JP2013008898A - 被加工物の加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 バイト工具の切刃の過度の磨耗を防止するとともに金属ポストの引き伸ばしを防止可能な被加工物の加工方法を提供することである。
【解決手段】 それぞれ電極を有する複数のデバイスと、該デバイスの該電極に接続する複数の金属ポストとが封止剤で封止された被加工物の加工方法であって、少なくとも被加工物の該封止剤を研削砥石を有する研削手段で研削する粗加工ステップと、該粗加工ステップを実施した後、該金属ポストを該封止剤とともにダイアモンドからなる切刃を備えたバイト加工手段で切削して、該金属ポストの端面を該封止剤から露出させる仕上げ加工ステップと、を具備したことを特徴とする。
【選択図】図2
【解決手段】 それぞれ電極を有する複数のデバイスと、該デバイスの該電極に接続する複数の金属ポストとが封止剤で封止された被加工物の加工方法であって、少なくとも被加工物の該封止剤を研削砥石を有する研削手段で研削する粗加工ステップと、該粗加工ステップを実施した後、該金属ポストを該封止剤とともにダイアモンドからなる切刃を備えたバイト加工手段で切削して、該金属ポストの端面を該封止剤から露出させる仕上げ加工ステップと、を具備したことを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、例えばWL−CSPウエーハ等の複数の電極を有するデバイスと、各電極に接続する複数の金属ポストとを封止剤で封止した被加工物を加工する被加工物の加工方法に関する。
WL−CSP(Wafer−level Chip Size Package)とは、ウエーハの状態で再配線層や電極(金属ポスト)を形成後、表面側を樹脂封止し、切削ブレード等で各パッケージに分割する技術であり、ウエーハを個片化したパッケージの大きさが半導体デバイスチップの大きさになるため、小型化及び軽量化の観点からも広く採用されている。
WL−CSPの製造プロセスでは、複数のデバイスが形成された半導体ウエーハのデバイス面側に再配線層を形成し、更に再配線層を介してデバイス中の電極に接続する金属ポストを形成した後、金属ポスト及びデバイスを樹脂で封止する。
次いで、封止剤を薄化するとともに金属ポストを封止剤表面に露出させた後、金属ポストの端面にバンプと呼ばれる外部端子を形成する。その後、切削装置等で切削して個々のCSPへと分割する。
半導体デバイスを衝撃や湿気等から保護するために、封止剤で封止することが重要である。通常、封止剤として、樹脂中にSiCからなるフィラーを混入した封止剤を使用することで、封止剤の熱膨張率を半導体デバイスチップの熱膨張率に近づけ、熱膨張率の差によって生じる加熱時のパッケージの破損を防止している。
一方、WL−CSPウエーハの封止剤を薄化して金属ポストの高さを揃えるとともに封止剤表面に金属ポストを露出させるには、ダイアモンドをガラスや樹脂等で固めた研削砥石を有するグラインダと呼ばれる研削装置や、例えば、特開2008−201953号公報に開示される単結晶ダイアモンドからなる切刃を備えたバイト切削装置が利用される。
ところで、研削砥石で封止剤とともに金属ポストを研削すると、金属ポストが引き伸ばされてしまい、場合によっては隣接する金属ポストと接触して短絡してしまうという問題がある。
一方、ダイアモンドからなる切刃を有するバイト切削手段で封止剤とともに金属ポストを切削すると、金属ポストの引き伸ばしは発生しないが、封止剤に含まれるフィラーによって切刃が過度に磨耗してしまうという問題がある。
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、バイト工具の切刃の過度の磨耗を防止するとともに金属ポストの引き伸ばしを防止可能な被加工物の加工方法を提供することである。
本発明によると、それぞれ電極を有する複数のデバイスと、該デバイスの該電極に接続する複数の金属ポストとが封止剤で封止された被加工物の加工方法であって、少なくとも被加工物の該封止剤を研削砥石を有する研削手段で研削する粗加工ステップと、該粗加工ステップを実施した後、該金属ポストを該封止剤とともにダイアモンドからなる切刃を備えたバイト加工手段で切削して、該金属ポストの端面を該封止剤から露出させる仕上げ加工ステップと、を具備したことを特徴とする被加工物の加工方法が提供される。
