ウェハ薄化（バックグラインド）とは
ウェハ薄化とは、表面の回路を作り終えたウェーハの裏面を削り、厚みを落とす工程です。 バックグラインドとも呼ばれ、積層や貫通配線の前提になります。
薄くすると、表面の膜や配線の応力を支えるシリコンが減ってウェーハが反り、搬送で割れやすくなります。
厚みは前工程を通すためのもので、回路ができれば役目を終える
Section titled “厚みは前工程を通すためのもので、回路ができれば役目を終える”ウェーハがもともと厚いのは、前工程を通すためです。何百もの工程を経る間、割れずに搬送され、平坦さを保つ剛性が要ります。表面の回路が完成した時点で、この厚みは役目を終えます。
薄くする理由は3つあります。チップを積層するには、それぞれを薄くしなければ全体が高くなりすぎます。TSVで上下をつなぐには、貫通できる厚みまで落とす必要があります。発熱を逃がす経路を短くする効果もあります。
削ると応力の支えが減って反り、搬送の途中で割れる
Section titled “削ると応力の支えが減って反り、搬送の途中で割れる”表面には膜や配線が作り込まれており、それらの応力を裏面のシリコンが支えています。裏面を削るとこの支えが減り、ウェーハ全体が反ります。薄いほど持ち運びが難しく、搬送のたびに割れる危険が上がります。
DISCOは、反りがウェーハ表裏面のストレス不均衡から生じ、強い反りは加工中のバキュームリークやハンドリング時の吸着不足によるウェーハ落下の原因になるとしています1。同社は、裏面研削ダメージのストレスが表面より大きい場合の反りを順反りと呼び、表面を下にして凸方向に反るとしています。凹方向の反りは逆反りです。反りの大きさだけでなく向きも記録するのは、どちら側の応力が勝っているかが、そのまま向きに出るからです。
現場で困るのは、反りそのものよりも搬送です。ウェーハは真空で吸い付けて運ぶので、反ったウェーハは吸着面との間に隙間を作り、そこから空気が漏れます。バキュームリークと吸着不足は、この隙間の話です。落とせば1枚分のチップがまとめて失われます。TAIKOプロセスが外周に枠を残すのも、DBGが薄いウェーハの搬送を避けるのも、この搬送の問題への答えです。
TAIKOは外周に約3mmの枠を残し、ウェーハ1枚で強度を保つ
Section titled “TAIKOは外周に約3mmの枠を残し、ウェーハ1枚で強度を保つ”DISCOのTAIKOプロセスは、ウェーハの最外周に約3mmの枠を残し、内側の円周部だけを薄く研削する方法で2、同社は薄いウェーハのハンドリングのリスクと反りが低減されるとしています。枠を残す利点としてDISCOが挙げるのは、ウェーハの反りの低減、ウェーハ強度の向上、ウェーハハンドリングの容易性の向上、薄化後の加工（貫通孔形成、バンプ配置など）の容易さの向上です。薄化した後に何をするかまで含めて意味を持つ方法です。
DISCOは、枠を残すこととは別の利点を2つ挙げています。1つ目は、TAIKOウェーハが一体構造であることです。薄くしたウェーハを支える方法には、ガラスなどのハードサブストレート（支持基板）へ一時的に貼り付ける方式もあります。TAIKOはハードサブストレートに頼らずウェーハのみで強度を保つ形状で3、薄化後に高温プロセス（メタライゼーションなど）へ進む場合にアウトガスの発生を避けられ、形状が単純なためパーティクルの持ち込みが減るとDISCOはしています。支持基板を貼れば強度は上がりますが、貼り合わせに使った材料が後の熱でガスを放つ余地が生まれ、剥離という工程も1つ増えます。TAIKOはウェーハ1枚で強度を保つため、その両方を避けられます。
2つ目は、研削時に外周部へ荷重がかかりにくいことです。その利点としてDISCOは、外周部に段差のあるウェーハの研削が容易になることと、エッジチッピングゼロを挙げています。薄化したウェーハのふちは割れの入口になりますが、TAIKOはそのふちを削らずに残すため、入口そのものが生じにくくなります。
