KR102445608B1 - 웨이퍼의 가공 방법 - Google Patents

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Abstract

[과제] 웨이퍼의 이면 측을 연삭할 때에, 표면 측에 존재하는 요철의 영향을 충분히 억제할 수 있고, 연삭 후의 처리도 간단한 웨이퍼의 가공 방법을 제공한다.
[해결수단] 웨이퍼의 가공 방법으로서, 요철이 있는 디바이스가 형성된 디바이스 영역을 표면에 갖는 웨이퍼의 표면에 보호 필름을 대면시킨 상태에서 웨이퍼의 중심부에서 지름 방향 외측을 향하여 차례로 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 압착하여 보호 필름을 요철에 따르게 하여 표면 측에 밀착시키는 보호 필름 밀착 단계와, 경화형의 액상 수지로 이루어지는 보호 부재로 보호 필름을 피복하여, 웨이퍼의 표면 측이 보호 부재로 덮인 보호 부재를 갖춘 웨이퍼를 형성하는 보호 부재를 갖춘 웨이퍼의 형성 단계와, 보호 부재를 갖춘 웨이퍼의 보호 부재 측을 유지한 상태에서 웨이퍼의 이면을 연삭하여 웨이퍼를 얇게 하는 연삭 단계와, 얇아진 웨이퍼로부터 보호 부재 및 보호 필름을 박리하는 박리 단계를 포함한다.

Description

웨이퍼의 가공 방법{WAFER PROCESSING METHOD}
본 발명은, 표면에 요철이 있는 웨이퍼를 연삭할 때에 이용되는 웨이퍼의 가공 방법에 관한 것이다.
각종 전자기기 등에 삽입되는 디바이스 칩을 소형화, 경량화하기 위해서, 디바이스 칩으로 분할되기 전의 웨이퍼를 얇게 가공하는 기회가 늘어나고 있다. 예컨대, 웨이퍼의 디바이스가 설치된 표면 측을 척 테이블로 유지하고, 회전시킨 지석 공구를 웨이퍼의 이면 측에 압착함으로써 이 웨이퍼를 연삭하여 얇게 할 수 있다.
상술한 것과 같은 방법으로 웨이퍼를 연삭할 때는 통상 웨이퍼의 표면 측에 보호 부재를 붙인다(예컨대 특허문헌 1 참조). 이에 따라, 연삭 시에 가해지는 힘 등에 의해서 표면 측의 디바이스가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 보호 부재로서는, 예컨대 수지 등의 재료로 이루어지는 점착 테이프나 경도가 높은 기판 등이 이용된다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 평10-50642호 공보
그런데, 이 웨이퍼의 표면 측에는, 디바이스의 전극으로서 기능하는 범프 등에 의해 요철이 형성되어 있는 경우도 많다. 웨이퍼의 표면 측에 요철이 존재하면, 이 요철의 고저차를 점착 테이프로 충분히 완화할 수 없어, 요철에 대응하는 형상이 연삭 후의 웨이퍼의 이면 측에 나타나 버린다.
한편, 보호 부재로서 경도가 높은 기판을 사용하면 이러한 문제는 거의 발생하지 않는다. 그러나, 이 기판은 열가소성 왁스 등의 접착제로 웨이퍼에 접착되기 때문에, 연삭 후의 웨이퍼로부터 기판을 박리할 때는, 용액에의 침지나 고온의 가열과 같은 박리만을 위한 대규모의 작업이 필요했다.
본 발명은 이러한 문제점에 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 웨이퍼의 이면 측을 연삭할 때에, 표면 측에 존재하는 요철의 영향을 충분히 억제할 수 있고, 연삭 후의 처리도 간단한 웨이퍼의 가공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 요철이 있는 디바이스가 형성된 디바이스 영역과 이 디바이스 영역을 둘러싸는 외주 잉여 영역을 표면에 갖는 웨이퍼의 그 표면에 보호 필름을 대면시킨 상태에서 상기 웨이퍼의 중심부에서 지름 방향 외측을 향하여 차례로 상기 보호 필름을 상기 웨이퍼의 상기 표면 측에 압착하여 상기 보호 필름을 상기 요철을 따르게 하여 상기 표면 측에 밀착시키는 보호 필름 밀착 단계와, 외적 자극에 의해서 경화되는 경화형의 액상 수지로 이루어지는 보호 부재로 상기 보호 필름을 피복하여, 상기 웨이퍼의 상기 표면 측이 상기 보호 부재로 덮인 보호 부재를 갖춘 웨이퍼를 형성하는 보호 부재를 갖춘 웨이퍼의 형성 단계와, 척 테이블의 유지면으로 상기 보호 부재를 갖춘 웨이퍼의 상기 보호 부재 측을 유지한 상태에서 상기 웨이퍼의 이면을 연삭하여 상기 웨이퍼를 얇게 하는 연삭 단계와, 얇아진 상기 웨이퍼로부터 상기 보호 부재 및 상기 보호 필름을 박리하는 박리 단계를 포함하는 웨이퍼의 가공 방법이 제공된다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 보호 필름 밀착 단계에서는, 상기 보호 필름의 상기 웨이퍼에 대면하는 면과는 반대쪽의 면에 기체를 분사함으로써 상기 웨이퍼의 상기 표면 측에 상기 보호 필름을 압착하여도 좋다.
또한, 본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 보호 필름 밀착 단계에서는 가열된 상기 기체를 분사하여도 좋다.
또한, 본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 보호 필름 밀착 단계에서는, 가열되어 연화된 상태의 상기 보호 필름을 상기 웨이퍼에 밀착시키더라도 좋다.
또한, 본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 보호 부재를 갖춘 웨이퍼의 형성 단계에서는, 평탄한 시트에 도포된 상기 액상 수지에 상기 보호 필름을 통해 상기 웨이퍼를 압착한 후, 상기 액상 수지를 외적 자극으로 경화시켜 상기 웨이퍼에 상기 액상 수지로 이루어지는 상기 보호 부재를 고정하여도 좋다.
또한, 본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 보호 필름 밀착 단계에서는, 감압 하에 상기 보호 필름을 상기 웨이퍼의 상기 표면 측에 압착한 후, 대기압에 의해서 상기 보호 필름을 상기 요철을 따르게 하여 밀착시키더라도 좋다.
또한, 본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 보호 필름 밀착 단계 전에, 상기 웨이퍼의 상기 표면에 액체를 공급하는 액체 공급 단계를 더 포함하고, 상기 보호 필름 밀착 단계에서는, 상기 액체 너머로 상기 보호 필름을 상기 웨이퍼의 상기 표면 측에 압착하여도 좋다.
또한, 본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 박리 단계에서는, 상기 보호 필름과 상기 웨이퍼의 상기 표면 사이에 존재하는 상기 액체를 기화시키더라도 좋다.
본 발명의 일 양태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서는, 요철이 있는 디바이스가 형성된 웨이퍼의 표면 측에, 이 요철을 따르게 하여 보호 필름을 밀착시킨 후에, 외적 자극에 의해서 경화하는 경화형의 액상 수지로 이루어지는 보호 부재로 보호 필름을 피복하여, 웨이퍼의 표면 측이 보호 부재로 덮인 보호 부재를 갖춘 웨이퍼를 형성하기 때문에, 보호 부재를 적절한 두께로 형성함으로써, 표면 측의 요철을 충분히 완화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서는, 보호 필름이 디바이스 영역에 밀착되어 있을 뿐이며 접착되어 있지 않기 때문에, 용액에의 침지나 고온의 가열과 같은 박리만을 위한 대규모의 작업을 행하지 않더라도 웨이퍼로부터 보호 부재 및 보호 필름을 박리할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 양태에 따르면, 웨이퍼의 이면 측을 연삭할 때에, 표면 측에 존재하는 요철의 영향을 충분히 억제할 수 있고, 연삭 후의 처리도 간단한 웨이퍼의 가공 방법이 제공된다.
