JP2023037700A - ウエーハの移し替え方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ウエーハに傷を付けることなくウエーハの移し替えができるウエーハの移し替え方法を提供する。【解決手段】ウエーハを収容する開口部を備えた第一のフレームの該開口部にウエーハが位置付けられ第一のテープによって第一のフレームと共にウエーハの一方の面に圧着されたウエーハを第二のフレームに圧着された第二のテープに移し替えるウエーハの移し替え方法であって、該第一のフレームの開口部の内径より小さい外径を有した第二のフレームに圧着された第二のテープをウエーハの他方の面に圧着する第二のテープ圧着工程と、該第二のフレームの外周に沿って第一のテープを切断する第一のテープ切断工程と、該第一のテープに外的刺激を付与してウエーハの一方の面に圧着された圧着力を低下させる圧着力低下工程と、該第二のテープに圧着されたウエーハの一方の面から該第一のテープを剥離する剥離工程と、を含み構成される。【選択図】図５

Description

本発明は、第一のテープに第一のフレームと共に一方の面が圧着されたウエーハを第二のフレームに圧着された第二のテープに移し替えるウエーハの移し替え方法に関する。
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画された表面に形成されたウエーハは、ダイシング装置によって個々のデバイスチップに分割され携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
また、ウエーハの表面にテープを貼着してチャックテーブルに保持し、ウエーハの裏面からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を分割予定ラインの内部に位置付けて照射して改質層を形成し、外力を付与して該改質層を分割の起点としてウエーハを個々のデバイスチップに分割する技術も提案されている（例えば特許文献１を参照）。
ところで、個々のデバイスチップをテープからピックアップする際は、ウエーハの裏面にテープが貼着されウエーハの表面を露出させた状態にしなければならないことから、ウエーハをテープからテープに移し替えて表面を露出させる技術が提案されている（例えば特許文献２を参照）。
特許第３４０８８０５号公報 特許第６６９５１７３号公報
上記した特許文献２に開示された技術を実行するに際しては、ウエーハに貼着されたテープをウエーハの外径に沿って切断しなければならず、場合によっては、ウエーハに傷を付けてしまうという問題がある。
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、ウエーハに傷を付けることなくウエーハの移し替えができるウエーハの移し替え方法を提供することにある。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、ウエーハを収容する開口部を備えた第一のフレームの該開口部にウエーハが位置付けられ第一のテープに第一のフレームと共に一方の面が圧着されたウエーハを、第二のフレームに圧着された第二のテープに移し替えるウエーハの移し替え方法であって、該第一のフレームの開口部の内径より小さい外径を有した第二のフレームに圧着された第二のテープをウエーハの他方の面に圧着する第二のテープ圧着工程と、該第二のフレームの外周に沿って該第一のテープを切断する第一のテープ切断工程と、第一のテープに外的刺激を付与してウエーハの一方の面に圧着された圧着力を低下させる圧着力低下工程と、該第二のテープに圧着されたウエーハの一方の面から該第一のテープを剥離する剥離工程と、を含み構成されるウエーハの移し替え方法が提供される。
該圧着力低下工程は、該第二のテープ圧着工程の前に実施することができる。該第一のテープは、紫外線の照射によって外的刺激が付与されて該圧着力低下工程が実施されることが好ましい。
