JP2011086866A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a semiconductor device, which is capable of reliably breaking an adhesive film attached on the rear surface of a wafer so that the adhesive film does not protrude from the outer peripheral edges of each device. <P>SOLUTION: The method of manufacturing a semiconductor device having an adhesive film attached on the rear surface thereof includes: a step of forming splitting grooves, which have a depth corresponding to the finished thickness of devices, along streets from the front surface side of a wafer 2; a step of attaching a heat-shrinkable protective tape 4 onto the front surface of the wafer 2; a step of grinding the rear surface of the wafer 2 to expose the splitting grooves on the rear surface for splitting the wafer 2 into individual devices; a step of applying heat onto the protective tape 4 to shrink it, thereby blocking the splitting grooves; a step of attaching an adhesive film onto the rear surface of the wafer 2, and supporting the adhesive film side by means of a dicing tape attached on an annular frame; and a step of expanding the dicing tape to apply tensile force to the adhesive film, thereby breaking the adhesive film along the outer peripheral edges of the individual devices. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、表面に格子状に形成されたストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハをストリートに沿って個々のデバイスに分割するとともに、各デバイスの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着する半導体デバイスの製造方法に関する。   The present invention divides a wafer in which devices are formed in a plurality of regions partitioned by streets formed in a lattice shape on the surface into individual devices along the streets, and bonds the die bonding to the back surface of each device. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device to which a film is attached.

例えば、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に形成された分割予定ライン(ストリート)によって区画された複数の領域にIC、LSI等のデバイスを形成し、該デバイスが形成された各領域をストリートに沿って分割することにより個々の半導体デバイスを製造している。半導体ウエーハを分割する分割装置としては一般にダイシング装置が用いられており、このダイシング装置は厚さが20μm程度の切削ブレードによって半導体ウエーハをストリートに沿って切削する。このようにして分割された半導体デバイスは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。   For example, in a semiconductor device manufacturing process, devices such as IC and LSI are formed in a plurality of regions partitioned by division lines (streets) formed in a lattice shape on the surface of a semiconductor wafer having a substantially disk shape, Individual semiconductor devices are manufactured by dividing each region in which the devices are formed along the streets. A dicing apparatus is generally used as a dividing apparatus for dividing a semiconductor wafer, and the dicing apparatus cuts the semiconductor wafer along the street with a cutting blade having a thickness of about 20 μm. The semiconductor devices divided in this way are packaged and widely used in electric devices such as mobile phones and personal computers.

個々に分割された半導体デバイスは、その裏面にポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等で形成された厚さ20〜40μmのダイアタッチフィルムと呼ばれるダイボンディング用の接着フィルムが装着され、この接着フィルムを介して半導体デバイスを支持するダイボンディングフレームに加熱することによりボンディングされる。半導体デバイスの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着する方法としては、半導体ウエーハの裏面に接着フィルムを貼着し、この接着フィルムを介して半導体ウエーハをダイシングテープに貼着した後、半導体ウエーハの表面に形成されたストリートに沿って切削ブレードにより接着フィルムと共に切断することにより、裏面に接着フィルムが装着された半導体デバイスを形成している。   Each of the divided semiconductor devices has a die bonding adhesive film called a die attach film having a thickness of 20 to 40 μm formed of a polyimide resin, an epoxy resin, an acrylic resin or the like on the back surface thereof. Bonding is performed by heating to a die bonding frame that supports the semiconductor device via an adhesive film. As a method of attaching the adhesive film for die bonding to the back surface of the semiconductor device, the adhesive film is attached to the back surface of the semiconductor wafer, the semiconductor wafer is attached to the dicing tape through the adhesive film, and then the semiconductor wafer By cutting along with the adhesive film with a cutting blade along the street formed on the front surface, a semiconductor device having the adhesive film mounted on the back surface is formed.

近年、携帯電話やパソコン等の電気機器はより軽量化、小型化が求められており、より薄い半導体デバイスが要求されている。より薄く半導体デバイスを分割する技術として所謂先ダイシング法と呼ばれる分割技術が実用化されている。この先ダイシング法は、半導体ウエーハの表面からストリートに沿って所定の深さ(半導体デバイスの仕上がり厚さに相当する深さ)の分割溝を形成し、その後、半導体ウエーハの表面に保護テープを貼着して半導体ウエーハの裏面を研削することにより裏面に分割溝を表出させ個々の半導体デバイスに分割する技術であり、半導体デバイスの厚さを50μm以下に加工することが可能である。   In recent years, electric devices such as mobile phones and personal computers are required to be lighter and smaller, and thinner semiconductor devices are required. As a technique for dividing a semiconductor device thinner, a dividing technique called a so-called pre-dicing method has been put into practical use. In this tip dicing method, a dividing groove having a predetermined depth (a depth corresponding to the finished thickness of the semiconductor device) is formed along the street from the surface of the semiconductor wafer, and then a protective tape is applied to the surface of the semiconductor wafer. Then, by grinding the back surface of the semiconductor wafer, a dividing groove is exposed on the back surface and the semiconductor device is divided into individual semiconductor devices. The thickness of the semiconductor device can be processed to 50 μm or less.

しかるに、先ダイシング法によって半導体ウエーハを個々の半導体デバイスに分割する場合には、半導体ウエーハの表面からストリートに沿って所定の深さの分割溝を形成した後に半導体ウエーハの表面に保護テープを貼着して裏面を研削して該裏面に分割溝を表出させるので、ダイボンディング用の接着フィルムを前もって半導体ウエーハの裏面に装着することができない。従って、先ダイシング法によって半導体デバイスを支持するダイボンディングフレームにボンディングする際には、半導体デバイスとダイボンディングフレームとの間にボンド剤を挿入しながら行わなければならず、ボンディング作業を円滑に実施することができないという問題がある。   However, when a semiconductor wafer is divided into individual semiconductor devices by the tip dicing method, a dividing groove having a predetermined depth is formed along the street from the surface of the semiconductor wafer, and then a protective tape is attached to the surface of the semiconductor wafer. Then, since the back surface is ground and the dividing grooves are exposed on the back surface, an adhesive film for die bonding cannot be mounted on the back surface of the semiconductor wafer in advance. Therefore, when bonding to the die bonding frame that supports the semiconductor device by the first dicing method, the bonding agent must be inserted between the semiconductor device and the die bonding frame, and the bonding operation is performed smoothly. There is a problem that can not be.

