JP2007294541A

JP2007294541A - Wafer cutting method

Info

Publication number: JP2007294541A
Application number: JP2006118372A
Authority: JP
Inventors: Kazuma Sekiya; 一馬関家
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2006-04-21
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2007-11-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for cutting a laminated wafer where a wafer is laminated for forming a semiconductor device. <P>SOLUTION: Wafers 1a, 1b, 1c for forming a semiconductor device are prepared, and are laminated via a resin-based adhesive layer to obtain the laminated wafer 71. Then, while the laminated wafer 71 is being stuck to a mesh-like dicing tape 72, the laminated wafer 71 is cut by beams where a liquid jet current and laser beams are emitted coaxially, thus cutting the laminated wafer into respective semiconductor chip regions 3 without causing machining failure that becomes a problem in cutting using a blade. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液体ジェットとレーザを同軸にして同時に被加工物を加工するウェーハの分割方法に係り、特に、半導体ウェーハを積層した積層ウェーハを分割する方法に関する。 The present invention relates to a wafer dividing method in which a workpiece is processed simultaneously with a liquid jet and a laser being coaxial, and more particularly to a method of dividing a laminated wafer in which semiconductor wafers are laminated.

表面に複数の半導体デバイスを形成した半導体ウェーハ（以下、「ウェーハ」と略称する）は、バックグラインド工程等によって必要な厚みに仕上げられた後にダイシングテープに貼着され、ダイシング装置等によって個々のデバイスチップに分割されるのが一般的である。 A semiconductor wafer (hereinafter abbreviated as “wafer”) having a plurality of semiconductor devices formed on the surface is finished to a required thickness by a back grinding process or the like, and then attached to a dicing tape. Generally, it is divided into chips.

ところで、部材を加工する技術として、液体ジェットに沿ってレーザ光線を照射する液体ジェットレーザが知られている。この技術は、レーザ光による作用と液体ジェットによる作用の両方を同時に被加工物に与え、被加工物の切断等の加工を行うものである。液体ジェットレーザに関しては、例えば特許文献１に記載されている。また、この液体ジェットレーザによるウェーハの加工に利用可能なダイシングテープとして、例えば特許文献２や特許文献３に記載されているメッシュ状のものが知られている。 By the way, as a technique for processing a member, a liquid jet laser that irradiates a laser beam along a liquid jet is known. In this technique, both the action by the laser beam and the action by the liquid jet are simultaneously given to the work piece, and the work such as cutting of the work piece is performed. The liquid jet laser is described in Patent Document 1, for example. Further, as a dicing tape that can be used for wafer processing by the liquid jet laser, for example, a mesh-shaped tape described in Patent Document 2 and Patent Document 3 is known.

特開２００１−３２１９７７JP 2001-321977 A 特開２００１−３１６６４８JP 2001-316648 A 特開２００３−３４７８０JP 2003-34780 A

ダイシング装置による一般的な分割方法では、ウェーハを一枚ごとにダイシングテープに貼着して分割することが一般的であり、仮に同サイズのチップを有するウェーハがあったとしても、それを積層させて切断することは容易ではない。例えば両面テープなどによって分割予定ラインを合致させて積層しても、特にウェーハの厚みが薄い場合には、ブレードにて切断するシリコンの量と粘着剤を含む両面テープの量との比率が拮抗し、両面テープを切断することによるブレードの目詰まりと、シリコンを切断することによるドレス効果とがバランスできなくなってチッピングなどの切削不良を引き起こす。特に、アンダーフィル機能を有する樹脂材料は、砥粒による切削加工が困難であるケースが多い。そこで、本発明は、半導体デバイスを形成したウェーハを積層した積層ウェーハを円滑に分割することができる技術を提供することを目的とする。 In a general dividing method using a dicing apparatus, it is common to divide wafers by attaching them to a dicing tape one by one, and even if there are wafers having chips of the same size, they are stacked. It is not easy to cut. For example, even if the dividing lines are aligned with a double-sided tape, etc., especially when the wafer is thin, the ratio between the amount of silicon to be cut with the blade and the amount of double-sided tape containing adhesive is competitive. The blade clogging caused by cutting the double-sided tape and the dressing effect obtained by cutting the silicon cannot be balanced, resulting in cutting defects such as chipping. In particular, resin materials having an underfill function are often difficult to cut with abrasive grains. Then, an object of this invention is to provide the technique which can divide | segment smoothly the laminated wafer which laminated | stacked the wafer which formed the semiconductor device.

本発明は、複数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、ウェーハの前記分割予定ラインを合致させて２枚以上のウェーハを積層させ、積層ウェーハを形成する積層工程と、分割予定ラインを液体ジェットノズルから噴出する液体ジェットと該液体ジェットに沿って照射されたレーザ光線によって加工して積層ウェーハを積層デバイスに分割する分割工程とを備えることを特徴とする。 The present invention relates to a wafer dividing method for dividing a wafer formed by dividing a plurality of devices by division-scheduled lines into individual devices, wherein two or more wafers are formed by matching the division-scheduled lines of the wafer. Lamination process for laminating and forming a laminated wafer, and a dividing process for dividing a laminated wafer into laminated devices by processing a division planned line with a liquid jet ejected from a liquid jet nozzle and a laser beam irradiated along the liquid jet It is characterized by providing.

本発明では、液体ジェットに沿って照射されるレーザ光を利用することで、積層されたウェーハを切断する。この方法によれば、ウェーハはレーザ光線で溶断され、レーザ光線の熱で生じる加工屑は、液体ジェットによって除去される。このため、ブレードによる切削加工を用いた場合に問題となる樹脂系材料の目詰まりや、樹脂系材料とウェーハ材料の切削レートの違いに起因する切削不良が発生しない。したがって、樹脂系の両面テープを用いてウェーハを積層させた場合であっても不良の発生しない切断を行うことができる。また本発明によれば、複数のウェーハを積層させて同時に分割するので、ダイシングテープなどの消耗部材を減らすことができ、また作業時間を短縮することができ、コストダウンを計ることができる。 In the present invention, the stacked wafers are cut by using laser light irradiated along the liquid jet. According to this method, the wafer is melted by the laser beam, and the processing waste generated by the heat of the laser beam is removed by the liquid jet. For this reason, the clogging of the resin-based material, which is a problem when using the cutting with the blade, and the cutting failure due to the difference in the cutting rate between the resin-based material and the wafer material do not occur. Therefore, even when the wafers are laminated using the resin-based double-sided tape, it is possible to perform cutting without causing defects. Further, according to the present invention, since a plurality of wafers are stacked and divided at the same time, consumable members such as dicing tape can be reduced, working time can be shortened, and cost can be reduced.

本発明において、ウェーハの積層は、樹脂系の接着層を利用して行うことができる。この接着層としては、接着と絶縁の機能を発揮する熱硬化性樹脂を利用したアンダーフィルフィルムの両面に、離型紙（セパレータ）を貼着した両面テープ構造のものを利用することが望ましい。なお、本発明を利用して得られる積層デバイスは、後述の易剥離型両面テープを利用して加工した後に分離して単層のチップデバイスとすることもできる。 In the present invention, the wafers can be laminated using a resin-based adhesive layer. As this adhesive layer, it is desirable to use a double-sided tape structure in which a release paper (separator) is adhered to both sides of an underfill film using a thermosetting resin that exhibits adhesion and insulation functions. In addition, the laminated device obtained by utilizing the present invention can be separated into a single-layer chip device after being processed using an easily peelable double-sided tape described later.

本発明において、液体ジェットに砥粒が混入されていることが望ましい。この態様によれば、レーザ光線で溶断された切断面が砥粒によって研磨されるので、レーザ加工での面粗さが低減されて滑らかな切断面を得ることができる。このため、積層ウェーハの分割工程における加工不良の発生をさらに効果的に抑えることができる。 In the present invention, it is desirable that abrasive grains are mixed in the liquid jet. According to this aspect, since the cut surface melted by the laser beam is polished by the abrasive grains, the surface roughness in the laser processing is reduced and a smooth cut surface can be obtained. For this reason, generation | occurrence | production of the processing defect in the division | segmentation process of a laminated wafer can be suppressed more effectively.

本発明は、積層ウェーハが、積層工程において貫通電極を通じて互いに電気的に結合した状態のものを各チップに分割する場合に利用することができる。この場合、半導体チップを積層した構造の集積回路を効率良く得ることができる。すなわち、貫通電極を持つデバイスが形成されたウェーハを積層した後に分割することで、従来の分割した個々のチップを積層接合させる方法よりも製造効率を高くすることができる。 The present invention can be used when a laminated wafer is divided into chips each in a state of being electrically coupled to each other through through electrodes in a lamination process. In this case, an integrated circuit having a structure in which semiconductor chips are stacked can be obtained efficiently. That is, by dividing a wafer having a device having a through electrode after lamination, the production efficiency can be increased as compared with the conventional method of laminating and joining individual divided chips.

本発明において、積層された各ウェーハの厚みが１００μｍ以下であることが望ましい。積層される各ウェーハの厚みが１００μｍを上回ると、積層ウェーハの厚みが厚くなり、切断に要する時間が長くなって生産性が低下する。また、上層から下層にわたる均一な加工が困難になる。なお、ウェーハの厚さの下限は、ウェーハの加工技術によるが、例えば２５μｍ程度である。 In the present invention, it is desirable that the thickness of each laminated wafer is 100 μm or less. When the thickness of each wafer to be laminated exceeds 100 μm, the thickness of the laminated wafer becomes thick, the time required for cutting becomes long, and the productivity is lowered. In addition, uniform processing from the upper layer to the lower layer becomes difficult. The lower limit of the wafer thickness depends on the wafer processing technique, but is about 25 μm, for example.

