(57)【要約】【課題】裏面研削するにあたり、従来の表面保護部材の厚さムラに起因するウェーハ単体の厚さムラを抑え、均一厚さのウェーハを得る。【解決手段】ウェーハ１の表面１ａに樹脂膜５を被覆し、樹脂膜５の表面５ａを切削してウェーハ１の表面１ａと平行な平坦面とする。樹脂膜５の表面５ａを研削装置６０におけるチャックテーブル７０の吸着面７２ａに合わせて保持し、露出している裏面１ｂを研削する。樹脂膜５の厚さムラを抑えることにより、裏面研削されるウェーハ１の厚さを均一とする。【選択図】図２
2009043931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にデバイスが形成されたウェーハの裏面を研削する方法であって、
ウェーハの表面に樹脂膜を被覆する樹脂膜被覆工程と、
該ウェーハを、回転体に保持された切削部材の加工面に対する対面角度が略平行に調整可能とされた切削装置の保持手段に、裏面を露出する向きで保持するウェーハ保持工程と、
前記切削部材に対する前記保持手段の対面角度を調整して、該保持手段に保持されたウェーハの表面を切削部材の加工面と略平行に調整するウェーハ角度調整工程と、
前記樹脂膜の表面を、回転する前記切削部材によって平坦に切削する樹脂膜切削工程と、
切削された前記樹脂膜の表面を、研削装置の保持手段に合わせて保持し、露出するウェーハの裏面を研削する裏面研削工程と
を備えることを特徴とするウェーハの裏面研削方法。
【請求項２】
前記樹脂膜被覆工程でウェーハの表面に被覆する樹脂膜を、スピンコート法によって樹脂をウェーハの表面に塗布して形成することを特徴とする請求項１に記載のウェーハの裏面研削方法。
【請求項３】
前記樹脂膜被覆工程でウェーハの表面に被覆する樹脂膜を、粘着テープをウェーハの表面に貼着して設けることを特徴とする請求項１に記載のウェーハの裏面研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等のウェーハの裏面を研削して薄化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン等の半導体からなるウェーハの表面に多数のデバイスを形成し、ウェーハを分割して個片化されたデバイスを得る半導体デバイス製造プロセスでは、ウェーハの段階でウェーハの裏面を研削して薄化することが行われている。ウェーハの薄化はデバイスパッケージの薄化に対応したものであり、例えば当初厚さの７００μｍ前後から２００μｍ程度に薄化されるが、昨今の顕著な薄型化に応じて、５０μｍあるいは３０μｍといったきわめて薄いものに加工される場合もある。
【０００３】
ウェーハの裏面を研削するには、ウェーハを真空チャック式のチャックテーブルに吸着、保持し、このチャックテーブルを回転させることによりウェーハを自転させながら、砥石等の研削工具をウェーハの裏面に押し付けるといったインフィード研削が、一般的に採用されている。このようにしてウェーハの裏面を研削する場合には、デバイスの電子回路が損傷することを防止するために、ウェーハの表面を保護部材で被覆し、チャックテーブルの保持面に表面が直接接触しないように配慮している（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０５７０５２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
保護部材としては、例えば、ポリオレフィン等の基材シートの片面にアクリル系の粘着材が塗布された保護テープが挙げられる。この種の保護テープにあっては、基材シートや粘着材の少なくとも一方に、僅かながらも厚さムラがある場合が多い。このような保護テープを表面に貼着してウェーハの裏面を研削すると、保護テープの厚さムラがウェーハに転写して、ウェーハ単体の厚さにムラが生じてしまう。ウェーハの仕上げ厚さが比較的厚く、かつ、保護テープの厚さムラが例えば３μｍ程度と微少であった場合には、研削後のウェーハの厚さに対する厚さムラの比率が小さいため、さして問題にはならない。ところが、ウェーハの仕上げ厚さが３０μｍ程度ときわめて薄い場合には、厚さムラの３μｍはウェーハ厚さの１０％にも及ぶため、厚さを高い精度で均一にすることが困難となる。
【０００６】
