JP2024020825A - チップの処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】中央に開口部を有するリングフレームの該開口部にテープを介してチップを配設する際に、開口部のテープに捩れが生じることのないようにするチップの処理方法を提供する。【解決手段】円形のウエーハに第一のテープを貼着する第一のテープ貼着工程と、ウエーハの中央部を除去して開口部を有するリングフレームを形成するリングフレーム形成工程と、該リングフレームの該開口部に露出した第一のテープにチップを配設するチップ配設工程と、を含み構成される。【選択図】図2

Description

本発明は、中央に開口部を有するリングフレームの該開口部にテープを介してチップを配設するチップの処理方法に関する。
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て表面に形成されたウエーハは、裏面が研削されて所望の厚みに形成された後、ダイシング装置、レーザー加工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、ウエーハを個々のデバイスチップに分割した後、中央に開口部を有するリングフレームの該開口部に露出したテープにデバイスチップを配設し、該デバイスチップの裏面を個別に研削する技術が本出願人により提案されている(特許文献1を参照)。
特開2001-351890号公報
上記した特許文献1に記載の技術を実施すべく、中央に開口部を有するリングフレームにテープを貼着すると、開口部のテープに捩れが生じて、デバイスチップを適切に保持することができず、デバイスチップの裏面を適正に加工することが困難であるという問題がある。
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、中央に開口部を有するリングフレームの該開口部にテープを介してチップを配設する際に、開口部のテープに捩れが生じることのないようにするチップの処理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、中央に開口部を有するリングフレームの該開口部にテープを介してチップを配設するチップの処理方法であって、円形のウエーハに第一のテープを貼着する第一のテープ貼着工程と、ウエーハの中央部を除去して開口部を有するリングフレームを形成するリングフレーム形成工程と、該リングフレームの該開口部に露出した第一のテープにチップを配設するチップ配設工程と、を含み構成されるチップの処理方法が提供される。
該チップ配設工程の後、チップが配設された側に該リングフレームを覆うように第二のテープを貼着して第一のテープと第二のテープとで該リングフレームを挟みサンドイッチ状にする第二のテープ貼着工程と、該第一のテープを剥離して該第二のテープにチップを移し替えるチップ移し替え工程と、を含むようにしてもよい。
該ウエーハの素材と該チップの素材は同質であることが好ましい。また、該リングフレーム形成工程において、形成すべき開口部の輪郭に沿って切削ブレード又はレーザー光線を位置付けて該輪郭を切断して開口部を形成することが好ましい。さらに、該チップ配設工程の後、該チップに加工を施す加工工程が含まれるようにしてもよい。該加工工程は、該チップを研削する研削加工を実施する工程であってもよい。
また、該チップ移し替え工程の後、該チップに加工を施す加工工程を実施するようにしてもよく、該加工工程は、該チップを研削する研削加工を実施する工程であってもよい。
本発明のチップの処理方法は、中央に開口部を有するリングフレームの該開口部にテープを介してチップを配設するチップの処理方法であって、円形のウエーハに第一のテープを貼着する第一のテープ貼着工程と、ウエーハの中央部を除去して開口部を有するリングフレームを形成するリングフレーム形成工程と、該リングフレームの該開口部に露出した第一のテープにチップを配設するチップ配設工程と、を含み構成されていることから、中央に開口部を有するリングフレームの該開口部にテープを介してチップを配設する際に、開口部のテープに捩れが生じることのないようにすることができる。
