(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
近年、小型軽量な光デバイスを実現するために、光デバイスウェーハを薄化することが求められている。光デバイスウェーハは、表面の分割予定ラインで区画される各領域に光デバイスが形成された後、裏面を研削されることで薄化される。この薄化の際には、光デバイスを保護するために、光デバイスウェーハの表面に保護テープを貼着させるのが一般的である(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
ところで、光デバイスウェーハの剛性は、薄化されるにつれて著しく低下する。このため、光デバイスウェーハは、研削処理の進行に伴い大きく反らされてしまい、割れやクラックなどの発生する可能性が高くなる。また、光デバイスウェーハの外周部がナイフエッジ化されて薄くなると、外周部においてクラックや割れ、欠けなどを生じる恐れもある。
【0004】
研削に伴う上述の問題を解消するため、剛体の支持部材に被加工物である光デバイスウェーハを貼着して研削する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。この方法では、剛体でなる支持部材で光デバイスウェーハを支持することにより光デバイスウェーハは補強されるので、研削時における光デバイスウェーハの反りなどを抑制して破損を防止できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述の研削方法において、被加工物である光デバイスウェーハは、例えば、固定材となる液状の樹脂を介して支持部材の表面に固定され、所定の厚みまで研削される。研削後の光デバイスウェーハは、樹脂を軟化させた上で引き剥がすように支持部材から分離される。ところが、薄化後の光デバイスウェーハの剛性は極めて低くなっているので、支持部材を剥離させる際に光デバイスウェーハは破損される恐れがある。
【0007】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、薄く研削されたウェーハから支持部材を剥離させる際のウェーハの破損を防止可能なウェーハの加工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】
本発明のウェーハの加工方法は、ウェーハの裏面を研削して薄化するウェーハの加工方法であって、基材シートの両面に紫外線硬化型粘着剤からなる粘着層が形成された両面粘着テープの一方の粘着層を、ウェーハの表面に貼着する第1貼着工程と、該第1貼着工程の後に、該両面粘着テープの他方の粘着層を上面に露呈してウェーハの裏面側を保持テーブルに保持し、外部からの力により湾曲可能な厚さに形成された
表面粗さがウェーハの表面粗さより粗い金属製の支持部材を、弾性変形領域の範囲内で湾曲させながら外径方向一端から他端に向けて順次該両面粘着テープの他方の粘着層に押圧し、該支持部材を該ウェーハに貼着された該両面粘着テープの他方の粘着層に貼着する第2貼着工程と、該第2貼着工程の後に、該支持部材を保持テーブルに保持してウェーハの裏面を研削し所定厚みへと薄化する研削工程と、ウェーハ及び該両面粘着テープの該基材シートは紫外線を透過する材質で形成されており、該研削工程を実施した後に、該両面粘着テープの該一方及び該他方の粘着層に紫外線を照射し該一方及び該他方の粘着層の粘着力を低下させる粘着層硬化工程と、該粘着層硬化工程を実施した後に、該支持部材及び該両面粘着テープを湾曲させてウェーハから剥離する除去工程と、を備えることを特徴とする。
【0009】
この構成によれば、外部からの力により湾曲可能な厚さに形成された支持部材を弾性変形領域の範囲内で湾曲させながら両面粘着テープに貼着させるので、支持部材と両面粘着テープとの間に気泡などが混入せずに済み、支持部材と両面粘着テープとの密着性を高めることができる。また、紫外線で硬化する粘着層を備える両面粘着テープに紫外線を照射して粘着力を低下させた上で支持部材を湾曲させるので、ウェーハを破損させることなく両面粘着テープ及び支持部材を剥離できる。このように、紫外線で粘着力の低下する両面粘着テープを用いて湾曲可能な支持部材をウェーハに貼着するので、支持部材の貼着性と剥離性とを高めることができる。そして、薄く加工されたウェーハから支持部材を剥離させる際のウェーハの破損を防止できる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、薄く研削されたウェーハから支持部材を剥離させる際のウェーハの破損を防止可能なウェーハの加工方法を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下においては、光デバイスウェーハを加工対象とするウェーハの加工方法について説明するが、本発明の加工対象となるウェーハは、光デバイスウェーハに限定されるものではない。
