JP2010212480A

JP2010212480A - レーザ切断方法

Info

Publication number: JP2010212480A
Application number: JP2009057709A
Authority: JP
Inventors: Hidehiko Karasaki; 秀彦唐崎
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2010-09-24

Abstract

【課題】本発明は、コンタミネーションの影響を受けないで半導体ウェハーを簡単に切断するレーザ切断方法を提供することを目的とする。
【解決手段】半導体ウェハー１の回路を形成した面にバックグラインドテープ２を接着する工程と、バックグラインドテープ２を接着していない面からレーザビーム６を照射して切断する工程と、ダイシングテープ７ａで保持した半導体ウェハー１からバックグラインドテープ２を剥離する工程を備えていて、これにより、コーティングと洗浄工程が省略でき、かつコンタミネーションから保護された半導体ウェハーの切断が可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザを用いて回路形成した半導体ウェハーを切断分割するレーザ切断方法に関するものである。

近年、半導体デバイスは３次元実装が進み、パッケージサイズの制約から半導体ウェハーの薄肉化が進んでいる。

これまで半導体ウェハーに形成された電子デバイスを個片化する技術としてメカニカルダイシングが利用されてきたが、半導体ウェハーの薄肉化とともに表面応力が原因となるチッピングや割れが発生し、歩留まりが落ちる問題が発生している。そこで、近年、それらを解決する手段としてレーザによる半導体ウェハーのダイシングが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図４、５に、近年実施されているレーザを用いた電子デバイスを個片化するプロセスを示した。

先ず、（ａ）半導体ウェハー１０１に裏面研削（バックグラインド）時に回路面を外的異物による傷、チッピング・クラック（割れ）、レシデューやパーティクルコンタミネーションなどの汚染から保護するために使用するフィルム状のバックグラインドテープ１０２を回路を形成した面に貼り付ける。

次に、（ｂ）バックグラインドテープ１０２を貼り付けた面が下になるように半導体ウェハー１０１を裏返す。

次に、（ｃ）半導体ウェハー１０１を回転させながら研磨剤（スラリー）１０３を半導体ウェハー１０１の研磨面に塗布し、研磨機１０４で６００〜７００ｕｍの厚さにするために研磨する。

次に、（ｄ）半導体ウェハー１０１の研磨による表面応力を取り除くため、プラズマ１０５によるストレスリリーフ工程に入り応力緩和を行う。

次に、（ｅ）バックグラインドテープ１０２を貼り付けた面が上になるように半導体ウェハー１０１を裏返す。

次に、（ｆ）ダイシングリング１０６に張ったダイシングテープ１０６ａにバックグラインドテープ１０２が上になるように半導体ウェハー１０１を置く（ｇ）。

次に、（ｈ）バックグラインドテープ１０２を剥す。

次に、（ｉ）半導体ウェハー１０１のバックグラインドテープ１０２を剥した（回路を形成した）面にレーザ加工時に発生するコンタミネーションから保護するためにコーティング１０７を施す。

次に、（ｊ）コーティング１０７を施した面に、レンズで集光したレーザビーム１０８を照射して、回路毎に切断する（ｋ）。

次に、（ｌ）切断完了後、コーティング１０７とともにレーザビーム１０８の加工時に発生したコンタミネーションを洗い流し乾燥して切断作業を完了する。
特開２００４−７９７４６号公報

しかし、従来のレーザ切断方法は、バックグラインドテープ１０２を剥がした後に電子デバイスの保護のコーティング１０７を実施するため、その後に洗浄工程が必要であり、工程が長くなるという課題を有していた。

本発明は、コンタミネーションの影響を受けないで半導体ウェハーを切断するレーザ切断方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明のレーザ切断方法は、半導体ウェハーの回路を形成した面に保護フィルムを接着する工程と、前記半導体ウェハーの保護フィルムを接着していない面からレーザを照射して切断する工程と、前記レーザを照射した面を支持部に当接し、前記半導体ウェハーを前記支持部で保持する工程と、前記支持部で保持した前記半導体ウェハーから前記保護フィルムを剥離する工程を備えている。

そして、これにより、コーティングと洗浄工程が省略でき、かつコンタミネーションから保護された半導体ウェハーの切断が可能となる。

以上のように、本発明は半導体ウェハーの回路を形成した面の裏面からレーザを照射して切断することにより、従来より少ない工程で、コンタミネーションから保護しつつ半導体ウェハーを切断することができ、生産性を高めることができる。

（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について、図１、図２、図３を用いて説明する。

図１は、本実施の形態を行う全体工程を示すもので、図２は、本実施の形態でのプロセスの前半（レーザによる切断まで）の工程を示し、図３は、本実施の形態でのプロセスの後半（レーザによる切断以降）の工程を示すものである。

図において、先ず、半導体ウェハー１を保持プレート１ａにセットした後、バックグラインドテープの接着装置１ｂに搬送装置１ｃで搬送し、（ａ）半導体ウェハー１に裏面研削（バックグラインド）時に回路面を外的異物による傷、チッピング・クラック（割れ）、レシデューやパーティクルコンタミネーションなどの汚染から保護するために使用する、例えば、基材フィルムにＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）やＰＥＴを使用した紫外線硬化型の多層のフィルム状のバックグラインドテープ２（保護テープ）を回路を形成した面に貼り付ける。