上記特許文献には、保護テープに代わる保護部材として、流動性を有するレジストをスピンコート法や印刷法によってウェーハ裏面に塗布して形成する保護膜が開示されている（段落００７７，００９９）が、このような保護膜でも厚さムラは生じ、保護テープと比べて厚さムラの点で優位であるものではない。
【０００７】
よって本発明は、従来の保護部材の厚さムラに起因するウェーハ単体の厚さムラを抑えることができ、均一厚さのウェーハを高い精度で得ることができるウェーハの裏面研削方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、表面にデバイスが形成されたウェーハの裏面を研削する方法であって、ウェーハの表面に樹脂膜を被覆する樹脂膜被覆工程と、該ウェーハを、回転体に保持された切削部材の加工面に対する対面角度が略平行に調整可能とされた切削装置の保持手段に、裏面を露出する向きで保持するウェーハ保持工程と、切削部材に対する保持手段の対面角度を調整して、該保持手段に保持されたウェーハの表面を切削部材の加工面と略平行に調整するウェーハ角度調整工程と、樹脂膜の表面を、回転する切削部材によって平坦に切削する樹脂膜切削工程と、切削された樹脂膜の表面を、研削装置の保持手段に合わせて保持し、露出するウェーハの裏面を研削する裏面研削工程とを備えることを特徴としている。ウェーハの表面を被覆する樹脂膜は、液体樹脂をスピンコート法によってウェーハの表面に塗布したり、粘着テープをウェーハの表面に貼着したりして設けられる。
【０００９】
本発明では、ウェーハ角度調整工程で、切削装置の保持手段に保持したウェーハの表面を切削部材の加工面と略平行に調整することにより、次の樹脂膜切削工程で樹脂膜の表面を切削すると、その切削面はウェーハの表面と平行な平坦面に形成される。樹脂膜に厚さムラがあった場合、その厚さムラは樹脂膜の表面を切削することで抑えられる。そして、切削された樹脂膜の表面を研削装置の保持手段に合わせてウェーハを保持し、その状態で露出するウェーハの裏面を研削すると、研削される裏面はウェーハの表面と平行な平坦面に加工される。すなわち、裏面研削されるウェーハは、厚さが均一となる。裏面研削工程では、樹脂膜が研削装置の保持手段に合わせられ、ウェーハの表面は直接その保持面に接触せず、デバイスが保護される。
【００１０】
本発明によれば、厚さムラがあった従来の保護部材の代わりに、ウェーハの表面に樹脂膜を被覆し、この樹脂膜の表面を切削してウェーハの表面と平行な基準面として形成し、この樹脂膜の表面を研削装置の保持手段に合わせることにより、裏面研削後のウェーハ単体の厚さを均一とするものである。切削後の樹脂膜は厚さムラのない保護部材であり、その表面が裏面研削の適切な基準面となるもので、このような樹脂膜をウェーハの表面に設けることにより、裏面研削後のウェーハの厚さムラを抑えることができるのである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ウェーハの表面に被覆した樹脂膜の表面を、ウェーハの表面と平行な平坦面に切削し、この樹脂膜の表面を研削装置の保持手段に合わせて保持し、この状態でウェーハの裏面を研削するので、従来の保護部材の厚さムラに起因するウェーハ単体の厚さムラを抑えることができ、その結果、均一厚さのウェーハを高い精度で得ることができるといった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るウェーハの裏面研削方法を説明する。
図１の符合１は、裏面研削されて薄化される円盤状の半導体ウェーハ（以下ウェーハと略称）を示している。このウェーハ１はシリコンウェーハ等であって、加工前の厚さは例えば７００μｍ程度で均一とされている。ウェーハ１の表面１ａには格子状の分割予定ライン２によって複数の矩形状の半導体チップ（デバイス）３が区画されている。これら半導体チップ３の表面には、ＩＣやＬＳＩ等の図示せぬ電子回路が形成されている。また、ウェーハ１の周面の所定箇所には、半導体の結晶方位を示すＶ字状の切欠き（ノッチ）４が形成されている。
【００１３】
本実施形態のウェーハの裏面研削方法は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、ウェーハ１の表面１ａを樹脂膜５で被覆し、次いでその樹脂膜５の表面５ａを切削して、その表面５ａをウェーハ１の表面１ａと平行に処理し、次いで、ウェーハ１の裏面１ｂを研削して目的厚さ（例えば３０〜５０μｍ）に薄化するものである。以下、その過程を詳述する。
