JP2004335583A - ウェハダイシング方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】振動電極板と固定電極板との間の間隙への切削水および切削屑の浸入を防止することができるウェハダイシング方法を提供すること。
【解決手段】固定電極板１２０と振動電極板１１０とを有する複数のコンデンサ型シリコンマイク１００が形成され、固定電極板１２０が形成されている側の表面に所定サイズの段差を有するシリコンウェハ２１０をダイシングするウェハダイシング方法であって、粘着剤層２２１の厚さが前記段差よりも大きい粘着フィルム２２０をシリコンウェハ２１０の前記表面に貼り付けるフィルム貼付工程と、シリコンウェハ２１０のダイシングを前記表面の反対側の面から行うダイシング工程とを実行する。
【選択図】 図３
【解決手段】固定電極板１２０と振動電極板１１０とを有する複数のコンデンサ型シリコンマイク１００が形成され、固定電極板１２０が形成されている側の表面に所定サイズの段差を有するシリコンウェハ２１０をダイシングするウェハダイシング方法であって、粘着剤層２２１の厚さが前記段差よりも大きい粘着フィルム２２０をシリコンウェハ２１０の前記表面に貼り付けるフィルム貼付工程と、シリコンウェハ２１０のダイシングを前記表面の反対側の面から行うダイシング工程とを実行する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の半導体装置が形成された半導体ウェハをダイシングするウェハダイシング方法に関し、詳しくは、ダイシング工程における半導体装置の破損を防止可能なウェハダイシング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、シリコンを主材料として半導体プロセス技術を用いて製造されるコンデンサ型シリコンマイクが知られている。図５（ａ）に示すようにシリコンマイク９１０は、シリコン基板を加工して形成された振動電極板９１１と、間隙を介して振動電極板９１１と対向するように設置される固定電極板９１２と、振動電極板９１１と固定電極板９１２とを電気的に絶縁させるための絶縁膜９１３とを備えている。振動電極板９１１は、外部装置と電気的に接続するための第１の電極９１１ａと電気的に接続されており、固定電極板９１２は、外部装置と電気的に接続するための第２の電極９１２ａをその表面に有している。このように構成されたシリコンマイク９１０において、音波に応じて振動電極板９１１が振動することで振動電極板９１１と固定電極板９１２との間の静電容量が変化し、外部装置により静電容量の変化が測定されることによって、音波が電気信号に変換される（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
上述したようなシリコンマイク９１０は、図５（ｂ）に示すようにシリコンウェハ９００上に多数形成されており、シリコンウェハ９００は、ダイシングによってシリコンマイク９１０を有する個々のチップに分割される。シリコンマイク９１０が形成されたシリコンウェハ９００のダイシングにおいては、切削屑および切削水が振動電極板９１１と固定電極板９１２との間に設けられた間隙に入り込まないよう留意しなくてはならない。また、ダイシングは固定電極板９１２が形成されている面の反対側の面から行われ、ダイシング時に高圧の切削水が吹き付けられるが、高圧の切削水の吹き付けによって振動電極板９１１が破損されないように留意しなくてはならない。そこで従来のシリコンマイク９１０が形成されたシリコンウェハ９００のダイシング方法では、図５（ｃ）に示すように、シリコンウェハ９００の両面に粘着フィルム９２０が貼り付けられた後にウェハダイシングが行われる（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−３１８２０号公報
【特許文献２】
特開平５−３１５４４５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のウェハダイシング方法では、シリコンウェハ９００の固定電極板９１２が形成されている面側に１００μｍ程度の段差があり、粘着フィルム９２０の粘着剤層９２１の厚さが２０μｍ程度であるため、シリコンウェハ９００に粘着フィルム９２０を貼り付けたとしても、固定電極板９１２および絶縁膜９１３の周囲を完全に覆うことができない。このため、ダイシング中に、図５（ｄ）に矢印Ａで図示した部分から切削水および切削屑が浸入し、浸入した切削水および切削屑が振動電極板９１１と固定電極板９１２との間の間隙に入り込み、シリコンマイク９１０を破損させてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、振動電極板と固定電極板との間の間隙への切削水および切削屑の浸入を防止することができるウェハダイシング方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るウェハダイシング方法は、固定電極板と振動電極板とを有する複数のコンデンサ型シリコンマイクが形成され、前記固定電極板が形成されている側の表面に所定サイズの段差を有するシリコンウェハをダイシングするウェハダイシング方法であって、粘着剤層の厚さが前記段差よりも大きい粘着フィルムを前記シリコンウェハの前記表面に貼り付けるフィルム貼付工程と、前記シリコンウェハのダイシングを前記表面の反対側の面から行うダイシング工程とを含むことを特徴としている。
