JP7327974B2 - Wafer division method - Google Patents

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Description

本発明は、ウェーハの分割方法に関する。 The present invention relates to a method for dividing a wafer.

半導体ウェーハでは、格子状の分割予定ラインによって区画されたウェーハの表面の各領域に、デバイスが配置されている。ウェーハを分割予定ラインに沿って分割することにより、デバイスを含むチップを得ることができる。このようなウェーハの分割は、分割予定ラインに沿って切削ブレードを切削加工すること、あるいは、分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射して、ウェーハをアブレーション加工することによって、実施される。 In a semiconductor wafer, devices are arranged in respective regions on the surface of the wafer that are partitioned by grid-like dividing lines. Chips including devices can be obtained by dividing the wafer along the dividing lines. Such division of the wafer is carried out by cutting with a cutting blade along the division lines, or by irradiating the wafer with a laser beam along the division lines to ablate the wafer.

上記の様にウェーハを分割加工した場合、加工溝であるカーフ付近のウェーハ表面に、加工屑が付着することがある。そのため、切削ブレードによる切削加工では、特許文献１および特許文献２に記載のように、切削加工中または切削加工後に、高圧洗浄を実施することが提案されている。また、レーザー光線を用いたアブレーション加工では、特許文献３に記載のように、保護膜によって表面を保護することが提案されている。 When the wafer is divided and processed as described above, processing waste may adhere to the wafer surface near the kerf, which is the processing groove. Therefore, in cutting with a cutting blade, as described in Patent Document 1 and Patent Document 2, it has been proposed to perform high-pressure cleaning during or after cutting. Moreover, in ablation processing using a laser beam, as described in Patent Document 3, it has been proposed to protect the surface with a protective film.

特開２０１０－０４６７２６号公報JP 2010-046726 A 特開２００６－１８７８３４号公報JP 2006-187834 A 特開２００６－１４０３１１号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-140311

しかし、加工屑が、加工熱等によりウェーハの表面に融着されている場合、分割加工後に洗浄を実施しても、ウェーハの表面に加工屑が残ることがある。 However, if the processing waste is fused to the surface of the wafer due to processing heat or the like, the processing waste may remain on the surface of the wafer even if cleaning is performed after the dividing process.

本発明の目的は、分割加工後に、ウェーハの表面から加工屑を良好に除去することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to satisfactorily remove processing debris from the surface of a wafer after dicing.

本発明のウェーハの分割方法（本分割方法）は、分割予定ラインによって区画された表面の各領域にデバイスが形成されているウェーハを、該分割予定ラインに沿って分割するウェーハの分割方法であって、裏面にダイシングテープが貼着され、該ダイシングテープを介してチャックテーブルによって保持された該ウェーハを、該分割予定ラインに沿って
分割することによって、該デバイスを含む複数のチップを形成する分割工程と、該分割工程の後、複数の該チップの表面を覆うように研磨パッドを配置し、この研磨パッドによって複数の該チップの表面を押圧しながら研磨することによって、加工屑を除去する研磨工程と、該研磨工程の後、該チップの該表面側に洗浄水を供給することによって、該チップを洗浄する洗浄工程と、を含む。
本分割方法では、該研磨工程は、複数の該チップを回転させること、および、該研磨パッドを、該チップと同方向に、該チップを回転させる回転軸に対し水平方向にずれた回転軸で回転させること、を含んでいてもよい。 A wafer dividing method (this dividing method) of the present invention is a wafer dividing method for dividing a wafer having a device formed in each region of a surface partitioned by a dividing line along the dividing line. A dicing tape is attached to the back surface of the wafer, and the wafer held by the chuck table through the dicing tape is divided along the dividing lines to form a plurality of chips including the device. After the step and the dividing step, a polishing pad is arranged so as to cover the surfaces of the plurality of chips, and the surfaces of the plurality of chips are polished while being pressed by the polishing pad, thereby removing processing debris. and a cleaning step of cleaning the tip by supplying cleaning water to the surface side of the tip after the polishing step.
In this dividing method, the polishing step includes rotating the plurality of chips, and rotating the polishing pad in the same direction as the chips, with a rotation axis horizontally displaced from the rotation axis for rotating the chips. rotating.

