JP2010114306A

JP2010114306A - ウェーハの移し替え方法

Info

Publication number: JP2010114306A
Application number: JP2008286537A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Kajiyama; 啓一梶山
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2008-11-07
Publication date: 2010-05-20

Abstract

【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

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。
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。
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。