JP2015226004A - Protective film coating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面にバンプが形成されたウェーハに保護膜を形成する方法に関する。 The present invention relates to a method for forming a protective film on a wafer having bumps formed on the surface thereof.
半導体ウェーハや光デバイスウェーハなどの被加工物においては、その表面の格子状のストリート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いる。このような各種ウェーハをデバイスごとの個々のチップに分割する方法として、レーザー光線をストリートに沿って照射してレーザー加工溝を形成した後、メカニカルブレーキング装置を用いてレーザー加工溝に沿って割断する方法が提案されている(例えば、下記の特許文献1を参照)。この方法では、レーザー光線が照射された領域に熱エネルギーが集中してデブリが発生し、被加工物に形成されたデバイスの表面にデブリが付着してデバイスの品質を低下させるという問題がある。
In a workpiece such as a semiconductor wafer or an optical device wafer, devices are formed in regions partitioned by lattice streets on the surface. As a method of dividing such various wafers into individual chips for each device, a laser beam is irradiated along the street to form a laser processing groove, and then cleaved along the laser processing groove using a mechanical braking device. A method has been proposed (see, for example,
このような問題を解消するため、ウェーハのレーザー光線が入射する側の面(加工面)にポリビニルアルコール等からなる保護膜を被覆し、保護膜を通してレーザー光線をウェーハに照射するようにしたレーザー加工装置が提案されている(例えば、下記の特許文献2を参照)。
In order to solve such problems, there is a laser processing apparatus in which a protective film made of polyvinyl alcohol or the like is coated on the surface (processed surface) on which a laser beam is incident on the wafer, and the wafer is irradiated with the laser beam through the protective film. It has been proposed (see, for example,
また、このようなレーザー加工装置には、ウェーハに被覆された保護膜の厚みを計測する厚み計側手段を備えているタイプのものがあり、厚み計側手段を用いて、保護膜が所望の厚みに形成されているかどうかを確認したり、保護膜の厚みにバラツキがあるかどうかを確認したりしている(例えば、下記の特許文献3を参照)。
In addition, there is a type of such laser processing apparatus that includes a thickness gauge-side means for measuring the thickness of the protective film coated on the wafer. It is confirmed whether or not the thickness is formed, or whether or not the thickness of the protective film varies (see, for example,
しかし、表面にバンプと称される突起状の電極が複数形成されたウェーハについては、その表面に保護膜を被覆し厚み計側手段で保護膜の厚みを計測しても、バンプが球状に形成され微細な凹凸を有しているため、信頼性の高い計測結果を得ることができず、バンプに被覆された保護膜の厚みを確認できないという問題がある。そのため、保護膜の厚みが所定範囲にない状態のままウェーハを分割してしまうと、保護膜が薄くなっている部分のバンプにデブリが付着してしまい、ウェーハを個々のチップに分割した後、各チップを実装する際に不具合を生じることがある。 However, for wafers with a plurality of protruding electrodes called bumps formed on the surface, the bumps are formed in a spherical shape even if the protective film is coated on the surface and the thickness of the protective film is measured by means of the thickness gauge. However, since it has fine irregularities, there is a problem that a highly reliable measurement result cannot be obtained, and the thickness of the protective film covered with the bumps cannot be confirmed. Therefore, if the wafer is divided in a state where the thickness of the protective film is not within the predetermined range, debris adheres to the bumps where the protective film is thin, and after dividing the wafer into individual chips, Problems may occur when mounting each chip.
本発明は、上記の事情にかんがみてなされたもので、表面にバンプが形成されたウェーハであっても、バンプに被覆された保護膜の厚みを確認できるようにすることを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to make it possible to confirm the thickness of a protective film covered with bumps even on a wafer having bumps formed on the surface.
