(57)【要約】【課題】ウェーハの表面の分割予定ラインにデバイスの仕上がり厚さに相当する深さの分離溝を形成した後にウェーハの裏面を研削してその分離溝を裏面側から表出させることにより個々のデバイスに分割するいわゆる先ダイシングによってウェーハを分割する場合において、分割された個々のデバイスをテープから確実にピックアップできるようにする。【解決手段】表面に保護部材２が貼着され裏面から分離溝Ｇが表出してデバイスＤに分割されたウェーハＷの裏面を粘着テープＴに貼着すると共に保護部材２を表面から剥離し、粘着テープＴを伸張して隣接するデバイスＤの間隔を広げて個々のデバイスＤをピックアップする場合において、粘着テープＴとして、切削ブレードがウェーハの表裏面を貫通してデバイスに分割されるダイシング時に使用するダイシングテープより厚さが薄いタイプのテープを使用する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割予定ラインによって区画されて複数のデバイスが表面に形成されたウェーハを個々のデバイスに分割するウェーハの加工方法であって、
該分割予定ラインに該デバイスの仕上がり厚さに相当する深さの分離溝を形成する分離溝形成工程と、
該ウェーハの表面に保護部材を貼着し該ウェーハの裏面を研削して該分離溝を該裏面側から表出させる裏面研削工程と、
開口部が形成されたリング状フレームに該分離溝が表出したウェーハを粘着テープを介して支持させ、該ウェーハの表面から該保護部材を剥離して該ウェーハを該リング状フレームに移し替えるウェーハ移し替え工程と、
該粘着テープを伸張して隣接するデバイスの間隔を広げて個々のデバイスをピックアップするピックアップ工程とから構成され、
該ウェーハ移し替え工程において使用する粘着テープは、切削ブレードがウェーハの表裏面を貫通してデバイスに分割されるダイシング時に該ウェーハに貼着するダイシングテープより厚さが薄いことを特徴とするウェーハの加工方法。
【請求項２】
前記粘着テープは塩化ビニールで形成され、厚さが６０μｍ〜２０μｍである請求項１に記載の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、ウェーハを個々のデバイスに分割するウェーハの加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが分割予定ラインによって区画されて形成されたウェーハは、すべての分割予定ラインに高速回転する切削ブレードを切り込ませて切削することにより個々のデバイスに分割される。
【０００３】
ウェーハの分割時には、ウェーハがダイシングテープに貼着されると共にダイシングテープの周縁部がリングフレームに貼着され、ウェーハがダイシングテープを介してダイシングフレームに支持された状態となる。そして、切削ブレードが僅かにダイシングテープに切り込む程度に切削を行うことにより、分割予定ラインが完全切断されて確実にデバイスに分割される。デバイスに分割された後は、デバイスが貼着されたダイシングテープを面方向に伸張させることによって隣り合うデバイス間の間隔を広げ、個々のデバイスをピックアップすることとしている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
一方、ウェーハの表面の分割予定ラインにデバイスの仕上がり厚さに相当する深さの分離溝を形成し、ウェーハの裏面を研削してその分離溝を裏面側から表出させることにより個々のデバイスに分割するいわゆる先ダイシングと称される技術も提案され、実用に供されている（特許文献２参照）。この先ダイシングにおいても、裏面から分離溝が表出したウェーハの裏面がダイシングテープに貼着され、ダイシングテープを面方向に伸張させてから、分離溝の表出によって分割されたデバイスが個々にピックアップされる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２４６７６号公報
