特開 2022-174548 ウェーハの加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022174548

(43)【公開日】2022-11-24

(54)【発明の名称】ウェーハの加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20221116BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20221116BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 M

H01L21/78 Y

H01L21/68 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021080423

(22)【出願日】2021-05-11

(71)【出願人】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100142804

【弁理士】

【氏名又は名称】大上 寛

(72)【発明者】

【氏名】趙 金艶

(72)【発明者】

【氏名】原田 成規

【テーマコード（参考）】

5F063

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F063AA15

5F063CB02

5F063CB07

5F063CB23

5F063CB29

5F063DG16

5F063EE11

5F131AA02

5F131BA52

5F131BA53

5F131CA15

5F131EA05

5F131EA07

5F131EA24

5F131EC33

5F131EC35

5F131EC77

(57)【要約】

【課題】 ダイアタッチ層のはみ出し部が破断した際に、破断した部分がデバイス上に付着することを確実に防止するための新規な技術を提案する。
【解決手段】ウェーハ１０の直径よりも大きい直径のダイアタッチ層２０を介して該ウェーハ１０をシートＳに貼着することで、該ウェーハ１０の外周に該ダイアタッチ層２０のはみ出し部２２が形成される貼着ステップと、除去部材３３を該はみ出し部２２に接触させることで、該はみ出し部２２を該シートＳ上から除去するはみ出し部除去ステップと、を備えたウェーハの加工方法とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェーハの直径よりも大きい直径のダイアタッチ層を介して該ウェーハをシートに貼着することで、該ウェーハの外周に該ダイアタッチ層のはみ出し部が形成される貼着ステップと、
除去部材を該はみ出し部に接触させることで、該はみ出し部を該シート上から除去するはみ出し部除去ステップと、を備えたウェーハの加工方法。

【請求項2】

該除去部材は、基材上に粘着層が積層されたテープにて構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のウェーハの加工方法。

【請求項3】

中央に開口が形成された環状フレームと、
該開口を覆う該除去部材と、
該開口の内側で該ウェーハに対応して該除去部材に形成される保護層と、
を有する除去ユニットを準備する除去ユニット準備ステップを更に備え、
該はみ出し部除去ステップでは、該除去ユニットの該保護層を該ウェーハに対面させつつ、該除去部材の該粘着層を該はみ出し部に接触させることで、該はみ出し部を除去する、ことを特徴とする請求項２に記載のウェーハの加工方法。

【請求項4】

該貼着ステップの前、又は、後において、該ダイアタッチ層を分割するための分割起点を該ウェーハに形成する分割起点形成ステップと、
該分割起点が該ウェーハに形成されるとともに該はみ出し部が該シートから除去された状態で、該シートをエキスパンドして該ダイアタッチ層が積層された複数のチップを形成するエキスパンドステップと、を備えた、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のウェーハの加工方法。

【請求項5】

該ウェーハを貼着したシートは、ウェーハ保持用の環状フレームに固定され、
ウェーハ保持用の環状フレームと、該除去ユニットの環状フレームには、それぞれ位置決め部が形成され、
該はみ出し部除去ステップでは、両環状フレームの位置決め部を合わせることで、ウェーハの位置に保護層の位置を一致させる、
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のウェーハの加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウェーハの加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、デバイスチップの実装基板への実装にはダイアタッチフィルムが広く利用されており、ウェーハを保持しつつ後に拡張されるテープ上にダイアタッチフィルムによるダイアタッチ層が形成されたツーインワン（２ｉｎ１）と呼ばれるテープも広く利用されている。

【0003】

そして、テープ上に形成されたダイアタッチ層上にウェーハを貼着する際に生じるウェーハの位置ずれを考慮し、ダイアタッチ層の直径はウェーハの直径よりも大きく形成される。このため、ウェーハがテープに貼着された状態では、ウェーハの外周にダイアタッチ層のはみ出し部が形成される。

