JP2023047339A - レーザビーム式ウェハダイシング装置のためのウェハチャック - Google Patents

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Abstract

【課題】レーザー光によるダイシング時に、ウェハ縁部外側でウエハ固定用ダイシングテープにレーザー光が当たり、ウェハチャック表面に粘着することを防止するチャック、レーザビーム式ウェハダイシング装置及び方法を提供する。【解決手段】レーザビーム式ウェハダイシング装置１００のためのチャック１２０は、ダイシングテープ１６０上に配置されたウェハ１４０を保持するための上面１２２Ａを有するウェハ支持プレート１２２を含む。上面は、環状溝１２４を有し、環状溝は、ダイシングテープ上に配置されたウェハが上面上に設置された場合にウェハ縁部１４２と重なる。ウェハ支持プレートは、環状溝を換気する換気チャネル１２６を含む。【選択図】図１

Description

本開示は、ウェハハンドリングの分野に関し、特に、レーザビーム式ウェハダイシングのためのウェハチャックおよび方法に関する。
ウェハハンドリングにおける１つの特定のプロセスは、ダイシングテープ上にウェハをマウントすることと、レーザビーム式ウェハダイシング装置を使用してウェハをダイに分割することと、を含む。より具体的には、ダイシングテープ上にマウントされたウェハが、ウェハチャックのウェハ支持プレートの上面上に設置され、ウェハ上を通過する際にウェハをダイに切断するために、レーザビームが使用される。
問題は、切断プロセス（ダイ分割）の間にウェハを保持するダイシングテープが、ウェハ縁部の外側の領域（すなわち、レーザビームがテープに直接当たる領域）においてウェハチャックのウェハ支持プレートに粘着する可能性があることである。このことは、チャックのウェハ支持プレートに粘着しているテープ残留物によるチャック汚染を引き起こす可能性があり、また、さらなる困難、すなわちダイ同士の衝突（ダイノッキング）を引き起こす可能性があり、つまり、テープがこのテープ上の切断されたウェハと共に持ち上げられる際に、既に切断されたダイ同士が互いにぶつかり合うか、またはテープがチャックに非常に強力に粘着し過ぎて、テープを全く持ち上げることができなくなる。チャック汚染のプロセスは、自己強化的であり、それに加えてチャックの上面は、オーバーカット領域においてレーザビームによって直接損傷を受ける場合がある。
従来、チャックの支持プレートからテープ残留物を除去するために、チャックの化学クリーニングおよび高温クリーニングが使用される。これは、通常、約１日１回実施され、非常に高コストである。
この困難を回避するための別の手法は、レーザダイシングのために特に適したダイシングテープを使用することである。後続するプロセスを新しいダイシングテープに正確に合わせなければならないので、このことは、極めて要求が厳しい。したがって、別の異なるダイシングテープを使用した場合には、後続する多くのプロセスを変更しなければならなくなるだろう。
第３の可能性は、ウェハ縁部に到達する前にレーザビームを停止させて、ダイシングテープが展開されているバックエンド（ＢＥ）のウェハ縁部の領域においてウェハの制動を実施することである。しかしながら、このことも、実用的な観点から実現不可能である。なぜなら、ＢＥにおけるウェハ縁部の制動は、手順のその段階（例えば、ＢＥピック・アンド・プレースプロセスの間）では許容できない粒子汚染を生じさせるからである。
本開示の一態様によれば、レーザビーム式ウェハダイシング装置のためのチャックは、ダイシングテープ上に配置されたウェハを保持するための上面を有するウェハ支持プレートを含む。上面は、環状溝を含み、環状溝は、ダイシングテープ上に配置されたウェハが上面上に設置された場合にウェハ縁部と重なる。ウェハ支持プレートは、環状溝を換気するように構成された換気チャネルを含む。
本開示の別の態様によれば、レーザビーム式ウェハダイシング装置は、上述したようなチャックを含む。レーザビーム式ウェハダイシング装置は、ウェハ上を通過する際にウェハをダイに切断するように構成されたレーザビームを生成するためのレーザユニットをさらに含む。
本開示の別の態様によれば、ウェハをダイシングする方法は、チャックのウェハ支持プレートの上面上にウェハを設置することを含む。上面とウェハとの間にダイシングテープが配置される。上面は、ウェハ縁部と重なる環状溝を含む。環状溝は、換気される。ウェハ上にレーザビームを通過させることによってウェハがダイに切断される。ダイシングテープは、上面からダイと一緒に持ち上げられる。
