JP2016171263A - Processing method of semiconductor wafer, semiconductor chip, and surface protective tape for processing semiconductor wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウェハをチップに個片化する処理方法に関し、より具体的にはプラズマダイシングを用いた半導体ウェハの処理方法とプラズマダイシングに用いる半導体ウェハ処理用表面保護テープおよび半導体ウェハの処理方法によって得られる半導体チップに関する。 The present invention relates to a processing method for dividing a semiconductor wafer into chips, more specifically, a semiconductor wafer processing method using plasma dicing, a surface protection tape for semiconductor wafer processing used for plasma dicing, and a semiconductor wafer processing method Relates to a semiconductor chip obtained by:
最近における半導体チップの薄膜化・小チップ化への進化はめざましく、特に、メモリカードやスマートカードの様な半導体ICチップが内蔵されたICカードでは薄膜化が要求され、また、LED・LCD駆動用デバイスなどでは小チップ化が要求されている。今後これらの需要が増えるにつれ半導体チップの薄膜化・小チップ化のニーズはより一層高まるものと考えられる。 The recent evolution of semiconductor chips to thinner and smaller chips is remarkable, especially for IC cards with built-in semiconductor IC chips such as memory cards and smart cards. There is a demand for smaller chips in devices and the like. As these demands increase in the future, the need for thinner and smaller semiconductor chips is expected to increase further.
これらの半導体チップは、半導体ウェハをバックグラインド工程やエッチング工程等において所定厚みに薄膜化した後、ダイシング工程を経て個々のチップに分割することにより得られるものである。このダイシング工程においては、ダイシングブレードにより切断されるブレードダイシング方式が用いられてきた。ブレードダイシング方式では切断時にブレードによる切削抵抗が半導体ウェハに直接かかることになり、この切削抵抗によって半導体チップに微小な欠け(チッピング)が発生することがある。チッピング発生は半導体チップの外観を損なうだけでなく、場合によっては抗折強度不足によるピックアップ時のチップ破損など、チップ上の回路パターンまで破損する可能性がある。また、こうしたブレードによる物理的なダイシング工程では、チップ同士の間隔であるカーフ(スクライブライン、ストリートともいう)の幅が厚みのあるブレード幅以下にはできず、一枚のウェハから取ることができるチップの収率を高くすることはできなかった。さらにウェハの加工時間が長いことも問題であった。 These semiconductor chips are obtained by thinning a semiconductor wafer into a predetermined thickness in a back grinding process, an etching process, etc., and then dividing it into individual chips through a dicing process. In this dicing process, a blade dicing method in which cutting is performed by a dicing blade has been used. In the blade dicing method, the cutting resistance by the blade is directly applied to the semiconductor wafer at the time of cutting, and this chipping resistance may cause minute chipping (chipping) in the semiconductor chip. The occurrence of chipping not only impairs the appearance of the semiconductor chip, but in some cases may cause damage to the circuit pattern on the chip, such as chip breakage during pick-up due to insufficient bending strength. Further, in such a physical dicing process using a blade, the width of the kerf (also referred to as a scribe line or street), which is the distance between the chips, cannot be made smaller than the width of the thick blade, and can be taken from a single wafer. The chip yield could not be increased. In addition, the wafer processing time is also a problem.
ブレードカット方式以外にもダイシング工程には様々な方式が利用されている。ウェハを薄膜化した後にダイシングを行う難しさに鑑みて、先に所定の厚み分だけウェハに溝を形成しておき、その後に研削加工を行って薄膜化とチップへの個片化を同時に行うDBG(先ダイシング)方式がある。この方式によれば、カーフ幅はブレードダイシング工程と同様だが、チップの抗折強度がアップしチップの破損を抑えることができるというメリットがある。 In addition to the blade cutting method, various methods are used for the dicing process. In view of the difficulty of dicing after thinning the wafer, grooves are first formed in the wafer by a predetermined thickness, and then grinding is performed to simultaneously reduce the thickness and divide into chips. There is a DBG (first dicing) method. According to this method, the kerf width is the same as that of the blade dicing process, but there is an advantage that the chip bending strength is increased and the chip breakage can be suppressed.
また、ダイシングをレーザーで行うレーザーダイシング方式がある。レーザーダイシングによればカーフ幅を狭くでき、ドライプロセスとなるメリットもあるが、レーザーによる切断時の昇華物でウェハ表面が汚れるという不都合があり、所定の液状保護材で保護する前処理を行う場合もある。また、ドライプロセスといっても完全なドライにはできない。そして、レーザーの場合もブレードより速い処理が可能であるが、1ラインずつ加工することには変わりがないため極小チップの製造にはそれなりに時間がかかる。
ダイシングを水圧で行うウオータージェット方式などのウェットプロセスを用いる場合は、MEMSデバイスやCMOSセンサーなど表面汚染が気になるエリアで問題が起きる可能性がある。カーフ幅が狭くできず、チップ収率が上がらないといった不都合もある。
There is also a laser dicing method in which dicing is performed with a laser. Laser dicing can reduce the kerf width and has the advantage of a dry process, but there is a disadvantage that the wafer surface becomes dirty with sublimated material when cutting with laser, and pretreatment to protect with a predetermined liquid protective material is performed There is also. Also, the dry process cannot be completely dry. In the case of a laser, it is possible to perform processing faster than a blade, but since there is no change in processing one line at a time, it takes time to manufacture a very small chip.
When using a wet process such as a water jet method in which dicing is performed with water pressure, a problem may occur in an area where surface contamination is a concern, such as a MEMS device or a CMOS sensor. There are also disadvantages that the kerf width cannot be narrowed and the chip yield does not increase.
ウェハの厚み方向にレーザーで改質層を形成し、エキスパンドして分断し個片化するステルスダイシング方式は、カーフ幅をゼロにでき、ドライで加工できるというメリットがある。しかしながら、改質層形成時の熱履歴から思ったほどチップ抗折強度が上がらず、また、エキスパンドして分断する際にシリコン屑が発生する場合がある。さらに、隣接チップとのぶつかりがあり抗折強度不足に陥る可能性がある。 The stealth dicing method, in which a modified layer is formed with a laser in the thickness direction of the wafer, expanded, divided and separated into individual pieces, has the merit that the kerf width can be reduced to zero and processing can be performed dry. However, the chip bending strength does not increase as expected from the thermal history when the modified layer is formed, and silicon scraps may be generated when expanding and dividing. Furthermore, there is a possibility that the bending strength will be insufficient due to a collision with an adjacent chip.
さらにステルスダイシングと先ダイシングを併せた方式として、薄膜化の前に先に所定の厚み分だけ改質層を形成しておき、その後に裏面からの研削加工を行って薄膜化とチップへの個片化を同時に行う狭スクライブ幅対応チップ個片化方式がある。この技術は、上記プロセスのデメリットを改善したものであり、ウェハ裏面研削加工中に応力でシリコンの改質層が劈開し個片化するため、カーフ幅がゼロでありチップ収率は高く、抗折強度もアップするというメリットがある。しかし、裏面研削加工中に個片化されるため、チップ端面が隣接チップとぶつかってチップコーナーが欠ける現象が見られる場合がある。 Furthermore, as a method that combines stealth dicing and tip dicing, a modified layer is formed by a predetermined thickness before thinning, and then grinding from the back side is performed to reduce the thickness of the thin film and form individual chips. There is a chip singulation method corresponding to a narrow scribe width that performs singulation simultaneously. This technology improves the disadvantages of the above process, and the modified layer of silicon is cleaved and separated by stress during wafer back grinding, so the kerf width is zero, the chip yield is high, There is a merit that folding strength is improved. However, since it is divided into individual pieces during the back surface grinding process, there is a case where a chip end face collides with an adjacent chip and a chip corner is chipped.
そしてプラズマダイシング方式がある(例えば、特許文献1参照)。プラズマダイシングは、マスクで覆っていない箇所をプラズマで選択的にエッチングすることで、半導体ウェハを分割する方法である。このダイシング方法を用いると、選択的にチップの分断が可能であり、スクライブラインが曲がっていても問題なく分断できる。また、エッチングレートが非常に高いことから近年ではチップの分断に最適なプロセスの1つとされてきた。 There is a plasma dicing method (see, for example, Patent Document 1). Plasma dicing is a method of dividing a semiconductor wafer by selectively etching a portion not covered with a mask with plasma. When this dicing method is used, the chip can be selectively divided, and even if the scribe line is bent, it can be divided without any problem. In addition, since the etching rate is very high, it has been regarded as one of the most suitable processes for chip cutting in recent years.
