JP4564351B2 - 半導体ウェーハの分割方法、研削装置および半導体ウェーハ分割システム - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウェーハ表面のダイシングラインに沿って切削溝を形成し、半導体ウェーハ裏面を切削溝が表出する直前まで研削し、半導体ウェーハ裏面をプラズマエッチングすることにより切削溝を表出させて個々の半導体チップに分割する半導体ウェーハの分割方法、研削装置および半導体ウェーハ分割システムに関する。

半導体ウェーハを個々の半導体チップに分割する方法として、半導体ウェーハ表面にマトリックス状に配置された半導体回路を区画するダイシングラインに沿って切削溝を形成し、この半導体ウェーハ表面に保護テープを貼付け、半導体ウェーハ裏面を切削溝が表出する直前まで研削した後、この半導体ウェーハ裏面をプラズマエッチングすることにより切削溝を表出させて個々の半導体チップに分割する方法が、従来から知られている（特許文献１参照）。従来の半導体ウェーハ分割方法を図１６〜図１８を参照して説明する。

図１６はダイシング装置８１により半導体ウェーハ９４の表面９３に切削溝９１を形成する従来の方法を説明する断面図である。まず、表面９３に略マトリックス状に配置された半導体回路を区画する格子状のダイシングラインが設定された直径１５０ｍｍ〜３００ｍｍの半導体ウェーハ９４の裏面９２にダイシングテープ８３を貼付ける。そして、表面９３を上にして半導体ウェーハ９４をダイシングチャックテーブル９９上に載置する。次に、回転する円盤型ブレード８０によりダイシングラインに沿って表面９３を削って仕上がりの半導体チップ厚みよりも深い所定の深さに切削溝９１を形成する。

図１７は研削装置９８で半導体ウェーハ９４の裏面９２を研削する従来の方法を説明する断面図である。裏面９２のダイシングテープ８３を剥がし、表面９３にバックグラインド保護テープ８９を貼り付けて半導体ウェーハ９４を反転させ、バックグラインドチャックテーブル９６上に裏面９２を上にして載置する。その後、図１７に示すようにバックグラインドチャックテーブル９６を回転軸２４の周りに所定の回転機構により回転させ、バックグラインド研削砥石９７を回転軸２５の周りに所定の回転機構により回転させて、半導体ウェーハ９４の裏面９２を切削溝９１が表出する直前まで研削する。

図１８はプラズマエッチング装置８６で半導体ウェーハ９４の裏面９２をプラズマエッチングする従来の方法を説明する断面図である。プラズマエッチング装置８６のチャンバー８２内に設けられた下部電極８４上に、バックグラインドチャックテーブル９６から半導体ウェーハ９４を搬送し、裏面９２を上にして載置する。その後、チャンバー８２内を所定の圧力まで真空引きし、所定の圧力まで達した処で硫化フッ素のガスを所定流量だけチャンバー８２内に流し込む。そして、上部電極８５及び下部電極８４間に電圧を印加するとプラズマ７６が発生して、半導体ウェーハ９４の裏面９２がプラズマエッチングされることにより切削溝９１が表出して個々の半導体チップに分割される。
特開２００３−７６４９号公報

図１６〜図１８で前述したように、切削溝９１が表出する直前まで半導体ウェーハ裏面９２を研削し、プラズマエッチングにより切削溝９１を表出させて個々の半導体チップに分割する場合、研削した半導体ウェーハをプラズマエッチング装置のチャンバーまで搬送する途中で半導体ウェーハに割れが発生しないように、研削後の半導体ウェーハ裏面９２から切削溝９１までの厚みは最低２０μｍ必要であり、プラズマエッチングは５０μｍ程度必要である。

