JP2010005781A - 半導体ウェーハの支持テープ用カッタ - Google Patents

Abstract

【課題】フレームに傷がつきにくく、傷痕残存等のおそれが少なく、カッタを頻繁に交換する必要もなく、しかも、支持テープの不要部を曲線的に容易に除去できる半導体ウェーハの支持テープ用カッタを提供する。
【解決手段】半導体ウェーハと粘着する支持テープを中空のフレームに粘着し、フレームに粘着した支持テープの不要部をカッタ２０を移動させながら除去するものであって、カッタ２０を、フレームの周方向に移動可能な移動ホルダ２３と、移動ホルダ２３に螺着される支持片２４と、支持片２４に軸支されて支持テープに接触するガイドローラ２５と、支持片２４に軸支されてガイドローラ２５の支持テープに接触する下面よりも下方に突出する刃先部２７により支持テープをカットする刃部２６とから構成する。そして、移動ホルダ２３を支持テープに対して揺動可能とし、移動ホルダ２３の移動方向後ろ側に刃先部２７を位置させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウェーハのダイシング工程等で使用される半導体ウェーハの支持テープ用カッタに関するものである。

半導体ウェーハを用いて半導体パッケージを製造する場合には、前工程において半導体ウェーハにパターンを形成して後工程に供給し、この後工程において半導体ウェーハにバックグラインド、ダイシング、及びダイボンディング等の加工を順次施すことにより、半導体パッケージを製造する。

係る製造工程中、半導体ウェーハから個々の半導体チップを切り出す半導体ウェーハのダイシング工程においては、図８や図９に示すように、バックグラインドで薄片化された半導体ウェーハＷとダイシングテープと呼ばれる支持テープ１とを粘着し、この支持テープ１をテープフレーム１０と呼ばれている中空のフレーム１０の裏面に粘着し、このフレーム１０の中空部に半導体ウェーハＷを位置させる（特許文献１、２参照）。

フレーム１０は、ステンレス等を使用して半導体ウェーハＷよりも一回り大きい平面リング形に形成されるが、近年、半導体ウェーハＷの直径の大型化（例えば、φ３００、４５０ｍｍ）や重量増大に鑑み、軽量化を図る観点から樹脂等を使用して成形されることが増えている。

支持テープ１を樹脂製のフレーム１０に粘着する方法としては、（１）支持テープ１を樹脂製のフレーム１０の内径よりもやや大きくしてカットし、この支持テープ１をフレーム１０に位置決めして粘着する方法、（２）樹脂製のフレーム１０の外径よりも大きく幅広の支持テープ１をフレーム１０の上に向けた裏面に粘着し、支持テープ１の要部２から食み出る不要部３をカッタ２０で上方から除去する方法がある（図１０参照）。

（１）の支持テープ１は、プレカットタイプと呼ばれ、長さ当たりの枚数を多くすることができ、しかも、半導体ウェーハＷ近傍のフレーム１０上で支持テープ１の不要部３をカットしないので、コンタミネーション等の問題が少ないという特徴がある。これに対し、（２）の支持テープ１は、フレーム１０の周縁部に上方からカッタ２０を沿わせて不要部３が除去される際、カット屑が発生して半導体ウェーハＷに付着したり、フレーム１０の裏面を傷つけるおそれがあるものの、安価に対応することができ、既に数多く使用されている「カットオンフレーム」タイプの装置を継続して使用することができるという特徴がある。

（２）の支持テープ１をカットするカッタ２０は、大きく分けて２つのタイプに分類される。１つ目は、図１１や図１２に示すＮＴカッタと呼ばれる交換可能な矩形の簡易カッタ２１で、２つ目は、図１３や図１４に示す回転可能な回転刃２２である。
特開２００８‐４７１２号公報 特開２００７‐９６２２９号公報

しかしながら、１つ目の簡易カッタ２１の場合には、安価に入手することができるものの、平板形の構造等に起因してフレーム１０に傷がつき易く、目立ち易く、反復使用に伴い多数の傷痕が残ってしまうという問題がある。また、簡易カッタ２１を頻繁に交換しなければならず、生産性の向上を図ることができないという問題がある。