プラズマダイシング方式では、六フッ化硫黄(SF6)や四フッ化炭素(CF4)など、ウェハとの反応性が非常に高いフッ素系のガスをプラズマ発生用ガスとして用いており、その高いエッチングレートから、エッチングしない面に対してマスクによる保護が必須であり、事前にレジストやテープによるマスク形成が必要となる。 In the plasma dicing method, a fluorine-based gas having a very high reactivity with a wafer, such as sulfur hexafluoride (SF 6 ) or carbon tetrafluoride (CF 4 ), is used as a plasma generating gas. From the rate, it is essential to protect the non-etched surface with a mask, and it is necessary to form a mask with a resist or tape in advance.
このマスクを形成するには、特許文献1にも記載があるように、ウェハの裏面にレジストを塗布した後、ストリートに相当する部分をフォトリソグラフィプロセスで除去してマスクとする技術が一般的である。そのため、プラズマダイシングを行うためには、プラズマダイシング設備以外のフォトリソ工程設備が必要でありチップコストが上昇するという問題があった。また、プラズマエッチング後にレジスト膜が残った状態であるため、レジスト除去のために大量の溶剤を用い、レジストを除去できなかった場合には糊残りとなって不良チップが生じるおそれもあった。さらに、レジストによるマスキング工程を経るため、全体の処理プロセスが長くなるという不都合もあった。
In order to form this mask, as described in
本発明はこうした問題点に鑑みてなされたもので、プラズマダイシングを用いた半導体ウェハの処理において、チッピングの発生を抑え、かつプラズマダイシングを行う場合のこれまでの不都合を解消した新たな半導体ウェハの処理方法を提供することを目的とする。
また本発明は、この半導体ウェハの処理方法を通じて得られる半導体チップを提供すること、およびこの半導体ウェハの処理方法を行うために必要な半導体ウェハ処理用表面保護テープを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such problems, and in the processing of a semiconductor wafer using plasma dicing, the generation of a new semiconductor wafer that suppresses the occurrence of chipping and eliminates the conventional disadvantages when performing plasma dicing is provided. An object is to provide a processing method.
Another object of the present invention is to provide a semiconductor chip obtained through this semiconductor wafer processing method, and to provide a surface protection tape for semiconductor wafer processing necessary for carrying out this semiconductor wafer processing method.
本発明の上記課題は以下の手段によって実現することができる。
[1]半導体ウェハの処理方法であって、
(a)半導体ウェハのパターン面側に下記(a1)または(a2)のいずれかによってレジスト膜を設ける工程、
(a1)半導体ウェハのパターン面にレジストを塗布しプリベークした後、該レジストを塗布した面に、基材フィルム上にタック層を有する表面保護テープを貼合する。
(a2)半導体ウェハのパターン面側に、基材フィルム上に、順にタック層とレジスト層が積層されたレジスト付き表面保護テープを貼合する。
(b)上記のいずれかの表面保護テープが貼合された状態で、半導体ウェハの裏面を研削し、研削した裏面にウェハ固定テープを貼合し、リングフレームで支持固定する工程、
(c)前記半導体ウェハのストリートに相当する部分のCO2レーザーによる切断および上記のいずれかの表面保護テープから、前記基材フィルムの剥離を含む工程により、半導体ウェハのパターン面側からストリートを開口する工程、
(d)SF6プラズマにより半導体ウェハを前記ストリートで分断して半導体チップに個片化するプラズマダイシング工程、および、
(e)O2プラズマにより前記タック層およびレジスト膜を除去するアッシング工程
を含むことを特徴とする半導体ウェハの処理方法。
[2]前記(a)工程が、前記(a1)であって、かつ前記(c)工程が、(i)半導体ウェハのパターン面に貼合した前記基材フィルムのみを剥離する工程、および、(ii)表出したタック層のうち半導体ウェハのストリートに相当する部分のタック層とレジスト膜をCO2レーザーで切断して半導体ウェハのストリートを開口する工程であることを特徴とする[1]に記載の半導体ウェハの処理方法。
[3]前記(a)工程が、前記(a2)であって、かつ前記(c)工程が、(iii)前記半導体ウェハのパターン面に貼合した前記レジスト付き表面保護テープから、前記基材フィルムを剥離する工程、および、(iv)表出したタック層のうち半導体ウェハのストリートに相当する部分のタック層とレジスト膜をCO2レーザーで切断して半導体ウェハのストリートを開口する工程であることを特徴とする[1]に記載の半導体ウェハの処理方法。
[4]前記(a)工程が、前記(a2)であって、かつ前記(c)工程が、(v)前記レジスト付き表面保護テープのうち、半導体ウェハのストリートに相当する部分をCO2レーザーで切断して半導体ウェハのストリートを開口する工程、および、(vi)個片化したレジスト付き表面保護テープを紫外線照射し、前記基材フィルムを剥離する工程であることを特徴とする[1]に記載の半導体ウェハの処理方法。
[5]前記(a)工程が、前記(a2)であって、前記(b)工程において、半導体ウェハの裏面を研削した後に、貼合されている前記レジスト付き表面保護テープを紫外線照射し、かつ前記(c)工程が、(v)前記レジスト付き表面保護テープのうち、半導体ウェハのストリートに相当する部分をCO2レーザーで切断して半導体ウェハのストリートを開口する工程、および、(vii)個片化したレジスト付き表面保護テープから、前記基材フィルムを剥離する工程であることを特徴とする[1]に記載の半導体ウェハの処理方法。
[6]前記(a)工程が、前記(a2)であって、かつ前記レジスト付き表面保護テープの貼合が、加熱しながら貼合することを特徴とする[5]に記載の半導体ウェハの処理方法。
[7]前記(b)工程のウェハ固定テープが、ダイシングテープまたはダイシングダイボンディングテープであることを特徴とする[1]〜[6]のいずれか1項に記載の半導体ウェハの処理方法。
[8]前記(f)工程の後、ウェハ固定テープからチップをピックアップする工程を含むことを特徴とする[1]〜[7]のいずれか1項に記載の半導体ウェハの処理方法。
[9]ピックアップしたチップをダイボンディング工程に移行する工程を含むことを特徴とする[8]に記載の半導体ウェハの処理方法。
[10]前記(a1)における表面保護テープが、基材フィルム部とタック層が共押出しで製膜されたタックフィルムであることを特徴とする[1]または[2]に記載の半導体ウェハの処理方法。
[11]前記[1]〜[10]のいずれか1項に記載の半導体ウェハの処理方法によって製造されてなることを特徴とする半導体チップ。
[12]基材フィルム上に、タック層を有し、かつ該タック層上にレジスト層を有することを特徴とする半導体ウェハ処理用表面保護テープ。
[13]前記半導体ウェハ処理用表面保護テープが、[1]、[3]〜[10]のいずれか1項に記載の半導体ウェハの処理方法で用いるレジスト付き表面保護テープであることを特徴とする[12]に記載の半導体ウェハ処理用表面保護テープ。
The said subject of this invention is realizable by the following means.
[1] A method for processing a semiconductor wafer,
(A) a step of providing a resist film on the pattern surface side of the semiconductor wafer by any of the following (a1) or (a2);
(A1) A resist is applied to the pattern surface of the semiconductor wafer and prebaked, and then a surface protection tape having a tack layer on the base film is bonded to the surface on which the resist is applied.
(A2) A resist-coated surface protective tape in which a tack layer and a resist layer are laminated in order on the base film is bonded to the pattern surface side of the semiconductor wafer.
(B) A process of grinding the back surface of the semiconductor wafer, bonding the wafer fixing tape to the ground back surface, and supporting and fixing with a ring frame in a state where any one of the above surface protection tapes is bonded,
(C) Opening the street from the pattern surface side of the semiconductor wafer by a process including cutting of the portion corresponding to the street of the semiconductor wafer with a CO 2 laser and peeling of the base film from any one of the above surface protective tapes The process of
(D) a plasma dicing step in which the semiconductor wafer is divided at the streets by SF 6 plasma and separated into semiconductor chips, and
(E) An ashing step of removing the tack layer and the resist film with O 2 plasma.
