(57)【要約】【課題】  回路の電極に、デバイスに分割した際の切削屑が付着することがなく、実装された状態で断線のおそれがない高品質のデバイスを得ることができる半導体ウエーハの加工方法を提供する。【解決手段】  半導体ウエーハ１の表面の、デバイス２を区画するストリート３に沿って、得ようとするデバイス２の厚さに相当する深さの分割溝６を形成し（ハーフカット工程）、突出するバンプ４の先端を削り取って高さを揃え（電極高さ揃え工程）、半導体ウエーハ１の表面を保護シール７で覆ってから、分割溝６が表出するまで裏面側を研削し（裏面研削工程）、半導体ウエーハ１をデバイス２に分割する。【選択図】      図５
2006303105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極が突出し、かつ、ストリートによって区画された複数のデバイスが表面に形成された半導体ウエーハから、前記デバイスを個々に得る半導体ウエーハの加工方法であって、
前記半導体ウエーハの裏面側をチャックテーブル上に保持した状態として、該半導体ウエーハの表面の前記ストリートに沿って切削し、得ようとする前記デバイスの厚さに相当する深さの分割溝を形成するハーフカット工程と、
前記半導体ウエーハの裏面側をチャックテーブル上に保持して、前記複数の電極の先端を削り取ってこれら電極の高さを揃える電極高さ揃え工程と、
前記半導体ウエーハの表面を保護部材で覆い、該保護部材側をチャックテーブル上に保持して、半導体ウエーハの裏面側を、前記分割溝が表出するまで研削して、半導体ウエーハを個々のデバイスに分割する裏面研削工程とを備えることを特徴とする半導体ウエーハの加工方法。
【請求項２】
前記半導体ウエーハの表面に樹脂等の充填材を充填し、該充填材に前記電極を埋設した状態で、前記ハーフカット工程を行い、
前記電極高さ揃え工程において、前記電極の先端とともに前記充填材の表層が除去されることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエーハの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極が突出する半導体チップ等のデバイスを半導体ウエーハから個々に分割して得る加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣやＬＳＩ等の電子回路が表面に形成された半導体チップは、各種電気・電子機器を小型化する上で今や必須のものとなっている。このようなデバイスは、円盤状の半導体ウエーハの表面に、ストリートと呼ばれる切断ラインで格子状の矩形領域を区画してから、これら矩形領域に電子回路を形成し、次いで、半導体ウエーハの裏面側を研削して所定厚さに加工した後、ストリートに沿って半導体ウエーハを分割するといった工程で製造される。このように半導体ウエーハを分割するための手段としては、特許文献１等で提案されているように、切削ブレードで半導体ウエーハを切削する方法がある。
【０００３】
ところで、近年では、電気・電子機器のさらなる小型化を可能とするために、デバイスの表面に、電極として１５〜１００μｍ程度の高さの突起状のバンプを形成し、このバンプを、実装基板に形成された電極に直接接合するようにしたフリップチップと称するデバイスが開発され、実用に供されている。また、インターポーザーと呼ばれている基板に複数のデバイスを併設したり積層したりして小型化を図る技術も開発され、実用化されている。
【０００４】
上記いずれの技術も、デバイスの表面に形成した複数のバンプを介して基板どうしを圧着させて接合するものであり、このため、全てのバンプどうしが突き合わせられて接触するには、その高さが均一でなければならない。そこで、特許文献２等で知られるような、バンプの先端を除去して高さを揃えるための加工装置が開発、提供された。
【０００５】
そのようなバンプを有するデバイスを製造する場合には、まず、上記のようにバンプの高さを揃えてから、半導体ウエーハの裏面側（バンプが無い側）を研削して所定厚さにした後、ストリートに沿って切断して個々のデバイスを得るといった方法が採られていた。
【０００６】
最初にバンプの高さを揃える理由は、バンプ側の面をチャックテーブル等の加工基準面に合わせて半導体ウエーハを保持し、露出する裏面を研削して所定厚さに加工するため、バンプの高さが不均一のままだと、半導体ウエーハを均一厚さに研削することができず、また、その研削時に、半導体ウエーハの一部に応力が集中して破損するおそれがあるからである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−８５３６５号公報
【特許文献２】特開２００４−３１９６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１に記載される方法で、バンプの高さを揃えた半導体ウエーハを切削してデバイスに分割した場合、切削屑がバンプの先端に付着することが起こっていた。その切削屑がバンプから十分に除去されないままであると、デバイスを配線基板等に実装する際に、バンプを電極に十分圧着することができず断線しやすい回路になってしまうといった問題が生じるので、解決すべき課題となっている。
【０００９】
