JP2020188068A - 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 method for processing a wafer in which a wafer formed in each region of a surface in which a plurality of devices are partitioned by a planned division line is divided 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 intersecting planned division 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), and LEDs (Light Emitting Diodes) are formed in each area partitioned by the planned division line.
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または表面に貼着し、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。 Then, an adhesive tape called a dicing tape, which is attached to an annular frame having an opening so as to close the opening, is attached to the back surface or the front surface of the wafer, and the wafer, the adhesive tape, and the annular frame are integrated. Form the frame unit that became. Then, when the wafer included in the frame unit is processed and divided along the planned division line, 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。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透過性を有する波長のレーザービームを該ウェーハの内部に集光するレーザー加工ユニットを備える。 For example, a laser processing apparatus is used to divide the wafer. The laser machining apparatus includes a chuck table that holds the wafer via an adhesive tape, and a laser machining unit that focuses a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer into the inside of 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各分割予定ラインに沿ってウェーハに該レーザービームを照射する。該レーザービームがウェーハの内部に集光されると、分割の起点となる改質層が形成される(特許文献1参照)。 When dividing the wafer, the frame unit is placed on the chuck table, and the wafer is held by the chuck table via the adhesive tape. Then, while the chuck table and the laser processing unit are relatively moved along the direction parallel to the upper surface of the chuck table, the laser processing unit irradiates the wafer with the laser beam along each scheduled division line. When the laser beam is focused inside the wafer, a modified layer serving as a starting point of division is formed (see Patent Document 1).
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、粘着テープを径方向外側に拡張すると、ウェーハが分割されて個々のデバイスチップが形成される。形成されたデバイスチップを粘着テープからピックアップする際には、予め、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ておく。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)。 After that, when the frame unit is carried out from the laser processing apparatus and the adhesive tape is expanded radially outward, the wafer is divided to form individual device chips. When the formed device chip is picked up from the adhesive tape, the adhesive tape is subjected to a treatment such as irradiating the adhesive tape with ultraviolet rays in advance to reduce the adhesive strength of the adhesive tape. As a processing apparatus having high production efficiency of device chips, there is known a processing apparatus capable of continuously dividing a wafer and irradiating an adhesive tape with ultraviolet rays with one apparatus (see Patent Document 2).
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、分割起点となる改質層をウェーハの内部に形成するためにレーザービームをウェーハの内部に集光させるが、該レーザービームの漏れ光の一部が粘着テープの糊層に達する。そして、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または表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 a laser processing device, a laser beam is focused inside a wafer in order to form a modified layer as a division starting point inside the wafer, and a part of the leaked light of the laser beam reaches the glue layer of the adhesive tape. .. Then, the glue layer of the adhesive tape is melted by the thermal influence of the irradiation of the laser beam, and a part of the glue layer is fixed to the back surface side or the front surface side of the device chip formed from the wafer.
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または表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, even if the adhesive tape is irradiated with ultraviolet rays when the device chip is picked up from the adhesive tape, the part of the glue layer remains on the back surface or the front surface side of the picked up device chip. It ends up. Therefore, 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または表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 derived from the adhesion of the glue layer to the device chip without the glue layer adhering to the back surface or the front surface side of the formed device chip. It is to provide a method of processing a wafer which does not cause deterioration of quality.
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、ウェーハの裏面または該表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を加熱し押圧して該ウェーハと、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を有する内枠と、該内枠の外径に対応した径の開口を有する外枠と、で構成されるフレームを使用して、該内枠の外周壁と、該外枠の内周壁と、の間に該ポリエステル系シートの外周を挟持することで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透過性を有する波長のレーザービームの集光点を該ウェーハの内部に位置付け、該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て該ウェーハに改質層を形成し、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加熱し、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 method of processing a wafer in which a plurality of devices divide a wafer formed in each region of a surface partitioned by a planned division line into individual device chips, the back surface of the wafer or the back surface of the wafer. A polyester-based sheet disposing step of disposing a polyester-based sheet on the surface, an integration step of heating and pressing the polyester-based sheet to integrate the wafer and the polyester-based sheet, and the integration. Before or after the process, a frame composed of an inner frame having an opening large enough to accommodate the wafer and an outer frame having an opening having a diameter corresponding to the outer diameter of the inner frame is used. A frame supporting step of supporting the polyester-based sheet with the frame by sandwiching the outer periphery of the polyester-based sheet between the outer peripheral wall of the inner frame and the inner peripheral wall of the outer frame, and transmission to the wafer. A condensing point of a laser beam having a characteristic wavelength is positioned inside the wafer, the wafer is irradiated with the laser beam along the planned division line to form a modified layer on the wafer, and the wafers are individually arranged. In the division step of dividing into the device chips of the above and in the individual regions corresponding to each device chip of the polyester-based sheet, the polyester-based sheet is heated, the device chip is pushed up from the polyester-based sheet side, and the polyester-based sheet is pushed up. Provided is a method for processing a wafer, which comprises a pick-up process for picking up the device chip.
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。 Also, preferably, in the pickup step, the polyester-based sheet is expanded to widen the distance between each device chip.
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-based 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 heating is performed 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。 Further, preferably, the wafer is composed of any 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、加熱及び押圧により実現される。 In the wafer processing method according to one aspect of the present invention, the frame and the wafer are integrated by using a polyester-based sheet without a glue layer without using an adhesive tape having a glue layer in the frame unit. The integration step of integrating the polyester sheet and the wafer is realized by heating and pressing.
