JP2005109155A - Processing method of semiconductor wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外周が面取りされた半導体ウェーハを研削して裏面に接着フィルムを貼着する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for grinding a semiconductor wafer having a chamfered outer periphery and attaching an adhesive film to the back surface.
ICやLSI等の回路が表面に複数形成された半導体ウェーハは脆性部材からなるため、表面に回路がつくり込まれる過程において損傷するのを防止するために、その厚みはある程度厚く(例えば600μm程度に)形成されていると共に、外周側部が円弧状等に面取りされて形成され、回路形成後に裏面を研削することにより所定の厚さに形成される(例えば特許文献1参照)。近年は、各種電子機器の薄型化、小型化を図るために、半導体ウェーハの厚みを100μm以下、50μm以下と極めて薄く形成することが求められている。 Since a semiconductor wafer having a plurality of circuits such as IC and LSI formed on the surface is made of a brittle member, its thickness is increased to a certain extent (for example, about 600 μm) in order to prevent damage in the process of forming the circuit on the surface. ) And the outer peripheral side portion is chamfered in an arc shape or the like, and is formed to a predetermined thickness by grinding the back surface after circuit formation (see, for example, Patent Document 1). In recent years, in order to reduce the thickness and size of various electronic devices, it has been required to form a semiconductor wafer with a very thin thickness of 100 μm or less and 50 μm or less.
裏面の研削により所定の厚みに形成された半導体ウェーハの裏面には、ダイアタッチフィルムと称される接着フィルムが貼着されることがある。この接着フィルムは、半導体チップを複数積層させる場合において半導体チップ間の接着剤としての役割を果たしたり、リードフレームやインタポーザなどに半導体チップをボンディングする際の接着剤としての役割を果たしたりするものであり、貼着後に加熱することにより半導体ウェーハと一体となる(例えば特許文献2参照)。 An adhesive film called a die attach film may be attached to the back surface of the semiconductor wafer formed to a predetermined thickness by grinding the back surface. This adhesive film serves as an adhesive between semiconductor chips when laminating multiple semiconductor chips, or as an adhesive when bonding semiconductor chips to lead frames, interposers, etc. Yes, it is integrated with the semiconductor wafer by heating after sticking (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、600μm程度の厚みを有する半導体ウェーハの外周側部が円弧状に面取りされていると、裏面の研削により徐々に薄く(例えば厚みが200μm程度に)形成されることにより、外周側部がナイフのような鋭角形状(ナイフエッジ)となり、更に裏面を研削して薄く(例えば厚みが100μm以下に)形成すると、ナイフエッジに欠けが生じてくる(例えば特許文献3参照)。 However, when the outer peripheral side portion of the semiconductor wafer having a thickness of about 600 μm is chamfered in an arc shape, the outer peripheral side portion is formed into a knife by gradually thinning (for example, having a thickness of about 200 μm) by grinding the back surface. When the back surface is further ground and formed thin (for example, to a thickness of 100 μm or less), the knife edge is chipped (see, for example, Patent Document 3).
厚みが100μm以下、50μm以下と薄くなり外周がナイフエッジとなった半導体ウェーハの裏面に接着フィルムを貼着し、1〜3分程180°Cぐらいに加熱して半導体ウェーハと接着フィルムとを一体とすると、半導体ウェーハが割れるという問題がある。これは、半導体ウェーハと接着フィルムとの熱膨張の差異によってナイフエッジに形成された欠けからクラックが成長することに原因があると推測される。 Adhesive film is attached to the back of the semiconductor wafer whose thickness is 100μm or less and 50μm or less and the outer periphery is a knife edge, and it is heated to about 180 ° C for about 1 to 3 minutes to integrate the semiconductor wafer and the adhesive film. Then, there is a problem that the semiconductor wafer breaks. This is presumed to be caused by a crack growing from a chip formed at the knife edge due to a difference in thermal expansion between the semiconductor wafer and the adhesive film.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、外周側部が面取りされた半導体ウェーハを研削して薄く形成した後に、半導体ウェーハを損傷させることなく裏面に接着フィルムを貼着して半導体ウェーハと接着フィルムとを一体とすることである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that after a semiconductor wafer having a chamfered outer peripheral side is ground and thinly formed, an adhesive film is adhered to the back surface without damaging the semiconductor wafer and bonded to the semiconductor wafer. It is to unite the film.
