JP2004079746A

JP2004079746A - Method of manufacturing chip

Info

Publication number: JP2004079746A
Application number: JP2002237397A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Kubo; 久保　祐一; Masateru Osada; 長田　正照; Masayuki Azuma; 東　正幸
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2002-08-16
Filing date: 2002-08-16
Publication date: 2004-03-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-quality and low-running-cost method of manufacturing a chip which permits the manufacturing of an extremely thin chip without causing chipping or cracking to a wafer when dicing and without using either a protective tape or a dicing tape. <P>SOLUTION: The use of the protective tape for protecting a front surface of the wafer is eliminated by carrying out in the described order the processes of a dicing tape pasting process wherein the dicing tape is pasted to the front surface of the wafer, a rear face grinding process wherein a rear face of the wafer is ground to a prescribed thickness, a laser dicing process wherein the wafer is divided into individual chips by introducing laser light into the front surface of the wafer via the dicing tape or into the rear face of the wafer to form a reformed region inside the wafer, and an expanding process wherein the dicing tape is expanded radially. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置や電子部品等のチップを製造するチップ製造方法に関するもので、特にウエーハの裏面を研削して所定の厚さに加工した後、ダイシング加工を行い個々のチップに分割するチップ製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、スマートカードに代表される薄型ＩＣカード等に組込まれる極薄のＩＣチップが要求されるようになってきている。このような極薄のＩＣチップは、１００μｍ以下の極薄のウエーハから個々のチップに分割することによって製造されている。
【０００３】
このような背景の下に、従来の半導体装置や電子部品等のチップ製造方法は、図７に示すように、先ず表面に半導体装置や電子部品等が多数形成されたウエーハの表面を保護するために、片面に粘着剤を有する保護テープをウエーハ表面に貼る保護テープ貼付工程が行われる（ステップＳ１０１）。次にウエーハを裏面から研削して所定の厚さに加工する裏面研削工程が行われる（ステップＳ１０３）。
【０００４】
裏面研削工程の後、片面に粘着剤を有するダイシングテープを用いてウエーハをダイシング用フレームに取付けるフレームマウント工程が行われ、ウエーハとダイシング用のフレームとが一体化される（ステップＳ１０５）。次にこの状態でウエーハをダイシングテープ側で吸着し、表面に貼付されている保護テープを剥離する保護テープ剥離工程が行われる（ステップＳ１０７）。
【０００５】
保護テープが剥離されたウエーハは、フレームごとダイシングソーに搬送され、高速回転するダイヤモンドブレードで個々のチップに切断される（ステップＳ１０９）。次にエキスパンド工程でダイシングテープが放射状に引き伸ばされて、個々のチップの間隔が広げられ（ステップＳ１１１）、チップマウント工程でリードフレーム等のパッケージ基材にマウントされる（ステップＳ１１３）。
【０００６】
ところがこの従来のチップ製造方法では、ウエーハの裏面研削時にウエーハの表面の汚染防止のための保護テープと、ダイシング以後のチップを保持するためのダイシングテープとを必要とし、消耗品費用の増大につながっていた。
【０００７】
また、厚さ１００μｍ以下の極薄のウエーハの場合、この従来のダイシングソーで切断する方法では、切断時にウエーハにチッピングや割れ欠けが生じ、良品チップを不良品にしてしまうという問題があった。
【０００８】
この切断時にウエーハにチッピングや割れ欠けが生じるという問題を解決する手段として、従来のダイシングソーによる切断に替えて、例えば、特開２００２−１９２３６７号公報、特開２００２−１９２３６８号公報、特開２００２−１９２３６９号公報、特開２００２−１９２３７０号公報、特開２００２−１９２３７１号公報、特開２００２−２０５１８０号公報等に記載されたウエーハの内部に集光点を合わせたレーザー光を入射し、ウエーハ内部に多光子吸収による改質領域を形成して個々のチップに分割するレーザ加工方法に関する技術が提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の特許文献で提案されている技術は、従来のダイシングソーによるダイシング装置に替えて、レーザー光を用いた割断技術によるダイシング装置を提案したもので、切断時にウエーハにチッピングや割れ欠けが生じるという問題は解決するものの、保護テープとダイシングテープとのどちらかを不要にするものではなく、消耗品費用の増大という問題は依然として解決されていなかった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ダイシング時にウエーハにチッピングや割れ欠けが生じることがなく、また、保護テープとダイシングテープとの何れか一方を用いずに極薄のチップを製造することのできる高品質低ランニングコストのチップ製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、表面に半導体装置や電子部品等が形成されたウエーハを個々のチップに分割するチップ製造方法であって、前記ウエーハの表面にダイシングテープを貼付するダイシングテープ貼付工程と、前記ダイシングテープが貼付されたウエーハの裏面を研削して該ウエーハを所定の厚さに加工する裏面研削工程と、裏面研削工程後、前記ウエーハの裏面側から又は前記ダイシングテープを介して前記ウエーハの表面側からレーザー光を入射させ、前記ウエーハの内部に改質領域を形成することにより個々のチップに分割するレーザーダイシング工程と、レーザーダイシング工程の後、前記ダイシングテープを放射状に引き伸ばすエキスパンド工程と、を有し、前記ウエーハの表面を保護する保護テープを不要としたことを特徴としている。
