(57)【要約】【課題】  バンプ付き基板のバンプ面を保護粘着シートで被覆することなく基板の裏面を研削加工できるバンプ付き基板用チャックの提供。【解決手段】          バンプ付き基板ｗの裏面を研削砥石５で研削加工して基板を薄肉化する際に使用されるバンプ付き基板用チャック１であって、ショア硬度Ａが０〜５０、圧縮弾性率が１〜７Ｋｇｆ／ｃｍ２、粘着強度が０．０１〜１００ｇｆ／２５ｍｍ幅、厚みがバンプ高さより５μｍ以上厚い１００〜１，０００μｍのゲルシート２を剛体製ロータリーテーブル４の表面に接着剤３を用いて貼着したバンプ付き基板用チャック１。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンプ付き基板の裏面を研削砥石で研削加工して基板を薄肉化する際に使用されるバンプ付き基板用チャックであって、ショア硬度Ａ（ＪＩＳ  Ｋ７３１２）が０〜５０、圧縮弾性率（ＪＩＳ  Ｋ７３１２）が１〜７Ｋｇｆ／ｃｍ２、粘着強度（ＪＩＳ  Ｚ０２３７）が０．０１〜１００ｇｆ／２５ｍｍ幅、厚みがバンプ高さより５μｍ以上厚い１００〜１，０００μｍのゲルシートを剛体製ロータリーテーブルの表面に接着剤を用いて貼着したことを特徴とする、バンプ付き基板裏面研削加工用のバンプ付き基板用チャック。
【請求項２】
請求項１記載のバンプ付き基板用チャックのゲルシートの表面にバンプ付き基板のバンプ面をゲルシート側に対向させながら基板裏面を押圧してバンプ面をゲルシート厚み内に埋没させて固定し、ついで、砥石を用いて前記バンプ付き基板裏面を研削加工して基板厚みを減少させることを特徴とする、バンプ付き基板の裏面研削加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンプが形成されたシリコンウエハ（基板）の裏面を研削砥石で研削加工して基板を薄肉化する際に使用されるバンプ付き基板チャックに関する。この基板チャック上にバンプ付き基板のバンプ電極面を対向させて固定し、基板チャックを回転させながら研削砥石で基板裏面を薄肉研削加工でき、薄肉研削加工され、基板チャックから剥離されたバンプ付き基板はバンプ面を洗浄すること無く次の工程で使用できる。
【背景技術】
【０００２】
バンプ付き基板のバンプ電極面を基板チャック上に対向させて固定し、基板チャックを回転させながら研削砥石でバンプ付き基板裏面を薄肉研削加工することは提案され、また、バンプ付き半導体基板製造メーカでも実施されている。必要により、薄肉研削加工されたバンプ付き基板裏面は、研磨パッドを用いて裏面を研磨加工し、研削加工により生じたダメージを除去し鏡面化することもある。
【０００３】
上記バンプ付き基板裏面研削加工方法としては、（Ａ）バンプ付き基板のバンプ電極間の隙間をゴムや液状樹脂で埋めてバンプ保護層を形成させ、ついで保護層側を吸着チャックに対向させて固定し、基板の裏面を研削砥石で研削加工して基板を薄肉化する方法、（Ｂ）バンプ付き基板のバンプ電極面に保護粘着シートを貼り合わせ、保護粘着シート側を吸着チャックに対向させて固定（バンプと基板間には若干の隙間が生じる）し、基板の裏面を研削砥石で研削加工して基板を薄肉化する方法、（Ｃ）バンプ付き基板のバンプ電極面の基板外周縁部にバンプ電極の高さより若干高い筒状バンプ電極保護筒を接着し、この筒状バンプ電極保護筒下面に保護粘着シートを貼り合わせ、この保護粘着シート側を吸着チャックに対向させて固定し、基板の裏面を研削砥石で研削加工して基板を薄肉化する方法、の大きく３通りに分類される。
【０００４】
上記（Ａ）方法としては、特開平１０−３２１５６５号公報（特許文献１）がゴムを含有する保護膜を使用する方法を、特開２００７−３２４３７０号公報（特許文献２）がバンプを設けた基板の回路形成面に前記バンプの高さよりも厚く液状樹脂を塗布し、この液状樹脂を乾燥せしめて保護層とし、この保護層を介して基板をサポートプレートに取り付けて基板の裏面側を研削して薄板化し、この後、前記サポートプレートに形成した溶剤供給孔からサポートプレートと保護との間に溶剤を供給して前記保護層を溶解除去する基板の薄板化方法を、特開２００８−９８４３５号公報（特許文献３）がウエハのハイバンプが設けられた回路面面にスキージを使用して液状樹脂を塗布してハイバンプの裾を埋める樹脂層をハイバンプの高さよりも厚く設け、更に、前記樹脂層の上にテープ基材を貼り合わせ、前記テープ面を吸着チャックに対向させてハイバンプ付き基板の裏面側を研削して薄板化する方法を提案する。