また、２つ目の回転刃２２の場合には、フレーム１０や支持テープ１に回転刃２２の周縁部の「所定の長さ」が進入することになるので、フレーム１０の周縁部に沿って支持テープ１の不要部３を曲線的にカットすることが実に困難であり、結果的に傷痕が拡大するおそれがある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、フレームに傷がつきにくく、傷痕残存等のおそれが少なく、カッタを頻繁に交換する必要もなく、しかも、支持テープの不要部を曲線的に容易に除去することのできる半導体ウェーハの支持テープ用カッタ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、半導体ウェーハと粘着する支持テープを中空のフレームに粘着し、このフレームに粘着した支持テープの不要部をカッタを移動させながら除去するものであって、
カッタは、移動可能な移動ホルダと、この移動ホルダに支持されて支持テープに接触する回転可能な回転体と、移動ホルダに支持されて回転体の支持テープに接触する下面よりも下方に突出する刃先部により支持テープをカットする刃部とを含み、移動ホルダを支持テープに対して揺動（揺れ動く）可能としたことを特徴としている。

なお、移動ホルダに支持片を取り付けてその先端部を移動ホルダの移動方向後ろ側に位置させ、この支持片の先端部に回転体と刃部とをそれぞれ支持させることができる。
また、支持片を支持テープに対して揺動可能とすることができる。
また、刃部を円板として支持片の先端部に回転可能に支持させ、刃部の周縁部を刃先部とすることもできる。

また、刃部を支持片の先端部に固定し、刃部の下部を刃先部とすることが可能である。
また、移動ホルダの前後に回転体と刃部とを並べ、回転体の後方に刃部を位置させることが可能である。
さらに、刃部に可撓性を付与してその少なくとも下部を刃先部とし、この刃先部を刃部の移動ホルダに対する支持点よりも後方に位置させると良い。

ここで、特許請求の範囲における半導体ウェーハは、φ１５０、φ２００、φ３００、φ４５０ｍｍ等のいずれでも良い。この半導体ウェーハと粘着する支持テープは、紫外線硬化型でも良いし、そうでなくても良い。また、フレームは、樹脂製の他、ステンレス製等でも良い。

カッタは、回転タイプ、固定タイプ、略スコップ形のタイプ等を特に問うものではない。このカッタの移動ホルダと支持片の少なくともいずれか一方は、平面方向における角度を調整することができるよう、支持テープに対して揺動可能であることが好ましい。回転体は、単数複数のガイドローラや車輪等が含まれ、刃部と共に移動ホルダに直接的に支持されても良いし、屈曲した支持片等を介し間接的に支持されても良い。この回転体が複数の場合、前方の回転体の後方に刃部が位置すれば良い。

本発明によれば、フレームに支持テープを粘着する場合には、フレームに支持テープを粘着し、カッタの回転体を支持テープに接触させるとともに、刃部の刃先部を支持テープに接触させる。そして、カッタを移動させれば、少なくとも移動ホルダの揺動により刃部が移動方向内側に傾斜し、支持テープの不要部をカットすることができ、フレームから支持テープの不要部を除去することができる。この際、回転体が支持テープ上を回転移動するとともに、刃先部の過剰な接触や沈下を規制する。

本発明によれば、カッタを、移動可能な移動ホルダと、この移動ホルダに支持されて支持テープに接触する回転可能な回転体と、移動ホルダに支持されて回転体の支持テープに接触する下面よりも下方に突出する刃先部により支持テープをカットする刃部とから構成し、移動ホルダを支持テープに対して揺動可能とすれば、樹脂製やステンレス製等のフレームに傷がつきにくく、傷痕残存等のおそれが少なく、カッタを頻繁に交換する必要がないという効果がある。また、支持テープの不要部を曲線的に容易に除去することができる。

また、移動ホルダの前後に回転体と刃部とを並べ、回転体の後方に刃部を位置させれば、支持片を省略して部品点数を削減することができる。
さらに、刃部に可撓性を付与してその少なくとも下部を刃先部とし、この刃先部を刃部の移動ホルダに対する支持点よりも後方に位置させれば、刃部の接線方向への移動に伴う弊害を解消できる。

