JP2005317824A - Method for dicing wafer and liquid discharging head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多数個取りのウエハから各半導体素子部を分離するウエハのダイシング方法において、特に、ウエハの裏面側の液体供給口から表面側のオリフィスへインク等液体を供給するために連通した流路を備えた液体吐出ヘッドの素子基板のように、裏面側から表面側に連通する開口部を有する素子部が複数配列されたウエハのダイシング方法および液体吐出ヘッドに関するものである。 The present invention relates to a wafer dicing method for separating each semiconductor element portion from a multi-piece wafer, and in particular, a flow that is connected to supply liquid such as ink from a liquid supply port on the back side of the wafer to an orifice on the front side. The present invention relates to a wafer dicing method and a liquid discharge head in which a plurality of element portions each having an opening communicating from the back surface side to the front surface side, such as an element substrate of a liquid discharge head having a path, are arranged.
一般に各種半導体素子は、シリコンウエハ等に複数個の素子部を同時に形成し、ダイシング工程で各素子部を個別の半導体素子に分離し、パッケージ封入などの工程を経て製造されている。 In general, various semiconductor elements are manufactured through a process such as forming a plurality of element parts on a silicon wafer or the like, separating each element part into individual semiconductor elements in a dicing process, and enclosing the package.
ダイシング工程では、例えば図9の(a)に示すように、表面に複数の素子部101aが形成されたウエハ101の裏面を、ダイシングフレームKに貼着されたダイシングテープ110上にマウントする。
In the dicing process, for example, as shown in FIG. 9A, the back surface of the
ダイシングテープとしては、基材の表面に粘着剤が塗布されたシート材を用いる。粘着剤は、ダイシング後に粘着剤の粘着力を低下させることで分離された個々の素子のピックアップが容易となるように、例えば紫外線硬化型の粘着剤が用いられる。 As the dicing tape, a sheet material in which an adhesive is applied to the surface of a base material is used. As the pressure-sensitive adhesive, for example, an ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive is used so that individual elements separated by reducing the pressure-sensitive adhesive force after dicing can be easily picked up.
ダイシング装置のチャックテーブル上にダイシングフレームKを載置固定し、アライメント装置により位置決めした後に、図9の(b)に示すダイシングブレードBにより、ウエハ101のダイシングストリート101bに沿ってダイシングされる。
After the dicing frame K is placed and fixed on the chuck table of the dicing apparatus and positioned by the alignment apparatus, it is diced along the
ダイシング後に、ダイシング装置から取り外されたウエハ101は、裏面側から紫外線を照射し、粘着剤の硬化により粘着力を低下させる。これにより半導体素子のダイシングテープ110からの剥離を容易とし、個々の素子がピックアップされる。
After dicing, the
ウエハ101の各素子部101aが液体吐出ヘッドの素子基板である場合は、図10に示すように、ウエハ101の表面側に液滴を吐出するオリフィスを有するノズル層102を備えており、裏面側には、オリフィスへインクを供給するためのインク供給口103が形成され、インク供給口103はノズル層102のオリフィスへ連通する(特許文献1参照)。ダイシングテープ110は、基材111に塗布された粘着剤112によりウエハ101を固定し、ダイシングストリート101bに沿ってダイシングが行われる。
When each
このように裏面にインク供給口103が開口するウエハ101にダイシングテープ110を貼付すると、インク供給口103に粘着剤112の一部が露出する。粘着力が高く未硬化である粘着剤112はそれ自体が軟らかいため、図11に示すようにダイシング時の微小振動Sによって粘着粒子112aを生じる。また、ダイシング中にインク供給口103に侵入した切削水Wは、図12の(a)に示すように、ダイシング後にノズル層102のオリフィスから導入されるエアーブローによって外部へ排出されるが、このときのエアーブローや水の衝撃によって、同図の(b)に示すように、インク供給口103内に露出する粘着剤112の一部が剥離して粘着粒子112aを生じる。
When the
これらの粘着粒子112aは、切削水Wやエアーブローとともに外へ排出されるが、その一部は、図12の(c)に示すように、ノズル層102のオリフィス102aの周囲に付着・残留する。また、微量ではあるがインク供給口103に露出する粘着剤112の低分子成分が切削水Wへと溶出することが確認されている。このような溶出物は、粘着粒子112aと同様にオリフィス102aの周囲に付着・残留し、ピックアップ後も残渣として残るおそれがある。
These