本発明は、格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画され、表面から複数の球状の電極が突出したデバイスが形成されたウェーハの該表面に樹脂による保護膜を被覆する保護膜被覆方法であって、該電極が形成された表面側を露出させてチャックテーブルの保持面にウェーハを保持し、該保持面と直交する回転軸を中心として回転するバイトでウェーハの表面から突出した該電極の上端を切削し、該電極の上端に平坦部を形成するバイト切削ステップと、該電極に該平坦部が形成されたウェーハの裏面側をスピンナーテーブルに保持し、ウェーハの表面の中央領域に所定量の液状樹脂を滴下するとともに該スピンナーテーブルを回転させることにより、該液状樹脂をウェーハの表面の全面に拡散させ、ウェーハの表面に保護膜を被覆する保護膜被覆ステップと、該保護膜被覆ステップを実施した後に、該電極の該平坦部に保護膜厚み計測手段を位置づけて該電極の該平坦部に形成された保護膜の厚みを計測する保護膜厚み計測ステップと、を含んで構成される。 The present invention relates to a protective film coating method for coating a protective film made of a resin on a surface of a wafer on which a device in which a plurality of spherical electrodes protrude from the surface is defined by a plurality of division lines formed in a lattice shape The electrode on which the surface on which the electrode is formed is exposed, the wafer is held on the holding surface of the chuck table, and the electrode protrudes from the surface of the wafer with a bite rotating about a rotation axis orthogonal to the holding surface A cutting tool step for cutting the upper end of the electrode to form a flat portion on the upper end of the electrode, and holding the back side of the wafer on which the flat portion is formed on the electrode on a spinner table. By dripping a fixed amount of liquid resin and rotating the spinner table, the liquid resin is diffused over the entire surface of the wafer, and a protective film is formed on the surface of the wafer. A protective film coating step for covering, and after performing the protective film coating step, a protective film thickness measuring means is positioned on the flat portion of the electrode to measure the thickness of the protective film formed on the flat portion of the electrode And a protective film thickness measuring step.
本発明の保護膜被覆方法は、バイト切削ステップを実施した後に保護膜被覆ステップを実施するため、ウェーハの表面から突出した電極の上端に形成された平坦部に厚みバラツキのない保護膜を被覆することができる。その後、保護膜厚み計側ステップを実施することで、電極の平坦部に被覆された保護膜の厚みを精度よく計測することができ、該保護膜の厚みが所定の範囲内であるかどうかを確認することができる。
このように、ウェーハを個々のチップに分割する前に電極に被覆された保護膜の厚みの良否を確認することが可能となるため、ウェーハの分割時に、電極にデブリが付着することを防止できる。
In the protective film coating method of the present invention, the protective film coating step is performed after the bite cutting step is performed. Therefore, the flat film formed on the upper end of the electrode protruding from the surface of the wafer is coated with a protective film having no thickness variation. be able to. Then, by carrying out the protective film thickness meter side step, the thickness of the protective film coated on the flat portion of the electrode can be accurately measured, and whether or not the thickness of the protective film is within a predetermined range Can be confirmed.
As described above, since it is possible to check the thickness of the protective film coated on the electrode before dividing the wafer into individual chips, it is possible to prevent debris from adhering to the electrode when the wafer is divided. .
図1に示すウェーハWは、被加工物の一例であって、その表面Waには、格子状の複数の分割予定ラインSによって区画されたそれぞれの領域に表面Waから突出した球状の電極であるバンプBが形成されたデバイスDが形成されている。ウェーハWの表面Waには、例えばLow-K膜が積層されている。ウェーハWの表面Waと反対側の面となる裏面Wbには、デバイスDが形成されていない。以下では、添付の図面を参照しながら、ウェーハWの表面Waに樹脂による保護膜を被覆する保護膜被覆方法について説明する。 The wafer W shown in FIG. 1 is an example of a workpiece, and the surface Wa is a spherical electrode protruding from the surface Wa in each region partitioned by a plurality of grid-like division lines S. A device D on which bumps B are formed is formed. On the surface Wa of the wafer W, for example, a Low-K film is laminated. The device D is not formed on the back surface Wb which is the surface opposite to the front surface Wa of the wafer W. Hereinafter, a protective film coating method for coating the surface Wa of the wafer W with a protective film made of resin will be described with reference to the accompanying drawings.
