JP2010114306A - ウェーハの移し替え方法 - Google Patents

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Keiichi Kajiyama
啓一 梶山
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Disco Abrasive Syst Ltd
株式会社ディスコ
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【課題】表面がハードプレートに貼着されたウェーハの裏面を研削した後に裏面をダイシングテープに貼着すると共に表面からハードプレートを剥離してウェーハをダイシングテープに支持させる場合において、その貼り替えを円滑に行えるようにする。
【解決手段】粘着層2を介してハードプレート1にウェーハWの表面Waを貼着した状態でウェーハWの裏面Wbを研削する前に、ウェーハWの裏面Wbのうち外周余剰領域W2の裏面側に研削砥石3を作用させてウェーハWの表面Waに至る深さまで外周余剰領域W2を研削し、ウェーハWの裏面研削後に研削済みの裏面Wbをダイシングテープに貼着し、ウェーハの表面からハードプレートを剥離する。外周余剰領域W2と共に粘着材2も研削され、ウェーハをダイシングテープに貼着しても粘着材2がダイシングテープに貼り付かないため、ハードプレートをウェーハから円滑に剥離することができる。
【選択図】図6

Description

本発明は、ハードプレートに貼着されたウェーハをダイシングテープに貼り替えることにより、ウェーハをダイシングテープを介してダイシングフレームに支持させるウェーハの移し替え方法に関するものである。
IC、LSI等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて表面に形成されたウェーハは、裏面が研削されて所望の厚さに形成された後に、個々のデバイスに分割される。
近年は、電子機器の小型化、軽量化の要望に対応するために、半導体デバイスの厚さも100μm以下、50μm以下というように薄型化が求められており、これに対応して半導体ウェーハもその厚さが100μm以下、50μm以下となるように研削されるようになってきている。
このように薄く形成されたウェーハは、剛性が低くなって破損しやすいことから、研削後のウェーハを破損させずに次の工程に搬送するために、剛性の高いハードプレートにウェーハを貼着した状態で裏面の研削を行う技術も提案されている。この場合、裏面の研削後は、ダイシングテープにウェーハの裏面を貼着すると共に、ウェーハの表面からハードプレートを剥離することにより、ダイシングテープを介してウェーハがダイシングフレームに支持された状態とし、その状態で分割予定ラインを切削して個々のデバイスに分割することとしている(例えば特許文献1参照)。
特開2004−296839号公報
しかし、ハードプレートへのウェーハの貼着に用いられる粘着材は、ウェーハの周縁部から外側にはみ出してしまうため、裏面の研削によりウェーハの薄化を進めると、研削された裏面とはみ出した粘着材とが面一になった状態となる。そして、その状態で研削された裏面をダイシングテープに貼着すると、はみ出した粘着材もダイシングテープに貼り付いてしまうため、ハードプレートをウェーハの表面から剥離しようとしても、ハードプレートがダイシングテープから剥がれなくなるために、ハードプレートのウェーハからの剥離を円滑に行うことができないという問題がある。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、表面がハードプレートに貼着されたウェーハの裏面を研削した後に裏面をダイシングテープに貼着すると共に表面からハードプレートを剥離してウェーハをダイシングテープに支持させる場合において、その貼り替えを円滑に行えるようにすることである。
本発明は、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて形成されたデバイス領域とデバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成されたウェーハの裏面を研削した後に、ウェーハの裏面をダイシングテープに貼着し、ウェーハをダイシングテープを介してダイシングフレームに支持させてダイシングフレームに移し替えるウェーハの移し替え方法に関するもので、ハードプレートの表面に塗布された粘着層を介してウェーハの表面をハードプレートに貼着してウェーハの裏面を露出させるハードプレート貼付工程と、ウェーハの裏面のうち外周余剰領域の裏面側に研削砥石を作用させて、ウェーハの表面に至る深さまで外周余剰領域を研削する外周余剰領域研削工程と、ウェーハの裏面全面を研削してウェーハを所望の厚さに仕上げる裏面研削工程と、ウェーハの研削済みの裏面をダイシングテープに貼着し、ウェーハをダイシングテープを介してダイシングフレームに支持させてダイシングフレームに移し替えるウェーハ移し替え工程と、ウェーハの表面からハードプレートを剥離するハードプレート剥離工程とから少なくとも構成される。
