JP2021077841A - ウエハー拡張装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ウエハー拡張リング、搭載台、ウエハー拡張アセンブリ及び固定機構を含むウエハー拡張装置を提供する。
【解決手段】ウエハー拡張リングは外枠及びフィルムを含み、フィルムが外枠に接続され、かつウエハーを貼附つける。搭載台はウエハー拡張リングを搭載する。ウエハー拡張アセンブリはフィルムを押え付けて拡張させるものであり、かつウエハー拡張アセンブリは異なるサイズの押え付けロール、またはウエハーの中心までの距離が異なる押え付けロールを含む。固定機構は搭載台と共にウエハー拡張リングの外枠を固定し、かつ、ウエハー拡張アセンブリがフィルムを上へ押え付けた時に、フィルムを拡張してウエハーを拡張する。本発明はさらに加力アセンブリを提供し、フィルムに加力して、フィルムの局部張力を変える。
【選択図】図３

Description

本発明はウエハー拡張装置に関し、特に取り換え可能な拡張アセンブリを有するウエハー拡張装置に関する。
現在のパッケージプロセスでは、予めウエハー上に切断線を形成し、ウエハーに対しフォトリソグラフィを行った後、カッターホイール又はレーザーを用いて単一のチップに切断し、次に真空吸引及び突き上げピンなどの装置を用いてチップを一つずつピックアップし、又は、ダイシング後に研削する（Ｄｉｃｉｎｇ Ｂｅｆｏｒｅ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ、ＤＢＧ）プロセス又はステルダイシングの後に研削する（Ｓｔｅａｌｔｈ Ｄｉｃｉｎｇ Ｂｅｆｏｒｅ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ、ＳＤＢＧ）プロセスの後に拡張処理を行い、ウエハーの底部に貼り付けられたフィルムを引っ張って分離させ、チップ間の距離を広め、チップのピックアップをし易くする。前記の分離過程で失敗した場合、チップをピックアップできなくなり、生産性低下の原因になる。従って、チップをピックアップできない問題を防止し、生産性を高めるために、ウエハー分離過程の検討が重要なテーマになっている。
一般的に言うと、ウエハー拡張アセンブリは固定治具を用いて拡張プロセスを行う。しかし、単一治具を有する設計の場合、従来のウエハー拡張アセンブリでは張力の調整と制御ができない一方、新しい材料とプロセスとなれば、異なるチップ又は材料の特性によって、特定の方向に対し拡張張力の調整が必要になり、そうしないと部分的な張力不足又は過大などの調整不能な問題が生じる。また、単一の固定治具は微調整後に共用できないため、比較的に高いプロセスコストが発生する。
本発明はウエハー拡張装置に関し、特に取り換え可能な拡張アセンブリを有するウエハー拡張装置を提供する。
本発明が提供するウエハー拡張装置は、ウエハー拡張アセンブリのサイズ及び距離などの配置を調整することで、ウエハーの底部に貼り付けられたフィルムの張力を変えてウエハーを拡張する。このように、局部（単一点）のフィルム張力を改善すること、又はフィルム全体の張力を均等化することで、フィルム拡張で分離し切れなかったため次工程においてチップをピックアップできないことを防止し、さらに製造工程の歩留まりを高めることができる。
本発明が提供するウエハー拡張装置は、ウエハー拡張リング、搭載台、ウエハー拡張アセンブリ及び固定機構を含む。ウエハー拡張リングは外枠及びフィルムを含み、フィルムが外枠に接続され、かつウエハーを貼り付ける。搭載台はウエハー拡張リングを搭載する。ウエハー拡張アセンブリはフィルムを押え付けて拡張するものであり、ウエハー拡張アセンブリは異なるサイズの押え付けロールを含む。固定機構は搭載台と共にウエハー拡張リングの外枠を固定し、かつ、ウエハー拡張アセンブリがフィルムを上へ押え付け時に、フィルムを拡張することでウエハーを拡張する。
