JP2008135513A

JP2008135513A - テープ拡張装置

Info

Publication number: JP2008135513A
Application number: JP2006319775A
Authority: JP
Inventors: Masaru Nakamura; 勝中村
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2008-06-12

Abstract

【課題】個々のデバイスに分割されたウエーハが貼着された粘着テープを拡張することにより各デバイス間に所定の間隔を設け、この間隔を維持することができるテープ拡張装置の提供。
【解決手段】粘着テープを拡張してデバイス間に所定の間隔を設けると共に間隔を維持するテープ拡張装置であって、環状のフレーム３を保持するフレーム保持手段３１と、環状のフレーム３の内径より小さくウエーハの外径より大きい押圧部材４０と、押圧部材４０とフレーム保持手段３１を軸方向に相対移動する移動手段とを具備する張力付与手段と、押圧部材４０に着脱可能に支持されウエーハ１０の外径より大きい内径を有する第１のリング５１と、第１のリング５１の外径より僅かに大きい内径を有するとともに環状のフレーム３の内径より小さい外径を有する第２のリング５２と、第１のリング５１と第２のリング５２を粘着テープを挟んで嵌合せしめるリング嵌合手段とを具備している。
【選択図】図５

Description

本発明は、表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに該複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハを、各デバイス間に所定の間隔を設けて維持することができるテープ拡張装置に関する。

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成する。そして、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断することにより回路が形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハも所定の分割予定ラインに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。

上述した半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等の分割予定ラインに沿った切断は、通常、ダイサーと称されている切削装置によって行われている。この切削装置は、半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等の被加工物を保持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被加工物を切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる切削送り手段とを具備している。切削手段は、回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードおよび回転スピンドルを回転駆動する駆動機構を含んでいる。切削ブレードは円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって基台に固定し厚さ２０μｍ程度に形成されている。

一方、近年半導体ウエーハ等の板状の被加工物を分割する方法として、その被加工物に対して透過性を有するパルスレーザー光線を用い、分割すべき領域の内部に集光点を合わせてパルスレーザー光線を照射するレーザー加工方法も試みられている。このレーザー加工方法を用いた分割方法は、被加工物の一方の面側から内部に集光点を合わせて被加工物に対して透過性を有する波長である赤外光領域のパルスレーザー光線を照射し、被加工物の内部に分割予定ラインに沿って変質層を連続的に形成し、この変質層が形成されることによって強度が低下した分割予定ラインに沿って外力を加えることにより、被加工物を分割するものである。（例えば、特許文献１参照。）
特許第３４０８８０５号公報

上述したように切削装置やレーザー加工装置によって個々のデバイスに分割されたウエーハは、環状のフレームに装着された粘着テープの表面に貼着された状態で次工程に搬送される。しかるに、個々のデバイスに分割されたウエーハは、各デバイス間の間隔が狭いため、粘着テープの表面に貼着された状態で次工程に搬送する際に隣接するデバイス同士が擦れてデバイスが損傷するという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、個々のデバイスに分割されたウエーハが貼着された粘着テープを拡張することにより各デバイス間に所定の間隔を設けるとともに、この間隔を維持することができるテープ拡張装置を提供することである。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、格子状に形成された複数の分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割されたウエーハが環状のダイシングフレームに装着された粘着テープの表面に貼着されており、該粘着テープを拡張して該デバイス間に所定の間隔を設けるとともに該間隔を維持するテープ拡張装置において、
該環状のフレームを保持するフレーム保持手段と、
該環状のフレームの内径より小さく該粘着テープに貼着されたウエーハの外径より大きい外径を有する押圧部材と、該押圧部材と該フレーム保持手段を軸方向に相対移動する移動とを具備する張力付与手段と、
該押圧部材に着脱可能に支持され該ウエーハの外径より大きい内径を有する第１のリングと、
該第１のリングの外径より僅かに大きい内径を有するとともに該環状のフレーム３の内径より小さい外径を有する第２のリングと、
該第１のリングと該第２のリングを該粘着テープを挟んで嵌合せしめるリング嵌合手段と、を具備している、
ことを特徴とするテープ拡張装置が提供される。

上記押圧部材は、上部外周に上記第１のリングを着脱可能に嵌合する段差を有するリング支持部を備えている。
また、上記リング嵌合手段は、上記押圧部材の上方に対向して配設され下面に上記第２のリングを着脱可能に支持するリング保持部材を備えている。
上記張力付与手段は、上記第１のリングと第２のリングとによって挟持された該粘着テープを該挟持部より環状にフレーム側で切断するテープカッター手段を備えている。
また、上記押圧部材およびフレーム保持手段を回動する回動手段を備えていることが望ましい。

