JP5908672B2 - ウェーハの加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、ウェーハの裏面を研削して個々のデバイスに分割する方法に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウェーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚さに形成された後、ダイシング装置等によって個々のデバイスに分割され、各種電子機器等に利用されている。

また、ウェーハの分割予定ライン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、ウェーハの裏面を研削して溝を裏面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によっても、ウェーハを個々のデバイスに分割することができる（例えば特許文献１参照）。

いずれの場合も、ウェーハの裏面研削時には、表面が研削装置のチャックテーブルに保持されるため、表面が傷つかないようにするために、表面には保護テープが貼着されデバイスが保護されている。

ところが、研削によりウェーハの厚さが例えば５０μｍ以下、３０μｍ以下と薄くなると、ウェーハに腰がなくなり、ウェーハの搬送が困難になるという問題がある。

また、先ダイシングにおいては、保護テープにウェーハの表面を貼着しフレームで支持した状態で研削するので、ウェーハが個々のデバイスに分割されてもフレームによる搬送が可能であるが、デバイスに分割された瞬間にデバイス同士が接触して一部のデバイスが破損するという問題及び溝に研削屑が入り込みデバイスの側面が汚染されるという問題がある。

そこで、本出願人は、ウェーハまたは分割予定ラインにデバイスの仕上がり厚さに相当する深さの溝が形成されたウェーハを、液状樹脂を介してハードプレートに貼り付け、紫外線を照射して液状樹脂を固化させた後にウェーハの裏面を研削する技術を開発し、特許出願した（特許文献２参照）。

特開平１１−４０５２０号公報 特開２００４−２９６８３９号公報

しかし、ウェーハが薄く形成されているため、ウェーハの表面からハードプレートを剥離することが困難であり、作業性が悪いという問題がある。

本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、表面にハードプレートが貼着されたウェーハの裏面を研削した後に、ウェーハの表面からハードプレートを容易に剥離できるようにすることを目的とする。

第一の発明は、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて表面に形成されたウェーハの裏面を研削して個々のデバイスに分割するウェーハの加工方法に関するもので、ガラス基板の上面にシランカップリング剤によってフッ素コーティングを行うフッ素コーティング工程と、ガラス基板のフッ素コーティングされた面にウェーハの表面を対面させ、紫外線の照射によって固化する液状樹脂を介在させてウェーハの表面をガラス基板に貼り付けて合体させる合体工程と、ガラス基板側から紫外線を照射して液状樹脂を固化させる液状樹脂固化工程と、研削装置のチャックテーブルにガラス基板側を保持しウェーハの裏面を研削する研削工程と、ウェーハを収容する開口部を有するフレームにダイシングテープを貼着するとともにウェーハの裏面を該ダイシングテープに貼着し、開口部にガラス基板と合体したウェーハを収容するダイシングテープ貼着工程と、ガラス基板をウェーハの表面から剥離するとともにウェーハの表面に残存している固化した液状樹脂を剥離する剥離工程と、分割予定ラインを切断して個々のデバイスに分割する分割工程と、ダイシングテープから個々のデバイスをピックアップするピックアップ工程とから少なくとも構成される。

第二の発明は、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて表面に形成されたウェーハの裏面を研削して個々のデバイスに分割するウェーハの加工方法に関するもので、デバイスの仕上がり厚さに相当する深さの溝を分割予定ラインに形成する溝形成工程と、ガラス基板の上面にシランカップリング剤によってフッ素コーティングを行うフッ素コーティング工程と、ガラス基板のフッ素コーティングされた面にウェーハの表面を対面させ、紫外線の照射によって固化する液状樹脂を介在させてウェーハの表面をガラス基板に貼り付けて合体させる合体工程と、ガラス基板側から紫外線を照射して液状樹脂を固化させる液状樹脂固化工程と、研削装置のチャックテーブルにガラス基板側を保持しウェーハの裏面を研削して溝をウェーハの裏面から表出させる研削工程と、ウェーハを収容する開口部を有するフレームにダイシングテープを貼着するとともにウェーハの裏面をダイシングテープに貼着し、開口部にガラス基板と合体したウェーハを収容するダイシングテープ貼着工程と、ガラス基板をウェーハの表面から剥離するとともにウェーハの表面に残存している固化した液状樹脂を剥離する剥離工程と、ダイシングテープから個々のデバイスをピックアップするピックアップ工程とから少なくとも構成される。

本発明に係るウェーハの加工方法は、ガラス基板の上面にシランカップリング剤によってフッ素コーティングを行い、フッ素コーティングした上面に樹脂を介してウェーハを貼り付け、その状態で加工を行ってからガラス基板をウェーハから剥離するように構成したため、ガラス基板のウェーハからの剥離を円滑かつ容易に行うことができる。

