JP2024068263A - Wafer processing method and laminated wafer processing method - Google Patents
Wafer processing method and laminated wafer processing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024068263A JP2024068263A JP2022178565A JP2022178565A JP2024068263A JP 2024068263 A JP2024068263 A JP 2024068263A JP 2022178565 A JP2022178565 A JP 2022178565A JP 2022178565 A JP2022178565 A JP 2022178565A JP 2024068263 A JP2024068263 A JP 2024068263A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- grinding
- chuck table
- holding
- back side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
【課題】積層ウェーハに含まれるウェーハの裏面側を内外研削する際に、複数の研削砥石のそれぞれの自生発刃を促進させることが可能なウェーハの加工方法を提供する。【解決手段】ウェーハを加工して仕上げ厚さを有する薄化ウェーハを形成するウェーハの加工方法であって、第1ウェーハの初期厚さから仕上げ厚さを減算して得られる距離に至らない深さの溝を第1ウェーハの裏面側に形成する溝形成ステップと、溝形成ステップの後に、第1ウェーハの裏面側のうち溝を画定する部分が除去されるように第1ウェーハの裏面側を研削して仕上げ厚さを有する薄化ウェーハを形成する研削ステップと、を備え、研削ステップにおいては、第1ウェーハの裏面側の中心から外周に向かって第1ウェーハの裏面側と接触した複数の研削砥石のそれぞれが移動するように該研削ホイールを回転させる。【選択図】図12[Problem] To provide a wafer processing method capable of promoting spontaneous cutting of each of a plurality of grinding wheels when grinding the backside of a wafer included in a stacked wafer. [Solution] A wafer processing method for processing a wafer to form a thinned wafer having a finishing thickness, comprising a groove forming step for forming a groove on the backside of the first wafer to a depth less than the distance obtained by subtracting the finishing thickness from the initial thickness of the first wafer, and a grinding step for grinding the backside of the first wafer after the groove forming step so as to remove a portion of the backside of the first wafer that defines the groove, to form a thinned wafer having a finishing thickness, and in the grinding step, the grinding wheel is rotated so that each of the plurality of grinding wheels in contact with the backside of the first wafer moves from the center of the backside of the first wafer toward the outer periphery. [Selected Figure] Figure 12
Description
本発明は、ウェーハを加工して仕上げ厚さを有する薄化ウェーハを形成するウェーハの加工方法と、第1ウェーハと第1ウェーハの表面側に表面側が接合されている第2ウェーハとを備える積層ウェーハに含まれる第1ウェーハを加工して仕上げ厚さを有する薄化ウェーハを形成する積層ウェーハの加工方法とに関する。 The present invention relates to a wafer processing method for processing a wafer to form a thinned wafer having a finishing thickness, and a laminated wafer processing method for processing a first wafer included in a laminated wafer comprising a first wafer and a second wafer having a front surface bonded to the front surface side of the first wafer to form a thinned wafer having a finishing thickness.
IC(Integrated Circuit)等のデバイスのチップは、携帯電話及びパーソナルコンピュータ等の各種電子機器において不可欠の構成要素である。このようなチップは、例えば、表面側に複数のデバイスが形成されたウェーハを所望の厚さに至るまで研削した後、複数のデバイスの境界に沿ってウェーハを分割することによって製造される。 Chips for devices such as integrated circuits (ICs) are essential components in various electronic devices such as mobile phones and personal computers. Such chips are manufactured, for example, by grinding a wafer with multiple devices formed on its front side to the desired thickness, and then dividing the wafer along the boundaries between the multiple devices.
ウェーハは、その外周縁においてクラックが生じやすい。そのため、チップの製造工程においては、各種工程に先立って、ウェーハの外周縁が面取りされることが多い。ただし、このウェーハの厚さが半分以下になるまでウェーハの裏面側を研削すると、面取りされている外周縁がナイフエッジのような形状になる。そして、この部分には、応力が集中してクラックが生じやすい。 Cracks are likely to occur on the outer edge of a wafer. For this reason, in the chip manufacturing process, the outer edge of the wafer is often chamfered prior to various processes. However, if the back side of the wafer is ground until the thickness of the wafer is reduced to less than half, the chamfered outer edge takes on a knife-edge shape. Stress is then concentrated in this area, making it prone to cracks.
そのため、チップの製造工程においては、面取りされた外周縁の表面側を除去するようにウェーハを切削した後に、ウェーハの裏面側を研削することがある(例えば、特許文献1参照)。さらに、チップは、例えば、積層された複数のウェーハ(以下「積層ウェーハ」ともいう。)を複数のデバイスの境界に沿って分割することによって製造されることがある。 Therefore, in the chip manufacturing process, the wafer may be cut to remove the front side of the chamfered outer periphery, and then the back side of the wafer may be ground (see, for example, Patent Document 1). Furthermore, chips may be manufactured, for example, by dividing multiple stacked wafers (hereinafter also referred to as "stacked wafers") along the boundaries of multiple devices.
この積層ウェーハは、例えば、以下の順序で形成される。まず、支持ウェーハの表面側とウェーハの表面側とを接合する。次いで、支持ウェーハの裏面側を保持した状態で、ウェーハの面取りされている外周縁を切削して除去する。次いで、ウェーハの裏面側を研削して薄化されたウェーハ(以下「第1薄化ウェーハ」ともいう。)を形成する。次いで、第1薄化ウェーハの裏面側を研磨して平坦化する。 This laminated wafer is formed, for example, in the following order. First, the front side of the support wafer and the front side of the wafer are bonded. Next, while the back side of the support wafer is held, the chamfered outer edge of the wafer is cut and removed. Next, the back side of the wafer is ground to form a thinned wafer (hereinafter also referred to as the "first thinned wafer"). Next, the back side of the first thinned wafer is polished and flattened.
次いで、第1薄化ウェーハの裏面側と別のウェーハの表面側とを接合する。次いで、支持ウェーハの裏面側を保持した状態で、当該別のウェーハの面取りされている外周縁を切削して除去する。次いで、当該別のウェーハの裏面側を研削して薄化されたウェーハ(以下「第2薄化ウェーハ」ともいう。)を形成する。次いで、第2薄化ウェーハの裏面側を研磨して平坦化する。 The back side of the first thinned wafer is then bonded to the front side of another wafer. Next, while the back side of the support wafer is being held, the chamfered outer edge of the other wafer is cut and removed. Next, the back side of the other wafer is ground to form a thinned wafer (hereinafter also referred to as the "second thinned wafer"). Next, the back side of the second thinned wafer is polished and flattened.
さらに、同様の処理を繰り返すことによって、3枚以上の薄化ウェーハと支持ウェーハとを含む積層ウェーハが形成される。そして、この積層ウェーハを複数のデバイスの境界に沿って分割することによって、例えば、高集積化されたチップを製造することが可能となる。 Furthermore, by repeating the same process, a stacked wafer containing three or more thinned wafers and a support wafer is formed. Then, by dividing this stacked wafer along the boundaries of multiple devices, it becomes possible to manufacture, for example, highly integrated chips.
ウェーハの研削は、一般的に、環状に配置され、かつ、それぞれの内部に多数の砥粒が分散されている複数の研削砥石を有する研削ホイールを利用して行われる。ここで、この研削ホイールを利用してウェーハの裏面側を研削すると、複数の研削砥石のそれぞれの摩耗(具体的には、研削砥石の研削面に露出した砥粒の目潰れ)が生じる。 Wafer grinding is generally performed using a grinding wheel that has multiple grinding stones arranged in a ring shape, each with a large number of abrasive grains dispersed inside. When this grinding wheel is used to grind the back side of a wafer, each of the multiple grinding stones wears out (specifically, the abrasive grains exposed on the grinding surface of the grinding stones become worn).
そのため、ウェーハの裏面側の研削は、通常、複数の研削砥石のそれぞれの自生発刃(具体的には、研削砥石の研削面側を削り、研削面に新しい砥粒を露出させること)を起こすように実施される。 For this reason, grinding of the back side of the wafer is usually carried out in such a way that each of the multiple grinding wheels creates its own cutting edge (specifically, by grinding the grinding surface side of the grinding wheel to expose new abrasive grains on the grinding surface).
例えば、この研削は、ウェーハの裏面側と接触した複数の研削砥石のそれぞれがウェーハの裏面側の外周から中心に向かって移動するように研削ホイールとウェーハとの双方を回転させながら、研削ホイールとウェーハの表面側とを接近させることによって行われる(以下、このような研削を「外内研削」ともいう。)。 For example, this grinding is performed by bringing the grinding wheel and the front side of the wafer closer together while rotating both the grinding wheel and the wafer so that each of the multiple grinding stones in contact with the back side of the wafer moves from the outer periphery of the back side of the wafer toward the center (hereinafter, this type of grinding is also referred to as "outer-inner grinding").
この場合、複数の研削砥石のそれぞれの研削面側がウェーハの裏面側の外周の異なる箇所に衝突してから中心に至るまでウェーハの裏面側を研削することになる。そして、この場合、複数の研削砥石のそれぞれの研削面側とウェーハの裏面側の外周の異なる箇所との衝突に伴って複数の研削砥石のそれぞれの自生発刃を促進させることができる。 In this case, the grinding surfaces of the multiple grinding wheels collide with different points on the outer periphery of the back side of the wafer, grinding the back side of the wafer until it reaches the center. In this case, the collision of the grinding surfaces of the multiple grinding wheels with different points on the outer periphery of the back side of the wafer can promote the spontaneous sharpening of each of the multiple grinding wheels.
ただし、積層ウェーハに含まれるウェーハの裏面側をこのように研削する場合、この衝突に伴って、当該ウェーハが積層ウェーハから剥離されるおそれがある。そのため、この研削は、研削ホイールの回転方向を外内研削における回転方向から反転させた状態で行われることがある。 However, when grinding the back side of a wafer included in a stacked wafer in this manner, there is a risk that the wafer may be peeled off from the stacked wafer due to the collision. For this reason, this grinding is sometimes performed with the rotation direction of the grinding wheel reversed from the rotation direction used for external and internal grinding.
すなわち、この研削は、ウェーハの裏面側と接触した複数の研削砥石のそれぞれがウェーハの裏面側の中心から外周に向かって移動するように研削ホイールとウェーハとの双方を回転させながら、研削ホイールとウェーハの表面側とを接近させることによって行われることがある(以下、このような研削を「内外研削」ともいう。)。 In other words, this grinding is sometimes performed by bringing the grinding wheel and the front side of the wafer closer together while rotating both the grinding wheel and the wafer so that each of the multiple grinding stones in contact with the back side of the wafer moves from the center of the back side of the wafer toward the outer periphery (hereinafter, this type of grinding is also referred to as "inner and outer grinding").
この場合、複数の研削砥石のそれぞれの研削面側がウェーハの裏面側の中心に接触してから外周の異なる箇所に至るまでウェーハの裏面側を研削することになる。そして、この場合、複数の研削砥石のそれぞれの研削面側が順次ウェーハの裏面側の中心に接触することになるため、上述したような衝突が生じにくい。その結果、内外研削においては、複数の研削砥石のそれぞれの自生発刃が不十分になるおそれがある。 In this case, the grinding surfaces of the multiple grinding wheels come into contact with the center of the back side of the wafer and then grind the back side of the wafer until they reach different locations on the outer periphery. In this case, the grinding surfaces of the multiple grinding wheels come into contact with the center of the back side of the wafer in sequence, making it difficult for the collisions described above to occur. As a result, in internal and external grinding, there is a risk that the self-sharpening of each of the multiple grinding wheels will be insufficient.
以上の点に鑑み、本発明の目的は、積層ウェーハに含まれるウェーハの裏面側を内外研削する際に、複数の研削砥石のそれぞれの自生発刃を促進させることが可能なウェーハの加工方法を提供することである。 In view of the above, the object of the present invention is to provide a wafer processing method capable of promoting the spontaneous sharpening of each of multiple grinding wheels when grinding the backsides of wafers included in a stacked wafer.
