JP5636266B2 - ワークの加工方法及びダイシングテープ - Google Patents

Description

本発明は、裏面側がダイシングテープに貼着されたワークに対してダイシングテープ越しに裏面側からレーザービームを照射してワークの内部に改質層を形成した後、改質層に外力を加えてワークを個々のチップに分割する方法、及び、その方法の実施に好適なダイシングテープに関する。

半導体ウェーハや光デバイスウェーハ等のワークをストリートに沿って分割する方法として、ウェーハに対して透過性を有するパルスレーザービームを分割すべき領域の内部に集光点を合わせて照射するレーザー加工方法が試みられている。このレーザー加工方法を用いた分割方法は、ウェーハの一方の面側から内部に集光点を合わせてウェーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、ウェーハの内部にストリートに沿って改質層を連続的に形成し、この改質層が形成されることによって強度が低下した分割予定ラインに沿って外力を加えることにより、被加工物を分割するものである（例えば、特許文献１参照）。

改質層形成のためのレーザービームの照射は、表面のストリートの幅が狭いワークにも対応できるなどの観点から、ワークの裏面側から行われることがある。その場合には、ワークの表面をダイシングテープに貼着し、裏面側からレーザービームを照射することもできるが、分割加工後の個々のチップをピックアップするために、全チップを新たに別のテープに貼り替えなければならない。そこで、かかる貼り替えを回避してプロセスを簡略化する観点から、ダイシングテープにワークの裏面を貼着し、ダイシングテープ越しにレーザービームをワークの裏面側から集光することが行われている。

特許第３４０８８０５号公報

しかし、ワークの裏面側からダイシングテープ越しにレーザービームを照射する場合は、一般的にはレーザー加工装置の保持手段の保持面にワークの表面側を保持するため、ダイシングテープの粘着面が保持手段の保持面に貼り付いてしまうという問題があった。

本発明は、これらの事実に鑑みてなされたものであって、その主な技術的課題は、環状フレームに貼着されたダイシングテープ越しにレーザービームをワークの裏面側から集光するプロセスにおいて、保持テーブルの保持面にダイシングテープの粘着面が貼り付くことがなく円滑にプロセスが実行できるワークの加工方法を提供することにある。

第一の発明は、表面の分割予定ラインによって区画された領域にデバイスが形成されたワークの裏面を環状フレームの開口部に配設されたダイシングテープの粘着面に貼着しワークを該環状フレームの開口部に支持する支持工程と、支持工程の後にワークを保持する保持テーブルの保持面にワークの表面を吸着保持する保持工程と、保持工程の後にダイシングテープを介してワークの裏面側からワークを透過する波長のレーザービームを分割予定ラインに沿って照射して改質層を形成する加工工程とを含むワークの加工方法に関し、保持工程の前にワークの外周と環状フレームの内周の間の領域に対応するダイシングテープの粘着面に環状の離型紙を貼着する離型紙貼着工程と、加工工程の後に離型紙を剥離する離型紙剥離工程と、剥離工程の後にダイシングテープを拡張してワークを分割予定ラインに沿って分割する分割工程とを含む。

第二の発明は、表面の分割予定ラインによって区画された領域にデバイスが形成されたワークの裏面を環状フレームの開口部に配設されたダイシングテープの粘着面に貼着しワークを環状フレームの開口部に支持する支持工程と、支持工程の後にワークを保持する保持テーブルの保持面にワークの表面を吸着保持する保持工程と、保持工程の後にダイシングテープを介してワークの裏面側からワークを透過する波長のレーザービームを分割予定ラインに沿って照射して改質層を形成する加工工程とを含むワークの加工方法において使用されるダイシングテープに関し、ワークの外周と環状フレームの内周との間の領域に対応する粘着面に環状の離型紙が貼着されている。

本発明に係るワークの加工方法では、ワークの外周と環状フレームの内周との間の領域におけるダイシングテープの粘着面に環状の離型紙を貼着し、その状態でワークの表面側を保持テーブルに保持してレーザー加工を行うこととしたため、粘着面を下に向けて保持しても、粘着面には離型紙が貼着されているため、粘着面が直接保持テーブルに接触することがない。したがって、保持テーブルに粘着面が貼りつくことがなく、円滑にプロセスを実行することができる。

また、本発明に係るダイシングテープは、ワークの外周と環状フレームの内周との間の領域に対応する粘着面に環状の離型紙が貼着されているため、上記ワークの加工方法を実施するのに好適である。