よって本発明は、上記バンプのような表面から突出する電極を有するデバイスを半導体ウエーハから分割させるにあたり、電極の高さを揃える加工、および半導体ウエーハの厚さを減じる研削を良好に行うことができるとともに、その電極に、分割時の切削屑が付着することがなく、その結果として、実装された状態で断線のおそれがない高品質のデバイスを得ることができる加工方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、複数の電極が突出し、かつ、ストリートによって区画された複数のデバイスが表面に形成された半導体ウエーハから、デバイスを個々に得るデバイスの加工方法であって、半導体ウエーハの裏面側をチャックテーブル上に保持した状態として、該半導体ウエーハの表面のストリートに沿って切削し、得ようとするデバイスの厚さに相当する深さの分割溝を形成するハーフカット工程と、半導体ウエーハの裏面側をチャックテーブル上に保持して、複数の電極の先端を削り取ってこれら電極の高さを揃える電極高さ揃え工程と、半導体ウエーハの表面を保護部材で覆い、該保護部材側をチャックテーブル上に保持して、半導体ウエーハの裏面側を、分割溝が表出するまで研削して、半導体ウエーハを個々のデバイスに分割する裏面研削工程とを備えることを特徴としている。
【００１１】
本発明は、電極の高さを揃え、半導体ウエーハを所定厚さに研削してから、最後に半導体ウエーハを分割してデバイスを得るといった従来の手順を改め、まずはじめに、完全に分割はしない予備的な分割として、半導体ウエーハの表面側に、ストリートに沿って分割溝を形成し、次に、電極の高さを揃える。この電極高さ揃え工程では、分割溝が形成された半導体ウエーハの裏面をチャックテーブル上に保持して電極の先端を削り取るので、電極の高さを揃える加工が良好に行われる。
【００１２】
そして、高さが揃えられた電極が形成されている表面を保護部材で覆い、保護部材側をチャックテーブル上に保持して、半導体ウエーハの裏面側を研削する。裏面側の研削を進めると、やがて分割溝に到達し、分割溝が表出する。この時点で、半導体ウエーハは個々のデバイスに分割された状態となり、保護部材から剥離させることにより、個々のデバイスを得る。各デバイスの厚さは、分割溝の深さが、得ようとするデバイスの厚さに相当したものであったから、その厚さを正確に有している。すなわち、最後の裏面研削工程により、半導体ウエーハは所定厚さに加工されると同時に、デバイスに分割される。
【００１３】
ハーフカット工程では、分割溝を切削して形成するため、その際に生じる切削屑が、従来のように半導体ウエーハの表面に形成された電極に付着する場合がある。従来では、その切削屑が悪影響を及ぼして配線基板等への実装の障害を招いていたわけである。しかしながら本発明では、ハーフカット工程の後に、電極の先端を削り取って高さを揃えるために、切削屑は除去される。したがって、電極を配線基板等の電極に十分に圧着させることができ、よって実装を良好に行うことができて断線等の問題が発生しない。
【００１４】
本発明で得られるようなデバイスにおいては、配線基板等に実装された後に、デバイスの電極間にゴミが侵入することを防いだり、電極を圧着させる時に電極への応力集中を緩和させたりする目的で、電極間に樹脂を充填することが、従来行われている。ところが、近年では、デバイスの極小化に伴い電極間の隙間がきわめて狭くなっているので、樹脂を十分に充填しにくい状況になってきている。
【００１５】
そこで本発明では、予め半導体ウエーハの表面に樹脂等の充填材を充填し、該充填材に電極を埋設した状態でハーフカット工程を行い、電極高さ揃え工程において、電極の先端とともに充填材の表層を除去することを好ましい形態としている。このように予め電極間に充填材を充填しておけば、実装後に上記充填材を充填する必要がなくなり、生産性の向上が図られる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、半導体ウエーハの表面のストリートに沿って、得ようとするデバイスの厚さに相当する深さの分割溝を形成し、次いで、電極の高さを揃え、この後、半導体ウエーハの裏面側を分割溝が表出するまで研削することにより、半導体ウエーハを個々のデバイスに分割するため、電極の高さを揃える加工、および半導体ウエーハの厚さを減じる研削を良好に行うことができるとともに、その電極に、分割時の切削屑が付着することがなく、その結果として、実装された状態で断線のおそれがない高品質のデバイスを得ることができるといった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１（ａ）は、本実施形態で加工を施す円盤状の半導体ウエーハを示している。この半導体ウエーハ１の表面には、複数のデバイス（半導体チップ）２が形成されている。これらデバイス２は、切断ラインであるストリート３によって格子状に区画された矩形領域に電子回路が形成されることにより構成されている。
【００１８】
各デバイス２には、図１（ｂ）に示すように、複数のバンプ（電極）４が形成されている。バンプ４は、デバイス２に形成された電子回路の電極に接合されており、デバイス２の表面から突出している。これらバンプ４は、例えば周知のスタッドバンプ形成法等によって形成されており、高さは不揃いの場合が多い。
【００１９】
本実施形態は、半導体ウエーハ１の表面に、デバイス２を分割するための分割溝を切削によって形成する「ハーフカット工程」と、バンプ４の先端を切削してバンプ４の高さを揃える「バンプ高さ揃え工程」と、半導体ウエーハ１の裏面側を研削すると同時にデバイス２に分割する「裏面研削工程」とを、この順で行って、１枚の半導体ウエーハ１から複数のデバイス２を分割して得る加工方法である。以下に、これらの工程を、その工程に用いる装置とともに順に説明する。