【０００８】
この方法により、固定電極板が形成されている側の表面に、ウェハ表面の段差よりも大きな厚さの粘着剤層を有する粘着フィルムを貼り付けるため、固定電極板が形成されている側のウェハ表面は、振動電極板と固定電極板との間の間隙を除いて被覆される。このため、ダイシング時に、切削水および切削屑が該間隙へ浸入することがない。すなわち、振動電極板と固定電極板との間の間隙への切削水および切削屑の浸入を防止することができる。この結果、ダイシング時のシリコンマイクの破損を抑制することができ、シリコンマイク生産の歩留まりを向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係るウェハダイシング方法は、請求項１において、前記フィルム貼付工程が、前記シリコンウェハの前記表面の反対側の面に粘着フィルムを貼り付ける工程を含むことを特徴としている。
【００１０】
この方法により、請求項１の効果に加えて、固定電極板が形成されている側の表面の反対側の面にも粘着フィルムを貼り付けるため、ダイシング時にウェハに切削水が高圧で吹き付けられることによって発生する振動電極板の破損を防止することができ、シリコンマイク生産の歩留まりを向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係るウェハダイシング方法は、請求項２において、前記フィルム貼付工程で前記シリコンウェハの前記表面の反対側の面に貼り付けられる粘着フィルムは、粘着剤層の厚さが１０μｍ以下であり、フィルム基材層の厚さが１００μｍ以下であることを特徴としている。
【００１２】
この方法により、請求項１および請求項２の効果に加えて、固定電極板が形成されている側の表面の反対側の面に貼り付けられる粘着フィルムが充分に薄いため、ダイシング位置を決定する際に、ダイシング位置を高い精度で検出することができる。このため、ダイシング位置のマージン、すなわち、シリコンウェハ内における各シリコンマイク間の間隔を狭くでき、１ウェハあたりのシリコンマイクの数を増加させて、生産性を向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
本発明の実施の形態では、図１に示すようなコンデンサ型シリコンマイク（以下、単に「シリコンマイク」という）が多数形成されたシリコンウェハを、ダイシングによって個々のシリコンマイクに分割する方法について説明する。
【００１４】
まず、本発明の実施の形態に係るシリコンマイクについて説明する。
図１に示すように、シリコンマイク１００は、シリコン基板を加工して形成された振動電極板１１０と、間隙を介して振動電極板１１０と対向するように設置される固定電極板１２０と、振動電極板１１０と固定電極板１２０とを電気的に絶縁させるための絶縁膜１３０とを備えている。また、振動電極板１１０は、第１の電極１１０ａと電気的に接続されており、固定電極板１２０は、その表面に第２の電極１２０ａを有している。また、固定電極板１２０は、アコースティックホール１２０ｂを有している。なお、以下の説明では、シリコンマイク１００において固定電極板１２０が形成されている面を表面といい、固定電極板１２０が形成されている面と反対側の面を裏面という。
【００１５】
振動電極板１１０は、大気中を伝搬してきた音波に応じて振動するようになっている。また、振動電極板１１０および固定電極板１２０は、それぞれ伝導性の高い半導体によって構成され、間隙を介して互いに対向して設置されているため、コンデンサとして動作するようになっている。なお、上記静電容量は、振動電極板１１０の振動に応じて変化するようになっている。また、アコースティックホール１２０ｂは、振動電極板１１０の振動のダンピングを制御するようになっている。
【００１６】
なお、シリコンマイク１００は、第１の電極１１０ａおよび第２の電極１２０ａを介して、振動電極板１１０および固定電極板１２０間の静電容量を測定し静電容量の変化に基づいて振動電極板１１０に到達した音波を表す電気信号を生成する外部装置と電気的に接続されるようになっている。
ここで、一般的なシリコンマイク１００では、固定電極板１２０の厚さが３０〜１００μｍであり、絶縁膜１３０の厚さが５〜２０μｍであることから、表面側に最大で１２０μｍの段差を有するようになっている。
【００１７】
次に、本発明の実施の形態のウェハダイシング方法について、図２のフローチャートおよび図３を参照して説明する。ここでは、上述したシリコンマイク１００が多数形成されたシリコンウェハのダイシング方法について説明する。
