JP2009195943A - ウエーハの裏面に装着された接着フィルムの破断方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】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102が形成され、該デバイスが個々に分割されているウエーハ10の裏面に装着された接着フィルム11を、環状フレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着した状態で個々のデバイスの外周縁に沿って破断する方法であって、個々に分割されているデバイス間の隙間を通して接着フィルムにパルス幅が100ピコ秒以下のレーザー光線を照射し、接着フィルムに個々のデバイスの外周縁に沿って変質層を形成するレーザー加工工程と、変質層が形成された接着フィルムに外力を付与し、接着フィルムを変質層に沿って破断する接着フィルム破断工程とを含む。
【選択図】図8
Description
該個々に分割されているデバイス間の隙間を通して該接着フィルムにパルス幅が100ピコ秒以下のレーザー光線を照射し、該接着フィルムに個々のデバイスの外周縁に沿って変質層を形成するレーザー加工工程と、
該変質層が形成された該接着フィルムに外力を付与し、該接着フィルムを該変質層に沿って破断する接着フィルム破断工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの裏面に装着された接着フィルムの破断方法が提供される。
また、上記レーザー加工工程において接着フィルムに照射するレーザー光線の平均出力は1〜3Wに設定されている。
上記レーザー加工工程は、ダイシングテープを拡張することにより個々のデバイス間の隙間を広げた状態で実施することが望ましい。
また、上記接着フィルム破断工程は、ダイシングテープを拡張することにより接着フィルムに張力を作用せしめる。
図1の(a)および(b)には、所謂先ダイシング法によって個々のデバイスに分割された半導体ウエーハ10の裏面にダイボンディング用の接着フィルム11が装着されるとともに、該接着フィルム11側が環状のフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に貼着され、半導体ウエーハ10の表面に貼着された保護テープ12が剥離された状態が示されている。図1の(a)および(b)に示す半導体ウエーハ10は、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を所謂先ダイシング法によって個々のデバイスに分割するには、切削装置を用いて半導体ウエーハ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(デバイスの仕上がり厚さに相当する深さ)の分割溝103を形成する(分割溝形成工程)。次に、分割溝103が形成された半導体ウエーハ10の表面に保護テープ12を貼着し、半導体ウエーハ10の裏面を研削して、分割溝を裏面に表出させることにより個々のデバイス102に分割する(分割溝表出工程)。このようにして個々のデバイス102に分割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11を装着するとともに該接着フィルム11側を環状のフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に貼着する。次に、図1の(a)に示すように半導体ウエーハ10の表面に貼着された保護テープ12を剥離する。
図3には、本発明によるウエーハの裏面に装着された接着フィルムの破断方法を実施するためのレーザー加工装置の斜視図が示されている。図3に示すレーザー加工装置1は、静止基台2と該静止基台2に矢印Xで示す加工送り方向に移動可能に配設され後述する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たウエーハを保持するとともにダイシングテープを拡張するテープ拡張機構3と、該テープ拡張機構3を矢印Xで示す加工送り方向に移動可能に支持する加工送り機構4と、上記テープ拡張機構3に保持されたウエーハにレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段を備えたレーザー光線照射ユニット5と、該レーザー光線照射ユニット5を支持するレーザー光線照射ユニット支持機構6を具備している。
図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構6は、静止基台2上に矢印Yで示す割り出し送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール61、61と、該案内レール61、61上に矢印Yで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台62を具備している。この可動支持基台62は、案内レール61、61上に移動可能に配設された移動支持部621と、該移動支持部621に取り付けられた装着部622とからなっている。装着部622は、一側面に矢印Zで示す方向に延びる一対の案内レール623、623が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構6は、可動支持基台62を一対の案内レール61、61に沿って矢印Yで示す割り出し送り方向に移動させるための第2の割り出し送り手段63を具備している。第2の割り出し送り手段63は、上記一対の案内レール61、61の間に平行に配設された雄ネジロッド631と、該雄ねじロッド631を回転駆動するためのパルスモータ632等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド631は、その一端が上記静止基台2に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ632の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド631は、可動支持基台62を構成する移動支持部621の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ632によって雄ネジロッド631を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台62は案内レール61、61に沿って矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。
図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット5は、ユニットホルダ51と、該ユニットホルダ51に取り付けられたレーザー光線照射手段52を具備している。ユニットホルダ51は、上記可動支持基台62の装着部622に設けられた一対の案内レール623、623に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝511、511が設けられており、この被案内溝511、511を上記案内レール623、623に嵌合することにより、矢印Zで示す方向に移動可能に支持される。