【００２０】
［１］ハーフカット工程
（ａ）分割装置
図２は、ハーフカット工程で用いる分割装置を示している。
この分割装置１０は基台１００を備えており、この基台１００上に、半導体ウエーハ１を、水平に保持するとともに切削送り方向（図２でＸ方向）に移動させるチャックテーブル機構１２０と、半導体ウエーハ１の表面を切削して分割溝を形成する切削ユニット１４０と、この切削ユニット１４０を支持するとともに、割り出し方向（図２でＹ方向）に移動させる切削ユニット支持機構１６０とが設けられている。切削ユニット１４０は、切削ユニット支持機構１６０に対し、切り込み方向（図２でＺ方向）に移動自在に取り付けられている。
【００２１】
チャックテーブル機構１２０は、基台１００上のＹ方向一端側に配されており、基台１００に固定されたＸ方向に延びる一対のガイドレール１２１と、これらガイドレール１２１上に摺動自在に取り付けられた移動板１２２と、この移動板１２２上に円筒状のポスト１２３を介して支持されたステージ１２４と、このステージ１２４上に回転自在に取り付けられた円盤状のチャックテーブル１２５と、移動板１２２をガイドレール１２１に沿って移動させるスライド機構１３０とを備えている。
【００２２】
チャックテーブル１２５は、上面が水平であり、Ｚ方向を回転軸として、ポスト内に収容された図示せぬ回転駆動機構により時計方向または反時計方向に回転させられる。
【００２３】
チャックテーブル１２５のチャック方式は、この場合、周知のバキュームチャックであり、チャックテーブル１２５には、表裏面に通じる吸引孔が形成され、裏面側に、図示せぬバキューム装置の空気吸引口が接続されている。そして、そのバキューム装置を運転すると、半導体ウエーハ１がチャックテーブル１２５上に吸着・保持されるようになっている。
【００２４】
スライド機構１３０は、基台１００と移動板１２２との間に配されてＸ方向に延びる螺子ロッド１３１と、この螺子ロッド１３１を回転駆動するパルスモータ１３２とを備えている。螺子ロッド１３１は、移動板１２２の下面に突出形成された図示せぬブラケットに螺合して貫通しており、かつ、軸方向には移動不能な状態で回転自在に支持されている。このスライド機構１３０によれば、パルスモータ１３２によって螺子ロッド１３１が回転すると、その回転方向に応じたＸ方向に、移動板１２２がガイドレール１２１に沿って移動させられる。
【００２５】
切削ユニット支持機構１６０は、基台１００上に、上記チャックテーブル機構１２０のガイドレール１２１とともにＴ字状を呈するように配されて固定されたＹ方向に延びる一対のガイドレール１６１と、これらガイドレール１６１上に摺動自在に取り付けられた移動台１６２と、この移動台１６２をガイドレールに沿って移動させるスライド機構１７０とを備えている。
【００２６】
移動台１６２は、水平板部１６３と、この水平板部１６３のＸ方向一端部（この場合、基台１００のチャックテーブル機構１２０側の端部からＹ方向に沿って切削ユニット１４０の方向を見た図２のＦ矢視において右側の端部）から立ち上がる鉛直板部１６４とを有するＬ字状の台であり、水平板部１６３の下面が、ガイドレール１６１に摺動自在に取り付けられている。
【００２７】
スライド機構１７０は、上記チャックテーブル機構１２０のスライド機構１３０と同様の構成であり、基台１００と水平板部１６３との間に配されてＹ方向に延びる螺子ロッド１７１と、この螺子ロッド１７１を回転駆動するパルスモータ１７２とを備えている。螺子ロッド１７１は、水平板部１６３の下面に突出形成された図示せぬブラケットに螺合して貫通しており、かつ、軸方向には移動不能な状態で回転自在に支持されている。このスライド機構１３０によれば、パルスモータ１７２によって螺子ロッド１７１が回転すると、その回転方向に応じたＹ方向に、移動台１６２がガイドレール１６１に沿って移動させられる。
【００２８】
切削ユニット１４０は、Ｙ方向に延びる円筒状のハウジング１４１と、このハウジング１４１のチャックテーブル機構１２０側の先端に取り付けられた円盤状の切削ブレード１４２と、この切削ブレード１４２で切削する切断ラインを読み取るアライメント手段１５０とを備えている。切削ユニット１４０は、移動台１６２の鉛直板部１６４のＦ矢視で左側の面に、ハウジングホルダ１６５を介して昇降自在に取り付けられている。
【００２９】
ハウジングホルダ１６５は、上記鉛直板部１６４の左側の面に形成された上下方向に延びるガイドレール１６６に摺動自在に取り付けられており、鉛直板部１６４上に固定されたパルスモータ１８０を駆動源とする昇降機構により、ガイドレール１６６に沿って昇降させられる。このハウジングホルダ１６５に、ハウジング１４１が通され、かつ固定されており、これによって、切削ユニット１４０は、ハウジングホルダ１６５とともに昇降自在とされている。
【００３０】
ハウジング１４１の先端に取り付けられた切削ブレード１４２は、図３に示すように、傘状のハブ１４３の周縁に固着されたいわゆるハブブレードである。ハブ１４３は、ハウジング１４１内に収容された図示せぬモータによって回転駆動されるスピンドル１４４の先端に、挟持金具１４５によって固定されている。スピンドル１４４の軸方向はＹ方向と平行であり、このスピンドル１４４と一体に回転する切削ブレード１４２の、露出する下側の部分で、半導体ウエーハ１の表面に、後述する分割溝が形成される。
【００３１】
