JP2018074082A - Processing method of wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の分割予定ラインによって複数のデバイスに区画されたウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a wafer processing method in which a wafer divided into a plurality of devices by a plurality of division lines is divided into individual devices.
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、切削ブレードを備えたダイシング装置によって個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。 A wafer formed by dividing a plurality of devices such as IC and LSI on a surface by dividing lines is divided into individual devices by a dicing apparatus equipped with a cutting blade, and is used for electric devices such as mobile phones and personal computers. .
近年、デバイスの高速化を図るためにシリコンウエーハ等の半導体基板の表面に低誘電率絶縁膜、所謂Ｌｏｗ−ｋ膜を複数形成し、ＩＣ、ＬＳＩとなる機能層を形成することが知られている。ここで、Ｌｏｗ−ｋ膜はウエーハの表面側全体に形成されることから、分割予定ライン上にも積層され、これを切削ブレードで切断するとＬｏｗ−ｋ膜が雲母のように剥離し、デバイスの品質を低下させるという問題がある。 In recent years, it has been known that a plurality of low dielectric constant insulating films, so-called Low-k films, are formed on the surface of a semiconductor substrate such as a silicon wafer to form IC and LSI functional layers in order to speed up devices. Yes. Here, since the Low-k film is formed on the entire surface side of the wafer, it is also laminated on the division line, and when this is cut with a cutting blade, the Low-k film is peeled off like mica, There is a problem of reducing the quality.
そこで、ウエーハの表面側からレーザー光線を照射して分割予定ラインに沿ってＬｏｗ−ｋ膜を除去し、その除去した領域に切削ブレードを位置付けてダイシングすることにより個々のデバイスに分割する方法が提案され実用に供されている（例えば、特許文献１を参照。）。 Therefore, a method has been proposed in which the laser beam is irradiated from the surface side of the wafer, the Low-k film is removed along the planned division line, and a cutting blade is positioned in the removed area and dicing is performed to divide each device. It has been put to practical use (see, for example, Patent Document 1).
上記した特許文献１に記載の加工方法によれば、Ｌｏｗ−ｋ膜を直接ダイシングによって除去する場合に生じる問題は解消されるものの、切削ブレードがＬｏｗ−ｋ膜に触れないように切削ブレードの幅を超えてＬｏｗ−ｋ膜をストリート上から除去するために、少なくとも２条のレーザー加工溝を分割予定ラインに形成する必要があり、生産性が悪いという問題がある。 According to the processing method described in Patent Document 1 described above, the problem that occurs when the Low-k film is directly removed by dicing is solved, but the width of the cutting blade is set so that the cutting blade does not touch the Low-k film. In order to remove the Low-k film from the street beyond the range, it is necessary to form at least two laser-processed grooves on the line to be divided, resulting in poor productivity.
さらに、上記した特許文献１に記載された加工方法が実施される中で、例えば、以下のような問題があることが判明した。
（１）レーザー光線をウエーハの表面側に照射してＬｏｗ−ｋ膜を除去するレーザーグルービングを実施しても、Ｌｏｗ−ｋ膜の除去が不十分であると、その後実施されるダイシング時の切削ブレードのずれやたおれが発生することがあり、該切削ブレードが偏摩耗することがある。
（２）ウエーハの表面側からレーザーグルービングを行うと、所謂デブリが飛散してデバイスの品質を低下させることから、それを防止すべく別途保護膜を塗布する必要が生じ、生産性を低下させる。
（３）レーザー光線を複数照射することで、ウエーハに熱歪が残留し、デバイスの抗折強度の低下を招く虞がある。
（４）切削ブレードの幅を超えるように、幅広にレーザー加工溝を形成するため、幅の広いストリートが必要になり、デバイスを形成するための領域が圧迫され、デバイスの取り個数が減少する。
（５）Ｌｏｗ−ｋ膜の上面に、外界の水分や金属イオンから内部を保護するためのパシベーション（ＳｉＮ、ＳｉＯ２）膜があり、ウエーハの表面側からレーザー光線を照射すると、該パシベーション膜を透過してＬｏｗ−ｋ膜が加工されることになり、Ｌｏｗ−ｋ膜において発生した熱の逃げ場がなく、Ｌｏｗ−ｋ膜が剥離する等、横方向に加工が広がって（「アンダーカット」とも呼ばれる。）しまい、デバイスの品質を低下させる要因となる。
Furthermore, while the processing method described in Patent Document 1 described above is being carried out, it has been found that, for example, there are the following problems.
(1) Even if laser grooving for removing the low-k film by irradiating the front side of the wafer with a laser beam is performed, if the removal of the low-k film is insufficient, then a cutting blade for dicing performed thereafter Misalignment and sagging may occur, and the cutting blade may wear unevenly.
(2) When laser grooving is performed from the surface side of the wafer, so-called debris is scattered and the quality of the device is lowered. Therefore, it is necessary to apply a separate protective film to prevent it, and the productivity is lowered.
(3) By irradiating a plurality of laser beams, thermal strain remains on the wafer, which may cause a reduction in the bending strength of the device.
(4) Since the laser processing groove is formed to be wide so as to exceed the width of the cutting blade, a wide street is required, the area for forming the device is pressed, and the number of devices taken is reduced.
(5) A passivation (SiN, SiO 2 ) film is provided on the upper surface of the low-k film to protect the interior from moisture and metal ions in the outside world. When a laser beam is irradiated from the surface side of the wafer, the film passes through the passivation film. Thus, the Low-k film is processed, there is no escape from the heat generated in the Low-k film, and the processing spreads in the lateral direction, such as peeling of the Low-k film (also called “undercut”). In other words, the quality of the device is reduced.