【００１４】
上記のように、本実施形態は、まずウェーハ１の表面１ａに、その表面１ａの凹凸状態に応じた厚さ（例えば５〜１００μｍ超）の樹脂膜５を被覆する（樹脂膜被覆工程）。樹脂膜５は、例えばリソグラフィ技術で周知のフォト・レジスト（感光性樹脂の膜）が用いられる。このレジストをウェーハ１の表面１ａに被覆するには、回転駆動されるテーブルの上に、表面１ａが露出する状態に、かつウェーハ１の中心がテーブルの回転軸に一致するようにしてウェーハ１を載せて保持し、テーブルを回転させ、回転するウェーハ１の中心に液状のレジストを滴下して、レジストを遠心力で表面全面に行き渡らせて塗布するといったスピンコート法が好適に採用される。図１のウェーハ１の表面１ａには、そのようにして形成された樹脂膜５が示されている。図１（ａ）では、樹脂膜５で被覆される半導体チップ３が透視された状態で図示されている。
【００１５】
表面１ａに樹脂膜５が被覆されたウェーハ１は、次いで、その樹脂膜５の表面５ａが平坦に切削される。その切削には、図３に示す切削装置１０が用いられる。この切削装置１０によれば、ウェーハ１の裏面１ｂを真空チャック式のチャックテーブル２０の吸着面に吸着させて保持し、切削ユニット３０の回転する切削工具３５のバイト３７によって樹脂膜５の表面５ａが平坦に切削される。切削工具３５は、後でも説明するが、図４に示すように環状のフレーム３６の下面に、バイト３７が着脱可能に取り付けられたものである。
【００１６】
以下、この切削装置１０の構成ならびに動作を説明する。
切削装置１０は直方体状の基台１１を有しており、ウェーハ１は、この基台１１上の所定箇所に着脱自在にセットされる供給カセット１２内に、樹脂膜５で被覆されている表面１ａ側を上にした状態で、複数が積層して収納される。その供給カセット１２から１枚のウェーハ１が搬送ロボット１３によって引き出され、そのウェーハ１は、表面１ａ側を上にした状態で位置決めテーブル１４上に載置され、ここで一定の位置に決められる。
【００１７】
位置決めテーブル１４上で位置決めがなされたウェーハ１は、供給アーム１５によって位置決めテーブル１４から取り上げられ、真空運転されている円盤状のチャックテーブル２０上に、表面１ａ側を上に向けた状態で同心状に載置される（ウェーハ保持工程）。チャックテーブル２０は、図４に示すように、枠体２１の中央上部に、多数のピン２２が立設されてなる吸着部２２Ａが形成されたピンチャック式のもので、ウェーハ１は、吸着部２２Ａの上面である吸着面２２ａに、裏面１ｂが当接し、かつ、表面１ａ側の樹脂膜５が露出する状態に吸着、保持される。
【００１８】
図３に示すように、チャックテーブル２０は、基台１１上においてＹ方向に移動自在に設けられたテーブルベース２５に回転不能の状態に支持されている。ウェーハ１は、テーブルベース２５およびチャックテーブル２０を介して、チャックテーブル２０に載置されるＹ方向手前側の着脱位置から、Ｙ方向奥側の加工位置に送り込まれる。加工位置の上方には、ウェーハ１の表面１ａに形成された樹脂膜５の表面５ａを切削する切削ユニット３０が配設されている。基台１１上には、テーブルベース２５の移動路を塞いで切削屑等が基台１１内に落下することを防ぐ蛇腹状のカバー２６が伸縮自在に設けられている。
【００１９】
切削ユニット３０の、実際に樹脂膜５を切削するバイト３７は、水平面内で回転し、したがってその先端の刃部の回転軌跡によって形成される切削加工面も水平である。チャックテーブル２０は、枠体２１がテーブルベース２５上に揺動自在に支持されることにより、バイト３７の切削加工面に対する吸着面２２ａの対面角度が、次のようにして調整可能となっている。
【００２０】
図５および図６に示すように、チャックテーブル１５の枠体２１は、テーブルベース２５に組み込まれた１つの固定軸４０Ａおよび２つの可動軸：第１可動軸４０Ｂ、第２可動軸４０Ｃによって支持されている。各軸４０Ａ〜４０Ｃは、軸方向がＺ方向に延びており、チャックテーブル２０の回転中心を中心とする正三角形の頂点となる位置に、それぞれ配されている。
【００２１】
