Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP7191586B2 - ウエーハの一体化方法 - Google Patents

ウエーハの一体化方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7191586B2
JP7191586B2 JP2018153469A JP2018153469A JP7191586B2 JP 7191586 B2 JP7191586 B2 JP 7191586B2 JP 2018153469 A JP2018153469 A JP 2018153469A JP 2018153469 A JP2018153469 A JP 2018153469A JP 7191586 B2 JP7191586 B2 JP 7191586B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sheet
thermocompression
wafer
thermocompression bonding
bonded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018153469A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020027916A (ja
Inventor
一馬 関家
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Corp filed Critical Disco Corp
Priority to JP2018153469A priority Critical patent/JP7191586B2/ja
Priority to US16/539,481 priority patent/US10916466B2/en
Publication of JP2020027916A publication Critical patent/JP2020027916A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7191586B2 publication Critical patent/JP7191586B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L21/6836Wafer tapes, e.g. grinding or dicing support tapes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/02Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a press ; Diffusion bonding
    • B23K20/023Thermo-compression bonding
    • B23K20/025Bonding tips therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092Apparatus for mechanical treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67132Apparatus for placing on an insulating substrate, e.g. tape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68327Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68381Details of chemical or physical process used for separating the auxiliary support from a device or wafer
    • H01L2221/68386Separation by peeling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/852Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201Compression bonding
    • H01L2224/85203Thermocompression bonding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Description

本発明は、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されたウエーハの表面に保護部材を敷設して一体化するウエーハの一体化方法に関する。