本発明によるテープ拡張装置においては、張力付与手段を作動してフレーム保持手段に保持された環状のフレームに装着された粘着テープを拡張することにより、該粘着テープに貼着されている各デバイス間に所定の間隔を形成した状態で、粘着テープを第１のリングと第２のリングによって挟持するので、各デバイス間には所定の間隔が維持される。従って、次工程に搬送する際にデバイス同士が接触することはなく、デバイス同士が擦れることによるデバイスの損傷を防止することができる。

以下、本発明によって構成されたテープ拡張装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図８には、本発明によるテープ拡張装置によって各デバイス間に所定の間隔が形成されるウエーハ１０が環状のフレームFに装着された伸張可能な粘着テープTの表面に貼着されている状態が示されている。
図８に示すウエーハ１０は、表面１０aに複数の分割予定ライン１０１が格子状に形成されているとともに、該複数の分割予定ライン１０１によって区画された複数の領域にそれぞれデバイス１０２が形成された半導体ウエーハからなっている。このように構成されたウエーハ１０は、複数の分割予定ライン１０１に沿って破断され、個々のデバイス１０２に分割されている。ウエーハ１０を複数の分割予定ライン１０１に沿って分割する方法としては、切削装置やレーザー加工装置によって切断する方法を用いることができる。なお、後述する本発明によるテープ拡張装置は、ウエーハの分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射し、ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って変質層が形成されたウエーハを、分割予定ラインに沿って破断し個々のデバイスに分割する機能を備えている。

次に、上述したようにウエーハ１０が貼着された伸張可能な粘着テープTを拡張して各デバイス１０２間に所定の間隔を形成するとともに、この間隔を維持するテープ拡張装置について説明する。
図１には本発明に従って構成されたテープ拡張装置の斜視図が示されている。
図１に示すテープ拡張装置は、直方体状の装置ハウジング２を具備している。装置ハウジング２を構成する上壁２１の中央部には、図２に示すように円形の穴２１１が設けられている。図示の実施形態におけるテープ拡張装置２は、装置ハウジング２を構成する上壁２１上に配設され上記環状の環状のフレームFを保持するフレーム保持手段３と、該フレーム保持手段３に保持された環状のフレームFに装着された粘着テープTに張力を付与して拡張する張力付与手段４を具備している。

フレーム保持手段３は、図１および図２に示すように上記装置ハウジング２の上壁２１に設けられた穴２１１の径より大きい内径を有する環状のフレーム保持部材３１と、該フレーム保持部材３１の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ３２とからなっている。フレーム保持部材３１の上面は環状のフレームFを載置する載置面３１１を形成しており、この載置面３１１上に環状のフレームFが載置される。そして、載置面３１１上に載置された環状のフレームFは、クランプ３２によってフレーム保持部材３１に固定される。このように構成されたフレーム保持手段３は、装置ハウジング２の上壁２１に設けられた穴２１１の上方に配設され、張力付与手段４によって軸方向（上下方向）に移動可能に支持されている。

張力付与手段４は、上記環状のフレーム保持部材３１の内側に配設される筒状の押圧部材４０を具備している。この押圧部材４０は、環状のフレームFの内径より小さく該環状のフレームFに装着された粘着テープTに貼着されるウエーハ１０の外径より大きい内径および外径を有している。また、押圧部材４０は、図２に示すように下端部に上記装置ハウジング２の上壁２１に設けられた穴２１１の内周面に回動可能に嵌合する装着部４１を備えているとともに、該装着部４１の上側外周面には径方向に突出して形成された支持フランジ４２を備えている。また、押圧部材４０の上部の外周には、段差を有するリング支持部４３が形成されている。このリング支持部４３に第１のリング５１が着脱可能に嵌合される。なお、第１のリング５１は、ウエーハ１０の外径より大きい内径と環状のフレームFの内径より小さい外径を有している。

図示の実施形態における張力付与手段４は、上記環状のフレーム保持部材３１を軸方向（上下方向）に移動可能な支持手段４４を具備している。この支持手段４４は、上記支持フランジ４２上に配設された複数のエアシリンダ４４０からなっており、そのピストンロッド４４１が上記環状のフレーム保持部材３１の下面に連結される。このように複数のエアシリンダ４４０からなる支持手段４４は、環状のフレーム保持部材３１を載置面３１１が押圧部材４０の上端と略同一高さとなる基準位置と、押圧部材４０の上端より所定量下方の拡張位置の間を軸方向（上下方向）に移動せしめる。従って、複数のエアシリンダ４４０からなる支持手段４４は、押圧部材４０とフレーム保持部材３１とを軸方向（上下方向）に相対移動する移動手段として機能する。

