(57)【要約】【課題】確実にアブレーション加工を施して接着フィルムを破断すること。【解決手段】ワーク１の表面から分割予定ラインＬに沿ってチップの仕上げ厚みよりも深い溝１３を形成し、該溝１３が形成されたワーク１の表面１ａに保護テープ１４を貼着し、ワーク１の裏面を研削して裏面に該溝１３を表出させワーク１を個々のチップ１０に分離し、個々のチップ１０に分離されたワーク１の裏面１ｂに接着フィルム１５を貼着し、該接着フィルム１５が貼着されたワーク１の該接着フィルム１５側にダイシングテープ１６を貼着し、該保護テープ１４を剥離した後、該ダイシングテープ１６を拡張することによって隣り合うチップ１０の間隔を広げた後、チップ１０間に露出した該接着フィルム１５に該接着フィルム１５が吸収する波長のレーザービームを照射してアブレーション加工を施し、該接着フィルム１５をチップ１０間に沿って破断する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの表面から分割予定ラインに沿ってチップの仕上げ厚みよりも深い溝を形成する溝形成工程と、
該溝形成工程の後に、該溝が形成されたワークの表面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、
該保護テープ貼着工程の後に、ワークの裏面を研削して裏面に該溝を表出させワークを個々のチップに分離する研削工程と、
該研削工程の後に、個々のチップに分離されたワークの裏面に接着フィルムを貼着する接着フィルム貼着工程と、
該接着フィルム貼着工程の後に、該接着フィルムが貼着されたワークの該接着フィルム側にダイシングテープを貼着するダイシングテープ貼着工程と、
該ダイシングテープ貼着工程の後に、該保護テープを剥離する保護テープ剥離工程と、
該保護テープ剥離工程の後に、チップ間に露出した該接着フィルムに該接着フィルムが吸収する波長のレーザービームを照射してアブレーション加工を施し、該接着フィルムをチップ間に沿って破断する接着フィルム破断工程と、
を含む加工方法であって、
該保護テープ剥離工程と該接着フィルム破断工程との間に、該ダイシングテープを拡張することによって隣り合うチップの間隔を広げる拡張工程を含む加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等のワークを分割する加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状であるワークの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣやＬＳＩ等の回路が形成される。そして、分割予定ラインに沿ってワークを切断して回路が形成された領域を分割することにより、個々の半導体チップが製造される。
【０００３】
また、半導体デバイスの目的厚みを得るために、多数の半導体デバイスの集合体であるワークの段階で、その裏面を研削，研磨して薄化することが行われている。とくに昨今の半導体デバイスの顕著な薄型化に伴い、ワークは一層薄く加工されるようになっている。従来は、ワークの裏面研削を行なった後にワークを分割していたが、極薄のワークは分割の際に破損してしまう場合があった。そこで、ワーク分割時の破損を最小限に抑えるため、ワーク表面のストリート上に目的厚みまで溝を切り込むハーフカットを行なった後に、裏面を溝に到達するまで研削してチップを分割するＤＢＧ（Dicing Before Grinding）プロセスと呼ばれる技術が開発されている。
【０００４】
ところで、分割された薄チップを積層するためなどに、チップ裏面にＤＡＦ（Die Attach Film）と呼ばれる接着フィルムを装着している。従来は、ワークの裏面に接着フィルムを貼着し、接着フィルムを介してワークをダイシングテープに貼着し、ワーク表面のストリートに沿って切削ブレードにより接着フィルムとともに切削することで、裏面に接着フィルムが装着されたチップを形成していた。しかしながら、ワークの裏面を研削してチップに分割するＤＢＧプロセスでは、チップに分割する前に接着フィルムをワーク裏面に装着することができない。
【０００５】