このように５０μｍ程度エッチングしようとすると、発生するプラズマ７６の外周部では内周部に比較して新鮮なガスが供給されるため、半導体ウェーハ９４の外周部は内周部よりもエッチングレートが高くなり、外周部が内周部よりも先に分割される結果、個々の半導体チップの仕上がり厚み寸法が外周部と内周部とでばらつく。そして、研削による加工歪の除去量がばらつき、個々の半導体チップの抗折強度がばらつくという問題がある。

本発明は、上記従来例の問題点を解決し得る半導体ウェーハの分割方法、研削装置および半導体ウェーハ分割システムを提供することを目的とする。

本発明の半導体ウェーハの分割方法は、半導体ウェーハ表面にマトリックス状に配置された半導体回路を区画するダイシングラインに沿って切削溝を形成し、この半導体ウェーハ表面に保護テープを貼付け、裏面を球面状に湾曲させて半導体ウェーハを保持した状態で切削溝が表出する直前まで裏面を研削し、この半導体ウェーハ裏面をプラズマエッチングすることにより切削溝を表出させて個々の半導体チップに分割することを特徴とする。

この構成によれば、半導体ウェーハ裏面を球面状に湾曲させた状態で裏面を研削するので、中央部は外周部に比較して多量に研削される。このため、裏面から切削溝の底までの切削残り層が中央部は外周部に比較して肉薄になり、半導体ウェーハ裏面は、外周部が中央部に比較して肉厚なすり鉢状に形成される。プラズマエッチングでは、半導体ウェーハ外周部は中央部に比較して新鮮なガスが供給されるのでエッチング速度が速いため、本発明のように外周部を中央部に比較して肉厚に形成すると、切削溝が表出するタイミングを外周部と中央部とで揃えることができ、外周部と中央部とで同時に個々の半導体チップに分割することができる。その結果、個々の半導体チップの仕上がり厚み寸法のばらつきを低減し、研削による加工歪の除去量のばらつきを低減し、個々の半導体チップの抗折強度のばらつきを低減することができる。

本発明の他の半導体ウェーハの分割方法は、表面を球面状に湾曲させて半導体ウェーハを保持した状態で、半導体ウェーハ表面にマトリックス状に配置された半導体回路を区画するダイシングラインに沿って切削溝を形成し、この半導体ウェーハ表面に保護テープを貼付け、半導体ウェーハ裏面をプラズマエッチングすることにより切削溝を表出させて個々の半導体チップに分割することを特徴とする。

この構成によれば、半導体ウェーハ表面を球面状に湾曲させた状態で切削溝を形成するので、中央部は外周部に比較して切削溝が深くなる。このため、切削溝の底から裏面までの研削残り層は外周部では中央部に比較して厚くなる。プラズマエッチングでは、半導体ウェーハ外周部は中央部に比較して新鮮なガスが供給されるのでエッチング速度が速いため、本発明のように外周部の研削残り層を中央部に比較して厚く形成すると、切削溝が表出するタイミングを外周部と中央部とで揃えることができ、外周部と中央部とで同時に個々の半導体チップに分割することができる。その結果、個々の半導体チップの仕上がり厚み寸法のばらつきを低減することができる。

また切削溝を形成した半導体ウェーハ表面に保護テープを貼付けた後、半導体ウェーハ裏面を切削溝が表出する直前まで研削することが好ましい。研削によれば加工時間を短縮できるからである。

湾曲させて保持した半導体ウェーハの曲率半径は、１４０ｍ以上５６０ｍ以下であることが好ましい。曲率半径が１４０ｍ未満であると、外周部の研削残り層が厚くなりすぎ、中央部から先に切削溝が表出して半導体チップに分割されるため好ましくない。曲率半径が５６０ｍを超えると、外周部の研削残り層が中央部に比較して十分厚くならず、切削溝の表出タイミングは未だ中央部よりも早く、タイミングを中央部に揃えるまでに至らないので好ましくない。

