JP4705418B2 - ウェーハの加工方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ウェーハに対して予備的な加工を施してから個々のデバイスに分割する技術に関するものである。
ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスがストリートによって区画されて表面に複数形成されたウェーハは、ストリートを分離させることにより個々のデバイスに分割され、各種電子機器に利用されている。
ウェーハは、高速回転する切削ブレードをストリートに切り込ませることによってデバイスに分割することができるが、切削ブレードを用いた方法ではデバイスの欠けや割れが生じることがある。そこで、ウェーハの表面のストリートにデバイスの仕上がり厚さに相当する深さの溝を形成した後に、表面にデバイス保護用の粘着テープを貼着し、研削装置の保持テーブルにおいてその粘着テープ側を保持した状態でウェーハの裏面を研削して溝を裏面側から表出させて個々のデバイスに分割する、先ダイシングと称される技術が開発されている（例えば特許文献１参照）。
また、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザ光をストリートの内部に集光させて脆性領域を形成した後にウェーハの裏面に粘着テープを貼着し、その粘着テープを伸張させることによりストリートを分離させる技術も提案されている（例えば特許文献２参照）。かかるレーザ光を用いる方法では、ウェーハの表面側からレーザ光を照射すると表面のデバイスが溶融するおそれがあるため、レーザ光は裏面側から照射することが望ましい。レーザ光を裏面側から照射する場合は、レーザ光の照射前にウェーハの表面にデバイス保護用の粘着テープを貼着し、レーザ光の照射後に、ウェーハの裏面に粘着テープを貼着すると共に、表面からはデバイス保護用の粘着テープを剥離することとしている。
上記いずれの方法においても、ウェーハに対する粘着テープの貼着は、粘着テープ上で押圧ローラーをストリートの方向に沿って転動させてウェーハに粘着テープを押圧することにより行うのが一般的である（例えば特許文献３参照）。
特開平１１−４０５２０号公報 特許第３４０８８０５号公報 特開２００３−７６４９号公報
しかし、ストリートに溝や脆性領域が形成されている場合は、ストリートが割れやすい状態となっているため、押圧ローラーによる押圧力を利用してウェーハの表面または裏面に粘着テープを貼着すると、その押圧力に起因して、ストリートに沿わない方向に亀裂が生じ、デバイスを損傷させたりデバイスの品質を低下させたりするという問題がある。
また、ウェーハの表面に保護テープを貼着し、ストリートの裏側にレーザ光を照射してストリート内部に脆性領域を形成する方法においては、ストリートに脆性領域が形成された後に保護テープを剥離する際にも、ストリートに沿わない方向に亀裂が生じ、デバイスを損傷させたりデバイスの品質を低下させたりするという問題がある。
そこで本発明は、ストリートが割れやすくなった状態でウェーハにテープを貼着したりウェーハからテープを剥離したりする場合において、ウェーハに亀裂が入ってデバイスが損傷したり品質が低下したりするのを防止することである。
本発明は、縦方向及び横方向のストリートによって区画されて表面に複数のデバイスが形成されたウェーハの表面に保護テープを貼着し、ストリートを分離させるために、ウェーハに対してその裏面側からレーザ光を照射して該ストリートの内部に脆性領域を形成する予備加工を施す予備加工工程と、予備加工されたウェーハの裏面が上を向いた状態で、該ウェーハをリング状のフレームの開口部に載置すると共に、該フレームの上面及び該ウェーハの裏面に粘着テープを貼着する粘着テープ貼着工程と、粘着テープが貼着された状態のウェーハに所定の加工を施す加工工程とを少なくとも含むウェーハの加工方法に関するものであり、粘着テープ貼着工程において、ストリートに対して４５度の方向に押圧ローラーを移動させて粘着テープをウェーハの裏面に押圧して貼着した後、ウェーハの表面から保護テープをストリートに対して４５度の方向に剥離し、加工工程において、ストリートに外力を加えてウェーハを個々のデバイスに分割することを特徴とする。