本発明の加工方法によると、研削砥石で封止剤を研削する粗加工を実施した後、バイト加工手段で仕上げ加工を実施するため、バイト工具の切刃の過度の磨耗を防止することができる。また、粗加工後、バイト加工手段によって仕上げ加工が施されるため、最終的に金属ポストの引き伸ばしは発生しない。
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、WL−CSPウエーハ11の縦断面図が示されている。半導体ウエーハ13の表面13aには格子状に形成された複数の分割予定ライン(ストリート)15によって区画された各領域にLSI等のデバイス17が形成されている。
半導体ウエーハ13は予め裏面13bが研削されて所定の厚さ(100μm程度)に薄化された後、表面13a上に再配線層21が形成される。更に、再配線層21上にデバイス17中の電極19に電気的に接続する複数の金属ポスト23を形成した後、半導体ウエーハ13の表面13a側を金属ポスト23が埋設するように封止剤25で封止する。
封止剤25としては、封止剤25の熱膨張率を半導体ウエーハ13の熱膨張率に近づけるために、SiCからなるフィラーが混入されたエポキシ樹脂等の樹脂を使用するのが好ましい。
以下、このように構成されたWL−CSPウエーハ11の加工方法について、図3乃至図5を参照して詳細に説明する。本実施形態の加工方法では、まず、WL−CSPウエーハ11の封止剤25を研削して、封止剤25を薄化する研削ステップ(粗加工ステップ)を実施する。この粗加工ステップでは、図2に示すように、研削装置のチャックテーブル10でWL−CSPウエーハ11の半導体ウエーハ13側を吸引保持して、封止剤25を露出させる。
図2において、研削ユニット12のスピンドル14の先端に固定されたホイールマウント16には、複数のねじ18により研削ホイール20が着脱可能に装着されている。研削ホイール20は、ホイール基台22の自由端部(下端部)に複数の研削砥石24を環状に配設して構成されている。
本実施形態の粗加工ステップでは、チャックテーブル10を矢印aで示す方向に例えば300rpmで回転しつつ、研削ホイール20を矢印bで示す方向に例えば6000rpmで回転させるとともに、図示しない研削ユニット送り機構を駆動して研削ホイール20の研削砥石24を封止剤25に接触させる。
そして、研削ホイール20を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りしながら封止剤25を所定の厚み(好ましくは金属ポスト23に至らない厚み)まで薄化する。尚、この粗加工ステップでは、金属ポスト23を封止剤25とともに僅かばかり研削してもよい。
粗加工ステップ終了後、図3に示すようなバイト切削装置32を使用して、金属ポスト23の端面を封止剤25から露出させる仕上げ加工ステップを実施する。図2に示すバイト切削装置32は、ベース34を有しており、ベース34の後方にはコラム36が立設されている。コラム36には、上下方向に伸びる一対のガイドレール(一本のみ図示)38が固定されている。
この一対のガイドレール38に沿ってバイト切削ユニット(バイト加工手段)40が上下方向に移動可能に装着されている。バイト切削ユニット40は、そのハウジング50が一対のガイドレール38に沿って上下方向に移動する移動基台42に取り付けられている。
バイト切削ユニット40は、ハウジング50と、ハウジング50中に回転可能に収容されたスピンドル52(図4参照)と、スピンドル52を回転するモータ56と、スピンドル52の先端に固定されたマウント54と、マウント54に着脱可能に装着されたバイトホイール58とを含んでいる。バイトホイール58には先端に切刃62を有するバイト工具60が着脱可能に取り付けられている。切刃62は、ダイアモンドチップから構成されている。
バイト切削ユニット40は、バイト切削ユニット40を一対の案内レール38に沿って上下方向に移動するボールねじ44とパルスモータ46とから構成されるバイト切削ユニット送り機構48を備えている。パルスモータ46をパルス駆動すると、ボールねじ44が回転し、移動基台42が上下方向に移動される。
