(57)【要約】【課題】  バンプが形成されたウエーハでも加工品質の悪化を防止し、平坦化を可能とするウエーハの加工方法を提供することである。【解決手段】  複数のバンプが形成されたバンプ形成領域と該バンプ形成領域を囲繞する外周バンプ未形成領域とを表面に有するウエーハの裏面を研削又は研磨するウエーハの加工方法であって、該バンプの高さと実質上同じ深さを有する該複数のバンプを収容する円形凹部と、該外周バンプ未形成領域に対応して該円形凹部を囲繞するように形成された環状凸部とを有する保護部材を準備する準備ステップと、該複数のバンプを該保護部材の該円形凹部内に収容するとともに、該保護部材の該環状凸部をウエーハ表面の該外周バンプ未形成領域に貼着してウエーハの該バンプを保護するバンプ保護ステップと、該保護部材が貼着されたウエーハの該保護部材側をチャックテーブルで保持してウエーハの裏面を研削手段又は研磨手段で加工する加工ステップと、を具備したことを特徴とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバンプが形成されたバンプ形成領域と該バンプ形成領域を囲繞する外周バンプ未形成領域とを表面に有するウエーハの裏面を研削又は研磨するウエーハの加工方法であって、
該バンプの高さと実質上同じ深さを有する該複数のバンプを収容する円形凹部と、該外周バンプ未形成領域に対応して該円形凹部を囲繞するように形成された環状凸部と、を有する保護部材を準備する準備ステップと、
該複数のバンプを該保護部材の該円形凹部内に収容するとともに、該保護部材の該環状凸部をウエーハ表面の該外周バンプ未形成領域に貼着してウエーハの該バンプを保護するバンプ保護ステップと、
該保護部材が貼着されたウエーハの該保護部材側をチャックテーブルで保持してウエーハの裏面を研削手段又は研磨手段で加工する加工ステップと、
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】
複数のバンプが形成されたバンプ形成領域と該バンプ形成領域を囲繞する外周バンプ未形成領域とを表面に有するウエーハの裏面を研削又は研磨する際にウエーハに貼着されてウエーハを保持するとともに該バンプを保護する保護部材であって、
該バンプの高さと実質上同じ深さを有する該複数のバンプを収容可能な円形凹部と、
該円形凹部を囲繞し、該外周バンプ未形成領域に対応する環状凸部と、
を具備したことを特徴とする保護部材。
【請求項３】
前記円形凹部の底面上には樹脂被覆が施されている請求項２記載の保護部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に複数のバンプが形成されたウエーハの裏面を研削又は研磨するウエーハの加工方法及び該加工方法に使用する保護部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスにおいては、シリコンや化合物半導体からなるウエーハの表面にストリートと呼ばれる格子状の分割予定ラインが形成され、分割予定ラインによって区画される各領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成される。これらのウエーハは裏面が研削、研磨されて所定の厚みへと薄化された後、ストリートに沿って切削装置等によって分割されることで個々の半導体デバイスが製造される。
【０００３】
研削や研磨に際して、ウエーハの表面に形成されたデバイスを保護するために、ウエーハの表面には例えば特開平１１−３０７６２０号公報で開示されたような保護テープが貼着される。ウエーハは保護テープを介して研削又は研磨装置のチャックテーブルで保持され、露出したウエーハの裏面が研削、研磨される。
【０００４】
近年、半導体デバイスの軽薄短小化を実現するための技術として、デバイス表面にバンプと呼ばれる金属突起物を複数形成し、これらのバンプを配線基板に形成された電極に相対させて直接接合するフリップチップボンディングと呼ばれる実装技術が実用化されている（例えば、特開２００１−２３７２７８号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３０７６２０号公報
【特許文献２】特開２００１−２３７２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
バンプが形成されたウエーハの表面に保護テープを貼着すると、ウエーハはバンプを介して保護テープに支持される形態となる。ところが、通常ウエーハの外周部にはデバイスが形成されていないため、バンプもウエーハの外周部には形成されていない。
【０００７】
その結果、バンプが形成されていないウエーハの外周部は保護テープで支持されないこととなる。この状態でウエーハの裏面を研削又は研磨すると、ウエーハの外周部分が欠けるなどの加工品質悪化が生じたり、平坦化が難しいという問題が生じる。
【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、バンプが形成されたウエーハでも加工品質の悪化を防止し、平坦化を可能とする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】
請求項１記載の発明によると、複数のバンプが形成されたバンプ形成領域と該バンプ形成領域を囲繞する外周バンプ未形成領域とを表面に有するウエーハの裏面を研削又は研磨するウエーハの加工方法であって、該バンプの高さと実質上同じ深さを有する該複数のバンプを収容する円形凹部と、該外周バンプ未形成領域に対応して該円形凹部を囲繞するように形成された環状凸部とを有する保護部材を準備する準備ステップと、該複数のバンプを該保護部材の該円形凹部内に収容するとともに、該保護部材の該環状凸部をウエーハ表面の該外周バンプ未形成領域に貼着してウエーハの該バンプを保護するバンプ保護ステップと、該保護部材が貼着されたウエーハの該保護部材側をチャックテーブルで保持してウエーハの裏面を研削手段又は研磨手段で加工する加工ステップと、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】