IC、LSI等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに形成された後、ダイシング装置によって個々のデバイスに分割されて携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
研削装置は、ウエーハを保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハの上面を研削する研削ホイールを回転可能に備えた研削手段と、研削砥石を研削送りする送り手段と、から少なくとも構成されていて、ウエーハを所望の厚みに加工することができる(例えば、特許文献1を参照。)。
上記した研削装置において、ウエーハの上面を研削する際には、チャックテーブルの保持面とウエーハの表面との接触によってウエーハの表面に形成された複数のデバイスに傷が付かないように、ウエーハの表面に粘着層を有する保護部材としての保護テープが貼着される。
特開2005-246491号公報
ウエーハの表面に粘着層を有する保護テープを貼着してチェックテーブルに保持し、ウエーハの裏面を研削する場合、ウエーハの表面にバンプと称される凸状の電極(凸部)が形成されていると、ウエーハを研削ホイールによって研削する際に、ウエーハの裏面が均一に研削されず、個々のバンプに対応する位置の裏面の研削量が、他の領域に比べて多くなり、バンプに対応して凹み(ディンプル)が生じて凹凸が形成されることがある。これに対応すべく、バンプを完全に包み込むように吸収する保護テープを使用し、ディンプルの発生を抑制することが試みられている。しかし、研削が終了した後、ウエーハの表面から保護テープを剥離すると、保護テープの粘着層を構成する糊剤の一部がウエーハの表面に付着したまま残存し、個々に分割された後のデバイスの品質を低下させるという問題が生じた。
そこで、上記問題に対し、出願人らは、糊剤等を使用せず、ポリオレフィン系のシート、ポリエステル系のシート等の熱圧着シートをウエーハの表面に敷設し、該熱圧着シートに高熱をかけて流動性を持たせてバンプを包み込むように熱圧着してウエーハと一体化し、該熱圧着シート側をチャックテーブルに保持して、ウエーハの裏面を研削することにより、ウエーハの裏面を研削しても、ウエーハの裏面にディンプルを生じさせない加工技術を開発した。
上記した加工技術によれば、熱圧着シートを使用してウエーハの表面を保護することにより、裏面を研削してもディンプルが発生せず、また、該熱圧着シートは、糊剤を使用せずにウエーハの表面に熱圧着されるため、糊剤の一部がウエーハの表面に残存するという問題が生じない。しかし、ウエーハの裏面に対して研削加工等を施した後、ウエーハの表面から熱圧着シートを剥離すると、バンプを包み込むように熱圧着された部位がバンプから離脱せず、バンプが熱圧着シートにもぎ取られ、デバイスが損傷するという新たな問題が生じた。
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、保護部材を剥離させる際に糊剤をウエーハに残存させずに、デバイスを損傷させることがないウエーハの一体化方法を提供することにある。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されたウエーハの裏面を加工する加工工程において保護部材として機能する熱圧着シートをウエーハの表面に敷設して一体化するウエーハの一体化方法であって、ウエーハの形状と同等以上の大きさの熱圧着シートと、該熱圧着シートとウエーハの表面とを対面させ熱を付与して押圧し、該熱圧着シートをウエーハの表面に熱圧着する熱圧着工程を少なくとも含み、該熱圧着工程においてウエーハに熱圧着される該熱圧着シートは、少なくとも第一の熱圧着シートと第二の熱圧着シートとにより構成され、該熱圧着工程は、第一の熱圧着工程と第二の熱圧着工程とを含み、該第一の熱圧着シートは、第一の熱圧着工程によりウエーハの表面に形成された凸部を完全に包み込むことなくウエーハの表面に熱圧着され、該第二の熱圧着シートは、該第一の熱圧着工程の後に実施される第二の熱圧着工程により、一端側の面が該第一の熱圧着シートに流動性をもって密着して熱圧着され、他端側の面が平坦面に形成されるウエーハの一体化方法が提供される。
該第一の熱圧着シート及び該第二の熱圧着シートは、ポリオレフィン系のシートで構成することができ、その場合は、該第一の熱圧着シートをポリエステル系のシートで構成し、該第二の熱圧着シートをポリオレフィン系のシートで構成することができる。
また、該第一の熱圧着シートはポリエステル系のシートで、該第二の熱圧着シートはポリオレフィン系のシートで構成することができ、その場合は、該第一の熱圧着シートをポリエチレンナフタレートとし、該第二の熱圧着シートをポリエチレンシートとすることができる。
該第一の熱圧着シート及び該第二の熱圧着シートを選択する際には、該第二の熱圧着シートの溶融温度が、該第一の熱圧着シートの溶融温度よりも低い温度になるように選択することが好ましい。
