特開 2023-172079 ウエーハの処理方法及び支持テーブル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023172079

(43)【公開日】2023-12-06

(54)【発明の名称】ウエーハの処理方法及び支持テーブル

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20231129BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20231129BHJP

   B24B 1/00 20060101ALI20231129BHJP

   B24B 41/06 20120101ALI20231129BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20231129BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 631

H01L21/68 N

H01L21/68 P

B24B1/00 A

B24B41/06 L

B24B7/04 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022083645

(22)【出願日】2022-05-23

(71)【出願人】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100113217

【弁理士】

【氏名又は名称】奥貫 佐知子

(74)【代理人】

【識別番号】100202496

【弁理士】

【氏名又は名称】鹿角 剛二

(74)【代理人】

【識別番号】100202692

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 吉文

(72)【発明者】

【氏名】大前 巻子

【テーマコード（参考）】

3C034

3C043

3C049

5F057

5F131

【Ｆターム（参考）】

3C034AA08

3C034BB73

3C034BB75

3C034DD10

3C043BA03

3C043BA09

3C043BA11

3C043BA16

3C043CC04

3C043CC13

3C043DD02

3C043DD04

3C043DD05

3C049AA04

3C049AA14

3C049AA16

3C049AB04

3C049AB09

3C049CB01

3C049CB06

5F057AA05

5F057AA35

5F057BA15

5F057BA21

5F057BB03

5F057CA14

5F057CA15

5F057DA11

5F057EB26

5F057EC10

5F057FA28

5F057FA30

5F131AA02

5F131BA53

5F131CA09

5F131EA07

5F131EB01

5F131EB02

5F131EC34

5F131EC72

(57)【要約】      （修正有）

【課題】保護テープを剥離する際にウエーハが破損してしまうという問題が解消できるウエーハの処理方法を提供する。
【解決手段】複数のデバイス１２が形成されたデバイス領域１１ｂと、デバイス領域１１ｂを囲繞する外周余剰領域１１ａとを表面１０ａに有するウエーハ１０の処理方法であって、ウエーハ１０の表面１０ａに保護テープＴ１を配設する保護テープ配設工程と、保護テープＴ１側をチャックテーブル２０に保持しウエーハ１０の裏面１０ｂを研削してデバイス領域１１ｂに対応する領域に凹部１４を形成すると共に外周余剰領域１１ａに対応する領域に凸状のリング１５を形成する裏面研削工程と、ウエーハ１０の表面から保護テープを剥離する保護テープ剥離工程と、を少なくとも備える。保護テープ剥離工程において、ウエーハ１０の裏面１０ｂに形成された凹部１４を支持する支持テーブル３０を用いる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のデバイスが形成されたデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを表面に有するウエーハの処理方法であって、
ウエーハの表面に保護テープを配設する保護テープ配設工程と、
保護テープ側をチャックテーブルに保持しウエーハの裏面を研削してデバイス領域に対応する領域に凹部を形成すると共に外周余剰領域に対応する領域に凸状のリングを形成する裏面研削工程と、
ウエーハの表面から保護テープを剥離する保護テープ剥離工程と、
を少なくとも備え、
該保護テープ剥離工程において、ウエーハの裏面に形成された凹部を支持する支持テーブルを用いるウエーハの処理方法。

【請求項2】

請求項１に記載のウエーハの処理方法に用いる該支持テーブルであって、ウエーハの裏面に形成された凹部に対応する大きさの支持部と、ウエーハの裏面に形成された凸状のリングに対応して該支持部の外周に形成された段差部と、から構成される支持テーブル。

【請求項3】

該支持部の上面に樹脂が敷設される請求項２に記載の支持テーブル。

【請求項4】

該支持部には、ウエーハの凹部を吸引保持する吸引部が形成される請求項２に記載の支持テーブル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のデバイスが形成されたデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを表面に有するウエーハの処理方法及び該ウエーハの処理方法に用いる支持テーブルに関する。

