(57)【要約】【課題】加工不良を防止するとともにダイシフトを防止できるようにする。【解決手段】ウェーハの加工方法は、ウェーハＷの裏面ＷｂからストリートＳに沿って切削ブレード１３で切削して切削溝Ｇを形成する切削溝形成ステップと、切削溝形成ステップ実施後切削溝Ｇに沿ってレーザビームＬＢを照射してウェーハＷを個々のチップＣへと分割するウェーハ分割ステップと、ウェーハ分割ステップを実施前または実施後にウェーハＷの裏面Ｗｂに液状ダイボンディング剤４１を塗布して、これを硬化して裏面Ｗｂにダイボンディング層４２が配設されたチップＣを形成するダイボンディング層配設ステップとを備えたため、切削ブレード１３に目詰まりやダイボンディング層４２にバリ等が生じるのを防止でき、チップＣのチップサイズが例えば５ｍｍ角以下と小さい場合でもダイシフトの発生を防止し、容易にダイボンディング層４２を裏面Ｗｂに配設できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のストリートで区画された各領域にそれぞれデバイスが形成された表面を備えたウェーハの加工方法であって、
ウェーハの表面に表面保護部材を配設する表面保護部材配設ステップと、
該表面保護部材が配設されたウェーハの表面側を保持テーブルで保持する保持ステップと、
該保持テーブルで保持されたウェーハの裏面から該ストリートに沿って切削ブレードで切削して切削溝を形成する切削溝形成ステップと、
該切削溝形成ステップを実施した後、該切削溝に沿ってウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザビームを照射してウェーハを個々のチップへと分割するウェーハ分割ステップと、
該ウェーハ分割ステップを実施する前または実施した後に、ウェーハの裏面に液状ダイボンディング剤を塗布し、ウェーハの裏面に塗布した該液状ダイボンディング剤を硬化して裏面にダイボンディング層が配設されたチップを形成するダイボンディング層配設ステップと、を備えた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、ウェーハを個々のチップへと分割するウェーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが格子状の分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウェーハは、分割予定ラインに沿って分割することによってデバイスを有する個々のチップに分割される。個々に分割されたチップを金属フレームや基板上にマウント（ダイボンディング）するために、例えばダイアタッチフィルム（DAF）と称される接着フィルム等の接着層を形成したチップが広く採用されている。
【０００３】
ウェーハを分割した後にチップが分散しないようにするため、例えば、ウェーハを分割する前にあらかじめ上記のような接着層が配設されたテープをウェーハの裏面に貼着してから、切削ブレードをウェーハの表面から接着層に至るまで切り込ませて切断することにより、個々のチップに分割する方法がある（例えば、下記の特許文献１を参照）。また、ウェーハを研削して薄化することでウェーハを個々のチップに分割してから、ウェーハの裏面に接着フィルムを貼着し、その後、レーザビームの照射によるアブレーションを利用して接着層を分断する方法もある（例えば、下記の特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１８２９９５号公報
