ウエーハの研削方法および保護膜形成装置
【課題】研削精度を確保し、研削後のウエーハを損傷させることがないとともに、研削時に付着した研削屑を確実に除去することができるウエーハの研削方法を提供する。
【解決手段】ウエーハの被研削面を研削するウエーハの研削方法であって、ウエーハの被研削面と反対側の支持面に液状樹脂を被覆して固化させ該支持面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、ウエーハの被研削面と反対側の支持面に形成された保護膜の表面を旋削して保護膜の厚みを均一にする保護膜平坦化工程と、ウエーハの被研削面と反対側の支持面に形成され厚みが均一な保護膜側を研削装置のチャックテーブルに保持し、ウエーハの被研削面を研削手段によって研削する研削工程とを含む。
【解決手段】ウエーハの被研削面を研削するウエーハの研削方法であって、ウエーハの被研削面と反対側の支持面に液状樹脂を被覆して固化させ該支持面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、ウエーハの被研削面と反対側の支持面に形成された保護膜の表面を旋削して保護膜の厚みを均一にする保護膜平坦化工程と、ウエーハの被研削面と反対側の支持面に形成され厚みが均一な保護膜側を研削装置のチャックテーブルに保持し、ウエーハの被研削面を研削手段によって研削する研削工程とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハ等のウエーハを所定の厚みに研削する研削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって多数の矩形領域を区画し、該矩形領域の各々にIC,LSI等のデバイスを形成する。このように多数のデバイスが形成された半導体ウエーハをストリートに沿って分割することにより、個々のデバイスを形成する。デバイスの小型化および軽量化を図るために、通常、半導体ウエーハをストリートに沿って切断して個々のデバイスに分割する前に、半導体ウエーハの裏面を研削して所定の厚さに形成している。
【０００３】
半導体ウエーハの裏面を研削する研削装置は、被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削手段と、該研削手段によって研削された被加工物を洗浄する洗浄手段と、を具備している。このような研削装置によってウエーハの裏面である被研削面を研削する場合には、被研削面と反対側の支持面（通常のウエーハにおいては表面、ウエーハの表面にサブストレート用のウエーハの一方の面が接合された所謂SOIウエーハの場合にはサブストレート用ウエーハの他方の面）に保護テープを貼着し、この保護テープ側をチャックテーブルに保持して被研削面を研削する。（例えば、特許文献１参照。）
【０００４】
しかるに、ウエーハの被研削面と反対側の支持面に保護テープを貼着し、この保護テープ側をチャックテーブルに保持して被研削面を研削した後、保護テープを被研削面と反対側の支持面から剥離する際に研削されて薄くなったウエーハが損傷する場合がある。また、研削後のウエーハは洗浄手段によって洗浄されるが、保護テープとチャックテーブルとの接触面に回りこんだ研削屑は保護テープに強固に付着して洗浄手段で洗浄しても除去することができず、研削後のウエーハを収納するカセットを汚染するとともに後工程において汚染源になるという問題がある。
【０００５】
上述した問題を解消するために、ウエーハの被研削面と反対側の支持面に液状樹脂を被覆して保護膜を形成し、ウエーハの保護膜側をチャックテーブルに保持し、ウエーハの被研削面を研削手段によって研削するウエーハの研削方法が下記特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３１９８２９号公報
【特許文献２】特開２０１１−３６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
而して、ウエーハの被研削面と反対側の支持面に液状樹脂を被覆した保護膜には数μmの厚さバラツキがあるとともに気泡が混入されており、研削精度の信頼性が確保できないとともに、ウエーハを損傷する虞がある。
【０００８】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、研削精度を確保し、研削後のウエーハを損傷させることがないとともに、研削時に付着した研削屑を確実に除去することができるウエーハの研削方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、ウエーハの被研削面を研削するウエーハの研削方法であって、
ウエーハの被研削面と反対側の支持面に液状樹脂を被覆して固化させ該支持面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、
ウエーハの被研削面と反対側の支持面に形成された保護膜の表面を旋削して保護膜の厚みを均一にする保護膜平坦化工程と、
ウエーハの被研削面と反対側の支持面に形成され厚みが均一な保護膜側を研削装置のチャックテーブルに保持し、ウエーハの被研削面を研削手段によって研削する研削工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの研削方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、ウエーハの被研削面と反対側の支持面に液状樹脂を被覆して固化させ支持面に保護膜を形成する保護膜形成工程を実施し、該保護膜の表面を旋削して保護膜の厚みを均一にする保護膜平坦化工程を実施した後に、厚みが均一な保護膜側を研削装置のチャックテーブルに保持し、ウエーハの被研削面を研削手段によって研削する研削工程を実施するので、研削装置のチャックテーブルに載置される保護膜は厚みが均一に形成されているため、研削精度の信頼性が確保できるとともに、ウエーハを損傷する虞がない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明によるウエーハの研削方法によって加工されるウエーハの斜視図。
【図２】本発明によるウエーハの研削方法における保護膜形成工程および保護膜平坦化工程を実施するための保護膜形成装置の斜視図。
【図３】図２に示す保護膜形成装置に装備される旋削ユニットの斜視図。
【図４】図２に示す保護膜形成装置に装備されるチャックテーブル機構およびチャックテーブル移動機構を示す斜視図。
【図５】本発明によるウエーハの研削方法における保護膜形成工程の説明図。
【図６】本発明によるウエーハの研削方法における保護膜平坦化工程の説明図。
【図７】図６に示す保護膜平坦化工程が実施されたウエーハの断面図。
【図８】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斜視図。
【図９】図８に示す研削装置を用いて実施する研削工程の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明によるウエーハの研削方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
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加工されるウエーハが示されている。図１に示すウエーハ１０は、例えば厚みが７００μmのシリコンウエーハからなり、表面１０ａに複数のストリート１０１が格子状に配列されているとともに、該複数のストリート１０１によって区画された複数の領域にIC、LSI等のデバイス１０２が形成されている。このように形成されたウエーハ１０は、裏面１０bを研削して所定の厚み(例えば、１００μm)に形成される。従って、ウエーハ１０は、裏面１０bが被研削面となり、該被研削面と反対側の表面１０ａが支持面となる。