【0004】

ウェーハには、例えば、レーザー加工装置により分割起点となる改質層が形成され、テープを拡張することによって改質層が破断してチップに個片化され、この際にダイアタッチ層を形成しているダイアタッチフィルムもチップと一緒に破断する。

【0005】

ここで、ダイアタッチフィルムが破断する際に、ダイアタッチフィルムのはみ出し部がテープから剥離し、分割されたチップの表面に付着することが懸念される。チップのデバイス表面にダイアタッチフィルムが付着すると、デバイスを損傷したり後の実装工程で実装不良の要因となるため、問題となる。

【0006】

以上の点に鑑み、例えば、特許文献１では、ダイアタッチフィルムのはみ出し部を押止して飛散を防止するエキスパンド装置について提案がされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００９－２７２５０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１の構成では、押止部材に貼着されたダイアタッチフィルムがエキスパンド装置内で浮遊してデバイス上に付着するおそれがある等、完全にダイアタッチフィルムの破片の飛散を防止することは困難であるといえる。

【0009】

また、ダイアタッチフィルムのはみ出し部が破断してエキスパンド装置内に付着すると、後に意図しないタイミングで落下してエキスパンド装置内で浮遊し、デバイスに付着するおそれがあるため、改善が切望されていた。

【0010】

本発明は以上の問題に鑑み、ダイアタッチ層のはみ出し部が破断した際に、破断した部分がデバイス上に付着することを確実に防止するための新規な技術を提案するものである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

【0012】

本発明の一態様によれば、
ウェーハの直径よりも大きい直径のダイアタッチ層を介して該ウェーハをシートに貼着することで、該ウェーハの外周に該ダイアタッチ層のはみ出し部が形成される貼着ステップと、
除去部材を該はみ出し部に接触させることで、該はみ出し部を該シート上から除去するはみ出し部除去ステップと、を備えたウェーハの加工方法とする。

【0013】

また、本発明の一態様によれば、
該除去部材は、基材上に粘着層が積層されたテープにて構成される、
ウェーハの加工方法とする。

【0014】

また、本発明の一態様によれば、
中央に開口が形成された環状フレームと、
該開口を覆う該除去部材と、
該開口の内側で該ウェーハに対応して該除去部材に形成される保護層と、
を有する除去ユニットを準備する除去ユニット準備ステップを更に備え、
該はみ出し部除去ステップでは、該除去ユニットの該保護層を該ウェーハに対面させつつ、該除去部材の該粘着層を該はみ出し部に接触させることで、該はみ出し部を除去する、ウェーハの加工方法とする。

【0015】

また、本発明の一態様によれば、
該貼着ステップの前、又は、後において、該ダイアタッチ層を分割するための分割起点を該ウェーハに形成する分割起点形成ステップと、
該分割起点が該ウェーハに形成されるとともに該はみ出し部が該シートから除去された状態で、該シートをエキスパンドして該ダイアタッチ層が積層された複数のチップを形成するエキスパンドステップと、を備えた、
ウェーハの加工方法とする。

【0016】

また、本発明の一態様によれば、
該ウェーハを貼着したシートは、ウェーハ保持用の環状フレームに固定され、
ウェーハ保持用の環状フレームと、該除去ユニットの環状フレームには、それぞれ位置決め部が形成され、
該はみ出し部除去ステップでは、両環状フレームの位置決め部を合わせることで、ウェーハの位置に保護層の位置を一致させる、
ウェーハの加工方法とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、ウェーハのエキスパンドを行う前に、ダイアタッチ層のはみ出し部がシート上から除去されているため、エキスパンドをする際に破断したはみ出し部がシートから剥離し、分割されたチップの表面に付着するといった不具合発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】（Ａ）は、被加工物の一例であるウェーハについて示す図。（Ｂ）は、ウェーハユニットについて示す図。