本発明のウエーハの移し替え方法は、ウエーハを収容する開口部を備えた第一のフレームの該開口部にウエーハが位置付けられ第一のテープに第一のフレームと共にウエーハの一方の面に圧着されたウエーハを、第二のフレームに圧着された第二のテープに移し替えるウエーハの移し替え方法であって、該第一のフレームの開口部の内径より小さい外径を有した第二のフレームに圧着された第二のテープをウエーハの他方の面に圧着する第二のテープ圧着工程と、該第二のフレームの外周に沿って第一のテープを切断する第一のテープ切断工程と、第一のテープに外的刺激を付与してウエーハの一方の面に圧着された圧着力を低下させる圧着力低下工程と、該第二のテープに圧着されたウエーハの一方の面から該第一のテープを剥離する剥離工程と、を含み構成されることから、ウエーハを傷つけることなく、ウエーハを第一のテープから第二のテープに移し替えることができる。
本実施形態の被加工物であるウエーハ、第一のフレーム、及び第一のテープを一体とする態様を示す斜視図である。 （ａ）ウエーハの分割予定ラインの内部に改質層を形成するレーザー加工の実施態様を示す斜視図、（ｂ）ウエーハに改質層が形成された状態を示す斜視図である。 切削加工の実施態様を示す斜視図である。 第一のテープ圧着工程の実施態様を示す斜視図である。 第一のテープ切断工程の実施態様を示す斜視図である。 圧着力低下工程の実施態様を示す斜視図である。 剥離工程の実施態様を示す斜視図である。
以下、本発明に基づいて構成されるウエーハの移し替え方法に係る実施形態について、添付図面を参照しながら、詳細に説明する。
以下に説明するウエーハの移し替え方法に係る実施形態は、例えば、ウエーハの表面にテープを貼着してチャックテーブルに保持し、ウエーハの裏面からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を分割予定ラインの内部に位置付けて照射して改質層を形成した後に実施される。そして、本発明のウエーハの移し替え方法が実施されて、ウエーハの表面を上方に露出させた後、外力を付与してウエーハを個々のデバイスチップに分割し、その後、ピックアップ工程が実施される。
図１には、本実施形態において被加工物となる半導体のウエーハ１０が示されている。ウエーハ１０は、複数のデバイス１２が分割予定ライン１４によって区画された表面１０ａに形成されたものである。
上記したウエーハ１０と共に、図１に示すように、ウエーハ１０を収容可能な開口部Ｆ１ａを備えた環状の第一のフレームＦ１と、表面に粘着層を備えた第一のテープＴ１とを用意する。該開口部Ｆ１ａの中央にウエーハ１０の一方の面、すなわち表面１０ａを下方に、他方の面、すなわち裏面１０ｂを上方に向けて位置付け、第一のテープＴ１に、第一のフレームＦ１と共にウエーハ１０の表面１０ａを圧着して、図１の下段に示すように第一のフレームＦ１に第一のテープＴ１を介してウエーハ１０を保持させる。
上記のようにウエーハ１０を第一のフレームＦ１に保持させたならば、図２（ａ）に示すレーザー加工装置２０（一部のみを示している）に搬送する。レーザー加工装置２０は、図示を省略するチャックテーブルと、ウエーハ１０に対して透過性を有する波長のレーザー光線ＬＢを照射するレーザー光線照射手段の集光器２２とを備えている。該チャックテーブルは、該チャックテーブルと該集光器２２とを相対的にＸ軸方向に加工送りするＸ軸送り手段と、該チャックテーブルと該集光器２２とを相対的にＸ軸方向と直交するＹ軸方向に加工送りするＹ軸送り手段と、該チャックテーブルを回転させる回転駆動手段とを備えている（いずれも図示は省略する）。
レーザー加工装置２０に搬送されたウエーハ１０は、ウエーハ１０の裏面１０ｂ側が上方になるように該チャックテーブルに吸引保持される。該チャックテーブルに保持されたウエーハ１０は、赤外線を照射し、ウエーハ１０の裏面１０ｂから透過した該赤外線の反射光を撮像可能な赤外線撮像素子を備えたアライメント手段（図示は省略する）を用いてアライメント工程が実施され、表面１０ａに形成された分割予定ライン１４の位置を検出すると共に、該回転駆動手段によってウエーハ１０を回転して所定方向の分割予定ライン１４をＸ軸方向に整合させる。検出された分割予定ライン１４の位置の情報は、図示しない制御手段に記憶される。