本発明によれば、積層するウェーハの厚さを薄くしても、積層ウェーハの分割工程における不良の発生頻度が高くならない。ウェーハを薄くしてゆくと、接着のための樹脂層の厚さが相対的に厚くなり、従来のブレードによる切断においては、ウェーハの加工不良の発生頻度が増大する。これは、ブレードによる切削加工が、シリコンの加工に比較して樹脂系の材料の加工には適していないためである。しかしながら、液体ジェットとレーザ光線を併用した加工方法においては、加工屑が液流によって除去され、更に砥粒を併用した場合には、その研磨作用が働くので、樹脂系材料の加工不良は発生し難い。そのため、樹脂層の厚さが相対的に厚くなっても問題なく積層ウェーハの分割加工を行うことができる。このことは、より薄いものが求められる薄型電子機器や薄型ＩＣカード用のＩＣチップの製造に有利となる。 According to the present invention, even if the thickness of the wafers to be laminated is reduced, the frequency of occurrence of defects in the laminated wafer dividing process does not increase. When the wafer is made thinner, the thickness of the resin layer for adhesion becomes relatively thick, and the frequency of occurrence of processing defects of the wafer increases in the cutting with the conventional blade. This is because cutting with a blade is not suitable for processing a resin-based material as compared with silicon processing. However, in the processing method using both the liquid jet and the laser beam, the processing waste is removed by the liquid flow, and when the abrasive grains are used together, the polishing action works, so that processing defects of the resin-based material occur. hard. Therefore, even if the thickness of the resin layer becomes relatively thick, the laminated wafer can be divided without any problem. This is advantageous for the manufacture of IC chips for thin electronic devices and thin IC cards that require thinner ones.

本発明によれば、半導体デバイスを形成したウェーハを積層した積層ウェーハの分割に適した技術が提供される。特に、本発明によれば、複数のウェーハを積層させて同時に分割することによって、ダイシングテープなどの消耗部材を減らすことができる。このため、コストダウンを計ることができる。また、ブレードによるダイシングと異なり積層に用いた両面テープなどの樹脂部材の影響を受けることなく加工が可能となる。また、貫通電極を持つデバイスウェーハを積層させて接合させた後に分割することで、従来の分割した個々のチップを積層接合させる方法より、生産効率を高くすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique suitable for the division | segmentation of the laminated wafer which laminated | stacked the wafer which formed the semiconductor device is provided. In particular, according to the present invention, a consumable member such as a dicing tape can be reduced by laminating a plurality of wafers and dividing them simultaneously. For this reason, cost reduction can be measured. Further, unlike dicing with a blade, processing is possible without being affected by a resin member such as a double-sided tape used for lamination. In addition, by dividing a device wafer having through electrodes after being stacked and bonded, the production efficiency can be increased as compared with the conventional method of stacking and bonding individual divided chips.

１．第１の実施形態
（１）ウェーハ
まず、積層ウェーハを構成する１枚のウェーハについて説明する。図１は、個々のデバイス領域である半導体チップ領域に貫通電極が形成された状態のウェーハの裏面図およびその一部拡大図である。図２は、図１に示す状態を裏返したもので、半導体チップ領域にバンプが形成された状態のウェーハを表側から見た斜視図およびその一部拡大図である。図１に示すように、ウェーハ１には、半導体チップ領域３が形成され、その側部には、オリエンテーションノッチ（以下、「ノッチ」と略称する）４が形成されている。また、ウェーハ１には、ウェーハ１を貫通して半導体チップ３内の電極部に導通する複数の貫通電極７が形成されている。貫通電極７は、半導体チップ領域３毎にウェーハ１の厚さ方向に貫通して両端が表面および裏面に露出するように形成されている。この貫通電極７は、ウェーハ１にプラズマエッチングやレーザ照射等によって貫通孔を形成し、その貫通孔の内面を絶縁処理した後に銅などの金属を埋め込むことによって形成される。また図２に示すように、ウェーハ１の表側には、貫通電極７に通じる球状のバンプ（外部接続端子）８が形成されている。バンプ８は、溶融金属を表面側の貫通電極７の露出面に接触させる等の方法で設けられる。貫通電極７とバンプ８の形成順は任意である。 1. First Embodiment (1) Wafer First, one wafer constituting a laminated wafer will be described. FIG. 1 is a rear view of a wafer in which a through electrode is formed in a semiconductor chip region which is an individual device region, and a partially enlarged view thereof. FIG. 2 is an inverted view of the state shown in FIG. 1, and is a perspective view of the wafer with bumps formed in the semiconductor chip region as viewed from the front side and a partially enlarged view thereof. As shown in FIG. 1, a semiconductor chip region 3 is formed on a wafer 1, and an orientation notch (hereinafter abbreviated as “notch”) 4 is formed on the side thereof. In addition, a plurality of through-electrodes 7 that penetrate through the wafer 1 and are electrically connected to electrode portions in the semiconductor chip 3 are formed in the wafer 1. The through electrode 7 is formed so as to penetrate the semiconductor chip region 3 in the thickness direction of the wafer 1 and to expose both ends on the front and back surfaces. The through electrode 7 is formed by forming a through hole in the wafer 1 by plasma etching, laser irradiation, or the like, insulating the inner surface of the through hole, and then embedding a metal such as copper. As shown in FIG. 2, spherical bumps (external connection terminals) 8 leading to the through electrodes 7 are formed on the front side of the wafer 1. The bump 8 is provided by a method such as bringing a molten metal into contact with the exposed surface of the through electrode 7 on the surface side. The formation order of the through electrode 7 and the bump 8 is arbitrary.

（２）積層ウェーハ
次に、図１および図２に示すウェーハ１を複数枚積層することで形成される積層ウェーハについて説明する。図３は、ウェーハを積層する状態を示す概念図である。図３には、３枚のウェーハ１ａ、１ｂおよび１ｃを重ねる状態が示されている。各ウェーハは、図１および図２に示すウェーハ１の構造を有している。また、積層される前の状態において、ウェーハ１ａおよび１ｂの表面には、離型紙が貼着された図示せぬ両面テープが貼着され、ウェーハ１ｃの表面には、図示せぬ保護フィルムが貼着されている。両面テープは、アンダーフィルフィルム（絶縁と接着を行う樹脂フィルム）の両面に離型紙が貼着されたものである。この例においては、この両面テープが、ウェーハのハンドリング時における表面保護フィルムとしても利用される。アンダーフィルフィルムは、可視光および後述する加工用のレーザ光を透過する熱硬化性樹脂を主材料としている。また、表面保護フィルムも可視光を透過する材質のものを利用している。 (2) Laminated wafer Next, a laminated wafer formed by laminating a plurality of wafers 1 shown in FIGS. 1 and 2 will be described. FIG. 3 is a conceptual diagram showing a state in which wafers are stacked. FIG. 3 shows a state in which three wafers 1a, 1b and 1c are stacked. Each wafer has the structure of the wafer 1 shown in FIGS. Further, in a state before lamination, a double-sided tape (not shown) with release paper attached is attached to the surfaces of the wafers 1a and 1b, and a protective film (not shown) is attached to the surface of the wafer 1c. It is worn. The double-sided tape is obtained by attaching release paper to both sides of an underfill film (resin film that performs insulation and adhesion). In this example, this double-sided tape is also used as a surface protection film during wafer handling. The underfill film is mainly composed of a thermosetting resin that transmits visible light and laser light for processing described later. The surface protective film is also made of a material that transmits visible light.

（３）ウェーハ積層装置
以下、積層ウェーハを形成するためのウェーハ積層装置を説明する。図４は、ウェーハ積層装置の概要を示す斜視図、図５は、ウェーハ積層装置の概要を示す平面図である。これらの図において符号４０１はウェーハ積層装置４００の基台となるベース４０１である。ベース４０１の上面には、２個のウェーハキャリア４４１が、ウェーハ搬送ロボット４４２を挟んで配置されている。ウェーハ搬送ロボット４４２は、ウェーハキャリア４４１からウェーハ１を取り出し、ノッチ合わせテーブル４４３に搬送する。ノッチ合わせテーブル４４３は、回転可能で真空吸着式となっていて、ウェーハ１を吸着する前に、ウェーハセンタリング機構４４５によってウェーハを常に一定の位置に位置決めしてから吸着固定する機能を有する。この位置決めの際、ノッチ４を光学的に検出するノッチ検出センサ４４４が利用される。 (3) Wafer Laminating Device Hereinafter, a wafer laminating device for forming a laminated wafer will be described. FIG. 4 is a perspective view showing an outline of the wafer laminating apparatus, and FIG. 5 is a plan view showing an outline of the wafer laminating apparatus. In these drawings, reference numeral 401 denotes a base 401 serving as a base of the wafer laminating apparatus 400. Two wafer carriers 441 are arranged on the upper surface of the base 401 with the wafer transfer robot 442 interposed therebetween. The wafer transfer robot 442 takes out the wafer 1 from the wafer carrier 441 and transfers it to the notch alignment table 443. The notch alignment table 443 is rotatable and is of a vacuum suction type, and has a function of always positioning the wafer at a fixed position by the wafer centering mechanism 445 before suctioning the wafer 1 and then fixing the wafer. In this positioning, a notch detection sensor 444 that optically detects the notch 4 is used.

符号４５２は、ウェーハ吸着パッドである。ウェーハ吸着パッド４５２は、ノッチ合わせテーブル４４３に吸着固定されたウェーハ１を吸着し、それをウェーハ載置テーブル４６０に搬送する。ウェーハ搬送パッド４５２には、ウェーハ１のノッチ４にあたる位置に、半円弧状の切り欠きが形成されている。この半円弧状の切り欠きを通して、後述するＣＣＤカメラ式マイクロスコープによる位置決めターゲット部の撮像が行われる。ウェーハ吸着パッド４５２は、ウェーハ搬送パッドベース４５０に取り付けられている。ウェーハ搬送パッドベース４５０は、ウェーハ搬送ハンド４４７上に設けられたガイドレール４４９上をＸ軸方向に移動可能な状態で固定され、アクチュエータ４４８の機能により、Ｘ軸方向に移動する。ウェーハ搬送ハンド４４７は、Ｙ軸駆動機構４４６によってＹ軸方向に移動する。これら機構により、ウェーハ吸着パッド４５２は、Ｘ−Ｙ方向に移動する。この機構により、ウェーハのウェーハ載置テーブル４６０に対する位置合わせが行われる。 Reference numeral 452 denotes a wafer suction pad. The wafer suction pad 452 sucks the wafer 1 sucked and fixed to the notch alignment table 443 and transports it to the wafer mounting table 460. The wafer transfer pad 452 has a semicircular cutout at a position corresponding to the notch 4 of the wafer 1. Through this semicircular arc-shaped notch, the imaging of the positioning target portion is performed by a CCD camera type microscope described later. The wafer suction pad 452 is attached to the wafer transfer pad base 450. The wafer transfer pad base 450 is fixed on a guide rail 449 provided on the wafer transfer hand 447 so as to be movable in the X-axis direction, and moves in the X-axis direction by the function of the actuator 448. Wafer transfer hand 447 is moved in the Y-axis direction by Y-axis drive mechanism 446. By these mechanisms, the wafer suction pad 452 moves in the XY direction. By this mechanism, the wafer is aligned with the wafer mounting table 460.