ウエハの表面側に保護テープを接着してダイシングを行う場合は、特許文献2において、ウエハ表面に保護テープを貼着する前の別工程で、予めウエハの電極部(エミッタ領域)に対応して保護テープの粘着剤を部分的に硬化させる方法が開示されており、この方法を応用し、ウエハの開口部に露出するダイシングテープの粘着剤を部分的に予め硬化させ、その後にウエハをテープマウントすることも考えられるが、ダイシングテープをウエハに貼着するときの位置合わせも必要となるため、工程が非常に複雑になる等の問題がある。
In the case of dicing by bonding a protective tape to the front surface side of the wafer, in
また、非反応型の粘着剤、例えば感圧型の粘着剤によるダイシングテープを用いる方法も知られている(特許文献3参照)。これは、共押出成形により粘着剤が基材と一体に成形されるため、粘着剤が未架橋成分を含まず、従って粘着粒子等粘着性異物の発生はない。
しかしながら、ダイシングテープとして感圧型粘着テープを用いた場合は、ダイシング後のピックアップ時に粘着力を低下させることができない。ピックアップは、ダイシングテープ側から突き上げピンなどで各素子部をダイシングテープ越しに持ち上げ、各素子の外周に剥離力を集中させて、ダイシングテープを剥離させる。ところが、裏面側に開口を有する素子のピックアップにおいては、突き上げのポイントが開口を避けたエリアに限定されるため、初期の粘着力を保った粘着剤の剥離に時間を要し、剥離ができない場合もある。あるいは素子が傾いて持ち上がるなど、ピックアップに支障が生ずる。 However, when a pressure-sensitive adhesive tape is used as the dicing tape, the adhesive force cannot be reduced during pickup after dicing. The pickup lifts each element portion from the dicing tape side with a push-up pin or the like over the dicing tape, concentrates the peeling force on the outer periphery of each element, and peels the dicing tape. However, in picking up an element having an opening on the back side, the point of push-up is limited to the area avoiding the opening, so it takes time to peel off the adhesive with the initial adhesive force, and peeling is not possible There is also. Or, the pick-up is hindered, for example, the element is tilted and lifted.
本発明は上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、ウエハ裏面側の開口に露出したダイシングテープの粘着剤からの微量成分の溶出や粘着粒子の発生を防ぐとともに、ダイシング後のピックアップも容易であり、ダイシングプロセスの効率化に大きく貢献できるウエハのダイシング方法および液体吐出ヘッドを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned unsolved problems of the prior art, and prevents the elution of trace components from the adhesive of the dicing tape exposed at the opening on the back side of the wafer and the generation of adhesive particles, An object of the present invention is to provide a wafer dicing method and a liquid discharge head that can be easily picked up after dicing and can greatly contribute to the efficiency of the dicing process.
上記目的を達成するため、本発明のウエハのダイシング方法は、それぞれ表面側に半導体回路部、裏面側に開口を有する複数の素子部を配列したウエハを各素子部に分離するウエハのダイシング方法であって、開口を有するウエハの裏面側に感圧型粘着性を有する第1の粘着テープを貼着し、第1の粘着テープより延伸性に優れた第2の粘着テープにマウントするテープマウント工程と、ウエハの表面側から各素子部間の切断ラインに沿って少なくとも第1の粘着テープまで切断する切断工程と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the wafer dicing method of the present invention is a wafer dicing method for separating a wafer in which a plurality of element portions each having an opening on the front surface side and a semiconductor circuit portion on the front surface side are arranged into each element portion. A tape mounting step of attaching a first pressure-sensitive adhesive tape having pressure-sensitive adhesiveness to the back side of the wafer having an opening, and mounting the second pressure-sensitive adhesive tape on the second pressure-sensitive adhesive tape, which has superior extensibility than the first pressure-sensitive adhesive tape; And a cutting step of cutting from the front surface side of the wafer to at least the first adhesive tape along a cutting line between the element portions.
