JP2014090127A - Chip forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面にデバイスを有するとともに裏面に金属膜を有したチップを形成するチップ形成方法に関する。 The present invention relates to a chip forming method for forming a chip having a device on the front surface and a metal film on the back surface.
IC、LSI等のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウェーハは、裏面が研削され所定の厚みに形成された後、切削装置などによって個々のデバイスチップに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。 A wafer on which a device such as an IC or LSI is partitioned and formed on the front surface by dividing lines, the back surface is ground and formed to a predetermined thickness, and then divided into individual device chips by a cutting machine or the like. It is used for electrical equipment.
半導体デバイスチップとして、下記の特許文献1には、表面に形成されたデバイスを電気回路等に接続するためのドレイン電極がウェーハの裏面に形成された縦型半導体デバイスチップが開示されている。
As a semiconductor device chip,
通常、このような縦型半導体デバイスチップを形成するためには、ウェーハを仕上げ厚みに薄化した後、ウェーハの裏面に電極となる金属膜を形成する。そして、例えば下記の特許文献2に開示されるような切削ブレードを備える切削装置を用いて、ウェーハを個々の半導体デバイスチップに分割する。
Usually, in order to form such a vertical semiconductor device chip, after the wafer is thinned to a finished thickness, a metal film to be an electrode is formed on the back surface of the wafer. For example, the wafer is divided into individual semiconductor device chips using a cutting apparatus having a cutting blade as disclosed in
しかしながら、切削ブレードで金属膜を切削すると、切削ブレードには目詰まりが生じ、この状態のまま継続してウェーハを切削すると、ウェーハにはチッピングと呼ばれる欠けが多量に発生したり、ウェーハや切削ブレードが破損したりしてしまうおそれがある。 However, when the metal film is cut with the cutting blade, the cutting blade is clogged. If the wafer is continuously cut in this state, a large amount of chipping called chipping occurs in the wafer, or the wafer or the cutting blade. May be damaged.
また、ウェーハを研削して、例えば50μm以下に薄化すると、ウェーハには反りが生じやすくなるため、ウェーハの裏面に金属膜を成膜する際のハンドリング時にウェーハを破損させてしまうおそれがある。 Further, when the wafer is ground and thinned to, for example, 50 μm or less, the wafer is likely to be warped, so that the wafer may be damaged during handling when a metal film is formed on the back surface of the wafer.
本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、ウェーハを個々のチップに形成する過程において、ウェーハや切削ブレードを破損させるおそれを低減できるようにすることに発明の解決すべき課題を有している。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to reduce the possibility of damaging the wafer and the cutting blade in the process of forming the wafer into individual chips. Have.
本発明は、表面にデバイスを有するとともに裏面に金属膜が成膜されたチップを形成するチップ形成方法であって、交差する複数の分割予定ラインによって区画された表面の各領域にデバイスをそれぞれ有するウェーハの表面から該分割予定ラインに沿ってチップの仕上げ厚みに至る深さの溝を形成する溝形成ステップと、該溝形成ステップを実施した後、該溝に充填材を充填する溝充填ステップと、該溝充填ステップを実施した後、ウェーハの表面に表面保護部材を配設する表面保護部材配設ステップと、該表面保護部材配設ステップを実施した後、該表面保護部材を介してウェーハの表面側を保持テーブルで保持した状態でウェーハの裏面を研削してチップの該仕上げ厚みへと薄化するとともに該溝をウェーハの裏面に露出させ、ウェーハを個々のチップに分割する研削ステップと、該研削ステップを実施した後、ウェーハの裏面に金属膜を成膜する成膜ステップと、該成膜ステップを実施した後、該表面保護部材と該充填材とを個々のチップに分割されたウェーハから除去することによって裏面に金属膜が成膜された複数のチップを形成する除去ステップと、を備える。 The present invention relates to a chip forming method for forming a chip having a device on the front surface and a metal film formed on the back surface, each having a device in each region of the surface defined by a plurality of intersecting division lines. A groove forming step for forming a groove having a depth from the surface of the wafer to the finished thickness of the chip along the division line, and a groove filling step for filling the groove with a filler after performing the groove forming step; After performing the groove filling step, a surface protective member disposing step for disposing a surface protective member on the surface of the wafer; and after performing the surface protective member disposing step, the wafer is passed through the surface protective member. With the front side held by a holding table, the back side of the wafer is ground to reduce the finished thickness of the chip, and the groove is exposed on the back side of the wafer. A grinding step for dividing the wafer into individual chips, a film forming step for forming a metal film on the back surface of the wafer after performing the grinding step, and a surface protection member and the filling after performing the film forming step. Removing a material from the wafer divided into individual chips to form a plurality of chips having a metal film formed on the back surface.
