JPH11297648A - 半導体ウェハの製造方法およびその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄肉加工でのウェハの反りの発生を抑制して
次の処理工程に移送すること。 【解決手段】 ウェハ１ａ、１ｂをホットメルト接着剤
４により接合させた状態で研削工程および研磨工程にて
薄肉化し、ウェハチャックにウェハ１ａ、１ｂを固定さ
せた状態でウェハ１ａ、１ｂを剥離させ、その固定状態
を保持した状態でダイシング用テープ４０の張り付けお
よびＳＧ用テープ３ａ、３ｂを剥離させた後、ダイシン
グを行う。これにより、研削工程および研磨工程を経た
後も、ウェハ１ａ、１ｂの表面または裏面のいずれかで
ウェハチャックによって固定され続けているので、ウェ
ハ１ａ、１ｂの反りの発生をウェハチャックにより防止
して、的確に次の処理工程を実施することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウェハの製造
方法およびその製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばＩＣカードチップ用ウェハ
の製造工程で使用される半導体ウェハの薄肉加工方法に
は、研削方法、研磨方法（ＣＭＰ）、およびエッチング
方法といった機械的および化学的方法がある。これらの
方法は、図１３（ａ）に示すように、配線パターン３１
が印刷されたウェハ３０の表面にＳＧ用テープ３２と呼
ばれる配線パターン保護用のテープを貼り付けた後、ウ
ェハ３０の裏面（配線パターン３１が設けられた面に対
して反対側の面）を削る方法として一般的に使用されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ウェハ３０の
薄肉化が進むにしたがってウェハ３０自体の剛性力も低
下してしまうので、上記加工方法にてウェハ３０を薄肉
化し、所定のウェハ固定装置により固定していた薄肉化
されたウェハ３０を開放すると、ウェハ３０自体の剛性
力に対してＳＧ用テープの収縮力の方が勝ってしまうた
め、図１３（ｂ）に示すように、薄肉化されたウェハ３
０に反りが発生してしまう。そのため、次の処理工程で
あるダイシング工程（ウェハ３０上に搭載された複数の
ＩＣチップをダイシングして１つずつのＩＣチップに分
割する工程）において、ダイシングのために薄肉化され
たウェハ３０を固定しようとすると、発生してしまった
反りを強引に平坦化しようとするためにウェハ３０にク
ラック３３が発生してしまうという問題がある。

【０００４】そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされ
たものであり、薄肉加工でのウェハの反りの発生を抑制
して次の工程に移送することが可能なウェハの製造方法
を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
発明においては、ウェハの反りを抑制する方向に力を働
かせて該ウェハを固定する第１の工程と、固定された前
記ウェハに対して薄肉加工を施す第２の工程と、薄肉加
工を施された前記ウェハを固定したままの状態で次の処
理工程に移送する第３の工程と、を含んでいる。

【０００６】これにより、薄肉加工が施されたウェハ
は、このウェハの反りを抑制する方向に力を働かせた状
態で次の処理工程に移送されるので、薄肉化されてウェ
ハ自体の剛性力が弱まっても外的な抑制力により反りの
発生を防止することができ、的確に次の処理工程を実施
することができるという優れた効果がある。また、請求
項２記載の発明においては、ウェハの反りを抑制する方
向に力を働かせて該ウェハを固定する固定手段と、この
固定手段により固定された前記ウェハに対して薄肉加工
を施す薄肉加工手段と、この薄肉加工手段により薄肉加
工を施された前記ウェハを前記固定手段により固定した
ままの状態で次の処理工程に移送する移送手段と、を備
えている。

【０００７】これにより、薄肉加工が施されたウェハ
は、移送手段によって、固定手段により固定したままの
状態で次の処理工程に移送されるので、薄肉化されてウ
ェハ自体の剛性力が弱まっても固定手段という外的な抑
制力により反りの発生を防止することができ、的確に次
の処理工程を実施することができるという優れた効果が
ある。