第一のテープ貼着工程の実施態様を示す斜視図である。 (a)リングフレーム形成工程において、チャックテーブルにウエーハが載置される態様を示す斜視図、(b)ウエーハの分割予定ラインに沿って分割溝を形成する態様を示す斜視図、(c)(b)に示す分割溝が形成された態様を示す斜視図である。 ウエーハの中央部が除去される態様を示す斜視図である。 チップ配設工程の実施態様を示す斜視図である。 チップに加工を施す加工工程の実施態様を示す斜視図である。 テープ貼着装置の全体斜視図である。 第二のテープ貼着工程の実施態様を示す斜視図である。 チップ移し替え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チップの処理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。
本実施形態のチップの処理方法を実施するに当たり、図1に示すような開口部を有していない円形のウエーハ10を用意し、該ウエーハ10の一方の面に対し第一のテープT1を貼着する第一のテープ貼着工程を実施する。該ウエーハ10は、後述するチップ14と同質であって、厚みが該チップ14よりも僅かに厚いウエーハが選択されており、例えばシリコン(Si)のウエーハが用意される。該ウエーハ10は、表面、裏面にデバイス等が形成されていないウエーハである。第一のテープT1は、例えばポリオレフィン樹脂からなり、表面に粘着層を有するテープである。
上記した如く、ウエーハ10と第一のテープT1とを一体としたならば、ウエーハ10の中央部を除去してリングフレームを形成するリングフレーム形成工程を実施する。該リングフレーム形成工程について、図2を参照しながら具体的に説明する。
リングフレーム形成工程を実施する方法は特に限定されないが、例えば、図2(a)、(b)に示すような切削装置20(一部のみを示している)によって実施することができる。
切削装置20は、保持面21aを有し回転自在に構成されたチャックテーブル21と、チャックテーブル21に吸引保持されるウエーハ10を切削する切削手段22を備えている。チャックテーブル21の保持面21aは、図示を省略する吸引源に接続されている。切削手段22は、図2(b)に矢印Yで示すY軸方向に配設されたスピンドルハウジング23に回転自在に保持されるスピンドル24と、スピンドル24の先端に固定された環状の切削ブレード25と、切削ブレード25を覆うブレードカバー26と、切削ブレード25により切削される箇所に切削水を供給する切削水供給ノズル27と、チャックテーブル21を図中矢印Xで示すX軸方向に移動させるX軸移動手段、及び切削ブレード25を図中矢印Yで示すY軸方向に移動させるY軸移動手段(いずれも図示は省略する)と、を備えている。スピンドル24は、図示を省略するスピンドルモータにより回転駆動される。
リングフレーム形成工程を実施するに際し、まず、図2(a)に示すように、ウエーハ10に貼着された第一のテープT1側を下方に向けてチャックテーブル21の保持面21aに載置し、図示を省略する吸引源を作動してウエーハ10を吸引保持する。次いで、適宜のアライメント手段によりウエーハ10を撮像して、図2(b)に示すような環状の分割予定ライン100’(破線で示す)を特定する。該分割予定ライン100’は、リングフレームを形成する外周領域102と、外周領域102によって囲繞される中央部103とを区分するラインであり、形成すべき開口部の輪郭をなすラインである。その設定位置、及び寸法に関する情報は、切削装置20に配設された図示を省略する制御手段に予め記憶されている。次いで、該X軸移動手段を作動して、チャックテーブル21を、上記の切削手段22の直下に移動すると共に、該Y軸移動手段を作動して、切削ブレード25を該分割予定ライン100’上に位置付ける。次いで、分割予定ライン100’に矢印R1で示す方向に高速回転させて、上方からウエーハ10に切り込ませると共に、チャックテーブル21を矢印R2で示す方向に回転させる。これにより、図2(c)に示すように、形成すべき開口部の輪郭に沿って切断した分割溝100を形成する。なお、この際の切込み深さは、ウエーハ10を切断すると共に、第一のテープT1を完全に切断しない切込み深さに設定される。
上記したように、分割溝100を形成したならば、チャックテーブル21からウエーハ10を取り出し、図3に示すように、ウエーハ10に貼着された第一のテープT1から中央部103を剥離する。これにより、第一のテープT1上には、ウエーハ10の外周領域102のみが残されて、中央に開口部102aを有し、該開口部102aに第一のテープT1が露出したリングフレームが形成される(以下「リングフレーム102」と称する)。