ウェーハ載置テーブル４６０において、ウェーハ上に貼着された両面テープの離型紙の除去、およびウェーハの積層が行われる。ウェーハ載置テーブル４６０の上方には、離型紙を除去するための剥離テープ４６７が配置されている。剥離テープ４６７は、一方の面が粘着性を有し、送り出しローラ４６８に巻かれている。剥離テープ４６７は、押し付けローラ４６３によって引き出され、また押し付けローラ４６３によってウェーハ載置テーブル４６０上に載置されたウェーハの表面に押し付けられる。剥離テープ４６７のウェーハに接触する面は粘着性を有しており、ウェーハ上の離型紙（両面テープ上の離型紙）が、この粘着性により剥離テープ４６７に貼り付く。両面テープの離型紙が付着した剥離テープ４６７は、ガイドローラ４６４を経て、巻き取りローラ４６５に巻き取られる。これら各ローラは、ローラベース４６６に取り付けられている。ローラベース４６６は、各ローラを駆動する駆動機構と各ローラを上方（Ｚ軸方向）に退避させることができる機構を備えている。また、ローラベース４６６は、押し付けローラ４６３を回転させながら、Ｙ軸方向に動かすことができる機構を備えている。この押し付けローラ４６３のＹ軸方向への動きにより、ウェーハの表面に貼着されている両面テープの離型紙の剥離が行われる。 In the wafer mounting table 460, the release paper of the double-sided tape stuck on the wafer is removed and the wafers are stacked. Above the wafer mounting table 460, a peeling tape 467 for removing the release paper is disposed. One surface of the peeling tape 467 has adhesiveness and is wound around a feed roller 468. The peeling tape 467 is pulled out by the pressing roller 463, and pressed against the surface of the wafer placed on the wafer mounting table 460 by the pressing roller 463. The surface of the release tape 467 that contacts the wafer has adhesiveness, and the release paper on the wafer (release paper on the double-sided tape) sticks to the release tape 467 due to this adhesiveness. The release tape 467 to which the release paper of the double-sided tape is attached is taken up by the take-up roller 465 through the guide roller 464. Each of these rollers is attached to a roller base 466. The roller base 466 includes a drive mechanism that drives each roller and a mechanism that can retract each roller upward (Z-axis direction). Further, the roller base 466 includes a mechanism that can be moved in the Y-axis direction while rotating the pressing roller 463. By the movement of the pressing roller 463 in the Y-axis direction, the release paper of the double-sided tape adhered to the wafer surface is peeled off.

ウェーハ載置テーブル４６０の上方には、マイクロスコープスタンド４６２に取り付けられたＣＣＤカメラ式マイクロスコープ４６１が配置されている。ＣＣＤカメラ式マイクロスコープ４６１は、ウェーハ載置テーブル４６０上に載置されたウェーハを撮像する。この撮像画像を利用して、ウェーハ載置テーブル４６０に対するウェーハの位置合わせが行われる。また、積層するウェーハ間の位置合わせが行われる。なお、ウェーハの両面テープや表面保護フィルムが可視光を透過しないタイプの場合には、ＣＣＤカメラ式マイクロスコープに赤外線カメラを使用することで対応可能となる。 Above the wafer mounting table 460, a CCD camera type microscope 461 attached to a microscope stand 462 is disposed. The CCD camera type microscope 461 images a wafer placed on the wafer placement table 460. Using this captured image, the wafer is aligned with the wafer mounting table 460. Further, alignment between wafers to be stacked is performed. In the case where the double-sided tape or the surface protective film of the wafer is of a type that does not transmit visible light, it can be dealt with by using an infrared camera for the CCD camera type microscope.

符号４７０は、旋回アームパッドである。旋回アームパッド４７０は、ウェーハ載置テーブル４６０上で形成された積層ウェーハをウェーハ載置テーブル４６０上からフレームマウントテーブル４９０に搬送する。旋回アームパッド４７０は、９０°旋回する旋回アーム４７２の先端に取り付けられ、旋回アーム４７２は、基部４７２ａと反転部４７２ｂに分かれている。基部４７２ａには、反転部４７２ｂを回転させ、旋回アームパッド４７０の表裏を１８０度反転するための反転駆動モータ４７３が配置されている。また、旋回アーム４７２は、旋回アームポスト４７１によってベース４０１に支持されており、ベース４０１内の図示されない旋回モータによって９０°の範囲で旋回する。この旋回によって、旋回アームパッド４７０が、ウェーハ載置テーブル４６０とフレームマウントテーブル４９０との間を移動する。 Reference numeral 470 is a swivel arm pad. The revolving arm pad 470 conveys the laminated wafer formed on the wafer mounting table 460 from the wafer mounting table 460 to the frame mount table 490. The turning arm pad 470 is attached to the tip of a turning arm 472 that turns 90 °, and the turning arm 472 is divided into a base portion 472a and a reversing portion 472b. A reversing drive motor 473 for rotating the reversing portion 472b and reversing the front and back of the swivel arm pad 470 by 180 degrees is disposed on the base 472a. The turning arm 472 is supported on the base 401 by a turning arm post 471 and is turned in a range of 90 ° by a turning motor (not shown) in the base 401. By this turning, the turning arm pad 470 moves between the wafer mounting table 460 and the frame mount table 490.

フレームマウントテーブル４９０において、積層ウェーハがダイシングテープに装着される。フレームマウントテーブル４９０には、旋回アームパッド４７０と反転部４７２ｂが埋設されるような凹部が設けられている。フレームマウントテーブル４９０の上には、ダイシングテープを積層ウェーハに貼着するための押圧を行うローラ４９１が配置されている。このローラ４９１は、ローラＹ軸駆動機構４９２によってＹ軸方向に駆動され、ローラＺ軸駆動機構４９３によってＺ軸方向に駆動される。 In the frame mount table 490, the laminated wafer is mounted on a dicing tape. The frame mount table 490 is provided with a recess in which the swing arm pad 470 and the reversing part 472b are embedded. On the frame mount table 490, a roller 491 that performs pressing for adhering the dicing tape to the laminated wafer is disposed. The roller 491 is driven in the Y-axis direction by a roller Y-axis drive mechanism 492, and is driven in the Z-axis direction by a roller Z-axis drive mechanism 493.

積層ウェーハが、ウェーハ載置テーブル４６０からマウントテーブル４９０上に搬送される際、反転部４７２ｂの機能によりその表裏が反転される。反転された積層ウェーハは、マウントテーブル４９０上においてその裏面側（半導体チップ領域が形成されていない面）が上になり、ダイシングテープが貼着される。 When the laminated wafer is transferred from the wafer mounting table 460 onto the mount table 490, the front and back are reversed by the function of the reversing unit 472b. The inverted laminated wafer has a back surface side (a surface on which no semiconductor chip region is formed) on the mount table 490, and a dicing tape is attached thereto.

ダイシングテープは、予めダイシングフレームに取り付けられており、それがフレームキャリア４８０に収納されている。フレームキャリア４８０は、エレベータ機構４８０ａによって上下に移動可能とされている。図４および図５には、ダイシングフレーム７３に取り付けられたダイシングテープ７２が、フレームキャリア４８０に収納されている状態が示されている。フレームキャリア４８０に収納されたダイシングテープは、プッシュプルクランプ４８１によって、フレームキャリア４８０から引き出され、さらにフレーム搬送クランプ４８６によってマウントテーブル４９０に搬送される。この際、エレベータ機構４８０ａによってフレームキャリア４８０は上下に移動し、所定の段に収納されているフレームキャリア４８０が、プッシュプルクランプ４８１によって引き出される。 The dicing tape is previously attached to the dicing frame, and is stored in the frame carrier 480. The frame carrier 480 can be moved up and down by an elevator mechanism 480a. 4 and 5 show a state in which the dicing tape 72 attached to the dicing frame 73 is housed in the frame carrier 480. FIG. The dicing tape stored in the frame carrier 480 is pulled out from the frame carrier 480 by the push-pull clamp 481 and further conveyed to the mount table 490 by the frame conveyance clamp 486. At this time, the frame carrier 480 moves up and down by the elevator mechanism 480a, and the frame carrier 480 housed in a predetermined stage is pulled out by the push-pull clamp 481.

フレーム搬送クランプ４８６は、フレーム搬送機構Ｘ軸ステイ４８５に取り付けられている。フレーム搬送機構Ｘ軸ステイ４８５は、フレーム搬送機構Ｚ軸シリンダ４８４によってＺ軸方向に駆動される。フレーム搬送機構Ｚ軸シリンダ４８４は、フレーム搬送機構アーム４８３に固定され、フレーム搬送機構アーム４８３は、フレーム搬送機構Ｙ軸駆動機構４８２が備えるボールネジの送り機構に係合しており、この送り機構により図５に破線で記載されているようにＹ軸方向に駆動される。なお、ダイシングテープに積層ウェーハが貼着された後、ダイシングテープを保持するダイシングフレームは、再びフレーム搬送クランプ４８６によって引き出され、次いでプッシュプルクランプ４８１の機能によりフレームキャリア４８０に収納される。 The frame transport clamp 486 is attached to the frame transport mechanism X-axis stay 485. The frame transport mechanism X-axis stay 485 is driven in the Z-axis direction by the frame transport mechanism Z-axis cylinder 484. The frame transport mechanism Z-axis cylinder 484 is fixed to the frame transport mechanism arm 483, and the frame transport mechanism arm 483 is engaged with a ball screw feed mechanism included in the frame transport mechanism Y-axis drive mechanism 482. Driven in the Y-axis direction as indicated by the broken line in FIG. After the laminated wafer is adhered to the dicing tape, the dicing frame that holds the dicing tape is pulled out again by the frame transport clamp 486 and then stored in the frame carrier 480 by the function of the push-pull clamp 481.