DBGは、先に切ってから裏面を削る
Section titled “DBGは、先に切ってから裏面を削る”薄くしたウェーハを切るのは難しくなるため、DISCOは切ってから削る順序も示しています。DBG（Dicing Before Grinding）4では研削の過程で分離が起こるため、薄いウェーハのダイシングに伴う裏面のチッピングが最小限に抑えられ、非常に高いダイ強度が得られるとDISCOはしています。同社はこれらの理由から、DBGを300mmウェーハを高品質な超薄型ダイへ加工する優れたプロセスと位置づけています。
削る前に表面へテープを貼り、そのむらが裏面の厚みへ写る
Section titled “削る前に表面へテープを貼り、そのむらが裏面の厚みへ写る”裏面を研削する間、ウェーハは表面を下にしてテーブルへ吸い付けられます。表面には完成した回路があり、そのままテーブルへ押し付ければ回路に傷が入り、研削で出る削りかすと研削水も回り込みます。そこで研削の前に、表面へテープを貼ります。
東京精密（ACCRETECH）は、表面保護テープを「ウェーハのパターン部分を保護する粘着シートのこと」5、バックグラインド6を「ウェーハ表面にパターンが完成した後、そのウェーハの裏面全体を研削し、厚さを薄くする工程のこと」と定義しています。表面が完成済みであることと、裏面の全体を削ることの2点が、この語の輪郭です。
このテープは、仕上がりの厚みへ返ってきます。DISCOは、パターンの凹凸が大きいウェーハにBGテープを貼るとテープ面に凹凸が生じ、それが研削後のウェーハへ転写してTTV（面内の厚みのばらつき）が悪化する場合があるとし7、凹凸の生じたBGテープ表面を平坦化すれば研削後のTTVが向上するとしています。削っているのは裏面なのに、表面側に貼ったテープの厚みむらが裏面の仕上がりへ写ります。
研削は二段で、仕上げ研削が粗研削の傷を削り取る
Section titled “研削は二段で、仕上げ研削が粗研削の傷を削り取る”研削は二段構えで、粗研削は速く厚みを落とす段、仕上げ研削は面を整える段です。DISCOの薄仕上げ研削8は1軸を粗研削用ホイール、2軸を仕上げ研削用ホイールとし、粗研削用ホイールを従来のビトリファイドボンドからレジンボンドBT100へ変えて低ダメージ化を図り、ウェーハ割れの原因となるエッジチッピングを抑えられるとしています。
二段にするのは、仕上げ研削が傷を取る段も兼ねるからです。DISCOによれば、ウェーハエッジチッピングはウェーハの強度低下や割れの要因となり、仕上げ研削時の研削量を適正化すれば、粗研削時に生じた大きいチッピングを除去できます9。仕上げ研削量がわずかなら粗研削時のチッピングが残り、適量なら除去できるため、DISCOは仕上げ研削量の適正化がチッピングの数とサイズの双方の低減に効果的だとしています。つまり仕上げ研削の取りしろは、粗研削が付けた傷の深さより厚くとる必要があります。
条件の側では、粗研削・仕上げ研削ともに砥石軸の送り込み速度を最終仕上げ厚み付近で低速化すると低負荷研削ができ、エッジチッピング低減には砥石軸の回転速度を低速化しつつウェーハ吸着テーブル側を高速化するアプリケーションが有効だとDISCOはしています。速度を落とすのは終盤だけです。
薄くなるほどふちがとがり、割れの入口になる
Section titled “薄くなるほどふちがとがり、割れの入口になる”ウェーハのふちは、断面がR形状に丸めてあります。DISCOによれば、薄くするとこのRエッジ部分がシャープな形状となって機械的強度が非常に弱くなり、研削水の影響や加工条件などでエッジ部分がばたついてチッピングが生じ、ウェーハ破損の原因になります8。丸かった縁が薄化で刃のようにとがり、そこが割れの入口になります。
対策がエッジトリミングです。研削加工前にウェーハエッジ部へ溝入れを行っておき、薄化後にエッジがシャープな形状になるのを避けるプロセスで、DISCOは大幅なエッジチッピング低減を実現できるとしています。削る前に、とがる予定の部分を先に落としておく手です。