ウェーハの一例を示す斜視図である。 フッ素コーティングされたガラス基板を示す斜視図である。 本発明の第1の実施形態を工程別に略示的に示す断面図である。 液状樹脂を介してウェーハの表面をガラス基板に貼り付ける状態を示す斜視図である。 表面がガラス基板に貼り付けられたウェーハを示す斜視図である。 液状樹脂に紫外線を照射する状態を示す斜視図である。 ウェーハの裏面を研削する状態を示す斜視図である。 ウェーハの裏面をダイシングテープに貼着してフレームで支持した状態を示す斜視図である。 ウェーハの表面からガラス基板及び固化した液状樹脂を剥離する状態を示す斜視図である。 ウェーハを個々のデバイスに分割する状態を示す斜視図である。 デバイスをピックアップする状態を略示的に示す断面図である。 本発明の第２の実施形態を工程別に略示的に示す断面図である。 ウェーハの表面に溝を形成する状態を示す斜視図である。 液状樹脂を介して溝が形成されたウェーハの表面をガラス基板に貼り付ける状態を示す斜視図である。 溝が形成された表面がガラス基板に貼り付けられたウェーハを示す斜視図である。 液状樹脂に紫外線を照射する状態を示す斜視図である。 表面に溝が形成されたウェーハの裏面を研削する状態を示す斜視図である。 裏面から溝が表出したウェーハを示す斜視図である。 溝が表出したウェーハの裏面をダイシングテープに貼着してフレームで支持した状態を示す斜視図である。 ウェーハの表面からガラス基板及び固化した液状樹脂を剥離する状態を示す斜視図である。

図１に示すウェーハＷは、分割予定ラインＬによって区画されて表面Ｗ１に複数のデバイスＤが形成されて構成されている。以下では、このウェーハＷの裏面Ｗ２を研削するとともに個々のデバイスに分割するウェーハＷの加工方法について説明する。

１ 第１の実施形態
（１）フッ素コーティング工程
最初に、図２に示すように、板状形に形成され、加工対象のウェーハＷとほぼ同じ大きさのガラス基板１を準備する。ガラス基板１は、ウェーハＷと同径か、またはウェーハＷよりも若干大径に形成されている。

図２及び図３（Ａ）に示すように、ガラス基板１の上面に、シランカップリング剤によってフッ素コーティングするフッ素表面処理剤２を塗布する。フッ素表面処理剤２としては、例えば住友スリーエム社製のフッ素系表面処理剤である「ノベックＥＧＣ−１７２０」を使用することができる。このようにして、フッ素表面処理剤２によってガラス基板１の上面がフッ素コーティングされたハードプレート１０が形成される。

ガラス基板１に対するフッ素表面処理剤２の塗布は、例えばガラス基板１を鉛直方向に立てた状態でフッ素表面処理剤２に浸漬し、その後上方に引き上げ、ガラス基板１に付着したフッ素表面処理剤２を乾燥させるディップコーティング法によって行うことができる。

フッ素表面処理剤２は、１つの分子中に有機官能基と加水分解性基の両者を併せ持つ有機ケイ素化合物であり、この特徴的な構造を利用して有機官能基にフッ素基を反応させ、加水分解性基をガラス表面と加水分解反応させることによりガラス表面との化学結合を形成し、化学的性質が異なるもの同士を強固に結びつけることによってガラス表面にフッ素をコーティングすることができる。

（２）合体工程
フッ素コーティング工程の後、図４に示すように、ガラス基板１のフッ素コーティングされた面に、紫外線の照射を受けることによって固化する液状樹脂３を塗布する。液状樹脂３の塗布は、例えばスピンコートによって行うことができる。

そして、液状樹脂３を塗布した面にウェーハＷの表面Ｗ１を対面させ、図３（Ｂ）及び図５に示すように、液状樹脂３を介在させてウェーハＷの表面Ｗ１をガラス基板１に貼り付けて合体させる。なお、液状樹脂３としては、例えば特開２００４−２９６８３９に開示された液状樹脂を使用することができる。

（３）液状樹脂固化工程
合体工程の後、図３（Ｃ）及び図６に示すように、ガラス基板１側から液状樹脂３に対して紫外線を照射して液状樹脂３を固化させ、ガラス基板１によるウェーハＷの支持状態を安定させる。

（４）研削工程
次に、例えば図７に示す研削装置４のチャックテーブル４０において、ガラス基板１側を保持し、ウェーハＷの裏面Ｗ２が露出した状態とする。この研削装置４には、回転軸４１０の下端のマウント４１１に研削ホイール４１２が装着された構成の研削手段４１を備えており、研削ホイール４１２の下面には砥石４１３が固着されている。

