JP2023176852A - 被加工物の研削方法、デバイスチップの製造方法 - Google Patents

被加工物の研削方法、デバイスチップの製造方法 Download PDF

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Abstract

Figure 2023176852000001
【課題】形成されたチップの研削屑等による汚染を防止する。
【解決手段】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た被加工物を該分割予定ラインに沿って分割して個々のチップを形成する被加工物の研削方法であって、該チップの仕上がり厚さ以上の深さの溝を該分割予定ラインに沿って該被加工物の該表面に形成する溝形成ステップと、該溝形成ステップの後に、該被加工物の該表面に粘着層を有さない樹脂シートを熱圧着により配設する樹脂シート配設ステップと、該樹脂シート配設ステップの後に、該被加工物を裏面側から研削し、該溝を該裏面側に露出させることで該被加工物を個々の該チップに分割する裏面研削ステップと、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、表面が互いに交差する複数の分割予定ラインによって区画され、区画された各領域にデバイスが形成され、分割予定ラインに沿った溝が形成されたウェーハ等の被加工物を裏面側から研削して薄化するとともに、溝を裏面側に露出させることで被加工物を分割する被加工物の研削方法に関する。また、これによりデバイスチップを製造する製造方法に関する。
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）等のデバイスを形成する。その後、ウェーハを裏面側から研削して薄化し、ウェーハを分割予定ラインに沿って分割すると、個々の薄型のデバイスチップが形成される。
デバイスチップの他の製造工程では、ウェーハの裏面側に貫通しない溝を分割予定ラインに沿ってウェーハの表面側に形成する。その後、ウェーハを裏面側から研削して溝を裏面側に露出させることにより、ウェーハを薄化するとともにウェーハを分割する。この方法は、先ダイシングと呼ばれる（特許文献１参照）。
先ダイシングにおいて研削装置でウェーハ等の被加工物を裏面側から研削する際には、溝が形成された被加工物の表面側にデバイスを保護するための保護テープを予め貼着する。保護テープは、例えば、基材層と、基材層上に配設された粘着層と、を含み、粘着層の粘着力により被加工物となるウェーハの表面側に貼着される。
特開２００３－７６５３号公報
被加工物を裏面側から研削すると、被加工物が部分的に除去されるとともに研削に使用される研削砥石が消耗し、被加工物等に由来する研削屑が発生する。そして、表面側に溝が形成された被加工物を裏面側から研削すると、溝が裏面側に露出した後に溝に研削屑が落下して、研削屑が保護テープの粘着層に貼り付く。特に、溝が裏面側に露出する際に被加工物から微細な欠片が生じ、この欠片も溝に落下して保護テープの粘着層に付着する。
その後、形成された個々のチップをピックアップするために、被加工物の裏面側にエキスパンドテープを貼着して被加工物の表面から保護テープを剥離し、エキスパンドテープを外向きに拡張することで各チップの間隔を広げる。ここで、保護テープを被加工物から剥離する際に、保護テープの粘着層に付着していた研削屑や欠片等がチップに落下する。すると、チップが汚染され不良品となるとの問題が生じる。
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、形成されたチップの研削屑等による汚染を防止できる被加工物の研削方法、及び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れば、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た被加工物を該分割予定ラインに沿って分割して個々のチップを形成する被加工物の研削方法であって、該チップの仕上がり厚さ以上の深さの溝を該分割予定ラインに沿って該被加工物の該表面に形成する溝形成ステップと、該溝形成ステップの後に、該被加工物の該表面に粘着層を有さない樹脂シートを熱圧着により配設する樹脂シート配設ステップと、該樹脂シート配設ステップの後に、該被加工物を裏面側から研削し、該溝を該裏面側に露出させることで該被加工物を個々の該チップに分割する裏面研削ステップと、を備えることを特徴とする被加工物の研削方法が提供される。
好ましくは、該溝形成ステップでは、該被加工物の外周領域に該溝を形成しない。