本発明は、複数の回路がストリートによって区画されて表面に形成され外周面が面取りされた半導体ウェーハの裏面を研削して半導体ウェーハを所定の厚さに形成した後、その半導体ウェーハの裏面に接着フィルムを貼着して接着フィルムと半導体ウェーハとを一体に形成する場合において、半導体ウェーハの外周面を略垂直面状の外周壁としてから裏面を研削して所定の厚みに形成し、裏面に接着フィルムを貼着し加熱して半導体ウェーハと接着フィルムとを一体に形成することを要旨とする。対象となるのは外周面が面取りされた半導体ウェーハであり、例えば外周面が円弧状に面取りされたものがあるが、面取りは円弧状にされたものには限られず、後に裏面を研削して薄く形成されることにより外周が鋭角形状となるような形状に面取りされているものはすべて含まれる。また、外周壁は、垂直状のみならず、垂直に近い状態となっているものも含まれ、後に裏面を研削して薄く形成されることにより鋭角形状とならないような形状とすればよい。 In the present invention, a semiconductor wafer having a predetermined thickness is formed by grinding a back surface of a semiconductor wafer in which a plurality of circuits are partitioned by streets and formed on the front surface and the outer peripheral surface is chamfered, and then bonded to the back surface of the semiconductor wafer. When the adhesive film and the semiconductor wafer are integrally formed by sticking a film, the outer peripheral surface of the semiconductor wafer is formed as a substantially vertical outer peripheral wall, and then the rear surface is ground to a predetermined thickness and bonded to the rear surface. The gist is that the semiconductor wafer and the adhesive film are integrally formed by attaching and heating the film. The target is a semiconductor wafer whose outer peripheral surface is chamfered.For example, there is a wafer whose outer peripheral surface is chamfered in an arc shape, but the chamfering is not limited to an arc shape, and the rear surface is ground later. All of them are chamfered so that the outer periphery has an acute angle by being formed thin. In addition, the outer peripheral wall includes not only a vertical shape but also a shape that is close to a vertical shape, and may be formed into a shape that does not become an acute angle shape by grinding the back surface later to form a thin shape.
外周壁形成工程では、切削ブレードを用いて半導体ウェーハの外周に沿って切削を行うことにより外周壁を形成することが好ましいが、外周側部を研磨することによっても外周壁を形成することができる。また、裏面の研削により半導体ウェーハの厚みが100μm以下となるような場合には特にナイフエッジの形成による欠けの問題が生じるため、研削工程において厚みが100μm以下となるような場合に本発明が有用となる。 In the outer peripheral wall forming step, it is preferable to form the outer peripheral wall by cutting along the outer periphery of the semiconductor wafer using a cutting blade, but the outer peripheral wall can also be formed by polishing the outer peripheral side portion. . Further, when the thickness of the semiconductor wafer becomes 100 μm or less by grinding the back surface, the problem of chipping due to the formation of a knife edge arises. Therefore, the present invention is useful when the thickness becomes 100 μm or less in the grinding process. It becomes.
更に、一体形成工程の後に接着フィルムと一体となった半導体ウェーハを分割し、裏面に接着フィルムが貼着された個々の半導体チップとする分割工程を含めてもよい。 Furthermore, the semiconductor wafer integrated with the adhesive film may be divided after the integral forming step, and a dividing step may be included in which each semiconductor chip has an adhesive film attached to the back surface.