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を有する内枠と、該内枠の外径に対応した径の開口を有する外枠と、で構成されるフレームが使用される。そして、フレーム支持工程において、該外枠の該開口内に該内枠を挿入し、このとき、該内枠の外周壁と、該外枠の内周壁と、の間にポリエステル系シートを挟むことで該ポリエステル系シートをフレームで支持できる。 In the wafer processing method according to one aspect of the present invention, a frame composed of an inner frame having an opening having a size capable of accommodating the wafer and an outer frame having an opening having a diameter corresponding to the outer diameter of the inner frame. Is used. Then, in the frame support step, the inner frame is inserted into the opening of the outer frame, and at this time, the polyester-based sheet is sandwiched between the outer peripheral wall of the inner frame and the inner peripheral wall of the outer frame. The polyester-based 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 carrying out the integration step and the frame support step. ..
その後、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザービームをウェーハに照射し、分割予定ラインに沿った改質層をウェーハの内部に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加熱し、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加熱すると、ポリエステル系シートの粘着力が低下しデバイスチップにかかる負荷を軽減できる。 After that, the wafer is irradiated with a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer, and a reforming layer along the planned division line is formed inside the wafer to divide the wafer. Then, in the individual region corresponding to each device chip of the polyester-based sheet, the polyester-based sheet is heated, the device chip is pushed up from the polyester-based sheet side, and the device chip is picked up from the polyester-based sheet. Each of the picked-up device chips is mounted on a predetermined mounting target. If the polyester-based sheet is heated during pickup, the adhesive strength of the polyester-based sheet is reduced, and the load applied to the device chip can be reduced.
ウェーハの内部に改質層を形成する際、レーザービームの漏れ光がポリエステル系シートに達する。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または表面側に固着することがない。 When the modified layer is formed inside the wafer, the leakage light of the laser beam reaches the polyester-based sheet. However, since the polyester-based sheet does not have a glue layer, the glue layer does not melt and adhere to the back surface or the front 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 a polyester-based sheet that does not have a glue layer, an adhesive tape having a glue layer is unnecessary, and as a result, a device caused by adhesion of the glue layer. There is no deterioration in chip quality.
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または表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 method for processing a wafer in which the glue layer does not adhere to the back surface or the front surface side of the formed device chip and the quality does not deteriorate due to the adhesion of the glue layer to the device chip. Will be done.
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(A)は、ウェーハ1の表面を模式的に示す斜視図であり、図1(B)は、ウェーハ1の裏面を模式的に示す斜視図である。 An embodiment according to one 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 the present embodiment will be described. FIG. 1A is a perspective view schematically showing the front surface of the wafer 1, and FIG. 1B is a perspective view schematically showing the back surface of the wafer 1.
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 wafer 1 is, for example, a material such as Si (silicon), SiC (silicon carbide), GaN (gallium nitride), GaAs (gallium arsenide), or other semiconductor, or a material such as sapphire, glass, or quartz. It is a substantially disk-shaped substrate made of. The glass is, for example, alkaline glass, non-alkali glass, soda-lime glass, lead glass, borosilicate glass, quartz glass and the like.
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、分割予定ライン3に沿った改質層をウェーハ1の内部に形成し、該改質層を起点にしてウェーハ1を分割し、個々のデバイスチップを形成する。 The surface 1a of the wafer 1 is partitioned by a plurality of scheduled division lines 3 arranged in a grid pattern. Further, devices 5 such as ICs, LSIs, and LEDs are formed in each region of the surface 1a of the wafer 1 divided by the planned division lines 3. In the processing method of the wafer 1 according to the present embodiment, a modified layer along the planned division line 3 is formed inside the wafer 1, the wafer 1 is divided from the modified layer as a starting point, and individual device chips are formed. Form.
ウェーハ1に改質層を形成する際には、ウェーハ1に対して透過性を有する波長のレーザービームを分割予定ライン3に沿ってウェーハ1に照射し、該レーザービームをウェーハ1の内部に集光させる。このとき、該レーザービームは、図1(A)に示す表面1a側からウェーハ1に照射されてもよく、または、図1(B)に示す裏面1b側からウェーハ1に照射されてもよい。尚、裏面1b側からウェーハ1にレーザービームを照射する場合、赤外線カメラを備えたアライメント手段を用いてウェーハ1を透過して表面1a側の分割予定ライン3を検出し、分割予定ライン3に沿ってレーザービームを照射する。 When forming the modified layer on the wafer 1, a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer 1 is irradiated to the wafer 1 along the planned division line 3, and the laser beam is collected inside the wafer 1. Make it shine. At this time, the laser beam may be irradiated to the wafer 1 from the front surface 1a side shown in FIG. 1 (A), or may be irradiated to the wafer 1 from the back surface 1b side shown in FIG. 1 (B). When irradiating the wafer 1 with a laser beam from the back surface 1b side, the wafer 1 is transmitted through the wafer 1 by using an alignment means equipped with an infrared camera to detect the planned division line 3 on the front surface 1a side, and along the planned division line 3. And irradiate the laser beam.
ウェーハ1に改質層を形成するレーザー加工が実施されるレーザー加工装置6(図6(A)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6に搬入され、加工される。 Before the wafer 1 is carried into the laser processing apparatus 6 (see FIG. 6A) in which the laser processing for forming the modified layer is performed on the wafer 1, the wafer 1, the polyester sheet, and the frame are integrated. The frame unit is formed. The wafer 1 is carried into the laser processing apparatus 6 in the state of a frame unit and processed.
