JPH0778793A - 半導体ウェーハの研削加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ウェーハプロセスを終えたウェーハを、裏面研
削とダイシングを経て個々のペレットに分割するまでの
半導体装置の組み立て製造工程において、工程短縮、タ
ーンアラウンドタイムの改善、及び設備費低減が可能な
半導体ウェーハの研削方法を提供する。 【構成】本発明は、複数の砥石軸を有する一台の研削加
工装置を用い、半導体ウェーハの裏面側より、少なくと
も一つの砥石軸でウェーハ厚を薄く研削する加工と、他
の少なくとも一つの砥石軸で前記ウェーハを矩形状に切
断分離する加工とを、同時に行なうことを特徴とする研
削加工方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の組み立て
製造工程に関するもので、特にウェーハプロセスを終え
たウェーハの裏面研削及びダイシング工程での加工方法
を大幅に改善するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術では、ウェーハプロセスを終え
たウェーハの厚さを薄くする裏面研削工程と、個々のペ
レットに分割するためのダイシング工程とは、それぞれ
別の加工装置を用いて加工する必要があった。

【０００３】このような従来の加工方法の一例について
図面を参照して以下説明する。

【０００４】図７（ａ）に示すように、ウェーハ１は、
基台２上に、素子が形成されている面（表面と呼び、反
対側の面を裏面と呼ぶ）１ａを上にして載置される。ウ
ェーハ表面の損傷を防止するため、表面１ａに保護テー
プ３を、ゴムローラ４を使用して貼り付ける（保護テー
プ貼付工程）。

【０００５】次に図７（ｂ）に示すように、保護テープ
側を下にして、ウェーハ１を基台５に載置し、ダイヤモ
ンド砥石６を回転して、ウェーハ１の裏面を研削し、図
（ｂ´）に示すようにウェーハ厚を薄くする（裏面研削
工程）。

【０００６】次に図８（ｃ）に示すように、保護テープ
側を上にして、ウェーハ１を基台６に載置し、剥離用テ
ープ７を重ね、押圧して、保護テープ３が剥離用テープ
７の接着層と一体化するように接着する。次に同図に示
す矢線Ｆ方向に剥離用テープ７を送引して、保護テープ
３をウェーハ１より剥離する（保護テープ剥離工程）。

【０００７】次に図８（ｄ）に示すように、ウェーハ１
に付着する異物や汚れを除去するため、公知の方法によ
り、超音波洗浄及び乾燥を行なう（洗浄・乾燥工程）。

【０００８】次に図９（ｅ）に示すように、基台８にウ
ェーハリング９をセットし、裏面を上にしてウェーハ１
を載置する。ゴムローラ４を用い、ウェーハリング９及
びウェーハ１の裏面にダイシングシート１０を貼着する
（ウェーハマウント工程）。

【０００９】次に図９（ｆ）に示すように、ダイシング
シート１０に貼着されたウェーハ１を、表面を上にし
て、ダイシング装置のチャックテーブル１１上にセット
する。次にダイヤモンドブレード砥石１２を高速回転し
てダイシングを行なう（ダイシング工程）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記半導体ウェーハの
裏面研削工程とダイシング工程とにおける従来技術の欠
点は以下の通りである。 （ａ）裏面研削工程とダイシング工程とを別々に行なっ
ているので、それぞれ別の加工装置を用意しなければな
らなかった。 （ｂ）また両工程を別々に行なっているので、半導体製
造において常に必要とされるターンアラウンドタイム
（ＴＡＴ、Turn around time、一定量の仕事が出されて
から、それが完了するまでの時間で、ここでは裏面研
削、ダイシング及びこれらに附随する工程の合計時間）
を短くするのに限界があった。 （ｃ）特に裏面研削装置は、大型な加工装置であり、ス
ペースを大きくとる必要があった。 （ｄ）裏面研削する前に、ウェーハ表面を保護する保護
テープ貼付工程及び裏面研削後、その保護テープを剥離
する工程、さらにそのウェーハを洗浄乾燥する工程が必
要であった。