【００１２】
請求項１の発明によれば、ウエーハの表面側又は裏面側からレーザー光を入射させ、前記ウエーハの内部に改質領域を形成することにより個々のチップにダイシングするので、ウエーハにチッピングや割れ欠けが発生せず、高品質のチップが得られるとともに、保護テープを使用していないのでランニングコストが安い。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記ダイシングテープ貼付工程では、前記ウエーハの表面とともにダイシング用のフレームに前記ダイシングテープが貼付され、前記ウエーハがダイシング用のフレームと一体化されることを特徴としている。
【００１４】
請求項２の発明によれば、ウエーハは表面にダイシングテープが貼られてフレームに一体的に取付けられているので、裏面研削時にウエーハの表面が保護されるとともに、フレームごと安定した搬送がなされる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、表面に半導体装置や電子部品等が形成されたウエーハを個々のチップに分割するチップ製造方法であって、前記ウエーハの表面に保護テープを貼付する保護テープ貼付工程と、前記保護テープが貼付されたウエーハの裏面を研削して該ウエーハを所定の厚さに加工する裏面研削工程と、裏面研削工程後、前記ウエーハの裏面側から又は前記ウエーハの表面側からレーザー光を入射させ、前記ウエーハの内部に改質領域を形成することにより個々のチップに分割するレーザーダイシング工程と、レーザーダイシング工程の後、前記保護テープを放射状に引き伸ばすエキスパンド工程と、エキスパンド工程後、前記保護テープを前記ウエーハの表面から剥離する保護テープ剥離工程と、を有し、ダイシング時に各チップを保持するダイシングテープを不要としたことを特徴としている。
【００１６】
請求項３の発明によれば、ウエーハの表面側又は裏面側からレーザー光を入射させ、前記ウエーハの内部に改質領域を形成することにより個々のチップにダイシングするので、ウエーハにチッピングや割れ欠けが発生せず、高品質のチップが得られるとともに、ダイシングテープとダイシング用のフレームを使用していないのでランニングコストが安い。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るチップ製造方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１８】
図１は、本発明のチップ製造方法に係る第１の実施形態を表わすフローチャートである。この第１の実施形態では、先ず表面側に多数のＩＣ回路が形成されたウエーハの裏面側をテーブルに載置し、次いでリング状のダイシング用フレームをウエーハの外側に配置する。次に上方から片面に紫外線（以下ＵＶと称す）硬化型粘着剤を有するダイシングテープをフレームとウエーハの表面とに貼付し、ウエーハをフレームにマウントする（ステップＳ１１）。この状態でウエーハの表面はダイシングテープで保護されるとともに、フレームと一体化されているので搬送性がよい。
【００１９】
次にバックグラインダでウエーハの裏面が研削され所定の厚さ（例えば５０μｍ）近傍まで加工される。研削の後は、研削時に生成された加工変質層を研磨加工で除去する。ここで用いられるバックグラインダは、研磨機能付のポリッシュグラインダであり、研削後ウエーハの吸着を解除せずにそのまま研磨して加工変質層を除去できるので、厚さ３０μｍ程度であっても破損することがない。研磨されたウエーハはバックグラインダに設けられた洗浄、乾燥装置で洗浄され、乾燥される（ステップＳ１３）。
【００２０】
次に、所定の厚さに加工されたウエーハは、研磨機能付のポリッシュグラインダに組込まれているレーザーダイシング装置で個々のチップに分割されるべくダイシングされる。ここではウエーハはフレームごとテーブルに吸着され、ダイシングテープを介してウエーハの表面側からレーザー光が入射される。レーザー光の集光点がウエーハの厚さ方向の内部に設定されているので、ウエーハの表面を透過したレーザー光は、ウエーハ内部の集光点でエネルギーが集中し、ウエーハの内部に多光子吸収による改質領域が形成される。これによりウエーハは分子間力のバランスが崩れ、自然に割断するかあるいは僅かな外力を加えることにより割断されるようになる（ステップＳ１５）。
【００２１】
図２は、ポリッシュグラインダに組込まれているレーザーダイシング装置を説明する概念図である。レーザーダイシング装置１０は、図２に示すように、マシンベース１１上にＸＹＺθテーブル１２が設けられ、ウエーハＷを吸着載置してＸＹＺθ方向に精密に移動される。同じくマシンベース１１上に設けられたホルダ１４にはダイシング用の光学系１３が取付けられている。
【００２２】
光学系１３にはレーザー光源１３Ａが設けられ、レーザー光源１３Ａから発振されたレーザー光はコリメートレンズ、ミラー、コンデンスレンズ等の光学系を経てウエーハＷの内部に集光される。ここでは、集光点におけるピークパワー密度が１×１０^８（Ｗ／ｃ　ｍ^２）以上でかつパルス幅が１μｓ以下の条件で、ダイシングテープに対して透過性を有するレーザー光が用いられる。なお、集光点の厚さ方向位置は、ＸＹＺθテーブル１２のＺ方向微動によって調整される。
【００２３】
また、図示しない観察光学系が設けられており、ウエーハ表面に形成されているパターンを基にウエーハのアライメントが行われ、レーザー光の入射位置が位置決めされる。アライメントが終了すると、ＸＹＺθテーブル１２がＸＹに移動してウエーハのダイシングストリートに沿ってレーザー光が入射される。
【００２４】
図１に示すステップＳ１５のレーザーダイシングの後は、ダイシングテープを放射状に伸延させ各チップ間の隙間を広げるエキスパンド工程が行われる。ここではダイシングテープに対してウエーハ側を上にしてリング状テーブルに載置し、フレームを下方に押し下げることでダイシングテープを伸延させる。あるいは二重リングでダイシングテープを挟み込んで引き伸ばすようにしてもよい（ステップＳ１７）。
【００２５】
ダイシングテープがエキスパンドされた状態でダイシングテープ側からＵＶを照射し、ダイシングテープの粘着剤を硬化させ粘着力を低下させる。尚、このＵＶ照射は、ダイシング工程の最後に行ってもよい。
【００２６】
