JP2020092191A - デバイスチップの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ウェーハに配設されたダイボンド用樹脂を変質させることなくプラズマエッチングにより該ウェーハを分割する。【解決手段】デバイスが形成されたウェーハを分割するデバイスチップの製造方法であって、該ウェーハの裏面側に液状のダイボンド用樹脂を供給するダイボンド用樹脂配設ステップと、該ダイボンド用樹脂を水溶性樹脂で覆う水溶性樹脂配設ステップと、該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該ウェーハの該裏面側から照射し、分割予定ラインに沿って該ダイボンド用樹脂と該水溶性樹脂を除去するレーザ加工ステップと、該水溶性樹脂で該ダイボンド用樹脂を保護しつつ該ウェーハの該裏面側に露出された部分をエッチングして該ウェーハをデバイスチップに分割するエッチングステップと、該ウェーハの該裏面側に水を供給して該水溶性樹脂を除去し、該ダイボンド用樹脂付きのデバイスチップを得る水溶性樹脂除去ステップと、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、ウェーハを分割してダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）として機能するダイボンド用樹脂が配設されたデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法に関する。
デバイスを搭載したデバイスチップは、複数のデバイスが表面に形成されたウェーハを該デバイス毎に分割することにより形成される。近年、デバイスチップが搭載される電子機器の小型化や薄型化の傾向が著しく、デバイスチップに対する薄化の要求が高まっている。そこで、ウェーハを分割する前にウェーハを裏面側から研削してウェーハを薄化し、薄化されたウェーハを分割することにより薄型のデバイスチップが製造される。
ウェーハを分割する方法としては、円環状の切刃を有する切削ブレードを回転させながら分割予定ラインに沿ってウェーハに切り込ませて該ウェーハを切削加工する方法や、該ウェーハに分割予定ラインに沿ってレーザビームを照射して該ウェーハをレーザ加工する方法が知られている。形成されたデバイスチップは所定の実装対象に実装されて使用される。
これらの加工によりウェーハを分割する場合、形成されるデバイスチップの切断面や端部に欠けや結晶の歪み等が発生する場合がある。デバイスチップに欠けや結晶の歪みが生じていると、該デバイスチップの抗折強度が低下するとの問題を生じる。そこで、ウェーハを研削して薄化する前に分割予定ラインに沿った溝をウェーハに形成し、その後ウェーハを薄化することでウェーハを分割する技術が開発された。
さらに、デバイスチップの抗折強度を高めるために、プラズマエッチングによりウェーハを分割する技術が開発された（特許文献１参照）。該技術では、ウェーハの表面又は裏面にレジスト膜を形成し、該レジスト膜を部分的に除去して（パターニングして）分割予定ラインに沿ってウェーハを露出させて、エッチャントガスをプラズマ化してウェーハの露出された部分に作用させる。その後、レジスト膜をすべて除去する。この場合、レジスト膜の形成、パターニング、及びレジスト膜の除去にコストがかかっていた。
ところで、デバイスチップの実装面積の省面積化や高集積化のために、複数のデバイスチップを積層させてパッケージ化する技術が開発されている。各デバイスチップに予めダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）と呼ばれる接着フィルムを配設し、ＤＡＦを介して各デバイスチップを互いに貼着するとパッケージを形成できる。なお、ＤＡＦは、単層のデバイスチップを所定の実装対象に実装する際にも有用である。ＤＡＦ付きのデバイスチップは、ウェーハにＤＡＦを貼着し、ウェーハともにＤＡＦを分割することで得られる。
ただし、薄化されたウェーハは強度が低下するため、該ウェーハにＤＡＦを貼着する際にローラー等を使用してＤＡＦをウェーハに押し付けると損傷が生じるおそれがある。さらにＤＡＦをウェーハとともに切削ブレードで切断する場合、ＤＡＦに大きなバリが発生してしまう。そこで、スピンコート法により液状のダイボンド用樹脂をウェーハに塗布し、ダイボンド用樹脂を固化し、ウェーハをダイボンド用樹脂ごと分割する技術が開発されている（特許文献２参照）。固化されたダイボンド用樹脂は、ＤＡＦとして機能する。