以下の説明に先立って、図３（ａ）に示すような、シリコンマイク１００が多数形成されたシリコンウェハ２１０が様々な半導体プロセス技術に基づいて作製されているものとする。また、シリコンウェハ２１０に貼り付けられる第１の粘着フィルム２２０および第２の粘着フィルム２３０の粘着剤層は、紫外線が照射されることによって粘着力が低下する材料によって構成されているものとする。
【００１８】
また、ウェハダイシングはダイシング装置を用いて行われるが、ウェハダイシングが行われている間は、ダイシングが行われる部分に所定の切削水が高圧で吹き付けられているものとする。また、ダイシング装置には、ダイシング位置を確認するための顕微鏡がついているものとする。
【００１９】
まず、図３（ｂ）に示すように、シリコンウェハ２１０の表面側に第１の粘着フィルム２２０を貼り付ける（ステップＳ１）。なお、第１の粘着フィルム２２０の粘着剤層２２２の厚さは、シリコンマイク１００の表面側の段差よりも大きい。シリコンマイク１００の段差が例えば１２０μｍのときには、粘着剤層２２２の厚さは、例えば１５０μｍある。なお、第１の粘着フィルム２２０のフィルム基材層２２１の厚さは、特に限定されない。このとき、粘着剤層２２２はシリコンウェハ２１０に形成されている各シリコンマイク１００の固定電極板１２０および絶縁膜１３０の周囲を被覆し、さらに、第１の電極１１０ａを被覆する。
すなわち、シリコンウェハ２１０の表面側は、各シリコンマイク１００における振動電極板１１０と固定電極板１２０との間の間隙を除いて粘着剤層２２２によって被覆される。
【００２０】
次に、図３（ｃ）に示すように、シリコンウェハ２１０の裏面側に第２の粘着フィルム２３０を貼り付ける（ステップＳ２）。なお、第２の粘着フィルム２３０のフィルム基材層２３１および粘着剤層２３２の厚さは、それぞれ１００μｍ以下および１０μｍ以下であることが望ましい。
次いで、図３（ｄ）に示した第１のエッジ部２１０ａと第２のエッジ部２１０ｂとを前述した顕微鏡で確認し、ダイシングソーが第１のエッジ部２１０ａと第２のエッジ部２１０ｂとの中点を切削するように、ダイシング装置を調整する（ステップＳ３）。そして、シリコンウェハ２１０の裏面側からダイシングを開始し、図３（ｄ）に示すように、第１の粘着フィルム２２０の粘着剤層２２２が少し切削られる程度の深さまでダイシングを行う（ステップＳ４）。
【００２１】
全ての行方向および列方向のダイシングが終了した後に、流水洗浄およびエアブロー等により切削屑および切削水を除去し（ステップＳ５）、両面に紫外線を照射して第１の粘着フィルム２２０の粘着剤層２２２および第２の粘着フィルム２３０の粘着剤層２３２の粘着力を低下させ、第１の粘着フィルム２２０および第２の粘着フィルム２３０をシリコンウェハ２１０から剥離する（ステップＳ６）。上記の工程を経て、シリコンウェハ２１０は、図３（ｅ）に示すように個々のシリコンマイク１００に分割される。
【００２２】
なお、第２の粘着フィルム２３０のフィルム基材層２３１および粘着剤層２３２の厚さは、ステップＳ３で第１のエッジ部２１０ａと第２のエッジ部２１０ｂとを前述した顕微鏡で確認でき、かつ、高圧で吹き付けられる切削水によって第２の粘着フィルム２３０が破断されない程度の厚さであれば、上述した厚さに限定されるものではない。
【００２３】
ここで、第１の粘着フィルム２２０の粘着剤層２２２の厚さの最適値について説明する。
シリコンウェハ２１０の表面側に第１の粘着フィルム２２０を貼り付けると、粘着剤層２２２とシリコンウェハ２１０との間には、図４（ａ）に示すような、空間Ｇが形成される。シリコンウェハ２１０に作製される各シリコンマイク１００間の間隔を狭くするには、空間Ｇの面内方向の幅（以下、単に「幅Ｄ」という。）を狭くしなくてはならない。シリコンマイク１００の表面側の段差（以下、単に「段差Ｈ」という。）を有するシリコンウェハ２１０に粘着剤層２２２の厚さ（以下、単に「厚さＴ」という。）が異なる第１の粘着フィルム２２０を貼り付けたときの、段差Ｈに対する厚さＴの比率（以下、単に「Ｔ／Ｈ」という。）と、段差Ｈに対する幅Ｄの比率（以下、単に「Ｄ／Ｈ」という。）との間には、図４（ｂ）に示すような関係がある。Ｔ／Ｈが１．２以下の場合にＴ／Ｈを増加させることによってＤ／Ｈを大きく減少させることができる一方で、Ｔ／Ｈが１．２以上である場合にはＤ／Ｈの大きな変化は見られないため、厚さＴを段差Ｈの１．２倍以上とすることが望ましいといえる。
【００２４】
また、厚さＴが増加するにしたがってダイシング時にシリコンウェハ２１０が第１の粘着フィルム２２０から剥がれ易くなることが知られている。図４（ｃ）に示すように、厚さＴが１５０μｍを超えると、シリコンウェハ２１０が第１の粘着フィルム２２０から剥離する確率（チップ剥離率）が急激に増加するため、厚さＴを１５０μｍとすることが望ましいといえる。
なお、本発明の実施の形態のシリコンマイク１００においては、厚さＴが１５０μｍであれば、段差Ｈが１２０μｍであったとしても、Ｔ／Ｈが１．２５であるためにＤ／Ｈを充分に小さくでき、第１の粘着フィルム２２０からのシリコンウェハ２１０の剥離も充分に抑えることができる。
