JP2022100503A - デバイスチップの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クラック等の損傷のない高品質なデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法を提供する。【解決手段】互いに交差する複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスが形成されたデバイス形成領域と、該デバイス形成領域を囲繞する外周余剰領域１ｄと、が表面に形成されたウエーハ１を分割して個々のデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法であって、該外周余剰領域１ｄで該デバイス形成領域を取り囲むように該ウエーハ１を切削し、リング状のハーフカット溝１３を形成するハーフカット溝形成工程と、ハーフカット溝１３よりも外側で該ウエーハ１を切削してリング状の分断溝１５を形成し、外周余剰領域１ｄを分断する分断工程と、分断工程の後、ウエーハ１を分割予定ラインに沿って切削して個々のデバイスチップに分割するデバイスチップ製造工程と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、半導体等の材料で形成されたウエーハを切削して分割し、デバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法に関する。

携帯電話やパソコン等の電子機器に使用されるデバイスチップの製造工程では、まず、半導体等の材料からなるウエーハの表面に互いに交差する複数の分割予定ライン（ストリート）を設定する。そして、分割予定ラインで区画される各領域にＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large-scale Integration）等のデバイスを形成する。その後、ウエーハを裏面側から研削して薄化し、分割予定ラインに沿って分割すると、個々のデバイスチップが形成される。

ウエーハの分割は、例えば、円環状の切削ブレードが装着された切削装置で実施される。切削装置は、被加工物となるウエーハを保持するチャックテーブルと、切削ブレードを備えチャックテーブルに保持されたウエーハを切削する切削ユニットと、を備える。切削装置は、ウエーハを切削ブレードで切削して分割溝を形成する。

ウエーハの表面は、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂が被覆される場合がある。例えば、ＷＬＰ（Wafer Level Package）のプロセスフローでは、デバイスが形成されたウエーハの表面が封止樹脂で覆われる（特許文献１等参照）。ただし、ウエーハの表面を樹脂で被覆すると樹脂からウエーハに応力がかかるため、ウエーハに反りが生じる。そして、反りが生じている状態でウエーハを切削ブレードで分割すると、形成される分割溝の周囲で多くのクラック等の損傷が発生し、製造されるデバイスチップの品質が低下する。

特開２０００－１７３９５４号公報

そこで、製造されるデバイスチップに影響のない外周余剰領域を事前に切除し、ウエーハにかかる応力を低減させることが考えられる。すなわち、ウエーハを分割する前に、デバイス形成領域を囲むように切削ブレードで円環状にウエーハを切削する。この場合、切除された領域で生じていた応力がデバイス形成領域に伝達されなくなるため、ウエーハにかかる応力が緩和される。

しかしながら、反りが生じたウエーハの外周余剰領域を切削すると切削溝の周囲でクラックが生じ、このクラックがデバイス形成領域にまで進行し、製造されるデバイスチップに致命的な損傷を与えることがある。

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、クラック等の損傷のない高品質なデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法を提供することである。

本発明の一態様によれば、互いに交差する複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスが形成されたデバイス形成領域と、該デバイス形成領域を囲繞する外周余剰領域と、が表面に形成されたウエーハを分割して個々のデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法であって、該外周余剰領域で該デバイス形成領域を取り囲むように該ウエーハを切削し、リング状のハーフカット溝を形成するハーフカット溝形成工程と、該ハーフカット溝よりも外側で該ウエーハを切削してリング状の分断溝を形成し、該外周余剰領域を分断する分断工程と、該分断工程の後、該ウエーハを該分割予定ラインに沿って切削して個々のデバイスチップに分割するデバイスチップ製造工程と、を備えることを特徴とするデバイスチップの製造方法が提供される。

好ましくは、該分断工程よりも前に、該ウエーハを収容できる形状の開口部を中央に備えたリングフレームの該開口部に該ウエーハを位置づけて、該ウエーハ及び該リングフレームをダイシングテープで一体化し、該ダイシングテープを介して該ウエーハを該リングフレームで支持するフレーム支持工程が含まれる。

また、好ましくは、該ウエーハの該表面上には、樹脂膜が設けられている。

本発明の一態様に係るデバイスチップの製造方法よると、ウエーハにリング状のハーフカット溝を形成した後、該ハーフカット溝よりも外側でウエーハを分断する。この場合、ウエーハを分断してクラックが生じたとき、該ハーフカット溝の形成位置でクラックの進行が止められるため、デバイス形成領域にクラックが進行しない。そのため、その後にウエーハを分割予定ラインに沿って分割したとき、損傷の残らない高品質なデバイスチップが得られる。