特許第４４４７３２５号公報 特許第５３８４９７２号公報
ウェーハに液状のダイボンド用樹脂を塗布して固化させた後、該ウェーハをプラズマエッチングにより分割できるとダイボンド用樹脂付きのデバイスチップを効率的に製造できる。例えば、ウェーハに配設されたダイボンド用樹脂をパターニングしてレジスト膜として利用できると、別途レジスト膜を準備する必要がない。その上、ダイボンド用樹脂はＤＡＦとして使用されるため、レジスト膜として使用されたダイボンド用樹脂を除去する必要もない。
しかしながら、ダイボンド用樹脂が配設されたウェーハをプラズマエッチング装置の処理チャンバーに搬入し、排気された該処理チャンバー内でエッチャントガスをプラズマ化して該ウェーハに作用させると、ダイボンド用樹脂が変質する。変質したダイボンド用樹脂はＤＡＦとしての性能が損なわれるため、形成されたデバイスチップを所定の対象に貼着する際に、適切に貼着を実施できずに接着不良が生じるおそれがある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ウェーハをプラズマエッチングにより分割してデバイスチップを形成する際、ウェーハに配設されたダイボンド用樹脂の変質が抑制されるデバイスチップの製造方法を提供することである。
本発明の一態様によると、互いに交差する複数の分割予定ラインが表面に設定され、該表面の該分割予定ラインにより区画された各領域にデバイスが形成されたウェーハを分割するデバイスチップの製造方法であって、該ウェーハの該表面側に保護部材を配設する保護部材配設ステップと、該保護部材配設ステップの後、該ウェーハの裏面側に液状のダイボンド用樹脂を供給し、該ダイボンド用樹脂を固化させるダイボンド用樹脂配設ステップと、該ダイボンド用樹脂配設ステップの後、固化された該ダイボンド用樹脂の表面に液状の水溶性樹脂を供給し、該ダイボンド用樹脂を該水溶性樹脂で覆う水溶性樹脂配設ステップと、該水溶性樹脂配設ステップの後、該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該ウェーハの該裏面側から照射し、該分割予定ラインに沿って該ダイボンド用樹脂と該水溶性樹脂を除去して該ウェーハの該裏面を該分割予定ラインに沿って部分的に露出させるレーザ加工ステップと、該レーザ加工ステップの後、該ウェーハの該裏面側にプラズマ状態のエッチングガスを供給し、該水溶性樹脂で該ダイボンド用樹脂を保護しつつ該ウェーハの該裏面側に露出された部分をエッチングして該ウェーハをデバイスチップに分割するエッチングステップと、該エッチングステップの後、該ウェーハの該裏面側に水を供給して該水溶性樹脂を除去し、該ダイボンド用樹脂付きのデバイスチップを得る水溶性樹脂除去ステップと、を備えることを特徴とするデバイスチップの製造方法が提供される。
好ましくは、該ダイボンド用樹脂配設ステップの前に、該ウェーハの該裏面を研削して該デバイスチップの所定の仕上げ厚さにまで該ウェーハを薄化する研削ステップを備える。
本発明の一態様に係るデバイスチップの製造方法では、エッチングステップを実施する前にウェーハの裏面に形成されたダイボンド用樹脂を水溶性樹脂で覆う。そして、レーザビームにより分割予定ラインに沿ってレーザ加工してウェーハの裏面側を部分的に露出させた後、ウェーハの裏面の露出された部分をプラズマエッチングしてウェーハを分割する。
この場合、プラズマエッチングを実施する際、ダイボンド用樹脂と水溶性樹脂とが一体となってレジスト膜として機能してウェーハの分割予定ライン以外の部分を保護するとともに、該水溶性樹脂がダイボンド用樹脂を保護する。そのため、ダイボンド用樹脂の変質が防止される。その後、ウェーハを水で洗浄することで水溶性樹脂を除去すると、裏面側にダイボンド用樹脂が配設されたデバイスチップが得られる。
したがって、本発明により、ウェーハをプラズマエッチングにより分割してデバイスチップを形成する際、ウェーハに配設されたダイボンド用樹脂の変質が抑制されるデバイスチップの製造方法が提供される。