なお、上記した分割溝100を形成する方法は、上記の切削装置20を使用して実施することに限定されず、例えば、ウエーハ10に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射するレーザー加工装置を使用して、分割予定ライン100’に沿ってアブレーション加工を実施することにより、上記した開口部102aを形成する分割溝100を形成するようにしてもよい。
上記したようにリングフレーム形成工程を実施したならば、図4に示すように、リングフレーム102の開口部12に露出した第一のテープT1に複数のチップ14(図示の実施形態では4つ)を配設するチップ配設工程を実施する。チップ14は、表面にデバイスが形成された図示を省略するシリコンのウエーハを分割して得られたデバイスチップであり、製品として使用する前に、裏面14bを研削する研削加工を施して薄化する必要があるチップである。よって、第一のテープT1上にチップ14を配設する際には、チップ14の表面14a側を下方に向け、研削する裏面14bを上方に向けて配設する。
以上のように形成したリングフレーム102を利用してチップ配設工程を実施し、第一のテープT1にチップ14を配設することで、第一のテープT1が捩れることなく、以下に説明する加工に好適な状態でチップ14がリングフレーム102によって保持される。次いで、チップ14を保持したリングフレーム102を、図5(a)、(b)に示す研削装置30(一部のみを示している)に搬送する。
図に示すように、研削装置30は、保持面31aを有するチャックテーブル31と、研削手段32とを備えている。チャックテーブル31の保持面31aは、図示を省略する吸引源に接続されている。研削手段32は、図示しない回転駆動機構により回転させられる回転スピンドル33と、回転スピンドル33の下端に装着されたホイールマウント34と、ホイールマウント34の下面に取り付けられる研削ホイール35とを備え、研削ホイール35の下面には複数の研削砥石36が環状に配設されている。
リングフレーム102を研削装置30に搬送し、チャックテーブル31の保持面31aに第一のテープT1側を載置して吸引保持したならば、チャックテーブル31を研削手段32の直下に位置付け、研削手段32の回転スピンドル33を図5(b)において矢印R3で示す方向に、例えば6000rpmで回転させつつ、チャックテーブル31を矢印R4で示す方向に、例えば300rpmで回転させる。そして、図示を省略する研削水供給手段により、研削水をリングフレーム102の表面102b、及びチップ14の裏面14b上に供給しつつ、研削手段32を矢印R5で示す方向に下降させて、研削砥石36をリングフレーム102の表面102bに接触させ、研削ホイール35を、例えば1μm/秒の研削送り速度で下方に向けて研削送りする。この際、厚み検出手段、例えば接触式の測定ゲージ37によりリングフレーム102の厚みを測定しながら研削を進めることができる。ここで、上記したように、リングフレーム102の当初の厚み(=ウエーハ10の厚み)は、予めチップ14の厚みよりも僅かに厚く設定されていることから、先にリングフレーム102が研削され薄化される。その後、リングフレーム102が所定の厚みにされることでチップ14の厚みと一致し、リングフレーム102の表面102bとチップ14の裏面14bとが同時に研削される。そして、測定ゲージ37により計測されるリングフレーム102の厚みが、チップ14の仕上がり厚みと一致したことが検出されたならば、研削手段32を停止し、洗浄、乾燥工程等を経て、チップ14に研削加工を施す加工工程が完了し、本実施形態のチップの処理方法が完了する。なお、本実施形態では、チップ14とリングフレーム102が同質の素材により形成されていることから、いずれか一方が偏って研削されることがなく、リングフレーム102の厚みの変化とチップ14の厚みの変化が一致し好都合である。
上記したチップの処理方法によれば、中央部に開口部を有しないウエーハ10対して第一のテープT1を貼着した後、開口部102aを有するリングフレーム102を形成していることから、リングフレームの開口部102aにおいて捩れを生じさせることなく第一のテープT1を配設することができ、チップ14に対する研削加工を適切に実行することができる。