したがって、本発明の実施の形態のシリコンマイクのウェハダイシング方法においては、段差Ｈに依存せずに粘着剤層２２２の厚さが１５０μｍの第１の粘着フィルム２２０を用いることが望ましい。
【００２５】
以上説明したように、本発明の実施の形態のシリコンマイクのウェハダイシング方法では、固定電極板が形成されている側の表面に、ウェハ表面の段差よりも大きな厚さの粘着剤層を有する粘着フィルムを貼り付けるため、固定電極板が形成されている側のウェハ表面は、振動電極板と固定電極板との間の間隙を除いて被覆される。このため、ダイシング時に、切削水および切削屑が該間隙へ浸入することがない。すなわち、振動電極板と固定電極板との間の間隙への切削水および切削屑の浸入を防止することができる。この結果、ダイシング時のシリコンマイクの破損を抑制することができ、シリコンマイク生産の歩留まりを向上させることができる。
また、固定電極板が形成されている側の表面の反対側の面にも粘着フィルムを貼り付けるため、ダイシング時にウェハに切削水が高圧で吹き付けられることによって発生する振動電極板の破損を防止することができ、シリコンマイク生産の歩留まりを向上させることができる。
また、固定電極板が形成されている側の表面の反対側の面に貼り付けられる粘着フィルムが充分に薄いため、ダイシング位置を決定する際に、ダイシング位置を高い精度で検出することができる。このため、ダイシング位置のマージン、すなわち、シリコンウェハ内における各シリコンマイク間の間隔を狭くでき、１ウェハあたりのシリコンマイクの数を増加させて、生産性を向上させることができる。
【００２６】
なお、本発明の実施の形態のウェハダイシング方法は、表面に数十μｍ以上の比較的大きな段差を有する半導体装置が形成された半導体ウェハを、ダイシングによって個々の半導体装置に分割する方法を提供するものである。本発明の実施の形態においては、半導体装置としてコンデンサ型シリコンマイクを例に説明したが、表面に同様の段差を有し、切削屑および切削水などによる汚染を留意する必要がある半導体装置が形成された半導体ウェハをダイシングする場合にも、本発明の実施の形態のダイシング方法は適用可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、振動電極板と固定電極板との間の間隙への切削水および切削屑の浸入を防止することができるウェハダイシング方法を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のウェハダイシング方法に係るコンデンサ型シリコンマイクの側面断面図である。
【図２】本発明の実施の形態のウェハダイシング方法の処理の流れを表すフローチャートである。
【図３】（ａ）本発明の実施の形態のウェハダイシング方法に係るダイシングされる前のシリコンマイクが多数形成されたシリコンウェハの側面断面図である。
（ｂ）本発明の実施の形態のウェハダイシング方法に係る第１の粘着フィルムが貼り付けられた後のシリコンウェハの側面断面図である。
（ｃ）本発明の実施の形態のウェハダイシング方法に係る第２の粘着フィルムが貼り付けられた後のシリコンウェハの側面断面図である。
（ｄ）本発明の実施の形態のウェハダイシング方法に係るダイシングされ、各粘着フィルムが剥離される前のシリコンウェハの側面断面図である。
（ｅ）本発明の実施の形態のウェハダイシング方法に係る各粘着フィルムが剥離され、シリコンウェハから分割されたシリコンマイクの側面断面図である。
【図４】（ａ）本発明の実施の形態のウェハダイシング方法に係る第１の粘着フィルムが貼り付けられた後のシリコンウェハにおける第１の粘着フィルムとシリコンウェハとの間に形成される空間の側面断面図である。
（ｂ）図４（ａ）に示した空間の面内方向の幅に係る第１の粘着フィルムの粘着剤層の厚さ依存性を示すグラフである。
（ｃ）本発明の実施の形態のウェハダイシング方法に係るダイシング時に第１の粘着フィルムからシリコンウェハが剥離する確率（チップ剥離率）に係る第１の粘着フィルムの粘着剤層の厚さ依存性を示すグラフである。
【図５】（ａ）従来のウェハダイシング方法に係るシリコンマイクの側面断面図である。
（ｂ）従来のウェハダイシング方法に係るシリコンマイクが多数形成されたシリコンウェハの側面断面図である。
（ｃ）従来のウェハダイシング方法に係る両面に粘着フィルムが貼り付けられたシリコンウェハの側面断面図である。
（ｄ）従来のウェハダイシング方法に係るダイシングが行われたシリコンウェハの側面断面図である。
【符号の説明】
１００、９１０ シリコンマイク
１１０、９１１ 振動電極板
１１０ａ、９１１ａ 第１の電極
１２０、９１２ 固定電極板
１２０ａ、９１２ａ 第２の電極
１２０ｂ アコースティックホール
１３０、９１３ 絶縁膜
２１０、９００ シリコンウェハ
２１０ａ 第１のエッジ部
２１０ｂ 第２のエッジ部
２２０ 第１の粘着フィルム
２２１、２３１ フィルム基材層
