KR20220021860A - 칩의 제조 방법 - Google Patents

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현진 방
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종민 소
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

본 발명은 스트리트에 TEG를 갖는 웨이퍼를, 품질을 유지하면서 분할할 수 있는 칩의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
칩의 제조 방법은, 반도체 기판의 표면측을 격자형의 스트리트로 구획한 복수의 영역에 디바이스가 형성되고, 스트리트에 부분적으로 TEG가 형성된 웨이퍼를 스트리트를 따라 분할하여 칩을 형성하는 칩의 제조 방법으로서, TEG를 포함하는 스트리트를 따라 TEG에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저빔을 조사하는 레이저빔 조사 단계(3)와, 레이저빔 조사 단계(3)의 후, 웨이퍼의 표면측에 접착 필름을 부착하는 접착 필름 부착 단계(4)와, 접착 필름 부착 단계(4)의 후, 스트리트를 따라 접착 필름 및 웨이퍼를 다이싱하는 다이싱 단계(5)를 포함한다.

Description

칩의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF CHIP}
본 발명은 칩의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 반도체 장치의 소형화, 고집적화에 대응하기 위해, 땜납 등으로 이루어진 접속 단자(범프)를 갖는 반도체 칩을 이용한 플립칩 실장이 많이 이용되고 있다. 플립칩 실장에 있어서는, 일반적으로, 기판 상에 반도체 칩을 접합한 후 밀봉 수지를 주입하는 방법이나, 기판 또는 반도체 칩에 미리 접착한 접착 필름(NCF : Non Conductive Adhesive Film)을 통해 반도체 칩을 접합하는 방법 등이 이용된다(특허문헌 1, 2 참조). 그 중에서도, 기판에 접착 필름을 붙이는 공정에 있어서, 미리 웨이퍼의 배선면(배선, 범프 등이 형성된 면)에 접착 필름을 접착한 후, 접착 필름측으로부터 다이싱함으로써, 간편하게 접착 필름을 부착한 반도체 칩을 얻는 방법이 주목받고 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2014-49533호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 제2016-92188호 공보 특허문헌 3 : 일본 특허 공개 제2003-320466호 공보
그런데, 반도체 웨이퍼에는, 칩의 특성을 검사하기 위해, TEG(Test Element Group)라고 칭해지는 알루미늄 또는 구리 등의 금속에 의해 형성된 패턴이 분할 예정 라인의 표면에 형성되어 있는 것이 있다. 이러한 웨이퍼를 절삭 블레이드로 절삭하면, 금속의 부드럽고 변형하기 쉬운 성질에 의해 절삭 홈의 양측에 버어가 발생해 버려, 접착 필름의 박리나 본딩 사이의 단락의 원인이 될 가능성이 있다. 또한, 특허문헌 3의 장치를 이용하여, 웨이퍼 표면에 집광 조사하여 풀컷하는 방법에서는, 열영향에 의해 칩의 강도가 떨어져 버린다고 하는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 스트리트(분할 예정 라인)에 TEG를 갖는 웨이퍼를, 품질을 유지하면서 분할할 수 있는 칩의 제조 방법을 제공하는 것이다.
전술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 칩의 제조 방법은, 반도체 기판의 표면측을 격자형의 스트리트로 구획한 복수의 영역에 디바이스가 형성되고, 상기 스트리트에 부분적으로 TEG가 형성된 웨이퍼를 상기 스트리트를 따라 분할하여 칩을 형성하는 칩의 제조 방법으로서, 상기 TEG를 포함하는 스트리트를 따라 상기 TEG에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저빔을 조사하는 레이저빔 조사 단계와, 상기 레이저빔 조사 단계 후, 상기 웨이퍼의 표면측에 접착 필름을 부착하는 접착 필름 부착 단계와, 상기 접착 필름 부착 단계 후, 상기 스트리트를 따라 상기 접착 필름 및 상기 웨이퍼를 다이싱하는 다이싱 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 칩의 제조 방법은, 상기 웨이퍼의 표면측으로부터 스트리트를 따라 검출광을 조사하고, 상기 스트리트에서 반사된 광의 광량에 기초하여, 상기 스트리트에 형성된 TEG의 좌표 위치를 검출하는 TEG 위치 검출 단계를 더 포함하고, 상기 레이저빔 조사 단계에서는, 상기 TEG 위치 검출 단계에서 검출한 TEG가 존재하는 영역에만 레이저빔을 조사해도 좋다.
