(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリートによって区画されて複数の回路領域が形成された半導体ウェーハを、該ストリートに沿って個々の回路領域毎のチップに分割する半導体ウェーハの分割方法であって、
半導体ウェーハのストリートを切削して該ストリートに切削溝を形成する切削溝形成工程と、
該切削溝が形成された該半導体ウェーハの表面に、貼着面に干渉防止部材層が形成された保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
該保護部材が貼着された表面側を研削装置のチャックテーブルに対面させて載置し、該半導体ウェーハをチャックテーブルに保持する保持工程と、
該チャックテーブルに保持された半導体ウェーハの裏面に、研削装置に装着された研削ホイールを構成する研削砥石をあてがって該半導体ウェーハを所定の厚さに研削し、該切削溝形成工程において形成された切削溝を表出させて個々のチップに分割する研削工程とを含み、
該干渉防止部材層は、温度変化や化学的作用によって柔軟になる素材で構成され、該保護部材を該半導体ウェーハの表面に貼着する際に加熱や化学反応により、若しくは溶剤を用いることにより柔軟になった状態で該半導体ウェーハの表面に貼り合わせ、圧力を加えることによって、該干渉防止部材層を構成する干渉防止部材が該切削溝に進入し、加熱をやめるか、化学的雰囲気を除去するか、または一定時間を経過することによって該干渉防止部材が固化し、該保護部材貼着工程と該切削溝埋設工程とが同時に遂行される半導体ウェーハの分割方法。
【請求項２】
研削工程の後に、該研削工程によって分割された半導体ウェーハの表面に保護部材が貼着されたままの状態で、該半導体ウェーハの裏面に化学的エッチング処理を施すエッチング工程を遂行する請求項１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、半導体ウェーハの表面のストリートに予め切削溝を形成しておき、裏面を研削して切削溝を表出させることにより個々のチップに分割する半導体ウェーハの分割方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ等の半導体チップは、各種の電子機器に幅広く利用されているが、特に、携帯電話、ノートブック型パーソナルコンピュータ、スマートカード等のように小型化、薄型化、軽量化の要求が強い製品については、これらに利用される半導体チップにもより一層の薄型化が求められている。そして、半導体チップの薄型化が進むと、携帯電話等の機器の薄型化等が図られるばかりでなく、半導体チップを複数積層することも可能となり、これによって個々のＩＣパッケージ等の集積度及び機能の向上をも図ることが可能になる。
【０００３】
通常、半導体チップは、裏面の研削により所定の厚さとなった半導体ウェーハのストリートを切削してダイシングすることにより形成されるが、半導体ウェーハを薄型化した場合にもこの手法を用いると、ダイシング時に個々の半導体チップに欠け等が生じやすくなる。従って、この手法を用いる場合には半導体ウェーハの薄型化に限界がある。
【０００４】
そこで、このような手法に代えて、半導体ウェーハの裏面を研削する前に半導体ウェーハの表裏面を貫通しない切削溝を表面に比較的浅く形成しておき、その表面に保護部材を貼着してその表面を下にして研削装置にセットし、半導体ウェーハの裏面を研削して切削溝を表出させることにより個々の半導体チップに分割する手法が開発され、実用化されつつある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この手法では、切削溝が表出するまで研削を行い、切削溝が表出してからも更にチップが所望の厚さになるまで研削を行うため、研削砥石を構成するダイヤモンド等の砥粒が離脱して切削溝、即ち、隣り合うチップとチップとの間に侵入することがあり、この場合には、かかる侵入した砥粒がチップの外周部に欠けを生じさせ、ひいてはチップを破損させることもあるという問題がある。
【０００６】
また、チップが所定の厚さまで研削された後は、保護部材に貼着されたままの状態で次の工程に搬送されるため、搬送の際に隣り合うチップ同士が擦れ合って欠けが生じるという問題もある。
【０００７】
更に、チップを所定の厚さに研削した後には、研削面に生じた歪みを除去するために、研削面に化学的にエッチング処理を施す場合があるが、この場合には、切削溝からエッチング剤が侵入してチップの側面または表面（回路面）を浸食し、チップの品質を低下させるという問題がある。
【０００８】
このように、半導体ウェーハの裏面を研削する前に半導体ウェーハの表裏面を貫通しない切削溝を表面に比較的浅く形成しておき、その表面に保護部材を貼着してその面を下にして研削装置にセットし、半導体ウェーハの裏面を研削して切削溝を表出させることにより個々の半導体チップに分割する場合においては、切削溝に侵入した砥粒やチップ同士の擦れ合いによりチップに欠けや破損が生じるのを防止し、更にはエッチング剤によりチップの側面や表面が浸食されるのを防止することにより、半導体チップの品質の向上を図ることに課題を有している。