【特許文献２】特開２００５−０１９５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記した特許文献１の方法においては、切削ブレードに目詰まりが生じるとともに、接着層にひげ状のバリが発生するという問題がある。また、上記した特許文献２の方法においては、個々のチップに分割されたウェーハに接着フィルムを貼着する際に、チップがわずかに動く所謂ダイシフトが生じるため、レーザ加工時にストリート毎にカット位置を検出する必要があり、例えば５ｍｍ角以下と小さいサイズのチップでは加工時間がかかっていた。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、加工不良を防止するとともに、ダイシフトを防止し、ウェーハを個々のチップへと良好に分割しうるウェーハの加工方法に発明の解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数のストリートで区画された各領域にそれぞれデバイスが形成された表面を備えたウェーハの加工方法であって、ウェーハの表面に表面保護部材を配設する表面保護部材配設ステップと、該表面保護部材が配設されたウェーハの表面側を保持テーブルで保持する保持ステップと、該保持テーブルで保持されたウェーハの裏面から該ストリートに沿って切削ブレードで切削して切削溝を形成する切削溝形成ステップと、該切削溝形成ステップを実施した後、該切削溝に沿ってウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザビームを照射してウェーハを個々のチップへと分割するウェーハ分割ステップと、該ウェーハ分割ステップを実施する前または実施した後に、ウェーハの裏面に液状ダイボンディング剤を塗布し、ウェーハの裏面に塗布した該液状ダイボンディング剤を硬化して裏面にダイボンディング層が配設されたチップを形成するダイボンディング層配設ステップと、を備えた。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るウェーハの加工方法は、ウェーハの表面に表面保護部材を配設する表面保護部材配設ステップと、表面保護部材が配設されたウェーハの表面側を保持テーブルで保持する保持ステップと、保持テーブルで保持されたウェーハの裏面からストリートに沿って切削ブレードで切削して切削溝を形成する切削溝形成ステップと、切削溝形成ステップを実施した後、切削溝に沿ってウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザビームを照射してウェーハを個々のチップへと分割するウェーハ分割ステップと、ウェーハ分割ステップを実施する前または実施した後に、ウェーハの裏面に液状ダイボンディング剤を塗布し、ウェーハの裏面に塗布した液状ダイボンディング剤を硬化して裏面にダイボンディング層が配設されたチップを形成するダイボンディング層配設ステップとを備えたため、個片化されたチップのチップサイズが例えば５ｍｍ角以下と小さい場合であってもダイシフトの発生を防止して、容易にダイボンディング層を配設することができる。また、本発明によれば、少なくともウェーハに切削溝を形成した後に、液状ダイボンディング剤を裏面に塗布してダイボンディング層を配設するため、切削ブレードに目詰まりやダイボンディング層にバリ等が発生するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】表面保護部材配設ステップを示す斜視図である。
【図２】保持ステップを示す斜視図である。
【図３】（ａ）は、切削溝形成ステップを示す斜視図である。（ｂ）は、切削溝が形成された状態のウェーハの部分拡大断面図である。
【図４】（ａ）は、ウェーハ分割ステップを示す斜視図である。（ｂ）は、ウェーハが個々のチップに個片化された状態を示す部分拡大断面図である。
【図５】ダイボンディング層配設ステップを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に示すウェーハＷは、円形板状の基板を有する被加工物の一例であり、複数のストリートＳで区画された各領域にそれぞれデバイスＤが形成された表面Ｗａを備えている。ウェーハＷの表面Ｗａと反対側にある裏面Ｗｂは、例えば切削ブレードによる切削加工やレーザビームが照射される被加工面である。以下では、ウェーハＷを個々のチップへと分割するウェーハの加工方法について説明する。
