JP7075293B2

JP7075293B2 - 被加工物の加工方法

Info

Publication number: JP7075293B2
Application number: JP2018118693A
Authority: JP
Inventors: 厚紀赤羽
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2018-06-22
Filing date: 2018-06-22
Publication date: 2022-05-25
Anticipated expiration: 2038-06-22
Also published as: JP2019220633A

Description

本発明は、被加工物の加工方法に関する。

ウェーハなどの板状ワークには、外周に、表面から裏面に至る面取りが形成されているものがある。このような板状ワークを半分の厚み以下に薄化すると、いわゆるシャープエッジが外周に形成され、板状ワークが破損する可能性がある。これを防ぐため、板状ワークの外周をトリミングして面取りを除去してから、板状ワークを薄化する技術が知られている(たとえば、特許文献１参照)。

また、板状ワークには、結晶方位を示すノッチが形成されたものがある。ノッチは、たとえば、板状ワークをデバイスに分割する際の目印として利用される(たとえば、特許文献２)。ノッチ形状は、たとえば、業界標準規格であるSEMI規格によって定められている。ノッチが形成された板状ワークについても、その外周をトリミングして面取りを除去してから薄化が行われている。

特開２０００－１７３９６１号公報特開２００４－１９８２６４号公報

しかし、トリミングを実施した板状ワークでは、薄化後に、ノッチが小さくなる、もしくは消失することになる。このため、その後の工程で、板状ワークの結晶方位を正しく検出することが困難になる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、板状ワークの外周をトリミングしても、板状ワークの結晶方位を認識できるようにすることを目的とする。

本発明の被加工物の加工方法は、格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された領域にデバイスが形成された表面を有する被加工物の加工方法であって、該被加工物の表面から、チップの仕上がり厚さ以上の深さを有し、該被加工物の結晶方位の判別に供する個体識別番号を印字する個体識別番号印字ステップと、該被加工物の裏面を保持テーブルで保持して該被加工物の表面を露出させる保持ステップと、該保持ステップを実施した後、切削ブレードを該被加工物の外周縁に切り込ませ、該保持テーブルを回転させることにより、該被加工物の外周縁を除去する外周縁除去ステップと、該外周縁除去ステップを実施した後、該被加工物の表面の該デバイスが形成された領域を表面保護部材で覆う表面保護ステップと、該表面保護ステップを実施した後、該被加工物の裏面を研削砥石で研削して被加工物をチップの仕上がり厚さに形成するとともに、該被加工物の該個体識別番号が被加工物を貫通する裏面研削ステップと、を備え、チップの仕上がり厚さ以上の深さを有する該個体識別番号を印字することで、裏面研削ステップにて該個体識別番号が被加工物を貫通し、該固体識別番号によって被加工物の結晶方位を認識可能とすることを特徴とする。

本発明の加工方法では、被加工物に個体識別番号が印字される。個体識別番号は、被加工物の結晶方位の判別の用に供するものである。このため、個体識別番号に基づいて、被加工物の結晶方位を判別することが可能である。

ここで、被加工物に印字された個体識別番号は、チップの仕上がり厚さ以上の深さを有している。したがって、外周縁除去（トリミング）のなされた被加工物が、チップの仕上がり厚さを有するまで裏面研削された場合、外周縁に形成されていたノッチは消失するものの、個体識別番号が被加工物を貫通する。すなわち、被加工物の表面側および裏面側の双方から、個体識別番号を認識することが可能となる。このため、裏面研削ステップの後に実施されるステップにおいても、被加工物の表面側および裏面側の双方から、個体識別番号を用いて、被加工物の結晶方位を明確に認識することが可能となる。

本実施形態にかかる被加工物の一例であるウェーハを示す斜視図である。図１に示したウェーハの断面図である。個体識別番号の形成されたウェーハの断面図である保持テーブルによって保持され、トリミングが施されているウェーハを示す斜視図である。外周縁除去ステップ後のウェーハを示す斜視図である。外周縁除去ステップ後のウェーハを示す断面図である。表面保護テープによって表面が覆われたウェーハを示す断面図である。裏面研削ステップの実施態様を示す説明図である。裏面研削ステップ後のウェーハの表面を示す斜視図である。裏面研削ステップ後のウェーハの裏面を示す斜視図である。