【図2】本発明を利用した加工方法のフローチャート。

【図3】（Ａ）は、はみ出し部除去ステップについて示す図。（Ｂ）は、はみ出し部が除去された状態について示す図。

【図4】（Ａ）は、除去ユニットの表面側について示す図。（Ｂ）は、除去ユニットの裏面側について示す図。（Ｃ）は、ウェーハユニットと除去ユニットを対向させた状態について示す図。（Ｄ）は、ウェーハユニットと除去ユニットを重ねた状態について示す図。

【図5】（Ａ）は、エキスパンドステップについて説明する図。（Ｂ）は、チップに分割された状態について示す図。

【図6】（Ａ）は、先にはみ出し部除去ステップを行う例について説明する図。（Ｂ）は、はみ出し部の除去について説明する図。（Ｃ）は、エキスパンドによりチップに分割することについて説明する図。

【図7】（Ａ）は、環状フレームの貼着について説明する図。（Ｂ）は、カッター装置によりシートの外周部分を取り除くことについて説明する図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、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。
図１（Ａ）は、被加工物の一例であるウェーハ１０について示すものである。ウェーハ１０の表面１０ａには、複数のデバイス１１が間隔を開けて形成され、各デバイス１１の間に格子状に分割予定ライン１３，１３が設定される。

【0020】

以下、図２に示すフローチャートに従い、本発明を利用した加工方法について説明する。

【0021】

＜貼着ステップ＞
図１（Ｂ）に示すように、ウェーハ１０の直径よりも大きい直径のダイアタッチ層２０を介してウェーハ１０の裏面１０ｂをシートＳに貼着することで、ウェーハ１０の外周にダイアタッチ層２０のはみ出し部２２が形成されるステップである。

【0022】

より具体的には、図１（Ｂ）に示すように、シートＳの表面には、ダイアタッチ層２０が形成されており、ダイアタッチ層２０の表面にウェーハ１０の裏面１０ｂが貼着される。シートＳの表面には、ウェーハ１０を取り囲むように環状フレームＦが貼着され、ウェーハ１０と環状フレームＦが一体となったウェーハユニットＵが構成される。

【0023】

ダイアタッチ層２０は、ウェーハ１０を確実に内側に収めるように、ウェーハ１０よりも大径に形成され、ウェーハ１０の外周にはみ出すはみ出し部２２は、ウェーハ１０の外周を取り囲むように円環状に構成される。

【0024】

なお、シートＳが所謂２ｉｎ１テープとして構成される場合には、ダイアタッチ層２０はシートＳの表層に一体的に積層される。このほか、別体のダイアタッチフィルムをシートＳに貼着してダイアタッチ層を形成することや、液状のダイアタッチ剤をシートＳに塗布してダイアタッチ層を形成することとしてもよい。

【0025】

＜分割起点形成ステップ＞
貼着ステップの前、又は、後において、ダイアタッチ層２０を分割するための分割起点をウェーハに形成するステップである。この分割起点は分割予定ライン１３（図１（Ａ））に沿って形成されるものである。

【0026】

例えば、レーザー加工によりウェーハ１０の内部に分割予定ライン１３に沿った改質層を形成する場合には、この改質層がウェーハ１０の分割起点となる。そして、このウェーハ１０の分割起点においてウェーハ１０がチップに分割され、このチップへの分割の際にダイアタッチ層２０も同時に破断する。このため、ウェーハ１０の分割起点は、ダイアタッチ層２０の分割起点ともなる。

【0027】

また、ＤＢＧ加工（Ｄｉｃｉｎｇ Ｂｅｆｏｒｅ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ）や、ＳＤＢＧ加工（Ｓｔｅａｌｔｈ Ｄｉｃｉｎｇ Ｂｅｆｏｒｅ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ）により、既にチップに分割がされたウェーハを、シートＳ上のダイアタッチ層２０に転写することで、図１（Ｂ）と同様の状態としてもよい。この場合、チップ同士の間の間隙（溝）が、ダイアタッチ層２０の分割起点となる。