そこで本願発明の出願人は、ＤＢＧプロセスに接着フィルムを適用できるように、チップに分割されたワークの裏面に接着フィルムを貼着し、再度接着フィルムだけをカットする技術を開発した（特許文献１参照）。この技術によれば、接着フィルムを貼着したワークの裏面に、接着フィルムを介してダイシングテープを貼着し、ストリートに沿ってダイシングテープ側から接着フィルムにのみ吸収される波長のレーザー光でアブレーション加工を施して接着フィルムを破断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１１６７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の技術によれば、ワークの裏面を研削してチップに分割した後にＤＡＦを貼着する際に、分割されたチップがずれて隣り合うチップの間隔が狭くなってしまい、その後にアブレーション加工を施すことができない場合があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、接着フィルムを破断するアブレーション加工を確実に施すことができる加工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】
【０００９】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる加工方法は、ワークの表面から分割予定ラインに沿ってチップの仕上げ厚みよりも深い溝を形成する溝形成工程と、該溝形成工程の後に、該溝が形成されたワークの表面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、該保護テープ貼着工程の後に、ワークの裏面を研削して裏面に該溝を表出させワークを個々のチップに分離する研削工程と、該研削工程の後に、個々のチップに分離されたワークの裏面に接着フィルムを貼着する接着フィルム貼着工程と、該接着フィルム貼着工程の後に、該接着フィルムが貼着されたワークの該接着フィルム側にダイシングテープを貼着するダイシングテープ貼着工程と、該ダイシングテープ貼着工程の後に、該保護テープを剥離する保護テープ剥離工程と、該保護テープ剥離工程の後に、チップ間に露出した該接着フィルムに該接着フィルムが吸収する波長のレーザービームを照射してアブレーション加工を施し、該接着フィルムをチップ間に沿って破断する接着フィルム破断工程と、を含む加工方法であって、該保護テープ剥離工程と該接着フィルム破断工程との間に、該ダイシングテープを拡張することによって隣り合うチップの間隔を広げる拡張工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、確実にアブレーション加工を施して接着フィルムを破断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、半導体ウェーハの構成を説明する模式図である。
【図２】図２は、溝形成工程を説明する説明図である。
【図３】図３は、本実施の形態の研削装置の構成を示す模式図である。
【図４】図４は、保護テープ貼着工程を説明する説明図である。
【図５】図５は、研削工程を説明する説明図である。
【図６】図６は、接着フィルム貼着工程、ダイシングテープ貼着工程、保護テープ剥離工程を説明する説明図である。
【図７】図７は、拡張工程を説明する説明図である。
【図８】図８は、接着フィルム破断工程を説明する説明図である。
【図９】図９は、本実施の形態のレーザー加工装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態である加工方法について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
本実施の形態の加工方法で加工対象とするワークとしては、例えば、略円板形状を有する基板の表面に複数のデバイスが形成された半導体ウェーハが挙げられる。この半導体ウェーハの表面側は、互いに直交する分割予定ラインによって格子状に区画されており、これら区画された領域内にデバイスが形成された構成となっている。図１は本実施の形態の加工方法で加工対象とするワークの構成を示す模式図である。本実施の形態の加工方法は、このような半導体ウェーハ等のワーク１を、その表面１ａに設定された分割予定ラインＬに沿って分割するものである。なお、ワークの具体例は、特に限定されるものではなく、例えばシリコン（Ｓｉ）やガリウムヒ素（ＧａＡｓ）等の半導体ウェーハの他、セラミック、ガラス、サファイア（Ａｌ2Ｏ3）系の無機材料基板等が挙げられる。
【００１４】