【００１４】
上記ウエーハ１０の裏面１０bを研削して所定の厚みに形成するには、ウエーハ１０の被研削面（裏面１０b）と反対側の支持面（表面１０ａ）に液状樹脂を被覆して固化させ支持面に保護膜を形成する保護膜形成工程、およびウエーハ１０の被研削面（裏面１０b）と反対側の支持面（表面１０ａ）に形成された保護膜の表面を旋削して保護膜の厚みを均一にする保護膜平坦化工程を実施する。この保護膜形成工程および保護膜平坦化工程は、図２に示す保護膜形成装置を用いて実施する。
【００１５】
図２に示す保護膜形成装置１は、全体を番号２で示す装置ハウジングを具備している。装置ハウジング２は、細長く延在する直方体形状の主部２１と、該主部２１の後端部（図２において右上端）に設けられ上方に延びる直立壁２２とを有している。直立壁２２の前面には、上下方向に延びる一対の案内レール２２１、２２１が設けられている。この一対の案内レール２２１、２２１に旋削手段としての旋削ユニット３が上下方向に移動可能に装着されている。
【００１６】
旋削ユニット３は、移動基台３１と該移動基台３１に装着されたスピンドルユニット３２を具備している。移動基台３１は、後面両側に上下方向に延びる一対の脚部３１１、３１１が設けられており、この一対の脚部３１１、３１１に上記一対の案内レール２２１、２２１と摺動可能に係合する被案内溝３１２、３１２が形成されている。このように直立壁２２に設けられた一対の案内レール２２１、２２１に摺動可能に装着された移動基台３１の前面には支持部材３１３が装着され、この支持部材３１３にスピンドルユニット３２が取り付けられる。
【００１７】
スピンドルユニット３２は、支持部材３１３に装着されたスピンドルハウジング３２１と、該スピンドルハウジング３２１に回転自在に配設された回転スピンドル３２２と、該回転スピンドル３２２を回転駆動するための駆動源としてのサーボモータ３２３とを具備している。回転スピンドル３２２の下端部はスピンドルハウジング３２１の下端を越えて下方に突出せしめられており、その下端には円板形状のバイト工具装着部材３２４が設けられている。なお、バイト工具装着部材３２４には、バイト工具３３が着脱可能に装着される。
【００１８】
ここで、バイト工具３３のバイト工具装着部材３２４への着脱構造について、図３を参照して説明する。
バイト工具装着部材３２４には、回転軸芯から偏芯した外周部の一部に上下方向に貫通するバイト取り付け穴３２４aが設けられているとともに、このバイト取り付け穴３２４aと対応する外周面からバイト取り付け穴３２４aに達する雌ネジ穴３２４ｂが設けられている。このように構成されたバイト工具装着部材３２４のバイト取り付け穴３２４aにバイト工具３３を挿入し、雌ネジ穴３２４ｂに締め付けボルト３５を螺合して締め付けることにより、バイト工具３３はバイト工具装着部材３２４に着脱可能に装着される。なお、バイト工具３３は、図示の実施形態においては超硬合金等の工具鋼によって棒状に形成された断面が矩形のバイト本体３３１と、該バイト本体３３１の先端部に設けられたダイヤモンド等で形成された切れ刃３３２とによって構成したものが用いられている。このように構成されバイト工具装着部材３２４に装着されているバイト工具３３は、上記回転スピンドル３２２が回転することにより、後述するチャックテーブルの被加工物を保持する保持面と平行な面内で回転せしめられる。
【００１９】
図２に戻って説明を続けると、図示の実施形態における保護膜形成装置１は、上記旋削ユニット３を上記一対の案内レール２２１、２２１に沿って上下方向（後述するチャックテーブルの保持面と垂直な方向）に移動せしめる旋削ユニット送り機構４を備えている。この旋削ユニット送り機構４は、直立壁２２の前側に配設され上下方向に延びる雄ネジロッド４１を具備している。この雄ネジロッド４１は、その上端部および下端部が直立壁２２に取り付けられた軸受部材４２および４３によって回転自在に支持されている。上側の軸受部材４２には雄ネジロッド４１を回転駆動するための駆動源としてのパルスモータ４４が配設されており、このパルスモータ４４の出力軸が雄ネジロッド４１に伝動連結されている。移動基台３１の後面にはその幅方向中央部から後方に突出する連結部（図示していない）も形成されており、この連結部には上下方向に延びる貫通雌ネジ穴が形成されており、この雌ネジ穴に上記雄ネジロッド４１が螺合せしめられている。従って、パルスモータ４４が正転すると移動基台３１および移動基台３１に装着された旋削ユニット３が下降即ち前進せしめられ、パルスモータ４４が逆転すると移動基台３１および移動基台３１に装着された旋削ユニット３が上昇即ち後退せしめられる。
【００２０】
図２および図４を参照して説明を続けると、ハウジング２の主部２１の後半部上には略矩形状の加工作業部２１１が形成されており、この加工作業部２１１にはチャックテーブル機構５が配設されている。チャックテーブル機構５は、図４に示すように支持基台５１とこの支持基台５１に配設されたチャックテーブル５２とを含んでいる。支持基台５１は、上記加工作業部２１１上に前後方向（直立壁２２の前面に垂直な方向）である矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に延在する一対の案内レール２３、２３上に摺動自在に載置されており、後述するチャックテーブル移動機構５６によって図２に示す被加工物搬入・搬出領域２４（図４において実線で示す位置）と上記スピンドルユニット３２を構成するバイト工具３３と対向する加工領域２５（図４において２点鎖線で示す位置）との間で移動せしめられる。
【００２１】
上記チャックテーブル５２は、ステンレス鋼等の金属材によって円柱状に形成されたチャックテーブル本体５２１と、該チャックテーブル本体５２１の上面に配設された吸着チャック５２２とからなっている。吸着チャック５２２は多孔質セラミッックスの如き適宜の多孔性材料から構成されており、図示しない吸引手段に連通されている。従って、吸着チャック５２２を図示しない吸引手段に選択的に連通することにより、上面である保持面上に載置された被加工物を吸引保持する。なお、図示のチャックテーブル機構５は、チャックテーブル５２を挿通する穴を有し上記支持基台５１等を覆い支持基台５１とともに移動可能に配設されたカバー部材５４を備えている。
【００２２】
図４を参照して説明を続けると、図示の実施形態における保護膜形成装置１は、上記チャックテーブル機構５を一対の案内レール２３に沿って矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に移動せしめるチャックテーブル移動機構５６を具備している。チャックテーブル移動機構５６は、一対の案内レール２３、２３間に配設され案内レール２３、２３と平行に延びる雄ネジロッド５６１と、該雄ネジロッド５６１を回転駆動するサーボモータ５６２を具備している。雄ネジロッド５６１は、上記支持基台５１に設けられたネジ穴５１１と螺合して、その先端部が一対の案内レール２３、２３を連結して取り付けられた軸受部材５６３によって回転自在に支持されている。サーボモータ５６２は、その駆動軸が雄ネジロッド５６１の基端と伝動連結されている。従って、サーボモータ５６２が正転すると支持基台５１即ちチャックテーブル機構５が矢印２３ａで示す方向に移動し、サーボモータ５６２が逆転すると支持基台５１即ちチャックテーブル機構５が矢印２３ｂで示す方向に移動せしめられる。このように矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に移動せしめられるチャックテーブル機構５は、図４において実線で示す被加工物搬入・搬出領域と２点鎖線で示す加工領域に選択的に位置付けられる。また、チャックテーブル移動機構５６は、加工領域においては所定範囲に渡って矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向、即ち吸着チャック５２２の上面である保持面と平行に往復動せしめられる。
