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発明の名称 ウェーハの加工方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−19379(P2007−19379A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−201453(P2005−201453)
出願日 平成17年7月11日(2005.7.11)
代理人 【識別番号】100063174
【弁理士】
【氏名又は名称】佐々木 功
発明者 関家 一馬
要約 課題
研削により薄くなったウェーハについて、その後の加工や搬送における取り扱いを容易とする。

解決手段
ウェーハWの裏面のうち表面のデバイス領域に相当する領域の研削により凹部W3を形成して凹部W3の外周側にリング状補強部W4を形成し、裏面研削後のウェーハのデバイス領域または裏面に追加加工を施した後に、追加加工後のウェーハのリング状補強部W4を除去する。リング状補強部W4を除去するまでは、リング状補強部W4によってデバイス領域の外周側が補強されているため、裏面研削後のウェーハWの搬送やウェーハWに対する追加加工等、その後のウェーハの取り扱いが容易となる。
特許請求の範囲
【請求項1】
複数のデバイスがストリートによって区画されて形成されたデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成されたウェーハの加工方法であって、
ウェーハの裏面のうち該デバイス領域に相当する領域を研削して凹部を形成し、該凹部の外周側にリング状補強部を形成する裏面研削工程と、
該裏面研削工程後のウェーハの該デバイス領域または該裏面に追加加工を施す追加加工工程と、
該追加加工工程後のウェーハの該リング状補強部を除去するリング状補強部除去工程と
から少なくとも構成されるウェーハの加工方法。
【請求項2】
前記リング状補強部除去工程では、前記リング状補強部を裏面側から研削して除去する請求項1に記載のウェーハの加工方法。
【請求項3】
前記リング状補強部除去工程では、切削ブレードを用いて前記リング状補強部の内周に沿ってウェーハを切断して該リング状補強部を除去する請求項1に記載のウェーハの加工方法。
【請求項4】
前記追加加工工程は、前記リング状補強部が形成されたウェーハの裏面に膜を形成する膜形成工程である請求項1、2または3に記載のウェーハの加工方法。
【請求項5】
前記追加加工工程は、前記リング状補強部が形成されたウェーハにビアホールを形成するビアホール形成工程である請求項1、2、3または4に記載のウェーハの加工方法。
【請求項6】
前記リング状補強部除去工程後に、ウェーハのストリートを分離させて個々のデバイスに分割する分割工程が遂行される請求項1、2、3、4または5に記載のウェーハの加工方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、薄く形成されても取り扱いが容易となるようなウェーハの加工方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
IC、LSI等のデバイスが表面側に複数形成されたウェーハは、ダイシング装置等を用いて個々のデバイスに分割され、各種電子機器に組み込まれて広く使用されている。そして、電子機器の小型化、軽量化等を図るために、個々のデバイスに分割される前のウェーハは、裏面が研削され、その厚さが例えば20μm〜100μmになるように形成される(例えば特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】特開2004−319885号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、研削により薄く形成されたウェーハは剛性がなくなるため、その後の工程での取り扱いや搬送が困難になるという問題がある。例えば、裏面の研削により薄くなったウェーハの裏面に金、銀、チタン等からなる金属膜を数十nm程の厚さに被覆したり、デバイスを構成する電極部分にビアホールをすることが困難となる。