このような問題を解消するために、先ダイシング法によって個々の半導体デバイスに分割されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着し、この接着フィルムを介して半導体デバイスをダイシングテープに貼着した後、ダイシングテープを拡張して接着フィルムに引張力を付与し、接着フィルムを分割溝に沿って破断する半導体デバイスの製造方法が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)   In order to solve such problems, an adhesive film for die bonding is attached to the back surface of the wafer divided into individual semiconductor devices by the prior dicing method, and the semiconductor device is attached to the dicing tape via the adhesive film. Then, the manufacturing method of the semiconductor device which expands a dicing tape and gives tension | tensile_strength to an adhesive film and fractures | ruptures an adhesive film along a division | segmentation groove | channel is proposed. (For example, refer to Patent Document 1.)

特開2004−193241号公報JP 2004-193241 A

而して、上記特許文献1に開示された半導体デバイスの製造方法においては、先ダイシング法によって個々の半導体デバイスに分割されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着するので、隣接する半導体デバイス間に形成された分割溝に対応する位置にも接着フィルムが存在する。従って、この接着フィルムを介して半導体デバイスをダイシングテープに貼着した後、ダイシングテープを拡張して接着フィルムに引張力を付与して接着フィルムを分割溝に沿って破断すると、分割溝に相当する分が半導体デバイスの外周縁からはみ出した状態で破断されるため、このはみ出した分の接着フィルムが半導体デバイスの表面に形成されたボンディングパッドに付着して導通不良を起こし半導体デバイスの品質を低下させるという問題がある。
また、ダイシングテープを拡張して接着フィルムに引張力を付与する際に、隣接する半導体デバイス間に形成された分割溝に対応する位置に存在する接着フィルムが伸張するため、接着フィルムが半導体デバイスの外周縁に沿って破断されない場合があり、半導体デバイスをダイシングテープからピックアップできないという問題もある。
Thus, in the semiconductor device manufacturing method disclosed in Patent Document 1, an adhesive film for die bonding is attached to the back surface of the wafer divided into individual semiconductor devices by the pre-dicing method. There is also an adhesive film at a position corresponding to the dividing groove formed between the devices. Therefore, after pasting the semiconductor device to the dicing tape through the adhesive film, if the dicing tape is expanded to give a tensile force to the adhesive film and the adhesive film is broken along the dividing groove, it corresponds to the dividing groove. Since the portion is broken in a state of protruding from the outer periphery of the semiconductor device, the protruding adhesive film adheres to the bonding pad formed on the surface of the semiconductor device, causing a conduction failure and lowering the quality of the semiconductor device. There is a problem.
In addition, when the dicing tape is expanded to apply a tensile force to the adhesive film, the adhesive film existing at a position corresponding to the dividing groove formed between adjacent semiconductor devices expands. In some cases, the semiconductor device may not be broken along the outer peripheral edge, and the semiconductor device cannot be picked up from the dicing tape.

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、ウエーハの裏面に装着された接着フィルムをデバイスの外周縁からはみ出すことなく外周縁に沿って確実に破断することができる半導体デバイスの製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above facts, and the main technical problem thereof is that the adhesive film mounted on the back surface of the wafer can be reliably broken along the outer peripheral edge without protruding from the outer peripheral edge of the device. The object is to provide a method of manufacturing a semiconductor device.

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハをストリートに沿って個々のデバイスに分割するとともに、各デバイスの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着する半導体デバイスの製造方法であって、
ウエーハの表面側からストリートに沿ってデバイスの仕上がり厚さに相当する深さの分割溝を形成する分割溝形成工程と、
該分割溝が形成されたウエーハの表面に熱を加えることにより収縮する保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、
該保護テープが貼着されたウエーハの裏面を研削して裏面に該分割溝を表出させ、ウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、
該ウエーハ分割工程が実施されたウエーハの表面に貼着されている保護テープに熱を加えて保護テープを収縮させることにより、分割溝を閉塞せしめる分割溝閉塞工程と、
該分割溝閉塞工程が実施されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着するとともに接着フィルム側を環状のフレームに装着されたダイシングテープによって支持せしめる接着フィルム装着工程と、
該接着フィルム装着工程を実施した後に、ダイシングテープを拡張して接着フィルムに引張力を付与し、接着フィルムを個々のデバイスの外周縁に沿って破断する接着フィルム破断工程と、
該接着フィルム破断工程が実施されデバイスの外周縁に沿って破断された接着フィルムが装着されているデバイスをダイシングテープから剥離してピックアップするピックアップ工程と、を含む、
ことを特徴とする半導体デバイスの製造方法が提供される。
In order to solve the above main technical problem, according to the present invention, a wafer in which devices are formed in a plurality of regions partitioned by a plurality of streets formed in a lattice shape on the surface is divided into individual devices along the streets. And a method for manufacturing a semiconductor device in which an adhesive film for die bonding is attached to the back surface of each device,
A split groove forming step of forming a split groove having a depth corresponding to the finished thickness of the device along the street from the surface side of the wafer;
A protective tape attaching step of attaching a protective tape that shrinks by applying heat to the surface of the wafer on which the divided grooves are formed;
A wafer dividing step of grinding the back surface of the wafer to which the protective tape is attached to expose the dividing grooves on the back surface, and dividing the wafer into individual devices;
A divided groove closing step of closing the divided grooves by applying heat to the protective tape adhered to the surface of the wafer on which the wafer dividing step has been performed to shrink the protective tape;
An adhesive film mounting step of mounting an adhesive film for die bonding on the back surface of the wafer subjected to the dividing groove closing step and supporting the adhesive film side with a dicing tape mounted on an annular frame;
After performing the adhesive film mounting step, the dicing tape is expanded to give a tensile force to the adhesive film, and the adhesive film breaking step of breaking the adhesive film along the outer peripheral edge of each device;
A pickup step in which the adhesive film breaking step is performed and a device on which the adhesive film broken along the outer periphery of the device is mounted is peeled off from the dicing tape and picked up.
A method for manufacturing a semiconductor device is provided.

