JP5622517B2 - 保護カバー付きデバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、デバイス上に保護カバーが配設された保護カバー付きデバイスの製造方法に関する。
例えば加速度センサや圧力センサ等のＭＥＭＳデバイスの製造工程では、ウェーハ上に形成された複数の分割予定ラインで区画された各領域にＭＥＭＳデバイスを配設したデバイスウェーハを形成する。その後、デバイスウェーハを分割予定ラインに沿って例えば特許文献１で開示される切削装置で切削して分割することで個々のＭＥＭＳデバイスを製造する。
多くのＭＥＭＳデバイスには、ＭＥＭＳ構造を保護するキャップと呼ばれる保護カバーが配設されている。保護カバーは、ＭＥＭＳデバイス上に配設されたボンディングパッドを露出させた状態でデバイス表面を覆ってＭＥＭＳ構造を保護する。
このような保護カバーが配設されたＭＥＭＳデバイスは、従来、次の手法で製造されていた。まず、デバイスウェーハのボンディングパッドに対応させた貫通孔をウェーハにエッチングで形成して保護カバーウェーハを形成する。次に、保護カバーウェーハの貫通孔とデバイスウェーハのボンディングパッドとを位置合わせして貼り合せる.そして、貼り合せたウェーハを分割予定ラインに沿って分割することでＭＥＭＳデバイスを製造していた。
ところが、ウェーハにエッチングで貫通孔を形成するのでは、時間がかかる上にエッチャントの保管や廃棄等、管理が煩わし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、その課題は、エッチャントを用いることなく保護カバー付きデバイスを製造することができる保護カバー付きデバイスの製造方法を提供することにある。
本発明は、保護カバー付きデバイスの製造方法であって、以下の各ステップにより構成される。
（１）第一方向にのびる複数の第一分割予定ラインと第一方向に交差する第二方向にのびる複数の第二分割予定ラインとで区画された各領域にデバイスが形成されたデバイス領域と、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを備え、デバイス上には第一方向に並んだ複数のボンディングパッドが形成されたデバイスウェーハを準備するデバイスウェーハ準備ステップ、
（２）デバイスウェーハのボンディングパッドに対応し、かつ、外周余剰領域に対応する外周縁を除いた保護カバーウェーハ上の領域に切削ブレードを用いて貫通溝を形成する保護カバーウェーハ加工ステップ、
（３）デバイスウェーハのボンディングパッドに貫通溝を対応させて、デバイスウェーハのデバイスが形成された面に該保護カバーウェーハを貼り合わせ、ボンディングパッドが貫通溝を介して露出した状態の貼り合せウェーハを形成する貼り合わせステップ、
（４）貼り合せウェーハを第一分割予定ライン及び第二分割予定ラインに沿って分割する分割ステップ。
（１）第一方向にのびる複数の第一分割予定ラインと第一方向に交差する第二方向にのびる複数の第二分割予定ラインとで区画された各領域にデバイスが形成されたデバイス領域と、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを備え、デバイス上には第一方向に並んだ複数のボンディングパッドが形成されたデバイスウェーハを準備するデバイスウェーハ準備ステップ、
（２）デバイスウェーハのボンディングパッドに対応し、かつ、外周余剰領域に対応する外周縁を除いた保護カバーウェーハ上の領域に切削ブレードを用いて貫通溝を形成する保護カバーウェーハ加工ステップ、
（３）デバイスウェーハのボンディングパッドに貫通溝を対応させて、デバイスウェーハのデバイスが形成された面に該保護カバーウェーハを貼り合わせ、ボンディングパッドが貫通溝を介して露出した状態の貼り合せウェーハを形成する貼り合わせステップ、
（４）貼り合せウェーハを第一分割予定ライン及び第二分割予定ラインに沿って分割する分割ステップ。
保護カバーウェーハ加工ステップでは、貫通溝を形成する前に、保護カバーウェーハ裏面の中央を研削して凹部を形成するとともに凹部を囲繞し外周縁に対応する環状凸部を形成することが望ましい。また、保護カバーウェーハ加工ステップでは、保護カバーウェーハ表面のボンディングパッドに対応した領域に切削ブレードで切削溝を形成した後、保護カバーウェーハ裏面の中央を切削溝に至る深さまで研削して凹部を形成するとともに凹部を囲繞し外周縁に対応した環状凸部を形成することで、切削溝を凹部底面に露出させて貫通溝とすることもできる。
