JP6740542B2 - ウェハ処理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、複数のデバイスを備えたデバイス領域を一面に有する半導体ウェハのようなウェハを処理する方法に関する。
技術背景
半導体デバイス製造方法において、複数の分割ラインによって概して区切られる複数のデバイスを備えたデバイス領域を有するウェハは、個々のダイに分割される。この製造方法は、一般的に、ウェハの厚さを調整する為の研削ステップと、個々のダイを得る為に分割ラインに沿ってウェハを切断する切断ステップとを有する。研削ステップは、デバイス領域が形成されるウェハの表面に対して反対側にあるウェハの裏面から行われる。さらに、研磨および/またはエッチングのような他の処理ステップは、ウェハの裏面で実行されてもよい。
ウェハに形成されるデバイスを、例えば、割れ、変形および/または破片、ウェハの研削またはウェハの切断による汚染から、保護するため、保護フィルム又はシーティングが、処理前に、ウェハの表面に加えられてもよい。
デバイスの、そのような保護は、デバイス領域が不均一表面構造を有する場合、特に重要である。たとえば、ウェハーレベルチップスケールパッケージ(WLCSP)のような既知の半導体デバイス製造方法において、ウェハのデバイス領域は、ウェハの平坦面から突出するバンプのような複数の突出部を備えて形成される。これらの突出部は、例えば、携帯電話やパーソナルコンピュータのような電気機器にダイを組み入れるときに、例えば、個々のダイにおけるデバイスとの電気的接触を確立する為に使用される。
そのような電気機器の小型化を達成するには、半導体デバイスの大きさを減少しなければならない。このため、表面にデバイスが形成されたウェハは、前述された研磨ステップで、μm範囲の厚さまで(例えば、20−100μmの範囲で)研削される。
知られた半導体デバイス製造処理において、突出部(バンプなど)がデバイス領域に存在する場合、処理(例えば研削処理)中に問題が生じる。特に、これらの突出部の存在により、処理中のウェハの割れの危険性が著しく高くなる。さらに、ウェハが小さな厚さ(例えば、μm範囲の厚さ)まで研削される場合、ウェハ表面上のデバイス領域の突出部は、ウェハ裏面の変形の原因になり、その結果として生じるダイの品質を危うくする。
そのため、保護フィルム又はシーティングの使用は、そのような不均一表面構造を有するデバイス領域を持つウェハを処理するとき、特に重要である。
しかしながら、MEMのような傷つきやすいデバイスの場合、ウェハ上のデバイス構造が、保護フィルム又はシーティング上に形成される接着層の接着力によって損傷される場合があり、あるいは、フィルム又はシーティングがウェハから引き剥がされるとき、デバイス上の接着残留物によって汚染される場合がある。
このため、ウェハに対する汚染及び損傷の危険性を最小にできるデバイス領域を有するウェハ処理の、信頼性良く、効率的な方法が必要である。
したがって、本発明は、信頼性良く、効率の良い、ウェハに対する汚染および損傷が最小になるデバイス領域を有するウェハを処理する方法を提供することを目的とする。この目的は、請求項1の技術的特徴を備えたウェハ処理法と、請求項13の技術的特徴を備えたウェハ処理方法によって達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属形式請求項から続く。
本発明は、複数のデバイスを備えたデバイス領域を一面に有するウェハを処理する方法を提供する。この方法は、保護フィルム又はシートを準備するステップと、保護フィルム又はシートがウェハの一面と直接接触するようにウェハ上のデバイスを覆う為に、保護フィルム又はシートをウェハの一面に加えるステップとを含む。さらに、この方法は、保護フィルム又はシートはウェハの一面に付けられるように、ウェハの一面に保護フィルム又はシートを加える間および/または加えた後に、保護フィルム又はシートを加熱するステップと、一面の反対側にあるウェハの面を処理するステップを含む。
保護フィルム又はシートは、ウェハの一面、すなわち、ウェハの表面に加えられるので、保護フィルム又はシートの表面はウェハの一面と直接接触する。したがって、保護フィルム又はシートの表面とウェハの一面との間には何も材料、特に、接着材が存在しない。
そのため、デバイス領域に形成されたデバイスに対する、例えば、デバイス上の接着層又は接着残留物による汚染又は損傷の可能性が排除される。
保護フィルム又はシートをウェハの一面に加える間および/または加えた後、保護フィルム又はシートが加熱されるので、保護フィルム又はシートはウェハの一面に付けられる。そのため、保護フィルム又はシートをウェハ上の位置に保持する、保護フィルム又はシートおよびウェハの間の付ける力は、加熱処理によって生じる。このため、ウェハの一面に保護フィルム又はシートを付ける為に、何も追加の接着材が必要ない。
特に、保護フィルム又はシートを加熱することによって、保護フィルム又はシートとウェハの間に、積極嵌合のような形態嵌合(form fit)及び/又は接着結合のような材料結合(material bond)が形成されてもよい。用語「材料結合」と「接着結合」は、保護フィルム又はシートとウェハとの間を、これら2つのコンポーネント間に作用する原子及び/又は分子力によって付けること又は接続することを定める。
用語「接着結合」は、これらの原子及び/又は分子力の存在に関し、これらが、保護フィルム又はシートをウェハに付ける又は接着するように作用し、保護フィルム又はシートとウェハとの間に追加の接着の存在を意味しない。むしろ、保護フィルム又はシートの表面は、前述したように、ウェハの一面と直接接触する。
そのため、本発明の方法は、デバイス領域を有するウェハの信頼性良く効率の良い処理を可能にし、ウェハ、特に、デバイス領域に形成されたデバイスに対する汚染及び損傷の危険性を最小にする。
この方法は、保護フィルム又はシートが加熱処理後に冷却させるステップを更に含んでもよい。特に、保護フィルム又はシートは、その初期温度、すなわち、加熱処理前の温度まで冷却させてもよい。保護フィルム又はシートは、一面の反対側にあるウェハの面、すなわち、ウェハの裏面を処理する前に、例えば、その初期温度まで冷却させてもよい。
前述したように、保護フィルム又はシートとウェハとの間の付ける力は、加熱処理によって生じる。加熱処理で、さらに/または、保護フィルム又はシートを冷却させる後の処理で、保護フィルム又はシートをウェハに付けてもよい。
例えば、ウェハのトポグラフィを吸収し、たとえば、ウェハの一面上のウェハ表面に適合するように、保護フィルム又はシートは、加熱処理によって柔らかくされてもよい。例えば、その初期温度まで冷却する際、例えば、ウェハに対する形態嵌合および/または材料結合を作るように、保護フィルム又はシートが再び硬化されてもよい。
保護フィルム又はシートは、180℃以上の温度まで、好ましくは220℃以上の温度まで、より好ましくは250℃以上の温度まで耐熱性があってもよい。
保護フィルム又はシートは、60℃〜150℃、好ましくは70℃〜140℃、より好ましくは80℃〜130℃、より更に好ましくは90℃〜120℃の範囲内の温度まで加熱されてもよい。特に好ましくは、保護フィルム又はシートは、およそ100℃の温度まで加熱される。
保護フィルム又はシートは、保護フィルム又はシートをウェハの一面に加える間および/または加えた後、1分〜10分、好ましくは1分〜8分、より好ましくは1分〜6分、更により好ましくは1分〜4分、その上更により好ましくは1分〜3分の時間にわたって加熱されてもよい。
保護フィルム又はシートは、直接および/または間接に加熱されてもよい。
保護フィルム又はシートは、例えば、加熱されたローラ、加熱されたスタンプ等のような加熱手段、または熱放射手段を使用して、熱を直接、保護フィルム又はシートに加えることによって加熱されてもよい。保護フィルム又はシートおよびウェハは、真空チャンバのようなレセプタクル又はチャンバ内に配置されてもよく、レセプタクル又は、保護フィルム又はシートを加熱する為にチャンバの内容積が加熱されてもよい。レセプタクル又はチャンバには、熱放射手段が備えられてもよい。
保護フィルム又はシートは、例えば、ウェハの一面に保護フィルム又はシートを加える前および/または加える間および/または加えた後にウェハを加熱することによって、間接的に加熱されてもよい。たとえば、チャックテーブルのような支持体またはキャリアにウェハを配置し、その支持体またはキャリアを加熱することによって、ウェハが加熱されてもよい。
たとえば、チャックのような支持体又はキャリアは、60℃〜150℃、好ましくは70素〜140℃、より好ましくは80℃〜130℃、更により好ましくは90℃〜120℃の範囲内の温度まで加熱されてもよい。特に好ましくは、支持体又はキャリアは、およそ100℃の温度まで加熱されてもよい。
例えば、加熱されたローラ等のような加熱手段と、あるいは、保護フィルム又はシートの直接加熱およびウェハを通した保護フィルム又はシートの間接加熱の為に熱放射手段とを使用することによって、これらの方法が組み合わされてもよい。
保護フィルム又はシートは、加熱された状態にあるとき、しなやかであり、弾性があり、柔軟性があり、伸ばすことができ、柔らかく、さらに/または、圧縮性があるのが好ましい。このように、保護フィルム又はシートがウェハの一面上のウェハ表面に適合し、例えば、ウェハトポグラフィを吸収することが特に信頼性良く確保できる。デバイス領域が、後述するように、ウェハの平坦面から突出する突出部で形成される場合、これは特に有利である。
好ましくは、保護フィルム又はシートは、冷却の際、ある程度まで硬くされ、或いは、堅くされ、冷却状態で、より剛性があり、さらに/または頑丈になる。このように、研削及び/又は研磨のようなウェハの後処理中に、特に信頼性の良いデバイス保護が確保できる。
この方法は、ウェハから、その裏面を処理した後で保護フィルム又はシートを取り外すステップを更に含む。保護フィルム又はシートをウェハから取り外す前および/または取り外す間、保護フィルム又はシートは加熱されてもよい。このように、取り外すステップは、容易にできる。
デバイス領域は、複数のデバイスを区切る、複数の分割ラインを更に有してもよい。
ウェハは、その表面に、デバイスを持たない周辺限界領域をデバイス領域の周りに更に有してもよい。
ウェハは、例えば、半導体ウェハ、ガラスウェハ、サファイヤウェハ、アルミナ(Al23)のようなセラミックウェハ、石英ウェハ、ジルコニアウェハ、PZT(ジルコン酸チタン酸鉛)ウェハ、ポリカーボネートウェハ、金属(例えば、銅、鉄、鋼、アルミニウムなど)または金属で被覆された材料のウェハ、フェライトウェハ、光学的結晶ウェハ、樹脂(例えば、エポキシ樹脂)、被覆または成形されたウェハなどでもよい。
特に、ウェハは、例えば、Siウェハ、GaAsウェハ、GaNウェハ、GaPウェハ、InAsウェハ、InPウェハ、SiCウェハ、SiNウェハ、LT(タンタル酸リチウム)ウェハ、LN(ニオブ酸リチウム)ウェハなどでもよい。
ウェハは、単一材料で形成されてもよく、或いは、異なる材料の組合せ(例えば、2種以上の上記識別された材料)で形成されてもよい。たとえば、ウェハは、Siで形成されたウェハ要素がガラスで形成されたウェハ要素に結合されるSi・ガラス結合ウェハでもよい。
ウェハは、どのような種類の形状を有してもよい。その上面視において、ウェハは、たとえば、円形状、楕円形状、矩形又は正方形のような多角形状を有してもよい。
保護フィルム又はシートは、どのような形状を有してもよい。その上面視において、保護フィルム又はシートは、たとえば、円形状、楕円形状、矩形又は正方形のような多角形状を有してもよい。
保護フィルム又はシートは、ウェハと実質的に同一または同一の形状を有してもよい。
保護フィルム又はシートは、ウェハのデバイス領域と実質的に同一または同一の形状を有してもよい。たとえば、保護フィルム又はシートは、デバイス領域と実質的に同一または同一の外径を有してもよく、保護フィルム又はシートは、ウェハのデバイス領域と実質的に同一または同一の形状を有してもよい。
デバイス領域は、ウェハの平坦面から突出する複数の突起または突出部を有してもよい。ウェハの平坦面から突出する突出部又は突起は、保護フィルム又はシート内に埋め込まれてもよい。
バンプのような突出部または突起は、実質的に平らな面であるウェハの平坦面から突出して延び、或いは、出っぱってもよい。突出部または突起は、この一面を不均等にする、ウェハの一面、すなわち、ウェハの表面のトポグラフィ又は表面構造を定める。
例えばチップ又はダイが形態電話又はパーソナルコンピュータのような電気機器に組み込まれるとき、ウェハが分割された後、これらの突出部又は突起が、たとえば、個々のチップ又はダイとの電気的接触を確立する為に使用されてもよい。
