JP2006352022A

JP2006352022A - 接着フィルムの分離方法

Info

Publication number: JP2006352022A
Application number: JP2005179492A
Authority: JP
Inventors: Nobuyasu Kitahara; 信康北原
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2005-06-20
Filing date: 2005-06-20
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2025-06-20
Also published as: JP4777701B2

Abstract

【課題】複数のチップに分割されたウエーハの裏面に装着されたダイボンディング用の接着フィルムを、ダイシングテープから容易に剥離することができる接着フィルムの分離方法を提供する。
【解決手段】複数のチップに分離されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムが装着され、ウエーハの接着フィルム側が環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着されており、接着フィルムを該複数のチップに分割した分割溝に沿って分離する接着フィルムの分離方法であって、接着フィルムに分割溝に沿ってレーザー光線を照射し、接着フィルムを分割溝に沿って溶断する接着フィルム溶断工程と、接着フィルムを溶解する溶剤を分割溝に沿って残存する溶融再固化した接着フィルムの一部に作用せしめ、溶融再固化した接着フィルムの一部を溶解する接着フィルム溶解工程とを含む。
【選択図】図８

Description

本発明は、複数の半導体チップに分割された半導体ウエーハの裏面に装着されたダイボンディング用の接着フィルムを分離する接着フィルムの分離方法に関する。

例えば、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に形成されたストリート（切断予定ライン）によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成し、該デバイスが形成された各領域をストリートに沿って分割することにより個々の半導体チップを製造している。半導体ウエーハを分割する分割装置としては一般にダイシング装置が用いられており、このダイシング装置は厚さが２０μｍ程度の切削ブレードによって半導体ウエーハをストリートに沿って切削する。このようにして分割された半導体チップは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。

個々に分割された半導体チップは、その裏面にポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂脂等で形成された厚さ２０〜４０μｍのダイアタッチフィルムと称するダイボンディング用の接着フィルムが装着され、この接着フィルムを介して半導体チップを支持するダイボンディングフレームに加熱することによりボンディングされる。半導体チップの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着する方法としては、半導体ウエーハの裏面に接着フィルムを貼着し、この接着フィルムを介して半導体ウエーハをダイシングテープに貼着した後、半導体ウエーハの表面に形成されたストリートに沿って切削ブレードにより接着フィルムと共に切断することにより、裏面に接着フィルムが装着された半導体チップを形成している。（例えば、特許文献１参照。）
特開２０００−１８２９９５号公報

しかるに、特開２０００−１８２９９５号公報に開示された方法によると、切削ブレードにより半導体ウエーハとともに接着フィルムを切断して個々の半導体チップに分割する際に、半導体チップの裏面に欠けが生じたり、接着フィルムに髭状のバリが発生してワイヤボンディングの際に断線の原因になるという問題がある。

近年、携帯電話やパソコン等の電気機器はより軽量化、小型化が求められており、より薄い半導体チップが要求されている。より薄く半導体チップを分割する技術として所謂先ダイシング法と称する分割技術が実用化されている。この先ダイシング法は、半導体ウエーハの表面からストリートに沿って所定の深さ（半導体チップの仕上がり厚さに相当する深さ）の分割溝を形成し、その後、表面に分割溝が形成された半導体ウエーハの裏面を研削して該裏面に分割溝を表出させ個々の半導体チップに分離する技術であり、半導体チップの厚さを５０μｍ以下に加工することが可能である。

しかるに、先ダイシング法によって半導体ウエーハを個々の半導体チップに分割する場合には、半導体ウエーハの表面からストリートに沿って所定の深さの分割溝を形成した後に半導体ウエーハの裏面を研削して該裏面に分割溝を表出させるので、ダイボンディング用の接着フィルムを前もって半導体ウエーハの裏面に装着することができない。従って、先ダイシング法によって半導体チップを支持するダイボンディングフレームにボンディングする際には、半導体チップとダイボンディングフレームとの間にボンド剤を挿入しながら行わなければならず、ボンディング作業を円滑に実施することができないという問題がある。

このような問題を解消するために、先ダイシング法によって個々に分割された半導体チップの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着し、この接着フィルムを介して半導体チップをダイシングテープに貼着した後、各半導体チップ間の間隙に露出された該接着フィルムの部分に、半導体チップの表面側から上記間隙を通してレーザー光線を照射し、接着フィルムの上記間隙に露出された部分を除去するようにした半導体チップの製造方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
特開２００２−１１８０８１号公報

また、先ダイシングによって個々の半導体チップに分割された半導体ウエーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着し、半導体ウエーハの接着フィルム側をダイシングテープに貼着した後、ダイシングテープ側から分割溝に沿ってダイシングテープには吸収されないが接着フィルムには吸収される波長のレーザー光線を照射し、接着フィルムを分割溝に沿って溶断する半導体チップの製造方法も提案されている。（例えば、特許文献３参照。）
特開２００５−１１６７３９号公報