【0028】

＜はみ出し部除去ステップ＞
図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、除去部材３０にはみ出し部２２を接触させることで、はみ出し部２２をシートＳ上から除去するステップである。

【0029】

図３（Ａ）（Ｂ）は、はみ出し部除去ステップの第一の実施例について説明する図である。
除去部材３０は、アーム３２の先端に回転可能に支持される筒状の部材にて構成され、その表面は、ダイアタッチ層２０（はみ出し部２２）に対しタック性（粘着性）を有する素材にて構成される。

【0030】

そして、除去部材３０をはみ出し部２２に押し当てるようにして接着させるとともに、ウェーハユニットＵを除去部材３０に対して相対的に回転させることで、ダイアタッチ層２０のはみ出し部２２の箇所が除去部材３０側に移り、図３（Ｂ）に示すように、はみ出し部２２がシートＳから除去される。

【0031】

図４（Ａ）～図４（Ｄ）は、はみ出し部除去ステップの第二の実施例について説明する図である。
この第二の実施例では、中央に開口が形成された環状フレーム３５と、開口を覆う除去部材３３と、開口の内側でウェーハ１０に対応して除去部材３３に形成される保護層３７と、を有する除去ユニット３４を準備し、はみ出し部除去ステップを実施する。

【0032】

図４（Ａ）は、除去部材３３の外周縁を環状フレーム３５の裏面側に貼着して除去部材３３と環状フレーム３５を一体化させた除去ユニット３４の表面の構成について示すものである。除去部材３３は、基材上に粘着層が積層されたテープにて構成され、その表面３３ａ側は粘着層のない面で構成される。

【0033】

図４（Ｂ）は、除去ユニット３４の裏面の構成について示すものであり、除去部材３３の裏面３３ｂには粘着層３３ｎが形成される。また、除去部材３３において、ウェーハ１０と対向させる箇所には、粘着性を有しない保護層３７が形成される。保護層３７は、ウェーハ１０のデバイス形成領域に除去部材３３の粘着層３３ｎが付着することを防止するためのものである。保護層３７は、例えば、粘着性を有しないフィルムを除去部材３３の裏面３３ｂに貼着することで構成することができる。

【0034】

図４（Ｂ）に示すように、除去部材３３の裏面３３ｂにおいて、保護層３７と間隔を開けて、保護層３７を取り囲むように、環状保護層３８が形成されてもよい。環状保護層３８は、ウェーハユニットＵの環状フレームＦ（図４（Ｃ））に除去部材３３の粘着層３３ｎが付着することを防止するためのものである。環状保護層３８は、例えば、粘着性を有しない環状のフィルムを除去部材３３の裏面３３ｂに貼着することで構成することができる。

【0035】

図４（Ｂ）に示すように、保護層３７と環状保護層３８の間の環状領域において、除去部材３３の粘着層３３ｎが露出する。そして、図４（Ｃ）に示すように、ウェーハユニットＵと除去ユニット３４を対向させ、図４（Ｄ）に示すように、両者を張り合わせた状態とする。この際、ウェーハ１０が保護層３７に覆われるとともに、はみ出し部２２が粘着層３３ｎに覆われる。

【0036】

そして、図４（Ｄ）に示すように、除去部材３３の表面３３ａ側からはみ出し部２２に対応する位置にローラー３９を押し当てることで、ダイアタッチ層２０のはみ出し部２２が除去部材３３の裏面３３ｂ（粘着層３３ｎ）に接着され、シートＳから除去される。

【0037】

以上のようにして、はみ出し部除去ステップでは、予め除去ユニット３４を準備し、除去ユニット３４の保護層３７をウェーハ１０に対面させつつ、除去部材３３の粘着層３３ｎをはみ出し部２２に接触させることで、はみ出し部２２を除去する。