【０００８】また、請求項３記載の発明においては、剛
性力を補強するための補強部材およびウェハを接合する
第１の工程と、前記ウェハの非接合面を削ることにより
前記ウェハに対して薄肉加工を施す第２の工程と、前記
ウェハの反りを抑制する方向に力を働かせて、薄肉加工
を施された前記ウェハを固定する第３の工程と、前記ウ
ェハを固定したままの状態で次の処理工程に移送する第
４の工程と、を含んでいる。

【０００９】これにより、薄肉加工が施されたウェハ
は、このウェハの反りを抑制する方向に力を働かせた状
態で次の処理工程に移送されるので、薄肉化されてウェ
ハ自体の剛性力が弱まっても外的な抑制力により反りの
発生を防止することができ、的確に次の処理工程を実施
することができるという優れた効果がある。さらに請求
項４記載の発明においては、剛性力を補強するための補
強部材およびウェハを接合する接合手段と、この接合手
段により接合された前記ウェハの非接合面を削ることに
より前記ウェハに対して薄肉加工を施す薄肉加工手段
と、前記ウェハの反りを抑制する方向に力を働かせて、
前記薄肉加工手段により薄肉加工を施された前記ウェハ
を固定する固定手段と、前記固定手段により固定したま
まの状態で前記ウェハを次の処理工程に移送する移送手
段と、を備えている。

【００１０】これにより薄肉加工が施されたウェハは、
移送手段によって、固定手段により固定したままの状態
で次の処理工程に移送されるので、薄肉化されてウェハ
自体の剛性力が弱まっても固定手段という外的な抑制力
により反りの発生を防止することができ、的確に次の処
理工程を実施することができるという優れた効果があ
る。

【００１１】また請求項５記載の発明においては、剛性
力を補強するための補強部材およびウェハを接合する第
１の工程と、前記ウェハの非接合面を削ることにより前
記ウェハに対して薄肉加工を施す第２の工程と、薄肉加
工を施された前記ウェハを、前記補強部材および前記ウ
ェハを接合したままの状態で次の処理工程に移送する第
３の工程と、を含んでいる。

【００１２】これにより、補強部材がウェハの剛性力を
高めることができるので、補強部材とウェハを接合した
状態で移送すれば、薄肉加工を施した後でもウェハの反
りを防いで移送することができ、的確に次の処理工程を
実施することができるという優れた効果がある。さら
に、特別な固定装置を必要とすることなくウェハの反り
を防止することができる。

【００１３】さらに、請求項６記載の発明においては、
剛性力を補強するための補強部材およびウェハを接合す
る接合手段と、前記ウェハの非接合面を削ることにより
前記ウェハに対して薄肉加工を施す薄肉加工手段と、薄
肉加工を施された前記ウェハを、前記補強部材および前
記ウェハを接合したままの状態で次の処理工程に移送す
る移送手段と、を備えている。

【００１４】これにより、補強部材がウェハの剛性力を
高めることができるので、移送手段によって補強部材と
ウェハを接合した状態で移送すれば、薄肉加工を施した
後でもウェハの反りを防いで移送することができ、的確
に次の処理工程を実施することができるという優れた効
果がある。さらに、特別な固定装置を必要とすることな
くウェハの反りを防止することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい一実施形
態を図面に基づいて説明する。この実施例では、カード
に内蔵されるＩＣチップを搭載したウェハの薄肉加工方
法に本発明を適用した場合について説明する。図１は本
発明の第１実施例を示すウェハの薄肉加工工程を説明す
るための工程図であり、図２および図３は上記第１実施
例の各工程におけるウェハチャックの作動を説明するた
めの説明図である。

