JP2016127195A - ウエーハの研削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】研削加工後チャックテーブルから搬出する保持面から流体を噴出される際のコンタミによるウエーハ汚染を防止する。
【解決手段】ウエーハ２を吸引保持する保持面を有するチャックテーブル４１の保持面４１２にウエーハを載置して吸引保持する保持工程と、研削砥石を有する研削ホイールを備えた研削手段によってチャックテーブルに吸引保持されたウエーハの上面である被研削面を研削水を供給しつつ研削する研削工程と、研削工程が実施されチャックテーブルに吸引保持されているウエーハの被研削面を洗浄する洗浄工程と、洗浄工程が実施され該チャックテーブルに吸引保持されているウエーハの吸引保持を解除するとともに該保持面に流体を噴出させてウエーハをチャックテーブルから搬出する搬出工程とを含み、搬出工程においては、ウエーハの被研削面に水の層６を形成して該保持面に流体を噴出させてウエーハをチャックテーブルから搬出する。
【選択図】図６

Description

本発明は、半導体ウエーハ等のウエーハの被加工面に研削加工を施すウエーハの研削方法に関する。

例えば、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状であるウエーハの表面に格子状に形成された分割予定ラインによって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成し、該デバイスが形成された各領域を分割予定ラインに沿って分割することにより個々のデバイスを製造している。なお、ウエーハは、一般に個々のデバイスに分割する前にその裏面を研削装置によって研削して所定の厚みに形成される。

研削装置は、被加工物を吸引保持する保持面を有するチャックテーブルと、研削砥石を有する研削ホイールを備え研削水を供給しつつチャックテーブルに保持された被加工物の上面（被加工面）を研削する研削手段と、チャックテーブルによる吸引保持を解除するとともに保持面に流体を噴出させて被加工物をチャックテーブルから搬出する搬出手段と、該搬出手段によって搬出され研削加工されている被加工物を洗浄する洗浄手段とを具備している（例えば、特許文献１参照）。

また、本出願人は、径の小さい（例えば直径が１３mm）のウエーハを効率よく研削する装置として、被加工物を吸引保持する保持面を有するチャックテーブルと、研削砥石を有する研削ホイールを備え研削水を供給しつつチャックテーブルに保持されたウエーハの上面（被加工面）を研削する研削手段と、研削加工されチャックテーブルに保持されているウエーハの被研削面を洗浄する洗浄手段と、チャックテーブルによる吸引保持を解除するとともに保持面に流体を噴出させて被加工物をチャックテーブルから搬出する搬出手段と、を具備する研削装置を特願２０１３−２５５１４９号として提案した。

特開２００８−１８３６５９号公報

而して、特願２０１３-２５５１４９号として提案した研削装置は、研削加工されチャックテーブルに保持されているウエーハの被研削面を洗浄する構成となっていることに加え、洗浄が終了した後にチャックテーブルによる吸引保持を解除するとともに保持面に流体を噴出させてウエーハをチャックテーブルから搬出する構成となっているために、保持面から流体を噴出させる際に研削時に吸引されたコンタミが浮上して洗浄済のウエーハを汚染するという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、研削加工されチャックテーブルに保持されているウエーハの被研削面を洗浄し、洗浄が終了した後にチャックテーブルによる吸引保持を解除するとともに保持面に流体を噴出させてウエーハをチャックテーブルから搬出する研削方法において、保持面から流体を噴出させる際に研削時に吸引されたコンタミによって洗浄済のウエーハを汚染させることがないウエーハの加工方法を提供することである。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、ウエーハを吸引保持する保持面を有するチャックテーブルの保持面にウエーハを載置して吸引保持する保持工程と、
研削砥石を有する研削ホイールを備えた研削手段によって該チャックテーブルに吸引保持されたウエーハの上面である被研削面を研削水を供給しつつ研削する研削工程と、
該研削工程が実施され該チャックテーブルに吸引保持されているウエーハの被研削面を洗浄する洗浄工程と、
該洗浄工程が実施され該チャックテーブルに吸引保持されているウエーハの吸引保持を解除するとともに該保持面に流体を噴出させてウエーハをチャックテーブルから搬出する搬出工程と、を含み、
該搬出工程においては、ウエーハの被研削面に水の層を形成して該保持面に流体を噴出させてウエーハをチャックテーブルから搬出する、
ことを特徴とするウエーハの研削方法が提供される。