次に、エキスパンドされた状態で１個のチップがダイシングテープ側から突き上げピンで突き上げられてダイシングテープから剥離され、ピックアップヘッドで吸引され、表裏反転されてチップマウント用のコレットに吸引され、リードフレーム等のパッケージ基材にマウントされる（ステップＳ１９）。チップマウント工程後は、ワイヤボンディング、モールディング、リード切断成形、マーキング等のパッケージング工程が施されＩＣが完成される。以上が第１の実施形態である。
【００２７】
以上説明した第１の実施形態によれば、従来のウエーハ表面の保護テープとチップ保持用のダイシングテープを用いていた方法に比べ、ダイシングテープだけで済み、保護テープが不要になるので消耗品のコストを削減することができる。また、高速回転するダイシングブレードで切断するダイシングソウによるダイシングに替えてレーザーダイシングを用いているのでウエーハにチッピングや割れ欠けが生じない。このため高品質低ランニングコストで極薄のチップを製造することができる。
【００２８】
次に、本発明に係る第２の実施形態について、図３に基いて説明する。この第２の実施形態は前述の第１の実施形態と比べ、ダイシング工程のみが異なっている。従って、共通の工程については詳細説明は省略する。
【００２９】
先ず、ダイシングテープをフレームとウエーハの表面とに貼付し、ウエーハをフレームにマウントする（ステップＳ２１）。次に、ポリッシュグラインダでウエーハの裏面を研削して所定の厚さに加工し、研磨で加工変質層を除去する（ステップＳ２３）。
【００３０】
次に、ポリッシュグラインダに組込まれたレーザーダイシング装置内でウエーハの裏面を上にして吸着テーブルに固定する。このレーザーダイシング装置の観察光学系は、ウエーハを透過する赤外光を用いているので、ウエーハの裏面から表面側の回路パターンを観察しアライメントと位置決めがなされる。
【００３１】
アライメント終了後、ウエーハの裏面からレーザー光を入射させ内部に改質領域を形成し、ウエーハを移動させてダイシングストリートに沿ってレーザー光を入射させ全ラインのダイシングを行う（ステップＳ２５）。ダイシング後はダイシングテープをエキスパンドしてチップ間隔を広げ（ステップＳ２７）、各チップをパッケージ基材にマウントする（ステップＳ２９）。
【００３２】
この第２の実施形態においても、保護テープが不要になるとともに、ウエーハにチッピングや割れ欠けが生じないため、高品質低ランニングコストで極薄のチップを製造することができる。
【００３３】
次に、図４のフローチャートに基いて、第３の実施形態について説明する。先ず、ウエーハの裏面研削時にウエーハの表面に形成された回路パターンが汚染されるのを防止するために、片面にＵＶ硬化型粘着剤付の保護テープをウエーハの表面に貼付する（ステップＳ３１）。
【００３４】
次いで、ポリッシュグラインダでウエーハの裏面を研削して所定の厚さに加工し、研磨で加工変質層を除去する（ステップＳ３３）。次にレーザーダイシング装置でウエーハの裏面からレーザーダイシングを行う。この時赤外光観察光学系でウエーハの裏面側からアライメントがなされる。また、ダイシング終了後保護テープにＵＶ照射を行い、保護テープの粘着剤を硬化させる（ステップＳ３５）。
【００３５】
次いで、熱膨張係数の大きな材質でできた多孔質吸着テーブルでウエーハの裏面を吸着するとともに、この多孔質吸着テーブルと保護テープとの両者に熱を加えて膨張させることにより保護テープをエキスパンドさせ、チップ間隔を広げる（ステップＳ３７）。この状態で保護テープの表面に剥離テープを貼り、この剥離テープを保護テープごと剥がすことによりウエーハ表面から保護テープを剥離する（ステップＳ３９）。そして多孔質吸着テーブルの吸着力を弱めるとともに、チップマウント用のコレットでチップを１個ずつピックアップしパッケージ基材にマウントする（ステップＳ４１）。
【００３６】
この第３の実施形態によれば、レーザーダイシングで高品質のダイシングが行われるとともに、ダイシングテープ及びダイシング用フレームを使用していないので、低ランニングコストで極薄のチップを製造することができる。
【００３７】
次に、本発明に係る実施形態の第１の変形例について、図５のフローチャートに基いて説明する。先ず、ＵＶ硬化型粘着剤付の保護テープをウエーハの表面に貼付する（ステップＳ５１）。次いでウエーハの裏面を研削して所定の厚さに加工した後、研磨加工で加工変質層を除去する（ステップＳ５３）。
【００３８】
研削、研磨後の洗浄及び乾燥されたウエーハの保護テープにＵＶ照射を行って保護テープの粘着力を弱め、剥離テープを使用してウエーハ表面から保護テープを剥離する。この保護テープ剥離は、ウエーハの裏面を吸着テーブルに吸着させた状態で行われる。これにより剥離時にウエーハが損傷することがない（ステップＳ５５）。
【００３９】
保護テープ剥離後、研磨機能付研削装置に組込まれたレーザーダイシング装置でウエーハの裏面側からレーザーダイシングを行う。この場合のアライメントは赤外光観察光学系を用いて行われる（ステップＳ５７）。ダイシング後は、ウエーハを吸着テーブルで吸着保持した状態で上側から僅かに中べこの椀状部材でウエーハ全体を覆い、真空吸着をエアーブローに切替えることにより、ウエーハを椀状部材の中べこ面に倣わせて個々のチップにブレーキングする。次いでチップマウント用のコレットで個々のチップをピックアップして、１個ずつパッケージ基材にマウントする（ステップＳ５９）。
【００４０】
この第１の変形例においても、レーザーダイシングで高品質のダイシングが行われるとともに、ダイシングテープ及びダイシング用フレームを使用していないので、低ランニングコストで極薄のチップを製造することができる。
【００４１】
次に、図６に示す本発明に係る実施形態の第２の変形例について説明する。先ず、ＵＶ硬化型粘着剤付の保護テープをウエーハの表面に貼付する（ステップＳ６１）。次いでウエーハの裏面を研削して所定の厚さに加工した後、研磨加工で加工変質層を除去する（ステップＳ６３）。
【００４２】
研削、研磨後の洗浄及び乾燥されたウエーハの裏面側からレーザーダイシングを行う。この場合のアライメントは赤外光観察光学系を用いて行われる（ステップＳ６５）。ダイシング後は、ウエーハの保護テープにＵＶ照射を行って保護テープの粘着力を弱める。次にウエーハの裏面にエキスパンド用のテープを貼付する。このエキスパンド用のテープは、伸展性のよい基材の片面にＵＶ硬化型粘着剤が付着されたもので、ダイシングテープをエキスパンド用として用いてもよい（ステップＳ６７）。
【００４３】
次にウエーハを反転して吸着し、剥離テープを用いてウエーハの表面に貼られた保護テープを剥離する（ステップＳ６９）。次に、エキスパンド用のテープを二重リングで引き伸ばすようにして挟み込んでエキスパンドし、チップ間隔を広げ（ステップＳ７１）、ＵＶ照射でエキスパンド用テープのチップ保持力を弱め、テープ側からチップを１個ずつ突き上げピンで突き上げ、チップマウント用のコレットでチップをピックアップして、１個ずつパッケージ基材にマウントする（ステップＳ７３）。
【００４４】
この第２の変形例においても、レーザーダイシングで高品質のダイシングが行われるとともに、ダイシング用フレームを使用していないので、低ランニングコストで極薄のチップを製造することができる。
