【０００１】
【発明に属する技術分野】
この発明は、センサや高周波デバイス等のデバイスとしての薄膜構造体が多数形成された基板をダイシングブレードで切断して個別のチップに分離するに際して、薄膜構造体を破損せずに基板を切断することを可能にする薄膜構造体形成基板のダイシング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣやＬＳＩ等の製造工程において、シリコン・ウエハー等の基板上に多数形成されたデバイスを個別のチップに分離する場合、一般にダイシングソーを用いて切断を行う。切断に際しては、ダイシングソーの厚さ数十ミクロン（μｍ）のダイシングブレードを３００００〜４０００ｒｐｍという高速で回転させ、さらに、その冷却用および切削屑の洗浄用として、純水を吹き付けながら切断していく。このとき、基板はダイシングステージに真空吸引により固定されている。
【０００３】
図４は、シリコン・ウエハー等の基板１上に、センサや高周波デバイス等を薄膜で形成した後、基板１の一部をエッチングにより除去し中空部１ａを形成して、薄膜部分をダイヤフラム状の薄膜構造体２とした薄膜構造体形成基板３を、個別のチップに切断する場合の従来のダイシング方法を説明するもので、上記のＩＣやＬＳＩの場合と同様な切断方法を採用したものである。すなわち、ダイシングブレード４を３００００〜４０００ｒｐｍという高速で回転させ、さらに、その冷却用および切削屑の洗浄用として、純水を吹き付けながら切断していく。その際、基板１は、下面に貼り付けたダイシング用シート５側が真空吸引されてダイシングステージに固定されている。
【０００４】
上記薄膜構造体形成基板３のようにダイヤフラム構造を持つ基板を、ＩＣやＬＳＩの場合と同様な切断方法で切断した場合、薄膜構造体２が真空吸引やダイシングブレード４の冷却および切屑除去のために吹き付ける純水の圧力により破れ、デバイスとして機能しなくなるという問題があった。
そこで、この問題を解決するものとして、図５に示すダイシング方法（特許平０５−０９５０４６参照）が提案されている。このダイシング方法は、薄膜構造体をセンサとするものであるが、次の▲１▼〜▲５▼の工程で行なう。
▲１▼エッチングによる基板除去部分にアピエゾンワックス、フォトレジスト等の保護用樹脂７を均一に塗布し、その上面を平坦にする（図５（ａ））。
▲２▼基板１のセンサ２形成面にダイシング用シート５を貼り付ける（図５（ｂ））。
▲３▼これをダイシング用シート５の面が下になるようにダイシングソーにセットして真空吸引により固定し、基板１をダイシングブレード４により切断して個別のセンサチップにする（図５（ｃ））。
▲４▼ダイシング用シート５からセンサチップ８を剥がす（図５（ｄ））。
▲５▼前記保護用樹脂７を溶解・除去して完成する（図５（ｅ））。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０５−０９５０４６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の通り、薄膜構造体形成基板３をＩＣやＬＳＩの場合と同様なダイシング方法で切断する図４のダイシング方法では、薄膜構造体２が破損するという問題がある。
一方、図５のダイシング方法は、薄膜構造体（センサ）２の損傷は防止できるが、薄膜構造体体２が直接ダイシング用シート５に接着するため、剥離時の衝撃で薄膜構造体２が損傷する問題や、ダイシング用シート５の接着剤で薄膜構造体２が汚染されるという問題があった。また、ダイシング済みのチップは、通常チップマウンターと呼ばれるチップ移送機によりプリント基板等に実装されるが、図５の方法では、デバイス形成面が通常と逆側となるため、実装工程に入る前に反転しなければならず煩雑であるというの問題があった。
【０００７】
本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、薄膜構造体がダイシング工程で破損される問題を解消できるとともに、ダイシング用シートで汚染される問題も発生せず、さらに、次の実装工程への移行が簡略化される薄膜構造体形成基板のダイシング方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１の発明は、基板にセンサや高周波デバイス等のデバイスを薄膜で多数形成した後、各薄膜部分の基板の一部をエッチングにより除去し中空部を形成して、各薄膜部分をそれぞれダイヤフラム状の薄膜構造体とした薄膜構造体形成基板を、ダイシングブレードにより個別のチップに切断する薄膜構造体形成基板のダイシング方法であって、
前記薄膜構造体形成基板の薄膜構造体側の面に樹脂による保護層を形成し、この薄膜構造体形成基板をダイシングブレードにより個別のチップに切断した後、前記保護層を除去することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、基板にセンサや高周波デバイス等のデバイスを薄膜で多数形成した後、各薄膜部分の基板の一部をエッチングにより除去し中空部を形成して、各薄膜部分をそれぞれダイヤフラム状の薄膜構造体とした薄膜構造体形成基板を、ダイシングブレードにより個別のチップに切断する薄膜構造体形成基板のダイシング方法であって、
前記薄膜構造体形成基板の薄膜構造体側の面に樹脂による保護層を形成し、かつ、薄膜構造体側と反対側の面にダイシング用シートを貼り付け、ダイシング用シート側を真空吸引して基板載置台に固定し、次いで、薄膜構造体形成基板をダイシングブレードにより個別のチップに切断し、次いで、前記保護層およびダイシング用シートを除去することを特徴とする。
