(57)【要約】【課題】切削ブレードの目詰まりやヒゲ状のバリに起因するデバイス不良、ダイシフトや破断されない領域を発生させることなく、接着フィルムをチップに沿って切断して接着フィルム付きチップを得る。【解決手段】ウェーハ１を個々のチップ１５へ分割する分割ステップを実施した後、ウェーハ１の裏面１ｂに紫外線硬化型の液体ダイアタッチ剤３０を介して紫外線を透過するテープ３２を貼着する貼着ステップを実施し、この後、ウェーハ１の裏面１ｂ側からテープ３２を介して液体ダイアタッチ剤３０からなる接着フィルム３１に紫外線を照射して接着フィルム３１を半硬化させる紫外線裏面照射ステップと、ウェーハ１の表面１ａ側から紫外線を照射して接着フィルム３１の分割予定ライン１１に対応した部分のみを硬化させ解離させる紫外線表面照射ステップとを実施し、この後、接着フィルム付きチップ１５をピックアップする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面の交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれデバイスが形成されたウェーハの加工方法であって、
ウェーハの前記分割予定ラインに沿ってウェーハを個々のチップへ分割する分割ステップと、
該分割ステップを実施した後、ウェーハの裏面に紫外線の照射によって硬化する液体樹脂からなる液体ダイアタッチ剤を介して紫外線を透過するテープを貼着する貼着ステップと、
該貼着ステップを実施した後、ウェーハの裏面側から前記テープを介して前記液体ダイアタッチ剤に紫外線を照射して該液体ダイアタッチ剤を半硬化させる紫外線裏面照射ステップと、
ウェーハの表面側から紫外線を照射して前記分割予定ラインに沿った前記液体ダイアタッチ剤を硬化させ解離させる紫外線表面照射ステップと、
を備えることを特徴とするウェーハの加工方法。
【請求項２】
前記紫外線裏面照射ステップと前記紫外線表面照射ステップとが同時に実施されることを特徴とする請求項１に記載のウェーハの加工方法。
【請求項３】
前記紫外線裏面照射ステップと、前記紫外線表面照射ステップとを実施した後、硬化した前記液体ダイアタッチ剤が裏面に配設された前記チップを前記テープ上からピックアップするピックアップステップをさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のウェーハの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に複数のデバイスが形成された半導体ウェーハ等のウェーハを個々のデバイスに個片化したチップに分割し、ウェーハの裏面に貼着された紫外線硬化型の接着フィルムをチップに沿って切断して、個々のチップを接着フィルム付きチップとして得るためのウェーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハを分割して得た半導体チップを金属フレームや基板に装着するにあたっては、デバイスの装着面である裏面に貼着したエポキシ樹脂等からなる、厚さが例えば数μｍ〜１００μｍ程度のＤＡＦ（Die Attach Film）と呼ばれるダイボンド用の接着フィルムを介して、接着する技術が知られている（特許文献１）。
【０００３】
接着フィルムが裏面に貼着された接着フィルム付きチップは、裏面を研削して薄化した半導体ウェーハの裏面に接着フィルムを貼着し、格子状の分割予定ラインに沿って半導体ウェーハを分割するとともに接着フィルムを切断するといった方法で製造される。
【０００４】
一方、近年では、半導体ウェーハの表面側に、得るべきデバイスの厚さに相当する分割溝を分割予定ラインに沿って先に形成し、分割溝を形成した表面に保護部材を貼着してから、半導体ウェーハの裏面側を分割溝に到達するまで研削する先ダイシング法と呼ばれる方法で、半導体ウェーハをチップに個片化する方法も採用されている。この先ダイシング法を採用した場合、裏面研削によって半導体ウェーハはチップに分割され、これらチップは保護部材で連結された状態となっており、接着フィルムは、この状態の半導体ウェーハの裏面に貼着され、さらにこの接着フィルムにテープが貼られ、最後に接着フィルムを切断して、接着フィルム付きチップを得ている。
