JP2014120494A - ウエーハの加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】個々のデバイスの裏面に樹脂フィルムをデバイスの品質を低下させることなく装着することができるウエーハの加工方法を提供する。
【解決手段】デバイス２２が形成されたウエーハ２を個々のデバイス２２に分割するとともに、各デバイス２２の裏面に樹脂フィルムを装着するウエーハ２の加工方法であって、デバイス２２の仕上がり厚さに相当する深さの分割溝２１０を形成する工程と、表面に保護部材を貼着する工程と、裏面を研削して分割溝２１０を表出させ、個々のデバイス２２に分割する工程と、ウエーハ２の裏面に樹脂フィルム６を装着するとともに樹脂フィルム６側を環状のフレームに装着されたダイシングテープＴによって支持せしめる工程と、保護部材を剥離する工程と、樹脂フィルム６をエッチングするエッチングガスをプラズマ化してウエーハ２の表面側から分割溝２１０に侵入させ、樹脂フィルム６をエッチング除去するエッチング工程とを含む。
【選択図】図８
【解決手段】デバイス２２が形成されたウエーハ２を個々のデバイス２２に分割するとともに、各デバイス２２の裏面に樹脂フィルムを装着するウエーハ２の加工方法であって、デバイス２２の仕上がり厚さに相当する深さの分割溝２１０を形成する工程と、表面に保護部材を貼着する工程と、裏面を研削して分割溝２１０を表出させ、個々のデバイス２２に分割する工程と、ウエーハ２の裏面に樹脂フィルム６を装着するとともに樹脂フィルム６側を環状のフレームに装着されたダイシングテープＴによって支持せしめる工程と、保護部材を剥離する工程と、樹脂フィルム６をエッチングするエッチングガスをプラズマ化してウエーハ２の表面側から分割溝２１０に侵入させ、樹脂フィルム６をエッチング除去するエッチング工程とを含む。
【選択図】図８
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（DAF）等の樹脂フィルムを装着するウエーハの加工方法に関する。
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切削装置が用いられており、この切削装置は厚さが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。
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１０〜３０μｍのダイアタッチフィルム(DAF)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。また、シリコン基板からなる半導体ウエーハ内に存在する微量の金属不純物の移動を抑制するために、半導体ウエーハの裏面にダイバックサイドフィルム(DSF)と呼ばれる樹脂フィルムを装着する場合がある。半導体デバイスの裏面にダイアタッチフィルム(DAF)やダイバックサイドフィルム(DSF)と呼ばれる樹脂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樹脂フィルムを貼着し、この樹脂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、裏面に樹脂フィルムが装着された半導体デバイスを形成している。
しかるに、上述した樹脂フィルムを装着する方法によると、切削ブレードにより半導体ウエーハとともに樹脂フィルムを切断して個々の半導体デバイスに分割する際に、半導体デバイスの裏面に欠けが生じたり、樹脂フィルムに髭状のバリが発生してワイヤボンディングの際に断線の原因になるという問題がある。
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。
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、ダイアタッチフィルム(DAF)やダイバックサイドフィルム(DSF)等の樹脂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。
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アタッチフィルム(DAF)やダイバックサイドフィルム(DSF)等の樹脂フィルムを装着し、この樹脂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、各半導体デバイス間の間隙に露出された該樹脂フィルムの部分に、半導体デバイスの表面側から上記間隙を通してレーザー光線を照射し、樹脂フィルムの上記間隙に露出された部分を溶断するようにした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。）
しかるに、レーザー光線を照射することによって溶断されたダイアタッチフィルム(DAF)やダイバックサイドフィルム(DSF)等の樹脂フィルムはデバイスの外周からはみ出し、このデバイスの外周からはみ出し部分がデバイスの表面に形成されたボンディングパッドを汚染する等によってデバイスの品質を低下させるという問題がある。
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、個々のデバイスの裏面にダイアタッチフィルム(DAF)やダイバックサイドフィルム(DSF)等の樹脂フィルムをデバイスの品質を低下させることなく装着することができるウエーハの加工方法を提供することにある。
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樹脂フィルムを装着するウエーハの加工方法であって、
