(57)【要約】【課題】周縁部が厚く中央部が薄いウエハを良好にダイシングする。【解決手段】周縁部が厚く、複数の半導体素子となる回路パターンが形成された中央部が薄いウエハ１０を、ダイシングして半導体素子の個片とする方法であって、周縁部を第１のブレード３１により、第１のブレード３１より刃幅の小さい第２のブレード３２により切削可能な厚みを残して切削する工程（ａ）と、工程（ａ）で残された部分と中央部を第２のブレード３２により切削する工程と、を有することを特徴とするウエハのダイシング方法である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周縁部が厚く、複数の半導体素子となる回路パターンが形成された中央部が薄いウエハを、ダイシングして前記半導体素子の個片とする方法であって、
前記周縁部を第１のブレードにより、この第１のブレードより刃幅の小さい第２のブレードにより切削可能な厚みを残して切削する工程（ａ）と、前記工程（ａ）で残された部分と前記中央部を前記第２のブレードにより切削する工程（ｂ）と、
を有することを特徴とするウエハのダイシング方法。
【請求項２】
前記工程（ｂ）におけるウエハの位置決めは、ダイシングライン上に予め設けておいた合わせマークを前記工程（ａ）で切削した部分から赤外線カメラで認識することにより行うことを特徴とする請求項１記載のウエハのダイシング方法。
【請求項３】
周縁部はウエハの表面および裏面のいずれか一方に突出しており、前記工程（a）においてはその突出側より前記第１のブレードで、前記回路パターンが形成されたウエハ中央部の厚みと同一もしくはやや大きい厚みを残して切削することを特徴とする請求項１または２記載のウエハのダイシング方法。
【請求項４】
前記ウエハは、平板状のウエハの表面外周部に補強リングを接着することにより形成されたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のウエハのダイシング方法。
【請求項５】
前記ウエハは、平板状のウエハを裏面からその外周部を残して研削することにより形成されたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のウエハのダイシング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周縁部が厚く、複数の半導体素子となる回路パターンが形成された中央部が薄いウエハをダイシングする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話などの電子機器の小型化、高機能化が進む中、複数の半導体チップを一つのパッケージに集積するＳＩＰ（System in Package）技術が普及し、それに伴いチップ厚みが１００μｍ以下の製品が実用化されてきている。
【０００３】
このような厚みの薄い製品の製造には、ウエハ薄化という加工技術が必要不可欠であり、種々の方法が提案されている。そのなかで、半導体素子が形成された中央部を薄く、周縁部を厚くするウエハ薄化技術が開発され、薄化に伴うウエハの反りや割れ、欠けなどを防止することができ、また、その取り扱い性を向上させることができることから注目されている（例えば、特許文献1参照。）。
【０００４】
しかしながら、このような周縁部を厚くしたウエハは、ダイシングの際に、厚みが変化する部分で切削抵抗が大きく変化するため、ブレードの破損、ウエハのチッピング、ダイシングストリートの蛇行などを招くおそれがあった。また、ブレードの刃幅と刃の高さ（刃先突出し量）には、通常、一定の制約（通常、刃の高さは刃幅の２０倍以下）があるため、周縁部の切断に適した刃幅の大きいブレードを使用するとダイシング幅が大きくなってウエハ1枚当たりのチップ取れ数が少なくなり、また、薄い中央部の切断に適した刃幅の小さいブレードを使用すると、刃高不足により周縁部が切断できないおそれがあった。
【特許文献１】特開２００４−１５３１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、周縁部が厚く、複数の半導体素子となる回路パターンが形成された中央部が薄いウエハを、良好にダイシングすることができるウエハのダイシング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】
【０００６】