感圧型粘着剤を用いた第1の粘着テープによってウエハの裏面の開口を覆い、延伸しやすい第2の粘着テープにマウントすることで、素子部内に粘着剤が残留するのを防ぎ、加えて、安定かつ確実な素子のピックアップを可能とする。 Covering the opening on the back side of the wafer with the first pressure-sensitive adhesive tape using pressure-sensitive pressure-sensitive adhesive and mounting it on the second pressure-sensitive adhesive tape that is easy to stretch, prevents the adhesive from remaining in the element part, Enables stable and reliable element pickup.
例えば、この方法による素子基板を搭載した液体吐出ヘッドは、粘着剤のオリフィス周囲へ付着が原因となる吐出方向のよれがなく、液滴を安定吐出できる。またインク等液体が長時間充填される開口部内の粘着剤残留を防ぎ、粘着剤の溶出物によるオリフィス詰りなども回避できる。このようにして、高性能で信頼性の高い液体吐出記録装置を実現できる。 For example, a liquid discharge head equipped with an element substrate according to this method can stably discharge liquid droplets without any change in the discharge direction caused by adhesion of the adhesive around the orifice. Further, it is possible to prevent the adhesive from remaining in the opening filled with a liquid such as ink for a long period of time, and to prevent the orifice from being clogged with the adhesive eluate. In this way, a high-performance and highly reliable liquid discharge recording apparatus can be realized.
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1の(a)に示すウエハ1の裏面側に、まず同図の(b)に示すように感圧型粘着テープである第1の粘着テープ11を貼付し、次いで同図の(c)に示すように、第1の粘着テープ11よりも延伸性に優れた第2の粘着テープ12上にマウントする。第2の粘着テープ12は、ダイシングフレームKに保持されている。
First, a first pressure-sensitive
図2に示すように、ウエハ1の表面側には複数の素子部1aが形成され、各素子部1aは、インク等液体を吐出するための吐出エネルギーを発生する半導体回路や吐出手段であるオリフィスを備えたノズル層2を有し、ノズル層2のオリフィスは、ウエハ1の裏面側に開口する液体供給口(開口)であるインク供給口3に連通している。
As shown in FIG. 2, a plurality of
このように液体吐出ヘッドの素子基板を構成する各素子部1aを図3の(a)に示すようにダイシングブレードBによって分離するダイシング工程では、ウエハ1の裏面側を第1の粘着テープ11と第2の粘着テープ12からなるダイシングテープ10によって支持し、ウエハ1の表面側から切断ラインに沿ったダイシングストリート1bにダイシングブレードBを切り込ませて切断溝を形成する。ダイシング工程でインク供給口3に侵入した切削水Wを、図3の(b)に示すようにエアーブローによって除去し、次いで、図4の(a)に示すように延伸性のある第2の粘着テープ12をエキスパンダーによって拡張し、同図の(b)に示すように、突き上げピンTによって円Gで示す素子部1aの両端近傍を突き上げてコレットCによってピックアップする。
Thus, in the dicing process in which each
図2に示すように、ウエハ1の表面側のノズル層2のオリフィスに連通するインク供給口3が開口するウエハ裏面に、感圧型の第1の粘着テープ11を貼付する。この粘着テープ11は、共押出成形によってポリオレフィンの基材11aに、粘着層である粘着剤11bが一体成形された感圧型粘着テープであり、粘着剤11bは紫外線硬化型の粘着剤のように未反応成分や架橋触媒を含まないため、未反応の低分子成分の溶出や粘着粒子の発生がない。
As shown in FIG. 2, a pressure-sensitive first pressure-sensitive
また、共押出成形の粘着テープの粘着剤は、アクリル粘着剤を基材に塗工した一般に知られるダイシングテープに比べて、基材との結合が強く、ダイシング時の振動で粘着剤が剥離しにくい。ここでは、セキスイプロテクトテープ#6318B(商品名;積水化学工業(株))を用いた。テープ厚は約60μmである。 In addition, the coextrusion pressure sensitive adhesive tape has a stronger bond with the base material than the generally known dicing tape coated with an acrylic pressure sensitive adhesive, and the adhesive peels off due to vibration during dicing. Hateful. Here, Sekisui Protect Tape # 6318B (trade name; Sekisui Chemical Co., Ltd.) was used. The tape thickness is about 60 μm.