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、
該分割溝形成工程が実施されたウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
該保護部材貼着工程が実施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裏面に樹脂フィルムを装着するとともに樹脂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ウエーハ支持工程と、
該ウエーハ支持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部材を剥離する保護部材剥離工程と、
該保護部材剥離工程が実施されたウエーハの裏面に装着された樹脂フィルムをエッチングするエッチングガスをプラズマ化してウエーハの表面側から該分割溝に侵入させ、該分割溝内に露出している樹脂フィルムをエッチング除去するエッチング工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
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、
該分割溝形成工程が実施されたウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
該保護部材貼着工程が実施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裏面に樹脂フィルムを装着するとともに樹脂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ウエーハ支持工程と、
該ウエーハ支持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部材を剥離する保護部材剥離工程と、
該保護部材剥離工程が実施されたウエーハの裏面に装着された樹脂フィルムをエッチングするエッチングガスをプラズマ化してウエーハの表面側から該分割溝に侵入させ、該分割溝内に露出している樹脂フィルムをエッチング除去するエッチング工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
上記エッチング工程において使用するエッチングガスは、酸素または炭酸ガスである。
本発明によるウエーハの加工方法は、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、ウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、ウエーハの裏面を研削して裏面に分割溝を表出させ、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、ウエーハ分割工程が実施されたウエーハの裏面に樹脂フィルムを装着するとともに樹脂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ウエーハ支持工程と、ウエーハの表面に貼着されている保護部材を剥離する保護部材剥離工程と、ウエーハの裏面に装着された樹脂フィルムをエッチングするエッチングガスをプラズマ化してウエーハの表面側から分割溝に侵入させ、分割溝内に露出している樹脂フィルムをエッチング除去するエッチング工程とを含んでいるので、分割溝内に露出している樹脂フィルムがエッチング除去されるため、樹脂フィルムがデバイスの外周からはみ出すことはない。従って、樹脂フィルムがデバイスの外周からはみ出し、このはみ出し部分がデバイスの表面に形成されたボンディングパッドを汚染する等によってデバイスの品質を低下させるという問題が解消される。
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。
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７５０μmで直径が３００mm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。
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。
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。なお、切削ブレード３２３の厚みは、図示の実施形態においては２０μｍに設定されている。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。
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。
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交する方向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。
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に沿って幅が２０μｍで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）。
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、半導体ウエーハ２の表面２ａにデバイス２２を保護するための保護部材を貼着する保護部材貼着工程を実施する。即ち、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、保護部材としての保護テープ４を貼着する。