（４）積層ウェーハの形成工程
以下、図４および図５に示すウェーハ積層装置を利用して積層ウェーハを形成する工程を説明する。まず、予め、ウェーハキャリア４４１に図１および図２に示したウェーハ１を複数枚収納しておく。なお、図３のウェーハ１ａおよび１ｂに対応するウェーハには、その表面に、片側に離型紙を残した両面テープを貼着しておき、またウェーハ１ｃに対応するウェーハには、その表面に表面保護フィルムを貼着しておく。 (4) Laminated wafer formation process A process for forming a laminated wafer using the wafer laminating apparatus shown in FIGS. 4 and 5 will be described below. First, a plurality of wafers 1 shown in FIGS. 1 and 2 are stored in advance in a wafer carrier 441. In addition, the double-sided tape which left the release paper on one side is stuck on the surface of the wafer corresponding to the wafers 1a and 1b in FIG. 3, and the surface corresponding to the wafer 1c is the surface on the surface. Stick a protective film.

積層工程が開始されると、まずウェーハ搬送ロボット４４２は、ウェーハキャリア４４１から１枚目のウェーハ１ａ（図３参照）を取り出し、それをノッチ合わせテーブル４４３にデバイス形成面が上になるように載置する。この際、ノッチ合わせテーブル４４３を回転させながらノッチ検出センサ４４４によってノッチ４を検出し、ついでノッチ４の位置を、ノッチ検出センサ４４４の位置から９０度時計回りに回転させる。 When the stacking process is started, first, the wafer transfer robot 442 takes out the first wafer 1a (see FIG. 3) from the wafer carrier 441, and places it on the notch alignment table 443 so that the device formation surface faces up. Put. At this time, the notch detection sensor 444 detects the notch 4 while rotating the notch alignment table 443, and then the position of the notch 4 is rotated 90 degrees clockwise from the position of the notch detection sensor 444.

次いでウェーハ搬送パッド４５２をウェーハ搬送Ｙ軸駆動機構４４６によってＹ軸方向に移動させ、ノッチ合わせテーブル４４３上の図示しないウェーハ１ａ（図３参照）に対して位置決めを行う。位置決めを行ったら、ウェーハ搬送パッド上下機構４５１の働きにより、ウェーハ搬送パッド４５２を図示しないウェーハ１ａ上に下ろし、それをウェーハ搬送パッド４５２に吸着保持させる。ウェーハ搬送パッド４５２に吸着保持された図示しないウェーハ１ａは、上方（Ｚ軸方向）に持ち上げられ、さらにウェーハ搬送Ｙ軸駆動機構４４６の働きによりウェーハ載置テーブル４６０上に移動する。ここで、ウェーハ搬送パッド上下機構４５１の働きにより、図示しないウェーハ１ａをウェーハ載置テーブル４６０に下ろす寸前まで移動を行ったら上下動を停止する。この状態において、ＣＣＤカメラ式マイクロスコープ４６１により、予め決めておいたノッチ４近傍の位置決めターゲットとなるデバイス領域を撮像する。そして、この位置決めターゲットが撮像画面中の所定の位置にくるように、アクチュエータ４４８によるＸ軸方向における微調整、ウェーハ搬送Ｙ軸駆動機構４４６によるＹ軸方向における微調整、上下機構４５１に係合した図示しない回転機構によるウェーハ面に垂直な軸回り回転（ウェーハの回転）の微調整を適宜行う。こうして、ウェーハ載置テーブル４６０に対する図示しないウェーハ１ａの位置決めが行われる。このウェーハの位置決めは、マイクロコンピュータ制御で自動的に行うことが望ましい。 Next, the wafer transfer pad 452 is moved in the Y-axis direction by the wafer transfer Y-axis drive mechanism 446 to position the wafer 1a (see FIG. 3) (not shown) on the notch alignment table 443. After positioning, the wafer transfer pad 452 is lowered onto the wafer 1a (not shown) by the action of the wafer transfer pad up / down mechanism 451, and is held by suction on the wafer transfer pad 452. A wafer 1 a (not shown) attracted and held by the wafer transfer pad 452 is lifted upward (in the Z-axis direction) and further moved onto the wafer mounting table 460 by the action of the wafer transfer Y-axis drive mechanism 446. Here, when the wafer transfer pad up / down mechanism 451 moves to a position just before the unillustrated wafer 1a is lowered onto the wafer mounting table 460, the up / down movement is stopped. In this state, the CCD camera type microscope 461 captures an image of a device region that is a predetermined positioning target in the vicinity of the notch 4. Then, fine adjustment in the X-axis direction by the actuator 448, fine adjustment in the Y-axis direction by the wafer transfer Y-axis drive mechanism 446, and the vertical mechanism 451 are engaged so that the positioning target comes to a predetermined position in the imaging screen. Fine adjustment of the rotation around the axis perpendicular to the wafer surface (rotation of the wafer) by a rotation mechanism (not shown) is appropriately performed. In this way, positioning of the wafer 1a (not shown) with respect to the wafer mounting table 460 is performed. This wafer positioning is desirably performed automatically by microcomputer control.

ウェーハ載置テーブル４６０に対する図示しないウェーハ１ａ（図３参照）の位置決めを行ったら、図示しないウェーハ１ａをウェーハ載置テーブル４６０上に降下させ、そこに吸着固定させる。次に、図示しないウェーハ１ａの半導体チップ領域が形成された面（デバイス形成面）に貼着されている両面テープ（アンダーフィルフィルム）の離型紙を剥離する。この際、まず押し付けローラ４６３によって剥離テープ４６７を送り出しローラ４６８から引き出す。そして、図示しないウェーハ１ａのＹ軸方向の下端の端部に剥離テープ４６７を押し付け、離型紙に剥離テープ４６７を貼着させる。その後、巻き取りローラ４６５に剥離テープ４６７を巻き取りながら押し付けローラ４６３をＹ軸の上方向（図５の上方向）に移動させる。この時、剥離テープ４６７に離型紙が貼り付き、離型紙が両面テープから剥離される。 After positioning the wafer 1a (not shown) with respect to the wafer mounting table 460 (see FIG. 3), the wafer 1a (not shown) is lowered onto the wafer mounting table 460 and fixed thereto by suction. Next, the release paper of the double-sided tape (underfill film) attached to the surface (device forming surface) on which the semiconductor chip region (not shown) is formed is peeled off. At this time, first, the peeling tape 467 is pulled out from the delivery roller 468 by the pressing roller 463. Then, the peeling tape 467 is pressed against the lower end of the wafer 1a in the Y-axis direction (not shown), and the peeling tape 467 is attached to the release paper. Thereafter, the pressing roller 463 is moved upward in the Y axis (upward in FIG. 5) while winding the peeling tape 467 around the winding roller 465. At this time, the release paper is attached to the release tape 467, and the release paper is released from the double-sided tape.

ウェーハ１ａから離型紙を剥離し、その表面に粘着性を有するアンダーフィルフィルムを露出させたら、次の図示しないウェーハ１ｂ（図３参照）を図示しないウェーハ１ａ上に重ねて載置する。この際の手順は、図示しないウェーハ１ａをウェーハ載置テーブル４６０上に載置させるための手順と同じである。２枚目のウェーハ１ｂに対しても、上述したＣＣＤカメラ式マイクロスコープを用いた位置合わせを行うことで、半導体チップ領域およびその分割予定ラインを両ウェーハ間において正確に合わせることができる。ウェーハ載置テーブル４６０上において、図示しないウェーハ１ａの上にウェーハ１ｂを載置したら、ウェーハ１ｂをウェーハ搬送パッド４５２によって押圧し、両ウェーハを密着させる。これにより、図示しないウェーハ１ａ上のアンダーフィルフィルムの機能により、両ウェーハが接着され一体化する。また、この際、両ウェーハの上下に重なる半導体デバイス領域間における導通が行われる。 When the release paper is peeled from the wafer 1a and the adhesive underfill film is exposed on the surface, the next wafer 1b (not shown) (see FIG. 3) is placed on the wafer 1a (not shown). The procedure at this time is the same as the procedure for mounting the wafer 1a (not shown) on the wafer mounting table 460. By aligning the second wafer 1b using the above-described CCD camera microscope, the semiconductor chip region and the division line can be accurately aligned between the two wafers. When the wafer 1b is placed on the wafer 1a (not shown) on the wafer placement table 460, the wafer 1b is pressed by the wafer transfer pad 452, and the two wafers are brought into close contact with each other. Thus, the two wafers are bonded and integrated by the function of the underfill film on the wafer 1a (not shown). At this time, electrical conduction is performed between the semiconductor device regions overlapping the upper and lower sides of both wafers.

ウェーハ１ｂをウェーハ１ａ上に積層したら、同様な手順を再度行い、さらにウェーハ１ｃ（図３参照）をウェーハ１ｂ上に積層する。こうして、図１に示す構造のウェーハを３層に積層した積層ウェーハを得る。図８は、積層ウェーハの断面構造を示す概念図である。図８に示す積層ウェーハ７１は、ウェーハ１ａ上にウェーハ１ｂが、アンダーフィルフィルム７４ａによって貼着され、ウェーハ１ｂ上にウェーハ１ｃが、アンダーフィルフィルム７４ｂによって貼着された３層構造を有している。また、ウェーハ１ｃの表面には、表面保護フィルム７５が貼着されている。なお、積層するウェーハの枚数は任意に選択可能である。また、ウェーハ１ａの貫通電極７ａに導通したバンプ８ａが、ウェーハ１ｂの貫通電極７ｂに接触し、さらにこの貫通電極７ｂに導通したバンプ８ｂにウェーハ１ｃの貫通電極７ｃが接触している。この上下に隣接するウェーハ間の電気的な接触構造は、他の貫通電極およびバンプにおいても同様である。この接触構造は、ウェーハを貼り合わせる際に加えられる圧力により、バンプがアンダーフィルフィルムを突き破り、バンプが上方に位置する貫通電極に接触することで行われる。 After the wafer 1b is stacked on the wafer 1a, the same procedure is performed again, and the wafer 1c (see FIG. 3) is further stacked on the wafer 1b. Thus, a laminated wafer in which the wafers having the structure shown in FIG. 1 are laminated in three layers is obtained. FIG. 8 is a conceptual diagram showing a cross-sectional structure of the laminated wafer. A laminated wafer 71 shown in FIG. 8 has a three-layer structure in which a wafer 1b is stuck on a wafer 1a by an underfill film 74a, and a wafer 1c is stuck on the wafer 1b by an underfill film 74b. Yes. A surface protective film 75 is attached to the surface of the wafer 1c. Note that the number of wafers to be stacked can be arbitrarily selected. Further, the bumps 8a conducted to the through electrodes 7a of the wafer 1a are in contact with the through electrodes 7b of the wafer 1b, and the through electrodes 7c of the wafer 1c are in contact with the bumps 8b conducted to the through electrodes 7b. The electrical contact structure between the vertically adjacent wafers is the same for the other through electrodes and bumps. This contact structure is performed by the bumps breaking through the underfill film and the bumps contacting the penetrating electrodes located above by the pressure applied when the wafers are bonded together.