本発明の一側面によれば、ウェーハを加工して仕上げ厚さを有する薄化ウェーハを形成するウェーハの加工方法であって、第1保持面の中心を通る直線を回転軸として回転可能な第1チャックテーブルによって第1ウェーハの表面側を保持する第1保持ステップと、該第1保持ステップの後に、該第1ウェーハの初期厚さから該仕上げ厚さを減算して得られる距離に至らない深さの溝を該第1ウェーハの該裏面側に形成する溝形成ステップと、該溝形成ステップの後に、該第1ウェーハの該表面側と第2ウェーハの表面側とを接合する接合ステップと、該接合ステップの後に、円錐の側面に対応する形状の第2保持面の中心を通る直線を回転軸として回転可能な第2チャックテーブルによって該第2ウェーハの該裏面側を保持する第2保持ステップと、該第2保持ステップの後に、環状に配置されている複数の研削砥石を有する研削ホイールと該第2チャックテーブルとの双方が回転し、かつ、該複数の研削砥石の少なくとも1つが該第1ウェーハの裏面側に接触した状態で、該研削ホイールと該第2チャックテーブルとを接近させることによって、該第1ウェーハの該裏面側のうち該溝を画定する部分が除去されるように該第1ウェーハの該裏面側を研削して該仕上げ厚さを有する該薄化ウェーハを形成する研削ステップと、を備え、該研削ステップにおいては、該第1ウェーハの該裏面側の中心から外周に向かって該第1ウェーハの該裏面側と接触した該複数の研削砥石のそれぞれが移動するように該研削ホイールを回転させるウェーハの加工方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, a wafer processing method for processing a wafer to form a thinned wafer having a finishing thickness includes a first holding step of holding the front side of a first wafer by a first chuck table that can rotate about a straight line passing through the center of a first holding surface as a rotation axis, a groove forming step of forming a groove on the back side of the first wafer after the first holding step, the groove having a depth that does not reach the distance obtained by subtracting the finishing thickness from the initial thickness of the first wafer, a bonding step of bonding the front side of the first wafer to the front side of a second wafer after the groove forming step, and a second chuck table that can rotate about a straight line passing through the center of a second holding surface that has a shape corresponding to the side surface of a cone as a rotation axis after the bonding step. A method for processing a wafer is provided, which includes a holding step, and a grinding step in which, after the second holding step, both a grinding wheel having a plurality of grinding wheels arranged in an annular shape and the second chuck table are rotated, and with at least one of the plurality of grinding wheels in contact with the back side of the first wafer, the grinding wheel and the second chuck table are brought closer together to grind the back side of the first wafer so that a portion of the back side of the first wafer that defines the groove is removed to form the thinned wafer having the finished thickness, and in the grinding step, the grinding wheel is rotated so that each of the plurality of grinding wheels in contact with the back side of the first wafer moves from the center of the back side of the first wafer toward the outer periphery.
さらに、該溝形成ステップにおいては、該第1保持面と平行な直線を回転軸として回転する環状の切削ブレードを該第1ウェーハの該表面側に切り込ませた状態で、該第1チャックテーブルを少なくとも1回転させることによって、該溝が形成されることが好ましい。 Furthermore, in the groove forming step, it is preferable that the groove is formed by rotating the first chuck table at least once while an annular cutting blade that rotates about a straight line parallel to the first holding surface as its axis of rotation is cut into the front surface side of the first wafer.
あるいは、該第1保持面は、円錐の側面に対応する形状を有し、該溝形成ステップにおいては、環状に配列されている複数の溝形成用研削砥石を有し、かつ、その外径が該第1ウェーハの半径よりも短い溝形成用研削ホイールと、該第1チャックテーブルと、の双方が回転するとともに、該複数の溝形成用研削砥石の少なくとも1つが該第1ウェーハの該裏面側と接触した状態で、該溝形成用研削ホイールと該第1チャックテーブルとを接近させることによって、該溝が形成されることが好ましい。この場合、該第1チャックテーブルは、該第2チャックテーブルと同一であることがより好ましい。 Alternatively, the first holding surface has a shape corresponding to the side surface of a cone, and in the groove forming step, the groove is preferably formed by bringing the groove forming grinding wheel and the first chuck table close together while both the groove forming grinding wheel, which has a plurality of groove forming grinding wheels arranged in a ring and has an outer diameter shorter than the radius of the first wafer, and the first chuck table rotate and at least one of the plurality of groove forming grinding wheels is in contact with the back side of the first wafer. In this case, it is more preferable that the first chuck table is the same as the second chuck table.
本発明の別の側面によれば、第1ウェーハと該第1ウェーハの表面側に表面側が接合されている第2ウェーハとを備える積層ウェーハに含まれる該第1ウェーハを加工して仕上げ厚さを有する薄化ウェーハを形成する積層ウェーハの加工方法であって、第1保持面の中心を通る直線を回転軸として回転可能な第1チャックテーブルによって該第2ウェーハの裏面側を保持する第1保持ステップと、該第1保持ステップの後に、該第1保持面と平行な直線を回転軸として回転する環状の切削ブレードを該第1ウェーハの該表面側に切り込ませた状態で、該第1チャックテーブルを少なくとも1回転させることによって、該第1ウェーハの初期厚さから該仕上げ厚さを減算して得られる距離に至らない深さの溝を該第1ウェーハの該裏面側に形成する溝形成ステップと、該溝形成ステップの後に、円錐の側面に対応する形状の第2保持面の中心を通る直線を回転軸として回転可能な第2チャックテーブルによって該第2ウェーハの該裏面側を保持する第2保持ステップと、該第2保持ステップの後に、環状に配置されている複数の研削砥石を有する研削ホイールと該第2チャックテーブルとの双方が回転し、かつ、該複数の研削砥石の少なくとも1つが該第1ウェーハの該裏面側に接触した状態で、該研削ホイールと該第2チャックテーブルとを接近させることによって、該第1ウェーハの該裏面側のうち該溝を画定する部分が除去されるように該第1ウェーハの該裏面側を研削して該仕上げ厚さを有する該薄化ウェーハを形成する研削ステップと、を備え、該研削ステップにおいては、該第1ウェーハの該裏面側の中心から外周に向かって該第1ウェーハの該裏面側と接触した該複数の研削砥石のそれぞれが移動するように該研削ホイールを回転させる積層ウェーハの加工方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, a method for processing a laminated wafer, which includes a first wafer and a second wafer having a front surface bonded to the front surface side of the first wafer, includes processing the first wafer included in the laminated wafer to form a thinned wafer having a finishing thickness, the method including: a first holding step of holding the back surface side of the second wafer by a first chuck table that can rotate about a straight line passing through the center of a first holding surface as a rotation axis; a groove forming step of forming a groove on the back surface of the first wafer by rotating the first chuck table at least once while an annular cutting blade that rotates about a straight line parallel to the first holding surface as a rotation axis is cut into the front surface side of the first wafer, the groove forming step being performed after the groove forming step, by rotating the first chuck table at least once. A method for processing laminated wafers is provided, which includes a second holding step of holding the back side of the second wafer by a second chuck table that can rotate around a straight line as a rotation axis, and a grinding step of forming the thinned wafer having the finishing thickness by grinding the back side of the first wafer so that a portion of the back side of the first wafer that defines the groove is removed by moving the grinding wheel and the second chuck table close to each other while both rotating a grinding wheel having a plurality of grinding wheels arranged in an annular shape and at least one of the plurality of grinding wheels contacting the back side of the first wafer after the second holding step, and the grinding wheel is rotated so that each of the plurality of grinding wheels contacting the back side of the first wafer moves from the center of the back side of the first wafer toward the outer periphery.
本発明のさらに別の側面によれば、第1ウェーハと該第1ウェーハの表面側に表面側が接合されている第2ウェーハとを備える積層ウェーハに含まれる該第1ウェーハを加工して仕上げ厚さを有する薄化ウェーハを形成する積層ウェーハの加工方法であって、円錐の側面に対応する形状の保持面の中心を通る直線を回転軸として回転可能なチャックテーブルによって該第2ウェーハの裏面側を保持する保持ステップと、該保持ステップの後に、環状に配列されている複数の溝形成用研削砥石を有し、かつ、その外径が該第1ウェーハの半径よりも短い溝形成用研削ホイールと、該チャックテーブルと、の双方が回転するとともに、該複数の溝形成用研削砥石の少なくとも1つが該第1ウェーハの該裏面側と接触した状態で、該溝形成用研削ホイールと該チャックテーブルとを接近させることによって、該第1ウェーハの初期厚さから該仕上げ厚さを減算して得られる距離に至らない深さの溝を該第1ウェーハの該裏面側に形成する溝形成ステップと、該溝形成ステップの後に、環状に配置されている複数の薄化用研削砥石を有する薄化用研削ホイールと該チャックテーブルとの双方が回転し、かつ、該複数の薄化用研削砥石の少なくとも1つが該第1ウェーハの該裏面側に接触した状態で、該薄化用研削ホイールと該チャックテーブルとを接近させることによって、該第1ウェーハの該裏面側のうち該溝を画定する部分が除去されるように該第1ウェーハの該裏面側を研削して該仕上げ厚さを有する該薄化ウェーハを形成する研削ステップと、を備え、該研削ステップにおいては、該第1ウェーハの該裏面側の中心から外周に向かって該第1ウェーハの該裏面側と接触した該複数の薄化用研削砥石のそれぞれが移動するように該薄化用研削ホイールを回転させる積層ウェーハの加工方法が提供される。 According to yet another aspect of the present invention, a method for processing a laminated wafer, which includes a first wafer and a second wafer having a front surface bonded to the front surface side of the first wafer, includes a holding step of holding the back surface side of the second wafer by a chuck table that can rotate about a straight line passing through the center of a holding surface shaped to correspond to the side surface of a cone as a rotation axis, and after the holding step, a groove forming grinding wheel having a plurality of groove forming grinding wheels arranged in a ring shape and having an outer diameter shorter than the radius of the first wafer and the chuck table are both rotated, and at least one of the plurality of groove forming grinding wheels is in contact with the back surface side of the first wafer, and the groove forming grinding wheel and the chuck table are brought close to each other to subtract the finishing thickness from the initial thickness of the first wafer. A method for processing laminated wafers is provided, which includes a groove forming step for forming a groove on the back side of the first wafer having a depth that does not reach the distance obtained by grinding the back side of the first wafer by rotating a thinning grinding wheel having a plurality of thinning grinding wheels arranged in an annular shape and the chuck table after the groove forming step, and by bringing the thinning grinding wheel and the chuck table closer together while at least one of the plurality of thinning grinding wheels is in contact with the back side of the first wafer, the back side of the first wafer is ground so that a portion of the back side of the first wafer that defines the groove is removed, thereby forming the thinned wafer having the finishing thickness. In the grinding step, the thinning grinding wheel is rotated so that each of the plurality of thinning grinding wheels in contact with the back side of the first wafer moves from the center of the back side of the first wafer toward the outer periphery.
本発明の一態様においては、第1ウェーハの裏面側にウェーハの初期厚さから仕上げ厚さを減算して得られる距離に至らない深さの溝を形成してから、第1ウェーハの表面側と第2ウェーハの表面側とを接合して積層ウェーハを形成する。そして、この積層ウェーハに含まれる第1ウェーハの裏面側を内外研削することによって仕上げ厚さを有する薄化ウェーハを形成する。 In one aspect of the present invention, a groove is formed on the back side of a first wafer to a depth less than the distance obtained by subtracting the finished thickness from the initial thickness of the wafer, and then the front side of the first wafer and the front side of the second wafer are joined to form a laminated wafer. The back side of the first wafer included in this laminated wafer is then internally and externally ground to form a thinned wafer having the finished thickness.
この場合、第1ウェーハの裏面側の研削が開始された時点から研削が進行して溝を画定する外側壁が除去されるまで、複数の研削砥石のそれぞれの研削面側が当該外側壁の上面側の内周の異なる箇所に衝突する。そのため、この方法においては、複数の研削砥石のそれぞれの研削面側と溝を画定する外側壁の上面側の内周の異なる箇所との衝突に伴って複数の研削砥石のそれぞれの自生発刃を促進させることができる。 In this case, from the time when grinding of the back side of the first wafer is started until the grinding progresses and the outer wall defining the groove is removed, the grinding surface of each of the multiple grinding wheels collides with different points on the inner circumference of the upper surface side of the outer wall. Therefore, in this method, the self-sharpening of each of the multiple grinding wheels can be promoted as the grinding surface of each of the multiple grinding wheels collides with different points on the inner circumference of the upper surface side of the outer wall defining the groove.
