JP2014203832A - ダイシングテープ、及び、切削溝の検出方法 - Google Patents

ダイシングテープ、及び、切削溝の検出方法 Download PDF

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Abstract

【課題】第一の切削溝と同一箇所に形成される第二の切削溝のエッジを確実に検出可能とするための新規な技術を提供する。【解決手段】ワークピース上のキーパターンを検出するためのターゲットパターン設定方法であって、ワークピース上のキーパターンを含む撮像してキーパターン撮像画像を取得形成する撮像画像形成ステップと、キーパターン撮像画像をトレースしキーパターンの外周縁を描画してキーパターン図を形成する描画ステップと、描画ステップで形成したキーパターン図をターゲットパターンとして設定するターゲットパターン設定ステップと、を備えたことを特徴とするターゲットパターン設定方法が提供される。【選択図】図6

Description

本発明は、切削により形成された被加工物の切削溝のエッジの検出方法に関する。
従来、半導体ウェーハやガラス基板、樹脂基板等をデバイスチップへと分割するための切削装置(ダイシング装置)が知られており、例えば、特許文献1に開示されるように、2つのスピンドルユニットを有する2スピンドル切削装置も知られている。
このような2スピンドル切削装置では、先ず一方のスピンドルユニットの切削ブレードによって所定深さの溝を形成するハーフカットを行い、その後、もう一方のスピンドルユニットの切削ブレードによってハーフカットされた溝を完全切断するフルカットを行う、といったステップカットが実施される。
このようなステップカットは、半導体ウェーハを切削加工する際において、分割予定ラインが設定されたストリートにテストエレメントグループ(TEG)と称されるテスト用の金属パターンを除去する場合においても行われる。
即ち、先ず一方のスピンドルユニットの切削ブレードにてTEGを除去(ハーフカット)して第一の切削溝を形成し、次いで、もう一方のスピンドルユニットの切削ブレードにて第一の切削溝の位置に第二の切削溝を形成して半導体ウェーハを完全に切断する(フルカット)、といったものである。
このようなステップカットを実施することによれば、予めハーフカットによってTEGが除去され、ハーフカットで用いた切削ブレードとは別の切削ブレードでフルカットが行われるため、フルカットを行う切削ブレードについてはTEGによる目詰まりが発生することがない。
そして、フルカットを行う切削ブレードについてTEGによる目詰まり気味の状況を発生させないことにより、ウェーハの裏面側にチッピングが発生してしまうことを効果的に防止することができる。
他方、切削溝の位置は、ストリートに対する位置合わせや2枚の切削ブレードの溝同士の位置を合わせる都合上、切削装置によって正確に検出され、制御される必要がある。
このため、例えば、特許文献2に開示されるように、ウェーハの上面の撮像画像に基づき位置あわせのためのずれ量を検出し、補正値を加減して、所定の位置を正確に切削するようにしている。この特許文献2では、ウェーハが存在しない領域(ダイシングテープ)に切り込んで切削傷を形成し、この切削傷をもとにずれ量の検出を行っていた。
特開2003−173986号公報 特開2005−311033号公報 特開2005−197492号公報
上述したステップカットを実施する際には、TEGを除去して形成された第一の切削溝の位置に正確に切削ブレードを位置付け、第二の切削溝を形成する必要がある。このため、適宜、第一の切削溝と第二の切削溝の位置関係を確認する必要がある。
ここで、第一の切削溝については、上面から光を当てて撮像することにより、容易に溝のエッジ(境界部分)が認識できる。理由としては、第一の切削溝はエッジがウェーハの表面にあり、光が当り易いためと考えられる。
他方、第一の切削溝の底に形成された第二の切削溝は、エッジが深く掘り込んだ第一の切削溝の底にあることから光が当たりにくく、撮像しても明確に溝のエッジ(境界部分)が認識され難いという問題があった。
ここで、特許文献2の様に、第二の切削溝を形成する切削ブレードで第一の切削溝の底以外のところに切削傷を形成し、この切削傷を検出するといった手法をとることも考えられるが、別途検出用の切削傷を形成する必要があり、追加の工数を要することになる。また、この追加の切削傷の形成によって、切削ブレードに目詰まりが生じることも懸念される。
さらには、特許文献3のように、第一の切削溝を形成した第一の切削ブレードの溝を検出し、第一の切削ブレードの位置を検出するものとは別に、第二の切削溝を形成するための第二の切削ブレードでTEG(テスト用の金属パターン)のあるストリートを切削して第二の切削ブレードの切削溝を検出して第二の切削ブレードの位置を検出するという手法もあるが、これではTEGを切削させないことで目づまりを抑制していた効果が薄れてしまうという問題が有る。
