(57)【要約】      （修正有）【課題】環状凸部を破損させてしまうことなく紫外線硬化型粘着テープから環状凸部を除去できるウエーハの加工方法を提供する。【解決手段】ウエーハ１１の裏面を研削して円形凹部を形成する裏面研削ステップと、紫外線硬化型粘着テープ６２を貼着するテープ貼着ステップと、円形凹部と該環状凸部との境界部分で切削ブレードを紫外線硬化型粘着テープ６２に至るまで切り込ませ、環状凸部と円形凹部とを分断する切削ステップと、環状凸部に対応した紫外線硬化型粘着テープ６２にのみ紫外線を照射する紫外線照射ステップと、環状凸部を紫外線硬化型粘着テープ６２上から除去する環状凸部除去ステップと、を備え、テープ貼着ステップでは、ウエーハ１１は密閉空間に収容された状態で紫外線硬化型粘着テープ６２が貼着されるとともに、密閉空間には酸素とは異なる気体が充填された状態で紫外線硬化型粘着テープ６２が貼着される。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエーハの加工方法であって、
ウエーハの裏面を研削して円形凹部を形成するとともに該円形凹部を囲繞する環状凸部を形成する裏面研削ステップと、
該裏面研削ステップを実施した後、ウエーハの裏面に紫外線照射によって接着力が低減する紫外線硬化型粘着テープを貼着するテープ貼着ステップと、
該テープ貼着ステップを実施した後、該円形凹部と該環状凸部との境界部分でウエーハの表面から切削ブレードを該紫外線硬化型粘着テープに至るまで切り込ませ、該切削ブレードで該境界部分を切削して該環状凸部と該円形凹部とを分断する切削ステップと、
該切削ステップを実施した後、該環状凸部に対応した該紫外線硬化型粘着テープにのみ紫外線を照射する紫外線照射ステップと、
該紫外線照射ステップを実施した後、該環状凸部を該紫外線硬化型粘着テープ上から除去する環状凸部除去ステップと、を備え、
該テープ貼着ステップでは、ウエーハは密閉空間に収容された状態で該紫外線硬化型粘着テープが貼着されるとともに、該密閉空間には酸素とは異なる気体が充填された状態で該紫外線硬化型粘着テープが貼着されることを特徴とするウエーハの加工方法。
【請求項２】
前記気体は窒素である請求項１記載のウエーハの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裏面に円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状凸部が形成されたウエーハの該環状凸部を円形凹部を有するウエーハから分離するウエーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、略円盤形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切削装置で切削することにより、半導体ウエーハが個々の半導体チップ（デバイス）に分割される。
【０００３】
分割されるウエーハは、ストリートに沿って切削する前に裏面を研削や研磨によって所定の厚さに形成される。近年、電気機器の軽量化、小型化を達成するために、ウエーハの厚さをより薄く、例えば５０μｍ程度にすることが要求されている。
【０００４】
このように薄く形成されたウエーハは取り扱いが困難になり、搬送等において破損する恐れがある。そこで、ウエーハのデバイス領域に対応する裏面のみを研削し、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域に対応するウエーハの裏面に環状凸部（環状補強部）を形成する研削方法が特開２００７−１９４６１号公報で提案されている。
【０００５】
一方、分割された個々のデバイスのハンドリングを容易にするために、分割に際して半導体ウエーハはダイシングテープ（粘着テープ）に貼着されて一体化される。切削装置による切削では、ウエーハと共にウエーハに貼着された粘着テープの途中まで切削ブレードで切り込み各デバイスへと分割することで、半導体ウエーハがデバイスへと分割された後も各デバイスは粘着テープと一体化しており、分割されたデバイスがちりぢりになることが防止される。
【０００６】
粘着テープを半導体ウエーハに貼着する方法としては、半導体ウエーハの裏面側に粘着テープの粘着面を対峙させ、ローラを粘着テープの非粘着面上を摺動させることにより、粘着テープを半導体ウエーハの裏面に貼着する方法が採用されている（特開平６−１７７２４３号公報）。
【０００７】
ところが、薄く形成された半導体ウエーハはローラによる圧力で破損する恐れがある。そこで、特開２０１０−１６１４７号公報では、半導体ウエーハのデバイス領域に対応する裏面のみが研削されて形成された円形凹部に板状物を嵌合することにより、粘着テープを半導体ウエーハの裏面に貼着する粘着テープの貼着方法が開示されている。
【０００８】
また、特開２０１１−６１１３７号公報には、ウエーハの裏面を研削して円形凹部を形成するとともに該円形凹部を囲繞する環状凸部を有するウエーハを破損させることなく環状凸部を除去できるウエーハの加工方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１９４６１号公報
