JP2018195770A - ウェーハの加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ウェーハから表面保護テープを剥離させやすくするウェーハの加工方法を提供する。【解決手段】ウェーハ(10)の表面(10a)に表面保護テープ(20)を貼着する表面保護テープ貼着ステップと、表面保護テープ側を研削装置(30)又は研磨装置のチャックテーブル(31)に保持し、ウェーハの裏面(10b)を研削又は研磨する研削又は研磨ステップと、研削又は研磨ステップを実施した後に、該研削又は研磨後のウェーハ裏面に別の粘着テープ(40)を貼着して表面保護テープを剥離して転写を行う転写ステップと、を備え、転写ステップを実施する際に、表面保護テープの直径方向一端をウェーハ表面から剥離して表面保護テープの粘着剤とウェーハ表面との間に剥離アシスト液(Q)を噴射しつつ、表面保護テープの直径方向他端まで引っ張って剥離するようにした。【選択図】図4
Description
本発明は、ウェーハの表面に貼着された保護テープを剥離する加工方法に関する。
半導体チップ等のデバイスの製造では、ウェーハの表面側に複数のデバイスを形成し、ウェーハの裏面を研削することにより所定の厚さにする。近年は、半導体チップの薄型化を図るために、研削の段階でウェーハを非常に薄化させる(例えば厚さを100μm以下や50μm以下にする)場合がある。
ウェーハの裏面を研削する際には、表面側のデバイスを保護するために、ウェーハの表面に表面保護テープを貼着する。そして、表面保護テープが貼られたウェーハの表面側を研削装置のチャックテーブルに載置する。ウェーハの裏面を研削して所望の厚みにした後で、ウェーハを分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割する。分割加工後に、裏面がダイシングテープに貼着された状態の個々のデバイスがピックアップされる。
研削加工から分割加工に移行する際に、ウェーハの裏面にダイシングテープを貼着すると共にウェーハの表面から表面保護テープを剥離する転写ステップが実施される。転写ステップにおいて、ウェーハの表面から表面保護テープを剥離させにくいという問題があった。特に、研削でウェーハを非常に薄化させた場合に、粘着力の強い表面保護テープを剥離させようとすると、ウェーハが破損するリスクが高くなる。その対策として、外的刺激によって表面保護テープの粘着力を低下させてから剥離を行う技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
転写ステップで表面保護テープを剥離させやすくする方法として、紫外線照射や加熱によって粘着力が低下する(粘着剤の硬化や粘着面状態の変化が生じる)タイプの粘着剤を表面保護テープに用いて、転写ステップにおいて紫外線の照射や加熱を行うものが知られている。しかし、ウェーハの表面にデバイスによる凹凸が形成されている場合には、表面保護テープの貼着状態、紫外線照射や加熱の効果(紫外線の届きやすさや熱の伝わり方)、等の条件が非均一になりやすく、剥離させやすい部分と剥離させにくい部分にムラが生じる場合があった。
また、表面保護テープを剥離する段階で、ウェーハ表面上への粘着剤の残留をできるだけ無くしたいという要求もあった。
本発明は以上のような点に鑑みてなされたものであり、ウェーハから表面保護テープを剥離させやすくするウェーハの加工方法を提供することを目的とする。
本発明のウェーハの加工方法は、表面に複数のデバイスが形成されたウェーハの該表面に表面保護テープを貼着する表面保護テープ貼着ステップと、表面保護テープ側を研削装置又は研磨装置のチャックテーブルに保持し、ウェーハの裏面を研削又は研磨する研削又は研磨ステップと、研削又は研磨ステップを実施した後に、研削又は研磨後のウェーハ裏面に別の粘着テープを貼着して表面保護テープを剥離して転写を行う転写ステップと、を備え、転写ステップを実施する際に、表面保護テープの直径方向一端をウェーハ表面から剥離して表面保護テープの粘着剤とウェーハ表面との間に剥離アシスト液を噴射しつつ表面保護テープの直径方向他端まで引っ張り剥離すること、を特徴とする。
表面保護テープの粘着剤を水溶性とし、転写ステップにおいて剥離アシスト液として純水で剥離アシストをすると共に表面に残留する粘着剤を洗浄するようにしてもよい。
以上の本発明によれば、表面保護テープの剥離時に、表面保護テープの粘着剤とウェーハ表面の間に剥離アシスト液を噴射することで、粘着剤剥離を円滑に行うことができる。また、水溶性粘着剤の表面保護テープの場合には、剥離アシスト液を純水にすることで、剥離アシストと共に、ウェーハ表面に残留する粘着剤を良好に洗浄することができる。
