(57)【要約】【課題】  ウエーハの表面から補強プレートを容易に剥離可能なウエーハの加工方法を提供することである。【解決手段】  表面に複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを有するウエーハの加工方法であって、ウエーハの表面に耐熱性ボンド剤を塗布して固化させて該ボンド剤のみで補強プレートを形成する補強プレート形成工程と、該補強プレートをチャックテーブルで保持して、該デバイス領域に対応するウエーハの裏面を研削して円形凹部を形成し、該外周余剰領域に対応する裏面に環状補強部を残存させる裏面研削工程と、該補強プレートに配設されたウエーハの裏面からウエーハの表面に形成されたデバイスの電極に接続する貫通電極を形成する貫通電極形成工程と、該補強プレートに該耐熱性ボンド剤を溶融する溶剤を供給して該補強プレートを溶融して除去する補強プレート除去工程と、を具備したことを特徴とする。【選択図】図６
2011243906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを有するウエーハの加工方法であって、
ウエーハの表面に耐熱性ボンド剤を塗布して固化させて該ボンド剤のみで補強プレートを形成する補強プレート形成工程と、
該補強プレートをチャックテーブルで保持して、該デバイス領域に対応するウエーハの裏面を研削して円形凹部を形成し、該外周余剰領域に対応する裏面に環状補強部を残存させる裏面研削工程と、
該補強プレートに配設されたウエーハの裏面からウエーハの表面に形成されたデバイスの電極に接続する貫通電極を形成する貫通電極形成工程と、
該補強プレートに該耐熱性ボンド剤を溶融する溶剤を供給して該補強プレートを溶融して除去する補強プレート除去工程と、
を具備したことを特徴とするウエーハの加工方法。
【請求項２】
該補強プレート除去工程を実施した後、環状フレームに外周部が装着されたダイシングテープにウエーハの裏面を貼着して、ダイシングテープを介してウエーハを該環状フレームで支持するウエーハ支持工程と、
該環状フレームに支持されたウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、
を更に具備した請求項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、ウエーハの裏面を研削してから、ウエーハの裏面からウエーハの表面に形成されたデバイスの電極に接続する貫通電極を形成するウエーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ，ＬＳＩ等の複数のデバイスが格子状の分割予定ラインによって区画されて表面に形成された半導体ウエーハは、ダイシング装置によっ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気機器に広く利用されている。
【０００３】
近年の半導体デバイス技術においては、複数の半導体チップを積層した積層型の半導体パッケージが、高密度化や小型化・薄型化を達成する上で有効に利用されている。この半導体デバイス技術は、ウエーハの裏面を研削砥石で研削してウエーハの厚みを５０μｍ前後に薄く加工し、その後ウエーハの裏面から表面に形成されたデバイスの電極に接続する貫通電極を形成することから、ウエーハの裏面を研削する前にウエーハの表面にボンド剤を介して補強プレートを貼着している。
【０００４】
しかし、デバイスの電極に接続する貫通電極を形成する際にウエーハは比較的高温な環境に晒されることから、ウエーハの表面に補強プレートを貼着するボンド剤として２５０℃の高温に耐えられる強度を有するエポキシ系ボンド剤を使用している。
【０００５】
このようにボンド剤が２５０℃の高温に耐えられる強度を有しているため、従来はウエーハの表面から補強プレートを離脱するには補強プレートを加熱してボンド剤を２５０℃以上の温度まで上昇させ、ウエーハに負担がかからないように補強プレートをウエーハの表面からスライドさせながら離脱している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２４９６２０号公報
【特許文献２】特開２００４−９５８４９号公報
【特許文献３】特開２００４−１１９５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、従来のウエーハの加工方法では、補強プレートをウエーハに貼着するボンド剤として２５０℃の高温に耐えられる強度を有する耐熱性ボンド剤を使用しているため、ウエーハに貫通電極を形成した後、ウエーハの表面から補強プレートを剥離するのが困難であるという問題がある。
【０００８】
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、補強プレートをウエーハの表面から容易に剥離可能な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】
【０００９】
本発明によると、表面に複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを有するウエーハの加工方法であって、ウエーハの表面に耐熱性ボンド剤を塗布して固化させて該ボンド剤のみで補強プレートを形成する補強プレート形成工程と、該補強プレートをチャックテーブルで保持して、該デバイス領域に対応するウエーハの裏面を研削して円形凹部を形成し、該外周余剰領域に対応する裏面に環状補強部を残存させる裏面研削工程と、該補強プレートに配設されたウエーハの裏面からウエーハの表面に形成されたデバイスの電極に接続する貫通電極を形成する貫通電極形成工程と、該補強プレートに該耐熱性ボンド剤を溶融する溶剤を供給して該補強プレートを溶融して除去する補強プレート除去工程と、を具備したことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
