(57)【要約】【課題】単結晶体のウエーハ１から薄シリコンウエーハ１０に加工する場合において、シリコンウエーハの取り扱いを容易にすると共に、周辺部のテーパ部を起点とする割れ等が発生することを防止することの出来る薄シリコンウエーハの加工方法を提供する。【解決手段】周辺部にベベル２を有するシリコンウエーハ１を複数枚積層し、該積層状態の複数枚のシリコンウエーハを一括して、周辺部のベベル２を研削加工し、次いで個々のシリコンウエーハの面をバックグラインドすることにより、薄シリコンウエーハ１０を得る。【選択図】　　　図７
2004022899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺部にベベルを有するシリコンウエーハを複数枚積層し、該積層状態の複数枚のシリコンウエーハを一括して、周辺部のベベルを研削加工し、次いで個々のシリコンウエーハの面をバックグラインドすることにより、薄シリコンウエーハを得ることを特徴とする薄シリコンウエーハの加工方法。
【請求項２】
シリコンウエーハのグラインド面と反対側の面を吸着テーブルに吸着保持させてシリコンウエーハのバックグラインドを行うことを特徴とする請求項１に記載の薄シリコンウエーハの加工方法。
【請求項３】
吸着テーブルに接触するシリコンウエーハ面に保護膜を貼り付けてシリコンウエーハのバックグラインドを行うことを特徴とする請求項２に記載の薄シリコンウエーハの加工方法。
【請求項４】
吸着テーブルは多孔質の材料からなり、ベベルを研削加工した後のシリコンウエーハの外径よりわずかに大きな外径の吸着面を有することを特徴とする請求項２に記載の薄シリコンウエーハの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体素子や基板に使用される単結晶体のシリコンウエーハ、特に周辺部にベベルを有するシリコンウエーハを薄シリコンウエーハに加工する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子や半導体基板等として利用されるシリコンウエーハは、円柱状の単結晶体から円盤状に切り出されるが、形状の安定性、取り扱いの容易さ等の理由で、周囲にベベル部ないし面取り部（以下ベベル部という）を有する。また、単結晶体から円盤状に切り出されたシリコンウエーハは、通常０．７ｍｍ程度の厚みを有するが、実際の使用にあたっては、面研削加工（バッググラインド）により厚みを薄くする加工が行われ、厚さが数十μｍ程度に薄くされる。
【０００３】
このような薄シリコンウエーハを得る従来の方法としては、図１及び図２に示すように、周囲にベベル部２を有するシリコンウエーハ１を吸着ステージ３に吸着保持し、この状態で図示しないグラインド装置によりバッググラインド加工を行なって、シリコンウエーハの厚さを０．７ｍｍ程度から数十μｍ程度に薄くし、薄シリコンウエーハ１０をしていた。
【０００４】
このバックグラインド加工において、シリコンウエーハを吸着ステージに吸着保持するに際して、シリコンウエーハの吸着ステージに接触する側に保護テープ４を貼り付けて行なうこともある。
【０００５】
保護テープ４の有無にかかわらず、シリコンウエーハ１，１０の周辺部のベベルの部分にて、シリコンウエーハが吸着ステージ３の吸着面に接触しない、いわゆる浮きの部分５が生じ、薄シリコンウエーハ１０と吸着テーブル３との間に生ずる吸着力あるいは圧力の分布が円盤状のシリコンウエーハ１０の全面にわたって均一とはならず、その結果、バックグラインド加工において加工後のシリコンウエーハ１０の厚みがその全面にわたって正確には均一にならないと、という不具合があった。また、バックグラインド後の薄シリコンウエーハ１０の取り扱い、特に、めっき加工などを要する３次元実装用ウエーハやシリコンインターポーザーのような用途にウエーハを使用する場合は、シリコンウエーハ周囲が薄くしかもベベル部分のテーパによって、ウエーハが割れ易く取り扱いが困難であるという問題がある。極端な場合は、このようなテーパの箇所を起点として結晶体であるシリコンウエーハ全体が割れてしまう等の問題があった。
【０００６】
典型的な従来技術としては、特開昭６２−１５４６１４号公報があり、この公報では、複数の半導体ウエーハの鏡面どおしを接触させた積層体を研削することにより、複数の半導体ウエーハを同時に研削する技術が示されている。
【０００７】
特開昭６３−３０７２００号公報には、ウエーハの端面を粗研削してから表面ラッピング処理し、ついで、このウエーハを複数枚重ね合わせてウエーハ端面のみエッチングした後、個々のウエーハの表面全体をエッチングしてポリッシュすることが開示されている。
【０００８】
特開平５−２４３２０８号公報には、処理槽内にエッチング液を供給してシリコンウエーハの周辺角部をエッチングする方法について開示されている。
