(57)【要約】【課題】  個々のデバイスに対応してＤＡＦを確実に分割可能な加工方法を提供することである。【解決手段】  複数のデバイスが格子状に形成された分割予定ラインによって区画されて表面に形成されたウエーハの裏面に貼着されたＤＡＦを、個々のデバイスに対応して分割する加工方法であって、分割予定ラインに沿ったウエーハの内部に改質層が形成されたウエーハ、又は、分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割されたウエーハを準備するウエーハ準備工程と、ウエーハを収容する開口部を有する環状フレームにウエーハ準備工程で準備されたウエーハを位置付けて、ウエーハの裏面をＤＡＦを介在してエキスパンドテープに配設するウエーハ配設工程と、ウエーハ配設工程実施後、エキスパンドテープを拡張してウエーハにＤＡＦを介して引っ張り力を作用させて隣接するデバイスの間隔を広げるとともにＤＡＦをデバイスに対応して分割するＤＡＦ分割工程と、を含み、ＤＡＦ分割工程において、ＤＡＦを所定の温度に加熱して軟化させることを特徴とする。【選択図】図９
2015167197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデバイスが格子状に形成された分割予定ラインによって区画されて表面に形成されたウエーハの裏面に貼着されたＤＡＦを、個々のデバイスに対応して分割する加工方法であって、
分割予定ラインに沿ったウエーハの内部に改質層が形成されたウエーハ、又は、分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割されたウエーハを準備するウエーハ準備工程と、
ウエーハを収容する開口部を有する環状フレームにウエーハ準備工程で準備されたウエーハを位置付けて、ウエーハの裏面をＤＡＦを介在してエキスパンドテープに配設するウエーハ配設工程と、
ウエーハ配設工程実施後、エキスパンドテープを拡張してウエーハにＤＡＦを介して引っ張り力を作用させて隣接するデバイスの間隔を広げるとともにＤＡＦをデバイスに対応して分割するＤＡＦ分割工程と、を含み、
ＤＡＦ分割工程において、ＤＡＦを所定の温度に加熱して軟化させることを特徴とする加工方法。
【請求項２】
前記所定の温度は５０℃〜１５０℃の範囲内である請求項１記載の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加工方法に関し、特に、ウエーハの裏面に貼着されたＤＡＦをデバイスに対応して分割する加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスにおいては、複数のＩＣやＬＳＩ等のデバイスが表面に形成された半導体ウエーハ（以下、ウエーハと略称されることがある）を個々のデバイスへと分割することで半導体デバイスが形成される。
【０００３】
分割された半導体デバイスは、金属製基板（リードフレーム）やテープ基板等にダイボンディング（接着）され、これらの金属性基板やテープ基板が分割されることで個々の半導体チップが製造される。こうして製造された半導体チップは、携帯電話やパソコン等の電子機器に広く使用されている。
【０００４】
半導体デバイスを基板上にダイボンディングするには、基板上の半導体デバイス搭載位置に半田やＡｕ−Ｓｉ共晶、樹脂ペースト等の接着剤を供給してその上に半導体デバイスを載置して接着する方法が用いられている。
【０００５】
近年では、例えば特開平１１−２１９９６２号公報に開示されているように、予め半導体ウエーハの裏面にＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）と称される接着フィルムを接着しておく方法が広く採用されている。
【０００６】
即ち、ダイアタッチフィルムが裏面に接着された半導体ウエーハを個々のデバイスへと分割することで、接着フィルムが裏面に装着された半導体デバイスを形成する。その後、半導体デバイス裏面のＤＡＦを介して基板上にダイボンディングすることで、使用する接着剤を最小限とし、また半導体デバイスの搭載エリアを最小にできるというメリットがある。
【０００７】
一方、近年、携帯電話やパソコン等の電気機器はより軽量化、小型化が求められており、より薄いデバイスが要求されている。ウエーハをより薄いデバイスに分割する技術として、所謂先ダイシング法と称する分割技術が開発され、実用化されている（例えば、特開平１１−４０５２０号公報参照）。