【００１０】
好ましくは、ウエーハの加工方法は、補強プレート除去工程を実施した後、環状フレームに外周部が装着されたダイシングテープにウエーハの裏面を貼着して、ダイシングテープを介してウエーハを該環状フレームで支持するウエーハ支持工程と、該環状フレームに支持されたウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、を更に具備している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、補強プレートが耐熱性ボンド剤のみで形成されていても、裏面研削工程において外周部に環状補強部を残存させるようにウエーハの裏面を研削するので、環状補強部によって強度が保たれており、ハンドリング性を阻害することなく貫通電極形成工程を実施できる。また、補強プレートを除去する際は、耐熱性ボンド剤を溶融する溶剤を補強プレートに供給するだけで簡単に除去することができ、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】耐熱性ボンド剤供給工程を示す図である。
【図２】図２（Ａ）は耐熱性ボンド剤により補強プレートを形成した状態の表面側斜視図、図２（Ｂ）はその裏面側斜視図である。
【図３】ウエーハの裏面研削工程の斜視図である。
【図４】電極形成工程の説明図である。
【図５】補強プレート除去工程で使用するのに適したチャックテーブルの縦断面図である。
【図６】補強プレート除去工程を示す斜視図である。
【図７】ウエーハ支持工程を示す斜視図である。
【図８】ウエーハ分割工程を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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、耐熱性ボンド剤供給工程の斜視図が示されている。本実施形態では、ウエーハ２の表面２ａにスピンコート法により耐熱性ボンド剤１０を供給する。まず、回転可能なチャックテーブル４上に半導体ウエーハ（以下ウエーハと略称する）２を吸引保持する。
【００１４】
ウエーハ２の表面２ａには複数のストリート（分割予定ライン）３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３によって区画された各領域にＩＣ，ＬＳＩ等のデバイス５が形成されている。ウエーハ２はその表面２ａに複数のデバイス５が形成されたデバイス領域６と、デバイス領域６を囲繞する外周余剰領域７を有している。
【００１５】
耐熱性ボンド剤をウエーハ２の表面２ａ上にスピンコートするには、チャックテーブル４を矢印Ａ方向に例えば３００ｒｐｍ程度で回転しながら、耐熱性ボンド剤滴下部８から耐熱性ボンド剤１０をウエーハ２の表面２ａ上に滴下する。
【００１６】
チャックテーブル４を少なくとも５秒以上回転させると、滴下された耐熱性ボンド剤１０がウエーハ２の表面２ａ上に均一にスピンコーティングされ、耐熱性ボンド剤層が形成される。耐熱性ボンド剤１０はエポキシ系樹脂から形成され、２５０℃の高温に耐えられる強度を有している。
【００１７】
ウエーハ２の表面２ａ上に一様厚さの耐熱性ボンド剤層を形成してから、所定温度で所定時間ベーキングすることにより、図２（Ａ）に示すように、耐熱性ボンド剤層からなる補強プレート１２をウエーハ２の表面に一体的に固定することができる。図２（Ｂ）は図２（Ａ）の表裏を反転した斜視図である。
【００１８】
このように、ウエーハ２の表面に耐熱性ボンド剤からなる補強プレート１２を一体的に固定してから、ウエーハ２の裏面を研削する裏面研削工程を実施する。この裏面供給工程は、図３にその要部が示されている研削装置１４により実施する。
【００１９】
研削装置１４は、補強プレート１２を保持して回転可能なチャックテーブル１６と、ウエーハ２に対して研削加工を施す研削ユニット１８を備えている。研削ユニット１８は、回転可能且つ昇降可能なスピンドル２０と、下面に複数の研削砥石２４が固着された研削ホイール２２とから構成される。
【００２０】
補強プレート１２側がチャックテーブル１６により吸引保持され、ウエーハ２の裏面２ｂが研削砥石２４に対向してセットされる。チャックテーブル１６を矢印ａで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削砥石２４を矢印ｂで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、図示しない研削送り機構を作動して、研削ホイール２２の研削砥石２４をウエーハ２の裏面２ｂに接触させる。そして、研削ホイール２２を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りする。
【００２１】
その結果、ウエーハ２の裏面２ｂには、デバイス領域６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２６が形成されるとともに、外周余剰領域７に対応する領域が残存されて外周余剰領域７を含む環状補強部２８が形成される。
【００２２】