以下、図面を参照して本発明に係る半導体ウェーハの支持テープ用カッタの好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における半導体ウェーハの支持テープ用カッタは、図１、図２、図５、図６等に示すように、樹脂製のフレーム１０に粘着した支持テープ１の不要部３を移動しながら除去するカッタ２０を、フレーム１０や支持テープ１の上方に位置する縦長の移動ホルダ２３と、この移動ホルダ２３に螺着される支持片２４と、この支持片２４に軸支されるガイドローラ２５と、支持片２４に軸支されて支持テープ１をカットする刃部２６とから構成するようにしている。

フレーム１０は、図５や図６に示すように、半導体ウェーハＷの大きさに対応するよう所定の樹脂（例えばＰＣ等）を含む成形材料を使用して半導体ウェーハＷよりも一回り大きい平面リング形の平板に成形され、少なくとも軽量化と量産性が確保されており、半導体ウェーハＷを隙間を介して収容する中空部が拡径の支持テープ１に被覆される。この樹脂製のフレーム１０には、位置決め用の切り欠きや自動認識用のＲＦＩＤシステムのＲＦタグが選択的に配設される。

支持テープ１は、基材と粘着層との積層により形成され、フレーム１０の平坦な裏面に着脱自在に粘着されており、フレーム１０の中空部を被覆する丸い要部２の周縁から不要部３が除去されることにより、最終的には、フレーム１０の中空部よりも拡径で、フレーム１０の外周よりも縮径の円板形に形成される。

移動ホルダ２３は、図１に示すように、平面方向における刃部２６や刃先部２７の角度を自由に変更することができるよう図示しないカッタ装置に揺動可能に接続され、下方のフレーム１０の周方向に沿って移動する。この支持テープ１に対して揺動可能な移動ホルダ２３には、略倒Ｊ字形あるいは略倒Ｌ字形の細長い支持片２４が螺着され、この支持片２４の先端部が移動ホルダ２３の後方、換言すれば、移動方向（図１の矢印参照）の後ろ側に位置する。

ガイドローラ２５は、図１や図２に示すように、例えばスレンレス、セラミックス、硬質樹脂等を使用して円板あるいは円柱形に形成され、支持片２４の先端部に回転可能に軸支されて移動ホルダ２３の移動方向後ろ側に位置しており、フレーム１０の裏面や支持テープ１に上方から接触するよう機能する。

刃部２６は、図１に示すように、一般的な刃物の材料、例えば超鋼、スレンレス、セラミックス等を使用して円板に形成され、周縁部に、支持テープ１に圧接してカットする薄い刃先部２７が先細りに一体形成されており、支持片２４の先端部に回転可能に軸支されて移動ホルダ２３の移動方向後ろ側に位置する。このような刃部２６は、図２に示すように、刃先部２７がガイドローラ２５の支持テープ１に接触する下面よりも支持テープ１の厚さｔ分だけ下方に僅かに突出し、この下方に突出した刃先部２７により支持テープ１の不要部３をカットするよう機能する。

刃部２６の下方に突出した刃先部２７、すなわち作用点は、移動ホルダ２３のカッタ装置に接続された接続部２３ａ、換言すれば、支点よりも後方に位置する。また、下方に突出した刃先部２７と移動ホルダ２３のカッタ装置に接続された接続部２３ａとの平面方向における長さは２０ｍｍ以内が好ましい。これは、２０ｍｍを超える場合には、刃先部２７がカッタ２０の移動方向内周側に大きく傾き、結果として支持テープ１を浮き上がらせるおそれがあるからである。

上記構成において、樹脂製のフレーム１０に支持テープ１を粘着する場合には、先ず、半導体ウェーハＷと支持テープ１とを粘着し、この支持テープ１をフレーム１０の裏面に粘着し、このフレーム１０の中空部に半導体ウェーハＷを適切に位置させる。フレーム１０の裏面に支持テープ１を粘着したら、カッタ装置にフレーム１０をセットしてその裏面と支持テープ１とを上方に向け、カッタ２０を下降させてそのガイドローラ２５を支持テープ１に接触させるとともに、刃部２６の刃先部２７を支持テープ１に圧接する。

そしてその後、カッタ２０をフレーム１０の周方向に移動させれば、移動ホルダ２３の揺動により刃部２６が移動方向内周側に傾斜しながら回転するので、支持テープ１の要部２と不要部３とを適切、かつ滑らかにカットすることができ、フレーム１０の裏面から支持テープ１の不要部３のみを除去することができる。この際、ガイドローラ２５が支持テープ１上を密接して回転移動するとともに、刃先部２７の過剰な圧接沈下を規制するので、支持テープ１のみカットすることができ、フレーム１０の損傷を防止することができる。