【０００９】
【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手段として本発明は、ストリートによって区画されて複数の回路領域が形成された半導体ウェーハを、該ストリートに沿って個々の回路領域毎のチップに分割する半導体ウェーハの分割方法であって、半導体ウェーハのストリートを切削して該ストリートに切削溝を形成する切削溝形成工程と、該切削溝が形成された該半導体ウェーハの表面に、貼着面に干渉防止部材層が形成された保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、該保護部材が貼着された表面側を研削装置のチャックテーブルに対面させて載置し、該半導体ウェーハをチャックテーブルに保持する保持工程と、該チャックテーブルに保持された半導体ウェーハの裏面に、研削装置に装着された研削ホイールを構成する研削砥石をあてがって該半導体ウェーハを所定の厚さに研削し、該切削溝形成工程において形成された切削溝を表出させて個々のチップに分割する研削工程とを含み、該干渉防止部材層は、温度変化や化学的作用によって柔軟になる素材で構成され、該保護部材を半導体ウェーハの表面に貼着する際に加熱や化学反応により、若しくは溶剤を用いることにより柔軟になった状態で該半導体ウェーハの表面に貼り合わせ、圧力を加えることによって、該干渉防止部材層を構成する該干渉防止部材が該切削溝に進入し、加熱をやめるか、化学的雰囲気を除去するか、または一定時間を経過することによって該干渉防止部材が固化し、該保護部材貼着工程と該切削溝埋設工程とが同時に遂行される半導体ウェーハの分割方法を提供する。
【００１０】
そしてこの半導体ウェーハの分割方法は、研削工程の後に、該研削工程によって分割された半導体ウェーハの表面に保護部材が貼着されたままの状態で、該半導体ウェーハの裏面に化学的エッチング処理を施すエッチング工程を遂行することを付加的な要件とする。
【００１１】
上記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、裏面の研削前に切削溝に干渉防止部材を充填するため、切削溝が表出するまで半導体ウェーハの裏面を切削し、更に、個々の半導体チップを所望の厚さになるまで研削しても、研削砥石を構成する砥粒が切削溝に侵入することがなくなり、砥粒の切削溝への侵入に起因する半導体チップの欠けがなくなる。
【００１２】
また、半導体チップが保護部材に貼着された状態で搬送しても、隣り合う半導体チップの間には干渉防止部材が充填されているため、半導体チップ同士が擦れ合うことに起因する欠けが生じなくなる。
【００１３】
更に、研削工程の後に研削面を化学的エッチング処理する場合には、切削溝に干渉防止部材が充填された状態で化学的エッチング処理を行うことで、エッチング剤が切削溝に侵入することがないために半導体チップの側面が浸食されることがなく、また、エッチング剤が切削溝を通って表面に回り込むこともないために表面が浸食されることもなく、エッチング剤が半導体チップの研削面にのみ作用し、研削面のみが浸食されて歪みを除去することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明においては、まず最初に、図１に示す切削装置１０を用いて、半導体ウェーハの表面のストリートに裏面まで貫通しない切削溝を形成する。
【００１５】
半導体ウェーハＷに切削溝を形成する際は、半導体ウェーハＷは図１に示す切削装置１０のカセット１１に複数収容され、搬出入手段１２によって搬出されてから第一の搬送手段１３によってチャックテーブル１４に搬送され、表面を上にして保持される。
【００１６】
半導体ウェーハＷを保持したチャックテーブル１４は、Ｘ軸方向の移動によりアライメント手段１５の直下に位置付けられて溝を形成すべきストリートが検出され、更に同方向に移動しながら、高速回転する切削ブレード１６を備えた切削手段１７が下降して切削ブレード１６が所定深さ切り込むことによって、前記検出されたストリートに所定深さの切削溝が形成される。また、切削手段１７がＹ軸方向に移動しながらチャックテーブル１４がＸ軸方向に往復運動することによって、順次ストリートに所定深さの切削溝が形成されていく。
【００１７】
そして更に、チャックテーブル１４が９０度回転して上記と同様にストリートに切削溝を形成していくと、図２に示すように、半導体ウェーハＷの表面に縦横に切削溝１８が形成される（切削溝形成工程）。
【００１８】