２２２、２３２、９２１ 粘着剤層
２３０ 第２の粘着フィルム
９２０ 粘着フィルム
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の半導体装置が形成された半導体ウェハをダイシングするウェハダイシング方法に関し、詳しくは、ダイシング工程における半導体装置の破損を防止可能なウェハダイシング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、シリコンを主材料として半導体プロセス技術を用いて製造されるコンデンサ型シリコンマイクが知られている。図５（ａ）に示すようにシリコンマイク９１０は、シリコン基板を加工して形成された振動電極板９１１と、間隙を介して振動電極板９１１と対向するように設置される固定電極板９１２と、振動電極板９１１と固定電極板９１２とを電気的に絶縁させるための絶縁膜９１３とを備えている。振動電極板９１１は、外部装置と電気的に接続するための第１の電極９１１ａと電気的に接続されており、固定電極板９１２は、外部装置と電気的に接続するための第２の電極９１２ａをその表面に有している。このように構成されたシリコンマイク９１０において、音波に応じて振動電極板９１１が振動することで振動電極板９１１と固定電極板９１２との間の静電容量が変化し、外部装置により静電容量の変化が測定されることによって、音波が電気信号に変換される（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
上述したようなシリコンマイク９１０は、図５（ｂ）に示すようにシリコンウェハ９００上に多数形成されており、シリコンウェハ９００は、ダイシングによってシリコンマイク９１０を有する個々のチップに分割される。シリコンマイク９１０が形成されたシリコンウェハ９００のダイシングにおいては、切削屑および切削水が振動電極板９１１と固定電極板９１２との間に設けられた間隙に入り込まないよう留意しなくてはならない。また、ダイシングは固定電極板９１２が形成されている面の反対側の面から行われ、ダイシング時に高圧の切削水が吹き付けられるが、高圧の切削水の吹き付けによって振動電極板９１１が破損されないように留意しなくてはならない。そこで従来のシリコンマイク９１０が形成されたシリコンウェハ９００のダイシング方法では、図５（ｃ）に示すように、シリコンウェハ９００の両面に粘着フィルム９２０が貼り付けられた後にウェハダイシングが行われる（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−３１８２０号公報
【特許文献２】
特開平５−３１５４４５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のウェハダイシング方法では、シリコンウェハ９００の固定電極板９１２が形成されている面側に１００μｍ程度の段差があり、粘着フィルム９２０の粘着剤層９２１の厚さが２０μｍ程度であるため、シリコンウェハ９００に粘着フィルム９２０を貼り付けたとしても、固定電極板９１２および絶縁膜９１３の周囲を完全に覆うことができない。このため、ダイシング中に、図５（ｄ）に矢印Ａで図示した部分から切削水および切削屑が浸入し、浸入した切削水および切削屑が振動電極板９１１と固定電極板９１２との間の間隙に入り込み、シリコンマイク９１０を破損させてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、振動電極板と固定電極板との間の間隙への切削水および切削屑の浸入を防止することができるウェハダイシング方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るウェハダイシング方法は、固定電極板と振動電極板とを有する複数のコンデンサ型シリコンマイクが形成され、前記固定電極板が形成されている側の表面に所定サイズの段差を有するシリコンウェハをダイシングするウェハダイシング方法であって、粘着剤層の厚さが前記段差よりも大きい粘着フィルムを前記シリコンウェハの前記表面に貼り付けるフィルム貼付工程と、前記シリコンウェハのダイシングを前記表面の反対側の面から行うダイシング工程とを含むことを特徴としている。
【０００８】
この方法により、固定電極板が形成されている側の表面に、ウェハ表面の段差よりも大きな厚さの粘着剤層を有する粘着フィルムを貼り付けるため、固定電極板が形成されている側のウェハ表面は、振動電極板と固定電極板との間の間隙を除いて被覆される。このため、ダイシング時に、切削水および切削屑が該間隙へ浸入することがない。すなわち、振動電極板と固定電極板との間の間隙への切削水および切削屑の浸入を防止することができる。この結果、ダイシング時のシリコンマイクの破損を抑制することができ、シリコンマイク生産の歩留まりを向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係るウェハダイシング方法は、請求項１において、前記フィルム貼付工程が、前記シリコンウェハの前記表面の反対側の面に粘着フィルムを貼り付ける工程を含むことを特徴としている。