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図1(A)は、ウェーハの一例を模式的に示す上面図であり、図1(B)は、図1(A)に示されるウェーハを模式的に示す断面図である。図1(A)及び図1(B)に示されるウェーハ11は、概ね平行な表面11a及び裏面11bを有し、例えば、シリコン(Si)からなる。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings. Fig. 1(A) is a top view showing an example of a wafer, and Fig. 1(B) is a cross-sectional view showing the wafer shown in Fig. 1(A). The
このウェーハ11の表面11a側には、複数のデバイス13が形成されている。複数のデバイス13のそれぞれは、例えば、IC、半導体メモリ又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサを構成するための素子を含む。
A plurality of
また、複数のデバイス13は、マトリックス状に配列されている。すなわち、複数のデバイス13の境界は、格子状に延在する。さらに、ウェーハ11には、シリコン貫通電極(TSV(Through-Silicon Via))等の配線が設けられる溝が形成されていてもよい。また、ウェーハ11の外周縁は、面取りされている。換言すると、ウェーハ11の側面11cは、外側に凸になるように湾曲している。
The
なお、ウェーハ11の材質、形状、構造又は大きさ等に制限はない。ウェーハ11は、例えば、シリコン以外の半導体材料(例えば、炭化シリコン(SiC)又は窒化ガリウム(GaN)等)からなっていてもよい。同様に、デバイス13の種類、数量、形状、構造、大きさ又は配置等にも制限はない。
There are no limitations on the material, shape, structure, or size of the
図2は、ウェーハ11を加工して仕上げ厚さを有する薄化ウェーハを形成するウェーハの加工方法の一例を模式的に示すフローチャートである。この方法においては、まず、ウェーハ11の裏面11b側を保持してから(第1保持ステップS1)、仕上げ厚さを超える深さの溝をウェーハ11の表面11a側に形成する(溝形成ステップS2)。
Figure 2 is a flow chart showing a schematic example of a wafer processing method for processing a
図3は、第1保持ステップS1及び溝形成ステップS2を実施するための切削装置の一例を模式的に示す斜視図である。なお、図3に示される+X軸方向(前方向)及び+Y軸方向(左方向)は、水平面上において互いに直交する方向であり、+Z軸方向(上方向)は、+X軸方向及び+Y軸方向のそれぞれと直交する方向である。 Figure 3 is a perspective view showing a schematic example of a cutting device for performing the first holding step S1 and the groove forming step S2. Note that the +X axis direction (forward direction) and the +Y axis direction (left direction) shown in Figure 3 are directions perpendicular to each other on a horizontal plane, and the +Z axis direction (upward direction) is a direction perpendicular to each of the +X axis direction and the +Y axis direction.
また、図3に示される-X軸方向(後方向)は+X軸方向の反対方向であり、-Y軸方向(右方向)は+Y軸方向の反対方向であり、-Z軸方向(下方向)は+Z軸方向の反対方向である。また、以下では、+X軸方向及び-X軸方向を総括してX軸方向ともいい、+Y軸方向及び-Y軸方向を総括してY軸方向ともいい、+Z軸方向及び-Z軸方向を総括してZ軸方向ともいう。 In addition, the -X-axis direction (rearward) shown in FIG. 3 is the opposite direction to the +X-axis direction, the -Y-axis direction (rightward) is the opposite direction to the +Y-axis direction, and the -Z-axis direction (downward) is the opposite direction to the +Z-axis direction. In addition, hereinafter, the +X-axis direction and the -X-axis direction are collectively referred to as the X-axis direction, the +Y-axis direction and the -Y-axis direction are collectively referred to as the Y-axis direction, and the +Z-axis direction and the -Z-axis direction are collectively referred to as the Z-axis direction.
図3に示される切削装置2は、各構成要素を支持する基台4を備える。この基台4の上面には、X軸方向に沿って延在する窪み4aが形成されている。そして、窪み4aの内側には、平板状のテーブルカバー6と、テーブルカバー6の移動に伴って伸縮する蛇腹状の防塵防滴カバー8とが設けられている。
The
また、テーブルカバー6の上方には、チャックテーブル10が設けられている。このチャックテーブル10は、セラミックス等からなる円盤状の枠体10aを有する。そして、枠体10aは、円盤状の底壁と、この底壁から立設する円筒状の側壁とを有する。
A chuck table 10 is provided above the
また、枠体10aの底壁及び側壁によって画定される凹部には、例えば、多孔質セラミックスからなる円盤状のポーラス板10bが固定されている。このポーラス板10bは、枠体10aの側壁の内径と概ね等しい直径を有する。
In addition, a disk-shaped
さらに、ポーラス板10bは、枠体10aの底壁に形成されている貫通孔等を介して、窪み4aの内側に設けられているエジェクタ等の吸引源(不図示)と連通する。そして、チャックテーブル10はZ軸方向と直交する上面を有し、この上面はウェーハ11を保持するための保持面として機能する。
The
具体的には、ウェーハ11がチャックテーブル10の上面に置かれた状態でポーラス板10bと連通する吸引源を動作させると、ウェーハ11の下面側に吸引力が作用する。その結果、ウェーハ11の下面側がチャックテーブル10によって保持される。
Specifically, when the suction source communicating with the
また、チャックテーブル10は、窪み4aの内側に設けられているX軸方向移動機構(不図示)と連結されている。このX軸方向移動機構は、例えば、ボールねじと、このボールねじに連結されているモータとを含む。そして、このX軸方向移動機構を動作させると、チャックテーブル10がX軸方向に沿って移動する。さらに、これらの移動に伴って、テーブルカバー6がX軸方向に沿って移動するとともに防塵防滴カバー8が伸縮する。
The chuck table 10 is also connected to an X-axis direction movement mechanism (not shown) provided inside the
また、チャックテーブル10は、窪み4aの内側に設けられている回転駆動源(不図示)と連結されている。この回転駆動源は、例えば、スピンドルと、このスピンドルに連結されているモータとを含む。そして、この回転駆動源を動作させると、ポーラス板10bの上面の中心を通り、かつ、Z軸方向に沿った直線を回転軸としてチャックテーブル10が回転する。
The chuck table 10 is also connected to a rotary drive source (not shown) provided inside the
基台4の上面のうち窪み4a近傍の領域には、支持構造16が設けられている。この支持構造16は、基台4の上面から+Z軸方向に沿って延在する立設部16aと、窪み4aを渡るように立設部16aの上端部から-Y軸方向に沿って延在する腕部16bとを有する。そして、腕部16bの前面側には、Y軸方向移動機構18が設けられている。
A
このY軸方向移動機構18は、腕部16bの前面に固定され、かつ、Y軸方向に沿って延在する一対のY軸ガイドレール20を有する。そして、一対のY軸ガイドレール20の前面側には、一対のY軸ガイドレール20に沿ってスライド可能な態様でY軸移動プレート22が連結されている。
This Y-axis
また、一対のY軸ガイドレール20の間には、Y軸方向に沿って延在するねじ軸24が配置されている。このねじ軸24の一端部には、ねじ軸24を回転させるためのモータ(不図示)が連結されている。そして、ねじ軸24の螺旋状の溝が形成された表面には、回転するねじ軸24の表面を転がる多数のボールを収容するナット(不図示)が設けられ、ボールねじが構成されている。
A
すなわち、ねじ軸24が回転すると、多数のボールがナット内を循環して、ナットがY軸方向に沿って移動する。また、このナットは、Y軸移動プレート22の後面側に固定されている。そのため、ねじ軸24の一端部に連結されているモータでねじ軸24を回転させれば、ナットとともにY軸移動プレート22がY軸方向に沿って移動する。
In other words, when the
Y軸移動プレート22の前面側には、Z軸方向移動機構26が設けられている。このZ軸方向移動機構26は、Y軸移動プレート22の前面に固定され、かつ、Z軸方向に沿って延在する一対のZ軸ガイドレール28を有する。そして、一対のZ軸ガイドレール28の前面側には、一対のZ軸ガイドレール28に沿ってスライド可能な態様でZ軸移動プレート30が連結されている。
A Z-axis
また、一対のZ軸ガイドレール28の間には、Z軸方向に沿って延在するねじ軸32が配置されている。このねじ軸32の一端部(上端部)には、ねじ軸32を回転させるためのモータ34が連結されている。そして、ねじ軸32の螺旋状の溝が形成された表面には、回転するねじ軸32の表面を転がる多数のボールを収容するナット(不図示)が設けられ、ボールねじが構成されている。
A
すなわち、ねじ軸32が回転すると、多数のボールがナット内を循環して、ナットがZ軸方向に沿って移動する。また、このナットは、Z軸移動プレート30の後面側に固定されている。そのため、モータ34でねじ軸32を回転させれば、ナットとともにZ軸移動プレート30がZ軸方向に沿って移動する。
In other words, when the
Z軸移動プレート30の下部には、切削ユニット36が固定されている。この切削ユニット36は、Y軸方向に沿って延在する筒状のスピンドルハウジング38と、スピンドルハウジング38から露出した切削ブレード40とを有する。図4は、切削ブレード40等を模式的に示す斜視図である。
A cutting
切削ユニット36のスピンドルハウジング38には、Y軸方向に沿って延在する円柱状のスピンドル42が収容されている。このスピンドル42は、回転可能な態様でスピンドルハウジング38によって支持される。そして、スピンドル42の先端部はスピンドルハウジング38の外に突出し、この先端部には環状の切削ブレード40が装着されている。
The
なお、この切削ブレード40は、例えば、ダイヤモンド又は立方晶窒化ホウ素(cBN:cubic Boron Nitride)等でなる砥粒がニッケル等の結合材によって固定された電鋳砥石によって構成される切刃を含む。さらに、スピンドル42の基端部は、スピンドルハウジング38に内蔵されるモータに連結されている。
The
そして、このモータを動作させると、Y軸方向に沿った直線を回転軸としてスピンドル42とともに切削ブレード40が回転する。なお、切削ブレード40は、スピンドル42の回転軸となる直線が切削ブレード40の中心を通るようにスピンドル42に装着されている。
When this motor is operated, the
また、ねじ軸24の一端部に連結されているモータを動作させると、切削ユニット36がY軸方向に沿って移動する。また、ねじ軸32の一端部に連結されているモータ34を動作させると、切削ユニット36がZ軸方向に沿って移動する。
When the motor connected to one end of the
図3に示されるように、切削ユニット36からみて+X軸方向には撮像ユニット44が設けられている。この撮像ユニット44は、例えば、対物レンズと、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の撮像素子とを含み、その下方に存在する構造物を撮像する。
As shown in FIG. 3, an
図5(A)は、切削装置2において第1保持ステップS1を実施する様子を模式的に示す一部断面正面図である。切削装置2において第1保持ステップS1を実施する際には、まず、ウェーハ11の表面11a側が上になるようにウェーハ11をチャックテーブル10の上面に置く。
Figure 5 (A) is a partial cross-sectional front view showing a schematic diagram of the first holding step S1 being performed in the
そして、この状態でポーラス板10bと連通する吸引源を動作させる。これにより、ウェーハ11の裏面11b側に吸引力が作用する。その結果、ウェーハ11の裏面11b側がチャックテーブル10の上面において保持されて第1保持ステップS1が完了する。
Then, in this state, the suction source communicating with the
図5(B)は、切削装置2において溝形成ステップS2を実施する様子を模式的に示す一部断面正面図である。この溝形成ステップS2においては、まず、平面視において、ウェーハ11の所定の領域の直上に切削ブレード40を位置付けるように、チャックテーブル10をX軸方向に沿って移動させ、かつ/又は、切削ユニット36をY軸方向に沿って移動させる。
Figure 5 (B) is a partial cross-sectional front view that shows a schematic diagram of the groove forming step S2 being performed in the
なお、この所定の領域は、ウェーハ11の中心からみて+Y軸方向に位置し、かつ、ウェーハ11の表面11a側に形成されている複数のデバイス13よりも外側かつ面取りされている外周縁よりも内側に位置する領域である。
This specified region is located in the +Y-axis direction when viewed from the center of the
次いで、切削ブレード40を回転させた状態で、ウェーハ11の表面11aから仕上げ厚さを超える深さに切削ブレード40の下端が至るまで切削ブレード40がウェーハ11に切り込むように切削ユニット36を下降させる。
Next, while rotating the
次いで、回転する切削ブレード40をウェーハ11に切り込ませた状態で、チャックテーブル10を少なくとも1回転させる。これにより、当該所定の深さの環状の底面を有する溝15がウェーハ11の表面11a側に形成されて溝形成ステップS2が完了する。
Then, the chuck table 10 is rotated at least once while the
溝形成ステップS2の後には、ウェーハ11の表面11a側と支持ウェーハの表面側とを接合する(接合ステップS3)。図6(A)は、接合ステップS3の様子を模式的に示す断面図であり、図6(B)は、接合ステップS3において形成される積層ウェーハを模式的に示す断面図である。
After the groove forming step S2, the
なお、ウェーハ11と接合される支持ウェーハ17は、例えば、ウェーハ11と同様の形状を有する。また、ウェーハ11と同様に、支持ウェーハ17の表面17a側には複数のデバイスが形成されていてもよい。
The
そして、ウェーハ11の表面11a側を支持ウェーハ17の表面17a側に接合する際には、まず、支持ウェーハ17の表面17aにアクリル系接着剤又はエポキシ系接着剤を含む接着剤19を設ける。
When bonding the
また、接着剤19は、ウェーハ11の表面11a側に形成されている溝15の内側のみならず外側においてもウェーハ11の表面11a側と支持ウェーハ17の表面17a側との接合が可能になるように、支持ウェーハ17の中央近傍のみならず外周近傍にまで設けられる。
The adhesive 19 is provided not only near the center of the
次いで、支持ウェーハ17の裏面17b側を支持した状態で、接着剤19を介して、ウェーハ11の表面11aを支持ウェーハ17の表面17aに押し当てる。これにより、ウェーハ11と、ウェーハ11の表面11a側に表面17a側が接合した支持ウェーハ17とを含む積層ウェーハ1が形成されて接合ステップS3が完了する。
Next, while the
接合ステップS3の後には、支持ウェーハ17の裏面17b側を保持してから(第2保持ステップS4)、ウェーハ11の裏面11b側を研削して仕上げ厚さを有する薄化ウェーハと薄化ウェーハを囲む余剰リングとを形成する(研削ステップS5)。
After the bonding step S3, the
図7は、第2保持ステップS4及び研削ステップS5を実施するための研削研磨装置の一例を模式的に示す斜視図である。なお、図7に示されるU軸方向(前方向)及びV軸方向(左方向)は、水平面上において互いに直交する方向であり、また、W軸方向(上方向)は、U軸方向及びV軸方向のそれぞれに直交する方向(鉛直方向)である。 Figure 7 is a perspective view showing a schematic example of a grinding and polishing device for performing the second holding step S4 and the grinding step S5. Note that the U-axis direction (forward direction) and the V-axis direction (left direction) shown in Figure 7 are directions perpendicular to each other on a horizontal plane, and the W-axis direction (upward direction) is a direction (vertical direction) perpendicular to the U-axis direction and the V-axis direction.