装置の側では、搬送系にウェーハと同一径の搬送パッドを使うこと、ウェーハとパッドの間へパーティクルが入り込むのを避けるためにパッド面を洗浄する機能、グラインディングからDAF貼り付け、ウェーハマウント、表面保護テープ剥離までを人手を極力はさまずに一貫して行うインラインシステムを、DISCOはウェーハ破損の有効な解決手段として挙げています。薄いウェーハは、削る瞬間よりも運ぶ途中で割れます。
研削だけで、直径300mmのウェーハを5µmまで薄くした例がある
Section titled “研削だけで、直径300mmのウェーハを5µmまで薄くした例がある”DISCOは、SiP（System in Package）などの普及に伴い、100µm以下のウェーハ厚さを歩留まりよく実現する薄仕上げ研削技術が注目されているとしています。同社の加工実例には直径300mmのシリコンウェーハを研削だけで厚さ5µmまで薄化したものがあり、装置・砥石・研削条件を最適化すれば通常の研削だけでもここまで薄くできるとしています。8インチのシリコンウェーハを厚さ50µmへ仕上げた例もあります。
5µmは条件を最適化した加工実例で、量産のどのウェーハでも出る値というより、研削のみでどこまで届いたかを示す到達点です。実際の目標厚みは、そのチップを何段積むか、TSVをどこまで貫通させるかで決まります。100µmという線は、そこから先が薄仕上げ研削の領域だという目安です。
ストレスリリーフは、研削が残す破砕層を取って抗折強度を上げる
Section titled “ストレスリリーフは、研削が残す破砕層を取って抗折強度を上げる”砥石で削った面には、その直下に砕けたシリコンの層が生まれます。砥石による加工であるため、わずかながらウェーハ表面に破砕層が残り、DISCOはこの破砕層を除去してチップ抗折強度をより一層向上させる技術をストレスリリーフと呼んでいます。
東京精密の定義では、抗折強度は「ウェーハ（チップ分割されたもの）を曲げ試験によって破断に至る時に発生する内部応力値のこと」です10。チップを曲げて折り、折れたときの応力を強度の値とする測り方で、破砕層を取り除くとこの値が上がることが、ストレスリリーフの成果の測り方です。
強度が問題になるのは、デバイスウェーハの薄化でチップ強度が弱まってアセンブリ工程で割れが発生したり、反り量が増大してスタックパッケージのダイボンディングなどが困難になったりすることがあるからです11。DISCOは、これらを改善する手法として、グラインディング工程後にストレスリリーフを導入する方法が考えられているとしています。
ストレスリリーフの手法は4つあり、DISCOはそのうちドライポリッシング（乾式研磨）、DBG＋ドライエッチング、ウェットポリッシング（CMPなど）を紹介しています。DBGと組み合わせるとブレードによるチップ側面ダメージも除去でき、通常のグラインダとの併用時よりもさらにチップ強度を上げられるとしています。裏面だけでなく切断面の傷も同時に取れる組み合わせです。ウェットポリッシングについては、シリコンデバイスでは強度向上のためにウェーハ裏面研削後にストレスリリーフ工程を行い、サファイア基板（Al2O3）やタンタル酸リチウム基板（LiTaO3）、炭化ケイ素基板（SiC）などではデバイス性能向上のために裏面研削後の研磨工程が必要とされています。
砥石の進歩で、この段を省ける場合もあります。DISCOは、粗研削にBT100、仕上げ研削に超微細砥粒を使ったPoligrindを使うことで、多くの場合ストレスリリーフが必要とされていた直径300mmウェーハの薄仕上げが、研削加工のみで可能になったとしています。ストレスリリーフを別工程として足すか、仕上げ研削の砥石で吸収するか、という選択になります。
厚みは削りながら測り、テーブルの傾きへ返す