【００１６】図１〜図３において、図１に示すウェハ張
り合わせ工程では、図５に示すようにまずウェハ１ａ、
１ｂをバキューム式のウェハチャック５（固定手段に相
当）に各々固定する。そして、ウェハ１ａ、１ｂにおい
て配線パターン２ａ、２ｂが印刷された面側に各々ＳＧ
用テープ３ａ、３ｂを貼り付け、続いて熱溶融性のホッ
トメルト接着剤４をＳＧ用テープ３ｂの非貼り付け面側
に塗布する。

【００１７】そして、図５に示す矢印方向にウェハチャ
ック５を移動させ、ウェハチャック５に設けられた図示
されない加熱部によりウェハ１ａ、１ｂを加熱しながら
圧力をかけて張り合わせ、その後、全体を冷却してウェ
ハ１ａおよびウェハ１ｂの間を固着する。次に、図１に
示す研削工程では、図６に示すような研削装置６（薄肉
加工手段に相当）でウェハ１ａ、１ｂの研削を行う。す
なわちまずウェハチャック５にてウェハ１ｂ側を固定さ
せた上で、表面に砥石が設けられた研削装置６を図６に
示す矢印方向に回転させつつ移動させて、ウェハ１ａの
表面を研削する。この時、ウェハチャック５も回転して
いるため、研削装置６はウェハ１ａの表面全体を研削す
ることができる。なお、ノズル７からは洗浄のための研
削水が研削装置６とウェハ１ａの境界部分に向けて注が
れている。

【００１８】続いてウェハ１ａの研削が完了すると、ウ
ェハチャック５によるウェハ１ｂの固定を解除し、接合
されたウェハ１ａ、１ｂを手作業などで反転させて、今
度はウェハ１ａをウェハチャック５に固定させた上で研
削装置６にてウェハ１ｂの表面を研削する。このウェハ
１ｂの研削が完了すると、図１に示すように研削された
表面を平坦にするための研磨工程が行われる。すなわ
ち、図７に示すように、まず前工程で研削し終えたばか
りのウェハ１ｂ側をウェハチャック５に固定し、続いて
ウェハチャック５によるウェハ１ａの固定を解除する。
そして、表面に研磨布が設けられた研磨定盤８上にウェ
ハ１ｂ側を固定したウェハチャック５を移動させ、図７
に示す矢印方向に向けて回転させながら研磨定盤８に圧
接させてウェハ１ａの表面を研磨する。なお、ノズル９
からは研磨のための研磨剤が研磨定盤８に向けて注がれ
ている。

【００１９】ウェハ１ａの研磨が終了すると、ウェハチ
ャック５によるウェハ１ｂの固定を解除し、接合させた
ウェハ１ａ、１ｂを手作業などで反転させて、今度はウ
ェハ１ａ側をウェハチャック５に固定させた上で研磨装
置８にてウェハ１ｂの表面を研磨する。次に、図１に示
す洗浄＆乾燥工程では、研削工程および研磨工程で発生
してウェハ１ａ、１ｂに付着した塵を洗浄し、その後こ
れを乾燥させる。

【００２０】続いて図１に示すウェハ剥離工程において
は、図１２に示すような剥離装置１７を使用して接合さ
れたウェハ１ａ、１ｂを剥離させる。すなわちウェハ１
ａ、１ｂの双方にウェハチャック５を固定させた上で、
ホットメルト接着剤４が溶融する温度になるまでウェハ
１ａ、１ｂを図示されない加熱部にて加熱する。その上
でウェハチャック５を図１２（ａ）および図１２（ｂ）
に示すＸ軸、Ｙ軸、およびＵ軸方向に動かして、ウェハ
１ａとウェハ１ｂを剥離させる。

【００２１】次に、図１に示すダイシング用テープ貼り
付け工程では、剥離させたウェハ１ａ、１ｂに貼り付け
られたままのＳＧ用テープ３ａ、３ｂ側をウェハチャッ
ク５で固定し、その後、ウェハチャック５によるウェハ
１ａ、１ｂの固定を解除する。そして、ダイシング用テ
ープ４０を固定したウェハチャック５をこのウェハ１
ａ、１ｂの下方に移動させて、ウェハ１ａ、１ｂとダイ
シング用テープ４０を圧接させて貼り付ける。

