JP2018190938A - ウェーハの加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェーハの裏面側を研削する際に、表面側に存在する凹凸の影響を十分に抑制でき、研削後の処理も簡単なウェーハの加工方法を提供する。【解決手段】ウェーハの加工方法であって、凹凸のあるデバイスが形成されたデバイス領域を表面に有するウェーハの表面に液体を供給する液体供給ステップと、液体を介して保護フィルムをウェーハの表面側に押し当て、保護フィルムを凹凸に倣って表面側に密着させる保護フィルム密着ステップと、外的刺激によって硬化する硬化型の液状樹脂からなる保護部材で保護フィルムを被覆し、ウェーハの表面側が保護部材で覆われた保護部材付きウェーハを形成する保護部材付きウェーハ形成ステップと、保護部材付きウェーハの保護部材側を保持した状態で、ウェーハの裏面を研削し、ウェーハを薄くする研削ステップと、薄くなったウェーハから保護部材及び保護フィルムを剥離する剥離ステップと、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、表面に凹凸のあるウェーハを研削する際に用いられるウェーハの加工方法に関する。

各種の電子機器等に組み込まれるデバイスチップを小型化、軽量化するために、デバイスチップへと分割される前のウェーハを薄く加工する機会が増えている。例えば、ウェーハのデバイスが設けられた表面側をチャックテーブルで保持し、回転させた砥石工具をウェーハの裏面側に押し当てることで、このウェーハを研削して薄くできる。

上述のような方法でウェーハを研削する際には、通常、ウェーハの表面側に保護部材を貼る（例えば、特許文献１参照）。これにより、研削の際に加わる力等によって表面側のデバイスが破損するのを防止できる。保護部材としては、例えば、樹脂等の材料でなる粘着テープや、硬度が高めの基板等が用いられる。

特開平１０−５０６４２号公報

ところで、このウェーハの表面側には、デバイスの電極として機能するバンプ等により凹凸が形成されていることも多い。ウェーハの表面側に凹凸が存在すると、この凹凸の高低差を粘着テープで十分に緩和できず、凹凸に対応する形状が研削後のウェーハの裏面側に表れてしまう。

一方で、保護部材として硬度が高めの基板を使用すれば、このような問題は殆ど発生しない。しかしながら、この基板は、熱可塑性ワックス等の接着剤でウェーハに接着されるので、研削後のウェーハから基板を剥離する際には、溶液への浸漬や高温の加熱といった剥離のためだけの大掛かりな作業が必要であった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ウェーハの裏面側を研削する際に、表面側に存在する凹凸の影響を十分に抑制でき、研削後の処理も簡単なウェーハの加工方法を提供することである。

本発明の一態様によれば、凹凸のある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む外周余剰領域とを表面に有するウェーハの該表面に液体を供給する液体供給ステップと、該液体を介して該保護フィルムを該ウェーハの該表面側に押し当て、該保護フィルムを該凹凸に倣って該表面側に密着させる保護フィルム密着ステップと、外的刺激によって硬化する硬化型の液状樹脂からなる保護部材で該保護フィルムを被覆し、該ウェーハの該表面側が該保護部材で覆われた保護部材付きウェーハを形成する保護部材付きウェーハ形成ステップと、チャックテーブルの保持面で該保護部材付きウェーハの該保護部材側を保持した状態で、該ウェーハの裏面を研削し、該ウェーハを薄くする研削ステップと、薄くなった該ウェーハから該保護部材及び該保護フィルムを剥離する剥離ステップと、を備えるウェーハの加工方法が提供される。

本発明の一態様において、該剥離ステップでは、該保護フィルムと該ウェーハの該表面との間に存在する該液体を加熱して気化させても良い。

また、本発明の一態様において、該剥離ステップでは、該保護部材付きウェーハを減圧チャンバに投入し、該保護フィルムと該ウェーハの該表面との間に存在する該液体を減圧して気化させても良い。

また、本発明の一態様において、該液体供給ステップでは、該液体を該ウェーハの中心部に供給しても良い。

また、本発明の一態様において、該保護フィルム密着ステップでは、該保護フィルムの該ウェーハに対面する面とは反対側の面に気体を噴射することで該ウェーハの該表面側に該保護フィルムを押し当てても良い。

また、本発明の一態様において、該保護フィルム密着ステップでは、押圧ローラーを用いて該ウェーハの該表面側に該保護フィルムを押し当てても良い。

また、本発明の一態様において、該保護部材付きウェーハ形成ステップでは、平坦なシートに塗布された該液状樹脂に該保護フィルムを介して該ウェーハを押し当てた後、該液状樹脂を外的刺激で硬化させて該ウェーハに該液状樹脂からなる該保護部材を固定しても良い。

本発明の一態様に係るウェーハの加工方法では、凹凸のあるデバイスが形成されたウェーハの表面側に、この凹凸に倣って保護フィルムを密着させた後に、外的刺激によって硬化する硬化型の液状樹脂からなる保護部材で保護フィルムを被覆し、ウェーハの表面側が保護部材で覆われた保護部材付きウェーハを形成するので、保護部材を適切な厚みに形成することで、表面側の凹凸を十分に緩和できる。

