JP4560391B2 - Method for manufacturing liquid discharge head - Google Patents
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Description
本発明は、液体吐出ヘッドの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a manufacturing method of the liquid discharge head.
一般に各種半導体素子は、ウエハ上に複数個の素子を同時に形成し、ダイシング工程で個々の半導体素子に分離し、パッケージ封入などの工程を経て製造されている。 In general, various semiconductor elements are manufactured through processes such as forming a plurality of elements on a wafer at the same time, separating them into individual semiconductor elements in a dicing process, and enclosing the package.
図6の(a)に示すように、一般的なダイシング工程では、ウエハ101を、粘着性を有するダイシングテープ110にマウントして、(b)に示すように、回転するダイシングブレードBにより、ウエハ101の切断ライン(ダイシングストリート)に沿って切断・分離がなされる。ダイシングによって個々の素子を完全に切断・分離する場合においては、ダイシングブレードBの先端は、ダイシングテープ110に数十μm切り込んで加工する。このためダイシング時にはウエハ101から発生する切削屑と、ダイシングテープ110のフィルム基材や粘着剤を含む切削屑がダイシングブレードの回転力により同時に飛散し、これらが切断中のウエハ101の表面に付着する。
As shown in FIG. 6A, in a general dicing process, the
また、ダイシングテープ110の外周部を支持するフレームKとウエハ101の外縁との間のダイシングテープ110の空き領域110aには、ダイシングテープ110の粘着面が露出する。通常、ダイシングにおけるダイシングブレードBの加工領域は、ウエハサイズよりも数ミリから十数ミリ大きく設定され、ダイシングブレードBの外周が完全にウエハ101の外周縁を通り過ぎてから次の切断ラインに移動するため、ダイシングテープ110の空き領域110aではダイシングブレードBがダイシングテープ110を直接切断することになる。同様に、ダイシングの切り始めにも空き領域110aに対する切り込みが生じる。このため、ウエハ101の無いダイシングテープ110の空き領域110aからも粘着剤が混入した微細な切削屑が発生し、ウエハ101の表面に付着する。
Further, the adhesive surface of the
このような好ましくない付着物を避けるために、ダイシングブレードが切断ラインに沿って切り込むエリアのダイシングテープの粘着力を予め低下させる処理を施すことが提案されている。例えば、ダイシングテープとして紫外線硬化型の粘着テープを用いた場合は、特許文献1に開示されたようにウエハの切断ライン上のダイシングテープの粘着剤を選択的に硬化させる方法や、特許文献2に開示されたように、フレームとウエハの間のダイシングテープの空き領域全面の粘着剤を予め硬化させておく方法がある。
In order to avoid such undesired deposits, it has been proposed to perform a process for reducing the adhesive strength of the dicing tape in the area where the dicing blade cuts along the cutting line. For example, when an ultraviolet curable adhesive tape is used as the dicing tape, a method of selectively curing the dicing tape adhesive on the wafer cutting line as disclosed in
また、上記2つの方法を組み合わせて、ダイシングブレードが触れるおそれのあるすべての領域のダイシングテープの粘着剤を予め硬化させる方法も考えられる。
しかしながら、ダイシングテープの空き領域の粘着剤は、発生した切削屑を付着保持して、ウエハ表面に再付着することを防ぐ効果があり、特許文献2に開示されるようなダイシングテープの空き領域の、ダイシングブレードが触れるおそれのない部分の粘着剤までも硬化させることは好ましくない。 However, the adhesive in the empty area of the dicing tape has an effect of preventing the generated cutting waste from adhering and holding it and reattaching it to the wafer surface. Further, it is not preferable to cure even a portion of the adhesive that is not likely to be touched by the dicing blade.
すなわち、粘着剤がダイシング時のチップフライを防止することも考慮すると、ウエハ内外においてダイシングテープの粘着剤を予め硬化させる領域はできる限り小さいほうが好ましい。 That is, considering that the pressure-sensitive adhesive prevents chip fly during dicing, it is preferable that the area where the pressure-sensitive adhesive of the dicing tape is cured in advance is as small as possible.
