KR20190054983A - 소직경 웨이퍼의 제조 방법 - Google Patents

소직경 웨이퍼의 제조 방법 Download PDF

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사카에 마츠자키
노리코 이토
노리히사 아리후쿠
세츠세이 레이
아키히토 가와이
마이 오가사와라
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Abstract

본 발명은 생산성을 높이면서 품질의 저하도 억제할 수 있는 새로운 소직경 웨이퍼의 제조 방법을 제공한다.
소직경 웨이퍼의 제조 방법으로서, 한쪽의 면과 다른쪽의 면을 가지며 한쪽의 면이 경면으로 가공된 웨이퍼의 한쪽의 면에 제1 보호 부재를 피복하고, 웨이퍼의 다른쪽의 면에 제2 보호 부재를 피복하는 보호 부재 피복 공정과, 제1 보호 부재 및 제2 보호 부재를 피복한 웨이퍼로부터 복수의 소직경 웨이퍼를 절취하는 절취 공정과, 소직경 웨이퍼의 외주부를 모따기하는 모따기 공정과, 소직경 웨이퍼로부터 제1 보호 부재 및 제2 보호 부재를 제거하는 보호 부재 제거 공정을 포함한다.

Description

소직경 웨이퍼의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING SMALL-DIAMETER WAFER}
본 발명은 1장의 웨이퍼로부터 직경이 작은 복수의 소직경 웨이퍼를 제조하는 소직경 웨이퍼의 제조 방법에 관한 것이다.
휴대 전화기나 퍼스널 컴퓨터로 대표되는 전자 기기에서는, 집적 회로 등의 디바이스를 포함하는 디바이스 칩이 필수적인 구성 요소로 되어 있다. 디바이스 칩은, 예컨대, 실리콘 등의 반도체 재료로 이루어지는 웨이퍼의 표면측을 복수의 분할 예정 라인(스트리트)으로 구획하고, 각 영역에 디바이스를 형성한 후, 이 분할 예정 라인을 따라 웨이퍼를 분할함으로써 얻어진다.
최근에는, 디바이스 칩의 생산성을 높이기 위해, 직경이 12 인치(약 300 ㎜) 이상인 웨이퍼(이하, 대구경 웨이퍼)를 이용하여 디바이스 칩을 생산하는 것이 주류로 되어 있다. 한편으로, 대구경 웨이퍼를 가공하여 디바이스 칩을 생산할 때에는, 그 직경에 대응한 대형의 장치가 필요로 된다. 따라서, 예컨대, 소량의 디바이스 칩을 생산할 때에 대구경 웨이퍼를 사용하면, 도리어 디바이스 칩의 가격이 비싸져 버리는 경우도 있었다.
이 문제에 대하여, 직경이 3 인치(약 75 ㎜) 정도의 직경의 작은 웨이퍼(이하, 소직경 웨이퍼)를 이용하여 소량의 디바이스 칩을 생산하는 새로운 생산 시스템이 검토되고 있다. 이 생산 시스템에서는, 소직경 웨이퍼의 사이즈에 따라 각종 장치도 소형화되기 때문에, 생산 시스템의 저비용화, 공간 절약화가 가능해진다. 또한, 이 생산 시스템에서 사용되는 소직경 웨이퍼는, 예컨대, 전술한 대구경 웨이퍼로부터 절취하는 방법에 의해 제조된다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
소직경 웨이퍼를 제조하기 위한 구체적인 순서는, 예컨대, 다음과 같다. 먼저, 대구경 웨이퍼의 이면측을 연삭하는 연삭 공정을 행하여, 이 대구경 웨이퍼를 원하는 두께까지 얇게 한다. 다음에, 얇아진 대구경 웨이퍼를 레이저 빔으로 가공하여, 복수의 소직경 웨이퍼를 절취한다. 그리고, 절취된 소직경 웨이퍼의 외주부를 모따기한다. 더욱, 모따기된 소직경 웨이퍼의 표면을 에칭 및 폴리싱하여 경면으로 가공한다. 그 후, 이 소직경 웨이퍼를 세정한다.
