JP2015138857A

JP2015138857A - ウェーハの加工方法

Info

Publication number: JP2015138857A
Application number: JP2014009130A
Authority: JP
Inventors: 洋照山田; Hiroteru Yamada
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2015-07-30

Abstract

【課題】チップの側面にデブリが付着することのない金属膜付きチップを複数形成できるウェーハの加工方法を提供する。【解決手段】ウェーハの加工方法は、ウェーハ１に対して吸収性を有する波長のレーザビーム１２をウェーハ１の裏面３に向かって分割予定ライン４に沿って照射することにより、ウェーハ１の裏面３に被覆された金属膜７を分断する分断溝８を形成する分断溝形成ステップと、切削ブレード２２をウェーハ１の表面２から分断溝８に至る深さまで切り込ませ、分割予定ライン４に沿って切削ブレード２２によってウェーハ１を切削して裏面に金属膜７が被覆された金属膜付きチップ１０を複数形成する切削ステップとを備えているため、分断溝形成ステップ中に発生したデブリが当該切削ステップにおいて分割された各金属膜付きチップ１０の側面に付着することがない。【選択図】図６

Description

本発明は、ウェーハを個々のチップに分割するウェーハの加工方法に関する。

被加工物であるウェーハは、その表面において格子状の分割予定ラインによってそれぞれ区画された領域にデバイスが形成されており、分割予定ラインに沿って分割することによってデバイスを有する個々のチップに分割される。

また、ウェーハには、その裏面に、デバイスの電気的特性を良好にするための金属膜が被膜されているものがあり、このウェーハを個々のチップに分割する方法としては、例えば下記の特許文献１に開示されているウェーハの分割方法がある。このウェーハの分割方法では、ウェーハの表面側からストリートに沿って切削ブレードで切削して裏面から所定厚みの残存部を残した切削溝を形成し、当該切削溝に沿ってレーザビームを照射して切削溝を分断することにより、ウェーハを個々のチップに分割することができる。このように、切削ブレードによって金属膜を切削しないため、切削ブレードの目詰まりを防止するとともにウェーハの切断面に欠けを生じさせることがない。

特開２００８−５３５００号公報

しかしながら、上記のウェーハの分割方法においては、ウェーハの表面側から切削ブレードで切削溝を形成した後、レーザビームによる加工（アブレーション加工）によって該切断溝に沿って金属膜を切断するため、アブレーション加工によって発生したデブリが切削溝の側面に付着してしまい、次の工程でウェーハを複数のチップに分割した後も各チップの側面にデブリが残存してしまうという問題がある。

本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、ウェーハを個々のチップに分割しても各チップの側面にデブリが付着することのない金属膜付きチップを形成できるようにすることを目的としている。

本発明は、表面の交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれデバイスが形成されるとともに裏面に金属膜が被覆されたウェーハの加工方法であって、ウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザビームをウェーハの裏面に向かって該分割予定ラインに沿って照射することにより、ウェーハの裏面に被覆された該金属膜を分断する分断溝を形成する分断溝形成ステップと、該分断溝形成ステップを実施した後、切削ブレードをウェーハの表面から該分断溝に至る深さまで切り込ませ、切削ブレードにより該分割予定ラインに沿って該ウェーハを切削して裏面に金属膜が被覆されたチップを複数形成する切削ステップと、を備えている。

さらに、本発明は、上記分断溝形成ステップを実施する前にウェーハの表面に表面保護部材を配設する表面保護部材配設ステップと、該分断溝形成ステップを実施した後、上記切削ステップを実施する前にウェーハの裏面にテープを貼着するとともにウェーハの表面から該表面保護部材を除去する転写ステップと、該切削ステップを実施した後、該テープから前記チップをピックアップするピックアップステップと、を備えている。

本発明のウェーハの加工方法は、ウェーハの裏面に被膜された金属膜を分断する分断溝をレーザビームの照射により形成する分断溝形成ステップの後に切削ステップを実施するため、切削ブレードで金属膜を切削することはなく、切削ブレードに目詰まりが発生することはない上、分割溝形成ステップの実施時には切削溝が形成されていないため、レーザビームの照射によって発生したデブリが、切削ステップで形成される切削溝の内部に付着することはない。このように、レーザビームの照射によって発生したデブリを各チップの側面に付着させることなくチップを複数形成することが可能となる。

さらに、本発明のウェーハの加工方法では、切削ステップを実施する前に転写ステップを実施した上で、該切削ステップとピックアップステップとを順次実施するため、分断溝形成ステップの際に発生したデブリがウェーハの裏面に付着していたとしても、切削ステップで分割された各チップをテープからピックアップする際には、テープの粘着力でデブリがテープに残存するため、各チップにデブリが残ることはない。

表面保護テープ配設ステップを示す斜視図である。分断溝形成ステップを示す断面図である。分断溝形成ステップ実施後のウェーハの状態を示す断面図である。転写ステップを示す断面図である。切削ステップを示す断面図である。切削溝が形成されたウェーハを示す断面図である。ピックアップステップを示す断面図である。