図7に示される研削研磨装置102は、各構造を支持する基台104を備える。基台104の上面前側には窪み104aが形成されており、この窪み104a内には積層ウェーハ1を吸引して保持した状態で搬送する搬送機構106が設けられている。さらに、搬送機構106は、この積層ウェーハを保持した状態で、その上下を反転させることもできる。
The grinding and polishing
また、窪み104aの前方には、カセットテーブル108a、108bが設けられている。これらのカセットテーブル108a、108bには、複数の積層ウェーハ1を収容できるカセット110a、110bがそれぞれ置かれている。また、窪み104aの斜め後方には、積層ウェーハ1の位置を調整するための位置調整機構112が設けられている。
In addition, cassette tables 108a and 108b are provided in front of the
この位置調整機構112は、例えば、積層ウェーハ1の中央の部分を支持できるように構成されたテーブル112aと、テーブル112aよりも外側においてテーブル112aに対して接近及び離隔できるように構成された複数のピン112bとを備える。このテーブル112aには、例えば、搬送機構106によってカセット110aから搬出された積層ウェーハ1が搬入される。
This
そして、位置調整機構112においては、テーブル112aに搬入された積層ウェーハ1の位置合わせが行われる。具体的には、テーブル112aに搬入された積層ウェーハ1の側面に接触するまで複数のピン112bをテーブル112aに接近させる。これにより、U軸方向及びV軸方向に平行な面(UV平面)において、積層ウェーハ1の中心の位置が所定の位置に合わせられる。
Then, the
また、位置調整機構112の近傍には、積層ウェーハ1を吸引して保持した状態で旋回して搬送する搬送機構114が設けられている。この搬送機構114は、積層ウェーハ1の上面側を吸引できる吸引パッドを備え、位置調整機構112で位置が調整された積層ウェーハ1を後方に搬送する。また、搬送機構114の後方には、円盤状のターンテーブル116が設けられている。
In addition, a
このターンテーブル116は、モータ等の回転駆動源(不図示)に連結されている。そして、この回転駆動源を動作させると、ターンテーブル116の中心を通り、かつ、W軸方向に平行な直線を回転軸としてターンテーブル116が回転する。また、ターンテーブル116の上面には、複数(例えば、4個)のチャックテーブル118がターンテーブル116の周方向に沿って概ね等しい角度の間隔で設けられている。
The
そして、搬送機構114は、積層ウェーハ1を位置調整機構112のテーブル112aから搬出して搬送機構114の近傍の搬入搬出位置に配置されたチャックテーブル118へと搬入する。また、ターンテーブル116は、例えば、図7に示される矢印の方向に回転し、各チャックテーブル118を、搬入搬出位置、粗研削位置、仕上げ研削位置及び研磨位置の順に移動させる。
Then, the
図8(A)は、チャックテーブル118を模式的に示す断面図である。このチャックテーブル118は、セラミックス等からなる枠体118aを有する。枠体118aは、円盤状の底壁と、この底壁の周縁部から上方に向かって設けられている円環状の側壁とを有する。
Figure 8 (A) is a cross-sectional view showing a schematic diagram of the chuck table 118. The chuck table 118 has a
また、この枠体の底壁及び側壁によって画定される凹部には、例えば、多孔質セラミックスからなる円盤状のポーラス板118bが固定されている。このポーラス板118bは、枠体の側壁の内径と概ね等しい直径を有する。
In addition, a disk-shaped
さらに、ポーラス板118bは、枠体118aの底壁に形成されている貫通孔118c等を介して、エジェクタ等の吸引源(不図示)と連通する。そして、チャックテーブル118は円錐の側面に対応する形状の上面を有し、この上面は積層ウェーハ1を保持するための保持面として機能する。
The
具体的には、積層ウェーハ1がチャックテーブル118の上面に置かれた状態でポーラス板と連通する吸引源を動作させると、積層ウェーハ1の下面側に吸引力が作用する。その結果、積層ウェーハ1の下面側がチャックテーブル118によって保持される。
Specifically, when the
さらに、チャックテーブル118は、回転駆動源(不図示)に連結されている。この回転駆動源は、例えば、プーリーと、このプーリーに連結されているモータとを含む。そして、この回転駆動源を動作させると、チャックテーブル118の上面の中心を通る直線を回転軸としてチャックテーブル118が回転する。 Furthermore, the chuck table 118 is connected to a rotational drive source (not shown). This rotational drive source includes, for example, a pulley and a motor connected to the pulley. When this rotational drive source is operated, the chuck table 118 rotates around a straight line passing through the center of the upper surface of the chuck table 118 as the rotation axis.
また、チャックテーブル118は、傾き調整機構(不図示)に支持されている。この傾き調整機構は、チャックテーブル118の周方向に沿って概ね等しい角度の間隔で配置されている2つの可動軸及び1つの固定軸を含む。そして、2つの可動軸の少なくとも一方がチャックテーブル118を部分的に昇降させると、チャックテーブル118の傾き、より具体的には、その回転軸の傾きが調整される。 The chuck table 118 is supported by a tilt adjustment mechanism (not shown). This tilt adjustment mechanism includes two movable shafts and one fixed shaft that are spaced at approximately equal angles along the circumferential direction of the chuck table 118. When at least one of the two movable shafts partially raises or lowers the chuck table 118, the tilt of the chuck table 118, more specifically, the tilt of its rotation axis, is adjusted.
図7に示されるように、粗研削位置及び仕上げ研削位置のそれぞれの後方(ターンテーブル116の後方)には、柱状の支持構造120が設けられている。また、支持構造120の前面(ターンテーブル116側の面)には、W軸方向移動機構122が設けられている。このW軸方向移動機構122は、支持構造120の前面に固定され、かつ、W軸方向に沿って延在する一対のW軸ガイドレール124を有する。
As shown in FIG. 7, a
また、一対のW軸ガイドレール124の前面側には、一対のW軸ガイドレール124に沿ってスライド可能な態様でW軸移動プレート126が連結されている。また、一対のW軸ガイドレール124の間には、W軸方向に沿って延在するねじ軸128が配置されている。このねじ軸128の上端部には、ねじ軸128を回転させるためのモータ130が連結されている。
A W-
そして、ねじ軸128の螺旋状の溝が形成された表面には、回転するねじ軸128の表面を転がる多数のボールを収容するナット(不図示)が設けられ、ボールねじが構成されている。すなわち、ねじ軸128が回転すると、多数のボールがナット内を循環して、ナットがW軸方向に沿って移動する。
A nut (not shown) that accommodates a large number of balls that roll on the surface of the
また、このナットは、W軸移動プレート126の後面(裏面)側に固定されている。そのため、モータ130でねじ軸128を回転させれば、ナットとともにW軸移動プレート126がW軸方向に沿って移動する。さらに、W軸移動プレート126の表面(前面)には、固定具132が設けられている。
The nut is also fixed to the rear surface (back surface) of the W-
この固定具132は、研削ユニット134を支持する。研削ユニット134は、固定具132に固定されるスピンドルハウジング136を有する。そして、スピンドルハウジング136には、W軸方向に沿って延在するスピンドル138が回転可能な態様で収容されている。
The
そして、スピンドル138の上端部には、モータ等の回転駆動源(不図示)が連結されており、スピンドル138は、この回転駆動源の動力によって、W軸方向に平行な直線を回転軸として回転できる。また、スピンドル138の下端部はスピンドルハウジング136の下面から露出し、この下端部には円盤状のマウント140が固定されている。
The upper end of the
粗研削位置側の研削ユニット134のマウント140の下面には、粗研削用の研削ホイール142が装着されている。同様に、仕上げ研削位置側の研削ユニット134のマウント140の下面には、仕上げ研削用の研削ホイール142が装着されている。
A
図8(B)は、研削ホイール142等を模式的に示す一部断面側面図である。研削ホイール142は、ステンレス鋼又はアルミニウム等の金属からなる環状のホイール基台142aを含む。また、ホイール基台142aの下面には、その周方向に沿って概ね等しい角度の間隔で複数の研削砥石142bが固定されている。
Figure 8 (B) is a partial cross-sectional side view showing the
そして、複数の研削砥石142bのそれぞれは、ビトリファイド又はレジノイド等の結合剤と、この結合剤に分散されたダイヤモンド等の砥粒とを含む。なお、仕上げ研削用の研削ホイール142が有する研削砥石142bに含まれる砥粒の平均粒径は、一般的に、粗研削用の研削ホイール142が有する研削砥石142bに含まれる砥粒の平均粒径よりも小さい。
Each of the grinding
さらに、研削ホイール142の近傍には、加工点に純水等の液体(研削液)を供給するための研削液供給ノズル(不図示)が配置されている。あるいは、この研削液供給ノズルに換えて又は加えて、研削液を供給するための開口が研削ホイール142に設けられ、この開口を介して加工点に研削液が供給されてもよい。
In addition, a grinding fluid supply nozzle (not shown) is disposed near the
図7に示されるように、研磨位置の側方(ターンテーブル116の側方)には、支持構造144が設けられている。そして、支持構造144のターンテーブル116側の側面には、U軸方向移動機構146が設けられている。このU軸方向移動機構146は、支持構造144のターンテーブル116側の側面に固定され、かつ、U軸方向に沿って延在する一対のU軸ガイドレール148を有する。
As shown in FIG. 7, a
また、一対のU軸ガイドレール148のターンテーブル116側には、一対のU軸ガイドレール148に沿ってスライド可能な態様でU軸移動プレート150が連結されている。また、一対のU軸ガイドレール148の間には、U軸方向に沿って延在するねじ軸152が配置されている。このねじ軸152の前端部には、ねじ軸152を回転させるためのモータ154が連結されている。
A
そして、ねじ軸152の螺旋状の溝が形成された表面には、回転するねじ軸152の表面を転がる多数のボールを収容するナット(不図示)が設けられ、ボールねじが構成されている。すなわち、ねじ軸152が回転すると、多数のボールがナット内を循環して、ナットがU軸方向に沿って移動する。
A nut (not shown) that accommodates a large number of balls that roll on the surface of the
また、このナットは、U軸移動プレート150の支持構造144と対向する面(裏面)側に固定されている。そのため、モータ154でねじ軸152を回転させれば、ナットとともにU軸移動プレート150がU軸方向に沿って移動する。さらに、U軸移動プレート150のターンテーブル116側の面(表面)には、W軸方向移動機構156が設けられている。
The nut is fixed to the surface (back surface) of the
このW軸方向移動機構156は、U軸移動プレート150の表面に固定され、かつ、W軸方向に沿って延在する一対のW軸ガイドレール158を有する。また、一対のW軸ガイドレール158のターンテーブル116側には、一対のW軸ガイドレール158に沿ってスライド可能な態様でW軸移動プレート160が連結されている。
This W-axis direction movement mechanism 156 has a pair of W-
また、一対のW軸ガイドレール158の間には、W軸方向に沿って延在するねじ軸162が配置されている。このねじ軸162の上端部には、ねじ軸162を回転させるためのモータ164が連結されている。そして、ねじ軸162の螺旋状の溝が形成された表面には、回転するねじ軸162の表面を転がる多数のボールを収容するナット(不図示)が設けられ、ボールねじが構成されている。
A
すなわち、ねじ軸162が回転すると、多数のボールがナット内を循環して、ナットがW軸方向に沿って移動する。また、このナットは、W軸移動プレート160のU軸移動プレート150と対向する面(裏面)側に固定されている。そのため、モータ164でねじ軸162を回転させれば、ナットとともにW軸移動プレート160がW軸方向に沿って移動する。
In other words, when the
さらに、W軸移動プレート160のターンテーブル116側の面(表面)には、固定具166が設けられている。この固定具166は、研磨ユニット168を支持する。そして、研磨ユニット168は、固定具166に固定されるスピンドルハウジング170を有する。
Furthermore, a
このスピンドルハウジング170には、W軸方向に沿って延在するスピンドル172が回転可能な態様で収容されている。そして、スピンドル172の上端部には、モータ等の回転駆動源(不図示)が連結されており、スピンドル172は、この回転駆動源の動力によって回転する。
The
また、スピンドル172の下端部はスピンドルハウジング170の下面から露出し、この下端部には円盤状のマウント174が固定されている。マウント174の下面には、円盤状の研磨パッド176が装着されている。
The lower end of the
図8(C)は、研磨パッド176等を模式的に示す断面図である。研磨パッド176は、マウント174と概ね同径の円盤状のパッド基台176aを有する。そして、パッド基台176aの下面には、マウント174と概ね同径の円盤状の研磨層176bが固定されている。
Figure 8 (C) is a cross-sectional view showing the
この研磨層176bは、柔軟であり、研磨の際に加わる圧力に応じて弾性変形する。具体的には、研磨層176bは、内部に砥粒が分散された固定砥粒層である。例えば、研磨層176bは、ポリエステル製の不織布に砥粒が分散されたウレタン溶液を含侵させた後、乾燥させることで製造される。
This
なお、研磨層176bの内部に分散される砥粒は、SiC、cBN、ダイヤモンド又は金属酸化物微粒子等の材料からなる。また、この金属酸化物微粒子としては、SiO2(シリカ)、CeO2(セリア)、ZrO2(ジルコニア)又はAl2O3(アルミナ)等からなる微粒子が用いられる。
The abrasive grains dispersed inside the
さらに、スピンドル172、マウント174並びに研磨パッド176の径方向の中心位置は、概ね一致しており、これらの中心位置を貫通するように、円柱状の貫通孔178が形成されている。そして、この貫通孔178は、加工点に純水等の液体(研磨液)を供給する研磨液供給源(不図示)に連通している。
The radial center positions of the
