(57)【要約】【課題】製品用のウエーハを使用せずに、加工条件を選定しうるウエーハの加工方法を提供する。【解決手段】ウエーハの加工方法は、ウエーハの表面に凹凸が形成された本番用ウエーハＷ及び本番用ウエーハＷと同質の素材からなる疑似ウエーハ１を準備するウエーハ準備工程と、疑似ウエーハ１の表面１ａに３次元造型機によって本番用ウエーハＷを模した凹凸を形成するパターン形成工程と、パターン形成工程実施後に疑似ウエーハ２を加工して加工条件を選定する加工条件選定工程と、加工条件選定工程で選定された加工条件で本番用ウエーハＷを加工する本加工工程とを備えるため、簡易で、かつ比較的安価に疑似ウエーハ２を形成できる。加工条件選定工程では、本番用ウエーハＷを使用せずに、疑似ウエーハ２を使用するため、従来よりも多くの加工条件の評価を行うことができ、適切な加工条件を選定し、本番用ウエーハＷを加工することができる。【選択図】図３
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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、
ウエーハの表面に凹凸が形成された本番用ウエーハ及び該本番用ウエーハと同質の素材からなる疑似ウエーハを準備するウエーハ準備工程と、
該疑似ウエーハの表面に３次元造型機によって該本番用ウエーハを模した凹凸を形成するパターン形成工程と、
該パターン形成工程後に該疑似ウエーハを加工して加工条件を選定する加工条件選定工程と、
該加工条件選定工程で選定された該加工条件で該本番用ウエーハを加工する本加工工程と、を備えることを特徴とする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、表面にパターンを有するウエーハを加工するウエーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に凹凸が形成されている被加工物として、例えば、バンプと称される突起電極が表面に形成されたバンプ付きウエーハがある。このウエーハの表面は、実装基板にチップを電気接続するための実装面となり、裏面が薄化される被研削面となっている。そして、このようなウエーハを例えば研削砥石で研削加工する際は、バンプが形成された表面に保護テープを貼着してから裏面研削を行っている（例えば、下記の特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５８７７６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなバンプ付きウエーハのように、表面に凹凸があるウエーハを例えば研削加工する際には、凹凸に起因してウエーハに割れが発生したり、研削後のウエーハが平坦にならなかったりするという加工不良が生じている。また、ウエーハに例えばレーザ光線を用いたアブレーション加工を行って加工溝を形成する際には、レーザ光線の照射によってウエーハが溶融して発生したデブリが加工溝に入り込み、分割されたチップ同士がデブリによって接合して分割できず、分割率が低下してしまうという問題がある。さらに、ウエーハを例えば切削ブレードでダイシングするときに、凹凸によって切削水が加工点（切削ブレードとウエーハとの接触面）に供給されず、ウエーハの表面にコンタミが残存して、切削不良等の原因となっている。
【０００５】
このように、凹凸が加工後のウエーハの加工品質に何らかの悪影響を及ぼしているため、凹凸に適した加工条件の選定が必要となり、複数のバンプ付きウエーハを用意する必要がある。しかし、製品用のウエーハは高価であるため、最適な加工条件の条件出しに製品用のウエーハを複数使用すると、製造コストがかかるという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、製品用のウエーハを使用せずに、加工条件を選定しう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】
【０００７】