ところで、上記したチップの処理方法の実施形態のリングフレーム形成工程において、第一のテープT1から中央部103を剥離する際に、ウエーハ10の中央部103に対応する第一のテープT1に対し紫外線を照射し、粘着力を低下させる場合がある。その場合、第一のテープT1の紫外線が照射された領域に上記したチップ配設工程を実施してチップ14を載置したとしても、上記した研削加工に耐え得る程度に十分な強度で固定することができない場合がある。その場合は、以下に説明するチップ移し替え工程を含む他の実施形態を実施することで対応することが可能である。
以下に説明する他の実施形態においても、上記した図1、2に基づき説明した第一のテープ貼着工程を実施し、環状の分割溝100を形成する。そして、ウエーハ10に貼着された第一のテープT1から中央部103を剥離する前に、ウエーハ10に貼着された第一のテープT1の中央部103に対応する位置に対して、第一のテープT1が配設された側から紫外線を照射して粘着力を低下させる。その後、第一のテープT1から中央部103を剥離して、図4に基づき説明したチップ配設工程を実施する。ここで、図示は省略するが、このチップ移し替え工程を含む実施形態においてチップ配設工程を実施する際には、上記の図4に基づき説明した実施形態とは異なり、チップ14において研削される裏面14bを下方に向け、デバイス等が形成された表面14aを上方に向けて載置する。
次いで、チップ14に加工を施す加工工程を実施する前に、チップ14が配設された側のリングフレーム102を覆うように第二のテープT2を貼着して第一のテープT1と第二のテープT2とでリングフレーム102を挟みサンドイッチ状にする第二のテープ貼着工程を実施する。図6、7を参照しながら第二のテープ貼着工程について具体的に説明する。
第二のテープ貼着工程を実施するに際し、例えば、図6に示すようなテープ貼着装置4を使用することができる。
テープ貼着装置4は、チップ14が配設されたリングフレーム102を支持するリングフレーム支持テーブル41と、リングフレーム102に対し第二のテープT2を貼着するテープ貼着手段40を備えている。リングフレーム支持テーブル41は、リングフレーム102が載置される支持面41aと、図示を省略する昇降手段とを備えている。
テープ貼着手段40は、第二のテープT2を送り出すテープ送り出し部42と、リングフレーム102に所望の範囲貼着した後の残余の第二のテープT2を巻き取るテープ巻き取り部43と、テープ送り出し部42とテープ巻き取り部43との間に配設され、送り出された第二のテープT2を、リングフレーム支持テーブル41の支持面41aに載置されるリングフレーム102の一端側から他端側に向けて押圧しながら移動して貼着する押圧ローラ44と、を備えている。
テープ送り出し部42は、使用前の第二のテープT2が円筒状に巻かれたロールテープRTを支持する支持ローラ45と、支持ローラ45の下方に配置された送り出しローラ46と、送り出しローラ46を回転させるモータ(図示は省略している)と、送り出しローラ46の回転に伴い回転する従動ローラ47とを含む。
テープ送り出し部42は、モータによって送り出しローラ46と共に従動ローラ47を回転させることにより、送り出しローラ46と従動ローラ47とで挟み込んだ第二のテープT2をロールテープRTから送り出すようになっている。また、送り出しローラ46と従動ローラ47との間を通過した第二のテープT2からは、剥離紙Pが剥離され、剥離された剥離紙Pは、剥離紙ローラ48に巻き取られて回収されるようになっている。
テープ巻き取り部43は、使用済みの第二のテープT2を巻き取る巻取りローラ49と、巻取りローラ49を回転させる図示を省略するモータと、送り出しローラ46と巻取りローラ49との間に設置された一対のガイドローラ50とを備えている。
テープ巻き取り部43においては、モータによって巻き取りローラ49を回転させることにより、リングフレーム102に貼り付けた部分に当たる円形の開口部Taが形成された使用済みの第二のテープT2を一対のガイドローラ50、50によってガイドしつつ、巻取りローラ49によって巻き取るようになっている。
押圧ローラ44は、図示を省略する昇降手段によって昇降可能に構成されており、図7に矢印Z1で示す方向の押圧位置に下降された後、第二のテープT2を押圧した状態で、図示を省略する移動手段により矢印Y1で示す方向に移動させられる。