他方、特許文献1に開示される方法では、ウエハの切断ラインに沿ってダイシングテープの粘着剤を遮光マスクを介して部分的に露光し、硬化させる方法においては、ウエハ上に設定された切断ラインと、遮光マスクの透光部であるパターン開口と、ダイシングブレードの走査による実際の切断ラインと、の3者の間には、それぞれ位置合わせの際に多少のずれが生じる。一般的にダイシング装置上で直接位置合わせがなされるウエハ上の切断ラインとダイシングブレードによる実際の切断ラインの位置ずれはほとんど無視できる程度であるが、この2者と、遮光マスクとの位置ずれは比較的大きい。これは、遮光マスクのアライメントの基準となる目標物がウエハの裏面に無いためである。
On the other hand, in the method disclosed in
遮光マスクの位置ずれは、縦横の2方向と傾きの3軸の位置ずれの大きさにより決まる。特に遮光マスクの傾きによる位置ずれは、ダイシングブレードが予め粘着剤がライン状に硬化された範囲から逸脱し、未硬化の粘着剤を切り込む危険につながる。 The positional deviation of the light shielding mask is determined by the magnitude of the positional deviation between the vertical and horizontal directions and the three axes of inclination. In particular, the positional shift due to the inclination of the light shielding mask leads to a risk that the dicing blade deviates from the range where the adhesive is previously cured in a line shape and cuts the uncured adhesive.
本発明は、上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、ダイシングテープから粘着性を有する切削屑が発生するのを防ぎ、高品質な液体吐出ヘッドを製造することのできる液体吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the unsolved problems of the prior art, it prevents the dicing tape of shavings having tackiness occurs, the manufacture higher-quality liquid discharge head it is an object to provide a method for manufacturing a liquid discharge head capable.
上記目的を達成するため、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、吐出手段を有する吐出素子を表面に複数配列したウェハの裏面をダイシングテープの紫外線硬化型の粘着剤に貼付するマウント工程と、ウェハ領域内の前記粘着剤のうちの前記ウェハを切断するための切断ラインに対応するライン状部位であるウェハ内硬化部と、ウェハ領域外の前記粘着剤のうちの前記切断ラインを前記ウェハ領域内から前記ウェハ領域外へと向かう一方向とその逆方向との両方向に延長した両延長部に対応するライン状部位であるウェハ外硬化部と、を前記ウェハ外硬化部のライン幅が前記ウェハ内硬化部のライン幅より大きくなり、前記ウェハ領域外の前記粘着剤が一部未硬化となるように、マスクを介して前記ウェハの裏面側から前記粘着剤に紫外線を照射して前記粘着剤を部分的に硬化させて前記ウェハ内硬化部と前記ウェハ外硬化部の粘着力を低減させることによって形成する形成工程と、前記切断ラインおよび前記延長部に沿って、前記ウェハの表面側からダイシングブレードによって前記ウェハと前記ダイシングテープとをダイシングして複数の前記吐出素子を分離する分離工程と、をこの順に有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention includes a mounting step of attaching a back surface of a wafer in which a plurality of discharge elements having discharge means are arranged on the surface to an ultraviolet curable adhesive of a dicing tape, and the curing unit wafer is a line-shaped portion corresponding to the cutting line for cutting the wafer of the adhesive in the wafer area, the wafer region said cutting lines of said adhesive outside the wafer area The wafer outer cured portion is a line-shaped portion corresponding to both extended portions extending in one direction from the inside to the outside of the wafer region and in the opposite direction, and the line width of the wafer outer cured portion is the wafer width. Ri greater than Na linewidth of the inner hardened part, ultraviolet so that the such adhesive unhardened part outside the wafer area, the pressure-sensitive adhesive from the back side of the wafer through the mask A step of forming by causing radiation to partially cure the adhesive and reduce the adhesive strength of the wafer outer hardened portion and the wafer in the cured part, along the cutting line and the extended portion, the And a separation step of separating the plurality of ejection elements in this order by dicing the wafer and the dicing tape with a dicing blade from the front side of the wafer.