チャックテーブル４０に保持されたウェーハＷの裏面Ｗ２が露出した状態でチャックテーブル４０を回転させるとともに、研削ホイール４１２を回転させながら研削手段４１を降下させることにより、図７及び図３（Ｄ）に示すように、回転する砥石４１３をウェーハＷの裏面Ｗ２に接触させて研削を行う。そして、ウェーハＷが所望の厚さになると、研削手段４１を上昇させて研削を終了する。

（５）ダイシングテープ貼着工程
研削工程終了後は、図８及び図３（Ｅ）に示すように、リング状に形成され開口部５０を有するフレーム５の開口部５０を塞ぐようにダイシングテープ５１を貼着するとともに、ダイシングテープ５１にウェーハＷの裏面Ｗ２を貼着する。そうすると、ガラス基板１と一体となったウェーハＷが開口部５０に収容され、ダイシングテープ５１を介してフレーム５に支持された状態となる。

（６）剥離工程
次に、ダイシングテープ５１にウェーハＷの裏面Ｗ２が貼着された状態で、図３（Ｆ）及び図９に示すように、ウェーハＷの表面Ｗ１からガラス基板１を剥離する。また、ガラス基板１とともに、ウェーハＷの表面Ｗ１に残存している固化した液状樹脂３も表面Ｗ１から剥離する。ガラス基板１にはフッ素コーティングが施されているため、液状樹脂３の剥離を円滑かつ容易に行うことができる。

（７）分割工程
図３（Ｇ）及び図１０に示すように、ウェーハＷの分割予定ラインＬに高速回転する切削ブレード６を切り込ませ、ウェーハＷと切削ブレード６とを水平方向に相対移動させることにより、すべての分割予定ラインを切断して個々のデバイスＤに分割する。

（８）ピックアップ工程
図１１に示すように、ピックアップ装置７の固定部７０にフレーム５を固定するともに、ウェーハ支持部７１にウェーハＷを載置する。そして、フレームＦとウェーハＷとを相対的に鉛直方向に移動させることにより、図３（Ｈ）及び図１１に示すように、ダイシングテープ５１を伸張させて隣り合うデバイス間の間隔をひろげる。

こうしてデバイス間の間隔をひろげた後、コレット７２を用いてデバイスＤを吸着してダイシングテープ５１からピックアップする。

２ 第２の実施形態
（１）溝形成工程
図１に示したウェーハＷのすべての分割予定ラインＬに対し、図１２（Ａ）及び図１３に示すように、表面Ｗ１側から高速回転する切削ブレード６を切り込ませて溝Ｇを形成する。溝Ｇは、デバイスＤの最終仕上がり厚さに相当する深さを有する。

（２）フッ素コーティング工程
図２に示したように、円形に形成され、ウェーハＷとほぼ同じ大きさののガラス基板１を準備する。ガラス基板１は、ウェーハＷと同径か、またはウェーハＷよりも若干大径に形成されている。

図２及び図１２（Ｂ）に示すように、ガラス基板１の上面にフッ素表面処理剤２を塗布する。フッ素表面処理剤２としては、例えば住友スリーエム社製のフッ素系表面処理剤である「ノベックＥＧＣ−１７２０」を使用することができる。このようにして、フッ素表面処理剤２によってガラス基板１の上面がフッ素コーティングされたハードプレート１０が形成される。ガラス基板１に対するフッ素表面処理剤２の塗布は、第１の実施形態と同様の方法によって行うことができる。

（３）合体工程
次に、図１４に示すように、ガラス基板１のフッ素コーティングされた面に、紫外線の照射を受けることによって固化する液状樹脂３を塗布する。そして、液状樹脂３を塗布した面に溝Ｇが形成されたウェーハＷの表面Ｗ１を対面させ、図１２（Ｃ）及び図１５に示すように、液状樹脂３を介在させてウェーハＷの表面Ｗ１をガラス基板１に貼り付けて合体させる。

（４）液状樹脂固化工程
合体工程の後、図１２（Ｄ）及び図１６に示すように、ガラス基板１側からＵＶ硬化型樹脂３に対して紫外線を照射し、液状樹脂を固化させ、ガラス基板１によるウェーハＷの支持状態を安定させる。

（５）研削工程
次に、例えば図１７に示す研削装置４のチャックテーブル４０においてガラス基板１側を保持し、ウェーハＷの裏面Ｗ２が露出した状態でチャックテーブル４０を回転させるとともに、研削ホイール４１２を回転させながら研削手段４１を降下させることにより、図１２（Ｅ）及び図１７に示すように、回転する砥石４１３をウェーハＷの裏面Ｗ２に接触させて研削を行う。そうすると、図１８に示すように、裏面Ｗ２から溝Ｇが露出し、個々のデバイスＤに分割される。分割されたデバイスＤは、ガラス基板１に貼着されているため、全体としてウェーハＷの形状を維持している。

