JP5534594B2 - シート貼付方法およびウエハ加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハ等のウエハに、表面保護用粘着シート等のシートを貼付する方法、および当該シートを使用したウエハの加工方法に関するものである。

従来より、半導体装置を製造する一連の工程中には、面取りした半導体ウエハの表面に回路パターンを形成した後、半導体ウエハの裏面を研削し、次いで半導体ウエハをダイシングしてチップに個片化する工程、あるいは面取りした半導体ウエハの表面に回路パターンを形成した後、ハーフカットダイシングにより半導体ウエハの表面に有底の溝を形成し、次いで当該溝に至るように裏面を研削することで、半導体ウエハをチップに個片化する工程がある。

上記工程においては、半導体ウエハの表面（回路パターン形成面）に表面保護シートを貼付し、裏面研削後に、研削された半導体ウエハの裏面に粘着テープを貼付し、その粘着テープを支持体として、表面保護シートを剥離する。

半導体ウエハに表面保護シートを貼付するには、半導体ウエハの径よりも大きい表面保護シートを半導体ウエハに貼着してから、表面保護シート側からカッター刃を入刃し、半導体ウエハの径に合わせて表面保護シートを切断する方法が行われる（特許文献１，２）。

しかしながら、特許文献１中の図３または特許文献２中の図６のように、半導体ウエハの周縁部に表面保護シートが被さっていると、研削によって薄くなった半導体ウエハの裏面に粘着テープを貼付したときに、表面保護シートと粘着テープとが接触・接着して、表面保護シートを剥がせないという問題が生じる。また、粘着テープが、基材と、基材から剥離可能に形成された接着剤層とからなる接着テープの場合には、表面保護シートを剥がすときに、接着剤層が基材から剥がれ、表面保護シート側に取られてしまうことがある。

特開２００１−２４４３１７号公報 特開２００６−００５１３１号公報

上記の問題を解消すべく、半導体ウエハ１の周縁部から表面保護シート２がはみ出さないように、角度を付けたカッター刃３を表面保護シート２に入刃することが行われることがある。しかしながら、近年、半導体ウエハ１の仕上げ厚が薄くなってきているため、面取りされた半導体ウエハ１の径は、裏面研削によってより小さくなり、半導体ウエハ１の周縁部から表面保護シート２がはみ出し易くなっていた。また、図３（ａ）に示すように、シート２側からカッター刃３を傾斜させてシート２に入刃し、シート２を切断すると、カッター刃３は軟質の表面保護シート２を半導体ウエハ１の周縁部の傾斜面に押し付け、巻き込むようにして表面保護シート２を切断するため、切断された表面保護シート２の外周径は、図３（ｂ）に示すように、半導体ウエハ１よりも大きくなっていた。そのため、やはり上記と同じように、表面保護シート２と粘着テープ４とが接触・接着する問題が生じていた。

一方、図４に示すように、ハーフカットダイシングにより平面視格子状の有底の溝５２を形成した半導体ウエハ５の表面に表面保護シート２を貼付し、当該表面保護シート２を切断する場合には、表面保護シート２側からカッター刃３を入刃し、半導体ウエハ５の外周に沿って表面保護シート２を切断したときに、刃先が半導体ウエハ５における上記溝５２の側壁の端部に当たることがあり、それにより、カッター刃３の刃先の欠けや半導体ウエハ５に欠け（チッピング）が生じてしまうことがあった。チッピングの破片がチップと粘着テープとの間に入ると、破片部分で応力が集中し、チップが割れてしまうおそれがある。

本発明は、上記のような実状に鑑みてなされたものであり、ウエハの研削後に、ウエハの一方の面に貼付したシートとウエハの他方の面に貼付した粘着テープとが接触すること、あるいはカッター刃の欠けやウエハのチッピングを防止することのできるシート貼付方法およびウエハ加工方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１に本発明は、面取りされることで周縁部に傾斜面を有するウエハにおける一方の面に、シートを貼着し、前記ウエハ側から、カッター刃の側面が前記ウエハ周縁部における前記一方の面近傍の傾斜面に沿うように、前記カッター刃を傾斜させて、前記シートに対して前記カッター刃を入刃し、前記カッター刃により、前記ウエハの外周に沿って前記シートを切断し、もって前記ウエハに前記シートを貼付するシート貼付方法を提供する（発明１）。