本発明では、ストリートに予備加工が施されたウェーハの裏面に粘着テープを貼着する際に、押圧ローラーをストリートに対して４５度の方向に移動させて粘着テープをウェーハの裏面に押圧して貼着することとしたため、押圧によってストリートと異なる方向に亀裂が入ることがない。したがって、デバイスを損傷させたり品質を低下させたりすることを確実に防止することができる。
また、予備加工工程の前にウェーハの表面に保護テープが貼着され、その保護テープをストリートに対して４５度の方向に剥離することにより、剥離時においてストリートと異なる方向に亀裂が入ることを防止することができ、デバイスを損傷させたり品質を低下させたりすることを確実に防止することができる。
図１に示すウェーハＷの表面Ｗ１には、縦方向ストリートＳ１及び横方向ストリートＳ２によって区画されて複数のデバイスＤが形成されている。このウェーハＷのストリートＳ１、Ｓ２を分離させて個々のデバイスＤに分割するにあたり、まず最初に、表面Ｗ１にデバイス保護用の保護テープＴ１を貼着する。
次に、図２に示すように、表面Ｗ１に保護テープＴ１が貼着されたウェーハＷを裏返す。そして、ウェーハＷの裏面Ｗ２側から赤外線カメラによって表面側のストリートＳ１、Ｓ２を検出し、すべてのストリートに対して、ウェーハに対する透過性を有する例えば１０６４ｍｎ波長のレーザ光１を照射する。このとき、レーザ光１の集光点をストリートＳ１、Ｓ２の内部に合わせ、その内部を改質させて脆性領域２を形成する。脆性領域を形成する工程は、後にウェーハＷを個々のデバイスＤに分割するための予備的な加工を行う工程であり、予備加工工程と称する。
次に、図３に示すように、裏面Ｗ２が上を向いた状態で、ウェーハＷをリング状のフレームＦの開口部に載置すると共に、フレームＦの上面及びウェーハＷの裏面Ｗ２に粘着テープＴ２を貼着し、押圧ローラー３を転動させて移動させながら押圧することにより、粘着テープＴ２を介してウェーハＷがフレームＦと一体になった状態とする（粘着テープ貼着工程）。
このとき、図４に示すように、押圧ローラー３の移動方向は、縦方向ストリートＳ１及び横方向ストリートＳ２のいずれに対しても非平行となるようにする。例えば、押圧ローラー３の移動方向が、縦方向ストリートＳ１及び横方向ストリートＳ２のいずれに対しても４５度となるようにするのが好ましい。
このように、押圧ローラー３を縦方向ストリートＳ１及び横方向ストリートＳ２に対して非平行な方向に移動させることにより、ストリート内部に脆性領域が形成されていても、押圧方向が脆性領域の方向とは異なるため、ウェーハＷが割れたり亀裂が入ったりすることがなく、デバイスを損傷させたり品質を低下させたりすることがない。特に、押圧ローラー３の移動方向を、縦方向のストリートＳ１及び横方向のストリートＳ２に対して４５度とすると、より確実にウェーハの損傷や品質低下を防止することができる。
こうしてウェーハＷの裏面Ｗ２及びフレームＦに粘着テープＴ２を貼着した後、図５に示すように、ウェーハＷの表面Ｗ１から保護テープＴ１を剥離する。このとき、図６に示すように、保護テープＴ１を剥離する方向を、縦方向ストリートＳ１及び横方向ストリートＳ２のいずれに対しても非平行となるようにする。例えば、保護テープＴ１を引っ張る方向が、縦方向ストリートＳ１及び横方向ストリートＳ２のいずれに対しても４５度となるようにするのが好ましい。
このように、縦方向ストリートＳ１及び横方向ストリートＳ２に対して非平行な方向に保護テープＴ１を引っ張って剥離することにより、ストリート内部に脆性領域が形成されていても、引っ張る力がはたらく方向が脆性領域の方向とは異なるため、ウェーハＷが割れたり亀裂が入ったりすることがなく、デバイスを損傷させたり品質を低下させたりすることがない。特に、剥離方向を縦方向のストリートＳ１及び横方向のストリートＳ２に対して４５度とすると、より確実にウェーハの損傷や品質低下を防止することができる。
保護テープＴ１の剥離後は、図７に示すように、粘着テープＴ２を外周側に伸張させることにより、ストリートＳ１、Ｓ２に対して外力を加える。そうすると、ウェーハＷのストリートＳ１、Ｓ２の内部には脆性領域が形成されているため、ストリートＳ１、Ｓ２が分離され、個々のデバイスＤに分割される（加工工程）。ストリートＳ１、Ｓ２に対して外力を加える方法は、粘着テープＴ２を外周側に伸張させることには限定されない。
