JP2015207581A

JP2015207581A - 加工方法

Info

Publication number: JP2015207581A
Application number: JP2014085363A
Authority: JP
Inventors: 茂也栗村; Shigeya Kurimura
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2015-11-19
Anticipated expiration: 2034-04-17
Also published as: JP6236348B2

Abstract

【課題】チップの取り数を減少させることなく、ウェーハを加工できる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Ｗの裏面Ｗｂに形成された凹部４はウェーハＷの厚み方向に完全切断するが該凹部４を囲繞する環状凸部５はウェーハＷの厚み方向に完全切断しない第一カーフ７を形成する切削ステップと、ウェーハＷの表面Ｗａ側から第一カーフ７を透過する透過光１４をもとに環状凸部５と凹部４の境界位置３を検出する境界位置検出ステップと、境界位置３に基づいてウェーハＷの表面Ｗａに切削ブレード１２を切り込ませ環状凸部５と凹部４との境界を円形切削してデバイス領域１と外周余剰領域２とを分断する分断ステップとを備え、分断ステップを実施する際には、境界位置３に基づいて環状凸部４と凹部５との境界を円形切削できるため、チップの取り数を減少させることがない。
【選択図】図３

Description

本発明は、ウェーハを個々のチップに形成する加工方法に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウェーハは、その裏面が研削され所定の厚みに形成された後、切削装置などによって個々のデバイスチップに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。

研削により薄化されたウェーハは、剛性がなくなり、研削後の工程での取り扱いが困難となるため、例えばウェーハを搬送する際にウェーハ自体が破損することがある。そこで、ウェーハの取り扱いを容易にするため、下記の特許文献１では、ウェーハの裏面のうちデバイスが形成された表面のデバイス領域に相当する領域に凹部を形成し、凹部の外周側に、デバイスが形成されていない外周余剰領域を含むリング状の補強部を残存させる加工方法が提案されている。

リング状の補強部が形成されたウェーハを加工等した後は、例えば下記の特許文献２で示す環状凸部除去装置を用いて補強部を除去する。近年では、リング状の補強部を除去するのに際し、ウェーハの裏面側にテープを貼着し、ウェーハの表面側から凹部と環状凸部との境界を切削ブレードで円形切削している。

特開２００７−１９４６１号公報特開２０１１−０６１１３７号公報

しかしながら、切削ブレードでウェーハの表面側から凹部と環状凸部との境界を円形切削する際には、ウェーハの表面側からは凹部と環状凸部との境界位置が判別できないため、ウェーハの外周縁位置と設計値とをもとにして凹部と環状凸部との境界を切削するようにしている。

また、ウェーハの外径サイズには微小なばらつきがあるとともに凹部の形成位置にもずれが生じている場合があるため、環状凸部を残存させないように十分な余裕をもって円形切削を実施しており、その結果、デバイス領域内を円形切削加工してデバイスを破損させてしまい、破損したデバイスの形成されたチップを破棄せざるを得なくなり、ウェーハからのデバイスの取り数が減少するという問題がある。

本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、チップの取り数を減少させることなく、ウェーハを加工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たデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを有し、該デバイス領域に対応する裏面が所定の厚みへと研削された凹部と該凹部を囲繞する該外周余剰領域に対応した環状凸部とが形成されたウェーハの加工方法であって、該デバイス領域の最外周または最外側の少なくとも一の分割予定ラインに沿ってウェーハの表面に切削ブレードを切り込ませて切削し、該凹部はウェーハの厚み方向に完全切断するが該環状凸部はウェーハの厚み方向に完全切断しない第一カーフを形成する切削ステップと、該切削ステップを実施した後、ウェーハの裏面側から表面側に向かって光を照射し、該第一カーフを透過する透過光をもとにウェーハの表面側から該環状凸部と該凹部の境界位置を検出する境界位置検出ステップと、該境界位置検出ステップで検出した該境界位置に基づいてウェーハの表面に切削ブレードを切り込ませ、該環状凸部と該凹部との境界を円形切削して該デバイス領域と該外周余剰領域とを分断する分断ステップと、を備える。

本発明は、上記分断ステップを実施した後、ウェーハから上記環状凸部を除去する除去ステップを備えることが好ましい。

本発明は、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テープ貼着ステップを備え、該切削ステップでは、上記凹部はウェーハの厚み方向に完全切断するが上記環状凸部はウェーハの厚み方向に完全切断せずに裏面側に切残し部を形成する高さ位置において上記切削ブレードをウェーハの表面側から切り込ませて全ての分割予定ラインに沿って切削するようにしてもよい。

本発明は、上記除去ステップを実施した後、上記切削ステップにおいて未切削の分割予定ラインに沿ってウェーハの表面側から上記切削ブレードを切り込ませ、ウェーハを厚み方向に完全切断する後切削ステップと、少なくとも該後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テープ貼着ステップと、を備えてもよい。

