JP2007035760A - Wafer dicing method and wafer dicing equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置や電子部品等のウェーハを個々のチップに分割するウェーハダイシング方法及びウェーハダイシング装置に関するものである。 The present invention relates to a wafer dicing method and a wafer dicing apparatus for dividing a wafer such as a semiconductor device or an electronic component into individual chips.
半導体製造工程等において、表面に半導体装置や電子部品等が形成されたウェーハは、プロービング工程で電気試験が行われた後、ダイシング工程で個々のチップ(ダイ、又はペレットとも言われる)に分割され、次に個々のチップはダイボンディング工程で部品基台にダイボンディングされる。ダイボンディングされた後はワイヤボンディングされ、ワイヤボンディングされた後は、樹脂モールドされて、半導体装置や電子部品等の完成品となる。 In semiconductor manufacturing processes, etc., wafers with semiconductor devices or electronic parts formed on the surface are subjected to electrical tests in the probing process and then divided into individual chips (also called dies or pellets) in the dicing process. The individual chips are then die bonded to the component base in a die bonding process. After die bonding, wire bonding is performed, and after wire bonding, resin molding is performed to obtain a finished product such as a semiconductor device or an electronic component.
プロービング工程の後ウェーハは、図5に示すように、片面に粘着層が形成された厚さ100μm程度の粘着シート(ダイシングシート又はダイシングテープとも呼ばれる)Sに裏面を貼り付けられ、剛性のあるリング状のフレームFにマウントされる。ウェーハWはこの状態でダイシング工程内、ダイシング工程ダイボンディング工程間、及びダイボンディング工程内を搬送される。 After the probing process, as shown in FIG. 5, the back surface of the wafer is attached to an adhesive sheet S (also called a dicing sheet or dicing tape) S having a thickness of about 100 μm with an adhesive layer formed on one side, and a rigid ring. Is mounted on a frame F. In this state, the wafer W is conveyed in the dicing process, between the dicing process and the die bonding process, and in the die bonding process.
ダイシング工程では、微細なダイヤモンド砥粒で形成されたダイシングブレードと呼ばれる薄型砥石でウェーハWに研削溝を入れてウェーハをカットするダイシング装置が用いられている。 In the dicing process, a dicing apparatus that cuts the wafer by inserting a grinding groove into the wafer W with a thin grindstone called a dicing blade formed of fine diamond abrasive grains is used.
ダイシング装置では、このダイシングブレードを30,000〜60,000rpmで高速回転させてウェーハWに切込み、ウェーハWを完全切断(フルカット)する。このときウェーハWの裏面に貼られた粘着シートSは、表面から10μm程度しか切り込まれていないので、ウェーハWは個々のチップTに切断されてはいるものの、個々のチップTがバラバラにはならず、チップT同士の配列が崩れていないので全体としてウェーハ状態が保たれている。 In the dicing apparatus, the dicing blade is rotated at a high speed of 30,000 to 60,000 rpm and cut into the wafer W to completely cut the wafer W (full cut). At this time, since the adhesive sheet S stuck on the back surface of the wafer W is cut only about 10 μm from the front surface, the wafer W is cut into individual chips T, but the individual chips T are separated. In other words, since the arrangement of the chips T is not collapsed, the wafer state is maintained as a whole.
近年ICの小型大容量化のために回路配線が益々微細化し、ダイシング装置でダイシングされる半導体装置や電子部品等のウェーハでは、使用される配線材料が従来のAl配線からCu配線に変わるとともに、ウェーハ表面に低誘電率の層間絶縁膜(Low−k膜)等の金属の積層が形成されたものが増えてきている。 In recent years, circuit wiring has been increasingly miniaturized due to the miniaturization and large capacity of ICs, and in the wafers of semiconductor devices and electronic components diced by dicing equipment, the wiring material used has changed from conventional Al wiring to Cu wiring, An increasing number of wafers are formed by laminating a metal such as a low dielectric constant interlayer insulating film (Low-k film).
しかし、このような金属積層のあるウェーハのダイシングは、膜剥がれ、バリ等が発生しやすく、ダイシング工程における大きな問題となっていた。このような問題に対応する為、例えばウェーハの切削されるストリートの両端を薄いブレードで切削し、残された中央部を厚いブレードで切削することにより膜剥がれを防止したダイシング方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、特許文献1に記載されたようなダイシング方法では、ストリートを合計3度切削しなければならない為、生産性が悪く、大量処理による価格の低減が求められている半導体装置や電子部品等のダイシングには不向きである。 However, in the dicing method as described in Patent Document 1, since the street has to be cut three times in total, productivity is poor, and semiconductor devices and electronic parts that are required to be reduced in price by mass processing are used. Not suitable for dicing.