而して、ウエーハの裏面に装着されたダイボンディング用の接着フィルムにレーザー光線を照射して接着フィルムを溶断すると、溶断された接着フィルムの一部がダイシングテープに溶着し、接着フィルムが装着された半導体チップをピックアップする際にダイシングテープから剥離することが困難になるという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、複数のチップに分割されたウエーハの裏面に装着されたダイボンディング用の接着フィルムを、ダイシングテープから容易に剥離することができる接着フィルムの分離方法を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、複数のチップに分離されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムが装着され、該ウエーハの該接着フィルム側が環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着されており、該接着フィルムを該複数のチップに分割した分割溝に沿って分離する接着フィルムの分離方法であって、
該接着フィルムに該分割溝に沿ってレーザー光線を照射し、該接着フィルムを該分割溝に沿って溶断する接着フィルム溶断工程と、
該接着フィルムを溶解する溶剤を該分割溝に沿って残存する溶融再固化した該接着フィルムの一部に作用せしめ、該溶融再固化した接着フィルムの一部を溶解する接着フィルム溶解工程と、を含む、
ことを特徴とする接着フィルムの分離方法が提供される。

また、本発明によれば、表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムが装着され、該ウエーハの該接着フィルム側が環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着されており、該接着フィルムを該ストリートに沿って分離する接着フィルムの分離方法であって、
該ウエーハの表面側から該ストリートに沿ってレーザー光線を照射し、該ウエーハに分割溝を形成するとともに該接着フィルムを溶断する接着フィルム溶断工程と、
該接着フィルムを溶解する溶剤を該分割溝に沿って残存する溶融再固化した該接着フィルムの一部に作用せしめ、該溶融再固化した接着フィルムの一部を溶解する接着フィルム溶解工程と、を含む、
ことを特徴とする接着フィルムの分離方法が提供される。

本発明によれば、ウエーハの裏面に装着された接着フィルムにレーザー光線を照射し、接着フィルムを分割溝に沿って溶断する接着フィルム溶断工程を実施した後に、接着フィルムを溶解する溶剤を分割溝に沿って残存する溶融再固化した接着フィルムの一部に作用せしめ、溶融再固化した接着フィルムの一部を溶解する接着フィルム溶解工程を実施するので、接着フィルム溶断工程において溶融再固化しダイシングテープに溶着している接着フィルムの一部は溶解され、接着フィルムとダイシングテープとの溶着が除去される。従って、裏面に接着フィルムが装着されたチップをダイシングテープから容易に剥離することができる。

以下、本発明による接着フィルムの分離方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１には、複数の半導体チップに分割される半導体ウエーハの斜視図が示されている。図１に示す半導体ウエーハ１０は、例えば厚さが６００μｍのシリコンウエーハからなっており、表面１０ａに複数のストリート１０１が格子状に形成されているとともに該複数のストリート１０１によって区画された複数の領域にデバイス１０２が形成されている。この半導体ウエーハ１０を先ダイシング法によって個々の半導体チップに分割する手順について説明する。

半導体ウエーハ１０を先ダイシング法によって個々の半導体チップに分割するには、先ず半導体ウエーハ１０の表面１０ａに形成されたストリート１０１に沿って所定深さ（各半導体チップの仕上がり厚さに相当する深さ）の分割溝を形成する（分割溝形成工程）。この分割溝形成工程は、図２の（ａ）に示すようにダイシング装置として一般に用いられている切削装置２を用いることができる。即ち、切削装置２は、吸引保持手段を備えたチャックテーブル２１と、切削ブレード２２を備えた切削手段２３を具備している。この切削装置２のチャックテーブル２１上に半導体ウエーハ２の表面１０ａを上にして保持し、切削手段２３の切削ブレード２２を回転しつつチャックテーブル２１を矢印Ｘで示す方向に切削送りすることによって、所定方向に延在するストリート１０１に沿って分割溝１０３を形成する。この分割溝１０３は、図２の（ｂ）に示すように分割される各半導体チップの仕上がり厚さに相当する深さ（例えば、１１０μｍ）に設定されている。このように所定方向に延在するストリート１０１に沿って分割溝１０３を形成したら、切削手段２３を矢印Ｙで示す方向にストリート１０１の間隔だけ割り出し送りして、再度上記切削送りを遂行する。そして、所定方向に延在する全てのストリート１０１について上記切削送りと上記割り出し送りを遂行したならば、チャックテーブル２１を９０度回動せしめて、上記所定方向に対して直角に延びる各ストリート１０１に沿って上記切削送りと上記割り出し送りを実行することにより、半導体ウエーハ１０に形成された全てのストリート１０１に沿って分割溝１０３が形成される。

上述した分割溝形成工程により半導体ウエーハ１０の表面１０ａにストリート１０１に沿って所定深さの分割溝１０３を形成したら、図３の（ａ）、図３の（ｂ）に示すように半導体ウエーハ１０の表面１０ａ（デバイス１０２が形成されている面）に研削用の保護部材３を貼着する（保護部材貼着工程）。なお、保護部材３は、図示の実施形態においては厚さが１５０μｍのポリオレフィンシートが用いられている。

次に、表面に保護部材３を貼着した半導体ウエーハ１０の裏面１０ｂを研削し、分割溝１０３を裏面１０ｂに表出させて個々の半導体チップに分割する（分割溝表出工程）。この分割溝表出工程は、図４の（ａ）に示すようにチャックテーブル４１と研削砥石４２を備えた研削手段４３を具備する研削装置４によって行われる。即ち、チャックテーブル４１上に半導体ウエーハ１０を裏面１０ｂを上にして保持し、例えば、チャックテーブル４１を３００ｒｐｍで回転しつつ、研削手段４３の研削砥石４２を６０００ｒｐｍで回転せしめて半導体ウエーハ１０の裏面１０ｂに接触することにより研削し、図４の（ｂ）に示すように分割溝１０３が裏面１０ｂに表出するまで研削する。このように分割溝１０３が表出するまで研削することによって、図４の（ｃ）に示すように半導体ウエーハ１０は個々の半導体チップ１００に分離される。なお、分離された複数の半導体チップ１００は、その表面に保護部材３が貼着されているので、バラバラにはならず半導体ウエーハ１０の形態が維持されている。