ハードプレート貼付工程の前に、ウェーハの仕上がり厚さに相当する深さの溝を分割予定ラインに形成する溝形成工程が遂行される場合は、裏面研削工程において溝が裏面側から表出してウェーハが個々のデバイスに分割される。一方、ハードプレート除去工程の後に、ダイシングテープを介してダイシングフレームに支持されたウェーハの分割予定ラインを切断して個々のデバイスに分割するダイシング工程が遂行することもできる。
本発明では、粘着材を介してハードプレートにウェーハの表面を貼着し、外周余剰領域研削工程において裏面側から研削して外周余剰領域をウェーハの表面に至る深さまで研削するため、ウェーハの外周側にはみ出た粘着材も併せて研削することができる。したがって、はみ出た粘着材はウェーハの研削後の裏面よりもハードプレート側に位置することになるため、ウェーハの研削後の裏面をダイシングテープに貼着しても、粘着材がダイシングテープに貼り付くことがない。したがって、ウェーハの表面からのハードプレートの剥離を円滑に行うことができる。また、裏面研削前に外周余剰領域を除去することにより、裏面研削によりウェーハの外周部分がナイフ状に尖鋭化することがないため、安全に取り扱うことができ、外周部分に欠けが生じるのを防止することができる。
(第1の実施形態)
図1に示すウェーハWの表面Waには、複数のデバイスDが分割予定ラインSによって区画されて形成されたデバイス領域W1と、デバイス領域W1を囲繞する外周余剰領域W2とが形成されている。
図2に示すように、このウェーハWを裏返し、表面Waにハードプレート1を貼着する。ハードプレート1の表面には粘着材を塗布しておき、その粘着材を介してウェーハWの表面Waをハードプレート1に貼着することにより、図3に示すように、ウェーハWがハードプレート1によって支持され、ウェーハWの裏面Wbが露出した状態とする(ハードプレート貼付工程)。粘着材としては、紫外線の照射により硬化して粘着力が低下するUV硬化型粘着材を用いることが好ましい。図4に示すように、ウェーハWの外周面Wcは、表面Waから裏面Wbにかけて円弧状に面取りされた形状となっている。
ハードプレート1は、ウェーハWより大径に形成され、ガラスや、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の合成樹脂などの硬質材料からなり、ウェーハWを安定的に支持できる平面上の支持基板である。ハードプレート1にウェーハWの表面Waを貼着すると、図4に示すように、ウェーハWの周縁部から粘着材2が外側にはみ出し、はみ出た粘着材2の上面20がウェーハWの表面Waよりも上方に盛り上がった状態となる。
次に、図5に示すように、ハードプレート1に支持されたウェーハWを回転させながら、ウェーハWの裏面Wbのうち外周余剰領域W2の裏面側に、回転する研削砥石3を作用させて研削を行う。このとき、図6に示すように、はみ出た粘着材2も研削する(外周余剰領域研削工程)。図示の例では、ウェーハWの表面Waに至る深さまで、すなわち、表面Waよりも深く研削する。かかる研削により、面取りされた外周部Wcは除去され、ウェーハWの外周面は垂直面となる。また、図7及び図8に示すように、外周余剰領域研削工程終了後は、はみ出た粘着材2の研削後の上面21がウェーハWの表面Waよりも低い位置、すなわちハードプレート1側に位置している。
次に、図9に示すように、ハードプレート1に支持されたウェーハWを回転させると共に、回転する研削砥石4が常にウェーハWの回転中心を通るように、ウェーハWの裏面Wbに研削砥石4を作用させて裏面Wb全面の研削を行い、ウェーハWを所望の厚さに仕上げる(裏面研削工程)。
こうしてウェーハWが所定厚さに形成された後、図10に示すように、ウェーハWの裏面をダイシングテープTの粘着面T1に貼着する。ダイシングテープTの粘着面T1の外周部にはダイシングフレームFが貼着されており、ウェーハWの研削済みの裏面WbをダイシングテープTに貼着すると、ハードプレート1が貼着されたウェーハWが、ダイシングテープTを介してダイシングフレームFに支持された状態となる。(ウェーハ移し替え工程)。図11に示すように、ウェーハWの裏面WbをダイシングテープTに貼着しても、外周余剰領域研削工程において粘着材2も研削しており、粘着材2の上面21はウェーハWの裏面Wbよりもハードプレート1側に位置しているため、粘着材2がダイシングテープに貼り付くことはない。
