JP2015154029A - ウェーハユニットの加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェーハに貼着されたダイボンド用フィルムを適切に分割できるウェーハユニットの加工方法を提供する。
【解決手段】ウェーハユニット（１）を加熱してダイボンド用フィルム（１７）を半硬化させてダイボンド用フィルムのウェーハ（１１）に対する固定力を向上させるとともに紫外線硬化型エキスパンドテープ（１９）に紫外線（ＵＶ）を照射して紫外線硬化型エキスパンドテープのダイボンド用フィルムに対する固定力を向上させる前処理ステップと、前処理ステップを実施した後、紫外線硬化型エキスパンドテープを拡張してダイボンド用フィルムとウェーハとに外力を付与してウェーハとダイボンド用フィルムとを分割予定ライン（１３）に沿って分割する拡張ステップと、を備える構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、ダイボンド用フィルムが貼着されたウェーハを含むウェーハユニットの加工方法に関する。

表面に複数のデバイスが形成されたウェーハは、通常、ストリート（分割予定ライン）に沿って切削、又はレーザー加工されて各デバイスに対応する複数のチップへと分割される。このチップの裏面側には、チップを基板等に固定するための接着層を設けることがある。接着層を基板等に密着させた上で熱や光等の刺激を加えれば、接着層を硬化させてチップを基板等に固定できる。

上述した接着層は、例えば、ウェーハの裏面側に貼着されたダイボンド用フィルムを各チップのサイズに破断することで形成される（例えば、特許文献１参照）。この方法では、伸縮性のあるエキスパンドテープをダイボンド用フィルムに貼着して拡張することで、各チップのサイズに破断するための外力をダイボンド用フィルムに付与している。

特開２００６−４９５９１号公報

しかしながら、上述した方法では、ダイボンド用フィルム（又は、ダイボンド用フィルムとウェーハ）を必ずしも適切に分割できないという問題がある。この問題は、特に、ウェーハを小型のチップ（例えば、１ｍｍ角以下）へと分割する場合に深刻である。

すなわち、ウェーハを小型のチップへと分割する場合には、ダイボンド用フィルム及びエキスパンドテープの１チップ当たりの接着面積が小さくなって、エキスパンドテープを拡張する際にダイボンド用フィルム及びエキスパンドテープが剥離し易い。そのため、エキスパンドテープを拡張しても十分な外力を付与できず、ダイボンド用フィルムを適切に分割できなくなる。

本発明はかかる問題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、ウェーハに貼着されたダイボンド用フィルムを適切に分割できるウェーハユニットの加工方法を提供することである。

本発明によれば、表面の交差する複数の分割予定ラインで区画された領域にそれぞれデバイスが形成されるとともに裏面にダイボンド用フィルムを介して紫外線硬化型エキスパンドテープが貼着されたウェーハを備え、該紫外線硬化型エキスパンドテープの外周がリングフレームに貼着されたウェーハユニットの加工方法であって、該ウェーハユニットの該ウェーハには該分割予定ラインに沿った分割起点が形成されており、該ウェーハユニットを加熱して該ダイボンド用フィルムを半硬化させて該ダイボンド用フィルムの該ウェーハに対する固定力を向上させるとともに該紫外線硬化型エキスパンドテープに紫外線を照射して該紫外線硬化型エキスパンドテープの該ダイボンド用フィルムに対する固定力を向上させる前処理ステップと、該前処理ステップを実施した後、該紫外線硬化型エキスパンドテープを拡張して該ダイボンド用フィルムと該ウェーハとに外力を付与して該ウェーハと該ダイボンド用フィルムとを該分割予定ラインに沿って分割する拡張ステップと、を備えたことを特徴とするウェーハユニットの加工方法が提供される。

また、本発明によれば、表面の交差する複数の分割予定ラインで区画された領域にそれぞれデバイスが形成されるとともに裏面にダイボンド用フィルムを介して紫外線硬化型エキスパンドテープが貼着されたウェーハを備え、該紫外線硬化型エキスパンドテープの外周がリングフレームに貼着されたウェーハユニットの加工方法であって、該ウェーハユニットの該ウェーハは該分割予定ラインに沿って複数のチップへと分割されており、該ウェーハユニットを加熱して該ダイボンド用フィルムを半硬化させて該ダイボンド用フィルムの該ウェーハに対する固定力を向上させるとともに該紫外線硬化型エキスパンドテープに紫外線を照射して該紫外線硬化型エキスパンドテープの該ダイボンド用フィルムに対する固定力を向上させる前処理ステップと、該前処理ステップを実施した後、該紫外線硬化型エキスパンドテープを拡張して該ダイボンド用フィルムに外力を付与して該ダイボンド用フィルムを該チップの外周に沿って分割する拡張ステップと、を備えたことを特徴とするウェーハユニットの加工方法が提供される。