本発明のさらに他の半導体ウェーハの分割方法は、半導体ウェーハ表面にマトリックス状に配置された半導体回路を区画するダイシングラインに沿って切削溝を形成し、この半導体ウェーハ表面に保護テープを貼付け、裏面垂直方向から見て円環状の領域を凹ませて半導体ウェーハを保持した状態で切削溝が表出する直前まで裏面を研削し、円環状の領域に対応する密度分布のマグネトロンプラズマで半導体ウェーハ裏面をエッチングすることにより切削溝を表出させて個々の半導体チップに分割することを特徴とする。

この構成によれば、円環状の領域を凹ませた状態で半導体ウェーハ裏面を研削するので、凹んだ円環状領域はその内側および外側領域に比較して少量に研削される。このため、円環状領域がその内側および外側領域に比較して肉厚な形状に半導体ウェーハが形成される。マグネトロンプラズマエッチングでは、Ｎ極マグネットとＳ極マグネットとの間の領域に対応する円環状領域ではその内側および外側領域に比較してプラズマ密度が高いので、エッチング速度が速いため、本発明のように円環状領域をその内側および外側領域に比較して肉厚に形成すると、切削溝が表出するタイミングを円環状領域とその内側および外側領域とで揃えることができ、円環状領域とその内側および外側領域とで同時に個々の半導体チップに分割することができる。その結果、個々の半導体チップの仕上がり厚み寸法のばらつきを低減することができる。

本発明の半導体ウェーハ分割システムは、表面にマトリックス状に配置された半導体回路を区画するダイシングラインが設定された半導体ウェーハを保持する切削用チャックテーブルと、この半導体ウェーハのダイシングラインに沿って切削溝を形成する円形ブレードとを有する切削装置と、切削装置により切削溝が形成されて表面に保護テープを貼り付けた半導体ウェーハを、裏面を上にして吸着保持する吸着保持面を設けた研削用チャックテーブルと、この半導体ウェーハの裏面を研削する研削砥石とを有し、吸着保持面が球面状に湾曲している研削装置と、プラズマエッチング用ガスをチャンバー内に供給するガス供給器と、チャンバー内に設けられてプラズマを発生させるための電圧が印加される上部及び下部電極とを有し、この下部電極には研削装置により研削された半導体ウェーハが裏面を上部電極に対向させて保持されるプラズマエッチング装置とを備えたことを特徴とする。

この構成によれば、球面状に湾曲した吸着保持面上の半導体ウェーハの裏面を研削するので、半導体ウェーハ裏面中央部は外周部に比較して多量に研削される。このため、外周部が中央部に比較して肉厚なすり鉢状に半導体ウェーハ裏面が形成される。プラズマエッチングでは、半導体ウェーハ外周部は中央部に比較して新鮮なガスが供給されるのでエッチング速度が速いため、本発明のように外周部を中央部に比較して肉厚に形成すると、プラズマエッチングにおいて、切削溝が表出するタイミングを外周部と中央部とで揃えることができ、外周部と中央部とで同時に個々の半導体チップに分割することができる。その結果、個々の半導体チップの仕上がり厚み寸法のばらつきを低減することができる。

本発明によれば、個々の半導体チップの仕上がり厚み寸法のばらつきを低減することができる半導体ウェーハの分割方法、研削装置および半導体ウェーハ分割システムを提供することができる。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係るダイシング装置１１の斜視図である。ダイシング装置１１によりダイシングされる半導体ウェーハ４は、カセット３２に複数枚収容され、搬出入部３３により１枚ずつ仮置き領域３４に取り出され、搬送機構３５によりチャックテーブル９に搬送されて吸着保持される。

図２は、半導体ウェーハ４の平面図である。半導体ウェーハ４の表面３には、略マトリックス状に配置された半導体回路１８を区画する略格子状のダイシングライン１７が設定されている。ダイシング装置１１は、このダイシングライン１７に沿って切削溝を形成する。

