JP2024152435A - Wafer processing method - Google Patents
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Abstract
【課題】研削時のデバイス破損を抑制するために形成する改質層の加工位置ずれを抑制することができるウエーハの加工方法を提供すること。【解決手段】ウエーハの加工方法は、外周縁が面取りされたウエーハを加工するウエーハの加工方法であって、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点をウエーハの外周縁から所定距離内側に位置づけ、外周縁に沿ってウエーハの裏面側からレーザービームを照射することでウエーハの内部に環状の改質層を形成する環状改質層形成ステップ3と、環状改質層形成ステップ3を実施した後、ウエーハの裏面を研削して所定の厚みまで薄化する薄化ステップ4と、を備え、環状改質層形成ステップ3を実施する前に、ウエーハの裏面側の少なくとも環状改質層形成ステップ3でレーザービームが照射される照射領域を平坦化する平坦化ステップ2を更に備える。【選択図】図3[Problem] To provide a wafer processing method capable of suppressing misalignment of a modified layer formed to suppress device damage during grinding. [Solution] The wafer processing method processes a wafer with a chamfered outer periphery, and includes an annular modified layer forming step 3 in which a focal point of a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer is positioned a predetermined distance inward from the outer periphery of the wafer, and the laser beam is irradiated from the back side of the wafer along the outer periphery to form an annular modified layer inside the wafer, and a thinning step 4 in which, after performing the annular modified layer forming step 3, the back side of the wafer is ground to thin it down to a predetermined thickness, and further includes a planarization step 2 in which, before performing the annular modified layer forming step 3, at least an irradiation region on the back side of the wafer irradiated with the laser beam in the annular modified layer forming step 3 is planarized. [Selected Figure] Figure 3
Description
本発明は、ウエーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a wafer processing method.
近年のデバイスチップの低背化や高集積化に伴い、3次元積層された半導体ウエーハの開発が進んでいる。例えばTSV(Through-Silicon Via)ウエーハは、貫通電極によって2つのチップ同士の貼り合わせによる両チップの電極の接続を可能にしている。 In recent years, the development of 3D stacked semiconductor wafers has progressed in line with the trend toward lower profile and higher integration of device chips. For example, TSV (Through-Silicon Via) wafers enable the connection of the electrodes of two chips by bonding them together using through electrodes.
こうしたウエーハは、基台となる支持ウエーハ(シリコンやガラス、セラミックス等)に貼り合わされた状態で研削して薄化される。通常、ウエーハは、外周縁が面取りされているため、極薄に研削されると外周縁が所謂ナイフエッジとなり、研削中にエッジの欠けが発生しやすい。これにより、デバイスにまで欠けが延長してデバイスの破損に繋がる可能性がある。 These wafers are ground and thinned while bonded to a supporting wafer (silicon, glass, ceramics, etc.) that serves as the base. Normally, the outer edge of the wafer is chamfered, so when the wafer is ground to an extremely thin thickness, the outer edge becomes a knife edge, and chipping of the edge occurs easily during grinding. This can cause the chip to extend to the device, potentially resulting in damage to the device.
ナイフエッジの対策として、ウエーハを貼り合わせてから、デバイスの外周縁に沿ってレーザービームを照射して環状の改質層を形成することで、その研削中に発生するウエーハのエッジ欠けがデバイスに伸展することを抑制するエッジトリミング方法も考案された(特許文献1参照)。 As a countermeasure against the knife edge, an edge trimming method has been devised in which after bonding the wafers together, a laser beam is irradiated along the outer periphery of the device to form an annular modified layer, thereby preventing chipping of the wafer edge that occurs during grinding from extending into the device (see Patent Document 1).
特許文献1の方法では、環状の改質層をウエーハの外周縁近傍に形成するため、レーザービームを照射する領域がウエーハの外周縁に形成された面取り部に設定される可能性がある。この場合、レーザービームが照射する位置が傾斜面となるため、改質層の加工位置がずれてしまう等の問題があった。 In the method of Patent Document 1, since an annular modified layer is formed near the outer periphery of the wafer, the area to which the laser beam is irradiated may be set to a chamfered portion formed on the outer periphery of the wafer. In this case, the position to which the laser beam is irradiated is an inclined surface, which causes problems such as the processing position of the modified layer being shifted.
