JP4847199B2 - ウエーハに装着された接着フィルムの破断方法 - Google Patents

ウエーハに装着された接着フィルムの破断方法 Download PDF

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Description

本発明は、複数のデバイスが形成されたウエーハの裏面に装着されたダイボンディング用の接着フィルムを、個々のデバイスに沿って破断する方法に関する。
例えば、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に形成されたストリート（分割予定ライン）によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成し、該デバイスが形成された各領域を分割予定ラインに沿って分割することにより個々のデバイスを製造している。半導体ウエーハを分割する分割装置としては一般にダイシング装置と呼ばれる切削装置が用いられており、この切削装置は厚さが４０μｍ程度の切削ブレードによって半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切削する。このようにして分割されたデバイスは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。
個々に分割されたデバイスは、その裏面にエポキシ樹脂等で形成された厚さ７０〜８０μｍのダイアタッチフィルムと称するダイボンディング用の接着フィルムが装着され、この接着フィルムを介してデバイスを支持するダイボンディングフレームに加熱することによりボンディングされる。デバイスの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着する方法としては、半導体ウエーハの裏面に接着フィルムを貼着し、この接着フィルムを介して半導体ウエーハをダイシングテープに貼着した後、半導体ウエーハの表面に形成された分割予定ラインに沿って切削ブレードにより半導体ウエーハとともに接着フィルムを切断することにより、裏面に接着フィルムが装着された半導体チップを形成している。（例えば、特許文献１参照。）
特開２０００−１８２９９５号公報
また、デバイスの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着する方法として、半導体ウエーハの裏面に接着フィルムを貼着し、この接着フィルムを介して半導体ウエーハをダイシングテープに貼着した後、半導体ウエーハの表面に形成された分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射し、半導体ウエーハとともに接着フィルムを切断する方法が提案されている。
更に近年、携帯電話やパソコン等の電気機器はより軽量化、小型化が求められており、より薄いデバイスが要求されている。より薄くデバイスを分割する技術として所謂先ダイシング法と称する分割技術が実用化されている。この先ダイシング法は、半導体ウエーハの表面から分割予定ラインに沿って所定の深さ（半導体チップの仕上がり厚さに相当する深さ）の分割溝を形成し、その後、表面に分割溝が形成された半導体ウエーハの裏面を研削して該裏面に分割溝を表出させ個々の半導体チップに分離する技術であり、半導体チップの厚さ１００μｍ以下に加工することが可能である。
しかるに、先ダイシング法によって半導体ウエーハを個々のデバイスに分割する場合には、半導体ウエーハの表面から分割予定ラインに沿って所定の深さの分割溝を形成した後に半導体ウエーハの裏面を研削して該裏面に分割溝を表出させるので、ダイボンディング用の接着フィルムを前もって半導体ウエーハの裏面に装着することができない。従って、先ダイシング法によって製作された半導体チップをダイボンディングフレームにボンディングする際には、デバイスとダイボンディングフレームとの間にボンド剤を挿入しながら行わなければならず、ボンディング作業を円滑に実施することができないという問題がある。
このような問題を解消するために、先ダイシング法によって個々のデバイスに分割された半導体ウエーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着し、この接着フィルムを介して半導体ウエーハをダイシングテープに貼着した後、各半導体チップ間の間隙に露出された接着フィルムの部分を化学的にエッチングして除去するようにした半導体デバイスの製造方法、および上記各デバイス間の間隙に露出された接着フィルムの部分に、デバイスの表面側から上記間隙を通してレーザー光線を照射し、接着フィルムの上記間隙に露出された部分を除去するようにした半導体デバイスの製造方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
特開２００２−１１８０８１号公報
而して、半導体ウエーハの裏面に貼着された接着フィルムを切削ブレードによって半導体ウエーハとともに完全切断すると、接着フィルムの裏面に髭状のバリが発生し、このバリがワイヤーボンディングの際に断線を引き起こす原因となる。