本発明の加工方法では、切削ステップにおいて少なくともデバイス領域の最外周または最外側の一の分割予定ラインを切削ブレードで切削し凹部はウェーハの厚み方向に完全切断するが環状凸部はウェーハの厚み方向に完全切断しない第一カーフを形成し、境界位置検出ステップではウェーハの裏面から表面側に向けて光を照射して該第一カーフを透過する透過光に基づいて環状凸部と凹部との境界位置を検出する。したがって、分断ステップを実施する際には、検出した境界位置に基づいて、環状凸部と凹部との境界を判別した上でデバイス領域と外周余剰領域とを分断することができ、過度な余裕をもってウェーハの外周余剰領域を円形切削する必要がなくなるとともに、切削ブレードがウェーハのデバイス領域に切り込むことがないため、チップの取り数を減少させることなく、ウェーハを加工できる。

上記分断ステップを実施した後にウェーハから上記環状凸部を除去する除去ステップを実施するため、その後に分割予定ラインに沿って切削を行う場合は、環状凸部を切削せずに済み、切削ストロークを短くすることができる。

上記切削ステップでは、全ての分割予定ラインに沿ってウェーハの表面側から切削ブレードを切り込ませ、凹部はウェーハの厚み方向に完全切断するが環状凸部はウェーハの厚み方向に完全切断せずに裏面側に切残し部を形成することにより、後の工程でウェーハを切削する必要がなくなり、効率よくウェーハを個々のチップに分割することができる。

上記切削ステップにおいて切削していない未切削の分割予定ラインがあったとしても、上記除去ステップを実施した後、後切削を実施するため、未切削の分割予定ラインに沿ってウェーハの厚み方向に完全切断し、ウェーハを個々のチップに分割することができる。また、後切削ステップの実施前にウェーハの裏面にテープを貼着するテープ貼着ステップを実施することにより、ウェーハの完全切断後も各チップがばらばらにならず、テープに貼着された状態を維持することができる。

フレームに支持されたウェーハの一例を示す平面図である。図１のａ−ａ線断面図である。切削ステップを示す平面図及び断面図である。切削ステップの他の例を示す平面図及び断面図である。境界位置検出ステップを示す平面図及び断面図である。境界位置検出ステップの他の例を示す平面図及び断面図である。分断ステップを示す断面図である。除去ステップを示す断面図である。後切削ステップを示す平面図である。

図１に示すウェーハＷは、被加工物の一例であり、その表面Ｗａにおいて縦横に交差する複数の分割予定ラインＳで区画された各領域にそれぞれデバイスＤが形成されたデバイス領域１と、デバイス領域１を囲繞する外周余剰領域２とを有している。図２に示すように、このウェーハＷには、デバイス領域１に対応する裏面Ｗｂが所定の厚みへと研削された凹部５と、凹部５を囲繞する外周余剰領域２に対応した環状凸部４とが形成されている。すなわち、デバイス領域１の裏面側に凹部５が形成され、凹部５の外周側に環状凸部４が形成されている。このようなウェーハＷの形成には、例えば特開２００７−１９４６１号公報に記載された加工方法を用いることができる。以下では、ウェーハＷを複数のチップに分割する加工方法について説明する。

（１）テープ貼着ステップ
まず、図２に示すように、ウェーハＷの裏面Ｗｂにテープ６を貼着する。このテープ６は、透明または半透明のテープであり、ウェーハＷの凹部５の底面及び環状凸部４の底面に沿って貼着する。また、テープ６の外周部には、リング状のフレームＦが貼着され、ウェーハＷがテープ６を介してフレームＦと一体となった状態となる。

（２）切削ステップ
図３に示すように、切削手段１０を用いて、図１で示したデバイス領域１の最外周８または最外側９の少なくとも一の分割予定ラインＳに沿ってウェーハＷを切削する。切削手段１０は、回転可能なスピンドル１１と、スピンドル１１の先端に着脱可能に装着された切削ブレード１２とを少なくとも備えており、図示しないモータによりスピンドル１１を所定の速度で回転させることにより、切削ブレード１２を所定の速度で回転させることができる。ここで、最外側９の分割予定ラインＳとは、デバイス領域１に形成された分割予定ラインＳのうち縦方向または横方向のもっとも外側に位置する分割予定ラインを指す。一方、最外周８の分割予定ラインＳとは、縦方向または横方向の分割予定ラインＳのうちデバイス領域の最も外周側に位置する部分を指す。なお、図３以降では、図１及び図２に示したテープ６及びフレームＦの図示を省略するが、切削ステップでは、ウェーハＷの凹部５に嵌合する円形凸部と、当該円形凸部を囲繞し当該円形凸部の上面よりも低く環状凸部４を支持する環状の支持面とを有したテーブルでテープ６を介してウェーハＷを保持し、当該テーブルの外周に配置されたクランプでフレームＦを固定する。