[2] The step (a) is the step (a1), and the step (c) includes (i) a step of peeling only the base film bonded to the pattern surface of the semiconductor wafer, and (Ii) A step of opening the street of the semiconductor wafer by cutting the tack layer corresponding to the street of the semiconductor wafer and the resist film with a CO 2 laser in the exposed tack layer [1] A method for processing a semiconductor wafer according to
[3] The (a) step is the (a2), and the (c) step is (iii) the resist-coated surface protective tape bonded to the pattern surface of the semiconductor wafer. A step of peeling the film, and (iv) a step of opening the street of the semiconductor wafer by cutting the tack layer corresponding to the street of the semiconductor wafer and the resist film with a CO 2 laser in the exposed tack layer. The method for processing a semiconductor wafer according to [1], wherein:
[4] The step (a) is the step (a2), and the step (c) is (v) a portion of the resist-coated surface protective tape corresponding to the street of the semiconductor wafer is a CO 2 laser. And (vi) irradiating the piece of resist-coated surface protective tape with ultraviolet rays and peeling the substrate film [1]. A method for processing a semiconductor wafer according to
[5] The step (a) is the step (a2), and after the back surface of the semiconductor wafer is ground in the step (b), the bonded surface protective tape with resist is irradiated with ultraviolet rays. And (v) the step of (v) cutting the portion of the resist-coated surface protective tape corresponding to the street of the semiconductor wafer with a CO 2 laser to open the street of the semiconductor wafer; and (vii) The method for treating a semiconductor wafer according to [1], wherein the substrate film is peeled from the resist-coated surface protective tape separated into pieces.
[6] The semiconductor wafer according to [5], wherein the step (a) is the step (a2), and the bonding of the resist-coated surface protective tape is performed while heating. Processing method.
[7] The method of processing a semiconductor wafer according to any one of [1] to [6], wherein the wafer fixing tape in the step (b) is a dicing tape or a dicing die bonding tape.
[8] The method for processing a semiconductor wafer according to any one of [1] to [7], further including a step of picking up a chip from the wafer fixing tape after the step (f).
[9] The method for processing a semiconductor wafer according to [8], including a step of transferring the picked-up chip to a die bonding step.
[10] The semiconductor wafer according to [1] or [2], wherein the surface protective tape in (a1) is a tack film in which a base film portion and a tack layer are formed by coextrusion. Processing method.
[11] A semiconductor chip manufactured by the method for processing a semiconductor wafer according to any one of [1] to [10].
[12] A surface protection tape for semiconductor wafer processing, comprising a tack layer on a base film and a resist layer on the tack layer.
[13] The semiconductor wafer processing surface protective tape is a resist-coated surface protective tape used in the semiconductor wafer processing method according to any one of [1] and [3] to [10]. The surface protection tape for semiconductor wafer processing as described in [12].
本発明によれば、チップ切断面のチッピングを低減することできる。また、製造設備を簡易化してプロセスコストを抑えることができる。 According to the present invention, chipping of the chip cut surface can be reduced. Moreover, the manufacturing cost can be simplified and the process cost can be suppressed.
本発明の半導体ウェハの処理方法は、以下に説明するように、パターン面状にレジスト膜を設け、このレジスト膜上にタック層と表面保護テープの基材フィルムを有する半導体ウェハにおいて、ストリートに相当する部分をCO2レーザーで切断してマスクを形成し、このマスクにより、SF6プラズマでダイシングを行うことで、フォトリソ工程が不要となり製造コストを抑えることができる。 The semiconductor wafer processing method of the present invention corresponds to a street in a semiconductor wafer in which a resist film is provided on a pattern surface and a tack film and a base film of a surface protection tape are provided on the resist film as described below. By cutting the portion to be cut with a CO 2 laser to form a mask and dicing with this mask using SF 6 plasma, a photolithography process is not required, and the manufacturing cost can be reduced.
本発明の半導体ウェハの処理方法は、少なくとも下記の(a)〜(e)の工程を含む。
(a)半導体ウェハのパターン面側に下記(a1)または(a2)のいずれかによってレジスト膜を設ける工程、
(a1)半導体ウェハのパターン面にレジストを塗布しプリベークした後、レジストを塗布した面に、基材フィルム上にタック層を有する表面保護テープを貼合する。
(a2)半導体ウェハのパターン面側に、基材フィルム上に、順にタック層とレジスト層が積層されたレジスト付き表面保護テープを貼合する。
(b)上記のいずれかの表面保護テープが貼合された状態で、半導体ウェハの裏面を研削し、研削した裏面にウェハ固定テープを貼合し、リングフレームで支持固定する工程、
(c)半導体ウェハのストリートに相当する部分のCO2レーザーによる切断および上記のいずれかの表面保護テープから、基材フィルムの剥離を含む工程により、半導体ウェハのパターン面側からストリートを開口する工程、
(d)SF6プラズマにより半導体ウェハをストリートで分断して半導体チップに個片化するプラズマダイシング工程、および、
(e)O2プラズマによりタック層およびレジスト膜を除去するアッシング工程
The semiconductor wafer processing method of the present invention includes at least the following steps (a) to (e).
(A) a step of providing a resist film on the pattern surface side of the semiconductor wafer by any of the following (a1) or (a2);
(A1) A resist is applied to the pattern surface of the semiconductor wafer and prebaked, and then a surface protection tape having a tack layer on the base film is bonded to the surface on which the resist is applied.
(A2) A resist-coated surface protective tape in which a tack layer and a resist layer are laminated in order on the base film is bonded to the pattern surface side of the semiconductor wafer.
(B) A process of grinding the back surface of the semiconductor wafer, bonding the wafer fixing tape to the ground back surface, and supporting and fixing with a ring frame in a state where any one of the above surface protection tapes is bonded,
(C) A step of opening the street from the pattern surface side of the semiconductor wafer by a step including cutting of the portion corresponding to the street of the semiconductor wafer with a CO 2 laser and peeling of the base film from any one of the above surface protective tapes ,
(D) a plasma dicing process in which the semiconductor wafer is divided into streets by dividing the semiconductor wafer with SF 6 plasma into pieces, and
(E) Ashing process for removing tack layer and resist film with O 2 plasma
ここで、上記(c)工程は、CO2レーザーによる切断を行った後に、基材フィルムの剥離を行っても、基材フィルムの剥離を先に行い、その後、CO2レーザーによる切断を行ってもよい。
上記(a)工程で、(a1)の場合、基材フィルムの剥離を先に行い、その後、CO2レーザーによる切断することが好ましく、(a2)の場合、いずれでも構わない。
Here, in the step (c), even if the base film is peeled after being cut by the CO 2 laser, the base film is peeled first, and then the CO 2 laser is cut. Also good.
In the step (a), in the case of (a1), it is preferable that the base film is peeled first and then cut with a CO 2 laser. In the case of (a2), either may be used.
基材フィルムの剥離前に、紫外線照射してタック層を硬化させることも好ましく、特に、上記(a)工程で、半導体ウェハ表面に、レジスト付き表面保護テープを貼合する(a2)の場合に好ましい。
また、上記(a)工程で、半導体ウェハ表面に、レジスト付き表面保護テープを貼合する(a2)の場合、上記(b)工程において、半導体ウェハの裏面を研削した後(好ましくは、ウェハ固定テープを貼合前)に、レジスト付き表面保護テープを紫外線照射することが好ましい。
さらに、上記(a)工程で、半導体ウェハ表面に、レジスト付き表面保護テープを貼合する(a2)の場合、半導体ウェハ表面に、レジスト付き表面保護テープを貼合する際、加熱しながら張合することが好ましい。
It is also preferable to cure the tack layer by irradiating with ultraviolet rays before peeling off the base film, and in particular, in the case of (a2), the surface protective tape with resist is bonded to the surface of the semiconductor wafer in the step (a). preferable.
In the case of (a2), in the step (a), a surface protection tape with a resist is bonded to the surface of the semiconductor wafer, after the back surface of the semiconductor wafer is ground in the step (b) (preferably, wafer fixing) It is preferable to irradiate the resist-coated surface protective tape with ultraviolet rays before bonding the tape.
Furthermore, in the above step (a), in the case of bonding the surface protective tape with resist to the surface of the semiconductor wafer (a2), when bonding the surface protective tape with resist to the surface of the semiconductor wafer, it is stretched while heating. It is preferable to do.
ここで、上記(d)工程のSF6プラズマによるプラズマ処理は、半導体ウェハのパターン面側からストリートに相当する部分を開口しており、レジスト膜が設けられた側から該開口部分に対してプラズマ処理することでチップが個片化される。 Here, in the plasma treatment using SF 6 plasma in the step (d), a portion corresponding to the street is opened from the pattern surface side of the semiconductor wafer, and plasma is applied to the opening portion from the side where the resist film is provided. The chip is separated into individual pieces by processing.
以下に、図面を参照して本発明の半導体ウェハの処理方法の好ましい実施態様を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明の半導体ウェハの処理方法は、以下に示すように、好ましくは以下の第1〜3の実施形態に分類される。
なお、以下に示す工程に用いられる装置及び材料は、特に断りのない限り、従来半導体ウェハの加工に用いられている装置等を使用することができ、その使用条件は常法により適切な条件を設定することができる。また、各実施形態で共通する材質、構造、方法、効果などについては重複記載を省略する。
Hereinafter, preferred embodiments of the semiconductor wafer processing method of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
The semiconductor wafer processing method of the present invention is preferably classified into the following first to third embodiments as described below.