また、レーザー光線を照射して接着フィルムを切断すると、接着フィルムが溶融してダイシングテープに癒着して半導体チップをダイシングテープからピックアップすることができないという問題がある。
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、ウエーハの裏面に貼着された接着フィルムを、バリを発生させたりダイシングテープに癒着することなく破断することができるウエーハに装着された接着フィルムの破断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、表面に格子状に形成された分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハの裏面に装着されたダイボンディング用の接着フィルムを、個々のデバイスに沿って破断する方法であって、
環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面にウエーハの該接着フィルム側を貼着するウエーハ支持工程と、
該ダイシングテープに該接着フィルム側を貼着したウエーハを、分割予定ラインに沿ってデバイス毎に切断するとともに該接着フィルムを一部の切り残し部を残存させて不完全切断する切断工程と、
該切断工程を実施した後に、該ダイシングテープを拡張して該接着フィルムを個々のデバイスに沿って破断する接着フィルム破断工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハに装着された接着フィルムの破断方法が提供される。
上記切断工程は、切削ブレードを備えた切削装置またはパルスレーザー光線を照射するレーザー加工装置によって実施される。
また、上記切断工程において接着フィルムに残存される切り残し部の厚さは、２０μm以下に設定されている。
上記接着フィルム破断工程においては、接着フィルムを冷却し伸縮性を低下させてダイシングテープを拡張することが望ましい。
また、本発明によれば、複数のデバイスに分割されたウエーハの裏面に装着されたダイボンディング用の接着フィルムを、個々のデバイスに沿って破断する方法であって、
環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面にウエーハの該接着フィルム側を貼着するウエーハ支持工程と、
該ダイシングテープに貼着された該接着フィルムを、個々のデバイスに沿って一部の切り残し部を残存させて不完全切断する切断工程と、
該切断工程を実施した後に、該ダイシングテープを拡張して該接着フィルムを個々のデバイスに沿って破断する接着フィルム破断工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハに装着された接着フィルムの破断方法が提供される。
上記切断工程は、パルスレーザー光線を照射するレーザー加工装置によって実施される。
また、上記切断工程において接着フィルムに残存される切り残し部の厚さは、２０μm以下に設定されている。
上記接着フィルム破断工程においては、接着フィルムを冷却し伸縮性を低下させてダイシングテープを拡張することが望ましい。
本発明によれば、切断工程においてウエーハの裏面に装着された接着フィルムは一部の切り残し部を残存させて不完全切断されるので、切削ブレードによって切断される場合には接着フィルムの裏面にバリが発生することがない。また、レーザー光線を照射して切断工程を実施する場合には、接着フィルムが一部の切り残し部を残存させて不完全切断されるので、接着フィルムがダイシングテープに癒着することがない。
また、本発明によれば、切断工程においてウエーハの裏面に装着された接着フィルムは一部の切り残し部を残存させて不完全切断され、接着フィルム破断工程において接着フィルムを冷却し伸縮性を低下させてダイシングテープを拡張することにより、接着フィルムを個々のデバイスに沿って確実に破断することができる。
以下、本発明によるウエーハに貼着された接着フィルムの破断方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１には、ウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図１に示す半導体ウエーハ２は、例えば厚さが３００μmのシリコンウエーハからなっており、表面２ａには複数の分割予定ライン２１が格子状に形成されている。そして、半導体ウエーハ２の表面２aには、格子状に形成された複数の分割予定ライン２１によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス２２が形成されている。
上述した半導体ウエーハ２の裏面２bには、図２の(a)および(b)に示すようにダイボンディング用の接着フィルム３が装着される（接着フィルム装着工程）。このとき、８０〜２００°Ｃの温度で加熱しつつ接着フィルム３を半導体ウエーハ２の裏面２ｂに押圧して装着する。なお、接着フィルム３は、図示の実施形態においてはエポキシ系樹脂とアクリル系樹脂を混合したフィルム材からなり、その厚さが９０μm程度に形成されている。
