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技術 半導体ウェーハの薬液誘導具及び半導体ウェーハの処理方法

出願人 信越ポリマー株式会社
発明者 小田嶋智
出願日 2016年6月20日 (3年8ヶ月経過) 出願番号 2016-121764
公開日 2017年12月28日 (2年1ヶ月経過) 公開番号 2017-228566
状態 特許登録済
技術分野 ウェットエッチング 洗浄、機械加工
主要キーワード 断面略半楕円形 誘導具 略リング形 度断面 断面略半円形 真空チャックテーブル 半径内方 ストレスリリーフ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年12月28日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

薬液半導体ウェーハパターン形成面方向に流れるのを抑制し、半導体ウェーハのパターン形成面の汚染を防止できる半導体ウェーハの薬液誘導具及び半導体ウェーハの処理方法を提供する。

解決手段

半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3の周縁部6に対向する平面リング形基材層11と、基材層11の対向面に積層粘着され、半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3の周縁部6に粘着する粘着材層12とを備え、被バックグラインド面3の周縁部6以外がバックグラインドされた半導体ウェーハ1を回転させ、半導体ウェーハ1の周縁部6以外の被バックグラインド面3を薬液により処理する場合に、回転する半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3から外部に薬液を薬液誘導具10により誘導する。薬液誘導具10が薬液の流動方向規制し、案内するので、薬液が半導体ウェーハ1下方のパターン形成面方向に流動することがない。

概要

背景

従来、半導体ウェーハバックグラインド処理ストレスリリーフ処理を施す場合には、先ず、半導体ウェーハの表面の凹凸パターン形成面保護シート粘着して被覆保護し、この保護シートが粘着された半導体ウェーハをバックグラインド装置にセットして半導体ウェーハの裏面の被バックグラインド面を上向きとし、この半導体ウェーハの被バックグラインド面を回転砥石バックグラインドして100μm以下の厚さとし、その後、半導体ウェーハを回転させてその被バックグラインド面をエッチング液等の薬液で処理し、被バックグラインド面のバックグラインドで損傷したクラック条痕等のダメージ層を除去するようにしている(特許文献1参照)。

半導体ウェーハは、バックグラインド処理により100μm以下の厚さに薄化されるが、例えば70μm以下(必要に応じ、50μm以下)の厚さに薄化される場合には、強度が低下して非常に撓みやすくなり、反りが生じて後の搬送作業に支障を来すことがある。この問題点に鑑み、従来においては、図4に示すように、半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3の周縁部6以外の領域がバックグラインドされ、被バックグラインド面3の周縁部6が半導体ウェーハ1の厚さ方向に湾曲した断面略半楕円形に残される(特許文献1参照)。

被バックグラインド面3の周縁部6が残存することにより、半導体ウェーハ1は、例え70μm以下の厚さに薄化されても、強度が向上し、反りが低減する。このような半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3にストレスリリーフ処理のため、図4に矢印で示す薬液が供給される場合、薬液は、半導体ウェーハ1の回転に伴い、被バックグラインド面3の中心部付近から周縁部6に流動し、この周縁部6を乗り越えて外部に排水される。

概要

薬液が半導体ウェーハのパターン形成面方向に流れるのを抑制し、半導体ウェーハのパターン形成面の汚染を防止できる半導体ウェーハの薬液誘導具及び半導体ウェーハの処理方法を提供する。半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3の周縁部6に対向する平面リング形基材層11と、基材層11の対向面に積層粘着され、半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3の周縁部6に粘着する粘着材層12とを備え、被バックグラインド面3の周縁部6以外がバックグラインドされた半導体ウェーハ1を回転させ、半導体ウェーハ1の周縁部6以外の被バックグラインド面3を薬液により処理する場合に、回転する半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3から外部に薬液を薬液誘導具10により誘導する。薬液誘導具10が薬液の流動方向規制し、案内するので、薬液が半導体ウェーハ1下方のパターン形成面方向に流動することがない。

目的

本発明は上記に鑑みなされたもので、薬液が半導体ウェーハのパターン形成面方向に流れるのを抑制し、半導体ウェーハのパターン形成面の汚染を防止することのできる半導体ウェーハの薬液誘導具及び半導体ウェーハの処理方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

