JP2008153348A - ウェーハの分割方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェーハをデバイスに分割するために切削する場合において、裏面に欠けが生じないようにする。
【解決手段】外的刺激を受けて粘着力が低下する粘着層２ａを介してガラス板１とウェーハＷの裏面Ｗ２とを貼着し、ウェーハＷの表面Ｗ１側からの分割予定ラインの切削を介してウェーハＷを個々のデバイスＤに分割し、ガラス板１を取り外した後に、デバイスＤをピックアップする。ウェーハＷの裏面Ｗ２がガラス板１に保持された状態で切削が行われるため、切削ブレード３１ａの振動が、ウェーハＷの裏面に固定されたガラス板１によって吸収されるため、ウェーハＷの裏面Ｗ２における微細な振動が抑制され、ウェーハＷの欠けが生じなくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ウェーハを個々のデバイスに分割する方法に関するものである。

ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて表面に形成されたウェーハは、分割予定ラインを切断することにより個々のデバイスに分割され、各種電子機器等に利用されている。分割予定ラインの切断には、高速回転する切削ブレードをウェーハの分割予定ラインに切り込ませて切断を行う切削装置が用いられている（例えば特許文献１参照）。

特開２００６−２９５０５０号公報

しかし、切削ブレードを用いてウェーハを切削して個々のデバイスに分割すると、切削溝に欠けが生じてデバイスの品質を低下させるという問題がある。特に、裏面に金属膜が被覆されたウェーハでは、半導体と金属との切削抵抗の相違等から、切削溝に沿って裏面に欠けが生じやすい。

また、切削ブレードが金属膜に達することにより切削ブレードに目詰まりが生じるのを防止するために、金属膜に達しない深さのハーフカット溝を切削ブレードにより形成し、その後、ハーフカット溝に沿ってレーザー光を照射してデバイスに分割することも行われているが、この場合においても、ハーフカット溝形成時にウェーハの裏面に欠けが生じるという問題がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ウェーハをデバイスに分割するために分割予定ラインを切削する場合において、裏面に欠けが生じないようにすることである。

本発明は、分割予定ラインによって区画されて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分割方法であって、外的刺激を受けて粘着力が低下する粘着層を介してガラス板とウェーハの裏面とを貼着するウェーハ貼着工程と、切削装置のチャックテーブルにガラス板側を保持させるウェーハ保持工程と、ウェーハの表面側からの切削ブレードによる分割予定ラインの切削を介してウェーハを個々のデバイスに分割する分割工程と、粘着層に外的刺激を与えて粘着力を低下させ、ウェーハの裏面からガラス板を取り外すガラス板取り外し工程と、粘着テープを介してウェーハを支持するピックアップ用フレームにウェーハを移し替える移し替え工程と、ピックアップ用フレームに支持されたウェーハから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る。ここで、上記分割工程における「分割予定ラインの切削を介して」とは、切削のみで分割する場合と切削後にレーザー光の照射により分割を行う場合の双方を含む意味である。

このウェーハの分割方法が適用されるウェーハには、裏面に金属膜が被覆されているウェーハが含まれる。また、分割工程では、分割予定ラインを切削ブレードによって切削してウェーハをデバイスに分割する場合と、分割予定ラインに切削ブレードによってハーフカット溝を形成した後に、ハーフカット溝に沿ってレーザー光を照射してウェーハをデバイスに分割する場合の双方が含まれる。外的刺激としては、例えば紫外光またはレーザー光がある。

本発明では、ウェーハの裏面がガラス板に保持された状態で切削が行われることにより、切削ブレードの振動が、ウェーハの裏面に固定されたガラス板によって吸収されるため、ウェーハの裏面における微細な振動が抑制され、ウェーハの欠けが生じなくなる。

以下では、図１にしたがい、適宜他の図も参照しながら、本発明について説明する。図２に示す分割対象のウェーハＷの表面Ｗ１には、分割予定ラインＳに区画されて複数のデバイスＤが形成されている。また、ウェーハＷの裏面Ｗ２には、金属膜が被覆されている。

図２に示すように、ウェーハＷを安定的に支持できる程度の厚さを有するガラス板１の一方の面に粘着剤２を滴下し、図１（Ａ）に示すように、一面に行き渡らせて粘着層２ａを形成する。この粘着層２ａは、例えば紫外光やレーザー光のような外的刺激を受けると粘着力が低下するタイプの粘着剤により構成される。また、加熱により粘着力が低下するタイプのものを使用することもできる。

