(57)【要約】【課題】  チッピングを発生させず、作業性の良い高精度で高品質な板状部材の切断方法を提供すること。【解決手段】  板状部材１へ仮止め剤２を塗布する工程と、片面に粘着シート５が貼着された透明な保護用部材４を板状部材１の仮止め剤２が塗布された側へ粘着シート５を向き合わせて貼り合せる工程と、貼り合せられた板状部材１と保護用部材４を板状部材１側から仮止め剤２まで切断する工程と、板状部材１を切断した後に、保護用部材１、粘着シート５、及び仮止め剤２を剥離する工程により、板状部材１を個々のチップに分割する。これにより、板状部材１の表面にチッピングを発生させず、作業性の良い高精度で高品質な板状部材の切断が可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイシングにより切断が行われる板状部材へ粘着力が調整可能な仮止め剤を塗布する工程と、
片面に粘着力を減少させることが可能な粘着シートが貼着された保護用部材を前記板状部材の前記仮止め剤が塗布された側へ前記粘着シートを向き合わせて貼り合せる工程と、
貼り合せられた前記板状部材と前記保護用部材を該板状部材側から前記仮止め剤まで切断する工程と、
前記板状部材を切断した後に、前記保護用部材、前記粘着シート、及び前記仮止め剤を剥離する工程により、前記板状部材を個々のチップに分割することを特徴とする板状部材の切断方法。
【請求項２】
前記仮止め剤の塗布は、減圧された環境下で行うことを特徴とする請求項１に記載の板状部材の切断方法。
【請求項３】
前記保護用部材を前記板状部材の前記仮止め剤が塗布された側へ前記粘着シートを向き合わせて貼り合せる工程は、減圧された環境下で行い、貼り合せが行われた後に大気圧下に戻すことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の板状部材の切断方法。
【請求項４】
前記仮止め剤は、紫外線光を照射することにより粘着力を増大させ、熱水へ浸漬することにより粘着力が減少することを特徴とする請求項１、２、又は３のうちいずれか１項に記載の板状部材の切断方法。
【請求項５】
前記粘着シートは、加熱することにより粘着力が減少することを特徴とする請求項１、２、３、又は４のうちいずれか１項に記載の板状部材の切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイシングによる板状部材の精密切断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置やガラス等の板状部材を切断する方法としては、薄い円盤状のダイヤモンド砥石（以下、ブレードと称する）をスピンドルにより高速に回転させて切削切断するダイシングが用いられている。ダイシングが行われるダイシング装置では、切断対象となるワークを真空吸着等の方法によりワークテーブル上に固定してダイシングを行う。このとき、半導体装置やガラス等のワークは高硬度であり、尚且つ脆性素材により形成されているため、ブレードがワークを切り抜ける際にチッピングを生じ、高品質な切断加工の妨げとなる。
【０００３】
この問題に対応するため、ワーク表面へ紫外線により剥離可能な保護シートを貼着したのちワークテーブル上に固定する、又は熱によって溶融するワックスによりワークを固定することによりワークの切断を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１、又は特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平０６−２３２２５７号公報
【特許文献２】特開２００２−３５９５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、ダイシングにより切断される半導体装置は、更なる高密度、高集積化が進み、より高精度かつ高品質な切断が求められている。また、ガラス等においても固体撮像装置のカバーガラスや液晶装置への利用など、高精度かつ高品質な切断を求められる場合が増大している。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された技術では、保護シートの基材に可撓性を有する樹脂を使用するため、切断時に緩衝材として作用する場合があり、ワークテーブル上に形成された真空吸着用の溝等でチッピングを多く発生させることがある。また、固定力不足や基材の伸びに起因する精度不良の発生もあり、要求を満足できるものとはいえない。