일본 특허 공개 제2014-110411호 공보
그러나, 전술한 바와 같이 소직경 웨이퍼의 제조 방법에서는, 절취된 복수의 소직경 웨이퍼를 1장씩 폴리싱하여 경면으로 가공할 필요가 있기 때문에, 생산성을 충분히 높일 수 없다. 또한, 소직경 웨이퍼를 가공할 때에, 그 표면에 상처가 나거나 이물이 부착하거나 하여, 소직경 웨이퍼의 품질이 저하할 우려도 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 생산성을 높이면서 품질의 저하도 억제할 수 있는 새로운 소직경 웨이퍼의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일양태에 따르면, 한쪽의 면과 다른쪽의 면을 가지며 상기 한쪽의 면이 경면으로 가공된 웨이퍼의 상기 한쪽의 면에 제1 보호 부재를 피복하고, 상기 웨이퍼의 상기 다른쪽의 면에 제2 보호 부재를 피복하는 보호 부재 피복 공정과, 상기 제1 보호 부재 및 상기 제2 보호 부재를 피복한 상기 웨이퍼로부터 복수의 소직경 웨이퍼를 절취하는 절취 공정과, 상기 소직경 웨이퍼의 외주부를 모따기하는 모따기 공정과, 상기 소직경 웨이퍼로부터 상기 제1 보호 부재 및 상기 제2 보호 부재를 제거하는 보호 부재 제거 공정을 포함하는 소직경 웨이퍼의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 일양태에 있어서, 상기 절취 공정에서는, 상기 웨이퍼에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저 빔을 상기 웨이퍼에 조사함으로써 복수의 상기 소직경 웨이퍼를 절취하여도 좋다.
또한, 본 발명의 일양태에 있어서, 상기 절취 공정에서는, 상기 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔의 집광점을 상기 웨이퍼의 내부에 위치시키도록 상기 레이저 빔을 상기 웨이퍼에 조사하여 상기 웨이퍼의 내부에 개질층을 형성함으로써 복수의 상기 소직경 웨이퍼를 절취하여도 좋다.
또한, 본 발명의 일양태에 있어서, 상기 절취 공정에 있어서는, 상기 웨이퍼를 코어 드릴에 의해 뚫음으로써 복수의 상기 소직경 웨이퍼를 절취하여도 좋다.
또한, 본 발명의 일양태에 있어서, 상기 절취 공정에서는, 상기 제1 보호 부재 또는 상기 제2 보호 부재의 상기 소직경 웨이퍼의 윤곽에 상당하는 부분을 제거하고, 상기 제1 보호 부재 또는 상기 제2 보호 부재를 마스크로 하여 플라즈마 에칭을 행함으로써 복수의 상기 소직경 웨이퍼를 절취하여도 좋다.
또한, 본 발명의 일양태에 있어서, 상기 웨이퍼의 상기 다른쪽의 면에 상기 제2 보호 부재를 피복하기 전에, 상기 웨이퍼의 상기 다른쪽의 면측을 연삭하여 상기 웨이퍼를 미리 정해진 두께까지 얇게 하는 연삭 공정을 더 포함하여도 좋다.
또한, 본 발명의 일양태에 있어서, 상기 웨이퍼로부터 상기 소직경 웨이퍼를 절취하기 전에, 상기 소직경 웨이퍼의 결정 방위를 나타내는 안표를 상기 웨이퍼의 상기 한쪽의 면 또는 상기 다른쪽의 면에 형성하는 안표 형성 공정을 더 포함하여도 좋다.
또한, 본 발명의 일양태에 있어서, 상기 웨이퍼로부터 상기 소직경 웨이퍼를 절취한 후에, 상기 소직경 웨이퍼를 픽업하는 픽업 공정을 더 구비하여도 좋다.
또한, 본 발명의 일양태에 있어서, 상기 소직경 웨이퍼로부터 상기 제1 보호 부재 및 상기 제2 보호 부재를 제거한 후에, 상기 소직경 웨이퍼를 세정하는 세정 공정을 더 구비하여도 좋다.
본 발명의 일양태에 따른 소직경 웨이퍼의 제조 방법에서는, 미리 한쪽의 면이 경면에 가공된 웨이퍼로부터 복수의 소직경 웨이퍼를 절취하기 때문에, 절취된 소직경 웨이퍼를 경면으로 가공할 필요가 없다. 즉, 절취된 복수의 소직경 웨이퍼를 1장씩 경면으로 가공하지 않아도 좋기 때문에, 소직경 웨이퍼의 생산성이 높아진다.
또한, 본 발명의 일양태에 따른 소직경 웨이퍼의 제조 방법에서는, 웨이퍼의 한쪽의 면에 제1 보호 부재를 피복하고, 다른쪽의 면에 제2 보호 부재를 피복한 상태로, 웨이퍼로부터 복수의 소직경 웨이퍼를 절취하기 때문에, 절취 시에 소직경 웨이퍼에 상처가 나거나 이물이 부착하거나 할 가능성이 낮게 억제된다. 즉, 소직경 웨이퍼의 품질의 저하를 억제할 수 있다.