また、本発明の他の一態様によれば、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沿って区画された各領域にデバイスが形成された被加工物を該分割予定ラインに沿って分割して個々のデバイスチップを形成するデバイスチップの製造方法であって、該デバイスチップの仕上がり厚さ以上の深さの溝を該分割予定ラインに沿って該被加工物の該表面に形成する溝形成ステップと、該溝形成ステップの後に、該被加工物の該表面に粘着層を有さない樹脂シートを熱圧着により配設し、該樹脂シートで該デバイスを保護する樹脂シート配設ステップと、該樹脂シート配設ステップの後に、該被加工物を裏面側から研削し、該溝を該裏面側に露出させることで該被加工物を個々の該デバイスチップに分割する裏面研削ステップと、該裏面研削ステップの後、該デバイスチップの裏面側にエキスパンドテープを貼着し、該表面に配設された該樹脂シートを剥離する転写ステップと、該転写ステップの後、該エキスパンドテープを外向きに拡張することで個々の該デバイスチップの間隔を広げ、該エキスパンドテープ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、該溝形成ステップでは、該被加工物の外周領域に該溝を形成しない。
本発明の一態様に係る被加工物の研削方法、及び、デバイスチップの製造方法では、表面に溝が形成された被加工物の該表面に粘着層を有さない樹脂シートを熱圧着により配設する。そして、その後に被加工物を裏面側から研削してこの溝を裏面側に露出し、被加工物を分割する。このとき、発生した研削屑等が溝に落下して溝の底で樹脂シートに接触する。
しかしながら、樹脂シートが粘着層を有さないため、研削中に被加工物等に供給される研削液や、研削後の洗浄工程で被加工物に供給される洗浄水等により研削屑等が容易に除去される。そのため、樹脂シートに残留する研削屑等は極めて少なくなり、樹脂シートを被加工物から剥離する際に樹脂シートからチップに落下する研削屑等も極めて少なくなるから、チップの不良が発生しにくくなる。
したがって、本発明の一態様によると、形成されたチップの研削屑等による汚染を防止できる被加工物の研削方法、及びデバイスチップの製造方法が提供される。
図１（Ａ）は、被加工物の表面側を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、被加工物の裏面側を模式的に示す斜視図である。 溝形成ステップを模式的に示す斜視図である。 樹脂シート配設ステップの第１段階を模式的に示す斜視図である。 樹脂シート配設ステップの第２段階を模式的に示す斜視図である。 樹脂シート配設ステップの第３段階を模式的に示す斜視図である。 裏面研削ステップを模式的に示す斜視図である。 図７（Ａ）は、溝が形成された被加工物を模式的に示す断面図であり、図７（Ｂ）は、樹脂シートが配設された被加工物を模式的に示す断面図であり、図７（Ｃ）は、裏面が研削された被加工物を模式的に示す断面図である。 裏面側から研削された被加工物を拡大して模式的に示す断面図である。 デバイスチップの製造方法の各ステップの流れを示すフローチャートである。
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、本実施形態に係る被加工物の研削方法及びデバイスチップの製造方法で加工される被加工物について説明する。
図１（Ａ）は、被加工物１の表面１ａ側を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、被加工物１の裏面１ｂ側を模式的に示す斜視図である。被加工物１は、例えば、Ｓｉ（シリコン）、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、ＧａＮ（窒化ガリウム）、ＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）、若しくは、その他の半導体等の材料からなる略円板状のウェーハ等である。
被加工物１の表面１ａは、互いに交差する複数の分割予定ライン３で区画される。また、被加工物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ＬＥＤ等のデバイス５が形成される。ただし、被加工物１はこれに限定されない。被加工物１は半導体材料からなるウェーハに限定されず、被加工物１にはデバイス５が形成されていなくてもよい。
本実施形態に係る被加工物の研削方法及びデバイスチップの製造方法では、被加工物１の表面１ａ側に分割予定ライン３に沿った溝を形成し、被加工物１を裏面１ｂ側から研削して溝を裏面１ｂ側に露出させることで被加工物１を分割し、個々のチップを形成する。特に、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、表面１ａにデバイス５が形成された被加工物１を分割してデバイスチップを製造し、デバイスチップ間の間隔を広げてデバイスチップをピックアップする。
以下、被加工物１が表面１ａにデバイス５が形成されたウェーハである場合を例に該ウェーハを分割して個々のデバイスチップ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ついて説明する。これにより、本実施形態に係る被加工物の研削方法もすべて説明される。次に、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法の各工程について説明する。図９は、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法の各工程の流れを示すフローチャートである。