本発明では、エッチングをすることなく保護カバーからボンディングパッドを露出させることができるため、エッチャントの管理などの煩わしさが解消される。また、保護カバーウェーハの裏面に凹部を形成して凹部が環状凸部に囲繞された形状とすることで保護カバーウェーハの強度を高めることができるため、保護カバーウェーハの破損を防止することができ、保護カバーウェーハを薄化することが可能となる。
（１）デバイスウェーハ準備ステップ
まず、図１に示すデバイスウェーハ１を準備する。このデバイスウェーハ１の表面１０には、第一方向にのびる複数の第一分割予定ライン１１ａと、第一方向に交差する第二方向にのびる複数の第二分割予定ライン１１ｂが形成されている。そして、第一分割予定ライン１１ａと第二分割予定ライン１１ｂとによって区画された領域にデバイス１２が形成されている。デバイス１２は、ＭＥＭＳ構造を有している。デバイス１２の周縁部には、結晶方位識別用のマークであるノッチ１４が形成されている。以下では、デバイス１２が形成された領域をデバイス領域１０ａ、デバイス領域１０ａを囲繞しデバイスが形成されていない領域を外周余剰領域１０ｂと称する。
まず、図１に示すデバイスウェーハ１を準備する。このデバイスウェーハ１の表面１０には、第一方向にのびる複数の第一分割予定ライン１１ａと、第一方向に交差する第二方向にのびる複数の第二分割予定ライン１１ｂが形成されている。そして、第一分割予定ライン１１ａと第二分割予定ライン１１ｂとによって区画された領域にデバイス１２が形成されている。デバイス１２は、ＭＥＭＳ構造を有している。デバイス１２の周縁部には、結晶方位識別用のマークであるノッチ１４が形成されている。以下では、デバイス１２が形成された領域をデバイス領域１０ａ、デバイス領域１０ａを囲繞しデバイスが形成されていない領域を外周余剰領域１０ｂと称する。
図１において拡大して示すように、各デバイス１２には、第一方向に並び表面側に突出した状態で複数のボンディングパッド１３が形成されている。デバイスウェーハ１においては、第一分割予定ライン１１ａの両側に、第一分割予定ライン１１ａに沿って整列してボンディングパッド１３が形成されている。図１において示したボンディングパッド１３は、各列ごとに、ボンディングパッド列１３ａ、１３ｂを構成している。
（２）保護カバーウェーハ加工ステップ
次に、例えば図２に示す保護カバーウェーハ２を準備する。この保護カバーウェーハ２は、表面２０に所定の加工を行った後に、表面２０をデバイスウェーハ１の表面１０に貼り合わせるものであり、デバイスウェーハ１とほぼ同じ大きさに形成され、周縁部には、デバイスウェーハ１と貼り合せる際の位置決めに用いる位置決めマーク２３が形成されている。
次に、例えば図２に示す保護カバーウェーハ２を準備する。この保護カバーウェーハ２は、表面２０に所定の加工を行った後に、表面２０をデバイスウェーハ１の表面１０に貼り合わせるものであり、デバイスウェーハ１とほぼ同じ大きさに形成され、周縁部には、デバイスウェーハ１と貼り合せる際の位置決めに用いる位置決めマーク２３が形成されている。
この保護カバーウェーハ２に対しては、図３に示すように、表面２０から裏面２１にまで貫通する貫通溝２２ａ、２２ｂを形成する。貫通溝２２ａはボンディングパッド列１３ａの位置に対応し、貫通溝２２ｂはボンディングパッド列１３ｂの位置にそれぞれ対応している。貫通溝２２ａ、２２ｂは、デバイスウェーハ１の表面に対面させた場合に外周余剰領域１０ｂに対面する外周縁２４を除いた領域に形成する。
貫通溝２２ａ、２２ｂは、例えば図４に示すように、ボンディングパッド１３の幅よりも刃厚が少し厚い切削ブレード３０を用いていわゆるチョッパートラバース加工によって形成することができる。具体的には、保護カバーウェーハ２の裏面２１をテープＴに貼着し、テープＴに貼着されたリング状のフレームＦを一体化させ、その状態で保護カバーウェーハ２をチャックテーブル３１に保持する。そして、保護カバーウェーハ２の表面２０のボンディングパッド列１３ａに対応する位置において、高速回転する切削ブレード３０を裏面２１に達するまで切り込ませ、その状態でチャックテーブル３１と切削ブレード３０とを水平方向（図４におけるＸ方向）に相対移動させる。そして、ボンディングパッド列１３ａを収容できるだけの長さを有する貫通溝が形成されると、切削ブレード３０を上昇させ、切削を停止する。このような切削加工を、ボンディングパッド列に対応するすべての位置に対して行い、外周縁２４を除いた領域に所要数の貫通溝２２ａ、２２ｂを形成する。
（３）貼り合わせステップ
