(57)【要約】【課題】裏面に金属膜が形成されたウェーハにおいて、品質のよいチップを得ることができるウェーハの分割方法を提供する。【解決手段】本発明のウェーハの分割方法は、表面にストリート２６が形成され裏面に金属膜２８が形成されたウェーハ２２であって、ウェーハ２２の裏面にダイシングテープ３０を貼着するダイシングテープ貼着工程と、ウェーハ２２の表面からストリート２６に沿って切削し、裏面側に切代３６と金属膜２８を残して切削溝３４を形成するストリート切削工程と、ウェーハ２２の裏面にダイシングテープ３０を貼着した状態で、ダイシングテープ３０を介して切削溝３４に荷重を加えることにより切代３６と金属膜２８を切断する切断工程と、を含む。【選択図】図６
2019110262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にストリートが形成され裏面に金属膜が形成されたウェーハであって、前記ウェーハの裏面にダイシングテープを貼着するダイシングテープ貼着工程と、
前記ウェーハの表面から前記ストリートに沿って切削し、裏面側に切代と金属膜を残して切削溝を形成するストリート切削工程と、
前記ウェーハの裏面に前記ダイシングテープを貼着した状態で、前記ウェーハの裏面側から前記ダイシングテープを介して前記切削溝に荷重を加えることにより、前記切代と前記金属膜を切断する切断工程と、
を含むウェーハの分割方法。
【請求項２】
前記切断工程において、前記ウェーハは、その表面を弾性シートに向けて前記弾性シートに載置され、その状態で前記切削溝に荷重が加えられる、
請求項１に記載のウェーハの分割方法。
【請求項３】
前記切断工程において、前記ウェーハは、断面Ｖ字形状の荷重印加部材によって前記切削溝に荷重が加えられる、
請求項１又は２に記載のウェーハの分割方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面にストリートが形成され裏面に金属膜が形成されたウェーハを個々のチップに分割するウェーハの分割方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面にストリートが形成され裏面に金属膜が形成されたウェーハを、ダイシング装置のブレードによって個々のチップに分割する場合、金属膜が粘りを有しているため、分割されたチップの裏面外周にバリが発生したり、チップの裏面側の切削溝の両側にチッピングが発生したりすることが知られている。
【０００３】
このようなウェーハに対して、バリ又はチッピングの発生を抑制して個々のチップに分割するウェーハの分割方法が特許文献１に開示されている。
【０００４】
特許文献１のウェーハの分割方法は、ウェーハの金属膜をダイシングテープに貼着するウェーハ支持工程と、ウェーハの表面からストリートに沿って切削し、裏面側に所定厚さの切代を残して切削溝を形成するストリート切削工程と、ストリートに沿って形成された切削溝の切代にレーザ光線を照射し、切代及び金属膜を切断することによりウェーハを個々のチップに分割する切断工程とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−７３６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のウェーハの分割方法は、レーザ光線によって切代及び金属膜を切断する方法なので、レーザ光線の熱がダイシングテープに伝わり易く、このためダイシングテープが熱反応する場合があった。ダイシングテープが熱反応すると、ダイシングテープの材料がチップに付着する場合があり、このような場合には、チップの品質が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、裏面に金属膜が形成されたウェーハにおいて、品質のよいチップを得ることができるウェーハの分割方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のウェーハの分割方法は、本発明の目的を達成するために、表面にストリートが形成され裏面に金属膜が形成されたウェーハであって、ウェーハの裏面にダイシングテープを貼着するダイシングテープ貼着工程と、ウェーハの表面からストリートに沿って切削し、裏面側に切代と金属膜を残して切削溝を形成するストリート切削工程と、ウェーハの裏面にダイシングテープを貼着した状態で、ウェーハの裏面側からダイシングテープを介して切削溝に荷重を加えることにより切代と金属膜を切断する切断工程と、を含む。