アライメント手段１５０は、顕微鏡やＣＣＤカメラ等で構成され、先端に、被写体を撮像する撮像部１５１を有する。このアライメント手段１５０は、撮像部１５１が切削ブレード１４２の切削送り方向（Ｙ方向）に隣接するように、ハウジング１４１の先端部に取り付けられている。
【００３２】
（ｂ）半導体ウエーハのハーフカット
次に、上記分割装置１０によって半導体ウエーハ１の表面に分割溝を形成するハーフカット工程を説明する。
【００３３】
まず、半導体ウエーハ１の表面に、図４（ａ）に示すように、透明な樹脂フィルム（充填材）５を、バンプ４の高さよりも厚く充填し、この樹脂フィルム５中にバンプ４が埋設された状態とする。樹脂フィルム５は、例えばポリイミド、エポキシ等が材料とされる。
【００３４】
次に、上記分割装置１０によって、分割溝を形成する。なお、分割装置１０は、各種動作を制御する制御手段を有している。
【００３５】
まずはじめに、オペレータにより、バンプ４を有する複数のデバイス２が形成された表面を上にして、半導体ウエーハ１をチャックテーブル機構１２０のチャックテーブル１２５上に載せ、チャックテーブル機構１２０のバキューム装置を運転する。これによって、半導体ウエーハ１はチャックテーブル１２５上に吸着、保持される。
【００３６】
次いで、スライド機構１３０によって移動台１２２とともにチャックテーブル１２５がＹ方向に移動させられ、半導体ウエーハ１が、予めチャックテーブル１２５の移動ライン上に配されていたアライメント手段１５０の撮像部１５１の直下に位置付けられる。
【００３７】
そしてアライメント手段１５０によって半導体ウエーハ１の表面のストリート３が撮影され、その撮像に基づき、制御手段によって、チャックテーブル１２５が回転させられて、一方向に延びるストリート３がＹ方向と平行になる（すなわち、このストリート３に直交するストリート３はＸ方向に延びる）ように、切削ブレード１４２に対する半導体ウエーハ１の位置合わせが行われる。
【００３８】
さらに、制御手段によって、アライメント手段１５０による撮像が画像処理されるとともに、その処理画像に基づいて、切削動作パターンが決定、記憶される。切削動作パターンは、格子状のストリート３全てに、得ようとするデバイス２の厚さに相応する深さの分割溝を形成するための、切削ユニット１４０のＺ方向への移動による切削ブレード１４２の切り込み送り、チャックテーブル１２５のＸ方向への移動による切削ブレード１４２の切削送り、切削ユニット１４０のＹ方向への移動による切削ブレード１４２の割り出しの組み合わせである。ここで、切削ブレード１４２の切り込み深さは、上記のように、得ようとするデバイス２の厚さに相当する深さに設定される。
【００３９】
制御手段によって、記憶された上記切削動作パターンの通りに、スライド機構１３０，１７０およびパルスモータ１８０を駆動源とする昇降機構が作動させられ、回転する切削ブレード１４２で、図５（ｂ）に示すように、半導体ウエーハ１の表面に、格子状に延びるストリート３に沿った分割溝６が形成される。
【００４０】
図５は、本実施形態によって半導体ウエーハ１を加工して個々のデバイス２を得るまでの、半導体ウエーハ１に対する加工の状態を（ａ）〜（ｆ）の順に示す断面図であり、図５（ａ）は、加工前の図１に示した半導体ウエーハ１である。なお、図５では、上記樹脂フィルム５の図示を割愛している。
【００４１】
分割溝６の形成は、はじめは、チャックテーブル１２５のＹ方向への移動と、移動台１６２のＸ方向の移動を交互に繰り返すことにより、Ｙ方向に延びるストリート３に沿って分割溝６が形成される。次に、チャックテーブル１２５が９０°回転させられ、再び、チャックテーブル１２５のＹ方向への移動と、切削ユニット支持機構１６０のＸ方向の移動を交互に繰り返すことにより、今度は、先に分割溝６が形成されたストリート３に直交するストリート３に沿って、分割溝６が形成される。
【００４２】
図６は、上記方法により、全てのストリート３に沿って分割溝６が表面に形成された半導体ウエーハ１を示しており、この半導体ウエーハ１は、次のバンプ高さ揃え工程に送られる。
【００４３】
［２］バンプ高さ揃え工程
（ａ）バンプ加工装置
図７は、バンプ高さ揃え工程で用いるバンプ加工装置を示している。
このバンプ加工装置２０は、上記バンプ４の先端を削り取って高さを揃える加工を半導体ウエーハ１に対して施すものである。
【００４４】
バンプ加工装置２０は、各種機構が搭載された基台２１０を備えている。この基台２１０は、横長の状態に設置されて基台２１０の主体をなす直方体状のテーブル２１１と、このテーブル２１１の長手方向一端部（図７の奥側の端部）から、テーブル２１１の幅方向かつ鉛直方向上方に延びる壁部２１２とを有している。図７では、基台２１０の長手方向、幅方向および鉛直方向を、それぞれＹ方向、Ｘ方向およびＺ方向で示している。
【００４５】
基台２１０のテーブル２１１上は、長手方向のほぼ中間部分から壁部２１２側が加工エリア２１１Ａとされ、この反対側が、加工エリア２１１Ａに加工前の半導体ウエーハ１（上記分割溝６が形成され、バンプ４の高さが不揃いの半導体ウエーハ１）を供給し、かつ、加工後の半導体ウエーハ１を回収する供給・回収エリア２１１Ｂとされている。
以下、各種機構を、加工エリア２１１Ａに設けられるものと供給・回収エリア２１１Ｂに設けられものとに分けて説明する。
【００４６】
・加工エリア２１１Ａの機構
図７に示すように、加工エリア２１１Ａには矩形状の凹所２１３が形成されており、この凹所２１３には、矩形状のステージ２１４が、Ｙ方向に移動自在に設けられている。このステージ２１４は、テーブル２１１内に配されたＹ方向に延びるガイドレールに摺動自在に取り付けられ、適宜な駆動機構（いずれも図示略）によって同方向を往復動させられる。
