(57)【要約】【課題】メインウェーハの切削加工時にサポートウェーハが破損しにくくなり、また、研削したメインウェーハの反りや破損を防止するとともにハンドリング性を確保する。【解決手段】加工対象のメインウェーハ１０にサポートウェーハ２０を貼り合わせて貼り合わせウェーハ１とした状態で、メインウェーハ１０の外周縁を切削して面取り部１３を除去し、次いで、メインウェーハ１０の裏面１０ｂを研削し、この後、サポートウェーハ２０を剥離して加工したメインウェーハ１０を得る。外周縁の切削時における切削ブレード４１の回転方向を、保持テーブル３０の回転方向Ｃに対向し、かつ、貼り合わせウェーハ１に対して切削ブレード４１が下から上に回転する方向、すなわちアップカットに設定する。アップカットによりサポートウェーハ２０を破損しにくくし、貼り合わせウェーハ１とすることによりメインウェーハ１０の破損防止やハンドリング性の向上を図る。【選択図】図５
2012222310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に面取り部を有するウェーハの加工方法であって、
サポートウェーハ上に、外周に面取り部を有するメインウェーハの表面を貼り合わせて貼り合わせウェーハを形成する貼り合わせウェーハ形成ステップと、
回転可能な保持テーブルで、前記貼り合わせウェーハのサポートウェーハ側を保持する保持ステップと、
前記保持テーブルで保持された前記貼り合わせウェーハにおける前記メインウェーハの裏面の外周縁に、回転する切削ブレードを切り込ませつつ該保持テーブルを回転させることで、前記メインウェーハの外周縁を環状に切削する切削ステップと、
該切削ステップを実施した後、前記メインウェーハの裏面を研削する研削ステップと、
該研削ステップを実施した後、前記メインウェーハから前記サポートウェーハを剥離する剥離ステップと、
を備え、
前記切削ステップにおいて、前記切削ブレードの回転方向と前記保持テーブルの回転方向は加工点において対向しており、前記貼り合わせウェーハに対して該切削ブレードが下から上に回転する方向に設定される
ことを特徴とするウェーハの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外周に面取り部を有するウェーハに対し、外周縁を切削して面取り部を除去する加工と研削して薄化する加工を行うウェ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工程では、シリコンやガリウムヒ素等の半導体材料からなるウェーハの表面に、格子状の分割予定ラインが設定され、この分割予定ラインで囲まれた多数の矩形状領域に、ＩＣやＬＳＩ等の電子回路を有するデバイスが形成される。そしてこのウェーハは、裏面が研削されて設定厚さに薄化されるなどの所定の工程を経てから、分割予定ラインに沿って切断されることにより、多数のチップ状のデバイスに分割される。このようにして得られたデバイスは、樹脂やセラミックでパッケージングされ、各種電子機器に実装される。近年では、電子機器の小型化・軽量化に伴い、ウェーハは厚さが例えば１００μｍ以下といったようにきわめて薄く加工される場合がある。
【０００３】
ところでこの種のウェーハは、工程間の移送中などにおいて外周縁が欠けるといったいわゆるチッピングを防ぐために、図１３（ａ）に示すように、ウェーハ１１０の外周を面取り加工して面取り部１１３を形成している。しかし、このように面取り部１１３が形成されたウェーハ１１０の裏面を研削して薄化すると、図１３（ｂ）に示すように外周縁はナイフエッジの如く鋭利に尖ってしまい、チッピングが生じやすくなる。そこで、裏面研削に先立って外周縁を切削して面取り部を除去することが行われる（特許文献１，２参照）。一方、ウェーハのハンドリング性を向上させたり、ウェーハ加工時の反りや破損を防止したりする目的で、加工対象のウェーハに別のウェーハ（以下、サポートウェーハ）を貼り合わせてウェーハを加工する技術が知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７３０５３号公報