또한, 본 발명의 칩의 제조 방법에 있어서, 상기 웨이퍼에 신축성을 갖는 익스팬드 시트를 부착하는 익스팬드 시트 부착 단계를 더 포함하고, 상기 다이싱 단계는, 상기 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저빔을, 상기 웨이퍼의 내부에 집광점을 위치 부여하여 조사함으로써 개질층을 형성하는 개질층 형성 단계와, 상기 익스팬드 시트를 확장함으로써, 상기 접착 필름 및 상기 개질층이 형성된 웨이퍼를 스트리트를 따라 분할하는 분할 단계를 더 포함해도 좋다.
또한, 본 발명의 칩의 제조 방법에 있어서, 상기 다이싱 단계는, 상기 웨이퍼의 표면측으로부터 절삭 블레이드로 절삭하는 절삭 단계이어도 좋다.
본원발명은, 스트리트에 TEG를 갖는 웨이퍼를, 품질을 유지하면서 분할할 수 있다.
도 1은, 실시형태에 관한 칩의 제조 방법의 가공 대상의 웨이퍼의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 2는, 실시형태에 관한 칩의 제조 방법의 흐름을 도시하는 플로우차트이다.
도 3은, 도 2에 도시하는 다이싱 테이프 부착 단계의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 4는, 도 2에 도시하는 TEG 위치 검출 단계의 일례를 일부 단면으로 도시하는 측면도이다.
도 5는, 도 2에 도시하는 레이저빔 조사 단계의 일례를 일부 단면으로 도시하는 측면도이다.
도 6은, 도 2에 도시하는 레이저빔 조사 단계후의 상태를 일부 단면으로 도시하는 측면도이다.
도 7은, 도 2에 도시하는 접착 필름 부착 단계의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 8은, 도 2에 도시하는 다이싱 단계의 일례를 일부 단면으로 도시하는 측면도이다.
도 9는, 변형예에 관한 칩의 제조 방법의 흐름을 도시하는 플로우차트이다.
도 10은, 도 9에 도시하는 개질층 형성 단계의 일례를 일부 단면으로 도시하는 측면도이다.
도 11은, 도 9에 도시하는 개질층 형성 단계의 별도의 일례를 일부 단면으로 도시하는 측면도이다.
도 12는, 도 9에 도시하는 분할 단계의 하나의 상태를 일부 단면으로 도시하는 측면도이다.
도 13은, 도 9에 도시하는 분할 단계의 도 12의 이후의 하나의 상태를 일부 단면으로 도시하는 측면도이다.
본 발명을 실시하기 위한 형태(실시형태)에 관해, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절하게 조합하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 다양한 생략, 치환 또는 변경을 할 수 있다.
〔실시형태
본 발명의 실시형태에 관한 칩의 제조 방법에 관해, 도면에 기초하여 설명한다. 우선, 실시형태의 가공 대상인 웨이퍼(10)의 구성에 관해 설명한다. 도 1은, 실시형태에 관한 칩의 제조 방법의 가공 대상인 웨이퍼(10)의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼(10)는, 실리콘(Si), 사파이어(Al2O3), 갈륨비소(GaAs) 또는 탄화규소(SiC) 등을 기판(11)으로 하는 원판형의 반도체 웨이퍼, 광디바이스 웨이퍼 등의 웨이퍼이다. 웨이퍼(10)는, 기판(11)의 표면(12)에 격자형으로 설정된 복수의 스트리트(13)(분할 예정 라인)와, 스트리트(13)에 의해 구획된 영역에 형성된 디바이스(14)를 갖고 있다.
디바이스(14)는, 예컨대, IC(Integrated Circuit) 또는 LSI(Large Scale Integration) 등의 집적 회로, CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 이미지 센서이다. 디바이스(14)가 형성된 표면(12)과 반대측에 위치하는 웨이퍼(10)의 면을 이면(15)으로 한다.
또한, 웨이퍼(10)는, 기판(11)의 표면(12)에 기능층(16)이 적층되어 있다. 기능층(16)은, SiOF, BSG(SiOB) 등의 무기물계의 막이나 폴리이미드계, 파릴렌계 등의 폴리머막인 유기물계의 막으로 이루어진 저유전율 절연체 피막(이하, Low-k막이라고 함)과, 도전성의 금속에 의해 구성된 도전체막을 구비하고 있다. Low-k막은, 도전체막과 적층되어 디바이스(14)를 형성한다. 도전체막은 디바이스(14)의 회로를 구성한다. 이 때문에, 디바이스(14)는, 서로 적층된 Low-k막과, Low-k막 사이에 적층된 도전체막으로 구성된다.