【００２３】
図２に戻って説明を続けると、上記チャックテーブル機構５を構成するカバー部材５４の移動方向両側には、横断面形状が逆チャンネル形状であって、上記一対の案内レール２３、２３や雄ネジロッド５６１およびサーボモータ５６２等を覆っている蛇腹手段５７および５８が付設されている。蛇腹手段５７および５８はキャンパス布の如き適宜の材料から形成することができる。蛇腹手段５７の前端は加工作業部２１１の前面壁に固定され、後端はチャックテーブル機構５のカバー部材５４の前端面に固定されている。蛇腹手段５８の前端はチャックテーブル機構５のカバー部材５４の後端面に固定され、後端は装置ハウジング２の直立壁２２の前面に固定されている。チャックテーブル機構５が矢印２３ａで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段５７が伸張されて蛇腹手段５８が収縮され、チャックテーブル機構５が矢印２３ｂで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段５７が収縮されて蛇腹手段５８が伸張せしめられる。
【００２４】
図を参照して説明を続けると、装置ハウジング２の主部２１における前半部上には、カセット載置領域１１ａと、被加工物仮置き領域１２ａと、洗浄領域１３ａが設けられている。カセット載置領域１１ａには加工前の上記図１に示すウエーハ１０を収容するカセット１１が載置されるようになっている。上記被加工物仮置き領域１２ａには、カセット載置領域１１ａに載置されたカセット１１から搬出された加工前のウエーハを仮置きする被加工物仮載置き手段１２が配設されている。また、洗浄領域１３ａには、加工後の被加工物を洗浄する洗浄手段１３が配設されている。
【００２５】
上記カセット載置領域１１ａと被加工物仮置き領域１２ａとの間には被加工物搬送手段１４が配設されており、この被加工物搬送手段１４はカセット載置領域１１ａに載置されたカセット１１内に収納されている加工前のウエーハを被加工物仮置き手段１２に搬出するとともに洗浄手段１３で洗浄された加工後のウエーハをカセット載置領域１１ａに載置されたカセット１１に搬送する。上記被加工物仮置き領域１２ａと被加工物を被加工物搬入・搬出域２４との間には被加工物搬入手段１５が配設されており、この被加工物搬入手段１５は被加工物仮置き手段１２に載置された加工前のウエーハを被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられたチャックテーブル機構５のチャックテーブル５２上に搬送する。上記被加工物搬入・搬出域２４と洗浄部１３ａとの間には被加工物搬出手段１６が配設されており、この被加工物搬出手段１６は被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられたチャックテーブル５２上に載置されている加工後のウエーハを洗浄手段１３に搬送する。
【００２６】
更に、図示の実施形態における保護膜形成装置１は、装置ハウジング２の主部２１に隣接して配設され被加工物であるウエーハの被研削面と反対側の支持面に保護膜を形成する保護膜形成手段６を具備している。この保護膜形成手段６は、被加工物であるウエーハを保持するスピンナーテーブル６１と、該スピンナーテーブル６１を回転駆動する電動モータ６２と、スピンナーテーブル６１に保持された被加工物であるウエーハの支持面に液状樹脂を供給する液状樹脂供給ノズル６３と、被加工物であるウエーハの支持面に形成された樹脂保護膜を固化させるための保護膜固化器６４とからなっている。上記スピンナーテーブル６１は、上記チャックテーブル５２と同様にチャックテーブル本体と該チャックテーブル本体の上面に配設された多孔質セラミッックスの如き適宜の多孔性材料からなる吸着チャック５２２とからなっており、吸着保持チャックの上面（保持面）に載置された被加工物を図示しない吸引手段を作動することにより吸引保持するようになっている。上記液状樹脂供給ノズル６３は、図示しない液状樹脂供給手段に接続されている。また、保護膜固化器６４は、液状樹脂供給ノズル６３から供給される液状樹脂によって選択されるが、加熱器または紫外線照射器を用いることができる。
【００２７】
図示の実施形態における保護膜形成装置１は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
上述した保護膜形成装置１によって保護膜形成工程および保護膜平坦化工程を実施するには、加工前のウエーハ１０が収容されたカセット１１をカセット載置領域１１aに載置し、加工開始スイッチ（図示せず）が投入されると、被加工物搬送手段１４が作動してカセット載置領域１１aに載置されたカセット１１の所定位置に収容されている加工前のウエーハ１０の裏面１０bをハンド１４１によって吸引保持し、カセット１１から搬出して保護膜形成手段６のスピンナーテーブル６１にウエーハ１０の裏面１０b側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、スピンナーテーブル６１上にウエーハ１０を吸引保持する。従って、スピンナーテーブル６１上に保持されたウエーハ１０は、図５の(a)に示すように表面１０ａが上側となる。このようにしてスピンナーテーブル６１上にウエーハ１０を吸引保持したならば、図５の(a)に示すように液状樹脂供給ノズル６３の噴出口６３aをスピンナーテーブル６１上に保持されたウエーハ１０の中心部に位置付け、図示しない液状樹脂供給手段を作動して、液状樹脂供給ノズル６３の噴出口６３aから例えば硫酸と過酸化水素水からなる洗浄液によって溶解するレジスト膜等の液状樹脂６０を所定量滴下する。この液状樹脂６０は、加熱または紫外線を照射すると固化する樹脂が用いられる。なお、液状樹脂６０の滴下量は、ウエーハ１０の表面１０ａに形成される保護膜の厚みが１０〜３０μmになるように設定されている。このようにして液状樹脂６０を滴下したならば、液状樹脂供給ノズル６３を図２に示す待機位置に位置付ける。次に、スピンナーテーブル６１を図５の(a)において矢印Gで示す方向に３００〜１０００rpmの回転速度で所定時間（例えば１分間）回転する。この結果、図５の(b)に示すようにウエーハ１０の表面１０aの中央領域に滴下された液状樹脂６０は、遠心力によって外周部まで流動しウエーハ１０の表面１０ａを被覆し、保護膜６００を形成する。このようにしてウエーハ１０の表面１０ａに保護膜６００を形成したならば、図５の(b)に示すように加熱器または紫外線照射器からなる保護膜固化器６４を作動して保護膜６００を固化せしめる（保護膜形成工程）。なお、ウエーハ１０の裏面を研削する際に支持面となる表面１０ａに被覆される保護膜６００は、厚みが平均で３０μm程度であるが均一ではなく図５の(c)に示すように中央部は薄く、外周にいくほど厚くなっている。
【００２８】