図４および図５に戻り、ウェーハ載置テーブル４６０において形成された積層ウェーハは、旋回アーム４７２によって、ウェーハ載置テーブル４６０からフレームマウントテーブル４９０へ搬送される。この際、反転部４７２ｂが反転し、旋回アームパッド４７０が１８０度反転する。これにより、搬送前はデバイス面が上にあった積層ウェーハが、フレームマウントテーブル４９０上では、デバイス面が下になる。旋回アーム４７２の旋回角度は９０度に調整されているため、この反転により、積層ウェーハのノッチ４は、フレームマウントテーブル４９０において、Ｙ方向上端に位置付けられる。この状態で旋回アームパッド４７０を下降させ、裏面側を上にした状態で旋回アームパッド４７０上に吸着固定されている積層ウェーハをフレームマウントテーブル４９０上に位置させる。次に、フレームキャリア４８０から、予めダイシングフレームにダイシングテープを取り付けたダイシングテープフレームをプッシュプルクランプ４８１によって引き出し、それをフレーム搬送クランプ４８６によってフレームマウントテーブル４９０上に搬送し、旋回アームパッド４７０によって裏返して保持されている積層ウェーハの裏面側に載せる。次にローラ４９１によってダイシングテープの露出面をＹ方向下端から上端に向けて押圧し、積層ウェーハの裏面にダイシングテープを貼着する。こうして、ダイシングテープフレームへの積層ウェーハの取り付けが行われる。 Returning to FIGS. 4 and 5, the laminated wafer formed on the wafer mounting table 460 is transported from the wafer mounting table 460 to the frame mount table 490 by the turning arm 472. At this time, the reversing part 472b is reversed, and the turning arm pad 470 is reversed 180 degrees. As a result, the laminated wafer having the device surface up before the transfer is placed on the frame mount table 490 with the device surface down. Since the turning angle of the turning arm 472 is adjusted to 90 degrees, the notch 4 of the laminated wafer is positioned at the upper end in the Y direction on the frame mount table 490 by this reversal. In this state, the swivel arm pad 470 is lowered, and the laminated wafer that is suction-fixed on the swivel arm pad 470 is positioned on the frame mount table 490 with the back side facing up. Next, a dicing tape frame in which a dicing tape is previously attached to the dicing frame is pulled out from the frame carrier 480 by a push-pull clamp 481, transported onto the frame mount table 490 by the frame transport clamp 486, and turned upside down by the swivel arm pad 470. And place it on the back side of the laminated wafer. Next, the exposed surface of the dicing tape is pressed from the lower end in the Y direction toward the upper end by the roller 491, and the dicing tape is attached to the back surface of the laminated wafer. In this way, the laminated wafer is attached to the dicing tape frame.

以下、このダイシングテープフレームへの積層ウェーハの取り付け工程の詳細を説明する。まず、図６にダイシングテープフレームの概要を示す。図６は、上面図（Ａ）および断面図（Ｂ）であり、図６（Ａ）のａ―ａ’の線で切った断面を図６（Ｂ）に示す。図６に示すように、ダイシングフレーム７３にダイシングテープ７２が貼着されてダイシングテープフレーム７０が構成されている。ダイシングテープ７２は、後述する加工装置のレーザ光を透過する材質の粘着材料をメッシュ状にしたものであり、積層ウェーハをその粘着性により保持固定する。 The details of the process of attaching the laminated wafer to the dicing tape frame will be described below. First, FIG. 6 shows an outline of the dicing tape frame. 6A and 6B are a top view (A) and a cross-sectional view (B), and FIG. 6B shows a cross-section taken along the line a-a 'in FIG. 6A. As shown in FIG. 6, a dicing tape frame 70 is configured by attaching a dicing tape 72 to a dicing frame 73. The dicing tape 72 is made of a pressure-sensitive adhesive material that transmits laser light from a processing apparatus, which will be described later, in a mesh shape, and holds and fixes the laminated wafer by its adhesiveness.

図７は、上述したダイシングテープへの積層ウェーハの貼着工程を示す工程断面図である。図７（Ａ）には、ローラ４９１によって押圧する直前の様子が示されている。図７（Ａ）には、旋回アーム４７２の反転部４７２ｂ先端に設けられた旋回アームパッド４７０に吸引固定された積層ウェーハ７１が示されている。この状態において、反転部４７２ｂは反転しており、積層ウェーハ７１の裏面側が上を向いている。なお、符号４７０ａは、真空吸引を行なうための多孔質部材である。また、図７（Ａ）には、ダイシングテープフレーム７０を搬送するためのフレーム搬送クランプ４８６が示されている。前述したように、フレーム搬送クランプ４８６は、Ｘ軸方向に駆動可能なフレーム搬送機構Ｘ軸ステイ４８５に取り付けられ、フレーム搬送機構Ｘ軸ステイ４８５は、フレーム搬送機構Ｚ軸シリンダ４８４によってＺ軸方向に駆動される。 FIG. 7 is a process cross-sectional view illustrating the process of attaching the laminated wafer to the dicing tape described above. FIG. 7A shows a state immediately before pressing by the roller 491. FIG. 7A shows a laminated wafer 71 that is sucked and fixed to a turning arm pad 470 provided at the tip of the reversing portion 472b of the turning arm 472. FIG. In this state, the inversion part 472b is inverted, and the back surface side of the laminated wafer 71 faces upward. Reference numeral 470a is a porous member for performing vacuum suction. Further, FIG. 7A shows a frame transport clamp 486 for transporting the dicing tape frame 70. As described above, the frame transport clamp 486 is attached to the frame transport mechanism X-axis stay 485 that can be driven in the X-axis direction, and the frame transport mechanism X-axis stay 485 is moved in the Z-axis direction by the frame transport mechanism Z-axis cylinder 484. Driven.

図７（Ａ）に示す状態から、ローラ４９１を下降させて、その接触部分において、ダイシングテープ７２を積層ウェーハ７１に貼着する。そして、図７（Ｂ）に示すようにローラ４９１をＹ軸の逆方向に回転移動させることで、図７（Ｃ）に示すように積層ウェーハ７１の裏面全体にダイシングテープ７２を貼着する。 From the state shown in FIG. 7A, the roller 491 is lowered, and the dicing tape 72 is adhered to the laminated wafer 71 at the contact portion. 7B, the dicing tape 72 is adhered to the entire back surface of the laminated wafer 71 by rotating the roller 491 in the direction opposite to the Y axis as shown in FIG.

図９は、ダイシングテープフレームに積層ウェーハが貼着された状態を示す斜視図である。図９には、中央が円形にくり抜かれた略平板環形状を有するダイシングフレーム７３にダイシングテープ７２が取り付けられたダイシングテープフレーム７０が示されている。また、ダイシングテープ７２に、ウェーハ１ａ〜１ｃが積層された積層ウェーハ７１が貼着されて固定された状態が示されている。 FIG. 9 is a perspective view showing a state in which the laminated wafer is attached to the dicing tape frame. FIG. 9 shows a dicing tape frame 70 in which a dicing tape 72 is attached to a dicing frame 73 having a substantially flat plate shape with a center cut out in a circular shape. Further, a state in which a laminated wafer 71 in which the wafers 1a to 1c are laminated is attached to the dicing tape 72 and fixed thereto is shown.

図４および図５に戻り、ダイシングテープフレームが裏面に貼着された積層ウェーハは、フレーム搬送クランプ４８６によって再びＹ軸の下方方向に搬送され、次いでプッシュプルクランプ４８１によってフレームキャリア４８０内に収納される。以上の作業を繰り返すことで、ウェーハキャリア４４１に収納された単体のウェーハを３層に積層する積層ウェーハの形成が行われ、積層ウェーハがフレームキャリア４８０に収納される。 Returning to FIG. 4 and FIG. 5, the laminated wafer having the dicing tape frame attached to the back surface is conveyed again in the lower direction of the Y axis by the frame conveying clamp 486, and then accommodated in the frame carrier 480 by the push-pull clamp 481. The By repeating the above operations, a laminated wafer is formed by laminating a single wafer accommodated in the wafer carrier 441 into three layers, and the laminated wafer is accommodated in the frame carrier 480.

ウェーハを積層する際、雰囲気を減圧状態にしてもよい。これにより、下層のウェーハ上のアンダーフィルフィルムと上層のウェーハの裏面との間に空気が含まれないようにすることができる。ウェーハを積層する雰囲気を減圧にするには、図４および図５に示すウェーハ積層装置４００のベース４０１上を減圧チャンバーで覆った構造とし、排気ポンプによりその内側を減圧にする構造、あるいはウェーハ載置テーブル４６０の部分の雰囲気を減圧にできる減圧チャンバーを配置し、排気ポンプによりその内側を減圧にする構造等を挙げることができる。なお、減圧雰囲気下において真空チャックを行うには、ウェーハの保持に必要な保持力が得られるように、真空チャック装置の吸引部分内側の圧力と雰囲気圧力との間に圧力差を設定すればよい。 When stacking wafers, the atmosphere may be reduced. Thereby, air can be prevented from being included between the underfill film on the lower wafer and the back surface of the upper wafer. In order to reduce the atmosphere for laminating wafers, the base 401 of the wafer laminating apparatus 400 shown in FIGS. 4 and 5 is covered with a decompression chamber, and the inside is reduced by an exhaust pump, or the wafer mounting A structure in which a decompression chamber capable of reducing the atmosphere of the portion of the mounting table 460 is disposed and the inside thereof is decompressed by an exhaust pump can be exemplified. In order to perform a vacuum chuck under a reduced pressure atmosphere, a pressure difference may be set between the pressure inside the suction portion of the vacuum chuck device and the atmospheric pressure so that a holding force necessary for holding the wafer can be obtained. .