また、本発明の一態様に係るウェーハの加工方法では、保護フィルムがデバイス領域に密着しているだけで接着されていないので、溶液への浸漬や高温の加熱といった剥離のためだけの大掛かりな作業を行わなくても、ウェーハから保護部材及び保護フィルムを剥離できる。このように、本発明の一態様によれば、ウェーハの裏面側を研削する際に、表面側に存在する凹凸の影響を十分に抑制でき、研削後の処理も簡単なウェーハの加工方法が提供される。

更に、本発明の一態様に係るウェーハの加工方法では、ウェーハの表面に供給された液体を介して保護フィルムをウェーハの表面側に押し当てるので、ウェーハと保護フィルムとの間にエアーが残留するのを防いで、保護フィルムを確実に密着させることができる。よって、接着剤（糊）による接着力がない保護フィルムを用いても、研削等の際にウェーハから保護フィルム及び保護部材が剥離してしまうことはない。

図１（Ａ）は、保護フィルムをウェーハの表面側に対面させる様子を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、保護フィルムをウェーハの表面側に密着させた状態を模式的に示す斜視図である。 図２（Ａ）は、保護フィルムをウェーハの表面側に対面させた状態を模式的に示す断面図であり、図２（Ｂ）は、保護フィルムをウェーハの表面側に密着させる様子を模式的に示す断面図である。 図３（Ａ）は、保護フィルムをウェーハの表面側に密着させた状態を模式的に示す断面図であり、図３（Ｂ）は、保護フィルムが密着した状態のウェーハの一部を模式的に示す断面図である。 図４（Ａ）は、シートに塗布された液状樹脂に保護フィルムを介してウェーハを押し当てる様子を模式的に示す断面図であり、図４（Ｂ）は、液状樹脂を硬化させてウェーハに液状樹脂からなる保護部材を固定する様子を模式的に示す断面図であり、図４（Ｃ）は、完成した保護部材付きウェーハを模式的に示す断面図である。 図５（Ａ）は、ウェーハの裏面が研削される様子を模式的に示す断面図であり、図５（Ｂ）は、研削された後のウェーハを模式的に示す断面図である。 ウェーハから保護フィルムや保護部材等が剥離される様子を模式的に示す断面図である。 第１変形例に係るウェーハの加工方法の剥離ステップでウェーハから保護フィルムや保護部材等が剥離される様子を模式的に示す断面図である。 第２変形例に係るウェーハの加工方法の剥離ステップでウェーハから保護フィルムや保護部材等が剥離される様子を模式的に示す断面図である。 図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、第３変形例に係るウェーハの加工方法の保護フィルム密着ステップについて説明するための模式的な断面図である。

添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。本実施形態に係るウェーハの加工方法は、液体供給ステップ、保護フィルム密着ステップ（図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図３（Ａ）、図３（Ｂ）参照）、保護部材付きウェーハ形成ステップ（図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）参照）、研削ステップ（図５（Ａ）、図５（Ｂ）参照）、及び剥離ステップ（図６参照）を含む。

液体供給ステップでは、表面に凹凸が設けられているウェーハの表面側に液体を供給する。保護フィルム密着ステップでは、ウェーハの表面側に設けられている凹凸に合わせて（倣って）、接着剤（糊）による接着力がない保護フィルムをウェーハの表面側に密着させる。保護部材付きウェーハ形成ステップでは、液状樹脂からなる保護部材で保護フィルムを被覆し、ウェーハの表面側が保護部材で覆われた保護部材付きウェーハを形成する。

研削ステップでは、チャックテーブルの保持面で保護部材付きウェーハの保護部材側を保持した状態で、ウェーハの裏面を研削する。剥離ステップでは、薄くなったウェーハから保護部材及び保護フィルムを剥離する。以下、本実施形態に係るウェーハの加工方法について詳述する。

本実施形態に係るウェーハの加工方法では、まず、表面に凹凸が設けられているウェーハの表面側に液体を供給する液体供給ステップを行い、次に、この凹凸に合わせて、接着剤による接着力がない保護フィルムをウェーハの表面側に密着させる保護フィルム密着ステップを行う。すなわち、液体を介して保護フィルムをウェーハの表面側に押し当て、密着させる。

図１（Ａ）は、保護フィルムをウェーハの表面側に対面させる様子を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、保護フィルムをウェーハの表面側に密着させた状態を模式的に示す斜視図である。図２（Ａ）は、保護フィルムをウェーハの表面側に対面させた状態を模式的に示す断面図であり、図２（Ｂ）は、保護フィルムをウェーハの表面側に密着させる様子を模式的に示す断面図である。

また、図３（Ａ）は、保護フィルムをウェーハの表面側に密着させた状態を模式的に示す断面図であり、図３（Ｂ）は、保護フィルムが密着した状態のウェーハの一部を模式的に示す断面図である。なお、図２（Ａ）、図２（Ｂ）及び図３（Ａ）では、一部の構成要素を機能ブロックで示している。