【００４５】
なお、以上説明した実施形態及び変形例において使用されるテープ貼付装置、テープ剥離装置、ポリッシュグラインダ、ＵＶ照射装置、チップマウント装置等は夫々既知であるので詳細説明は省略した。
【００４６】
また、ダイシングテープ、保護テープ、エキスパンド用テープには夫々ＵＶ硬化型粘着剤付のテープを用いたが、これに限らず、熱硬化型粘着剤、あるいは単なる粘着剤等を有するテープが適宜用いられる。熱硬化型粘着剤が使用される場合は、ＵＶ照射装置に替えて熱風ブロー装置や電気ヒータ等の加熱装置が用いられる。
【００４７】
また、厚さ３０μｍ〜１００μｍ程度の極薄のウエーハに加工して極薄のチップを得るという例で説明したが、本発明のチップ製造方法は１００μｍ以上のチップに対しても適用することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、ウエーハの表面側又は裏面側からレーザー光を入射させ、ウエーハの内部に改質領域を形成することにより個々のチップにダイシングするので、ウエーハにチッピングや割れ欠けが発生せず、高品質のチップが得られるとともに、保護テープを使用していないのでランニングコストが安い。
【００４９】
また、請求項２の発明によれば、ウエーハは表面にダイシングテープが貼られてフレームに一体的に取付けられているので、裏面研削時にウエーハの表面が保護されるとともに、フレームごと搬送できるので安定した搬送がなされる。
【００５０】
更に、請求項３の発明によれば、ウエーハの表面側又は裏面側からレーザー光を入射させ、ウエーハの内部に改質領域を形成することにより個々のチップにダイシングするので、ウエーハにチッピングや割れ欠けが発生せず、高品質のチップが得られるとともに、ダイシングテープとダイシング用のフレームを使用していないのでランニングコストが安い。
【００５１】
このため本発明によれば、高品質低ランニングコストで極薄のチップを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るチップ製造方法の第１の実施形態の流れを示すフローチャート
【図２】レーザーダイシング装置を説明する概念図
【図３】第２の実施形態を示すフローチャート
【図４】第３の実施形態を示すフローチャート
【図５】実施形態の第１の変形例を示すフローチャート
【図６】実施形態の第２の変形例を示すフローチャート
【図７】従来のチップ製造方法の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
１０…レーザーダイシング装置、１１…マシンベース、１２…ＸＹＺθテーブル、１３…光学系、１３Ａ…レーザー光源、１４…ホルダ、Ｗ…ウエーハ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a chip manufacturing method for manufacturing a chip such as a semiconductor device or an electronic component, and more particularly to a chip which grinds a back surface of a wafer to a predetermined thickness, and then dices to divide the chip into individual chips. It relates to a manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an ultra-thin IC chip incorporated in a thin IC card represented by a smart card has been required. Such an ultra-thin IC chip is manufactured by dividing an ultra-thin wafer of 100 μm or less into individual chips.
[0003]
Against this background, a conventional method for manufacturing a chip such as a semiconductor device or an electronic component firstly protects the surface of a wafer having a large number of semiconductor devices and electronic components formed on the surface as shown in FIG. Next, a protective tape attaching step of attaching a protective tape having an adhesive on one surface to the wafer surface is performed (step S101). Next, a back surface grinding step of grinding the wafer from the back surface and processing the wafer to a predetermined thickness is performed (step S103).
[0004]
After the backside grinding step, a frame mounting step of attaching the wafer to the dicing frame using a dicing tape having an adhesive on one side is performed, and the wafer and the dicing frame are integrated (step S105). Next, in this state, a protective tape peeling step of sucking the wafer on the dicing tape side and peeling the protective tape stuck on the surface is performed (step S107).
[0005]
The wafer from which the protective tape has been peeled is transported together with the frame to a dicing saw, and cut into individual chips by a high-speed rotating diamond blade (step S109). Next, the dicing tape is radially stretched in the expanding step to increase the distance between the individual chips (step S111), and is mounted on a package base material such as a lead frame in the chip mounting step (step S113).