【０００５】
ここで、接着フィルムを切断する方法としては、半導体ウェーハを分割する際に用いる切削ブレードをチップ間の分割溝に切り込ませて切断する方法が一般的であったが、この他には、レーザビームの照射により接着フィルムを溶断する方法や、接着フィルムに貼着したテープを拡張して接着フィルムを破断する方法等も実施されてきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１８２９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、切削ブレードで接着フィルムを切断する方法では、切削ブレードに目詰まりが生じたり、接着フィルムにヒゲ状のバリが生じ、このヒゲ状のバリがウェーハの表面側に巻き上がってデバイスに付着しデバイス不良を引き起こしたりするおそれがある。
【０００８】
また、接着フィルム付きチップの製造過程において、個々のチップに分割したウェーハの裏面側に接着フィルムを貼着する際に、チップが動くといった所謂ダイシフトが生じる場合がある。このダイシフトが生じると、隣接するチップ間のレーザビームを照射すべき切断ラインが真っ直ぐではなく曲がってしまったり、チップ間の隙間がなくなってしまったりする場合がある。このため、レーザビームの照射により接着フィルムを溶断する方法を採用すると、切断ラインの曲がりに追従させてレーザビームを照射する必要が生じ、その場合にはレーザビーム照射の制御が非常に難しくなる上、チップ間の隙間がなくなってしまうと、レーザビームの照射ができなくなってしまうという問題が生じる。
【０００９】
また、接着フィルムに貼着したテープを拡張して接着フィルムを破断する方法においては、例えばチップが１ｍｍ角以下と小さいサイズの場合には、テープを拡張してもチップ間の間隔が大きく形成されず、結果として接着フィルムが破断されない領域が発生するおそれがある。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その主たる課題は、接着フィルムをチップに沿って切断して接着フィルム付きチップを得るウェーハの加工方法において、切削ブレードの目詰まりやヒゲ状のバリに起因するデバイス不良、あるいはダイシフトや破断されない領域の発生を防止することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のウェーハの加工方法は、表面の交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれデバイスが形成されたウェーハの加工方法であって、ウェーハの前記分割予定ラインに沿ってウェーハを個々のチップへ分割する分割ステップと、該分割ステップを実施した後、ウェーハの裏面に紫外線の照射によって硬化する液体樹脂からなる液体ダイアタッチ剤を介して紫外線を透過するテープを貼着する貼着ステップと、該貼着ステップを実施した後、ウェーハの裏面側から前記テープを介して前記液体ダイアタッチ剤に紫外線を照射して該液体ダイアタッチ剤を半硬化させる紫外線裏面照射ステップと、ウェーハの表面側から紫外線を照射して前記分割予定ラインに沿った前記液体ダイアタッチ剤を硬化させ解離させる紫外線表面照射ステップと、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明では、紫外線裏面照射ステップを経ることにより、複数のチップに分割されたウェーハの裏面に配設された液体ダイアタッチ剤は、半硬化した接着フィルムとなってチップの裏面に貼着した状態となる。そして、紫外線表面照射ステップにおいては、チップ裏面に貼着されている接着フィルムは表面側のチップに遮蔽されることより紫外線が照射されないため半硬化状態が保持される。一方、接着フィルムの分割予定ラインに対応する部分は、チップ間に露出しているため表面側から照射される紫外線により半硬化状態からさらに硬化してチップ裏面への貼着部分と解離し、破断可能な状態となる。このため、チップをテープから剥離してピックアップする際、接着フィルムは、チップの裏面への貼着部分はチップに貼着されたままピックアップされ、紫外線照射で硬化した分割溝に沿った部分はテープに貼着したまま残存する。すなわち、ピックアップされるのは接着フィルム付きチップであり、ピックアップと同時に接着フィルムは分割予定ラインで囲繞されたチップに沿って破断して切断される。