本発明は、ウエーハの加工方法であって、ウエーハ表面に凹凸が形成された本番用ウエーハ及び該本番用ウエーハと同質の素材からなる疑似ウエーハを準備するウエーハ準備工程と、該疑似ウエーハの表面に３次元造型機によって該本番用ウエーハを模した凹凸を形成するパターン形成工程と、該パターン形成工程後に該疑似ウエーハを加工して加工条件を選定する加工条件選定工程と、該加工条件選定工程で選定された該加工条件で該本番用ウエーハを加工する本加工工程と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るウエーハの加工方法は、ウエーハの表面に凹凸が形成された本番用ウエーハ及び本番用ウエーハと同質の素材からなる疑似ウエーハを準備するウエーハ準備工程と、疑似ウエーハの表面に３次元造型機によって本番用ウエーハを模した凹凸を形成するパターン形成工程と、パターン形成工程によって形成された疑似ウエーハを加工して加工条件を選定する加工条件選定工程と、加工条件選定工程で選定された加工条件で本番用ウエーハを加工する本加工工程とを備えるため、簡易で、かつ比較的安価に疑似ウエーハを形成することができる。加工条件選定工程を実施する際には、本番用ウエーハを使用せずに、疑似ウエーハを使用するため、従来よりも多くの加工条件の評価を行うことができ、最適な加工条件を選定した上で、本番用ウエーハを加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ウエーハ準備工程で本番用ウエーハを準備する状態を説明する斜視図である。
【図２】ウエーハ準備工程で疑似ウエーハを準備する状態を説明する斜視図である。
【図３】パターン形成工程を説明する斜視図である。
【図４】加工条件選定工程を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下では、添付の図面を参照しながら、製品用のウエーハを使用せずに最適な加工条件を選定してから、ウエーハを加工するウエーハの加工方法について説明する。
【００１１】
（１）ウエーハ準備工程
例えば、図１（ａ）に示す本番用ウエーハＷを準備する。本番用ウエーハＷは、凹凸を有する被加工物の一例であって、最終的にチップに分割され製品化される製品用のウエーハである。本番用ウエーハＷは、円形板状の基板を有し、その表面Ｗａに格子状の分割予定ラインＳによって区画された各領域にデバイスＤが形成されている。表面Ｗａと反対側の裏面Ｗｂは、加工が施される被加工面となっている。各デバイスＤには、突起電極であるバンプＢが複数形成されている。複数のバンプＢが表面Ｗａにおける凹凸を構成している。本番用ウエーハＷを構成する基板の材質は、特に限定されず、例えば、シリコン、サファイア等である。
【００１２】
上記した本番用ウエーハＷのほか、例えば、図１（ｂ）に示す本番用ウエーハＷ１を準備してもよい。本番用ウエーハＷ１は、ＩＣなどの回路パターン付きウエーハの一例であって、円形板状の基板を有し、その表面Ｗａに格子状の分割予定ラインＳによって区画された各領域にデバイスＤが形成されている。本番用ウエーハＷ１の表面Ｗａと反対側の裏面Ｗｂは、加工が施される被加工面となっている。
【００１３】
次いで、図２に示すように、本番用ウエーハＷ，Ｗ１と同質の素材からなる疑似ウエーハ１を準備する。疑似ウエーハ１は、円形板状の基板を有し、本番用ウエーハＷと略同径に形成されている。図示の例における疑似ウエーハ１の表面１ａ，裏面１ｂには、特に何も形成されていない。疑似ウエーハ１の厚み、材質等は、本番用ウエーハＷ，Ｗ１と極力同様のものを用いることが好ましい。
【００１４】
（２）パターン形成工程
ウエーハ準備工程を実施した後、図３に示すように、疑似ウエーハ１の表面１ａに、３次元造型機を用いて、例えば図１（ａ）で示した本番用ウエーハＷを模した凹凸を形成する。凹凸の形成には、例えば、特開平０３−１５８２２８号公報で開示されている３次元造型機を使用することができる。そして、本番用ウエーハＷのサイズ、厚み、表面ＷａにおけるバンプＢの形状を含む凹凸の形状等の情報に基づき、３次元造型機によって、疑似ウエーハ１の表面１ａに本番用ウエーハＷの表面Ｗａにおける凹凸と略同一の凹凸を形成する。
【００１５】
図中右方の疑似ウエーハ２は、３次元造型機によって本番用ウエーハＷの凹凸を模した状態を示している。すなわち、疑似ウエーハ２は、その表面２ａに格子状の疑似分割予定ライン３によって区画された各領域に疑似デバイス４が形成されている。各疑似デバイス４には、バンプＢと略同一の疑似バンプ５が複数形成されている。疑似ウエーハ２の裏面２ｂは、加工が施される被加工面となっている。このように、３次元造型機を用いることで、疑似ウエーハ２を簡易に形成することができる。そして、後述する加工条件選定工程でより多くの加工条件の評価を行うために、疑似ウエーハ２を複数形成しておくことが好ましい。なお、疑似ウエーハ２の表面２ａにおける凹凸の形状は、本番用ウエーハＷの表面Ｗａにおける凹凸の形状と似ている程好ましいが、完全に一致していなくてもよい。
【００１６】
（３）加工条件選定工程
パターン形成工程を実施した後、疑似ウエーハ２を加工して加工条件を選定する。加工条件選定工程での加工は、本番用ウエーハＷに対する最適な加工条件を選定するために実施されるテスト加工であり、例えば、研削加工、レーザ加工（アブレーション加工）、切削加工等が含まれる。疑似ウエーハ２を研削加工する場合は、例えば、図４に示すように、被加工物を保持し自転可能な保持テーブル１０に疑似ウエーハ２を保持させ、保持テーブル１０の上方に配設された研削手段２０を用いて疑似ウエーハ２を研削加工する。保持テーブル１０の上面は、被加工物を吸引保持する保持面１１となっており、図示しない吸引源に接続されている。
