JP2004047770A

JP2004047770A - ウエーハのダイシング方法

Info

Publication number: JP2004047770A
Application number: JP2002203756A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Uchibori; 内堀　敬之
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2004-02-12

Abstract

【課題】ダイシング用テープに接着したウエーハのダイシングを行なう際に、粘着性の切削屑の生起を防止可能としたウエーハのダイシング方法を提供する。
【解決手段】接着材によりウエーハ１をダイシング用テープに接着した後、少なくともダイシング時にウエーハ１がダイシング用テープ４から剥離しない程度に接着材の接着強度を低下させ、その後、ウエーハ１をダイシングする。特に、ウエーハ１のダイシングにおける切削溝６の形成位置に沿って接着材の接着強度を低下させる。また、接着材を紫外線硬化性接着材とし、接着材に紫外線を照射することにより同接着材の接着強度を低下させる。
【選択図】　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所要の半導体回路を形成したウエーハをダイシング装置でダイシングする場合におけるダイシング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体チップを製造する場合には、略円板状とした半導体基板からなるウエーハに多数個の半導体チップが同時に形成され、所要の製造工程の後にダイシング装置を用いてウエーハのダイシングを行なうことにより単体の半導体チップが形成されている。
【０００３】
かかるダイシング装置によるウエーハのダイシングは、以下のように行なわれている。
【０００４】
まず、図７（ａ）の断面模式図に示すように、ウエーハ１０１は、基材フィルム１０２の上面に接着層１０３を設けて構成したダイシング用テープ１０４に接着されて、同ダイシング用テープ１０４を介してダイシング装置のウエーハ載置テーブル（図示せず）に固定されている。
【０００５】
ウエーハ１０１の固定後、ウエーハ載置テーブルを水平移動させることにより、図７（ｂ）に示すように、ダイシング装置の回転する切削ブレード１０５によってウエーハ１０１には切削溝１０６が刻設され、同切削溝１０６を格子状に設けることにより半導体チップ１０７単体への切離、すなわちダイシングが行なわれている。
【０００６】
その際に、接着層１０３には十分な接着力を有する接着材が用いられおり、切削ブレード１０５による切削時に半導体チップ１０７が接着層１０３から剥離して、ダイシング用テープ１０４上で各半導体チップ１０７が不揃いとなることを防止している。
【０００７】
ダイシングによって半導体チップ１０７を形成した後、図７（ｃ）に示すように、半導体チップ１０７を被着したダイシング用テープ１０４は紫外線照射部１０８に搬送され、同紫外線照射部１０８において、ダイシング用テープ１０４下方に位置させた紫外線照射装置１０９から接着層１０３に紫外線が照射されている。
【０００８】
ここで、基材フィルム１０２には紫外線を透過可能とした素材、例えばポリオレフィン製フィルムが用いられるとともに、接着層１０３には紫外線硬化性を有する接着材、例えばアクリルが用いられており、ダイシング用テープ１０４の基材フィルム１０２側から所定波長の紫外線を所定強度で所定時間照射されることにより接着層１０３を硬化させて、接着層１０３の接着力を低下させている。
【０００９】
接着層１０３の接着力を低下させた後、図７（ｄ）に示すように、ダイシング用テープ１０４はチップ取出部１１０に搬送され、同チップ取出部１１０においてダイシング用テープ１０４の下方に位置させたニードルヘッド１１１を上昇させることにより、同ニードルヘッド１１１上端に立設した押上用ニードル１１２によって半導体チップ１０７は上方に押し上げられ、同半導体チップ１０７の上方に位置させた吸着ヘッド１１３で同半導体チップ１０７は吸着されて搬出されるべく構成している。