バックグラインド面周縁部以外がバックグラインドされた半導体ウェーハが回転し、この半導体ウェーハの周縁部以外の被バックグラインド面が薬液で処理される場合に、半導体ウェーハに取り付けられる半導体ウェーハの薬液誘導具であって、半導体ウェーハの被バックグラインド面の周縁部に対向する基材層と、この基材層に積層され、半導体ウェーハの被バックグラインド面の周縁部に粘着する粘着材層とを含み、回転する半導体ウェーハの被バックグラインド面から外部に薬液を誘導するようにしたことを特徴とする半導体ウェーハの薬液誘導具。

請求項2

基材層がエンドレスでその厚さが50〜350μmである請求項1記載の半導体ウェーハの薬液誘導具。

請求項3

基材層がポリエチレンテレフタレートポリエチレンナフタレート、あるいはポリイミドにより平面略リング形に形成され、粘着材層が微粘着性シリコーン系ゴムからなる請求項1又は2記載の半導体ウェーハの薬液誘導具。

請求項4

パターン形成面保護シート被覆保護された半導体ウェーハの被バックグラインド面の周縁部以外をバックグラインドし、この半導体ウェーハの被バックグラインド面の周縁部に、請求項1、2、又は3に記載した半導体ウェーハの薬液誘導具を取り付け、その後、半導体ウェーハを回転させてその周縁部以外の被バックグラインド面を薬液で処理することを特徴とする半導体ウェーハの処理方法

技術分野

0001

本発明は、半導体ウェーハストレスリリーフ工程等で使用される半導体ウェーハの薬液誘導具及び半導体ウェーハの処理方法に関するものである。

背景技術

0002

従来、半導体ウェーハにバックグラインド処理ストレスリリーフ処理を施す場合には、先ず、半導体ウェーハの表面の凹凸パターン形成面保護シート粘着して被覆保護し、この保護シートが粘着された半導体ウェーハをバックグラインド装置にセットして半導体ウェーハの裏面の被バックグラインド面を上向きとし、この半導体ウェーハの被バックグラインド面を回転砥石バックグラインドして100μm以下の厚さとし、その後、半導体ウェーハを回転させてその被バックグラインド面をエッチング液等の薬液で処理し、被バックグラインド面のバックグラインドで損傷したクラック条痕等のダメージ層を除去するようにしている(特許文献1参照)。

0003

半導体ウェーハは、バックグラインド処理により100μm以下の厚さに薄化されるが、例えば70μm以下(必要に応じ、50μm以下)の厚さに薄化される場合には、強度が低下して非常に撓みやすくなり、反りが生じて後の搬送作業に支障を来すことがある。この問題点に鑑み、従来においては、図4に示すように、半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3の周縁部6以外の領域がバックグラインドされ、被バックグラインド面3の周縁部6が半導体ウェーハ1の厚さ方向に湾曲した断面略半楕円形に残される(特許文献1参照)。

0004

被バックグラインド面3の周縁部6が残存することにより、半導体ウェーハ1は、例え70μm以下の厚さに薄化されても、強度が向上し、反りが低減する。このような半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3にストレスリリーフ処理のため、図4に矢印で示す薬液が供給される場合、薬液は、半導体ウェーハ1の回転に伴い、被バックグラインド面3の中心部付近から周縁部6に流動し、この周縁部6を乗り越えて外部に排水される。

先行技術

0005

特開2009‐279661号公報

発明が解決しようとする課題

0006

従来における半導体ウェーハ1は、以上のようにバックグラインド処理されたり、ストレスリリーフ処理され、薬液が被バックグラインド面3の周縁部6を乗り越えて外部に排水されるが、この排水の際、薬液の一部が被バックグラインド面3の周縁部6からその湾曲面に沿い、半導体ウェーハ1の下方のパターン形成面方向に流動することがある。薬液の一部が半導体ウェーハ1のパターン形成面方向に流動すると、薬液の一部が半導体ウェーハ1のパターン形成面と保護シート4との間に浸入して回路パターンに接触し、その結果、パターン形成面や回路パターンのシミ等の汚染を招いたり、後工程でメッキ不良等が生じることとなる。