上記搬出工程においては、ウエーハの被研削面に水を供給し水の表面張力によって水の層を形成する。

本発明によるウエーハの研削方法においては、ウエーハを吸引保持する保持面を有するチャックテーブルの保持面にウエーハを載置して吸引保持する保持工程と、研削砥石を有する研削ホイールを備えた研削手段によってチャックテーブルに吸引保持されたウエーハの上面である被研削面を研削水を供給しつつ研削する研削工程と、該研削工程が実施されチャックテーブルに吸引保持されているウエーハの被研削面を洗浄する洗浄工程と、該洗浄工程が実施されチャックテーブルに吸引保持されているウエーハの吸引保持を解除するとともに保持面に流体を噴出させてウエーハをチャックテーブルから搬出する搬出工程とを含み、該搬出工程においては、ウエーハの被研削面に水の層を形成して該保持面に流体を噴出させてウエーハをチャックテーブルから搬出するので、搬出工程においてチャックテーブルの保持面に流体を噴出させると、研削工程においてチャックテーブルの保持面から吸引されたコンタミが浮上するが、ウエーハの被研削面には水の層が形成されているので、浮上したコンタミは水の層によって侵入が遮断され、洗浄済みのウエーハの被研削面を汚染することはない。

本発明によるウエーハの研削方法によって研削加工されるウエーハとしての半導体ウエーハを示す斜視図。 本発明によるウエーハの研削方法における保護部材貼着工程の説明図。 本発明によるウエーハの研削方法における研削工程を実施するための研削装置の要部を破断して示す正面図。 本発明によるウエーハの研削方法における研削工程の説明図。 本発明によるウエーハの研削方法における洗浄工程の説明図。 本発明によるウエーハの研削方法における搬出工程の説明図。

以下、本発明によるウエーハの研削方法について添付図面を参照して、更に詳細に説明する。

図１には、本発明によるウエーハの研削方法によって研削されるウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図１に示す半導体ウエーハ２は、厚みが例えば５００μmのシリコンウエーハからなっており、表面２ａに複数の分割予定ライン２１が格子状に形成されているとともに、該複数の分割予定ライン２１によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス２２が形成されている。以下、この半導体ウエーハ２をデバイスを区画する複数の分割予定ライン２１に沿って加工するウエーハの加工方法について説明する。

先ず、半導体ウエーハ２の表面２aに形成されたデバイス２２を保護するために、半導体ウエーハ２の表面２aに保護部材を貼着する保護部材貼着工程を実施する。即ち、図２に示すように半導体ウエーハ２の表面２aに保護部材としての保護テープ３を貼着する。このように表面２aに保護テープ３が貼着された半導体ウエーハ２は、裏面２bが被研削面として露出される。なお、保護テープ３は、図示の実施形態においては厚さが１００μｍのアクリル系樹脂シートの表面にアクリル系樹脂粘着層３１が厚さ５μｍ程度敷設されている。

上述した保護部材貼着工程が実施された半導体ウエーハ２の被研削面である裏面２bを研削加工するには、図３に示す研削装置４が用いられる。図３に示す研削装置４は、被加工物を吸引保持する保持面を有するチャックテーブル４１と、該チャックテーブル４１に保持された被加工物を研削する研削手段４２を具備している。チャックテーブル４１は、円形状のチャックテーブル本体４１１と、該チャックテーブル本体４１１の上面に配設された円形状の吸着保持チャック４１２とからなっている。チャックテーブル本体４１１は、ステンレス鋼等の金属材によって形成されており、上面に円形の嵌合凹部４１１aが形成されており、この嵌合凹部４１１aの底面外周部に環状の載置棚４１１bが設けられている。そして、嵌合凹部４１１aに無数の吸引孔を備えたポーラスなセラミックス等からなる多孔性部材によって形成された吸着保持チャック４１２が嵌合される。このようにチャックテーブル本体４１１の嵌合凹部４１１aに嵌合された吸着保持チャック４１２は、上面がウエーハを吸引保持する保持面として機能する。また、チャックテーブル本体４１１には嵌合凹部４１１aに連通する通路４１１cが形成されており、該通路４１１cが吸引手段４３および流体供給手段４４に接続されている。

