JP2013058671A - Breaking device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被加工物を個々のデバイスに切断するブレーキング装置に関する。 The present invention relates to a braking apparatus for cutting a workpiece into individual devices.
IC、LSI、LED等のデバイスは、分割予定ラインによって区画されてLEDウェーハ、サファイアウェーハ等の表面に形成される。そして、ウェーハの表面に形成された分割予定ラインに沿ってウェーハをブレード等で切断することにより個々のチップを製造する。 Devices such as ICs, LSIs, and LEDs are defined by division lines and formed on the surface of an LED wafer, a sapphire wafer, or the like. Then, individual chips are manufactured by cutting the wafer with a blade or the like along the division lines formed on the surface of the wafer.
LEDウェーハ、サファイアウェーハ等を分割する装置として、例えば、ウェーハの表面の分割予定ラインに沿ってダイヤモンドスクライバーによって格子状のスクライブラインを形成したり、ウェーハの内部にレーザー光を集光して改質層を形成したりした後、ブレードにより曲げ応力を加えながらウェーハを切断して個々のチップを製造するブレーキング装置がある。 As a device that divides LED wafers, sapphire wafers, etc., for example, a grid-like scribe line is formed by a diamond scriber along the planned division line on the surface of the wafer, or laser light is condensed inside the wafer and modified. There is a braking apparatus for manufacturing individual chips by cutting a wafer while applying a bending stress with a blade after forming a layer.
通常、このようなブレーキング装置においては、装置ベースと、装置ベース上面の中央に間隙を設けて配設されたウェーハを支持する一対の支持台と、支持台の上方に配置され上下動作可能なブレードと、間隙の下方に配設され可視光をとらえる通常のアライメントカメラとを備え、分割予定ラインとブレードとの位置合わせをするために、支持台に載置されたウェーハの下側(裏面)からアライメントカメラにより撮像する構成としている(例えば、特許文献1を参照)。 Usually, in such a braking apparatus, the apparatus base, a pair of support bases for supporting a wafer disposed with a gap in the center of the upper surface of the apparatus base, and the support base are disposed above the support base and can move up and down. The lower side (back side) of the wafer placed on the support base, in order to align the blade and the planned alignment line with the blade. The image is taken by an alignment camera (see, for example, Patent Document 1).
しかし、アライメントカメラのレンズが向く方向に不透明体が存在すると、通常のアライメントカメラでは不透明体を透過して撮像することができず、ウェーハに形成された分割予定ラインを検出することができず、ブレードの位置とのアライメントをすることができない。 However, if an opaque body exists in the direction in which the lens of the alignment camera faces, a normal alignment camera cannot capture the image through the opaque body, and cannot detect the planned division lines formed on the wafer. Unable to align with blade position.
不透明体としては、例えばウェーハの裏面に輝度向上のために形成される反射膜がある。反射膜は、裏面側に向かう光を反射させ、LED全体から出る光の取りだし量を向上させることを目的として形成されるが、ウェーハをアライメントカメラで撮像しようとしても、反射膜の存在によりウェーハの内部に形成された改質層を撮像することができず、ウェーハに形成された分割予定ラインの位置とブレードの位置とをアライメントすることができないという問題がある。 As an opaque body, for example, there is a reflective film formed on the back surface of a wafer to improve luminance. The reflective film is formed for the purpose of reflecting the light toward the back side and improving the extraction amount of the light emitted from the entire LED. There is a problem in that the modified layer formed inside cannot be imaged, and the position of the division line formed on the wafer and the position of the blade cannot be aligned.
一方、ウェーハを逆向きに反転させ、アライメントが可能なウェーハの表面側を支持台にマウントすることにより、アライメントカメラは分割予定ラインの位置とブレードの位置とをアライメントすることができる。 On the other hand, by inverting the wafer in the reverse direction and mounting the front surface side of the wafer that can be aligned on the support base, the alignment camera can align the position of the division line and the position of the blade.
しかし、この場合においては、ウェーハを通常とは逆方向、すなわち反射膜が形成された裏面側から分割する必要があり、通常のブレーキングに比べて分割に必要な力が増えるため、分割することができないチップやクラックが増加することがある。 However, in this case, it is necessary to divide the wafer in the reverse direction, that is, from the back side where the reflective film is formed. Chips and cracks that cannot be increased may increase.