上述した先ダイシング法によって半導体ウエーハ１０を個々の半導体チップ１００に分離したならば、個々の半導体チップに分離された半導体ウエーハ１０の裏面１０ｂにダイボンディング用の接着フィルムを装着する接着フィルム装着工程を実施する。即ち、図５の（ａ）、（ｂ）に示すように接着フィルム５を個々の半導体チップに分離された半導体ウエーハ１０の裏面１０ｂに装着する。このとき、８０〜２００°Ｃの温度で加熱しつつ接着フィルム５を半導体ウエーハ１０の裏面１０ｂに押圧して貼着する。なお、接着フィルム５は、エポキシ系樹脂とアクリル系樹脂を混合した厚さが２０μｍのフィルム材からなっている。

上述したように接着フィルム装着工程を実施したならば、接着フィルム５が装着された半導体ウエーハ１０の接着フィルム５側を、環状のフレームに装着された伸張可能なダイシングテープに貼着するダイシングテープ貼着工程を実施する。即ち、図６の（ａ）、（ｂ）に示すように環状のフレーム６の内側開口部を覆うように外周部が装着されたダイシングテープ６０の表面６０aに、半導体ウエーハ１０の接着フィルム５側を貼着する。従って、半導体ウエーハ１０の表面に貼着された保護部材３は上側となる。なお、上記ダイシングテープ６０は、図示の実施形態においては厚さが９５μｍのポリオレフィンシートによって形成されている。なお、ダイシングテープ６０としては、紫外線等の外的刺激によって粘着力が低下する性質を有するＵＶテープが用いられている。

上述した接着フィルム装着工程およびダイシングテープ貼着工程の他の実施形態について、図７を参照して説明する。
図７に示す実施形態は、ダイシングテープの表面に予め接着フィルムが貼着された接着フィルム付きのダイシングテープを使用する。即ち、図７の（ａ）、（ｂ）に示すように環状のフレーム６の内側開口部を覆うように外周部が装着されたダイシングテープ６０の表面６０aに貼着された接着フィルム５を、個々の半導体チップ１００に分離された半導体ウエーハ１０の裏面１０ｂに装着する。このとき、８０〜２００°Ｃの温度で加熱しつつ接着フィルム５を半導体ウエーハ１０の裏面１０ｂに押圧して装着する。なお、上記ダイシングテープ６０は、図示の実施形態においては厚さが９５μｍのポリオレフィンシートかならっている。このような接着フィルム付きのダイシングテープは、株式会社リンテック社製の接着フィルム付きのダイシングテープ（ＬＥ５０００）を用いることができる。

上述した接着フィルム装着工程を実施したならば、個々の半導体チップ１００に分離された半導体ウエーハ１０の裏面１０ｂに装着された接着フィルム５に、上記分割溝１０３に沿ってレーザー光線を照射して接着フィルム５を分割溝１０３に沿って破断する接着フィルム破断工程を実施する。この接着フィルム破断工程は、図８に示すレーザー加工装置７によって実施する。図８に示すレーザー加工装置７は、被加工物を保持するチャックテーブル７１と、該チャックテーブル７１上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段７２と、チャックテーブル７１上に保持された被加工物を撮像する撮像手段７３を具備している。チャックテーブル７１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない移動機構によって図８において矢印Ｘで示す加工送り方向および矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。

上記レーザー光線照射手段７２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング７２１の先端に装着された集光器７２２からパルスレーザー光線を照射する。また、上記レーザー光線照射手段７２を構成するケーシング７２１の先端部に装着された撮像手段７３は、図示の実施形態においては可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。

上述したレーザー加工装置７を用いて実施する接着フィルム溶断工程について、図８乃至図１０を参照して説明する。
接着フィルム溶断工程は、先ず図８に示すように半導体ウエーハ１０（裏面側が接着フィルム５を介してダイシングテープ６０の表面に貼着されている）の表面に貼着された保護部材３側をチャックテーブル７１に載置し吸引保持する。従って、半導体ウエーハ１０の裏面１０ｂに装着された接着フィルム５が貼着されているダイシングテープ６０は、上側となる。なお、図８においては、ダイシングテープ６０が装着された環状のフレーム６を省いて示しているが、環状のフレーム６はチャックテーブル７１に配設された適宜のフレーム保持手段に保持されている。

上述したように半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル７１は、図示しない移動機構によって撮像手段７３の直下に位置付けられる。チャックテーブル７１が撮像手段７３の直下に位置付けられると、撮像手段７３および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ１０の裏面１０ｂに装着された接着フィルム５のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段７３および制御手段は、半導体ウエーハ１０の所定方向に形成されている上記分割溝１０３と、分割溝１０３に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段７１の集光器７２２との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する。また、半導体ウエーハ１０に形成されている上記所定方向に対して直角方向に形成された分割溝１０３に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。このとき、個々の半導体チップに分離された半導体ウエーハ１０の裏面１０ｂに装着された接着フィルム５およびダイシングテープ６０が非透明性で分割溝１０３が確認できない場合には、撮像手段７３として赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成したものを用いることにより、接着フィルム５およびダイシングテープ６０を通して分割溝１０３を撮像することができる。

