(57)【要約】【課題】インゴットから切り出されたウェーハの両面を確実かつ効率良く研削してうねりを除去できるようにする。【解決手段】第一の面及び第二の面を有するウェーハの両面を研削する場合において、凝固した水溶性樹脂２を介してウェーハＷａを支持基板１に固定し、水溶性樹脂２の凝固点より温度が低い研削水４をウェーハＷａに供給しながら第一の面Ｗ１０を研削し、ウェーハＷａを支持基板１から剥離した後にウェーハの第二の面Ｗ２０を研削する。研削水４の温度が水溶性樹脂２の凝固点より低いため、水溶性樹脂２が溶融することなく、ウェーハＷａが強い保持力で保持された状態で第一の面Ｗ１０が研削され、ウェーハＷａが支持基板１から脱落して飛散することなく、ウェーハの両面に形成されたソーマーク及びうねりを除去することができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の面と第二の面とを有するウェーハを研削装置のチャックテーブルにて保持し、該第一の面及び該第二の面を研削するウェーハの両面研削方法であって、
均一厚さの支持基板の上面に、１５°Ｃ以上の凝固点を有する水溶性樹脂を該凝固点以上の温度で溶融させて塗布する水溶性樹脂塗布工程と、
該水溶性樹脂が固化する前に、該水溶性樹脂を介して該支持基板の上面にウェーハを載置し、該ウェーハの第一の面が露出した状態とするウェーハ載置工程と、
該水溶性樹脂を該凝固点以下の温度で凝固させ、該支持基板と該ウェーハとを一体にする一体化工程と、
該支持基板と一体になったウェーハの第一の面を露出させた状態で該支持基板をチャックテーブルにて保持し、該ウェーハに対して該水溶性樹脂の凝固点より低い温度の研削水を供給しながら該ウェーハの第一の面を研削する第一の研削工程と、
該第一の研削工程終了後に該水溶性樹脂を該凝固点以上の温度で溶融させ、該ウェーハを該支持基板から剥離すると共に、該凝固点以上の水を用いて該水溶性樹脂を洗浄除去するウェーハ剥離工程と、
該ウェーハの第二の面を露出させた状態で該ウェーハを該チャックテーブルにて保持し、該ウェーハに対して研削水を供給しながら該第二の面を研削する第二の研削工程とから構成される
ウェーハの両面研削方法。
【請求項２】
前記第一の研削工程で使用する研削水の温度は前記水溶性樹脂の温度より５°Ｃ以上低い
請求項１に記載のウェーハの両面研削方法。
【請求項３】
前記水溶性樹脂は炭酸エチレンである
請求項１または２に記載のウェーハの両面研削方法。
【請求項４】
前記炭酸エチレンの凝固点は３６°Ｃ〜３７°Ｃであり、前記第一の研削工程で使用する研削水の温度は２５°Ｃ以下である
請求項３に記載のウェーハの両面研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハの両面を研削して両面のうねりを除去する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェーハ等のウェーハは、内周刃、ワイヤーソー等の切断装置によってインゴットから板状に切り出される。そしてその後、両頭研削装置、ラッピング装置、ポリッシング装置等の研削装置、研磨装置によってウェーハの両面に平坦化加工が施された後に、表面に複数のデバイスが作りこまれ、裏面の研削により所定の厚さに形成され、ダイシング装置等によって個々のデバイスに分割される。
【０００３】
ところが、インゴットから切り出されたウェーハの両面にはソーマークが形成されていると共にうねりが生じており、両頭研削装置によってウェーハの表裏面を押さえつけて研削すると、ソーマークは除去できるものの、うねりを完全に除去することは困難である。
【０００４】
そこで、インゴットから切り出されたウェーハをワックス等により平坦な支持基板に固定して保持させ、ウェーハを片面ずつ研削してうねりを除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２７７２３５号公報