本分割方法では、分割工程においてウェーハを分割してチップを得た後に、チップの表面を、研磨工程において研磨している。これにより、チップの表面に付着あるいは融着している加工屑を、良好に除去することができる。したがって、チップの製造に関する歩留まりを高めることができる。 In this splitting method, after the wafer is split into chips in the splitting step, the surfaces of the chips are polished in the polishing step. As a result, it is possible to satisfactorily remove the processing waste adhered or fused to the surface of the chip. Therefore, the yield of chip manufacturing can be increased.

ウェーハを示す斜視図である。It is a perspective view showing a wafer. ウェーハを含むワークセットを示す説明図である。FIG. 4 is an illustration showing a work set containing a wafer; 分割工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a division process. 研磨工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a grinding|polishing process. 洗浄工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a washing process.

本実施形態にかかるウェーハの分割方法では、図１に示すようなウェーハＷが用いられる。図１に示すように、ウェーハＷは、表面である表面２ａ、および、裏面である裏面２ｂを有する、円板状のシリコン基板である。ウェーハＷの表面２ａには、格子状の複数の分割予定ライン３によって区画された領域のそれぞれに、デバイス４が形成されている。 In the wafer division method according to this embodiment, a wafer W as shown in FIG. 1 is used. As shown in FIG. 1, the wafer W is a disk-shaped silicon substrate having a front surface 2a and a back surface 2b. On the front surface 2a of the wafer W, a device 4 is formed in each of regions partitioned by a plurality of grid-like dividing lines 3. As shown in FIG.

なお、デバイス４は、ウェーハＷの表面２ａに形成されている。したがって、表面２ａは、デバイス４の表面でもある。また、表面２ａは、ウェーハＷを分割することによって得られるチップの表面でもある。このため、以下では、「デバイス４の表面２ａ」および「チップの表面２ａ」のような表現を用いることもある。 The device 4 is formed on the front surface 2a of the wafer W. As shown in FIG. Surface 2 a is therefore also the surface of device 4 . The surface 2a is also the surface of a chip obtained by dividing the wafer W. As shown in FIG. For this reason, expressions such as "the surface 2a of the device 4" and "the surface 2a of the chip" may be used hereinafter.

ウェーハＷは、リングフレームＦおよびダイシングテープＴとともに、図２に示すようなワークセットＷＳを形成する。 The wafer W together with the ring frame F and the dicing tape T form a work set WS as shown in FIG.

ワークセットＷＳの形成では、まず、開口を有する環状のリングフレームＦの開口内に、リングフレームＦの中心と中心を一致させウェーハＷの表面２ａを下に向けて配置させる。
次に、円形状のダイシングテープＴの粘着面をリングフレームＦとウェーハＷの裏面２ｂとに貼着して、リングフレームＦの開口を塞ぎ、ダイシングテープＴを介してウェーハＷがリングフレームＦに支持されたワークセットＷＳが形成される。
このワークセットＷＳでは、ウェーハＷの表面２ａが露出されている。 In forming the work set WS, first, the center of the ring frame F is aligned with the center of the annular ring frame F having the opening, and the front surface 2a of the wafer W is placed downward.
Next, the adhesive surface of the circular dicing tape T is adhered to the ring frame F and the back surface 2b of the wafer W to close the opening of the ring frame F, and the wafer W is attached to the ring frame F via the dicing tape T. A supported work set WS is formed.
In this work set WS, the front surface 2a of the wafer W is exposed.

次に、本実施形態の各工程について説明する。 Next, each step of this embodiment will be described.

［分割工程］
この工程では、ワークセットＷＳのウェーハＷを、分割予定ライン３に沿って分割することによって、デバイスを含む複数のチップを形成する。
この工程では、図３に示すように、ウェーハＷを含むワークセットＷＳが、第１チャックテーブル３１および切削部３３を備えた切削装置３０に設置される。
第１チャックテーブル３１は、図示しない吸引源に連通可能な、ポーラス材等からなる第１保持面３２を備えている。 [Dividing process]
In this step, a plurality of chips including devices are formed by dividing the wafer W of the work set WS along the dividing lines 3 .
In this step, as shown in FIG. 3, a work set WS including a wafer W is placed on a cutting device 30 having a first chuck table 31 and a cutting section 33 .
The first chuck table 31 has a first holding surface 32 made of a porous material or the like, which can communicate with a suction source (not shown).