ダイシング前に予め粘着力を低下させるダイシングテープの粘着剤のライン状部位が、ダイシングブレードによる切断ラインに対して傾き方向の位置ずれがある場合であっても、ダイシングテープの粘着力を低減したライン状部位からはずれて、粘着力を保持した部位をダイシングブレードが切断する危険を回避できる。これによって、ダイシングによる切削屑の付着を防ぎ、信頼性の高い液体吐出ヘッドを製造することができる。 Line dicing line shaped region of the tape adhesive to reduce the pre-adhesive force before dicing, even if there is a positional deviation of the inclination direction with respect to the cutting line by a dicing blade, which reduces the adhesive strength of the dicing tape It is possible to avoid the risk that the dicing blade cuts off the portion that has deviated from the shape portion and maintained the adhesive force. As a result, it is possible to prevent the attachment of cutting waste due to dicing and to manufacture a highly reliable liquid discharge head .
例えば、ダイシングにより分離される半導体素子が、表面にオリフィスを有する液体吐出ヘッドの吐出素子である場合は、オリフィス周辺の切削屑の付着残りに起因する吐出方向のよれがなく、液滴の安定吐出が可能な画像品位の高いプリンタを実現することができる。 For example, when the semiconductor element separated by dicing is an ejection element of a liquid ejection head having an orifice on the surface, there is no change in the ejection direction due to the remaining residue of cutting chips around the orifice, and stable ejection of droplets Therefore, it is possible to realize a printer with high image quality.
図1に示すように、ウエハ1の半導体素子1aを分離するダイシングに先立って、ダイシングテープ10の粘着剤にウエハ1の裏面を貼付し、ウエハ1の切断ライン1bと、ウエハ1の外縁を越えてウエハ外のダイシングテープ10の空き領域10aに延びる切断ライン1bの延長部に対応するダイシングテープ10のライン状部位の粘着剤を硬化させて、その粘着力を選択的に低下させる。
As shown in FIG. 1, prior to dicing to separate the semiconductor elements 1 a of the
そして、このように選択的に硬化処理を行うダイシングテープ10のライン状部位のうちで、図2の(a)に示すように、ウエハ1の切断ライン1bに対応するライン状部位であるウエハ内硬化部10bのライン幅W1 より、空き領域10aに延在するライン状部位であるウエハ外硬化部10cのライン幅W2 の方が大であるように構成することで、図2の(b)に示すようにダイシングブレードによる切り込み1cがダイシングテープ10の硬化部10b、10cに対して傾斜した場合でも、同図の(c)に示すようにダイシングブレードが未硬化の粘着剤に切り込むのを回避する。
Of the line-shaped portions of the
なお、ダイシングテープ10としては、紫外線硬化型粘着テープであっても、加熱硬化型粘着テープであってもよい。
The
また、図1の(b)に示すように、ダイシングテープ10のウエハ内硬化部10bにおいてもウエハ外周部に位置する領域をウエハ外硬化部10cと同じ幅にすれば、ダイシングブレードが未硬化の粘着剤に切り込むのをより一層確実に防止できる。
Further, as shown in FIG. 1 (b), in the in-wafer cured