【００２２】続いて、図１に示すＳＧ用テープ剥離工程
では、ウェハチャック５によるＳＧ用テープ３ａ、３ｂ
側の固定を解除して、このＳＧ用テープ３ａ、３ｂをウ
ェハ１ａ、１ｂより剥離する。そして、図１に示すダイ
シング工程により、ウェハ１ａ、１ｂ上に搭載されてい
る複数のＩＣチップを１つずつのＩＣチップに分割す
る。すなわち、図１１に示すように、ウェハチャック５
でダイシング用テープ４０側を固定させた上で、側面に
砥石が設けられたダイシング装置１８を図１１に示す矢
印方向に回転させてウェハ１ａ、１ｂをダイシングす
る。なお、ノズル１９からは洗浄のための研削水がダイ
シング装置１８とウェハ１ａ、１ｂとの境界部分に向け
て注がれている。

【００２３】以上述べたように上記実施例では、研削工
程および研磨工程という薄肉加工工程を経た後も、ウェ
ハ１ａ、１ｂの表面または裏面のいずれかでウェハチャ
ック５によって固定し続け、さらに、その固定状態を保
持した状態でダイシング工程へと移送させているので、
薄肉化されてウェハ１ａ、１ｂ自体の剛性力が弱まって
も、このウェハ１ａ、１ｂの反りの発生をウェハチャッ
クにより防止しているので、ウェハ１ａ、１ｂにクラッ
クを生じさせることなく、的確にダイシング処理を実施
することができる。

【００２４】このことは、研削工程および研磨工程を完
了してダイシング工程へ移送する際の問題を解決するだ
けでなく、研削工程から研磨工程へ移送する際の問題を
も解決することになる。すなわち、従来方法によれば、
研削工程である程度薄くなったウェハをウェハチャック
より外した時でもウェハに反りが発生してしまうという
問題が生じるが、上記実施例を採用することにより、研
削工程から研磨工程へ移送する時でもウェハ１ａ、１ｂ
の表面または裏面のいずれかでウェハチャック５によっ
て固定し続けているため、ウェハ１ａ、１ｂの反りの発
生を防止することができる。

【００２５】また、上記実施例では、研削工程および研
磨工程に至る前工程の段階で２つのウェハ１ａ、１ｂを
張り合わせ、その上で研削工程および研磨工程を実施し
ているので、研削工程および研磨工程が進むにつれてウ
ェハの厚みが薄くなってきても、２枚のウェハを重ねて
いるが故にウェハ全体としては十分な厚みを有すること
になる。そのため、ウェハ全体としては充分な剛性力を
保持したままで研削工程および研磨工程を進めることが
でき、研削中あるいは研磨中にウェハが破壊することな
く、極めて厚みの薄いウェハを製造することができる。

【００２６】しかも２枚のウェハを重ねることにより充
分な剛性力を保持することができるので、この接合状態
自体でもウェハの反りを防止することができる。そのた
め、検索工程から研磨工程への移送や、ダイシング工程
への移送の際でも、ウェハチャック５を用いずに、ウェ
ハ２枚による接合状態を保持した状態で移送すれば、ウ
ェハの反りを防止しつつ次の処理工程へ移送することが
できる。さらに、この場合では、ウェハ全体の強度その
ものも高い状態を保持しているため、移送途中でウェハ
が落下してもウェハの破損をも防止することができる。