分割工程では、図３に示すように、ウェーハＷの裏面２ｂが、ダイシングテープＴを介して、第１保持面３２に吸引保持される。また、リングフレームＦが、図示しない挟持クランプによって保持される。これにより、ウェーハＷは、その表面２ａが上向きに露出した状態で、第１チャックテーブル３１に固定される。 In the dividing step, the back surface 2b of the wafer W is held by suction on the first holding surface 32 via the dicing tape T, as shown in FIG. Also, the ring frame F is held by a holding clamp (not shown). As a result, the wafer W is fixed to the first chuck table 31 with its front surface 2a exposed upward.

切削装置３０の切削部３３は、水平方向の回転軸を有する第１スピンドル３４、および、第１スピンドル３４とともに回転可能な切削ブレード３５を備えている。
そして、切削工程では、第１スピンドル３４が矢印Ｂ方向に回転しながら、切削部３３が降下する。さらに、ウェーハＷを保持している第１チャックテーブル３１が、水平面内で第１スピンドル３４の回転軸と直交する方向に移動する。 A cutting portion 33 of the cutting device 30 includes a first spindle 34 having a horizontal axis of rotation and a cutting blade 35 rotatable together with the first spindle 34 .
In the cutting step, the cutting portion 33 descends while the first spindle 34 rotates in the arrow B direction. Furthermore, the first chuck table 31 holding the wafer W moves in a direction perpendicular to the rotation axis of the first spindle 34 within the horizontal plane.

これにより、切削ブレード３５が、ウェーハＷの表面２ａにおけるデバイス４の間に設けられた分割予定ライン３に沿って、ウェーハＷを切断する。 Thereby, the cutting blade 35 cuts the wafer W along the dividing lines 3 provided between the devices 4 on the front surface 2a of the wafer W. As shown in FIG.

その結果、ウェーハＷが複数のチップＣ１に分割され、ウェーハＷの表面２ａは、チップＣ１の表面２ａとなる。なお、チップＣ１は、その表面２ａに、１つずつのデバイス４を有している。 As a result, the wafer W is divided into a plurality of chips C1, and the front surface 2a of the wafer W becomes the front surface 2a of the chips C1. Note that the chip C1 has one device 4 on its surface 2a.

［研磨工程］
この工程では、複数のチップＣ１の表面２ａを、研磨パッドによって研磨することによって、表面２ａから加工屑を除去する。 [Polishing process]
In this step, the surfaces 2a of the plurality of chips C1 are polished with a polishing pad to remove processing debris from the surfaces 2a.

この工程では、図４に示すように、複数のチップＣ１に分割されたウェーハＷは、リングフレームＦおよびダイシングテープＴと一体のワークセットＷＳの形状のまま、切削装置３０から取り外されて、研磨装置４０に設置される。 In this step, as shown in FIG. 4, the wafer W divided into a plurality of chips C1 is removed from the cutting device 30 while maintaining the shape of the work set WS integrated with the ring frame F and the dicing tape T, and polished. Installed in the device 40 .

研磨装置４０は、第２チャックテーブル４１および研磨部４３を備えている。第２チャックテーブル４１は、図示しない吸引源に連通可能な、ポーラス材等からなる第２保持面４２を備えている。 The polishing device 40 has a second chuck table 41 and a polishing section 43 . The second chuck table 41 has a second holding surface 42 made of a porous material or the like, which can communicate with a suction source (not shown).

研磨工程では、図４に示すように、分割工程と同様に、ウェーハＷの裏面２ｂが、ダイシングテープＴを介して、第２保持面４２に吸引保持される。また、リングフレームＦが、図示しない挟持クランプによって保持される。これにより、ウェーハＷは、その表面２ａが上向きに露出した状態で、第２チャックテーブル４１に固定される。 In the polishing step, the back surface 2b of the wafer W is held by suction on the second holding surface 42 via the dicing tape T, as in the dividing step, as shown in FIG. Also, the ring frame F is held by a holding clamp (not shown). As a result, the wafer W is fixed to the second chuck table 41 with its front surface 2a exposed upward.