図3に示すように、ウエハ1の半導体素子1aを、X、Y方向の切断ライン1bに沿って分離するために、まず、(a)に示すように、フレームKに支持された紫外線硬化型の粘着テープであるダイシングテープ10にウエハ1をマウントし、(b)に示すように、切断ライン1b上のダイシングテープ10の粘着剤と、ダイシングテープ10の空き領域10aに延在する切断ライン1bの延長線上の粘着剤とを、予め遮光マスクMを介した露光によって硬化させる。
As shown in FIG. 3, in order to separate the semiconductor element 1a of the
すなわち、図3の(a)に示すようにウエハ1をテープマウントし、(b)に示すように、遮光マスクM越しに紫外線P1 を照射し、遮光マスクMのパターン開口M1 に重なる部位のダイシングテープ10の粘着剤を硬化させ、(c)に示すように、ダイシングブレードBによってダイシングし、(d)に示すように紫外線P2 を照射してダイシングテープ10の粘着剤を全面にわたって硬化させ、(e)に示すように、分離された素子1aをピックアップする。
That is, as shown in FIG. 3A, the
図4は、ダイシングテープ10の硬化処理工程で用いる遮光マスクMを説明するもので、(a)に示すように遮光マスクMの全面にわたってウエハ1の切断ライン1bとその延長線に沿ったパターン開口M1 と、位置合わせ用の開口M2 を有する。あるいは、図4の(b)に示すように、ウエハ1の外周を約5mmオーバーサイズした領域までパターン開口M1 を有するマスクでもよい。
FIG. 4 illustrates the light shielding mask M used in the curing process of the
図2の(a)に示したように、ダイシングテープ10の硬化処理においてはしばしば、ウエハ1の切断ライン1bとダイシングテープ10の硬化部10b、10cが傾き方向(θ方向)の位置ずれを起こしてアライメントされることがあるため、ダイシングテープ10の空き領域10aにおけるウエハ外硬化部10cのライン幅W2 を、ウエハ1の切断ライン1b上のウエハ内硬化部10bのライン幅W1 よりも大とする。すなわち、遮光マスクMのパターン開口M1 の開口幅を、ウエハ外形位置の外側(図1の(a)参照)、あるいはウエハ外形位置よりわずかに内側から外側にかけて(図1の(b)参照)、ウエハ中央部の切断ライン1bに沿ったライン幅W1 より大きくする。
As shown in FIG. 2A, in the curing process of the
本実施例では、ダイシング時に使用するブレード厚は約80μmであり、図2の(b)に示すように、ダイシング後に幅80μm程度の切断ライン1bに沿った切り込み1cがウエハ1に形成される。また、切断ライン1b上の粘着剤の硬化部であるウエハ内硬化部10bのライン幅W1 が約140〜150μm、切断ライン1bの延長部上のウエハ外硬化部10cのライン幅W2 が約240〜250μmとなるように、遮光マスクMのパターン開口M1 が設定される。
In this embodiment, the blade thickness used during dicing is about 80 μm, and as shown in FIG. 2B, a
硬化部10b、10cの粘着剤は紫外線の露光により粘着力を低減あるいは喪失するため、ダイシングブレードBが各硬化部10b、10cの粘着剤を切断して発生する切削屑の多くは、ウエハの素子1aを有する表面に再付着しない。また、再付着するものがあっても、ダイシング後の洗浄工程で容易に除去することができる。
Since the adhesives of the hardened
これに対して図2の(c)に示すように、遮光マスクMとウエハ1との位置合わせにおいて位置ずれが生じて、ウエハ1の切断ライン1bとθ方向にずれた位置にダイシングテープ10の硬化部10b、10cが実質的に同じライン幅で形成されていると、特にウエハ1の中心から最も離れた空き領域10aにおいて、ダイシングブレードBの走査による切り込み1cは、ウエハ外硬化部10cから逸れて、粘着剤が未硬化の領域を切断してしまう。
On the other hand, as shown in FIG. 2C, a positional shift occurs in the alignment between the light shielding mask M and the
そこで、本実施例では、図2の(b)に示すように、ウエハ外硬化部10cをウエハ内硬化部10bよりも予め幅広に形成することで、ダイシングブレードBによる切り込み1cがウエハ外硬化部10cから逸れる危険を防ぐ。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2B, the
なお、ウエハ1の切断ライン1b上のウエハ内硬化部10bのライン幅を、ウエハ外硬化部10cのライン幅と同じく約240〜250μmとすることも考えられるが、その場合は、ダイシングにより分離された素子1aのダイシングテープ10上での保持力が低下するため、チップフライの危険がある。