本発明によれば、ウエーハの表面側からストリートに沿ってデバイスの仕上がり厚さに相当する深さの分割溝が形成されたウエーハの表面に熱を加えることにより収縮する保護テープを貼着し、上記ウエーハ分割工程を実施した後に保護テープに熱を加えて保護テープを収縮させることにより分割溝を閉塞せしめた後に、上記接着フィルム装着工程および接着フィルム破断工程を実施するので、ダイシングテープを拡張して接着フィルムに引張力を付与し接着フィルムを個々のデバイスの外周縁に沿って破断する接着フィルム破断工程が実施される際には、個々のデバイスは互いに接近して分割溝が閉塞せしめられ溝幅が実質的に零(0)になっており、ダイシングテープを拡張することにより個々のデバイス間が広がり間隔が形成される。このため、ウエーハの裏面に貼着された接着フィルムはデバイスの外周縁からはみ出すことなくデバイスの外周縁に沿って正確に破断されるとともに、接着フィルムの伸張が制限されデバイスの外周縁に沿って確実に破断される。   According to the present invention, a protective tape that is shrunk by applying heat to the surface of the wafer formed with a dividing groove having a depth corresponding to the finished thickness of the device along the street from the surface side of the wafer is attached, After carrying out the wafer dividing step, the adhesive tape is contracted by applying heat to the protective tape to close the dividing groove, and then the adhesive film mounting step and the adhesive film breaking step are carried out, so the dicing tape is expanded. When the adhesive film breaking process is performed, in which a tensile force is applied to the adhesive film and the adhesive film is broken along the outer peripheral edge of each device, the individual devices are brought close to each other and the dividing grooves are closed to close the grooves. The width is substantially zero (0), and by expanding the dicing tape, the individual devices are spread to form an interval. For this reason, the adhesive film adhered to the back surface of the wafer is accurately broken along the outer peripheral edge of the device without protruding from the outer peripheral edge of the device, and the extension of the adhesive film is restricted to extend along the outer peripheral edge of the device. Breaks reliably.

ウエーハとしての半導体ウエーハを示す斜視図。The perspective view which shows the semiconductor wafer as a wafer. 本発明によるデバイスの製造方法における分割溝形成工程の説明図。Explanatory drawing of the division | segmentation groove | channel formation process in the manufacturing method of the device by this invention. 本発明によるデバイスの製造方法における保護テープ貼着工程の説明図。Explanatory drawing of the masking tape sticking process in the manufacturing method of the device by this invention. 本発明によるデバイスの製造方法におけるウエーハ分割工程の説明図。Explanatory drawing of the wafer division | segmentation process in the manufacturing method of the device by this invention. 本発明によるデバイスの製造方法における分割溝閉塞工程の説明図。Explanatory drawing of the division | segmentation groove | channel obstruction | occlusion process in the manufacturing method of the device by this invention. 本発明によるデバイスの製造方法における接着フィルム装着工程の説明図。Explanatory drawing of the adhesive film mounting process in the manufacturing method of the device by this invention. 本発明によるデバイスの製造方法における接着フィルム装着工程の他の実施形態を示す説明図。Explanatory drawing which shows other embodiment of the adhesive film mounting process in the manufacturing method of the device by this invention. 本発明によるデバイスの製造方法における接着フィルム破断工程を実施するためのテープ拡張装置の斜視図。The perspective view of the tape expansion apparatus for implementing the adhesive film fracture | rupture process in the manufacturing method of the device by this invention. 本発明によるデバイスの製造方法における接着フィルム破断工程の説明図。Explanatory drawing of the adhesive film fracture | rupture process in the manufacturing method of the device by this invention. 本発明によるデバイスの製造方法におけるピックアップ工程の説明図。Explanatory drawing of the pick-up process in the manufacturing method of the device by this invention. 本発明によるデバイスの製造方法によって製造された半導体デバイスの斜視図。The perspective view of the semiconductor device manufactured by the manufacturing method of the device by this invention.

以下、本発明による半導体デバイスの製造方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a semiconductor device manufacturing method according to the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1には、ウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図1に示す半導体ウエーハ2は、例えば厚さが600μmのシリコンウエーハからなっており、表面2aには複数のストリート21が格子状に形成されている。そして、半導体ウエーハ2の表面2aには、格子状に形成された複数のストリート21によって区画された複数の領域にIC、LSI等のデバイス22が形成されている。この半導体ウエーハ2を先ダイシング法によって個々の半導体デバイスに分割する手順について説明する。   FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor wafer as a wafer. The semiconductor wafer 2 shown in FIG. 1 is made of, for example, a silicon wafer having a thickness of 600 μm, and a plurality of streets 21 are formed in a lattice shape on the surface 2a. On the surface 2 a of the semiconductor wafer 2, devices 22 such as IC and LSI are formed in a plurality of regions partitioned by a plurality of streets 21 formed in a lattice shape. A procedure for dividing the semiconductor wafer 2 into individual semiconductor devices by the prior dicing method will be described.