図面の要素は、必ずしも互いに縮尺通りではない。同様の参照符号は、対応する類似の部分を指す。図示された種々の実施形態の特徴を、互いに排除し合わない限り組み合わせることが可能であり、かつ／または必ず必要であると記載されていない場合には選択的に省略することが可能である。実施形態は、図面に図示されており、以下の記載において例示的に説明されている。
レーザビーム式ウェハダイシング装置の一例の概略断面図である。 チャックの例示的なウェハ支持プレートの概略断面部分図であり、ウェハ支持プレートは、ウェハ縁部の近傍に換気されていない環状溝を有する。 チャックの例示的なウェハ支持プレートの概略断面部分図であり、ウェハ支持プレートは、ウェハ縁部の近傍に広い幅の換気されている環状溝を有する。 チャックの例示的なウェハ支持プレートの概略断面部分図であり、ウェハ支持プレートは、ウェハ縁部の近傍に適切な幅の換気されている環状溝を有する。 チャックの例示的なウェハ支持プレートの概略部分断面図であり、ウェハ支持プレートは、ウェハ縁部の近傍に換気されている環状溝を有し、真空システムは、真空吸引溝および／または真空吸引孔を含む。 ウェハ支持プレートの下に配置されていて、かつウェハ支持プレートから離間されているベースプレートを有するウェハチャックの部分切取斜視図である。 ウェハチャックの例示的なウェハ支持プレートの上面斜視図である。 ウェハをダイシングする例示的な方法を示すフローチャートである。
本明細書で使用される場合、隣り合う層または要素として図示されている層同士または要素同士は、必ずしも互いに直接的に接触しているとは限らない。すなわち、このような層同士または要素同士の間に介在する要素または層が設けられている場合がある。しかしながら、本開示によれば、隣り合う層または要素として図示されている要素同士または層同士は、特に、互いに直接的に接触することができ、すなわち、これらの層同士または要素同士の間に介在する要素または層がそれぞれ設けられていない。
表面の「上」または「下」に形成または位置または配列または配置または設置された部分、要素、または材料層に関する「上」または「下」という用語は、本明細書では、その部分、要素、または材料層が、示唆された表面「上に直接的に」または「の下に直接的に」、例えば直接的に接触して位置（例えば、設置、形成、配置、配列、設置等）されていることを意味するために使用可能である。しかしながら、表面の「上」または「下」に形成または位置または配置または配列または設置された部分、要素、または材料層に関して使用される「上」または「下」という用語は、その部分、要素、または材料層が、示唆された表面「上に間接的に」または「の下に間接的に」位置（例えば、設置、形成、配列、配置等）されていて、この際、この示唆された表面とその部分、要素、または材料層との間に１つまたは複数の追加的な部分、要素、または層が配置されていることを意味するために使用される場合がある。
図１を参照すると、以下ではウェハダイシング装置１００と称されるレーザビーム式ウェハダイシング装置１００は、チャック１２０と、レーザビーム１８２を生成するためのレーザユニット１８０と、を含むことができる。
当技術分野において公知のように、チャック１２０は、ウェハ処理の種々の段階の間にウェハを支持するように構成された装置である。通常、チャックは、ウェハがチャックによって保持されている間にウェハ上で実施されるウェハ処理に従って設計されている。以下では、レーザビーム式ウェハダイシング中にウェハを支持するように設計されたチャック１２０が考慮される。このようなチャック１２０は、当技術分野では「ダイシングチャック」とも称される。
図１は、このようなウェハダイシング装置１００の一部、すなわちチャック１２０およびレーザユニット１８０を示す。ウェハダイシング装置１００は、チャック１２０を担持するための機構（図示せず）と、レーザユニット１８０が取り付けられている機構（図示せず）と、をさらに含むことができる。これらの機構は、レーザユニット１８０をチャック１２０に対して相対的に、横方向（Ｘ方向および／またはＹ方向）およびＺ方向（すなわち、Ｘ方向およびＹ方向によって画定される平面に対して垂直な方向、ただし、Ｙ方向は、紙平面に対して垂直である）に移動させることを可能にする。
チャック１２０は、上面１２２Ａと、上面１２２Ａとは反対側の下面１２２Ｂと、を有するウェハ支持プレート１２２を含む。典型的に、チャック１２０は、ウェハ支持プレート１２２の下に配置された追加的なプレート（例えば、チャック基礎プレートおよび／またはチャック真空プレートおよび／またはチャック受容部）を含む。チャック１２０に機械的安定性および／または真空機能を提供するこのようなプレートは、図１には示されていない。換言すれば、図１は、チャック１２０の上部プレートのみ、すなわちウェハ支持プレート１２２のみを示す。