【００１０】
かかるダイシング方法においては、図７（ｂ）に示すように、切削ブレード１０５によって切削溝１０６が形成される場合に、半導体チップ１０７の完全な切離を行なうためにダイシング用テープ１０４の一部まで切削ブレード１０５で切り込みが行なわれており、切削ブレード１０５によって半導体チップ１０７部分の切削粉だけでなく、ダイシング用テープ１０４の切削粉も生成されている。
【００１１】
そこで、切削にともなって生成された半導体チップ１０７部分の切削粉、及びダイシング用テープ１０４の切削粉を除去するとともに、切削作業にともなう切削ブレード１０５及び同切削ブレード１０５による切削領域の加熱を防止すべく、切削ブレード１０５による切削作業の際には、切削ブレード１０５及び同切削ブレード１０５による切削領域には高圧洗浄水が噴射されており、半導体チップ１０７部分の切削粉、及びダイシング用テープ１０４の切削粉が除去されるようにしている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる切削作業において、ダイシング用テープが切削されることにより生成された切削粉のうち、ダイシング用テープの接着層部分の切削粉は強い粘着性を有しているため、同切削粉が切削ブレードあるいはウエーハ表面に粘着し、切削ブレードに目詰まりを生起させたり、あるいは半導体チップ上に切削粉を残留させたりするという問題があった。
【００１３】
そのうえ、かかる粘着性を有する切削粉は、自身の粘着性によって他の切削粉と結合することにより結合粒径が拡大し、上記した切削ブレードへの付着による目詰まりや、半導体チップ上への切削粉の残留の影響をさらに大きくするという問題があった。
【００１４】
特に、半導体チップが固体撮像素子である場合には、画素領域に切削粉が粘着することによって不良品となる場合があり、製造歩留りを低下させる原因ともなっていた。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決すべく、本発明のウエーハのダイシング方法では、接着材によりウエーハをダイシング用テープに接着した後、少なくともダイシング時にウエーハがダイシング用テープから剥離しない程度に接着材の接着強度を低下させ、その後、ウエーハをダイシングすることとした。
【００１６】
また、ウエーハのダイシングにおける切削溝の形成位置に沿って接着材の接着強度を低下させること、接着材を紫外線硬化性接着材とし、接着材に紫外線を照射することにより同接着材の接着強度を低下させること、ウエーハには固体撮像素子を形成していることにも特徴を有するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の、ウエーハのダイシング方法では、ダイシングされるウエーハを接着材によりダイシング用テープに接着した後、少なくともダイシング時にウエーハがダイシング用テープから剥離しない程度にまで接着材の接着強度を低下させ、その後、ウエーハをダイシング用テープを介してダイシング装置に固定配設し、ダイシングを行なうものである。
【００１８】
すなわち、ウエーハをダイシング用テープに接着するために用いる接着材としては、ダイシングの際にウエーハを固定でき得る最低限度の接着強度を有する接着材を使用するのが好ましいが、実際問題としてそのような接着材を見出すことは困難であり、そのため、接着強度が必要以上の大きい接着材が用いられているので、ダイシングの実施前にあらかじめ接着材の接着強度を少なくともダイシング時にウエーハがダイシング用テープから剥離しない程度にまで低下させることにより、ダイシングにともなって粘着力の強い切削粉が生起されることを防止しているものである。
【００１９】
これにより、ダイシングの際にダイシング装置の切削ブレード及び同切削ブレードによる切削領域に噴射した高圧洗浄水によって切削粉を確実に除去することができ、切削ブレードにおける目詰まりの生起や、半導体チップ上への切削粉の残留を防止できる。