続いて、第1の粘着テープ11を貼付したウエハ裏面を第2の粘着テープ12にマウントする。すなわち、ウエハ1の裏面に開口するインク供給口3を第1の粘着テープ11で覆い、第2の粘着テープ12によってダイシングフレームKにウエハ1を固定する。第2の粘着テープ12は、基材12aに紫外線硬化型のアクリル系の粘着剤12bを塗工した、一般的なダイシングテープとして用いられるAdwell D−105V(商品名;リンテック(株))である。このテープは、80μm厚のPVCフィルムを基材12aとするもので、感圧型粘着テープである第1の粘着テープ11に比較して、第2の粘着テープ12の方は延伸性すなわち伸びやすさに優れている。
Subsequently, the wafer back surface to which the first
簡易的な延伸性の確認のためには、第2の粘着テープ12をダイシングフレームKに貼付し、ウエハの代わりに適当な複数のマーキングを行った後にエキスパンダーにて同じ条件でテープを拡張し、マーキング間隔の変形量を比較すればよい。
For simple confirmation of stretchability, the second
ウエハ1のインク供給口3は、シリコンの(111)面に沿った異方性エッチングで形成され、ウエハ裏面に対して約55°の傾斜面をもち、表面側から裏面側へ広がる形状を有する。インク供給口3の内側には、化学的に比較的安定な第1の粘着テープ11の粘着剤11bが露出するのみである。
The
第1および第2の粘着テープ11、12からなるダイシングテープ10へのウエハマウントにひき続き、図3の(a)に示すようにダイシングストリート1bに沿ってダイシングが行われ、素子部1aが分離される。ダイシングの条件はダイシングブレードBとして株式会社ディスコ製の製品型番NBC−ZB2050(刃厚50μm)を使用し、送り速度は30mm/s、ブレード回転数は50000rpmにて加工を行った。
Following the wafer mount to the dicing
図5はダイシングにおけるダイシングブレードB、ウエハ1およびダイシングテープ10の関係を示す。ダイシングブレードBの先端は第1の粘着テープ11に対し55μmまで切り込まれている。第1の粘着テープ11は5μmの厚みが切り残り、第2の粘着テープ12はダイシングブレードBで切断されない。このため、アクリル系の粘着剤12bは直接ブレードに触れない。
FIG. 5 shows the relationship among the dicing blade B, the
またダイシング時あるいはダイシング後の洗浄でノズル層2のオリフィスからインク供給口3へ侵入した切削水Wをエアーブローにて排出する工程(図3の(b)参照)では、インク供給口3内側へ導入された空気および水が、開口内に露出した粘着剤11bに接触するが、前述したように、粘着剤11bは紫外線硬化型粘着剤のような未硬化の成分を含まないため、粘着剤成分の溶出等は生じない。
Further, in the step of discharging the cutting water W that has entered the
ウエハ切断後、図4の(a)に示すように第2の粘着テープ12を矢印方向にエキスパンドし、同図の(b)に示すように素子部1aをコレットCと突き上げピンTによる上昇動作により第1の粘着テープ11から剥離させて、ピックアップする。エキスパンドの工程は省略することも可能である。
After the wafer is cut, the second
図6はピックアップの際の素子部1aとダイシングテープ10との剥離過程を説明するものである。突き上げピンTにより素子部1aが持ち上げられると、第1の粘着テープ11との剥離は素子部1aの端部の剥離開始点から剥離し、最終的に素子部1aの裏面の一定以上の面積が第1の粘着テープ11から剥離すると、コレットCの吸着力によって、素子部1aはダイシングテープ10から完全に剥離される。剥離は突き上げピンTによる突き上げ力の作用点と剥離開始点との距離d、および突き上げ高さhを適切に選び、多くの場合は、距離dと高さhとをできる限り大きくとることで、素早く確実になされる。
FIG. 6 illustrates the peeling process between the
本実施例のように、素子部1aの中央付近にインク供給口3が配置されると、突き上げ力の作用点はインク供給口3の開口を避けたエリア、すなわち素子部1aの端に寄ったエリアに限定される。このような構造の素子に対して素早く確実に剥離するためには、突き上げ高さhを大きく設定すればよい。
When the
