KR20150021878A - Method of cutting wafer laminated body for image sensor - Google Patents

Method of cutting wafer laminated body for image sensor Download PDF

Info

Publication number
KR20150021878A
KR20150021878A KR20140082926A KR20140082926A KR20150021878A KR 20150021878 A KR20150021878 A KR 20150021878A KR 20140082926 A KR20140082926 A KR 20140082926A KR 20140082926 A KR20140082926 A KR 20140082926A KR 20150021878 A KR20150021878 A KR 20150021878A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
cutting
line
silicon wafer
glass
Prior art date
Application number
KR20140082926A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102176459B1 (en
Inventor
타케히로 가미무라
Original Assignee
미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤 filed Critical 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20150021878A publication Critical patent/KR20150021878A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102176459B1 publication Critical patent/KR102176459B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76Making of isolation regions between components
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures

Abstract

Provided is a method for cutting an image sensor wafer·package which can effectively and cleanly cut wafers in a simple dry method without using a dicing saw. The method for cutting a wafer stacked body (W) for an image sensor having a bonded structure by interposing a resin layer (4) in which a glass wafer (1) and a silicon wafer (2) are disposed to enclose each photo diode forming area (3) comprises: forming a scribing line (S) consisting of cracks which are perpendicular to the surface by pressing and vibrating a scribing wheel (10) against the top surface of the glass wafer along a line to be cut; and cutting the silicon wafer as well as the glass wafer by bending the wafer staked body by pressing a break bar (14) from the bottom of the silicon wafer along the scribe line.

Description

이미지 센서용 웨이퍼 적층체의 분단 방법{METHOD OF CUTTING WAFER LAMINATED BODY FOR IMAGE SENSOR}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of separating a wafer laminate for an image sensor,

본 발명은, CMOS 이미지 센서의 웨이퍼 레벨 패키지가 패턴 형성된 웨이퍼 적층체를 개편화(個片化)하기 위한 분단 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for dividing a wafer-level package of a CMOS image sensor into a plurality of patterned wafer stacks.

최근, 저전력, 고기능, 고집적화가 중요시되는 모바일 폰, 디지털 카메라, 광 마우스 등의 각종 소형 전자 기기 분야에 있어서, CMOS 이미지 센서의 사용이 급증하고 있다. 2. Description of the Related Art In recent years, the use of CMOS image sensors has been rapidly increasing in various small electronic devices such as mobile phones, digital cameras, and optical mice, where low power, high performance, and high integration are important.

도 5는, CMOS 이미지 센서의 웨이퍼 레벨 패키지(칩 사이즈의 단위 제품)(W1)의 구성예를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 웨이퍼 레벨 패키지(W1)는, (개편화된) 유리 웨이퍼(1)와 (개편화된) 실리콘 웨이퍼(2)가 수지 격벽(4)을 사이에 두고 접합된 적층 구조를 갖고 있다. 5 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of a wafer level package (unit product of chip size) W1 of a CMOS image sensor. The wafer level package W1 has a laminated structure in which a glass wafer 1 (individualized) and a silicon wafer 2 (individualized) are bonded with a resin partition 4 interposed therebetween.

실리콘 웨이퍼(2)의 상면(접합면측)에는 포토 다이오드 영역(센싱 영역)(3)이 형성되고, 그 주위를 수지 격벽(4)이 격자 형상으로 둘러싸도록 배치함으로써, 포토 다이오드 영역(3)이 형성된 내측 공간이 기밀 상태가 되도록 되어 있다. 또한, (포토 다이오드 영역(3)의 외측의) 실리콘 웨이퍼(2)의 상면에는 금속 패드(5)가 형성되고, 이 금속 패드(5)가 형성된 부분의 바로 아래에는 실리콘 웨이퍼(2)를 상하로 관통하는 비어(관통공)(6)가 형성되어 있다. 비어(6)에는 전기적 도전성이 우수한 도전재(7)가 충전되고, 비어(6) 하단에는 땜납 범프(8)가 형성되어 있다. 이와 같이, 비어(6)를 형성함과 함께 도전재(7)를 충전하여 전기적 접속을 행하는 구성을 TSV(Through Silicon Via)라고 한다.A photodiode region (sensing region) 3 is formed on the upper surface (bonding surface side) of the silicon wafer 2 and the resin partition wall 4 is arranged so as to surround the periphery thereof in a lattice shape so that the photodiode region 3 So that the formed inner space is in an airtight state. A metal pad 5 is formed on the upper surface of the silicon wafer 2 (on the outer side of the photodiode region 3) and a silicon wafer 2 is formed on the upper and lower portions just below the portion where the metal pad 5 is formed (Through-hole) 6 is formed through the through-hole. The via 6 is filled with a conductive material 7 having an excellent electrical conductivity and the solder bump 8 is formed at the lower end of the via 6. A structure for forming the vias 6 and electrically connecting the conductive material 7 is called a through silicon via (TSV).