【００１０】
請求項３は、請求項１又は２の薄膜構造体形成基板のダイシング方法における保護層を、樹脂を塗布することにより形成することを特徴とする。
【００１１】
請求項４は、請求項１又は２の薄膜構造体形成基板のダイシング方法における保護層を、粘着性の保護シートを貼り付けて形成することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１、図２は本発明の一実施形態の薄膜構造体形成基板のダイシング方法を説明するもので、図１（イ）、（ロ）、（ハ）は前半の工程、図２（ニ）、（ホ）、（ヘ）は後半の工程を示す。
図１（イ）はこの実施形態のダイシング方法で対象とする薄膜構造体形成基板３の一部分を示した断面図である。この薄膜構造体形成基板３は、シリコン・ウエハー等の基板１に、センサや高周波デバイス等のデバイスを薄膜で多数形成した後、各薄膜部分の基板１の一部をエッチングにより除去し中空部１ａを形成して、薄膜部分をダイヤフラム状の薄膜構造体２としたものである。
まず、この薄膜構造体形成基板３の薄膜構造体２側の面に、例えばフォトレジストその他の保護用樹脂を均一に塗布して、保護層１１を形成する（図１（ロ））。
次いで、薄膜構造体２側を上にして薄膜構造体形成基板３の下面にダイシング用シート５を貼り付け、ダイシング用シート５側を真空吸引してダイシングステージ（ダイシングソーの基板載置台）に固定する（図１（ハ））。ダイシング用シート５は、樹脂の基材フィルムの片面に粘着剤層を形成したもので、一般的な半導体製造におけるダイシング工程で用いられるものを用いることができる。
【００１３】
次いで、薄膜構造体形成基板３をダイシングブレード４により個別のチップに切断する（図２（ニ））。この切断工程は一般的なダイシング工程であり、ダイシングブレード４を３００００〜４０００ｒｐｍという高速で回転させ、さらに、その冷却用および切削屑の洗浄用として、純水を吹き付けながら切断していくが、薄膜構造体２上に保護層１１が存在するので、薄膜構造体２が真空吸引やダイシングブレード４の冷却および切屑除去のために吹き付ける純水の圧力により破損する問題はほとんど生じない。
【００１４】
次いで、樹脂の保護層１１を、プラズマエッチングや樹脂剥離液等の適宜の手段で剥離する（図２（ホ））。
次いで、ダイシング用シート５から、それぞれデバイス層（薄膜構造体２）を備えた個々のチップ１２を剥がす（図２（ヘ））。
【００１５】
上記の工程により、薄膜構造体形成基板３を個々のチップ１２に分離することができる。そして、図示は省略するが、デバイス層（薄膜構造体２）が上面にあり、通常のＬＳＩ製造工程におけるダイシングの場合と同じなので、このチップ１２は次の実装工程で、反転せずにこのままチップマウンターによりプリント基板に実装することが可能である。
【００１６】
上記のダイシング方法の効果を確認するために、図１（イ）の構造で厚さ２〜３μｍの薄膜構造体２が多数形成された薄膜構造体形成基板３について、次の条件で切断試験を行なったが、薄膜構造体２の破損は一切認められなかった。
保護層：厚さ３μｍのフォトレジスト（スピンコートにより塗布）。
ダイシングブレード回転数：３００００ｒｐｍ。
切断速度：１０ｍｍ／秒。
【００１７】
上述の実施形態では、保護層１１をフォトレジスト等の樹脂を塗布して形成したが、図３（図１（ハ）に相当する）に示すように、粘着性の保護シート２１を薄膜構造体形成基板３の薄膜構造体２側の面に貼り付けてもよい。保護シート２１は、通常のＬＳＩ製造工程におけるウエハー裏面研削時に回路形成面の保護のために貼り付ける表面保護シートを使用できるが、紫外線照射で粘着力が低下して剥離可能となるＵＶ剥離型、あるは加熱により剥離可能となる熱剥離型、又はその混合型等の低汚染型のシートが好ましい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の薄膜構造体形成基板のダイシング方法によれば、薄膜構造体側の面に保護層を形成してダイシングブレードにより切断するので、ダイシング工程で薄膜構造体が破損することを効果的に防止できる。
また、ダイシング時にデバイス層（薄膜構造体）が上面にあり、通常のＬＳＩ製造工程におけるダイシングの場合と同じなので、ダイシングして得たチップは次の実装工程で、反転せずにそのままチップマウンター等によりプリント基板に実装することができ、チップマウンター等による実装作業が容易になる。
また、基板を真空吸引により固定可能にするためのダイシング用シートは、薄膜構造体側ではなく反対側に貼り付けるので、デバイス面（薄膜構造体）がダイシング用シートの粘着剤で汚染される問題も発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の薄膜構造体形成基板のダイシング方法で、薄膜構造体形成基板をダイシングする際の前半の工程を説明する図で、（イ）〜（ハ）の順に行なわれる。
【図２】図１に続く後半の工程を説明する図で、（ニ）〜（ヘ）の順に行なわれる。
【図３】本発明のダイシング方法において、保護シートを貼り付けて保護層を形成した実施形態を説明する図である。
【図４】従来方法を説明する図で、薄膜構造体形成基板を通常のＬＳＩ等と同様なダイシング方法で切断する場合の図である。
【図５】他の従来方法を説明する図で、ダイシング時の薄膜構造体の破損防止を図ったダイシング方法を説明する図である。
【符号の説明】
１ 基板（シリコン・ウエハー）
２ 薄膜構造体
３ 薄膜構造体形成基板
４ ダイシングブレード
５ ダイシング用シート
１１ （樹脂を塗布して形成した）保護層