したがって、本発明の一態様によると、クラック等の損傷のない高品質なデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法が提供される。

フレーム支持工程を模式的に示す斜視図である。 切削装置を模式的に示す斜視図である。 ハーフカット溝形成工程を模式的に示す斜視図である。 分断工程を模式的に示す斜視図である。 ハーフカット溝及び分断溝が形成されたウエーハを拡大して模式的に示す断面図である。 デバイスチップ製造工程を模式的に示す斜視図である。 デバイスチップ製造工程を模式的に示す斜視図である。 デバイスチップの製造方法の各工程の流れを示すフローチャートである。

添付図面を参照して、本発明の一態様に係るデバイスチップの製造方法について説明する。本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、半導体等の材料で形成されたウエーハを加工する。

まず、被加工物となるウエーハについて説明する。図１には、ウエーハ１を模式的に示す斜視図が含まれている。ウエーハ１は、例えば、シリコン、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、ＧａＮ（窒化ガリウム）等の半導体等の材料で形成された円板状のウエーハである。なお、ウエーハ１は、サファイア、ガラス、石英等の材料で形成されてもよい。

ウエーハ１の表面１ａには、ストリートと呼ばれる互いに交差する複数の分割予定ライン３が設定されている。ウエーハ１の表面１ａの分割予定ライン３により区画された各領域には、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス５が形成されている。ウエーハ１が分割予定ライン３に沿って分割されると、複数のデバイスチップが製造される。

ウエーハ１の表面１ａのデバイス５が形成される領域はデバイス形成領域１ｃと呼ばれており、デバイス５が形成されていない外周部は外周余剰領域１ｄと呼ばれている。外周余剰領域１ｄは、デバイス形成領域１ｃを囲繞する。ただし、両者の境界は必ずしも明確ではない。ウエーハ１の表面１ａには、バンプと呼ばれる金属製の突起（不図示）や、デバイス５を覆うポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂膜（不図示）が形成されてもよい。以下、各図においても樹脂膜等が省略される。

ここで、該樹脂膜は、ウエーハ１の表面１ａの外周余剰領域１ｄの一部または全部、及びデバイス形成領域１ｃの全域を覆い、該ウエーハ１に対して径方向内側に向く応力を印加する。そのため、ウエーハ１には、表面１ａが内側となるような反りが生じる。反りが生じた状態のウエーハ１を分割予定ライン３に沿って切削すると形成される切削溝の周囲にクラックが生じるため、形成されるデバイスチップの品質を低下させる要因となる。

特に、デバイス５が形成されていない外周余剰領域１ｄにおいて、該樹脂膜が厚くなりやすい傾向にある。すなわち、外周余剰領域１ｄに設けられた樹脂膜がウエーハ１に反りを与える大きな要因となる。そこで、ウエーハ１を分割予定ライン３に沿って切削する前に、予めデバイス形成領域１ｃを囲むように外周余剰領域１ｄにおいてウエーハ１を切削し、リング状の分断溝を形成することでウエーハ１にかかる応力を低減することが考えられる。

しかしながら、反りの生じたウエーハ１の外周余剰領域１ｄを切削して分断溝を形成する際にもウエーハ１にクラックが生じてしまう。そして、このクラックがデバイス形成領域１ｃに進行する場合があり、製造されるデバイスチップに致命的な損傷が生じるおそれがある。そこで、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、外周余剰領域１ｄに分断溝を形成した際にクラックがデバイス形成領域１ｃに到達するのを抑制し、デバイスチップの品質の低下を防止する。

本実施形態に係るデバイスチップの製造方法は、主に、図２に示す切削装置２で実施される。次に、切削装置２について説明する。図２は、切削装置２を模式的に示す斜視図である。切削装置２は、円環状の切削ブレード３４を備える切削ユニット３２と、ウエーハ１を保持するチャックテーブル２０と、チャックテーブル２０に保持されたウエーハ１を撮影して分割予定ライン３の位置を検出する撮像ユニット３０と、を備える。