또한, 상기한 땜납 범프(8)의 하면에, 소정의 전기 회로가 패터닝된 PCB 기판 등(도시 생략)이 접합된다. A PCB substrate or the like (not shown) on which a predetermined electric circuit is patterned is bonded to the lower surface of the solder bump 8 described above.

칩 사이즈의 단위 제품인 웨이퍼 레벨 패키지(W1)는, 도 6 그리고 도 7에 나타내는 바와 같이, 모체가 되는 대면적의 유리 웨이퍼(1)와 대면적의 실리콘 웨이퍼(2)가 수지 격벽(4)을 개재하여 접합된 웨이퍼 적층체(W) 위에, X-Y 방향으로 연장되는 분단 예정 라인(L)으로 격자 형상으로 구분되어 다수개가 패턴 형성되어 있으며, 이 웨이퍼 적층체(W)가 당해 분단 예정 라인(L)을 따라 분단됨으로써, (개편화된) 칩 사이즈의 웨이퍼 레벨 패키지(W1)가 된다. 6 and 7, the wafer-level package W1, which is a unit product of the chip size, has a large-area glass wafer 1 and a large-area silicon wafer 2, A plurality of wafers W are stacked on the wafer stacked body W so as to be divided into a lattice pattern by a line L to be divided which extends in the X and Y directions and the wafer stacked body W is divided into a line L , Thereby forming a wafer-level package W1 of (chip-size) chip size.

그런데, 실리콘 웨이퍼를 분단하여 웨이퍼 레벨 패키지의 제품으로 하는 가공에서는, CMOS 이미지 센서용을 포함하여, 종래부터, 특허문헌 1∼특허문헌 4에 나타내는 바와 같은 다이싱 소가 이용되고 있다. 다이싱 소는, 고속 회전하는 회전 블레이드를 구비하고, 회전 블레이드의 냉각과 절삭시에 발생하는 절삭 부스러기를 세정하는 절삭액을 회전 블레이드에 분사하면서 절삭하도록 구성되어 있다. However, in the processing of dividing a silicon wafer into a product of a wafer level package, a dicing station as shown in Patent Documents 1 to 4 including a CMOS image sensor is conventionally used. The dicing saw is provided with a rotating blade rotating at a high speed and is configured to cut the cutting blade while spraying the cutting blade for cooling the rotating blade and cutting chips generated at the time of cutting.

일본공개특허공보 평5-090403호Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-090403 일본공개특허공보 평6-244279호Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-244279 일본공개특허공보 2002-224929호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-224929 일본공개특허공보 2003-051464호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-051464

상기한 다이싱 소는, 회전 블레이드를 이용한 절삭에 의한 분단이기 때문에, 절삭 부스러기가 다량으로 발생하여, 가령 절삭액으로 세정했다고 해도, 절삭액의 일부가 잔류하거나, 혹은 절삭시의 비산에 의해 절삭 부스러기가 패키지 표면에 부착되는 경우가 있어, 품질이나 수율의 저하의 큰 원인이 된다. 또한, 절삭액의 공급이나 폐액 회수를 위한 기구나 배관을 필요로 하기 때문에 장치가 대규모가 된다. 또한, 절삭에 의해 유리 웨이퍼를 분단하는 것이기 때문에, 절삭면에 작은 치핑(chipping)(이빠짐)이 발생하는 경우가 많아, 깨끗한 분단면을 얻을 수 없다. 또한, 고속 회전하는 회전 블레이드의 날끝은 톱날 형상으로 형성되어 있기 때문에, 날끝의 마모나 파손이 발생하기 쉬워 사용 수명이 짧다. 또한 회전 블레이드의 두께는 강도의 면에서 그다지 얇게 할 수 없고, 소경(小徑)의 것이라도 60㎛ 이상의 두께로 형성되어 있기 때문에, 절삭폭이 그만큼 필요해져 재료의 유효 이용이 제한되는 요인 중 하나가 되기도 하는 등의 문제점이 있었다. Since the above-mentioned dicing saw is divided by cutting using a rotating blade, a large amount of cutting debris is generated. Even if the cutting dope is cleaned with the cutting fluid, a part of the cutting fluid remains or is cut Debris may adhere to the surface of the package, which is a major cause of deterioration in quality and yield. In addition, a large-scale apparatus is required because it requires a mechanism and piping for supplying cutting fluid and recovering waste fluid. In addition, since the glass wafer is divided by cutting, small chipping (bending) often occurs on the cut surface, and a clean sectional plane can not be obtained. Further, since the blade of the rotating blade rotating at a high speed is formed in a saw-tooth shape, abrasion and breakage of the blade tip are likely to occur, resulting in short service life. Further, since the thickness of the rotating blade can not be made very small in terms of strength, and even a small diameter is formed with a thickness of 60 탆 or more, the cutting width is required to such a large extent, And the like.