２１ （保護シートを貼り付けて形成した）保護層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is to cut a substrate without damaging the thin film structure when cutting a substrate on which a large number of thin film structures as devices such as sensors and high frequency devices are cut with a dicing blade into individual chips. The present invention relates to a method of dicing a substrate on which a thin film structure is formed.
[0002]
[Prior art]
In the process of manufacturing ICs and LSIs, when a large number of devices formed on a substrate such as a silicon wafer are separated into individual chips, cutting is generally performed using a dicing saw. At the time of cutting, a dicing blade having a thickness of several tens of microns (μm) of a dicing saw is rotated at a high speed of 30,000 to 4000 rpm, and is further cut while spraying pure water for cooling and cleaning of cutting chips. . At this time, the substrate is fixed to the dicing stage by vacuum suction.
[0003]
FIG. 4 shows that after a sensor, a high-frequency device, or the like is formed in a thin film on a substrate 1 such as a silicon wafer, a part of the substrate 1 is removed by etching to form a hollow portion 1a, and the thin film portion is formed into a diaphragm. This is a description of a conventional dicing method when the thin film structure forming substrate 3 as the thin film structure 2 is cut into individual chips, and employs a cutting method similar to that of the above-described IC or LSI. . That is, the dicing blade 4 is rotated at a high speed of 30,000 to 4,000 rpm, and is further cut while spraying pure water for cooling and cleaning of cutting chips. At this time, the substrate 1 is fixed to the dicing stage by suctioning the dicing sheet 5 attached to the lower surface thereof under vacuum.
[0004]
When a substrate having a diaphragm structure such as the thin film structure forming substrate 3 is cut by a cutting method similar to that of an IC or LSI, the thin film structure 2 is used for vacuum suction, cooling of the dicing blade 4, and removal of chips. There is a problem that the device breaks due to the pressure of pure water sprayed on the device and does not function as a device.
To solve this problem, a dicing method shown in FIG. 5 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-095046) has been proposed. This dicing method uses a thin film structure as a sensor, and is performed in the following steps (1) to (5).
