JP2005222989A - ウエーハの分割方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表面に格子状に形成された分割予定ライン21に沿って分割するウエーハ2の分割方法であって、ウエーハの裏面を環状のフレームに装着されたダイシングテープ30に貼着する工程と、パルスレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射し、ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って変質層210を形成する工程と、ウエーハの変質層が形成された分割予定ラインに沿って外力を付与しウエーハを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する工程と、ウエーハが貼着されたダイシングテープを拡張して各チップ間の間隔を広げる工程と、拡張されたダイシングテープから各チップをピックアップするピックアップ工程とを含む。
【選択図】図6
Description
ウエーハの裏面を環状のフレームに装着されたダイシングテープに貼着するフレーム保持工程と、
フレームに保持されたウエーハの表面側からウエーハに対して透過性を有するパルスレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射し、ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って変質層を形成する変質層形成工程と、
フレームに保持されたウエーハの変質層が形成された分割予定ラインに沿って外力を付与し、ウエーハを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する分割工程と、
個々のチップに分割されたウエーハが貼着されたダイシングテープを拡張して各チップ間の間隔を広げる拡張工程と、
拡張されたダイシングテープから各チップをピックアップするピックアップ工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの分割方法が提供される。
また、上記分割工程は、上記張工程においてダイシングテープを拡張することにより遂行されることが望ましい。
この変質層形成行程は、先ず上述した図3に示すレーザー加工装置4のチャックテーブル41上に半導体ウエーハ2のダイシングテープ30側を載置し(従って、半導体ウエーハ2は表面2aが上側となる)、図示しない吸引手段によってチャックテーブル41上に半導体ウエーハ2を吸着保持する。なお、図3、図6および図7においては、ダイシングテープ30が装着された環状のフレーム3を省いて示しているが、環状のフレーム3はチャックテーブル41に配設された適宜のクランプ機構に保持されている。このようにして半導体ウエーハ2を吸引保持したチャックテーブル41は、図示しない移動機構によって撮像手段43の直下に位置付けられる。
光源 ;LD励起QスイッチNd:YVO4スレーザー
波長 ;1064nmのパルスレーザー
パルス出力 :10μJ
集光スポット径 ;φ1μm
パルス幅 ;40ns
集光点のピークパワー密度;3.2×1010W/cm2
繰り返し周波数 :100kHz
加工送り速度 ;100mm/秒
分割工程の第1の実施形態について、図8を参照して説明する。図8に示す分割工程の第1の実施形態は、超音波分割装置5を用いて実施する。超音波分割装置5は、円筒状のベース51と第1の超音波発振器52および第2の超音波発振器53とからなっている。超音波分割装置5を構成する円筒状のベース51は、上面に上記フレーム5を載置する載置面51aを備えており、この載置面51a上にフレーム5を載置しクランプ54によって固定する。このベース51は、図示しない移動手段によって図8において左右方向および紙面に垂直な方向に移動可能に構成されているとともに回動可能に構成されている。超音波分割装置5を構成する第1の超音波発振器52および第2の超音波発振器53は、円筒状のベース51の載置面51a上に載置されるフレーム3にダイシングテープ30を介して支持された半導体ウエーハ2の上側と下側に対向して配設されており、所定周波数の縦波(疎密波)を発生させる。このように構成された超音波分割装置5を用いて上記分割工程を実施するには、半導体ウエーハ2(分割予定ライン21に沿って変質層210が形成されている)をダイシングテープ30を介して支持したフレーム3を円筒状のベース51の載置面51a上にダイシングテープ30が装着されている側を載置し(従って、半導体ウエーハ2は表面2aが上側となる)、クランプ54によって固定する。次に、図示しない移動手段によってベース51を作動し、半導体ウエーハ2に形成された所定の分割予定ライン21の一端(図8において左端)を第1の超音波発振器52および第2の超音波発振器53からの超音波が作用する位置に位置付ける。