JP2022167030A - チップ間隔形成方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】チップ間に所定の間隔を良好に形成する。【解決手段】チップ間隔形成ステップにおいて、エキスパンドシート１１３の下方に設置された保持テーブル６２の保持面６２２からエアを噴出することにより、エキスパンドシート１１３と保持面６２２との摩擦を低減している。したがって、エキスパンドシート１１３を容易に拡張することが可能となるので、チップ１２０間に所定の間隔を良好に形成することができる。【選択図】図６

Description

本発明は、エキスパンドシートを拡張して、被加工物を構成する複数のチップの間に所定の間隔を形成するチップ間隔形成方法に関する。
分割予定ラインに沿って内部に破断起点が形成されたウエーハ、または、分割予定ラインに沿って複数のチップに分割されたウエーハを、エキスパンドシートに貼着し、エキスパンドシートを拡張することで、チップ間隔を広げるプロセスがある。
また、ダイアタッチフィルムと呼ばれる粘着シートが積層されたエキスパンドシートに上記のウエーハを貼着し、エキスパンドシートを拡張することで、ウエーハのチップ間隔を広げると共に、ダイアタッチフィルムをチップに応じて分割するプロセスがある。
シート拡張装置は、フレーム固定部と、吸引保持テーブルと、吸引保持テーブルの外周に配置される拡張ドラムとを有する。拡張ドラムを垂直方向に上昇させることで、エキスパンドシートを拡張して、チップ間隔を拡張する。その後、拡張されたチップ間隔を維持するために、エキスパンドシートを吸引保持テーブルによって吸引保持する。
特許第６７４１５２９号公報 特開２００７－１２３６５８号公報
しかし、上記のシート拡張装置では、拡張ドラムの上昇時に、拡張ドラムと吸引保持テーブルとが、ほぼ同一平面に配置される。したがって、エキスパンドシートにおけるチップに対応する中央領域と、吸引保持テーブルの保持面との間に摩擦が発生するため、エキスパンドシートの中央領域を十分に拡張することが困難である。
本発明の目的は、チップ間に所定の間隔を良好に形成する方法を提供することにある。
本発明のチップ間隔形成方法は、環状フレームの開口にエキスパンドシートを介して支持されている被加工物を構成する複数のチップ間に所定の間隔を形成するチップ間隔形成方法であって、該エキスパンドシートの下方に設置された保持テーブルの保持面からエアを噴出することにより、該エキスパンドシートと該保持面との摩擦を低減した状態で、該エキスパンドシートを拡張して、該チップ間に所定の間隔を形成するチップ間隔形成ステップと、該チップ間隔形成ステップを実施した後、該保持テーブルの該保持面によって、該エキスパンドシートの該チップに対応する領域を吸引保持し、該チップ同士の間隔を維持した状態で、該環状フレームの内周縁と被加工物の外周縁との間の該エキスパンドシートの部分を加熱することによって、この部分を収縮させる収縮ステップと、を備えている。
本発明のチップ間隔形成方法では、チップ間隔形成ステップにおいて、エキスパンドシートの下方に設置された保持テーブルの保持面からエアを噴出することにより、エキスパンドシートと保持面との摩擦を低減している。したがって、エキスパンドシートのチップに対応する領域を容易に拡張することが可能となるので、チップ間に所定の間隔を良好に形成することができる。
ウェーハを含むワークセットの斜視図である。 改質層形成ステップを示す説明図である。 シート拡張装置の分解斜視図である。 シート拡張装置の断面図である。 チップ間隔形成ステップのフレーム保持工程を示す断面図である。 チップ間隔形成ステップのシート拡張工程を示す断面図である。 収縮ステップのシート吸引保持工程を示す断面図である。 収縮ステップの退避工程を示す断面図である。 収縮ステップのシート収縮工程を示す断面図である。 収縮ステップのシート収縮工程を示す断面図である。 改質層形成ステップの他の例を示す説明図である。