【００１１】
（１）表面保護部材配設ステップ
図１に示すように、ウェーハＷの表面Ｗａに表面保護部材１を配設する。表面保護部材１は、少なくともウェーハＷと略同径の大きさを有している。ウェーハＷの表面Ｗａの全面が表面保護部材１によって覆われると、各デバイスＤが保護される。表面保護部材１の材質は、特に限られず、例えば、ポリオレフィンやポリ塩化ビニル等の樹脂やガラス、シリコン等のハードプレートからなる。
【００１２】
（２）保持ステップ
図２に示すように、表面保護部材１が配設されたウェーハＷを、回転可能な保持テーブル２で保持する。保持テーブル２の上面は、図示しない吸引源からの吸引作用を受けてウェーハＷを吸引保持する保持面２ａとなっている。保持テーブル２の下方には、図示していないが、保持テーブル２を加工送り方向（Ｘ軸方向）に移動させる移動手段が接続されている。このように構成される保持テーブル２において、表面保護部材１が配設されたウェーハＷの表面Ｗａ側を保持面２ａで吸引保持し、ウェーハＷの裏面Ｗｂ側を上向きにさせる。
【００１３】
（３）切削溝形成ステップ
次いで、図３（ａ）に示すように、被加工物を切削する切削手段１０を用いてウェーハＷの裏面Ｗｂ側から切削を行う。切削手段１０は、Ｙ軸方向の軸心を有するスピンドル１１と、スピンドル１１を回転可能に囲繞するスピンドルハウジング１２と、スピンドル１１の先端に装着された切削ブレード１３とを少なくとも備え、スピンドル１１の回転によって切削ブレード１３も回転する構成となっている。切削手段１０には、図示していないが、切削手段１０を加工送り方向（Ｘ軸方向）と直交するインデックス送り方向（Ｙ軸方向）に移動させる移動手段が接続されている。
【００１４】
ウェーハＷを保持した保持テーブル２を例えばＸ軸方向に移動させながら、切削手段１０は、Ｙ軸方向の軸心を中心としてスピンドル１１を回転させることにより、切削ブレード１３を例えば矢印Ａ方向に所定の回転速度で回転させつつ、ウェーハＷに接近する方向に下降させる。切削ブレード１３をウェーハＷの裏面ＷｂからＸ軸方向に向く一列分の図１に示したストリートＳに沿って切り込ませて切削を行うことにより、図３（ｂ）に示すように、溝幅１００を有する切削溝Ｇを形成する。溝幅１００は、例えば１０μｍ〜３０μｍに設定されている。また、切削溝Ｇの深さは、所望の仕上げ厚みに相当する深さに設定されている。
【００１５】
Ｘ軸方向に向く一列分のストリートＳに沿って切削溝Ｇを形成したら、図３（ａ）に示す切削手段１０をＹ軸方向にインデックス送りしながら、Ｘ軸方向に向く全てのストリートＳに対して上記の切削を繰り返し行って切削溝Ｇを形成する。その後、保持テーブル２が回転することによりウェーハＷを９０°回転させ、Ｙ軸方向に向いているストリートＳをＸ軸方向に向かせて上記同様の切削を繰り返し行い、全てのストリートＳに沿って切削溝Ｇを形成する。
【００１６】
（４）ウェーハ分割ステップ
切削溝形成ステップを実施した後、図４（ａ）に示すように、被加工物を保持し回転可能な保持テーブル３に搬送したのち、保持テーブル３の上方側に配設されたレーザビーム照射手段２０を用いてレーザ加工（アブレーション加工）を行い、ウェーハＷを個々のチップＣへと分割する。保持テーブル３の上面は、図示しない吸引源からの吸引作用を受けてウェーハＷを吸引保持する保持面３ａとなっている。保持テーブル３の下方には、保持テーブル３とレーザビーム照射手段２０とを鉛直方向と直交する水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に相対移動させる移動手段が接続されている。
【００１７】
レーザビーム照射手段２０は、保持テーブル３に保持されたウェーハＷに対して垂直方向にウェーハＷに対して吸収性を有する波長のレーザビームＬＢを照射するレーザ加工ヘッド２１と、先端にレーザ加工ヘッド２１が取り付けられたケーシング２２とを備えている。ケーシング２２の内部には、レーザビームＬＢを発振する発振器及びレーザビームＬＢの出力を調整する出力調整器が収容され、レーザ加工ヘッド２１の内部には、発振器から発振されたレーザビームＬＢを集光するための集光レンズが内蔵されている。レーザビーム照射手段２０は、集光ユニットによって集光されるレーザビームＬＢの集光点の位置を調節するための集光点位置調整ユニット（図示せず）を備えている。