【０００８】
この先ダイシング法は、半導体ウエーハの表面から分割予定ラインに沿って所定の深さ（デバイスの仕上がり厚さに相当する深さ）の分割溝を形成し、その後、表面に分割溝が形成された半導体ウエーハの裏面を研削して該裏面に分割溝を表出させ個々のデバイスに分割する技術であり、デバイスの厚さを１００μｍ以下に加工することが可能である。
【０００９】
また、ウエーハのレーザー加工方法では、ウエーハに対して透過性を有する波長（例えば１０６４ｎｍ）のレーザービームの集光点を分割予定ラインに対応するウエーハの内部に位置付けて、レーザービームを分割予定ラインに沿って照射してウエーハ内部に改質層を形成し、その後外力を付与してウエーハを個々のデバイスに分割する方法が知られている（例えば、特許第３４０８８０５号公報参照）。
【００１０】
ところが、この方法でウエーハの内部に改質層を形成し、さらにウエーハ裏面にＤＡＦを貼着してから、ウエーハに外力を付与して個々のデバイスに分割する方法においては、ウエーハの分割とともにＤＡＦを切断することが困難であるという問題がある。
【００１１】
この問題を解決する方法として、特開２００７−２７２５０号公報には、先ダイシングシング法によって個々のデバイスに分割されたウエーハ、又は分割予定ラインに沿ってウエーハの内部に改質層が形成されたウエーハの裏面にＤＡＦを介してエキスパンドテープを貼着し、エキスパンドテープを拡張することでデバイスとデバイスの間隔を広げると同時にＤＡＦをデバイスに対応して分割する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１１−２１９９６２号公報
【特許文献２】特開平１１−４０５２０号公報
【特許文献３】特開２００７−２７２５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、特許文献３に開示されたＤＡＦの分割方法では、ＤＡＦを冷却して耐力を低下させたり、エキスパンドテープ拡張時に加速度をつけて分割力を向上させたりしているが、ＤＡＦを個々のデバイスに対応して確実に分割することは困難であるという問題が残っている。
【００１４】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、個々のデバイスに対応してＤＡＦを確実に分割可能な加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によると、複数のデバイスが格子状に形成された分割予定ラインによって区画されて表面に形成されたウエーハの裏面に貼着されたＤＡＦを、個々のデバイスに対応して分割する加工方法であって、分割予定ラインに沿ったウエーハの内部に改質層が形成されたウエーハ、又は、分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割されたウエーハを準備するウエーハ準備工程と、ウエーハを収容する開口部を有する環状フレームにウエーハ準備工程で準備されたウエーハを位置付けて、ウエーハの裏面をＤＡＦを介在してエキスパンドテープに配設するウエーハ配設工程と、ウエーハ配設工程実施後、エキスパンドテープを拡張してウエーハにＤＡＦを介して引っ張り力を作用させて隣接するデバイスの間隔を広げるとともにＤＡＦをデバイスに対応して分割するＤＡＦ分割工程と、を含み、ＤＡＦ分割工程において、ＤＡＦを所定の温度に加熱して軟化させることを特徴とする加工方法が提供される。
【００１６】
好ましくは、所定の温度は５０℃〜１５０℃の範囲内である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、ＤＡＦを加熱してからエキスパンドテープを拡張するため、エキスパンドテープの拡張に追随してデバイスとデバイスとの間に位置するＤＡＦが拡張し、ＤＡＦを個々のデバイスに対応して確実に分割することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】半導体ウエーハの表面側斜視図である。
【図２】先ダイシング法における切削工程を示す斜視図である。
【図３】切削工程を示す拡大断面図である。