【０００６】
特許文献２に記載された技術では、ワックスを溶融状態にして使用するため、厚み方向の精度を調整するのが困難である。また、ワークにワックスが付着するため、洗浄作業に各種溶剤を必要とし、作業性、環境保護の観点からも問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、チッピングを発生させず、作業性の良い高精度で高品質な板状部材の切断方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ダイシングにより切断が行われる板状部材へ粘着力が調整可能な仮止め剤を塗布する工程と、片面に粘着力を減少させることが可能な粘着シートが貼着された保護用部材を前記板状部材の前記仮止め剤が塗布された側へ前記粘着シートを向き合わせて貼り合せる工程と、貼り合せられた前記板状部材と前記保護用部材を該板状部材側から前記仮止め剤まで切断する工程と、前記板状部材を切断した後に、前記保護用部材、前記粘着シート、及び前記仮止め剤を剥離する工程により、前記板状部材を個々のチップに分割することを特徴としている。
【０００９】
また、本発明は上記発明において、前記仮止め剤の塗布は、減圧された環境下で行うこと、前記保護用部材を前記板状部材の前記仮止め剤が塗布された側へ前記粘着シートを向き合わせて貼り合せる工程は、減圧された環境下で行い、貼り合せが行われた後に大気圧下に戻すことも特徴としている。
【００１０】
更に、本発明は上記発明において、前記仮止め剤は、紫外線光を照射することにより粘着力を増大させ、熱水へ浸漬することにより粘着力が減少すること、前記粘着シートは、加熱することにより粘着力が減少することも特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、減圧された環境下で板状部材の片面に、紫外線を与えると粘着力を増大させ、熱水に浸漬することで粘着力が低減する仮止め剤が２００μｍ程度の比較的厚い厚みで塗布される。
【００１２】
仮止め剤塗布後は、熱を与えると粘着力が失われ剥離する性質をもつ粘着シートが片面に貼着された透明な保護用部材を、減圧された環境下で粘着シートと仮止め剤が向き合うように静かに置いて貼り合せる。貼り合せ後に大気圧下に戻し、仮止め剤を紫外線により硬化させる。
【００１３】
仮止め剤を硬化させた後、貼り合せられた板状部材と保護用部材を板状部材側より貼り合せ面に位置する仮止め剤の層までダイシングを行う。
【００１４】
ダイシング後、保護用部材、粘着シート、及び仮止め剤が熱を与える、又は温水に浸漬させることにより剥離され、板状部材が個々のチップに分割される。
【００１５】
これにより、板状部材は表面を保護された状態でダイシングされるため、チッピングの発生が大幅に抑えられる。また、保護用部材は硬質な素材であるためダイシング中の撓みや伸びは発生せず、大気圧で押圧されて精度よく貼り合せられているため、高精度で高品質なダイシングが可能となる。
【００１６】
更に、仮止め剤の剥離は、熱により粘着性が減少して自己剥離する粘着シートを剥離することにより、仮止め剤全面に熱水が浸透し、仮止め剤のみによる保護用部材の固定に比べ、短時間で容易に剥離が可能となる。これにより、粘着シート、及び仮止め剤を剥離する作業性が大幅に向上する。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、板状部材の切断方法によれば、板状部材の表面を保護した状態でダイシングされるため、チッピングが大幅に抑えられ、尚且つ粘着シートや保護用部材の剥離も容易であるため、作業性の良い高精度で高品質な板状部材の切断が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下添付図面に従って本発明に係る板状部材の切断方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１９】