더욱이, 본 발명의 일 양태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서는, 웨이퍼의 중심부에서 지름 방향 외측을 향하여 차례로 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 압착하기 때문에, 웨이퍼와 보호 필름의 사이에 에어가 잔류하는 것을 막아, 보호 필름을 확실하게 밀착시킬 수 있다. 따라서, 접착제(풀)에 의한 접착력이 없는 보호 필름을 이용하더라도, 연삭 등을 할 때에 웨이퍼로부터 보호 필름 및 보호 부재가 박리되어 버리는 일은 없다.
도 1의 (A)는 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 대면시키는 모습을 모식적으로 도시하는 사시도이고, 도 1의 (B)는 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 밀착시킨 상태를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 2의 (A)는 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 대면시킨 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 2의 (B)는 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 밀착시키는 모습을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 3의 (A)는 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 밀착시킨 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 3의 (B)는 보호 필름이 밀착된 상태의 웨이퍼의 일부를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 4의 (A)는 시트에 도포된 액상 수지에 보호 필름을 통해 웨이퍼를 압착하는 모습을 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 4의 (B)는 액상 수지를 경화시켜 웨이퍼에 액상 수지로 이루어지는 보호 부재를 고정하는 모습을 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 4의 (C)는 완성된 보호 부재를 갖춘 웨이퍼를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 5의 (A)는 웨이퍼의 이면이 연삭되는 모습을 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 5의 (B)는 연삭된 후의 웨이퍼를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 웨이퍼로부터 보호 필름이나 보호 부재 등이 박리되는 모습을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 7의 (A)는 제1 변형예에 따른 웨이퍼 가공 방법의 보호 필름 밀착 단계에서 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 대면시킨 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 7의 (B)는 제1 변형예에 따른 웨이퍼 가공 방법의 보호 필름 밀착 단계에서 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 밀착시키는 모습을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 8의 (A)는 제2 변형예에 따른 웨이퍼 가공 방법의 보호 필름 밀착 단계에서 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 대면시킨 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 8의 (B)는 제2 변형예에 따른 웨이퍼 가공 방법의 보호 필름 밀착 단계에서 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 밀착시키는 모습을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 9의 (A)는 제2 변형예에 따른 웨이퍼 가공 방법의 보호 필름 밀착 단계에서 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 밀착시킨 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 9의 (B)는 제2 변형예에 따른 웨이퍼 가공 방법의 박리 단계에서 웨이퍼로부터 보호 필름이나 보호 부재 등이 박리되는 모습을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 10은 제3 변형예에 따른 웨이퍼 가공 방법의 박리 단계에서 웨이퍼로부터 보호 필름이나 보호 부재 등이 박리되는 모습을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 양태에 따른 실시형태에 관해서 설명한다. 본 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법은, 보호 필름 밀착 단계(도 1의 (A), (B), 도 2의 (A), (B), 도 3의 (A), (B) 참조), 보호 부재를 갖춘 웨이퍼의 형성 단계(도 4의 (A), (B), (C) 참조), 연삭 단계(도 5의 (A), (B) 참조) 및 박리 단계(도 6 참조)를 포함한다.
보호 필름 밀착 단계에서는, 웨이퍼의 표면 측에 형성되어 있는 요철에 맞춰(따르게 하여), 접착제(풀)에 의한 접착력이 없는 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 밀착시킨다. 보호 부재를 갖춘 웨이퍼의 형성 단계에서는, 액상 수지로 이루어지는 보호 부재로 보호 필름을 피복하여, 웨이퍼의 표면 측이 보호 부재로 덮인 보호 부재를 갖춘 웨이퍼를 형성한다.
연삭 단계에서는, 척 테이블의 유지면으로 보호 부재를 갖춘 웨이퍼의 보호 부재 측을 유지한 상태에서 웨이퍼의 이면을 연삭한다. 박리 단계에서는, 얇아진 웨이퍼로부터 보호 부재 및 보호 필름을 박리한다. 이하, 본 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 관해서 상세히 설명한다.
본 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서는, 우선 웨이퍼의 표면 측에 형성되는 요철에 맞춰, 접착제에 의한 접착력이 없는 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 밀착시키는 보호 필름 밀착 단계를 행한다. 구체적으로는, 접착제가 마련되어 있지 않은 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 대면시킨 상태에서 웨이퍼의 중심부에서 지름 방향 외측을 향하여 차례로 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 압착하여, 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 밀착시킨다.
도 1의 (A)는 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 대면시키는 모습을 모식적으로 도시하는 사시도이고, 도 1의 (B)는 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 밀착시킨 상태를 모식적으로 도시하는 사시도이다. 도 2의 (A)는 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 대면시킨 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 2의 (B)는 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 밀착시키는 모습을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
또한, 도 3의 (A)는 보호 필름을 웨이퍼의 표면 측에 밀착시킨 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 3의 (B)는 보호 필름이 밀착된 상태의 웨이퍼의 일부를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 또한, 도 2의 (A), (B) 및 도 3의 (A)에서는 일부의 구성 요소를 기능 블록으로 나타내고 있다.
도 1의 (A) 등에 도시한 것과 같이, 본 실시형태에서 사용되는 웨이퍼(11)는, 예컨대 실리콘(Si) 등의 재료를 이용하여, 표면(11a) 및 이면(11b)을 갖는 원반형으로 형성되어 있다. 이 웨이퍼(11)의 외주연(11c)의 표면(11a) 측 및 이면(11b) 측은 모따기되어 있다.
또한, 이 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측은, 중앙의 디바이스 영역(11d)과 디바이스 영역(11d)를 둘러싸는 외주 잉여 영역(11e)으로 나뉘어 있다. 디바이스 영역(11d)은 격자형으로 배열된 분할 예정 라인(스트리트)(13)으로 더욱 복수의 영역으로 구획되어 있고, 각 영역에는 IC(Integrated Circuit) 등의 디바이스(15)가 형성되어 있다. 각 디바이스(15)의 표면에는 전극으로서 기능하는 복수의 범프(요철)(17)가 마련되어 있다. 이 범프(17)는 예컨대 땜납 등의 재료로 형성되어 있다.
또한, 본 실시형태에서는 실리콘 등의 재료로 이루어지는 원반형의 웨이퍼(11)를 이용하지만, 웨이퍼(11)의 재질, 형상, 구조, 크기 등에 제한은 없다. 다른 반도체, 세라믹스, 수지, 금속 등의 재료로 이루어지는 웨이퍼(11)를 이용할 수도 있다. 마찬가지로, 디바이스(15)나 범프(17)의 종류, 수량, 형상, 구조, 크기, 배치 등에도 제한은 없다. 범프(17) 대신에 다른 기능을 갖는 구조(요철)가 형성되어 있어도 좋다. 즉, 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에는 범프(17)가 형성되어 있지 않아도 좋다.
본 실시형태의 보호 필름 밀착 단계에서는, 이 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 보호 필름(21)을 밀착시킨다. 보호 필름(21)은, 예컨대 수지 등의 재료로 이루어지는 유연한 필름이고, 웨이퍼(11)와 동등한 지름(직경)을 갖는 원반형으로 형성되어 있다. 또한, 이 보호 필름(21)에는 접착제가 마련되어 있지 않다. 보호 필름(21)의 두께에 특별한 제한은 없지만, 예컨대 30 ㎛∼150 ㎛ 정도 두께의 보호 필름(21)을 이용하면 된다.
