(57)【要約】【課題】半導体ウェーハを破損させることなく、回路を損傷させることなく、研削された裏面にダイボンディング用の接着フィルムを敷設する。【解決手段】複数の回路が形成された半導体ウェーハＷの表面に保護シート１を貼着して半導体ウェーハＷの裏面を研削した後に、裏面にダイボンディング用の接着フィルム７を敷設する場合において、半導体ウェーハＷの表面に、粘着剤を介してポリエーテルイミドにより形成された保護シート１を貼着し、保護シート１が貼着された表面側をチャックテーブルにおいて保持して半導体ウェーハＷの裏面を研削し、研削後の半導体ウェーハＷの裏面に接着フィルム７を敷設する。ポリエーテルイミドからなる保護シートを用いるため、保護シート１を貼着したままの状態で接着フィルム７を敷設でき、半導体ウェーハＷを破損させることがなく、回路も損傷させることがない。【選択図】図４
2005158782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回路が形成された半導体ウェーハの表面に保護シートを貼着して該半導体ウェーハの裏面を研削した後に、該裏面にダイボンディング用の接着フィルムを敷設する半導体ウェーハの加工方法であって、
半導体ウェーハの表面に、粘着剤を介してポリエーテルイミドにより形成された保護シートを貼着する保護シート貼着工程と、
該保護シートが貼着された表面側をチャックテーブルにおいて保持し、該半導体ウェーハの裏面を研削する研削工程と、
該研削工程終了後の半導体ウェーハを該チャックテーブルから搬出して加熱プレート上に載置し、加熱して該半導体ウェーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを敷設する接着フィルム敷設工程と
を少なくとも含む半導体ウェーハの加工方法。
【請求項２】
前記接着フィルムは、ポリイミド樹脂により形成され、前記接着フィルム敷設工程において１２０°Ｃ〜２００°Ｃに加熱される請求項１に記載の半導体ウェーハの加工方法。
【請求項３】
前記接着フィルム敷設工程の後に、
前記接着フィルムが敷設された半導体ウェーハの裏面側をダイシングテープに貼着して該ダイシングテープを介して前記半導体ウェーハをダイシングフレームと一体とし、該半導体ウェーハの表面から前記保護シートを剥離する移し替え工程と、
該ダイシングフレームと一体となった半導体ウェーハを該接着フィルムと共に個々の半導体チップに分割する分割工程と
が遂行される請求項１または２に記載の半導体ウェーハの加工方法。
【請求項４】
前記保護シート貼着工程において、該粘着剤は、前記保護シートにコーティングされるか、または前記半導体ウェーハの表面にコーティングされる請求項１、２または３に記載の半導体ウェーハの加工方法。
【請求項５】
前記保護シートは５０μｍ〜２００μｍの厚さに形成される請求項１、２、３または４に記載の半導体ウェーハの加工方法。
【請求項６】
前記粘着剤はアクリル系接着剤であり、前記接着フィルムはポリイミド樹脂フィルムである請求項１、２、３、４または５に記載の半導体ウェーハの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハの裏面を研削した後に、その裏面に接着フィルムを敷設する半導体ウェーハの加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣやＬＳＩ等の回路が表面に複数形成された半導体ウェーハは、裏面が研削されて所定の厚さに形成される。近年は、各種電子機器の薄型化、小型化を図るために、半導体ウェーハの厚みが１００μｍ以下、５０μｍ以下となるように極めて薄く形成することが求められている。
【０００３】
裏面の研削時には、表面に形成された回路を保護するために、塩化ビニールまたはポリオレフィンで形成された保護テープが表面に貼着される。また、裏面の研削により所定の厚みに形成された半導体ウェーハの裏面には、ダイアタッチフィルムなどと称される接着フィルムが貼着されることがある。この接着フィルムは、リードフレームやインタポーザなどに半導体チップをボンディングする際や、半導体チップを複数積層させる場合において半導体チップ間をボンディングする際に接着剤としての役割を果たすものであり、ポリイミド樹脂によって形成されており、半導体ウェーハの裏面に貼着した後に加熱することにより半導体ウェーハと一体となる（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２９０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記接着フィルムを半導体ウェーハに敷設する際には、半導体ウェーハが１５０°Ｃ〜２００°Ｃという高温に加熱されるため、裏面の研削前に表面に貼着された保護テープの溶融を避けるために、接着フィルムの敷設前に保護テープを剥離しなければならず、この剥離の際に、薄くなった半導体ウェーハが破損するという問題がある。
【０００６】