請求項２記載の発明によると、複数のバンプが形成されたバンプ形成領域と該バンプ形成領域を囲繞する外周バンプ未形成領域とを表面に有するウエーハの裏面を研削又は研磨する際にウエーハに貼着されてウエーハを保持するとともに該バンプを保護する保護部材であって、該バンプの高さと実質上同じ深さを有する該複数のバンプを収容可能な円形凹部と、該円形凹部を囲繞し、該外周バンプ未形成領域に対応する環状凸部と、を具備したことを特徴とする保護部材が提供される。
【００１１】
好ましくは、保護部材の円形凹部の底面上には樹脂被覆が施されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のウエーハの加工方法によると、複数のバンプが円形凹部内に収容された状態でバンプが形成されていない外周バンプ未形成領域が保護部材の環状凸部によって支持される。従って、ウエーハを研削又は研磨する際に、ウエーハの外周部分が欠ける等の加工品質の悪化が防止されるとともに、ウエーハの裏面全面を平坦化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の加工方法で加工するのに適した半導体ウエーハの斜視図である。
【図２】図２（Ａ）は保護部材の斜視図、図２（Ｂ）は保護部材の断面図である。
【図３】保護部材製造方法を示す斜視図である。
【図４】保護部材製造方法の説明図である。
【図５】バンプ保護ステップを示す一部断面側面図である。
【図６】本発明の加工方法を実施するのに適した研削装置の斜視図である。
【図７】研削ステップを示す一部断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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、本発明の加工方法で加工するのに適した半導体ウエーハ１１の斜視図が示されている。半導体ウエーハ１１は表面１１ａ及び裏面１１ｂを有しており、表面１１ａには複数のストリート１３が直交して形成されており、ストリート１３によって区画された各領域にそれぞれデバイス１５が形成されている。
【００１５】
図１の拡大図に示すように、各デバイス１５の４辺には複数の突起状のバンプ１７が形成されている。各デバイス１５の４辺にバンプ１７が形成されているので、半導体ウエーハ１１はバンプ１７が形成されているバンプ形成領域１９と、バンプ形成領域１９を囲繞する外周バンプ未形成領域２１を有している。
【００１６】
図２（Ａ）を参照すると、本発明のウエーハの加工方法で使用する保護部材２の斜視図が示されている。図２（Ｂ）は保護部材２の縦断面図である。保護部材２は、図１に示した半導体ウエーハ１１のバンプ形成領域１９の直径に対応する直径を有し、バンプ１７の高さに実質上等しい深さを有する円形凹部４と、円形凹部４を囲繞しウエーハ１１の外周バンプ未形成領域２１に対応する環状凸部６を有している。
【００１７】
凹部４の深さはバンプ１７の高さに応じて５０μｍ〜３００μｍに形成されている。好ましくは、凹部４の底面上にはバンプ１７を保護するための樹脂コーティング８が施されている。保護部材２の素材としては、シリコンインゴットからスライスされたシリコンウエーハ、樹脂、又はガラス等が適している。
【００１８】
次に、図３及び図４を参照して、シリコンウエーハ３を使用した保護部材２の製造方法について説明する。この製造方法では、研削装置の研削ユニット１０により保護部材２を製造する。
【００１９】
研削ユニット１０は、スピンドルハウジング１２中に回転可能に収容されたスピンドル１４を有しており、スピンドル１４は図示しないモータにより駆動される。スピンドル１４の先端にはホイールマウント１６が固定されており、このホイールマウント１６に対して環状に配設された複数の研削砥石２０を有する研削ホイール１８が着脱可能に装着されている。
【００２０】
図３に示すように、チャックテーブル２２を矢印２５で示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削砥石２０を矢印２３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を駆動して研削ホイール１８の研削砥石２０をウエーハ３の裏面に接触させる。そして、研削ホイール１８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３には円形凹部４が形成されるとともに、円形凹部４を囲繞する環状凸部６が形成されて、保護部材２を製造することができる。図示しない厚み測定ゲージによって円形凹部４の厚みを測定しながら研削することにより、所望の深さの円形凹部４を得ることができる。
【００２２】
保護部材２を研削により形成する際のウエーハ３と研削ホイール１８との関係について図４を参照して説明する。シリコンウエーハ３は図１に示した半導体ウエーハ１１と同一直径を有している。
【００２３】
チャックテーブル２２の回転中心Ｐ１と環状に配設された研削砥石２０の回転中心Ｐ２は偏心しており、研削砥石２０がウエーハ３の回転中心Ｐ１を通過し、且つ研削ホイール１８に配設された研削砥石２０の外周縁がウエーハ１１のバンプ形成領域１９の外周２４を通過する外径に設定され、環状に配設された研削砥石２０がチャックテーブル２２の回転中心Ｐ１を通過するように設定されている。