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、研削時のデバイス破損を抑制するために形成する改質層の加工位置ずれを抑制することができるウエーハの加工方法を提供することである。 The present invention was made in consideration of these problems, and its purpose is to provide a wafer processing method that can suppress misalignment of the processing position of the modified layer formed to suppress device damage during grinding.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウエーハの加工方法は、外周縁が面取りされたウエーハを加工するウエーハの加工方法であって、該ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を該ウエーハの外周縁から所定距離内側に位置づけ、該外周縁に沿って該ウエーハの裏面側から該レーザービームを照射することで該ウエーハの内部に環状の改質層を形成する環状改質層形成ステップと、該環状改質層形成ステップを実施した後、該ウエーハの該裏面を研削して所定の厚みまで薄化する薄化ステップと、を備え、該環状改質層形成ステップを実施する前に、該ウエーハの該裏面側の少なくとも該環状改質層形成ステップで該レーザービームが照射される照射領域を平坦化する平坦化ステップを更に備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve the object, the wafer processing method of the present invention is a wafer processing method for processing a wafer with a chamfered outer periphery, and includes an annular modified layer forming step in which a focal point of a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer is positioned a predetermined distance inward from the outer periphery of the wafer, and the laser beam is irradiated from the back side of the wafer along the outer periphery to form an annular modified layer inside the wafer, and after the annular modified layer forming step is performed, a thinning step in which the back side of the wafer is ground to thin it to a predetermined thickness, and further includes a planarization step in which at least the irradiation area of the back side of the wafer that is irradiated with the laser beam in the annular modified layer forming step is planarized before the annular modified layer forming step is performed.
また、本発明のウエーハの加工方法において、該平坦化ステップは、該平坦化ステップは、該ウエーハの厚みが半分以下にならないように該ウエーハの該裏面側の全面を平面研削する研削ステップであってもよい。 In addition, in the wafer processing method of the present invention, the planarization step may be a grinding step in which the entire back surface of the wafer is flat-ground so that the thickness of the wafer is not reduced to less than half.
また、本発明のウエーハの加工方法は、該薄化ステップを実施する前に、該ウエーハの表面側を、該ウエーハとは異なる支持ウエーハに貼り合わせる貼り合わせステップを更に含んでもよい。 The wafer processing method of the present invention may further include a bonding step of bonding the front side of the wafer to a support wafer different from the wafer before carrying out the thinning step.
本願発明は、研削時のデバイス破損を抑制するために形成する改質層の加工位置ずれを抑制することができる。 The present invention can reduce misalignment of the modified layer formed to prevent damage to the device during grinding.
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。更に、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。 The following describes in detail the form (embodiment) for carrying out the present invention with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described in the following embodiment. The components described below include those that a person skilled in the art can easily imagine and those that are substantially the same. Furthermore, the configurations described below can be combined as appropriate. Various omissions, substitutions, or modifications of the configuration can be made without departing from the spirit of the present invention.
