JP2010016147A - 粘着テープの貼着方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 デバイス領域に対応する裏面のみが研削されて円形凹部が形成され、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域に対応する裏面に環状補強部が形成された半導体ウエーハを、破損させることなく粘着テープへ貼着可能な粘着テープの貼着方法を提供することである。
【解決手段】 複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを表面に有し、該デバイス領域に対応する裏面に円形凹部が形成され、該円形凹部の外周側に該外周余剰領域を含む環状補強部が形成されたウエーハの裏面に粘着テープを貼着する粘着テープの貼着方法であって、該ウエーハと該粘着テープとを減圧雰囲気中で対向して保持し、該ウエーハを該粘着テープの粘着面へと押圧する際に、該粘着テープの粘着面と反対側に固定的に配設された板状物を該粘着テープを支持しながら該円形凹部内に嵌合させて、該ウエーハの裏面に該粘着テープを貼着することを特徴とする。
【選択図】図８

Description

本発明は、裏面に円形凹部が形成されたウエーハの裏面側に粘着テープを貼着する粘着テープの貼着方法に関する。
半導体デバイス製造工程においては、略円盤形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切削装置で切削することにより、半導体ウエーハが個々の半導体チップ（デバイス）に分割される。
分割されるウエーハは、ストリートに沿って切削する前に裏面を研削や研磨によって所定の厚さに形成される。近年、電気機器の軽量化、小型化を達成するために、ウエーハの厚さをより薄く、例えば５０μｍ程度にすることが要求されている。
このように薄く形成されたウエーハは取り扱いが困難になり、搬送等において破損する恐れがある。そこで、ウエーハのデバイス領域に対応する裏面のみを研削し、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域に対応するウエーハの裏面に環状補強部を形成する研削方法が特開２００７−１９４６１号公報で提案されている。
一方、分割された個々のデバイスのハンドリングを容易にするために、分割に際して半導体ウエーハはダイシングテープ（粘着テープ）に貼着されて一体化される。切削装置による切削では、ウエーハと共にウエーハに貼着された粘着テープの途中まで切削ブレードで切り込み各デバイスへと分割することで、半導体ウエーハがデバイスへと分割された後も各デバイスは粘着テープと一体化しており、分割されたデバイスがちりぢりになることが防止される。
粘着テープを半導体ウエーハに貼着する方法としては、半導体ウエーハの裏面側に粘着テープの粘着面を対峙させ、ローラを粘着テープの非粘着面上を摺動させることにより、粘着テープを半導体ウエーハの裏面に貼着する方法が採用されている（特開平６−１７７２４３号公報）。
ところが、薄く形成された半導体ウエーハはローラによる圧力で破損する恐れがある。そこで、特開２００５−１３５９３１号公報では、半導体ウエーハを支持する弾性体の膨張によって半導体ウエーハを粘着テープへ貼着する装置が提案されている。
特開２００７−１９４６１号公報 特開平６−１７７２４３号公報 特開２００５−１３５９３１号公報
しかしながら、このような装置を使用して粘着テープを半導体ウエーハの裏面に貼着しても、デバイス領域に対応する裏面のみが研削されて円形凹部が形成され、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域に対応する裏面に環状補強部が形成された半導体ウエーハでは、粘着テープ貼着時に環状補強部と円形凹部との境界部に応力が生じて破損してしまうという問題がある。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、デバイス領域に対応する裏面のみが研削されて円形凹部が形成され、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域に対応する裏面に環状補強部が形成された半導体ウエーハを、破損させることなく粘着テープへ貼着可能な粘着テープの貼着方法を提供することである。
請求項１記載の発明によると、複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを表面に有し、該デバイス領域に対応する裏面に円形凹部が形成され、該円形凹部の外周側に該外周余剰領域を含む環状補強部が形成されたウエーハの裏面に粘着テープを貼着する粘着テープの貼着方法であって、該ウエーハと該粘着テープとを減圧雰囲気中で対向して保持し、該ウエーハを該粘着テープの粘着面へと押圧する際に、該粘着テープの粘着面と反対側に固定的に配設された板状物を該粘着テープを支持しながら該円形凹部内に嵌合させて、該ウエーハの裏面に該粘着テープを貼着することを特徴とする粘着テープの貼着方法が提供される。
好ましくは、ウエーハの円形凹部側を粘着テープの粘着面に対峙させて、ウエーハの表面側を弾性体で支持し、該弾性体のウエーハ保持面と反対面側に形成された気密空間の気圧を大気に開放することにより、ウエーハを粘着テープに押圧する。