【特許文献２】特公平５−５４２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記先ダイシングにおいても、デバイスのピックアップ時には通常のダイシングの場合と同様の装置を用いるため、裏面から分離溝が表出したウェーハをダイシングテープに貼着してからデバイスのピックアップが行われるが、ダイシングテープは、切削ブレードが切り込んでも破断しないように、塩化ビニール等の合成樹脂によってその厚さが９０μｍ〜１２０μｍと比較的厚く形成されていると共に、先ダイシングにおいてはダイシングテープに切り込みが形成されないため、分離溝の表出後に隣り合うデバイス間の間隔を広げるべくダイシングテープを伸張しても、デバイス間の間隔を広げることが困難であり、ピックアップに支障をきたすという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、いわゆる先ダイシングによってウェーハを分割する場合においても、隣接するデバイスとの間隔を広げ、個々のデバイスを確実にピックアップできるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、分割予定ラインによって区画されて複数のデバイスが表面に形成されたウェーハを個々のデバイスに分割するウェーハの加工方法に関するもので、分割予定ラインにデバイスの仕上がり厚さに相当する深さの分離溝を形成する分離溝形成工程と、ウェーハの表面に保護部材を貼着しウェーハの裏面を研削して分離溝を裏面側から表出させる裏面研削工程と、開口部が形成されたリング状フレームに分離溝が表出したウェーハを粘着テープを介して支持させ、ウェーハの表面から保護部材を剥離してウェーハをリング状フレームに移し替えるウェーハ移し替え工程と、粘着テープを伸張して隣接するデバイスの間隔を広げて個々のデバイスをピックアップするピックアップ工程とから構成され、ウェーハ移し替え工程において使用する粘着テープを、切削ブレードがウェーハの表裏面を貫通してデバイスに分割されるダイシング時にウェーハに貼着するダイシングテープより厚さが薄いテープとする。
【０００９】
粘着テープとしては、例えば塩化ビニールで形成され厚さが６０μｍ〜２０μｍのものを使用することができる。
【発明の効果】
【００１０】
切削ブレードがウェーハの表裏面を貫通する通常のダイシングでは、切削ブレードがダイシングテープにも切り込むため、ダイシングテープが破断するのを防止すべくダイシングテープにはある程度の厚さが要求されるが、いわゆる先ダイシングでは切削ブレードがテープに切り込むことがないため、テープの破断のおそれはなく、先ダイシングに使用される粘着テープには通常のダイシングに使用されるダイシングテープよりも厚さが薄いものを使用することが可能である。また、薄いタイプの粘着テープを使用することで、通常のダイシング時のようにテープに切れ目が形成されていなくても、ピックアップ工程において粘着テープを伸張してデバイス間の間隔を広げやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に示すウェーハＷの表面Ｗ１には、分割予定ラインＳによって区画されて複数のデバイスＤが形成されている。このウェーハＷをいわゆる先ダイシングによって個々のデバイスＤに分割する場合について以下に説明する。
【００１２】
最初にウェーハＷの分割予定ラインＳに、デバイスＤの仕上がり厚さ相当の厚さを有する分離溝を形成する。この分離溝の形成には、例えば図２に示す切削装置１を用いる。この切削装置１は、ウェーハＷを保持してＸ軸方向に移動可能なチャックテーブル１０と、ウェーハＷを切削する切削手段１１と、チャックテーブル１０をＸ軸方向に駆動するＸ軸送り手段１２と、切削手段１１をＹ軸方向に駆動するＹ軸送り手段１３と、切削手段１１をＺ軸方向に駆動するＺ軸送り手段１４とを備えている。
【００１３】