本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、不透明体が形成された被加工物に関し、不透明体側からのアライメントを可能とすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to enable alignment from the opaque body side with respect to a workpiece on which an opaque body is formed.
本発明に係るブレーキング装置は、リングフレームに粘着テープを介して支持された被加工物の分割予定ラインにブレードを当接し曲げ応力を付与して該被加工物を切断するブレーキング装置において、装置ベース上面の中央付近に所定の間隙を設け平行に立設された一対の支持レールと、該支持レールの一端に配設された被加工物を支持する支持台と、該間隙の上方に配置され上下動作可能なブレードと、該間隙に配設された撮像手段と、を備え、該装置ベース上面にはX方向動作可能なXベースが配設され、該Xベースには中央に該支持台を収容する貫通孔が形成され、該Xベース上面には該貫通孔の中心を軸として回転可能なリングフレームを保持する保持台が配設され、該撮像手段は分割予定ラインを撮像するIRカメラと、該IRカメラの撮像画からX方向と回転方向のズレ量を演算する演算部と、を備え、該演算部の数値から該Xベースと該保持台を動作させ被加工物の該分割予定ラインを該支持台の該間隙内側に移動させ、該ブレードを下降させ該被加工物を切断する。 The braking device according to the present invention is a braking device that cuts the workpiece by applying a bending stress by bringing a blade into contact with a division line of the workpiece supported on the ring frame via an adhesive tape. A pair of support rails standing in parallel with a predetermined gap near the center of the upper surface of the apparatus base, a support base for supporting a workpiece disposed at one end of the support rail, and disposed above the gap And an imaging means disposed in the gap, and an X base operable in the X direction is disposed on the upper surface of the apparatus base, and the support base is centrally disposed on the X base. A holding base that holds a ring frame that is rotatable about the center of the through hole is disposed on the upper surface of the X base, and the imaging means captures an image of the planned division line. And the IR A calculation unit that calculates a deviation amount between the X direction and the rotation direction from the photographed image of the camera, and operates the X base and the holding table from the numerical values of the calculation unit to support the division lines to be processed. The workpiece is moved to the inside of the gap of the table and the blade is lowered to cut the workpiece.
本発明では、ブレーキング装置における一対の支持レールの間に形成された間隙に分割予定ラインを撮像するIRカメラとIRカメラの撮像画からX方向と回転方向のズレ量を演算する演算部とを備える撮像手段を搭載することにより、反射膜が形成されたウェーハに対し、反射膜面側からウェーハの分割予定ラインを撮像することができ、分割予定ラインの位置とブレードの位置とを合わせるアライメントが可能となる。これにより、通常の分割に必要な曲げ応力でウェーハを容易にブレーキングすることができる。そして、分割できないチップやウェーハの加工に影響を及ぼすクラックが増加することを防止でき、半導体チップの歩留まりが向上する。 In the present invention, an IR camera that captures a line to be divided in a gap formed between a pair of support rails in the braking device, and an arithmetic unit that calculates the amount of deviation in the X direction and the rotational direction from the captured image of the IR camera. By mounting the imaging means provided, it is possible to image the wafer division planned line from the reflective film surface side with respect to the wafer on which the reflective film is formed, and the alignment for aligning the position of the planned division line and the blade position is achieved. It becomes possible. Thus, the wafer can be easily braked with a bending stress necessary for normal division. And it can prevent that the crack which affects the process of the chip | tip which cannot be divided | segmented, or a wafer increases, and the yield of a semiconductor chip improves.