図３はチャックテーブル９の斜視図であり、図４はチャックテーブル９上の半導体ウェーハ４の表面３に切削溝１を形成する方法を説明する断面図である。

チャックテーブル９は、ポーラス部材等からなる吸着保持面２７と、吸着保持面２７の下側に配置され、吸着保持面２７に吸着作用を施す吸着源３６とを有する。半導体ウェーハ４の裏面２にはダイシング保護テープ２３が貼り付けられ、吸着保持面２７に吸着保持される。

次にチャックテーブル９が＋Ｘ方向に移動することによってアライメント装置３８の直下に半導体ウェーハ４が位置付けられ、切削溝１を形成すべきダイシングライン１７がここで検出され、そのダイシングライン１７と円盤型ブレード１０との位置合わせが行われる。

そして、半導体ウェーハ４を保持したチャックテーブル９がさらに＋Ｘ方向に移動し、高速回転する円盤型ブレード１０を備えた切削部３７が下降して半導体ウェーハ４の表面３のダイシングライン１７に沿って切り込む。このとき、円盤型ブレード１０の先端が裏面２まで到達しないように、且つ分割後のチップ厚みよりも深くなるように切り込み深さを制御して切削することにより、表面３に切削溝１を形成する。次にダイシングライン１７の間隔だけＹ軸方向にチャックテーブル９を割り出し送りしながら、切削部３７をＸ軸方向に往復移動させることによって、Ｘ軸方向に沿ったすべてのダイシングライン１７に一定の深さの切削溝１を形成する。その後チャックテーブル９を９０度回転させてから上記と同様の切削を行うことにより、略格子状に設定されたすべてのダイシングライン１７に沿って切削溝１が形成される。

図５は実施の形態１に係る研削装置８及びプラズマエッチング装置１６の斜視図であり、図６は研削装置８で半導体ウェーハ４の裏面２を研削する方法を説明する断面図である。

研削装置８は、カセット４１、４２を有する。カセット４１、４２は、その表面３にバックグラインド保護テープ１９を貼り付けて裏面２からダイシング保護テープ２３を剥離した半導体ウェーハ４を収容する。研削装置８には、カセット４１から半導体ウェーハ４を搬出し、カセット４２へ半導体ウェーハ４を搬入する搬出入機構４３と、半導体ウェーハ４の中心位置を合わせる中心合わせテーブル４４と、半導体ウェーハ４を搬送する搬送機構４５、４６と、半導体ウェーハ４を吸着保持する４個のチャックテーブル４７、４８、４９及び５０と、チャックテーブル４７〜５０を回転可能に支持するターンテーブル５１と、半導体ウェーハ４を研削する粗研削機構５２及び仕上研削機構５３と、研削後の半導体ウェーハ４を洗浄する洗浄部５４とを有している。

各チャックテーブル４７〜５０は、僅かに球面状に湾曲した吸着保持面５を有している。吸着保持面５の直径は１５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下であり、その中央と周縁との厚みの差は２μｍ以上２０μｍ以下であり、その曲率半径は１４０ｍ以上５６０ｍ以下である。

カセット４１には、研削前の半導体ウェーハ４が複数段に重ねて収容されており、搬出入機構４３により１枚ずつピックアップされ、裏面２を上向きにして露出させた状態で中心合わせテーブル４４に載置される。

そして半導体ウェーハ４の中心の位置を合わせた後に、搬送機構４５に吸着され、その旋回動によりチャックテーブル４７に搬送され、バックグラインド保護テープ１９を貼り付けた表面３を下向きにし、裏面２を上向きにして吸着保持面５に吸着保持される。吸着保持面５は僅かに球面状に湾曲しているため、半導体ウェーハ４は、裏面２を僅かに湾曲させた状態で吸着保持面５に吸着保持される。