この研磨液供給源は、研磨液の貯留槽及び送液ポンプ等を有する。また、研磨液供給源は、スピンドル172等に形成された貫通孔178を介して、研磨位置に位置付けられたチャックテーブル118に向けて研磨液を供給する。なお、研磨液には、砥粒が含有されてもよいし、されなくてもよい。
This polishing liquid supply source has a polishing liquid storage tank and a liquid supply pump. The polishing liquid supply source also supplies the polishing liquid to the chuck table 118 positioned at the polishing position through a through
図7に示されるように、搬送機構114の側方には、積層ウェーハ1を吸引して保持した状態で旋回して搬送する搬送機構180が設けられている。この搬送機構180は、積層ウェーハ1の上面側を吸引できる吸引パッドを備え、搬入搬出位置に位置付けられたチャックテーブル118に載せられた積層ウェーハ1を前方に搬送する。
As shown in FIG. 7, a
また、搬送機構180の前方、かつ、窪み104aの後方側には、搬送機構180によって搬出された積層ウェーハ1の上面側を洗浄できるように構成された洗浄機構182が配置されている。また、この洗浄機構182で洗浄された積層ウェーハ1は、搬送機構106によって搬送され、例えば、カセット110bに収容される。
In addition, a
図9(A)は、研削研磨装置102において第2保持ステップS4を実施する様子を模式的に示す一部断面側面図である。研削研磨装置102において第2保持ステップS4を実施する際には、まず、搬送機構106,114等を利用して、ウェーハ11の裏面11b側が上になるようにカセット110a,110bから搬出された積層ウェーハ1を搬入搬出位置に位置付けられたチャックテーブル118に搬入する。
Figure 9 (A) is a partial cross-sectional side view showing the state in which the second holding step S4 is performed in the grinding and polishing
そして、この状態でポーラス板118bと連通する吸引源を動作させる。これにより、支持ウェーハ17の裏面17b側に吸引力が作用する。その結果、支持ウェーハ17の裏面17b側がチャックテーブル118の上面において保持されて第2保持ステップS4が完了する。
Then, in this state, the suction source communicating with the
図9(B)及び図10(A)のそれぞれは、研削研磨装置102において研削ステップS5を実施する様子を模式的に示す一部断面側面図であり、図10(B)は、研削ステップS5においてウェーハ11から形成される薄化ウェーハ等を模式的に示す一部断面側面図である。
Figures 9(B) and 10(A) are each a partial cross-sectional side view that shows the grinding step S5 being performed in the grinding and polishing
研削研磨装置102において研削ステップS5を実施する際には、まず、支持ウェーハ17の裏面17b側を保持するチャックテーブル118が粗研削位置に位置付けられるようにターンテーブル116を回転させる。具体的には、粗研削用の研削ホイール142を回転させた時の複数の研削砥石142bの軌跡と、チャックテーブル118の上面の中心と、がW軸方向において重なるようにターンテーブル116を回転させる。
When performing the grinding step S5 in the grinding and polishing
次いで、このチャックテーブル118の上面の中心と、その外周に含まれる特定の点と、を結ぶ線分が概ね水平になるようにチャックテーブル118の傾きを調整する。具体的には、粗研削用の研削ホイール142の回転軸と当該線分がW軸方向において重なるようにチャックテーブル118の傾きを調整する。
Next, the inclination of the chuck table 118 is adjusted so that the line segment connecting the center of the top surface of the chuck table 118 and a specific point on its periphery is approximately horizontal. Specifically, the inclination of the chuck table 118 is adjusted so that the rotation axis of the
次いで、粗研削用の研削ホイール142及びチャックテーブル118の双方を回転させた状態で、ウェーハ11の裏面11b側に複数の研削砥石142bの少なくとも1つが接触するまで研削ホイール142を下降させる(図9(B)参照)。これにより、ウェーハ11の裏面11b側の粗研削が開始される。
Next, while both the
なお、この粗研削は、内外研削である。すなわち、この粗研削の際には、ウェーハ11の裏面11b側の中心から外周に向かってウェーハ11の裏面11b側と接触した複数の研削砥石142bのそれぞれが移動するように研削ホイール142が回転する。
This rough grinding is an inside and outside grinding. That is, during this rough grinding, the
この粗研削を継続すると、ウェーハ11が溝15において分割されて薄化ウェーハ21と薄化ウェーハ21を囲む余剰リング23とが形成される(図10(A)参照)。そして、この時点から、複数の研削砥石142bのそれぞれの研削面側が余剰リング23の上面側の内周の異なる箇所に衝突するようになる。
As this rough grinding continues, the
この粗研削は、例えば、薄化ウェーハ21が仕上げ厚さになるまで継続される。そして、薄化ウェーハ21が仕上げ厚さになれば、粗研削用の研削ホイール142及びチャックテーブル118の双方の回転を停止させるとともに、研削ホイール142と薄化ウェーハ21とを離隔させる、すなわち、研削ホイール142を上昇させる(図10(B)参照)。以上によって、研削ステップS5が完了する。
This rough grinding is continued, for example, until the thinned
あるいは、粗研削は、薄化ウェーハ21が仕上げ厚さになるよりも前に終了してもよい。この場合、粗研削の後に、仕上げ厚さになるまで薄化ウェーハ21の上面側(裏面側)に仕上げ研削を実施することによって研削ステップS5が完了する。
Alternatively, the rough grinding may be completed before the thinned
なお、この仕上げ研削は、支持ウェーハ17の裏面17b側を保持するチャックテーブル118が仕上げ研削位置に位置付けられるようにターンテーブル116を回転させてから、上述した粗研削位置側の研削ユニット134等の動作と同様に仕上げ研削位置側の研削ユニット134等を動作させることによって実施される。
This finish grinding is performed by rotating the
図2に示されるウェーハの加工方法においては、ウェーハ11の表面11a側に仕上げ厚さを超える深さの溝15を形成してから、ウェーハ11の表面11a側と支持ウェーハ17の表面17a側とを接合して積層ウェーハ1を形成する。そして、この積層ウェーハ1に含まれるウェーハ11の裏面11b側を内外研削することによって仕上げ厚さを有する薄化ウェーハ21を形成する。
In the wafer processing method shown in FIG. 2, a
この場合、ウェーハ11の裏面11b側の研削が進行してウェーハ11が溝15において分割された時点から、複数の研削砥石142bのそれぞれの研削面側が余剰リング23の上面側の内周の異なる箇所に衝突する。そのため、この方法においては、複数の研削砥石142bのそれぞれの研削面側と余剰リング23の上面側の内周の異なる箇所との衝突に伴って複数の研削砥石142bのそれぞれの自生発刃を促進させることができる。
In this case, as grinding of the
さらに、図2に示されるウェーハの加工方法においては、研削ステップS5の後に、薄化ウェーハ21の上面側(裏面側)を研磨する研磨ステップが実施されてもよい。図11は、研削研磨装置102において研磨ステップを実施する様子を模式的に示す断面図である。
Furthermore, in the wafer processing method shown in FIG. 2, a polishing step may be performed after the grinding step S5 to polish the top side (back side) of the thinned
この研磨ステップにおいては、まず、支持ウェーハ17の裏面17b側を保持するチャックテーブル118が研磨位置に位置付けられるようにターンテーブル116を回転させる。具体的には、研磨パッド176のうち外周よりも僅かに内側の領域と、チャックテーブル118の上面の中心と、がW軸方向において重なるようにターンテーブル116を回転させる。また、必要であれば、ターンテーブル116を回転させるとともに研磨パッド176をU軸方向に沿って移動させてもよい。
In this polishing step, first, the
次いで、このチャックテーブル118の上面の中心と、その外周に含まれる特定の点と、を結ぶ線分が概ね水平になるようにチャックテーブル118の傾きを調整する。具体的には、研磨パッド176の回転軸と当該線分がW軸方向において重なるようにチャックテーブル118の傾きを調整する。また、必要であれば、チャックテーブル118の傾きを調整するとともに研磨パッド176をU軸方向に沿って移動させてもよい。
Next, the inclination of the chuck table 118 is adjusted so that the line segment connecting the center of the top surface of the chuck table 118 and a specific point on its periphery is approximately horizontal. Specifically, the inclination of the chuck table 118 is adjusted so that the rotation axis of the
次いで、研磨パッド176及びチャックテーブル118の双方を回転させた状態で、薄化ウェーハ21の上面側に研磨層176bの下面側(研磨面側)を押し当てるように研磨パッド176を下降させる。これにより、薄化ウェーハ21の上面側が研磨されて平坦化される。
Next, while both the
ここで、研磨層176bは、薄化ウェーハ21の上面側のみならず、余剰リング23の上面側にも押し当てられる。この場合、薄化ウェーハ21と余剰リング23との隙間に僅かに入り込むように研磨層176bが弾性変形するものの、薄化ウェーハ21の側面側に接触するように研磨層176bが弾性変形することは防止される。
Here, the
そのため、この場合には、薄化ウェーハ21の側面近傍の領域が、その他の領域と比較して、過度に薄化されることを防止できる。さらに、当該隙間に僅かに入り込むように研磨層176bを弾性変形させながら研磨パッド176を回転させることによって、研磨層176bの下面側をドレッシングできる。
Therefore, in this case, the area near the side of the thinned
図12は、ウェーハ11を加工して仕上げ厚さを有する薄化ウェーハを形成するウェーハの加工方法の別の例を模式的に示すフローチャートである。この方法においては、まず、ウェーハ11の表面11a側を保持してから(第1保持ステップS11)、ウェーハ11の初期厚さから仕上げ厚さを減算して得られる距離に至らない深さの溝をウェーハ11の裏面11b側に形成する(溝形成ステップS12)。
Figure 12 is a flow chart that shows a schematic diagram of another example of a wafer processing method for processing a
第1保持ステップS11及び溝形成ステップS12は、例えば、図3に示される切削装置2又はその他の公知の切削装置において実施される。図13(A)は、切削装置2において第1保持ステップS11を実施する様子を模式的に示す一部断面正面図である。切削装置2において第1保持ステップS11を実施する際には、まず、ウェーハ11の裏面11b側が上になるようにウェーハ11をチャックテーブル10の上面に置く。
The first holding step S11 and the groove forming step S12 are performed, for example, in the
なお、第1保持ステップS11に先立って、デバイス13の損傷を防止するための保護テープがウェーハ11の表面11aに設けられてもよい。そして、この状態でポーラス板10bと連通する吸引源を動作させる。これにより、ウェーハ11の表面11a側に吸引力が作用する。その結果、ウェーハ11の表面11a側がチャックテーブル10の上面において保持されて第1保持ステップS11が完了する。
Prior to the first holding step S11, a protective tape may be applied to the
図13(B)は、切削装置2において溝形成ステップS12を実施する様子を模式的に示す一部断面正面図である。この溝形成ステップS2においては、まず、平面視において、ウェーハ11の所定の領域の直上に切削ブレード40を位置付けるように、チャックテーブル10をX軸方向に沿って移動させ、かつ/又は、切削ユニット36をY軸方向に沿って移動させる。なお、この所定の領域は、ウェーハ11の中心からみて+Y軸方向に位置し、かつ、面取りされている外周縁よりも内側に位置する領域である。
Figure 13 (B) is a partial cross-sectional front view showing the groove forming step S12 being performed in the
次いで、切削ブレード40を回転させた状態で、ウェーハ11の裏面11bから所定の深さに切削ブレード40の下端が至るまで切削ブレード40がウェーハ11に切り込むように切削ユニット36を下降させる。なお、この所定の深さは、ウェーハ11の初期厚さから仕上げ厚さを減算して得られる距離に至らない深さである。
Next, while rotating the
次いで、回転する切削ブレード40をウェーハ11に切り込ませた状態で、チャックテーブル10を少なくとも1回転させる。これにより、環状の底面を有する、当該所定の深さの溝25がウェーハ11の裏面11b側に形成されて溝形成ステップS12が完了する。
Then, the chuck table 10 is rotated at least once while the
なお、溝形成ステップS12においては、それぞれの中心がウェーハ11の裏面11b側の中心に位置し、かつ、互いの径が異なる複数の溝がウェーハ11の裏面11b側に形成されてもよい。これらの複数の溝は、例えば、ウェーハ11に切り込む切削ブレード40の位置をY軸方向に沿ってずらした状態で、上述の動作を繰り返すことによって形成される。
In the groove forming step S12, multiple grooves having different diameters and each center located at the center of the
あるいは、溝形成ステップS12においては、螺旋状の底面を有する溝がウェーハ11の裏面11b側に形成されてもよい。この溝は、例えば、ウェーハ11に回転する切削ブレード40を切り込ませた状態で、チャックテーブル10を回転させながら切削ブレード40をY軸方向に沿って移動させることによって形成される。
