JP2010192724A - ウエーハの切削方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 切削ブレードを破損させることなく、突起電極付き半導体ウエーハを切削可能なウエーハの切削方法を提供することである。
【解決手段】 表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに、複数の該分割予定ラインによって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成され、各デバイス上に突起電極が形成されたウエーハを個々のデバイスへと分割するウエーハの切削方法であって、第1の切削ブレードをウエーハの表面高さに位置付け、該分割予定ラインに沿ってウエーハを切削送りすることで該分割予定ライン上の異物を除去する異物除去ステップと、異物除去ステップを実施した後、第2の切削ブレードを該分割予定ラインに沿ってウエーハへ切り込ませてウエーハを切削するウエーハ切削ステップと、を具備したことを特徴とする。
【選択図】図5
【解決手段】 表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに、複数の該分割予定ラインによって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成され、各デバイス上に突起電極が形成されたウエーハを個々のデバイスへと分割するウエーハの切削方法であって、第1の切削ブレードをウエーハの表面高さに位置付け、該分割予定ラインに沿ってウエーハを切削送りすることで該分割予定ライン上の異物を除去する異物除去ステップと、異物除去ステップを実施した後、第2の切削ブレードを該分割予定ラインに沿ってウエーハへ切り込ませてウエーハを切削するウエーハ切削ステップと、を具備したことを特徴とする。
【選択図】図5
Description
本発明は、表面に突起電極が形成された半導体ウエーハの切削方法に関する。
従来より半導体チップの製造工程においては、複数のデバイスが形成された半導体ウエーハを個々のデバイスへと分割し、この分割されたデバイスをリードフレームと呼ばれる基板上にマウント(実装)する。
そして、基板にマウントされた半導体デバイスの電極パッドと基板とを金線ワイヤにて電気的に接続した後、パッケージングし、基板を個々の半導体チップへと分割することで半導体チップを製造している。このようにして製造された半導体チップは、携帯電話、パソコン等の電子機器に広く利用されている。
一方、近年の電子機器における小型化、軽量化の要望から、実装面積を最小とすべく、金線ワイヤを用いずにデバイスの電極パッドを直接基板に接着して接続するフリップチップボンディングと呼ばれるワイヤレスの実装が多用されている。
フリップチップボンディングとは、デバイスのボンディングパッド上に形成した半田や金からなるバンプと呼ばれるボール状の突起電極を介して、デバイスと基板とを直接接続する実装方法である。
特開平6−97174号公報には、フリップチップボンディングのための半田バンプを形成する方法が開示されており、半導体ウエーハ上に搭載された半田はリフローされることによってボール状のバンプが形成される。バンプが形成された半導体ウエーハは、例えば特開平11−74228号公報に開示されるようなダイサーと称される切削装置によって個々のデバイスへと分割される。
この切削装置は、円環状の基台の外周に突出したリング状の砥石部(切刃)を有する切削ブレードを備え、切削ブレードを例えば30000rpmの高速で回転させつつ、半導体ウエーハの表面に形成された分割予定ラインに沿って切削ブレードの砥石部を切り込ませることで、半導体ウエーハを切削して個々のデバイスへと分割する。
リング状の砥石部はダイヤモンドやCBN等の超砥粒を金属で固めて厚さ30μm程度としたものであり、切削される被加工物の厚みに応じて砥石部の基台からの突出量が適当である切削ブレードが選定される。
ところが、バンプ形成時の半田リフロー条件によっては、ウエーハの一部のバンプにおいて隣接するバンプ同士が溶着する所謂ブリッジが形成されてしまうことがある。ブリッジが分割予定ラインを跨いで形成されたウエーハを切削ブレードで切削すると、砥石部の突出量不足などから切削ブレードの破損が発生してしまうという問題が生じる。
バンプ形成時に位置ずれが生じて分割予定ライン上にバンプがはみ出したウエーハを切削する場合にも、砥石部の側面にバンプが衝突することで切削ブレードの破損が発生してしまうことがある。
ブリッジを切削するために予め砥石部の突出量を大きくした切削ブレードを使用することも考えられるが、突出量を大きくすると、ブレードの撓みや曲がりが発生し易く、ひいては切削ブレードの破損を生じてしまう恐れがある。
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、切削ブレードを破損させることなく、突起電極付き半導体ウエーハを切削可能なウエーハの切削方法を提供することである。
本発明によると、表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに、複数の該分割予定ラインによって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成され、各デバイス上に突起電極が形成されたウエーハを個々のデバイスへと分割するウエーハの切削方法であって、第1の切削ブレードをウエーハの表面高さに位置付け、該分割予定ラインに沿ってウエーハを切削送りすることで該分割予定ライン上の異物を除去する異物除去ステップと、異物除去ステップを実施した後、第2の切削ブレードを該分割予定ラインに沿ってウエーハへ切り込ませてウエーハを切削するウエーハ切削ステップと、を具備したことを特徴とするウエーハの切削方法が提供される。
