JP2010186971A - Wafer processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、薄く研削されたウエーハを取り扱い性を損なうことなく個々のデバイスに分割可能なウエーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a wafer processing method capable of dividing a thinly ground wafer into individual devices without impairing handleability.
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よ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。 In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are partitioned by dividing lines called streets arranged in a lattice pattern on the surface of a semiconductor wafer having a substantially disk shape, and devices such as IC and LSI are divided into these partitioned regions. Form. Then, the semiconductor wafer is cut into individual semiconductor chips (devices) by cutting the semiconductor wafer along a street with a cutting device.
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して所定の厚みに形成される。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。 The divided wafer is formed to have a predetermined thickness by grinding the back surface before cutting along the street. In recent years, in order to achieve a reduction in weight and size of electrical equipment, it has been required to make the wafer thinner, for example, about 50 μm.
このように薄く形成されたウエーハは紙のように腰がなくなり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リング状の補強部を形成する研削方法が、例えば特開2007−173487号公報で提案されている。 Such thinly formed wafers are not as elastic as paper and are difficult to handle, and may be damaged during transportation. Therefore, a grinding method in which only the back surface corresponding to the device region of the wafer is ground and a ring-shaped reinforcing portion is formed on the back surface of the wafer corresponding to the outer peripheral surplus region surrounding the device region is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-173487. Proposed in
このように裏面の外周にリング状の補強部が形成されたウエーハをストリート(分割予定ライン)に沿って分割する方法として、リング状の補強部を除去した後、ウエーハの表面側から切削ブレードで切削する方法が提案されている(特開2007−19379号公報参照)。 As a method of dividing the wafer having the ring-shaped reinforcing portion formed on the outer periphery of the back surface along the street (division planned line), after removing the ring-shaped reinforcing portion, a cutting blade is used from the front side of the wafer. A cutting method has been proposed (see JP 2007-19379 A).
しかし、リング状の補強部が除去されたウエーハでは切削時のハンドリングで破損し易いという問題が生じる。従って、裏面の外周にリング状の補強部が形成されたウエーハを個々のデバイスに分割する際に、リング状の補強部をどのタイミングで取り除くべきかが問題となる。 However, the wafer from which the ring-shaped reinforcing portion is removed has a problem that it is easily damaged by handling during cutting. Therefore, when a wafer having a ring-shaped reinforcing portion formed on the outer periphery of the back surface is divided into individual devices, the timing at which the ring-shaped reinforcing portion should be removed becomes a problem.
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、外周にリング状の補強部を残して中央部分が薄く研削されたウエーハを、切削時のハンドリング性を損なうことなく個々のデバイスに分割可能なウエーハの加工方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to impair handling at the time of cutting a wafer whose central portion is thinly ground leaving a ring-shaped reinforcing portion on the outer periphery. It is to provide a wafer processing method that can be divided into individual devices without any problem.
本発明によると、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画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を表面に有するウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハの分割方法であって、ウエーハのデバイス領域に対応する裏面を研削して所定の厚みに研削すると共に外周余剰領域に対応する裏面にリング状の補強部を形成するウエーハの研削工程と、ウエーハの裏面にダイシングテープを貼着すると共にウエーハを囲繞する開口部を有するダイシングフレームにダイシングテープの外周部を貼着してウエーハをダイシングフレームで支持するウエーハ支持工程と、ウエーハのデバイス領域に対応する領域を吸引保持するデバイス領域保持部と、リング状の補強部を支持するリング状補強部支持部とを有するチャックテーブルにダイシングフレームで支持されたウエーハを保持し、切削ブレードを分割予定ラインに位置づけて分割予定ラインを切削してウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハの分割工程と、切削ブレードをデバイス領域と外周余剰領域との境界部に位置づけた状態でチャックテーブルを回転させて、リング状の補強部をウエーハから切り離して除去するリング状補強部除去工程と、ダイシングテープから個々のデバイスをピックアップするピックアップ工程と、を具備したことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。 According to the present invention, there is provided a wafer dividing method for dividing a wafer having a device area in which a plurality of devices are partitioned by division lines and an outer peripheral surplus area surrounding the device area into individual devices. Grinding the back surface corresponding to the device area of the wafer and grinding it to a predetermined thickness and forming a ring-shaped reinforcing portion on the back surface corresponding to the outer peripheral surplus area, and affixing a dicing tape on the back surface of the wafer In addition, a wafer supporting step for supporting the wafer by the dicing frame by sticking the outer peripheral portion of the dicing tape to a dicing frame having an opening surrounding the wafer, and a device area holding section for sucking and holding an area corresponding to the device area of the wafer And a ring-shaped reinforcing portion supporting portion that supports the ring-shaped reinforcing portion. Hold the wafer supported by the dicing frame on the table, position the cutting blade on the planned dividing line, cut the planned dividing line and divide the wafer into individual devices, and the cutting blade on the device area and the outer circumference A step of removing the ring-shaped reinforcing portion by removing the ring-shaped reinforcing portion from the wafer by rotating the chuck table in a state where the chuck table is positioned at the boundary with the surplus region; and a pickup step of picking up individual devices from the dicing tape; A method for processing a wafer is provided.