まず、本実施形態にかかる被加工物の加工方法（本加工方法）における被加工物について、簡単に説明する。

図１に示すように、本実施形態にかかる被加工物の一例であるウェーハ１は、たとえば、円板状を有するシリコン基板である。ウェーハ１の表面２ａには、デバイス領域５および外周余剰領域６が形成されている。デバイス領域５では、格子状の分割予定ライン３によって区画された領域のそれぞれに、デバイス４が形成されている。外周余剰領域６は、デバイス領域５を取り囲んでいる。

図２に示すように、ウェーハ１の裏面２ｂは、デバイス４を有しておらず、研削砥石などによって研削される被研削面となっている。ウェーハ１の周囲は、表面２ａから裏面２ｂにかけて、円弧状に面取りが形成されている。なお、この図２のように、添付図面では、ウェーハ１の表面２ａに設けられているデバイス４を省略して示す場合がある。

さらに、図１に示すように、ウェーハ１の外周縁７には、ノッチ９が設けられている。ノッチ９は、ウェーハ１の結晶方位を示すマークである。すなわち、本実施形態のウェーハ１は、半導体単結晶を含んでいる。そして、ウェーハ１の結晶方位を示すために、ウェーハ１の外周縁７にノッチ９が設けられている。ノッチ９は、たとえば、ウェーハ１を半導体チップに分割する際のウェーハ１の方向合わせのための目印として利用される。ノッチ９の形状は、たとえば、業界標準規格であるSEMI規格によって定められている。ノッチ９は、たとえば、ウェーハ１の外周縁７に設けられた、略三角形状の切り欠き部である。

次に、本加工方法に含まれるステップについて説明する。

（１）個体識別番号印字ステップ（結晶方位情報印字ステップ）
本加工方法では、まず、ウェーハ１に、個体識別番号を刻印（印字）する。すなわち、ウェーハ１をレーザー加工装置（図示せず）にセットし、ウェーハ１の表面２ａにむけてレーザー光線を照射する。このレーザー光線により、ウェーハ１の表面２ａに穴を穿つことにより、図１に示すように、ウェーハ１に、個体識別番号２１が印字される。なお、個体識別番号２１は、結晶方位情報の一例である。個体識別番号２１の印字位置は、ウェーハ１における外周縁７の端部から３～４ｍｍ離れた位置であり、外周縁７よりも内側である。

個体識別番号２１は、たとえば、各ウェーハ１に固有のＩＤ情報であってもよく、機能、製品番号、あるいはロット番号等を示す文字列(記号列）であってもよい。個体識別番号２１は、たとえば、ノッチ９の延びる方向に略直交する方向に沿って延びる文字列を有している。したがって、個体識別番号２１の文字列の延び方向は、ウェーハ１の結晶方位を示しているか、又は、ウェーハ１の結晶方位に対して所定角度を有する向きとなっている（ウェーハ１の結晶方位に対応している）。このため、ウェーハ１では、個体識別番号２１に基づいて、ウェーハ１の結晶方位を判別することが可能となっている。

図３に示すように、ウェーハ１における個体識別番号２１の深さ（個体識別番号２１を形成する穴の、ウェーハ１の表面２ａからの深さ（印字の深さ））Ｄは、チップの仕上がり厚さＴｏ以上の深さに設定されている。すなわち、個体識別番号２１の深さＤは、裏面研削ステップの後に、ウェーハ１の表面２ａから裏面２ｂに個体識別番号２１が貫通する程度に設定されている。

（２）保持ステップ
個体識別番号印字ステップの後、図４に示すように、保持テーブル１０１により、ウェーハ１の裏面２ｂを吸引保持する。これにより、ウェーハ１の表面２ａが露出する。

（３）外周縁除去ステップ
保持ステップを実施した後、回転する切削ブレード１０３を、ウェーハ１の表面２ａにおける外周縁７に切り込ませ、保持テーブル１０１を回転させる。これにより、ウェーハ１の外周縁７の表面２ａ側を除去（トリミング）する。すなわち、ウェーハ１の表面２ａの外周縁７に、エッジトリミングを行う。使用される切削ブレード１０３は、フラットな刃先を有する。

このステップでは、たとえば、保持テーブル１０１を切削ブレード１０３の下方に配置し、切削ブレード１０３を矢印Ｂ方向に回転させながら、切削ブレード１０３をウェーハ１の表面２ａに接近する方向に降下させて、切削ブレード１０３の刃先を外周縁７に切り込ませる。次いで、保持テーブル１０１を、矢印Ａ方向に回転させる。そうすると、切削ブレード１０３が降下するにつれて、外周縁７が徐々に削られていく。これにより、外周縁７が、リング状にエッジトリミングされる。

