JP2018190855A - ウェーハの加工方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すウェーハWは、円形板状の基板を有する被加工物の一例であって、その表面Waには、交差する複数の分割予定ラインSによって区画された各領域にそれぞれデバイスDが形成されている。各デバイスDには、部分拡大図に示すように、突起電極1が複数形成されている。突起電極1は、例えば実装基板に接続される柱状の銅ポストによって構成されている。ウェーハWの表面Waと反対側にある面は、研削が施され薄化される裏面Wbとなっている。以下では、ウェーハWを個々のデバイスチップへと分割するウェーハの加工方法の第1例について説明する。
図2に示すように、例えば被加工物を切削する切削手段10を用いてウェーハWの表面Waから切削を行う。切削手段10は、Y軸方向の軸心を有するスピンドル11と、スピンドル11を回転可能に囲繞するスピンドルハウジング12と、スピンドル11の先端に装着された切削ブレード13とを少なくとも備えており、スピンドル11が回転することにより切削ブレード13も回転する構成となっている。切削手段10には、図示していないが、切削手段10を加工送り方向(X軸方向)と直交するインデックス送り方向(Y軸方向)にインデックス送りするY軸方向移動手段と、切削手段10を鉛直方向に昇降させる昇降手段とが接続されている。
図3に示すように、例えば樹脂供給ノズル20の下方にウェーハWを移動させ、樹脂供給ノズル20からウェーハWの表面Waに液状硬化樹脂21を供給する。樹脂供給ノズル20の先端には、液状硬化樹脂21を下方に噴射する噴射口20aが形成されている。液状硬化樹脂21は、例えば、エポキシ系の樹脂等のアンダーフィル材により構成されている。また、液状硬化樹脂21は、加熱によって硬化するタイプの熱硬化性樹脂や紫外線の照射によって硬化するタイプの紫外線硬化性樹脂を使用することが好ましい。
液状硬化樹脂供給ステップを実施した後、液状硬化樹脂21を硬化させる。液状硬化樹脂21が紫外線硬化性樹脂からなる場合には、例えばUVランプによって紫外線を液状硬化樹脂21に向けて照射して紫外線による外的刺激によって液状硬化樹脂21を硬化させ、図4に示すように、各デバイスDの上に硬化樹脂層22を形成する。この硬化樹脂層22には複数の突起電極1が完全に埋没した状態となっている。また、液状硬化樹脂21が熱硬化樹脂からなる場合には、例えば、ヒータなどの加熱手段を用いて液状硬化樹脂21を加熱して硬化させて各デバイスDの上に硬化樹脂層22を形成する。このように、デバイスD毎に硬化樹脂層22が形成されるため、隣接するデバイスD同士で硬化樹脂層22が連結するおそれがない。本実施形態では、溝形成ステップを実施してから、液状硬化樹脂供給ステップと液状硬化樹脂硬化ステップとを実施しているが、液状硬化樹脂供給ステップ、液状硬化樹脂硬化ステップを順次実施して硬化樹脂層22を形成した後に、溝形成ステップを実施してもよい。
液状硬化樹脂硬化ステップを実施した後、図5に示すように、ウェーハWの表面Waに形成された硬化樹脂層22(網掛けを施して図示した部分)の上面に表面保護部材3を配設する。表面保護部材3は、少なくともウェーハWと略同径の大きさを有しポリオレフィンや塩化ビニル、ポリエチレンタフタラレート等の樹脂からなる基材上にアクリル系やゴム系の樹脂からなる糊層から構成されている。硬化樹脂層22の上面が表面保護部材3によって覆われると、表面保護部材3によって各デバイスDが保護される。表面保護部材3の材質は、特に限られるものではなく、例えば、ポリオレフィンやポリ塩化ビニル等の樹脂やガラスのほか、シリコン等のハードプレートで構成してもよい。
表面保護部材配設ステップを実施した後、後記の保持ステップを実施する前に、図6に示すように、ウェーハWを保持する保持手段40でウェーハWの裏面Wb側を保持した状態で、例えばバイト切削手段30により表面保護部材3をバイトによる切削を行い平坦化する。平坦化ステップは、硬化樹脂層22の上面に配設された表面保護部材3の厚みにばらつきが生じている場合に実施すればよく、表面保護部材3が十分に平坦な状態であれば、必ずしも平坦化ステップを実施しなくてもよい。
表面保護部材配設ステップ及び平坦化ステップを実施した後、図7に示すように、ウェーハWの表裏を反転させ、ウェーハWの表面保護部材3側から保持手段40の保持面41に載置して表面保護部材3側を保持面41で吸引保持する。このようにして、ウェーハWの裏面Wb側を上向きに露出させる。このとき、表面保護部材3の厚みにばらつきがないため、ウェーハWを保持手段40で安定して吸引保持することができる。
