JP6938260B2

JP6938260B2 - ウエーハの研削方法

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Publication number: JP6938260B2
Application number: JP2017141255A
Authority: JP
Inventors: 祐哉松岡
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2017-07-20
Filing date: 2017-07-20
Publication date: 2021-09-22
Anticipated expiration: 2037-07-20
Also published as: JP2019021847A

Description

本発明は、デバイス領域に対応するウエーハの裏面を研削して円形凹部を形成するとともに、円形凹部の外周に環状補強部を形成するウエーハの研削方法に関する。

一般に、デバイスの製造プロセスにおいては、ウエーハの裏面を研削した後（例えば、特許文献１参照）、粘着テープを介して環状フレームでウエーハを支持し、ウエーハを個々のデバイスに分割し、紫外線を照射して粘着テープの粘着力を低下させた（例えば、特許文献２参照）後に、デバイスを粘着テープからピックアップする方法が用いられている。

特開２００７−１９４６１号公報特開２０１５−７６５４５号公報

特許文献１に示された研削方法は、ウエーハの研削中にチャックテーブルと保護テープとの間にコンタミを含んだ研削水が入り込むため、研削後の保護テープの特に外周部にコンタミが付着する問題があった。それにより、特許文献１に示された研削方法は、保護テープを剥がす時にコンタミが落下してデバイス面に付着したりオペレーターの手についたコンタミがデバイス面に付着する恐れがある。

そこで、本発明では、研削中に保護テープに付着するコンタミを抑制することができるウエーハの研削方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数のデバイスが複数の分割予定ラインによって区画されたデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成されたウエーハを薄化するウエーハの研削方法であって、該ウエーハの表面に保護テープの紫外線が照射されると粘着力が低下する糊層を貼着して、該ウエーハの表面に該保護テープを貼着する保護テープ貼着ステップと、該保護テープの該外周余剰領域に貼着された領域に紫外線を照射し親水性を向上させるとともに該領域の該糊層の粘着力を低下させる紫外線照射ステップと、該デバイス領域に対応する該ウエーハの裏面を研削して円形凹部を形成するとともに、該円形凹部の外周に環状補強部を形成する研削ステップと、を備える事を特徴とする。

本発明によれば、研削中に保護テープに付着するコンタミを抑制することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係るウエーハの研削方法の加工対象となるウエーハを示す斜視図である。図２は、実施形態１に係るウエーハの研削方法の流れを示すフローチャートである。図３は、図２に示されたウエーハの研削方法の保護テープ貼着ステップを示す斜視図である。図４は、図２に示されたウエーハの研削方法の紫外線照射ステップを示す斜視図である。図５は、図２に示されたウエーハの研削方法の研削ステップを示す斜視図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るウエーハの研削方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るウエーハの研削方法の加工対象となるウエーハを示す斜視図である。実施形態１に係るウエーハの研削方法は、加工対象である図１に示すウエーハ１を薄化する研削方法である。実施形態１において、ウエーハの研削方法は、ウエーハ１にいわゆるＴＡＩＫＯ（登録商標）研削を施す。

ウエーハ１は、図１に示すように、シリコンを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。ウエーハ１は、複数のデバイス２が複数の分割予定ライン３によって区画されたデバイス領域４と、デバイス領域４を囲繞する外周余剰領域５とが表面６に形成されている。なお、外周余剰領域５には、デバイス２が形成されていない。なお、図１は、便宜的にデバイス領域４と外周余剰領域５との境界を点線で示しているが、実際には境界に線は存在しない。また、ウエーハ１の外周縁には、ウエーハ１の結晶方位を示すノッチ７が形成されている。

ウエーハ１は、表面６の裏側の裏面８のうち、デバイス領域４に対応する領域を所定厚さまで研削される。ウエーハ１は、シリコン以外の材料（例えばガリウムヒ素、サファイア等）で構成されてもよい。

図２は、実施形態１に係るウエーハの研削方法の流れを示すフローチャートである。ウエーハの研削方法（以下、単に研削方法と記す）は、図２に示すように、保護テープ貼着ステップＳＴ１と、紫外線照射ステップＳＴ２と、研削ステップＳＴ３とを備える。