【００２７】なお、上記第１実施例では、２枚張り合わ
せたウェハ１ａ、１ｂの片面ずつを研削あるいは研磨す
る例について説明したが、上記に限らず、例えば図９に
示すように、ウェハ１ａ、１ｂを張り合わせたウェハ１
２の側面をキャリア１１で固定し、表面に砥石が設けら
れた研削装置１０ａ、１０ｂによりウェハ１２の両面を
同時に研削するようにしてもよい。また、研磨工程にお
いても、図１０に示すように、ウェハ１ａ、１ｂを張り
合わせたウェハ１２の側面をキャリア１３で固定し、表
面に研磨布が設けられた研磨装置１４ａ、１４ｂにより
ウェハ１２の両面を同時に研磨するようにしてもよい。

【００２８】このようにウェハ１２の両面に対して同時
に研磨や研磨を行うことにより、製造工程の効率を向上
させることができる。さらに、研削工程および研磨工程
において、機械的方法によるものではなく、図８に示す
ように、ノズル１６より注がれるエッチング液による化
学的方法によって薄肉加工を施してもよい。なお、部材
１５はエッチング液の回り込みを防止するための部材で
ある。

【００２９】また上記実施例では、全工程にわたってウ
ェハチャック５によるウェハ１ａ、１ｂの固定が行われ
てきたが、これに限らなくてもよい。特に、上記実施例
ではウェハ１ａおよびウェハ１ｂを張り合わせているた
め、この状態であれば厚みが充分にあるためにＳＧ用テ
ープ３ａ、３ｂの収縮力以上にウェハ１ａ、１ｂ自体の
剛性力が勝っており、ウェハチャック５を使用しなくて
もウェハ１ａ、１ｂの反りを防止することができる。

【００３０】さらに、上記実施例では２枚のウェハを張
り合わせて薄肉加工しているが、これに限らず、ウェハ
１枚の場合であってもよい。次に、第２実施例について
説明する。この実施例では、上記第１実施例のように２
つのウェハを張り合わせるのではなく、１つのウェハ
と、そのウェハの剛性力を補強するための鉄板とを張り
合わせるものである。なお、この実施例におけるウェハ
チャック５の作動は上記第１実施例とほぼ同様であるの
で説明を省略する。

【００３１】図４に示す鉄板張り合わせ工程では、上記
第１実施例と同様に、まずウェハ５１および鉄板５５を
ウェハチャック５に各々固定し、ウェハ５１において配
線パターン５２が印刷された面側にＳＧ用テープ５３を
貼り付け、続いて熱溶融性のホットメルト接着剤５４を
ＳＧ用テープ５３の非貼り付け面側に塗布する。そし
て、ウェハチャック５に設けられた図示されない加熱部
によりウェハ５１を加熱しながら圧力をかけて鉄板５５
と張り合わせ、その後、全体を冷却してウェハ５１およ
び鉄板５５の間を固着する。

【００３２】次に、図４に示す研削工程および研磨工程
では、ウェハ５１に対してのみ研削および研磨を行い、
続く洗浄＆乾燥工程では、研削工程および研磨工程で発
生してウェハ５１に付着した塵を洗浄し、その後これを
乾燥させる。そして、図４に示すウェハ剥離工程におい
てウェハ５１と鉄板５５を剥離させ、続いてダイシング
用テープ貼り付け工程においてウェハ５１の露出面側と
ダイシング用テープ５６とを貼り付ける。そして、図４
に示すように、ダイシング工程にてウェハ５１上に搭載
された複数のＩＣチップをダイシングして１つずつのＩ
Ｃチップに分割する。

【００３３】上記第２実施例のようにすれば、上記第１
実施例で記載した効果を奏するだけでなく、両面を研削
する必要がないため、上記第１実施例に比べて工程を簡
略化することができるという効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すウェハの薄肉加工工
程を説明するための工程図である。