本発明のウエーハの一体化方法は、ウエーハの形状と同等以上の大きさの熱圧着シートと、該熱圧着シートとウエーハの表面とを対面させ熱を付与して押圧し、該熱圧着シートをウエーハの表面に熱圧着する熱圧着工程を少なくとも含み、該熱圧着工程においてウエーハに熱圧着される該熱圧着シートは、少なくとも第一の熱圧着シートと第二の熱圧着シートとにより構成され、該熱圧着工程は、第一の熱圧着工程と第二の熱圧着工程とを含み、該第一の熱圧着シートは、第一の熱圧着工程によりウエーハの表面に形成された凸部を完全に包み込むことなくウエーハの表面に熱圧着され、該第二の熱圧着シートは、該第一の熱圧着工程の後に実施される第二の熱圧着工程により、一端側の面が該第一の熱圧着シートに流動性をもって密着して熱圧着され、他端側の面が平坦面に形成されることにより、ウエーハの表面に形成されたデバイスの電極を構成するバンプ等の凸部がウエーハの表面に配設されていても、ウエーハの裏面に対する加工が施された後、ウエーハの表面から熱圧着シートを剥離しても、ウエーハの表面に粘着層の糊の一部が付着して残存することがなく、それと共にバンプ等の凸部が熱圧着シートにもぎ取られることが防止されるため、デバイスを損傷させるという問題が解決する。
ウエーハを、熱圧着工程を実施する支持テーブルに載置する状態を示す斜視図である。 図1に示すウエーハの表面に第一の熱圧着シートを載置する状態を示す斜視図である。 (a)第一の熱圧着シートをウエーハに熱圧着する第一の熱圧着工程の実施態様を示す斜視図、(b)図3(a)に示すA-A部の断面図である。 ウエーハに熱圧着された第一の熱圧着シート上に第二の熱圧着シートを載置する状態を示す斜視図である。 (a)第二の熱圧着シートを第一の熱圧着シート上に熱圧着する第二の熱圧着工程の実施態様を示す斜視図、(b)図5(a)に示すB-B部の断面図である。 熱圧着シートと一体化されたウエーハを研削装置のチャックテーブルに載置する状態を示す斜視図である。 図6に示すウエーハの裏面を研削加工する態様を示す斜視図である。 図7に示す研削加工後、ウエーハから熱圧着シートを剥離する態様を示す斜視図である。 図3、及び図5に示す熱圧着工程の他の実施形態として開示する熱圧着装置の側面図である。
以下、本発明のウエーハの一体化方法に係る一実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態のウエーハの一体化方法を実施するに際し、まず、図1に示すように、熱圧着シートと一体化されるウエーハ10を用意する。ウエーハ10は、表面10aに複数のデバイス12が分割予定ライン14によって区画されている。ウエーハ10を用意したならば、ウエーハ10の表面10aを上方に向けて、第一の熱圧着工程及び第二の熱圧着工程を含む熱圧着工程を実施するための支持テーブル20の上面22に載置する。支持テーブル20は、ウエーハ10に対して大きな寸法で形成されており、上面22は、平坦面である。
上記したように、支持テーブル20にウエーハ10を載置したならば、ウエーハ10の形状と同等か、又は若干大きい寸法で形成された第一の熱圧着シート32を用意し、図2に示すように、第一の熱圧着シート32と、ウエーハ10の表面10aとを対面させる。
第一の熱圧着シート32としては、ポリオレフィン系のシート、又はポリエステル系のシートのいずれかから選択することが可能であり、本実施形態では、ポリオレフィン系のシートである、ポリプロピレンシートが選択されている。
第一の熱圧着シート32をウエーハ10上に載置したならば、次いで、図3(a)に示す熱圧着用の加熱ローラ40を用意し、支持テーブル20の上方、すなわちウエーハ10の上方に位置付ける。加熱ローラ40は、図示しない支持手段に回転可能に支持されている。加熱ローラ40の長手方向の寸法は、少なくともウエーハ10の直径寸法より大きく、好ましくは、支持テーブル20の直径よりも若干大きく設定される。加熱ローラ40の表面42にはフッ素樹脂のコーティングが施され、加熱ローラ40の内部には、図示しない加熱用のヒータ、及び図示しない温度センサー等が内蔵されており、図示しない制御装置から電源が供給され、所望の温度に制御される。
加熱ローラ40をウエーハ10の上方に位置付けたならば、加熱用のヒータを作動させた状態で加熱ローラ40を下降させてウエーハ10の外周端部に押圧するように位置付け、図3(a)に示すように、矢印R1で示す方向に加熱ローラ40を回転させながら、ゆっくりと矢印Dで示す方向に移動させる。第一の熱圧着シート32として選択されているポリプロピレンシートの溶融温度は160~180℃であるのに対し、加熱ローラ40は、この溶融温度よりも60~80℃低い温度(例えば、100~120℃)に設定される。これにより、加熱ローラ40から第一の熱圧着シート32に熱が付与され、第一の熱圧着シート32は、流動性を持つ状態に至らない程度に軟化して粘着性を発揮する状態となる。この結果、第一の熱圧着シート32とウエーハ10との間のいずれにも粘着層となる糊剤等が塗布されない状態で、第一の熱圧着シート32がウエーハ10の表面10aに熱圧着され、第一の熱圧着シート32とウエーハ10とが一体化される(第一の熱圧着工程)。この際、第一の熱圧着シート32は、加熱前の状態に比して軟化するものの、流動性を持たない程度に軟化しているにすぎないため、図3(a)のA-A部の断面として示す図3(b)から理解されるように、ウエーハ10の表面に形成された凸部を形成するバンプ16を完全に包み込む状態とならず、バンプ16の付け根部分には、若干の空隙S1が残される。この結果、ウエーハ10と一体化された第一の熱圧着シート32の上面32aには、バンプ16を原因とする凹凸が表出する。なお、第一の熱圧着シート32を加熱することで第一の熱圧着シート32は粘着性を有する状態となるが、加熱ローラ40の表面42にはフッ素樹脂がコーティングされていることにより、加熱ローラ40の表面42に第一の熱圧着シート32が貼り付くことがなく、熱圧着工程の進行が阻害されることはない。
