(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面から裏面に至る面取り部を外周に有するウエーハを所定厚みへと薄化するウエーハの加工方法であって、
該面取り部が除去されていない該ウエーハの表面を支持基板に貼り付けて積層ウエーハを形成する積層ウエーハ形成ステップと、
該積層ウエーハ形成ステップで形成した積層ウエーハの積層方向と平行な回転軸を有し該ウエーハより厚みの薄い切削ブレードを該ウエーハの表面側の外周側面に位置付けて、該積層ウエーハの外周側から中心に向かって切り込ませ、該ウエーハの表面から該所定厚みに至る領域で該面取り部を除去する面取り部除去ステップと、
該面取り部除去ステップを実施した後、該積層ウエーハの該支持基板側を保持した状態で該ウエーハの裏面側を研削して該ウエーハを所定厚みへと薄化する薄化ステップと、
を具備し、
該面取り部除去ステップでは、該切削ブレードを該ウエーハにのみ切り込ませることを特徴とするウエーハの加工方法。
【請求項２】
該面取り部除去ステップを実施する前に、該積層ウエーハの該支持基板側を切削装置のチャックテーブルで保持する保持ステップを更に具備し、
該面取り部除去ステップでは、該チャックテーブルの回転軸と平行な回転軸を有する該切削ブレードを該ウエーハの表面側の外周側面に位置付けて、該積層ウエーハの外周側から中心に向かって切り込ませ、該チャックテーブルを少なくとも１回転させることにより該ウエーハの表面から該所定厚みに至る領域で該面取り部を除去する請求項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、ウエーハの外周部に形成された面取り部を除去してウエーハを所定厚みへと薄化するウエーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが分割予定ライン（ストリート）によって区画された半導体ウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、切削装置（ダイシング装置）によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電機機器に広く利用されている。
【０００３】
ウエーハの裏面を研削する研削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削砥石を有する研削ホイールが回転可能に装着された研削ユニットとを備えていて、ウエーハを高精度に所望の厚みに研削できる。
【０００４】
ウエーハの研削に際し、表面に形成されたデバイスを保護するためウエーハの表面には表面保護テープが貼着されて、ウエーハの裏面が研削装置により研削される。ところが、研削によりウエーハの厚さが例えば数十μｍ程度に薄化されると、表面保護テープの剛性ではウエーハを安定的に保持することができず、全体的に撓みが生じて不安定な状態となり、研削及びその後のウエーハのハンドリングに支障が生じるという問題がある。
【０００５】
研削により薄化されたウエーハのハンドリングを容易にするために、ウエーハの表面側を剛性を有する支持基板上に貼り付けた後、ウエーハの裏面を研削する方法が例えば特開２０００−１５８３３４号公報に記載されている。
【０００６】
一般的に半導体ウエーハの外周には、表面から裏面に至る円弧状の面取り部が形成されており、ウエーハの裏面を研削してウエーハを薄くすると、面取り部に円弧面と研削面とによって形成されたナイフエッジ（庇形状）が残存して危険であるとともに外周に欠けが生じてデバイスの品質を低下させたり、ウエーハを破損させるという問題がある。
【０００７】
この問題を解決するために、特開２０００−１７３９６１号公報は、半導体ウエーハの外周に形成された面取り部を平端部との境界部分の表面に切り込みを形成した後に、ウエーハの板厚が切り込み深さよりも薄くなるまでウエーハの裏面研削を行う半導体装置の製造方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１５８３３４号公報
【特許文献２】特開２０００−１７３９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献２に開示された半導体装置の製造方法のように、ウエーハを支持基板又は表面保護テープに貼り付ける前にウエーハの表面側からウエーハの面取り部と平端部との境界を切削すると、切削屑がウエーハの表面に漂いデバイスの表面に付着してその品質を低下させるという問題がある。
【００１０】