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、ウエーハの表面に絶縁膜が複数積層されて機能層が形成されると共に、複数の分割予定ラインによって複数のデバイスに区画されたウエーハを、デバイスの品質を低下させることなく個々のデバイスに効率よく分割することができるウエーハの加工方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described facts, and a main technical problem thereof is that a plurality of insulating films are stacked on the surface of a wafer to form a functional layer, and a plurality of devices are partitioned by a plurality of division lines. An object of the present invention is to provide a wafer processing method capable of efficiently dividing a processed wafer into individual devices without deteriorating the quality of the device.
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法であって、ウエーハの表面に紫外線の照射によって粘着力が低下する保護テープを配設する保護テープ貼着工程と、該保護テープ側をチャックテーブルに保持し該ウエーハの裏面を研削して薄化する裏面研削工程と、該ウエーハの裏面から分割予定ラインに対応して切削ブレードを位置付けて表面に至らない切削溝を形成する切削溝形成工程と、該ウエーハの裏面から該切削溝に沿ってレーザー光線を照射して該分割予定ラインを完全に切断する切断工程と、該ウエーハの表面に貼着された該保護テープに紫外線を照射して粘着力を低下させる紫外線照射工程と、該ウエーハの該保護テープ側に粘着テープを貼着すると共に該ウエーハを収容する開口部を有するフレームで該粘着テープの外周を貼着して該粘着テープを介して該フレームで該ウエーハを支持するフレーム支持工程と、該ウエーハから個々のデバイスをピックアップするピックアップ工程と、から少なくとも構成されるウエーハの加工方法が提供される。 In order to solve the above-mentioned main technical problem, according to the present invention, there is provided a wafer processing method in which a plurality of devices are divided by lines to be divided and formed on the surface, and the wafer is divided into individual devices. A protective tape attaching step of disposing a protective tape whose adhesive strength is reduced by irradiation of ultraviolet rays; a back grinding step of holding the protective tape side on a chuck table and grinding the back surface of the wafer to make it thin; and the wafer A cutting groove forming step of forming a cutting groove that does not reach the surface by positioning a cutting blade corresponding to the planned dividing line from the back surface of the wafer, and the dividing planned line by irradiating a laser beam along the cutting groove from the back surface of the wafer A cutting step for completely cutting the wafer, and an ultraviolet irradiation step for reducing the adhesive strength by irradiating the protective tape adhered to the surface of the wafer with ultraviolet rays The adhesive tape is attached to the protective tape side of the wafer and the outer periphery of the adhesive tape is attached by a frame having an opening for accommodating the wafer, and the wafer is supported by the frame via the adhesive tape. There is provided a wafer processing method comprising at least a frame supporting step and a pickup step of picking up individual devices from the wafer.
本発明のウエーハの加工方法は、ウエーハの表面に紫外線の照射によって粘着力が低下する保護テープを配設する保護テープ貼着工程と、該保護テープ側をチャックテーブルに保持し該ウエーハの裏面を研削して薄化する裏面研削工程と、該ウエーハの裏面から分割予定ラインに対応して切削ブレードを位置付けて表面に至らない切削溝を形成する切削溝形成工程と、該ウエーハの裏面から該切削溝に沿ってレーザー光線を照射して該分割予定ラインを完全に切断する切断工程と、該ウエーハの表面に貼着された該保護テープに紫外線を照射して粘着力を低下させる紫外線照射工程と、該ウエーハの該保護テープ側に粘着テープを貼着すると共に該ウエーハを収容する開口部を有するフレームで該粘着テープの外周を貼着して該粘着テープを介して該フレームで該ウエーハを支持するフレーム支持工程と、該ウエーハから個々のデバイスをピックアップするピックアップ工程と、から少なくとも構成されていることにより、ウエーハの表面に複数のレーザー加工溝を形成する必要がなく、生産性が向上すると共に、上述したような問題点が解決される。さらに、デバイスの裏面側からピックアップ用のコレットを作用させて粘着テープから分割後の個々のデバイスをピックアップした後、そのままデバイスの表面側を配線基板にボンディングすることが可能であり、さらに生産性を向上させることができる。 The wafer processing method of the present invention includes a protective tape attaching step of disposing a protective tape whose adhesive strength is reduced by irradiation of ultraviolet rays on the surface of the wafer, and holding the back side of the wafer on the chuck table while holding the protective tape side. A back grinding process for grinding and thinning, a cutting groove forming process for forming a cutting groove that does not reach the surface by positioning a cutting blade from the back surface of the wafer in correspondence with the planned division line, and the cutting from the back surface of the wafer A cutting step of irradiating a laser beam along the groove to completely cut the line to be divided; an ultraviolet irradiation step of irradiating the protective tape attached to the surface of the wafer with ultraviolet rays to reduce the adhesive force; An adhesive tape is attached to the protective tape side of the wafer, and an outer periphery of the adhesive tape is attached to a frame having an opening for accommodating the wafer. Thus, it is necessary to form a plurality of laser processing grooves on the surface of the wafer by comprising at least a frame supporting process for supporting the wafer by the frame and a pickup process for picking up individual devices from the wafer. This improves the productivity and solves the above-mentioned problems. Furthermore, after picking up the individual devices after separation from the adhesive tape by applying a pickup collet from the back side of the device, it is possible to bond the front side of the device to the wiring board as it is. Can be improved.
以下、本発明によるウエーハの加工方法の実施形態について添付図面を参照して、詳細に説明する。
図１には本発明によるウエーハの加工方法によって加工されるウエーハ１０の斜視図が示されている。図１に示すウエーハ１０は、例えば厚さが７００μmのシリコンの基板からなっており、表面１０ａに複数の分割予定ライン１２が格子状に形成されているとともに、該複数の分割予定ライン１２によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１４が形成されている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a wafer processing method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a wafer 10 processed by the wafer processing method according to the present invention. A wafer 10 shown in FIG. 1 is made of, for example, a silicon substrate having a thickness of 700 μm, and a plurality of division lines 12 are formed in a lattice shape on a surface 10 a and are partitioned by the plurality of division lines 12. Devices 14 such as IC and LSI are formed in the plurality of regions.