上記発明（発明１）によれば、ウエハの一方の面に貼付したシートに対してカッター刃を入刃し、当該シートを切断するときに、カッター刃がシートをウエハ側に押し付けたり、巻き込んだりすることがないため、面取りしたウエハの最小径部と略同じ大きさでシートを切断することができる。したがって、ウエハの研削後に、上記シートとウエハの他方の面に貼付した粘着テープとが接触・接着することを防止することができる。また、一方の面側に有底の溝が形成されているウエハにシートを貼付する場合には、ウエハ側から入刃してシートを切断するカッター刃の刃先がウエハにおける上記溝の側壁の端部に当たることはないため、カッター刃の刃先の欠けやウエハのチッピングを効果的に防止することができる。

上記発明（発明１）において、前記ウエハの前記一方の面側に、回路パターンが形成されている場合には、前記ウエハにおける前記回路パターンの形成面に、前記シートとして、ウエハ表面保護用の粘着シートを貼付することが好ましい（発明２）。

上記発明（発明１，２）において、前記ウエハの前記一方の面側には、前記ウエハの他方の面側を研削することで前記ウエハを複数のチップに個片化するための有底の溝が形成されていてもよい（発明３）。

第２に本発明は、面取りされることで周縁部に傾斜面を有するウエハにおける一方の面に、シートを貼着し、前記ウエハ側から、カッター刃の側面が前記ウエハ周縁部における前記一方の面近傍の傾斜面に沿うように、前記カッター刃を傾斜させて、前記シートに対して前記カッター刃を入刃し、前記カッター刃により、前記ウエハの外周に沿って前記シートを切断し、もって前記ウエハに前記シートを貼付し、その状態で、前記ウエハの他方の面側を研削し、前記ウエハの研削面に粘着テープを貼付し、前記粘着テープを支持体とすることで、前記ウエハから前記シートを剥離する、ウエハ加工方法を提供する（発明４）。

ここで、本明細書における「粘着テープ」は、ウエハの一方の面に貼着される「粘着シート」と区別するために便宜上使用している用語であり、必ずしも平らなひも状または長尺状である必要はなく、種々の形状を有するシート状のものも「粘着テープ」に含まれるものとする。

第３に本発明は、面取りされることで周縁部に傾斜面を有するとともに、一方の面側に有底の溝が形成されているウエハにおける前記一方の面に、シートを貼着し、前記ウエハ側から、カッター刃の側面が前記ウエハ周縁部における前記一方の面近傍の傾斜面に沿うように、前記カッター刃を傾斜させて、前記シートに対して前記カッター刃を入刃し、前記カッター刃により、前記ウエハの外周に沿って前記シートを切断し、もって前記ウエハに前記シートを貼付し、その状態で、前記ウエハの他方の面側を、少なくとも前記溝に達するまで研削することにより、前記ウエハを複数のチップに個片化し、前記複数のチップにおける前記シートと接していない側の面に粘着テープを貼付し、前記粘着テープを支持体とすることで、前記複数のチップから前記シートを剥離する、ウエハ加工方法を提供する（発明５）。

本発明に係るシート貼付方法またはウエハ加工方法によれば、ウエハの一方の面に貼付したシートを、面取りしたウエハの最小径部と略同じ大きさで切断することができるため、ウエハの研削後に、上記シートとウエハの他方の面に貼付した粘着テープとが接触・接着することを防止することができる。また、一方の面側に有底の溝が形成されているウエハにシートを貼付する場合には、ウエハ側から入刃してシートを切断するカッター刃の刃先がウエハにおける上記溝の側壁の端部に当たることはないため、カッター刃の刃先の欠けやウエハのチッピングを効果的に防止することができる。

本発明の第１の実施形態に係るウエハ加工方法を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係るウエハ加工方法を示す説明図である。 従来のウエハ加工方法の一例を示す説明図である。 従来のシート貼付方法の一例を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は本発明の第１の実施形態に係るウエハ貼付方法およびウエハ加工方法を示す説明図である。