【０００５】
また、（Ｂ）方法としては、特開２００６−３３５７８７号公報（特許文献４）がバンプ付き基板のバンプ電極面に貼り合わせる保護粘着シートとして補強層、軟質層、中間層、粘着剤層の順に積層される粘着シートであって、補強層がショアＤ硬度４０〜９０且つ厚み５〜１０００μｍであり、軟質層がショアＡ硬度２０〜８０且つ厚み５０〜１０００μｍであり、中間層がショアＤ硬度４０〜９０且つ厚み５〜１００μｍである粘着シートを提案する。また、特開２００９−２３９１３８号公報（特許文献５）は、バックグラインドテープと、架橋反応可能な樹脂と、フラックス活性を有する化合物とを含む樹脂組成物で構成されている接着剤層とが積層されてなる半導体用フィルムの接着剤層と予め半田バンプが形成された半導体ウエハの機能面とを接合する工程と、前記半導体ウエハの機能面と反対側の面を研磨する工程と、前記半導体ウエハを前記半導体用フィルムが接着された状態で個片化して半導体素子を得る工程と、前記半導体用フィルムが接着された半導体素子を前記半導体用フィルムのバックグラインドテープと接着剤層との間で剥離して、前記接着剤層を有する半導体素子をピックアップする工程と、前記接着剤層が基板と接着するように半導体素子を基板に搭載する工程とを有する半導体装置の製造方法を提案する。
【０００６】
前記（Ｃ）方法として、特開２００９−１８８０１０号公報（特許文献６）はバンプが形成された回路表面を有する半導体ウエハの外周縁にバンプ保護用支持筒を粘着剤で貼着し、このバンプ保護用支持筒の下面に粘着剤層が形成されていない開口部と該開口部を囲繞する粘着剤層とを有する表面保護用シートを貼着し、バンプが形成されている側とは反対側面の半導体ウエハ裏面を研削加工する方法を提案する。前記粘着剤層の厚みは、バンプの高さより１０〜３０μｍ厚肉の５０〜１０５μｍが好ましいと記載もされている。また、特開２００９−２０６４７５号公報（特許文献７）は、表面にバンプが形成されていて該表面に表面保護フィルムが貼付けられているバンプ付きウエハ裏面を研削加工する方法において、ウエハを保持するテーブルの周りに配置された筒体の端面を所定の厚さまで研削し、ウエハの裏面を上方に向けた状態で、ウエハを筒体に配置した後、ウエハの裏面を研削加工する方法を提案する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３２１５６５号公報
【特許文献２】特開２００７−３２４３７０号公報
【特許文献３】特開２００８−９８４３５号公報
【特許文献４】特開２００６−３３５７８７号公報
【特許文献５】特開２００９−２３９１３８号公報
【特許文献６】特開２００９−１８８０１０号公報
【特許文献７】特開２００９−２０６４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）方法のバンプ付き基板の基板裏面研削加工方法による薄肉化方法は、いずれもバンプ付き基板のバンプ面側に保護粘着シートを設ける工程、基板裏面の研削加工工程、研削加工されたバンプ付き基板より前記保護粘着シートを取り除く工程、および、保護粘着シートが取り除かれたバンプ面に付着したゴムや粘着剤を溶剤で溶解させ、ついで、水で洗浄する洗浄工程が必要である。
【０００９】
本発明は、従来のバンプ付き基板のバンプ面側に貼付する保護粘着シートを使用せず、直接バンプ付き基板の基板裏面研削加工を可能とするバンプ付き基板用チャックの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、バンプ付き基板の裏面を研削砥石で研削加工して基板を薄肉化する際に使用されるバンプ付き基板用チャックであって、ショア硬度Ａ（ＪＩＳ  Ｋ７３１２）が０〜５０、圧縮弾性率（ＪＩＳ  Ｋ７３１２）が１〜７Ｋｇｆ／ｃｍ２、粘着強度（ＪＩＳ  Ｚ０２３７）が０．０１〜１００ｇｆ／２５ｍｍ幅、厚みがバンプ高さより５μｍ以上厚い１００〜１，０００μｍのゲルシートを剛体製ロータリーテーブルの表面に接着剤を用いて貼着したことを特徴とする、バンプ付き基板裏面研削加工用のバンプ付き基板用チャックを提供するものである。