ダイシングテープを介して環状フレームに支持されたワーク及びダイシングテープに貼着される離型紙を示す分解斜視図である。 ダイシングテープに離型紙を貼着するとともにワークに保護テープを貼着する状態を略示的に示す断面図である。 ワークの表裏を反転させた状態を略示的に示す断面図である。 表裏を反転させたワークを保持テーブルに載置した状態を略示的に示す断面図である。 表裏を反転させたワークを保持テーブルに保持した状態を略示的に示す断面図である。 ワークの裏面側からレーザービームを照射する状態を示す斜視図である。 ワークの裏面側からレーザービームを照射する状態を略示的に示す断面図である。 内部に改質層が形成されたワークを略示的に示す断面図である。 ダイシングテープから離型紙を剥離するとともにワークから保護テープを剥離する状態を略示的に示す断面図である。 ワークを個々のデバイスに分割した状態を略示的に示す断面図である。

（１）支持工程
図１に示すワーク１の表面１０には縦横に分割予定ライン１００が形成され、分割予定ライン１００によって区画された領域にデバイス１０１が形成されている。このワーク１の裏面１１は、ワーク１よりも大径のダイシングテープ２の粘着面２０に貼着される。ダイシングテープ２の粘着面２０の周縁部には環状フレーム３が貼着され、ダイシングテープ２は、環状フレーム３に形成された開口部３０を塞いだ状態で配設されており、ワークＷが環状フレーム３の開口部３０において支持された状態とする。

なお、ワークＷは特に限定はされないが、例えばシリコンウェーハ、ガリウム砒素、シリコンカーバイド等の半導体ウェーハや、チップ実装用としてウェーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Die Attach Film）等の粘着部材、半導体製品のパッケージ、セラミックス、ガラス、サファイア系の無機材料基板、液晶ディスプレイドライバー等の各種電子部品、さらには、ミクロンオーダーの加工位置精度が要求される各種加工材料が挙げられる。

（２）離型紙貼着工程
図１及び図２に示すように、ダイシングテープ２の粘着面２０には、ワーク１及び環状フレーム３が貼着されていない露出部２００が存在している。この露出部２００は、ワーク１の外周１２と環状フレームＦの内周３１との間の領域に対応して露出した部分であり、環状に形成されている。

図１及び図２に示すように、露出部２００には、その形状に対応する環状の離型紙４を貼着する。離型紙４は、図２に示す離型紙４の径方向の幅Ｗ１が露出部２００の径方向の幅Ｗ２と等しく、離型紙４が露出部２００を完全に被覆できるように露出部２００と同形状に形成されていることが望ましいが、離型紙４の径方向の幅Ｗ１が露出部２００の径方向の幅Ｗ２よりも短く、貼着したときに露出部２００の一部が露出するような形状であってもよい。

デバイス１０１保護の観点からワーク1の表面を直接保持面６０に保持することが出来ない場合は、図２に示すように、ワーク１の表面１０には、表面１０に形成されたデバイス１０１を保護するための保護テープ５を貼着してもよい。

離型紙貼着工程は、後述する保持工程の前に行われる。なお、露出部２００への離型紙４の貼着は、ダイシングテープ２にワーク１の裏面１１を貼着する前に行うこともできる。すなわち、離型紙貼着工程は、支持工程に先立って行うようにしてもよい。

（３）保持工程
支持工程の後に離型紙貼着工程が行われた場合は離型紙貼着工程の後に、支持工程の前に離型紙貼着工程が行われた場合は支持工程の後に、図３に示すように、環状フレーム３とともにワーク１の表裏を反転し、ワーク１をレーザー加工装置の保持テーブル６において保持する。この保持テーブル６は、ワークを吸引保持する保持面６０を有している。また、保持テーブル６の外周側には、環状フレームＦを固定するフレーム固定部６１が固定設されている。フレーム固定部６１は、保持テーブル６の下部から水平方向にのびる基部６１０と、基部６１０に対して水平方向の回転軸を中心として回動する押し付け部材６１１を備えており、押し付け部材６１１が矢印Ａの方向に回動して環状フレーム３を下方に押圧してフレーム３を保持することができる。保持テーブル６及びフレーム固定部６１は、水平方向に移動可能となっている。