上述したように保護膜形成工程を実施したならば、スピンナーテーブル６１によるウエーハ１０の吸引保持を解除する。次に、被加工物搬送手段１４を作動してスピンナーテーブル６１上に載置されている保護膜形成工程が実施されたウエーハ１０を被加工物仮置き手段１２に搬送する。従って、被加工物仮置き手段１２に搬送されたウエーハ１０は、支持面である表面１０ａに被覆された保護膜６００が上側となる。そして、被加工物仮置き手段１２は、搬送された加工前のウエーハ１０の中心合わせを行う。次に、被加工物搬入手段１５を作動して、被加工物仮置き手段１２によって中心合わせされた加工前のウエーハ１０を被加工物搬入・搬出領域２４に位置付けられているチャックテーブル機構５のチャックテーブル５２上に載置される。チャックテーブル５２上に載置された半導体ウエーハ１０は、図示しない吸引手段によってチャックテーブル５２上に吸引保持される。このようにしてチャックテーブル５２上に吸引保持されたウエーハ１０は、表面１０ａに被覆された保護膜６００が上側となる。
【００２９】
チャックテーブル５２上にウエーハ１０を吸引保持したならば、チャックテーブル移動機構５６（図４参照）を作動してチャックテーブル機構５を矢印２３ａで示す方向に移動し、ウエーハ１０を保持したチャックテーブル５２を加工領域２５に位置付ける。このようにしてウエーハ１０を保持したチャックテーブル５２が加工領域２５に位置付けられたならば、ウエーハ１０の表面１０ａに形成された保護膜６００の表面を旋削して保護膜６００の厚みを均一にする保護膜平坦化工程を実施する。
【００３０】
先ず、回転スピンドル３２２を回転駆動し、バイト工具３３が取り付けられたバイト工具装着部材３２４を図６において矢印３３aで示す方向に例えば６０００rpmの回転速度で回転する。そして、旋削ユニット３を下降させバイト工具３３を所定の切り込み位置に位置付ける。次に、例えばバイト工具３３の切れ刃３３２の旋削幅が２０数μmの場合には、ウエーハ１０を保持したチャックテーブル５２を図６において実線で示す位置から矢印２３aで示すように右方に例えば２mm／秒の送り速度で移動する。この結果、回転スピンドル３２２の回転に伴ってチャックテーブル５２の保持面と平行な面内で回転するバイト工具３３の切れ刃３３２によって、ウエーハ１０の表面１０ａに形成された保護膜６００の表面（上面）が旋削される（保護膜平坦化工程）。この結果、保護膜６００は、図７に示すように均一な厚みに形成される。
【００３１】
上述したように保護膜平坦化工程が終了したら、旋削ユニット３を上昇せしめ、チャックテーブル５２の回転を停止する。次に、チャックテーブル５２を図２において矢印２３ｂで示す方向に移動して被加工物搬入・搬出域２４に位置付け、チャックテーブル５２上の保護膜平坦化工程が実施されたウエーハ１０の吸引保持を解除する。そして、吸引保持が解除されたウエーハ１０は被加工物搬出手段１６により搬出されて洗浄手段１３に搬送される。洗浄手段１３に搬送されたウエーハ１０は、ここで洗浄されるとともにスピン乾燥される。洗浄手段１３で洗浄およびスピン乾燥されたウエーハ１０は、被加工物搬送手段１４よってカセット１１の所定位置に収納される。
【００３２】
上述した保護膜平坦化工程が実施されたウエーハ１０は、研削装置に搬送される。そして、ウエーハ１０の被研削面（裏面１０b）と反対側の支持面（表面１０ａ）に形成され厚みが均一な保護膜側を研削装置のチャックテーブルに保持し、ウエーハ１０の被研削面（裏面１０b）を研削手段によって研削する研削工程を実施する。この研削工程は、図示の実施形態においては図８に示す研削装置８を用いて実施する。図８に示す研削装置８は、被加工物を保持するチャックテーブル８１と、該チャックテーブル８１に保持された被加工物を研削する研削手段８２を具備している。チャックテーブル８１は、上面に被加工物を吸引保持し図８において矢印８１aで示す方向に回転せしめられる。研削手段８２は、スピンドルハウジング８２１と、該スピンドルハウジング８２１に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転せしめられる回転スピンドル８２２と、該回転スピンドル８２２の下端に装着されたマウンター８２３と、該マウンター８２３の下面に取り付けられた研削ホイール８２４とを具備している。この研削ホイール８２４は、円環状の基台８２５と、該基台８２５の下面に環状に装着された研削砥石８２６とからなっており、基台８２５がマウンター８２３の下面に締結ボルト８２７によって取り付けられている。
【００３３】
上述した研削装置８を用いてウエーハ１０の被研削面（裏面１０b）を研削する研削工程を実施するには、図８に示すようにチャックテーブル８１の上面（保持面）に上記ウエーハ１０の支持面（表面１０ａ）に形成された保護膜６００側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することによってチャックテーブル８１上にウエーハ１０を吸引保持する。従って、チャックテーブル８１上に吸引保持されたウエーハ１０は、被研削面（裏面１０b）が上側となる。このようにチャックテーブル８１上にウエーハ１０を吸引保持したならば、チャックテーブル８１を図８において矢印８１aで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削手段８２の研削ホイール８２４を図８において矢印８２４aで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転せしめ、図９に示すように研削砥石８２６の研削面（下面）を被研削面（裏面１０b）に接触させて、研削ホイール８２４を図８および図９において矢印８２４bで示すように所定の研削送り速度で下方（チャックテーブル８１の保持面に対し垂直な方向）に例えば６００μm研削送りする。この結果、図示の実施形態においてはウエーハ１０は１００μmの厚みに形成される。上記研削工程においては、チャックテーブル８１の上面（保持面）にウエーハ１０の支持面（表面１０ａ）に形成された保護膜６００側を載置するが、保護膜６００は上述した保護膜平坦化工程を実施することにより厚みが均一に形成されているので、研削精度の信頼性が確保できるとともに、ウエーハを損傷する虞がない。
【００３４】
上述した研削工程が実施され所定の厚みに形成されたウエーハ１０は、支持面（表面１０ａ）に形成された保護膜６００を除去する保護膜除去装置に搬送され、保護膜除去装置において保護膜除去工程が実施され保護膜６００が除去される。なお、図示の実施形態において保護膜６００は硫酸と過酸化水素水からなる洗浄液によって溶解するレジスト膜用の液状樹脂６０を被覆し紫外線を照射して固化しているので、硫酸と過酸化水素水からなる洗浄液によって溶解することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１：保護膜形成装置
２：装置ハウジング
３：旋削ユニット
３１：移動基台
３２：スピンドルユニット
３２１：スピンドルハウジング
３２２：回転スピンドル
３２３：サーボモータ
３２４：バイト工具装着部材
３３：バイト工具
３３１：バイト本体
３３２：切れ刃
４：旋削ユニット送り機構
５：チャックテーブル機構
５１：支持基台
５２：チャックテーブル
５６：チャックテーブル移動機構
６：保護膜形成手段
６１：スピンナーテーブル
６３：液状樹脂供給ノズル
６４：保護膜固化器
８：研削装置
８１：チャックテーブル
８２：研削手段
８２４：研削ホイール
１０：ウエーハ