次に、図12に示すように、ウェーハWの表面Waからハードプレート1を剥離する(ハードプレート剥離工程)。図11に示したように、粘着材2がダイシングテープに貼り付いていないため、ハードプレート1を円滑に剥離することができる。こうしてウェーハWのダイシングフレームFへの移し替えが完了する。なお、ハードプレート1に塗布した粘着材2がUV硬化型粘着材である場合は、剥離前に粘着材2に対して紫外線を照射して粘着力を低下させることにより、剥離を容易に行うことができる。ハードプレート1がガラス製またはPET製であれば、ガラスまたはPET越しに紫外線を照射することができる。
こうしてウェーハWがダイシングテープTに支持された状態になると、次に、図13に示すように、ウェーハWの分割予定ラインSに回転するブレード5を切り込ませて切削を行い、すべての分割予定ラインSを縦横に切削して個々のデバイスDに分割することができる(ダイシング工程)。
(第2の実施形態)
図14に示すウェーハW’の表面Waには、複数のデバイスDが分割予定ラインSによって区画されて形成されたデバイス領域W1と、デバイス領域W1を囲繞する外周余剰領域W2とが形成されている。そして、表面Waの分割予定ラインSには、ウェーハW’の仕上がり厚さに相当する深さの溝Gが形成されている。
図15に示すように、このウェーハW’を裏返し、表面Waにハードプレート1を貼着する。ハードプレート1の表面には粘着材を塗布しておき、その粘着材を介してウェーハW’の表面Waをハードプレート1に貼着することにより、図16に示すように、ウェーハW’がハードプレート1によって支持され、ウェーハW’の裏面Wbが露出した状態とする(ハードプレート貼付工程)。粘着材としては、紫外線の照射により硬化して粘着力が低下するUV硬化型粘着材を用いることが好ましい。図17に示すように、ウェーハW’の外周面Wcは、表面Waから裏面Wbにかけて円弧状に面取りされた形状となっている。
ハードプレート1は、ウェーハWより大径に形成され、ガラスや、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂などの硬質材料からなり、ウェーハW’を安定的に支持できる平面上の支持基板である。ハードプレート1にウェーハW’の表面Waを貼着すると、図17に示すように、ウェーハW’の周縁部から粘着材2が外側にはみ出し、はみ出た粘着材2の上面20がウェーハW’の表面Waよりも上方に盛り上がった状態となる。
次に、図18に示すように、ハードプレート1に支持されたウェーハW’を回転させながら、ウェーハW’の裏面Wbのうち外周余剰領域W2の裏面側に、回転する研削砥石3を作用させて研削を行う。このとき、図19に示すように、はみ出た粘着材2も研削する(外周余剰領域研削工程)。図示の例では、ウェーハWの表面Waに至る深さまで、すなわち、表面Waよりも深く研削する。かかる研削により、面取りされた外周部Wcは除去され、ウェーハWの外周面は垂直面となる。また、図20及び図21に示すように、外周余剰領域研削工程終了後は、はみ出た粘着材2の上面21がウェーハW’の表面Waよりも低い位置、すなわちハードプレート1側に位置している。
次に、図22に示すように、ハードプレート1に支持されたウェーハW’を回転させると共に、回転する研削砥石4をウェーハW’の裏面Wb全面に作用させて研削を行う。そうすると、溝Gが裏面Wb側に表出してウェーハW’が個々のデバイスDに分割されると共に、個々のデバイスDが所望の厚さに形成される(裏面研削工程)。分割されたすべてのデバイスDは、ハードプレート1に貼着されているため、バラバラにならず、全体としてウェーハW’の形状を維持している。
すべてのデバイスDが所定厚さに形成された後、図23に示すように、ウェーハW’の形状を維持したデバイスDの裏面(ウェーハW’の裏面Wb)をダイシングテープTの粘着面T1に貼着する。ダイシングテープTの粘着面T1の外周部にはダイシングフレームFが貼着されている。
ウェーハW’の研削済みの裏面WbをダイシングテープTに貼着すると、ハードプレート1が貼着されたウェーハW’が、ダイシングテープTを介してダイシングフレームFに支持された状態となる。(ウェーハ移し替え工程)。図24に示すように、ウェーハW’の裏面WbをダイシングテープTに貼着しても、外周余剰領域研削工程において粘着材2も研削しており、粘着材2の上面21はウェーハWの裏面Wbよりもハードプレート1側に位置しているため、粘着材2がダイシングテープに貼り付くことはない。