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。
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の裏面２ｂにダイアタッチフィルム(DAF)やダイバックサイドフィルム(DSF)等の樹脂フィルムを装着するとともに該樹脂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ウエーハ支持工程を実施する。即ち、図５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に樹脂フィルム６を装着する。このとき、８０〜２００°Ｃの温度で加熱しつつ樹脂フィルム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、樹脂フィルム６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に樹脂フィルム６を装着したならば、図５の（ｃ）に示すように樹脂フィルム６が装着された半導体ウエーハ２の樹脂フィルム６側を環状のフレームFに装着されたダイシングテープTに貼着する。従って、半導体ウエーハ２の表面２ａに貼着された保護テープ４は上側となる。このようにして、半導体ウエーハ２の裏面２ｂに装着された樹脂フィルム６側を環状のフレームFに装着されたダイシングテープTに貼着したならば、半導体ウエーハ２の表面２ａに貼着されている保護部材としての保護テープ４を剥離する（保護部材剥離工程）。
上述したウエーハ支持工程の他の実施形態について、図6を参照して説明する。
図6に示す実施形態は、ダイシングテープTの表面に予め樹脂フィルム６が貼着された樹脂フィルム付きのダイシングテープを使用する。即ち、図6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樹脂フィルム6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樹脂フィルム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、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樹脂フィルム6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6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6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（保護部材剥離工程）。
図6に示す実施形態は、ダイシングテープTの表面に予め樹脂フィルム６が貼着された樹脂フィルム付きのダイシングテープを使用する。即ち、図6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樹脂フィルム6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樹脂フィルム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、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樹脂フィルム6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6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6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（保護部材剥離工程）。
上述した保護部材剥離工程を実施したならば、半導体ウエーハ２の裏面２ｂに装着された樹脂フィルム６をエッチングするエッチングガスをプラズマ化して半導体ウエーハ２の表面２a側から分割溝２１０に侵入させ、該分割溝２１０内に露出している樹脂フィルム６をエッチング除去するエッチング工程を実施する。このエッチング工程は、図７に示すプラズマエッチング装置を用いて実施する。図７に示すプラズマエッチング装置７は、密閉空間７１ａを形成するハウジング７１を具備している。このハウジング７１は、底壁７１１と上壁７１２と左右側壁７１３、７１４と後側が側壁７１５および前側側壁（図示せず）とからなっており、右側側壁７１４には被加工物搬出入用の開口７１４ａが設けられている。開口７１４ａの外側には、開口７１４ａを開閉するためのゲート７２が上下方向に移動可能に配設されている。このゲート７２は、ゲート作動手段７３によって作動せしめられる。ゲート作動手段７３は、エアシリンダ７３１と該エアシリンダ７３１内に配設された図示しないピストンに連結されたピストンロッド７３２とからなっており、エアシリンダ７３１がブラケット７３３を介して上記ハウジング７１の底壁７１１に取り付けられており、ピストンロッド７３２の先端（図において上端）が上記ゲート７２に連結されている。このゲート作動手段７３によってゲート７２が開けられることにより、被加工物としての上述した保護部材剥離工程が実施された半導体ウエーハ２を開口７１４ａを通して搬出入することができる。また、ハウジング７１を構成する底壁７１１には排気口７１１ａが設けられており、この排気口７１１ａがガス排出手段７４に接続されている。