次に、図１（Ｂ）及び図３に示すように、その粘着層２ａにウェーハＷの裏面Ｗ２を貼着し、粘着層２ａを介してガラス板１とウェーハＷの裏面Ｗ２とが貼着された状態とする（ウェーハ貼着工程）。

ガラス板１に貼着されたウェーハＷは、例えば図４に示す切削装置３のチャックテーブル３０に保持される。このとき、図１（Ｃ）に示すように、ガラス板１側がチャックテーブル３０に対面した状態で保持され、ウェーハＷの表面Ｗ１が露出した状態となる（ウェーハ保持工程）。

図４に示す切削装置３は、ウェーハＷを保持するチャックテーブル３０と、切削ブレード３１ａを有する切削手段３１とが相対的にＸ軸方向（加工送り方向）、Ｙ軸方向（割り出し送り方向）、Ｚ軸方向（切り込み送り方向）に移動する構成となっている。図示の例では、チャックテーブル３０がＸ軸方向に移動可能となっており、切削手段３１がＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。

チャックテーブル３０の移動経路の上方には、ウェーハＷの表面に形成された分割予定ラインＳを検出するアライメント手段３２が配設されている。アライメント手段３２には、ウェーハＷの表面を撮像する撮像部３２ａを備えている。切削手段３１は、回転可能なスピンドル３１ｂに切削ブレード３１ａが装着された構成となっている。

ウェーハに貼着されたガラス板１がチャックテーブル３０に保持されると、チャックテーブル３０が撮像部３２ａの直下に移動し、ウェーハＷの表面が撮像され、アライメント手段３２によって切削すべき分割予定ラインＳ（図３参照）が検出され、切削ブレード３１ａとのＹ軸方向の位置合わせが行われる。そして更にチャックテーブル３０が＋Ｘ方向に移動すると共に、切削ブレード３１ａが高速回転しながら切削手段３１が下降することにより、図１（Ｃ）に示すように、検出された分割予定ラインＳに切削ブレード３１ａが切り込み、当該分割予定ラインＳが切削される。また、隣り合う分割予定ラインとの間隔ずつ切削手段３１をＹ軸方向に移動させながら、チャックテーブル３０をＸ軸方向に移動させて順次切削を行うことにより、同方向の分割予定ラインＳがすべて切削される。更に、チャックテーブル３０を９０度回転させてから、同様の切削を行うことにより、すべての分割予定ラインが縦横に切削され、個々のデバイスＤに分割される（分割工程）。このとき、すべてのデバイスＤは、粘着層２ａを介してガラス板１に貼着されたままの状態となっている。

このように、ウェーハＷの裏面Ｗ２にガラス板１を貼着した状態で切削を行うことにより、高速回転する切削ブレード３１ａの振動が、ガラス板１によって吸収されるため、ウェーハＷの裏面Ｗ２における微細な振動が抑制される。したがって、ウェーハＷに欠けが生じなくなる。

次に、図１（Ｄ）に示すように、ガラス板１に紫外光やレーザー光のような外的刺激を与えて粘着層２ａの粘着力を低下させ、図１（Ｅ）に示すように、全体としてウェーハＷの形状を維持したデバイスＤの裏面からガラス板１を粘着層２ａと共に取り外す（ガラス板取り外し工程）。ガラス板１を取り外した後にデバイスＤがバラバラになるのを防止するため、ガラス板１の取り外し前に、図１（Ｄ）及び図５に示すように、ウェーハＷの表面Ｗ１に予め粘着テープ等の保護部材４を貼着しておく。

表面Ｗ１に保護部材４が貼着され全体としてウェーハＷの形状を維持したデバイスＤは、図１（Ｆ）及び図６に示すように、裏面側が粘着テープＴに貼着される。この粘着テープＴは、リング状のピックアップフレームＦの開口部を塞ぐように貼着されるため、粘着テープＴに貼着されたウェーハＷは、粘着テープＴを介してピックアップ用フレームＦと一体となって支持された状態となる。そして、図１（Ｇ）及び図７に示すように、保護部材４をウェーハＷの表面Ｗ１から取り外すと、ウェーハＷの形状を維持した複数のデバイスＤが、ピックアップ用フレームＦに移し替えられる（移し替え工程）。

次に、図１（Ｈ）に示すように、ピックアップ装置においてデバイスＤが貼着された部分の粘着テープＴを保持テーブル５において保持すると共に、フレームＦを下方に引っ張ることにより粘着テープＴを伸張させ、隣り合うデバイス間の間隔を広げる。そして、アーム部６の先端の吸着部６ａによってデバイスＤを１個ずつ吸着して持ち上げ、粘着テープＴから剥離させてピックアップし、図示しないケースにすべてのデバイスを収容する（ピックアップ工程）。