In addition, as long as there is no notice, the apparatus and material which are used for the process shown below can use the apparatus etc. which were conventionally used for the processing of a semiconductor wafer, The use conditions are appropriate conditions by a conventional method. Can be set. In addition, duplicate descriptions of materials, structures, methods, effects, and the like common to the embodiments are omitted.
<<第1実施形態[図1〜図4]>>
本発明の好ましい第1の実施形態である半導体ウェハの個片化方法を図1〜図4を参照して説明する。
半導体ウェハ1は、その表面Sに半導体素子の回路などが形成されたパターン面2を有している(図1(a)参照)。このパターン面2には、レジスト3を塗布しプリベークする(図1(b)参照)。そして、このレジスト3を形成した面にさらに表面保護テープ4を貼合する(図1(c)参照)。表面保護テープ4は、タック層4bを基材フィルム4a表面に設けて構成されたテープであり、こうしてパターン面2がレジスト3と表面保護テープ4で被覆された半導体ウェハ1を得る。
<< First Embodiment [FIGS. 1 to 4] >>
A semiconductor wafer singulation method according to a first preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The
次に、半導体ウェハ1の裏面Bをウェハ研削装置M1で研削し、半導体ウェハ1の厚みを薄くする(図2(a)参照)。その研削した裏面Bにはウェハ固定テープ5を貼合して、リングフレームFに支持固定する(図2(b)参照)。次いで半導体ウェハ1から表面保護テープ4の基材フィルム4aを剥離するとともにそのタック層4bは半導体ウェハ1に残して(図2(c)参照)、タック層4bを剥き出しにする。
Next, the back surface B of the
そして、表面Sの側からパターン面2に格子状等に適宜形成された複数のストリート(図示せず)に対してCO2レーザーLを照射して、タック層4bとレジスト3を除去し開口する(図3(a)参照)。次に、表面S側からSF6ガスのプラズマP1による処理を行いストリート部分で剥き出しになった半導体ウェハ1をエッチングし(図3(b)参照)、個々のチップ7に分割して個片化する(図3(c)参照)。
Then, a CO 2 laser L is irradiated to a plurality of streets (not shown) appropriately formed in a lattice shape or the like on the
次いでO2ガスのプラズマP2によってアッシングを行い(図4(a)参照)、表面Sに残ったタック層4bとレジスト3を取り除く(図4(b)参照)。そして個片化されたチップ7をピンM2により突き上げコレットM3により吸着してピックアップする(図4(c)参照)。
Next, ashing is performed by plasma P2 of O 2 gas (see FIG. 4A), and the
ここで、SF6ガスを用いた半導体ウェハのSiのエッチングプロセスはBOSCHプロセスとも呼ばれ、露出したSiと、SF6をプラズマ化して生成したF原子とを反応させ、四フッ化ケイ素(SiF4)として除去するものであり、リアクティブイオンエッチング(RIE)とも呼ばれる。一方、O2プラズマによる除去は、半導体製造プロセス中ではプラズマクリーナーとしても用いられる方法でアッシング(灰化)とも呼ばれ、対有機物除去の手法の一つである。半導体デバイス表面に残った有機物残渣をクリーニングするために行われる。 Here, the Si etching process of the semiconductor wafer using SF 6 gas is also referred to as a BOSCH process, and the exposed Si reacts with F atoms generated by converting SF 6 into plasma to produce silicon tetrafluoride (SiF 4 ) And is also called reactive ion etching (RIE). On the other hand, the removal by O 2 plasma is also used as a plasma cleaner in the semiconductor manufacturing process and is called ashing (ashing), and is one of the methods for removing organic matter. This is performed in order to clean the organic residue remaining on the surface of the semiconductor device.
次に上記方法で用いた材料について説明する。
半導体ウェハ1は、片面に半導体素子の回路などが形成されたパターン面2を有するシリコンウェハなどであり、パターン面2は、半導体素子の回路などが形成された面であって、平面視において格子状のストリートを有する。
Next, materials used in the above method will be described.
The
レジスト3には、フォトリソ工程で用いられてきたレジストなど、これまで公知の一般的なものを適用することができる。また、パターン面2への塗布工程もスピンコート等一般的な方法を利用することができ、その厚みも一般的な厚みとすることができる。
例えば、レジストにはドライフィルム型ソルダーレジスト:東亜合成製SRFシリーズ、感光性ドライフィルム:旭化成製SUNFORTシリーズ、感光性フィルム:日立化成製フォテックシリーズ、感光性液状ソルダーレジスト:日立化成製、JSR製などが挙げられ、このうち、感光性液状ソルダーレジストが好ましい。また、厚みは、1〜20μmが好ましく、5〜15μmがより好ましく、5〜10μmがさらに好ましい。
As the resist 3, a conventionally known general material such as a resist used in a photolithography process can be applied. Moreover, the application | coating process to the
For example, the resist includes dry film type solder resist: SRF series made by Toa Gosei, photosensitive dry film: Asahi Kasei SUNFORT series, photosensitive film: Hitachi Chemical Fotec series, photosensitive liquid solder resist: made by Hitachi Chemical, JSR Among these, a photosensitive liquid solder resist is preferable. Moreover, 1-20 micrometers is preferable, as for thickness, 5-15 micrometers is more preferable, and 5-10 micrometers is further more preferable.
表面保護テープ4は、基材フィルム4aにタック層4bを設けた構成からなり、パターン面2に形成された半導体素子を保護する機能を有する。即ち、後工程のウェハ薄膜化工程ではパターン面2で半導体ウェハ1を支持してウェハの裏面が研削されるために、この研削時の負荷に耐える必要がある。そのため、表面保護テープ4は単なるレジスト3とは異なり、パターン面に形成される素子を被覆するだけの厚みがあって、その押圧抵抗は低く、また研削時のダストや研削水などの浸入が起こらないように素子を密着できるだけの密着性が高いものである。
The
表面保護テープ4のうち基材フィルム4aはプラスチックやゴム等からなり、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン−1、ポリ−4−メチルペンテン−1、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、アイオノマー等のα−オレフィンの単独重合体または共重合体、あるいはこれらの混合物、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、スチレン−エチレン−ブテン−もしくはペンテン系共重合体等の単体もしくは2種以上を混合させたもの、さらにこれらにこれら以外の樹脂や充填材、添加剤等が配合された樹脂組成物をその材質として挙げることができ、要求特性に応じて任意に選ぶことができる。低密度ポリエチレンとエチレン酢酸ビニル共重合体の積層体や、ポリプロピレンとポリエチレンテレフタレートの積層体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートは好適な材質の一つである。
Of the
これらの基材フィルム4aは、一般的な押出し法を用いて製造できるが、基材フィルム4aを種々の樹脂を積層して得る場合には、共押出し法、ラミネート法などで製造され、この際通常のラミネートフィルムの製法に於いて普通に行われている様に、樹脂と樹脂の間に接着層を設けても良い。この様な基材フィルム4aの厚さは、強・伸度特性、放射線透過性の観点から20〜200μmが好ましく、25μmは好ましい態様の一つである。
These
タック層4bは、パターン面2への貼着に際し半導体素子等を傷つけるものではなく、また、その除去の際に半導体素子等の破損や表面への粘着剤残留を生じさせないものであればよい。但し、プラズマダイシングに際しマスクとして機能する耐プラズマ性があれば好ましい。
そのため、タック層4bにはこうした性質を有する非硬化性の粘着剤や、好ましくは放射線、より好ましくは紫外線硬化により粘着剤が三次元網状化を呈し、粘着力が低下すると共に剥離した後の表面に粘着剤などの残留物が生じ難い、紫外線硬化型や電子線のような電離性放射線硬化型等の放射線重合型の粘着剤を用いることができる。
なお、放射線とは紫外線のような光線や電子線のような電離性放射線を含む概念である。
The
Therefore, the
Radiation is a concept including light rays such as ultraviolet rays and ionizing radiations such as electron beams.
こうした粘着剤としては、アクリル系粘着剤や、このアクリル系粘着剤と放射線重合性化合物とを主成分としてなる粘着剤とすることができる。
アクリル系粘着剤は、(メタ)アクリル系共重合体及び硬化剤を成分とするものである。(メタ)アクリル系共重合体は、例えば(メタ)アクリル酸エステルを重合体構成単位とする重合体、及び(メタ)アクリル酸エステル系共重合体の(メタ)アクリル系重合体、或いは官能性単量体との共重合体、及びこれらの重合体の混合物等が挙げられる。これらの重合体の分子量としては質量平均分子量が50万〜100万程度の高分子量のものが一般的に適用される。
As such an adhesive, an acrylic adhesive or an adhesive mainly composed of this acrylic adhesive and a radiation polymerizable compound can be used.