本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、まず、最終的に製造されるデバイスチップの仕上がり厚さ以上の深さの溝３ａを分割予定ライン３に沿って被加工物１の表面１ａに形成する溝形成ステップＳ１０を実施する。図２は、溝形成ステップＳ１０を模式的に示す斜視図である。
溝形成ステップＳ１０は、例えば、図２に示す切削装置２で被加工物１を分割予定ライン３に沿って切削することで実施される。切削装置２は、被加工物１を切削する切削ユニット４と、被加工物１を保持するチャックテーブル（不図示）と、を備える。チャックテーブルは、上面が多孔質部材により構成され、多孔質部材に至る吸引路を内部に備える。吸引路は、ポンプ等の吸引源に接続されている。被加工物１をチャックテーブルの上面に載せ、この吸引源を作動させると、被加工物１がチャックテーブルに吸引保持される。
切削ユニット４は、円環状の砥石部を備える切削ブレード８と、切削ブレード８の中央の貫通孔に先端側が突き通され切削ブレード８を回転させるスピンドル（不図示）と、を備える。切削ブレード８は、例えば、中央に該貫通孔を備える環状基台と、該環状基台の外周部に配設された環状の砥石部と、を備える。該スピンドルの基端側は、スピンドルハウジング６の内部に収容されたスピンドルモータ（不図示）に接続されており、スピンドルモータを作動させると切削ブレード８を回転できる。
切削ブレード８により被加工物１を切削すると、切削ブレード８と、被加工物１と、の摩擦等に起因する熱が発生する。また、被加工物１が切削されると被加工物１から切削屑が発生する。そこで、切削により生じた熱及び切削屑を除去するため、被加工物１を切削する間、切削ブレード８及び被加工物１に純水等の切削水が供給される。切削ユニット４は、例えば、切削ブレード８等に切削水を供給する切削水供給ノズル１０を切削ブレード８の側方に備える。
被加工物１を切削する際には、チャックテーブルの上に被加工物１を載せ、チャックテーブルに被加工物１を吸引保持させる。そして、チャックテーブルを回転させ被加工物１の分割予定ライン３を切削装置２の加工送り方向に合わせる。また、分割予定ライン３の上方に切削ブレード８が配設されるように、チャックテーブル及び切削ユニット４の相対位置を調整する。
次に、スピンドルを回転させることで切削ブレード８を回転させるとともに切削ユニット４を所定の高さ位置に下降させる。このとき、切削ブレード８の下端の高さ位置は、被加工物１の表面１ａ及び裏面１ｂの間に位置付けられ、特に、最終的に製造されるデバイスチップの仕上がり厚さ以上に表面１ａよりも低い高さ位置に位置付けられる。
その後、チャックテーブルと、切削ユニット４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、回転する切削ブレード８の砥石部が被加工物１に接触し被加工物１が切削され、分割予定ライン３に沿った溝３ａが被加工物１に形成される。形成された溝３ａの深さは、被加工物１から製造されるデバイスチップの仕上がり厚さ以上となる。
一つの分割予定ライン３に沿って切削を実施した後、チャックテーブル及び切削ユニット４を加工送り方向とは垂直な割り出し送り方向に移動させ、他の分割予定ライン３に沿って同様に被加工物１の切削を実施する。
一つの方向に沿った全ての分割予定ライン３に沿って切削を実施した後、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、同様に他の方向に沿った分割予定ライン３に沿って被加工物１を切削する。被加工物１のすべての分割予定ライン３に沿って被加工物１を切削して溝３ａを形成すると、溝形成ステップＳ１０が完了する。図７（Ａ）は、溝３ａが形成された被加工物１を模式的に示す断面図である。
なお、被加工物１を切削装置２に搬入する前に、被加工物１がテープ及びリングフレームと一体化されてフレームユニットが形成されてもよく、被加工物１は、フレームユニットの状態で切削装置２に搬入され切削されてもよい。
リングフレームは、例えば、金属等の材料で形成され、被加工物１の径よりも大きい径の開口を備える。フレームユニットを形成する際は、被加工物１は、リングフレームの開口内に位置付けられ、開口に収容される。テープは、基材層（不図示）と、基材層に支持された粘着層（不図示）と、を有する。テープは、粘着層の粘着力によりリングフレーム及び被加工物１に貼り付く。
切削装置２は、切削ユニット４の近傍に洗浄ユニット（不図示）を備えてもよい。切削ユニット４により切削された被加工物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てもよい。例えば、洗浄ユニットは、被加工物１を保持する洗浄テーブルと、洗浄テーブルの上方を往復移動できる洗浄水供給ノズルと、を備える。
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水を被加工物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往復移動させると、被加工物１の表面１ａ側を洗浄できる。