図１（Ａ）等に示すように、本実施形態で使用されるウェーハ１１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）等の材料を用いて、表面１１ａ及び裏面１１ｂを有する円盤状に形成されている。このウェーハ１１の外周縁１１ｃの表面１１ａ側及び裏面１１ｂ側は、面取りされている。

また、このウェーハ１１の表面１１ａ側は、中央のデバイス領域１１ｄと、デバイス領域１１ｄを囲む外周余剰領域１１ｅとに分けられている。デバイス領域１１ｄは、格子状に配列された分割予定ライン（ストリート）１３で更に複数の領域に区画されており、各領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイス１５が形成されている。各デバイス１５の表面には、電極として機能する複数のバンプ（凹凸）１７が設けられている。このバンプ１７は、例えば、半田等の材料で形成されている。

なお、本実施形態では、シリコン等の材料でなる円盤状のウェーハ１１を用いるが、ウェーハ１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなるウェーハ１１を用いることもできる。同様に、デバイス１５やバンプ１７の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。バンプ１７の代わりに、他の機能を持つ構造（凹凸）が形成されていても良い。すなわち、ウェーハ１１の表面１１ａ側には、バンプ１７が形成されていなくても良い。

液体供給ステップでは、このように構成されるウェーハ１１の表面１１ａ側に液体２３（図２（Ａ）等参照）を供給する。ウェーハ１１に供給される液体２３の種類に特段の制限はないが、常温（２０℃）で気化し難く、且つ、沸点が高すぎないもの（例えば、沸点が１００℃以下のもの）を用いることが望ましい。

このような液体２３としては、例えば、水が挙げられる。なお、本実施形態では、ウェーハ１１の表面１１ａ側の中心部に液体２３を供給する。もちろん、ウェーハ１１の表面１１ａ側の別の一部（すなわち、中心部以外の一部）、又は、ウェーハ１１の表面１１ａ側の全部（全体）に液体２３を供給しても良い。

液体供給ステップの後には、液体２３を介して保護フィルム２１をウェーハ１１の表面１１ａ側に密着させる保護フィルム密着ステップを行う。保護フィルム２１は、例えば、樹脂等の材料でなる柔軟なフィルムであり、ウェーハ１１と同等の径（直径）を持つ円盤状に形成されている。また、この保護フィルム２１には、接着剤が設けられていない。保護フィルム２１の厚みに特段の制限はないが、例えば、３０μｍ〜１５０μｍ程度の厚みの保護フィルム２１を用いると良い。

保護フィルム密着ステップは、例えば、図２（Ａ）に示すような保護フィルム密着装置２を用いて行われる。保護フィルム密着装置２は、ウェーハ１１を支持するための支持テーブル４を備えている。支持テーブル４の上面は、概ね平坦に形成されており、ウェーハ１１を支持するための支持面４ａとして機能する。支持面４ａには、ウェーハ１１の位置を規定するための凸状のガイド部４ｂが設けられている。

支持テーブル４の上方には、保護フィルム２１を吸引、保持してウェーハ１１に密着させるための保護フィルム保持ユニット６が配置されている。保護フィルム保持ユニット６の下面は、概ね平坦に形成されており、保護フィルム２１を吸引、保持するための保持面６ａとして機能する。保護フィルム保持ユニット６は、移動機構（不図示）によって支持されており、保護フィルム２１を吸引、保持しながら鉛直方向に移動できる。

保護フィルム２１の外周部を保持する保持面６ａの一部の領域には、第１流路６ｂの一端側が開口している。第１流路６ｂの他端側は、複数に分岐されている。第１流路６ｂの第１分岐には、バルブ８等を介して吸引源１０が接続されており、第１流路６ｂの第２分岐には、バルブ１２等を介して圧縮エアー供給源１４が接続されている。

一方で、保護フィルム２１の中央部を保持する保持面６ａの別の一部の領域には、第２流路６ｃの一端側が開口している。第２流路６ｃの他端側も、複数に分岐されている。第２流路６ｃの第１分岐は、バルブ１６等を介して第１流路６ｂの第３分岐に接続されている。第２流路６ｃの第２分岐には、バルブ１８等を介して圧縮エアー供給源１４が接続されている。また、保護フィルム保持ユニット６の内部には、保持面６ａを加熱するためのヒーター２０が設けられている。

保護フィルム密着ステップでは、図２（Ａ）に示すように、まず、ウェーハ１１の裏面１１ｂが支持テーブル４の支持面４ａに接触するように、ウェーハ１１を支持テーブル４に載せる。これにより、ウェーハ１１は、表面１１ａ側が上方に露出した状態で支持テーブル４に支持される。また、このウェーハ１１の位置に合わせて、保護フィルム２１を保護フィルム保持ユニット６の保持面６ａに接触させる。具体的には、ウェーハ１１の外周縁１１ｃの直上に保護フィルム２１の外周縁の位置を合わせる。

そして、バルブ８，１６を開いて、吸引源１０の負圧を保護フィルム２１に作用させる。これにより、保護フィルム２１は、保護フィルム保持ユニット６によって吸引、保持され、ウェーハ１１の表面１１ａ側に保護フィルム２１が対面した状態になる。なお、バルブ８，１６を開く前には、バルブ１２，１８を閉じて、第１流路６ｂ及び第２流路６ｃに圧縮されたエアー（気体）が供給されないようにしておく。また、保護フィルム保持ユニット６の鉛直方向の位置は、例えば、ウェーハ１１の表面１１ａと保護フィルム２１との間隔が０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度になるように調整される。