図１（Ａ）は、ウェーハを含むフレームユニットを模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、ウェーハを拡大して模式的に示す断面図である。 研削ステップを模式的に示す断面図である。 図３（Ａ）は、ダイボンド用樹脂配設ステップを模式的に示す断面図であり、図３（Ｂ）は、ダイボンド用樹脂が配設されたウェーハを拡大して模式的に示す断面図である。 図４（Ａ）は、水溶性樹脂配設ステップを模式的に示す断面図であり、図４（Ｂ）は、水溶性樹脂が配設されたウェーハを拡大して模式的に示す断面図である。 図５（Ａ）は、レーザ加工ステップが実施される際のウェーハを拡大して模式的に示す断面図であり、図５（Ｂ）は、レーザ加工ステップにより加工溝が形成されたウェーハを拡大して模式的に示す断面図であり、図５（Ｃ）は、エッチングステップが実施されて分割されたウェーハを拡大して模式的に示す断面図である。 水溶性樹脂除去ステップを模式的に示す断面図である。
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、表面に複数のデバイスが形成されたウェーハをプラズマエッチングにより分割することによりデバイスチップを製造する。
図１（Ａ）は、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法で加工されるウェーハ１を含むフレームユニット１１を模式的に示す斜視図である。まず、被加工物であるウェーハ１について説明する。なお、図１（Ａ）には、ウェーハ１の裏面１ｂが上方に示されている。図１（Ａ）においては、表面１ａに形成され裏面１ｂ側からは視認できない構造物等が鎖線により示されている。
ウェーハ１は、例えば、Ｓｉ（シリコン）、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、ＧａＮ（ガリウムナイトライド）、ＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）、若しくは、その他の半導体等の材料、または、サファイア、ガラス、石英等の材料からなる略円板状の基板等である。該ガラスは、例えば、アルカリガラス、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等である。
ウェーハ１の表面１ａには、互いに交差する複数の分割予定ライン３が設定されて区画される。また、ウェーハ１の表面１ａの分割予定ライン３で区画された各領域にはＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large-Scale Integrated circuit）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等のデバイス５が形成される。本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、プラズマエッチングにより分割予定ライン３に沿ってウェーハ１を分割し、デバイス５を搭載した個々のデバイスチップを形成する。
次に、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法の各ステップについて説明する。該製造方法では、まず、ウェーハ１の表面１ａ側に保護部材を配設する保護部材配設ステップＳ１を実施する。図１（Ａ）には、表面１ａ側に保護部材７が配設されたウェーハ１が示されている。
保護部材７は、例えば、ウェーハ１の径よりも大きい径を有する粘着テープであり、該保護部材７の粘着面がウェーハ１の表面１ａに貼着される。保護部材７の素材は、後述のプラズマエッチング処理及び水を含む洗浄液による洗浄に耐性を有する素材であれば、特に制限はない。
該保護部材７の外周部には、金属等で形成された環状のフレーム９が貼着されてもよい。この場合、まず、フレーム９の開口の中央に表面１ａ側を上方に向けたウェーハ１を位置付けるように所定のテーブル面上にフレーム９及びウェーハ１を載せ、次に、フレーム９及びウェーハ１の上方を覆うように保護部材７をフレーム９及びウェーハ１に貼着する。
このように、ウェーハ１と、保護部材７と、フレーム９と、を一体化するとフレームユニット１１を形成できる。フレームユニット１１を形成すると、以後のステップにおいてウェーハ１を保護部材７及びフレーム９を介して扱えるため、ウェーハ１の扱いが容易となる。また、ウェーハ１を分割することにより形成される個々のデバイスチップは保護部材７を介してフレーム９に支持されるため、デバイスチップの取り扱いも容易である。
図１（Ｂ）は、保護部材配設ステップＳ１が実施され、表面１ａに保護部材７が配設されたウェーハ１を拡大して模式的に示す断面図である。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す通り、保護部材配設ステップＳ１を実施すると、ウェーハ１の表面１ａ側を保護部材７で保護でき、ウェーハ１の裏面１ｂ側が上方に露出される。