６００：保護膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハ等のウエーハを所定の厚みに研削する研削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって多数の矩形領域を区画し、該矩形領域の各々にIC,LSI等のデバイスを形成する。このように多数のデバイスが形成された半導体ウエーハをストリートに沿って分割することにより、個々のデバイスを形成する。デバイスの小型化および軽量化を図るために、通常、半導体ウエーハをストリートに沿って切断して個々のデバイスに分割する前に、半導体ウエーハの裏面を研削して所定の厚さに形成している。
【０００３】
半導体ウエーハの裏面を研削する研削装置は、被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削手段と、該研削手段によって研削された被加工物を洗浄する洗浄手段と、を具備している。このような研削装置によってウエーハの裏面である被研削面を研削する場合には、被研削面と反対側の支持面（通常のウエーハにおいては表面、ウエーハの表面にサブストレート用のウエーハの一方の面が接合された所謂SOIウエーハの場合にはサブストレート用ウエーハの他方の面）に保護テープを貼着し、この保護テープ側をチャックテーブルに保持して被研削面を研削する。（例えば、特許文献１参照。）
【０００４】
しかるに、ウエーハの被研削面と反対側の支持面に保護テープを貼着し、この保護テープ側をチャックテーブルに保持して被研削面を研削した後、保護テープを被研削面と反対側の支持面から剥離する際に研削されて薄くなったウエーハが損傷する場合がある。また、研削後のウエーハは洗浄手段によって洗浄されるが、保護テープとチャックテーブルとの接触面に回りこんだ研削屑は保護テープに強固に付着して洗浄手段で洗浄しても除去することができず、研削後のウエーハを収納するカセットを汚染するとともに後工程において汚染源になるという問題がある。
【０００５】
上述した問題を解消するために、ウエーハの被研削面と反対側の支持面に液状樹脂を被覆して保護膜を形成し、ウエーハの保護膜側をチャックテーブルに保持し、ウエーハの被研削面を研削手段によって研削するウエーハの研削方法が下記特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３１９８２９号公報
【特許文献２】特開２０１１−３６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
而して、ウエーハの被研削面と反対側の支持面に液状樹脂を被覆した保護膜には数μmの厚さバラツキがあるとともに気泡が混入されており、研削精度の信頼性が確保できないとともに、ウエーハを損傷する虞がある。
【０００８】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、研削精度を確保し、研削後のウエーハを損傷させることがないとともに、研削時に付着した研削屑を確実に除去することができるウエーハの研削方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、ウエーハの被研削面を研削するウエーハの研削方法であって、
ウエーハの被研削面と反対側の支持面に液状樹脂を被覆して固化させ該支持面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、
ウエーハの被研削面と反対側の支持面に形成された保護膜の表面を旋削して保護膜の厚みを均一にする保護膜平坦化工程と、
ウエーハの被研削面と反対側の支持面に形成され厚みが均一な保護膜側を研削装置のチャックテーブルに保持し、ウエーハの被研削面を研削手段によって研削する研削工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの研削方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、ウエーハの被研削面と反対側の支持面に液状樹脂を被覆して固化させ支持面に保護膜を形成する保護膜形成工程を実施し、該保護膜の表面を旋削して保護膜の厚みを均一にする保護膜平坦化工程を実施した後に、厚みが均一な保護膜側を研削装置のチャックテーブルに保持し、ウエーハの被研削面を研削手段によって研削する研削工程を実施するので、研削装置のチャックテーブルに載置される保護膜は厚みが均一に形成されているため、研削精度の信頼性が確保できるとともに、ウエーハを損傷する虞がない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明によるウエーハの研削方法によって加工されるウエーハの斜視図。
【図２】本発明によるウエーハの研削方法における保護膜形成工程および保護膜平坦化工程を実施するための保護膜形成装置の斜視図。
【図３】図２に示す保護膜形成装置に装備される旋削ユニットの斜視図。
【図４】図２に示す保護膜形成装置に装備されるチャックテーブル機構およびチャックテーブル移動機構を示す斜視図。
【図５】本発明によるウエーハの研削方法における保護膜形成工程の説明図。
【図６】本発明によるウエーハの研削方法における保護膜平坦化工程の説明図。
【図７】図６に示す保護膜平坦化工程が実施されたウエーハの断面図。
【図８】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斜視図。
【図９】図８に示す研削装置を用いて実施する研削工程の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明によるウエーハの研削方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
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加工されるウエーハが示されている。図１に示すウエーハ１０は、例えば厚みが７００μmのシリコンウエーハからなり、表面１０ａに複数のストリート１０１が格子状に配列されているとともに、該複数のストリート１０１によって区画された複数の領域にIC、LSI等のデバイス１０２が形成されている。このように形成されたウエーハ１０は、裏面１０bを研削して所定の厚み(例えば、１００μm)に形成される。従って、ウエーハ１０は、裏面１０bが被研削面となり、該被研削面と反対側の表面１０ａが支持面となる。
【００１４】
上記ウエーハ１０の裏面１０bを研削して所定の厚みに形成するには、ウエーハ１０の被研削面（裏面１０b）と反対側の支持面（表面１０ａ）に液状樹脂を被覆して固化させ支持面に保護膜を形成する保護膜形成工程、およびウエーハ１０の被研削面（裏面１０b）と反対側の支持面（表面１０ａ）に形成された保護膜の表面を旋削して保護膜の厚みを均一にする保護膜平坦化工程を実施する。この保護膜形成工程および保護膜平坦化工程は、図２に示す保護膜形成装置を用いて実施する。
【００１５】
図２に示す保護膜形成装置１は、全体を番号２で示す装置ハウジングを具備している。装置ハウジング２は、細長く延在する直方体形状の主部２１と、該主部２１の後端部（図２において右上端）に設けられ上方に延びる直立壁２２とを有している。直立壁２２の前面には、上下方向に延びる一対の案内レール２２１、２２１が設けられている。この一対の案内レール２２１、２２１に旋削手段としての旋削ユニット３が上下方向に移動可能に装着されている。
【００１６】
旋削ユニット３は、移動基台３１と該移動基台３１に装着されたスピンドルユニット３２を具備している。移動基台３１は、後面両側に上下方向に延びる一対の脚部３１１、３１１が設けられており、この一対の脚部３１１、３１１に上記一対の案内レール２２１、２２１と摺動可能に係合する被案内溝３１２、３１２が形成されている。このように直立壁２２に設けられた一対の案内レール２２１、２２１に摺動可能に装着された移動基台３１の前面には支持部材３１３が装着され、この支持部材３１３にスピンドルユニット３２が取り付けられる。