先ず、本発明に基づくウエーハの加工方法を実施するためには、図１に示すようにウエーハ１０の表面１０ａにデバイス１４を保護するための保護部材であって、紫外線を照射することにより粘着力が低下する保護テープ１６を貼着する（保護テープ貼着工程）。これによりウエーハ１０の表面１０ａ側が保護テープ１６で覆われ、裏面１０ｂが露出する状態となる。なお、保護テープ１６としては、図示の実施形態においては厚さが１００μｍのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなるシート状基材の貼着面に、紫外線を照射することにより硬化する粘着層が厚さ５μｍ程度塗布されているものを使用することができるが、これに限定されず、次工程で実施される裏面研削工程時においてウエーハ１０の表面１０ａを保護することが可能であり、紫外線が照射されることにより粘着力が低下する保護テープであればいずれの部材も選択することができる。 First, in order to carry out the wafer processing method according to the present invention, as shown in FIG. 1, it is a protective member for protecting the device 14 on the surface 10a of the wafer 10, and is adhesive by irradiating ultraviolet rays. The protective tape 16 that lowers is applied (protective tape attaching step). As a result, the front surface 10a side of the wafer 10 is covered with the protective tape 16, and the back surface 10b is exposed. In the illustrated embodiment, the protective tape 16 has a thickness of an adhesive layer that is cured by irradiating ultraviolet rays onto the sticking surface of a sheet-like substrate made of polyvinyl chloride (PVC) having a thickness of 100 μm. Although what is applied about 5 micrometers can be used, it is not limited to this, The surface 10a of the wafer 10 can be protected at the time of the back surface grinding process implemented by the following process, and an ultraviolet-ray is irradiated. Any member can be selected as long as the adhesive tape has a reduced adhesive strength.
該保護テープ貼着工程を実施したならば、次に裏面研削工程を実施する。該裏面研削工程では図２に示すように、保護テープ１６が貼着された表面１０ａ側を下方に、被研削面となる裏面１０ｂ側を上方に向くようにして研削装置（全体図は省略する。）の研削手段２０に備えられた第１のチャックテーブル２１上に載置する。第１のチャックテーブル２１は、図示しない回転駆動機構により回転可能に構成され、その保持面は多孔性材料からなり、図示しない吸引手段に接続され、後述する研削工程時にウエーハ１０が第１のチャックテーブル２１上で位置ずれ等しないようにウエーハ１０を強固に吸引保持する。 If this masking tape sticking step is carried out, then a back grinding step is carried out. In the back grinding step, as shown in FIG. 2, a grinding apparatus (the whole figure is omitted) is directed so that the front surface 10a side to which the protective tape 16 is attached is directed downward and the back surface 10b side to be ground is directed upward. )) On the first chuck table 21 provided in the grinding means 20. The first chuck table 21 is configured to be rotatable by a rotation drive mechanism (not shown), and its holding surface is made of a porous material and is connected to a suction means (not shown). The wafer 10 is firmly sucked and held so as not to be displaced on the table 21.
研削手段２０は、第１のチャックテーブル２１上に載置されたウエーハ１０を研削して薄化するための構成を備えており、図示しない回転駆動機構により回転させられる回転スピンドル２２と、該回転スピンドル２２の下端に装着されたマウンター２３と、該マウンター２３の下面に取り付けられた研削ホイール２４とを備え、研削ホイール２４の下面には複数の研削砥石２５が環状に配設されている。 The grinding means 20 has a configuration for grinding and thinning the wafer 10 placed on the first chuck table 21, a rotating spindle 22 that is rotated by a rotation drive mechanism (not shown), and the rotation A mounter 23 mounted on the lower end of the spindle 22 and a grinding wheel 24 attached to the lower surface of the mounter 23 are provided. A plurality of grinding wheels 25 are annularly arranged on the lower surface of the grinding wheel 24.
ウエーハ１０を第１のチャックテーブル２１上に吸引保持したならば、第１のチャックテーブル２１を図２において矢印２１ａで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転させつつ研削ホイール２４を図２において矢印２２ａで示す方向に、例えば６０００ｒｐｍで回転させる。そして、研削砥石２５をウエーハ１０の裏面１０ｂに接触させ、研削ホイール２４を、例えば１μｍ／秒の研削送り速度で下方、すなわち、第１のチャックテーブル２１に対し垂直な方向に研削送りする。この際、図示しない接触式の測定ゲージによりウエーハの厚みを測定しながら研削を進めることができ、ウエーハ１０の裏面１０ｂが研削されてシリコンウエーハ１０を所定の厚さ例えば２００μｍとして、該裏面研削工程が完了する。 If the wafer 10 is sucked and held on the first chuck table 21, the grinding wheel 24 is indicated by the arrow 22a in FIG. 2 while rotating the first chuck table 21 in the direction indicated by the arrow 21a in FIG. Rotate in the direction, for example at 6000 rpm. Then, the grinding wheel 25 is brought into contact with the back surface 10 b of the wafer 10, and the grinding wheel 24 is ground and fed at a grinding feed rate of 1 μm / second, for example, in a direction perpendicular to the first chuck table 21. At this time, the grinding can be performed while measuring the thickness of the wafer with a contact-type measurement gauge (not shown), and the back surface grinding process is performed by grinding the back surface 10b of the wafer 10 so that the silicon wafer 10 has a predetermined thickness, for example, 200 μm. Is completed.