本発明の一態様によれば、周縁部が厚く、複数の半導体素子となる回路パターンが形成された中央部が薄いウエハを、ダイシングして前記半導体素子の個片とする方法であって、前記周縁部を第１のブレードにより、この第１のブレードより刃幅の小さい第２のブレードにより切削可能な厚みを残して切削する工程（ａ）と、前記工程（ａ）で残された部分と前記中央部を前記第２のブレードにより切削する工程と、を有することを特徴とするウエハのダイシング方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によるウエハのダイシング方法によれば、周縁部が厚く、複数の半導体素子となる回路パターンが形成された中央部が薄いウエハに対し、良好にダイシングすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係る実施の形態について説明する。なお、説明は図面に基づいて行うが、それらの図面は単に図解のために提供されるものであって、本発明はそれらの図面により何ら限定されるものではない。
【０００９】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態に係るウエハのダイシング方法が適用されるウエハについて説明する。図１（Ａ）は、ウエハの上面図、図１（Ｂ）は断面図である。
【００１０】
図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、このウエハ１０は、例えば６０μｍ厚の円板状のウエハ本体１１と、その外周部に設けられた、例えば２ｍｍ幅、６２５μｍ厚のウエハ本体１１と同一材料からなる補強リング１２とを有する。ウエハ本体１１の表面中央部、つまり、補強リング１２内側の表面には、複数の半導体素子１３となる回路パターン１４が形成され、回路パターン１４はさらにポリイミド樹脂などからなる表面保護膜１５により保護されている。補強リング１２は、表面保護膜１５を介してウエハ本体１１に熱圧着されている。
【００１１】
このウエハ１０は、例えば図２（Ａ）に示すように、表面に回路パターン１４および表面保護膜１５が形成された、例えば６２５μｍ厚の円板状のシリコンウエハ１１ａの外周部に補強リング１２を熱圧着した後、図２（Ｂ）に示すように、シリコンウエハ１１ａを裏面からバックグラインド、ウエットエッチング、ドライエッチングなどにより薄化することにより形成される。なお、シリコンウエハ１１ａを予め反りや割れの発生し難い厚さ、例えば１５０μｍ程度の厚さにまでインフィード研削しておき、その後、補強リング１２の熱圧着、バックグラインドなどによる薄化加工を行うようにしてもよい。
【００１２】
次に、このように構成されるウエハ１０から半導体素子１３の個片とする本実施の形態に係るウエハのダイシング方法を説明する。図３は本実施の形態に係るウエハのダイシング方法を説明する模式図である。
【００１３】
本実施の形態においては、切断用ブレードとして刃幅の異なる２種のブレード、例えば刃幅が７００μｍの第１のブレード３１と、刃幅が第１のブレード３１より小さい、例えば刃幅が２５μｍの第２のブレード３２を使用する。ダイシング装置としては、これらの第１および第２のブレード３１、３２が装着可能なツインダイサーなどの使用が好ましい。
【００１４】
まず、図３（Ａ）に示すように、第１のブレード３１によりウエハ本体１１上の補強リング１２部分をダイシングラインの一端側からダイシングラインに沿って、例えば補強リング１２の底面から厚さ１０μｍを残して切削する。つまり、この切削により補強リング１２に、例えば幅７００μｍ、深さ６１５μｍの断面矩形状の溝３３が形成される。切削の深さは、第２のブレード３２によりウエハ本体１１とともに切削可能な厚みが残る深さであればよいが、あまり浅いと第２のブレード３２で切削する際の切削抵抗の変化が大きくなって、ブレードの破損、ウエハのチッピング、ダイシングストリートの蛇行などを招くおそれがある。また、逆に、深すぎると、第２のブレード３２の刃先がウエハ本体１１に接触し傷付けるおそれがある。このような観点から、第２のブレード３２の刃幅やウエハ本体１１の厚みなどにもよるが、通常、１０〜３０μｍ程度の厚みを残して切削することが好ましい。
【００１５】
次いで、図３（Ｂ）に示すように、第２のブレード３２により、補強リング１２の溝３３上からダイシングラインに沿ってウエハ本体１１の表面中央部を横切るように切削していく。なお、ダイシングラインの他端側にも補強リング１２が存在するが、この補強リング１２部分に対しても予め、図３（Ａ）に示すように、第１のブレード３１により補強リング１２の底面から所要の厚さを残して切削しておく。図３（Ｃ）はこのように第１のブレード３１および第２のブレード３２により切削された後の補強リング１２部分を示す断面図である。図３中、３４は、ブレードを固定するフランジを示している。
【００１６】
縦横それぞれ複数存在するダイシングラインに対し上記工程を繰り返すことにより、ウエハ１０は複数の半導体素子１３の個片にダイシングされる。
【００１７】