最初に、図１（ａ）に示すように、ウエハ１における一方の面（図１中では上面）に、ウエハ１の径よりも大きいシート２を貼着する。ウエハ１としては、主として半導体ウエハが例示されるが、これに限定されるものではない。半導体ウエハの場合、シート２は、回路パターン形成面に貼着される。このウエハ１は、面取り（ベベリング）されることで周縁部に傾斜面１１を有する。傾斜面１１は、通常、側面視にて弧状となっている。

シート２は、ウエハ表面保護用の粘着シートであることが好ましく、例えば、半導体ウエハの裏面研削時に半導体ウエハの表面保護シートとして通常使用される粘着シートを使用することができる。この粘着シートは、後の工程で剥離する必要があるため、当該粘着シートとしては、再剥離性を有する弱粘着性シート、またはエネルギー線の照射により粘着力を低減もしくは消失することのできるエネルギー線硬化型粘着シートが好ましく用いられる。

シート２の厚さは、通常、２０〜８００μｍであり、好ましくは３０〜４００μｍである。

次に、図１（ｂ）およびその部分拡大図である図１（ｂ’）に示すように、ウエハ１側から、シート２に対してカッター刃３を入刃する。このとき、カッター刃３の側面がウエハ１の周縁部におけるシート２接触面（図１中では上面）近傍の傾斜面１１に沿うように、言い換えれば、カッター刃３の側面がシート２接触面近傍の傾斜面１１の接線上に位置するように、カッター刃３を傾斜させて、シート２に対して入刃する。

鉛直方向に対するカッター刃３の傾斜角度αは、ウエハ１の周縁部における傾斜面１１の形状やカッター刃３の形状による。この傾斜角度αが小さすぎると、ウエハ１の研削後、表面保護シート２がウエハ１の周縁部からはみ出すことがある。傾斜角度αが大きすぎると、表面保護シート２の外周部にて薄い部分が多くなり、ウエハ１の研削後、ウエハ１の厚さに研削ムラが生じることがある。傾斜角度αは、これらの点を鑑みて適宜調整される。

カッター刃３の刃先位置は、カッター刃３がシート２を貫通すれば、特に限定されない。

カッター刃３としては、少なくともウエハ１に接触する側の刃先面が、少なくともウエハ１に接触する部分から刃先先端まで一直線状になっているものを使用することが好ましい。カッター刃３の刃先角度は、小さいほうが好ましい。また、シート２を切断するときに、カッター刃３は加熱または冷却してもよい。

上記のように入刃したカッター刃３により、ウエハ１の外周に沿ってシート２を切断し、もって図１（ｃ）に示すように、ウエハ１にシート２を貼付する。シート２を切断するには、ウエハ１を固定した上でカッター刃３をウエハ１の周方向に移動させてもよいし、カッター刃３を固定した上でウエハ１を平面方向に回転させてもよい（ウエハ１が円形状の場合）。

従来の切断方法では、図３（ａ）に示すように、シート２側からカッター刃３を傾斜させてシート２に入刃し、シート２を切断すると、カッター刃３は軟質のシート２をウエハ１の周縁部の傾斜面に押し付け、巻き込むようにしてシート２を切断するため、切断されたシート２の外周径はウエハ１よりも大きくなってしまう。これに対し、上記のようにウエハ１側からカッター刃３を傾斜させてシート２に入刃し、シート２を切断すると、カッター刃３が軟質のシート２をウエハ１側に押し付けたり、巻き込んだりすることがないため、面取りしたウエハ１の最小径部（ウエハ１の平面部）と略同じ大きさでシート２を切断することができる。

上記のようにしてウエハ１にシート２を貼付したら、図１（ｄ）に示すように、ウエハ１における他方の面（シート２接触面の反対面；図１中では下面）を研削する。この研削は、常法によって行うことができ、例えば、ウエハ裏面研削装置の研削砥石を用いて研削することができる。ウエハ１は、例えば、５〜２００μｍ程度の厚さまで研削される。

ウエハ１の研削後、図１（ｅ）に示すように、ウエハ１の研削面に粘着テープ４を貼付する。ここで、シート２は、面取りしたウエハ１の最小径部と略同じ大きさで切断されているため、ウエハ１の周縁部からはみ出しておらず、したがって、シート２と粘着テープ４とが接触・接着することは防止されている。