本発明においては、半導体ウェーハの裏面を研削する前に外周面を略垂直面状の外周壁とすることにより、その後の裏面の研削により薄く形成されても外周が鋭角形状のナイフエッジにならず、欠けが生じることもない。従って、裏面に接着フィルムを貼着して加熱することにより半導体ウェーハと接着フィルムとを一体としても、外周に欠けがないことから、半導体ウェーハと接着フィルムとで熱膨張に差異があったとしてもクラックが生じることもないため、半導体ウェーハを損傷させることなく半導体ウェーハと接着フィルムとを一体に形成することができる。 In the present invention, the outer peripheral surface is a substantially vertical outer peripheral wall before grinding the back surface of the semiconductor wafer, so that the outer periphery does not become an acute-angled knife edge even if it is thinly formed by subsequent grinding of the back surface. No chipping occurs. Therefore, even if the semiconductor wafer and the adhesive film are integrated by attaching and heating the adhesive film on the back surface, there is no chip on the outer periphery, so even if there is a difference in thermal expansion between the semiconductor wafer and the adhesive film Since cracks do not occur, the semiconductor wafer and the adhesive film can be integrally formed without damaging the semiconductor wafer.
また、外周壁形成工程では切削ブレードを用いて半導体ウェーハの外周に沿って切削を行って外周壁を形成することにより、容易かつ効率良く外周壁を形成することができる。更に、研削工程において裏面の研削により半導体ウェーハの厚みが100μm以下となる場合は、半導体ウェーハの薄型化の要請に応えつつ欠けやクラックのない半導体ウェーハとすることができる。 In the outer peripheral wall forming step, the outer peripheral wall can be formed easily and efficiently by forming the outer peripheral wall by cutting along the outer periphery of the semiconductor wafer using a cutting blade. Furthermore, when the thickness of the semiconductor wafer becomes 100 μm or less by grinding the back surface in the grinding process, it is possible to obtain a semiconductor wafer free from chipping or cracking while meeting the demand for thinning the semiconductor wafer.
一体形成工程の後に接着フィルムと一体となった半導体ウェーハを分割し、裏面に接着フィルムが貼着された個々の半導体チップに分割する分割工程が含まれる場合は、その状態ですぐにリードフレーム等へのボンディングを行うことができる。 If the semiconductor wafer integrated with the adhesive film is divided after the integral forming process and divided into individual semiconductor chips with the adhesive film pasted on the back side, the lead frame etc. immediately in that state Bonding can be performed.
図1に示す半導体ウェーハ1を加工する場合について説明する。この半導体ウェーハ1の表面10には、所定間隔を置いて格子状にストリート12が形成され、ストリート12によって区画された多数の矩形領域にはそれぞれ回路が形成されており、ストリート12を切削することにより、回路ごとの半導体チップ13となる。
A case where the
図1の半導体ウェーハ1においては、結晶方位を示すマークとして、オリエンテーションフラット14が形成されている。また、図2に示すように、半導体ウェーハ1の外周側部15は、加工や搬送の過程において割れや欠けが生じるのを防止するために円弧状に面取りされている。この半導体ウェーハ1は、例えば600μm程度の厚みを有する。
In the
例えば図3に示す切削装置2を用いて、図2に示した円弧状に形成された外周側部15の内側を切削する。図3の切削装置2には、被切削物を保持する保持テーブル20と、切削すべき領域を検出するアライメント手段21と、被加工物に対して切削加工を施す切削手段22とを備えている。
For example, the
保持テーブル20はX軸方向に移動可能でかつ回転可能であり、被加工物を吸引保持する吸引部200と、その周囲に形成された逃げ溝201とから構成される。アライメント手段21は、保持テーブル20のX軸方向の移動経路の上方に配設されており、被切削物を撮像する撮像手段210を備えている。切削手段22はY軸方向及びZ軸方向に移動可能であり、回転可能なスピンドル220の先端部に切削ブレード221が装着された構成となっている。
The holding table 20 is movable in the X-axis direction and is rotatable, and includes a