突出部は、不規則的に配置され、或いは、規則正しいパターンで配置される。一部の突出部だけが規則正しいパターンで配置されてもよい。
突出部は、どのような種類の形状を有してもよい。たとえば、一部または全部の突出部が球、半球、支柱(pillars)、円柱(columns)、例えば、円形を備えた支柱または円柱、楕円、多角形(例えば、三角、四角など)、横断面または底面積、円錐、円錐台、段状の形状でもよい。
少なくとも一部の突出部は、ウェハの平坦面に形成された要素から起き上がってもよい。スルーシリコンビア(TSV)の場合、少なくとも一部の突出部は、ウェハの厚さ方向にウェハを部分的または全体的に貫通する要素から持ち上がってもよい。これら後者の要素は、ウェハ厚さの一部に沿って延びてもよく、或いは、全体のウェハ厚さに沿って延びてもよい。
突出部は、20−500μm、好ましくは30−400μm、より好ましくは40−250μm、更により好ましくは50−200μm、もっと更により好ましくは70−150μmの範囲で、ウェハの厚さ方向の高さを有してもよい。
突出部の全ては、実質的に同一形状および/または大きさを有してもよい。あるいは、突出部の少なくとも一部は、互いに形状および/または大きさが異なってもよい。
本発明のウェハ処理方法において、ウェハの平坦面から突出する突出部又は突起は、保護フィルム又はシートに埋め込まれてもよい。このため、後のウェハ処理ステップでデバイス領域内の突出部の存在から起こる表面むらの否定的影響は減少され、又は排除されもする。
特に、保護フィルム又はシート内に突出部を埋め込むことによって、突出部は、ウェハ処理(例えば、後の研削および/または切断ステップ)中に、どんな損傷からも保護可能である。
さらに、もしウェハが小さな厚さ(例えば、μm範囲の厚さ)まで研削される場合、ウェハ表面上のデバイス領域の突出部は、ウェハ厚さの減少と、研削処理で加えられる圧力のため、ウェハ裏面の変形の原因になる。ウェハ表面上の突出部のパターンは、ウェハ裏面に転写されることから、この後者の影響は「パターン転写」と呼ばれ、ウェハ裏面側の望ましくないむらが生じるので、結果として生じるダイの品質を危うくする。
保護フィルム又はシートは、ウェハ表面と、ウェハ裏面の処理(研削及び/又は研磨))中にウェハ表面が置かれる支持体又はキャリアとの間の緩衝物あるいはクッションとして作用するので、処理中の圧力の一様かつ均質分布を達成するのに役立つ。このため、ウェハ裏面の処理中、ウェハの割れまたはパターン転写を避けることができる。
この方法は、ウェハの一面に保護フィルム又はシートを加える間および/または加えた後、保護フィルム又はシートの表の面の反対側の保護フィルム又はシートの裏の面に圧力を加えるステップを更に含んでもよい。このように、保護フィルム又はシートは、ウェハの一面に押しつけられる。そのため、保護フィルム又はシートが信頼性良くウェハに付けられることが特に効率良く確保できる。
圧力は、保護フィルム又はシートの加熱前および/または加熱中および/または加熱後に、保護フィルム又はシートの裏の面に加えられてもよい。圧力は、ウェハの裏面を処理する前に、保護フィルム又はシートの裏の面に加えられてもよい。
圧力は、ローラ、スタンプ、膜などのような圧力を加える手段によって保護フィルム又はシートの裏の面に加えられてもよい。
特に好ましくは、加熱されたローラ又は加熱されたスタンプのような組み合わされた熱及び圧力を加える手段が使用されてもよい。この場合、圧力は保護フィルム又はシートの裏の面に加えることができるが、同時に、少なくとも同時に、保護フィルム又はシートを加熱する。
圧力は、後述されるように、真空チャンバ内で保護フィルム又はシートの裏の面に加えられてもよい。
保護フィルム又はシートは、減圧雰囲気、特に、真空下で、ウェハの表面に加えられ、さらに/または、付けられてもよい。このように、保護フィルム又はシートとウェハとの間に何も空洞及び/又は気泡が存在しないことが確保できる。このため、ウェハの裏面を処理する間に、例えば、加熱処理に膨張するそのような気泡によるウェハの応力又は歪が避けられる。
たとえば、保護フィルム又はシートを、ウェハの一面に加えるステップおよび/または付けるステップは、真空チャンバ内で実行されてもよい。特に、保護フィルム又はシートは、真空ラミネート装置を使用することによって、ウェハの一面に加え、更に/又は、付けられてもよい。そのような真空ラミネート装置において、ウェハは、ウェハ裏面がチャックテーブルの上面と接触してウェハ表面が上方に向けられる状態で、真空チャンバ内のチャックテーブル上に置かれる。チャックテーブルは、たとえば、加熱されたチャックテーブルでもよい。
ウェハ表面に加えられる保護フィルムは、環状フレームによって、その周辺部分に保持され、真空チャンバ内のウェハ表面の上方に置かれる。チャックテーブルの上方に位置される真空チャンバの上部と環状フレームには、拡張可能なゴム製膜によって閉じられる空気入口ポートが設けられる。
ウェハおよび保護フィルムが真空チャンバにロードされた後、チャンバは排気され、空気がゴム製膜に空気入口ポートを通って供給され、ゴム製膜を排気済みチャンバに拡張させる。このように、ゴム製膜は、保護フィルム又はシートをウェハ表面に押しつけるように真空チャンバ内を下方に移動され、周辺ウェハ部分を保護フィルム又はシートで密封し、フィルム又はシートをウェハ表面上のデバイス領域に押しつける。このため、デバイス領域内の突出部の外形(例えば、中に存在する突出部又は突起)に追従するように、保護フィルムをウェハ表面に密着させることができる。
保護フィルム又はシートは、ウェハの一面に、保護フィルム又はシートを加える間および/または加えた後に、例えば、チャックテーブルを加熱することによって、保護フィルム又はシートが加熱されてもよい。
続いて、真空チャンバ内の真空が解除され、保護フィルム又はシートは、真空チャンバ内の正圧および加熱処理を経て発生される付ける力によって、ウェハ表面上の、その位置に保持される。
あるいは、柔らかいスタンプまたは軟らかいローラ(例えば、加熱された柔らかいスタンプ又は加熱された柔らかいローラ)によってゴム製膜を置き換えることができる。
一面の反対側にあるウェハの面(即ち、ウェハ裏面)を処理するステップは、一面の反対側にあるウェハの面を、研削および/または研磨および/またはエッチングすることを含み、あるいは、研削および/または研磨および/またはエッチングすることから成る。
特に、一面の反対側にあるウェハの面を処理するステップは、ウェハの厚さを調整する為に、一面の反対側にあるウェハの面を研削することを含み、あるいは、研削することから成る。この場合、本発明の方法は、特に有利な方法で使用可能である。
特に、研削処理では、相当の圧力がウェハの裏面に加えられる。この圧力は、ウェハが小さな厚さ(例えば、μm範囲の厚さ)まで研削される場合、ウェハの割れおよび/または変形のようなウェハの損傷を生じるかもしれない。たとえば、ウェハ表面に形成された突出部又は突起のパターンは、前述したように、ウェハ裏面に転写される場合がある。
本発明の方法において、保護フィルム又はシートは、ウェハ表面と、ウェハ裏面の研削中にウェハ表面が載る、例えば、チャックテーブルのような支持体又はキャリアとの間の緩衝物あるいはクッションとして作用する。このため、研削中、より一様かつ均質な圧力分布が達成可能であり、研削中にウェハの割れ又はパターン転写の危険性を減少させ、排除さえする。
この方法は、例えば、複数のデバイスを区切る分割ラインに沿って、ウェハを切断するステップを更に含んでもよい。
ウェハは、表面または裏面から切断されてもよい。ウェハの切断は、その一面の反対側にあるウェハの面の処理の一部を形成または一面の反対側にあるウェハの面の処理を構成してもよい。
この切断は、機械的切断(例えば、ブレードダイシング、鋸引き)により、および/または、レーザ切断により、および/または、プラズマ切断により行われてもよい。ウェハは、単一の機械的切断ステップ、単一のレーザ切断ステップ、或いは、単一のプラズマ切断ステップで切断されてもよい。あるいは、ウェハは、連続した機械的切断ステップおよび/またはレーザ切断ステップおよび/またはプラズマ切断ステップによって切断されてもよい。
レーザ切断は、たとえば、アブレーションレーザ切断によって、および/またはステルスレーザ切断によって、即ち、レーザビームを加えることによってウェハ内部に改質区域を形成することによって、および/またはレーザビームを加えることによってウェハ内に複数のホール区域を形成することによって、行われてもよい。これらのホール区域の各々は、ウェハの表面に開いた改質区域内の空間と改質区域とから構成されてもよい。
ウェハの切断は、保護フィルム又はシートがウェハに付け螺得た状態で行われてもよい。このように、切断ステップ中に加えられる圧力が、切断中にウェハの至る所で、一様かつ均質に分布されることが確保されるので、切断ステップにおいて、ウェハに対する損傷(例えば、結果として生じるチップ又はダイの側壁の割れ)の危険性を減少または排除さえする。この場合、ウェハが、その裏面から切断されることが特に好ましい。
保護フィルム又はシートは、ウェハの外形より大きな外形を有してもよい。このように、ウェハの処理、取扱い及び/又は運搬が容易にできる。特に、保護フィルム又はシートの外周部分には、後述するように、環状フレームを付けることができる。
保護フィルム又はシートは、ウェハの外径より小さな外径を有してもよい。
保護フィルム又はシートは、ウェハの外径と実質的に同一の外径を有してもよい。
保護ファーム又はシートは、デバイス領域の外径と実質的に同一の外径を有してもよい。このように、デバイス領域内に形成されたデバイスを信頼性良く保護しつつ、特に効率の良いリソースの使用が確保される。
当該方法は、保護フィルム又はシートの切断ステップを更に含んでもよい。保護フィルム又はシートが、ウェハの外径より大きな外径を有するように、又は、ウェハの外径より小さな外径を有するように、又は、ウェハの外径と実質的に同一の外径を有するように、又は、デバイス領域の外径と実質的に同一の外径を有するように、保護フィルム又はシートが切断されてもよい。
保護フィルム又はシートを切断するステップは、ウェハに保護フィルム又はシートを加える前または加えた後に行ってもよい。
保護フィルム又はシートを切断するステップは、保護フィルム又はシートをウェハに付ける前または付けた後に行われてもよい。
この方法は、保護フィルム又はシートの外周部分を環状フレームに付けるステップを更に含んでもよい。
特に、保護フィルム又はシートの外周部分は、保護フィルム又はシートが環状フレームの開口部、即ち、環状フレームの内径内側領域を閉じるように、環状フレームに付けられてもよい。このように、保護フィルム又はシート、特にその中央部分に付けられるウェハは、保護フィルム又はシートを通じて環状フレームによって保持される。このように、ウェハ、保護フィルム又はシート及び環状フレームを備えるウェハユニットが形成され、ウェハの処理、取扱い、及び/又は、運搬を容易にする。
保護フィルム又はシートの外周部分を環状フレームに付けるステップは、保護フィルム又はシートをウェハに加える前または加えた後に行われてもよい。
保護フィルム又はシートの外周部分を環状フレームに付けるステップは、保護フィルム又はシートをウェハに付ける前または付けた後に行われてもよい。
保護フィルム又はシートの外周部分を環状フレームに付けるステップは、ウェハの裏面を処理する前または処理した後に行われてもよい。
環状フレームは、半導体サイズの環状フレームでもよい。本書において、用語「半導体サイズの環状フレーム」とは、半導体ウェハを保持する為の環状フレームの寸法(規格化された寸法)、特に内径(規格化された内径)を持つ環状フレームを指す。
半導体ウェハを保持する為の環状フレームの寸法、特に内径は、SEMI規格でも規定されている。たとえば、300mmウェハの為のテープフレームの寸法は、SEMI規格SEMI G74において規定され、300mmウェハの為のプラスチックテープフレームの寸法は、SEMI規格SEMI G87で規定されている。環状フレームは、たとえば、3インチ、4インチ、5インチ、6インチ、8インチ、12インチ、又は18インチサイズの半導体サイズウェハを保持する為のフレームサイズを有してもよい。
保護フィルム又はシートの外周部分は、実質的に環状または環状接着層を通じて環状フレームに付けられてもよい。本書で、用語「実質的に環状」とは、接着層の形状が、一つ又は複数の平坦又は直線部分、切込み及び/又は溝の存在により、完全な環から外れてもよいことを規定する。実質的に環状または環状接着層は、保護フィルム又はシートと環状フレームとの間に配置されてもよい。