【特許文献２】特開平６−１７７２４３号公報
【特許文献３】特開２０１０−１６１４７号公公報
【特許文献４】特開２０１１−６１１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、特許文献３に開示された粘着テープの貼着方法でウエーハの裏面に紫外線硬化型粘着テープを貼着する際、円形凹部と環状凸部との境界の角においてウエーハと粘着テープ間に空気が入ってしまう。真空マウンタを使用しても、真空マウンタ内を完全に真空に排気することは不可能なため、この問題が発生する。
【００１１】
ウエーハと粘着テープ間に空気が入っていると、円形凹部と環状凸部との境界を円形に切削した後、環状凸部除去時に紫外線硬化型粘着テープに紫外線を照射しても、空気中の酸素と糊が反応してしまうため、糊が硬化しづらく粘着力を低減させることが難しいという問題がある。
【００１２】
粘着力が低減されていない状態で環状凸部を紫外線硬化型粘着テープから剥離して除去しようとしても剥離できないか、又は剥離するために過度な力が付与されて環状凸部が破損するという問題が生じる。
【００１３】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、環状凸部を破損させてしまうことなく紫外線硬化型粘着テープから環状凸部を除去できるウエーハの加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によると、ウエーハの加工方法であって、ウエーハの裏面を研削して円形凹部を形成するとともに該円形凹部を囲繞する環状凸部を形成する裏面研削ステップと、該裏面研削ステップを実施した後、ウエーハの裏面に紫外線照射によって接着力が低減する紫外線硬化型粘着テープを貼着するテープ貼着ステップと、該テープ貼着ステップを実施した後、該円形凹部と該環状凸部との境界部分でウエーハの表面から切削ブレードを該紫外線硬化型粘着テープに至るまで切り込ませ、該切削ブレードで該境界部分を切削して該環状凸部と該円形凹部とを分断する切削ステップと、該切削ステップを実施した後、該環状凸部に対応した該紫外線硬化型粘着テープにのみ紫外線を照射する紫外線照射ステップと、該紫外線照射ステップを実施した後、該環状凸部を該紫外線硬化型粘着テープ上から除去する環状凸部除去ステップと、を備え、該テープ貼着ステップでは、ウエーハは密閉空間に収容された状態で該紫外線硬化型粘着テープが貼着されるとともに、該密閉空間には酸素とは異なる気体が充填された状態で該紫外線硬化型粘着テープが貼着されることを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、テープ貼着ステップで、ウエーハは密閉空間に収容されるとともに密閉空間には酸素と異なる気体が充填された状態で紫外線硬化型粘着テープがウエーハに貼着されるため、紫外線照射ステップで環状凸部に対応した紫外線硬化型粘着テープに紫外線を照射すると、紫外線により糊を十分に硬化することができ、紫外線硬化型粘着テープの粘着力を低減させることができる。その結果、環状凸部を紫外線硬化型粘着テープ上から容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】半導体ウエーハの表面側斜視図である。
【図２】保護テープを表面に貼着した状態のウエーハの裏面側斜視図である。
【図３】研削装置の要部を示す斜視図である。
【図４】研削装置によって実施される円形凹部研削工程の説明図である。
【図５】円形凹部研削工程が実施された半導体ウエーハの断面図である。
【図６】ダイシングテープを介して環状フレームに装着した状態のウエーハの断面図である。
【図７】紫外線硬化型粘着テープをウエーハに貼着するのに適した粘着テープ貼着装置の縦断面図である。
【図８】粘着テープ貼着装置の作用を示す縦断面図である。
【図９】粘着テープ貼着装置の作用を示す縦断面図である。
【図１０】切削ステップを示す断面図である。
【図１１】紫外線照射ステップを示す一部断面側面図である。
【図１２】環状凸部除去ステップを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は所定の厚さに加工される前の半導体ウエーハの斜視図である。図１に示す半導体ウエーハ（以下単にウエーハと略称することがある）１１は、例えば厚さが７００μｍのシリコンウエーハから成っており、表面１１ａに複数のストリート１３が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート１３によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。
【００１８】
このように構成された半導体ウエーハ１１は、デバイス１５が形成されているデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲繞する外周余剰領域１９を備えている。また、半導体ウエーハ１１の外周には、シリコンウエーハの結晶方位を示すマークとしてのノッチ２１が形成されている。
