JP2010016181A

JP2010016181A - ウェーハの分割方法

Info

Publication number: JP2010016181A
Application number: JP2008174732A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Masuda; 隆俊増田
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2008-07-03
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2010-01-21

Abstract

【課題】いわゆる先ダイシングによってウェーハを個々のデバイスに分割する場合において、裏面に研削痕が形成されることに起因して各デバイスの抗折強度が低下するのを防止する。
【解決手段】デバイスの仕上がり厚さに相当する深さの分離溝をウェーハの表面の分割予定ラインに形成する分離溝形成工程と、分離溝が形成されたウェーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、ウェーハの裏面を研削砥石で研削して表面に形成された分離溝を裏面に表出させてウェーハを個々のデバイスに分離する研削工程とから少なくとも構成され、研削工程において、研削装置のチャックテーブル５に保持されたウェーハＷと研削砥石６３ａとを相対的に水平方向に移動させ、デバイスの割りやすい方向に対してクロスする方向に研削痕が形成されるようにクリープフィードによってウェーハＷの裏面Ｗ２を研削する仕上げ研削を行うことにより、デバイスの抗折強度を向上させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、ウェーハの表面に形成された分割予定ラインに分離溝を形成し、ウェーハの裏面を研削して裏面から分離溝を表出させることにより個々のデバイスに分割するウェーハの分割方法に関するものである。

ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが分割予定ラインによって区画されて表面に形成されたウェーハは、ダイシング装置等によって個々のデバイスに分割され、各種電子機器に利用されている。近年は、電子機器の小型化、薄型化等の要求に応えるために、ウェーハから切り出されるデバイスを薄く形成することが求められており、デバイスを薄型化するために、先ダイシングと称される技術が用いられている。

先ダイシングでは、デバイスの仕上がり厚さに相当する深さの分離溝をウェーハの分割予定ラインに形成した後に、ウェーハの表面に保護部材を貼着した状態で裏面を研削して分離溝を裏面から表出させることによって分離溝を厚さ方向に貫通させ、個々のデバイスに分割している（例えば特許文献１参照）。

特開平１１−４０５２０号公報

しかし、ウェーハの裏面の研削は、ウェーハを回転させると共に、ウェーハの回転中心に常に研削砥石が接触するように回転する研削砥石をあてがい、いわゆるインフィード研削によって分離溝が裏面から表出するまで研削を行うため、ウェーハの裏面全面に中心から外周方向に向けて放射状の研削痕が形成される。そして、その研削痕がデバイスの割れやすい方向に形成されると、そのデバイスの抗折強度が低下し、品質が低下するという問題がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、いわゆる先ダイシングの技術によってウェーハを個々のデバイスに分割する場合において、裏面に研削痕が形成されることに起因して各デバイスの抗折強度が低下するのを防止することにある。

本発明は、分割予定ラインによって複数のデバイスが区画された表面を有する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に関するもので、デバイスの仕上がり厚さに相当する深さの分離溝をウェーハの表面の分割予定ラインに形成する分離溝形成工程と、分離溝が形成されたウェーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、ウェーハの裏面を研削砥石で研削して表面に形成された分離溝を裏面に表出させてウェーハを個々のデバイスに分離する研削工程とから少なくとも構成され、研削工程には、研削装置のチャックテーブルに保持されたウェーハと研削砥石とを相対的に水平方向に移動させ、デバイスの割りやすい方向に対してクロスする方向に研削痕が形成されるようにクリープフィードによってウェーハの裏面を研削する仕上げ研削ステップが含まれる。

研削工程においては、仕上げ研削ステップの前に、ウェーハを保持したチャックテーブルが回転し、ウェーハの回転中心に研削砥石が常時接触するように研削砥石を回転させ、インフィード研削によってウェーハの裏面を研削する粗研削ステップが遂行される。

本発明は、研削工程において、チャックテーブルに保持されたウェーハと研削砥石とを相対的に水平方向に移動させ、デバイスの割れやすい方向に対してクロスする方向に研削痕が形成されるようにクリープフィードによってウェーハの裏面を仕上げ研削するため、各デバイスの抗折強度を高め、品質を向上させることができる。したがって、例えばＬＣＤドライバのように細長い形状のデバイスについては、長手方向に研削痕を形成することにより、抗折強度を向上させることができる。

図１に示すウェーハＷの表面Ｗ１には、分割予定ラインＳによって区画されて複数のデバイスＤが形成されている。また、ウェーハＷの外周には、ウェーハＷの結晶方位を識別するための結晶方位識別マークであるオリエンテーションノッチＮが形成されている。なお、オリエンテーションノッチＮの代わりに直線状のオリエンテーションフラットが結晶方位識別マークとして形成されている場合もある。