上記したアライメント工程によって検出された分割予定ライン１４の位置情報に基づき、所定方向の分割予定ライン１４の加工開始位置にレーザー光線照射手段の集光器２２を位置付け、ウエーハ１０の裏面１０ｂから、分割予定ライン１４の内部にレーザー光線ＬＢの集光点を位置付けて照射すると共に、該チャックテーブルと共にウエーハ１０をＸ軸方向に加工送りしてウエーハ１０の所定の分割予定ライン１４に沿って改質層１００を形成する。所定の分割予定ライン１４に沿って改質層１００を形成したならば、ウエーハ１０をＹ軸方向に分割予定ライン１４の間隔だけ割り出し送りして、Ｙ軸方向で隣接する未加工の分割予定ライン１４を集光器２２の直下に位置付ける。そして、上記したのと同様にしてレーザー光線ＬＢの集光点をウエーハ１０の分割予定ライン１４の内部に位置付けて照射し、ウエーハ１０をＸ軸方向に加工送りして改質層１００を形成し、これらを繰り返すことにより、Ｘ軸方向に沿うすべての分割予定ライン１４に沿って改質層１００を形成する。なお、改質層１００は、分割予定ライン１４の内部に形成されるものであり、実際には外部から目視することはできないが、図２以降の説明では、説明の都合上、破線で示している。
次いで、ウエーハ１０を９０度回転させて、既に改質層１００を形成した分割予定ライン１４に直交する方向の未加工の分割予定ライン１４をＸ軸方向に整合させる。そして、残りの各分割予定ライン１４の内部に対しても、上記したのと同様にしてレーザー光線ＬＢの集光点を位置付けて照射して、図２（ｂ）に示すように、ウエーハ１０の表面１０ａに形成された全ての分割予定ライン１４に沿って改質層１００を形成する。以上の如くレーザー加工を実施したならば、次いで、ウエーハ１０を個々のデバイスチップに分割した後のピックアップ工程に備えるべく、本実施形態のウエーハの移し替え方法を実施する。なお、本発明のウエーハの移し替え方法が適用されるのに好適なウエーハ１０に対する加工は、上記のレーザー加工に限定されず、例えば、図３に示すダイシング装置３０を使用して実施される切削加工であってもよい。該切削加工について、図３を参照しながら説明する。
図１に基づき説明した第一のフレームＦ１に第一のテープＴ１を介して保持されたウエーハ１０を、図３に示すダイシング装置３０（一部のみを示している）に搬送する。
切削装置３０は、ウエーハ１０を吸引保持するチャックテーブル（図示は省略する）と、該チャックテーブルに吸引保持されたウエーハ１０を切削する切削手段３１とを備える。該チャックテーブルは、回転自在に構成され、図中矢印Ｘで示す方向にチャックテーブルを加工送りする移動手段（図示は省略する）を備えている。また、切削手段３１は、図中矢印Ｙで示すＹ軸方向に配設されたスピンドルハウジング３２に回転自在に保持されたスピンドル３３と、スピンドル３３の先端に保持された環状の切削ブレード３４と、切削部に切削水を供給する切削水ノズル３５と、切削ブレード３４を覆うブレードカバー３６とを備え、切削ブレード３４をＹ軸方向で割り出し送りするＹ軸移動手段（図示は省略する）を備えている。スピンドル３３の先端部に保持された切削ブレード３４は、図示を省略するスピンドルモータにより矢印Ｒ１で示す方向に回転駆動される。