本実施形態にかかるチップ間隔形成方法では、被加工物として、図１に示すようなウェーハ１００が用いられる。ウェーハ１００は、円形状を有し、表面に格子状の分割予定ライン１０３が形成されている。分割予定ライン１０３によって区画された各領域には、デバイス１０１が形成されている。
本実施形態では、ウェーハ１００は、ワークセット１１０の状態で取り扱われる。ワークセット１１０は、ウェーハ１００を収容可能な開口１１２を有する環状フレーム１１１と、環状フレーム１１１の開口１１２に位置づけられたウェーハ１００とを、エキスパンドシート１１３によって一体化させることによって形成されている。このように、本実施形態では、ウェーハ１００は、環状フレーム１１１の開口１１２に、エキスパンドシート１１３を介して支持されている。
次に、本実施形態にかかるチップ間隔形成方法の各ステップについて説明する。このチップ間隔形成方法は、ウェーハ１００を構成する複数のチップ間に、所定の間隔を形成するための方法である。
［改質層形成ステップ］
このステップでは、図２に示すように、レーザ照射器２００を用いて、ウェーハ１００の分割予定ライン１０３に沿ってレーザ光線２０１を照射する。これにより、ウェーハ１００の内部に、分割予定ライン１０３に沿って、破断起点となる強度の弱い改質層２０２が形成される。その結果、ウェーハ１００が、改質層２０２により、それぞれ１つのデバイス１０１を含む複数のチップ１２０に区分けされる。
［チップ間隔形成ステップ］
このステップでは、ワークセット１１０のエキスパンドシート１１３を拡張することにより、ウェーハ１００のチップ１２０間に所定の間隔を形成する。
このステップでは、図３および図４に示すシート拡張装置４が用いられる。図３に示すように、このシート拡張装置４は、矩形状の基台４０を具備している。この基台４０の上面に、ワークセット１１０の環状フレーム１１１を保持するフレーム保持部材５が配設されている。
このフレーム保持部材５は、基台４０の上面に配設された筒状ベース５１と、この筒状ベース５１の上端部外周に配設されたフレーム固定部としての４個のクランプ５２とを有している。筒状ベース５１の上面は、ワークセット１１０の環状フレーム１１１を載置するための載置面５１１として機能する。載置面５１１上に載置された環状フレーム１１１は、クランプ５２によって、筒状ベース５１に固定される。
このようにして、フレーム保持部材５は、環状フレーム１１１およびウェーハ１００を含むワークセット１１０を保持することができる。
フレーム保持部材５の筒状ベース５１内には、環状フレーム１１１に装着されたエキスパンドシート１１３を拡張するシート拡張機構６が配設されている。
このシート拡張機構６は、ウェーハ１００を保持する保持テーブル６２、保持テーブル６２を下方から保持するように配置されている拡張ドラム６１、および、拡張ドラム６１および保持テーブル６２をＺ軸方向に沿って移動させる移動部材６３を具備している。
保持テーブル６２は、フレーム保持部材５に保持されているワークセット１１０のウェーハ１００を保持する。保持テーブル６２は、円板状の本体６２１、および、本体６２１上に配設された保持面（吸着チャック）６２２を有している。保持面６２２は、図４に示すように、本体６２１の上面に、本体６２１に設けられた本体通気路６２３を覆うように配設されている。
保持面６２２は、通気性を有しており、図４に示す吸引源６３７に連通されることによって、エキスパンドシート１１３におけるウェーハ１００が貼着されている領域であるウエーハ貼着領域１３１（図１参照）を吸引保持する。すなわち、保持テーブル６２は、保持面６２２によって、エキスパンドシート１１３を介してウェーハ１００を吸引保持することができる。
また、保持面６２２は、図４に示すエア源６３８に連通されることにより、所定量（たとえば微量）のエアを噴出するように構成されている。
このような構成を有する保持テーブル６２は、拡張ドラム６１に支持されている。
拡張ドラム６１は、図３に示すように、環状に形成された周壁６１１、および、周壁６１１の下面を覆う円形状の底壁６１２を有している。底壁６１２の中央には、底壁６１２を貫通する穴６１４が設けられている。また、周壁６１１の上端には、複数の拡張補助ローラ６１３が配設されている。図４に示すように、拡張補助ローラ６１３の上面は、保持テーブル６２の保持面６２２と略同一の高さに配置される。