【図４】分割工程を示す斜視図である。
【図５】改質層形成工程を示す斜視図である。
【図６】改質層形成工程を示す断面図である。
【図７】ウエーハをＤＡＦを介してエキスパンドテープに配設するウエーハ配設工程を説明する斜視図である。
【図８】分割装置の斜視図である。
【図９】ＤＡＦ分割工程を示す一部断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、半導体ウエーハ（以下、単にウエーハと略称することがある）１１の表面側斜視図が示されている。
【００２０】
ウエーハ１１の表面１１ａには複数の分割予定ライン（ストリート）１３が格子状に形成されているとともに、分割予定ライン１３で区画された各領域にＩＣ，ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。１１ｂはウエーハ１１の裏面である。ウエーハ１１は例えばシリコンウエーハであり、その厚みは約７００μｍである。
【００２１】
本発明の加工方法では、まず加工対象のウエーハを準備するウエーハ準備工程を実施する。ウエーハ準備工程の第１の実施形態は、先ダイシング法によりウエーハを個々のデバイスに分割し、ウエーハが個々のデバイスに分割されたウエーハを準備する実施形態であり、図２乃至図４を参照して説明する。
【００２２】
この先ダイシング法では、図示しない切削装置のチャックテーブルでウエーハ１１の裏面１１ｂ側を吸引保持し、図２及び図３に示すように、切削ユニット２のスピンドル４の先端に装着された切削ブレード６で分割予定ライン１３に沿ってウエーハ１１の表面１１ａを切削して、ウエーハ１１の仕上げ厚みに至る切削溝８（溝の深さ約１００μｍ程度）を形成する切削工程を実施する。
【００２３】
切削工程では、ウエーハ１１を吸引保持したチャックテーブルを図２で矢印Ｘ１方向に加工送りしながら、矢印Ａ方向に高速回転（例えば３００００ｒｐｍ）する切削ブレード６を第１の方向に伸長する分割予定ライン１３に沿ってウエーハ１１の表面１１ａに切り込ませ、ウエーハ１１の仕上げ厚みに至る切削溝８を形成する。
【００２４】
分割予定ライン１３のピッチずつ切削ブレード６を割り出し送りしながら、第１の方向に伸長する分割予定ライン１３を全て切削して同様な切削溝８を形成する。次いで、ウエーハ１１を吸引保持した図示しないチャックテーブルを９０°回転してから、第１の方向に直交する第２の方向に伸長する分割予定ライン１３に沿って同様な切削溝８を形成する。
【００２５】
切削工程を実施した後、ウエーハ１１の裏面１１ｂを研削してウエーハ１１を仕上げ厚みへと薄化するとともに、ウエーハ１１の裏面１１ｂに切削溝８を露出させ、ウエーハ１１を個々のデバイスチップ１５へと分割する分割ステップを実施する。
【００２６】
この分割ステップについて図４を参照して説明する。分割ステップでは、図４（Ａ）に示すように、ウエーハ１１の表面に保護テープ１７を貼着し、研削装置のチャックテーブル１０によりウエーハ１１の表面１１ａ側を保護テープ１７を介して吸引保持し、ウエーハ１１の裏面１１ｂ側を露出させる。
【００２７】
研削装置の研削ユニット１２は、モータにより回転駆動されるスピンドル１４と、スピンドル１４の先端に固定されたホイールマウント１６と、ホイールマウント１６に複数のねじ２０で着脱可能に固定された研削ホイール１８とを含んでいる。研削ホイール１８は、環状のホイール基台２２と、ホイール基台２２の下端外周部に環状に固着された複数の研削砥石２４とから構成される。
【００２８】
分割ステップでは、チャックテーブル１０を矢印ａ方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール１８をチャックテーブル１０と同一方向に、即ち矢印ｂ方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、図示しない研削ユニット送り機構を作動して、研削砥石２４をウエーハ１１の裏面１１ｂに接触させる。
【００２９】
そして、研削ホイール１８を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りして、ウエーハ１１の研削を実施する。研削を続行してウエーハ１１を仕上げ厚み（例えば９０μｍ）へと薄化すると、図４（Ｂ）に示すように、ウエーハ１１の裏面１１ｂに切削溝８が露出して、ウエーハ１１は個々のデバイスチップ１５へと分割される。
