JP2015046555A - 半導体ウエハの分断方法 - Google Patents
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Abstract
Description
次いで図6(b)に示すように、シリコンウエハ13の溝14加工面に保護シート16を貼着し、該保護シート16貼着面が下方となるように台板19上に載置し、上方から粗研削用の研削砥石17で研削して、図6(c)に示すように所定の薄さに加工する。
最後に、図6(d)に示すように、仕上げ研削用の研削砥石18で仕上げ研削を行い、溝14の残った底部分を研削除去することにより溝14を貫通させてシリコンウエハ13を分断する。
なお、研削砥石による研削作業を二段階に分けて行うのは、最初の粗研削の段階で溝14が開口するまで研削すると、目の粗い研削砥石17によって溝14の開口縁に欠け等の損傷が発生するからである。
しかし、回転ブレードを用いた切削による溝加工では、切削屑が多量に発生し、たとえ切削液で洗浄したとしても、切削液の一部が溝内や溝形成面に残留したり、或いは切削時の飛散により切削屑がシリコンウエハに付着することがあって、品質や歩留まりの低下の大きな原因となる。また、切削液の供給や廃液回収のための機構や配管を必要とするため装置が大掛かりとなる。加えて、切削によって溝加工するものであることから、切削面や溝エッジに小さなチッピング(欠け)が発生して、きれいな分断面を得られないことがある。また、高速回転する回転ブレードの刃先はノコ歯状で形成されているため、刃先の摩耗や破損が生じやすく使用寿命が短い。さらに、回転ブレードの厚みは強度の面からあまり薄くすることができず、小径のものであっても60μm以上の厚みで形成されているため、そのブレードの幅に相当する切削幅を必要とし、材料の有効利用が制限される要因の一つにもなるなどの問題点があった。
さらに、従来プロセスでは、図6に示したように粗研削砥石17でシリコンウエハ13を研削した後、溝14を貫通させるのに仕上げ砥石18で再度研削するため、研削屑などが貫通した溝14から保護シート16側に侵入して残留するといった問題点もあった。
特に本発明では、従来のダイシングソーのような切削液を使用せず、ドライ環境下で分断するものであるから、切削液の供給や廃液回収のための機構や配管を省略でき、かつ、切断後の洗浄や乾燥工程も省略できて装置をコンパクトに構成することができるといった効果がある。
これにより、スクライブライン形成面に加工された電子回路を保護するとともに、スクライブラインのクラックを半導体ウエハの厚み全域に浸透させて分断したときに、分断された単位製品が保護シートに付着した状態で分散することなく保持することができる。
これにより、スクライブライン形成面とは反対側の面を研削砥石で研削して薄板化したときに、厚み全域に浸透したクラックにより半導体ウエハがスクライブラインから分断されて、次のブレイク工程を省略することができる。
図1は加工対象となるシリコンウエハの平面図であって、X−Y方向に延びる格子状の分断予定ラインLに沿って以下に述べる分断方法により分断することにより、チップサイズの単位製品W1が取り出される。この加工対象となるシリコンウエハWは、分断前において、例えば100〜300μmの厚みを有しており、以下に述べる分断の過程において25μm〜50μmの厚みに薄板化される。
この実施例では、最初に、例えば100〜300μmの厚みを有するシリコンウエハWをテーブル1上に載置し、図5に示すようなスクライビングホイール10を用いてシリコンウエハWの表面にクラック(厚み方向に浸透する亀裂)からなるスクライブラインSを加工する。
スクライビングホイール10は、超硬合金や焼結ダイヤモンドなどの工具特性に優れた材料で形成されており、円周稜線(外周面)に刃先10aが形成されている。具体的には直径が1〜10mm、特には1.5〜5mmで刃先角度が85〜160度のもの、特には90〜140度のものを使用するのが好ましく、加工される材料の厚みや種類によって選択される。
このスクライビングホイール10は、ホルダ11に回転可能に支持され、昇降機構12を介してスクライブヘッド(図示略)に保持される。スクライブヘッドは、シリコンウエハWを水平に載置する台板(図示略)の上方で分断予定ラインLの方向に沿って移動できるように形成されている。