上記したように第一の熱圧着シート32とウエーハ10とを一体化したならば、図4に示すように、第一の熱圧着シート32と略同形状に設定された第二の熱圧着シート34を用意する。本実施形態では、この第二の熱圧着シート34として、ポリオレフィン系のシートであるポリエチレンシートが選択される。
第二の熱圧着シート34を用意したならば、図4に示すように、ウエーハ10と一体化された第一の熱圧着シート32上に、第二の熱圧着シート34を載置する。
次いで、図5(a)に示すように、加熱ローラ40を第二の熱圧着シート34に熱を付与しながら押圧して、加熱ローラ40を矢印R1で示す方向に回転させながら、矢印Dで示す方向に移動させ、第二の熱圧着シート34を第一の熱圧着シート32上に熱圧着して一体化する(第二の熱圧着工程)。なお、この第二の熱圧着工程を実施する際には、加熱ローラ40に内蔵された図示しない加熱ヒータの温度を、ポリエチレンシートの溶融温度(120~140℃)領域の例えば120℃程度に設定して熱圧着を実施する。このように、第二の熱圧着シート34を加熱ローラ40によって溶融温度に加熱しながら熱圧着すると、第二の熱圧着シート34は流動性をもった状態となるため、図5(a)のB-B部の断面として示す図5(b)から理解されるように、第一の熱圧着シート32に密着して第一の熱圧着シート32上に表出していた凹凸を吸収し、且つ、第一の熱圧着シート32とは反対側の面、すなわち加熱ローラ40と接する上面34aが平坦面に形成される。
上記した第二の熱圧着工程では、加熱ローラ40の設定温度を、第二の熱圧着シート34として選択したポリエチレンシートの溶融温度である120℃に設定したが、第一の熱圧着シート32はポリプロピレンシートであり、上記したように、ポリプロピレンシートの溶融温度は160~180℃であることから、第二の熱圧着シート34が加熱ローラ40によって加熱されて流動性を持った状態になったとしても、第一の熱圧着シート32は流動性を持った状態とはならず、ウエーハ10の表面10aに第一の熱圧着シート32が熱圧着されたときの状態、すなわち、ウエーハ10の表面10aに形成されたバンプ16を第一の熱圧着シート32が完全に包み込むことなく熱圧着された状態が維持される。以上により、第一の熱圧着工程、及び第二の熱圧着工程を含む熱圧着工程が完了し、ウエーハ10の表面10aを保護するための保護部材を構成する熱圧着シート(第一の熱圧着シート32及び第二の熱圧着シート34)と、ウエーハ10とが一体化される。
上記した熱圧着工程が完了したならば、熱圧着工程により一体化されたウエーハ10の裏面10bを研削加工して所定の厚みに形成する裏面加工工程を実施する。以下に、図6、図7を参照しながらより具体的に説明する。
熱圧着工程により熱圧着シートと一体化されたウエーハ10を、図6に示す研削装置50(一部のみ示している)のチャックテーブル52に搬送し、チャックテーブル52の上面に形成された通気性を有する吸着チャック54上に、第一の熱圧着シート32、及び第二の熱圧着シート34が熱圧着された側を下にして載置する。チャックテーブル52には、図示しない吸引手段が接続されており、該吸引手段を作動させることにより、ウエーハ10が第一の熱圧着シート32、及び第二の熱圧着シート34を介してチャックテーブル52に吸引保持される。
図7に示すように、研削装置50は、チャックテーブル52上に吸引保持されるウエーハ10の裏面10bを研削して薄化するための研削手段60を備えている。研削手段60は、図示しない回転駆動機構により回転させられる回転スピンドル62と、回転スピンドル62の下端に装着されたマウンター64と、マウンター64の下面に取り付けられる研削ホイール66とを備え、研削ホイール66の下面には複数の研削砥石68が環状に配設されている。
ウエーハ10をチャックテーブル52上に吸引保持したならば、研削手段60の回転スピンドル62を図7において矢印R2で示す方向に、例えば3000rpmで回転させつつ、チャックテーブル52を図7において矢印R3で示す方向に、例えば300rpmで回転させる。そして、図示しない研削水供給手段により、回転スピンドル62を介して研削水をウエーハ10に供給しつつ、研削砥石68をウエーハ10の裏面10bに接触させ、研削砥石68を支持する研削ホイール66を、例えば1μm/秒の研削送り速度で下方に向けて研削送りする。この際、図示しない接触式の測定ゲージによりウエーハ10の厚みを測定しながら研削を進めることができ、ウエーハ10の裏面10bを所定量研削し、ウエーハ10を所定の厚さとして、研削手段60を停止する。このようにして、ウエーハ10の裏面10bを研削する裏面加工工程が完了する。