バイト切削ステップ
まず、図2に示すバイト切削装置1を用いてウェーハWの表面Waから突出したバンプBの上端のバイトによる切削(以下では「バイト切削」と記載する)を実施する。バイト切削装置1は、Z軸方向にのびるコラム2を有しており、ウェーハWを保持する保持面3aを有するチャックテーブル3と、コラム2の前方側においてチャックテーブル3に保持されるウェーハWに対してバイト切削を施すバイト切削手段4と、モータ13を有しバイト切削手段4をZ軸方向に昇降させる昇降手段12とを備えている。なお、チャックテーブル3は、回転可能な構成となっていてもよいが、バイト切削時には回転させないようにする。
Cutting Tool Step First, cutting using a cutting tool at the upper end of the bump B protruding from the surface Wa of the wafer W (hereinafter referred to as “cutting tool cutting”) is performed using the
バイト切削手段4は、チャックテーブル3の保持面3aと直交する方向(Z軸方向)の軸心を有するスピンドル5と、スピンドル5を回転可能に囲繞するスピンドルハウジング6と、スピンドル5の一端に接続されたモータ7と、スピンドル5の下端にマウント8を介して着脱可能に装着された円盤状のバイトホイール9と、バイトホイール9に着脱可能に装着されたバイト工具10とを備えている。バイト工具10は、角柱形状のシャンクの一端にバイト11が固定された構成となっており、モータ7がスピンドル5を所定の回転速度で回転させることにより、バイトホイール9を所定の回転速度で回転させることができる。
The cutting tool 4 is connected to a
バイト切削装置1においてバンプBの上端をバイト切削するときは、ウェーハWの裏面Wb側をチャックテーブル3の保持面3aに載置し、ウェーハWの表面Wa側を上向きに露出させた状態で、図示しない吸引源によってウェーハWをチャックテーブル3で吸引保持する。
When cutting the upper end of the bump B in the
昇降手段12は、バイト切削手段4をチャックテーブル3に保持されたウェーハWに接近するZ軸方向に下降させてバイト11を所定の高さ位置に位置づけるとともに、モータ7によってスピンドル5が回転し、バイトホイール9を例えば矢印A方向に回転させる。
The lifting / lowering means 12 lowers the cutting tool 4 in the Z-axis direction approaching the wafer W held on the chuck table 3 to position the
チャックテーブル3を水平方向に移動させながら、回転するバイト11によって、ウェーハWの表面Waから突出したバンプBの上端を削っていき、その高さを揃えて平坦面に形成する。すなわち、図3(a)に示す複数のバンプBの球形に湾曲した上端部分を図2で示したバイト11で削り取ることによって、図3(b)に示すように、各バンプBの上端に平坦部20を形成する。全てのバンプBの上端に平坦部20を形成し、その高さを揃えることにより、平坦部20からなる面一の平坦面21を形成することができる。
While moving the chuck table 3 in the horizontal direction, the upper ends of the bumps B protruding from the surface Wa of the wafer W are scraped by the rotating
保護膜被覆ステップ
次に、図4に示すように、スピンナーテーブル14によってウェーハWを保持するとともに、保護膜を形成する液状樹脂を滴下する樹脂供給手段30を用いてウェーハWの表面Waに保護膜を被覆する。スピンナーテーブル14は、ウェーハWを保持する保持面15aを有する保持部15と、保持部15を回転可能に下方から支持する支持部16と、支持部16に接続されたモータ17と、保持部15の外周側に連設されて環状のフレームFが載置されるフレーム載置部18と、フレーム載置部18に載置されたフレームFをクランプするクランプ部19とを少なくとも備えている。
Next, as shown in FIG. 4, the wafer W is held by the spinner table 14 and the protective film is applied to the surface Wa of the wafer W by using the resin supply means 30 for dropping the liquid resin forming the protective film. Coating. The spinner table 14 includes a
ウェーハWの表面Waに保護膜を被膜するときは、まず、中央部が開口した環状のフレームFの下部にテープTを貼着し、中央部から露出したテープTにウェーハWの裏面Wb側を貼着することによりテープTを介してフレームFとウェーハWとを一体に形成する。その後、ウェーハWの裏面Wb側に貼着されたテープTを保持部15の保持面15aに載置するとともにフレームFをフレーム載置部18に載置する。そして、クランプ部19がフレームFの上部を押さえて保持部15の保持面15aでウェーハWが動かないように保持する。
When a protective film is coated on the front surface Wa of the wafer W, first, the tape T is attached to the lower part of the annular frame F opened at the center, and the back surface Wb side of the wafer W is attached to the tape T exposed from the center. By sticking, the frame F and the wafer W are integrally formed via the tape T. Thereafter, the tape T adhered to the back surface Wb side of the wafer W is placed on the
