(57)【要約】【課題】薄く形成され剛性が低下する半導体ウェーハを個々の半導体チップに分割する場合において、生産コストを増大させずに、取り扱いを容易化して半導体ウェーハの損傷を防止する。【解決手段】表面に複数の回路が形成された半導体ウェーハを個々の回路ごとの半導体チップに分割する場合において、半導体ウェーハを支持する支持基板１１の上面に半導体ウェーハＷの表面を対面させ粘着剤１０を介して半導体ウェーハＷと支持基板１１とを一体化させ、支持基板１１と一体となった状態で半導体ウェーハＷの裏面を研磨し、支持基板１１と一体となった状態で半導体ウェーハＷを裏面側から個々の半導体チップに分割し、支持基板１１から半導体チップをピックアップする。半導体ウェーハＷは常に支持基板に支持されているため、損傷することがない。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数の回路が形成された半導体ウェーハを個々の回路ごとの半導体チップに分割する半導体ウェーハの分割方法であって、
半導体ウェーハを支持する支持基板の上面に半導体ウェーハの表面を対面させ粘着剤を介して該半導体ウェーハと該支持基板とを一体とする一体化工程と、
該支持基板と一体となった状態の半導体ウェーハの裏面を研磨する研磨工程と、
該支持基板と一体となった状態の半導体ウェーハを裏面側から個々の半導体チップに分割する分割工程と、
該支持基板から半導体チップをピックアップするピックアップ工程と
から構成される半導体ウェーハの分割方法。
【請求項２】
粘着剤は両面テープである請求項１に記載の半導体ウェーハの分割方法。
【請求項３】
粘着剤は外的刺激によって粘着力が低下する請求項１または２に記載の半導体ウェーハの分割方法。
【請求項４】
両面テープのうち、少なくとも半導体ウェーハが貼着される側の面は、外的刺激によって粘着力が低下する請求項２に記載の半導体ウェーハの分割方法。
【請求項５】
支持基板は、合成樹脂、金属、ガラス、セラミックスのいずれかにより形成される請求項１、２、３または４に記載の半導体ウェーハの分割方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェーハの裏面を研磨し、個々の半導体チップに分割する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ、ＬＳＩ等の回路が表面に形成された半導体ウェーハは、裏面が研磨されて所定の厚さに形成された後、ダイシング装置等の分割装置によって個々の半導体チップに分割される。
【０００３】
半導体ウェーハの裏面を研磨する際は、表面の回路が傷付くのを防止するため、半導体ウェーハの表面には保護テープが貼着される。また、研磨後の半導体ウェーハを個々の半導体チップに分割する際は、ストリートを直接的に検出することができる表面側を表にしてダイシングテープに貼着して半導体ウェーハを移し替え、ダイシングフレームと一体化する（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０―２８４４４９号公報（第１０頁、第９図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年は、各種電子機器の小型化、軽量化のために、半導体ウェーハをその厚さが１００μｍ以下、５０μｍ以下と極めて薄くなるまで研削することが必要とされており、そのように薄くなるまで研削を行うと、半導体ウェーハの剛性が著しく低下して取り扱いが困難になるという問題がある。特に、半導体ウェーハを保護テープからダイシングテープに移し替える際には半導体ウェーハが割れたりして損傷するおそれがあるという問題がある。
【０００６】
一方、表面に保護テープが貼着されたままの状態で半導体ウェーハの裏面をダイシングテープに貼着した後に、半導体ウェーハの表面から保護テープを剥がすことにより半導体ウェーハの割れを防止する方法も考えられるが、そのためには特別な装置が必要になり、生産コストの増大につながるという問題がある。
【０００７】
従って、薄く形成され剛性が低下する半導体ウェーハを個々の半導体チップに分割する場合においては、生産コストを増大させずに、取り扱いを容易化して半導体ウェーハの損傷を防止することに課題を有している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための具体的な手段として本発明は、表面に複数の回路が形成された半導体ウェーハを個々の回路ごとの半導体チップに分割する半導体ウェーハの分割方法であって、半導体ウェーハを支持する支持基板の上面に半導体ウェーハの表面を対面させ粘着剤を介して半導体ウェーハと支持基板とを一体とする一体化工程と、支持基板と一体となった状態の半導体ウェーハの裏面を研磨する研磨工程と、支持基板と一体となった状態の半導体ウェーハを裏面側から個々の半導体チップに分割する分割工程と、支持基板から半導体チップをピックアップするピックアップ工程とから構成される半導体ウェーハの分割方法を提供する。
【０００９】
そしてこの半導体ウェーハの分割方法は、粘着剤は両面テープであこと、粘着剤は外的刺激によって粘着力が低下すること、両面テープのうち、少なくとも半導体ウェーハが貼着される側の面は、外的刺激によって粘着力が低下すること、支持基板は、合成樹脂、金属、ガラス、セラミックスのいずれかにより形成されることを付加的要件とする。