接着フィルム装着工程を実施したならば、図３の(a)および(b)に示すように環状のフレーム４の内側開口部を覆うように外周部が装着されたダイシングテープ４０の表面４０aに半導体ウエーハ２の接着フィルム３側を貼着する（ウエーハ支持工程）。なお、上記ダイシングテープ４０は、図示の実施形態においては厚さが８０μｍのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなるシート基材の表面に、アクリル樹脂系の粘着層が厚さが５μｍ程度塗布されている。
上述した接着フィルム装着工程およびウエーハ支持工程の他の実施形態について、図４を参照して説明する。
図４に示す実施形態は、ダイシングテープの表面に予め接着フィルムが貼着された接着フィルム付きのダイシングテープを使用する。即ち、図４の（ａ）および（ｂ）に示すように環状のフレーム４の内側開口部を覆うように外周部が装着されたダイシングテープ４０の表面４０aに貼着された接着フィルム３を、半導体ウエーハ２の裏面２ｂに装着する。このとき、８０〜２００°Ｃの温度で加熱しつつ接着フィルム３を半導体ウエーハ２の裏面２ｂに押圧して装着する。なお、接着フィルム付きのダイシングテープは、株式会社リンテック社製の接着フィルム付きのダイシングテープ（ＬＥ５０００）を用いることができる。
上述した接着フィルム装着工程およびウエーハ支持工程を実施したならば、ダイシングテープ４０に接着フィルム３側を貼着したウエーハ２を、分割予定ライン２１に沿ってデバイス毎に切断するとともに接着フィルム３を一部の切り残し部を残存させて不完全切断する切断工程を実施する。この切断工程は、第１の実施形態においては図５に示す切削装置５を用いて実施する。図５に示す切削装置５は、吸引保持手段を備えたチャックテーブル５１と、切削ブレード５２１を備えた切削手段５２と、撮像手段５３を具備している。切断工程を実施するには、チャックテーブル５１上に上述したウエーハ支持工程においてウエーハ２の接着フィルム３側が貼着されたダイシングテープ４０を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、ダイシングテープ４０を介してウエーハ２をチャックテーブル５１上に保持する。なお、図５においてはダイシングテープ４０が装着された環状のフレーム４を省いて示しているが、環状のフレーム４はチャックテーブル５１に配設された適宜のフレーム保持手段に保持される。このようにして、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル５１は、図示しない切削送り機構によって撮像手段５３の直下に位置付けられる。
チャックテーブル５１が撮像手段５３の直下に位置付けられると、撮像手段５３および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ２の切削すべき領域を検出するアライメント工程を実行する。即ち、撮像手段５３および図示しない制御手段は、ウエーハ２の所定方向に形成されている分割予定ライン２１と、切削ブレード５２１との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、切削領域のアライメントを遂行する（アライメント工程）。また、ウエーハ２に形成されている上記所定方向に対して直角に延びる分割予定ライン２１に対しても、同様に切削領域のアライメントが遂行される。
以上のようにしてチャックテーブル５１上に保持されている半導体ウエーハ２に形成されている分割予定ライン２１を検出し、切削領域のアライメントが行われたならば、半導体ウエーハ２を保持したチャックテーブル５１を切削領域の切削開始位置に移動する。このとき、図６に示すように半導体ウエーハ２は切削すべき分割予定ライン２１の一端（図６において左端）が切削ブレード５２１の直下より所定量右側に位置するように位置付けられる。そして、切削ブレード５２１を図６において矢印５２１aで示す方向に所定の回転速度で回転し、２点鎖線で示す待機位置から図示しない切り込み送り機構によって図６において実線で示すように下方に所定量切り込み送りする。この切り込み送り位置は、図示の実施形態においてはチャックテーブル５１の表面に切削ブレード５２１の外周縁が接触した基準位置から９０μm上側に設定されている。図示の実施形態においてはダイシングテープ４０の厚さが８０μｍに設定されているので、切削ブレード５２１の外周縁がダイシングテープ５の表面から１０μm上側を通過することになる。
上述したように切削ブレード５２１の切り込み送りを実施したならば、切削ブレード５２１を図６において矢印５２１aで示す方向に所定の回転速度で回転しつつ、チャックテーブル５１を図６において矢印Ｘ１で示す方向に所定の切削送り速度で移動せしめる（切断工程）。そして、チャックテーブル５１に保持された半導体ウエーハ２の右端が切削ブレード５２１の直下を通過したらチャックテーブル５１の移動を停止する。
なお、上記切断工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
切削ブレード ：外径５２ｍｍ、厚さ４０μｍ
切削ブレードの回転速度：４００００ｒｐｍ
切削送り速度 ：５０ｍｍ／秒