0007

本発明は上記に鑑みなされたもので、薬液が半導体ウェーハのパターン形成面方向に流れるのを抑制し、半導体ウェーハのパターン形成面の汚染を防止することのできる半導体ウェーハの薬液誘導具及び半導体ウェーハの処理方法を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0008

本発明においては上記課題を解決するため、被バックグラインド面の周縁部以外がバックグラインドされた半導体ウェーハが回転し、この半導体ウェーハの周縁部以外の被バックグラインド面が薬液で処理される場合に、半導体ウェーハに取り付けられるものであって、
半導体ウェーハの被バックグラインド面の周縁部に対向する基材層と、この基材層に積層され、半導体ウェーハの被バックグラインド面の周縁部に粘着する粘着材層とを含み、回転する半導体ウェーハの被バックグラインド面から外部に薬液を誘導するようにしたことを特徴としている。

0009

なお、基材層がエンドレスでその厚さが50〜350μmであると良い。
また、基材層がポリエチレンテレフタレートポリエチレンナフタレート、あるいはポリイミドにより平面略リング形に形成され、粘着材層が微粘着性シリコーン系ゴムからなると良い。

0010

また、本発明においては上記課題を解決するため、パターン形成面が保護シートで被覆保護された半導体ウェーハの被バックグラインド面の周縁部以外をバックグラインドし、この半導体ウェーハの被バックグラインド面の周縁部に、請求項1、2、又は3に記載した半導体ウェーハの薬液誘導具を取り付け、その後、半導体ウェーハを回転させてその周縁部以外の被バックグラインド面を薬液で処理することを特徴としている。

0011

なお、半導体ウェーハの被バックグラインド面の周縁部以外の領域をバックグラインドすることにより、被バックグラインド面の周縁部を断面略半円形に残存させて半導体ウェーハの厚さ方向に湾曲させ、被バックグラインド面の周縁部に半導体ウェーハの薬液誘導具の粘着材層を粘着すると良い。

0012

ここで、特許請求の範囲における半導体ウェーハには、少なくともφ150、200、300、450mmのシリコンウェーハ等が含まれる。この半導体ウェーハの周縁部は、バックグラインドにより、断面略半円形に残存するが、ここにいう断面略半円形には、断面略半円形の他、断面略半楕円形等が含まれる。また、基材層は、可撓性を有していても良いし、そうでなくても良い。

0013

本発明によれば、薬液が半導体ウェーハの被バックグラインド面の周縁部から外部に排水される際、被バックグラインド面の周縁部に、薬液の流動方向規制する薬液誘導具が取り付けられるので、薬液の一部が被バックグラインド面の周縁部からその曲面に沿い、半導体ウェーハのパターン形成面方向に流動するのを抑制することができる。

発明の効果

0014

請求項1又は4記載の発明によれば、薬液が半導体ウェーハのパターン形成面方向に流れるのを抑制し、半導体ウェーハのパターン形成面の汚染を防止することができるという効果がある。

0015

請求項2記載の発明によれば、基材層がエンドレスで、基材層の両端部間等に薬液流通用の隙間がないので、薬液が半導体ウェーハの被バックグラインド面から基材層の間、及び半導体ウェーハの周縁部の曲面を順次通過し、半導体ウェーハのパターン形成面方向に流動するのを防ぐことができる。また、基材層が50〜350μmの厚さなので、薬液誘導具が扱いやすくなり、ハンドリング等の作業の作業性を向上させることができる。

0016

請求項3記載の発明によれば、基材層がポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、あるいはポリイミド製なので、ストレスリリーフ処理に必要な機械的強度、寸法安定性耐溶剤性等を容易に得ることが可能になる。また、粘着材層が微粘着性を有するシリコーン系のゴムからなるので、半導体ウェーハの被バックグラインド面の周縁部に薬液誘導具を位置調整しながら正確に粘着することができ、しかも、粘着力を長期に亘り維持することが可能になる。さらに、薬液誘導具を粘着する際の気泡の巻き込みを抑制することができる。