The acrylic pressure-sensitive adhesive contains a (meth) acrylic copolymer and a curing agent as components. The (meth) acrylic copolymer is, for example, a polymer having a (meth) acrylic acid ester as a polymer constituent unit, and a (meth) acrylic polymer of a (meth) acrylic acid ester copolymer, or functionality. Examples include copolymers with monomers, and mixtures of these polymers. As the molecular weight of these polymers, those having a mass average molecular weight of about 500,000 to 1,000,000 are generally applied.
硬化剤は、(メタ)アクリル系共重合体が有する官能基と反応させて粘着力及び凝集力を調整するために用いられるものである。例えば、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)トルエン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)ベンゼン、N,N,N,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミンなどの分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシアネート、1,4−キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネートなどの分子中に2個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート系化合物、テトラメチロール−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロール−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロールプロパン−トリ−β−(2−メチルアジリジン)プロピオネートなどの分子中に2個以上のアジリジニル基を有するアジリジン系化合物等が挙げられる。硬化剤の添加量は、所望の粘着力に応じて調整すればよく、(メタ)アクリル系共重合体100質量部に対して0.1〜5.0質量部が適当である。 A hardening | curing agent is used in order to make it react with the functional group which a (meth) acrylic-type copolymer has, and to adjust adhesive force and cohesion force. For example, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) toluene, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) ) Epoxy compounds having two or more epoxy groups in the molecule such as benzene, N, N, N, N′-tetraglycidyl-m-xylenediamine, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate , 1,3-xylylene diisocyanate, 1,4-xylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-diisocyanate and the like, an isocyanate compound having two or more isocyanate groups in the molecule, tetramethylol-tri-β-aziridini Lupropionate, trimethylol-tri-β-aziridinylpropionate, Examples thereof include aziridine compounds having two or more aziridinyl groups in the molecule, such as dimethylolpropane-tri-β-aziridinylpropionate and trimethylolpropane-tri-β- (2-methylaziridine) propionate. . What is necessary is just to adjust the addition amount of a hardening | curing agent according to desired adhesive force, and 0.1-5.0 mass parts is suitable with respect to 100 mass parts of (meth) acrylic-type copolymers.
また、放射線で硬化する粘着剤は、放射線硬化型粘着剤と称され、放射線で硬化しない粘着剤は感圧型粘着剤と称される。
放射線硬化型粘着剤は、前記のアクリル系粘着剤と放射線重合性化合物とを主成分としてなるのが一般的である。放射線重合性化合物とは、例えば紫外線の照射によって三次元網状化しうる分子内に光重合性炭素−炭素二重結合を少なくとも2個以上有する低分量化合物が広く用いられ、具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、1,4−ブチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレートや、オリゴエステルアクリレート等が広く適用可能である。
A pressure-sensitive adhesive that is cured by radiation is referred to as a radiation-curable pressure-sensitive adhesive, and a pressure-sensitive adhesive that is not cured by radiation is referred to as a pressure-sensitive pressure-sensitive adhesive.
The radiation curable pressure-sensitive adhesive generally comprises the above acrylic pressure-sensitive adhesive and a radiation polymerizable compound as main components. As the radiation-polymerizable compound, for example, a low molecular weight compound having at least two photopolymerizable carbon-carbon double bonds in a molecule that can be three-dimensionally reticulated by irradiation with ultraviolet rays is widely used. Specifically, trimethylol is used. Propane triacrylate, tetramethylol methane tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol monohydroxypentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, 1,4-butylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol di Acrylate, polyethylene glycol diacrylate, oligoester acrylate and the like are widely applicable.
また、上記の様なアクリレート系化合物のほかに、ウレタンアクリレート系オリゴマーを用いる事も出来る。ウレタンアクリレート系オリゴマーは、ポリエステル型またはポリエーテル型などのポリオール化合物と、多価イソシアナート化合物(例えば、2,4−トリレンジイソシアナート、2,6−トリレンジイソシアナート、1,3−キシリレンジイソシアナート、1,4−キシリレンジイソシアナート、ジフェニルメタン4,4−ジイソシアナートなど)を反応させて得られる末端イソシアナートウレタンプレポリマーに、ヒドロキシル基を有するアクリレートあるいはメタクリレート(例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレートなど)を反応させて得られる。
In addition to the above acrylate compounds, urethane acrylate oligomers can also be used. The urethane acrylate oligomer includes a polyol compound such as a polyester type or a polyether type, and a polyvalent isocyanate compound (for example, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 1,3-xylylene diene). A terminal isocyanate urethane prepolymer obtained by reacting isocyanate, 1,4-xylylene diisocyanate,
放射線硬化型粘着剤中のアクリル系粘着剤と放射線重合性化合物との配合比としては、アクリル系粘着剤100質量部に対して放射線重合性化合物を50〜200質量部、好ましくは50〜150質量部の範囲で配合されるのが望ましい。この配合比の範囲である場合、放射線照射後にタック層の粘着力は大きく低下する。
更には、放射線硬化型粘着剤は、上記の様にアクリル系粘着剤に放射線重合性化合物を配合する替わりに、アクリル系粘着剤自体を放射線重合性アクリル酸エステル共重合体とすることも可能である。
放射線重合性アクリル酸エステル共重合体は、共重合体の分子中に、放射線、特に紫外線照射で重合反応することが可能な反応性の基を有する共重合体である。このような反応性の基としては、エチレン性不飽和基、すなわち、炭素−炭素二重結合を有する基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、スチリル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリルロイルアミノ基などが挙げられる。
このような反応性の基は、例えば、共重合ポリマーの側鎖に、ヒドロキシル基を有する共重合体に、ヒドロキシル基と反応する基、例えば、イソシアネート基などを有し、かつ紫外線照射で重合反応することが可能な上記の反応性の基を有する化合物〔(代表的には、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート〕を反応させることによって得ることができる。
As a compounding ratio of the acrylic pressure-sensitive adhesive and the radiation-polymerizable compound in the radiation-curable pressure-sensitive adhesive, the radiation-polymerizable compound is 50 to 200 parts by weight, preferably 50 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the acrylic pressure-sensitive adhesive. It is desirable to blend in the range of parts. When the blending ratio is in this range, the tack strength of the tack layer is greatly reduced after irradiation.
Furthermore, the radiation-curable pressure-sensitive adhesive can be made into a radiation-polymerizable acrylic ester copolymer instead of blending the radiation-polymerizable compound with the acrylic pressure-sensitive adhesive as described above. is there.
The radiation-polymerizable acrylic acid ester copolymer is a copolymer having a reactive group capable of undergoing a polymerization reaction by irradiation with radiation, particularly ultraviolet rays, in the copolymer molecule. Such a reactive group is preferably an ethylenically unsaturated group, that is, a group having a carbon-carbon double bond. For example, a vinyl group, an allyl group, a styryl group, a (meth) acryloyloxy group, (meta ) Acryloroylamino group and the like.
Such a reactive group has, for example, a copolymer having a hydroxyl group in a side chain of the copolymer polymer, a group that reacts with a hydroxyl group, such as an isocyanate group, and a polymerization reaction by ultraviolet irradiation. It can be obtained by reacting the above-mentioned compound having a reactive group [typically, 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate].
また、放射線によりタック層を重合させる場合には、光重合性開始剤、例えばイソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、クロロチオキサントン、ベンジルメチルケタール、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシメチルフェニルプロパン等を併用する事が出来る。これらのうち少なくとも1種類をタック層に添加することにより、効率よく重合反応を進行させることが出来る。 When the tack layer is polymerized by radiation, a photopolymerization initiator such as isopropyl benzoin ether, isobutyl benzoin ether, benzophenone, Michler's ketone, chlorothioxanthone, benzyl methyl ketal, α-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxymethyl Phenylpropane can be used in combination. By adding at least one of these to the tack layer, the polymerization reaction can proceed efficiently.
2−エチルヘキシルアクリレートとn−ブチルアクリレートとの共重合体から成るアクリル系粘着剤に対して、紫外線硬化性の炭素−炭素二重結合を有する(メタ)アクリレート化合物を含有し、光開始剤および光増感剤、その他従来公知の粘着付与剤、軟化剤、酸化防止剤等を配合してなる粘着剤は好ましい態様の一つである。 An acrylic pressure-sensitive adhesive composed of a copolymer of 2-ethylhexyl acrylate and n-butyl acrylate contains a (meth) acrylate compound having a UV-curable carbon-carbon double bond, a photoinitiator and a light A preferred embodiment is a pressure-sensitive adhesive comprising a sensitizer and other conventionally known tackifiers, softeners, antioxidants and the like.
