JP2023018321A - キャリア板の除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークピースからキャリア板を容易に除去できるキャリア板の除去方法を提供する。【解決手段】キャリア板の第１面に仮接着層を介して固定されたワークピースからキャリア板を除去するキャリア板の除去方法であって、該ワークピースを介してキャリア板の第１面側を保持テーブルで保持することにより、キャリア板の第１面とは反対の第２面側を露出させる保持露出工程と、ワークピースを介して保持テーブルに保持されたキャリア板を第２面側から研削砥石で研削することにより、キャリア板を複数の小片へと分割する研削分割工程と、研削された後のキャリア板の第２面側に粘着力のあるテープを貼付するテープ貼付工程と、テープのキャリア板に貼付されていない部分をキャリア板の第１面に対して交差し且つワークピースから離れる方向に相対的に移動させることにより、ワークピースからキャリア板を剥離して除去する剥離除去工程と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、仮接着層を介してキャリア板の一方の面に固定されたワークピースからキャリア板を除去するキャリア板の除去方法に関する。

携帯電話機やパーソナルコンピュータに代表される電子機器では、電子回路等のデバイスを備えるデバイスチップが必須の構成要素になっている。デバイスチップは、例えば、シリコン等の半導体材料でなるウェーハの表面を分割予定ライン（ストリート）で複数の領域に区画し、各領域にデバイスを形成した後、この分割予定ラインに沿ってウェーハを分割することにより得られる。

上述のような方法で得られたデバイスチップは、例えば、ＣＳＰ（Chip Size Package）用のマザー基板に固定され、ワイヤボンディング等の方法でこのマザー基板の端子等に電気的に接続された後に、モールド樹脂で封止される。このように、モールド樹脂によってデバイスチップを封止してパッケージデバイスを形成することで、衝撃、光、熱、水等の外的な要因からデバイスチップを保護できるようになる。

近年では、ウェーハレベルの再配線技術を用いてデバイスチップの領域外にパッケージ端子を形成するＦＯＷＬＰ（Fan-Out Wafer Level Package）と呼ばれるパッケージ技術が採用され始めている（例えば、特許文献１参照）。また、ウェーハよりサイズの大きいパネル（代表的には、液晶パネルの製造に用いられるガラス基板）のレベルでパッケージデバイスを一括して製造するＦＯＰＬＰ（Fan-Out Panel Level Packaging）と呼ばれるパッケージ技術も提案されている。

ＦＯＰＬＰでは、例えば、仮の基板となるキャリア板の表面に仮接着層を介して配線層（ＲＤＬ：Redistribution Layer）を形成し、この配線層にデバイスチップを接合する。次に、デバイスチップをモールド樹脂で封止して、パッケージパネルを得る。その後、パッケージパネルを研削等の方法によって薄くした上で、このパッケージパネルを分割することにより、パッケージデバイスが完成する。

特開２０１６－２０１５１９号公報

上述したＦＯＰＬＰでは、例えば、パッケージパネルをパッケージデバイスへと分割した後に、このパッケージデバイスからキャリア板が除去される。具体的には、キャリア板から各パッケージデバイスをピックアップする。ところが、パッケージデバイスのサイズが小さいと、このパッケージデバイスをキャリア板からピックアップするのは難しい。

一方で、パッケージパネルをパッケージデバイスへと分割する前に、パッケージパネルからキャリア板を剥離し、除去することも考えられる。しかしながら、仮接着層の接着力はある程度に強いので、パッケージパネルを損傷させることなくキャリア板をパッケージパネルから剥離するのが難しかった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パッケージパネル等のワークピースからキャリア板を容易に除去できるキャリア板の除去方法を提供することである。

本発明の一側面によれば、キャリア板の第１面に仮接着層を介して固定されたワークピースから該キャリア板を除去するキャリア板の除去方法であって、該ワークピースを介して該キャリア板の該第１面側を保持テーブルで保持することにより、該キャリア板の該第１面とは反対の第２面側を露出させる保持露出工程と、該ワークピースを介して該保持テーブルに保持された該キャリア板を該第２面側から研削砥石で研削することにより、該キャリア板を複数の小片へと分割する研削分割工程と、研削された後の該キャリア板の該第２面側に粘着力のあるテープを貼付するテープ貼付工程と、該テープの該キャリア板に貼付されていない部分を該キャリア板の該第１面に対して交差し且つ該ワークピースから離れる方向に相対的に移動させることにより、該ワークピースから該キャリア板を剥離して除去する剥離除去工程と、を含むキャリア板の除去方法が提供される。