【０００９】
本発明の一形態は、切断工程において、ウェーハは、その表面を弾性シートに向けて弾性シートに載置され、その状態で切削溝に荷重が加えられることが好ましい。
【００１０】
本発明の一形態は、切断工程において、ウェーハは、断面Ｖ字形状の荷重印加部材によって切削溝に荷重が加えられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、裏面に金属膜が形成されたウェーハにおいて、品質のよいチップを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ウェーハの分割方法の処理の流れを示すフローチャート
【図２】ウェーハの加工装置の構成を示したブロック図
【図３】ウェーハの要部拡大断面図
【図４】ウェーハの裏面側がダイシングテープに貼着された断面図
【図５】ブレードによって切削溝を形成する状況を示した要部拡大断面図
【図６】ストリートに沿って切削溝が形成されたウェーハ２２の要部拡大断面図
【図７】分割装置の概略構造図
【図８】ブレイクバーによって切代及び金属膜が切断される状況を示したウェーハの要部拡大断面図
【図９】個々のチップに分割されたウェーハの断面図
【図１０】サブリングを用いてダイシングテープの拡張状態を保持したウェーハの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に従って本発明に係るウェーハの分割方法の好ましい実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、実施形態に係るウェーハの分割方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【００１５】
図２は、図１に示したウェーハの分割方法を実施する加工装置１０の構成を示したブロック図である。この加工装置１０は、ウェーハに切削溝を形成するダイシング装置１２と、ウェーハを個々のチップに分割する分割装置１４と、ダイシング装置１２によって切削溝が形成されたウェーハを分割装置１４に搬送する搬送装置１６とを備えている。また、加工装置１０は、ダイシングテープをエキスパンドしチップ間の距離を広げるエキスパンド装置１７、及びチップをリードフレーム等の基板に固定するダイボンダ装置１８を備えている。分割装置１４によって個々のチップに分割されたウェーハは、搬送装置２０によってエキスパンド装置１７に搬送される。
【００１６】
図１に示すように、実施形態のウェーハの分割方法は、図２のダイシング装置１２によって行われるダイシングテープ貼着工程（Ｓ１０）と、同じくダイシング装置１２によって行われるストリート切削工程（Ｓ２０）と、図２の分割装置１４によって行われる切断工程（Ｓ３０）と、図２のエキスパンド装置１７によって行われるエキスパンド工程（Ｓ４０）と、図２のダイボンダ装置１８によって行われるダイボンド工程（Ｓ５０）とを有している。以下、Ｓ１０〜Ｓ５０の各工程について説明する。
【００１７】
（１）Ｓ１０：ダイシングテープ貼着工程
図３は、実施形態のウェーハの分割方法によって分割されるウェーハ２２の要部拡大断面図である。
【００１８】
ウェーハ２２は、シリコン及び加工物半導体（リン化ガリウム、ガリウムヒ素又はシリコンカーバイトなど）を主材料とする基板本体２４を有している。基板本体２４の表面（図３の上側の面）には、切断予定ラインである複数のストリート２６が格子状に形成され、複数のストリート２６によって区画された複数の領域にデバイス２７が形成されている。また、基板本体２４の裏面（図３の下側の面）には、金属膜２８が形成されている。この金属膜２８は、金、銀又はチタン等の薄い金属膜の合金でありアースとして機能するものである。
【００１９】