放射線硬化型粘着剤もしくは放射線硬化型粘着剤からなるタック層は、特開2014−192204号公報の段落番号0036〜0055に記載されている放射線硬化型粘着剤もしくは放射線硬化型粘着剤からなる粘着剤層が好ましい。 The tack layer made of a radiation curable pressure sensitive adhesive or a radiation curable pressure sensitive adhesive is a radiation curable pressure sensitive adhesive or a pressure sensitive adhesive made of a radiation curable pressure sensitive adhesive described in paragraph numbers 0036 to 0055 of JP-A-2014-192204. A layer is preferred.
タック層4bの厚さは、5〜100μmが好ましく、5〜30μmがより好ましい。5μmよりも薄いとパターン面2に形成された素子等の保護が不十分となるおそれがあり、また、パターン表面の凹凸に対して密着不足である場合、SF6ガスの侵入によりデバイスに対してダメージが発生する。一方、100μmを超えるとO2プラズマでのアッシング処理が困難となる。なお、デバイスの種類にもよるが、パターン表面の凹凸は概ね数μm〜15μm程度であるため、5〜30μmがより好ましい。
5-100 micrometers is preferable and, as for the thickness of the
なお、表面保護テープ4には、上記の材質からなる表面保護テープ4以外にも、半導体ウェハ1のパターン面2を保護する公知の表面保護テープを用いることもできる。
In addition to the surface
タック層4bには、上記材質でなる粘着剤に加え、アンカー層を基材フィルム4a側に含めて設けることができる。このアンカー層は、通常、(メタ)アクリル共重合体と硬化剤を必須成分とするアクリル系粘着剤からなり、感圧型粘着剤が使用される。
In addition to the pressure-sensitive adhesive made of the above materials, the
基材フィルム4aとタック層4bとの層間には、基材フィルム4aだけを引き剥がし易いように、密着性向上処理であるコロナ処理や、易接着プライマーコーティングなどは行わないことが好ましい。
また、同様の趣旨から、基材フィルム4aの平滑面に対してタック層4bを積層することが好ましく、基材フィルム4aの凹凸面(シボ面)に対してはタック層4bを積層しないことが好ましい。凹凸面に積層すると基材フィルム4aに対するタック層4bの密着性が高まるからである。また、基材フィルム4aとして、タック層4bとの間の剥離を容易にするセパレータを使用することも好ましい。
In order to easily peel off only the
For the same purpose, the
なお、表面保護テープ4に、共押しで製膜した微タックフィルムを使用することも好ましい。共押しで製膜した微タックフィルムは、基材フィルム4a上に、マスキングテープなどに用いられる手法で異なる2種類の樹脂を押出成形したものであり、基材フィルム4a上の層は、2層もしくは海島構造になっており、2種類の樹脂の片側の樹脂が常温でタックを持つものである。常温でタックを有する樹脂としては、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVA)でビニルアルコール(VA)の含有量が、30質量%を超えるものやエチレン−アクリレート共重合体(EMA)等が挙げられる。この基材フィルム4a上の層が、タック層4bに相当する。
In addition, it is also preferable to use the fine tack film formed into the
ウェハ固定テープ5は、半導体ウェハ1を保持し、プラズマダイシング工程にさらされても耐えうるプラズマ耐性が必要である。またピックアップ工程においては良好なピックアップ性や場合によってはエキスパンド性等も要求されるものである。こうしたウェハ固定テープ5には、上記表面保護テープ4と同様なテープを用いることができる。また一般的にダイシングテープと称される従来のプラズマダイシング方式で利用される公知のダイシングテープを用いることができる。また、ピックアップ後のダイボンディング工程への移行を容易にするために、タック層と基材フィルムとの間にダイボンディング用接着剤が積層したダイボンディングテープを用いることもできる。
The
タック層4bとレジスト3を切断するレーザー照射には、紫外線または赤外線のレーザー光を照射するレーザー照射装置を用いることができる。このレーザー光照射装置は、半導体ウェハ1のストリートに沿って移動自在にレーザー照射部を配設しており、タック層4bを除去するために適切に制御された出力のレーザーを照射できる。レーザー光としてCO2レーザーを用いれば数W〜数十Wの大出力を得ることが可能であり、レーザーの中でもCO2レーザーを好適に利用できる。
For the laser irradiation for cutting the
プラズマダイシングおよびプラズマアッシングを行うにはプラズマエッチング装置を用いることができる。プラズマエッチング装置は、半導体ウェハ1に対してドライエッチングを行い得る装置であって、真空チャンバ内に密閉処理空間をつくり、高周波側電極に半導体ウェハ1が載置され、その高周波側電極に対向して設けられたガス供給電極側からプラズマ発生用ガスが供給されるものである。高周波側電極に高周波電圧が印加されればガス供給電極と高周波側電極との間にプラズマが発生するため、このプラズマを利用する。発熱する高周波電極内には冷媒を循環させて、プラズマの熱による半導体ウェハ1の昇温を防止している。
A plasma etching apparatus can be used to perform plasma dicing and plasma ashing. The plasma etching apparatus is an apparatus capable of performing dry etching on the
上記半導体ウェハの処理方法によれば、パターン面を保護する表面保護テープとレジストとをCO2レーザーで除去してマスクを形成できるので、マスクの形成に印刷や転写等の高度な位置合わせが要求される技術が不要であり、また従来のプラズマダイシングプロセスで用いられていたフォトリソ工程等も不要となる。
また、タック層4bやレジスト3をO2プラズマで除去できるため、プラズマダイシングを行う装置と同じ装置でマスク部分の除去ができる。加えてパターン面2側(表面S側)からプラズマダイシングを行うため、ピッキング作業前にチップの上下を反転させる必要がない。これらの理由から設備を簡易化でき、プロセスコストを大幅に抑えることができる。
According to the semiconductor wafer processing method, a mask can be formed by removing the surface protection tape and the resist for protecting the pattern surface with a CO 2 laser, so that high-level alignment such as printing and transfer is required for the mask formation Therefore, the photolithography process and the like used in the conventional plasma dicing process are also unnecessary.
Further, since the
<<第2実施形態[図5]>>
第1実施形態では、レジスト3を塗布した後、表面保護テープ4を貼合していたが、本実施形態では、表面保護テープとレジストとが一体となったレジスト付き表面保護テープ6を用いる点で異なる。換言すれば、表面保護テープ4にレジスト3を積層して表面保護テープと一体化する工程を前もって行う。
即ち、図面に基づいて説明すると、パターン面2が形成された半導体ウェハ1に、表面保護テープ4とレジスト3とが一体となったレジスト付き表面保護テープ6を貼合する(図5参照)。その後の工程は第1実施形態と同様である。
<< Second Embodiment [FIG. 5] >>
In 1st Embodiment, after apply | coating the resist 3, the
Specifically, referring to the drawings, a resist-coated surface
レジスト付き表面保護テープ6を得るには、表面保護テープ4のタック層4bにレジスト3を積層させる。
より具体的には、液状ソルダーレジストの場合、塗布・乾燥させた後に表面保護テープ4をラミネートして一体化させる。ドライレジストフィルムの場合は、そのまま保護テープ4をラミネートし一体化させる。
In order to obtain the resist-coated surface
More specifically, in the case of a liquid solder resist, the surface
レジスト付き表面保護テープ6のパターン面2への貼合は、このレジスト付き表面保護テープ6を加熱しながら行うことができる。レジスト3を加熱により柔らかくすることができ、パターン面2への追従性や密着性を高めることができる。
The bonding of the resist-coated surface
本実施形態ではレジスト付き表面保護テープ6を用いたため、レジスト3の塗布が不要となるため、製造設備をより簡易化することができる。
In this embodiment, since the resist-coated surface
なお、第1、2実施形態ともに、基材フィルム4aを剥離する工程前に、紫外線照射し、タック層4bを硬化させてもよい。例えば、図6では、研削した裏面にウェハ固定テープ5を貼合し、リングフレームFで支持固定した後に紫外線照射し、基材フィルム4aを剥離する工程を示した。
即ち、図面に基づいて説明すると、半導体ウェハ1のパターン面2が形成された表面S側には、レジスト3を塗布し表面保護テープ4を貼合するか、レジスト付き表面保護テープ6を貼合し、半導体ウェハ1の研削した裏面B側にはウェハ固定テープ5を貼合し、リングフレームFに支持固定する(図2(b)、図6(a)参照)。次に、表面S側から紫外線UVを照射する(図6(b)参照)。そして、タック層4bを硬化させた後、基材フィルム4aを取り除いて(図6(c)参照)タック層4bを剥き出しにする。次いでレーザーLによりストリートに相当する部分のタック層4bとレジスト3を切除する工程に移る。
In both the first and second embodiments, the
That is, if it demonstrates based on drawing, on the surface S side in which the
<<第3実施形態[図7]、[図8]>>
第1、2実施形態では、半導体ウェハ1から表面保護テープ4またはレジスト付き表面保護テープ6の基材フィルム4aを剥離した後、CO2レーザーLを照射して、タック層4bとレジスト3を除去してストリート部分を開口するが、本実施形態では、基材フィルム4aを剥離しないで、基材フィルム4a、タック層4bおよびレジスト3を除去してトリート部分を開口する。このため、基材フィルム4aは、開口後に剥離する。
その後の工程は第1実施形態と同様である。
<< Third Embodiment [FIG. 7], [FIG. 8] >>
In the first and second embodiments, after removing the
Subsequent steps are the same as those in the first embodiment.