好ましくは、ダイシングテープは外的刺激によって粘着力が低下する粘着テープから構成されており、リング状補強部除去工程において、リング状の補強部をウエーハから切り離す際にリング状補強部が貼着しているダイシングテープに外的刺激が付与される。 Preferably, the dicing tape is composed of an adhesive tape whose adhesive strength is reduced by an external stimulus, and the ring-shaped reinforcing portion is adhered when the ring-shaped reinforcing portion is separated from the wafer in the ring-shaped reinforcing portion removing step. An external stimulus is applied to the dicing tape.
本発明によると、リング状の補強部によってウエーハが補強された状態でウエーハを個々のデバイスに分割し、その後リング状の補強部をウエーハから切り離して除去するので、切削時の取り扱い性を損なうことなく且つデバイスに欠けを生じさせることなく、薄く形成されたウエーハを確実に個々のデバイスに分割できる。 According to the present invention, the wafer is divided into individual devices in a state where the wafer is reinforced by the ring-shaped reinforcing portion, and then the ring-shaped reinforcing portion is separated and removed from the wafer. The thinly formed wafer can be reliably divided into individual devices without causing any chipping in the device.
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor wafer before being processed to a predetermined thickness. The
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。
The
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。
A
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を含むリング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。
FIGS. 3 to 5 show a grinding method for forming a circular concave portion on the back surface corresponding to the
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。
The
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。
The
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。
The rotation center P1 of the chuck table 4 and the rotation center P2 of the
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。
While rotating the chuck table 4 in the direction indicated by an
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を含むリング状補強部26が形成される。
As a result, on the back surface of the
このように研削加工された半導体ウエーハ11は、次いで図6に示すように外周部が環状のダイシングフレーム36に貼着された粘着テープであるダイシングテープ34上にその裏面11bが貼着される。
As shown in FIG. 6, the
ダイシングテープ34は、図7に示すようにリング状補強部26のみでなく円形凹部24にも回り込むように貼着される。そして、図6に示すように保護テープ23がウエーハ11表面から剥離される。
As shown in FIG. 7, the
次いで、ダイシング装置(切削装置)のチャックテーブルにダイシングフレーム36で支持されたウエーハ11を保持し、切削ブレードで分割予定ライン13を切削してウエーハ11を個々のデバイス15に分割するウエーハ分割工程を実施する。
Next, a wafer dividing step is performed in which the
この場合、例えば図8に誇張して示すようなチャックテーブル40を使用するのが好ましい。チャックテーブル40は、真空吸引路44が形成された回転軸42と、回転軸42上に搭載固定された基台46を含んでいる。
In this case, for example, it is preferable to use a chuck table 40 as shown exaggeratedly in FIG. The chuck table 40 includes a
基台46はSUS等の金属から形成され、装着用円形凹部48と、回転軸42の真空吸引路44に連通された真空吸引路50を有している。真空吸引路50は凹部48に開口している。回転軸42の真空吸引路44は図示しない真空吸引源に接続されている。
