(57)【要約】【課題】  研削屑のウエーハへの付着を抑制することが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】  裏面に形成された円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状凸部とを有し、該円形凹部の底面に金属膜が被覆されたウエーハから該環状凸部を除去するウエーハの加工方法であって、ウエーハの表面側をチャックテーブルで保持する保持ステップと、該チャックテーブルで保持されたウエーハの該環状凸部に研削砥石を当接させつつウエーハと該研削砥石とを摺動させて該環状凸部を研削除去する研削ステップとを具備し、該研削ステップでは、ウエーハと該研削砥石とに少なくとも二酸化炭素と純水とからなる研削水を供給しつつ研削を遂行することを特徴とする。【選択図】図７
2012009551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面に形成された円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状凸部とを有し、該円形凹部の底面に金属膜が被覆されたウエーハから該環状凸部を除去するウエーハの加工方法であって、
ウエーハの表面側をチャックテーブルで保持する保持ステップと、
該チャックテーブルで保持されたウエーハの該環状凸部に研削砥石を当接させつつウエーハと該研削砥石とを摺動させて該環状凸部を研削除去する研削ステップとを具備し、
該研削ステップでは、ウエーハと該研削砥石とに少なくとも二酸化炭素と純水とからなる研削水を供給しつつ研削を遂行す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、裏面に形成された円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状凸部とを備え、該円形凹部の底面上に金属膜が被覆されたウエーハから該環状凸部を除去するウエーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスにおいては、ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された各領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路素子（デバイス）を形成する。そして、ウエーハをストリートに沿って切削装置で切削することにより、個々の半導体デバイスが製造される。
【０００３】
ウエーハは、ストリートに沿って切削される前に裏面が研削されて所定の厚みに薄化される。近年、電気機器の軽量化、小型化を達成するために、ウエーハの厚さをより薄く、例えば５０μｍ程度に薄化することが要求されている。
【０００４】
このように薄く研削されたウエーハは取り扱いが困難になり、搬送等において破損する恐れがある。そこで、ウエーハのデバイス領域に対応する裏面のみを研削することで円形凹部を形成するとともに、円形凹部を囲繞する環状凸部を補強部として残存させる研削方法が特開２００７−１９４６１号公報で提案されている。
【０００５】
特に絶縁ゲートバイポーラトランジスタ等の回路素子が形成されたウエーハでは、研削してウエーハを薄化した後に、デバイスの裏面に電極となる金、銀、チタン等からなる金属膜を被覆する必要がある。従って、これらのウエーハにおいては、金属膜被覆時のウエーハの破損を防止するために、特開２００７−１９４６１号公報に開示された研削方法が非常に有効である。
【０００６】
このように、裏面に環状凸部が形成されたウエーハは、切削に際して環状凸部が除去される（例えば、特開２００７−１９３７９号公報参照）。環状凸部の除去には例えば研削装置が用いられ、研削砥石で環状凸部を研削して除去する。
【０００７】
研削装置で研削を遂行する際には、研削によって生じる加工熱を冷却するとともに研削で生じた研削屑をウエーハ上から除去するために、ウエーハと研削砥石とに研削水が供給される。研削水としては一般に純水が使用される。これは、市水に含まれる不純物がウエーハに残存すると、デバイスの特性に悪影響を及ぼすためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１９４６１号公報
【特許文献２】特開２００７−１９３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、純水は非常に電気伝導率が低いため、研削中に帯電して研削屑がウエーハに付着してしまうという問題が生じる。特に、ウエーハの円形凹部に金属膜が被覆されたウエーハの環状凸部を研削除去する際には、金属膜によって研削屑が付着し易い。
【００１０】
研削屑が付着すると、後のチップマウント時にマウント不良が発生したり、デバイスの特性不良に繋がるため非常に問題となる。更に、一度異物が付着した後ウエーハが乾燥してしまうと、洗浄しても付着物は取り除けないため、研削中に研削屑をウエーハに付着させないことが重要となる。
【００１１】