〔実施形態〕
本発明の実施形態に係るウエーハ10の加工方法を図面に基づいて説明する。図1は、実施形態に係るウエーハ10の加工方法の加工対象のウエーハ10の一例を示す斜視図である。図2は、図1に示すII-II線に沿う断面図である。
[Embodiment]
A method for processing a
図1および図2に示すウエーハ10は、シリコン(Si)、サファイア(Al2O3)、ガリウムヒ素(GaAs)または炭化ケイ素(SiC)等を基板11とする円板状の半導体ウエーハ、光デバイスウエーハ等のウエーハであり、実施形態において、シリコンウエーハである。ウエーハ10は、図2に示すように、外周縁12が面取り(ベベル加工)されている。
1 and 2 is a disk-shaped semiconductor wafer, an optical device wafer, or the like, having a
ウエーハ10は、デバイス面である表面13が、例えば、支持ウエーハ30(図4等参照)と貼り合わされて貼り合わせウエーハを構成した後、裏面14側が研削されて薄化される。実施形態のウエーハ10では、表面13側のベベル部より、裏面14側のベベル部の方が、範囲が広く緩やかである。ウエーハ10の裏面14は、ベベル部の傾斜面15と、平坦面16と、を含む。
After the
ウエーハ10は、図1に示すように、基板11の表面13側にデバイス領域17と、デバイス領域17を囲繞する外周領域18と、を含む。デバイス領域17は、基板11の表面13に格子状に設定された複数の分割予定ライン19と、分割予定ライン19によって区画された各領域に形成されたデバイス20と、を有している。外周領域18は、全周に亘ってデバイス領域17を囲繞し、かつデバイス20が形成されていない領域である。
As shown in FIG. 1, the
デバイス20は、実施形態において、3DNANDフラッシュメモリを構成し、電極パッドと、電極パッドに接続した貫通電極とを備える。貫通電極は、基板11が薄化されてデバイス20がウエーハ10から個々に分割された際に、基板11の裏面14側に貫通する。すなわち、実施形態のウエーハ10は、個々に分割されたデバイス20が貫通電極を有する所謂TSVウエーハである。なお、本発明のウエーハ10は、実施形態のような貫通電極を有するTSVウエーハに限定されず、貫通電極のないデバイスウエーハであってもよい。
In the embodiment, the
図3は、実施形態に係るウエーハ10の加工方法の流れを示すフローチャートである。図3に示すように、実施形態のウエーハ10の加工方法は、貼り合わせステップ1と、平坦化ステップ2と、環状改質層形成ステップ3と、薄化ステップ4と、を備える。ウエーハ10の加工方法は、外周縁12が面取りされたウエーハ10の内部におけるデバイス領域17と外周領域18との境界に沿って環状の改質層25を形成した後、裏面14側を研削して所定の厚み27まで薄化するとともに外周領域18を除去する加工方法である。
Figure 3 is a flow chart showing the flow of the processing method of the
(貼り合わせステップ1)
図4は、図3に示す貼り合わせステップ1の一状態を示す斜視図である。図5は、図4の貼り合わせステップ1の後のウエーハ10の一部を拡大して示す断面図である。貼り合わせステップ1は、ウエーハ10の表面13側を、ウエーハ10とは異なる支持ウエーハ30に貼り合わせるステップである。
(Lamination step 1)
Fig. 4 is a perspective view showing one state of the bonding step 1 shown in Fig. 3. Fig. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the
図4に示す支持ウエーハ30は、シリコンやガラス、セラミックス等を基板31とし、かつウエーハ10と同径である円板状のサブストレートウエーハであるが、本発明ではウエーハ10と同様のTSVウエーハであってもよい。支持ウエーハ30は、ウエーハ10と同様に、外周縁32が面取り(ベベル加工)されている。また、実施形態の支持ウエーハ30は、ウエーハ10に貼り合わせる側の面である一方の面33側のベベル部より、他方の面34側のベベル部の方が、範囲が広く緩やかである。
The
貼り合わせステップ1では、まず、図4に示すように、ウエーハ10の表面13と、支持ウエーハ30の一方の面33とを、間隔をあけて対向させる。次に、ウエーハ10の表面13と支持ウエーハ30の一方の面33とを、貼り合わせる。これにより、貼り合わせウエーハを形成する。
In the bonding step 1, first, as shown in FIG. 4, the
この際、ウエーハ10と支持ウエーハ30との間に接合層を設ける場合は、ウエーハ10の表面13と支持ウエーハ30の一方の面33とのうちの一方に接合層を積層してから、ウエーハ10の表面13と支持ウエーハ30の一方の面33とを、接合層を介して貼り合わせる。なお、接合層は、基材層の表裏面に粘着材層が積層された両面テープであってもよいし、酸化膜でもよいし、樹脂等を含む接着剤が塗布されることにより形成されるものでもよい。また、接合層を用いず、ウエーハ10と支持ウエーハ30とを直接接合してもよい。