なお、溝形成ステップＳ１０では、被加工物１の一端から他端にかけて溝３ａが形成される必要はない。すなわち、被加工物１の外周領域１ｃには溝３ａが形成されなくてもよい。この場合、溝形成ステップＳ１０では、被加工物１の溝３ａの始点となる位置に回転する切削ブレード８を下降させて切削を開始し、溝３ａの終点となる位置まで切削ブレード８が被加工物１を切削したときに切削ブレード８を上昇させる。
例えば、被加工物１の外周領域１ｃにも溝３ａを形成すると、後述の通り、被加工物１を裏面１ｂ側から研削し溝３ａが被加工物１の裏面１ｂに露出して被加工物１がチップに分割されるとき、外周領域１ｃも細かく分割される。そして、チップよりも小さな小片が多数形成される。この小片は、被加工物１の表面１ａ側に配設される後述の樹脂シート１３から剥離しやすく、飛び去りやすい。
これに対して、被加工物１の外周領域１ｃに溝３ａを形成しない場合、溝３ａが被加工物１の裏面１ｂに露出して被加工物１がチップに分割されるとき、外周領域１ｃが分割されずに環状に残るため、外周領域１ｃから小片が形成されない。切断されず環状に残る外周領域１ｃは、樹脂シート１３から剥離しにくい。すなわち、被加工物１の外周領域１ｃに溝３ａを形成しないと、樹脂シート１３からの小片の飛び去りが生じない。
次に、溝形成ステップＳ１０の後に実施される樹脂シート配設ステップＳ２０について説明する。図３は、樹脂シート配設ステップＳ２０の第１段階を模式的に示す斜視図である。樹脂シート配設ステップＳ２０では、樹脂シート１３を準備して被加工物１の表面１ａ側に配設する。
ここで、樹脂シート１３について説明する。樹脂シート１３は、例えば、ポリオレフィン系シート、または、ポリエステル系シート等の熱可塑性樹脂で構成されるシートである。ポリオレフィン系シートは、アルケンをモノマーとして合成されるポリマーのシートである。ポリエステル系シートは、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る。
樹脂シート１３は、例えば、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、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、樹脂シート１３の材料はこれらに限定されず、樹脂シート１３は不透明でもよい。
樹脂シート１３は、柔軟性を有するシートであり、表裏面が平坦である。そして、被加工物１の表面１ａの全域を覆うことのできる大きさ及び形状であり、粘着層を備えない。そして、樹脂シート１３は、常温では被加工物１に対して実効的な粘着性を作用させない。
なお、樹脂シート１３の準備方法に特に限定はない。樹脂シート１３は、例えば、熱可塑性樹脂で構成される大きなシートから必要な領域を切り出して準備してもよい。または、粉状または液状の樹脂材料から樹脂シート１３を形成してもよい。
例えば、ホットプレート上の所定の広さの領域に粉状の樹脂材料を均一な密度で散布し、ホットプレートを作動させて樹脂材料を加熱することで樹脂材料を溶融させ、全体を一体化させつつ全体の厚みを均一化する。その後にホットプレートを停止させて樹脂材料を冷却して硬化させ不要箇所を切除すると、樹脂シート１３が得られる。
樹脂シート１３は熱可塑性を有するため、所定の圧力を印加しながら被加工物１と接触させた状態で樹脂シート１３を融点近傍の温度、または、軟化点まで加熱すると、樹脂シート１３が部分的に溶融して被加工物１に配設できる。すなわち、樹脂シート配設ステップＳ２０では、熱圧着により、樹脂シート１３と、被加工物１と、を一体化する。
樹脂シート配設ステップＳ２０は、例えば、上部に保持面を備えるチャックテーブル１２上で実施される。チャックテーブル１２は、上部中央に被加工物１の外径よりも大きな径の多孔質部材１２ａを備える。多孔質部材１２ａの上面は、被加工物１の裏面１ｂ側の全域で被加工物１を支持できる形状とされる。
多孔質部材１２ａの上面は、チャックテーブル１２の保持面となる。チャックテーブル１２は、一端が多孔質部材１２ａに通じた吸引路（不図示）を内部に有し、該吸引路の他端にポンプ等の吸引源（不図示）が配設される。吸引源を作動させると、吸引路及び多孔質部材１２ａを通じて多孔質部材１２ａに載る物体に吸引源により生じた負圧が作用し、この物体がチャックテーブル１２に吸引保持される。
樹脂シート配設ステップＳ２０では、図３に示す通り、チャックテーブル１２の保持面上に被加工物１を載せる。この際、被加工物１の裏面１ｂ側を下方に向ける。次に、多孔質部材１２ａの上面で構成される保持面を被加工物１とともに樹脂シート１３で覆う。次にチャックテーブル１２の吸引源を作動させ、吸引源による負圧を樹脂シート１３に作用させる。すると、大気圧により樹脂シート１３が被加工物１に対して密着する。
なお、樹脂シート配設ステップＳ２０では、チャックテーブル１２の保持面よりも大きな径の樹脂シート１３が使用される。これは、チャックテーブル１２による負圧を樹脂シート１３に作用させるとき、保持面の全体が樹脂シート１３により覆われていなければ、負圧が隙間から漏れて樹脂シート１３に適切に圧力を印加できないためである。
