JP2008171844A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の半導体装置に分割された半導体ウェハが粘着面に粘着され、かつ拡張された状態のUV剥離型シートに対して、UV波長の光を照射して、粘着面を硬化させたときに、半導体ウェハの搭載位置がずれない半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】複数の半導体装置に分割された半導体ウェハ1が粘着面に粘着され、かつ拡張された状態のUV剥離型シート2に対して、UV波長の光4を照射するに際し、UV剥離型シート2の半導体ウェハ1が粘着されていない領域へ冷却用ガス5を吹き付けて、その領域の温度上昇を抑える。
【選択図】図1
【解決手段】複数の半導体装置に分割された半導体ウェハ1が粘着面に粘着され、かつ拡張された状態のUV剥離型シート2に対して、UV波長の光4を照射するに際し、UV剥離型シート2の半導体ウェハ1が粘着されていない領域へ冷却用ガス5を吹き付けて、その領域の温度上昇を抑える。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
通常、半導体ウェハのダイシング工程では、ダイシングされた個片(半導体装置)を保持するため、半導体ウェハをダイシングする前に、ダイシングリングに貼られたダイシングシートに半導体ウェハを貼り付ける。このダイシングシートには一般的に感圧シートもしくはUV剥離型シートが用いられる。特に昨今では、UV剥離型シートが多く使用されている。UV剥離型シートは、PVC(塩化ビニル)やPO(ポリオレフィン)などの基材表面にUV硬化型の粘着剤が塗工されたものである。UV硬化型の粘着剤は、UV波長の光(紫外線)を一定光量以上照射することで硬化し、粘着性が大幅に低下する。そこで、UV剥離型シートに粘着された半導体ウェハをダイシングして個々の半導体装置に分割した後、UV波長の光を照射して粘着剤を硬化させ、ダイシングシートの粘着性を低下させて、その後の工程において個々の半導体装置を容易にピックアップできるようにする。
図8は、UV波長の光を照射する際の従来の工程を説明するための概略断面図である。図8において、1は半導体ウェハ、2はUV剥離型シート、4はUV波長の光、10はダイシングリング(フルカットリング)、11は遮光マスクである。
図8に示すように、半導体ウェハ1は、UV剥離型シート2にダイシングされた状態で粘着されている。また、UV剥離型シート2はダイシングリング10に保持されている。また、遮光マスク11は、UV剥離型シート2とダイシングリング10との接触面において、UV波長の光4を照射する領域と、照射しない領域を形成して、その接触面において粘着力が一部保たれるようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
一方、例えば、半導体装置のサイズが極端に小さい場合には、ピックアップがし易いように、チップ間隔を拡張する必要がある。そこで、この場合、エキスパンダーを用いてUV剥離型シートを拡張して、チップ間隔を拡張する。また、スクライバー加工やハーフカット加工を行う場合には、その加工後において個々の半導体装置に分割するための外部応力を必要とする。そこで、この場合も、個々の半導体装置へ分割するために、エキスパンダーを用いてUV剥離型シートを拡張する。
このようにUV剥離型シートを拡張する場合は、拡張された状態のUV剥離型シートをエキスパンドリングによって保持した後、そのUV剥離型シートへUV波長の光を照射して粘着力を低下させ、ピックアップ工程へと受け渡される。また、従来は、エキスパンド工程を要する場合は、UV剥離型シートの基材として拡張性の良いPVC基材が用いられていた。
特開平10−308365号公報
しかしながら、近年、環境負荷物質であるPVCの他材料への移行が推進されている。エキスパンド工程を要する場合も例外ではなく、UV剥離型シートの基材の見直しが求められている。現在、PVC基材の代替品として最も有力なものが、PO基材であるが、伸縮性などの多くの点でPVC基材に対し劣っている。
特に、PO基材は、破断強度以下の力で拡張した場合であっても、一度伸びるとPVC基材のようには元に戻らない。そのため、PO基材のUV剥離型シートを用いた場合、エキスパンド後にUV波長の光を照射する工程において、以下のような問題が発生する。