図6に示すように、テープ貼着手段40には、リングフレーム102の外周側にはみ出した第二のテープT2を切断する切断機構52を備えている。切断機構52は、上下方向に立設された昇降ガイド部材53と、該昇降ガイド部材53に支持された可動部材54と、該可動部材54を昇降させる図示を省略する昇降手段とを備えている。
また、上記の切断機構52は、可動部材54の先端下面に固定されたモータ55と、該モータ55によって回転されるアーム56とを含む。アーム56の下面には、互いに向き合うように間隔を置いて配設された第一の垂下片57a、第二の垂下片57bが配設されている。第一の垂下片57aには、アーム56に沿う水平方向を軸線として配設された円形のカッター58が配設され、第二の垂下片57bには、アーム56に沿う水平方向を軸線として回転自在に保持された押さえローラ59が配設されている。
上記したテープ貼着装置4によってリングフレーム102に貼着される第二のテープT2は、例えば、貼着面に粘着層が設けられた粘着テープであるが、本発明はこれに限定されず、粘着層を有しない加熱押圧により貼着される熱圧着シートであってもよい。
テープ貼着装置4は概ね上記した構成を備えており、このテープ貼着装置4を使用して実施される第二のテープ貼着工程について以下に説明する。
まず、リングフレーム支持テーブル41の支持面41aに対し、チップ配設工程が施され開口部102aに露出する第一のテープT1にチップ14が配設されたリングフレーム102を載置する。リングフレーム支持テーブル41に対しリングフレーム102を載置する際には、図示を省略する昇降手段により、リングフレーム支持テーブル41を下降させておく。支持面41aには、図示を省略する位置決め手段が形成されており、所定の位置に載置され固定される。また、この際、ロールテープRTから第二のテープT2を送り出し、剥離紙Pを剥離した第二のテープT2を弛ませることなく張った状態として、リングフレーム支持テーブル41の上方に位置付ける。なお、本実施形態では、第二のテープT2の下面側が、粘着層が形成された貼着面である。
次いで、図示を省略する制御手段により、リングフレーム支持テーブル41を上昇させて、図6に示す貼着位置に位置付ける。次いで、押圧ローラ44を、図7に2点鎖線で示す押圧開始位置に位置付けて、第二のテープT2にテンションを加え、リングフレーム102の一端に第二のテープT2を貼着する。
次いで、押圧ローラ44によって第二のテープT2をリングフレーム102及びチップ14に押し付けながら、図7の矢印Y1で示す方向に移動させる。これにより、均一なテンションを第二のテープT2に加えた状態で、第二のテープT2をリングフレーム102及びチップ14に貼着することができる。なお、第二のテープT2が熱圧着シートである場合は、この際に第二のテープT2を適宜の加熱手段により加熱しながら貼着する。
第二のテープT2をリングフレーム102全体及びチップ14に貼着したならば、切断機構52の上記した昇降手段を作動して、切断機構52のカッター58、押さえローラ59を下降させ、リングフレーム102の外周に対応する位置の第二のテープT2にカッター58を押し当てると共に、押さえローラ59で第二のテープT2の上からリングフレーム102を押さえる。次いで、モータ55によって、アーム56を回転させ、カッター58及び押さえローラ59を回転させ、カッター58及び押さえローラ59をリングフレーム102の外周に沿って円を描くように移動させる。これによって、第二のテープT2の位置ずれを防止しながら、リングフレーム102の外周に沿って第二のテープT2を切断することができる。このようにして、円形の第二のテープT2がリングフレーム102に沿って切断され開口Taが形成された使用済みの第二のテープT2は、上記したようにテープ巻き取り部43によって巻き取られる。以上により、第二のテープ貼着工程が完了し、図8の上段に示すように、第一のテープT1と第二のテープT2とでリングフレーム102が挟まれてサンドイッチ状とされる。