図示の実施形態におけるテープ拡張装置は、図１に示すように上記押圧部材４０およびフレーム保持部材３１を回動せしめる回動手段６を具備している。この回動手段６は、上記装置ハウジング２の上壁２１に配設されたパルスモータ６１と、該パルスモータ６１の駆動軸に装着されたプーリ６２と、該プーリ６２と押圧部材４０の支持フランジ４２とに捲回された無端ベルト６３とからなっている。このように構成された回動手段６は、パルスモータ６１を駆動することにより、プーリ６２および無端ベルト６３を介して押圧部材４０を回動せしめる。

図１を参照して説明を続けると、図示の実施形態におけるテープ拡張装置は、上記テープ拡張手段４を構成する押圧部材４０のリング支持部４３に着脱可能に嵌合された第１のリング５１と後述する第２のリングを粘着テープTを挟んで嵌合せしめるリング嵌合手段７を具備している。リング嵌合手段７は、上記押圧部材４０の上方に対向して配設され下面に後述する第２のリングを着脱可能に支持する円形状のリング保持部材７１と、該リング保持部材７１を上下方向に移動する作動手段７２を具備している。リング保持部材７１は、図３に示すように下面７１０（図３においては上側の面）に第２のリング５２を着脱可能に嵌合する嵌合凹部７１１を備えている。この嵌合凹部７１１の底面には、周方向に複数の吸引孔７１２が形成されている。この複数の吸引孔７１２は、図示しない吸引手段に接続されている。なお、第２のリング５２は、上記第１のリング５１の外径より僅かに大きい内径と環状のフレームFの内径より小さい外径を有している。リング保持部材７１を軸方向（上下方向）に移動する作動手段７２は、図１に示す実施形態においては装置ハウジング２に配設されたエアシリンダ７２０からなっており、そのピストンロッド７２１が連結部材７２２を介してリング保持部材７１と連結されている。

図１および図３を参照して説明を続けると、図示の実施形態におけるテープ拡張装置は、上記粘着テープTを切断するテープカッター手段８を具備している。テープカッター手段８は、上記リング保持部材７１の側方に配設された切れ刃８１と、該切れ刃８１をリング保持部材７１の径方向に進退する進退手段８２とからなっている。進退手段８２は、リング保持部材７１の中央部に設けられた収容室７１３内に配設されたエアシリンダ８２０からなっており、そのピストンロッド８２１が連結部材８２２を介して切れ刃８１と連結されている。なお、リング保持部材７１には、連結部材８２２が挿通する穴７１４が設けられている。

図示の実施形態におけるテープ拡張装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
なお、テープ拡張装置を作動するに際しては、張力付与手段４を構成する筒状の押圧部材４０に上端部に設けられたリング支持部４３に第１のリング５１を着脱可能に嵌合する。また、リング嵌合手段７を構成するリング保持部材７１の嵌合凹部７１１に第２のリング５２を嵌合するとともに、図示しない吸引手段を作動して嵌合凹部７１１の底面に形成された複数の吸引孔７１２に負圧を作用せしめることにより、第２のリング５２を嵌合凹部７１１の底面に吸引保持する。

次に、図８に示すようにウエーハ１０（分割予定ライン１０１に沿って分割されている）を粘着テープTを介して支持した環状のフレームFを、図４の（ａ）に示すようにフレーム保持手段３を構成する環状のフレーム保持部材３１の載置面３１１上に載置し、クランプ３２によって環状のフレーム保持部材３１に固定する。このとき、環状のフレーム保持部材３１は図４の（ａ）に示す基準位置に位置付けられている。次に、張力付与手段４を構成する支持手段４４としての複数のエアシリンダ４４０を作動して、環状のフレーム保持部材３１を図４の（ｂ）に示す拡張位置に下降せしめる。従って、環状のフレーム保持部材３１の載置面３１１上に固定されている環状のフレームFも下降するため、図４の（ｂ）に示すように環状のフレームFに装着された粘着テープTは押圧部材４０の上端部に支持された第１のリング５１の上端縁に当接して拡張せしめられる（テープ拡張工程）。この結果、粘着テープTに貼着されているウエーハ１０は放射状に引張力が作用する。このようにウエーハ１０に放射状に引張力が作用すると、分割予定ライン１０１に沿って分割されている各デバイス１０２間には、間隔Sが形成される。なお、分割予定ライン１０１に沿って内部に変質層が形成されたウエーハが粘着テープTに貼着されている場合には、上記拡張工程を実施することにより、ウエーハは変質層が形成された分割予定ラインに沿って破断するとともに、各デバイス間には間隔Sが形成される。

上述したようにテープ拡張工程を実施したならば、図５に示すようにリング嵌合手段７のエアシリンダ７２０を作動してリング保持部材７１を所定量下降せしめる。この結果、リング保持部材７１に吸引保持されている第２のリング５２が粘着テープTを挟んで第１のリング５１の外周面に嵌合する（テープ挟持工程）。このようにして、第１のリング５１と第２のリング５２が粘着テープTを挟んで嵌合することにより、粘着テープTにおけるウエーハ１０が貼着された領域は拡張した状態が維持され各デバイス１０２間の間隔Sが維持されることになる。