実質的に環状又は環状接着層は、保護フィルム又はシートの表面の外周部分に加えられてもよい。接着層は、保護フィルム又はシートの表面の外周部分のみに設けられてもよい。
実質的に環状又は環状接着層は、保護フィルム又はシートの外周部分に付けられるべき環状フレームの表面に加えられてもよい。
実質的に環状又は環状接着層は、連続した接着層でもよい。あるいは、実質的に環状又は環状接着層は、不連続接着層でもよい。特に、実質的に環状又は環状接着層において、接着材は、点形式、(例えば、直線及び/又は湾曲縞などを伴う)縞形式のような不連続形式で設けられてもよい。
実質的に環状又は環状接着層は、180℃以上の温度まで、好ましくは220℃以上の温度まで、より好ましくは250℃以上の温度まで耐熱性があってもよい。
実質的に環状又は環状接着層は、半導体サイズのウェハを保持する為に、半導体サイズの環状フレームの内径と実質的に等しい又はその内径より大きくてもよい。
ここで、用語「半導体サイズのウェハ」は、半導体ウェハの寸法(標準化された寸法)、特に、直径(標準化された直径)を持つウェハを指す。半導体ウェハの寸法、特に、直径、すなわち、外径は、SEMI基準で規定されている。たとえば、半導体サイズウェハは、Siウェハでもよい。研磨された単結晶Siウェハは、SEMI規格において、M1およびM76と規定されている。半導体サイズのウェハは、3インチ、4インチ、5インチ、6インチ、8インチ、12インチまたは18インチウェハでもよい。
実質的に環状又は環状接着層の内径は、ウェハの外径より大きい。
実質的に環状又は環状接着層の外径は、半導体サイズのウェハを保持する為に、半導体サイズの環状フレームの内径より大きくてもよい。
この方法は、保護フィルム又はシートの、その表の面の反対側にある裏の面にクッション層を付けるステップを更に含んでもよい。
デバイス領域は、ウェハの平坦面から突出する複数の突出部または突起(バンプなど)で形成されてもよい。ウェハの平坦面から突出する突出部又は突起は、クッション層に埋め込まれてもよい。
クッション層に突出部又は突起を埋め込むことによって、突出部又は突起は、ウェハ処理(たとえば、後の研削及び/又は切断ステップ)中、どんな損傷からも特に信頼性良く保護される。
保護フィルム又はシートは、ウェハのデバイス領域に形成されたデバイスを覆うので、デバイスを損傷及び汚染から保護する。さらに、保護フィルム又はシートは、処理後にウェハからクッション層を取り外すことを容易にする。特に、保護フィルム又はシートの表面はウェハの表面と直接接触、即ち、保護フィルム又はシートの表面とウェハ表面との間には何も接着材が存在しないので、保護フィルム又はシートとクッション層は、特に単純かつ効率的な方法でウェハから取り外すことができる。
クッション層は、中に埋め込まれる、ウェハの平坦面から突出する突出部又は突起を可能にする、どんな形式の材料で形成されてもよい。たとえば、クッション層は、樹脂、接着材、ゲル等で形成されてもよい。
クッション層は、180℃以上の温度まで、好ましくは220℃以上の温度まで、より好ましくは250℃以上の温度まで耐熱性があってもよい。
クッション層は、20〜300μm、好ましくは50〜250μm、より好ましくは80〜200μmの範囲の厚さを有してもよい。
クッション層を保護フィルム又はシートの裏の面に付けるステップは、ウェハの表面に、例えば、突出部又は突起(バンプなど)による比較的高度の表面粗さ又は表面むらを有するウェハにとって特に有利である。この場合、突出部又は突起は、保護フィルム又はシートに完全に埋め込まれないので、少なくとも一定の程度の表面むらが保護フィルム又はシートの裏の面に存在する。この表面むらは、突出部又は突起を更に埋め込むクッション層によって吸収可能である。このように、突出部又は突起は、特に信頼性の良い方法で保護可能である。さらに、ウェハにわたる応力又は歪の分布は、後述するように、更に改善可能である。
クッション層の表の面は、保護フィルム又はシートの裏の面と接触してもよい。クッション層の、その表面の反対側の裏の面は、一面の反対側にあるウェハの面に対して、実質的に平行でもよい。
この場合、ウェハの裏面を処理、例えば、研削、研磨、及び/又は切断するとき、例えば、この裏の面を支持体又はキャリア(チャックテーブル等)上に配置することによって、適切なカウンタ圧力をクッション層の裏面に加えることができる。
クッション層の平坦な裏の面はウェハの裏面に対して実質的に平行になっていることから、研削のような処理中(例えば、研削装置の研削ホィールによって)ウェハに加えられる圧力は、ウェハにわたって、均一かつ均質に分布されるので、パターン転写(すなわち、デバイス領域の突出部又は突起によって定められるパターンが処理済み(例えば、研削済み)ウェハの裏面に転写されること)およびウェハの破壊の危険性を最小にする。さらに、クッション層の平らな均一な裏の面とウェハの裏面との実質的に平行な整列は、高精度で処理ステップを実行することを可能にするので、研削後、特に一様かつ均質なウェハの厚さを達成する。
また、保護フィルム又はシートは、ウェハ表面及びクッション層の間の更なるクッション又はバッファとして作用するので、研削のような処理中、圧力の一様かつ均質な分布に更に役立つ。このため、処理中のウェハのパターン転写または破壊を、特に信頼性良く避けることができる。
クッション層の裏の面は、クッション層の裏の面に圧力を加えることによって、ウェハの裏面に対して実質的に平行にされてもよい。圧力は、クッション層の裏の面に直接加えられてもよいので、圧力を加える為の圧力手段とクッション層の裏の面との間には何も追加要素またはコンポーネントが存在しない。
たとえば、ウェハおよびクッション層は、それらの間に配置された保護フィルム又はシートを用いて、例えば、真空チャンバのようなモニタリングチャンバ内で、ウェハ裏面およびクッション層の裏の面に平行な圧縮力を加えることによって一緒に、圧縮されてもよい。圧力は、例えば、2つの平行な圧縮プレートによって、加えられてもよい。圧縮プレートは、加熱された圧縮プレートでもよく、圧縮処理中に保護フィルム又はシートが加熱されることを可能にする。
クッション層は、UV線、熱、電界および/または化学剤のような外部刺激によって硬化可能でもよい。この場合、クッション層は、それに対して外部刺激が加えられることによって、少なくとも、ある程度まで硬くなる。たとえば、クッション層は、硬化性樹脂、硬化性接着材、硬化性ゲルなどで形成されてもよい。
クッション層は、その硬化後、ある程度の圧縮性、弾性および/または柔軟性を呈する、すなわち、硬化後に圧縮性、弾性および/または柔軟性を持つように構成されてもよい。たとえば、クッション層は、硬化によってゴムのような状態にもたらされるものでもよい。あるいは、クッション層は、硬化後、剛性があり、硬い状態に達するように構成されてもよい。
本発明の処理方法においてクッション層として使用されるUV硬化性樹脂の好ましい実施例は、DISCO株式会社によるResiFlatとDENKAによるTEMPLOCである。
本発明の方法は、ウェハの一面に保護フィルム又はシートを加えた後に、クッション層を硬化させるようにクッション層に外部刺激を加えるステップを更に含んでもよい。この外部刺激は、ウェハの一面に保護フィルム又はシートを付けた後にクッション層に加えられてもよい。
外部刺激は、ウェハ裏面処理(例えば、研削)の前にクッション層に加えられてもよい。このように、処理中のウェハの保護と処理精度とを更に改善できる。
保護フィルム又はシートは、ウェハからウェハに付けられる硬化可能又は硬化済みクッション層の取り外しを容易にする。特に、保護フィルム又はシートが存在するため、クッション層を、信頼性良く単純な方法でウェハから取り外すことができ、デバイス領域内の、樹脂、接着材、ゲル残渣のようないかなる残渣も防ぐので、デバイスの汚染を防止し、取り外し処理における突出部又は突起の損傷リスクを最小にする。
硬化されたクッション層が、ある程度の圧縮性、弾性および/または柔軟性を呈する場合(すなわち、圧縮性があり、弾性があり、さらに/または柔軟性がある、例えば、硬化後にゴム状になる場合)、特に信頼性良く効率的な方法で、硬化済みクッション層を、硬化後に取り外すことができる。
クッション層が、硬化の際、剛性があり、硬い状態に達するように構成される場合、硬化済みクッション層に外部刺激を加え、少なくとも、ある程度、クッション層を少なくとも一定の程度まで軟化あるいは取り外すことによって、クッション層の、ウェハからの取り外しを容易にしてもよい。例えば、DENKAによるUV硬化性樹脂TEMPLOCで形成された一部のクッション層は、硬化済みクッション層を軟化し、ウェハからクッション層を特に容易に取り外すことを可能にするため、硬化後、当該クッション層に熱湯を加えることによって処置されてもよい。
クッション層は、ウェハの一面に保護フィルム又はシートを加える前に、保護フィルム又はシートの裏の面に付けられてもよい。
この場合、保護フィルム又はシートおよびクッション層は、最初に積層され、クッション層と、クッション層に付けられた保護フィルム又はシートとを備える保護シーティング(sheeting)を形成してもよい。この方法で形成された保護シーティングは、跡でウェハの一面に加えられてもよく、例えば、ウェハの平坦面から突出する突出部又は突起が保護フィルム又はシートによって覆われ、保護フィルム又はシートおよびクッション層に埋め込まれ、クッション層の裏の面は、一面の反対側にあるウェハの面、すなわち、ウェハ裏面に対して実質的に平行である。保護フィルム又はシートの表の面は、保護シーティングがウェハの一面に加えられるとき、ウェハの一面に加えられる。
このように、ウェハ処理方法は、特に単純かつ効率の良い方法で実行可能である。たとえば、保護シーティングを、予め準備し、後の使用の為に貯蔵し、必要なときにウェハ処理の為に使用することができる。そのため、保護シーティングは、時間および費用の点で、大量に製造されてもよく、その生産を特に効率良くさせてもよい。
クッション層は、保護フィルム又はシートをウェハの一面に加えた後に、保護フィルム又はシートの裏の面に付けられてもよい。
この場合、保護フィルム又はシートは、最初に、ウェハの一面に加えられ、その後、保護フィルムを加えられたウェハの一面がクッション層の表の面に付けられるので、例えば、ウェハの平坦面から突出する突出部又は突起は、保護フィルム又はシートおよびクッション層に埋め込まれ、クッション層の裏の面は、一面に対し反対側にあるウェハの面に対して実質的に平行になる。このアプローチは、特に、ウェハの平坦面から突出する突出部又は突起に関して、保護フィルム又はシートが、特に高精度でウェハの一面に付けられることを可能にする。
クッション層は、ウェハの一面に保護フィルム又はシートを付ける前および/または付ける間および/または付けた後に、保護フィルム又はシートの裏の面に付けられてもよい。
本発明の方法は、ウェハから保護フィルム又はシートおよびクッション層を取り外すステップを更に含んでもよい。保護フィルム又はシートおよびクッション層は、研削のような処理の後にウェハから取り外されてもよい。たとえば、保護フィルム又はシートおよびクッション層は、研削の後、切断の前、または研削及び切断の後に、ウェハから取りはずされてもよい。このように、切断処理で得られた個々のチップ又はダイは、単純かつ信頼性の良い方法で分離され、ピックアップ可能である。たとえば、保護フィルムおよびクッション層が、前述した保護シーティングの形式で設けられる場合、保護シーティングは、研削後、または研削及び切断後にウェハから取り外されてもよい。
クッション層および保護フィルム又はシートは、個々に、すなわち、次々と取り外されてもよい。たとえば、クッション層が最初に取りはずされ、その後、保護フィルム又はシートが取り外されてもよい。
ウェハの切断は、保護フィルム又はシートおよびクッション層がウェハから取り外される前に行われてもよい。この場合、ウェハは、切断処理において、保護フィルムおよびクッション層によって安全に保護される。このため、切断処理中のウェハに対する損傷を特に信頼性良く避けることができる。
あるいは、ウェハの切断は、保護フィルム又はシートおよびクッション層をウェハから取り外した後に行われてもよい。このアプローチは、切断ステップの直後に、個々のチップ又はダイが分離され、ピックアップされることを可能にする。この場合、切断処理をウェハの表面から行うことが特に好ましい。
この方法は、クッション層の裏の面にベースシートを付けるステップを更に含んでもよく、ベースシートの表の面はクッション層の裏の面と直接接触する。
ベースシートの材料は、特に制限されない。