好ましくは、該キャリア板は、二酸化珪素を主成分とするガラスで構成されている。また、好ましくは、該研削分割工程では、該キャリア板を最大幅が１００ｍｍ以下の複数の該小片へと分割する。また、好ましくは、該研削分割工程では、該キャリア板の研削量を２０μｍ以上とする。

本発明の一側面にかかるキャリア板の除去方法では、キャリア板を研削砥石で研削して複数の小片へと分割した後に、このキャリア板に粘着力のあるテープを貼付する。よって、テープのキャリア板に貼付されていない部分をワークピースから離れる方向に相対的に移動させることで、ワークピースからキャリア板を簡単に剥離して除去できる。

図１は、キャリア板とワークピースとを含む複合基板の構成例を示す断面図である。 図２は、ワークピースを介してキャリア板が保持される様子を示す断面図である。 図３は、キャリア板が研削される様子を示す断面図である。 図４は、研削された後のキャリア板にテープが貼付される様子を示す断面図である。 図５は、ワークピースからキャリア板が剥離される様子を示す断面図である。 図６は、キャリア板が除去されたワークピースを示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の一側面にかかる実施形態について説明する。本実施形態にかかるキャリア板の除去方法は、キャリア板の表面に仮接着層を介して設けられたワークピースからキャリア板を除去する際に用いられ、保持露出工程（図２参照）、研削分割工程（図３参照）、テープ貼付工程（図４参照）、及び剥離除去工程（図５参照）を含む。

保持露出工程では、ワークピースを介してキャリア板の第１面側を保持テーブルで保持することにより、キャリア板の第１面とは反対の第２面側を露出させる。研削分割工程では、ワークピースを介して保持テーブルに保持されたキャリア板を第２面側から研削することで、キャリア板を複数の小片へと分割する。

テープ貼付工程では、研削された後のキャリア板の第２面側に粘着力のあるテープを貼付する。剥離除去工程では、テープのキャリア板に貼付されていない部分をワークピースから離れる方向に相対的に移動させることで、ワークピースからキャリア板を剥離して除去する。以下、本実施形態にかかるキャリア板の除去方法について詳述する。

図１は、本実施形態にかかるキャリア板の除去方法で使用される複合基板１の構成例を示す断面図である。複合基板１は、例えば、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、及び石英ガラス等の二酸化珪素（ＳｉＯ_２）を主成分とするガラスで構成されたキャリア板３を含んでいる。

このキャリア板３は、例えば、概ね平坦な第１面（表面）３ａと、第１面３ａとは反対側の第２面（裏面）３ｂとを有し、第１面３ａ側又は第２面３ｂ側から見た平面視で円形状又は矩形状に形成されている。キャリア板３の厚みは、例えば、２ｍｍ以下、代表的には、１．１ｍｍである。

なお、本実施形態では、二酸化珪素を主成分とするガラスでなるキャリア板３を用いているが、キャリア板３の材質、形状、構造、大きさ等に特段の制限はない。例えば、半導体やセラミックス等の脆性材料でなる任意の形状の板をキャリア板３として用いることもできる。

キャリア板３の第１面３ａ側には、仮接着層５を介してワークピース７が設けられている。仮接着層５は、例えば、金属膜や絶縁体膜等を重ねることによって第１面３ａの概ね全体に形成され、キャリア板３とワークピース７とを接着する機能を持つ。また、仮接着層５は、接着剤として機能する樹脂膜等によって構成されても良い。

仮接着層５の厚みは、例えば、２０μｍ以下、代表的には、５μｍである。後述する剥離除去工程でワークピース７からキャリア板３を剥離し、除去する際には、例えば、この仮接着層５が、キャリア板３側に密着した第１部分５ａ（図５参照）と、ワークピース７側に密着した第２部分５ｂ（図５参照）とに分離される。

ワークピース７は、例えば、パッケージパネルやパッケージウェーハ等とも呼ばれ、仮接着層５に接する配線層（ＲＤＬ）（不図示）と、配線層に接合された複数のデバイスチップ９と、各デバイスチップ９を封止するモールド樹脂層１１とを含む。ワークピース７は、例えば、平面視でキャリア板３と概ね同じ大きさ及び形状に構成されている。また、ワークピース７の厚みは、例えば、１．５ｍｍ以下、代表的には、０．６ｍｍである。

なお、ワークピース７の第１面（表面）７ａ側は、研削等の方法で加工されても良い。また、ワークピース７の内部で隣接するデバイスチップ９の間の領域には、分割予定ライン（切断予定ライン）が設定される。任意の分割予定ラインに沿ってワークピース７を切断することで、ワークピース７は、それぞれ、１又は複数のデバイスチップ９を含む複数のワークピース片に分割される。