{Circle around (1)} A protective resin 7 such as Apiezon wax or photoresist is uniformly applied to a portion where the substrate has been removed by etching, and its upper surface is flattened (FIG. 5A).
{Circle around (2)} The dicing sheet 5 is adhered to the sensor 2 forming surface of the substrate 1 (FIG. 5B).
{Circle around (3)} This is set on a dicing saw such that the surface of the dicing sheet 5 faces down, fixed by vacuum suction, and the substrate 1 is cut by a dicing blade 4 to obtain individual sensor chips (FIG. 5 (c)). )).
(4) The sensor chip 8 is peeled off from the dicing sheet 5 (FIG. 5D).
(5) The protective resin 7 is dissolved and removed to complete the process (FIG. 5E).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-095046
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the dicing method of FIG. 4 in which the thin film structure forming substrate 3 is cut by the same dicing method as in the case of an IC or LSI has a problem that the thin film structure 2 is damaged.
On the other hand, the dicing method shown in FIG. 5 can prevent the thin film structure (sensor) 2 from being damaged, but since the thin film structure 2 is directly bonded to the dicing sheet 5, the thin film structure 2 is damaged by the impact at the time of peeling. And the adhesive of the dicing sheet 5 contaminates the thin film structure 2. The diced chip is usually mounted on a printed circuit board or the like by a chip transfer device called a chip mounter. However, in the method of FIG. There is a problem that it has to be reversed and it is complicated.
[0007]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional drawbacks, and can solve the problem that the thin film structure is damaged in the dicing process, and does not cause the problem of being contaminated by the dicing sheet. An object of the present invention is to provide a dicing method for a thin film structure forming substrate in which a shift to a mounting step is simplified.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 which solves the above-mentioned problem is to form a hollow portion by forming a large number of devices such as sensors and high-frequency devices on a substrate in a thin film and then removing a part of the substrate in each thin film portion by etching. A dicing method for a thin film structure forming substrate, in which a thin film structure forming substrate in which each thin film portion has a diaphragm-like thin film structure is cut into individual chips by a dicing blade,
Forming a protective layer of resin on the surface of the thin film structure forming substrate on the thin film structure side, cutting the thin film structure forming substrate into individual chips with a dicing blade, and then removing the protective layer. .
[0009]
The invention according to claim 2 is that, after forming a large number of devices such as sensors and high-frequency devices on the substrate by thin films, a part of the substrate of each thin film portion is removed by etching to form a hollow portion, and each thin film portion is formed by a diaphragm. A dicing method of a thin film structure forming substrate, wherein the thin film structure forming substrate having the shape of the thin film structure is cut into individual chips by a dicing blade,
A protective layer made of a resin is formed on the surface of the thin film structure forming substrate on the thin film structure side, and a dicing sheet is attached to the surface on the side opposite to the thin film structure side. The method is characterized in that the substrate is fixed on a table, and then the thin film structure forming substrate is cut into individual chips by a dicing blade, and then the protective layer and the dicing sheet are removed.
[0010]
A third aspect of the present invention is characterized in that the protective layer in the method for dicing a thin film structure forming substrate according to the first or second aspect is formed by applying a resin.
[0011]
A fourth aspect of the present invention is characterized in that the protective layer in the method for dicing a thin film structure forming substrate according to the first or second aspect is formed by attaching an adhesive protective sheet.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIGS. 1 and 2 illustrate a dicing method for a thin film structure forming substrate according to an embodiment of the present invention. FIGS. 1 (a), 1 (b) and 1 (c) show the first half of the process and FIG. 2 (d). , (E) and (f) show the latter half of the process.
FIG. 1A is a cross-sectional view showing a part of a thin film structure forming substrate 3 which is a target in the dicing method of this embodiment. This thin film structure forming substrate 3 is formed by forming a large number of devices such as sensors and high frequency devices on the substrate 1 such as a silicon wafer by thin films, and then removing a part of the substrate 1 of each thin film portion by etching to form a hollow portion 1a. Is formed, and the thin film portion is formed into a diaphragm-like thin film structure 2.
First, for example, a photoresist or other protective resin is uniformly applied to the surface of the thin film structure forming substrate 3 on the side of the thin film structure 2 to form a protective layer 11 (FIG. 1B).
