(57)【要約】【課題】ウェーハの裏面側からのダイシングにおいて、裏面から確実に表面のストリートを検出できるようにする。【解決手段】ウェーハの裏面を研削した後、ダイシングを行う前に、ウェーハの裏面の算術平均粗さが０．０１μｍ以下となるように裏面に加工を施す。算術平均粗さをかかる値以下とすると、ストリートと研削痕とを誤認することがなくなり、確実にストリートを検出できるようになる。【選択図】図１
2006093285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリートによって区画されて複数のデバイスが表面に形成されたウェーハの裏面を研削する研削工程と、該裏面が研削されたウェーハの裏面側から赤外線アライメントによって該ウェーハの表面に形成されたストリートを検出して該裏面側から該ストリートに沿ってダイシングを遂行するダイシング工程とを備えたウェーハの裏面からのダイシング方法であって、
該ダイシング工程の前に、該ウェーハの裏面の算術平均粗さが０．０１μｍ以下となるように該裏面に加工を施す裏面加工工程が遂行される
ウェーハの裏面からのダイシング方法。
【請求項２】
前記研削工程において、前記ウェーハの厚さが１００μｍ以下となるように該ウェーハの裏面が研削される
請求項１に記載のウェーハの裏面からのダイシング方法。
【請求項３】
前記ダイシング工程は、切削ブレードによるダイシングまたはレーザ光によるダイシングのいずれかによって遂行される
請求項１または２に記載のウェーハの裏面からのダイシング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハの表面に形成されたストリートを裏面側から検出して裏面側からダイシングする方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ストリートによって区画されて表面側に複数のデバイスが形成されたウェーハは、裏面を研削して所定の厚さに形成した後に、ストリートに沿って切削等してダイシングすることにより個々のデバイスに分割され、各種電子機器に利用されている。
【０００３】
ダイシングの際には、表面に形成されたストリートを撮像してその位置を検出する必要があるため、裏面の研削からダイシングへと移行する際には、ウェーハの表裏を反転させる必要がある。
【０００４】
ところが、ウェーハの表裏を反転させる際には、裏面の研削によりウェーハが薄く形成されているため、その取り扱いがむずかしく、割れや欠けが生じることもある。そこで、赤外線アライメントユニットを用いてウェーハの裏面側から表面に形成されたストリートを検出してダイシングを行う技術が提案され、実用に供されている（例えば特許文献１参照）。かかる技術によれば、裏面の研削からダイシングへと移る際に、ウェーハの表裏を反転させる必要がない。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２８４４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ウェーハの裏面を研削すると、当該裏面には研削痕が形成されるため、赤外線アライメントユニットを構成する対物レンズの焦点をストリートＳが形成されたウェーハの表面に合わせると、特にウェーハの厚みが１００μｍ以下、５０μｍ以下と薄い場合には、例えば図１０に示すように、ウェーハの表面のストリートＳだけでなく、裏面に形成された研削痕３までも撮像されてしまうことがある。そして、ストリートＳと研削痕３とが撮像されると、ストリートＳと研削痕３とを明確に区別して認識することができないため、ストリートの位置を誤って認識してしまうことがある。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ウェーハの裏面側からのダイシングにおいて、裏面から確実に表面のストリートを検出できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ストリートによって区画されて複数のデバイスが表面に形成されたウェーハの裏面を研削する研削工程と、裏面が研削されたウェーハの裏面側から赤外線アライメントによってウェーハの表面に形成されたストリートを検出して裏面側からストリートに沿ってダイシングを遂行するダイシング工程とを備えたウェーハの裏面からのダイシング方法に関するもので、ダイシング工程の前に、ウェーハの裏面の算術平均粗さが０．０１μｍ以下となるように裏面に加工を施す裏面加工工程が遂行されることを特徴とする。ここで、ウェーハの裏面の算術平均粗さは、裏面の形状を示す曲線の凹凸の絶対値を積分することにより求められる。また、裏面加工工程は、研磨、ＣＭＰ、エッチング等により遂行される。
【０００９】