【背景技術】

【0002】

ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されたデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成されたウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所望の厚みに形成された後、ダイシング装置によって個々のデバイスチップに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。

【0003】

また、ウエーハの裏面を研削する方法として、薄くなったウエーハの搬送、裏面加工時においてウエーハが破損しないように、デバイス領域に対応する裏面領域を研削して所望の厚みに形成すると共に、外周余剰領域に対応する裏面領域に凸状のリングを補強部として形成する技術が本出願人によって提案されている（特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７－０１９４６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記した特許文献１に記載された技術においてウエーハの裏面を研削加工する場合、ウエーハの表面に形成されたデバイスを保護すべく保護テープが敷設される。そして、ウエーハの裏面側のデバイス領域に対応する領域を研削加工によって薄化した後、該裏面側に金属膜を被覆する等の裏面加工が施されるに際し、該裏面加工において熱加工を伴う処理がある関係から、ウエーハの表面から保護テープを剥離する必要が生じる。しかし、上記したように、ウエーハのデバイス領域に対応する領域は研削によって薄化されており、外周余剰領域に対応する裏面領域に凸状のリングが補強部として形成されていたとしても、保護テープを剥離する際にウエーハのデバイス領域が破損してしまうという問題が生じる。

【0006】

本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、保護テープを剥離する際にウエーハが破損してしまうという問題が解消できるウエーハの処理方法及び該ウエーハの処理方法に用いる支持テーブルを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、複数のデバイスが形成されたデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを表面に有するウエーハの処理方法であって、ウエーハの表面に保護テープを配設する保護テープ配設工程と、保護テープ側をチャックテーブルに保持しウエーハの裏面を研削してデバイス領域に対応する領域に凹部を形成すると共に外周余剰領域に対応する領域に凸状のリングを形成する裏面研削工程と、ウエーハの表面から保護テープを剥離する保護テープ剥離工程と、を少なくとも備え、該保護テープ剥離工程において、ウエーハの裏面に形成された凹部を支持する支持テーブルを用いるウエーハの処理方法が提供される。

【0008】

また、本発明によれば、上記したウエーハの処理方法に用いる支持テーブルであって、ウエーハの裏面に形成された凹部に対応する大きさの支持部と、ウエーハの裏面に形成された凸状のリングに対応して該支持部の外周に形成された段差部と、から構成される支持テーブルが提供される。

【0009】

該支持部の上面に樹脂が敷設されることが好ましい。また、該支持部には、ウエーハの凹部を吸引保持する吸引部が形成されることが好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本発明のウエーハの処理方法は、複数のデバイスが形成されたデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを表面に有するウエーハの処理方法であって、ウエーハの表面に保護テープを配設する保護テープ配設工程と、保護テープ側をチャックテーブルに保持しウエーハの裏面を研削してデバイス領域に対応する領域に凹部を形成すると共に外周余剰領域に対応する領域に凸状のリングを形成する裏面研削工程と、ウエーハの表面から保護テープを剥離する保護テープ剥離工程と、を少なくとも備え、該保護テープ剥離工程において、ウエーハの裏面に形成された凹部を支持する支持テーブルを用いることから、ウエーハの表面から保護テープを剥離する際に、デバイス領域に無理な力が作用することが回避され、ウエーハが破損するという問題が解消する。

【0011】

さらに、本発明の支持テーブルは、ウエーハの裏面に形成された凹部に対応する大きさの支持部と、ウエーハの裏面に形成された凸状のリングに対応して該支持部の外周に形成された段差部と、から構成されていることから、ウエーハの表面から保護テープを剥離する際に、本支持テーブルを使用することで、デバイス領域に無理な力が作用することが回避され、ウエーハが破損するという問題を解消することに寄与する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態により加工されるウエーハ、及び保護シートの斜視図である。

