(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエーハの裏面を研磨する研磨方法であって、
半導体ウエーハの表面にバンプが複数形成されており、その表面に、本体部と、熱または紫外線等の外的要因によって硬化する前記バンプを吸収できる厚さの硬化性層と、粘着力を有する粘着層とが層状に重なり合った三層構造の保護部材を貼着し、
その後、前記硬化性層に熱または紫外線等の外的要因を付与して硬化させ、半導体ウエーハを研磨する装置のチャックテーブルに保護部材側を載置して、半導体ウエーハの裏面を研磨すること
を特徴とする半導体ウエーハの研磨方法。
【請求項２】
半導体ウエーハの裏面を研磨する研磨方法であって、
半導体ウエーハの表面にバンプが複数形成されており、その表面に、本体部と、少なくとも熱または紫外線等の外的要因によって硬化する前記バンプの突起を吸収できる厚さの硬化性層とを積層した構造の保護部材を貼着し、
その後、前記硬化性層に熱または紫外線等の外的要因を付与し粘着層を残して硬化させ、半導体ウエーハを研磨する装置のチャックテーブルに保護部材側を載置して、半導体ウエーハの裏面を研磨すること
を特徴とする半導体ウエーハの研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＩＣ等の回路が複数形成されている半導体ウエーハのような材料の裏面を研削砥石等を使用して研磨する際に、その回路面を保護するための保護部材、並びにその保護部材を用いた半導体ウエーハの研磨方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＩＣ等の回路が表面側に複数形成されている半導体ウエーハは、チップ状に分割される前に、その裏面をグラインダー装置等により研磨される。この研磨によってウエーハは薄くされ、最終形状の小型化、特性の改善、熱放散の改善等が図れるチップになる。
【０００３】
半導体ウエーハの裏面を研磨するには、ＩＣ等の回路が形成されている表面側を研磨装置のチャックテーブル上に載置しなければならないので、その表面側には、回路の損傷を防止するために、所謂保護テープと称する保護部材が貼着される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＩＣ等の回路が形成されている表面側には、バンプ（直接プリント基板に実装するための突起）と称される突起（２０〜５０μｍ）等が形成されていると、単に保護テープを貼着するだけではその突起によるギャップを充分吸収することができず、結局ウエーハの裏面を研磨する際に、ウエーハが割れてしまうという問題点がある。
【０００５】
この問題点を解決するために保護テープの粘着層を厚く（一般的には１０μｍ程度のものを４０〜８０μｍ）したり、テープ自体を厚く（一般的には１２０μｍ程度のものを１５０〜４００μｍ程度）またはより柔軟な材質にしたりしてウエーハ表面の凹凸を吸収するように試みたが、研磨の際にテープの厚さと柔軟性とによって、チャックテーブルに吸着保持されたテープに対してウエーハが動いてしまい、チャックテーブルに載置した状態が安定せず、良好な研磨が困難になると言う新たな問題点が生じた。
【０００６】
従って、従来技術においては、ウエーハ表面の凹凸を吸収して、なおかつ研磨精度を維持すべくテープとウエーハとの間に動きが生じないようにする保護部材の開発、並びに研磨の際に、ウエーハの割れを防止する研磨方法とに、解決しなければならない課題を有している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記従来例の課題を解決する具体的手段として、本発明は、半導体ウエーハの裏面を研磨する研磨方法であって、半導体ウエーハの表面にバンプが複数形成されており、その表面に、本体部と、熱または紫外線等の外的要因によって硬化する前記バンプを吸収できる厚さの硬化性層と、粘着力を有する粘着層とが層状に重なり合った三層構造の保護部材を貼着し、その後、前記硬化性層に熱または紫外線等の外的要因を付与して硬化させ、半導体ウエーハを研磨する装置のチャックテーブルに保護部材側を載置して、半導体ウエーハの裏面を研磨することを特徴とする半導体ウエーハの研磨方法を提供するものである。
