JP2020115509A - Wafer processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画された表面の各領域に形成されたウェーハを個々のデバイスチップに分割するウェーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a wafer processing method for dividing a wafer formed in each region of a surface where a plurality of devices are divided by dividing lines into individual device chips.
携帯電話やパソコン等の電子機器に使用されるデバイスチップの製造工程では、まず、半導体等の材料からなるウェーハの表面に複数の交差する分割予定ライン(ストリート)を設定する。そして、該分割予定ラインで区画される各領域にIC(Integrated Circuit)、LSI(Large-Scale Integrated circuit)、LED(Light Emitting Diode)等のデバイスを形成する。 In the manufacturing process of device chips used in electronic devices such as mobile phones and personal computers, first, a plurality of planned dividing lines (streets) are set on the surface of a wafer made of a material such as a semiconductor. Then, devices such as ICs (Integrated Circuits), LSIs (Large-Scale Integrated circuits), LEDs (Light Emitting Diodes), etc. are formed in the respective regions divided by the planned dividing lines.
その後、開口を有する環状のフレームに該開口を塞ぐように貼られたダイシングテープと呼ばれる粘着テープを該ウェーハの裏面に貼着し、ウェーハと、粘着テープと、環状のフレームと、が一体となったフレームユニットを形成する。そして、フレームユニットに含まれるウェーハを該分割予定ラインに沿って加工して分割すると、個々のデバイスチップが形成される。 After that, an adhesive tape called a dicing tape attached so as to close the opening in an annular frame having an opening is attached to the back surface of the wafer, and the wafer, the adhesive tape, and the annular frame are integrated. Form a frame unit. Then, when the wafer included in the frame unit is processed and divided along the dividing lines, individual device chips are formed.
ウェーハの分割には、例えば、レーザー加工装置が使用される(特許文献1参照)。レーザー加工装置は、粘着テープを介してウェーハを保持するチャックテーブル、及びウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザービームを該ウェーハに照射するレーザー加工ユニットを備える。 A laser processing device is used to divide the wafer, for example (see Patent Document 1). The laser processing apparatus includes a chuck table that holds the wafer via an adhesive tape, and a laser processing unit that irradiates the wafer with a laser beam having a wavelength that is absorptive to the wafer.
ウェーハを分割する際には、チャックテーブルの上にフレームユニットを載せ、粘着テープを介してチャックテーブルにウェーハを保持させる。そして、チャックテーブルと、レーザー加工ユニットと、をチャックテーブルの上面に平行な方向に沿って相対移動させながら該レーザー加工ユニットからウェーハに該レーザービームを照射する。レーザービームが照射されるとアブレーションにより各分割予定ラインに沿ってウェーハに分割溝が形成され、ウェーハが分割される。 When dividing the wafer, a frame unit is placed on the chuck table and the wafer is held on the chuck table via an adhesive tape. Then, while the chuck table and the laser processing unit are relatively moved along a direction parallel to the upper surface of the chuck table, the laser processing unit irradiates the wafer with the laser beam. When the laser beam is irradiated, a dividing groove is formed in the wafer along each dividing line by ablation, and the wafer is divided.
その後、レーザー加工装置からフレームユニットを搬出し、粘着テープに紫外線を照射する等の処理を施して粘着テープの粘着力を低下させ、デバイスチップをピックアップする。デバイスチップの生産効率が高い加工装置として、ウェーハの分割と、粘着テープへの紫外線の照射と、を一つの装置で連続して実施できる加工装置が知られている(特許文献2参照)。粘着テープ上からピックアップされたデバイスチップは、所定の配線基板等に実装される。 After that, the frame unit is carried out from the laser processing apparatus, the adhesive tape is subjected to a treatment such as irradiation with ultraviolet rays to reduce the adhesive force of the adhesive tape, and the device chip is picked up. As a processing device with high device chip production efficiency, there is known a processing device capable of continuously dividing a wafer and irradiating an adhesive tape with ultraviolet rays by one device (see Patent Document 2). The device chip picked up from the adhesive tape is mounted on a predetermined wiring board or the like.
粘着テープは、例えば、塩化ビニールシート等で形成された基材層と、該基材層上に配設された糊層と、を含む。レーザー加工装置では、アブレーション加工によりウェーハを確実に分割するために、ウェーハの表面から裏面に至る分割溝を確実に形成できる条件でレーザービームがウェーハに照射される。そのため、形成された分割溝の下方やその周囲では、レーザービームの照射による熱的な影響により粘着テープの糊層が溶融し、ウェーハから形成されたデバイスチップの裏面側に糊層の一部が固着する。 The adhesive tape includes, for example, a base material layer formed of a vinyl chloride sheet or the like and a glue layer disposed on the base material layer. In the laser processing apparatus, in order to surely divide the wafer by ablation processing, the wafer is irradiated with the laser beam under the condition that the dividing groove from the front surface to the back surface of the wafer can be surely formed. Therefore, below or around the formed dividing groove, the glue layer of the adhesive tape is melted by the thermal effect of the laser beam irradiation, and a part of the glue layer is formed on the back surface side of the device chip formed from the wafer. Stick to it.