そして、ポリエステル系シートを拡張するとウェーハ1を分割でき、ウェーハ1を分割することで形成された個々のデバイスチップは該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さらに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。 Then, the wafer 1 can be divided by expanding the polyester-based sheet, and the individual device chips formed by dividing the wafer 1 are supported by the polyester-based sheet. After that, the space between the device chips is widened by further expanding the polyester-based sheet, and the device chips are picked up by the pickup device.
環状のフレーム7(図5(A)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を有する内枠7cと、該内枠7cの外径に対応した径の開口を有する外枠7aと、の2つの部材で構成される。内枠7cと、外枠7aと、は略同一の高さを備える。 The annular frame 7 (see FIG. 5A and the like) corresponds to, for example, an inner frame 7c made of a material such as metal and having an opening large enough to accommodate the wafer 1 and an outer diameter of the inner frame 7c. It is composed of two members, an outer frame 7a having an opening having a diameter of the same. The inner frame 7c and the outer frame 7a have substantially the same height.
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の内枠7cの外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 the front and back surfaces are flat. The polyester-based sheet 9 has a diameter larger than the outer diameter of the inner frame 7c of the frame 7 and does not have a glue layer. The polyester-based sheet 9 is a polymer sheet synthesized by using a dicarboxylic acid (a compound having two carboxyl groups) and a diol (a compound having two hydroxyl groups) as monomers, and is, for example, a polyethylene terephthalate sheet or a polyethylene terephthalate sheet. , Polyethylene naphthalate sheet, etc. A sheet that is transparent or translucent to visible light. However, the polyester-based sheet 9 is not limited to this, and may be opaque.
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押圧しながらウェーハ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 polyester-based sheet 9 does not have adhesiveness, it cannot be attached to the wafer 1 at room temperature. However, since the polyester-based sheet 9 has thermoplasticity, when it is heated to a temperature near the melting point in a state where it is bonded to the wafer 1 while applying a predetermined pressure and pressed, it can be partially melted and adhered to the wafer 1.
本実施形態に係るウェーハ1の加工方法では、加熱及び押圧によりウェーハ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の外周部を内枠7cの外周壁7eと、該外枠7aの内周壁7bと、の間に挟持してフレームユニットを形成する。 In the processing method of the wafer 1 according to the present embodiment, the polyester-based sheet 9 is adhered to the back surface 1b side of the wafer 1 by heating and pressing, and the outer peripheral portion of the polyester-based sheet 9 is formed on the outer peripheral wall 7e of the inner frame 7c and the outer periphery thereof. A frame unit is formed by sandwiching the frame 7a with the inner peripheral wall 7b.
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 wafer 1 processing method according to the present embodiment will be described. First, a polyester-based sheet disposing step is carried out in preparation for integrating the wafer 1 and the polyester-based sheet 9. FIG. 2 is a perspective view schematically showing how the wafer 1 is positioned on the holding surface 2a of the chuck table 2. As shown in FIG. 2, the polyester-based sheet arrangement step is carried out on a chuck table 2 having a holding surface 2a on the upper portion.
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 is provided with a porous member having a diameter larger than the outer diameter of the wafer 1 in the center of the upper portion. The upper surface of the porous member is the holding surface 2a of the chuck table 2. As shown in FIG. 3, the chuck table 2 has an exhaust path inside which one end leads to the porous member, and a suction source 2b is arranged on the other end side of the exhaust path. The exhaust passage is provided with a switching portion 2c for switching between a communicating state and a disconnected state, and when the switching portion 2c is in the communicating state, a negative force generated by the suction source 2b on the object to be held placed on the holding surface 2a. Pressure acts to suck and hold the object to be held on the chuck table 2.
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。このとき、後述の分割工程においてレーザービームが照射される被照射面を表面1a及び裏面1bのいずれとするかを考慮して、ウェーハ1の向きを選択する。例えば、該被照射面を表面1aとする場合、表面1a側を下方に向ける。また、例えば、該被照射面を裏面1bとする場合、裏面1b側を下方に向ける。以下、レーザービームの被照射面を表面1aとする場合を例に本実施形態に係るウェーハの加工方法について説明するが、ウェーハ1の向きはこれに限定されない。 In the polyester-based sheet disposing step, first, as shown in FIG. 2, the wafer 1 is placed on the holding surface 2a of the chuck table 2. At this time, the orientation of the wafer 1 is selected in consideration of whether the irradiated surface to be irradiated with the laser beam is the front surface 1a or the back surface 1b in the division step described later. For example, when the irradiated surface is the surface 1a, the surface 1a side is directed downward. Further, for example, when the irradiated surface is the back surface 1b, the back surface 1b side is directed downward. Hereinafter, the wafer processing method according to the present embodiment will be described by taking the case where the irradiated surface of the laser beam is the surface 1a as an example, but the orientation of the wafer 1 is not limited to this.
チャックテーブル2の保持面2a上にウェーハ1を載せた後、ウェーハ1の裏面1b(または表面1a)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。 After the wafer 1 is placed on the holding surface 2a of the chuck table 2, the polyester-based sheet 9 is arranged on the back surface 1b (or the front surface 1a) of the wafer 1. FIG. 3 is a perspective view schematically showing a polyester-based sheet arrangement process. As shown in FIG. 3, the polyester-based sheet 9 is arranged on the wafer 1 so as to cover the wafer 1.