樹脂シート配設ステップＳ２０では、次に、樹脂シート１３を加熱しつつ被加工物１に押圧して樹脂シート１３を被加工物１に密着させる。すなわち、樹脂シート１３を被加工物１に熱圧着する。図４は、樹脂シート配設ステップＳ２０の第２段階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樹脂シート１３を通して視認できるものの一部を破線で示す。
熱圧着は、例えば、樹脂シート１３を所定の温度に加熱するとともに、被加工物１の上方において樹脂シート１３を押圧部材で押圧することで実施される。図４に示す熱圧着工程では、ローラー１４で樹脂シート１３を押圧する。ローラー１４は、被加工物１を所定の温度に加熱するための電熱線等の熱源を内蔵してもよい。また、熱源はチャックテーブル１２に内蔵されていてよく、予め熱源を作動させて被加工物１を通して樹脂シート１３を所定の温度に加熱してもよい。
熱圧着を実施する際、まず、被加工物１の一端と重なる位置でローラー１４を樹脂シート１３に載せる。そして、被加工物１の該一端から他端まで樹脂シート１３上でローラー１４を転がす。すると、樹脂シート１３が被加工物１の表面１ａに熱圧着される。この際、ローラー１４により樹脂シート１３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。
なお、溶融した樹脂シート１３のローラー１４への付着を防止するために、ローラー１４の表面は、フッ素樹脂等で被覆されることが好ましい。また、ローラー１４に代えて、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使用して樹脂シート１３の熱圧着を実施してもよい。この場合、該押圧部材を所定の温度に加熱し、チャックテーブル１２に吸引保持された樹脂シート１３を該押圧部材で上方から押圧する。
さらに、熱圧着は他の手法により実施されてもよく、例えば、チャックテーブル１２の上方に配設されるヒートガン（不図示）により実施される。ヒートガンは、電熱線等の熱源と、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。チャックテーブル１２から負圧を樹脂シート１３に作用させながらヒートガンにより樹脂シート１３に上面から熱風を供給することで樹脂シート１３を所定の温度に加熱すると、樹脂シート１３が被加工物１に熱圧着される。
樹脂シート１３の熱圧着は、さらに他の方法により実施されてもよい。例えば、チャックテーブル１２の上方に配された赤外線ランプ（不図示）を使用して樹脂シート１３を加熱する。赤外線ランプは、樹脂シート１３を構成する樹脂材料が吸収できる波長成分を含む赤外線を照射可能とする。赤外線ランプを作動させて、樹脂シート１３に赤外線を照射して樹脂シート１３を加熱すると、樹脂シート１３が被加工物１に熱圧着される。
さらに、樹脂シート配設ステップＳ２０では、樹脂シート１３の準備と、熱圧着と、が同時に実施されてもよい。例えば、粉状の樹脂材料をホットプレート上の所定の広さの領域に均一な密度で散布し、ホットプレートを作動させて樹脂材料を加熱することで樹脂材料を一体化させ、溶融または軟化した樹脂シート１３を形成する。
その後、ホットプレートの上方に被加工物１を運び、被加工物１の表面１ａを下方に向け、被加工物１を下降させ、樹脂シート１３に上方から被加工物１を押し下げる。そして、ホットプレートを停止させて樹脂シート１３の温度が低下すると、樹脂シート１３が被加工物１に一体化される。樹脂シート配設ステップＳ２０では、樹脂シート１３の被加工物１への熱圧着はこのように実施されてもよい。
いずれかの方法により樹脂シート１３がその融点近傍の温度にまで加熱されると、樹脂シート１３が被加工物１に熱圧着される。なお、熱圧着を実施する際に樹脂シート１３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、樹脂シート１３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、樹脂シート１３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。
なお、一部の樹脂シート１３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樹脂シート１３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。ただし、樹脂シート１３の加熱温度はこれに限定されない。
例えば、樹脂シート１３がポリエチレンシートである場合、加熱温度は１２０℃～１４０℃とされる。また、樹脂シート１３がポリプロピレンシートである場合、加熱温度は１６０℃～１８０℃とされる。さらに、樹脂シート１３がポリスチレンシートである場合、加熱温度は２２０℃～２４０℃とされる。樹脂シート１３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。また、樹脂シート１３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。