上記した裏面加工工程が完了したならば、研削装置50のチャックテーブル52からウエーハ10を搬出し、図8に示すように、研削された裏面10bを下方に向けて、第一の熱圧着シート32及び第二の熱圧着シート34を、ウエーハ10の表面10aから剥離する(剥離工程)。該剥離工程が完了したならば、適宜、次工程(研磨工程、分割工程等)に搬送するか、又は裏面加工済のウエーハ10を収容する収納容器等に搬送して収納する。
上記した実施形態によれば、熱圧着工程においてウエーハに熱圧着される熱圧着シートは、第一の熱圧着シート32と第二の熱圧着シート34とにより構成され、第一の熱圧着シート32は、ウエーハ10の表面10aに形成されたバンプ16を完全に包み込むことなくウエーハ10の表面10aに熱圧着され、第二の熱圧着シート34は、流動性をもった状態とされて一端側の面が第一の熱圧着シート32に密着して熱圧着されると共に、第二の熱圧着シート34の上面34a側の面が平坦面に形成されることから、バンプ16等の凸部に影響を受けることなくウエーハ10の裏面10bを良好に加工することができる。さらに、裏面10bに対する加工が施された後にウエーハ10の表面10aから第一の熱圧着シート32を剥離する際に、ウエーハ10の表面10aに粘着層の糊剤等が付着して残存するようなことがなく、また、バンプ16が第一の熱圧着シート32にもぎ取られて、デバイス12が損傷する等の問題が解消する。
本発明によれば、上記した実施形態に限定されず、種々の変形例が提供される。上記した実施形態では、熱圧着工程を、加熱ヒータを内蔵した加熱ローラ40を用いて実施したが、本発明はこれに限定されず、他の実施形態として、例えば、図9に示す熱圧着装置70を使用してもよい。図9を参照しながら、第一の熱圧着工程を実施する場合を例にして熱圧着装置70の機能、作用について説明する。
熱圧着装置70は、加熱ヒータ、及び温度センサー(いずれも図示は省略する。)を内蔵する支持テーブル20’と、支持テーブル20’を含む密閉環境を形成するため、支持テーブル20’が載置固定される支持基台72と、支持基台72に形成される吸引孔74と、支持基台72上に空間S2を形成するための密閉カバー部材76とを備える。なお、図9は熱圧着装置70の側面図であるが、密閉カバー部材76は、支持基台72の上面全体を覆う箱型部材であり、内部の構成を説明する都合上、密閉カバー部材76のみ断面を示している。
密閉カバー76の上壁76aの中央には、押圧部材78の支持軸78aが貫通し、上下方向に進退させるための開口76bが形成されている。また、支持軸78aを上下に進退させつつ、密閉カバー部材76の空間S2を外部と遮断して密閉環境とすべく、支持軸78aの外周を支持する開口部76bにはシール構造が形成される。支持軸78aの下端には、押圧プレート78bが配設されている。押圧プレート78bは、少なくともウエーハ10よりも大径であり、好ましくは支持テーブル20’と同程度の寸法に設定された円盤形状である。密閉カバー部材76の下端面には、全周にわたって適宜弾性シール部材が配設される(図示は省略する。)。また、押圧部材78の上方には、押圧部材78を上下方向に進退させるための図示しない駆動手段が配設される。
密閉カバー部材76を上方に持ち上げて空間S2を開放し、支持テーブル20’の上面22’上に、ウエーハ10よりも若干大きい寸法に形成された第一の熱圧着シート32を載置すると共に、第一の熱圧着シート32上に、ウエーハ10の裏面10bを上方に向けて載置する。次いで、密閉カバー部材76を支持基台72上に載置し、空間S2を密閉環境とする。このとき、押圧プレート78bは、図9に示すように、ウエーハ10の上面に接触しない上方位置に引き上げられている。
密閉カバー部材76の内部に形成される空間S2が密閉環境とされたならば、図示しない吸引手段を作動して、吸引孔74を介して空間S2の空気を吸引し、ウエーハ10を含む領域を真空に近い状態まで減圧する。これと同時に、支持テーブル20’に内蔵された図示しない電気ヒータ、及び温度センサーを作動して、支持テーブル20’の温度を制御することにより、第一の熱圧着シート32を構成するポリプロピレンシートに熱を付与して100℃になるように加熱する。さらに、図示しない駆動手段を作動して押圧プレート78bを矢印Zで示す方向に下降させてウエーハ10の上面全体を均等な力で押圧する。ウエーハ10を収容している空間Sは真空に近い状態まで減圧されており、ウエーハ10、第一の熱圧着シート32から適宜空気が吸引されて除去される。そして、第一の熱圧着シート20は、上記した温度に加熱されることにより流動性を持たない程度に軟化して粘着性を発揮し、ウエーハ10と第一の熱圧着シート32とが、図3(b)に示すような状態で熱圧着される。