上記溝充填ステップで上記溝に充填材を充填するとともに充填材によってウェーハの表面を被覆した後、該充填材が硬化され該充填材が上記表面保護部材を兼用することにより該溝充填ステップと該表面保護部材配設ステップとが同時に実施されることが望ましい。 After filling the groove with the filler in the groove filling step and covering the surface of the wafer with the filler, the filler is cured and the filler also serves as the surface protection member. It is desirable that the surface protection member disposing step is performed simultaneously.
上記ウェーハとしては、例えば炭化珪素により形成されているものがあるが、これには限定されない。 Examples of the wafer include those formed of silicon carbide, but are not limited thereto.
本発明にかかるチップ形成方法では、溝形成ステップ及び溝充填ステップを実施することにより、切削ブレードがウェーハの表面に仕上げ厚みに至る深さの溝を形成した後、溝に充填材を充填するため、研削ステップでウェーハを個々のチップに分割する際には、複数のチップ間の間隔(溝)に充填材が充填された状態となっており、研削中にチップ同士が接触してチップの側面に欠けが生じるおそれがない。
また、研削ステップでウェーハを研削して個々のチップに分割した後に成膜ステップでウェーハの裏面に金属膜を成膜するため、金属膜を切削ブレードで切削することがない。したがって、切削ブレードに目詰まりが生じることを防止でき、ウェーハにチッピングが多量に発生することもなくなり、ウェーハや切削ブレードを破損させるおそれを低減できる。
さらに、研削後のウェーハは、個々のチップに分割されているため、反りが発生しにくくなり、ウェーハを破損させるおそれを低減することができる。
In the chip forming method according to the present invention, the groove forming step and the groove filling step are performed so that the cutting blade forms a groove having a depth reaching the finished thickness on the surface of the wafer, and then the groove is filled with the filler. When the wafer is divided into individual chips in the grinding step, the gap (groove) between the chips is filled with a filler, and the chips come into contact with each other during grinding. There is no risk of chipping.
In addition, since the metal film is formed on the back surface of the wafer in the film forming step after the wafer is ground and divided into individual chips in the grinding step, the metal film is not cut with a cutting blade. Therefore, clogging of the cutting blade can be prevented, a large amount of chipping does not occur on the wafer, and the possibility of damaging the wafer and the cutting blade can be reduced.
Furthermore, since the ground wafer is divided into individual chips, warpage is unlikely to occur, and the possibility of damaging the wafer can be reduced.
上記の溝充填ステップにおいて、ウェーハの表面に充填材を被覆し、この充填材を硬化することによって、充填材が表面保護部材を兼ねることとなるため、溝充填ステップと表面保護部材配設ステップとが同時に実施されて効率的にチップを分割することができる。 In the groove filling step, the filler is coated on the surface of the wafer, and the filler is cured, so that the filler also serves as a surface protection member. Are implemented simultaneously to efficiently divide the chip.
本発明にかかるチップ形成方法では、ウェーハが炭化珪素からなる難研削材であっても、チッピングの発生を抑えつつ、ウェーハを個々のチップに容易に分割することができる。 In the chip formation method according to the present invention, even if the wafer is a difficult-to-grind material made of silicon carbide, the wafer can be easily divided into individual chips while suppressing the occurrence of chipping.
以下では、被加工物であるウェーハの表面にデバイスを有するとともに、ウェーハの裏面に金属膜を有するチップを個々に形成する加工ステップについて説明する。 In the following, processing steps for individually forming chips having a device on the surface of a wafer that is a workpiece and having a metal film on the back surface of the wafer will be described.