【００１３】
本発明では、切削ブレードを用いないため、切削ブレードの目詰まりやヒゲ状のバリに起因するデバイス不良といった問題は起こらない。また、液体ダイアタッチ剤をチップに分割した後のウェーハの裏面に配設するため、ダイシフトは生じない。さらに、紫外線照射により分割予定ラインに沿ったチップ間の接着フィルムを硬化させてチップ裏面の半硬化状態の接着フィルムと解離させて切断可能とするため、接着フィルムを分割予定ラインに沿って確実に切断することができ、その結果、チップのサイズが例えば１ｍｍ角以下と小さい場合であっても接着フィルムが破断されない領域の発生を防ぐことができる。
【００１４】
本発明では、前記紫外線裏面照射ステップと前記紫外線表面照射ステップとが同時に実施される形態を含む。
【００１５】
また、本発明では、前記紫外線裏面照射ステップと、前記紫外線表面照射ステップとを実施した後、硬化した前記液体ダイアタッチ剤が裏面に配設された前記チップを前記テープ上からピックアップするピックアップステップをさらに備える形態を含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、接着フィルムをチップに沿って切断して接着フィルム付きチップを得るにあたり、切削ブレードの目詰まりやヒゲ状のバリに起因するデバイス不良、あるいはダイシフトや破断されない領域の発生を防止することができるウェーハの加工方法が提供されるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態によって複数の接着フィルム付きチップに加工されるウェーハの斜視図である。
【図２】一実施形態における分割ステップの一例である先ダイシング法の、（ａ）ダイシングを行っている状態を示す側面図、（ｂ）ウェーハ裏面研削後のウェーハ分割状態を示す側面図である。
【図３】一実施形態の貼着ステップにおいてテープ上に液体ダイアタッチ剤を供給している状態を示す側面図である。
【図４】一実施形態の貼着ステップを示す側面図である。
【図５】一実施形態の貼着ステップを示す斜視図である。
【図６】一実施形態の紫外線裏面照射ステップと紫外線表面照射ステップとを同時に実施している状態を示す側面図である。
【図７】一実施形態のピックアップステップを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
（１）ウェーハ
図１は、本実施形態で複数の接着フィルム付きチップに加工されるウェーハ１を示している。このウェーハ１は、厚さが例えば数百μｍ程度の円板状の半導体ウェーハ等である。ウェーハ１の表面１ａには、該表面１ａに設定された格子状の分割予定ライン１１によって複数の矩形領域１３が区画されている。そしてこれら矩形領域１３の表面には、例えばＩＣやＬＳＩからなる電子回路を有するデバイス１４が形成されている。以下、本実施形態の加工方法を、工程順に説明する。
【００１９】
（２）加工方法
（２−１）分割ステップ
ウェーハ１を分割予定ライン１１に沿って切断し、個々のデバイス１４に個片化して複数のチップに分割する。分割ステップは、例えば先ダイシング法といった方法を採用することができる。
【００２０】
先ダイシング法は、はじめに図２（ａ）に示すように、ウェーハ１の表面１ａに、切削ブレード４０によって、得るべきデバイス１４の厚さに相当する分割溝２１を全ての分割予定ライン１１に沿って形成する。次いで図２（ｂ）に示すように、分割溝２１を形成した表面１ａに保護テープ５０を貼着してから、ウェーハ１の裏面１ｂを分割溝２１に到達するまで図示せぬ研削砥石等によって研削するといった手法である。これにより、ウェーハ１は表面１ａにデバイス１４を有する所定厚さの複数のチップ１５に分割された状態となる。