【特許文献２】特公昭６１−４３８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ワックスの保持力が比較的弱いことに起因し、研削中にウェーハが支持基板から脱落して飛散することがあるという問題がある。また、ウェーハが支持基板から脱落することなく研削が終了したとしても、支持基板からウェーハを取り外した後に、ウェーハに付着しているワックスを洗剤等で洗浄しなければならず、手間がかかり生産性が低いという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、インゴットから切り出されたウェーハの両面を確実かつ効率良く研削してうねりを除去できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、第一の面と第二の面とを有するウェーハを研削装置のチャックテーブルにて保持し、第一の面及び第二の面を研削するウェーハの両面研削方法に関するもので、均一厚さの支持基板の上面に、１５°Ｃ以上の凝固点を有する水溶性樹脂を該凝固点以上の温度で溶融させて塗布する水溶性樹脂塗布工程と、水溶性樹脂が固化する前に、水溶性樹脂を介して支持基板の上面にウェーハを載置し、ウェーハの第一の面が露出した状態とするウェーハ載置工程と、水溶性樹脂を凝固点以下の温度で凝固させ、支持基板とウェーハとを一体にする一体化工程と、支持基板と一体になったウェーハの第一の面を露出させた状態で支持基板をチャックテーブルにて保持し、ウェーハに対して水溶性樹脂の凝固点より低い温度の研削水を供給しながらウェーハの第一の面を研削する第一の研削工程と、第一の研削工程終了後に水溶性樹脂を凝固点以上の温度で溶融させ、ウェーハを支持基板から剥離すると共に、凝固点以上の水を用いて水溶性樹脂を洗浄除去するウェーハ剥離工程と、ウェーハの第二の面を露出させた状態でウェーハをチャックテーブルにて保持し、ウェーハに対して研削水を供給しながら第二の面を研削する第二の研削工程とから構成されることを特徴とする。
【０００９】
第一の研削工程で使用する研削水の温度は、水溶性樹脂の温度より５°Ｃ以上低いことが好ましい。水溶性樹脂としては、例えば炭酸エチレンがあるが、これに限定されるものではない。炭酸エチレンの凝固点が３６°Ｃ〜３７°Ｃである場合は、第一の研削工程で使用する研削水の温度は２５°Ｃ以下とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明における第一の研削工程では、凝固した水溶性樹脂によってウェーハが支持基板に固定された状態となっており、また、研削中に使用される研削水の温度は水溶性樹脂の凝固点より低いため、水溶性樹脂が溶融することなく、ウェーハが強い保持力で保持された状態で第一の面が研削される。したがって、ウェーハが支持基板から脱落して飛散することなく、ウェーハの面に形成されたソーマーク及びうねりを除去することができる。更に、ウェーハ剥離工程では、ウェーハに付着している水溶性樹脂を洗浄除去することができるため、生産性が向上する。
【００１１】
水溶性樹脂として炭酸エチレンを使用した場合は、その凝固点が３６°Ｃ〜３７°Ｃと比較的高く、研削装置において一般的に使用されている２２°Ｃ〜２３°Ｃの研削水を用いても炭酸エチレンが溶融することがないため、一般的に使用される研削水をそのまま使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１に示すウェーハＷａは、内周刃、ワイヤーソー等を用いてインゴットから切り出された直後のウェーハであり、その両面（第一の面Ｗ１０及び第二の面Ｗ２０）にはソーマーク及びうねりが形成されている。このウェーハＷａは、第一の面Ｗ１０の研削前に、両面が平坦な面で構成され均一な厚さを有する支持基板１と一体化させる。
【００１３】
図２に示すように、支持基板１の上面には水溶性樹脂２を塗布する。この水溶性樹脂２は、例えば１５°Ｃ以上の凝固点を有し、凝固点以上の温度で溶融させた状態で支持基板１の上面に塗布する（水溶性樹脂塗布工程）。水溶性樹脂２は、従来用いられていたワックスよりも凝固点が高いという性質を有しており、例えば炭酸エチレンで構成され、炭酸エチレンの凝固点は３６〜３７°Ｃである。水溶性樹脂２としては、例えば炭酸エチレンを主成分とする電気化学工業株式会社が提供するのＤ−ｆｉｘ（凝固点：３６〜３７°Ｃ）や、環状ポリジメチルシロキサン（低分子シリコーンオイル）を主成分とする株式会社エミネントサプライ社が提供するマジックウォーター（凝固点：１７°Ｃ）等を使用することができる。