【００４７】
ステージ２１４の移動方向両端部には、蛇腹２１５，２１６の一端が、それぞれ取り付けられており、これら蛇腹２１５，２１６の他端は、壁部２１２の内面と、壁部２１２に対向する凹所２１３の内壁面に、それぞれ取り付けられている。これら、蛇腹２１５，２１６は、ステージ２１４を上記ガイドレールに連結させるために凹所２１３の底面に形成された図示せぬスリットを覆って、テーブル２１１内に切削屑等が落下することを防ぐもので、ステージ２１４の移動に伴って伸縮し、その移動を妨げない。
【００４８】
ステージ２１４上には、Ｚ方向を回転軸とし、上面が水平とされた円盤状のチャックテーブル２１７が回転自在に設けられている。半導体ウエーハ１は、バンプ４が形成された表面を上に向けて、このチャックテーブル２１７上に載置される。チャックテーブル２１７は、ステージ２１４内に設けられた図示せぬ回転駆動機構によって、時計方向または反時計方向に回転させられる。なお、本実施形態の後述する切削ユニット２２０は、切削工具であるバイト２２６を回転させるタイプであるから、半導体ウエーハ１を保持するチャックテーブル２１７は、あえて回転自在とせずに固定式とすることが好ましい。
【００４９】
チャックテーブル２１７も、上記チャックテーブル１２５と同様にバキュームチャック方式であり、テーブル２１１内に収容された図示せぬバキューム装置を運転すると、半導体ウエーハ１がチャックテーブル２１７上に吸着・保持されるようになっている。
【００５０】
チャックテーブル２１７は、壁部２１２側に移動すると加工位置に位置付けられ、その加工位置の上方には、切削ユニット２２０が配されている。この切削ユニット２２０は、壁部２１２に、送り機構２３０を介してＺ方向に昇降自在に支持されている。
【００５１】
送り機構２３０は、鉛直面とされた壁部２１２の内面に固定された互いに平行でＺ方向に延びる一対のガイドレール２３１と、これらガイドレール２３１に摺動自在に取り付けられた移動板２３２と、この移動板２３２をガイドレール２３１に沿って昇降させる昇降機構２３３とを備えている。
【００５２】
昇降機構２３３は、移動板２３２と壁部２１２との間の空間に、軸方向をＺ方向と平行にして配され、上端部および下端部が、それぞれ壁部２１２に設けられた軸受２３４，２３５に回転自在に取り付けられた螺子ロッド２３６と、この螺子ロッド２３６を回転駆動するパルスモータ２３７とを備えている。螺子ロッド２３６は、移動板２３２の背面に突出形成された図示せぬブラケットに螺合して貫通している。これにより、移動板２３２は、パルスモータ２３７が正転して螺子ロッド２３６が一方向に回転した場合には下方（送り方向）に移動し、パルスモータ２３７が逆転して螺子ロッド２３６が逆方向に回転すると上方（退避方向）に移動する。
【００５３】
上記切削ユニット２２０は、移動板２３２のテーブル２１１側に面する前面に固定されたブロック２２１と、軸方向がＺ方向に沿う状態にブロック２２１に通され、かつ、このブロック２２１に固定された円筒状のハウジング２２２と、このハウジング２２２内に同心的、かつ回転自在に支持された回転軸２２３と、この回転軸２２３を回転駆動するサーボモータ２２４と、ハウジング２２２から下方に突出する回転軸２２３の下端に同心的に固定された円盤状のバイトマウント２２５と、このバイトマウント２２５に着脱可能に取り付けられたバイト２２６とを備えている。この場合、回転軸２２３およびバイトマウント２２５は、サーボモータ２２４によって図７の矢印（バイトマウント２２５の上面に記載）方向に回転させられる。
【００５４】
バイト２２６は、図８に示すように、シャンク２２７の先端にダイヤモンド等からなる刃部２２８が固着されたもので、刃部２２８が、バンプ４の先端を切削する。このバイト２２６は、刃部２２８を下に配し、かつ、刃部２２８の切削方向（図８（ａ）の矢印方向）をバイトマウント２２５の回転方向に向けた状態で、シャンク２２７がバイトマウント２２５に形成された取付孔２２５ａに下から挿入されている。そして、その挿入状態が、バイトマウント２２５の外周面から取付孔２２５ａに向けてねじ込まれるボルト２２９によって固定されている。これによって、バイト２２６は、バイトマウント２２５の外周部から下に突出する状態に固定されている。
【００５５】
図９に示すように、バイトマウント２２５の外径は、半導体ウエーハ１の直径の１．５倍程度とされるが、寸法はこれに限定されるものではない。しかしながら、バイトマウント２２５への取付位置に基づくバイト２２６の回転軌跡は、半導体ウエーハ１の表面全面を加工可能な大きさに設定される。また、チャックテーブル２１７と切削ユニット２２０とは、チャックテーブル２１７上に同心的に保持される半導体ウエーハ１の中心と、バイトマウント２２５の回転中心を結ぶ線が、Ｙ方向に沿った状態となるように位置付けられている。
【００５６】
・供給・回収エリア２１１Ｂの機構
図７に示すように、基台２１０のテーブル２１１上に設定された上記供給・回収エリア２１１Ｂには、矩形状の凹所２１８が形成されており、この凹所２１８の底部には、昇降自在とされた２節リンク式の水平旋回アーム２６０ａの先端にフォーク２６０ｂが装着された移送機構２６０が設置されている。
【００５７】