또, 스트리트(13)의 기능층(16)은 Low-k막으로 구성되고, TEG(Test Element Group)(17)을 제외하고 도전체막을 구비하지 않는다. TEG(17)은, 금속 등으로 형성되며, 디바이스(14)에 발생하는 설계상 또는 제조상의 문제를 찾아내기 위한 평가용 소자이다. TEG(17)은, 웨이퍼(10)의 스트리트(13)의 미리 정해진 소정 위치에 배치되어 있다. 웨이퍼(10)는, 스트리트(13)를 따라 개개의 디바이스(14)로 분할되어 칩(19)(도 8 참조)으로 제조된다. 또, 칩(19)은, 실시형태에 있어서 정방형이지만 장방형이어도 좋다.
다음으로, 실시형태에 관한 칩의 제조 방법을 설명한다. 도 2는, 실시형태에 관한 칩의 제조 방법의 흐름을 도시하는 플로우차트이다. 실시형태의 칩의 제조 방법은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 다이싱 테이프 부착 단계(1)와, TEG 위치 검출 단계(2)와, 레이저빔 조사 단계(3)와, 접착 필름 부착 단계(4)와, 다이싱 단계(5)를 포함한다.
(다이싱 테이프 부착 단계(1))
도 3은, 도 2에 도시하는 다이싱 테이프 부착 단계(1)의 일례를 도시하는 사시도이다. 다이싱 테이프 부착 단계(1)는, 웨이퍼(10)에 다이싱 테이프(21)를 부착하는 단계이다.
다이싱 테이프(21)는, 다이싱에 있어서 웨이퍼(10)를 고리형 프레임(20)에 고정하기 위한 점착 테이프이다. 다이싱 테이프(21)는, 예컨대, 합성 수지로 구성된 기재층과, 기재층에 적층되고 또한 점착성을 갖는 합성 수지로 구성된 풀층을 포함한다.
다이싱 테이프 부착 단계(1)에서는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 우선, 다이싱 테이프(21)를 고리형 프레임(20)의 이면측에 부착한다. 고리형 프레임(20)은, 웨이퍼(10)의 외경보다 큰 개구를 가지며, 금속이나 수지 등의 재질로 구성된다. 다이싱 테이프 부착 단계(1)에서는, 다음으로, 웨이퍼(10)를 고리형 프레임(20)의 개구의 소정 위치에 위치 결정하고, 이면(15)측을 다이싱 테이프(21)에 부착시킨다. 이것에 의해, 웨이퍼(10)를 고리형 프레임(20) 및 다이싱 테이프(21)에 고정시킨다.
(TEG 위치 검출 단계(2))
도 4는, 도 2에 도시하는 TEG 위치 검출 단계(2)의 일례를 일부 단면으로 도시하는 측면도이다. TEG 위치 검출 단계(2)는, 스트리트(13)에 형성된 TEG(17)의 좌표 위치를 검출하는 단계이다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 실시형태의 TEG 위치 검출 단계(2)에서는, TEG 검출 유닛(30)을 이용하여, 스트리트(13)에 형성된 TEG(17)의 좌표 위치를 검출한다. TEG 검출 유닛(30)은, 예컨대, 검출광(31)을 이용하는 반사형의 변위 센서를 포함하는 비접촉식 두께 측정기이다. 비접촉 두께 측정기는, 예컨대, 검출광(31)을 조사하는 투광부와, 검출광(31)을 평행광으로 변환하는 투광 렌즈와, 웨이퍼(10)에서 반사된 반사광을 포착하는 수광 렌즈와, 반사광을 검출하는 수광부를 구비한다. TEG 검출 유닛(30)은, 검출광(31)을 조사함과 더불어 반사된 광을 검출한다.
TEG 검출 유닛(30)은, 예컨대, 후술하는 레이저 가공 장치(40)에 설치되어 있어도 좋다. TEG 검출 유닛(30)은, 실시형태에 있어서, 레이저 가공 장치(40)의 척테이블(41)에 유지된 웨이퍼(10)에 대하여 검출광(31)을 조사한다. 검출광(31)은, 일부가 기판(11)을 투과하여 웨이퍼(10)의 이면(15)에서 반사되고, 일부가 스트리트(13)의 표면(12)에서 반사된다. TEG(17)는 검출광(31)을 반사한다.
TEG 위치 검출 단계(2)에서는, 우선, 다이싱 테이프(21)를 통해 웨이퍼(10)의 이면(15)측을 척테이블(41)의 유지면(42)에 흡인 유지한다. 다음으로, 고리형 프레임(20)의 외주 가장자리를 클램프부(43)로 고정한다. 다음으로, 도시하지 않은 이동 수단에 의해 척테이블(41)을 소정 위치로 이동시켜, TEG 검출 유닛(30)의 투광부와 웨이퍼(10)의 스트리트(13)의 위치 맞춤을 행한다.