보호 필름 밀착 단계는, 예컨대 도 2의 (A)에 도시한 것과 같은 보호 필름 밀착 장치(2)를 이용하여 행해진다. 보호 필름 밀착 장치(2)는 웨이퍼(11)를 지지하기 위한 지지 테이블(4)을 구비하고 있다. 지지 테이블(4)의 상면은 대략 평탄하게 형성되어 있고, 웨이퍼(11)를 지지하기 위한 지지면(4a)으로서 기능한다. 지지면(4a)에는 웨이퍼(11)의 위치를 규정하기 위한 볼록형의 가이드부(4b)가 마련되어 있다.
지지 테이블(4)의 위쪽에는 보호 필름(21)을 흡인, 유지하여 웨이퍼(11)에 밀착시키기 위한 보호 필름 유지 유닛(6)이 배치되어 있다. 보호 필름 유지 유닛(6)의 하면은 대략 평탄하게 형성되어 있고, 보호 필름(21)을 흡인, 유지하기 위한 유지면(6a)으로서 기능한다. 보호 필름 유지 유닛(6)은 이동 기구(도시되지 않음)에 의해서 지지되어 있고, 보호 필름(21)을 흡인, 유지하면서 연직 방향으로 이동할 수 있다.
보호 필름(21)의 외주부를 유지하는 유지면(6a)의 일부의 영역에는 제1 유로(6b)의 일단 측이 개구되어 있다. 제1 유로(6b)의 타단 측은 복수로 분기되어 있다. 제1 유로(6b)의 제1 분기에는 밸브(8) 등을 통해 흡인원(10)이 접속되어 있고, 제1 유로(6b)의 제2 분기에는 밸브(12) 등을 통해 압축 에어 공급원(14)이 접속되어 있다.
한편, 보호 필름(21)의 중앙부를 유지하는 유지면(6a)의 다른 일부의 영역에는 제2 유로(6c)의 일단 측이 개구되어 있다. 제2 유로(6c)의 타단 측도 복수로 분기되어 있다. 제2 유로(6c)의 제1 분기는 밸브(16) 등을 통해 제1 유로(6b)의 제3 분기에 접속되어 있다. 제2 유로(6c)의 제2 분기에는 밸브(18) 등을 통해 압축 에어 공급원(14)이 접속되어 있다. 또한, 보호 필름 유지 유닛(6)의 내부에는 유지면(6a)을 가열하기 위한 히터(20)가 마련되어 있다.
보호 필름 밀착 단계에서는, 도 2의 (A)에 도시한 것과 같이, 우선 웨이퍼(11)의 이면(11b)이 지지 테이블(4)의 지지면(4a)에 접촉하도록 웨이퍼(11)를 지지 테이블(4)에 얹는다. 이에 따라, 웨이퍼(11)는 표면(11a) 측이 위쪽으로 노출된 상태에서 지지 테이블(4)에 지지된다. 또한, 이 웨이퍼(11)의 위치에 맞춰, 보호 필름(21)을 보호 필름 유지 유닛(6)의 유지면(6a)에 접촉시킨다. 구체적으로는, 웨이퍼(11)의 외주연(11c)의 바로 위쪽에 보호 필름(21)의 외주연의 위치를 맞춘다.
그리고, 밸브(8, 16)를 열어, 흡인원(10)의 부압을 보호 필름(21)에 작용시킨다. 이에 따라, 보호 필름(21)은, 보호 필름 유지 유닛(6)에 의해서 흡인, 유지되어, 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 보호 필름(21)이 대면한 상태가 된다. 또한, 밸브(8, 16)를 열기 전에는 밸브(12, 18)를 닫아, 제1 유로(6b) 및 제2 유로(6c)에 압축된 에어(기체)가 공급되지 않게 해 둔다. 또한, 보호 필름 유지 유닛(6)의 연직 방향의 위치는, 예컨대 웨이퍼(11)의 표면(11a)과 보호 필름(21)의 간격이 0.1 mm∼10 mm 정도가 되도록 조정된다.
웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 보호 필름(21)을 대면시킨 후에는, 유지면(6a)을 히터(20)로 가열하여 보호 필름(21)을 열에 의해서 연화시킨다. 그리고, 도 2의 (B)에 도시한 것과 같이, 밸브(16)를 닫아, 제2 유로(6c)에 대한 흡인원(10)의 부압을 차단한 뒤에, 밸브(18)를 열어, 압축 에어 공급원(14)으로부터 압축된 에어를 제2 유로(6c)에 공급한다.
이에 따라, 보호 필름(21)의 유지면(6a)에 접촉하고 있는 상면(웨이퍼(11)에 대면하는 면과는 반대쪽의 면)의 중앙부에 에어가 분사되어, 도 2의 (B)에 도시한 것과 같이, 보호 필름(21)의 중앙부는 하향으로 부풀어 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 압착된다. 더욱 에어의 분사를 계속하면, 보호 필름(21)은, 웨이퍼(11)의 중심부에서 지름 방향 외측을 향하여 차례로 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 압착된다.
보호 필름(21)의 외주부를 제외한 영역이 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 압착된 후에는, 도 3의 (A)에 도시한 것과 같이, 밸브(8)를 닫아, 제1 유로(6b)에 대한 흡인원(10)의 부압을 차단한 뒤에, 밸브(12)를 열어, 압축 에어 공급원(14)으로부터 압축된 에어를 제1 유로(6b)에 공급한다. 이에 따라, 보호 필름(21)의 외주부의 상면 측에 에어가 분사되어, 보호 필름(21)의 외주부도 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 압착된다.
그 결과, 도 1의 (B) 및 도 3의 (A), (B)에 도시한 것과 같이, 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 마련되어 있는 범프(17) 등의 형상에 맞춰(따르게 하여), 보호 필름(21)을 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 밀착시킬 수 있다. 본 실시형태에서는, 히터(20)로 보호 필름(21)을 가열하여 연화시키고 있기 때문에, 범프(17) 등의 형상에 맞춰 보호 필름(21)을 적절히 밀착시킬 수 있다.
보호 필름 밀착 단계 후에는, 액상 수지로 이루어지는 보호 부재로 보호 필름(21)을 피복하여, 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측이 보호 부재로 덮인 보호 부재를 갖춘 웨이퍼를 형성하는 보호 부재를 갖춘 웨이퍼의 형성 단계를 행한다.
도 4의 (A)는 시트에 도포된 액상 수지에 보호 필름(21)을 통해 웨이퍼(11)를 압착하는 모습을 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 4의 (B)는 액상 수지를 경화시켜 웨이퍼(11)에 액상 수지로 이루어지는 보호 부재를 고정하는 모습을 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 4의 (C)는 완성된 보호 부재를 갖춘 웨이퍼를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 또한, 도 4의 (A) 및 도 4의 (B)에서는 일부의 구성 요소를 기능 블록으로 나타내고 있다.
본 실시형태에 따른 보호 부재를 갖춘 웨이퍼의 형성 단계는, 예컨대 도 4의 (A) 및 도 4의 (B)에 도시한 것과 같은 보호 부재 고정 장치(22)를 이용하여 행해진다. 보호 부재 고정 장치(22)는, 수지 등으로 이루어지는 대략 평탄한 시트(캐리어 시트)(23)를 유지하기 위한 유지 테이블(24)을 구비하고 있다. 유지 테이블(24)의 상면 측에는 웨이퍼(11)보다 지름이 큰 원형의 오목부(24a)가 형성되어 있다.