本発明のウェーハユニットの加工方法では、紫外線硬化型エキスパンドテープを拡張してダイボンド用フィルムを分割する拡張ステップの前に、ダイボンド用フィルムを半硬化させてウェーハに対するダイボンド用フィルムの固定力を向上させるとともに紫外線硬化型エキスパンドテープに紫外線を照射してダイボンド用フィルムに対する紫外線硬化型エキスパンドテープの固定力を向上させる前処理ステップを実施する。

これにより、ダイボンド用フィルムはウェーハから剥離し難くなるとともに、紫外線硬化型エキスパンドテープはダイボンド用フィルムから剥離し難くなるので、拡張ステップで十分な外力を付与して、ウェーハに貼着されたダイボンド用フィルムを適切に分割できる。

実施の形態１に係る加工方法で加工されるウェーハユニットの構成を模式的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る前処理ステップの一部を模式的に示す一部断面側面図である。 実施の形態１に係る拡張ステップを模式的に示す一部断面側面図である。 実施の形態２に係る加工方法で加工されるウェーハユニットの構成を模式的に示す斜視図である。 実施の形態２に係る前処理ステップの一部を模式的に示す一部断面側面図である。 実施の形態２に係る拡張ステップを模式的に示す一部断面側面図である。

添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本発明に係るウェーハユニットの加工方法は、前処理ステップ（図２、図５参照）、及び拡張ステップ（図３、図６参照）を含む。

前処理ステップでは、ダイボンド用フィルムを半硬化させてウェーハに対するダイボンド用フィルムの固定力を向上させるとともに紫外線硬化型エキスパンドテープに紫外線を照射してダイボンド用フィルムに対する紫外線硬化型エキスパンドテープの固定力を向上させる。

拡張ステップでは、紫外線硬化型エキスパンドテープを拡張してダイボンド用フィルムを分割する。以下、本発明に係るウェーハユニットの加工方法について詳述する。なお、以下に示す実施の形態１では、分割の起点となる改質層（分割起点）が形成されたウェーハを含むウェーハユニットの加工方法について説明し、実施の形態２では、分割済みのウェーハを含むウェーハユニットの加工方法について説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態では、分割の起点となる改質層（分割起点）が形成されたウェーハを含むウェーハユニットの加工方法について説明する。図１は、本実施の形態に係る加工方法で加工されるウェーハユニットの構成を模式的に示す斜視図である。

図１に示すように、本実施の形態で加工されるウェーハユニット１は、シリコンやサファイア等の材料で構成された円盤状のウェーハ１１を含んでいる。ウェーハ１１の表面１１ａ側は、格子状に配列されたストリート（分割予定ライン）１３で複数の領域に区画されており、各領域にはＩＣや発光素子等のデバイス１５が形成されている。

ウェーハ１１の裏面１１ｂ側には、ダイボンド用フィルム１７の表面１７ａ側が貼着されている。ダイボンド用フィルム１７は、熱硬化性樹脂を含む材料で構成されており、裏面１７ｂ側には、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９が貼着されている。なお、このダイボンド用フィルム１７は、ＤＡＦ（Die Attach Film）等と呼ばれることもある。

紫外線硬化型エキスパンドテープ１９は、例えば、伸縮性のあるフィルム状の基材層と、紫外線硬化樹脂を含む糊層とで構成されており、この糊層の接着力によってダイボンド用フィルム１７の裏面１７ｂ側に貼着されている。紫外線硬化型エキスパンドテープ１９の外周部分には、環状のリングフレーム２１が固定されている。

このように構成されたウェーハユニット１のウェーハ１１には、ストリート１３に沿って分割の起点となる改質層（分割起点）２３が形成されている。この改質層２３は、例えば、ウェーハ１１に対して吸収され難い波長のレーザービームをウェーハ１１の内部に集光するとともにストリート１３と平行な方向に移動（相対移動）させることで形成できる。

このウェーハユニット１に対して、本実施の形態では、まず、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９を拡張する前の前処理を行う前処理ステップを実施する。この前処理ステップは、ダイボンド用フィルム１７の固定力を向上させるキュアステップと、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９の固定力を向上させる紫外線照射ステップとを含む。