粘着テープ４としては、例えば、半導体ウエハの裏面研削後に通常使用される粘着テープを使用することができる。かかる粘着テープ４としては、例えば、公知のダイシングテープ、ダイシング・ダイボンディングテープ等を使用することができる。

最後に、図１（ｆ）に示すように、粘着テープ４を支持体とすることで、ウエハ１からシート２を剥離する。上記のように、シート２と粘着テープ４とが接触・接着することは防止されているため、シート２の剥離はスムーズに行うことができる。

シート２がエネルギー線硬化型粘着シートの場合には、シート２に対してエネルギー線を照射して、粘着力を低減または消失させてから、シート２を剥離する。

なお、シート２が剥離されたウエハ１は、続いてダイシング等の工程に付される。

〔第２の実施形態〕
図２は本発明の第２の実施形態に係るウエハ貼付方法およびウエハ加工方法を示す説明図である。このウエハ加工方法は、一般的に、先ダイシング法（ＤＢＧ：Dicing Before Grinding）といわれる。

最初に、図２（ａ）に示すような、一方の面（図２では上面）側に有底の溝５２が形成されているウエハ５を用意する。この溝５２は、一般的には、ハーフカットダイシングにより形成することができる。ウエハ１が半導体ウエハの場合、溝５２は、複数の回路を区画するためのストリートに沿って形成され、通常は平面視格子状に形成される。このウエハ５は、上記第１の実施形態と同様に、周縁部に面取りによる傾斜面５１を有する。

そして、図２（ａ）に示すように、ウエハ５における一方の面（図２中では上面）に、ウエハ５の径よりも大きいシート２を貼着する。シート２としては、上記第１の実施形態と同様のものを使用することができる。

次に、図２（ｂ）に示すように、ウエハ５側から、シート２に対してカッター刃３を入刃する。このとき、上記第１の実施形態と同じようにして、カッター刃３の側面がウエハ５の周縁部におけるシート２接触面（図２中では上面）近傍の傾斜面５１に沿うように（カッター刃３の側面がシート２接触面近傍の傾斜面５１の接線上に位置するように）、カッター刃３を傾斜させて、シート２に対して入刃する。

上記のように入刃したカッター刃３により、ウエハ５の外周に沿ってシート２を切断し、もって図２（ｃ）に示すように、ウエハ５にシート２を貼付する。

図４に示す従来の切断方法のように、シート２側からカッター刃３を傾斜させてシート２に入刃し、ウエハ５の外周に沿ってシート２を切断すると、カッター刃３の刃先がウエハ５における溝５２の側壁の端部に接触し、カッター刃３の刃先が欠けたり、ウエハ５にチッピングが生じることがある。これに対し、上記のようにウエハ５側からカッター刃３をシート２に入刃し、ウエハ５の外周に沿ってシート２を切断すると、カッター刃３の刃先がウエハ５における溝５２の側壁の端部に接触することはなく、したがって、カッター刃３の刃先が欠けたり、ウエハ５にチッピングが生じることはない。

本実施形態においても、上記のようにウエハ５側からカッター刃３を傾斜させてシート２に入刃し、シート２を切断することにより、面取りしたウエハ５の最小径部（ウエハ５の平面部）と略同じ大きさでシート２を切断することができる。

上記のようにしてウエハ５にシート２を貼付したら、図２（ｄ）に示すように、ウエハ５における他方の面（シート２接触面の反対面；図１中では下面）側を、少なくとも上記溝５２に達するまで（上記溝５２の底部を除去するまで）研削し、ウエハ５を複数のチップ６に個片化する。この研削も、常法によって行うことができる。

上記のようにして複数のチップ６が形成されたら、図２（ｅ）に示すように、複数のチップ６におけるシート２と接していない側の面に、粘着テープ４を貼付する。ここで、シート２は、面取りしたウエハ５の最小径部と略同じ大きさで切断されているため、複数のチップ６からなるチップ群の周縁部からはみ出しておらず、したがって、シート２と粘着テープ４とが接触・接着することは防止されている。また、前述した通り、シート２に対するカッター刃３の入刃時にウエハ５にチッピングが生じることはないため、チッピングの破片がチップ６と粘着テープ４との間に入ることによるチップ６の割れは、確実に防止されている。