In this case, if a bonding layer is provided between the
図3に示すフローチャートのとおり、実施形態の貼り合わせステップ1は、平坦化ステップ2の前に実施されるが、平坦化ステップ2を実施した後、環状改質層形成ステップ3を実施する前に実施されてもよい。また、貼り合わせステップ1は、環状改質層形成ステップ3を実施した後、薄化ステップ4を実施する前に実施されてもよい。
As shown in the flowchart in FIG. 3, in the embodiment, the bonding step 1 is performed before the
なお、実施形態のウエーハ10の加工方法では、ウエーハ10の表面13側に支持ウエーハ30を貼り合わせた状態において、ウエーハ10の各加工を実施するが、本発明で加工するウエーハ10は、必ずしも貼り合わせウエーハを構成するウエーハ10に限定されず、単独のウエーハ10を加工してもよい。すなわち、貼り合わせステップ1は、実施されなくてもよい。
In the embodiment of the method for processing the
(平坦化ステップ2)
図6は、図3に示す平坦化ステップ2の一状態を一部断面で示す側面図である。図7は、図6の平坦化ステップ2の後のウエーハ10の一部を拡大して示す断面図である。なお、図7では、加工前のウエーハ10の外形を点線で描写している。平坦化ステップ2は、後述の環状改質層形成ステップ3を実施する前に実施される。平坦化ステップ2は、ウエーハ10の裏面14側の所定の領域を平坦化するステップである。
(Planarization Step 2)
Fig. 6 is a side view partially in cross section showing one state of the
所定の領域は、少なくとも後述の環状改質層形成ステップ3でレーザービーム53が照射される照射領域21を含む。実施形態において、平坦化する所定の領域は、ウエーハ10の裏面14側の全面である。実施形態の平坦化ステップ2は、ウエーハ10の厚み23が半分以下にならないようにウエーハ10の裏面14側の全面を平面研削する研削ステップである。
The predetermined area includes at least the
実施形態の平坦化ステップ2では、図6に示す研削装置40によって、ウエーハ10の裏面14側の全面を平面研削する。研削装置40は、保持テーブル41と、研削ユニット42と、保持テーブル41と研削ユニット42とを相対的に移動させる不図示の移動ユニットと、を備える。
In the
保持テーブル41は、保持面(上面)で支持ウエーハ30を介してウエーハ10を吸引保持し、鉛直な軸心回りに回転する。研削ユニット42は、回転軸部材であるスピンドル43と、スピンドル43の下端に取り付けられた研削ホイール44と、研削ホイール44の下面に装着される研削砥石45と、不図示の研削水供給ユニットと、を備える。スピンドル43および研削ホイール44は、保持テーブル41の軸心と平行な回転軸で回転する。研削ホイール44の直径は、少なくともウエーハ10の半径より大きい。
The holding table 41 holds the
平坦化ステップ2では、まず、支持ウエーハ30の他方の面34側を保持テーブル41の保持面(上面)に吸引保持する。次に、支持ウエーハ30を介して保持テーブル41に保持されたウエーハ10と研削ホイール44との位置合わせを行う。具体的には、不図示の移動ユニットによって、保持テーブル41を研削ホイール44の下方の加工領域まで移動させ、研削砥石45とウエーハ10の裏面14側とを対向させる。
In the
次に、保持テーブル41を軸心回りに回転させた状態で、研削ホイール44を軸心回りに回転させる。不図示の研削水供給ユニットによって研削水を加工点に供給するとともに、研削ホイール44の研削砥石45を保持テーブル41に所定の送り速度で近付けることによって、研削砥石45でウエーハ10の裏面14側の全面を研削する。これにより、図7に示すように、ウエーハ10は、裏面14側の全面が平坦化される。
Next, while the holding table 41 is rotated about its axis, the grinding
ここで、裏面14側の全面とは、後述の環状改質層形成ステップ3でレーザービーム53が照射される照射領域21を含めばよく、照射領域21より外周縁12側の傾斜面15の一部を必ずしも含まなくてもよい。照射領域21は、外周縁12から所定距離内側である、デバイス領域17と外周領域18との間の境界に設定される。すなわち、研削によって平坦化された平坦面22の外径は、ウエーハ10の外径より小さくてもよい。実施形態では、照射領域21が傾斜面15に位置するため、平坦化ステップ2において、傾斜面15の少なくとも照射領域21が平坦化するまで、研削を実施する。この際、平坦化されたウエーハ10の厚み24は、元の厚み23の半分より大きい。