ウェーハ１１の表面１１ａ側に保護フィルム２１を対面させた後には、保持面６ａをヒーター２０で加熱し、保護フィルム２１を熱によって軟化させる。そして、図２（Ｂ）に示すように、バルブ１６を閉じ、第２流路６ｃに対する吸引源１０の負圧を遮断した上で、バルブ１８を開き、圧縮エアー供給源１４から圧縮されたエアーを第２流路６ｃへと供給する。

これにより、保護フィルム２１の保持面６ａに接触している上面（ウェーハ１１に対面する面とは反対側の面）の中央部にエアーが噴射され、図２（Ｂ）に示すように、保護フィルム２１の中央部は、下向きに膨らんでウェーハ１１の表面１１ａ側に押し当てられる。本実施形態では、液体供給ステップでウェーハ１１の表面１１ａ側に液体２３を供給しているので、保護フィルム２１は、僅かな液体２３を間に挟んで（液体２３越しに）ウェーハ１１の表面１１ａ側に押し当てられる。

更にエアーの噴射を続けると、保護フィルム２１は、ウェーハ１１の中心部から径方向外側に向かって順にウェーハ１１の表面１１ａ側に押し当てられる。保護フィルム２１の外周部を除く領域がウェーハ１１の表面１１ａ側に押し当てられた後には、図３（Ａ）に示すように、バルブ８を閉じ、第１流路６ｂに対する吸引源１０の負圧を遮断した上で、バルブ１２を開き、圧縮エアー供給源１４から圧縮されたエアーを第１流路６ｂへと供給する。これにより、保護フィルム２１の外周部の上面側にエアーが噴射され、保護フィルム２１の外周部もウェーハ１１の表面１１ａ側に押し当てられる。

その結果、図１（Ｂ）、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、ウェーハ１１の表面１１ａ側に設けられているバンプ１７等の形状に合わせて（倣って）、保護フィルム２１をウェーハ１１の表面１１ａ側に密着させることができる。本実施形態では、ヒーター２０で保護フィルム２１を加熱し軟化させているので、バンプ１７等の形状に合わせて保護フィルム２１を適切に密着させることができる。

また、本実施形態では、保護フィルム２１をウェーハ１１の表面１１ａ側に押し当てる際に液体２３が移動してエアーを押し出すので、ウェーハ１１と保護フィルム２１との間にエアーが残留するのを防いで、保護フィルム２１を確実に密着させることができる。そして、保護フィルム２１とウェーハ１１との間には、僅かな液体２３が残留することになる。すなわち、僅かな液体２３を間に挟んで保護フィルム２１とウェーハ１１の表面１１ａ側とが密着する。

保護フィルム密着ステップの後には、液状樹脂からなる保護部材で保護フィルム２１を被覆し、ウェーハ１１の表面１１ａ側が保護部材で覆われた保護部材付きウェーハを形成する保護部材付きウェーハ形成ステップを行う。

図４（Ａ）は、シートに塗布された液状樹脂に保護フィルム２１を介してウェーハ１１を押し当てる様子を模式的に示す断面図であり、図４（Ｂ）は、液状樹脂を硬化させてウェーハ１１に液状樹脂からなる保護部材を固定する様子を模式的に示す断面図であり、図４（Ｃ）は、完成した保護部材付きウェーハを模式的に示す断面図である。なお、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）では、一部の構成要素を機能ブロックで示している。

本実施形態に係る保護部材付きウェーハ形成ステップは、例えば、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すような保護部材固定装置２２を用いて行われる。保護部材固定装置２２は、樹脂等でなる概ね平坦なシート（キャリアシート）２５を保持するための保持テーブル２４を備えている。保持テーブル２４の上面側には、ウェーハ１１より径の大きい円形の凹部２４ａが形成されている。

凹部２４ａの内側には、紫外線光源２６が配置されている。この凹部２４ａの上端は、紫外線光源２６から放射される紫外線の少なくとも一部を透過させるプレート２８で覆われており、シート２５の中央側の一部は、プレート２８によって支持される。保持テーブル２４の上面の凹部２４ａを囲む領域には、シート２５の外周側の一部を吸引するための吸気路２４ｂの一端側が開口している。

吸気路２４ｂの他端側は、バルブ３０等を介して吸引源３２に接続されている。吸気路２４ｂを介してシート２５の外周側の一部に吸引源３２の負圧を作用させることで、シート２５は、保持テーブル２４に保持される。この保持テーブル２４の上方には、ウェーハ１１を吸引、保持するためのウェーハ保持ユニット３４が配置されている。

ウェーハ保持ユニット３４は、移動機構（不図示）によって支持されており、その下面３４ａ側でウェーハ１１を吸引、保持しながら、鉛直方向に移動する。なお、このウェーハ保持ユニット３４としては、例えば、負圧を利用してウェーハ１１を吸引、保持する真空吸引型のウェーハ保持ユニットや、静電気の力を利用してウェーハ１１を吸引、保持する静電吸着型のウェーハ保持ユニット等が用いられる。