粘着テープ４としては、上記第１の実施形態と同様のものの他、公知のマウンティング用テープ、ピックアップ用テープ等を使用することができる。

最後に、図２（ｆ）に示すように、粘着テープ４を支持体とすることで、複数のチップ６からシート２を剥離する。上記のように、シート２と粘着テープ４とが接触・接着することは防止されているため、シート２の剥離はスムーズに行うことができる。

なお、シート２が剥離された複数のチップ６は、続いてエキスパンディング、マウンティング等の工程に付される。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、ウエハ１，５は上下反転させてもよい。この場合、図１，２中、シート２はウエハ１，５の下側に位置し、粘着テープ４はウエハ１，５の上側に位置する。カッター刃３をウエハ１，５側から入刃することには変わりない。また、シート２の切断時には、シート２側をチャックテーブル等で固定してもよいし、ウエハ１，５側を固定してもよい。

本発明に係るシート貼付方法およびウエハ加工方法は、半導体ウエハの加工に好適に用いられる。

１，５…ウエハ（半導体ウエハ）
１１，５１…傾斜面
５２…溝
２…シート（表面保護シート）
３…カッター刃
４…粘着テープ
６…チップ

Claims (5)

1. 面取りされることで周縁部に傾斜面を有するウエハにおける一方の面に、シートを貼着し、
   前記シートの前記ウエハ側から前記ウエハと反対側にかけて、前記シートの厚み方向に鋭利になっているカッター刃を使用し、前記ウエハ側から、前記カッター刃の側面が前記ウエハ周縁部における前記一方の面近傍の傾斜面に沿うように、前記カッター刃を傾斜させて、前記シートに対して前記カッター刃を入刃し、
   前記カッター刃により、前記ウエハの外周に沿って、前記面取りされたウエハの最小径部と略同じ大きさで前記シートを切断し、
   もって前記ウエハに前記シートを貼付するシート貼付方法。
2. 前記ウエハの前記一方の面側には、回路パターンが形成されており、
   前記ウエハにおける前記回路パターンの形成面に、前記シートとして、ウエハ表面保護用の粘着シートを貼付する
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート貼付方法。
3. 前記ウエハの前記一方の面側には、前記ウエハの他方の面側を研削することで前記ウエハを複数のチップに個片化するための有底の溝が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のシート貼付方法。
4. 面取りされることで周縁部に傾斜面を有するウエハにおける一方の面に、シートを貼着し、
   前記シートの前記ウエハ側から前記ウエハと反対側にかけて、前記シートの厚み方向に鋭利になっているカッター刃を使用し、前記ウエハ側から、前記カッター刃の側面が前記ウエハ周縁部における前記一方の面近傍の傾斜面に沿うように、前記カッター刃を傾斜させて、前記シートに対して前記カッター刃を入刃し、
   前記カッター刃により、前記ウエハの外周に沿って、前記面取りされたウエハの最小径部と略同じ大きさで前記シートを切断し、もって前記ウエハに前記シートを貼付し、
   その状態で、前記ウエハの他方の面側を研削し、
   前記ウエハの研削面に粘着テープを貼付し、
   前記粘着テープを支持体とすることで、前記ウエハから前記シートを剥離する、ウエハ加工方法。
5. 面取りされることで周縁部に傾斜面を有するとともに、一方の面側に有底の溝が形成されているウエハにおける前記一方の面に、シートを貼着し、
   前記シートの前記ウエハ側から前記ウエハと反対側にかけて、前記シートの厚み方向に鋭利になっているカッター刃を使用し、前記ウエハ側から、前記カッター刃の側面が前記ウエハ周縁部における前記一方の面近傍の傾斜面に沿うように、前記カッター刃を傾斜させて、前記シートに対して前記カッター刃を入刃し、
   前記カッター刃により、前記ウエハの外周に沿って、前記面取りされたウエハの最小径部と略同じ大きさで前記シートを切断し、もって前記ウエハに前記シートを貼付し、
   その状態で、前記ウエハの他方の面側を、少なくとも前記溝に達するまで研削することにより、前記ウエハを複数のチップに個片化し、
   前記複数のチップにおける前記シートと接していない側の面に粘着テープを貼付し、
   前記粘着テープを支持体とすることで、前記複数のチップから前記シートを剥離する、ウエハ加工方法。

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