ダイシング装置１２では、ブレードによる切削溝の形成に先立ち、ウェーハ２２の裏面側がダイシングテープ３０（図４参照）に貼着される。図４は、ウェーハ２２の裏面側がダイシングテープ３０に貼着された概略断面図である。
【００２０】
図４によれば、基板本体２４が金属膜２８を介してダイシングテープ３０に貼着される。このダイシングテープ３０は、その外周部が環状のフレーム３２に固定されている。なお、ダイシングテープ３０は、厚さが１００μｍ程度であり、その片面に粘着層が形成され、この粘着層に金属膜２８が貼着される。
【００２１】
（２）Ｓ２０：ストリート切削工程
ダイシング装置１２（図２参照）は、ウェーハ２２の表面からストリート２６を切削して、ウェーハ２２の表面に切削溝を形成する既知の装置であり、ブレード５４（図５参照）、スピンドル、ワークテーブル及びアライメント装置等を備えている。ダイシング装置１２では、ウェーハ２２がダイシングテープ３０に貼着された状態で、ブレード５４によりストリート２６に沿った切削溝３４を形成する。
【００２２】
図５は、ブレード５４によって切削溝３４を形成する状況を示した要部拡大断面図である。ブレード５４は、例えば、ダイヤモンドの微細砥粒を表面に保持した円盤形状の薄いブレードであり、エアーベアリング式スピンドルのスピンドル軸に装着され、例えば３０．０００ｒｐｍ〜４５．０００ｒｐｍの高速で回転される。このブレード５４によって全てのストリート２６に切削溝３４が形成される。
【００２３】
図６は、ストリート２６（図３参照）に沿って切削溝３４が形成されたウェーハ２２の要部拡大断面図である。図６に示すように、ウェーハ２２は、回転するブレード５４（図５参照）によってウェーハ２２の表面からストリート２６に沿って切削され、裏面側に所定厚さの切代３６を残して切削溝３４が基板本体２４に形成される。これにより、裏面側に切代３６と金属膜２８を残して切削溝３４が形成される。
【００２４】
ダイシング装置１２によって切削溝３４が形成されたウェーハ２２は、ダイシングテープ３０に貼着された状態で、図２の搬送装置１６によりダイシング装置１２から分割装置１４に搬送される。
【００２５】
（３）Ｓ３０：切断工程
図７は、分割装置１４の概略構造図である。分割装置１４は、ウェーハ２２の裏面にダイシングテープ３０を貼着した状態で、ウェーハ２２の裏面側からダイシングテープ３０を介して切削溝３４に荷重を加えることにより、その切削溝３４の上方に位置する切代３６及び金属膜２８を切断する装置である。これにより、ウェーハ２２は、個々のチップ５６（図９参照）に分割される。
【００２６】
分割装置１４は、ダイシングテープ３０を上側にしてウェーハ２２の表面を載置する透明のゴム製のシート３８と、ウェーハ２２の裏面側（上面）からダイシングテープ３０を介して切削溝３４を押下するブレイクバー（荷重印加部材）４０と、ブレイクバー４０をシート３８に対して昇降移動させる昇降装置４２と、シート３８を介してウェーハ２２を撮像する撮像装置４４と、撮像装置４４によって撮像された画像を表示するモニタ４６と、昇降装置４２及び撮像装置４４等を制御する制御装置４８と、備えている。
【００２７】
ブレイクバー４０は、ウェーハ２２に形成された複数本の切削溝３４のうち最長の切削溝３４の長さよりも長く構成される。また、ブレイクバー４０は、その先端部５０が断面Ｖ字形状に構成されており、図８に示すように、先端部５０の頂部５２が切削溝３４を押下する。
【００２８】
図８は、ブレイクバー４０の先端部５０によって切代３６及び金属膜２８が切断される状況を示したウェーハ２２の要部拡大断面図である。図８に示すように、ブレイクバー４０は、その頂部５２がウェーハ２２の裏面に対向して配置されており、昇降装置４２によるブレイクバー４０の昇降動作時に頂部５２がウェーハ２２の裏面に直交する方向に移動する。これにより、ウェーハ２２は、ブレイクバー４０による押し付け荷重が切削溝３４に効果的に加えられるので、その切削溝３４の上方に位置する切代３６及び金属膜２８が切断される。なお、頂部５２の刃先角度αは、例えば１５度である。
【００２９】
分割装置１４では、まず、ウェーハ２２の姿勢を天地逆さまにして、ウェーハ２２の裏面を上側に、表面を下側に変更する。次に、図７に示したように、ウェーハ２２の表面をシート３８に向けて、ウェーハ２２をシート３８に載置する。このとき、ウェーハ２２の裏面にはダイシングテープ３０が貼着したままである。