図1に示すウェーハWは、図2に示すブレーキング装置1によって切断される被加工物の一例である。図1(a)に示すように、ウェーハWの表面Waにおいては、例えば、格子状の分割予定ラインLによって区画されて、複数のデバイスDが形成されている。分割予定ラインLには、例えば、パルスレーザをウェーハWの内部に集光させて改質層を形成する加工が施されている。また、裏面Wbには、図1(b)に示すように、輝度向上のための反射膜4が被覆されている。
A wafer W shown in FIG. 1 is an example of a workpiece to be cut by the braking apparatus 1 shown in FIG. As shown in FIG. 1A, on the surface Wa of the wafer W, for example, a plurality of devices D are formed by being partitioned by a grid-like division planned line L. The division line L is subjected to, for example, a process of forming a modified layer by condensing a pulse laser inside the wafer W. Further, as shown in FIG. 1B, the back surface Wb is coated with a
図1(a)に示すように、ウェーハWは、分割予定ラインLが形成された裏面Wb側を上向きにして表面Wa側が粘着テープTに貼着され、当該粘着テープTを介してリングフレーム2と一体となっており、粘着テープTを介してリングフレーム2に支持されている。保護フィルム3は、透明体であって、樹脂性の粘着材で構成されている。そして、保護フィルム3は、ウェーハWを保護するために裏面Wb側に貼着される。
As shown in FIG. 1A, the wafer W is attached to the adhesive tape T with the back surface Wb side on which the division line L is formed facing upward, and the
図2に示すブレーキング装置1は、分割予定ラインLが形成されたウェーハWに対して曲げ応力を付与してウェーハWを切断するブレーキング装置の一例であり、直方体形状の装置ベース10と、X軸方向に延びる一対のガイドレール11と、X軸方向に移動できるXベース12と、リングフレーム2を保持する保持台13と、ウェーハWを支持する支持台20と、ウェーハWの上方に配置された応力付与手段40と、ブレーキング装置1の動作を制御する制御手段60とを備える。
The braking device 1 shown in FIG. 2 is an example of a braking device that applies a bending stress to the wafer W on which the planned division line L is formed and cuts the wafer W. A pair of
Xベース12の下部には、移動部12aが取り付けられている。そして、移動部12aにガイドレール11が摺接しており、駆動部14が作動することにより、移動部12aがガイドレール11にガイドされてX軸方向に移動し、併せてXベース12をX軸方向に移動させる構成としている。
A moving
図3に示すように、Xベース12には、貫通孔120が形成されており、保持台13を貫通孔120に挿入し収容できる構成となっている。
As shown in FIG. 3, the
保持台13は、円盤形状に形成されており、中央に貫通孔130を設けている。保持台13は、リングフレーム2を着脱可能に保持することができる。そして、貫通孔120を中心として保持台13はギア15によって回転できるようになっている。
The holding table 13 is formed in a disk shape and has a through
装置ベース10の中央には、所定の間隙16を設けて平行に配設された一対の支持レール21が立設されている。支持レール21には、その一端に支持台20が配設されている。支持台20は、保持台13の貫通孔130に挿入され、保護フィルム3を介してウェーハWを支持する。
In the center of the
図3に示すように、装置ベース10の上面で、かつ、一対の支持レール21の間に形成された間隙16に撮像手段30が配設されている。図4に示すように、撮像手段30は、分割予定ラインLを撮像するIR(Infrared Rays)カメラ31と、IRカメラ31の一端に設けたレンズ32と、IRカメラ31による撮像画に基づきX方向と回転方向のズレ量を演算する演算部33とを備える。
As shown in FIG. 3, the imaging means 30 is disposed in the
IRカメラ31ha,レンズ32が向く方向に不透明体が存する場合でも、不透明体を透過させてウェーハWの内部を撮像することができる。図3に示すように、IRカメラ31は、レンズ32を上向きにして、支持台20に支持されるウェーハWの下方に位置する間隙16に配置されており、反射膜4が形成されたウェーハWの裏面Wb側から、間隙16の上方に配置されたブレード43の方向を撮像することができる。
Even when an opaque body exists in the direction in which the IR camera 31ha and the
図4に示す演算部33は、IRカメラ31の撮像画から取得したデータに基づき、ブレード43の先端部43aの位置と分割予定ラインLの位置とのズレを数値化して算出する構成となっている。
The calculation unit 33 illustrated in FIG. 4 is configured to calculate the difference between the position of the