次に、搬送装置１ｃでロボット２ａに搬送し、ロボット２ａを使用して保持プレート１ａから持ち上げ、（ｂ）バックグラインドテープ２を貼り付けた面が下になるように半導体ウェハー１を裏返して、再度、保持プレート１ａにセットする。

次に、搬送装置１ｃでバックグラインド装置３ａに搬送し、バックグラインド装置３ａで（ｃ）半導体ウェハー１を回転させながら研磨剤（スラリー）３を半導体ウェハー１の研磨面に塗布し、研磨機４で６００〜７００ｕｍの厚さにするために研磨する。この時、研磨には機械的な研磨が主に利用されているが、プラズマなどのエッチング効果を利用した化学的研磨を利用しても可能である。

次に、搬送装置１ｃでプラズマ処理装置５ａに搬送し、プラズマ処理装置５ａで（ｄ）半導体ウェハー１の研磨による表面応力を取り除くため、プラズマ５によるストレスリリーフ工程に入り応力緩和を行う。このようにして薄肉化工程が完了する。

従来では、次のダイシングフレームに半導体ウェハーを転載するプロセスにはいるが、本実施の形態では、搬送装置１ｃでレーザダイシング装置６ａに搬送し、レーザダイシング装置６ａで（ｅ）赤外カメラなどでアライメントマークを読み取り、レーザビーム６の位置を正確に位置決めした後、レーザビーム６を半導体ウェハー１のバックグラインドテープ２を貼った（回路を形成した）面とは逆の裏面から照射して切断加工を実施する。

本実施の形態では、レーザビーム６による切断方法として紫外線波長のレーザビームを先行させ、赤外線波長のレーザビームを間隔をずらして後追いさせるように切断線に沿って移動させることで切断を行う方法をとったが、これ以外のレーザビームによる切断方法をとってもよい。

なお、このレーザビーム６による切断においては、その後の工程をスムーズに行うため、切断後に半導体ウェハー１がバラバラにならないように、半導体ウェハー１は切断されるがバックグラインドテープ２は切断されないようにレーザビーム６の出力が制御される。

また、このようなレーザビーム６の出力制御がレーザ発信器（図示せず）の性能面から不可能または困難な場合、バックグラインドテープ２を多層構造とし、少なくとも１層にレーザの吸収が少ない材料を用いることでバックグラインドテープ２が完全に切断されてしまうことを防止し、レーザ切断後の工程を容易にすることができる。

次に、搬送装置１ｃでロボット２ａに搬送し、ロボット２ａを使用して（ｆ）切断した半導体ウェハー１をバックグラインドテープ２が上になるように裏返す。

次に、ロボット２ａを使用して（ｇ）ダイシングリング７に張ったダイシングテープ７ａ（支持部）にバックグラインドテープ２が上になるように半導体ウェハー１を置く（ｈ）。

次に、搬送装置１ｃでバックグラインドテープの剥離装置７ａに搬送し、剥離装置７ａでバックグラインドテープ２に紫外線を照射して粘着力を落とし、（ｉ）バックグラインドテープ２を剥すことで切断工程を完了する（ｊ）。

以降、搬送装置１ｃで切断されて矩形化された半導体チップを次工程以降にダイシングリング７のまま搬送する。

以上のように、本実施の形態によればレーザ切断後にバックグラインドテープを剥離することで、半導体ウェハーをレーザ切断時に発生するコンタミネーションが保護できるだけでなく、簡素な工程で切断（個片化）を実現し、プロセス全体を短縮化することができる。

本発明のレーザ切断方法は、コンタミネーションから保護された状態でコーティングと洗浄という工程を省略することができ、半導体ウェハーの個片化を行うレーザ切断方法として有用である。

本発明のレーザ切断方法の実施の形態における工程図本発明のレーザ切断方法の実施の形態におけるプロセスの前半の流れ図本発明のレーザ切断方法の実施の形態におけるプロセスの後半の流れ図従来のレーザ切断方法のプロセスの前半の流れ図従来のレーザ切断方法のプロセスの後半の流れ図

１半導体ウェハー
２バックグラインドテープ
３研磨剤
４研磨機
５プラズマ
６レーザビーム
７ダイシングリング
７ａダイシングテープ

Claims

半導体ウェハーの回路を形成した面に保護フィルムを接着する工程と、前記半導体ウェハーの保護フィルムを接着していない面からレーザを照射して切断する工程と、前記レーザを照射した面を支持部に当接し、前記半導体ウェハーを前記支持部で保持する工程と、前記支持部で保持した前記半導体ウェハーから前記保護フィルムを剥離する工程を有するレーザ切断方法。
前記レーザを照射して切断する工程において、保護フィルムを切断しないようにレーザの出力を制御する請求項１記載のレーザ切断方法。
前記レーザを照射して切断する工程において、保護フィルムを多層構造とし、その少なくとも１層にレーザ波長を透過する材料を用いたことを特徴とする請求項１または２記載のレーザ切断方法。
前記レーザ波長を透過する材料を用いた層が前記半導体ウェハーと当接することを特徴とする請求項３記載のレーザ切断方法。