JP5930901B2 - エポキシ樹脂の加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、エポキシ樹脂の加工方法に関する。

ＷＬ−ＣＳＰ（Ｗａｆｅｒ−ｌｅｖｅｌ Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）とは、ウエーハの状態で再配線層や電極（金属ポスト）を形成後、表面側を樹脂封止し、切削ブレード等で各パッケージに分割する技術であり、ウエーハを個片化したパッケージの大きさが半導体デバイスチップの大きさになるため、小型化及び軽量化の観点からも広く採用されている。

ＷＬ−ＣＳＰの製造プロセスでは、複数のデバイスが形成された半導体ウエーハのデバイス面側に再配線層を形成し、更に再配線層を介してデバイス中の電極に接続する金属ポストを形成した後、金属ポスト及びデバイスを樹脂で封止する。

次いで、封止剤を薄化するとともに金属ポストを封止剤表面に露出させた後、金属ポストの端面にバンプと呼ばれる外部端子を形成する。その後、切削装置等で切削して個々のＣＳＰへと分割する。

半導体デバイスを衝撃や湿気等から保護するために、封止剤で封止することが重要である。通常、封止剤として、エポキシ樹脂中にＳｉＣからなるフィラーを混入した封止剤を使用することで、封止剤の熱膨張率を半導体デバイスチップの熱膨張率に近づけ、熱膨張率の差によって生じる加熱時のパッケージの破損を防止している。

一方、ＷＬ−ＣＳＰウエーハの封止剤を薄化して金属ポストの高さを揃えるとともに封止剤表面に金属ポストを露出させるには、ダイアモンドをガラスや樹脂等で固めた研削砥石を有するグラインダと呼ばれる研削装置が利用される。

特開２００９−５９７７１号公報

しかし、ＷＬ−ＣＳＰで封止樹脂として広く使用されているエポキシ樹脂を研削砥石で研削すると、シリコンウエーハを研削するよりも過度に研削砥石が摩耗してしまう。エポキシ樹脂の種類によっては、樹脂の研削除去量と砥石の摩耗量が同等となるものもある。

砥石が摩耗する都度、新しい研削砥石に交換するという手間が掛かる上、セルフグラインドやセットアップ等の作業も必要となるため、研削砥石の摩耗量が多いと生産性が落ちるという問題がある。

本発明はこのような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、研削砥石の摩耗量を低減して過度に生産性が落ちることを低減可能なエポキシ樹脂の加工方法を提供することである。

本発明によると、エポキシ樹脂の加工方法であって、エポキシ樹脂の外周縁に到達しない複数の溝をエポキシ樹脂の被研削面に形成する溝形成ステップと、該溝形成ステップを実施した後、該複数の溝にエポキシ樹脂と反応してエポキシ樹脂を脆弱化させる薬液を充填して所定時間経過させる薬液充填ステップと、該薬液充填ステップを実施した後、該複数の溝から該薬液を除去する薬液除去ステップと、該薬液除去ステップを実施した後、エポキシ樹脂の被研削面を研削砥石で研削する研削ステップと、を含むことを特徴とするエポキシ樹脂の加工方法が提供される。

本発明によると、溝中に薬液を充填してエポキシ樹脂を脆弱化させた後エポキシ樹脂を研削するため、研削時の研削砥石の摩耗が低減され、過度に生産性が落ちることを防止できる。

溝形成ステップを説明するＷＬ−ＣＳＰの斜視図である。 エポキシ樹脂の被研削面に形成する溝の他の例を示すＷＬ−ＣＳＰの平面図である。 薬液充填ステップを示すＷＬ−ＣＳＰの斜視図である。 薬液除去ステップを示す洗浄装置の縦断面図である。 研削ステップを示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、ＷＬ−ＣＳＰ１１の斜視図が示されている。ＷＬ−ＣＳＰ１１はシリコンウエーハ１３上に再配線層及び電極（金属ポスト）を形成した後、その表面側をエポキシ樹脂１５で封止して構成されている。好ましくは、エポキシ樹脂１５中にはＳｉＣからなるフィラーが混入されている。

本発明の加工方法では、まずエポキシ樹脂１５の表面（被研削面）にエポキシ樹脂１５の外周縁に到達しない複数の溝１７を形成する。これらの溝１７は、好ましくは切削ブレードによる切削で形成する。代替実施形態として、エポキシ樹脂１５に対して吸収性を有する波長のレーザービームを照射して、アブレーション加工により溝１７を形成するようにしてもよい。

溝１７のパターンは、図１に示した形態に限定されるものではなく、例えば図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すようなパターンの複数の溝１７を形成するようにしてもよい。要するに、エポキシ樹脂１５の外周縁に到達しない任意のパターンで複数の溝１７を形成すればよい。

溝形成ステップを実施した後、図３に示すように、薬液供給ノズル１０から硫酸又は硝酸等のエポキシ樹脂１５を脆弱化させる薬液１２を供給して溝１７中に薬液１２を充填する。そして十分な時間このまま放置する。