半導体ウエーハ2を先ダイシング法によって個々の半導体デバイスに分割するには、先ず半導体ウエーハ2の表面2aに形成されたストリート21に沿って所定深さ(各デバイスの仕上がり厚さに相当する深さ)の分割溝を形成する(分割溝形成工程)。この分割溝形成工程は、図示の実施形態においては図2の(a)に示す切削装置3を用いて実施する。図2の(a)に示す切削装置3は、被加工物を保持するチャックテーブル31と、該チャックテーブル31に保持された被加工物を切削する切削手段32と、該チャックテーブル31に保持された被加工物を撮像する撮像手段33を具備している。チャックテーブル31は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない切削送り機構によって図2の(a)において矢印Xで示す切削送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り機構によって矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。   In order to divide the semiconductor wafer 2 into individual semiconductor devices by the tip dicing method, first, a predetermined depth along the street 21 formed on the surface 2a of the semiconductor wafer 2 (a depth corresponding to the finished thickness of each device). Are formed (divided groove forming step). In the illustrated embodiment, this dividing groove forming step is performed using a cutting device 3 shown in FIG. A cutting apparatus 3 shown in FIG. 2A is held by the chuck table 31 that holds a workpiece, cutting means 32 that cuts the workpiece held by the chuck table 31, and the chuck table 31. An image pickup means 33 for picking up an image of the workpiece is provided. The chuck table 31 is configured to suck and hold a workpiece, and is moved in a cutting feed direction indicated by an arrow X in FIG. 2A by an unillustrated cutting feed mechanism, and an unillustrated indexing feed mechanism. Can be moved in the index feed direction indicated by the arrow Y.

上記切削手段32は、実質上水平に配置されたスピンドルハウジング321と、該スピンドルハウジング321に回転自在に支持された回転スピンドル322と、該回転スピンドル322の先端部に装着された切削ブレード323を含んでおり、回転スピンドル322がスピンドルハウジング321内に配設された図示しないサーボモータによって矢印322aで示す方向に回転せしめられるようになっている。上記撮像手段33は、スピンドルハウジング321の先端部に装着されており、被加工物を照明する照明手段と、該照明手段によって照明された領域を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた像を撮像する撮像素子(CCD)等を備え、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。   The cutting means 32 includes a spindle housing 321 arranged substantially horizontally, a rotary spindle 322 rotatably supported by the spindle housing 321, and a cutting blade 323 attached to the tip of the rotary spindle 322. The rotary spindle 322 is rotated in the direction indicated by the arrow 322a by a servo motor (not shown) disposed in the spindle housing 321. The imaging means 33 is attached to the tip of the spindle housing 321 and illuminates the workpiece, an optical system that captures an area illuminated by the illumination means, and an image captured by the optical system. An image pickup device (CCD) or the like for picking up images is provided, and the picked up image signal is sent to a control means (not shown).

上述した切削装置3を用いて分割溝形成工程を実施するには、図2の(a)に示すようにチャックテーブル31上に半導体ウエーハ2の裏面2b側を載置し、図示しない吸引手段を作動することにより半導体ウエーハ2をチャックテーブル31上に保持する。従って、チャックテーブル31に保持された半導体ウエーハ2は、表面2aが上側となる。このようにして、半導体ウエーハ2を吸引保持したチャックテーブル31は、図示しない切削送り機構によって撮像手段33の直下に位置付けられる。   In order to perform the dividing groove forming process using the cutting device 3 described above, the back surface 2b side of the semiconductor wafer 2 is placed on the chuck table 31 as shown in FIG. By operating, the semiconductor wafer 2 is held on the chuck table 31. Therefore, the surface 2a of the semiconductor wafer 2 held on the chuck table 31 is on the upper side. In this way, the chuck table 31 that sucks and holds the semiconductor wafer 2 is positioned directly below the imaging means 33 by a cutting feed mechanism (not shown).

チャックテーブル31が撮像手段33の直下に位置付けられると、撮像手段33および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ2のストリート21に沿って分割溝を形成すべき切削領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段33および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ2の所定方向に形成されているストリート21と、切削ブレード323との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、切削領域のアライメントを遂行する(アライメント工程)。また、半導体ウエーハ2に形成されている上記所定方向に対して直角に延びるストリート21に対しても、同様に切削領域のアライメントが遂行される。   When the chuck table 31 is positioned immediately below the image pickup means 33, an alignment operation for detecting a cutting region in which the division grooves are to be formed along the streets 21 of the semiconductor wafer 2 is executed by the image pickup means 33 and a control means (not shown). That is, the imaging unit 33 and a control unit (not shown) execute image processing such as pattern matching for aligning the street 21 formed in a predetermined direction of the semiconductor wafer 2 and the cutting blade 323, and cutting region Alignment is performed (alignment process). In addition, the alignment of the cutting area is similarly performed on the street 21 formed on the semiconductor wafer 2 and extending at right angles to the predetermined direction.

以上のようにしてチャックテーブル31上に保持されている半導体ウエーハ2の切削領域を検出するアライメントが行われたならば、半導体ウエーハ2を保持したチャックテーブル31を切削領域の切削開始位置に移動する。そして、切削ブレード323を図2の(a)において矢印322aで示す方向に回転しつつ下方に移動して切り込み送りを実施する。この切り込み送り位置は、切削ブレード323の外周縁が半導体ウエーハ2の表面からデバイスの仕上がり厚さに相当する深さ位置(例えば、50μm)に設定されている。このようにして、切削ブレード323の切り込み送りを実施したならば、切削ブレード323を回転しつつチャックテーブル31を図2の(a)において矢印Xで示す方向に切削送りすることによって、図2の(b)に示すようにストリート21に沿ってデバイスの仕上がり厚さに相当する深さ(例えば、50μm)の分割溝210が形成される(分割溝形成工程)。   When the alignment for detecting the cutting area of the semiconductor wafer 2 held on the chuck table 31 is performed as described above, the chuck table 31 holding the semiconductor wafer 2 is moved to the cutting start position of the cutting area. . Then, the cutting blade 323 is moved downward while rotating in the direction indicated by the arrow 322a in FIG. The cutting feed position is set such that the outer peripheral edge of the cutting blade 323 is a depth position (for example, 50 μm) corresponding to the finished thickness of the device from the surface of the semiconductor wafer 2. When the cutting blade 323 is cut and fed in this way, the chuck table 31 is cut and fed in the direction indicated by the arrow X in FIG. As shown in FIG. 5B, a dividing groove 210 having a depth (for example, 50 μm) corresponding to the finished thickness of the device is formed along the street 21 (dividing groove forming step).