本実施形態では、レジスト付き表面保護テープ6を使用する場合に好ましい。
また、基材フィルム4aを剥離する工程前に紫外線照射してタック層4bを硬化させることが好ましい。基材フィルム4aを剥離する工程前としては、基材フィルム4aを剥離する工程前であれば、いずれの時期でも構わないが、半導体ウェハ1の裏面Bを研削した後が好ましく、半導体ウェハ1の裏面Bを研削した後であってウェハ固定テープ5の貼合前か、基材フィルム4aを剥離する直前(ストリート部分をCO2レーザーLで切断し、半導体ウェハ1のパターン面側からストリートを開口した後)がより好ましい。タック層4bを紫外線等で硬化させることにより、基材フィルム4aとの剥離を容易にし、また、プラズマダイシング時のプラズマ耐性を向上させることができる。
In this embodiment, it is preferable when using the resist-coated surface
Moreover, it is preferable to cure the
本実施形態では、基材フィルム4aごとレーザーで切断したため、剥離工程を一工程簡略化できる。
In this embodiment, since the
特に、タック層4bを硬化させる場合、本実施形態で用いる表面保護テープ4またはレジスト付き表面保護テープ6は、第1実施形態や第2実施形態で示した表面保護テープ4またはレジスト付き表面保護テープ6の中でも紫外線等の放射線で硬化可能な材質をタック層4bに用いたものが好ましい。
In particular, when the
なお、レジスト付き表面保護テープ6を使用する場合、第2実施形態と同様にして、レジスト付き表面保護テープ6のパターン面2への貼合は、このレジスト付き表面保護テープ6を加熱しながら行うことができる。
In addition, when using the
紫外線照射が基材フィルム4aを剥離する直前の場合を図7に基づいて説明する。
紫外線照射が半導体ウェハ1の裏面Bを研削した後であってウェハ固定テープ5の貼合前である場合を、図8に基づいて説明する。
The case immediately before ultraviolet irradiation peels the
The case where ultraviolet irradiation is after grinding the back surface B of the
図7では、半導体ウェハ1のパターン面2が形成された表面S側に、表面保護テープ4またはレジスト付き表面保護テープ6を貼合し、半導体ウェハ1の研削した裏面B側にはウェハ固定テープ5を貼合し、リングフレームFに支持固定した後、表面S側から格子状等に適宜形成された複数のストリート(図示せず)に対してCO2レーザーLを照射して、表面保護テープ4およびレジスト3、またはレジスト付き表面保護テープ6を除去しストリート部分を開口する(図7(a)参照)。次いで、表面S側から表面保護テープ4またはレジスト付き表面保護テープ6に向けて紫外線UVを照射し(図7(b)参照)、表面保護テープ4またはレジスト付き表面保護テープ6のタック層4bを硬化させた後、基材フィルム4aを取り除いて(図7(c)参照)タック層4bを剥き出しにする。そしてプラズマダイシング工程に移行する。
In FIG. 7, the surface
マスク部分に残った基材フィルム4aの除去は、別途準備した粘着テープを、除去すべき基材フィルム4aに貼り付け、その粘着テープとともに基材フィルム4aを除去する方法を採用すると簡単に基材フィルム4aを取り除くことができて好ましい。
The
図8では、半導体ウェハ1のパターン面2が形成された表面S側に、表面保護テープ4またはレジスト付き表面保護テープ6を貼合し、半導体ウェハ1の研削した裏面B側にはウェハ固定テープ5を貼合し、リングフレームFに支持固定した後、表面S側から表面保護テープ4またはレジスト付き表面保護テープ6に向けて紫外線UVを照射し(図8(a)参照)、表面保護テープ4またはレジスト付き表面保護テープ6のタック層4bを硬化させる。次いで、表面S側から格子状等に適宜形成された複数のストリート(図示せず)に対してCO2レーザーLを照射して、表面保護テープ4およびレジスト3、またはレジスト付き表面保護テープ6を除去しストリート部分を開口する(図8(b)参照)。そして、基材フィルム4aを取り除いて(図8(c)参照)タック層4bを剥き出しにする。その後、プラズマダイシング工程に移行する。
In FIG. 8, the surface
上記実施形態は本発明の一例であり、こうした形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に反しない限度において、各プロセスにおける公知のプロセスの付加や削除、変更等を行い得るものである。 The above embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited to such a form, and can add, delete, or change a known process in each process as long as it does not contradict the gist of the present invention. .
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited to this.
実施例1
下記表1に示す構成からなる試料1〜8のレジストおよび表面保護テープを準備して、それぞれのレジストおよび表面保護テープを用いて次に示す工程の処理を行った。
まず、直径8インチのシリコンウェハのパターン面側に、レジストを塗布し、その表面にウェハと略同径となるように表面保護テープを貼合し、バックグラインダー(DFD8540(株式会社ディスコ製))にてウェハ厚が50μmになるまで研削した。次いで、研削されたウェハ裏面側にUV硬化型ダイシングテープ(UC−353EP−110(古河電工製))を貼合し、リングフレームにて支持固定した。次いで表面保護テープから基材フィルムを引き剥がし、剥き出しになったタック層の上からシリコンウェハのストリート部分に沿って、CO2レーザーでタック層およびレジストを除去してストリート部分を開口した。
Example 1
The resists and surface protection tapes of
First, a resist is applied to the pattern surface side of an 8-inch diameter silicon wafer, and a surface protection tape is pasted on the surface so that the diameter is substantially the same as that of the wafer, and a back grinder (DFD 8540 (manufactured by DISCO Corporation)) The wafer was ground until the wafer thickness reached 50 μm. Next, a UV curable dicing tape (UC-353EP-110 (manufactured by Furukawa Electric)) was bonded to the ground back side of the wafer and supported and fixed by a ring frame. Next, the base film was peeled off from the surface protection tape, and the tack layer and the resist were removed with a CO 2 laser along the street portion of the silicon wafer from the exposed tack layer to open the street portion.
その後、プラズマ発生用ガスとしてSF6ガスを用い、0.5μm/分のエッチング速度で、剥き出しになったタック層の面側からプラズマ照射して、プラズマダイシングを行い、ウェハを切断して個々のチップに分割した。次いでプラズマ発生用ガスとしてO2ガスを用い、1.0μm/分のエッチング速度で、アッシングを行いパターン面に残ったタック層とレジストを除去した。その後、ダイシングテープ側から紫外線を照射しダイシングテープの粘着力を低減させ、ピックアップ工程にて、チップをピックアップした。 Thereafter, SF 6 gas is used as a plasma generating gas, plasma is irradiated from the surface side of the exposed tack layer at an etching rate of 0.5 μm / min, plasma dicing is performed, the wafer is cut, and individual wafers are cut. Divided into chips. Next, O 2 gas was used as a plasma generating gas, and ashing was performed at an etching rate of 1.0 μm / min to remove the tack layer and the resist remaining on the pattern surface. Thereafter, ultraviolet light was irradiated from the dicing tape side to reduce the adhesive strength of the dicing tape, and the chip was picked up in the pick-up process.