ここで、加熱温度とは、熱圧着を実施する際の樹脂シート１３の温度をいう。例えば、ヒートガン、赤外線ランプ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、この熱源を使用して樹脂シート１３を加熱しても、樹脂シート１３の温度が設定された出力温度にまで達しない場合もある。そこで、樹脂シート１３を所定の温度に加熱するために、熱源の出力温度を予定された加熱温度よりも高く設定してもよい。
樹脂シート配設ステップＳ２０では、次に、被加工物１に熱圧着された樹脂シート１３の不要部分を切断して除去する。図５は、樹脂シート配設ステップＳ２０の第３段階を模式的に示す斜視図である。切断には、図５に示す通り、円環状のカッター１６が使用される。カッター１６は、中央に貫通孔を備え、該貫通孔に突き通された回転軸の回りに回転可能である。
まず、円環状のカッター１６を被加工物１の一端の上方に位置付ける。このとき、カッター１６の回転軸をチャックテーブル１２の保持面の径方向に合わせる。次に、カッター１６を下降させて被加工物１と、カッター１６と、で樹脂シート１３を挟み込み、樹脂シート１３に切断痕１３ａを形成する。
さらに、カッター１６を被加工物１の外周に沿って一周させ、切断痕１３ａにより樹脂シート１３の所定の領域を囲む。そして、樹脂シート１３の該領域を残すように切断痕１３ａの外側の領域の樹脂シート１３を除去する。すると、樹脂シート１３の不要な部分を除去できる。
なお、カッター１６は、被加工物１の僅かに外側で被加工物１の外周に沿って樹脂シート１３を切断してもよい。この場合、樹脂シート１３はカッター１６及び被加工物１により挟まれずに切断される。
また、樹脂シート１３の切断には超音波カッターを使用してもよく、上述の円環状のカッター１６を超音波帯の周波数で振動させる振動源を該カッター１６に接続してもよい。さらに、樹脂シート１３を切断する際は、切断を容易にするために樹脂シート１３を冷却して硬化させてもよい。
以上により、被加工物１の表面１ａを保護する樹脂シート１３が被加工物１に配設される。このように、樹脂シート配設ステップＳ２０では、被加工物１の表面１ａに粘着層を有さない樹脂シート１３を熱圧着により配設し、樹脂シート１３でデバイス５を保護する。図７（Ｂ）は、樹脂シート１３が表面１ａに配設された被加工物１を模式的に示す断面図である。
以上に説明した方法で樹脂シート配設ステップＳ２０を実施する場合、樹脂シート１３の被加工物１への配設に接着材等を使用する必要がない。また、常温で粘着力を被加工物１に作用させる保護部材を使用する必要もない。そして、樹脂シート配設ステップＳ２０では、樹脂シート１３は、被加工物１の表面１ａ及びデバイス５等の構造物に直接的に接触する。
次に、樹脂シート配設ステップＳ２０の後に実施される裏面研削ステップＳ３０について説明する。図６は、裏面研削ステップＳ３０を模式的に示す斜視図である。裏面研削ステップＳ３０では、被加工物１を裏面１ｂ側から研削し、溝３ａを裏面１ｂ側に露出させることで被加工物１を個々のチップ（デバイスチップ）に分割する。
まず、図６に示す研削装置について説明する。研削装置は、研削される被加工物１を吸引保持するチャックテーブル２０と、チャックテーブル２０に吸引保持された被加工物１を研削する研削ユニット１８と、を備える。
チャックテーブル２０は、樹脂シート配設ステップＳ２０で使用されたチャックテーブル１２と同様に構成される。ただし、チャックテーブル２０の多孔質部材の上面の形状及び大きさは、チャックテーブル１２とは異なり、被加工物１の平面形状及び大きさに概ね合致する。
チャックテーブル２０の上面は被加工物１を保持する保持面２０ａとなる。チャックテーブル２０は、保持面２０ａに載せられた被加工物１に負圧を作用させ、被加工物１を吸引保持する。また、チャックテーブル２０はモータ等の回転駆動源に接続されており、回転駆動源を作動させることで保持面２０ａに概ね垂直な回転軸の周りに回転可能である。
チャックテーブル１２の上方に配設された研削ユニット１８は、昇降可能である。研削ユニット１８は、チャックテーブル２０の保持面２０ａに概ね垂直なスピンドル２２と、スピンドル２２の上端に接続されスピンドル２２を回転させるモータ等の回転駆動源と、を備える。スピンドル２２の下端には、円盤状のホイールマウント２４が固定されており、ホイールマウント２４の下端にはボルト等の固定具２６により研削ホイール２８が固定されている。
研削ホイール２８は、ステンレス鋼やアルミニウム等の金属材料で形成された円環状のホイール基台３０と、ホイール基台３０の下面に環状に並べて配置された複数の研削砥石３２と、を有する。研削砥石３２は、セラミックスや樹脂、金属材料等で形成された結合材と、結合材中に分散固定されたダイヤモンド等の無数の砥粒と、を含む。
スピンドル２２の上端に接続された回転駆動源を作動させると、スピンドル２２が回転してホイールマウント２４に固定された研削ホイール２８が回転する。研削ホイール２８が回転すると、各研削砥石３２は円環軌道上を進行する。この円環軌道は、被加工物１の径と同程度の径とされ、チャックテーブル２０の保持面２０ａの中心の上方を通る。
