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発明の名称 ウェーハの分割方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−73844(P2007−73844A)
公開日 平成19年3月22日(2007.3.22)
出願番号 特願2005−261236(P2005−261236)
出願日 平成17年9月8日(2005.9.8)
代理人 【識別番号】100089118
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 宏明
発明者 関家 一馬
要約 課題
DAFが貼着された状態であってもデバイスを精度良く分割することができるウェーハの分割方法を提供すること。

解決手段
複数のデバイスがストリートによって区画されて形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成されたウェーハの裏面にDAF36を貼着し、切削ブレード412でストリートを切削して個々のデバイスDに分割するウェーハの分割方法であって、ウェーハWの裏面にDAF36を貼着する接着フィルム貼着工程と、ウェーハWのストリート上にDAF36に到達しない浅い切削溝d1を形成する切削溝形成工程と、DAF36側からストリートSに対応する領域を切削して前記切削溝形成工程によって形成された切削溝d1に達する深さの対向切削溝d2を形成してウェーハWを個々のデバイスDに分割する分割工程とを含むことを特徴とする。
特許請求の範囲
【請求項1】
複数のデバイスがストリートによって区画されて形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成されたウェーハの裏面にダイボンド用の粘着テープを貼着し、切削ブレードでストリートを切削して個々のデバイスに分割するウェーハの分割方法であって、
前記ウェーハの裏面にダイボンド用の前記接着フィルムを貼着する接着フィルム貼着工程と、
前記ウェーハのストリート上にダイボンド用の前記接着フィルムに到達しない浅い切削溝を形成する切削溝形成工程と、
前記接着フィルム側から前記ストリートに対応する領域を切削して前記切削溝形成工程によって形成された前記切削溝に達する深さの対向切削溝を形成して前記ウェーハを個々のデバイスに分割する分割工程と、
を含むことを特徴とするウェーハの分割方法。
【請求項2】
前記ウェーハは、前記デバイス領域に対応する裏面が切削によって薄く加工され、前記外周余剰領域がリング状の補強部に形成された凹状をなし、
前記デバイス領域に対応する領域にダイボンド用の前記接着フィルムが貼着されることを特徴とする請求項1に記載のウェーハの分割方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
この発明は、複数のデバイスがストリートによって区画されて形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成されたウェーハの裏面にダイボンド用の粘着テープを貼着し、切削ブレードでストリートを切削して個々のデバイスに分割するウェーハの分割方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、ICやLSIなどのデバイスが複数形成されたウェーハは、ダイシング装置などの分割装置によって個々のデバイスに分割され、携帯電話やパソコンなどの電気機器に利用される。ここで、電気機器の軽量化および小型化を可能にするために、ウェーハの厚みは、50μm以下、30μm以上と薄く加工されるが、この薄いウェーハは、取り扱いが困難であることから、ウェーハのデバイスが形成されたデバイス領域の裏面のみを薄く研削し、このデバイス領域を囲繞する外周余剰領域にリング状の補強部を残存させ、薄くなったウェーハの取り扱いを容易にしている(特許文献1参照)。
【0003】
その後、このウェーハは、個々のデバイスに分割される前に、ダイボンド用の粘着フィルムであるDAF(ダイアタッチフィルム)が裏面に配設され、個々のデバイスに分割された後に、リードフレームなどにダイボンドされる。
【0004】
【特許文献1】特開平5−121384号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上述したDAFは、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などの柔軟素材で形成されており、デバイス領域が薄く加工されたウェーハの裏面にDAFを貼着した状態で、ダイシング装置の切削ブレードでこのウェーハを切削すると、DAFの上面で分割されたデバイスが踊り、デバイスの外周に欠けが多数発生してしまうという問題点があった。