例えば、ウェハ支持プレート１２２は、ガラス、例えば石英ガラス、または別の材料、例えば金属材料（例えば、ステンレス鋼）もしくはポリカーボネートを含むか、またはそれらから成ることができる。
ウェハダイシング装置１００の動作中、ウェハ１４０は、ウェハ支持プレート１２２の上面１２２Ａ上に設置され、ウェハ支持プレート１２２の上面１２２Ａによって保持される。ウェハ１４０は、ダイシングテープ１６０上にマウントされる。すなわち、ダイシングテープ１６０は、ウェハ支持プレート１２２の上面１２２Ａに直接的に接触することができる下面と、ウェハ１４０の下面に直接的に接触および粘着することができる上面と、を有する。すなわち、ダイシングテープ１６０は、ウェハ支持プレート１２２の上面１２２Ａとウェハ１４０との間に配置される。
ダイシングテープ１６０は、ダイシングフレーム１７０に取り付け可能である。ダイシングフレーム１７０は、マウントされたウェハ１４０と共にダイシングテープ１６０を搬送およびマウントするツールとして使用される。ウェハ１４０をダイシングするプロセスの間、ダイシングフレーム１７０を、着脱可能な接続手段（例えば、クランプ接続またはねじ留め接続または真空カップ（図示せず））によってチャック１２０に固定することができる。すなわち、ウェハ支持プレート１２２とダイシングテープ１６０とは、ウェハダイシング装置１００の動作中、固定された位置関係にある。
ダイシングテープ１６０は、ダイ分割後（すなわち、ウェハ１４０上にレーザビーム１８２を通過させることによってウェハ１４０を複数のダイに切断した後）にそれぞれのダイを支持するために必要とされる。ダイ分割後、ダイシングテープ１６０は、ウェハ支持プレート１２２の上面１２２Ａからダイと一緒に持ち上げられる。ダイシングテープ１６０を上面１２２Ａからダイと一緒に持ち上げることは、Ｚ方向におけるウェハ支持プレート１２２とダイシングフレーム１７０との間の相対移動を提供する機構（図示せず）によって実施可能である。
レーザユニット１８０は、レーザダイシングのために適した任意の種類のものであってよい。特に、例えばレーザダイシングのために高エネルギを必要とするウェハ１４０の分割のために効率的であるＵＶ（紫外）レーザ、または緑色レーザ（例えば、５３２ｎｍ波長）、またはＩＲ（赤外）レーザを使用することができる。さらに、分割のためにパルスレーザを使用することができる。
ウェハ１４０は、例えばＳｉＣ、Ｓｉ、ＧａＮ等のような任意の半導体材料から成ることができる。ウェハ１４０は、２０μｍ以上または５０μｍ以上または１００μｍ以上の厚さを有することができる。半導体材料およびウェハの厚さに応じて、レーザエネルギおよび／またはパルス長さを適切に選択する必要がある。
例えば、ＳｉＣは、機械的に非常に耐久性があって電気的に効率的な材料である。ＳｉＣの機械的特性は、ダイヤモンドに匹敵する。さらに、バックエンド（ＢＥ）プロセスでは、ＳｉＣダイは非常に敏感であり、このことを、既にウェハ分割の段階において考慮しなければならない。
高い歩留まりに達するためには、ダイシングプロセスを、ウェハの厚さに合わせて調整する必要があり、かつダイシングプロセスは、ウェハの完全な分割を保証するために、ウェハ縁部での完全な分割およびオーバーカットを保証しなければならない。このオーバーカット領域ＯＡ（図１参照）では、半導体ダイシングプロセスの全レーザエネルギがダイシングテープ１６０に導入される。
その結果、ダイシングテープ１６０は、ダイシングテープ１６０の上面と、裏面と、テープ内部（例えば、設けられている場合には中間層）と、において局所的に溶融することにより、変質するかまたは損傷を受ける可能性がある。
ウェハ縁部１４２を越えたレーザビーム１８２のさらなる結果は、ウェハ支持プレート１２２の上面１２２Ａが局所的に損傷を受ける可能性（チップアウト）があること、および／または、局所的に溶融されたダイシングテープ１６０がウェハ支持プレート１２２の上面１２２Ａに粘着する可能性があることである。後者の影響は、ダイシングチャック１２０の汚染を引き起こす。ウェハ支持プレート１２２の上面１２２Ａへの両方の影響、すなわち損傷および汚染は、自己強化的であり、すなわち、既に損傷しているかつ／または既に汚染されている表面領域は、無傷の表面領域よりもさらなる損傷または汚染を受けやすい。
その結果、ウェハ支持プレート１２２からの自動化されたウェハの持ち上げは、比較的少数回のウェハ１４０の処理後により困難になるか、または機能しなくなる可能性がある。ウェハ支持プレート１２２の上面１２２Ａにおける汚染および損傷（例えば、カットライン）は、ウェハごとに増加する。最後に、粘着したウェハ１４０を、チャック１２０から手動で取り外す必要がある。これは、ウェハスクラップにつながる可能性がある。製品の信頼性の観点から最悪ケースのシナリオとして、ウェハの持ち上げ（いわゆるデチャック）は依然として可能であっても、局所的に粘着しているダイシングテープ１６０が、ダイシングテープ１６０の曲げをもたらす可能性がある。その結果、ダイノッキングが発生することがあり、ダイに亀裂および欠けを誘発することがある。