そして、凹所２１８の周囲のテーブル２１１上には、上から見た状態で、反時計回りに、カセット２６１、位置合わせ台２６２、１節の水平旋回アーム２６３ａの先端に吸着板２６３ｂが取り付けられた供給アーム２６３、供給アーム２６３と同じ構造で、水平旋回アーム２６４ａおよび吸着板２６４ｂを有する回収アーム２６４、スピンナ式の洗浄装置２６５、カセット２６６が、それぞれ配置されている。
【００５８】
カセット２６１、位置合わせ台２６２および供給アーム２６３は、半導体ウエーハ１をチャックテーブル２１７に供給する手段であり、回収アーム２６４、洗浄装置２６５およびカセット２６６は、加工後の半導体ウエーハ１をチャックテーブル２１７から回収する手段である。２つのカセット２６１，２６６は同一の構造であるが、ここでは用途別に、供給カセット２６１、回収カセット２６６と称する。これらカセット２６１，２６６は、複数の半導体ウエーハ１を収容して持ち運びするためのもので、テーブル２１１の所定位置にセットされる。
【００５９】
供給カセット２６１には、当該バンプ加工装置２０でバンプ４を加工すべき複数の半導体ウエーハ１が、積層された状態で収容される。移送機構２６０は、アーム２６０ａの昇降・旋回と、フォーク２６０ｂの把持動作によって、供給カセット２６１内から１枚の半導体ウエーハ１を取り出し、さらにその半導体ウエーハ１を、バンプ４が形成されている表面を上に向けた状態で、位置合わせ台２６２上に載置する機能を有する。
【００６０】
位置合わせ台２６２上に載置された半導体ウエーハ１は、一定の位置に決められた状態で載置される。供給アーム２６３は、位置合わせ台２６２上に載置された半導体ウエーハ１を吸着板２６３ｂに吸着し、アーム２６３ａを旋回させて、チャックテーブル２１７上に半導体ウエーハ１を配し、この後、吸着動作を停止することにより、チャックテーブル２１７上に半導体ウエーハ１を載置する機能を有する。位置合わせ台２６２で位置決めされた半導体ウエーハ１を、供給・回収位置のチャックテーブル２１７上に載置することにより、半導体ウエーハ１とチャックテーブル２１７とは同心状となる。
【００６１】
回収アーム２６４は、上記切削ユニット２２０によってバンプ４が加工されたチャックテーブル２１７上の半導体ウエーハ１を吸着板２６４ｂに吸着し、アーム２６４ａを旋回させて、半導体ウエーハ１を洗浄装置２６５内に移送する機能を有する。洗浄装置２６５は、半導体ウエーハ１を洗浄した後、半導体ウエーハ１を回転させて水分を振り飛ばし除去する機能を有する。そして、洗浄装置２６５によって洗浄された半導体ウエーハ１は、移送機構２６０によって回収カセット２６６内に移送、収容される。
【００６２】
なお、供給アーム２６３と回収アーム２６４の間には、チャックテーブル２１７に高圧エアーを噴射してチャックテーブル２１７を洗浄するチャックテーブル洗浄ノズル２６７が配されている。上記のように、供給アーム２６３によってチャックテーブル２１７上に半導体ウエーハ１を載置し、また、回収アーム２６４によってチャックテーブル２１７上の半導体ウエーハ１を回収する際、すなわちチャックテーブル２１７に対して半導体ウエーハ１を着脱させる際には、ステージ２１４を供給・回収エリア２１１Ｂ側に移動させて供給・回収位置で停止させる。その供給・回収位置は、各アーム２６３，２６４の吸着板２６３ｂ，２６４ｂに吸着された半導体ウエーハ１の中心と、チャックテーブル２１７の中心とを結ぶ線が、Ｚ方向に沿う位置である。
【００６３】
切削ユニット２２０による半導体ウエーハ１の加工位置は、供給・回収位置よりも壁部２１２側に所定距離移動した範囲とされ、チャックテーブル２１７上の半導体ウエーハ１は、ステージ２１４の移動によって、これら加工位置と供給・回収位置との間を行き来させられる。チャックテーブル洗浄ノズル２６７によるチャックテーブル２１７の洗浄は、供給・回収位置において行われる。
【００６４】
（ｂ）バンプの高さ揃え
次に、上記バンプ加工装置２０によって、ハーフカット工程を経た半導体ウエーハ１の表面に突出するバンプ４の高さを揃える動作を説明する。
【００６５】
オペレータは、バンプ４を切削して加工すべき複数の半導体ウエーハ１を収容した供給カセット２６１と、空の回収カセット２６６を、供給・回収エリア２１１Ｂの所定位置にそれぞれセットする。
【００６６】
続いて、移送機構２６０によって、供給カセット２６１内から１枚の半導体ウエーハ１が取り出され、さらにその半導体ウエーハ１は、移送機構２６０によってバンプ４が形成された表面を上に向けた状態で、位置合わせ台２６２上に載置される。
【００６７】
次いで、位置合わせ台２６２に載置された半導体ウエーハ１は、供給アーム２６３により、予め供給・回収位置に停止しているチャックテーブル２１７上に、表面を上に向けて同心状に載置される。そして、半導体ウエーハ１は、バキューム装置によってチャックテーブル２１７上に吸着、保持される。
【００６８】
次いで、切削ユニット２２０の高さを、バイト２２６がバンプ４を所定の高さに切削し得る高さになるよう送り機構３０によって調整し、サーボモータ２２４によってバイトマウント２２５を回転させる。この状態から、ステージ２１４を切削ユニット２２０側に移動させて、固定させたままの状態のチャックテーブル２１７上に保持した半導体ウエーハ１を、所定速度で切削ユニット２２０の下方である加工位置に送り込んでいく。これにより、図５（ｃ）に示すように、半導体ウエーハ１の表面のバンプ４の先端が、バイト２２６の刃部２２８によって削り取られる。また、図４（ｂ）に示すように、予め半導体ウエーハ１の表面に充填された樹脂フィルム５の表層が、バンプ４の先端とともに除去される。
【００６９】