この場合、粘着テープからデバイスチップをピックアップする際に粘着テープに紫外線を照射する等の処理を実施しても、ピックアップされたデバイスチップの裏面側には糊層の該一部が残存してしまう。そのため、デバイスチップの品質の低下が問題となる。 In this case, when the device tape is picked up from the adhesive tape, even if a process such as irradiating the adhesive tape with ultraviolet rays is performed, the part of the glue layer remains on the back surface side of the picked-up device chip. .. Therefore, the deterioration of the quality of the device chip becomes a problem.
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、形成されるデバイスチップの裏面側に糊層が付着せず、デバイスチップに糊層の付着に由来する品質の低下が生じないウェーハの加工方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to prevent the adhesive layer from adhering to the back surface side of the device chip to be formed, and to improve the quality derived from the adhesion of the adhesive layer to the device chip. It is an object of the present invention to provide a wafer processing method that does not cause deterioration.
本発明の一態様によれば、複数のデバイスが、分割予定ラインによって区画された表面の各領域に形成されたウェーハを個々のデバイスチップに分割するウェーハの加工方法であって、ウェーハの裏面にポリエステル系シートを配設するポリエステル系シート配設工程と、該ポリエステル系シートに熱風を当てて該ポリエステル系シートを加熱し、該ウェーハと、該ポリエステル系シートと、を一体化させる一体化工程と、該一体化工程の前または後に、該ウェーハを収容できる大きさの開口部を有し複数の磁石を備える第1のフレームと、該ウェーハを収容できる大きさの開口部を有する第2のフレームと、で構成されるフレームを使用して、該磁石により生じる磁力により該第1のフレームと、該第2のフレームと、の間に該ポリエステル系シートの外周部を挟持して該ポリエステル系シートを該フレームで支持するフレーム支持工程と、該ウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザービームを該分割予定ラインに沿って該ウェーハに照射し、分割溝を形成して該ウェーハを個々のデバイスチップに分割する分割工程と、該ポリエステル系シートの各デバイスチップに対応する個々の領域において、該ポリエステル系シートを冷却し、該ポリエステル系シート側から該デバイスチップを突き上げ、該ポリエステル系シートから該デバイスチップをピックアップするピックアップ工程と、を備えることを特徴とするウェーハの加工方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, a plurality of devices is a wafer processing method for dividing a wafer formed in each region of the front surface partitioned by a dividing line into individual device chips, and A polyester sheet arranging step of arranging the polyester sheet, and an integration step of heating the polyester sheet by applying hot air to the polyester sheet to integrate the wafer and the polyester sheet. A first frame having an opening sized to accommodate the wafer and having a plurality of magnets before or after the integration step, and a second frame having an opening sized to accommodate the wafer And the outer peripheral portion of the polyester sheet is sandwiched between the first frame and the second frame by the magnetic force generated by the magnet. And a frame supporting step of supporting the wafer with the frame, and irradiating the wafer with a laser beam having a wavelength having an absorptivity for the wafer along the dividing line to form dividing grooves to form the individual devices for the wafer. In the dividing step of dividing into chips, and in each area of the polyester sheet corresponding to each device chip, the polyester sheet is cooled, the device chip is pushed up from the polyester sheet side, and the polyester sheet is removed from the polyester sheet. A pickup method for picking up a device chip is provided, and a wafer processing method is provided.
また、好ましくは、該ピックアップ工程では、該ポリエステル系シートを拡張して各デバイスチップ間の間隔を広げる。 Further, preferably, in the pickup step, the polyester sheet is expanded to widen the intervals between the device chips.
また、好ましくは、該ポリエステル系シートは、ポリエチレンテレフタレートシート、ポリエチレンナフタレートシートのいずれかである。 Further, preferably, the polyester sheet is either a polyethylene terephthalate sheet or a polyethylene naphthalate sheet.
さらに、好ましくは、該一体化工程において、該ポリエステル系シートが該ポリエチレンテレフタレートシートである場合に加熱温度は250℃〜270℃であり、該ポリエステル系シートが該ポリエチレンナフタレートシートである場合に加熱温度は160℃〜180℃である。 Further, preferably, in the integration step, the heating temperature is 250° C. to 270° C. when the polyester-based sheet is the polyethylene terephthalate sheet, and the heating temperature is heated when the polyester-based sheet is the polyethylene naphthalate sheet. The temperature is 160°C to 180°C.
また、好ましくは、該ウェーハは、Si、GaN、GaAs、ガラスのいずれかで構成される。 Also, preferably, the wafer is made of any one of Si, GaN, GaAs, and glass.
本発明の一態様に係るウェーハの加工方法では、フレームユニットに糊層を有する粘着テープを使用せず、糊層を備えないポリエステル系シートを用いてフレームと、ウェーハと、を一体化する。ポリエステル系シートと、ウェーハと、を一体化させる一体化工程は、該ポリエステル系シートに熱風を当てて実現される。 In the wafer processing method according to one aspect of the present invention, the frame and the wafer are integrated by using the adhesive tape having the glue layer in the frame unit, and using the polyester sheet having no glue layer. The integration step of integrating the polyester sheet and the wafer is realized by applying hot air to the polyester sheet.
