JP2021185591A - ウエーハの加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ウエーハの表面から保護テープを剥離しても粘着層の一部がデバイスの表面に付着してデバイスの品質を低下させることがないウエーハの加工方法を提供する。【解決手段】ウエーハの加工方法において、ウエーハ10の表面10aに熱圧着シート20を配設する熱圧着シート配設工程と、チャックテーブルと、ウエーハに切削水を供給しながら切削する切削ブレードを回転可能に備えた切削手段と、加工送りする送り手段を少なくとも備えた切削装置を準備する切削装置準備工程と、切削ブレードでウエーハの分割予定ライン14を切削して個々のデバイスチップに分割する切削工程と、デバイスチップの表面から熱圧着シートを剥離する剥離工程と、を含む。【選択図】図1
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表面に形成されたウエーハを個々のデバイスチップに分割するウエーハの加工方法に関する。
IC、LSI、CMOS、CCD等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、ダイシング装置によって個々のデバイスチップに分割され携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
ダイシング装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハに切削水を供給しながら切削する切削ブレードを回転可能に備えた切削手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを相対的に加工送りする送り手段と、を少なくとも備え、ウエーハを高精度に個々のデバイスチップに分割することができる。
また、デバイスの表面に切削屑が付着してデバイスの品質を低下させるという問題を回避するためにウエーハの表面に保護テープを貼着し、ダイシングする技術が提案されている(例えば特許文献1を参照)。
上記した特許文献1に記載された技術によれば、デバイスの表面に、ダイシングによって発生する切削屑が付着することは防止される。しかし、一般的に使用される保護テープの貼着面には粘着層が形成されており、図7に示すように、ウエーハWを、図示を省略するダイシング装置によって個々のデバイスチップD’に分割する分割溝110を形成した場合、切削屑がウエーハWのデバイチップD’に付着することは防止されるものの、保護テープ200をウエーハWの表面Waから剥離すると、保護テープ200の粘着層を構成する糊剤の一部がデバイスチップD’の表面に付着して残存する場合がある。より具体的に説明すると、ウエーハWに形成されたデバイスが、数cm角(例えば3cm角程度)の大きさ(右方側に拡大して示す)であって、直径(又は一辺)が10〜20μm程度の細孔Hが10〜20μm間隔で複数形成され(下方側に拡大して示す)ている電子ビーム描画デバイスである場合、保護テープ200をウエーハWから剥離した際に、保護テープ200の粘着層を構成する糊剤210が細孔Hの淵に付着して髭のように残存して品質を低下させるという問題がある。
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、ウエーハの表面から保護テープを剥離しても粘着層の一部がデバイスの表面に付着してデバイスの品質を低下させることがないウエーハの加工方法を提供することにある。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハを個々のデバイスチップに分割するウエーハの加工方法であって、ウエーハの表面に熱圧着シートを配設する熱圧着シート配設工程と、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハに切削水を供給しながら切削する切削ブレードを回転可能に備えた切削手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを相対的に加工送りする送り手段と、を少なくとも備えた切削装置を準備する切削装置準備工程と、ウエーハの裏面側を該チャックテーブルに保持し切削水を供給しながら切削ブレードでウエーハの分割予定ラインを切削してウエーハを個々のデバイスチップに分割する切削工程と、デバイスチップの表面から熱圧着シートを剥離する剥離工程と、を含み構成されるウエーハの加工方法が提供される。
該ウエーハに形成され個々に分割されるデバイスは、複数の細孔が表面に形成された電子ビーム描画デバイスであることが好ましい。また、ウエーハを収容する開口部が中央に形成されたフレームにダイシングテープを介してウエーハの裏面側を支持するダイシングテープ支持工程を、該切削工程の前に実施することが好ましい。
