JP2011108708A - Method of processing wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、裏面にダイアタッチフィルム(DAF)が貼着されたウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a wafer processing method in which a wafer having a die attach film (DAF) attached to the back surface is divided into individual devices.
IC,LSI等の複数のデバイスが格子状に形成された複数の分割予定ライン(ストリート)によって区画された領域に形成された半導体ウエーハは、ダイシングソーと称される切削装置によって分割予定ラインが切削されて個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の電気機器に広く利用されている。 A semiconductor wafer formed in a region partitioned by a plurality of division lines (streets) formed by a plurality of devices such as ICs and LSIs in a grid pattern is cut by a cutting device called a dicing saw. The devices are divided into individual devices, and the divided devices are widely used in electric devices such as mobile phones and personal computers.
近年、切削装置による切削に換えてレーザ加工装置によるアブレーション加工が、分割予定ラインの幅を狭くして一枚のウエーハからとれるデバイスの量を増加できることで注目されている。 In recent years, ablation processing using a laser processing apparatus instead of cutting using a cutting apparatus has attracted attention because it can increase the amount of devices that can be taken from a single wafer by narrowing the width of the line to be divided.
レーザ加工装置によるアブレーション加工では、ウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザビームを照射し、分割予定ラインに沿ってアブレーション加工を施してウエーハを高精度に個々のデバイスに分割することができる。 In the ablation processing by the laser processing apparatus, the wafer can be divided into individual devices with high accuracy by irradiating the wafer with a laser beam having a wavelength having absorptivity and performing the ablation processing along the planned division line.
最近になり、デバイスの実装効率を向上するために、ウエーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムであるダイアタッチフィルム(DAF)を貼着して、ウエーハと共にDAFを切削装置又はレーザ加工装置で加工して、裏面にDAF付のデバイスに分割する加工方法が注目されている。 Recently, in order to improve device mounting efficiency, a die attach film (DAF), which is an adhesive film for die bonding, is attached to the back surface of the wafer, and the DAF is processed together with the wafer by a cutting device or a laser processing device. Thus, a processing method for dividing the back surface into devices with DAF has attracted attention.
しかし、ウエーハの裏面にダイシングテープによって支持されているDAFが配設されているウエーハの分割予定ラインにレーザビームを照射して、DAFと共にウエーハを個々のデバイスに分割すると、特に格子状に形成されている分割予定ラインの交差点においてDAFがダイシングテープに溶着して、ダイシングテープからDAF付デバイスをピックアップできないという問題がある。 However, when a laser beam is irradiated on the wafer division line where the DAF supported by the dicing tape is disposed on the back surface of the wafer, and the wafer is divided into individual devices together with the DAF, it is formed in a lattice shape. There is a problem in that the DAF is welded to the dicing tape at the intersection of the scheduled division lines and the device with DAF cannot be picked up from the dicing tape.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、DAFがダイシングテープに溶着することのないレーザビームを使用したウエーハの加工方法を提供することである。 The present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to provide a wafer processing method using a laser beam in which DAF is not welded to a dicing tape.