本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、効率的で膜剥がれやバリの発生を低減したウェーハダイシング方法及びウェーハダイシング装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a wafer dicing method and a wafer dicing apparatus which are efficient and reduce the occurrence of film peeling and burrs.
本発明は前記目的を達成するために、表面に層が形成されたウェーハの該層部分を第1のブレードにより所定深さまで切削し、前記第1のブレードが切削した溝上を該第1のブレードよりも厚さの厚い第2のブレードで切削することにより前記ウェーハの切断を行なうことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention cuts a layer portion of a wafer having a layer formed on the surface thereof to a predetermined depth with a first blade, and the first blade is formed on a groove cut by the first blade. The wafer is cut by cutting with a second blade having a greater thickness.
また、本発明は、前記発明において、前記第2のブレードの厚さは、第1のブレードの厚さより10μmから20μm厚い、又は前記第2のブレードの厚さは、第1のブレードの厚さより20μmから80μm厚いことも特徴としている。 In the present invention, the thickness of the second blade is 10 μm to 20 μm thicker than the thickness of the first blade, or the thickness of the second blade is larger than the thickness of the first blade. It is also characterized by a thickness of 20 μm to 80 μm.
本発明によれば、第2のブレードよりも薄い第1のブレードでウェーハ表面の金属積層を浅く切削する。その後、第1のブレードよりも厚い第2のブレードで、第1のブレードにより切削された溝の上を切削してウェーハの切断を行なう。 According to the present invention, the metal stack on the wafer surface is cut shallowly with the first blade thinner than the second blade. Thereafter, the wafer is cut by cutting the groove cut by the first blade with the second blade that is thicker than the first blade.
この方法により、第1のブレードでLow−k膜が形成されたウェーハ上に存在するウェーハ面より一段高いTEG(Test Elementary Group)や、CSP(Cip Scale Package)基板の金属層が切削され、TEGや金属層の高さが減少する。第1のブレードは薄いものが使用されるため、膜剥がれやバリの発生が少なく、チップ部分への影響も少ない。この状態で、第1のブレードにより切削された溝の上を、第1のブレードよりも厚い第2のブレードで切削すれば、切削抵抗が低減され、膜剥がれ、バリ等の発生が抑えられる。 By this method, the metal layer of the TEG (Test Elementary Group) or CSP (Cip Scale Package) substrate that is one step higher than the wafer surface existing on the wafer on which the low-k film is formed by the first blade is cut, and the TEG is cut. And the metal layer height decreases. Since the thin first blade is used, film peeling and burrs are less likely to occur, and the influence on the chip portion is small. In this state, if the second blade that is thicker than the first blade is cut on the groove cut by the first blade, the cutting resistance is reduced, and the occurrence of film peeling, burrs, and the like can be suppressed.
また、2度ウェーハを切削すれば切断が可能であり、ブレードを回転させるスピンドルを2本備えた機種を使用すれば、それぞれのスピンドルに別々のブレードを取り付け、1度の切削動作でウェーハを切断することが可能となる。 In addition, cutting is possible if the wafer is cut twice. If a model equipped with two spindles for rotating the blade is used, a separate blade is attached to each spindle and the wafer is cut by a single cutting operation. It becomes possible to do.
以上説明したように、本発明のウェーハダイシング方法及びウェーハダイシング装置によれば、Low−k膜が形成されたウェーハや金属層を持つCSP基板などにおいて、高効率で生産性が高く、膜剥がれやバリの発生を低減された高品質なダイシングを行なうことが可能となる。 As described above, according to the wafer dicing method and wafer dicing apparatus of the present invention, high efficiency and high productivity can be achieved in a wafer having a low-k film, a CSP substrate having a metal layer, etc. High-quality dicing with reduced generation of burrs can be performed.
以下添付図面に従って本発明に係るウェーハダイシング方法の好ましい実施の形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of a wafer dicing method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
はじめに、本発明に係るウェーハダイシング装置について説明する。図1は、ダイシング装置の外観を示す斜視図である。ダイシング装置100は、複数のウェーハWが収納されたカセットを外部装置との間で受渡すロードポート60と、吸着部51を有しウェーハWを装置各部に搬送する搬送手段50と、ウェーハWの表面を撮像する撮像手段81と、加工部20と、加工後のウェーハWを洗浄し、乾燥させるスピンナ40、及び装置各部の動作を制御する制御手段としてのコントローラ90等とから構成されている。
First, a wafer dicing apparatus according to the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the dicing apparatus. The
加工部20には、2本対向して配置され、先端に第1のブレード10が取付けられる第1のスピンドルとしての高周波モータ内蔵型エアーベアリング式スピンドル22Aと、第1のブレードより厚さの厚い第2のブレード11が取付けられる第2のスピンドルとしての高周波モータ内蔵型エアーベアリング式スピンドル22Bとが設けられている。
A high-frequency motor built-in air-bearing
スピンドル22Aとピンドル22Bとはどちらも30,000rpm〜60,000rpmで高速回転されるとともに、不図示の移動手段により互いに独立して図のY方向のインデックス送りとZ方向の切込み送りとがなされる。
Both the
また、ウェーハWを吸着載置するワークテーブル23が、不図示の移動手段によって移動するXテーブル30によって図のX方向に研削送りされるように構成されている。 The work table 23 on which the wafer W is sucked and placed is ground and fed in the X direction in the figure by an X table 30 that is moved by a moving means (not shown).