ベースシートは、たとえば、高分子材料のような、柔らかく、しなやかな材料(例えば、ポリ塩化ビニル(PVC)又はエチレン酢酸ビニルコポリマ(EVA))で形成されてもよい。
あるいは、ベースシートは、ポリエチレンテレフタレート(PET)および/またはシリコンおよび/またはガラスおよび/またはステンレス鋼(SUS)のような剛性又は硬い材料で形成されてもよい。
たとえば、ベースシートがポリエチレンテレフタレート(PET)またはガラスで形成され、クッション層が外部刺激によって硬化可能である場合、ポリエチレンテレフタレート(PET)又はガラスを透過可能な放射線(例えば、UV線)でクッション層が硬化されてもよい。ベースシートがシリコン又はステンレス鋼(SUS)で形成される場合、費用効果に優れたベースシートが設けられる。
また、ベースシートは、前述した材料の組合せで形成されてもよい。
ベースシートは、180℃以上の温度まで、好ましくは220℃以上の温度まで、より好ましくは250℃以上の温度まで耐熱性があってもよい。
ベースシートは、30〜1500μm、好ましくは40〜1200μm、より好ましくは50〜1000μmの範囲の厚さを有してもよい。特に好ましくは、ベースシートは、30〜250μmの範囲の厚さを有する。50μmのベースシートの厚さが特に好ましい。たとえば、ベースシートは、50μmの厚さのポリエチレンテレフタレート(PET)でもよい。
クッション層およびベースシートは、保護フィルム又はシートをウェハの表面に加える前または加えた後に、保護フィルム又はシートの裏の面に付けられてもよい。特に、保護フィルム又はシートおよびクッション層およびベースシートを最初に積層し、ベースシート、クッション層、クッション層に付けられた保護フィルム又はシートを備える保護シーティングを形成してもよい。この方式で形成された保護シーティングは、その後、ウェハの表面に加えられてもよく、保護フィルム又はシートの表の面はウェハ表面と直接接触する。
保護フィルム又はシートは、高分子のようなプラスチック材料で形成されてもよい。特に好ましくは、保護フィルム又はシートはポリオレフィンで形成される。たとえば、保護フィルム又はシートは、ポリエチレン(PE)又はポリプロピレン(PP)で形成されてもよい。
ポリオレフィンフィルムは、本発明のウェハ処理方法で使用する為に特に有利な材料特性を有する。特に、そのようなフィルムは、加熱された状態で(例えば、60℃〜150℃の範囲の温度まで加熱されたとき)、しなやかで、伸ばすことができ、柔らかい。そのため、保護フィルム又はシートが、ウェハの一面においてウェハの面に適合すること(たとえば、ウェハのトポグラフィを吸収すること)を特に信頼性良く確保できる。デバイス領域が、ウェハの平坦面から突出する突出部又は突起で形成される場合、これは特に有利である。
さらに、ポリオレフィンフィルムは、冷却された状態で、より剛性があり、頑丈になるように、冷却の際に硬化し堅くなる。このため、ウェハの後処理(例えば、研削および/または研磨)中、特に信頼性の良いデバイスの保護を確保できる。
保護フィルム又はシートは、5〜200μm、好ましくは8〜100μm、より好ましくは10〜80μm、更により好ましくは12〜50μmの範囲の厚さを有してもよい。
特に好ましくは、保護フィルム又はシートは、80〜150μmの範囲の厚さを有する。このように、保護フィルム又はシートが、デバイス領域の外形と有効に適合するのに十分な柔軟性としなやかさを有し、同時に、デバイス領域に形成されたデバイスを信頼性良く、効率良く保護する為に有効な厚さを呈することが確保できる。
本発明は、複数のデバイスを備えたデバイス領域を一面に有する、ウェハを処理する方法であって、この方法が、保護フィルム又はシートを準備するステップと、液体接着材を準備するステップと、液体接着材を保護フィルム又はシートおよび/またはウェハに投与するステップと、を含む、上記方法を更に提供する。さらに、この方法は、ウェハ上のデバイスを覆う為に、ウェハの一面に保護フィルム又はシートを加えるステップと、一面の反対側にあるウェハの面を処理するステップと、を含む。液体接着材は、保護フィルム又はシートの周辺部分のみ、及び/又は、ウェハの周辺部分のみに投与される。
ウェハは、前述した特性、特徴、機能を有してもよい。
保護フィルム又はシートは、前述した特性、特徴、機能を有してもよい。特に、保護フィルム又はシートは、前述したようなクッション層またはクッション層およびベースシートの組み合わせで使用されてもよい。
クッション層は、前述した同一の方法で、保護フィルムの裏の面に付けられてもよい。
ベースシートは、前述した同一の方法で、クッション層の裏の面に付けられてもよい。
一面の反対側にあるウェハの面を処理するステップは、前述した同一の方法で行われてもよい。
この方法によると、液体接着材は、保護フィルム又はシートの周辺部分のみ、及び/又は、ウェハの周辺部分のみに投与される。
このため、接着材によって生じる、保護フィルム又はシートとウェハとの間の接着力は、例えば、接着材がウェハの全表面に加えられる場合と比較すると、相当に減少される。そのため、例えば接着材の接着力によるデバイス領域に形成されるデバイスに対する損傷は、著しく減少され、又は、全体的に防止さえ可能である。
さらに、このように、デバイス領域に形成されたデバイスの可能な(例えばデバイス上の接着残渣による)汚染は、著しく減少され、又は、完全に防止さえ可能である。
保護フィルム又はシートの周辺部分および/またはウェハの周辺部分に液体形式の接着材を投与することによって、接着材を正確かつ効率の良い方法で加えることを可能にする。特に、デバイス領域に形成されたデバイスの汚染を信頼性良く防止するように、正確に接着材を投与することができる。
そのため、この方法は、信頼性良く、デバイス領域を有するウェハの、信頼性良く、効率的な処理を可能にし、ウェハ、特に、デバイス領域内に形成されたデバイスに対する汚染および損傷の危険性を最小にする。
ウェハは、どんな形状を有してもよい。上部における上面視において、ウェハは、たとえば、円形状、楕円形状、長円形状、矩形状または四角形状のような多角形状でもよい。
保護フィルム又はシートは、どんな形状を有してもよい。上部における上面視において、保護フィルム又はシートは、たとえば、円形状、楕円形状、長円形状、矩形状または四角形状のような多角形状でもよい。
保護フィルム又はシートは、ウェハと実質的に同一形状または同一形状を有してもよい。保護フィルム又はシートは、ウェハのデバイス領域と実質的に同一形状または同一形状を有してもよい。
液体接着材は、実質的に環状又は環状形状を有する接着材を形成するように、保護フィルム又はシートの周辺部分のみ、及び/又は、ウェハの周辺部分のみに投与されてもよい。
液体接着材は、連続した接着層を形成するように投与されてもよい。あるいは、液体接着材は、不連続の接着層を形成するように投与されてもよい。特に、液体接着材によって形成される接着層において、接着材は、点形式、(例えば、直線及び/又は湾曲縞などを伴う)縞形式のような不連続形式で設けられてもよい。
接着材は、180℃以上の温度まで、好ましくは220℃以上の温度まで、より好ましくは250℃以上の温度まで耐熱性を有してもよい。
液体接着材は、たとえば、BrewerBOND(登録商標)220材料(http://www.brewerscience.com/product-categories/wafer-level-packaging/を参照)のようなBrewer Scienceによって生産される液体接着材でもよい。
液体接着材は、ディスペンサによって投与されてもよい。ディスペンサは、たとえば、機械的ディスペンサまたはエアパルスディスペンサでもよい。
ディスペンサは、たとえば、ディスペンサML-5000XII(http://www.musashi-engineering.co.jp.e.cn.hp.transer.com/ products/を参照)のようなMusashi Engineeringによって生産されたディスペンサでもよい。
保護フィルム又はシートは、保護フィルム又はシートの周辺部分及び/又はウェハの周辺部分に投与された接着剤を通してウェハの一面に付けられてもよい。
特に、液体接着材は、保護フィルム又はシートの周辺部分および/またはウェハの周辺部分に投与されてもよく、保護フィルム又はシートは、保護フィルム又はシートが接着材を通してウェハの周辺部分に付けられるように、ウェハの一面に加えられてもよい。
一部の実施形態において、液体接写区材は、保護フィルム又はシートの周辺部分だけに投与されるが、ウェハには投与されない。他の実施形態において、液体接着材は、ウェハの周辺部分だけに投与されるが、保護フィルム又はシートには投与されない。さらに、液体接着材は、保護フィルム又はシートの周辺部分およびウェハの周辺部分に投与されてもよい。
保護フィルム又はシートは、液体接着材を投与する前にウェハの一面に付けられてもよい。
特に、保護フィルム又はシートは、前述した方法で、保護フィルム又はシートをウェハの一面に加える間および/または加えた後に保護フィルム又はシートを加熱することによってウェハの一面に付けられてもよい。保護フィルム又はシートは、前述したアプローチを使用することによって、ウェハの一面に付けられてもよい。
続いて、保護フィルム又はシートがウェハの一面に付けられた後、液体接着材が投与されてもよい。液体接着材は、周辺部分において、保護フィルム又はシートとウェハとの間に存在し得る隙間を密封または覆うように投与されてもよい。液体形式の接着材を投与することによって、そのような隙間が効率良く密封され、或いは、覆われることが、特に信頼性良く確保できる。
液体接着材は、保護フィルム又はシートをウェハの一面に加える前および/またはウェハの一面に保護フィルム又はシートを加えた後に、保護フィルム又はシートおよび/またはウェハに投与されてもよい。液体接着材は、保護フィルム又はシートをウェハの一面に加えた後、ウェハの一面に保護フィルム又はシートを付ける前、保護フィルム又はシートおよび/またはウェハに投与されてもよい。
液体接着材は、保護フィルム又はシートをウェハの一面に加えた後、保護フィルム又はシートおよび/またはウェハに投与されてもよく、保護フィルム又はシートは、このように投与された接着材によってウェハの一面に付けられてもよい。この場合も、接着材を液体方式で投与することによって、特に正確かつ効率の良い方法で接着材を加えることを可能にする。
液体接着材は、保護フィルム又はシートおよび/またはウェハに投与されてもよいので、保護フィルム又はシートをウェハの一面に加えた後は、ウェハのデバイス領域に何も接着材が存在しない。特に、接着材は、ウェハの表面の周辺限界領域だけに存在してもよいが、周辺限界領域は、デバイスを持たず、デバイス領域の周りに形成される。保護フィルム又はシートをウェハの一面に加えた後、保護フィルム又はシートの、接着材が存在しない区域は、ウェハのデバイス領域と実質的に同一の形状および/またはサイズを有してもよい。
液体接着材は、保護フィルム又はシートの表の面、すなわち、保護フィルム又はシートの、ウェハに加えられる面の周辺部分のみ及び/又は保護フィルム又はシートの周辺側縁のみに投与されてもよい。
液体接着材は、ウェハの表の面の周辺部分および/またはウェハの周辺側縁に投与されてもよい。
保護フィルム又はシートは、ウェハの外径より大きな外径を有してもよい。
保護フィルム又はシートは、ウェハの外径より小さな外径を有してもよい。
保護フィルム又はシートは、ウェハの外径と実質的に同一の外径を有してもよい。
保護フォルム又はシートは、デバイス領域の外径と実質的に同一の外径を有してもよい。
以下、添付図面を参照して、本発明の非限定的実施例を説明する。
