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公開番号2025008596
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023110876
出願日2023-07-05
発明の名称ウエーハの加工方法
出願人株式会社ディスコ
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H01L 21/304 20060101AFI20250109BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】貼り合わせウエーハの研削工程において、デバイスの破損を抑制しつつ外周余剰領域を除去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、第一のウエーハおよび第二のウエーハのうち少なくともいずれかの一方の面に対してプラズマ処理を施し該面を活性化させるプラズマ活性化処理ステップ101と、第一のウエーハと第二のウエーハとを仮接合して貼り合わせウエーハを形成する貼り合わせウエーハ形成ステップ102と、レーザービームで第一のウエーハの内部に環状の改質層およびクラックを形成することで外周領域に反りを生じさせる改質層形成ステップ103と、中央領域を圧着する圧着ステップ104と、アニール処理により貼り合わせウエーハの接合強度を上げるアニール処理ステップ105と、第一のウエーハを研削して仕上げ厚さまで薄化する研削ステップ106と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ウエーハの加工方法であって、
第一のウエーハと第二のウエーハとを接合するために、該第一のウエーハの一方の面および該第二のウエーハの一方の面のうち少なくともいずれかの面に対してプラズマ処理を施すことにより該プラズマ処理が施された該面を活性化させるプラズマ活性化処理ステップと、
該プラズマ活性化処理ステップを実施した後に、第一のウエーハの該一方の面と、第二のウエーハの該一方の面とを仮接合して貼り合わせウエーハを形成する貼り合わせウエーハ形成ステップと、
該貼り合わせウエーハ形成ステップを実施した後に、該第一のウエーハを透過する波長のレーザービームを該第一のウエーハの外周縁よりも所定距離内側の位置に沿って環状に照射し、該第一のウエーハの内部に環状の改質層と該改質層から伸展し該第一のウエーハの該一方の面側に表出するクラックとを形成することで、該改質層および該クラックより該外周縁側の外周領域に反りを生じさせる改質層形成ステップと、
該改質層形成ステップを実施した後に、該貼り合わせウエーハに対してアニール処理を施すことで該第一のウエーハと該第二のウエーハとの接合強度を上げるアニール処理ステップと、
該アニール処理ステップを実施した後に、該貼り合わせウエーハの該第一のウエーハを他方の面側から研削して仕上げ厚さまで薄化する研削ステップと、
を備え、
該改質層形成ステップを実施した後かつ該アニール処理ステップを実施する前に、または該アニール処理ステップを実施している間に、
該第一のウエーハの該改質層よりも中央側の中央領域を圧着する圧着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。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
該改質層形成ステップを実施した後に、
該第一のウエーハの厚さ方向に該改質層に重なる第二の改質層と、該第二の改質層から該第一のウエーハの他方の面側に表出する第二のクラックと、を形成する表出クラック形成ステップを更に備える
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。
【請求項３】
該研削ステップでは、
該第一のウエーハを仕上げ厚さまで薄化するとともに、該外周領域を除去する
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。
【請求項４】
該圧着ステップを実施する前に、
該改質層より該外周縁側の該外周領域に外力を付与することで該外周領域を除去する外周領域除去ステップを更に備える
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。
【請求項５】
該改質層形成ステップでは、
該第一のウエーハを透過する波長のレーザービームを該外周領域に対して照射し、該第一のウエーハの内部に、該第一のウエーハの該一方の面と平行な方向に沿う補助改質層と、該補助改質層から該第一のウエーハの該一方の面と平行な方向に沿って伸展する補助クラックと、を更に形成する
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。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハの加工方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
ナイフエッジの対策として、ウエーハの表面側の外周縁を環状に切削する所謂エッジトリミング技術が開発された（特許文献１参照）。また、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２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第４８９５５９４号公報
特開２０２０－０５７７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法は、切削時にデバイスに届くチッピングを発生させてデバイスを破損させる可能性があり、また、大量の切削屑が出るため、デバイスがコンタミで汚れやすいという課題があった。また、特許文献２の方法は、改質層が接合領域よりも内側に形成されている場合、研削時に除去したい外周余剰領域の端材が剥離せず残存してしまう可能性があった。
【０００７】
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、貼り合わせウエーハの研削工程において、デバイスの破損を抑制しつつ外周余剰領域を除去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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、第一のウエーハと第二のウエーハとを接合するために、該第一のウエーハの一方の面および該第二のウエーハの一方の面のうち少なくともいずれかの面に対してプラズマ処理を施すことにより該プラズマ処理が施された該面を活性化させるプラズマ活性化処理ステップと、該プラズマ活性化処理ステップを実施した後に、第一のウエーハの該一方の面と、第二のウエーハの該一方の面とを仮接合して貼り合わせウエーハを形成する貼り合わせウエーハ形成ステップと、該貼り合わせウエーハ形成ステップを実施した後に、該第一のウエーハを透過する波長のレーザービームを該第一のウエーハの外周縁よりも所定距離内側の位置に沿って環状に照射し、該第一のウエーハの内部に環状の改質層と該改質層から伸展し該第一のウエーハの該一方の面側に表出するクラックとを形成することで、該改質層および該クラックより該外周縁側の外周領域に反りを生じさせる改質層形成ステップと、該改質層形成ステップを実施した後に、該貼り合わせウエーハに対してアニール処理を施すことで該第一のウエーハと該第二のウエーハとの接合強度を上げるアニール処理ステップと、該アニール処理ステップを実施した後に、該貼り合わせウエーハの該第一のウエーハを他方の面側から研削して仕上げ厚さまで薄化する研削ステップと、を備え、該改質層形成ステップを実施した後かつ該アニール処理ステップを実施する前に、または該アニール処理ステップを実施している間に、該第一のウエーハの該改質層よりも中央側の中央領域を圧着する圧着ステップを更に備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のウエーハの加工方法は、該改質層形成ステップを実施した後に、該第一のウエーハの厚さ方向に該改質層に重なる第二の改質層と、該第二の改質層から該第一のウエーハの他方の面側に表出する第二のクラックと、を形成する表出クラック形成ステップを更に備えることが好ましい。
【００１０】
また、本発明のウエーハの加工方法において、該研削ステップでは、該第一のウエーハを仕上げ厚さまで薄化するとともに、該外周領域を除去してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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