そして、第1の超音波発振器52および第2の超音波発振器53を作動しそれぞれ周波数が例えば28kHzの縦波(疎密波)を発生させるとともに、ベース51を矢印で示す方向に例えば50〜100mm/秒の送り速度で移動せしめる。この結果、第1の超音波発振器52および第2の超音波発振器53から発生された超音波が半導体ウエーハ2の分割予定ライン21に沿って表面および裏面に作用するため、半導体ウエーハ2は変質層210が形成されて強度が低下せしめられた分割予定ライン21に沿って分割される。このようにして所定の分割予定ライン21に沿って分割工程を実施したならば、ベース51を紙面に垂直な方向に分割予定ライン21の間隔に相当する分だけ割り出し送りし、上記分割工程を実施する。このようにして所定方向に延びる全ての分割予定ライン21に沿って分割工程を実施したならば、ベース51を90度回動し、半導体ウエーハ2に所定方向と直角な方向に形成された分割予定ライン21に対して上記分割工程を実施することにより、半導体ウエーハ2は個々のチップに分割される。なお、個々に分割されたチップは裏面がダイシングテープ30に貼着されているので、バラバラにはならずウエーハの形態が維持されている。
光源 ;LD励起Nd:YAG第二高調波レーザー(CW)
波長 ;532nm
出力 :10W
集光スポット径 :φ0.5mm(変質層110を含む比較的広い領域を加熱する)
加工送り速度 :100mm/秒
上述したように個々のチップ20に分割された半導体ウエーハ2の裏面2bが貼着されたダイシングテープ30を装着したフレーム3は、図12および図13の(a)に示すように円筒状のベース91の載置面91a上に載置され、クランプ95によってベース91に固定される。次に、図13の(b)に示すように上記ダイシングテープ30における半導体ウエーハ2が存在する領域301を支持した拡張手段92の拡張部材93を図示しない昇降手段によって図13(a)の基準位置から上方の図13の(b)に示す拡張位置まで移動する。この結果、伸長可能なダイシングテープ30は拡張されるので、ダイシングテープ30とチップ20との間にズレが生じ密着性が低下するため、チップ20がダイシングテープ30から容易に離脱できる状態となるとともに、個々の半導体チップ20間には隙間が形成される。
20:半導体チップ
21:分割予定ライン
22:回路
210:変質層
3:環状のフレーム
30:ダイシングテープ
4:レーザー加工装置
41:レーザー加工装置のチャックテーブル
41:レーザー光線照射手段
43:撮像手段
5:超音波分割装置
51:円筒状のベース
52:第1の超音波発振器
53:第2の超音波発振器
6:レーザー加工装置
61:レーザー加工装置のチャックテーブル
7:曲げ分割装置
71:円筒状のベース
72:曲げ荷重付与手段
8:曲げ分割装置
81:円筒状のベース
83:押圧部材
9:ピックアップ装置
91:円筒状のベース
92:拡張手段
93:拡張部材
94:紫外線照射ランプ
96:ピックアップコレット
Claims (3)
- 表面に格子状に形成された分割予定ラインによって区画された領域に機能素子が配設されたウエーハを、分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法であって、
ウエーハの裏面を環状のフレームに装着されたダイシングテープに貼着するフレーム保持工程と、
フレームに保持されたウエーハの表面側からウエーハに対して透過性を有するパルスレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射し、ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って変質層を形成する変質層形成工程と、
フレームに保持されたウエーハの変質層が形成された分割予定ラインに沿って外力を付与し、ウエーハを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する分割工程と、
個々のチップに分割されたウエーハが貼着されたダイシングテープを拡張して各チップ間の間隔を広げる拡張工程と、
拡張されたダイシングテープから各チップをピックアップするピックアップ工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの分割方法。 - 該変質層形成工程においてウエーハの内部に形成される変質層は、少なくともウエーハの裏面に露出して形成される、請求項1記載のウエーハの分割方法。
- 該分割工程は、該拡張工程においてダイシングテープを拡張することにより遂行される、請求項1又は2記載のウエーハの分割方法。
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