【００２０】
特に、接着材の接着強度を低下させる際に、ウエーハのダイシングにおける切削溝の形成位置に沿って接着材の接着強度を低下させることによって、切削溝の形成位置以外に位置する接着材は十分な接着性を有しており、ダイシングされた半導体チップのダイシング用テープからの剥離を確実に防止できる。
【００２１】
その一方で、切削溝の形成位置においては接着強度が消失する程度にまで接着強度を低下させることにより、切削ブレードによる切削を行なった際に粘着性のほとんど無い切削粉のみを生成することができるので、切削ブレードにおける目詰まりの生起や、半導体チップ上への切削粉の残留を、さらに確実に防止できる。
【００２２】
また、接着材を紫外線硬化性接着材とし、接着材に紫外線を照射することにより同接着材の接着強度を低下させた場合には、接着強度低下処理を容易に行なうことができるとともに、接着強度低下処理を実施する領域を容易に、かつ精度よく選択して実施することができ、製造コストの上昇を抑止できる。
【００２３】
また、ウエーハに固体撮像素子を形成した場合には、ダイシングによって単体状態に切離された固体撮像素子の画素領域に切削粉が残留することを防止することができるので、切削粉残留にともなう不良の生起を解消することができ、製造歩留りを向上させることができる。
【００２４】
以下において、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳説する。
【００２５】
図１は、本発明にかかるダイシング方法を説明する工程説明図である。ダイシングに際しては、図１（ａ）の断面模式図に示すように、まず、ウエーハ１をダイシング用テープ４に接着している。なお、ダイシング用テープ４はあらかじめ矩形枠状の固定フレーム（図示せず）に張設しており、通常は同固定フレームを用いて取り扱いを行なっている。
【００２６】
ダイシング用テープ４には従来から使用されているダイシング用テープ４をそのまま用いており、ポリオレフィン製フィルムからなる基材フィルム２の上面にアクリルを塗布して接着層３を形成し、同接着層３によってウエーハ１を接着している。なお、本実施の形態では、接着層３の接着材として紫外線硬化性の接着材を用い、同接着材に紫外線を照射することにより接着材を硬化させ、接着強度を低下させるべく構成しているため、基材フィルム２には紫外線を透過可能としたポリオレフィン製フィルムを用い、接着層３を構成する接着材にはアクリルを用いているが、使用した接着材の接着強度を低下させる手段が紫外線照射以外であれば、接着強度低下手段に合わせた素材からなる基材フィルム２及び接着材を用いてよい。
【００２７】
なお、接着材として紫外線硬化性の接着材を用いた場合には、紫外線の照射によって接着材を硬化させることにより接着材の接着強度を容易に低下させることができ、しかも、製造工程においてウエーハ１に対して行なわれる各種処理によって接着層３の接着強度に変動が生じることを防止でき、製造工程を安定化させることができる。
【００２８】
ウエーハ１をダイシング用テープ４に接着した後、図１（ｂ）に示すように、同ダイシング用テープ４を紫外線照射部Ａ１に搬送し、同紫外線照射部Ａ１において、ダイシング用テープ４下方に位置させた紫外線照射装置Ａから接着層３に紫外線を照射している。
【００２９】
紫外線の照射条件は、使用した接着材の種類、及び接着層３の厚み等の条件に適した条件で行ない、接着層３を硬化させて接着強度を低下させている。ただし、低下させた接着強度は、ダイシング装置によるダイシング処理の際に、ウエーハ１がダイシング用テープ４から剥離しない程度となるように、紫外線の照射強度と照射時間とを調整している。
【００３０】
接着層３の接着強度低下処理を行なった後、ダイシング用テープ４を介してウエーハ１をダイシング装置のウエーハ載置テーブル（図示せず）に固定し、ウエーハ載置テーブルを水平移動させることにより、図１（ｃ）に示すように、ダイシング装置の回転する切削ブレード５によってウエーハ１に切削溝６を刻設し、ダイシングを行なっている。
【００３１】