TEG 위치 검출 단계(2)에서는, TEG 검출 유닛(30)과 척테이블(41)을 상대적으로 이동시키면서, 웨이퍼(10)의 표면(12)측으로부터 스트리트(13)를 따라 검출광(31)을 조사한다. 검출광(31)은, TEG(17)이 형성되지 않은 부분의 스트리트(13)에 조사된 경우, 일부가 웨이퍼(10)의 기판(11)을 투과하여 이면(15)측에서 반사되고, 일부가 스트리트(13)의 표면(12)에서 반사되어, 각각 수광부에 검출된다. 이 경우, 이면(15)측에서 반사된 광과 표면(12)에서 반사된 광에서는, 투광으로부터 수광까지 시간차가 생긴다.
한편, 검출광(31)은, TEG(17)이 형성되어 있는 부분의 스트리트(13)에 조사된 경우, TEG(17)에 반사되어 수광부에 검출된다. 즉, TEG 검출 유닛(30)의 수광부에서는, TEG(17)에 반사된 광이, 스트리트(13)의 이면(15)측 및 표면(12)에서 시간차를 갖고 반사된 광보다 큰 광량으로서 검출된다. TEG 위치 검출 단계(2)에서는, 스트리트(13)에서 반사된 검출광(31)의 광량에 기초하여, TEG(17)의 좌표 위치를 검출한다.
(레이저빔 조사 단계(3))
도 5는, 도 2에 도시하는 레이저빔 조사 단계(3)의 일례를 일부 단면으로 도시하는 측면도이다. 도 6은, 도 2에 도시하는 레이저빔 조사 단계(3)후의 상태를 일부 단면으로 도시하는 측면도이다. 레이저빔 조사 단계(3)는, TEG(17)을 포함하는 스트리트(13)를 따라 TEG(17)에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저빔(45)을 조사하는 단계이다.
도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 실시형태의 레이저빔 조사 단계(3)에서는, 레이저 가공 장치(40)를 이용하여 TEG(17)를 제거한다. 레이저 가공 장치(40)는, 척테이블(41)과, 레이저 발진기 및 집광 렌즈를 구비하는 레이저빔 조사 유닛(46)과, 촬상 유닛과, 척테이블(41)과 레이저빔 조사 유닛(46)을 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 구비한다. 레이저빔 조사 유닛(46)은, 예컨대, YAG 레이저 또는 YY04 레이저를 광원으로 하는 발진기를 포함한다.
레이저빔 조사 단계(3)에서는, 우선, 다이싱 테이프(21)를 통해 웨이퍼(10)의 이면(15)측을 척테이블(41)의 유지면(42)에 흡인 유지한다. 다음으로, 고리형 프레임(20)의 외주 가장자리를 클램프부(43)로 고정한다. 또, TEG 위치 검출 단계(2)에서 이용한 TEG 검출 유닛(30)이 레이저 가공 장치(40)에 탑재되어 있는 것인 경우, TEG 위치 검출 단계(2)에 있어서 이미 웨이퍼(10)를 척테이블(41)에 고정하고 있기 때문에, 지금까지의 순서는 생략할 수 있다. 다음으로, 도시하지 않은 이동 수단에 의해 척테이블(41)을 가공 위치까지 이동시킨다. 다음으로, 도시하지 않은 촬상 유닛으로 웨이퍼(10)를 촬상함으로써 스트리트(13)를 검출한다. 스트리트(13)가 검출되면, 웨이퍼(10)의 스트리트(13)와 레이저빔 조사 유닛(46)의 조사부의 위치 맞춤을 행하는 얼라인먼트를 수행한다.
레이저빔 조사 단계(3)에서는, 레이저빔 조사 유닛(46)에 대하여 척테이블(41)을 상대적으로 이동시키면서, 웨이퍼(10)의 표면(12)측으로부터 스트리트(13)를 따라, 펄스형의 레이저빔(45)을, 웨이퍼(10)의 표면(12)에 집광점을 위치 부여하여 조사한다. 레이저빔(45)은, TEG(17)에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저빔이다. 레이저빔 조사 유닛(46)이 TEG(17)에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저빔(45)을 조사하는 것에 의해, 스트리트(13) 상에 형성된 TEG(17)가 제거된다. 또, 레이저빔 조사 단계(3)에 있어서 조사하는 레이저빔(45)은, 예컨대, 파장이 355 nm, 출력이 1.0 W, 반복 주파수가 50 kHz, 피드 속도가 100 mm/s로 설정된다.