図５（ａ）に示すように、固定軸４０Ａは、上端に形成されたピボット４１が、チャックテーブル２０の枠体２１の下面側に形成された軸受穴２１ａに嵌め込まれており、このピボット４１を支点として、チャックテーブル２０は揺動する。第１および第２可動軸４０Ｂ，４０Ｃは、回転自在、かつ、軸方向への移動は規制された状態でテーブルベース２５に装着されている。これら可動軸４０Ｂ，４０Ｃは、上端に形成されたねじ部４２が枠体２１の下面側に形成されたねじ穴４３にねじ込まれており、下端部に設けられた減速ギヤ列４４を介して、モータ４５Ｂ，４５Ｃによりそれぞれ回転させられる。
【００２２】
第１可動軸４０Ｂや第２可動軸４０Ｃが回転すると、その回転方向に応じて枠体２１の各可動軸の装着部分が昇降し、チャックテーブル２０全体としては、固定軸４０Ａのピボット４１を支点として揺動する。チャックテーブル２０は、吸着面２２ａが水平な状態を基本姿勢とされ、２つの可動軸４５Ｂ，４５Ｃを適宜に作動させることにより揺動し、これによって切削ユニット２０に対する吸着面２２ａの対面角度が可変となる。図５（ａ）はチャックテーブル２０の吸着面２２ａが水平な状態を示しており、図５（ｂ）は、第２可動軸４０Ｃをねじ穴４３から抜け出す方向に回転させて、その部分を上昇させることにより、チャックテーブル２０を傾斜させた状態を示している。
【００２３】
切削ユニット３０は、基台１１の奥側の端部に立設されたコラム１６の前面に、Ｚ方向（鉛直方向）に沿って昇降自在に設置されている。すなわちコラム１６の前面にはＺ方向に延びるガイド５１が設けられており、切削ユニット３０は、スライダ５２を介してガイド５１に摺動自在に装着されている。そして切削ユニット３０は、サーボモータ５３によって駆動されるボールねじ式の送り機構５４により、スライダ５２を介してＺ方向に昇降する。
【００２４】
切削ユニット３０は、軸方向がＺ方向に延びる円筒状のスピンドルハウジング３１内に、図４に示すスピンドルシャフト３２が同軸的、かつ回転自在に支持されたもので、スピンドルシャフト３２は、スピンドルハウジング３１の上端部に固定されたスピンドルモータ３３によって回転駆動させられる。図４に示すように、スピンドルシャフト３２の下端には、円盤状のフランジ３４を介して、切削工具３５が取り付けられている。
【００２５】
この切削工具３５は、環状のフレーム３６の下面に、バイト３７がシャンク３８を介して着脱可能に取り付けられたもので、フレーム３６がフランジ３４に同心状に取り付けられるようになっている。バイト３７は、ダイヤモンド等からなり、実際に被加工物を削って切削する刃部を下端に有している。切削工具３５はスピンドルシャフト３２とともに一体回転し、回転するバイト３７の切削外径は、ウェーハ１の直径よりも大きく設定されている。そしてバイト３７の先端の刃部の回転軌跡によって形成される切削加工面は、前述したように水平に設定されている。
【００２６】
上記切削ユニット３０で樹脂膜５を切削するにあたっては、着脱位置において、チャックテーブル２０の吸着面２２ａを水平に調整し、バイト３７の切削加工面に対する吸着面２２ａの対面角度を平行に設定する（ウェーハ角度調整工程）。ウェーハ１の厚さは均一であることから、吸着面２２ａを水平に調整することにより、吸着面２２ａに保持されたウェーハ１の表面１ａ（樹脂膜５で被覆されている面）がバイト３７の切削加工面と平行、すなわち水平に設定される。本実施形態では、このようにウェーハ１の表面１ａをバイト３７の切削加工面と平行にすることを、ウェーハ角度調整工程とするものである。
【００２７】
このウェーハ角度調整工程は、ウェーハ１の厚さが均一であれば、上記のようにチャックテーブル２０の吸着面２２ａを水平に設定すればよい。ところが、ウェーハ１の厚さが均一であるという許容範囲を超えている場合（例えば３μｍ以上の厚さムラがある場合）には、チャックテーブル２０の吸着面２２ａを水平にしても、ウェーハ１の表面１ａはバイト３７の切削加工面と平行にはならない。この場合には、樹脂膜５を被覆する前の段階でウェーハ１の厚さムラの状態を把握し、それに基づいて、チャックテーブル２０に保持したウェーハ１の表面１ａが水平になるようにチャックテーブル２０を適宜に傾斜させて対面角度を調整すればよい。
【００２８】
ウェーハ１の厚さムラの状態を把握するには、ウェーハ１のノッチ４を基準位置としてウェーハ１の厚さを複数箇所（例えば３箇所）において測定することにより可能である。そのウェーハ１をチャックテーブル２０に保持して対面角度を調整する際には、ノッチ４を基準としてウェーハ１の表面１ａが水平になるようにチャックテーブル２０を傾斜させればよい。
【００２９】