こうして半導体ウェーハＷの表面に切削溝１８が形成されると、次にその切削溝１８に干渉防止部材を充填する（干渉防止部材充填工程）。干渉防止部材充填工程は、例えば、図３に示すように、保護部材２０を半導体ウェーハＷの表面に貼着することによって行われる。
【００１９】
この保護部材２０は、保護層２１と干渉防止部材層２２とからなる部材であり、干渉防止部材層２２は粘着性を有し、干渉防止部材層２２を半導体ウェーハＷの表面に貼着することにより、図４のように保護部材２０と半導体ウェーハＷとが一体となる（保護部材貼着工程）。
【００２０】
干渉防止部材層２２を構成する粘着剤は、温度変化や化学的作用によって柔軟になる素材で構成され、加熱や化学反応により、若しくは溶剤を用いることにより柔軟になった状態で半導体ウェーハＷの表面に貼り合わせ、更に圧力を加えることによって、図５に示すように、干渉防止部材２２ａが切削溝１８に進入して充填される。
【００２１】
そして、充填された干渉防止部材２２ａは、加熱をやめるか、化学的雰囲気を除去するか、または一定時間を経過することによって固化して切削溝１８内に隙間なく充填される。このように、保護層２１と干渉防止部材層２２とからなる保護部材２０を半導体ウェーハＷに貼着する場合は、干渉防止部材充填工程と保護部材貼着工程とが同時に遂行される。従って、生産性を向上させることができる。
【００２２】
なお、干渉防止部材充填工程は、図６に示すスピンコータ３０を用いて行うこともできる。このスピンコータ３０は、回転駆動部３１とそれに連結された保持部３２と滴下部３３とから概ね構成され、保持部３２には表面に切削溝が形成された半導体ウェーハＷが表面を上にして保持される。
【００２３】
そして、回転駆動部３１に駆動されて保持部３２が高速回転し、滴下部３３から硬化性液体樹脂３４を滴下させることによって半導体ウェーハＷの表面一面に硬化性液体樹脂３４が行き渡り、図７に示すように切削溝１８に充填される。また、切削溝１８に充填された硬化性液体樹脂３４は、時間の経過と共に硬化する。このように、硬化性液体樹脂３４が干渉防止部材となる。
【００２４】
上記のようにして切削溝１８に干渉防止部材として硬化性液体樹脂３４が充填された後は、図８に示すように、図３に示した保護部材２０とは異なり通常の粘着面を有する保護部材４０を半導体ウェーハＷの表面に貼着する（保護部材貼着工程）。このように、スピンコータ３０を用いて硬化性液体樹脂３４を干渉防止部材として切削溝１８に充填させる場合は、干渉防止部材充填工程と保護部材貼着工程とが別工程で遂行される。
【００２５】
次に、図５に示したように切削溝１８に干渉防止部材２２ａが充填され、保護部材２０が貼着された半導体ウェーハＷの裏面を、例えば図９に示す研削装置５０を用いて研削する。
【００２６】
図９の研削装置５０においては、基台５１の端部から壁体５２が起立して設けられており、この壁体５２の内側の面には一対のレール５３が垂直方向に配設され、レール５３に沿ってスライド板５４が上下動するのに伴いスライド板５４に取り付けられた研削手段５５が上下動するよう構成されている。また、基台５１上に回転可能に配設されたターンテーブル５６には半導体ウェーハを保持するチャックテーブル５７が設けられている。
【００２７】
また、研削手段５５においては、垂直方向の軸芯を有するスピンドル５８の先端のマウンタ５９に研削ホイール６０が装着されており、研削ホイール６０の下部には研削砥石６１が円環状に固着されており、研削砥石６１はスピンドル５８の回転に伴って回転する構成となっている。
【００２８】
研削装置５０を用いて半導体ウェーハＷの裏面を研削する際は、表面をチャックテーブル５７に対面させて半導体ウェーハＷを保持させる（保持工程）。そしてチャックテーブル５７を研削手段５５の直下に位置付け、スピンドル５８を回転させると共に研削手段５５を下降させていく。スピンドル５８の高速回転に伴って研削ホイール６０が高速回転し、高速回転する研削砥石６１が半導体ウェーハに接触して押圧力が加えられることにより、裏面が研削砥石６１によって研削される。
【００２９】
そして、裏面を所定量研削すると、図１０に示すように、切削溝１８が表出して表裏面を貫通し、この切削溝１８によって半導体ウェーハＷが個々の半導体チップＣに分割される（研削工程）。
【００３０】
更に、個々の半導体チップＣを所望の厚さとするために研削を続ける。このとき切削溝１８は干渉防止部材２２ａによって充填されているため、研削砥石６１を構成する砥粒が離脱したとしても切削溝１８に侵入することがない。従って、半導体チップＣの外周部に欠けが生じることがない。
【００３１】
半導体チップＣが所望の厚さになった後は、保護部材２０に貼着されたままの状態で次のピックアップ工程に搬送されるが、搬送過程においても切削溝１８に干渉防止部材２２ａが充填されているため、搬送過程で隣り合う半導体チップ同士が接触することがない。
【００３２】
また、ピックアップ工程において半導体チップＣを１個ずつピックアップする際には、半導体チップＣの側面は干渉防止部材２２ａとは接着されておらず、かつ干渉防止部材２２ａは保護部材２０と一体になっているため、半導体チップＣのみを容易に剥離することができる。
