JP2018174310A - Protective film agent for dicing - Google Patents
Protective film agent for dicing Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018174310A JP2018174310A JP2018053130A JP2018053130A JP2018174310A JP 2018174310 A JP2018174310 A JP 2018174310A JP 2018053130 A JP2018053130 A JP 2018053130A JP 2018053130 A JP2018053130 A JP 2018053130A JP 2018174310 A JP2018174310 A JP 2018174310A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- protective film
- laser
- laser light
- film agent
- wafer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Dicing (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
【課題】比較的機械的強度の低い被加工物であっても、高エネルギーレーザーによる加工でデブリを発生させず、また加工バリの発生も抑制することができるダイシング用保護膜剤を提供すること。【解決手段】水溶性樹脂とレーザー光吸収剤とを含むダイシング用保護膜剤であって、該レーザー光吸収剤の少なくとも一種が、無機酸化物で表面処理されているダイシング用保護膜剤。【選択図】図4Disclosed is a dicing protective film agent that can prevent a debris from being generated by processing with a high energy laser and can suppress generation of processing burrs even if the workpiece has a relatively low mechanical strength. . A dicing protective film agent comprising a water-soluble resin and a laser light absorber, wherein at least one of the laser light absorbers is surface-treated with an inorganic oxide. [Selection] Figure 4
Description
本発明は、半導体ウエーハ等の所定の領域にレーザー光線を照射して所定の加工を施すレーザーダイシングに用いる保護膜剤に関する。 The present invention relates to a protective film agent used for laser dicing in which a predetermined region such as a semiconductor wafer is irradiated with a laser beam to perform a predetermined processing.
半導体デバイス製造工程において形成されるウエーハは、シリコン等の半導体基板の表面に絶縁膜と機能膜が積層された積層体を、ストリートと呼ばれる格子状の分割予定ラインによって区画したものであり、ストリートで区画されている各領域が、IC、LSI等の半導体チップとなっている。 A wafer formed in a semiconductor device manufacturing process is a laminate in which an insulating film and a functional film are laminated on the surface of a semiconductor substrate such as silicon, and is partitioned by grid-like division planned lines called streets. Each partitioned area is a semiconductor chip such as an IC or LSI.
このストリートに沿ってウエーハを切断することによって複数の半導体チップが得られる。また、光デバイスウエーハでは、サファイヤ基板等の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された積層体がストリートによって複数の領域に区画される。このストリートに沿っての切断により、光デバイスウエーハは、発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割される。これらの光デバイスは、電気機器に広く利用されている。 A plurality of semiconductor chips can be obtained by cutting the wafer along this street. In an optical device wafer, a laminate in which a gallium nitride compound semiconductor or the like is laminated on the surface of a sapphire substrate or the like is partitioned into a plurality of regions by streets. By cutting along this street, the optical device wafer is divided into optical devices such as light emitting diodes and laser diodes. These optical devices are widely used in electrical equipment.
このようなウエーハのストリートに沿った切断は、過去は、ダイサーと称されている切削装置によって行われていた。しかし、この方法では、積層構造を有するウエーハが高脆性材料であるため、ウエーハを切削ブレード(切れ刃)によって半導体チップ等に裁断分割する際に、傷や欠け等が発生したり、チップ表面に形成されている回路素子として必要な絶縁膜が剥離したりする問題があった。このため、現在では、切削ブレードによる切削に先立って、ストリートに沿ってレーザー光を照射し、切削ブレード(切れ刃)の幅に合わせた溝を作製した後に、該ブレードによる切削を行うという方法が広く採用されている。 Such cutting along the street of the wafer has been performed by a cutting device called a dicer in the past. However, in this method, since the wafer having a laminated structure is a highly brittle material, when the wafer is cut and divided into semiconductor chips or the like by a cutting blade (cutting edge), scratches or chips are generated, or the chip surface is There has been a problem that an insulating film necessary for the formed circuit element is peeled off. For this reason, at present, prior to cutting with a cutting blade, laser light is irradiated along the street to form a groove in accordance with the width of the cutting blade (cutting edge), and then cutting with the blade is performed. Widely adopted.
しかしながら、ウエーハのストリートに沿ってレーザー光を照射していくと、レーザー光が例えばシリコン基板に吸収されて熱エネルギーに変換されてしまう。その熱エネルギーによるシリコンの溶融、熱分解等に起因してシリコン蒸気等が発生する。そうすると、シリコン蒸気等がチップ表面に凝縮して付着してしまう。このような現象(デブリ)は、半導体チップの品質を大きく低下させる。 However, when laser light is irradiated along the street of the wafer, the laser light is absorbed by, for example, a silicon substrate and converted into thermal energy. Silicon vapor or the like is generated due to melting, thermal decomposition, or the like of silicon due to the thermal energy. As a result, silicon vapor or the like is condensed and attached to the chip surface. Such a phenomenon (debris) greatly reduces the quality of the semiconductor chip.
デブリによる問題を解消するために、特許文献1や特許文献2では、ウエーハの加工面にレーザーの波長に合わせた光吸収剤を含有させた水溶性樹脂からなる保護膜を形成し、該保護膜を介してレーザー光を照射する加工方法が提案されている。
In order to solve the problem caused by debris, in Patent Document 1 and
上記レーザーによる加工では、生産性を上げながらも被加工物の熱ダメージをできる限り減少させるため、より高いエネルギーの照射が可能な、短パルスレーザー照射が行われている。 In the processing by the laser, short pulse laser irradiation capable of irradiation with higher energy is performed in order to reduce the thermal damage of the workpiece as much as possible while increasing productivity.
一方、パッシベーション層のような層間絶縁膜の低誘電化にともない、被加工物の機械的強度が低下する傾向にある。この高エネルギーレーザーを使用した場合、レーザー光が基板を熱分解することによりシリコン蒸気が発生し、照射スポット周辺の保護膜をも同時に破壊するという現象が発生した。そして破壊されて保護膜の無くなった被加工部位へは、デブリ付着が発生し、生産性を落とす原因となっている。
また高エネルギーレーザーが保護膜を通過し、被加工物まで届いた結果、加工部位に高い加工バリが発生することがある。この点からも十分な生産性を得られないことがあった。
On the other hand, the mechanical strength of the workpiece tends to decrease with the reduction of the dielectric of the interlayer insulating film such as the passivation layer. When this high energy laser is used, a phenomenon occurs in which silicon vapor is generated by the thermal decomposition of the substrate by the laser beam, and the protective film around the irradiation spot is destroyed at the same time. Then, debris adheres to the part to be processed where the protective film is lost due to destruction, which causes a decrease in productivity.
Further, as a result of the high energy laser passing through the protective film and reaching the workpiece, a high processing burr may occur at the processing site. From this point, sufficient productivity may not be obtained.
本発明は、機械的強度の低い被加工物を、高エネルギーレーザーにより加工する場合であっても、パッシベーション膜の層間剥離、デブリの発生、加工バリの発生等を抑制できる、ダイシング用保護膜剤と、当該ダイシング用保護膜剤を使用するウエーハの加工方法とを提供することを目的とする。 The present invention is a dicing protective film agent that can suppress the delamination of the passivation film, the generation of debris, the generation of processing burr, etc., even when a workpiece having low mechanical strength is processed by a high energy laser. And a method for processing a wafer using the protective film agent for dicing.
本発明の目的は、下記によって達成された。 The object of the present invention has been achieved by the following.
(1)水溶性樹脂とレーザー光吸収剤とを含むダイシング用保護膜剤であって、該レーザー光吸収剤の少なくとも一種が、無機酸化物で表面処理されているダイシング用保護膜剤。
(2)前記レーザー光吸収剤の少なくとも一種が、無機酸化物で表面処理されている酸化チタン又は酸化亜鉛である(1)記載のダイシング用保護膜剤。
(3)前記無機酸化物が、酸化ケイ素、水酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムである前記(1)又は(2)記載のダイシング用保護膜剤。
(4)消泡剤を含有する前記(1)〜(3)いずれか1つに記載のダイシング用保護膜剤。
(5)抗菌剤を含有する前記(1)〜(4)いずれか1つに記載のダイシング用保護膜剤。
(6)前記(1)〜(5)いずれか1つに記載のダイシング用保護膜剤を使用するウエーハ加工方法。
(1) A dicing protective film agent comprising a water-soluble resin and a laser light absorber, wherein at least one of the laser light absorbers is surface-treated with an inorganic oxide.