裏面研削ステップＳ３０では、被加工物１の表面１ａ側を下方に向けて、樹脂シート１３を介して被加工物１をチャックテーブル２０の保持面２０ａに載せる。そして、チャックテーブル２０の吸引源を作動させて被加工物１に負圧を作用させ、チャックテーブル２０で被加工物１を吸引保持する。このとき、被加工物１の表面１ａ側が樹脂シート１３により保護される。
次に、チャックテーブル２０の回転を開始するとともに、研削ホイール２８の回転を開始する。そして、研削ユニット１８を下降させ、円環軌道上を進行する研削砥石３２の下面をチャックテーブル２０に吸引保持された被加工物１の裏面１ｂに接触させることで被加工物１の研削を開始する。
被加工物１の研削を進めると、被加工物１や研削砥石３２が消耗して研削屑が発生する。また、被加工物１と研削砥石３２の摩擦等により熱が発生する。そのため、この研削屑及び熱を除去するために、被加工物１の研削が進行する間、被加工物１または研削砥石３２には純水等の研削水が供給される。研削装置は、被加工物１等に研削水を供給するための供給ノズル（不図示）を備える。
被加工物１の研削が進行すると、被加工物１の厚みが徐々に減少する。そして、被加工物１に形成された溝３ａの底が除去されて溝３ａが裏面１ｂ側に露出すると、被加工物１が溝３ａにより個々のチップ（デバイスチップ）に分割される。研削装置は、被加工物１の厚みを測定する厚み測定器（不図示）を有し、研削中の被加工物１の厚みを監視する。その後、研削がさらに進行して被加工物１の厚みが所定の仕上げ厚みとなったとき、研削ユニット１８の下降を停止させ、被加工物１の研削を終了する。
図７（Ｃ）は、研削により溝３ａが裏面１ｂ側に露出して被加工物１が分割されて形成された個々のチップ１５を模式的に示す断面図である。なお、形成された個々のチップ１５は、樹脂シート１３に支持され続ける。
溝形成ステップＳ１０において、被加工物１の外周領域１ｃにまで溝３ａが形成されていた場合、被加工物１の研削により溝３ａが裏面１ｂ側に露出して被加工物１が分割される際、外周領域１ｃも細かな欠片に分割される。この場合、さらに被加工物１の研削が進行する過程において、この欠片が樹脂シート１３から剥離して予期せぬ場所に飛散することが考えられる。
これに対して、溝形成ステップＳ１０において被加工物１の外周領域１ｃに溝３ａが形成されていない場合、溝３ａが裏面１ｂ側に露出して被加工物１が分割されるとき、外周領域１ｃが分割されず、被加工物１の環状の領域が樹脂シート１３上に残る。この環状の領域は、被加工物１の研削がさらに進行しても樹脂シート１３から剥離しにくい。そのため、欠片が飛散することに起因する問題が生じない。
図８は、溝３ａが裏面１ｂ側に露出して個々のチップ１５に分割された被加工物１を拡大して模式的に示す断面図である。裏面研削ステップＳ３０において被加工物１を徐々に薄化する過程において、溝３ａが裏面１ｂ側に露出した後は、被加工物１等から発生した研削屑１７が溝３ａ中を落下して、溝３ａ中に露出した樹脂シート１３に到達する。
ここで、被加工物１の表面１ａ側の保護に樹脂シート１３ではなく粘着層を有するテープ状の保護部材を使用していた場合、溝３ａに落下した研削屑１７がテープ状の保護部材の粘着層に貼り付く。特に、溝３ａが裏面１ｂ側に露出する際に被加工物１に微細な欠けが生じ、被加工物１の欠片も溝３ａに落下してテープ状の保護部材の粘着層に貼り付く。この場合、被加工物１等に研削水を供給しただけでは粘着層に貼り付いた研削屑１７や欠片を十分に除去できない。
その後、個々のチップ１５をピックアップするために、被加工物１の裏面１ｂ側にエキスパンドテープを貼着して被加工物１の表面１ａから保護テープを剥離し、エキスパンドテープを外向きに拡張することで各チップの間隔を広げる。ここで、保護テープを被加工物１から剥離する際に、保護テープの粘着層に付着していた研削屑１７や欠片等がチップ１５に落下する。すると、チップ１５が汚染され不良品となるとの問題が生じる。
これに対して、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、被加工物１の表面１ａ側には樹脂シート１３が配設される。そして、樹脂シート１３は粘着層を備えないため、研削屑１７等が溝３ａに落下して樹脂シート１３に接触しても、研削屑１７等が樹脂シート１３に貼り付くことがない。そのため、被加工物１の研削中に被加工物１等に供給される研削水や、研削後に実施される洗浄工程で供給される洗浄水等により、研削屑１７が被加工物１から極めて容易に除去される。
そのため、個々のチップ１５をピックアップするために、被加工物１の裏面１ｂ側にエキスパンドテープを貼着して被加工物１の表面１ａから樹脂シート１３を剥離するとき、チップ１５に落下する研削屑１７等が極めて少なくなる。そして、最終的に汚染のない良品のデバイスチップが得られる。
本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、裏面研削ステップＳ３０の後、チップ（デバイスチップ）１５の裏面側にエキスパンドテープを貼着し、表面に配設された樹脂シート１３を剥離する転写ステップＳ４０を実施する。エキスパンドテープは、基材層と、基材層に支持された粘着層と、を有する。転写ステップＳ４０では、研削装置から搬出された被加工物１の裏面１ｂ側にエキスパンドテープを貼着する。その後、被加工物１の表面１ａ側に配設された樹脂シート１３を剥離する。