【００３３】
研削工程において半導体ウェーハＷの研削面に歪みが生じた場合には、表面に保護部材２０を貼着したままの状態で研削面に化学的エッチングを施すことによりその歪みを除去する。このとき、表面に保護部材２０が貼着されたままの状態であるため、切削溝１８には干渉防止部材２２ａが充填されている。従って、エッチング剤が切削溝１８に侵入することがないため半導体チップＣの側面が浸食されることがなく、また、エッチング剤が切削溝１８を通って表面に回り込むこともないため、表面が浸食されることもない。即ち、エッチング剤が研削面にのみ作用し、研削面のみが浸食されて歪みが除去され、半導体チップＣの品質を向上させることができる。
【００３４】
【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、裏面の研削前に切削溝に干渉防止部材が充填するため、切削溝が表出するまで半導体ウェーハの裏面を切削し、更に、個々の半導体チップを所望の厚さになるまで研削しても、研削砥石を構成する砥粒が切削溝に侵入することがない。従って、そのような砥粒の侵入に起因する欠けがなくなり、半導体チップの品質を向上させることができる。
【００３５】
また、半導体チップが保護部材に貼着された状態で搬送しても、隣り合う半導体チップの間には干渉防止部材が充填されているため、半導体チップ同士が擦れ合うことに起因する欠けが生じなくなり、この点においても半導体チップの品質の向上を図ることができる。
【００３６】
更に、研削工程の後に研削面を化学的エッチング処理する場合には、切削溝に干渉防止部材が充填された状態で化学的エッチング処理を行うことで、エッチング剤が切削溝に侵入することがないため半導体チップの側面が浸食されることがなく、また、エッチング剤が切削溝を通って表面に回り込むこともないため、表面が浸食されることもない。従って、エッチング剤が半導体チップの研削面にのみ作用し、研削面のみが浸食されて歪みが除去され、更に半導体チップの品質を向上させることができると共に、５０μｍ前後まで半導体チップを薄く研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体ウェーハの分割方法を構成する切削溝形成工程に用いる切削装置の一例を示す斜視図である。
【図２】同切削溝形成工程によって表面に切削溝が形成された半導体ウェーハを示す斜視図である。
【図３】同半導体ウェーハ及びその半導体ウェーハに貼着する保護部材を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る半導体ウェーハの分割方法を構成する保護部材貼着工程において同半導体ウェーハに保護部材を貼着した状態を示す斜視図である。
【図５】同保護部材貼着工程と干渉防止部材充填工程とによって切削溝に干渉防止部材が充填された状態を示す断面図である。
【図６】本発明に係る半導体ウェーハの分割方法を構成する干渉防止部材充填工程の第二の例において用いるスピンコータの一例を示す略示的斜視図である。
【図７】同スピンコータを用いて切削溝に干渉防止部材を充填した半導体ウェーハを示す断面図である。
【図８】同切削溝に干渉防止部材を充填した半導体ウェーハに保護部材を貼着した状態を示す断面図である。
【図９】本発明に係る半導体ウェーハの分割方法を構成する研削工程に用いる研削装置の一例を示す斜視図である。
【図１０】同研削工程により個々の半導体チップに分割された半導体ウェーハを示す断面図である。
【符号の説明】
１０…切削装置  １１…カセット  １２…搬出入手段
１３…第一の搬送手段  １４…チャックテーブル
１５…アライメント手段  １６…切削ブレード
１７…切削手段  １８…切削溝
２０…保護部材  ２１…保護層  ２２…干渉防止部材層
２２ａ…干渉防止部材
３０…スピンコータ  ３１…回転駆動部  ３２…保持部
３３…滴下部  ３４…硬化性液体樹脂
４０…保護部材  ５０…研削装置  ５１…基台
５２…壁体  ５３…レール  ５４…スライド板
５５…研削手段  ５６…ターンテーブル
５７…チャックテーブル  ５８…スピンドル
５９…マウンタ  ６０…研削ホイール  ６１…研削砥石
【図１】
0004681704.tif 000002
【図２】
0004681704.tif 000003
【図３】
0004681704.tif 000004
【図４】
0004681704.tif 000005
【図５】
0004681704.tif 000006
【図６】
0004681704.tif 000007
【図７】
0004681704.tif 000008
【図８】
0004681704.tif 000009
【図９】
0004681704.tif 000010
【図１０】
0004681704.tif 000011