図1は、本発明の方法によって処理されるウェハを示す横断面図である。 図2は、本発明の方法の第1実施形態に従うウェハに保護フィルムを加えるステップを示す横断面図である。 図3は、第1実施形態に従うウェハに保護フィルムを加えるステップを示す斜視図である。 図4は、第1実施形態に従う保護フィルムに熱および圧力を加えるステップを示す横断面図である。 図5は、第1実施形態の変形実施例に従う保護フィルムに熱および圧力を加えるステップを示す横断面図である。 図6は、本発明の方法の第2実施形態に使用される環状フレームおよび保護フィルムを示す横断面図である。 図7は、第2実施形態に従う保護フィルムに熱および圧力を加えるステップを示す横断面図である。 図8は、図7に示された保護フィルムに熱および圧力を加えるステップの結果を示す横断面図である。 図9は、本発明の方法の第3実施形態に従う保護フィルムに熱および圧力を加えるステップを示す横断面図である。 図10は、本発明の方法の第4実施形態に従う保護フィルムに熱および圧力を加えるステップの結果を示す横断面図である。 図11は、第4実施形態に従う保護フィルムの一部分を切り離すステップを示す横断面図である。 図12は、図11に示された保護フィルムの一部分を切り離すステップの結果を示す横断面図である。 図13は、第4実施形態に従うウェハ裏面を研削するステップの結果を示す横断面図である。 図14は、本発明の方法の第5実施形態に従うウェハ裏面を研削するステップの結果を示す横断面図である。 図15は、第5実施形態に従う保護フィルムの一部分を切り離すステップを示す横断面図である。 図16は、図15に示された保護フィルムの一部分を切り離すステップの結果を示す横断面図である。 図17は、本発明の方法の第6実施形態に使用されるクッション層および保護フィルムを示す横断面図である。 図18は、第6実施形態に従う保護フィルムに熱および圧力を加えるステップの結果を示す横断面図である。 図19は、本発明の方法の第7実施形態に従う保護フィルムに熱および圧力を加えるステップの結果を示す横断面図である。 図20は、本発明の方法の第7実施形態の変形実施例に従う保護フィルムに熱および圧力を加えるステップの結果を示す横断面図である。 図21は、第7実施形態の変形実施例に従うウェハ裏面を研削するステップの結果を示す横断面図である。 図22は、本発明の方法の第8実施形態に使用される環状フレーム、クッション層、保護フィルムを示す横断面図である。 図23は、第8実施形態に従う保護フィルムに熱および圧力を加える捨て婦を示す横断面図である。 図24は、本発明の方法の第9実施形態に従うウェハに接着材を投与するステップ、保護フィルムを加えるステップを示す横断面図である。 図25は、本は発明の方法の第10実施形態に従うウェハに接着材を投与するステップ、保護フィルムを加えるステップの結果を示す横断面図である。 図26は、本発明の方法の第11実施形態に従うウェハに接着材を投与するステップ、保護フィルムを加えるステップを示す横断面図である。 図27は、本発明の方法の第12実施形態に従うウェハに接着材を投与するステップ、保護フィルムを加えるステップを示す横断面図である。 図28は、本発明の方法の第13実施形態に従うウェハに接着材を投与するステップ、保護フィルムを加えるステップを示す横断面図である。 図29は、本発明の方法の第14実施形態に従うウェハに接着材を投与するステップ、保護フィルムを加えるステップの結果を示す横断面図である。
好ましい実施形態の詳細な説明
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。好ましい実施形態は、ウェハWを処理する為の方法に関する。
ウェハWは、たとえば、ウェハWの表面1の面にMEMSデバイスが形成されたMEMSウェハでもよい(図1を参照)。しかしながら、ウェハWはMEMSウェハに限定されるものではなく、好ましくは固体撮像素子としてCMOSデバイスを有するCMOSウェハでもよく、これらは、ウェハWの表面1上に、あるいは、表面1上の他の型式のデバイスと共にウェハ上に形成される。
ウェハWは、半導体、例えば、シリコンで形成されてもよい。そのようなシリコンウェハWは、シリコン基板上に、IC(集積回路)、LSI(大規模集積回路)のようなデバイスを含むことができる。あるいは、ウェハは、例えば、セラミック、ガラス、サファイアの有機材料基板上に、LED(発光ダイオード)のような光学デバイスを形成することによって構成される光学デバイス用ウェハでもよい。ウェハWは、これに限定されるものではなく、任意の他の方法で形成可能である。さらに、前述した例示的ウェハ設計の組み合わせも可能である。
ウェハWは、研削する前にμmの範囲、好ましくは625〜925μmの範囲の厚さを有し得る。
ウェハWは、好ましくは円形状を呈する。しかしながら、ウェハWの形状は、特に限定されない。他の実施形態において、ウェハWの形状は、たとえば、楕円形状、長円形状、矩形状又は四角形状のような多角形状でもよい。
ウェハWには、その表面1に形成されたストリートと呼ばれる複数の交差分割ライン11(図3を参照)が設けられ、それによって、前述されたようなデバイスがそれぞれ形成される複数の矩形区域にウェハWが区切られる。これらのデバイス7は、ウェハWのデバイス領域2に形成される。円形ウェハWの場合、このデバイス領域2は、好ましくは、円形であり、ウェハWの外周と同心で配置される。
デバイス領域2は、例えば、図1−図3に概略的に示されるように、環状周辺限界領域3によって囲まれる。この周辺限界領域3には、デバイスが形成されない。周辺限界領域3は、好ましくは、ウェハWの外周および/またはデバイス領域2に対して同心で配置される。周辺限界領域3の径方向拡張部は、mm範囲、好ましくは、1−3mmである。
デバイス領域2は、複数の突出部14で形成され、突出部14は、例えば、図1−図2に概略的に示されるように、ウェハWの平坦な面から突出している。突出部14は、例えば、分離されたダイにおけるデバイス領域のデバイス7と電気的接触を確立する為のバンプでもよい。ウェハWの厚さ方向における突出部14の高さは、20−500μmの範囲でもよい。
以下、図1−図5を参照して、本発明の第1実施形態に従うウェハWを処理する方法を説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に従う方法によって処理されるウェハWの横断面図を示す。図2及び図3は、この第1実施形態に従う方法を処理する第1ステップを示す。このステップにおいて、ウェハW上でデバイス7を覆う為の保護フィルム4は、図2において矢印で表示されるように、ウェハWの表面1に加えられる。
保護フィルム4は、ウェハWと同一形状、すなわち、本実施形態では円形状を有し、ウェハWに同心で付けられるのが好ましい。保護フィルム4の直径は、図2〜図4に概略的に示されるように、ウェハWの直径とほぼ同一である。
保護フィルム4は、突出部14を含む、デバイス領域2に形成されたデバイス7を覆うので、損傷または汚染からデバイス7を保護する。さらに、保護フィルム4は、後述するように、ウェハWの後の処理、例えば、後の研削ステップにおいて、クッションとして作用する。
保護フィルム4は、図2に示されるように、表の面4aおよび裏の面4bを有する。保護フィルム4は、ウェハWの表面1に加えられるので、保護フィルム4の表の面4aは、ウェハ表面1と直接接触する。そのため、保護フィルム4の表の面4aとウェハWの表面1との間には、何も材料、特に接着材が存在しない(図2−図4を参照)。
保護フィルム4は、ポリオレフィンで形成される。たとえば、保護フィルム4は、ポリエチレン(PE)又はポリプロピレン(PP)で形成されてもよい。
保護フィルム4は、5〜200μm、好ましくは80〜150μmの範囲の厚さを有してもよい。たとえば、保護フィルム4は、80μmの厚さを有してもよい。
保護フィルム4をウェハWの表面1に加えた後、ほぼ膜4は加熱され、保護フィルム4がウェハ表面1に付けられる。
特に、保護フィルム4が加えられたウェハWは、チャックテーブル20上に置かれ(図4を参照)、チャックテーブル20は、例えば、60℃〜150℃の範囲の温度まで加熱されてもよい。特に好ましくは、チャックテーブル20は、およそ100℃の温度まで加熱される。チャックテーブル20は、例えば、1分〜10分の範囲の時間を越えて加熱されてもよい。
さらに、図4に示されるように、ローラ30によって圧力が保護フィルム4の裏の面4bに加えられる。ローラ30は、図4の矢印によって示されるように、保護フィルム4の裏の面4bに沿って移動され、保護フィルム4をウェハWの表面1に押しつける。
ローラ30は、加熱されたローラでもよい。加熱されたチャックテーブル20を通して保護フィルム4を加熱することに加えて、あるいは、それに対する代替案として、加熱されたローラ30によって保護フィルム4に熱が加えられてもよい。
加熱されたチャックテーブル20及び/又は加熱されたローラ30を使用して、保護フィルム4を加熱することによって、保護フィルム4は、ウェハWの表面1に付けられる。
特に、保護フィルム4をウェハWの所定位置に保持し、保護フィルム4とウェハWを付ける力は、加熱処理を通して発生される。特に、保護フィルム4を加熱することによって、保護フィルム4とウェハWとの間に形態嵌合(form fit)及び/又は材料結合(material bond)が形成される。
保護フィルム4の裏の面4bに圧力を加えることによって、保護フィルム4の表の面4aは、ウェハWの表面1に押しつけられる。そのため、保護フィルム4が信頼性良くウェハWに付けられることが特に効率良く確保できる。
保護フィルム4の付けられた状態において、ウェハWの平坦な面から突き出る突出部14は、図4に概略的に示されるように、保護フィルム4に十分に埋め込まれる。
ウェハWの表面1に保護フィルム4を付けた後、ウェハWの表面1に対して反対側にあるウェハWの裏面6(図1−図3を参照)が処理される。ウェハWの裏面6は、研削及び/又は研磨及び/又はエッチング及び/又は切断によって処理されてもよい。ウェハWの裏面6は、研削によって処理されるのが特に好ましい。
特に、保護フィルム4が付けられたウェハWは、チャックテーブル20から取り外され、向きが変えられ、ウェハの裏面6が上方に面してもよい。その後、ウェハ裏面6の、例えば、研削による処理が行われてもよい。そのような研削処理は、図13を参照して、本発明の方法の第4実施形態で後述される。
ウェハWの裏面6を研削するような処理中、チャックテーブルのような支持体(図示せず)上にウェハWを置くことができるので、保護フィルム4の裏の面4bは、支持体の上面と接触する。保護フィルム4は、ウェハW、特に、デバイス7及び突出部14をウェハ処理中の損傷から信頼性良く保護する。
ウェハWの裏面6が研削された後、ウェハWは分割ライン11に沿って切断されてもよく、個々のチップ又はダイ(図示せず)が得られる。
たとえば、保護フィルム4は、ウェハWの裏面6の研削後、ウェハWから取り外(例えば、剥離)されてもよい。この取り外し処理は、それをウェハWから取り外す前および/または取り外す間に、保護フィルム4を例えば加熱することによって、容易にされてもよい。
その後、ウェハWは、ウェハWの表面1から分割ライン11に沿って切断されてもよい。このように、互いに十分に分離されたチップ又はダイが得られる。ウェハWの切断は、(例えば、ブレード又は鋸を使用する)機械的切断および/またはレーザによる切断および/またはプラズマによる切断によって行われてもよい。
切断ステップにおいて、チップ又はダイが完全に互いに分離された後、チップ又はダイは、例えば、ピックアップデバイス(図示せず)を使用することによって、ピックアップ可能である。個々のチップ又はダイの間の間隔は、ピックアップ処理を容易にするため、ピックアップ処理前に増加することができる。
図5は、本発明の方法の第1実施形態の変形実施例に従う保護フィルム4に熱及び圧力を加えるステップを示す。この変形実施例は、保護フィルム4の直径がウェハWの外径より小さい点でのみ、第1実施形態と異なる。特に、保護フィルム4の直径は、デバイス領域2の外径と実質的に同一でもよい。
以下、図6〜図8を参照して、本発明の第2実施形態に従うウェハWを処理する方法を説明する。
第2実施形態に従う方法は、保護フィルム4の直径が環状フレーム40に付けられる保護フィルム4の外周部分およびウェハWの外径より大きい点で異なる(図6〜図8を参照)。第2実施形態の説明において、第1実施形態の要素と実質的に同一の要素を同一の参照符合で示し、重複する詳細な説明を省略する。
図6は、環状フレーム40に保護フィルム4を付ける前の環状フレーム40および保護フィルム4を示す。保護フィルム4および環状フレーム40の付けられた状態は、図7及び図8に示される。
特に、保護フィルム4の外周部分は環状フレーム40に付けられるので、保護フィルム4は、環状フレーム40の中央開口部を閉じる。このように、保護フィルム4、特に、その中央部分に付けられるウェハWは、保護フィルム4を介して環状フレーム40によって保持される。そのため、ウェハW、保護フィルム4,環状フレーム40を備えるウェハユニットが形成され、ウェハWの処理、取扱い、及び/又は運搬が容易になる(図7及び図8を参照)。
本実施形態において、保護フィルム4の外周部分を環状フレーム40に付けるステップは、ウェハWに保護フィルム4を加える前に行われるのが好ましい。このように、保護フィルム4をウェハWに加えるステップは、例えば、ウェハWの取扱い及び運搬の為に環状フレーム40を使用して、更に容易にされる。
図6〜図8に示されるように、保護フィルム4の外周部分は、環状接着層42を介して環状フレーム40に付けられる。接着層42は、保護フィルム4および環状フレーム40のあいだに配置される。