保護カバーウェーハ加工ステップの後、図５示すように、デバイスウェーハ１のデバイス形成面である表面１０に保護カバーウェーハ２の溝形成面である表面２０を対面させ、ノッチ１４と位置決めマーク２３とを位置合わせしてボンド剤などによってこれらを貼りあわせる。このとき、図６に示すように、ボンディングパッド１３が貫通溝２２ａ、２２ｂに収容されるようにする。そうすると、ボンディングパッド１３が貫通溝２２ａ、２２ｂを介して露出した状態の貼り合わせウェーハ４が形成される。
保護カバーウェーハ加工ステップの後、図５示すように、デバイスウェーハ１のデバイス形成面である表面１０に保護カバーウェーハ２の溝形成面である表面２０を対面させ、ノッチ１４と位置決めマーク２３とを位置合わせしてボンド剤などによってこれらを貼りあわせる。このとき、図６に示すように、ボンディングパッド１３が貫通溝２２ａ、２２ｂに収容されるようにする。そうすると、ボンディングパッド１３が貫通溝２２ａ、２２ｂを介して露出した状態の貼り合わせウェーハ４が形成される。
なお、図６の例では、１列のボンディングパッド列に１つの貫通溝が対応しているが、分割予定ライン１１ａを挟んで対向する２列のボンディングパッド列１３ａ、１３ｂに１つの貫通溝が対応するように、貫通溝を太く形成してもよい。
このように、エッチングをすることなく保護カバーからボンディングパッドを露出させることができるため、エッチャントの管理などの煩わしさが解消される。
（４）分割ステップ
貼り合わせステップの後、貼り合わせウェーハ４を第一分割予定ライン１１ａ及び第二分割予定ライン１１ｂに沿って切断して個々の保護カバー付きデバイスに分割する。図７に示すように、第一分割予定ライン１１ａに切削ブレード５を切り込ませて貼り合わせウェーハ４と切削ブレード５とを水平方向に相対移動させることにより、第一分割予定ライン１１ａに沿ってデバイスウェーハ１の裏面にまで貫通する溝５０を形成する。また、貼り合わせウェーハ４を水平方向に９０度回転させ、すべての第二分割予定ライン１１ｂに沿って切削ブレード５で同様に切削することにより、個々の保護カバー付きデバイス６が形成される。第一分割予定ライン１１ａ及び第二分割予定ライン１１ｂの切削時は、外周縁２４も含めて切削を行う。
貼り合わせステップの後、貼り合わせウェーハ４を第一分割予定ライン１１ａ及び第二分割予定ライン１１ｂに沿って切断して個々の保護カバー付きデバイスに分割する。図７に示すように、第一分割予定ライン１１ａに切削ブレード５を切り込ませて貼り合わせウェーハ４と切削ブレード５とを水平方向に相対移動させることにより、第一分割予定ライン１１ａに沿ってデバイスウェーハ１の裏面にまで貫通する溝５０を形成する。また、貼り合わせウェーハ４を水平方向に９０度回転させ、すべての第二分割予定ライン１１ｂに沿って切削ブレード５で同様に切削することにより、個々の保護カバー付きデバイス６が形成される。第一分割予定ライン１１ａ及び第二分割予定ライン１１ｂの切削時は、外周縁２４も含めて切削を行う。
保護カバーウェーハ加工ステップでは、貫通溝２２ａ、２２ｂを形成した後に、図８に示すように、保護カバーウェーハ２の裏面２１の中央部を研削して凹部２１０を形成し、その周囲に凹部２１０を囲繞する環状凸部２１１を形成するようにしてもよい。この場合における環状凸部２１１は、表面２０に外周縁に相当する位置、すなわち、貫通溝２２ａ、２２ｂが形成されない位置に形成する。このようにして凹部２１０及び環状凸部２１１を形成すると、保護カバーウェーハを単に薄化するよりも保護カバーウェーハ２の強度を高めることができる。
なお、保護カバーウェーハ加工ステップでは、貫通溝２２ａ、２２ｂを形成する前に、図８に示すように、保護カバーウェーハ２の裏面２１の中央部を研削して凹部２１０を形成し、その周囲に凹部２１０を囲繞する環状凸部２１１を形成するようにしてもよい。この場合における環状凸部２１１は、表面２０に外周縁に相当する位置、すなわち、貫通溝２２ａ、２２ｂが形成されない位置に形成する。このようにして凹部２１０及び環状凸部２１１を形成すると、保護カバーウェーハを単に薄化するよりも保護カバーウェーハ２の強度を高めることができる。
保護カバーウェーハ２の裏面２１の中央部を研削して凹部２１０を形成し、その周囲に凹部２１０を囲繞する環状凸部２１１を形成する場合は、図９に示すように、外周縁２４を含めて切削をしても、外周縁２４においては溝が裏面まで貫通しない。したがって、元の外形を維持することができるため、外周縁２４を切削しないようにするための制御が不要となる。