次にターンテーブル５１が９０度回転して半導体ウェーハ４が粗研削機構５２の直下に位置付けられる。粗研削機構５２は回転可能に支持されたスピンドル５９を有し、スピンドル５９の先端にマウンタ６０を介して研削砥石６１が装着されている。半導体ウェーハ４が粗研削機構５２の直下に位置付けられると、チャックテーブル４７の回転により半導体ウェーハ４が回転するとともに、研削砥石６１が回転しながら粗研削機構５２が下降することによって、回転する研削砥石６１が半導体ウェーハ４の裏面２に接触し、半導体ウェーハ４の裏面２が粗研削される。

粗研削された半導体ウェーハ４は、ターンテーブル５１がさらに９０度回転することにより仕上研削機構５３の直下に位置付けられる。仕上研削機構５３は回転可能に支持されたスピンドル６６を有し、スピンドル６６の先端にマウンタ６７を介して研削砥石７が装着されている。半導体ウェーハ４が仕上研削機構５３の直下に位置付けられると、図６に示すように、チャックテーブル４７の回転により半導体ウェーハ４が回転軸２４の周りに回転するとともに、研削砥石７が回転軸２５の周りに回転しながら仕上研削機構５３が下降することによって、回転する研削砥石７が半導体ウェーハ４の裏面２に接触し、半導体ウェーハ４の裏面２が、切削溝１が表出する直前まで仕上げ研削される。

図７は、研削装置８で裏面２を研削した半導体ウェーハ４の断面図である。半導体ウェーハ４は、僅かに球面状に湾曲した吸着保持面５に吸着保持された状態で裏面２を研削されるため、中央部は周縁部よりも多量に研削される。このため図７に示すように、切削溝１の底から裏面２までの研削残り層の周縁部厚みＨ２は、その中央部厚みＨ１よりも２μｍ〜２０μｍ厚くなり、研削後の半導体ウェーハ４の裏面２は、すり鉢状の形状になる。

そして半導体ウェーハ４は、ターンテーブル５１の回転によって搬送機構４６の近傍に位置付けられる。次に搬送機構４６によって洗浄部５４に搬送されて洗浄された後、バックグラインド保護テープ１９を貼り付けたままの状態で搬送装置７０によりプラズマエッチング装置１６に搬送される。

図８は、実施の形態１に係るプラズマエッチング方法を説明するための模式的断面図である。プラズマエッチング装置１６は、プラズマエッチング用硫化フッ素ガスをチャンバー１２内に供給するガス供給器１３（図５）と、チャンバー１２内に設けられてプラズマを発生させるための電圧が印加される上部電極１５及び下部電極１４とを有する。

まず、研削装置８で研削された半導体ウェーハ４を、裏面２を上部電極１５に対向させて下部電極１４上に保持する。そして所定の圧力までチャンバー１２内を真空引きする。次に、所定の圧力に達した処で硫化フッ素ガスをガス供給器１３から所定流量だけチャンバー１２内に供給する。その後、上部電極１５と下部電極１４との間に電圧を印加してプラズマ２６を生成し、半導体ウェーハ４をプラズマエッチングする。

このプラズマエッチング工程では、プラズマ中に曝されたバックグラインド保護テープ１９の温度が上昇して溶融し、半導体ウェーハ４に付着することを防止するために、下部電極１４を冷却し、及びバックグラインド保護テープ１９の保証温度に到達する前にプラズマエッチングを中断して冷却期間を設けている。

図９は、分割後の半導体チップ２０を示す断面図である。格子状の切削溝１が表出するまで裏面２をプラズマエッチングして個々の半導体チップ２０に分割した後、さらにチップ厚み方向に０．２μｍ〜５０μｍだけプラズマエッチングを続行して、ウェーハ裏面２、及びダイシングにより生じた半導体チップ２０側部の加工歪層をエッチングすることにより、前述したダイシング工程及び研削工程での加工によって蓄積されたチップの内部ストレスを除去することができる。このため、半導体チップの抗折強度を高めることができる。