【００１０】
このように構成される半導体ウェーハの分割方法によれば、半導体ウェーハが支持基板に貼着されたままの状態で研磨工程、分割工程、ピックアップ工程が遂行されるため、半導体ウェーハが薄くなっても取り扱いが極めて容易である。
【００１１】
また、研磨工程から分割工程に移る際に、テープへの貼り替えが不要であるため、特別な装置を用いることなく貼り替えの際の半導体ウェーハの損傷を防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例について、図面を参照して説明する。図１に示す半導体ウェーハＷは、本発明により分割される半導体ウェーハの一例を示したものであり、ストリートＳによって区画されて複数の回路が表面に形成された構成となっており、ストリートＳを切削等することにより個々の半導体チップＣに分割される。
【００１３】
この半導体ウェーハＷの表裏を反転し、図２に示すように、支持基板１１の上面に半導体ウェーハＷの表面を対面させ、両面テープ１０を介して両者を一体として図３に示す状態とする（一体化工程）。ここで、両面テープ１０は、粘着剤の一例を示すもので、このほかにも例えば液状樹脂等を用いることもできる。
【００１４】
また、支持基板１１は、合成樹脂、ガラス、セラミックス、金属等の剛性の高い部材により構成される。支持基板１１の厚さは、ガラスまたはセラミックスにより形成される場合は０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ、金属（例えばステンレス）により形成される場合は０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ、合成樹脂（例えばＰＥＴ）により形成される場合は０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであることが好ましい。
【００１５】
図３に示したように、支持基板１１と一体になった半導体ウェーハＷは、例えば図４に示す研磨装置２０によって裏面が研磨される。
【００１６】
研磨装置２０においては、基台２１の端部から壁部２２が起立して設けられており、この壁部２２の内側の面には一対のレール２３が垂直方向に配設され、レール２３に沿って支持板２４が上下動するのに伴い支持板２４に取り付けられた研磨手段２５が上下動するよう構成されている。また、基台２１には、ターンテーブル２６が回転可能に配設され、更にターンテーブル２６は、半導体ウェーハを保持するチャックテーブル２７を回転可能に支持している。
【００１７】
研磨手段２５においては、垂直方向の軸心を有するスピンドル２８の先端にマウンタ２９が装着され、更にその下部に研磨ホイール３０が装着され、研磨ホイール３０の下面には研磨砥石３１が固着されており、スピンドル２８の回転に伴って研磨砥石３１が回転する構成となっている。
【００１８】
研磨装置２０を用いて半導体ウェーハＷの裏面を研削する際は、支持基板１１と一体となった半導体ウェーハＷをその裏面が露出するようにチャックテーブル２７に保持させて研磨手段２５の直下に位置付け、チャックテーブル２７を回転させると共に、スピンドル２８を回転させながら研磨手段２５を下降させていく。そして、スピンドル２８の回転に伴って研磨ホイール３０が回転し、回転する研磨砥石３１が半導体ウェーハＷの裏面に接触して押圧力が加えられることにより、その裏面が研磨砥石３１によって研磨される（研磨工程）。
【００１９】
そして、図５に示すように、半導体ウェーハＷが所望の厚さ（例えば１００μｍ以下、５０μｍ以下）に形成された後は、例えば図６に示す切削装置５０によって半導体ウェーハＷを個々の半導体チップに分割する。
【００２０】
切削装置５０においては、支持基板１１と一体となった半導体ウェーハＷがカセット５１に複数収容される。そして、搬出入手段５２によって一枚ずつ仮置き領域５３に搬出され、搬送手段５４に吸着されその旋回動によってチャックテーブル５５に搬送され、半導体ウェーハＷの裏面が上を向いて露出した状態で吸引保持される。
【００２１】
支持基板１１と一体となった半導体ウェーハＷがチャックテーブル５５に吸引保持されると、チャックテーブル５５が＋Ｘ方向に移動して撮像手段５６の直下に位置付けられる。撮像手段５６は、例えば赤外線により半導体ウェーハＷの裏面側から透過させて表面側を撮像し、表面側に形成されている切削すべきストリートＳ（図１参照）をアライメント手段５６ａによるパターンマッチング等の処理によって検出する。そして、撮像手段５６とＹ座標が等しい切削ブレード５７と検出されたストリートとのＹ軸方向の位置合わせが行われた後に、更にチャックテーブル５５が＋Ｘ方向に移動し、高速回転する切削ブレード５７の作用を受けて、検出されたストリートの切削が行われる。
【００２２】
また、切削ブレード５７をストリート間隔ずつＹ軸方向に割り出し送りしながらチャックテーブル５５をＸ軸方向に往復移動させると、同一方向のストリートがすべて切削される。
【００２３】