本発明が提供するウエハー拡張装置は、ウエハー拡張リング、搭載台、ウエハー拡張アセンブリ及び固定機構を含む。ウエハー拡張リングは外枠及びフィルムを含み、フィルムが外枠に接続され、かつウエハーを貼り付ける。搭載台はウエハー拡張リングを搭載する。ウエハー拡張アセンブリはフィルムを押え付けて拡張し、ウエハー拡張アセンブリはウエハーの中心との距離が異なる押え付けロールを含む。固定機構は搭載台と共にウエハー拡張リングの外枠を固定し、かつ、ウエハー拡張アセンブリがフィルムを上へ押え付け時に、フィルムを拡張することでウエハーを拡張する。
本発明が提供するウエハー拡張装置は、ウエハー拡張リング、搭載台、ウエハー拡張アセンブリ、加力アセンブリ及び固定機構を含む。ウエハー拡張リングは外枠及びフィルムを含み、フィルムが外枠に接続されて、ウエハーを貼り付ける。搭載台はウエハー拡張リングを搭載する。ウエハー拡張アセンブリはフィルムを押え付けて拡張する。加力アセンブリはフィルムに加力してフィルムの局部張力を変える。固定機構は搭載台と共にウエハー拡張リングの外枠を固定し、かつ、ウエハー拡張アセンブリがフィルムを上へ押え付け時に、フィルムを拡張することでウエハーを拡張する。
以上のように、本発明が提供するウエハー拡張装置は、同じ治具において簡単に組み立てと分解し、ウエハー拡張アセンブリ中の一部のアセンブリを変えたり、又は加力アセンブリを別途加えたりすることで、拡張する際のウエハー拡張装置がフィルムに対する局部張力を変えて、拡張コストを低減させるとともに、拡張の歩留まりを高めることができる。
本発明の好ましい実施例のウエハー拡張装置を示す上面概略図及び断面概略図。 本発明の好ましい実施例のウエハー拡張アセンブリを示す立体概略図。 本発明の好ましい実施例の改良されたウエハー拡張装置を示す上面概略図及び断面概略図。 本発明の好ましい実施例のウエハー拡張アセンブリを示す立体概略図。 本発明の好ましい実施例の改良されたウエハー拡張装置を示す上面概略図及び断面概略図。 本発明の好ましい実施例のウエハー拡張アセンブリを示す立体概略図。 本発明の好ましい実施例の改良されたウエハー拡張装置を示す上面概略図及び断面概略図。 本発明の好ましい実施例のウエハー拡張アセンブリを示す立体概略図。
図１は本発明の好ましい実施例のウエハー拡張装置を示す上面概略図及び断面概略図であり、その中、図１（ａ）はウエハー拡張装置の上面概略図であり、図１（ｂ）−１（ｃ）はウエハー拡張装置の断面概略図である。図１が示すように、ウエハー拡張装置１００はウエハー拡張リング１１０（例えば、鉄リング）、搭載台１２０、ウエハー拡張アセンブリ１３０及び固定機構１４０を含む。ウエハー拡張リング１１０は、フィルム１１２（例えば、プラスチックフィルム）及び外枠１１４を含むことができる。フィルム１１２は外枠１１４に接続され、かつフィルム１１２にウエハー１０が貼り付けられる。ウエハー１０は、既に前工程においてウエハー１０中の各チップ間の切断線で切断されて、ウエハー１０中の各チップが切断線に沿って区分され、フィルム１１２のみで繋がり合っているものである。本実施例において、ウエハー１０はフィルム１１２の上に置かれ、フィルム１１２を引き伸ばした時に、ウエハー１０中の各チップ間の距離がフィルム１１２を断裂させるほど広がると、各チップが互いに分離する。搭載台１２０は加工物を搭載する。