ウエーハ１を切削装置２に搬入する際には、例えば、ウエーハ１の裏面１ｂ側に該ウエーハ１よりも大きな径を有するダイシングテープ９を貼着する。ダイシングテープ９は、可撓性を有するフィルム状の基材層と、該機材層の一方の面に設けられた接着層（糊層）と、を備える。

ダイシングテープ９の外周部には、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属で形成されたリングフレーム７が貼り付けられる。リングフレーム７は、ウエーハ１の径よりも大きな径の開口部７ａを有する。リングフレーム７にダイシングテープ９を貼り、リングフレームの開口部７ａ中で露出したダイシングテープ９をウエーハ１の裏面１ｂ側に貼り付けると、フレームユニット１１が形成される。

切削装置２の基台４の角部には、カセット６ａが載置されるカセットテーブル６が設けられている。カセットテーブル６は、昇降機構（不図示）により上下方向（Ｚ軸方向）に昇降可能である。図２では、カセットテーブル６に載置されたカセット６ａの輪郭を二点鎖線で示している。

基台４の上面のカセットテーブル６に隣接する位置には、Ｙ軸方向（左右方向、割り出し送り方向）に平行な状態を維持しながら互いに接近、離隔される一対のガイドレール８を含む仮置きテーブル１０が設けられている。また、基台４の上面の仮置きテーブル１０に隣接する位置には、カセットテーブル６に載置されたカセット６ａに収容されたフレームユニット１１をカセット６ａから搬出する搬出ユニット１２が設けられている。搬出ユニット１２は、リングフレーム７を把持できる把持部を前面に有する。

カセット６ａに収容されたフレームユニット１１を搬出する際には、搬出ユニット１２をカセット６ａに向けて移動させ、該把持部でリングフレーム７を把持し、その後、搬出ユニット１２をカセット６ａから離れる方向に移動させる。すると、カセット６ａからフレームユニット１１が仮置きテーブル１０に引き出される。このとき、一対のガイドレール８をＸ軸方向に互い近接する方向に連動させて移動させ、該一対のガイドレール８でリングフレーム７を挟み込むと、フレームユニット１１を所定の位置に位置付けられる。

基台４の上面のカセットテーブル６に隣接する位置には、Ｘ軸方向（前後方向、加工送り方向）に長い開口４ａが形成されている。開口４ａ内には、図示しないボールねじ式のＸ軸移動機構（加工送りユニット）と、Ｘ軸移動機構の上部を覆う蛇腹状の防塵防滴カバー２６と、が配設されている。

Ｘ軸移動機構は、Ｘ軸移動テーブル１６の下部に接続されており、このＸ軸移動テーブル１６をＸ軸方向に移動させる機能を有する。例えば、Ｘ軸移動テーブル１６は、カセットテーブル６に近接する搬出入領域と、後述の切削ユニット３２の下方の加工領域と、の間を移動する。

Ｘ軸移動テーブル１６上には、テーブルベース１８と、該テーブルベース１８に載るチャックテーブル２０と、が設けられている。チャックテーブル２０の上部には、ポーラス板（不図示）が設けられており、該ポーラス板には、チャックテーブル２０内に形成された吸引路（不図示）の一端が接続されている。吸引路の他端には、吸引源（不図示）が接続されている。吸引源を動作させると、ポーラス板の表面に負圧が生じる。これにより、ポーラス板の表面は、ウエーハ１を吸引して保持する保持面２２として機能する。

チャックテーブル２０の下方には、チャックテーブル２０を所定の回転軸の周りに回転させる回転駆動機構（不図示）が設けられている。また、チャックテーブル２０の径方向外側には、リングフレーム７を把持するクランプ２４が設けられている。チャックテーブル２０は、上述したＸ軸移動機構によってＸ軸方向に移動する。

仮置きテーブル１０からチャックテーブル２０へのフレームユニット１１の搬送は、基台４の上面の仮置きテーブル１０及び開口４ａに隣接する位置に設けられた第１の搬送ユニット１４により実施される。第１の搬送ユニット１４は、基台４の上面から上方に突き出た昇降可能であるとともに回転可能な軸部と、軸部の上端から水平方向に伸長した腕部と、腕部の先端下方に設けられた保持部と、を有する。

第１の搬送ユニット１４で仮置きテーブル１０からチャックテーブル２０へフレームユニット１１を搬送する際には、Ｘ軸移動テーブル１６を移動させてチャックテーブル２０を搬出入領域に位置付ける。そして、仮置きテーブル１０に仮置きされているフレームユニット１１のリングフレーム７を該保持部で保持し、フレームユニット１１を持ち上げて、該軸部を回転させてフレームユニット１１をチャックテーブル２０の上方に移動させる。