以上のようにしてレーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、チャックテーブル７１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段７２の集光器７２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、図９に示すように所定の分割溝１０３の一端（図９において左端）をレーザー光線照射手段７２の集光器７２２の直下に位置付ける。そして、集光器７２２からダイシングテープ６０はレーザー光を吸収しないが接着フィルム５はレーザー光を吸収する波長のレーザー光線を照射しつつチャックテーブル７１即ち半導体ウエーハ１０を図９において矢印Ｘ１で示す方向に所定の送り速度で移動せしめ、分割溝１０３の他端（図９において右端）が集光器７２２の照射位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル７１即ち半導体ウエーハ１０の移動を停止する。このとき、レーザー光線照射手段７２の集光器７２２から照射されるパルスレーザー光線は、図示の実施形態においては集光点Ｐ（集光スポット径が形成される点）を接着フィルム５の上面に合わせて照射される。なお、このレーザー光線の波長は、ダイシングテープ６０を構成するポリオレフィンシートには吸収されないが、接着フィルム５を構成するエポキシ系樹脂とアクリル系樹脂を混合したフィルム材には吸収される３５５ｎｍに設定されているが、ダイシングテープとして選択されている素材と、接着フィルムとして選択されている素材との関係で適宜設定される。この結果、図１０に示すように接着フィルム５は、ダイシングテープ６０を透過したレーザー光線のエネルギーにより分割溝１０３に沿って溶断されるが、溶融再固化した接着フィルムの一部５１がダイシングテープ６０に溶着している。

なお、上記接着フィルム溶断工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
レーザー光線の種類；固体レーザー（ＹＶＯ４レーザー、ＹＡＧレーザー）
波長：３５５ｎｍ
集光スポット径：φ９．２μｍ
繰り返し周波数：５０ｋＨｚ
平均出力：０．５Ｗ
加工送り速度：５００ｍｍ／秒

上述したように接着フィルム５を所定方向の分割溝１０３に沿って溶断したならば、チャックテーブル７１を矢印Ｙ（図８参照）で示す方向に分割溝１０３の間隔だけ割り出し送りし、再度上記加工送りを遂行する。そして、所定方向に形成された全ての分割溝１０３に沿って上記加工送りと割り出し送りを遂行したならば、チャックテーブル７１を９０度回動せしめて、上記所定方向に対して直角に形成された分割溝１０３に沿って上記加工送りと割り出し送りを実行することにより、接着フィルム５は半導体ウエーハ１０が分割溝１０３によって分離された半導体チップ１００毎に装着された接着フィルム５ａに溶断される。このようにして溶断された接着フィルム５ａは、上述したように溶融再固化した接着フィルムの一部５１がダイシングテープ６０に溶着している。

次に、接着フィルム溶断工程の他の実施形態について、図１１乃至図１３を参照して説明する。
この実施形態においては、上記図５、図６および図７に示す接着フィルム装着工程およびダイシングテープ貼着工程を実施したならば、図１１に示すように半導体ウエーハ１０の表面に貼着されている保護部材３を剥離する（保護部材剥離工程）。このように保護部材３を剥離した状態で、接着フィルム溶断工程を実施する。この接着フィルム溶断工程は、上記図８に示すレーザー加工装置７を用いて実施することができる。即ち、図１２に示すようにダイシングテープ６０の表面に接着フィルム５を介して貼着された半導体ウエーハ１０のダイシングテープ６０側をチャックテーブル７１に載置し吸引保持する。従って、半導体ウエーハ１０の表面１０aは上側となる。なお、図１２においては、ダイシングテープ６０が装着された環状のフレーム６を省いて示しているが、環状のフレーム６はチャックテーブル７１に配設された適宜のフレーム保持手段に保持されている。

上述したように半導体ウエーハ１０をチャックテーブル７１に保持したならば、上述したアライメント作業を実施する。そして、図１２に示すようにチャックテーブル７１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段の集光器７２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の分割溝１０３の一端（図１２において左端）を集光器７２２の直下に位置付ける。そして、集光器７２２からパルスレーザー光線を半導体ウエーハ１０に形成された分割溝１０３を通して接着フィルム５に照射しつつチャックテーブル７１即ち半導体ウエーハ１０を図１２において矢印Ｘ１で示す方向に所定の送り速度で移動せしめ、分割溝１０３の他端（図１２において右端）が集光器７２２の照射位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル７１即ち半導体ウエーハ１０の移動を停止する。このとき、レーザー光線照射手段７２の集光器７２２から照射されるパルスレーザー光線は、図示の実施形態においては集光点Ｐ（集光スポット径が形成される点）を接着フィルム５の上面に合わせて照射される。なお、このレーザー光線の波長は、ダイシングテープ６０を構成するポリオレフィンシートには吸収されないが、接着フィルム５を構成するエポキシ系樹脂とアクリル系樹脂を混合したフィルム材には吸収される３５５ｎｍに設定されているが、ダイシングテープとして選択されている素材と、接着フィルムとして選択されている素材との関係で適宜設定される。この結果、図１３に示すように接着フィルム５は、レーザー光線のエネルギーにより分割溝１０３に沿って溶断されるが、溶融再固化した一部５１がダイシングテープ６０に溶着している。このようにして、半導体ウエーハ１０に形成された全ての分割溝１０３に沿って上記接着フィルム溶断工程を実施することにより、接着フィルム５は半導体ウエーハ１０が分割溝１０３によって分離された半導体チップ１００毎に装着された接着フィルム５ａに溶断される。このようにして溶断された接着フィルム５ａは、上述したように溶融再固化した接着フィルムの一部５１がダイシングテープ６０に溶着している。