本発明の一態様に係るウェーハの加工方法では、ウェーハを収容できる大きさの開口部を有する第1のフレームと、ウェーハを収容できる大きさの開口部を有する第2のフレームと、で構成されるフレームが使用される。第1のフレームは複数の磁石を備え、第1のフレーム及び第2のフレームは、該磁石により生じる磁力により互いに引き寄せられる。 A wafer processing method according to one aspect of the present invention includes a first frame having an opening having a size capable of accommodating a wafer and a second frame having an opening having a size capable of accommodating a wafer. Frame is used. The first frame includes a plurality of magnets, and the first frame and the second frame are attracted to each other by the magnetic force generated by the magnets.
そして、フレーム支持工程では、該第1のフレームと、該第2のフレームと、の間にポリエステル系シートを配し、該第1のフレームと、該第2のフレームと、で挟持して該ポリエステル系シートをフレームで支持できる。 Then, in the frame supporting step, a polyester sheet is arranged between the first frame and the second frame, and the polyester sheet is sandwiched between the first frame and the second frame, The polyester sheet can be supported by the frame.
すなわち、ポリエステル系シートが糊層を備えていなくても、該一体化工程及びフレーム支持工程を実施することで、ウェーハと、ポリエステル系シートと、フレームと、を一体化させてフレームユニットを形成できる。 That is, even if the polyester-based sheet does not have a glue layer, the wafer, the polyester-based sheet, and the frame can be integrated to form a frame unit by performing the integration step and the frame supporting step. ..
その後、ウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザービームをウェーハに照射し、アブレーションにより分割予定ラインに沿った分割溝を形成して該ウェーハを分割する。その後、ポリエステル系シートの各デバイスチップに対応する個々の領域において、該ポリエステル系シートを冷却し、該ポリエステル系シート側から該デバイスチップを突き上げ、ポリエステル系シートからデバイスチップをピックアップする。ピックアップされたデバイスチップは、それぞれ、所定の実装対象に実装される。なお、ピックアップの際にポリエステル系シートを冷却すると、ポリエステル系シートが収縮してポリエステル系シートの剥離が容易となるためデバイスチップにかかる負荷を軽減できる。 After that, the wafer is divided by irradiating the wafer with a laser beam having a wavelength having an absorptivity to the wafer and forming a dividing groove along the dividing line by ablation. Then, the polyester sheet is cooled in each area corresponding to each device chip of the polyester sheet, the device chip is pushed up from the polyester sheet side, and the device chip is picked up from the polyester sheet. The picked-up device chips are respectively mounted on predetermined mounting targets. When the polyester-based sheet is cooled during pickup, the polyester-based sheet shrinks and the polyester-based sheet is easily peeled off, so that the load on the device chip can be reduced.
ウェーハにアブレーション加工を実施すると、レーザービームの照射により生じる熱が分割溝の下方やその近傍においてポリエステル系シートに伝わる。しかしながら、ポリエステル系シートは糊層を備えないため、該糊層が溶融してデバイスチップの裏面側に固着することがない。 When the ablation process is performed on the wafer, the heat generated by the irradiation of the laser beam is transferred to the polyester sheet below and near the dividing groove. However, since the polyester sheet does not have a glue layer, the glue layer does not melt and stick to the back surface side of the device chip.
すなわち、本発明の一態様によると、糊層を備えないポリエステル系シートを用いてフレームユニットを形成できるため、糊層を備えた粘着テープが不要であり、結果として糊層の付着に起因するデバイスチップの品質低下が生じない。 That is, according to one aspect of the present invention, since the frame unit can be formed by using the polyester-based sheet having no glue layer, the adhesive tape having the glue layer is unnecessary, and as a result, the device caused by the adhesion of the glue layer is obtained. No deterioration of chip quality occurs.
したがって、本発明の一態様によると、形成されるデバイスチップの裏面側に糊層が付着せず、デバイスチップに糊層の付着に由来する品質の低下が生じないウェーハの加工方法が提供される。 Therefore, according to one aspect of the present invention, there is provided a wafer processing method in which a glue layer does not adhere to the back surface side of a device chip to be formed and the deterioration of quality due to the adhesion of the glue layer does not occur on the device chip. ..