保護部材付きウェーハ形成ステップでは、図４（Ａ）に示すように、液状樹脂２７が上面に塗布されたシート２５の下面側を保持テーブル２４によって保持する。また、ウェーハ保持ユニット３４の下面３４ａ側でウェーハ１１の裏面１１ｂ側を保持する。これにより、ウェーハ１１の表面１１ａ側に密着している保護フィルム２１がシート２５上の液状樹脂２７に対面する。

この液状樹脂２７としては、例えば、紫外線光源２６から放射される紫外線によって硬化する硬化型の液状樹脂が用いられる。具体的には、例えば、デンカ株式会社製のＴＥＭＰＬＯＣ（登録商標）等を用いることができる。なお、本実施形態では、液状樹脂２７が上面に塗布された状態のシート２５を保持テーブル２４によって保持しているが、シート２５を保持テーブル２４によって保持してから、シート２５の上面に液状樹脂２７を塗布しても良い。また、液状樹脂２７は、完全に平坦ではなく、中央部が僅かに盛り上がった形状に塗布されることが望ましい。

次に、ウェーハ保持ユニット３４を下降させ、図４（Ｂ）に示すように、保護フィルム２１を介してウェーハ１１の表面１１ａ側を液状樹脂２７に押し当てる。これにより、液状樹脂２７は、ウェーハ１１の径方向に広がるとともに、保護フィルム２１を被覆する。なお、本実施形態では、ウェーハ１１の表面１１ａ側の全体が液状樹脂２７によって覆われるように、液状樹脂２７の塗布量やウェーハ保持ユニット３４の下降量等を調整する。

その後、紫外線光源２６から紫外線を放射させて、液状樹脂２７を硬化させる。これにより、図４（Ｃ）に示すように、液状樹脂２７からなり保護フィルム２１を被覆する保護部材２９をウェーハ１１の表面１１ａ側に固定し、ウェーハ１１の表面１１ａ側が保護部材２９によって覆われた保護部材付きウェーハを形成できる。

保護部材付きウェーハ形成ステップの後には、ウェーハ１１の裏面１１ｂを研削する研削ステップを行う。図５（Ａ）は、ウェーハ１１の裏面１１ｂが研削される様子を模式的に示す断面図であり、図５（Ｂ）は、研削された後のウェーハ１１を模式的に示す断面図である。

研削ステップは、例えば、図５（Ａ）に示す研削装置４２を用いて行われる。研削装置４２は、ウェーハ１１を吸引、保持するための保持テーブル（チャックテーブル）４４を備えている。保持テーブル４４は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、保持テーブル４４の下方には、移動機構（不図示）が設けられており、保持テーブル４４は、この移動機構によって水平方向に移動する。

保持テーブル４４の上面の一部は、保護部材２９を介してウェーハ１１に固定されたシート２５を吸引、保持する保持面４４ａになっている。保持面４４ａは、保持テーブル４４の内部に形成された吸気路（不図示）等を介して吸引源（不図示）に接続されている。吸引源の負圧を保持面４４ａに作用させることで、ウェーハ１１は、シート２５及び保護部材２９を介して保持テーブル４４に保持される。

保持テーブル４４の上方には、研削ユニット４６が配置されている。研削ユニット４６は、昇降機構（不図示）によって支持されたスピンドルハウジング（不図示）を備えている。スピンドルハウジングには、スピンドル４８が収容されており、スピンドル４８の下端部には、円盤状のマウント５０が固定されている。

マウント５０の下面には、マウント５０と概ね同径の研削ホイール５２が装着されている。研削ホイール５２は、ステンレス、アルミニウム等の金属材料で形成されたホイール基台５４を備えている。ホイール基台５４の下面には、複数の研削砥石５６が環状に配列されている。

スピンドル４８の上端側（基端側）には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、研削ホイール５２は、この回転駆動源から発生する力によって、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。研削ユニット４６の内部又は近傍には、純水等の研削液をウェーハ１１等に対して供給するためのノズル（不図示）が設けられている。

研削ステップでは、まず、ウェーハ１１を、研削装置４２の保持テーブル４４に吸引、保持させる。具体的には、保護部材２９を介してウェーハ１１に固定されているシート２５を保持テーブル４４の保持面４４ａに接触させて、吸引源の負圧を作用させる。これにより、ウェーハ１１は、裏面１１ｂ側が上方に露出した状態で保持テーブル４４に保持される。

次に、保持テーブル４４を研削ユニット４６の下方に移動させる。そして、図５（Ａ）に示すように、保持テーブル４４と研削ホイール５２とをそれぞれ回転させて、研削液をウェーハ１１の裏面１１ｂ等に供給しながらスピンドルハウジング（スピンドル４８、研削ホイール５２）を下降させる。

スピンドルハウジングの下降速度（下降量）は、研削砥石５６の下面が適切な力でウェーハ１１の裏面１１ｂ側に押し当てられるように調整される。これにより、裏面１１ｂ側を研削してウェーハ１１を薄くできる。図５（Ｂ）に示すように、ウェーハ１１が所定の厚み（仕上げ厚み）まで薄くなると、研削ステップは終了する。