研削工程においてウェーハの厚さが１００μｍ以下となるようにウェーハの裏面が研削される場合には、特に上記裏面加工工程を遂行することが望ましい。また、ダイシング工程は、切削ブレードによるダイシングまたはレーザ光によるダイシングのいずれかによって遂行されることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ダイシング工程の前に裏面を加工してその算術平均粗さを０．０１μｍ以下とするようにしたため、ダイシング工程において裏面側からのアライメントをする際にストリートと研削痕とを誤認することがなくなり、確実にストリートを検出することができるため、高精度にダイシングすることができる。特に、研削工程においてウェーハの厚さが１００μｍ以下となっている場合は、そのままではアライメントの際にストリートと共に研削痕が明確に撮像されてしまうため、裏面の算術平均粗さを０．０１μｍ以下とすることが効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に示すように、研削対象のウェーハＷの表面Ｗ１には複数のデバイスＤがストリートＳによって区画されて形成されている。このウェーハＷの裏面を研削するにあたり、例えば図２に示すように、フレームＦの裏面に貼着されたテープＴの粘着面にウェーハＷの表面Ｗ１を貼着し、ウェーハＷがテープＴを介してフレームＦと一体となった状態とすることにより、ウェーハＷが安定的に支持された状態とする。テープＴの粘着面にウェーハＷの表面Ｗ１を貼着することにより、ウェーハＷの裏面Ｗ２が露出した状態となる。また、図３に示すように、ガラスやポリエチレンテレフタレート等からなるハードプレートＰにウェーハＷの表面Ｗ１を貼着してウェーハＷが支持されるようにしてもよい。
【００１２】
図２の例に基づいて説明を続けると、テープＴを介してフレームＦと一体となったウェーハＷは、例えば図４に示す研削装置１によってその裏面Ｗ２が研削されて所定の厚さとなる。研削装置１は、研削対象のウェーハを保持するチャックテーブル１０と、チャックテーブル１０に保持されたウェーハを研削する研削手段１１と、研削手段１１をチャックテーブル１０に対して接近または離反させる研削送り手段１２とを備えている。
【００１３】
チャックテーブル１０は、ウェーハＷを吸引保持する吸着部１００と、フレームＦを固定する固定部１０１とを有している。
【００１４】
研削手段１１は、垂直方向の軸心を有するスピンドル１１０と、スピンドル１１０を回転駆動する駆動源１１１と、スピンドル１１０の下端においてホイールマウント１１２を介して固定された研削ホイール１１３と、研削ホイール１１３の下面に固着された研削砥石１１４とから構成され、駆動源１１１によって駆動されてスピンドル１１０が回転するのに伴い、研削砥石１１４が回転する構成となっている。
【００１５】
研削送り手段１２は、壁部１２０に垂直方向に配設された一対のガイドレール１２１と、ガイドレール１２１と平行に配設されたボールネジ１２２と、ボールネジ１２２の一端に連結されたパルスモータ１２３と、ガイドレール１２１に摺動可能に係合すると共に内部のナットがボールネジ１２２に螺合した支持部１２４とから構成されており、パルスモータ１２３に駆動されてボールネジ１２２が回動するのに伴い、支持部１２４がガイドレール１２１にガイドされて昇降し、支持部１２４に支持された研削手段１１も昇降する構成となっている。
【００１６】
チャックテーブル１０においてウェーハＷの表面Ｗ１側が保持され、裏面Ｗ２が露出した状態となると、チャックテーブル１０が水平方向に移動することにより、ウェーハＷが研削手段１１の直下に位置付けられる。ウェーハＷが研削手段１１の直下に位置付けられると、チャックテーブル１０の回転によりウェーハＷが回転すると共に、研削砥石１１４が回転しながら研削手段１１が下降し、ウェーハＷの裏面Ｗ２に接触して研削され、所定の厚さに研削される（研削工程）。
【００１７】
次に、所定の厚さに形成されたウェーハＷの裏面に形成された研削痕を可能な限り除去し（必ずしも完全に除去することは要しない）、平坦化加工することにより、面粗さを改善し、裏面からのアライメントによってストリートを明確に検出可能な状態とする（裏面加工工程）。かかる裏面の加工は、例えば図５に示すように、図４の研削装置１における研削砥石１１４の代わりに砥粒の小さな研磨用砥石１１５を用いて、研削の場合と同様の動作によって裏面を研磨することによって行われる。また、ＣＭＰ（Chemical mechanical polishing）やドライエッチング、ウェットエッチング等によっても平坦化加工を行うことができる。なお、図５においては、研磨砥石１１５以外の部位については、図４の研削装置１と同様の符号を付している。
【００１８】