本発明によると、格子状に形成された複数の第1分割予定ラインと第2分割予定ラインとによって区画された各領域にそれぞれデバイスが形成されたウエーハの裏面に、ダイシングテープで支持されたダイアタッチフィルムが配設されたウエーハの加工方法であって、ウエーハを保持し回転可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハにレーザビームを照射するレーザビーム照射手段と、該チャックテーブルと該レーザビーム照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段とを備えたレーザ加工装置の該チャックテーブルで該ダイシングテープを介してウエーハを吸引保持するウエーハの保持工程と、該第1分割予定ラインにレーザビームを位置づけて照射するとともに、該チャックテーブルと該レーザビーム照射手段とを相対的に加工送りして該第1分割予定ラインに沿ってウエーハと該ダイアタッチフィルムとを分割する第1の分割工程と、該第2分割予定ラインにレーザビームを位置づけて照射するとともに、該チャックテーブルと該レーザビーム照射手段とを相対的に加工送りして該第2分割予定ラインに沿ってウエーハと該ダイアタッチフィルムとを分割する第2の分割工程とを具備し、該第1の分割工程又は該第2の分割工程の何れか一方において、該第1分割予定ラインと該第2分割予定ラインとの交差点においてレーザビームのエネルギーを低減させることを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。 According to the present invention, a diamond supported by a dicing tape on the back surface of a wafer in which a device is formed in each region defined by a plurality of first division planned lines and second division planned lines formed in a lattice shape. A method of processing a wafer provided with a touch film, the chuck table holding and rotating the wafer, laser beam irradiation means for irradiating the wafer held on the chuck table with a laser beam, and the chuck table A wafer holding step of sucking and holding the wafer through the dicing tape by the chuck table of a laser processing apparatus provided with a processing feed means for relatively processing and feeding the laser beam irradiation means; and the first division schedule A line is irradiated with a laser beam, and the chuck table and the laser beam are irradiated. A first dividing step of dividing the wafer and the die attach film along the first scheduled dividing line by relatively processing and feeding the means, and irradiating the second divided scheduled line with the laser beam positioned And a second dividing step of dividing the wafer and the die attach film along the second division line by relatively processing and feeding the chuck table and the laser beam irradiation means, In either one of the first division step and the second division step, the wafer processing is characterized in that the energy of the laser beam is reduced at the intersection of the first division division line and the second division division line. A method is provided.
好ましくは、第1の分割工程又は第2の分割工程の何れかにおいて、分割予定ラインの交差点においてレーザビームの照射を中止する。 Preferably, in either the first division step or the second division step, the laser beam irradiation is stopped at the intersection of the planned division lines.
本発明によると、第1の分割工程又は第2の分割工程の何れかにおいて、分割予定ラインの交差点においてレーザビームのエネルギーを低減させるようにしたので、分割予定ラインの交差点においてDAFがダイシングテープに溶着することが防止され、ダイシングテープからDAF付デバイスを容易にピックアップすることができる。 According to the present invention, in either the first division step or the second division step, the energy of the laser beam is reduced at the intersection of the planned division lines, so that the DAF is applied to the dicing tape at the intersection of the planned division lines. The welding is prevented, and the device with DAF can be easily picked up from the dicing tape.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1を参照すると、本発明の加工方法を実施するのに適したレーザ加工装置2の斜視図が示されている。レーザ加工装置2は、静止基台4上にX軸方向に移動可能に搭載された第1スライドブロック6を含んでいる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, a perspective view of a
第1スライドブロック6は、ボールねじ8及びパルスモータ10から構成される加工送り手段12により一対のガイドレール14に沿って加工送り方向、すなわちX軸方向に移動される。
The first slide block 6 is moved along the pair of
第1スライドブロック6上には第2スライドブロック16がY軸方向に移動可能に搭載されている。すなわち、第2スライドブロック16はボールねじ18及びパルスモータ20から構成される割り出し送り手段22により一対のガイドレール24に沿って割り出し方向、すなわちY軸方向に移動される。
