JP7685345B2 - Wafer terrace processing method and processing device used therefor - Google Patents
Wafer terrace processing method and processing device used therefor Download PDFInfo
- Publication number
- JP7685345B2 JP7685345B2 JP2021039091A JP2021039091A JP7685345B2 JP 7685345 B2 JP7685345 B2 JP 7685345B2 JP 2021039091 A JP2021039091 A JP 2021039091A JP 2021039091 A JP2021039091 A JP 2021039091A JP 7685345 B2 JP7685345 B2 JP 7685345B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- processing
- semiconductor wafer
- terrace
- substrate
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Description
本発明は、ウェーハの周縁部をレーザ加工する加工方法及びそれに用いる加工装置に係り、特にウェーハの周縁部に段差状に形成したテラス部をレーザを用いて加工する方法及びそれに用いる加工装置に関する。 The present invention relates to a method for laser processing the peripheral portion of a wafer and a processing device used therefor, and in particular to a method for processing a stepped terrace portion formed on the peripheral portion of a wafer using a laser and a processing device used therefor.
貼り合わせウェーハの周縁部においてチッピングが発生するのを防止するためやウェーハの薄板化の前段階として、ウェーハの周縁部を段差状に加工する、いわゆるテラス加工をウェーハに施す場合がある。このようなウェーハのテラス加工の例が、特許文献1に開示されている。 In order to prevent chipping from occurring at the edge of a bonded wafer or as a preliminary step to thinning the wafer, the edge of the wafer may be processed to have a stepped shape, a process known as terrace processing. An example of such wafer terrace processing is disclosed in Patent Document 1.
この公報では、テラス平坦部の周方向厚みやばらつきを低減するために、貼り合わせウェーハのテラス加工において、初めに、テラス加工済みの貼り合わせウェーハの周縁部の周方向厚み分布を測定する。その後、測定した周方向厚み分布におけるばらつきを補償する面内補正条件を、テラス加工条件にフィードバックし、このフィードバックされたテラス加工条件に基づき、ウェーハのテラス部を再度テラス加工する。再度のテラス加工時には、補正されたテラス加工条件に応じて、貼り合わせウェーハを回転させながら厚み方向、すなわち上下方向に加工条件に追従させて加工する。 In this publication, in order to reduce the circumferential thickness and variation of the terrace flat portion, in the terracing of a bonded wafer, the circumferential thickness distribution of the peripheral portion of the bonded wafer that has already been terraced is first measured. After that, the in-plane correction conditions that compensate for the variation in the measured circumferential thickness distribution are fed back to the terrace processing conditions, and the terrace portion of the wafer is terraced again based on the fed-back terrace processing conditions. When terrace processing is performed again, the bonded wafer is rotated and processed in the thickness direction, i.e., in the vertical direction, following the processing conditions according to the corrected terrace processing conditions.
ところでシリコンウェーハの加工では、従来高速回転する研削砥石と低速回転するウェーハを組み合わせて所望の厚みまでウェーハの周縁部の研削を進め、後工程であるエッチングで未除去分を除去してテラス部を形成することが一般的である。テラス部はこのように形成するが、一般のウェーハ上のチップ形成面では、加工後の面が所望の面となるように、レーザ加工を用いることもある。このようなレーザ加工の例が特許文献2に記載されている。 In the past, silicon wafer processing typically involves using a combination of a high-speed rotating grinding wheel and a low-speed rotating wafer to grind the edge of the wafer to the desired thickness, and then removing the remaining part in a post-process, etching, to form a terrace. Terraces are formed in this manner, but laser processing may also be used on the chip formation surface of a typical wafer so that the processed surface becomes the desired surface. An example of this type of laser processing is described in Patent Document 2.
特許文献2に記載のレーザ加工方法では、デブリの発生を抑制しつつ、SiCウェーハにアスペクト比が大きい凹部または貫通孔を形成することを課題にして、波長500nm以上、パルスエネルギー50μJ以下、かつ繰り返し周波数200kHz以上のパルスレーザ光を照射してSiC材料上に凹部または貫通孔を形成している。そして、パルスレーザ光の照射領域を、パルスレーザの吸収係数がSiCよりも大きい光吸収層で覆っている。 In the laser processing method described in Patent Document 2, the objective is to form recesses or through-holes with a large aspect ratio in a SiC wafer while suppressing the generation of debris, and a pulsed laser beam with a wavelength of 500 nm or more, a pulse energy of 50 μJ or less, and a repetition rate of 200 kHz or more is irradiated to form recesses or through-holes in a SiC material. The irradiated area of the pulsed laser beam is then covered with a light absorbing layer with an absorption coefficient of the pulsed laser greater than that of SiC.
レーザ加工の他の例が、特許文献3に記載されている。この公報に記載のレーザ加工においては、RIEやダイサーでは不可能な、半導体材料の高精度な精密加工を実現するために、照射するレーザ光の波長に対して高い吸収率を有する流動体物質を、半導体材料の加工対象面に接触させ、半導体材料の裏面側からレーザ光をパルス照射する。その際、レーザ光の波長を半導体材料の光吸収体から外れた波長とする。これにより、溝表面の割れ、欠け、チッピング等の加工傷を抑制できる。 Another example of laser processing is described in Patent Document 3. In the laser processing described in this publication, in order to achieve high-precision processing of semiconductor materials that is not possible with RIE or dicing, a fluid substance that has a high absorption rate for the wavelength of the irradiated laser light is brought into contact with the surface of the semiconductor material to be processed, and pulses of laser light are irradiated from the back side of the semiconductor material. At that time, the wavelength of the laser light is set to a wavelength that is outside the optical absorbency of the semiconductor material. This makes it possible to suppress processing scratches such as cracks, chips, and chipping on the groove surface.
ウェーハのテラス加工は、貼り合わせウェーハ等では薄板化の起点を形成するための加工であり、半導体チップが形成される平面部を含んでその後に実施される、薄板化加工等が半導体チップ部に及ぼす影響を無くす、もしくは少なくすることを目的とする。したがって、加工されたテラス部にチッピングやひび、割れ等が発生することを極力避ける必要があり、そのためにはテラス部を平坦化する必要がある。 Wafer terrace processing is a process for forming the starting point for thinning in bonded wafers, etc., and its purpose is to eliminate or minimize the effect on the semiconductor chip portion of the thinning process that is carried out afterwards, including the flat portion on which the semiconductor chip is formed. Therefore, it is necessary to avoid chipping, cracks, breaks, etc. in the processed terrace portion as much as possible, and to do so, the terrace portion needs to be flattened.