上記の切削ブレード３４によってウエーハ１０を個々のデバイスチップに分割する分割工程を実施するに際し、まず、ウエーハ１０の裏面１０ｂを上方に向けて切削装置３０のチャックテーブルに載置して吸引保持し、上記したアライメント工程と同様のアライメントを実施することによりウエーハ１０の所定の分割予定ラン１４をＸ軸方向に整合させる。次いで、Ｘ軸方向に整合させた分割予定ライン１４に高速回転させた切削ブレード３４を裏面１０ｂ側から切り込ませると共に、チャックテーブルをＸ軸方向に加工送りして、分割予定ライン１４に沿ってウエーハ１０を破断する分割溝１１０を形成する。さらに、該分割溝１１０を形成した分割予定ライン１４にＹ軸方向で隣接し、分割溝１１０が形成されていない分割予定ライン１４上に切削ブレード３４を割り出し送りして、上記と同様の分割溝１１０を形成する。これらを繰り返すことにより、Ｘ軸方向に沿うすべての分割予定ライン１４に沿って分割溝１１０を形成する。次いで、ウエーハ１０を９０度回転し、先に分割溝１１０を形成した方向と直交する方向をＸ軸方向に整合させ、上記した切削加工を、新たにＸ軸方向に整合させたすべての分割予定ライン１４に対して実施し、ウエーハ１０に形成されたすべての分割予定ライン１４に沿って分割溝１１０を形成する。このように切削加工を実施して分割予定ライン１４に沿ってウエーハ１０をデバイス１２ごとのデバイスチップに分割した後、以下に説明するウエーハの移し替え方法を実施する。なお、以下に説明するウエーハの移し替え方法の実施形態では、ウエーハ１０に対し、上記のレーザー加工を実施したものとして説明する。
上記のレーザー加工が施されたウエーハ１０は、上記したように、ウエーハ１０を収容する開口部Ｆ１ａを備えた第一のフレームＦ１の開口部Ｆ１ａに位置付けられ、第一のテープＴ１に第一のフレームＦ１と共にウエーハ１０の一方の面（表面１０ａ）が圧着されたものである。これに対し、図４に示すように、第一のフレームＦ１の開口部Ｆ１ａの内径より小さい外径を有する第二のフレームＦ２に第二のテープＴ２が圧着されたフレームセットを用意する。なお、該第二のフレームＦ２は、上記のウエーハ１０を収容可能な開口部Ｆ２ａを備えている。
上記のフレームセットを用意したならば、第二のテープＴ２が圧着された第二のフレームＦ２の裏面側を上方に、粘着層が形成された表面側を下方に向けて、図４の下段に示すように、第二のフレームＦ２を、第一のフレームＦ１とウエーハ１０の間にある第一のテープＴ１の領域に位置付けて載置し、ウエーハ１０の他方の面、すなわち裏面１０ｂに対して、第二のテープＴ２を圧着する（第二のテープ圧着工程）。第二のテープ圧着工程を実施する際には、図示を省略する圧着ローラを使用してもよい。図４に示すように、第二のフレームＦ２の外周と、第一のフレームＦ１の開口部Ｆ１ａとの間には、スペースＳが形成される。
上記したように、第二のテープ圧着工程を実施したならば、図５に示すブレードカッター４０を用意する。該ブレードカッター４０は、回転モータ４２によって回転駆動される切削ブレード４４を備え、該切削ブレード４４は、矢印Ｒ２で示す方向に回転させられる。該ブレードカッター４０を用意したならば、第一のフレームＦ１を矢印Ｒ３で示す方向に回転させながら、切削ブレード４４を、第一のフレームＦ１の開口部Ｆ１ａと第二のフレームＦ２の外周との間のスペースＳに位置付けて切削して環状の切削ライン１２０を形成し、第二のフレームＦ２の外周に沿って第一のテープＴ１を切断する（第一のテープ切断工程）。なお、第二のフレームＦ２の外周に沿って第一のテープＴ１を切断する方法はこれに限定されず、他の方法によって切断することもできる。
上記したように、第一のテープ切断工程により第一のテープＴ１を切断したならば、図５の下段に示すように、第一のフレームＦ１と第一のテープＴ１の外周部分を除去して、第二のフレームＦ２を反転して、ウエーハ１０に圧着された中央領域が残っている第一のテープＴ１を上方に向ける。そして、該第一のテープＴ１に外的刺激を付与して圧着力を低下させる圧着力低下工程を実施すべく、図６に示すように、第一のテープＴ１の上方に紫外線照射手段５０を位置付け、該紫外線照射手段５０から第一のテープＴ１に対して紫外線Ｌを照射する。この紫外線Ｌが外的刺激となって、ウエーハ１０が圧着された第一のテープＴ１の圧着力が低下する（圧着力低下工程）。