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。まず、本実施形態に係るウェーハの加工方法で加工されるウェーハについて説明する。図1は、ウェーハ1を模式的に示す斜視図である。
An embodiment according to an aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, a wafer processed by the wafer processing method according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view schematically showing the
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。
The
ウェーハ1の表面1aは格子状に配列された複数の分割予定ライン3で区画される。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やLSI、LED等のデバイス5が形成される。本実施形態に係るウェーハ1の加工方法では、アブレーション加工により分割予定ライン3に沿った分割溝をウェーハ1に形成してウェーハ1を分割し、個々のデバイスチップを形成する。
The front surface 1a of the
アブレーション加工が実施されるレーザー加工装置6(図6参照)にウェーハ1を搬入する前に、ウェーハ1と、ポリエステル系シートと、フレームと、が一体化され、フレームユニットが形成される。ウェーハ1は、フレームユニットの状態でレーザー加工装置に搬入され、加工される。形成された個々のデバイスチップはポリエステル系シートに支持される。その後、ポリエステル系シートを拡張することでデバイスチップ間の間隔を広げ、ピックアップ装置によりデバイスチップをピックアップする。
Before the
環状のフレーム7(図5(A)及び図5(B)等参照)は、例えば、金属等の材料で形成され、ウェーハ1を収容できる大きさの開口部7bを有する第1のフレーム7aと、ウェーハ1を収容できる大きさの開口部7gを有する第2のフレーム7fと、の2つの部材で構成される。例えば、第1のフレーム7aと、第2のフレーム7fと、は略同一の形状である。
The annular frame 7 (see FIGS. 5(A) and 5(B), etc.) is formed of, for example, a material such as metal and has a
第1のフレーム7aは、上面7c上に複数のピン7dを備える。また、第1のフレーム7aの上面7cには、複数の磁石7eが埋め込まれて配設される。第2のフレーム7fには、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔7iが設けられる。第1のフレーム7aと、第2のフレーム7fと、を重ね合わせた際に、第1のフレーム7aのピン7dが該貫通孔7iに嵌め入れられるように、第2のフレーム7fの該貫通孔7iは第1のフレーム7aのピン7dに対応する数、位置及び大きさで形成される。
The
ポリエステル系シート9(図3等参照)は、柔軟性を有する樹脂系シートであり、表裏面が平坦である。そして、ポリエステル系シート9は、フレーム7を構成する第1のフレーム7aの開口部7b及び第2のフレーム7fの開口部7gの径よりも大きい径を有し、糊層を備えない。ポリエステル系シート9は、ジカルボン酸(2つのカルボキシル基を有する化合物)と、ジオール(2つのヒドロキシル基を有する化合物)と、をモノマーとして合成されるポリマーのシートであり、例えば、ポリエチレンテレフタレートシート、または、ポリエチレンナフタレートシート等の可視光に対して透明または半透明なシートである。ただし、ポリエステル系シート9はこれに限定されず、不透明でもよい。
The polyester-based sheet 9 (see FIG. 3 and the like) is a flexible resin-based sheet and has flat front and back surfaces. The
ポリエステル系シート9は、粘着性を備えないため室温ではウェーハ1に貼着できない。しかしながら、ポリエステル系シート9は熱可塑性を有するため、所定の圧力を印加しながらウェーハ1と接合させた状態で融点近傍の温度まで加熱すると、部分的に溶融してウェーハ1に接着できる。
Since the
本実施形態に係るウェーハ1の加工方法では、加熱によりウェーハ1の裏面1b側にポリエステル系シート9を接着し、ポリエステル系シート9の外周部を第1のフレーム7aと、第2のフレーム7fと、の間に挟持してフレームユニットを形成する。
In the method for processing the
次に、本実施形態に係るウェーハ1の加工方法の各工程について説明する。まず、ウェーハ1と、ポリエステル系シート9と、を一体化させる準備のために、ポリエステル系シート配設工程を実施する。図2は、チャックテーブル2の保持面2a上にウェーハ1を位置付ける様子を模式的に示す斜視図である。図2に示す通り、ポリエステル系シート配設工程は、上部に保持面2aを備えるチャックテーブル2上で実施される。
Next, each step of the method for processing the
チャックテーブル2は、上部中央にウェーハ1の外径よりも大きな径の多孔質部材を備える。該多孔質部材の上面は、チャックテーブル2の保持面2aとなる。チャックテーブル2は、図3に示す如く一端が該多孔質部材に通じた排気路を内部に有し、該排気路の他端側には吸引源2bが配設される。排気路には、連通状態と、切断状態と、を切り替える切り替え部2cが配設され、切り替え部2cが連通状態であると保持面2aに置かれた被保持物に吸引源2bにより生じた負圧が作用し、被保持物がチャックテーブル2に吸引保持される。
The chuck table 2 includes a porous member having a diameter larger than the outer diameter of the
ポリエステル系シート配設工程では、まず、図2に示す通り、チャックテーブル2の保持面2a上にウェーハ1を載せる。この際、ウェーハ1の表面1a側を下方に向ける。次に、ウェーハ1の裏面1b上にポリエステル系シート9を配設する。図3は、ポリエステル系シート配設工程を模式的に示す斜視図である。図3に示す通り、ウェーハ1を覆うようにウェーハ1の上にポリエステル系シート9を配設する。
