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)。
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。
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
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)
- 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。 - 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。
- 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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