はじめに、本発明に係る板状部材の切断方法に使用されるダイシング装置について説明する。
【００２０】
図１は、ダイシング装置の切断を行う部分を示した斜視図である。板状部材の切断を行うダイシング装置１０には、ウェーハテーブル１１、スピンドル１２、及びダイシングブレード１３が備わっている。
【００２１】
ウェーハテーブル１１は不図示の回転手段によりθ回転をするとともに、不図示の移動手段によって矢印Ｘ方向へ移動する。ウェーハテーブル１１の上面には不図示の真空装置に接続された吸着用の溝が形成され、板状部材であるワークＷが吸着載置される。通常、ワークＷには、紫外線等で粘着力を失うダイシングシートＳが貼着されている。
【００２２】
スピンドル１２は、不図示の移動手段により矢印Ｙ方向とＺ方向に移動する。スピンドル１２には、高周波モータ等が内蔵され、微細なダイヤモンド砥粒で形成されたダイシングブレード１３を３０，０００ｒｐｍ〜６０，０００ｒｐｍで高速回転させる。
【００２３】
これらの構成により、ダイシング装置１０は、ダイシングシートＳまでワークＷをＸ、Ｙ方向に切断してワークＷを個々のチップに分割していく。
【００２４】
次に、本発明の板状部材の切断方法についてその実施の形態を説明する。図２は、板状部材の切断方法を示したフロー図、図３は切断方法の手順を示した模式図である。
まず、図３（ａ）に示すように、板状部材１が減圧された環境下に置かれ、仮止め剤２が板状部材１の片面に滴下される。滴下された仮止め剤２は図３（ｂ）に示すように、スキージ３を用いて均一に塗布される（ステップＳ１）。
【００２５】
仮止め剤２は、紫外線光（以下、ＵＶ光と称する）により粘着力がダイシング時の切削抵抗に耐えうる強度まで増大し、熱水に浸漬することで剥離を容易に行える強度まで粘着力が減少する素材が使用される。
【００２６】
具体的には、ＵＶ光を照射することにより硬化し、８０度の熱水に浸漬させると膨潤剥離するテンプロック（電気化学工業株式会社製）、ＵＶ光を照射することにより硬化し温水に浸漬させると膨潤と一部溶解して剥離する水溶性仮着剤（株式会社アーデル製等）などが市販されており、これらの特性を考慮して選定される。本実施の形態ではテンプロックを使用した場合において説明する。
【００２７】
スキージ３は、金属、または硬質ゴム製の棒状部材であり、仮止め剤２の粘度、特性、及び塗布厚みの目標値などに応じて、スキージ３下面と板状部材１の仮止め剤２塗布面との間隔が設定される。仮止め剤２の塗布厚みは、板状部材１の切断の際の作業性を考慮し、５０μｍ以上の厚みが望ましく、２００μｍ程度の比較的厚い厚みで塗布されるのがよい。
【００２８】
スキージ３により仮止め剤２を塗布する際には、塗布を行う環境を減圧する。このとき、粘度３Ｐａ．ｓ程度の仮止め剤２を２００μｍ程度の塗工厚みを目標に作業する際には、減圧値は０．１〜２０ｋＰａの範囲で設定され、塗布スピードは１〜２０ｍｍ／ｓの範囲に設定される。これにより、仮止め剤２内の残留気泡を除去し、かつ滴下時やスキージ３により均一に引き伸ばす時に混入する気泡を最小限に抑えられる。
【００２９】
仮止め剤２の塗布と平行して、図３（ｃ）に示されるように、板状部材１よりも同寸法かそれ以上であり、尚且つ透明な保護用部材４の片面へ粘着シート５が貼付される（ステップＳ２）。
【００３０】
粘着シート５には、加熱することにより粘着力が減少する素材が使用される。具体的には、加熱することにより粘着層内に含有されている熱発泡剤が反応して自己剥離するリバアルファ（日東電工株式会社製）、 エレグリップ（電気化学工業株式会社製）などが市販されており、これらの特性を考慮して選定される。本実施の形態ではリバアルファを使用した場合において説明する。
【００３１】
粘着シート５が貼付された保護用部材４は、図３（ｄ）に示すように、仮止め剤２が塗布された板状部材１へ、粘着シート５と塗布された仮止め剤２とが向き合うように静かに置かれて貼り合せられる（ステップＳ３）。
【００３２】
貼り合せる作業は、０．１〜２０ｋＰａの減圧環境下であり、且つステップＳ１における仮止め剤２の塗布工程の減圧値と同等かそれ以上の減圧値で行われる。これにより、仮止め剤２の塗布工程中に発生した気泡を再発させることがない。
【００３３】