上記によれば、ガイドローラ２５により刃先部２７の過剰な沈下を制御することができるので、例えフレーム１０が樹脂製の場合でも、フレーム１０に傷がつきにくく、カッタ２０の反復使用に伴い多数の傷痕が残存することが少なく、しかも、異物の発生を減少させることができる。また、支持テープ１のみをカットすることができるので、刃先部２７の磨耗が減少し、カッタ装置やカッタ２０を頻繁に止めたり、交換する必要がなく、生産性の向上を図ることができる。

また、移動ホルダ２３が揺動し、刃部２６が移動方向内周側に傾斜しながら回転するので、刃部２６や刃先部２７の位置や姿勢の適切化が期待でき、フレーム１０に沿って支持テープ１の不要部３を曲線的に容易にカットすることができ、結果的に傷痕の拡大するおそれがない。さらに、カットオンフレーム時に支持テープ１の剥離を招くことがないので、支持テープ１をクリーン、かつ効率的にカットすることが可能になる。

次に、図３は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、刃部２６を円板に形成して支持片２４の先端部に偏芯状態に支持させ、この刃部２６の周縁部を先細りの薄い刃先部２７とするようにしている。

刃部２６は、支持片２４の先端部に締結具を介し高さ調整が可能なように支持される。その他の部分については、上記実施形態と略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、刃部２６や刃先部２７の構成の多様化を図ることができるのは明らかである。

次に、図４は本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、刃部２６を上下方向に指向する三角形に形成して支持片２４の先端部に固定し、この刃部２６の先細りの下部を薄い刃先部２７とするようにしている。

刃部２６は、支持片２４の先端部に締結具を介し高さ調整が可能なように固定支持される。その他の部分については、上記実施形態と略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、刃部２６や刃先部２７の構成の多様化を図ることができるのは明白である。

次に、図５は本発明の第４の実施形態を示すもので、この場合には、移動ホルダ２３を前後方向に横長に形成してその上部前方から接続部２３ａを上方に突出させ、この移動ホルダ２３の前後方向に車輪２９と刃部２６とを直接的に配列して車輪２９の後方に固定の刃部２６を位置させるようにしている。

移動ホルダ２３には調整用長穴２８が穿孔され、この調整用長穴２８に刃部２６の上部あるいは中央部が締結具を介し高さ調整可能に螺着される。また、刃部２６は、正面略半小判形あるいは略スコップ形に形成され、湾曲した下部周縁が薄い刃先部２７とされる。その他の部分については、上記実施形態と略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、支持片２４を省略して構成の簡素化や部品点数の削減を図ることができるのは明白である。

次に、図６は本発明の第５の実施形態を示すもので、この場合には、移動ホルダ２３を前後方向に横長に形成してその上部中央から接続部２３ａを上方に突出させ、この移動ホルダ２３の前後方向に前後一対の車輪２９と刃部２６とを直接的に配列して一対の車輪２９の間に接続部２３ａの下方に位置する刃部２６を固定するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と略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、支持片２４を省略して構成の簡素化や部品点数を削減したり、前後一対の車輪２９により移動ホルダ２３や刃部２６の移動を安定させることができるのは明白である。

次に、図７は本発明の第６の実施形態を示すもので、この場合には、移動ホルダ２３を前後に横長に形成してその上部中央から接続部２３ａを上方に突出させ、この移動ホルダ２３の前後方向に前後一対の車輪２９と刃部２６とを直接的に配列して一対の車輪２９の間に接続部２３ａの下方に位置する刃部２６を固定し、刃部２６を正面略楕円形に形成してその少なくとも湾曲した下部周縁を薄い刃先部２７とするようにしている。

刃先部２７は、少なくとも移動ホルダ２３の幅方向に屈曲するよう可撓性が付与され、最下部の作用点２７ａが刃部２６の移動ホルダ２３の調整用長穴２８に対する上部前方の支点（取付部）２７ｂよりも後方に位置する。その他の部分については、上記実施形態と略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、刃部２６が撓るので、例え曲率が小さく、刃部２６が接線方向に向かう場合でも、刃部２６の接線方向への移動に伴う問題を有効に解消することができる。

