JP2011096867A

JP2011096867A - 半導体チップの中間体、半導体ウエハの加工装置及び加工方法

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Publication number: JP2011096867A
Application number: JP2009249707A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kato; 秀昭加藤
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2029-10-30
Also published as: JP5592634B2

Abstract

【課題】多数のチップを含むウエハに貼付された接着シートを剥離するときに、接着シートにウエハ部分が付着しない半導体チップの中間体、半導体ウエハの加工装置及び加工方法を提供すること。
【解決手段】相互に交差する切削溝ＧがウエハＷの表面Ｗａ側から裏面Ｗｂに達しない深さで形成され、裏面Ｗｂ側を研削することで多数のチップＣが得られる。切削溝Ｇは、その端ＧｅがウエハＷの外周縁Ｗｃよりも内側に位置する長さに設けられ、ウエハＷの外周縁領域にチップ連続体２０が閉ループ状に形成されることで、ウエハＷの表面Ｗａから第１接着シートＳ１を剥離する際に、不定形チップＣ２が第１接着シートＳ１に付着して持ち上がることが防止される。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体チップの中間体、半導体ウエハの加工装置及び加工方法に係り、更に詳しくは、電子部品を構成する多数の半導体チップを半導体ウエハから形成する過程において、半導体ウエハの回路が形成された面側に貼付された接着シートを剥離する際に、接着シートに付着して持ち上げられた不定形チップが定形チップ上に落下することに起因するチップの傷つきを防止することのできる半導体チップの中間体、半導体ウエハの加工装置及び加工方法に関する。

表面に回路が形成された半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という場合がある）は、ダイシングによって電子部品として利用可能な個々の半導体チップ（以下、単に「チップ」という場合がある）に分割される。ウエハからチップを得るまでの工程の一例としては、ウエハ表面に回路を形成し、表面側から相互に交差する方向に延びる所定深さ（有底）の切削溝を形成した後に回路形成面に保護用の第１接着シートを貼付し、次いで、裏面側から切削溝に達するまで研削を行って個々のチップに分割する。そして、研削された裏面側に第２接着シートを貼付し、当該第２接着シートを介してウエハを保持した状態で第１接着シートを剥離することで、個々のチップがピックアップできるようになる。このようなウエハ加工方法は、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２００３−２２９３８４号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたウエハ加工方法にあっては、次のような不都合がある。すなわち、図６に示されるように、相互に交差する方向に延びる切削溝Ｇが形成された後のウエハＷは、内側領域に定形チップＣ１が形成され、外側領域に不定形チップＣ２が形成される。このような状態のウエハＷから回路形成面に貼付された第１接着シートＳ１（保護シート）を剥離したときに、当該第１接着シートＳ１に不定形チップＣ２が付着して持ち上げられ、剥離の途中段階で定形チップＣ１上に落下して当該定形チップＣ１を傷付けてしまい、チップ形成の歩留を低下させてしまう場合がある。
不定形チップＣ２が第１接着シートＳ１によって持ち上げられてしまう原因としては、定形チップＣ１が第１接着シートＳ１に持ち上げられないように、当該定形チップＣ１の角部から剥離が行われるようにその剥離方向が決定されるが、不定形チップＣ２にとっては必ずしも角部から剥離されるわけではない。つまり、不定形チップＣ２を構成するウエハＷの外周縁である１辺に対し、略平行に第１接着シートＳ１の剥離縁が通過する領域があるためである。このように、角部からではなく辺部から第１接着シートＳ１が剥離される不定形チップＣ２が第１接着シートＳ１に付着して持ち上げられてしまう傾向にある。これは、第１接着シートＳ１の剥離終了領域でも同様の現象が起きる。なお、剥離開始領域と剥離終了領域との間の剥離中間領域では不定形チップＣ２が第１接着シートＳ１に付着して持ち上げられることは非常に少ない。これは、図６でも明らかなように、剥離中間領域では、不定形チップＣ２も角部から剥離されるようになるからである。