(1)溝形成ステップ
図1に示すように、ウェーハWに切削を施す切削手段10によってウェーハWの表面Waに溝1を形成する。ウェーハWは、交差する複数の分割予定ラインSによって区画された表面Waの各領域にデバイスDをそれぞれ有している。デバイスDが形成された表面Waと反対側にある面が裏面Wbとなっている。切削手段10は、Y軸方向に軸心を有するスピンドル11と、スピンドル11に装着された切削ブレード12とを少なくとも備えており、スピンドル11の回転によって切削ブレード12も回転する構成となっている。
(1) Groove Formation Step As shown in FIG. 1, the
ウェーハWの表面Waに溝1を形成する際には、スピンドル11の回転により切削ブレード12を例えば矢印A方向に回転させながら切削手段10をZ軸方向に下降させるとともに、ウェーハWをX軸方向の矢印B方向に切削送りする。
When the
切削ブレード12がX軸方向に向く一本の分割予定ラインSを切削する毎に、切削手段10をY軸方向にインデックス送りし、X軸方向に向くすべての分割予定ラインSに沿って切削を行う。
Each time the
X軸方向に向く全ての分割予定ラインSを切削した後、ウェーハWを90度回転させることによりY軸方向に向く分割予定ラインSをX軸方向に向かせて上記同様の切削を行い、ウェーハWの表面Waにおいて縦横に交差する全ての分割予定ラインSに溝1を形成する。
After cutting all the planned division lines S facing in the X-axis direction, the wafer W is rotated 90 degrees so that the planned division lines S oriented in the Y-axis direction are directed in the X-axis direction and the same cutting is performed.
図2に示す溝形成ステップ後のウェーハWの表面Waには、部分拡大図に示す仕上げ厚みH1の深さに至る溝1が形成されている。仕上げ厚みH1は、例えば30μmであり、この場合における溝1の深さH2は、仕上げ厚みH1の深さに至るように形成すればよく、例えば50μmに形成する。
上記溝形成ステップでは、切削手段10によりウェーハWの表面Waに溝1を形成することとしたが、例えば、レーザー照射によってウェーハWの表面Waにレーザー加工溝を形成してもよい。
In the groove forming step, the
(2)溝充填ステップ
溝形成ステップを実施した後、図3に示すように、ウェーハWの表面Waに形成された溝1のそれぞれに充填材2を充填する。溝1に充填材2が充填されることにより、ウェーハWの研削時において分割されるチップの動きが抑制される。なお、充填材2としては、例えば液体樹脂を使用することができる。
(2) Groove Filling Step After performing the groove forming step, the filling
(3)表面保護部材配設ステップ
溝充填ステップを実施した後、図4に示すように、ウェーハWの表面Waを保護するための表面保護部材3をウェーハWの表面Waに配設する。これにより、ウェーハWの表面Waに形成されたデバイスDが表面保護部材3によって被覆される。表面保護部材3は、特に限定されるものではない。したがって、ガラスやシリコンなどのハードプレートのほか、保護テープを使用してもよい。
(3) Surface Protection Member Arrangement Step After performing the groove filling step, the
上記の溝充填ステップでは、溝1のそれぞれに充填材2を充填することとしたが、この方法には限定されない。例えば、図5に示すように、ウェーハWの表面Waに形成された溝1に充填材6を充填するとともに、表面Waの全面に充填材6を被覆する。充填材6としては、UV硬化性を有する液体樹脂を使用することが望ましい。
In the above-described groove filling step, each
次いで、図6に示すように、紫外線を照射する紫外線照射手段8によって、充填材6にむけて紫外線を照射する。これにより、充填材6がウェーハWの表面WaにおいてUV硬化されるため、上記した表面保護部材3と同様の部材として兼用することが可能となり、溝充填ステップと表面保護部材配設ステップとを同時に実施することができる。
Next, as shown in FIG. 6, the ultraviolet rays are irradiated toward the filler 6 by the ultraviolet irradiation means 8 that irradiates the ultraviolet rays. Thereby, since the filler 6 is UV-cured on the surface Wa of the wafer W, it can be used as the same member as the
(4)研削ステップ
表面保護部材配設ステップを実施した後、図7に示すように、ウェーハWに研削を施す研削手段20によってウェーハWの裏面Wbを研削する。研削手段20は、鉛直方向の軸心を有するスピンドル21と、スピンドル21の下端に装着された研削ホイール22と、研削ホイール22の下部に環状に固着された研削砥石23と、を備えている。研削手段20は、研削ホイール22を回転させつつ、研削ホイール22を鉛直方向に昇降させることができる。