上述した切断工程を半導体ウエーハ２に形成された全てのストリート２１に実施する。この結果、図７に示すように半導体ウエーハ２および接着フィルム３に分割予定ライン２１に沿って切削溝２１０が形成され、ウエーハ２がデバイス２２毎に切断されるとともに接着フィルム３が一部の切り残し部３１を残存させて不完全切断される。なお、切り残し部３１の厚さtは、図示の実施形態においては１０μmとなる。この残し部３１の厚さtは、２０μm以下であることが望ましい。このように切断工程においては、接着フィルム３が一部の切り残し部３１を残存させて不完全切断されるので、接着フィルム３の裏面にバリが発生することがない。
次に、切断工程の他の実施形態について、図８乃至図１０を参照して説明する。
この実施形態においては、図８に示すレーザー加工装置６を用いて実施する。図８に示すレーザー加工装置６は、被加工物を保持するチャックテーブル６１と、該チャックテーブル６１上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段６２と、チャックテーブル６１上に保持された被加工物を撮像する撮像手段６３を具備している。チャックテーブル６１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない移動機構によって図６において矢印Ｘで示す加工送り方向および矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。
上記レーザー光線照射手段６２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング６２１を含んでいる。ケーシング６２１内には図示しないＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器からなるパルスレーザー光線発振器や繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー光線発振手段が配設されている。上記ケーシング６２１の先端部には、パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光するための集光器６２２が装着されている。レーザー光線照射手段６２を構成するケーシング６２１の先端部に装着された撮像手段６３は、図示の実施形態においては可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
上述したレーザー加工装置６を用いて上記図３および図４に示すようにダイシングテープ４０に接着フィルム３側を貼着したウエーハ２を、分割予定ライン２１に沿ってデバイス毎に切断するとともに接着フィルム３を一部の切り残し部を残存させて不完全切断する切断工程について、図８乃至図１０を参照して説明する。
先ず上述した図８に示すレーザー加工装置６のチャックテーブル６１上に半導体ウエーハ２の接着フィルム３側が貼着されたダイシングテープ４０を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、ダイシングテープ４０を介して半導体ウエーハ２をチャックテーブル６１上に保持する。なお、図８においてはダイシングテープ４０が装着された環状のフレーム４を省いて示しているが、環状のフレーム４はチャックテーブル６１に配設された適宜のフレーム保持手段に保持される。半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル６１は、図示しない移動機構によって撮像手段６３の直下に位置付けられる。
チャックテーブル６１が撮像手段６３の直下に位置付けられると、撮像手段６３および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ２のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段６３および図示しない制御手段は、ウエーハ２の所定方向に形成されている分割予定ライン２１と、分割予定ライン２１に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段６２の集光器６２２との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する（アライメント工程）。また、半導体ウエーハ２に形成されている上記所定方向に対して直角に延びる分割予定ライン２１に対しても、同様に切削領域のアライメントが遂行される。
以上のようにしてチャックテーブル６１上に保持された半導体ウエーハ２に形成されている分割予定ライン２１を検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、図９で示すようにチャックテーブル６１をレーザー光線照射手段６２の集光器６２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の分割予定ライン２１の一端（図９において左端）をレーザー光線照射手段６２の集光器６２２の直下に位置付ける。そして、集光器６２２からシリコンウエーハに対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル６１を図９において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる（切断工程）。そして、レーザー光線照射手段６２の集光器６２２の照射位置が分割予定ライン２１の他端（図９において右端）の位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル６１の移動を停止する。