図３に示すように、例えばウェーハＷをＸ１方向に移動させつつ、切削手段１０は、スピンドル１１により切削ブレード１２を回転させながら、例えば最外側９における一の分割予定ラインＳに沿ってウェーハＷの表面Ｗａに切削ブレード１２を切り込ませる。このとき、切削ブレード１２で凹部５はウェーハＷの厚み方向に完全切断するが、環状凸部４はウェーハＷの厚み方向に完全切断しない位置に切削ブレード１２の高さを位置づける。ウェーハＷの裏面Ｗｂ側において環状凸部４を完全に切断せずに切残し部４ａを残存させるようにして、一の分割予定ラインＳに沿って切削溝となる第一カーフ７を形成する。第一カーフのうち凹部５に形成された部分のみが、表裏を貫通する。本ステップでは、１本の分割予定ラインＳにつき、一端から他端までをすべて切削してもよいし、一端のみを切削してもよいし、一端及び他端のみを切削するようにしてもよい。

切削ステップでは、上記した例のほか、図４に示すように、ウェーハＷ１の全ての分割予定ラインＳに沿って切削ブレード１２で切削してもよい。この場合も上記同様、切削ブレード１２で凹部５はウェーハＷ１の厚み方向に完全切断するが、環状凸部４はウェーハＷ１の厚み方向に完全切断しない位置に切削ブレード１２の高さを位置づけ、ウェーハＷ１の裏面Ｗｂ側において環状凸部４を完全に切断せずに切残し部４ａを残存させるようにして、全ての分割予定ラインＳに切削溝を形成する。本ステップにおいて全ての分割予定ラインＳに切削溝を形成することにより、後に分割予定ラインに沿った切削を行う必要がなくなる。

（３）境界位置検出ステップ
切削ステップを実施した後、図５に示すように、ウェーハＷの下方に配置された光源１３によって、ウェーハＷの裏面Ｗｂ側から表面Ｗａ側に向けて光を照射する。そうすると、その光は、裏面Ｗｂに貼着されたテープ６（図２参照）を透過した後、第一カーフ７のうち完全切断された凹部５に形成された部分のみを透過する。ウェーハＷの表面Ｗａにおいては、例えば、図示しない撮像手段によって、透過した透過光１４を検出する。光が透過した部分の両端は、凹部５の周縁であるため、その光の両端の位置を環状凸部４と凹部５との境界位置３として検出する。境界位置３を検出することにより、環状凸部４と凹部５との境界を判別することが可能となる。

また、図４で示した切削ステップで、ウェーハＷ１の全ての分割予定ラインＳを切削した場合についても、図６に示すように、ウェーハＷ１の下方に配置された光源１３が、ウェーハＷの裏面Ｗｂ側から表面Ｗａ側に向けて光を照射し、図示しない検出手段によって、分割予定ラインＳにおいて切残し部４ａを有する切削溝を透過する透過光１４に基づいて環状凸部４と凹部５との境界位置３を検出する。

（４）分断ステップ
次に、境界位置検出ステップで検出した境界位置３に基づいて、ウェーハＷのデバイス領域１と外周余剰領域２とを分断する。具体的には、図７に示すように、切削手段１０のスピンドル１１が回転し、切削ブレード１２を例えば矢印Ｂ方向に回転させながら、切削手段１０を鉛直方向に下降させ、回転する切削ブレード１２を検出した境界位置３において環状凸部４が完全切断される深さまで切り込ませる。

切削ブレード１２を境界位置に切り込ませた状態で、ウェーハＷを例えば矢印Ａ方向に少なくとも一回転させることにより、切削ブレード１２で環状凸部４と凹部５との境界を円形切削する。このようにして、図５で示した幅Ｌを有する外周余剰領域２をデバイス領域１から分断する。また、全ての分割予定ラインＳを切削したウェーハＷ１についても、分断ステップを実施することにより、外周余剰領域２をデバイス領域１から分断する。

（５）除去ステップ
分断ステップを実施した後、図８に示すように、ウェーハＷから環状凸部４を除去する。環状凸部４を除去する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、特開２０１１−０６１１３７号公報に提示されている環状凸部除去装置を用いて環状凸部４を除去することができる。環状凸部除去装置は、上下方向に移動可能な爪アセンブリ１５を備えており、爪アセンブリ１５は環状凸部４を引き上げる爪部１５ａを有している。