Here, the entire surface of the
(環状改質層形成ステップ3)
図8は、図3に示す環状改質層形成ステップ3の一状態を一部断面で示す側面図である。環状改質層形成ステップ3は、平坦化ステップ2を実施した後に実施される。環状改質層形成ステップ3は、ウエーハ10に対して透過性を有する波長のレーザービーム53の集光点54をウエーハ10の外周縁12から所定距離内側に位置づけ、外周縁12に沿ってウエーハ10の裏面14(平坦面22)側からレーザービーム53を照射することでウエーハ10の内部に環状の改質層25を形成するステップである。
(Annular modified layer formation step 3)
8 is a side view partially in cross section showing one state of the annular modified
実施形態の環状改質層形成ステップ3では、レーザー加工装置50によるステルスダイシングによって、ウエーハ10の内部に環状の改質層25を形成する。レーザー加工装置50は、保持テーブル51と、レーザービーム照射ユニット52と、保持テーブル51とレーザービーム照射ユニット52とを相対的に移動させる不図示の移動ユニットと、保持テーブル51に保持されたウエーハ10を撮像する不図示の撮像ユニットと、を備える。
In the annular modified
保持テーブル51は、ウエーハ10を保持面(上面)に保持し、垂直な軸心回りに回動可能である。レーザービーム照射ユニット52は、保持テーブル51に保持されたウエーハ10に対してレーザービーム53を照射する。レーザービーム照射ユニット52は、例えば、レーザー発振器と、レーザー発振器から出射されたレーザービーム53を保持テーブル51に保持されたウエーハ10に集光照射する集光器と、レーザー発振器から集光器までレーザービーム53を伝搬する各種の光学部品と、を有する。
The holding table 51 holds the
環状改質層形成ステップ3では、外周縁12よりも所定距離内側の照射領域21、具体的には、ウエーハ10のデバイス領域17と外周領域18との境界に沿ってレーザービーム53を照射することで、環状の改質層25を形成する。なお、レーザービーム53は、ウエーハ10に対して透過性を有する波長のレーザービームであり、例えば、赤外線(Infrared Rays;IR)である。
In the annular modified
ここで、改質層25とは、レーザービーム53が照射されることによって、密度、屈折率、機械的強度またはその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味する。改質層25は、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、およびこれらの領域が混在した領域等である。改質層25は、ウエーハ10の他の部分よりも機械的な強度等が低い。
Here, the modified
環状改質層形成ステップ3では、まず、支持ウエーハ30の他方の面34側を保持テーブル51の保持面(上面)に吸引保持する。次に、ウエーハ10とレーザービーム照射ユニット52の集光器との位置合わせを行う。具体的には、不図示の移動ユニットによって、保持テーブル51をレーザービーム照射ユニット52の下方の加工領域まで移動させる。次に、不図示の撮像ユニットでウエーハ10を撮影しアライメントすることで、レーザービーム照射ユニット52の照射部をウエーハ10の外周縁12から所定距離内側の照射領域21に向けて鉛直方向に対向させた後、レーザービーム53の集光点54を、ウエーハ10の内部に設定する。
In the annular modified
環状改質層形成ステップ3では、次に、保持テーブル51を垂直な軸心回りに回転させながら、レーザービーム照射ユニット52からレーザービーム53を、ウエーハ10の裏面14(平坦面22)側から照射する。このように、レーザービーム53をウエーハ10の外周縁12から所定距離内側の照射領域21に沿って照射して、ウエーハ10の内部に環状の改質層25を形成する。
In the annular modified
レーザービーム53の照射によって形成された改質層25からは、クラック26が伸展し、ウエーハ10の表面13に対して垂直な側面を有する円筒形状の分割起点が形成される。なお、環状改質層形成ステップ3では、改質層25から伸展したクラック26が、表面13に表出するように、レーザービーム53を照射することが好ましい。なお、ウエーハ10の表面13に対して垂直とは、伸展したクラック26全体を平面に近似した近似平面の垂直面に対する傾きが、±5度以内、好ましくは±2度以内であることを示す。
The