例えば、１００μｍ以上の厚さのＳｉＣウェハを切断する場合には、上述した問題が深刻である。
上記の問題および他の問題を回避するために、ウェハ支持プレート１２２の上面１２２Ａは、ダイシングテープ１６０上に配置されたウェハ１４０が上面１２２Ａ上に設置された場合にウェハ縁部１４２と重なる環状溝１２４を含む。
環状溝１２４は、ダイシングテープ１６０上にマウントされたウェハ１４０が上面１２２Ａ上に設置された場合にウェハ縁部１４２と部分的または完全に重なる。例えば、ウェハ縁部１４２全体は、環状溝１２４の内側縁部１２４Ｉを半径方向に越えて突出することができるが、環状溝１２４の外側縁部１２４Ｏを半径方向に越えて突出することはできない。
環状溝１２４は、リングとして成形可能である。内側縁部１２４Ｉおよび／または外側縁部１２４Ｏは、例えば、円形または部分円形であってよい（例えば、図７参照）。
環状溝１２４は、ウェハ縁部１４２の近傍（すなわち、オーバーカット領域ＯＡの内部）において上面１２２Ａとダイシングテープ１６０との間のあらゆる接触が回避されることを保証することができる。
換言すれば、ウェハ１４０をダイに切断する際に、ウェハ縁部のオーバーカットが適用される。オーバーカット領域長さＯＡＬは、オーバーカット領域ＯＡの半径方向寸法である（図１参照）。環状溝１２４の外側縁部１２４Ｏは、少なくとも最大オーバーカット領域長さＯＡＬだけ、ウェハ縁部１４２を半径方向に越えて延在している。
オーバーカット領域ＯＡは、ウェハ縁部１４２から始まる。オーバーカット領域ＯＡの半径方向における長さＯＡＬは、ダイサイズ、ウェハの位置公差等のようなパラメータによって定義される。したがって、それぞれ異なるウェハに対してそれぞれ異なるＯＡＬを使用することができる。環状溝１２４は、全てのＯＡＬに対して（したがって、例えばチャック１２０上で製造されることが意図された全てのダイサイズに対して）オーバーカット領域ＯＡと完全に重なるように寸法設定可能であり、このことにより、（集束された）レーザビーム１８２がダイシングテープ１６０のどこに当たろうとも、ダイシングテープ１６０が環状溝１２４を横切って自由に延在すること、すなわち、ダイシングテープ１６０が完全に支持されていないことを保証している。
オーバーカット領域長さＯＡＬは、１．５ｍｍ以下に設定可能である。例えば、ＯＡＬは、０．３ｍｍまたは０．６ｍｍまたは０．９ｍｍまたは１．２ｍｍまたは１．５ｍｍ以上または以下であってよい。
ウェハ縁部１４２での、かつこのウェハ縁部１４２を半径方向に越えたところでの（例えば、少なくともオーバーカット領域ＯＡでの）、ダイシングテープ１６０とウェハ支持プレート１２２の上面１２２Ａとの間の接触が回避されることにより、チャックの汚染が顕著に減少し、したがって、チャックのクリーニング時間のインターバルを顕著に延長させることが可能となる。
さらに、ウェハ支持プレート１２２は、環状溝１２４を換気するように構成された換気チャネル１２６を含む。
図２は、環状溝１２４に真空が印加された場合の、ダイシングテープ１６０の下向き方向への変形を示す。この場合には、環状溝１２４は、ダイシングテープ１６０からのウェハ縁部剥離ＥＤをもたらす可能性がある。さらに、ウェハダイシングの後には、環状溝１２４の内側縁部１２４Ｉ上にウェハ１４０が延在している領域において、ダイの飛び散りが生成される可能性がある。ウェハ縁部１４２でのダイシングテープの下向き方向への変形、ひいては縁部剥離ＥＤを回避するために、換気チャネル１２６が使用される（図３）。換気チャネル１２６は、環状溝１２４と連通しており、環状溝１２４が周囲圧力、例えば大気圧まで換気されることを保証する。このようにして、環状溝１２４が換気されていない場合、かつ／または環状溝１２４が真空システムに接続されている場合に生じるダイシングテープ１６０の下向きの変形を回避することができる。その結果、レーザダイシングプロセスの前にダイシングテープ１６０が剥離することを回避することができる。
図３は、換気されている環状溝１２４が存在する場合であっても生じる可能性のある別の問題を示す。レーザビーム１８２によって生成されたプロセス排気ＰＥは、ダイシングテープ１６０をウェハ支持プレート１２２から持ち上げる可能性がある。このダイシングテープ１６０の持ち上げもまた、危機的であり得る。なぜなら、ウェハ縁部１４２を切断する時に、ウェハ１４０がウェハ縁部１４２においてダイシングテープ１６０をもはや安定させることができなくなるからである。結果として、この影響も、ダイノッキングまたはダイの飛び散りを引き起こす可能性があり、したがって、ウェハダイシング中には許容することができない。