Alternatively, in the groove forming step S12, a groove having a spiral bottom surface may be formed on the
また、第1保持ステップS11及び溝形成ステップS12は、例えば、図7に示される研削研磨装置102又はその他の公知の研削装置において実施されてもよい。図14(A)は、研削研磨装置102において第1保持ステップS11を実施する様子を模式的に示す一部断面側面図である。
The first holding step S11 and the groove forming step S12 may be performed, for example, in the grinding and polishing
研削研磨装置102において第1保持ステップS11を実施する際には、まず、搬送機構106,114等を利用して、ウェーハ11の裏面11b側が上になるようにカセット110a,110bから搬出されたウェーハ11を搬入搬出位置に位置付けられたチャックテーブル118に搬入する。
When performing the first holding step S11 in the grinding and polishing
なお、第1保持ステップS11に先立って、デバイス13の損傷を防止するための保護テープがウェーハ11の表面11aに設けられてもよい。そして、この状態でポーラス板118bと連通する吸引源を動作させる。これにより、ウェーハ11の表面11a側に吸引力が作用する。その結果、ウェーハ11の表面11a側がチャックテーブル118の上面において保持されて第1保持ステップS11が完了する。
Prior to the first holding step S11, a protective tape may be applied to the
図14(B)は、研削研磨装置102において溝形成ステップS12を実施する様子を模式的に示す一部断面側面図である。なお、この溝形成ステップS12に先立って、研削研磨装置102の粗研削位置側の研削ユニット134のマウント140には、外径がウェーハ11の半径よりも短い研削ホイール(溝形成用研削ホイール)184が装着されている。
Figure 14 (B) is a partial cross-sectional side view that shows a schematic diagram of the groove forming step S12 being performed in the grinding and polishing
研削研磨装置102において溝形成ステップS12を実施する際には、まず、ウェーハ11の表面11a側を保持するチャックテーブル118が粗研削位置に位置付けられるようにターンテーブル116を回転させる。具体的には、研削ホイール184を回転させた時の複数の研削砥石184aの軌跡と、チャックテーブル118の上面の中心と、がW軸方向において重なるようにターンテーブル116を回転させる。
When performing the groove forming step S12 in the grinding and polishing
次いで、このチャックテーブル118の上面の中心と、その外周に含まれる特定の点と、を結ぶ線分が概ね水平になるようにチャックテーブル118の傾きを調整する。具体的には、研削ホイール184の回転軸と当該線分がW軸方向において重なるようにチャックテーブル118の傾きを調整する。
Next, the inclination of the chuck table 118 is adjusted so that the line segment connecting the center of the top surface of the chuck table 118 and a specific point on its periphery is approximately horizontal. Specifically, the inclination of the chuck table 118 is adjusted so that the rotation axis of the
次いで、研削ホイール184及びチャックテーブル118の双方を回転させた状態で、ウェーハ11の裏面11bから所定の深さに研削ホイール184に含まれる複数の研削砥石184aの下端が至るまで研削ホイール184を下降させる。なお、この所定の深さは、ウェーハ11の初期厚さから仕上げ厚さを減算して得られる距離に至らない深さである。
Next, while both the
これにより、ウェーハ11の裏面11b側の中央領域が研削されて除去される。すなわち、円状の底面を有する、ウェーハ11の初期厚さから仕上げ厚さを減算して得られる距離に至らない深さの溝27がウェーハ11の裏面11b側に形成される。以上によって、溝形成ステップS12が完了する。
As a result, the central region of the
溝形成ステップS12の後には、ウェーハ11の表面11a側と支持ウェーハ17の表面17a側とを接合する(接合ステップS13)。図15(A)は、裏面11b側に溝25が形成されたウェーハ11を利用した接合ステップS13を実施する様子を模式的に示す断面図であり、図15(B)は、この接合ステップS13において形成された積層ウェーハを模式的に示す断面図である。
After the groove forming step S12, the
ウェーハ11の表面11a側を支持ウェーハ17の表面17a側に接合する際には、まず、支持ウェーハ17の表面17aにアクリル系接着剤又はエポキシ系接着剤を含む接着剤19を設ける。なお、接合ステップS13において利用される接着剤19は、ウェーハ11の表面11a側と支持ウェーハ17の表面17a側とを接合できるのであれば、どのように設けられていてもよい。
When bonding the
次いで、支持ウェーハ17の裏面17b側を支持した状態で、接着剤19を介して、ウェーハ11の表面11aを支持ウェーハ17の表面17aに押し当てる。これにより、ウェーハ11と、ウェーハ11の表面11a側に表面17a側が接合した支持ウェーハ17と、を含む積層ウェーハ3が形成されて接合ステップS13が完了する。
Next, while the
接合ステップS3の後には、支持ウェーハ17の裏面17b側を保持してから(第2保持ステップS14)、ウェーハ11の裏面11b側のうち溝25を画定する部分が除去されるようにウェーハ11の裏面11b側を研削して仕上げ厚さを有する薄化ウェーハを形成する(研削ステップS15)。
After the bonding step S3, the
第2保持ステップS14及び研削ステップS15は、例えば、図7に示される研削研磨装置102において実施される。図16(A)は、研削研磨装置102において第2保持ステップS14を実施する様子を模式的に示す一部断面側面図である。
The second holding step S14 and the grinding step S15 are performed, for example, in the grinding and polishing
研削研磨装置102において第2保持ステップS14を実施する際には、まず、搬送機構106,114等を利用して、ウェーハ11の裏面11b側が上になるようにカセット110a,110bから搬出された積層ウェーハ3を搬入搬出位置に位置付けられたチャックテーブル118に搬入する。
When performing the second holding step S14 in the grinding and polishing
そして、この状態でポーラス板118bと連通する吸引源を動作させる。これにより、支持ウェーハ17の裏面17b側に吸引力が作用する。その結果、支持ウェーハ17の裏面17b側がチャックテーブル118の上面において保持されて第2保持ステップS14が完了する。
Then, in this state, the suction source communicating with the
図16(B)は、研削研磨装置102において研削ステップS15を実施する様子を模式的に示す一部断面側面図である。研削研磨装置102において研削ステップS15を実施する際には、まず、支持ウェーハ17の裏面17b側を保持するチャックテーブル118が粗研削位置に位置付けられるようにターンテーブル116を回転させる。具体的には、粗研削用の研削ホイール142を回転させた時の複数の研削砥石142bの軌跡と、チャックテーブル118の上面の中心と、がW軸方向において重なるようにターンテーブル116を回転させる。
Figure 16 (B) is a partial cross-sectional side view showing the grinding step S15 being performed in the grinding and polishing
次いで、このチャックテーブル118の上面の中心と、その外周に含まれる特定の点と、を結ぶ線分が概ね水平になるようにチャックテーブル118の傾きを調整する。具体的には、粗研削用の研削ホイール142の回転軸と当該線分がW軸方向において重なるようにチャックテーブル118の傾きを調整する。
Next, the inclination of the chuck table 118 is adjusted so that the line segment connecting the center of the top surface of the chuck table 118 and a specific point on its periphery is approximately horizontal. Specifically, the inclination of the chuck table 118 is adjusted so that the rotation axis of the
次いで、粗研削用の研削ホイール142及びチャックテーブル118の双方を回転させた状態で、ウェーハ11の裏面11b側に複数の研削砥石142bの少なくとも1つが接触するまで研削ホイール142を下降させる。
Next, while rotating both the
これにより、ウェーハ11の裏面11b側の粗研削が開始される。なお、この粗研削は、内外研削である。すなわち、この粗研削の際には、ウェーハ11の裏面11b側の中心から外周に向かってウェーハ11の裏面11b側と接触した複数の研削砥石142bのそれぞれが移動するように研削ホイール142が回転する。
This starts rough grinding of the
また、粗研削が開始された時点から、複数の研削砥石142bのそれぞれの研削面側が溝25を画定する外側壁の上面側の内周の異なる箇所に衝突するようになる。そして、この衝突は、ウェーハ11の裏面11b側の研削が進行して溝25を画定する外側壁が除去されるまで継続される。
In addition, from the time when rough grinding begins, the grinding surfaces of the multiple grinding
さらに、この粗研削は、例えば、仕上げ厚さを有する薄化ウェーハが形成されるまで継続される。そして、この薄化ウェーハが形成されれば、粗研削用の研削ホイール142及びチャックテーブル118の双方の回転を停止させるとともに、研削ホイール142と薄化ウェーハとを離隔させる、すなわち、研削ホイール142を上昇させる。以上によって、研削ステップS15が完了する。
Furthermore, this rough grinding is continued, for example, until a thinned wafer having a finishing thickness is formed. Then, when this thinned wafer is formed, the rotation of both the
あるいは、粗研削は、仕上げ厚さを有する薄化ウェーハが形成されるよりも前に終了してもよい。この場合、粗研削の後に、仕上げ厚さを有する薄化ウェーハが形成されるまでウェーハ11の裏面11b側に仕上げ研削を実施することによって研削ステップS5が完了する。
Alternatively, the rough grinding may be completed before a thinned wafer having a finishing thickness is formed. In this case, after the rough grinding, the grinding step S5 is completed by performing a finish grinding on the
なお、この仕上げ研削は、支持ウェーハ17の裏面17b側を保持するチャックテーブル118が仕上げ研削位置に位置付けられるようにターンテーブル116を回転させてから、上述した粗研削位置側の研削ユニット134等の動作と同様に仕上げ研削位置側の研削ユニット134等を動作させることによって実施される。
This finish grinding is performed by rotating the
図12に示されるウェーハの加工方法においては、ウェーハ11の裏面11b側にウェーハ11の初期厚さから仕上げ厚さを減算して得られる距離に至らない深さの溝25を形成してから、ウェーハ11の表面11a側と支持ウェーハ17の表面17a側とを接合して積層ウェーハ3を形成する。そして、この積層ウェーハ3に含まれるウェーハ11の裏面11b側を内外研削することによって仕上げ厚さを有する薄化ウェーハを形成する。
In the wafer processing method shown in FIG. 12, a
この場合、ウェーハ11の裏面11b側の研削が開始された時点から研削が進行して溝25を画定する外側壁が除去されるまで、複数の研削砥石142bのそれぞれの研削面側が当該外側壁の上面側の内周の異なる箇所に衝突する。そのため、この方法においては、複数の研削砥石142bのそれぞれの研削面側と溝25を画定する外側壁の上面側の内周の異なる箇所との衝突に伴って複数の研削砥石142bのそれぞれの自生発刃を促進させることができる。
In this case, from the time when grinding of the
また、この方法においては、環状の底面を有する溝25に換えて、螺旋状の底面を有する溝又は円状の底面を有する溝27(図14(B)参照)がウェーハ11の裏面11b側に形成されている場合であっても、上述のように複数の研削砥石142bのそれぞれの自生発刃を促進させることができる。
In addition, in this method, even if a groove having a spiral bottom surface or a groove having a circular bottom surface 27 (see FIG. 14(B)) is formed on the
なお、本発明においては、ウェーハ11の裏面11b側に溝25,27を形成するよりも前に、ウェーハ11の表面11a側と支持ウェーハ17の表面17a側とを接合して積層ウェーハを形成してもよい。すなわち、本発明は、この積層ウェーハに含まれるウェーハ11を加工して薄化ウェーハを形成する積層ウェーハの加工方法であってもよい。
In the present invention, the
図17は、積層ウェーハの加工方法の一例を模式的に示すフローチャートである。この方法においては、まず、支持ウェーハ17の裏面17b側を保持してから(第1保持ステップS21)、ウェーハ11の初期厚さから仕上げ厚さを減算して得られる距離に至らない深さの溝25,27をウェーハ11の裏面11b側に形成する(溝形成ステップS22)。
Figure 17 is a flow chart that shows a schematic example of a method for processing laminated wafers. In this method, first, the
第1保持ステップS21及び溝形成ステップS22は、例えば、ウェーハ11の表面11a側でなく支持ウェーハ17の裏面17b側がチャックテーブル10,118によって保持される点を除いて、図12に示される第1保持ステップS11及び溝形成ステップS12と同様に実施される。そのため、第1保持ステップS21及び溝形成ステップS22の詳細な説明は割愛する。
The first holding step S21 and the groove forming step S22 are performed in the same manner as the first holding step S11 and the groove forming step S12 shown in FIG. 12, except that, for example, the