図１に示すように、例えばウェーハＷを水平方向に移動させると共に高速回転する切削ブレード１をウェーハＷの表面Ｗ１の分割予定ラインＳに切り込ませることにより、分割予定ラインＳに、デバイスＤの仕上がり厚さに相当する深さの分離溝Ｇが形成される。分離溝Ｇは、すべての分割予定ラインＳに形成される。分離溝Ｇは、デバイスＤの仕上がり厚さに等しい深さとするか、またはその仕上がり厚さより数μｍ程度深い深さとする。なお、分離溝Ｇは、レーザー光の照射によって形成することもできる（分離溝形成工程）。

分割予定ラインＳに分離溝Ｇが形成されたウェーハＷの表面Ｗ１には、図２に示すように、デバイスＤを保護するために、テープ等の保護部材３が貼着される（保護部材貼着工程）。そして、そのウェーハＷは、例えば図３に示す研削装置４によって裏面Ｗ２が研削される（研削工程）。

図３に示す研削装置４は、研削対象のウェーハを保持するチャックテーブル５と、チャックテーブル５に保持されたウェーハを研削する研削手段６と、研削手段６を研削送りする研削送り手段７とを備えている。

チャックテーブル５は、基台５０に回転可能に支持されている。また、ジャバラ５１の伸縮を伴って基台５０が水平方向に移動することにより、チャックテーブル５も水平移動するように構成されている。

研削手段６は、垂直方向の軸心を有する回転軸６０と、回転軸６０を回転駆動するモータ６１と、回転軸６０の下端に形成されたホイールマウント６２と、ホイールマウント６２に装着された研削ホイール６３とから構成される。研削ホイール６３は、リング状の基台の下面に研削砥石６３ａが円弧上に固着された構成となっており、モータ６１によって駆動されて回転軸６０が回転すると、研削砥石６３ａも円軌道を描いて回転する。

研削送り手段７は、垂直方向に配設されたボールネジ７０と、ボールネジ７０に連結されたパルスモータ７１と、ボールネジ７０と平行に配設された一対のガイドレール７２と、図示しない内部のナットがボールネジ７０に螺合すると共に側部がガイドレール７２に摺接し研削手段６を支持する昇降部７３とから構成されており、パルスモータ７１に駆動されてボールネジ７０が正逆両方向に回動することにより昇降部７３がガイドレール７２にガイドされて昇降し、研削手段６も昇降する構成となっている。

次に、図２に示したウェーハＷの裏面を研削して個々のデバイスＤに分割する方法について説明する。図２に示したように、分割予定ラインＳに分離溝Ｇが形成され表面に保護部材３が貼着されたウェーハＷは、表裏を反転し、保護部材３側がチャックテーブル５に保持され、ウェーハＷの裏面Ｗ２が露出した状態となる。

次に、ウェーハＷを保持したチャックテーブル５が水平方向に移動することによりウェーハＷが研削手段６の下方に位置決めされる。そして、図４に示すように、チャックテーブル５を例えば３００［ＲＰＭ］の回転速度で回転させると共に、研削手段６の回転軸６０を例えば６０００［ＲＰＭ］の回転速度で回転させながら、研削送り手段７による制御によって研削手段６を１［μｍ／ｓ］の送り速度で下降させ、回転する研削砥石６３ａをウェーハＷの裏面Ｗ２に接触させて、インフィード研削によって粗研削を行う。このとき、研削砥石６３ａが常にウェーハＷの回転中心に接触しながら回転するようにする。そうすると、裏面Ｗ２の全面が研削され、図５に示すように、ウェーハＷの裏面Ｗ２には、回転中心から外周に向けて放射状に研削痕８が形成される。この粗研削は、図１及び図２に示した分離溝Ｇが裏面Ｗ２から表出するまで行ってもよいし、分離溝Ｇが表出してはいないがあと０．０５［μｍ］程度研削すれば表出する程度まで行うようにしてもよい（粗研削ステップ）。

次に、図３に示した研削送り手段７が研削砥石６３ａを仕上げ研削に適した高さに位置付けする。具体的には、チャックテーブル５の表面の高さを基準位置とした場合、保護部材の厚さの値とウェーハＷの仕上がり厚さの値とを足した値を求め、基準位置からその求めた値だけ上の位置に研削砥石６３ａの下面が位置するように、研削送り手段７が研削手段６の高さ方向の位置決めを行う。

一方、ウェーハＷについては、チャックテーブル５を適宜回転させることにより、ウェーハＷを構成するデバイスＤの割れやすい方向（亀裂が入りやすい方向）が、デバイスＤとの接触時における研削砥石６３ａの円弧軌道の接線方向と直交する方向になるように向きを調整する。デバイスＤの割れやすい方向は、例えばオリエンテーションノッチＮの位置に基づく結晶方位から判断することができる。また、ウェーハＷが例えばＬＣＤドライバのように細長い形状のデバイスによって形成されている場合におけるそのデバイスの割れやすい方向は、その細長い形状のデバイスの長手方向と直交する短手方向であるため、その長手方向と研削砥石６３ａの円弧軌道の接線方向とが一致するようにする。