図面の簡単な説明

0017

本発明に係る半導体ウェーハの薬液誘導具の実施形態を模式的に示す平面図である。
本発明に係る半導体ウェーハの薬液誘導具及び半導体ウェーハの処理方法の実施形態を模式的に示す部分断面図である。
本発明に係る半導体ウェーハの薬液誘導具及び半導体ウェーハの処理方法の実施形態における半導体ウェーハの周縁部と薬液誘導具とを模式的に示す部分拡大断面図である。
従来における半導体ウェーハのストレスリリーフ処理を模式的に示す部分断面図である。

実施例

0018

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における半導体ウェーハの薬液誘導具10は、図1ないし図3に示すように、半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3の周縁部6に対向する基材層11と、この基材層11に粘着され、半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3の周縁部6に粘着する粘着材層12とを備え、回転する半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3から外部に薬液を誘導するようにしている。

0019

半導体ウェーハ1は、例えばφ300mmのシリコンウェーハからなり、表面のパターン形成面に凹凸の回路パターン2がリソグラフィー技術等により形成されており、薄型半導体パッケージの製造に資する観点から、裏面の被バックグラインド面3がバックグラインド装置によりバックグラインドされることにより、厚みが約750μmから100μm以下とされる。

0020

半導体ウェーハ1のパターン形成面には、バックグラインド時の回路パターン2を被覆保護する保護シート4が着脱自在に粘着される。この保護シート4としては、エチレン酢酸ビニル共重合体EVA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン(PE)製のシート、又はこれらのシートの積層体紫外線照射により粘着力が低下するシート等が採用される。また、半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3は、バックグラインド時に周縁部6以外の大部分の領域がバックグラインドされ、周縁部6が約3mm程度断面半楕円形に湾曲して残される。

0021

基材層11は、図1に示すように、例えば機械的強度、寸法安定性、耐溶剤性等に優れる安価なポリエチレンテレフタレートにより平面リング形に形成され、半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3の周縁部6に上方から対向して薬液を半導体ウェーハ1の半径外方向に誘導するよう機能する。

0022

基材層11は、半導体ウェーハ1よりも拡径の平面リング形の平板に形成され、内周縁部が半導体ウェーハ1のバックグラインドされた被バックグラインド面3のグラインド壁5に揃えて整合されるとともに、外周縁部が半導体ウェーハ1の外方向に略水平に突出する。この基材層11の厚さは、取扱作業に資する観点から、50〜350μm、好ましくは100〜300μm、より好ましくは240〜260μm程度が良い。

0023

粘着材層12は、図2図3に示すように、耐候性撥水性接着性耐薬品性等に優れる微粘着性のシリコーン系ゴムにより平面リング形に形成され、半導体ウェーハ1の周縁部6に対向する基材層11の対向面に積層粘着されており、半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3の周縁部6に上方から着脱自在に粘着する。

0024

粘着材層12の厚さは、特に限定されるものではないが、微粘着性の維持と製造作業の便宜等を両立させる観点から、5〜250μm、好ましくは10〜100μm、より好ましくは15〜50μm程度が良い。また、粘着材層12の幅は、基材層11に整合するよう同じでも良いが、半導体ウェーハ1から薬液誘導具10を剥離して取り外す作業の便宜を図りたい場合には、必要に応じ、基材層11よりも狭い幅とされる。このように粘着材層12の幅を狭くし、基材層11の幅を相対的に広くすれば、基材層11の外周縁部に指等を引っ掛けて簡単に引き上げることができ、剥離作業の効率化や容易化等を図ることが可能になる。

0025

上記において、半導体ウェーハ1にバックグラインド処理やストレスリリーフ処理を施す場合には、先ず、半導体ウェーハ1の表面の凹凸の回路パターン2に保護シート4を粘着して被覆保護し、この保護シート4を半導体ウェーハ1よりもやや大き目にカットし、保護シート4が粘着された半導体ウェーハ1をバックグラインド装置の真空チャックテーブルにセットして半導体ウェーハ1の裏面の被バックグラインド面3を上向きとする。