The line width of the in-wafer cured
本実施例によれば、素子1aの保持力を保ちながら、ダイシングブレードBがダイシングテープ10の空き領域10aの未硬化の粘着剤を切断する危険を回避することができる。
According to the present embodiment, it is possible to avoid the risk that the dicing blade B cuts the uncured adhesive in the
より安全性を高めるために、ウエハ中心から最も離れるほど、ダイシングブレードの走査による切り込みが硬化部から逸れて粘着剤未硬化の領域を切断する危険が高まることを考慮して、図1の(b)に示すように、ウエハ1の外周部におけるウエハ内硬化部10bの一部のライン幅を、空き領域10aにおけるウエハ外硬化部10cのライン幅と同様に、幅広としてもよい。
In order to further improve safety, in consideration of the fact that the farthest away from the wafer center, the notch by the scanning of the dicing blade deviates from the hardened portion and the risk of cutting the uncured area of the adhesive increases. As shown in (1), the line width of a part of the in-wafer cured
また、ウエハ中心から空き領域へ向けて徐々に硬化部のライン幅を広くすることも考えられる。 It is also conceivable to gradually increase the line width of the hardened portion from the center of the wafer toward the empty area.
図4の(a)に示す遮光マスクMを用いた場合は、ダイシングテープ10の空き領域10a全体に幅広のウエハ外硬化部を設けることができる。
When the light-shielding mask M shown in FIG. 4A is used, a wide outside-curing portion of the wafer can be provided in the entire
図5は本実施例のダイシング方法によって得られる半導体素子1aと同様の、素子表面に吐出手段を有する吐出素子51、52を実装した液体吐出ヘッドを示すもので、各素子51、52は、裏面側をマウント基板53に接着した後に、フレキシブル基板54との電気接続、タンクホルダー55に保持された液体供給手段であるインクタンク56との接合等を経て、液体吐出ヘッドを構成する。この液体吐出ヘッドを搭載した記録装置(プリンタ)は、液滴よれのない、安定した液滴吐出が可能であった。また、長期の使用にあたり、オリフィス溜まりや吐出不良のない優れた信頼性を得ることができた。
FIG. 5 shows a liquid discharge head in which discharge
なお、本実施例では、紫外線硬化型のダイシングテープを使用したが、熱硬化型のダイシングテープ、例えば日東電工(株)製リバアルファ(タイプM)を使用し、熱線を選択的に照射した場合においても同様の効果が得られた。 In this example, an ultraviolet curable dicing tape was used. However, when a thermosetting dicing tape, for example, Ribata Alpha (type M) manufactured by Nitto Denko Corporation was used and heat rays were selectively irradiated. The same effect was obtained in.
本発明は、液体吐出ヘッドの吐出素子に限らず、各種半導体デバイスに搭載する半導体素子をウエハから切り出すダイシングに広く適用できる。 The present invention is not limited to the ejection elements of the liquid ejection head, and can be widely applied to dicing for cutting out semiconductor elements mounted on various semiconductor devices from a wafer.