또, 레이저빔 조사 단계(3)에서는, TEG 위치 검출 단계(2)에서 검출한 TEG(17)가 존재하는 영역에만 레이저빔(45)을 조사해도 좋다. TEG(17)가 존재하지 않는 영역의 스트리트(13)에 레이저빔(45)을 조사하지 않는 것에 의해, 레이저빔(45) 조사에 의한 웨이퍼(10)의 열손상을 억제할 수 있다.
(접착 필름 부착 단계(4))
도 7은, 도 2에 도시하는 접착 필름 부착 단계(4)의 일례를 도시하는 사시도이다. 접착 필름 부착 단계(4)는, 웨이퍼(10)의 표면(12)측에 접착 필름(50)을 부착하는 단계이다. 접착 필름 부착 단계(4)는 레이저빔 조사 단계(3)의 후에 실시된다.
접착 필름(50)은, 점착성 및 열경화성을 갖는 수지로 구성된 절연성의 접착 필름이며, 예컨대 NCF이다. 접착 필름(50)의 외경은, 웨이퍼(10)의 외경과 거의 동등하다.
접착 필름 부착 단계(4)에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 고리형 프레임(20) 및 다이싱 테이프(21)에 고정된 웨이퍼(10)의 표면(12)측으로부터, 웨이퍼(10)의 표면(12) 전체를 덮도록 접착 필름(50)을 부착한다. 접착 필름(50)은, 스트리트(13)와 디바이스(14)의 요철을 흡수하도록 웨이퍼(10)의 표면(12) 전체를 덮은 상태로 밀착된다.
(다이싱 단계(5))
도 8은, 도 2에 도시하는 다이싱 단계(5)의 일례를 일부 단면으로 도시하는 측면도이다. 다이싱 단계(5)는, 스트리트(13)를 따라 접착 필름(50) 및 웨이퍼(10)를 다이싱하는 단계이다. 다이싱 단계(5)는, 접착 필름 부착 단계(4)의 후에 실시된다. 다이싱 단계(5)는, 실시형태에 있어서, 웨이퍼(10)의 표면(12)측으로부터 절삭 블레이드(66)로 절삭하는 절삭 단계이다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 실시형태의 다이싱 단계(5)에서는, 절삭 장치(60)를 이용하여 웨이퍼(10)를 다이싱한다. 절삭 장치(60)는, 척테이블(61)과, 절삭 유닛(65)과, 촬상 유닛과, 척테이블(61)과 절삭 유닛(65)을 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 구비한다.
절삭 유닛(65)은, 원판 형상의 절삭 블레이드(66)와, 절삭 블레이드(66)의 회전축이 되는 스핀들(67)과, 스핀들(67)에 장착되고 절삭 블레이드(66)가 고정되는 마운트 플랜지(68)를 구비한다. 절삭 블레이드(66)는, 대략 링형상을 갖는 매우 얇은 절삭 지석이다. 절삭 블레이드(66) 및 스핀들(67)은, 절삭 대상인 웨이퍼(10)를 유지하는 척테이블(41)의 유지면(42)에 대하여 평행한 회전축을 구비한다. 절삭 블레이드(66)는 스핀들(67)의 선단에 장착된다.
다이싱 단계(5)에서는, 우선, 다이싱 테이프(21)를 통해 웨이퍼(10)의 이면(15)측을 척테이블(61)의 유지면(62)에 흡인 유지한다. 다음으로, 고리형 프레임(20)의 외주 가장자리를 클램프부(63)로 고정한다. 다음으로, 도시하지 않은 이동 수단에 의해 척테이블(61)을 가공 위치까지 이동시킨다. 다음으로, 도시하지 않은 촬상 유닛으로 웨이퍼(10)를 촬상함으로써 스트리트(13)를 검출한다. 스트리트(13)가 검출되면, 웨이퍼(10)의 스트리트(13)와 절삭 유닛(65)의 절삭 블레이드(66)의 위치 맞춤을 행하는 얼라인먼트를 수행한다.
다이싱 단계(5)에서는, 다음으로, 스핀들(67)을 통해 절삭 블레이드(66)를 축심 둘레에 회전시킨다. 다음으로, 웨이퍼(10)의 표면(12) 및 절삭 블레이드(66)에 절삭수를 공급하면서 스핀들(67)을 하강시켜, 회전하는 절삭 블레이드(66)를 척테이블(61) 상에 유지되는 웨이퍼(10)의 표면(12)측으로부터 넣어 절삭시킨다. 그 후, 절삭 유닛(65)에 대하여 척테이블(61)을 상대적으로 가공 피드 방향으로 이동시키면서, 스트리트(13)를 따라 웨이퍼(10)를 절삭한다. 모든 스트리트(13)를 따라 절삭 블레이드(66)로 절삭하면, 개개의 디바이스(14)마다 분할되어 칩(19)마다 개편화된다. 칩(19)은, 접착 필름(50)이 표면(12)측에 부착된 접착 필름을 부착한 칩이다.