そして、溝の形成とウェーハの薄化とが異なるチャックテーブルに保持された状態で実施される場合(ステップS23:NO)(例えば、切削装置2において第1保持ステップS21及び溝形成ステップS22が実施された場合)には、研削研磨装置102のチャックテーブル118の上面において支持ウェーハ17の裏面17b側を保持してから(第2保持ステップS24)、ウェーハ11の裏面11b側のうち溝25を画定する部分が除去されるようにウェーハ11の裏面11b側を研削して仕上げ厚さを有する薄化ウェーハを形成する(研削ステップS25)。
If the groove formation and the wafer thinning are performed while the wafer is held on different chuck tables (step S23: NO) (for example, if the first holding step S21 and the groove formation step S22 are performed on the cutting device 2), the
他方、溝の形成とウェーハの薄化とが異なるチャックテーブルに保持された状態で実施される場合(ステップS23:YES)(例えば、研削研磨装置102において第1保持ステップS21及び溝形成ステップS22が実施された場合)には、チャックテーブル118の上面において支持ウェーハ17の裏面17b側を保持したまま、ウェーハ11の裏面11b側のうち溝25を画定する部分が除去されるようにウェーハ11の裏面11b側を研削して仕上げ厚さを有する薄化ウェーハを形成する(研削ステップS25)。
On the other hand, if the groove formation and the wafer thinning are performed while the wafer is held on different chuck tables (step S23: YES) (for example, when the first holding step S21 and the groove formation step S22 are performed on the grinding and polishing device 102), the
なお、第2保持ステップS24及び研削ステップS25は、図12に示される第2保持ステップS14及び研削ステップS15と同様に実施される。そのため、第2保持ステップS24及び研削ステップS25の詳細な説明は割愛する。 The second holding step S24 and the grinding step S25 are performed in the same manner as the second holding step S14 and the grinding step S15 shown in FIG. 12. Therefore, a detailed description of the second holding step S24 and the grinding step S25 will be omitted.
また、本発明は、表面11a側に溝15(図5(B)参照)が形成され、かつ、裏面11b側に溝25,27(図13(B)及び図14(B)参照)が形成されたウェーハ11を加工して仕上げ厚さを有する薄化ウェーハを形成するウェーハの加工方法であってもよい。
The present invention may also be a wafer processing method for processing a
具体的には、本発明は、図2に示される第1保持ステップS1及び溝形成ステップS2を実施した後、図12に示される全てのステップS11~S15を実施するウェーハの加工方法であってもよい。あるいは、本発明は、図12に示される第1保持ステップS11及び溝形成ステップS12を実施した後、図2に示される全てのステップS1~S5を実施するウェーハの加工方法であってもよい。 Specifically, the present invention may be a wafer processing method in which, after performing the first holding step S1 and the groove forming step S2 shown in FIG. 2, all steps S11 to S15 shown in FIG. 12 are performed. Alternatively, the present invention may be a wafer processing method in which, after performing the first holding step S11 and the groove forming step S12 shown in FIG. 12, all steps S1 to S5 shown in FIG. 2 are performed.
その他、上述した実施形態にかかる構造及び方法等は、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。 In addition, the structures and methods of the above-described embodiments can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention.
1 :積層ウェーハ
2 :切削装置
3 :積層ウェーハ
4 :基台(4a:窪み)
6 :テーブルカバー
8 :防塵防滴カバー
10 :チャックテーブル(10a:枠体、10b:ポーラス板)
11 :ウェーハ(第1ウェーハ)(11a:表面、11b:裏面、11c:側面)
13 :デバイス
15 :溝
16 :支持構造(16a:立設部、16b:腕部)
17 :支持ウェーハ(第2ウェーハ)
18 :Y軸方向移動機構
19 :接着層
20 :Y軸ガイドレール
21 :薄化ウェーハ
22 :Y軸移動プレート
23 :余剰リング
24 :ねじ軸
25 :溝
26 :Z軸方向移動機構
27 :溝
28 :Z軸ガイドレール
30 :Z軸移動プレート
32 :ねじ軸
34 :モータ
36 :切削ユニット
38 :スピンドルハウジング
40 :切削ブレード
42 :スピンドル
44 :測定ユニット
102:加工装置
104:基台(104a:窪み)
106:搬送機構
108a,108b:カセットテーブル
110a,110b:カセット
112:位置調整機構(112a:テーブル、112b:ピン)
114:搬送機構
116:ターンテーブル
118:チャックテーブル
(118a:枠体、118b:ポーラス板、118c:貫通孔)
120:支持構造
122:W軸方向移動機構
124:W軸ガイドレール
126:W軸移動プレート
128:ねじ軸
130:モータ
132:固定具
134:研削ユニット
136:スピンドルハウジング
138:スピンドル
140:マウント
142:研削ホイール(142a:ホイール基台、142b:研削砥石)
144:支持構造
146:U軸方向移動機構
148:U軸ガイドレール
150:U軸移動プレート
152:ねじ軸
154:モータ
156:W軸方向移動機構
158:W軸ガイドレール
160:W軸移動プレート
162:ねじ軸
164:モータ
166:固定具
168:研磨ユニット
170:スピンドルハウジング
172:スピンドル
174:マウント
176:研磨パッド(176a:パッド基台、176b:研磨層)
178:貫通孔
180:搬送機構
182:洗浄機構
1: Stacked wafer 2: Cutting device 3: Stacked wafer 4: Base (4a: recess)
6: Table cover 8: Dust-proof/water-proof cover 10: Chuck table (10a: frame, 10b: porous plate)
11: Wafer (first wafer) (11a: front surface, 11b: back surface, 11c: side surface)
13: Device 15: Groove 16: Support structure (16a: standing portion, 16b: arm portion)
17: Support wafer (second wafer)
18: Y-axis direction moving mechanism 19: Adhesive layer 20: Y-axis guide rail 21: Thinned wafer 22: Y-axis moving plate 23: Surplus ring 24: Screw shaft 25: Groove 26: Z-axis direction moving mechanism 27: Groove 28: Z-axis guide rail 30: Z-axis moving plate 32: Screw shaft 34: Motor 36: Cutting unit 38: Spindle housing 40: Cutting blade 42: Spindle 44: Measurement unit 102: Processing device 104: Base (104a: recess)
106:
114: Transport mechanism 116: Turntable 118: Chuck table
(118a: frame, 118b: porous plate, 118c: through hole)
120: Support structure 122: W-axis direction movement mechanism 124: W-axis guide rail 126: W-axis movement plate 128: Screw shaft 130: Motor 132: Fixture 134: Grinding unit 136: Spindle housing 138: Spindle 140: Mount 142: Grinding wheel (142a: Wheel base, 142b: Grinding stone)
144: Support structure 146: U-axis direction movement mechanism 148: U-axis guide rail 150: U-axis movement plate 152: Screw shaft 154: Motor 156: W-axis direction movement mechanism 158: W-axis guide rail 160: W-axis movement plate 162: Screw shaft 164: Motor 166: Fixture 168: Polishing unit 170: Spindle housing 172: Spindle 174: Mount 176: Polishing pad (176a: pad base, 176b: polishing layer)
178: Through hole 180: Transport mechanism 182: Cleaning mechanism
Claims (6)
第1保持面の中心を通る直線を回転軸として回転可能な第1チャックテーブルによって第1ウェーハの表面側を保持する第1保持ステップと、
該第1保持ステップの後に、該第1ウェーハの初期厚さから該仕上げ厚さを減算して得られる距離に至らない深さの溝を該第1ウェーハの該裏面側に形成する溝形成ステップと、
該溝形成ステップの後に、該第1ウェーハの該表面側と第2ウェーハの表面側とを接合する接合ステップと、
該接合ステップの後に、円錐の側面に対応する形状の第2保持面の中心を通る直線を回転軸として回転可能な第2チャックテーブルによって該第2ウェーハの該裏面側を保持する第2保持ステップと、
該第2保持ステップの後に、環状に配置されている複数の研削砥石を有する研削ホイールと該第2チャックテーブルとの双方が回転し、かつ、該複数の研削砥石の少なくとも1つが該第1ウェーハの該裏面側に接触した状態で、該研削ホイールと該第2チャックテーブルとを接近させることによって、該第1ウェーハの該裏面側のうち該溝を画定する部分が除去されるように該第1ウェーハの該裏面側を研削して該仕上げ厚さを有する該薄化ウェーハを形成する研削ステップと、を備え、
該研削ステップにおいては、該第1ウェーハの該裏面側の中心から外周に向かって該第1ウェーハの該裏面側と接触した該複数の研削砥石のそれぞれが移動するように該研削ホイールを回転させるウェーハの加工方法。 1. A method of processing a wafer to form a thinned wafer having a finish thickness, comprising:
a first holding step of holding a front surface side of the first wafer by a first chuck table rotatable about a rotation axis that is a straight line passing through a center of the first holding surface;
a groove forming step of forming a groove on the back surface side of the first wafer, the groove having a depth less than a distance obtained by subtracting the finishing thickness from the initial thickness of the first wafer after the first holding step;
a bonding step of bonding the front surface side of the first wafer to the front surface side of a second wafer after the groove forming step;
a second holding step of holding the back side of the second wafer by a second chuck table rotatable about a rotation axis that is a straight line passing through a center of a second holding surface having a shape corresponding to a side surface of a cone, after the bonding step;
a grinding step in which, after the second holding step, a grinding wheel having a plurality of grinding stones arranged in an annular shape and the second chuck table are both rotated, and the grinding wheel and the second chuck table are brought closer together while at least one of the plurality of grinding stones is in contact with the back side of the first wafer, thereby grinding the back side of the first wafer so that a portion of the back side of the first wafer that defines the groove is removed to form the thinned wafer having the finished thickness,
In the grinding step, the grinding wheel is rotated so that each of the multiple grinding stones in contact with the back side of the first wafer moves from the center of the back side of the first wafer toward the outer periphery.