ダイシングの際には、ウエーハ１を完全に切断すべく、切削ブレード５がダイシング用テープ４を２０μｍ程度切り込むように設定しており、同切削ブレード５によるダイシング用テープ４の切削にともなってダイシング用テープ４上面の接着層３が切削され、接着層３の切削にともなって接着材からなる切削粉が生成される。
【００３２】
ここで、接着層３の接着材からなる切削粉は、接着層３に接着強度低下処理を行なっていることによって粘着力が弱く、ウエーハ１部分の切削粉、及び基材フィルム２部分の切削粉と同様に、ダイシングの際に切削領域に噴射している高圧洗浄水によって容易に除去することができ、接着材からなる切削粉が切削ブレード５に粘着することによる目詰まりの生起や、ダイシングによって形成された半導体チップ７表面への付着の生起を防止できる。
【００３３】
ダイシングによって半導体チップ７を形成した後、図１（ｄ）に示すように、ダイシング用テープ４はチップ取出部Ｂ１に搬送し、同チップ取出部Ｂ１においてダイシング用テープ４の下方に位置させたニードルヘッド８を上昇させることにより、同ニードルヘッド８上端に立設した押上用ニードル９によって半導体チップ７を上方に押し上げ、同半導体チップ７の上方に位置させた吸着ヘッド１０で同半導体チップ７を吸着して搬出している。
【００３４】
ここで、接着層３は、先に行なった接着強度低下処理によって接着強度が低下しているため、ダイシング後に、再度、接着層３に接着強度低下処理を行なうことなくチップ取出部Ｂ１において半導体チップ７の取出しを行なうことができるので、従来と比較して作業工程を増加させることなく実施することができる。
【００３５】
以下において、図２の工程説明図に基づいて他の実施形態について説明する。なお、以下において、上記した実施形態と同一構成部分については同一符号を用い、詳細な説明は省略する。
【００３６】
本実施形態においても、図２（ａ）の断面模式図に示すように、まず、ウエーハ１はダイシング用テープ４に接着している。
【００３７】
その後、図２（ｂ）に示すように、同ダイシング用テープ４を紫外線照射部Ａ１に搬送し、同紫外線照射部Ａ１において、ダイシング用テープ４下方に位置させた紫外線照射装置Ａから接着層３に紫外線を照射している。
【００３８】
この時、ダイシング用テープ４の下面側には投光溝１１を設けた遮蔽体１２を介設し、投光溝１１によって形成される照射領域にのみ紫外線を照射している。紫外線の照射領域は、ウエーハ１に切削溝６を形成する切削溝形成領域１３とし、同切削溝形成領域１３部分の接着層３の接着材のみを硬化させ、図３に拡大して示すように、接着層３に接着強度を低下させた硬化領域１４を形成している。
【００３９】
本実施の形態において、遮蔽体１２には紫外線を遮蔽する平板体を用い、図４に示すように、同遮蔽体１２には所定の間隔で複数の投光溝１１を設けている。投光溝１１の配設間隔は、ウエーハ１に形成する切削溝６の配設間隔と略同一としている。
【００４０】
特に、ウエーハ１のダイシングによって平面視正方形の半導体チップ７を形成する場合には、図４に示すように、直線形状の投光溝１１を所定間隔で形成した遮蔽体１２を用いて紫外線を遮光しながら１度目の紫外線照射を行ない、次いで、遮蔽体１２を９０°回転させて２度目の紫外線照射を行なうことにより、格子状に紫外線の照射領域を形成すべく構成している。
【００４１】
なお、ウエーハ１に形成する半導体チップ７が、固体撮像素子のように一方の辺が他方の辺より長い長方形形状である場合には、１度目の遮光に用いる遮蔽体１２と、２度目の遮光に用いる遮蔽体１２とを別々とし、それぞれ異なる配設間隔で投光溝１１を設けた遮蔽体１２を使用している。
【００４２】
遮蔽体１２に形成する投光溝１１の溝幅は、ダイシング装置の切削ブレード５によって形成される切削溝６の溝幅寸法よりも大きくしていることが望ましい。
【００４３】
接着層３に形成した硬化領域１４では、同硬化領域１４以外の部分の接着層３が十分な接着性を有しているので、接着強度が消失する程度まで紫外線の照射を行なってもよく、紫外線の照射強度及び照射時間を厳密に管理することなく紫外線照射を実施できる。