오목부(24a)의 내측에는 자외선 광원(26)이 배치되어 있다. 이 오목부(24a)의 상단은, 자외선 광원(26)으로부터 방사되는 자외선의 적어도 일부를 투과시키는 플레이트(28)로 덮여 있고, 시트(23)의 중앙 측의 일부는 플레이트(28)에 의해서 지지된다. 유지 테이블(24)의 상면의 오목부(24a)를 둘러싸는 영역에는 시트(23)의 외주 측의 일부를 흡인하기 위한 흡기로(24b)의 일단 측이 개구되어 있다.
흡기로(24b)의 타단 측은 밸브(30) 등을 통해 흡인원(32)에 접속되어 있다. 흡기로(24b)를 통해 시트(23)의 외주 측의 일부에 흡인원(32)의 부압을 작용시킴으로써 시트(23)는 유지 테이블(24)에 유지된다. 이 유지 테이블(24)의 위쪽에는 웨이퍼(11)를 흡인, 유지하기 위한 웨이퍼 유지 유닛(34)이 배치되어 있다.
웨이퍼 유지 유닛(34)은, 이동 기구(도시되지 않음)에 의해서 지지되어 있고, 그 하면(34a) 측에서 웨이퍼(11)를 흡인, 유지하면서 연직 방향으로 이동한다. 또한, 이 웨이퍼 유지 유닛(34)으로서는, 예컨대 부압을 이용하여 웨이퍼(11)를 흡인, 유지하는 진공 흡인형의 웨이퍼 유지 유닛이나 정전기의 힘을 이용하여 웨이퍼(11)를 흡인, 유지하는 정전 흡착형의 웨이퍼 유지 유닛 등이 이용된다.
보호 부재를 갖춘 웨이퍼의 형성 단계에서는, 도 4의 (A)에 도시한 것과 같이, 액상 수지(25)가 상면에 도포된 시트(23)의 하면 측을 유지 테이블(24)에 의해서 유지한다. 또한, 웨이퍼 유지 유닛(34)의 하면(34a) 측에서 웨이퍼(11)의 이면(11b) 측을 유지한다. 이에 따라, 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 밀착되어 있는 보호 필름(21)이 시트(23) 상의 액상 수지(25)에 대면한다.
이 액상 수지(25)로서는, 예컨대 자외선 광원(26)으로부터 방사되는 자외선에 의해서 경화하는 경화형의 액상 수지가 이용된다. 구체적으로는, 예컨대 덴카가부시키가이샤 제조의 TEMPLOC(등록상표) 등을 이용할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 액상 수지(25)가 상면에 도포된 상태의 시트(23)를 유지 테이블(24)에 의해서 유지하고 있지만, 시트(23)를 유지 테이블(24)에 의해서 유지하고 나서 시트(23)의 상면에 액상 수지(25)를 도포하여도 좋다. 또한, 액상 수지(25)는, 완전히 평탄이 아니라, 중앙부가 약간 부풀어오른 형상으로 도포되는 것이 바람직하다.
이어서, 웨이퍼 유지 유닛(34)을 하강시켜, 도 4의 (B)에 도시한 것과 같이, 보호 필름(21)을 통해 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측을 액상 수지(25)에 압착한다. 이에 따라, 액상 수지(25)는 웨이퍼(11)의 지름 방향으로 넓어짐과 더불어 보호 필름(21)을 피복한다. 또한, 본 실시형태에서는, 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측 전체가 액상 수지(25)에 의해서 덮이도록 액상 수지(25)의 도포량이나 웨이퍼 유지 유닛(34)의 하강량 등을 조정한다.
그 후, 자외선 광원(26)으로부터 자외선을 방사시켜 액상 수지(25)를 경화시킨다. 이에 따라, 도 4의 (C)에 도시한 것과 같이, 액상 수지(25)로 이루어지며 보호 필름(21)을 피복하는 보호 부재(27)를 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 고정하여, 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측이 보호 부재(27)에 의해서 덮인 보호 부재를 갖춘 웨이퍼를 형성할 수 있다.
보호 부재를 갖춘 웨이퍼의 형성 단계 후에는, 웨이퍼(11)의 이면(11b)을 연삭하는 연삭 단계를 행한다. 도 5의 (A)는 웨이퍼(11)의 이면(11b)이 연삭되는 모습을 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 5의 (B)는 연삭된 후의 웨이퍼(11)를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
연삭 단계는 예컨대 도 5의 (A)에 도시하는 연삭 장치(42)를 이용하여 행해진다. 연삭 장치(42)는 웨이퍼(11)를 흡인, 유지하기 위한 유지 테이블(척 테이블)(44)을 구비하고 있다. 유지 테이블(44)은 모터 등의 회전 구동원(도시되지 않음)에 연결되어 있고, 연직 방향으로 대략 평행한 회전축의 둘레로 회전한다. 또한, 유지 테이블(44)의 아래쪽에는 이동 기구(도시되지 않음)가 마련되어 있고, 유지 테이블(44)은 이 이동 기구에 의해서 수평 방향으로 이동한다.
유지 테이블(44)의 상면의 일부는 보호 부재(27)를 통해 웨이퍼(11)에 고정된 시트(23)를 흡인, 유지하는 유지면(44a)으로 되어 있다. 유지면(44a)은, 유지 테이블(44)의 내부에 형성된 흡기로(도시되지 않음) 등을 통해 흡인원(도시되지 않음)에 접속되어 있다. 흡인원의 부압을 유지면(44a)에 작용시킴으로써, 웨이퍼(11)는 시트(23) 및 보호 부재(27)를 통해 유지 테이블(44)에 유지된다.
유지 테이블(44)의 위쪽에는 연삭 유닛(46)이 배치되어 있다. 연삭 유닛(46)은, 승강 기구(도시되지 않음)에 의해서 지지된 스핀들 하우징(도시되지 않음)을 구비하고 있다. 스핀들 하우징에는 스핀들(48)이 수용되어 있고, 스핀들(48)의 하단부에는 원반형의 마운트(50)가 고정되어 있다.
마운트(50)의 하면에는 마운트(50)와 대략 같은 지름의 연삭 휠(52)이 장착되어 있다. 연삭 휠(52)은 스테인리스, 알루미늄 등의 금속 재료로 형성된 휠 베이스(54)를 구비하고 있다. 휠 베이스(54)의 하면에는 복수의 연삭 지석(56)이 환상으로 배열되어 있다.
스핀들(48)의 상단 측(기단 측)에는 모터 등의 회전 구동원(도시되지 않음)이 연결되어 있고, 연삭 휠(52)은 이 회전 구동원에서 발생하는 힘에 의해서 연직 방향으로 대략 평행한 회전축의 둘레로 회전한다. 연삭 유닛(46)의 내부 또는 근방에는 순수 등의 연삭액을 웨이퍼(11) 등에 대하여 공급하기 위한 노즐(도시되지 않음)이 마련되어 있다.
연삭 단계에서는, 우선 웨이퍼(11)를 연삭 장치(42)의 유지 테이블(44)에 흡인, 유지시킨다. 구체적으로는, 보호 부재(27)를 통해 웨이퍼(11)에 고정되어 있는 시트(23)를 유지 테이블(44)의 유지면(44a)에 접촉시켜, 흡인원의 부압을 작용시킨다. 이에 따라, 웨이퍼(11)는 이면(11b) 측이 위쪽으로 노출된 상태에서 유지 테이블(44)에 유지된다.