はじめに、ウェーハユニット１を加熱してダイボンド用フィルム１７を半硬化させるキュアステップを実施する。キュアステップでは、ホットプレート等の熱処理装置（不図示）で、ウェーハユニット１を熱処理する。温度、時間等の条件は、ダイボンド用フィルム１７の種類等に応じて異なるが、例えば、６０℃で３０分〜６０分程度とすることができる。

このキュアステップでダイボンド用フィルム１７を半硬化させることで、ウェーハ１１に対するダイボンド用フィルム１７の固定力を高めることができる。その結果、後に紫外線硬化型エキスパンドテープ１９を拡張しても、ダイボンド用フィルム１７はウェーハ１１から剥離し難くなる。

キュアステップの後には、ウェーハユニット１に紫外線を照射して紫外線硬化型エキスパンドテープ１９の固定力を向上させる紫外線照射ステップを実施する。図２は、紫外線照射ステップを模式的に示す一部断面側面図である。

図２に示すように、紫外線照射ステップは、紫外線照射装置２で実施される。紫外線照射装置２は、紫外線（紫外光）ＵＶを放射する複数の光源４を備えており、ウェーハユニット１は、例えば、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９を下方に位置付けた状態で光源４の上方に配置される。

紫外線照射ステップでは、例えば、上述のように配置されたウェーハユニット１に光源４からの紫外線ＵＶを照射し、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９の糊層を硬化（又は半硬化）させる。照射光量、照射時間等の条件は、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９の種類等に応じて異なるが、例えば、照射時間は、３秒程度の短い時間で良い。

この紫外線照射ステップで紫外線硬化型エキスパンドテープ１９の糊層を硬化（又は半硬化）させることで、ダイボンド用フィルム１７に対する紫外線硬化型エキスパンドテープ１９の固定力を高めることができる。その結果、後に紫外線硬化型エキスパンドテープ１９を拡張しても、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９はダイボンド用フィルム１７から剥離し難くなる。

なお、本実施の形態では、キュアステップの後に紫外線照射ステップを実施しているが、紫外線照射ステップの後にキュアステップを実施しても良い。もちろん、キュアステップと紫外線照射ステップとを同じタイミングで実施することもできる。さらに、前処理ステップは、キュアステップ及び紫外線照射ステップ以外の任意のステップを含んでも良い。

上述した前処理ステップの後には、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９を拡張してウェーハ１１及びダイボンド用フィルム１７を分割する拡張ステップを実施する。図３は、拡張ステップを模式的に示す一部断面側面図である。

図３に示すように、拡張ステップは、エキスパンド装置１０で実施される。エキスパンド装置１０は、ウェーハユニット１を支持するウェーハユニット支持機構１２と、ウェーハユニット支持機構１２に支持されたウェーハユニット１の紫外線硬化型エキスパンドテープ１９を拡張する拡張ドラム１４とを備えている。

ウェーハユニット支持機構１２は、ウェーハユニット１のリングフレーム２１を支持する環状のフレーム支持テーブル１６を含む。このフレーム支持テーブル１６の上面は、リングフレーム２１を載置する載置面となっている。フレーム支持テーブル１６の外周部分には、リングフレーム２１を挟持固定する複数のクランプ１８が設けられている。

ウェーハユニット支持機構１２の下方には、昇降機構２０が設けられている。昇降機構２０は、基台（不図示）に固定されたシリンダケース２２と、シリンダケース２２に挿通されたピストンロッド２４とを備えている。ピストンロッド２４の上端部には、フレーム支持テーブル１６が固定されている。

この昇降機構２０は、フレーム支持テーブル１６の上面（載置面）を、拡張ドラム１４の上端と略等しい高さの基準位置と、拡張ドラム１４の上端より下方の拡張位置との間で移動させるように、ウェーハユニット支持機構１２を昇降させる。

拡張ステップでは、まず、図３（Ａ）に示すように、基準位置に位置付けられたフレーム支持テーブル１６の上面にウェーハユニット１を載置し、クランプ１８でリングフレーム２１を挟持固定する。これにより、拡張ドラム１４の上端は、ウェーハ１１及びダイボンド用フィルム１７の外周とリングフレーム２１の内周との間に位置付けられ紫外線硬化型エキスパンドテープ１９と当接する。

次に、昇降機構２０でウェーハユニット支持機構１２を下降させ、図３（Ｂ）に示すように、フレーム支持テーブル１６の上面を拡張ドラム１４の上端より下方の拡張位置に位置付ける。その結果、拡張ドラム１４はフレーム支持テーブル１６に対して相対的に上昇し、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９は拡張ドラム１４で押し上げられて拡張する。