ウエハー拡張アセンブリ１３０はフィルム１１２を押え付けて拡張するものである。固定機構１４０は、搭載台１２０と共にウエハー拡張リング１１０の外枠１１４を固定する。本実施例において、ウエハー拡張アセンブリ１３０が上へ移動してフィルム１１２を押え付けた時に、フィルム１１２が拡張されとウエハー１０も拡張される。別の実施例において、固定機構１４０は、ウエハー拡張リング１１０の外枠１１４が搭載台１２０上にある時にウエハー拡張リング１１０の外枠１１４を押え、フィルム１１２を拡張することでウエハー１０を拡張してもよい。本実施例において、ウエハー拡張アセンブリ１３０は同じサイズの押え付けロール１３２を複数含むように構成されている。押え付けロール１３２はウエハー１０を囲むように設置され、かつ、押え付けロール１３２が円形に分布している。一実施例において、拡張ステップが図１（ｂ）−１（ｃ）が示す通りである。まず、図１（ｂ）が示すように、ウエハー拡張リング１１０が搭載台１２０上に平に設置され、かつ、搭載台１２０と固定機構１４０の間に挟まれている。そして、図１（ｃ）が示すように、ウエハー拡張アセンブリ１３０が上へ移動してフィルム１１２を押え付け、フィルム１１２がウエハー拡張アセンブリ１３０により相対的に上へ押え付けられ、フィルム１１２の外向きの張力Ｆが増大してフィルム１１２が拡張されるという形で拡張を行う。
以下、ウエハー拡張アセンブリ１３０の実施形態を説明する。図２は本発明の好ましい実施例のウエハー拡張アセンブリを示す立体概略図である。本実施例において、ウエハー拡張アセンブリ１３０は、同じサイズの押え付けロール１３２を複数含むように構成されている。各押え付けロール１３２が台座１３４上に突出し、ウエハー拡張アセンブリ１３０が押え付けロール１３２のみでフィルム１１２に接触し、フィルム１１２が台座１３４の上方に架空設置される。各押え付けロール１３２とウエハー１０の中心又は縁部の距離がいずれも同じ距離であり、これによりフィルム１１２の各局部の位置に対し同じ張力Ｆを提供し、ウエハー１０の各局部を均等に拡張させ、製造工程の歩留まりを高めることができる。
新しい材料とプロセスの改善に伴い、異なるチップ又は材料の特徴条件に基づいて、指定方向又は指定位置に対し拡張の張力を調整する必要がある。単一固定の治具を用いた場合、微調整後に共用できないため、比較的に高いプロセスコストが必要とし、局部に張力不足又は過大などの調整できない問題が起こる。異なるチップサイズ及びフィルム種類などの変化に対応するために、本発明はさらに以下の３種類の改良されたウエハー拡張装置を提案し、全方向の張力を調整する。
図３は本発明の好ましい実施例の改良されたウエハー拡張装置を示す上面概略図及び断面概略図であり、図３（ａ）はウエハー拡張装置の上面概略図であり、図３（ｂ）はウエハー拡張装置の断面概略図である。図３が示すように、本実施例のウエハー拡張装置２００が図１のウエハー拡張装置１００と同じウエハー拡張リング１１０、搭載台１２０及び固定機構１４０を有する。本実施例において、元のウエハー拡張アセンブリ１３０をウエハー拡張アセンブリ２３０に改良したのみで、このウエハー拡張アセンブリ２３０が異なるサイズの押え付けロールを含み、これにより単一点又は単一領域の局部張力を変えるものである。本実施例において、押え付けロールが複数の第一押え付けロール２３２ａ及び複数の第二押え付けロール２３２ｂを含み、かつ、第一押え付けロール２３２ａの直径が第二押え付けロール２３２ｂの直径より大きくてもよい。好ましくは、フィルム１１２に均等な引き伸ばし張力を提供するよう、第一押え付けロール２３２ａと第二押え付けロール２３２ｂを交差させて設置する。より好ましくは、第一押え付けロール２３２ａ間の距離が等距離である。例えば、第一押え付けロール２３２ａ及び第二押え付けロール２３２ｂはいずれもウエハー１０の中心又は縁部との距離が同じであり、かつ、４つの第一押え付けロール２３２ａが、ウエハー１０の中心を円心とした円周上に等距離の４つの部分を定義する。