そして、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、転写ステップＳ４０の後、ピックアップステップＳ５０を実施する。ピックアップステップＳ５０では、該エキスパンドテープを外向きに拡張することで個々のチップ（デバイスチップ）１５の間隔を広げ、該エキスパンドテープから個々のチップ１５をピックアップする。これにより、複数のチップ（デバイスチップ）１５が得られる。
以上に説明する通り、本実施形態に係る被加工物の研削方法及びデバイスチップの製造方法によると、粘着層を備えない樹脂シート１３により研削が予定された被加工物１の表面１ａ側のデバイス５等を保護できる。このときに粘着層を有するテープ状の保護部材を使用しないため、被加工物１を研削したときに生じる研削屑等が被加工物１に形成された溝３ａに残りにくくなり、製造されるチップ１５への研削屑等の付着が抑制される。
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、主にデバイスチップの製造方法の各ステップについて説明してきた。しかしながら、本発明の一態様はこれに限定されず、いずれかのステップが実施されなくてもよく、各ステップの間に別のステップが実施されてもよく、いずれかのステップにおいて別のステップが同時に実施されてもよい。
例えば、転写ステップＳ４０が実施された後、ピックアップステップＳ５０が実施される前に、分割されてチップ１５となった被加工物１の表面１ａ側に、チップ１５を所定の実装対象に実装する際の接着材として機能するＤＡＦが貼着されてもよい。この場合、その後にピックアップステップＳ５０においてエキスパンドテープが拡張される際に、チップ１５間でＤＡＦが切断され、最終的にそれぞれＤＡＦが設けられたチップ１５が得られる。
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。
１ 被加工物
１ａ 表面
１ｂ 裏面
１ｃ 外周領域
３ 分割予定ライン
３ａ 溝
５ デバイス
１３ 樹脂シート
１３ａ 切断痕
１５ チップ
１７ 研削屑
２ 切削装置
４ 切削ユニット
６ スピンドルハウジング
８ 切削ブレード
１０ 切削水供給ノズル
１２ チャックテーブル
１２ａ 多孔質部材
１４ ローラー
１６ カッター
１８ 研削ユニット
２０ チャックテーブル
２０ａ 保持面
２２ スピンドル
２４ ホイールマウント
２６ 固定具
２８ 研削ホイール
３０ ホイール基台
３２ 研削砥石

Claims (4)

  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た被加工物を該分割予定ラインに沿って分割して個々のチップを形成する被加工物の研削方法であって、
    該チップの仕上がり厚さ以上の深さの溝を該分割予定ラインに沿って該被加工物の該表面に形成する溝形成ステップと、
    該溝形成ステップの後に、該被加工物の該表面に粘着層を有さない樹脂シートを熱圧着により配設する樹脂シート配設ステップと、
    該樹脂シート配設ステップの後に、該被加工物を裏面側から研削し、該溝を該裏面側に露出させることで該被加工物を個々の該チップに分割する裏面研削ステップと、を備えることを特徴とする被加工物の研削方法。
  2. 該溝形成ステップでは、該被加工物の外周領域に該溝を形成しないことを特徴とする請求項１記載の被加工物の研削方法。
  3. 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沿って区画された各領域にデバイスが形成された被加工物を該分割予定ラインに沿って分割して個々のデバイスチップを形成するデバイスチップの製造方法であって、
    該デバイスチップの仕上がり厚さ以上の深さの溝を該分割予定ラインに沿って該被加工物の該表面に形成する溝形成ステップと、
    該溝形成ステップの後に、該被加工物の該表面に粘着層を有さない樹脂シートを熱圧着により配設し、該樹脂シートで該デバイスを保護する樹脂シート配設ステップと、
    該樹脂シート配設ステップの後に、該被加工物を裏面側から研削し、該溝を該裏面側に露出させることで該被加工物を個々の該デバイスチップに分割する裏面研削ステップと、
    該裏面研削ステップの後、該デバイスチップの裏面側にエキスパンドテープを貼着し、該表面に配設された該樹脂シートを剥離する転写ステップと、
    該転写ステップの後、該エキスパンドテープを外向きに拡張することで個々の該デバイスチップの間隔を広げ、該エキスパンドテープ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。
  4. 該溝形成ステップでは、該被加工物の外周領域に該溝を形成しないことを特徴とする請求項３に記載のデバイスチップの製造方法。
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