保持テーブル６２の本体６２１は、拡張ドラム６１の周壁６１１によって略隙間なく周囲を覆われているとともに、拡張ドラム６１の底壁６１２上に支持されている。
拡張ドラム６１は、移動部材６３に支持されている。
移動部材６３は、エアシリンダ機構からなり、ピストン基台６３０、ピストン基台６３０に対してＺ軸方向に移動可能に設けられたピストンロッド６３１、および、ピストンロッド６３１の上端に設けられた円形状の支持基台６３２を有している。支持基台６３２は、拡張ドラム６１の底壁６１２を下方から支持している。
したがって、移動部材６３では、ピストンロッド６３１をＺ軸方向に移動することにより、拡張ドラム６１および保持テーブル６２を、Ｚ軸方向に移動させることが可能となっている。
支持基台６３２の中心には、接続管６３５が設けられている。接続管６３５は、拡張ドラム６１の底壁６１２の穴６１４（図３参照）および保持テーブル６２の本体６２１の中央を貫通している。このように、保持テーブル６２と拡張ドラム６１とは、同一の接続管６３５によって中央を貫通された状態で、移動部材６３の支持基台６３２によって支持されている。
また、図４に示すように、接続管６３５およびピストンロッド６３１には、エア通路６３６が設けられている。このエア通路６３６の一端は、接続管６３５および保持テーブル６２の本体通気路６２３を介して、保持テーブル６２の保持面６２２に接続されている。また、エア通路６３６の他端は、ピストンロッド６３１および切換え弁６３９を介して、エア源６３８および吸引源６３７に接続されている。
すなわち、保持テーブル６２の保持面６２２は、このエア通路６３６を介して、吸引源６３７あるいはエア源６３８に連通されることが可能となっている。
また、シート拡張装置４は、図３に示すように、フレーム保持部材５に保持されているワークセット１１０のエキスパンドシート１１３を加熱するための加熱部材８を備えている。
加熱部材８は、赤外線ヒータ８１、赤外線ヒータ８１を支持する支持ロッド８２、および、支持ロッド８２を回動する回動部材８３を有している。
赤外線ヒータ８１は、エキスパンドシート１１３における収縮領域１３２（図１参照）と略対応する大きさの環状に形成されている。この収縮領域１３２は、エキスパンドシート１１３におけるウエーハ貼着領域１３１と環状フレーム１１１との間の領域、すなわち、環状フレーム１１１の内周縁とウェーハ１００の外周縁との間のエキスパンドシート１１３の部分である。
回動部材８３は、赤外線ヒータ８１を、退避位置（図３に示す位置）と加熱位置との間で回動させる。加熱位置は、フレーム保持部材５に保持されているワークセット１１０のエキスパンドシート１１３における収縮領域１３２の上方の位置である。
また、シート拡張装置４は、制御部１７を備えている。制御部１７は、シート拡張装置４の各部材の動作を制御することにより、チップ間隔形成ステップを実行する。
以下に、このようなシート拡張装置４を用いたチップ間隔形成ステップについて説明する。
このステップでは、たとえば作業者が、図５に示すように、ワークセット１１０の環状フレーム１１１を、フレーム保持部材５における筒状ベース５１の載置面５１１上に載置し、クランプ５２によって筒状ベース５１に固定する(フレーム保持工程)。
この際、制御部１７は、移動部材６３を制御して、ピストンロッド６３１を下方側に移動させておくことにより、図５に示すように、保持テーブル６２の保持面６２２および拡張ドラム６１の拡張補助ローラ６１３を、ワークセット１１０のエキスパンドシート１１３よりも下方に配置する。
さらに、制御部１７は、切換え弁６３９を制御して、保持テーブル６２の保持面６２２を、エア通路６３６を介して、エア源６３８に連通させる。これにより、図５に矢印３０１を用いて示すように、エキスパンドシート１１３の下方に設置された保持テーブル６２の保持面６２２から、エアが噴出する。