図４は本実施例のウエハー拡張アセンブリ２３０を示す立体概略図である。ウエハー拡張アセンブリ２３０は、互いに等距離で４つの第一押え付けロール２３２ａと複数の第二押え付けロール２３２ｂを含むように構成されている。第一押え付けロール２３２ａと第二押え付けロール２３２ｂが台座２３４上に突出し、ウエハー拡張アセンブリ２３０は第一押え付けロール２３２ａと第二押え付けロール２３２ｂのみでフィルム１１２に接触することにより、フィルム１１２が台座２３４の上方に架空して設置される。第一押え付けロール２３２ａと第二押え付けロール２３２ｂからウエハー１０の中心又は縁部までの距離がいずれも同じであるが、第一押え付けロール２３２ａの直径が第二押え付けロール２３２ｂの直径より大きい。これにより、フィルム１１２の各局部位置における張力Ｆ／Ｆ１を調整し、かつ、張力Ｆ１が張力Ｆより大きいため、ウエハー１０の局部張力を変えるとともに拡張を行うことができ、製造工程のニーズに応え、さらに製造工程の歩留まりを高めることができる。
図５は本発明の好ましい実施例のウエハー拡張装置を示す上面概略図及び断面概略図であり、其中図５（ａ）はウエハー拡張装置を示す上面概略図であり、図５（ｂ）はウエハー拡張装置を示す断面概略図である。図５が示すように、本実施例と図１のウエハー拡張装置１００が同じウエハー拡張リング１１０、搭載台１２０及び固定機構１４０を有する。本実施例において、元のウエハー拡張アセンブリ１３０をウエハー拡張アセンブリ３３０に改良したのみであり、このウエハー拡張アセンブリ３３０はウエハー１０の中心からの距離が異なる押え付けロールを含み、張力を均等化することで、例えば、ウエハー１０が作業台からずれるなどの問題を解決できる。本実施例にいて、押え付けロールが複数の第一組の押え付けロール３３２ａ及び複数の第二組の押え付けロール３３２ｂを含んでもよい。第一組の押え付けロール３３２ａ及び第二組の押え付けロール３３２ｂがウエハー１０を囲んで円形に分布するように設置される。各第一組の押え付けロール３３２ａがウエハー１０の中心又はウエハー１０の縁部までの距離が同じであり、各第二組の押え付けロール３３２ｂがウエハー１０の中心又はウエハー１０の縁部までの距離が同じであり、かつ、第一組の押え付けロール３３２ａとウエハー１０の中心との距離が第二組の押え付けロール３３２ｂとウエハー１０の中心との距離より大きい。好ましくは、フィルム１１２に均等な引き伸ばし張力を提供するよう、第一組の押え付けロール３３２ａと第二組の押え付けロール３３２ｂを交差して設置する。より好ましくは、第一組の押え付けロール３３２ａ間の距離が等距離である。例えば、４つの第一組の押え付けロール３３２ａがウエハー１０の中心を円心とする円周上において、等距離の４つの部分を定義する。
図６は本実施例のウエハー拡張アセンブリ３３０を示す立体概略図である。ウエハー拡張アセンブリ３３０は、互いに等距離である４つの第一組の押え付けロール３３２ａを含むように構成されている。各第一組の押え付けロール３３２ａと各第二組の押え付けロール３３２ｂが台座３３４上に突出し、ウエハー拡張アセンブリ３３０が第一組の押え付けロール３３２ａと第二組の押え付けロール３３２ｂのみでフィルム１１２に接触し、フィルム１１２が台座３３４の上方に架空して設置されている。第一組の押え付けロール３３２ａと第二組の押え付けロール３３２ｂが同じサイズであるが、第一組の押え付けロール３３２ａからウエハー１０の中心までの距離が第二組の押え付けロール３３２ｂからウエハー１０の中心までの距離より大きい。これにより、フィルム１１２の各局部位置における張力Ｆ２／Ｆを調整し、かつ、第一組の押え付けロール３３２ａが印加する張力Ｆ２が第二組の押え付けロール３３２ｂが印加する張力Ｆより小さいため、ウエハー１０における張力を均等化して拡張することができ、例えば、ウエハー１０が作業台に対しずれるなどの製造工程の不備を解消し、さらに製造工程の歩留まりを高めることができる。