上記吸引手段４３は、吸引源４３１と、該吸引源４３１と通路４１１cとを接続する配管４３２に配設された電磁開閉弁４３３とからなっている。このように構成された吸引手段４３は、電磁開閉弁４３３が閉路している状態では吸引源４３１と通路４１１cとの連通が遮断され、電磁開閉弁４３３が開路すると吸引源４３１と通路４１１cとを連通するようになっている。また、流体供給手段４４は、流体源４４１と、該流体源４４１と通路４１１cとを接続する配管４４２に配設された電磁開閉弁４４３とからなっている。このように構成された流体供給手段４４は、電磁開閉弁４４３が閉路している状態では流体源４４１と通路４１１cとの連通が遮断され、電磁開閉弁４４３が開路すると流体源４４１と通路４１１cとを連通するようになっている。

上記研削手段４２は、回転スピンドル４２１と、該回転スピンドル４２１の下端に装着されたマウンター４２２と、該マウンター４２２の下面に取り付けられた研削ホイール４２３とを具備している。この研削ホイール４２３は、円環状の基台４２４と、該基台４２４の下面に環状に装着された研削砥石４２５とからなっており、基台４２４がマウンター４２２の下面に締結ボルト４２２aによって取り付けられている。なお、上記回転スピンドル４２１には軸方向に貫通する研削水通路４２１aが形成されており、この研削水通路４２１aが研削水供給手段４２６に接続されている。研削水供給手段４２６は、研削水供給源４２７と、該研削水供給源４２７と研削水通路４２１aとを接続する配管４２８に配設された電磁開閉弁４２９とからなっている。このように構成された研削水供給手段４２６は、電磁開閉弁４２９が閉路している状態では研削水供給源４２７と研削水通路４２１aとの連通が遮断され、電磁開閉弁４２９が開路すると研削水供給源４２７と研削水通路４２１aとを連通するようになっている。

上述した研削装置４を用いて上記研削工程を実施するには、上述した保護部材貼着工程が実施された半導体ウエーハ２の被研削面である裏面２bを研削加工するには、図４に示すようにチャックテーブル４１を構成する吸着保持チャック４１２の上面（保持面）に上記半導体ウエーハ２の保護テープ３側を載置する。そして、吸引手段４３の電磁開閉弁４３３を開路して吸引源４３１と通路４１１cとを連通する。この結果、チャックテーブル本体４１１に形成された通路４１１cおよび嵌合凹部４１１aを介して吸着保持チャック４１２の上面に負圧が作用し、吸着保持チャック４１２の上面である保持面上に半導体ウエーハ２を保護テープ３を介して吸着保持する（保持工程）。従って、チャックテーブル４１上に保持された半導体ウエーハ２は、被研削面である裏面２bが上側となる。

上述した保持工程を実施し吸着保持チャック４１２上に半導体ウエーハ２を保護テープ３を介して吸引保持したならば、研削水供給手段４２６を構成する電磁開閉弁４２９を開路して研削水供給源４２７と研削水通路４２１aとを連通する。この結果、研削水通路４２１aを通して研削水が研削ホイール４２３の研削砥石４２５による研削加工部に供給される。そして、チャックテーブル４１を図４において矢印４１aで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削手段４２の研削ホイール４２３を図４において矢印４２３aで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転せしめて、図４に示すように研削砥石４２５を被研削面である半導体ウエーハ２の裏面２ｂに接触せしめ、研削ホイール４２３を図４において矢印４２３bで示すように例えば１μm／秒の研削送り速度で下方（チャックテーブル４１の保持面に対し垂直な方向）に所定量研削送りする。この結果、半導体ウエーハ２の被研削面である裏面２bが研削されて半導体ウエーハ２は所定の厚み（例えば２００μm）に形成される（研削工程）。