【０００８】
本発明の研磨方法で使用される保護部材においては、本体部と、硬化性層と、粘着層との三層構造であり、保護部材を半導体ウエーハの表面に貼着し、粘着層と硬化性層とをウエーハ表面のバンプ等の凹凸に馴染ませる。その後において、本体部側から熱または紫外線等を照射して硬化性層を硬化させると、ウエーハ表面のバンプ等の凹凸に馴染んだ状態で硬化性層が固まり、粘着層における粘着強度はそのまま維持されている。従って、本体部とウエーハとは、動きが生じない状態で強固に貼着されるのであり、本体部側をチャックテーブルに吸着させて載置したときに、安定した状態になり、また研磨したときに、バンプ等の凹凸の影響を受けることがなくなり、ウエーハの割れが生じないのである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を図示の実施例により更に詳しく説明する。まず、図１に示した保護部材の一実施例について説明すると、１は保護部材であり、全体としてテープ状に形成されている。そして、該保護部材１は、本体部２に硬化性層３と粘着層４とが積層された三層構造に形成されている。
【００１０】
本体部２は、例えば厚さ１２０μｍ程度のフィルムまたはシート状の材料が使用され、その上面に熱または紫外線等を照射すること、即ち外的要因によって硬化する樹脂を主体とした硬化性層３を所定厚さ（バンプ等の突起を吸収できる厚さ、例えば５０μｍ程度）に渡って塗布し、更にその上面に従来から使用されている粘着層４（１０μｍ程度）が塗布されて三層構造になっている。
【００１１】
この三層構造については、硬化性層３の一部を粘着層４として機能させることもできるのであり、その場合には、実質的に二層構造と言うことができるが、結果物を考慮すると、三層構造になるのである。即ち、被加工物に貼着させる段階では、二層構造であるが、被加工物を加工する段階においては実質的に三層構造になっているのであり、硬化性層３の一部が粘着層として存在するのである。なお、この点については後述する。
【００１２】
前記保護部材１は、基本的には全体として柔軟性を有しており、巻き取りができる長尺のテープ状に形成されるが、これに限定されることなく、貼着される材料に対応して、例えば、所定大きさの四角形状、五角形状以上の多角形状または丸形若しくは楕円形状等適宜の形状に形成することができる。
【００１３】
前記構成の保護部材１が主として適用される材料は、図２に示したような、半導体ウエーハ５であり、該半導体ウエーハ５の表面側にはＩＣ等の回路６が複数形成されている。そして、この半導体ウエーハ５の裏面を研磨する際に、表面側に形成されているバンプやマーキング等の突起を保護するために、表面側に貼着して使用される。
【００１４】
この場合の貼着手段の一つの方法としては、従来から行っている手段、即ち、テープ状の保護部材１を連続的に引き出し、その粘着層４側に半導体ウエーハ５の表面側を順次貼着させ、貼着させた各半導体ウエーハ５の外周に沿って保護部材１をカットして、貼着工程が遂行される。なお、他の方法によっても貼着させることができる。
【００１５】
このように保護部材１を貼着した半導体ウエーハ５は、図３〜４に示したように、半導体ウエーハ５側に形成されているバンプやマーキング等の突起７が、柔らかい粘着層４及び硬化性層３で突出分が吸収され、それらの中に埋没した状態で位置するようになり、実質的に半導体ウエーハ５の裏面と本体部２とは、全体として水平または平行な状態に位置するようになる。
【００１６】
そして、半導体ウエーハ５を研磨に供する前に、保護部材１側から適宜の手段により熱または紫外線を所定時間に渡って照射すると、硬化性層３がそのままの状態、即ち、突起７の突出部分を吸収した状態で硬化し、粘着層４もその形状を維持した状態で接着に寄与していることになる。つまり、保護部材１は貼着時には相当な柔軟性を有しているが、貼着後の熱処理または紫外線処理によって、全体的な剛性が向上するのである。