【００１７】
研削手段２０は、鉛直方向の軸心を有するスピンドル２１と、スピンドル２１の先端に固定されたホイールマウント２２に着脱可能に装着される研削ホイール２３と、研削ホイール２３の下部に円環状に固着された複数の研削砥石２４とを少なくとも備えている。研削手段２０は、図示しないモータによる駆動によって研削ホイール２３を所定の回転速度で回転させることができる。
【００１８】
疑似ウエーハ２の裏面２ｂを研削加工する際には、疑似バンプ５が形成された表面２ａに例えば保護テープＴを貼着してから、保持テーブル１０の保持面１１に表面２ａ側を載置して、裏面２ｂを上向きに露出させる。図示しない吸引源の作用を受けた保持面１１で疑似ウエーハ２を吸引保持したら、保持テーブル１０を研削手段２０の下方に移動させる。
【００１９】
続いて、保持テーブル１０を例えば矢印Ａ方向に回転させるとともに、スピンドル２１が回転し研削ホイール２３を例えば矢印Ａ方向に回転させながら、研削ホイール２３を保持テーブル１０に保持された疑似ウエーハ２に接近する方向に下降させる。そして、回転しながら下降する研削砥石２４で疑似ウエーハ２の裏面２ｂを押圧しながら所望の厚みに至るまで研削加工する。
【００２０】
加工条件選定工程では、加工条件を適宜変えながら、複数枚の疑似ウエーハ２に対して研削加工を行うとよい。加工条件としては、例えば、加工対象となる被加工物の材質、保持テーブル１０の回転速度、スピンドル２１の回転数、研削ホイール２３の研削送り速度等である。複数枚の疑似ウエーハ２を繰り返し研削することで、疑似バンプ５を起因とした疑似ウエーハ２の割れの有無や疑似ウエーハ２の平坦性を確認する。そして、複数の研削結果から得られたデータに基づいて、図１（ａ）に示した本番用ウエーハＷに対して最適な加工条件を選定する。
【００２１】
（４）本加工工程
加工条件選定工程で選定された加工条件に設定して、例えば、研削手段２０によって、本番用ウエーハＷの裏面Ｗｂを所望の厚みに至るまで研削加工する。このように、本加工工程では、最適な加工条件下で研削が実行されるため、研削後の本番用ウエーハＷにバンプＢを起因とした割れが発生することはないし、研削後の本番用ウエーハＷの平坦性も良好となって厚みにばらつきが生じることもない。
【００２２】
以上のとおり、本発明に係るウエーハの加工方法は、ウエーハの表面に凹凸が形成された本番用ウエーハＷ及び本番用ウエーハＷと同質の素材からなる疑似ウエーハ１を準備した後、疑似ウエーハ１の表面１ａに３次元造型機によって本番用ウエーハＷを模した凹凸を形成するため、簡易で、かつ比較的安価に凹凸が形成された疑似ウエーハ２を形成することができる。その後、本番用ウエーハＷを使用せずに、疑似ウエーハ２を加工して加工条件を選定し、かかる加工条件で本番用ウエーハＷを加工することができるため、従来よりも多くの加工条件の評価を行うことができ、適切な加工条件を選定した上で、本番用ウエーハＷを良好に加工することができる。
【００２３】
上記実施形態では、加工条件選定工程及び本加工工程において、研削加工を行った場合を説明したが、これに限定されず、アブレーション加工や切削加工にも本発明を適用することができる。したがって、アブレーション加工の加工条件選定の際に、疑似ウエーハ２を使用することで適切な加工条件を選定してから、本番用ウエーハＷにアブレーション加工を施すことが可能となり、分割率が低下するのを防ぐことができる。また、切削加工の加工条件選定の際に、疑似ウエーハ２を使用することで適切な加工条件を選定してから、本番用ウエーハＷに切削加工を施すことが可能となり、切削不良等が生じるのを防止することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１：疑似ウエーハ  １ａ：表面  １ｂ：裏面
２：疑似ウエーハ  ２ａ：表面  ２ｂ：裏面  ３：疑似分割予定ライン
４：疑似デバイス  ５：疑似バンプ
１０：保持テーブル  １１：保持面  ２０：研削手段  ２１：スピンドル
２２：ホイールマウント  ２３：研削ホイール  ２４：研削砥石
Ｗ，Ｗ１：本番用ウエーハ  Ｗａ：表面  Ｗｂ：裏面  Ｓ：分割予定ライン
Ｄ：デバイス  Ｂ：バンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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