【0005】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、研削により薄くなったウェーハについて、その後の加工や搬送における取り扱いを容易とすることである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、複数のデバイスがストリートによって区画されて形成されたデバイス領域と、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成されたウェーハの加工方法であって、ウェーハの裏面のうちデバイス領域に相当する領域を研削して凹部を形成し、凹部の外周側にリング状補強部を形成する裏面研削工程と、裏面研削工程後のウェーハのデバイス領域または裏面に追加加工を施す追加加工工程と、追加加工工程後のウェーハのリング状補強部を除去するリング状補強部除去工程とから少なくとも構成されることを特徴とする。
【0007】
リング状補強部除去工程としては、リング状補強部を裏面側から研削して除去する方法、または、切削ブレードを用いてリング状補強部の内周に沿ってウェーハを切断してリング状補強部を除去する方法が望ましい。
【0008】
追加加工工程としては、例えば、リング状補強部が形成されたウェーハの裏面に膜を形成する膜形成工程や、リング状補強部が形成されたウェーハにビアホールを形成するビアホール形成工程がある。
【0009】
リング状補強部除去工程後には、ウェーハのストリートを分離させて個々のデバイスに分割する分割工程が遂行されることがある。
【発明の効果】
【0010】
本発明では、ウェーハの裏面のうちデバイス領域に相当する領域に凹部を形成し、凹部の外周側に外周余剰領域を含むリング状補強部を形成することにより、デバイス領域の厚みが例えば20μm〜100μmのように薄くなったとしても、リング状補強部によってデバイス領域の外周側が補強されているため、裏面研削工程終了後のウェーハの搬送やウェーハに対する追加加工等、その後のウェーハの取り扱いが容易となる。また、リング状補強部除去工程においてリング状補強部を除去することにより、リング状補強部が後の分割工程やその後の工程の妨げになるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
図1に示すように、ウェーハWの表面Waには、デバイスDが複数形成されたデバイス領域W1と、デバイス領域W1を囲繞する外周余剰領域W2とが形成されている。デバイス領域W1においては、縦横に設けられたストリートSによって区画されてデバイスDが形成されている。また、図示の例のウェーハWの外周部には、結晶方位を示す切り欠きであるノッチNが形成されている。
【0012】
このウェーハW1の表面Waにテープ等の保護部材1を貼着して裏返し、図2に示すように、裏面Wbが露出した状態とする。そして、例えば図3に示す研削装置2を用いて裏面Wbを研削する。この研削装置2には、ウェーハを保持して回転可能なチャックテーブル20と、ウェーハに対して研削加工を施す研削手段21とを備えている。研削手段21には、回転可能でかつ昇降可能なスピンドル22と、スピンドル22の先端に装着されスピンドル22の回転に伴って回転する研削ホイール23と、研削ホイール23の下面に固着された研削砥石24とを備えている。
【0013】
チャックテーブル20では保護部材1側が保持され、ウェーハWの裏面Wbが研削砥石24と対向した状態となる。そして、チャックテーブル20の回転に伴いウェーハWが回転すると共に、スピンドル22の回転に伴って回転する研削砥石24が下降してウェーハWの裏面Wbに接触する。このとき、研削砥石24は、裏面Wbのうち表面Waのデバイス領域W1(図1参照)に相当する部分、すなわちデバイス領域W1の裏側に接触させ、それ以外の部分は研削しないようにする。そうすると、図4及び図5に示すように、研削した部分に凹部W3が形成され、その外周側において凹部W3の底面との間で生じた段差部分にリング状補強部W4が形成される(裏面研削工程)。リング状補強部W4の厚さは数百μm程度あることが望ましい。一方、デバイス領域W1の厚さは例えば20μm〜100μm程度まで薄くすることができる。
【0014】
次に、裏面研削工程後のウェーハWに対して追加の加工を施す追加加工工程を遂行する。追加加工工程に移るにあたり、研削装置2のチャックテーブル20からウェーハW及び保護部材1を取り外す際には、ウェーハWにリング状補強部W4が形成されているため、裏面前面を研削する場合と比較すると、取り外しが容易となる。追加加工工程としては、例えば、リング状補強部W4が形成されたウェーハWの裏面に膜を形成する膜形成工程や、リング状補強部W4が形成されたウェーハWにビアホールを形成するビアホール形成工程等がある。