0026

こうしてバックグラインド装置に半導体ウェーハ1をセットしたら、真空チャックテーブルを回転させ、半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3を粗研削用の回転砥石と仕上げ研削用の回転砥石とで複数回バックグラインドして100μm以下の厚さにするとともに、被バックグラインド面3の周縁部6を断面略半楕円形に残存させる。

0027

半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3をバックグラインドしたら、半導体ウェーハ1を停止させてストレスリリーフ処理用の専用装置であるスピナー移し替え、半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3を上向きとし、この被バックグラインド面3の残存した周縁部6に薬液誘導具10の粘着材層12を位置決め治具を介し上方から水平に位置決め粘着するとともに、基材層11と粘着材層12の内周縁部を被バックグラインド面3のグラインド壁5に揃えて整合させる。

0028

この際、基材層11と粘着材層12の内周縁部が被バックグラインド面3のグラインド壁5よりも半導体ウェーハ1の半径内方向に突出すると、基材層11と粘着材層12の内周縁部に薬液が干渉し、薬液の誘導・排水に支障を来すおそれがある。したがって、基材層11と粘着材層12の内周縁部は、被バックグラインド面3のグラインド壁5に面一に揃えられるか、グラインド壁5よりも半導体ウェーハ1の半径外方向に位置することが好ましい。

0029

被バックグラインド面3の周縁部6に薬液誘導具10を位置決め粘着したら、被バックグラインド面3の中心部付近にフッ酸等のエッチング用の薬液を滴下し、半導体ウェーハ1を高速回転させる(図2参照)。すると、薬液は、図3に矢印で示すように、被バックグラインド面3の中心部付近から周縁部6方向に流動するとともに、被バックグラインド面3のバックグラインドで損傷した1〜5μmのクラック条痕等からなるダメージ層を除去し、被バックグラインド面3の周縁部6から薬液誘導具10の基材層11に案内されつつ外部外方向に流動し、半導体ウェーハ1の半径外方向に排水される。

0030

この薬液の排水の際、被バックグラインド面3の周縁部6に薬液誘導具10が位置決め粘着され、この薬液誘導具10が薬液の流動方向を規制しながら案内するので、薬液の一部が被バックグラインド面3の周縁部からその湾曲面に沿い、半導体ウェーハ1の下方のパターン形成面方向に流下することがない(図3参照)。したがって、薬液の一部がパターン形成面に接触するのを防止することができ、パターン形成面や回路パターン2のシミ等の汚染を招くことがなく、後工程でメッキ不良等の生じることもない。

0031

被バックグラインド面3のダメージ層が除去されることにより、半導体ウェーハ1は、バックグラインドされた裏面が鏡面化し、反り量が低減するとともに、強度が向上する。したがって、半導体チップの強度低下により、後のアセンブリ工程で割れが発生したり、反り量が増大してダイボンディング等が困難になるおそれを有効に排除することができる。ストレスリリーフ処理された半導体ウェーハ1は、保護シート4が剥離され、ダイシング工程でダイシングされる。

0032

なお、上記実施形態では基材層11をポリエチレンテレフタレートにより平面リング形に形成したが、耐溶剤性等に支障を来さないのであれば、ポリエチレンナフタレートやポリイミド等により平面略リング形に形成しても良い。また、基材層11の外周縁部に、操作用摘みを突出形成しても良い。また、粘着材層12は、シリコーン系ゴムに何ら限定されるものではなく、例えばフッ素系ゴムにより平面リング形に形成しても良い。

0033

また、薬液誘導具10を再利用しない場合には、粘着材層12をアクリル系の粘着シート等により平面リング形に形成することもできる。また、薬液の排水等に特に支障を来さないのであれば、半導体ウェーハ1の被バックグラインド面3の周縁部6に薬液誘導具10を徐々に下方に傾くよう位置決め粘着することもできる。

0034

本発明に係る半導体ウェーハの薬液誘導具及び半導体ウェーハの処理方法は、半導体ウェーハの製造分野で使用される。

0035

1半導体ウェーハ
2回路パターン
3 被バックグラインド面
4保護シート
6周縁部
10薬液誘導具
11基材層
12 粘着材層

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