図１に示すウェーハ１は、被加工物の一例であって、例えばシリコン基板、サファイア基板などにより形成されている。ウェーハ１の表面２には、縦横に交差する複数の分割予定ライン４によってそれぞれ区画された各領域においてデバイス５が形成されている。一方、ウェーハ１の表面２と反対側の面である裏面３には、デバイス５の電気的特性を良好にするため、鉛、金などによって形成される金属膜が被膜されている。以下では、このように構成されるウェーハ１を複数のチップに形成する加工方法について説明する。

（１）表面保護部材配設ステップ
まず、図１に示すように、ウェーハ１と略同径の表面保護部材である表面保護テープ６をウェーハ１の表面２に対面させ、表面保護テープ６をウェーハ１の表面２に貼着する。その結果、ウェーハ１と表面保護テープ６とが一体となる。なお、表面保護テープ６は、少なくともウェーハ１の表面２と接触する面に粘着層を有しているものを使用する。

ウェーハ１の表面２を保護する表面保護部材としては、表面保護テープ６に限定されない。例えばガラスなどにより構成される表面保護プレートを使用してもよい。この場合には、表面保護プレートをウェーハ１の表面２に対面させ、接着剤を介してウェーハ１の表面２に表面保護プレートを貼着する。この表面保護部材配設ステップは後記の分断溝形成ステップを実施する前に実施する。

（２）分断溝形成ステップ
表面保護部材配設ステップを実施した後、図２に示すように、レーザビーム照射手段１１によって、ウェーハ１の裏面３側からレーザビームを照射して裏面３に被膜された金属膜７に対して所定深さの分断溝を形成する。レーザビーム照射手段１１は、レーザ発振器と集光レンズとを少なくとも備えており、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザビームを照射することができる。

図２に示すように、ウェーハ１の裏面３側を上向きにして該裏面３に被膜された金属膜７を露出させるとともに、ウェーハ１をレーザビーム照射手段１１の下方に移動させる。そして、レーザビーム照射手段１１は、形成しようとする分断溝の幅や所望の加工品質に応じ、ウェーハ１の裏面３にジャストフォーカスさせるか、裏面３よりも上方（レーザビーム照射手段１１側）にデフォーカスさせた位置に集光点を位置付ける。

次に、ウェーハ１を例えば矢印Ｘ方向に水平移動させながら、レーザビーム照射手段１１は、ウェーハ１に対して吸収性を有する波長（例えば、３５５ｎｍの波長）のレーザビーム１２をウェーハ１の裏面３に向けて図１で示した分割予定ライン４に沿って照射する。
レーザビーム１２が金属膜７に照射されると、図３に示すように、ウェーハ１の裏面３に被膜された金属膜７を分断する分断溝８が形成される。分断溝８の深さは、金属膜７を分断できる程度の深さであればよく、金属膜７は非常に薄いもので、分断溝８も非常に浅いため、レーザ加工によるデブリはほとんど発生しない。デブリが発生したとしても、後記の転写ステップで図４に示すテープ１３にそのデブリが貼りつき、最終的に形成されるチップには残存しない。このようにしてウェーハ１の全ての分割予定ライン４に沿ってレーザビーム１２を照射して分断溝８を形成したら、分断溝形成ステップを終了する。

（３）転写ステップ
分断溝形成ステップを実施した後、後記の切削ステップを実施する前に、図３で示した
分断溝８が裏面３に形成されたウェーハ１を裏返し、表面保護テープ６が貼着された表面２側を上向きにする。そして、図４に示すように、中央部が開口した環状のフレーム１４の下部に粘着性のテープ１３を貼着し、該中央部から露出したテープ１３に金属膜７が被膜されたウェーハ１の裏面３側を貼着するとともに、上向きになったウェーハ１の表面２から表面保護テープ６を剥離する。このようにしてウェーハ１は、テープ１３を介してフレーム１４と一体となった状態となる。

（４）切削ステップ
次に、図５に示すように、保持テーブル１５においてウェーハ１を保持するとともに、切削手段２０によってウェーハ１を切削することでウェーハ１を複数のチップに分割する。保持テーブル１５は、ウェーハ１を保持する保持面１５ａを有しており、保持テーブル１５の外周側には、フレーム１４が載置されるフレーム載置部１６と、フレーム載置部１６に配設された軸部１７と、軸部１７を中心に回転しフレーム載置部１６に載置されたフレーム１４を固定するクランプ部１８とを備えている。切削手段２０は、回転可能なスピンドル２１と、スピンドル２１の先端において着脱可能に装着された切削ブレード２２とを少なくとも備えている。スピンドル２１が所定の回転速度で回転することにより、切削ブレード２２を所定の回転速度で回転させることができる。