(2) The protective film agent for dicing according to (1), wherein at least one of the laser light absorbers is titanium oxide or zinc oxide surface-treated with an inorganic oxide.
(3) The protective film agent for dicing according to (1) or (2), wherein the inorganic oxide is silicon oxide, aluminum hydroxide, or zirconium oxide.
(4) The protective film agent for dicing according to any one of (1) to (3), which comprises an antifoaming agent.
(5) The protective film agent for dicing according to any one of (1) to (4), which contains an antibacterial agent.
(6) A wafer processing method using the protective film agent for dicing according to any one of (1) to (5).
本発明によれば、機械的強度の低い被加工物を、高エネルギーレーザーにより加工する場合であっても、パッシベーション膜の層間剥離、デブリの発生、加工バリの発生等を抑制できる、ダイシング用保護膜剤と、当該ダイシング用保護膜剤を使用するウエーハの加工方法とを提供することができる。 According to the present invention, even when a workpiece having low mechanical strength is processed with a high-energy laser, delamination of a passivation film, generation of debris, generation of processing burr, and the like can be suppressed. A film agent and a wafer processing method using the protective film agent for dicing can be provided.
≪レーザーダイシング用保護膜剤≫
レーザーダイシング用保護膜剤(以下、単に「保護膜剤」とも記す。)は、水溶性樹脂とともにレーザー光吸収剤を含有している。レーザー光吸収剤は、その少なくとも一種として、無機酸化物で表面処理されているレーザー光吸収剤を含む。このため、この保護膜剤を塗布・乾燥することによってウエーハ表面に形成される保護膜は、レーザー光に対して低い透過率を示す。その結果、基板の熱分解が抑制され、パッシベーション膜の剥がれを有効に防止することができる。
以下、レーザーダイシング用保護膜剤に含まれる、必須又は任意の成分について説明する。
≪Protective film agent for laser dicing≫
The protective film agent for laser dicing (hereinafter, also simply referred to as “protective film agent”) contains a laser light absorber together with a water-soluble resin. The laser light absorber includes a laser light absorber that is surface-treated with an inorganic oxide as at least one kind thereof. For this reason, the protective film formed on the wafer surface by applying and drying this protective film agent exhibits a low transmittance for laser light. As a result, the thermal decomposition of the substrate is suppressed, and the passivation film can be effectively prevented from peeling off.
Hereinafter, essential or optional components contained in the protective film agent for laser dicing will be described.
<水溶性樹脂>
水溶性樹脂は、保護膜剤を用いて形成される保護膜の基材である。水溶性樹脂の種類は、水等の溶剤に溶解させて塗布・乾燥して膜を形成し得るものであれば特に制限されない。例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール(酢酸ビニル共重合体も含む)、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリ(N−アルキルアクリルアミド)、ポリアリルアミン、ポリ(N−アルキルアリルアミン)、部分アミド化ポリアリルアミン、ポリ(ジアリルアミン)、アリルアミン・ジアリルアミン共重合体、ポリエチレンオキサイド、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコールポリアクリル酸ブロック共重合体、ポリビニルアルコールポリアクリル酸エステルブロック共重合体、ポリグリセリン等を挙げることができる。これらは、1種単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
ここで水溶性とは、25℃の水100gに対して、溶質(水溶性樹脂)が0.5g以上溶解することをいう。
<Water-soluble resin>
The water-soluble resin is a base material for a protective film formed using a protective film agent. The type of water-soluble resin is not particularly limited as long as it can be dissolved in a solvent such as water and applied and dried to form a film. For example, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal (including vinyl acetate copolymer), polyvinylpyrrolidone, polyacrylamide, poly (N-alkylacrylamide), polyallylamine, poly (N-alkylallylamine), partially amidated polyallylamine, poly ( Diallylamine), allylamine / diallylamine copolymer, polyethylene oxide, methylcellulose, ethylcellulose, hydroxypropylcellulose, polyacrylic acid, polyvinyl alcohol polyacrylic acid block copolymer, polyvinyl alcohol polyacrylic acid ester block copolymer, polyglycerin, etc. Can be mentioned. These can also be used individually by 1 type and can also be used in combination of 2 or more type.
Here, “water-soluble” means that 0.5 g or more of a solute (water-soluble resin) is dissolved in 100 g of water at 25 ° C.
ウエーハ表面に形成される保護膜は、通常、レーザー加工後に水洗によって除去される。このため、保護膜の水洗性の点から、ウエーハ表面との親和性の低い水溶性樹脂が好ましい。ウエーハ表面との親和性の低い水溶性樹脂としては、極性基としてエーテル結合、水酸基、アミド結合のみを有する樹脂、例えばポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドンが好ましい。 The protective film formed on the wafer surface is usually removed by washing with water after laser processing. For this reason, a water-soluble resin having a low affinity with the wafer surface is preferable from the viewpoint of the washability of the protective film. As the water-soluble resin having a low affinity with the wafer surface, resins having only ether bonds, hydroxyl groups, and amide bonds as polar groups, such as polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, and polyvinyl pyrrolidone are preferable.
これらの水溶性樹脂としては、市販の水溶性樹脂を使用することができる。これらの水溶性樹脂は、例えば、(株)クラレ、日本合成化学工業(株)、日本酢ビ・ポバール(株)、デンカ(株)、日本触媒(株)、ニットーボーメディカル(株)、星光PMC(株)、積水化学工業(株)、信越化学(株)等から入手できる。
重合度又は分子量が比較的高い水溶性樹脂は、水洗性が若干劣る。しかし、後述する可塑剤を併用することにより、水洗性の低下を回避できる。
水溶性樹脂の保護膜剤での含有量は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。水溶性樹脂の種類にもよるが、塗布性、及び乾燥性の点から、水溶性樹脂の含有量は、レーザーダイシング用保護膜剤の固形分の質量に対して、20質量%以上90質量%以下が好ましく、40質量%以上80質量%以下がより好ましい。
Commercially available water-soluble resins can be used as these water-soluble resins. These water-soluble resins are, for example, Kuraray Co., Ltd., Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., Nippon Vinegar Poval Co., Ltd., Denka Co., Ltd., Nippon Shokubai Co., Ltd., Nitto Bo Medical Co., Ltd., Seiko PMC Available from Sekisui Chemical Co., Ltd., Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
A water-soluble resin having a relatively high degree of polymerization or molecular weight is slightly inferior in water washing. However, it is possible to avoid a decrease in water washability by using a plasticizer described later in combination.
Content in the protective film agent of water-soluble resin is not specifically limited in the range which does not inhibit the objective of this invention. Although depending on the type of the water-soluble resin, the content of the water-soluble resin is 20% by mass or more and 90% by mass with respect to the mass of the solid content of the protective film agent for laser dicing, from the viewpoints of coating properties and drying properties. The following is preferable, and 40 mass% or more and 80 mass% or less are more preferable.
<レーザー光吸収剤>
レーザー光吸収剤は、その少なくとも一種が、無機酸化物で表面処理されていることを特徴とする。ここで、レーザー光吸収剤は、通常、その表面に無機酸化物を備える微粒子である。つまり、レーザー光吸収剤は、レーザー光吸収剤の表面に存在する無機酸化物と、当該無機酸化物をその表面に保持するコア粒子とからなる微粒子である。
レーザー光吸収剤における、無機酸化物の保持の態様は特に限定されない。無機酸化物は、コア粒子の表面に点在してもよく、コア粒子の表面の全体又は略全体を層状に被覆していてもよい。
レーザー光吸収剤において、コア粒子の材質については、レーザー光吸収剤が所望するレーザー光吸収特性を有する限り特に限定されない。コア粒子の材質は、典型的には、レーザー光吸収剤の微粒子の表面に保持される無機酸化物とは異なる種類の無機酸化物である。コア粒子の材質としては、具体的には、酸化チタン又は酸化亜鉛が好ましい。
つまり、レーザー光吸収剤としては、その表面に、酸化チタン及び酸化亜鉛以外の無機酸化物を保持する、酸化チタン微粒子、又は酸化亜鉛微粒子が好ましい。
<Laser light absorber>
At least one of the laser light absorbers is surface-treated with an inorganic oxide. Here, the laser light absorber is usually fine particles having an inorganic oxide on the surface thereof. That is, the laser light absorber is a fine particle composed of an inorganic oxide present on the surface of the laser light absorber and core particles that hold the inorganic oxide on the surface.