In the polyester sheet arranging step, first, as shown in FIG. 2, the
なお、ポリエステル系シート配設工程では、ポリエステル系シート9の径よりも小さい径の保持面2aを備えるチャックテーブル2が使用される。後に実施される一体化工程でチャックテーブル2による負圧をポリエステル系シート9に作用させる際に、保持面2aの全体がポリエステル系シート9により覆われていなければ、負圧が隙間から漏れてしまい、ポリエステル系シート9に適切に圧力を印加できないためである。
In the polyester sheet arranging step, the chuck table 2 having the holding
本実施形態に係るウェーハ1の加工方法では、次に、ポリエステル系シート9に熱風を当ててポリエステル系シート9を加熱し、ウェーハ1と、該ポリエステル系シート9と、を一体化する一体化工程を実施する。図4は、一体化工程の一例を模式的に示す斜視図である。図4では、可視光に対して透明または半透明であるポリエステル系シート9を通して視認できるものを破線で示す。
In the method for processing the
一体化工程では、まず、チャックテーブル2の切り替え部2cを作動させて吸引源2bをチャックテーブル2の上部の多孔質部材に接続する連通状態とし、吸引源2bによる負圧をポリエステル系シート9に作用させる。すると、大気圧によりポリエステル系シート9がウェーハ1に対して密着する。
In the integration step, first, the
次に、吸引源2bによりポリエステル系シート9を吸引しながらポリエステル系シート9を加熱する。ポリエステル系シート9の加熱は、例えば、図4に示す通り、チャックテーブル2の上方に配設されるヒートガン4により実施される。
Next, the
ヒートガン4は、電熱線等の加熱手段と、ファン等の送風機構と、を内部に備え、空気を加熱し噴射できる。吸引源2bによる負圧をポリエステル系シート9に作用させながらヒートガン4によりポリエステル系シート9に上面から熱風4aを供給し、ポリエステル系シート9を所定の温度に加熱すると、ポリエステル系シート9がウェーハ1に熱圧着される。
The heat gun 4 includes a heating unit such as a heating wire and a blower mechanism such as a fan inside, and can heat and inject air. When the hot gun 4 supplies the
ポリエステル系シート9を熱圧着した後は、切り替え部2cを作動させてチャックテーブル2の多孔質部材と、吸引源2bと、の連通状態を解除し、チャックテーブル2による吸着を解除する。
After thermocompression-bonding the
なお、熱圧着を実施する際にポリエステル系シート9は、好ましくは、その融点以下の温度に加熱される。加熱温度が融点を超えると、ポリエステル系シート9が溶解してシートの形状を維持できなくなる場合があるためである。また、ポリエステル系シート9は、好ましくは、その軟化点以上の温度に加熱される。加熱温度が軟化点に達していなければ熱圧着を適切に実施できないためである。すなわち、ポリエステル系シート9は、その軟化点以上でかつその融点以下の温度に加熱されるのが好ましい。
When the thermocompression bonding is performed, the
さらに、一部のポリエステル系シート9は、明確な軟化点を有しない場合もある。そこで、熱圧着を実施する際にポリエステル系シート9は、好ましくは、その融点よりも20℃低い温度以上でかつその融点以下の温度に加熱される。
Furthermore, some polyester-based
また、ポリエステル系シート9がポリエチレンテレフタレートシートである場合、加熱温度は250℃〜270℃とされるのが好ましい。また、該ポリエステル系シート9がポリエチレンナフタレートシートである場合、加熱温度は160℃〜180℃とされるのが好ましい。
When the
ここで、加熱温度とは、一体化工程を実施する際のポリエステル系シート9の温度をいう。例えば、ヒートガン4等の熱源では出力温度を設定できる機種が実用に供されているが、該熱源を使用してポリエステル系シート9を加熱しても、ポリエステル系シート9の温度が設定された該出力温度にまで達しない場合もある。そこで、ポリエステル系シート9を所定の温度に加熱するために、熱源の出力温度をポリエステル系シート9の融点よりも高く設定してもよい。
Here, the heating temperature refers to the temperature of the
本実施形態に係るウェーハ1の加工方法では、該一体化工程の前または後に、ポリエステル系シート9をフレーム7で支持するフレーム支持工程を実施する。図5(A)は、フレーム支持工程を模式的に示す斜視図である。フレーム支持工程では、該第1のフレーム7aと、該第2のフレーム7fと、の間にポリエステル系シート9の外周部を挟持してポリエステル系シート9を該フレーム7で支持する。
In the method for processing the
まず、第1のフレーム7aの上面7cの上にポリエステル系シート9を載せる。この際、第1のフレーム7aの開口部7bをすべて塞ぐようにポリエステル系シート9の位置を決める。次に、第2のフレーム7fを下方に下面7hを向けた状態でポリエステル系シート9の上に載せる。この際、第2のフレーム7fの貫通孔7iが第1のフレーム7aのピン7dに嵌め入れられるように第2のフレーム7fの位置を決める。
First, the
第1のフレーム7aと、第2のフレーム7fと、を重ねると第1のフレーム7aが備える複数の磁石7eにより生じる磁力が作用して両フレームが互いに引き寄せられ、ポリエステル系シート9の外周部が両フレーム間に挟持される。したがって、ポリエステル系シート9がフレーム7に支持される。このとき、第1のフレーム7aのピン7dが第2のフレーム7fの貫通孔7iに嵌め入れられるため、第1のフレーム7a及び第2のフレーム7fは、互いに水平方向にずれることがない。
When the
なお、一体化工程の後にフレーム支持工程を実施する場合について説明したが、本実施形態に係るウェーハの加工方法はこれに限定されない。例えば、フレーム支持工程の後に一体化工程を実施してもよい。この場合、一体化工程における加熱によりポリエステル系シート9の外周部が第1のフレーム7a及び第2のフレーム7fに接着されて、ポリエステル系シート9がより強い力でフレーム7に支持される。