該溝形成ステップにおいては、環状に配列されている複数の溝形成用研削砥石を有し、かつ、その外径が該第1ウェーハの半径よりも短い溝形成用研削ホイールと、該第1チャックテーブルと、の双方が回転するとともに、該複数の溝形成用研削砥石の少なくとも1つが該第1ウェーハの該裏面側と接触した状態で、該溝形成用研削ホイールと該第1チャックテーブルとを接近させることによって、該溝が形成される請求項1に記載のウェーハの加工方法。 The first support surface has a shape corresponding to a side surface of a cone,
2. The wafer processing method of claim 1, wherein in the groove forming step, the groove is formed by rotating both the groove forming grinding wheel having a plurality of groove forming grinding wheels arranged in a ring and having an outer diameter shorter than the radius of the first wafer and the first chuck table, and by bringing the groove forming grinding wheel and the first chuck table closer together while at least one of the plurality of groove forming grinding wheels is in contact with the back side of the first wafer.
第1保持面の中心を通る直線を回転軸として回転可能な第1チャックテーブルによって該第2ウェーハの裏面側を保持する第1保持ステップと、
該第1保持ステップの後に、該第1保持面と平行な直線を回転軸として回転する環状の切削ブレードを該第1ウェーハの該表面側に切り込ませた状態で、該第1チャックテーブルを少なくとも1回転させることによって、該第1ウェーハの初期厚さから該仕上げ厚さを減算して得られる距離に至らない深さの溝を該第1ウェーハの該裏面側に形成する溝形成ステップと、
該溝形成ステップの後に、円錐の側面に対応する形状の第2保持面の中心を通る直線を回転軸として回転可能な第2チャックテーブルによって該第2ウェーハの該裏面側を保持する第2保持ステップと、
該第2保持ステップの後に、環状に配置されている複数の研削砥石を有する研削ホイールと該第2チャックテーブルとの双方が回転し、かつ、該複数の研削砥石の少なくとも1つが該第1ウェーハの該裏面側に接触した状態で、該研削ホイールと該第2チャックテーブルとを接近させることによって、該第1ウェーハの該裏面側のうち該溝を画定する部分が除去されるように該第1ウェーハの該裏面側を研削して該仕上げ厚さを有する該薄化ウェーハを形成する研削ステップと、を備え、
該研削ステップにおいては、該第1ウェーハの該裏面側の中心から外周に向かって該第1ウェーハの該裏面側と接触した該複数の研削砥石のそれぞれが移動するように該研削ホイールを回転させる積層ウェーハの加工方法。 A laminated wafer processing method comprising: a first wafer and a second wafer having a front surface side bonded to a front surface side of the first wafer; processing the first wafer included in the laminated wafer to form a thinned wafer having a finish thickness, the method comprising:
a first holding step of holding the back side of the second wafer by a first chuck table rotatable about a rotation axis that is a straight line passing through a center of a first holding surface;
a groove forming step of, after the first holding step, rotating the first chuck table at least once while an annular cutting blade, which rotates about a straight line parallel to the first holding surface as a rotation axis, is caused to cut into the front side of the first wafer, thereby forming a groove on the back side of the first wafer having a depth that does not reach a distance obtained by subtracting the finished thickness from the initial thickness of the first wafer;
a second holding step of holding the back side of the second wafer by a second chuck table rotatable about a rotation axis that is a straight line passing through a center of a second holding surface having a shape corresponding to a side surface of a cone, after the groove forming step;
a grinding step in which, after the second holding step, a grinding wheel having a plurality of grinding stones arranged in an annular shape and the second chuck table are both rotated, and the grinding wheel and the second chuck table are brought closer to each other while at least one of the plurality of grinding stones is in contact with the back side of the first wafer, thereby grinding the back side of the first wafer so that a portion of the back side of the first wafer that defines the groove is removed to form the thinned wafer having the finished thickness,
In the grinding step, the grinding wheel is rotated so that each of the multiple grinding wheels in contact with the back side of the first wafer moves from the center of the back side of the first wafer toward the outer periphery.
円錐の側面に対応する形状の保持面の中心を通る直線を回転軸として回転可能なチャックテーブルによって該第2ウェーハの裏面側を保持する保持ステップと、
該保持ステップの後に、環状に配列されている複数の溝形成用研削砥石を有し、かつ、その外径が該第1ウェーハの半径よりも短い溝形成用研削ホイールと、該チャックテーブルと、の双方が回転するとともに、該複数の溝形成用研削砥石の少なくとも1つが該第1ウェーハの裏面側と接触した状態で、該溝形成用研削ホイールと該チャックテーブルとを接近させることによって、該第1ウェーハの初期厚さから該仕上げ厚さを減算して得られる距離に至らない深さの溝を該第1ウェーハの該裏面側に形成する溝形成ステップと、
該溝形成ステップの後に、環状に配置されている複数の薄化用研削砥石を有する薄化用研削ホイールと該チャックテーブルとの双方が回転し、かつ、該複数の薄化用研削砥石の少なくとも1つが該第1ウェーハの該裏面側に接触した状態で、該薄化用研削ホイールと該チャックテーブルとを接近させることによって、該第1ウェーハの該裏面側のうち該溝を画定する部分が除去されるように該第1ウェーハの該裏面側を研削して該仕上げ厚さを有する該薄化ウェーハを形成する研削ステップと、を備え、
該研削ステップにおいては、該第1ウェーハの該裏面側の中心から外周に向かって該第1ウェーハの該裏面側と接触した該複数の薄化用研削砥石のそれぞれが移動するように該薄化用研削ホイールを回転させる積層ウェーハの加工方法。
A laminated wafer processing method comprising: a first wafer and a second wafer having a front surface side bonded to a front surface side of the first wafer; processing the first wafer included in the laminated wafer to form a thinned wafer having a finish thickness, the method comprising:
a holding step of holding the back side of the second wafer by a chuck table that is rotatable about a rotation axis that is a straight line passing through the center of a holding surface that has a shape corresponding to a side surface of a cone;
a groove forming step in which, after the holding step, a groove forming grinding wheel having a plurality of groove forming grinding stones arranged in an annular shape and an outer diameter of which is shorter than a radius of the first wafer and the chuck table are both rotated, and at least one of the plurality of groove forming grinding stones is in contact with the back surface side of the first wafer, and the groove forming grinding wheel and the chuck table are brought closer together to form a groove on the back surface side of the first wafer having a depth that does not reach a distance obtained by subtracting the finished thickness from the initial thickness of the first wafer;
a grinding step in which, after the groove forming step, a thinning grinding wheel having a plurality of thinning grinding stones arranged in an annular shape and the chuck table are both rotated, and in a state in which at least one of the plurality of thinning grinding stones is in contact with the back side of the first wafer, the thinning grinding wheel and the chuck table are brought closer to each other, thereby grinding the back side of the first wafer so that a portion of the back side of the first wafer that defines the groove is removed, thereby forming the thinned wafer having the finished thickness,
In the grinding step, the method for processing stacked wafers rotates the thinning grinding wheel so that each of the multiple thinning grinding stones in contact with the back side of the first wafer moves from the center of the back side of the first wafer toward the outer periphery.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022178565A JP2024068263A (en) | 2022-11-08 | 2022-11-08 | Wafer processing method and laminated wafer processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022178565A JP2024068263A (en) | 2022-11-08 | 2022-11-08 | Wafer processing method and laminated wafer processing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2024068263A true JP2024068263A (en) | 2024-05-20 |
Family
ID=91082562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022178565A Pending JP2024068263A (en) | 2022-11-08 | 2022-11-08 | Wafer processing method and laminated wafer processing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2024068263A (en) |
-
2022
- 2022-11-08 JP JP2022178565A patent/JP2024068263A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4838614B2 (en) | Semiconductor substrate planarization apparatus and planarization method | |
| KR102255728B1 (en) | Wafer processing method | |
| TWI898132B (en) | Processing methods | |
| JP7497117B2 (en) | Method for grinding a workpiece | |
| TWI732012B (en) | Processing device | |
| JP5466963B2 (en) | Grinding equipment | |
| JP6045926B2 (en) | Grinding and polishing equipment | |
| JP2021191598A (en) | Method and device for grinding of workpiece | |
| JP5172457B2 (en) | Grinding apparatus and grinding method | |
| JP2000343407A (en) | Dressing device | |
| JP2005103696A (en) | Polishing equipment | |
| JP2024068263A (en) | Wafer processing method and laminated wafer processing method | |
| JP2024068262A (en) | Wafer Processing Method | |
| JP7187113B2 (en) | Reclaimed wafer manufacturing method | |
| TW202322234A (en) | Manufacturing method of packaged components | |
| JP2023128351A (en) | Processing method | |
| US20230395401A1 (en) | Wafer processing method and wafer processing system | |
| US20240091900A1 (en) | Polishing apparatus and polishing method | |
| JP7736528B2 (en) | Method for manufacturing SiC substrate | |
| TWI898027B (en) | Grinding method and grinding tool | |
| US20230415206A1 (en) | Processing apparatus and processing method | |
| JP7764264B2 (en) | Processing method of workpiece | |
| US20240145308A1 (en) | Wafer processing method | |
| JP2025063572A (en) | Method for processing workpiece | |
| JP2024063935A (en) | Method for processing wafer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20250922 |