図７は本発明の好ましい実施例のウエハー拡張装置を示す上面概略図及び断面概略図であり、図７（ａ）はウエハー拡張装置を示す上面概略図であり、図７（ｂ）はウエハー拡張装置を示す断面概略図である。図７が示すように、本実施例と図１のウエハー拡張装置１００が同じウエハー拡張リング１１０、搭載台１２０、ウエハー拡張アセンブリ１３０及び固定機構１４０を有する。本実施例では、さらに加力アセンブリ４５０を設けることで、フィルム１１２に加力し、フィルム１１２の単点など局部張力を変えるものである。本実施例において、加力アセンブリ４５０が複数の押下ロール４５２を含み，フィルム１１２を局部的に押下することで、フィルム１１２において張力Ｆ３が生じる。好ましくは、押下ロール４５２がそれぞれウエハー１０の対向する両側に位置し、対向する両側の単点の張力を変える。
図８は本実施例のウエハー拡張アセンブリ１３０及び加力アセンブリ４５０を示す立体概略図である。加力アセンブリ４５０は、ウエハー拡張アセンブリ１３０の押え付けロール１３２が分布した円形内に設置され、かつウエハー拡張アセンブリ１３０の台座１３４の上方に位置するが、台座１３４に接触せず、フィルム１１２に対し局部的に張力を印加する。フィルム１１２を破壊しないよう、加力アセンブリ４５０の押下ロール４５２はフィルム１１２との接触面が平滑表面を有ることが好ましい。
本発明の主旨は、その他のアセンブリを取り付け、圧力又は牽引力などを印加する方法によりフィルムのける指定方向または位置に対する局部拡張の張力を変えて、拡張歩留まり率を高める目的を達成するものである。以上において３つの改良実施例を紹介したが、本発明はこれら３つの実施例に限定されず、かつ、製造工程又は装置のニーズに応じて、同じ拡張プロセスにおいて上記実施例を単独に応用し、又は同時に応用して、拡張プロセスにおける張力不足、張力過大又は張力不均一など様々問題を改善することができる。
以上をまとめると、本発明が提供するウエハー拡張装置は、同じ治具において簡単に組み立てと分解し、ウエハー拡張アセンブリ中の一部のアセンブリを変えたり、又は加力アセンブリを別途加えたりすることで、ウエハー拡張装置が拡張を行う時にフィルムに対する局部張力を変えて、拡張コストを低減させるとともに、拡張の歩留まりを高めることができる。具体的に言うと、ウエハー拡張装置は、ウエハー拡張リング、搭載台、ウエハー拡張アセンブリ及び固定機構を含む。ウエハー拡張リングは外枠及びフィルムを含み、フィルムが外枠に接続されて、ウエハーを貼り付ける。搭載台がウエハー拡張リングを搭載する。ウエハー拡張アセンブリはフィルムを押え付けて拡張させる。固定機構は搭載台とともにウエハー拡張リングの外枠を固定し、かつ、ウエハー拡張アセンブリがフィルムを上へ押え付けた時に、フィルムを拡張することでウエハーを拡張する。ウエハー拡張アセンブリは、異なるサイズの押え付けロールを含み、又は／及び、ウエハーの中心までの距離が異なる押え付けロールを含んでもよい。加力アセンブリはウエハー拡張アセンブリの押え付けロールの分布曲線内に位置し、かつフィルムの上方に位置してもよいが、本発明はこれに限定されない。
以上は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の請求の範囲に基づいて行った等価な変更と修正はすべて本発明の範囲に属する
１０ ウエハー
１００、２００ ウエハー拡張装置
１１０ ウエハー拡張リング
１１２ フィルム
１１４ 外枠
１２０ 搭載台
１３０、２３０、３３０ ウエハー拡張アセンブリ
１３２ 押え付けロール
１３４、２３４、３３４ 台座
１４０ 固定機構
２３２ａ 第一押え付けロール
２３２ｂ 第二押え付けロール