本発明は、以上の問題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、第一の切削溝と同一箇所に形成される第二の切削溝のエッジを確実に検出可能とするための新規な技術を提供することである。
請求項1に記載の発明によると、板状の被加工物に貼着され被加工物を支持するダイシングテープであって、粘着層と基材層と反射材層とから構成され、反射材層は、少なくとも被加工物が貼着される領域に配設される、ことを特徴とするダイシングテープが提供される。
請求項2に記載の発明によると、反射材層は、塗料又はシート状部材からなる、ことを特徴とする請求項1に記載のダイシングテープが提供される。
請求項3に記載の発明によると、切削溝の検出方法であって、被加工物の裏面側に請求項1又は請求項2記載のダイシングテープを貼着するダイシングテープ貼着ステップと、ダイシングテープ貼着ステップの後に、ダイシングテープを介してチャックテーブルにて被加工物を保持する保持ステップと、保持ステップの後に、チャックテーブルに保持された被加工物の表面に裏面に至らない深さの第一の切削溝を第一の切削ブレードで形成する第一切削ステップと、第一切削ステップの後に、第一の切削溝の底部から被加工物の裏面に至る第二の切削溝を、第一の切削ブレードよりも刃厚の薄い第二の切削ブレードで形成する第二切削ステップと、第二切削ステップの後に、被加工物の表面側から光を照射しつつ表面側から第一の切削溝及び第二の切削溝を撮像して第一、第二の切削溝のエッジを検出する検出ステップと、を備え、検出ステップでは、照射された光によって照らされる被加工物の表面を撮像して第一の切削溝のエッジが検出され、照射された光が第一の切削溝及び第二の切削溝を介して反射材層で反射し、反射した光によって裏面側から照らされた第二の切削溝を表面側から撮像して、第二の切削溝のエッジが検出される、ことを特徴とする切削溝の検出方法が提供される。
本発明のダイシングテープ、及び、切削溝の検出方法においては、反射材層を備えたダイシングテープを用いることによって、第二の切削溝を裏面側から反射光によって照らすことができるため、確実に各切削溝をエッジを検出することが可能となる。
また、従来のように、別途、切削ブレードの位置あわせのためだけに利用する検出用の溝を切削する必要もなく、切削ブレードの目詰まりも抑えることが可能となる。
本発明の実施に適した加工装置(切削装置)の斜視図である。 (A)はダイシングテープ貼着ステップについて説明する図である。(B)はダイシングテープにウェーハを貼着した状態について示す図である。 ダイシングテープの断面について説明する図である。 第一の切削溝と第二の切削溝の加工について説明する図である。 (A)はハーフカット後のウェーハの断面図である。(B)はフルカット後のウェーハの断面図である。 撮像装置による撮像について説明する図である。 エッジが顕著に現れる撮像画像の一例について示す図である。
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。加工装置の一例として、半導体ウェーハの切削装置1の外観斜視図が図1に示されている。
切削装置1は、切削ブレードを有する切削ユニット20a,20b(切削手段)と、被加工物となるウェーハWを保持したチャックテーブル10とを相対移動させることで、ウェーハWを切削加工するものである。
図2(B)に示すように、ウェーハWの表面Waには、複数のデバイス15が格子状に配設されており、各デバイス15の間に互いに直交する分割予定ライン13が形成されるようになっている。この分割予定ライン13に沿って切削が行われることで、個々のデバイスチップに分割される。
図1に示すように、切削装置1は、2つのスピンドルを有してなる、いわゆるフェイシングデュアルタイプのダイサーであり、制御装置90によって加工が自動制御される構成としている。装置本体2上には門型の柱部3が設けられており、柱部3には、Y軸方向に移動する2つのY軸移動装置30a,30b(Y軸移動手段)と、Y軸移動装置30a,30bにそれぞれZ軸方向に移動するZ軸移動装置40a,40b(Z軸移動手段)と、が設けられ、各Z軸移動装置40a,40bにそれぞれ切削ユニット20a,20bが設けられている。
Y軸移動装置30aは、Y軸パルスモータ32aによってボールねじ31aを回転させることで、Y軸移動基台6aをY軸方向へと移動させるべく構成される。Z軸移動装置40aは、Z軸パルスモータ42aによって、切削ユニット20aの支持部材5aをZ軸方向へと移動させるべく構成される。この構成により、切削ユニット20aは、Y軸パルスモータ32aの駆動によりY軸方向へ移動し、Z軸パルスモータ42aの駆動によりZ軸方向に移動する。