【００１０】
この方法により、請求項１の効果に加えて、固定電極板が形成されている側の表面の反対側の面にも粘着フィルムを貼り付けるため、ダイシング時にウェハに切削水が高圧で吹き付けられることによって発生する振動電極板の破損を防止することができ、シリコンマイク生産の歩留まりを向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係るウェハダイシング方法は、請求項２において、前記フィルム貼付工程で前記シリコンウェハの前記表面の反対側の面に貼り付けられる粘着フィルムは、粘着剤層の厚さが１０μｍ以下であり、フィルム基材層の厚さが１００μｍ以下であることを特徴としている。
【００１２】
この方法により、請求項１および請求項２の効果に加えて、固定電極板が形成されている側の表面の反対側の面に貼り付けられる粘着フィルムが充分に薄いため、ダイシング位置を決定する際に、ダイシング位置を高い精度で検出することができる。このため、ダイシング位置のマージン、すなわち、シリコンウェハ内における各シリコンマイク間の間隔を狭くでき、１ウェハあたりのシリコンマイクの数を増加させて、生産性を向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
本発明の実施の形態では、図１に示すようなコンデンサ型シリコンマイク（以下、単に「シリコンマイク」という）が多数形成されたシリコンウェハを、ダイシングによって個々のシリコンマイクに分割する方法について説明する。
【００１４】
まず、本発明の実施の形態に係るシリコンマイクについて説明する。
図１に示すように、シリコンマイク１００は、シリコン基板を加工して形成された振動電極板１１０と、間隙を介して振動電極板１１０と対向するように設置される固定電極板１２０と、振動電極板１１０と固定電極板１２０とを電気的に絶縁させるための絶縁膜１３０とを備えている。また、振動電極板１１０は、第１の電極１１０ａと電気的に接続されており、固定電極板１２０は、その表面に第２の電極１２０ａを有している。また、固定電極板１２０は、アコースティックホール１２０ｂを有している。なお、以下の説明では、シリコンマイク１００において固定電極板１２０が形成されている面を表面といい、固定電極板１２０が形成されている面と反対側の面を裏面という。
【００１５】
振動電極板１１０は、大気中を伝搬してきた音波に応じて振動するようになっている。また、振動電極板１１０および固定電極板１２０は、それぞれ伝導性の高い半導体によって構成され、間隙を介して互いに対向して設置されているため、コンデンサとして動作するようになっている。なお、上記静電容量は、振動電極板１１０の振動に応じて変化するようになっている。また、アコースティックホール１２０ｂは、振動電極板１１０の振動のダンピングを制御するようになっている。
【００１６】
なお、シリコンマイク１００は、第１の電極１１０ａおよび第２の電極１２０ａを介して、振動電極板１１０および固定電極板１２０間の静電容量を測定し静電容量の変化に基づいて振動電極板１１０に到達した音波を表す電気信号を生成する外部装置と電気的に接続されるようになっている。
ここで、一般的なシリコンマイク１００では、固定電極板１２０の厚さが３０〜１００μｍであり、絶縁膜１３０の厚さが５〜２０μｍであることから、表面側に最大で１２０μｍの段差を有するようになっている。
【００１７】
次に、本発明の実施の形態のウェハダイシング方法について、図２のフローチャートおよび図３を参照して説明する。ここでは、上述したシリコンマイク１００が多数形成されたシリコンウェハのダイシング方法について説明する。
以下の説明に先立って、図３（ａ）に示すような、シリコンマイク１００が多数形成されたシリコンウェハ２１０が様々な半導体プロセス技術に基づいて作製されているものとする。また、シリコンウェハ２１０に貼り付けられる第１の粘着フィルム２２０および第２の粘着フィルム２３０の粘着剤層は、紫外線が照射されることによって粘着力が低下する材料によって構成されているものとする。
【００１８】
また、ウェハダイシングはダイシング装置を用いて行われるが、ウェハダイシングが行われている間は、ダイシングが行われる部分に所定の切削水が高圧で吹き付けられているものとする。また、ダイシング装置には、ダイシング位置を確認するための顕微鏡がついているものとする。
【００１９】
まず、図３（ｂ）に示すように、シリコンウェハ２１０の表面側に第１の粘着フィルム２２０を貼り付ける（ステップＳ１）。なお、第１の粘着フィルム２２０の粘着剤層２２２の厚さは、シリコンマイク１００の表面側の段差よりも大きい。シリコンマイク１００の段差が例えば１２０μｍのときには、粘着剤層２２２の厚さは、例えば１５０μｍある。なお、第１の粘着フィルム２２０のフィルム基材層２２１の厚さは、特に限定されない。このとき、粘着剤層２２２はシリコンウェハ２１０に形成されている各シリコンマイク１００の固定電極板１２０および絶縁膜１３０の周囲を被覆し、さらに、第１の電極１１０ａを被覆する。