この熱圧着装置70によって第一の熱圧着工程を実施したならば、支持テーブル20’から第一の熱圧着シート32と一体化されたウエーハ10を取り出す。支持テーブル20’の上面22’にはフッ素樹脂がコーティングされており、ウエーハ10と一体化された第一の熱圧着シート32は、上面22’から容易に剥離することができる。そして、支持テーブル20’の上面22’上に第二の熱圧着シート34を載置し、その上に第一の熱圧着シート32側を下にしてウエーハ10を載置して、第二の熱圧着シート34を第一の熱圧着シート32に密着させて第二の熱圧着工程を実施する。この第二の熱圧着工程を実施する手順は、第一の熱圧着工程に準じるが、支持テーブル20’に内蔵された加熱ヒータの設定温度は第二の熱圧着シート34を構成するポリエチレンシートの溶融温度領域となる120℃に設定する。これにより、第二の熱圧着シート34は、流動性をもって第一の熱圧着シート32に密着し、その結果、図5(b)に基づいて説明した状態と同様の状態で熱圧着される。
上記した二つの実施形態では、第一、第二の熱圧着シートのいずれもポリオレフィン系のシートから選択することとし、第一の熱圧着シート32としてポリプロピレンシートを選択し、第二の熱圧着シート34としてポリエチレンシートを選択した場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、ポリオレフィン系シート、ポリエステル系シートのいずれからも選択することができる。ポリオレフィン系のシートとしては、上記したシートの他に、ポリスチレンシート(溶融温度は220~240℃)を選択することができ、ポリエステル系のシートから選択する場合は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(溶融温度は250~270℃)、ポリエチレンナフタレート(溶融温度は160~180℃)を選択することができる。また、第一の熱圧着シート32をポリエステル系シートから選択し、第二の熱圧着シート34をポリオレフィン系シートから選択してもよい。その場合は、例えば、第一の熱圧着シート32としてポリエチレンナフタレートを選択し、第二の熱圧着シート34としてポリエチレンシートを選択することができる。同様に、第一の熱圧着シート32をポリオレフィン系シートから選択し、第二の熱圧着シート34をポリエステル系シートから選択してもよい。
第一の熱圧着シート32、及び第二の熱圧着シート34を選択する際には、第二の熱圧着シート34の溶融温度が、第一の熱圧着シート32の溶融温度よりも低い温度になるように選択することが好ましい。そのように選択することで、第一の熱圧着シート32をウエーハ10に一体化する際にウエーハ10上のバンプ16等の凸部を完全に包み込むことなく熱圧着する第一の熱圧着工程を実施することができると共に、第二の熱圧着工程を実施する際に、第二の熱圧着シート34を加熱して流動性をもつ状態とすべく、第二の熱圧着シート34を溶融温度に加熱しても、第一の熱圧着シート32が流動性を持つ状態とならないように、すなわち、バンプ16等の凸部を完全に包み込むことなく熱圧着された状態を維持することができる。
上記した実施形態では、ウエーハ10の裏面を加工する裏面加工工程として、研削加工を実施する例を示したが、本発明はこれに限定されず、ウエーハ10の裏面に対して実行される加工は、例えば、研磨加工、切削加工等の別の加工であってもよい。
10:ウエーハ
12:デバイス
14:分割予定ライン
20:支持テーブル
32:第一の熱圧着シート
34:第二の熱圧着シート
40:加熱ローラ
50:研削装置
52:チャックテーブル
60:研削手段
62:回転スピンドル
66:研削ホイール
68:研削砥石
70:熱圧着装置
72:支持基台
76:密閉カバー部材
78:押圧部材

Claims (6)

  1. 表面に複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されたウエーハの裏面を加工する加工工程において保護部材として機能する熱圧着シートをウエーハの表面に敷設して一体化するウエーハの一体化方法であって、
    ウエーハの形状と同等以上の大きさの熱圧着シートと、該熱圧着シートとウエーハの表面とを対面させ熱を付与して押圧し、該熱圧着シートをウエーハの表面に熱圧着する熱圧着工程を少なくとも含み、
    該熱圧着工程においてウエーハに熱圧着される該熱圧着シートは、少なくとも第一の熱圧着シートと第二の熱圧着シートとにより構成され、
    該熱圧着工程は、第一の熱圧着工程と第二の熱圧着工程とを含み、
    該第一の熱圧着シートは、第一の熱圧着工程によりウエーハの表面に形成された凸部を完全に包み込むことなくウエーハの表面に熱圧着され、該第二の熱圧着シートは、該第一の熱圧着工程の後に実施される第二の熱圧着工程により、一端側の面が該第一の熱圧着シートに流動性をもって密着して熱圧着され、他端側の面が平坦面に形成されるウエーハの一体化方法。
  2. 該第一の熱圧着シート及び該第二の熱圧着シートは、ポリオレフィン系のシートで構成される請求項1に記載のウエーハの一体化方法。
  3. 該第一の熱圧着シートはポリエステル系のシートで構成され、該第二の熱圧着シートはポリオレフィン系のシートで構成される請求項1に記載のウエーハの一体化方法。
  4. 該第一の熱圧着シートはポリプロピレンシートであり、該第二の熱圧着シートはポリエチレンシートである請求項2に記載のウエーハの一体化方法。
  5. 該第一の熱圧着シートはポリエチレンナフタレートであり、該第二の熱圧着シートはポリエチレンシートである請求項3に記載のウエーハの一体化方法。
  6. 該第一の熱圧着シート及び該第二の熱圧着シートを選択する際には、該第二の熱圧着シートの溶融温度が、該第一の熱圧着シートの溶融温度よりも低い温度になるように選択される、請求項1乃至3のいずれかに記載のウエーハの一体化方法。
JP2018153469A 2018-08-17 2018-08-17 ウエーハの一体化方法 Active JP7191586B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018153469A JP7191586B2 (ja) 2018-08-17 2018-08-17 ウエーハの一体化方法
US16/539,481 US10916466B2 (en) 2018-08-17 2019-08-13 Wafer uniting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018153469A JP7191586B2 (ja) 2018-08-17 2018-08-17 ウエーハの一体化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020027916A JP2020027916A (ja) 2020-02-20
JP7191586B2 true JP7191586B2 (ja) 2022-12-19

Family

ID=69523013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018153469A Active JP7191586B2 (ja) 2018-08-17 2018-08-17 ウエーハの一体化方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10916466B2 (ja)
JP (1) JP7191586B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019220550A (ja) * 2018-06-19 2019-12-26 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP7461118B2 (ja) * 2019-08-19 2024-04-03 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
CN112077431B (zh) * 2020-09-10 2022-08-02 无锡海菲焊接设备有限公司 Vc散热器的铜网焊接工艺及其自动焊接机
JP2023019193A (ja) * 2021-07-28 2023-02-09 株式会社ディスコ 被加工物の加工方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011054940A (ja) 2009-08-07 2011-03-17 Nitto Denko Corp 半導体ウェハ保持保護用粘着シート及び半導体ウェハの裏面研削方法
JP2011216513A (ja) 2010-03-31 2011-10-27 Furukawa Electric Co Ltd:The 表面保護用粘着テープ
JP2011228474A (ja) 2010-04-20 2011-11-10 Disco Abrasive Syst Ltd 半導体装置の製造方法
WO2011152045A1 (ja) 2010-06-02 2011-12-08 三井化学東セロ株式会社 半導体ウェハ表面保護用シート、およびそれを用いた半導体ウェハの保護方法と半導体装置の製造方法
WO2016175112A1 (ja) 2015-04-30 2016-11-03 リンテック株式会社 ワーク加工用粘着テープ
JP2016189380A (ja) 2015-03-30 2016-11-04 デクセリアルズ株式会社 熱硬化性接着シート、及び半導体装置の製造方法
JP2017216301A (ja) 2016-05-30 2017-12-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 素子チップの製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005246491A (ja) 2004-03-01 2005-09-15 Disco Abrasive Syst Ltd 研削装置及びウェーハの研削方法