（５）加工装置
次に、積層ウェーハを分割するための加工装置を説明する。
（５−１）加工装置の構成
図１０は、レーザ・ジェット加工装置１００を示す斜視図である。レーザ・ジェット加工装置１００は、上面が水平な直方体状の基台１０を有している。この基台１０上には、水平なＸ方向およびＹ方向に移動自在とされたＸＹ移動テーブル１１が設けられており、このＸＹ移動テーブル１１上に円盤状のワークテーブル１２が水平に設置されている。レーザ・ジェット加工が施される積層ウェーハはワークテーブル１２上に保持され、上方に配置されたノズル５０から射出されるレーザ光線および液体ジェットによって加工される。ワークテーブル１２は、空気吸引によって積層ウェーハを吸着、保持する真空チャック式である。なお、積層ウェーハを保持する機構として、ダイシングフレームをメカニカルクランプによりワークテーブル１２に固定する方法を採用することもできる。 (5) Processing apparatus Next, a processing apparatus for dividing the laminated wafer will be described.
(5-1) Configuration of Processing Apparatus FIG. 10 is a perspective view showing a laser jet processing apparatus 100. The laser jet processing apparatus 100 has a rectangular parallelepiped base 10 whose upper surface is horizontal. An XY movement table 11 that is movable in the horizontal X and Y directions is provided on the base 10, and a disk-shaped work table 12 is horizontally installed on the XY movement table 11. Yes. The laminated wafer subjected to the laser jet processing is held on the work table 12 and processed by a laser beam and a liquid jet emitted from the nozzle 50 disposed above. The work table 12 is a vacuum chuck type that sucks and holds a laminated wafer by air suction. As a mechanism for holding the laminated wafer, a method of fixing the dicing frame to the work table 12 with a mechanical clamp may be employed.

ＸＹ移動テーブル１１は、基台１０上にＸ方向に移動自在に設けられたＸ軸ベース２０と、このＸ軸ベース２０上にＹ方向に移動自在に設けられたＹ軸ベース３０との組み合わせで構成されている。Ｘ軸ベース２０は基台１０上に固定されたＸ方向に延びる一対の平行なガイドレール２１，２１に摺動自在に取り付けられており、Ｘ軸駆動機構２２によってＸ方向に移動させられる。Ｙ軸ベース３０はＸ軸ベース２０上に固定されたＹ方向に延びる一対の平行なガイドレール３１，３１に摺動自在に取り付けられており、Ｙ軸駆動機構３２によってＹ方向に移動させられる。 The XY movement table 11 is a combination of an X-axis base 20 provided on the base 10 so as to be movable in the X direction and a Y-axis base 30 provided on the X-axis base 20 so as to be movable in the Y direction. It is configured. The X-axis base 20 is slidably attached to a pair of parallel guide rails 21, 21 extending in the X direction fixed on the base 10, and is moved in the X direction by the X-axis drive mechanism 22. The Y-axis base 30 is slidably attached to a pair of parallel guide rails 31, 31 extending in the Y direction fixed on the X-axis base 20, and is moved in the Y direction by a Y-axis drive mechanism 32.

ワークテーブル１２はＹ軸ベース３０上に回転自在あるいは固定状態で設置されており、Ｘ軸ベース２０およびＹ軸ベース３０の移動に伴って、Ｘ方向あるいはＹ方向に移動させられる。Ｘ軸ベース２０およびＹ軸ベース３０の移動方向および移動速度を適宜に調節することにより、Ｘ方向およびＹ方向の直線移動のみならず、ワークテーブル１２を曲線状に移動させて曲線加工を施すことができるようになっている。 The work table 12 is rotatably or fixedly installed on the Y-axis base 30 and is moved in the X direction or the Y direction in accordance with the movement of the X-axis base 20 and the Y-axis base 30. By appropriately adjusting the moving direction and moving speed of the X-axis base 20 and the Y-axis base 30, not only linear movement in the X-direction and Y-direction but also the work table 12 is moved in a curved shape to perform curved machining. Can be done.

ワークテーブル１２の中央には丸形の開口１２ａが空いており、この開口１２ａの下方であってＹ軸ベース３０内には、ノズル５０から射出された液体ジェットを受ける受水槽が設けられている。この受水槽には、液体ジェットを回収して清浄化した後に再びノズル５０に戻す循環装置が接続されている（受水槽および循環装置は図示略）。 A round opening 12a is formed at the center of the work table 12, and a water receiving tank for receiving the liquid jet ejected from the nozzle 50 is provided in the Y-axis base 30 below the opening 12a. . The water receiving tank is connected to a circulation device that collects and cleans the liquid jet and then returns it to the nozzle 50 (the water receiving tank and the circulation device are not shown).

基台１０の一側面（図１０で右奥側の見えない側面）には鉛直方向（Ｚ方向）上方に延びる角柱状のコラム１３が固定されており、このコラム１３の基台１０側の面には、ワークテーブル１２上までＹ方向に沿って延びる円筒状の加工軸４０が設けられている。この加工軸４０はコラム１３に沿って上下動自在に設けられ、コラム１３内に収容された図示せぬ上下駆動機構によって上下動させられる。そして、その加工軸４０の先端には、ブラケット４１を介してレーザ光線および液体ジェットを下方に射出するノズル５０が取り付けられている。 A columnar column 13 extending upward in the vertical direction (Z direction) is fixed to one side surface of the base 10 (the side that cannot be seen on the right back side in FIG. 10). The surface of the column 13 on the base 10 side is fixed. Is provided with a cylindrical machining shaft 40 extending along the Y direction to the work table 12. The machining shaft 40 is provided so as to be movable up and down along the column 13 and is moved up and down by a vertical drive mechanism (not shown) housed in the column 13. A nozzle 50 that emits a laser beam and a liquid jet downward is attached to the tip of the processing shaft 40 via a bracket 41.

図１１は、ノズルの構造を示す断面図である。ノズル５０は、図１１に示すように、外径が一定の円筒部５１の一端（図１０で下端）から円錐部５２が延びている円筒体であり、円筒部５１の他端（図１０で上端）は端板部５３で塞がれ、円錐部５２の先端に射出口５４が開口している。このノズル５０は、射出口５４を下に配し、軸方向をＺ方向と平行にしてブラケット４１に取り付けられている。その取り付け状態での円筒部５１の上端には、レーザ光線導入管（レーザ光線導入部）６０が、また下端には液体ジェット導入管（液体ジェット導入部）８０が、それぞれ着脱可能に挿入されて装着されている。各導入管６０，８０は円筒状で、互いに平行な状態でノズル５０の径方向に延びている。なお、図１０では各導入管６０，８０の図示を省略している。 FIG. 11 is a cross-sectional view showing the structure of the nozzle. As shown in FIG. 11, the nozzle 50 is a cylindrical body in which a conical portion 52 extends from one end (lower end in FIG. 10) of a cylindrical portion 51 having a constant outer diameter, and the other end (in FIG. 10). The upper end is closed by an end plate portion 53, and an injection port 54 is opened at the tip of the conical portion 52. The nozzle 50 is attached to the bracket 41 with the injection port 54 below and the axial direction parallel to the Z direction. A laser beam introducing tube (laser beam introducing portion) 60 is detachably inserted at the upper end of the cylindrical portion 51 in the attached state, and a liquid jet introducing tube (liquid jet introducing portion) 80 is detachably inserted at the lower end. It is installed. Each introduction pipe 60 and 80 is cylindrical and extends in the radial direction of the nozzle 50 in a state parallel to each other. In FIG. 10, the introduction pipes 60 and 80 are not shown.

レーザ光線導入管６０には、ＹＡＧレーザ発振器等の図示せぬレーザ発振器が接続されており、このレーザ発振器で発振されたレーザ光線がレーザ光線導入管６０内を同軸的に通ってノズル５０内に導入されるようになっている。レーザ発振器で発振されるレーザ光線は、例えば出力１〜５Ｗ、波長１０６４ｎｍの特性を有するものなどが好適に用いられる。 A laser oscillator (not shown) such as a YAG laser oscillator is connected to the laser beam introducing tube 60, and the laser beam oscillated by this laser oscillator passes through the laser beam introducing tube 60 coaxially into the nozzle 50. It has been introduced. As the laser beam oscillated by the laser oscillator, for example, one having an output of 1 to 5 W and a wavelength of 1064 nm is preferably used.

図１２は、レーザ光線導入管の構造を示す斜視図である。レーザ光線導入管６０は、図１２に示すように円筒状の本体部６１を主体としており、その本体部６１の先端にステイ部６２を介して反射鏡６３が設けられている。ステイ部６２は本体部６１の一部を残して切り欠くことにより形成されたもので断面円弧状であり、本体部６１の軸方向に延びている。そして、このステイ部６２の先端に、凹面状に形成された反射鏡６３がステイ部６２に一体に設けられている。レーザ光線導入管６０内を通ってノズル５０内に導入されたレーザ光線は、反射鏡６３で集光されるとともにビーム状に細く変換され、下方に向けて９０°に屈折させられるようになっている（図１１の符号Ｌはレーザ光線を示している）。また、本体部６１の先端には、先端開口を塞ぐ透明な遮蔽板６４が固定されている。この遮蔽板６４により、ノズル５０内に導入された液体ジェットがレーザ光線導入管６０内に入り込んで逆流することが防がれるようになっている。レーザ光線導入管６０は、反射鏡６３で集光され細いビーム状に反射したレーザ光線が、図１１に示す射出口５４から同軸的に射出されるように、本体部６１がノズル５０の円筒部５１に装着される。 FIG. 12 is a perspective view showing the structure of the laser beam introducing tube. As shown in FIG. 12, the laser beam introducing tube 60 mainly includes a cylindrical main body 61, and a reflecting mirror 63 is provided at the tip of the main body 61 via a stay 62. The stay part 62 is formed by cutting out a part of the main body part 61, has a circular arc cross section, and extends in the axial direction of the main body part 61. A reflecting mirror 63 formed in a concave shape is provided integrally with the stay portion 62 at the tip of the stay portion 62. The laser beam introduced into the nozzle 50 through the laser beam introducing tube 60 is condensed by the reflecting mirror 63, is converted into a thin beam, and is refracted downward by 90 °. (L in FIG. 11 indicates a laser beam). In addition, a transparent shielding plate 64 that closes the tip opening is fixed to the tip of the main body 61. The shielding plate 64 prevents the liquid jet introduced into the nozzle 50 from entering the laser beam introduction tube 60 and backflowing. The laser beam introducing tube 60 has a main body portion 61 which is a cylindrical portion of the nozzle 50 so that the laser beam condensed by the reflecting mirror 63 and reflected in a thin beam shape is emitted coaxially from the emission port 54 shown in FIG. 51 is attached.