도 1은 웨이퍼의 구성예를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2의 (a)는 웨이퍼의 제1 면에 제1 보호 부재가 피복된 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 2의 (b)는 웨이퍼의 제2 면에 제2 보호 부재가 피복된 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 웨이퍼의 소직경 웨이퍼가 되는 영역에 결정 방위를 나타내는 안표가 형성되는 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 웨이퍼로부터 소직경 웨이퍼가 절취되는 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 소직경 웨이퍼가 픽업되는 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 소직경 웨이퍼의 외주부가 모따기되는 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 제1 보호 부재 및 제2 보호 부재가 제거된 후의 소직경 웨이퍼를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 제1 변형예에 따른 절취 공정에서 웨이퍼로부터 소직경 웨이퍼가 절취되는 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는 제2 변형예에 따른 절취 공정에서 제2 보호 부재의 일부가 제거되는 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 10은 제2 변형예에 따른 절취 공정에서 웨이퍼로부터 소직경 웨이퍼가 절취되는 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 일양태에 따른 실시형태에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 따른 소직경 웨이퍼의 제조 방법은, 보호 부재 피복 공정[도 2의 (a) 및 도 2의 (b) 참조], 안표 형성 공정(도 3 참조), 절취 공정(도 4 참조), 픽업 공정(도 5 참조), 모따기 공정(도 6 참조), 보호 부재 제거 공정(도 7 참조) 및 세정 공정을 포함한다.
보호 부재 피복 공정에서는, 경면으로 가공된 웨이퍼의 제1 면(한쪽의 면)에 제1 보호 부재를 피복하고, 이 제1 면과는 반대측의 제2 면(다른쪽의 면)에 제2 보호 부재를 피복한다. 안표 형성 공정에서는, 웨이퍼의 제2 면측의 소직경 웨이퍼가 되는 영역에 결정 방위를 나타내는 안표를 형성한다. 절취 공정에서는, 제1 보호 부재 및 제2 보호 부재를 피복한 웨이퍼로부터 복수의 소직경 웨이퍼를 절취한다.
픽업 공정에서는, 웨이퍼로부터 절취된 소직경 웨이퍼를 픽업한다. 모따기 공정에서는, 소직경 웨이퍼의 외주부를 모따기한다. 보호 부재 제거 공정에서는, 소직경 웨이퍼로부터 제1 보호 부재 및 제2 보호 부재를 제거한다. 세정 공정에서는, 소직경 웨이퍼를 세정한다. 이하, 본 실시형태에 따른 소직경 웨이퍼의 제조 방법에 대해서 상세하게 서술한다.
도 1은 본 실시형태에 따른 소직경 웨이퍼의 제조 방법에서 사용되는 웨이퍼(11)의 구성예를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 본 실시형태에서 사용되는 웨이퍼(11)는, 예컨대, 결정성의 실리콘(Si)을 이용하여 원반 형상으로 형성되어 있고, 경면으로 가공된 대략 평탄한 제1 면(한쪽의 면)(11a)과, 이 제1 면(11a)과는 반대측의 제2 면(다른쪽의 면)(11b)을 가지고 있다. 또한, 제2 면(11b)은, 제1 면(11a)에 대하여 대략 평행이다.
웨이퍼(11)의 외주 가장자리에는, 결정 방위를 나타내는 노치(11c)가 마련되어 있다. 단, 노치(11c) 대신에, 오리엔테이션 플랫 등이 마련되어 있어도 좋다. 이 웨이퍼(11)의 직경(D1)은, 본 실시형태에서 제조되는 소형 웨이퍼의 직경 등보다 크다. 또한, 웨이퍼(11)의 두께(T1)는, 본 실시형태에서 제조되는 소형 웨이퍼의 두께 이상이다.
또한, 본 실시형태에서는, 결정성의 실리콘으로 이루어지는 원반 형상의 웨이퍼(11)를 이용하지만, 웨이퍼(11)의 재질, 형상, 구조, 크기 등에 제한은 없다. 예컨대, 다른 반도체, 세라믹스, 수지, 금속 등의 재료를 포함하는 기판을 웨이퍼(11)로서 이용할 수도 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 경면으로 가공된 제1 면(11a)을 갖는 웨이퍼(11)를 이용하지만, 경면으로 가공된 제1 면(11a) 및 제2 면(11b)을 갖는 웨이퍼(11)를 이용하여도 좋다.