環状改質層形成ステップ3では、レーザービーム53の集光点54の高さを、ウエーハ10の厚さ方向に変更して複数回レーザービーム53を照射する、すなわち、一つの集光点54を有するレーザービーム53をウエーハ10の外周縁12から所定距離内側の領域に沿って一周照射した後、集光点54の高さを、ウエーハ10の厚さ方向に変更して、複数回同様にレーザービーム53を照射することで、環状、かつウエーハ10の表面13に対して垂直な方向に複数の改質層25を形成してもよい。あるいは、ウエーハ10の厚さ方向に離れた複数の集光点54を有するレーザービーム53を照射することで、ウエーハ10の表面13に対して垂直な方向に複数の改質層25を形成してもよい。
In the annular modified
(薄化ステップ4)
図9は、図3に示す薄化ステップ4の一状態を一部断面で示す側面図である。図10は、図9の薄化ステップ4の後のウエーハ10の一部を拡大して示す断面図である。薄化ステップ4は、環状改質層形成ステップ3を実施した後に実施される。薄化ステップ4は、ウエーハ10の裏面14(平坦面22)を研削して所定の厚み27まで薄化するステップである。
(Thinning Step 4)
Fig. 9 is a side view, partially in cross section, showing one state of the thinning step 4 shown in Fig. 3. Fig. 10 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the
実施形態の薄化ステップ4では、研削装置40によって、ウエーハ10の裏面14(平坦面22)を研削して所定の厚み27まで薄化する。なお、薄化ステップ4で使用する研削装置40は、平坦化ステップ2で使用する研削装置40と同一の装置でもよいし、別個の装置でもよい。
In the embodiment, in the thinning step 4, the back surface 14 (flat surface 22) of the
薄化ステップ4では、まず、支持ウエーハ30の他方の面34側を保持テーブル41の保持面(上面)に吸引保持する。次に、支持ウエーハ30を介して保持テーブル41に保持されたウエーハ10と研削ホイール44との位置合わせを行う。具体的には、不図示の移動ユニットによって、保持テーブル41を研削ホイール44の下方の加工領域まで移動させ、研削砥石45とウエーハ10の平坦面22側とを対向させる。
In the thinning step 4, first, the
次に、保持テーブル41を軸心回りに回転させた状態で、研削ホイール44を軸心回りに回転させる。不図示の研削水供給ユニットによって研削水を加工点に供給するとともに、研削ホイール44の研削砥石45を保持テーブル41に所定の送り速度で近付けることによって、研削砥石45でウエーハ10の平坦面22側を研削し、図10に示す所定の厚み27までウエーハ10を薄化する。この際、ウエーハ10の外周領域18は、研削負荷により除去される。
Next, while the holding table 41 is rotated about its axis, the grinding
〔変形例〕
次に、ウエーハ10の加工方法の変形例について、図面に基づいて説明する。
[Modifications]
Next, a modified example of the method for processing the
(平坦化ステップ2)
図11は、変形例における平坦化ステップ2の一状態を一部断面で示す側面図である。図12は、図11の平坦化ステップ2の後のウエーハ10の一部を拡大して示す断面図である。変形例の平坦化ステップ2は、実施形態の平坦化ステップ2がウエーハ10の裏面14側の全面を平坦化させるのに対し、裏面14側の外周縁12近傍のみを平坦化させる点で異なる。すなわち、変形例において、平坦化させる所定の領域は、ウエーハ10の裏面14側のうち、環状改質層形成ステップ3でレーザービーム53が照射される照射領域28を含む環状の領域である。
(Planarization Step 2)
Fig. 11 is a side view showing one state of the
実施形態の平坦化ステップ2では、図11に示す研削装置60によって、ウエーハ10の裏面14側の外周縁12近傍を平面研削する。研削装置60の基本的な構成は、図6に示す研削装置40と同様であり、保持テーブル61と、研削ユニット62と、保持テーブル61と研削ユニット62とを相対的に移動させる不図示の移動ユニットと、を備える。
In the
保持テーブル61は、保持面(上面)で支持ウエーハ30を介してウエーハ10を吸引保持し、鉛直な軸心回りに回転する。研削ユニット62は、回転軸部材であるスピンドル63と、スピンドル63の下端に取り付けられた研削ホイール64と、研削ホイール64の下面に装着される研削砥石65と、不図示の研削水供給ユニットと、を備える。スピンドル63および研削ホイール64は、保持テーブル61の軸心と平行な回転軸で回転する。研削ホイール64の直径は、図6に示す研削装置40の研削ホイール44の直径より小さい。
The holding table 61 holds the