同様に、Y軸移動装置30bは、Y軸パルスモータ32bによってボールねじ31bを回転させることで、Y軸移動基台6bをY軸方向へと移動させるべく構成される。Z軸移動装置40bは、Z軸パルスモータ42bによって、切削ユニット20bの支持部材5bをZ軸方向へと移動させるべく構成される。この構成により、切削ユニット20bは、Y軸パルスモータ32bの駆動によりY軸方向へ移動し、Z軸パルスモータ42bの駆動によりZ軸方向に移動する。
二つの切削ユニット20a,20bは、Y軸方向において対向するように配置され、平面視において切削ユニット20a,20bの間において、チャックテーブル10がX軸方向に移動する位置関係としている。
切削装置1は、チャックテーブル10のテーブルベース10aをX軸方向に移動させるためのX軸移動装置8(X軸移動手段)を有しており、蛇腹10bの下にX軸移動装置8が配設されている。カセットエレベータ60上のウェーハカセットから仮置き機構70に搬出されたウェーハWは、図示せぬ搬送装置によってチャックテーブル10に載置されてX軸方向に移動させることで切削加工がなされる。切削加工がなされたウェーハWは、洗浄・乾燥手段80によって洗浄・乾燥された後、再び、カセットエレベータ60にセットされるウェーハカセットへと搬出される。
切削装置1で加工されるウェーハWは、シリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とするウェーハや、ガラス、セラミックス、樹脂基板、金属等の板状物である。ウェーハWは、デバイスが複数形成されているデバイス側の表面と反対側の裏面がダイシングテープTに貼著され、ウェーハWを貼着したダイシングテープTが環状のフレームFに貼着された状態で、図示せぬウェーハカセット内に収容される。
切削装置1の装置本体2の上面部2aには、その上面部2aよりも一段低く構成されるウォーターケース部2bが構成されている。このウォーターケース部2bは、X軸方向に伸びるように構成されており、ウォーターケース部2b内でチャックテーブル10が移動するように構成されている。
切削加工時においてウェーハWにかけられる切削水は、ウォーターケース部2bによって形成される凹状の空間内に流れ、図示せぬ排出口を通って、外部に排出される。
次に、以上のように構成する切削装置1を用いて行う切削溝の検出方法について説明する。
まず、図2(A)に示すように、被加工物となるウェーハWの裏面Wb側にダイシングテープTを貼着するダイシングテープ貼着ステップを実施する。
ダイシングテープTは、図3に示すように、表側から順に、ウェーハWの裏面Wbが貼着される粘着層T1、基材層T2、反射材層T3を有して構成されている。
粘着層T1と基材層T2は、環状フレームFの開口部Fcを塞ぐ大きさに構成されており、粘着層T1が環状フレームFの裏面Fb側に貼着される。
粘着層T1と基材層T2は、それぞれ透明、半透明、乳白色、黒色などとすることができ、光を透過するものである。
反射材層T3は、少なくともウェーハWが貼着される領域に配設される。本実施例では、ウェーハWが円形であるため、ウェーハWの径よりも径が大きい円形の反射材層T3が形成されることとしている。
反射材層T3は、光を反射する素材にて構成することができ、例えば、基材層T2の裏面T2bに光反射性を有する塗料を塗布してなる塗膜や、裏面T2bに貼着されるシート状のアルミ箔、などで構成することなどが考えられる。
図2(A)に示すように、ダイシングテープ貼着ステップでは、ウェーハWの裏面Wbと環状フレームFの裏面Fbに対し、ダイシングテープTの粘着層T1を上から被せるようにして貼着することで、図2(B)に示すように、粘着層T1の上側にウェーハWが配設され、ウェーハWの表面Waが露出した状態とされる。
この図2(B)に示すように、ダイシングテープTにおいてウェーハWが配設される領域を取り囲むようにして、反射材層T3がダイシングテープTの裏側に配設される。
次いで、ダイシングテープ貼着ステップの後に、ダイシングテープTを介してチャックテーブル10(図1)にてウェーハWを保持する保持ステップを実施する。
チャックテーブル10は、図4に示すように吸引源10dと通じる吸引保持部10cを有して構成されており、この吸引保持部10cの上面において、ダイシングテープTを介してウェーハWが吸引保持されるようになっている。
次いで、図4に示すように、保持ステップの後に、チャックテーブル10に保持されたウェーハWの表面Waに裏面Wbに至らない深さの第一の切削溝M1を第一の切削ブレード21で形成する第一切削ステップを実施する。