特許文献1に記載の従来のテラス部の加工では、テラス部を一旦加工したのち、その厚みを測定し、厚みの変動分布に応じて再度加工し、その際変動量に応じて研削砥石とウェーハの相対位置を変えているので、従来一般的な方法に比べてテラス部の厚みの均一化が図られるという利点を有する。しかしながら、最終加工まで、テラス部の厚みを測定するという工程を必要とし、この工程は研削中には外乱により精密な測定が困難であるから、一旦研削を中止して行わざるを得ず、テラス部の加工に多大な時間を要する。また、テラス部の厚みは確かに均一化されるものの、研削後の表面は砥石の粗さに起因する微小な凹凸が存在し、この凹凸がチッピングの原因になり得る。 In the conventional terrace processing described in Patent Document 1, the terrace is processed once, its thickness is measured, and it is processed again according to the distribution of thickness variations, and the relative position of the grinding wheel and the wafer is changed according to the amount of variation. This has the advantage of making the thickness of the terrace more uniform than conventional methods. However, a process of measuring the thickness of the terrace is required until the final processing, and since precise measurement is difficult during grinding due to disturbances, grinding must be stopped for this process, and it takes a long time to process the terrace. Furthermore, although the thickness of the terrace is certainly uniform, the surface after grinding has minute irregularities due to the roughness of the grinding wheel, and these irregularities can cause chipping.
特許文献2には、レーザ加工においてデブリを少なくしてアスペクト比の大きい凹部または貫通孔を高精度に形成することが記載されている。しかし、この公報に記載のものは、研削後のウェーハのような巨視的にはほぼ平坦面であるが、微視的には微小な凹凸が形成されている平面にレーザ光を照射して、平面に形成された研削痕のような凹凸を無くして、ウェーハの表面を微視的にも平坦化することについては考慮されていない。 Patent Document 2 describes how debris is reduced in laser processing to form recesses or through holes with a large aspect ratio with high precision. However, what is described in this publication does not take into consideration the fact that laser light is irradiated onto a plane that is almost flat macroscopically, such as a ground wafer, but has minute irregularities formed microscopically, thereby eliminating the irregularities such as grinding marks formed on the flat surface and microscopically flattening the wafer surface.
また特許文献3には、マスクが必要なエッチングに代わり、低エネルギ消費で半導体材料の加工を可能にするレーザ加工法が提示されている。この公報では、レーザ光を半導体材料の裏面から照射するので、テラス部の加工のように、半導体材料の上面を研削砥石で研削加工する場合には、レーザ加工を研削加工と別個に行うか、レーザ加工のみで半導体ウェーハの加工を済ますことが求められる。前者の場合には、加工工程が重複し多大な加工時間になる。一方後者の場合には、レーザ加工における1パス当たりの加工深さには制限があり、もしくはレーザ出力を増大させる必要があり、いずれにしてもレーザ加工のみで所望の厚さまでウェーハを加工することは、時間や設備の制限があり困難になる。 Patent Document 3 also presents a laser processing method that allows semiconductor materials to be processed with low energy consumption, instead of etching, which requires a mask. In this publication, since laser light is irradiated from the back surface of the semiconductor material, when grinding the top surface of the semiconductor material with a grinding wheel, such as processing of terraces, it is required to perform the laser processing separately from the grinding process, or to process the semiconductor wafer only with the laser processing. In the former case, the processing steps overlap, resulting in a long processing time. On the other hand, in the latter case, there is a limit to the processing depth per pass in laser processing, or the laser output needs to be increased, and in either case, it is difficult to process the wafer to the desired thickness by laser processing alone due to time and equipment limitations.
本発明は、上記従来の技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は半導体ウェーハのテラス部の加工において、チッピング等の不具合の発生要因である、テラス部の表面の凹凸または残留加工応力を低減することにある。本発明の他の目的は、上記目的に加え、レーザ加工技術を応用しても加工時間を増大させることなく、ウェーハのテラス部の平坦化を実現することにある。 The present invention was developed in consideration of the above-mentioned problems with the conventional technology, and its purpose is to reduce the unevenness or residual processing stress on the surface of the terrace portion, which are factors that cause defects such as chipping when processing the terrace portion of a semiconductor wafer. In addition to the above-mentioned object, another purpose of the present invention is to achieve flattening of the terrace portion of the wafer without increasing the processing time even when applying laser processing technology.
上記目的を達成する本発明の特徴は、表面に回路が形成された半導体ウェーハの周縁部を加工するウェーハのテラス加工方法において、高速に回転する研削砥石を低速で回転する前記半導体ウェーハに当接させて前記ウェーハの周縁部を段差状にテラス加工するステップと、低速で回転する前記半導体ウェーハに前記研削砥石が当接する位置の近傍であって、回転方向の、前記半導体ウェーハの研削が済んだ位置に、レーザ光を照射して前記半導体ウェーハのテラス加工表面を溶融して平坦化するステップとを含むことにある。 The present invention, which achieves the above object, is characterized in that the method for processing the peripheral portion of a semiconductor wafer having a circuit formed on its surface includes the steps of bringing a grinding wheel rotating at high speed into contact with the semiconductor wafer rotating at low speed to process the peripheral portion of the wafer into a stepped terrace shape, and irradiating a laser beam to a position of the semiconductor wafer that has been ground, in the direction of rotation, near the position where the grinding wheel contacts the semiconductor wafer rotating at low speed, to melt and flatten the terraced surface of the semiconductor wafer.
そしてこの特徴において、前記レーザ光の照射位置は、研削加工で発生した加工熱が実質的に完全には放散されない位置であることが望ましく、前記半導体ウェーハがSi基板、サファイア基板、GaN基板、SiC基板、タンタル酸リチウム基板、ニオブ酸リチウム基板の少なくともいずれかで構成されているときは、前記レーザ光を波長が532nm以上の長波長のパルスレーザ光とし、前記半導体ウェーハが酸化ガリウム基板から構成されているときは、前記レーザ光を紫外エキシマレーザ光とするのが好ましい。 In this feature, it is preferable that the irradiation position of the laser light is a position where the processing heat generated in the grinding process is not substantially completely dissipated, and when the semiconductor wafer is composed of at least one of a Si substrate, a sapphire substrate, a GaN substrate, a SiC substrate, a lithium tantalate substrate, and a lithium niobate substrate, the laser light is a pulsed laser light with a long wavelength of 532 nm or more, and when the semiconductor wafer is composed of a gallium oxide substrate, the laser light is preferably an ultraviolet excimer laser light.
上記目的を達成する本発明の他の特徴は、表面に半導体チップが多数形成された半導体ウェーハをテラス加工する加工装置において、前記半導体ウェーハの周縁部を研削し高速に回転する研削砥石と、前記半導体ウェーハを低速に回転する回転ベッドと、前記研削砥石の回転と前記半導体ウェーハの回転を制御する制御装置を備え、前記研削砥石で前記半導体ウェーハの周縁部をテラス加工するときに、前記研削砥石が前記半導体ウェーハに当接する位置の近傍であって前記研削砥石が研削加工した後の位置に前記半導体ウェーハのテラス加工表面を溶融して平坦化するレーザ光を照射する、レーザ光照射装置を設けたことにある。 Another feature of the present invention, which achieves the above object, is that a processing device for terrace processing a semiconductor wafer having a large number of semiconductor chips formed on its surface includes a grinding wheel that rotates at high speed to grind the peripheral portion of the semiconductor wafer, a rotating bed that rotates the semiconductor wafer at a low speed, and a control device that controls the rotation of the grinding wheel and the rotation of the semiconductor wafer, and a laser light irradiation device is provided that irradiates a laser light that melts and flattens the terrace processed surface of the semiconductor wafer near the position where the grinding wheel contacts the semiconductor wafer and at a position after the grinding wheel has performed the grinding process when the peripheral portion of the semiconductor wafer is terrace processed with the grinding wheel.