The aspect of retaining the inorganic oxide in the laser light absorber is not particularly limited. The inorganic oxide may be scattered on the surface of the core particle, or the entire surface or substantially the entire surface of the core particle may be coated in a layered manner.
In the laser light absorber, the material of the core particles is not particularly limited as long as the laser light absorber has the desired laser light absorption characteristics. The material of the core particles is typically an inorganic oxide of a different type from the inorganic oxide retained on the surface of the laser light absorbent fine particles. Specifically, the material of the core particles is preferably titanium oxide or zinc oxide.
That is, as the laser light absorber, titanium oxide fine particles or zinc oxide fine particles that hold inorganic oxides other than titanium oxide and zinc oxide on the surface thereof are preferable.
コア粒子が、酸化チタン微粒子、又は酸化亜鉛微粒子等の光触媒能を有する微粒子である場合、レーザー光吸収剤の微粒子の表面に無機酸化物を保持させることにより、レーザー光吸収剤の微粒子にレーザー光を吸収させながらも、酸化チタン又は酸化亜鉛が有する光触媒能(周辺にエネルギーを移行する性質)を抑制することができる。このため、加工部位を汚すことなく、保護膜剤の経時安定性も確保することが可能である。 When the core particle is a fine particle having photocatalytic activity such as a titanium oxide fine particle or a zinc oxide fine particle, an inorganic oxide is held on the surface of the fine particle of the laser light absorbent, whereby the laser light is applied to the fine particle of the laser light absorbent. The photocatalytic ability (the property of transferring energy to the periphery) of titanium oxide or zinc oxide can be suppressed while absorbing water. For this reason, it is possible to ensure the temporal stability of the protective film agent without polluting the processed part.
酸化チタン微粒子としてはルチル型、アナタース型いずれも使用できる。酸化チタン微粒子の平均一次粒子径、及び平均二次粒子径は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。平均一次粒子径は、1nm以上100nm以下が好ましく、5nm以上80nm以下がより好ましく、10nm以上60nm以下がさらに好ましい。平均二次粒子径は、40nm以上1μm以下が好ましい。経時安定性の点からルチル型が好ましい。
酸化亜鉛微粒子としては、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。酸化亜鉛としては、公知の酸化亜鉛微粒子から適宜選択することができる。酸化亜鉛微粒子の平均一次粒子径は、5nm以上200nm以下が好ましく、分散安定性の点から10nm以上100nm以下がより好ましい。
酸化チタン微粒子及び酸化亜鉛微粒子の、平均一次粒子径、又は平均二次粒子径が、上記の範囲内であると、比表面積の広さにともなう十分に高いレーザー光吸収性能と、保護膜剤におけるレーザー光吸収剤の経時的な分散安定とを両立しやすい。
また、平均二次粒子径は、15nm以上1μm以下が好ましく、20nm以上800nm以下がより好ましい。
酸化チタン微粒子、又は酸化亜鉛微粒子の平均粒子径は、以下の方法により測定することができる。
平均一次粒子径については、顕微鏡観察像を、画像解析ソフトウェアにより処理し、一次粒子の円相当径を求めることにより測定できる。平均以一次粒子径は、例えば10以上、好ましくは50以上の一次粒子の円相当径の平均値として算出される。
平均二次粒子径については、レーザー回折式の流動分布計を用いて、体積平均粒子径として測定することができる。
As the titanium oxide fine particles, either a rutile type or an anatase type can be used. The average primary particle diameter and average secondary particle diameter of the titanium oxide fine particles are not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired. The average primary particle size is preferably 1 nm to 100 nm, more preferably 5 nm to 80 nm, and still more preferably 10 nm to 60 nm. The average secondary particle diameter is preferably 40 nm or more and 1 μm or less. The rutile type is preferred from the viewpoint of stability over time.
The zinc oxide fine particles are not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired. Zinc oxide can be appropriately selected from known zinc oxide fine particles. The average primary particle diameter of the zinc oxide fine particles is preferably 5 nm or more and 200 nm or less, and more preferably 10 nm or more and 100 nm or less from the viewpoint of dispersion stability.
When the average primary particle diameter or the average secondary particle diameter of the titanium oxide fine particles and the zinc oxide fine particles are within the above range, sufficiently high laser light absorption performance with a wide specific surface area, and in the protective film agent It is easy to achieve both stable dispersion over time of the laser light absorber.
The average secondary particle diameter is preferably 15 nm or more and 1 μm or less, and more preferably 20 nm or more and 800 nm or less.
The average particle diameter of the titanium oxide fine particles or the zinc oxide fine particles can be measured by the following method.
The average primary particle diameter can be measured by processing a microscope observation image with image analysis software and determining the equivalent circle diameter of the primary particles. The average primary particle diameter is calculated, for example, as an average value of equivalent circle diameters of primary particles of 10 or more, preferably 50 or more.
The average secondary particle diameter can be measured as a volume average particle diameter using a laser diffraction flow distribution meter.
レーザー光吸収剤を構成するコア粒子の表面に無機酸化物を保持させる表面処理は、レーザー光吸収剤の、水溶性樹脂に対する親和性や、保護膜全体の経時安定性の向上の点から効果的である。特に、レーザー光吸収剤を構成するコア粒子が、酸化チタン粒子、又は酸化亜鉛粒子等である場合に、かかる表面処理は極めて効果的である。かかる表面処理としては、無機酸化物として、アルミニウム、ケイ素、ジルコニウム等の酸化物を用いる表面処理が挙げられる。特に無機酸化物としてケイ素の酸化物を用いる表面処理が好ましい。
表面処理の結果、レーザー光吸収剤の表面に保持される無機酸化物の量は、レーザー光吸収剤の質量に対して、0.5質量%以上30質量%以下が好ましく、1質量%以上20質量%以上がより好ましく、3質量%以上15質量%以下が特に好ましい。
レーザー光吸収剤の表面に保持される無機酸化物の量は、蛍光X線分析により測定することができる。
The surface treatment that retains the inorganic oxide on the surface of the core particle that constitutes the laser light absorber is effective in terms of improving the affinity of the laser light absorber for the water-soluble resin and the stability over time of the entire protective film. It is. In particular, such surface treatment is extremely effective when the core particles constituting the laser light absorber are titanium oxide particles or zinc oxide particles. Examples of such surface treatment include surface treatment using an oxide such as aluminum, silicon, and zirconium as the inorganic oxide. In particular, surface treatment using silicon oxide as the inorganic oxide is preferable.
As a result of the surface treatment, the amount of the inorganic oxide retained on the surface of the laser light absorber is preferably 0.5% by mass or more and 30% by mass or less, and preferably 1% by mass or more and 20% by mass with respect to the mass of the laser light absorber. More preferably, it is more preferably 3% by mass or more and 15% by mass or less.
The amount of the inorganic oxide retained on the surface of the laser light absorber can be measured by fluorescent X-ray analysis.
無機酸化物で表面処理された酸化チタンは、市販品として入手することができる。市販品としては、R38L、R62N、D−918、STR−40−LP、GT−10W2等(以上、堺化学工業(株)製)、AMT−100、MT−05,MT−100AQ,MT−100WP、TKP−101等(以上、テイカ(株)製)、TTO−S−3、TTO−V−3、TTO−W−5等(以上、石原産業(株)製)等が挙げられる。 Titanium oxide surface-treated with an inorganic oxide can be obtained as a commercial product. Commercially available products include R38L, R62N, D-918, STR-40-LP, GT-10W2, etc. (above, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), AMT-100, MT-05, MT-100AQ, MT-100WP. , TKP-101 etc. (above, manufactured by Teika Co., Ltd.), TTO-S-3, TTO-V-3, TTO-W-5 etc. (above, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) and the like.
無機酸化物で表面処理された酸化亜鉛は、市販品として入手することができる。市販品としては、FINEX−50S−LP2、FINEX−50W、FINEX−50W−LP2、FINEX−33W−LP2、FINEX−30S−LPT、DIF−3W4、DIF−AQL−33W等(以上、堺化学工業(株)製)、ZnO−610Si(4)G、ZnO−510SID、SIH10−ZnO−510SID等(以上、住友大阪セメント(株)製)等が挙げられる。 Zinc oxide surface-treated with an inorganic oxide can be obtained as a commercial product. Commercially available products include FINEX-50S-LP2, FINEX-50W, FINEX-50W-LP2, FINEX-33W-LP2, FINEX-30S-LPT, DIF-3W4, DIF-AQL-33W, etc. Co., Ltd.), ZnO-610Si (4) G, ZnO-510SID, SIH10-ZnO-510SID, etc. (above, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.).