上述のように、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９とダイボンド用フィルム１７との接着力は高められており、ダイボンド用フィルム１７とウェーハ１１との接着力は高められている。また、ウェーハ１１には、破断の起点となる改質層２３が形成されている。

そのため、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９を拡張すると、ウェーハ１１は、改質層２３を起点に複数のチップ３１に分割される。また、ダイボンド用フィルム１７は各チップのサイズに破断される。

このように、本実施の形態に係るウェーハユニットの加工方法では、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９を拡張してウェーハ１１及びダイボンド用フィルム１７を分割する拡張ステップの前に、ダイボンド用フィルム１７を半硬化させてウェーハ１１に対するダイボンド用フィルム１７の固定力を向上させるとともに紫外線硬化型エキスパンドテープ１９に紫外線ＵＶを照射してダイボンド用フィルム１７に対する紫外線硬化型エキスパンドテープ１９の固定力を向上させる前処理ステップを実施する。

これにより、ダイボンド用フィルム１７はウェーハ１１から剥離し難くなるとともに、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９はダイボンド用フィルム１７から剥離し難くなるので、拡張ステップで十分な外力を付与して、ウェーハ１１及びウェーハ１１に貼着されたダイボンド用フィルム１７を適切に分割できる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、分割済みのウェーハを含むウェーハユニットの加工方法について説明する。なお、本実施の形態に係るウェーハユニットの加工方法は、多くの点で実施の形態１に係るウェーハユニットの加工方法と共通している。よって、本実施の形態では、共通する部分についての詳細な説明を省略する。

図４は、本実施の形態に係る加工方法で加工されるウェーハユニットの構成を模式的に示す斜視図である。図４に示すように、本実施の形態に係るウェーハユニット１のウェーハ１１には、各ストリート１３に沿うカーフ（切り口）２５が形成されている。ウェーハ１１は、この複数のカーフ２５によって、各デバイス１５に対応する複数のチップ３１に分割されている。

カーフ２５は、例えば、回転する環状の切削ブレードをウェーハ１１に切り込ませ、ストリート１３と平行な方向に移動（相対移動）させることで形成できる。また、レーザービームによるアブレーションを利用してカーフ２５を形成しても良い。

ウェーハ１１は、研削等の方法で加工されていても良い。例えば、ウェーハ１１を完全に分断しない深さのカーフ２５を表面１１ａ側に形成し、その後、裏面１１ｂ側を研削するいわゆるＤＢＧ（Dicing Before Grinding）プロセスを経たウェーハ１１を利用することもできる。

本実施の形態では、まず、前処理ステップを実施する。この前処理ステップは、ダイボンド用フィルム１７の固定力を向上させるキュアステップと、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９の固定力を向上させる紫外線照射ステップとを含む。図５は、紫外線照射ステップを模式的に示す一部断面側面図である。

前処理ステップの後には、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９を拡張してダイボンド用フィルム１７を分割する拡張ステップを実施する。図６は、拡張ステップを模式的に示す一部断面側面図である。

拡張ステップでは、まず、図６（Ａ）に示すように、基準位置に位置付けられたフレーム支持テーブル１６の上面にウェーハユニット１を載置し、クランプ１８でリングフレーム２１を挟持固定する。次に、昇降機構２０でウェーハユニット支持機構１２を下降させ、図３（Ｂ）に示すように、フレーム支持テーブル１６の上面を拡張ドラム１４の上端より下方の拡張位置に位置付ける。

これにより、拡張ドラム１４はフレーム支持テーブル１６に対して相対的に上昇し、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９は拡張ドラム１４によって押し上げられて拡張する。上述した前処理ステップにより、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９とダイボンド用フィルム１７との接着力は高められており、ダイボンド用フィルム１７とウェーハ１１との接着力は高められている。

また、ウェーハ１１は、カーフ２５によって、各デバイス１５に対応する複数のチップ３１に分割されている。そのため、上述のように紫外線硬化型エキスパンドテープ１９を拡張することで、ダイボンド用フィルム１７を各チップ３１のサイズに適切に分割することができる。

このように、本実施の形態に係るウェーハユニットの加工方法でも、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９を拡張してダイボンド用フィルム１７を分割する拡張ステップの前に、ダイボンド用フィルム１７を半硬化させてウェーハ１１に対するダイボンド用フィルム１７の固定力を向上させるとともに紫外線硬化型エキスパンドテープ１９に紫外線ＵＶを照射してダイボンド用フィルム１７に対する紫外線硬化型エキスパンドテープ１９の固定力を向上させる前処理ステップを実施する。