【００４４】
接着層３に硬化領域１４を形成した後、ダイシング用テープ４を介してウエーハ１をダイシング装置のウエーハ載置テーブルに固定し、ウエーハ載置テーブルを水平移動させることにより、図２（ｃ）に示すように、ダイシング装置の回転する切削ブレード５によってウエーハ１の切削溝形成領域１３に切削溝６を刻設し、ダイシングを行なって半導体チップ７を形成している。
【００４５】
ダイシングにおいて接着層３を切削する際には、先に形成した硬化領域１４部分を切削するので、切削にともなって生成された硬化領域１４の切削粉は粘着力をほとんど消失しており、ウエーハ１部分の切削粉、及び基材フィルム２部分の切削粉と同様に、ダイシングの際に切削領域に噴射している高圧洗浄水によって容易に除去することができ、接着材からなる切削粉が切削ブレード５に粘着することによる目詰まりの生起や、ダイシングによって形成された半導体チップ７表面への付着の生起を防止できる。
【００４６】
ダイシングによって半導体チップ７を形成した後、図２（ｄ）に示すように、半導体チップ７を被着したダイシング用テープ４は、再度、紫外線照射部Ａ１に搬送し、同紫外線照射部Ａ１において、ダイシング用テープ４下方に位置させた紫外線照射装置Ａから接着層３全体に紫外線を照射して、接着層３全体の接着材を硬化させて同接着材の接着強度を低下させている。
【００４７】
接着層３全体の接着強度を低下させた後、図２（ｅ）に示すように、ダイシング用テープ４はチップ取出部Ｂ１に搬送し、同チップ取出部Ｂ１においてダイシング用テープ４の下方に位置させたニードルヘッド８を上昇させることにより、同ニードルヘッド８上端に立設した押上用ニードル９によって半導体チップ７を上方に押し上げ、同半導体チップ７の上方に位置させた吸着ヘッド１０で同半導体チップ７を吸着して搬出している。
【００４８】
本実施形態のように、切削溝６の形成される切削溝形成領域１３に沿って接着層３の接着材の接着強度をあらかじめ低下させた硬化領域１４を形成することにより、切削ブレード５による切削にともなって生成される接着層３の切削粉の接着強度を低下させて、粘着性を有する切削粉の生起を防止する一方で、硬化領域１４以外の接着層３の接着材は十分な接着強度を有するので、ウエーハ１がダイシング用テープ４から剥離することを確実に防止できる。
【００４９】
従って、硬化領域１４においては、接着強度を消失させるまで紫外線を照射してもよく、紫外線照射時の作業管理を容易とすることができる。
【００５０】
また、ウエーハ１に固体撮像素子を形成している場合には、ダイシングによって単体状態に切離された固体撮像素子の画素領域に切削粉が粘着して残留することを確実に防止することができるので、切削粉残留にともなう不良の生起を解消することができ、製造歩留りを向上させることができる。
【００５１】
なお、硬化領域１４の形成にあたっては、上記したように遮蔽体１２を用いて紫外線を遮蔽して形成するだけでなく、図５に示すように、ダイシング用テープ４の基材フィルム２の裏面側に、紫外線を遮蔽する遮蔽材１５を所要パターンに印刷して紫外線を遮蔽し、硬化領域１４を形成すべく構成してもよい。この場合、硬化領域１４の形成後、適宜の手段で遮蔽材１５を除去することにより接着層３全体への紫外線の照射を可能としている。
【００５２】
あるいは、図６に示すように、ダイシング用テープ４の基材フィルム２の裏面側に、遮蔽用パターン１６を形成した遮蔽用フィルム１７を重合させておき、同遮蔽用フィルム１７の遮蔽用パターンによって紫外線を遮蔽し、硬化領域１４を形成すべく構成してもよい。この場合、硬化領域１４の形成後、基材フィルム２から遮蔽用フィルム１７を剥離することにより接着層３全体への紫外線の照射を可能としている。
【００５３】