すなわち、シリコンウェハ２１０の表面側は、各シリコンマイク１００における振動電極板１１０と固定電極板１２０との間の間隙を除いて粘着剤層２２２によって被覆される。
【００２０】
次に、図３（ｃ）に示すように、シリコンウェハ２１０の裏面側に第２の粘着フィルム２３０を貼り付ける（ステップＳ２）。なお、第２の粘着フィルム２３０のフィルム基材層２３１および粘着剤層２３２の厚さは、それぞれ１００μｍ以下および１０μｍ以下であることが望ましい。
次いで、図３（ｄ）に示した第１のエッジ部２１０ａと第２のエッジ部２１０ｂとを前述した顕微鏡で確認し、ダイシングソーが第１のエッジ部２１０ａと第２のエッジ部２１０ｂとの中点を切削するように、ダイシング装置を調整する（ステップＳ３）。そして、シリコンウェハ２１０の裏面側からダイシングを開始し、図３（ｄ）に示すように、第１の粘着フィルム２２０の粘着剤層２２２が少し切削られる程度の深さまでダイシングを行う（ステップＳ４）。
【００２１】
全ての行方向および列方向のダイシングが終了した後に、流水洗浄およびエアブロー等により切削屑および切削水を除去し（ステップＳ５）、両面に紫外線を照射して第１の粘着フィルム２２０の粘着剤層２２２および第２の粘着フィルム２３０の粘着剤層２３２の粘着力を低下させ、第１の粘着フィルム２２０および第２の粘着フィルム２３０をシリコンウェハ２１０から剥離する（ステップＳ６）。上記の工程を経て、シリコンウェハ２１０は、図３（ｅ）に示すように個々のシリコンマイク１００に分割される。
【００２２】
なお、第２の粘着フィルム２３０のフィルム基材層２３１および粘着剤層２３２の厚さは、ステップＳ３で第１のエッジ部２１０ａと第２のエッジ部２１０ｂとを前述した顕微鏡で確認でき、かつ、高圧で吹き付けられる切削水によって第２の粘着フィルム２３０が破断されない程度の厚さであれば、上述した厚さに限定されるものではない。
【００２３】
ここで、第１の粘着フィルム２２０の粘着剤層２２２の厚さの最適値について説明する。
シリコンウェハ２１０の表面側に第１の粘着フィルム２２０を貼り付けると、粘着剤層２２２とシリコンウェハ２１０との間には、図４（ａ）に示すような、空間Ｇが形成される。シリコンウェハ２１０に作製される各シリコンマイク１００間の間隔を狭くするには、空間Ｇの面内方向の幅（以下、単に「幅Ｄ」という。）を狭くしなくてはならない。シリコンマイク１００の表面側の段差（以下、単に「段差Ｈ」という。）を有するシリコンウェハ２１０に粘着剤層２２２の厚さ（以下、単に「厚さＴ」という。）が異なる第１の粘着フィルム２２０を貼り付けたときの、段差Ｈに対する厚さＴの比率（以下、単に「Ｔ／Ｈ」という。）と、段差Ｈに対する幅Ｄの比率（以下、単に「Ｄ／Ｈ」という。）との間には、図４（ｂ）に示すような関係がある。Ｔ／Ｈが１．２以下の場合にＴ／Ｈを増加させることによってＤ／Ｈを大きく減少させることができる一方で、Ｔ／Ｈが１．２以上である場合にはＤ／Ｈの大きな変化は見られないため、厚さＴを段差Ｈの１．２倍以上とすることが望ましいといえる。
【００２４】
また、厚さＴが増加するにしたがってダイシング時にシリコンウェハ２１０が第１の粘着フィルム２２０から剥がれ易くなることが知られている。図４（ｃ）に示すように、厚さＴが１５０μｍを超えると、シリコンウェハ２１０が第１の粘着フィルム２２０から剥離する確率（チップ剥離率）が急激に増加するため、厚さＴを１５０μｍとすることが望ましいといえる。
なお、本発明の実施の形態のシリコンマイク１００においては、厚さＴが１５０μｍであれば、段差Ｈが１２０μｍであったとしても、Ｔ／Ｈが１．２５であるためにＤ／Ｈを充分に小さくでき、第１の粘着フィルム２２０からのシリコンウェハ２１０の剥離も充分に抑えることができる。
したがって、本発明の実施の形態のシリコンマイクのウェハダイシング方法においては、段差Ｈに依存せずに粘着剤層２２２の厚さが１５０μｍの第１の粘着フィルム２２０を用いることが望ましい。
【００２５】
以上説明したように、本発明の実施の形態のシリコンマイクのウェハダイシング方法では、固定電極板が形成されている側の表面に、ウェハ表面の段差よりも大きな厚さの粘着剤層を有する粘着フィルムを貼り付けるため、固定電極板が形成されている側のウェハ表面は、振動電極板と固定電極板との間の間隙を除いて被覆される。このため、ダイシング時に、切削水および切削屑が該間隙へ浸入することがない。すなわち、振動電極板と固定電極板との間の間隙への切削水および切削屑の浸入を防止することができる。この結果、ダイシング時のシリコンマイクの破損を抑制することができ、シリコンマイク生産の歩留まりを向上させることができる。
また、固定電極板が形成されている側の表面の反対側の面にも粘着フィルムを貼り付けるため、ダイシング時にウェハに切削水が高圧で吹き付けられることによって発生する振動電極板の破損を防止することができ、シリコンマイク生産の歩留まりを向上させることができる。