【特許文献２】特開２００４−２０７４５９号公報
【特許文献３】特開平４−２６３４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ウェーハの外周縁に対する切削加工は、図１４に示すように、回転するウェーハ１１０の外周縁に切削ブレード２００を切り込ませる手法が採用される。ここで、切削ブレード２００の回転方向は、通常、ウェーハ１１０の回転方向に対して順方向に回転するダウンカットに設定される（矢印Ｃがウェーハ１１０の回転方向、矢印Ｂが切削ブレード２００の回転方向）。しかしながら、図１４に示すように加工対象のウェーハ１１０にサポートウェーハ１２０を貼り合わせた貼り合わせウェーハに対して切削ブレードをダウンカットで切り込ませて切削すると、サポートウェーハ１２０が破損する場合があり、改善が求められた。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、切削加工時において貼り合わせウェーハのサポートウェーハが破損するおそれが低減するとともに、ウェーハを薄く研削しても反りの発生や反りによる破損が効果的に防止されるウェーハの加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のウェーハの加工方法は、外周に面取り部を有するウェーハの加工方法であって、サポートウェーハ上に、外周に面取り部を有するメインウェーハの表面を貼り合わせて貼り合わせウェーハを形成する貼り合わせウェーハ形成ステップと、回転可能な保持テーブルで、前記貼り合わせウェーハのサポートウェーハ側を保持する保持ステップと、前記保持テーブルで保持された前記貼り合わせウェーハにおける前記メインウェーハの裏面の外周縁に、回転する切削ブレードを切り込ませつつ該保持テーブルを回転させることで、前記メインウェーハの外周縁を環状に切削する切削ステップと、該切削ステップを実施した後、前記メインウェーハの裏面を研削する研削ステップと、該研削ステップを実施した後、前記メインウェーハから前記サポートウェーハを剥離する剥離ステップとを備え、前記切削ステップにおいて、前記切削ブレードの回転方向と前記保持テーブルの回転方向は加工点において対向しており、前記貼り合わせウェーハに対して該切削ブレードが下から上に回転する方向に設定されることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、加工対象であるメインウェーハをサポートウェーハに貼り合わせた状態で裏面を研削するため、メインウェーハをきわめて薄く研削しても、反りの発生や反りによる破損が防止される。また、メインウェーハをサポートウェーハに貼り合わせることにより、ハンドリング性を損なうおそれがなく、またハンドリング中のメインウェーハの破損が防止される。さらに、切削ステップにおいては、切削ブレードの回転方向が、保持テーブルの回転方向に加工点において対向し、かつ、貼り合わせウェーハに対して切削ブレードが下から上に回転する方向、すなわち従来のダウンカットとは逆のアップカットであるため、サポートウェーハが破損するおそれが低減する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、切削加工時において貼り合わせウェーハのサポートウェーハが破損するおそれが低減するとともに、ウェーハを薄く研削しても反りの発生や反りによる破損が効果的に防止されるウェーハの加工方法が提供されるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）本発明の一実施形態に係る加工方法で切削加工および研削加工が施されるメインウェーハと、メインウェーハが貼り合わせられるサポートウェーハの斜視図、（ｂ）サポートウェーハ上にメインウェーハを貼り合わせてなる貼り合わせウェーハの断面図である。
【図２】一実施形態の加工方法の保持ステップを示す側面図である。
【図３】同加工方法の切削ステップを示す側面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】図３のＡ矢視図であって、特に切削ブレードの回転方向（アップカット）を示している。