【0013】
本実施の形態のウェーハの加工方法は、第1貼着工程、第2貼着工程、研削工程、粘着層硬化工程、及び除去工程を含む。第1貼着工程では、粘着層A1,A2を備える両面粘着テープDTの一方の粘着層A1をウェーハWの表面W1に接触させて、ウェーハWに両面粘着テープDTを貼着する(
図1参照)。第2貼着工程では、両面粘着テープDTの他方の粘着層A2に金属製の支持部材Sの表面S1を接触させて、弾性変形可能な範囲内で湾曲させながら支持部材Sを両面粘着テープDTに貼着する(
図2参照)。
【0014】
研削工程では、ウェーハWの裏面W2側を研削してウェーハWを所定の仕上げ厚みtに薄化する(
図3参照)。粘着層硬化工程では、ウェーハWを通じて両面粘着テープDTの粘着層A1,A2に紫外線UVを照射し、粘着層A1,A2を硬化させて粘着力を低下させる(
図4参照)。除去工程では、支持部材S及び両面粘着テープDTを湾曲させてウェーハWから支持部材S及び両面粘着テープDTを除去する(
図5参照)。
【0015】
本実施の形態では、外部からの力により湾曲可能な厚さに形成された金属製の支持部材Sを弾性変形可能な範囲内で湾曲させながら両面粘着テープDTに貼着するので、気泡などの混入を防止して支持部材Sと両面粘着テープDTとの密着性を高めることができる。また、紫外線UVで硬化する粘着層A1,A2を備える両面粘着テープDTに紫外線UVを照射して粘着力を低下させた上で、支持部材S及び両面粘着テープDTを湾曲させてウェーハWから剥離するので、ウェーハWを破損させることなく支持部材S及び両面粘着テープDTを除去できる。以下、本実施の形態に係るウェーハの加工方法の詳細について説明する。
【0016】
本実施の形態の加工方法の対象となるウェーハWは、円板形状を有するサファイア基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体層(不図示)が積層された光デバイスウェーハである(
図1参照)。ウェーハWの表面W1には、格子状の分割予定ライン(不図示)が設けられており、この分割予定ラインで区画された各領域には光デバイス(不図示)が形成されている。
【0017】
本実施の形態に係るウェーハの加工方法では、まず、ウェーハWの表面W1側に両面粘着テープDTを貼着させる第1貼着工程が実施される。
図1は、第1貼着工程においてウェーハWに両面粘着テープDTが貼着される様子を示す図である。
図1に示すように、両面粘着テープDTは、PET(ポリエチレンテレフタラート)で構成される基材シートBの両主面に粘着層A1,A2を備えており、ウェーハWと同程度の面積を有する円板形状に形成されている。粘着層A1,A2は、紫外線UV(
図4)で硬化する紫外線硬化型の粘着剤により形成されている。このため、両面粘着テープDTに紫外線UVを照射すれば、両面粘着テープDTの粘着力を大幅に低下させることが可能である。
【0018】
第1貼着工程では、まず、表面W1が上を向くように貼着装置1の保持テーブル11にウェーハWの裏面W2側を保持させる。そして、ウェーハWの外周の一部において、ウェーハWの表面W1と両面粘着テープDTの粘着層A1とを接触させ、接触部の近傍を貼着装置1のローラー12で粘着層A2側から押圧する。ローラー12による押圧力を一定に保ちつつ、ローラー12をウェーハWの中心を挟む反対方向(
図1の矢印a1で示す方向)に移動させることで、両面粘着テープDTはウェーハWの表面W1に貼着される。なお、第1貼着工程において、両面粘着テープDTの粘着層A2には剥離紙RPが貼着されており、粘着層A2とローラー12とは接触しないようになっている。剥離紙RPは、第1貼着工程が終了すると粘着層A2から剥離される。
【0019】
第1貼着工程の後には、第2貼着工程が実施される。
図2は、第2貼着工程において両面粘着テープDTを介してウェーハWに支持部材Sが貼着される様子を示す図である。第2貼着工程では、第1貼着工程と同様、ウェーハWの裏面W2側を貼着装置1の保持テーブル11に保持させる。すなわち、ウェーハWは、貼着された両面粘着テープDTの粘着層A2が上を向くように配置される。
【0020】