본 실시형태에 따른 소직경 웨이퍼의 제조 방법에서는, 먼저, 전술한 웨이퍼(11)의 제1 면(11a)에 제1 보호 부재를 피복하고, 제2 면(11b)에 제2 보호 부재를 피복하는 보호 부재 피복 공정을 행한다. 도 2의 (a)는 웨이퍼(11)의 제1 면(11a)에 제1 보호 부재(13)가 피복된 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 2의 (b)는 웨이퍼(11)의 제2 면(11b)에 제2 보호 부재(15)가 피복된 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 보호 부재 피복 공정에서는, 먼저, 웨이퍼(11)의 제1 면(11a)에 제1 보호 부재(13)를 피복한다. 제1 보호 부재(13)의 제법, 재질, 두께 등에 특별한 제한은 없지만, 본 실시형태에서는, 웨이퍼(11)의 제1 면(11a)에 환화 고무 등의 네거티브형 레지스트 재료를 도포하여 노광시키는 방법으로, 두께가 10 ㎛ 정도인 제1 보호 부재(13)를 형성한다.
웨이퍼(11)의 제1 면(11a)에 제1 보호 부재(13)를 피복한 후에는, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(11)의 제2 면(11b)에 제2 보호 부재(15)를 피복한다. 제2 보호 부재(15)의 제법, 재질, 두께 등에도 특별한 제한은 없지만, 본 실시형태에서는, 제1 보호 부재(13)와 동일한 제법, 재질로, 동등한 두께의 제2 보호 부재(15)를 형성한다.
또한, 네거티브형 레지스트 재료를 도포할 때에는, 예컨대, 스핀 코트법, 스프레이 코팅법, 디프법, 스크린 인쇄법 등을 이용할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 제1 면(11a)에 제1 보호 부재(13)를 피복하고 나서, 제2 면(11b)에 제2 보호 부재(15)를 피복하고 있지만, 제2 면(11b)에 제2 보호 부재(15)를 피복하고 나서, 제1 면(11a)에 제1 보호 부재(13)를 피복하여도 좋다. 네거티브형 레지스트 재료 외에, 수용성의 수지나 보호 테이프 등을 이용하여 제1 보호 부재(13) 및 제2 보호 부재(15)를 형성할 수도 있다.
보호 부재 피복 공정 후에는, 웨이퍼(11)의 제2 면(11b)측의 소직경 웨이퍼가 되는 영역에 결정 방위를 나타내는 안표를 형성하는 안표 형성 공정을 행한다. 도 3은 웨이퍼(11)의 소직경 웨이퍼가 되는 영역에 결정 방위를 나타내는 안표가 형성되는 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 이 안표는, 예컨대, 웨이퍼(11)에 흡수되는 파장(흡수성을 갖는 파장)의 레이저 빔(L1)을 웨이퍼(11)의 제2 면(11b)에 조사하는 방법으로 형성된다.
구체적으로는, 먼저, 도 3에 나타내는 바와 같이, 소직경 웨이퍼를 절취할 때의 기준인 절취 예정 라인(17)과 중첩되도록, 레이저 조사 유닛(2)의 이동의 기준이 되는 이동 예정 라인(19)을 제2 보호 부재(15)의 표면에 설정한다. 다음에, 제2 보호 부재(15)의 표면측[웨이퍼(11)와는 반대측]에 레이저 조사 유닛(2)을 배치하고, 이 레이저 조사 유닛(2)이 이동 예정 라인(19)을 따라 이동하도록, 레이저 조사 유닛(2)과 웨이퍼(11)를 상대적으로 이동시킨다.
그리고, 절취 예정 라인(17)에 의해 둘러싸이는 영역에 대응하는 범위를 레이저 조사 유닛(2)이 이동하는 타이밍에, 이 레이저 조사 유닛(2)으로부터 웨이퍼(11)의 제2 면(11b)에 레이저 빔(L1)을 조사한다. 또한, 레이저 빔(L1)의 출력 등은, 웨이퍼(11)의 제2 면(11b)을, 이 레이저 빔(L1)에 의해 약간 어블레이션 가공할 수 있는 범위에서 조정된다.
이에 의해, 이동 예정 라인(19)과 중첩되는 임의의 안표 형성 예정 라인(21)에 레이저 빔(L1)을 조사하여, 결정 방위를 나타내는 안표(23c)(도 7 참조)를 웨이퍼(11)의 제2 면(11b)측의 소직경 웨이퍼가 되는 영역에 형성할 수 있다. 이 안표(23c)는, 웨이퍼(11)의 노치(11c) 등에 관련지어지기 때문에, 안표(23c)에 기초하여, 웨이퍼(11)로부터 절취된 후의 소직경 웨이퍼의 결정 방위를 확인할 수 있게 된다. 소직경 웨이퍼가 되는 영역의 전부에 안표(23c)가 형성되면, 이 안표 형성 공정은 종료한다.