特に、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体イメージセンサが複数形成されたウエーハにおいては、固体イメージセンサの撮像性能を低下させるという致命的な問題となる。表面に付着した切削屑を除去するためには過度の洗浄が必要となる。
【００１１】
ウエーハを支持基板に貼り付けた後に面取り部分を除去する場合は、ウエーハの裏面側から表面に至る面取り部を除去する必要があるため、加工に時間がかかる。更に、面取り部の幅より厚い切削ブレードが必要となり、切削ブレード自体の費用が高くつく上、連続加工に伴い切削ブレードに偏磨耗が発生し易くなるため、頻繁に切削ブレードの交換が必要となる。
【００１２】
一方、面取り部の幅より薄い切削ブレードを使用した場合、ウエーハの外周部に複数回円形切削加工を施す必要があり、生産性が悪いという問題がある。
【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、ウエーハを破損させることなく従来に比べて比較的短時間及び安価にウエーハを所定の厚みに薄化することの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、表面から裏面に至る面取り部を外周に有するウエーハを所定厚みへと薄化するウエーハの加工方法であって、該面取り部が除去されていない該ウエーハの表面を支持基板に貼り付けて積層ウエーハを形成する積層ウエーハ形成ステップと、該積層ウエーハ形成ステップで形成した積層ウエーハの積層方向と平行な回転軸を有し該ウエーハより厚みの薄い切削ブレードを該ウエーハの表面側の外周側面に位置付けて、該積層ウエーハの外周側から中心に向かって切り込ませ、該ウエーハの表面から該所定厚みに至る領域で該面取り部を除去する面取り部除去ステップと、該面取り部除去ステップを実施した後、該積層ウエーハの該支持基板側を保持した状態で該ウエーハの裏面側を研削して該ウエーハを所定厚みへと薄化する薄化ステップと、を具備し、該面取り部除去ステップでは、該切削ブレードを該ウエーハにのみ切り込ませることを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
【００１５】
好ましくは、該面取り部除去ステップを実施する前に、該積層ウエーハの該支持基板側を切削装置のチャックテーブルで保持する保持ステップを更に具備し、該面取り部除去ステップでは、該チャックテーブルの回転軸と平行な回転軸を有する該切削ブレードを該ウエーハの表面側の外周側面に位置付けて、該積層ウエーハの外周側から中心に向かって切り込ませ、該チャックテーブルを少なくとも１回転させることにより該ウエーハの表面から該所定厚みに至る領域で該面取り部を除去する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のウエーハの加工方法では、切削ブレードをチャックテーブルに保持されたウエーハの表面側側方に位置付け積層ウエーハの外周側から中心に向かって切り込ませてウエーハの表面から所定厚みに至る面取り部を除去する面取り部除去ステップを含んでいるので、ウエーハを破損させることなく従来に比べて比較的短時間及び安価にウエーハの裏面を研削してウエーハを所定厚みに薄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】積層ウエーハ形成ステップを示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の面取り部除去ステップで所定厚み以上の厚みを有する切削ブレードをウエーハの表面側の側方に位置付けた状態の側面図である。
【図３】切削ブレードをウエーハの外周側から中心に向かって切り込ませた状態の面取り部除去ステップを示す側面図である。
【図４】所定厚み未満の切削ブレードを使用した本発明第２実施形態の面取り部除去ステップを示す側面図である。
【図５】本発明第３実施形態の面取り部除去ステップを示す側面図である。
【図６】面取り部除去ステップ後の積層ウエーハを示す側面図である。
【図７】本発明のウエーハの加工方法を実施するのに適した研削装置の斜視図である。
【図８】薄化ステップを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、積層ウエーハ形成ステップを示す斜視図が示されている。半導体ウエーハ１１は、例えば厚さが７００μｍのシリコンウエーハからなっており、表面１１ａに複数の分割予定ライン（ストリート）１３が格子状に形成されているとともに、複数の分割予定ライン１３によって区画された各領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。