【００１７】
硬化性層３の一部が粘着層４を兼ねる場合には、半導体ウエーハ５側に接している硬化性層３の一部に粘性に残るように、保護部材側から加えられる熱または紫外線の照射時間を調整する。このようにして硬化性層３の大半を硬化させ、その一部に粘着性が残るようにすることにより、半導体ウエーハ５を研磨する前の結果物（保護部材）として本体部２と、硬化性層３と、粘着層４とが存在することになるのであり、粘着層は硬化性層の一部によって兼用できることから、本体部２に対して、少なくとも硬化性層３が積層されていれば足りるのである。
【００１８】
従って、半導体ウエーハ５は、保護部材１の硬化性層３が硬化することによって、従来のテープが貼着されている状態よりも剛性が向上したハードな状態で支持されるようになり、全体として撓みの少ない安定したものとなる。
【００１９】
このように硬化性層３が硬化した後に、図５に示したグラインダー装置１０に半導体ウエーハ５を供給して研磨に供せられる。
このグラインダー装置１０は、作業台１１上にチャックテーブル１２が配設され、該チャックテーブル１２は適宜の駆動部により回転できると共に、載置された被加工物を適宜の吸着手段により吸着支持する構成になっている。
【００２０】
チャックテーブル１２の上部には、研磨手段１３が配設されている。この研磨手段１３は、筒状の胴部１４と、該胴部の上部に取り付けられたモータ１５と、該モータによって駆動され前記胴部から下方に突出したスピンドル１６と、該スピンドルに取り付けられたホイール１７と、該ホイールに着脱自在に取り付けられた砥石１８とから構成されている。
【００２１】
そして、胴部１４は、作業台１１から起立して設けた壁体１９に対して、上下動可能に取り付けられている。即ち、壁体１９に縦方向に一対のレール２０が設けられ、該レールに沿って上下動するスライド板２１が配設されている。このスライド板２１に対し、胴部１４に取り付けられている支持板２２がボルト等の適宜の固定手段により固定され、スライド板２１の上下動によって研磨手段１３が上下動するように構成されている。
【００２２】
スライド板２１の上下動は、壁体１９の裏面側に設けられた駆動部２３によって遂行される。即ち、スライド板２１の背面側に設けられた軸部（図示せず）が、壁体１９に設けられた溝状の貫通孔を貫通して壁体１９の裏面側に突出しており、その突出した軸部を上下方向に移動させるパルスモータ等の駆動部２３が設けられており、その駆動部２３を適宜駆動させることによって、スライド板２１及び研磨手段１３が上下動することになる。このグラインダー装置１０は、一般に使用されているものがそのまま使用できるのであり、実際にはコンピューター制御されたクラインダー装置１０が使用される。
【００２３】
このような構成のグラインダー装置１０を用い、前記半導体ウエーハ５の表面側、即ち保護部材１が貼着されている側をチャックテーブル１２上に載置して吸着させ、半導体ウエーハ５の裏面側を砥石１８により研磨するものである。
【００２４】
この場合に、相当の圧力（押圧力）を掛けて研磨するが、吸着載置された半導体ウエーハ５は、その表面側に凹凸を吸収する保護部材１が貼着されていることから、半導体ウエーハ５自体にバンプ等の突起７があっても、実質的にその突起７が保護部材１の中で吸収され、半導体ウエーハ５の裏面と保護部材１とが略平行になっていることから、吸着力及び研磨の際に付与される押圧力によって局部的にも変形することがなくなり、研磨中の押圧力によって半導体ウエーハ５が割れたり、破損したりする等の加工上の不都合を完全に回避することができるのである。
【００２５】
また、半導体ウエーハ５に貼着した保護部材１の硬化性層３が、半導体ウエーハ５の表面の凹凸に馴染んだ状態で硬化し、所定の硬度をもっているため、半導体ウエーハ５の剛性力アップに寄与すると共に、研磨作業で押圧力を掛けながら回転力を付与しても、本体部２と粘着層４との間でずれ現象を生じさせないで安定した状態に維持し、精密研磨が遂行できるのである。