이어서, 유지 테이블(44)을 연삭 유닛(46)의 아래쪽으로 이동시킨다. 그리고, 도 5의 (A)에 도시한 것과 같이, 유지 테이블(44)과 연삭 휠(52)을 각각 회전시켜, 연삭액을 웨이퍼(11)의 이면(11b) 등에 공급하면서 스핀들 하우징(스핀들(48), 연삭 휠(52))을 하강시킨다.
스핀들 하우징의 하강 속도(하강량)는, 연삭 지석(56)의 하면이 적절한 힘으로 웨이퍼(11)의 이면(11b) 측에 압착되도록 조정된다. 이에 따라, 이면(11b) 측을 연삭하여 웨이퍼(11)를 얇게 할 수 있다. 도 5의 (B)에 도시한 것과 같이, 웨이퍼(11)가 소정의 두께(마무리 두께)까지 얇아지면 연삭 단계는 종료한다.
또한, 본 실시형태에서는, 1 조의 연삭 유닛(46)을 이용하여 웨이퍼(11)의 이면(11b) 측을 연삭하고 있지만, 2 조 이상의 연삭 유닛을 이용하여 웨이퍼(11)를 연삭하여도 좋다. 이 경우에는, 예컨대 지름이 큰 지립으로 구성된 연삭 지석을 이용하여 거친 연삭을 행하고, 지름이 작은 지립으로 구성된 연삭 지석을 이용하여 마무리 연삭을 행함으로써, 연삭에 드는 시간을 대폭 길게 하는 일 없이 이면(11b)의 평탄성을 높일 수 있다.
연삭 단계 후에는, 얇아진 웨이퍼(11)로부터 보호 필름(21)이나 보호 부재(27) 등을 박리하는 박리 단계를 행한다. 도 6은 웨이퍼(11)로부터 보호 필름(21)이나 보호 부재(27) 등이 박리되는 모습을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
이 박리 단계에서는, 우선 웨이퍼 유지 유닛(62)의 유지면(62a)에서 웨이퍼(11)의 이면(11b) 측을 흡인, 유지한다. 웨이퍼 유지 유닛(62)으로서는, 예컨대 부압을 이용하여 웨이퍼(11)를 흡인, 유지하는 진공 흡인형의 웨이퍼 유지 유닛이나 정전기의 힘을 이용하여 웨이퍼(11)를 흡인, 유지하는 정전 흡착형의 웨이퍼 유지 유닛 등을 이용할 수 있다.
웨이퍼 유지 유닛(62)으로 웨이퍼(11)를 흡인, 유지한 후에는, 박리 유닛(64)으로 시트(23)의 단부를 파지한다. 그리고, 시트(23)의 단부 측을 웨이퍼(11)로부터 당겨 벗기는 식으로 웨이퍼 유지 유닛(62)과 박리 유닛(64)을 상대적으로 이동시킨다. 이에 따라, 도 6에 도시한 것과 같이, 웨이퍼(11)로부터 보호 필름(21), 시트(23) 및 보호 부재(27)를 통합하여 박리할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서는, 범프(요철)(17)가 있는 디바이스(15)가 형성된 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에, 이 범프(17)의 형상에 맞춰(따르게 하여) 보호 필름(21)을 밀착시킨 후에, 자외선(외적 자극)에 의해서 경화하는 경화형의 액상 수지(25)로 이루어지는 보호 부재(27)로 보호 필름(21)을 피복하여, 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측이 보호 부재(27)로 덮인 보호 부재를 갖춘 웨이퍼를 형성하기 때문에, 보호 부재(27)를 적절한 두께로 형성함으로써 표면(11a) 측의 범프(17)에 의한 요철을 충분히 완화할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서는, 보호 필름(21)이 디바이스 영역(11d)에 밀착되어 있을 뿐이고 접착되어 있지 않기 때문에, 용액에의 침지나 고온의 가열과 같은 박리만을 위한 대규모의 작업을 행하지 않더라도 웨이퍼(11)로부터 보호 부재(27) 및 보호 필름(21)을 박리할 수 있다. 이와 같이, 본 실시형태에 따르면, 웨이퍼(11)의 이면(11b) 측을 연삭할 때에, 표면(11a) 측에 존재하는 범프(17)에 의한 요철의 영향을 충분히 억제할 수 있고, 연삭 후의 처리도 간단한 웨이퍼의 가공 방법이 제공된다.
더욱이, 본 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서는, 웨이퍼(11)의 중심부에서 지름 방향 외측을 향하여 차례로 보호 필름(21)을 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 압착하기 때문에, 웨이퍼(11)와 보호 필름(21)의 사이에 에어가 잔류하는 것을 막아, 보호 필름(21)을 확실하게 밀착시킬 수 있다. 따라서, 접착제(풀)에 의한 접착력이 없는 보호 필름(21)을 이용하더라도, 연삭 등을 할 때에 웨이퍼(11)로부터 보호 필름(21) 및 보호 부재(27)가 박리되어 버리는 일은 없다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태의 기재에 제한되지 않고 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. 예컨대, 상기 실시형태에서는 액상 수지(25)로서 자외선에 의해서 경화하는 경화형의 수지를 이용하고 있지만, 자외선 이외의 외적인 자극(예컨대, 열 등)에 의해서 경화하는 경화형의 액상 수지를 이용할 수도 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 웨이퍼(11)와 동등한 지름(직경)을 갖는 원반형의 보호 필름(21)을 이용하고 있지만, 보호 필름(21)의 지름은 웨이퍼(11)의 지름보다 작아도 좋다. 예컨대, 보호 필름(21)은 디바이스 영역(11d)에 대응한 지름을 갖는 원반형으로 형성되어 있어도 좋다. 이 경우에는, 웨이퍼(11)의 외주 잉여 영역(11e)에 액상 수지(25)로 이루어지는 보호 부재(27)가 밀착하기 때문에, 접착제(풀)에 의한 접착력이 없는 보호 필름(21)을 이용하더라도 보호 필름(21) 및 보호 부재(27)를 웨이퍼(11)에 강하게 고정할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 시트(23)에 도포된 액상 수지(25)에 보호 필름(21)을 통해 웨이퍼(11)를 압착하는 방법으로 보호 부재(27)를 웨이퍼(11)에 고정하고 있지만, 시트(23)를 사용하지 않고서 웨이퍼나 보호 필름에 대하여 액상 수지를 적하하는 방법으로 보호 부재를 웨이퍼에 고정하여도 좋다. 이 경우에는, 서페이스 플레이너 등을 이용하여 보호 부재의 표면을 평탄화하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 웨이퍼를 연삭할 때에 유지되는 보호 부재의 표면을 평탄화함으로써, 피연삭면인 웨이퍼의 이면을 연삭하여 평탄하게 할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 보호 필름(21)을 열에 의해서 연화시킨 상태에서 웨이퍼(11)에 밀착시키고 있지만, 반드시 보호 필름(21)을 연화시킨 상태에서 웨이퍼(11)에 밀착시킬 필요는 없다. 또한, 히터(20)에 의한 가열과는 다른 방법으로 보호 필름(21)을 연화시키더라도 좋다. 예컨대, 가열된 에어(기체)를 보호 필름(21)에 분사하는 방법으로 보호 필름(21)을 연화시킬 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 보호 필름(21)의 상면(웨이퍼(11)에 대면하는 면과는 반대쪽의 면)에 에어(기체)를 분사하는 방법으로 웨이퍼(11)에 보호 필름(21)을 압착하고 있지만, 다른 방법으로 보호 필름(21)을 압착할 수도 있다. 제1 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 관해서 설명한다.