（保護テープ貼着ステップ）
図３は、図２に示されたウエーハの研削方法の保護テープ貼着ステップを示す斜視図である。

保護テープ貼着ステップＳＴ１は、ウエーハ１の表面６に保護テープ１０を貼着するステップである。実施形態１において、ウエーハ１の表面６に貼着される保護テープ１０は、紫外線２０（図４に示す）を透過する合成樹脂からなる基材層と、基材層上に配設されウエーハ１の表面６に貼着する糊層とを備え、ウエーハ１と同形の円板状に形成されている。実施形態１において、保護テープ１０の糊層は、紫外線２０が照射されると粘着力が低下する。実施形態１において、保護テープ１０は、紫外線２０が照射されると糊層の粘着力が低下する所謂紫外線硬化型のテープである。保護テープ貼着ステップＳＴ１では、図３に示すように、ウエーハ１の表面６と保護テープ１０の糊層とを対向させた後、ウエーハ１の表面６に保護テープ１０の糊層を貼着する。

（紫外線照射ステップ）
図４は、図２に示されたウエーハの研削方法の紫外線照射ステップを示す斜視図である。

紫外線照射ステップＳＴ２は、保護テープ１０の外周余剰領域５に貼着された基材層の表面１２の領域１１（図４に平行斜線で示す）に紫外線２０を照射し親水性を向上させるステップである。紫外線照射ステップＳＴ２では、図４に示すように、ウエーハ１の貼着された保護テープ１０の基材層の表面１２のうちのウエーハ１の外周余剰領域５とウエーハ１の厚み方向に重なる領域１１と、紫外線照射ユニット２１のＵＶランプ２２とを対向させる。

なお、実施形態１において、紫外線照射ユニット２１は、ウエーハ１の外周余剰領域５に沿って周方向に間隔をあけて配置された複数のＵＶランプ２２と、ＵＶランプ２２を収容するリング状のケーシング２３とを備える。ＵＶランプ２２は、例えば低圧ＵＶ水銀ランプであり、波長が１８５ｎｍ付近の紫外線２０と波長が２５４ｎｍ付近の紫外線２０とをそれぞれ照射することが可能である。ケーシング２３は、複数のＵＶランプ２２が照射する紫外線２０が、領域１１に照射されることを許容する開口２４などを備えている。実施形態１において、紫外線照射ユニット２１は、複数のＵＶランプ２２を周方向に間隔をあけて配置して領域１１に紫外線２０を照射するが、本発明では、これに限定されずに、複数のＵＶランプ２２を平面状に配置し、保護テープ１０の表面１２のうちの領域１１を除く部分に紫外線２０を透過しないマスクを配置して領域１１に紫外線２０を照射しても良い。

紫外線照射ステップＳＴ２では、保護テープ１０の基材層の表面１２の領域１１と、紫外線照射ユニット２１のＵＶランプ２２とを対向させた後、ＵＶランプ２２から紫外線２０を保護テープ１０の基材層の表面１２のうちの領域１１に向かって照射する。紫外線照射ステップＳＴ２では、ＵＶランプ２２から所定波長（例えば、１８５ｎｍ）の紫外線２０を保護テープ１０の基材層の表面１２の領域１１に一定時間照射した後、ＵＶランプ２２から照射する紫外線２０を波長２５４ｎｍの紫外線２０へと切り替えて、波長２５４ｎｍの紫外線２０を一定時間、保護テープ１０の基材層の表面１２の領域１１に照射する。紫外線照射ステップＳＴ２では、波長の異なる紫外線２０の照射は、例えば、複数回実施される。

紫外線照射ステップＳＴ２では、保護テープ１０の基材層の表面１２の領域１１に向かって波長１８５ｎｍの紫外線２０が照射されることで、保護テープ１０の基材層の表面１２の領域１１とＵＶランプ２２との間に存在する空気中の酸素分子が紫外線２０を吸収し、基底状態の酸素原子を生成する。生成された酸素原子は、周囲の酸素分子と結合してオゾンを生成する。また、波長１８５ｎｍの紫外線２０は、保護テープ１０の基材層の表面１２の領域１１に付着した有機物（主に油等の高分子）の分子間結合及び原子間結合（例えば、炭素と炭素間の結合及び、炭素と水素間の結合）を切断して励起状態にすることで、有機物を分解していく。また、波長１８５ｎｍの紫外線２０は、保護テープ１０の基材層の表面１２の領域１１の有機物が付着していない部分についても、同様に分子鎖の切断が進行する。