A
第2スライドブロック16上には円筒支持部材26を介してチャックテーブル28が搭載されており、チャックテーブル28は加工送り手段12及び割り出し送り手段22によりX軸方向及びY軸方向に移動可能である。チャックテーブル28には、チャックテーブル28に吸引保持された半導体ウエーハをクランプするクランパ30が設けられている。
A chuck table 28 is mounted on the
静止基台4にはコラム32が立設されており、このコラム32にはレーザビーム照射ユニット34を収容するケーシング35が取り付けられている。レーザビーム照射ユニット34は、図2に示すように、YAGレーザ又はYVO4レーザを発振するレーザ発振器62と、繰り返し周波数設定手段64と、パルス幅調整手段66と、パワー調整手段68とを含んでいる。
A
レーザビーム照射ユニット34のパワー調整手段68により所定パワーに調整されたパルスレーザビームは、ケーシング35の先端に取り付けられた集光器36のミラー70で反射され、更に集光用対物レンズ72によって集光されてチャックテーブル28に保持されている半導体ウエーハ11に照射される。
The pulse laser beam adjusted to a predetermined power by the power adjusting means 68 of the laser
ケーシング35の先端部には、集光器36とX軸方向に整列してレーザ加工すべき加工領域を検出する撮像手段38が配設されている。撮像手段38は、可視光によって半導体ウエーハの加工領域を撮像する通常のCCD等の撮像素子を含んでいる。
At the tip of the
撮像手段38は更に、半導体ウエーハに赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線照射手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、この光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する赤外線CCD等の赤外線撮像素子から構成される赤外線撮像手段を含んでおり、撮像した画像信号はコントローラ(制御手段)40に送信される。
The
コントローラ40はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置(CPU)42と、制御プログラム等を格納するリードオンリーメモリ(ROM)44と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ(RAM)46と、カウンタ48と、入力インターフェイス50と、出力インターフェイス52とを備えている。
The
56は案内レール14に沿って配設されたリニアスケール54と、第1スライドブロック6に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される加工送り量検出手段であり、加工送り量検出手段56の検出信号はコントローラ40の入力エンターフェイス50に入力される。
60はガイドレール24に沿って配設されたリニアスケール58と第2スライドブロック16に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される割り出し送り量検出手段であり、割り出し送り量検出手段60の検出信号はコントローラ40の入力インターフェイス50に入力される。
撮像手段38で撮像した画像信号もコントローラ40の入力インターフェイス50に入力される。一方、コントローラ40の出力インターフェイス52からはパルスモータ10、パルスモータ20、レーザビーム照射ユニット34等に制御信号が出力される。
An image signal picked up by the image pickup means 38 is also input to the
図3を参照すると、半導体ウエーハWの裏面にダイシングテープTに支持された、ダイボンディング用の接着フィルムであるダイアタッチフィルム(DAF)53を貼着する様子を示す斜視図が示されている。 Referring to FIG. 3, a perspective view showing a state where a die attach film (DAF) 53, which is an adhesive film for die bonding, supported on a dicing tape T on the back surface of the semiconductor wafer W is shown.
半導体ウエーハWは、例えば厚さが約80μmのシリコンウエーハからなっており、その表面には平行に伸長する複数の第1分割予定ライン(第1ストリート)S1と、第1分割予定ラインS1と直交する方向に伸長する複数の第2分割予定ライン(第2ストリート)S2とによって区画された複数の領域にそれぞれIC,LSI等のデバイスDが形成されている。 The semiconductor wafer W is made of, for example, a silicon wafer having a thickness of about 80 μm, and has a plurality of first division planned lines (first streets) S1 extending in parallel on the surface thereof and orthogonal to the first division planned lines S1. A device D such as an IC or an LSI is formed in each of a plurality of regions partitioned by a plurality of second division planned lines (second streets) S2 extending in the direction of the direction.
DAF53は例えば厚さが約80μmのエポキシ系樹脂から形成されており、ダイシングテープTと一体となった一体型DAFである。ダイシングテープTは、例えば厚さが約80μmのポリ塩化ビニル(PVC)からなるシート基材の表面に、アクリル樹脂系の粘着層が厚さ約5μm程度塗布されて形成されている。ダイシングテープTの外周部は環状フレームFに貼着されている。
The
DAF53をウエーハWの裏面に貼着するには、DAF53を80〜200℃の温度で加熱しながらウエーハWの裏面をDAF53に押圧することにより、DAF53をウエーハWの裏面に貼着する。
In order to attach the
ダイシングテープ一体型DAF53をウエーハWの裏面に貼着するのに換えて、単体のDAF53をウエーハWの裏面に貼着してから、ウエーハWのDAF53側をダイシングテープTに貼着するようにしてもよい。
Instead of adhering the dicing tape-integrated
本発明のウエーハの加工方法では、このようにダイシングテープTを介して環状フレームFに支持されたDAF付ウエーハWをチャックテーブル28に搭載して、チャックテーブル28でDAF付ウエーハWを吸引保持する。 In the wafer processing method of the present invention, the wafer with DAF W supported by the annular frame F via the dicing tape T is mounted on the chuck table 28 as described above, and the wafer W with DAF is sucked and held by the chuck table. .