このように、僅かに球面状に湾曲した吸着保持面５に吸着保持して半導体ウェーハ４の裏面２を研削するので、切削溝１の底から裏面２までの研削残り層の周縁部厚みＨ２が中央部厚みＨ１よりも厚くなり、研削後の半導体ウェーハ４の裏面２が、すり鉢状の形状になる。このため、半導体チップに分割するタイミングを中央部と外周部とで揃えることができ、ウェーハ中央部と外周部とでのエッチングレートのばらつきによるエッチング後のチップ厚みのばらつきを吸収することができ、加工歪層除去量のばらつきを軽減できる。

（実施の形態２）
図１０は実施の形態２に係るダイシング装置１１Ａで半導体ウェーハ４Ａの表面３に切削溝１Ａを形成する方法を説明する断面図であり、図１１はダイシング装置１１Ａで表面３に切削溝１Ａを形成した半導体ウェーハ４Ａの断面図である。実施の形態１で前述した構成要素には同一の参照符号を付し、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。

実施の形態２ではダイシング装置１１Ａのチャックテーブル９Ａに、僅かに球面状に湾曲した吸着保持面２７Ａを設ける。そして、この吸着保持面２７Ａに、裏面２にダイシング保護テープ２３を貼り付けた半導体ウェーハ４Ａを吸着保持する。このため、半導体ウェーハ４Ａは、表面３を僅かに球面状に湾曲させた状態で吸着保持面２７Ａに保持される。

そして前述した実施の形態１と同様にして、高速回転する円盤型ブレード１０が下降して半導体ウェーハ４Ａの表面３の略格子状のダイシングライン１７に沿って切り込み、表面３に切削溝１Ａを形成する。

半導体ウェーハ４Ａは表面３を僅かに球面状に湾曲させた状態で吸着保持面２７Ａに吸着保持されているため、図１１に示すように、切削溝１Ａは、中央部では外周部よりも深く形成される。このため、切削溝１Ａの底から裏面２までの研削残り層の外周部厚みＨ４は、その中央部厚みＨ３よりも２μｍ〜２０μｍ厚い。

図１２は、実施の形態２に係る研削装置８Ａで半導体ウェーハ４Ａの裏面２を研削する方法を説明する断面図である。研削装置８Ａのチャックテーブル４７Ａは、平面状の吸着保持面５Ａを有している。バックグラインド保護テープ１９を貼り付けた表面３側を下向きにし、裏面２を上向きにして吸着保持面５Ａに半導体ウェーハ４Ａを吸着保持する。チャックテーブル４７Ａの回転により半導体ウェーハ４Ａが回転軸２４の周りに回転するとともに、研削砥石７が回転軸２５の周りに回転しながら研削機構が下降することによって、回転する研削砥石７が半導体ウェーハ４Ａの裏面２に接触し、切削溝１Ａが裏面２に表出する直前まで半導体ウェーハ４Ａの裏面２を研削する。

図１３は、実施の形態２に係るプラズマエッチング方法を説明するための模式的断面図である。研削装置８Ａで研削された半導体ウェーハ４Ａを、裏面２を上部電極１５に対向させて下部電極１４上に保持する。そして実施の形態１と同様にして、半導体ウェーハ４Ａをプラズマエッチングする。

図１０で前述したように、僅かに球面状に湾曲した吸着保持面２７Ａに吸着保持して半導体ウェーハ４をダイシングしているので、切削溝１Ａの底から裏面２までの研削残り層の外周部厚みＨ４は、その中央部厚みＨ３よりも厚くなっている。このため、ウェーハ中央部と外周部とでのエッチングレートのばらつきを抑えて、半導体チップに分割するタイミングを中央部と外周部とで揃えることができる。従って、エッチング後のチップ厚みのばらつきを吸収することができ、加工歪層除去量のばらつきを軽減できる。

なお、半導体ウェーハ４Ａの裏面２を研削した後、プラズマエッチングする例を示したが、本発明はこれに限定されない。半導体ウェーハ４Ａの裏面２を研削せずに、プラズマエッチングしてもよい。