上述した分割溝形成工程を実施することにより半導体ウエーハ2の表面2aにストリート21に沿って所定深さの分割溝210を形成したら、図3の(a)および(b)に示すように半導体ウエーハ2の表面2a(デバイス22が形成されている面)に、熱を加えることにより収縮する保護テープ4を貼着する(保護テープ貼着工程)。熱を加えることにより収縮する保護テープとしては、延伸エチレン酢酸ビニル共重合体からなる厚みが50〜100μmのシート材や、厚みが50〜100μmのポリエチレンテレフタレートからなるシートの表面にアクリル系粘着層(厚み:10〜20μm)を形成したシート材を用いることができる。   When the divided groove 210 having a predetermined depth is formed along the street 21 on the surface 2a of the semiconductor wafer 2 by performing the above-described divided groove forming step, the semiconductor wafer is formed as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). The protective tape 4 that shrinks when heated is applied to the surface 2a of 2 (the surface on which the device 22 is formed) (protective tape attaching step). As a protective tape that shrinks when heated, an acrylic pressure-sensitive adhesive layer (on the surface of a sheet material made of stretched ethylene vinyl acetate copolymer having a thickness of 50 to 100 μm or a sheet made of polyethylene terephthalate having a thickness of 50 to 100 μm) A sheet material having a thickness of 10 to 20 μm can be used.

次に、保護テープ4が貼着された半導体ウエーハ2の裏面2bを研削し、分割溝210を裏面2bに表出させて半導体ウエーハ2を個々のデバイス22に分割するウエーハ分割工程を実施する。このウエーハ分割工程は、図4の(a)に示す研削装置5を用いて実施する。図4の(a)に示す研削装置5は、被加工物を保持するチャックテーブル51と、該チャックテーブル51に保持された被加工物を研削するための研削砥石52を備えた研削手段53を具備している。この研削装置5を用いて上記ウエーハ分割工程を実施するには、チャックテーブル51上に半導体ウエーハ2の保護テープ4側を載置し、図示しない吸引手段を作動することにより半導体ウエーハ2をチャックテーブル51上に保持する。従って、チャックテーブル51に保持された半導体ウエーハ2は、裏面2bが上側となる。このようにして、チャックテーブル51上に半導体ウエーハ2を保持したならば、チャックテーブル51を矢印51aで示す方向に例えば300rpmで回転しつつ、研削手段53の研削砥石52を矢印52aで示す方向に例えば6000rpmで回転しつつ半導体ウエーハ2の裏面2bに接触せしめて研削し、図4の(b)に示すように分割溝210が裏面2bに表出するまで研削する。このように分割溝210が表出するまで研削することによって、図4の(c)に示すように半導体ウエーハ2は個々のデバイス22に分割される。なお、分割された複数のデバイス22は、その表面に保護テープ4が貼着されているので、バラバラにはならず半導体ウエーハ2の形態が維持されている。   Next, a wafer dividing step is performed in which the back surface 2b of the semiconductor wafer 2 to which the protective tape 4 is attached is ground, the dividing grooves 210 are exposed on the back surface 2b, and the semiconductor wafer 2 is divided into individual devices 22. This wafer dividing step is performed using a grinding apparatus 5 shown in FIG. A grinding apparatus 5 shown in FIG. 4A includes a grinding means 53 having a chuck table 51 for holding a workpiece and a grinding wheel 52 for grinding the workpiece held on the chuck table 51. It has. In order to carry out the wafer dividing step using the grinding apparatus 5, the protective tape 4 side of the semiconductor wafer 2 is placed on the chuck table 51 and the suction means (not shown) is operated to bring the semiconductor wafer 2 into the chuck table. Hold on 51. Therefore, the back surface 2b of the semiconductor wafer 2 held on the chuck table 51 is on the upper side. If the semiconductor wafer 2 is held on the chuck table 51 in this way, the grinding wheel 52 of the grinding means 53 is moved in the direction indicated by the arrow 52a while the chuck table 51 is rotated in the direction indicated by the arrow 51a, for example, at 300 rpm. For example, while rotating at 6000 rpm, the back surface 2b of the semiconductor wafer 2 is brought into contact with the surface and ground, and grinding is performed until the dividing groove 210 appears on the back surface 2b as shown in FIG. By grinding until the dividing grooves 210 are exposed in this way, the semiconductor wafer 2 is divided into individual devices 22 as shown in FIG. In addition, since the protective tape 4 is stuck on the surface of the plurality of divided devices 22, the form of the semiconductor wafer 2 is maintained without being separated.

上述したウエーハ分割工程を実施したならば、個々のデバイス22に分割された半導体ウエーハ2の表面2aに貼着されている保護テープ4に熱を加えて保護テープ4を収縮させることにより、分割溝210を閉塞せしめる分割溝閉塞工程を実施する。この分割溝閉塞工程は、図5の(a)に示す加熱装置6を用いて実施する。図5の(a)に示す加熱装置6は、ウエーハを保持する保持テーブル61と、該保持テーブル61上に載置されたウエーハに温風を吹き付ける温風供給手段62とからなっている。この加熱装置6を用いて分割溝閉塞工程を実施するには、保持テーブル61上に上述したウエーハ分割工程が実施された半導体ウエーハ2の裏面2b側を載置する。従って、保持テーブル61上に載置された半導体ウエーハ2の表面2aに貼着されている保護テープ4が上側となる。このようにして、保持テーブル61上に半導体ウエーハ2を載置したならば、温風供給手段62を作動して80〜100℃の温風を半導体ウエーハ2の表面2aに貼着されている保護テープ4に向けて吹き付ける。この結果、熱を加えることにより収縮する保護テープ4が収縮するため、図5の(b)に示すように分割溝210によって分割されている個々のデバイス22が、図5の(c)に示すように保護テープ4の収縮により互いに接近して分割溝210を閉塞せしめられ溝幅が実質的に零(0)になる。   When the wafer dividing step described above is performed, the protective tape 4 is shrunk by applying heat to the protective tape 4 attached to the surface 2a of the semiconductor wafer 2 divided into individual devices 22, thereby dividing the dividing groove. A split groove closing step for closing 210 is performed. This dividing groove closing step is performed using a heating device 6 shown in FIG. The heating device 6 shown in FIG. 5A includes a holding table 61 that holds a wafer, and hot air supply means 62 that blows hot air on the wafer placed on the holding table 61. In order to perform the dividing groove closing process using the heating device 6, the back surface 2 b side of the semiconductor wafer 2 on which the wafer dividing process described above has been performed is placed on the holding table 61. Therefore, the protective tape 4 attached to the surface 2a of the semiconductor wafer 2 placed on the holding table 61 is on the upper side. When the semiconductor wafer 2 is placed on the holding table 61 in this way, the hot air supply means 62 is operated to protect the hot air of 80 to 100 ° C. from the surface 2 a of the semiconductor wafer 2. Spray toward tape 4. As a result, since the protective tape 4 that contracts when heated is contracted, the individual devices 22 divided by the dividing grooves 210 as shown in FIG. 5B are shown in FIG. 5C. As described above, the shrinking of the protective tape 4 causes them to approach each other to close the dividing groove 210, and the groove width becomes substantially zero (0).