【図６】同加工方法の研削ステップを示す側面図である。
【図７】図６の平面図である。
【図８】同加工方法の剥離ステップを示す側面図である。
【図９】切削ステップにおいてメインウェーハの切削箇所を変えた別の形態を示す側面図である。
【図１０】図９の平面図である。
【図１１】図９の溝の部分を示す拡大図である。
【図１２】切削ステップの前に粗研削工程を行う他の形態の加工方法を順に示す側面図である。
【図１３】（ａ）外周に面取り部を有するウェーハの側面図、（ｂ）裏面研削されたウェーハの外周縁を示す断面図である。
【図１４】ウェーハの外周縁を切削加工する際の、従来の切削ブレードの回転方向（ダウンカット）を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
（１）メインウェーハ
図１の符号１０は、一実施形態の加工方法によって切削および研削の加工が施される円板状のメインウェーハを示している。このメインウェーハ１０は、シリコンやガリウムヒ素等の半導体材料からなる電子デバイス用の基板ウェーハであって、例えば５００〜７００μｍ程度の厚さを有している。メインウェーハ１０の表面（図１では、下面が表面、上面が裏面である）１０ａには格子状の分割予定ライン１１が設定され、この分割予定ライン１１で囲まれた多数の矩形状領域に、ＩＣやＬＳＩ等の電子回路を有するデバイス１２が形成されている。メインウェーハ１０の外周には、図１（ｂ）に示すように、表面１０ａ側から裏面１０ｂ側にわたって面取り加工が施されることにより面取り部１３が形成されている。
【００１２】
（２）サポートウェーハ
図１の符号２０は、サポートウェーハである。このサポートウェーハ２０は、メインウェーハ１０と径および厚さが概ね同程度の円板状のウェーハである。サポートウェーハ２０は、ハンドリングが容易な所定の剛性を有する材料から構成され、例えば、メインウェーハ１０と同じ半導体材料、あるいはガラス等によって形成されたものが用いられる。
【００１３】
（３）加工方法
メインウェーハ１０は、以下のようにして加工される。
はじめに、図１（ｂ）に示すように、サポートウェーハ２０上に、メインウェーハ１０の表面１０ａ側を同心状に貼り合わせて一体化させ、２枚のウェーハ１０，２０が貼り合わされてなる貼り合わせウェーハ１を形成する（貼り合わせウェーハ形成ステップ）。
【００１４】
ウェーハ１０，２０を貼り合わせるにあたっては、接着材料として、剥離が可能なワックスや熱硬化型樹脂等が用いられ、この種の接着材料がサポートウェーハ２０の片面に塗布され、その塗布面にメインウェーハ１０の表面１０ａが貼着される。
【００１５】
次に、図２に示すように、回転可能な円筒状の保持テーブル３０で、貼り合わせウェーハ１のサポートウェーハ２０側を保持する（保持ステップ）。保持テーブル３０は、多孔質材料によってポーラスに形成された水平な保持面３１に、空気吸引による負圧作用によって被加工物を吸着して保持する負圧チャック式のものである。
【００１６】
保持面３１は貼り合わせウェーハ１と同程度の径を有する円形状であり、保持テーブル３０は、保持面３１と同軸で鉛直方向に延びる回転軸３２を中心に図示せぬ回転駆動機構により回転させられる。貼り合わせウェーハ１は、サポートウェーハ２０側を保持面３１に合わせて該保持面３１に同心状に載置され、負圧作用で保持面３１に吸着して保持される。貼り合わせウェーハ１は、保持テーブル３０の回転により自転させられる。
【００１７】
次に、図３に示すように、保持テーブル３０で保持された貼り合わせウェーハ１におけるメインウェーハ１０の裏面１０ｂの外周縁に、切削手段４０の回転する切削ブレード４１を切り込ませつつ保持テーブル３０を回転させることで、メインウェーハ１０の外周縁を環状に切削する（切削ステップ）。
【００１８】
切削手段４０は、図示せぬモータによって回転駆動される水平なスピンドルシャフト４２の先端に切削ブレード４１が固定されたもので、スピンドルシャフト４２は、保持テーブル３０の上方に上下動可能に配設されている。
【００１９】