保護フィルム4をウェハWに加えた後、図4を参照して第1実施形態で前述された同一の方法で保護フィルム4に熱及び圧力が加えられ、それによって、保護フィルム4をウェハWに付ける(図7を参照)。
図8は、図7で示された保護フィルム4に熱及び圧力を加えるステップの結果を示す。図8に示されるように、突出部14から始まるウェハトポグラフィは、保護フィルム4によって十分に吸収されない。そのため、保護フィルム4の裏の面4bに表面むらが発生する。そのような表面むらは、比較的高さの高い突出部14の場合に生じる。この場合、ウェハトポグラフィを十分に吸収することが望まれるなら、本発明に従う方法の第4実施形態から第8実施形態で詳細に後述されるように、クッション層が保護フィルム4の裏の面4bに設けられてもよい。
ウェハWに保護フィルム4を付けた後、ウェハWは、第1実施形態で前述された実質的に同一の方法で処理されてもよい。
以下、図9を参照して、本発明の第3実施形態に従うウェハWを処理する方法を説明する。
第3実施形態に従う方法は、保護フィルム4をウェハWに加える処理、さらに、保護フィルム4の裏の面4bに圧力を加える処理において、第1実施形態に従う方法とは異なる。第3実施形態の説明において、先の実施形態の要素と実質的に同一の要素を同一の参照符合で示し、重複する詳細な説明を省略する。
特に、保護フィルム4は、図9に示されるように、真空ラミネート装置を使用することによってウェハWの表面1に加えられる。この真空ラミネート装置において、ウェハWは、ウェハ裏面6がチャックテーブル20の上面と接触してウェハ表面1が上方に向けられる状態で、真空チャンバ(図示せず)内のチャックテーブル20上に置かれる。チャックテーブル20は、加熱されたチャックテーブルである。
保護フィルム4は、ウェハ表面1及び保護フィルム4の間に配置された環状スペーサ60によって、その周辺部分で保持される。このように、保護フィルム4は、真空チャンバ内のウェハ表面1の上方に置かれる(図9を参照)。チャックテーブル20の上方に位置される真空チャンバの上部と保護フィルム4には、拡張可能なゴム製膜52によって閉じられる空気入口ポート50が設けられる。
ウェハWおよび保護フィルム4が真空チャンバにロードされた後、チャンバは排気され、空気がゴム製膜52へと空気入口ポート50を通って供給され、ゴム製膜52を排気済みチャンバに拡張させる。このように、ゴム製膜52は、図9の矢印で示されるように、保護フィルム4をウェハ表面1に押しつけるように真空チャンバ内を下方に移動し、保護フィルム4をウェハ表面1上のデバイス領域7に押しつける。
このため、デバイス領域7の外形、特に、その中に存在する突出部14の外形に追従するように、保護フィルム4をウェハ表面1に密着させることができる。
保護フィルム4は、ウェハ表面1に加える間および/または加えた後、チャックテーブル20の加熱によって加熱される。
ゴム製膜52は、保護フィルム4をウェハWに加えた後、保護フィルム4の裏の面4bに圧力を加える為に更に使用される。このように、保護フィルム4が信頼性良くウェハWに付けられることが効率的に確保される。
続いて、真空チャンバ内の真空が解除され、保護フィルム4は、真空チャンバ内の正圧および加熱処理を介して発生された付ける力によって、ウェハ表面1上の所定位置に保持される。
あるいは、ゴム製膜52を、柔らかいスタンプ又は柔らかいローラ(例えば、加熱されたソフトスタンプ又は加熱された柔らかいローラ)によって置き換えることができる。
保護フィルムをウェハWに付けた後、ウェハWは、第1実施形態で前述された実質的に同一の方法で処理されてもよい。
以下、図10〜図13を参照して、本発明の第4実施形態に従うウェハWを処理する方法を説明する。
第4実施形態に従う方法は、クッション層8及びベースシート9が保護フィルム4の裏の面4bに設けられる点で第2実施形態に従う方法とは異なる(例えば、図10を参照)。第4実施形態の説明において、先の実施形態の要素と実質的に同一の要素を同一の参照符合で示し、重複する説明を省略する。
特に、クッション層8は、保護フィルム4の裏の面4bに付けられ、クッション層8の表の面は、保護フィルム4の裏の面4bに直接接触する。
図10に示されるように、突出部14は、保護フィルム4及びクッション層8に埋め込まれる。このため、ウェハトポグラフィは、十分に吸収される。
クッション層8は、樹脂、接着材、ゲル等で形成されてもよい。クッション層8の厚さは、20〜300μmの範囲内でもよい。
ベースシート9は、クッション層8の裏の面に付けられ、ベースシート9の表の面は、クッション層8の裏の面に直接接触する。
ベースシート9の材料は、特に制限されない。
ベースシート9は、柔らかく、しなやかな材料、たとえば、高分子材料(例えば、ポリ塩化ビニル(PVC),エチレン酢酸ビニルコポリマ(EVA))で形成されてもよい。
あるいは、ベースシート9は、ポリエチレンテレフタレート(PET)及び/又はシリコン及び/又はガラス及び/又はステンレス鋼(SUS)のような剛性又は硬い材料で形成されてもよい。
たとえば、ベースシート9がポリエチレンテレフタレート(PET)又はガラスで形成され、クッション層8が外部刺激によって硬化可能である場合、クッション層8は、ポリエチレンテレフタレート(PET)又はガラスを透過可能な放射線(例えばUV線)で硬化されてもよい。ベースシート9がシリコン又はステンレス鋼(SUS)で形成される場合、費用効果に優れたベースシート9が設けられる。
また、ベースシート9は、前述した材料の組合せで形成することも可能である。
ベースシート9は、30−1500μm、好ましくは40−1200μm、より好ましくは50−1000μmの範囲の厚さを有してもよい。特に好ましくは、ベースシート9の厚さは、30〜250μmの範囲内にある。ベースシート9の厚さは、50μmが特に好ましい。たとえば、ベースシート9は、50μmの厚さのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムでもよい。
ベースシート9及びクッション層8は、各々が実質的に円形状を有する。ベースシート9及びクッション層8の直径は、お互いに実質的に同一であり、ウェハWの直径より大きい。ベースシート9及びクッション層8の直径は、保護フィルム4の直径より小さい。
クッション層8及びベースシート9は、保護フィルム4がウェハWの表面1に加えられる前または加えられた後に、保護フィルム4の裏の面4bに付けられてもよい。特に、保護フィルム4,クッション層8,ベースシート9は、最初に積層され、ベースシート9,クッション層8,クッション層8に付けられる保護フィルム4を備える保護シーティング(sheeting)を形成する。この方式で形成された保護シーティングは、ウェハWの表面1に後で加えられ、保護フィルム4の表の面4aがウェハ表面1と直接接触してもよい。
その後、保護フィルム4は、保護シーティングをウェハWの表面1に付けるように加熱される。保護フィルム4は、第1実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で、すなわち、加熱されたチャックテーブル20によって加熱されてもよい(図10を参照)。
さらに、2つの平行な圧縮プレートを使用して圧力がベースシート9の裏の面9bに加えられる。圧縮を加える処理において、一つのプレートは、ベースシート9の裏の面9bを押しつけ、他のプレートは、ウェハWの裏面6を押しつける。このように、図10の点線矢印で示すように、ベースシート9の裏の面9bがウェハ裏面6に対して実質的に平行になることが確保できる。
圧縮プレートは、加熱された圧縮プレートでもよく、これは、ウェハWを介する、及び/又はベースシート9及びクッション層8を介する圧縮処理中、保護フィルム4が加熱されることを可能にする。この加熱処理は、加熱されたチャックテーブル20による保護フィルム4の加熱に追加して、あるいは、代替で、行われてもよい。
クッション層8は、UV線、熱、電界及び/又は化学剤のような外部刺激によって硬化可能でもよい。この場合、クッション層8は、クッション層8に外部刺激が加えられる際、少なくとも、ある程度まで硬化する。たとえば、クッション層8は、硬化性樹脂、硬化性接着材、硬化性ゲルなどで形成されてもよい。
この実施形態においてクッション層8として使用する為のUV硬化性樹脂の好ましい実施例は、DISCO株式会社によるResiFlatと、DENKAによるTEMPLOCである。
この実施形態の方法は、ウェハWの表面1に保護フィルム4を加えた後、クッション層8を硬化させるようにクッション層8に外部刺激を加えるステップを更に含んでもよい。外部刺激は、ウェハ表面1に保護フィルム4を付けるステップの後、クッション層8に加えられてもよい。
外部刺激は、ウェハ裏面6の処理前に、例えば研削前に、クッション層8に加えられてもよい。このように、処理中のウェハWの保護と、処理の精度とが更に改善可能である。
図11は、保護フィルム4、クッション層8、ベースシート9の部分を切り離す後のステップを示すが、これらは、図11の点線及び矢印によって示されるように、ウェハWの周囲を越えて側方に拡張する。これらの部分は、たとえば、機械的切断(例えばブレード又は鋸を使用)、レーザ切断、プラズマ切断によって、切り離されてもよい。これらの部分の切り離しは、後の処理ステップにおけるウェハユニットの取扱いを容易にする。
図12は、図11に示された切断ステップの結果を示す。
この切断ステップの後、ウェハWの裏面6は処理、すなわち、研削処理を受けるが、以下、詳述する。
バックシート9の裏の面9bは、平坦で平らな面であるが、チャックテーブル(図示せず)の最上面に置かれる(チャックテーブルは、図10におけるチャックテーブル20と同一であってもよい)。その後、ウェハWの裏面6は、ウェハの厚さを調整する為に、例えば、およそ20〜100μmの範囲内の値まで研削される。この厚さは、チップ又はダイの最終的な厚さでもよい。図13は、この研削ステップの結果を示す。
ウェハWの裏面6の研削ステップは、研削装置(図示せず)を使用して行われてもよい。研削装置は、スピンドルハウジングと、スピンドルハウジング内に回転できるように収容されたスピンドルと、スピンドルの下端に装着された研削ホィールとを備えてもよい。複数の研磨部材が研削ホィールの下面に固定されてもよく、各研磨部材は、金属結合や樹脂結合のような結合でダイヤモンド研磨粒子を固定することによって構成されたダイヤモンド研磨部材から形成されてもよい。研磨部材を有する研削ホィールは、例えば、モータを使用してスピンドルを駆動することによって高速で回転される。
研削ステップにおいて、ウェハユニットを保持するチャックテーブルと研削装置の研削ホィールとが回転し、研削ホィールの研磨部材をウェハWの裏面6と接触させるように研削ホィールが下降するので、裏面6が研削される。
ベースシート9の平坦な裏の面9bは、研削装置のチャックテーブルの最上面に置かれ、ウェハWの裏面6と実質的に平行であるので(図10を参照)、研削処理中に研削ホィールによってウェハWに加えられる圧力は、ウェハWにわたって、均一かつ均質に分布される。このため、ウェハWの割れやパターン転写の危険性は最小になる。さらに、バックシート9の平らな均一な裏の面9bとウェハWの裏面6との実質的に平行な整列は、高精度で研削ステップが実行されることを可能にするので、研削後、特に一様な均質なウェハの厚さを達成する。
ウェハWの更なる処理、すなわち、その切断および分離されたチップ又はダイのピックアップは、第1実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で行われてもよい。
以下、図14〜図16を参照して、本発明の第5実施形態に従うウェハWを処理する方法を説明する。
第5実施形態に従う方法は、保護フィルム4の切断とウェハ裏面6の研削の順序において、第4実施形態に従う方法と異なる。第5実施形態の説明において、先の実施形態の要素と実質的に同一の要素を同一の参照符合で示し、重複する詳細な説明を省略する。
特に、第5実施形態の方法において、保護フィルム4が環状フレーム40に付けられている間にウェハWの裏面6が最初に研削される。研削ステップの結果は、図14に示される。ウェハ裏面6は、図13を参照して第4実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で研削される。
その後、保護フィルム4,クッション層8,ベースシート9の部分は、ウェハWの周囲を越えて側方に拡張するが、これらは、図15の点線及び矢印によって示されるように、切り離される。この切断ステップは、図11を参照して第4実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で実施される。図16は、図15に示された切断ステップの結果を示す。