The
基台46の円形凹部48中にはポーラスなセラミック等から形成された円盤形状のポーラス吸着部52が配設されている。ポーラス吸着部52の吸着表面は基台46の上面よりも所定高さ高くなるように形成されており、基台46でウエーハ11のリング状補強部26を支持し、ポーラス吸着部52でダイシングテープ34を介して円形凹部24を吸引保持できるようになっている。
In the
このようにチャックテーブル40でウエーハ11を吸引保持した状態で、図9に示すような切削手段54を使用してウエーハ11をストリート13に沿って切削する。図9において、切削手段54のスピンドルユニット60のスピンドルハウジング62中には、図示しないサーボモータにより回転駆動されるスピンドル56が回転可能に収容されており、スピンドル56の先端に切削ブレード58が装着されている。
In the state where the
図9に示すように、チャックテーブル40に保持されたウエーハ11をX軸方向に移動させると共に、切削ブレード58を高速回転させながら分割予定ライン13に位置づけて切削を行うと、位置合わせされたストリート13が切削される。
As shown in FIG. 9, when the
メモリに記憶されたストリートピッチずつ切削ブレード58をY軸方向にインデックス送りしながら切削を行うことにより、同方向のストリート13が全て切削される。更に、チャックテーブル40を90度回転させてから、上記と同様の切削を行うと、他方向のストリート13も全て切削され、ウエーハ11が個々のデバイス(チップ)15に分割される。
By performing cutting while indexing the
しかし、この分割工程が終了した時点では、ウエーハ11の外周部に形成されたリング状補強部26はその厚さが700μmもあるため、完全切断されずにダイシングテープ34に貼着されたまま残っている。よって、次の工程としてリング状補強部除去工程を実施する。
However, when this dividing step is completed, the ring-shaped reinforcing
このリング状補強部除去工程は、図10(A)に示すように、切削ブレード58をデバイス領域17と外周余剰領域19との境界部に位置づけてチャックテーブル40を少なくとも1回転させて曲線64で示すように境界部を切削し、図10(B)に示すようにリング状補強部26をウエーハ11から切り離して除去する。
In this ring-shaped reinforcing portion removing step, as shown in FIG. 10A, the
このリング状補強部除去工程においては、図10(B)に示すようにリング状の補強部26をウエーハ11から切り離す際にリング状補強部26が貼着しているダイシングテープ34に外的刺激を付与して、ダイシングテープ34の粘着力を低下させてからリング状補強部26をダイシングテープ34から剥離する。
In the ring-shaped reinforcing portion removing step, as shown in FIG. 10B, when the ring-shaped reinforcing
この外的刺激の付与は、ダイシングテープ34の種類に応じて、例えば紫外線照射又は加熱により実施する。ダイシングテープ34が、例えば古河電工株式会社製の商品名「UCシリーズ」のような紫外線硬化型テープの場合には、紫外線照射によって粘着力を低下させ、日東電工株式会社製の商品名「リバアルファ」のような加熱によって粘着力が低下するテープの場合には、加熱によって粘着力を低下させる。
The application of the external stimulus is performed by, for example, ultraviolet irradiation or heating according to the type of the dicing
リング状補強部26が除去されたウエーハ11は、次いでデバイスピックアップ工程に供され、個々のデバイス15がダイシングテープ34からピックアップされる。デバイスピックアップ工程では、図11に示すようなテープ拡張装置70によりダイシングテープ34を半径方向に拡張し、ピックアップしようとするデバイス間の間隙を広げてからデバイス15をピックアップする。
The
テープ拡張装置70は固定円筒72と、固定円筒72の外側に配置された駆動手段により上下方向に移動される移動円筒74とから構成される。図11(A)に示すように、リング状補強部26が除去されたウエーハ11を支持したダイシングフレーム36を移動円筒74上に搭載し、クランプ76で固定する。
The
この時、固定円筒72の上面と移動円筒74の上面とは概略同一平面上に保持されている。図11(A)で矢印A方向に移動円筒74が移動すると、移動円筒74は図11(B)に示すように固定円筒72に対して降下し、それに伴いダイシングテープ34は半径方向に拡張され、デバイス間の間隙が拡張される。
At this time, the upper surface of the fixed
このようにデバイス間の間隙が拡張された状態で、ピックアップ装置80による個々のデバイス15のピックアップを行うと、ピックアップ作業を容易に且つ円滑に行うことができる。
When the
以上説明した実施形態によると、ウエーハ11を個々のデバイス15に分割してから、リング状補強部26を除去するようにしたので、ウエーハ切削の際のハンドリング性を阻害することなく、且つデバイス15に欠けを生じさせることなく、ウエーハ11を確実に個々のデバイス15に分割することができる。
According to the embodiment described above, since the
2 研削装置
4 チャックテーブル
11 半導体ウエーハ
12 研削砥石
15 デバイス
17 デバイス領域
19 外周余剰領域
23 保護テープ
24 円形凹部
26 リング状補強部
34 ダイシングテープ
36 ダイシングフレーム