なお、ウェーハ１を拡大して模式的に示す図１（Ｂ）等の断面図においては、ウェーハ１の表面１ａの分割予定ライン３と重なる領域に形成された構造物を省略している。例えば、ウェーハ１の表面１ａのデバイス５の間には、デバイス５に使用される層間絶縁膜や配線層が形成されていてもよく、ＴＥＧ（Test Element Group）が形成されていてもよい。ウェーハ１を分割する際には、ウェーハ１とともにこれらの構造物が除去される。
本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、ウェーハ１の裏面１ｂにダイボンド用樹脂を配設する前に、ウェーハ１を所定の厚さに薄化するために、ウェーハ１の裏面１ｂを研削する研削ステップＳ２を実施してもよい。図２は、研削ステップＳ２を模式的に示す断面図である。図２には、研削ステップＳ２が実施される際のウェーハ１等の断面図が示されている。
研削ステップＳ２が実施される研削装置２について説明する。該研削装置２は、被加工物であるウェーハ１を保持する保持テーブル４と、該保持テーブル４に保持されたウェーハ１を研削する研削ユニット６と、を備える。保持テーブル４は、例えば、上面に多孔質部材を備え、一端が該多孔質部材に接続された吸引路を内部に備える。該吸引路の他端には吸引源が接続されている。保持テーブル４の上面の外周には、フレーム９を把持する複数のクランプ４ａが設けられている。
ウェーハ１を研削する際には、ウェーハ１の表面１ａ側を下方に向け、保持テーブル４の上面に保護部材７を介してウェーハ１を載せ、クランプ４ａによりフレーム９を把持させる。そして、該吸引源を作動させて該吸引路及び該多孔質部材を通じてウェーハ１に負圧を作用させ、保持テーブル４にウェーハ１を吸引保持させる。すなわち、保持テーブル４の該上面は吸着面となる。なお、保持テーブル４は該保持面に垂直な方向に沿った軸の周りに回転可能である。
保持テーブル４の上方に配された研削ユニット６は、保持テーブル４の保持面に垂直な方向に沿ったスピンドル８と、スピンドル８の下端に配されたホイールマウント１０と、を備える。スピンドル８には、該スピンドル８を該垂直な方向に沿った軸の周りに回転させるモータ等の回転駆動源が接続されている。ホイールマウント１０の下面には、研削ホイール１２が固定される。該研削ホイール１２の外周部の下面には、複数の研削砥石１２ａが装着されている。
該研削砥石１２ａは、ダイヤモンド等の微小な砥粒と、該砥粒が分散保持される結合材と、を有する。スピンドル８を回転させると研削ホイール１２が回転し、研削砥石１２ａが回転軌道上を移動するようになる。研削装置２では、該回転軌道が保持テーブル４の保持面の中央上方を含むように、研削ユニット６と、保持テーブル４と、の水平方向の相対的な位置関係が調整される。
研削ステップＳ２では、ウェーハ１を保持テーブル４に吸引保持させ、ウェーハ１の裏面１ｂ側を上方に露出させる。次に、保持テーブル４及びスピンドル８を回転させ、研削ユニット６を下降させる。回転軌道上を移動する研削砥石１２ａの下面がウェーハ１の裏面１ｂに接触すると、ウェーハ１が研削されて薄化される。そして、ウェーハ１が所定の仕上げ厚さになるまで研削ユニット６を下降させる。ここで、該所定の仕上げ厚さとは、例えば、ウェーハ１が分割されて形成されるデバイスチップの仕上がり厚さである。
なお、研削ステップＳ２は、保護部材配設ステップＳ１よりも前に実施されてもよい。この場合、ウェーハ１の表面１ａ側に予めウェーハ１と同程度の径を有する保護テープを貼着し、該保護テープでウェーハ１の表面１ａ側を保護しつつ研削ステップＳ２を実施する。その後、該保護テープを剥離し、保護部材配設ステップＳ１を実施してウェーハ１と、保護部材７と、フレーム９と、を一体化してフレームユニット１１を形成し、該ウェーハ１の表面１ａ側を保護部材７で保護する。
なお、研削ステップＳ２によりウェーハ１が薄化されるとウェーハ１の強度が低下するため、該保護テープをウェーハ１の表面１ａから剥離させる際には、予め裏面１ｂ側にテープ状の支持部材を貼着するとよい。この場合、その後に保護部材配設ステップＳ１を実施した後、該支持部材をウェーハ１の裏面１ｂから剥離する。