(4) Grinding Step After performing the surface protection member disposing step, the back surface Wb of the wafer W is ground by the grinding means 20 for grinding the wafer W as shown in FIG. The grinding means 20 includes a
まず、図7に示すように、ウェーハWを保持し回転可能な保持テーブル7にウェーハWの裏面Wbが上向きになるように表面保護部材3を介して表面Wa側を載置する。次いで、保持テーブル7はウェーハWを保持するとともに、例えば矢印C方向に回転する。これと同時に、研削手段20は、研削ホイール22を例えば矢印C方向に回転させながら、研削砥石23がウェーハWの裏面Wbに接触するまで下降させる。そして、研削砥石23がウェーハWの裏面Wbを押圧しながら、仕上げ厚みに達するまでウェーハWを研削する。
First, as shown in FIG. 7, the surface Wa side is placed on the holding table 7 that holds and rotates the wafer W through the
図8の部分拡大図に示すように、ウェーハWが仕上げ厚みH1に薄化されると、ウェーハWは、その裏面Wb側から充填材2が露出するとともに、表面WaにデバイスDを有する個々のチップ9に分割される。図7に示したように、裏面Wbの研削中は、研削砥石23が水平方向に回転するため、チップ9には水平方向に研削負荷がかかるが、隣り合うチップ9の間隔(溝1)に充填材2が充填されていることにより、チップ9に分割された後も研削負荷によってチップ9が動くのを抑止することができるため、チップ9同士が接触することはなくチップ9の側面に欠けが生じることはない。
As shown in the partially enlarged view of FIG. 8, when the wafer W is thinned to the finished thickness H1, the wafer W is exposed to the individual material having the device D on the front surface Wa while the
(5)成膜ステップ
研削ステップを実施した後、図9に示すように、ウェーハWの裏面Wbに金属膜4を形成する。金属膜4の成膜は、例えば、スパッタリングや蒸着により行うことができる。また、CVDによる化学的蒸着によってウェーハWの裏面Wbに金属膜4を成膜することもできる。
(5) Film Forming Step After performing the grinding step, the metal film 4 is formed on the back surface Wb of the wafer W as shown in FIG. The metal film 4 can be formed, for example, by sputtering or vapor deposition. Further, the metal film 4 can be formed on the back surface Wb of the wafer W by chemical vapor deposition by CVD.
(6)除去ステップ
成膜ステップを実施した後、表面保護部材3と充填材2とを個々のチップに分割されたウェーハWから除去する。除去ステップの第1例として、図10に示すテープ5を用いて表面保護部材3及び充填材2をウェーハWから除去する方法がある。具体的には、図10(a)に示すように、ウェーハWの裏面Wb側をテープ5に向け、図10(b)に示すように、ウェーハWの裏面Wbに成膜された金属膜4をテープ5に貼着する。
(6) Removal Step After performing the film formation step, the
次に、図10(c)に示すように、表面保護部材3と充填材2とを引き上げてウェーハWから除去する。そうすると、裏面Wbに金属膜4が成膜された複数のチップ9が形成される。このように表面保護部材3が貼着され隣り合うチップの間隔(溝1)に充填材2が充填され個々のチップ9に分割されたウェーハWにテープ5を貼着した後、表面保護部材3及び充填材2をチップ9に分割されたウェーハWから除去することで、表面保護部材3の除去後の薄化された個々のチップ9のハンドリングが容易になる上、チップ9を破損させるおそれを低減できる。
Next, as shown in FIG. 10C, the
また、除去ステップの第2例として、図11(a)及び図11(b)に示すように、ウェーハWの裏面Wbに金属膜4が成膜された状態から、チップ9を表面保護部材3からピックアップする方法がある。この方法では、ウェーハWを面方向に引っ張った後に、すべてのチップ9を表面保護部材3からピックアップすることによって、裏面Wbに金属膜4が成膜された複数のチップ9が形成される。
Further, as a second example of the removal step, the
本発明は、例えば炭化珪素(SiC)のような難削材により構成されているウェーハを対象とする場合に特に有効であるが、炭化珪素等の難削材以外の材料により構成されているウェーハにも本発明を適用することができる。 The present invention is particularly effective when a wafer made of a difficult-to-cut material such as silicon carbide (SiC) is used, but a wafer made of a material other than the hard-to-cut material such as silicon carbide. The present invention can also be applied to.
