JP2014003155A

JP2014003155A - ウェーハの加工方法

Info

Publication number: JP2014003155A
Application number: JP2012137424A
Authority: JP
Inventors: Tetsukazu Sugitani; 哲一杉谷
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2014-01-09

Abstract

【課題】デバイスの種類によらず容易に接着フィルムをデバイス間の分割予定ラインに沿って切断して接着フィルム付きチップを得るウェーハの加工方法を提供する。
【解決手段】ウェーハ１の裏面１ｂに紫外線硬化型の接着フィルム３１を貼着し、さらに接着フィルム３１上に紫外線を透過するテープ３２を貼着する貼着ステップと、ウェーハ１を分割予定ライン１１に沿って個々のチップ１５へと分割する分割ステップとを行った後、ウェーハ１の裏面１ｂ側に、デバイス１４に対応した紫外線遮蔽部６１と分割予定ライン１１に対応した開口部６２とを有するマスク部材６０を配設し、ウェーハ１の裏面１ｂ側からマスク部材６０を介して接着フィルム３１に紫外線を照射して、接着フィルム３１の分割予定ライン１１に対応した部分のみを硬化させ（紫外線照射ステップ）、この後、接着フィルム付きチップ１５をピックアップする（ピックアップステップ）。
【選択図】図５

Description

本発明は、表面に複数のデバイスが形成された半導体ウェーハ等のウェーハを個々のデバイスに個片化したチップに分割し、ウェーハの裏面に貼着された紫外線硬化型の接着フィルムをチップに沿って切断して、個々のチップを接着フィルム付きチップとして得るためのウェーハの加工方法に関する。

半導体ウェーハを分割して得た半導体チップを金属フレームや基板に装着するにあたっては、デバイスの装着面である裏面に貼着したエポキシ樹脂等からなる、厚さが例えば数μｍ〜１００μｍ程度のＤＡＦ（Die Attach Film）と呼ばれるダイボンド用の接着フィルムを介して、接着する場合がある。

接着フィルムが裏面に貼着された接着フィルム付きチップは、裏面を研削して薄化した半導体ウェーハの裏面に接着フィルムを貼着し、格子状の分割予定ラインに沿って半導体ウェーハを分割するとともに接着フィルムを切断するといった方法で製造される。

一方、近年では、半導体ウェーハの表面側に、得るべきデバイスの厚さに相当する分割溝を分割予定ラインに沿って先に形成し、分割溝を形成した表面に保護部材を貼着してから、半導体ウェーハの裏面側を分割溝に到達するまで研削する先ダイシング法と呼ばれる方法で、半導体ウェーハをチップに個片化する方法も採用されている。この先ダイシング法を採用した場合、裏面研削によって半導体ウェーハはチップに分割され、これらチップは保護部材で連結された状態となっており、接着フィルムは、この状態の半導体ウェーハの裏面に貼着され、さらにこの接着フィルムにダイシングテープが貼られ、最後に接着フィルムを切断して、接着フィルム付きチップを得ている。

ここで、接着フィルムを切断するには、半導体ウェーハを分割する際に用いる切削ブレードをチップ間の分割溝に切り込ませて切断する方法が一般的であったが、レーザビームの照射により接着フィルムを溶断する方法（特許文献１）や、接着フィルムに貼着したテープを拡張して接着フィルムを破断する方法（特許文献２）が提案されている。

また、これらの他には、より簡易的な方法として、紫外線照射によって架橋反応を起こす特性を有する接着フィルムを用い、半導体ウェーハの表面側から紫外線を照射してチップ間に露出している部分の接着フィルムに架橋反応を起こさせ、架橋反応部分を残存させてピックアップすることにより、接着フィルム付きチップを得る方法が提案されている（特許文献３：図３）。

特開２０１０−０６４１２５号公報特開２００６−０４９５９１号公報特開２００２−１１８０８１号公報

しかし、例えば紫外線消去型のＲＯＭのように、デバイスの種類によってはデバイスへの紫外線照射がデバイス機能に悪影響を及ぼす場合があり、そのようなデバイスには、上記特許文献３に開示される、紫外線照射によって架橋反応を起こす特性を有する接着フィルムを用い半導体ウェーハの表面側から紫外線を照射する方法は、適用することができない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その主たる課題は、デバイスの種類によらず容易に接着フィルムをチップに沿って切断して接着フィルム付きチップを得ることができるウェーハの加工方法を提供することにある。