好ましくは、第1の切削ブレードは第2の切削ブレードの厚み以上の厚みを有している。第2の切削ブレードは第1の切削ブレードを兼用してもよい。異物は、分割予定ライン上に延出した突起電極から構成される。
本発明によると、異物除去工程で分割予定ライン上の異物は切削されて除去されるため、切削ブレードが破損することのない突起電極付き半導体ウエーハの切削方法が提供される。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1を参照すると、本発明のウエーハの切削方法を実施するのに適した切削装置(ダイシング装置)2の斜視図が示されている。
切削装置2は2スピンドルタイプの切削装置であり、チャックテーブル4において被加工物を吸引保持し、チャックテーブル4が切削送り方向(X軸方向)に往復移動しながら、割り出し送り方向(Y軸方向)及び切り込み送り方向(Z軸方向)に移動する第1の切削手段6及び第2の切削手段8の作用により被加工物が切削される構成となっている。
例えば、半導体ウエーハWをダイシングする場合は、図1に示すように、ダイシングテープTを介して環状フレームFに保持された半導体ウエーハWが、チャックテーブル4に載置されて吸引保持される。
チャックテーブル4は切削送り手段10によってX軸方向に移動可能となっており、第1の切削手段6と一体に形成された第1カメラ(第1撮像手段)13を有する第1のアライメント手段12及び第2の切削手段8と一体に形成された第2カメラ(第2撮像手段)15を有する第2のアライメント手段14によって、チャックテーブル4に吸引保持されたウエーハWの切削すべき領域であるストリートが検出され、そのストリートと切削ブレードとのY軸方向の位置合わせがなされた後に、切削が行われる。
切削送り手段10は、X軸方向に配設された一対のX軸ガイドレール16と、X軸ガイドレール16に摺動可能に支持されたX軸移動基台18と、X軸移動基台18に形成されたナット部(図示せず)に螺合するX軸ボールねじ20と、X軸ボールねじ20を回転駆動するX軸パルスモータ22とから構成される。
チャックテーブル4を回転可能に指示する支持基台24はX軸移動基台18に固定されており、X軸パルスモータ22に駆動されてX軸ボールねじ20が回転することによって、チャックテーブル4がX軸方向に移動される。
一方、第1切削手段6及び第2切削手段8は、ガイド手段26によってY軸方向に割り出し送り可能に支持されている。ガイド手段26は、チャックテーブル4の移動を妨げないようにX軸に直交するY軸方向に配設される垂直コラム28と、垂直コラム28の側面においてY軸方向に配設された一対のY軸ガイドレール30と、Y軸ガイドレール30と平行に配設された第1のボールねじ32及び第2のボールねじ34と、第1のボールねじ32に連結された第1のY軸パルスモータ36と、第2のボールねじ34に連結された第2のY軸パルスモータ38とから構成される。
Y軸ガイドレール30は、第1の支持部材40及び第2の支持部材42をY軸方向に摺動可能に支持しており、第1の支持部材40及び第2の支持部材42に備えたナット(図示せず)が第1のボールねじ32及び第2のボールねじ34にそれぞれ螺合している。
第1のY軸パルスモータ36および第2のY軸パルスモータ38に駆動されて第1のボールねじ32及び第2のボールねじ34がそれぞれ回転することにより、第1の支持部材40及び第2の支持部材42がそれぞれ独立してY軸方向に移動される。
第1の支持部材40及び第2の支持部材42のY軸方向の位置はリニアスケール44によって計測され、Y軸方向の位置の精密制御に供される。なお、リニアスケールを各支持部材ごとに別個に設けることも可能ではあるが、一本のリニアスケール44で第1の支持部材40及び第2の支持部材42の双方の位置を計測するほうが、両者の間隔を精密に制御することができる。
第1の支持部材40には、第1の切削手段6が取り付けられた第1の移動部材46が上下方向(Z軸方向)に摺動可能に取り付けられており、第1のZ軸パルスモータ48を駆動すると、第1の移動部材46がZ軸方向に移動される。
同様に、第2の支持部材42には、第2の切削手段8が取り付けられた第2の移動部材50が上下方向(Z軸方向)に摺動可能に取り付けられており、第2のZ軸パルスモータ52を駆動することにより、第2の移動部材50がZ軸方向に移動される。
図2を参照すると、第1切削手段6の概略構成が示されている。第1切削手段6のスピンドルハウジング54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いる。
スピンドル56の先端部には図示しないブレードマウントがナット68で固定されており、このブレードマウントに対して切削ブレード70を装着してナット80で締め付けることにより、切削ブレード70がスピンドル56の先端部に取り付けられる。
第2切削手段8は、上述した第1切削手段6と概略同様に構成されており、重複を避けるためその説明を省略する。ここで注意すべきは、第1切削手段6の第1切削ブレード70の厚みは第2切削手段8の第2切削ブレード72(図5参照)の厚みと同等か、又はそれより厚く形成されていることである。