【００３０】
次に、ウェーハ２２とブレイクバー４０とを相対的に水平移動させて、切断する１本目の切削溝３４の上方にブレイクバー４０を位置させる。
【００３１】
次に、ブレイクバー４０を昇降装置４２によって下降移動させ、ブレイクバー４０の頂部５２によってウェーハ２２の裏面を、ダイシングテープ３０を介して押下する。これにより、ウェーハ２２の裏面から１本目の切削溝３４に荷重が加えられ、その切削溝３４に位置する切代３６と金属膜２８とが図８の如く切断される。
【００３２】
１本目の切削溝３４の切断が完了すると、ブレイクバー４０を上昇させてウェーハ２２からブレイクバー４０を退避させる。次に、ウェーハ２２とブレイクバー４０とを相対的に水平移動させて、切断する２本目の切削溝３４の上方にブレイクバー４０を位置させる。この後、既述のようにブレイクバー４０を下降移動させて２本目の切削溝３４の切代３６と金属膜２８とを切断する。このような動作を全ての切削溝３４に対して実施することにより、図９の如く、ウェーハ２２が個々のチップ５６に分割される。
【００３３】
切代３６及び金属膜２８の切断状況は、シート３８を介して撮像装置４４（図７参照）によって撮像され、その画像がモニタ４６に表示される。これにより、ウェーハ２２の分割状況が目視にて確認されるようになっている。
【００３４】
このように実施形態のウェーハ２２の分割方法によれば、ウェーハ２２の裏面にダイシングテープ３０を貼着するダイシングテープ貼着工程（Ｓ１０）と、ウェーハ２２の表面からストリート２６に沿って切削し、裏面側に切代３６と金属膜２８を残して切削溝３４を形成するストリート切削工程（Ｓ２０）と、ウェーハ２２の裏面にダイシングテープ３０を貼着した状態で、ウェーハ２２の裏面側からダイシングテープ３０を介して切削溝３４に荷重を加えることにより、切代３６と金属膜２８を切断する切断工程（Ｓ３０）を有しているので、裏面に金属膜２８が形成されたウェーハ２２において、品質のよいチップ５６を得ることができる。
【００３５】
すなわち、実施形態のウェーハ２２の分割方法は、切断工程（Ｓ３０）において、ウェーハ２２の裏面から切削溝３４にブレイクバー４０によって荷重を加えることにより、その切削溝３４に位置する切代３６及び金属膜２８を切断する。このため、ダイシングテープ３０に特許文献１のような熱反応は発生しないので、分割したチップ５６にダイシングテープ３０の材料は付着しない。これにより、実施形態の分割方法によれば、裏面に金属膜２８が形成されたウェーハ２２において、品質のよいチップ５６を得ることができる。
【００３６】
また、実施形態のストリート切削工程（Ｓ２０）では、切代３６を残して切削溝３４を形成したので、ブレード５４とウェーハ２２との位置誤差によって金属層２８をブレード５４によって切断することに起因するバリ又はチッピングの発生を確実に防止することができる。なお、金属膜２８のみを残すことが可能であれば、切代３６を残すことなく切削溝３４を形成してもよい。
【００３７】
また、実施形態の切断工程（Ｓ３０）では、ウェーハ２２の裏面から切削溝３４にブレイクバー４０によって荷重を加えていくと、図８の如く、ウェーハ２２の切削溝３４の両側の近傍部分３４Ａがシート３８に徐々に沈み込みながら、すなわち、切削溝３４の両側に位置するチップ５６、５６が徐々に傾きながら切代３６及び金属膜２８が切断される。
【００３８】
ブレイクバー４０の押下時に、切削溝３４の両側に位置するチップ５６、５６が一気に傾くと、チップ５６、５６の端部が互いに接触してチップ５６にチッピングが発生する場合がある。これに対して、実施形態の切断工程（Ｓ３０）は、ウェーハ２２をゴム製のシート３８に載置することで、切削溝３４の両側に位置するチップ５６、５６を徐々に傾斜させながら切代３６及び金属膜２８を切断することができるので、上記のチッピングの発生を抑制することができる。なお、ウェーハ２２を載置する部材として、実施形態では好ましい形態の一例として、ゴム製のシート３８を用いた形態を説明したが、これに限定されず、例えば剛性のあるテーブルであってもよい。