このような方法においては、刃幅の異なる２種の切断用ブレードを用い、まず、厚みの大きい周縁部を刃幅の大きいブレードで切削し、その後、その切削部から厚みの小さい中央部、さらに切削部と、ダイシングラインに沿って刃幅の小さいブレードで切削するので、厚みが変化する部分でのブレードの切削抵抗の変化を小さくすることができ、ブレードの切削抵抗の変化に起因するブレードの破損、ウエハのチッピング、ダイシングストリートの蛇行などの発生を抑えることができる。また、半導体素子となる中央部は刃幅の小さいブレードで切削されるため、ウエハ1枚当たりの半導体素子取れ数が少なくなることはなく、また、厚い周縁部は刃幅の大きいブレードと刃幅の小さいブレードで切削されるため、刃高不足による切断不良が生ずることもない。
【００１８】
本実施の形態の効果を確認するため、６０μｍ厚の円板状のウエハ本体１１の外周部に２ｍｍ幅、６２５μｍ厚のシリコンからなる補強リング１２を設けたウエハ１０（６２５μｍ厚の円板状のシリコンウエハ１１ａを１５０μｍ厚さまでインフィード研削した後、補強リング１２を熱圧着し、その後、枚葉式スピンウエットエッチングにより薄化加工を行い、さらに、その加工表面にメタル処理を施して作製。）に対し、第１のブレード３１として刃幅７００μｍの切断用ブレード、第２のブレード３２として刃幅２５μｍ、刃高５００μｍの切断用ブレードを用い、第１のブレード３１による切削深さ６１５μｍとなる条件で、上記手順にしたがってダイシングを行ったところ、ブレードの破損、ウエハのチッピング、ダイシングストリートの蛇行などを生ずることなく良好にダンシングすることができた。
【００１９】
なお、図３に示す例では、第１のブレード３１の切削幅の中心とダイシングラインの中心を一致するようにしているが、例えば、図４に示すように、第２のブレード３２をオフセットして切断するようにしてもよい。上記の方法に比べ第１のブレード３１として刃幅の小さいブレードの使用が可能となり、補強リング１２を切削する際の切削抵抗を低減でき、これによりブレード寿命を向上させることができる。また、例えば、図５に示すように、第１のブレード３１として切断用ブレードに代えて面取り用Ｖ型ブレードを用いてもよい。図４の場合と同様、補強リング１２を切削する際の切削抵抗を低減できるため、ブレードの長寿命化が可能となる。ただし、前者では、ダイシング装置の調整が難しく、また、後者では切削形状の安定性に欠けるという難点がある。
【００２０】
さらに、図示は省略したが、補強リング１２の幅を超えるような刃幅を有するブレード、例えば補強リングの幅が２ｍｍの場合、それを超える刃幅、例えば２．５ｍｍのブレードを使用して、補強リング全体を切削し、その後、第２のブレード３２による切削を行うようにしてもよい。
【００２１】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係るウエハのダイシング方法が適用されるウエハ示す図であり、図６（Ａ）は上面図、図６（Ｂ）は断面図である。また、図７は、図６に示すウエハの製造方法の一例を説明するための断面図であり、さらに、図８は本実施の形態に係るウエハのダイシング方法を説明する模式図である。なお、本実施の形態においては、重複する説明を避けるため、第１の実施の形態と共通する点については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
【００２２】
図６に示すように、本実施形態におけるウエハ２０は、表面に複数の半導体素子１３となる回路パターン１４および表面保護膜１５が形成された、例えば７２５μｍ厚の円板状のシリコンウエハ１１ａを、裏面からその外周部を残して研削した構造を有する。その一例では、周縁部２１は厚さおよび幅がそれぞれ約７２５μｍおよび２ｍｍであり、中央部２２の厚さは例えば５０μｍとされる。そして、裏面には、全面にメタル層（図示なし）が被覆されている。
【００２３】
本実施の形態においては、このように構成されるウエハ２０に対し、第１の実施の形態の場合と同様、切断用ブレードとして刃幅の異なる２種のブレード、例えば刃幅が７００μｍの第１のブレード３１と、刃幅が第１のブレード３１より小さい、例えば刃幅が２５μｍの第２のブレード３２を使用して切削するが、周縁部２１がウエハ２０の裏面に突出しているため、図８に示すように、切削は裏面側より行う。そして、第１のブレード３１では、第２のブレード３２により切削可能な厚みが残る深さまで周縁部２１に対し切削を行い（図８（Ａ））、次いで、第２のブレード３２により、周縁部２１に形成された溝３３部からダイシングラインに沿ってウエハ本体１１を横切るように切削する。図８（Ｃ）はこのように第１のブレード３１および第２のブレード３２により切削された後の周縁部２１を示す断面図である。