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-based sheet disposing step, a chuck table 2 having a holding surface 2a having a diameter smaller than the diameter of the polyester-based sheet 9 is used. When the negative pressure generated by the chuck table 2 is applied to the polyester sheet 9 in the integration step to be performed later, if the entire holding surface 2a is not covered by the polyester sheet 9, the negative pressure leaks from the gap. This is because pressure cannot be appropriately applied to the polyester-based sheet 9.
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を加熱し押圧してウェーハ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 processing method of the wafer 1 according to the present embodiment, next, an integration step of heating and pressing the polyester-based sheet 9 to integrate the wafer 1 and the polyester-based sheet 9 is carried out. FIG. 4 is a perspective view schematically showing an example of the integration process. In FIG. 4, what can be visually recognized through the polyester-based sheet 9 which is transparent or translucent with respect to visible light is shown by a broken line.
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 switching portion 2c of the chuck table 2 is operated to connect the suction source 2b to the porous member on the upper part of the chuck table 2, and the negative pressure generated by the suction source 2b is applied to the polyester sheet 9. Make it work. Then, the polyester-based sheet 9 comes into close contact with the wafer 1 due to the atmospheric pressure.
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を加熱し押圧する。ポリエステル系シート9の加熱及び押圧は、例えば、所定の温度に加熱された部材でウェーハ1を上方から押圧することで実施する。一体化工程では、例えば、内部に熱源を備えるヒートローラー4を使用する。 Next, the polyester-based sheet 9 is heated and pressed while being sucked by the suction source 2b. The heating and pressing of the polyester-based sheet 9 is performed, for example, by pressing the wafer 1 from above with a member heated to a predetermined temperature. In the integration step, for example, a heat roller 4 having a heat source inside is used.
ヒートローラー4を所定の温度に加熱して、チャックテーブル2の保持面2aの一端に該ヒートローラー4を載せる。そして、ヒートローラー4を回転させ、該一端から他端にまでチャックテーブル2上でヒートローラー4を転がす。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。この際、ヒートローラー4によりポリエステル系シート9を押し下げる方向に力を印加すると、大気圧より大きい圧力で熱圧着が実施される。尚、ヒートローラー4の表面をフッ素樹脂で被覆することが好ましい。 The heat roller 4 is heated to a predetermined temperature, and the heat roller 4 is placed on one end of the holding surface 2a of the chuck table 2. Then, the heat roller 4 is rotated, and the heat roller 4 is rolled on the chuck table 2 from one end to the other end. Then, the polyester sheet 9 is thermocompression bonded to the wafer 1. At this time, when a force is applied in the direction of pushing down the polyester sheet 9 by the heat roller 4, thermocompression bonding is performed at a pressure higher than the atmospheric pressure. It is preferable to coat the surface of the heat roller 4 with a fluororesin.
また、内部に熱源を備え、平たい底板を有するアイロン状の押圧部材をヒートローラー4に代えて使用してポリエステル系シート9の加熱及び押圧を実施してもよい。この場合、該押圧部材を所定の温度に加熱して熱板とし、チャックテーブル2に保持されたポリエステル系シート9を該押圧部材で上方から押圧する。 Further, the polyester sheet 9 may be heated and pressed by using an iron-shaped pressing member having a heat source inside and having a flat bottom plate instead of the heat roller 4. In this case, the pressing member is heated to a predetermined temperature to form a hot plate, and the polyester-based sheet 9 held on the chuck table 2 is pressed from above by the pressing member.
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 the polyester sheet 9 is thermocompression bonded, the switching portion 2c is operated to release the communication state between the porous member of the chuck table 2 and the suction source 2b, and the suction by the chuck table 2 is released.
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 thermocompression bonding is performed, the polyester-based sheet 9 is preferably heated to a temperature equal to or lower than its melting point. This is because if the heating temperature exceeds the melting point, the polyester-based sheet 9 may melt and the shape of the sheet may not be maintained. Further, the polyester-based sheet 9 is preferably heated to a temperature equal to or higher than its softening point. This is because thermocompression bonding cannot be performed properly unless the heating temperature reaches the softening point. That is, the polyester-based sheet 9 is preferably heated to a temperature above its softening point and below its melting point.
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 sheets 9 may not have a clear softening point. Therefore, when performing thermocompression bonding, the polyester-based sheet 9 is preferably heated to a temperature 20 ° C. lower than its melting point and lower than its melting point.
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 polyester-based sheet 9 is a polyethylene terephthalate sheet, the heating temperature is preferably 250 ° C to 270 ° C. When the polyester-based sheet 9 is a polyethylene naphthalate sheet, the heating temperature is preferably 160 ° C. to 180 ° C.
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、ヒートローラー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 polyester-based sheet 9 when the integration step is carried out. For example, a model in which the output temperature can be set is put into practical use as a heat source such as a heat roller 4, but even if the polyester sheet 9 is heated using the heat source, the temperature of the polyester sheet 9 is set. It may not reach the output temperature. Therefore, in order to heat the polyester-based sheet 9 to a predetermined temperature, the output temperature of the heat source may be set higher than the melting point of the polyester-based sheet 9.
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、フレーム7の内枠7cの外周壁7eと、フレーム7の外枠7aの内周壁7bと、の間にポリエステル系シート9の外周を挟持することで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 wafer 1 processing method according to the present embodiment, a frame support step of supporting the polyester-based sheet 9 with the frame 7 is carried out before or after the integration step. FIG. 5A is a perspective view schematically showing a frame supporting process. In the frame support step, the polyester sheet 9 is placed in the frame by sandwiching the outer periphery of the polyester sheet 9 between the outer peripheral wall 7e of the inner frame 7c of the frame 7 and the inner peripheral wall 7b of the outer frame 7a of the frame 7. Support at 7.