【００１７】
スピンドルユニット３２は、支持部材３１３に装着されたスピンドルハウジング３２１と、該スピンドルハウジング３２１に回転自在に配設された回転スピンドル３２２と、該回転スピンドル３２２を回転駆動するための駆動源としてのサーボモータ３２３とを具備している。回転スピンドル３２２の下端部はスピンドルハウジング３２１の下端を越えて下方に突出せしめられており、その下端には円板形状のバイト工具装着部材３２４が設けられている。なお、バイト工具装着部材３２４には、バイト工具３３が着脱可能に装着される。
【００１８】
ここで、バイト工具３３のバイト工具装着部材３２４への着脱構造について、図３を参照して説明する。
バイト工具装着部材３２４には、回転軸芯から偏芯した外周部の一部に上下方向に貫通するバイト取り付け穴３２４aが設けられているとともに、このバイト取り付け穴３２４aと対応する外周面からバイト取り付け穴３２４aに達する雌ネジ穴３２４ｂが設けられている。このように構成されたバイト工具装着部材３２４のバイト取り付け穴３２４aにバイト工具３３を挿入し、雌ネジ穴３２４ｂに締め付けボルト３５を螺合して締め付けることにより、バイト工具３３はバイト工具装着部材３２４に着脱可能に装着される。なお、バイト工具３３は、図示の実施形態においては超硬合金等の工具鋼によって棒状に形成された断面が矩形のバイト本体３３１と、該バイト本体３３１の先端部に設けられたダイヤモンド等で形成された切れ刃３３２とによって構成したものが用いられている。このように構成されバイト工具装着部材３２４に装着されているバイト工具３３は、上記回転スピンドル３２２が回転することにより、後述するチャックテーブルの被加工物を保持する保持面と平行な面内で回転せしめられる。
【００１９】
図２に戻って説明を続けると、図示の実施形態における保護膜形成装置１は、上記旋削ユニット３を上記一対の案内レール２２１、２２１に沿って上下方向（後述するチャックテーブルの保持面と垂直な方向）に移動せしめる旋削ユニット送り機構４を備えている。この旋削ユニット送り機構４は、直立壁２２の前側に配設され上下方向に延びる雄ネジロッド４１を具備している。この雄ネジロッド４１は、その上端部および下端部が直立壁２２に取り付けられた軸受部材４２および４３によって回転自在に支持されている。上側の軸受部材４２には雄ネジロッド４１を回転駆動するための駆動源としてのパルスモータ４４が配設されており、このパルスモータ４４の出力軸が雄ネジロッド４１に伝動連結されている。移動基台３１の後面にはその幅方向中央部から後方に突出する連結部（図示していない）も形成されており、この連結部には上下方向に延びる貫通雌ネジ穴が形成されており、この雌ネジ穴に上記雄ネジロッド４１が螺合せしめられている。従って、パルスモータ４４が正転すると移動基台３１および移動基台３１に装着された旋削ユニット３が下降即ち前進せしめられ、パルスモータ４４が逆転すると移動基台３１および移動基台３１に装着された旋削ユニット３が上昇即ち後退せしめられる。
【００２０】
図２および図４を参照して説明を続けると、ハウジング２の主部２１の後半部上には略矩形状の加工作業部２１１が形成されており、この加工作業部２１１にはチャックテーブル機構５が配設されている。チャックテーブル機構５は、図４に示すように支持基台５１とこの支持基台５１に配設されたチャックテーブル５２とを含んでいる。支持基台５１は、上記加工作業部２１１上に前後方向（直立壁２２の前面に垂直な方向）である矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に延在する一対の案内レール２３、２３上に摺動自在に載置されており、後述するチャックテーブル移動機構５６によって図２に示す被加工物搬入・搬出領域２４（図４において実線で示す位置）と上記スピンドルユニット３２を構成するバイト工具３３と対向する加工領域２５（図４において２点鎖線で示す位置）との間で移動せしめられる。
【００２１】
上記チャックテーブル５２は、ステンレス鋼等の金属材によって円柱状に形成されたチャックテーブル本体５２１と、該チャックテーブル本体５２１の上面に配設された吸着チャック５２２とからなっている。吸着チャック５２２は多孔質セラミッックスの如き適宜の多孔性材料から構成されており、図示しない吸引手段に連通されている。従って、吸着チャック５２２を図示しない吸引手段に選択的に連通することにより、上面である保持面上に載置された被加工物を吸引保持する。なお、図示のチャックテーブル機構５は、チャックテーブル５２を挿通する穴を有し上記支持基台５１等を覆い支持基台５１とともに移動可能に配設されたカバー部材５４を備えている。
【００２２】
図４を参照して説明を続けると、図示の実施形態における保護膜形成装置１は、上記チャックテーブル機構５を一対の案内レール２３に沿って矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に移動せしめるチャックテーブル移動機構５６を具備している。チャックテーブル移動機構５６は、一対の案内レール２３、２３間に配設され案内レール２３、２３と平行に延びる雄ネジロッド５６１と、該雄ネジロッド５６１を回転駆動するサーボモータ５６２を具備している。雄ネジロッド５６１は、上記支持基台５１に設けられたネジ穴５１１と螺合して、その先端部が一対の案内レール２３、２３を連結して取り付けられた軸受部材５６３によって回転自在に支持されている。サーボモータ５６２は、その駆動軸が雄ネジロッド５６１の基端と伝動連結されている。従って、サーボモータ５６２が正転すると支持基台５１即ちチャックテーブル機構５が矢印２３ａで示す方向に移動し、サーボモータ５６２が逆転すると支持基台５１即ちチャックテーブル機構５が矢印２３ｂで示す方向に移動せしめられる。このように矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に移動せしめられるチャックテーブル機構５は、図４において実線で示す被加工物搬入・搬出領域と２点鎖線で示す加工領域に選択的に位置付けられる。また、チャックテーブル移動機構５６は、加工領域においては所定範囲に渡って矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向、即ち吸着チャック５２２の上面である保持面と平行に往復動せしめられる。
【００２３】
図２に戻って説明を続けると、上記チャックテーブル機構５を構成するカバー部材５４の移動方向両側には、横断面形状が逆チャンネル形状であって、上記一対の案内レール２３、２３や雄ネジロッド５６１およびサーボモータ５６２等を覆っている蛇腹手段５７および５８が付設されている。蛇腹手段５７および５８はキャンパス布の如き適宜の材料から形成することができる。蛇腹手段５７の前端は加工作業部２１１の前面壁に固定され、後端はチャックテーブル機構５のカバー部材５４の前端面に固定されている。蛇腹手段５８の前端はチャックテーブル機構５のカバー部材５４の後端面に固定され、後端は装置ハウジング２の直立壁２２の前面に固定されている。チャックテーブル機構５が矢印２３ａで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段５７が伸張されて蛇腹手段５８が収縮され、チャックテーブル機構５が矢印２３ｂで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段５７が収縮されて蛇腹手段５８が伸張せしめられる。