또한, 이 안표 형성 공정에서 형성되는 안표(23c)의 형상, 방향, 크기 등에 특별한 제한은 없다. 또한, 본 실시형태에서는, 절취 예정 라인(17)으로 둘러싸인 영역에만 레이저 빔(L1)을 조사하여 안표(23c)를 형성하고 있지만, 이동 예정 라인(19)의 전체에 레이저 빔(L1)을 조사하여 안표(23c)를 형성할 수도 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 웨이퍼(11)의 제2 면(11b)에 안표(23c)를 형성하고 있지만, 웨이퍼(11)의 제1 면(11a)에 안표(23c)를 형성할 수도 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 레이저 빔(L1)을 이용하는 어블레이션 가공에 의해 안표(23c)를 형성하고 있지만, 절삭 가공이나 드릴 가공, 에칭 가공 등에 의해 안표(23c)를 형성하여도 좋다.
안표 형성 공정 후에는, 제1 보호 부재(13) 및 제2 보호 부재(15)를 피복한 웨이퍼(11)로부터 복수의 소직경 웨이퍼를 절취하는 절취 공정을 행한다. 도 4는 웨이퍼(11)로부터 소직경 웨이퍼가 절취되는 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 이 절취 공정에서는, 안표 형성 공정에 이어서, 웨이퍼(11)에 흡수되는 파장(흡수성을 갖는 파장)의 레이저 빔(L1)을 조사하는 레이저 조사 유닛(2)이 사용된다.
구체적으로는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제2 보호 부재(15)의 표면측에 배치되어 있는 레이저 조사 유닛(2)이 절취 예정 라인(17)을 따라 이동하도록, 레이저 조사 유닛(2)과 웨이퍼(11)를 상대적으로 이동시킨다. 동시에, 이 레이저 조사 유닛(2)으로부터 웨이퍼(11)의 제2 면(11b)에 레이저 빔(L1)을 조사한다. 또한, 레이저 빔(L1)의 출력이나 조사의 횟수 등은, 웨이퍼(11)를 어블레이션 가공에 의해 절단할 수 있는 범위에서 조정된다.
이에 의해, 절취 예정 라인(17)을 따라 레이저 빔(L1)을 조사하여, 웨이퍼(11)로부터 소직경 웨이퍼(23)(도 5 등 참조)를 절취할 수 있다. 또한, 이 소직경 웨이퍼(23)는, 제1 면(한쪽의 면)(23a)(도 7 참조)에 제1 보호 부재(13)의 일부인 제1 보호 부재(13a)(도 5 등 참조)가 피복되고, 제2 면(다른쪽의 면)(23b)(도 7 참조)에 제2 보호 부재(15)의 일부인 제2 보호 부재(15a)(도 5등 참조)가 피복된 상태로 절취되게 된다.
웨이퍼(11)로부터 모든 소직경 웨이퍼(23)가 절취되면, 이 절취 공정은 종료한다. 또한, 본 실시형태에서는, 웨이퍼(11)의 제2 면(11b)에 레이저 빔(L1)을 조사함으로써 소직경 웨이퍼(23)를 절취하고 있지만, 웨이퍼(11)의 제1 면(11a)에 레이저 빔(L1)을 조사함으로써 소직경 웨이퍼(23)를 절취할 수도 있다.
절취 공정 후에는, 웨이퍼(11)로부터 절취된 소직경 웨이퍼(23)를 픽업하는 픽업 공정을 행한다. 도 5는 소직경 웨이퍼(23)가 픽업되는 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 소직경 웨이퍼(23)의 픽업은, 예컨대, 소직경 웨이퍼(23)를 흡착, 유지하는 유지부를 갖춘 픽업 툴(도시하지 않음)을 이용하여 행해진다.
구체적으로는, 소직경 웨이퍼(23)에 피복된 제1 보호 부재(13) 또는 제2 보호 부재(15)에 픽업 툴의 유지부를 접촉시켜, 이 제1 보호 부재(13) 또는 제2 보호 부재(15)를 픽업 툴로 흡착한다. 그 후, 픽업 툴을 웨이퍼(11)로부터 떨어지는 방향으로 이동시킴으로써, 소직경 웨이퍼(23)를 픽업할 수 있다.