なお、図１（Ｃ）に示した分割工程では、切削ブレード３１ａによって分割予定ラインＳを完全に切断することとしたが、図８に示すように、切削ブレード３１ａをウェーハＷの裏面まで切り込ませずにハーフカットして、裏面に被覆された金属膜９に至らないハーフカット溝７を形成し、その後、図９に示すように、ハーフカット溝７に照射ヘッド８からレーザー光８ａを照射し、金属膜９を含めてアブレーション加工して分割するようにしてもよい。この場合は、切削ブレード３１ａで金属膜９を切削しないため、切削ブレード３１ａに目詰まりが生じにくい。

また、上記の例では裏面に金属膜が被覆されているタイプのウェーハを分割する場合について説明したが、金属膜が被覆されていないウェーハにも本発明を適用することができる。

更に、ガラス板取り外し工程の後、移し替え工程の前に、分割されたウェーハの裏面をプラズマプラズマエッチングすると、更に抗折強度を向上させることができる。

本発明を時系列に示す説明図であり、（Ａ）は粘着層が被覆されたガラス板、（Ｂ）はウェーハ貼着工程、（Ｃ）はウェーハ保持工程及び分割工程、（Ｄ）はガラス板取り外し工程のうち粘着層に外的刺激を与える状態、（Ｅ）はガラス板取り外し工程のうちガラス板をウェーハから取り除く状態、（Ｆ）は移し替え工程のうちウェーハを粘着テープに貼着する状態、（Ｇ）は移し替え工程のうち保護部材をウェーハから取り外す状態、（Ｈ）はピックアップ工程を示す。 ウェーハ及びガラス板に粘着層を被覆する状態を示す斜視図である。 ガラス板に貼着されたウェーハを示す斜視図である。 切削装置の一例を示す斜視図である。 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。 ウェーハを粘着テープに貼着する状態を示す斜視図である。 粘着テープに貼着されたウェーハから保護部材を取り外す状態を示す斜視図である。 ウェーハの表面にハーフカット溝を形成する状態を示す正面図である。 ハーフカット溝に沿ってレーザー光を照射する状態を示す正面図である。

符号の説明

Ｗ：ウェーハ
Ｗ１：表面 Ｓ：分割予定ライン Ｄ：デバイス
Ｗ２：裏面
Ｔ：粘着テープ Ｆ：ピックアップ用フレーム
１：ガラス板
２：粘着剤 ２ａ：粘着層
３：切削装置
３０：チャックテーブル
３１：切削手段 ３１ａ：切削ブレード ３１ｂ：スピンドル
３２：アライメント手段 ３２ａ：撮像部
４：保護部材
５：保持テーブル ６：アーム部 ６ａ：吸着部
７：ハーフカット溝 ８：照射ヘッド ８ａ：レーザー光 ９：金属膜

Claims (5)

1. 分割予定ラインによって区画されて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分割方法であって、
   外的刺激を受けて粘着力が低下する粘着層を介してガラス板とウェーハの裏面とを貼着するウェーハ貼着工程と、
   切削装置のチャックテーブルに該ガラス板側を保持させるウェーハ保持工程と、
   該ウェーハの表面側からの切削ブレードによる該分割予定ラインの切削を介して該ウェーハを個々のデバイスに分割する分割工程と、
   該粘着層に外的刺激を与えて粘着力を低下させ、該ウェーハの裏面から該ガラス板を取り外すガラス板取り外し工程と、
   粘着テープを介してウェーハを支持するピックアップ用フレームに該ウェーハを移し替える移し替え工程と、
   該ピックアップ用フレームに支持されたウェーハからデバイスをピックアップするピックアップ工程と
   から構成されるウェーハの分割方法。
2. 前記ウェーハは、裏面に金属膜が被覆されているウェーハである請求項１に記載のウェーハの分割方法。
3. 前記分割工程では、前記分割予定ラインを切削ブレードによって切削してウェーハをデバイスに分割する請求項１または２に記載のウェーハの分割方法。
4. 前記分割工程では、前記分割予定ラインに切削ブレードによってハーフカット溝を形成した後に、該ハーフカット溝に沿ってレーザー光を照射してウェーハをデバイスに分割する請求項１または２に記載のウェーハの分割方法。
5. 前記外的刺激は、紫外光またはレーザー光のいずれかである請求項１、２、３または４に記載のウェーハの分割方法。

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