切削ステップでは、保持テーブル３０を所定速度で一方向に回転させた状態からスピンドルシャフト４２を下降させ、回転する切削ブレード４１をメインウェーハ１０の外周縁に裏面１０ｂ側から切り込ませ、貼り合わせウェーハ１を１回転以上自転させることにより、メインウェーハ１０の外周縁を環状に切削して面取り部１３を除去する。切削ブレード４１は、図４に示すように、メインウェーハ１０の外周縁に対しメインウェーハ１０の接線方向に沿う状態に切り込むように設定される。なお、図４の矢印Ｃは保持テーブル３０の回転方向を示している。切削ブレード４１でメインウェーハ１０の外周縁を切削するにあたっては、保持テーブル３０が停止状態から、先にスピンドルシャフト４２を下降させて回転する切削ブレード４１をメインウェーハ１０の外周縁に切り込ませてから、次いで保持テーブル３０を回転させるという手順を採ってもよい。
【００２０】
図５は、図３のＡ矢視図である。同図で示すように、本実施形態では、切削ブレード４１の回転方向Ｂは、メインウェーハ１０に対する切り込み点である加工点において、保持テーブル３０の回転方向Ｃに対向し、かつ、貼り合わせウェーハ１に対して切削ブレード４１が下から上に回転する方向、すなわち図１４に示した従来のダウンカットとは逆のアップカットに設定される。
【００２１】
また、メインウェーハ１０に対する切削ブレード４１による切り込み深さは、図３および図５に示すように、厚さを貫通してサポートウェーハ２０に到達するフルカットか、あるいはサポートウェーハ２０までは到達せず僅かに切り残す切り残しカットのいずれかであってよい。切削ブレード４１の厚さは面取り部１３が切削により除去され得る厚さを有しており、したがってフルカットあるいは切り残しカットのいずれの場合であっても、切削ステップを経ることにより面取り部１３は除去される。
【００２２】
上記切削ステップを終えたら、貼り合わせウェーハ１を保持テーブル３０に保持したままの状態で切削手段４０を退避させ、続いて図６に示すように、メインウェーハ１０の裏面１０ｂを研削手段５０の砥石５１によって研削し、メインウェーハ１０を目的厚さ（例えば５０〜１００μｍ程度）に薄化する（研削ステップ）。本実施形態では、切削ステップで用いた保持テーブル３０に貼り合わせウェーハ１をそのまま保持した状態で引き続き研削ステップに進むが、この他には、保持テーブル３０から貼り合わせウェーハ１を搬出し、研削装置の保持テーブルに貼り合わせウェーハ１を搬入して研削ステップを実施するようにしてもよい。
【００２３】
研削手段５０は、鉛直方向に延び、図示せぬモータによって回転駆動されるスピンドルシャフト５２の先端のフランジ５３の下面に、多数の砥石５１を有する円板状の研削工具５４が固定されたもので、スピンドルシャフト５２は、保持テーブル３０の上方に上下動可能に配設されている。
【００２４】
研削工具５４は、フランジ５３に着脱可能の固定される円盤状の研削ホイール５５の下面の外周部に、多数の砥石５１が環状に配列されて固着されたものである。砥石５１はメインウェーハ１０の材質に応じたものが用いられ、例えば、ダイヤモンドの砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めて成形したダイヤモンド砥石等が用いられる。研削工具５４は、スピンドルシャフト５２と一体に回転駆動される。
【００２５】
研削ステップでは、保持テーブル３０を所定速度で一方向に回転させた状態からスピンドルシャフト５２を下降させ、回転する研削工具５４の砥石５１をメインウェーハ１０の裏面１０ｂに所定荷重で押し付けて該裏面１０ｂを研削する。この場合、図７に示すように研削工具５４による研削外径（砥石５１の回転軌跡の最外径）は、メインウェーハ１０の直径と同程度か、あるいはやや大きいものとされ、研削手段５０による加工位置は、砥石５１の下面である刃先が、自転するメインウェーハ１０の回転中心を通過する位置に設定される。保持テーブル３０の回転によりメインウェーハ１０を自転させながら研削工具５４の砥石５１をメインウェーハ１０の裏面１０ｂに押し付けることにより、裏面１０ｂの全面が研削される。