本発明のウェーハの加工方法は、表面の交差する複数の分割予定ラインで区画される各領域にそれぞれデバイスが形成されたウェーハの加工方法であって、ウェーハの裏面に紫外線の照射によって硬化する接着フィルムを貼着してウェーハの裏面を該接着フィルムで被覆し、該接着フィルム上に紫外線を透過するテープを貼着する貼着ステップと、ウェーハを前記分割予定ラインに沿って個々のチップへと分割する分割ステップと、ウェーハの裏面側に前記デバイスに対応した紫外線遮蔽部と前記分割予定ラインに対応した開口部とを有するマスク部材を配設し、ウェーハの裏面側から該マスク部材を介して前記接着フィルムに紫外線を照射して該分割予定ラインに対応した該接着フィルムを硬化させる紫外線照射ステップと、前記分割ステップと前記紫外線照射ステップを実施した後、前記接着フィルムが貼着された前記チップを前記テープからピックアップするピックアップステップと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ウェーハを分割予定ラインに沿って個々のデバイスに個片化したチップに分割した後、ウェーハの裏面側からデバイスに対応した紫外線遮蔽部と分割予定ラインに対応した開口部とを有するマスク部材を介して接着フィルムに紫外線を照射する。分割予定ラインに対応する部分の接着フィルムは紫外線の照射により硬化してチップの裏面への貼着部分と解離し、破断可能な状態となる。このため、ピックアップステップを経た後には、接着フィルムは、チップの裏面への貼着部分はチップに貼着されたままピックアップされ、紫外線照射で硬化した分割予定ラインに沿った部分はテープに貼着したまま残存する。すなわち、ピックアップされるのは接着フィルム付きチップであり、ピックアップされることにより接着フィルムは分割予定ラインで囲繞されたチップに沿って破断して切断される。紫外線照射の際には、デバイスのアクティブエリアに紫外線を照射しないため、デバイスが紫外線照射によって悪影響を受けるようなものであった場合にもデバイスに対する紫外線照射による悪影響は起こらず、接着フィルムをチップに沿って破断することができる。

本発明によれば、デバイスの種類によらず容易に接着フィルムをチップ間の分割予定ラインに沿って切断して接着フィルム付きチップを得ることができるウェーハの加工方法が提供されるといった効果を奏する。

本発明の一実施形態によって複数の接着フィルム付きチップに加工されるウェーハの斜視図である。一実施形態における分割ステップの一例である先ダイシング法の、（ａ）ダイシングを行っている状態を示す側面図、（ｂ）ウェーハ裏面研削後のウェーハ分割状態を示す側面図である。一実施形態の貼着ステップを示す側面図である。一実施形態の貼着ステップを示す斜視図である。一実施形態の紫外線照射ステップを示す側面図である。一実施形態のピックアップステップを示す側面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
（１）ウェーハ
図１は、本実施形態で複数の接着フィルム付きチップに加工されるウェーハ１を示している。このウェーハ１は、厚さが例えば数百μｍ程度の円板状の半導体ウェーハ等である。ウェーハ１の表面１ａには、該表面１ａに設定された格子状の分割予定ライン１１によって複数の矩形領域１３が区画されている。そしてこれら矩形領域１３の表面には、例えばＩＣやＬＳＩからなる電子回路を有するデバイス１４が形成されている。以下、本実施形態の加工方法を、工程順に説明する。

（２）加工方法
（２−１）分割ステップ
ウェーハ１を分割予定ライン１１に沿って切断し、個々のデバイス１４に個片化して複数のチップに分割する。分割ステップは、例えば上述の先ダイシング法を採用することができる。

先ダイシング法は、はじめに図２（ａ）に示すように、ウェーハ１の表面１ａに、切削ブレード４０によって、得るべきデバイス１４の厚さに相当する分割溝２１を全ての分割予定ライン１１に沿って形成する。次いで図２（ｂ）に示すように、分割溝２１を形成した表面１ａに保護テープ５０を貼着してから、ウェーハ１の裏面１ｂを分割溝２１に到達するまで図示せぬ研削砥石等によって研削するといった手法である。これにより、ウェーハ１は表面１ａにデバイス１４を有する所定厚さの複数のチップ１５に分割された状態となる。

分割ステップでウェーハ１を複数のチップ１５に分割する先ダイシング法としては、上記方法において、切削ブレード４０で分割溝を形成する代わりに、ウェーハ１内にレーザ照射によって改質層を形成する方法を用いてもよい。その場合には、ウェーハ１に対し透過性を有するパルスレーザビームを、ウェーハ１の内部に集光点を位置付けた状態で分割予定ライン１１に沿って照射して、ウェーハ１の内部に分割予定ライン１１に沿った改質層を形成し、この後、ウェーハ１の裏面１ｂをデバイス厚さまで研削する。これによると研削時においてウェーハ１に外力が付与され、ウェーハ１は改質層に沿って複数のチップ１５に分割される。なお、研削時の外力付与によってウェーハ１が複数のチップ１５に分割されない場合には、ウェーハ１の裏面研削後に改めて別の手段で外力付与を行い、ウェーハ１を分割すればよい。

（２−２）貼着ステップ
次に、図３および図４に示すように、ウェーハ１の裏面１ｂに、接着フィルム３１を貼着してウェーハ１の裏面１ｂを該接着フィルム３１で被覆し、さらに、接着フィルム３１上に紫外線を透過するテープ３２を貼着した状態とする。また、表面１ａ側の保護テープ５０を剥離する。