切削手段１１は、Ｙ軸方向の軸心を有するスピンドル１１０と、スピンドル１１０を回転可能に支持するハウジング１１１と、スピンドル１１０の一端に装着された切削ブレード１１２と、スピンドル１１０の他端に連結されスピンドル１１０を回転させるモータ１１３とから構成され、モータ１１３に駆動されてスピンドル１１０が回転するのに伴い切削ブレード１１２も回転する構成となっている。
【００１４】
切削手段１を構成するハウジング１１１には、ウェーハの切削すべき位置を検出して切削ブレード１１２との位置合わせを行うためのアライメント手段１５が固定され、アライメント手段１５は切削手段１１と連動する構成となっている。アライメント手段１５には撮像部１５０を備えており、撮像部１５０が取得した画像と予め記憶してあるウェーハの画像とのマッチングによって切削すべき位置を検出することができる。撮像部１５０は、切削ブレード１１２のＸ軸方向の延長線上に位置している。
【００１５】
Ｘ軸送り手段１２は、Ｘ軸方向の軸心を有するボールネジ１２０と、ボールネジ１２０に平行に配設された一対のガイドレール１２１と、ボールネジ１２０の一端に連結されたモータ１２２と、図示しない内部のナットがボールネジ１２０に螺合すると共に下部がガイドレール１２１に摺接するスライド部１２３と、スライド部１２３に固定されチャックテーブル１０を所望角度回転させるパルスモータを内部に備えた回転駆動部１２４とから構成され、モータ１２２に駆動されてボールネジ１２０が回動するのに伴い、スライド部１２３がガイドレール１２１上をＸ軸方向に摺動し、これに伴いチャックテーブル１０もＸ軸方向に移動する構成となっている。
【００１６】
Ｙ軸送り手段１３は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ１３０と、ボールネジ１３０に平行に配設された一対のガイドレール１３１と、ボールネジ１３０の一端に連結されたパルスモータ１３２と、図示しない内部のナットがボールネジ１３０に螺合すると共に下部がガイドレール１３１に摺接するスライド部１３３とから構成され、パルスモータ１３２に駆動されてボールネジ１３０が回動するのに伴い、スライド部１３３がガイドレール１３１上をＹ軸方向に摺動し、これに伴い切削手段１１もＹ軸方向に移動する構成となっている。
【００１７】
Ｚ軸送り手段１４は、Ｚ軸方向の軸心を有するボールネジ１４０と、ボールネジ１４０に平行に配設された一対のガイドレール１４１と、ボールネジ１４０の一端に連結されたパルスモータ１４２と、図示しない内部のナットがボールネジ１４０に螺合すると共に側部がガイドレール１４１に摺接し切削手段１１を支持する支持部１４３とから構成され、パルスモータ１４２に駆動されてボールネジ１４０が回動するのに伴い支持部１４３がガイドレール１４１にガイドされてＺ軸方向に昇降し、これに伴い切削手段１１もＺ軸方向に昇降する構成となっている。
【００１８】
ウェーハの分割予定ラインＳに分離溝を形成するにあたっては、まず、チャックテーブル１０及びアライメント手段１５の移動により、ウェーハＷが撮像部１５０の直下に位置する状態とする。そして、チャックテーブル１０及び撮像部１５０の位置を調整しながらウェーハＷの表面Ｗ１を撮像し、予めアライメント手段１５に記憶させてあるウェーハの画像と実際に取得した画像とのパターンマッチングを行い、画像が一致した時点でアライメント手段１５の動きを止める。撮像部１５０のＸ軸方向の延長線上に切削ブレード１１２が位置するように予め調整されており、撮像部１５０を含むアライメント手段１５と切削手段１１とは連動するため、アライメント手段１５が停止した時点において、切削すべき分割予定ラインと切削ブレード１１２とのＹ軸方向の位置合わせがなされる。
【００１９】