このようにしてウェーハ１の表面１ａを水平、すなわちバイト３７の切削加工面と平行に設定したら、切削ユニット３０のバイト３７によって樹脂膜５の表面５ａを平坦に切削する（樹脂膜切削工程）。それには、バイト３７の刃部先端の高さが樹脂膜５を所定量（例えば１〜１０μｍ程度）削り込む高さになる位置に、切削ユニット３０を送り機構５４によって下降させ、さらに、切削工具３５を回転させた状態とする。そして、テーブルベース２５を奥側に移動させてウェーハ１を加工位置に向けて移動させていく。すると、図７に示すように、その移動に伴って樹脂膜５の表面５ａが回転するバイト３７によって切削されていく。切削工具３５は２０００ｒｐｍ程度の回転速度で運転され、また、テーブルベース２５の移動速度、すなわち研削送り速度は０．１〜１ｍｍ／ｓｅｃ程度とされる。
【００３０】
ウェーハ１がフレーム３６に覆われるまで移動した時点で、樹脂膜５の表面５ａ全面が平坦に切削される。この段階で樹脂膜５が必要量切削されれば樹脂膜切削工程は終了であるが、切削量が多い場合にはそれに応じてテーブルベース２５を往復動させ、複数回にわたってバイト３７を樹脂膜５の表面５ａに作用させる。
【００３１】
樹脂膜５の表面５ａ全面が必要量切削されたら、切削ユニット３０が上昇してウェーハ１から退避し、一方、テーブルベース２５が着脱位置に戻される。この着脱位置でチャックテーブル２０の真空運転は停止され、次いでウェーハ１は、回収アーム１７によってスピンナ式洗浄装置１８に搬送されて洗浄、乾燥処理され、この後、搬送ロボット１３によって回収カセット１９内に移送、収容される。また、ウェーハ１が取り去られたチャックテーブル２０は、エアノズル２７から噴射される空気によって切削屑等が除去される。
【００３２】
上記のようにして樹脂膜５の表面５ａが切削され、その表面５ａがウェーハ１の表面１ａと平行に加工されたら、次いで、ウェーハ１の裏面１ｂを研削してウェーハ１を目的厚さに薄化する。ウェーハ１の裏面研削には、図８に示すインフィード研削を行う研削装置６０が好適に用いられる。この研削装置６０によれば、切削された樹脂膜５の表面５ａを真空チャック式のチャックテーブル７０の吸着面に吸着させてウェーハ１を保持し、２台の研削ユニット（粗研削用と仕上げ研削用）８０Ａ，８０Ｂによってウェーハ１の裏面１ｂに対し粗研削と仕上げ研削を順次行う。
【００３３】
以下、この研削装置６０の構成ならびに動作を説明する。
研削装置６０は直方体状の基台６１を有しており、ウェーハ１は、この基台６１上の所定箇所に着脱自在にセットされる供給カセット６２内に、表面１ａ側を上にした状態で、複数が積層して収納される。その供給カセット６２から１枚のウェーハ１が搬送ロボット６３によって引き出され、そのウェーハ１は、裏面１ｂ側を上に向けた状態で位置決めテーブル６４上に載置され、ここで一定の位置に決められる。
【００３４】
基台６１上には、Ｒ方向に回転駆動されるターンテーブル７５が設けられており、さらにこのターンテーブル７５の外周部分には、複数（この場合、３つ）の円盤状のチャックテーブル７０が、周方向に等間隔をおいて配設されている。これらチャックテーブル７０は回転自在に支持されており、図示せぬ回転駆動機構によって一方向あるいは両方向に回転させられる。
【００３５】
位置決めテーブル６４上で位置決めがなされたウェーハ１は、供給アーム６５によって位置決めテーブル６４から取り上げられ、さらに、真空運転されている１つのチャックテーブル７０上に、表面１ａ側を上にして同心状に載置される。チャックテーブル７０は、図９（ｂ）に示すように、枠体７１の中央上部に、多孔質部材による円形の吸着部７２が形成されたもので、ウェーハ１は、この吸着部７２の水平な上面である吸着面７２ａに、樹脂膜５の表面５ａが合わせられ、かつ、裏面１ｂが露出する状態に吸着、保持される。吸着面７２ａは、枠体７１の表面７１ａと同一面内に形成されている。
【００３６】
チャックテーブル７０に保持されたウェーハ１は、ターンテーブル７５がＲ方向へ所定角度回転することにより、粗研削用研削ユニット８０Ａの下方の一次加工位置に送り込まれ、この位置で研削ユニット８０Ａにより裏面１ｂが粗研削される。次いでウェーハ１は、再度ターンテーブル７５がＲ方向へ所定角度回転することにより、仕上げ研削用研削ユニット８０Ｂの下方の二次加工位置に送り込まれ、この位置で研削ユニット８０Ｂにより裏面１ｂが仕上げ研削される。
【００３７】