Although the case where the frame supporting step is performed after the integration step has been described, the wafer processing method according to the present embodiment is not limited to this. For example, the integration step may be performed after the frame supporting step. In this case, the outer peripheral portion of the
次に、本実施形態に係るウェーハ1の加工方法では、フレームユニット11の状態となったウェーハ1をアブレーション加工して、分割予定ライン3に沿った分割溝を形成して該ウェーハ1を分割する分割工程を実施する。分割工程は、例えば、図6に示すレーザー加工装置で実施される。図6は、分割工程を模式的に示す斜視図である。
Next, in the method for processing a
レーザー加工装置6は、ウェーハ1をアブレーション加工するレーザー加工ユニット8と、ウェーハ1を保持するチャックテーブル(不図示)と、を備える。レーザー加工ユニット8は、レーザーを発振できるレーザー発振器(不図示)を備え、ウェーハ1に対して吸収性を有する波長の(ウェーハ1が吸収できる波長の)レーザービーム10を出射できる。該チャックテーブルは、上面に平行な方向に沿って移動(加工送り)できる。
The
レーザー加工ユニット8は、該レーザー発振器から出射されたレーザービーム10を該チャックテーブルに保持されたウェーハ1に照射する。レーザー加工ユニット8が備える加工ヘッド8aは、レーザービーム10をウェーハ1の所定の高さ位置に集光する機構を有する。
The laser processing unit 8 irradiates the
ウェーハ1をアブレーション加工する際には、チャックテーブルの上にフレームユニット11を載せ、ポリエステル系シート9を介してチャックテーブルにウェーハ1を保持させる。そして、チャックテーブルを回転させウェーハ1の分割予定ライン3をレーザー加工装置6の加工送り方向に合わせる。また、分割予定ライン3の延長線の上方に加工ヘッド8aが配設されるように、チャックテーブル及びレーザー加工ユニット8の相対位置を調整する。
When the
次に、レーザー加工ユニット8からウェーハ1にレーザービーム10を照射しながらチャックテーブルと、レーザー加工ユニット8と、をチャックテーブルの上面に平行な加工送り方向に沿って相対移動させる。すると、分割予定ライン3に沿ってレーザービーム10がウェーハ1に照射され、アブレーションにより分割予定ライン3に沿った分割溝3aがウェーハ1に形成される。
Next, while irradiating the
分割工程におけるレーザービーム10の照射条件は、例えば、以下のように設定される。ただし、レーザービーム10の照射条件は、これに限定されない。
波長 :355nm
繰り返し周波数:50kHz
平均出力 :5W
送り速度 :200mm/秒
The irradiation conditions of the
Wavelength: 355nm
Repetition frequency: 50kHz
Average output: 5W
Feed rate: 200 mm/sec
一つの分割予定ライン3に沿ってアブレーション加工を実施した後、チャックテーブル及びレーザー加工ユニット8を加工送り方向とは垂直な割り出し送り方向に相対的に移動させ、他の分割予定ライン3に沿って同様にウェーハ1のアブレーション加工を実施する。一つの方向に沿った全ての分割予定ライン3に沿って分割溝3aを形成した後、チャックテーブルを保持面に垂直な軸の回りに回転させ、他の方向に沿った分割予定ライン3に沿って同様にウェーハ1をアブレーション加工する。
After performing the ablation process along one
ウェーハ1のすべての分割予定ライン3に沿ってウェーハ1がアブレーション加工されると、分割工程が完了する。分割工程が完了し、すべての分割予定ライン3に沿って表面1aから裏面1bに至る分割溝3aがウェーハ1に形成されると、ウェーハ1が分割され個々のデバイスチップが形成される。
When the
レーザー加工ユニット8によりウェーハ1にアブレーション加工を実施すると、レーザービーム10の被照射箇所からウェーハ1に由来する加工屑が発生し、該加工屑が該被照射箇所の周囲に飛散してウェーハ1の表面1aに付着する。ウェーハ1にアブレーション加工を実施した後、ウェーハ1の表面1aを後述の洗浄ユニットにより洗浄しても、付着した加工屑を完全に除去するのは容易ではない。ウェーハ1から形成されるデバイスチップに該加工屑が残存すると、デバイスチップの品質が低下する。
When the ablation process is performed on the
そこで、レーザー加工装置6でアブレーション加工されるウェーハ1の表面1aには、予め、ウェーハ1の表面1aを保護する保護膜として機能する水溶性の液状樹脂が塗布されていてもよい。該液状樹脂がウェーハ1の表面1aに塗布されていると、アブレーション加工を実施する際に飛散する加工屑が該液状樹脂の上面に付着するため、加工屑はウェーハ1の表面1aに直接付着しない。そして、次に説明する洗浄ユニットにより、該加工屑は該液状樹脂ごと除去される。
Therefore, a water-soluble liquid resin that functions as a protective film that protects the surface 1a of the
レーザー加工装置6は、洗浄ユニット(不図示)を備えてもよい。この場合、レーザー加工ユニット8によりアブレーション加工されたウェーハ1は、該洗浄ユニットに搬送され、該洗浄ユニットにより洗浄される。例えば、洗浄ユニットはフレームユニット11を保持する洗浄テーブルと、フレームユニット11の上方を往復移動できる洗浄水供給ノズルと、を備える。
The
洗浄テーブルを保持面に垂直な軸の回りに回転させ、洗浄水供給ノズルから純水等の洗浄液をウェーハ1に供給しながら、洗浄水供給ノズルを該保持面の中央の上方を通る経路で水平方向に往復移動させると、ウェーハ1の表面1a側を洗浄できる。