（実施の形態３）
図１４（ａ）は実施の形態３に係るマグネトロンプラズマ装置１６Ａの模式正面断面図であり、図１４（ｂ）はマグネトロンプラズマ装置１６Ａの下部電極１４Ａの模式平面断面図である。図１５は、実施の形態３に係る半導体ウェーハ４Ｂの下面図である。

マグネトロンプラズマ装置１６Ａは、チャンバー１２Ａ内に設けられてプラズマを発生させるための電圧が印加される上部電極１５Ａ及び下部電極１４Ａとを有する。下部電極１４Ａは、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように中央に配置されたＮ極マグネット２８と、Ｎ極マグネット２８を中心として円周方向に配置された複数のＳ極マグネット２９とを有する。

実施の形態３に係る半導体ウェーハ４Ｂは、裏面２に垂直な方向から見て円環状領域３１に対応する円環状領域２１を僅かに凹ませた状態で、円環状領域２１に対応する領域が僅かに凹んだチャックテーブルに吸着保持され、切削溝が表出する直前まで裏面２を研削される。このため、円環状領域２１は、その内周側及び外周側領域よりも少なく研削され、切削溝の底から裏面２までの研削残り層の円環状領域厚みは、その内周側及び外周側領域の厚みよりも厚くなる。

そして、研削した半導体ウェーハ４Ｂを下部電極１４Ａに載置し、プラズマエッチングする。図１４（ａ）に示すように、Ｎ極マグネット２８から各Ｓ極マグネット２９へ向かう磁力線３０がそれぞれ発生し、この磁力線３０の周りをイオンが旋回する。このため、発生するプラズマ密度は、Ｎ極マグネット２８と複数のＳ極マグネット２９との間の円環状領域３１で高くなる。

研削残り層の円環状領域厚みは、その内周側及び外周側領域の厚みよりも厚くなっているので、半導体チップに分割するタイミングを円環状領域とその内周側及び外周側領域とで揃えることができる。

本発明は、半導体ウェーハ表面のダイシングラインに沿って切削溝を形成し、半導体ウェーハ裏面を切削溝が表出する直前まで研削し、半導体ウェーハ裏面をプラズマエッチングすることにより切削溝を表出させて個々の半導体チップに分割する半導体ウェーハの分割方法、研削装置および半導体ウェーハ分割システムに適用することができる。

実施の形態１に係るダイシング装置の斜視図である。 実施の形態１に係るダイシング装置で表面に切削溝が形成される半導体ウェーハの平面図である。 実施の形態１に係るダイシング装置に設けられたチャックテーブルの斜視図である。 実施の形態１に係るダイシング装置で半導体ウェーハ表面に切削溝を形成する方法を説明する断面図である。 実施の形態１に係る研削装置及びプラズマエッチング装置の斜視図である。 実施の形態１に係る研削装置で半導体ウェーハ裏面を研削する方法を説明する断面図である。 実施の形態１に係る研削装置で裏面を研削した半導体ウェーハの断面図である。 実施の形態１に係るプラズマエッチング方法を説明するための模式的断面図である。 実施の形態１に係る分割後の半導体ウェーハを示す断面図である。 実施の形態２に係るダイシング装置で半導体ウェーハ表面に切削溝を形成する方法を説明する断面図である。 実施の形態２に係るダイシング装置で表面に切削溝が形成された半導体ウェーハの断面図である。 実施の形態２に係る研削装置で半導体ウェーハ裏面を研削する方法を説明する断面図である。 実施の形態２に係るプラズマエッチング方法を説明するための模式的断面図である。 （ａ）は実施の形態３に係るマグネトロンプラズマ装置の模式正面断面図であり、（ｂ）はマグネトロンプラズマ装置の下部電極の模式平面断面図である。 実施の形態３に係る半導体ウェーハの下面図である。 ダイシング装置で半導体ウェーハ表面に切削溝を形成する従来の方法を説明する断面図である。 研削装置で半導体ウェーハ裏面を研削する従来の方法を説明する断面図である。 プラズマエッチング装置で半導体ウェーハ裏面をプラズマエッチングする従来の方法を説明する断面図である。