次に、上記研削工程が実施されチャックテーブル４１に吸引保持されている半導体ウエーハ２の被研削面である裏面２bを洗浄する洗浄工程を実施する。この洗浄工程を実施するには、図５に示すように上記研削工程が実施された半導体ウエーハ２を吸引保持しているチャックテーブル４１を洗浄手段５の洗浄水噴出ノズル５１による洗浄水噴射領域に移動する。そして、洗浄手段５の洗浄水噴出ノズル５１と洗浄水供給源５２とを接続する配管５３に配設された電磁開閉弁５４を開路し、洗浄水供給源５２と洗浄水噴出ノズル５１が連通する。この結果、洗浄水噴出ノズル５１がチャックテーブル４１に吸引保持されている半導体ウエーハ２の被研削面である裏面２bに洗浄水５０が噴射され、被研削面である裏面２bが洗浄される。

上述した洗浄工程を実施したならば、洗浄工程が実施されチャックテーブル４１に吸引保持されている半導体ウエーハ２の吸引保持を解除するとともに保持面に流体を噴出させて半導体ウエーハ２をチャックテーブル４１から搬出する搬出工程を実施する。この搬出工程を実施する際には、図６に示すようにチャックテーブル４１に吸引保持されている半導体ウエーハ２の被研削面である裏面２b（上面）に水を供給して水の層６を形成しておくことが重要である。この水の層６は、半導体ウエーハ２の被研削面である裏面２b（上面）に水を供給した水の表面張力によって形成される水の層でもよく、また、上記洗浄手段５による洗浄水を供給して水の層を形成してもよい。

上述したようにチャックテーブル４１に吸引保持されている半導体ウエーハ２の被研削面である裏面２b（上面）に水を供給して水の層６を形成したならば、図６に示すように吸引手段４３の電磁開閉弁４３３を閉路して吸引源４３１と通路４１１cとの連通を遮断することにより、チャックテーブル４１に吸引保持されている半導体ウエーハ２の吸引保持を解除する。そして、流体供給手段４４の流体源４４１と通路４１１cとを接続する配管４４２に配設された電磁開閉弁４４３を開路して流体源４４１と通路４１１cとを連通する。この結果、チャックテーブル本体４１１に形成された通路４１１cおよび嵌合凹部４１１aを介して吸着保持チャック４１２の上面である保持面に流体が噴出され、吸着保持チャック４１２の上面である保持面に保持されていた半導体ウエーハ２が剥離され僅かに浮上せしめられる。このように吸着保持チャック４１２の上面である保持面に流体を噴出させると、上述した研削工程においてチャックテーブル４１を構成する吸着保持チャック４１２の上面である保持面から吸引されたコンタミが浮上するが、半導体ウエーハ２の被研削面である裏面２b（上面）には水の層６が形成されているので、浮上したコンタミは水の層６によって侵入が遮断され、洗浄済みの半導体ウエーハ２の被研削面である裏面２ｂを汚染することはない。このようにして、チャックテーブル４１を構成する吸着保持チャック４１２の上面である保持面に保持されていた半導体ウエーハ２が剥離され僅かに浮上せしめられならば、半導体ウエーハ２は図示しない搬送手段によってチャックテーブル４１上から搬出される。

２：半導体ウエーハ
３：保護テープ
３１：粘着層
４：研削装置
４１：研削装置のチャックテーブル
４２：研削手段
４２１：回転スピンドル
４２３：研削ホイール
４２６：研削水供給手段
４３：吸引手段
４４：流体供給手段
５：洗浄手段
５１：洗浄水噴出ノズル

Claims (2)

1. ウエーハを吸引保持する保持面を有するチャックテーブルの保持面にウエーハを載置して吸引保持する保持工程と、
   研削砥石を有する研削ホイールを備えた研削手段によって該チャックテーブルに吸引保持されたウエーハの上面である被研削面を研削水を供給しつつ研削する研削工程と、
   該研削工程が実施され該チャックテーブルに吸引保持されているウエーハの被研削面を洗浄する洗浄工程と、
   該洗浄工程が実施され該チャックテーブルに吸引保持されているウエーハの吸引保持を解除するとともに該保持面に流体を噴出させてウエーハをチャックテーブルから搬出する搬出工程と、を含み、
   該搬出工程においては、ウエーハの被研削面に水の層を形成して該保持面に流体を噴出させてウエーハをチャックテーブルから搬出する、
   ことを特徴とするウエーハの研削方法。
2. 該搬出工程においては、ウエーハの被研削面に水を供給し水の表面張力によって水の層を形成する、請求項１記載のウエーハの研削方法。