픽업 공정 후에는, 웨이퍼(11)로부터 절취된 소직경 웨이퍼(23)의 외주부를 모따기하는 모따기 공정을 행한다. 도 6은 소직경 웨이퍼(23)의 외주부가 모따기되는 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 소직경 웨이퍼(23)의 외주부의 모따기는, 예컨대, 원통형으로 형성된 모따기 용의 지석(4)을 회전시켜, 그 측면(4a)을 소직경 웨이퍼(23)의 외주부에 접촉시키는 방법으로 행해진다. 또한, 지석(4)의 측면(4a)은, 모따기 후의 소직경 웨이퍼(23)의 외주부에 대응하는 형태로 만곡하고 있다.
모따기 공정 후에는, 제1 보호 부재(13a) 및 제2 보호 부재(15a)를 소직경 웨이퍼(23)로부터 제거하는 보호 부재 제거 공정을 행한다. 도 7은 제1 보호 부재(13a) 및 제2 보호 부재(15a)가 제거된 후의 소직경 웨이퍼(23)를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 본 실시형태에서는, 제1 보호 부재(13a) 및 제2 보호 부재(15a)에 환화 고무 등의 네거티브형 레지스트 재료가 이용되고 있기 때문에, 예컨대, 황산과 과산화수소수의 혼합액으로 처리함으로써, 제1 보호 부재(13a) 및 제2 보호 부재(15a)를 소직경 웨이퍼(23)로부터 제거할 수 있다.
또한, 보호 부재 제거 공정에서 행해지는 구체적인 처리는, 제1 보호 부재(13a) 및 제2 보호 부재(15a)의 재질 등에 따라 변경된다. 예컨대, 제1 보호 부재(13a) 및 제2 보호 부재(15a)에 수용성의 수지가 이용되고 있는 경우에는, 물 등으로 처리함으로써, 제1 보호 부재(13a) 및 제2 보호 부재(15a)를 소직경 웨이퍼(23)로부터 제거할 수 있다. 제1 보호 부재(13a) 및 제2 보호 부재(15a)에 보호 테이프 등이 이용되고 있는 경우에는, 제1 보호 부재(13a) 및 제2 보호 부재(15a)를 소직경 웨이퍼(23)로부터 떼어 제거하면 좋다.
보호 부재 제거 공정의 후에는, 소직경 웨이퍼(23)를 세정하는 세정 공정을 행한다. 이 세정 공정에는, 예컨대, RCA 세정 등이라고 불리는 세정 방법이 이용된다. 구체적으로는, 소직경 웨이퍼(23)를 수산화암모늄 수용액과 과산화수소수의 혼합액으로 처리하고, 더욱, 불화수소산으로 처리한 후에, 염산과 과산화수소수의 혼합액으로 처리한다. 단, 세정 공정에서 행해지는 구체적인 세정의 종류에 특별한 제한은 없다.
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 소직경 웨이퍼의 제조 방법에서는, 미리 제1 면(한쪽의 면)(11a)이 경면으로 가공된 웨이퍼(11)로부터 복수의 소직경 웨이퍼(23)를 절취하기 때문에, 절취된 소직경 웨이퍼(23)를 경면으로 가공할 필요가 없다. 즉, 절취된 복수의 소직경 웨이퍼(23)를 1장씩 경면으로 가공하지 않아도 좋기 때문에, 소직경 웨이퍼(23)의 생산성이 높아진다.
또한, 본 실시형태에 따른 소직경 웨이퍼의 제조 방법에서는, 웨이퍼(11)의 제1 면(11a)에 제1 보호 부재(13)를 피복하고, 제2 면(다른쪽의 면)(11b)에 제2 보호 부재(15)를 피복한 상태로, 웨이퍼(11)로부터 복수의 소직경 웨이퍼(23)를 절취하기 때문에, 절취 시에 소직경 웨이퍼(23)에 상처가 나거나 이물이 부착하거나 할 가능성이 낮게 억제된다.
마찬가지로, 제1 보호 부재(13a)와 제2 보호 부재(15a)가 피복된 상태로 소직경 웨이퍼(23)의 외주부를 모따기하기 때문에, 모따기 시에 소직경 웨이퍼(23)에 상처가 나거나 이물이 부착하거나 할 가능성이 낮게 억제된다. 즉, 소직경 웨이퍼(23)의 품질의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태의 기재에 제한되지 않고 여러 가지 변경하여 실시 가능하다. 예컨대, 상기 실시형태에서는, 웨이퍼(11)에 흡수되는 파장(흡수성을 갖는 파장)의 레이저 빔(L1)을 이용하는 어블레이션 가공에 의해 웨이퍼(11)로부터 복수의 소직경 웨이퍼(23)를 절취하고 있지만, 다른 방법으로 복수의 소직경 웨이퍼(23)를 절취할 수도 있다.