図５に示すように、外周縁除去ステップにより、ウェーハ１の外周縁７の一部分（表面２ａ側）が除去されて、外周切削部８が形成される。その結果、ウェーハ１の表面２ａでは、ノッチ９が消失する。

外周切削部８は、ウェーハ１の外周部に形成され、所定の幅及び所定の深さを有する環状の溝である。図６に示すように、本実施形態では、外周切削部８における所定の深さは、ウェーハ１の表面２ａからチップの仕上がり厚さＴｏを超える深さ、すなわち、チップの仕上がり厚さＴｏよりも大きい深さを有するように設定されている。

（４）表面保護ステップ
外周縁除去ステップを実施した後、ウェーハ１の表面２ａのデバイス４が形成されたデバイス領域５を、表面保護部材としての表面保護テープ１０によって覆う。

図７に示すように、表面保護テープ１０を、ウェーハ１の表面２ａに貼着する。表面保護テープ１０は、ウェーハ１の表面２ａに形成されたデバイス４を保護する。表面保護テープ１０は、ウェーハ１の表面２ａの全面を覆う面積を有している。

表面保護テープ１０をウェーハ１に貼着する際には、たとえば、ウェーハ１の表面２ａの全面に対して、接着剤が塗布される。この接着剤を介して、表面保護テープ１０を貼着することで、ウェーハ１の表面２ａの全面を、表面保護テープ１０によって覆うことができる。接着剤は、たとえばシリコンからなるウェーハ１に対して接着力を有する材料（糊）を含んでいる。表面保護テープ１０には、デバイス４による凹凸を吸収しながら、ウェーハ１に密着する。これにより、表面保護テープ１０によって、ウェーハ１の表面２ａの全面が覆われ、デバイス４が保護される。

なお、図７では、表面保護テープ１０が、デバイス４による凹凸に対し、空間を空けずに密着している。しかし、表面保護テープ１０は、凹凸の一部に接触するように貼付されてもよい。

また、本実施形態では、ウェーハ１のデバイス領域５を保護する表面保護部材として、樹脂が用いられてもよい。すなわち、表面保護ステップは、ウェーハ１の表面２ａを樹脂で覆う樹脂被覆ステップを含んでいてもよい。

（５）裏面研削ステップ
表面保護ステップを実施した後、ウェーハ１の裏面２ｂを研削砥石で研削する。図８に示すように、ウェーハ１を研削する研削装置１５によって、ウェーハ１を所望の仕上げ厚さ（チップの仕上がり厚さ）を有するように研削する。研削装置１５は、鉛直方向の軸心を有するスピンドル１５０、マウント１５１、及び研削ホイール１５２を備えている。研削ホイール１５２は、スピンドル１５０の下端に、マウント１５１を介して装着されている。研削ホイール１５２の下部の外周縁に、複数の研削砥石１５３が、環状に固着されている。

ウェーハ１を研削する際には、図８に示すように、図示しない吸引源によって、保持テーブル１０１ａが、表面保護テープ１０を吸引保持する。これにより、ウェーハ１の裏面２ｂが、上向きに露出する。

その後、保持テーブル１０１ａが、たとえば矢印Ａ方向に回転する。さらに、研削装置１５が、研削ホイール１５２を、矢印Ａ方向に回転させながら降下させる。そして、研削砥石１５３が、ウェーハ１の裏面２ｂを、押圧しながら研削する。この研削では、ウェーハ１の残存している外周縁７が除去されて、研削砥石１５３が外周切削部８に至るまで、ウェーハ１の裏面２ｂが削られる。

図９および図１０に示すように、裏面研削ステップでは、ウェーハ１から外周縁７が除去されるため、外周縁７の裏面２ａ側に残存していたノッチ９も消失する。また、裏面研削ステップでは、ウェーハ１の厚さが、チップの仕上がり厚さと同じ厚さに形成される。さらに、上述のように、ウェーハ１の表面２ａに印字（刻印）された個体識別番号２１は、チップの仕上がり厚さＴｏ以上の深さＤを有する（図３参照）。このため、裏面研削ステップにより、図９および図１０に示すように、個体識別番号２１が、ウェーハ１を、表面２ａから裏面２ｂまで貫通する。