Section titled “厚みは削りながら測り、テーブルの傾きへ返す”研削中の厚みは、削りながらその場で測ります。ディスコのグラインダとグラインダ／ポリッシャは通常、接触式のハイトゲージで厚みを測定しながら研削し、仕上げ厚みを制御しています12。
オプションで搭載できるNCG（Non Contact Gauge、非接触厚み測定器）について、DISCOは利点を2つ挙げています。1つは厚み測定によるウェーハ破損リスクの回避で、薄ウェーハや中空構造ワークなど負荷に弱い加工対象では、厚みを測定すること自体が破損のリスクになります。もう1つはウェーハ間のシリコン厚みばらつきの抑制で、NCGはシリコン厚みだけを測るため、表面保護テープやサブストレート、接着剤などの厚みがばらついていても、シリコン部の厚みばらつきを抑えた研削ができるとしています。接触式が測るのはテープや接着剤を含んだ全体の高さで、NCGが測るのはシリコンだけです。
面内のばらつきの指標がTTVです。東京精密はTTV（total thickness variation）13を「ウェーハの平坦度適用領域での厚さ（裏面基準面からの距離）の最大値と最小値の差」と定義しています。1枚のウェーハの中で最も厚い点と最も薄い点の差という、単純な量です。
測った値は、テーブルの傾きという操作へ返します。AutoTTVは14、NCGによるウェーハ面内の厚み測定結果をもとにチャックテーブルの傾きを自動調整し、研削によるウェーハ形状を補正する機能です。DISCOはそのメリットとして、チャックテーブル手動調整による装置ダウンタイムの削減と、オペレータの調整不良によるTTVばらつきの低減を挙げています。Regrind AutoTTVは、研削中に任意の厚さで停止し、ウェーハ形状測定とチャックテーブル傾きの補正の後に再研削して同一ウェーハの形状を補正する機能で、1枚目から形状を補正でき、ウェーハ間のTTVばらつきを解消するとしています。
この用語に対応する装置と製造メーカー
Section titled “この用語に対応する装置と製造メーカー”装置カタログDBから、この用語に一致する製品familyを持つメーカー 1社／1family を引いています。 各行は各社の公式製品ページを出典とします。 DBからの生成日: 2026-08-22
- DISCO
- TAIKO processバックグラインド
出典は各社の公式製品ページです。 装置カタログDB では、同じ製品familyを工程・メーカー横断で検索できます。
関連するデータ・ツール
Section titled “関連するデータ・ツール”- バックグラインド・ウェーハ薄化の工程ページ── 工程分類と、この工程の公開求人
- ダイシング・個片化の工程ページ── 切断側の工程
- 装置カタログDB ── 公式製品ページ単位のメーカーと製品family
よくある質問（FAQ）
Section titled “よくある質問（FAQ）”ウェハ薄化とは何ですか？
表面の回路を作り終えたウェーハの裏面を削り、厚みを落とす工程で、バックグラインドとも呼ばれます。積層する製品や薄いパッケージに入れる製品で必須になります。
なぜ薄くするのですか？
積むためと、放熱と、貫通配線のためです。チップを積層するにはそれぞれを薄くする必要があり、TSVを貫通させるにも貫通できる厚みまで落とす必要があります。
薄くすると何が困りますか？
反りと割れです。表面の膜や配線の応力は裏面のシリコンで支えられているため、裏面を削るとその支えが減り、ウェーハ全体が反ります。薄いほど搬送が難しく、割れやすくなります。
TAIKOプロセスとは何ですか？
DISCOの方法で、ウェーハの最外周に約3mmの枠を残し、内側の円周部だけを薄く研削します。DISCOは、薄ウェーハの搬送リスクと反りが下がるとしています。
TAIKOの利点は何ですか？