図2に示す応力付与手段40は、Z軸方向に加工送りする移動基台41と、Z軸方向に延びるガイドレール42と、ウェーハWを個々のデバイスDに切断するブレード43と、不図示のZ軸方向に延びるボールスクリューの一端に接続された駆動モータ44とを備えている。ブレード43は移動基台42に装備されている。ブレード43には、先端部43aが形成されており、当該先端部43aを介して曲げ応力を切断対象となるウェーハWに対し付与する。
2 includes a moving
移動基台41の一方の面には、一対のガイドレール42が摺接し、中央部分に図示しないナット構造が形成されており、当該ナット構造にボールスクリューが螺合している。そして、駆動モータ44によって回転駆動されたボールスクリューが回動することにより、移動基台41がガイドレール42にガイドされてZ軸方向に移動し、ブレード43をZ軸方向に上下動させることができる。
A pair of
図3に示す振動検知器50は、装置ベース10の上面に、かつ、支持レール21に接触して配設されている。振動検知器50は、ウェーハWに対してブレード43によって曲げ応力が加えられた際に発生する支持台20の振動について支持レール21を介して検知する。そして、予め制御手段60に記憶されたしきい値以上の振動量を検知した場合、ウェーハWを切断達成したものとして制御手段60に切断達成の信号を送信する。
The
図2に示す制御手段60は、Xベース12、保持台13、撮像手段30、応力付与手段40、振動検出器50等の各動作機構に接続されている。また、制御手段60には、Xベース12、保持台13、撮像手段30、応力付与手段40、振動検出器50等の各動作機構の制御に必要な各種データを記憶するメモリおよびCPUが内蔵されている。そして、制御手段60は、各動作機構から送られてくるデータに基づきブレーキング装置1の動作を一括して制御している。
The control means 60 shown in FIG. 2 is connected to each operation mechanism such as the
以下においては、図2に示したブレーキング装置1の動作例について説明する。
図3に示すように、ウェーハWの裏面Wb側が支持台20の上面に保護フィルム3を介して支持されると、反射膜4が形成されたウェーハWの裏面Wb側とIRカメラ31のレンズ32とが対向するように位置づけられる。IRカメラ31は、分割予定ラインLとブレード43の先端部43aとの位置合わせ(アライメント)を行うために、IRカメラ31による分割予定ラインLの撮像処理を開始する。
Hereinafter, an operation example of the braking device 1 shown in FIG. 2 will be described.
As shown in FIG. 3, when the back surface Wb side of the wafer W is supported on the top surface of the
IRカメラ31が、ウェーハWの上方に装備されているブレード43の方向に赤外線を照射すると、当該赤外線はウェーハWの裏面Wb側に貼着された透明の保護フィルム3を透過し、さらに反射膜4も透過する。そして、レンズ32によりウェーハWの分割予定ラインLを含む像が拡大されてとらえられ、アライメントに必要なデータを算出するために、分割予定ラインLを含む像が撮像された撮像画に対応する電気信号を演算部33に送信する。
When the
図4に示す演算部33は、IRカメラ31の撮像画から取得したデータに基づき、予め設定されたブレード43の先端部43aの位置と撮像された分割予定ラインLの位置とを比較する。そして、演算部33は、ブレード43の先端部43aの位置と分割予定ラインLの位置とのズレ量を算出した上、先端部43aの位置と分割予定ラインLの位置合わせに必要な移動量、すなわち、Xベース12のX軸方向の移動量及び保持台13のZ軸回りの回転移動量を数値化して演算する。
4 compares the preset position of the
このようにして、算出した数値データを図1に示す制御手段60に入力する。そして、上記の算出した数値データに基づき、制御手段60の制御によりXベース12をX軸方向に移動させながら保持台13も回転させ、ウェーハWの分割予定ラインLを支持台20の間隙16の内側に移動させてブレード43の先端部43aを該分割予定ラインLに当接できる位置に位置合わせを行う。
Thus, the calculated numerical data is input to the control means 60 shown in FIG. Then, based on the calculated numerical data, the holding table 13 is rotated while the
位置合わせが完了した後は、図5(a)に示すように、ブレード43はウェーハWの表面Wa側の上方に配置され、先端部43aがウェーハWの分割予定ラインLと対向するように位置づけられる。制御手段60は、ブレード43をZ軸方向に下降させ、図5(b)に示すように、ブレード43の先端部43aが粘着テープTを押圧し、ウェーハWの分割予定ラインLに曲げ応力を加える。
After the alignment is completed, as shown in FIG. 5A, the
その結果、曲げ応力に耐えられなくなったウェーハWの内部は、分割予定ラインLに沿って切断される。図3に示す振動検知器50が予め制御手段60に記憶されたしきい値以上の振動量を検知すると、振動検知器50はウェーハWを切断達成したものとして制御手段60に切断達成の信号を送信する。
As a result, the inside of the wafer W that cannot withstand bending stress is cut along the division line L. When the
制御手段60は、切断達成の信号を受信すると、ウェーハWの分割予定ラインLの切断が達成したものと判断し、次の分割予定ラインLの切断を行う。次の分割予定ラインLに対しIRカメラ31による撮像処理、位置合わせ、ブレード43による曲げ応力の付与を行い、これらを全ての分割予定ラインLの切断が達成するまで繰り返す。そして、全ての分割予定ラインLが切断された後、ブレード43をZ軸方向に上昇させてウェーハWの切断処理を終了する。