［発明の目的］
本発明の目的は、多数のチップを含むウエハの回路形成面側に貼付された接着シートを剥離するときに、当該接着シートに不定形チップが付着しない半導体チップの中間体、半導体ウエハの加工装置及び加工方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、表面に回路が形成された半導体ウエハの当該表面側に、相互に交差する方向に延びる有底の切削溝が複数形成された半導体チップの中間体であって、前記切削溝の一部又は全部における当該切削溝の少なくとも一端は、前記半導体ウエハの外周縁に達することのない長さに設けられ、前記半導体ウエハの裏面側から当該切削溝に達する位置まで研削を行ったときに、前記半導体ウエハの外周縁領域の少なくとも一部にチップ連続体を形成可能に設けられている、という構成を採っている。

前記中間体において、前記切削溝は、全ての端が前記半導体ウエハの外周縁に達することのない長さに設けられ、前記チップ連続体を閉ループ状に形成可能に設けられている、という構成を採ることが好ましい。

更に、本発明は、表面に回路が形成された半導体ウエハを裏面側から支持する支持手段と、前記表面側から相互に交差する方向に延びる有底の切削溝を複数形成する切削手段と、前記支持手段と前記切削手段とを所定制御して前記切削溝を形成させる制御手段とを備えた半導体ウエハの加工装置において、前記切削手段は、前記切削溝の一部又は全部における当該切削溝の少なくとも一端が、前記半導体ウエハの外周縁に達することのないように形成する、という構成を採っている。

前記加工装置において、前記切削溝は、全ての端が前記半導体ウエハの外周縁に達することのない長さに設けられている、という構成を採っている。

また、本発明は、表面に回路が形成された半導体ウエハの当該表面側から相互に交差する方向に延びるとともに、一部又は全部における切削溝の少なくとも一端が前記半導体ウエハの外周縁に達することのない長さの有底の切削溝を複数形成する工程と、
前記半導体ウエハの表面側に第１接着シートを貼付する工程と、
前記半導体ウエハの裏面側から前記切削溝に達する位置まで研削を行うことで、複数の半導体チップを形成するとともに、前記半導体ウエハの外周縁領域の少なくとも一部にチップ連続体を形成する工程と、
前記半導体ウエハを保持した状態で、前記チップ連続体を剥離開始端側として前記第１接着シートを剥離する工程とを含む、という手法を採っている。

更に、前記加工方法において、前記切削溝の全ての端を半導体ウエハの外周縁に達することのない長さに設けられることで、前記チップ連続体が前記半導体ウエハの外周縁全領域に形成される、という手法を採ることが好ましい。

本発明によれば、個片化された多数のチップを含むウエハの外周縁領域に、少なくとも一定の長さに亘るチップ連続体が形成されることになるので、例えば背景技術でいう第２接着シート等の支持力（接着力）を広域で受けることができ、ウエハの回路形成面から接着シートを剥離するときに、当該接着シートの剥離力に耐え得ることができるようになる。従って、接着シートに不定形チップが付着して持ち上がってしまうことを防止でき、不定形チップが定形チップ上へ落下することを回避して定形チップの損傷を回避することができる。
また、チップ連続体が閉ループ状に設けられていれば、接着シートを剥離すべき位置に制約を受けることなく剥離を行うことができる。
なお、チップ連続体とは、定形チップ以外のウエハ部分であって、ウエハの裏面側から切削溝に達する位置まで研削を行ったときに、複数の不定形チップが繋がった状態のものをいう。

実施形態に係るウエハ加工装置の概略構成図。（Ａ）〜（Ｇ）はウエハからチップを得るまでの工程説明図であって、（Ａ）は切削溝が形成されたウエハの概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のａ矢視断面図、（Ｃ）は第１接着シートが貼付されたウエハの概略斜視図、（Ｄ）は（Ｃ）のｂ矢視断面図、（Ｅ）はウエハの裏面を研削する状態を示す断面図、（Ｆ）は研削面に第２接着シートを貼付した状態を示す断面図、（Ｇ）は第１接着シートを剥離する状態を示す断面図。半導体チップの中間体を示す概略平面図。第１接着シートを剥離するシート剥離装置の概略正面図。第１接着シートを剥離している状態を示す要部概略正面図。従来の不都合を示す概略斜視図。

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１に示されるように、ウエハ加工装置１０は、切削手段１１と、当該切削手段１１を所定操作するシーケンサやパーソナルコンピュータ等からなる制御手段１２とにより構成されている。切削手段１１は、ウエハＷを支持する支持手段としてのテーブル１３と、ウエハＷの回路が形成された表面Ｗａから裏面Ｗｂに達することのない深さ（有底）の切削溝Ｇを形成可能とするカッター１５とにより構成されている。テーブル１３は、図示しない減圧手段に接続されており、上面がウエハＷの吸着面として構成されている。