【０００９】
特開平１０−２４２４３９号公報は、張り合わせウエーハを１０００℃〜１２００℃のウエット雰囲気で酸化することによりシリコン酸化膜を成長させ、張り合わせウエーハの空隙部分を埋め、その後ウエーハの外周縁部を研磨することが開示されている。
【００１０】
特開２００１−１１３４４７号公報は、半導体ウエーハのエッジ研磨装置において、研磨機構の回転円柱と半導体ウエーハの積層体との間に微小隙間を形成し、そこに加圧された研磨液を導入して、半導体ウエーハの外周エッジ部分に対して高精度で均一な研磨を行うことが開示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前述の図１及び図２に示した従来技術によると、シリコンウエーハの周辺部のベベルの部分において吸着ステージの吸着面に接触しない、いわゆる「浮き」の部分が生じ、シリコンウエーハと吸着テーブルとの間に生ずる吸着力あるいは圧力の分布がシリコンウエーハの全面にわたって均一とはならず、バックグラインド後の薄シリコンウエーハの厚みが不均一となったり、シリコンウエーハ周囲ベベル部分がテーパ状であるため、割れ易く取り扱いが困難であるという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、単結晶体のウエーハから薄シリコンウエーハに加工する場合において、シリコンウエーハの取り扱いを容易にすると共に、周辺部のテーパ部を起点とする割れ等の発生を防止することの出来る薄シリコンウエーハの加工方法を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、本発明によれば、周辺部にベベルを有するシリコンウエーハを複数枚積層し、該積層状態の複数枚のシリコンウエーハを一括して、周辺部のベベルを研削加工し、次いで個々のシリコンウエーハの面をバックグラインドすることにより、薄シリコンウエーハを得ることを特徴とする薄シリコンウエーハの加工方法が提供される。
【００１４】
シリコンウエーハのグラインド面と反対側の面を吸着テーブルに吸着保持させてシリコンウエーハのバックグラインドを行うことを特徴とする。シリコンウエーハは研磨機側又は吸着テーブル側を回転することによりバックグラインドが行なわれる。
【００１５】
吸着テーブルに接触するシリコンウエーハ面に保護膜を貼り付けてシリコンウエーハのバックグラインドを行うことを特徴とする。このような保護膜によりシリコンウエーハの非加工側の面を保護することができる。
【００１６】
吸着テーブルは多孔質の材料からなり、ベベルを研削加工した後のシリコンウエーハの外径よりわずかに大きな外径の吸着面を有することを特徴とする。これにより、シリコンウエーハはその全面がまんべんなく吸着テーブルにより吸着保持される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
図３〜図６は本発明の薄シリコンウエーハの加工方法の各工程におけるウエーハの形態を示す。
【００１９】
図３は、半導体ウエーハとして使用される円柱状の単結晶体から円盤状に切り出された加工前のシリコンウエーハ１の斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）である。円盤状のシリコンウエーハ１の周囲にベベル部２があり、形状の安定性、取り扱い容易性を図っている。このシリコンウエーハの厚みは０．７ｍｍ程度である。ベベル部２は図３（ｂ）の断面形状で見て周辺部がテーパ状になっている。図１に示すように、断面形状で見て周辺部が丸みを帯びた形状であってもよい。
【００２０】
図４は円盤状に切り出されたバックグラインド前のシリコンウエーハ１をその鏡面が互いに接触するように複数枚積層した状態（積層体２０）を示す。積層するシリコンウエーハの枚数は、通常、１０枚〜５０枚程度である。
【００２１】
図５は積層体２０としての複数のシリコンウエーハ１の周辺ベベル部を一括して研削して、円柱状の積層体３０とした状態を示す。個々のシリコンウエーハ１はその周辺のベベルの部分が完全に除去される程度に外径が小さくされる。研削にあたっては、積層体の中心軸と平行な切削面を有する適切な切削装置（図示せず）により切削を行うことができる。この種の研削装置としては、例えば、特開２００１−１１３４４７号公報に記載されているような装置を使用することができる。
【００２２】
図６は周辺のベベルの部分を切削した積層体３０から個々のシリコンウエーハ１に分離した状態のシリコンウエーハであって、バックグラインド前後の状態を示す。バックグラインド前のシリコンウエーハ１は前述のように、約０．７ｍｍ程度の厚みがあるが、バックグラインドにより薄ウエーハ化することにより厚さが約数十μｍ程度に薄くされる。
【００２３】