そしてこの特徴において、前記レーザ光照射装置は、パルスレーザ光を出射するものであり、前記半導体ウェーハが酸化ガリウム基板から構成されるときに、前記レーザ光照射装置は紫外エキシマレーザ照射装置であり、前記半導体ウェーハが、Si基板、サファイア基板、GaN基板、SiC基板、タンタル酸リチウム基板、ニオブ酸リチウム基板の少なくともいずれかで構成されるときに、前記レーザ光照射装置は、波長が532nm以上の長波長のパルスレーザ光を出射可能であることが望ましい。 In this feature, the laser light irradiation device emits pulsed laser light, and when the semiconductor wafer is made of a gallium oxide substrate, the laser light irradiation device is an ultraviolet excimer laser irradiation device, and when the semiconductor wafer is made of at least one of a Si substrate, a sapphire substrate, a GaN substrate, a SiC substrate, a lithium tantalate substrate, and a lithium niobate substrate, it is preferable that the laser light irradiation device is capable of emitting pulsed laser light with a long wavelength of 532 nm or more.
本発明によれば、ウェーハのテラス部の加工において、研削砥石を用いた研削とウェーハへのレーザ照射によるアニールとを組み合わせたことにより、チッピング等の不具合の発生要因となり得る、テラス部の表面の凹凸または残留加工応力を低減できる。また、レーザ加工装置を研削装置に隣り合って配置することにより、研削加工とアニールを同一のウェーハ上で実行することができ、ウェーハのテラス部の加工時間を増大させることなく、ウェーハのテラス部の平坦化を実現できる。 According to the present invention, by combining grinding using a grinding wheel and annealing by irradiating the wafer with a laser in processing the terrace portion of the wafer, it is possible to reduce unevenness or residual processing stress on the surface of the terrace portion, which can cause defects such as chipping. In addition, by arranging the laser processing device adjacent to the grinding device, it is possible to perform grinding and annealing on the same wafer, and it is possible to flatten the terrace portion of the wafer without increasing the processing time of the terrace portion of the wafer.
以下、本発明に係るウェーハのテラス加工装置及び加工方法を、図面を用いて説明する。図1は、ウェーハWのテラス加工に用いるウェーハ面取り装置100を含むウェーハ加工装置300の一実施例の正面図である。ウェーハ面取り装置100は、ウェーハWや種々の脆性板状体の周縁部を加工する装置であり、例えば、Siウェーハや、サファイア、SiC、GaN、LT等の化合物半導体を加工可能である。本実施例の以下の記載では、ウェーハ面取り装置100で加工する被加工物は、シリコンウェーハを2個積層して貼り合わせた貼り合わせウェーハWを例にとり説明するが、その他の材料製のウェーハや板状体であっても同様に加工できる。 The wafer terrace processing device and processing method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of an embodiment of a wafer processing device 300 including a wafer chamfering device 100 used for terrace processing of a wafer W. The wafer chamfering device 100 processes the peripheral portion of a wafer W or various brittle plate-like bodies, and can process, for example, Si wafers and compound semiconductors such as sapphire, SiC, GaN, and LT. In the following description of this embodiment, the workpiece processed by the wafer chamfering device 100 will be described as a bonded wafer W made by laminating and bonding two silicon wafers, but wafers and plate-like bodies made of other materials can also be processed in the same manner.
ウェーハ面取り装置100は、ウェーハ送りユニット102と研削ユニット104を備える。ウェーハ送りユニット102は水平に配置されたベースプレート106を備え、ベースプレート106上には、1対のY軸ガイドレール108が間隔を置いて平行に配置され、各Y軸ガイドレール上にはY軸リニアガイド110が配設されている。Y軸リニアガイド110上には、Y軸テーブル112が載置されている。Y軸テーブル112は、Y軸モータ114で駆動されるY軸ボールねじ116により、Y軸ガイドレール108に沿ってY方向に直動する。 The wafer chamfering device 100 comprises a wafer feed unit 102 and a grinding unit 104. The wafer feed unit 102 comprises a horizontally arranged base plate 106, on which a pair of Y-axis guide rails 108 are arranged parallel to each other at a distance from each other, and a Y-axis linear guide 110 is disposed on each Y-axis guide rail. A Y-axis table 112 is placed on the Y-axis linear guide 110. The Y-axis table 112 moves linearly in the Y direction along the Y-axis guide rails 108 by a Y-axis ball screw 116 driven by a Y-axis motor 114.
Y軸テーブル112上にはY軸ガイドレール108に直交して、1対のX軸ガイドレール120が間隔を置いて平行に配設され、各X軸ガイドレール120上にはX軸リニアガイド122が配設されている。X軸リニアガイド122上にはX軸テーブル124が載置されている。X軸テーブル124は、X軸モータ126で駆動されるX軸ボールねじ128により、X軸ガイドレール120に沿ってX方向に直動する。 A pair of X-axis guide rails 120 are arranged parallel to each other at a distance from each other on the Y-axis table 112, perpendicular to the Y-axis guide rail 108, and an X-axis linear guide 122 is arranged on each X-axis guide rail 120. An X-axis table 124 is placed on the X-axis linear guide 122. The X-axis table 124 moves linearly in the X direction along the X-axis guide rails 120 by an X-axis ball screw 128 driven by an X-axis motor 126.
X軸テーブル124上には、Z軸ベース130がX軸テーブル124に対して垂直に設けられており、Z軸ベース130にはZ軸ガイドレール132が配設されている。Z軸ガイドレール132にはZ軸リニアガイド134が取り付けられており、Z軸リニアガイド134の反Z軸ガイドレール面側には、Z軸テーブル136が上下方向に移動可能に配設されている。Z軸テーブル136は、Z軸モータ138で駆動されるZ軸ボールねじ140により、上下方向に移動可能になっている。すなわち、Z軸モータ138を駆動するとZ軸ボールねじ140が回動し、Z軸テーブル136がZ軸ガイドレール132に沿って昇降する。 A Z-axis base 130 is provided on the X-axis table 124 perpendicular to the X-axis table 124, and a Z-axis guide rail 132 is provided on the Z-axis base 130. A Z-axis linear guide 134 is attached to the Z-axis guide rail 132, and a Z-axis table 136 is provided on the opposite side of the Z-axis guide rail surface of the Z-axis linear guide 134 so as to be movable up and down. The Z-axis table 136 is movable up and down by a Z-axis ball screw 140 driven by a Z-axis motor 138. That is, when the Z-axis motor 138 is driven, the Z-axis ball screw 140 rotates, and the Z-axis table 136 moves up and down along the Z-axis guide rail 132.