そして図2(a)に示すように、スクライビングホイール10を、シリコンウエハWの表面で分断予定ラインL(図1参照)に沿って押圧しながら転動させることにより、シリコンウエハWにクラック(亀裂)からなるスクライブラインSを形成する。このスクライブラインSは、次の工程の研削砥石3による研削で25〜50μmの厚みに薄板化されたシリコンウエハWの厚み全域に浸透しない程度、好ましくは厚みの半分程度に浸透するクラック深さとなるように形成する。
最後に保護シート2を取り除くことにより、図1に示す個片化されたチップサイズの単位製品W1が取り出される。
この実施例では、図4(a)で示すスクライビングホイール10によるスクライブラインS形成時に、スクライブラインSのクラックを、次の研削砥石3による研削で薄板化されたシリコンウエハWの厚み全域に浸透する深さとした。
したがって、図4(b)に示すように、図2と同様の工程によりシリコンウエハWのスクライブラインS形成面に保護シート2を貼り付けた後、スクライブラインS形成面とは反対側の面を研削砥石3(図6の粗研削用砥石17と同じものでよい)で研削して、図4(c)のように薄板化したときに、シリコンウエハWはその厚み全域に浸透したクラックによってスクライブラインSから分断される。これにより、次のブレイク工程を省略することができる。
この場合、研削砥石3でクラックに到達する薄さまで研削したときに、クラックは幅を有しない亀裂であることから、研削屑がクラックから下方に侵入することはほとんどなく、また、クラックは幅のない亀裂であって溝ではないため溝縁に砥石が当たってクラック部分に欠け等の損傷を生じさせることもない。
その他本発明では、その目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。
S スクライブライン
W 半導体ウエハ(シリコンウエハ)
1 テーブル
2 保護シート
3 研削砥石
4 受台
5 ブレイクバー
10 スクライビングホイール
10a 刃先
Claims (3)
- 加工すべき半導体ウエハの一面を研削砥石で研削して薄板化すると共に分断予定ラインに沿って分断する半導体ウエハの分断方法であって、
円周稜線に沿って刃先を有するスクライビングホイールを、前記半導体ウエハの上面の分断予定ラインに沿って押圧しながら転動させることによって、厚み方向に浸透するクラックからなるスクライブラインを形成し、このとき形成されるクラック深さは次の研削砥石による研削で薄板化された半導体ウエハの厚み全域に浸透しない深さとし、
次いで、前記半導体ウエハを表裏反転させ、前記スクライブライン形成面の反対側の面を研削砥石で研削して半導体ウエハを薄板化し、
次いで、スクライブライン形成面の反対側の面から前記スクライブラインに沿ってブレイクバーを押圧することにより、前記半導体ウエハを撓ませて前記クラックをさらに浸透させて半導体ウエハを分断することを特徴とする半導体ウエハの分断方法。 - 前記半導体ウエハに前記スクライブラインを形成した後、このスクライブライン形成面に保護シートを貼り付けて前記研削砥石による研削を行うようにした請求項1に記載の半導体ウエハの分断方法。
- 加工すべき半導体ウエハの一面を研削砥石で研削して薄板化すると共に分断予定ラインに沿って分断する半導体ウエハの分断方法であって、
円周稜線に沿って刃先を有するスクライビングホイールを、前記半導体ウエハの上面の分断予定ラインに沿って押圧しながら転動させることによって、厚み方向に浸透するクラックからなるスクライブラインを形成し、このとき形成されるクラック深さは次の研削砥石による研削で薄板化された半導体ウエハの厚み全域に浸透する深さとし、
次いで、前記スクライブライン形成面に保護シートを貼り付けて前記半導体ウエハを表裏反転させ、前記スクライブライン形成面の反対側の面を研削砥石で研削して半導体ウエハを薄板化すると同時に半導体ウエハを前記スクライブラインに沿って分断することを特徴とする半導体ウエハの分断方法。
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