本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、次に、ウェーハ１の裏面１ｂ側に液状のダイボンド用樹脂を供給し、該ダイボンド用樹脂を固化させるダイボンド用樹脂配設ステップＳ３を実施する。図３（Ａ）は、ダイボンド用樹脂配設ステップＳ３を模式的に示す断面図である。図３（Ａ）には、ウェーハ１等の断面図が示されている。
ダイボンド用樹脂配設ステップＳ３には、例えば、図３（Ａ）に示す塗布装置１４が使用される。塗布装置１４は、ウェーハ１を保持する保持テーブル１６と、該保持テーブル１６上に保持されたウェーハ１に液状のダイボンド用樹脂２０を吐出する吐出ノズル１８と、を備える。
保持テーブル１６の上面の外周部には、ウェーハ１を含むフレームユニット１１のフレーム９を把持する複数のクランプ１６ａが設けられている。吐出ノズル１８は、下方に向いた吐出口（不図示）を有し、該吐出口から液状のダイボンド用樹脂を吐出しながら保持テーブル１６の中央上方を通る軌道を移動できる。
ダイボンド用樹脂配設ステップＳ３では、まず、ウェーハ１の表面１ａ側を下方に向けて保護部材７を介して保持テーブル１６の上に載せる。次に、保持テーブル１６を上面に垂直な方向に沿った軸の周りに高速で回転させる。そして、吐出ノズル１８から所定の滴下速度で液状のダイボンド用樹脂２０をウェーハ１の裏面１ｂに滴下しつつ、ウェーハ１の裏面１ｂの中央上方を通過する経路で該吐出ノズル１８を水平方向に往復移動させる。
ウェーハ１の裏面１ｂ側に配設するダイボンド用樹脂１３の厚さは、吐出ノズル１８から滴下させる液状のダイボンド用樹脂の量や、保持テーブル１６の回転速度により調節できる。また、ダイボンド用樹脂１３は、スクリーン印刷法によりウェーハ１の裏面１ｂ側に供給されてもよく、遠心力を作用させることにより裏面１ｂ上に平坦化されて配設されてもよい。
次に、ウェーハ１の裏面１ｂ側に供給された液状のダイボンド用樹脂１３を固化させる。図３（Ｂ）は、ウェーハ１の裏面１ｂ側に供給された液状のダイボンド用樹脂１３を固化させる様子を拡大して模式的に示す断面図である。例えば、ダイボンド用樹脂１３が紫外線の照射により固化される材料であれば、ダイボンド用樹脂１３の固化は紫外線２２を照射することにより実施できる。または、ダイボンド用樹脂１３を加熱することによりダイボンド用樹脂１３を固化してもよい。
なお、ダイボンド用樹脂１３の固化は、紫外線２２をダイボンド用樹脂１３に照射できる紫外線照射ユニットを備える紫外線照射装置にウェーハ１を移動させて実施してもよい。または、熱源を有し、ウェーハ１を加熱できる加熱ユニットを備える加熱装置にウェーハ１を移動させて実施してもよい。または、塗布装置１４が該紫外線照射ユニットまたは加熱ユニットを有してもよく、この場合、ダイボンド用樹脂１３の固化が塗布装置１４の保持テーブル１６上で実施される。
また、ダイボンド用樹脂１３は、複数の積層されたダイボンド用樹脂により構成されてもよい。この場合、第１のダイボンド用樹脂をウェーハ１の裏面１ｂ側に塗布し固化した後、第２のダイボンド用樹脂をウェーハ１の裏面１ｂ側に塗布して固化させる。こうして次々にダイボンド用樹脂を積層させることで、ウェーハ１の裏面１ｂ側に所定の厚さのダイボンド用樹脂１３を形成する。
本実施形態に係るデバイスチップの製造方法によらずにダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）をウェーハ１の裏面１ｂ側に貼着する場合、ローラー等を使用してＤＡＦをウェーハ１に向けて押し付ける際にウェーハ１が破損するおそれがある。特に、研削ステップＳ２が実施されて薄化されたウェーハ１は強度が低下するため破損が生じやすい。
これに対して、液状のダイボンド用樹脂１３をウェーハ１の裏面１ｂ側に供給し、該ダイボンド用樹脂１３を固化させる場合、ウェーハ１にかかる負荷は比較的小さくなるためウェーハ１に損傷が生じにくい。そのため、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法によるとウェーハ１に損傷を生じさせることなくＤＡＦとして機能できるダイボンド用樹脂１３をウェーハ１に裏面１ｂ側に配設できる。
本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、次に、固化されたダイボンド用樹脂１３の表面に液状の水溶性樹脂を供給し、該ダイボンド用樹脂１３を該水溶性樹脂で覆う水溶性樹脂配設ステップＳ４を実施する。図４（Ａ）は、水溶性樹脂配設ステップＳ４を模式的に示す断面図である。図４（Ａ）には、水溶性樹脂が供給されるウェーハ１の断面が模式的に示されている。