図３に示されているダイシングテープ１６０の上向きの変形による影響を回避するために、真空によって支持されていないテープの領域をできるだけ小さくすべきであることが判明した。したがって、環状溝１２４の幅を制限することができる。
さらに、図２または図３に示されているようなダイシングテープ１６０の変形により、ウェハ縁部１４２がレーザビーム１８２の焦点外に移動してしまう可能性がある。これにより、焦点外れのレーザビーム１８２に起因して、ウェハ縁部の領域が分割されなくなるか、または完全には分割されなくなる可能性がある。この理由からも、２つの影響（図２および図３）を制御する必要がある。
テープの下向きの変形（図２）およびテープの上向きの変形（図３）によって引き起こされる悪影響は、レーザダイシング中にのみ、すなわちウェハ縁部１４２がダイシングされ、これにより個々のダイが結合性を解いて互いに接触する可能性がある場合にのみ生じるということに留意すべきである。
図４は、レーザダイシング動作を示し、ここでは、換気されている環状溝１２４が使用されており、真空によって支持されていないダイシングテープ１６０の領域が大きくなりすぎることを回避するように、環状溝の幅ＷＧが設定されている。好ましくは、環状溝１２４は、１ｍｍ～８ｍｍの間、特に５ｍｍ～７ｍｍの間の幅ＷＧを有することができる。より具体的には、環状溝の幅ＷＧは、２ｍｍまたは３ｍｍまたは４ｍｍまたは５ｍｍまたは６ｍｍまたは７ｍｍ以上または以下であってよい。環状溝１２４の幅ＷＧが小さくなればなるほど、真空によって支持されていないテープの領域を小さくすることができる。
環状溝１２４は、例えば、０．１ｍｍ～５ｍｍの間の深さを有することができる。特に、深さは、０．５ｍｍまたは１．０ｍｍまたは２．０ｍｍまたは３．０ｍｍまたは４．０ｍｍまたは５．０ｍｍ以上または以下であってよい。
真空によって支持されていないテープの領域は、環状溝の幅ＷＧに、環状溝１２４の内側縁部１２４Ｉおよび外側縁部１２４Ｏからそれぞれ次の真空吸引溝または真空吸引孔までの距離を加えたものに等しい（図５および図６を参照）。これらの距離は、４ｍｍまたは３ｍｍまたは２ｍｍまたは１ｍｍ以下であることが好ましい。さらに、ウェハ支持プレート１２２の上面１２２Ａは、環状溝１２４の内側縁部１２４Ｉおよび外側縁部１２４Ｏの近傍におけるウェハ支持プレート１２２とダイシングテープ１６０との間の機械的接触を改善するために、少なくとも環状溝１２４の近傍において小さな粗さおよび／または高い平坦度を有することができる。
図５を参照すると、ウェハ支持プレート１２２は、ダイシングテープ１６０を吸引によってウェハ支持プレート１２２の上面１２２Ａに保持するように構成された真空システムを含む。より具体的には、真空システムは、環状溝１２４の半径方向内側に位置する第１の圧力領域Ｐ１と、環状溝１２４および換気チャネル１２６を含む第２の圧力領域Ｐ２と、環状溝１２４の半径方向外側に位置する第３の圧力領域Ｐ３と、を含むことができる。
第１の圧力領域Ｐ１には、ウェハを吸引するために真空が印加され、第２の圧力領域Ｐ２は、（例えば、大気圧において）換気され、第３の圧力領域Ｐ３には、ダイシングテープを吸引するために真空が印加される。
第１の圧力領域Ｐ１の圧力と第３の圧力領域Ｐ３の圧力とは、異なっていてもよいし、または等しくてもよい。例えば、圧力領域Ｐ１とＰ３とを圧力接続部５１０によって互いに接続することができる。圧力接続部５１０は、環状溝１２４に橋を架ける。圧力接続部５１０は、ウェハ支持プレート１２２の内部に延在するチャネルまたはダクトとして形成可能である。
図６は、ウェハチャック１２０の部分切取図を示す。ウェハチャック１２０は、ベースプレート６２０とウェハ支持プレート１２２とを含む。ベースプレート６２０は、ウェハ支持プレート１２２の下に配置されていて、かつウェハ支持プレート１２２から離間されている。
上記の例および他の全ての例において、ウェハ支持プレート１２２の上面１２２Ａには、環状溝１２４の半径方向内側および半径方向外側に配置された薄い真空吸引溝６２８を設けることができる。代替的または追加的に、ウェハ支持プレート１２２の上面１２２Ａに真空吸引孔（図示せず）を形成してよい。真空吸引溝６２８および／または真空吸引孔（図示せず）は、それぞれ圧力領域Ｐ１およびＰ３の一部を形成する。