그래서 본 발명은, 상기한 종래 과제의 해결을 도모하여, 다이싱 소를 이용하는 일 없이, 드라이 방식의 간단한 수법으로 효과적으로, 또한, 깨끗하게 분단할 수 있는 이미지 센서 웨이퍼·패키지의 분단 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a method of separating an image sensor wafer and a package, which can be effectively and finely divided by a simple dry method without using a dicing saw, The purpose.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 다음과 같은 기술적 수단을 강구했다. 즉 본 발명은, 유리 웨이퍼와, 복수의 포토 다이오드 형성 영역이 종횡으로 패턴 형성된 실리콘 웨이퍼가, 상기 각 포토 다이오드 형성 영역을 둘러싸도록 배치된 수지층을 개재하여 접합된 구조를 갖는 이미지 센서용의 웨이퍼 적층체의 분단 방법으로서, 원주 능선을 따라 날끝을 갖는 스크라이빙 휠을, 상기 유리 웨이퍼의 상면의 분단 예정 라인을 따라 압압하면서 전동(轉動)시킴으로써, 두께 방향으로 침투하는 크랙으로 이루어지는 스크라이브 라인을 형성하고, 이어서, 상기 실리콘 웨이퍼의 하면측으로부터 상기 스크라이브 라인을 따라 브레이크 바를 압압함으로써, 상기 웨이퍼 적층체를 휘게 하여 유리 웨이퍼의 크랙을 추가로 침투시켜 유리 웨이퍼를 분단함과 함께 실리콘 웨이퍼도 분단하도록 하고 있다. In order to achieve the above object, the present invention takes the following technical means. That is, the present invention provides a wafer for image sensor having a structure in which a glass wafer and a silicon wafer in which a plurality of photodiode forming regions are patterned in a longitudinal direction and a lateral direction are bonded to each other via a resin layer disposed so as to surround the respective photodiode forming regions As a method of dividing the laminate, a scribing line consisting of cracks penetrating in the thickness direction is pressed by pressing a scribing wheel having a blade along the circumference ridge along the line to be divided at the upper surface of the glass wafer, Then, by pressing the brake bar along the scribe line from the lower surface side of the silicon wafer, the wafer laminate is bent to further infiltrate the cracks of the glass wafer to separate the glass wafer and also to divide the silicon wafer .

본 발명에 의하면, 브레이크 바에 의한 분단시에, 유리 웨이퍼의 크랙이 두께 방향으로 침투하여 분단되는 것이기 때문에, 종래의 다이싱 소의 절삭에 의한 경우와 같은 절삭폭을 필요로 하지 않아, 재료를 유효하게 이용할 수 있음과 함께, 칩핑 등의 발생을 억제할 수 있어 깨끗한 절단면으로 분단할 수 있다. 또한, 절삭 부스러기가 발생하지 않기 때문에, 절삭 부스러기의 부착에 의한 품질의 열화나 불량품의 발생을 없앨 수 있다. According to the present invention, since the cracks of the glass wafer are divided and penetrated in the thickness direction at the time of breaking by the break bar, the cutting width as in the case of cutting by the conventional dicing saw is not required, The occurrence of chipping and the like can be suppressed, and a clean cut surface can be cut. In addition, since no cutting debris is generated, it is possible to eliminate deterioration of quality and generation of defective products due to attachment of cutting debris.

특히 본 발명에서는, 종래의 다이싱 소와 같은 절삭액을 사용하지 않고, 드라이 환경하에서 분단하는 것이기 때문에, 절삭액의 공급이나 폐액 회수를 위한 기구나 배관을 생략할 수 있고, 또한, 절단 후의 세정이나 건조 공정도 생략할 수 있어 장치를 콤팩트하게 구성할 수 있다는 효과가 있다. Particularly, according to the present invention, since the cutting is performed under a dry environment without using a cutting fluid such as a conventional dicing saw, it is possible to omit the mechanism and piping for supplying the cutting fluid and recovering the waste fluid, And the drying process can be omitted, so that the apparatus can be compactly constructed.

상기 분단 방법에 있어서, 상기 실리콘 웨이퍼의 하면에는, 상기 유리 웨이퍼 상면의 상기 분단 예정 라인의 위치의 뒤쪽이 되는 위치에, 절단홈을 미리 형성하고 나서 브레이크 바를 압압하도록 해도 좋다. In the above dividing method, a cutting groove may be formed on the lower surface of the silicon wafer at a position behind the position of the dividing line on the upper surface of the glass wafer, and then the brake bar may be pressed.

이에 따라, 상기 브레이크 바에 의한 유리 웨이퍼 분단시에 실리콘 웨이퍼도 상기 홈으로부터 용이하게, 또한, 깨끗한 분단면으로 분단할 수 있다. Accordingly, the silicon wafer can also be easily separated from the groove at the time of breaking the glass wafer by the brake bar, and also can be divided into a clean section.