レーザー光吸収剤の含有量は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。レーザー光吸収剤の含有量は、保護膜剤の固形分の質量に対して、10質量%以上80質量%以下が好ましく、レーザー照射時の膜剥がれ防止、塗布性の点から、20質量%以上60質量%以下であることがより好ましい。 The content of the laser light absorber is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired. The content of the laser light absorber is preferably 10% by mass or more and 80% by mass or less based on the mass of the solid content of the protective film agent, and is 20% by mass or more from the viewpoint of prevention of film peeling at the time of laser irradiation and applicability. More preferably, it is 60 mass% or less.
<その他の添加剤>
保護膜剤には、上記の水溶性樹脂及びレーザー光吸収剤以外にも、本発明の目的を阻害しない限りにおいて、他の配合剤を溶解させることもできる。他の配合剤としては、例えば、防腐剤、界面活性剤、及び可塑剤等を用いることができる。
<Other additives>
In addition to the water-soluble resin and the laser light absorber, other compounding agents can be dissolved in the protective film agent as long as the object of the present invention is not impaired. As other compounding agents, for example, preservatives, surfactants, plasticizers and the like can be used.
防腐剤としては、安息香酸、ブチルパラベン、エチルパラベン、メチルパラベン、プロピルパラベン、安息香酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、ベンジルアルコール、塩化セチルピリジニウム、クロロブタノール、フェノール、フェニルエチルアルコール、2−フェノキシエタノール、硝酸フェニル第二水銀、チメロサール、メタクレゾール、ラウリルジメチルアミンオキサイド又はそれらの組み合わせを使用することができる。 Preservatives include benzoic acid, butyl paraben, ethyl paraben, methyl paraben, propyl paraben, sodium benzoate, sodium propionate, benzalkonium chloride, benzethonium chloride, benzyl alcohol, cetylpyridinium chloride, chlorobutanol, phenol, phenylethyl alcohol 2-phenoxyethanol, phenylmercuric nitrate, thimerosal, metacresol, lauryldimethylamine oxide or combinations thereof can be used.
保護膜剤の防腐の点だけでなく、ウエーハ洗浄後の廃液の処理の負荷低減の点からも、防腐剤を使用することが好ましい。ウエーハの洗浄のために大量の洗浄水が使用されるのが一般的である。しかし、前述の保護膜剤を用いるプロセスでは、保護膜剤に含まれる水溶性樹脂に起因する、廃液中での雑菌の繁殖が懸念される。そのため、前述の保護膜剤を用いるプロセスに由来する廃液は、保護膜剤を使用しないプロセスに由来する廃液とは別に処理されることが望ましい。しかし、保護膜剤に防腐剤を含有させる場合、水溶性樹脂に起因する雑菌の繁殖が抑制されるので、保護膜剤を使用するプロセスに由来する廃液と、保護膜剤を使用しないプロセスに由来する廃液とを、同様に処理し得る。このため、廃水処理工程の負荷を減らすことができる。 It is preferable to use a preservative not only from the viewpoint of preserving the protective film agent but also from the viewpoint of reducing the load of processing the waste liquid after the wafer cleaning. In general, a large amount of washing water is used for washing the wafer. However, in the process using the above-described protective film agent, there is a concern about propagation of germs in the waste liquid due to the water-soluble resin contained in the protective film agent. Therefore, it is desirable that the waste liquid derived from the process using the protective film agent is treated separately from the waste liquid derived from the process not using the protective film agent. However, when preservatives are included in the protective film agent, the growth of miscellaneous bacteria due to the water-soluble resin is suppressed, resulting in the waste liquid derived from the process using the protective film agent and the process not using the protective film agent. The waste liquid to be treated can be treated similarly. For this reason, the load of a wastewater treatment process can be reduced.
界面活性剤は、例えば、保護膜剤製造時の消泡性、酸化チタン微粒子及び酸化亜鉛微粒子等のコア粒子を含むレーザー光吸収剤の微粒子の分散安定性、及び保護膜剤の塗布性等を高めるために使用される。特に保護膜製造時の消泡性の点で界面活性剤を使用することが好ましい。 Surfactant has, for example, antifoaming properties during production of protective film agent, dispersion stability of fine particles of laser light absorber including core particles such as titanium oxide fine particles and zinc oxide fine particles, and coatability of protective film agent. Used to enhance. In particular, it is preferable to use a surfactant from the viewpoint of defoaming properties during the production of the protective film.
ウエーハ製造工程では、一般に保護膜は保護膜剤をスピンコートすることにより形成される。しかし、粒子を含有する保護膜では、塗布膜の乾燥の際に、粒子周辺に泡に起因するとみられる凹凸が発生しやすい。このような凹凸の発生を抑制するために、界面活性剤等の消泡剤を使用することが好ましい。 In the wafer manufacturing process, the protective film is generally formed by spin coating a protective film agent. However, in a protective film containing particles, irregularities that are likely to be caused by bubbles are likely to occur around the particles when the coating film is dried. In order to suppress the occurrence of such irregularities, it is preferable to use an antifoaming agent such as a surfactant.
界面活性剤としては、水溶性の界面活性剤が好ましく使用できる。界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、及び両性界面活性剤のいずれも使用することができる。界面活性剤は、シリコーン系であってもよい。洗浄性の点からノニオン系界面活性剤が好ましい。 As the surfactant, a water-soluble surfactant can be preferably used. As the surfactant, any of nonionic surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants, and amphoteric surfactants can be used. The surfactant may be a silicone type. Nonionic surfactants are preferred from the standpoint of detergency.
可塑剤は、例えば、保護膜剤の消泡剤として、又はレーザー加工後の保護膜の水洗性を高めるために使用される。特に高分子量の水溶性樹脂を用いた場合に、可塑剤が好ましく使用される。 The plasticizer is used, for example, as an antifoaming agent for the protective film agent or for enhancing the water washability of the protective film after laser processing. In particular, when a high molecular weight water-soluble resin is used, a plasticizer is preferably used.
このような可塑剤としては、水溶性の低分子量化合物が好ましい。可塑剤としては、例えば、エチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、エタノールアミン、及びグリセリン等を例示することができる。これらの可塑剤は、1種もしくは2種以上を組み合わせて使用することができる。
可塑剤の使用量は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。典型的には、所望する消泡が達成される程度、又は塗布乾燥した後に水溶性樹脂と相分離を起さない程度の量で可塑剤が使用される。例えば水溶性樹脂に対し10質量%以下、特に5質量%以下の範囲とするのがよい。
Such a plasticizer is preferably a water-soluble low molecular weight compound. Examples of the plasticizer include ethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, ethanolamine, and glycerin. These plasticizers can be used alone or in combination of two or more.
The amount of the plasticizer used is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired. Typically, the plasticizer is used in such an amount that the desired defoaming is achieved or does not cause phase separation with the water-soluble resin after coating and drying. For example, it is good to set it as the range of 10 mass% or less with respect to water-soluble resin, especially 5 mass% or less.
溶液状の保護膜剤の調製には、溶媒として主として水が使用される。しかながら、必要な範囲で有機溶剤を使用してもよい。例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、アルキレングリコール、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート等を用いることができる。
保護膜剤の固形分濃度は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。固形分濃度は、例えば、5質量%以上30質量%以下が好ましい。
In the preparation of the solution-type protective film agent, water is mainly used as a solvent. However, an organic solvent may be used within a necessary range. For example, methyl alcohol, ethyl alcohol, alkylene glycol, alkylene glycol monoalkyl ether, alkylene glycol monoalkyl ether acetate, or the like can be used.
The solid content concentration of the protective film agent is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired. The solid content concentration is preferably 5% by mass or more and 30% by mass or less, for example.