本発明のウェーハの加工方法によれば、ウェーハから表面保護テープを剥離させやすくなり、加工の効率が向上する。
以下、添付図面を参照して、本実施の形態のウェーハの加工方法を説明する。図1はウェーハに表面保護テープを貼着するステップを示し、図2は研削装置によってウェーハの裏面を研削するステップを示し、図3と図4は研削後のウェーハ裏面にダイシングテープを貼着してウェーハ表面から表面保護テープを剥離する転写ステップを示している。
図1及び図3に示すように、ウェーハ10は、表面10a及び裏面10bと略円形の外周部10cとを有する円板状の被加工物である。表面10a及び裏面10bと外周部10cとの境界部分は、滑らかに面取りされた形状になっている(図1参照)。図3に示すように、ウェーハ10の表面10a側には、格子状に配列された複数の分割予定ライン11により区画された複数の矩形領域が設定され、各矩形領域に半導体チップ等のデバイス12が形成されている。なお、本実施の形態におけるウェーハ10の表面10aは、デバイス12の表面も含むものとする。すなわち、デバイス12がウェーハ10上に突出した形態である場合には、デバイス12の表面と、デバイス12に対して段差を有するウェーハ10の表面はいずれも、表面10aに含まれる。
図1に示す表面保護テープ貼着ステップでは、ウェーハ10の表面10aに表面保護テープ20を貼着する。表面保護テープ20は片側に粘着性のある粘着面21を有しており、ウェーハ10の表面10aに対して粘着面21が貼着される。表面保護テープ20の貼着は周知の方法で行うことができる。例えば、ウェーハ10の外周縁側から表面10a上に表面保護テープ20を繰り出しつつ、表面保護テープ20上で貼着ローラを転動させることによって粘着面21を表面10aに密着させる。
ウェーハ10の表面10aに貼着された表面保護テープ20は、後述する研削ステップにおいて、ウェーハ10上のデバイス12を外的異物、チッピング、コンタミネーションなどから保護するものである。貼着された状態の表面保護テープ20は、複数のデバイス12を全て覆う形状及び面積を有している。デバイス12が形成されていないウェーハ10の周縁領域に関しては、表面保護テープ20で覆うか否かは任意に選択できる。本実施の形態は、円形状のウェーハ10の全体を表面保護テープ20で覆っている。
表面保護テープ20を貼着したウェーハ10は、研削装置へ搬送されて、裏面10b側を研削して所定の薄さにする。図2は研削装置の要部を示したものである。図2に示すように、研削装置30はチャックテーブル31を有し、チャックテーブル31の上面には吸着面32が設けられている。図示を省略する吸引源によって吸着面32上に吸引力を作用させることができる。チャックテーブル31は、図示を省略する回転駆動手段によって、鉛直方向を向く軸を中心として回転駆動される。
研削装置30は研削手段35を備えている。研削手段35は、鉛直方向に向く軸を中心として回転可能なスピンドルを有するスピンドルユニット36と、スピンドルユニット36の下端に設けられてスピンドルと共に回転する研削ホイール37とを備える。研削ホイール37の下面には複数の研削砥石38が環状に固定されている。研削手段35は、図示を省略する昇降機構によって鉛直方向に移動させることができる。
図2に示すように、研削装置30へ搬送されたウェーハ10は、表面保護テープ20で覆われた表面10a側を下向きにしてチャックテーブル31の吸着面32上に載置され、裏面10bが上向きに露出する。吸引源を駆動して吸着面32に吸引力を作用させ、ウェーハ10を吸着面32に吸着保持する。そして、ウェーハ10を保持した状態のチャックテーブル31を研削手段35の直下に位置させる。
この状態でチャックテーブル31を回転(図2に矢線R1で示す)させると共に、研削ホイール37を回転(図2に矢線R2で示す)させながら昇降機構によって研削手段35を下降させる。すると、研削砥石38がウェーハ10の裏面10bに接触して、研削砥石38によってウェーハ10が研削される。ウェーハ10の表面10aが表面保護テープ20で覆われているため、研削加工で生じる研削屑、コンタミネーション、その他の外的異物がデバイス12に付着せず保護される。なお、図2では一つの研削手段35によって研削を行っている状態のみを示しているが、研削ステップでは、粗さの異なる研削砥石を用いて粗研削と仕上げ研削を順次行ってもよい。