次に、接着フィルム溶断工程の更に他の実施形態について、図１４乃至図１６を参照して説明する。
この実施形態においては、上記レーザー加工装置７を用いて、図１に示す半導体ウエーハ１０のストリート１０１に沿って分割溝を形成するとともに、半導体ウエーハの裏面１０bに装着された接着フィルム５を分割溝に沿って溶断する接着フィルム溶断工程を同時に実施する。この実施形態においては、図１４に示すように環状のフレーム６の内側開口部を覆うように外周部が装着されたダイシングテープ６０の表面６０aに貼着された接着フィルム５を半導体ウエーハ１０の裏面１０ｂに装着する（接着フィルム装着工程）。

上述したように接着フィルム装着工程を実施したならば、図１５に示すように半導体ウエーハ１０（裏面が接着フィルム５を介してダイシングテープ６０の表面に貼着されている）のダイシングテープ６０側をチャックテーブル７１に載置し吸引保持する。従って、半導体ウエーハ１０の表面１０aは上側となる。なお、図１２においては、ダイシングテープ６０が装着された環状のフレーム６を省いて示しているが、環状のフレーム６はチャックテーブル７１に配設された適宜のフレーム保持手段に保持されている。

上述したように半導体ウエーハ１０をチャックテーブル７１に保持したならば、上述したアライメント作業を実施する。そして、図１５に示すようにチャックテーブル７１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段の集光器７２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート１０１の一端（図１５において左端）を集光器７２２の直下に位置付ける。そして、集光器７２２からパルスレーザー光線を半導体ウエーハ１０に形成されたストリート１０１に照射しつつチャックテーブル７１即ち半導体ウエーハ１０を図１５において矢印Ｘ１で示す方向に所定の送り速度で移動せしめ、ストリート１０１の他端（図１５において右端）が集光器７２２の照射位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル７１即ち半導体ウエーハ１０の移動を停止する。このとき、レーザー光線照射手段７２の集光器７２２から照射されるパルスレーザー光線は、図示の実施形態においては集光点Ｐ（集光スポット径が形成される点）を半導体ウエーハ１０の表面１０a(上面)に合わせて照射される。この結果、図１６に示すように半導体ウエーハ１０にはストリート１０１に沿ってレーザー加工溝からなる分割溝１０３が形成されるとともに、接着フィルム５には分割溝１０３に沿って溶断される。このようにして溶断された接着フィルム５は、溶融再固化した接着フィルムの一部５１がダイシングテープ６０に溶着している。

なお、上記接着フィルム溶断工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
レーザー光線の種類；固体レーザー（ＹＶＯ４レーザー、ＹＡＧレーザー）
波長：３５５ｎｍ
集光スポット径：φ９．２μｍ
繰り返し周波数：５０ｋＨｚ
平均出力：３Ｗ
加工送り速度：２００ｍｍ／秒

以上のようにして、半導体ウエーハ１０に形成された全てのストリート１０１に沿って上記接着フィルム溶断工程を実施することにより、半導体ウエーハ１０はストリート１０１に沿って個々の半導体チップ１００分断される。なお、個々の半導体チップ１００毎に貼着された接着フィルム５ａは、上述したように溶融再固化した一部５１がダイシングテープ６０に溶着している。

以上のようにして接着フィルム溶断工程が実施された接着フィルム５は、分割溝１０３に沿って溶断されているが、その溶融再固化した一部がダイシングテープ６０に溶着しているので、この溶着部を除去する必要がある。そこで、本発明においては接着フィルムを溶解する溶剤を分割溝に沿って残存する溶融再固化した接着フィルムに作用せしめ、溶融再固化した接着フィルムを溶解する接着フィルム溶解工程を実施する。この接着フィルム溶解工程は、図１７乃至図１９に示す接着フィルム溶解装置を用いて実施される。

図１７乃至図１９に示す接着フィルム溶解装置８は、スピンナーテーブル機構８１と、該スピンナーテーブル機構８１を包囲して配設された溶剤受け手段８２を具備している。スピンナーテーブル機構８１は、スピンナーテーブル８１１と、該スピンナーテーブル８１１を回転駆動する電動モータ８１２と、該電動モータ８１２を上下方向に移動可能に支持する支持機構８１３を具備している。スピンナーテーブル８１１は多孔性材料から形成された吸着チャック８１１ａを具備しており、この吸着チャック８１１ａが図示しない吸引手段に連通されている。従って、スピンナーテーブル８１１は、吸着チャック８１１ａに被加工物であるウエーハを載置し図示しない吸引手段により負圧を作用せしめることにより吸着チャック８１１a上にウエーハを保持する。なお、スピンナーテーブル８１１には、上記環状のフレーム６を固定するためのクランプ８１４が配設されている。電動モータ８１２は、その駆動軸８１２ａの上端に上記スピンナーテーブル８１１を連結する。上記支持機構８１３は、複数本（図示の実施形態においては３本）の支持脚８１３ａと、該支持脚８１３ａをそれぞれ連結し電動モータ８１２に取り付けられた複数本（図示の実施形態においては３本）のエアシリンダ８１３ｂとからなっている。このように構成された支持機構８１３は、エアシリンダ８１３ｂを作動することにより、電動モータ８１２およびスピンナーテーブル８１１を図１８に示す上方位置である被加工物搬入・搬出位置と、図１９に示す下方位置である作業位置に位置付ける。