図5(A)は、ウェーハWの表面Waに裏面Wbに至らない深さの第一の切削溝M1が形成された様子を示す断面図である。ここで、第一の切削溝M1は、分割予定ライン13に沿って形成されるものである。
また、この分割予定ライン13上に、TEG(テストエレメントグループ)と称されるテスト用の金属パターンが存在する場合においては、このTEGが第一の切削ブレード21による切削加工によって除去される。
以上のようにして、第一の切削ブレード21によって、ウェーハWの裏面Wbに至らない深さの第一の切削溝M1を形成するハーフカットが実施され、この形成の際にTEGの除去も行うことが可能となる。
次いで、図4及び図5(B)に示すように、第一切削ステップの後に、第一の切削溝M1の底部MaからウェーハWの裏面Wbに至る第二の切削溝M2を、第一の切削ブレード21よりも刃厚の薄い第二の切削ブレード22で形成する第二切削ステップを実施する。
図5(B)は、ウェーハWの裏面Wbに至る第二の切削溝M2が形成された様子を示す断面図である。ここで、第二の切削溝M2は、第一の切削溝M1の底部Maに切り込まれて形成されるものであり、第一の切削溝M1と同様に分割予定ライン13に沿って形成されるものである。
第二の切削溝M2は、ウェーハW、及び、粘着層T1に完全に切り込むことでウェーハWがフルカットされる。また、基材層T2の一部に切り込まれるようになっている。
次いで、図6に示すように、第二切削ステップの後に、ウェーハWの表面Wa側から光H1を照射しつつ表面Wa側から第一の切削溝M1及び第二の切削溝M2を撮像して切削溝M1,M2のエッジE1,E2を検出する検出ステップを実施する。
本実施形態では、図1に示すように切削ユニット20aに撮像装置23が付設され、切削ユニット20aとともに撮像装置23をY軸方向に移動させるとともに、チャックテーブル10をX軸方向に移動させることで、ウェーハWの所望の位置を撮像できるようになっている。
撮像装置23は、撮像対象位置を照らす照明装置24と、照らされた領域の像を結像させる顕微鏡25と、CCD等の撮像素子26とを有して構成される。
照明装置24は、LED、ハロゲンランプ等の発光体を備えており、照明装置24からウェーハWに向けて光H1が照射される。
顕微鏡25は、対物レンズとハーフミラーとを備えており、ハーフミラーと照明装置24とはグラスファイバーによって接続されている。ハーフミラーの上方には、顕微鏡25に対して光軸が一致する撮像素子26が位置している。撮像素子26は、モニタ27及び画像処理手段28に接続されており、撮像素子26によって取得された画像情報は、モニタ27及び画像処理手段28に転送され、適宜表示及び画像処理される。
そして、検出ステップでは、図6及び図7に示すように、照射された光H1によって照らされるウェーハWの表面Waを撮像して第一の切削溝M1のエッジE1が検出され、照射された光H1が第一の切削溝M1及び第二の切削溝M2を介して反射材層T3で反射し、反射した光H2によって裏面Wb側から照らされた第二の切削溝M2を表面Wa側から撮像して、第二の切削溝M2のエッジE2が検出される。
反射材層T3が存在することによって、照射された光H1が反射材層T3によって反射するため、図7に示す撮像画像29のように、反射した光H2(反射光)が第一の切削溝M1と第二の切削溝M2の境界部分となるエッジE2が顕著に現れる。換言すれば、第二の切削溝M2が暗くならず反射した光H2によって明るい領域となり、これにより、第一の切削溝M1と第二の切削溝M2の境界部分となるエッジE2がはっきりと現れる撮像画像29を取得することができる。
そして、撮像画像29を利用し、例えば、画像処理手段28によって第一の切削溝M1、第二の切削溝M2の明度の差異などを認識して各領域の境界部の座標を取得するなどの画像解析することで、自動でエッジE1,E2を検出することができる。なお、エッジE1,E2を検出するための画像解析の方法については、特に限定されるものではない。
さらに、二本のエッジE1の中心線と、二本のエッジE2の中心線を求めるとともに、両中心線が一致しない場合には、第一の切削溝M1と第二の切削溝M2の中心線が一致しないことになるため、両者を一致させるための補正が実施される。
この補正は、例えば、二本のエッジE1の中心線と、二本のエッジE2の中心線のズレ量を求めるとともに、当該ズレ量を補正値として、第一の切削ブレード21、又は、第二の切削ブレード22のいずれか一方を、他方に対して相対移動させる位置補正をすることで行うことができる。
以上のようにして本発明を実施することができる。
即ち、図2及び図3に示すように、板状の被加工物であるウェーハWに貼着されウェーハWを支持するダイシングテープTであって、粘着層T1と基材層T2と反射材層T3とから構成され、反射材層T3は、少なくともウェーハWが貼着される領域に配設されることとする。