또한, TSV가 형성되는 웨이퍼 적층체에서는, 당해 TSV의 비어를 가공하는 공정시에 상기 절단홈도 형성함으로써, 절단홈의 가공 공정을 간략화할 수 있다. Further, in the wafer laminate in which the TSV is formed, the cutting groove is also formed in the step of machining the vial of the TSV, so that the cutting process of the cutting groove can be simplified.

도 1은 본 발명의 분단 방법의 제1 단계를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 분단 방법의 제2 단계를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에서 사용되는 스크라이빙 휠과 그 홀더 부분을 나타내는 도면이다.
도 5는 CMOS 이미지 센서용의 웨이퍼 레벨 패키지의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 모재가 되는 CMOS 이미지 센서용 웨이퍼 적층체의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 6의 CMOS 이미지 센서용 웨이퍼 적층체를 나타내는 개략적인 평면도이다.
1 is a diagram showing a first step of the dividing method of the present invention.
2 is a diagram showing a second step of the dividing method of the present invention.
3 is a view showing another embodiment of Fig.
4 is a view showing a scribing wheel and its holder portion used in the present invention.
5 is a cross-sectional view showing an example of a wafer level package for a CMOS image sensor.
6 is a cross-sectional view showing a part of a wafer laminate for a CMOS image sensor as a base material.
7 is a schematic plan view showing a wafer laminate for a CMOS image sensor of Fig.

이하, 본 발명에 따른 이미지 센서용의 웨이퍼 적층체의 분단 방법의 상세를, 도면에 기초하여 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method of dividing a wafer laminate for an image sensor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 분단 방법의 제1 단계인, 가공 대상이 되는 CMOS 이미지 센서용의 웨이퍼 적층체(W)의 일부 단면을 나타내는 것이다. 웨이퍼 적층체(W)의 구조는, 전술한 도 5∼도 7에 나타낸 것과 기본적으로 동일한 구조이다. 1 is a partial cross-sectional view of a wafer stacked body W for a CMOS image sensor to be processed, which is the first step of the dividing method of the present invention. The structure of the wafer stacked body W is basically the same as that shown in Figs. 5 to 7 described above.

즉, 모체가 되는 대면적(예를 들면 직경 8인치)의 유리 웨이퍼(1)와, 그 하면측에 배치되는 실리콘 웨이퍼(2)가, 격자 형상의 수지 격벽(4)을 개재하여 접합된다. That is, a glass wafer 1 having a large area (for example, a diameter of 8 inches) serving as a matrix and a silicon wafer 2 arranged on the lower surface side thereof are bonded via a lattice-shaped resin partition wall 4.

실리콘 웨이퍼(2)의 상면(접합면측)에는 포토 다이오드 형성 영역(센싱 영역)(3)이 형성되어 있다. 포토 다이오드 형성 영역(3)에는 포토 다이오드 어레이가 형성되어 있으며, 이미지 센서의 수광면으로서 기능한다. 그리고, 포토 다이오드 형성 영역(3) 근방에는, 금속 패드(5)가 형성되고, 이 금속 패드(5)가 형성된 부분의 바로 아래에는 실리콘 웨이퍼(2)를 상하로 관통하는 비어(관통공)(6)가 형성되어 있다. 비어(6)에는 전기적 도전성이 우수한 도전재(7)가 충전되고(TSV), 비어(6) 하단에는 땜납 범프(8)가 형성되어 있다. 또한, 상기한 땜납 범프(8)의 하면에, 소정의 전기 회로가 패터닝된 PCB 기판 등(도시 생략)이 접합된다. A photodiode formation region (sensing region) 3 is formed on the upper surface (bonding surface side) of the silicon wafer 2. A photodiode array is formed in the photodiode forming region 3 and functions as a light receiving surface of the image sensor. A metal pad 5 is formed in the vicinity of the photodiode forming region 3 and a via hole (through hole) (not shown) penetrating the silicon wafer 2 vertically below the portion where the metal pad 5 is formed 6 are formed. The via 6 is filled with a conductive material 7 having excellent electrical conductivity and the solder bump 8 is formed at the lower end of the via 6. A PCB substrate or the like (not shown) on which a predetermined electric circuit is patterned is bonded to the lower surface of the solder bump 8 described above.

이 CMOS 이미지 센서용 웨이퍼 적층체(W)는, 도 7에 나타낸 바와 같이 X-Y방향으로 연장되는 격자 형상의 분단 예정 라인(L)을 따라 분단됨으로써 개편화되고, 칩 사이즈의 단위 제품인 웨이퍼 레벨 패키지(W1)가 취출되게 된다. The wafer stacked body W for a CMOS image sensor is divided into pieces along a lattice-divided divided line L extending in the X and Y directions as shown in Fig. 7, and is separated into a wafer level package W1 are taken out.