도 8은 제1 변형예에 따른 절취 공정에서 웨이퍼(11)로부터 소직경 웨이퍼(23)가 절취되는 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 이 제1 변형예에 따른 절취 공정에서는, 원통형의 중공 보디와, 중공 보디의 환형의 하면에 마련된 절삭날(지석)을 포함하는 코어 드릴(6)이 사용된다.
구체적으로는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 코어 드릴(6)을 회전시켜, 그 절삭날을, 절취 예정 라인(17)을 따라 웨이퍼(11)에 절입시킨다. 이에 의해, 코어 드릴(6)로 웨이퍼(11)를 절취 예정 라인(17)을 뚫어, 웨이퍼(11)로부터 소직경 웨이퍼(23)를 절취할 수 있다.
도 9는 제2 변형예에 따른 절취 공정에서 제2 보호 부재(15)의 일부가 제거되는 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 10은 제2 변형예에 따른 절취 공정에서 웨이퍼(11)로부터 소직경 웨이퍼(23)가 절취되는 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 이 제2 변형예에 따른 절취 공정에서는, 제2 보호 부재(15)를 마스크로 하여 플라즈마 에칭을 행함으로써, 웨이퍼(11)로부터 복수의 소직경 웨이퍼(23)를 절취한다.
구체적으로는, 먼저, 도 9에 나타내는 바와 같이, 레이저 조사 유닛(8)과 웨이퍼(11)를 상대적으로 이동시켜, 이 레이저 조사 유닛(8)으로부터 소직경 웨이퍼(23)의 윤곽에 상당하는 절취 예정 라인(17)을 따라 레이저 빔(L2)을 조사한다. 이에 의해, 제2 보호 부재(15)의 소직경 웨이퍼(23)의 윤곽에 상당하는 부분이 제거된다. 또한, 본 실시형태에서는, 적외선 영역 또는 자외선 영역의 파장의 레이저 빔(L2)을 이용하지만, 레이저 빔(L2)의 파장에 특별한 제한은 없다.
모든 절취 예정 라인(17)을 따라 제2 보호 부재(15)를 제거한 후에는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(11)의 제2 면(11b)측에 잔존하는 제2 보호 부재(15)를 마스크로 하여 웨이퍼(11)의 제2 면(11b)측에 플라즈마 에칭을 행한다. 웨이퍼(11)의 제2 면(11b)에 작용시키는 플라즈마(P)의 종류에 특별한 제한은 없지만, 본 실시형태에서는, SF6, O2 및 He가 혼합된 반응성 가스로부터 생성되는 플라즈마(P)를 이용한다. 이에 의해, 실리콘으로 이루어지는 웨이퍼(11)로부터 복수의 소직경 웨이퍼(23)를 동시에 절취할 수 있다.
또한, 전술한 제2 변형예에서는, 제2 보호 부재(15)의 일부를 제거하고, 웨이퍼(11)의 제2 면(11b)측에 플라즈마 에칭을 행하고 있지만, 동일한 순서로, 웨이퍼(11)의 제1 면(11a)측에 플라즈마 에칭을 행하여도 좋다. 이 경우에는, 제1 보호 부재(13)를 마스크로서 이용하게 된다.
또한, 제3 변형예로서, 웨이퍼(11)를 투과하는 파장(투과성을 갖는 파장)의 레이저 빔을 웨이퍼(11)에 조사하는 방법으로, 복수의 소직경 웨이퍼(23)를 절취하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 레이저 빔의 집광점이 웨이퍼의 내부에 위치되도록, 절취 예정 라인(17)을 따라 웨이퍼(11)에 레이저 빔을 조사한다.
이에 의해, 웨이퍼(11)의 내부를 개질하여, 절취 예정 라인(17)을 따르는 개질층을 형성할 수 있다. 그 후, 개질층을 따라 힘을 부여하면, 웨이퍼(11)는, 이 개질층을 따라 파단된다. 즉, 웨이퍼(11)로부터 소직경 웨이퍼(23)를 절취할 수 있다. 또한, 웨이퍼(11)로부터 소직경 웨이퍼(23)를 절취하기 쉬워지도록, 절취 예정 라인(17)보다 외측의 영역에 더욱 개질층을 형성하여도 좋다.