なお、上記切断工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光線の光源 ：ＹＶＯ４レーザーまたはＹＡＧレーザー
波長 ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数 ：２０ｋＨｚ
平均出力 ：３W
集光スポット径 ：φ５μm
加工送り速度 ：１００ｍｍ／秒
上記加工条件においては１回の加工工程で５０μm程度のレーザー加工溝が形成されるので、上記切断工程を６回繰り返し実行することにより半導体ウエーハ２が切断され、更に上記切断工程を１回行うことにより接着フィルム３に８０μm程度のレーザー加工溝を形成することができる。この結果、図１０に示すように半導体ウエーハ２および接着フィルム３に分割予定ライン２１に沿ってレーザー加工溝２２０が形成され、ウエーハ２がデバイス２２毎に切断するとともに接着フィルム３が一部の切り残し部３１を残存させて不完全切断される。なお、切り残し部３１の厚さtは、図示の実施形態においては１０μmとなる。この残し部３１の厚さtは、２０μm以下であることが望ましい。このように切断工程においては、接着フィルム３が一部の切り残し部３１を残存させて不完全切断されるので、接着フィルム３がダイシングテープ４０に癒着することがない。
上述した切断工程を半導体ウエーハ２に形成された全てのストリート２１に実施する
以上のようにして切削工程を実施したら、半導体ウエーハ２の接着フィルム３側が貼着されているダイシングテープ４０を拡張して接着フィルム３を個々のデバイスに沿って破断する接着フィルム破断工程を実施する。この接着フィルム破断工程は、図示の実施形態においては図１１に示すテープ拡張装置７を用いて実施する。図１１に示す分割装置７は、上記環状のフレーム４０を保持するフレーム保持手段７１と、該フレーム保持手段７１に保持された環状のフレーム４に装着されたダイシングテープ４０を拡張するテープ拡張手段７２を具備している。フレーム保持手段７１は、環状のフレーム保持部材７１１と、該フレーム保持部材７１１の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ７１２とからなっている。フレーム保持部材７１１の上面は環状のフレーム４を載置する載置面７１１ａを形成しており、この載置面７１１ａ上に環状のフレーム４が載置される。そして、載置面７１１ａ上に載置された環状のフレーム４は、クランプ７１２によってフレーム保持部材７１１に固定される。このように構成されたフレーム保持手段７１は、テープ拡張手段７２によって上下方向に進退可能に支持されている。
テープ拡張手段７２は、上記環状のフレーム保持部材７１１の内側に配設される拡張ドラム７２１を具備している。この拡張ドラム７２１は、環状のフレーム４の内径より小さく該環状のフレーム４に装着されたダイシングテープ４０に貼着されるウエーハ２の外径より大きい内径および外径を有している。また、拡張ドラム７２１は、下端に支持フランジ７２２を備えている。図示の実施形態におけるテープ拡張手段７２は、上記環状のフレーム保持部材７１１を上下方向に進退可能な支持手段７３を具備している。この支持手段７３は、上記支持フランジ７２２上に配設された複数のエアシリンダ７３１からなっており、そのピストンロッド７３２が上記環状のフレーム保持部材７１１の下面に連結される。このように複数のエアシリンダ７３１からなる支持手段７３は、環状のフレーム保持部材７１１を載置面７１１ａが拡張ドラム７２１の上端と略同一高さとなる基準位置と、拡張ドラム７２１の上端より所定量下方の拡張位置の間を上下方向に移動せしめる。従って、複数のエアシリンダ７３１からなる支持手段７３は、拡張ドラム７２１とフレーム保持部材７１１とを上下方向に相対移動する拡張移動手段として機能する。
以上のように構成されたテープ拡張装置７を用いて実施する接着フィルム破断工程について図１２を参照して説明する。即ち、半導体ウエーハ２（分割予定ライン２１に沿ってレーザー加工溝２２０が形成されている）の接着フィルム３側が貼着されているダイシングテープ４０が装着された環状のフレーム４を、図１２の（ａ）に示すようにフレーム保持手段７１を構成するフレーム保持部材７１１の載置面７１１ａ上に載置し、クランプ７１２によってフレーム保持部材７１１に固定する。このとき、フレーム保持部材７１１は図１２の（ａ）に示す基準位置に位置付けられている。次に、テープ拡張手段７２を構成する支持手段７３としての複数のエアシリンダ７３１を作動して、環状のフレーム保持部材７１１を図１２の（ｂ）に示す拡張位置に下降せしめる。従って、フレーム保持部材７１１の載置面７１１ａ上に固定されている環状のフレーム４も下降するため、図１２の（ｂ）に示すように環状のフレーム４に装着されたダイシングテープ４０は拡張ドラム７２１の上端縁に接して拡張せしめられる（テープ拡張工程）。この結果、ダイシングテープ４０に貼着されている接着フィルム３は放射状に引張力が作用する。このように接着フィルム３に放射状に引張力が作用すると、半導体ウエーハ２は分割予定ライン２１に沿って個々のデバイス２２に分割されているので、個々のデバイス２２間が広がり、間隔Sが形成される。このため、接着フィルム３には引張力が作用するので、各デバイス２２の外周縁に沿って確実に破断される。