基台６１の奥側の端部には、Ｘ方向に並ぶ２つのコラム６６Ａ，６６Ｂが立設されており、これらコラム６６Ａ，６６Ｂの前面に、各研削ユニット８０Ａ，８０Ｂが、それぞれＺ方向（鉛直方向）に昇降自在に設置されている。その昇降構造は、上記切削ユニット３０の場合と同じであって、各研削ユニット８０Ａ，８０Ｂは、それぞれのコラム６６Ａ，６６Ｂの前面に設けられたＺ方向に延びるガイド９１にスライダ９２を介して摺動自在に装着されている。そして各研削ユニット８０Ａ，８０Ｂは、サーボモータ９３によって駆動されるボールねじ式の送り機構９４により、スライダ９２を介してＺ方向に昇降する。
【００３８】
各研削ユニット８０Ａ，８０Ｂは同一構成であり、装着される砥石が粗研削用と仕上げ研削用と異なることで、区別される。図９に示すように研削ユニット８０Ａ，８０Ｂは、軸方向がＺ方向に延びる円筒状のスピンドルハウジング８１を有しており、このスピンドルハウジング８１内には、スピンドルモータ８３によって回転駆動されるスピンドルシャフト８２が支持されている。そしてこのスピンドルシャフト８２の下端には、フランジ８４を介して砥石ホイール８５が取り付けられている。
【００３９】
砥石ホイール８５は、環状のフレーム８６の下面に複数の砥石８７が配列されて固着されたものである。砥石８７の下面で形成される研削加工面は、スピンドルシャフト８２の軸方向に直交する水平に設定される。したがってその研削加工面は、チャックテーブル７０の吸着面７２ａと平行である。砥石８７は、例えば、ガラス質のボンド材中にダイヤモンド砥粒を混合して成形し、焼結したものが用いられる。
【００４０】
粗研削用の研削ユニット８０Ａに取り付けられる砥石８７は、例えば♯３２０〜♯４００程度の比較的粗い砥粒を含むものが用いられる。また、仕上げ研削用の研削ユニット８０Ｂに取り付けられる砥石８７は、例えば♯２０００〜♯８０００程度の比較的細かい砥粒を含むものが用いられる。各研削ユニット８０Ａ，８０Ｂには、研削面の冷却や潤滑あるいは研削屑の排出のための研削水を供給する研削水供給機構（図示略）が設けられている。
【００４１】
砥石ホイール８５はスピンドルシャフト８２とともに一体回転し、回転する砥石８７の研削外径は、ウェーハ１の直径よりも大きく設定されている。また、ターンテーブル７５が所定角度回転して定められるウェーハ１の加工位置は、砥石８７の下面である刃先がウェーハ１の回転中心を通過し、チャックテーブル７０が回転することによって自転するウェーハ１の裏面１ｂ全面が研削され得る位置に設定される。
【００４２】
ウェーハ１の裏面１ｂは、粗研削および仕上げ研削の各加工位置において、各研削ユニット８０Ａ，８０Ｂにより研削される（裏面研削工程）。裏面研削は、チャックテーブル７０が回転してウェーハ１を自転させ、送り機構９４によって研削ユニット８０Ａ（８０Ｂ）を下方に送りながら、回転する砥石ホイール８５の砥石８７を、ウェーハ１の露出している裏面１ｂに押し付けることによりなされる。粗研削から仕上げ研削を経てウェーハ１は目的厚さまで薄化されるが、厚さの測定は、各加工位置の近傍に設けられた厚さ測定ゲージ１００によって行われる。
【００４３】
厚さ測定ゲージ１００は、プローブ１０１ａがチャックテーブル７０の枠体７１の表面７１ａに接触する基準側ハイトゲージ１０１と、プローブ１０２ａが被研削物の表面（この場合、ウェーハ１の裏面１ｂ）に接触する可動側ハイトゲージ１０２との組み合わせからなるもので、双方のハイトゲージ１０１，１０２の高さ測定値を比較することにより、裏面研削中のウェーハ１の厚さが逐一測定される。ウェーハ１の裏面研削は、厚さ測定ゲージ１００によってウェーハ１の厚さを測定しながら行われ、その測定値に基づいて、送り機構９４による砥石ホイール８５の送り量が制御される。なお、粗研削では、仕上げ研削後の目的厚さの例えば２０〜４０μｍ手前まで研削され、残りが仕上げ研削で研削される。なお、研削されたウェーハ１の裏面１ｂには、図９（ａ）に示すように、多数の弧が放射状に描かれた模様を呈する研削条痕９が残留する。この研削条痕９は、裏面研削工程が終了後、必要に応じてエッチング等の手段により除去される。
【００４４】