また、接着フィルムの敷設の際には、半導体ウェーハの表面側が加熱テーブルにおいて保持されるため、保護テープの剥離後に半導体ウェーハを加熱テーブルに載置すると、表面が直接加熱テーブルに接触して回路が損傷するという問題がある。
【０００７】
一方、保護テープの剥離の際に半導体ウェーハが破損しなかったとしても、保護テープが剥離されてサポート力を失った半導体ウェーハは割れやすく、その後の工程において破損するおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、半導体ウェーハを破損させることなく、回路を損傷させることなく、研削された裏面に接着フィルムを敷設することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、複数の回路が形成された半導体ウェーハの表面に保護シートを貼着して半導体ウェーハの裏面を研削した後に、裏面にダイボンディング用の接着フィルムを敷設する方法であって、半導体ウェーハの表面に、粘着剤を介してポリエーテルイミドにより形成された保護シートを貼着する保護シート貼着工程と、保護シートが貼着された表面側をチャックテーブルにおいて保持し、半導体ウェーハの裏面を研削する研削工程と、研削工程終了後の半導体ウェーハをチャックテーブルから搬出して加熱プレート上に載置し、加熱して半導体ウェーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを敷設する接着フィルム敷設工程とを少なくとも含む半導体ウェーハの加工方法を提供する。
【００１０】
接着フィルムがポリイミド樹脂により形成される場合は、接着フィルム敷設工程において１２０°Ｃ〜２００°Ｃに加熱される。接着フィルム敷設工程の後には、接着フィルムが敷設された半導体ウェーハの裏面側をダイシングテープに貼着してダイシングテープを介して半導体ウェーハをダイシングフレームと一体とし、半導体ウェーハの表面から保護シートを剥離する移し替え工程と、ダイシングフレームと一体となった半導体ウェーハを接着フィルムと共に個々の半導体チップに分割する分割工程とを遂行してもよい。
【００１１】
保護シート貼着工程においては、粘着剤は、保護シートにコーティングされるようにしてもよいし、半導体ウェーハの表面にコーティングされるようにしてもよい。
【００１２】
保護シートは５０μｍ〜２００μｍの厚さに形成されることが望ましく、粘着剤はアクリル系接着剤であり、接着フィルムはポリイミド樹脂フィルムであることが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、半導体ウェーハの裏面研削時の表面保護用の保護シートとして、２００°Ｃといった高温時でも常温時と同様の剛性が維持されると共に形状が変化しない特性を有するポリエーテルイミドで形成されたものを使用したため、裏面研削後にその保護シートを貼着したままの状態で半導体ウェーハを加熱テーブルに載置し加熱して裏面に接着フィルムを敷設することができる。従って、半導体ウェーハの表面の回路が保護シートによって保護されて熱により損傷することがない。また、加熱時に半導体ウェーハが保護シートによって支持されるため、半導体ウェーハが破損することもない。
【００１４】
また、接着フィルムの敷設後に半導体ウェーハをダイシングフレームに移し替えて個々の半導体チップに分割する場合には、接着フィルムが敷設された裏面側をダイシングテープに貼着してから保護シートを剥離することができるため、移し替えの際にも半導体ウェーハが損傷することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１に示す半導体ウェーハＷは、表面Ｗ１側において格子状に配列されたストリートＳによって区画された個々の矩形領域に回路が形成されたもので、ストリートＳを切削することにより各矩形領域が半導体チップＣとなるものである。
【００１６】
この半導体ウェーハＷの表面Ｗ１に、図１に示す保護シート１を貼着する。保護シート１は、ポリエーテルイミドにより形成された耐熱性のシートであり、その厚さは例えば５０μｍ〜２００μｍ程度であり、半導体ウェーハＷが後の研削により薄くなったあとも損傷させずに支持できる程度の剛性を有している。例えば、住友ベークライト株式会社の「スミライトＦＳ−１４００シリーズ」や、日本ジーイープラスチック株式会社の「ＵＬＴＥＭ１０００ｆｉｌｍ」等を用いることができる。
【００１７】
保護シート１の一方の面には、例えば図１に示すように粘着剤２を塗布しておき、粘着剤２を半導体ウェーハＷの表面１に対面させて貼着することにより保護シート１と半導体ウェーハＷとを一体とする。また、図２に示すように、回転台３の上に表面Ｗ１を上に向けて半導体ウェーハＷを載置し、半導体ウェーハＷを回転させながら粘着剤４を滴下させて表面Ｗ１の上にスピンコートにより粘着剤４をコーティングし、粘着剤４に保護シート１の一方の面を貼着するようにしてもよい（保護シート貼着工程）。粘着剤４としては、例えばアクリル系等の粘着剤を用いることができる。
【００１８】