なお、上記実施形態における支持テープ１の要部２の周縁は、最終的にフレーム１０の外周縁部に揃っていても良いし、フレーム１０の外周縁部よりも内側に位置していても良い。また、フレーム１０は、樹脂製が主ではあるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、傷痕や異物の発生を防止する観点からステンレス製等でも良い。また、上記実施形態ではカッタ２０の移動ホルダ２３を揺動可能としたが、カッタ２０の支持片２４を、平面方向における刃部２６や刃先部２７の角度を自由に変更することができるよう移動ホルダ２３に揺動可能に取り付けても良い。

また、支持片２４に複数のガイドローラ２５を回転可能に軸支させたり、支持片２４に刃部２６を挟む一対のガイドローラ２５を回転可能に軸支させても良い。さらに、カッタ２０の刃先部２７は、断面略三角形の先細り等に形成することができる。

本発明に係る半導体ウェーハの支持テープ用カッタの実施形態を模式的に示す説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハの支持テープ用カッタの実施形態を模式的に示す要部説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハの支持テープ用カッタの第２の実施形態を模式的に示す説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハの支持テープ用カッタの第３の実施形態を模式的に示す説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハの支持テープ用カッタの第４の実施形態を模式的に示す説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハの支持テープ用カッタの第５の実施形態を模式的に示す説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハの支持テープ用カッタの第６の実施形態を模式的に示す説明図である。 フレームの中空部に半導体ウェーハを位置させた状態を示す斜視説明図である。 薄片化された半導体ウェーハと支持テープとを粘着し、この支持テープをフレームの裏面に粘着した状態を示す部分断面説明図である。 フレームよりも大きい支持テープをフレームの裏面に粘着し、このフレームから食み出た支持テープの不要部をカッタで除去する状態を示す部分断面説明図である。 簡易カッタを示す斜視説明図である。 図１１の側面説明図である。 回転刃を示す正面説明図である。 図１３の側面説明図である。

符号の説明

１ 支持テープ
２ 要部
３ 不要部
１０ フレーム
２０ カッタ
２３ 移動ホルダ
２３ａ 接続部
２４ 支持片
２５ ガイドローラ（回転体）
２６ 刃部
２７ 刃先部
２７ａ 作用点
２７ｂ 支点（支持点）
２８ 調整用長穴
２９ 車輪（回転体）
Ｗ 半導体ウェーハ

Claims (7)

1. 半導体ウェーハと粘着する支持テープを中空のフレームに粘着し、このフレームに粘着した支持テープの不要部をカッタを移動させながら除去する半導体ウェーハの支持テープ用カッタであって、
   カッタは、移動可能な移動ホルダと、この移動ホルダに支持されて支持テープに接触する回転可能な回転体と、移動ホルダに支持されて回転体の支持テープに接触する下面よりも下方に突出する刃先部により支持テープをカットする刃部とを含み、移動ホルダを支持テープに対して揺動可能としたことを特徴とする半導体ウェーハの支持テープ用カッタ。
2. 移動ホルダに支持片を取り付けてその先端部を移動ホルダの移動方向後ろ側に位置させ、この支持片の先端部に回転体と刃部とをそれぞれ支持させた請求項１記載の半導体ウェーハの支持テープ用カッタ。
3. 支持片を支持テープに対して揺動可能とした請求項１又は２記載の半導体ウェーハの支持テープ用カッタ。
4. 刃部を円板として支持片の先端部に回転可能に支持させ、刃部の周縁部を刃先部とした請求項１、２、又は３記載の半導体ウェーハの支持テープ用カッタ。
5. 刃部を支持片の先端部に固定し、刃部の下部を刃先部とした請求項１、２、又は３記載の半導体ウェーハの支持テープ用カッタ。
6. 移動ホルダの前後に回転体と刃部とを並べ、回転体の後方に刃部を位置させた請求項１記載の半導体ウェーハの支持テープ用カッタ。
7. 刃部に可撓性を付与してその少なくとも下部を刃先部とし、この刃先部を刃部の移動ホルダに対する支持点よりも後方に位置させた請求項６記載の半導体ウェーハの支持テープ用カッタ。

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