図４に示すように、保護テープ５側を保持テーブル６に載置し、保持面６０において保護テープ５を介してワーク１を吸着保持する。そして、図５に示すように、押し付け部材６１１と基部６１０の上面とでフレームＦを挟持する。そうすると、図５において拡大して示すように、離型紙４が保持テーブル６に接触し、ダイシングテープ２の粘着面２０が保持テーブル６に直接接触するのを防ぐ。したがって、保持テーブル６に粘着面２０が貼りつくことがなく、円滑にプロセスを実行することができる。なお、離型紙４は、少なくとも保持テーブル６に接触する部分に貼着されていれば、露出部２００の全体を覆っている必要はない。

（４）加工工程
保持工程の後に、ワークに対してレーザー加工を行う。レーザー加工の前には、ダイシングテープ２を介した赤外線撮影などによって、ワーク１の表面１０に形成された図１に示した分割予定ライン１００を裏面１１側から検出する。そして、保持テーブル６及びフレーム固定部６１を水平方向に移動させ、図６に示すように、レーザー加工装置の照射ヘッド７からワークＷに向けてワークＷを透過する波長のレーザービーム７ａを照射する。このレーザービーム７ａは、図７に示すように、ダイシングテープ２を介してワーク１の裏面１１側から入射させ、ワークＷの内部に集光する。

図１に示したすべての分割予定ライン１００に沿ってこのようにしてレーザービームの照射を行うと、図８に示すように、ワーク１の内部に分割予定ライン１００に沿って改質層１３が形成される。この改質層１３は、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲とは異なる状態になった領域をいう。改質層には、例えば、ア）溶融処理領域、イ）クラック領域、絶縁破壊領域、ウ）屈折率変化領域等があり、これらが混在した領域もある。

（５）離型紙剥離工程
次に、図９に示すように、離型紙４をダイシングテープ２の粘着面２０の露出部２００から剥離する。また、保護テープ５もワーク１の表面１０から剥離する。そうすると、ダイシングテープ２の露出部２００及びワーク１の表面１０が露出する。

（６）分割工程
離型紙剥離工程の後、ダイシングテープ２をワーク１の面方向に拡張することにより分割予定ラインＬに沿って形成された改質層１３において個々のデバイスごとのチップ１４に分割する。分割工程の前に離型紙剥離工程において離型紙４が剥離されているため、ダイシングテープ２を拡張させる際に支障が生じることはない。

１：ワーク
１０：表面 １００：分割予定ライン １０１：デバイス
１１：裏面 １２：外周 １３：改質層
２：ダイシングテープ ２０：粘着面 ２００：露出部
３：環状フレーム ３０：開口部 ３１：内周
４：離型紙 ５：保護テープ
６：保持テーブル ６０：保持面
６１：フレーム固定部 ６１０：基部 ６１１：押し付け部材
７：照射ヘッド ７ａ：レーザービーム

Claims (2)

1. 表面の分割予定ラインによって区画された領域にデバイスが形成されたワークの裏面を環状フレームの開口部に配設されたダイシングテープの粘着面に貼着し、ワークを該環状フレームの開口部に支持する支持工程と、
   該支持工程の後に、ワークを保持する保持テーブルの保持面にワークの表面を吸着保持する保持工程と、
   該保持工程の後に、該ダイシングテープを介してワークの裏面側からワークを透過する波長のレーザービームを該分割予定ラインに沿って照射して改質層を形成する加工工程と、
   を含むワークの加工方法であって、
   該保持工程の前に、ワークの外周と該環状フレームの内周との間の領域に対応する該ダイシングテープの粘着面に環状の離型紙を貼着する離型紙貼着工程と、
   該加工工程の後に、該離型紙を剥離する離型紙剥離工程と、
   該剥離工程の後に、該ダイシングテープを拡張してワークを該分割予定ラインに沿って分割する分割工程と
   を含むワークの加工方法。
2. 表面の分割予定ラインによって区画された領域にデバイスが形成されたワークの裏面を環状フレームの開口部に配設されたダイシングテープの粘着面に貼着し、ワークを該環状フレームの開口部に支持する支持工程と、
   該支持工程の後に、ワークを保持する保持テーブルの保持面にワークの表面を吸着保持する保持工程と、
   該保持工程の後に、ダイシングテープを介してワークの裏面側からワークを透過する波長のレーザービームを該分割予定ラインに沿って照射して改質層を形成する加工工程と、
   を含むワークの加工方法において使用されるダイシングテープであって、
   ワークの外周と該環状フレームの内周との間の領域に対応する粘着面に環状の離型紙が貼着されたダイシングテープ。

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