保持ステップを実施した後、図8(a)に示すように、ウェーハWを研削する研削手段50によってウェーハWの裏面Wbを研削して仕上げ厚みへと研削するとともに個々のデバイスチップへと分割する。研削手段50は、鉛直方向の軸心を有するスピンドル51と、スピンドル51の下部にマウント52を介して装着された研削ホイール53と、研削ホイール53の下部に環状に固着された研削砥石54とを備えている。研削手段50は、研削ホイール53を回転させながら、全体が昇降可能となっている。
研削ステップを実施した後、図9に示すように、ウェーハWの表面Waから表面保護部材3を除去する。具体的には、中央部が開口した環状のリングフレーム4の下部にテープ5を貼着し、中央部から露出したテープ5にウェーハWの裏面Wb側を貼着することによりテープ5を介してリングフレーム4とウェーハWとを一体に形成するとともに、上向きに露出したウェーハWの表面Waから表面保護部材3を剥がして除去する。
表面保護部材除去ステップを実施した後、図10に示すように、例えば、ウェーハWを保持する保持面61を有する保持テーブル60でウェーハWの裏面Wb側を保持した状態で、例えばバイト切削手段30を用いてバイトによる切削を硬化樹脂層22に施して突起電極1を露出させる。保持テーブル60の外周側には、リングフレーム4が載置されるフレーム載置台62と、フレーム載置台62に載置されたリングフレーム4をクランプするクランプ部63とを備えている。
図11に示すように、例えば、コレット70によりデバイスチップCをピックアップする。コレット70は、デバイスチップCを吸着する吸着面71を有しており、上下方向に移動可能となっている。コレット70は、デバイスチップCの実装面(突起電極1の端面1a側)を吸着するとともに上昇することにより、デバイスチップCをテープ5から引き剥がしてピックアップする。そして、デバイスチップCは、次の工程(例えば実装工程)に移送され、実装基板に実装される。第1例では、デバイスチップCのピックアップ直前に突起電極露出ステップを実施するため、突起電極1の端面1aが酸化しづらい。特にバイト切削仕上げにより突起電極1の端面1aを露出させてからデバイスチップCをピックアップするまでに時間がかかると、突起電極1の端面1aが酸化しやすく実装不良を招く。なお、研削仕上げにより突起電極1の端面1aを露出させる場合は、バイト切削仕上げに比べて突起電極1の端面1aが酸化しづらい。
また、本発明に係るウェーハの加工方法では、糊層の厚い表面保護部材を使用しなくて済むため、表面保護部材除去ステップの際にウェーハWの表面Waに糊が残存するおそれがない。
次に、図1に示すウェーハW1を個々のデバイスチップへと分割するウェーハの加工方法の第2例について説明する。ウェーハW1の構成は、第1例のウェーハWと同様であるため、共通の符号を付している。
図2に示した切削手段10を用いて、ウェーハW1の表面Waから分割予定ラインSに沿って切削行う。第1例と同様に、切削ブレード13を例えば矢印A方向に回転させながら、切削ブレード13をウェーハW1の表面WaからX軸方向に向く一列分の分割予定ラインSに沿って切り込ませて切削を行うことにより、デバイスチップの仕上げ厚みに至る溝2を形成する。X軸方向に向く全ての分割予定ラインSに対して上記の切削動作を繰り返し行って溝2を形成した後、ウェーハW1を90°回転させ、Y軸方向に向いている分割予定ラインSをX軸方向に向かせて上記同様の切削動作を繰り返し行い、全ての分割予定ラインSに沿って溝2を形成する。
図3に示した樹脂供給ノズル20の下方にウェーハW1を移動させる。第1例と同様に、樹脂供給ノズル20は、ウェーハW1に対して水平方向に移動しながら、噴射口20aから液状硬化樹脂21を噴射し、各デバイスDの表面に液状硬化樹脂21を塗布する。これにより、図1に示した各デバイスDに形成された複数の突起電極1を被覆して、各デバイスDの表面を平坦化する。
液状硬化樹脂供給ステップを実施した後、第1例と同様に、液状硬化樹脂21を紫外線の照射または加熱によって硬化させ、図4に示す各デバイスDの上に硬化樹脂層22を形成する。
液状硬化樹脂硬化ステップを実施した後、表面保護部材配設ステップを実施する前に、図12に示すように、例えば保持手段40によってウェーハW1の裏面Wb側を保持した状態で、第1例と同様に、例えばバイト切削手段30を用いてバイトによる切削を硬化樹脂層22に施して突起電極1を露出させる。バイト切削手段30は、図12の部分拡大図に示すように、バイト34の刃先の位置を所定の高さ位置H2に位置づける。この高さ位置H2は、薄化される前のウェーハW1における突起電極1の端面1aの高さ位置に設定されている。