その後、フレームユニット１１を下降させてチャックテーブル２０の保持面２２に載せる。そして、クランプ２４でリングフレーム７を固定するとともに、チャックテーブル２０でフレームユニット１１のダイシングテープ９を介してウエーハ１を吸引保持する。

切削装置２は、Ｘ軸移動テーブル１６の搬出入領域から加工領域への移動経路の上方に、開口４ａを横切るように配設された支持構造２８を備える。そして、支持構造２８には下方に向いた撮像ユニット３０が設けられている。撮像ユニット３０は、例えば、ＣＭＯＳセンサまたはＣＣＤセンサを備えるカメラである。撮像ユニット３０は、チャックテーブル２０に吸引保持されたウエーハ１を上方から撮像し、表面１ａに設定された分割予定ライン３の位置及び向きを検出する。

ウエーハ１の切削が実施される加工領域には、チャックテーブル２０に保持されたフレームユニット１１のウエーハ１を切削する切削ユニット３２が設けられている。切削ユニット３２は、円環状の切り刃を外周に備える切削ブレード３４と、先端部に切削ブレード３４が装着され該切削ブレード３４の回転軸となるＹ軸方向に沿ったスピンドル３６と、を備える。

スピンドル３６の基端側には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、スピンドル３６の一端部に装着された切削ブレード３４は、この回転駆動源が生じる力によって回転する。切削ブレード３４は、アルミニウム等で形成された環状の基台と、該基台の外周部に固定された環状の切り刃と、を備える。切り刃は、例えば、ダイヤモンド等の砥粒を樹脂や金属等の結合材で固定することによって形成される。

また、切削装置２は、加工送り方向（Ｘ軸方向）に直交する割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に沿って切削ユニット３２を移動させる割り出し送りユニット（不図示）を支持構造２８の内部に備える。加工送りユニットと、割り出し送りユニットと、を作動させるとウエーハ１を吸引保持するチャックテーブル２０と、切削ユニット３２と、を相対的に移動できる。

チャックテーブル２０で保持されたフレームユニット１１に含まれるウエーハ１に回転する切削ブレード３４を切り込ませると、ウエーハ１が切削されて裏面１ｂに達する分割溝が形成される。すべての分割予定ライン３に沿ってウエーハ１を切削すると、ウエーハ１が分割されて個々のデバイスチップが形成される。その後、チャックテーブル２０は、Ｘ軸移動機構により搬出入領域に移動される。

基台４の上面の仮置きテーブル１０及び開口４ａに隣接する位置には開口４ｂが形成されており、開口４ｂには加工後のフレームユニット１１を洗浄する洗浄ユニット３８が収容されている。洗浄ユニット３８は、フレームユニット１１を保持するスピンナテーブルを備えている。

切削装置２は、搬出入領域に位置付けられたチャックテーブル２０から洗浄ユニット３８にフレームユニット１１を搬送する第２の搬送ユニット４０を備える。第２の搬送ユニット４０は、Ｙ軸方向に沿って移動可能な腕部と、腕部の先端下方に設けられた保持部と、を有する。

第２の搬送ユニット４０でチャックテーブル２０から洗浄ユニット３８へフレームユニット１１を搬送する際には、まず、フレームユニット１１を該保持部で保持する。そして、腕部をＹ軸方向に沿って移動させ、フレームユニット１１を洗浄ユニット３８のスピンナテーブルの上に載せる。その後、スピンナテーブルでフレームユニット１１を保持してウエーハ１を洗浄する。

洗浄ユニット３８でウエーハ１を洗浄する際には、スピンナテーブルを回転させながらウエーハ１の表面１ａに向けて洗浄用の流体（代表的には、水とエアーとを混合した混合流体）を噴射する。そして、洗浄ユニット３８で洗浄されたフレームユニット１１は、カセットテーブル６に載るカセット６ａに収容される。

カセット６ａにフレームユニット１１を収容する際には、第１の搬送ユニット１４を使用して洗浄ユニット３８から仮置きテーブル１０にフレームユニット１１を搬送する。そして、搬出ユニット１２をカセット６ａに向けて移動させてフレームユニット１１をカセット６ａに押し入れる。