【００３０】
次に、図５及び図６を参照して、ウエーハ準備工程の第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、ウエーハ１１の分割予定ライン１３に沿ってウエーハ内部に改質層を形成する。図５は改質層形成工程を示す斜視図、図６はその断面図である。
【００３１】
改質層形成工程では、ウエーハ１１に対して透過性を有する波長（例えば１０６４ｎｍ）のレーザービームの集光点を分割予定ライン１３に対応するウエーハ１１の内部に位置付けて、チャックテーブル２６を矢印Ｘ１方向に移動しながらレーザービームを分割予定ライン１３に沿って照射してウエーハ１１内部に改質層１９を形成する。
【００３２】
図６（Ｂ）に示すように、集光器２８から照射されるレーザービームがウエーハ１１の端部に達したならばレーザービームの照射を停止するとともに、チャックテーブル２６の加工送りを停止する。
【００３３】
分割予定ライン１３のピッチずつウエーハ１１を割り出し送りしながら、第１の方向に伸長する分割予定ライン１３に沿ってウエーハ内部に改質層１９を形成する。次いで、チャックテーブル２６を９０°回転してから、第１の方向に直交する第２の方向に伸長する全ての分割予定ライン１３に沿って、ウエーハ内部に同様な改質層１９を形成する。
【００３４】
このように、第２実施形態のウエーハ準備工程では、分割予定ライン１３に沿ってウエーハ内部に改質層１９の形成されたウエーハ１１を準備する。
【００３５】
ウエーハ準備工程実施後、図７に示すように、ウエーハ１１を収容する開口部を有する環状フレームＦにウエーハ１１を位置付けて、ウエーハ１１の裏面に貼着されたＤＡＦ２１を介してウエーハ１１をエキスパンドテープＴ１に配設するウエーハ配設工程を実施する。エキスパンドテープＴ１は、ＤＡＦ２１が予め形成されたＤＡＦ付きエキスパンドテープであり、その外周部が環状フレームＦに貼着されウエーハユニット２３が形成される。
【００３６】
ウエーハユニット２３では、裏面にＤＡＦ２１が貼着されたウエーハ１１は、エキスパンドテープＴ１を介して環状フレームＦに支持されたことになる。図７に示されたウエーハ１１は先ダイシング法により個々のデバイス１５に分割されたウエーハ１１であり、分割工程時にウエーハ１１の表面１１ａに貼着されていた保護テープ１７は図７に示した状態では剥離されている。
【００３７】
図７に示したウエーハユニット２３のウエーハ１１は、先ダイシング法により個々のデバイス１５に分割されたウエーハであるが、ウエーハ準備工程で説明したウエーハ内部に分割予定ライン１３に沿って改質層１９の形成された第２実施形態のウエーハであっても良い。
【００３８】
ウエーハ配設工程実施後、エキスパンドテープＴ１を拡張してウエーハ１１に引っ張り力を作用させて隣接するデバイス１５の間隔を広げるとともに、ＤＡＦ２１をデバイス１５に対応して分割するＤＡＦ分割工程を実施する。この分割工程では、例えば図８に示すような分割装置３０を使用する。
【００３９】
図８に示す分割装置３０は、環状フレームＦを保持するフレーム保持手段３２と、フレーム保持手段３２に保持された環状フレームＦに装着されたエキスパンドテープＴ１を拡張するテープ拡張手段３４を具備している。
【００４０】
フレーム保持手段３２は、環状のフレーム保持部材３６と、フレーム保持部材３６の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ３８から構成される。フレーム保持部材３６の上面は環状フレームＦを載置する載置面３６ａを形成しており、この載置面３６ａ上に環状フレームＦが載置される。
【００４１】
そして、載置面３６ａ上に載置された環状フレームＦは、クランプ３８によってフレーム保持部材３６に固定される。このように構成されたフレーム保持手段３２はテープ拡張手段３４によって上下方向に移動可能に支持されている。
【００４２】
テープ拡張手段３４は、環状のフレーム保持部材３６の内側に配設された拡張ドラム４０を具備している。この拡張ドラム４０は、環状フレームＦの内径より小さく、該環状フレームＦに装着されたエキスパンドテープＴ１に貼着される半導体ウエーハ１１の外径より大きい内径を有している。
【００４３】