上記の圧着力低下工程を実施したならば、図７の上段に示すように、第二のテープＴ２に圧着されたウエーハ１０の表面１０ａから圧着力が低下させられた第一のテープＴ１を剥離する（剥離工程）。該剥離工程を実施する際には、図に示すように、第一のテープＴ１の外周に、剥離用のテープＴ３を貼着して、該テープＴ３を水平方向に引くことにより剥離し、図７の下段に示すように、ウエーハ１０の表面１０ａから第一のテープＴ１が除去され本実施形態のウエーハの移し替え方法が完了する。なお、上記の実施形態では、外的刺激の付与として実施した紫外線Ｌの照射を、上方から行った例（図６）を示したが、第一のテープＴ１を下方に向けた状態で、下方側から外的刺激を付与して圧着力を低下させ、第一のテープＴ１を下に向けた状態で除去すると、第一のテープＴ１が第二のテープＴ２に付着することがなく好ましい。以上により、ウエーハ１０に傷を付けることなく、ウエーハ１０を第一のテープＴ１から第二のテープＴ２に移し替えることができ、ウエーハ１０の一方の面、すなわち表面１０ａを露出させて、その後のピックアップ工程に適した状態とすることができる。
上記したように、ウエーハ１０を第一のテープＴ１から第二のテープＴ２に移し替えて、ウエーハ１０の一方の面、すなわち表面１０ａを露出させた状態にしたならば、ウエーハ１０に対して外力を付加することにより、改質層１００を分割の起点として、個々のデバイスチップに分割し、その後、ピックアップ工程を実施することが可能になる。
なお、上記した実施形態では、圧着力低下工程を、第一のテープ切断工程を実施した後に実施したが、本発明はこれに限定されない。例えば、圧着力低下工程を、第二のテープ圧着工程を実施する前に実施するようにしてもよい。
また、上記した実施形態では、圧着力低下工程における外的刺激を紫外線の照射によって付与したが、本発明はこれに限定されず、例えば加熱、又は冷却によって外的刺激を付与して、第一のテープＴ１の圧着力を低下させるものであってもよい。当該外的刺激の選択は、第一のテープＴ１の材質によって適宜決定される。
さらに、上記した実施形態では、第一のテープＴ１の表面及び第二のテープＴ２の表面に粘着層が形成されているものとして説明したが、本発明はこれに限定されず、粘着層を有さない第一のテープＴ１、第二のテープＴ２として、加熱することにより粘着力を発揮するポリオレフィン系、ポリエステル系の熱圧着テープを用いても良い。
１０：ウエーハ
１０ａ：表面（一方の面）
１０ｂ：裏面（他方の面）
１２：デバイス
１４：分割予定ライン
２０：レーザー加工装置
２２：集光器
３０：ダイシング装置
３１：切削手段
３２：スピンドルハウジング
３３：スピンドル
３４：切削ブレード
３５：切削水ノズル
３６：ブレードカバー
４０：ブレードカッター
４２：回転モータ
４４：切削ブレード
５０：紫外線照射手段
１００：改質層
１１０：分割溝
１２０：切削ライン
Ｆ１：第一のフレーム
Ｆ２：第二のフレーム
Ｔ１：第一のテープ
Ｔ２：第二のテープ
Ｔ３：テープ

Claims (3)

  1. ウエーハを収容する開口部を備えた第一のフレームの該開口部にウエーハが位置付けられ第一のテープに第一のフレームと共に一方の面が圧着されたウエーハを、第二のフレームに圧着された第二のテープに移し替えるウエーハの移し替え方法であって、
    該第一のフレームの開口部の内径より小さい外径を有した第二のフレームに圧着された第二のテープをウエーハの他方の面に圧着する第二のテープ圧着工程と、
    該第二のフレームの外周に沿って該第一のテープを切断する第一のテープ切断工程と、
    第一のテープに外的刺激を付与してウエーハの一方の面に圧着された圧着力を低下させる圧着力低下工程と、
    該第二のテープに圧着されたウエーハの一方の面から該第一のテープを剥離する剥離工程と、
    を含み構成されるウエーハの移し替え方法。
  2. 該圧着力低下工程は、該第二のテープ圧着工程の前に実施する請求項１に記載のウエーハの移し替え方法。
  3. 該第一のテープは、紫外線の照射によって外的刺激が付与されて該圧着力低下工程が実施される請求項１又は２に記載のウエーハの移し替え方法。
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