次に、バッググラインドの工程については、図７及び図８を参照して、詳細に説明する。図７は、本発明によるシリコンウエーハのバックグラインド前の状態を断面図で示し、図８は、本発明によるシリコンウエーハのバックグラインド後の厚みを薄くした状態を示す断面図である。
【００２４】
バッググラインド装置の吸着ステージ３にシリコンウエーハ１を吸着保持するに際して、周辺ベベル部分切削後のシリコンウエーハのサイズと略同寸法の保護テープをシリコンウエーハの切削面とは反対側の面に貼り付ける。そして、保護テープ４の側をバッググラインド装置の吸着ステージ３に載せる。
【００２５】
吸着テーブル３ないしステージは多孔質の材料からなり、図には示していないが、空気を吸引するポンプや配管が設けられ、吸着動作時は、吸着テーブルの吸着面にシリコンウエーハ１を保持するのに必要な吸引力を生ずるべく、吸着ステージ３全面に均一な負圧が作用している。
【００２６】
吸着テーブル３は、周辺のベベル部分を研削除去した後の、シリコンウエーハ１の外径よりわずかに大きな外径の吸着面を有する。これにより、吸着テーブル３はシリコンウエーハ１をその全面にわたって均一な吸着力でもって安定して保持することができる。
【００２７】
なお、前述の保護テープ４は無くても、吸着テーブル３による保持は十分可能であり、バックグラインド加工には実質上支障はない。保護テープ４の有無にかかわらず、シリコンウエーハ１，１０の周辺部にはベベルの部分等の突起物により「浮き」の部分がないので、シリコンウエーハ１，１０と吸着テーブルとの間に生ずる吸着力あるいは圧力の分布はシリコンウエーハ１，１０の全面にわたって均一となる。したがって、バックグラインド加工においてシリコンウエーハの厚みがその全面にわたって均一となる。
【００２８】
また、バックグラインド後の薄シリコンウエーハ１０の取り扱い、特に、めっき加工などを要する３次元実装用ウエーハやシリコンインターポーザーのようなものにおいて、シリコンウエーハ周囲には、ベベル部分のようなテーパがないため、取り扱いが極めて容易で結晶体であるシリコンウエーハの割れ等の問題解消することができる。
【００２９】
以上添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の精神ないし範囲内において種々の形態、変形、修正等が可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、周辺部にベベルを有するシリコンウエーハを複数枚積層し、該積層状態の複数枚のシリコンウエーハを一括して、周辺部のベベルを研削加工し、次いで個々のシリコンウエーハの面をバックグラインドするようにしたので、バックグラインド時において、シリコンウエーハの周辺部には、ベベルの部分がもはや存在しないので、吸着ステージの吸着面との密着性が良好で、いわゆる「浮き」の部分が生ずることはなく、シリコンウエーハと吸着テーブルとの間に生ずる吸着圧力の分布がシリコンウエーハの全面にわたって均一となり、バックグラインド後の薄シリコンウエーハの厚みが均一で、取り扱いが容易になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の薄シリコンウエーハの加工方法で、バックグラインド前の状態を示す断面図である。
【図２】従来の薄シリコンウエーハの加工方法で、バックグラインド後の状態を示す断面図である。
【図３】加工前のシリコンウエーハの斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図４】積層した状態のシリコンウエーハを示す斜視図である。
【図５】積層体としての複数のシリコンウエーハの周辺ベベル部を研削した状態を示す斜視図である。
【図６】個々のシリコンウエーハについてバックグラインド前後の状態を示す斜視図である。
【図７】本発明によるシリコンウエーハのバックグラインド前の状態を示す断面図である。
【図８】本発明によるシリコンウエーハのバックグラインド後の厚みを薄くした状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…シリコンウエーハ（加工前）
２…ベベル
２０…積層体（ベベル加工前）
３０…積層体（ベベル加工後）
１０…薄シリコンウエーハ
３…吸着テーブル（ステージ）
４…保護テープ
【図１】
2004022899.tif 000003
【図２】
2004022899.tif 000004
【図３】
2004022899.tif 000005
【図４】
2004022899.tif 000006
【図５】
2004022899.tif 000007
【図６】
2004022899.tif 000008
【図７】
2004022899.tif 000009
【図８】
2004022899.tif 000010