次に、両面粘着テープDTの粘着層A2と支持部材Sの表面S1とが対向するように、ウェーハWの上方に支持部材Sを位置付ける。そして、支持部材Sの外周の一部(被保持部S3)を保持テーブル11の上方に位置する保持部(不図示)で保持させる。また、中心を挟んで被保持部W3の反対側に位置する支持部材Sの別の一部(接触部S4)を、両面粘着テープDTの外周の一部に上方から接触させる。その結果、両面粘着テープDTの外周の一部において、粘着層A2と支持部材Sの表面S1とは接触される。その後、
図2Aに示すように、接触部S4の近傍を支持部材Sの裏面S2側からローラー12で押圧し、ウェーハWの中心を挟む反対方向(
図2Aにおいて矢印a2で示す方向)にローラー12を移動させる。
【0021】
支持部材Sは、ウェーハWより大面積に構成された円板形状のアルミニウム板であり、外力によって湾曲可能な厚さ(例えば、0.3mm〜0.7mm)に形成されている。このため、被保持部S3を上方に保持した状態で、接触部S4の近傍をローラー12で押圧すると、支持部材Sは湾曲される。本実施の形態では、支持部材Sは、弾性変形可能な範囲内(弾性変形領域の範囲内)で湾曲される。ここで、弾性変形可能な範囲とは、ローラー12による押圧又は被保持部S3の保持を解除することで、支持部材Sが元の平坦な円板形状に戻ることのできる範囲を言う。被保持部S3の保持位置や、ローラー12の径、ローラー12による押圧力などを適切に設定すれば、弾性変形可能な範囲内で支持部材Sを湾曲させることができる。
【0022】
上述のように、弾性変形可能な範囲内で支持部材Sが湾曲されるように押圧力を加えながら、ローラー12を被保持部S3側に移動させることで、支持部材Sは粘着層A2に貼着される。つまり、ウェーハWは、固定材となる両面粘着テープDTを介して金属製の支持部材Sに貼着される(
図2B)。このように、支持部材Sを弾性変形領域で湾曲させながら貼着することで、支持部材Sと粘着層A2との間には気泡などが混入せずに済み、支持部材Sと両面粘着テープDTとの密着性を高めることができる。
【0023】
なお、支持部材Sの表面S1は、ウェーハWの表面W1より粗くなっている。このため、支持部材Sと粘着層A2との接触面積は、ウェーハWと粘着層A1との接触面積より広くなり、両面粘着テープDTは支持部材S側により強固に接着される。このように、支持部材Sの表面S1をウェーハWの表面W1より粗くすることで、後の除去工程での支持部材S及び両面粘着テープDTの剥離が容易になる。支持部材Sの表面粗さは、例えば、サンドブラストや粗い研削処理などで調節できる。
【0024】
第2貼着工程の後には、研削工程が実施される。
図3は、研削工程においてウェーハWが研削される様子を示す図である。研削工程では、
図3に示すように、研削装置2でウェーハWの裏面W2側が研削される。研削装置2は、ポーラスセラミック材による吸着面を有する保持テーブル21を備えている。保持テーブル21の下方には回転機構(不図示)が設けられており、保持テーブル21は回転軸C1の周りに回転される。ウェーハWは、支持部材Sを介して保持テーブル21に保持される。
【0025】
保持テーブル21の上方には、研削ホイール22が上下動可能に設けられている。研削ホイール22は回転機構(不図示)と連結されており、回転軸C2の周りに回転される。研削ホイール22の下部には研削砥石23が配置されている。研削砥石23をウェーハWの裏面W2に接触させた状態で保持テーブル21と研削ホイール22とを相対回転させることで、ウェーハWの裏面W2側は研削される。なお、研削ホイール22は、保持テーブル21より高速に回転される。
【0026】
保持テーブル21の近傍にはハイトゲージ(不図示)が設けられており、ウェーハWの厚みを測定できるようになっている。このハイトゲージによりウェーハWの厚みを測定しながら研削することで、ウェーハWは仕上げ厚みtへと薄化される。本実施の形態の加工方法では、ウェーハWは両面粘着テープDTを介して金属製の支持部材Sに支持されている。両面粘着テープDTには、液状の樹脂などと比べて変形され難いPETによる基材シートBが用いられている。
【0027】
研削工程の後には、粘着層硬化工程が実施される。
図4は、粘着層硬化工程において粘着層A1,A2が硬化される様子を示す図である。粘着層硬化工程では、
図4に示すように、紫外線照射装置3で両面粘着テープDTの粘着層A1,A2に紫外線(紫外光)UVを照射する。紫外線照射装置3は、支持部材Sを保持する保持テーブル31と、保持テーブル31の上方の紫外線源32とを備えている。紫外線照射装置3の保持テーブル31には支持部材Sが保持され、紫外線源32からウェーハWの裏面W2側に紫外線UVが照射される。
【0028】