なお、上記接着フィルム破断工程におけるダイシングテープ４０の拡張量即ち伸び量は、フレーム保持部材７１１の下方への移動量によって調整することができ、本発明者等の実験によるとダイシングテープ４０を２０ｍｍ程度引き伸ばしたときに接着フィルム３を各デバイス２２の外周縁に沿って破断することができた。このとき、各デバイス２２間の間隔Sは、１mm程度となった。なお、上記のようにダイシングテープ４０を拡張しても、接着フィルム３の厚さが８０〜９０μmあると、接着フィルム３の伸びにより個々のデバイス２２の外周縁に沿って破断することができない。しかるに、本発明においては、上記切断工程において接着フィルム３は不完全切断され、一部の切り残し部３１が１０μmとなっているので、個々のデバイス２２の外周縁に沿って容易に破断することができる。なお、上記切り残し部３１が２０μm以下であれば、接着フィルム３を各デバイス２２の外周縁に沿って容易に破断することができる。また、テープ拡張工程における環状のフレーム保持部材７１１の移動速度は、５０mm／秒以上であることが望ましい。更に、テープ拡張工程においては、上述したように接着フィルム３を１０℃以下に冷却し伸縮性を低下せしめて実施することが望ましい。
次に、本発明によるウエーハに貼着された接着フィルムの破断方法の他の実施形態について、図１３乃至図２０を参照して説明する。
この実施形態は、上記図１に示す半導体ウエーハ２を先ダイシング法によって個々のデバイスに分割した後に、半導体ウエーハ２の裏面に接着フィルム３を貼着し、この接着フィルム３を各デバイスに沿って破断する方法である。なお、この場合、図１に示す半導体ウエーハ２の厚さは、例えば６００μｍに形成されている。先ず、半導体ウエーハ２を先ダイシング法によって個々のデバイスに分割する手順について説明する。
半導体ウエーハ２を先ダイシング法によって個々のデバイスに分割するには、先ず半導体ウエーハの表面ａに形成された分割予定ライン２１に沿って所定深さ（各半導体チップの仕上がり厚さに相当する深さ）の分割溝を形成する（分割溝形成工程）。この分割溝形成工程は、上記図５に示す切削装置５を用いて実施することができる。即ち、図１３の(a)に示すように切削装置５のチャックテーブル５１上に半導体ウエーハ２の表面２ａを上に載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、ウエーハ２をチャックテーブル５１上に保持する。このようにして、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル５１は、図示しない切削送り機構によって撮像手段５３の直下に位置付けられ、上述したアライメントが遂行される。
以上のようにしてチャックテーブル５１上に保持されている半導体ウエーハ２の切削領域のアライメントが行われたならば、半導体ウエーハ２を保持したチャックテーブル５１を切削領域の切削開始位置に移動する。そして、切削ブレード５２１を矢印５２１aで示す方向に回転しつつ下方に移動して所定量の切り込み送りを実施する。この切り込み送り位置は、切削ブレード５２１の外周縁が半導体ウエーハ２の表面から仕上がり厚さに相当する深さ位置（例えば、１１０μｍ）に設定されている。このようにして、切削ブレード５２１の切り込み送りを実施したならば、切削ブレード５２１を回転しつつチャックテーブル５１を矢印Ｘで示す方向に切削送りすることによって、図１３の（ｂ）に示すように所定の分割予定ライン２１に沿ってデバイスの仕上がり厚さに相当する深さ（例えば、１１０μｍ）の分割溝２３０が形成される（分割溝形成工程）。この分割溝形成工程を半導体ウエーハ２に形成された全ての分割予定ライン２１に沿って実施する。
上述した分割溝形成工程により半導体ウエーハ２の表面２ａに分割予定ライン２１に沿って所定深さの分割溝２３０を形成したら、図１４の（ａ）および（ｂ）に示すように半導体ウエーハ２の表面２ａ（デバイス２２が形成されている面）に研削用の保護部材８を貼着する（保護部材貼着工程）。なお、保護部材８は、図示の実施形態においては厚さが１５０μｍのポリオレフィンシートが用いられている。
次に、表面に保護部材３を貼着した半導体ウエーハ２の裏面２ｂを研削し、分割溝２３０を裏面２ｂに表出させて個々のデバイスに分割する（分割溝表出工程）。この分割溝表出工程は、図１５の（ａ）に示すようにチャックテーブル９１と研削砥石９２を備えた研削手段９３を具備する研削装置９によって行われる。即ち、チャックテーブル９１上に半導体ウエーハ２を裏面２ｂを上にして保持し、例えば、チャックテーブル９１を３００ｒｐｍで回転しつつ、研削手段９３の研削砥石９２を６０００ｒｐｍで回転せしめて半導体ウエーハ２の裏面２ｂに接触することにより研削し、図１５の（ｂ）に示すように分割溝２３０が裏面２ｂに表出するまで研削する。このように分割溝２３０が表出するまで研削することによって、図１５の（ｃ）に示すように半導体ウエーハ２は個々のデバイス２２に分割される。なお、分割された複数のデバイス２２は、その表面に保護部材８が貼着されているので、バラバラにはならず半導体ウエーハ２の形態が維持されている。