다음으로 분단 가공 순서에 대해서 설명한다. 웨이퍼 적층체(W)를 분단 예정 라인(L)을 따라 분단할 때에, 처음에, 도 4에 나타내는 바와 같은 스크라이빙 휠(10)을 이용하여 유리 웨이퍼(1)의 표면에 크랙(두께 방향으로 침투하는 균열)으로 이루어지는 스크라이브 라인을 가공한다. Next, the order of cutting processing will be described. When the wafer stacked body W is divided along the line to be divided to be divided L, cracks are first formed on the surface of the glass wafer 1 by using the scribing wheel 10 as shown in Fig. 4 And a scribe line formed of a crack penetrating into the substrate.

스크라이빙 휠(10)은, 초경 합금이나 소결 다이아몬드 등의 공구 특성이 우수한 재료로 형성되어 있으며, 원주 능선(외주면)에 날끝(10a)이 형성되어 있다. 구체적으로는 직경이 1∼6㎜, 바람직하게는 1.5∼4㎜이고 날끝 각도가 85∼150도, 바람직하게는 105∼140도인 것을 사용하는 것이 바람직하지만, 가공되는 유리 웨이퍼(1)의 두께나 종류에 따라서 적절하게 선택된다. The scribing wheel 10 is formed of a material having excellent tool characteristics such as a cemented carbide or sintered diamond, and a cutting edge 10a is formed on the circumferential ridgeline (outer circumferential surface). Concretely, it is preferable to use one having a diameter of 1 to 6 mm, preferably 1.5 to 4 mm and a blade angle of 85 to 150 degrees, and preferably 105 to 140 degrees. However, the thickness of the glass wafer 1 to be processed And is appropriately selected depending on the kind.

이 스크라이빙 휠(10)은, 홀더(11)에 회전 가능하게 지지되고, 승강 기구(12)를 통하여 스크라이브 헤드(도시 생략)에 보유지지된다. 스크라이브 헤드는, 웨이퍼 적층체(W)를 수평으로 올려놓는 대판(台板; 도시 생략)의 상방에서 분단 예정 라인(L)의 방향을 따라 이동할 수 있도록 형성되어 있다. The scribing wheel 10 is rotatably supported by a holder 11 and is held on a scribing head (not shown) through a lifting mechanism 12. [ The scribe head is formed so as to be movable along the direction of the line to be divided L from above the base plate (not shown) on which the wafer stacked body W is placed horizontally.

그리고 도 1에 나타내는 바와 같이, 스크라이빙 휠(10)을, 유리 웨이퍼(1)의 표면에서 분단 예정 라인을 따라 압압하면서 전동시킴으로써, 유리 웨이퍼(1)에 크랙으로 이루어지는 스크라이브 라인(S)을 형성한다. 이 스크라이브 라인(S)은, 유리 웨이퍼(1)의 두께의 절반 정도까지 침투하는 크랙으로서 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 스크라이브 라인(S)은 웨이퍼 레벨 패키지(W1)의 수지 격벽(4)의 외측에 형성된다. 1, a scribing line S consisting of a crack is formed on the glass wafer 1 by driving the scribing wheel 10 while pressing it along the line to be divided on the surface of the glass wafer 1 . It is preferable that the scribe line S is formed as a crack penetrating to about half the thickness of the glass wafer 1. Further, the scribe line S is formed outside the resin partition wall 4 of the wafer level package W1.

이어서, 도 2에 나타내는 제2 단계에서 기판(웨이퍼 적층체(W))을 반전하고, 유리 웨이퍼(1)의 외측면(접합면측과는 반대면)에서, 스크라이브 라인(S)을 사이에 두도록 그 양 옆을 따라 연장되는 좌우 한 쌍의 받침대(13, 13)를 배치하고, 실리콘 웨이퍼(2)의 외면측(접합면과는 반대면)으로부터 스크라이브 라인(S)을 향하여 장척의 브레이크 바(14)를 가압한다. 이 경우, 스크라이브 라인(S)에 상대(相對)하는 실리콘 웨이퍼(2)의 외측면(접합면과는 반대면)에도 분단 예정 라인(L)을 따라 미리 홈(15)을 가공해 두는 것이 좋다. 이 홈(15)은, 예를 들면 웨이퍼 적층체(W)의 실리콘 웨이퍼(2)에 대하여, 비어(6)를 RIE 등의 홈 가공 기술로 가공할 때에, 동일한 가공 기술을 이용하여 동시에 형성하도록 하면, 효율적으로 가공할 수 있다. Subsequently, the substrate (wafer stacked body W) is reversed in the second step shown in Fig. 2 so that the scribe line S is placed on the outer surface (opposite to the bonding surface side) of the glass wafer 1 A pair of right and left pedestals 13 and 13 extending along both sides of the silicon wafer 2 are disposed and a long brake bar (not shown) is provided from the outer surface side (the surface opposite the bonding surface) of the silicon wafer 2 to the scribe line S 14). In this case, it is preferable to previously process the grooves 15 along the line (s) to be divided on the outer surface (the surface opposite to the bonding surface) of the silicon wafer 2 opposed to the scribe line S . The groove 15 is formed in the silicon wafer 2 of the wafer laminate W at the same time by using the same processing technique when the via 6 is processed by a groove processing technique such as RIE , It is possible to efficiently process it.