粗研削から仕上げ研削を経てウェーハ１が目的厚さまで薄化されたら、次のようにしてウェーハ１の回収に移る。まず、仕上げ研削ユニット８０Ｂが上昇してウェーハ１から退避し、一方、ターンテーブル７５がＲ方向へ所定角度回転することにより、ウェーハ１が供給アーム６５からチャックテーブル７０上に載置された着脱位置に戻される。この着脱位置でチャックテーブル７０の真空運転は停止され、次いでウェーハ１は、回収アーム６７によってスピンナ式洗浄装置６８に搬送されて洗浄、乾燥処理され、この後、搬送ロボット６３によって回収カセット６９内に移送、収容される。また、ウェーハ１が取り去られたチャックテーブル７０は、ノズル７６から吐出される洗浄水によって研削屑等が除去される。
【００４５】
以上でウェーハ１の裏面１ｂが研削され、ウェーハ１は目的厚さに薄化される。このウェーハ１は、最終的には分割予定ライン２に沿って切断、分割され、複数の半導体チップ３に個片化されるが、表面１ａに形成された樹脂膜５は、必要に応じて個片化前に強粘着テープで剥離するか溶剤で溶かすなどの手段で除去される。樹脂膜５を除去せず、そのままの状態で半導体チップ３に個片化する場合もあり、その際には、樹脂膜５の形成時に、表面１ａに形成された半導体チップ３の電極を樹脂膜５で被覆しないようにして、実装時にその電極への配線が可能であるように配慮される。
【００４６】
さて、本実施形態は、ウェーハ１の裏面１ｂを研削するにあたり、表面１ａを保護するために表面１ａに樹脂膜５を被覆している。そして、その樹脂膜５を単に表面１ａに形成するだけではなく、樹脂膜５の表面５ａを切削する。その際、切削装置１０のチャックテーブル２０の吸着面２２ａに保持したウェーハ１の表面１ａを、バイト３７の切削加工面と平行に調整するウェーハ角度調整工程を行い、この後の樹脂膜切削工程で、樹脂膜５の表面５ａを切削する。これにより、表面５ａはウェーハ１の表面１ａと平行な平坦面に形成される。
【００４７】
ウェーハ１の表面１ａに形成した樹脂膜５に厚さムラがあった場合、その厚さムラは樹脂膜５の表面５ａを切削することで解消されるか、存在しても例えば１μｍ程度ときわめて微少に抑えられる。そして、切削された樹脂膜５の表面５ａを研削装置６０のチャックテーブル７０の吸着面７２ａに合わせてウェーハ１を保持すると、表面１ａは水平となり、つまりは研削ユニット８０Ａ（８０Ｂ）の砥石８７による研削加工面と平行となる。したがってこの状態から裏面１ｂを研削すると、その裏面１ｂは表面１ａと平行な平坦面に研削される。すなわち、裏面研削されるウェーハ１単体の厚さが均一となる。裏面研削工程では、樹脂膜５がチャックテーブル７０に接触することにより、表面１ａの半導体チップ３が保護される。
【００４８】
本実施形態によれば、樹脂膜５の厚さムラを抑えることにより、これに応じて裏面研削後のウェーハ１の厚さムラも抑えられる。その結果、特にウェーハ１の目的厚さが３０〜５０μｍ程度ときわめて薄い場合にも、厚さムラがウェーハ１の全体厚さに影響を及ぼすことが回避される。すなわちこの程度のきわめて薄いウェーハを裏面研削する方法として大いに有望と言える。
【００４９】
従来、ウェーハの裏面研削時の表面保護部材は、厚さムラがあった保護テープ等であったが、本実施形態では、そのような保護テープの代わりに樹脂膜５を被覆し、この樹脂膜５の表面５ａがウェーハ１の表面１ａと平行になるように切削して、裏面研削時の基準面とするものである。そしてこの樹脂膜５の表面５ａをチャックテーブル７０の吸着面７２ａに合わせることにより、裏面研削されるウェーハ１の厚さは、均一となる。ウェーハ１の表面１ａを被覆する樹脂膜５は、表面５ａがウェーハ１の表面１ａと平行になるように切削するので、樹脂膜５を表面１ａに塗布する際には、特に厚さを厳密に管理する必要がない。このため、樹脂膜５の材料の種類や塗布方法などを、表面１ａの凹凸の状態や塗布のし易さ、あるいはコストなどの観点から、比較的自由に選定することができる。
【００５０】
なお、上記実施形態では、液状レジストを塗布してなる樹脂膜５を表面保護部材としているが、この樹脂膜５の代わりに、図１０（ａ）に示す粘着テープ６を用いることもできる。この粘着テープ６は、例えば厚さ１００〜２００μｍ程度のポリオレフィン等の樹脂製基材シート６Ａの片面に１０μｍ程度の粘着材６Ｂを塗布した構成のものが用いられる。このような粘着テープ６は、粘着材６Ｂを介してウェーハ１の表面１ａに貼着される。そして、図１０（ｂ）に示すように基材シート６Ａの表面６ａをウェーハ１の表面１ａと平行になるように切削し、次いで図１０（ｃ）に示すようにウェーハ１の裏面１ｂを研削して、ウェーハ１が目的厚さに薄化される。
【００５１】