研磨装置４０の研磨部４３は、第２スピンドル４４、および、第２スピンドル４４とともに回転可能な研磨プレート４５を備えている。研磨プレート４５の底面には、平板状の研磨パッド４６が配設されている。 The polishing section 43 of the polishing device 40 comprises a second spindle 44 and a polishing plate 45 rotatable together with the second spindle 44 . A planar polishing pad 46 is provided on the bottom surface of the polishing plate 45 .

そして、研磨工程では、第２チャックテーブル４１が、たとえば矢印Ｃ方向に回転する。さらに、研磨部４３の研磨プレート４５が、矢印Ｃ方向に回転しながら降下する。そして、研磨パッド４６が、ウェーハＷの表面２ａ、すなわちチップＣ１の表面２ａを、押圧しながら研磨する。 Then, in the polishing step, the second chuck table 41 rotates, for example, in the arrow C direction. Further, the polishing plate 45 of the polishing section 43 descends while rotating in the arrow C direction. Then, the polishing pad 46 polishes the front surface 2a of the wafer W, that is, the front surface 2a of the chip C1 while pressing.

また、研磨パッド４６による研磨の際、第２スピンドル４４内のスラリー供給路４４ａを介して、チップＣ１の表面２ａと研磨パッド４６との間に、スラリーが供給される。
そのため、研磨プレート４５と研磨パッド４６との中心を貫通する貫通孔が形成されていて、スラリー供給路４４ａを通ったスラリーは、貫通孔を通って、チップＣ１の表面２ａと研磨パッド４６との間に供給される。
なお、スラリーの供給では、スラリーは、第２スピンドル４４内を通過させなくてもよい。研磨加工中の研磨パッド４６がウェーハＷの面積より小さい面積の場合、または、研磨パッド４６がウェーハＷの表面２ａ全面を覆っていない場合には、研磨パッド４６で覆われていないため、露出したウェーハＷの表面２ａにスラリーが供給されてもよい。
また、研磨パッド４６をウェーハＷの表面２ａに接触させウェーハＷの表面２ａからはみ出している場合、研磨パッド４６の研磨面に向かってスラリーが供給されてもよい。
また、供給されたスラリーがウェーハＷの外周とリングフレームの内周との間のダイシングテープＴの上に滞留され、研磨面に滞留されたスラリーが供給されるようにしてもよい。 Also, during polishing by the polishing pad 46 , slurry is supplied between the surface 2 a of the chip C 1 and the polishing pad 46 via the slurry supply path 44 a in the second spindle 44 .
Therefore, a through-hole is formed through the centers of the polishing plate 45 and the polishing pad 46, and the slurry that has passed through the slurry supply path 44a passes through the through-hole to flow between the surface 2a of the chip C1 and the polishing pad 46. supplied between
In supplying the slurry, the slurry does not have to pass through the second spindle 44 . If the polishing pad 46 during the polishing process has an area smaller than the area of the wafer W, or if the polishing pad 46 does not cover the entire surface 2a of the wafer W, the polishing pad 46 is not covered and thus exposed. A slurry may be supplied to the front surface 2a of the wafer W. FIG.
Further, when the polishing pad 46 is in contact with the surface 2 a of the wafer W and protrudes from the surface 2 a of the wafer W, the slurry may be supplied toward the polishing surface of the polishing pad 46 .
Further, the supplied slurry may be retained on the dicing tape T between the outer periphery of the wafer W and the inner periphery of the ring frame, and the slurry retained on the polishing surface may be supplied.

このような研磨により、チップＣ１の表面２ａから、従前の工程において付着あるいは融着した切削屑およびデブリ等の加工屑が除去される。なお、研磨除去量は、たとえば、３ｎｍ～５ｎｍの範囲である。 Such polishing removes from the surface 2a of the chip C1 processing waste such as cutting chips and debris adhered or fused in the previous process. The polishing removal amount is, for example, in the range of 3 nm to 5 nm.

［洗浄工程］
この工程では、チップＣ１の表面２ａ側に洗浄水を供給することによって、チップＣ１を洗浄する。 [Washing process]
In this step, the chip C1 is washed by supplying washing water to the surface 2a side of the chip C1.