そして、図4に示すように、集光器36を介して第1分割予定ラインS1にウエーハWに対して吸収性を有する波長のレーザビームを位置づけて照射するとともに、チャックテーブル28とレーザビーム照射ユニット34とを相対的に矢印X1方向に加工送りして、ウエーハWの第1分割予定ラインS1とDAF53とをアブレーション加工して分割する。図4で57aは第1分割溝を示している。
Then, as shown in FIG. 4, a laser beam having a wavelength that is absorptive with respect to the wafer W is positioned and irradiated to the first division planned line S <b> 1 via the
実際には、レーザビーム照射ユニット34は静止基台4に固定されているので、チャックテーブル28を加工送り手段12により矢印X1方向に加工送りしながら第1分割溝57aを形成する第1の分割工程を実施する。
Actually, since the laser
次いで、図5に示すように、集光器36によりレーザビームを第2分割予定ラインS2に位置づけて照射するとともに、チャックテーブル28とレーザビーム照射ユニット34とを矢印X2方向に相対的に加工送りして、ウエーハWの第2分割予定ラインS2とDAF53にアブレーション加工を施して第2分割溝57bを形成する第2の分割工程を実施する。
Next, as shown in FIG. 5, the
ここで、第2の分割工程において、図5の一部拡大図に示すように、第1分割予定ラインS1と第2分割予定ラインS2との交差点55においてレーザビームの照射を中止し、交差点55通過後レーザビームの照射を再開する。交差点55においてレーザビームの照射を中止するかわりに、交差点55においてレーザビームのエネルギーを低減させるようにしてもよい。
Here, in the second dividing step, as shown in a partially enlarged view of FIG. 5, the laser beam irradiation is stopped at the
実際には、チャックテーブル28を90度回転してから、加工送り手段12で矢印X2方向に加工送りしながら、レーザビームでウエーハW及びDAF53にアブレーション加工を施して第2分割溝57bを形成する。第1分割溝57a及び第2分割溝57bを形成した状態のDAF付ウエーハWの斜視図が図6に示されている。
Actually, the chuck table 28 is rotated by 90 degrees, and then the wafer W and the
上述した第1の分割工程及び第2の分割工程は、例えば以下の加工条件で実施される。 The first dividing step and the second dividing step described above are performed, for example, under the following processing conditions.
光源 :LD励起Qスイッチ Nd:YAGパルスレーザ
波長 :355nm(YAGレーザの第3高調波)
出力 :3〜3.75W
繰り返し周波数 :10kHz
スポット形状 :短軸10μm 長軸300μmの楕円形状
加工送り速度 :100〜200mm/秒
Light source: LD excitation Q switch Nd: YAG pulse laser Wavelength: 355 nm (third harmonic of YAG laser)
Output: 3 to 3.75W
Repetition frequency: 10 kHz
Spot shape: Ellipse shape with short axis of 10 μm and major axis of 300 μm Processing feed rate: 100 to 200 mm / sec
尚、上述した実施形態では、第2の分割工程で交差点55でのレーザビームの照射を中止しているが、第1の分割工程で交差点55でのレーザビームの照射を中止するか或いはレーザビームのエネルギーを低減させるように制御し、第2の分割工程では、上述した加工条件の出力で一様にレーザビームを第2分割予定ラインS2に沿って照射するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the irradiation of the laser beam at the
第2の分割工程終了後、図7に示すようなテープ拡張装置74を使用してダイシングテープTを半径方向に拡張してから、ピックアップ手段90のピッカー92でDAF53が裏面に貼着されたデバイスDをピックアップする。
After the second dividing step, the dicing tape T is expanded in the radial direction using a
図7において、テープ拡張装置74は、固定された拡張ドラム76と、フレーム保持手段78と、駆動手段84とを含んでいる。フレーム保持手段78は、環状のフレーム保持部材80と、フレーム保持部材80の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ82から構成される。
In FIG. 7, the
フレーム保持部材80の上面は環状フレームFを載置する載置面80aを形成しており、この載置面80a上に環状フレームFが載置される。駆動手段84は複数のエアシリンダ86から構成される。
An upper surface of the
そして、載置面80a上に載置された環状フレームFは、クランプ82によってフレーム保持部材80に固定される。このように構成されたフレーム保持手段78はエアシリンダ86のピストンロッド88に連結されており、エアシリンダ86を駆動すると上下方向に移動される。
The annular frame F placed on the
以上のように構成されたテープ拡張装置74を使用したテープ拡張工程及びピックアップ工程について以下に説明する。図6に示すように、第1及び第2の分割溝57a,57bの形成されたDAF付ウエーハWをダイシングテープTを介して支持した環状フレームFを、フレーム保持部材80の保持面80a上に載置し、クランプ82によってフレーム保持部材80を固定する。この時、フレーム保持部材80はその載置面80aが拡張ドラム70の上端と略同一高さに位置づけられる。