この目的のために、ウェハ支持プレート１２２には、水平方向に、例えば半径方向に延在する真空ダクト６２４を設けることができる。真空ダクト６２４は、図５に示されている圧力接続部５１０に相当する。真空ダクト６２４は、環状溝１２４の半径方向内側に設けられた真空吸引溝６２８と、環状溝１２４の半径方向外側に設けられた真空吸引溝６２８と、を接続することができる。
チャック１２０は、ベースプレート６２０とウェハ支持プレート１２２との間に配置された環状シーリング６３０をさらに含むことができる。環状シーリング６３０は、例えば、Ｏリングまたは任意の他のシーリング手段であってよい。環状シーリング６３０は、ベースプレート６２０とウェハ支持プレート１２２との間の内側真空領域を、ベースプレート６２０とウェハ支持プレート１２２との間の外側換気領域に対してシーリングすることができる。換気空気流は、参照符号６４０の矢印によって示されており、内部の真空ガス流（吸引流）は、斜線の矢印によって示されている。
内側真空領域は、圧力領域Ｐ１およびＰ３の一部であってよい。外側換気領域は、圧力領域Ｐ２の一部であってよい。
より具体的には、環状溝１２４の外側の圧力領域Ｐ３のための真空供給は、環状溝１２４の下で内側真空領域まで横断する水平方向の圧力接続部５１０（例えば、真空ダクト６２４）によって実施可能である。（ベースプレート６２０とウェハ支持プレート１２２との間の）内側真空領域と、水平方向の圧力接続部５１０と、の間の接続は、１つまたは複数の接続孔６２６によって形成可能である。ウェハ支持プレート１２２の換気チャネル１２６は、ウェハ支持プレート１２２を貫通することができ、外側換気領域と連通することができる。ここおよび本明細書に開示されている全ての例において、換気チャネル１２６は、例えば、２ｍｍまたは３ｍｍまたは４ｍｍ以上または以下の直径を有することができる。
真空吸引溝６２８の設計は、図３に関連して説明したような排気調節に合わせて適合されるべきである。より具体的には、環状溝１２４に隣接する真空吸引溝６２８は、環状溝１２４の内側縁部１２４Ｉおよび外側縁部１２４Ｏのできるだけ近傍に位置すべきである。例えば、環状溝１２４の内側縁部１２４Ｉと、隣接する真空吸引溝６２８と、の間の距離は、４ｍｍまたは３ｍｍまたは２ｍｍまたは１ｍｍ以下であってよい。環状溝１２４の外側縁部１２４Ｏと、隣接する真空吸引溝６２８と、の間の距離についても同じ位置関係が成立することができる。真空吸引溝６２８は、円形であり、かつ環状溝１２４と同心であってよい。
図７は、ウェハ支持プレート１２２の一例を示す。ウェハ支持プレート１２２は、半径方向の真空吸引溝７２８を含むことができる。半径方向の真空吸引溝７２８は、円形の真空吸引溝６２８同士を接続することができる。半径方向の真空吸引溝７２８は、環状溝１２４には接続されていない。
ウェハ支持プレート１２２は、例えば、６インチのウェハを支持するためのウェハチャック１２０のために使用可能である。６インチのウェハは、１４９．７５ｍｍ～１５０．２５ｍｍの間の範囲内の直径を有することができる。ウェハ支持プレート１２２は、２２０ｍｍの直径および／または１０ｍｍの厚さを有することができる。溝の幅ＷＧは、例えば、６±０．０２ｍｍであってよい。溝の深さは、例えば、２ｍｍであってよい。環状溝１２４の内側縁部１２４Ｉの直径は、例えば、１４８±０．１ｍｍであってよい。ウェハ支持プレート１２２は、複数の換気チャネル１２６、この例では６個の換気チャネル１２６を含むことができる。ウェハ支持プレート１２２は、例えば、石英ガラス製である。図７に示されている特定の例のこれら全ての特徴および寸法は、本明細書に開示されているいずれの例に対しても選択的に使用可能である。
環状溝１２４の内側縁部１２４Ｉおよび／または外側縁部１２４Ｏは、線形区域１２４Ｌを有することができる。この場合には、線形区域１２４Ｌは、ウェハ縁部１４２と類似または調和（例えば、一致）した形状であり、いくつかの場合には、このウェハ縁部１４２にも線形区域が設けられている。例えば、６インチのウェハ１４０のウェハ縁部１４２の直線長さは、例えば、４６ｍｍ～４９ｍｍの間の範囲内であってよい。
ウェハチャック１２０のウェハ支持プレート１２２によって支持することができる他の適切なウェハサイズは、６インチのウェハ、８インチのウェハ、１２インチのウェハ、および１２インチより大きいウェハである。
環状溝１２４は、環状溝１２４の円形の延在全体に沿って、例えば、環状溝の縁部１２４Ｉ，１２４Ｏの線形区域１２４Ｌの間においても、一定の幅を有することができる。
図８を参照すると、ウェハをダイシングするプロセスは、Ｓ１において、チャックのウェハ支持プレートの上面上にウェハを設置することを含むことができ、上面とウェハとの間にダイシングテープが配置される。上面は、ウェハ縁部と重なる環状溝を含む。環状溝は、ウェハ縁部の半径方向外側の小さな領域での、ウェハ支持プレートの上面とダイシングテープとの間の接触を回避することを可能にする。