≪ウエーハ加工方法≫
以下、上述した保護膜剤を用いる、ウエーハの加工方法について説明する。
上述した保護膜剤は、例えば、複数の半導体チップが形成されているウエーハの加工面に塗布される。次いで、塗布膜を乾燥することにより保護膜が形成される。この保護膜を介して加工面の所定の位置にレーザー光を照射することで溝の形成(レーザーダイシング)が行われるように、保護膜剤を用いて形成される保護膜が適用される。
≪Wafer processing method≫
Hereinafter, a wafer processing method using the above-described protective film agent will be described.
The above-described protective film agent is applied to, for example, a processed surface of a wafer on which a plurality of semiconductor chips are formed. Next, the protective film is formed by drying the coating film. A protective film formed using a protective film agent is applied so that a groove is formed (laser dicing) by irradiating a predetermined position on the processing surface with laser light through this protective film.
ウエーハの加工面の形状は、ウエ−ハに対して所望する加工を施すことができる限りにおいて特に限定されない。典型的には、ウエーハの加工面は、多数の凹凸を有している。そして、ストリートに相当する領域に凹部が形成されている。凹凸を有するウエーハ表面に形成した保護膜中へのデブリの侵入、加工後の水洗による除去時間を考慮し、保護膜の厚さ(保護膜剤の乾燥後厚さ)は、レーザー光による切断箇所上(典型的にはストリート上)で好ましくは0.1μm以上5μm以下程度、より好ましくは0.5μm以上3μm以下とするのがよい。 The shape of the processed surface of the wafer is not particularly limited as long as desired processing can be performed on the wafer. Typically, the processed surface of the wafer has a large number of irregularities. And the recessed part is formed in the area | region equivalent to a street. The thickness of the protective film (thickness after drying of the protective film agent) is determined by the laser beam cutting position, taking into account the intrusion of debris into the protective film formed on the uneven wafer surface and the removal time after washing with water after processing. The upper side (typically on the street) is preferably about 0.1 μm to 5 μm, more preferably 0.5 μm to 3 μm.
以下に、図面を参照しつつ、格子状のストリートで区画された複数の半導体チップを備える半導体ウエーハについて、前述の保護膜剤を用いるレーザーダイシングによる加工を、ウエーハ加工の好ましい一態様として説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings, processing by laser dicing using the above-described protective film agent will be described as a preferable aspect of wafer processing for a semiconductor wafer including a plurality of semiconductor chips partitioned by lattice streets.
図1には、本発明にしたがって加工される半導体ウエーハの斜視図が示される。図2には、図1に示される半導体ウエーハの要部拡大断面図が示される。図1及び図2に示される半導体ウエーハ2では、シリコン等の半導体基板20の表面20aに、絶縁膜と回路を形成する機能膜が積層された積層体21が設けられている。積層体21においては、複数のIC、LSI等の半導体チップ22がマトリックス状に形成されている。
FIG. 1 shows a perspective view of a semiconductor wafer processed in accordance with the present invention. FIG. 2 shows an enlarged cross-sectional view of a main part of the semiconductor wafer shown in FIG. In the
各半導体チップ22は、格子状に形成されたストリート23によって区画されている。なお、図示される実施形態においては、積層体21を形成する絶縁膜は、SiO2膜、又はSiOF、BSG(SiOB)等の無機物系の膜や、ポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜(Low−k膜)からなる。
Each
上述した半導体ウエーハ2のストリート23に沿ってレーザー加工を施す前に、先ず上記半導体ウエーハ2の加工面である表面2aに、前述した保護膜剤を用いて保護膜を形成する。
Before performing laser processing along the
保護膜形成工程では、図3に示されるように、スピンコーター4によって半導体ウエーハ2の表面2aに保護膜剤を塗布する。スピンコーター4は、チャックテーブル41と、ノズル42とを具備している。チャックテーブル41は吸引保持手段を備える。ノズル42は、チャックテーブル41の中心部上方に配置される。
In the protective film forming step, as shown in FIG. 3, a protective film agent is applied to the
チャックテーブル41上に半導体ウエーハ2が、表面2aが露出するように(裏面がチャックテーブル41上に接触するように)載置される。次いで、チャックテーブル41を回転しつつノズル42から液状の保護膜剤を半導体ウエーハ2の表面中心部に滴下することにより、液状の保護膜剤が遠心力によって外周部まで流動する。このようにして、半導体ウエーハ2の表面が、保護膜剤で被覆される。
The
この液状の保護膜剤を適度に加熱することにより乾燥させる。これによって、図4に示されるように半導体ウエーハ2の表面2aに、例えば、厚さ0.1μm以上5μm以下(ストリート23上での厚さ)程度の保護膜24が形成される。
The liquid protective film agent is dried by heating appropriately. As a result, as shown in FIG. 4, a
このようにして半導体ウエーハ2の表面2a上に保護膜24が形成された後、半導体ウエーハ2の裏面に、図5に示されるように、環状のフレーム5に装着された保護テープ6が貼着される。
After the
次に、半導体ウエーハ2の表面2a(ストリート23)に、保護膜24を通してレーザー光を照射する。このレーザー光照射工程は、図6〜図8に示されるレーザー加工装置を用いて実施される。
レーザーは強度の点から波長100nm以上400nm以下である紫外線レーザーが好ましい。また、波長266nm、355nm等のYVO4レーザー、及びYAGレーザーが好ましい。
Next, the
The laser is preferably an ultraviolet laser having a wavelength of 100 nm or more and 400 nm or less from the viewpoint of intensity. Further, a YVO4 laser having a wavelength of 266 nm, 355 nm or the like, and a YAG laser are preferable.
図6〜図8に示されるレーザー加工装置7は、チャックテーブル71と、レーザー光照射手段72と、撮像手段73とを具備している。チャックテーブル71は、被加工物を保持する。レーザー光照射手段は、チャックテーブル71上に保持された被加工物にレーザー光を照射する。撮像手段は、チャックテーブル71上に保持された被加工物を撮像する。
The
チャックテーブル71は、被加工物を吸引保持するように構成されている。チャックテーブル71は、図示しない移動機構によって、図6において矢印Xで示される加工送り方向及び矢印Yで示す割り出し送り方向に移動される。 The chuck table 71 is configured to suck and hold a workpiece. The chuck table 71 is moved in a machining feed direction indicated by an arrow X and an index feed direction indicated by an arrow Y in FIG.
また、図7に示されるように、上記レーザー光照射手段72は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング721を含んでいる。ケーシング721内には、パルスレーザー光発振手段722と伝送光学系723とが配設されている。パルスレーザー光発振手段722は、パルスレーザー光発振器722aと、繰り返し周波数設定手段722bとから構成されている。パルスレーザー光発振器722aは、YAGレーザー発振器或いはYVO4レーザー発振器からなる。繰り返し周波数設定手段722bは、パルスレーザー光発振器722aに付設される。
Further, as shown in FIG. 7, the laser beam irradiation means 72 includes a
伝送光学系723は、ビームスプリッタの如き適宜の光学要素を含んでいる。ケーシング721の先端部には、集光器724が装着されている。集光器724は、集光レンズ(図示せず)を収容する。集光レンズは、周知の形態でよい組レンズから構成される。パルスレーザー光発振手段722から発振されたレーザー光は、伝送光学系723を介して集光器724に至る。次いで、レーザー光は、集光器724から上記チャックテーブル71に保持される被加工物に所定の集光スポット径Dで照射される。
The transmission
図8に示されるようにガウス分布を示すパルスレーザー光が集光器724の対物集光レンズ724aを通して照射される場合、集光スポット径Dは、下記式:
D(μm)=4×λ×f/(π×W)
(式中、λは、パルスレーザー光線の波長(μm)、Wは、対物集光レンズ724aに入射されるパルスレーザー光の直径(mm)、fは、対物集光レンズ724aの焦点距離(mm))
で規定される。
As shown in FIG. 8, when the pulse laser beam having a Gaussian distribution is irradiated through the
D (μm) = 4 × λ × f / (π × W)
(Wherein, λ is the wavelength (μm) of the pulsed laser beam, W is the diameter (mm) of the pulsed laser beam incident on the
It is prescribed by.