まず、内枠7cの上にポリエステル系シート9を載せる。この際、内枠7cの上面のすべての領域がポリエステル系シート9に覆われるようにポリエステル系シート9の位置を決める。次に、外枠7aをポリエステル系シート9の上方に載せる。この際、内枠7cの外周壁7eと、外枠7aの内周壁7bと、が概略重なるように外枠7aの位置を決める。 First, the polyester sheet 9 is placed on the inner frame 7c. At this time, the position of the polyester-based sheet 9 is determined so that the entire region on the upper surface of the inner frame 7c is covered with the polyester-based sheet 9. Next, the outer frame 7a is placed above the polyester sheet 9. At this time, the position of the outer frame 7a is determined so that the outer peripheral wall 7e of the inner frame 7c and the inner peripheral wall 7b of the outer frame 7a substantially overlap.
その後、ポリエステル系シート9の上方に載る外枠7aを下方に押し下げ、外枠7aの開口中に内枠7cを収容させる。このとき、ポリエステル系シート9の外周部は外枠7aにより折り曲げられ、内枠7cの外周壁7eと、外枠7aの内周壁7bと、の間に挟持される。すると、図5(B)に示す通り、ウェーハ1と、ポリエステル系シート9と、フレーム7と、が一体となったフレームユニット11が形成される。該フレームユニット11では、フレーム7の内枠7cの上面の上にポリエステル系シート9が配される。 After that, the outer frame 7a placed on the upper side of the polyester-based sheet 9 is pushed down, and the inner frame 7c is accommodated in the opening of the outer frame 7a. At this time, the outer peripheral portion of the polyester-based sheet 9 is bent by the outer frame 7a and sandwiched between the outer peripheral wall 7e of the inner frame 7c and the inner peripheral wall 7b of the outer frame 7a. Then, as shown in FIG. 5B, a frame unit 11 in which the wafer 1, the polyester-based sheet 9, and the frame 7 are integrated is formed. In the frame unit 11, the polyester-based sheet 9 is arranged on the upper surface of the inner frame 7c of the frame 7.
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のフレーム7の内枠7c及び外枠7aの間に挟まれた部分が内枠7cの外周壁7eと、外枠7aの内周壁7bと、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 support 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 support step. In this case, the portion sandwiched between the inner frame 7c and the outer frame 7a of the frame 7 of the polyester-based sheet 9 by heating in the integration step is the outer peripheral wall 7e of the inner frame 7c and the inner peripheral wall 7b of the outer frame 7a. The polyester-based sheet 9 is supported by the frame 7 with a stronger force.
また、フレーム7の内枠7cの上にポリエステル系シート9を配し、その上に外枠7aを配して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では、内枠7cと、外枠7aと、を入れ替えてもよい。 Further, the case where the polyester-based sheet 9 is arranged on the inner frame 7c of the frame 7 and the outer frame 7a is arranged on the polyester sheet 9 to carry out the frame support step has been described. Then, the inner frame 7c and the outer frame 7a may be exchanged.
すなわち、外枠7aの上にポリエステル系シート9を配し、その上に内枠7cを配し、内枠7cを上から押圧して外枠7aの開口に内枠7cを収容させてもよい。この場合、形成されるフレームユニットでは、内枠7cの下面にポリエステル系シート9が接し、内枠7cの内周壁7dで囲まれた開口内にウェーハ1が配される。 That is, the polyester sheet 9 may be arranged on the outer frame 7a, the inner frame 7c may be arranged on the outer frame 7a, and the inner frame 7c may be pressed from above to accommodate the inner frame 7c in the opening of the outer frame 7a. .. In this case, in the frame unit formed, the polyester-based sheet 9 is in contact with the lower surface of the inner frame 7c, and the wafer 1 is arranged in the opening surrounded by the inner peripheral wall 7d of the inner frame 7c.
次に、本実施形態に係るウェーハの加工方法では、フレームユニット11の状態となったウェーハ1をレーザー加工して、分割予定ライン3に沿った改質層をウェーハ1の内部に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(A)に示すレーザー加工装置で実施される。図6(A)は、分割工程を模式的に示す斜視図であり、図6(B)は、分割工程を模式的に示す断面図である。 Next, in the wafer processing method according to the present embodiment, the wafer 1 in the state of the frame unit 11 is laser-processed to form a modified layer along the planned division line 3 inside the wafer 1. A dividing step for dividing the wafer 1 is performed. The dividing step is carried out, for example, by the laser processing apparatus shown in FIG. 6 (A). FIG. 6A is a perspective view schematically showing the division process, and FIG. 6B is a cross-sectional view schematically showing the division process.
レーザー加工装置6は、ウェーハ1にレーザービーム10を照射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に対して透過性を有する波長の(ウェーハ1を透過できる波長の)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 laser processing apparatus 6 includes a laser processing unit 8 that irradiates the wafer 1 with the laser beam 10, and a chuck table (not shown) that holds the wafer 1. The laser processing unit 8 includes a laser oscillator (not shown) capable of oscillating a laser, and can emit a laser beam 10 having a wavelength that is transparent to the wafer 1 (a wavelength that can pass through the wafer 1). The chuck table can be moved (processed and fed) along a direction parallel to the upper surface.
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の集光点8bをウェーハ1の内部の所定の高さ位置に位置付ける機構を有する。 The laser processing unit 8 irradiates the wafer 1 held on the chuck table with the laser beam 10 emitted from the laser oscillator. The processing head 8a included in the laser processing unit 8 has a mechanism for positioning the focusing point 8b of the laser beam 10 at a predetermined height position inside the wafer 1.