Ｓ２において、環状溝が換気される。
Ｓ３において、ウェハ上にレーザビームを通過させることによってウェハがダイに切断される。レーザビームのエネルギは、特にウェハの材料、ウェハの厚さ、および（オプションとして）ダイシングテープの厚さを含む、レーザダイシングのパラメータに従って設定されなければならない。ダイシングテープは、例えば、（さもなければ表面損傷または表面汚染を回避するために使用しなければならないダイシングテープと比較して）比較的薄くてよく、例えば、２００μｍ以下または１５０μｍまたは１００μｍ以下の厚さを有することができる。
Ｓ４において、ダイシングテープがチャックのウェハ支持プレートの上面から持ち上げられる。ダイシングテープ１６０を持ち上げることは、ダイシングフレーム１７０をチャック１２０から離れる方向に移動させることによって達成可能である（図１参照）。上述したように、持ち上げの手順は、ウェハ支持プレート１２２に環状溝１２４を設けることによって格段に容易になる。
実施例
以下の実施例は、本開示のさらなる態様に関する：
実施例１では、レーザビーム式ウェハダイシング装置のためのチャックは、ダイシングテープ上に配置されたウェハを保持するための上面を有するウェハ支持プレートを含む。上面は、環状溝を含み、環状溝は、ダイシングテープ上に配置されたウェハが上面上に設置された場合にウェハ縁部と重なる。ウェハ支持プレートは、環状溝を換気するように構成された換気チャネルを含む。
実施例２では、実施例１の主題は、ウェハ縁部全体が、環状溝の内側縁部を半径方向に越えて突出しているということをオプションとして含むことができる。
実施例３では、実施例１または２の主題は、環状溝が、１ｍｍ～８ｍｍの間、特に５ｍｍ～７ｍｍの間の幅を有するということをオプションとして含むことができる。
実施例４では、任意の先行する実施例の主題は、環状溝が、０．１ｍｍ以上の深さを有するということをオプションとして含むことができる。
実施例５では、任意の先行する実施例の主題は、ウェハ支持プレートが、ダイシングテープを吸引によって上面に保持するように構成された真空システムを含むということをオプションとして含むことができる。
実施例６では、実施例５の主題は、真空システムが、上面に形成された真空吸引溝および／または真空吸引孔を含み、真空吸引溝および／または真空吸引孔が、環状溝の半径方向内側および半径方向外側に設けられているということをオプションとして含むことができる。
実施例７では、実施例５または６の主題は、ウェハ支持プレートの下に配置されていて、かつウェハ支持プレートから離間されているベースプレートと、ベースプレートとウェハ支持プレートとの間に配置された環状シーリングと、を含み、環状シーリングが、ベースプレートとウェハ支持プレートとの間で内側真空領域および外側換気領域を画定するということをオプションとしてさらに含むことができる。
実施例８では、実施例７の主題は、ウェハ支持プレートの真空システムが、内側真空領域と連通しており、ウェハ支持プレートの換気チャネルが、外側換気領域と連通しているということをオプションとして含むことができる。
実施例９では、先行する実施例のうちのいずれか１つの実施例の主題は、ウェハ支持プレートが、石英ガラス製であるということをオプションとして含むことができる。
実施例１０は、先行する実施例のうちのいずれか１つに記載のチャックと、ウェハ上を通過する際にウェハをダイに切断するように構成されたレーザビームを生成するためのレーザユニットと、を含む、レーザビーム式ウェハダイシング装置である。
実施例１１では、実施例１０の主題は、レーザユニットが、パルスレーザを含むということをオプションとして含むことができる。
実施例１２では、実施例１０または１１の主題は、レーザユニットが、ＵＶレーザまたは緑色レーザまたはＩＲレーザを含むということをオプションとして含むことができる。
実施例１３は、ウェハをダイシングする方法であって、当該方法は、チャックのウェハ支持プレートの上面上にウェハを設置することであって、上面とウェハとの間にダイシングテープが配置され、上面は、ウェハ縁部と重なる環状溝を含む、ことと、環状溝を換気することと、ウェハ上にレーザビームを通過させることによってウェハをダイに切断することと、ダイシングテープを上面からダイと一緒に持ち上げることと、を含む、方法である。
実施例１４では、実施例１３の主題は、ウェハをダイに切断する際に、ウェハ縁部のオーバーカットを適用することをオプションとしてさらに含むことができ、ウェハ縁部のオーバーカット長さは、製造されるべきダイのサイズに依存しており、環状溝の外側縁部は、少なくとも最大オーバーカット長さだけ、ウェハ縁部を半径方向に越えて延在している。