上記レーザー光照射手段72を構成するケーシング721の先端部に装着された撮像手段73は、図示の実施形態においては可視光線によって撮像する通常の撮像素子(CCD)であってよい。その他に、撮像手段73は、赤外線照明手段と、光学系と、撮像素子(赤外線CCD)と等で構成されていてもよい。赤外線照明手段は、被加工物に赤外線を照射する。光学系は、赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる。撮像素子(赤外線CCD)は、光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する。撮像手段73は、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
In the illustrated embodiment, the image pickup means 73 attached to the tip of the
上述したレーザー加工装置7を用いて実施するレーザー光照射工程について、図6と、図9〜図11とを参照して説明する。
The laser beam irradiation process performed using the
レーザー光照射工程では、先ず上述した図6に示されるレーザー加工装置7のチャックテーブル71上に半導体ウエーハ2を、保護膜24が形成されている側が露出するように(裏面がチャックテーブル71上に接触するように)載置し、該チャックテーブル71上に半導体ウエーハ2を吸着保持する。図6においては、保護テープ6が装着された環状のフレーム5の図示が省略されている。環状のフレーム5はチャックテーブル71に配設された適宜のフレーム保持手段に保持されている。
In the laser light irradiation step, first, the
上述したように半導体ウエーハ2を吸引保持したチャックテーブル71は、図示しない移動機構によって撮像手段73の直下に位置付けられる。チャックテーブル71が撮像手段73の直下に位置付けられた後に、撮像手段73及び図示しない制御手段によって半導体ウエーハ2のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。
As described above, the chuck table 71 that sucks and holds the
撮像手段73及び図示しない制御手段は、レーザー光照射位置のアライメントを遂行する。アライメントは、半導体ウエーハ2の所定方向に形成されているストリート23と、ストリート23に沿ってレーザー光を照射するレーザー光照射手段72の集光器724との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行することにより行われる。
The
半導体ウエーハ2に形成されている上記所定方向に対して直角に延びるストリート23に対しても、同様にレーザー光照射位置のアライメントが遂行される。このとき、半導体ウエーハ2のストリート23が形成されている表面2aには、基本的に不透明な保護膜24が形成されている。この場合でも、赤外線で撮像して表面からアライメントすることができる。
The alignment of the laser beam irradiation position is similarly performed on the
以上のようにしてチャックテーブル71上に保持された半導体ウエーハ2に形成されているストリート23を検出し、レーザー光照射位置のアライメントが行われる。アライメント後、図9の(a)に示されるようにチャックテーブル71を、レーザー光照射手段72の集光器724が位置するレーザー光照射領域に移動し、所定のストリート23の一端(図9において左端)を、レーザー光照射手段72の集光器724の直下に位置付ける。
As described above, the
そして、集光器724からパルスレーザー光725を照射しつつ、チャックテーブル71及び半導体ウエーハ2を、図9の(a)において矢印X1で示される方向に所定の送り速度で移動させる。そして、図9の(b)に示されるように、レーザー光照射手段7の照射位置がストリート23の他端(図9において右端)の位置に達した際に、パルスレーザー光725の照射が停止されるとともに、チャックテーブル71及び半導体ウエーハ2の移動が停止される。
The chuck table 71 and the
次に、チャックテーブル71及び半導体ウエーハ2を、図9(a)における矢印X1の方向に対して垂直であり、且つ、半導体ウエーハ2の表面の面方向に対して平行な方向(割り出し送り方向)に10μm以上20μm以下程度移動する。そして、レーザー光照射手段7からパルスレーザー光725を照射しつつ、チャックテーブル71及び半導体ウエーハ2を図9の(b)において矢印X2で示す方向に所定の送り速度で移動させる。チャックテーブル71及び半導体ウエーハ2が、図9の(a)に示す位置に達したらパルスレーザー光725の照射が停止されるとともに、チャックテーブル71及び半導体ウエーハ2の移動が停止される。
Next, the chuck table 71 and the
チャックテーブル71及び半導体ウエーハ2を往復動する間に、半導体ウエーハ2には、図10に示されるように、ストリート23の上面付近に集光点Pを合わせてパルスレーザー光725が照射される。
While the chuck table 71 and the
上記レーザー光照射工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光の光源 :YVO4レーザー又はYAGレーザー
波長 :355nm
繰り返し周波数:50kHz以上100kHz以下
出力 :0.3W以上4.0W以下
集光スポット径:φ9.2μm
加工送り速度 :1mm/秒以上800mm/秒以下
The laser beam irradiation process is performed, for example, under the following processing conditions.
Laser light source: YVO4 laser or YAG laser
Wavelength: 355nm
Repetition frequency: 50 kHz to 100 kHz
Output: 0.3W to 4.0W
Condensing spot diameter: φ9.2 μm
Processing feed rate: 1 mm / second or more and 800 mm / second or less
上述したレーザー光照射工程を実施することにより、図11に示されるように、半導体ウエーハ2表面のストリート23を備える積層体21において、ストリート23に沿ってレーザー加工溝25が形成される。
By performing the laser beam irradiation process described above, as shown in FIG. 11, a laser processed
レーザー加工溝25が半導体基板20に達することで、積層体21が除去される。このようなレーザー光照射工程において、パルスレーザー光725が保護膜24を通してストリート23を備える積層体21に照射されると、積層体21及び半導体基板20の熱分解とほぼ同時に(或いはこれらの熱分解に先立って)保護膜24の熱分解が生じる。その結果、レーザー光が照射された部分での膜破断が生じる。保護膜24が、高いレーザー光吸収能を有しているためである。
When the laser processed
このように保護膜24に加工起点が形成された後、或いは加工起点の形成とほぼ同時に積層体21及び半導体基板20がパルスレーザー光725の照射によって加工される。このため、積層体21や半導体基板20の熱分解物の蒸気等による圧力による、保護膜24の剥がれが生じにくい。また、このような保護膜24の剥がれに起因する半導体チップ22の周縁部分へのデブリの付着を有効に防止することができる。
After the processing start point is formed on the
また、保護膜24の、ウエーハ表面20a(半導体チップ22の表面)に対する接着性も高い。このため、加工時等において保護膜24の剥がれを生じにくい。したがって、保護膜24の剥がれによるデブリの付着という問題も有効に回避される。
Also, the adhesion of the
図11に示されるように、保護膜24の形成により、デブリ26は、保護膜24の表面に付着する。このため、デブリ26は、半導体チップ22に付着することがない。その結果、デブリ26の付着による半導体チップ22の品質低下を有効に回避することができる。そして加工溝25に付随するバリの高さも軽減することができる。
As shown in FIG. 11, the
上述したように所定のストリート23に沿ってレーザー光照射工程を実行したら、チャックテーブル71に保持されている半導体ウエーハ2を矢印Yで示す方向にストリートの間隔だけ割り出し移動し(割り出し工程)、再び上記レーザー光照射工程を遂行する。
As described above, when the laser beam irradiation process is executed along the
このようにして所定方向に延在する全てのストリート23についてレーザー光照射工程と割り出し工程を遂行した後、チャックテーブル71に保持されている半導体ウエーハ2を90度回動させて、上記所定方向に対して直角に延びる各ストリート23に沿って、上記と同様にレーザー光照射工程と割り出し工程を実行する。これらの工程により、半導体ウエーハ2に形成されている全てのストリート23にレーザー加工溝25を形成することができる。
After performing the laser beam irradiation process and the indexing process for all the
次に、半導体ウエーハ2の表面2aに被覆された保護膜24が除去される。この保護膜除去工程は、上述したように保護膜24が水溶性樹脂を含む保護膜剤によって形成されているので、図12に示すように水(或いは温水)によって保護膜24を洗い流すことができる。
Next, the
このとき、上述したレーザー光照射工程において発生した保護膜24上のデブリ26も、保護膜24とともに流される。このように、保護膜24の除去も極めて容易に行われる。
At this time, the
上記のようにして保護膜24を除去した後、半導体ウエーハ2上のストリート23に基づいて形成されたレーザー加工溝25に沿って半導体ウエーハ2を切削する切削工程を実施する。この切削工程は、図13に示されるように、ダイシング装置として一般に用いられている切削装置8を用いて実施することができる。
After removing the
切削工程を半導体ウエーハ2上の全てのストリート23に基づいて形成された全てのレーザー加工溝25に沿って実施する。この結果、半導体ウエーハ2はストリート23に形成されたレーザー加工溝25に沿って切断され、個々の半導体チップ20に分割される。なお、切削工程においては、切削水(純水)を供給しながら切削が遂行されるため、上述した保護膜除去工程を独立して設けることなく、供給された切削水によって保護膜24を除去することもできる。つまり、切削工程が保護膜除去工程を兼ねてもよい。
The cutting process is performed along all the
以上、ウエーハ加工方法を実施形態に基づいて説明した。本発明にかかる保護膜剤と、ウエーハ加工方法とは他のウエーハの種々のレーザー加工に適用することができ、例えば光デバイスウエーハの分割にも適用することができる。 In the above, the wafer processing method was demonstrated based on embodiment. The protective film agent and the wafer processing method according to the present invention can be applied to various laser processing of other wafers, for example, can be applied to the division of optical device wafers.