（６）ダイシングテープ貼着工程
図１２（Ｆ）及び図１９に示すように、リング状に形成され開口部５０を有するフレーム５の開口部５０を塞ぐようにダイシングテープ５１を貼着し、ダイシングテープ５１に分割されたウェーハＷの裏面Ｗ２を貼着する。そうすると、ガラス基板１と一体となったウェーハＷが開口部５０に収容され、ダイシングテープ５１を介してフレーム５に支持された状態となる。

（７）剥離工程
次に、ダイシングテープ５１にウェーハＷの裏面Ｗ２が貼着された状態で、図１２（Ｇ）及び図２０に示すように、ウェーハＷの表面Ｗ１からガラス基板１を剥離する。また、ガラス基板１とともに、ウェーハＷの表面Ｗ１に残存している固化した液状樹脂３も表面１から剥離する。ガラス基板１にはフッ素コーティングが施されているため、液状樹脂３の剥離を円滑に行うことができる。

（８）ピックアップ工程
図１１に示すように、ピックアップ装置７の固定部７０にフレーム５を固定するともに、ウェーハ支持部７１にウェーハＷを載置する。そして、フレームＦとウェーハＷとを相対的に鉛直方向に移動させることにより、図１１及び図１２（Ｈ）に示すように、ダイシングテープ５１を伸張させて隣り合うデバイス間の間隔をひろげる。

デバイス間の間隔をひろげた後、コレット７２を用いてデバイスＤを吸着してダイシングテープ５１からピックアップする。

Ｗ：ウェーハ
Ｗ１：表面 Ｌ：分割予定ライン Ｄ：デバイス Ｇ：溝
Ｗ２：裏面
１０：ハードプレート １：ガラス基板 ２：シランカップリング剤
３：液状樹脂
４：研削装置
４０：チャックテーブル
４１：研削手段
４１０：回転軸 ４１１：マウント ４１２：研削ホイール ４１３：砥石
５：フレーム ５０：開口部 ５１：ダイシングテープ
６：切削ブレード
７：ピックアップ装置 ７０：固定部 ７１：ウェーハ支持部 ７２：コレット

Claims (2)

1. 複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて表面に形成されたウェーハの裏面を研削して個々のデバイスに分割するウェーハの加工方法であって、
   ガラス基板の上面にシランカップリング剤によってフッ素コーティングを行うフッ素コーティング工程と、
   該ガラス基板のフッ素コーティングされた面に該ウェーハの表面を対面させ、紫外線の照射によって固化する液状樹脂を介在させて該ウェーハの表面を該ガラス基板に貼り付けて合体させる合体工程と、
   該ガラス基板側から紫外線を照射して該液状樹脂を固化させる液状樹脂固化工程と、
   研削装置のチャックテーブルに該ガラス基板側を保持し該ウェーハの裏面を研削する研削工程と、
   該ウェーハを収容する開口部を有するフレームにダイシングテープを貼着するとともに該ウェーハの裏面を該ダイシングテープに貼着し、該開口部に該ガラス基板と合体したウェーハを収容するダイシングテープ貼着工程と、
   該ガラス基板を該ウェーハの表面から剥離するとともに該ウェーハの表面に残存している固化した液状樹脂を剥離する剥離工程と、
   該分割予定ラインを切断して個々のデバイスに分割する分割工程と、
   該ダイシングテープから該個々のデバイスをピックアップするピックアップ工程と、
   から少なくとも構成されるウェーハの加工方法。
2. 複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて表面に形成されたウェーハの裏面を研削して個々のデバイスに分割するウェーハの加工方法であって、
   該デバイスの仕上がり厚さに相当する深さの溝を分割予定ラインに形成する溝形成工程と、
   ガラス基板の上面にシランカップリング剤によってフッ素コーティングを行うフッ素コーティング工程と、
   該ガラス基板のフッ素コーティングされた面に該ウェーハの表面を対面させ、紫外線の照射によって固化する液状樹脂を介在させて該ウェーハの表面を該ガラス基板に貼り付けて合体させる合体工程と、
   該ガラス基板側から紫外線を照射して該液状樹脂を固化させる液状樹脂固化工程と、
   研削装置のチャックテーブルに該ガラス基板側を保持し該ウェーハの裏面を研削して該溝を該ウェーハの裏面から表出させる研削工程と、
   該ウェーハを収容する開口部を有するフレームにダイシングテープを貼着するとともに該ウェーハの裏面を該ダイシングテープに貼着し、該開口部に該ガラス基板と合体したウェーハを収容するダイシングテープ貼着工程と、
   該ガラス基板を該ウェーハの表面から剥離するとともに該ウェーハの表面に残存している固化した液状樹脂を剥離する剥離工程と、
   該ダイシングテープから個々のデバイスをピックアップするピックアップ工程と、
   から少なくとも構成されるウェーハの加工方法。

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