上述した分割溝閉塞工程を実施したならば、個々のデバイス22に分割された半導体ウエーハ2の裏面2bにダイボンディング用の接着フィルムを装着するとともに該接着フィルム側を環状のフレームに装着されたダイシングテープによって支持せしめる接着フィルム装着工程を実施する。即ち、図6の(a)および(b)に示すように個々のデバイス22に分割された半導体ウエーハ2の裏面2bに接着フィルム7を装着する。このとき、80〜200°Cの温度で加熱しつつ接着フィルム6を半導体ウエーハ2の裏面2bに押圧して装着する。なお、接着フィルム7は、エポキシ系樹脂で形成されており、厚さが20μmのフィルム材からなっている。このようにして半導体ウエーハ2の裏面2bに接着フィルム7を装着したならば、図6の(c)に示すように接着フィルム7が装着された半導体ウエーハ2の接着フィルム7側を環状のフレームに装着された伸張可能なダイシングテープに貼着する。従って、半導体ウエーハ2の表面に貼着された保護テープ4は上側となる。そして、半導体ウエーハ2の表面2aに貼着されている保護テープ4を剥離する。   If the dividing groove closing step described above is performed, a dicing adhesive film is mounted on the back surface 2b of the semiconductor wafer 2 divided into individual devices 22 and the adhesive film side is mounted on an annular frame. An adhesive film mounting process to be supported by the tape is performed. That is, as shown in FIGS. 6A and 6B, the adhesive film 7 is attached to the back surface 2b of the semiconductor wafer 2 divided into individual devices 22. At this time, the adhesive film 6 is pressed and attached to the back surface 2b of the semiconductor wafer 2 while being heated at a temperature of 80 to 200 ° C. The adhesive film 7 is made of an epoxy resin and is made of a film material having a thickness of 20 μm. When the adhesive film 7 is attached to the back surface 2b of the semiconductor wafer 2 in this way, the adhesive film 7 side of the semiconductor wafer 2 attached with the adhesive film 7 is formed into an annular frame as shown in FIG. Adhere to the attached extensible dicing tape. Accordingly, the protective tape 4 attached to the surface of the semiconductor wafer 2 is on the upper side. Then, the protective tape 4 attached to the surface 2a of the semiconductor wafer 2 is peeled off.

上述した接着フィルム装着工程の他の実施形態について、図7を参照して説明する。
図7に示す実施形態は、ダイシングテープTの表面に予め接着フィルム7が貼着された接着フィルム付きのダイシングテープを使用する。即ち、図7の(a)、(b)に示すように環状のフレームFの内側開口部を覆うように外周部が装着されたダイシングテープTの表面に貼着された接着フィルム7に、個々のデバイス22に分割された半導体ウエーハ2の裏面2bを装着する。このとき、80〜200°Cの温度で加熱しつつ接着フィルム7を半導体ウエーハ2の裏面2bに押圧して装着する。なお、上記ダイシングテープTは、図示の実施形態においては厚さが95μmのポリオレフィンシートかならっている。このように接着フィルム付きのダイシングテープを使用する場合には、ダイシングテープTの表面に貼着された接着フィルム7に半導体ウエーハ2の裏面2bを装着することにより、接着フィルム7が装着された半導体ウエーハ2が環状のフレームFに装着されたダイシングテープTによって支持される。そして、図7の(b)に示すように半導体ウエーハ2の表面2aに貼着されている保護テープ4を剥離する。
Another embodiment of the adhesive film mounting process described above will be described with reference to FIG.
In the embodiment shown in FIG. 7, a dicing tape with an adhesive film in which the adhesive film 7 is attached in advance to the surface of the dicing tape T is used. That is, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the adhesive film 7 attached to the surface of the dicing tape T having the outer peripheral portion attached so as to cover the inner opening of the annular frame F is individually applied. The rear surface 2b of the semiconductor wafer 2 divided into the devices 22 is mounted. At this time, the adhesive film 7 is pressed and attached to the back surface 2 b of the semiconductor wafer 2 while being heated at a temperature of 80 to 200 ° C. The dicing tape T is made of a polyolefin sheet having a thickness of 95 μm in the illustrated embodiment. When a dicing tape with an adhesive film is used in this way, the semiconductor with the adhesive film 7 attached by attaching the back surface 2b of the semiconductor wafer 2 to the adhesive film 7 adhered to the surface of the dicing tape T. The wafer 2 is supported by a dicing tape T mounted on an annular frame F. Then, as shown in FIG. 7B, the protective tape 4 adhered to the surface 2a of the semiconductor wafer 2 is peeled off.