【００１８】
ケーシング２２の側方には、撮像手段３０が配設されている。撮像手段３０は、例えばＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサが内蔵されたカメラである。撮像手段３０は、保持テーブル３に保持されたウェーハＷを上方から撮像して、パターンマッチング等の画像処理を行うことにより、ウェーハＷに対してレーザビームＬＢを照射すべき位置（ストリートＳに沿って形成された切削溝Ｇ）を検出することができる。
【００１９】
ウェーハＷにアブレーション加工を行う際には、ウェーハＷの表面Ｗａに貼着された表面保護部材１側を保持面３ａで吸引保持し、ウェーハＷの裏面Ｗｂを上向きに露出させる。続いて、保持テーブル３を撮像手段３０の下方に位置づけ、撮像手段３０でウェーハＷを撮像して、パターンマッチング等の画像処理を行うことにより、レーザビームＬＢを照射すべき切削溝Ｇを検出するアライメントを行う。
【００２０】
次いで、レーザ加工ヘッド２１と検出された切削溝Ｇとの位置合わせを行う。かかる位置合わせは、移動手段によって保持テーブル３をＹ軸方向にインデックス送りすることによって行うか、レーザビーム照射手段２０をＹ軸方向にインデックス送りすることによって行う。レーザビーム照射手段２０は、レーザビームＬＢの集光点をウェーハＷの裏面Ｗｂの高さ位置に調整する。なお、レーザビームＬＢの出力としては、表面保護部材１が溶融しない程度の出力に調整して出力調整器に設定しておく。
【００２１】
次いで、保持テーブル３を例えばＸ軸方向に移動させることにより、レーザ加工ヘッド２１とウェーハＷとを相対的にウェーハＷに対して平行な方向に移動させつつ、レーザ加工ヘッド２１からウェーハＷに対して吸収性の波長を有するレーザビームＬＢを切削溝Ｇに沿って照射することにより、図４（ｂ）に示すように、切削溝Ｇの直下にレーザ加工溝ＬＧを形成する。レーザ加工溝ＬＧは、表面保護部材１が表出する程度で、ウェーハＷの表裏を完全切断する溝であればよい。レーザビームＬＢの照射回数は特に限定されず、切削溝Ｇに沿って複数回に分けてレーザビームＬＢを照射することにより、レーザ加工溝ＬＧを形成してもよい。
【００２２】
Ｘ軸方向に向く一列分の切削溝Ｇに沿ってレーザ加工溝ＬＧを形成した後、例えば保持テーブル３をＹ軸方向にインデックス送りして、隣接する切削溝Ｇの上方側にレーザ加工ヘッド２１を位置づけ、上記同様に、保持テーブル３を例えばＸ軸方向に移動させながら、レーザ加工ヘッド２１からレーザビームＬＢを切削溝Ｇに沿って照射して、レーザ加工溝ＬＧを形成する。このようにして、全ての切削溝Ｇに沿ってレーザ加工溝ＬＧを形成することにより、ウェーハＷを個々のチップＣへと分割する。なお、本実施形態に示すウェーハ分割ステップは、アブレーション加工によってウェーハＷを個々のチップＣに分割したが、ウェーハＷに対して透過性の波長を有するレーザビームを照射してウェーハＷの内部に改質層を形成し、この改質層を起点にウェーハＷを個々のチップＣへと分割してもよい。
【００２３】
（５）ダイボンディング層配設ステップ
ウェーハ分割ステップを実施する前または実施した後に、図５（ａ）に示すように、水平方向に移動可能な液剤供給手段４０を用いて、ウェーハＷの裏面Ｗｂに液状ダイボンディング剤４１を塗布する。液剤供給手段４０は、例えば、スプレーノズルからなり、その下部に液状ダイボンディング剤４１を下方に噴射する噴射口が形成されている。液状ダイボンディング剤４１は、例えば、ポリイミド系の樹脂、エポキシ系の樹脂、アクリル系の樹脂等により構成される。液状ダイボンディング剤４１は、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化樹脂または加熱によって硬化する熱硬化樹脂を使用することが望ましい。