そして、研削手段６がその高さを維持しながら回転軸６０を回転させて研削砥石６３ａを回転させると共に、チャックテーブル５を回転させずに水平移動させ、回転する研削砥石６３ａを側方からウェーハＷの裏面Ｗ２に接触させ、クリープフィードにより裏面Ｗ２を研削する。そうすると、図６に示した放射状の研削痕８は除去され、図７に示すように、一方向に平行な研削痕９が形成されると共に、裏面Ｗ２から分離溝Ｇが表出して表裏を貫通し、所望厚さの個々のデバイスＤに分割される（仕上げ研削ステップ）。なお、この研削痕９の曲率半径は、研削砥石６３ａの円軌道の半径である。

以上のように、研削工程では、粗研削ステップの後に仕上げ研削ステップが遂行され、仕上げ研削ステップにおいては、粗研削ステップにおいて形成された研削痕８が除去される。一方、仕上げ研削ステップでは、ウェーハＷは、デバイスＤの割れやすい方向が、デバイスＤとの接触時における研削砥石６３ａの円弧軌道の接線方向と直交する方向になるように予め向きが調整されているため、仕上げ研削ステップで形成される研削痕９は、デバイスＤの割れやすい方向に対してクロスする方向、すなわち割れやすい方向に対してほぼ直角な方向に形成されている。したがって、各デバイスＤは割れにくく、抗折強度が低下しないため、品質が低下することがない。特に、先ダイシングによってウェーハを分割する場合には、通常のダイシングによる場合のように各デバイスに裏面チッピングが生じないため、研削痕の形成方向による効果と裏面チッピングが生じない効果との相乗効果によって、より抗折強度が高く高品質なデバイスを製造することができる。

なお、上記の実施例では、粗研削ステップと仕上げ研削ステップとを同じ研削装置を用いて行う場合について説明したが、粗研削用の研削装置と仕上げ研削用の研削装置とを用いてそれぞれの研削ステップを行うようにしてもよい。また、研削ステップでは、粗研削ステップを行わずに、クリープフィードによる仕上げ研削のみを行うようにしてもよい。なお、上記実施例のように研削工程において粗研削ステップと仕上げ研削ステップとを遂行する場合には、粗研削ステップと仕上げ研削ステップとで同じ研削砥石を使用してもよいし、異なる研削砥石を使用してもよい。異なる研削砥石を使用する場合は、粗研削ステップでは、例えば粒径が３０μｍ程の砥粒を有する研削砥石を使用することが好ましく、仕上げ研削ステップでは、例えば粒径が２〜３μｍ程の研削砥石を使用することが好ましい。

分離溝形成工程を示す斜視図である。保護部材貼着工程を示す斜視図である。研削装置の一例を示す斜視図である。研削工程における粗研削ステップを示す斜視図である。研削痕が形成されたウェーハを示す平面図である。研削工程における仕上げ研削ステップを示す斜視図である。裏面に分離溝が表出しデバイスに分割されたウェーハを示す斜視図である。

符号の説明

Ｗ：ウェーハ
Ｗ１：表面Ｓ：分割予定ラインＤ：デバイス
Ｗ２：裏面
Ｇ：分離溝Ｎ：オリエンテーションノッチ
１：切削ブレード
３：保護部材
４：研削装置
５：チャックテーブル５０：基台５１：ジャバラ
６：研削手段
６０：回転軸６１：モータ６２：ホイールマウント
６３：研削ホイール６３ａ：研削砥石
７：研削送り手段
７０：ボールネジ７１：パルスモータ７２：ガイドレール７３：昇降部
８，９：研削痕

Claims

分割予定ラインによって複数のデバイスが区画された表面を有する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
デバイスの仕上がり厚さに相当する深さの分離溝をウェーハの表面の分割予定ラインに形成する分離溝形成工程と、
該分離溝が形成されたウェーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
該ウェーハの裏面を研削砥石で研削して該表面に形成された分離溝を該裏面に表出させて該ウェーハを個々のデバイスに分割する研削工程と
から少なくとも構成され、
該研削工程には、研削装置のチャックテーブルに保持された該ウェーハと該研削砥石とを相対的に水平方向に移動させ、該デバイスの割りやすい方向に対してクロスする方向に研削痕が形成されるようにクリープフィードによって該ウェーハの裏面を研削する仕上げ研削ステップが含まれる
ウェーハの分割方法。
前記研削工程において、前記仕上げ研削ステップの前に、前記ウェーハを保持したチャックテーブルが回転し、該ウェーハの回転中心に研削砥石が常時接触するように該研削砥石を回転させ、インフィード研削によって該ウェーハの裏面を研削する粗研削ステップが遂行される
請求項１に記載のウェーハの分割方法。