なお、本実施形態では、１組の研削ユニット４６を用いてウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削しているが、２組以上の研削ユニットを用いてウェーハ１１を研削しても良い。この場合には、例えば、径が大きい砥粒で構成された研削砥石を用いて粗い研削を行い、径が小さい砥粒で構成された研削砥石を用いて仕上げの研削を行うことで、研削に要する時間を大幅に長くすることなく裏面１１ｂの平坦性を高められる。

研削ステップの後には、薄くなったウェーハ１１から保護フィルム２１や保護部材２９等を剥離する剥離ステップを行う。図６は、ウェーハ１１から保護フィルム２１や保護部材２９等が剥離される様子を模式的に示す断面図である。

この剥離ステップでは、まず、ウェーハ保持ユニット６２の保持面６２ａでウェーハ１１の裏面１１ｂ側を吸引、保持する。ウェーハ保持ユニット６２としては、例えば、負圧を利用してウェーハ１１を吸引、保持する真空吸引型のウェーハ保持ユニットや、静電気の力を利用してウェーハ１１を吸引、保持する静電吸着型のウェーハ保持ユニット等を用いることができる。

ウェーハ保持ユニット６２でウェーハ１１を吸引、保持した後には、剥離ユニット６４でシート２５の端部を把持する。そして、シート２５の端部側をウェーハ１１から引き剥がすように、ウェーハ保持ユニット６２と剥離ユニット６４とを相対的に移動させる。これにより、図６に示すように、ウェーハ１１から、保護フィルム２１、シート２５及び保護部材２９をまとめて剥離できる。

以上のように、本実施形態に係るウェーハの加工方法では、バンプ（凹凸）１７のあるデバイス１５が形成されたウェーハ１１の表面１１ａ側に、このバンプ１７の形状に合わせて（倣って）保護フィルム２１を密着させた後に、紫外線（外的刺激）によって硬化する硬化型の液状樹脂２７からなる保護部材２９で保護フィルム２１を被覆し、ウェーハ１１の表面１１ａ側が保護部材２９で覆われた保護部材付きウェーハを形成するので、保護部材２９を適切な厚みに形成することで、表面１１ａ側のバンプ１７による凹凸を十分に緩和できる。

また、本実施形態に係るウェーハの加工方法では、保護フィルム２１がデバイス領域１１ｄに密着しているだけで接着されていないので、溶液への浸漬や高温の加熱といった剥離のためだけの大掛かりな作業を行わなくても、ウェーハ１１から保護部材２９及び保護フィルム２１を剥離できる。このように、本実施形態によれば、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削する際に、表面１１ａ側に存在するバンプ１７による凹凸の影響を十分に抑制でき、研削後の処理も簡単なウェーハの加工方法が提供される。

更に、本実施形態に係るウェーハの加工方法では、ウェーハ１１の表面１１ａに供給された液体２３を介して保護フィルム２１をウェーハ１１の表面１１ａ側に押し当てるので、ウェーハ１１と保護フィルム２１との間にエアーが残留するのを防いで、保護フィルム２１を確実に密着させることができる。よって、接着剤（糊）による接着力がない保護フィルム２１を用いても、研削等の際にウェーハ１１から保護フィルム２１及び保護部材２９が剥離してしまうことはない。

なお、本発明は、上記実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、液状樹脂２７として、紫外線によって硬化する硬化型の樹脂を用いているが、紫外線以外の外的な刺激（例えば、熱等）によって硬化する硬化型の液状樹脂を用いることもできる。

また、上記実施形態では、ウェーハ１１と同等の径（直径）を持つ円盤状の保護フィルム２１を用いているが、保護フィルム２１の径は、ウェーハ１１の径より小さくても良い。例えば、保護フィルム２１は、デバイス領域１１ｄに対応した径を持つ円盤状に形成されていても良い。この場合には、ウェーハ１１の外周余剰領域１１ｅに液状樹脂２７からなる保護部材２９が密着するので、接着剤（糊）による接着力がない保護フィルム２１を用いても、保護フィルム２１及び保護部材２９をウェーハ１１に強く固定できる。

また、上記実施形態では、シート２５に塗布された液状樹脂２７に保護フィルム２１を介してウェーハ１１を押し当てる方法で保護部材２９をウェーハ１１に固定しているが、シート２５を使用せずにウェーハや保護フィルムに対して液状樹脂を滴下する方法で保護部材をウェーハに固定しても良い。この場合には、サーフェースプレーナー等を用いて保護部材の表面を平坦化することが望ましい。このように、ウェーハを研削する際に保持される保護部材の表面を平坦化することで、被研削面であるウェーハの裏面を研削して平坦にできる。

また、上記実施形態では、保護フィルム２１を熱によって軟化させた状態でウェーハ１１に密着させているが、必ずしも保護フィルム２１を軟化させた状態でウェーハ１１に密着させる必要はない。また、ヒーター２０による加熱とは別の方法で保護フィルム２１を軟化させても良い。