次に、制御部１７は、保持面６２２からエアを噴出させた状態で、移動部材６３を制御して、図６に矢印４０１によって示すように、ピストンロッド６３１を上方側に移動させる。これにより、制御部１７は、図６に示すように、拡張ドラム６１の拡張補助ローラ６１３および保持テーブル６２の保持面６２２が筒状ベース５１の載置面５１１よりも上方に位置するように、拡張ドラム６１および保持テーブル６２を、所定の拡張位置にまで上昇させる。
これにより、拡張ドラム６１の拡張補助ローラ６１３が、エキスパンドシート１１３に当接して、エキスパンドシート１１３を押し上げる。これにより、エキスパンドシート１１３が拡張される（シート拡張工程）。その結果、エキスパンドシート１１３に貼着されているウェーハ１００に、放射状に引張力が作用する。このようにウェーハ１００に放射状に引張力が作用することにより、ウェーハ１００は、分割予定ライン１０３に沿って形成された改質層２０２に沿って破断されて個々のチップ１２０に分離され、隣接するチップ１２０間に、所定の間隔が形成される。
なお、このシート拡張工程においては、拡張補助ローラ６１３の上面と略同じ高さに配置されている保持テーブル６２の保持面６２２も、エキスパンドシート１１３に接触する。これに関し、本実施形態では、保持面６２２からエアが噴出されていることにより、エキスパンドシート１１３と保持面６２２との摩擦が低減されている。したがって、保持面６２２との摩擦の影響を抑制しながらエキスパンドシート１１３を容易に拡張することができるので、チップ１２０間に、所定の間隔を良好に形成することができる。
また、制御部１７は、拡張ドラム６１および保持テーブル６２の上方への移動量を制御することによって、エキスパンドシート１１３の拡張量（伸び量）を調整することができる。そして、制御部１７は、エキスパンドシート１１３の拡張量を調整することにより、個々のチップ１２０間に形成される間隔を、所定の間隔とすることができる。
［収縮ステップ］
このステップでは、制御部１７は、個々のチップ１２０間に所定の間隔が形成された状態で、切換え弁６３９を制御して、保持テーブル６２の保持面６２２を、吸引源６３７に連通させる。これにより、制御部１７は、図７に矢印３０２を用いて示すように、保持面６２２によって、エキスパンドシート１１３のチップ１２０に対応する領域（ウエーハ貼着領域１３１；図１参照）を吸引保持し、チップ１２０間の間隔を維持する（シート吸引保持工程）。
この状態で、制御部１７は、移動部材６３を制御して、図８に矢印４０２によって示すように、ピストンロッド６３１を下方側に移動させる。これにより、制御部１７は、保持面６２２および拡張補助ローラ６１３の上面が筒状ベース５１の載置面５１１と略同じ高さとなるように、拡張ドラム６１および保持テーブル６２を、所定の退避位置にまで下降させる（退避工程）。
これにより、拡張ドラム６１の拡張補助ローラ６１３が、エキスパンドシート１１３から離隔される。その結果、エキスパンドシート１１３におけるウエーハ貼着領域１３１と環状フレーム１１１との間の領域（すなわち、ウェーハ１００の外周側において引き延ばされた部分）である収縮領域１３２に、弛みが生ずる。
次に、制御部１７は、加熱部材８（図３参照）の赤外線ヒータ８１を、図９に示すように、エキスパンドシート１１３における収縮領域１３２の上方である加熱位置に位置付けて、赤外線ヒータ８１をＯＮとする。これにより、エキスパンドシート１１３における収縮領域１３２は、赤外線ヒータ８１によって照射される赤外線により加熱され、図１０に示すように収縮する（シート収縮工程）。
このように、収縮ステップでは、ウェーハ１００の外周側において引き延ばされた収縮領域１３２を、加熱することによって収縮させる。
その後、制御部１７は、切換え弁６３９を制御して、保持テーブル６２の保持面６２２と吸引源６３７との連通を解除する。そして、たとえば作業者が、ワークセット１１０をフレーム保持部材５から取り外して、処理を終了する。
以上のように、本実施形態では、チップ間隔形成ステップにおいて、エキスパンドシート１１３の下方に設置された保持テーブル６２の保持面６２２からエアを噴出することにより、エキスパンドシート１１３と保持面６２２との摩擦を低減している。したがって、エキスパンドシート１１３のウエーハ貼着領域１３１を容易に拡張することが可能となるので、チップ１２０間に所定の間隔を良好に形成することができる。