【００１１】半導体装置の製造においては、工程を短縮
してターンアラウンドタイムを改善すること、設備費の
低減等は、常に必要とされる重要課題である。

【００１２】本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みな
されたもので、ウェーハプロセスを終えたウェーハを、
裏面研削とダイシングを経て個々のペレットに分割する
までの半導体の組み立て製造方法において、工程短縮、
ターンアラウンドタイムの改善、及び設備費低減が可能
な半導体ウェーハの研削加工方法を提供することを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体ウェーハ
の研削加工方法は、複数の砥石軸を有する研削加工装置
を用いて、半導体ウェーハの裏面側より、少なくとも一
つの砥石軸でウェーハ厚を薄く研削する加工と、他の少
なくとも一つの砥石軸で前記ウェーハを矩形状に切断分
離する加工とを、同時に行なうことを特徴とするもので
ある。

【００１４】

【作用】上記研削加工方法においては、 2軸以上の砥石
軸を有する一台の研削加工装置を用いて、ウェーハの裏
面研削工程とダイシング工程とを同時に行なうので、両
工程を異なる装置で別々に行なう従来の方法に比べ、両
工程間の被加工物（ウェーハ）の搬送、ロード、アンロ
ードを省略でき、また両工程に付随する保護テープ貼
付、剥離及び洗浄乾燥工程が不必要となる。このような
諸工程の省略と、両工程を同時に実施することにより、
大幅なターンアラウンドタイムの短縮が可能となる。

【００１５】また一台の加工装置で済むので、設備コス
ト及び作業に必要な床面積の低減が可能となる。

【００１６】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例について
説明する。

【００１７】図１において、ウェーハプロセス（ウェー
ハ上に半導体素子群を形成するプロセス）を終えたウェ
ーハ（例えば厚さ約 600μm 程度）１を、表面１ａが上
になるように基台８上に載置し、ウェーハ１を取り囲ん
でウェーハリング９をセットする。有機物からなるダイ
シングシート１０を、ゴムローラ４によりウェーハリン
グ９及びウェーハ１の表面１ａに貼付する（ウェーハマ
ウント工程）。

【００１８】次に本発明の特徴である 2軸以上の砥石軸
を有する研削加工装置（本実施例では 2軸）を用いて、
一方の軸でウェーハ厚を薄く研削加工すると共に同時に
もう一方の軸（ダイヤモンドブレード砥石が取り付けら
れている）で矩形状（ペレット状）に分割する。

【００１９】まず本発明に使用する研削加工装置の一実
施例の構成の概要について、図２ないし図４を参照して
説明する。

【００２０】図２は一部省略及び切り欠きを含む該装置
の平面図、図３は一部省略した該装置の正面図、図４は
一部省略した該装置の左側面図である。これらの図面に
おいて、１５は基台（ベース）、２０は被加工ウェーハ
支持機構、３０はウェーハをペレット状に分割するダイ
シング機構、４０はウェーハ厚を薄くする研削機構を示
す。

【００２１】被加工ウェーハ支持機構２０は、次のよう
に構成される。基台１５の上面に、図示しないガイド、
送りねじ、駆動モータ等より成るスライダ載置部２１が
設けられる。スライダ載置部２１上には、ｘ方向（水平
で、砥石軸３５または４５に直交する方向）に往復運動
可能なｘ方向スライダ２２が載置される。ｘ方向スライ
ダ２２上に、これと係合し、90度回転移動できる回転移
動台２３が設けられる。回転移動台２３上に、前記ウェ
ーハマウント工程を終えたウェーハマウントを真空吸着
するチャックテーブル１３が載置固定される。また被加
工ウェーハ支持機構２０には、ｘ方向スライダ２２上に
設けられる回転駆動手段２４を作動し、回転移動台２３
の位置決めを行なった後、この回転移動台２３をｘ方向
スライダ２２にクランプする機構（図示なし）を備えて
いる。