上記ハウジング７１によって形成される密閉空間７１ａには、下部電極７５と上部電極７６が対向して配設されている。下部電極７５は、導電性の材料によって形成されており、円盤状の被加工物保持部７５１と、該被加工物保持部７５１の下面中央部から突出して形成された円柱状の支持部７５２とからなっている。このように被加工物保持部７５１と円柱状の支持部７５２とから構成された下部電極７５は、支持部７５２がハウジング７１の底壁７１１に形成された穴７１１ｂを挿通して配設され、絶縁体７７を介して底壁７１１にシールされた状態で支持されている。このようにハウジング７１の底壁７１１に支持された下部電極７５は、支持部７５２を介して高周波電源７８に電気的に接続されている。
下部電極７５を構成する被加工物保持部７５１の上部には、上方が開放された円形状の嵌合凹部７５１ａが設けられており、該嵌合凹部７５１ａにポーラスセラミック材によって形成された円盤状の吸着保持部材７５３が嵌合される。嵌合凹部７５１ａにおける吸着保持部材７５３の下側に形成される室７５１ｂは、被加工物保持部７５１および支持部７５２に形成された連通路７５２ａによって吸引手段７９に連通されている。従って、吸着保持部材７５３上に被加工物を載置して吸引手段７９を作動して連通路７５２ａを負圧源に連通することにより室７５１ｂに負圧が作用し、吸着保持部材７５３上に載置された被加工物が吸引保持される。また、吸引手段７９を作動して連通路７５２ａを大気に開放することにより、吸着保持部材７５３上に吸引保持された被加工物の吸引保持が解除される。
下部電極７５を構成する被加工物保持部７５１の下部には、冷却通路７５１cが形成されている。この冷却通路７５１cの一端は支持部７５２に形成された冷媒導入通路７５２ｂに連通され、冷却通路７５１cの他端は支持部７５２に形成された冷媒排出通路７５２ｃに連通されている。冷媒導入通路７５２ｂおよび冷媒排出通路７５２ｃは、冷媒供給手段８０に連通されている。従って、冷媒供給手段８０が作動すると、冷媒が冷媒導入通路７５２ｂ、冷却通路７５１cおよび冷媒排出通路７５２ｃを通して循環せしめられる。この結果、後述するプラズマ処理時に発生する熱は下部電極７５から冷媒に伝達されるので、下部電極７５の異常昇温が防止される。
上記上部電極７６は、導電性の材料によって形成されており、円盤状のガス噴出部７６１と、該ガス噴出部７６１の上面中央部から突出して形成された円柱状の支持部７６２とからなっている。このようにガス噴出部７６１と円柱状の支持部７６２とからなる上部電極７６は、ガス噴出部７６１が下部電極７５を構成する被加工物保持部７５１と対向して配設され、支持部７６２がハウジング７１の上壁７１２に形成された穴７１２ａを挿通し、該穴７１２ａに装着されたシール部材８１によって上下方向に移動可能に支持されている。支持部７６２の上端部には作動部材７６３が取り付けられており、この作動部材７６３が昇降駆動手段８２に連結されている。なお、上部電極７６は、支持部７６２を介して接地されている。
上部電極７６を構成する円盤状のガス噴出部７６１には、下面に開口する複数の噴出口７６１ａが設けられている。この複数の噴出口７６１ａは、ガス噴出部７６１に形成された連通路７６１ｂおよび支持部７６２に形成された連通路７６２ａを介して上記樹脂フィルム６をエッチングするエッチンガス供給手段８３に連通されている。なお、エッチンガス供給手段８３は、酸素または炭酸ガスを供給する。
図示の実施形態におけるプラズマエッチング装置７は、上記ゲート作動手段７３、ガス排出手段７４、高周波電源７８、吸引手段７９、冷媒供給手段８０、昇降駆動手段８２、エッチングガス供給手段８３等を制御する制御手段８４を具備している。この制御手段８４にはガス排出手段７４からハウジング７１によって形成される密閉空間７１ａ内の圧力に関するデータが、冷媒供給手段８０から冷媒温度（即ち電極温度）に関するデータが、エッチングガス供給手段８３からガス流量に関するデータが入力され、これらのデータ等に基づいて制御手段８４は上記各手段に制御信号を出力する。
図示の実施形態におけるプラズマエッチング装置７は以上のように構成されており、以下上述したように保護部材剥離工程が実施された半導体ウエーハ２の裏面２ｂに装着された樹脂フィルム６をエッチングするエッチングガスをプラズマ化して半導体ウエーハ２の表面２a側から分割溝２１０に侵入させ、該分割溝２１０内に露出している樹脂フィルム６をエッチング除去するエッチング工程について説明する。
先ずゲート作動手段７３を作動してゲート７２を図７において下方に移動せしめ、ハウジング７１の右側側壁７１４に設けられた開口７１４ａを開ける。次に、図示しない搬出入手段によって上述した保護部材剥離工程が実施された半導体ウエーハ２を開口７１４ａからハウジング７１によって形成される密閉空間７１ａに搬送し、下部電極７５を構成する被加工物保持部７５１の吸着保持部材７５３上に上述したように保護部材剥離工程が実施された半導体ウエーハ２の裏面２ｂが貼着されている環状のフレームFに装着されたダイシングテープT側を載置する。このとき、昇降駆動手段８２を作動して上部電極７６を上昇せしめておく。そして、吸引手段７９を作動して上述したように室７５１ｂに負圧を作用することにより、吸着保持部材７５３上に載置された半導体ウエーハ２はダイシングテープTを介して吸引保持される。従って、吸着保持部材７５３上にダイシングテープTを介して半導体ウエーハ２は、表面２ａが上側となる。
先ずゲート作動手段７３を作動してゲート７２を図７において下方に移動せしめ、ハウジング７１の右側側壁７１４に設けられた開口７１４ａを開ける。次に、図示しない搬出入手段によって上述した保護部材剥離工程が実施された半導体ウエーハ２を開口７１４ａからハウジング７１によって形成される密閉空間７１ａに搬送し、下部電極７５を構成する被加工物保持部７５１の吸着保持部材７５３上に上述したように保護部材剥離工程が実施された半導体ウエーハ２の裏面２ｂが貼着されている環状のフレームFに装着されたダイシングテープT側を載置する。このとき、昇降駆動手段８２を作動して上部電極７６を上昇せしめておく。そして、吸引手段７９を作動して上述したように室７５１ｂに負圧を作用することにより、吸着保持部材７５３上に載置された半導体ウエーハ２はダイシングテープTを介して吸引保持される。従って、吸着保持部材７５３上にダイシングテープTを介して半導体ウエーハ２は、表面２ａが上側となる。