その結果、溝１７中に充填された薬液１２によりエポキシ樹脂１５が脆弱化される。エポキシ樹脂１５を十分脆弱化させるためには、例えば図２（Ｂ）に示すように、多数の溝１７をエポキシ樹脂１５の被研削面に形成するのが好ましい。

薬液充填ステップを実施した後、複数の溝１７中から薬液を除去する薬液除去ステップを実施する。この薬液除去ステップは、図４に示すようなスピンナ洗浄装置１４を用いて実施する。

スピンナ洗浄装置１４のスピンナテーブル１６は、電動モータ１８の出力軸２０に連結されている。スピンナテーブル１６は、多孔質材料から形成された吸引保持部を有しており、吸引保持部は図示しない真空吸引源に接続されている。従って、スピンナテーブル１６は、その上に載置されたＷＬ−ＣＳＰ１１を吸引保持する。

２２は液体受け容器であり、円筒状側壁２２ａと、底壁２２ｂと、円筒状内壁２２ｃとを有している。２４は洗浄水供給アームであり、その先端に洗浄水供給ノズル２６が形成されている。

洗浄水供給アーム２４の基端部は正転・逆転可能なモータ２８に連結されており、モータ２８を駆動すると洗浄水供給ノズル２６がＷＬ−ＣＳＰ１１上を揺動する。洗浄水供給アーム２４は純水等の洗浄水供給源に接続されている。

次に、このように構成されたスピンナ洗浄装置１４の作用について説明する。薬液充填ステップを実施した後、ＷＬ−ＣＳＰ１１はスピンナ洗浄装置１４のスピンナテーブル１６上に載置され、スピンナテーブル１６の吸引保持部を真空吸引源に接続することにより、スピンナテーブル１６により吸引保持される。

この状態で電動モータ１８を駆動して、スピンナテーブル１６を矢印ａ方向に回転させながら洗浄水供給ノズル２６から純水等の洗浄水をエポキシ樹脂１５上に供給して溝１７中から薬液を洗い流して除去する。この洗浄中にはモータ２８を正転・逆転して、洗浄液ノズル２６を揺動させながら洗浄水をエポキシ樹脂１５表面に供給するのが望ましい。

スピンナ洗浄装置１４により溝１７中の薬液を洗い流した後、好ましくは、洗浄水の供給を絶ってから電動モータ１８を駆動してスピンナテーブル１６を高速回転させてＷＬ−ＣＳＰ１１をスピン乾燥する。このスピン乾燥時には、図示しないエア供給ノズルからエポキシ樹脂１５表面にエアを供給するようにしてもよい。

薬液除去ステップを実施した後、エポキシ樹脂１５の被研削面を研削砥石で研削する研削ステップを実施する。この研削ステップでは、図５に示すように、ＷＬ−ＣＳＰ１１のシリコンウエーハ１３側を研削装置のチャックテーブル３０で吸引保持し、溝１７を有するエポキシ樹脂１５を露出させる。

図５において、研削装置の研削ユニット３２は、回転駆動されるスピンドル３４と、スピンドル３４の先端部に固定されたホイールマウント３６と、ホイールマウント３６に複数のねじ４０で着脱可能に装着された研削ホイール３８を含んでいる。研削ホイール３８は、環状基台４２と、環状基台４２の自由端部に固着された複数の研削砥石４４とから構成される。

この研削ステップでは、チャックテーブル３０を矢印ａ方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール３８をチャックテーブル３０と同一の方向に、即ち矢印ｂ方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、図示しない研削ユニット送り機構を作動して研削砥石４４をＷＬ−ＣＳＰ１１のエポキシ樹脂１５に接触させる。

そして、研削ホイール３８を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りして、エポキシ樹脂１５の研削を実施する。エポキシ樹脂１５は溝１７中に充填された薬液により脆弱化されているため、比較的容易に研削することができ、研削砥石４４の摩耗量も低減することができる。エポキシ樹脂１５の研削は、エポキシ樹脂１５表面に金属ポストの端面が露出する寸前まで実施する。

１１ ＷＬ−ＣＳＰ
１２ 薬液
１３ シリコンウエーハ
１４ スピンナ洗浄装置
１５ エポキシ樹脂
１６ スピンナテーブル
１７ 溝
３２ 研削ユニット
３８ 研削ホイール
４４ 研削砥石

Claims (1)

1. エポキシ樹脂の加工方法であって、
   エポキシ樹脂の外周縁に到達しない複数の溝をエポキシ樹脂の被研削面に形成する溝形成ステップと、
   該溝形成ステップを実施した後、該複数の溝にエポキシ樹脂と反応してエポキシ樹脂を脆弱化させる薬液を充填して所定時間経過させる薬液充填ステップと、
   該薬液充填ステップを実施した後、該複数の溝から該薬液を除去する薬液除去ステップと、
   該薬液除去ステップを実施した後、エポキシ樹脂の被研削面を研削砥石で研削する研削ステップと、
   を含むことを特徴とするエポキシ樹脂の加工方法。

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