次に、Ｘ軸送り手段１２によって駆動されてチャックテーブル１０が＋Ｘ方向に移動すると共に、切削ブレード１１２が高速回転しながらＺ軸送り手段１４によって駆動されて切削手段１１が下降することにより、切削ブレード１１２が検出された分割予定ラインに切り込み、ウェーハＷの裏面Ｗ２まで貫通しない分離溝が形成される。このとき、ウェーハＷの表面Ｗ１からの切り込み深さ、すなわち分離溝の深さがデバイスの仕上がり厚さに相当する値となるように、Ｚ軸送り手段１４によって切削手段１１のＺ軸方向の位置が精密に制御される。
【００２０】
そして、Ｙ軸送り手段１３によって駆動されて切削手段１１が隣り合う分割予定ラインの間隔ずつＹ軸方向に移動しながらチャックテーブル１０がＸ軸方向に移動して同様の切削が行われ、一方向のすべての分割予定ラインに分離溝が形成される。更に、チャックテーブル１０が９０度回転してから上記と同様の切削が行われると、図３に示すウェーハＷａのように、すべての分割予定ラインに縦横に分離溝Ｇが形成される（分離溝形成工程）。
【００２１】
次に、分離溝Ｇが形成されたウェーハＷａの裏面Ｗ２を研削して分離溝Ｇを裏面Ｗ２側から表出させる。裏面Ｗ２の研削の前には、図４に示すように、ウェーハＷａの表面Ｗ１に保護部材２が貼着される。
【００２２】
ウェーハＷａの裏面Ｗ２の研削には、例えば図５に示す研削装置３を用いることができる。この研削装置３は、ウェーハを保持するチャックテーブル３０と、チャックテーブル３０に保持されたウェーハを研削する研削手段３１と、研削手段３１を昇降させる研削送り手段３２とを備えている。
【００２３】
チャックテーブル３０は、回転可能であると共に水平方向に移動可能となっており、ウェーハを保持した状態で研削手段３１の下方に移動することができる。
【００２４】
研削手段３１は、垂直方向の軸心を有するスピンドル３１０と、スピンドル３１０を回転可能に支持するハウジング３１１と、スピンドル３１０を回転させるモータ３１２と、スピンドル３１０の下端に形成されたホイールマウント３１３と、ホイールマウント３１３に固定される研削ホイール３１４とから構成され、研削ホイール３１４の下面には研削砥石３１５が固着されている。
【００２５】
研削送り手段３２は、垂直方向の軸心を有するボールネジ３２０と、ボールネジ３２０と平行に配設された一対のガイドレール３２１と、ボールネジ３２０の一端に連結されボールネジ３２０を回動させるパルスモータ３２２と、内部のナットがボールネジ３２０に螺合すると共に側部がガイドレール３２１に摺接し研削手段３１を支持する昇降部３２３とから構成され、パルスモータ３２２に駆動されてボールネジ３２０が回動するのに伴い昇降部３２３がガイドレール３２１にガイドされて昇降し、研削手段３１も昇降する。
【００２６】
図４に示したように分離溝Ｇが形成された表面Ｗ１に保護部材２が貼着されたウェーハＷａは、保護部材２側がチャックテーブル３０において保持され、裏面Ｗ２が露出した状態となる。そして、チャックテーブル３０が水平方向に移動してウェーハＷａが研削手段３１の直下に位置すると、チャックテーブル３０が回転すると共に研削ホイール３１４が回転しながら研削送り手段３２に駆動されて研削手段３１が下降し、図６に示すように、回転する研削砥石３１５がウェーハＷａの裏面Ｗ２に接触して研削が行われる。
【００２７】
こうして研削を続けると、図７に示すように、裏面Ｗ２から分離溝Ｇが表出し、分離溝ＧがウェーハＷａの表裏面を貫通して個々のデバイスＤに分割される。個々のデバイスＤは保護部材２に貼着されたままであり、全体としてウェーハＷｂの形状を維持している（裏面研削工程）。
【００２８】
次に、図８に示すように、粘着テープＴに分割済みのウェーハＷｂの裏面側を貼り付けた後に、保護部材２を剥離して分割済みのウェーハＷｂを粘着テープＴに移し替える。粘着テープＴの周縁部は開口部が形成されたリング状フレームＦに貼着されているため、全体としてウェーハＷｂの形状を維持した複数のデバイスＤは、粘着テープＴを介してリング状フレームＦに支持された状態となる。粘着テープＴは、例えば塩化ビニールで形成され伸縮性を有している。また、粘着テープＴは、その厚さが６０〜２０μｍであり、通常のダイシング時にウェーハが貼着されるダイシングテープよりも薄く形成されている（移し替え工程）。