このように、切削装置２では、カセット６ａからフレームユニット１１が搬出され、フレームユニット１１がチャックテーブル２０で吸引保持され、フレームユニット１１に含まれるウエーハ１が切削ユニット３２で切削される。その後、フレームユニット１１が洗浄ユニット３８で洗浄されてカセット６ａに再び収容される。切削装置２では、カセット６ａから次々にフレームユニット１１が搬出され、チャックテーブル２０上において切削ユニット３２で次々にウエーハ１が切削される。

次に、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法の各工程について説明する。図８は、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法の各工程の流れを示すフローチャートである。

まず、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、切削装置２にウエーハ１を搬入する前に、ウエーハ１と、リングフレーム７と、ダイシングテープ９と、を一体化するフレーム支持工程Ｓ１０を実施してもよい。フレーム支持工程Ｓ１０は、後述の分断工程Ｓ３０よりも前に実施される。図１は、フレーム支持工程Ｓ１０を模式的に示す斜視図である。

フレーム支持工程Ｓ１０では、ウエーハ１を収容できる形状の開口部７ａを中央に備えたリングフレーム７の該開口部７ａにウエーハ１を位置づける。このとき、予めリングフレーム７の裏面側に該開口部７ａを塞ぐようにダイシングテープ９を貼着しておく。すると、ウエーハ１の裏面１ｂ側にダイシングテープ９が貼着され、ウエーハ１及びリングフレーム７がダイシングテープ９で一体化される。すると、ダイシングテープ９を介してウエーハ１がリングフレーム７で支持されたフレームユニット１１が形成される。

または、フレーム支持工程Ｓ１０では、ウエーハ１を収容できる形状の開口部７ａを中央に備えたリングフレーム７の該開口部７ａにウエーハ１を位置づける。このとき、ウエーハ１の裏面１ｂ側を上方に向けておく。そして、該リングフレーム７の上面及び該ウエーハ１の裏面１ｂに上方からダイシングテープ９を貼着する。すると、ウエーハ１及びリングフレーム７がダイシングテープ９で一体化され、ダイシングテープ９を介してウエーハ１がリングフレーム７で支持されたフレームユニット１１が形成される。

次に、外周余剰領域１ｄでデバイス形成領域１ｃを取り囲むようにウエーハ１を切削し、リング状のハーフカット溝を形成するハーフカット溝形成工程Ｓ２０を実施する。ハーフカット溝形成工程Ｓ２０は、切削装置２で実施される。

例えば、ウエーハ１は、カセット６ａに収容されて切削装置２に搬入される。切削装置２では、ウエーハ１が搬出ユニット１２及び第１の搬送ユニット１４等によりカセット６ａからチャックテーブル２０上に搬送される。そして、チャックテーブル２０の吸引源を作動させ、ダイシングテープ９を介してウエーハ１をチャックテーブル２０で吸引保持する。このとき、ウエーハ１の表面１ａ側が上方に露出する。

そして、チャックテーブル２０を切削ユニット３２の下方に移動させる。このとき、撮像ユニット３０でウエーハ１の表面１ａを撮像し、分割予定ライン３の位置及び向きやデバイス形成領域１ｃ及び外周余剰領域１ｄの位置等を検出するとよい。そして、切削ブレード３４でウエーハ１にハーフカット溝を形成する。

図３は、ハーフカット溝形成工程Ｓ２０を模式的に示す斜視図である。ハーフカット溝形成工程Ｓ２０では、まず、ウエーハ１の表面１ａの外周余剰領域１ｄの上方に切削ユニット３２を位置付ける。より詳細には、ハーフカット溝１３の形成予定位置のＹ軸方向における端部の上方に切削ブレード３４を位置付ける。ここで、図３、図４、図６、及び図７では、切削ブレード３４の輪郭が二点鎖線で示されており、切削ユニット３２のその他の構成やチャックテーブル２０等が省略されている。

その後、切削ブレード３４を回転させ、該切削ブレード３４をウエーハ１に向けて下降させる。そして、回転する切削ブレード３４がウエーハ１に接触すると、ウエーハ１が切削される。このとき、切削ブレード３４の下端がウエーハ１の表面１ａ及び裏面１ｂの間の高さ位置に達するときに切削ブレード３４の下降を終了する。