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、研削屑のウエーハへの付着を抑制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】
【００１２】
本発明によると、裏面に形成された円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状凸部とを有し、該円形凹部の底面に金属膜が被覆されたウエーハから該環状凸部を除去するウエーハの加工方法であって、ウエーハの表面側をチャックテーブルで保持する保持ステップと、該チャックテーブルで保持されたウエーハの該環状凸部に研削砥石を当接させつつウエーハと該研削砥石とを摺動させて該環状凸部を研削除去する研削ステップとを具備し、該研削ステップでは、ウエーハと該研削砥石とに少なくとも二酸化炭素と純水とからなる研削水を供給しつつ研削を遂行することを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、純水と二酸化炭素からなる研削水を用いて環状凸部が研削除去される。二酸化炭素が純水に混入されることで、研削水の電気伝導率が上昇して帯電が防止され、研削屑がウエーハに付着することが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】研削装置の外観斜視図である。
【図２】半導体ウエーハの表面側斜視図である。
【図３】表面に保護テープが貼着された状態の半導体ウエーハの裏面側斜視図である。
【図４】研削ホイールによって実施される円形凹部研削方法を示す斜視図である。
【図５】円形凹部研削方法の説明図である。
【図６】円形凹部の底面上に金属膜が被覆されたウエーハの断面図である。
【図７】環状凸部を除去する研削工程を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１を参照すると、本発明のウエーハの加工方法を実施するのに適した研削装置２の斜視図が示されている。４は研削装置２のハウジングであり、ハウジング４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向にのびる一対のガイドレール８が固定されている。
【００１６】
この一対のガイドレール８に沿って研削ユニット（研削手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１０は、ハウジング１２と、ハウジング１２を保持する支持部１４を有しており、支持部１４が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動される移動基台１６に取り付けられている。
【００１７】
研削ユニット１０は、ハウジング１２中に回転可能に収容されたスピンドル１８と、スピンドル１８の先端に固定されたホイールマウント２０と、ホイールマウント２０にねじ締結され環状に配設された複数の研削砥石を有する研削ホイール２２と、スピンドル１８を回転駆動するサーボモータ２６を含んでいる。
【００１８】
研削装置２は、研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ２８とパルスモータ３０とから構成される研削ユニット送り機構３２を備えている。パルスモータ３０を駆動すると、ボールねじ２８が回転し、移動基台１６が上下方向に移動される。
【００１９】
ハウジング４の上面には凹部４ａが形成されており、この凹部４ａにチャックテーブル機構３４が配設されている。チャックテーブル機構３４はチャックテーブル３６を有し、図示しない移動機構により図１に示されたウエーハ着脱位置Ａと、研削ユニット１０に対向する研削位置Ｂとの間でＹ軸方向に移動される。３８，４０は蛇腹である。ハウジング４の前方側には、研削装置２のオペレータが研削条件等を入力する操作パネル４２が配設されている。
【００２０】
図２を参照すると、研削装置２でその裏面が研削される半導体ウエーハ１１の表面側斜視図が示されている。半導体ウエーハ１１は、例えば厚さが７００μｍのシリコンウエーハからなっており、表面１１ａに複数のストリート１３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１３によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。
【００２１】
このように構成された半導体ウエーハ１１は、デバイス１５が形成されているデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲繞する外周余剰領域１９を備えている。また、半導体ウエーハ１１の外周には、シリコンウエーハの結晶方位を示すマークとしてのノッチ２１が形成されている。
【００２２】
半導体ウエーハ１１の表面１１ａには、保護テープ貼着工程により保護テープ２３が貼着される。従って、半導体ウエーハ１１の表面１１ａは保護テープ２３によって保護され、図３に示すように、裏面１１ｂが露出する状態となり、裏面１１ｂを上側にして研削装置２のチャックテーブル３６に吸引保持される。