上述した先ダイシング法によって半導体ウエーハ２を個々のデバイス２２に分割したならば、個々のデバイス２２に分割された半導体ウエーハ２の裏面２ｂにダイボンディング用の接着フィルムを装着する接着フィルム装着工程を実施する。即ち、図１６の（ａ）および（ｂ）に示すように接着フィルム３を個々のデバイス２２に分割された半導体ウエーハ２の裏面２ｂに装着する。このとき、上述したように８０〜２００°Ｃの温度で加熱しつつ接着フィルム３を半導体ウエーハ２の裏面２ｂに押圧して貼着する。
上述したように接着フィルム装着工程を実施したならば、図１７に示すように接着フィルム３が装着された半導体ウエーハ２の接着フィルム３側を、環状のフレーム４に装着されたダイシングテープ４０の表面に貼着するウエーハ支持工程を実施する。そして、半導体ウエーハ２の表面２aに貼着されている保護部材８を剥離する（保護部材剥離工程）。このように保護部材８を剥離した状態で、ダイシングテープ４０に貼着された接着フィルム３を、個々のデバイスに沿って一部の切り残し部を残存させて不完全切断する切断工程を実施する。この切断工程は、上記図８に示すレーザー加工装置６を用いて実施することができる。即ち、図１８に示すようにダイシングテープ４０の表面に接着フィルム３を介して貼着された半導体ウエーハ２のダイシングテープ４０側をチャックテーブル６１に載置し吸引保持する。従って、半導体ウエーハ２の表面２aは上側となる。なお、図１８においては、ダイシングテープ４０が装着された環状のフレーム４を省いて示しているが、環状のフレーム４はチャックテーブル６１に配設された適宜のフレーム保持手段に保持されている。
上述したように半導体ウエーハ１０をチャックテーブル６１に保持したならば、上述したアライメント作業を実施する。そして、図１９に示すようにチャックテーブル６１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段の集光器６２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の分割溝２３０の一端（図１９において左端）を集光器６２２の直下に位置付ける。そして、集光器６２２からパルスレーザー光線を半導体ウエーハ２に形成された分割溝２３０を通して接着フィルム３に照射しつつチャックテーブル６１を図１９において矢印Ｘ１で示す方向に所定の送り速度で移動せしめ、分割溝２３０の他端（図１９において右端）が集光器６２２の照射位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル７１の移動を停止する。このとき、レーザー光線照射手段６２の集光器６２２から照射されるパルスレーザー光線は、図示の実施形態においては集光点Ｐ（集光スポット径が形成される点）を接着フィルム３の上面に合わせて照射される。なお、このレーザー光線の波長は、接着フィルム３を構成するエポキシ系樹脂とアクリル系樹脂を混合したフィルム材には吸収される３５５ｎｍに設定されている。そして、加工条件は、図示の実施形態においては厚さが９０μmの接着フィルム３を１０μm程度の切り残し部を残存させて不完全切断する条件に設定されている。この結果、図２０に示すように接着フィルム３は、レーザー光線のエネルギーにより分割溝２３０に沿って切り残し部３１を残存させてレーザー加工溝３２が形成される。
なお、上記切断工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
レーザー光線の種類 ：ＹＶＯ４レーザーまたはＹＡＧレーザー
波長 ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数 ：５０ｋＨｚ
平均出力 ：３Ｗ
集光スポット径 ：φ９．２μｍ
加工送り速度 ：２００ｍｍ／秒
以上のようにして、半導体ウエーハ２に形成された全ての分割予定ライン２１に沿って上記切断工程を実施することにより、接着フィルム３は個々のデバイス２２に沿って一部の切り残し部３１を残存させて不完全切断される。従って、接着フィルム３がダイシングテープ４０に癒着することはない。
以上のようにして切削工程を実施したら、上述した図１１および図１２に示す接着フィルム破断工程を実施する。