ダイシング後に素子部1aを保持する第1の粘着テープ11は厚さ僅か5μmを残すのみであり、エキスパンド工程とピックアップ工程時の素子部1aの姿勢と剥離速度は、実質的に第2の粘着テープ12の延伸性で制限される。ピックアップの際には、突き上げピンTがインク供給口3を避けた、素子部1aの端に近いポイントを押し、素子部1aを上昇させる。第2の粘着テープ12の延伸性のため、第1の粘着テープ11のみをダイシングテープの代替として使用した場合に比べて、比較的大きな突き上げ高さを得ることができる。このため第1の粘着テープ11の粘着剤11bと素子部1aとは、剥離開始点付近から速やかに剥離し、素子部1aを確実にピックアップすることができる。
The first
さらに、本実施例の構成では、エキスパンドによる拡張も比較的大きく、突き上げやピックアップの際に隣接する素子部と接触する危険も低減される。 Further, in the configuration of the present embodiment, the expansion due to the expand is relatively large, and the risk of contact with an adjacent element portion at the time of pushing up or picking up is reduced.
ウエハ裏面側の開口を覆う第1の粘着テープとして、粘着剤塗工などによる感圧型の粘着剤を有する感圧型粘着テープであってもかまわない。また、第1の粘着テープの下の第2の粘着テープは、紫外線硬化型粘着テープである必要はなく、第2の粘着テープの基材を固定できる適切な粘着剤を有する感圧型粘着テープを選んでもよい。 The first pressure-sensitive adhesive tape that covers the opening on the back side of the wafer may be a pressure-sensitive pressure-sensitive adhesive tape having a pressure-sensitive pressure-sensitive adhesive by adhesive coating or the like. Further, the second adhesive tape under the first adhesive tape does not need to be an ultraviolet curable adhesive tape, and a pressure-sensitive adhesive tape having an appropriate adhesive capable of fixing the base material of the second adhesive tape. You may choose.
図7は、本実施例のダイシング方法により得られた素子基板を実装した液体吐出ヘッドの構成を示すもので、前述のようにウエハ1から分離された素子部1aからなる素子基板13は、その裏面側を、開口14aを有するマウント基板14に接着され、フレキシブル基板15のインナーリード15aと素子基板13の両端のコンタクトパッド等との電気接続や、吸収体16aを有するインクタンク16との接合を経て、液体吐出ヘッドが完成する。
FIG. 7 shows a configuration of a liquid discharge head on which an element substrate obtained by the dicing method of the present embodiment is mounted. As described above, the element substrate 13 including the
本実施例のダイシング方法により得られた素子基板を搭載した液体吐出記録装置は、液滴のよれのない、安定した滴形成が可能であった。また長期の使用にあたってオリフィス詰りや吐出不良のない優れた信頼性を得ることができた。 The liquid discharge recording apparatus on which the element substrate obtained by the dicing method of this example was mounted was capable of forming stable droplets without causing droplets. In addition, excellent reliability with no clogging of orifices or defective discharge was obtained during long-term use.