研削ステップが完了すると、図3及び図4に示す転写ステップが実施される。転写ステップは図示を省略するテープマウンタで行われる。転写ステップでは、ウェーハ10の裏面10bにダイシングテープ40を貼着させ、ウェーハ10の表面10aから表面保護テープ20を剥離する。なお、図4ではウェーハ10の表面10a側に形成されたデバイス12の図示を省略している。
図3及び図4に示すように、中央に円形状の開口43を有する環状フレーム42に対してダイシングテープ40の粘着面41の外縁部が貼着され、開口43の内側にダイシングテープ40の粘着面41の中央部分が露出している。研削後のウェーハ10は環状フレーム42の開口43の内側に位置し、ウェーハ10の裏面10bに対してダイシングテープ40の粘着面41が貼着される。この段階では、ウェーハ10の表面10aと裏面10bにそれぞれ表面保護テープ20とダイシングテープ40が貼着された状態になる。
ダイシングテープ40の貼着後に、ウェーハ10の表面10aから表面保護テープ20を剥離する。ウェーハ10の直径方向の一端(図4中の左方の端部)で表面保護テープ20を把持し、この把持部分をウェーハ10の直径方向の他端(図4中の右方の端部)に向けて引っ張ることで、表面保護テープ20の剥離が行われる。表面保護テープ20の把持は、図示を省略する把持手段によって行う。把持手段は、ウェーハ10の直径方向や鉛直方向に可動に支持される把持部を備えており、把持部の位置を適宜調整しながら表面保護テープ20の剥離を進行させる。
転写ステップの完了後に分割ステップが実施される。分割ステップの図示を省略しているが、ダイシングテープ40を介してウェーハ10を保持した環状フレーム42を切削装置に搬送してチャックテーブル上に保持する。そして、切削装置の切削ブレードによって、複数の分割予定ライン11(図3)に沿う切削加工を行い、個々のデバイス12(図1、図3)に分割する。
ところで、表面保護テープ20の粘着面21の粘着力が強いと、転写ステップにおいてウェーハ10の表面10aから表面保護テープ20を剥離させにくい場合がある。強い粘着力に抗して無理に表面保護テープ20を剥離させようとすると、研削ステップで薄化させた状態のウェーハ10や、ウェーハ10上に形成されたデバイス12が破損するおそれがある。また、ウェーハ10やデバイス12の破損を生じるには至らないまでも、表面保護テープ20を剥離させるために大きな力を要すると、作業効率が悪くなる。そのため、転写ステップにおいて容易且つ確実に表面保護テープ20の剥離を実行できることが望まれる。
上記の要求を満たすべく本実施の形態では、剥離アシスト液を噴射しながら表面保護テープ20の剥離を行う。図4に示すように、転写ステップで用いるテープマウンタには流体噴射手段50が設けられている。流体噴射手段50は、噴射ノズル51と、噴射ノズル51へ剥離アシスト液を送る流体供給源52とを備えている。流体供給源52から噴射ノズル51へ所定の圧力で送られた剥離アシスト液は、噴射ノズル51からウェーハ10の表面10aと表面保護テープ20の粘着面21の間へ向けて噴射されて、表面保護テープ20の剥離を円滑にさせる。噴射ノズル51から噴射された剥離アシスト液を図4に破線の矢印Qで示した。流体供給源52にはコンプレッサーが内蔵されており、剥離アシスト液Qの噴射の強さは任意に設定可能である。
転写ステップにおいて、ウェーハ10の表面10aに対して表面保護テープ20が貼着されている未剥離部分と、表面10aから表面保護テープ20が剥がされた剥離済み部分との境界を剥離境界とする。円形状のウェーハ10の直径方向に表面保護テープ20を剥がす場合には、剥離の進行方向(図4中の左方から右方)に対して略垂直な線状の領域が剥離境界ラインLとなる。図4に示しているのは剥離境界ラインL上の特定の点である。流体噴射手段50は、剥離境界ラインLに沿う領域と、剥離境界ラインLの周囲へ向けて、剥離アシスト液Qを噴射することが可能である。
具体的には、図3に示すように、噴射ノズル51は剥離境界ラインLに沿う方向に長い形状であり、ウェーハ10の直径をカバーする長さを有している。図示を省略しているが、噴射ノズル51は剥離境界ラインLに沿う方向に並ぶ複数の噴射口を備えており、各噴射口からの噴射によって帯状の領域に剥離アシスト液Qを供給できる。
図4に示すように、ウェーハ10の直径方向(表面保護テープ20の剥離の進行方向)に延びるガイドレール53と、ガイドレール53に対して長手方向に移動可能に支持されたスライダ54と、スライダ54に対して鉛直方向に移動可能な昇降機構55とを備えており、昇降機構55の下端に噴射ノズル51が支持されている。噴射ノズル51は軸部56を中心とする揺動によって上下への角度変化が可能である。噴射ノズル51のこれらの動作は、モータやアクチュエータを備えた駆動手段57によって行われる。