ウエーハとしての半導体ウエーハを示す斜視図。 本発明によるウエーハに貼着された接着フィルムの破断方法における接着フィルム装着工程を示す説明図。 本発明によるウエーハに貼着された接着フィルムの破断方法におけるウエーハ支持工程を示す斜視図。 本発明によるウエーハに貼着された接着フィルムの破断方法における接着フィルム装着工程およびウエーハ支持工程の他の実施形態を示す説明図。 本発明によるウエーハに貼着された接着フィルムの破断方法における切断工程を実施する切削装置の要部斜視図。 図５に示す切削装置を用いて本発明によるウエーハに貼着された接着フィルムの破断方法における切断工程を実施する状態を示す説明図。 図７に切断工程が実施された半導体ウエーハの拡大断面図。 本発明によるウエーハに貼着された接着フィルムの破断方法における切断工程を実施するレーザー加工装置の要部斜視図。 図８に示すレーザー加工装置を用いて本発明によるウエーハに貼着された接着フィルムの破断方法における切断工程を実施する状態を示す説明図。 図９に示す切断工程が実施された半導体ウエーハの拡大断面図。 本発明によるウエーハに貼着された接着フィルムの破断方法における接着フィルム破断工程を実施するテープ拡張装置の斜視図。 図１１に示すテープ拡張装置を用いて本発明によるウエーハに貼着された接着フィルムの破断方法における接着フィルム破断工程を実施する状態を示す説明図。 半導体ウエーハ表面に形成された分割予定ラインに沿って所定深さの分割溝を形成する分割溝形成工程を示す説明図。 半導体ウエーハの表面に研削用の保護部材を貼着する保護部材貼着工程を示す説明図。 半導体ウエーハの裏面を研削して分割溝を裏面に表出させて個々のデバイスに分割する分割溝表出工程を示す説明図。 本発明によるウエーハに貼着された接着フィルムの破断方法における接着フィルム装着工程の他の実施形態を示す説明図。 本発明によるウエーハに貼着された接着フィルムの破断方法におけるウエーハ支持工程の他の実施形態を示す斜視図。 図８に示すレーザー加工装置を用いて本発明によるウエーハに貼着された接着フィルムの破断方法における切断工程を実施する他の実施形態の斜視図。 図１８に示す切断工程の説明図。 図１８に示す切断工程が実施された半導体ウエーハの拡大断面図。
符号の説明
２：半導体ウエーハ
２１：ストリート
２２：デバイス
３：接着フィルム
４：環状のフレーム
４０：ダイシングテープ
５：切削装置
５１：切削装置のチャックテーブル
５２：切削手段
５２１：切削ブレード
６：レーザー加工装置
６１：レーザー加工装置のチャックテーブル
６２：レーザー光線照射手段
６２２：集光器
７：テープ拡張装置
７１：フレーム保持手段
７１１：フレーム保持部材
７１２：クランプ
７２：テープ拡張手段
７２１：拡張ドラム
７３：支持手段
７３１：エアシリンダ
７３２：ピストンロッド
８：保護部材
９：研削装置
９１：研削装置のチャックテーブル
９２：研削砥石
９３：研削手段

Claims (7)

  1. 表面に格子状に形成された分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハの裏面に装着されたダイボンディング用の接着フィルムを、個々のデバイスに沿って破断する方法であって、
    環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面にウエーハの該接着フィルム側を貼着するウエーハ支持工程と、
    該ダイシングテープに該接着フィルム側を貼着したウエーハを、分割予定ラインに沿ってデバイス毎に切断するとともに該接着フィルムを一部の切り残し部を残存させて不完全切断する切断工程と、
    該切断工程を実施した後に、該接着フィルムを冷却し伸縮性を低下させて該ダイシングテープを拡張することにより該接着フィルムを個々のデバイスに沿って破断する接着フィルム破断工程と、を含む、
    ことを特徴とするウエーハに装着された接着フィルムの破断方法。
  2. 該切断工程は、切削ブレードを備えた切削装置によって実施される、請求項１記載のウエーハに装着された接着フィルムの破断方法。
  3. 該切断工程は、パルスレーザー光線を照射するレーザー加工装置によって実施される、請求項１記載のウエーハに装着された接着フィルムの破断方法。
  4. 該切断工程において該接着フィルムに残存される切り残し部の厚さは、２０μm以下に設定されている、請求項１から３のいずれかに記載のウエーハに装着された接着フィルムの破断方法。
  5. 複数のデバイスに分割されたウエーハの裏面に装着されたダイボンディング用の接着フィルムを、個々のデバイスに沿って破断する方法であって、
    環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面にウエーハの該接着フィルム側を貼着するウエーハ支持工程と、
    該ダイシングテープに貼着された該接着フィルムを、個々のデバイスに沿って一部の切り残し部を残存させて不完全切断する切断工程と、
    該切断工程を実施した後に、該接着フィルムを冷却し伸縮性を低下させて該ダイシングテープを拡張することにより該接着フィルムを個々のデバイスに沿って破断する接着フィルム破断工程と、を含む,
    ことを特徴とするウエーハに装着された接着フィルムの破断方法。
  6. 該切断工程は、パルスレーザー光線を照射するレーザー加工装置によって実施される、請求項５記載のウエーハに装着された接着フィルムの破断方法。
  7. 該切断工程において該接着フィルムに残存される切り残し部の厚さは、２０μm以下に設定されている、請求項５又は６記載のウエーハに装着された接着フィルムの破断方法。
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