変形例の平坦化ステップ2では、まず、支持ウエーハ30の他方の面34側を保持テーブル61の保持面(上面)に吸引保持する。次に、支持ウエーハ30を介して保持テーブル61に保持されたウエーハ10と研削ホイール64との位置合わせを行う。具体的には、不図示の移動ユニットによって、保持テーブル61を研削ホイール64の下方の加工領域まで移動させ、研削砥石65とウエーハ10の裏面14側のデバイス領域17の外周部および外周領域18である傾斜面15とを対向させる。
In the
次に、保持テーブル61を軸心回りに回転させた状態で、研削ホイール64を軸心回りに回転させる。不図示の研削水供給ユニットによって研削水を加工点に供給するとともに、研削ホイール64の研削砥石65を保持テーブル61に所定の送り速度で近付けることによって、研削砥石45でウエーハ10の裏面14側の傾斜面15を研削する。これにより、図12に示すように、ウエーハ10は、裏面14側の傾斜面15が平坦化される。
Next, while the holding table 61 is rotated about its axis, the grinding
ここで、平坦化される傾斜面15は、後述の環状改質層形成ステップ3でレーザービーム53が照射される照射領域28を含めばよく、照射領域28より外周縁12側の傾斜面15の一部を必ずしも含まなくてもよい。照射領域28は、外周縁12から所定距離内側である、デバイス領域17と外周領域18との間の境界に設定される。すなわち、研削によって平坦化された環状の平坦面29の外径は、ウエーハ10の外径より小さくてもよい。実施形態では、照射領域28が傾斜面15に位置するため、平坦化ステップ2において、傾斜面15の少なくとも照射領域28が平坦化するまで、研削を実施する。この際、平坦化されたウエーハ10の平坦面29部分の厚み24は、元の厚み23の半分より大きい。
Here, the
(環状改質層形成ステップ3)
図13は、変形例における環状改質層形成ステップ3の一状態を一部断面で示す側面図である。変形例の環状改質層形成ステップ3は、変形例の平坦化ステップ2の後に実施される。変形例の環状改質層形成ステップ3の手順は、実施形態での手順の「照射領域21」および「平坦面22」を「照射領域28」および「平坦面29」に置き換えたものであるため、説明を省略する。
(Annular modified layer formation step 3)
13 is a side view partially in cross section showing one state of annular modified
以上説明したように、実施形態および変形例のウエーハ10の加工方法は、環状改質層形成ステップ3において、外周領域18を除去する分割起点となる環状の改質層25をウエーハ10の内部に形成する。ここで、改質層25を形成するためのレーザービーム53が照射される照射領域21、28は、外周縁12近傍であるため、外周縁12の面取り部、すなわち傾斜面15に設定される可能性がある。
As described above, in the processing method of the
傾斜面15に対してレーザービーム53を照射すると、照射領域21、28でのウエーハ10の厚みが一定ではないため、形成される改質層25の高さ位置が意図せずずれる可能性がある。また、傾斜面15に対してレーザービーム53が入射することで、すなわち入射面に対して相対的に斜め方向からレーザービーム53が入射することで、形成される改質層25の径方向位置が意図せずずれる可能性がある。これに対し、実施形態および変形例では、環状改質層形成ステップ3より前に、少なくとも照射領域21、28を平坦化するため、安定的にレーザー加工を施すことが可能となるという効果を奏する。
When the
なお、本発明は、上記実施形態および変形例に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、平坦化ステップ2では、研削加工に限定されず、レーザービームの照射によるレーザー加工や、切削ブレードによる切削加工により平坦化してもよい。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment and modified examples. In other words, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the
また、環状改質層形成ステップ3において、実施形態では、ウエーハ10の表面13に対して垂直な側面を有する円筒形状の分割起点を形成したが、本発明では、ウエーハ10の表面13に対して垂直な方向から所定の傾きを有する方向に沿って改質層25およびクラック26を形成し、円錘台形状の分割起点を形成してもよい。
In addition, in the embodiment, in the annular modified
また、薄化ステップ4における外周領域18の除去を促進するため、外周領域18を複数の領域に予め分断するレーザー加工を薄化ステップ4より前に実施してもよい。この場合、例えば、ステルスダイシングにより、外周領域18に放射状の改質層を形成することによって、外周領域18を放射状に分割してもよい。
In addition, to facilitate removal of the