該裏面研削工程が完了したならば、次に切削溝形成工程を実施する。裏面研削工程を終えたウエーハ１０は、図３（ａ）に示す切削手段３０を備えた切削装置（全体図は省略する。）に搬送される。 When the back grinding process is completed, a cutting groove forming process is performed next. The wafer 10 that has finished the back grinding step is conveyed to a cutting device (the whole view is omitted) provided with the cutting means 30 shown in FIG.
研削手段２０から搬送されたウエーハ１０は、図３（ａ）に示す切削手段３０に搬送され、第２のチャックテーブル３１の保持面上に保護テープ１６が貼着された表面１０ａ側を下方にして載置される。該切削手段３０は、回転スピンドル３２の先端部に固定された切削ブレード３３を保持するスピンドルハウジング３４を備えている。切削溝を形成する加工を実施するに際し、赤外線を照射することにより裏面１０ｂからウエーハ１０を透過して表面１０ａ側を撮像できる図示しない撮像手段を用いて第２のチャックテーブル３１に吸引保持されたウエーハ１０の分割予定ライン１２と切削ブレード３３との位置合わせを行うアライメントを実施する。該アライメントを実施したならば、該アライメントにより得られた位置情報に基づき高速回転させられた切削ブレード３３を下降させて、切削手段３０の第２のチャックテーブル３１に吸引保持されたウエーハ１０の分割予定ライン１２に沿って切り込ませ、該第２のチャックテーブル３１と切削ブレード３３とを加工送り方向（矢印Ｘで示す方向。）に相対移動させる。これにより、切削部分の拡大断面図として示す図３（ｂ）に示すような分割予定ライン１２に沿った切削溝１００を該ウエーハ１０の裏面１０ｂ側から表面１０ａに至らない深さ、及び所定の溝幅（例えば３０μｍ）で形成する。なお、表面１０ａ側には、図に示すようにＬｏｗ−ｋ膜１０ｃが形成されており、該切削溝１００は、表面１０ａに至らない、即ちＬｏｗ−ｋ膜１０ｃに至らない深さで切削される。該第２のチャックテーブル３１は、回転自在に構成されており、第２のチャックテーブル３１を回転させることで切削ブレード３３に対するウエーハ１０の方向を自在に変更することができる。これによりウエーハ１０の全ての分割予定ライン１２に対応して裏面１０ｂ側から上記切削溝１００を形成することができ、切削溝形成工程が完了する。なお、図３（ｂ）は、説明の都合上切削溝１００を強調して記載したものであり、実際の寸法に従ったものではない。 The wafer 10 conveyed from the grinding means 20 is conveyed to the cutting means 30 shown in FIG. 3A, and the surface 10a side on which the protective tape 16 is stuck on the holding surface of the second chuck table 31 is set downward. Placed. The cutting means 30 includes a spindle housing 34 that holds a cutting blade 33 fixed to the tip of a rotary spindle 32. When carrying out the processing for forming the cutting groove, the wafer 10 was sucked and held by the second chuck table 31 by using an imaging means (not shown) capable of imaging the front surface 10a side through the wafer 10 by irradiating infrared rays. Alignment for aligning the division line 12 of the wafer 10 and the cutting blade 33 is performed. When the alignment is performed, the cutting blade 33 rotated at high speed is lowered based on the position information obtained by the alignment, and the wafer 10 that is sucked and held by the second chuck table 31 of the cutting means 30 is divided. Cut along the planned line 12 and relatively move the second chuck table 31 and the cutting blade 33 in the machining feed direction (direction indicated by the arrow X). Thereby, the cutting groove 100 along the planned dividing line 12 as shown in FIG. 3B shown as an enlarged sectional view of the cutting portion has a depth not reaching the front surface 10a from the back surface 10b side of the wafer 10, and a predetermined amount. It is formed with a groove width (for example, 30 μm). A low-k film 10c is formed on the surface 10a side as shown in the figure, and the cutting groove 100 is cut at a depth that does not reach the surface 10a, that is, does not reach the low-k film 10c. The The second chuck table 31 is configured to be rotatable, and the direction of the wafer 10 relative to the cutting blade 33 can be freely changed by rotating the second chuck table 31. Thereby, the said cutting groove 100 can be formed from the back surface 10b side corresponding to all the division | segmentation scheduled lines 12 of the wafer 10, and the cutting groove formation process is completed. In addition, FIG.3 (b) has emphasized and described the cutting groove 100 for convenience of description, and does not follow an actual dimension.