一般的にUV波長の光の照射は、UV剥離型シート全面への一括照射ではなく、スリット光やスポット光をスキャニングする方式をとる。これは、ランプハウスや、ランプサイズを小さくすることで熱の発生を抑えるとともに、装置コストを抑えるためである。一方、UV剥離型シートは、UV波長の光を照射されると、粘着剤の硬化反応と照射された光エネルギーのために数十度の熱をもつ。そのため、スリット光やスポット光をスキャニングした場合には、最初に照射された部分と後に照射された部分で温度上昇に時間差が生じることになる。また、拡張後にエキスパンドリングで保持されたUV剥離型シートには拡張時の残留テンションがかかっている。よって、この状態のときにUV波長の光をスキャニングで照射すると、最初に照射された部分が熱で軟化して、UV剥離型シートのテンションバランスが崩れ、その軟化した部分が残留テンションで引き伸ばされる。
通常この温度上昇は、光照射後、UV剥離型シートの基材が元の状態に戻るように、基材の耐熱温度以下に抑えられるように管理されており、PVC基材の場合は、光照射後、温度が下がるとともに、引き伸ばされた部分が再び縮み、光照射前とほぼ同等の状態に戻るが、PO基材の場合、一度伸びると完全には元に戻らないため、伸ばされた状態で粘着剤が硬化して、半導体ウェハの搭載位置にずれが生じる。その後、UV剥離型シートの全面にUV波長の光がスキャニングされても、搭載位置のずれは戻ることがない。このように、半導体ウェハの搭載位置にずれが生じた場合、その後の工程において半導体装置をピックアップする際に、半導体装置の位置認識がとれない、または、認識が取れたとしても、時間がかかりタクトが低下するという問題が起こる。
本発明は、上記問題点に鑑み、拡張された状態のUV剥離型シートにUV波長の光を照射しても半導体ウェハの搭載位置がずれない半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の請求項1記載の半導体装置の製造方法は、個片に分割された半導体ウェハが粘着面に粘着され、かつ拡張された状態のUV剥離型シートに対して、少なくとも紫外線の波長を含む光を照射して粘着面を硬化させて、後工程へ受け渡す半導体装置の製造方法であって、UV剥離型シートに対して、少なくとも紫外線の波長を含む光を照射するに際し、UV剥離型シートの半導体ウェハが粘着されていない領域の温度上昇を抑えることを特徴とする。
また、本発明の請求項2記載の半導体装置の製造方法は、請求項1記載の半導体装置の製造方法であって、UV剥離型シートに対して、少なくとも紫外線の波長を含む光を照射するに際し、UV剥離型シートの半導体ウェハが粘着されていない領域を冷却して、その領域の温度上昇を抑えることを特徴とする。
また、本発明の請求項3記載の半導体装置の製造方法は、請求項2記載の半導体装置の製造方法であって、UV剥離型シートに対して、少なくとも紫外線の波長を含む光を照射するに際し、UV剥離型シートの半導体ウェハが粘着されていない領域に冷却用のガスを流して、その領域を冷却することを特徴とする。また、本発明の請求項4記載の半導体装置の製造方法は、請求項3記載の半導体装置の製造方法であって、前記冷却用のガスは窒素ガスであることを特徴とする。
また、本発明の請求項5記載の半導体装置の製造方法は、請求項2記載の半導体装置の製造方法であって、UV剥離型シートに対して、少なくとも紫外線の波長を含む光を照射するに際し、UV剥離型シートの半導体ウェハが粘着されていない領域に冷却用部材を設置して、その領域を冷却することを特徴とする。また、本発明の請求項6記載の半導体装置の製造方法は、請求項5記載の半導体装置の製造方法であって、前記冷却用部材の形状はリング形状であることを特徴とする。
また、本発明の請求項7記載の半導体装置の製造方法は、請求項1記載の半導体装置の製造方法であって、UV剥離型シートに対して、少なくとも紫外線の波長を含む光を照射するに際し、UV剥離型シートの半導体ウェハが粘着されていない領域に照射される光量を低下させて、その領域の温度上昇を抑えることを特徴とする。
また、本発明の請求項8記載の半導体装置の製造方法は、請求項7記載の半導体装置の製造方法であって、UV剥離型シートに対して、少なくとも紫外線の波長を含む光を照射するに際し、UV剥離型シートの半導体ウェハが粘着されていない領域にマスクをすることで、その領域に照射される光量を低下させることを特徴とする。