ウェーハWは、所定波長の紫外線UVを透過させるサファイア基板で構成されている。また、両面粘着テープDTの基材シートBは、所定波長の紫外線UVを透過させるPETで構成されている。このため、照射された紫外線UVは、ウェーハW及び基材シートBを透過して粘着層A1,A2に到達する。紫外線UVの照射された粘着層A1,A2は、化学反応により硬化され、粘着力は低下する。なお、粘着層硬化工程の前又は後には、環状のフレームFに張られた保護テープTがウェーハWの裏面W2に貼着される(
図5参照)。
【0029】
粘着層硬化工程の後には、除去工程が実施される。
図5は、除去工程においてウェーハWから支持部材S及び両面粘着テープDTが除去される様子を示す図である。除去工程では、
図5に示すように、支持部材Sの外周の一部(被把持部S5)が把持され、中心を挟む反対の方向(
図5において矢印a3で示す方向)に引っ張られる。
【0030】
支持部材Sは、湾曲可能な厚さに形成されているので、上述のような引張力を加えられると湾曲される。ここで、支持部材Sは、弾性変形可能な範囲を超えて湾曲される。つまり、この湾曲は、塑性変形に相当する。また、粘着層硬化工程により粘着層A1の粘着力は低下されているので、支持部材S及び両面粘着テープDTは、共にウェーハWから剥離される。なお、粘着層硬化工程により粘着層A2の粘着力も低下されるが、両面粘着テープDTは支持部材S側により強固に接着されているので、支持部材S及び両面粘着テープDTは一体に剥離される。
【0031】
このように、外部からの力により湾曲可能な厚さに形成された金属製の支持部材Sを用いることで、支持部材Sを湾曲させて剥離性を高めることができる。除去工程は、例えば、剥離装置(不図示)によって行われるが、オペレータの手作業で行われても良い。また、除去工程において、支持部材Sは弾性変形可能な範囲内で湾曲されても良い。支持部材Sを弾性変形可能な範囲内で湾曲させれば、剥離後の支持部材Sを再利用できるので、ウェーハWの加工に係るコストを抑制できる。
【0032】
以上のように、本実施の形態に係るウェーハの加工方法によれば、外部からの力により湾曲可能な厚さに形成された支持部材Sを弾性変形可能な範囲内で湾曲させながら両面粘着テープDTに貼着させるので、支持部材Sと両面粘着テープDTとの間に気泡などが混入せずに済み、支持部材Sと両面粘着テープDTとの密着性を高めることができる。
【0033】
また、紫外線UVで硬化する粘着層A1,A2を備える両面粘着テープDTに紫外線UVを照射して粘着力を低下させた上で、外部からの力により湾曲可能な厚さに形成された支持部材Sを湾曲させるので、ウェーハWを破損させることなく両面粘着テープDT及び支持部材Sを剥離できる。このように、紫外線UVで粘着力の低下する両面粘着テープDTを用いて湾曲可能な支持部材SをウェーハWに貼着するので、支持部材Sの貼着性と剥離性とを高めることができる。そして、薄く加工されたウェーハWから支持部材Sを剥離させる際のウェーハWの破損を防止できる。
【0034】
なお、本発明は上記実施の形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施の形態では、加工対象としてサファイア基板からなる光デバイスウェーハを用いる場合を示しているが、加工対象はこれに限られない。少なくとも、粘着層硬化工程において紫外線を透過可能なウェーハであれば、加工対象として用いることができる。例えば、各種ガラス基板を加工対象としても良い。
【0035】
また、上記実施の形態では、支持部材としてアルミニウム板を用いる場合を示しているが、支持部材はこれに限られない。裏面研削工程における高い支持性と、除去工程における高い剥離性とを併せ備えていれば、どのような部材を用いても良い。例えば、高い剛性を備えるステンレス板や銅板などを適切な厚さに加工して用いることが可能である。また、支持部材の形状も円板形状であることに限定されず、任意の形状とすることができる。
【0036】
また、上記実施の形態では、PETを両面粘着テープの基材シートとして使用しているが、基材シートは他の材料で構成されても良い。少なくとも、粘着層硬化工程において紫外線を透過可能であり、液状の樹脂などと比べて変形され難い材料であれば、基材シートに用いることができる。
【0037】
また、上記実施の形態では、支持部材の表面をウェーハの表面より粗くしているが、支持部材の表面は滑らかでも良い。上述の除去工程で両面粘着テープを除去しきれない場合には、支持基板Sの除去後に両面粘着テープを除去する工程を追加すればよい。
【0038】
その他、上記実施の形態に係る構成、方法などは、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。