A tape expansion process and a pickup process using the
次いで、エアシリンダ86を駆動してフレーム保持部材80を下方に約15mm程度移動して図7に示す拡張位置に下降させる。これにより、フレーム保持部材80の載置面80a上に固定されている環状フレームFも下降するため、環状フレームFに装着されたダイシングテープTは拡張ドラム76の上端縁に当接して主に半径方向に拡張される。
Next, the
その結果、ダイシングテープTに貼着されているDAF53及びウエーハWには放射状に引張力が作用し、隣接するDAF付デバイスDの間隔が広くなる。よって、ピックアップ手段90のピッカー92により、DAF付デバイスDを容易にピックアップすることができる。
As a result, a tensile force acts radially on the
上述した実施形態のウエーハの加工方法によると、分割予定ラインS1,S2の交差点55において、照射するレーザビームのエネルギーを低減するか又は中止するようにしてアブレーション加工を施すので、分割予定ラインS1,S2の交差点55においてDAF53がダイシングテープTに貼着することが防止され、ダイシングテープTからDAF付デバイスDを容易にピックアップすることができる。
According to the wafer processing method of the above-described embodiment, the ablation processing is performed at the
W 半導体ウエーハ
D デバイス
T ダイシングテープ
F 環状フレーム
2 レーザ加工装置
28 チャックテーブル
34 レーザビーム照射ユニット
36 集光器
53 ダイアタッチフィルム(DAF)
55 交差点
57a,57b 分割溝
74 テープ拡張装置
90 ピックアップ手段
W Semiconductor wafer D Device T Dicing tape
55
Claims (2)
ウエーハを保持し回転可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハにレーザビームを照射するレーザビーム照射手段と、該チャックテーブルと該レーザビーム照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段とを備えたレーザ加工装置の該チャックテーブルで該ダイシングテープを介してウエーハを吸引保持するウエーハの保持工程と、
該第1分割予定ラインにレーザビームを位置づけて照射するとともに、該チャックテーブルと該レーザビーム照射手段とを相対的に加工送りして該第1分割予定ラインに沿ってウエーハと該ダイアタッチフィルムとを分割する第1の分割工程と、
該第2分割予定ラインにレーザビームを位置づけて照射するとともに、該チャックテーブルと該レーザビーム照射手段とを相対的に加工送りして該第2分割予定ラインに沿ってウエーハと該ダイアタッチフィルムとを分割する第2の分割工程とを具備し、
該第1の分割工程又は該第2の分割工程の何れか一方において、該第1分割予定ラインと該第2分割予定ラインとの交差点においてレーザビームのエネルギーを低減させることを特徴とするウエーハの加工方法。 A die attach film supported by a dicing tape is disposed on the back surface of the wafer in which each device is formed in each region defined by a plurality of first division planned lines and second division planned lines formed in a lattice shape. A method of processing the wafer,
A chuck table that holds and rotates a wafer, a laser beam irradiation unit that irradiates a wafer held on the chuck table with a laser beam, and a processing feed that relatively processes and feeds the chuck table and the laser beam irradiation unit. A wafer holding step of sucking and holding the wafer through the dicing tape with the chuck table of a laser processing apparatus comprising:
The first division line is irradiated with a laser beam positioned, and the chuck table and the laser beam irradiation means are processed and fed relative to each other along the first division line. A first dividing step of dividing
A laser beam is positioned and irradiated on the second scheduled division line, and the chuck table and the laser beam irradiating means are processed and fed relative to each other along the second scheduled division line. And a second dividing step of dividing
In one of the first division step and the second division step, the energy of a laser beam is reduced at the intersection of the first division division line and the second division division line. Processing method.
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