다음으로, 변형예에 관한 칩의 제조 방법에 관해, 도면에 기초하여 설명한다. 우선, 변형예에 관한 칩의 제조 방법을 설명한다. 도 9는, 변형예에 관한 칩의 제조 방법의 흐름을 도시하는 플로우차트이다. 변형예의 칩의 제조 방법은, 도 9에 도시하는 바와 같이, 익스팬드 시트 부착 단계(1-2)와, TEG 위치 검출 단계(2)와, 레이저빔 조사 단계(3)와, 접착 필름 부착 단계(4)와, 개질층 형성 단계(5-21)와, 분할 단계(5-22)를 포함한다. 즉, 변형예의 칩의 제조 방법에서는, 실시형태의 절삭 단계인 다이싱 단계(5) 대신에, 개질층 형성 단계(5-21) 및 분할 단계(5-22)에 의해 다이싱을 실시한다. 즉, 특허청구범위에 기재된 다이싱 단계는, 변형예에 있어서 개질층 형성 단계(5-21) 및 분할 단계(5-22)이다.
(익스팬드 시트 부착 단계(1-2))
변형예에 관한 칩의 제조 방법에 있어서는, 후술하는 분할 단계(5-22)를 실시하기 위해, 실시형태에서의 다이싱 테이프(21)로서 익스팬드 시트(22)를 이용한다. 익스팬드 시트(22)는 면방향으로 신축성을 갖는다. 익스팬드 시트(22)는, 예컨대, 신축성을 갖는 합성 수지로 구성된 기재층과, 기재층에 적층되고 또한 신축성 및 점착성을 갖는 합성 수지로 구성된 풀층을 포함한다. 익스팬드 시트(22)의 부착 순서는, 실시형태의 다이싱 테이프 부착 단계(1)에서의 다이싱 테이프(21)의 부착 순서와 동일하므로 설명을 생략한다.
(개질층 형성 단계(5-21))
도 10은, 도 9에 도시하는 개질층 형성 단계(5-21)의 일례를 일부 단면으로 도시하는 측면도이다. 개질층 형성 단계(5-21)는, 웨이퍼(10)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저빔(45)을, 웨이퍼(10)의 내부에 집광점을 위치 부여하여 조사함으로써 개질층(18)을 형성하는 단계이다. 개질층 형성 단계(5-21)는, 접착 필름 부착 단계(4)의 후에 실시된다.
개질층(18)이란, 밀도, 굴절률, 기계적 강도 또는 그 밖의 물리적 특성이 주위의 그것과는 상이한 상태가 된 영역을 의미한다. 개질층(18)은, 예컨대, 용융 처리 영역, 크랙 영역, 절연 파괴 영역, 굴절률 변화 영역 및 이들 영역이 혼재한 영역 등이다. 개질층(18)은, 웨이퍼(10)의 다른 부분보다 기계적인 강도 등이 낮다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 변형예의 개질층 형성 단계(5-21)에서는, 레이저빔 조사 유닛(46)에 의한 스텔스 다이싱 가공에 의해, 웨이퍼(10)의 표면(12)측으로부터 스트리트(13)를 따라 레이저빔(45)을 내부에 조사하여 개질층(18)을 형성한다. 개질층 형성 단계(5-21)에서의 레이저빔(45)은, 웨이퍼(10) 및 익스팬드 시트(22)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저빔이다.
개질층 형성 단계(5-21)에서는, 우선, 접착 필름(50)을 통해 웨이퍼(10)의 표면(12)측을 척테이블(41)의 유지면(42)에 흡인 유지한다. 다음으로, 고리형 프레임(20)의 외주 가장자리를 클램프부(43)로 고정한다. 다음으로, 도시하지 않은 이동 수단에 의해 척테이블(41)을 가공 위치까지 이동시킨다. 다음으로, 도시하지 않은 촬상 유닛으로 웨이퍼(10)를 촬상함으로써 스트리트(13)를 검출한다. 스트리트(13)가 검출되면, 웨이퍼(10)의 스트리트(13)와 레이저빔 조사 유닛(46)의 조사부의 위치 맞춤을 행하는 얼라인먼트를 수행한다.