拡張ドラム４０はその下端に一体的に形成された支持フランジ４２を有している。テープ拡張手段３４は更に、環状のフレーム保持部材３６を上下方向に移動する駆動手段４４を具備している。この駆動手段４４は支持フランジ４２上に配設された複数のエアシリンダ４６から構成されており、そのピストンロッド４８がフレーム保持部材３６の下面に連結されている。
【００４４】
複数のエアシリンダ４６から構成される駆動手段４４は、環状のフレーム保持部材３６をその載置面３６ａが拡張ドラム４０の上端と略同一高さとなる基準位置と、拡張ドラム４０の上端より所定量下方の拡張位置の間を上下方向に移動する。
【００４５】
分割手段３０はさらに、拡張ドラム４０の内側に配設された加熱テーブル５０を備えている。加熱テーブル５０はその内部にペルチェ素子等を内蔵しており、印加する電流を制御することにより加熱テーブル５０の表面温度を制御することができる。加熱テーブル５０は図示しない駆動手段により上下方向に移動可能である。
【００４６】
以上のように構成された分割装置３０を用いて実施する分割工程について図９（Ａ）及び図９（Ｂ）を参照して説明する。図９（Ａ）に示すように、裏面にＤＡＦ２１が貼着されたウエーハ１１をエキスパンドテープＴ１を介して支持した環状フレームＦを、フレーム保持部材３６の載置面３６ａ上に載置し、クランプ３８によってフレーム保持部材３６を固定する。この時、フレーム保持部材３６はその載置面３６ａが拡張ドラム４０の上端と略同一高さとなる基準位置に位置付けられる。
【００４７】
この状態で加熱テーブル５０を上昇させてエキスパンドテープＴ１に接触させ、ウエーハ１１の裏面に貼着されているＤＡＦ２１をエキスパンドテープＴ１を介して加熱する。好ましくは、加熱テーブル５０によりＤＡＦ２１を５０℃〜１５０℃の範囲内の温度に加熱する。この加熱により、ＤＡＦ２１は軟化され、破断され易い状態となる。
【００４８】
ＤＡＦ２１が所定温度に十分加熱されたら、加熱テーブル５０を下降する。そして、エアシリンダ４６を駆動してフレーム保持部材３６を図９（Ｂ）に示す拡張位置に下降する。これにより、フレーム保持部材３６の載置面３６ａ上に固定されている環状フレームＦも下降するため、環状フレームＦに貼着されたエキスパンドテープＴ１は拡張ドラム４０の上端縁に当接して主に半径方向に拡張される。
【００４９】
その結果、エキスパンドテープＴ１に貼着されているＤＡＦ２１及びウエーハ１１には放射状に引っ張り力が作用する。このようにウエーハ１１及びＤＡＦ２１に放射状に引っ張り力が作用すると、ウエーハ１１はエキスパンドテープＴ１の拡張に追随して隣接するデバイス１５の間の間隔が広がるとともに、隣接するデバイス１５の間に位置するＤＡＦ２１は所定温度に加熱されて拡張し易くなっているため半径方向に拡張され、ＤＡＦ２１が個々のデバイス１５に対応して確実に分割される。
【００５０】
上述した第２実施形態のウエーハ準備工程で準備されたウエーハ１１では、ウエーハ内部に分割予定ライン１３に沿って改質層１９が形成されているため、エキスパンドテープＴ１を拡張すると、ウエーハ１１は改質層１９が形成されて強度が低下された分割予定ライン１３に沿って個々のデバイス１５に分割されるとともに、ＤＡＦ２１は所定温度に加熱されて拡張し易くなっているため半径方向に拡張され、ＤＡＦ２１が個々のデバイス１５に対応して確実に分割される。
【符号の説明】
【００５１】
６    切削ブレード
８    切削溝
１１    半導体ウエーハ
１３    分割予定ライン
１５    デバイス
１７    保護テープ
１８    研削ホイール
１９    改質層
２１    ＤＡＦ
２４    研削砥石
２８    集光器
３０    分割装置
３２    フレーム保持手段
３４    テープ拡張手段
４０    拡張ドラム
５０    加熱テーブル
【図１】
2015167197.tif 000003
【図２】
2015167197.tif 000004
【図３】
2015167197.tif 000005
【図４】
2015167197.tif 000006
【図５】
2015167197.tif 000007
【図６】
2015167197.tif 000008
【図７】
2015167197.tif 000009
【図８】
2015167197.tif 000010
【図９】
2015167197.tif 000011