【００１９】
半導体ウエーハ１１の表面１１ａには、保護テープ貼着工程により保護テープ２３が貼着される。従って、半導体ウエーハ１１の表面１１ａは保護テープ２３によって保護され、図２に示すように裏面１１ｂが露出する形態となる。
【００２０】
このような半導体ウエーハ１１のデバイス領域１７に対応する裏面に円形凹部を形成し、該円形凹部の外周側に外周余剰領域１９を含む環状凸部（環状補強部）を形成する研削方法について図３乃至図５を参照して説明する。まず、図３を参照すると、研削装置２の要部斜視図が示されている。
【００２１】
研削装置２は、ウエーハを保持して回転可能なチャックテーブル４と、ウエーハに対して研削加工を施す研削ユニット６を備えている。研削ユニット６は、回転可能且つ昇降可能なスピンドル８と、スピンドル８の先端に装着され、下面に複数の研削砥石１２が固着された研削ホイール１０とから構成される。
【００２２】
ウエーハ１１は保護テープ２３側がチャックテーブ４により吸引保持され、ウエーハ１１の裏面１１ｂが研削砥石１２に対向してセットされる。ここで、チャックテーブル４に保持されたウエーハ１１と研削ホイール１０に装着された研削砥石１２との関係について図４を参照して説明する。
【００２３】
チャックテーブル４の回転中心Ｐ１と環状に配設された研削砥石１２の回転中心Ｐ２は偏心しており、研削砥石１２の外径はウエーハ１１のデバイス領域１７と外周余剰領域１９との境界線２８の直径より小さく境界線２８の半径より大きい寸法に設定され、環状の研削砥石１２がチャックテーブル４の回転中心Ｐ１を通過するようになっている。
【００２４】
チャックテーブル４を矢印３０で示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削砥石１２を矢印３２で示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、図示しない研削送り機構を作動して研削ホイール１０の研削砥石１２をウエーハ１１の裏面に接触させる。そして、切削ホイール１０を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りする。
【００２５】
その結果、半導体ウエーハ１１の裏面には、図５に示すように、デバイス領域１７に対応する領域が研削除去されて所定厚さ（例えば５０μｍ）の凹部２４が形成されるとともに、外周余剰領域１９に対応する領域は残存されて外周余剰領域１９を含む環状凸部２６が形成される。
【００２６】
このような半導体ウエーハ１１は、次いで切削装置（ダイシング装置）によりストリートに沿って切削されて、個々の半導体チップ（デバイス）に分割される。ウエーハの切削加工に先立って、図６に示すようにウエーハ１１はその外周部が環状フレーム６０に装着されたダイシングテープ（紫外線硬化型粘着テープ）６２に貼着される。
【００２７】
本発明実施形態のウエーハ１１の裏面に紫外線照射によって接着力が低減する紫外線硬化型粘着テープを貼着するテープ貼着ステップについて図７乃至図９を参照して説明する。図７を参照すると、テープ貼着ステップを実施するのに適した粘着テープ貼着装置３４の縦断面図が示されている。
【００２８】
粘着テープ貼着装置３４は、凹部３７を有する基台３６と、同じく凹部３９を有する上蓋３８とを含んでいる。基台３６と上蓋３８とを、互いの凹部を向かい合わせて接合し、接合部分に環状シール部材４０を設けて内部を気密空間に形成している。
【００２９】
気密空間内にはピストン４２が挿入されており、このピストン４２により気密空間は第１気密空間４４と第２気密空間４６に分離されている。第１気密空間４４は、連通路４８を介して第１電磁弁５０に接続されている。第１電磁弁５０は第１気密空間４４内を減圧状態と、大気に開放状態と、加圧状態に切り替え可能である。
【００３０】
第２気密空間４６は、第２連通路５２を介して第２電磁弁５４に接続されている。第２電磁弁５４は第２気密空間４６内を減圧状態と、大気に開放状態と、加圧状態に切り替え可能である。第２気密空間４６は更に、第３連通路６６及び電磁切替弁６８を介して窒素供給源７０に接続されている。
【００３１】
ピストン４２上には半導体ウエーハ１１がその裏面を上にしてゴム板等の弾性プレート５６を介して搭載されている。基台３６には環状凸部５８が形成されており、この環状凸部５８上に、その外周部が環状フレーム６０に装着された紫外線硬化型粘着テープ６２が、その粘着面を下にして搭載されている。上蓋３８の内側には、半導体ウエーハ１１の円形凹部２４に対応する形状を有する円形プレート６４が固着されている。
【００３２】
以下、粘着テープ貼着装置３４を使用したテープ貼着ステップについて説明する。まず、上蓋３８を基台３６から取り外して、半導体ウエーハ１１及び環状フレーム６０に装着された紫外線硬化型粘着テープ６２を図７に示すような所定位置にセットする。次いで、上蓋３８を基台３６に対して閉じ、環状シール部材４０により内部に気密空間を確保する。
【００３３】