また、本発明の請求項9記載の半導体装置の製造方法は、請求項8記載の半導体装置の製造方法であって、前記マスクの形状はリング形状であることを特徴とする。また、本発明の請求項10記載の半導体装置の製造方法は、請求項9記載の半導体装置の製造方法であって、前記マスクの内孔の形状は楕円形状であることを特徴とする。
また、本発明の請求項11記載の半導体装置の製造方法は、請求項9もしくは10のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、前記マスクの内孔の中心位置と、UV剥離型シートの粘着面に個片に分割されて粘着している半導体ウェハの中心位置とが異なることを特徴とする。
本発明によれば、拡張された状態のUV剥離型シートにUV波長の光を照射しても、その光照射工程の際に、UV剥離型シートの半導体ウェハが粘着されていない領域の温度上昇が抑えられるので、光照射工程中のUV剥離型シートの局所的な温度差によるUV剥離型シートの伸びを減少させることができ、半導体ウェハの搭載位置ずれを抑制することができる。したがって、エキスパンドリングに対する半導体ウェハの搭載位置精度を向上させることができる。また、加工コストの増加や加工の品質を低下させることなく半導体装置を製造することができる。
温度上昇を抑える手段としては、窒素ガス等の冷却用ガスによって半導体ウェハが粘着されていない領域を強制冷却させるか、あるいは、冷却用部材をUV剥離型シートに接触させて強制冷却させるか、あるいは、温度上昇の原因である光量をマスクによる遮蔽で低下させる手段を用いるが、ここで、冷却用部材や光を遮蔽するマスクはリング形状のものを用いるのが好適である。このようにすれば、UV剥離型シートの半導体ウェハが粘着されている領域へのUV波長の光の照射を遮蔽することなく、半導体ウェハが粘着されていない領域の温度上昇を効果的に抑えることが可能となる。また、光を遮蔽するマスクの内孔形状を楕円形状にすること、および、マスクの内孔の中心位置を半導体ウェハの中心位置からずらすことで、UV剥離型シートの伸び方向を制御することが可能となる。
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1における半導体装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
以下、本発明の実施の形態1における半導体装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
図1は本実施の形態1における半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図である。また、図2は本実施の形態1における半導体装置の製造工程を説明するための概略平面図であり、UV波長の光(紫外線)を照射する方向から見ている。図1および図2において、1は個片に分割された半導体ウェハ、2はUV剥離型シート、3はエキスパンドリング、4はUV波長の光、5は冷却用ガスである。
図1および図2に示すように、半導体ウェハ1は、複数の半導体装置(個片)に分割された状態でUV剥離型シート2の粘着面に粘着されている。また、UV剥離型シート2は、拡張された状態でエキスパンドリング3に保持されている。この状態において、UV剥離型シート2の粘着面の反対側の面へUV波長の光4を照射する。この照射の際に、UV剥離型シート2の半導体ウェハ1が粘着されていない領域に冷却用ガス5を吹き付け、その領域を冷却することで、その領域の温度上昇を抑える。このとき吹き付けるガスとしては、UV剥離型シート2の硬化反応時の酸素阻害を防止するために、窒素(N2)ガスが望ましい。なお、UV波長の光(紫外線)4を照射したが、少なくとも紫外線の波長を含む光を照射すればよい。また、UV波長の光4によるUV剥離型シート2の温度上昇を抑制できれば、冷却用ガス5を吹き付ける方向は、UV剥離型シート2の両面のいずれからでも構わない。
(実施の形態2)
以下、本発明の実施の形態2における半導体装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
以下、本発明の実施の形態2における半導体装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