次いで、モータ17が支持部16を回転させ、スピンナーテーブル14を例えば矢印A方向に回転させながら、ウェーハWの上方側に位置づけられた樹脂供給手段30からウェーハWの表面Waの中央領域に所定量の液状樹脂31を滴下する。液状樹脂31としては、例えばPVA(ポリビニルアルコール)などの水溶性の液状樹脂を使用する。ウェーハWの表面Waに滴下された液状樹脂31は、スピンナーテーブル14に回転により発生する遠心力によってウェーハWの表面Waの中央領域から外周側に流れていき、ウェーハWの表面Waの全面に淀みなく拡散する。このようにして、図5に示すように、ウェーハWの表面Wa及びバンプBを覆う保護膜32を被覆する。
Next, the
(3)保護膜厚み計側ステップ
保護膜被覆ステップを実施した後、図5に示すように、保護膜厚み計側手段40を用いてバンプBの平坦部20の上に被覆された保護膜32の厚みを計測する。保護膜厚み計側手段40は、ウェーハWの上方から保護膜32の厚みを非接触状態で測定する計測器である。図6に示すように、保護膜厚み計側手段40は、ウェーハWに対して測定光41を照射する発光部42と、測定光41の反射光を受光する受光部43と、反射光に基づいて保護膜32の厚みを算出する算出部44とを少なくとも備えている。発光部42は、レーザー光線を発光する発光素子421と、レーザー光線を集光する投光レンズ422とを備えている。一方、受光部43は、保護膜32及び平坦部20において反射した反射光を集光する受光レンズ432と、集光した反射光を受光した位置を検出する受光位置検出素子431とを備えている。
(3) Protective film thickness meter side step After performing the protective film coating step, the
図6に示すように、保護膜厚み計側手段40をウェーハWの表面Waから突出したバンプBの上方側に位置づけ、発光部からバンプBに向けて入射角αの測定光41を照射する。バンプBに向けて照射された測定光41は、その一部が保護膜32の上面において反射して反射光411となる。一方、保護膜32の上面において反射しなかった残りの光は、保護膜32を透過しバンプBの平坦部20の上面で反射して反射光412となる。算出部44は、受光位置検出素子431における反射光411を受光した位置45と反射光412を受光した位置46との距離Hに基づき、以下の式により保護膜32の厚みtを算出する。t=H/2sinα
As shown in FIG. 6, the protective film thickness gauge side means 40 is positioned above the bump B protruding from the surface Wa of the wafer W, and the
バンプBの平坦部20の上に被膜されている保護膜32の膜厚にバラツキが発生していないため、保護膜32の厚みを計測することができる。
Since there is no variation in the film thickness of the
保護膜厚み計側手段40が計測した保護膜32の厚みが、所定の厚みの範囲外となっている場合には、図4に示した樹脂供給手段30によって、少量の液状樹脂31をウェーハWの表面Waに滴下して保護膜を再度被覆する。また、洗浄水でウェーハWの表面Waを一旦洗浄してから、上記した保護膜被覆ステップと同様の動作を行ってウェーハWの表面Waに新たに保護膜を被覆してもよい。このようにして、ウェーハWの表面Waに保護膜を被膜した後、上記した保護膜厚み計側ステップと同様の動作を再度行い、保護膜厚み計側手段40によって各バンプBの平坦部20上に被覆された保護膜の厚みを計測し、再度保護膜の厚みの確認を行う。
When the thickness of the
一方、保護膜厚み計側手段40が計測した保護膜32の厚みが、所定の厚みの範囲内となっている場合には、ウェーハWを個々のデバイスD毎のチップに分割する。例えば、図1に示したウェーハWの分割予定ラインSに沿ってレーザー光線を照射することにより、ウェーハWをフルカットする。または、レーザー光線をウェーハWの分割予定ラインSに沿って照射し、ウェーハWに分割溝を形成するハーフカットを実施して該分割溝に沿って例えばブレードで切削することによりウェーハWを分割してもよいし、例えばブレーキング装置を用いて該分割溝に沿ってウェーハWを割断するようにしてもよい。
On the other hand, when the thickness of the
以上のとおり、本発明にかかる保護膜被覆方法では、バイト切削ステップを実施してウェーハWの表面Waから突出したバンプBの上端をバイト11で切削し、バンプBの上端に平坦部20を形成した後に保護膜被覆ステップを実施して、ウェーハWの表面Waに液状樹脂31を滴下し、ウェーハWの表面Waに保護膜32を被覆するようにしたため、バンプBの上端に形成された平坦部20に厚みバラツキのない保護膜32を被覆すること可能となる。その後、保護膜厚み計側ステップを実施することで、保護膜厚み計側手段40が、バンプBの平坦部20に被覆されている保護膜32の厚みを精度よく計測することができるため、バンプBの上端のみならず側面側にも被覆されている保護膜32の厚みの良否を確認することが可能となる。
したがって、ウェーハWにレーザー光線を照射する際に、バンプBにデブリが付着するという問題はなく、ウェーハWを分割した後、個々のチップを実装する際に不具合が生じるのを防ぐことができる。
As described above, in the protective film coating method according to the present invention, a cutting tool step is performed to cut the upper end of the bump B protruding from the surface Wa of the wafer W with the cutting
Therefore, there is no problem that debris adheres to the bumps B when the wafer W is irradiated with a laser beam, and it is possible to prevent problems from occurring when mounting individual chips after the wafer W is divided.
