(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形凹部と該円形凹部を囲繞する所定の幅を有する環状凸部とが裏面に形成され、該環状凸部の内周壁に局所的に複数の円弧状のへこみ部を有するウエーハの製造方法であって、
該複数の円弧状のへこみ部は、研削ホイールを用いて該環状凸部を内周側から研削し、該環状凸部の幅を該所定の幅より小さい幅とすることにより形成されることを特徴とするウエーハの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のウエーハの製造方法によって製造されたウエーハをウエーハ搬送機構により搬送するウエーハの搬送方法であって、
該ウエーハ搬送機構は、旋回アームと、該旋回アームの先端に取り付けられたヘッド部と、該ヘッド部に該円弧状のへこみ部に対応して半径方向に伸縮自在に装着された複数の支持部材と、該複数の支持部材の先端にそれぞれ装着された複数の支持指とを有し、
該複数の支持部材をそれぞれ半径方向に伸ばすことにより該複数の支持指を該複数の円弧状のへこみ部にそれぞれ挿入し、該ヘッド部を該旋回アームに対して回転させて該複数の支持指を該円弧状のへこみ部に摩擦接触させ、該複数の支持指で前記環状凸部の前記内周壁を支持した状態でウエーハを搬送することを特徴とするウエーハの搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状凸部とを有するウエーハの製造方法及び該ウエーハを搬送するウエーハの搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造プロセスにおいては、略円板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、この区画された各領域に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、半導体ウエーハは個々の半導体チップ（デバイス）に分割される。
【０００３】
個々のチップに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されて所定の厚さに加工される。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】
このような研削方法により研削されたウエーハは、デバイス領域に対応するウエーハの裏面に円形凹部を有し、円形凹部は補強部として作用する環状凸部により囲繞されており、このような形状のウエーハを搬送する際には、従来は円形凹部の底面を吸着パッドにより直接吸着して搬送していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１９４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ウエーハのデバイスが個別半導体デバイスの場合、円形凹部の底面に電極となる金属膜を形成する。このようなウエーハでは、円形凹部を直接吸着パッドで吸着して搬送すると、吸着パッドとの接触により異物（コンタミ）が円形凹部に付着して金属膜形成時に問題となる。
【０００８】
一方、ベルヌーイパッドを用いた非接触搬送では、発生する負圧でウエーハの円形凹部の部分が撓んで環状凸部と円形凹部との境界から破損してしまう恐れがあるとともに、搬送時にウエーハが横滑りすることによる搬送の難しさもある。
【０００９】
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、上述した従来の問題点を解決したウエーハの製造方法及びウエーハの搬送方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明によると、円形凹部と該円形凹部を囲繞する所定の幅を有する環状凸部とが裏面に形成され、該環状凸部の内周壁に局所的に複数の円弧状のへこみ部を有するウエーハの製造方法であって、該複数の円弧状のへこみ部は、研削ホイールを用いて該環状凸部を内周側から研削し、該環状凸部の幅を該所定の幅より小さい幅とすることにより形成されることを特徴とするウエーハの製造方法が提供される。
【００１１】
請求項２記載の発明によると、請求項１記載のウエーハの製造方法によって製造されたウエーハをウエーハ搬送機構により搬送するウエーハの搬送方法であって、該ウエーハ搬送機構は、旋回アームと、該旋回アームの先端に取り付けられたヘッド部と、該ヘッド部に該円弧状のへこみ部に対応して半径方向に伸縮自在に装着された複数の支持部材と、該複数の支持部材の先端にそれぞれ装着された複数の支持指とを有し、該複数の支持部材をそれぞれ半径方向に伸ばすことにより該複数の支持指を該複数の円弧状のへこみ部にそれぞれ挿入し、該ヘッド部を該旋回アームに対して回転させて該複数の支持指を該円弧状のへこみ部に摩擦接触させ、該複数の支持指で前記環状凸部の前記内周壁を支持した状態でウエーハを搬送することを特徴とするウエーハの搬送方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によると、ウエーハの搬送時に円形凹部の底面に異物（コンタミ）が付着することがなく、また搬送中に環状凸部と円形凹部との境界から破損する恐れが低減された裏面に円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状凸部とを備えるウエーハの製造方法が提供される。
【００１３】
請求項２記載の発明によると、円形凹部の底面に異物（コンタミ）を付着させる恐れがなく、また搬送中に環状凸部と円形凹部との境界から破損する恐れが低減されたウエーハの搬送方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】半導体ウエーハの表面側斜視図である。
【図２】表面に保護テープが貼着された半導体ウエーハの裏面側斜視図である。