裏面加工工程を遂行し、ウェーハＷの裏面Ｗ２のＪＩＳＢ０６０１、ＩＳＯ４２８７等で定義される算術平均粗さＲａを０．０１μｍ以下とすると、後述するダイシング工程において、裏面からのアライメント時にストリートＳを明確に認識して検出できるようになる。
【００１９】
ここで、裏面Ｗ２が、例えば図６に示す曲線形状に形成されている場合の算術平均粗さＲａについて説明する。図６において、Ｘ軸は平面方向の長さ、Ｙ軸は裏面Ｗ２の垂直方向の高さ、すなわち裏面Ｗ２の凹凸を示している。裏面Ｗ２の形状を示す曲線のうち、上方に突出している部分を山部、下方にくぼんでいる部分を谷部とし、中心線ｍ（ｙ＝０）を基準として谷部を山部側に折り返し、その高さの平均をとった平均線ａのＹ座標がＲａである。表面Ｗ１の曲線をｙ＝ｆ（ｘ）とすると、算術平均粗さＲａは、ｆ（ｘ）の絶対値を積分して次式から求めることができる。
【００２０】
【数１】
2006093285.tif 000003
【００２１】
上式において、Ｌは基準長さを示しており、上式を用いることにより、単位基準長さ当たりの算術平均粗さＲａが求められる。
【００２２】
上記のようにして裏面Ｗ２の算術平均粗さＲａが改善されたウェーハＷは、次に、例えば図７に示すダイシング装置２を用いて個々のデバイスに分割される。図７に示したダイシング装置２は、ウェーハを保持する保持テーブル２０と、保持テーブル２０をＸ軸方向に切削送りする切削送り手段２１と、ウェーハの切削すべきストリートを検出する赤外線アライメント手段２２と、検出された位置を切削する切削手段２３と、切削手段２３をＹ軸方向に割り出し送りする割り出し送り手段２４と、切削手段２３をＺ軸方向に切り込み送りする切り込み送り手段２５とを備えている。
【００２３】
保持テーブル２０は、ウェーハＷを吸引保持する吸着部２００と、ウェーハＷと一体となったフレームＦを固定する固定部２０１とから構成される。
【００２４】
切削送り手段２１は、Ｘ軸方向に配設されたボールネジ２１０及びボールネジ２１０と平行に配設された一対のガイドレール２１１と、ボールネジ２１０の一端に連結された駆動源２１２と、内部のナット（図示せず）がボールネジ２１０に螺合すると共に下部がガイドレール２１１に摺動可能に係合した移動基台２１３と、移動基台２１３と保持テーブル２０とを連結する連結部２１４とから構成されており、駆動源２１２に駆動されてボールネジ２１０が回動すると、それに伴い移動基台２１３がガイドレール２１１にガイドされてＸ軸方向に移動し、これに伴い移動基台２１３と連結された保持テーブル２０もＸ軸方向に移動する構成となっている。
【００２５】
切削手段２３は、ハウジング２３０によって回動可能に支持されたスピンドル２３１の先端に切削ブレード２３２が装着された構成となっており、モータ（図示せず）によって駆動されてスピンドル２３１が回転するのに伴い切削ブレード２３２が回転する構成となっている。
【００２６】
切削手段２３を構成するハウジング２３０の側部には赤外線アライメント手段２２が固定されている。赤外線アライメント手段２２は、赤外線を用いてウェーハを撮像する撮像部２２０と、撮像部２２０が取得した画像に基づく処理によってウェーハの切削すべきストリートを検出する検出部２２１とを備えている。
【００２７】
割り出し送り手段２４は、Ｙ軸方向に配設されたボールネジ２４０と、ボールネジ２４０と平行に配設された一対のガイドレール２４１と、ボールネジ２４０の異端に連結されたパルスモータ２４２と、内部のナット（図示せず）がボールネジ２４０に螺合すると共に下部がガイドレール２４１に摺動可能に係合した移動基台２４３とから構成されており、パルスモータ２４２に駆動されてボールネジ２４０が回動すると、それに伴い移動基台２４３がガイドレール２４１にガイドされてＹ軸方向に移動する構成となっている。
【００２８】
切り込み送り手段２５は、移動基台２４３から立設された壁部２５０と、壁部２５０の側面に沿ってＺ軸方向に配設された図示しないボールネジと、ボールネジと平行に配設されたガイドレール２５１と、ボールネジの一端に連結されたパルスモータ２５２と、内部のナットがボールネジに螺合すると共にガイドレール２５１に摺動可能に係合し切削手段２３を支持する支持部２５３とから構成されており、パルスモータ２５２に駆動されてボールネジが回動すると、それに伴い支持部２５３がガイドレール２５１にガイドされてＺ軸方向に移動する構成となっている。
【００２９】
フレームＦと一体となったウェーハＷが保持テーブル２０に保持されると、切削送り手段２１に駆動されて保持テーブル２０がＸ軸方向に移動すると共に、割り出し送り手段２４に駆動されて赤外線アライメント手段２２がＹ軸方向に移動し、撮像部２２０がウェーハＷの直上に位置付けられる。そして、切り込み送り手段２５に駆動されて撮像部２２０が下降してウェーハＷを撮像し、赤外線によってウェーハＷを裏面Ｗ２側から透過させて表面Ｗ１に焦点を合わせ、表面Ｗ１に形成されたストリートＳ（図１参照）を検出する。