【0006】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、DAFが貼着された状態であってもデバイスを精度良く分割することができるウェーハの分割方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1にかかるウェーハの分割方法は、複数のデバイスがストリートによって区画されて形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成されたウェーハの裏面にダイボンド用の粘着テープを貼着し、切削ブレードでストリートを切削して個々のデバイスに分割するウェーハの分割方法であって、前記ウェーハの裏面にダイボンド用の前記接着フィルムを貼着する接着フィルム貼着工程と、前記ウェーハのストリート上にダイボンド用の前記接着フィルムに到達しない浅い切削溝を形成する切削溝形成工程と、前記接着フィルム側から前記ストリートに対応する領域を切削して前記切削溝形成工程によって形成された前記切削溝に達する深さの対向切削溝を形成して前記ウェーハを個々のデバイスに分割する分割工程と、を含むことを特徴とする。
【0008】
また、請求項2にかかるウェーハの分割方法は、上記の発明において、前記ウェーハは、前記デバイス領域に対応する裏面が切削によって薄く加工され、前記外周余剰領域がリング状の補強部に形成された凹状をなし、前記デバイス領域に対応する領域にダイボンド用の前記接着フィルムが貼着されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
この発明にかかるウェーハの分割方法は、貼着工程によってウェーハの裏面にダイボンド用の接着フィルムを貼着し、切削溝形成工程によって、ウェーハのストリート上にダイボンド用の接着フィルムに到達しない浅い切削溝を形成しておき、分割工程によって、前記接着フィルム側から前記ストリートに対応する領域を切削して前記切削溝形成工程によって形成された前記切削溝に達する深さの対向切削溝を形成して前記ウェーハを個々のデバイスに分割するようにしているので、各デバイスの分割時にデバイスが踊ることがなく、しかも表面に形成された切削溝が逃げ溝として作用して各デバイスの表面に欠けを生じさせることがなく、粘着フィルムが貼着された状態であってもデバイスを精度良く分割することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、この発明を実施するための最良の形態であるウェーハの分割方法について図面を参照して説明する。
【0011】
まず、粘着フィルムが貼着されるウェーハの加工について説明する。図1に示したウェーハWの表面Waは、デバイス領域W1と外周余剰領域W2とを有する。デバイス領域W1には、ストリートSによって区画された複数のデバイスDが形成され、このデバイス領域W1の外周側には、デバイスDが形成されていない外周余剰領域W2が形成される。このデバイス領域W1は、外周余剰領域W2に囲繞されている。このウェーハWの表面Waは、ウェーハWの裏面Wbを研磨するにあたり、図2に示すように、デバイスDを保護するためにテープ等の保護部材1が貼着される。
【0012】
その後、ウェーハWの裏面Wbのうちのデバイス領域W1に対応する部分、すなわち、デバイス領域1の裏側を研削して所望の厚さにする。この研削には、たとえば図3に示す研削装置2を用いることができる。
【0013】
研削装置2は、ウェーハを保持するチャックテーブル20と、チャックテーブル20に保持されたウェーハに対して研削を施す研削部21とを備えている。研削部21は、垂直方向の軸心を有する回転軸22と、回転軸22の下端に装着されたホイール23と、ホイール23の下面に固着された砥石部24とを有する。ウェーハWは、保護部材1側がチャックテーブル20によって保持され、裏面Wbが露出した状態となる。そして、チャックテーブル20が回転するとともに、ホイール23が回転しながら、研削部21が下降することによって、回転する砥石部24がウェーハWの裏面Wbに接触して研削が行われる。このとき、砥石部24は、ウェーハWの表面Waに形成されたデバイス領域W1の裏側に接触させ、その外周側を研削しないようにする。デバイス領域W1の裏側が所望量研削されると、研削が終了する。このようにして、裏面Wbのうちのデバイス領域W1に対応する部分のみを研削することによって、図4および図5に示すように、裏面Wbに凹部W3が形成され、外周余剰領域W2に対応する部分には、研削前と同じ厚さを有するリング状補強部W4が残存する。たとえば、リング状補強部W4の幅は、2〜3mm程度であればよい。また、リング状補強部W4の厚さは、数百μmあることが望ましい。一方、デバイス領域W1の厚さは、30μm程度にまで薄くすることができる。