【図２】上記第１実施例の各工程におけるウェハチャッ
クの作動を説明するための説明図である。

【図３】上記第１実施例の各工程におけるウェハチャッ
クの作動を説明するための説明図である。

【図４】本発明の第２実施例を示すウェハの薄肉加工工
程を説明するための工程図である。

【図５】上記第１実施例における張り合わせ工程を説明
するための説明図である。

【図６】上記第１実施例における研削工程を説明するた
めの説明図である。

【図７】上記第１実施例における研磨工程を説明するた
めの説明図である。

【図８】上記第１実施例における他の研削工程を説明す
るための説明図である。

【図９】上記第１実施例におけるさらに他の研削工程を
説明するための説明図である。

【図１０】上記第１実施例における他の研磨工程を説明
するための説明図である。

【図１１】上記第１実施例におけるダイシング工程を説
明するための説明図である。

【図１２】上記第１実施例におけるウェハ剥離工程を説
明するための説明図である。

【図１３】従来技術を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ ウェハ ２ａ、２ｂ 配線パターン ３ａ、３ｂ ＳＧ用テープ ４ ホットメルト接着剤 ４０ ダイシング用テープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中久木 清 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 深谷 顕成 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェハの反りを抑制する方向に力を働か
   せて該ウェハを固定する第１の工程と、 固定された前記ウェハに対して薄肉加工を施す第２の工
   程と、 薄肉加工を施された前記ウェハを固定したままの状態で
   次の処理工程に移送する第３の工程と、 を含むことを特徴とする半導体ウェハの製造方法。
2. 【請求項２】 ウェハの反りを抑制する方向に力を働か
   せて該ウェハを固定する固定手段と、 この固定手段により固定された前記ウェハに対して薄肉
   加工を施す薄肉加工手段と、 この薄肉加工手段により薄肉加工を施された前記ウェハ
   を前記固定手段により固定したままの状態で次の処理工
   程に移送する移送手段と、 を備えることを特徴とする半導体ウェハの製造装置。
3. 【請求項３】 剛性力を補強するための補強部材および
   ウェハを接合する第１の工程と、 前記ウェハの非接合面を削ることにより前記ウェハに対
   して薄肉加工を施す第２の工程と、 前記ウェハの反りを抑制する方向に力を働かせて、薄肉
   加工を施された前記ウェハを固定する第３の工程と、 前記ウェハを固定したままの状態で次の処理工程に移送
   する第４の工程と、 を含むことを特徴とする半導体ウェハの製造方法。
4. 【請求項４】 剛性力を補強するための補強部材および
   ウェハを接合する接合手段と、 この接合手段により接合された前記ウェハの非接合面を
   削ることにより前記ウェハに対して薄肉加工を施す薄肉
   加工手段と、 前記ウェハの反りを抑制する方向に力を働かせて、前記
   薄肉加工手段により薄肉加工を施された前記ウェハを固
   定する固定手段と、 前記固定手段により固定したままの状態で前記ウェハを
   次の処理工程に移送する移送手段と、 を備えることを特徴とする半導体ウェハの製造装置。
5. 【請求項５】 剛性力を補強するための補強部材および
   ウェハを接合する第１の工程と、 前記ウェハの非接合面を削ることにより前記ウェハに対
   して薄肉加工を施す第２の工程と、 薄肉加工を施された前記ウェハを、前記補強部材および
   前記ウェハを接合したままの状態で次の処理工程に移送
   する第３の工程と、 を含むことを特徴とする半導体ウェハの製造方法。
6. 【請求項６】 剛性力を補強するための補強部材および
   ウェハを接合する接合手段と、 前記ウェハの非接合面を削ることにより前記ウェハに対
   して薄肉加工を施す薄肉加工手段と、 薄肉加工を施された前記ウェハを、前記補強部材および
   前記ウェハを接合したままの状態で次の処理工程に移送
   する移送手段と、 を備えることを特徴とする半導体ウェハの製造装置。
7. 【請求項７】 前記補強部材は第２のウェハであること
   を特徴とする請求項３もしくは請求項５記載の半導体ウ
   ェハの製造方法。
8. 【請求項８】 前記補強部材は第２のウェハであること
   を特徴とする請求項４もしくは請求項６記載の半導体ウ
   ェハの製造装置。