該切削溝形成工程が完了したならば、分割予定ライン１２を完全に切断する切断工程を実施する。該切削溝形成工程が実施されたウエーハ１０は、図４（ａ）に示すレーザー加工手段４０を備えたレーザー加工装置（全体図は省略する。）に搬送され、レーザー加工手段４０の第３のチャックテーブル４１の保持面上に、保護テープ１６が貼着された表面側１０ａを下方にして載置される。第３のチャックテーブル４１に載置されたウエーハ１０に対しレーザー加工を実施するに際し、図示しない撮像手段を用いて第３のチャックテーブル４１に吸引保持されたウエーハ１０の分割予定ライン１２とレーザー光線照射手段４２との位置合わせを行うアライメントを実施する。該アライメントを実施したならば、該アライメントにより得られた位置情報に基づき、第３のチャックテーブル４１上に吸引保持されたウエーハ１０の裏面１０ｂ側から分割予定ライン１２に沿ってレーザー光線を照射すると共に、該第３のチャックテーブル４１と該レーザー光線照射手段４２とを加工送り方向（矢印Ｘで示す方向。）に相対移動させる。これにより、図４（ｂ）に拡大断面図として示すように、切削溝１００の底部、すなわち、Ｌｏｗ−ｋ膜１０ｃが形成されたウエーハ１０の表面１０ａ側に、分割予定ライン１２に沿ってＬｏｗ−ｋ膜１０ｃと共にウエーハ１０を完全に切断する切断部１０２が形成される。第３のチャックテーブル４１は図示しない位置変更手段によりレーザー光線照射手段４２に対する相対的な位置を自在に変更可能に構成されており、該位置変更手段を作動させることによりウエーハ１０の全ての分割予定ライン１２に沿って切断部１０２を形成することで、該切断工程が完了する。 When the cutting groove forming step is completed, a cutting step for completely cutting the division planned line 12 is performed. The wafer 10 subjected to the cutting groove forming step is conveyed to a laser processing apparatus (entire view is omitted) provided with the laser processing means 40 shown in FIG. On the holding surface of the chuck table 41, the surface side 10a to which the protective tape 16 is stuck is placed downward. When laser processing is performed on the wafer 10 placed on the third chuck table 41, the division line 12 and the laser beam irradiation of the wafer 10 sucked and held by the third chuck table 41 using an imaging unit (not shown) are used. Alignment with the means 42 is performed. When the alignment is performed, based on the position information obtained by the alignment, the laser beam is irradiated along the planned dividing line 12 from the back surface 10b side of the wafer 10 sucked and held on the third chuck table 41. Then, the third chuck table 41 and the laser beam irradiation means 42 are moved relative to each other in the processing feed direction (direction indicated by the arrow X). As a result, as shown in an enlarged cross-sectional view in FIG. 4B, the bottom of the cutting groove 100, that is, the surface 10a side of the wafer 10 on which the Low-k film 10c is formed, is moved along the planned division line 12 Low. A cutting portion 102 that completely cuts the wafer 10 together with the -k film 10c is formed. The third chuck table 41 is configured such that the relative position with respect to the laser beam irradiation means 42 can be freely changed by a position changing means (not shown), and all the scheduled division lines of the wafer 10 are operated by operating the position changing means. By forming the cutting part 102 along 12, the cutting process is completed.
なお、本実施形態の切断工程において実施されるレーザー加工条件は例えば以下のように設定されている。 In addition, the laser processing conditions implemented in the cutting process of this embodiment are set as follows, for example.
光源 ：ＹＡＧパルスレーザー
波長 ：３５５ｎｍ（ＹＡＧレーザーの第３高調波）
出力 ：３．０Ｗ
繰り返し周波数 ：２０ｋＨｚ
送り速度 ：１００ｍｍ／秒
Light source: YAG pulse laser Wavelength: 355 nm (third harmonic of YAG laser)
Output: 3.0W
Repetition frequency: 20 kHz
Feeding speed: 100 mm / second
該切断工程を実施したならば、図５に示すように、切断工程が施されたウエーハ１０の裏面１０ｂ側を、紫外線をウエーハ１０に照射するための仮保持テーブル５０に載置する。該仮保持テーブル５０は、ウエーハ１０を保持するための通気性を有する多孔質材料からなる吸着チャック５２を備えており、該吸着チャック５２は、図示しない吸引手段に接続されている。仮保持テーブル５０にウエーハ１０が載置されたならば、該吸引手段が作動されて吸着チャック５２により吸引保持される。この際、ウエーハ１０は、個々のデバイスに完全に切断されているものの、保護テープ１６は切断されていないため、保護テープ１６により個々のデバイスが脱離することなく全体が保持されている。そして、ウエーハ１０が該仮保持テーブル５０に吸引保持されたならば、図６に示すように、仮保持テーブル５０を紫外線照射手段５６の直下に移動させて、紫外線照射手段５６から紫外線Ｖをウエーハ１０に貼着されている保護テープ１６の全面に照射する（紫外線照射工程）。上述したように、保護テープ１６の貼着面には、紫外線が照射されることにより硬化して粘着力が低下する粘着層が形成されており、該紫外線照射工程が実行されることによって、保護テープ１６に照射された紫外線が該粘着層に届き、該粘着層を硬化させて粘着力を低下させ、ウエーハ１０から保護テープ１６が剥離されやすい状態となる。なお、仮保持テーブル５０としては、紫外線照射工程を実施するための独立した保持テーブルを用意しても良いし、上述した各加工手段に備えられた第１〜第３のチャックテーブル２１、３１、４１のいずれかを該仮保持テーブル５０として使用してもよい。また、紫外線を照射するためにウエーハ１０を保持できるテーブルであれば良いため、必ずしも仮保持テーブル５０のように吸引手段を備えている必要はなく、例えば、一時的にウエーハ１０が置かれる単なる作業テーブルのようなものを用いることもできる。さらにいえば、上記した紫外線照射手段５６は、作業者が手に持ってウエーハ１０に向け直接照射することが可能なハンディタイプであってもよい。 When the cutting step is performed, as shown in FIG. 5, the back surface 10b side of the wafer 10 subjected to the cutting step is placed on a temporary holding table 50 for irradiating the wafer 10 with ultraviolet rays. The temporary holding table 50 includes a suction chuck 52 made of a porous material having air permeability for holding the wafer 10, and the suction chuck 52 is connected to suction means (not shown). When the wafer 10 is placed on the temporary holding table 50, the suction unit is operated and sucked and held by the suction chuck 52. At this time, although the wafer 10 is completely cut into individual devices, the protective tape 16 is not cut, so that the entire device is held by the protective tape 16 without detaching the individual devices. Then, when the wafer 10 is sucked and held by the temporary holding table 50, the temporary holding table 50 is moved directly below the ultraviolet irradiation means 56 as shown in FIG. 10 is irradiated onto the entire surface of the protective tape 16 adhered to the substrate 10 (ultraviolet irradiation process). As described above, the adhesive surface of the protective tape 16 is formed with an adhesive layer that is cured by being irradiated with ultraviolet rays and decreases in adhesive strength, and is protected by executing the ultraviolet irradiation step. The ultraviolet rays applied to the tape 16 reach the adhesive layer, cure the adhesive layer and reduce the adhesive force, and the protective tape 16 is easily peeled from the wafer 10. In addition, as the temporary holding table 50, an independent holding table for performing the ultraviolet irradiation process may be prepared, or the first to third chuck tables 21, 31 provided in each processing means described above. Any of 41 may be used as the temporary holding table 50. Further, any table that can hold the wafer 10 for irradiating ultraviolet rays may be used. Therefore, it is not always necessary to provide suction means like the temporary holding table 50. For example, a simple operation for temporarily placing the wafer 10 on it. Something like a table can be used. Furthermore, the above-described ultraviolet irradiation means 56 may be a handy type that can be directly irradiated to the wafer 10 by an operator.