이 브레이크 바(14)의 압압에 의해, 유리 웨이퍼(1) 그리고 실리콘 웨이퍼(2)가 압압 방향과는 반대측으로 휘고, 유리 웨이퍼(1)의 스크라이브 라인(S), 즉, 크랙이 두께 전역에 침투하여 유리 웨이퍼(1)가 분단됨과 함께, 실리콘 웨이퍼(2)도 홈(15)을 따라 분단되고, 이에 따라 개편화된 웨이퍼 레벨 패키지(W1)가 분단 예정 라인(L)을 따라 완전히 분단된다. The glass wafer 1 and the silicon wafer 2 are bent opposite to the pressing direction by the pressing of the brake bar 14 and the scribe line S of the glass wafer 1, The glass wafer 1 is divided and the silicon wafer 2 is also divided along the groove 15 so that the separated wafer level package W1 is completely divided along the line to be divided L .

이 분단에 있어서, 유리 웨이퍼(1)는, 스크라이브 라인(S)을 이루는 크랙이 두께 방향으로 침투하여 분단되는 것이기 때문에, 종래의 다이싱 소의 절삭에 의한 경우와 같은 칩핑 등의 발생을 억제할 수 있어 깨끗한 절단면으로 분단할 수 있다. In this division, since the cracks forming the scribe line S are divided and penetrated into the glass wafer 1 in the thickness direction, the occurrence of chipping and the like as in the case of cutting by the conventional dicing saw can be suppressed And can be divided into clean cut surfaces.

또한, 실리콘 웨이퍼(2)에도, 미리, 분단 예정 라인(L)을 따라 홈(15)이 형성되어 있기 때문에, 실리콘 웨이퍼(2)에 대해서도 홈(15)을 따라 깨끗한 분단면으로 분단할 수 있다. Since the grooves 15 are formed along the line along which the substrate is to be divided in advance in the silicon wafer 2 as well, the silicon wafer 2 can also be divided into fine divided sections along the grooves 15 .

또한, 실리콘 웨이퍼(2)는, 대부분의 경우 (연삭에 의해) 그 두께가 25㎛∼100㎛로 매우 얇아져 있기 때문에, 상기한 바와 같은 홈(15)을 형성하지 않아도, 브레이크 바(14)의 가압에 의한 휨에 의해 유리 웨이퍼(1)의 분단과 동시에 용이하게 분단이 가능하다. 따라서, 홈(15)을 가공하는 공정을 생략할 수도 있다. Since the thickness of the silicon wafer 2 is extremely thin (25 to 100 m) in most cases (by grinding), even if the groove 15 as described above is not formed, It is possible to easily separate the glass wafer 1 at the same time as the division of the glass wafer 1 by the bending due to the pressurization. Therefore, the step of machining the groove 15 may be omitted.

상기한 바와 같이, 브레이크 바(14)에 의한 브레이크 가공시에, 유리 웨이퍼(1)의 스크라이브 라인(S)의 크랙이 두께 방향으로 침투하여 분단되는 것이기 때문에, 종래의 다이싱 소에 의한 절삭 가공의 경우와 같은 절삭폭을 필요로 하지 않아, 재료를 유효하게 이용할 수 있다. 또한, 절삭 부스러기가 발생하지 않기 때문에, 절삭 부스러기의 부착에 의한 품질의 열화나 불량품의 발생을 없앨 수 있다. 특히 본 발명에서는, 종래의 다이싱 소와 같은 절삭액을 사용하지 않고, 드라이 환경하에서 분단하는 것이기 때문에, 절삭액의 공급이나 폐액 회수를 위한 기구나 배관을 생략할 수 있어, 장치를 콤팩트하게 구성할 수 있다. As described above, since the cracks of the scribe line S of the glass wafer 1 penetrate in the thickness direction and are divided during the braking operation by the brake bar 14, the conventional dicing saw It is not necessary to use the same cutting width as in the case of Fig. In addition, since no cutting debris is generated, it is possible to eliminate deterioration of quality and generation of defective products due to attachment of cutting debris. Particularly, in the present invention, since the cutting is performed under a dry environment without using a cutting fluid such as a conventional dicing saw, it is possible to omit the mechanism and piping for supplying the cutting fluid and recovering the waste fluid, can do.

본 발명에 있어서, 브레이크 바(14)에 의한 브레이크 가공시에, 유리 웨이퍼(1)를 받치는 좌우 한 쌍의 받침대(13, 13)를 대신하여, 도 3에 나타내는 바와 같이, 유리 웨이퍼(1)가 휠 정도로 움푹 들어가게 하는 것이 가능한 두께를 갖는 쿠션재(16)를 유리 웨이퍼(1)의 면에 접하여 배치하도록 해도 좋다. 3, in place of the pair of right and left pedestals 13, 13 for supporting the glass wafer 1, the glass wafer 1 is subjected to the braking process by the brake bar 14 in the present invention, A cushion material 16 having a thickness capable of being recessed by a degree of a wheel may be disposed in contact with the surface of the glass wafer 1. [

이상, 본 발명의 대표적인 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 반드시 상기의 실시 형태에 특정되는 것은 아니며, 그 목적을 달성하고, 청구의 범위를 일탈하지 않는 범위 내에서 적절하게 수정, 변경하는 것이 가능하다. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the specific embodiments thereof, but may be modified and changed without departing from the scope of the present invention. It is possible.