流体供給源52から噴射ノズル51への剥離アシスト液Qの供給(噴射の強さ)と、駆動手段57の駆動による噴射ノズル51の位置及び姿勢の制御は、制御手段58によって行われる。制御手段58は、表面保護テープ20の剥離動作を行う上述の把持手段と連動して、適切な位置に適切な強さの剥離アシスト液Qを噴射するように制御する。
剥離アシスト液Qの噴射位置をより厳密に制御するべく、ウェーハ10の表面10aと表面保護テープ20の状態を撮像可能な撮像装置を備え、撮像される画像情報に基づいて制御手段58が制御を行うようにしてもよい。また、弾性波検出センサや把持手段の駆動抵抗を検出するセンサ等によって、保護テープ20の剥離が適切に進行しているか否かを検出して、剥離の進行に何らかの障害や抵抗が生じていると判断した場合に、剥離アシスト液Qの噴射を強めるような制御を行ってもよい。
このように構成された流体噴射手段50は、ウェーハ10の表面10aから表面保護テープ20を剥離する際に、剥離の進行に追従して噴射ノズル51の位置や向きを変化させながら、常に剥離境界ラインL付近に剥離アシスト液Qを噴射することができる。例えば、ウェーハ10上のデバイス12に対して物理的なダメージを与えず、且つ表面保護テープ20の粘着面21の剥離を促進させる強さ及び位置に剥離アシスト液Qを噴射することで、剥離アシスト液Qをいわゆるウォータージェット加工用の送水として機能させ、ウェーハ10の表面10aからの表面保護テープ20の剥離を円滑にさせることができる。
また、噴射された剥離アシスト液Qは、ウェーハ10の表面10a上に残留している粘着剤やその他の異物を洗い流す洗浄用の流体としても機能する。残留接着剤や異物を洗浄する際は、軸部56を中心とする回動によって噴射ノズル51の向きを変化させ、剥離境界ラインL以外の表面10a上の領域にも剥離アシスト液Qが届くようにするとよい。
上記の効果を高めるため、剥離アシスト液Qは、粘着面21に接触したときに粘着剤の粘着力を低下させたり粘着剤を溶かしたりする性質を有してもよい。この場合、ウェーハ10やデバイス12に対して化学的なダメージを与えないという条件を満たすものであれば、剥離アシスト液Qには剥離効果向上に寄与する任意の成分を含ませることができる。一例として、アルコールで溶解されるタイプの粘着剤が粘着面21に用いられている場合は、剥離アシスト液Qとしてアルコール溶液を用いることができる。
また、表面保護テープ20の粘着面21に用いられる粘着剤が水溶性である場合は、剥離アシスト液Qとして純水を選択してもよい。純水は、コストや取り扱い易さの点で優れており、表面保護テープ20に対する剥離アシストを行いながら、ウェーハ10の表面10a上に残留する粘着剤や異物を効率的に除去及び洗浄するのに適している。
なお、粘着剤が水溶性である表面保護テープは、水の付着が生じない加工で用いることが好ましい。例えば、先に説明した研削装置30による研削ステップ(図2)ではウェーハ10と研削砥石38の間に研削水が供給されるが、乾式研磨であるドライポリッシングでは、水溶性粘着剤の表面保護テープ20を用いることができる。別言すれば、本発明において表面保護テープの貼着状態で実施される加工は、図2に示す研削加工に限られるものではなく、ドライポリッシングを含む研磨加工であってもよい。
従来の表面保護テープの剥離加工には、紫外線照射や加熱等の外的刺激によって粘着力を低下させてから剥離させるものが知られている。しかし、ウェーハの表面上にデバイスによる凹凸が存在する場合等に、紫外線照射や加熱の効果にムラが生じて、表面保護テープを剥離させにくい箇所が残ってしまう場合があった。これに対して本実施の形態の加工方法は、粘着剤に対して剥離アシスト液が直接的に作用し、且つ剥離アシスト液の噴射エリアや噴射強度の設定自由度が高いため、表面保護テープの貼着状態の影響を受けにくく、従来に比して高い剥離アシスト効果を得ることができる。なお、紫外線照射や加熱等を用いる既存の剥離方法と、本実施の形態に係る剥離アシスト液の噴射を併用することも可能である。
流体噴射手段50は、本実施の形態と異なる構成にすることも可能である。例えば、剥離境界ラインLに沿う方向へ長い形状の噴射ノズル51(図3参照)に代えて、剥離境界ラインLに沿う方向に移動可能に支持された小型の噴射ノズルを用いることも可能である。すなわち、図4に示すスライダ54と噴射ノズル51の間に、ガイドレール53の長手方向に垂直な方向への移動を可能にする第2のガイド機構を追加してもよい。
また、鉛直方向に向く軸を中心として回転可能に支持された噴射ノズルを用い、当該噴射ノズルの揺動(首振り動作)によって、剥離境界ラインLに沿う方向への剥離アシスト液の噴射を行うこともできる。