図９に示すように、半導体ウエーハ１がバイトマウント２２５で覆われるまでチャックテーブル２１７を移動させることにより、全てのバンプ４の先端が削り取られ、高さが均一に揃えられる。回転するバイト２２６に対して、チャックテーブル２１７が固定されていて回転しない半導体ウエーハ１を送り込んで表面全面を加工することにより、バイト２２６の切削模様であるソーマークは、図９の右側に示す半導体ウエーハ１のようになる。半導体ウエーハ１の全面に対して上記のように加工した後、切削ユニット２２０を上昇させてバイトマウント２２５の回転を停止させ、切削加工を停止させる。
【００７０】
続いて、バンプ４の高さが揃えられた加工後の半導体ウエーハ１を回収する動作を説明すると、まず、ステージ２１４を供給・回収位置まで移動させるとともに、バキューム装置の動作を停止させ、チャックテーブル２１７上での半導体ウエーハ１の保持状態を解除する。次に、その半導体ウエーハ１は、回収アーム２６４によって洗浄装置２６５内に移送される。ここで半導体ウエーハ１は洗浄され、その後、回転させられて水分が除去される。
【００７１】
次いで、半導体ウエーハ１は、移送機構２６０によって回収カセット２６６内に移送、収容される。また、回収アーム２６４によってチャックテーブル２１７から半導体ウエーハ１が取り去られた後は、チャックテーブル洗浄ノズル２６７から、供給・回収位置で停止しているステージ２１４上のチャックテーブル２１７に向けて高圧エアーが噴射され、チャックテーブル２１７が洗浄される。
【００７２】
以上が１枚の半導体ウエーハ１に対してバンプ４の先端を切削加工して高さを揃え、この後、洗浄して回収するサイクルである。このようにしてバンプ４の高さが揃えられた半導体ウエーハ１は、次の裏面研削工程に送られる。
【００７３】
［３］裏面研削工程
（ａ）研削装置
図１０は、裏面研削工程で用いる研削装置を示している。
この研削装置３０は、各種機構が搭載された基台３１０を備えている。基台３１０は、横長の状態に設置されて基台３１０の主体をなす直方体状のテーブル３１１と、このテーブル３１１の長手方向一端部（図１０の奥側の端部）から、テーブル３１１の幅方向かつ鉛直方向上方に延びる壁部３１２とを有している。図１０では、基台３１０の長手方向、幅方向および鉛直方向を、それぞれＹ方向、Ｘ方向およびＺ方向で示している。
【００７４】
テーブル３１１の上面には凹所３１３が形成されており、この凹所３１３に、上記バンプ加工装置２０が具備するものと同様の、ステージ３１４および蛇腹３１５，３１６が設けられている。ステージ３１４は、図示せぬ駆動機構によってＹ方向に往復動し、蛇腹３１５，３１６はその動きに伴って伸縮する。
【００７５】
ステージ３１４上には、上記チャックテーブル１２５，２１７と同様のバキュームチャック方式が採用されたチャックテーブル３１７が、回転自在に設けられている。チャックテーブル３１７は、ステージ３１４ごと壁部３１２側に移動させられて、加工位置に位置付けられる。その加工位置の上方には、研削ユニット３２０が配されている。
【００７６】
この研削ユニット３２０は、送り機構３３０を介して、壁部３１２に対しＺ方向に昇降自在に支持されている。送り機構３３０は、上記バンプ加工装置２０が具備する送り機構２３０と同様の構成であり、一対のガイドレール３３１と、これらガイドレール３３１に沿って摺動する移動板３３２、この移動板３３２をガイドレール３３１に沿って昇降させる昇降機構３３３とを備えている。
【００７７】
研削ユニット３２０は、上記バンプ加工装置２０の切削ユニット２２０と同様の構成であって、移動板３３２の前面に固定されたブロック３２１と、このブロック３２１に固定された円筒状のハウジング３２２と、このハウジング３２２内に支持された回転軸３２３と、この回転軸３２３を回転駆動するサーボモータ３２４とを備えている。そして、回転軸３２３の下端には、円盤状のホイールマウント３２５が固定され、さらに、このホイールマウント３２５の下面には、研削ホイール３２６が着脱可能に取り付けられている。
【００７８】
研削ホイール３２６は、図１１に示すように、ホイールマウント３２５と同径のホイールリング３２７の下面に、多数のチップ状の砥石３２８が固着されてなるものである。砥石３２８は、例えばレジンボンド製のものが用いられる。
【００７９】
研削ホイール３２６は、ホイールリング３２７の上面（砥石３２８が固着されていない面）に形成された複数のボルト穴３２７ａを利用して、ホイールマウント３２５の下面に着脱可能に螺子止めされる。なお、この場合の研削ホイール３２６の外径は、半導体ウエーハ１の直径とほぼ同一ないし１．５倍程度とされるが、寸法はこれに限定されるものではない。また、研削ユニット３２０とチャックテーブル３１７との位置関係は、双方の回転中心が、Ｙ方向に並ぶ配置となっている。
【００８０】
（ｂ）半導体ウエーハの裏面の研削／分割
裏面研削工程では、上記研削装置３０によって、バンプ高さ揃え工程を経た半導体ウエーハ１の裏面側を研削するが、それに先立ち、図１２（ａ）および図５（ｄ）に示すように、その半導体ウエーハ１の表面全面に保護シール（保護部材）７を貼り付ける。この保護シール７によって、研削屑がバンプ４に付着することが防止されるとともに、バンプ４および回路が保護される。
【００８１】
このように半導体ウエーハ１の表面を保護シール７で覆ったら、研削装置３０によって、以下のように半導体ウエーハ１を加工する。
【００８２】