도 7의 (A)는 제1 변형예에 따른 웨이퍼 가공 방법의 보호 필름 밀착 단계에서 보호 필름(21)을 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 대면시킨 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 7의 (B)는 보호 필름(21)을 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 밀착시키는 모습을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
제1 변형예에 따른 보호 필름 밀착 단계는, 예컨대 도 7의 (A)에 도시한 것과 같은 감압 챔버(72)를 이용하여 행해진다. 감압 챔버(72)는, 예컨대 웨이퍼(11)를 통과시킬 수 있는 크기의 개구를 갖는 케이스(72a)와, 케이스(72a)의 개구를 닫기 위한 도어(72b)를 구비하고 있다. 케이스(72a)에는 배기관(74)이나 밸브(76) 등을 통해 흡인원(도시되지 않음)이 접속되어 있다. 또한, 케이스(72a)에는 에어(대기)를 흡인하기 위한 흡기관(78)이나 밸브(80)가 접속되어 있다.
케이스(72a)의 내부에는 웨이퍼(11)를 지지하기 위한 지지 테이블(82)이 배치되어 있다. 이 지지 테이블(82)의 상면은 대략 평탄하게 형성되어 있으며, 웨이퍼(11)를 지지하기 위한 지지면(82a)으로서 기능한다. 지지면(82a)에는 웨이퍼(11)의 위치를 규정하기 위한 볼록형의 가이드부(82b)가 마련되어 있다. 또한, 지지 테이블(82)의 내부에는 가열용의 히터(84)가 마련되어 있다.
도어(72b)에는 상하로 관통하는 개구부(72c)가 형성되어 있다. 이 개구부(72c)에는, 기밀성이 높은 베어링(86) 등을 통해 압박 유닛(88)이 삽입, 지지되어 있다. 압박 유닛(88)은 웨이퍼(11)보다도 지름이 크고 대략 평탄한 하면을 갖고 있다. 이 하면에는, 웨이퍼(11)보다도 지름이 큰 스폰지 등의 완충재(90)가 마련되어 있다. 완충재(90)는, 지름 방향을 따라서 외주부에서 중앙부로 향함에 따라서 두껍게 되도록 형성되어 있다.
제1 변형예에 따른 보호 필름 밀착 단계에서는, 우선 케이스(72a)의 개구를 통하여 웨이퍼(11)를 감압 챔버(72)에 반입하여, 웨이퍼(11)의 이면(11b)이 지지 테이블(82)의 지지면(82a)에 접촉하도록 웨이퍼(11)를 지지 테이블(82)에 얹는다. 이에 따라, 웨이퍼(11)는 표면(11a) 측이 위쪽으로 노출된 상태에서 지지 테이블(82)에 지지된다.
웨이퍼(11)를 지지 테이블(82)에 얹은 후에는, 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 보호 필름(21)을 얹는다. 즉, 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 보호 필름(21)을 대면시킨다. 또한, 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 보호 필름(21)을 대면시킨 후에, 이 웨이퍼(11)를 지지 테이블(82)에 얹더라도 좋다.
그리고, 도 7의 (A)에 도시한 것과 같이, 도어(72b)를 닫고 밸브(80)를 닫고, 또한 밸브(76)를 엶으로써 감압 챔버(6)의 내측 공간을 감압한다. 감압 챔버(6)의 내측 공간을 감압한 후에는, 압박 유닛(88)을 서서히 하강시킨다. 이에 따라, 도 7의 (A)에 도시한 것과 같이, 보호 필름(21)의 상면에 완충재(90)의 중앙부가 접촉한다. 압박 유닛(88)을 더욱 하강시키면, 보호 필름(21)은 웨이퍼(11)의 중심부에서 지름 방향 외측을 향하여 차례로 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 압착된다.
압박 유닛(88)의 하강은, 도 7의 (B)에 도시한 것과 같이, 보호 필름(21) 전체가 웨이퍼(11)에 압착될 때까지 계속된다. 압박 유닛(88)으로 보호 필름(21) 전체를 웨이퍼(11)에 압착한 후에는, 밸브(10)를 닫고, 또한 밸브(14)를 엶으로써 감압 챔버(6)의 내측 공간에 에어(대기)를 도입한다. 이에 따라, 대기압을 작용시켜, 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 마련되어 있는 범프(17) 등의 형상에 맞춰(따르게 하여) 보호 필름(21)을 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 밀착시킬 수 있다.
또한, 보호 필름(21)을 웨이퍼(11)에 압착할 때는, 히터(84)로 보호 필름(21)을 가열하여 연화시키면 좋다. 이 경우에는, 웨이퍼(11)에 대하여 보호 필름(21)을 보다 밀착시키기 쉽게 된다.
제1 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서도, 웨이퍼(11)의 중심부에서 지름 방향 외측을 향하여 차례로 보호 필름(21)을 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 압착하기 때문에, 웨이퍼(11)와 보호 필름(21)의 사이에 에어가 잔류하는 것을 막아, 보호 필름(21)을 확실하게 밀착시킬 수 있다. 따라서, 접착제(풀)에 의한 접착력이 없는 보호 필름(21)을 이용하더라도, 연삭 등을 할 때에 웨이퍼(11)로부터 보호 필름(21) 및 보호 부재(27)가 박리되어 버리는 일은 없다.
이어서, 제2 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 관해서 설명한다. 제2 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서는, 보호 필름 밀착 단계 전에, 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 액체를 공급하는 액체 공급 단계를 행한다(도 8의 (A) 등 참조). 웨이퍼(11)에 공급되는 액체(29)(도 8의 (A) 등 참조)의 종류에 특별한 제한은 없지만, 상온(20℃)에서 기화하기 어려우면서 또한 비점이 너무 높지 않는 것(예컨대, 비점이 100℃ 이하인 것)을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 액체(29)로서는 예컨대 물을 들 수 있다. 또한, 여기서는 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측의 중심부에 액체(29)를 공급하고 있다.
액체 공급 단계 후에는 보호 필름 밀착 단계를 행한다. 도 8의 (A)는 제2 변형예에 따른 웨이퍼 가공 방법의 보호 필름 밀착 단계에서 보호 필름(21)을 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 대면시킨 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 8의 (B)는 보호 필름(21)을 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 밀착시키는 모습을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
또한, 도 9의 (A)는 보호 필름(21)을 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 밀착시킨 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 9의 (B)는 제2 변형예에 따른 웨이퍼 가공 방법의 박리 단계에서 웨이퍼(11)로부터 보호 필름(21)이나 보호 부재(27) 등이 박리되는 모습을 모식적으로 도시하는 단면도이다. 또한, 도 8의 (A), (B) 및 도 9의 (A)에서는 일부의 구성 요소를 기능 블록으로 나타내고 있다.
제2 변형예에 따른 보호 필름 밀착 단계는, 예컨대 도 8의 (A)에 도시한 것과 같은 보호 필름 밀착 장치(2)를 이용하여 행해진다. 보호 필름 밀착 장치(2)의 구성은 상기 실시형태에서 사용되는 보호 필름 밀착 장치(2)와 같다.
제2 변형예에 따른 보호 필름 밀착 단계에서는, 도 8의 (A)에 도시한 것과 같이, 우선 웨이퍼(11)의 이면(11b)이 지지 테이블(4)의 지지면(4a)에 접촉하도록 웨이퍼(11)를 지지 테이블(4)에 얹는다. 이에 따라, 웨이퍼(11)는, 표면(11a) 측이 위쪽으로 노출된 상태에서 지지 테이블(4)에 지지된다. 또한, 이 웨이퍼(11)의 위치에 맞춰, 보호 필름(21)을 보호 필름 유지 유닛(6)의 유지면(6a)에 접촉시킨다. 구체적으로는, 웨이퍼(11)의 외주연(11c)의 바로 위쪽에 보호 필름(21)의 외주연의 위치를 맞춘다.