【００３０】
赤外線を用いてウェーハＷの表面を検出した際には、例えば図８に示すような画像が撮像手段２２０において取得される。この画像においては、裏面加工工程によって研削痕が除去され、裏面Ｗ２の算術平均粗さＲａが０．０１μｍ以下となっているため、アライメント手段２２を構成する検出部２２１では、ストリートＳ１を明確に認識して検出することができる。また、研削痕が多少残存していたとしても、算術平均粗さが０．０１μｍ以下であれば、ストリートＳ１と研削痕とを誤認しないことが確認されている。
【００３１】
図９に示すように、撮像部２２０のレンズにはアライメント基準線２２０ａが形成されており、このアライメント基準線２２０ａがストリートＳの中心に位置するように、赤外線アライメント手段２２を移動させる。図７に示したように、赤外線アライメント手段２２と切削手段２３とは一体となっており、図９に示すように、切削手段２３を構成する切削ブレード２３２はアライメント基準線２２０ａのＸ軸方向の延長線上にあるため、アライメント基準線２２０ａをストリートＳ１の中心部に位置させたときは切削ブレード２３２がストリートＳ１と位置合わせされたことになる。
【００３２】
したがって、その状態で図７に示した保持テーブル２０を＋Ｘ方向に移動させると共に、切削手段２３を下降させて高速回転する切削ブレード２３２をそのストリートＳ１に切り込ませると、ストリートＳ１の中心が切削される。また、ストリート間隔ずつ切削手段２３をＹ軸方向に割り出し送りしながら保持テーブル２０をＸ軸方向に往復移動させて切削ブレード２３２を次々とストリートに切り込ませることにより、同方向のストリートがすべて切削される。
【００３３】
更に、保持テーブル２０を９０度回転させることによりウェーハＷを９０度回転させてから、上記と同様の赤外線アライメント及び切削を行うと、すべてのストリートが縦横に切削され、ウェーハＷがダイシングされて個々のデバイスＤに分割される。
【００３４】
なお、上記の例では切削によるダイシングについて説明したが、ダイシング工程においては、レーザ光によるダイシングを行っても良い。この場合は裏面側からレーザ光を照射する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ウェーハの一例を示す斜視図である。
【図２】テープを介してフレームと一体となったウェーハの一例を示す斜視図である。
【図３】ハードプレートと一体となったウェーハの一例を示す斜視図である。
【図４】研削装置の一例を示す斜視図である。
【図５】研磨工程の一例を示す略示的断面図である。
【図６】算術平均粗さの算出方法を示す説明図である。
【図７】ダイシング装置の一例を示す斜視図である。
【図８】検出されたストリートを示す説明図である。
【図９】切削ブレードと撮像手段との位置関係を示す説明図である。
【図１０】ストリート及び研削痕を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ｗ：ウェーハ
Ｗ１：表面  Ｗ２：裏面  Ｄ：デバイス  Ｓ：ストリート
Ｔ：テープ  Ｆ：フレーム  Ｐ：ハードプレート
１：研削装置
１０：チャックテーブル
１００：吸着部  １０１：固定部
１１：研削手段
１１０：スピンドル  １１１：駆動源  １１２：ホイールマウント
１１３：研削ホイール  １１４：研削砥石  １１５：研磨砥石
１２：研削送り手段
１２０：壁部  １２１：ガイドレール  １２２：ボールネジ
１２３：パルスモータ  １２４：支持部
２：ダイシング装置
２０：保持テーブル
２００：吸着部  ２０１：固定部
２１：切削送り手段
２１０：ボールネジ  ２１１：ガイドレール  ２１２：駆動源
２１３：移動基台  ２１４：連結部
２２：赤外線アライメント手段
２２０：撮像部  ２２１：検出部
２３：切削手段
２３０：ハウジング  ２３１：スピンドル  ２３２：切削ブレード
２４：割り出し送り手段
２４０：ボールネジ  ２４１：ガイドレール  ２４２：パルスモータ
２４３：移動基台
２５：切り込み送り手段
２５０：壁部  ２５１：ガイドレール  ２５２：パルスモータ  ２５３：支持部
【図１】
2006093285.tif 000004
【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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【図８】
2006093285.tif 000011
【図９】
2006093285.tif 000012
【図１０】
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