また、ダイシングテープTの反射材層T3は、塗料又はシート状部材からなることとする。
そして、以上のダイシングテープTを用い、被加工物となるウェーハWの裏面Wb側にダイシングテープTを貼着するダイシングテープ貼着ステップと、ダイシングテープ貼着ステップの後に、ダイシングテープTを介してチャックテーブル10(図1)にてウェーハWを保持する保持ステップと、保持ステップの後に、チャックテーブル10に保持されたウェーハWの表面Waに裏面Wbに至らない深さの第一の切削溝M1を第一の切削ブレード21で形成する第一切削ステップと、第一切削ステップの後に、第一の切削溝M1の底部MaからウェーハWの裏面Wbに至る第二の切削溝M2を、第一の切削ブレード21よりも刃厚の薄い第二の切削ブレード22で形成する第二切削ステップと、第二切削ステップの後に、ウェーハWの表面Wa側から光H1を照射しつつ表面Wa側から第一の切削溝M1及び第二の切削溝M2を撮像して切削溝M1,M2のエッジE1,E2を検出する検出ステップと、を備え、検出ステップでは、図6及び図7に示すように、照射された光H1によって照らされるウェーハWの表面Waを撮像して第一の切削溝M1のエッジE1が検出され、照射された光H1が第一の切削溝M1及び第二の切削溝M2を介して反射材層T3で反射し、反射した光H2によって裏面Wb側から照らされた第二の切削溝M2を表面Wa側から撮像して、第二の切削溝M2のエッジE2が検出されることとするものである。
この検出方法によれば、反射材層T3を備えたダイシングテープTを用いることによって、第二の切削溝M2を裏面Wb側から反射した光H2によって照らすことができるため、確実に各切削溝M1,M2のエッジE1,E2を検出することが可能となる。
また、従来のように、別途、切削ブレードの位置あわせのためだけに利用する検出用の溝を切削する必要もなく、切削ブレードの目詰まりも抑えることが可能となる。
なお、以上に述べた実施形態のほか、図5(A)に示すように、反射材層T3を、粘着層T1と基材層T2の間に設けることとしてもよい。この場合、第二の切削溝M2を形成する場合には、反射材層T3によって光が反射するようにするため、反射材層T3には切り込ませず、粘着層T1にのみ切り込んでフルカットを行うこととする。また、粘着層T1については、反射材層T3よりも被加工物に近い側にあるため、光を透過しない素材にて構成することとしてもよい。
1 切削装置
10 チャックテーブル
13 分割予定ライン
21 切削ブレード
22 切削ブレード
23 撮像装置
24 照明装置
29 撮像画像
E1 エッジ
E2 エッジ
H1 光
H2 光
M1 切削溝
M2 切削溝
T ダイシングテープ
T1 粘着層
T2 基材層
T3 反射材層
W ウェーハ

Claims (3)

  1. 板状の被加工物に貼着され該被加工物を支持するダイシングテープであって、
    粘着層と基材層と反射材層とから構成され、
    該反射材層は、少なくとも該被加工物が貼着される領域に配設される、
    ことを特徴とするダイシングテープ。
  2. 前記反射材層は、塗料又はシート状部材からなる、
    ことを特徴とする請求項1に記載のダイシングテープ。
  3. 切削溝の検出方法であって、
    前記被加工物の裏面側に請求項1又は請求項2記載のダイシングテープを貼着するダイシングテープ貼着ステップと、
    該ダイシングテープ貼着ステップの後に、該ダイシングテープを介してチャックテーブルにて該被加工物を保持する保持ステップと、
    該保持ステップの後に、該チャックテーブルに保持された該被加工物の表面に裏面に至らない深さの第一の切削溝を第一の切削ブレードで形成する第一切削ステップと、
    該第一切削ステップの後に、該第一の切削溝の底部から該被加工物の裏面に至る第二の切削溝を、該第一の切削ブレードよりも刃厚の薄い第二の切削ブレードで形成する第二切削ステップと、
    該第二切削ステップの後に、該被加工物の表面側から光を照射しつつ該表面側から該第一の切削溝及び該第二の切削溝を撮像して該第一、第二の切削溝のエッジを検出する検出ステップと、を備え、
    該検出ステップでは、
    照射された光によって照らされる該被加工物の表面を撮像して該第一の切削溝のエッジが検出され、
    照射された光が該第一の切削溝及び該第二の切削溝を介して前記反射材層で反射し、該反射した光によって裏面側から照らされた該第二の切削溝を該表面側から撮像して、該第二の切削溝のエッジが検出される、
    ことを特徴とする切削溝の検出方法。
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