水溶性樹脂配設ステップＳ４は、例えば、ダイボンド用樹脂配設ステップＳ３が実施された塗布装置１４でダイボンド用樹脂配設ステップＳ３に続いて実施されてもよい。または、塗布装置１４と同様に構成される他の塗布装置にウェーハ１を移設して実施してもよい。ダイボンド用樹脂配設ステップＳ３及び水溶性樹脂配設ステップＳ４を同一の塗布装置１４で実施する場合、例えば、液状のダイボンド用樹脂２０の供給に使用された吐出ノズル１８とは異なる吐出ノズル１８ａが使用されてもよい。
水溶性樹脂配設ステップＳ４では、ダイボンド用樹脂配設ステップＳ３と同様にウェーハ１を保持する保持テーブル１６を上面に垂直な方向に沿った軸の周りに高速で回転させる。そして、吐出ノズル１８ａから所定の滴下速度で液状の水溶性樹脂２０ａをウェーハ１の裏面１ｂに滴下させる。すると、ウェーハ１の裏面１ｂに水溶性樹脂１５が配設される。
図４（Ｂ）は、水溶性樹脂配設ステップＳ４を実施した後のウェーハ１を拡大して模式的に示す断面図である。図４（Ｂ）に示す通り、水溶性樹脂配設ステップＳ４を実施すると、ダイボンド用樹脂１３が水溶性樹脂１５により覆われるため、後述のエッチングステップにおいてダイボンド用樹脂１３が水溶性樹脂１５に保護される。なお、該水溶性樹脂１５には、例えば、株式会社ディスコ製の“ＨＯＧＯＭＡＸ（登録商標）”シリーズを使用することができる。
水溶性樹脂配設ステップＳ４の後、分割予定ライン３に沿ってダイボンド用樹脂１３と水溶性樹脂１５を除去してウェーハ１の裏面１ｂを分割予定ライン３に沿って部分的に露出させるレーザ加工ステップＳ５を実施する。図５（Ａ）は、レーザ加工ステップＳ５が実施されるウェーハ１を拡大して模式的に示す断面図である。
レーザ加工ステップＳ５は、ウェーハ１を保持する保持テーブルと、該保持テーブルの上方に配されたレーザ加工ユニットと、を備えるレーザ加工装置で実施される。該レーザ加工ユニットは、ウェーハ１に対して吸収性を有する（ウェーハ１が吸収できる）波長のレーザを発振でき、ウェーハ１の裏面１ｂにレーザビーム２２ａを集光できる。該レーザ加工ユニットと、該保持テーブルと、は水平方向に相対的に移動可能である。
レーザ加工ステップＳ５では、まず、該レーザ加工装置の該保持テーブル上にウェーハ１を載せる。そして、レーザ加工ユニットによりウェーハ１の裏面１ｂにレーザビーム２２ａを集光させ、ウェーハ１と、レーザビーム２２ａと、を水平方向に相対移動させることで分割予定ライン３に沿ってウェーハ１にレーザビーム２２ａを照射する。
ウェーハ１の裏面１ｂにレーザビーム２２ａが到達すると、レーザビーム２２ａがウェーハ１に吸収されウェーハ１がアブレーション加工される。図５（Ｂ）は、加工されたウェーハ１を拡大して模式的に示す断面図である。図５（Ｂ）に示す通り、レーザビーム２２ａによりウェーハ１の裏面１ｂ側に分割予定ライン３に沿った加工溝１７が形成されるとともに、該加工溝１７と重なる領域においてダイボンド用樹脂１３及び水溶性樹脂１５が除去される。
レーザ加工ステップＳ５を実施して分割予定ライン３に沿った加工溝１７をウェーハ１の裏面１ｂ側に形成すると、ウェーハ１の裏面１ｂが該加工溝１７の底に露出される。次に実施するエッチングステップでは、ウェーハ１の露出された箇所がエッチングされる。
ウェーハ１をレーザ加工すると、除去されたウェーハ１、ダイボンド用樹脂１３、及び水溶性樹脂１５がウェーハ１の裏面１ｂ上に飛散して、該水溶性樹脂１５上に付着する。しかしながら、水溶性樹脂１５は後述の水溶性樹脂除去ステップにおいて除去される。そのため、水溶性樹脂１５に付着した付着物は水溶性樹脂１５ごと除去され、形成されるデバイスチップには残らないため、ダイボンド用樹脂１３を使用して該デバイスチップを所定の対象に実装する際に、該付着物による接着不良が生じない。
次に、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、エッチングステップＳ６を実施する。エッチングステップＳ６では、ウェーハ１の裏面１ｂ側にプラズマ状態のエッチングガスを供給し、ウェーハ１の裏面１ｂ側に露出された部分をエッチングしてウェーハ１をデバイスチップに分割する。すなわち、エッチングステップＳ６では、レーザ加工ステップＳ５により形成された加工溝１７の底部でウェーハ１をエッチングして、ウェーハ１を分割する。