研削工程実施後、図４に示すように、補強プレート１２に一体的に固定されたウエーハ２の裏面２ｂからウエーハ２の表面２ａに形成されたデバイス５の電極に接続する貫通電極３０を形成する貫通電極形成工程を実施する。
【００２３】
この貫通電極形成工程では、まずウエーハ２に例えばレーザビームの照射により複数の貫通孔を形成する。レーザビームは、ウエーハ２に対して吸収性を有する波長（例えば３５５ｎｍ）のレーザビームが利用され、好ましくはＹＡＧレーザ又はＹＶＯ４レーザの第３高調波を使用する。
【００２４】
次いで、貫通孔の内部に、ポリマー材料等の絶縁物を充填する。充填する方法としては、好ましくは液相法が用いられる。液相法は、ウエーハ２を高温に加熱する必要が無いため、予めデバイス５が形成されたウエーハであっても使用することが可能である。
【００２５】
次いで、貫通孔の内部に充填された絶縁物に、レーザ加工法或いはリソグラフィプロセスによるエッチングにより更に貫通孔を形成する。更に、貫通孔内部に銅、ニッケル、パラジウム、金、銀等の導電物を埋め込む。
【００２６】
この導電物の埋め込み方法には、ドライメッキ、ウエットメッキ、ジェットペインティング法、導電ペーストや溶融金属の成膜法等を使用することができる。貫通電極３０は、ウエーハ２の表裏両面を貫通して形成され、ウエーハ２の表面２ａに形成されたデバイス５の電極に電気的に接続している。
【００２７】
本実施形態では、補強プレート１２が耐熱性ボンド剤のみで形成されていても、ウエーハ２の外周に形成された環状補強部２８によって強度が十分保たれているため、ハンドリング性を阻害することなく上述した電極形成工程を実施することが出来る。
【００２８】
貫通電極形成工程実施後、図５に示すようなチャックテーブル３２を使用して、円形凹部２６を有するウエーハ２をチャックテーブル３２で吸引保持する。チャックテーブル３２は、ウエーハ２の円形凹部２６の直径よりも僅かばかり小さい小径部３２ａを有しており、この小径部３２ａに多孔性セラミック等から形成された吸引保持部３４が配設されている。吸引保持部３４は、吸引路３６を介して図示しない負圧吸引源に接続されている。
【００２９】
図６に示すように、チャックテーブル３２でウエーハ２を吸引保持し、チャックテーブル３２を矢印Ａ方向に回転させながら溶剤供給装置３８からメチルエチルケトン等の溶剤４０を耐熱性ボンド剤から形成された補強プレート１２上に供給すると、補強プレート１２は溶剤４０により溶融されて、耐熱性ボンド剤からなる補強プレート１２をウエーハ２の表面から除去することができる。
【００３０】
このように補強プレート１２をウエーハ２の表面から除去した後、図７に示すように外周部が環状フレーム５４に貼着されているダイシングテープ５２上にウエーハ２の裏面を貼着して、ウエーハ２をダイシングテープ５２を介して環状フレーム５４で支持するウエーハ支持工程を実施する。
【００３１】
次いで、図８に示すように切削装置のチャックテーブル５０でウエーハ２をダイシングテープ５２を介して吸引保持し、切削ユニット３２の切削ブレード３６でウエーハ２を分割予定ライン３に沿ってフルカットして切削溝５６を形成し、ウエーハ２を個々のデバイス５に分割するウエーハ分割工程を実施する。
【００３２】
ストリートピッチずつ切削ブレード３６をインデックス送りしながら、第１の方向に伸長する全てのストリート３の切削が終了すると、チャックテーブル５０を９０度回転してから、第１の方向に直交する第２の方向に伸長する全てのストリート３を切削して、ウエーハ２を個々のデバイスＤに分割する。
【符号の説明】
【００３３】
２    半導体ウエーハ
５    デバイス
１０    耐熱性ボンド剤
１２    耐熱性ボンド剤から形成された補強プレート
２６    円形凹部
２８    環状補強部
３０    貫通電極
４０    溶剤
５２    ダイシングテープ
５４    環状フレーム
【図１】
2011243906.tif 000003
【図２】
2011243906.tif 000004
【図３】
2011243906.tif 000005
【図４】
2011243906.tif 000006
【図５】
2011243906.tif 000007
【図６】
2011243906.tif 000008
【図７】
2011243906.tif 000009
【図８】
2011243906.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月27日(2011.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
次いで、図８に示すように切削装置のチャックテーブル５０でウエーハ２をダイシングテープ５２を介して吸引保持し、切削ユニット５８の切削ブレード６０でウエーハ２を分割予定ライン３に沿ってフルカットして切削溝５６を形成し、ウエーハ２を個々のデバイス５に分割するウエーハ分割工程を実施する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
ストリートピッチずつ切削ブレード６０をインデックス送りしながら、第１の方向に伸長する全てのストリート３の切削が終了すると、チャックテーブル５０を９０度回転してから、第１の方向に直交する第２の方向に伸長する全てのストリート３を切削して、ウエーハ２を個々のデバイス５に分割する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2011243906.tif 000011