【００２４】
液剤供給手段４０が保持テーブル３に対して水平方向に移動しながら、液剤供給手段４０からウェーハＷの裏面Ｗｂに向けて液状ダイボンディング剤４１を供給し、ウェーハＷの裏面Ｗｂの全面に液状ダイボンディング剤４１をいきわたらせる。液状ダイボンディング剤４１の塗布は、上記したスプレーコートによる場合に限定されず、例えばスピンコートやスクリーン印刷等によって実施してもよい。スピンコートにより液状ダイボンディング剤４１を裏面Ｗｂに塗布する場合は、保持テーブル３を低速で回転させながら、所定量の液状ダイボンディング剤４１をウェーハＷの裏面Ｗｂに向けて供給し、ウェーハＷの裏面Ｗｂの全面に液状ダイボンディング剤４１を塗布するとよい。
【００２５】
ここで、図５（ａ）の部分拡大図に示すように、ウェーハＷの裏面Ｗｂに塗布される液状ダイボンディング剤４１の塗布厚み２００は、例えば５〜２５μｍに設定される。塗布厚み２００は、切削溝Ｇの溝幅１００よりも薄い厚みとなるように調整することが好ましく、溝幅１００が例えば１０μｍに設定されている場合は、塗布厚み２００は例えば５μｍに設定される。また、液状ダイボンディング剤４１の粘度や供給量も調整しておく。このようにして液状ダイボンディング剤４１の塗布厚み２００を調整することにより、液状ダイボンディング剤４１が隣接するチップＣ間の切削溝Ｇの中に垂れるのを防ぎ、かつ、チップＣの角を覆う程度に液状ダイボンディング剤４１を塗布することができる。
【００２６】
液状ダイボンディング剤４１が紫外線硬化樹脂である場合は、図５（ｂ）に示すように、例えば、ウェーハＷの上方側に配設されたＵＶランプ５０によって紫外線をウェーハＷの裏面Ｗｂに向けて照射し、紫外線による外的刺激によって液状ダイボンディング剤４１を硬化させ、裏面Ｗｂにダイボンディング層４２が配設されたチップＣを形成する。これにより、図５（ｂ）の部分拡大図に示すように、切削溝Ｇの中に液状ダイボンディング剤４１が充填されることなく、チップＣの角を覆う程度にダイボンディング層４２が形成されるため、チップＣの抗折強度を高めることができる。また、隣接するチップＣ同士で
ダイボンディング層４２が連結するおそれを防止することができる。液状ダイボンディング剤４１が熱硬化樹脂である場合は、例えばヒータ等によって液状ダイボンディング剤４１を加熱することにより硬化させて裏面Ｗｂにダイボンディング層４２が配設されたチップＣを形成する。
【００２７】
上記ダイボンディング層配設ステップは、ウェーハ分割ステップを実施した後に実施した場合を説明したが、ウェーハ分割ステップを実施する前にダイボンディング層配設ステップを実施する場合は、少なくとも切削溝形成ステップを実施してストリートＳに沿った切削溝Ｇを形成してから、ウェーハＷの裏面Ｗｂに液状ダイボンディング剤４１を塗布し、液状ダイボンディング剤４１に紫外線を照射又は加熱することによって硬化させて裏面Ｗｂにダイボンディング層４２が配設されたチップＣを形成するとよい。切削溝形成ステップを実施した後にダイボンディング層配設ステップを実施する場合、切削溝Ｇ内に液状ダイボンディング剤４１が入り込まないようにするためには、液状ダイボンディング剤４１を少量ずつ複数回に分けてスプレーコートでウェーハＷの裏面Ｗｂに塗布して、硬化させることが好ましい。すなわち、少量の液状ダイボンディング剤４１をウェーハＷの裏面Ｗｂに塗布したら、紫外線を照射又は加熱して液状ダイボンディング剤４１を硬化させ、その後、再度少量の液状ダイボンディング剤４１を裏面Ｗｂに塗布して、紫外線を照射又は加熱して液状ダイボンディング剤４１を硬化させることを繰り返し実施することが好ましい。
【００２８】