エッチングステップＳ６は、処理室を備えるプラズマエッチング装置（不図示）により実施される。該処理室の内部には、高周波電源に接続され一対の電極が上下方向に対面するように配置される。下方の該高周波電極は、ウェーハ１を保持する保持テーブルの内部に収容されており、該保持テーブルにはウェーハ１を冷却する冷却機構が配設される。
エッチングステップＳ６を実施する際には、ウェーハ１を該プラズマエッチング装置の該処理室の内部の保持テーブル上に載せ、処理室の内部を吸引して内部の空気を排気する。そして、該処理室の内部にエッチャントガスを導入するとともに該一対の電極に該高周波電源により高周波の電圧を印加する。すると、該保持テーブル近傍でエッチャントガスがプラズマ化され、プラズマ化されたエッチャントガスがウェーハ１の露出部分に作用し、ウェーハ１がエッチングされる。
なお、ウェーハ１の裏面１ｂ側に形成された加工溝１７の幅に比してウェーハ１が大幅に厚い場合、ウェーハ１をエッチングする間に、ウェーハ１の壁面がエッチングにより大きく損傷するおそれがある。そこで、ウェーハ１のエッチングをある程度進行させた後、形成された該壁面を保護する保護膜を形成し、その後、さらにエッチングを再開してもよい。そして、ウェーハ１の加工溝１７の底部のエッチングと、壁面の保護と、を繰り返してウェーハ１の表面１ａに向けてウェーハ１を掘り進めてもよい。
ここで、エッチャントガスとしては、例えば、六フッ化硫黄（ＳＦ６）等が使用される。また、エッチングにより露出したウェーハ１の壁面に保護膜を形成する場合は、例えば、Ｃ４Ｆ８等のガスを該壁面に作用させて保護膜を形成する。
図５（Ｃ）は、エッチングステップＳ６が実施されたウェーハ１を拡大して模式的に示す断面図である。図５（Ｃ）に示す通り、エッチングステップＳ６により、底部がウェーハ１の表面１ａに配設された保護部材７に達する加工溝１９を分割予定ライン３に沿って形成すると、ウェーハ１が分割されてデバイスチップが形成される。形成される個々のデバイスチップは、ウェーハ１の表面１ａに貼着された保護部材７を介してフレーム９により支持される。
なお、エッチングステップＳ６を実施する間、ウェーハ１の裏面１ｂ側に配設されたダイボンド用樹脂１３は水溶性樹脂１５により保護されるため、ダイボンド用樹脂１３には変質等が生じにくい。すなわち、水溶性樹脂１５に保護されることによりダイボンド用樹脂１３のＤＡＦとしての機能が失われない。
本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、次に、ウェーハ１の裏面１ｂ側に水を供給して水溶性樹脂１５を除去し、ダイボンド用樹脂１３付きのデバイスチップを得る水溶性樹脂除去ステップＳ７を実施する。図６は、水溶性樹脂除去ステップＳ７を模式的に示す断面図である。水溶性樹脂除去ステップＳ７は、例えば、図６に示す洗浄装置２４で実施される。
洗浄装置２４は、保護部材７を介してウェーハ１から形成された個々のデバイスチップ１ｃを保持する保持テーブル２６と、該保持テーブル２６上に保持されたデバイスチップ１ｃに洗浄液３０を吐出する吐出ノズル２８と、を備える。
保持テーブル２６の上面の外周部には、保護部材７の外周部に貼着されているフレーム９を把持する複数のクランプ２６ａが設けられている。吐出ノズル２８は、下方に向いた吐出口（不図示）を有し、該吐出口から洗浄液３０を吐出しながら保持テーブル２６の中央上方を通る軌道を移動できる。なお、例えば、該洗浄液３０は純水であり、または、高圧空気と、純水と、が混合された混合流体でもよい。
水溶性樹脂除去ステップＳ７では、まず、ウェーハ１から形成されたデバイスチップ１ｃを保持テーブル２６の上に載せ、クランプ２６ａにフレーム９を把持させる。次に、保持テーブル２６を上面に垂直な方向に沿った軸の周りに回転させる。そして、吐出ノズル２８から所定の滴下速度で洗浄液３０を保持テーブル２６上に噴射させつつ、保持テーブル２６の中央上方を通過する経路で吐出ノズル２８を水平方向に往復移動させる。
洗浄液３０をデバイスチップ１ｃの裏面側に供給すると、水溶性樹脂１５が除去されて、ダイボンド用樹脂１３付きデバイスチップ１ｃが得られる。保護部材７上に残った個々のデバイスチップ１ｃは、その後、保護部材７からピックアップされて該ダイボンド用樹脂１３を介して所定の対象に貼着される。保護部材７からデバイスチップ１ｃをピックアップする際、作業を容易にするために保護部材７を外周方向に拡張して各デバイスチップ１ｃ間の距離を広げてもよい。