該紫外線照射工程が完了したならば、後述するピックアップ工程を実施する前に、ウエーハ１０をピックアップ工程に適した状態とすべく、ウエーハ１０をフレームに保持させるフレーム支持工程を実施する。該フレーム支持工程は、図７に示すように、先ず仮保持テーブル５０に吸引保持されたウエーハ１０の表面１０ａ上に保護テープ１６を貼着したままの状態で、該保護テープ１６側に粘着テープＴを貼着すると共に、ウエーハ１０を収容する開口部を有するフレームＦに粘着テープＴの外周を貼着し、粘着テープＴを介してフレームＦでウエーハ１０を支持する。これによりウエーハ１０は、その裏面１０ｂ側が仮保持テーブル５０側に位置し、保護テープ１６を挟んで粘着テープＴで支持されていることになる。このようにしてウエーハ１０が、仮保持テーブル５０、粘着テープＴにより支持された状態となったならば、仮保持テーブル５０の図示しない吸引手段を停止してウエーハ１０の吸引状態を解除する。ウエーハ１０と仮保持テーブル５０との吸引状態が解除されたならば、フレームＦによって支持されたウエーハ１０を上方に引き上げることにより仮保持テーブル５０からウエーハ１０を離反させる。なお、上述したように、保護テープ１６の貼着面に紫外線が照射されていることにより、保護テープ１６とウエーハ１０との粘着力は低下しているものの、完全に消失しているわけではなく、ウエーハ１０を仮保持テーブル５０から引き上げる作業において、粘着テープＴから離脱しない程度の粘着力は残留している。これにより、図８に示すようなウエーハ１０の裏面１０ｂ側が露出し、粘着テープＴを介してフレームＦにより支持された状態として、フレーム支持工程が完了する。 When the ultraviolet irradiation process is completed, a frame support process for holding the wafer 10 on the frame is performed before the pickup process described later is performed so that the wafer 10 is in a state suitable for the pickup process. As shown in FIG. 7, in the frame supporting step, first, the protective tape 16 is stuck on the surface 10a of the wafer 10 sucked and held by the temporary holding table 50, and the adhesive tape is placed on the protective tape 16 side. While sticking T, the outer periphery of the adhesive tape T is attached to a frame F having an opening for accommodating the wafer 10, and the wafer 10 is supported by the frame F via the adhesive tape T. Thereby, the back surface 10b side of the wafer 10 is positioned on the temporary holding table 50 side and is supported by the adhesive tape T with the protective tape 16 interposed therebetween. When the wafer 10 is thus supported by the temporary holding table 50 and the adhesive tape T, the suction means (not shown) of the temporary holding table 50 is stopped to release the suction state of the wafer 10. When the suction state between the wafer 10 and the temporary holding table 50 is released, the wafer 10 supported by the frame F is lifted upward to separate the wafer 10 from the temporary holding table 50. In addition, as mentioned above, although the adhesive force between the protective tape 16 and the wafer 10 is reduced by irradiating the adhesive surface of the protective tape 16 with ultraviolet rays, it is not completely lost. In the operation of pulling up the wafer 10 from the temporary holding table 50, an adhesive force that does not detach from the adhesive tape T remains. As a result, the back surface 10b side of the wafer 10 as shown in FIG. 8 is exposed, and the frame support process is completed in a state where the wafer 10 is supported by the frame F via the adhesive tape T.
該フレーム支持工程が完了したならば、ピックアップ工程を実施する。該ピックアップ工程は、図９にその一部を示すピックアップ手段６０にて実施されるものであり、該ピックアップ手段６０は、フレーム保持部材６１と、その上面部にフレームＦを載置して上記フレームＦを保持するクランプ６２と、該クランプ６２により保持されたフレームＦに装着されたウエーハ１０を拡張するための少なくとも上方が開口した円筒形状からなる拡張ドラム６３とを備えている。フレーム保持部材６１は、拡張ドラム６３を囲むように設置された複数のエアシリンダ６４ａと、エアシリンダ６４ａから延びるピストンロッド６４ｂとから構成される支持手段６４により昇降可能に支持されている。 When the frame support process is completed, a pickup process is performed. The pick-up process is performed by pick-up means 60, a part of which is shown in FIG. 9, which picks up the frame holding member 61 and the frame F on the upper surface thereof, and A clamp 62 for holding F and an expansion drum 63 having a cylindrical shape with an opening at least upward for expanding the wafer 10 mounted on the frame F held by the clamp 62 are provided. The frame holding member 61 is supported by a support means 64 composed of a plurality of air cylinders 64a installed so as to surround the expansion drum 63 and piston rods 64b extending from the air cylinders 64a so as to be movable up and down.