紫外線照射ステップＳＴ２では、発生したオゾンが波長２５４ｎｍの紫外線２０を吸収することで、励起状態の活性酸素が生成される。生成された活性酸素やオゾンは、高い酸化力を有するため、有機物が分解されており、また、保護テープ１０の基材層の表面１２の領域１１の分子鎖が切断されていることで化学的に不安定な状態となっている保護テープ１０の基材層の表面１２の領域１１の炭素や水素等と結合して、ヒドロキシル基、アルデヒド基、及びカルボキシル基等の極性の大きな親水基を形成していく。活性酸素やオゾンの生成量が保護テープ１０の基材層の表面１２の領域１１に付着している有機物の量と比べて非常に大きいため、保護テープ１０の基材層の表面１２の領域１１に付着しているオペレーターの皮脂等の有機物は、そのほとんどが親水性の高い官能基へと変化する。また、紫外線照射ステップＳＴ２では、保護テープ１０の基材層の表面１２の領域１１の有機物が付着していない部分についても、同様に親水基が形成されていくため、保護テープ１０の基材層の表面１２の領域１１が改質され、保護テープ１０の基材層の表面１２の領域１１の親水性が高まる。また、紫外線照射ステップＳＴ２において、紫外線２０が照射された保護テープ１０の糊層の粘着力は、低下する。

（研削ステップ）
図５は、図２に示されたウエーハの研削方法の研削ステップを示す斜視図である。

研削ステップＳＴ３は、デバイス領域４に対応するウエーハ１の裏面８を研削して円形凹部９１を形成するとともに、円形凹部９１の外周に環状補強部９２を形成するステップである。研削ステップＳＴ３では、図５に示すように、保護テープ１０を介して研削装置３０のチャックテーブル３１にウエーハ１を吸引保持し、チャックテーブル３１を回転すると共に、研削水を供給しつつも研削ホイール３２を回転させながら下降させることにより、回転する研削砥石３３を回転するウエーハ１の裏面８に接触して研削を行う。

研削ステップＳＴ３では、このとき、研削ホイール３２の研削砥石３３をウエーハ１の裏面８の回転中心に常時接触させると共に、ウエーハ１の外周余剰領域５の裏面側に接触させないように制御する。このような制御によって、研削ステップＳＴ３では、裏面８のうち、デバイス領域４に相当する中央部の領域のみが研削されて裏面８に円形凹部９１が形成され、外周余剰領域５に相当する部分には研削前と同様の厚さを有する環状補強部９２が残存して形成される。なお、研削ステップＳＴ３では、保護テープ１０の基材層の表面１２の領域１１の親水性が高められているので、保護テープ１０の基材層の表面１２の領域１１では研削水がスムーズに流れるために、領域１１に付着する研削屑などのコンタミを抑制することができる。

実施形態１に係る研削方法は、紫外線照射ステップＳＴ２において紫外線２０を照射することにより保護テープ１０の表面１２の領域１１の親水性が高まるため、研削ステップＳＴ３においてコンタミを含む研削水が領域１１とチャックテーブル３１との間をスムーズに流れる。このために、研削方法は、保護テープ１０に付着するコンタミを低減することができる。また、研削方法は、保護テープ１０が紫外線硬化型のテープであるので、紫外線２０を照射すると糊層の粘着力が低下する。研削方法は、粘着力が低下するとウエーハ１が保護テープ１０から浮くので裏面８にコンタミがつきやすくなるが、ＴＡＩＫＯ（登録商標）研削を行うので外周部のウエーハ１の裏面８にコンタミがついても除去する領域のため問題になる可能性も低い。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ウエーハ
２デバイス
３分割予定ライン
４デバイス領域
５外周余剰領域
６表面
８裏面
１０保護テープ
１１領域
２０紫外線
９１円形凹部
９２環状補強部
ＳＴ１保護テープ貼着ステップ
ＳＴ２紫外線照射ステップ
ＳＴ３研削ステップ

Claims

複数のデバイスが複数の分割予定ラインによって区画されたデバイス領域と、
該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成されたウエーハを薄化するウエーハの研削方法であって、
該ウエーハの表面に保護テープの紫外線が照射されると粘着力が低下する糊層を貼着して、該ウエーハの表面に該保護テープを貼着する保護テープ貼着ステップと、
該保護テープの該外周余剰領域に貼着された領域に紫外線を照射し親水性を向上させるとともに該領域の該糊層の粘着力を低下させる紫外線照射ステップと、
該デバイス領域に対応する該ウエーハの裏面を研削して円形凹部を形成するとともに、該円形凹部の外周に環状補強部を形成する研削ステップと、
を備える事を特徴とするウエーハの研削方法。