【００１１】
請求項２の発明は、前記バンプ付き基板用チャックのゲルシートの表面にバンプ付き基板のバンプ面をゲルシート側に対向させながら基板裏面を押圧してバンプ面をゲルシート厚み内に埋没させて固定し、ついで、砥石を用いて前記バンプ付き基板裏面を研削加工して基板厚みを減少させることを特徴とする、バンプ付き基板の裏面研削加工方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
ゲルシートのショア硬度Ａ（ＪＩＳ  Ｋ７３１２）を０〜５０、粘着強度（ＪＩＳ  Ｚ０２３７）を０．０１〜１００ｇｆ／２５ｍｍ幅としたことにより吸着パッドの減圧度９０ＫＰａ以上でバンプ付き基板裏面を吸着パッドで吸着してチャックのゲルシート面から剥離し次工程へ移送することができる。この際、バンプへのゲル屑の付着がない。ゲルシートの圧縮弾性率（ＪＩＳ  Ｋ７３１２）が１〜７Ｋｇｆ／ｃｍ２であるので、バンプ付き基板裏面をゴムローラやゲルローラで押圧しながら基板とゲルシート間の空気溜まりをチャック外へ排気することができるとともに、バンプ付き基板のバンプ電極がゲルシート厚み内に埋設される。また、バンプ付き基板裏面研削加工後、砥石が基板面より遠ざかるとゲルシートの弾性回復力によりゲルシート厚みが元の厚みに戻り、バンプ付き基板のゲルシート面からの剥離を容易とする。
【００１３】
本発明の裏面研削加工方法は、従来の裏面研削加工方法と比較して、予めバンプ付き基板のバンプ面側に保護粘着シートを設ける工程、研削加工されたバンプ付き基板より前記保護粘着シートを取り除く工程、および、保護粘着シートが取り除かれたバンプ面に付着したゴムや粘着剤を溶剤で溶解させ、ついで、水で洗浄する洗浄工程が省略できるので、バンプ付き基板裏面の薄肉加工処理時間が短い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１はバンプ付き基板用チャックを用いてバンプ付き基板の裏面を研削加工する状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図１を用いて本発明のバンプ付き基板用チャックを説明する。
図１において、バンプ付き基板用チャック１はゲルシート２を剛体製ロータリーテーブル４の表面に接着剤３を用いて貼着した構造を採る。図１において、ｗはバンプ付きシリコン基板を、ｂはバンプを、５は研削砥石を示す。
【００１６】
前記ゲルシート２は、ショア硬度Ａ（ＪＩＳ  Ｋ７３１２）が０〜５０、好ましくは３０〜５０、圧縮弾性率（ＪＩＳ  Ｋ７３１２）が１〜７Ｋｇｆ／ｃｍ２、好ましくは１〜２．５Ｋｇｆ／ｃｍ２、粘着強度（ＪＩＳ  Ｚ０２３７）が０．０１〜１００ｇｆ／２５ｍｍ幅、好ましくは、１〜５０ｇｆ／２５ｍｍ幅、厚みがバンプ高さより５μｍ以上厚い１００〜１，０００μｍ、好ましくは３００〜６００μｍである。
【００１７】
前記ゲルシート２の素材は、オルガノポリシロキサン系ゲル、ウレタン樹脂ゲル、架橋ポリビニールアルコールゲル、鹸化エチレン・酢酸ビニル共重合体ゲル、エチレン・プロピレン・ブタジエン共重合体ゴムに極性基（アルコキシ基、アミノ基、カルボキシル基など）を有するビニルシリコン化合物をグラフト重合させて得たゴムを更に鹸化することにより得たポリオレフィン系ゲル、エチレン・プロピレン・エチリデンノルボルネン共重合体ゴムに極性基（アルコキシ基、アミノ基、カルボキシル基など）を有するビニルシリコン化合物をグラフト重合させて得たゴムを更に鹸化することにより得たポリオレフィン系ゲル、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体の水素添加物ゲル、シリコン架橋アクリル酸アルキルエステル樹脂系ゲルなどが利用できる。ゲルシート２の針入度（ＪＩＳ  Ｋ２２０７）は、一般に２０〜２００、アスカＣ硬度が３〜２０度である。ゲルは、シリカやゴム成分（シリコンゴム、アクリルエラストマー、ＥＰＴ、ＥＰＤＭ、ＳＢＲなど）を５〜３５重量％含有していてもよい。また、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、アビエチン酸ロジン、テルペン・フェノール共重合体、マレイン化ミルセン、石油樹脂、アロオシメン・テルペン・フェノール共重合体などの粘着剤を０．５〜１重量％含有していてもよい。