この工程では、図５に示すように、表面２ａの研磨後、複数のチップＣ１を含むウェーハＷは、リングフレームＦおよびダイシングテープＴと一体のワークセットＷＳの形状のまま、研磨装置４０から取り外されて、スピンナ洗浄装置５０に設置される。 In this step, as shown in FIG. 5, after polishing the front surface 2a, the wafer W including the plurality of chips C1 is removed from the polishing apparatus 40 while maintaining the shape of the work set WS integrated with the ring frame F and the dicing tape T. and installed in the spinner cleaning device 50 .

スピンナ洗浄装置５０は、スピンナテーブル５１およびスピンナ洗浄部５３を備えている。スピンナテーブル５１は、図示しない吸引源に連通可能な、ポーラス材等からなる第３保持面５２を備えている。 The spinner cleaning device 50 includes a spinner table 51 and a spinner cleaning section 53 . The spinner table 51 has a third holding surface 52 made of a porous material or the like, which can communicate with a suction source (not shown).

洗浄工程では、図５に示すように、研磨工程等と同様に、ウェーハＷの裏面２ｂが、ダイシングテープＴを介して、第３保持面５２に吸引保持される。また、リングフレームＦが、図示しない挟持クランプによって保持される。これにより、ウェーハＷは、その表面２ａが上向きに露出した状態で、スピンナテーブル５１に固定される。 In the cleaning process, as shown in FIG. 5, the back surface 2b of the wafer W is held by suction on the third holding surface 52 via the dicing tape T, as in the polishing process. Also, the ring frame F is held by a holding clamp (not shown). As a result, the wafer W is fixed to the spinner table 51 with its front surface 2a exposed upward.

スピンナ洗浄装置５０のスピンナ洗浄部５３は、洗浄ノズル５４、および、洗浄ノズル５４を水平方向に移動させるための水平移動機構５５を備えている。 The spinner cleaning unit 53 of the spinner cleaning device 50 includes a cleaning nozzle 54 and a horizontal movement mechanism 55 for horizontally moving the cleaning nozzle 54 .

水平移動機構５５は、水平方向に延びるシャフト５６、および、洗浄ノズル５４を支持する支持部材５７を有している。支持部材５７は、洗浄ノズル５４を支持（保持）したまま、シャフト５６に沿って水平方向に移動することができる。また、洗浄ノズル５４には、水供給源５８およびエア供給源５９が接続されている。 The horizontal movement mechanism 55 has a horizontally extending shaft 56 and a support member 57 that supports the cleaning nozzle 54 . The support member 57 can move horizontally along the shaft 56 while supporting (holding) the cleaning nozzle 54 . A water supply source 58 and an air supply source 59 are connected to the cleaning nozzle 54 .

そして、洗浄工程では、スピンナテーブル５１が、たとえば矢印Ｄ方向に回転する。さらに、ウェーハＷの上方に配置された洗浄ノズル５４が、支持部材５７によって、矢印Ｅによって示すように水平方向に移動する。 Then, in the cleaning process, the spinner table 51 rotates in the direction of arrow D, for example. Further, the cleaning nozzle 54 arranged above the wafer W is horizontally moved as indicated by the arrow E by the supporting member 57 .

この際、水供給源５８から供給された水とエア供給源５９から供給されたエアとの混合物である二流体洗浄水が、洗浄ノズル５４から噴射される。 At this time, two-fluid cleaning water, which is a mixture of water supplied from the water supply source 58 and air supplied from the air supply source 59 , is jetted from the cleaning nozzle 54 .

このようにして、ウェーハＷにおける略全てのチップＣ１の表面２ａに二流体洗浄水が噴射されて、チップＣ１が洗浄される。
また、この洗浄工程では、ウェーハＷの表面に洗浄部材を接触させて洗浄しても良い。
洗浄部材として、ブラシ、またはソフラススポンジを用いる。洗浄部材を接触させることで、ウェーハＷの表面２ａに付着したスラリーを除去する時間が短縮される。また、洗浄時にダイシングテープＴからチップＣ１が剥がれるチップ飛びを防止することができる。
なお、ブラシとしては、スクラブブラシが用いられると良い。 In this way, the two-fluid cleaning water is jetted onto the front surfaces 2a of almost all the chips C1 on the wafer W, and the chips C1 are cleaned.
Further, in this cleaning process, the surface of the wafer W may be cleaned by bringing a cleaning member into contact therewith.
A brush or a sofras sponge is used as a cleaning member. By contacting the cleaning member, the time for removing the slurry attached to the front surface 2a of the wafer W is shortened. In addition, it is possible to prevent the chips C1 from being detached from the dicing tape T during cleaning.
A scrub brush is preferably used as the brush.