このように、本発明に係るウェーハの加工方法は、ウェーハＷの表面Ｗａに表面保護部材１を配設する表面保護部材配設ステップと、表面保護部材１が配設されたウェーハＷの表面Ｗａ側を保持テーブル２で保持する保持ステップと、保持テーブル２で保持されたウェーハＷの裏面ＷｂからストリートＳに沿って切削ブレード１３で切削して切削溝Ｇを形成する切削溝形成ステップと、切削溝形成ステップを実施した後、切削溝Ｇに沿ってウェーハＷに対して吸収性を有する波長のレーザビームＬＢを照射してウェーハＷを個々のチップＣへと分割するウェーハ分割ステップと、ウェーハ分割ステップを実施する前または実施した後に、ウェーハＷの裏面Ｗｂに液状ダイボンディング剤４１を塗布し、ウェーハＷの裏面Ｗｂに塗布した液状ダイボンディング剤４１を硬化して裏面Ｗｂにダイボンディング層４２が配設されたチップＣを形成するダイボンディング層配設ステップとを備えたため、個片化されたチップＣのチップサイズが例えば５ｍｍ角以下と小さい場合であってもダイシフトの発生を防止して、容易にダイボンディング層４２を裏面Ｗｂに配設することができる。したがって、加工時間をかけることなくウェーハＷを個々のチップＣへと良好に分割しうる。また、本発明によれば、少なくともウェーハＷに切削溝Ｇを形成した後に、液状ダイボンディング剤４１を裏面Ｗｂに塗布してダイボンディング層４２を配設するため、切削ブレード１３でダイボンディング層４２を切り込むことがなく、切削ブレード１３に目詰まりやダイボンディング層４２にバリ等が発生するといった加工不良の発生を防ぐことができる。
【００２９】
ウェーハの表面を上にした状態（裏面側にテープ貼着した状態）でウェーハを分割する場合、裏面にダイボンディング層を形成するためには転写が必要となるが、本発明では、ウェーハＷの裏面Ｗｂを上にした状態でウェーハＷの分割及びダイボンディング層４２の形成が可能となるため、転写する必要がなくなる。
【００３０】
本発明に係るウェーハの加工方法は、ウェーハＷの裏面Ｗｂを上にして切削ブレード１３で切削溝Ｇを形成した後レーザビームＬＢでウェーハＷの表面Ｗａ側を分断するように構成したため、ウェーハＷの破損リスクを抑えてスループット向上が達成できる。通常、１回のレーザビーム照射によって形成できるレーザ加工溝の深さには限界があり、あらかじめウェーハＷを薄化してからフルカットするか、または、同一のストリートＳに複数回レーザビームを照射してフルカットする必要がある。１回のレーザビーム照射によってウェーハＷをフルカットする場合は、ウェーハＷを非常に薄化しなくてはならず、ウェーハＷのハンドリングが困難である。本発明によれば、あらかじめウェーハＷの裏面Ｗｂ側を切削ブレード１３で切削しておくことでストリートＳ毎のレーザビームＬＢの照射回数を抑えることが可能となる。
【００３１】
切削ブレードによるウェーハ裏面側からフルカットをする場合、ウェーハ表面側にクラックやチッピングが大きく発生するが、本発明によれば、切削ブレード１３でウェーハＷの表裏面を切断せずに、裏面Ｗｂ側にストリートＳに沿った切削溝Ｇを形成してから、かかる切削溝Ｇに沿ってウェーハＷの表面Ｗａ側をレーザビームＬＢで切断するため、クラックやチッピングの発生が防止できる上、ウェーハＷが表面Ｗａにlow-k膜（低誘電率絶縁体被膜）を有する場合、low-k膜をレーザ加工するため、low-k膜剥離もない。このように、ウェーハＷの表面Ｗａ側はレーザビームＬＢで加工するようにしたことで、レーザビームＬＢを照射すべきストリートＳの幅を狭くするストリートリダクションが可能となり、チップＣの取り個数を増やすことができる。
【符号の説明】
【００３２】
１：表面保護部材  ２，３：保持テーブル
１０：切削手段  １１：スピンドル  １２：スピンドルハウジング  １３：切削ブレード
２０：レーザビーム照射手段  ２１：レーザ加工ヘッド  ２２：ケーシング
３０：撮像手段  ４０：液剤供給手段  ４１：液状ダイボンディング剤
４２：ダイボンディング層  ５０：ＵＶランプ
【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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