본 발명의 분단 방법은, 유리 웨이퍼와 실리콘 웨이퍼를 접합한 웨이퍼 적층체의 분단에 이용할 수 있다. The dividing method of the present invention can be used for dividing a wafer laminate in which a glass wafer and a silicon wafer are bonded.

L : 분단 예정 라인
S : 스크라이브 라인
W : 웨이퍼 적층체
W1 : 웨이퍼 레벨 패키지
1 : 유리 웨이퍼
2 : 실리콘 웨이퍼
10 : 스크라이빙 휠
10a : 날끝
14 : 브레이크 바
15 : 홈
L: Line to be divided
S: scribe line
W: wafer laminate
W1: Wafer level package
1: Glass wafer
2: Silicon wafer
10: Scraping wheel
10a: end point
14: Brake bar
15: Home

Claims (3)

유리 웨이퍼와, 복수의 포토 다이오드 형성 영역이 종횡으로 패턴 형성된 실리콘 웨이퍼가, 상기 각 포토 다이오드 형성 영역을 둘러싸도록 배치된 수지층을 개재하여 접합된 구조를 갖는 이미지 센서용의 웨이퍼 적층체의 분단 방법으로서,
원주 능선을 따라 날끝을 갖는 스크라이빙 휠을, 상기 유리 웨이퍼의 상면의 분단 예정 라인을 따라 압압하면서 전동(轉動)시킴으로써, 두께 방향으로 침투하는 크랙으로 이루어지는 스크라이브 라인을 형성하고,
이어서, 상기 실리콘 웨이퍼의 하면측으로부터 상기 스크라이브 라인을 따라 브레이크 바를 압압함으로써, 상기 웨이퍼 적층체를 휘게 하여 유리 웨이퍼의 크랙을 추가로 침투시켜 유리 웨이퍼를 분단함과 함께 실리콘 웨이퍼도 분단하는 이미지 센서용의 웨이퍼 적층체의 분단 방법.
A method of dividing a wafer stack for an image sensor having a structure in which a glass wafer and a silicon wafer in which a plurality of photodiode forming regions are patterned in a longitudinal direction and a lateral direction are bonded via a resin layer disposed so as to surround each photodiode forming region As a result,
A scribing line consisting of a crack penetrating in the thickness direction is formed by pressing a scribing wheel having a blade tip along a circumferential ridge line along a line to be divided at the upper surface of the glass wafer while pressing it,
Then, by pressing the brake bar along the scribe line from the bottom side of the silicon wafer, the wafer stack is bent to further infiltrate the cracks of the glass wafer, thereby separating the glass wafer and also separating the silicon wafer Of the wafer laminate.
제1항에 있어서,
상기 실리콘 웨이퍼의 하면에는, 상기 유리 웨이퍼 상면의 상기 분단 예정 라인의 위치의 뒤쪽이 되는 위치에, 절단홈을 미리 형성하고 나서 브레이크 바를 압압하도록 한 이미지 센서용의 웨이퍼 적층체의 분단 방법.
The method according to claim 1,
Wherein a cutting groove is previously formed on a lower surface of the silicon wafer at a position behind the position of the dividing line on the upper surface of the glass wafer and thereafter the brake bar is pressed.
제2항에 있어서,
상기 웨이퍼 적층체에는 TSV가 형성되어 있고, 당해 TSV의 비어를 가공하는 공정시에 상기 절단홈도 형성되는 이미지 센서용의 웨이퍼 적층체의 분단 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the wafer laminate has TSVs formed therein and the cutting grooves are also formed in the step of processing vias of the TSVs.
KR1020140082926A 2013-08-21 2014-07-03 Method of cutting wafer laminated body for image sensor KR102176459B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2013-170863 2013-08-21
JP2013170863A JP6140030B2 (en) 2013-08-21 2013-08-21 Method for dividing wafer laminate for image sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150021878A true KR20150021878A (en) 2015-03-03
KR102176459B1 KR102176459B1 (en) 2020-11-09

Family

ID=52695657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140082926A KR102176459B1 (en) 2013-08-21 2014-07-03 Method of cutting wafer laminated body for image sensor