1:バイト切削装置 2:コラム 3:チャックテーブル 3a:保持面
4:バイト切削手段 5:スピンドル 6:スピンドルハウジング 7:モータ
8:マウンタ 9:バイトホイール 10:バイト工具 11:バイト 12:昇降手段
13:モータ 14:スピンナーテーブル 15:保持部 15a:保持面
16:支持部 17:モータ 18:フレーム載置部 19:クランプ部
20:平坦部 21:平坦面
30:樹脂供給手段 31:液状樹脂 32:保護膜
40:保護膜厚み計側手段 41:測定光
42:発光部 421:発光素子 422:投光レンズ
43:受光部 431:受光位置検出素子 432:受光レンズ
44:算出部
W:ウェーハ Wa:表面 Wb:裏面 S:分割予定ライン
D:デバイス B:バンプ
1: Bit cutting device 2: Column 3: Chuck table 3a: Holding surface 4: Tool cutting means 5: Spindle 6: Spindle housing 7: Motor 8: Mounter 9: Tool wheel 10: Tool tool 11: Tool 12: Lifting device 13 : Motor 14: Spinner table 15: Holding
Claims (1)
該電極が形成された表面側を露出させてチャックテーブルの保持面にウェーハを保持し、該保持面と直交する回転軸を中心として回転するバイトでウェーハの表面から突出した該電極の上端を切削し、該電極の上端に平坦部を形成するバイト切削ステップと、
該電極に該平坦部が形成されたウェーハの裏面側をスピンナーテーブルに保持し、ウェーハの表面の中央領域に所定量の液状樹脂を滴下するとともに該スピンナーテーブルを回転させることにより、該液状樹脂をウェーハの表面の全面に拡散させ、ウェーハの表面に保護膜を被覆する保護膜被覆ステップと、
該保護膜被覆ステップを実施した後に、該電極の該平坦部に保護膜厚み計測手段を位置づけて該電極の該平坦部に形成された保護膜の厚みを計測する保護膜厚み計測ステップと、を含む保護膜被覆方法。 A protective film coating method for coating a protective film made of a resin on the surface of a wafer on which a device in which a plurality of spherical electrodes protrude from the surface is formed by a plurality of division lines formed in a lattice shape,
The surface on which the electrode is formed is exposed, the wafer is held on the holding surface of the chuck table, and the upper end of the electrode protruding from the surface of the wafer is cut with a cutting tool rotating about a rotation axis orthogonal to the holding surface. A cutting tool step for forming a flat portion at the upper end of the electrode;
The back side of the wafer having the flat portion formed on the electrode is held on a spinner table, and a predetermined amount of liquid resin is dropped on the central area of the front surface of the wafer and the spinner table is rotated. A protective film coating step for diffusing the entire surface of the wafer and coating the surface of the wafer with a protective film;
A protective film thickness measuring step for measuring the thickness of the protective film formed on the flat part of the electrode by positioning a protective film thickness measuring means on the flat part of the electrode after performing the protective film covering step; A protective film coating method comprising:
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