また、収縮ステップでは、エキスパンドシート１１３における収縮領域１３２を収縮させることにより、チップ間隔形成ステップにおいてチップ１２０間に形成された間隔が維持された状態で、エキスパンドシート１１３が、弛みなく張った状態に戻る。したがって、たとえば、ワークセット１１０を図示しないピックアップ装置に搬送する際に、チップ１２０同士が接触することによる損傷を抑制することができる。
また、本実施形態においては、加熱部材８が赤外線ヒータ８１を有している。これに関し、加熱部材８は、赤外線ヒータ８１に代えて、収縮領域１３２に熱風を吹き付ける部材を有していてもよい。
また、本実施形態では、図２に示したように、チップ間隔形成ステップの前に改質層形成ステップを実施することにより、ウェーハ１００に改質層２０２を形成している。そして、チップ間隔形成ステップにおいて、改質層２０２を起点に、ウェーハ１００を複数のチップ１２０に分割している。これに関し、本実施形態では、改質層形成ステップに代えて、以下の分割ステップを実施してもよい。
［分割ステップ］
このステップでは、図１１に示すように、切削ブレード２１０を用いて、ウェーハ１００の分割予定ライン１０３に沿って分割溝２１２を形成する。その結果、ウェーハ１００が、分割溝２１２により、それぞれ１つのデバイス１０１を含む複数のチップ１２０に分割される。
この場合、チップ間隔形成ステップの実施前に、ウェーハ１００は、すでに複数のチップ１２０に分割されている。このため、チップ間隔形成ステップでは、ウェーハ１００におけるチップ１２０の間隔が、所定の間隔に広げられる。
この場合にも、チップ間隔形成ステップでは、保持テーブル６２の保持面６２２からエアを噴出することにより、エキスパンドシート１１３と保持面６２２との摩擦が低減される。したがって、エキスパンドシート１１３のウエーハ貼着領域１３１を容易に拡張することが可能となるので、チップ１２０間に所定の間隔を良好に形成することができる。
なお、分割ステップでは、分割溝２１２を、図２に示したレーザ照射器２００を用いて、レーザ光によって形成してもよい。
４：シート拡張装置、１７：制御部、
５：フレーム保持部材、４０：基台、
５１：筒状ベース、５２：クランプ、５１１：載置面、
６：シート拡張機構、６１：拡張ドラム、６１１：周壁、６１２：底壁、
６１３：拡張補助ローラ、６１４：穴、
６２：保持テーブル、６２１：本体、６２２：保持面、６２３：本体通気路、
６３：移動部材、６３０：ピストン基台、６３１：ピストンロッド、
６３２：支持基台、６３５：接続管、６３６：エア通路、
６３７：吸引源、６３８：エア源、６３９：切換え弁
８：加熱部材、８１：赤外線ヒータ、８２：支持ロッド、８３：回動部材、
２００：レーザ照射器、２０１：レーザ光線、２１０：切削ブレード、
１００：ウェーハ、１０１：デバイス、１０３：分割予定ライン、
１１０：ワークセット、１１１：環状フレーム、１１２：開口、
１１３：エキスパンドシート、１２０：チップ、
１３１：ウエーハ貼着領域、１３２：収縮領域、２０２：改質層、２１２：分割溝

Claims (1)

  1. 環状フレームの開口にエキスパンドシートを介して支持されている被加工物を構成する複数のチップ間に所定の間隔を形成するチップ間隔形成方法であって、
    該エキスパンドシートの下方に設置された保持テーブルの保持面からエアを噴出することにより、該エキスパンドシートと該保持面との摩擦を低減した状態で、該エキスパンドシートを拡張して、該チップ間に所定の間隔を形成するチップ間隔形成ステップと、
    該チップ間隔形成ステップを実施した後、該保持テーブルの該保持面によって、該エキスパンドシートの該チップに対応する領域を吸引保持し、該チップ同士の間隔を維持した状態で、該環状フレームの内周縁と被加工物の外周縁との間の該エキスパンドシートの部分を加熱することによって、この部分を収縮させる収縮ステップと、
    を備えることを特徴とするチップ間隔形成方法。
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