1 ウエハ
1a 半導体素子
1b 切断ライン
1c 切り込み
10 ダイシングテープ
10a 空き領域
10b ウエハ内硬化部
10c ウエハ外硬化部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
ウェハ領域内の前記粘着剤のうちの前記ウェハを切断するための切断ラインに対応するライン状部位であるウェハ内硬化部と、ウェハ領域外の前記粘着剤のうちの前記切断ラインを前記ウェハ領域内から前記ウェハ領域外へと向かう一方向とその逆方向との両方向に延長した両延長部に対応するライン状部位であるウェハ外硬化部と、を前記ウェハ外硬化部のライン幅が前記ウェハ内硬化部のライン幅より大きくなり、前記ウェハ領域外の前記粘着剤が一部未硬化となるように、マスクを介して前記ウェハの裏面側から前記粘着剤に紫外線を照射して前記粘着剤を部分的に硬化させて前記ウェハ内硬化部と前記ウェハ外硬化部の粘着力を低減させることによって形成する形成工程と、
前記切断ラインおよび前記延長部に沿って、前記ウェハの表面側からダイシングブレードによって前記ウェハと前記ダイシングテープとをダイシングして複数の前記吐出素子を分離する分離工程と、
をこの順に有する液体吐出ヘッドの製造方法。 A mounting step of attaching a back surface of a wafer in which a plurality of discharge elements having discharge means are arranged on the surface to an ultraviolet curable adhesive of a dicing tape;
An in-wafer cured portion that is a line-shaped portion corresponding to a cutting line for cutting the wafer among the adhesive in the wafer area, and the cutting line in the adhesive outside the wafer area The wafer outer cured portion is a line-shaped portion corresponding to both extended portions extending in one direction from the inside to the outside of the wafer region and in the opposite direction, and the line width of the wafer outer cured portion is the wafer width. Ri greater than Na linewidth of the inner hardened part, in so that the such adhesive unhardened part outside the wafer area, by irradiating ultraviolet rays to the adhesive from the back side of the wafer through the mask the Forming the adhesive by partially curing the adhesive and reducing the adhesive force between the in-wafer cured portion and the outside-cured portion ; and
A separation step of dicing the wafer and the dicing tape by a dicing blade from the surface side of the wafer along the cutting line and the extension portion to separate the plurality of ejection elements;
A method of manufacturing a liquid discharge head having the above in this order.
ウェハ領域内の前記粘着剤のうちの前記ウェハを切断するための切断ラインに対応するライン状部位であるウェハ内硬化部と、ウェハ領域外の前記粘着剤のうちの前記切断ラインを前記ウェハ領域内から前記ウェハ領域外へと向かう一方向とその逆方向との両方向に延長した両延長部に対応するライン状部位であるウェハ外硬化部と、を前記ウェハ外硬化部のライン幅が前記ウェハ内硬化部のライン幅より大きくなり、前記ウェハ領域外の前記粘着剤が一部未硬化となるように、マスクを介して前記ウェハの裏面側から前記粘着剤に熱線を照射して前記粘着剤を部分的に硬化させて前記ウェハ内硬化部と前記ウェハ外硬化部の粘着力を低減させることによって形成する形成工程と、
前記切断ラインおよび前記延長部に沿って、前記ウェハの表面側からダイシングブレードによって前記ウェハと前記ダイシングテープとをダイシングして複数の前記吐出素子を分離する分離工程と、
をこの順に有する液体吐出ヘッドの製造方法。 A mounting step of attaching a back surface of a wafer in which a plurality of discharge elements having discharge means are arranged on the surface to a heat ray curable adhesive of a dicing tape;
An in-wafer cured portion that is a line-shaped portion corresponding to a cutting line for cutting the wafer among the adhesive in the wafer area, and the cutting line in the adhesive outside the wafer area The wafer outer cured portion is a line-shaped portion corresponding to both extended portions extending in one direction from the inside to the outside of the wafer region and in the opposite direction, and the line width of the wafer outer cured portion is the wafer width. Ri greater than Na linewidth of the inner hardened part, in so that the such adhesive unhardened part outside the wafer area is irradiated with heat rays to the adhesive from the back side of the wafer through the mask the A forming step in which the adhesive is partially cured to reduce the adhesive strength of the in-wafer cured portion and the outside-cured portion of the wafer; and
A separation step of dicing the wafer and the dicing tape by a dicing blade from the surface side of the wafer along the cutting line and the extension portion to separate the plurality of ejection elements;
A method of manufacturing a liquid discharge head having the above in this order.
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