When the control means 60 receives the cutting achievement signal, it determines that the cutting of the division line L of the wafer W has been achieved, and cuts the next division line L. Imaging processing by the
本実施形態に係るブレーキング装置1に搭載したIRカメラ31は、内部に改質層を形成する加工が施され反射膜4を有するウェーハWについて、反射膜面側からIRカメラ31で撮像し、内部に改質層が形成された分割予定ラインLを検出することができるため、分割予定ラインの位置とブレードの位置とを合わせるアライメントが可能となる。そして、通常の分割に必要な曲げ応力でウェーハを容易にブレーキングすることができ、分割できないチップやウェーハの加工に影響を及ぼすクラックが増加することを防止することができるため、半導体チップの歩留まりが向上する。
The
なお、本発明に係るブレーキング装置1の加工対象となるウェーハWは、ダイヤモンドスクライバーによってスクライブラインが形成されたものであってもよい。 Note that the wafer W to be processed by the braking apparatus 1 according to the present invention may have a scribe line formed by a diamond scriber.
1:ブレーキング装置
2:リングフレーム
3:保護フィルム
4:反射膜
10:装置ベース
11:ガイドレール
12:Xベース 12a:移動部 120:貫通孔
13:保持台 :130:貫通孔
14:駆動部
15:ギア
16:間隙
20:支持台 21:支持レール
30:撮像手段 31:IRカメラ 32:レンズ 33:演算部
40:応力付与手段 41:移動基台 42:ガイドレール
43:ブレード 43a:先端部 44:駆動モータ
50:振動検知器
60:制御手段
W:ウェーハ Wa:表面 Wb:裏面
D:デバイス L:分割予定ライン T:粘着テープ
1: Braking device 2: Ring frame 3: Protective film 4: Reflective film 10: Device base 11: Guide rail 12:
Claims (1)
装置ベース上面の中央付近に所定の間隙を設け平行に立設された一対の支持レールと、該支持レールの一端に配設された被加工物を支持する支持台と、該間隙の上方に配置され上下動作可能なブレードと、該間隙に配設された撮像手段と、を備え、
該装置ベース上面にはX方向動作可能なXベースが配設され、該Xベースには中央に該支持台を収容する貫通孔が形成され、該Xベース上面には該貫通孔の中心を軸として回転可能なリングフレームを保持する保持台が配設され、
該撮像手段は分割予定ラインを撮像するIRカメラと、
該IRカメラの撮像画からX方向と回転方向のズレ量を演算する演算部と、
を備え、
該演算部の数値から該Xベースと該保持台を動作させ被加工物の該分割予定ラインを該支持台の該間隙内側に移動させ、該ブレードを下降させ該被加工物を切断するブレーキング装置。 In a braking device for cutting a workpiece by applying a bending stress by bringing a blade into contact with a division schedule line of the workpiece supported on the ring frame via an adhesive tape,
A pair of support rails standing in parallel with a predetermined gap near the center of the upper surface of the apparatus base, a support base for supporting a workpiece disposed at one end of the support rail, and disposed above the gap A blade capable of moving up and down, and imaging means disposed in the gap,
An X base that can move in the X direction is disposed on the upper surface of the apparatus base, and a through hole that accommodates the support base is formed at the center of the X base. As a holding stand for holding a rotatable ring frame,
The imaging means includes an IR camera that captures a line to be divided,
A calculation unit for calculating a shift amount between the X direction and the rotation direction from the captured image of the IR camera;
With
Breaking in which the X base and the holding table are operated from the numerical values of the calculation unit to move the division line of the workpiece to the inside of the gap of the support table, and the blade is lowered to cut the workpiece. apparatus.
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