【0014】
ここで、リング状補強部W4を有した凹状のウェーハWは、図6および図7に示すように、裏面Wbのデバイス領域W1に対応する凹部W3に粘着フィルム(DAF)36が貼着される。このDAF36は、一方の面が裏面Wbの凹部W3に貼着され、他方の面の全面に剥離紙36aが取り付けられている。このDAF36の直径は、裏面の凹部W3の直径よりもやや小さく、デバイス領域W1に対応する領域を確実に覆うようにしている。
【0015】
その後、DAF36が貼着されたウェーハWのダイシングが行われる。このダイシングは、まず、図8に示すように、ウェーハWの表面に貼着されている保護部材1を剥離して表面Waを露出した状態にする。なお、剥離紙36aは、DAF36に貼着されたままとなっている。このウェーハWは、図9に示した切削装置4を用いてストリートSが切削され、各デバイスDに分割される。ここで、この実施の形態では、表面Wa側のストリートSに浅い切削溝を形成(ハーフダイシング)し、その後裏面Wb側から切削溝に対応する部分を、DAF36とともにウェーハWを完全に切削する処理(フルカット)が行われる。
【0016】
切削装置4は、ウェーハWを保持するチャックテーブル40と、ウェーハWを支持したダイシングフレームFを支持するフレームクランプ40aと、チャックテーブル40に保持されたウェーハWに作用して切削を行う切削部41とを有する。チャックテーブル40は、駆動源400に連結されて回転可能になっている。駆動源400は、移動基台401に固定されており、移動基台401は、切削送り部42によってX軸方向に移動可能になっている。切削送り部42は、X軸方向に配列されたボールネジ420と、ボールネジ420の一端に連結されたパルスモータ421と、ボールネジ420と平行に配列された一対のガイドレール422とから構成され、ボールネジ420には、移動基台401の下部に備えた図示しないナットが螺合している。ボールネジ420は、パルスモータ421に駆動されて回転し、それに伴って移動基台401がガイドレール422にガイドされてX軸方向に移動する構成となっている。
【0017】
切削部41は、ハウジング410によって回転可能に支持されたスピンドル411の先端に切削ブレード412が装着され、ハウジング410は、支持部413によって支持される。なお、切削ブレード412は、ダイアモンド砥粒をNiメッキしたものである。
【0018】
ハウジング410の側部には、ウェーハWのストリートSを検出するアライメント部43が固定される。アライメント部43は、ウェーハWの表面Waを撮像する可視光線用のカメラ430およびウェーハWの裏面から透過してウェーハWの表面を撮像する赤外線用のカメラ430を有し、このカメラ430によって取得した画像をもとに、予め記憶されたキーパターンとのパターンマッチングなどの処理によって、切削すべきストリートSを検出する。
【0019】
切削部41およびアライメント部43は、切り込み送り部44によってZ軸方向に移動可能となっている。切り込み送り部44は、壁部440の一方の面においてZ軸方向に配列されたボールネジ441と、このボールネジ441を回動させるパルスモータ442と、ボールネジ441と平行に配列されたガイドレール443とを有し、支持部413の内部の図示しないナットがボールネジ441に螺合している。支持部413は、パルスモータ442によって駆動されてボールネジ441が回動するのに伴ってガイドレール443にガイドされてZ軸方向に昇降し、支持部413に支持された切削部41もZ軸方向に昇降する構成となっている。
【0020】
切削部4は、割り出し送り部45によってY軸方向に移動可能になっている。割り出し送り部45は、Y軸方向に配列されたボールネジ450と、壁部440と一体に形成され、内部のナットがボールネジ450に螺合する移動基台451と、ボールネジ450を回動させるパルスモータ452と、ボールネジ450と平行に配列されたガイドレール453とを有し、移動基台451の内部の図示しないナットがボールネジ450に螺合している。移動基台451は、パルスモータ452によって駆動されてボールネジ450が回動するのに伴ってガイドレール453にガイドされてY軸方向に移動し、これに伴い切削部41もY軸方向に移動する構成となっている。
【0021】