【図３】本発明のウエーハの搬送方法を実施するのに適した研削装置の斜視図である。
【図４】ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）の要部斜視図である。
【図５】デバイス領域に対応するウエーハの裏面を研削する様子を示す斜視図である。
【図６】図５の研削方法の説明図である。
【図７】図５及び図６の研削方法によりウエーハの裏面が研削されたウエーハの縦断面図である。
【図８】第１実施形態のウエーハを形成する方法を説明する平面図である。
【図９】第１実施形態のウエーハの平面図である。
【図１０】第２実施形態のウエーハの平面図である。
【図１１】図１１（Ａ）はウエーハの搬送方法を説明する平面図、図１１（Ｂ）はその一部断面側面図である。
【図１２】図１２（Ａ）はウエーハの搬送方法を説明する平面図、図１２（Ｂ）はその一部断面側面図である。
【図１３】図１３（Ａ）はウエーハの搬送方法を説明する平面図、図１３（Ｂ）はその一部断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
図３を参照すると、本発明第１実施形態に係るウエーハを形成する方法およびウエーハの搬送方法を実施するのに適した研削装置２の斜視図が示されている。４は研削装置２のベースであり、ベース４の後方にはコラム６が立設されている。このコラム６には、上下方向に伸びる一対のガイドレール８が固定されている。
【００１９】
この一対のガイドレール８に沿って研削ユニット（研削手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１０は、研削ユニット１０のハウジング２０を支持する支持ブラケット３４が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１２に取り付けられている。
【００２０】
研削ユニット１０はハウジング２０と、ハウジング２０中に回転可能に収容されたスピンドル２２と、スピンドル２２を回転駆動するモータ２４と、スピンドル２２の先端に固定されたホイールマウント２６と、ホイールマウント２６に着脱可能に装着された研削ホイール２８を含んでいる。
【００２１】
研削ユニット１０は、研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ１４とパルスモータ１６とから構成される研削ユニット送り機構１８を備えている。パルスモータ１６を駆動すると、ボールねじ１４が回転し、移動基台１２が上下方向に移動される。
【００２２】
ベース４の中間部分にはチャックテーブル３８を備えたチャックテーブル機構３６が配設されている。チャックテーブル３８は図示しないチャックテーブル移動機構により、ウエーハ搬入・搬出領域と研削ユニット１０に対向する切削領域との間でＹ軸方向に移動される。４０はチャックテーブル機構３６をカバーする蛇腹である。
【００２３】
ベース４の前側部分には２個のカセット載置台４２，４４が一体的に形成されており、カセット載置台４２上には研削前のウエーハを収容するカセット４６が載置され、カセット載置台４４上には研削後のウエーハを収容するカセット４８が載置される。
【００２４】
２個のカセット載置台４２，４４に加えて、ベース４の前側部分にはウエーハ搬送ロボット５０と、複数の位置決めピン５４を有する位置決め機構５２と、ウエーハ搬入機構（ローディングアーム）５６と、ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）５８と、スピンナテーブル６１を有するスピンナ洗浄ユニット６０が配設されている。
【００２５】
図４を参照すると、ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）５８の要部斜視図が示されている。ウエーハ搬出機構５８は、旋回アーム６２と、旋回アーム６２の先端に取り付けられたヘッド部６４と、ヘッド部６４に装着された伸縮可能な一対の支持部材６６，６８と、支持部材６６，６８の先端に装着された支持指７０とから構成される。
【００２６】
支持指７０はゴム等の弾性部材から形成されるのが好ましい。一対の支持部材６６，６８は、例えばヘッド部６４中に収容されたエアシリンダによりヘッド部６４に対して伸縮される。
【００２７】
次に、図５乃至図７を参照して、半導体ウエーハ１１の裏面１１ｂに円形凹部と円形凹部を囲繞する環状凸部とを形成する研削方法について説明する。図５に示すように、研削ホイール２８は基台３０と、基台３０の下端外周に環状に配設された複数の研削砥石２８を含んでいる。
【００２８】
ウエーハ１１は保護テープ２３側がチャックテーブル３８により吸引保持され、ウエーハ１１の裏面１１ｂが研削砥石３２に対向してセットされる。ここで、チャックテーブル３８に保持されたウエーハ１１と研削ホイール２８に装着された研削砥石３２との関係について図６を参照して説明する。
【００２９】
チャックテーブル３８の回転中心Ｐ１と環状に配設された研削砥石３２の回転中心Ｐ２は偏心しており、研削砥石３２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２５の直径より小さく境界線２５の半径より大きい寸法に設定され、環状に配設された研削砥石３２がチャックテーブル３８の回転中心Ｐ１を通過するような関係になっている。
【００３０】
図５に示すように、チャックテーブル３８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２８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１８を作動して研削ホイール２８の研削砥石３２をウエーハ１１の裏面に接触させる。そして、切削ホイール２８を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りする。