あるいは、外力を付与することによって、外周領域18を除去してもよい。外力は、例えば、外周領域18を上方から押圧するまたは外周領域18を持ち上げることによるせん断方向への外力や、ローラによる破砕等、機械的な外力でもよいし、超音波による振動や、外周領域18への液体および固体の少なくともいずれかを吹き付けた際のこれらが衝突する力、ウエーハ10の研削仕上げ面に貼り付けたエキスパンドテープを拡張することによる放射方向への外力であってもよい。
Alternatively, the outer
10 ウエーハ
11 基板
12 外周縁
13 表面
14 裏面
15 傾斜面
16 平坦面
17 デバイス領域
18 外周領域
19 分割予定ライン
20 デバイス
21、28 照射領域
22、29 平坦面
23、24、27 厚み
25 改質層
26 クラック
30 支持ウエーハ
53 レーザービーム
54 集光点
REFERENCE SIGNS
Claims (3)
該ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を該ウエーハの外周縁から所定距離内側に位置づけ、該外周縁に沿って該ウエーハの裏面側から該レーザービームを照射することで該ウエーハの内部に環状の改質層を形成する環状改質層形成ステップと、
該環状改質層形成ステップを実施した後、該ウエーハの該裏面を研削して所定の厚みまで薄化する薄化ステップと、を備え、
該環状改質層形成ステップを実施する前に、該ウエーハの該裏面側の少なくとも該環状改質層形成ステップで該レーザービームが照射される照射領域を平坦化する平坦化ステップを更に備える
ことを特徴とする、ウエーハの加工方法。 A wafer processing method for processing a wafer having a chamfered outer periphery, comprising the steps of:
an annular modified layer forming step of positioning a focal point of a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer at a predetermined distance inside from the outer periphery of the wafer, and irradiating the laser beam from the back side of the wafer along the outer periphery to form an annular modified layer inside the wafer;
After the annular modified layer forming step is performed, a thinning step of grinding the back surface of the wafer to a predetermined thickness,
A wafer processing method, characterized in that it further comprises a planarization step of planarizing at least an irradiation area on the back side of the wafer that is irradiated with the laser beam in the annular modified layer formation step before performing the annular modified layer formation step.
ことを特徴とする、請求項1に記載のウエーハの加工方法。 2. The wafer processing method according to claim 1, wherein the planarization step is a grinding step of surface-grinding the entire back surface of the wafer so that the thickness of the wafer is not reduced to less than half.
該ウエーハの表面側を、該ウエーハとは異なる支持ウエーハに貼り合わせる貼り合わせステップを更に含む
ことを特徴とする、請求項1または2に記載のウエーハの加工方法。 Prior to carrying out the thinning step,
3. The wafer processing method according to claim 1, further comprising a bonding step of bonding the front surface side of the wafer to a support wafer different from the wafer.
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