まず、オペレータにより、保護シール７で覆われていない裏面を上に向けて、半導体ウエーハ１をチャックテーブル３１７上に載せ、バキューム装置を運転して、チャックテーブル３１７上に半導体ウエーハ１を保持する。そして、ステージ３１４を移動させることにより、半導体ウエーハ１を、研削ユニット３２０の下方の加工位置に移動させる。この場合、半導体ウエーハ１の壁部３１２側の少なくとも半径分が研削ホイール３２６に被さる位置まで、ステージ３１４を移動させる。
【００８３】
この状態から、チャックテーブル３１７を回転させて半導体ウエーハ１を回転させ、これと同時に、研削ユニット３２０の研削ホイール３２６を、サーボモータ３２４によって回転させるとともに、送り機構３３０により研削ユニット３２０を所定速度でゆっくり下降させる。なお、チャックテーブル３１７の回転方向は、研削ホイール３２６と同方向でもよく、また、逆方向であってもよい。
【００８４】
研削ユニット３２０が下降することにより、回転する研削ホイール３２６の砥石３２８が、回転している半導体ウエーハ１の裏面に接触し、かつ裏面を所定の荷重で押圧する。これによって、半導体ウエーハ１の裏面側が平坦に研削される。
【００８５】
半導体ウエーハ１の裏面側の研削が進行していくと、砥石３２８は、やがて分割溝６に到達し、図１２（ｂ）および図５（ｅ）に示すように分割溝６が表出する。この時点で、半導体ウエーハ１は個々のデバイス２に分割された状態となるが、保護シール７で互いに連結された状態となっているため、まだバラバラにはならない。
【００８６】
分割溝６が表出したら、研削を停止してチャックテーブル３１７から半導体ウエーハ１を取り、分割されたデバイス２を保護シール７から剥離させる。これによって、図５（ｆ）に示すように個々のデバイス２が得られ、これらデバイス２は、配線基板等に、バンプ４を電極に圧着して実装される。
【００８７】
上記のようにして半導体ウエーハ１からデバイス２を得る加工方法では、半導体ウエーハ１に対し、まずはじめに分割溝６を形成（ハーフカット）してから、バンプ４の高さを揃え、次に、分割溝６が表出するまで半導体ウエーハ１の裏面側を研削するものであり、最後の裏面研削工程で、所定厚さを有するデバイス２が個々に分割される。得られたデバイス２の厚さは、分割溝６の深さが、得ようとするデバイス２の厚さに相当したものであったから、その厚さを正確に有している。
【００８８】
ハーフカット工程で分割溝６を切削して形成すると、切削屑がバンプ４に付着する場合があるが、その切削屑は、次の高さ揃え工程でバンプ４の先端を削り取ることにより除去される。したがって、バンプ４を配線基板等の電極に十分に圧着させることができ、よって実装を良好に行うことができるから、断線等の問題が発生しない。
【００８９】
また、デバイス２に分割された後でも、はじめに充填された樹脂フィルム５はバンプ４間に残ったままの状態で保持されるので、実装後にバンプ４間に樹脂を充填する必要がなくなり、生産性の向上が図られる。なお、この樹脂フィルム５を半導体ウエーハ１の表面に充填するか否かは、必要に応じて選択される。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態で加工が施される半導体ウエーハの全体斜視図、（ｂ）は半導体ウエーハに形成された半導体チップの平面図である。
【図２】一実施形態のハーフカット工程で用いる分割装置の全体斜視図である。
【図３】分割装置が具備する切削ブレードの取付構造を示す側断面図である。
【図４】（ａ）はハーフカット工程に供する前に半導体ウエーハの表面に樹脂フィルムを充填した状態を示す断面図、（ｂ）はバンプ高さ揃え工程後の半導体ウエーハの断面図である。
【図５】一実施形態の加工方法によって加工される半導体ウエーハの加工状態を（ａ）〜（ｆ）の順に示す断面図である。
【図６】ハーフカット工程後の半導体ウエーハの表面側の斜視図である。
【図７】一実施形態のバンプ高さ揃え工程で用いるバンプ加工装置の全体斜視図である。
【図８】バンプ加工装置が具備する切削ユニットのバイトの（ａ）側面図、（ｂ）正面図である。
【図９】同切削ユニットのバイトマウントとチャックテーブルに保持される半導体ウエーハとの位置関係、および半導体ウエーハのソーマークを示す平面図である。
【図１０】一実施形態の裏面研削工程で用いる研削装置の全体斜視図である。
【図１１】同研削装置の研削ホイールの斜視図である。
【図１２】（ａ）は、裏面研削工程に先立って表面に保護シールが貼り付けられた半導体ウエーハの裏面側の斜視図、（ｂ）は裏面研削工程後の半導体ウエーハの表面側の斜視図である。
【符号の説明】
【００９１】
１…半導体ウエーハ
２…デバイス（半導体チップ）
３…ストリート
５…樹脂フィルム（充填材）
６…分割溝
７…保護シール（保護部材）
１２５…分割装置のチャックテーブル
２１７…バンプ加工装置のチャックテーブル
３１７…研削装置のチャックテーブル
【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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【図８】
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【図９】
2006303105.tif 000011
【図１０】
2006303105.tif 000012
【図１１】
2006303105.tif 000013
【図１２】
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