Z軸テーブル136上には、ワークを回転させるのに用いる保持台である吸着テーブル160を回転駆動するθ軸モータ150が、配設されている。θ軸モータ150は、θ軸シャフト152に連結されており、θ軸シャフト152の上端部に、吸着テーブル160が水平に接続されている。吸着テーブル160はいわゆる真空チャックであり、被加工物である貼り合わせウェーハWを真空吸着して載置し、その状態でウェーハWをテラス加工する。ここで、θ軸はZ軸に平行な上下方向を向いた回転軸線である。 A θ-axis motor 150 is disposed on the Z-axis table 136, which rotates and drives the suction table 160, which is a holding platform used to rotate the workpiece. The θ-axis motor 150 is connected to a θ-axis shaft 152, and the suction table 160 is connected horizontally to the upper end of the θ-axis shaft 152. The suction table 160 is a so-called vacuum chuck, on which the workpiece, a bonded wafer W, is placed by vacuum suction, and the wafer W is terraced in this state. Here, the θ-axis is a rotation axis that faces in the vertical direction parallel to the Z-axis.
このように構成したウェーハ送りユニット102では、Y軸モータ114を制御装置252が駆動制御することにより、吸着テーブル160は図1で左右方向であるY方向に移動し、同様に、制御装置252がX軸モータ126を駆動制御することにより、吸着テーブル160は図1で紙面表裏方向であるX方向に移動する。また、制御装置252がθ軸モータ150を駆動することにより、吸着テーブル160はZ軸に平行なθ軸周りに比較的低速で回転する。 In the wafer feed unit 102 configured in this manner, the Y-axis motor 114 is driven and controlled by the control device 252, causing the suction table 160 to move in the Y direction, which is the left-right direction in FIG. 1. Similarly, the X-axis motor 126 is driven and controlled by the control device 252, causing the suction table 160 to move in the X direction, which is the front-to-back direction of the page in FIG. 1. In addition, the θ-axis motor 150 is driven by the control device 252, causing the suction table 160 to rotate at a relatively slow speed around the θ-axis, which is parallel to the Z-axis.
一方、研削砥石180が取り付けられる研削ユニット104においては、ベースプレート172上に架台174が配設されている。ここでベースプレート172は、図1に示すように、ウェーハ送りユニット102に配置されたベースプレート106と一体になっていてもよいし、あるいは別体となっても良い。架台174上には、外周モータ176が設けられており、外周モータ176はスピンドル178に連結されている。スピンドル178の中心軸線CHはZ軸に平行である。スピンドル178の下端部には、研削砥石180が着脱可能に取り付けられる。スピンドル178は、外周モータ176により比較的高速に回転駆動される。クーラントとしての研削液を吐出するノズル(図示せず)が、必要に応じて配置されており、研削砥石180がワークに当接する研削位置へ研削液を噴射する。 On the other hand, in the grinding unit 104 to which the grinding wheel 180 is attached, a stand 174 is disposed on a base plate 172. Here, the base plate 172 may be integrated with the base plate 106 disposed in the wafer feed unit 102 as shown in FIG. 1, or may be separate. An outer peripheral motor 176 is provided on the stand 174, and the outer peripheral motor 176 is connected to a spindle 178. The central axis CH of the spindle 178 is parallel to the Z axis. The grinding wheel 180 is detachably attached to the lower end of the spindle 178. The spindle 178 is rotated at a relatively high speed by the outer peripheral motor 176. A nozzle (not shown) for ejecting a grinding fluid as a coolant is disposed as necessary, and the grinding fluid is sprayed to the grinding position where the grinding wheel 180 abuts against the workpiece.
図2に、ウェーハWのテラス加工の様子を、ウェーハの部分正面図で示す。図2(a)は、テラス加工前の状態を示し、図2(b)はテラス加工中の状態を示す。図2(c)は、テラス加工を終えた状態を示す。ウェーハ面取り装置100を用いたテラス加工では、初めにウェーハWを吸着テーブル160に載置し、真空吸着する。それとともに、Z軸モータ138を駆動して吸着テーブル160の高さを調整して、ウェーハWの高さを研削砥石180の加工位置に合わせ、X軸モータ126を駆動してウェーハWの回転軸となるθ軸と研削砥石180の中心軸線CHのX軸方向位置に一致させる。この時、Y軸モータ114は駆動しないか、またはウェーハWが研削砥石180に接近し過ぎていたら退避位置まで退避しているように駆動する。 Figure 2 shows the state of terrace processing of the wafer W in a partial front view of the wafer. Figure 2(a) shows the state before terrace processing, and Figure 2(b) shows the state during terrace processing. Figure 2(c) shows the state after terrace processing. In terrace processing using the wafer chamfering device 100, the wafer W is first placed on the suction table 160 and vacuum-sucked. At the same time, the Z-axis motor 138 is driven to adjust the height of the suction table 160 to match the height of the wafer W to the processing position of the grinding wheel 180, and the X-axis motor 126 is driven to match the θ-axis, which is the rotation axis of the wafer W, with the X-axis position of the center axis CH of the grinding wheel 180. At this time, the Y-axis motor 114 is not driven, or if the wafer W is too close to the grinding wheel 180, it is driven so that it retreats to the retreat position.
次いで制御装置252が外周モータ176を高速に、θ軸モータ150を低速にそれぞれ同一方向の移動になるように回転制御する。例えば、外周モータ176に連結したスピンドル178に取り付けた研削砥石180の回転速度が3000rpm、ウェーハWの外周速度が5mm/sとなる回転速度に、それぞれのモータ176、150を制御する。 Next, the control device 252 controls the rotation of the outer peripheral motor 176 at a high speed and the θ-axis motor 150 at a low speed so that they move in the same direction. For example, the motors 176 and 150 are controlled so that the rotation speed of the grinding wheel 180 attached to the spindle 178 connected to the outer peripheral motor 176 is 3000 rpm, and the outer peripheral speed of the wafer W is 5 mm/s.
この状態で、制御装置252がY軸モータ114を駆動して、ウェーハWを研削砥石180にY軸方向に接近させる(図2(a)参照)。そして、ウェーハWが研削砥石180に当接する地点の近傍まで接近したら、Y軸モータ114の回転速度を低下させ、ウェーハWのY軸方向送り速度を減速し、ウェーハWに研削砥石180を当接させる。その後、1研削当たりの半径方向研削幅となるようにウェーハWのY軸方向送り量を決定し、決定した送り量の下でウェーハWの全周にわたる研削を開始する(図2(b)参照)。一旦研削が開始されると研削位置に向けてノズルからクーラントが噴出され、研削により生じた研削屑や砥石の摩耗粉等を研削位置から排除するとともに、研削個所を冷却する。 In this state, the control device 252 drives the Y-axis motor 114 to move the wafer W closer to the grinding wheel 180 in the Y-axis direction (see FIG. 2(a)). Then, when the wafer W approaches the vicinity of the point where it contacts the grinding wheel 180, the rotation speed of the Y-axis motor 114 is reduced, the feed speed of the wafer W in the Y-axis direction is decelerated, and the grinding wheel 180 is brought into contact with the wafer W. Then, the feed amount of the wafer W in the Y-axis direction is determined so as to be the radial grinding width per grinding, and grinding of the entire circumference of the wafer W is started at the determined feed amount (see FIG. 2(b)). Once grinding is started, coolant is sprayed from a nozzle toward the grinding position to remove grinding debris and wear powder of the grinding wheel generated by grinding from the grinding position and to cool the grinding area.