その後、ウェーハ１は、公知の方法で分割予定ライン３に沿って分断されて、最終製品であるチップが形成される（分断ステップ）。

以上のように、本加工方法では、チップの仕上がり厚さＴｏ以上の深さＤを有する個体識別番号２１が、ウェーハ１に印字される。これにより、裏面研削ステップにて、個体識別番号２１が、ウェーハ１を貫通する。このため、外周縁除去ステップによってノッチが消失しても、個体識別番号２１によってウェーハ１の結晶方位を認識することが可能となる。

このように、本加工方法では、ウェーハ１に個体識別番号２１が印字される。個体識別番号２１の文字列の延びる方向は、ウェーハ１の結晶方位と所定の関係にある。このため、個体識別番号２１に基づいて、ウェーハ１の結晶方位を判別することが可能である。
ここで、ウェーハ１に印字された個体識別番号２１は、チップの仕上がり厚さＴｏ以上の深さＤを有している。したがって、外周縁除去（トリミング）のなされたウェーハ１が、チップの仕上がり厚さＴｏを有するまで裏面研削された場合、ウェーハ１の外周縁７に形成されていたノッチ９は消失するものの、個体識別番号２１がウェーハ１を貫通する。すなわち、ウェーハ１の表面側および裏面側の双方から、個体識別番号２１を認識することが可能となる。このため、裏面研削ステップの後に実施されるステップ（たとえば分断ステップ）においても、ウェーハ１の表面側および裏面側の双方から、個体識別番号２１を用いて、ウェーハ１の結晶方位を明確に認識することが可能となる。

なお、本実施形態では、ウェーハ１の表面に、ウェーハ１の結晶方位を判別するための情報（結晶方位情報；ノッチ位置検出用の情報）として、個体識別番号２１が印字されている。しかしながら、ウェーハ１に印字される結晶方位情報は、個体識別番号２１に限られない。個体識別番号２１に代えてまたはこれに加えて、他の結晶方位情報を印字してもよい。この結晶方位情報は、ウェーハ１の結晶方位を判別するために用いることが可能なものであれば、どのような情報でもよい。

また、本実施形態では、ウェーハ１の表面２ａから裏面２ｂにかけて、円弧状に面取りが形成され、外周縁７が形成されている。そして、この外周縁７が、リング状にエッジトリミングされる。しかし、トリミングされるべき外周縁７は、面取りによって形成されるものだけではない。たとえば、ウェーハ１の外周縁７に段差が形成されている場合にも、同様に、外周縁７をトリミングすることが好ましい。

１：ウェーハ、２ａ：表面、２ｂ：裏面、３：分割予定ライン、４：デバイス、５：デバイス領域、６：外周余剰領域、７：外周縁、８：外周切削部、９：ノッチ、２１：個体識別番号
１０１：保持テーブル、１０３：切削ブレード
１０：表面保護テープ、
１５：研削装置、１０１ａ：保持テーブル、１５０：スピンドル、１５１：マウント、１５２：研削ホイール、１５３：研削砥石

Claims

格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された領域にデバイスが形成された表面を有する被加工物の加工方法であって、
該被加工物の表面から、チップの仕上がり厚さ以上の深さを有し、該被加工物の結晶方位の判別に供する個体識別番号を印字する個体識別番号印字ステップと、
該被加工物の裏面を保持テーブルで保持して該被加工物の表面を露出させる保持ステップと、
該保持ステップを実施した後、切削ブレードを該被加工物の外周縁に切り込ませ、該保持テーブルを回転させることにより、該被加工物の外周縁を除去する外周縁除去ステップと、
該外周縁除去ステップを実施した後、該被加工物の表面の該デバイスが形成された領域を表面保護部材で覆う表面保護ステップと、
該表面保護ステップを実施した後、該被加工物の裏面を研削砥石で研削して被加工物をチップの仕上がり厚さに形成するとともに、該被加工物の該個体識別番号が被加工物を貫通する裏面研削ステップと、を備え、
チップの仕上がり厚さ以上の深さを有する該個体識別番号を印字することで、裏面研削ステップにて該個体識別番号が被加工物を貫通し、該固体識別番号によって被加工物の結晶方位を認識可能とすることを特徴とする被加工物の加工方法。