あるいは、硬化領域１４を形成すべく紫外線を照射する紫外線照射装置として、紫外線レーザーを照射可能とした紫外線照射装置を用い、紫外線レーザーを走査させることによって所定位置に硬化領域１４を形成すべく構成してもよい。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、接着材によりウエーハをダイシング用テープに接着した後、少なくともダイシング時にウエーハがダイシング用テープから剥離しない程度に接着材の接着強度を低下させ、その後、ウエーハをダイシングすることによって、ダイシングにともなってダイシング用テープの一部が切削されることによって生成された接着材部分の切削粉が粘着性を有することを防止でき、切削粉同士が結合することも防止できる。
【００５５】
従って、ダイシングの際にダイシング装置の切削ブレード及び同切削ブレードによる切削領域に噴射した高圧洗浄水によって、ダイシングによって生じた切削粉を確実に除去することができ、切削ブレードにおける切削粉による目詰まりを防止できるので、切削ブレードによる切削状態を良好に保つことができ、ダイシングされた半導体チップの品質を安定させることができる。
【００５６】
また、半導体チップ上への切削粉の残留を防止できるので、同半導体チップの品質を向上させることができるとともに、後工程での吸着ヘッドによる半導体チップのピックアップの際に、吸着ヘッドによって確実にピックアップを行なうことができる。
【００５７】
請求項２記載の発明によれば、ウエーハのダイシングにおける切削溝の形成位置に沿って接着材の接着強度を低下させることによって、切削溝の形成位置以外に位置する接着材は十分な接着性を有しているので、ダイシングされた半導体チップがダイシング用テープから剥離することを確実に防止できる。
【００５８】
しかも、切削溝の形成位置においては接着強度が消失する程度にまで接着強度を低下させてもよく、接着強度を低下させる処理を厳密な管理に基づいて行なう必要がないので、高コストの設備を用いることなく実施できる。
【００５９】
請求項３記載の発明によれば、接着材を紫外線硬化性接着材とし、接着材に紫外線を照射することにより同接着材の接着強度を低下させることによって、接着強度低下処理を容易に実施することができるとともに、接着強度低下処理を実施する領域を容易に、かつ精度よく選択して実施することができ、製造コストの上昇を抑止できる。
【００６０】
請求項４記載の発明によれば、ウエーハに固体撮像素子を形成した場合には、同固体撮像素子の画素領域に切削粉の付着が生じて黒点不良などの製品不良を生起すること防止でき、製造歩留りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるダイシング方法を説明する工程説明図である。
【図２】他の実施形態のダイシング方法を説明する工程説明図である。
【図３】硬化領域を説明する説明図である。
【図４】遮蔽板の一例を示した説明図である。
【図５】遮蔽板以外の遮蔽形態の説明図である。
【図６】遮蔽板以外の遮蔽形態の説明図である。
【図７】従来のダイシング方法を説明する工程説明図である。
【符号の説明】
Ａ　紫外線照射装置
Ａ１　紫外線照射部
Ｂ１　チップ取出部
１　ウエーハ
２　基材フィルム
３　接着層
４　ダイシング用テープ
５　切削ブレード
６　切削溝
７　半導体チップ
８　ニードルヘッド
９　押上用ニードル
１０　吸着ヘッド
１１　投光溝
１２　遮蔽体
１３　切削溝形成領域
１４　硬化領域

Claims

接着材によりウエーハをダイシング用テープに接着した後、少なくともダイシング時にウエーハがダイシング用テープから剥離しない程度に接着材の接着強度を低下させ、その後、ウエーハをダイシングすることを特徴とするウエーハのダイシング方法。
ウエーハのダイシングにおける切削溝の形成位置に沿って接着材の接着強度を低下させることを特徴とする請求項１記載のウエーハのダイシング方法。
接着材を紫外線硬化性接着材とし、接着材に紫外線を照射することにより同接着材の接着強度を低下させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のウエーハのダイシング方法。
ウエーハには固体撮像素子を形成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のウエーハのダイシング方法。