【００１８】
上述のゲルシート２は、株式会社エクシールコーポレーションより“人肌ゲルシート”（商品名）、“クリアタック”（商品名：ゲル層にアクリル系粘着剤層が積層）、サカセ化学工業株式会社より“シリコンタックシート”（商品名）ＳＲＴＥ−３０３０−１ＧＮ、ＳＲＴＥ−３０３０−１ＢＵ（グレード番号）、および“ノンシリコンタックシート”（商品名）Ｃ−１０Ｈ−１０、Ｃ−０１Ｈ−２０、ＣＨ１０−３０（グレード番号）として販売されている。
【００１９】
ゲルシート２を剛体製ロータリーテーブル４の表面に接着させる接着剤３としては、アクリル系樹脂接着剤、アクリル系ゴム粘着剤、ＵＶ照射硬化型アクリル系樹脂接着剤、イソブチレン系ゴム接着剤、エチレン・酢酸ビニル共重合体接着剤、エチレン・アクリル酸共重合体接着剤、エチレン・メタクリル酸・アクリル酸メチル共重合体接着剤、アクリル酸メチル・２−エチルヒドロキシメタアクリレート共重合体粘着剤、液状エポキシ化ブタジエンゴム粘着剤などが使用できる。接着剤層３の厚みは、２〜２０μｍで充分である。接着剤層３の剛体製ロータリーテーブル４への接着力はゲルシート２の粘着強度（ＪＩＳ  Ｚ０２３７）より高く、１００〜３００ｇｆ／２５ｍｍ幅程度が好ましい。
【００２０】
剛体製ロータリーテーブル４の素材は、ステンレス、アルミニウム、真鍮、アルミナセラミック、銅粉・エポキシ樹脂複合体などが使用できる。
【実施例１】
【００２１】
ステンレス製ロータリーチャックテーブル４上に株式会社エクシールコーポレーション製“クリアタックシート  ＣＴ−０３−５００”（商品名：ショアＡ硬度１、ショアＣ硬度１４、圧縮弾性率２．０Ｋｇｆ／ｃｍ２、粘着強度０．０７７Ｋｇｆ／２５ｍｍ幅、厚み３００μｍ）をアクリル系樹脂接着剤（厚み５μｍ、粘着強度２００ｇｆ／２５ｍｍ幅）を介して接着させてバンプ付き基板用チャックを製作した。
【００２２】
バンプ高さ２００μｍ、バンプピッチ５００μｍでバンプを配した３００ｍｍ径、厚み７５０μｍシリコン基板のバンプ面を上述のチャックのゲルシート表面に対向させてゲルローラを用いて押圧して基板とゲルシート間の空気溜まりをチャック外へ排気しつつバンプ付き基板のバンプ電極をゲルシート厚み内に埋設させてチャック上に固定した。
【００２３】
このチャックを２０ｍｉｎ−１で回転させながら、直径３２５ｍｍ、砥番＃５００のダイヤモンドビトリファイドボンドカップホイール型砥石を３，０００ｍｉｎ−１で回転させながら送り速度５００μｍでチャック上のバンプ付きシリコン基板面に当接、摺擦させて裏面研削加工を開始し、１４秒間裏面研削加工を行い、シリコン基板厚みを１００μｍ減少させた。薄肉研削加工されたバンプ付きシリコン基板の裏面研削加工面の粗さ分布（ＴＴＶ）は、３μｍであった。バンプ面にはゲル屑の付着は見出されなかった。
【実施例２】
【００２４】
実施例１のバンプ付きシリコン基板の裏面研削加工を連続して５０回行った。いずれも薄肉研削加工されたバンプ付きシリコン基板の裏面研削加工面の粗さ分布粗さ（ＴＴＶ）は、２．９５〜３．０４μｍの数値であった。また、バンプ面にはゲル屑の付着は見出されなかった。このことは、チャックのゲルシートは、少なくとも裏面研削加工５０回以上は取り替えることなく利用できることを意味する。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明のバンプ付き基板用チャックは、耐水性に富み、５０回以上の裏面研削加工に耐えうる。よって、従来のバンプ付き基板裏面研削加工で１回毎に取り替えていた保護シートの消耗品枚数５０枚に比較し、ゲルシートの利用は１回で済むこととなり、消耗品の節約にもなる。
【符号の説明】
【００２６】
１  バンプ付き基板用チャック
２  ゲルシート
３  接着剤
４  剛体製ロータリーテーブル
５  研削砥石
ｗ  バンプ付き基板
【図１】
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