JP5513042B2 - ウエーハの加工方法 - Google Patents
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Description
該ウエーハの表面に該第1の半導体デバイスを保護するための保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
該保護部材貼着工程が実施された該ウエーハを構成する基板の裏面を研削して所定の厚みに形成する裏面研削工程と、
該裏面研削工程が実施された該ウエーハを構成する基板の裏面における該第1の半導体デバイスと対応する所定位置に該第2の半導体デバイスを接合し積層ウエーハを形成するデバイス接合工程と、
該積層ウエーハにおける該第1の半導体デバイスが形成された該ウエーハを構成する基板の裏面に紫外線を照射すると固化するとともに温水によって膨潤して除去可能な液状樹脂を被覆して該第2の半導体デバイスを埋没させる樹脂被覆工程と、
該樹脂被覆工程によって該基板の裏面を被覆して該第2の半導体デバイスを埋没させた該液状樹脂に紫外線を照射して該液状樹脂を固化する樹脂固化工程と、
該樹脂固化工程が実施された積層ウエーハにおける該第1の半導体デバイスが形成された該ウエーハをストリートに沿って切削ブレードによって切断する切断工程と、
該切断工程が実施された該積層ウエーハを温水に浸漬して固化した樹脂を膨潤させて除去する樹脂除去工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
上記切断工程を実施する前に、第1のデバイスが形成されたウエーハの複数のデバイスを区画するストリートに沿ってレーザー光線を照射しストリートに沿って積層体を除去する積層体除去工程を実施する。
図1の(a)および(b)には、積層ウエーハを構成する第1の半導体デバイスが複数形成されたウエーハの斜視図および要部拡大断面図が示されている。図1の(a)および(b)に示すウエーハ2は、例えば厚みが700μmのシリコン等の基板20の表面に絶縁膜と回路を形成する機能膜が積層された積層体21によって複数のIC、LSI等の第1の半導体デバイス22がマトリックス状に形成されている。そして、各第1の半導体デバイス22は、格子状に形成されたストリート23によって区画されている。積層体21は厚みが2〜10μmに形成されており、積層体21を形成する絶縁膜は、SiO2,SiO,SiN等ガラス質材料からなる低誘電率絶縁体被膜(Low−k膜)からなっている。また、ウエーハ2は、図1の (b)に示すようにデバイス22の表面に配設された複数のボンディングパッド24を備えているとともに、このボンディングパッド24に接続しシリコン基板20に埋設された銅等の金属材からなるスタッド電極25を備えている。
積層ウエーハの製造方法においては、図3の(a)および(b)に示すようにウエーハ2の表面2aに第1の半導体デバイス22を保護するための保護部材3を貼着する(保護部材貼着工程)。
先ず、積層ウエーハ222における複数の第1のデバイス22が形成されたウエーハ2を構成する基板20の裏面20bに紫外線を照射すると固化するとともに80℃〜100℃の温水によって膨潤して除去可能な液状樹脂を被覆して複数の第2の半導体デバイス220を埋没させる樹脂被覆工程を実施する。この樹脂被覆工程は、図7の(a)および(b)に示す樹脂被覆装置6を用いて実施する。図7の(a)および(b)に示す樹脂被覆装置6は、上記積層ウエーハ222を保持するスピンナーテーブル61と、該スピンナーテーブル61に保持された積層ウエーハ222に液状樹脂を供給する液状樹脂供給ノズル62とを具備している。スピンナーテーブル61は、円盤状の基台611と該基台611の上面に配設されたポーラスセラミック材からなる吸着保持チャック612とからなっており、吸着保持チャック612の上面(保持面)に載置された積層ウエーハ222を図示しない吸引手段を作動することにより吸引保持するようになっている。このように構成されたスピンナーテーブル61は、図示しない回転駆動機構によって回転せしめられるようになっている。上記液状樹脂供給ノズル62は、紫外線を照射すると固化するとともに80℃〜100℃の温水によって膨潤して除去可能な液状樹脂を供給する図示しない液状樹脂供給手段に接続されている。なお、紫外線を照射すると固化するとともに80℃〜100℃の温水によって膨潤して除去可能な液状樹脂としては、株式会社 スリーボンド製の30Y―632D―3を用いることができる。
積層体除去工程は、図10に示すようにレーザー加工装置7のチャックテーブル71上に上述したウエーハ支持工程が実施され図9に示すように環状のフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に貼着された積層ウエーハ222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チャックテーブル71上にダイシングテープTを介して積層ウエーハ222が吸引保持される。なお、図10においては、ダイシングテープTが装着された環状のフレームFを省いて示しているが、環状のフレームFはチャックテーブル71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。このようにしてチャックテーブル71上に保持された積層ウエーハ222は、複数の第1の半導体デバイス22が形成されたウエーハ2の表面2aが上側となる。