図５に示すように、テープ１３が貼着され金属膜７が被膜されたウェーハ１の裏面３側を保持テーブル１５の保持面１５ａに載置するとともに、フレーム１４をフレーム載置部１６に載置する。次いで、クランプ部１８は、軸部１７を中心として回転し、フレーム１４の上部を押さえて固定する。このようにウェーハ１が保持テーブル１５において保持された後、スピンドル２１の回転により切削ブレード２２を所定の回転速度で例えば矢印Ａ方向に回転させつつ、切削手段２０をウェーハ１の表面２に接近する方向に下降させる。そして、切削ブレード２２でウェーハ１の表面２から所定の深さまで切り込ませて切削を行う。

具体的には、図６に示すように、ウェーハ１の表面２から裏面３側に形成された分断溝８に至る深さまで切削ブレード２２の刃先２２ａを切り込ませ、図１で示した一列の分割予定ライン４に沿って切削することにより、分断溝８と連通する切削溝９を形成する。その結果、分断溝８及び切削溝９を分割溝として、ウェーハ１を、その下面に金属膜７が被膜された金属膜付きチップ１０に分割することができる。このようにして、全ての分割予定ライン４に沿って切削ブレード２２によって切削し、ウェーハ１を複数の金属膜付きチップ１０に分割する。切削ステップの前に分断溝形成ステップが実施されているため、分断溝形成ステップで発生するデブリがチップ１０の側面に付着することはない。

（５）ピックアップステップ
切削ステップを実施した後、図７に示すように、搬出手段３０によって金属膜付きチップ１０をテープ１３からピックアップする。搬出手段３０は、金属膜付きチップ１０を吸着することができる吸着面３１を備えており、鉛直方向に昇降可能となっている。搬出手段３０は、金属膜付きチップ１０の上面を吸着面３１で吸着するとともに上昇することでテープ１３から金属膜付きチップ１０をピックアップする。分断溝形成ステップにおいて発生したデブリがチップ１０の裏面に付着していたとしても、ピックアップ時にはテープ１３にデブリが残存するため、チップ１０にデブリが付着したままになることはない。こうして全ての金属膜付きチップ１０がテープ１３からピックアップされて搬送された時点でピックアップステップが終了する。

以上のとおり、本発明のウェーハの加工方法では、分断溝形成ステップを実施してレーザビーム１２をウェーハ１の裏面３側に照射しウェーハ１の裏面３に被膜された金属膜７を分断する分断溝８を形成した後に、切削ステップを実施して切削ブレード２２で分断溝８に至る切削溝９を形成してウェーハ１を個々の金属膜付きチップ１０に分割することができる。これにより、切削ブレード２２で金属膜７を切削することはなく、切削ブレード２２に目詰まりが発生することはない上、分割溝形成ステップの実施時には切削溝が形成されていないため、レーザビーム１２の照射によって発生したデブリが、切削ステップで形成される切削溝９の内部に付着することはない。

また、本発明のウェーハの加工方法では、切削ステップを実施する前に転写ステップを実施し、切削ステップを実施した後にピックアップステップを実施するため、分断溝形成ステップの際に発生したデブリが金属膜付きチップ１０の下面側に付着していても、金属膜付きチップ１０をテープ１３からピックアップする際には、テープ１３の粘着力でデブリがテープ１３に残存するため、各金属膜付きチップ１０にデブリが付着することはなく、製品の品質に悪影響を及ぼすことがない。

１：ウェーハ２：表面３：裏面４：分割予定ライン５：デバイス
６：表面保護テープ７：金属膜８：分断溝９：切削溝１０：金属膜付きチップ
１１：レーザビーム照射手段１２：レーザビーム１３：テープ１４：フレーム
１５：保持テーブル１５ａ：保持面１６：フレーム載置部１７：軸部
１８：クランプ部
２０：切削手段２１：スピンドル２２：切削ブレード３０：搬出手段

Claims

表面の交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれデバイスが形成されるとともに裏面に金属膜が被覆されたウェーハの加工方法であって、
ウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザビームをウェーハの裏面に向かって該分割予定ラインに沿って照射することにより、ウェーハの裏面に被覆された該金属膜を分断する分断溝を形成する分断溝形成ステップと、
該分断溝形成ステップを実施した後、切削ブレードをウェーハの表面から該分断溝に至る深さまで切り込ませ、該切削ブレードにより該分割予定ラインに沿ってウェーハを切削し、裏面に金属膜が被覆されたチップを複数形成する切削ステップと、を備えたウェーハの加工方法。
前記分断溝形成ステップを実施する前にウェーハの表面に表面保護部材を配設する表面保護部材配設ステップと、
該分断溝形成ステップを実施した後、前記切削ステップを実施する前にウェーハの裏面にテープを貼着するとともにウェーハの表面から該表面保護部材を除去する転写ステップと、
該切削ステップを実施した後、該テープから前記チップをピックアップするピックアップステップと、を備えた請求項１に記載のウェーハの加工方法。