【００１９】
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をその表面の平端部に備えている。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。
【００２０】
本発明のウエーハの加工方法によると、第１ステップとして、図１に示すようにウエーハ１１の表面１１ａに保護部材としての支持基板２３を貼着して図２に示すような積層ウエーハ２５を形成する積層ウエーハ形成ステップを実施する。
【００２１】
支持基板２３としては、例えばシリコンウエーハ、ガラス基板等を採用することができる。また、薄化ステップ実施後に支持基板２３をウエーハ１１から剥離する必要があるため、接着剤として例えば温水に浸漬することにより接着力が低下する温水湿潤型接着剤を用いるのが好ましい。
【００２２】
この積層ウエーハ形成ステップでは、接着剤を用いた貼着に限らず、支持基板上にウエーハを直接接合させてＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウエーハを形成するようにしてもよい。
【００２３】
積層ウエーハ２５を形成後、図２に示すように、切削装置２のチャックテーブル４で積層ウエーハ２５の支持基板２３側を吸引保持する保持ステップを実施する。ウエーハ１１の外周には表面１１ａから裏面１１ｂに至る円弧状の面取り部１２が形成されている。
【００２４】
６は切削装置２の切削ユニットであり、スピンドルハウジング８中に回転可能に収容されたスピンドル１０の先端部に切削ブレード１４が固定されている。スピンドル１０の軸心（回転軸）１０ａが積層ウエーハ２５の積層方向と平行となる様に切削ユニット６が配設されており、本実施形態では、切削ユニット６はチャックテーブル４の回転軸４ａと平行になっている。
【００２５】
切削装置２のチャックテーブル４で積層ウエーハ２５の支持基板２３側を吸引保持する保持ステップを実施した後、切削ブレード１４をウエーハ１１の表面側１１ａの側方に位置付けるとともに、切削ブレード１４がウエーハ１１の表面１１ａから所定厚みｔ１を除去するように所定の高さ位置に位置付ける。この時、チャックテーブル４は図２に示すように回転した状態でもよいし、停止した状態でもよい。
【００２６】
そして、面取り部除去ステップを実施する。具体的には、図３に示すように、切削ブレード１４を高速（例えば３００００ｒｐｍ）で回転させながら、チャックテーブル４と切削ユニット６とを水平方向に所定距離相対移動させることで切削ブレード１４をウエーハ１１の外周側から中心に向かって切り込ませる。
【００２７】
次いで、チャックテーブル４を少なくとも１回転することにより、ウエーハ１１の表面１１ａから所定厚みｔ１に至る面取り部１２を除去する。面取り部除去ステップを実施して、ウエーハ１１の外周に円形切削溝２９を形成した状態の側面図が図６に示されている。
【００２８】
図２及び図３に示す実施形態においては、切削ブレード１４は所定の厚みｔ１を有している。よって、切削ブレード１４をウエーハ１１の外周側から中心に向かって切り込ませてチャックテーブル４を少なくとも１回転すると、ウエーハ１１の外周部にはその表面１１ａから所定厚みｔ１の円形切削溝２９が形成される。
【００２９】
図４を参照すると、本発明第２実施形態の面取り部除去ステップを示す側面図が示されている。本実施形態の面取り部除去ステップでは、所定厚みｔ１未満の厚さを有する切削ブレード１４Ａを使用する。
【００３０】
この場合には、一度面取り部除去ステップを実施してウエーハ１１の外周に所定厚みｔ１に至らない円形切削溝２７を形成した後、同様な面取り部除去ステップを複数回実施して、図６に示すように、所定厚みｔ１の円形切削溝２９を形成する。
【００３１】
図５を参照すると、面取り部除去ステップの第３実施形態を示す切削装置２Ａの要部側面図が示されている。本実施形態の面取り部除去ステップでは、水平な回転軸４ａを有するチャックテーブル４Ａで積層ウエーハ２５の支持基板２３側を吸引保持する。よって、積層方向が水平方向となるよう積層ウエーハ２５は吸引保持される。
【００３２】
切削ユニット６Ａは、水平方向の回転軸１０ａを有するスピンドル１０の先端に切削ブレード１４が装着された一般的な切削ユニットである。本実施形態の面取り部除去ステップでは、切削ブレード１４ウエーハ１１の表面１１ａ側の外周の所定位置に位置付け、切削ブレード１４とチャックテーブル４Ａとを鉛直方向で所定距離相対移動させることで切削ブレード１４でウエーハ１１の外周側から中心に向かって切り込ませ、切り込んだ状態でチャックテーブル４Ａを少なくとも１回転させることにより、ウエーハ１１の表面１１ａから所定厚みｔ１に至る面取り部１２を除去する。