1研削で(1パス当たり)可能な半径研削幅が所望テラス加工幅以上であれば、全周にわたり研削が終了すると、Y軸モータ114を駆動してウェーハWを研削位置から退避する。1研削当たり可能な半径方向研削幅が所望テラス加工幅より小さければ、複数回(複数パス)だけ上記を繰り返す。また、一般にウェーハWにテラス加工を施す場合は、ウェーハWの厚み方向、すなわちZ方向に複数回の研削が必要であるから、Z軸モータ138を駆動して所定Z軸方向送り量だけZ方向にウェーハWを移動させて、研削高さ位置を変更する。ウェーハWの高さ位置が下方に変化したので、再びY軸モータ114を駆動してウェーハWに当接させ、所定Y軸方向送り量で所定半径方向幅の研削を実行する。これを繰り返し、ウェーハWにおいて所定厚さまでテラス加工を施したら(図2(d)参照)、次のウェーハWの加工に移る。なお、図2(c)は、詳細を後述するレーザ加工状態を示す図であり、ウェーハ送りユニット102において周方向位置を、その他の図(図2(a)、(b)、(d))とは変えて示している。上記テラス加工においては、制御装置252が、研削砥石180の研削速度や、ウェーハWの回転速度、および研削砥石180とウェーハWの位置を制御する。 If the radial grinding width possible in one grinding (per pass) is equal to or larger than the desired terrace processing width, when grinding is completed over the entire circumference, the Y-axis motor 114 is driven to move the wafer W away from the grinding position. If the radial grinding width possible in one grinding is smaller than the desired terrace processing width, the above is repeated multiple times (multiple passes). In addition, when performing terrace processing on a wafer W, it is generally necessary to perform grinding multiple times in the thickness direction of the wafer W, i.e., in the Z direction, so the Z-axis motor 138 is driven to move the wafer W in the Z direction by a predetermined Z-axis feed amount to change the grinding height position. Since the height position of the wafer W has changed downward, the Y-axis motor 114 is driven again to abut against the wafer W, and grinding is performed for a predetermined radial width at a predetermined Y-axis feed amount. This is repeated until the wafer W is terraced to a predetermined thickness (see FIG. 2(d)), and the processing of the next wafer W begins. FIG. 2(c) is a diagram showing the laser processing state, the details of which will be described later, and shows the circumferential position of the wafer feed unit 102 differently from the other diagrams (FIGS. 2(a), (b), and (d)). In the above-mentioned terrace processing, the control device 252 controls the grinding speed of the grinding wheel 180, the rotation speed of the wafer W, and the positions of the grinding wheel 180 and the wafer W.
以上の記載においては、従来のテラス加工時と同様にウェーハ面取り装置100を用いているが、本発明においては、上述の従来の機械的な研削加工に加えて、レーザ加工を研削加工時に併用することを特徴とする。そのため、ウェーハ面取り装置100にレーザ加工装置200が付加されている。このレーザ加工装置200を備えたウェーハ面取り装置100を、以下ウェーハ加工装置300と呼ぶ。 In the above description, the wafer chamfering device 100 is used in the same way as in conventional terrace processing, but the present invention is characterized in that, in addition to the conventional mechanical grinding process described above, laser processing is also used during grinding processing. For this reason, a laser processing device 200 is added to the wafer chamfering device 100. The wafer chamfering device 100 equipped with this laser processing device 200 will be referred to as the wafer processing device 300 below.
図1および図3~図5を参照して、レーザ加工装置200を加えた本発明に係るウェーハ加工装置300によるテラス加工を説明する。図3はウェーハ面取り装置100とレーザ加工装置200の相対位置関係を示す、ウェーハ加工装置300の一部だけを示した上面図である。図4は、ウェーハWをテラス加工した後のウェーハWのテラス加工面STの状態を拡大して示す写真であり、図4(a)は本発明によるウェーハ加工方法を施したウェーハWのテラス加工面STの一例の拡大写真であり、図4(b)は従来のウェーハWのテラス加工面STの一例の拡大写真である。図5は、図4のウェーハWのテラス加工部PTの断面写真(透過型電子顕微鏡TEM画像)であり、図5(a)は図4(a)に対応し、図5(b)は図4(b)に対応する写真である。 With reference to Fig. 1 and Fig. 3 to Fig. 5, terrace processing by the wafer processing apparatus 300 according to the present invention including the laser processing apparatus 200 will be described. Fig. 3 is a top view showing only a part of the wafer processing apparatus 300, showing the relative positional relationship between the wafer chamfering apparatus 100 and the laser processing apparatus 200. Fig. 4 is a photograph showing an enlarged state of the terrace processed surface S T of the wafer W after the wafer W has been terrace processed, Fig. 4(a) is an enlarged photograph of an example of the terrace processed surface S T of the wafer W subjected to the wafer processing method according to the present invention, and Fig. 4(b) is an enlarged photograph of an example of the terrace processed surface S T of the conventional wafer W. Fig. 5 is a cross-sectional photograph (transmission electron microscope TEM image) of the terrace processed portion P T of the wafer W in Fig. 4, Fig. 5(a) corresponds to Fig. 4(a), and Fig. 5(b) corresponds to Fig. 4(b).
ウェーハ面取り装置100の近傍には、レーザ加工装置200が配置されている。図1では、理解しやすいようにレーザ加工装置200をウェーハ送りユニット102を挟んで研削ユニット104の反対側に配置しているが、図3に示すように、研削砥石180がウェーハにWに当接する位置の近傍に照射位置が位置するように、レーザ加工装置200は配置される。 A laser processing device 200 is disposed near the wafer chamfering device 100. In FIG. 1, for ease of understanding, the laser processing device 200 is disposed on the opposite side of the grinding unit 104 across the wafer feed unit 102, but as shown in FIG. 3, the laser processing device 200 is disposed so that the irradiation position is located near the position where the grinding wheel 180 abuts against the wafer W.
レーザ加工装置200は、レーザ光源210と、このレーザ光源210から出射した光を2つに分光するビームスプリッタ212を備える。ビームスプリッタ212で分光された一方の光である第1の分光220は、ガルバノミラー222およびf-θレンズ224を介してZ軸方向に位置を調整されて照射位置PIである端面242に照射される。他方の光である第2の分光230は、同様にガルバノミラー232、f-θレンズ234を介して半径方向に位置を調整されて、照射位置PIであるテラス加工面244に照射される。ウェーハWの研削加工を終えた直後の位置である照射位置PIでは、これら2つの分光が各面242、244を照射して、研削後のウェーハWを加熱する。なお、テラス加工の形態によっては、テラス加工により形成される上下方向に広がる端面242が円筒面ではなく円錐面となる。その場合、第1の分光220は、角度を持って端面242に入射する。 The laser processing apparatus 200 includes a laser light source 210 and a beam splitter 212 that splits the light emitted from the laser light source 210 into two beams. The first split beam 220, which is one of the beams split by the beam splitter 212, is adjusted in position in the Z-axis direction via a galvanometer mirror 222 and an f-θ lens 224, and is irradiated onto an end surface 242 at an irradiation position P I. The second split beam 230, which is the other beam, is similarly adjusted in position in the radial direction via a galvanometer mirror 232 and an f-θ lens 234, and is irradiated onto a terraced surface 244 at an irradiation position P I. At an irradiation position P I , which is a position immediately after the grinding of the wafer W is completed, these two split beams irradiate the respective surfaces 242, 244, and heat the wafer W after grinding. Depending on the form of the terrace processing, the end surface 242 that expands in the vertical direction formed by the terrace processing becomes a conical surface rather than a cylindrical surface. In that case, the first split light beam 220 is incident on the end face 242 at an angle.