図２および図４〜図７は、本実施の形態の分割方法の各工程を説明する図であり、各工程における加工対象のワーク１の断面図を示している。具体的には、図２は溝形成工程を説明する図であり、図４は保護テープ貼着工程を説明する図であり、図５は研削工程を説明する図であり、図６は、接着フィルム貼着工程、ダイシングテープ貼着工程および保護テープ剥離工程を説明する図であり、図７は拡張工程を説明する図であり、図８は接着フィルム破断工程を説明する図である。なお、これら各図では、加工対象のワーク１をその表面１ａに機能層が形成されたものとして図示している。また、図３は、加工対象のワーク１に対して図２を参照して説明する溝形成工程を実施するための切削装置の構成例を示す模式図であり、図９は、加工対象のワーク１に対して図７を参照して説明する接着フィルム破断工程を実施するためのレーザー加工装置の構成例を示す模式図である。
【００１５】
本実施の形態の加工方法では先ず、溝形成工程を実施し、図２に示すように、ワーク１の表面１ａに形成された分割予定ラインＬに沿って、チップの仕上がり厚さに相当する深さより深い溝１３を形成する。この溝形成工程は、例えば、図３に示すような一般的に用いられる切削装置２を用いる。切削装置２は吸引保持手段を備えたチャックテーブル２１と、切削ブレード２２１を備えた切削手段２２を具備している。この切削装置２のチャックテーブル２１上にワーク１を表面１ａを上にして保持し、切削手段２２の切削ブレード２２１を回転しつつチャックテーブル２１を矢印Ｘで示す方向に切削送りすることによって、所定方向に延在するストリートＬに沿って溝１３を形成する。この溝１３は、図２に示すように分割される各チップの仕上がり厚さに相当する深さより深くなるように設定されている。このように所定方向に延在する分割予定ラインＬに沿って溝１３を形成したら、切削手段２２を矢印Ｙで示す方向に分割予定ラインＬの間隔だけ割り出し送りして、再度上記切削送りを遂行する。そして、所定方向に延在する全ての分割ラインＬついて上記切削送りと上記割り出し送りを遂行したら、チャックテーブル２１を９０度回動させ、上記所定方向に対して直角に延びる各分割予定ラインＬに沿って上記切削送りと上記割り出し送りを実行することにより、ワーク１に形成された全ての分割予定ラインＬに沿って溝１３が形成される。
【００１６】
次に、保護テープ貼着工程を実施し、図４に示すように、機能層が形成されたワーク１の表面１ａに保護テープ１４を貼着する。この保護テープ１４は、後段の研削工程や接着フィルム貼着工程、ダイシングテープ貼着工程においてワーク１の表面１ａを保護するために貼着される。
【００１７】
続いて、不図示の研削装置によって研削工程を実施する。まず、研削装置を構成する保持手段によってワーク１を保持する。保持手段は、ワーク１に応じた大きさの水平な保持面を有し、この保持手段に対し、ワーク１は裏面１ｂを上にして搬入される。そして、保持手段は、保持面上でワーク１をその表面１ａに貼着された保護テープ１４を介して保持する。
【００１８】
研削装置は、例えば、研削砥石を有する研削ホイールを回転させながら前述の保持面上に保持されたワーク１の裏面１ｂに押圧することで、ワーク１の裏面１ｂに研削加工を施すものである。研削工程では、この研削装置によってワーク１の裏面１ｂを研削することで、図５に示すように、図５中の点線で囲まれた部分を研削してワーク１を所定の厚さに薄化し、先に溝形成工程で形成された溝１３を裏面１ｂに表出させて個々のチップ１０に分割する。
【００１９】
なお、この研削工程において分割された個々のチップ１０は、その表面１ａに保護テープ１４が貼着されていることによりバラバラにならずにワーク１の形態が維持されるものの、研削にともなってチップ１０がずれて隣り合うチップ１０の間隔が狭くなる箇所が発生する場合がある。
【００２０】
そこで、狭くなったチップの間隔を拡げるために、後述の拡張工程を実施するが、この拡張工程実施に先立って、接着フィルム貼着工程、ダイシングテープ貼着工程、保護テープ剥離工程を順次実施する。図６に示すように、まず、チップ１０に分割されたワーク１の裏面１ｂに、ＤＡＦ（Die  Attach  Film）等の接着フィルム１５を配設し、その上に、伸縮性を有するダイシングテープ１６を貼着する。その後、保護テープ剥離工程を実施し、ワーク１の表面１ｂに貼着された保護テープ１４を剥離する。
【００２１】
そして、例えば不図示の拡張装置によって拡張工程を実施する。まず、拡張装置を構成する保持手段によってチップ１０に分割されたワーク１を保持する。保持手段は、ワーク１に応じた大きさの水平な保持面を有するものであり、この保持手段に対し、ワーク１は、表面１ａを上にして搬入される。この保持手段は、保持面上でワーク１をその裏面１ｂに貼着されたダイシングテープ１６を介して保持する。
【００２２】
拡張装置は、ワーク１の裏面１ｂに貼着されたダイシングテープ１６の終端を引き伸ばしてダイシングテープ１６を拡張させることにより、ワーク１に対して放射状に引張力を作用させるものである。拡張工程では、この拡張装置によって図７中に矢印Ａ１、Ａ２に示す方向にダイシングテープ１６を拡張させることで、分割されたチップ１０同士の間隔を広げる。なお、この拡張工程において作用させる引張力は、後述する接着フィルム破断工程において接着フィルム１３に対してアブレーション加工を施せるようにチップ１０間の溝１３から接着フィルム１５が露出する程度の適宜な強さとし、接着フィルム１５とダイシングテープ１６との間にズレを生じさせない適宜な強さとする。
【００２３】
その後、レーザー加工装置によって接着フィルム破断工程を実施する。ここで、この接着フィルム破断工程を実施するレーザー加工装置の構成について説明する。図９に示すように、レーザー加工装置３は、保持手段３１と、レーザー加工手段３３と、これら各部の動作を制御する制御手段３５とを含む。
【００２４】
保持手段３１は、研削装置などを構成する保持手段と同様に、ワーク１に応じた大きさの水平な（ＸＹ平面と平行な）保持面３１１を有する。レーザー加工装置３の保持手段３１に対しても、ワーク１は、表面１ａを上にして搬入される。そして、保持手段３１は、保持面３１１上のワーク１をその裏面１ｂに貼着されたダイシングテープ１６を介して保持する。このようにワーク１を保持面３１１上で保持する保持手段３１は、不図示の駆動手段によってＸ軸方向およびＹ軸方向に移動自在に構成されており、制御手段３５の制御のもと、保持手段２１をＸ軸方向に加工送りするとともに、保持手段３１をＹ軸方向に割り出し送りする。さらに、保持手段３１は、不図示の回転駆動手段により、保持面３１１の中心を通る鉛直軸を軸中心として回転自在に構成されている（矢印Ｂ）。
【００２５】
レーザー加工手段３３は、保持面３１１上のワーク１にアブレーション加工を施すためのものであり、支持部材３３１と、この支持部材３３１に対して互いの位置関係が固定された状態で取り付けられたレーザー照射ユニット３３３および撮像ユニット３３５とを備える。
【００２６】
レーザー照射ユニット３３３は、保持面３１１上のワーク１に対してパルスレーザー光線を照射するものであり、その下端部に保持面３１１上のワーク１の表面１ａと対向するように配設された集光器３３４を具備している。集光器３３４は、レーザー照射ユニット３３３の内部に配設されたレーザー光線発振手段によって発振されるパルスレーザー光線を保持面３１１上のワーク１に向けて集光させるための集光レンズが内部に配設されたものである。レーザー光線発振手段は、例えば、加工対象の接着フィルム１５に吸収される所定波長のパルスレーザー光線を発振する。なお、接着フィルム１５には吸収されるがダイシングテープ１６には吸収されない波長であることがより望ましい。
【００２７】
撮像ユニット３３５は、ワーク１の加工すべき位置（溝１３から露出した接着フィルム１５の中心線）を集光器３３４の鉛直下方に位置付けるアライメントを行うためのものである。この撮像ユニット３３５は、例えば、保持面３１１上のワーク１と対向するように配設された対物レンズ等を含む顕微鏡構造体と、この顕微鏡構造体によるワーク１の拡大観察像を撮像するカメラとからなり、保持面３１１上のワーク１を撮像し、得られた画像データを制御手段３５に出力する。
【００２８】
なお、支持部材３３１は、レーザー照射ユニット３３３および撮像ユニット３３５をＺ軸方向に移動自在に支持しており、集光器３３４に内蔵された集光レンズを保持面３１１に対して垂直に移動させることができる。このように、レーザー照射ユニット３３３は、集光レンズによって集光されるパルスレーザー光線の焦点位置（Ｚ位置）の調整が可能な構成とされている。
【００２９】
制御手段３５は、レーザー加工装置３の動作に必要な各種データを保持するメモリを内蔵したマイクロコンピュータ等で構成され、レーザー加工装置３を構成する各部の動作を制御してレーザー加工装置３を統括的に制御する。この制御手段３５の制御のもと、レーザー加工装置３は、接着フィルム破断工程を実施する。