全ての分割予定ラインに沿ってワークピース７（又はワークピース片）を切断すれば、各デバイスチップ９に対応する複数のパッケージデバイスが得られる。ただし、ワークピース７の材質、形状、構造、大きさ等に特段の制限はない。例えば、ワークピース７は、主に配線層で構成され、デバイスチップ９やモールド樹脂層１１を含まないこともある。

本実施形態にかかるキャリア板の除去方法では、まず、ワークピース７を介してキャリア板３の第１面３ａ側を保持することで、キャリア板３の第２面３ｂ側を露出させる（保持露出工程）。図２は、ワークピース７を介してキャリア板３が保持される様子を示す断面図である。この保持露出工程は、図２等に示す研削装置２のチャックテーブル（保持テーブル）４を用いて行われる。なお、図２では、研削装置２の一部の構成要素を機能ブロックで示している。

図２に示すように、研削装置２は、板状の複合基板１を保持できるように構成されたチャックテーブル４を備えている。チャックテーブル４は、例えば、セラミックスや金属等を用いて形成された円盤状の枠体６を含む。枠体６の上面側には、円形状の開口を上端に持つ凹部が形成されている。この凹部には、セラミックス等を用いて多孔質の円盤状に形成された保持板８が、埋め込まれるように固定されている。

保持板８の上面（保持面）８ａは、例えば、円錐の側面に相当する形状を有している。なお、図２では、保持板８の上面８ａが平坦に描かれているが、上面８ａの最も高い点と最も低い点との間には、１０μｍ～３０μｍ程度の高低差がある。この保持板８の下面側には、枠体６の内部に設けられた流路６ａや、バルブ１０等を介して、エジェクタ等の吸引源１２が接続されている。そのため、吸引源１２を作動させた状態でバルブ１０を開くと、吸引源１２で発生した負圧が保持板８の上面８ａに作用する。

枠体６の下部には、モーター等の回転駆動源（不図示）が連結されている。チャックテーブル４は、この回転駆動源が生じる力によって、円錐の頂点に相当する上面８ａの頂点が回転の中心となるように、鉛直方向に沿う軸、又は鉛直方向に対して僅かに傾いた軸の周りに回転する。また、枠体６は、移動機構（不図示）によって支持されており、チャックテーブル４は、この移動機構が生じる力によって水平方向に移動する。

ワークピース７を介してキャリア板３の第１面３ａ側をチャックテーブル４で保持する際には、例えば、保持板８の上面８ａにワークピース７の第１面７ａを接触させた上で、この保持板８の上面８ａに吸引源１２の負圧を作用させる。これにより、ワークピース７は、保持板８の上面８ａに吸引される。つまり、ワークピース７を介してキャリア板３の第１面３ａ側をチャックテーブル４で保持し、キャリア板３の第２面３ｂ側を上方に露出させることができる。

ワークピース７を介してキャリア板３の第１面３ａ側をチャックテーブル４で保持した後には、このキャリア板３を第２面３ｂ側から研削することで、キャリア板を複数の小片へと分割する（研削分割工程）。図３は、キャリア板３が研削される様子を示す断面図である。

図３に示すように、チャックテーブル４の上方には、研削ユニット２０が配置されている。研削ユニット２０は、例えば、筒状のスピンドルハウジング（不図示）を含む。スピンドルハウジングの内側の空間には、柱状のスピンドル２２が収容されている。スピンドル２２の下端部には、円盤状のマウント２４が設けられている。

マウント２４の外周部には、このマウント２４を厚さの方向（上下方向）に貫通する複数の穴（不図示）が形成されており、各穴には、ボルト２６等が挿入される。マウント２４の下面には、このマウント２４と概ね直径が等しい円盤状の研削ホイール２８が、ボルト２６等によって固定される。

研削ホイール２８は、アルミニウム等の金属を用いて形成された円盤状のホイール基台３０を含む。ホイール基台３０の下面には、このホイール基台３０の周方向に沿って複数の研削砥石３２が固定されている。スピンドル２２の上端側には、モーター等の回転駆動源（不図示）が連結されている。研削ホイール２８は、この回転駆動源が生じる力によって、鉛直方向に沿う軸、又は鉛直方向に対して僅かに傾いた軸の周りに回転する。

研削ホイール２８の傍、又は研削ホイール２８の内部には、研削砥石３２等に対して研削加工用の液体（代表的には、水）を供給できるように構成されたノズル（不図示）が設けられている。スピンドルハウジングは、例えば、移動機構（不図示）によって支持されており、研削ユニット２０は、この移動機構が生じる力によって、上下に移動する。