【0015】
追加加工工程が膜形成工程の場合は、ウェーハWの裏面Wbに金、銀、チタン等からなる金属膜を形成する。膜形成工程には、例えば図6に示す減圧成膜装置3を用いることができる。この減圧成膜装置3においては、チャンバー31の内部に静電式にてウェーハWを保持する保持部32を備えており、その上方の対向する位置には、金属からなるスパッタ源34が励磁部材33に支持された状態で配設されている。このスパッタ源34には、高周波電源35が連結されている。また、チャンバー31の一方の側部には、スパッタガスを導入する導入口36が設けられ、もう一方の側部には減圧源に連通する減圧口37が設けられている。
【0016】
保護部材1側が保持部32において静電式にて保持されることにより、ウェーハWの裏面がスパッタ源34に対向して保持される。そして、励磁部材33によって磁化されたスパッタ源34に高周波電源35から40kHz程度の高周波電力をくわえ、減圧口37からチャンバー31の内部を10−2Pa〜10−4Pa程度に減圧して減圧環境にすると共に、導入口36からアルゴンガスを導入してプラズマを発生させると、プラズマ中のアルゴンイオンがスパッタ源34に衝突して粒子がはじき出されてウェーハWの裏面に堆積し、図7に示すように、金属膜4が形成される。この金属膜4は、例えば30〜60nm程度の厚さを有する。なお、リング状補強部W4にマスキングを施した場合は、凹部W3にのみ金属膜4が形成される(膜形成工程)。膜形成工程は、デバイス領域W1の裏側が研削により薄くなった状態で行われるが、ウェーハWにはリング状補強部W4が形成されているため、膜形成工程におけるウェーハWの取り扱いが容易となる。なお、膜形成工程は、蒸着やCVD等によっても可能である。
【0017】
一方、追加加工工程がビアホール形成工程の場合は、図8に示すように、デバイスDの所定の位置にドリル等を用いてビアホールBを形成する。ウェーハWにはリング状補強部W4が形成されているため、ビアホール形成工程におけるウェーハWの取り扱いが容易となる。なお、膜形成工程によって裏面に膜が形成されたウェーハに対してビアホールBが形成されることもある。
【0018】
追加加工工程終了後は、リング状補強部W4を除去する。リング補強部W4の除去には、例えば、研削による方法や、切削による方法等がある。
【0019】
研削による方法では、例えば図9に示すように、図3に示した研削装置2と同様の装置を用い、追加加工が施されたウェーハWに貼着された保護部材1側をチャックテーブル20にて保持する。そして、チャックテーブル20を回転させてウェーハWを回転させると共に、回転する研削砥石24をリング状補強部W4の裏面に接触させて研削し、図10に示すように、リング状補強部W4が除去されてデバイス領域W1の裏側と外周余剰領域W2の裏側とが面一となったウェーハWαを形成する(リング状補強部除去工程)。このとき、ノッチNは残存している。
【0020】
一方、切削による場合は、例えば図11に示す切削装置5を用いる。この切削装置5は、ウェーハを保持するチャックテーブル50とウェーハに対して切削を施す切削手段51とを備えている。切削手段51は、高速回転可能なスピンドル52の先端部に切削ブレード53が装着されて構成されている。チャックテーブル50には、切削ブレード53との接触を避けるための逃げ溝54が形成されている。
【0021】
チャックテーブル50には、ウェーハWに貼着された保護部材1側が保持される。そして、チャックテーブル50をゆっくりと回転させると共に、切削ブレード53を高速回転させながら切削手段51を下降させ、図12に示すように、リング状補強部W4の内側に沿って切削ブレード53を切り込ませて切削を行う。このとき、図13に示すように、切削ブレード53の外周端部が逃げ溝54に達するようにする。そうすると、図14に示すように、リング状補強部W4及び外周余剰領域W2がデバイス領域W1と分離されて除去され、外径が小さくなったウェーハWβが形成される。このとき、保護部材1もウェーハWと同型に切断され、ウェーハWβと外径が等しい保護部材1′となる。リング状補強部W4及び外周余剰領域W2が除去されることにより、図1に示したノッチNも除去される(リング状補強部除去工程)。