【００１４】
図３に示すように、支持基板１の上面に塗布した水溶性樹脂２の上にはウェーハＷａを載置する。このときウェーハＷａの第二の面Ｗ２０が水溶性樹脂２と接触し、第一の面Ｗ１０が上に向いて露出した状態となる（ウェーハ載置工程）。
【００１５】
そして、水溶性樹脂２の温度を凝固点以下に降下させて凝固させ、図４に示すように、水溶性樹脂２を介して支持基板１とウェーハＷａとが一体になった状態とする（一体化工程）。水溶性樹脂２は、例えば支持基板１を冷却することにより、その温度を凝固点以下とすることができる。
【００１６】
次に、例えば図５に示す研削装置３を用い、ウェーハＷａの第一の面Ｗ１０を研削してソーマーク及びうねりを除去する。研削装置３には、ウェーハを保持するチャックテーブル３０と、チャックテーブル３０に保持されたウェーハを研削する研削手段３１と、ウェーハに対して研削水を供給する研削水供給手段３２とを備えている。
【００１７】
チャックテーブル３０は回転可能であると共に水平方向に移動可能である。研削手段３１は、垂直方向の軸心を有するスピンドル３１０と、スピンドル３１０の下端に形成されたホイールマウント３１１と、ホイールマウント３１１に固定された研削ホイール３１２と、研削ホイール３１２の下面に固着された研削砥石３１３と、スピンドル３１０を回転駆動するモータ３１４とを備えている。また、スピンドル３１０の内部には研削水の通り道となる流路３１５が形成され、流路３１５には温度コントローラ３３を介して研削水供給手段３２が連結されている。図６に示すように、研削ホイール３１２の下面には研削水吐出口３１２ａが複数設けられており、研削水吐出口３１２ａは、図５に示した流路３１５及び温度コントローラ３３を介して研削水供給手段３２に連通している。
【００１８】
図５を参照して説明すると、研削手段３１は、研削送り手段３４によって垂直方向に研削送りされる構成となっている。研削送り手段３４は、垂直方向に配設されたボールネジ３４０と、ボールネジ３４０を回転駆動するパルスモータ３４１と、ボールネジ３４０と平行に配設された一対のガイドレール３４２と、ガイドレール３４２に摺接すると共に内部のナットがボールネジ３４０に螺合する昇降板３４３とから構成される。昇降板３４３には研削手段３１が固定されており、パルスモータ３４１によって駆動されてボールネジ３４０が回動するのに伴い昇降板３４３がガイドレール３４２にガイドされて昇降し、これに伴い研削手段３１も昇降する構成となっている。
【００１９】
図３及び図４に示したように支持基板１と一体になったウェーハＷａは、支持基板１側がチャックテーブル３０にて保持され、ウェーハＷａの第一の面Ｗ１０が上に向いて露出した状態となる。そして、チャックテーブル３０の水平方向の移動により、ウェーハＷａが研削手段３１の直下に移動する。
【００２０】
そして、モータ３１４の駆動により研削砥石３１３が回転すると共に、パルスモータ３４１の駆動により研削手段３１が下降し、回転する研削砥石３１３がウェーハＷａの第一の面Ｗ１０に接触して研削が行われる。第一の面Ｗ１０の研削中は、図７に示すように、研削水吐出口３１２ａからウェーハＷに対して研削水４が供給される。この研削水４の温度は、図５に示した温度コントローラ３３によって、水溶性樹脂２の凝固点より低い温度に保たれる。例えば水溶性樹脂２の凝固点より５°Ｃ以上低い温度に設定されることが好ましい。水溶性樹脂２が炭酸エチレンで構成され、その凝固点が３６〜３７°Ｃであれば、通常の研削に用いる２２〜２３°Ｃの研削水を用いることができる。
【００２１】
こうして水溶性樹脂２の凝固点より低い温度の研削水をウェーハＷに供給しながら研削を行うことにより、研削中に水溶性樹脂２が溶融しないため、ウェーハＷａが支持基板１に固定された状態が維持され、ウェーハＷａが支持基板１から脱落することがない。以上のようにして研削を行うと、図８に示すように、ソーマーク及びうねりが除去されて第一の平坦面Ｗ１１を有するウェーハＷｂが形成される（第一の研削工程）。