保持テーブル20には半導体ウェーハ1が表面を上に向けて保持される。そして、保持テーブル20が+X方向に移動することによりアライメント手段21の直下に位置付けられ、切削すべき領域が検出された後、更に保持テーブル20が同方向に移動することにより切削手段22の近傍に位置付けられる。
The holding table 20 holds the
図4に示すように、半導体ウェーハ1の外周に沿って切削を行うことにより、図2に示した円弧状の外周側部15を取り除く。最初に保持テーブル20をX軸方向に移動させると共に高速回転する切削ブレード221をオリエンテーションフラット14に沿って切り込ませて切削を行い直線部160を形成する。次に、保持テーブル20を回転させながら高速回転する切削ブレード221を円弧状の外周に沿って切り込ませることにより円状部161が形成され、外周側部15がすべて取り除かれる。なお、最初に直線部160を形成してから直線部160に交差するように切削ブレード22を位置付けて円状部161を形成していくと、最初の切り込みにより欠けが生じるのを防止することができる
As shown in FIG. 4, by cutting along the outer periphery of the
図5に示すように、切削時は切削ブレード221の外周部はチャックテーブル20に形成された逃げ溝201に入り込むため、保持テーブル20及び切削ブレード221が傷付くことはない。このようにして切削を行うと、図6及び図7に示すように、半導体ウェーハ1の外周に略垂直面状の外周壁16が形成される(外周壁形成工程)。外周壁16は、完全に垂直に形成されていなくてもよい。
As shown in FIG. 5, the outer periphery of the
次に、図8に示すように、半導体ウェーハ1の表面に保護部材3を貼着する。そして、例えば図9に示す研削装置4を用いて半導体ウェーハ1の裏面11を研削する。研削装置4は、被研削物を保持するチャックテーブル40と、チャックテーブル40に保持された被研削物に研削加工を施す研削手段41とを備えている。チャックテーブル40は、ターンテーブル42によって回転(自転)可能に支持されていると共に、ターンテーブル42の回転により公転可能となっている。一方、研削手段41は支持板43に固定されており、支持板43がモータ44によって駆動されてレール45にガイドされて昇降するのに伴い研削手段41も昇降する構成となっている。
Next, as shown in FIG. 8, the
研削手段41には、垂直方向の軸心を有するスピンドル410と、スピンドル410の先端部に形成されたマウンタ411と、マウンタ411に固定された研削ホイール412と、研削ホイール412の下面に固着された研削砥石413とを備えている。
The grinding means 41 is fixed to a
チャックテーブル40においては、図8に示した保護部材3を保持し、半導体ウェーハ1の裏面を露出させる。そして、半導体ウェーハ1を研削手段41の直下に位置付け、スピンドル410の回転によって研削砥石413を回転させると共に研削手段41を下降させ、回転する研削砥石413を半導体ウェーハ1の裏面に接触させることにより当該裏面を研削し、半導体ウェーハ1を所定の厚みに形成する(研削工程)。ここでは例えば厚みが100μm以下、50μm以下となるように研削される。
The chuck table 40 holds the
このように薄く研削されても、外周壁形成工程において半導体ウェーハ1の円弧状の外周側部が除去されて垂直面状の外周壁16(図6参照)が形成されているため、従来のように外周が鋭角形状のナイフエッジにはならず、図10に示すように、外周壁16は略垂直な状態のままである。従って、欠けも生じにくい。
Even if thinly ground in this manner, the arc-shaped outer peripheral side portion of the
次に、図11に示すように、表面に保護部材3が貼着された半導体ウェーハ1の裏面11に接着フィルム5を貼着する。接着フィルム5は、例えばダイアタッチフィルムと呼ばれるものである。
Next, as shown in FIG. 11, the
接着フィルム5を半導体ウェーハ1に貼着した後は、180°Cぐらいの熱を加えることにより両者を一体とする(一体形成工程)。このとき、半導体ウェーハ1に欠けが生じていないため、サーマルショックによって半導体ウェーハ1が割れることがない。
After adhering the
こうして半導体ウェーハ1と接着フィルム5とが一体となった後は、図12に示すように、ダイシングテープ6の粘着面60に接着フィルム5側を貼着する。ダイシングテープ6はダイシングフレーム7に貼着されるため、半導体ウェーハ1がダイシングテープ6を介してダイシングフレーム7と一体となる。そして次に、半導体ウェーハ1の表面10から保護部材3を剥離する。なお、予め接着フィルム5が配設されているタイプのダイシングテープを使用する場合は、半導体ウェーハ1の裏面に接着フィルムを貼着すると同時にダイシングテープにも貼着されることになる。
After the
こうしてダイシングフレーム7と一体となった半導体ウェーハ1は、例えば図3に示した切削装置2を用いてストリート12(図1参照)を縦横に切削(ダイシング)することにより個々の半導体チップ13に分割される(分割工程)。そして、ダイシングテープ6から個々にピックアップすることにより、裏面に接着フィルムが貼着された半導体チップ13が形成される。その後、接着フィルムがリードフレーム等へのボンディングに用いられて半導体チップが固定される。
The
本発明は、外周が面取りされた半導体ウェーハを研削して薄く形成しても欠けやクラックが生じないため、高品質な半導体チップの製造に利用することができる。 The present invention can be used for manufacturing a high-quality semiconductor chip because chipping and cracking do not occur even when a semiconductor wafer having a chamfered outer periphery is ground and formed thin.