キャリア板３を第２面３ｂ側から研削する際には、まず、チャックテーブル４を研削ユニット２０の直下に移動させる。そして、図３に示すように、チャックテーブル４と研削ホイール２８とをそれぞれ回転させて、ノズルから液体を供給しながら研削ユニット２０を下降させる。

研削ユニット２０の下降の速度は、キャリア板３に対して研削砥石３２が適切な圧力で押し当てられる範囲に調整される。これにより、キャリア板３を第２面３ｂ側から研削して薄くできる。なお、このキャリア板３の研削は、少なくとも、研削の際に加わる負荷によってキャリア板３が複数の小片３ｃ（図４参照）へと分割されるまで続けられる。

研削の条件に特段の制限はないが、例えば、平均粒径が３０μｍ～６０μｍのダイヤモンド砥粒を含むレジンボンド砥石を研削砥石３２として使用し、チャックテーブル４の回転数を４０ｒｐｍ～３００ｒｐｍに設定し、スピンドル２２の回転数を１５００ｒｐｍ～３０００ｒｐｍに設定し、研削ユニット２０の下降の速度を０．２μｍ／ｓ～２．０μｍ／ｓに設定すると良い。

なお、この場合には、キャリア板３の研削量が２０μｍに達するまでに、キャリア板３が複数の小片３ｃへと分割されることを確認している。したがって、キャリア板３の研削量は、２０μｍ以上に設定されることが望ましい。

また、キャリア板３を１００ｍｍ以下の最大幅を持つ複数の小片３ｃに分割することができれば、後の工程でワークピース７からキャリア板３を極めて容易に剥離して除去できる。よって、最大幅が１００ｍｍ以下の複数の小片３ｃへと分割されるようにキャリア板３を研削することが望ましい。具体的には、キャリア板３を３００μｍ以下の厚みになるまで研削すると良い。

研削の条件は、この研削の途中で変更されても良い。代表的には、研削ユニット２０の下降の速度を研削の途中で変更できる。具体的な態様に制限はないが、例えば、研削ユニット２０の下降の速度を１．０μｍ／ｓ、０．７μｍ／ｓ、０．５μｍ／ｓのように何度か変更することも可能である。

キャリア板３を研削した後には、研削された後のキャリア板３の第２面３ｂ側に、粘着力のあるテープを貼付する（テープ貼付工程）。図４は、研削された後のキャリア板３にテープ１３が貼付される様子を示す断面図である。

テープ１３は、例えば、フィルム状の基材に対して、粘着力を持つ粘着層が重ねられた構造を持ち、キャリア板３の第２面３ｂ側の全体を覆うことができる大きさ及び形状に構成されている。テープ１３の基材は、例えば、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、及びポリエチレンテレフタラート等の樹脂で構成され、粘着層は、例えば、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂で構成される。

テープ１３をキャリア板３に貼付する際には、図４に示すように、テープ１３の粘着力がある粘着面１３ａを、研削された後のキャリア板３の第２面３ｂに対面させて、テープ１３をキャリア板３に圧着する。テープ１３をキャリア板３に圧着する際には、例えば、ローラー等の圧着器具を使用すると良い。

テープ１３の粘着力は、代表的には、３．０Ｎ／２５ｍｍ以上であり、望ましくは、２０Ｎ／２５ｍｍ以上である。このように、粘着力の強いテープ１３を用いることで、ワークピース７からキャリア板３を除去する際に、テープ１３がキャリア板３から剥がれ難くなる。なお、本実施形態では、粘着力が２２．５Ｎ／２５ｍｍのテープ１３を使用している。

キャリア板３にテープ１３を貼付した後には、このテープ１３をワークピース７から離れる方向に相対的に移動させることで、ワークピース７からキャリア板３を剥離して除去する（剥離除去工程）。図５は、ワークピース７からキャリア板３が剥離される様子を示す断面図である。

例えば、図５に示すように、ワークピース７の第１面７ａ側がチャックテーブル４によって保持された状態で、テープ１３のキャリア板３に貼付されていない部分を把持して、この部分をワークピース７から離れる方向に移動させる。すなわち、テープ１３の端部を把持して、この端部にワークピース７から離れる方向の力（上向きの力）を作用させる。これにより、キャリア板３の端部にも、ワークピース７から離れる方向の力（上向きの力）が作用する。

上述のように、キャリア板３は、複数の小片３ｃへと分割されている。そのため、テープ１３を介してキャリア板３の端部にワークピース７から離れる方向の力が作用すると、このキャリア板３の端部に相当する小片３ｃには、ワークピース７から離れる方向の力が集中的に作用する。そして、このキャリア板３の端部に相当する小片３ｃが、まず、ワークピース７から剥離される。