ウェーハ1をレーザー加工する際には、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。次に、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。そして、レーザービーム10の集光点8bを所定の高さ位置に位置付ける。 When laser machining the wafer 1, the frame unit 11 is placed on the chuck table, and the wafer 1 is held by the chuck table via the polyester sheet 9. Next, the chuck table is rotated to align the scheduled division line 3 of the wafer 1 with the machining feed direction of the laser machining apparatus 6. Further, the relative positions of the chuck table and the laser machining unit 8 are adjusted so that the machining head 8a is arranged above the extension line of the scheduled division line 3. Then, the focusing point 8b of the laser beam 10 is positioned at a predetermined height position.
次に、レーザー加工ユニット8からウェーハ1の内部にレーザービーム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。すなわち、レーザービーム10の集光点8bをウェーハ1の内部に位置付け、レーザービーム10を分割予定ライン3に沿ってウェーハ1に照射する。すると、改質層3aがウェーハ1の内部に形成される。なお、図6(A)においては、ウェーハ1の内部に形成された改質層3aを破線で示している。 Next, the chuck table and the laser processing unit 8 are relatively moved along the processing feed direction parallel to the upper surface of the chuck table while irradiating the inside of the wafer 1 with the laser beam 10 from the laser processing unit 8. That is, the condensing point 8b of the laser beam 10 is positioned inside the wafer 1, and the laser beam 10 is irradiated to the wafer 1 along the scheduled division line 3. Then, the modified layer 3a is formed inside the wafer 1. In FIG. 6A, the modified layer 3a formed inside the wafer 1 is shown by a broken line.
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 :1064nm
繰り返し周波数:50kHz
平均出力 :1W
送り速度 :200mm/秒
The irradiation conditions of the laser beam 10 in the dividing step are set as follows, for example. However, the irradiation conditions of the laser beam 10 are not limited to this.
Wavelength: 1064 nm
Repeat frequency: 50kHz
Average output: 1W
Feed rate: 200 mm / sec
一つの分割予定ライン3に沿ってウェーハ1の内部に改質層3aを形成した後、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をレーザー加工する。一つの方向に沿った全ての分割予定ライン3に沿って改質層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をレーザー加工する。 After forming the modified layer 3a inside the wafer 1 along one scheduled division line 3, the chuck table and the laser machining unit 8 are moved relative to the index feed direction perpendicular to the machining feed direction, and the other The wafer 1 is laser-machined in the same manner along the planned division line 3. After forming the modified layer 3a along all the planned division lines 3 along one direction, the chuck table is rotated around the axis perpendicular to the holding surface to form the planned division line 3 along the other direction. The wafer 1 is laser-machined in the same manner.
レーザー加工ユニット8によりウェーハ1の内部にレーザービーム10を集光させて改質層3aを形成すると、該レーザービーム10の漏れ光がウェーハ1の下方のポリエステル系シート9に到達する。 When the laser processing unit 8 condenses the laser beam 10 inside the wafer 1 to form the modified layer 3a, the leaked light of the laser beam 10 reaches the polyester-based sheet 9 below the wafer 1.
例えば、フレームユニット11にポリエステル系シート9ではなく粘着テープが使用される場合、該粘着テープの糊層にレーザービーム10の漏れ光が照射されると粘着テープの糊層が溶融し、ウェーハ1の裏面1b側に糊層の一部が固着する。この場合、ウェーハ1が分割されて形成される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。 For example, when an adhesive tape is used for the frame unit 11 instead of the polyester sheet 9, when the adhesive layer of the adhesive tape is irradiated with the leakage light of the laser beam 10, the adhesive layer of the adhesive tape melts and the wafer 1 A part of the glue layer is fixed to the back surface 1b side. In this case, a part of the glue layer remains on the back surface side of the device chip formed by dividing the wafer 1. Therefore, deterioration of the quality of the device chip becomes a problem.
これに対して、本実施形態に係るウェーハの加工方法では、フレームユニット11に糊層を備えないポリエステル系シート9を使用する。そのため、レーザービーム10の漏れ光がポリエステル系シート9に到達しても、ウェーハ1の裏面1b側に糊層が固着することはない。したがって、ウェーハ1から形成されたデバイスチップの品質は良好に保たれる。 On the other hand, in the wafer processing method according to the present embodiment, a polyester-based sheet 9 having no glue layer is used in the frame unit 11. Therefore, even if the leaked light of the laser beam 10 reaches the polyester-based sheet 9, the glue layer does not adhere to the back surface 1b side of the wafer 1. Therefore, the quality of the device chip formed from the wafer 1 is kept good.
次に、ポリエステル系シート9を径方向外側に拡張することでウェーハ1を分割してデバイスチップを形成する。その後、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。ポリエステル系シート9の拡張には、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。 Next, the polyester-based sheet 9 is expanded outward in the radial direction to divide the wafer 1 to form a device chip. Then, a pickup step of picking up the individual device chips from the polyester-based sheet 9 is performed. The pickup device 12 shown in the lower part of FIG. 7 is used to expand the polyester sheet 9. FIG. 7 is a perspective view schematically showing the loading of the frame unit 11 into the pickup device 12.