該拡張ドラム６３は、フレームＦの内径よりも小さく、フレームＦに装着された粘着テープＴに貼着されるウエーハ１０の外径よりも大きく設定されている。ここで、図９に示すように、ピックアップ装置６０は、フレーム保持部材６１と、拡張ドラム６３の上面部が略同一の高さになる位置（点線で示す。）と、支持手段６４の作用によりフレーム保持部材６１が下降させられ、拡張ドラム６３の上端部が、フレーム保持部材６１の上端部よりも高くなる位置（実線で示す。）とすることができる。 The expansion drum 63 is set to be smaller than the inner diameter of the frame F and larger than the outer diameter of the wafer 10 attached to the adhesive tape T attached to the frame F. Here, as shown in FIG. 9, the pickup device 60 has a frame holding member 61, a position where the upper surface portion of the expansion drum 63 becomes substantially the same height (indicated by a dotted line), and the action of the support means 64. The frame holding member 61 is lowered, and the upper end portion of the expansion drum 63 can be at a position (shown by a solid line) that is higher than the upper end portion of the frame holding member 61.
上記フレーム保持部材６１を下降させて、拡張ドラム６３の上端を、点線で示す位置から、実線で示すフレーム保持部材６１よりも高い位置となるように相対的に変化させると、フレームＦに装着された粘着テープＴは拡張ドラム６３の上端縁に押されて拡張させられる。この結果、粘着テープＴに貼着されているウエーハ１０、及びウエーハ１０の表面１０ａ側に残っている保護テープ１６には放射状に引張力が作用するため、上述した切断工程において分割予定ライン１２に沿って形成された切断部１０２に沿って個々のデバイス１４同士が離反する。そして、個々のデバイス１４同士の間隔が広げられた状態で、ピックアップコレット６５を作動させて間隔が広げられた状態のデバイス１４を裏面側から吸着しピックアップする。この際、粘着テープＴとウエーハ１０との間には、保護テープ１６が存在しているが、紫外線が照射されて粘着力が低下しているため、保護テープ１６は粘着テープＴ側に残り、保護テープ１６からデバイス１４が良好に離反してピックアップすることができる。そして、ピックアップしたデバイス１４の表面側を配線基板にボンディングするボンディング工程に搬送する。以上により、ピックアップ工程が終了し、本発明によるウエーハの加工方法が完了する。 When the frame holding member 61 is lowered and the upper end of the expansion drum 63 is relatively changed from the position indicated by the dotted line to a position higher than the frame holding member 61 indicated by the solid line, the frame F is attached to the frame F. The adhesive tape T is pushed by the upper end edge of the expansion drum 63 and expanded. As a result, since the tensile force acts radially on the wafer 10 adhered to the adhesive tape T and the protective tape 16 remaining on the surface 10a side of the wafer 10, the dividing line 12 is divided in the cutting process described above. The individual devices 14 are separated from each other along the cut portion 102 formed along the cut portion 102. Then, in a state where the distance between the individual devices 14 is widened, the pickup collet 65 is operated to suck and pick up the device 14 in a state where the distance is widened from the back side. At this time, the protective tape 16 exists between the adhesive tape T and the wafer 10, but since the adhesive force is reduced due to irradiation with ultraviolet rays, the protective tape 16 remains on the adhesive tape T side, The device 14 can be well separated from the protective tape 16 and picked up. And the surface side of the picked-up device 14 is conveyed to the bonding process which bonds to a wiring board. Thus, the pickup process is completed, and the wafer processing method according to the present invention is completed.
本発明は、上述した実施形態からも理解されるように、種々の作用効果を奏することができる。例えば、ウエーハの裏面側から切削溝を形成すると共に、裏面側からレーザー光線を照射して分割予定ラインを完全に切断するようにしているので、切削溝を形成する際にはレーザー加工による加工溝がないため、切削ブレードのずれや倒れが回避され、切削ブレードが偏摩耗することを防止することができる。 As will be understood from the above-described embodiments, the present invention can exhibit various functions and effects. For example, a cutting groove is formed from the back side of the wafer and a laser beam is irradiated from the back side so as to completely cut the line to be divided. Therefore, it is possible to prevent the cutting blade from being displaced and toppled, and to prevent the cutting blade from being unevenly worn.
また、ウエーハの裏面側から前工程で形成された切削溝に沿ってレーザー光線を照射することにより分割予定ラインを完全に切断するようにしているので、デブリがデバイスの表面側に付着することがなく、保護膜等を形成する必要がない。また、切削ブレードの幅に対応する幅広のレーザー加工溝を形成する必要がないため、レーザー光線を複数照射することによって熱歪が残留しデバイスの抗折強度が低下する等の問題が発生することを回避することができる。 In addition, since the division line is completely cut by irradiating the laser beam along the cutting groove formed in the previous process from the back side of the wafer, debris does not adhere to the front side of the device. There is no need to form a protective film or the like. In addition, since it is not necessary to form a wide laser processing groove corresponding to the width of the cutting blade, there are problems that the thermal strain remains and the bending strength of the device is reduced by irradiating multiple laser beams. It can be avoided.
さらに、ウエーハの裏面側から切削ブレードにより切削溝を形成した後、該切削溝に沿ってレーザー光線を照射して完全に切断する切断工程を実施するため、分割予定ラインの幅を大きくする必要がなく、幅の広い分割予定ラインによって取得できるデバイスの個数が減る等の問題がない。特に、レーザー光線の照射は裏面側から実施され、切削溝が形成された際の残余の部分をレーザー加工により切断されるのみであるため、表面側からレーザー光線を照射してウエーハを切断する場合のように、パシベーション膜を透過してレーザー加工されることによって熱の逃げ場が失われ、アンダーカットが生じる等の問題も回避される。 Furthermore, after forming a cutting groove with a cutting blade from the back side of the wafer, a cutting process is performed in which the cutting is performed by irradiating a laser beam along the cutting groove, so that it is not necessary to increase the width of the planned dividing line. There is no problem such as a reduction in the number of devices that can be acquired by a wide line to be divided. In particular, the laser beam irradiation is performed from the back side, and the remaining portion when the cutting groove is formed is only cut by laser processing, so that the wafer is cut by irradiating the laser beam from the front side. In addition, since laser processing is performed through the passivation film, problems such as loss of heat escape and undercutting can be avoided.