レーザ加工装置200の各光学部品212、222、224、232、234は、筐体または保持具254内に配設され、これらは本実施例では、ウェーハ面取り装置100の制御装置252の上面に配置されている。すなわち、制御装置252は架台としても働き、加工スペースの有効活用を図っている。ウェーハ面取り装置100の制御装置252の上部には、レーザ加工装置200の制御装置250が組み込まれており、レーザ光源210のレーザ光の出射タイミングや出射強度、ガルバノミラー222、232の照射位置や回動等を制御する。 Each optical component 212, 222, 224, 232, 234 of the laser processing device 200 is disposed in a housing or holder 254, which in this embodiment is disposed on the upper surface of the control device 252 of the wafer chamfering device 100. In other words, the control device 252 also functions as a stand, and aims to make effective use of the processing space. The control device 250 of the laser processing device 200 is incorporated on the upper part of the control device 252 of the wafer chamfering device 100, and controls the emission timing and emission intensity of the laser light from the laser light source 210, the irradiation position and rotation of the galvanometer mirrors 222 and 232, etc.
ところでウェーハの研削加工時には、ウェーハWと研削砥石180の間の接線方向の相対移動に起因する摩擦があり、この摩擦により摩擦熱が発生する。ウェーハWの加工においては、摩擦熱は工具の消耗を早めることや研削条件を変えるので、従来摩耗粉や研削砥石片の除去の効果も含めて、クーラントを加工部に噴射していた。その結果、ウェーハWはクーラントにより急速に冷却されている。 When grinding a wafer, friction occurs due to the relative movement between the wafer W and the grinding wheel 180 in the tangential direction, and this friction generates frictional heat. When processing the wafer W, frictional heat accelerates tool wear and changes the grinding conditions, so in the past, coolant was sprayed onto the processing area, which also had the effect of removing wear powder and grinding wheel fragments. As a result, the wafer W is rapidly cooled by the coolant.
このような研削加工を経たウェーハWでは、ウェーハWのテラス加工面STを微視的に観察すると、図4(b)に示すように、研削砥石180が移動する方向に沿って、研削砥石180が有する砥粒等に起因する縞模様が観察される。ここで、図4では、テラス加工面STをウェーハWの上方から見ており、500倍に拡大して示している。また図5(b)に示すように、ウェーハWのテラス加工部PTをウェーハWの厚さ方向に切断した断面図では、表面の複数個所(図5(b)の場合には丸囲み部分No.1~3の3か所)に厚さ方向の微小傷が観察される。さらにウェーハWの内部にも傷または欠陥(丸囲みNo.4)の発生がみられる。ここで、図5ではウェーハWを厚さ方向(図2(d)のA-A線)で切断しており、ウェーハWの表面にはカーボン層262を形成して、表面を保護している。なお本実施例では、ウェーハWはSi(シリコン)ウェーハである。また、試料表面位置を264で示している。 In the case of the wafer W that has been subjected to such grinding processing, when the terraced surface S T of the wafer W is observed microscopically, stripes due to the abrasive grains of the grinding wheel 180 are observed along the direction in which the grinding wheel 180 moves, as shown in FIG. 4B. Here, in FIG. 4, the terraced surface S T is viewed from above the wafer W, and is shown at a magnification of 500 times. Also, as shown in FIG. 5B, in a cross-sectional view of the terraced portion P T of the wafer W cut in the thickness direction of the wafer W, micro scratches in the thickness direction are observed at multiple points on the surface (three points circled No. 1 to 3 in FIG. 5B). Furthermore, scratches or defects (circled No. 4) are also observed inside the wafer W. Here, in FIG. 5, the wafer W is cut in the thickness direction (line A-A in FIG. 2D), and a carbon layer 262 is formed on the surface of the wafer W to protect the surface. In this embodiment, the wafer W is a Si (silicon) wafer. The sample surface position is indicated by 264.
ウェーハWにテラス加工を施すのは、ウェーハWの周縁部に発生した亀裂や割れがウェーハWの中心部に進展し、それによりウェーハWの中心部に形成した回路が損傷され、半導体装置(チップ)の歩留まりが低下する、ことを防止するためである。しかしながら、テラス加工をしたことにより、テラス加工部PTには図4(b)、図5(b)に示すように新たな傷(図5(b)の丸囲み部分のNo.1~4)が発生しており、この傷はウェーハWから半導体チップを形成する以後の工程における、歩留まり低下要因になりかねない。すなわちこのような微小傷が、半導体内部までの割れや亀裂に進展することも完全には除外できない。また、テラス加工時にクーラントで冷却しているので、研削加工時の加工応力が残留応力としてそのままウェーハWに残り易くなる。 The reason why the wafer W is subjected to the terrace processing is to prevent cracks or breaks occurring at the periphery of the wafer W from progressing to the center of the wafer W, thereby damaging the circuits formed at the center of the wafer W and reducing the yield of the semiconductor device (chip). However, as a result of the terrace processing, new scratches (No. 1 to 4 in the circled area in FIG. 5(b)) are generated in the terrace processing part P T as shown in FIG. 4(b) and FIG. 5(b), and these scratches may become a factor in reducing the yield in the subsequent process of forming semiconductor chips from the wafer W. In other words, it cannot be completely excluded that such micro scratches may progress to cracks or breaks that reach the inside of the semiconductor. In addition, since the wafer W is cooled with coolant during the terrace processing, the processing stress during the grinding process is likely to remain as residual stress in the wafer W.
これらの現状の課題に鑑み、研削加工を阻害することなく、研削加工後の半導体ウェーハWを効果的に溶融するために、本発明ではレーザ加工装置200を設け、局所的に加熱することで、表面に凹凸の生じていたテラス加工部PTの加工面STを微小傷のない平坦な面に変換するとともに、クーラントによる冷却を阻害することなく、摩擦熱を効果的に利用している。 In view of these current problems, in order to effectively melt the semiconductor wafer W after grinding without impeding the grinding process, the present invention provides a laser processing device 200 and locally heats the processed surface S T of the terrace processing portion P T , which has an uneven surface, to a flat surface free of minute scratches, and effectively utilizes frictional heat without impeding cooling by the coolant.