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6140030B2 (en)
KR (1) KR102176459B1 (en)
CN (1) CN104425527B (en)
TW (1) TWI615254B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105826180A (en) * 2015-01-08 2016-08-03 三星钻石工业股份有限公司 Method and device for breaking image sensor-used wafer laminated body
CN104843488B (en) * 2015-04-10 2017-12-29 京东方科技集团股份有限公司 A kind of output device and cutting splitting system
JP6561565B2 (en) * 2015-04-30 2019-08-21 三星ダイヤモンド工業株式会社 Method and apparatus for dividing bonded substrate
CN111226313A (en) 2020-01-07 2020-06-02 长江存储科技有限责任公司 Method for stacking and cutting polycrystalline circles

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0590403A (en) 1991-08-01 1993-04-09 Disco Abrasive Syst Ltd Cutting apparatus
JPH06244279A (en) 1993-02-19 1994-09-02 Fujitsu Miyagi Electron:Kk Dicing saw
JP2002224929A (en) 2001-01-30 2002-08-13 Takemoto Denki Seisakusho:Kk Device for cutting plate-like workpiece
JP2003051464A (en) 2001-08-03 2003-02-21 Takemoto Denki Seisakusho:Kk Inspection means for cutting in cutting apparatus for flat work to be machined
JP2007238403A (en) * 2006-03-10 2007-09-20 Asahi Techno Glass Corp Method for cutting glass substrate and optical glass
KR20130040120A (en) * 2011-10-13 2013-04-23 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤 Semiconductor substrate breaking method

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL135794A (en) * 2000-04-23 2004-07-25 Coppergate Comm Ltd Method and apparatus for transmission of voice and data over subscriber line
AU2006266678A1 (en) * 2005-07-06 2007-01-11 Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd. Brittle material scribing wheel, method for manufacturing such brittle material scribing wheel, and scribing method, scribing apparatus and scribing tool using such brittle material scribing wheel
TWI270183B (en) * 2005-12-30 2007-01-01 Advanced Semiconductor Eng Wafer-level chip package process
JP2009204780A (en) * 2008-02-27 2009-09-10 Mitsubishi Electric Corp Liquid crystal panel and method of manufacturing the same
JP5436906B2 (en) * 2009-03-26 2014-03-05 ラピスセミコンダクタ株式会社 Manufacturing method of semiconductor device
JP2013012552A (en) * 2011-06-28 2013-01-17 Sony Corp Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
US8569086B2 (en) * 2011-08-24 2013-10-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor device and method of dicing semiconductor devices
JP2013122984A (en) * 2011-12-12 2013-06-20 Canon Inc Semiconductor device manufacturing method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0590403A (en) 1991-08-01 1993-04-09 Disco Abrasive Syst Ltd Cutting apparatus
JPH06244279A (en) 1993-02-19 1994-09-02 Fujitsu Miyagi Electron:Kk Dicing saw
JP2002224929A (en) 2001-01-30 2002-08-13 Takemoto Denki Seisakusho:Kk Device for cutting plate-like workpiece
JP2003051464A (en) 2001-08-03 2003-02-21 Takemoto Denki Seisakusho:Kk Inspection means for cutting in cutting apparatus for flat work to be machined
JP2007238403A (en) * 2006-03-10 2007-09-20 Asahi Techno Glass Corp Method for cutting glass substrate and optical glass
KR20130040120A (en) * 2011-10-13 2013-04-23 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤 Semiconductor substrate breaking method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015041652A (en) 2015-03-02
JP6140030B2 (en) 2017-05-31
TWI615254B (en) 2018-02-21
KR102176459B1 (en) 2020-11-09
TW201507834A (en) 2015-03-01
CN104425527A (en) 2015-03-18
CN104425527B (en) 2018-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1269192C (en) Method and equipment for manufacturing semiconductor devices
US11469142B2 (en) Device chip manufacturing method
KR20150021878A (en) Method of cutting wafer laminated body for image sensor
KR102349663B1 (en) Wafer processing method
KR20150056447A (en) Dividing method and dividing apparatus for wafer laminated body
JP6005708B2 (en) Method and apparatus for dividing wafer laminate for image sensor
KR101823851B1 (en) Semiconductor device manufacturing method
JP2005167024A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
TWI582843B (en) The manufacturing method of the attached wafer
TWI732950B (en) Wafer processing method
KR102243262B1 (en) Method and apparatus of cutting wafer laminated body for image sensor
JP2014013807A (en) Wafer processing method
JP5913489B2 (en) Scribing line forming and cutting method and scribing line forming and cutting apparatus for wafer stack for image sensor
JP6185792B2 (en) Semiconductor wafer cutting method
JP2014011381A (en) Wafer processing method
JP6896347B2 (en) Processing method of work piece
JP2010251416A (en) Method of manufacturing semiconductor device
KR20190016459A (en) Processing method of substrate with metal exposed
US20230066601A1 (en) Method of processing monocrystalline silicon wafer
CN117059480A (en) Wafer laser thinning process method
JP6267566B2 (en) Grooving tool and scribing device equipped with the groove machining tool
JP2012015309A (en) Semiconductor device manufacturing method
JP2019080024A (en) Processing method of workpiece

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant