(57)【要約】【課題】  切削ブレードの刃先だし量を低減することが可能なウェーハの分割方法を提供することである。【解決手段】  交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域に配設されそれぞれ複数の電極を有する複数のデバイスと、該デバイスの該複数の電極にそれぞれ接続された複数の金属ポストとが樹脂で封止され、封止樹脂の上に各金属ポストに接続された複数の電極バンプが突出して配設されたウェーハを分割するウェーハの分割方法であって、該電極バンプが突出したウェーハの一方の面に保護部材を貼着する保護部材貼着ステップと、保持面を有するチャックテーブルで該保護部材を介してウェーハを保持する保持ステップと、該チャックテーブルに保持されたウェーハの他方の面から該保護部材へ至る切削溝を切削ブレードで該分割予定ラインに沿って形成し、ウェーハを複数のチップに分割する分割ステップと、を備え、該保護部材貼着ステップでは、該保護部材に該電極バンプを埋没させてウェーハを貼着することを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域に配設されそれぞれ複数の電極を有する複数のデバイスと、該デバイスの該複数の電極にそれぞれ接続された複数の金属ポストとが樹脂で封止され、封止樹脂の上に各金属ポストに接続された複数の電極バンプが突出して配設されたウェーハを分割するウェーハの分割方法であって、
該電極バンプが突出したウェーハの一方の面に保護部材を貼着する保護部材貼着ステップと、
保持面を有するチャックテーブルで該保護部材を介してウェーハを保持する保持ステップと、
該チャックテーブルに保持されたウェーハの他方の面から該保護部材へ至る切削溝を切削ブレードで該分割予定ラインに沿って形成し、ウェーハを複数のチップに分割する分割ステップと、を備え、
該保護部材貼着ステップでは、該保護部材に該電極バンプを埋没させてウェーハを貼着することを特徴とするウェーハの分割方法。
【請求項２】
該ウェーハは、該複数の該分割予定ラインで区画された各領域に半導体チップがそれぞれ配設され、該半導体チップを封止する樹脂によりウェーハ状に形成されたパッケージウェーハから構成され、該分割予定ラインは樹脂によって形成されていることを特徴とする請求項１記載のウェーハの分割方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハの分割方法に関し、特に、ＷＬ（Ｗａｆｅｒ−ｌｅｖｅｌ）パッケージウェーハの分割方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＬ−ＣＳＰ（Ｗａｆｅｒ−ｌｅｖｅｌ  Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）ウェーハとは、ウェーハの状態で再配線層や電極（金属ポスト）を形成後、表面側を樹脂封止し、切削ブレード等で各パッケージに分割する技術であり、ウェーハを個片化したパッケージの大きさが半導体デバイスチップの大きさになるため、小型化及び軽量化の観点からも広く採用されている。
【０００３】
ＷＬ−ＣＳＰウェーハの製造プロセスでは、複数のデバイスが形成されたデバイスウェーハのデバイス面側に再配線層を形成し、更に再配線層を介してデバイス中の電極に接続する金属ポストを形成した後、金属ポスト及びデバイスを樹脂で封止する。
【０００４】
次いで、封止材を薄化するとともに金属ポストを封止材表面に露出させた後、金属ポストの端面に電極バンプと呼ばれる外部端子を形成する。その後、切削装置等で切削して個々のＣＳＰへと分割する。
【０００５】
半導体デバイスを衝撃や湿気等から保護するために、封止材で封止することが重要である。通常、封止材として、エポキシ樹脂中にＳｉＣからなるフィラーを混入した封止材を使用することで、封止材の熱膨張率を半導体デバイスチップの熱膨張率に近づけ、熱膨張率の差によって生じる加熱時のパッケージの破損を防止している。
【０００６】
ＷＬ−ＣＳＰウェーハは、デバイス面のほぼ全面が樹脂で封止され樹脂の表面に各金属ポストに接続された複数の電極バンプが配設されているため、一般的にＷＬ−ＣＳＰウェーハの樹脂上に形成された電極バンプをターゲットにして分割予定ラインを割り出し、切削ブレードで分割予定ラインを切削して個々のＣＳＰに分割される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−２８９８０号公報
【特許文献２】特開２０１５−５３４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、ＷＬ−ＣＳＰウェーハを表面側から切削すると、切削ブレードは樹脂の上面に配設された電極バンプをよけて切削するため、ウェーハと樹脂の厚さに加えて、電極バンプの高さも含めた厚さのウェーハを切削することになる。
【０００９】
従って、切削ブレードは長い刃先を露出して切削する必要があり、ブレードの厚さに比べて刃先だし量が非常に長くなるため、切削中に切削ブレードが蛇行し易かったり、ブレードの刃先が破損したりし易いという課題があった。
【００１０】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、切削ブレードの刃先だし量を低減することが可能なウェーハの分割方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によると、交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域に配設されそれぞれ複数の電極を有する複数のデバイスと、該デバイスの該複数の電極にそれぞれ接続された複数の金属ポストとが樹脂で封止され、封止樹脂の上に各金属ポストに接続された複数の電極バンプが突出して配設されたウェーハを分割するウェーハの分割方法であって、該電極バンプが突出したウェーハの一方の面に保護部材を貼着する保護部材貼着ステップと、保持面を有するチャックテーブルで該保護部材を介してウェーハを保持する保持ステップと、該チャックテーブルに保持されたウェーハの他方の面から該保護部材へ至る切削溝を切削ブレードで該分割予定ラインに沿って形成し、ウェーハを複数のチップに分割する分割ステップと、を備え、該保護部材貼着ステップでは、該保護部材に該電極バンプを埋没させてウェーハを貼着することを特徴とするウェーハの分割方法が提供される。
【００１２】
好ましくは、該ウェーハは、該複数の該分割予定ラインで区画された各領域に半導体チップがそれぞれ配設され、該半導体チップを封止する樹脂によりウェーハ状に形成されたパッケージウェーハから構成され、該分割予定ラインは樹脂によって形成されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のウェーハの分割方法によると、高さのある電極バンプを保護部材の粘着層（糊層）に埋め込むようにしてウェーハを固定し、ウェーハの裏面側からダイシングすることで、切削ブレードの刃先だし量を低減することができ、従来問題であった切削中に切削ブレードが蛇行したりブレードの刃先が破損したりするという問題を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（Ａ）はＷＬ−ＣＳＰウェーハの分解斜視図、図１（Ｂ）はＷＬ−ＣＳＰウェーハの斜視図である。
【図２】ＷＬ−ＣＳＰウェーハの拡大断面図である。
【図３】ＷＬ−ＣＳＰウェーハの表面側を外周部が環状フレームに装着されたダイシングテープに貼着する様子を示す斜視図である。
【図４】切削装置の斜視図である。
【図５】ＷＬ−ＣＳＰウェーハの分割ステップを示す一部断面側面図である。
【図６】図６（Ａ）はＦＯ−ＷＬＰ（Ｆｕｎ−Ｏｕｔ  Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｐａｃｋａｇｅ）ウェーハの斜視図、図６（Ｂ）はその断面図である。
【図７】ＦＯ−ＷＬＰウェーハの分割ステップを示す一部断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１（Ａ）を参照すると、ＷＬ−ＣＳＰウェーハ１１の分解斜視図が示されている。図１（Ｂ）はＷＬ−ＣＳＰウェーハ１１の斜視図である。
【００１６】
図１（Ａ）に示されているように、デバイスウェーハ１３の表面１３ａには格子状に形成された複数の分割予定ライン（ストリート）１５によって区画された各領域にＬＳＩ等のデバイス１７が形成されている。
【００１７】
デバイスウェーハ（以下、単にウェーハと略称することがある）１３は予め裏面１３ｂが研削されて所定の厚さ（２００〜３００μｍ程度）に薄化された後、表面１３ａ上に再配線層２１が形成される。
【００１８】
更に、再配線層２１上にデバイス１７中の電極１９に電気的に接続する複数の金属ポスト２３を形成した後、ウェーハ１３の表面１３ａ側を金属ポスト２３が埋没するように封止材２５で封止する。
【００１９】
封止材２５としては、封止材２５の熱膨張率をデバイスウェーハ１３の熱膨張率に近づけるために、ＳｉＣからなるフィラーが混入されたエポキシ樹脂等の樹脂を使用するのが好ましい。
【００２０】
他の実施形態として、デバイスウェーハ１３の表面１３ａ上に再配線層２１を形成せずに、デバイス１７中の電極１９に電気的に接続された複数の金属ポスト２３を形成した後、ウェーハ１３の表面１３ａ側を金属ポスト２３が埋没するように封止材２５で封止するようにしても良い。
【００２１】
次いで、単結晶ダイヤモンドからなるバイト切削工具を有する平面切削装置（サーフェスプレーナ）やグラインダと呼ばれる研削装置を使用して樹脂封止材２５を薄化する。樹脂封止材２５を薄化した後、例えばエッチングにより金属ポスト２３の端面を露出させる。
【００２２】
次いで、露出した金属ポスト２３の端面に良く知られた方法により半田等の金属バンプ（金属ボール）２７を形成して、ＷＬ−ＣＳＰウェーハ１１が完成する。本実施形態のＷＬ−ＣＳＰウェーハ１１では、樹脂封止材２５の厚さは１００μｍ程度である。
【００２３】
ＷＬ−ＣＳＰウェーハ１１を切削装置で切削するのに当たり、図３に示すように、好ましくは、ＷＬ−ＣＳＰウェーハ１１の表面側を外周部が環状フレームＦに貼着された保護部材としてのダイシングテープＴに貼着する。これにより、ＷＬ−ＣＳＰウェーハ１１はダイシングテープＴを介して環状フレームＦに支持された状態となる。
【００２４】
しかし、ＷＬ−ＣＳＰウェーハ１１を切削装置で切削するのに当たり、環状フレームＦを使用せずに、ＷＬ−ＣＳＰウェーハ１１の表面にダイシングテープＴを貼着する形態でもよい。
【００２５】
図４を参照すると、ＷＬ−ＣＳＰウェーハ１１を切削するのに適した切削装置２の斜視図が示されている。４は切削装置２のベースであり、ベース４上にはチャックテーブル６は回転可能且つ図示しない切削送り機構によりＸ軸方向に往復動可能に配設されている。チャックテーブル６には、環状フレームＦをクランプする複数のクランプ８が取り付けられている。１０は切削送り機構を保護するための蛇腹である。
【００２６】
ベース４上には門形状のコラム１２が立設されている。コラム１２にはＹ軸方向に伸長する一対のガイドレール１４が固定されている。コラム１２上には、Ｙ軸移動ブロック１６がボールねじ１８と図示しないパルスモーターとからなる割り出し送り機構２０により、ガイドレール１４に沿ってＹ軸方向に移動可能に搭載されている。
【００２７】
Ｙ軸移動ブロック１６にはＺ軸方向に伸長する一対のガイドレール２２が固定されている。Ｙ軸移動ブロック１６上には、Ｚ軸移動ブロック２４がボールねじ２６とパルスモーター２８とからなるＺ軸移動機構３０により、ガイドレール２２に案内されてＺ軸方向に移動可能に搭載されている。
【００２８】
Ｚ軸移動ブロック２４には、切削ユニット３２とアライメントユニット３６が取り付けられている。切削ユニット３２のスピンドルハウジング中にはスピンドル３３（図５参照）が回転可能に収容されており、スピンドル３３の先端には切削ブレード３４が装着されている。
【００２９】
アライメントユニット３６には、マクロ顕微鏡及び可視光線で撮像する標準カメラと赤外線カメラを備えた第１撮像ユニット３８と、ミクロ顕微鏡及び標準カメラと赤外線カメラを備えた第２撮像ユニット４０が搭載されている。
【００３０】
図５に示すように、ダイシングテープＴはポリ塩化ビニル、ポリオレフィン等の基材２９の表面にアクリル系の粘着層（糊層）３１が塗布されて形成されており、この粘着層３１を比較的厚くとることにより、ダイシングテープＴの粘着層３１中に電極バンプ２７を埋没させてＷＬ−ＣＳＰウェーハ１１をダイシングテープＴに貼着することができる。
【００３１】
次に、切削装置２を使用したＷＬ−ＣＳＰウェーハ１１の分割方法について説明する。まず、ダイシングテープＴを介して環状フレームＦに支持されたＷＬ−ＣＳＰウェーハ１１を、チャックテーブル６の保持面上に載置してチャックテーブル６で吸引保持し、クランプ８で環状フレームＦをクランプして固定する。
【００３２】
次いで、第１撮像ユニット３８及び第２撮像ユニット４０を使用してＷＬ−ＣＳＰウェーハ１１をその裏面側から撮像して、デバイスウェーハ１３を透過してデバイスウェーハ１３の表面１３ａに形成された分割予定ライン１５を検出する分割予定ライン検出ステップを実施する。
【００３３】
分割予定ライン検出ステップ実施後、図５に示すように、高速回転する切削ブレード３４をＷＬ−ＣＳＰウェーハ１１の裏面側から分割予定ライン１５に沿ってダイシングテープＴに至るまで切り込ませ、チャックテーブル６をＸ軸方向に加工送りすることにより分割予定ライン１５に沿って切削溝を形成する。
【００３４】
切削ユニット３２をＹ軸方向に割り出し送りすることにより、第１の方向に伸長する全ての分割予定ライン１５に沿って同様な切削溝を形成する。次いで、チャックテーブル６を９０°回転してから、第１の方向に直交し第２の方向に伸長する全ての分割予定ライン１５に沿って同様な切削溝を形成して、ＷＬ−ＣＳＰウェーハ１１を個々のＣＳＰに分割する。
【００３５】
本実施形態のウェーハの分割方法では、高さがある電極バンプ２７をダイシングテープＴの粘着層３１に埋め込むようにＷＬ−ＣＳＰウェーハ１１を固定し、ウェーハ１１の裏面側からダイシングすることで、切削ブレード３４の刃先だし量を低減することができる。その結果、ダイシング中に切削ブレード３４の蛇行を防止することができ、切削ブレード３４の切り刃の破損を抑制することができる。
【００３６】
次に、図６及び図７を参照して、ＦＯ−ＷＬＰウェーハ３５の分割方法について説明する。図６（Ａ）はＦＯ−ＷＬＰウェーハ３５の斜視図、図６（Ｂ）はその断面図である。
【００３７】
ＦＯ−ＷＬＰウェーハ３５の製造方法は、例えば特開２０１５−５３４６８号公報に記載されており、交差する複数の分割予定ライン４３に区画された各領域に半導体チップ３７がそれぞれ配設されており、これらの半導体チップ３７を樹脂３９により封止してウェーハ状に形成したパッケージウェーハである。各半導体チップ３７の表面には複数の電極バンプ４１が形成されている。
【００３８】
ＦＯ−ＷＬＰウェーハ３５を切削するのに当たり、図３に示した第１実施形態と同様に、ＦＯ−ＷＬＰウェーハ３５の表面側を外周部が環状フレームＦに貼着された保護部材としてのダイシングテープＴに貼着する。これにより、ＦＯ−ＷＬＰウェーハ３５はダイシングテープＴを介して環状フレームＦに支持された状態となる。
【００３９】
ダイシングテープＴの粘着層３１を厚めにとることにより、電極バンプ４１がダイシングテープＴの粘着層３１中に埋没されてＦＯ−ＷＬＰウェーハ３５がダイシングテープＴに貼着される。
【００４０】
上述した第１実施形態と同様に、第１撮像ユニット３８及び第２撮像ユニット４０の赤外線カメラでＦＯ−ＷＬＰウェーハ３５の裏面側から封止樹脂３９を透かして表面側の分割予定ライン４３を撮像し、分割予定ライン４３を検出するアライメントステップを実施する。
【００４１】
また、ＦＯ−ＷＬＰウェーハ３５の裏面側に分割予定ラインを示すマークを設定しておき、それを第１撮像ユニット及び第２撮像ユニットで撮像してアライメントステップを実施しても良い。
【００４２】
アライメントステップ実施後、高速回転する切削ブレード３４でＦＯ−ＷＬＰウェーハ３５の裏面側から切削ブレード３４で分割予定ライン４３に沿ってダイシングテープＴまで切り込み、チャックテーブル６をＸ軸方向に加工送りすることにより、分割予定ライン４３に沿って切削溝を形成する。
【００４３】
切削ユニット３２をＹ軸方向に割り出し送りしながら、第１の方向に伸長する全ての分割予定ライン４３に沿って同様な切削溝を形成する。次いで、チャックテーブル６を９０°回転してから、第１の方向に直交する第２の方向に伸長する全ての分割予定ライン４３に沿って同様な切削溝を形成して、ＦＯ−ＷＬＰウェーハ３５を個々のデバイスパッケージに分割する。
【００４４】
本実施形態のウェーハの分割方法では、ＦＯ−ＷＬＰウェーハ３５の電極バンプ４１をダイシングテープＴの粘着層３１に埋め込むようにしてＦＯ−ＷＬＰウェーハ３５を固定し、ＦＯ−ＷＬＰウェーハ３５を裏面側からダイシングすることで、切削ブレード３４の刃先出し量を低減することができる。
【符号の説明】
【００４５】
２    切削装置
６    チャックテーブル
１１    ＷＬ−ＣＳＰウェーハ
１３    デバイスウェーハ
１５    分割予定ライン
１７    デバイス
１９    電極
２１    再配線層
２３    金属ポスト
２５    樹脂封止材
２７    電極バンプ
３２    切削ユニット
３４    切削ブレード
３５    ＦＯ−ＷＬＰウェーハ
３７    半導体チップ
３９    樹脂封止材
４１    電極バンプ
【図１】
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【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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