【0038】

なお、ウェーハ１０に対向する保護層３７の直径は、ウェーハ１０の直径と同一とするほか、または、ウェーハ１０のデバイス形成領域よりも大きくウェーハ１０の直径よりも小さい、こととすることができる。これにより、除去部材３３の裏面３３ｂにおいて、ウェーハ１０のデバイス形成領域（デバイスが形成される領域）に対応する領域が保護層３７によってマスキングされ、除去部材３３の粘着層３３ｎが接着し、デバイスが損傷するなどの不具合を防止できる。

【0039】

また、図４（Ｃ）に示すように、ウェーハユニットＵと除去ユニット３４を対向させた際に、ウェーハ１０の位置に保護層３７を確実に一致させるために、以下とすることができる。

【0040】

即ち、図４（Ｃ）（Ｄ）に示すように、ウェーハ１０を貼着したシートＳは、ウェーハ保持用の環状フレームＦに固定され、ウェーハ保持用の環状フレームＦと、除去ユニット３４の環状フレーム３５には、それぞれ位置決め部Ｆａ，３５ａが形成され、はみ出し部除去ステップでは、両環状フレームＦ，３５の位置決め部Ｆａ，３５ａを合わせることで、ウェーハ１０の位置に保護層３７の位置を一致させることとする。

【0041】

これにより、ウェーハ１０と保護層３７の位置が一致することで、除去部材３３の粘着層３３ｎがウェーハ１０に付着してしまうことを確実に防止できる。なお、位置決め部Ｆａ，３５ａは、例えば、環状フレームＦ，３５の外周部に形成される切り欠き部にて構成することができる。また、環状フレームＦ，３５は、同一形状のものを使用する他、互いに違う形状のものであってもよく、特に限定されるものではない。

【0042】

＜エキスパンドステップ＞
分割起点がウェーハに形成されるとともにはみ出し部がシートから除去された状態で、シートをエキスパンドしてダイアタッチ層が積層された複数のチップを形成するステップである。

【0043】

このエキスパンドステップは、例えば、図５（Ａ）（Ｂ）に示すエキスパンド装置８０にて実施することができる。エキスパンド装置８０は、ウェーハユニットＵの環状フレームＦを保持するフレーム保持手段８１と、フレーム保持手段８１に保持された環状フレームＦに装着されたシートＳを拡張（エキスパンド）するテープ拡張手段となる駆動手段８４を具備している。

【0044】

フレーム保持手段８１は、フレーム保持部材８１ａと、フレーム保持部材８１ａの外周に配設される複数のクランプ機構８１ｂと、を有する。フレーム保持部材８１ａの上面は環状フレームＦを載置する載置面８１ｃを形成する。載置面８１ｃ上に載置された環状フレームＦは、クランプ機構８１ｂによってフレーム保持部材８１ａに固定される。フレーム保持手段８１は、駆動手段８４によって上下方向に進退可能に支持される

【0045】

環状のフレーム保持部材８１ａの内側には、拡張ドラム８３が配設される。この拡張ドラム８３は、環状フレームＦの内径より小さく該環状フレームＦに装着されたシートＳに貼着されるウェーハ１０の外径より大きい内径および外径を有している。

【0046】

フレーム保持部材８１ａを上下方向に進退させる駆動手段８４は、複数のエアシリンダにて構成され、そのピストンロッド８５がフレーム保持部材８１ａの下面に連結される。

【0047】

駆動手段８４は、フレーム保持部材８１ａを載置面８１ｃが拡張ドラム８３の上端と略同一高さとなる基準位置（図５（Ａ））と、拡張ドラム８３の上端より所定量下方の拡張位置（図５（Ｂ））の間を上下方向に移動させるように構成される。

【0048】

以上の構成において、図５（Ａ）に示すように、冷却雰囲気としてダイアタッチ層２０が冷却される状況とし、クランプ機構８１ｂにて環状フレームＦを挟持した状態で、駆動手段８４を駆動してフレーム保持部材８１ａを下降させると、図５（Ｂ）に示すように、シートＳが拡張ドラム８３に下側から保持されつつ拡張する。