該熱圧着シートは、ポリオレフィン系シートであり、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、ポリスチレンシートのいずれかから選択することができる。また、該熱圧着シートは、ポリエステル系シートであり、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から選択することができる。さらに、熱圧着シート配設工程において、熱圧着シートをウエーハに配設する際の加熱温度は、該熱圧着シートとしてポリエチレンシートが選択された場合は120℃〜140℃であり、ポリプロピレンシートが選択された場合は160℃〜180℃であり、ポリスチレンシートが選択された場合は220℃〜240℃であり、ポリエチレンテレフタレートシートが選択された場合は250℃〜270℃であり、ポリエチレンナフタレートが選択された場合は160℃〜180℃であることが好ましい。
本発明のウエーハの加工方法は、ウエーハの表面に熱圧着シートを配設する熱圧着シート配設工程と、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハに切削水を供給しながら切削する切削ブレードを回転可能に備えた切削手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを相対的に加工送りする送り手段と、を少なくとも備えた切削装置を準備する切削装置準備工程と、ウエーハの裏面側を該チャックテーブルに保持し切削水を供給しながら切削ブレードでウエーハの分割予定ラインを切削してウエーハを個々のデバイスチップに分割する切削工程と、デバイスチップの表面から熱圧着シートを剥離する剥離工程と、を含み構成されており、熱圧着シートは、それのみで粘着力を発揮し、貼着面には粘着層が形成されていないことから、従来のように保護テープの粘着層の一部がデバイスの表面に付着して残り、デバイスの品質を低下させるという問題が解消する。特に、本発明を、例えば、3cm角の領域に直径(又は1辺)が10〜20μmの細孔が10〜20μmの間隔で複数形成された電子ビーム描画デバイスを個々のデバイスチップに分割する場合に適用すれば、切削工程において発生する切削屑が該細孔に進入することを防止すると共に、従来のように保護テープを剥離した際に、該細孔の淵に、髭のように粘着層の一部が残存して品質を低下させるという問題がなくなり、品質が向上する。
以下、本発明に基づいて構成されるウエーハの加工方法に係る実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1には、本実施形態のウエーハの加工方法によって加工されるウエーハ10と共に、ウエーハ10の表面10aに熱圧着シート20を配設する熱圧着シート配設工程の実施態様が示されている。図1に例示されるウエーハ10は、複数の電子ビーム描画デバイス12が分割予定ライン14によって区画され表面10aに形成されたウエーハである。ウエーハ10は、例えば150μm程度の厚みで形成され、電子ビーム描画デバイス12は、右方側に拡大して示すように、例えば3cm角程度の大きさで形成され、その一部をさらに拡大して下方に示すように、一辺が15μmの細孔121が、15μmの間隔で複数形成されたデバイスである。なお、図示は省略するが、ウエーハ10を以下に示す加工方法を実施するに際し、同一形状のガラス基板上にウエーハ10の裏面10b側を支持させて剛性を高めるようにしてもよい。
上記したウエーハ10を用意し、ウエーハ10の裏面10b側を下方に向けて図示を省略する熱圧着用の保持テーブル上に載置し、図1(a)に示すように、熱圧着シート20を、上方からウエーハ10の表面10aに敷設する。なお、本実施形態の熱圧着シート20は、平面視でウエーハ10と同一の形状で設定される。
熱圧着シート20は、加熱することにより粘着力を発揮する樹脂製のシートであり、ポリオレフィン系シート、又はポリエステル系シートが好適である。ポリオレフィン系シートを採用する場合は、ポリエチレン(PE)シート、ポリプロピレン(PP)シート、ポリスチレン(PS)シートのいずれかから選択され、ポリエステル系シートを採用する場合は、ポリエチレンテレフタレート(PET)シート、ポリエチレンナフタレート(PEN)シート、のいずれかから選択されることが好ましい。本実施形態においては、熱圧着シート20として、ポリオレフィン系シートからポリエチレンシートが選択されているものとして、以下説明する。なお、ウエーハ10の表面10aに貼着される熱圧着シート20の載置面には糊剤を含む粘着層は形成されていない。