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
出力 :4W
繰り返し周波数 :100kHz
集光スポット径 :φ50μm
加工送り速度 :100mm/秒
以上のようにして、積層ウエーハ222を構成するウエーハ2の所定方向に延在する全てのストリート23に沿って積層体除去工程を実施したならば、チャックテーブル71を90度回動せしめて、上記所定方向に対して直交する方向に延びる各ストリート23に沿って積層体除去工程を実施する。この結果、積層ウエーハ222を構成するウエーハ2の基板20の表面に積層された積層体21には、全てのストリート23に沿ってレーザー加工溝230が形成されストリート23に沿って積層体21が除去される。
即ち、図12に示すように切削装置8のチャックテーブル81上に上述した切断工程が実施され環状のフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に貼着された積層ウエーハ222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チャックテーブル81上にダイシングテープTを介して積層ウエーハ222が吸引保持される。なお、図12においては、ダイシングテープTが装着された環状のフレームFを省いて示しているが、環状のフレームFはチャックテーブル81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。このようにしてチャックテーブル81上に保持された積層ウエーハ222は、第1の半導体デバイス22が形成されたウエーハ2の表面2aが上側となる。
切削ブレード :外径52mm、厚さ30μm
切削ブレードの回転速度:40000rpm
切削送り速度 :50mm/秒
以上のようにして、積層ウエーハ222を構成するウエーハ2の所定方向に延在する全てのストリート23に沿って切断工程を実施したならば、チャックテーブル81を90度回動せしめて、上記所定方向に対して直交する方向に延びる各ストリート23に沿って切断工程を実施する。この結果、積層ウエーハ222は第1の半導体デバイス22の裏面に第2の半導体デバイス220が接合して構成された個々の半導体装置に分割される。
21:ストリート
22:第1の半導体デバイス
23:デバイス領域
24:外周余剰領域
200:ウエーハ
220:第2の半導体デバイス
222:積層ウエーハ
3:保護部材
4:研削装置
41:研削装置のチャックテーブル
42:研削手段
424:研削ホイール
5:ボンディング装置
51:保持テーブル
52:吸着ハンド
6:樹脂被覆装置
61:スピンナーテーブル
62:液状樹脂供給ノズル
600:紫外線照射器
7:レーザー加工装置
71:レーザー加工装置のチャックテーブル
72:レーザー光線照射手段
722:集光器
8:切削装置
81:切削装置のチャックテーブル
82:切削手段
821:切削ブレード
9:水槽
F:環状のフレーム
T:ダイシングテープ
Claims (2)
- 表面に複数の第1の半導体デバイスが形成されたウエーハを構成する基板の裏面における該第1の半導体デバイスと対応する所定位置に第2の半導体デバイスを接合し、該第2の半導体デバイスが接合された積層ウエーハを、該第1の半導体デバイスを区画するストリートに沿って分割するウエーハの加工方法において、
該ウエーハの表面に該第1の半導体デバイスを保護するための保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
該保護部材貼着工程が実施された該ウエーハを構成する基板の裏面を研削して所定の厚みに形成する裏面研削工程と、
該裏面研削工程が実施された該ウエーハを構成する基板の裏面における該第1の半導体デバイスと対応する所定位置に該第2の半導体デバイスを接合し積層ウエーハを形成するデバイス接合工程と、
該積層ウエーハにおける該第1の半導体デバイスが形成された該ウエーハを構成する基板の裏面に紫外線を照射すると固化するとともに温水によって膨潤して除去可能な液状樹脂を被覆して該第2の半導体デバイスを埋没させる樹脂被覆工程と、
該樹脂被覆工程によって該基板の裏面を被覆して該第2の半導体デバイスを埋没させた該液状樹脂に紫外線を照射して該液状樹脂を固化する樹脂固化工程と、
該樹脂固化工程が実施された積層ウエーハにおける該第1の半導体デバイスが形成された該ウエーハをストリートに沿って切削ブレードによって切断する切断工程と、
該切断工程が実施された該積層ウエーハを温水に浸漬して固化した樹脂を膨潤させて除去する樹脂除去工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法。 - 該第1の半導体デバイスが形成されたウエーハは、該基板の表面に絶縁膜と機能膜が積層された積層体によって該複数の該第1の半導体デバイスが形成されており、
該切断工程を実施する前に、該第1の半導体デバイスが形成された該ウエーハの複数のデバイスを区画するストリートに沿ってレーザー光線を照射しストリートに沿って積層体を除去する積層体除去工程を実施する、請求項1記載のウエーハの加工方法。
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