表面に保護シート１が貼着された半導体ウェーハＷは、次に、例えば図３に示す研削装置５に搬送される。この研削装置５は、被研削物を保持して回転及び水平方向に移動可能なチャックテーブル５０と、被研削物に対して研削を施す研削手段５１と、研削手段５１を移動させる研削手段駆動部５２とを備えている。
【００１９】
研削手段５１は、垂直方向の軸心を有するスピンドル５１０の下端にマウンタ５１１を介して研削ホイール５１２が装着され、研削ホイール５１２の下面に研削砥石５１３が固着された構成となっている。
【００２０】
一方、研削手段駆動部５２においては、壁部５２０の内側の面において垂直方向にガイドレール５２１及びボールネジ５２２が配設され、ボールネジ５２２の一端にはパルスモータ５２３が連結されている。ガイドレール５２１には支持部５２４が摺動可能に係合し、ボールネジ５２２には支持部５２４の内部のナット（図示せず）が係合している。支持部５２４は研削手段５１を支持しており、パルスモータ５２３に駆動されてボールネジ５２２が回動するのに伴い支持部５２４がガイドレール５２１にガイドされて昇降し、これに伴って研削手段５１が昇降する構成となっている。
【００２１】
表面に保護シート１が貼着された半導体ウェーハＷは、表面の保護シート１側がチャックテーブル５０に保持され、半導体ウェーハＷの裏面Ｗ２が露出した状態となる。そしてこの半導体ウェーハＷは、チャックテーブル５０の水平方向の移動により研削手段５１の直下に位置付けられる。
【００２２】
次に、チャックテーブル５０が回転すると共に、スピンドル５１０の回転により研削砥石５１３が下降し、パルスモータ５２３の駆動により研削手段５１が下降して、回転する研削砥石５１３が半導体ウェーハＷの裏面Ｗ２に接触し、裏面Ｗ２が研削される（研削工程）。研削工程においては半導体ウェーハＷが剛性の高い保護シート１によって支持されているため、研削により薄くなった後も半導体ウェーハＷが撓んで破損することがない。
【００２３】
このような研削により半導体ウェーハＷが所定の厚さに形成されると、研削手段５１が上昇し、チャックテーブル５０の移動により半導体ウェーハＷが元の位置に戻り、チャックテーブル５０による保持を解除される。
【００２４】
研削工程によって所定の厚さに形成された半導体ウェーハＷは、表面に保護シート１が貼着されたままの状態でチャックテーブル５０から搬出され、図４に示すように、表面の保護シート１側が加熱テーブル６０に載置され、裏面が露出した状態となる。そして、裏面にポリイミド樹脂フィルム等のダイボンディング用の接着フィルム７を敷き詰めてローラー６１によって押圧すると共に、加熱テーブル６０によって半導体ウェーハＷが１２０°Ｃ〜２００°Ｃ程度に加熱されることにより、接着フィルム７が半導体ウェーハＷの表面Ｗ１に敷設される（接着フィルム敷設工程）。
【００２５】
このとき、保護シート１も加熱されるが、保護シート１はポリエーテルイミドで形成されているため、常温時と同様の剛性が維持されると共に形状も変化しない。従って、塩化ビニールやポリオレフィンで形成された従来の保護テープを用いる場合とは異なり、裏面研削後に保護シート１を貼着したままの状態で半導体ウェーハＷを加熱して裏面に接着フィルム７を敷設することができるため、回路を保護することができ、回路が損傷することがないと共に、保護シート１の剛性が低下したり形状が変化したりすることがないため半導体ウェーハＷをサポートする力も低下せず、半導体ウェーハが破損することもない。
【００２６】
半導体ウェーハＷをダイシングする場合は、図５に示すように、裏面に敷設された接着フィルム７側をダイシングテープＴに貼着する。ダイシングテープＴは、粘着面が上を向いた状態でリング状のダイシングフレームＦの裏面に貼着されてダイシングフレームＦの開口部を塞いでおり、その開口部において半導体ウェーハＷが保持される。
【００２７】
次に、表面の保護シート１を剥離する。このとき、半導体ウェーハＷの裏面側がダイシングテープＴに貼着されているため、保護シート１のみを円滑に剥離することができる。こうして、半導体ウェーハＷが保護シート１からダイシングフレームＦへの移し替えが行われる（移し替え工程）。このように、接着フィルム７が敷設された裏面側をダイシングテープＴに貼着してから保護シート１を剥離することができるため、移し替えの際に半導体ウェーハＷが損傷することがない。
【００２８】
移し替え工程によってダイシングテープＴを介してダイシングフレームＦと一体となった半導体ウェーハＷは、次に、例えば図６に示す切削装置８に搬送される。この切削装置８においては、被切削物を保持するチャックテーブル８０と、チャックテーブル８０に保持された被切削物に切削を施す切削手段８１とを備えている。
【００２９】
チャックテーブル８０は、切削送り部９０によってＸ軸方向に移動可能となっている。切削送り部９０には、Ｘ軸方向に配設されたボールネジ９０１及びガイドレール９０２と、ボールネジ９０１の一端に連結されたパルスモータ９０３と、図示しない内部のナットがボールネジ９０１に螺合すると共に下部がガイドレール９０２に摺動可能に係合した基台９０４と、基台９０４の上部に配設されチャックテーブル８０の下部と連結された回転駆動部９０５とを備えており、パルスモータ９０３に駆動されてボールネジ９０１が回動するのに伴い基台９０４がガイドレール９０２にガイドされてＸ軸方向に移動し、これによってチャックテーブル８０もＸ軸方向に移動する構成となっている。またチャックテーブル８０は、回転駆動部９０５に駆動されて回転可能となっている。