次に、図25に示すように、ウェーハW’の表面Waからハードプレート1を剥離する(ハードプレート剥離工程)。図24に示したように、粘着材2はダイシングテープに貼り付いていないため、ハードプレート1を円滑に剥離することができる。こうしてウェーハW’のダイシングフレームFへのウェーハW’の移し替えが完了する。なお、ハードプレート1に塗布した粘着材2がUV硬化型粘着材である場合は、剥離前に粘着材2に対して紫外線を照射して粘着力を低下させることにより、剥離を容易に行うことができる。ハードプレート1がガラス製またはPET製であれば、ガラスまたはPET越しに紫外線を照射することができる。
ウェーハの第1の例を示す斜視図である。 ウェーハの表面をハードプレートに貼着する状態を示す斜視図である。 ハードプレートに支持されたウェーハを示す斜視図である。 ハードプレートに支持されたウェーハの一部を拡大して示す断面図である。 外周余剰領域削工程を示す斜視図である。 外周余剰領域研削工程を拡大して示す断面図である。 外周余剰領域研削工程終了後のウェーハを示す斜視図である。 外周余剰領域研削工程終了後のウェーハの一部を拡大して示す断面図である。 裏面研削工程を示す斜視図である。 ウェーハ移し替え工程を示す斜視図である。 ウェーハ移し替え工程終了後のウェーハの一部を示す断面図である。 ハードプレート剥離工程を示す斜視図である。 ダイシング工程を示す斜視図である。 ウェーハの第2の例を示す斜視図である。 ウェーハの表面をハードプレートに貼着する状態を示す斜視図である。 ハードプレートに支持されたウェーハを示す斜視図である。 ハードプレートに支持されたウェーハの一部を拡大して示す断面図である。 外周余剰領域削工程を示す斜視図である。 外周余剰領域研削工程を拡大して示す断面図である。 外周余剰領域研削工程終了後のウェーハを示す斜視図である。 外周余剰領域研削工程終了後のウェーハの一部を拡大して示す断面図である。 裏面研削工程を示す斜視図である。 ウェーハ移し替え工程を示す斜視図である。 ウェーハ移し替え工程終了後のウェーハの一部を示す断面図である。 ハードプレート剥離工程を示す斜視図である。
符号の説明
W、W’:ウェーハ Wa:表面 Wb:裏面 Wc:外周面
W1:デバイス領域 W2:外周余剰領域 S:分割予定ライン D:デバイス
T:ダイシングテープ T1:粘着面 F:ダイシングフレーム
G:溝
1:ハードプレート 2:粘着材 3,4:研削砥石 5:ブレード

Claims (3)

  1. 複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて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が表面に形成されたウェーハの裏面を研削した後に、該ウェーハの裏面をダイシングテープに貼着し、該ウェーハを該ダイシングテープを介してダイシングフレームに支持させて該ダイシングフレームに移し替えるウェーハの移し替え方法であって、
    ハードプレートの表面に塗布された粘着層を介してウェーハの表面を該ハードプレートに貼着して該ウェーハの裏面を露出させるハードプレート貼付工程と、
    該ウェーハの裏面のうち該外周余剰領域の裏面側に研削砥石を作用させて、該ウェーハの表面に至る深さまで該外周余剰領域を研削する外周余剰領域研削工程と、
    該ウェーハの裏面全面を研削して該ウェーハを所望の厚さに仕上げる裏面研削工程と、
    該ウェーハの研削済みの裏面をダイシングテープに貼着し、該ウェーハを該ダイシングテープを介してダイシングフレームに支持させて該ダイシングフレームに移し替えるウェーハ移し替え工程と、
    該ウェーハの表面から該ハードプレートを剥離するハードプレート剥離工程と
    から少なくとも構成されるウェーハの移し替え方法。
  2. 前記ハードプレート貼付工程の前に、ウェーハの仕上がり厚さに相当する深さの溝を前記分割予定ラインに形成する溝形成工程が遂行され、前記裏面研削工程において該溝が裏面側から表出して該ウェーハが個々のデバイスに分割される
    請求項1に記載のウェーハの移し替え方法。
  3. 前記ハードプレート除去工程の後に、前記ダイシングテープを介して前記ダイシングフレームに支持されたウェーハの分割予定ラインを切断して個々のデバイスに分割するダイシング工程が遂行される
    請求項1に記載のウェーハの移し替え方法。
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