【0049】

シートＳが拡張すると、シートＳに貼着されたウェーハ１０に半径方向に広がる外力が作用し、この外力によって改質層を起点として、ウェーハ１０がチップＣに分割される。このチップＣの分割に伴って、各チップＣと一体となっているダイアタッチ層２０の部分が破断して、チップＣとともに分割される。

【0050】

以上のエキスパンドステップにおいては、ウェーハ１０のエキスパンドを行う前に、ダイアタッチ層２０のはみ出し部２２（図１（Ｂ）、図３（Ｂ））がシートＳ上から除去されているため、エキスパンドをする際に破断したはみ出し部２２がシートＳから剥離し、分割されたチップＣの表面に付着するといった不具合発生を防止できる。

【0051】

以上の説明では、図３（Ａ）（Ｂ）に示すようにウェーハユニットＵを形成した後にはみ出し部除去ステップを実施し、その後にエキスパンドステップを実施することとしたが、先にはみ出し部除去ステップとエキスパンドステップをした後に、ウェーハユニットＵが形成されることとしてもよい。

【0052】

具体的には、まず図６（Ａ）に示すように、ウェーハ１０の直径よりも大きい直径のダイアタッチ層１２０を介してウェーハ１０の裏面１０ｂをシート１Ｓに貼着する。次いで、図６（Ｂ）に示すように、除去部材１３０にはみ出し部１２２を接触させることで、はみ出し部１２２をシート１Ｓ上から除去する。この際、シート１Ｓの端の部分は、クランプ５１，５１により保持される。

【0053】

次いで、図６（Ｃ）に示すように、クランプ５１，５１を移動させシート１Ｓを拡張させることで、ウェーハ１０とともにダイアタッチ層１２０が破断して、チップＣ，Ｃに分割される。この際、ダイアタッチ層１２０は、冷却雰囲気において冷却される。

【0054】

また、チップＣが分割される際には、事前にはみ出し部１２２がシート１Ｓ上から除去されているため、エキスパンドをする際に破断したはみ出し部１２２がシート１Ｓから剥離し、分割されたチップＣの表面に付着するといった不具合発生を防止できる。

【0055】

次いで、図７（Ａ）に示すように、保持テーブル５４にてシート１Ｓを介してウェーハ１０を吸引保持するとともに、シート１Ｓの表面にウェーハ１０を取り囲むように環状フレームＦを貼着する。この際、環状フレームＦの下側からローラー５６によってシート１Ｓを押し当てることにより、環状フレームＦがシート１Ｓに対し強固に接着される。また、この際、環状フレームＦは、押さえ装置５８によって上側から押さえられる。

【0056】

次いで、図７（Ｂ）に示すように、環状フレームＦの位置において、シート１Ｓの下側からカッター装置６０を押し付けて回転させることで、シート１Ｓの外周部分を取り除くことで、図７（Ｃ）に示すように、ウェーハユニットＵが形成される。

【0057】

このように形成されたウェーハユニットＵにおいては、各チップＣ，Ｃの間に間隙が形成された状態となる。また、各チップＣ，Ｃの裏面にはダイアタッチ層が形成されている。

【符号の説明】

【0058】

１０ ウェーハ
１０ａ 表面
１０ｂ 裏面
１１ デバイス
１３ 分割予定ライン
２０ ダイアタッチ層
２２ はみ出し部
３０ 除去部材
３２ アーム
３３ 除去部材
３３ａ 表面
３３ｂ 裏面
３３ｎ 粘着層
３４ 除去ユニット
３５ 環状フレーム
３７ 保護層
３８ 環状保護層
３９ ローラー
Ｃ チップ
Ｆ 環状フレーム
１Ｓ シート
Ｕ ウェーハユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】