以上のように、本実施形態では、分割工程においてウェーハＷを分割してチップＣ１を得た後に、チップＣ１の表面２ａを、研磨工程において研磨している。これにより、表面２ａに付着あるいは融着している加工屑を、良好に除去することができる。したがって、チップＣ１の製造に関する歩留まりを高めることができる。 As described above, in the present embodiment, after the wafer W is divided to obtain the chips C1 in the dividing step, the front surfaces 2a of the chips C1 are polished in the polishing step. As a result, it is possible to satisfactorily remove the processing waste adhered or fused to the surface 2a. Therefore, the yield of manufacturing the chip C1 can be increased.

また、本実施形態では、研磨工程において、チップＣ１の表面２ａに対して、スラリーを用いたＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）研磨を実施している。このようなＣＭＰ研磨は、ウェーハＷの製造時に、デバイス４の表面（すなわち表面２ａ）に実施される研磨である。このため、研磨工程において、表面２ａが劣化されることを抑制することができる。 In the present embodiment, in the polishing process, CMP (Chemical Mechanical Polishing) using slurry is performed on the surface 2a of the chip C1. Such CMP polishing is polishing performed on the surface of the device 4 (that is, the surface 2a) when the wafer W is manufactured. Therefore, it is possible to suppress deterioration of the surface 2a in the polishing step.

ＷＳ：ワークセット、Ｆ：リングフレーム、Ｔ：ダイシングテープ、
Ｗ：ウェーハ、２ａ：表面、２ｂ：裏面、３：分割予定ライン、４：デバイス、
Ｃ１：チップ、
３０：切削装置、４０：研磨装置、５０：スピンナ洗浄装置 WS: work set, F: ring frame, T: dicing tape,
W: wafer, 2a: front surface, 2b: back surface, 3: planned division line, 4: device,
C1: chip,
30: Cutting device, 40: Polishing device, 50: Spinner cleaning device

Claims (2)

分割予定ラインによって区画された表面の各領域にデバイスが形成されているウェーハを、該分割予定ラインに沿って分割するウェーハの分割方法であって、
裏面にダイシングテープが貼着され、該ダイシングテープを介してチャックテーブルによって保持された該ウェーハを、該分割予定ラインに沿って分割することによって、該デバイスを含む複数のチップを形成する分割工程と、
該分割工程の後、複数の該チップの表面を覆うように研磨パッドを配置し、この研磨パッドによって複数の該チップの表面を押圧しながら研磨することによって、加工屑を除去する研磨工程と、
該研磨工程の後、該チップの該表面側に洗浄水を供給することによって、該チップを洗浄する洗浄工程と、
を含むウェーハの分割方法。 A wafer dividing method for dividing a wafer having a device formed in each region of a surface partitioned by a dividing line along the dividing line, comprising:
a dividing step of forming a plurality of chips including the devices by dividing the wafer, which has a dicing tape attached to its back surface and is held by a chuck table via the dicing tape, along the planned dividing lines; ,
After the dividing step, a polishing step of disposing a polishing pad so as to cover the surfaces of the plurality of chips and polishing the surfaces of the plurality of chips while pressing the surfaces of the chips with the polishing pad to remove processing debris;
a cleaning step of cleaning the tip by supplying cleaning water to the surface side of the tip after the polishing step;
A method of dividing a wafer comprising: 該研磨工程は、 The polishing step is
複数の該チップを回転させること、および、 rotating a plurality of said tips; and
該研磨パッドを、該チップと同方向に、該チップを回転させる回転軸に対し水平方向にずれた回転軸で回転させること、を含んでいる、 rotating the polishing pad in the same direction as the tip with an axis of rotation that is horizontally offset with respect to an axis of rotation that rotates the tip;
請求項１に記載のウェーハの分割方法。2. The method for dividing a wafer according to claim 1.
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