ここで、保護部材1が剥離された図8に示すウェーハWは、まずハーフダイシングされる。図10に示すように、ウェーハWのDAF36側は、剥離紙36aを介してチャックテーブル40の保持面40aに載置され、ウェーハWは、表面Waが露出した状態で真空吸着によって保持される。そして、チャックテーブル40が+X方向に移動することによってウェーハWがカメラ430の直下に位置付けられ、カメラ430によってウェーハWの表面Waが撮像され、その画像をもとにアライメント部43によってストリートSが検出されるとともに、このストリートと切削ブレード412とのY軸方向の位置合わせが行われる。
【0022】
さらに、切削送り部42によってチャックテーブル40を+X軸方向に移動させるとともに、切削ブレード412を高速回転させながら、切り込み送り部44によって切削部41を下降させ、検出されたストリートSに向けて切削ブレード412を切り込ませ、このストリートSを切削する。
【0023】
ただし、図10に示すように、切削ブレード412がストリートSを切削する深さは、DAF36に達しない深さである。すなわち、表面Wa上のストリートSに沿った切削溝d1が形成される。
【0024】
割り出し送り部45によって切削部41をストリートSの間隔ずつ割り出し送りさせながら順次同様の切削を行い、同方向のストリートSがすべて切削された後は、チャックテーブル40を90度回転させながら同様の切削を行うことによって、ウェーハWの表面Wa上にすべての切削溝d1が形成される。
【0025】
その後、ウェーハWのフルカットを行うために、図11に示すように、切削溝d1が形成されたウェーハWの剥離紙36aを剥離する。さらに、図12に示すように、ダイシングフレームF1上に貼着されたダイシングテープT1表面に、切削溝d1が形成された表面Waを貼着し、DAF36が配設された側を露出した状態にする。
【0026】
ダイシングテープT1を介してダイシングフレームF1に支持されたウェーハWは、DAF36が配設された側が露出した状態で、チャックテーブル40に吸引保持される。そして、チャックテーブル40が+X方向に移動することによってウェーハWがカメラ430の直下に位置付けられ、カメラ430によってウェーハWを透過させてウェーハWの表面Waが撮像され、その画像をもとにアライメント部43によってストリートS上の切削溝d1が検出されるとともに、この切削溝d1と切削ブレード412とのY軸方向の位置合わせが行われる。
【0027】
さらに、図13に示すように、切削送り部42によってチャックテーブル40を+X軸方向に移動させるとともに、切削ブレード412を高速回転させながら、切り込み送り部44によって切削部41を下降させ、検出された切削溝d1に向けて切削ブレード412を切り込ませ、切削溝d1の裏面側から、切削溝d1に達する対向切削溝d2を形成する。ここで、切削ブレード412は、DAF36とともに切削し、少なくとも切削溝d1に達する深さで切削する。対向切削溝d2は、ダイシングテープT1に達してもよい。
【0028】
割り出し送り部45によって切削部41を切削溝d1の間隔ずつ割り出し送りさせながら順次同様の切削を行い、同方向の切削溝d2がすべて切削された後は、チャックテーブル40を90度回転させながら同様の切削を行うことによって、図14に示すように、ウェーハWの表面Wa上にすべての切削溝d2が形成される。これによって、各デバイスDが分割されることになる。
【0029】
その後、各デバイスDは、ダイシングテープT1上からそれぞれピックアップされ、たとえば各リードフレーム上にDAF36を介して貼着される。
【0030】
この実施の形態では、まずデバイスDが設けられたウェーハWの表面Wa上のストリートSに対応する切削溝d1を表面Wa側に先行的に形成するハーフダイシングを行い、その後、DAF36が配設された裏面Wb側から切削溝d1に対応した対応切削溝d2を形成して各デバイスDに分割するフルカットを行うようにしているので、各デバイスDのダイシング時に、デバイスDが踊ることがなく、しかも切削溝d1が逃げ溝として作用して各デバイスDの表面に欠けを生じさせることがなく、DAF36が貼着された状態であってもデバイスDを精度良く分割することができる。
【0031】
なお、フルカット前に、リング状補強部W4の内周に沿ってその若干内側を切断し、図15に示すように、リング状補強部W4を除去するようにしてもよい。このリング状補強部W4の除去は、たとえば、ダイシングテープT1を介してダイシングフレームF1に支持されたウェーハWを回転させながら、リング状補強部W4の内周に沿って切削することによって実現される。リング状補強部W4が除去されると、ダイシングフレームF1上にはダイシングテープT1を介し、上面にDAF36が貼着されたウェーハWのみが残存する。このようにリング状補強部W4を各デバイスDの分割前に除去しておくと、各デバイスDの分割時に、デバイス領域W1の対応切削溝d2のみを切削すればよく、リング状補強部W4を切削する必要がないため、ウェーハWを保持するチャックテーブル40の移動ストロークを短くすることができる。