40 チャックテーブル
52 ポーラス吸着部
58 切削ブレード
70 テープ拡張装置
80 ピックアップ装置
2 Grinding
Claims (2)
ウエーハのデバイス領域に対応する裏面を研削して所定の厚みに研削すると共に外周余剰領域に対応する裏面にリング状の補強部を形成するウエーハの研削工程と、
ウエーハの裏面にダイシングテープを貼着すると共にウエーハを囲繞する開口部を有するダイシングフレームにダイシングテープの外周部を貼着して、ウエーハをダイシングフレームで支持するウエーハ支持工程と、
ウエーハのデバイス領域に対応する領域を吸引保持するデバイス領域保持部と、リング状の補強部を支持するリング状補強部支持部とを有するチャックテーブルにダイシングフレームで支持されたウエーハを保持し、切削ブレードを分割予定ラインに位置づけて分割予定ラインを切削してウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハの分割工程と、
切削ブレードをデバイス領域と外周余剰領域との境界部に位置づけた状態でチャックテーブルを回転させて、リング状の補強部をウエーハから切り離して除去するリング状補強部除去工程と、
ダイシングテープから個々のデバイスをピックアップするピックアップ工程と、
を具備したことを特徴とするウエーハの加工方法。 A wafer processing method that divides a wafer having a device area in which a plurality of devices are partitioned by dividing lines and an outer peripheral surplus area surrounding the device area into individual devices,
Grinding the back surface corresponding to the device region of the wafer to grind to a predetermined thickness and forming a ring-shaped reinforcing portion on the back surface corresponding to the outer peripheral surplus region;
A wafer support step of attaching a dicing tape to the back surface of the wafer and attaching the outer periphery of the dicing tape to a dicing frame having an opening surrounding the wafer, and supporting the wafer with the dicing frame;
A wafer supported by a dicing frame is held on a chuck table having a device area holding section for sucking and holding an area corresponding to the device area of the wafer and a ring-shaped reinforcing section supporting section for supporting a ring-shaped reinforcing section. A wafer splitting process in which the blade is positioned on the planned split line and the split split line is cut to divide the wafer into individual devices;
A ring-shaped reinforcing part removing step of rotating and removing the ring-shaped reinforcing part from the wafer by rotating the chuck table in a state where the cutting blade is positioned at the boundary between the device area and the outer peripheral surplus area,
Pickup process for picking up individual devices from dicing tape,
A wafer processing method characterized by comprising:
前記リング状補強部除去工程において、リング状の補強部をウエーハから切り離す際に該リング状補強部が貼着しているダイシングテープに外的刺激を付与する請求項1記載のウエーハの加工方法。 The dicing tape is composed of an adhesive tape whose adhesive strength is reduced by an external stimulus,
The wafer processing method according to claim 1, wherein, in the ring-shaped reinforcing portion removing step, when the ring-shaped reinforcing portion is separated from the wafer, an external stimulus is applied to the dicing tape to which the ring-shaped reinforcing portion is attached.
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