【図2】（ａ）研削装置による裏面研削工程の実施態様を示す斜視図、（ｂ）裏面研削工程により研削されたウエーハの拡大断面図である。

【図3】支持テーブルにウエーハを保持する態様を示す斜視図である。

【図4】保護テープ剥離工程の実施態様を示す斜視図である。

【図5】（ａ）支持テーブルを製作する加工の実施態様を示す斜視図、（ｂ）支持テーブルの支持部上に樹脂を敷設する態様を示す斜視図、（ｃ）支持テーブルの別の実施形態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明に基づいて構成されるウエーハの処理方法及び該処理方法に用いられる支持テーブルに係る実施形態について、添付図面を参照しながら、詳細に説明する。

【0014】

図１には、本実施形態において被加工物となるウエーハ１０及びウエーハ１０の表面１０ａに配設される保護テープＴ１が示されている。本実施形態のウエーハ１０は、１００ｍｍの直径、７００μｍの厚みを有するシリコン（Ｓｉ）からなる半導体基板を含み、該半導体基板の表面１０ａ側に複数のデバイス１２が分割予定ライン１３によって区画されたデバイス領域１１ａと、デバイス領域１１ａを囲繞する外周余剰領域１１ｂとを備えている。ウエーハ１０の表面１０ａには、デバイス領域１１ａと外周余剰領域１１ｂとを区分する２点鎖線１１が示されているが、２点鎖線１１は説明の都合上付した仮想線であり、実際のウエーハ１０の表面１０ａに配設されているものではない。上記したウエーハ１０を用意したならば、図１の上段に示すように、ウエーハ１０の表面１０ａ側に、保護テープＴ１を貼着して一体化する保護テープ配設工程を施す。次いで、保護テープＴ１と一体化されたウエーハ１０を反転し、図１の下段に示すように、ウエーハ１０の裏面１０ｂが上方に露出した状態とする。

【0015】

次いで、例えば、図２に示す研削装置２（一部のみ示す）を用いて裏面１０ｂを研削する。この研削装置２は、ウエーハ１０を保持して回転可能なチャックテーブル２０と、ウエーハ１０に対して研削加工を施す研削手段２１とを備えている。研削手段２１には、回転可能でかつ昇降可能なスピンドル２２と、スピンドル２２の先端に装着されスピンドル２２の回転に伴って回転する研削ホイール２３と、研削ホイール２３の下面に環状に固着された研削砥石２４とを備えている。

【0016】

チャックテーブル２０上には、ウエーハ１０の保護部材Ｔ１側が保持され、ウエーハ１０の裏面１０ｂが研削砥石２４と対向した状態となる。そして、スピンドル２２を矢印Ｒ１で示す方向に回転させると共に、スピンドル２２と共に回転させられる研削ホイール２３を矢印Ｒ２で示す方向に下降させる。このとき、チャックテーブル２０を矢印Ｒ３で示す方向に回転させておき、研削砥石２４をウエーハ１０の裏面１０ｂに接触させる。研削砥石２４は、裏面１０ｂのうち表面１０ａのデバイス領域１１ｂに対応する裏面領域に接触させられ、それ以外の部分、すなわち外周余剰領域１１ａに対応する領域は研削しないように設定されている。これにより、図２（ｂ）、図３の上段に示すように、研削したデバイス領域１１ｂに対応する裏面１０ｂの中央領域に凹部１４が形成され、その外周側の上記外周余剰領域１１ａに対応する領域に該凹部１４の底面との間で段差を有する凸状のリング１５が形成される。以上のようにして裏面研削工程が施された結果、リング１５には加工前のウエーハ１０の厚み（７００μｍ）がそのまま残され、凹部１４の厚さは、例えば３０μｍ程度まで薄くされる。なお、図２（ｂ）に示す断面の寸法は、実際の寸法比に基づき記載したものではない。