【0032】
また、ハーフダイシング時におけるアライメントの際の撮像に用いるカメラは、赤外線カメラである必要はなく、可視光のカメラでよい。ただし、フルカット時には赤外光を検出する機能を必要とする。ここで、たとえば通常の可視光のCCDカメラなどでは、赤外領域も受光しているため、フィルタなどを用いて赤外光と可視光とを分離する機能を持たせることによって1つのカメラによってアライメントを行うことができる。
【0033】
さらに、フルカット時に形成される対応切削溝d2の切削時のアライメント対象は、切削溝d1であることが好ましいが、ストリートSであってもよい。フルカット時に切削溝d1が最小限の応力逃げ溝として機能すればよいからである。
【0034】
なお、上述した実施の形態では、1つのチャックテーブル40を用いてハーフダイシングおよびフルカットを行うようにしていたが、ハーフダイシング用およびフルカット用のチャックテーブルをそれぞれ設けるようにしてもよい。
【0035】
また、図4および図5に示したウェーハWに加工された後に、このウェーハWの裏面に金属などの導電膜を形成し、この導電膜を接地させて各デバイスDの試験を行い、その後、この裏面の凹部に上述したDAF36を貼着するようにしてもよい。
【0036】
さらに、ウェーハWの裏面のうちのデバイス領域W1に対応する領域に凹部を形成し、この凹部の外周側に外周余剰領域を含むリング状補強部W4を形成する方法は、研削装置2による研削処理に限らず、たとえば、ウェーハWの裏面のうち形成すべき凹部以外の部分をマスキングし、このマスキングされていない部分にフッ素系ガスによってプラズマエッチングを施したり、フッ素系エッチング液でウェットエッチングを施したりすることによって凹部を形成してリング状補強部W4を形成するようにしてもよいし、CMPによって凹部を形成してリング状補強部W4を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】加工対象のウェーハおよび保護部材を示す斜視図である。
【図2】ウェーハの表面に保護部材が貼着された状態を示す斜視図である。
【図3】切削装置を用いてウェーハの凹部を形成する状態を示す斜視図である。
【図4】凹部およびリング状補強部が形成されたウェーハを裏面側からみた斜視図である。
【図5】凹部およびリング状補強部が形成されたウェーハの断面図である。
【図6】ウェーハの凹部にDAFを貼着する状態を示す斜視図である。
【図7】DAFが貼着されたウェーハの構成を示す断面図である。
【図8】図7に示したウェーハから保護部材を剥離する状態を示す斜視図である。
【図9】ウェーハをダイシングする切削装置の構成を示す斜視図である。
【図10】ハーフダイシング時のウェーハを示す断面図である。
【図11】ハーフダイシングされたウェーハから剥離紙を剥離する状態を示す斜視図である。
【図12】ウェーハがダイシングテープを介してダイシングフレームに支持された状態を示す斜視図である。
【図13】フルカット時のウェーハを示す断面図である。
【図14】フルカットされたウェーハがダイシングフレームに支持された状態を示す斜視図である。
【図15】ウェーハからリング状補強部を除去する状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【0038】
1 保護部材
2 研削装置
4 切削装置
20,40 チャックテーブル
21 研削部
22 回転軸
23 ホイール
24 砥石部
36 DAF
36a 剥離紙
40 チャックテーブル
40a フレームクランプ
41 切削部
42 切削送り部
43 アライメント部
44 切り込み送り部
45 割り出し送り部
400 駆動源
401,451 移動基台
410 ハウジング
411 スピンドル
412 切削ブレード
413 支持部
420,441,450 ボールネジ
421,442,452 パルスモータ
422,443,453 ガイドレール
430 カメラ
440 壁部
d1 切削溝
d2 対応切削溝
W ウェーハ
Wa 表面
Wb 裏面
W1 デバイス領域
W2 外周余剰領域
W3 凹部
W4 リング状補強部
S ストリート
D デバイス
F1 ダイシングフレーム
T1 ダイシングテープ




 

 


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