【００２１】
分割ステップでウェーハ１を複数のチップ１５に分割する先ダイシング法としては、上記方法において、切削ブレード４０で分割溝を形成する代わりに、ウェーハ１内にレーザ照射によって改質層を形成する方法を用いてもよい。その場合には、ウェーハ１に対し透過性を有するパルスレーザビームを、ウェーハ１の内部に集光点を位置付けた状態で分割予定ライン１１に沿って照射して、ウェーハ１の内部に分割予定ライン１１に沿った改質層を形成し、この後、ウェーハ１の裏面１ｂをデバイス厚さまで研削する。これによると研削時においてウェーハ１に外力が付与され、ウェーハ１は改質層に沿って複数のチップ１５に分割される。なお、研削時の外力付与によってウェーハ１が複数のチップ１５に分割されない場合には、ウェーハ１の裏面研削後に改めて別の手段で外力付与を行い、ウェーハ１を分割すればよい。
【００２２】
（２−２）貼着ステップ
次に、ウェーハ１の裏面１ｂに紫外線の照射によって硬化する液体樹脂からなる液体ダイアタッチ剤を介して紫外線を透過するテープを貼着する。
【００２３】
貼着ステップの一例としては、はじめに、図３に示すように環状のフレーム３５の内側に張られたウェーハ１よりも大径のテープ３２の中心部に、液状を呈する液体ダイアタッチ剤３０を供給ノズル３９から滴下して供給する。
【００２４】
フレーム３５は、ステンレス等の剛性を有する金属板等からなるものである。テープ３２は、伸縮性を有するポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン等の透明な合成樹脂シートからなる基材の片面に粘着層が形成されたもので、外周部の粘着層にフレーム３５の片面が貼着されている。液体ダイアタッチ剤３０は、テープ３２の粘着層側に供給される。液体ダイアタッチ剤３０は、紫外線照射によって硬化する液体樹脂からなるもので、膜状に形成されることでＤＡＦ（Die Attach Film）と呼ばれる接着フィルムとなる。
【００２５】
テープ３２上に液体ダイアタッチ剤３０を供給したら、図４および図５に示すように、フレーム３５と同心状に配したウェーハ１の裏面１ｂ側を液体ダイアタッチ剤３０に押し付け、ウェーハ１の裏面１ｂ全面に液体ダイアタッチ剤３０を付着させる。液体ダイアタッチ剤３０は、厚さが例えば数μｍ〜１００μｍの膜状の接着フィルム３１に形成され、ウェーハ１は接着フィルム３１に貼着された状態となる。また、表面１ａ側の保護テープ５０を剥離する。これによりウェーハ１の裏面１ｂには、液体ダイアタッチ剤３０からなる接着フィルム３１を介して紫外線を透過するテープ３２が貼着された状態となる。複数のチップ１５に分割されたウェーハ１は、環状フレーム３５およびテープ３２を介してハンドリングされる。
【００２６】
なお、分割ステップと貼着ステップを行う順は任意であり、上記と逆に、貼着ステップを先に行った後に分割ステップを行うようにしてもよく、双方のステップを終えた段階で、図４および図５に示す状態を得られればよい。
【００２７】
（２−３）紫外線裏面照射ステップおよび紫外線表面照射ステップ
次に、図６に示すように、ウェーハ１の裏面１ｂ側からテープ３２を介して液体ダイアタッチ剤３０からなる接着フィルム３１に紫外線を照射して接着フィルム３１を半硬化させる紫外線裏面照射ステップと、ウェーハ１の表面１ａ側から紫外線を照射して分割予定ライン１１に沿った接着フィルムを硬化させ解離させる紫外線表面照射ステップとを、同時に実施する。
【００２８】
紫外線裏面照射ステップは、ウェーハ１の裏面１ｂ側に配設した複数の紫外線照射ランプ７１を発光させることにより実施され、紫外線表面照射ステップは、ウェーハ１の表面１ａ側に配設した複数の紫外線照射ランプ７２を発光させることにより実施される。
【００２９】
紫外線裏面照射ステップでは、ウェーハ１の裏面１ｂ側の紫外線照射ランプ７１で発光した紫外線はテープ３２を透過して接着フィルム３１の全体に照射される。紫外線照射ランプ７１からの紫外線照射量を、予め把握している接着フィルム４１が半硬化状態となる照射量に調整することで、接着フィルム４１を半硬化状態とする。半硬化した接着フィルム４１は粘着力が保持されるため、チップ１５の裏面に貼着した状態が保持される。