【0022】
図9に示したように研削によってリング状補強部W4を除去した場合は、図15に示すように、外周余剰領域W2が残存するウェーハWαをダイシングテープTに貼着し、ダイシングテープTの縁部をリング状のフレームFに貼着することにより、ウェーハWαがダイシングテープTを介してフレームFによって支持された状態とすると共に、表面W1に貼着されていた保護部材1を剥離する。
【0023】
そして、図16に示すように、切削装置の保持テーブルにてウェーハWαを保持し、ウェーハWαを水平方向に移動させると共に、高速回転する切削ブレード53をすべてのストリートSに切り込ませて分離させる。そうすると、ウェーハWが個々のデバイスDに分割される(分割工程)。このとき、リング状補強部W4がすでに除去されているため、分割工程の妨げにならない。
【0024】
図11〜13に示したように切削によってリング状補強部W4及び外周余剰領域W2を除去したウェーハWβについては、図17に示すように、ダイシングテープTに貼着し、ダイシングテープTの縁部をリング状のフレームFに貼着することにより、ウェーハWβがダイシングテープTを介してフレームFによって支持された状態とすると共に、ウェーハWβの表面に貼着されていた保護部材1′を剥離する。
【0025】
そして、図18に示すように、ウェーハWβを切削装置の保持テーブルにて保持し、ウェーハWβを水平方向に移動させると共に、高速回転する切削ブレード53をすべてのストリートSに切り込ませて分離させ、個々のデバイスDに分割する(分割工程)。この場合も、リング状補強部W4がすでに除去されているため、分割工程の妨げにならない。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】ウェーハ及び保護部材の一例を示す斜視図である。
【図2】ウェーハの表面に保護部材が貼着された状態を示す斜視図である。
【図3】裏面研削工程の一例を示す斜視図である。
【図4】裏面研削工程後のウェーハ及び保護部材を示す斜視図である。
【図5】裏面研削工程後のウェーハ及び保護部材を示す断面図である。
【図6】減圧成膜装置の一例を示す断面図である。
【図7】膜形成後のウェーハ及び保護部材を示す断面図である。
【図8】デバイスにビアホールが形成されたウェーハを示す斜視図である。
【図9】リング状補強部を研削して除去する状態を示す斜視図である。
【図10】研削によりリング状補強部が除去されたウェーハ及び保護部材を示す斜視図である。
【図11】切削装置並びに裏面研削工程後のウェーハ及び保護部材を示す斜視図である。
【図12】切削によりリング状補強部を除去する状態を示す斜視図である。
【図13】切削によりリング状補強部を除去する状態を示す断面図である。
【図14】切削によりリング状補強部が除去されたウェーハ及び保護部材を示す斜視図である。
【図15】研削によりリング状補強部が除去されたウェーハがダイシングテープに貼着され、同ウェーハから保護部材が剥離される状態を示す斜視図である。
【図16】研削によりリング状補強部が除去されたウェーハを切削する状態を示す斜視図である。
【図17】切削によりリング状補強部が除去されたウェーハがダイシングテープに貼着され、同ウェーハから保護部材が剥離される状態を示す斜視図である。
【図18】研削によりリング状補強部が除去されたウェーハを切削する状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【0027】
W:ウェーハ
Wa:表面
W1:デバイス領域
S:ストリート D:デバイス
W2:外周余剰領域
Wb:裏面
W3:凹部
W4:リング状補強部
N:ノッチ
B:ビアホール
Wα:研削によりリング状補強部が除去されたウェーハ
Wβ:研削によりリング状補強部が除去されたウェーハ
T:ダイシングテープ F:フレーム
1:保護部材
2:研削装置
20:チャックテーブル 21:研削手段 22:スピンドル 23:研削ホイール
24:研削砥石
3:減圧成膜装置
31:チャンバー 32:保持部 33:励磁部材 34:スパッタ源
35:高周波電源 36:導入口 37:減圧口
4:金属膜
5:切削装置
50:チャックテーブル 51:切削手段 52:スピンドル 53:切削ブレード
54:逃げ溝




 

 


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