次いで、図８（Ａ）に示すように、第１電磁弁５０を減圧位置に切り替えるとともに、第２電磁弁５４も減圧位置に切り替えて、第１気密空間４４及び第２気密空間４６内を共に減圧する。
【００３４】
次いで、図８（Ｂ）に示すように、電磁切替弁６８を連通位置に切り替えて第２気密空間４６内に窒素ガスを充填する。第１気密空間４４はピストン４２により第２気密空間４６とは分離されているが、第２気密空間４６内に充填された窒素ガスは第１気密空間４４内にも導入される。
【００３５】
次いで、図９（Ａ）に示すように、第２気密空間４６は減圧したまま保持し、第１電磁弁５０を切り替えて第１気密空間４２を加圧すると、第１及び第２気密空間４４，４６内の気圧差によりピストン４２が上方に移動されて、半導体ウエーハ１１の円形凹部２４が紫外線硬化型粘着テープ６２を介して円形プレート６４に押し付けられる。
【００３６】
その結果、円形プレート６４は半導体ウエーハ１１の円形凹部２４に対応する形状をしているため、紫外線硬化型粘着テープ６２が半導体ウエーハ１１の裏面全面に密着するように貼着される。
【００３７】
第２気密空間４６内には窒素ガスが充填されているため、円形凹部２４と環状凸部２６との境界の角部においてウエーハ１１と紫外線硬化型粘着テープ６２の間には窒素ガスが入ることになる。
【００３８】
次いで、時９（Ｂ）に示すように、電磁切替弁６８を遮断位置（オフ位置）に切り替えて、第２気密空間４６内への窒素ガスの供給を断ってから、電磁弁５０，５４を共に切り替えて、第１気密空間４４内を減圧し、第２気密空間４６内を加圧状態にすると、第１及び第２気密空間４４，４６内の気圧差によりピストン４２は下側に移動される。
【００３９】
よって、この状態或いは両気密空間４４，４６内を大気に開放した状態で、上蓋３８を取り外すことにより、半導体ウエーハ１１の裏面を紫外線硬化型粘着テープ６２に貼着した状態で環状フレーム６０に装着された半導体ウエーハ１１を取り出すことができる。
【００４０】
次いで、図１０に示すように、半導体ウエーハ１１を紫外線硬化型粘着テープ６２を介して切削装置のチャックテーブル７２で吸引保持する。チャックテーブル７２は、上面に嵌合凹部７５を有するＳＵＳ等の金属から形成された枠体７４と、枠体７４の嵌合凹部７５内に嵌合されたポーラスセラミックス等の吸引保持部７６を有している。吸引保持部７６は吸引路７８を介して図示しない真空吸引源に選択的に接続される。
【００４１】
環状フレーム６０はクランプ８０にクランプされて固定される。切削装置の切削ユニット８２は、モータにより回転駆動されるスピンドル８４と、スピンドル８４の先端に装着された切削ブレード８６を含んでいる。
【００４２】
本発明のウエーハの加工方法では、テープ貼着ステップを実施した後、切削装置のチャックテーブル７２で半導体ウエーハ１１の裏面側を紫外線硬化型粘着テープ６２を介して吸引保持し、切削ブレード８６を矢印Ａ方向に高速（例えば３００００ｒｐｍ）で回転させながら円形凹部２４と環状凸部２６との境界部でウエーハ１１の表面１１ａから紫外線硬化型粘着テープ６２に至るまで切り込ませ、チャックテーブル７２を矢印Ｒ１方向に回転させながら切削ブレード８６で円形凹部２４と環状凸部２６との境界部を切削して、環状凸部２６と円形凹部２４とを分断する切削ステップを実施する。
【００４３】
切削ステップを実施した後、紫外線硬化型粘着テープ６２を介して環状フレーム６０で支持された半導体ウエーハ１１を切削装置のチャックテーブル７２から取り外し、図１１に示すように、上下を反転してウエーハ１１の表面１１ａ側をテーブル９０上に載置する。
【００４４】
そして、円板状のマスク９２を円形凹部２４内に挿入してから、紫外線ランプ９４で環状凸部２６に対応した紫外線硬化型粘着テープ６２のみに紫外線を照射する。紫外線照射ステップを実施すると、ウエーハ１１と紫外線硬化型粘着テープ６２との間には空気ではなく窒素が入っているため、糊は窒素と反応することがなく、紫外線硬化型粘着テープ６２の糊が十分硬化して粘着力が低減される。よって、図１２に示すように、環状凸部２６を紫外線硬化型粘着テープ６２上から容易に除去することができる。
【００４５】
上述した実施形態では、第２気密空間４６内に窒素を充填しているが、第２気密空間４６内に充填される気体は窒素に限定されるものではなく、酸素を含まない気体、例えばヘリウム等の不活性ガスを充填するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１１    半導体ウエーハ
２４    円形凹部
２６    環状凸部
３４    粘着テープ貼着装置
４４    第１気密空間
４６    第２気密空間
５０，５４    電磁弁
６０    環状フレーム
６２    紫外線硬化型粘着テープ
６４    円形プレート
８６    切削ブレード
９４    紫外線ランプ
【図１】
2014003199.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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