また、噴射ノズルからの剥離アシスト液の噴射領域の大きさを可変にして、剥離の進行状況に応じて、広範囲への噴射と局所的な噴射を使い分けてもよい。
上記実施の形態では、転写ステップにおいて噴射ノズル51側を移動させて剥離アシスト液Qの噴射位置を変化させているが、ウェーハ10を保持する環状フレーム42側を可動に支持して同様の機能を持たせることも可能である。
上記実施の形態では、表面10a上にデバイス12が形成されたウェーハ10を加工対象としているが、デバイスを未形成の状態のウェーハに表面保護テープを貼着して加工を行う場合にも本発明は適用が可能である。
本発明によるウェーハの加工方法は、単体のテープマウンタに対して適用してもよいし、複数の加工装置で構成されるクラスター型やインライン型のモジュールシステムに対して適用してもよい。
また、本発明の各実施の形態を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。
また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。
以上説明したように、本発明はウェーハから表面保護テープを剥離させやすくなるという効果を有し、ウェーハの加工作業性の向上に寄与することができる。
10 ウェーハ
10a 表面
10b 裏面
11 分割予定ライン
12 デバイス
20 表面保護テープ
21 粘着面
30 研削装置
31 チャックテーブル
32 吸着面
35 研削手段
37 研削ホイール
38 研削砥石
40 ダイシングテープ(別の粘着テープ)
41 粘着面
42 環状フレーム
50 流体噴射手段
51 噴射ノズル
52 流体供給源
53 ガイドレール
54 スライダ
55 昇降機構
56 軸部
57 ノズル駆動手段
58 制御手段
L 剥離境界ライン
Q 剥離アシスト液
10a 表面
10b 裏面
11 分割予定ライン
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21 粘着面
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31 チャックテーブル
32 吸着面
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37 研削ホイール
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40 ダイシングテープ(別の粘着テープ)
41 粘着面
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51 噴射ノズル
52 流体供給源
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55 昇降機構
56 軸部
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58 制御手段
L 剥離境界ライン
Q 剥離アシスト液
Claims (2)
- 表面に複数のデバイスが形成されたウェーハの該表面に表面保護テープを貼着する表面保護テープ貼着ステップと、
該表面保護テープ側を研削装置又は研磨装置のチャックテーブルに保持し、ウェーハの裏面を研削又は研磨する研削又は研磨ステップと、
該研削又は研磨ステップを実施した後に、該研削又は研磨後のウェーハ裏面に別の粘着テープを貼着して該表面保護テープを剥離して転写を行う転写ステップと、を備え、
該転写ステップを実施する際に、該表面保護テープの直径方向一端を該ウェーハ表面から剥離して該表面保護テープの粘着剤と該ウェーハ表面との間に剥離アシスト液を噴射しつつ該表面保護テープの直径方向他端まで引っ張り剥離すること、
を特徴とするウェーハの加工方法。 - 該表面保護テープの粘着剤は水溶性であり、該転写ステップにおいて該剥離アシスト液として純水で剥離アシストをすると共に該表面に残留する該粘着剤を洗浄すること、を特徴とする請求項1記載のウェーハの加工方法。
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---|---|---|---|
JP2017100493A JP2018195770A (ja) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | ウェーハの加工方法 |
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