그리고, 밸브(8, 16)를 열어 흡인원(10)의 부압을 보호 필름(21)에 작용시킨다. 이에 따라, 보호 필름(21)은 보호 필름 유지 유닛(6)에 의해서 흡인, 유지되고, 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 보호 필름(21)이 대면한 상태가 된다. 또한, 밸브(8, 16)를 열기 전에는 밸브(12, 18)를 닫아 제1 유로(6b) 및 제2 유로(6c)에 압축된 에어(기체)가 공급되지 않게 해 둔다.
웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 보호 필름(21)을 대면시킨 후에는, 유지면(6a)을 히터(20)로 가열하여 보호 필름(21)을 열에 의해서 연화시킨다. 그리고, 도 8의 (B)에 도시한 것과 같이, 밸브(16)를 닫아 제2 유로(6c)에 대한 흡인원(10)의 부압을 차단한 뒤에, 밸브(18)를 열어 압축 에어 공급원(14)으로부터 압축된 에어를 제2 유로(6c)에 공급한다.
이에 따라, 보호 필름(21)의 유지면(6a)에 접촉하고 있는 상면(웨이퍼(11)에 대면하는 면과는 반대쪽의 면)의 중앙부에 에어가 분사되어, 도 8의 (B)에 도시한 것과 같이, 보호 필름(21)의 중앙부는 하향으로 부풀어 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 압착된다. 또한, 이 제2 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서는, 액체 공급 단계에서 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 액체(29)를 공급하고 있기 때문에, 보호 필름(21)은 약간의 액체(29)를 사이에 두고서(액체(29) 너머로) 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 압착된다.
더욱 에어의 분사를 계속하면, 보호 필름(21)은, 웨이퍼(11)의 중심부에서 지름 방향 외측을 향하여 차례로 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 압착된다. 보호 필름(21)의 외주부를 제외한 영역이 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 압착된 후에는, 도 9의 (A)에 도시한 것과 같이, 밸브(8)를 닫아 제1 유로(6b)에 대한 흡인원(10)의 부압을 차단한 뒤에, 밸브(12)를 열어 압축 에어 공급원(14)으로부터 압축된 에어를 제1 유로(6b)에 공급한다. 이에 따라, 보호 필름(21)의 외주부의 상면 측에 에어가 분사되어, 보호 필름(21)의 외주부도 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 압착된다.
그 결과, 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 마련되어 있는 범프(17) 등의 형상에 맞춰(따르게 하여), 보호 필름(21)을 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 밀착시킬 수 있다. 여기서도, 히터(20)로 보호 필름(21)을 가열하여 연화시키고 있기 때문에, 범프(17) 등의 형상에 맞춰 보호 필름(21)을 적절히 밀착시킬 수 있다.
또한, 이 제2 변형예에서는, 보호 필름(21)을 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 압착할 때에 액체(29)가 이동하여 에어를 밀어내기 때문에, 웨이퍼(11)와 보호 필름(21)의 사이에 에어가 잔류하는 것을 막아, 보호 필름(21)을 확실하게 밀착시킬 수 있다. 그리고, 보호 필름(21)과 웨이퍼(11)의 사이에는 약간의 액체(29)가 잔류하게 된다. 즉, 약간의 액체(29)를 사이에 두고서 보호 필름(21)과 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측이 밀착된다.
보호 필름 밀착 단계 후에는, 상기 실시형태와 같은 수순으로 보호 부재를 갖춘 웨이퍼 형성 단계 및 연삭 단계를 행하고, 추가로 박리 단계를 행한다. 박리 단계에서는, 도 9의 (B)에 도시한 것과 같이, 우선 웨이퍼 유지 유닛(62)의 유지면(62a)에서 웨이퍼(11)의 이면(11b) 측을 흡인, 유지한다.
웨이퍼 유지 유닛(62)으로서는, 예컨대 부압을 이용하여 웨이퍼(11)를 흡인, 유지하는 진공 흡인형의 웨이퍼 유지 유닛이나, 정전기의 힘을 이용하여 웨이퍼(11)를 흡인, 유지하는 정전 흡착형의 웨이퍼 유지 유닛 등을 이용할 수 있다. 또한, 이 제2 변형예에 따른 박리 단계에서는, 내부에 히터(66)가 마련된 웨이퍼 유지 유닛(62)을 이용하는 것이 바람직하다.
웨이퍼 유지 유닛(62)으로 웨이퍼(11)를 흡인, 유지한 후에는, 박리 유닛(64)으로 시트(23)의 단부를 파지한다. 그리고, 시트(23)의 단부 측을 웨이퍼(11)로부터 당겨 벗기는 식으로 웨이퍼 유지 유닛(62)과 박리 유닛(64)을 상대적으로 이동시킨다. 이 때, 보호 필름(21)과 웨이퍼(11)의 사이에 잔류하는 액체(29)를 히터(66)로 가열하여 기화시키면 좋다. 이에 따라, 도 9의 (B)에 도시한 것과 같이, 웨이퍼(11)로부터 보호 필름(21), 시트(23) 및 보호 부재(27)를 통합하여 박리할 수 있다.
이 제2 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서도, 웨이퍼(11)의 중심부에서 지름 방향 외측을 향하여 차례로 보호 필름(21)을 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 압착하기 때문에, 웨이퍼(11)와 보호 필름(21)의 사이에 에어가 잔류하는 것을 막아, 보호 필름(21)을 확실하게 밀착시킬 수 있다. 따라서, 접착제(풀)에 의한 접착력이 없는 보호 필름(21)을 이용하더라도, 연삭 등을 할 때에 웨이퍼(11)로부터 보호 필름(21) 및 보호 부재(27)가 박리되어 버리는 일은 없다.
또한, 제2 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서는, 웨이퍼(11)의 중심부에서 지름 방향 외측을 향하여 차례로 보호 필름(21)을 웨이퍼(11)의 표면(11a) 측에 압착할 때에, 보호 필름(21)과 웨이퍼(11)의 사이에 약간의 액체(29)를 잔류시키기 때문에, 웨이퍼(11)로부터 보호 필름(21)을 박리할 때에 액체(29)를 가열하여 기화시킴으로써 보호 필름(21)을 박리하기 쉽게 된다.
이어서, 제3 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 관해서 설명한다. 제3 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서는, 상기 실시형태나 제2 변형예와 같은 수순으로 액체 공급 단계, 보호 필름 밀착 단계, 보호 부재를 갖춘 웨이퍼의 형성 단계 및 연삭 단계를 행하고, 추가로 박리 단계를 행한다. 도 10은 제3 변형예에 따른 웨이퍼 가공 방법의 박리 단계에서 웨이퍼(11)로부터 보호 필름(21)이나 보호 부재(27) 등이 박리되는 모습을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
제3 변형예에 따른 박리 단계는, 예컨대 도 10에 도시한 것과 같은 감압 챔버(102)를 이용하여 행해진다. 감압 챔버(102)는, 예컨대 웨이퍼(11)를 통과시킬 수 있는 크기의 개구를 갖는 케이스(102a)와, 케이스(102a)의 개구를 닫기 위한 도어(102b)를 구비하고 있다. 케이스(102a)에는 배기관(104)이나 밸브(106) 등을 통해 흡인원(도시되지 않음)이 접속되어 있다. 또한, 케이스(102a)에는 에어(대기)를 흡인하기 위한 흡기관(108)이나 밸브(110)가 접속되어 있다.