上記したように、第二のテープ貼着工程が完了したならば、テープ貼着装置4から、リングフレーム102を取り出して、図8に示すように、サンドイッチ状とされたリングフレーム102の一方の面から、第1のテープT1を剥離する。この際、第一のテープT1側から紫外線を照射して第一のテープT1の粘着力を低下させてもよい。これにより、第二のテープT2にチップ14を移し替えるチップ移し替え工程が完了し、リングフレーム102の開口部102aに露出する第二のテープT2にチップ14が配設された状態となる。なお、上記したように、本実施形態では、第一のテープT1に対しチップ14の裏面14bが貼着されるように配設したことから、第一のテープT1を剥離することで、図8に示すように、リングフレーム102の開口部102aにおいて、チップ14の被研削面である裏面14bが露出した状態となる。すなわち、先に図4に基づき説明したチップ配設工程を実施した状態と同一の状態となり、リングフレームの開口部102aにおいて捩れを生じさせることなく第二のテープT2を配設し、該第二のテープT2上にチップ14を適切に配設することができて、チップ14に対する加工を適切に実行することができる。なお、特に説明はしていないが、第一のテープ貼着工程を実施する際にも、上記したテープ貼着装置4を使用することができる。
本発明は、上記した実施形態に限定されない。たとえば、上記した実施形態では、チップ配設工程、又はチップ移し替え工程を実施した後、リングフレーム102及びチップ14の裏面14bに対して研削工程を実施するように説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、リングフレーム102及びチップ14の裏面14bに対して研磨加工を実施する加工を実施するものであってもよい。
4:テープ貼着装置
40:テープ貼着手段
41:リングフレーム支持テーブル
42:テープ送り出し部
43:テープ巻き取り部
44:押圧ローラ
45:支持ローラ
46:送り出しローラ
47:従動ローラ
48:剥離紙ローラ
49:巻取りローラ
50:ガイドローラ
52:切断機構
53:昇降ガイド部材
54:可動部材
55:モータ
56:アーム
58:カッター
59:押さえローラ
10:ウエーハ
12:開口部
14:チップ
20:切削装置
22:切削手段
23:スピンドルハウジング
24:スピンドル
25:切削ブレード
26:ブレードカバー
27:切削水供給ノズル
30:研削装置
31:チャックテーブル
31a:保持面
32:研削手段
33:回転スピンドル
34:ホイールマウント
35:研削ホイール
36:研削砥石
37:測定ゲージ
100’:切削予定ライン
100:分割溝
102:リングフレーム(外周領域)
102a:開口部
102b:表面
103:中央部

Claims (8)

  1. 中央に開口部を有するリングフレームの該開口部にテープを介してチップを配設するチップの処理方法であって、
    円形のウエーハに第一のテープを貼着する第一のテープ貼着工程と、
    ウエーハの中央部を除去して開口部を有するリングフレームを形成するリングフレーム形成工程と、
    該リングフレームの該開口部に露出した第一のテープにチップを配設するチップ配設工程と、
    を含み構成されるチップの処理方法。
  2. 該チップ配設工程の後、チップが配設された側に該リングフレームを覆うように第二のテープを貼着して第一のテープと第二のテープとで該リングフレームを挟みサンドイッチ状にする第二のテープ貼着工程と、
    該第一のテープを剥離して該第二のテープにチップを移し替えるチップ移し替え工程と、を含む請求項1に記載のチップの処理方法。
  3. 該ウエーハの素材と該チップの素材は同質である請求項1に記載のチップの処理方法。
  4. 該リングフレーム形成工程において、形成すべき開口部の輪郭に沿って切削ブレード又はレーザー光線を位置付けて該輪郭を切断して開口部を形成する請求項1に記載のチップの処理方法。
  5. 該チップ配設工程の後、該チップに加工を施す加工工程が含まれる請求項1に記載のチップの処理方法。
  6. 該加工工程は、該チップを研削する研削加工を実施する工程である請求項5に記載のチップの処理方法。
  7. 該チップ移し替え工程の後、該チップに加工を施す加工工程を実施する請求項2に記載のチップの処理方法。
  8. 該加工工程は、該チップを研削する研削加工を実施する工程である請求項7に記載のチップの処理方法。
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