ウェーハWは、図5に示すように、粘着シートSを介してフレームFにマウントされ、ダイシング装置100に供給される。
As shown in FIG. 5, the wafer W is mounted on the frame F via the adhesive sheet S and supplied to the
以上のような構成のダイシング装置によりウェーハWのダイシングを行なわれる。次に
本発明に係わるダイシング方法について説明する。図2は、ウェーハW表面にLow-K膜が形成されたウェーハの上面図、図3はダイシング中のウェーハWの断面図である。
The wafer W is diced by the dicing apparatus configured as described above. Next, the dicing method according to the present invention will be described. FIG. 2 is a top view of a wafer having a low-K film formed on the surface of the wafer W, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the wafer W during dicing.
図2に示すように、粘着シートS上に張られた表面にLow-K膜が形成されているウェーハWには、回路パターン面Pの間にダイシングを行なうストリートKが設けられている。ストリートK上には、所定の間隔を空けてTEG膜Eが形成されている。 As shown in FIG. 2, a wafer W on which a low-K film is formed on the surface stretched on the adhesive sheet S is provided with a street K for dicing between circuit pattern surfaces P. A TEG film E is formed on the street K with a predetermined interval.
スピンドル22Aに設けられた第1のブレード10は、刃厚が15μmから20μmの薄いものが使用される。本実施の形態では、第1のブレード10の刃厚は15μmとする。この第1のブレード10によりTEG膜E部分に対して、図3(b)に示すように表面より5μmから10μmの深さ、又はTEG膜Eの厚みよりも浅く切削を行なう。
As the
続いて、図3(c)に示すように、スピンドル22Bに設けられた第2のブレード11により、第1のブレード10で切削した溝上を切削してウェーハWを切断する。第2のブレード11は、第1のブレード10よりも刃厚が10μmから20μm厚いものを使用する。刃厚の差はこの範囲を超えた場合、切削抵抗が増えて膜剥がれやチッピングを増大させる。理想的な刃厚の差は15μmであり、本実施の形態では、第2のブレード11の刃厚は30μmとする。
Subsequently, as shown in FIG. 3C, the wafer W is cut by cutting the groove cut by the
このように、第1のブレード10には薄いものが使用されるため、Low−k膜に影響を与えることなくTEG膜Eの高さが減少し、第2のブレード11で切削する際の切削抵抗が減少され、膜剥がれやチッピングを発生させることなくウェーハWの切削切断が可能となる。
Thus, since the thin thing is used for the 1st braid |
また、本発明によれば最低2度ウェーハWを切削するだけで良好な切削面を得ることが可能であり、ウェーハWを送る回数が減少され、生産性のよい高品質なダイシングを行なうことが可能となる。 Further, according to the present invention, it is possible to obtain a good cutting surface only by cutting the wafer W at least twice, the number of times of feeding the wafer W is reduced, and high-quality dicing with good productivity can be performed. It becomes possible.
次に、本発明に係わるダイシング方法において、別の実施の形態について説明する。図4はストリートに金属膜が形成されたウェーハのダイシング中の断面図である。 Next, another embodiment of the dicing method according to the present invention will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view of a wafer having a metal film formed on the street during dicing.
図4に示すように、ウェーハW上には回路パターン面Pの間に、金属膜Mが形成されたダイシングを行なうストリートLが設けられている。金属膜MにはAu、Cu等の軟金属が用いられる。 As shown in FIG. 4, a street L for dicing on which a metal film M is formed is provided between the circuit pattern surfaces P on the wafer W. A soft metal such as Au or Cu is used for the metal film M.