【００３０】
すなわち、この接着フィルム破断工程では、先ず、保持手段３１に対して表面１ａを上にした状態でワーク１を搬入し、保持面３１１上でワーク１をその裏面１ｂに貼着されたダイシングテープ１６を介して保持する。続いて、保持手段３１をＸＹ平面内で移動させて保持面３１１上のワーク１を撮像ユニット３３５の鉛直下方に位置付け、撮像ユニット３３５によって保持面３１１上のワーク１を撮像することでアライメントを実施する。具体的には、保持面３１１上のワーク１を撮像して得た画像データにパターンマッチング等の画像処理を施すことでチップ１０間の溝１３を検出する。そして、この画像処理の結果をもとに、加工対象の溝１３から露出した接着フィルム１５を集光器３３４の鉛直下方に位置付ける。
【００３１】
そして、このようにして加工対象を集光器３３４の鉛直下方に位置付けると、レーザー加工装置３は、加工対象である溝１３から露出した接着フィルム１５の中心線に沿ってアブレーション加工を施す。すなわち先ず、パルスレーザー光線の焦点位置がワーク１の厚みに相当する深さ位置となるように支持部材３３１を移動させて集光レンズの焦点を合わせる。そして、保持手段３１をＸ軸方向に加工送りしながらレーザー照射ユニット３３３によって順次、所定波長のパルスレーザー光線を照射する。すなわち、接着フィルム１５が吸収する波長のパルスレーザー光線を照射する。なお、パルスレーザー光線の波長は、接着フィルム１５は吸収するがダイシングテープ１６は吸収しない波長であることがより望ましい。これにより、パルスレーザー光線がワーク１の厚みに相当する深さ位置にある接着フィルム１５に溝１３に沿って照射され、この結果、溝１３から露出した接着フィルム１５の中心線に沿ってアブレーション加工が施される。
【００３２】
その後は、順次隣接する溝１３を集光器３３４の鉛直下方に位置付けて加工対象を移しながら、各溝１３に沿ってアブレーション加工を施す。そして、直交する一方向の溝１３の全てに対してそれぞれアブレーション加工を施したならば、保持手段３１を９０度回転させることで他方向の溝１３がＸ軸方向に沿うようにワーク１の姿勢を変更する。そして、一方向の溝１３に対する動作と同様にアライメントを行った後、順次他方向の溝１３を集光器３３４の鉛直下方に位置付けて加工対象を移しながら、この他方向の溝１３のそれぞれに沿ってアブレーション加工を施す。
【００３３】
ここで、アブレーション加工とは、微少な領域に極短時間にレーザエネルギーを集中させることにより、固体を昇華・蒸発させる加工のことをいう。加工対象は、アブレーション加工を施した領域にそって破断される。
【００３４】
以上説明した接着フィルム破断工程を経て、ワーク１に貼着された接着フィルム１５は、図８に示すように、溝１３に沿って破断される。なお、図８に示す断面は、保持面３１１上のワーク１の例えばＹ軸方向に沿った断面を示しており、接着フィルム破断工程によってＹ軸方向に直交するＸ軸方向に沿った溝１３（紙面と直交する方向に沿った溝１３）に沿って接着フィルム１５に形成された破断線を示している。
【００３５】
その後、チップ離脱工程を実施して、接着フィルム１５が貼着されているチップ１０をダイシングテープ１６から離脱する。チップ離脱工程は、例えば、不図示のピックアップコレットを作動して、個々のチップ１０をダイシングテープ１６の上面から離脱することにより、裏面に接着フィルム１５が装着された個々のチップ１０を得ることができる。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態では、溝１３から露出した接着フィルム１５に確実にアブレーション加工を施すことができるので、接着フィルムを破断することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  ワーク
１ａ  表面
１ｂ  裏面
１０  チップ
１３  溝
１４  保護テープ
１５  接着フィルム
１６  ダイシングテープ
Ｌ    分割予定ライン
【図１】
2012156339.tif 000003
【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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【図９】
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