【００３９】
また、実施形態の切断工程（Ｓ３０）では、ブレイクバー４０の先端部５０が断面Ｖ字形状に構成されているので、切削溝３４から先端部５０の頂部５２が当接した位置に向けてクラックＣが伸展し易くなる。これにより、クラックＣの伸展方向に指向性を持たせることができる。なお、ブレイクバー４０の先端部５０の形態として、実施形態では好ましい一例として、断面形状はＶ字形状の形態を説明したが、これに限定されず、例えば円弧形状又は矩形状であってもよい。
【００４０】
また、前段のストリート切削工程（Ｓ２０）において、切代３６の厚さを４０μｍ以上１００μｍ以下に設定した場合には、ウェーハ２２の搬送時に切代３６が不用意に割れたり、切断工程（Ｓ３０）で基板本体２４が砕けたり、切代３６に発生するクラックＣが蛇行したりすることを抑制できる傾向にある。
【００４１】
切断工程（Ｓ３０）が終了すると、ウェーハ２２は、ダイシングテープ３０が貼着された状態で分割装置１４からエキスパンド装置１７（図２参照）に搬送装置２０によって搬送される。
【００４２】
（４）Ｓ４０：エキスパンド工程
エキスパンド装置１７では、まず、ダイシングテープ３０の下方から円環状の突き上げリング（不図示）を上昇させてダイシングテープ３０を突き上げることにより、ダイシングテープ３０をエキスパンドし、チップ５６、５６間の距離を広げる。
【００４３】
次に、図１０に示すように、フレーム３２の内側にサブリング５８を挿入するとともに、サブリング５８の外周部を、ダイシングテープ３０を介してフレーム３２に係合させて、ダイシングテープ３０の拡張状態を保持し、分断されたチップ間の間隔を維持する。図１０は、サブリング５８を用いてダイシングテープ３０の拡張状態を保持したウェーハ２２の断面図である。
【００４４】
（５）Ｓ５０：ダイボンド工程
エキスパンド装置１７に隣接するダイボンダ装置１８では、ダイシングテープ３０の下方から突き上げピン６０を上昇させてチップ５６をダイシングテープ３０の下側から突き上げる。そして、突き上げられたチップ５６を、吸着部材（不図示）によって吸着してダイシングテープ３０からピックアップし、リードフレーム（不図示）に載置してボンディングする。この動作を全てのチップ５６に対して行うことにより、ダイボンド工程（Ｓ４０）が終了する。
【００４５】
ここで、特許文献１では、切断工程で熱反応したダイシングテープが、ダイシングテープをエキスパンドするダイボンド工程で、ダイシングテープが破れる場合がある。ダイボンド工程でダイシングテープが破れると、ダイシングテープからチップをピックアップすることができなくなる。これに対して、実施形態の分割方法では、分割工程（Ｓ３０）でダイシングテープ３０に熱による影響を与えないので、ダイボンド工程（Ｓ４０）でダイシングテープ３０が破れるという問題を解消することができる。よって、ダイシングテープからチップを確実にピックアップすることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０…加工装置、１２…ダイシング装置、１４…分割装置、１６…搬送装置、１７…エキスパンド装置、１８…ダイボンダ装置、２０…搬送装置、２２…ウェーハ、２４…基板本体、２６…ストリート、２７…デバイス、２８…金属膜、３０…ダイシングテープ、３２…フレーム、３４…切削溝、３６…切代、３８…シート、４０…ブレイクバー、４２…昇降装置、４４…撮像装置、４６…モニタ、４８…制御装置、５０…先端部、５２…頂部、５４…ブレード、５６…チップ、５８…サブリング、６０…突き上げピン、Ｃ…クラック
【図１】
2019110262.tif 000003
【図２】
2019110262.tif 000004
【図３】
2019110262.tif 000005
【図４】
2019110262.tif 000006
【図５】
2019110262.tif 000007
【図６】
2019110262.tif 000008
【図７】
2019110262.tif 000009
【図８】
2019110262.tif 000010
【図９】
2019110262.tif 000011
【図１０】
2019110262.tif 000012