[0006]
However, this conventional chip manufacturing method requires a protective tape for preventing contamination of the wafer surface when grinding the back surface of the wafer and a dicing tape for holding the chips after dicing, leading to an increase in expendable supplies costs. I was
[0007]
Further, in the case of an ultra-thin wafer having a thickness of 100 μm or less, the conventional method of cutting with a dicing saw has a problem that the chip is chipped or cracked at the time of cutting, and a non-defective chip becomes a defective product.
[0008]
As means for solving the problem that chipping or cracking occurs in the wafer at the time of this cutting, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2002-192667, 2002-192368, and 2002 replace the conventional dicing saw. JP-A-192369, JP-A-2002-192370, JP-A-2002-192371, JP-A-2002-205180, and the like. There has been proposed a technique relating to a laser processing method in which a modified region formed by multiphoton absorption is formed and divided into individual chips.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the technology proposed in the above-mentioned patent document proposes a dicing device using a cutting technique using a laser beam instead of the conventional dicing device using a dicing saw, and the wafer has chipping or cracking at the time of cutting. Although the problem that occurs is solved, it does not make either the protective tape or the dicing tape unnecessary, and the problem of increasing the cost of consumables has not been solved.
[0010]
The present invention has been made in view of such circumstances, and has no chipping or cracking of a wafer during dicing, and has an extremely thin chip without using any one of a protective tape and a dicing tape. It is an object of the present invention to provide a high-quality, low-running-cost chip manufacturing method capable of manufacturing semiconductor chips.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to an aspect of the present invention, there is provided a chip manufacturing method for dividing a wafer having a surface on which a semiconductor device, an electronic component, or the like is formed into individual chips. A dicing tape attaching step of attaching a dicing tape to the front surface, a back surface grinding step of grinding the back surface of the wafer to which the dicing tape is attached and processing the wafer to a predetermined thickness, and after the back surface grinding step, A laser dicing step in which laser light is incident from the back side or from the front side of the wafer through the dicing tape, and divided into individual chips by forming a modified region inside the wafer, and a laser dicing step. And an expanding step of radially stretching the dicing tape to protect the surface of the wafer. It is characterized in that it has not needed the protective tape that.