図8の(a)に示すように、ウエハ1の縦横のダイシングストリート1b、1cのうちの一方については第1の粘着テープ11を完全に切断するフルカットの切断溝とすることで、ピックアップ時に他方のダイシングストリートに沿った切断溝による剥離開始点Toに剥離ストレスを集中させるものである。第2の粘着テープ12は紫外線硬化型の粘着テープであり、粘着剤12bは紫外線照射により硬化することができる。そこで、フルカットするダイシングストリート1cに対して、図8の(b)に示すように、マスクMを介して紫外線Pを照射し、第2の粘着テープ12の粘着剤12bを部分的に硬化させておく。これは、ダイシングブレードBが第2の粘着テープ12を切断すると、切断溝に洗浄水が侵入し、粘着剤の溶出が生じ、この洗浄水がウエハ表面のオリフィスからインク供給口3に逆流する危険があるためである。
As shown in FIG. 8 (a), one of the vertical and
本実施例では、素子部1aは細長形であり中央にインク供給口3を有するため、長辺側のダイシングストリート1cをフルカットする。短辺側のダイシングストリート1bは、実施例1と同様に、第1の粘着テープ11を完全に切断しない。
In the present embodiment, the
切断に先立ち、フルカットのダイシングストリート1cに沿って部分的に粘着剤12bを予め紫外線硬化させているため、ダイシングブレードBが粘着剤12bに触れても、切断溝からの付着物の発生はない。ピックアップの際には、素子部1aの上昇によって素子部1aと粘着剤12bとの剥離のためのストレスを素子部1aの短辺にのみ作用させ、剥離の開始を促進する。
Prior to cutting, the adhesive 12b is partially UV-cured in advance along the full-
これにより確実な剥離が可能である。また、粘着剤11b、12bからの未反応成分の溶出も生じない。その他の点は実施例1と同様であるから説明は省略する。
Thereby, reliable peeling is possible. Further, the unreacted components are not eluted from the pressure
液体吐出ヘッドの素子基板に限定されることなく、ウエハから切り出される半導体素子が裏面側に開口を有する場合に幅広く適用できる。 The present invention is not limited to the element substrate of the liquid discharge head, and can be widely applied when the semiconductor element cut out from the wafer has an opening on the back side.
1 ウエハ
1a 素子部
1b、1c ダイシングストリート
2 ノズル層
3 インク供給口
10 ダイシングテープ
11 第1の粘着テープ
12 第2の粘着テープ
11a、12a 基材
11b、12b 粘着剤
13 素子基板
14 マウント基板
15 フレキシブル基板
16 インクタンク
DESCRIPTION OF
Claims (5)
開口を有するウエハの裏面側に感圧型粘着性を有する第1の粘着テープを貼着し、第1の粘着テープより延伸性に優れた第2の粘着テープにマウントするテープマウント工程と、
ウエハの表面側から各素子部間の切断ラインに沿って少なくとも第1の粘着テープまで切断する切断工程と、を有することを特徴とするウエハのダイシング方法。 A wafer dicing method for separating a wafer in which a plurality of element portions each having an opening on the back surface side and a semiconductor circuit portion on the front surface side are separated into each element portion,
A tape mounting step of attaching a first pressure-sensitive adhesive tape having pressure-sensitive adhesiveness to the back side of the wafer having an opening, and mounting it on a second pressure-sensitive adhesive tape that is more extensible than the first pressure-sensitive adhesive tape;
And a cutting step of cutting from the surface side of the wafer to at least the first adhesive tape along a cutting line between the respective element portions.
液体供給口を有するウエハの裏面側に感圧型粘着性を有する第1の粘着テープを貼着し、第1の粘着テープより延伸性に優れた第2の粘着テープにマウントするテープマウント工程と、
ウエハの表面側から各素子部間の切断ラインに沿って少なくとも第1の粘着テープまで切断する切断工程と、を有することを特徴とするウエハのダイシング方法。 A wafer dicing method for manufacturing an element substrate of a liquid discharge head by separating a wafer in which a plurality of element portions each having a liquid supply port on the front surface side and a plurality of element portions having liquid supply ports on the back surface side are separated into each element portion. And
A tape mounting step of attaching a first pressure-sensitive adhesive tape having a pressure-sensitive adhesiveness to the back side of a wafer having a liquid supply port, and mounting the second pressure-sensitive adhesive tape on the second pressure-sensitive adhesive tape, which is superior to the first pressure-sensitive adhesive tape;
And a cutting step of cutting from the surface side of the wafer to at least the first adhesive tape along a cutting line between the respective element portions.
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