【００２２】
第一の研削工程終了後は、支持基板１と共にウェーハＷをチャックテーブル３０から取り外す。そして、水溶性樹脂２を凝固点以上の温度に上昇させて水溶性樹脂２を溶融させ、ウェーハＷを支持基板１から剥離する。例えば、水溶性樹脂２の凝固点より温度の高い４０°Ｃほどの水をかけて水溶性樹脂２を溶融させる。そうすると、ウェーハＷを支持基板１から剥離させると共に、ウェーハＷ及び支持基板１に塗布付着している水溶性樹脂を洗浄除去することができる（ウェーハ剥離工程）。したがって、ワックス除去時に用いるような有機溶剤は不要である。なお、第一の研削工程終了後、支持基板１及びウェーハＷをチャックテーブル３０から取り外す前に、研削装置３の温度コントローラ３３において水溶性樹脂２の凝固点より高い温度とされた研削水を、水溶性樹脂２に対して供給するようにしてもよい。
【００２３】
支持基板１から剥離され水溶性樹脂が除去された図９に示すウェーハＷｂは、再び図５に示した研削装置３のチャックテーブル３０にて保持される。このとき、ウェーハＷの第一の平坦面Ｗ１１にはソーマークもうねりも存在しないため、第一の研削工程のように、支持基板１と一体化させる必要はなく、図１０に示すように、第一の平坦面Ｗ１１側がチャックテーブル３０にて直接保持され、ソーマーク及びうねりが形成されている第二の面Ｗ２０が上に向いて露出した状態となる。
【００２４】
そして、図５に示した研削送り手段３４よって研削手段３１が下降し、回転する研削砥石３１３がウェーハＷｂの第二の面Ｗ２０に接触して研削が行われる。第二の面Ｗ２０の研削中は、図６及び図７に示した研削水吐出口３１２ａからウェーハＷｂに対して研削水が供給されるが、第一の研削工程とは異なり、水溶性樹脂２は使用されていないため、研削水の温度に特に制限はない（第二の研削工程）。
【００２５】
以上のようにして第二の研削工程が終了すると、図１１に示すように、ソーマーク及びうねりが除去された第一の平坦面Ｗ１１及び第二の平坦面Ｗ２１からなるウェーハＷｃが形成される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ウェーハ及び支持基板を示す斜視図である。
【図２】支持基板の上面に水溶性樹脂が塗布された状態を示す正面図である。
【図３】水溶性樹脂を介して支持基板に固定されたウェーハの一部を拡大して示す正面図である。
【図４】水溶性樹脂を介して支持基板に固定されたウェーハを示す斜視図である。
【図５】研削装置の一例を示す斜視図である。
【図６】研削ホイールの一例を示す斜視図である。
【図７】第一の研削工程を示す略示的断面図である。
【図８】水溶性樹脂を介して支持基板に固定されている第一の研削工程終了後のウェーハの一部を拡大して示す正面図である。
【図９】支持基板から剥離した第一の研削工程終了後のウェーハを示す斜視図である。
【図１０】チャックテーブルにて保持された第一の研削工程終了後のウェーハの一部を拡大して示す正面図である。
【図１１】チャックテーブルにて保持された第二の研削工程終了後のウェーハの一部を拡大して示す正面図である。
【符号の説明】
【００２７】
Ｗａ：研削前のウェーハ
Ｗｂ：第一の面研削後のウェーハ  Ｗｃ：第一の面及び第二の面研削後のウェーハ
Ｗ１０：第一の面  Ｗ１１：第一の平坦面
Ｗ２０：第二の面  Ｗ２１：第二の平坦面
１：支持基板  ２：水溶性樹脂
３：研削装置
３０：チャックテーブル
３１：研削手段
３１０：スピンドル  ３１１：ホイールマウント
３１２：研削ホイール
３１２ａ：研削水吐出口
３１３：研削砥石  ３１４：モータ  ３１５：流路
３２：研削水供給手段
３３：温度コントローラ
３４：研削送り手段
３４０：ボールネジ  ３４１：パルスモータ  ３４２：ガイドレール
３４３：昇降板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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