このように半導体ウエーハ２がダイシングテープTを介して吸着保持部材７５３上に吸引保持されたならば、ゲート作動手段７３を作動してゲート７２を図７において上方に移動せしめ、ハウジング７１の右側側壁７１４に設けられた開口７１４ａを閉じる。そして、昇降駆動手段８２を作動して上部電極７６を下降させ、上部電極７６を構成するガス噴射部７６１の下面と下部電極７５を構成する被加工物保持部７５１に保持された半導体ウエーハ２の表面２ａ（上面）との間の距離をプラズマエッチング処理に適した所定の電極間距離（例えば１０ｍｍ）に位置付ける。
次に、ガス排出手段７４を作動してハウジング７１によって形成される密閉空間７１ａ内を真空排気する。密閉空間７１ａ内を真空排気したならば、エッチングガス供給手段８３を作動し半導体ウエーハはエッチングしないが樹脂フィルムをエッチングするプラズマ発生用の酸素または炭酸ガスを上部電極７６に供給する。エッチングガス供給手段８３から供給された酸素または炭酸ガスは、支持部７６２に形成された連通路７６２ａおよびガス噴出部７６１に形成された連通路７６１ｂを通して複数の噴出口７６１ａから下部電極７５の吸着保持部材７５３上にダイシングテープTを介して保持された半導体ウエーハ２の表面２ａ（上面）に向けて噴出される。そして、密閉空間７１ａ内を所定のガス圧力（例えば２０Pa）に維持する。このように、プラズマ発生用の酸素または炭酸ガスを供給した状態で、高周波電源７８から下部電極７５に例えば１００Wの高周波電力を印加するとともに上部電極７６に例えば２０００Wの高周波電力を印加する。これにより、下部電極７５と上部電極７６との間の空間に酸素または炭酸ガスからなる異方性を有するプラズマが発生し、このプラズマ化した活性物質が上記分割溝形成工程を実施することによりストリート２１に沿って形成された分割溝２１０に侵入し、図８に示すように分割溝２１０内に露出している樹脂フィルム６をエッチング除去する。このように、エッチング工程を実施することにより、分割溝２１０内に露出している樹脂フィルム６がエッチング除去されるので、樹脂フィルム６がデバイス２２の外周からはみ出すことはない。従って、樹脂フィルム６がデバイス２２の外周からはみ出し、このはみ出し部分がデバイスの表面に形成されたボンディングパッドを汚染する等によってデバイスの品質を低下させるという問題が解消される。
なお、上記エッチング工程は、例えば以下の条件で行われる。
密閉空間６１ａ内の圧力 ：２０Pa
高周波電力 ：下部電極：１００W、上部電極：２０００W
酸素または炭酸ガス供給量：１．５リットル／分
エッチング処理時間 ：１０分
密閉空間６１ａ内の圧力 ：２０Pa
高周波電力 ：下部電極：１００W、上部電極：２０００W
酸素または炭酸ガス供給量：１．５リットル／分
エッチング処理時間 ：１０分
以上のようにしてエッチング工程が実施され、裏面に樹脂フィルム６が装着された複数のデバイス２２は、環状のフレームFに装着された粘着テープTに貼着された状態で次工程であるピックアップ工程に搬送される。
２：半導体ウエーハ
２１：ストリート
２１０：分割溝
３：切削装置
３１：切削装置のチャックテーブル
３２：切削手段
３２３：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：樹脂フィルム
７：プラズマエッチング装置
７５：下部電極
７６：上部電極
８３：エッチングガス供給手段
Ｆ：環状のフレーム
Ｔ：ダイシングテープ
２１：ストリート
２１０：分割溝
３：切削装置
３１：切削装置のチャックテーブル
３２：切削手段
３２３：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：樹脂フィルム
７：プラズマエッチング装置
７５：下部電極
７６：上部電極
８３：エッチングガス供給手段
Ｆ：環状のフレーム
Ｔ：ダイシングテープ
Claims (2)
- 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樹脂フィルムを装着するウエーハの加工方法であって、
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、
該分割溝形成工程が実施されたウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
該保護部材貼着工程が実施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裏面に樹脂フィルムを装着するとともに樹脂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ウエーハ支持工程と、
該ウエーハ支持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部材を剥離する保護部材剥離工程と、
該保護部材剥離工程が実施されたウエーハの裏面に装着された樹脂フィルムをエッチングするエッチングガスをプラズマ化してウエーハの表面側から該分割溝に侵入させ、該分割溝内に露出している樹脂フィルムをエッチング除去するエッチング工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法。 - 該エッチング工程において使用するエッチングガスは、酸素または炭酸ガスである、請求項１記載のウエーハの加工方法。
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