請求項３記載の発明によると、複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを表面に有し、該デバイス領域に対応する裏面に円形凹部が形成され、該円形凹部の外周側に該外周余剰領域を含む環状補強部が形成されたウエーハの裏面に粘着テープを貼着する粘着テープの貼着方法であって、気密空間内に挿入されたピストンにより該気密空間を第１気密空間と第２気密空間に分離し、粘着面が該ピストン側を向くように前記粘着テープを該第２気密空間内で固定的に保持し、該円形凹部が該粘着テープに対向するように該第２気密空間内で前記ウエーハを前記ピストンにより保持し、前記粘着テープに対して前記ウエーハと反対側に該ウエーハの前記円形凹部に嵌合する板状部材を固定的に設け、前記第２気密空間内を減圧し、前記第１気密空間を大気に開放することにより、前記ピストンを駆動して該板状部材を前記粘着テープを介して該ウエーハの前記円形凹部に嵌合させることにより、該ウエーハの裏面に該粘着テープを貼着することを特徴とする粘着テープの貼着方法が提供される。
本発明によると、半導体ウエーハのデバイス領域に対応する裏面のみが研削されて形成された円形凹部に板状物を嵌合することにより、粘着テープを半導体ウエーハの裏面に貼着するので、半導体ウエーハを破損することなく粘着テープに貼着することができる。
以下、本発明実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は所定の厚さに加工される前の半導体ウエーハの斜視図である。図１に示す半導体ウエーハ１１は、例えば厚さが７００μｍのシリコンウエーハから成っており、表面１１ａに複数のストリート１３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１３によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。
このように構成された半導体ウエーハ１１は、デバイス１５が形成されているデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲繞する外周余剰領域１９を備えている。また、半導体ウエーハ１１の外周には、シリコンウエーハの結晶方位を示すマークとしてのノッチ２１が形成されている。
半導体ウエーハ１１の表面１１ａには、保護テープ貼着工程により保護テープ２３が貼着される。従って、半導体ウエーハ１１の表面１１ａは保護テープ２３によって保護され、図２に示すように裏面１１ｂが露出する形態となる。
このような半導体ウエーハ１１のデバイス領域１７に対応する裏面に円形凹部を形成し、該円形凹部の外周側に外周余剰領域１９を含む環状補強部を形成する研削方法について図３乃至図５を参照して説明する。まず、図３を参照すると、研削装置２の要部斜視図が示されている。
研削装置２は、ウエーハを保持して回転可能なチャックテーブル４と、ウエーハに対して研削加工を施す研削ユニット６を備えている。研削ユニット６は、回転可能且つ昇降可能なスピンドル８と、スピンドル８の先端に装着された研削ホイール１０と、研削ホイール１０の下面に固着された研削砥石１２から構成される。
ウエーハ１１は保護テープ２３側がチャックテーブ４により吸引保持され、ウエーハ１１の裏面１１ｂが研削砥石１２に対向してセットされる。ここで、チャックテーブル４に保持されたウエーハ１１と研削ホイール１０に装着された研削砥石１２との関係について図４を参照して説明する。
チャックテーブル４の回転中心Ｐ１と研削砥石１２の回転中心Ｐ２は偏心しており、研削砥石１２の外径はウエーハ１１のデバイス領域１７と外周余剰領域１９との境界線２８の直径より小さく境界線２８の半径より大きい寸法に設定され、環状の研削砥石１２がチャックテーブル４の回転中心Ｐ１を通過するようになっている。
チャックテーブル４を矢印３０で示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削砥石１２を矢印３２で示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、図示しない研削送り機構を作動して研削ホイール１０の研削砥石１２をウエーハ１１の裏面に接触させる。そして、切削ホイール１０を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りする。
その結果、半導体ウエーハ１１の裏面には、図５に示すように、デバイス領域１７に対応する領域が研削除去されて所定厚さ（例えば５０μｍ）の凹部２４が形成されるとともに、外周余剰領域１９に対応する領域は残存されて外周余剰領域１９を含む環状補強部２６が形成される。
このような半導体ウエーハ１１は、次いで切削装置（ダイシング装置）によりストリートに沿って切削されて、個々の半導体チップ（デバイス）に分割される。ウエーハの切削加工に先立って、図６に示すようにウエーハ１１はその外周部が環状フレーム６０に装着されたダイシングテープ（粘着テープ）６２に貼着される。本発明実施形態の粘着テープの貼着方法を、図７及び図８を参照して説明する。
図７を参照すると、本発明の粘着テープの貼着方法を実施するのに適した粘着テープ貼着装置３４の縦断面図が示されている。粘着テープ貼着装置３４は、凹部３７を有する基台３６と、同じく凹部３９を有する上蓋３８とを含んでいる。基台３６と上蓋３８とを、互いの凹部を向かい合わせて接合し、接合部分に環状シール部材４０を設けて内部を気密空間に形成している。
気密空間内にはピストン４２が挿入されており、このピストン４２により気密空間は第１気密空間４４と第２気密空間４６に分離されている。第１気密空間４４は、連通路４８を介して第１電磁弁５０に接続されている。第１電磁弁５０は第１気密空間４４内を減圧状態と、大気に開放状態に切り替え可能である。