[0012]
According to the first aspect of the present invention, since a laser beam is made incident from the front side or the back side of the wafer and the individual chips are diced by forming a modified region inside the wafer, chipping or chipping of the wafer is caused. No high-quality chips can be obtained without the occurrence of protection tape, and running costs are low because no protective tape is used.
[0013]
In the invention according to claim 2, in the invention according to claim 1, in the dicing tape attaching step, the dicing tape is attached to a dicing frame together with the surface of the wafer, and the wafer is provided with a dicing frame. It is characterized by being integrated.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, since the wafer is integrally attached to the frame with the dicing tape attached to the front surface, the front surface of the wafer is protected during back grinding, and the entire frame is stably transported. .
[0015]
The invention according to claim 3 is a chip manufacturing method for dividing a wafer having a semiconductor device, an electronic component, or the like on the surface into individual chips, wherein a protective tape is attached to the surface of the wafer. And a backside grinding step of grinding the backside of the wafer to which the protective tape is attached and processing the wafer to a predetermined thickness, and after the backside grinding step, a laser is applied from the backside of the wafer or from the front side of the wafer. Light is incident, a laser dicing step of dividing into individual chips by forming a modified area inside the wafer, and after the laser dicing step, an expanding step of radially stretching the protective tape, and after the expanding step, A protective tape peeling step of peeling the protective tape from the surface of the wafer, each chip at the time of dicing It is characterized in that it has no need for dicing tape to retain.
[0016]
According to the third aspect of the present invention, since a laser beam is made incident from the front side or the back side of the wafer and a modified region is formed inside the wafer to dice each chip, chipping or cracking of the wafer is caused. In addition, high quality chips can be obtained without the occurrence of dicing tape and a frame for dicing, so that running costs are low.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a chip manufacturing method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0018]
FIG. 1 is a flowchart showing a first embodiment of the chip manufacturing method of the present invention. In the first embodiment, first, the back side of a wafer having a large number of IC circuits formed on the front side is placed on a table, and then a ring-shaped dicing frame is arranged outside the wafer. Next, a dicing tape having an ultraviolet ray (hereinafter referred to as UV) curable adhesive on one side from above is attached to the frame and the surface of the wafer, and the wafer is mounted on the frame (step S11). In this state, the surface of the wafer is protected with a dicing tape and is integrated with the frame, so that the wafer has good transportability.
[0019]
Next, the back surface of the wafer is ground by a back grinder and processed to a vicinity of a predetermined thickness (for example, 50 μm). After the grinding, the affected layer generated during the grinding is removed by polishing. The back grinder used here is a polish grinder with a polishing function. Since the back grinder can be polished as it is without removing the wafer after grinding and the work-affected layer can be removed, the back grinder is damaged even if the thickness is about 30 μm. There is no. The polished wafer is washed and dried by a washing and drying device provided in the back grinder (Step S13).
[0020]
Next, the wafer processed to a predetermined thickness is diced to be divided into individual chips by a laser dicing device incorporated in a polishing grinder having a polishing function. Here, the wafer is attracted to the table together with the frame, and laser light is incident from the front side of the wafer via a dicing tape. Since the laser light focus point is set inside the thickness direction of the wafer, the laser light transmitted through the wafer surface concentrates energy at the focus point inside the wafer and absorbs multiple photons inside the wafer. Is formed. As a result, the balance of the intermolecular force of the wafer is lost, and the wafer is naturally split or split by applying a slight external force (step S15).
[0021]
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a laser dicing device incorporated in a polish grinder. As shown in FIG. 2, the laser dicing apparatus 10 is provided with an XYZθ table 12 on a machine base 11, and moves the wafer W by suction and precision in the XYZθ direction. Similarly, an optical system 13 for dicing is mounted on a holder 14 provided on the machine base 11.
[0022]
The optical system 13 is provided with a laser light source 13A, and the laser light oscillated from the laser light source 13A is focused inside the wafer W via an optical system such as a collimator lens, a mirror, and a condensing lens. Here, a laser beam that is transparent to the dicing tape is used under the condition that the peak power density at the focal point is 1 × 10 ⁸ (W / cm ² ) or more and the pulse width is 1 μs or less. Note that the position of the focal point in the thickness direction is adjusted by fine movement of the XYZθ table 12 in the Z direction.
[0023]
Further, an observation optical system (not shown) is provided, and the wafer is aligned based on the pattern formed on the wafer surface, and the incident position of the laser beam is positioned. When the alignment is completed, the XYZθ table 12 moves to XY, and the laser beam is incident along the dicing street of the wafer.
[0024]
After the laser dicing in step S15 shown in FIG. 1, an expanding step of radially extending the dicing tape to widen the gap between the chips is performed. Here, the dicing tape is placed on a ring-shaped table with the wafer side up with respect to the dicing tape, and the frame is pushed down to extend the dicing tape. Alternatively, the dicing tape may be stretched by sandwiching it with a double ring (step S17).