そして、チャックテーブル２０（図２参照）を保持面２２に垂直な軸の周りに１回転させると、外周余剰領域１ｄでデバイス形成領域１ｃを取り囲むように該ウエーハ１が切削され、リング状のハーフカット溝１３がウエーハ１に形成される。ここで、ウエーハ１に形成されるハーフカット溝１３の深さ、表面１ａにおける形成位置等について、詳細は後述する。

ハーフカット溝形成工程Ｓ２０を実施した後、ハーフカット溝１３よりも外側でウエーハ１を切削してリング状の分断溝を形成し、外周余剰領域１ｄを分断する分断工程Ｓ３０を実施する。図４は、分断工程Ｓ３０を模式的に示す斜視図である。分断工程Ｓ３０では、まず、ウエーハ１の表面１ａの外周余剰領域１ｄの上方に切削ユニット３２を位置付ける。より詳細には、分断溝１５の形成予定位置のＹ軸方向における端部の上方に切削ブレード３４を位置付ける。

その後、切削ブレード３４を回転させ、該切削ブレード３４をウエーハ１に向けて下降させる。そして、回転する切削ブレード３４がウエーハ１に接触すると、ウエーハ１が切削される。このとき、切削ブレード３４の下端がウエーハ１の裏面１ｂよりも下方に達し、切削ブレード３４がダイシングテープ９の上部に切り込むときに該切削ブレード３４の下降を終了する。

そして、チャックテーブル２０（図２参照）を保持面２２に垂直な軸の周りに１回転させると、外周余剰領域１ｄでハーフカット溝１３を取り囲むように該ウエーハ１が切削され、リング状の分断溝１５がウエーハ１に形成される。図５は、ハーフカット溝１３及び分断溝１５が形成されたウエーハ１を拡大して模式的に示す断面図である。

ここで、ウエーハ１を切削ブレード３４で表面１ａから裏面１ｂまで切削すると、ウエーハ１に大きな加工負荷が加わる。そして、ウエーハ１に反りを与えるほどの大きな応力がかかるウエーハ１にこの大きな加工負荷が加わると、図５に示すように、形成される分断溝１５の周囲においてクラック１９等の損傷が生じる。そして、このクラック１９がデバイス形成領域１ｃに向かって進行する。

しかしながら、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、形成される分断溝１５よりも内周側に予めハーフカット溝１３が形成されている。そして、ウエーハ１に分断溝１５を形成する際に該ウエーハ１にかかる衝撃等により、ハーフカット溝１３の底部からウエーハ１の裏面１ｂに達するクラック１７が伸長する。

そのため、分断溝１５を形成する際に生じるクラック１９は、ハーフカット溝１３及びクラック１７により進行が阻まれるため、ウエーハ１のデバイス形成領域１ｃに進行することはない。すなわち、ウエーハ１を分割して製造されるデバイスチップにクラック１７が残ることはない。

ここで、ハーフカット溝１３の形成位置及び深さ、分断溝１５の形成位置等は、分断工程Ｓ３０においてハーフカット溝１３からウエーハ１の裏面１ｂに到達するクラック１７が該ウエーハ１に確実に形成されるように設定されることが好ましい。

例えば、ハーフカット溝１３が浅すぎると、分断工程Ｓ３０で該ハーフカット溝１３の底部から裏面１ｂに到達するクラック１７が形成されにくくなる。その一方で、ハーフカット溝１３が深すぎると、ハーフカット溝１３を形成する際にウエーハ１に加わる加工負荷が大きくなり、該ハーフカット溝１３からデバイス形成領域１ｃに伸長するクラックがウエーハ１に形成されてしまう。

そこで、ウエーハ１が厚さ約１２５μｍのシリコンウエーハである場合、ハーフカット溝１３の底部の高さ位置は、ウエーハ１の裏面１ｂからの高さが３０μｍよりも大きく、８０μｍよりも小さい高さ位置とされることが好ましい。さらに、ハーフカット溝１３の底部の高さ位置は、ウエーハ１の裏面１ｂからの高さが５０μｍ以上６０μｍ以下である高さ位置とされることがより好ましい。

ただし、ハーフカット溝１３の底部の高さ位置はこれに限定されず、ウエーハ１の材質や厚さ、分断溝１５の形成位置、切削ブレード３４の刃厚、分断溝１５の形成時の切削条件等に応じて適宜最適条件を設定できる。したがって、ハーフカット溝１３の深さは、ウエーハ１の半分である必要はない。