貼り合せられた板状部材１と保護用部材４は、貼り合せ後に大気圧中に戻される。それとともに、図３（ｅ）に示すように、保護用部材４側よりＵＶ光を仮止め剤２へ照射し、仮止め剤２を硬化させて板状部材１と保護用部材４とを固定する（ステップＳ４）。
【００３４】
これにより、板状部材１と保護用部材４とは、大気圧の力で押圧され、仮止め剤２の微小な塗布厚の差により生じる空隙が縮小され、均一な厚みとなり高さ方向（図１に示す矢印Ｚ方向）の精度を良好にする。
【００３５】
ＵＶ光を照射する際には、仮止め剤２にアクリル系素材を使用する場合、ＵＶ硬化時の収縮が避けられず、照射状態によってその硬化収縮に面内差を生じる場合があるため、照射強度が面内で均一な光源にて、十分な照射光量を与えるのが好ましい。
【００３６】
仮止め剤２を硬化した後は、図３（ｆ）に示されるように、保護用部材４側を図１に示すダイシング装置１０のワークテーブル１１に載置して、板状部材１が所定の大きさになるようにダイシングされる（ステップＳ５）。
【００３７】
このとき、ダイシングを行うダイシングブレード１３は、板状部材１の厚み分を貫通し、更に仮止め剤２の塗布厚の中ほどまで切り込むようにする。例えば、仮止め剤２の塗布厚を２００μｍと設定したのであれば、仮止め剤２を１００μｍ残すように設定されるのが好ましい。これにより、保護用部材４に切断溝が形成されないため、保護用部材４の再利用が可能となる。
【００３８】
これにより、板状部材１は、ダイシングブレード１３が切り抜ける側が保護された状態でダイシングされるため、板状部材１表面のチッピングが抑えられる。
【００３９】
板状部材１のダイシング後は、板状部材１表面に加工屑、汚れが残らないよう十分に洗浄、乾燥が行われる。
【００４０】
板状部材１のダイシング後の洗浄、乾燥が行なわれた後は、図３（ｇ）に示すように、接合された板状部材１と保護用部材４とを加熱することにより、粘着テープ５の粘着力を低下させて保護用部材を剥離させる（ステップＳ６）。
【００４１】
このとき、加熱する温度は１００度以上、又は貼着された粘着シート５の種類により適宜設定される。
【００４２】
保護用部材４が剥離された後は、図３（ｈ）に示すように、仮止め剤２より粘着シート５を剥離する（ステップＳ７）。
【００４３】
このとき、粘着テープの一般面(非粘着面)は離型性コーティングを施しているため、一般面と仮止め剤２との間には厳密な接着力がなく、手で容易に剥がすことが可能である。
【００４４】
粘着シート５が剥離された後は、図３（ｉ）に示すように、板状部材１が熱水に浸漬されることにより仮止め剤２の粘着力が減少し、仮止め剤２が板状部材１より剥離され、個々のチップに分割される（ステップＳ８）。
【００４５】
このとき、熱水の温度と浸漬時間は、テンプロックを厚み２００μｍ程度で塗布した場合、８０℃の熱水で５分程度、６０℃ならば２０分程度浸漬させる。
【００４６】
熱水は、仮止め剤２の粘着テープ５が貼着されていた面の全面に接することが可能であり、更に板状部材１をダイシングした際のカーフラインを伝い仮止め剤２の反対面の界面にも効率的に浸入するため、仮止め剤２は、表裏全面から膨潤して粘着力を失い容易に板状部材１より剥離することができる。仮止め剤２が剥離されることにより、図３（ｊ）に示すように、板状部材１は個々のチップ１Ａ、１Ｂ、1Ｃ、1Ｄ、・・・へ分離される。
【００４７】
次に、本発明の板状部材の切断方法の別の実施の形態を説明する。図４は別の実施の形態に係わる切断方法の手順を示した模式図である。
【００４８】
図４（ａ）に示すように、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）からなる固体撮像装置のカバーガラスに用いられる板状部材のカバーガラス２０は、厚さが５００μｍ程度であるシリコンに近い熱膨張係数をもった透明のガラスに、スペーサ２１が固体撮像素子の受光部を包囲する位置に対応させて複数形成されている。
【００４９】
カバーガラス２には、図４（ｂ）に示すように、減圧された環境下で仮止め剤２が２００μｍ程度の比較的厚い厚みで均一に塗布され、粘着テープ５が貼着された保護用部材４が、粘着シート５と塗布された仮止め剤２とが向き合うように静かに置かれて貼り合せられる。
【００５０】