개질층 형성 단계(5-21)에서는, 레이저빔 조사 유닛(46)에 대하여 척테이블(41)을 상대적으로 이동시키면서, 익스팬드 시트(22)를 통해 웨이퍼(10)의 이면(15)측으로부터 펄스형의 레이저빔(45)을, 웨이퍼(10)의 내부에 집광점을 위치 부여하여 조사한다. 레이저빔 조사 유닛(46)이 웨이퍼(10) 및 익스팬드 시트(22)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저빔(45)을 조사하는 것에 의해, 기판(11)의 내부에 스트리트(13)에 따르는 개질층(18)이 형성된다. 또, 개질층 형성 단계(5-21)에 있어서 조사하는 레이저빔(45)은, 예컨대, 파장이 1030 nm, 출력이 1.0 W, 반복 주파수가 60 kHz, 피드 속도가 500 mm/s로 설정된다.
또, 개질층 형성 단계(5-21)에서는, 웨이퍼(10)의 표면(12)측으로부터 레이저빔(45)을 조사해도 좋다. 도 11은, 도 9에 도시하는 개질층 형성 단계(5-21)의 별도의 일례를 일부 단면으로 도시하는 측면도이다.
도 11에 도시하는 별도의 일례에서는, 우선, 익스팬드 시트(22)를 통해 웨이퍼(10)의 이면(15)측을 척테이블(41)의 유지면(42)에 흡인 유지한다. 다음으로, 고리형 프레임(20)의 외주 가장자리를 클램프부(43)로 고정한다. 다음으로, 도시하지 않은 이동 수단에 의해 척테이블(41)을 가공 위치까지 이동시킨다. 다음으로, 도시하지 않은 촬상 유닛으로 웨이퍼(10)를 촬상함으로써 스트리트(13)를 검출한다. 스트리트(13)가 검출되면, 웨이퍼(10)의 스트리트(13)와 레이저빔 조사 유닛(46)의 조사부의 위치 맞춤을 행하는 얼라인먼트를 수행한다.
도 11에 도시하는 별도의 일례에서는, 레이저빔 조사 유닛(46)에 대하여 척테이블(41)을 상대적으로 이동시키면서, 접착 필름(50)을 통해 웨이퍼(10)의 표면(12)측으로부터 펄스형의 레이저빔(45)을, 웨이퍼(10)의 내부에 집광점을 위치 부여하여 조사한다. 레이저빔 조사 유닛(46)이 웨이퍼(10) 및 접착 필름(50)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저빔(45)을 조사하는 것에 의해, 기판(11)의 내부에 스트리트(13)를 따르는 개질층(18)이 형성된다.
(분할 단계(5-22))
도 12는, 도 9에 도시하는 분할 단계(5-22)의 하나의 상태를 일부 단면으로 도시하는 측면도이다. 도 13은, 도 9에 도시하는 분할 단계(5-22)의 도 12의 후의 하나의 상태를 일부 단면으로 도시하는 측면도이다. 분할 단계(5-22)는, 익스팬드 시트(22)를 확장함으로써, 접착 필름(50) 및 개질층(18)이 형성된 웨이퍼(10)를 스트리트(13)를 따라 분할하는 단계이다.
도 12 및 도 13에 도시하는 바와 같이, 실시형태의 분할 단계(5-22)에서는, 확장 장치(70)가 익스팬드 시트(22)에 방사 방향으로 외력을 부여함으로써 웨이퍼(10)를 분할한다. 확장 장치(70)는, 척테이블(71)과, 클램프부(72)와, 승강 유닛(73)과, 받침 부재(74)와, 롤러 부재(75)를 구비한다. 받침 부재(74)는, 척테이블(71)의 외주 및 동축에 설치되는 원통 형상이다. 롤러 부재(75)는, 척테이블(71)의 유지면과 동일 평면상 또는 약간 상측, 및 받침 부재(74)의 상단에, 회전 가능하게 설치된다.
도 12에 도시하는 바와 같이, 분할 단계(5-22)에서는, 우선, 익스팬드 시트(22)를 통해 웨이퍼(10)의 이면(15)측을 척테이블(71)의 유지면에 배치하고, 고리형 프레임(20)의 외주부를 클램프부(72)로 고정한다. 이 때, 롤러 부재(75)는, 고리형 프레임(20)의 내연과 웨이퍼(10)의 외연 사이의 익스팬드 시트(22)에 접촉한다.
도 13에 도시하는 바와 같이, 분할 단계(5-22)에서는, 다음으로, 승강 유닛(73)에 의해, 척테이블(71) 및 받침 부재(74)를 일체적으로 상승시킨다. 이 때, 익스팬드 시트(22)는, 외주부가 고리형 프레임(20)을 통해 클램프부(72)로 고정되어 있기 때문에, 고리형 프레임(20)의 내연과 웨이퍼(10)의 외연 사이의 부분이 면방향으로 확장된다. 또한, 받침 부재(74)의 상단에 설치된 롤러 부재(75)가 익스팬드 시트(22)와의 마찰을 완화한다.