The cleaning table is rotated around an axis perpendicular to the holding surface, and while supplying a cleaning liquid such as pure water from the cleaning water supply nozzle to the
本実施形態に係るウェーハ1の加工方法では、次に、ポリエステル系シート9から個々の該デバイスチップをピックアップするピックアップ工程を実施する。ピックアップ工程では、図7下部に示すピックアップ装置12を使用する。図7は、ピックアップ装置12へのフレームユニット11の搬入を模式的に示す斜視図である。
In the method for processing the
ピックアップ装置12は、ウェーハ1の径よりも大きい径を有する円筒状のドラム14と、フレーム支持台18を含むフレーム保持ユニット16と、を備える。フレーム保持ユニット16のフレーム支持台18は、該ドラム14の径よりも大きい径の開口を備え、該ドラム14の上端部と同様の高さに配設され、該ドラム14の上端部を外周側から囲む。
The
フレーム支持台18の外周側には、クランプ20が配設される。フレーム支持台18の上にフレームユニット11を載せ、クランプ20によりフレームユニット11のフレーム7を把持させると、フレームユニット11がフレーム支持台18に固定される。
A
フレーム支持台18は、鉛直方向に沿って伸長する複数のロッド22により支持され、各ロッド22の下端部には、該ロッド22を昇降させるエアシリンダ24が配設される。複数のエアシリンダ24は、円板状のベース26に支持される。各エアシリンダ24を作動させると、フレーム支持台18がドラム14に対して引き下げられる。
The
ドラム14の内部には、ポリエステル系シート9に支持されたデバイスチップを下方から突き上げる突き上げ機構28が配設される。突き上げ機構28は、ペルチェ素子等の冷却機構を内包する冷却部28aを上端に備える。また、ドラム14の上方には、デバイスチップを吸引保持できるコレット30(図8(B)参照)が配設される。突き上げ機構28及びコレット30は、フレーム支持台18の上面に沿った水平方向に移動可能である。また、コレット30は、切り替え部30b(図8(B)参照)を介して吸引源30a(図8(B)参照)に接続される。
A push-up
ピックアップ工程では、まず、ピックアップ装置12のドラム14の上端の高さと、フレーム支持台18の上面の高さと、が概略一致するように、エアシリンダ24を作動させてフレーム支持台18の高さを調節する。例えば、フレーム支持台18の上面の高さ位置は、ドラム14の上端よりも第1のフレーム7aの厚さの分だけ低い高さ位置に位置付けられてもよい。次に、レーザー加工装置6から搬出されたフレームユニット11をピックアップ装置12のドラム14の上に載せる。
In the pickup process, first, the
その後、クランプ20によりフレーム支持台18の上にフレームユニット11のフレーム7を固定する。図8(A)は、フレーム支持台18の上に固定されたフレームユニット11を模式的に示す断面図である。ウェーハ1には、分割工程により分割溝3aが形成され分割されている。
Then, the frame 7 of the
次に、エアシリンダ24を作動させてフレーム保持ユニット16のフレーム支持台18をドラム14に対して引き下げる。すると、図8(B)に示す通り、ポリエステル系シート9が外周方向に拡張される。図8(B)は、ピックアップ工程を模式的に示す断面図である。
Next, the
ポリエステル系シート9が外周方向に拡張されると、ポリエステル系シート9に支持された各デバイスチップ1cの間隔が広げられる。すると、デバイスチップ1c同士が接触しにくくなり、個々のデバイスチップ1cのピックアップが容易となる。そして、ピックアップの対象となるデバイスチップ1cを決め、該デバイスチップ1cの下方に突き上げ機構28を移動させ、該デバイスチップ1cの上方にコレット30を移動させる。
When the
その後、冷却部28aを作動させて温度を低下させ、冷却部28aをポリエステル系シート9の該デバイスチップ1cに対応する領域に接触させて該領域を冷却する。さらに、突き上げ機構28を作動させてポリエステル系シート9側から該デバイスチップ1cを突き上げる。そして、切り替え部30bを作動させてコレット30を吸引源30aに連通させる。すると、コレット30により該デバイスチップ1cが吸引保持され、デバイスチップ1cがポリエステル系シート9からピックアップされる。ピックアップされた個々のデバイスチップ1cは、その後、所定の配線基板等に実装されて使用される。
Then, the
なお、ポリエステル系シート9の該領域を冷却部28aにより冷却すると、ポリエステル系シート9が収縮してポリエステル系シート9と、デバイスチップと、の界面に大きな応力が生じ、剥離が容易となる。そのため、ポリエステル系シート9からの剥離時にデバイスチップにかかる負荷が軽減される。
When the area of the
例えば、粘着テープを使用してフレームユニット11を形成する場合、分割工程においてレーザービーム10の照射により生じる熱が該粘着テープに伝わり、粘着テープの糊層が溶融してデバイスチップの裏面側に固着する。そして、糊層の付着によるデバイスチップの品質の低下が問題となる。
For example, when the
これに対して、本実施形態に係るウェーハの加工方法によると、熱圧着により糊層を備えないポリエステル系シートを用いたフレームユニットの形成が可能となるため、糊層を備えた粘着テープが不要である。結果として裏面側への糊層の付着によるデバイスチップの品質低下が生じない。 On the other hand, according to the wafer processing method of the present embodiment, it is possible to form a frame unit using a polyester-based sheet that does not have a glue layer by thermocompression bonding, so an adhesive tape having a glue layer is not required. Is. As a result, the quality of the device chip does not deteriorate due to the adhesion of the glue layer to the back surface side.