【００２２】ダイシング機構３０は、次のように構成さ
れる。上下（ｚ方向）に移動可能なように基台１５の後
方に取り付けられたｚ方向移動台３１が設けられ、移動
台３１の上部側方から砥石軸３５の方向（ｙ方向）に伸
びる割出しスライダ載置部３２がこれに固着して形成さ
れる。割出しスライダ載置部３２の上面には、砥石軸方
向に前後移動が可能なようにｙ方向割出しスライダ３３
が設けられる。ダイシングブレード（ダイヤモンドブレ
ード砥石）３７は、図示しないフランジ等を介して、砥
石軸３５に装着され、砥石軸３５は軸受３４により回転
自在に支承される。駆動モータ３６と砥石軸３５とは直
結構造となっている。軸受３４は、ｙ方向割出しスライ
ダ３３に固定される。

【００２３】上記ダイシング機構３０により、ダイシン
グブレード３７は高速回転と共に上下（ｚ方向）及び前
後（ｙ方向）の移動が可能となる。

【００２４】研削機構４０の構成は、前述のダイシング
機構３０の構成に類似し、これと並設され、例えば砥石
軸４５は、ダイシング機構３０の砥石軸３５と平行の横
軸である。研削砥石（ダイヤモンド砥石）４７は、外周
円筒面を利用してウェーハ主面の平面研削を行なうもの
で、砥石軸４５に装着され、砥石軸４５は軸受４４によ
り回転自在に支承される。駆動モータ４６と砥石軸４５
とは直結構造となっている。軸受４４はｙ方向スライダ
４３に固定される。ｙ方向スライダ４３は、スライダ載
置部４２上に、ｙ方向に移動できるように載置される。
ｚ方向に移動可能なように基台１５の後方に取り付けら
れたｚ方向移動台４１が設けられ、スライダ載置部４２
は、ｚ方向移動台４１の上部側方からｙ方向に伸びるよ
うにこれに固着して形成される。上記研削機構４０によ
り、研削砥石４７は、高速回転と共にｚ方向及びｙ方向
の移動が可能となる。

【００２５】次に上記研削加工装置によるウェーハの裏
面研削工程と、ダイシング工程との研削加工方法につい
て述べる。

【００２６】従来例に準じて、ウェーハリング９及びウ
ェーハ１を貼付したダイシングシート１０は、図３また
は図４に示すように、ウェーハ１を上にしてチャックテ
ーブル１３上にのせられ、吸引固着される。このように
吸引固着された状態で、ウェーハ１の裏面研削とダイシ
ングとが行なわれる。

【００２７】ダイシングブレード３７によるウェーハ１
への切り込み深さ及び研削砥石４７によるウェーハ１へ
の研削深さは、それぞれダイシング機構のｚ方向移動台
３１及び研削機構のｚ方向移動台４１により、互いに独
立に制御できる。またｙ方向へのダイシングブレード３
７の送りは、ｙ方向割り出しスライダ３３及び載置部３
２により、不連続な間隔すなわちペレット間隔で間欠的
に送られる。またｙ方向への研削砥石４７の送りは、ｙ
方向スライダ４３及び載置部４２により連続的に送るこ
とができる。またダイシングブレード３７及び研削砥石
４７のｙ方向への送りは、それぞれ独立に制御できる。
したがって、ダイシングと裏面研削に際し、ダイシング
ブレード３７及び研削砥石４７のｙ方向の送り、及びそ
の回転数を適値に選択することにより、被加工ウェーハ
のｘ方向の移動速度を同一にし、かつ良質の加工ができ
る。

【００２８】図５は、裏面研削加工とダイシング加工と
を同時に実施中の側面図である。同図は、ダイシング加
工が先行し、遅れて裏面研削が行なわれている場合を示
す。逆に、研削加工が先行し、ダイシング加工が遅れる
場合でも差し支えない。