【００２４】
所望の深さの円形凹部４を有する保護部材２が完成したならば、保護部材２の円形凹部４の底面にウエーハ１１のバンプ１７が当接する際にバンプ１７を保護する比較的軟らかい樹脂コーティング８を形成する。
【００２５】
保護部材２の準備ステップが完了すると、図５に示すように、保護部材２の円形凹部４内にウエーハ１１のバンプ１７を収容し、保護部材２の環状凸部６とウエーハ１１の外周バンプ未形成領域２１とを接着剤で接着する。
【００２６】
バンプ１７は保護部材２の円形凹部４の底面上に形成された樹脂コーティング８に当接してウエーハ１１はバンプ１７を介して保護部材２により支持されるが、樹脂コーティング８が比較的柔らかい樹脂から形成されているため、バンプ１７を傷つけることなく保護することが出来る。
【００２７】
このように保護部材２をウエーハ１１の外周バンプ未形成領域２１に貼着してウエーハ１１のバンプ１７を円形凹部４内に収容して保護した後、図６に示すような研削装置３２を使用してウエーハ１１の裏面１１ｂを研削する研削ステップを実施する。
【００２８】
図６において、３４は研削装置３２のベース（ハウジング）であり、ベース３４の後方にはコラム３６が立設されている。コラム３６には、上下方向にのびる一対のガイドレール３８が固定されている。
【００２９】
この一対のガイドレール３８に沿って研削ユニット（研削手段）４０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット４０は、スピンドルハウジング４２と、スピンドルハウジング４２を支持する支持部４４を有しており、支持部４４が一対のガイドレール３８に沿って上下方向に移動する移動基台４６に取り付けられている。
【００３０】
研削ユニット４０は、スピンドルハウジング４２中に回転可能に収容されたスピンドル４８と、スピンドル４８の先端に固定されたホイールマウント５０と、ホイールマウント５０にねじ締結され環状に配設された複数の研削砥石５４を有する研削ホイール５２と、スピンドル４８を回転駆動する電動モータ５６を含んでいる。
【００３１】
研削装置３２は、研削ユニット４０を一対の案内レール３８に沿って上下方向に移動するボールねじ５８とパルスモータ６０とから構成される研削ユニット送り機構６２を備えている。パルスモータ６０を駆動すると、ボールねじ５８が回転し、移動基台４６が上下方向に移動される。
【００３２】
ベース３４の上面には凹部３４ａが形成されており、この凹部３４ａにチャックテーブル機構６４が配設されている。チャックテーブル機構６４はチャックテーブル６６を有し、図示しない移動機構によりウエーハ着脱位置Ａと、研削ユニット４０に対向する研削位置Ｂとの間でＹ軸方向に移動される。６８，７０は蛇腹である。ベース３４の前方側には、研削装置３２のオペレータが研削条件等を入力する操作パネル７２が配設されている。
【００３３】
このような研削装置３２を使用して実施する研削ステップについて以下に説明する。図６に示すウエーハ着脱位置Ａに位置づけられたチャックテーブル６６上に、図５に示すように表面に保護部材２が貼着されたウエーハ１１を保護部材２を下にして吸引保持する。次いで、チャックテーブル６６をＹ軸方向に移動して研削位置Ｂに位置づける。
【００３４】
このように位置づけられたウエーハ１１に対して、図７に示すようにチャックテーブル６６を例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール５２をチャックテーブル６６と同一方向に例えば６０００ｒｐｍで回転駆動させるとともに、研削ユニット送り機構５２を作動して研削砥石５４をウエーハ２の裏面２ｂに接触させる。
【００３５】
そして、研削ホイール５０を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りして、ウエーハ２の研削を実施する。図示しない接触式の厚み測定ゲージによってウエーハ２の厚みを測定しながらウエーハ２を所望の厚み、例えば５０μｍに仕上げる。
【００３６】
上述した実施形態の研削方法では、バンプ１７が形成されていないウエーハ１１の外周バンプ未形成領域２１は保護部材２の環状凸部６によって支持され、複数のバンプ１７が形成されたバンプ形成領域１９は保護部材２の円形凹部４内に収容されてバンプ１７が保護される。
【００３７】
外周バンプ未形成領域２１は環状凸部６で支持され、バンプ１７は樹脂コーティング８を介して円形凹部４で支持されるため、バンプ１７を有するウエーハ１１を一様に支持することができる。その結果、ウエーハ１１の裏面１１ｂを一様に研削することができ、ウエーハ１１の外周部分が欠ける等の加工品質の悪化を防止することができる。
【００３８】
上述した実施形態では、本発明をウエーハの研削方法に適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、研磨パッドを使用してウエーハ１１の裏面１１ｂを研磨する研磨方法にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
２    保護部材
４    円形凹部
６    環状凸部
８    樹脂コーティング
１０    研削ユニット
１１    半導体ウエーハ
１５    デバイス
１７    バンプ
１９    バンプ形成領域
２１    外周バンプ未形成領域
３２    研削装置
４０    研削ユニット
５２    研削ホイール
５４    研削砥石
６６    チャックテーブル
【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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