JP2006156896A - ブレーキングマシン - Google Patents

Abstract

【課題】 スクライブラインが付与された半導体ウェハをブレーキングブレードにて各チップに分割するブレーキングマシンに於いて、容易にスクライブラインを認識できるようにして、スクライブラインとブレーキングブレードとのアラインメントを容易且つ正確に行えるようにする。
【解決手段】 透明な半導体ウェハ４をチップ化するように構成されたブレーキングマシンであって、下方から半導体ウェハ４をカメラ１０で撮影するように構成されたブレーキングマシン２１に於いて、前記半導体ウェハ４に斜め上方から光Ａを当てるべく、ライト（ファイバーライト２９）と、該ライトの光を案内するための導光手段（反射板３０，３０）とを備えた照明装置３１をブレーキングブレード８の側面に配設する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ブレーキングマシンに関し、特に、スクライブラインが付与されハーフカットされた半導体ウェハをブレーキングブレードにて各チップに分割するためのブレーキングマシンに於いて、スクライブラインとブレーキングブレードとのアラインメントを容易且つ正確に行えるようにしたブレーキングマシンに関する。

此種従来のブレーキングマシンは、ハーフカットにより、半導体ウェハ表面にダイヤモンド・ツールなどによって付けられた傷、所謂、スクライブラインを後ろから押してクラックを成長させチップ化する。

例えば、図７に一例として示すブレーキングマシン１に於いては、発光ダイオード（ＬＥＤ）を作るべく、表面にスクライブライン２，２…が形成され、裏面に透明の貼り付けシート３が貼着された例えば直径５ｃｍ、厚さ８０μの無色透明のサファイア等から成る半導体ウェハ４を、図８に示す如く、貼り付けシート３を張着することにより環状リング５に取り付け、図７に示すワーキングステージ６によって環状リング５の環状部５ａを挟持して環状リング５を保持し、半導体ウェハ４を裏返しでワークテーブル７上に載置させ、ブレーキングブレード８によってシート３を介して上から半導体ウェハ４を押すことによって半導体ウェハ４のチップ９，９…の分断化を行うように構成されている。

前記ブレーキングマシン１では、マシン上部にブレーキングブレード８があり、機構上カメラをマシン上部に設けることができないために、ワークテーブル７の下に照明装置付のカメラ１０を仕込み半導体ウェハ４を観察し、カメラ１０の画像をモニター（図示せず）に表示してブレーキングブレード８の分断線とスクライブライン２との位置決めを行っている（アラインメントをとっている）。尚、図７及び図８に於いて、１１は半導体ウェハ４の表面を保護するための透明な保護シートである。

図９乃至図１１は半導体ウェハ４をブレーキングブレード８で分断する工程を示しており、図７及び図９に示す如く、半導体ウェハ４が取り付けられた環状リング５をワーキングステージ６によって保持し、半導体ウェハ４を裏返した状態でワークテーブル７上に載置する。

そして、ワークテーブル７の下方から照明付きカメラ１０で照明を当てて半導体ウェハ４を撮影し、カメラ１０で撮影した画像をモニター（図示せず）に図１２に示す如く表示させ、モニターに表示されるブレーキングブレード８の分断線１２に半導体ウェハ４のスクライブライン２が一致するようにワーキングステージ６を移動させて、半導体ウェハ４を位置決めする。

半導体ウェハ４の位置決めが終了したら図１０に示す如く、ブレーキングブレード８を下降させ、シート３を介して半導体ウェハ４のスクライブライン２を押下し、スクライブライン２を分断する。

１つのスクライブライン２を分断したら、ワーキングステージ６が予め設定された寸法に基づき自動的に移動して、隣接するスクライブライン２がブレーキングブレード８の分断線１２に位置決めされ分断される。

同様にして順次スクライブライン２，２…を分断していくが、途中、適宜本数のスクライブライン２，２…を分断した時、分断を中止し、位置ずれを修正すべく操作者がモニターの画像を見て位置決めを行う。そして、図１１に示す如くワーキングステージ６を移動して、最後のスクライブライン２を分断したら、ワーキングステージ６を９０度回転させて分断済みのスクライブライン２，２…と直交するスクライブライン２，２…を前述と同様に分断する。