1:半導体ウェーハ
10:表面 11:裏面 12:ストリート 13:半導体チップ
14:オリエンテーションフラット 15:外周側部
16:外周壁
160:直線部 161:円状部
2:切削装置
20:保持テーブル
200:吸引部 201:逃げ溝
21:アライメント手段
210:撮像手段
22:切削手段
220:スピンドル 221:切削ブレード
3:保護部材
4:研削装置
40:チャックテーブル
41:研削手段
410:スピンドル 411:マウンタ 412:研削ホイール
413:研削砥石
42:ターンテーブル 43:支持板 44:モータ 45:レール
5:接着フィルム
6:ダイシングテープ
7:ダイシングフレーム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Semiconductor wafer 10: Front surface 11: Back surface 12: Street 13: Semiconductor chip 14: Orientation flat 15: Outer peripheral side part 16: Outer peripheral wall 160: Straight part 161: Circular part 2: Cutting apparatus 20: Holding table 200: Suction Portion 201: Escape groove 21: Alignment means 210: Imaging means 22: Cutting means 220: Spindle 221: Cutting blade 3: Protection member 4: Grinding device 40: Chuck table 41: Grinding means 410: Spindle 411: Mounter 412: Grinding wheel 413: Grinding wheel 42: Turntable 43: Support plate 44: Motor 45: Rail 5: Adhesive film 6: Dicing tape 7: Dicing frame
Claims (4)
該半導体ウェーハの外周面を略垂直面状の外周壁とする外周壁形成工程と、
該半導体ウェーハの表面に保護部材を貼着し、該半導体ウェーハの裏面を研削して所定の厚みに形成する研削工程と、
該半導体ウェーハの裏面に接着フィルムを貼着し、加熱して該半導体ウェーハと該接着フィルムとを一体に形成する一体形成工程と
から少なくとも構成される半導体ウェーハの加工方法。 A plurality of circuits are divided by streets, formed on the front surface and chamfered on the outer peripheral surface. After grinding the back surface of the semiconductor wafer to a predetermined thickness, an adhesive film is attached to the back surface of the semiconductor wafer. A method for processing a semiconductor wafer, in which the adhesive film and the semiconductor wafer are integrally formed,
An outer peripheral wall forming step in which the outer peripheral surface of the semiconductor wafer is a substantially vertical outer peripheral wall;
A protective step of attaching a protective member to the surface of the semiconductor wafer, and grinding the back surface of the semiconductor wafer to form a predetermined thickness;
A method of processing a semiconductor wafer comprising at least an integrated forming step of adhering an adhesive film to the back surface of the semiconductor wafer and heating to integrally form the semiconductor wafer and the adhesive film.
請求項1に記載の半導体ウェーハの加工方法。 2. The semiconductor wafer processing method according to claim 1, wherein in the outer peripheral wall forming step, the semiconductor wafer is cut with a cutting blade along the outer periphery to form a substantially vertical outer peripheral wall.
請求項1または2に記載の半導体ウェーハの加工方法。 3. The semiconductor wafer processing method according to claim 1, wherein in the grinding step, the thickness of the semiconductor wafer becomes 100 μm or less by grinding the back surface of the semiconductor wafer.
請求項1、2または3に記載の半導体ウェーハの加工方法。 The semiconductor wafer integrated with the adhesive film after the integral forming step is divided, and a dividing step is made into individual semiconductor chips with an adhesive film attached to the back surface. Semiconductor wafer processing method.
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