以上のように、溝形成ステップ及び溝充填ステップでは、切削ブレード12がウェーハWの表面Waに仕上げ厚みH1に至る深さの溝1を形成した後、溝1に充填材2を充填する。そのため、研削ステップでウェーハWを個々のチップ9に分割する際には、複数のチップ9間の間隔(溝1)に充填材2が充填されているため、研削中にチップ9同士が接触してチップ9の側面に欠けが生じるおそれがない。
また、研削ステップでウェーハWを研削して個々のチップ9に分割した後に成膜ステップでウェーハWの裏面Wbに金属膜4を成膜するため、金属膜4を切削ブレード12で切削することがない。したがって、切削ブレード12に目詰まりが生じることを防止でき、ウェーハWにチッピングが多量に発生することもなくなり、ウェーハWや切削ブレード12を破損させるおそれを低減できる。
さらに、研削後のウェーハWは、個々のチップ9に分割されているため、反りが発生しにくくなり、反りを原因とするウェーハWの破損のおそれを低減することができる。
As described above, in the groove forming step and the groove filling step, after the
In addition, after the wafer W is ground and divided into
Furthermore, since the wafer W after grinding is divided into
1:溝
2:充填材
3:表面保護部材
4:金属膜
5:テープ
6:充填材
7:保持テーブル
8:紫外線照射手段
9:チップ
10:切削手段 11:スピンドル 12:切削ブレード
20:研削手段 21:スピンドル 22:研削ホイール 23:研削砥石
W:ウェーハ Wa:表面 Wb:裏面 D:デバイス S:分割予定ライン
1: Groove 2: Filler 3: Surface protection member 4: Metal film 5: Tape 6: Filler 7: Holding table 8: Ultraviolet irradiation means 9: Chip 10: Cutting means 11: Spindle 12: Cutting blade 20: Grinding means 21: Spindle 22: Grinding wheel 23: Grinding wheel W: Wafer Wa: Front surface Wb: Back surface D: Device S: Line to be divided
Claims (3)
交差する複数の分割予定ラインを有し該分割予定ラインによって区画された表面の各領域にデバイスをそれぞれ有するウェーハの表面から該分割予定ラインに沿ってチップの仕上げ厚みに至る深さの溝を形成する溝形成ステップと、
該溝形成ステップを実施した後、該溝に充填材を充填する溝充填ステップと、
該溝充填ステップを実施した後、ウェーハの表面に表面保護部材を配設する表面保護部材配設ステップと、
該表面保護部材配設ステップを実施した後、該表面保護部材を介してウェーハの表面側を保持テーブルで保持した状態でウェーハの裏面を研削してチップの該仕上げ厚みへと薄化するとともに該溝をウェーハの裏面に露出させ、ウェーハを個々のチップに分割する研削ステップと、
該研削ステップを実施した後、ウェーハの裏面に金属膜を成膜する成膜ステップと、
該成膜ステップを実施した後、該表面保護部材と該充填材とを個々のチップに分割されたウェーハから除去することによって裏面に金属膜が成膜された複数のチップを形成する除去ステップと、を備えたチップ形成方法。 A chip forming method for forming a chip having a device on the front surface and a metal film formed on the back surface,
A groove having a plurality of intersecting scheduled lines and a groove having a depth from the surface of the wafer having a device to the finished thickness of the chip along the scheduled dividing lines is formed in each region of the surface defined by the scheduled dividing lines. A groove forming step,
A groove filling step of filling the groove with a filler after performing the groove forming step;
After performing the groove filling step, a surface protection member disposing step of disposing a surface protection member on the surface of the wafer;
After performing the surface protection member disposing step, the back surface of the wafer is ground with the holding surface holding the front surface side of the wafer via the surface protection member to reduce the thickness to the finished thickness of the chip. A grinding step in which the grooves are exposed on the backside of the wafer and the wafer is divided into individual chips;
A film forming step of forming a metal film on the back surface of the wafer after performing the grinding step;
A removal step of forming a plurality of chips having a metal film formed on the back surface by removing the surface protection member and the filler from the wafer divided into individual chips after performing the film forming step; And a chip forming method.
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