また、固定電極板が形成されている側の表面の反対側の面に貼り付けられる粘着フィルムが充分に薄いため、ダイシング位置を決定する際に、ダイシング位置を高い精度で検出することができる。このため、ダイシング位置のマージン、すなわち、シリコンウェハ内における各シリコンマイク間の間隔を狭くでき、１ウェハあたりのシリコンマイクの数を増加させて、生産性を向上させることができる。
【００２６】
なお、本発明の実施の形態のウェハダイシング方法は、表面に数十μｍ以上の比較的大きな段差を有する半導体装置が形成された半導体ウェハを、ダイシングによって個々の半導体装置に分割する方法を提供するものである。本発明の実施の形態においては、半導体装置としてコンデンサ型シリコンマイクを例に説明したが、表面に同様の段差を有し、切削屑および切削水などによる汚染を留意する必要がある半導体装置が形成された半導体ウェハをダイシングする場合にも、本発明の実施の形態のダイシング方法は適用可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、振動電極板と固定電極板との間の間隙への切削水および切削屑の浸入を防止することができるウェハダイシング方法を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のウェハダイシング方法に係るコンデンサ型シリコンマイクの側面断面図である。
【図２】本発明の実施の形態のウェハダイシング方法の処理の流れを表すフローチャートである。
【図３】（ａ）本発明の実施の形態のウェハダイシング方法に係るダイシングされる前のシリコンマイクが多数形成されたシリコンウェハの側面断面図である。
（ｂ）本発明の実施の形態のウェハダイシング方法に係る第１の粘着フィルムが貼り付けられた後のシリコンウェハの側面断面図である。
（ｃ）本発明の実施の形態のウェハダイシング方法に係る第２の粘着フィルムが貼り付けられた後のシリコンウェハの側面断面図である。
（ｄ）本発明の実施の形態のウェハダイシング方法に係るダイシングされ、各粘着フィルムが剥離される前のシリコンウェハの側面断面図である。
（ｅ）本発明の実施の形態のウェハダイシング方法に係る各粘着フィルムが剥離され、シリコンウェハから分割されたシリコンマイクの側面断面図である。
【図４】（ａ）本発明の実施の形態のウェハダイシング方法に係る第１の粘着フィルムが貼り付けられた後のシリコンウェハにおける第１の粘着フィルムとシリコンウェハとの間に形成される空間の側面断面図である。
（ｂ）図４（ａ）に示した空間の面内方向の幅に係る第１の粘着フィルムの粘着剤層の厚さ依存性を示すグラフである。
（ｃ）本発明の実施の形態のウェハダイシング方法に係るダイシング時に第１の粘着フィルムからシリコンウェハが剥離する確率（チップ剥離率）に係る第１の粘着フィルムの粘着剤層の厚さ依存性を示すグラフである。
【図５】（ａ）従来のウェハダイシング方法に係るシリコンマイクの側面断面図である。
（ｂ）従来のウェハダイシング方法に係るシリコンマイクが多数形成されたシリコンウェハの側面断面図である。
（ｃ）従来のウェハダイシング方法に係る両面に粘着フィルムが貼り付けられたシリコンウェハの側面断面図である。
（ｄ）従来のウェハダイシング方法に係るダイシングが行われたシリコンウェハの側面断面図である。
【符号の説明】
１００、９１０ シリコンマイク
１１０、９１１ 振動電極板
１１０ａ、９１１ａ 第１の電極
１２０、９１２ 固定電極板
１２０ａ、９１２ａ 第２の電極
１２０ｂ アコースティックホール
１３０、９１３ 絶縁膜
２１０、９００ シリコンウェハ
２１０ａ 第１のエッジ部
２１０ｂ 第２のエッジ部
２２０ 第１の粘着フィルム
２２１、２３１ フィルム基材層
２２２、２３２、９２１ 粘着剤層
２３０ 第２の粘着フィルム
９２０ 粘着フィルム
Claims (3)
- 固定電極板と振動電極板とを有する複数のコンデンサ型シリコンマイクが形成され、前記固定電極板が形成されている側の表面に所定サイズの段差を有するシリコンウェハをダイシングするウェハダイシング方法であって、
粘着剤層の厚さが前記段差よりも大きい粘着フィルムを前記シリコンウェハの前記表面に貼り付けるフィルム貼付工程と、前記シリコンウェハのダイシングを前記表面の反対側の面から行うダイシング工程とを含むウェハダイシング方法。 - 前記フィルム貼付工程は、前記シリコンウェハの前記表面の反対側の面に粘着フィルムを貼り付ける工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のウェハダイシング方法。
- 前記フィルム貼付工程で前記シリコンウェハの前記表面の反対側の面に貼り付けられる粘着フィルムは、粘着剤層の厚さが１０μｍ以下であり、フィルム基材層の厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載のウェハダイシング方法。
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