분할 단계(5-22)에서는, 익스팬드 시트(22)의 확장의 결과, 익스팬드 시트(22)에 방사형으로 인장력이 작용한다. 익스팬드 시트(22)에 방사형의 인장력이 작용하면, 도 13에 도시하는 바와 같이, 익스팬드 시트(22)가 부착된 웨이퍼(10)가, 스트리트(13)를 따르는 개질층(18)을 파단 기점으로 하여 개개의 디바이스(14)마다 분할되어 칩(19)마다 개편화된다. 칩(19)은, 접착 필름(50)이 표면(12)측에 부착된 접착 필름을 부착한 칩이다. 웨이퍼(10)가 칩(19)으로 분할된 후에는, 예컨대, 픽업 공정에 있어서, 주지의 피커로 익스팬드 시트(22)로부터 칩(19)이 픽업된다.
이상 설명한 바와 같이, 실시형태 및 변형예의 칩의 제조 방법은, 레이저빔(45)의 조사에 의해 스트리트(13) 상의 TEG(17)를 제거한 후, 웨이퍼(10)의 표면(12)측에 접착 필름(50)을 부착하여 다이싱한다. 이것에 의해, 디바이스(14)가, 예컨대 레이저빔(45)으로 풀컷하는 경우와 같은 열영향을 받는 일은 없다. 또한, 다이싱시에 스트리트(13) 상에 TEG(17)가 존재하지 않기 때문에, TEG(17)이 절삭되는 것에 의해 생기는 버어 등에 기인하는 품질 불량의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 실시형태 및 변형예의 칩의 제조 방법은, 스트리트(13)에 TEG(17)를 갖는 웨이퍼(10)라 하더라도, 품질을 유지하면서 분할할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다. 예컨대, TEG(17)의 두께는 다양하기 때문에, 이것에 대응하여, 레이저빔 조사 단계(3)를 실시하는 전에, TEG의 두께마다 미리 레이저 가공 조건을 설정해도 좋다.
1 : 다이싱 테이프 부착 단계 1-2 : 익스팬드 시트 부착 단계
2 : TEG 위치 검출 단계 3 : 레이저빔 조사 단계
4 : 접착 필름 부착 단계 5 : 다이싱 단계
5-21 : 개질층 형성 단계 5-22 : 분할 단계
10 : 웨이퍼 11 : 기판
12 : 표면 13 : 스트리트
14 : 디바이스 15 : 이면
16 : 기능층 17 : TEG
18 : 개질층 19 : 칩
20 : 고리형 프레임 21 : 다이싱 테이프
22 : 익스팬드 시트 31 : 검출광
45 : 레이저빔 50 : 접착 필름
66 : 절삭 블레이드

Claims (4)

  1. 반도체 기판의 표면측을 격자형의 스트리트로 구획한 복수의 영역에 디바이스가 형성되고, 상기 스트리트에 부분적으로 TEG(Test Element Group)가 형성된 웨이퍼를 상기 스트리트를 따라 분할하여 칩을 형성하는 칩의 제조 방법으로서,
    상기 TEG를 포함하는 스트리트를 따라 상기 TEG에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저빔을 조사하는 레이저빔 조사 단계와,
    상기 레이저빔 조사 단계 후, 상기 웨이퍼의 표면측에 접착 필름을 부착하는 접착 필름 부착 단계와,
    상기 접착 필름 부착 단계 후, 상기 스트리트를 따라 상기 접착 필름 및 상기 웨이퍼를 다이싱하는 다이싱 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 표면측으로부터 스트리트를 따라 검출광을 조사하고, 상기 스트리트에서 반사된 광의 광량에 기초하여, 상기 스트리트에 형성된 TEG의 좌표 위치를 검출하는 TEG 위치 검출 단계를 더 포함하고,
    상기 레이저빔 조사 단계에서는, 상기 TEG 위치 검출 단계에서 검출한 TEG가 존재하는 영역에만 레이저빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 칩의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 웨이퍼에 신축성을 갖는 익스팬드 시트를 부착하는 익스팬드 시트 부착 단계를 더 포함하고,
    상기 다이싱 단계는,
    상기 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저빔을, 상기 웨이퍼의 내부에 집광점을 위치 부여하여 조사함으로써 개질층을 형성하는 개질층 형성 단계와,
    상기 익스팬드 시트를 확장함으로써, 상기 접착 필름 및 상기 개질층이 형성된 웨이퍼를 스트리트를 따라 분할하는 분할 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칩의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 다이싱 단계는, 상기 웨이퍼의 표면측으로부터 절삭 블레이드로 절삭하는 절삭 단계인 것을 특징으로 하는 칩의 제조 방법.
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