先ず、半導体ウエーハ10(分割予定ライン101に沿って分割溝103または変質層104が形成されている)をダイシングテープTを介して支持した環状のフレームFを、図6の(a)に示すようにテープ拡張機構3のフレーム保持手段32を構成する環状のフレーム保持部材321の載置面321a上に載置するとともに、ダイシングテープTにおける半導体ウエーハ10が貼着されている領域(ウエーハ貼着領域)をチャックテーブル31の保持部材312上に載置する。そして、環状のフレームFを複数のクランプ322によってフレーム保持部材321に固定する(フレーム固定工程)。このとき、フレーム保持部材321は図6の(a)に示す基準位置に位置付けられている。次に、制御手段8はテープ拡張手段3を構成する移動手段33の複数のエアシリンダ332を作動して、環状のフレーム保持部材321を図6の(b)に示す第1の拡張位置に下降せしめる。従って、フレーム保持部材321の載置面321a上に固定されている環状のフレームFも下降するため、図6の(b)に示すように環状のフレームFに装着されたダイシングテープTはチャックテーブル31の上端外周縁に当接して拡張せしめられる(第1のテープ拡張工程)。この結果、ダイシングテープTに貼着されている接着フィルム11を介して支持されている半導体ウエーハ10は放射状に引張力が作用する。このようにダイシングテープTに貼着されている接着フィルム11を介して支持されている半導体ウエーハ10は放射状に引張力が作用すると、上記図1に示すように半導体ウエーハ10が分割溝103によって分割されている場合には、各デバイス102間の隙間S1が広げられる。なお、第1のテープ拡張工程を実施しても接着フィルム13は粘りがあり、張力が作用すると伸びてしまって破断することが困難である。また、上述したようにダイシングテープTに貼着されている接着フィルム11を介して支持されている半導体ウエーハ10は放射状に引張力が作用すると、上記図2に示すように半導体ウエーハ10のスリート101に沿って内部に変質層104が形成されている場合には、半導体ウエーハ10は変質層104が形成されることによって強度が低下せしめられたストリート101に沿って個々のデバイス102に分割される。しかるに、接着フィルム11は粘りがあり、張力が作用すると伸びてしまって確実に破断することが困難である。このように接着フィルム11は破断しないが伸びるため、上述したように分割された個々のデバイス102間には隙間S1が形成される。
変質層形成工程における加工条件:
光源 :LD励起QスイッチNd:YVO4パルススレーザー
波長 :355nmのパルスレーザー
パルス幅 :200ns.100ns,10ns、100ps, 50ps, 10ps
繰り返し周波数 :100kHz
平均出力 :1W、2W、3W
集光スポット径 :φ10μm
加工送り速度 :600mm/秒
図10に示すようにパルスレーザー光線の平均出力を1Wとした場合、パルス幅が200ナノ秒(ns)、100ナノ秒(ns)、10ナノ秒(ns)においてはいずれもデバイス102の表面にデブリが付着した。一方、パルスレーザー光線の平均出力を1Wとした場合、パルス幅が100ピコ秒(ps)、50ピコ秒(ps)、10ピコ秒(ps)においてはデバイス102の表面にデブリが全く付着していなかった。
また、パルスレーザー光線の平均出力を2Wとした場合、パルス幅が200ナノ秒(ns)、100ナノ秒(ns)、10ナノ秒(ns)においてはいずれもデバイス102の表面にデブリが付着した。一方、パルスレーザー光線の平均出力を2Wとした場合、パルス幅が100ピコ秒(ps)においてはデバイス102の表面に品質に大きく影響する程ではないがデブリが僅かに付着した。パルスレーザー光線の平均出力を2Wとした場合、パルス幅が50ピコ秒(ps)、10ピコ秒(ps)においてはデバイス102の表面にデブリが全く付着していなかった。
また、パルスレーザー光線の平均出力を3Wとした場合、パルス幅が200ナノ秒(ns)、100ナノ秒(ns)、10ナノ秒(ns)においてはいずれもデバイス102の表面にデブリが付着した。一方、パルスレーザー光線の平均出力を3Wとした場合、上記平均出力が2Wのときと同様にパルス幅が100ピコ秒(ps)においてはデバイス102の表面に品質に大きく影響する程ではないがデブリが僅かに付着した。パルスレーザー光線の平均出力を3Wとした場合、パルス幅が50ピコ秒(ps)、10ピコ秒(ps)においてはデバイス102の表面にデブリが全く付着していなかった。
2:静止基台
3:テープ拡張機構
31:チャックテーブル
32:フレーム保持手段
33:移動手段
34:支持基台
35:円筒状の回転支持部材
36:滑動ブロック
4:加工送り機構
42:支持ブロック
43:加工送り手段
44:加工送り位置検出手段
45:第1の割り出し送り手段
46:割り出し送り位置検出手段
5:レーザー光線照射ユニット
51:ユニットホルダ
52:レーザー光線照射手段
53:集光点位置調整手段
6:レーザー光線照射ユニット支持機構
62:可動支持基台
63:第2の割り出し送り手段
7:撮像手段
8:制御手段
10:半導体ウエーハ
101:分割予定ライン
102:デバイス
103:分割溝
104:変質層
11:接着フィルム
111:変質層
F:環状のフレーム
T:ダイシングテープ
Claims (5)
- 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該デバイスが個々に分割されているウエーハの裏面に装着された接着フィルムを、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た状態で個々のデバイスの外周縁に沿って破断するウエーハの裏面に装着された接着フィルムの破断方法であって、
該個々に分割されているデバイス間の隙間を通して該接着フィルムにパルス幅が100ピコ秒以下のレーザー光線を照射し、該接着フィルムに個々のデバイスの外周縁に沿って変質層を形成するレーザー加工工程と、
該変質層が形成された該接着フィルムに外力を付与し、該接着フィルムを該変質層に沿って破断する接着フィルム破断工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの裏面に装着された接着フィルムの破断方法。 - 該レーザー加工工程において該接着フィルムに照射するレーザー光線のパルス幅は50ピコ秒以下に設定されている、請求項1記載のウエーハの裏面に装着された接着フィルムの破断方法。
- 該レーザー加工工程において該接着フィルムに照射するレーザー光線の平均出力は1〜3Wに設定されている、請求項1又は2記載のウエーハの裏面に装着された接着フィルムの破断方法。
- 該レーザー加工工程は、該ダイシングテープを拡張することにより個々のデバイス間の隙間を広げた状態で実施する、請求項1から3のいずれかに記載のウエーハの裏面に装着された接着フィルムの破断方法。
- 該接着フィルム破断工程は、該ダイシングテープを拡張することにより該接着フィルムに張力を作用せしめる、請求項1から4のいずれかに記載のウエーハの裏面に装着された接着フィルムの破断方法。
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