次に図3乃至図5を参照して、本発明実施形態のウエーハの切削方法について詳細に説明する。まず、図3を参照すると、本発明実施形態のフローチャートが示されている。図3のステップS10において、ウエーハWをチャックテーブル4で吸引保持する。
ウエーハWの表面においては、図4に示すように第1のストリート(分割予定ライン)
S1と第2のストリート(分割予定ライン)S2とが直交して形成されており、第1のストリートS1と第2のストリートS2とによって区画されて多数のデバイスDがウエーハW上に形成されている。
S1と第2のストリート(分割予定ライン)S2とが直交して形成されており、第1のストリートS1と第2のストリートS2とによって区画されて多数のデバイスDがウエーハW上に形成されている。
各デバイスDは、複数の突起電極(バンプ)58を有しており、バンプ形成時のリフロー条件によっては、バンプ形成時に位置ずれが生じて分割予定ライン上にバンプ58aがはみ出したり、或いは隣接するバンプ同士が溶着する所謂ブリッジ58bが形成されてしまうことがある。
本発明はこのように位置ずれが生じたバンプ58a或いはバンプ同士が溶着したブリッジ58bを有する半導体ウエーハを、切削ブレードを破損させることなく切削可能なウエーハの切削方法を提供するものである。
ウエーハWをチャックテーブル4で吸引保持すると、ステップS11の異物除去ステップを実施する。図5(A)に示すように、ウエーハWの表面上には正常なバンプ58とともに位置ずれしたバンプ58a及びバンプ同士が溶着したブリッジ58bが形成されているものとする。
この異物除去ステップでは、図5(B)に示すように、第1の切削ブレード70をウエーハWの表面高さに位置付け、分割予定ラインS1又はS2に沿ってウエーハWを切削送りすることで、分割予定ライン上の異物、即ち位置ずれしたバンプ58a及びブリッジ58bを切削して除去する。
ステップS11の異物除去ステップを実施した後、ステップS12でウエーハ切削ステップを実施する。このウエーハ切削ステップでは、図5(C)に示すように、第2の切削ブレード72を分割予定ラインS1又はS2に沿ってウエーハWに切り込ませて切削溝60を形成する。このウエーハ切削ステップで使用する切削ブレード72は、第2切削手段8の切削ブレードを使用するのが好ましい。
第1の切削ブレード70は第2の切削ブレード72と同一の厚みを有するか、或いは第1の切削ブレード70は第2の切削ブレード72の厚みよりも厚い厚みを有するのが好ましい。
図1に示すような2スピンドルタイプの切削装置2を使用することにより、チャックテーブル4でウエーハWを吸引保持しながら第1の切削ブレード70で異物除去ステップを行いながら、第2切削手段8に装着された第2の切削ブレード72でウエーハ切削ステップを同時に実施することができる。
上述した実施形態では、第1の切削ブレード70で異物除去ステップを実施し、第2の切削ブレード72でウエーハの切削ステップを実施しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、切削ブレード70で異物除去ステップのみならず、ウエーハの切削ステップを実施するようにしてもよい。
また、切削方法としては、1パス目に第1の切削ブレード70を使用して全ての分割予定ラインS1,S2上の異物を除去した後、2パス目に第2の切削ブレード72を使用して全ての分割予定ラインS1,S2を切削加工するか、或いは1つの分割予定ラインずつ第1の切削ブレード70でまず異物を除去し、次いで第2の切削ブレード72で同一の分割予定ラインを切削加工するようにしてもよい。
更に、図5(C)に示したウエーハ切削ステップは、一度にウエーハWを完全切断せずに、1パス目にウエーハWを途中まで切削し、2パス目にウエーハWを完全切断するようにしてもよい。
2 切削装置
4 チャックテーブル
6 第1切削手段
8 第2切削手段
58 バンプ(突起電極)
58a 位置ずれしたバンプ
58b ブリッジ
70 第1切削ブレード
72 第2切削ブレード
4 チャックテーブル
6 第1切削手段
8 第2切削手段
58 バンプ(突起電極)
58a 位置ずれしたバンプ
58b ブリッジ
70 第1切削ブレード
72 第2切削ブレード
Claims (4)
- 表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに、複数の該分割予定ラインによって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成され、各デバイス上に突起電極が形成されたウエーハを個々のデバイスへと分割するウエーハの切削方法であって、
第1の切削ブレードをウエーハの表面高さに位置付け、該分割予定ラインに沿ってウエーハを切削送りすることで該分割予定ライン上の異物を除去する異物除去ステップと、
異物除去ステップを実施した後、第2の切削ブレードを該分割予定ラインに沿ってウエーハへ切り込ませてウエーハを切削するウエーハ切削ステップと、
を具備したことを特徴とするウエーハの切削方法。 - 前記第1の切削ブレードは前記第2の切削ブレードの厚み以上の厚みを有している請求項1記載のウエーハの切削方法。
- 前記第2の切削ブレードは前記第1の切削ブレードを兼用する請求項1記載のウエーハの切削方法。
- 前記異物は前記分割予定ライン上に延出した突起電極から構成される請求項1〜3の何れかに記載のウエーハの切削方法。
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2009
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