粘着テープ６をウェーハ１の表面１ａに貼着する形態では、表面１ａを樹脂膜で被覆するといった作業が比較的容易であり、また、除去することも粘着テープ６自体を剥離させることにより容易であるといったように、作業性の面で利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係る方法で裏面研削される半導体ウェーハの（ａ）斜視図、（ｂ）側面図である。
【図２】一実施形態に係る方法の概要を示す側面図である。
【図３】一実施形態の方法で用いられる切削装置の全体斜視図である。
【図４】図３に示した切削装置の切削ユニットおよびチャックテーブルを示す側面図である。
【図５】図３に示した切削装置のチャックテーブルの支持構造および作用を示す側面図である。
【図６】図５のVI矢視図である。
【図７】図３に示した切削装置でウェーハ表面の樹脂膜を切削している状態を示す側面図である。
【図８】一実施形態の方法で用いられる研削装置の全体斜視図である。
【図９】図８に示した研削装置が備える研削ユニットでウェーハ裏面を研削している状態を示す（ａ）斜視図、（ｂ）側面図である。
【図１０】樹脂膜として粘着テープを用いた場合の方法の概要を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…半導体ウェーハ
１ａ…ウェーハの表面
１ｂ…ウェーハの裏面
３…半導体チップ（デバイス）
５…樹脂膜
６…粘着テープ（樹脂膜）
１０…切削装置
２０…チャックテーブル（切削装置の保持手段）
３７…バイト（切削部材）
６０…研削装置
７０…チャックテーブル（研削装置の保持手段）
８０Ａ，８０Ｂ…研削ユニット
【図１】
2009043931.tif 000003
【図２】
2009043931.tif 000004
【図３】
2009043931.tif 000005
【図４】
2009043931.tif 000006
【図５】
2009043931.tif 000007
【図６】
2009043931.tif 000008
【図７】
2009043931.tif 000009
【図８】
2009043931.tif 000010
【図９】
2009043931.tif 000011
【図１０】
2009043931.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成20年7月3日(2008.7.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
表面にデバイスが形成されたウェーハの裏面を研削する方法であって、
ウェーハの表面に樹脂膜を被覆する樹脂膜被覆工程と、
該ウェーハを、回転体に保持された切削部材の加工面に対する対面角度が略平行に調整可能とされた切削装置の保持手段に、該ウェーハの表面に被覆された前記樹脂膜を露出する向きで保持するウェーハ保持工程と、
前記切削部材に対する前記保持手段の対面角度を調整して、該保持手段に保持されたウェーハの表面を切削部材の加工面と略平行に調整するウェーハ角度調整工程と、
前記樹脂膜の表面を、回転する前記切削部材によって平坦に切削する樹脂膜切削工程と、
切削された前記樹脂膜の表面を、研削装置の保持手段に合わせて保持し、露出するウェーハの裏面を研削する裏面研削工程と
を備えることを特徴とするウェーハの裏面研削方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、表面にデバイスが形成されたウェーハの裏面を研削する方法であって、ウェーハの表面に樹脂膜を被覆する樹脂膜被覆工程と、該ウェーハを、回転体に保持された切削部材の加工面に対する対面角度が略平行に調整可能とされた切削装置の保持手段に、該ウェーハの表面に被覆された樹脂膜を露出する向きで保持するウェーハ保持工程と、切削部材に対する保持手段の対面角度を調整して、該保持手段に保持されたウェーハの表面を切削部材の加工面と略平行に調整するウェーハ角度調整工程と、樹脂膜の表面を、回転する切削部材によって平坦に切削する樹脂膜切削工程と、切削された樹脂膜の表面を、研削装置の保持手段に合わせて保持し、露出するウェーハの裏面を研削する裏面研削工程とを備えることを特徴としている。ウェーハの表面を被覆する樹脂膜は、液体樹脂をスピンコート法によってウェーハの表面に塗布したり、粘着テープをウェーハの表面に貼着したりして設けられる。