また、上記実施形態では、シート２５の端部を把持してウェーハ１１から単純に引き剥がす方法で、保護フィルム２１、シート２５及び保護部材２９を剥離しているが、別の方法で、保護フィルム２１、シート２５及び保護部材２９を剥離しても良い。図７は、第１変形例に係るウェーハの加工方法の剥離ステップでウェーハ１１から保護フィルム２１や保護部材２９等が剥離される様子を模式的に示す断面図である。なお、剥離ステップ以外の各ステップは、上記実施形態と同じで良い。

第１変形例に係る剥離ステップでは、図７に示すように、まず、ウェーハ保持ユニット６２の保持面６２ａでウェーハ１１の裏面１１ｂ側を吸引、保持する。ウェーハ保持ユニット６２としては、例えば、負圧を利用してウェーハ１１を吸引、保持する真空吸引型のウェーハ保持ユニットや、静電気の力を利用してウェーハ１１を吸引、保持する静電吸着型のウェーハ保持ユニット等を用いることができる。なお、この第１変形例に係る剥離ステップでは、内部にヒーター６６を備えるウェーハ保持ユニット６２が用いられる。

ウェーハ保持ユニット６２でウェーハ１１を吸引、保持した後には、剥離ユニット６４でシート２５の端部を把持する。そして、シート２５の端部側をウェーハ１１から引き剥がすように、ウェーハ保持ユニット６２と剥離ユニット６４とを相対的に移動させる。この時、保護フィルム２１とウェーハ１１との間に残留する液体２３をヒーター６６で加熱して気化させる。これにより、図７に示すように、ウェーハ１１から、保護フィルム２１、シート２５及び保護部材２９をまとめて剥離できる。

この第１変形例に係るウェーハの加工方法では、保護フィルム２１とウェーハ１１との間に残留する液体２３をヒーター６６で加熱して気化させるので、保護フィルム２１を剥離し易くなる。

図８は、第２変形例に係るウェーハの加工方法の剥離ステップでウェーハ１１から保護フィルム２１や保護部材２９等が剥離される様子を模式的に示す断面図である。なお、剥離ステップ以外の各ステップは、上記実施形態と同じで良い。

第２変形例に係る剥離ステップは、例えば、図８に示すような減圧チャンバ７２を用いて行われる。減圧チャンバ７２は、例えば、ウェーハ１１を通過させることのできる大きさの開口を有する箱体７２ａと、箱体７２ａの開口を閉じるための扉体７２ｂとを備えている。箱体７２ａには、排気管７４やバルブ７６等を介して吸引源（不図示）が接続されている。また、箱体７２ａには、エアー（大気）を吸引するための吸気管７８やバルブ８０が接続されている。

扉体７２ｂには、上下に貫通する開口部７２ｃが形成されている。この開口部７２ｃには、気密性の高い軸受８２等を介してウェーハ保持ユニット８４が挿入、支持されている。ウェーハ保持ユニット８４は、ウェーハ１１よりも径が大きく概ね平坦な下面８４ａを有している。

ウェーハ保持ユニット８４としては、例えば、静電気の力を利用してウェーハ１１を吸引、保持する静電吸着型のウェーハ保持ユニットを用いることができる。また、このウェーハ保持ユニット８４の内部には、ヒーター８６が設けられている。ウェーハ保持ユニット８４の近傍には、剥離ユニット８８が配置されている。

第２変形例に係る剥離ステップでは、まず、ウェーハ保持ユニット８４の保持面８４ａでウェーハ１１の裏面１１ｂ側を吸引、保持する。そして、図８に示すように、扉体７２ｂを閉めてバルブ８０を閉じ、更に、バルブ７６を開くことで、減圧チャンバ７２の内側の空間を減圧する。

減圧チャンバ７２の内側の空間を減圧した後には、剥離ユニット８８でシート２５の端部を把持する。そして、シート２５の端部側をウェーハ１１から引き剥がすように、ウェーハ保持ユニット８４と剥離ユニット８８とを相対的に移動させる。この時、保護フィルム２１とウェーハ１１との間に残留する液体２３をヒーター８６で加熱して気化させても良い。これにより、図８に示すように、ウェーハ１１から、保護フィルム２１、シート２５及び保護部材２９をまとめて剥離できる。

この第２変形例に係るウェーハの加工方法では、保護フィルム２１を減圧下でウェーハ１１から剥離するので、保護フィルム２１とウェーハ１１との間に残留する液体２３が気化して保護フィルム２１を剥離し易くなる。

また、上記実施形態では、エアーを噴射する方法で、保護フィルム２１をウェーハ１１に密着させているが、別の方法で、保護フィルム２１をウェーハ１１に密着させても良い。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、第３変形例に係るウェーハの加工方法の保護フィルム密着ステップについて説明するための模式的な断面図である。

この第３変形例に係るウェーハの加工方法の液体供給ステップでは、少なくとも、保護フィルム２１とウェーハ１１との密着を開始させる領域に液体２３を供給しておくことが望ましい。これにより、ウェーハ１１と保護フィルム２１との間にエアーが残留するのを防いで、保護フィルム２１を確実に密着させることができるようになる。なお、液体供給ステップ及び保護フィルム密着ステップ以外の各ステップは、上記実施形態や変形例と同じで良い。