また、ハーフカット溝１３のウエーハ１の表面１ａにおける形成位置は、外周余剰領域１ｄのデバイス形成領域１ｃに近い位置に形成されることが好ましい。ハーフカット溝１３がデバイス５にかかると該デバイス５に損傷が生じる。その一方で、ハーフカット溝１３がデバイス形成領域１ｃから離れすぎると、該ハーフカット溝１３よりも径方向外側で分断溝１５を形成しにくくなる。その上、ウエーハ１から切り離される領域が小さくなり、外周部の切除によるウエーハ１にかかる応力の緩和の効果が小さくなる。

さらに、ウエーハ１の表面１ａにおける分断溝１５の形成位置は、ハーフカット溝１３の形成位置に基づいて決定するとよい。分断溝１５がハーフカット溝１３に近すぎると、分断溝１５の形成時、ハーフカット溝１３の底部から裏面１ｂにクラック１９が伸長するよりも早くクラック１９が分断溝１５からハーフカット溝１３の下方に到達しやすくなる。この場合、クラック１９がそのままデバイス形成領域１ｃに進行しやすい。

その一方で、分断溝１５の形成位置がハーフカット溝１３から離れすぎると分断溝１５が形成されることでウエーハ１の中央部から切り離される外周部の領域が小さくなる。この場合、ウエーハ１に反りを与える応力を十分に低減できなくなる。そこで、分断溝１５は、ハーフカット溝１３よりも径方向外側に２００μｍ以上５００μｍ以下の距離で離れた位置に形成されることが好ましい。

なお、ハーフカット溝形成工程Ｓ２０及び分断工程Ｓ３０では、例えば、チャックテーブル２０を２度／秒の回転速度で回転させ、切削ブレード３４を毎分３万回転程度の速度で回転させることが好ましい。また、切削ブレード３４の刃厚は、０．１ｍｍ程度であることが好ましい。

本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、分断工程Ｓ３０を実施してウエーハ１にかかる応力を低減した後、ウエーハ１を分割予定ライン３に沿って切削して個々のデバイスチップに分割するデバイスチップ製造工程Ｓ４０を実施する。図６は、デバイスチップ製造工程Ｓ４０の途上におけるウエーハ１を模式的に示す斜視図であり、図７は、デバイスチップ製造工程Ｓ４０の終了時におけるウエーハ１を模式的に示す斜視図である。

デバイスチップ製造工程Ｓ４０は、分断工程Ｓ３０に引き続き切削装置２で実施される。まず、撮像ユニット３０によりウエーハ１の表面１ａを撮像して得られた分割予定ライン３の位置及び向きに関する情報に基づいて、分割予定ライン３の向きが切削装置２における加工送り方向（Ｘ軸方向）に合うようにチャックテーブル２０を回転させる。そして、一つの分割予定ライン３の延長線の上方に切削ブレード３４を位置付ける。

その後、切削ブレード３４の回転を開始し、切削ブレード３４の下端がダイシングテープ９の上面と下面の間の高さ位置に位置付けられるように切削ブレード３４を下降させる。その後、Ｘ軸移動機構（加工送りユニット）を作動させてチャックテーブル２０をＸ軸方向に沿って加工送りすると、ウエーハ１が分割予定ライン３に沿って切削され、ウエーハ１に分割溝２１が形成される。

そして、割り出し送りユニットを作動させて切削ユニット３２をＹ軸方向に沿って割り出し送りし、他の分割予定ライン３に沿ってウエーハ１を同様に切削する。さらに、一つの方向に沿ったすべての分割予定ライン３に沿ってウエーハ１を切削した後、チャックテーブル２０を回転させ、図７に示すように他の方向に沿った分割予定ライン３の向きを加工送り方向（Ｘ軸方向）に合わせる。そして、同様にウエーハ１の切削をくり返し、すべての分割予定ライン３に沿って分割溝２１をウエーハ１に形成する。

ウエーハ１が分割溝２１で分割されると、個々のデバイスチップが得られる。ここで、ウエーハ１の外周部は予めデバイス形成領域１ｃから切り離されているため、ウエーハ１にかかる応力が緩和されている。そのため、分割溝２１を形成する際にウエーハ１にクラック等の損傷が生じにくい。