図８に示すように、爪アセンブリ１５は、爪部１５ａを環状凸部４の下面に進入させるとともに、上方に引き上げてウェーハＷから環状凸部４を除去する。このようにしてウェーハＷは、図９に示すように、デバイス領域１のみが残存する。また、全ての分割予定ラインＳを切削したウェーハＷ１についても、除去ステップを実施することにより、ウェーハＷから環状凸部４を除去する。環状凸部４を除去することにより、後記の後切削ステップにおいて未切削の分割予定ラインＳに沿って切削を行う場合は、環状凸部を切削しなくて済み、切削ストロークを短くすることができる。

（６）後切削ステップ
図３で示した切削ステップにおいて未切削の分割予定ラインＳがある場合は、除去ステップを実施した後、図９に示すように、未切削の分割予定ラインＳに沿ってウェーハＷの表面Ｗａ側から切削ブレード１２を切り込ませて切削する。未切削の分割予定ラインＳがあるウェーハＷにおいては、図２で示した貼着ステップを少なくとも後切削ステップの前に実施する。なお、図４で示した全ての分割予定ラインＳを切削したウェーハＷ１については、後切削ステップを実施しなくてよい。

具体的には、図９に示すように、例えばウェーハＷをＸ１方向に移動させつつ、切削手段１０は、スピンドル１１により切削ブレード１２を回転させながら、未切削の分割予定ラインＳに沿ってウェーハＷの表面Ｗａに切削ブレード１２を切り込ませる。このとき、ウェーハＷの裏面Ｗｂに貼着されたテープ６（図２参照）に至るまで切削ブレード１２を切り込ませてウェーハＷの厚み方向に完全切断して切断溝７ａを形成する。ウェーハＷの裏面Ｗｂにテープ６が貼着されているため、完全切断後も各チップがばらばらにならず、全体としてウェーハＷの形状が維持される。こうして、残りの未切削の分割予定ラインＳに沿って切削ブレード１２で切削し、ウェーハＷを個々のデバイスＤを有するチップに分割する。その後、各チップをピックアップして搬送する。

以上のとおり、本発明の加工方法では、ウェーハＷのデバイス領域１と外周余剰領域２とを分断する分断ステップを実施する前に、凹部５はウェーハＷの厚み方向に完全切断するが環状凸部４はウェーハＷの厚み方向に完全切断しない第一カーフ７を形成する切削ステップと、第一カーフ７を透過する透過光１４に基づいて環状凸部４と凹部５との境界位置３を検出する境界位置検出ステップとを順次実施する構成としたため、分断ステップを実施する際には、境界位置３に基づいて、環状凸部４と凹部５との境界を判別できる。したがって、外周余剰領域２の幅Ｌよりも内側に余裕をもって切削ブレード１２を位置づけてデバイス領域１を切削ブレード１２で切り込むことがないため、チップの取り数を減少させることがない。

１：デバイス領域２：外周余剰領域３：境界位置４：環状凸部
４ａ：切残し部５：凹部６：テープ７：第一カーフ（切削溝）７ａ：切断溝
８：最外周９：最外側
１０：切削手段１１：スピンドル１２：切削ブレード
１３：光源１４：透過光１５：爪アセンブリ１５ａ：爪部

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たデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを有し、該デバイス領域に対応する裏面が所定の厚みへと研削された凹部と該凹部を囲繞する該外周余剰領域に対応した環状凸部とが形成されたウェーハの加工方法であって、
該デバイス領域の最外周または最外側の少なくとも一の分割予定ラインに沿ってウェーハの表面に切削ブレードを切り込ませて切削し、該凹部はウェーハの厚み方向に完全切断するが該環状凸部はウェーハの厚み方向に完全切断しない第一カーフを形成する切削ステップと、
該切削ステップを実施した後、ウェーハの裏面側から表面側に向かって光を照射し、該第一カーフを透過する透過光をもとにウェーハの表面側から該環状凸部と該凹部の境界位置を検出する境界位置検出ステップと、
該境界位置検出ステップで検出した該境界位置に基づいてウェーハの表面に切削ブレードを切り込ませ、該環状凸部と該凹部との境界を円形切削して該デバイス領域と該外周余剰領域とを分断する分断ステップと、を備えるウェーハの加工方法。
前記分断ステップを実施した後、ウェーハから前記環状凸部を除去する除去ステップを備える請求項１に記載のウェーハの加工方法。
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テープ貼着ステップを備え、
該切削ステップでは、前記凹部はウェーハの厚み方向に完全切断するが前記環状凸部はウェーハの厚み方向に完全切断せずに裏面側に切残し部を形成する高さ位置において前記切削ブレードをウェーハの表面側から切り込ませて全ての分割予定ラインに沿って切削する請求項１または２に記載のウェーハの加工方法。
前記除去ステップを実施した後、前記切削ステップにおいて未切削の分割予定ラインに沿ってウェーハの表面側から前記切削ブレードを切り込ませ、ウェーハを厚み方向に完全切断する後切削ステップと、
少なくとも該後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テープ貼着ステップと、を備える請求項２に記載のウェーハの加工方法。