スピンドル22Aに設けられた第1のブレード10Aは、刃厚が100μmから200μmのものが使用される。本実施の形態では、第1のブレード10の刃厚は150μmとする。第1のブレード10AによりストリートLの金属膜Mに対して、図4(b)に示すように表面から10μmから50μmの深さ、又は金属膜Mの厚みよりも浅く切削を行なう。
The
続いて、図4(c)に示すように、スピンドル22Bに設けられた第2のブレード11Aにより、第1のブレード10Aで切削した溝上を切削してウェーハWを切断する。第2のブレード11Aは、第1のブレード10Aよりも刃厚が20μmから80μm厚いものを使用する。刃厚の差はこの範囲を超えた場合、切削抵抗が増えて金属膜Mの剥がれやバリを増大させる。理想的な刃厚の差は50μmであり、本実施の形態では、第2のブレード11Aの刃厚は200μmとする。
Subsequently, as shown in FIG. 4C, the wafer W is cut by cutting the groove cut by the
このように、第1のブレード10Aには薄いものが使用されるため、剥がれやバリの発生が少なく、チップ部分まで影響せずに金属膜Mの量が減少する。第2のブレード11Aは、第1のブレード10Aで切削された溝上を切削するので、切削抵抗が減少され、膜の剥がれやバリを発生させることなくウェーハWの切削切断が可能となる。
Thus, since the thin thing is used for the 1st braid |
また、本発明によれば最低2度ウェーハWを切削するだけで良好な切削面を得ることが可能であり、ウェーハWを送る回数が減少され、生産性のよい高品質なダイシングを行なうことが可能となる。 Further, according to the present invention, it is possible to obtain a good cutting surface only by cutting the wafer W at least twice, the number of times of feeding the wafer W is reduced, and high-quality dicing with good productivity can be performed. It becomes possible.
以上説明したように、本発明に係るウェーハダイシング方法及びウェーハダイシング装置によれば、第2のブレードよりも薄い第1のブレードでウェーハ表面の金属積層を浅く切削することにより、第2のブレードで切削する際の切削抵抗が減少し、金属層の剥がれ、バリ、チッピング等の切削不良の発生を減少させる。 As described above, according to the wafer dicing method and the wafer dicing apparatus according to the present invention, the metal blade on the wafer surface is cut shallowly with the first blade thinner than the second blade. Cutting resistance at the time of cutting is reduced, and the occurrence of cutting defects such as peeling of the metal layer, burrs, and chipping is reduced.
また、別の装置を用いたり、ストリートを何度も切削したりすることなく、最低2度ウェーハを切削すればウェーハを良好な切削面で切断することが可能である。よって、ブレードを回転させるスピンドルを2本備えた機種を使用すれば、それぞれのスピンドルに別々のブレードを取り付け、1度の切削動作でウェーハを切断することが可能となる。 Further, if the wafer is cut at least twice without using another device or cutting the street many times, the wafer can be cut with a good cutting surface. Therefore, if a model equipped with two spindles for rotating blades is used, it is possible to attach separate blades to the respective spindles and cut the wafer by one cutting operation.
なお、本実施の形態では、ダイシング装置は2本の対向したスピンドルを持つ構成で説明されているが、本発明はこれに限らず、並列に配置されたスピンドルを備えた装置等でも実施可能であり、第1のスピンドルと第2のスピンドルとの位置は左右どちらでも好適に利用可能である。 In the present embodiment, the dicing apparatus has been described as having two opposed spindles. However, the present invention is not limited to this, and the dicing apparatus can also be implemented by an apparatus having spindles arranged in parallel. The positions of the first spindle and the second spindle can be suitably used on either the left or right side.
10、10A…第1のブレード,11、11B…第2のブレード,22A…スピンドル(第1のスピンドル),22B…スピンドル(第2のスピンドル),23…ワークテーブル,90…コントローラ(制御手段),100…ダイシング装置,E…ТEG膜,F…フレーム,K、L…ストリート,M…金属膜,P…回路パターン面,S…粘着シート,T…チップ,W…ウェーハ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1のブレードが切削した溝上を該第1のブレードよりも厚さの厚い第2のブレードで切削することにより前記ウェーハの切断を行なうことを特徴とするウェーハダイシング方法。 Cutting the layer portion of the wafer having a layer formed on the surface to a predetermined depth with a first blade;
A wafer dicing method characterized in that the wafer is cut by cutting a groove cut by the first blade with a second blade having a thickness greater than that of the first blade.
表面に層が形成されたウェーハの切削を行なう前記第1のブレードよりも厚さが厚い第2のブレードが取り付けられた第2のスピンドルと、
前記ウェーハを載置するワークテーブルと、
前記ワークテーブルを前記第1のブレードと前記第2のブレードとに対し相対的に移動させる移動手段と、
前記層部分を前記第1のブレードにより所定の深さまで切削させ、該第1のブレードが切削した溝上を前記第2のブレードにより切削させるように前記移動手段を制御する制御手段とを有することを特徴とするウェーハダイシング装置。 A first spindle mounted with a first blade for cutting a wafer having a layer formed on the surface;
A second spindle to which a second blade having a thickness greater than that of the first blade for cutting a wafer having a layer formed thereon is attached;
A work table on which the wafer is placed;
Moving means for moving the work table relative to the first blade and the second blade;
Control means for controlling the moving means so that the layer portion is cut to a predetermined depth by the first blade and the groove cut by the first blade is cut by the second blade. A wafer dicing machine.
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