JP2023038724A - 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】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、該第一のフレームと該ウエーハの間にある該第一のテープを押圧して該第一のテープを該第一のフレームから外す第一のフレーム外し工程と、該第二のフレームに圧着された該第二のテープを該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、該第一のテープ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、テープに保持されたウエーハを他の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。
上記の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、該第一のフレームと該ウエーハの間にある該第一のテープを押圧して該第一のテープを該第一のフレームから外す第一のフレーム外し工程と、該第二のフレームに圧着された該第二のテープを該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、該第一のテープ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と、該第二のテープに圧着された該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、該第一のフレーム外し工程の前に実施することが好ましい。また、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、該第一のフレームと該ウエーハの間にある該第一のテープを押圧して該第一のテープを該第一のフレームから外す第一のフレーム外し工程と、該第二のフレームに圧着された該第二のテープを該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、該第一のテープ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と、該第二のテープに圧着された該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。 （ａ）第一のフレーム外し工程の実施態様を示す斜視図、（ｂ）（ａ）の実施態様における断面図、（ｃ）第一のフレーム外し工程が施された第一のテープ及びウエーハの斜視図である。 （ａ）第二のフレームに圧着された第二のテープをウエーハ上に位置付ける態様を示す斜視図、（ｂ）（ａ）に示す第二のテープをウエーハに圧着する第二のテープ圧着工程の実施態様を示す斜視図、（ｃ）（ｂ）に示す第二のテープ圧着工程の実施態様の側面図である。 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、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され、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、ウエーハ１０を第一のフレームＦ１と共に第一のテープＴ１に圧着して、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に保持したならば、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、該チャックテーブルに保持されるウエーハ１０にウエーハ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。
ダイシング装置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。このように切削工程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を、図４（ａ）に示すフレーム外し用のテーブル４０に搬送し、該テーブル４０の上方に位置付ける。テーブル４０は、略円形状のテーブルであり、上面を形成する環状のテーパー面４２の中央に、ウエーハ１０の寸法に対応した円形の平坦な吸着チャック４３が形成されている。該吸着チャック４３は、例えば、通気性を有するポーラス部材によって形成され、図示を省略する吸引手段に接続されている。該テーパー面４２は、図４（ｂ）に示すテーブル４０の断面図から理解されるように、外方にいくに従い低くなる傾斜面で形成されている。テーパー面４２には、吸着チャック４３を囲繞するように、複数の吸引孔４４が形成されており、該複数の吸引孔４４も、上記の吸引手段に接続されている。該吸引手段を作動することにより、吸着チャック４３の上面と、吸引孔４４には負圧Ｖｍが生成される。
上記のテーブル４０上に第一のテープＴ１を介して第一のフレームＦ１に保持されたウエーハ１０を位置付けたならば、上記の吸引手段を作動すると共に、第一のフレームＦ１を、図示を省略する固定手段により固定し、第一のフレームＦ１とウエーハ１０の間にある環状の領域において、第一のテープＴ１を下方に向けて押圧する押圧力Ｐを付与することで、第一のテープＴ１を第一のフレームＦ１から外す（第一のフレーム外し工程）。これにより、図４（ｃ）に示すように、ウエーハ１０は、吸着チャック４３に吸引されると共に、第一のテープＴ１の外周領域は、テーブル４０のテーパー面４２に吸引される。
上記の如く第一のフレーム外し工程を実施したならば、図５（ａ）に示すように、円形の第二のテープＴ２が圧着された第二のフレームＦ２を用意する。第二のフレームＦ２は、ウエーハ１０を収容可能な開口部Ｆ２ａを有しており、第二のテープＴ２が圧着された第二のフレームＦ２の裏面側が上方に向けられている。なお、本実施形態においては、第二のフレームＦ２と第一のフレームＦ１とは同一の部材であり、第二のテープＴ２は、第一のテープＴ１と同一の部材からなるテープである。
上記のように第二のテープＴ２が圧着された第二のフレームＦ２を用意したならば、図５（ａ）に示すように、第二のテープＴ２の粘着層が形成された側を下方に向け、上記のテーブル４０に吸引保持されたウエーハ１０の他方の面、すなわち裏面１０ｂに第二のテープＴ２を圧着する。該圧着は、例えば、図５（ｂ）に示す圧着ローラ５０を使用し、圧着ローラ５０を矢印Ｒ２で示す方向に回転させてウエーハ１０を押圧しながら、矢印Ｒ３で示す方向に移動させて、第二のテープＴ２をウエーハ１０の裏面１０ｂに圧着する（第二のテープ圧着工程）。このとき、図５（ｃ）に示す第二のテープ圧着工程を実施する際の側面図（第二のテープＴ２及び第二のフレームＦ２のみを断面で示している）から理解されるように、ウエーハ１０の裏面１０ｂに対して、第二のテープＴ２を傾斜させて位置付け、上方から圧着ローラ５０を押し当てて圧着することにより、第二のテープＴ２とウエーハ１０の裏面１０ｂとの間に空気が入り込むことが防止される。本実施形態では、上記したようにテーブル４０の上面には、テーパー面４２が形成されていることから、第一のテープＴ１の外周領域は、第二のテープＴ２に圧着されない。
上記の第二のテープ圧着工程を実施したならば、テーブル４０に接続された吸引手段の作動を停止し、テーブル４０から第一のテープＴ１を離反して、図６に示すように、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る。図示の圧着力低下工程では、第一のテープＴ１に対して紫外線照射手段６０を位置付け、該紫外線照射手段６０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、第一のテープＴ１の圧着力を低下させる（圧着力低下工程）。なお、図６では、説明の都合上、第一のテープＴ１の上方に紫外線照射手段６０を位置付けて、第一のテープＴ１の上方から照射するように示したが、実際は、図５に基づいて説明した第二のテープ圧着工程を実施した後、第一のテープＴ１側を下方に向けた状態で、下方側から紫外線照射手段６０によって紫外線Ｌを照射する。これにより、第一のテープＴ１が第二のテープＴ２に付着することが防止される。ただし、本発明は、上記したように第一のテープＴ１側を下方に向けた状態で、下方側から紫外線照射手段６０によって紫外線Ｌを照射することに限定されず、第一のテープＴ１側を上方に向け、上方から紫外線照射手段６０によって紫外線Ｌを照射することを除外するものではない。
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、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が除去される。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、ピックアップ工程に適した状態とすることができ、本実施形態のウエーハの移し替え方法が完了する。
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、そのまま、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、第一のフレーム外し工程及び第二のテープ圧着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、第一のフレーム外し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、第一のテープＴ１、第二のテープＴ２として、粘着層を有さない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：テーブル
４２：テーパー面
４３：吸着チャック
４４：吸引孔
５０：圧着ローラ
６０：紫外線照射手段
１００：改質層
１１０：分割溝
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、
    該第一のフレームと該ウエーハの間にある該第一のテープを押圧して該第一のテープを該第一のフレームから外す第一のフレーム外し工程と、
    該第二のフレームに圧着された該第二のテープを該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、
    該第一のテープ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と、
    該第二のテープに圧着された該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、該第一のフレーム外し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に記載のウエーハの移し替え方法。
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