突起電極露出ステップを実施した後、図13に示すように、ウェーハW1の表面Waに形成された硬化樹脂層22(網掛けを施して図示した部分)の上面に表面保護部材3を配設する。硬化樹脂層22の上面が表面保護部材3によって覆われると、表面保護部材3によって各デバイスDが保護される。
表面保護部材配設ステップを実施したら、図14に示すように、ウェーハW1の表裏を反転させ、ウェーハW1の表面保護部材3側から保持手段40の保持面41に載置して表面保護部材3側を保持面41で吸引保持する。このようにして、ウェーハW1の裏面Wb側を上向きに露出させる。このとき、表面保護部材3の厚みにばらつきがないため、ウェーハW1を保持手段40で安定して吸引保持することができる。
保持ステップを実施した後、図15に示すように、研削手段50によってウェーハW1の裏面Wbを研削して仕上げ厚みへと研削するとともに個々のデバイスチップへと分割する。第1例と同様に、ウェーハW1を吸引保持した保持手段40を例えば矢印B方向に回転させながら、研削手段50の下方に移動させる。研削手段50は、研削ホイール53を例えば矢印B方向に回転させながら、所定の送り速度で下降させ、回転する研削砥石54でウェーハW1の裏面Wbを押圧しながら仕上げ厚みへに至るまで研削してウェーハW1を薄化して図16に示す個々のデバイスチップCへと分割する。
研削ステップを実施した後、図16に示すように、ウェーハW1の表面Waから表面保護部材3を除去する。第1例と同様に、リングフレーム4の下部にテープ5を貼着し、中央部から露出したテープ5にウェーハW1の裏面Wb側を貼着することによりテープ5を介してリングフレーム4とウェーハW1とを一体に形成するとともに、上向きに露出したウェーハW1の表面Waから表面保護部材3を剥がして除去する。
図17に示すように、第1例と同様に、コレット70によってデバイスチップCの実装面(突起電極1の端面1a側)を吸着するとともに上昇することにより、デバイスチップCをテープ5から引き剥がしてピックアップする。そして、デバイスチップCは、次の工程(例えば実装工程)に移送され、実装基板に実装される。
5:テープ
10:切削手段 11:スピンドル 12:スピンドルハウジング 13:切削ブレード
20:樹脂供給ノズル 20a:噴出口 21:液状硬化樹脂 22:硬化樹脂層
30:バイト切削手段 31:スピンドル 32:マウント 33:バイトホイール
34:バイト 40:保持手段 41:保持面
50:研削手段 51:スピンドル 52:マウント 53:研削ホイール
54:研削砥石
60:保持テーブル 61:保持面 62:フレーム載置台 63:クランプ部
70:コレット 71:吸着面
Claims (4)
- 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、該デバイスは突起電極を有するウェーハの加工方法であって、
ウェーハの表面から該分割予定ラインに沿ってデバイスチップの仕上げ厚みに至る溝を形成する溝形成ステップと、
液状硬化樹脂を各該デバイスの表面に供給して該突起電極を被覆して平坦化する液状硬化樹脂供給ステップと、
該液状硬化樹脂供給ステップを実施した後、該液状硬化樹脂を硬化させ硬化樹脂層を形成する液状硬化樹脂硬化ステップと、
該液状硬化樹脂硬化ステップを実施した後、該硬化樹脂層の上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、
該表面保護部材配設ステップを実施した後、ウェーハの該表面保護部材側を保持手段で保持する保持ステップと、
該保持ステップを実施した後、ウェーハの裏面を該仕上げ厚みへ研削するとともに個々のデバイスチップへと分割する研削ステップと、を備えたウェーハの加工方法。 - 前記研削ステップを実施した後、前記表面保護部材をウェーハの表面から除去する表面保護部材除去ステップと、
該表面保護部材除去ステップを実施した後、ウェーハの裏面側を保持テーブルで保持した状態で前記硬化樹脂層を切削または研削して該突起電極を露出させる突起電極露出ステップと、を備えた請求項1に記載のウェーハの加工方法。 - 前記液状硬化樹脂硬化ステップを実施した後、前記表面保護部材配設ステップを実施する前にウェーハの裏面側を保持した状態で前記硬化樹脂層を切削または研削して該突起電極を露出させる突起電極露出ステップを備えた請求項1に記載のウェーハの加工方法。
- 前記表面保護部材配設ステップを実施した後、前記保持ステップを実施する前に、ウェーハの裏面側を前記保持手段で保持した状態で前記表面保護部材を研削または切削して平坦化する平坦化ステップを更に備えた請求項2に記載のウェーハの加工方法。
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