【００２４】
図を参照して説明を続けると、装置ハウジング２の主部２１における前半部上には、カセット載置領域１１ａと、被加工物仮置き領域１２ａと、洗浄領域１３ａが設けられている。カセット載置領域１１ａには加工前の上記図１に示すウエーハ１０を収容するカセット１１が載置されるようになっている。上記被加工物仮置き領域１２ａには、カセット載置領域１１ａに載置されたカセット１１から搬出された加工前のウエーハを仮置きする被加工物仮載置き手段１２が配設されている。また、洗浄領域１３ａには、加工後の被加工物を洗浄する洗浄手段１３が配設されている。
【００２５】
上記カセット載置領域１１ａと被加工物仮置き領域１２ａとの間には被加工物搬送手段１４が配設されており、この被加工物搬送手段１４はカセット載置領域１１ａに載置されたカセット１１内に収納されている加工前のウエーハを被加工物仮置き手段１２に搬出するとともに洗浄手段１３で洗浄された加工後のウエーハをカセット載置領域１１ａに載置されたカセット１１に搬送する。上記被加工物仮置き領域１２ａと被加工物を被加工物搬入・搬出域２４との間には被加工物搬入手段１５が配設されており、この被加工物搬入手段１５は被加工物仮置き手段１２に載置された加工前のウエーハを被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられたチャックテーブル機構５のチャックテーブル５２上に搬送する。上記被加工物搬入・搬出域２４と洗浄部１３ａとの間には被加工物搬出手段１６が配設されており、この被加工物搬出手段１６は被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられたチャックテーブル５２上に載置されている加工後のウエーハを洗浄手段１３に搬送する。
【００２６】
更に、図示の実施形態における保護膜形成装置１は、装置ハウジング２の主部２１に隣接して配設され被加工物であるウエーハの被研削面と反対側の支持面に保護膜を形成する保護膜形成手段６を具備している。この保護膜形成手段６は、被加工物であるウエーハを保持するスピンナーテーブル６１と、該スピンナーテーブル６１を回転駆動する電動モータ６２と、スピンナーテーブル６１に保持された被加工物であるウエーハの支持面に液状樹脂を供給する液状樹脂供給ノズル６３と、被加工物であるウエーハの支持面に形成された樹脂保護膜を固化させるための保護膜固化器６４とからなっている。上記スピンナーテーブル６１は、上記チャックテーブル５２と同様にチャックテーブル本体と該チャックテーブル本体の上面に配設された多孔質セラミッックスの如き適宜の多孔性材料からなる吸着チャック５２２とからなっており、吸着保持チャックの上面（保持面）に載置された被加工物を図示しない吸引手段を作動することにより吸引保持するようになっている。上記液状樹脂供給ノズル６３は、図示しない液状樹脂供給手段に接続されている。また、保護膜固化器６４は、液状樹脂供給ノズル６３から供給される液状樹脂によって選択されるが、加熱器または紫外線照射器を用いることができる。
【００２７】
図示の実施形態における保護膜形成装置１は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
上述した保護膜形成装置１によって保護膜形成工程および保護膜平坦化工程を実施するには、加工前のウエーハ１０が収容されたカセット１１をカセット載置領域１１aに載置し、加工開始スイッチ（図示せず）が投入されると、被加工物搬送手段１４が作動してカセット載置領域１１aに載置されたカセット１１の所定位置に収容されている加工前のウエーハ１０の裏面１０bをハンド１４１によって吸引保持し、カセット１１から搬出して保護膜形成手段６のスピンナーテーブル６１にウエーハ１０の裏面１０b側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、スピンナーテーブル６１上にウエーハ１０を吸引保持する。従って、スピンナーテーブル６１上に保持されたウエーハ１０は、図５の(a)に示すように表面１０ａが上側となる。このようにしてスピンナーテーブル６１上にウエーハ１０を吸引保持したならば、図５の(a)に示すように液状樹脂供給ノズル６３の噴出口６３aをスピンナーテーブル６１上に保持されたウエーハ１０の中心部に位置付け、図示しない液状樹脂供給手段を作動して、液状樹脂供給ノズル６３の噴出口６３aから例えば硫酸と過酸化水素水からなる洗浄液によって溶解するレジスト膜等の液状樹脂６０を所定量滴下する。この液状樹脂６０は、加熱または紫外線を照射すると固化する樹脂が用いられる。なお、液状樹脂６０の滴下量は、ウエーハ１０の表面１０ａに形成される保護膜の厚みが１０〜３０μmになるように設定されている。このようにして液状樹脂６０を滴下したならば、液状樹脂供給ノズル６３を図２に示す待機位置に位置付ける。次に、スピンナーテーブル６１を図５の(a)において矢印Gで示す方向に３００〜１０００rpmの回転速度で所定時間（例えば１分間）回転する。この結果、図５の(b)に示すようにウエーハ１０の表面１０aの中央領域に滴下された液状樹脂６０は、遠心力によって外周部まで流動しウエーハ１０の表面１０ａを被覆し、保護膜６００を形成する。このようにしてウエーハ１０の表面１０ａに保護膜６００を形成したならば、図５の(b)に示すように加熱器または紫外線照射器からなる保護膜固化器６４を作動して保護膜６００を固化せしめる（保護膜形成工程）。なお、ウエーハ１０の裏面を研削する際に支持面となる表面１０ａに被覆される保護膜６００は、厚みが平均で３０μm程度であるが均一ではなく図５の(c)に示すように中央部は薄く、外周にいくほど厚くなっている。
【００２８】
上述したように保護膜形成工程を実施したならば、スピンナーテーブル６１によるウエーハ１０の吸引保持を解除する。次に、被加工物搬送手段１４を作動してスピンナーテーブル６１上に載置されている保護膜形成工程が実施されたウエーハ１０を被加工物仮置き手段１２に搬送する。従って、被加工物仮置き手段１２に搬送されたウエーハ１０は、支持面である表面１０ａに被覆された保護膜６００が上側となる。そして、被加工物仮置き手段１２は、搬送された加工前のウエーハ１０の中心合わせを行う。次に、被加工物搬入手段１５を作動して、被加工物仮置き手段１２によって中心合わせされた加工前のウエーハ１０を被加工物搬入・搬出領域２４に位置付けられているチャックテーブル機構５のチャックテーブル５２上に載置される。チャックテーブル５２上に載置された半導体ウエーハ１０は、図示しない吸引手段によってチャックテーブル５２上に吸引保持される。このようにしてチャックテーブル５２上に吸引保持されたウエーハ１０は、表面１０ａに被覆された保護膜６００が上側となる。
【００２９】
チャックテーブル５２上にウエーハ１０を吸引保持したならば、チャックテーブル移動機構５６（図４参照）を作動してチャックテーブル機構５を矢印２３ａで示す方向に移動し、ウエーハ１０を保持したチャックテーブル５２を加工領域２５に位置付ける。このようにしてウエーハ１０を保持したチャックテーブル５２が加工領域２５に位置付けられたならば、ウエーハ１０の表面１０ａに形成された保護膜６００の表面を旋削して保護膜６００の厚みを均一にする保護膜平坦化工程を実施する。
【００３０】