なお、上記の例ではウェーハＷの裏面Ｗ２側からレーザ光を照射するため、表面Ｗ１に保護テープＴ１を貼着することとしたが、予備加工工程において表面Ｗ１側からレーザ光を照射する場合には裏面Ｗ２に保護テープＴ１を貼着する。この場合は、予備加工工程の後に、裏面Ｗ２に粘着テープＴ２を貼着する。
次に、いわゆる先ダイシングの場合の例について説明する。図８に示すように、ウェーハＷの表面Ｗ１には、縦方向ストリートＳ１及び横方向ストリートＳ２によって区画されて複数のデバイスＤが形成されている。そして、最初に、ストリートＳ１、Ｓ２に高速回転する切削ブレード４を切り込ませ、デバイスＤの仕上がり厚さに相当する深さの溝Ｇを縦横に形成する（予備加工工程）。
次に、図９に示すように、溝Ｇが形成されたウェーハＷの表面Ｗ１に粘着テープＴ３を敷設し、押圧ローラー３を移動させながら押圧して貼着する（粘着テープ貼着工程）。このとき、図１０に示すように、押圧ローラー３の移動方向は、縦方向ストリートＳ１及び横方向ストリートＳ２のいずれに対しても非平行となるようにする。例えば、押圧ローラー３の移動方向が、縦方向ストリートＳ１及び横方向ストリートＳ２のいずれに対しても４５度となるようにするのが好ましい。
このように、押圧ローラー３を縦方向ストリートＳ１及び横方向ストリートＳ２に対して平行にならないように移動させることにより、ストリートに沿って溝Ｇが形成されていても、押圧方向が溝Ｇの方向とは異なるため、ウェーハＷが割れたり亀裂が入ったりすることがなく、デバイスを損傷させたり品質を低下させたりすることがない。特に、押圧ローラー３の移動方向を、縦方向のストリートＳ１及び横方向のストリートＳ２に対して４５度とすると、より確実にウェーハの損傷や品質低下を防止することができる。
溝Ｇが形成された表面Ｗ１に粘着テープＴ３が貼着されたウェーハＷについては、図１１に示すように、回転する研削砥石５を裏面Ｗ２に接触させることにより、裏面Ｗ２を研削する。そして、溝Ｇが裏面Ｗ２から表出すると、溝ＧによってストリートＳ１、Ｓ２が分離され、個々のデバイスに分割される（加工工程）。
ウェーハ及び保護テープを示す斜視図である。 予備加工工程の第一の例を示す斜視図である。 粘着テープ貼着工程の第一の例を示す断面図である。 粘着テープ貼着工程の第一の例を示す斜視図である。 保護テープを剥離する状態を示す断面図である。 保護テープを剥離する状態を示す斜視図である。 加工工程の第一の例を示す斜視図である。 予備加工工程の第二の例を示す斜視図である。 粘着テープ貼着工程の第二の例を示す断面図である。 粘着テープ貼着工程の第二の例を示す斜視図である。 加工工程の第二の例を示す断面図である。
Ｗ：ウェーハ
Ｗ１：表面
Ｓ１：縦方向ストリート Ｓ２：横方向ストリート Ｄ：デバイス
Ｗ２：裏面
Ｔ１：保護テープ Ｔ２、Ｔ３：粘着テープ
Ｆ：フレーム
１：レーザ光 ２：脆性領域 ３：押圧ローラー ４：切削ブレード ５：研削砥石

Claims (1)

  1. 縦方向及び横方向のストリートによって区画されて表面に複数のデバイスが形成されたウェーハの表面に保護テープを貼着し、
    該ストリートを分離させるために、該ウェーハに対してその裏面側からレーザ光を照射して該ストリートの内部に脆性領域を形成する予備加工を施す予備加工工程と、
    該予備加工されたウェーハの裏面が上を向いた状態で、該ウェーハをリング状のフレームの開口部に載置すると共に、該フレームの上面及び該ウェーハの裏面に粘着テープを貼着する粘着テープ貼着工程と、
    該粘着テープが貼着された状態のウェーハに所定の加工を施す加工工程と
    を少なくとも含むウェーハの加工方法であって、
    該粘着テープ貼着工程において、該ストリートに対して４５度の方向に押圧ローラーを移動させて該粘着テープを該ウェーハの裏面に押圧して貼着した後、該ウェーハの表面から該保護テープを該ストリートに対して４５度の方向に剥離し、
    該加工工程において、該ストリートに外力を加えて該ウェーハを個々のデバイスに分割するウェーハの加工方法。
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