３３２ａ 第一組の押え付けロール
３３２ｂ 第二組の押え付けロール
４５０ 加力アセンブリ
４５２ 押下ロール
Ｆ、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３ 張力

Claims (13)

  1. ウエハー拡張装置であって、
    外枠及び前記外枠に接続されたフィルムを含み、ウエハーが前記フィルムに貼り付けられるウエハー拡張リングと、
    前記ウエハー拡張リングを搭載する搭載台と、
    異なるサイズの押え付けロールを含み、前記フィルムを押え付けて拡張するウエハー拡張アセンブリと、
    前記搭載台と共に前記ウエハー拡張リングの前記外枠を固定し、かつ、前記ウエハー拡張アセンブリが上へ前記フィルムを押え付けた時に、前記フィルムを拡張して、前記ウエハーを拡張する固定機構とを含む、ウエハー拡張装置。
  2. 前記押え付けロールが複数の第一押え付けロール及び複数の第二押え付けロールを含み、かつ、前記第一押え付けロールの直径が前記第二押え付けロールの直径より大きい、請求項１に記載のウエハー拡張装置。
  3. 前記第一押え付けロールと前記第二押え付けロールが交差して設置される請求項２に記載のウエハー拡張装置。
  4. 前記第一押え付けロール間の距離が等距離である、請求項３に記載のウエハー拡張装置。
  5. 前記押え付けロールが前記ウエハーを囲んで設置される、請求項１に記載のウエハー拡張装置。
  6. 前記押え付けロールが円形に分布する、請求項５に記載のウエハー拡張装置。
  7. ウエハー拡張装置であって、
    外枠及び前記外枠に接続されるフィルムを含み、前記フィルムにウエハーが貼り付けられるウエハー拡張リングと、
    前記ウエハー拡張リングを搭載する搭載台と、
    前記ウエハーの中心からの距離が異なる押え付けロールを含み、前記フィルムを押え付けて拡張するウエハー拡張アセンブリと、
    前記搭載台とともに前記ウエハー拡張リングの前記外枠を固定し、かつ、前記ウエハー拡張アセンブリが前記フィルムを上へ押え付けた時に、前記フィルムを拡張して前記ウエハーを拡張する固定機構とを含む、ウエハー拡張装置。
  8. 前記押え付けロールが複数の第一組の押え付けロール及び複数の第二組の押え付けロールを含み、かつ、前記第一組の押え付けロールから前記ウエハーの中心までの距離が前記第二組の押え付けロールから前記ウエハーの中心までの距離より大きい、請求項７に記載のウエハー拡張装置。
  9. 前記第一組の押え付けロール間の距離が等距離である、請求項８に記載のウエハー拡張装置。
  10. 前記押え付けロールが前記ウエハーを囲んで円形に分布する、請求項７に記載のウエハー拡張装置。
  11. ウエハー拡張装置であって、
    外枠及び前記外枠に接続されるフィルムを含み、前記フィルムにウエハーが貼り付けられるウエハー拡張リングと、
    前記ウエハー拡張リングを搭載する搭載台と、
    前記フィルムを押え付けて拡張するウエハー拡張アセンブリと、
    前記フィルムに対し加力して、前記フィルムの局部張力を変える加力アセンブリと、
    前記搭載台とともに前記ウエハー拡張リングの前記外枠を固定し、かつ、前記ウエハー拡張アセンブリが前記フィルムを上へ押え付けた時に、前記フィルムを拡張して前記ウエハーを拡張する固定機構とを含む、ウエハー拡張装置。
  12. 前記加力アセンブリが複数の押下ロールを含み、前記フィルムを部分的に押下する、請求項１１に記載のウエハー拡張装置。
  13. 前記押下ロールがそれぞれ前記ウエハーの対向する両側に位置する、請求項１２に記載のウエハー拡張装置。
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