又、ブレーキングマシンは、例えば、特許文献１にも記載されており、このブレーキングマシンは、テープを介してフレームに保持されたハーフカット済みの半導体ウェハを各チップに分割するものであり、フレームにテープを介して保持された半導体ウェハを、テープ側から回転しながら押圧する押圧手段と、この押圧手段を進退させる進退手段とを含んでおり、ブレーキング時に割れカスを殆ど発生させずにチップを綺麗に且つ完全に分割でき、しかもブレーキング作業を効率よく行えるようにしたというものである。
特開平６−１４０５０４号公報

前述した図７に示すブレーキングマシンは、マシン上部にブレーキングブレードがあり、機構上カメラが上部につかないために、受け台の下に照明装置付のカメラを仕込み半導体ウェハを観察している。

然しながら、前記ブレーキングマシンに於いて、一旦、スクライブされた半導体ウェハはその段階でブレーキング前であっても所々チップが分断され、又、ブレーキングの最中はブレードによる押し込みでシートのテンションが均一でなくなり平滑でなくなるため、下部照明装置の光が反射して、チップアラインメントがきちんと確認できなくなることが多々発生する。

そのような時に、作業員は上から手や押さえ棒、プラスチック板などで半導体ウェハを押さえつけてシートを平滑にし、スクライブラインを確認しながら、スクライブラインとブレーキングブレードとのアラインメントを行っている。

しかし、稼動するブレードの下に手を入れるということは非常に危険な行為であり、又、安全機構がつけられたドアをその度に開けるためタクトタイム上でも不利である。

又、特許文献１記載のブレーキングマシンは、機構的に前述したようなブレードを持たないため、スクライブラインとブレーキングブレードとのアラインメントを行う作業は発生しないため、前述した一般のブレーキングマシンに於ける前述した問題は発生しない。

然しながら、特許文献１に於いては、スクライブラインに沿って押圧するものではないため、スクライブラインに沿って円滑にクラックが成長せず、破断面が比較的に綺麗に形成されない、或いは、破断面に傷が付く等の問題がある。

以上の現状に鑑み、本発明は、スクライブラインが付与された半導体ウェハをブレーキングブレードにて各チップに分割するブレーキングマシンに於いて、容易にスクライブラインを認識できるようにして、スクライブラインとブレーキングブレードとのアラインメントを容易且つ正確に行えるようにしたブレーキングマシンを提供することを目的とする。

上記の課題を解決すべく、本発明は以下の構成を提供する。
請求項１に係る発明は、表面にスクライブラインが形成され、裏面に透明のシートが貼着された透明の半導体ウェハを裏返し状態でワークテーブル上に載置し、ブレーキングブレードを降下させることにより、半導体ウェハを裏面から押圧し、スクライブラインのクラックを成長させ、半導体ウェハをチップ化するように構成されたブレーキングマシンであって、下方から半導体ウェハをカメラで撮影するように構成されたブレーキングマシンに於いて、前記半導体ウェハに斜め上方から光を当てるべく、ライトと、該ライトの光を案内するための導光手段とを備えた照明装置を前記ブレーキングブレードの側面に配設し、該照明装置による前記透明の半導体の透過光を前記カメラで撮影して該半導体のアラインメントを行うように構成したことを特徴とするブレーキングマシンを提供するものである。

請求項２に係る発明は、上記導光手段は、一端が上記半導体ウェハ近傍に臨んで設けられ、上記光は該導光手段によって半導体ウェハ近傍に導かれ半導体ウェハ上面を照射するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のブレーキングマシンを提供するものである。

請求項３に係る発明は、上記導光手段は、片面に夫々反射面を備えた２枚の反射板が、所定間隔離間し反射面を対向させて設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のブレーキングマシンを提供するものである。

請求項４に係る発明は、上記導光手段は、筒状に形成され反射内壁面を備えた導光体であることを特徴とする請求項１又は２記載のブレーキングマシンを提供するものである。

請求項５に係る発明は、上記ライトは、複数本の光ファイバーから成るファイバーライトであることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載のブレーキングマシンを提供するものである。

本発明の請求項１記載の発明によれば、表面にスクライブラインが形成され、裏面に透明のシートが貼着された透明の半導体ウェハを裏返し状態でワークテーブル上に載置し、ブレーキングブレードを降下させることにより、半導体ウェハを裏面から押圧し、スクライブラインのクラックを成長させ、半導体ウェハをチップ化するように構成されたブレーキングマシンであって、下方から半導体ウェハをカメラで撮影するように構成されたブレーキングマシンに於いて、前記半導体ウェハに斜め上方から光を当てるべく、ライトと、該ライトの光を案内するための導光手段とを備えた照明装置を前記ブレーキングブレードの側面に配設し、該照明装置による前記透明の半導体の透過光を前記カメラで撮影して該半導体のアラインメントを行うように構成したブレーキングマシンを提供するので、前記ライトと、ライトの光を案内するための導光手段とを備えた照明装置による半導体の透過光を前記カメラで撮影して、容易にスクライブラインを認識でき、スクライブラインとブレーキングブレードとのアラインメントを容易且つ正確に行える。

請求項２記載の発明によれば、上記導光手段は、一端が上記半導体ウェハ近傍に臨んで設けられ、上記光は該導光手段によって半導体ウェハ近傍に導かれ半導体ウェハ上面を照射するように構成されているので、請求項１記載の発明の効果に加え、半導体ウェハを近距離から効率良く照射することができる。

請求項３記載の発明によれば、上記導光手段は、片面に夫々反射面を備えた２枚の導光手段板が、所定間隔離間し反射面を対向させて設けられているので、請求項１又は２記載の発明の効果に加え、前記導光手段を安価に形成できると共に、導光手段をコンパクトに形成でき、導光手段がワーキングステージに干渉することを防ぐことができる。

請求項４記載の発明によれば、上記導光手段は、筒状に形成され反射内壁面を備えた導光体であるので、請求項１又は２記載の発明の効果に加え、前記導光手段を安価に形成できると共に、導光手段をコンパクトに形成でき、導光手段がワーキングステージに干渉することを防ぐことができると共に、光の漏出を防ぐことができる。

請求項５記載の発明によれば、上記ライトは、複数本の光ファイバーから成るファイバーライトであるので、請求項１，２，３又は４記載の発明の効果に加え、
対象エリアを効率良く照射できる。

以下、実施例を示した図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。尚、説明の都合上、従来例と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。

図１乃至図３に於いて、２１はブレーキングマシンであり、ブレーキングマシン２１は水平に設置される基台２２と、基台２２に立設される支柱２３を備え、基台２２にはワークテーブル７が設置され、支柱２３にはブレーキングブレード８が摺動自在に設けられている。

そして、前記ワークテーブル７は中央部に上下方向に延びる貫通孔２４が形成され、貫通孔２４の上部は漸次狭められて縦長の開口部２４ａが形成されている。
又、貫通孔２４の下方には、半導体ウェハ（図４に於いて４）を撮影するカメラ１０が設置されている。

更に又、前記支柱２３にはブレーキングブレード８を上下動させるモータ２５が設置されると共に、モータ２５の回転駆動力を直線運動に変換する駆動力変換部２６が上下方向に延びて設けられ、駆動力変換部２６に摺動部材２７が摺動自在に上下方向に延びて配設され、摺動部材２７にブレーキングブレード８が固着されている。

そして、前記モータ２５が回転すると、駆動力変換部２６によってモータ２５の回転力が直線運動に変換されて摺動部材２７が摺動し、摺動部材２７と共にブレーキングブレード８が上下動するように構成されている。

又、前記摺動部材２７にライト保持アーム２８が設けられ、ライト保持アーム２８内に複数本の光ファイバーが直線状に結束されて成るファイバーライト２９が保持されている。

更に、ライト保持アーム２８の下端部に、図４に示す如く、片面に夫々反射面を備えた導光手段である２枚の反射板３０，３０が所定間隙離間し反射面を対向させて設けられ、且つ、反射板３０，３０の下端部は、ワークテーブル７に載置される透明な半導体ウェハ４の近傍に臨んでいる。

そして、２枚の反射板３０，３０は上端の間隙から、前記ファイバーライト２９の光Ａを入射し、反射面によって光を反射させて下方に導き、反射板３０，３０の下端から、前記ワークテーブル７に載置される半導体ウェハ４上に出射するように構成されている。尚、前記ファイバーライト２９、ライト保持アーム２８、反射板３０，３０によって照明装置３１が構成される。

而して、ワーキングステージ６によって環状リング５の環状部５ａを挟持して環状リング５を保持し、環状リング５に取り付けられた半導体ウェハ４を裏返しにワークテーブル７上に載置させた状態で、前記ファイバーライト２９を点灯させると、ファイバーライト２９の光は前記反射板３０，３０間の上端間隙から入射し、反射板３０，３０内を反射しながら反射板３０，３０の下端間隙から出射する。

反射板３０，３０の下端間隙から出射した光は、環状リング５のシート３を透過して半導体ウェハ４に照射され、半導体ウェハ４を透過した光は前記貫通孔２４内を通ってカメラ１０に撮影される。

この時、半導体ウェハ４のスクライブライン２を透過した光は他の半導体ウェハ４を透過した光と異なることから、カメラ１０によって、スクライブライン２を撮影することができる。

カメラ１０によって撮影された映像は、図１に示すモニター３２に表示される。
モニター３２には、予め、図５に示す如く、前記ブレーキングブレード８の切断線１２が表示されており、ブレーキングマシン２１の操作者は、この切断線１２に前記スクライブライン２を位置合わせして（アラインメントをとって）、ブレーキングブレード８を下降させると、ブレーキングブレード８によってスクライブライン２が押圧され、スクライブライン２にクラックが成長し、スクライブライン２を分断することができる。

図５（ａ）は、ファイバーライト２９オフ状態時のモニター表示画面を示し、この表示画面では、スクライブライン２，２…が比較的不鮮明に表示されている。同図（ｂ）は、ファイバーライト２９オン状態時のモニター表示画面を示し、この表示画面では、スクライブライン２，２…が比較的鮮明に表示されている。そして、このスクライブライン２，２…は半導体ウェハ４の分断が開始され、ブレーキング前のスクライブライン２が分断されたり、又は、シート３のテンションが均一でなくなりシート３が平滑でなくなった場合に於いても、光が透過することによりスクライブライン２がカメラ１０に撮影され、モニター３２に鮮明に表示されるため、スクライブライン２、即ち、チップアラインメントが正確に確認できる。

１つのスクライブライン２を分断したら、ワーキングステージ６が予め設定された寸法に基づき自動的に移動して、隣接するスクライブライン２がブレーキングブレード８の分断線１２に位置決めされ同様に分断される。

同様にして順次スクライブライン２，２…を分断していくが、途中、適宜本数のスクライブライン２，２…を分断した時、分断を中止し、位置ずれを修正すべくブレーキングマシン２１の操作者がモニター３２の画像を見て位置決めを行う。そして、最後のスクライブライン２を分断したら、ワーキングステージ６を９０度回転させて分断済みのスクライブライン２，２…と直交するスクライブライン２，２…を前述と同様に分断すると、半導体ウェハ４はスクライブライン２，２…に沿ってチップ化される。

斯くして、前記ブレーキングマシン２１は半導体ウェハ４に斜め上方から光を当てるべく、ファイバーライト２９と、ファイバーライト２９の光を案内するための導光手段となる反射板３０，３０とを備えた照明装置３１をブレーキングブレード８の側面に配設しているので、容易にスクライブライン２を認識でき、スクライブライン２とブレーキングブレード８との位置決めを容易且つ正確に行える。

又、前記照明装置３１はブレーキングマシン２１が備えるブレーキングブレード８の側面に配設されるので、照明装置３１がブレーキングブレード８に干渉することがなく、又、照明装置３１はブレーキングブレード８と共に移動するので、半導体ウェハ４を最適な位置から照射することができる。

更に、前記反射板３０，３０は、一端が前記半導体ウェハ４近傍に臨んで設けられ、ファイバーライト２９の光は反射板３０，３０によって半導体ウェハ４近傍に導かれ半導体ウェハ４上面を照射するように構成されているので、半導体ウェハ４を近距離から効率良く照射することができる。

更に又、前記導光手段は、片面に夫々反射面を備えた２枚の反射板３０，３０が、所定間隔離間し反射面を対向させて設けられているので、導光手段を安価に形成できると共に、導光手段をコンパクトに薄く形成でき、それによって導光手段がワーキングステージ６に干渉することを防ぐことができる。

そして、前記照明装置３１は、複数本の光ファイバーから成るファイバーライト２９を用いているので、目的の場所を効率良く照射できる。

図６は他のブレーキングマシン４１を示し、ブレーキングマシン４１は、前記ブレーキングマシン（図１において２１）の反射板（図４に於いて３０，３０）に代え、筒状体に形成され反射内壁面を備えた導光手段としての導光体４２を設けたものである。

導光体４２も安価に形成できると共に、導光手段をコンパクトに形成でき、それによって導光体４２がワーキングステージ６に干渉することを防ぐことができると共に、導光体４２は筒状体に形成されているので光の漏出を防ぐことができるため、照射効率を高めることができる。

本発明によるブレーキングマシンの正面図である。 本発明によるブレーキングマシンの側面図である。 本発明によるブレーキングマシンのカバーをとった側面図である。 本発明によるブレーキングマシンの要部を示す側面縦断面図である。 （ａ）本発明によるブレーキングマシンのファイバーライトオフ時のモニター表示画面である。（ｂ）本発明によるブレーキングマシンのファイバーライトオン時のモニター表示画面である。 本発明による他のブレーキングマシンの要部を示す側面縦断面図である。 従来例のブレーキングマシンの要部を示す側面縦断面図である。 半導体ウェハに貼着したシートを張着することにより、半導体ウェハを取り付けた環状リングの断面図である。 従来例のブレーキングマシンによる半導体ウェハの分断前の状態を示す側面縦断面図である。 従来例のブレーキングマシンによる半導体ウェハの分断状態を示す側面縦断面図である。 従来例のブレーキングマシンによる半導体ウェハの分断終了時の側面縦断面図である。 従来例のブレーキングマシンによる照明付きカメラの照明時のモニター表示画面である。

符号の説明

１，２１，４１ ブレーキングマシン
２ スクライブライン
４ 半導体ウェハ
７ ワークテーブル
８ ブレーキングブレード
１０ カメラ
２９ ファイバーライト
３０ 反射板
３１ 照明装置
４２ 導光体

Claims (5)

1. 表面にスクライブラインが形成され、裏面に透明のシートが貼着された透明の半導体ウェハを裏返し状態でワークテーブル上に載置し、ブレーキングブレードを降下させることにより、半導体ウェハを裏面から押圧し、スクライブラインのクラックを成長させ、半導体ウェハをチップ化するように構成されたブレーキングマシンであって、下方から半導体ウェハをカメラで撮影するように構成されたブレーキングマシンに於いて、前記半導体ウェハに斜め上方から光を当てるべく、ライトと、該ライトの光を案内するための導光手段とを備えた照明装置を前記ブレーキングブレードの側面に配設し、該照明装置による前記透明の半導体の透過光を前記カメラで撮影して該半導体のアラインメントを行うように構成したことを特徴とするブレーキングマシン。
2. 上記導光手段は、一端が上記半導体ウェハ近傍に臨んで設けられ、上記光は該導光手段によって半導体ウェハ近傍に導かれ半導体ウェハ上面を照射するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のブレーキングマシン。
3. 上記導光手段は、片面に夫々反射面を備えた２枚の反射板が、所定間隔離間し反射面を対向させて設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のブレーキングマシン。
4. 上記導光手段は、筒状に形成され反射内壁面を備えた導光体であることを特徴とする請求項１又は２記載のブレーキングマシン。
5. 上記ライトは、複数本の光ファイバーから成るファイバーライトであることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載のブレーキングマシン。
   

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