【００２９】
粘着テープＴを介してリング状フレームＦに支持された複数のデバイスＤは、次に、例えば図９に示すピックアップ装置４に搬送され、個々に粘着テープＴから剥離されピックアップされる。
【００３０】
このピックアップ装置４は、粘着テープを介してリング状フレームＦと一体となったデバイスＤが載置される載置部４０と、載置部４０を移動させる駆動部４１と、デバイスＤを吸着してピックアップするピックアップ部４２とから構成される。
【００３１】
載置部４０は、デバイスＤを粘着テープＴを介して下方から支持する円筒状のデバイス支持台４００と、リング状フレームＦを下方から支持するリング状のフレーム支持台４０１と、フレーム支持台４０１の外側面に複数配設されリング状フレームＦを固定する複数のフレーム固定部４０２とから構成される。
【００３２】
駆動部４１は、フレーム支持台４０１を昇降させる複数の昇降駆動部４１０と、載置部４０を回転させる回転駆動部４１１と、載置部４０をＸ軸方向に移動させるＸ軸駆動部４１２と、載置部４０をＸ軸方向と直交するＹ軸方向に移動させるＹ軸駆動部４１３とから構成される。
【００３３】
昇降駆動部４１０は、エアシリンダ４１０ａ及びピストン４１０ｂからなり、ピストン４１０ｂの上端部はフレーム支持台４０１に固定されており、ピストン４１０ｂの昇降に伴ってフレーム支持台４０１が昇降する構成となっている。
【００３４】
回転駆動部４１１は、エアシリンダ４１０ａ及びデバイス支持台４００が固定されたターンテーブル４１１ａと、ターンテーブル４１１ａの外周に巻き付けたベルト４１１ｂと、ベルト４１１ｂを駆動してターンテーブル４１１ａを回転させる駆動源４１１ｃとから構成され、ターンテーブル４１１ａの回転によりデバイス支持台４００、昇降駆動部４１０及びフレーム支持台４０１が回転する構成となっている。
【００３５】
Ｘ軸駆動部４１２は、Ｘ軸方向の軸心を有する図示しないボールネジと、ボールネジと平行に配設されたガイドレール４１２ａと、ボールネジを回動させるパルスモータ４１２ｂと、内部のナットがボールネジに螺合すると共に下部がガイドレール４１２ａに摺接するＸ軸移動台座４１２ｃとから構成され、パルスモータに駆動されてボールネジが回動するのに伴いＸ軸移動台座４１２ｃがガイドレール４１２ａにガイドされてＸ軸方向に移動する構成となっている。
【００３６】
Ｙ軸駆動部４１３は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ４１３ａと、ボールネジ４１３ａと平行に配設されたガイドレール４１３ｂと、ボールネジ４１３ａを回動させるパルスモータ４１３ｃと、内部のナットがボールネジ４１３ａに螺合すると共に下部がガイドレール４１３ｂに摺接するＹ軸移動台座４１３ｄとから構成され、パルスモータ４１３ｃに駆動されてボールネジ４１３ａが回動するのに伴いＹ軸移動台座４１３ｄがガイドレール４１３ｂにガイドされてＹ軸方向に移動する構成となっている。
【００３７】
図８に示したように粘着テープＴを介してリング状フレームＦに支持されたデバイスＤは、図１０に示すように、ピックアップ装置４のデバイス支持台４００に載置される。一方、リング状フレームＦは、フレーム支持台４０１に載置されると共にフレーム固定部４０２によって押さえつけられて固定される。
【００３８】
次に、図１１に示すように、ピストン４１０ｂを下げてフレーム支持台４０１を下降させることによりフレームＦを下降させて粘着テープＴを伸張させ、隣接するデバイスＤの間の間隔を広げる。このとき、デバイスＤは、いわゆる先ダイシングによって分割されているため、粘着テープＴには切り込みが入っていないが、粘着テープＴは、ダイシングテープより薄く形成されているために伸びやすく、確実にデバイス間の間隔を広げることができる。したがって、デバイス間の間隔が広がった状態で、吸着部４２によってデバイスＤをピックアップすることができる。