これにより、ダイボンド用フィルム１７はウェーハ１１から剥離し難くなるとともに、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９はダイボンド用フィルム１７から剥離し難くなるので、拡張ステップで十分な外力を付与して、ウェーハ１１に貼着されたダイボンド用フィルム１７を適切に分割できる。

本実施の形態で示す構成、方法等は、他の実施の形態に係る構成、方法等と適宜組み合わせることが可能である。

なお、本発明は上記実施の形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施の形態では、熱硬化性樹脂を含む材料で構成されたダイボンド用フィルム１７、及び紫外線硬化樹脂を含む材料で構成された紫外線硬化型エキスパンドテープ１９を使用しているが、本発明は必ずしもこの態様に限定されない。

例えば、光硬化性樹脂を含む材料で構成されたダイボンド用フィルムを用いても良い。この場合、上述したキュアステップに代えて、適切な光を照射してダイボンド用フィルムを半硬化させる光照射ステップを実施する。

また、紫外線硬化型エキスパンドテープ１９に代えて、例えば、熱硬化性樹脂を含む材料で構成されたエキスパンドテープを用いることもできる。この場合、上述した紫外線照射ステップに代えて、熱によってエキスパンドテープの接着力を高める熱処理ステップを実施する。

その他、上記実施の形態に係る構成、方法などは、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１ ウェーハユニット
１１ ウェーハ
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１３ ストリート（分割予定ライン）
１５ デバイス
１７ ダイボンド用フィルム
１７ａ 表面
１７ｂ 裏面
１９ 紫外線硬化型エキスパンドテープ
２１ リングフレーム
２３ 改質層（分割起点）
２５ カーフ（切り口）
２ 紫外線照射装置
４ 光源
１０ エキスパンド装置
１２ ウェーハユニット支持機構
１４ 拡張ドラム
１６ フレーム支持テーブル
１８ クランプ
２０ 昇降機構
２２ シリンダケース
２４ ピストンロッド
ＵＶ 紫外線（紫外光）

Claims (2)

1. 表面の交差する複数の分割予定ラインで区画された領域にそれぞれデバイスが形成されるとともに裏面にダイボンド用フィルムを介して紫外線硬化型エキスパンドテープが貼着されたウェーハを備え、該紫外線硬化型エキスパンドテープの外周がリングフレームに貼着されたウェーハユニットの加工方法であって、
   該ウェーハユニットの該ウェーハには該分割予定ラインに沿った分割起点が形成されており、
   該ウェーハユニットを加熱して該ダイボンド用フィルムを半硬化させて該ダイボンド用フィルムの該ウェーハに対する固定力を向上させるとともに該紫外線硬化型エキスパンドテープに紫外線を照射して該紫外線硬化型エキスパンドテープの該ダイボンド用フィルムに対する固定力を向上させる前処理ステップと、
   該前処理ステップを実施した後、該紫外線硬化型エキスパンドテープを拡張して該ダイボンド用フィルムと該ウェーハとに外力を付与して該ウェーハと該ダイボンド用フィルムとを該分割予定ラインに沿って分割する拡張ステップと、を備えたことを特徴とするウェーハユニットの加工方法。
2. 表面の交差する複数の分割予定ラインで区画された領域にそれぞれデバイスが形成されるとともに裏面にダイボンド用フィルムを介して紫外線硬化型エキスパンドテープが貼着されたウェーハを備え、該紫外線硬化型エキスパンドテープの外周がリングフレームに貼着されたウェーハユニットの加工方法であって、
   該ウェーハユニットの該ウェーハは該分割予定ラインに沿って複数のチップへと分割されており、
   該ウェーハユニットを加熱して該ダイボンド用フィルムを半硬化させて該ダイボンド用フィルムの該ウェーハに対する固定力を向上させるとともに該紫外線硬化型エキスパンドテープに紫外線を照射して該紫外線硬化型エキスパンドテープの該ダイボンド用フィルムに対する固定力を向上させる前処理ステップと、
   該前処理ステップを実施した後、該紫外線硬化型エキスパンドテープを拡張して該ダイボンド用フィルムに外力を付与して該ダイボンド用フィルムを該チップの外周に沿って分割する拡張ステップと、を備えたことを特徴とするウェーハユニットの加工方法。

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