前記カッター１５は、回転刃１６と、当該回転刃１６を回転させるモータ１７とを含み、当該カッター１５は図示しない移動装置に支持されて直交３軸方向に移動可能に設けられている。なお、テーブル１３を直交３軸方向に移動させてカッター１５を固定位置に保つ構成の他、カッター１５とテーブル１３とをそれぞれ移動可能に設けることもできる。

前記制御手段１２は、ウエハＷに切削溝Ｇを形成するようにカッター１５やテーブル１３に動作信号を出力したり、ウエハＷを吸着するようにテーブル１３に動作信号を出力したりするようになっている。

次に、前記切削手段１１を用いた半導体ウエハ加工工程について、図２ないし図５をも参照しながら説明する。

図１に示されるように、ウエハＷがテーブル１３に支持されて吸着保持されると、カッター１５を介してウエハＷの表面Ｗａから裏面Ｗｂに向かって有底の切削溝Ｇが形成される。切削溝Ｇは、図２（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、それぞれ平行な直線状に延びるとともに相互に直交して格子状をなし、全ての端がウエハＷの外周縁Ｗｃに達することがないように、当該外周縁Ｗｃよりも内側に端Ｇｅが位置する長さに形成されている。これにより、ウエハＷの外縁全領域に閉ループ状のチップ連続体２０が形成可能になっている。なお、加工対象となるウエハＷは、特に限定されるものではないが、直径が３００ｍｍ、厚み７７５μｍ、切削溝Ｇの深さは１５０μｍ程度とされている。

切削溝Ｇが形成されると、図２（Ｃ）、（Ｄ）に示されるように、表面Ｗａ側に第１接着シートＳ１が図示しないシート貼付装置を用いて貼付される。

次いで、図２（Ｅ）に示されるように、第１接着シートＳ１が下面側となるように、ウエハＷを図示しないテーブルに吸着保持させた状態で、ウエハＷを裏面Ｗｂ側からグラインダー２１で研削する。この研削の深さは、切削溝Ｇに達するまで行われ、例えばウエハＷが５０μｍの厚さになるまで研削される。これにより、図３に示されるように、ウエハＷの内側領域には個片化された多数の定形チップＣ１が形成され、外側領域には不定形チップＣ２が全て繋がった状態の閉ループ状のチップ連続体２０（図３中網点部）が形成される。

ウエハＷの研削が全面的に行われると、図２（Ｆ）に示されるように、裏面Ｗｂに第２接着シートＳ２が図示しないシート貼付装置を介して貼付され、リングフレームＲＦと一体化される。

第２接着シートＳ２を貼付した後は、図２（Ｇ）に示されるように接着シートＳ１が剥離される。この剥離は、図４に示されるように、第２接着シートＳ２が下面側となる姿勢で、ウエハＷをシート剥離装置３０のテーブル３１上に吸着保持した状態で行われる。なお、このシート剥離装置３０は、本出願人によって既に出願された特願２００８−２７１７９２号に開示された装置と同等のものであり、装置各部の詳細な説明を省略する。

シート剥離装置３０は、剥離用テープＰＴを繰り出してチャック３２に保持させた後に、剥離用テープＰＴの一部を第１接着シートＳ１の外周部分に貼付手段３５で接着させるとともに、当該接着された位置よりも繰り出し方向上流側で剥離用テープＰＴをテープ切断手段３６で切断する。次いで、図５に示されるように、第１接着シートＳを剥離ローラ３９で反転する方向に押し付けるようにしてチャック３２とテーブル３１とを矢印方向に移動させることにより、第１接着シートＳ１がウエハＷから剥離される。

この第１接着シートＳを剥離する際、剥離方向は、図３中符号Ａで示される方向とすることが好ましく、これにより、接着シートＳ１が定形チップＣ１の角部から剥離できるようになり、定形チップＣ１との剥離力が極力小さい位置から剥離して当該定形チップＣ１が第１接着シートＳ１に付着して持ち上げられてしまうことを防止することができる。また、ウエハＷの外縁領域には、チップ連続体２０が形成されているので、第１接着シートＳ１の剥離力が大きくてもチップ連続体２０全体が第２接着シートＳ２に接着しているので、第１接着シートＳ１に付着して持ち上げられるような不都合は生じない。