ウエーハ10上に熱圧着シート20を敷設したならば、図1(b)に示すように、熱圧着シート20上に、熱圧着装置50(一部のみを示している)を位置付ける。熱圧着装置50は、回転軸54を中心に矢印R1で示す方向に回転可能に保持された加熱ローラ52を備える。加熱ローラ52の表面には、熱圧着シート20が加熱されることによって粘着力を発揮しても付着しないように、フッ素樹脂がコーティングされている。加熱ローラ52の内部には、電気ヒータ及び温度センサが内蔵(図示は省略する)されており、別途用意される制御装置によって、加熱ローラ52の表面を所望の温度に調整することができる。熱圧着装置50を熱圧着シート20上に位置付けたならば、図に示すように、熱圧着シート20を加熱ローラ52で加熱しながら押圧し、加熱ローラ52を矢印R1で示す方向に回転させながら、熱圧着シート20の表面に沿って矢印R2で示す方向に移動させる。加熱ローラ52によって熱圧着シート20を加熱する際の加熱温度は、120℃〜140℃の範囲に設定される。この温度は、熱圧着シート20を構成するポリエチレンシートの融点近傍の温度であり、熱圧着シート20が過度に溶融せず、且つ軟化して粘着性を発揮する温度で設定される。このようにすることで、ウエーハ10の表面10aに熱圧着シート20が熱圧着され、図1(b)の下方に示すようにウエーハ10と熱圧着シート20とが一体とされて、熱圧着シート配設工程が完了する。
本発明の熱圧着シート配設工程は、図1に示した実施態様に限定されない。図2を参照しながら、熱圧着シート配設工程の他の実施形態について説明する。
図2(a)に示すウエーハ10は、上記した図1のウエーハ10と同一のウエーハであり、複数の細孔121が形成された電子ビーム描画デバイス12が分割予定ライン14によって区画され形成されている。図2に示す熱圧着シート配設工程を実施するに際し、ポリエチレン樹脂をペレット状にしたペレット22を用意し、ペレット22をウエーハ10の表面10a上の所定の位置に載置する。なお、図2(a)では、説明の都合上3つのペレット22を示しているが、ペレット22の形状、寸法、数はこれに限定されるものではない。
次いで、ウエーハ10を、図2(b)に示す加熱圧着装置60の直下に位置付ける。加熱圧着装置60は、例えば、円板形状の加熱プレス板62と、加熱プレス板62を上下に昇降させる昇降手段(図示は省略する)とを備えている。加熱プレス板62の内部には、電気ヒータ及び温度センサが内蔵(図示は省略する)されており、別途用意される制御装置によって、加熱プレス板62の表面を所望の温度に調整することができる。加熱プレス板62の下面は平坦面に形成されており、ペレット22が加熱されることによって粘着力を発揮しても付着しないように、フッ素樹脂がコーティングされている。上記したようにペレット22をウエーハ10の表面10aに載置したならば、加熱プレス板62の表面を120℃〜140℃の範囲で加熱し、該昇降手段を作動して、矢印R3で示す方向にゆっくり下降させる。
加熱プレス板62が下降してペレット22が加熱圧縮されることによりペレット22が軟化してウエーハ10の表面10a上で広がりシート状に形成され、さらに粘着力が発揮されることによりウエーハ10の表面10a上を隙間なく被覆して、図2(b)に示すように、ペレット22から形成された熱圧着シート22’がウエーハ10の表面に熱圧着された状態となる。なお、図2(b)に示す実施形態では、ウエーハ10の外側にはみ出した熱圧着シート22’は適宜カットされている。
上記したように、熱圧着シート配設工程を実施したならば、ウエーハ10を個々のデバイスに分割する切削工程を実施する。切削工程を実施するに際し、好ましくは図3に示すように、予めウエーハ10を収容することが可能に構成された開口部Faが中央に形成された環状のフレームFにダイシングテープTを介してウエーハ10の裏面10b側を支持するダイシングテープ支持工程を実施しておくと好都合である。
さらに、追って説明する切削工程を実施するための切削装置1(図4を参照)を準備する切削装置準備工程を実施する。切削装置1は、ウエーハ10を保持する保持手段5に回転可能に配設されたチャックテーブル5aと、チャックテーブル5aに保持されたウエーハ10に切削水を供給しながら切削する切削ブレード81を回転可能に備えた切削手段8と、チャックテーブル5aと切削手段8とを相対的に加工送りする送り手段と、を少なくとも備えている。さらに具体的に説明すると、切削装置1は、上記した構成に加え、略直方体形状のハウジング1Aを備え、ハウジング1Aのカセット載置領域2Aに載置されるカセット2と、カセット2から被加工物であるウエーハ10を仮置きテーブル3に搬出する搬出入手段4と、仮置きテーブル3に搬出されたウエーハ10を保持手段5のチャックテーブル5aに搬送して載置する旋回アームを有する搬送手段6と、チャックテーブル5a上に載置され保持されたウエーハ10を撮像する撮像手段7と、切削手段8により切削加工が施されたウエーハ10をチャックテーブル5aから洗浄位置に搬送するための搬送手段9と、を備えている。
上記した送り手段は、保持手段5を図中矢印Xで示す方向で移動させる移動手段、及び切削手段8を矢印Y、Zで示す方向で移動させる移動手段(いずれも切削装置1のハウジング1Aの内部に収容されており図示は省略する)により構成され、図示を省略する制御手段によって制御される。