以下の例において用いたレーザー加工機の仕様は、以下の通りである。
レーザー光の光源 :YVO4レーザー又はYAGレーザー
波長 :355nm
繰り返し周波数:50kHz以上100kHz以下
出力 :0.3W以上4.0W以下
集光スポット径:φ9.2μm
加工送り速度 :1mm/秒以上800mm/秒以下
The specifications of the laser beam machine used in the following examples are as follows.
Laser light source: YVO4 laser or YAG laser
Wavelength: 355nm
Repetition frequency: 50 kHz to 100 kHz
Output: 0.3W to 4.0W
Condensing spot diameter: φ9.2 μm
Processing feed rate: 1 mm / second or more and 800 mm / second or less
(実施例1)
下記組成の保護膜剤A、B、C、Dを調製した。なお、調製された各保護膜剤には、消泡剤としてエンバイロジェム(EnviroGem)AD01(エアープロダクツAIR PRODUCTS社製)0.06g、抗菌剤としてパラベン0.1gを添加した。
Example 1
Protective film agents A, B, C, and D having the following composition were prepared. In addition, to each of the prepared protective film agents, 0.06 g of EnviroGem AD01 (produced by Air Products AIR PRODUCTS) as an antifoaming agent and 0.1 g of paraben as an antibacterial agent were added.
<保護膜剤A>
水溶性樹脂 :10g(ケン化度88%、重合度300のポリビニルアルコール)
レーザー光吸収剤:8g(シリカ表面処理酸化チタンTTO−W−5(石原産業(株)製))
水 :80g
<Protective film agent A>
Water-soluble resin: 10 g (polyvinyl alcohol having a saponification degree of 88% and a polymerization degree of 300)
Laser light absorber: 8 g (silica surface-treated titanium oxide TTO-W-5 (Ishihara Sangyo Co., Ltd.))
Water: 80g
<保護膜剤B>
水溶性樹脂 :10g(ポリビニルピロリドンK−90)
レーザー光吸収剤:8g(シリカ表面処理酸化チタンTTO−W−5(石原産業(株)製))
水 :80g
<Protective film agent B>
Water-soluble resin: 10 g (polyvinylpyrrolidone K-90)
Laser light absorber: 8 g (silica surface-treated titanium oxide TTO-W-5 (Ishihara Sangyo Co., Ltd.))
Water: 80g
<保護膜剤C>
水溶性樹脂 :10g(ケン化度88%、重合度300のポリビニルアルコール)
レーザー光吸収剤:8g(シリカ表面処理酸化亜鉛FINEX−33W−LP2(堺化学工業(株)製))
水 :80g
<Protective film agent C>
Water-soluble resin: 10 g (polyvinyl alcohol having a saponification degree of 88% and a polymerization degree of 300)
Laser light absorber: 8 g (silica surface-treated zinc oxide FINEX-33W-LP2 (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.))
Water: 80g
<保護膜剤D>
水溶性樹脂 :10g(ポリビニルピロリドンK−90)
レーザー光吸収剤:8g(シリカ表面処理酸化亜鉛FINEX−33W−LP2(堺化学工業(株)製))
水 :80g
<Protective film agent D>
Water-soluble resin: 10 g (polyvinylpyrrolidone K-90)
Laser light absorber: 8 g (silica surface-treated zinc oxide FINEX-33W-LP2 (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.))
Water: 80g
<比較用保護膜剤X>
水溶性樹脂 :10g(ケン化度88%、重合度300のポリビニルアルコール)
レーザー光吸収剤:8g(表面処理なし酸化チタンTKS−203(テイカ(株)製))
水 :80g
保護膜剤Xには、消泡剤、防腐剤は添加しなかった。
<Comparative protective film agent X>
Water-soluble resin: 10 g (polyvinyl alcohol having a saponification degree of 88% and a polymerization degree of 300)
Laser light absorber: 8 g (titanium oxide TKS-203 without surface treatment (manufactured by Teika))
Water: 80g
No antifoaming agent or preservative was added to the protective film agent X.
(実施例2)
上記の保護膜剤A〜Dをスピンナーにて、厚さ20nmのSiO2パッシベーション層を有する厚さ150μmのシリコンウエーハに塗布して塗布膜を形成した。塗布膜を乾燥して、ストリート上での厚さが0.5μmから2.5μmまでの0.5μm間隔で保護膜を形成した。保護膜はすべての水準で、表面が均一に形成された。次いで、この保護膜が形成されたシリコンウエーハを、上記仕様のレーザー加工機に装着して、レーザー加工を行った後、純水にて保護膜を洗い流して、レーザースキャニング周辺を観察した。
(Example 2)
The above protective film agents A to D were applied to a 150 μm thick silicon wafer having a 20 nm thick SiO 2 passivation layer with a spinner to form a coating film. The coating film was dried, and protective films were formed at intervals of 0.5 μm from 0.5 μm to 2.5 μm in thickness on the street. The protective film was uniformly formed at all levels. Next, the silicon wafer on which the protective film was formed was mounted on a laser processing machine having the above specifications, and after laser processing, the protective film was washed away with pure water, and the periphery of laser scanning was observed.
すべての水準でエッジ部でのパッシベーション層の剥がれはなく、バリ高さは低く、周辺へのデブリの付着は観察できないレベルであった。また加工幅は、塗布膜の厚さの影響を受けることなく、レーザースポット径と同等であった。ストリート上での厚さ1.5μmでの評価結果を表1に記す。 At all levels, there was no peeling of the passivation layer at the edge part, the burr height was low, and the adhesion of debris to the periphery could not be observed. Further, the processing width was equal to the laser spot diameter without being affected by the thickness of the coating film. Table 1 shows the evaluation results at a thickness of 1.5 μm on the street.
<評価>
特に断りのない限り、23℃55%RHの環境下で評価した。
デブリ:○ 付着が確認できない。
△ 若干付着しているが、使用可能な程度である。
× 使用できないほどに付着している。
<Evaluation>
Unless otherwise noted, the evaluation was performed in an environment of 23 ° C. and 55% RH.
Debris: ○ Adhesion cannot be confirmed.
Δ: Slightly adhered, but usable.
× Adhered to the extent that it cannot be used.
剥がれ:○ 膜剥がれの発生が確認できない。
△ 一部に膜剥がれが発生している。
× 膜剥がれが発生している。
Peeling: ○ Occurrence of film peeling cannot be confirmed.
△ Part of the film is peeled off.
× Film peeling has occurred.
バリ高さ:× 保護膜剤Xのストリート上での厚さ1.5μmでのレベルを×とした。
△ Xよりやや低い。
○ Xよりかなり低い。
Burr height: x The level at a thickness of 1.5 μm on the street of the protective film agent X was taken as x.
△ Slightly lower than X.
○ Much lower than X.
透過率 :ガラス基板上に、1.5μmの膜厚の保護フィルムを作製し、積分球分光光度計により355nmの透過率を測定した。
○ 透過率35%以下
△ 透過率35%超50%以下
× 透過率50%超
Transmittance: A protective film having a thickness of 1.5 μm was prepared on a glass substrate, and the transmittance at 355 nm was measured with an integrating sphere spectrophotometer.
○ Transmittance 35% or less
△ Transmittance over 35% to 50%
× Transmittance> 50%
(実施例3)
実施例2保護膜剤Aのストリート上での厚さを0.2μmとして、同じ評価を行った。結果を表1に記す(A2)。また実施例2の保護膜剤Aに消泡剤、防腐剤を添加せず、ストリート上の厚さを1.5μmとし同じ評価を行った(A3)。結果を表1に記す。
(Example 3)
Example 2 The same evaluation was performed by setting the thickness of the protective film agent A on the street to 0.2 μm. The results are shown in Table 1 (A2). Moreover, the antifoamer and antiseptic | preservative were not added to the protective film agent A of Example 2, and the thickness on a street was 1.5 micrometers and performed the same evaluation (A3). The results are shown in Table 1.