図3は本実施の形態2における半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図である。また、図4は本実施の形態2における半導体装置の製造工程を説明するための概略平面図であり、UV波長の光を照射する方向から見ている。但し、前述の実施の形態1で説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。図3および図4において、6は第1の冷却用部材、7は第2の冷却用部材である。
図3および図4に示すように、第1、第2の冷却用部材6、7は、半導体ウェハ1が粘着されている領域がUV波長の光4から遮蔽されないようにリング形状に形成されており、UV剥離型シート2の半導体ウェハ1が粘着されていない領域に配置される。つまり、第1の冷却用部材6は、UV剥離型シート2の一方の面における半導体ウェハ1が粘着されていない領域に接触して配置され、第2の冷却用部材7は、UV剥離型シート2の他方の面における半導体ウェハ1が粘着されていない領域に接触して、第1の冷却用部材6と対向するように配置される。このように、冷却用部材をUV剥離型シート2の半導体ウェハ1が粘着されていない領域に接触させることで、その領域を冷却して、その領域の温度上昇を抑える。
冷却用部材の素材としては、熱伝導性のよい金属材料が好ましいが、樹脂材料でも構わない。また冷却用部材の内部に管を通して、水を流して冷却する構造としてももちろん構わない。また、冷却用部材の内径は、半導体ウェハ1よりも若干大きめであれば、できる限り小さい方が好ましい。なお、本実施の形態2では、第1の冷却用部材6と第2の冷却用部材7を併用しているが、いずれか一方のみの適用としても構わない。
(実施の形態3)
以下、本発明の実施の形態3における半導体装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
以下、本発明の実施の形態3における半導体装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
図5は本実施の形態3における半導体装置の製造工程を説明するための概略断面図である。また、図6は本実施の形態3における半導体装置の製造工程を説明するための概略平面図であり、UV波長の光を照射する方向から見ている。但し、前述の実施の形態1で説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。図5および図6において、8は遮蔽マスクである。
図5および図6に示すように、遮蔽マスク8は、UV剥離型シート2の半導体ウェハ1が粘着されていない領域がUV波長の光4から遮蔽され、かつ半導体ウェハ1が粘着されている領域が遮蔽されないようにリング形状に形成されており、UV剥離型シート2とUV波長の光4の間に配置されている。このように遮蔽マスク8を配置することで、マスクされた領域に照射される光量を低下させ、その領域の温度上昇を抑える。
ここで、遮蔽マスク8の内孔形状は、真円でも構わないが、図6に示すように楕円形状にし、かつ中心を半導体ウェハ1の中心からずらすように配置することが望ましい。以下、この理由について、図面を用いて説明する。
図7は本実施の形態3における半導体装置の製造方法の効果を説明するための概略平面図であり、UV波長の光を照射する方向から見ている。但し、既に説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。図7において、9はUV波長の光(スポット光)の照射エリアである。図7に示すように、スポット光の照射エリア9はスリット形状である。
図7(a)に示すように、照射エリア9は図の下側から上側に向かって走査される。そのため、図7(b)に示すように、最初に照射された半導体ウェハ1の下側のUV剥離型シート2が熱の影響で伸び、半導体ウェハ1は図の上側にずれる。図7(b)において、破線は半導体ウェハ1のずれる前の元の位置を示している。
通常、照射前半と後半で照射される面積が同面積で、UV剥離型シート2の温度上昇が前半に照射された部分と後半に照射された部分で同様になされる場合は、最初に照射された部分の伸びが大きく、当初の状態には戻らない。
これに対し、図7に示すように、遮蔽マスク8の内孔形状を楕円形状にし、かつ中心を半導体ウェハ1の中心からずらすように配置して、照射後半に照射される面積を前半に照射される面積よりも大きくすることで、後半に照射された部分の伸びを前半の伸びと同等にすることができるため、図7(c)に示すように、半導体ウェハ1の上側まで照射が完了したとき、半導体ウェハ1の上側のUV剥離型シート2が伸び、半導体ウェハ1のエキスパンドリングに対する位置が元の状態に戻る。すなわち、図7(c)に示す最終状態において、位置ずれはほぼ補正されている。