第１接着シートＳ１が完全に剥離された後のウエハＷは、ピックアップ工程等に搬送されることとなる。

従って、このような実施形態によれば、ウエハＷの外周縁Ｗｃよりも内側に切削溝Ｇの端Ｇｅが位置するように切削し、ウエハＷの外縁領域に閉ループ状のチップ連続体２０を形成したから、第１接着シートＳ１の剥離に際し、当該第１接着シートＳ１に不定形チップＣ２が付着して持ち上げられてしまうようなことはなくなり、不定形チップＣ２が落下して定形チップＣ１を損傷させる要因を効果的に回避できる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。

前記実施形態では、ウエハＷの外縁全領域にチップ連続体２０を設ける構成について図示、説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図３に示されるように、第１接着シートＳ１の剥離開始領域Ａ１と、第１接着シートＳ１の剥離終了領域Ａ２の双方、若しくは何れか一方の領域のみにチップ連続体２０を形成し、それ以外の外周縁領域には、切削溝Ｇの端ＧｅがウエハＷの外周縁Ｗｃに達する半導体チップの中間体としてもよい。これは、剥離開始領域Ａ１と剥離終了領域Ａ２との間の剥離中間領域では、不定形チップＣ２も角部から剥離されるようになるため、第１接着シートＳ１の剥離と共に不定形チップＣ２が付着して持ち上げられてしまうようなことが非常に少ないためである。また、半導体ウエハは、シリコンウエハや化合物ウエハであってもよい。

１０ウエハ加工装置
１１切削手段
１２制御手段
１３テーブル（支持手段）
２０チップ連続体
Ｃ半導体チップ
Ｇ切削溝
Ｇｅ切削溝の端
Ｓ１第１接着シート
Ｓ２第２接着シート
Ｗ半導体ウエハ
Ｗａ表面
Ｗｂ裏面

Claims

表面に回路が形成された半導体ウエハの当該表面側に、相互に交差する方向に延びる有底の切削溝が複数形成された半導体チップの中間体であって、
前記切削溝の一部又は全部における当該切削溝の少なくとも一端は、前記半導体ウエハの外周縁に達することのない長さに設けられ、前記半導体ウエハの裏面側から当該切削溝に達する位置まで研削を行ったときに、前記半導体ウエハの外周縁領域の少なくとも一部にチップ連続体を形成可能に設けられていることを特徴とする半導体チップの中間体。
前記切削溝は、全ての端が前記半導体ウエハの外周縁に達することのない長さに設けられ、前記チップ連続体を閉ループ状に形成可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の半導体チップの中間体。
表面に回路が形成された半導体ウエハを裏面側から支持する支持手段と、前記表面側から相互に交差する方向に延びる有底の切削溝を複数形成する切削手段と、前記支持手段と前記切削手段とを所定制御して前記切削溝を形成させる制御手段とを備えた半導体ウエハの加工装置において、
前記切削手段は、前記切削溝の一部又は全部における当該切削溝の少なくとも一端が、前記半導体ウエハの外周縁に達することのないように形成することを特徴とする半導体ウエハの加工装置。
前記切削溝は、全ての端が前記半導体ウエハの外周縁に達することのない長さに設けられていることを特徴とする請求項３記載の半導体ウエハの加工装置。
表面に回路が形成された半導体ウエハの当該表面側から相互に交差する方向に延びるとともに、一部又は全部における切削溝の少なくとも一端が前記半導体ウエハの外周縁に達することのない長さの有底の切削溝を複数形成する工程と、
前記半導体ウエハの表面側に第１接着シートを貼付する工程と、
前記半導体ウエハの裏面側から前記切削溝に達する位置まで研削を行うことで複数の半導体チップを形成するとともに、前記半導体ウエハの外周縁領域の少なくとも一部にチップ連続体を形成する工程と、
前記半導体ウエハを保持した状態で、前記チップ連続体を剥離開始端側として前記第１接着シートを剥離する工程とを含むことを特徴とする半導体ウエハの加工方法。
前記切削溝の全ての端を半導体ウエハの外周縁に達することのない長さに設けられることで、前記チップ連続体が前記半導体ウエハの外周縁全領域に形成されることを特徴とする請求項５記載の半導体ウエハの加工方法。