符号の説明

１ 切削溝
２ 裏面
３ 表面
４ 半導体ウェーハ
５ 吸着保持面
６ バックグラインドチャックテーブル
７ バックグラインド研削砥石
８ 研削装置
９ ダイシングチャックテーブル
１０ 円盤型ブレード
１１ ダイシング装置
１２ チャンバー
１３ ガス供給器
１４ 下部電極
１５ 上部電極
１６ プラズマエッチング装置
１６Ａ マグネトロンプラズマ装置
１７ ダイシングライン
１８ 半導体回路
１９ バックグラインド保護テープ
２０ 半導体チップ
２１ 円環状領域
２３ ダイシング保護テープ
２４、２５ 回転軸
２６ プラズマ
２７ 吸着保持面

Claims (6)

1. 半導体ウェーハ表面にマトリックス状に配置された半導体回路を区画するダイシングラインに沿って切削溝を形成し、この半導体ウェーハ表面に保護テープを貼付け、裏面を球面状に湾曲させて半導体ウェーハを保持した状態で切削溝が表出する直前まで裏面を研削し、この半導体ウェーハ裏面をプラズマエッチングすることにより切削溝を表出させて個々の半導体チップに分割することを特徴とする半導体ウェーハの分割方法。
2. 表面を球面状に湾曲させて半導体ウェーハを保持した状態で、半導体ウェーハ表面にマトリックス状に配置された半導体回路を区画するダイシングラインに沿って切削溝を形成し、この半導体ウェーハ表面に保護テープを貼付け、半導体ウェーハ裏面をプラズマエッチングすることにより切削溝を表出させて個々の半導体チップに分割することを特徴とする半導体ウェーハの分割方法。
3. 切削溝を形成した半導体ウェーハ表面に保護テープを貼付けた後、半導体ウェーハ裏面を切削溝が表出する直前まで研削する請求項２記載の半導体ウェーハの分割方法。
4. 湾曲させて保持した半導体ウェーハの曲率半径は、１４０ｍ以上５６０ｍ以下である請求項１乃至請求項３の何れかに記載の半導体ウェーハの分割方法。
5. 半導体ウェーハ表面にマトリックス状に配置された半導体回路を区画するダイシングラインに沿って切削溝を形成し、この半導体ウェーハ表面に保護テープを貼付け、裏面垂直方向から見て円環状の領域を凹ませて半導体ウェーハを保持した状態で切削溝が表出する直前まで裏面を研削し、円環状の領域に対応する密度分布のマグネトロンプラズマで半導体ウェーハ裏面をエッチングすることにより切削溝を表出させて個々の半導体チップに分割することを特徴とする半導体ウェーハの分割方法。
6. 表面にマトリックス状に配置された半導体回路を区画するダイシングラインが設定された半導体ウェーハを保持する切削用チャックテーブルと、この半導体ウェーハのダイシングラインに沿って切削溝を形成する円形ブレードとを有する切削装置と、
   切削装置により切削溝が形成されて表面に保護テープを貼り付けた半導体ウェーハを、裏面を上にして吸着保持する吸着保持面を設けた研削用チャックテーブルと、この半導体ウェーハの裏面を研削する研削砥石とを有し、吸着保持面が球面状に湾曲している研削装置と、
   プラズマエッチング用ガスをチャンバー内に供給するガス供給器と、チャンバー内に設けられてプラズマを発生させるための電圧が印加される上部及び下部電極とを有し、この下部電極には研削装置により研削された半導体ウェーハが裏面を上部電極に対向させて保持されるプラズマエッチング装置とを備えたことを特徴とする半導体ウェーハ分割システム。

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