上記溶剤受け手段８２は、溶剤受け容器８２１と、該溶剤受け容器８２１を支持する３本（図１７には２本が示されている）の支持脚８２２と、上記電動モータ８１２の駆動軸８１２ａに装着されたカバー部材８２３とを具備している。溶剤受け容器８２１は、図１８および図１９に示すように円筒状の外側壁８２１ａと底壁８２１ｂと内側壁８２１ｃとからなっている。底壁８２１ｂの中央部には上記電動モータ８１２の駆動軸８１２ａが挿通する穴８２１ｄが設けられおり、この穴８２１ｄの周縁から上方に突出する内側壁８２１ｃが形成されている。また、図１７に示すように底壁８２１ｂには排液口８２１ｅが設けられており、この排液口８２１ｅにドレンホース８２４が接続されている。上記カバー部材８２３は、円盤状に形成されており、その外周縁から下方に突出するカバー部８２３ａを備えておる。このように構成されたカバー部材８２３は、電動モータ８１２およびスピンナーテーブル８１１が図１９に示す作業位置に位置付けられると、カバー部８２３ａが上記洗浄水受け容器８２１を構成する内側壁８２１ｃの外側に隙間をもって重合するように位置付けられる。

図示の接着フィルム溶解装置８は、上記スピンナーテーブル８１１に保持された被加工物である半導体ウエーハの表面に、上記接着フィルム５を溶解する溶剤を供給する溶剤供給手段８４を具備している。溶剤供給手段８４は、スピンナーテーブル８１１に保持された半導体ウエーハ１０（環状のフレーム６に装着されたダイシングテープ６０の表面に接着フィルム５を介して貼着されている）の表面に向けて溶剤を供給する溶剤供給ノズル８４１と、該溶剤供給ノズル８４１を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ８１２を備えており、溶剤供給ノズル８４１が図示しない溶剤供給源に接続されている。溶剤供給ノズル８４１は、水平に延び先端部が下方に屈曲されたノズル部８４１ａと、該ノズル部８４１ａの基端から下方に延びる支持部８４１ｂとからなっており、支持部８４１ｂが上記溶剤受け容器８２１を構成する底壁８２１ｂに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設され図示しない液状樹脂液供給源に接続されている。また、上記溶剤供給ノズル８４１の支持部８４１ｂが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部８４１ｂとの間をシールするシール部材（図示せず）が装着されている。

図示の接着フィルム溶解装置８は、上記スピンナーテーブル８１１に保持された半導体ウエーハ１０を洗浄するための洗浄水供給手段８５を具備している。洗浄水供給手段８５は、スピンナーテーブル８１１に保持された半導体ウエーハに向けて洗浄水を噴出する洗浄水ノズル８５１と、該洗浄水ノズル８５１を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ(図示せず)を備えており、該洗浄水ノズル８５１が図示しない洗浄水供給源に接続されている。洗浄水ノズル８５１は、水平に延び先端部が下方に屈曲されたノズル部８５１ａと、該ノズル部８５１ａの基端から下方に延びる支持部８５１ｂとからなっており、支持部８５１ｂが上記溶剤受け容器８２１を構成する底壁８２１ｂに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設され図示しない洗浄水供給源に接続されている。なお、洗浄水ノズル８５１の支持部８５１ｂが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部８５１ｂとの間をシールするシール部材（図示せず）が装着されている。

また、図示の接着フィルム溶解装置８は、上記スピンナーテーブル８１１に保持された半導体ウエーハ１０にエアーを吹き付けるエアー供給手段８６を具備している。エアー供給手段８６は、スピンナーテーブル８１１に保持された半導体ウエーハ１０に向けてエアーを噴出するエアーノズル８６１と、該エアーノズル８６１を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ８６２を備えており、該エアーノズル８６１が図示しないエアー供給源に接続されている。エアーノズル８６１は、水平に延びるノズル部８６１ａと、該ノズル部８６１ａの基端から下方に延びる支持部８６１ｂとからなっており、支持部８６１ｂが上記溶剤受け容器８２１を構成する底壁８２１ｂに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設され図示しないエアー供給源に接続されている。なお、エアーノズル８６１の支持部８６１ｂが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部８６１ｂとの間をシールするシール部材（図示せず）が装着されている。

次に、上述した接着フィルム溶解装置８を用いて実施する接着フィルム溶解工程ついて説明する。
上述した接着フィルム溶断工程が実施された半導体ウエーハ１０（環状のフレーム６に装着されたダイシングテープ６０の表面に貼着されている）は、図示しない搬送装置によって接着フィルム溶解装置８を構成するスピンナーテーブル８１１の吸着チャック８１１ａ上に搬送され、該吸着チャック８１１ａに吸引保持される(ウエーハ保持工程)。また、環状のフレーム６０がクランプ８１４によって固定される。このとき、スピンナーテーブル８１１は図１８に示す被加工物搬入・搬出位置に位置付けられており、溶剤供給ノズル８４１と洗浄水ノズル８５１およびエアーノズル８６１は図１７および図１８に示すようにスピンナーテーブル８１１の上方から離隔した待機位置に位置付けられている。

