JP2007335706A - キャリア治具 - Google Patents

Abstract

【課題】 ダイシングテープの余剰部を刃物により除去する際、成形されたフレームから切削屑が発生して半導体ウェーハを汚染させるのを抑制することができ、しかも、刃物による切削跡に切削屑の付着するおそれの少ないキャリア治具を提供する。
【解決手段】 バックグラインドにより薄片化された半導体ウェーハを収容する中空のフレーム１と、フレーム１の裏面４に貼着され、半導体ウェーハを粘着保持するダイシングテープ１０とを備え、フレーム１を、樹脂を含む成形材料により射出成形する。また、フレーム１の裏面４の外周部を切り欠いてカッタ刃回避用の段差部２０を平坦に形成する。フレーム１から食み出るダイシングテープ１０の不要な余剰部１１をカッタ刃３１により切断する際、凹んだ段差部２０にカッタ刃３１の接触することがないので、フレーム１の裏面４をカッタ刃３１により切削してしまうことがなく、異物の発生を防止できる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、半導体ウェーハのダイシング工程で使用されるキャリア治具に関するものである。

半導体ウェーハのダイシング工程では半導体ウェーハを保護・固定するキャリア治具が使用されるが、このキャリア治具は、図示しないが、バックグラインドにより薄片化された半導体ウェーハを収容するフレームと、このフレームの裏面に接着され、バックグラインドされた半導体ウェーハを粘着保持するダイシングテープとを備えて構成され、半導体ウェーハが高速で回転するブレードにより個々のチップに分離される（特許文献１、２参照）。

フレームは、例えばＳＵＳ等の材料を使用して中空のリングに形成され、３００ｇ程度の重量を有している。また、ダイシングテープは、例えば紫外線の照射により硬化したり、接着力が低下するＵＶテープ等からなり、使用後にフレームの裏面から剥離される。

このようなキャリア治具を製造する場合には、ダイシングテープ貼付装置にフレームをセットしてその裏面にダイシングテープを接着し、フレームの裏面外周部から食み出たダイシングテープの余剰部をダイシングテープ貼付装置のカッタ刃により切断して除去すれば、キャリア治具を製造することができる。
特開２００５‐２５１９８６号公報 特開２００５‐２０３５４０号公報

従来におけるキャリア治具は、以上のように構成され、フレームが通信特性に悪影響を及ぼす重いＳＵＳ等を使用して製造されているので、半導体ウェーハ収納時のカセットが全体として重く（例えば、約１８ｋｇ）なり、しかも、近年注目されているＲＦＩＤシステムを活用して履歴管理することができないという問題がある。

係る問題を解消するには、樹脂を含む成形材料によりフレームを成形すれば良いが、単なる成形では、フレームの裏面外周部から食み出たダイシングテープの余剰部をカッタ刃により切断する際、フレームをもカッタ刃により切削してしまい、切削屑が発生して半導体ウェーハの汚染を招くという大きな問題が新たに生じることとなる。また、使用済みのダイシングテープを剥離する際、カッタ刃による切削跡に切削屑の付着するおそれが少なくない。

本発明は上記に鑑みなされたもので、ダイシングテープの余剰部を刃物により除去する際、成形されたフレームから切削屑が発生して半導体ウェーハを汚染させるのを抑制することができ、しかも、刃物による切削跡に切削屑の付着するおそれの少ないキャリア治具を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、半導体ウェーハを収容する中空のフレームと、このフレームの裏面に貼り付けられ、半導体ウェーハを粘着保持するダイシングテープとを備え、このダイシングテープの余剰部を刃物により除去するものであって、
フレームを、樹脂を含む成形材料により成形し、フレームの裏面の外周部を切り欠いて刃物回避用の段差部を形成し、この段差部によりダイシングテープの余剰部除去に伴う切削屑の発生を抑制するようにしたことを特徴としている。

なお、フレームの裏面における内周部と段差部とに切削屑発生防止層を設け、この切削屑発生防止層の一部にダイシングテープを接着することができる。
また、フレームの段差部に、切削屑用の粘着捕獲層を設けることもできる。

また、薄片化された半導体ウェーハを収容する中空のフレームと、このフレームの裏面に貼り付けられ、半導体ウェーハを粘着保持するダイシングテープとを備え、このダイシングテープの余剰部を刃物により除去するものであって、
フレームを、樹脂を含む成形材料により成形し、フレームの裏面の外周部を切り欠いて刃物回避用の段差部を略平坦に形成し、この段差部によりダイシングテープの余剰部除去に伴う切削屑の発生を抑制するようにしたことを特徴としても良い。

また、樹脂を含む成形材料により成形された中空のフレームの裏面に、バックグラインドされた半導体ウェーハを粘着保持するダイシングテープを貼り付け、このダイシングテープの余剰部を刃物により除去するキャリア治具の製造方法であって、
フレームの裏面の外周部を切り欠いて刃物回避用の段差部を形成し、この段差部によりダイシングテープの余剰部除去に伴う切削屑の発生を抑制することを特徴としても良い。

また、フレームに、ＲＦＩＤシステムのＲＦタグを貼り付けることができる。
また、フレームの裏面の内周部と段差部のうち、少なくとも内周部にダイシングテープと貼り付く切削屑発生防止層を設けることができる。
さらに、切削屑発生防止層を金属材料あるいは軟質材料を使用して形成することもできる。

ここで、特許請求の範囲におけるフレームは、中空であれば、リング形でも良いし、枠形等でも良い。また、半導体ウェーハは、２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍタイプ等を特に問うものではない。ダイシングテープは、ＰＶＣ系型や紫外線硬化型等の種類を特に問うものではない。さらに、成形材料には、樹脂の他、帯電防止剤等の各種のフィラーを必要に応じて添加することができる。

本発明によれば、通信特性に悪影響を及ぼさない樹脂を含む成形材料によりフレームを成形するので、半導体ウェーハ収納時のカセットの軽量化を図ることができ、しかも、ＲＦＩＤシステムを有効に活用して履歴管理等することができる。また、ダイシングテープの余剰部を刃物により切断する際、フレームの裏面に切り欠かれた段差部が刃物との接触を避けるので、切削屑等からなる異物の発生を防ぐことができる。

本発明によれば、ダイシングテープの余剰部を刃物により除去する際、成形されたフレームから切削屑が発生して半導体ウェーハを汚染させるのを抑制することができるという効果がある。また、刃物による切削跡に切削屑の付着するおそれを低減することができる。
また、フレームの段差部に切削屑用の粘着捕獲層を設ければ、段差部に刃物が接触して切削屑を発生させても、粘着捕獲層に切削屑が捕獲されるので、ダイシングテープや半導体ウェーハに切削屑が付着するのを防ぐことができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態におけるは、図１ないし図５に示すように、薄片化された半導体ウェーハＷを収容するフレーム１と、このフレーム１に収容された半導体ウェーハＷを粘着保持するダイシングテープ１０とを備え、フレーム１の裏面４の一部に、カッタ刃回避用の段差部２０を形成するようにしている。

半導体ウェーハＷは、例えば口径３００ｍｍ（１２インチ）に丸くスライスされ、表面に回路パターンが描画形成されており、半導体パッケージの薄型化に鑑み、前工程のバックグラインドにより７５０μｍ程度の厚さから１００μｍ以下の厚さに薄片化される。

フレーム１は、図１ないし図５に示すように、所定の樹脂を含む成形材料により半導体ウェーハＷよりも大きい中空の平面略リング形に射出成形され、平坦な表面に矩形の収納穴２が凹み形成されており、この収納穴２内に、表面に面一に揃えられるＲＦＩＤシステムのＲＦタグ３が貼着される。

所定の樹脂は、特に限定されるものではないが、例えば機械的強度に優れるＰＰＳ、ＰＡ、ＰＥＩ、ＰＡＩ、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＬＣＰ、ＰＢＴ等があげられる。この樹脂には、強度や剛性を確保するガラス繊維、炭素繊維、炭酸カルシウム等のフィラーが必要に応じて配合される。

ＲＦＩＤシステムは、電波により内部メモリがアクセスされ、フレーム１と共に移動するＲＦタグ３と、このＲＦタグ３との間で電波や電力を送受信するアンテナユニットと、ＲＦタグ３との交信を制御するリーダ／ライタと、このリーダ／ライタを制御するコンピュータとを備えて構成される。アンテナユニットとリーダ／ライタとは、別々に構成されるが、必要に応じて一体化される。また、リーダ／ライタの制御に支障を来たさなければ、コンピュータの代わりに各種のコントローラが使用される。

ダイシングテープ１０は、図１、図４、図５に示すように、例えば紫外線の照射により硬化したり、接着力が低下する可撓性のＵＶテープ等からなり、半導体ウェーハＷよりも大きい平面円形の薄膜に形成されてフレーム１の裏面４の内周部に接着されており、フレーム１の中空部に収容された半導体ウェーハＷを粘着保持するとともに、使用後にフレーム１から剥離される。

段差部２０は、図３ないし図５に示すように、フレーム１の裏面４の内周部と外周部のうち、外周部が切削加工やレーザ加工等により厚さ方向に切り欠かれることで平坦に凹み形成され、ダイシングテープ１０の切断時に既存のダイシングテープ貼付装置３０のカッタ刃３１との間に空隙を形成するよう機能する。

上記において、キャリア治具を製造する場合には、既存のダイシングテープ貼付装置３０に成形されたフレーム１をセットしてその裏面４と段差部２０とを上方に向け（図３参照）、この露出した裏面４の内周部に大き目のダイシングテープ１０を接着し、その後、裏面４の内周部から食み出るダイシングテープ１０の余剰部１１をダイシングテープ貼付装置３０のカッタ刃３１により切断（図４参照）して除去すれば、キャリア治具を製造することができる（図５参照）。カッタ刃３１は、フレーム１の裏面内周部に沿って移動するようダイシングテープ貼付装置３０に支持されている。

上記構成によれば、フレーム１を、重いＳＵＳ等を使用して製造するのではなく、絶縁性の樹脂を含む成形材料により薄く軽く射出成形するので、半導体ウェーハＷ収納時のカセット全体の著しい軽量化（例えば、約１３ｋｇ）を図ることができ、しかも、ＲＦＩＤシステムを有効に活用して履歴管理することができる。

また、フレーム１から食み出るダイシングテープ１０の不要な余剰部１１をカッタ刃３１により切断する際、凹んだ段差部２０にカッタ刃３１の接触することがないので、フレーム１の裏面４をカッタ刃３１により切削してしまうことがなく、異物の発生を防止することができる。したがって、切削屑が発生して半導体ウェーハＷの汚染を招いたり、使用済みのダイシングテープ１０を剥離する際、カッタ刃３１による切削跡に切削屑の付着するのをきわめて有効に抑制防止することができる。

また、薄いフレーム１の裏面４に段差部２０を形成する以外、構造的に何ら従来と異なるものではないから、既存のダイシングテープ貼付装置３０や後工程装置を改良することなく、そのまま有効利用することが可能になる。さらに、フレーム１の表面にＲＦＩＤシステムのＲＦタグ３を面一の高さに揃えて貼着することができるので、フレーム１の平滑性を維持・向上させることができ、しかも、ＲＦタグ３を貼着したまま繰り返して使用することが可能になる。

次に、図６は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、フレーム１の裏面４における内周部と段差部２０とに、屈曲した略リング形の切削屑発生防止層４０を積層して接着し、この切削屑発生防止層４０の一部、換言すれば、フレーム１の裏面内周部に対する切削屑発生防止層４０の接着部にダイシングテープ１０を接着するようにしている。

切削屑発生防止層４０は、所定の金属材料あるいは軟質材料を使用して平坦に形成され、フレーム１の裏面４における内周部から段差部２０に亘る領域に接着剤を介して接着されており、ダイシングテープ１０の対向面周縁部に接着する。この切削屑発生防止層４０の所定の金属材料としては、例えばステンレスやチタン等があげられ、所定の軟質材料としては、ショアーＡ硬度が７０Ｈｓ以下の軟質塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー等があげられる。

上記において、キャリア治具を製造する場合には、ダイシングテープ貼付装置３０に成形されたフレーム１をセットしてその段差部２０や切削屑発生防止層４０を上方に向け、この露出した切削屑発生防止層４０の一部に大き目のダイシングテープ１０を接着した後、切削屑発生防止層４０の一部から食み出るダイシングテープ１０の余剰部１１をダイシングテープ貼付装置３０のカッタ刃３１により切断して除去すれば、キャリア治具を製造することができる。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、フレーム１の裏面４に別体の切削屑発生防止層４０を保護用に接着するので、裏面４における内周部と段差部２０との間の段差壁２１や段差部２０にカッタ刃３１の接触するのを確実に防止することができるのは明らかである。

次に、図７は本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、フレーム１の段差部２０上に、切削屑用の平坦な粘着捕獲層４１を平面略リング形に接着するようにしている。
粘着捕獲層４１は、ウレタン系やポリオレフィン系の自己粘着層が使用されたり、アクリル系やシリコーン系の粘着剤が塗布乾燥することにより形成されたり、あるいはウレタン系やシリコーン系のゲル状粘着層が使用される。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、ダイシングテープ１０の余剰部切断時に、凹んだ段差部２０にカッタ刃３１が接触して切削屑を発生させても、粘着捕獲層４１に切削屑が粘着捕獲され、拡散しないので、ダイシングテープ１０や半導体ウェーハＷに切削屑が移行するのを簡易な構成で防止することができるのは明らかである。

なお、上記実施形態ではフレーム１の裏面４に切削屑発生防止層４０を接着したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、フレーム１と切削屑発生防止層４０とをインサート成形により一体化し、製造の簡素化を図るようにしても良い。また、ダイシングテープ貼付装置３０は、自動でも半自動でも良い。

本発明に係るキャリア治具の実施形態を模式的に示す斜視説明図である。 本発明に係るキャリア治具の実施形態におけるフレームを模式的に示す裏面図である。 本発明に係るキャリア治具の実施形態におけるフレームを模式的に示す断面説明図である。 図３のフレームの裏面にダイシングテープを貼着してその余剰部をカッタ刃により切断する状態を模式的に示す断面説明図である。 図４のダイシングテープの余剰部を除去した状態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係るキャリア治具の第２の実施形態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係るキャリア治具の第３の実施形態を模式的に示す断面説明図である。

符号の説明

１ フレーム
２ 収納穴
３ ＲＦタグ
４ 裏面
１０ ダイシングテープ
１１ 余剰部
２０ 段差部
２１ 段差壁
３０ ダイシングテープ貼付装置
３１ カッタ刃（刃物）
４０ 切削屑発生防止層
４１ 粘着捕獲層
Ｗ 半導体ウェーハ

Claims (3)

1. 半導体ウェーハを収容する中空のフレームと、このフレームの裏面に貼り付けられ、半導体ウェーハを粘着保持するダイシングテープとを備え、このダイシングテープの余剰部を刃物により除去するキャリア治具であって、
   フレームを、樹脂を含む成形材料により成形し、フレームの裏面の外周部を切り欠いて刃物回避用の段差部を形成し、この段差部によりダイシングテープの余剰部除去に伴う切削屑の発生を抑制するようにしたことを特徴とするキャリア治具。
2. フレームの裏面における内周部と段差部とに切削屑発生防止層を設け、この切削屑発生防止層の一部にダイシングテープを接着した請求項１記載のキャリア治具。
3. フレームの段差部に、切削屑用の粘着捕獲層を設けた請求項１記載のキャリア治具。

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