上述したテープ挟持工程を実施したならば、図６に示すようにテープカッター手段８のエアシリンダ８２０を作動して、切れ刃８１を粘着テープTにおける第１のリング５１の下側に押し当てる。そして、リング保持部材７１による第２のリング５２の吸引保持を解除し、リング嵌合手段７のエアシリンダ７２０を作動してリング保持部材７１を１ｍｍ程度上昇せしめる。次に、回動手段６のパルスモータ６１を駆動することにより、プーリ６２および無端ベルト６３を介して押圧部材４０およびフレーム保持部材３１を回動せしめる。このようにして、押圧部材４０およびフレーム保持部材３１を１回転することにより、粘着テープTは切れ刃８１によって第１のリング５１の下側、即ち挟持部より環状にフレームF側で切断される（テープ切断工程）。このように切断工程を実施することにより、図７に示すようにウエーハ１０（各デバイス１０間に間隔Sが維持されている）が貼着されている粘着テープTは第１のリング５１と第２のリング５２によって挟持された状態で環状のフレームFから分離される。このように第１のリング５１と第２のリング５２によって挟持された粘着テープTに貼着されている各デバイス１０２間には間隔Sが維持されているので、次工程に搬送する際にデバイス１０２同士が接触することはなく、デバイス１０２同士が擦れることによるデバイスの損傷を防止することができる。

本発明に従って構成されたテープ拡張装置の斜視図。図１に示すテープ拡張装置を構成する張力手段の断面図。図１に示すテープ拡張装置を構成するリング嵌合手段のリング保持部材を底面から見た斜視図。図１に示すテープ拡張装置によって実施するテープ拡張工程の説明図。図１に示すテープ拡張装置によって実施するテープ挟持工程の説明図。図１に示すテープ拡張装置によって実施するテープ切断工程の説明図。図６に示すテープ切断工程が実施されウエーハが貼着されている粘着テープが第１のリングと第２のリングによって挟持され環状のフレームから分離された状態を示す斜視図。本発明によるテープ拡張装置によって各デバイス間に所定の間隔が形成されるウエーハが環状のフレームに装着された粘着テープの表面に貼着されている状態を示す斜視図。

符号の説明

２：装置ハウジング
３：フレーム保持手段
３１：環状のフレーム保持部材
３２：クランプ
４：張力手段
４０：筒状の押圧部材
４３：リング支持部
４４：支持手段
４４０：エアシリンダ
５１：第１のリング
５２：第２のリング
６：回動手段
６１：パルスモータ
６２：プーリ
６３：無端ベルト
７：リング嵌合手段
７１：リング保持部材
７２：移動手段
７２０：エアシリンダ
８：テープカッター
８１：切れ刃
８２：移動手段
８２０：エアシリンダ
１０：ウエーハ
F：環状のフレーム
T：粘着テープ

Claims

格子状に形成された複数の分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割されたウエーハが環状のダイシングフレームに装着された粘着テープの表面に貼着されており、該粘着テープを拡張して該デバイス間に所定の間隔を設けるとともに該間隔を維持するテープ拡張装置において、
該環状のフレームを保持するフレーム保持手段と、
該環状のフレームの内径より小さく該粘着テープに貼着されたウエーハの外径より大きい外径を有する押圧部材と、該押圧部材と該フレーム保持手段を軸方向に相対移動する移動とを具備する張力付与手段と、
該押圧部材に着脱可能に支持され該ウエーハの外径より大きい内径を有する第１のリングと、
該第１のリングの外径より僅かに大きい内径を有するとともに該環状のフレーム３の内径より小さい外径を有する第２のリングと、
該第１のリングと該第２のリングを該粘着テープを挟んで嵌合せしめるリング嵌合手段と、を具備している、
ことを特徴とするテープ拡張装置。
該押圧部材は、上部外周に該第１のリングを着脱可能に嵌合する段差を有するリング支持部を備えている、請求項１記載のテープ拡張装置。
該リング嵌合手段は、該押圧部材の上方に対向して配設され下面に該第２のリングを着脱可能に支持するリング保持部材を備えている、請求項１又は２記載のテープ拡張装置。
該張力付与手段は、該第１のリングと該第２のリングとによって挟持された該粘着テープを該挟持部より該環状にフレーム側で切断するテープカッター手段を備えている、請求項１から３のいずれかに記載のテープ拡張装置。
該押圧部材および該フレーム保持手段を回動する回動手段を備えている、請求項４記載のテープ拡張装置。