【００３０】
切削手段８１は、スピンドルハウジング８１０によって回転可能に支持されたスピンドル８１１の先端に切削ブレード８１２が装着された構成となっており、全体として切り込み送り部９１によってＺ軸方向に移動可能となっている。切り込み送り部９１は、Ｚ軸方向に起立した壁部の一方の面にＺ軸方向に配設されたボールネジ（図示せず）及びガイドレール９１０と、ボールネジの一端に連結されたパルスモータ９１１と、図示しない内部のナットがボールネジに螺合すると共に側部がガイドレール９１０に摺動可能に係合した支持部９１２とを備え、パルスモータ９１１に駆動されてボールネジが回動するのに伴い支持部９１２がガイドレール９１０にガイドされてＺ軸方向に移動し、これによって支持部９１２に支持された切削手段８１もＺ軸方向に移動する構成となっている
【００３１】
切り込み送り部９１は、全体として割り出し送り部９２によってＹ軸方向に移動可能となっている。割り出し送り部９２は、Ｙ軸方向に配設されたボールネジ９２０及びガイドレール９２１と、ボールネジ９２０の一端に連結されたパルスモータ９２２と、図示しない内部のナットがボールネジ９２０に螺合すると共に下部がガイドレール９２１に摺動可能に係合した基台９２３とを備えており、パルスモータ９２２に駆動されてボールネジ９２０が回動するのに伴い基台９２３がガイドレール９２１にガイドされてＹ軸方向に移動し、これによって切り込み送り部９１及び切削手段８１もＹ軸方向に移動する構成となっている。
【００３２】
ダイシングテープＴを介してダイシングフレームＦと一体となった半導体ウェーハＷは、チャックテーブル８０に保持される。そして、切削手段８１がＹ軸方向に移動することにより半導体ウェーハＷの切削すべきストリートと切削ブレード８１２のＹ軸方向の位置合わせがされた後に、チャックテーブル８０がＸ軸方向に移動すると共に、切削ブレード８１２が高速回転しながら切削手段８１が下降することにより、切削ブレード８１２が半導体ウェーハＷのストリートに切り込み、接着フィルム７と共にストリートが切削される。
【００３３】
また、ストリート間隔ずつ切削手段８１をＹ軸方向に割り出し送りしながら同様の切削を行うことにより同方向のストリートがすべて切削され、更にチャックテーブル８０を９０度回転させた後に同様の切削を行うと、すべてのストリートが縦横に切削されて、裏面に接着フィルムが敷設された個々の半導体チップに分割される（分割工程）。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、裏面に接着フィルムが敷設される半導体ウェーハを破損させることなく加工するのに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】保護シート貼着工程の一例を示す斜視図である。
【図２】保護シート貼着工程の別の例を示す斜視図である。
【図３】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４】接着フィルム敷設工程の一例を示す斜視図である。
【図５】移し替え工程の一例を示す斜視図である。
【図６】分割工程に用いる切削装置の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ｗ：半導体ウェーハ
Ｓ：ストリート  Ｃ：半導体チップ
Ｔ：ダイシングテープ  Ｆ：ダイシングフレーム
１：保護シート
２：粘着剤
３：回転台
４：粘着剤
５：研削装置
５０：チャックテーブル
５１：研削手段
５１０：スピンドル  ５１１：マウンタ  ５１２：研削ホイール
５１３：研削砥石
５２：研削手段駆動部
５２０：壁部  ５２１：ガイドレール  ５２２：ボールネジ
５２３：パルスモータ  ５２４：支持部
６０：加熱テーブル  ６１：ローラー
７：接着フィルム
８：切削装置
８０：チャックテーブル
８１：切削手段
８１０：スピンドルハウジング  ８１１：スピンドル  ８１２：切削ブレード
９０：切削送り部
９０１：ボールネジ  ９０２：ガイドレール  ９０３：パルスモータ
９０４：基台  ９０５：回転駆動部
９１：切り込み送り部
９１０：ガイドレール  ９１１：パルスモータ  ９１２：支持部
９２：割り出し送り部
９２０：ボールネジ  ９２１：ガイドレール  ９２２：パルスモータ
９２３：基台  
【図１】
2005158782.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005158782.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005158782.tif 000007
【図６】
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