또한, 웨이퍼(11)의 제2 면(11b)에 제2 보호 부재(15)를 피복하기 전에, 웨이퍼(11)의 제2 면(11b)측을 연삭하여, 이 웨이퍼(11)를 미리 정해진 두께까지 얇게 하여도 좋다. 마찬가지로, 에칭 등의 방법으로 웨이퍼(11)를 얇게 할 수도 있다. 또한, 상기 실시형태에서는, 웨이퍼(11)로부터 절취된 소직경 웨이퍼(23)를 픽업하고 있지만, 소직경 웨이퍼(23)가 절취된 웨이퍼(11)의 나머지의 부분을 제거하도록 하여도 좋다.
그 외에, 상기 실시형태 및 변형예에 따른 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절하게 변경하여 실시할 수 있다.
11 웨이퍼
11a 제1 면(한쪽의 면)
11b 제2 면(다른쪽의 면)
11c 노치
13, 13a 제1 보호 부재
15, 15a 제2 보호 부재
17 절취 예정 라인
19 이동 예정 라인
21 안표 형성 예정 라인
23 소직경 웨이퍼
23a 제1 면(한쪽의 면)
23b 제2 면(다른쪽의 면)
23c 안표
2 레이저 조사 유닛
4 지석
4a 측면
6 코어 드릴
8 레이저 조사 유닛
L1, L2 레이저 빔

Claims (9)

  1. 소직경 웨이퍼의 제조 방법에 있어서,
    한쪽의 면과 다른쪽의 면을 가지며 상기 한쪽의 면이 경면으로 가공된 웨이퍼의 상기 한쪽의 면에 제1 보호 부재를 피복하고, 상기 웨이퍼의 상기 다른쪽의 면에 제2 보호 부재를 피복하는 보호 부재 피복 공정과,
    상기 제1 보호 부재 및 상기 제2 보호 부재를 피복한 상기 웨이퍼로부터 복수의 소직경 웨이퍼를 절취하는 절취 공정과,
    상기 소직경 웨이퍼의 외주부를 모따기하는 모따기 공정과,
    상기 소직경 웨이퍼로부터 상기 제1 보호 부재 및 상기 제2 보호 부재를 제거하는 보호 부재 제거 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 소직경 웨이퍼의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 절취 공정에서는, 상기 웨이퍼에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저 빔을 상기 웨이퍼에 조사함으로써 복수의 상기 소직경 웨이퍼를 절취하는 것을 특징으로 하는 소직경 웨이퍼의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 절취 공정에서는, 상기 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔의 집광점을 상기 웨이퍼의 내부에 위치시키도록 상기 레이저 빔을 상기 웨이퍼에 조사하여 상기 웨이퍼의 내부에 개질층을 형성함으로써 복수의 상기 소직경 웨이퍼를 절취하는 것을 특징으로 하는 소직경 웨이퍼의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 절취 공정에서는, 상기 웨이퍼를 코어 드릴에 의해 뚫음으로써 복수의 상기 소직경 웨이퍼를 절취하는 것을 특징으로 하는 소직경 웨이퍼의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 절취 공정에서는, 상기 제1 보호 부재 또는 상기 제2 보호 부재의 상기 소직경 웨이퍼의 윤곽에 상당하는 부분을 제거하고, 상기 제1 보호 부재 또는 상기 제2 보호 부재를 마스크로 하여 플라즈마 에칭을 행함으로써 복수의 상기 소직경 웨이퍼를 절취하는 것을 특징으로 하는 소직경 웨이퍼의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웨이퍼의 상기 다른쪽의 면에 상기 제2 보호 부재를 피복하기 전에, 상기 웨이퍼의 상기 다른쪽의 면측을 연삭하여 상기 웨이퍼를 미리 정해진 두께까지 얇게 하는 연삭 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소직경 웨이퍼의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웨이퍼로부터 상기 소직경 웨이퍼를 절취하기 전에, 상기 소직경 웨이퍼의 결정 방위를 나타내는 안표를 상기 웨이퍼의 상기 한쪽의 면 또는 상기 다른쪽의 면에 형성하는 안표 형성 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소직경 웨이퍼의 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웨이퍼로부터 상기 소직경 웨이퍼를 절취한 후에, 상기 소직경 웨이퍼를 픽업하는 픽업 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소직경 웨이퍼의 제조 방법.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소직경 웨이퍼로부터 상기 제1 보호 부재 및 상기 제2 보호 부재를 제거한 후에, 상기 소직경 웨이퍼를 세정하는 세정 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소직경 웨이퍼의 제조 방법.
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