接着フィルム３１は、紫外線照射によって硬化する樹脂で形成された厚さが例えば数μｍ〜１００μｍ程度のＤＡＦ（Die Attach Film）と呼ばれるもので、予めテープ３２に貼着されているか、もしくはウェーハ１の裏面１ｂに貼着される。テープ３２は、伸縮性を有するポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン等の透明な合成樹脂シートからなる基材の片面に粘着層が形成されたものが用いられる。テープ３２は円形状でウェーハ１よりも大径であり、外周部の粘着層に、ステンレス等の剛性を有する金属板等からなる環状のフレーム３５が貼着されている。ウェーハ１は、フレーム３５の内側に張られたテープ３２の粘着層に、接着フィルム３１を介して同心状に貼着された状態とされる。複数のチップ１５に分割されたウェーハ１は、環状フレーム３５およびテープ３２を介してハンドリングされる。

なお、分割ステップと貼着ステップを行う順は任意であり、上記と逆に、貼着ステップを先に行った後に分割ステップを行うようにしてもよく、双方のステップを終えた段階で、図３および図４に示す状態を得られればよい。

（２−３）紫外線照射ステップ
次に、図５に示すように、ウェーハ１の裏面１ｂ側に、デバイス１４に対応した紫外線遮蔽部６１と分割予定ライン１１に対応した開口部６２とを有するマスク部材６０を、貼着するなどして配設する。すなわち開口部６２は分割予定ライン１１に対応した格子状に形成されており、紫外線遮蔽部６１は開口部６２に囲繞されている。

そして、ウェーハ１の裏面１ｂ側に、マスク部材６０に向けて紫外線を照射する複数の紫外線照射ランプ７０を配設し、これら紫外線照射ランプ７０を発光させる。紫外線照射ランプ７０で発光した紫外線はマスク部材６０の開口部６２のみを透過し、さらにテープ３２を透過して接着フィルム３１に照射される。

開口部６２は分割予定ライン１１に対応して格子状に形成されているため、接着フィルム３１は分割予定ライン１１に対応する部分のみが紫外線の照射により硬化してチップ１５の裏面への貼着部分と解離し、接着フィルム３１は分割予定ライン１１に沿って破断可能な状態となる。

（２−４）ピックアップステップ
次に、図６に示すように、接着フィルム３１が裏面に貼着されたチップ１５をテープ３２からピックアップする。この場合、ピックアップ装置８０の吸着パッド８１にデバイス１４の表面を吸着させて引っ張り上げ、テープ３２から接着フィルム３１を剥離させて、デバイス１４の裏面に接着フィルム３１が貼着した接着フィルム付きチップ１５を得る。

（３）一実施形態の作用効果
上記一実施形態によれば、紫外線照射ステップにおいては、ウェーハ１の裏面１ｂ側からデバイス１４に対応した紫外線遮蔽部６１と分割予定ライン１１に対応した開口部６２とを有するマスク部材６０を介して接着フィルム３１に紫外線を照射しており、このため、分割予定ライン１１に対応する部分の接着フィルム３１は紫外線の照射により硬化してチップ１５の裏面への貼着部分と解離し、破断可能な状態となる。これにより、ピックアップステップを経た後には、接着フィルム３１は、チップ１５の裏面への貼着部分はチップ１５に貼着されたままピックアップされ、紫外線照射で硬化した分割予定ライン１１に沿った部分はテープ３２に貼着したまま残存し、接着フィルム付きチップ１５を容易にピックアップすることができる。

また、紫外線照射の際には、デバイス１４のアクティブエリアに紫外線を照射しないため、デバイス１４が紫外線照射によって悪影響を受けるようなものであった場合にもデバイス１４に対する紫外線照射による悪影響は起こらず、接着フィルム３１をチップ１５に沿って破断することができる。

１…ウェーハ、１ａ…ウェーハの表面、１ｂ…ウェーハの裏面、１１…分割予定ライン、１３…矩形領域、１４…デバイス、１５…チップ、３１…接着フィルム、３２…テープ、６０…マスク部材、６１…紫外線遮蔽部、６２…開口部。

Claims

表面の交差する複数の分割予定ラインで区画される各領域にそれぞれデバイスが形成されたウェーハの加工方法であって、
ウェーハの裏面に紫外線の照射によって硬化する接着フィルムを貼着してウェーハの裏面を該接着フィルムで被覆し、該接着フィルム上に紫外線を透過するテープを貼着する貼着ステップと、
ウェーハを前記分割予定ラインに沿って個々のチップへと分割する分割ステップと、
ウェーハの裏面側に前記デバイスに対応した紫外線遮蔽部と前記分割予定ラインに対応した開口部とを有するマスク部材を配設し、ウェーハの裏面側から該マスク部材を介して前記接着フィルムに紫外線を照射して該分割予定ラインに対応した該接着フィルムを硬化させる紫外線照射ステップと、
前記分割ステップと前記紫外線照射ステップを実施した後、前記接着フィルムが貼着された前記チップを前記テープからピックアップするピックアップステップと、
を備えることを特徴とするウェーハの加工方法。