接着フィルム溶断工程が実施された半導体ウエーハ１０を接着フィルム溶解装置８のスピンナーテーブル８１１上に保持するウエーハ保持工程を実施したならば、スピンナーテーブル８１１を図１９に示す作業位置に位置付けるとともに、溶剤供給ノズル８４１をスピンナーテーブル８１１に保持された半導体ウエーハ１０の中央部に位置付ける。そして、溶剤供給ノズル８４１から接着フィルム５を溶解する溶剤、例えばエタノールを滴下しつつスピンナーテーブル８１１を１０rpmの回転速度で回転せしめる。従って、図２０の(a)に示すようにエタノール８０が半導体ウエーハ１０に形成された分割溝１０３を通して溶融再固化した接着フィルム５の一部５１に作用する。この結果、図２０の(b)に示すように接着フィルム５の溶融再固化した一部５１は溶解され、接着フィルム５とダイシングテープ６０との溶着が除去される(接着フィルム溶解工程)。この接着フィルム溶解工程は、５分程度実施すればよい。溶剤としては、メタノール、イソプロピルアルコール、アセトン等を用いることができる。なお、接着フィルム溶解工程は、溶剤を半導体ウエーハ１０に形成された分割溝１０３を通して溶融再固化した接着フィルム５の一部５１に塗布して５分程度放置してもよい。

上述した接着フィルム溶解工程を実施したならば、洗浄工程を実行する。即ち、図示しない電動モータが駆動して洗浄水供給ノズル８５１のノズル部８５１ａの噴出口をスピンナーテーブル８１１上に保持された半導体ウエーハ１０の中心部上方に位置付ける。そして、スピンナーテーブル８１１を例えば８００ｒｐｍの回転速度で回転しつつノズル部８５１ａの噴出口から純水とエアーとからなる洗浄水を噴出する。即ち、ノズル部８５１ａは所謂２流体ノズルで構成され０．２ＭＰａ程度の純水が供給されるとともに、０．３〜０．５ＭＰａ程度のエアーが供給され、純水がエアーの圧力で噴出して半導体ウエーハ１０の表面を洗浄する。このとき、図示しない電動モータが駆動して洗浄水供給ノズル８５１のノズル部８５１ａの噴出口から噴出された洗浄水がスピンナーテーブル８１１に保持された半導体ウエーハ１０の中心に当たる位置から外周部に当たる位置までの所要角度範囲で揺動せしめることが望ましい。

上述した洗浄工程が終了したら、乾燥工程を実行する。即ち、スピンナーテーブル７１１を例えば２０００ｒｐｍの回転速度で２０秒程度回転せしめるとともに、エアーノズル８６１から半導体ウエーハ１０にウエーを噴射する。

上記接着フィルム溶解工程、洗浄工程および乾燥工程を実行を実施したならば、環状のフレーム６に装着されたダイシングテープ６０から接着フィルム５ａが貼着されている半導体チップ１００をピックアップするピックアップ工程を実行する。このピックアップ工程は、図２１および図２２に示すピックアップ装置９によって実施される。図示のピックアップ装置９は、上記環状のフレーム６を載置する載置面９１１が形成された円筒状のベース９１と、該ベース９１内に同心的に配設され環状のフレーム６に装着されたダイシングテープ６０を押し広げるための拡張手段９２を具備している。拡張手段９２は、上記ダイシングテープ６０における複数個の半導体チップ１００が存在する領域６１を支持する筒状の拡張部材９２１を具備している。この拡張部材９２１は、図示しない昇降手段によって図２２の（ａ）に示す基準位置と該基準位置から上方の図２２の（ｂ）に示す拡張位置の間を上下方向（円筒状のベース９１の軸方向）に移動可能に構成されている。なお、図示の実施形態においては拡張部材９２１内には、紫外線照射ランプ９３が配設されている。

上述したピックアップ装置８を用いて実施するピックアップ工程について、図２１および図２２を参照して説明する。
上述したように環状のフレーム６に装着された伸長可能なダイシングテープ６０の上面に支持された複数個の半導体チップ１００（裏面に装着された接着フィルム５ａ側がダイシングテープ６０の上面に貼着されている）は、図２１および図２２の（ａ）に示すように環状のフレーム６が円筒状のベース９１の載置面９１１上に載置され、クランプ９４によってベース９１に固定される。次に、図２２の（ｂ）に示すように上記ダイシングテープ６０における複数個の半導体チップ１００が存在する領域６１を支持した拡張手段９２の拡張部材９２１を図示しない昇降手段によって図２２（ａ）の基準位置から上方の図２２の（ｂ）に示す拡張位置まで移動する。この結果、伸長可能なダイシングテープ６０は拡張されるので、ダイシングテープ６０と半導体チップ１００に装着されている接着フィルム５ａとの間にズレが生じ密着性が低下するため、接着フィルム５ａを貼着した半導体チップ１００がダイシングテープ６０から容易に離脱できる状態となるとともに、個々の半導体チップ１００および該半導体チップ１００に装着された接着フィルム５ａ間には隙間が形成される。