第３変形例に係る保護フィルム密着ステップでは、まず、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を保持テーブル９２の保持面９２ａで保持する。保持テーブル９２の基本的な構成は、保持テーブル４４等の構成と同じで良い。ただし、この保持テーブル９２の内部には、加熱用のヒーター９４が設けられている。

次に、シート（離型シート）３１の下面側で保持された状態の保護フィルム２１をウェーハ１１の表面１１ａ側に対面させて、ローラー９６で離型シート３１の上面側を下方に向けて押す。この時、ヒーター９４で保護フィルム２１を加熱し、軟化させると良い。これにより、液体２３を介して保護フィルム２１をウェーハ１１の表面１１ａ側に重ねて、密着させることができる。なお、このローラー９６を用いる保護フィルム密着ステップは、減圧チャンバ内で行われても良い。

その他、上記実施形態及び変形例に係る構造、方法等は、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。

１１ ウェーハ
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１１ｃ 外周縁
１１ｄ デバイス領域
１１ｅ 外周余剰領域
１３ 分割予定ライン（ストリート）
１５ デバイス
１７ バンプ（凹凸）
２１ 保護フィルム
２３ 液体
２５ シート（キャリアシート）
２７ 液状樹脂
２９ 保護部材
３１ シート（離型シート）
２ 保護フィルム密着装置
４ 支持テーブル
４ａ 支持面
４ｂ ガイド部
６ 保護フィルム保持ユニット
６ａ 保持面
６ｂ 第１流路
６ｃ 第２流路
８ バルブ
１０ 吸引源
１２ バルブ
１４ 圧縮エアー供給源
１６ バルブ
１８ バルブ
２０ ヒーター
２２ 保護部材固定装置
２４ 保持テーブル
２４ａ 凹部
２４ｂ 吸引路
２６ 紫外線光源
２８ プレート
３０ バルブ
３２ 吸引源
３４ ウェーハ保持ユニット
３４ａ 下面
４２ 研削装置
４４ 保持テーブル（チャックテーブル）
４４ａ 保持面
４６ 研削ユニット
４８ スピンドル
５０ マウント
５２ 研削ホイール
５４ ホイール基台
５６ 研削砥石
６２ ウェーハ保持ユニット
６２ａ 保持面
６４ 剥離ユニット
６６ ヒーター
７２ 減圧チャンバ
７２ａ 箱体
７２ｂ 扉体
７２ｃ 開口部
７４ 排気管
７６ バルブ
７８ 吸気管
８０ バルブ
８２ 軸受
８４ ウェーハ保持ユニット
８４ａ 下面
８６ ヒーター
８８ 剥離ユニット
９２ 保持テーブル
９２ａ 保持面
９４ ヒーター
９６ ローラー

Claims (7)

1. 凹凸のある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む外周余剰領域とを表面に有するウェーハの該表面に液体を供給する液体供給ステップと、
   該液体を介して該保護フィルムを該ウェーハの該表面側に押し当て、該保護フィルムを該凹凸に倣って該表面側に密着させる保護フィルム密着ステップと、
   外的刺激によって硬化する硬化型の液状樹脂からなる保護部材で該保護フィルムを被覆し、該ウェーハの該表面側が該保護部材で覆われた保護部材付きウェーハを形成する保護部材付きウェーハ形成ステップと、
   チャックテーブルの保持面で該保護部材付きウェーハの該保護部材側を保持した状態で、該ウェーハの裏面を研削し、該ウェーハを薄くする研削ステップと、
   薄くなった該ウェーハから該保護部材及び該保護フィルムを剥離する剥離ステップと、を備えることを特徴とするウェーハの加工方法。
2. 該剥離ステップでは、該保護フィルムと該ウェーハの該表面との間に存在する該液体を加熱して気化させることを特徴とする請求項１に記載のウェーハの加工方法。
3. 該剥離ステップでは、該保護部材付きウェーハを減圧チャンバに投入し、該保護フィルムと該ウェーハの該表面との間に存在する該液体を減圧して気化させることを特徴とする請求項１に記載のウェーハの加工方法。
4. 該液体供給ステップでは、該液体を該ウェーハの中心部に供給することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のウェーハの加工方法。
5. 該保護フィルム密着ステップでは、該保護フィルムの該ウェーハに対面する面とは反対側の面に気体を噴射することで該ウェーハの該表面側に該保護フィルムを押し当てることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか記載のウェーハの加工方法。
6. 該保護フィルム密着ステップでは、押圧ローラーを用いて該ウェーハの該表面側に該保護フィルムを押し当てることを特徴とする該請求項１から請求項４のいずれかに記載のウェーハの加工方法。
7. 該保護部材付きウェーハ形成ステップでは、平坦なシートに塗布された該液状樹脂に該保護フィルムを介して該ウェーハを押し当てた後、該液状樹脂を外的刺激で硬化させて該ウェーハに該液状樹脂からなる該保護部材を固定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のウェーハの加工方法。