特に、テラス加工時に発生する摩擦熱をレーザ加工に加える、換言すれば、摩擦熱が十分に放散される前にレーザ加工を施すことにより、レーザ加工の効果がより増大する、もしくはレーザ強度を小さくすることができる。そのため、本実施例では、半導体ウェーハWが回転する方向の位置であって、研削加工位置Pgよりも回転方向前側位置(図3ではウェーハWが右回転しているので右側)に、好ましくは研削直後の位置に、レーザ照射位置PIを配置している。これにより、レーザ照射位置PIでのクーラントによる冷却速度を低下させ、テラス加工部PTからウェーハWに亀裂等が発生するのを抑制している。 In particular, the effect of the laser processing can be further increased or the laser intensity can be reduced by adding the frictional heat generated during the terrace processing to the laser processing, in other words, by performing the laser processing before the frictional heat is sufficiently dissipated. Therefore, in this embodiment, the laser irradiation position PI is disposed in the direction in which the semiconductor wafer W rotates, and is located forward of the grinding processing position Pg in the rotation direction (on the right side in FIG. 3 since the wafer W rotates clockwise ) , preferably immediately after grinding. This reduces the cooling rate by the coolant at the laser irradiation position PI , and suppresses the occurrence of cracks or the like in the wafer W from the terrace processing portion PT .
本発明で示したレーザ加工装置200を用いたレーザ加工について、以下にさらに説明する。レーザ光はパルスレーザ光であり、その波長は被加工物であるウェーハWの材質に応じて変化させることが好ましい。被加工物が、Si(シリコン)、サファイア、GaN(窒化ガリウム)、SiC(炭化ケイ素)、LiTaO3(タンタル酸リチウム)、LiNbO3(ニオブ酸リチウム)等のウェーハや基板の場合には、波長が比較的長い532nm以上のナノ秒パルスレーザを用いることがテラス加工面STの熱吸収の面で好ましい。その際、GaNやSiC基板またはウェーハWの場合には、レーザ吸収率の高い流動性物質をウェーハWや基板の表面に塗布してレーザ光を照射するようにしてもよい。この場合、ウェーハWの内部に到達する前に流動性物質に吸収されるレーザ光の割合が高いので、レーザ光で発生する熱はウェーハWの界面すなわちテラス加工面STに集中し、より効果的にウェーハWを溶融でき、テラス加工面STを平坦化できる。一方、Ga2O3(酸化ガリウム)の場合には、波長の短い、例えば波長250~260nmの紫外エキシマレーザ光を用いることにより、レーザアニーリングが可能になる。 The laser processing using the laser processing device 200 shown in the present invention will be further described below. The laser light is a pulsed laser light, and it is preferable that the wavelength is changed according to the material of the wafer W, which is the workpiece. When the workpiece is a wafer or substrate made of Si (silicon), sapphire, GaN (gallium nitride), SiC (silicon carbide), LiTaO 3 (lithium tantalate), LiNbO 3 (lithium niobate), etc., it is preferable to use a nanosecond pulsed laser with a relatively long wavelength of 532 nm or more in terms of heat absorption of the terrace processing surface S T. In this case, in the case of a GaN or SiC substrate or wafer W, a fluid material with a high laser absorption rate may be applied to the surface of the wafer W or substrate and the laser light may be irradiated. In this case, since a high proportion of the laser light is absorbed by the fluid material before reaching the inside of the wafer W, the heat generated by the laser light is concentrated on the interface of the wafer W, i.e., the terrace processing surface S T , and the wafer W can be melted more effectively, and the terrace processing surface S T can be flattened. On the other hand, in the case of Ga 2 O 3 (gallium oxide), laser annealing becomes possible by using ultraviolet excimer laser light with a short wavelength, for example, a wavelength of 250 to 260 nm.
以上説明したように、本発明の上記実施例によれば、テラス加工において、研削加工直後のウェーハにレーザ光を照射して、加工表面を一旦溶融するとともに残留加工応力を解放するので、テラス加工部の研削加工後の凹凸表面が平坦化されるとともに、微小傷を消滅させることが可能になる。これによりテラス部に起因する亀裂が半導体ウェーハ上に形成されたチップ部へ進展するのを防止し、半導体製造の歩留まりを向上できる。 As described above, according to the above embodiment of the present invention, in terrace processing, the wafer immediately after grinding is irradiated with laser light to melt the processed surface and release the residual processing stress, so that the uneven surface of the terrace processing part after grinding is flattened and micro-scratches can be eliminated. This makes it possible to prevent cracks caused by the terrace part from progressing to the chip part formed on the semiconductor wafer, and improve the yield of semiconductor manufacturing.
なお、上記レーザ加工を、少なくともテラス加工における研削の最終パスもしくは仕上げ研削で実施すれば、薄板化工程等の次工程に平坦化され亀裂等のない状態でウェーハを提供できる。したがって、加工の複雑さを排したい場合や、研削粗加工であり、最終的には仕上げ加工が想定される場合には、レーザ加工を省くこともできる。しかしながら、研削砥石の摩耗や砥粒の研削砥石からの脱落が発生するタイミングを予期することは困難であるから、毎研削パスごとにレーザ加工を併用することがより望ましい。 If the above-mentioned laser processing is performed at least in the final grinding pass or finish grinding in terrace processing, the wafer can be provided in a flattened and crack-free state for the next process such as the thinning process. Therefore, laser processing can be omitted when it is desired to eliminate the complexity of the processing, or when rough grinding is performed and finish processing is expected to be performed in the end. However, since it is difficult to predict when the grinding wheel will wear out or when abrasive grains will fall off the grinding wheel, it is more desirable to use laser processing in addition to each grinding pass.