上述した接着フィルム装着工程を実施したならば、ダイシングテープTを拡張して接着フィルム7に引張力を付与し、接着フィルム7を個々のデバイス22の外周縁に沿って破断する接着フィルム破断工程を実施する。この接着フィルム破断工程は、図8に示すテープ拡張装置8を用いて実施する。図8に示すテープ拡張装置8は、上記環状のフレームFを保持するフレーム保持手段81と、該フレーム保持手段81に保持された環状のフレームFに装着されたダイシングテープTを拡張するテープ拡張手段82と、ピックアップコレット83を具備している。フレーム保持手段81は、環状のフレーム保持部材811と、該フレーム保持部材811の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ812とからなっている。フレーム保持部材811の上面は環状のフレームFを載置する載置面811aを形成しており、この載置面811a上に環状のフレームFが載置される。そして、載置面811a上に載置された環状のフレームFは、クランプ812によってフレーム保持部材811に固定される。このように構成されたフレーム保持手段81は、テープ拡張手段82によって上下方向に進退可能に支持されている。   If the adhesive film mounting step described above is performed, the dicing tape T is expanded to apply a tensile force to the adhesive film 7, and the adhesive film breaking step of breaking the adhesive film 7 along the outer peripheral edge of each device 22 is performed. carry out. This adhesive film breaking step is carried out using a tape expansion device 8 shown in FIG. 8 includes a frame holding means 81 for holding the annular frame F, and a tape extending means for expanding the dicing tape T attached to the annular frame F held by the frame holding means 81. 82 and a pickup collet 83. The frame holding means 81 includes an annular frame holding member 811 and a plurality of clamps 812 as fixing means disposed on the outer periphery of the frame holding member 811. An upper surface of the frame holding member 811 forms a mounting surface 811a on which the annular frame F is placed, and the annular frame F is placed on the mounting surface 811a. The annular frame F placed on the placement surface 811 a is fixed to the frame holding member 811 by a clamp 812. The frame holding means 81 configured as described above is supported by the tape expanding means 82 so as to be able to advance and retreat in the vertical direction.

テープ拡張手段82は、上記環状のフレーム保持部材811の内側に配設される拡張ドラム821を具備している。この拡張ドラム821は、環状のフレームFの内径より小さく該環状のフレームFに装着されたダイシングテープTに貼着される半導体ウエーハ2の外径より大きい内径および外径を有している。また、拡張ドラム821は、下端に支持フランジ822を備えている。図示の実施形態におけるテープ拡張手段82は、上記環状のフレーム保持部材811を上下方向に進退可能な支持手段823を具備している。この支持手段823は、上記支持フランジ822上に配設された複数のエアシリンダ823aからなっており、そのピストンロッド823bが上記環状のフレーム保持部材811の下面に連結される。このように複数のエアシリンダ823aからなる支持手段823は、図9の(a)に示すように環状のフレーム保持部材811を載置面811aが拡張ドラム821の上端と略同一高さとなる基準位置と、図9の(b)に示すように拡張ドラム821の上端より所定量下方の拡張位置の間を上下方向に移動せしめる。   The tape expansion means 82 includes an expansion drum 821 disposed inside the annular frame holding member 811. The expansion drum 821 has an inner diameter and an outer diameter that are smaller than the inner diameter of the annular frame F and larger than the outer diameter of the semiconductor wafer 2 attached to the dicing tape T attached to the annular frame F. The expansion drum 821 includes a support flange 822 at the lower end. The tape expansion means 82 in the illustrated embodiment includes support means 823 that can advance and retract the annular frame holding member 811 in the vertical direction. The support means 823 includes a plurality of air cylinders 823 a arranged on the support flange 822, and the piston rod 823 b is connected to the lower surface of the annular frame holding member 811. In this way, the support means 823 including the plurality of air cylinders 823a is configured such that the annular frame holding member 811 has a reference position where the mounting surface 811a is substantially flush with the upper end of the expansion drum 821, as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 9 (b), it is moved in the vertical direction between the extended positions below the upper end of the expansion drum 821 by a predetermined amount.

以上のように構成されたテープ拡張装置8を用いて実施する接着フィルム破断工程について図9を参照して説明する。即ち、半導体ウエーハ2(ストリート21に沿って個々のデバイス22に分割されている)の接着フィルム7側が貼着されているダイシングテープTが装着された環状のフレームFを、図9の(a)に示すようにフレーム保持手段81を構成するフレーム保持部材811の載置面811a上に載置し、クランプ812によってフレーム保持部材811に固定する(フレーム保持工程)。このとき、フレーム保持部材811は図9の(a)に示す基準位置に位置付けられている。次に、テープ拡張手段82を構成する支持手段823としての複数のエアシリンダ823aを作動して、環状のフレーム保持部材811を図9の(b)に示す拡張位置に下降せしめる。従って、フレーム保持部材811の載置面811a上に固定されている環状のフレームFも下降するため、図9の(b)に示すように環状のフレームFに装着されたダイシングテープTは拡張ドラム821の上端縁に接して拡張せしめられる(テープ拡張工程)。この結果、ダイシングテープTに貼着されている接着フィルム7は放射状に引張力が作用する。このように接着フィルム7に放射状に引張力が作用すると、半導体ウエーハ2は分割予定ライン21に沿って個々のデバイス22に分割されているので、個々のデバイス22間が広がり、間隔Sが形成される。このため、接着フィルム7には引張力が作用するので、接着フィルム7は破断される。   With reference to FIG. 9, an adhesive film breaking step performed using the tape expansion device 8 configured as described above will be described. That is, the annular frame F on which the dicing tape T to which the adhesive film 7 side of the semiconductor wafer 2 (divided into individual devices 22 along the street 21) is attached is attached to the annular frame F shown in FIG. As shown in FIG. 4, the frame is held on the mounting surface 811a of the frame holding member 811 constituting the frame holding means 81 and fixed to the frame holding member 811 by the clamp 812 (frame holding step). At this time, the frame holding member 811 is positioned at the reference position shown in FIG. Next, the plurality of air cylinders 823a as the supporting means 823 constituting the tape extending means 82 are operated to lower the annular frame holding member 811 to the extended position shown in FIG. 9B. Accordingly, the annular frame F fixed on the mounting surface 811a of the frame holding member 811 is also lowered, so that the dicing tape T mounted on the annular frame F is an expansion drum as shown in FIG. Expansion is performed in contact with the upper edge of 821 (tape expansion process). As a result, the tensile force acts radially on the adhesive film 7 adhered to the dicing tape T. Thus, when a tensile force acts on the adhesive film 7 in a radial manner, the semiconductor wafer 2 is divided into individual devices 22 along the planned dividing line 21, so that the space between the individual devices 22 is widened and a space S is formed. The For this reason, since a tensile force acts on the adhesive film 7, the adhesive film 7 is broken.