ウェハWの更なる処理、すなわち、その切断、分離されたチップ又はダイのピックアップは、第1実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で行われてもよい。
以下、図17および図18を参照して、本発明の第6実施形態に従うウェハWを処理する方法を説明する。
第6実施形態に従う方法は、クッション層8が保護フィルム4の裏の面4bに設けられる点で、第1実施形態に従う方法と異なる(図17及び図18を参照)。さらに、第6実施形態に従う方法は、とりわけ、クッション層8の裏の面8bに何もベースシートが設けられない点で、第4実施形態及び第5実施形態に従う方法と異なる。第6実施形態の説明において、先の実施形態の要素と実質的に同一の要素を同一の参照符合で示し、重複する詳細な説明を省略する。
第6実施形態の方法において、保護シーティング10は、図17に示されるように、保護フィルム4の裏の面4bにクッション層8を付けることによって形成される。そのため、保護シーティング10は、保護フィルム4と、それに付けられるクッション層8とを備える。クッション層8は、第4実施形態の為に前述された同一特性および特徴を有してもよい。
保護フィルム4及びクッション層8の直径は、お互いに実質的に同一であり、ウェハWの直径と同一である(図18を参照)。
保護シーティング10は、ウェハWの表面1に加えられ、保護フィルム4の表の面4aは、ウェハ表面1と直接接触する。その後、保護フィルム4は、ウェハWの表面1に保護シーティング10を付けるように加熱される。保護フィルム4は、第1実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で、すなわち、加熱されたチャックテーブル20によって加熱されてもよい(図18を参照)。
さらに、圧力は、2つの平行な圧縮プレートを使用することによって、クッション層8の裏の面8bに加えられる。圧力を加える処理において、一方のプレートは、クッション層8の裏の面8bを押しつけ、他方のプレートは、ウェハWの裏の面6を押しつける。このように、クッション層8の裏の面8bがウェハ裏面6に対して実質的に平行になることが確保できる。
圧縮プレートは、加熱された圧縮プレートでもよく、これは、ウェハWを介する、及び/又はクッション層8を介する圧縮処理中に保護フィルム4が加熱されることを可能にする。この加熱処理は、加熱されたチャックテーブル20による保護フィルム4の加熱に追加して、あるいは、代替で行われてもよい。
熱及び圧力を保護フィルム4に加えるステップの結果が、図18に示される。この図に示されるように、突出部14から始まるウェハトポグラフィは、保護フィルム4及びクッション層8によって十分に吸収される。
クッション層8は、硬化可能な材料で形成され、第4実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で硬化されてもよい。
その後、ウェハWの裏面6は、第4実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で研削される。
ウェハWの更なる処理、すなわち、その切断、分離されたチップ又はダイのピックアップは、第1実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で行われてもよい。
以下、図18〜図21を参照して、本発明の第7実施形態に従うウェハWを処理する方法を説明する。
第7実施形態に従う方法は、ベースシート9がクッション層8の裏の面8bに付けられる点で、第6実施形態に従う方法と異なる。第7実施形態の説明において、先の実施形態の要素と実質的に同一の要素を同一の参照符合で示し、重複する詳細な説明を省略する。
ベースシート9は、クッション層8の裏の面8bに付けられ、ベースシート9の表の面は、クッション層8の裏の面8bと直接接触する(図19を参照)。ベースシート9は、第4実施形態の為に前述された同一の特性及び特徴を有してもよい。
保護フィルム4、クッション層8,ベースシート9の直径は、お互いに実質的に同一であり、ウェハWの直径と同一である(図19を参照)。
保護フィルム4,クッション層8,ベースシート9は、第4実施形態の為に前述された実質的に同一の方法でウェハ表面1に付けられてもよい。
この付ける処理の結果は、図19に示される。ベースシート9の裏の面9bは、図19で点線の矢印で示されるように、ウェハWの裏面6に対して実質的に平行である。
その後、ウェハWの裏面6は、第4実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で研削される。
ウェハWの更なる処理、すなわち、その切断、分離されたチップ又はダイのピックアップは、第1実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で行われてもよい。
図20及び図21は、本発明の方法の第7実施形態の変形実施例を示す。この変形実施例は、主に、保護フィルム4がクッション層8より小さな直径を有し、クッション層8が保護フィルム4にリーチオーバーする点で、第7実施形態と異なる。
特に、保護フィルム4は、ウェハWのデバイス領域2の直径と実質的に同一の直径を有する(図20,図21を参照)。
保護フィルム4,クッション層8,ベースシート9は、第4実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で、ウェハ表面1に付けられてもよい。この付ける処理の結果は、図20に示される。
この図に示されるように、クッション層8は、保護フィルム4の外周を囲み、ウェハ表面1と直接接触する。この配置は、特に安定した頑丈な保護シーティングのアタッチメント、特に、保護フィルム4の、ウェハ表面1に対するアタッチメントを与える。このアタッチメント強度は、クッション層8を硬化させることによって更に増強されてもよい。
その後、ウェハWの裏面6は、第4実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で研削される。この研削処理の結果は、図21に示される。
ウェハWの更なる処理、すなわち、その切断、分離されたチップ又はダイのピックアップは、第1実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で行われてもよい。
以下、図22及び図23を参照して、本発明の第8実施形態に従うウェハWを処理する方法を説明する。
第8実施形態に従う方法は、クッション層8が保護フィルム4の裏の面4bに設けられる点で、第2実施形態に従う方法と異なる(例えば、図22を参照)。第8実施形態の説明において、先の実施形態の要素と実質的に同一の要素を同一の参照符合により示し、重複する詳細な説明を省略する。
クッション層8は、第4実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で、保護フィルム4の裏の面4bに付けられてもよい。
保護フィルム4及びクッション層8の直径は、お互いに実質的に同一であり、ウェハWの直径より大きい(図23を参照)。
保護シーティングは、保護フィルム4及びクッション層8を備えるが、第2実施形態の保護フィルム4の為に前述された実質的に同一の方法で、ウェハ表面1に付けられる。特に、保護シーティングをウェハ表面1に加えた後、保護シート4は、加熱されたチャックテーブル20および/または加熱されたローラ30によって加熱される(図23を参照)。
さらに、ローラ30によって、クッション層8の裏の面8bに圧力が加えられる。
保護シーティングをウェハWの表面1に付けた後、ウェハWの裏面6は、第4実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で研削される。
ウェハWの更なる処理、すなわち、その切断および分離されたチップ又はダイのピックアップは、第1実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で行われてもよい。
以下、図24を参照して、本発明の第9実施形態に従うウェハWを処理する方法を説明する。
第9実施形態に従う方法は、特に、接着層12が保護フィルム4及びウェハWの周辺部分に設けられる点で、第1実施形態に従う方法と異なる。第9実施形態の説明において、先の実施形態の要素と実質的に同一の要素を同一の参照符合により示し、重複する詳細な説明を省略する。
前述された突出部14のような、ウェハWの平坦面から突出する突出部または突起は、図24では省略されるが、そのような突出部又は突起は、ウェハWのデバイス領域7に存在してもよい。
第9実施形態の方法において、液体接着材が、保護フィルム4に更に/又はウェハWに、例えばディスペンサ(図示せず)によって、ウェハW上のデバイス7を覆う為に、ウェハWの表面1に保護フィルム4を加える前に、投与される。このように、接着層12は、図24に示されるように形成される。液体接着材は、保護フィルム4の周辺部分だけに、更に/又はウェハWの周辺部分だけに投与される。接着層12は、環状形状を有する。接着層12は、ウェハWのデバイス領域2に何も接着材が存在しないように配置される。
液体接着材は、たとえば、BrewerBOND(登録商標)220材料のようなBrewer Scienceによって生産される液体接着材でもよい。
ディスペンサは、たとえば、ディスペンサML-5000XIIのような武蔵エンジニアリングによって生産されるディスペンサでもよい。
接着層12は、連続した接着層でもよい。あるいは、接着層12は、不連続の接着層でもよい。特に、接着層12において、接着材は、点形式、(例えば、直線及び/又は湾曲縞などを伴う)縞形式のような不連続形式で設けられてもよい。
液体接着材は、保護フィルム4の周辺部分だけに投与され、ウェハWには投与されない。あるいは、液体接着材は、ウェハWの周辺部分だけに投与され、保護フィルム4には投与されない。さらに、液体接着材は、保護フィルム4の周辺部分に投与され、ウェハWの周辺部分に投与されてもよい。
液体接着材は、接着層12を形成するように投与されるが、接着層12は、保護フィルム4の表の面の周辺部分と直接接触し、ウェハWの表面1の周辺部分と直接接触する。
保護フィルム4は、ウェハWの直径と実質的に同一の直径を有する(図24を参照)。
前述した方法で液体接着材を投与した後、保護フィルム4がウェハWの表面1に加えられる。保護フィルム4は、接着層12を介してウェハWの表面1に付けられる。
保護フィルム4をウェハ表面1に付けた後、ウェハWの裏面6が、第4実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で研削される。
ウェハWの更なる処理、すなわち、その切断及び分離されたチップ又はダイのピックアップは、第1実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で行われてもよい。
以下、図25を参照して、本発明の第10実施形態に従うウェハWを処理する方法を説明する。
第10実施形態に従う方法は、保護フィルム4の直径と接着層12の配置の点で、第9実施形態に従う方法と異なる。第10実施形態の説明において、先の実施形態の要素と実質的に同一の要素を同一の参照符合で示し、重複する詳細な説明を省略する。
前述された突出部14のような、ウェハWの平坦面から突出する突出部または突起は、図25では省略されるが、そのような突出部又は突起は、ウェハWのデバイス領域7に存在してもよい。
図25に示されるように、保護フィルム4は、ウェハWの直径より大きな直径を有する。液体接着材は、接着層12を形成するように投与されるが、接着層12は、保護フィルム4の表の面の周辺部分と直接接触し、ウェハWの周辺側縁の一部分及びウェハWの表面1の周辺部分と直接接触する。接着層12は、環状形状を有する。接着層12は、ウェハWのデバイス領域2に何も接着材が存在しないように配置される。
保護フィルム4は、接着層12を介してウェハWの表面1に付けられる。
保護フィルム4がウェハ表面1に付けられた後、ウェハWの裏面6は、第4実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で研削される。
ウェハWの更なる処理、すなわち、その切断及び分離されたチップ又はダイのピックアップは、第1実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で行われてもよい。
以下、図26を参照して、本発明の第11実施形態に従うウェハWを処理する方法を説明する。