図１１に戻り、液体ジェット導入管８０には、砥粒が適宜な割合で混入された水を高圧化して該導入管８０内に供給する図示せぬ液体ジェット供給装置が接続されており、この液体ジェット供給装置から供給された砥粒を含む液体ジェットが液体ジェット導入管８０内を通ってノズル５０内に導入されるようになっている。砥粒は、レーザ光線を吸収または反射しない石英やガラス、ダイヤモンド、あるいはフロロカーボンやポリスチレン等の有機物が好適に用いられ、金属製は好ましくない。砥粒の大きさ、すなわち砥粒径は、レーザ光線導入管６０からノズル５０内に導入されるレーザ光線の波長の５分の１程度あるいはそれ以下が望ましく、１０分の１以下がより望ましい。砥粒径がレーザ光線の波長の５分の１〜１０分の１程度である場合には、水への砥粒の混合割合は１０％以下が望ましく、５％以下がより望ましい。また、水圧は液体ジェットによる加工効果を得るためには５０ＭＰａ以上とすることが好ましく、さらに加工効果を充分得るためには２００ＭＰａ程度とすることがより好ましい。 Returning to FIG. 11, the liquid jet introduction pipe 80 is connected to a liquid jet supply device (not shown) that supplies water into which the abrasive grains are mixed at an appropriate ratio and supplies the water into the introduction pipe 80. A liquid jet containing abrasive grains supplied from the liquid jet supply device is introduced into the nozzle 50 through the liquid jet introduction pipe 80. The abrasive is preferably made of quartz, glass, diamond, or an organic material such as fluorocarbon or polystyrene, which does not absorb or reflect the laser beam, and is not preferably made of metal. The size of the abrasive grains, that is, the abrasive particle diameter, is preferably about one fifth or less of the wavelength of the laser beam introduced from the laser beam introducing tube 60 into the nozzle 50, and more preferably one tenth or less. When the abrasive grain size is about 1/5 to 1/10 of the wavelength of the laser beam, the mixing ratio of the abrasive grains to water is preferably 10% or less, and more preferably 5% or less. The water pressure is preferably 50 MPa or more in order to obtain a processing effect by a liquid jet, and more preferably about 200 MPa in order to obtain a sufficient processing effect.

（５−２）加工装置の作用
以上がレーザ・ジェット加工装置１００の構成である。該加工装置１００によると、ワークテーブル１２上に積層ウェーハが吸着、保持され、その積層ウェーハに対して加工軸４０を下降させてノズル５０を近付け、そのノズル５０からビーム状に下方に射出されるレーザ光線および液体ジェットを同時に当てながらＸＹ移動テーブル１１を適宜に移動させることにより、積層ウェーハに対して切断加工が施される。 (5-2) Action of processing equipment
The above is the configuration of the laser jet processing apparatus 100. According to the processing apparatus 100, the laminated wafer is attracted and held on the work table 12, the processing shaft 40 is lowered with respect to the laminated wafer, the nozzle 50 is brought close, and the nozzle 50 emits the beam downward. By appropriately moving the XY moving table 11 while simultaneously applying the laser beam and the liquid jet, the laminated wafer is cut.

ノズル５０内においては、液体ジェット導入管８０から導入された液体ジェットがノズル５０内に充満してさらに高圧化し、その液体ジェットは射出口５４から下方に向けてビーム状に射出して積層ウェーハに当たる。一方、レーザ光線導入管６０から導入されたレーザ光線は反射鏡６３で９０°屈折して射出口５４から射出する液体ジェット中に同軸的に導光され、射出口５４から射出して積層ウェーハに照射される。積層ウェーハはレーザ光線で溶断され、液体ジェットは、例えばレーザ光線の熱で生じる加工屑を除去して再付着を防止し、また、レーザ光線の加工点を冷却するように機能する。 In the nozzle 50, the liquid jet introduced from the liquid jet introduction pipe 80 fills the nozzle 50 and further increases the pressure, and the liquid jet is ejected downward in the form of a beam from the ejection port 54 and hits the laminated wafer. . On the other hand, the laser beam introduced from the laser beam introducing tube 60 is coaxially guided into a liquid jet that is refracted by 90 ° by the reflecting mirror 63 and exits from the exit port 54, and is emitted from the exit port 54 to the laminated wafer. Irradiated. The laminated wafer is melted by a laser beam, and the liquid jet functions to remove, for example, processing debris generated by the heat of the laser beam to prevent reattachment, and to cool the processing point of the laser beam.

本実施形態のレーザ・ジェット加工装置１００によれば、ノズル５０にはレーザ光線導入管６０と液体ジェット導入管８０が装着されているが、これら以外のものはノズル５０に付加する不要はない。したがってノズル５０自体は単一材料で一体に、かつ高い強度を有するように構成することができる。例えばノズル５０は耐久性の高いステンレス等の金属で形成して強度を向上させたものとすることにより、ノズル５０内に導入して射出する液体ジェットの圧力を大幅に向上させることができる。このため、ウェーハに当たる液体ジェットの圧力を高めることができる。さらに、ノズル５０の強度向上に伴い液体ジェットに砥粒を混合させることができるため、圧力の向上とあいまって液体ジェット単独でも切断等の加工が可能になる。さらに砥粒混合の液体ジェットを加工部分に当てると研磨効果が発揮され、これによってレーザ加工での面粗さが低減されて優れた加工品質を得ることができる。 According to the laser jet machining apparatus 100 of the present embodiment, the laser beam introducing tube 60 and the liquid jet introducing tube 80 are attached to the nozzle 50, but it is not necessary to add other things to the nozzle 50. Therefore, the nozzle 50 itself can be configured integrally with a single material and having high strength. For example, when the nozzle 50 is made of a highly durable metal such as stainless steel and has improved strength, the pressure of the liquid jet introduced and ejected into the nozzle 50 can be greatly improved. For this reason, the pressure of the liquid jet which strikes the wafer can be increased. Furthermore, since the abrasive grains can be mixed with the liquid jet as the strength of the nozzle 50 is improved, cutting such as cutting can be performed even with the liquid jet alone, coupled with the improvement in pressure. Furthermore, when a liquid jet mixed with abrasive grains is applied to the processed portion, a polishing effect is exhibited, thereby reducing surface roughness in laser processing and obtaining excellent processing quality.

また、ノズル５０内では液体ジェット中の砥粒が高い圧力で散乱している状態であるから、その砥粒が反射鏡６３や遮蔽板６４に当たって傷付く可能性が高い。反射鏡６３が傷付くとレーザ光線の反射効率が低下してレーザ光線の強度が低下してしまうので交換が必要となってくる。また、遮蔽板６４が傷付くとレーザ光線の透過効率が低下し、やはり強度が低下する。そこで、反射鏡６３や遮蔽板６４が傷付いたら、レーザ光線導入管６０をノズル５０から取り外し、新たなものに交換すればよい。本実施形態では、このようにレーザ光線導入管６０ごと反射鏡６３および遮蔽板６４を交換することにより、反射鏡６３および遮蔽板６４の交換を容易に行うことができる。 Further, since the abrasive grains in the liquid jet are scattered at a high pressure in the nozzle 50, there is a high possibility that the abrasive grains hit the reflecting mirror 63 and the shielding plate 64 and be damaged. If the reflecting mirror 63 is damaged, the reflection efficiency of the laser beam is lowered and the intensity of the laser beam is lowered, so that replacement is necessary. Further, when the shielding plate 64 is damaged, the transmission efficiency of the laser beam is lowered and the strength is also lowered. Therefore, if the reflecting mirror 63 or the shielding plate 64 is damaged, the laser beam introducing tube 60 may be removed from the nozzle 50 and replaced with a new one. In the present embodiment, the reflecting mirror 63 and the shielding plate 64 can be easily replaced by exchanging the reflecting mirror 63 and the shielding plate 64 together with the laser beam introducing tube 60 in this way.

（６）積層ウェーハの分割工程
以下、図８および図９に示す積層ウェーハを図１０に示すレーザ・ジェット加工装置１００によって切断する工程を説明する。まず、前述した作業を行いダイシングテープフレームに積層ウェーハが貼着された状態の図９に示す試料を作製する。図９に示す積層ウェーハ７１において、格子状に各半導体チップ領域３を仕切る隙間部分が分割予定ライン７６となる。この分割予定ライン７６によって、ウェーハが個々のデバイス領域に区画される。なお、図９に示す試料における積層ウェーハ７１の表面は、図示を省略した表面保護フィルムで覆われている。 (6) Dividing Step of Laminated Wafer Hereinafter, a step of cutting the laminated wafer shown in FIGS. 8 and 9 by the laser jet processing apparatus 100 shown in FIG. 10 will be described. First, the above-described operation is performed to produce the sample shown in FIG. 9 in a state where the laminated wafer is adhered to the dicing tape frame. In the laminated wafer 71 shown in FIG. 9, gap portions that divide the semiconductor chip regions 3 in a lattice form become the division lines 76. The dividing line 76 divides the wafer into individual device areas. Note that the surface of the laminated wafer 71 in the sample shown in FIG. 9 is covered with a surface protective film (not shown).