100…ウェーハ面取り装置、102…ウェーハ送りユニット、104…研削ユニット、106…ベースプレート、108…Y軸ガイドレール、110…Y軸リニアガイド、112…Y軸テーブル、114…Y軸モータ、116…Y軸ボールねじ、120…X軸ガイドレール、122…X軸リニアガイド、124…X軸テーブル、126…X軸モータ、128…X軸ボールねじ、130…Z軸ベース、132…Z軸ガイドレール、134…Z軸リニアガイド、136…Z軸テーブル、138…Z軸モータ、140…Z軸ボールねじ、150…θ軸モータ、152…θ軸シャフト、160…吸着テーブル、172…ベースプレート、174…架台、176…外周モータ、178…スピンドル、180…研削砥石、200…レーザ加工装置、210…レーザ光源、212…ビームスプリッタ、220…(第1の)分光、222…ガルバノミラー、224…f-θレンズ、230…(第2の)分光、232…ガルバノミラー、234…f-θレンズ、242…(テラス加工)端面、244…テラス加工面(ST)、250…(レーザ加工装置の)制御装置、252…制御装置、254…保持具(筐体)、262…カーボン層、264…試料表面位置、300…ウェーハ加工装置、CH…中心軸線、PI…レーザ照射位置、Pg…研削位置、PT…テラス加工部、ST…テラス加工面、W…(半導体)ウェーハ 100...wafer chamfering device, 102...wafer feed unit, 104...grinding unit, 106...base plate, 108...Y-axis guide rail, 110...Y-axis linear guide, 112...Y-axis table, 114...Y-axis motor, 116...Y-axis ball screw, 120...X-axis guide rail, 122...X-axis linear guide, 124...X-axis table, 126...X-axis motor, 128...X-axis ball screw, 130...Z-axis base, 132...Z-axis guide rail, 134...Z-axis linear guide, 136...Z-axis table, 138...Z-axis motor 140...Z-axis ball screw, 150...θ-axis motor, 152...θ-axis shaft, 160...suction table, 172...base plate, 174...frame, 176...periphery motor, 178...spindle, 180...grinding wheel, 200...laser processing device, 210...laser light source, 212...beam splitter, 220...(first) splitter, 222...galvanometer mirror, 224...f-θ lens, 230...(second) splitter, 232...galvanometer mirror, 234...f-θ lens, 242...(terrace processing) end surface, 244...terrace processing surface (S T ), 250 ... (laser processing device) control device, 252 ... control device, 254 ... holder (housing), 262 ... carbon layer, 264 ... sample surface position, 300 ... wafer processing device, CH ... central axis line, P I ... laser irradiation position, P g ... grinding position, P T ... terrace processing portion, S T ... terrace processing surface, W ... (semiconductor) wafer
Claims (8)
高速に回転する研削砥石を低速で回転する前記半導体ウェーハに当接させて前記ウェーハの周縁部を段差状にテラス加工するステップと、
低速で回転する前記半導体ウェーハに前記研削砥石が当接する位置の近傍であって、回転方向の、前記半導体ウェーハの研削が済んだ位置に、レーザ光を照射して前記半導体ウェーハのテラス加工表面を溶融して平坦化するステップとを含むことを特徴とする半導体ウェーハのテラス加工方法。 A wafer terrace processing method for processing a peripheral portion of a semiconductor wafer having a circuit formed on a surface thereof, comprising the steps of:
a step of bringing a grinding wheel rotating at a high speed into contact with the semiconductor wafer rotating at a low speed to terrace the peripheral portion of the wafer in a stepped shape;
and irradiating a laser beam to a position in the direction of rotation where the grinding wheel has come into contact with the semiconductor wafer rotating at a low speed, where the grinding wheel has been placed, to melt and flatten the terraced surface of the semiconductor wafer.
前記半導体ウェーハの周縁部を研削し高速に回転する研削砥石と、前記半導体ウェーハを低速に回転する回転ベッドと、前記研削砥石の回転と前記半導体ウェーハの回転を制御する制御装置を備え、
前記研削砥石で前記半導体ウェーハの周縁部をテラス加工するときに、前記研削砥石が前記半導体ウェーハに当接する位置の近傍であって前記研削砥石が研削加工した後の位置に前記半導体ウェーハのテラス加工表面を溶融して平坦化するレーザ光を照射する、レーザ光照射装置を設けたことを特徴とする半導体ウェーハの加工装置。 A processing apparatus used for terrace processing of a semiconductor wafer having a large number of semiconductor chips formed on its surface,
a grinding wheel that rotates at high speed to grind the peripheral portion of the semiconductor wafer, a rotating bed that rotates the semiconductor wafer at a low speed, and a control device that controls the rotation of the grinding wheel and the rotation of the semiconductor wafer,
a laser light irradiation device that irradiates a laser beam to melt and flatten the terraced surface of the semiconductor wafer at a position near the position where the grinding wheel contacts the semiconductor wafer and at a position after the grinding wheel has completed grinding processing, when the peripheral portion of the semiconductor wafer is terraced with the grinding wheel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021039091A JP7685345B2 (en) | 2021-03-11 | 2021-03-11 | Wafer terrace processing method and processing device used therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021039091A JP7685345B2 (en) | 2021-03-11 | 2021-03-11 | Wafer terrace processing method and processing device used therefor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022138928A JP2022138928A (en) | 2022-09-26 |
| JP7685345B2 true JP7685345B2 (en) | 2025-05-29 |
Family
ID=83400178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021039091A Active JP7685345B2 (en) | 2021-03-11 | 2021-03-11 | Wafer terrace processing method and processing device used therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7685345B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115938927B (en) * | 2022-12-28 | 2024-02-09 | 芯钛科半导体设备(上海)有限公司 | Ultrathin wafer thinning process |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007103718A (en) | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Koha Co Ltd | Substrate processing method and light emitting device manufacturing method |
| JP2009105391A (en) | 2007-10-04 | 2009-05-14 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Method for manufacturing semiconductor substrate |
| JP2020131409A (en) | 2019-02-25 | 2020-08-31 | 株式会社Sumco | Terrace processing method for bonded wafers |
| JP2020141088A (en) | 2019-03-01 | 2020-09-03 | 株式会社東京精密 | Grinding repair device and grinding repair method for surface of silicon wafer |
-
2021
- 2021-03-11 JP JP2021039091A patent/JP7685345B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007103718A (en) | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Koha Co Ltd | Substrate processing method and light emitting device manufacturing method |
| JP2009105391A (en) | 2007-10-04 | 2009-05-14 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Method for manufacturing semiconductor substrate |
| JP2020131409A (en) | 2019-02-25 | 2020-08-31 | 株式会社Sumco | Terrace processing method for bonded wafers |
| JP2020141088A (en) | 2019-03-01 | 2020-09-03 | 株式会社東京精密 | Grinding repair device and grinding repair method for surface of silicon wafer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022138928A (en) | 2022-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102368338B1 (en) | Processing method of wafer | |
| JP6482425B2 (en) | Thinning method of wafer | |
| JP6486240B2 (en) | Wafer processing method | |
| KR102384101B1 (en) | Method of reducing wafer thickness | |
| CN110712306B (en) | Wafer generation method | |
| JP6456228B2 (en) | Thin plate separation method | |
| KR20130121719A (en) | Laser machining apparatus and laser machining method | |
| CN111571043B (en) | Wafer processing method | |
| JP6001931B2 (en) | Wafer processing method | |
| JP7481128B2 (en) | Apparatus and method for modifying a wafer surface | |
| TW201419392A (en) | Wafer processing method | |
| JP7685345B2 (en) | Wafer terrace processing method and processing device used therefor | |
| JP2025032258A (en) | Method for processing wafer having semiconductor chips formed thereon and processing device used therefor | |
| CN110620038B (en) | Processing method of the workpiece | |
| JP7772560B2 (en) | Processing method | |
| JP2005123329A (en) | How to divide a plate | |
| JP7849267B2 (en) | Wafer processing method, device chip manufacturing method | |
| JP2024031439A (en) | Wafer dividing method | |
| JP2024032293A (en) | Processing quality confirmation method of tool cutting device, workpiece processing method, and inspection workpiece | |
| JP5839391B2 (en) | Semiconductor substrate ablation processing method | |
| JP2024067452A (en) | Holding jig, manufacturing method for holding jig, and grinding method for workpiece | |
| JP2023115617A (en) | Wafer processing method | |
| JP2013081949A (en) | Semiconductor substrate ablation method | |
| JP2022024591A (en) | Wafer processing method and system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231212 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20241001 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240930 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20241129 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250422 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250519 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7685345 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |