JP2008016485A - ウェーハ搬送方法及びウェーハ搬送ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】
チップ間の接触を防いでウェーハの搬送を容易にする、低コストで扱いやすいウェーハ搬送方法及びウェーハ搬送ユニットを提供すること。
【解決手段】
テープＳを介してウェーハＷがフレームＦにマウントされ、テープＳのウェーハＷが貼着された面と反対側の面に、ウェーハＷの外径よりも大きい板状の保持プレート１を、取付け用テープ２を介して接合することにより、搬送中のテープＳの振動が小さくなり、チップＴ間の接触が低減され、高い品質を保ったまま、低コストで容易にウェーハＷを搬送することが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、テープを介してフレームへマウントされたウェーハを搬送するウェーハ搬送方法およびウェーハ搬送ユニットに関するものである。

半導体製造工程等において、表面に半導体装置や電子部品等が形成されたウェーハは、プロービング工程で電気試験が行われた後、ダイシング工程で個々のチップ（ダイ、又はペレットとも言われる）に分割され、次に個々のチップはダイボンディング工程で部品基台にダイボンディングされる。ダイボンディング後はワイヤボンディングされ、ワイヤボンディングされた後は、樹脂モールドされて、半導体装置や電子部品等の完成品となる。

この時、プロービング工程後のウェーハは、図５に示すように、片面に粘着層が形成された厚さ１００μｍ程度の樹脂製のテープ（ダイシングシート又はダイシングテープとも呼ばれる）Ｓに裏面を貼着されて、剛性のあるリング状のフレームＦにマウントされる。ウェーハＷはこの状態でダイシング工程内、ダイシング工程とダイボンディング工程との間、及びダイボンディング工程内を搬送される。

ダイシング工程では、微細なダイヤモンド砥粒で形成された厚さ数十μｍ程度のダイシングブレードと呼ばれる薄型砥石でウェーハＷに研削溝を入れて個々のチップＴに分割するダイシング装置が主に使用される。また近年、ウェーハＷの内部に集光点を合わせたレーザー光をウェーハＷへ入射し、ウェーハＷ内部に多光子吸収による改質領域を複数形成した後、ウェーハＷをエキスパンドして個々のチップＴに分割するレーザーダイシング装置もダイシング工程に用いられている。

これらの装置でダイシングが行われたウェーハＷは、裏面がテープＳに貼着されているため、個々のチップＴに切断されてはいるものの、個々のチップＴがバラバラにはならず、チップＴ同士の配列が崩れずにウェーハ状態が保たれている。

近年、ダイシング工程では、ウェーハＷ１枚あたりのチップ形成数を増加させるため、ダイシング装置に使用されるダイシングブレードは極度に薄くなり、ダイシングにより形成される溝Ｌの幅は極度に狭くなってきている。また、レーザーダイシング装置によりダイシングが行われたウェーハＷは、エキスパンドにより個々のチップＴに分割される前まで、個々のチップＴが互いに接触した状態となっている。このような状態のウェーハを搬送した場合、粘着シートの撓みにより個々のチップＴが互いに接触し、搬送中の振動などにより擦れ合い、チップＴのエッジ部に欠けやマイクロクラックが生じて製品の品質を落す問題が発生する。

このような問題に対して、ダイシング後のウェーハに対し、２重のリングを被せることによりエキスパンドを行いチップ間の距離を広げ、その状態を維持したままウェーハを搬送するウェーハの搬送方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−１４６７２７号公報

特許文献１に記載された技術によれば、チップ間の距離が広がるためチップが接触せず、エッジ部の欠けやマイクロクラックが生じることはなくなる。しかし、ウェーハをエキスパンドしてその状態を維持するためには２種類の新たなリングを必要とする。更に、リングに高さがあるため、ウェーハをカセットに収納して搬送する際には、高さの合った新たなカセットが必要となりコストを増大させてしまう問題があった。

本発明は、このような問題に対して成されたものであり、テープの撓みをなくし、チップ間の接触を防いでウェーハの搬送を容易にする、低コストで扱いやすいウェーハ搬送方法およびウェーハ搬送ユニットを提供することを目的としている。

本発明は前記目的を達成するために、請求項１の発明は、樹脂製のテープを介してウェーハがフレームにマウントされ、前記テープの前記ウェーハが貼着された面と反対側の面に、前記ウェーハの外径よりも大きい外径を有する板状の保持プレートを、取付け用テープを介して接合して該ウェーハの搬送を行うことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、樹脂製のテープを介してウェーハがフレームにマウントされ、テープのウェーハが貼着された面と反対側の面に、ウェーハの外径よりも５から１０ｍｍ程度外径が大きく、ガラスやシリコンウェーハ等の硬質な板状素材で形成された保持プレートが取付け用テープを介して接合される。この状態でウェーハのダイシングが行われ、搬送中も保持プレートをつけて搬送される。

ウェーハが貼着されたテープは、ウェーハの重さ、テープの伸び、またはマウント時のテープの緩みなどにより、撓みが生じる。しかし、本発明に係わるウェーハ搬送方法では、テープのウェーハが貼着された面と反対側の面に、保持プレートが接合されているため、ウェーハの重さがテープにかからずテープに撓みが生じない。

これにより、テープの振動が小さくなり、個々のチップが互いに接触して擦れ合うことがなくなり、チップのエッジ部に欠けやマイクロクラックが発生せず、高い品質を保ったままウェーハを搬送することが可能となる。また、保持プレートに使用されるガラスやＳｉウェーハ等の硬質な板状素材は、通常の加工で多用される素材であり安価で容易に入手可能である。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記取り付け用テープは、前記テープと同様の素材により形成されたことを特徴としている。

請求項２の発明によれば、取付け用テープは、樹脂製で片面に粘着層をもつウェーハをマウントするテープと同様の素材により形成される。ウェーハをマウントするテープは、入手が容易であり、紫外線光を照射するなどの処理により簡単に取り外すことが出来るため、低コストで扱いやすいウェーハ搬送が可能となる。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記取り付け用テープには前記テープと該取りつけ用テープとの間の空気を吸引するための複数の穴が開けられていることを特徴としている。

請求項３の発明によれば、取り付けテープには、ウェーハが貼着されたテープと取り付け用テープとが密着していない、保持プレートの外周部付近に出来た隙間の部分の空気を吸引する複数の穴が開けられる。

これにより、隙間内の空気が吸引されるため、ダイシング時などに使用される真空吸着を行うテーブルで確実に吸着保持される。

請求項４の発明は、請求項１、２または３のいずれか１項の発明において、前記保持プレートは平面度５０μｍ以上であることを特徴としている。

請求項４の発明によれば、保持プレートは高い平面度であるため、ダイシングの精度に影響を与えず、高い品質を保ったままウェーハのダイシング、および搬送することが可能となる。

請求項５の発明は、ウェーハが貼着され、前記ウェーハをリング状のフレームへマウントするテープの前記ウェーハが貼着された面の反対側の面に接合される、前記ウェーハの外径よりも大きい外径を有する保持プレートと、前記保持プレートを前記テープの前記ウェーハが貼着された面の反対側へ接合させる取付け用テープとにより構成されるウェーハ搬送ユニットでウェーハの搬送を行うことを特徴としている。

請求項５の発明によれば、ウェーハの外径よりも外径が大きく、硬質な板状素材で形成された保持プレートと、保持プレートを取り付ける取付け用テープとにより構成されるウェーハ搬送ユニットを、テープのウェーハが貼着された面と反対側の面にウェーハ搬送ユニットの保持プレートが密着するように取付け用テープにより接合される。

これにより、テープの振動が小さくなり、個々のチップが互いに接触して擦れ合うことがなくなり、チップのエッジ部に欠けやマイクロクラックが発生せず、高い品質を保ったままウェーハを搬送することが可能となる。

以上説明したように、本発明のウェーハ搬送装置及びウェーハ搬送ユニットによれば、テープの撓みがなくなり、搬送中のテープの振動が小さくなるため、チップ間の接触が低減され、高い品質を保ったまま、低コストで容易にウェーハを搬送することが可能となる。

以下、添付図面に従って本発明に係るウェーハ搬送方法及びウェーハ搬送ユニットの好ましい実施の形態について詳説する。

まず初めに、本発明に係わるウェーハ搬送方法の実施前に行われる、ウェーハのダイシングを行うダイシング装置の構成について説明する。図１は、ダイシング装置の全体斜視図である。

ダイシング装置１０は、ダイシングを行なう為に、互いに対向配置され、先端にブレード１２と不図示のホイールカバーが取付けられた高周波モータ内蔵型のスピンドル１１、１１と、スピンドル１１の近傍に取り付けられたウェーハＷの観察を行う顕微鏡１３と、ウェーハＷを吸着保持するワークテーブル１６と、ダイシングされたウェーハＷをスピン洗浄するスピンナ１５とを備えている。

この他、ダイシング装置１０には、テープＳを介してフレームＦへマウントされたウェーハＷを多数枚収納したカセット１７、カセット１７を載置して上下に移動するエレベータ１４、ワークの搬送を行う為の搬送アーム１９、１９、カセット１７よりウェーハＷの搬出を行う不図示のワーク搬送装置等が備えられている。

このようなダイシング装置１０によりダイシングされたウェーハＷは、複数枚をカセット１７に収納して、又は１枚毎に別の加工装置へ搬送される。搬送には、多関節のロボット、平行移動軸に設けられたアーム等が用いられ、場合により人の手により搬送されることもある。

次に、本発明のウェーハ搬送方法およびウェーハ搬送ユニットについて説明する。図２はウェーハ搬送ユニットの斜視図、図３はウェーハ搬送ユニットが接合された状態を示した上面図及び側面断面図である。

ウェーハ搬送ユニットの保持プレート１は、図２に示すように、５０μｍ以上の平面度を有する円形の板状部材であり、ガラス、シリコン等の硬質な素材で形成されている。

ウェーハ搬送ユニットの取り付け用テープ２は、テープＳと同様に片面に粘着層が形成された厚さ１００μｍ程度のテープであり、テープＳと同様の樹脂製の素材で形成されている。

保持プレート１は、図３（ｂ）に示すように、ウェーハＷをフレームＦにマウントするテープＳのウェーハＷが貼着された面と反対側の面に、取付け用テープ２を被せるようにして接合される。

保持プレート１の外径は、図３（ａ）に示すように、ウェーハＷの外径よりも幅ｌだけ大きく、幅ｌは５ｍｍから１０ｍｍ程度であることが望ましい。

ウェーハＷは、テープＳのウェーハＷが貼着された面と反対側の面に保持プレート１が接合された状態で、図１に示す、ワークテーブル１６に吸着載置されてダイシングされる。ウェーハＷは、ウェーハＷの外径よりも大きい外径を持つ保持プレート１により、ダイシング後の搬送時にも安定した硬質のテーブルに載置された状態と同等となる。

これにより、テープＳの振動が小さくなり、個々のチップＴが互いに接触して擦れ合うことがなくなり、チップＴのエッジ部に欠けやマイクロクラックが発生せず、高い品質を保ったままウェーハＷを搬送することが可能となる。

また、取り付け用テープ２の周辺部には、保持プレート１を取り付け用テープ２により接合した際に生じる、図３（ｂ）に示す、テープＳと取り付け用テープ２との間の隙間４の部分の空気を抜く為の穴３が複数設けられている。

ウェーハＷをワークテーブル１６へ載置する際、図４（ｂ）に示すように、取付け用テープ２がワークテーブル１６に吸着される。それに伴いテープＳもワークテーブル１６へ引き付けられる。隙間４内の空気は、取付け用テープ２に設けられている複数の穴３より吸引され、隙間４内は真空状態となる。

これにより、テープＳは隙間４の部分で緩むことなくワークテーブル１６へ確実に吸着され、ダイシング時の精度に影響を与えなくなる。

更に、ウェーハＷのダイシングを行い、ダイシング装置１０内、または別の装置との間を搬送し、最終的に保持プレート１を取り外す場合は、テープＳと取付け用テープ２とが接着している部分に対し、紫外線照射等の処理を行うことにより取付け用テープ２の粘着力を低下させて取付け用テープ２ごと保持プレート１を取り外す。

以上説明したように、本発明に係るウェーハ搬送方法によれば、ウェーハが安定した硬質の、より外径の大きい保持プレート上に常に載置されることとなる。これにより、テープの振動が小さくなり、個々のチップが互いに接触して擦れ合うことがなくなり、チップのエッジ部に欠けやマイクロクラックが発生せず、高い品質を保ったままウェーハを搬送することが可能となる。

また、保持プレートに使用されるガラスやＳｉウェーハ等の硬質な板状素材は、通常の加工で多用される素材であり安価で容易に入手可能であるため、低コストで実施可能である。

なお、本実施の形態では、保持プレート１の素材をガラス、シリコン等の硬質な素材としているが、本発明はこれに限らず、５０μｍ以上の平面度を有し、ガラス、シリコン等と同等かそれ以上の硬度をもつのであれば、樹脂や金属等を使用しても好適に利用可能である。

また、本実施の形態では、取付け用テープ２には予め複数の穴３が設けられているが、穴３が設けられていないテープにより保持プレート１を接合し、接合後に隙間部分へ貫通する穴を設けてもよい。

更に、本実施の形態では、保持プレート１は、ダイシング工程前に接合されているが、本発明はそれに限らず、ダイシング工程が終了し、ウェーハを搬送する前に接合されても実施可能である。

ダイシング装置の全体斜視図。 ウェーハ搬送ユニットの斜視図。 ウェーハ搬送ユニットの上面図及び側面断面図。 ウェーハをワークテーブルへ載置する状態を示した側面断面図。 フレームにテープを介してマウントされたウェーハを示した斜視図。

符号の説明

１…保持プレート，２…取り付け用テープ，３…穴，４…隙間，１０…ダイシング装置，１１…スピンドル，１２…ブレード，１３…顕微鏡，１４…エレベータ，１５…スピンナ，１６…ワークテーブル，１７…カセット，１９…搬送アーム，Ｆ…フレーム，Ｓ…テープ、Ｔ…チップ，Ｗ…ウェーハ

Claims (5)

1. 樹脂製のテープを介してウェーハがフレームにマウントされ、前記テープの前記ウェーハが貼着された面と反対側の面に、前記ウェーハの外径よりも大きい外径を有する板状の保持プレートを、取付け用テープを介して接合して該ウェーハの搬送を行うことを特徴とするウェーハ搬送方法。
2. 前記取り付け用テープは、前記テープと同様の素材により形成されたことを特徴とする請求項１に記載のウェーハ搬送方法。
3. 前記取り付け用テープには前記テープと該取りつけ用テープとの間の空気を吸引するための複数の穴が開けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のウェーハ搬送方法。
4. 前記保持プレートは平面度５０μｍ以上であることを特徴とする請求項１、２または３のいずれか１項に記載のウェーハ搬送方法。
5. ウェーハが貼着され、前記ウェーハをリング状のフレームへマウントするテープの前記ウェーハが貼着された面の反対側の面に接合される、前記ウェーハの外径よりも大きい外径を有する保持プレートと、
   前記保持プレートを前記テープの前記ウェーハが貼着された面の反対側へ接合させる取付け用テープと、により構成されることを特徴とするウェーハ搬送ユニット。

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