[0025]
In a state where the dicing tape is expanded, UV is irradiated from the dicing tape side to cure the adhesive of the dicing tape and reduce the adhesive strength. This UV irradiation may be performed at the end of the dicing step.
[0026]
Next, in the expanded state, one chip is pushed up from the dicing tape side by a push-up pin, peeled off from the dicing tape, sucked by the pickup head, turned upside down, sucked by the collet for chip mounting, and sucked into the lead frame. (Step S19). After the chip mounting step, a packaging step such as wire bonding, molding, lead cutting, and marking is performed to complete the IC. The above is the first embodiment.
[0027]
According to the first embodiment described above, only a dicing tape is required, and a protective tape is not required, as compared with a conventional method using a protective tape on a wafer surface and a dicing tape for holding chips. Costs can be reduced. Also, since laser dicing is used instead of dicing with a dicing saw that cuts with a dicing blade rotating at high speed, chipping and cracking of the wafer do not occur. Therefore, an extremely thin chip can be manufactured with high quality and low running cost.
[0028]
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is different from the first embodiment only in the dicing process. Therefore, detailed description of the common steps is omitted.
[0029]
First, a dicing tape is attached to the frame and the surface of the wafer, and the wafer is mounted on the frame (step S21). Next, the back surface of the wafer is ground by a polish grinder and processed to a predetermined thickness, and the damaged layer is removed by polishing (step S23).
[0030]
Next, the wafer is fixed to a suction table with the back side of the wafer facing up in a laser dicing apparatus incorporated in a polish grinder. Since the observation optical system of this laser dicing apparatus uses infrared light transmitted through the wafer, alignment and positioning are performed by observing a circuit pattern on the front side from the back side of the wafer.
[0031]
After the alignment is completed, laser light is incident from the back surface of the wafer to form a modified region inside the wafer, and the wafer is moved and laser light is incident along the dicing street to perform dicing of all lines (step S25). After dicing, the dicing tape is expanded to increase the chip interval (step S27), and each chip is mounted on a package base material (step S29).
[0032]
Also in the second embodiment, since a protective tape is not required, and chipping or cracking does not occur on the wafer, an extremely thin chip can be manufactured with high quality and low running cost.
[0033]
Next, a third embodiment will be described based on the flowchart of FIG. First, in order to prevent a circuit pattern formed on the wafer surface from being contaminated during the back surface grinding of the wafer, a protective tape with a UV-curable adhesive is attached to one surface of the wafer surface (step S31).
[0034]
Next, the back surface of the wafer is ground by a polish grinder and processed to a predetermined thickness, and the damaged layer is removed by polishing (step S33). Next, laser dicing is performed from the back surface of the wafer by a laser dicing device. At this time, alignment is performed from the back side of the wafer by the infrared light observation optical system. After the dicing, the protection tape is irradiated with UV light to cure the adhesive of the protection tape (step S35).
[0035]
Then, while adsorbing the back surface of the wafer with a porous adsorption table made of a material having a large coefficient of thermal expansion, the protective tape is expanded by applying heat to both the porous adsorption table and the protective tape to expand them, The chip interval is increased (step S37). In this state, a release tape is attached to the surface of the protective tape, and the protective tape is peeled off from the wafer surface by peeling the release tape together with the protective tape (step S39). Then, while reducing the suction force of the porous suction table, chips are picked up one by one by a chip mounting collet and mounted on a package base material (step S41).
[0036]
According to the third embodiment, high-quality dicing is performed by laser dicing, and since a dicing tape and a dicing frame are not used, an extremely thin chip can be manufactured at low running cost.
[0037]
Next, a first modification of the embodiment according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. First, a protective tape with a UV-curable adhesive is attached to the surface of the wafer (step S51). Next, after grinding the back surface of the wafer to a predetermined thickness, the affected layer is removed by polishing (step S53).
[0038]
The protective tape of the washed and dried wafer after grinding and polishing is irradiated with UV to reduce the adhesive strength of the protective tape, and the protective tape is peeled off from the wafer surface using a peeling tape. The protection tape is peeled off while the back surface of the wafer is sucked on the suction table. This prevents the wafer from being damaged during peeling (step S55).
[0039]
After peeling off the protective tape, laser dicing is performed from the back side of the wafer by a laser dicing device incorporated in a grinding device with a polishing function. The alignment in this case is performed using an infrared light observation optical system (step S57). After dicing, the entire wafer is covered with the bowl-shaped member slightly above from the top while the wafer is held by suction on the suction table, and the vacuum suction is switched to air blow, so that the wafer is placed inside the bowl-shaped member. Breaking into individual chips according to. Next, individual chips are picked up by a collet for chip mounting and mounted one by one on a package base material (step S59).
[0040]
Also in the first modified example, high-quality dicing is performed by laser dicing, and since a dicing tape and a dicing frame are not used, an extremely thin chip can be manufactured at low running cost.