【００２９】本実施例のダイシンク加工においては、ウ
ェーハのオリエンテーションフラットに平行な切断溝を
ウェーハ全面に形成した後、回転駆動手段２４を作動
し、回転移動台２３を90度回転し、引き続いてオリエー
ションフラットに垂直な方向に切断溝を形成し、ウェー
ハを矩形状に切断分離する。したがって裏面研削工程は
90度回転の前後で 2回実施するので、 1回に行なう研削
量を減少できる。本実施例では、約 600μm 厚のウェー
ハを、 200μm 厚の研削を 2回行ない、約 200μm 厚の
ウェーハに加工した。

【００３０】上記実施例の方法によれば、従来の裏面研
削に伴う保護テープ貼付及びその剥離、並びにウェーハ
洗浄工程等が不要となり、裏面研削工程及びダイシング
工程は大幅に短縮され、ターンアラウンドタイムも従来
の 1／2 以下になった。また設備費も約 1／2 にでき
た。

【００３１】上記実施例では、砥石軸は 2軸であるが、
3軸またはそれ以上でも良い。例えば研削砥石をダイヤ
モンド砥粒の粗い砥石と細かい砥石の 2軸設けることに
より、より精密な研削加工が可能となる。

【００３２】図６に本発明の別の実施例を示す。この場
合は裏面研削側の砥石軸４５ａが縦軸で、研削砥石４７
ａの研削砥石面が平面の場合であるが、横軸の場合と同
様に研削及びダイシングが可能である。この場合研削条
痕が円弧状となる。

【００３３】上記実施例ではシリコン半導体ウェーハに
ついて述べたが、Ｇa Ａs 等の化合物半導体ウェーハに
対しても適用できることは勿論である。

【００３４】

【発明の効果】これまで述べたように、ウェーハプロセ
スを終えたウェーハを、裏面研削とダイシングを経てペ
レットに分割するまでの製造方法において、本発明の方
法では、一つの研削加工装置を用いて、裏面研削工程と
ダイシング工程とを同時に行なうので、大幅な工程短縮
とターンアラウンドタイムの改善、及び設備費低減が可
能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の研削加工方法の実施例を説明するため
のウェーハマウント工程の断面図である。

【図２】本発明の実施例に使用する研削加工装置の平面
図である。

【図３】図２に示す研削加工装置の正面図である。

【図４】図２に示す研削加工装置の側面図である。

【図５】裏面研削及びダイシングを同時に行なう実施例
を示す側面図である。

【図６】本発明の他の実施例を示す側面図である。

【図７】同図（ａ）は従来の保護テープ貼付工程を、同
図（ｂ）、（ｂ´）は従来の裏面研削工程を、それぞれ
示す断面図である。

【図８】同図（ｃ）は従来の保護テープ剥離工程を、同
図（ｄ）は従来の洗浄乾燥工程を、それぞれ示す断面図
である。

【図９】同図（ｅ）は従来のウェーハマウント工程を、
同図（ｆ）は従来のダイシング工程を、それぞれ示す断
面図である。

【符号の説明】

１ 半導体ウェーハ ２，５，６，８ 基台 ９ ウェーハリング １０ ダイシングシート １１，１３ チャックテーブル １５ 基台 ２０ 被加工ウェーハ支持機構 ２１ スライダ載置部 ２２ ｘ方向スライダ ２３ 回転移動台 ２４ 回転駆動手段 ３０ ダイシング機構 ４０ 研削機構 ３１，４１ ｚ方向移動台 ３２，４２ スライダ載置部 ３３，４３ ｙ方向スライダ ３４，４４ 軸受 ３５，４５，４５ａ 砥石軸 ３６，４６ 駆動モータ ３７ ダイシングブレード ４７，４７ａ 研削砥石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の砥石軸を有する研削加工装置を用い
   て、半導体ウェーハの裏面側より、少なくとも一つの砥
   石軸でウェーハ厚を薄く研削する加工と、他の少なくと
   も一つの砥石軸で前記ウェーハを矩形状に切断分離する
   加工とを、同時に行なうことを特徴とする半導体ウェー
   ハの研削加工方法。