【００２６】
更に、裏面の研磨を行った場合に、半導体ウエーハ５の表面側に存在する突起７等の凹凸が、一般的には裏面側に転写される傾向にあるが、本発明のように保護部材１により、しかも相当の硬度をもって凹凸を吸収させたことにより、裏面側への凹凸の転写が全くなくなり、研磨後の半導体ウエーハとしての品質が著しく向上するのである。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の研磨方法で使用される保護部材は、本体部と、熱または紫外線等の外的要因によって硬化するバンプ等の突起を吸収できる厚さの硬化性層と、粘着力を有する粘着層とが層状に重なり合った三層構造に形成したことにより、粘着層を介して半導体ウエーハの表面に貼着させた場合に、該半導体ウエーハの表面にバンプ等の凹凸があっても、粘着層と硬化性層とによってバンプ等の凹凸を吸収し、その吸収状態で硬化性層に外的要因を付与することで、そのままの形状を維持して硬化するので、半導体ウエーハの裏面を加工に供しても、バンプ等の凹凸による加工の不都合を完全に回避することができるのである。
【００２８】
特に、本発明に係る半導体ウエーハの研磨方法は、半導体ウエーハの裏面を研磨する研磨方法であって、半導体ウエーハの表面にバンプが複数形成されており、その表面に、本体部と、熱または紫外線等の外的要因によって硬化する前記バンプを吸収できる厚さの硬化性層と、粘着力を有する粘着層とが層状に重なり合った三層構造の保護部材を貼着し、その後、前記硬化性層に熱または紫外線等の外的要因を付与して硬化させ、半導体ウエーハを研磨する装置のチャックテーブルに保護部材側を載置して、半導体ウエーハの裏面側を研磨するものであり、前記保護部材を貼着した際には、粘着層と硬化性層との軟性によって、半導体ウエーハの表面側に形成されているバンプ等の凹凸に馴染んで、そのバンプ等の凹凸のギャップを全面的に吸収し、その後に馴染んだ状態のまま硬化性層が硬化するので、保護部材を貼着させた半導体ウエーハの裏面側及び保護部材側が略水平状態になり、その保護部材側をグラインダー装置のターンテーブルに吸着保持させて研磨しても、表裏両面に凹凸がないことから、研磨の押圧力が掛かっても、半導体ウエーハが割れたり破損したりしないで、研磨を遂行することができるという優れた効果を奏する。
【００２９】
更に、保護部材が貼着された半導体ウエーハは、硬化性層が硬化した後においては、硬化性層によって全体の剛性が増大し、撓みが少なくて取り扱いが容易になるばかりでなく、研磨工程において表面側の突起が裏面側に転写しなくなり、半導体ウエーハとしての品質も向上すると言う優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る保護部材の一部を拡大して示した一部斜視図である。
【図２】同保護部材が適用される被加工物（半導体ウエーハ）の平面図である。
【図３】同保護部材を被加工物に貼着した状態を示す側面図である。
【図４】図３のＡで示した部分の拡大図である。
【図５】本発明の保護部材を貼着した被加工物を研磨する方法を説明するためのグラインダー装置を示す要部の斜視図である。
【符号の説明】
１……保護部材、    ２……本体部、    ３……硬化性層、    ４……粘着層、
５……半導体ウエーハ、    ６……ＩＣ回路、    ７……突起（バンブ）、
１０……グラインダー装置、    １１……作業台、    １２……ターンテーブル、
１３……研磨手段、    １４……胴部、    １５……モータ、
１６……スピンドル、  １７……ホイール、  １８……砥石、  １９……壁体、
２０……レール、  ２１……スライド板、  ２２……支持板、  ２３……駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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