以上に説明する通り、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法によると、裏面側にダイボンド用樹脂１３が配設されたデバイスチップ１ｃを製造できる。ウェーハ１をプラズマエッチングにより分割するため、デバイスチップ１ｃに欠けやクラック等の損傷が生じにくくデバイスチップ１ｃの抗折強度が高くなる。また、プラズマエッチングを実施する前に水溶性樹脂１５をダイボンド用樹脂１３の上に配設するため、プラズマエッチングにおけるダイボンド用樹脂１３の変質が抑制される。
そして、ダイボンド用樹脂１３及び水溶性樹脂１５がプラズマエッチングに必要なレジスト膜として機能するため、ウェーハ１に別途レジスト膜を形成する必要がない。水溶性樹脂１５は水を含む洗浄液３０により除去されるため、別途洗浄工程を実施することなく水溶性樹脂１５の上に付着した付着物を容易かつ確実に除去できる。そして、ダイボンド用樹脂１３には付着物が残らないため、ダイボンド用樹脂１３付きのデバイスチップ１ｃを所定の実装対象に実施する際に接着不良が生じにくい。
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態ではレーザ加工ステップＳ５では、レーザビーム２２ａによりウェーハ１をアブレーション加工することでダイボンド用樹脂１３及び水溶性樹脂１５を確実に除去する場合について説明したが本発明の一態様はこれに限定されない。
例えば、ダイボンド用樹脂１３及び水溶性樹脂１５のみを除去し、ウェーハ１の裏面１ｂ側に溝を形成しなくてもよい。ただし、ダイボンド用樹脂１３及び水溶性樹脂１５を確実に除去できなければ後述のプラズマエッチングが適切に実施できない恐れがあるため、ダイボンド用樹脂１３及び水溶性樹脂１５の除去を十分に実施するのが好ましい。
上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
１ ウェーハ
１ａ 表面
１ｂ 裏面
１ｃ デバイスチップ
３ 分割予定ライン
５ デバイス
７ 保護部材
９ フレーム
１１ フレームユニット
１３ ダイボンド用樹脂
１５ 水溶性樹脂
１７，１９ 加工溝
２ 研削装置
４，１６，２６ 保持テーブル
４ａ，１６ａ，２６ａ クランプ
６ 研削ユニット
８ スピンドル
１０ ホイールマウント
１２ 研削ホイール
１２ａ 研削砥石
１４ 塗布装置
１８，１８ａ，２８ 吐出ノズル
２０ 液状のダイボンド用樹脂
２０ａ 液状の水溶性樹脂
２２ 紫外線
２２ａ レーザビーム
２４ 洗浄装置
３０ 洗浄液

Claims (2)

  1. 互いに交差する複数の分割予定ラインが表面に設定され、該表面の該分割予定ラインにより区画された各領域にデバイスが形成されたウェーハを分割するデバイスチップの製造方法であって、
    該ウェーハの該表面側に保護部材を配設する保護部材配設ステップと、
    該保護部材配設ステップの後、該ウェーハの裏面側に液状のダイボンド用樹脂を供給し、該ダイボンド用樹脂を固化させるダイボンド用樹脂配設ステップと、
    該ダイボンド用樹脂配設ステップの後、固化された該ダイボンド用樹脂の表面に液状の水溶性樹脂を供給し、該ダイボンド用樹脂を該水溶性樹脂で覆う水溶性樹脂配設ステップと、
    該水溶性樹脂配設ステップの後、該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該ウェーハの該裏面側から照射し、該分割予定ラインに沿って該ダイボンド用樹脂と該水溶性樹脂を除去して該ウェーハの該裏面を該分割予定ラインに沿って部分的に露出させるレーザ加工ステップと、
    該レーザ加工ステップの後、該ウェーハの該裏面側にプラズマ状態のエッチングガスを供給し、該水溶性樹脂で該ダイボンド用樹脂を保護しつつ該ウェーハの該裏面側に露出された部分をエッチングして該ウェーハをデバイスチップに分割するエッチングステップと、
    該エッチングステップの後、該ウェーハの該裏面側に水を供給して該水溶性樹脂を除去し、該ダイボンド用樹脂付きのデバイスチップを得る水溶性樹脂除去ステップと、を備えることを特徴とするデバイスチップの製造方法。
  2. 該ダイボンド用樹脂配設ステップの前に、該ウェーハの該裏面を研削して該デバイスチップの所定の仕上げ厚さにまで該ウェーハを薄化する研削ステップを備えることを特徴とする請求項１記載のデバイスチップの製造方法。
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