この接着フィルム破断工程が実施される際には、上述した分割溝閉塞工程が実施されることにより図9の(c)に示すように個々のデバイス22は互いに接近して分割溝210が閉塞せしめられ溝幅が実質的に零(0)になっており、上記テープ拡張工程を実施することにより図9の(d)に示すように個々のデバイス22間が広がり間隔Sが形成される。このため、接着フィルム7はデバイス22の外周縁からはみ出すことなくデバイス22の外周縁に沿って正確に破断されるとともに、接着フィルム7の伸張が制限されデバイス22の外周縁に沿って確実に破断される。   When this adhesive film breaking step is performed, the above-described split groove closing step is performed, whereby the individual devices 22 approach each other and the split groove 210 closes as shown in FIG. 9C. The groove width is substantially zero (0), and by performing the tape expansion step, as shown in FIG. For this reason, the adhesive film 7 is accurately broken along the outer peripheral edge of the device 22 without protruding from the outer peripheral edge of the device 22, and the extension of the adhesive film 7 is limited, so that the adhesive film 7 is reliably broken along the outer peripheral edge of the device 22. Is done.

次に、図10に示すようにピックアップコレット83を作動してデバイス22(裏面に接着フィルム7が装着されている)を吸着し、ダイシングテープTから剥離してピックアップすることにより、図11に示すようにデバイス22の外周縁に沿って正確に破断された接着フィルム7が裏面に貼着された半導体デバイス22が得られる。なお、ピックアップ工程においては、上述したように接着フィルム6が装着された個々のデバイス22間の隙間Sが広げられているので、隣接するデバイス22と接触することなく容易にピックアップすることができる。   Next, as shown in FIG. 10, the pick-up collet 83 is operated to adsorb the device 22 (with the adhesive film 7 attached to the back surface), peeled off from the dicing tape T, and picked up. Thus, the semiconductor device 22 in which the adhesive film 7 accurately broken along the outer peripheral edge of the device 22 is adhered to the back surface is obtained. In the pickup process, as described above, the gap S between the individual devices 22 to which the adhesive film 6 is attached is widened, so that the pickup can be easily performed without contacting the adjacent devices 22.

2:半導体ウエーハ
21:ストリート
210:切削溝
3:切削装置
31:切削装置のチャックテーブル
32:切削手段
321:切削ブレード
4:保護テープ
5:研削装置
51:研削装置のチャックテーブル
53:研削手段
6:加熱装置
7:接着フィルム
8:テープ拡張装置
81:フレーム保持手段
82:テープ拡張手段
83:ピックアップコレット
F:環状のフレーム
T:ダイシングテープ
2: Semiconductor wafer 21: Street 210: Cutting groove 3: Cutting device 31: Chuck table of cutting device 32: Cutting means 321: Cutting blade 4: Protection tape 5: Grinding device 51: Chuck table of grinding device 53: Grinding device 6 : Heating device 7: Adhesive film 8: Tape expansion device 81: Frame holding means 82: Tape expansion means 83: Pickup collet F: Ring frame T: Dicing tape

Claims (1)

表面に格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハをストリートに沿って個々のデバイスに分割するとともに、各デバイスの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着する半導体デバイスの製造方法であって、
ウエーハの表面側からストリートに沿ってデバイスの仕上がり厚さに相当する深さの分割溝を形成する分割溝形成工程と、
該分割溝が形成されたウエーハの表面に熱を加えることにより収縮する保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、
該保護テープが貼着されたウエーハの裏面を研削して裏面に該分割溝を表出させ、ウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、
該ウエーハ分割工程が実施されたウエーハの表面に貼着されている保護テープに熱を加えて保護テープを収縮させることにより、分割溝を閉塞せしめる分割溝閉塞工程と、
該分割溝閉塞工程が実施されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着するとともに接着フィルム側を環状のフレームに装着されたダイシングテープによって支持せしめる接着フィルム装着工程と、
該接着フィルム装着工程を実施した後に、ダイシングテープを拡張して接着フィルムに引張力を付与し、接着フィルムを個々のデバイスの外周縁に沿って破断する接着フィルム破断工程と、
該接着フィルム破断工程が実施されデバイスの外周縁に沿って破断された接着フィルムが装着されているデバイスをダイシングテープから剥離してピックアップするピックアップ工程と、を含む、
ことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
A wafer having devices formed in a plurality of regions partitioned by a plurality of streets formed in a lattice pattern on the front surface is divided into individual devices along the streets, and an adhesive film for die bonding is provided on the back surface of each device. A method of manufacturing a semiconductor device to be mounted,
A split groove forming step of forming a split groove having a depth corresponding to the finished thickness of the device along the street from the surface side of the wafer;
A protective tape attaching step of attaching a protective tape that shrinks by applying heat to the surface of the wafer on which the divided grooves are formed;
A wafer dividing step of grinding the back surface of the wafer to which the protective tape is attached to expose the dividing grooves on the back surface, and dividing the wafer into individual devices;
A divided groove closing step of closing the divided grooves by applying heat to the protective tape adhered to the surface of the wafer on which the wafer dividing step has been performed to shrink the protective tape;
An adhesive film mounting step of mounting an adhesive film for die bonding on the back surface of the wafer subjected to the dividing groove closing step and supporting the adhesive film side with a dicing tape mounted on an annular frame;
After performing the adhesive film mounting step, the dicing tape is expanded to give a tensile force to the adhesive film, and the adhesive film breaking step of breaking the adhesive film along the outer peripheral edge of each device;
A pickup step in which the adhesive film breaking step is performed and a device on which the adhesive film broken along the outer periphery of the device is mounted is peeled off from the dicing tape and picked up.
A method for manufacturing a semiconductor device.
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