도어(102b)에는 상하로 관통하는 개구부(102c)가 형성되어 있다. 이 개구부(102c)에는, 기밀성이 높은 베어링(112) 등을 통해 웨이퍼 유지 유닛(114)이 삽입, 지지되어 있다. 웨이퍼 유지 유닛(114)은 웨이퍼(11)보다도 지름이 크고 대략 평탄한 하면(114a)을 갖고 있다.
웨이퍼 유지 유닛(114)으로서는, 예컨대 정전기의 힘을 이용하여 웨이퍼(11)를 흡인, 유지하는 정전 흡착형의 웨이퍼 유지 유닛을 이용할 수 있다. 또한, 이 웨이퍼 유지 유닛(114)의 내부에는 히터(116)가 마련되어 있다. 웨이퍼 유지 유닛(114)의 근방에는 박리 유닛(118)이 배치되어 있다.
제3 변형예에 따른 박리 단계에서는, 우선 웨이퍼 유지 유닛(114)의 유지면(114a)으로 웨이퍼(11)의 이면(11b) 측을 흡인, 유지한다. 그리고, 도 10에 도시한 것과 같이, 도어(102b)를 닫고 밸브(110)를 닫고, 또한 밸브(106)를 엶으로써 감압 챔버(102)의 내측 공간을 감압한다.
감압 챔버(102)의 내측 공간을 감압한 후에는, 박리 유닛(118)으로 시트(23)의 단부를 파지한다. 그리고, 시트(23)의 단부 측을 웨이퍼(11)로부터 당겨 벗기는 식으로 웨이퍼 유지 유닛(114)과 박리 유닛(118)을 상대적으로 이동시킨다. 이 때, 보호 필름(21)과 웨이퍼(11)의 사이에 잔류하는 액체(29)를 히터(116)로 가열하여 기화시키더라도 좋다. 이에 따라, 도 10에 도시한 것과 같이, 웨이퍼(11)로부터 보호 필름(21), 시트(23) 및 보호 부재(27)를 통합하여 박리할 수 있다.
이 제3 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서는, 보호 필름(21)을 감압 하에 웨이퍼(11)로부터 박리하기 때문에, 보호 필름(21)과 웨이퍼(11)의 사이에 잔류하는 액체(29)가 기화하여 보호 필름(21)을 박리하기 쉽게 된다.
그 밖에, 상기 실시형태 및 변형예에 따른 구조, 방법 등은 본 발명의 원하는 범위를 일탈하지 않는 한 적절하게 변경하여 실시할 수 있다.
11: 웨이퍼, 11a: 표면, 11b: 이면, 11c: 외주연, 11d: 디바이스 영역, 11e: 외주 잉여 영역, 13: 분할 예정 라인(스트리트), 15: 디바이스, 17: 범프(요철), 21: 보호 필름, 23: 시트(캐리어 시트), 25: 액상 수지, 27: 보호 부재, 29: 액체, 2: 보호 필름 밀착 장치, 4: 지지 테이블, 4a: 지지면, 4b: 가이드부, 6: 보호 필름 유지 유닛, 6a: 유지면, 6b: 제1 유로, 6c: 제2 유로, 8: 밸브, 10: 흡인원, 12: 밸브, 14: 압축 에어 공급원, 16: 밸브, 18: 밸브, 20: 히터, 22: 보호 부재 고정 장치, 24: 유지 테이블, 24a: 오목부, 24b: 흡인로, 26: 자외선 광원, 28: 플레이트, 30: 밸브, 32: 흡인원, 34: 웨이퍼 유지 유닛, 34a: 하면, 42: 연삭 장치, 44: 유지 테이블(척 테이블), 44a: 유지면, 46: 연삭 유닛, 48: 스핀들, 50: 마운트, 52: 연삭 휠, 54: 휠 베이스, 56: 연삭 지석, 62: 웨이퍼 유지 유닛, 62a: 유지면, 64: 박리 유닛, 66: 히터, 72: 감압 챔버, 72a: 케이스, 72b: 도어, 72c: 개구부, 74: 배기관, 76: 밸브, 78: 흡기관, 80: 밸브, 82: 지지 테이블, 82a: 지지면, 82b: 가이드부, 84: 히터, 86: 베어링, 88: 압박 유닛, 90: 완충재, 102: 감압 챔버, 102a: 케이스, 102b: 도어, 102c: 개구부, 104: 배기관, 106: 밸브, 108: 흡기관, 110: 밸브, 112: 베어링, 114: 웨이퍼 유지 유닛, 114a: 하면, 116: 히터, 118: 박리 유닛.

Claims (8)

  1. 요철이 있는 디바이스가 형성된 디바이스 영역과 상기 디바이스 영역을 둘러싸는 외주 잉여 영역을 표면에 갖는 웨이퍼의 상기 표면에, 접착제가 마련되어 있지 않은 보호 필름을 대면시킨 상태에서, 상기 웨이퍼의 중심부에서 지름 방향 외측을 향하여 차례로 상기 보호 필름을 상기 웨이퍼의 상기 표면 측에 압착하여 상기 보호 필름을 상기 요철에 따르게 하여 상기 표면 측에 접착하지 않은 채로 밀착시키는 보호 필름 밀착 단계와,
    외적 자극에 의해서 경화하는 경화형의 액상 수지로 이루어지는 보호 부재로 상기 보호 필름을 피복하여, 상기 웨이퍼의 상기 표면 측이 상기 보호 부재로 덮인 보호 부재를 갖춘 웨이퍼를 형성하는, 보호 부재를 갖춘 웨이퍼의 형성 단계와,
    척 테이블의 유지면에 상기 보호 부재를 갖춘 웨이퍼의 상기 보호 부재 측을 유지한 상태에서, 상기 웨이퍼의 이면을 연삭하여 상기 웨이퍼를 얇게 하는 연삭 단계와,
    얇아진 상기 웨이퍼로부터 상기 보호 부재 및 상기 보호 필름을 박리하는 박리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보호 필름 밀착 단계에서는, 상기 보호 필름의 상기 웨이퍼에 대면하는 면과는 반대쪽의 면에 기체를 분사함으로써 상기 웨이퍼의 상기 표면 측에 상기 보호 필름을 압착하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 보호 필름 밀착 단계에서는, 가열된 상기 기체를 분사하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 필름 밀착 단계에서는, 가열되어 연화된 상태의 상기 보호 필름을 상기 웨이퍼에 밀착시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 부재를 갖춘 웨이퍼의 형성 단계에서는, 평탄한 시트에 도포된 상기 액상 수지에 상기 보호 필름을 통해 상기 웨이퍼를 압착한 후, 상기 액상 수지를 외적 자극으로 경화시켜 상기 웨이퍼에 상기 액상 수지로 이루어지는 상기 보호 부재를 고정하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 필름 밀착 단계에서는, 감압 하에 상기 보호 필름을 상기 웨이퍼의 상기 표면 측에 압착한 후, 대기압에 의해서 상기 보호 필름을 상기 요철에 따르게 하여 밀착시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 필름 밀착 단계 전에, 상기 웨이퍼의 상기 표면에 액체를 공급하는 액체 공급 단계를 더 포함하고,
    상기 보호 필름 밀착 단계에서는, 상기 액체 너머로 상기 보호 필름을 상기 웨이퍼의 상기 표면 측에 압착하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 박리 단계에서는, 상기 보호 필름과 상기 웨이퍼의 상기 표면 사이에 존재하는 상기 액체를 기화시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.
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