積層ウェーハ７１の分割を行うには、まず図９に示す試料を図１０に示すレーザ・ジェット加工装置１００のワークテーブル１２上にセットする。次に積層ウェーハ７１表面の表面保護フィルムを剥がす。そしてレーザ光と液体ジェットを射出させ、ＸＹ移動テーブル１１を動かしながら積層ウェーハ７１の分割予定ライン７６をレーザ光と液体ジェットとが同軸状になったビームによって走査し、そこに切断溝を形成する。この際、レーザ光と液体ジェットは、メッシュ状のダイシングテープ７２を透過し、液体は開口１２ａの下方にある受水槽が回収される。ダイシングテープ７２は、レーザ光を透過し、またメッシュ状であるので、液体ジェットにより切断されない。このため、積層ウェーハ７１を縦横に切断しても、その切断された状態の積層ウェーハ７１を保持する機能は失われない。 In order to divide the laminated wafer 71, first, the sample shown in FIG. 9 is set on the work table 12 of the laser jet processing apparatus 100 shown in FIG. Next, the surface protective film on the surface of the laminated wafer 71 is peeled off. Then, the laser beam and the liquid jet are emitted, and the division line 76 of the laminated wafer 71 is scanned with the beam in which the laser beam and the liquid jet are coaxial while moving the XY moving table 11, and a cutting groove is formed there. . At this time, the laser light and the liquid jet pass through the mesh-shaped dicing tape 72, and the liquid is collected in the water receiving tank below the opening 12a. Since the dicing tape 72 transmits laser light and has a mesh shape, the dicing tape 72 is not cut by the liquid jet. For this reason, even if the laminated wafer 71 is cut vertically and horizontally, the function of holding the laminated wafer 71 in the cut state is not lost.

図１３は、図９の積層ウェーハ７１を図１０のレーザ・ジェット加工装置１００によって分割した後の状態を示す斜視図および分割された積層デバイスの概念図である。図１３に示すのは、分割作業の終了後に図９に示す試料を、レーザ・ジェット加工装置１００から外した状態であり、縦横に格子状に形成された切断溝７７が示されている。 FIG. 13 is a perspective view showing a state after the laminated wafer 71 of FIG. 9 is divided by the laser jet processing apparatus 100 of FIG. 10 and a conceptual diagram of the divided laminated device. FIG. 13 shows a state in which the sample shown in FIG. 9 is removed from the laser jet processing apparatus 100 after the division work is completed, and the cutting grooves 77 formed in a lattice shape vertically and horizontally are shown.

図１３に示す状態において、積層ウェーハ７１の分割片をダイシングテープ７２から剥がすと、積層デバイス７８を得ることができる。積層デバイス７８は、第１層のデバイスチップ１ａ’上にアンダーフィルフィルム７４ａ’によって第２層のデバイスチップ１ｂ’が固定され、さらに第２層のデバイスチップ１ｂ’上にアンダーフィルフィルム７４ｂ’によって第３層のデバイスチップ１ｃ’が固定された３層構造を有している。各層のデバイスチップは、図１および図２の符号３によって示される構造を有し、貫通電極７とバンプ８とを備え、それらによって各層のデバイスチップは電気的に接続されている。 In the state shown in FIG. 13, when the divided pieces of the laminated wafer 71 are peeled off from the dicing tape 72, the laminated device 78 can be obtained. In the laminated device 78, the second layer device chip 1b ′ is fixed on the first layer device chip 1a ′ by the underfill film 74a ′, and further, the second layer device chip 1b ′ is formed by the underfill film 74b ′. It has a three-layer structure in which the third-layer device chip 1c ′ is fixed. The device chip in each layer has a structure indicated by reference numeral 3 in FIGS. 1 and 2, and includes a through electrode 7 and a bump 8, and the device chip in each layer is electrically connected thereto.

レーザ・ジェット加工装置１００を利用した場合、ブレードによって機械的に切削を行う場合と異なり、レーザ光の光線エネルギー、液流の圧力、および液流に含まれる砥粒の作用によって切断加工が行われるので、アンダーフィルフィルムを構成する樹脂系の材料の切削屑の影響や切削レートの違いに起因する加工不良の問題は発生しない。このため、積層ウェーハの切断工程時における加工不良の発生を抑えることができる。 When the laser jet processing apparatus 100 is used, cutting is performed by the action of the light beam energy of the laser beam, the pressure of the liquid flow, and the abrasive grains contained in the liquid flow, unlike the case of mechanical cutting with a blade. Therefore, the problem of the processing defect resulting from the influence of the cutting waste of the resin-type material which comprises an underfill film, or the difference in a cutting rate does not generate | occur | produce. For this reason, generation | occurrence | production of the processing defect at the time of the cutting process of a laminated wafer can be suppressed.

２．変更例
本発明は、単層のデバイスチップを作製する場合に利用することもできる。この場合、第１の実施形態における各ウェーハを接合する両面テープ構造のアンダーフィルフィルムの代わりに、熱発泡型の粘着テープの両面に離型紙を貼着した易剥離型両面テープを利用すればよい。この粘着テープは、加熱すると表面に気泡を生じ、粘着力を失う性質を有している（例えば日東電工製、商品名：リバアルファ）。 2. Modified Example The present invention can also be used when manufacturing a single-layer device chip. In this case, instead of the underfill film having a double-sided tape structure for bonding the wafers in the first embodiment, an easily peelable double-sided tape in which release paper is attached to both sides of a heat-foaming type adhesive tape may be used. . This pressure-sensitive adhesive tape has the property of producing bubbles on the surface and losing the adhesive strength when heated (for example, product name: Riva Alpha manufactured by Nitto Denko).

この例においては、図１３に示すように、積層ウェーハが分割され、ダイシングテープに固定されている状態において、ピックアップ部に加熱機構を備えた真空吸引コレットによって、各チップをピックアップする。この際、所定の半導体チップ領域３において、接触した真空吸引コレットのピックアップ部からの熱により、当該領域の最上層の両面テープの粘着層の粘着力が失われ、真空吸引コレットに接触している最上層のチップ１枚がピックアップされる。こうして、半導体チップ領域３毎に分割された半導体チップを１枚ずつ得ることができる。 In this example, as shown in FIG. 13, in a state where the laminated wafer is divided and fixed to the dicing tape, each chip is picked up by a vacuum suction collet provided with a heating mechanism in the pickup unit. At this time, in the predetermined semiconductor chip region 3, due to the heat from the pickup portion of the vacuum suction collet that is in contact, the adhesive force of the adhesive layer of the uppermost double-sided tape in the region is lost and is in contact with the vacuum suction collet. One chip on the top layer is picked up. Thus, one semiconductor chip divided for each semiconductor chip region 3 can be obtained.

本発明は、半導体ウェーハを個々のデバイスに分割するウェーハの分割技術に利用することができる。また、本発明は、半導体チップを積層した構造の積層デバイスを製造する技術に利用することができる。 The present invention can be used in a wafer dividing technique for dividing a semiconductor wafer into individual devices. The present invention can also be used in a technique for manufacturing a laminated device having a structure in which semiconductor chips are laminated.

半導体チップ領域に貫通電極が形成された状態のウェーハの裏面図およびその一部拡大図である。It is the back view of the wafer of the state in which the penetration electrode was formed in the semiconductor chip area | region, and its one part enlarged view. 半導体チップ領域にバンプが形成された状態のウェーハを表側から見た斜視図およびその一部拡大図である。It is the perspective view which looked at the wafer in the state where the bump was formed in the semiconductor chip area from the front side, and its partial enlarged view. ウェーハを積層する状態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the state which laminates | stacks a wafer. ウェーハ積層装置の概要を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline | summary of a wafer lamination apparatus. ウェーハ積層装置の概要を示す上面図である。It is a top view which shows the outline | summary of a wafer lamination apparatus. ダイシングフレームにダイシングテープを貼着した状態を示す上面図（Ａ）と断面図（Ｂ）である。They are the top view (A) and sectional drawing (B) which show the state which stuck the dicing tape on the dicing frame. ダイシングテープへの積層ウェーハの貼着工程を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the sticking process of the laminated wafer to a dicing tape. 積層ウェーハの断面構造を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the cross-section of a laminated wafer. ダイシングテープに積層ウェーハが貼着された状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state by which the laminated wafer was affixed on the dicing tape. レーザ・ジェット加工装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a laser jet processing apparatus. ノズルの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a nozzle. レーザ光線導入管の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a laser beam introduction tube. 積層ウェーハをレーザ・ジェット加工装置によって分割した後の状態を示す斜視図および分割された積層デバイスの概念図である。It is the perspective view which shows the state after dividing | segmenting a laminated wafer with a laser jet processing apparatus, and the conceptual diagram of the divided | segmented laminated device.

符号の説明Explanation of symbols

１…ウェーハ、１ａ…ウェーハ、１ｂ…ウェーハ、１ｃ…ウェーハ、３…半導体チップ領域、７１…積層ウェーハ、７２…ダイシングテープ、７３…ダイシングフレーム、７６…分割予定ライン、７７…切削溝、７８…積層デバイス。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer, 1a ... Wafer, 1b ... Wafer, 1c ... Wafer, 3 ... Semiconductor chip area | region, 71 ... Laminated wafer, 72 ... Dicing tape, 73 ... Dicing frame, 76 ... Divided line, 77 ... Cutting groove, 78 ... Laminated device.

Claims

複数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、
前記ウェーハの前記分割予定ラインを合致させて２枚以上のウェーハを積層させ、積層ウェーハを形成する積層工程と、
前記分割予定ラインを液体ジェットノズルから噴出する液体ジェットと該液体ジェットに沿って照射されたレーザ光線によって加工して前記積層ウェーハを積層デバイスに分割する分割工程と
を備えることを特徴とするウェーハの分割方法。 A wafer dividing method for dividing a wafer formed by dividing a plurality of devices by dividing lines into individual devices,
A stacking step of stacking two or more wafers by matching the dividing lines of the wafer and forming a stacked wafer;
A dividing step of dividing the laminated wafer into laminated devices by processing the division planned line with a liquid jet ejected from a liquid jet nozzle and a laser beam irradiated along the liquid jet. Split method.

前記液体ジェットに砥粒が混入されていることを特徴とする請求項１に記載のウェーハの分割方法。 The wafer dividing method according to claim 1, wherein abrasive grains are mixed in the liquid jet.

前記積層ウェーハが、積層工程において貫通電極を通じて互いに電気的に結合した状態であることを特徴とする請求項１または２に記載のウェーハの分割方法。 The method for dividing a wafer according to claim 1 or 2, wherein the laminated wafers are in a state of being electrically coupled to each other through through electrodes in a lamination step.

前記積層された各ウェーハの厚みが１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のウェーハの分割方法。 The method for dividing a wafer according to claim 1, wherein the thickness of each of the laminated wafers is 100 μm or less.