次に、図２１に示すようにピックアップ装置９の上方に配置されたピックアップコレット９０を作動して、個々の半導体チップ１００をダイシングテープ６０の上面から離脱し、図示しないトレーに搬送する。このとき、拡張部材９２１内に配設された紫外線照射ランプ９３を点灯してダイシングテープ６０に紫外線を照射し、ダイシングテープ６０の粘着力を低下せしめることにより、より容易に離脱することができる。このピックアップ工程においては、上記接着フィルム溶解工程を実施することにより接着フィルム５の溶融再固化した一部５１は溶解され、接着フィルム５とダイシングテープ６０との溶着が除去されているので、裏面に接着フィルム５ａが装着された半導体チップ１００をダイシングテープ６０から容易に剥離することができる。このようにして、ダイシングテープ６０から離脱された半導体チップ１００は、図２３に示すように裏面に接着フィルム５ａが装着された状態であり、裏面に接着フィルム５ａが装着された半導体チップ１００が得られる。

個々の半導体チップに分割される半導体ウエーハの斜視図。半導体ウエーハを個々のチップに分割する先ダイシング法における割溝形成工程の説明図。半導体ウエーハを個々のチップに分割する先ダイシング法における保護部材貼着工程の説明図。半導体ウエーハを個々のチップに分割する先ダイシング法における分割溝表出工程の説明図。本発明による接着フィルムの分離方法における接着フィルム装着工程の説明図。本発明による接着フィルムの分離方法におけるダイシングテープ貼着工程の説明図。本発明による接着フィルムの分離方法における接着フィルム装着工程の他の実施形態を示す説明図。本発明による接着フィルムの分離方法における接着フィルム溶断工程を実施するレーザー加工装置の斜視図。本発明による接着フィルムの分離方法における接着フィルム溶断工程の説明図。図９に示す接着フィルム溶断工程が実施された状態を示す要部拡大断面図。本発明による接着フィルムの分離方法における保護部材剥離工程の説明図。本発明による接着フィルムの分離方法における接着フィルム溶断工程の他の実施形態を示す説明図。図１２に示す接着フィルム溶断工程が実施された状態を示す要部拡大断面図。本発明による接着フィルムの分離方法における接着フィルム装着工程の更に他の実施形態を示す説明図。本発明による接着フィルムの分離方法における接着フィルム溶断工程の更に他の実施形態を示す説明図。図１５に示す接着フィルム溶断工程が実施された状態を示す要部拡大断面図。本発明による接着フィルムの分離方法における接着フィルム溶解工程を実施する接着フィルム溶解装置の斜視図。図１７に示す接着フィルム溶解装置のスピンナーテーブルを被加工物搬入・搬出位置に位置付けた状態を示す説明図。図２に示す接着フィルム溶解装置のスピンナーテーブルを作業位置に位置付けた状態を示す説明図。図１７に示す接着フィルム溶解装置によって接着フィルム溶解工程が実施された状態を示す要部拡大断面図。裏面に接着フィルムが装着された半導体チップをピックアップするピックアップ工程を実施するピックアップ装置の斜視図。図２１に示すピックアップ装置を用いて実施するピックアップ工程の説明図。図２１に示すピックアップ工程によってピックアップされた半導体チップの斜視図。

符号の説明

２：切削装置
２１：切削装置のチャックテーブル
２２：切削ブレード
２３：切削手段
３：保護部材
４：研削装置
４１：研削装置のチャックテーブル
４２研削砥石：
４３：研削手段
５：接着フィルム
６：環状のフレーム
６０：ダイシングテープ
７：レーザー加工装置
７１：レーザー加工装置のチャックテーブル
７２：レーザー光線照射手段
７２２：集光器
７３：撮像手段
８：接着フィルム溶解装置
８１：スピンナーテーブル機構
８１１：スピンナーテーブル
８２：溶剤受け手段
８４：溶剤供給手段
８４１：溶剤供給ノズル
８５：洗浄水供給手段
８５１：洗浄水ノズル
８６：エアー供給手段
８６１：エアーノズル
９：ピックアップ装置
９０：ピックアップコレット
９１：円筒状のベース
９２：拡張手段
９３：拡張手段
１０：半導体ウエーハ
１００：半導体チップ
１０１：ストリート
１０２：デバイス
１０３：分割溝

Claims

複数のチップに分離されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムが装着され、該ウエーハの該接着フィルム側が環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着されており、該接着フィルムを該複数のチップに分割した分割溝に沿って分離する接着フィルムの分離方法であって、
該接着フィルムに該分割溝に沿ってレーザー光線を照射し、該接着フィルムを該分割溝に沿って溶断する接着フィルム溶断工程と、
該接着フィルムを溶解する溶剤を該分割溝に沿って残存する溶融再固化した該接着フィルムの一部に作用せしめ、該溶融再固化した接着フィルムの一部を溶解する接着フィルム溶解工程と、を含む、
ことを特徴とする接着フィルムの分離方法。
表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムが装着され、該ウエーハの該接着フィルム側が環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着されており、該接着フィルムを該ストリートに沿って分離する接着フィルムの分離方法であって、
該ウエーハの表面側から該ストリートに沿ってレーザー光線を照射し、該ウエーハに分割溝を形成するとともに該接着フィルムを溶断する接着フィルム溶断工程と、
該接着フィルムを溶解する溶剤を該分割溝に沿って残存する溶融再固化した該接着フィルムの一部に作用せしめ、該溶融再固化した接着フィルムの一部を溶解する接着フィルム溶解工程と、を含む、
ことを特徴とする接着フィルムの分離方法。