[0041]
Next, a second modification of the embodiment according to the present invention shown in FIG. 6 will be described. First, a protective tape with a UV-curable adhesive is attached to the surface of the wafer (step S61). Next, after grinding the back surface of the wafer to a predetermined thickness, the affected layer is removed by polishing (step S63).
[0042]
Laser dicing is performed from the back side of the wafer after grinding and polishing, and after washing and drying. The alignment in this case is performed using an infrared light observation optical system (step S65). After dicing, the protective tape on the wafer is irradiated with UV light to weaken the adhesive strength of the protective tape. Next, a tape for expanding is attached to the back surface of the wafer. This expanding tape is a material in which a UV-curable pressure-sensitive adhesive is adhered to one surface of a substrate having good extensibility, and a dicing tape may be used for expanding (step S67).
[0043]
Next, the wafer is inverted and adsorbed, and the protective tape stuck on the surface of the wafer is peeled off using a peeling tape (step S69). Next, the expanding tape is sandwiched and expanded by being stretched with a double ring, and the chip spacing is expanded (step S71), the chip holding force of the expanding tape is reduced by UV irradiation, and one chip is removed from the tape side. Each chip is pushed up by a push-up pin, and a chip is picked up by a chip mounting collet and mounted one by one on a package base material (step S73).
[0044]
Also in the second modified example, high-quality dicing is performed by laser dicing, and since a dicing frame is not used, an extremely thin chip can be manufactured at low running cost.
[0045]
The tape sticking device, the tape peeling device, the polish grinder, the UV irradiating device, the chip mounting device, and the like used in the above-described embodiments and modified examples are already known, and therefore detailed description is omitted.
[0046]
In addition, although a dicing tape, a protective tape, and a tape for expanding each used a tape with a UV-curable adhesive, the present invention is not limited to this, and a tape having a thermosetting adhesive or a mere adhesive is appropriately used. . When a thermosetting adhesive is used, a heating device such as a hot air blow device or an electric heater is used instead of the UV irradiation device.
[0047]
Further, the example has been described in which an ultra-thin wafer having a thickness of about 30 μm to 100 μm is processed to obtain an ultra-thin chip, but the chip manufacturing method of the present invention can be applied to a chip having a thickness of 100 μm or more. .
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, a laser beam is incident from the front side or the back side of the wafer, and the individual chips are diced by forming a modified region inside the wafer. High quality chips are obtained without chipping or cracking, and running cost is low because no protective tape is used.
[0049]
According to the second aspect of the present invention, the wafer is integrally attached to the frame with a dicing tape attached to the front surface, so that the surface of the wafer is protected during back grinding and the entire frame can be transported, so that the wafer can be transported. Transport is performed.
[0050]
Furthermore, according to the third aspect of the present invention, since laser light is made incident from the front side or the back side of the wafer and a modified region is formed inside the wafer to dice each chip, chipping or cracking of the wafer can be achieved. Chips do not occur, high-quality chips can be obtained, and running costs are low because dicing tapes and frames for dicing are not used.
[0051]
Therefore, according to the present invention, an extremely thin chip can be manufactured with high quality and low running cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a flow of a first embodiment of a chip manufacturing method according to the present invention. FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a laser dicing apparatus. FIG. 3 is a flowchart showing a second embodiment. FIG. 5 is a flowchart showing a first modification of the embodiment. FIG. 6 is a flowchart showing a second modification of the embodiment. FIG. 7 is a flowchart showing a conventional chip manufacturing method. Flow chart shown [Explanation of reference numerals]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Laser dicing apparatus, 11 ... Machine base, 12 ... XYZtheta table, 13 ... Optical system, 13A ... Laser light source, 14 ... Holder, W ... Wafer

Claims

A chip manufacturing method for dividing a wafer having a semiconductor device, electronic components, etc. formed on its surface into individual chips,
A dicing tape sticking step of sticking a dicing tape to the surface of the wafer,
A backside grinding step of grinding the backside of the wafer to which the dicing tape is attached and processing the wafer to a predetermined thickness,
After the back surface grinding step, a laser beam is irradiated from the back surface side of the wafer or from the front surface side of the wafer via the dicing tape, and divided into individual chips by forming a modified region inside the wafer. A chip manufacturing method, comprising: a dicing step; and an expanding step of radially stretching the dicing tape after the laser dicing step.

2. The chip manufacturing method according to claim 1, wherein in the dicing tape attaching step, the dicing tape is attached to a dicing frame together with a surface of the wafer, and the wafer is integrated with the dicing frame. .

A chip manufacturing method for dividing a wafer having a semiconductor device, electronic components, etc. formed on its surface into individual chips,
A protective tape attaching step of attaching a protective tape to the surface of the wafer,
A backside grinding step of grinding the backside of the wafer to which the protective tape is attached and processing the wafer to a predetermined thickness,
After the back grinding step, a laser dicing step of irradiating a laser beam from the back side of the wafer or from the front side of the wafer and dividing the wafer into individual chips by forming a modified region inside the wafer,
After the laser dicing step, an expanding step of radially stretching the protective tape,
A method of removing the protective tape from the surface of the wafer after the expanding step.