ここで、表1中のセパレータは東洋紡製 E7006である。反応性Pは、ポリマーの分子中に炭素−炭素二重結合を有するアクリル系粘着剤を主成分とする紫外線硬化型粘着剤であり、粘着剤層Aは、アクリル系粘着剤と放射線重合性化合物を主成分とする紫外線硬化型粘着剤の層である。また、アンカー層の感圧型粘着剤はアクリル系共重合体と硬化剤を主成分とする感圧型の粘着剤である。レジストAは、感光性液状ソルダーレジストである。 Here, the separator in Table 1 is Toyobo E7006. Reactive P is an ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive whose main component is an acrylic pressure-sensitive adhesive having a carbon-carbon double bond in the polymer molecule. The pressure-sensitive adhesive layer A comprises an acrylic pressure-sensitive adhesive and a radiation polymerizable compound. Is a layer of an ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive mainly composed of The pressure-sensitive adhesive for the anchor layer is a pressure-sensitive adhesive mainly composed of an acrylic copolymer and a curing agent. The resist A is a photosensitive liquid solder resist.
ピックアップ後のチップをチェックしたところ、試料1〜8のいずれのレジストと表面保護テープを用いて実験した例でもチッピングは観測されなかった。また、良好にピックアップすることができた。
When the chip after pickup was checked, no chipping was observed in any of the
実施例2
上記表1に示す構成からなる試料1〜8のレジストと表面保護テープを用いて実施例1の一部を変更する処理を行った。
即ち、レジストはあらかじめ表面保護テープのタック層側に塗布してレジスト付き表面保護テープを作製し、これをパターン面に貼合した。その他の処理は実施例1と同様にした。
ピックアップ後のチップをチェックしたところ、試料1〜8のいずれのレジストと表面保護テープを用いて実験した例でもチッピングは観測されなかった。また、良好にピックアップすることができた。
Example 2
The process which changes a part of Example 1 using the resist and surface protection tape of the samples 1-8 which consist of the structure shown in the said Table 1 was performed.
That is, the resist was applied in advance to the tack layer side of the surface protective tape to prepare a resist-coated surface protective tape, and this was bonded to the pattern surface. The other processes were the same as in Example 1.
When the chip after pickup was checked, no chipping was observed in any of the
実施例3
上記表1に示す構成からなる試料1〜8のレジストと表面保護テープ(レジスト付き表面保護テープ)を用いて実施例2の一部を変更する処理を行った。
まず、直径8インチのシリコンウェハのパターン面側に、ウェハと略同径となるように実施例2で作製した各レジスト付き表面保護テープを貼合し、バックグラインダー(DFD8540(株式会社ディスコ製))にてウェハ厚が50μmになるまで研削した。次いで、研削されたウェハ裏面側にUV硬化型ダイシングテープ(UC−353EP−110(古河電工製))を貼合し、リングフレームにて支持固定した。レジスト付き表面保護テープの上からシリコンウェハのストリート部分に沿って、CO2レーザーでレジスト付き表面保護テープを除去してストリート部分を開口した。次いで個片化したレジスト付き表面保護テープに紫外線を照射した後、レジスト付き表面保護テープの基材フィルムを引き剥がした。
その後のプラズマ処理以降は、実施例1と同様に行った。
Example 3
The process which changes a part of Example 2 was performed using the resist of sample 1-8 which consists of a structure shown in the said Table 1, and a surface protection tape (surface protection tape with a resist).
First, the resist-coated surface protective tape prepared in Example 2 was bonded to the pattern surface side of an 8-inch diameter silicon wafer so as to be approximately the same diameter as the wafer, and a back grinder (DFD 8540 (manufactured by DISCO Corporation) ) Until the wafer thickness is 50 μm. Next, a UV curable dicing tape (UC-353EP-110 (manufactured by Furukawa Electric)) was bonded to the ground back side of the wafer and supported and fixed by a ring frame. From the top of the resist-coated surface protective tape, along the street portion of the silicon wafer, the resist-coated surface protective tape was removed with a CO 2 laser to open the street portion. Next, after irradiating the individual surface protection tape with resist separated with ultraviolet rays, the base film of the surface protection tape with resist was peeled off.
Subsequent plasma treatment was performed in the same manner as in Example 1.
ピックアップ後のチップをチェックしたところ、試料1〜8のいずれのレジストと表面保護テープ(レジスト付き表面保護テープ)を用いて実験した例でもチッピングは観測されなかった。また、良好にピックアップすることができた。
When the chip after pick-up was checked, no chipping was observed in any of the examples tested using the resists of
実施例4
実施例3の一部を変更する処理を行った。
即ち、実施例3では、個片化したレジスト付き表面保護テープに紫外線を照射したが、この紫外線照射を、ストリート部分を開口後の個片化したレジスト付き表面保護テープでなく、個片化前のウェハ研削後に行った以外は、実施例3と同様に行った。
ピックアップ後のチップをチェックしたところ、試料1〜8のいずれのレジストと表面保護テープ(レジスト付き表面保護テープ)を用いて実験した例でもチッピングは観測されなかった。また、良好にピックアップすることができた。
Example 4
The process which changes a part of Example 3 was performed.
That is, in Example 3, the resist-coated surface protective tape with the resist was irradiated with ultraviolet rays, but this ultraviolet irradiation was not applied to the resist-coated surface protective tape with the resist after the street portion was opened. This was performed in the same manner as in Example 3 except that this was performed after the wafer grinding.
When the chip after pick-up was checked, no chipping was observed in any of the examples tested using the resists of
実施例5
実施例4の一部を変更する処理を行った。
即ち、実施例4で、半導体ウェハ表面に、レジスト付き表面保護テープを貼合する際、レジスト付き表面保護テープを加熱しながら貼合した以外は、実施例4と同様に行った。
ピックアップ後のチップをチェックしたところ、試料1〜8のいずれのレジストと表面保護テープ(レジスト付き表面保護テープ)を用いて実験した例でもチッピングは観測されなかった。また、良好にピックアップすることができた。
Example 5
The process which changes a part of Example 4 was performed.
That is, in Example 4, when the surface protective tape with resist was bonded to the surface of the semiconductor wafer, it was performed in the same manner as in Example 4 except that the surface protective tape with resist was bonded while heating.
When the chip after pick-up was checked, no chipping was observed in any of the examples tested using the resists of
1 半導体ウェハ
2 パターン面
3 レジスト
4 表面保護テープ
4a 基材フィルム
4b タック層
5 ウェハ固定テープ
6 レジスト付き表面保護テープ
7 チップ
S 表面
B 裏面
M1 ウェハ研削装置
M2 ピン
M3 コレット
F リングフレーム
L CO2レーザー
P1 SF6ガスのプラズマ
P2 O2ガスのプラズマ
DESCRIPTION OF
Claims (13)
(a)半導体ウェハのパターン面側に下記(a1)または(a2)のいずれかによってレジスト膜を設ける工程、
(a1)半導体ウェハのパターン面にレジストを塗布しプリベークした後、該レジストを塗布した面に、基材フィルム上にタック層を有する表面保護テープを貼合する。
(a2)半導体ウェハのパターン面側に、基材フィルム上に、順にタック層とレジスト層が積層されたレジスト付き表面保護テープを貼合する。
(b)上記のいずれかの表面保護テープが貼合された状態で、半導体ウェハの裏面を研削し、研削した裏面にウェハ固定テープを貼合し、リングフレームで支持固定する工程、
(c)前記半導体ウェハのストリートに相当する部分のCO2レーザーによる切断および上記のいずれかの表面保護テープから、前記基材フィルムの剥離を含む工程により、半導体ウェハのパターン面側からストリートを開口する工程、
(d)SF6プラズマにより半導体ウェハを前記ストリートで分断して半導体チップに個片化するプラズマダイシング工程、および、
(e)O2プラズマにより前記タック層およびレジスト膜を除去するアッシング工程
を含むことを特徴とする半導体ウェハの処理方法。 A method for processing a semiconductor wafer, comprising:
(A) a step of providing a resist film on the pattern surface side of the semiconductor wafer by any of the following (a1) or (a2);
(A1) A resist is applied to the pattern surface of the semiconductor wafer and prebaked, and then a surface protection tape having a tack layer on the base film is bonded to the surface on which the resist is applied.
(A2) A resist-coated surface protective tape in which a tack layer and a resist layer are laminated in order on the base film is bonded to the pattern surface side of the semiconductor wafer.
(B) A process of grinding the back surface of the semiconductor wafer, bonding the wafer fixing tape to the ground back surface, and supporting and fixing with a ring frame in a state where any one of the above surface protection tapes is bonded,
(C) Opening the street from the pattern surface side of the semiconductor wafer by a process including cutting of the portion corresponding to the street of the semiconductor wafer with a CO 2 laser and peeling of the base film from any one of the above surface protective tapes The process of
(D) a plasma dicing step in which the semiconductor wafer is divided at the streets by SF 6 plasma and separated into semiconductor chips, and
(E) An ashing step of removing the tack layer and the resist film with O 2 plasma.
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