そして、上述した紫外線照射工程と、フレーム支持工程とを実施することにより、ウエーハが完全に個々のデバイスに切断され保護テープと共に粘着テープを介してフレーム保持された状態でピックアップ工程が実施可能になるため、工程の途中で保護テープを剥離させる必要がなく、デバイスを粘着テープからピックアップした後、そのままデバイスの表面を配線基板にボンディングすることが効率よく、且つ容易に実現される。 Then, by performing the ultraviolet irradiation step and the frame support step described above, the pickup step can be performed in a state where the wafer is completely cut into individual devices and held in the frame with the protective tape through the adhesive tape. Therefore, it is not necessary to peel off the protective tape in the middle of the process, and after picking up the device from the adhesive tape, bonding the surface of the device to the wiring board as it is can be realized efficiently and easily.
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、種々の変形例が想定される。例えば、上述した実施形態では、裏面研削工程、切削溝形成工程、切断工程を実施する際に、ウエーハ１０を、各工程が実施される研削手段２０、切削手段３０、レーザー加工手段４０の各手段における第１のチャックテーブル２１、第２のチャックテーブル３１、第３のチャックテーブル４１に搬送して保持し各加工を実施したが、上記各手段を集約して加工装置を構成し、一つのチャックテーブルにウエーハ１０を保持し、該チャックテーブルを各手段に移動させることで加工を実施するようにしてもよい。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various modification is assumed. For example, in the above-described embodiment, when performing the back surface grinding process, the cutting groove forming process, and the cutting process, the wafer 10 is replaced with the grinding means 20, the cutting means 30, and the laser processing means 40 in which the respective processes are performed. The first chuck table 21, the second chuck table 31, and the third chuck table 41 are transferred to and held in the respective chucks, and each processing is carried out. Processing may be carried out by holding the wafer 10 on a table and moving the chuck table to each means.
１０：ウエーハ
１２：分割予定ライン
１４：デバイス
１６：保護テープ
２０：研削装置
２１：第１のチャックテーブル
２２：回転スピンドル
２３：マウンター
２４：研削ホイール
２５：研削砥石
３０：切削手段
３１：第２のチャックテーブル
３２：回転スピンドル
３３：切削ブレード
４０：レーザー加工手段
４１：第３のチャックテーブル
４２：レーザー光線照射手段
５０：仮保持テーブル
５６：紫外線照射手段
６０：ピックアップ手段
１００：切削溝
１０２：切断部
Ｔ：粘着テープ
Ｆ：フレーム
10: Wafer 12: Scheduled line 14: Device 16: Protective tape 20: Grinding device 21: First chuck table 22: Rotary spindle 23: Mounter 24: Grinding wheel 25: Grinding wheel 30: Cutting means 31: Second Chuck table 32: Rotating spindle 33: Cutting blade 40: Laser processing means 41: Third chuck table 42: Laser beam irradiation means 50: Temporary holding table 56: Ultraviolet irradiation means 60: Pickup means 100: Cutting groove 102: Cutting part T : Adhesive tape F: Frame
Claims (1)
ウエーハの表面に紫外線の照射によって粘着力が低下する保護テープを配設する保護テープ貼着工程と、
該保護テープ側をチャックテーブルに保持し該ウエーハの裏面を研削して薄化する裏面研削工程と、
該ウエーハの裏面から分割予定ラインに対応して切削ブレードを位置付けて表面に至らない切削溝を形成する切削溝形成工程と、
該ウエーハの裏面から該切削溝に沿ってレーザー光線を照射して該分割予定ラインを完全に切断する切断工程と、
該ウエーハの表面に貼着された該保護テープに紫外線を照射して粘着力を低下させる紫外線照射工程と、
該ウエーハの該保護テープ側に粘着テープを貼着すると共に該ウエーハを収容する開口部を有するフレームで該粘着テープの外周を貼着して該粘着テープを介して該フレームで該ウエーハを支持するフレーム支持工程と、
該ウエーハから個々のデバイスをピックアップするピックアップ工程と、から少なくとも構成されるウエーハの加工方法。 A wafer processing method in which a plurality of devices are partitioned by a division line and a wafer formed on a surface is divided into individual devices,
A protective tape sticking step in which a protective tape whose adhesive strength is reduced by irradiation of ultraviolet rays is disposed on the surface of the wafer;
A back grinding process in which the protective tape side is held on a chuck table and the back surface of the wafer is ground and thinned;
A cutting groove forming step of forming a cutting groove that does not reach the surface by positioning a cutting blade corresponding to a division schedule line from the back surface of the wafer;
A cutting step of completely cutting the line to be divided by irradiating a laser beam from the back surface of the wafer along the cutting groove;
An ultraviolet irradiation step of irradiating the protective tape attached to the surface of the wafer with ultraviolet rays to reduce the adhesive strength;
An adhesive tape is attached to the protective tape side of the wafer, and an outer periphery of the adhesive tape is attached by a frame having an opening for accommodating the wafer, and the wafer is supported by the frame via the adhesive tape. Frame support process;
A wafer processing method comprising at least a pickup step of picking up individual devices from the wafer.
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