ベース34の中間部分にはチャックテーブル66を有するチャックテーブル機構64が配設されており、チャックテーブル機構64は図示しないチャックテーブル移動機構によりY軸方向に移動される。67は蛇腹であり、チャックテーブル機構64をカバーする。
ベース34の前側部分には、第1のウエーハカセット68と、第2のウエーハカセット70と、ウエーハ搬送ロボット72と、複数の位置決めピン76を有する位置決め機構74と、ウエーハ搬入機構(ローディングアーム)78と、ウエーハ搬出機構(アンローディングアーム)80と、スピンナ洗浄ユニット82とが配設されている。
また、ベース34の概略中央部には、チャックテーブル66を洗浄する洗浄水噴射ノズル84が設けられている。この洗浄水噴射ノズル84は、チャックテーブル66が装置手前側のウエーハ搬入・搬出領域に位置づけられた状態において、チャックテーブル66に向かって洗浄水を噴射する。
次に、図4を参照して、バイト切削装置32を使用した仕上げ加工ステップについて詳細に説明する。図4に示す実施形態では、研削装置を使用した粗加工ステップで、金属ポスト23の端面が封止剤25から露出しているものとする。
粗加工ステップの終了したWL−CSPウエーハ11をバイト切削装置32のチャックテーブル66で吸引保持する。そして、バイト切削装置32のスピンドル52を約2000rpmで回転させつつバイトホイール送り機構48を駆動してバイト工具60の切刃62を封止剤25に所定深さ切り込ませ、チャックテーブル62を矢印Y1方向に例えば1mm/sの送り速度で移動させながら、封止剤25とともに金属ポスト23を切削する。この切削加工時(仕上げ加工時)には、チャックテーブル66は回転させずにY軸方向(矢印Y1方向)に加工送りして仕上げ加工を実施する。
チャックテーブル66に吸引保持されたWL−CSPウエーハ11の左端が切刃62の取付位置を通過すると、WL−CSPウエーハ11の仕上げ加工が終了し、封止剤25の表面は平坦となり、金属ポスト23は封止剤25とともに切削されてその高さが均一に加工される。
上述した仕上げ加工ステップ終了後、図5に示すように、露出した金属ポスト23の端面によく知られた方法により半田ボール等のバンプ27を形成する。そして、切削ブレード等で分割予定ライン15に沿って切削すると、WL−CSPウエーハ11はCSP(Chip Size Package)29に分割される。
上述した実施形態の加工方法によると、WL−CSPウエーハ11を研削砥石24で研削して封止剤25を金属ポスト23の端面近く或いは端面が露出するまで除去する粗加工ステップを実施した後、バイト工具60で金属ポスト23を封止剤25とともに切削する仕上げ加工が遂行されるため、バイト工具60の切刃62の過度の磨耗を防止することができる。また、研削砥石による粗加工実施後、バイト工具60によって仕上げ加工が施されるため、最終的に金属ポスト23の引き伸ばしは発生しない。
11 WL−CSPウエーハ
12 研削ユニット
13 半導体ウエーハ
14 スピンドル
17 デバイス
20 研削ホイール
21 再配線層
23 金属ポスト
24 研削砥石
25 封止剤
27 バンプ
29 CSP
32 バイト切削装置
60 バイト工具
62 切刃
12 研削ユニット
13 半導体ウエーハ
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25 封止剤
27 バンプ
29 CSP
32 バイト切削装置
60 バイト工具
62 切刃
Claims (1)
- それぞれ電極を有する複数のデバイスと、該デバイスの該電極に接続する複数の金属ポストとが封止剤で封止された被加工物の加工方法であって、
少なくとも被加工物の該封止剤を研削砥石を有する研削手段で研削する粗加工ステップと、
該粗加工ステップを実施した後、該金属ポストを該封止剤とともにダイアモンドからなる切刃を備えたバイト加工手段で切削して、該金属ポストの端面を該封止剤から露出させる仕上げ加工ステップと、
を具備したことを特徴とする被加工物の加工方法。
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