(比較例1)
上記保護膜剤Aにおいて、特開2005−150523に記載の無機酸化物で表面処理されていない酸化チタンTKS−203(テイカ(株)製)を水溶性レーザー光吸収剤として使用し保護膜剤Xを作成し、実施例2と同様の評価を行った。膜厚は1.5μmとした。目視で若干表面の荒れが観察された。実施例1と同様にしてレーザースキャニング周辺を観察したところ、デブリ、膜剥がれも観察され、バリ高さも大きかった。結果を表1に記す。
In the above-mentioned protective film agent A, a titanium oxide TKS-203 (manufactured by Teika Co., Ltd.) not surface-treated with an inorganic oxide described in JP-A-2005-150523 is used as a water-soluble laser light absorber, and the protective film agent X And the same evaluation as in Example 2 was performed. The film thickness was 1.5 μm. A slight surface roughness was visually observed. When the periphery of laser scanning was observed in the same manner as in Example 1, debris and film peeling were also observed, and the burr height was large. The results are shown in Table 1.
(実施例4)
防腐効果について次のように評価した。保護膜剤Aと保護膜剤Xとに関して、それぞれ採取した廃液を用いて評価を行った。具体的には、一般細菌、従属栄養細菌、真菌の3種について、それぞれを、採取した廃液1mLに播種した後、35℃48時間培養した。培養後、3種の菌それぞれについてコロニーの発生個数を確認した。3種の菌のコロニー数の合計は、保護膜剤Aでは15、保護膜剤Xでは900以上であった。
Example 4
The antiseptic effect was evaluated as follows. The protective film agent A and the protective film agent X were evaluated using the collected waste liquids. Specifically, three types of general bacteria, heterotrophic bacteria, and fungi were inoculated into 1 mL of the collected waste liquid and then cultured at 35 ° C. for 48 hours. After the cultivation, the number of colonies generated was confirmed for each of the three types of bacteria. The total number of colonies of the three types of bacteria was 15 for the protective film agent A and 900 or more for the protective film agent X.
2 :半導体ウエーハ
20 :基板
21 :積層体
22 :半導体チップ
23 :ストリート
24 :樹脂被膜
25 :レーザー加工溝
26 :切削溝
3 :スピンコーター
5 :環状のフレーム
6 :保護テープ
7 :レーザー加工装置
71 :レーザー加工装置のチャックテーブル
72 :レーザー光線照射手段
8 :切削装置
81 :切削装置のチャックテーブル
82 :切削手段
2: Semiconductor wafer 20: Substrate 21: Laminate 22: Semiconductor chip 23: Street 24: Resin coating 25: Laser processing groove 26: Cutting groove 3: Spin coater 5: Annular frame 6: Protection tape 7: Laser processing device 71 : Chuck table of laser processing apparatus 72: laser beam irradiation means 8: cutting apparatus 81: chuck table of cutting apparatus 82: cutting means
Claims (6)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810286516.5A CN108687441A (en) | 2017-03-30 | 2018-03-30 | Cutting protection film |
| TW107111230A TW201903864A (en) | 2017-03-30 | 2018-03-30 | Protective film agent for dicing |
| KR1020180037101A KR20180111677A (en) | 2017-03-30 | 2018-03-30 | Protective film agent for dicing |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017067973 | 2017-03-30 | ||
| JP2017067973 | 2017-03-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018174310A true JP2018174310A (en) | 2018-11-08 |
Family
ID=64107593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018053130A Pending JP2018174310A (en) | 2017-03-30 | 2018-03-20 | Protective film agent for dicing |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018174310A (en) |
| TW (1) | TW201903864A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020188153A (en) * | 2019-05-15 | 2020-11-19 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Method for manufacturing resin composition, resin-coated substrate and element chip |
| JPWO2020100403A1 (en) * | 2018-11-15 | 2021-09-02 | 東京応化工業株式会社 | Protective film forming agent for plasma dicing and method for manufacturing semiconductor chips |
| JP2021150494A (en) * | 2020-03-19 | 2021-09-27 | 株式会社ディスコ | Wafer processing method |
| JPWO2022153858A1 (en) * | 2021-01-14 | 2022-07-21 | ||
| WO2024034345A1 (en) * | 2022-08-08 | 2024-02-15 | 東京応化工業株式会社 | Protective film formation agent, and method for manufacturing semiconductor chip |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7521997B2 (en) * | 2020-10-15 | 2024-07-24 | 株式会社ディスコ | Laser processing method |
-
2018
- 2018-03-20 JP JP2018053130A patent/JP2018174310A/en active Pending
- 2018-03-30 TW TW107111230A patent/TW201903864A/en unknown
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2020100403A1 (en) * | 2018-11-15 | 2021-09-02 | 東京応化工業株式会社 | Protective film forming agent for plasma dicing and method for manufacturing semiconductor chips |
| JP7017648B2 (en) | 2018-11-15 | 2022-02-08 | 東京応化工業株式会社 | Protective film forming agent for plasma dicing and method for manufacturing semiconductor chips |
| US11929284B2 (en) | 2018-11-15 | 2024-03-12 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Protective film forming agent for plasma dicing and method for manufacturing semiconductor chip |
| JP2020188153A (en) * | 2019-05-15 | 2020-11-19 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Method for manufacturing resin composition, resin-coated substrate and element chip |
| JP7316638B2 (en) | 2019-05-15 | 2023-07-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Method for manufacturing resin composition, resin-coated substrate and element chip |
| JP2021150494A (en) * | 2020-03-19 | 2021-09-27 | 株式会社ディスコ | Wafer processing method |
| JP7460275B2 (en) | 2020-03-19 | 2024-04-02 | 株式会社ディスコ | Wafer processing method |
| JPWO2022153858A1 (en) * | 2021-01-14 | 2022-07-21 | ||
| WO2022153858A1 (en) * | 2021-01-14 | 2022-07-21 | 東京応化工業株式会社 | Protective film formation agent, and production method for semiconductor chip |
| JP7651596B2 (en) | 2021-01-14 | 2025-03-26 | 東京応化工業株式会社 | Protective film forming agent and method for manufacturing semiconductor chips |
| WO2024034345A1 (en) * | 2022-08-08 | 2024-02-15 | 東京応化工業株式会社 | Protective film formation agent, and method for manufacturing semiconductor chip |
| EP4550386A4 (en) * | 2022-08-08 | 2025-11-05 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | Protective layer forming agent and method for manufacturing a semiconductor chip |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201903864A (en) | 2019-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2018174310A (en) | Protective film agent for dicing | |
| JP4571850B2 (en) | Protective film agent for laser dicing and wafer processing method using the protective film agent | |
| KR20180111677A (en) | Protective film agent for dicing | |
| KR102680916B1 (en) | Wafer dividing method | |
| JP2014124646A (en) | Laser machining method and fine particle layer former | |
| KR20130037637A (en) | Ablation processing method of substrate laminated with passivation film | |
| KR20150043975A (en) | Wafer processing method | |
| WO2020100403A1 (en) | Protective film forming agent for plasma dicing and method for manufacturing semiconductor chip | |
| TW201903955A (en) | Improved wafer coating | |
| JP2019071333A (en) | Wafer processing method | |
| JP2019012807A (en) | Protective film agent for laser processing | |
| CN103035570A (en) | Ablation method | |
| CN105778644A (en) | Protective film composition for laser cutting and application thereof | |
| US10818546B2 (en) | Method of laser-processing device wafer | |
| JP6614696B2 (en) | Protective film forming resin agent and laser processing method | |
| TW202239514A (en) | Method for manufacturing semiconductor chip and protective film forming agent which can form a processing groove on the semiconductor wafer and the protective film by irradiating a laser beam with high processing accuracy | |
| JP2016139690A (en) | Protection film composition for laser dicing and application thereof | |
| JP2022125002A (en) | Method for producing semiconductor chip and protective film forming agent | |
| KR20200085647A (en) | Method for processing wafer | |
| JP2021015938A (en) | Water-soluble resin sheet and wafer processing method | |
| JP2013081947A (en) | Semiconductor substrate ablation method | |
| JP2013081956A (en) | Ablation method for passivation film-laminated substrate | |
| KR20160092659A (en) | Protective film composition for laser dicing and use therof | |
| KR20180056112A (en) | Protective film forming resin and laser machining method | |
| JP2016041448A (en) | Ablation processing method for substrate with passivation film laminated |