【００３０】
一方、紫外線表面照射ステップにおいては、接着フィルム４１のチップ１５間に分割溝２１に露出している部分、すなわち接着フィルム４１の分割予定ライン１１に対応する部分が紫外線照射ランプ７２で発光する紫外線の照射を受ける。これによりチップ１５間の接着フィルム４１は半硬化状態からさらに硬化してチップ１５の裏面への貼着部分と解離し、破断可能な状態となる。これに対し、チップ１５の裏面に貼着されている接着フィルム４１は表面１ａ側のチップ１５に遮蔽されることより紫外線が照射されないため、半硬化状態が保持される。
【００３１】
なお、上記実施形態では紫外線裏面照射ステップと紫外線表面照射ステップとを同時に実施しているが、同時に実施しなくてもよく、紫外線裏面照射ステップを実施した後に紫外線表面照射ステップを実施するか、またはこの逆に紫外線表面照射ステップを実施した後に紫外線裏面照射ステップを実施するようにしてもよい。
【００３２】
（２−４）ピックアップステップ
次に、図７に示すように、接着フィルム３１が裏面に貼着されたチップ１５をテープ３２からピックアップする。この場合、ピックアップ装置８０の吸着パッド８１にデバイス１４の表面を吸着させて引っ張り上げ、テープ３２から接着フィルム３１を剥離させて、デバイス１４の裏面に半硬化状態の接着フィルム３１が貼着した接着フィルム付きチップ１５を得る。
【００３３】
（３）一実施形態の作用効果
上記一実施形態によれば、紫外線裏面照射ステップにより、複数のチップ１５に分割されたウェーハ１の裏面１ｂに配設された液体ダイアタッチ剤３０は、半硬化した接着フィルム３１となってチップ１５の裏面に貼着した状態が保持される。そして、紫外線表面照射ステップが加えられることにより、接着フィルム３１におけるチップ１５間の表面側に露出する分割予定ライン１１に対応した部分が硬化してチップ１５の裏面への貼着部分と解離し、破断可能な状態となる。これにより、ピックアップステップを経た後には、接着フィルム３１は、チップ１５の裏面への貼着部分はチップ１５に貼着されたままピックアップされ、紫外線照射で硬化した分割予定ライン１１に沿った部分はテープ３２に貼着したまま残存し、接着フィルム付きチップ１５を容易にピックアップすることができる。
【００３４】
本実施形態では、切削ブレードを用いることなく接着フィルム３１を切断するため、切削ブレードの目詰まりやヒゲ状のバリに起因するデバイス不良といった問題は起こらない。また、液体ダイアタッチ剤３０をチップ１５に分割した後のウェーハ１の裏面１ｂに配設するため、接着フィルムをウェーハ１の裏面１ｂに貼着する際にチップ１５が動いてしまうダイシフトは生じない。
【００３５】
さらに、紫外線照射により分割予定ライン１１に沿ったチップ１５間の接着フィルム３１を硬化させてチップ１５の裏面の半硬化状態である接着フィルム３１と解離させて切断可能とするため、接着フィルム３１を分割予定ライン１１に沿って確実に切断することができる。その結果、チップ１５のサイズが例えば１ｍｍ角以下と小さい場合であっても、接着フィルム３１が破断されない領域の発生を防ぐことができる。
【００３６】
また、本実施形態では、紫外線裏面照射ステップと紫外線表面照射ステップとを同時に実施しているため、これらステップを分けて実施する場合よりも加工時間を短縮させることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１…ウェーハ
１ａ…ウェーハの表面
１ｂ…ウェーハの裏面
１１…分割予定ライン
１３…矩形領域
１４…デバイス
１５…チップ
３０…液体ダイアタッチ剤
３１…接着フィルム
３２…テープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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