切削手段8は、図5に示すように、図中矢印Yで示すY軸方向に沿ってスピンドルハウジング82に回転自在に支持され先端に切削ブレード81が装着されたスピンドル83と、スピンドル83の先端側に配設され切削ブレード81を覆うブレードカバー84と、切削ブレード81が切削加工を施す切削位置に切削水を供給する切削水ノズル85と、を備えている。スピンドル83は、スピンドルハウジング82の後端側に配設された図示を省略するスピンドルモータにより回転駆動される。
上記した熱圧着シート配設工程が施されたウエーハ10は、図4に示すカセット2に収容された状態で切削装置1に搬入され、搬出入手段4、搬送手段6によって搬出されて、チャックテーブル5aに搬送され、裏面10b側を下方に向けて載置され、図示しない吸引手段を作動させて、チャックテーブル5aの保持面に吸引保持される。次いで、ウエーハ10を撮像手段7の直下に位置付けて撮像して、切削すべき分割予定ラインを検出するアライメント工程を実施する。アライメント工程を実施することにより検出した分割予定ライン14の位置情報に基づいて、上記した送り手段を作動してチャックテーブル5aを切削手段8の直下に位置付けて、所定の方向に形成された加工開始位置となる分割予定ライン14をX軸方向に整合させる。さらに、上記した送り手段を作動して、切削水ノズル85から切削水を供給しながら切削ブレード81を回転させて該分割予定ライン14に沿って熱圧着シート20と共にウエーハ10を切削して分割溝120を形成する。
さらに、分割溝120を形成した分割予定ライン14にY軸方向で隣接し、分割溝120が形成されていない分割予定ライン14上に切削手段8の切削ブレード81を割り出し送りして、上記と同様にして分割溝120を形成する。これらを繰り返すことにより、X軸方向に沿うすべての分割予定ライン14に沿って分割溝120を形成する。次いで、チャックテーブル5aを90度回転し、先に分割溝120を形成した方向と直交する方向をX軸方向に整合させ、上記した切削加工を新たにX軸方向に整合させたすべての分割予定ライン14に対して実施し、ウエーハ10に形成されたすべての分割予定ライン14に沿って分割溝120を形成する。このようにして分割工程を実施してウエーハ10を個々のデバイスチップに分割する(切削工程)。
次いで、図6に示すように、切削工程が施されたウエーハ10の表面10a、すなわち、個々のデバイスチップ12’の表面から熱圧着シート20(又は熱圧着シート22’)を剥離する(剥離工程)。なお、熱圧着シート20を剥離する際には、別途のテープ(図示は省略する)等を熱圧着シート20の上面に張り付けることで、容易にウエーハ10の表面10aから剥離することができる。なお、剥離工程は、図6に示すように、ウエーハ10をダイシングテープT上に保持させた状態で実施することに限定されず、例えば、ウエーハ10から、個々のデバイスチップ12’をピックアップした後、個別に剥離するようにしてもよい。
本実施形態によれば、熱圧着シート20は、それのみで粘着力を発揮し、貼着面には粘着面が形成されていない。これにより、従来のように保護テープの粘着層の一部がデバイスの表面に付着して残り、デバイスの品質を低下させるという問題が解消する。
特に、上記した実施形態を、例えば、上記したような3cm角の領域に直径(又は1辺)が10〜20μmの細孔が10〜20μmの間隔で複数形成された電子ビーム描画デバイス12を個々のデバイスチップ12’に分割する加工に適用すれば、切削工程において発生する切削屑が細孔121に進入しないようにされると共に、保護テープを剥離した際に、細孔121の淵に髭のように粘着層の一部が残存して品質を低下させるという問題がなくなり、品質が向上する。なお、当該効果は、図2に基づいて説明した熱圧着シート22’においても同様に得ることができる。
上記した実施形態では、熱圧着シート20、熱圧着シート22’をポリエチレンシートとしたが、本発明はこれに限定されず、ポリオレフィン系のシート、又はポリエステル系のシートから適宜選択することができる。
熱圧着シート20を、ポリオレフィン系のシートから選択する場合、上記した実施形態において選択されたポリエチレンシートの他に、ポリプロピレンシート、ポリスチレンシートのいずれかから選択することができる。
熱圧着シート20としてポリプロピレンシートを選択した場合は、上記した熱圧着シート配設工程を実施する際の加熱温度を160℃〜180℃とすることが好ましい。また、熱圧着シート20としてポリスチレンシートを選択した場合は、熱圧着シート配設工程を実施する際の加熱温度を220℃〜240℃とすることが好ましい。
熱圧着シート20を、ポリエステル系のシートから選択する場合、具体的には、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から選択することができる。
熱圧着シート20としてポリエチレンテレフタレートシートを選択した場合は、熱圧着シート配設工程を実施する際の加熱温度を250℃〜270℃とすることが好ましい。また、熱圧着シート20としてポリエチレンナフタレートシートを選択した場合は、熱圧着シート配設工程を実施する際の加熱温度を160℃〜180℃とすることが好ましい。