【0017】

上記の裏面研削工程を実施したならば、後述する保護テープ剥離工程を実施する際に使用する図３の下段に示すような支持テーブル３０を用意する。本実施形態の支持テーブル３０は、上記した裏面研削工程によってウエーハ１０の裏面１０ｂに形成された凹部１４に対応する大きさの支持部３４と、ウエーハ１０の裏面１０ｂに形成された凸状のリング１５に対応して支持部３４の外周に形成された段差部３２と、から構成されている。支持部３４は、上記の凹部１４と対応する略円形状をなし、支持部３４の上面３４ａは平坦である。支持部３４の直径Ｐは、該凹部１４の内径よりも僅かに小さく、好ましくは１～２ｍｍ程度小さい寸法で形成され、段差部３２の表面３２ａに対する支持部３４の上面３４ａの高さは、該凹部１４の深さと同等か、又は該深さの寸法よりも大きい寸法、例えば５０μｍ程度大きい寸法で形成される。

【0018】

上記した支持テーブル３０を用意したならば、図３に示すように、ウエーハ１０を反転して、凹部１４が形成された側を下方に、保護テープＴ１が貼着された側を上方に向けて、支持テーブル３０の支持部３４に上記の凹部１４を位置付けて載置する。上記したように、支持部３４の直径は、凹部１４の寸法よりも小さく設定され、さらに、段差部３２の表面３２ａに対する支持部３４の上面３４ａの高さが、凹部１４の深さと同等か、又は該深さの寸法よりも大きい寸法で形成されていることから、該支持部３４が、ウエーハ１０の凹部１４に進入し凹部１４の底部が、支持部３４の上面３４ａによって支持される。

【0019】

上記したように、ウエーハ１０の凹部１４が支持テーブル３０の支持部３４によって支持された状態としたならば、図４に示すように、オペレータの一方の手Ｈ１でウエーハ１０側を押さえ、他方の手Ｈ２によって保護テープＴ１の外周端部を掴み、ウエーハ１０の表面１０ａから剥離する保護テープ剥離工程を実施する。なお、図４には、説明の都合上オペレータの手によって保護テープＴ１を剥離する手順を示したが、本発明の保護テープ剥離工程は必ずしもオペレータの手作業によって実施されることに限定されず、自動化された機械によって実施されるものであってもよい。

【0020】

以上により本実施形態のウエーハの処理方法が完了する。上記した実施形態によれば、ウエーハ１０の凹部１４は、支持テーブル３０の支持部３４によって下方から支持されたデバイス領域１１ｂを上方から押さえながらウエーハ１０の表面１０ａから保護テープＴ１を剥離することになるため、デバイス領域に無理な力が作用することが回避され、ウエーハ１０が破損するという問題が解消する。

【0021】

上記した支持テーブル３０は、例えば、図５に示すような形態で製作することができる。図５（ａ）には、支持テーブル３０を製作するための母材３０’が示されている。該母材３０’は、例えば、シリコン（Ｓｉ）からなる円柱部材である。該母材３０’から上記の支持テーブル３０を製作するに際しては、図５（ａ）に示す研削装置４０を使用する（一部のみを示している）。研削装置４０は、回転スピンドル４２と、回転スピンドル４２の先端に固定される円盤状の研削砥石４３と、回転スピンドル４２を回転自在に支持するスピンドルハウジング４４とを備え、回転スピンドル４２は、スピンドルハウジング４４の後端側に配設されるスピンドルモータ（図示は省略する）によって回転駆動され、研削装置４０は、該スピンドルハウジング４４と該母材３０’保持する図示を省略するチャックテーブルとを相対的移動させる移動手段（図示は省略している）を備えている。研削砥石４３は、例えば、ダイヤモンド砥粒をニッケルメッキで固定した研削砥石であり、直径が６０ｍｍ、厚みは１０ｍｍであって、研削砥石４３の外周端は略平坦面で構成される。