実施例１５では、実施例１３または１４の主題は、ウェハが、ＳｉＣウェハであるということをオプションとして含むことができる。
実施例１６では、実施例１３から１５までのいずれか１つの実施例の主題は、ウェハが、１００μｍ以上の厚さを有するということをオプションとして含むことができる。

Claims (16)

  1. レーザビーム式ウェハダイシング装置のためのチャックであって、
    前記チャックは、ダイシングテープ上に配置されたウェハを保持するための上面を有するウェハ支持プレートを含み、
    前記上面は、環状溝を含み、
    前記環状溝は、前記ダイシングテープ上に配置された前記ウェハが前記上面上に設置された場合にウェハ縁部と重なり、
    前記ウェハ支持プレートは、前記環状溝を換気するように構成された換気チャネルを含む、
    チャック。
  2. 前記ウェハ縁部全体は、前記環状溝の内側縁部を半径方向に越えて突出している、
    請求項１記載のチャック。
  3. 前記環状溝は、１ｍｍ～８ｍｍの間、特に５ｍｍ～７ｍｍの間の幅を有する、
    請求項１または２記載のチャック。
  4. 前記環状溝は、０．１ｍｍ以上の深さを有する、
    請求項１から３までのいずれか１項記載のチャック。
  5. 前記ウェハ支持プレートは、前記ダイシングテープを吸引によって前記上面に保持するように構成された真空システムを含む、
    請求項１から４までのいずれか１項記載のチャック。
  6. 前記真空システムは、前記上面に形成された真空吸引溝および／または真空吸引孔を含み、
    前記真空吸引溝および／または前記真空吸引孔は、前記環状溝の半径方向内側および半径方向外側に設けられている、
    請求項５記載のチャック。
  7. 前記チャックは、
    前記ウェハ支持プレートの下に配置されていて、前記ウェハ支持プレートから離間されているベースプレートと、
    前記ベースプレートと前記ウェハ支持プレートとの間に配置された環状シーリングと、
    をさらに含み、
    前記環状シーリングは、前記ベースプレートと前記ウェハ支持プレートとの間で内側真空領域および外側換気領域を画定する、
    請求項５または６記載のチャック。
  8. 前記ウェハ支持プレートの前記真空システムは、前記内側真空領域と連通しており、
    前記ウェハ支持プレートの前記換気チャネルは、前記外側換気領域と連通している、
    請求項７記載のチャック。
  9. 前記ウェハ支持プレートは、石英ガラス製である、
    請求項１から８までのいずれか１項記載のチャック。
  10. レーザビーム式ウェハダイシング装置であって、前記レーザビーム式ウェハダイシング装置は、
    請求項１から９までのいずれか１項記載のチャックと、
    ウェハ上を通過する際に前記ウェハをダイに切断するように構成されたレーザビームを生成するためのレーザユニットと、
    を含むレーザビーム式ウェハダイシング装置。
  11. 前記レーザユニットは、パルスレーザを含む、
    請求項１０記載のレーザビーム式ウェハダイシング装置。
  12. 前記レーザユニットは、ＵＶレーザまたは緑色レーザまたはＩＲレーザを含む、
    請求項１０または１１記載のレーザビーム式ウェハダイシング装置。
  13. ウェハをダイシングする方法であって、前記方法は、
    チャックのウェハ支持プレートの上面上にウェハを設置するステップであって、
    ダイシングテープは、前記上面と前記ウェハとの間に配置され、
    前記上面は、ウェハ縁部と重なる環状溝を含むステップと、
    前記環状溝を換気するステップと、
    前記ウェハ上にレーザビームを通過させることによって前記ウェハをダイに切断するステップと、
    前記ダイシングテープを前記上面から前記ダイと一緒に持ち上げるステップと、
    を含む方法。
  14. 前記方法は、前記ウェハをダイに切断する際に、ウェハ縁部のオーバーカットを適用するステップをさらに含み、
    前記ウェハ縁部のオーバーカット長さは、製造されるべきダイのサイズに依存しており、
    前記環状溝の外側縁部は、少なくとも最大オーバーカット長さだけ、前記ウェハ縁部を半径方向に越えて延在している、
    請求項１３記載の方法。
  15. 前記ウェハは、ＳｉＣウェハである、
    請求項１３または１４記載の方法。
  16. 前記ウェハは、１００μｍ以上の厚さを有する、
    請求項１３から１５までのいずれか１項記載の方法。
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