第２気密空間４６は、第２連通路５２を介して第２電磁弁５４に接続されている。第２電磁弁５４は第２気密空間４６内を減圧状態と、大気に開放状態と、加圧状態に切り替え可能である。
ピストン４２上には半導体ウエーハ１１がその裏面を上にしてゴム板等の弾性プレート５６を介して搭載されている。基台３６には環状凸部５８が形成されており、この環状凸部５８上に、その外周部が環状フレーム６０に装着されたダイシングテープ（粘着テープ）６２が、その粘着面を下にして搭載されている。上蓋３８の内側には、半導体ウエーハ１１の円形凹部２４に対応する形状を有する円形プレート６４が固着されている。
以下、本発明実施形態の動作について説明する。まず、上蓋３８を基台３６から取り外して、半導体ウエーハ１１及び環状フレーム６０に装着されたダイシングテープ６２を図７に示すような所定位置にセットする。次いで、上蓋３８を基台３６に対して閉じ、環状シール部材４０により内部に気密空間を確保してから、図７に示すように第１気密空間４４及び第２気密空間４６を共に減圧する。
次いで、図８（Ａ）に示すように、第２気密空間４６は減圧したまま保持し、第１電磁弁５０を切り替えて第１気密空間４２を大気に開放すると、第１及び第２気密空間４４，４６内の気圧差によりピストン４２が上方に移動されて、半導体ウエーハ１１の円形凹部２４がダイシングテープ６２を介して円形プレート６４に押し付けられる。円形プレート６４は半導体ウエーハ１１の円形凹部２４に対応する形状をしているため、ダイシングテープ６２が半導体ウエーハ１１の裏面全面に密着するように貼着される。
次いで、図８（Ｂ）に示すように、電磁弁５０，５４を共に切り替えて、第１気密空間４４内を減圧し、第２気密空間４６内を加圧状態にすると、第１及び第２気密空間４４，４６内の気圧差によりピストン４２は下側に移動される。
よって、この状態或いは両気密空間内を大気に開放した状態で、上蓋３８を取り外すことにより、半導体ウエーハ１１の裏面をダイシングテープ６２に貼着した状態で環状フレーム６０に装着された半導体ウエーハ１１を取り出すことができる。
ウエーハの表面側斜視図である。 保護テープを裏面に貼着した状態のウエーハの裏面側斜視図である。 研削装置の要部を示す斜視図である。 研削装置によって実施される円形凹部研削工程の説明図である。 円形凹部研削工程が実施された半導体ウエーハの断面図である。 ダイシングテープを介して環状フレームに装着した状態のウエーハの断面図である。 本発明の粘着テープの貼着方法を実施するのに適した粘着テープ貼着装置の縦断面図である。 貼着テープ貼着装置の作用を説明する縦断面図である。
符号の説明
２ 研削装置
４ チャックテーブル
６ 研削ユニット
１０ 研削ホイール
１１ 半導体ウエーハ
１２ 研削砥石
１３ ストリート
１５ デバイス
２４ 円形凹部
２６ 環状補強部
３４ 粘着テープ貼着装置
３６ 基台
３８ 上蓋
４４ 第１気密空間
４６ 第２気密空間
５０，５４ 電磁弁
６０ 環状フレーム
６２ ダイシングテープ（粘着テープ）
６４ 円形プレート

Claims (4)

  1. 複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを表面に有し、該デバイス領域に対応する裏面に円形凹部が形成され、該円形凹部の外周側に該外周余剰領域を含む環状補強部が形成されたウエーハの裏面に粘着テープを貼着する粘着テープの貼着方法であって、
    該ウエーハと該粘着テープとを減圧雰囲気中で対向して保持し、
    該ウエーハを該粘着テープの粘着面へと押圧する際に、該粘着テープの粘着面と反対側に固定的に配設された板状物を該粘着テープを支持しながら該円形凹部内に嵌合させて、該ウエーハの裏面に該粘着テープを貼着することを特徴とする粘着テープの貼着方法。
  2. 前記ウエーハの前記円形凹部側を前記粘着テープの粘着面に対峙させて、該ウエーハの表面側を弾性体で支持し、
    該弾性体のウエーハ保持面と反対面側に形成された気密空間の気圧を大気に開放することにより、該ウエーハを前記粘着テープに押圧することを特徴とする請求項１記載の粘着テープの貼着方法。
  3. 複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを表面に有し、該デバイス領域に対応する裏面に円形凹部が形成され、該円形凹部の外周側に該外周余剰領域を含む環状補強部が形成されたウエーハの裏面に粘着テープを貼着する粘着テープの貼着方法であって、
    気密空間内に挿入されたピストンにより該気密空間を第１気密空間と第２気密空間に分離し、
    粘着面が該ピストン側を向くように前記粘着テープを該第２気密空間内で固定的に保持し、
    該円形凹部が該粘着テープに対向するように該第２気密空間内で前記ウエーハを前記ピストンにより保持し、
    前記粘着テープに対して前記ウエーハと反対側に該ウエーハの前記円形凹部に嵌合する板状部材を固定的に設け、
    前記第２気密空間内を減圧し、前記第１気密空間を大気に開放することにより、前記ピストンを駆動して該板状部材を前記粘着テープを介して該ウエーハの前記円形凹部に嵌合させることにより、該ウエーハの裏面に該粘着テープを貼着することを特徴とする粘着テープの貼着方法。
  4. 前記粘着テープの該粘着面外周に環状フレームが貼着されており、
    前記粘着テープを固定的に保持する工程は該環状フレームを保持することを特徴とする請求項３記載の粘着テープの貼着方法。
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