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。さらに、フレーム支持台18は、フレームユニット11のフレーム7を構成する内枠7cの開口の径に対応する大きさの外径を備える。 The pickup device 12 includes a cylindrical drum 14 having a diameter larger than the diameter of the wafer 1 and a frame holding unit 16 including a frame support base 18. The frame support base 18 of the frame holding unit 16 has an opening having a diameter larger than the diameter of the drum 14, is arranged at the same height as the upper end of the drum 14, and the upper end of the drum 14 is on the outer peripheral side. Surround from. Further, the frame support base 18 has an outer diameter having a size corresponding to the diameter of the opening of the inner frame 7c constituting the frame 7 of the frame unit 11.
また、フレーム支持台18の外周壁には、例えば、複数の吸引孔18aが設けられる。フレーム支持台18は、該フレーム支持台18の外周側に位置付けられたフレーム7の内枠7cに該吸引孔18aを通じて負圧を作用できる。フレーム支持台18の上にフレームユニット11を載せ、フレーム7の内枠7cに負圧を作用させると、フレームユニット11がフレーム支持台18に固定される。 Further, for example, a plurality of suction holes 18a are provided on the outer peripheral wall of the frame support base 18. The frame support base 18 can apply a negative pressure to the inner frame 7c of the frame 7 located on the outer peripheral side of the frame support base 18 through the suction holes 18a. When the frame unit 11 is placed on the frame support base 18 and a negative pressure is applied to the inner frame 7c of the frame 7, the frame unit 11 is fixed to the frame support base 18.
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20により支持され、各ロッド20の下端部には、該ロッド20を昇降させるエアシリンダ22が配設される。複数のエアシリンダ22は、円板状のベース24に支持される。各エアシリンダ22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 frame support base 18 is supported by a plurality of rods 20 extending in the vertical direction, and an air cylinder 22 for raising and lowering the rods 20 is arranged at the lower end of each rod 20. The plurality of air cylinders 22 are supported by a disc-shaped base 24. When each air cylinder 22 is operated, the frame support 18 is pulled down with respect to the drum 14.
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26が配設される。突き上げ機構26は、ペルチェ素子、電熱線等の熱源を内包する加熱部26a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28(図8(B)参照)が配設される。突き上げ機構26及びコレット28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28は、切り替え部28b(図8(B)参照)を介して吸引源28a(図8(B)参照)に接続される。 Inside the drum 14, a push-up mechanism 26 for pushing up the device chip supported by the polyester-based sheet 9 from below is arranged. The push-up mechanism 26 includes a heating portion 26a including a heat source such as a Peltier element and a heating wire at the upper end. Further, a collet 28 (see FIG. 8B) capable of sucking and holding the device chip is arranged above the drum 14. The push-up mechanism 26 and the collet 28 are movable in the horizontal direction along the upper surface of the frame support base 18. Further, the collet 28 is connected to the suction source 28a (see FIG. 8B) via the switching portion 28b (see FIG. 8B).
ポリエステル系シート9を拡張する際、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、が一致するように、エアシリンダ22を作動させてフレーム支持台18の高さを調節する。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。このとき、フレーム7の内枠7cの開口にフレーム支持台18を挿入させ、該内枠7cの内周壁7dをフレーム支持台18の外周壁に対面させる。 When expanding the polyester-based sheet 9, first, the air cylinder 22 is operated so that the height of the upper end of the drum 14 of the pickup device 12 and the height of the upper surface of the frame support 18 match. Adjust the height of the. Next, the frame unit 11 carried out from the laser processing device 6 is placed on the drum 14 of the pickup device 12. At this time, the frame support base 18 is inserted into the opening of the inner frame 7c of the frame 7, and the inner peripheral wall 7d of the inner frame 7c is made to face the outer peripheral wall of the frame support base 18.
その後、フレーム支持台18の吸引孔18aからフレーム7の内枠7cに負圧を作用させてフレーム支持台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の内部には、分割予定ライン3に沿って改質層3aが形成されている。 After that, a negative pressure is applied from the suction hole 18a of the frame support base 18 to the inner frame 7c of the frame 7 to fix the frame 7 of the frame unit 11 on the frame support base 18. FIG. 8A is a cross-sectional view schematically showing the frame unit 11 fixed on the frame support base 18. A modified layer 3a is formed inside the wafer 1 along the planned division line 3.
次に、エアシリンダ22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が径方向外側に拡張される。図8(B)は、拡張されたポリエステル系シート9を模式的に示す断面図である。 Next, the air cylinder 22 is operated to pull down the frame support base 18 of the frame holding unit 16 with respect to the drum 14. Then, as shown in FIG. 8B, the polyester-based sheet 9 is expanded radially outward. FIG. 8B is a cross-sectional view schematically showing the expanded polyester-based sheet 9.
ポリエステル系シート9が拡張されると、ウェーハ1に径方向外側に向いた力が働き、ウェーハ1が改質層3aを起点として分割され、個々のデバイスチップ1cが形成される。ポリエステル系シート9をさらに拡張すると、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、個々のデバイスチップ1cのピックアップが容易となる。 When the polyester-based sheet 9 is expanded, a force acting outward in the radial direction acts on the wafer 1, the wafer 1 is divided starting from the modified layer 3a, and individual device chips 1c are formed. When the polyester-based sheet 9 is further expanded, the distance between the device chips 1c supported by the polyester-based sheet 9 is widened, and the individual device chips 1c can be easily picked up.