DISCOは、ウェーハの反りの低減、ウェーハ強度の向上、ウェーハハンドリングの容易性の向上、薄化後の加工（貫通孔形成、バンプ配置など）の容易さの向上を挙げています。
粗研削と仕上げ研削はなぜ二段になっているのですか？
粗研削で速く厚みを落とし、仕上げ研削で面を整えるためです。DISCOによれば、仕上げ研削時の研削量を適正化すると、粗研削時に生じた大きいチッピングを除去できるため、仕上げ研削は粗研削が付けた傷を削り取る段でもあります。
どこまで薄くなるのですか？
100µm以下のウェーハ厚さを歩留まりよく実現する薄仕上げ研削技術が注目されており、DISCOは直径300mmのシリコンウェーハを研削だけで厚さ5µmまで薄化した加工実例を示しています。実際の目標厚みは、何段積むか、TSVをどこまで貫通させるかで決まります。
破砕層とは何ですか？
砥石で削った面の直下にできる、砕けたシリコンの層です。砥石による加工では、わずかながらウェーハ表面に破砕層が残ります。これを除去してチップ抗折強度をより一層向上させる技術をDISCOはストレスリリーフと呼んでいます。
抗折強度とは何ですか？
東京精密（ACCRETECH）の定義では、ウェーハ（チップ分割されたもの）を曲げ試験によって破断に至る時に発生する内部応力値です。チップを曲げて折り、折れたときの応力を強度の値とします。
TTVとは何ですか？
東京精密（ACCRETECH）の定義では、ウェーハの平坦度適用領域での厚さ（裏面基準面からの距離）の最大値と最小値の差です。1枚のウェーハの中で最も厚い点と最も薄い点の差を指します。
研削中の厚みはどうやって測っていますか？
ディスコのグラインダとグラインダ／ポリッシャは通常、接触式のハイトゲージで厚みを測定しながら研削し、仕上げ厚みを制御します。オプションのNCG（Non Contact Gauge、非接触厚み測定器）はシリコン厚みのみを測るため、表面保護テープやサブストレート、接着剤などの厚みがばらついていても、シリコン部の厚みばらつきを抑えて研削できるとDISCOはしています。
薄化装置のメーカーはどこですか？
当サイトの装置カタログDBでは、研削と薄化に一致する製品familyを持つメーカーを公式製品ページ単位で引けます。DISCO、ACCRETECH（東京精密）、Hwatsingなどが該当します。
比較・違いを学ぶ
Section titled “比較・違いを学ぶ”- 一時接合・剥離とウェーハ薄化── 薄化を支える仮接合
- 3Dパッケージング工程フロー── 後工程の流れ
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- 1DISCO：研削ダメージによる反りについてdisco.co.jp ↩
- 2DISCO：TAIKO Processdisco.co.jp ↩
- 3DISCO：TAIKOプロセス（日本語版）disco.co.jp ↩
- 4DISCO：DBG (Dicing Before Grinding) Processdisco.co.jp ↩
- 5東京精密（ACCRETECH）技術用語集：表面保護テープaccretech.com ↩
- 6東京精密（ACCRETECH）技術用語集：バックグラインドaccretech.com ↩
- 7DISCO：BGテープ表面平坦化によるTTV向上disco.co.jp ↩
- 8DISCO：薄仕上げ研削disco.co.jp ab
- 9DISCO：ウェーハエッジチッピング改善 -仕上げ研削量違い-disco.co.jp ↩
- 10東京精密（ACCRETECH）技術用語集：抗折強度accretech.com ↩
- 11DISCO：ポリッシング（ストレスリリーフ）disco.co.jp ↩
- 12DISCO：NCG（非接触厚み測定器）を用いた厚み制御disco.co.jp ↩
- 13東京精密（ACCRETECH）技術用語集：TTVaccretech.com ↩
- 14DISCO：AutoTTVdisco.co.jp ↩