【００３９】
デバイスのピックアップ時には、粘着テープＴが伸張しデバイス間の間隔が広がった状態で、針状の棒を用いて下方から粘着テープＴを介してピックアップ対象のデバイスを突き上げてデバイスを剥離しやすい状態とすると共に、ピックアップ手段４２がそのデバイスを吸着してピックアップし、図示しないトレー等に収容していく（ピックアップ工程）。デバイス間の間隔が広がっているため、ピックアップを円滑に行うことができる。
【００４０】
また、図９に示したＸ軸駆動部４１２及びＹ軸駆動部４１３により駆動されて載置部４０がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動しながら、上記と同様に次々とデバイスがピックアップされていく。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ウェーハの一例を示す斜視図である。
【図２】切削装置の一例を示す斜視図である。
【図３】分離溝が形成されたウェーハを示す斜視図である。
【図４】分離溝が形成されたウェーハに保護部材を貼着する状態を示す斜視図である。
【図５】研削装置の一例を示す斜視図である。
【図６】表面に保護部材が貼着されたウェーハの裏面を研削する状態を示す斜視図である。
【図７】表面に保護部材が貼着され裏面から分離溝が表出したウェーハを示す斜視図である。
【図８】デバイスに分割されたウェーハの裏面を粘着テープに貼着すると共に表面から保護部材を剥離する状態を示す斜視図である。
【図９】ピックアップ装置の一例を示す斜視図である。
【図１０】粘着テープを介してリング状フレームの支持されたデバイスがピックアップ装置に固定された状態を略示的に示す断面図である。
【図１１】粘着テープを伸張させてデバイスの間隔を広げた状態を略示的に示す断面図である。破棄
【符号の説明】
【００４２】
Ｗ：ウェーハ
Ｗ１：表面  Ｓ：分割予定ライン  Ｄ：デバイス
Ｗ２：裏面
Ｇ：分離溝
１：切削装置
１０：チャックテーブル
１１：切削手段
１１０：スピンドル  １１１：ハウジング  １１２：切削ブレード  １１３：モータ
１２：Ｘ軸送り手段
１２０：ボールネジ  １２１：ガイドレール  １２２：モータ  １２３：スライド部
１２４：回転駆動部
１３：Ｙ軸送り手段
１３０：ボールネジ  １３１：ガイドレール  １３２：パルスモータ
１３３：スライド部
１４：Ｚ軸送り手段
１４０：ボールネジ  １４１：ガイドレール  １４２：パルスモータ  １４３：支持部
１５：アライメント手段  １５０：撮像部
２：保護部材
３：研削装置
３０：チャックテーブル
３１：研削手段
３１０：スピンドル  ３１１：ハウジング  ３１２：モータ  ３１３：ホイールマウント
３１４：研削ホイール  ３１５：研削砥石
３２：研削送り手段
３２０：ボールネジ  ３２１：ガイドレール  ３２２：パルスモータ  ３２３：昇降部
４：ピックアップ装置
４０：載置部
４００：デバイス支持台  ４０１：フレーム支持台  ４０２：フレーム固定部
４１：駆動部
４１０：昇降駆動部  ４１０ａ：エアシリンダ  ４１０ｂ：ピストン
４１１：回転駆動部  ４１１ａ：ターンテーブル  ４１１ｂ：ベルト  ４１１ｃ：駆動源
４１２：Ｘ軸駆動部  ４１２ａ：ガイドレール  ４１２ｂ：パルスモータ
４１２ｃ：Ｘ軸移動台座
４１３：Ｙ軸駆動部
４１３ａ：ボールネジ  ４１３ｂ：ガイドレール  ４１３ｃ：パルスモータ
４１３ｄ：Ｙ軸移動台座
４２：ピックアップ部
【図１】
2009054953.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】
2009054953.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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