そして更に、チャックテーブル５５を９０度回転させた後、上記と同様の切削を行うと、図７に示すように、すべてのストリートが縦横に切削されて個々の半導体チップＣ（図１参照）に分割される（分割工程）。このとき、個々の半導体チップＣは、支持基板１１に保持されたままの状態を維持している。
【００２４】
なお、上記の例では赤外線による撮像によって切削すべきストリートを検出することとしたが、支持基板１１がガラス、ＰＥＴ等の透明な部材により構成される場合は、下方から透明な支持基板１１を透過させて撮像を行ってアライメントを行うこともできる。
【００２５】
更に、切削装置のみでなく、レーザー割断装置を用いてレーザー光の照射によってストリートを割断して個々の半導体チップに分割することもできる。
【００２６】
図７に示したように、半導体ウェーハＷがその形状を維持しながら個々の半導体チップＣに分割された後は、図８に示すように、吸着コレット６０等を用いて半導体チップＣを支持基板１１から１つずつピックアップする（ピックアップ工程）。
【００２７】
ここで、両面テープ１０のうち、少なくとも半導体ウェーハＷが貼着される方の面が外的刺激によって粘着力が低下するタイプの粘着剤である場合は、その粘着剤に外的刺激を与えることにより粘着力を低下させてからピックアップを行えば、ピックアップを容易かつ円滑に行うことができる。図示の例では、外的刺激が紫外線であり、両面テープ１０のうち、少なくとも半導体ウェーハＷが貼着される方の面の粘着剤は、紫外線の照射により粘着力を低下させることができるタイプのものである。
【００２８】
以上のようにして一体化工程、研磨工程、分割工程、ピックアップ工程を行うと、従来のように支持基板から半導体ウェーハを剥離してダイシングテープに貼着する必要がなく、研磨工程、分割工程、ピックアップ工程は支持基板１１に支持された状態で遂行されるため、研磨により薄くなった半導体ウェーハＷの取り扱いが容易であり、特別な装置を用いなくても半導体ウェーハＷに割れや欠けが生じるのを防止することができる。
【００２９】
なお、上記の実施の形態においては、半導体ウェーハＷの外径と支持基板１１の外径とが等しい場合を例に挙げて説明したが、図９に示す支持基板１１ａのように半導体ウェーハＷより外径の大きな支持基板を用いた場合には、図１０に示すように、研磨工程において、触針７０、７１を有する触針式の厚さ計測器７２を用いて、一方の触針７０を支持基板１１ａの上面に接触させると共に、もう一方の触針７１を半導体ウェーハＷの裏面に接触させることによって、両触針の高さ方向の位置の差に基づいて半導体ウェーハＷの厚さを計測しながら研磨を行うことができる。また、搬送の際に支持基板１１のみを保持することができるため、半導体ウェーハＷに傷をつけるおそれもない。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る半導体ウェーハの分割方法によれば、半導体ウェーハが支持基板に貼着されたままの状態で研磨工程、分割工程、ピックアップ工程が遂行されるため、半導体ウェーハが薄くなっても取り扱いが極めて容易であり、半導体ウェーハの損傷を防止することができる。
【００３１】
また、研磨工程から分割工程に移る際に、テープへの貼り替えが不要であるため、特別な装置を用いることなく貼り替えの際の半導体ウェーハの損傷を防止することができ、安全性が増す。
【図面の簡単な説明】
【図１】半導体ウェーハの一例を示す斜視図である。
【図２】一体化工程を示す斜視図である。
【図３】支持基板と一体化された半導体ウェーハを示す斜視図である。
【図４】研磨装置の一例を示す斜視図である。
【図５】研磨後における支持基板と一体となった半導体ウェーハを示す斜視図である。
【図６】切削装置の一例を示す斜視図である。
【図７】個々の半導体チップに分割され支持基板と一体となった半導体ウェーハを示す斜視図である。
【図８】ピックアップ工程の一例を示す斜視図である。
【図９】支持基板の第二の例を示す斜視図である。
【図１０】研磨工程において半導体ウェーハの厚さを計測する様子を示す正面図である。
【符号の説明】
Ｗ…半導体ウェーハ  Ｓ…ストリート
Ｃ…半導体チップ
１０…両面テープ（粘着剤）  １１…支持基板
２０…研磨装置  ２１…基台  ２２…壁部
２３…レール  ２４…支持板  ２５…研磨手段
２６…ターンテーブル  ２７…チャックテーブル
２８…スピンドル  ２９…マウンタ
３０…研磨ホイール  ３１…研磨砥石
５０…切削装置  ５１…カセット  ５２…搬出入手段
５３…仮置き領域  ５４…搬送手段
５５…チャックテーブル  ５６…撮像手段
５６ａ…アライメント手段  ５７…切削ブレード
６０…吸着コレット
７０、７１…触針  ７２…厚さ計測器
【図１】
2004207607.tif 000003
【図２】
2004207607.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004207607.tif 000008
【図７】
2004207607.tif 000009
【図８】
2004207607.tif 000010
【図９】
2004207607.tif 000011
【図１０】
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