Next, the dicing sheet 5 is attached to the lower surface of the thin film structure forming substrate 3 with the thin film structure 2 side facing upward, and the dicing sheet 5 side is vacuum-sucked and fixed to a dicing stage (a substrate mounting table of a dicing saw). (FIG. 1 (c)). The dicing sheet 5 has a pressure-sensitive adhesive layer formed on one side of a resin base film, and may be a sheet used in a dicing process in general semiconductor manufacturing.
[0013]
Next, the thin film structure forming substrate 3 is cut into individual chips by a dicing blade 4 (FIG. 2D). This cutting process is a general dicing process, in which the dicing blade 4 is rotated at a high speed of 30,000 to 4,000 rpm, and is further cut while spraying pure water for cooling and cleaning of cutting chips. Since the protective layer 11 exists on the structure 2, there is almost no problem that the thin film structure 2 is damaged by vacuum suction or the pressure of pure water sprayed for cooling the dicing blade 4 and removing chips.
[0014]
Next, the resin protective layer 11 is peeled off by an appropriate means such as plasma etching or a resin peeling solution (FIG. 2E).
Next, the individual chips 12 each having the device layer (thin film structure 2) are peeled off from the dicing sheet 5 (FIG. 2F).
[0015]
Through the above steps, the thin film structure forming substrate 3 can be separated into individual chips 12. Although not shown, since the device layer (thin film structure 2) is on the upper surface and is the same as in the case of dicing in a normal LSI manufacturing process, this chip 12 is not inverted in the next mounting process without being inverted. It can be mounted on a printed circuit board by a mounter.
[0016]
In order to confirm the effect of the above dicing method, a cutting test was performed on the thin film structure forming substrate 3 on which a large number of thin film structures 2 having a thickness of 2 to 3 μm were formed in the structure of FIG. However, no breakage of the thin film structure 2 was observed.
Protective layer: 3 μm thick photoresist (applied by spin coating).
Dicing blade rotation speed: 30,000 rpm.
Cutting speed: 10 mm / sec.
[0017]
In the above-described embodiment, the protective layer 11 is formed by applying a resin such as a photoresist, but as shown in FIG. 3 (corresponding to FIG. 1C), the adhesive protective sheet 21 is formed of a thin film structure. It may be attached to the surface of the formation substrate 3 on the side of the thin film structure 2. As the protective sheet 21, a surface protective sheet that is adhered to protect the circuit formation surface during grinding of the back surface of the wafer in a normal LSI manufacturing process can be used. Alternatively, a low-contamination type sheet such as a heat-peelable type which can be peeled off by heating or a mixed type thereof is preferable.
[0018]
【The invention's effect】
According to the thin film structure forming substrate dicing method of the present invention, since the protective layer is formed on the surface on the thin film structure side and cut by the dicing blade, it is possible to effectively prevent the thin film structure from being damaged in the dicing step. .
In addition, since the device layer (thin film structure) is on the upper surface during dicing and is the same as in the case of dicing in a normal LSI manufacturing process, the chip obtained by dicing is not inverted and is directly mounted on a chip mounter or the like in the next mounting process. Accordingly, the semiconductor device can be mounted on a printed circuit board, and the mounting operation by a chip mounter or the like becomes easy.
In addition, since the dicing sheet for fixing the substrate by vacuum suction is attached to the opposite side of the thin film structure instead of the thin film structure, the device surface (thin film structure) may be contaminated with the adhesive of the dicing sheet. Does not occur.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view for explaining the first half of the steps of dicing a thin film structure forming substrate in the method for dicing a thin film structure forming substrate according to one embodiment of the present invention, and is performed in the order of (a) to (c). It is.
FIG. 2 is a diagram for explaining the latter half of the process following FIG. 1 and is performed in the order of (d) to (f).
FIG. 3 is a view illustrating an embodiment in which a protective sheet is attached to form a protective layer in the dicing method of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining a conventional method, in which a thin film structure forming substrate is cut by a dicing method similar to a normal LSI or the like.
FIG. 5 is a diagram illustrating another conventional method, and is a diagram illustrating a dicing method for preventing breakage of a thin film structure during dicing.
[Explanation of symbols]
1 Substrate (silicon wafer)
2 Thin film structure 3 Thin film structure forming substrate 4 Dicing blade 5 Dicing sheet 11 Protective layer 21 (formed by applying resin) Protective layer (formed by attaching a protective sheet)