先ず、回転スピンドル３２２を回転駆動し、バイト工具３３が取り付けられたバイト工具装着部材３２４を図６において矢印３３aで示す方向に例えば６０００rpmの回転速度で回転する。そして、旋削ユニット３を下降させバイト工具３３を所定の切り込み位置に位置付ける。次に、例えばバイト工具３３の切れ刃３３２の旋削幅が２０数μmの場合には、ウエーハ１０を保持したチャックテーブル５２を図６において実線で示す位置から矢印２３aで示すように右方に例えば２mm／秒の送り速度で移動する。この結果、回転スピンドル３２２の回転に伴ってチャックテーブル５２の保持面と平行な面内で回転するバイト工具３３の切れ刃３３２によって、ウエーハ１０の表面１０ａに形成された保護膜６００の表面（上面）が旋削される（保護膜平坦化工程）。この結果、保護膜６００は、図７に示すように均一な厚みに形成される。
【００３１】
上述したように保護膜平坦化工程が終了したら、旋削ユニット３を上昇せしめ、チャックテーブル５２の回転を停止する。次に、チャックテーブル５２を図２において矢印２３ｂで示す方向に移動して被加工物搬入・搬出域２４に位置付け、チャックテーブル５２上の保護膜平坦化工程が実施されたウエーハ１０の吸引保持を解除する。そして、吸引保持が解除されたウエーハ１０は被加工物搬出手段１６により搬出されて洗浄手段１３に搬送される。洗浄手段１３に搬送されたウエーハ１０は、ここで洗浄されるとともにスピン乾燥される。洗浄手段１３で洗浄およびスピン乾燥されたウエーハ１０は、被加工物搬送手段１４よってカセット１１の所定位置に収納される。
【００３２】
上述した保護膜平坦化工程が実施されたウエーハ１０は、研削装置に搬送される。そして、ウエーハ１０の被研削面（裏面１０b）と反対側の支持面（表面１０ａ）に形成され厚みが均一な保護膜側を研削装置のチャックテーブルに保持し、ウエーハ１０の被研削面（裏面１０b）を研削手段によって研削する研削工程を実施する。この研削工程は、図示の実施形態においては図８に示す研削装置８を用いて実施する。図８に示す研削装置８は、被加工物を保持するチャックテーブル８１と、該チャックテーブル８１に保持された被加工物を研削する研削手段８２を具備している。チャックテーブル８１は、上面に被加工物を吸引保持し図８において矢印８１aで示す方向に回転せしめられる。研削手段８２は、スピンドルハウジング８２１と、該スピンドルハウジング８２１に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転せしめられる回転スピンドル８２２と、該回転スピンドル８２２の下端に装着されたマウンター８２３と、該マウンター８２３の下面に取り付けられた研削ホイール８２４とを具備している。この研削ホイール８２４は、円環状の基台８２５と、該基台８２５の下面に環状に装着された研削砥石８２６とからなっており、基台８２５がマウンター８２３の下面に締結ボルト８２７によって取り付けられている。
【００３３】
上述した研削装置８を用いてウエーハ１０の被研削面（裏面１０b）を研削する研削工程を実施するには、図８に示すようにチャックテーブル８１の上面（保持面）に上記ウエーハ１０の支持面（表面１０ａ）に形成された保護膜６００側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することによってチャックテーブル８１上にウエーハ１０を吸引保持する。従って、チャックテーブル８１上に吸引保持されたウエーハ１０は、被研削面（裏面１０b）が上側となる。このようにチャックテーブル８１上にウエーハ１０を吸引保持したならば、チャックテーブル８１を図８において矢印８１aで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削手段８２の研削ホイール８２４を図８において矢印８２４aで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転せしめ、図９に示すように研削砥石８２６の研削面（下面）を被研削面（裏面１０b）に接触させて、研削ホイール８２４を図８および図９において矢印８２４bで示すように所定の研削送り速度で下方（チャックテーブル８１の保持面に対し垂直な方向）に例えば６００μm研削送りする。この結果、図示の実施形態においてはウエーハ１０は１００μmの厚みに形成される。上記研削工程においては、チャックテーブル８１の上面（保持面）にウエーハ１０の支持面（表面１０ａ）に形成された保護膜６００側を載置するが、保護膜６００は上述した保護膜平坦化工程を実施することにより厚みが均一に形成されているので、研削精度の信頼性が確保できるとともに、ウエーハを損傷する虞がない。
【００３４】
上述した研削工程が実施され所定の厚みに形成されたウエーハ１０は、支持面（表面１０ａ）に形成された保護膜６００を除去する保護膜除去装置に搬送され、保護膜除去装置において保護膜除去工程が実施され保護膜６００が除去される。なお、図示の実施形態において保護膜６００は硫酸と過酸化水素水からなる洗浄液によって溶解するレジスト膜用の液状樹脂６０を被覆し紫外線を照射して固化しているので、硫酸と過酸化水素水からなる洗浄液によって溶解することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１：保護膜形成装置
２：装置ハウジング
３：旋削ユニット
３１：移動基台
３２：スピンドルユニット
３２１：スピンドルハウジング
３２２：回転スピンドル
３２３：サーボモータ
３２４：バイト工具装着部材
３３：バイト工具
３３１：バイト本体
３３２：切れ刃
４：旋削ユニット送り機構
５：チャックテーブル機構
５１：支持基台
５２：チャックテーブル
５６：チャックテーブル移動機構
６：保護膜形成手段
６１：スピンナーテーブル
６３：液状樹脂供給ノズル
６４：保護膜固化器
８：研削装置
８１：チャックテーブル
８２：研削手段
８２４：研削ホイール
１０：ウエーハ
６００：保護膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエーハの被研削面を研削するウエーハの研削方法であって、
ウエーハの被研削面と反対側の支持面に液状樹脂を被覆して固化させ該支持面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、
ウエーハの被研削面と反対側の支持面に形成された保護膜の表面を旋削して保護膜の厚みを均一にする保護膜平坦化工程と、
ウエーハの被研削面と反対側の支持面に形成され厚みが均一な保護膜側を研削装置のチャックテーブルに保持し、ウエーハの被研削面を研削手段によって研削する研削工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの研削方法。
【請求項１】
ウエーハの被研削面を研削するウエーハの研削方法であって、
ウエーハの被研削面と反対側の支持面に液状樹脂を被覆して固化させ該支持面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、
ウエーハの被研削面と反対側の支持面に形成された保護膜の表面を旋削して保護膜の厚みを均一にする保護膜平坦化工程と、
ウエーハの被研削面と反対側の支持面に形成され厚みが均一な保護膜側を研削装置のチャックテーブルに保持し、ウエーハの被研削面を研削手段によって研削する研削工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの研削方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−６９８８６（Ｐ２０１３−６９８８６Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０７６７７（Ｐ２０１１−２０７６７７）
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]