【００２６】
裏面１０ｂが研削されてメインウェーハ１０が目的厚さまで薄化されたら、研削ステップを終えてメインウェーハ１０を保持テーブル３０から搬出し、図８に示すようにメインウェーハ１０からサポートウェーハ２０を剥離する（剥離ステップ）。これにより、目的厚さのメインウェーハ１０を得る。
【００２７】
上記実施形態によれば、メインウェーハ１０の外周縁を切削して面取り部１３を除去した後に、裏面研削によりメインウェーハ１０を薄化加工しているため、加工後のメインウェーハ１０の外周縁は図１３（ｂ）のようにナイフエッジの如く鋭利に尖ることがなく、チッピングが生じにくいものとなる。
【００２８】
また、加工対象であるメインウェーハ１０をサポートウェーハ２０に貼り合わせた状態でメインウェーハ１０の裏面１０ｂを研削するため、メインウェーハ１０をきわめて薄く研削しても、反りの発生や反りによる破損が防止される。また、メインウェーハ１０をサポートウェーハ２０に貼り合わせることにより、ハンドリング性を損なうおそれがなく、またハンドリング中のメインウェーハ１０の破損が防止される。
【００２９】
また、切削ステップにおいては、切削ブレード４１の回転方向を従来のダウンカットとは逆のアップカットに設定しているため、サポートウェーハ２０が破損するおそれが低減するといった効果を得ることができる。
【００３０】
なお、上記実施形態の切削ステップでは、メインウェーハ１０の外周縁を切削して面取り部１３を除去しているが、図９および図１０に示すように、面取り部１３よりも内側に切削ブレード４１を切り込ませて溝２を形成し、この溝２の外側に面取り部１３を残すようにしてもよい。この場合、面取り部１３は不要部分となる。この場合の溝２は、フルカットによりサポートウェーハ２０まで到達している。
【００３１】
このように面取り部１３の内側に溝２を形成すると、この後の研削ステップにおいて砥石５１により裏面１０ｂを研削する際に、図１１に示すメインウェーハ１０の外周縁の角部１０ｃに砥石５１の圧力が直接加わりにくくなり、この角部１０ｃが欠けるチッピングの発生が生じにくくなるといった利点がある。
【００３２】
上記実施形態では、貼り合わせウェーハ１を保持テーブル３０に保持した後においては、はじめにメインウェーハ１０の外周縁を切削する切削ステップを行っているが、図１２（ａ）に示すように、はじめにメインウェーハ１０の裏面１０ｂを研削手段５０の砥石５１で粗研削してメインウェーハ１０をある程度の厚さまで薄化する粗研削ステップを行い、この後、上記実施形態の工程、すなわち切削ステップ（図１２（ｂ））、仕上げ研削となる研削ステップ（図１２（ｃ））、剥離ステップ（図１２（ｄ））を行うようにしてもよい。
【００３３】
このようにはじめに粗研削を行ってメインウェーハ１０の厚さを低減させておくことにより、切削ステップにおいて切削ブレード４１がメインウェーハ１０の外周縁を切削する際の抵抗が低減し、結果として切削ステップに要する時間を短縮させることができるといった利点が得られる。
【符号の説明】
【００３４】
１…貼り合わせウェーハ
１０…メインウェーハ
１０ａ…メインウェーハの表面
１０ｂ…メインウェーハの裏面
１３…面取り部
２０…サポートウェーハ
３０…保持テーブル
４１…切削ブレード
【図１】
2012222310.tif 000003
【図２】
2012222310.tif 000004
【図３】
2012222310.tif 000005
【図４】
2012222310.tif 000006
【図５】
2012222310.tif 000007
【図６】
2012222310.tif 000008
【図７】
2012222310.tif 000009
【図８】
2012222310.tif 000010
【図９】
2012222310.tif 000011
【図１０】
2012222310.tif 000012
【図１１】
2012222310.tif 000013
【図１２】
2012222310.tif 000014
【図１３】
2012222310.tif 000015
【図１４】
2012222310.tif 000016