ウエーハ１に分割溝２１が形成されデバイスチップが製造された後、フレームユニット１１は切削装置２から搬出される。そして、エキスパンド装置により、リングフレーム７の開口部７ａ中でダイシングテープ９が径方向外向きに拡張される。すると、個々のデバイスチップの間隔が広がり、デバイスチップのピックアップが容易となる。ここで、ウエーハ１の外周余剰領域１ｄにおいても分割溝２１が形成されるため、リング状の外周余剰領域１ｄによりダイシングテープ９の拡張が妨げられることもない。

以上に説明するように、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、ウエーハ１の外周余剰領域１ｄに分断溝１５を形成する前にハーフカット溝１３を形成する。そのため、分断溝１５を形成してウエーハ１にかかる応力を低減する際に、分断溝１５の周囲で形成されるクラック１９のデバイス形成領域１ｃへの進行が妨げられ、クラック１９がデバイスチップに残ることもない。

そして、応力が低減された状態で分割予定ライン３に沿ってウエーハ１を切削してウエーハ１に分割溝２１を形成できるため、クラック等の損傷のない高品質なデバイスチップが製造される。

なお、本発明は上記実施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、上述の実施形態においては、ウエーハ１の表面１ａ側に設けられた樹脂膜によりウエーハ１に反りを与えるような応力が働いている場合について説明した。しかしながら、本発明の一態様はこれに限定されない。

すなわち、本発明の一態様に係るデバイスチップの製造方法で加工されるウエーハはこれに限定されず、表面１ａに樹脂膜が形成されていなくてもよく、他の理由によりウエーハ１に応力が働いていてもよい。また、ウエーハ１には、反りを与えるような強い応力が生じている必要はない。

例えば、ウエーハ１の裏面１ｂに金属膜が設けられ、該金属膜によりウエーハ１に反りを与える応力が働いていてもよい。この場合においても、本発明の一態様によると、ハーフカット溝１３を分断溝１５よりも先行してウエーハ１に形成することでウエーハ１を高品質に加工できる。本発明の一態様に係るデバイスチップの製造方法は、外周余剰領域１ｄに分断溝１５を形成することでウエーハ１のデバイス形成領域１ｃにかかる応力を低減できるすべてのウエーハ１に適用可能である。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、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 ウエーハ
１ａ 表面
１ｂ 裏面
１ｃ デバイス形成領域
１ｄ 外周余剰領域
３ 分割予定ライン
５ デバイス
７ リングフレーム
７ａ 開口部
９ ダイシングテープ
１１ フレームユニット
１３ ハーフカット溝
１５ 分断溝
１７，１９ クラック
２１ 分割溝
２ 切削装置
４ 基台
４ａ，４ｂ 開口
６ カセットテーブル
６ａ カセット
８ ガイドレール
１０ 仮置きテーブル
１２ 搬出ユニット
１４，４０ 搬送ユニット
１６ Ｘ軸移動テーブル
１８ テーブルベース
２０ チャックテーブル
２２ 保持面
２４ クランプ
２６ 防塵防滴カバー
２８ 支持構造
３０ 撮像ユニット
３２ 切削ユニット
３４ 切削ブレード
３６ スピンドル
３８ 洗浄ユニット

Claims (3)

1. 互いに交差する複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスが形成されたデバイス形成領域と、該デバイス形成領域を囲繞する外周余剰領域と、が表面に形成されたウエーハを分割して個々のデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法であって、
   該外周余剰領域で該デバイス形成領域を取り囲むように該ウエーハを切削し、リング状のハーフカット溝を形成するハーフカット溝形成工程と、
   該ハーフカット溝よりも外側で該ウエーハを切削してリング状の分断溝を形成し、該外周余剰領域を分断する分断工程と、
   該分断工程の後、該ウエーハを該分割予定ラインに沿って切削して個々のデバイスチップに分割するデバイスチップ製造工程と、
   を備えることを特徴とするデバイスチップの製造方法。
2. 該分断工程よりも前に、該ウエーハを収容できる形状の開口部を中央に備えたリングフレームの該開口部に該ウエーハを位置づけて、該ウエーハ及び該リングフレームをダイシングテープで一体化し、該ダイシングテープを介して該ウエーハを該リングフレームで支持するフレーム支持工程が含まれることを特徴とする請求項１記載のデバイスチップの製造方法。
3. 該ウエーハの該表面上には、樹脂膜が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデバイスチップの製造方法。

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