貼り合せられたカバーガラス２０と保護用部材４とは、大気圧下に戻され大気圧により押圧され、仮止め剤２の微小な塗布厚の差により生じる空隙が縮小される。大気圧による押圧が終了した後、保護用部材４側よりＵＶ光を照射して仮止め剤２が硬化される。
【００５１】
仮止め剤２が硬化された後、図４（ｃ）に示されるように、保護用部材４側を図１に示すダイシング装置１０のワークテーブル１１に載置して、カバーガラス２０が所定の大きさになるようにダイシングされる。このとき、ダイシングを行うダイシングブレード１３は、カバーガラス２０の厚み分を貫通し、更に仮止め剤２の塗布厚の中ほどまで切り込むようにする。
【００５２】
カバーガラス２０のダイシング後は、カバーガラス２０及びスペーサ２１表面に加工屑、汚れが残らないよう十分に洗浄、乾燥が行われ、次に図４（ｄ）に示すように、固体撮像素子ウェーハ（以下、ＣＣＤウェーハと称す）２２をカバーガラス４へスペーサ５の端面に塗布された接着剤により完全に固定する。
【００５３】
スペーサ５に塗布された接着剤が十分硬化してＣＣＤウェーハ２２が確実にカバーガラス２０と接合された後、図４（ｅ）に示すように、接合されたカバーガラス２０とＣＣＤウェーハ２２を加熱、更に熱水に浸漬することにより、保護用部材４、粘着テープ５、及び仮止め剤２を剥離させる。剥離後は、カバーガラス２０及びＣＣＤウェーハ２２の表面に汚れが残らないよう十分に洗浄、乾燥が行われる。
【００５４】
保護用部材４、粘着テープ５、及び仮止め剤２が剥離された後の接合されたカバーガラス２０とＣＣＤウェーハ２２とは、図４（ｆ）に示されるように、ダイシング装置１０によりＣＣＤウェーハ２２がダイシングされ所定のチップサイズに分離される。
【００５５】
これにより、カバーガラス２０は表面が保護された状態でダイシングされるため、チッピングが抑えられる。更に、カバーガラス２０が既にダイシングされた状態でＣＣＤウェーハ２２を接合し、ＣＣＤウェーハ２２のみをダイシングすることになるため、カバーガラス２０のチッピングによる欠片がＣＣＤウェーハ２２に接触することはなく、ＣＣＤウェーハ２２を損傷させることがない。
【００５６】
以上説明したように、本発明に係る板状部材の切断方法によれば、板状部材は表面を保護された状態でダイシングされるため、チッピングの発生が大幅に抑えられる。尚且つ、仮止め剤が精度良く塗布されるとともに、仮止め剤、粘着シート、及び保護用部材の剥離も容易であるため、作業性の良い高精度で高品質な板状部材の切断が可能となる。
【００５７】
更に、固体撮像装置等のデバイスチップの切断においては、作業性のよい簡易な手順で板状のデバイス部材側を傷付けることなく切断することが可能となり、高精度で高品質な付加価値の高いデバイスチップを高い生産性で製造可能となる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、仮止め剤２を板状部材１側へ塗布しているが、本発明はそれに限らず、粘着シート５を貼着した保護用部材４の粘着シート５の面へ塗布して貼り合せても同様の加工が可能である。
【００５９】
また、本実施の形態では、スキージ１３により板状部材１の全面へ仮止め剤２を塗布しているが、本実施の形態はそれに限らず、スピンコート、ディスペンサー等の塗布装置を塗布する厚み、精度、仮止め剤２の粘度、特性等を考慮して選択してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】ダイシング装置の切断を行う部分を示した斜視図。
【図２】本発明の実施の形態に係る板状部材の切断方法を示したフロー図。
【図３】本発明の実施の形態に係る板状部材の切断方法の手順を示した模式図。
【図４】本発明の別の実施の形態に係る板状部材の切断方法の手順を示した模式図。
【符号の説明】
【００６１】
１…板状部材，２…仮止め剤，３…スキージ，４…保護用部材，５…粘着シート，１０…ダイシング装置，１１…ワークテーブル，１２…スピンドル，１３…ダイシングブレード，２０…カバーガラス，２１…スペーサ，２２…ＣＣＤウェーハ，Ｗ…ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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