さらに、上記したペレット22は、上記したポリエチレンによって形成することに限定されず、ポリオレフィン系の樹脂(例えばポリプロピレン、ポリスチレン)、又はポリエステル系の樹脂(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)から適宜選択して形成し、熱圧着シート配設工程によってウエーハ10上に熱圧着シートとして配設することができる。
なお、上記した実施形態では、被加工物となるウエーハとして、電子ビーム描画デバイスが形成されたウエーハを選択した場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、デバイスにビアホール等の複数の細孔を形成したウエーハの加工方法として適用する場合であっても、上記したのと同様の作用効果を奏することができる。
1:切削装置
2:カセット
3:仮置きテーブル
4:搬出入手段
5:保持手段
5a:チャックテーブル
6:搬送手段
7:撮像手段
8:切削手段
81:切削ブレード
82:スピンドルハウジング
83:スピンドル
84:ブレードカバー
85:切削水ノズル
9:搬送手段
10:ウエーハ
10a:表面
10b:裏面
12:電子ビーム描画デバイス
14:分割予定ライン
20:熱圧着シート
22:ペレット
22’:熱圧着シート
50:熱圧着装置
52:加熱ローラ
54:回転軸
60:加熱圧着装置
62:加熱プレス板
2:カセット
3:仮置きテーブル
4:搬出入手段
5:保持手段
5a:チャックテーブル
6:搬送手段
7:撮像手段
8:切削手段
81:切削ブレード
82:スピンドルハウジング
83:スピンドル
84:ブレードカバー
85:切削水ノズル
9:搬送手段
10:ウエーハ
10a:表面
10b:裏面
12:電子ビーム描画デバイス
14:分割予定ライン
20:熱圧着シート
22:ペレット
22’:熱圧着シート
50:熱圧着装置
52:加熱ローラ
54:回転軸
60:加熱圧着装置
62:加熱プレス板
Claims (7)
- 複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハを個々のデバイスチップに分割するウエーハの加工方法であって、
ウエーハの表面に熱圧着シートを配設する熱圧着シート配設工程と、
ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハに切削水を供給しながら切削する切削ブレードを回転可能に備えた切削手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを相対的に加工送りする送り手段と、を少なくとも備えた切削装置を準備する切削装置準備工程と、
ウエーハの裏面側を該チャックテーブルに保持し切削水を供給しながら切削ブレードでウエーハの分割予定ラインを切削してウエーハを個々のデバイスチップに分割する切削工程と、
デバイスチップの表面から熱圧着シートを剥離する剥離工程と、
を含み構成されるウエーハの加工方法。 - ウエーハに形成され個々に分割されるデバイスは、複数の細孔が表面に形成された電子ビーム描画デバイスである請求項1に記載のウエーハの加工方法。
- ウエーハを収容する開口部が中央に形成されたフレームにダイシングテープを介してウエーハの裏面側を支持するダイシングテープ支持工程を、該切削工程の前に実施する請求項1、又は2に記載のウエーハの加工方法。
- 該熱圧着シートは、ポリオレフィン系シートであり、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、ポリスチレンシートのいずれかである請求項1から3のいずれかに記載のウエーハの加工方法。
- 該熱圧着シートは、ポリエステル系シートであり、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請求項1から3のいずれかに記載のウエーハの加工方法。
- 熱圧着シート配設工程において、熱圧着シートをウエーハに配設する際の加熱温度は、該熱圧着シートとしてポリエチレンシートが選択された場合は120℃〜140℃であり、ポリプロピレンシートが選択された場合は160℃〜180℃であり、ポリスチレンシートが選択された場合は220℃〜240℃である請求項4に記載のウエーハの加工方法。
- 熱圧着シート配設工程において、熱圧着シートをウエーハに配設する際の加熱温度は、該熱圧着シートとしてポリエチレンテレフタレートシートが選択された場合は250℃〜270℃であり、ポリエチレンナフタレートが選択された場合は160℃〜180℃である請求項5に記載のウエーハの加工方法。
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- 2020-05-25 JP JP2020090229A patent/JP2021185591A/ja active Pending
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