本実施形態に係るウェーハの加工方法では、ウェーハ1を分割して個々のデバイスチップ1cを形成した後、ポリエステル系シート9からデバイスチップ1c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、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26を移動させ、該デバイスチップ1cの上方にコレット28を移動させる。 In the wafer processing method according to the present embodiment, a pickup step of picking up the device chip 1c from the polyester-based sheet 9 is carried out after dividing the wafer 1 to form individual device chips 1c. In the pick-up step, the device chip 1c to be picked up is determined, the push-up mechanism 26 is moved below the device chip 1c, and the collet 28 is moved above the device chip 1c.
その後、加熱部26aを作動させて温度を上昇させ、加熱部26a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加熱する。さらに、突き上げ機構26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28bを作動させてコレット28を吸引源28aに連通させる。すると、コレット28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。 After that, the heating unit 26a is operated to raise the temperature, and the heating unit 26a is brought into contact with the region corresponding to the device chip 1c of the polyester-based sheet 9 to heat the region. Further, the push-up mechanism 26 is operated to push up the device chip 1c from the polyester-based sheet 9 side. Then, the switching portion 28b is operated to communicate the collet 28 with the suction source 28a. Then, the device chip 1c is sucked and held by the collet 28, and the device chip 1c is picked up from the polyester-based sheet 9. The individual device chips 1c picked up are then mounted on a predetermined wiring board or the like for use.
なお、ポリエステル系シート9の該領域を加熱部26aにより加熱する際、例えば、該領域をポリエステル系シート9の融点近傍の温度に加熱する。ポリエステル系シート9は融点近傍の温度である間は粘着力が低下するため、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 region of the polyester-based sheet 9 is heated by the heating unit 26a, for example, the region is heated to a temperature near the melting point of the polyester-based sheet 9. Since the adhesive strength of the polyester-based sheet 9 decreases while the temperature is close to the melting point, the load applied to the device chip when peeling from the polyester-based sheet 9 is reduced.
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、分割工程においてウェーハ1に照射されるレーザービーム10の漏れ光が粘着テープに到達し、粘着テープの糊層が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 frame unit 11 is formed using the adhesive tape, the leaked light of the laser beam 10 irradiated to the wafer 1 reaches the adhesive tape in the dividing step, and the glue layer of the adhesive tape is on the back surface side of the device chip. Stick. Then, the deterioration of the quality of the device chip due to the adhesion of the glue layer becomes a problem.
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9を用いたフレームユニット11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 according to the present embodiment, the frame unit 11 can be formed using the polyester-based sheet 9 having no glue layer by thermocompression bonding, so that the adhesive tape having the glue layer can be formed. Is unnecessary. 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, in the above embodiment, the case where the polyester-based sheet 9 is, for example, a polyethylene terephthalate sheet or a polyethylene naphthalate sheet has been described, but one aspect of the present invention is not limited thereto. For example, as the polyester-based sheet, other materials may be used, and polytrimethylene terephthalate sheet, polybutylene terephthalate sheet, polybutylene naphthalate sheet, and the like may be used.
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 structure, method, etc. according to the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented as long as they do not deviate 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 改質層
5 デバイス
7 フレーム
7a 外枠
7b,7d 内周壁
7c 内枠
7e 外周壁
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,28a 吸引源
2c,28b 切り替え部
4 ヒートローラー
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
8b 集光点
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
18a 吸引孔
20 ロッド
22 エアシリンダ
24 ベース
26 突き上げ機構
26a 加熱部
28 コレット
1 Wafer 1a Front surface 1b Back surface 3 Scheduled division line 3a Modified layer 5 Device 7 frame 7a Outer frame 7b, 7d Inner peripheral wall 7c Inner frame 7e Outer wall 9 Polyester sheet 11 Frame unit 2 Chuck table 2a Holding surface 2b, 28a Suction source 2c, 28b Switching part 4 Heat roller 6 Laser machining device 8 Laser machining unit 8a Machining head 8b Condensing point 10 Laser beam 12 Pickup device 14 Drum 16 Frame holding unit 18 Frame support 18a Suction hole 20 Rod 22 Air cylinder 24 Base 26 Push-up mechanism 26a Heating part 28 Collet
Claims (5)
ウェーハの裏面または該表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を加熱し押圧して該ウェーハと、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を有する内枠と、該内枠の外径に対応した径の開口を有する外枠と、で構成されるフレームを使用して、該内枠の外周壁と、該外枠の内周壁と、の間に該ポリエステル系シートの外周を挟持することで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透過性を有する波長のレーザービームの集光点を該ウェーハの内部に位置付け、該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て該ウェーハに改質層を形成し、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加熱し、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 in which a plurality of devices divide a wafer formed in each region of a surface partitioned by a planned division line into individual device chips.
A polyester-based sheet disposing step of disposing a polyester-based sheet on the back surface or the front surface of the wafer, and
An integration step of heating and pressing the polyester-based sheet to integrate the wafer and the polyester-based sheet.
Before or after the integration step, a frame composed of an inner frame having an opening large enough to accommodate the wafer and an outer frame having an opening having a diameter corresponding to the outer diameter of the inner frame is used. A frame support step of supporting the polyester-based sheet with the frame by sandwiching the outer periphery of the polyester-based sheet between the outer peripheral wall of the inner frame and the inner peripheral wall of the outer frame.
A focusing point of a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer is positioned inside the wafer, and the laser beam is irradiated to the wafer along the planned division line to form a modified layer on the wafer. Then, the dividing step of dividing the wafer into individual device chips and
In the individual region corresponding to each device chip of the polyester-based sheet, a pickup step of heating the polyester-based sheet, pushing up the device chip from the polyester-based sheet side, and picking up the device chip from the polyester-based sheet. ,
A method for processing a wafer, which comprises.
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