【００２３】
以上のように構成された研削装置２により、半導体ウエーハ１１のデバイス領域１７に対応する裏面に円形凹部を形成し、外周余剰領域１９にリング状補強部を残存させるウエーハの加工方法について以下に簡単に説明する。
【００２４】
図１に示すウエーハ着脱位置Ａに位置付けられたチャックテーブル３６上に、図３に示された保護テープ２３が貼着されたウエーハ１１を保護テープ２３を下にして吸引保持する。次いで、チャックテーブル３６をＹ軸方向に移動して研削位置Ｂに位置付ける。
【００２５】
そして、図４及び図５に示すように、チャックテーブル３６を矢印３７で示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削砥石５２を矢印５３で示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、研削ユニット送り機構３２を駆動して研削ホイール２２の研削砥石をウエーハ１１の裏面に接触させる。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。
【００２６】
この結果、半導体ウエーハ１１の裏面には、図４に示すように、デバイス領域１７に対応する領域が研削除去されて所定厚さ（例えば５０μｍ）の円形状の凹部５６が形成されるとともに、外周余剰領域１９に対応する領域が残存されて環状凸部５８が形成される。
【００２７】
ここで、チャックテーブル３６に保持されたウエーハ１１と研削ホイール２２を構成する研削砥石５２の関係について図５を参照して説明する。チャックテーブル３６の回転中心Ｐ１と研削砥石５２の回転中心Ｐ２は偏心しており、研削砥石５２の外径はウエーハ１１のデバイス領域１７と外周余剰領域１９との境界線６０の直径より小さく、境界線６０の半径より大きい寸法に設定され、環状に配置された研削砥石５２がチャックテーブル３６の回転中心Ｐ１を通過するようになっている。
【００２８】
このようにウエーハ１１のデバイス領域１７に対応する裏面を研削して円形凹部５６を形成した後、円形凹部５６の底面上に金、銀、チタン等からなる金属膜６２を被覆する。円形凹部５６の底面上に金属膜６２が被覆された状態のウエーハ１１の断面図が図６に示されている。
【００２９】
本発明の加工方法では、次いで環状凸部５８を研削により除去する研削ステップを実施する。この研削ステップでは、図７に示すようにチャックテーブル３６で保護テープ２３を介してウエーハ１１を吸引保持し、研削ホイール２２´の研削砥石４８をウエーハ１１の環状凸部５８に当接させる。
【００３０】
図７において、スピンドル１８の先端にはホイールマウント２０´が固定されており、このホイールマウント２０´に研削ホイール２２´がねじ締結されている。研削ホイール２２´は、基台４６と基台４６に固定された複数の研削砥石４８とから構成される。この研削ステップで使用する研削ホイール２２´は、図４に示した研削ステップで使用する研削ホイール２２よりも大径の研削ホイールである。
【００３１】
環状凸部５８を除去する図７に示した研削ステップでも、チャックテーブル３６を矢印Ａ方向に例えば３００ｐｍで回転しつつ、研削ホイール２２´を矢印Ｂで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、研削ユニット送り機構３２を駆動して研削ホイール２２´の研削砥石４８を環状凸部５８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所定量研削送りする。
【００３２】
この研削ステップでは、純水供給源５０から供給される純水中に二酸化炭素ボンベ５２から供給される二酸化炭素を吹き込んで、純水と二酸化炭素とからなる研削水を生成し、研削水供給ノズル５４から研削水５７を供給しながら環状凸部５８の研削を実施する。
【００３３】
純水中に二酸化炭素を吹き込んで研削水を生成する際、研削水の比抵抗値を１ＭΩ・ｃｍ以下とするのが好ましい。このように研削水の比抵抗値を比較的低い値に制御することにより、研削水の電気伝導率が上昇して帯電が防止され、研削屑がウエーハ１１に付着することが抑制される。
【符号の説明】
【００３４】
１１    半導体ウエーハ
１７    デバイス領域
１９    外周余剰領域
２２，２２´    研削ホイール
２３    保護テープ
３６    チャックテーブル
５０    純水供給源
５２    二酸化炭素ボンベ
５４    研削水供給ノズル
５６    円形凹部
５７    研削水
５８    環状凸部
６２    金属膜
【図１】
2012009551.tif 000003
【図２】
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【図３】
2012009551.tif 000005
【図４】
2012009551.tif 000006
【図５】
2012009551.tif 000007
【図６】
2012009551.tif 000008
【図７】
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