【００３１】
その結果、半導体ウエーハ１１の裏面には、図７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）の円形凹部７２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７４が形成される。
【００３２】
図８を参照すると、本発明第１実施形態のウエーハを形成する方法を説明する平面図が示されている。この形成方法は、図５乃至図７に示した円形凹部研削工程で使用した研削ホイール２８を使用する。
【００３３】
即ち、研削ホイール２８を矢印ｂ方向に例えば６０００ｒｐｍで回転しつつ、チャックテーブル３８を回転させずに矢印Ｙ方向に移動して、研削ホイール２８の研削砥石３２を環状凸部７４の内周壁７４ａに接触させる。
【００３４】
チャックテーブル３８を矢印Ｙ方向に加工送りしながら環状凸部７４を内周壁７４ａ側から研削して環状凸部７４の内周にへこみ部７６を形成する。更に、へこみ部７６の反対側の環状凸部７４の内周にも図９に示すようにへこみ部７６を形成する。図９で環状凸部７４は所定幅Ｗ１を有している。
【００３５】
図１０を参照すると、本発明第２実施形態のウエーハ１１Ａの平面図が示されている。本実施形態のウエーハ１１Ａは環状凸部７４の内周壁７４ａに３個のへこみ部７８を有している。
【００３６】
へこみ部７８の形成は、研削ホイール２８よりも小径の研削ホイールをホイールマウント２６に装着して実施する。へこみ部７８の形成方法は図８を参照して説明したへこみ部７６の形成と同様である。
【００３７】
次に、図１１乃至図１３を参照して、環状凸部７４の内周壁７４ａに二つのへこみ部７６を有する第１実施形態のウエーハ１１の搬送方法について説明する。へこみ部７６の形成の終了したウエーハ１１は、チャックテーブル移動機構を駆動することによりウエーハ搬入・搬出領域に移動されて、ウエーハ搬出機構５８によりチャックテーブル３８から搬出される。
【００３８】
この搬出方法（搬送方法）について図１１乃至図１３を参照して説明する。尚、図１１乃至図１３において、（Ａ）に示した平面図と、（Ｂ）に示した一部断面側面図とでは、図示を明瞭にするために旋回アーム６２を互いに９０度回転して示している。
【００３９】
図１１に示すように、ウエーハ搬出機構５８の支持部材６６，６８を縮めた状態で旋回アーム６２を下降し、支持部材６６，６８の先端の支持指７０をウエーハ１１の円形凹部７２中に挿入する。
【００４０】
そして、ヘッド部６４に収容されているエアシリンダを駆動して支持部材６６，６８を図１２（Ｂ）で矢印Ａで示すように伸長し、支持指７０がへこみ部７６に接触する寸前でエアシリンダの駆動を停止する。
【００４１】
この状態で図１３に示すように、ヘッド部６４を旋回アーム６２に対して矢印Ｂ方向に僅かばかり回転すると、支持指７０がへこみ部７６に摩擦接触し、支持指７０でウエーハ１１を支持することができる。
【００４２】
チャックテーブル３８の吸引保持を解除してから、支持指７０で環状凸部７４のへこみ部７６を支持した状態で旋回アーム６２を上昇してから、図３で反時計周り方向に旋回し、スピンナ洗浄ユニット６０のスピンナテーブル６１までウエーハ１１を搬送し、エアシリンダにより支持部材６６，６８をヘッド部６４に引き込むことにより、ウエーハ１１をスピンナテーブル６１に載置する。
【００４３】
スピンナ洗浄ユニット６０でウエーハ１１を洗浄及びスピン乾燥した後、ウエーハ搬送ロボット５０で洗浄後のウエーハ１１を吸引保持してカセット４８の所定位置に挿入する。
【００４４】
上述した実施形態では、本発明を半導体ウエーハ１１に適用した例について説明したが、ウエーハは半導体ウエーハに限定されるものではなく、サファイアウエーハ、ＳｉＣウエーハ等の他のウエーハも含むものである。
【００４５】
また、図１に示した半導体ウエーハ１１はその表面１１ａに複数のデバイス１５が形成されているが、本発明のウエーハは表面にデバイスを有しないインゴットから切り出されたウエーハを含むものである。
【００４６】
尚、上述した第１及び第２実施形態のウエーハ１１，１１Ａでは、環状凸部７４の内周壁にへこみ部を２個及び３個形成した例について説明したが、へこみ部の数はこれらに限定されるものではない。図１０に示した第２実施形態のウエーハ１１Ａを搬送する場合には、ウエーハ搬出機構５８は３個の支持部材をへこみ部７８の角度に対応して設ける必要がある。
【符号の説明】
【００４７】
２    研削装置
１０    研削ユニット
１１    半導体ウエーハ
１７    デバイス領域
１９    外周余剰領域
２８    研削ホイール
３２    研削砥石
３８    チャックテーブル
５８    ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）
６２    旋回アーム
６４    ヘッド部
６６，６８    支持部材
７０    支持指
７２    円形凹部
７４    環状凸部
７４ｂ    内周壁
７６，７８    へこみ部
【図１】
0005896607.tif 000002
【図２】
0005896607.tif 000003
【図３】
0005896607.tif 000004
【図４】
0005896607.tif 000005
【図５】
0005896607.tif 000006
【図６】
0005896607.tif 000007
【図７】
0005896607.tif 000008
【図８】
0005896607.tif 000009
【図９】
0005896607.tif 000010
【図１０】
0005896607.tif 000011
【図１１】
0005896607.tif 000012
【図１２】
0005896607.tif 000013
【図１３】
0005896607.tif 000014