なお、本実施の形態3においては、遮蔽マスクの内孔形状は楕円としたが、UV波長の光4のスポット形状や、走査方法等に応じて最適な形状とすることが望ましい。
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、拡張された状態のUV剥離型シートにUV波長の光を照射しても、エキスパンドリングに対する半導体ウェハの搭載位置がずれず、加工コストの増加や加工の品質を低下させることなく半導体装置を製造することができ、特に携帯電話などに必要な小チップの製造に有用である。
1 半導体ウェハ
2 UV剥離型シート
3 エキスパンドリング
4 UV波長の光
5 冷却用ガス
6 第1の冷却用部材
7 第2の冷却用部材
8 遮蔽マスク
9 スポット光の照射エリア
10 ダイシングリング
11 遮光マスク
2 UV剥離型シート
3 エキスパンドリング
4 UV波長の光
5 冷却用ガス
6 第1の冷却用部材
7 第2の冷却用部材
8 遮蔽マスク
9 スポット光の照射エリア
10 ダイシングリング
11 遮光マスク
Claims (11)
- 個片に分割された半導体ウェハが粘着面に粘着され、かつ拡張された状態のUV剥離型シートに対して、少なくとも紫外線の波長を含む光を照射して粘着面を硬化させて、後工程へ受け渡す半導体装置の製造方法であって、UV剥離型シートに対して、少なくとも紫外線の波長を含む光を照射するに際し、UV剥離型シートの半導体ウェハが粘着されていない領域の温度上昇を抑えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項1記載の半導体装置の製造方法であって、UV剥離型シートに対して、少なくとも紫外線の波長を含む光を照射するに際し、UV剥離型シートの半導体ウェハが粘着されていない領域を冷却して、その領域の温度上昇を抑えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項2記載の半導体装置の製造方法であって、UV剥離型シートに対して、少なくとも紫外線の波長を含む光を照射するに際し、UV剥離型シートの半導体ウェハが粘着されていない領域に冷却用のガスを流して、その領域を冷却することを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 前記冷却用のガスは窒素ガスであることを特徴とする請求項3記載の半導体装置の製造方法。
- 請求項2記載の半導体装置の製造方法であって、UV剥離型シートに対して、少なくとも紫外線の波長を含む光を照射するに際し、UV剥離型シートの半導体ウェハが粘着されていない領域に冷却用部材を設置して、その領域を冷却することを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 前記冷却用部材の形状はリング形状であることを特徴とする請求項5記載の半導体装置の製造方法。
- 請求項1記載の半導体装置の製造方法であって、UV剥離型シートに対して、少なくとも紫外線の波長を含む光を照射するに際し、UV剥離型シートの半導体ウェハが粘着されていない領域に照射される光量を低下させて、その領域の温度上昇を抑えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項7記載の半導体装置の製造方法であって、UV剥離型シートに対して、少なくとも紫外線の波長を含む光を照射するに際し、UV剥離型シートの半導体ウェハが粘着されていない領域にマスクをすることで、その領域に照射される光量を低下させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 前記マスクの形状はリング形状であることを特徴とする請求項8記載の半導体装置の製造方法。
- 前記マスクの内孔の形状は楕円形状であることを特徴とする請求項9記載の半導体装置の製造方法。
- 前記マスクの内孔の中心位置と、UV剥離型シートの粘着面に個片に分割されて粘着している半導体ウェハの中心位置とが異なることを特徴とする請求項9もしくは10のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
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