【００２４】
なお、通常、被加工物を裏面から切断する際は、表面に付した合わせマークを裏面より赤外線カメラでモニターして切断ラインを確認するが、本実施の形態では、メタル層が形成されたウエハ２０の裏面より切削を行うため、表面に付した合わせマークの確認はできない。したがって、本実施の形態では、プリアライメントで図８（Ａ）に示す工程を行った後、切削した溝３３の底面からダイシングライン上の合わせマークを赤外線カメラで認識し、位置合わせを行うようにする。図８（Ａ）の工程では、刃幅の大きいブレードを使用するため、プリアライメントでも実用上問題のない位置合わせが可能であり、その後、メタル層のない切削部からの赤外線カメラによる合わせマークの確認で、精度の高い位置合わせが可能となる。
【００２５】
第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様、刃幅の異なる２種の切断用ブレードを用い、まず、厚みの大きい周縁部を刃幅の大きいブレードで切削し、その後、その切削部から厚みの小さい中央部、さらに他側の切削部へと、ダイシングラインに沿って刃幅の小さいブレードで切削するので、厚みが変化する部分でのブレードの切削抵抗の変化を小さくすることができ、ブレードの切削抵抗の変化に起因するブレードの破損、ウエハのチッピング、ダイシングストリートの蛇行などの発生を抑えることができる。また、半導体素子となる中央部は刃幅の小さいブレードで切削されるため、ウエハ1枚当たりの半導体素子取れ数が少なくなることはなく、また、厚い周縁部は刃幅の大きいブレードと刃幅の小さいブレードで切削されるため、刃高不足による切断不良が生ずることもない。
【００２６】
本実施の形態の効果を確認するため、周縁部の厚さおよび幅がそれぞれ７２５μｍおよび２ｍｍで、中央部の厚さが６０μｍであるウエハ２０に対し、第１のブレードとして刃幅７００μｍのブレード、第２のブレードとして刃幅２５μｍ、刃高５００μｍのブレードを用い、第１のブレードによる切削深さ６１５μｍとなる条件で、図８に示す手順にしたがってダイシングを行ったところ、ブレードの破損、ウエハのチッピング、ダイシングストリートの蛇行などを生ずることなく良好にダンシングすることができた。
【００２７】
なお、本実施の形態においても、前述した第１の実施の形態の場合と同様、第２のブレード３２をオフセットして切断するようにしてもよい。これにより第１のブレード３１として刃幅の小さいブレードの使用が可能となり、周縁部２１を切削する際の切削抵抗を低減でき、ブレード寿命を向上させることができる。また、第１のブレード３１として図５に示したような面取り用Ｖ型ブレードを用いてもよい。周縁部を切削する際の切削抵抗を低減できるため、ブレードの長寿命化が可能となる。さらに、周縁部２１の幅を超えるような刃幅を有するブレードを使用して、周縁部２１全体を切削し、その後、第２のブレード３２による切削を行うようにしてもよい。なお、この場合、前述したプリアライメントは不要となる。
【００２８】
本発明は、以上説明した実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、構造や材質、各部材の配置などは、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施の形態に係るウエハのダイシング方法が適用されるウエハを示す図で、（Ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】図１に示すウエハの製造方法の一例を示す断面図である。
【図３】第１の実施の形態に係るウエハのダイシング方法を説明する模式図である。
【図４】第１の実施の形態の変形例を説明する模式図である。
【図５】第１の実施の形態の他の変形例を説明する模式図である。
【図６】第２の実施の形態に係るウエハのダイシング方法が適用されるウエハを示す図で、（Ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
【図７】図６に示すウエハの製造方法の一例を示す断面図である。
【図８】第２の実施の形態に係るウエハのダイシング方法を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０、２０…ウエハ、１１…ウエハ本体、１２…補強リング、１３…半導体素子、１４…回路パターン、２１…周縁部、２２…中央部、３１…第１のブレード、３２…第２のブレード、３３…溝。
【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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