【0022】

母材３０’から支持テーブル３０を製作するに際しては、該チャックテーブルに母材３０’を保持し、適宜のアライメントを実施し、図５（ａ）に示すように、母材３０’において上記した段差部３２を形成する領域の上面であって、支持部３４を規定する環状線３４ｂに外側から接するように研削砥石４３を位置付ける。次いで、研削砥石４３を矢印Ｒ４で示す方向に回転させ、母材３０’を矢印Ｒ５で示す方向に回転させる。該母材３０’を回転させたならば、研削砥石４３を、例えば１μｍ／秒の速度で下降させて、上面から母材３０’の外周領域を研削し上記の段差部３２が形成される位置まで下降させる。このようにして、図３に基づき説明した支持部３４と段差部３２とを備えた支持テーブル３０が形成される。

【0023】

なお、本発明の支持テーブルは、上記した支持テーブル３０の形態に限定されない。例えば、図５（ｂ）に示すように、ウエーハ１０を支持する際にウエーハ１０の裏面１０ｂ側に形成された凹部１４が当接する支持部３４の上面に、ウエーハ１０の保護を目的とする緩衝材となる樹脂（例えば樹脂のシートＴ２）を敷設していてもよい。該シートＴ２は、例えば支持部３４と同一の直径で形成された樹脂のシートであり、好ましくは熱圧着シートであって、該熱圧着シートとしては、例えば、ポリオレフィン系シート、又はポリエステル系シートから選択される。該シートＴ２としてポリオレフィンシートを選択し支持部３４上に敷設する場合は、該シートＴ２を支持部３４上にシートＴ２を載置して、該シートＴ２を融点温度近傍まで加熱すると共に、図示を省略する圧着ローラ等を使用して圧着して貼り付ける。このよう支持部３４上にシートＴ２を配設することにより、支持部３４によってウエーハ１０を支持する際に、シートＴ２が緩衝材として機能して、図４に基づき説明した保護テープ剥離構成を実施する際にウエーハ１０が破損するという問題がより確実に回避される。なお、上記のシートＴ２に替えて、支持部３４上に液状樹脂を滴下して固化した層を形成してもよく、上記した緩衝材として機能させることができる。

【0024】

支持テーブル３０は、上記した形態に限定されない。図５（ｃ）に示すように、シートＴ２が貼着された支持部３４及びシートＴ２に、ウエーハ１０を吸引保持する複数の吸引部３５を形成するようにしてもよい。そして、該吸引部３５に、段差部３２を介して図示を省略する吸引手段を接続し、負圧Ｖｍを支持部３４上に生成して、支持部３４に凹部１４を位置付けてウエーハ１０を吸引保持させる。これにより、上記したウエーハ１０の表面１０ａから保護テープＴ１を剥離する際に、ウエーハ１０を確実に支持テーブル３０上に吸引固定することができ、安定して保護テープＴ１を剥離することができる。なお、該吸引部３５は、シートＴ２を貼着しない場合でも有効であり、ウエーハ１０を安定して保持することに貢献する。

【0025】

上記の保護テープ剥離工程は、支持テーブル３０を単独で用意して実施してもよいし、上記した保護テープ剥離工程を自動化して実施する際に構成する剥離装置に実装するものであってもよい。また、他の加工装置に実装されていてもよい。

【符号の説明】

【0026】

２：研削装置
２０：チャックテーブル
２２：スピンドル
２３：研削ホイール
２４：研削砥石
１０：ウエーハ
１０ａ：表面
１０ｂ：裏面
１１：一点鎖線
１１ａ： 外周余剰領域
１１ｂ：デバイス領域
１２：デバイス
１３：分割予定ライン
１４：凹部
１５：リング
３０：支持テーブル
３０’：母材
３２：段差部
３４：支持部
３５：吸引孔
４０：研削装置
４２：回転スピンドル
４３：研削砥石
４４：スピンドルハウジング
Ｔ１：保護テープ
Ｔ２：シート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】