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、ポリエステル系シート9が、例えば、ポリエチレンテレフタレートシート、または、ポリエチレンナフタレートシートであ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、ポリエステル系シートは、他の材料が使用されてもよく、ポリトリメチレンテレフタレートシートや、ポリブチレンテレフタレートシート、ポリブチレンナフタレートシート等でもよい。
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and can be implemented with various modifications. For example, although the case where the
その他、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。 In addition, the structures, methods, and the like according to the above-described embodiments can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the object of the present invention.
1 ウェーハ
1a 表面
1b 裏面
3 分割予定ライン
3a 分割溝
5 デバイス
7,7a,7f フレーム
7b,7g 開口部
7c 上面
7d ピン
7e 磁石
7h 下面
7i 貫通孔
9 ポリエステル系シート
11 フレームユニット
2 チャックテーブル
2a 保持面
2b,30a 吸引源
2c,30b 切り替え部
4 ヒートガン
4a 熱風
6 レーザー加工装置
8 レーザー加工ユニット
8a 加工ヘッド
10 レーザービーム
12 ピックアップ装置
14 ドラム
16 フレーム保持ユニット
18 フレーム支持台
20 クランプ
22 ロッド
24 エアシリンダ
26 ベース
28 突き上げ機構
28a 冷却部
30 コレット
1 Wafer
Claims (5)
ウェーハの裏面にポリエステル系シートを配設するポリエステル系シート配設工程と、
該ポリエステル系シートに熱風を当てて該ポリエステル系シートを加熱し、該ウェーハと、該ポリエステル系シートと、を一体化させる一体化工程と、
該一体化工程の前または後に、該ウェーハを収容できる大きさの開口部を有し複数の磁石を備える第1のフレームと、該ウェーハを収容できる大きさの開口部を有する第2のフレームと、で構成されるフレームを使用して、該磁石により生じる磁力により該第1のフレームと、該第2のフレームと、の間に該ポリエステル系シートの外周部を挟持して該ポリエステル系シートを該フレームで支持するフレーム支持工程と、
該ウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザービームを該分割予定ラインに沿って該ウェーハに照射し、分割溝を形成して該ウェーハを個々のデバイスチップに分割する分割工程と、
該ポリエステル系シートの各デバイスチップに対応する個々の領域において、該ポリエステル系シートを冷却し、該ポリエステル系シート側から該デバイスチップを突き上げ、該ポリエステル系シートから該デバイスチップをピックアップするピックアップ工程と、
を備えることを特徴とするウェーハの加工方法。 A method of processing a wafer, wherein a plurality of devices divides a wafer formed in each region of the surface divided by a dividing line into individual device chips,
A polyester sheet arranging step of arranging a polyester sheet on the back surface of the wafer,
An integration step of applying hot air to the polyester-based sheet to heat the polyester-based sheet to integrate the wafer and the polyester-based sheet,
Before or after the integration step, a first frame having an opening having a size capable of accommodating the wafer and having a plurality of magnets, and a second frame having an opening having a size capable of accommodating the wafer. And the outer peripheral portion of the polyester sheet is sandwiched between the first frame and the second frame by the magnetic force generated by the magnet to form the polyester sheet. A frame supporting step of supporting the frame,
A dividing step of irradiating the wafer with a laser beam having a wavelength having an absorptivity to the wafer along the dividing line to form dividing grooves and dividing the wafer into individual device chips;
A pickup step of cooling the polyester sheet in each area corresponding to each device chip of the polyester sheet, pushing up the device chip from the polyester sheet side, and picking up the device chip from the polyester sheet; ,
A method for processing a wafer, comprising:
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