第11実施形態に従う方法は、保護フィルム4及び接着層12の配置において、第10実施形態に従う方法と異なる。第11実施形態の説明において、先の実施形態の要素と実質的に同一の要素を同一の参照符合で示し、重複する詳細な説明を省略する。
前述された突出部14のような、ウェハWの平坦面から突出する突出部または突起は、図26では省略されるが、そのような突出部又は突起は、ウェハWのデバイス領域7に存在してもよい。
保護フィルム4は、ウェハWの直径より大きな直径を有する。さらに、図26に示されるように、保護フィルム4の周辺部分は下方に曲げられ、保護フィルム4の表の面の周辺部分はウェハWの周辺側縁部の一部分と直接接触する。
液体接着材は、接着層12を形成するように投与されるが、接着層12は、保護フィルム4の周辺側縁と直接接触し、ウェハWの周辺側縁の一部分と直接接触する。接着層12は、環状形状を有する。接着層12は、ウェハWのデバイス領域2に何も接着材が存在しないように配置される。
液体接着材は、ウェハWに保護フィルム4を加える前にウェハWに、更に/又は保護フィルム4に投与されてもよい。あるいは、液体接着材は、保護フィルム4をウェハWに加えた後に、ウェハWに、更に/又は保護フィルム4に投与されてもよい。
保護フィルム4は、接着層12を介してウェハWの表面1に付けられる。それに加えて、保護フィルム4は、保護フィルム4をウェハ表面1に加える間および/または加えた後に、保護フィルム4を加熱することによって、ウェハ表面1に付けられてもよい。特に、保護フィルム4は、第1実施形態の為に前述された方法を使用することによって、ウェハWに付けられてもよい。
たとえば、保護フィルム4は、前述された方法で保護フィルム4を加熱することによって、最初にウェハWに付けられてもよい。続いて、保護フィルム4がウェハWに付けられた後、液体接着材が投与されてもよい。液体接着材は、周辺部分において、保護フィルム4及びウェハWの間に存在し得る隙間を密封または覆うように投与されてもよい(図26を参照)。
保護フィルム4をウェハ表面1に付けた後、ウェハWの裏面6は、第4実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で研削される。
ウェハWの更なる処理、すなわち、その切断、分離されたチップ又はダイのピックアップは、第1実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で行われてもよい。
以下、図27を参照して、本発明の第12実施形態に従うウェハWを処理する方法を説明する。
第12実施形態に従う方法は、接着層12の配置において、第9実施形態に従う方法と異なる。第12実施形態の説明において、先の実施形態の要素と実質的に同一の要素を同一の参照符合で示し、重複する詳細な説明を省略する。
前述された突出部14のような、ウェハWの平坦面から突出する突出部または突起は、図27では省略されるが、そのような突出部又は突起は、ウェハWのデバイス領域7に存在してもよい。
保護フィルム4は、ウェハWの直径と実質的に同一の直径を有する(図27を参照)。
液体接着材は接着層12を形成するように投与されるが、接着層12は、保護フィルム4の表の面の一部分及び周辺側縁の一部分と直接接触し、ウェハWの表面1の一部分及び周辺側縁の一部分と直接接触する。接着層12は、環状形状を有する。接着層12は、ウェハWのデバイス領域2に何も接着材が存在しないように配置される。
液体接着材は、ウェハWに保護フィルム4を加える前に、ウェハWに、更に/又は保護フィルム4に投与されてもよい。あるいは、液体接着材は、保護フィルム4がウェハWに加えられた後に、ウェハWに、更に/又は保護フィルム4に投与されてもよい。
保護フィルム4は、接着層12を介してウェハWの表面1に付けられる。それに加えて、保護フィルム4は、保護フィルム4をウェハ表面1に加える間および/または加えた後に保護フィルム4を加熱することによってウェハ表面1に付けられてもよい。特に、保護フィルム4は、第1実施形態の為に前述された方法を使用することによって、ウェハWに付けられてもよい。
たとえば、保護フィルム4は、前述された方法で保護フィルム4を加熱することによって、最初にウェハWに付けられてもよい。続けて、保護フィルム4がウェハWに付けられた後、液体接着材が投与されてもよい。液体接着材は、周辺部分において、保護フィルム4及びウェハWの間に存在し得る隙間を密封または覆うように投与されてもよい(図27を参照)。
保護フィルム4をウェハ表面1に付けた後、ウェハWの裏面6は、第4実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で研削される。
ウェハWの更なる処理、すなわち、その切断及び分離されたチップ又はダイのピックアップは、第1実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で行われてもよい。
以下、図28を参照して、本発明の第13実施形態に従うウェハWを処理する方法を説明する。
第13実施形態に従う方法は、保護フィルム4の直径および接着層12の配置において、第9実施形態に従う方法と異なる。第13実施形態の説明において、先の実施形態の要素と実質的に同一の要素を同一の参照符合で示し、重複する詳細な説明を省略する。
前述された突出部14のような、ウェハWの平坦面から突出する突出部または突起は、図28では省略されるが、そのような突出部又は突起は、ウェハWのデバイス領域7に存在してもよい。
保護フィルム4は、ウェハWの直径より小さな直径を有する。保護フィルム4の直径は、ウェハWのデバイス領域2の直径と実質的に同一である。
液体接着材は、接着層12を形成するように投与されるが、接着層12は、保護フィルム4の周辺側縁と直接接触し、ウェハWの表面1の一部分と直接接触する。接着層12は、環状形状である。接着層12は、ウェハWのデバイス領域に何も接着材が存在しないように配置される。
液体接着材は、ウェハWに保護フィルム4を加える前に、ウェハWに投与され、更に/又は保護フィルム4に投与される。あるいは、液体接着材は、保護フィルム4をウェハWに加えた後にウェハWに、更に、保護フィルム4に投与されてもよい。
保護フィルム4は、接着層12を介してウェハWの表眼1に付けられる。それに加えて、保護フィルム4は、ウェハ表面1に保護フィルム4を加える間さらに/または加えた後に、保護フィルム4を加熱することによって、ウェハ表面に付けられてもよい。特に、保護フィルム4は、第1実施形態の為に前述された方法を使用することによって、ウェハWに付けられてもよい。
たとえば、保護フィルム4は、前述された方法において、保護フィルム4を加熱することによって最初に付けられてもよい。続けて、保護フィルム4がウェハWに付けられた後、液体接着材が投与される。液体接着材は、周辺部分において、保護フィルム4及びウェハWの間に存在し得る隙間を密封または覆うように投与されてもよい(図28を参照)。
保護フィルム4をウェハ表面1に付けた後、ウェハWの裏面6は、第4実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で研削される。
ウェハWの更なる処理、すなわち、その切断および分離されたチップ又はダイのピックアップは、第1実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で行われてもよい。
以下、図29を参照して、本発明の第14実施形態に従うウェハWを処理する方法を説明する。
第14実施形態に従う方法は、保護フィルム4の直径および接着層12の配置において、第9実施形態に従う方法と異なる。第14実施形態の説明において、先の実施形態の要素と実質的に同一の要素を同一の参照符合で示し、重複する詳細な説明を省略する。
前述された突出部14のような、ウェハWの平坦面から突出する突出部または突起は、図29では省略されるが、そのような突出部又は突起は、ウェハWのデバイス領域7に存在してもよい。
保護フィルム4は、ウェハWの直径より大きな直径を有する(図29を参照)。
液体接着材は、接着層12を形成するように投与されるが、接着層12は、保護フィルム4の表の面の周辺部分と直接接触し、ウェハWの表面1の一部分及び周辺側縁の一部分と直接接触する。
接着層12は、環状形状を有する。接着層12は、ウェハWのデバイス領域2に何も接着材が存在しないように配置される。
第14実施形態に従う接着層12の配置は、実質的に円形デバイス領域2および(接着材が全くない)環状接着層12の内周の間に配置されたウェハWの表面1の環状部分において、第9実施形態に従う接着層12の配置と更に異なる。それと対照的に、第9実施形態の配置において、接着層12は、その内周がデバイス領域2に直接隣接して設けられている(図24を参照)。
液体接着材は、ウェハWに保護フィルム4を加える前にウェハWに投与され、更に/又は保護フィルム4に投与される。あるいは、液体接着材は、保護フィルム4をウェハWに加えた後にウェハWに投与され、更に、保護フィルム4に投与されてもよい。
保護フィルム4は、接着層12を介してウェハWの表面1に付けられる。それに加えて、保護フィルム4は、保護フィルム4をウェハ表面1に加える間および/または加えた後に、保護フィルム4を加熱することによって、ウェハ表面1に付けられてもよい。特に、保護フィルム4は、第1実施形態の為に前述された方法を使用することによって、ウェハWに付けられてもよい。
たとえば、保護フィルム4は、前述された方法で保護フィルム4を加熱することによって、最初にウェハWに付けられてもよい。続けて、保護フィルム4がウェハWに付けられた後、液体接着材が投与されてもよい。液体接着材は、周辺部分において、保護フィルム4及びウェハWの間に存在し得る隙間を密封または覆うように投与されてもよい(図29を参照)。
保護フィルム4をウェハ表面1に付けた後、ウェハWの裏面6は、第4実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で研削される。
ウェハWの更なる処理、すなわち、その切断および分離されたチップ又はダイのピックアップは、第1実施形態の為に前述された実質的に同一の方法で行われてもよい。
第9実施形態から第14実施形態の保護フィルム4は、前述された実質的に同一の方法で、クッション層8との組み合わせで使用されてもよく、あるいは、先の実施形態のクッション層8及びベースシート9との組み合わせで使用されてもよい。

Claims (6)

  1. 複数のデバイス(7)を備えたデバイス領域(2)を一面(1)に有する、ウェハ(W)を処理する方法であって、前記方法は、
    保護フィルム(4)を準備するステップと、
    液体接着材を準備するステップと、
    前記液体接着材を前記保護フィルム(4)および/または前記ウェハ(W)に投与するステップと、
    前記ウェハ(W)上の前記デバイスを覆う為に、前記ウェハ(W)の前記一面(1)に前記保護フィルム(4)を加えるステップと、
    前記一面(1)の反対側にある前記ウェハ(W)の面(6)を処理するステップと、
    を含み、
    前記液体接着材は、前記保護フィルム(4)の周辺部分のみ、及び/又は、前記ウェハ(W)の周辺部分のみに投与され、
    前記保護フィルムは、前記液体接着材を投与する前に前記ウェハの前記一面に付けられ、前記保護フィルムは、前記保護フィルムを前記ウェハの前記一面に加える間および/または加えた後に前記保護フィルムを加熱することによって、前記ウェハの前記一面に付けられる、方法。
  2. 前記保護フィルム(4)を前記ウェハ(W)の前記一面(1)に加えるステップの前および/または前記保護フィルム(4)を前記ウェハ(W)の前記一面(1)に加えるステップの後、前記液体接着材が前記保護フィルム(4)及び/又は前記ウェハ(W)に投与される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記液体接着材は前記保護フィルム(4)および/または前記ウェハ(W)に投与され、前記保護フィルム(4)を前記ウェハ(W)の前記一面に加えるステップの後、前記ウェハ(W)の前記デバイス領域(2)には何も接着材が存在しない、請求項1または2に記載の方法。
  4. クッション層(8)が、前記保護フィルム(4)の裏の面(4b)に付けられる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記クッション層(8)の裏の面(8b)にベースシート(9)が付けられる、請求項4に記載の方法。
  6. 前記保護フィルム(4)は、高分子、特に、ポリオレフィンで形成される、請求項5に記載の方法。
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