また、保護カバーウェーハ加工ステップでは、図１０に示すように、保護カバーウェーハ２の表面２０のボンディングパッド１３に対応する領域に切削ブレード３０を切り込ませることにより、裏面２１にまで貫通しない切削溝２５ａ、２５ｂを形成し、その後、図１１に示すように、裏面２１の中央部を砥石５１を用いて切削溝２５ａ、２５ｂに至るまで研削して凹部２１０を形成して環状凸部２１１によって凹部２１０が囲繞された状態とし、凹部２１０の底面に切削溝２５ａ、２５ｂを露出させて貫通溝２２ａ、２２ｂとしてもよい。この場合においても、切削溝２５ａ、２５ｂは、外周縁２４を除いた領域に形成する。
さらに、デバイスにＭＥＭＳの可動部がある場合は、その可動部が傷つくのを防止するために、保護カバーウェーハ加工ステップにおいて、可動部を収容するための溝を形成するようにしてもよい。
１：デバイスウェーハ
１０：表面 １０ａ：デバイス領域 １０ｂ：外周余剰領域
１１ａ：第一分割予定ライン １１ｂ：第二分割予定ライン
１２：デバイス
１３：ボンディングパッド １３ａ、１３ｂ：ボンディングパッド列
１４：ノッチ
２：保護カバーウェーハ
２０：表面 ２２ａ、２２ｂ：貫通溝
２１：裏面 ２１０：凹部 ２１１：環状凸部
２３：位置決めマーク ２４：外周縁
２５ａ、２５ｂ：切削溝
３０：切削ブレード ３１：チャックテーブル
４：貼り合わせウェーハ
５：切削ブレード ５０：溝 ５１：砥石
６：保護カバー付きデバイス
１０：表面 １０ａ：デバイス領域 １０ｂ：外周余剰領域
１１ａ：第一分割予定ライン １１ｂ：第二分割予定ライン
１２：デバイス
１３：ボンディングパッド １３ａ、１３ｂ：ボンディングパッド列
１４：ノッチ
２：保護カバーウェーハ
２０：表面 ２２ａ、２２ｂ：貫通溝
２１：裏面 ２１０：凹部 ２１１：環状凸部
２３：位置決めマーク ２４：外周縁
２５ａ、２５ｂ：切削溝
３０：切削ブレード ３１：チャックテーブル
４：貼り合わせウェーハ
５：切削ブレード ５０：溝 ５１：砥石
６：保護カバー付きデバイス
Claims (3)
- 保護カバー付きデバイスの製造方法であって、
第一方向にのびる複数の第一分割予定ラインと該第一方向に交差する第二方向にのびる複数の第二分割予定ラインとで区画された各領域にデバイスが形成されたデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを備え、該デバイス上には該第一方向に並んだ複数のボンディングパッドが形成されたデバイスウェーハを準備するデバイスウェーハ準備ステップと、
該デバイスウェーハの該ボンディングパッドに対応し、かつ、該外周余剰領域に対応する外周縁を除いた保護カバーウェーハ上の領域に切削ブレードを用いて貫通溝を形成する保護カバーウェーハ加工ステップと、
該デバイスウェーハの該ボンディングパッドに該貫通溝を対応させて、該デバイスウェーハの該デバイスが形成された面に該保護カバーウェーハを貼り合わせ、該ボンディングパッドが該貫通溝を介して露出した状態の貼り合せウェーハを形成する貼り合わせステップと、
該貼り合せウェーハを該第一分割予定ライン及び該第二分割予定ラインに沿って分割する分割ステップと、
を備える保護カバー付きデバイスの製造方法。 - 前記保護カバーウェーハ加工ステップでは、前記貫通溝を形成する前に、前記保護カバーウェーハ裏面の中央を研削して凹部を形成するとともに該凹部を囲繞し前記外周縁に対応する環状凸部を形成する、
請求項１に記載の保護カバー付きデバイスの製造方法。 - 前記保護カバーウェーハ加工ステップでは、保護カバーウェーハ表面の前記ボンディングパッドに対応した領域に前記切削ブレードで切削溝を形成した後、該保護カバーウェーハ裏面の中央を該切削溝に至る深さまで研削して凹部を形成するとともに該凹部を囲繞し前記外周縁に対応した環状凸部を形成することで、該切削溝を該凹部底面に露出させて前記貫通溝とする、
請求項１に記載の保護カバー付きデバイスの製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2010230540A JP5622517B2 (ja) | 2010-10-13 | 2010-10-13 | 保護カバー付きデバイスの製造方法 |
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| JP2010230540A Active JP5622517B2 (ja) | 2010-10-13 | 2010-10-13 | 保護カバー付きデバイスの製造方法 |
Country Status (1)
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