【００３３】
切削ブレード１４が所定厚みｔ１を有しているため、切削ブレード１４をウエーハ１１の外周側に切り込ませた状態でチャックテーブル４を少なくとも１回転させることにより、図６に示すように、ウエーハ１１の表面１１ａから所定幅ｔ１の円形切削溝２９を形成することができる。
【００３４】
面取り部除去ステップ実施後、図７に示すような研削装置２２を使用して、積層ウエーハ２５のウエーハ１１の裏面側を研削してウエーハ１１を所定厚みへと薄化する薄化ステップを実施する。図７に示す研削装置２２のベース２４の後方にはコラム２６が立設されている。コラム２６には、上下方向に伸びる一対のガイドレール２８が固定されている。
【００３５】
研削ユニット３０は、スピンドルハウジング３２中に回転可能に収容されたスピンドル３８と、スピンドル３８を回転駆動するモータ４０と、スピンドル３８の先端に固定されたホイールマウント４２と、ホイールマウント４２に着脱可能に装着された研削ホイール４４とを含んでいる。
【００３６】
研削装置２２は、研削ユニット３０を一対の案内レール２８に沿って上下方向に移動するボールねじ５０と、パルスモータ５２とから構成される研削ユニット送り機構５４を備えている。パルスモータ５２を駆動すると、ボールねじ５０が回転し、移動基台３６が上下方向に移動される。
【００３７】
ベース２４の上面には凹部２４ａが形成されており、この凹部２４ａにチャックテーブル機構５６が配設されている。チャックテーブル機構５６はチャックテーブル５８を有し、図示しない移動機構によりウエーハ着脱位置Ａと、研削ユニット３２に対向する研削位置Ｂとの間でＹ軸方向に移動される。６０，６２は蛇腹である。ベース２４の前方側には、研削装置２２のオペレータが研削条件等を入力する操作パネル６４が配設されている。
【００３８】
ウエーハ１１の裏面１１ｂ側を研削してウエーハ１１を所定厚みへと薄化する薄化ステップでは、図８に示すように、研削装置２２のチャックテーブル５８で積層ウエーハ２５の支持基板２３側を吸引保持して、ウエーハ１１の裏面１１ｂを露出させる。
【００３９】
図８において、研削ユニット３０のスピンドル３８の先端に固定されたホイールマウント４２には、図示しない複数のねじにより研削ホイール４４が着脱可能に装着されている。研削ホイール４４は、ホイール基台４６の自由端部（下端部）に複数の研削砥石４８を環状に配設して構成されている。
【００４０】
薄化ステップでは、チャックテーブル５８を矢印ａで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール４４を矢印ｂで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、研削ユニット送り機構５４を駆動して研削ホイール４４の研削砥石４８をウエーハ１１の裏面１１ｂに接触させる。そして、研削ホイール４４を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りする。
【００４１】
接触式又は非接触式の厚み測定ゲージでウエーハ１１の厚みを測定しながら、ウエーハ１１を所望の厚みｔ１に研削する。ウエーハ１１を所望の厚みｔ１に研削すると、面取り部１２は研削により全て除去される。従ってウエーハ薄化に伴ってナイフエッジが形成されることがなく、ウエーハが破損することが防止できる。
【符号の説明】
【００４２】
２    切削装置
４    チャックテーブル
６    切削ユニット
１０    スピンドル
１１    半導体ウエーハ
１４    切削ブレード
２２    研削装置
２３    支持基板
２５    積層ウエーハ
３０    研削ユニット
４４    研削ホイール
４８    研削砥石
５８    チャックテーブル
【図１】
0005946260.tif 000002
【図２】
0005946260.tif 000003
【図３】
0005946260.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005946260.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005946260.tif 000008
【図８】
0005946260.tif 000009