引き続きテープ１３の端部に力を作用させると、直前にワークピース７から剥離された小片３ｃに隣接する小片３ｃに対して、同様に、ワークピース７から離れる方向の力が集中的に作用する。その結果、この隣接する小片３ｃが、次に、ワークピース７から剥離される。このような動きが繰り返されることで、最終的には、全ての小片３ｃがワークピース７から剥離される。

このように、ワークピース７を予め複数の小片３ｃへと分割しておくことで、テープ１３を介してキャリア板３に作用する力が各小片３ｃに集中し易くなるので、ワークピース７からキャリア板３を簡単に剥離して除去できるようになる。図６は、キャリア板３が除去されたワークピース７を示す断面図である。なお、キャリア板３をワークピース７から剥離して除去すると、図５及び図６に示すように、仮接着層５は、キャリア板３側に密着した第１部分５ａと、ワークピース７側に密着した第２部分５ｂとに分離される。

以上のように、本実施形態にかかるキャリア板の除去方法では、キャリア板３を研削砥石３２で研削して複数の小片３ｃへと分割した後に、このキャリア板３に粘着力のあるテープ１３を貼付する。よって、テープ１３のキャリア板３に貼付されていない部分をワークピース７から離れる方向に相対的に移動させることで、ワークピース７からキャリア板３を簡単に剥離して除去できる。

なお、本発明は、上述した実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上述した実施形態では、テープ１３の端部をワークピース７から離れる方向に相対的に移動させる際に、ワークピース７の第１面７ａ側をチャックテーブル４によって保持しているが、ワークピース７は、チャックテーブル４を使用しない別の方法で保持されても良い。

また、上述した実施形態では、ワークピース７の位置を固定し、テープ１３の端部を上方に移動させることにより、テープ１３の端部をワークピース７から離れる方向に相対的に移動させているが、テープ１３の端部を固定し、ワークピース７を下方に移動させることにより、テープ１３の端部をワークピース７から離れる方向に相対的に移動させても良い。

また、上述した実施形態では、キャリア板３を研削することのみによってキャリア板３を複数の小片３ｃへと分割しているが、研削の際にキャリア板３が分割され易くなるように、分割の起点となる起点領域を研削の前にキャリア板３に形成しても良い（起点領域形成工程）。この起点領域としては、例えば、キャリア板３にレーザービームを照射することで形成される改質層や、キャリア板３に切削ブレードを切り込ませることで形成される溝等を採用できる。

その他、上述した実施形態にかかる構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１ ：複合基板
３ ：キャリア板
３ａ ：第１面
３ｂ ：第２面
３ｃ ：小片
５ ：仮接着層
５ａ ：第１部分
５ｂ ：第２部分
７ ：ワークピース
７ａ ：第１面
９ ：デバイスチップ
１１ ：モールド樹脂層
１３ ：テープ
１３ａ ：粘着面
２ ：研削装置
４ ：チャックテーブル
６ ：枠体
６ａ ：流路
８ ：保持板
８ａ ：上面
１０ ：バルブ
１２ ：吸引源
２０ ：研削ユニット
２２ ：スピンドル
２４ ：マウント
２６ ：ボルト
２８ ：研削ホイール
３０ ：ホイール基台
３２ ：研削砥石

Claims (4)

1. キャリア板の第１面に仮接着層を介して固定されたワークピースから該キャリア板を除去するキャリア板の除去方法であって、
   該ワークピースを介して該キャリア板の該第１面側を保持テーブルで保持することにより、該キャリア板の該第１面とは反対の第２面側を露出させる保持露出工程と、
   該ワークピースを介して該保持テーブルに保持された該キャリア板を該第２面側から研削砥石で研削することにより、該キャリア板を複数の小片へと分割する研削分割工程と、
   研削された後の該キャリア板の該第２面側に粘着力のあるテープを貼付するテープ貼付工程と、
   該テープの該キャリア板に貼付されていない部分を該キャリア板の該第１面に対して交差し且つ該ワークピースから離れる方向に相対的に移動させることにより、該ワークピースから該キャリア板を剥離して除去する剥離除去工程と、を含むキャリア板の除去方法。
2. 該キャリア板は、二酸化珪素を主成分とするガラスで構成されている請求項１に記載のキャリア板の除去方法。
3. 該研削分割工程では、該キャリア板を最大幅が１００ｍｍ以下の複数の該小片へと分割する請求項１又は請求項２に記載のキャリア板の除去方法。
4. 該研削分割工程では、該キャリア板の研削量を２０μｍ以上とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のキャリア板の除去方法。

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