JP2007084722A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Nitto Denko Corp 粘着シートとその製造方法、及び、製品の加工方法
JP6291322B2 (ja) * 2014-04-02 2018-03-14 リンテック株式会社 粘着シート及び粘着シートの製造方法
US10199349B2 (en) * 2015-02-03 2019-02-05 Toray Engineering Co., Ltd. Mounting device and mounting method
JP6265954B2 (ja) * 2015-09-16 2018-01-24 古河電気工業株式会社 半導体裏面用フィルム
TWI641494B (zh) * 2015-11-04 2018-11-21 日商琳得科股份有限公司 第一保護膜形成用片、第一保護膜形成方法以及半導體晶片的製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011054940A (ja) 2009-08-07 2011-03-17 Nitto Denko Corp 半導体ウェハ保持保護用粘着シート及び半導体ウェハの裏面研削方法
JP2011216513A (ja) 2010-03-31 2011-10-27 Furukawa Electric Co Ltd:The 表面保護用粘着テープ
JP2011228474A (ja) 2010-04-20 2011-11-10 Disco Abrasive Syst Ltd 半導体装置の製造方法
WO2011152045A1 (ja) 2010-06-02 2011-12-08 三井化学東セロ株式会社 半導体ウェハ表面保護用シート、およびそれを用いた半導体ウェハの保護方法と半導体装置の製造方法
JP2016189380A (ja) 2015-03-30 2016-11-04 デクセリアルズ株式会社 熱硬化性接着シート、及び半導体装置の製造方法
WO2016175112A1 (ja) 2015-04-30 2016-11-03 リンテック株式会社 ワーク加工用粘着テープ
JP2017216301A (ja) 2016-05-30 2017-12-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 素子チップの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10916466B2 (en) 2021-02-09
JP2020027916A (ja) 2020-02-20
US20200058537A1 (en) 2020-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7191586B2 (ja) ウエーハの一体化方法
CN110620081B (zh) 晶片的加工方法
JP7181020B2 (ja) ウエーハの加工方法
TWI639671B (zh) 黏著帶貼付方法及黏著帶貼付裝置
JP7201342B2 (ja) ウエーハの加工方法
JP7317483B2 (ja) ウエーハの加工方法
JP7034809B2 (ja) 保護シート配設方法
JP7317482B2 (ja) ウエーハの加工方法
JP7374657B2 (ja) ウエーハの加工方法
TW202205516A (zh) 晶圓之加工方法、保護薄片、以及保護薄片敷設方法
JP2022027441A (ja) ウエーハの加工方法、保護シート、及び保護シート敷設方法
JP7173792B2 (ja) ウエーハの保護方法
JP2020031183A (ja) ウエーハの保護方法、保護部材、及び保護部材生成方法
JP2022172515A (ja) ウエーハの処理方法
JP2024129249A (ja) ウエーハの加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210616

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220609

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220628

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220825

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221115

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221207

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7191586

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150