JP4026680B2 - 板状物支持部材及びその使用方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェーハ等の板状物の支持に用いる板状物支持部材及びその使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ、ＬＳＩ等の回路が表面に複数形成された半導体ウェーハＷ１は、図１１に示すように、表面に回路保護用の保護テープＴが貼着された状態で保護テープＴを下にしてチャックテーブル７０に保持され、回転する研削砥石７１の作用を受けて裏面が研削され、所定の厚さに形成される。特に最近は携帯電話機、ノートブック型パーソナルコンピュータ等の小型化、薄型化、軽量化の要求に応えるべく、厚さが１００μｍ以下、５０μｍ以下となるように研削することが必要とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半導体ウェーハＷ１の厚さが２００μｍ〜４００μｍになるように研削される場合は研削後においても剛性があるため研削装置内における搬送やカセットへの収納を比較的円滑に行うことができるが、厚さが５０μｍ〜１００μｍと薄くなっていくと、剛性が低下するために搬送等が困難となる。
【０００４】
また、図１２に示すように、半導体ウェーハＷ２の表面のストリートに、形成しようとする半導体チップの厚さに相当する深さの切削溝７２を予め形成しておき、その後、切削溝が表出するまで裏面を研削することにより個々の半導体チップに分割する、いわゆる先ダイシングと称される手法においては、研削により個々の半導体チップに分割された後においては全く剛性がなく、半導体ウェーハの外形を維持することが不可能となる。
【０００５】
上記のような不都合を回避するために、半導体ウェーハの表面に、例えばポリエチレンテレフタレートのような比較的剛性の高い材質の保護テープを貼着すれば、研削により薄くなった半導体ウェーハや先ダイシングにより分割された半導体ウェーハを安定的に保持し搬送やカセットへの収納を円滑に行うことができる。しかし、このように剛性の高い保護テープを用いると半導体ウェーハまたは半導体チップを剥離することが困難となる。
【０００６】
また、図１３のように、半導体ウェーハの切削時のようにリング状のフレームＦに貼着された保護テープＴの粘着面に半導体ウェーハＷを貼着し、保護テープを介して該フレームと一体となった状態とすれば、搬送及びカセットへの収納を円滑に行うことができ、薄くなった半導体ウェーハまたは半導体チップを剥離することができる。しかし、研削装置において半導体ウェーハＷを保持するチャックテーブルは、フレームを支持する機構を備えていないため、チャックテーブルの改造が必要になるという問題がある。
【０００７】
このように、半導体ウェーハ等の薄型の板状物の研削においては、チャックテーブルの改造を伴わずに搬送等を円滑に行うと共に、研削後の保護テープからの剥離も容易とすることに課題を有している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、板状物の研削時及び搬送時に保護テープに貼着された板状物を支持する板状物支持部材であって、板状物を支持し吸引力を伝達する板状物支持領域と、板状物支持領域を囲繞し保護テープを固定するテープ固定領域とから構成され、テープ固定領域には環状溝が形成され、環状溝に保護テープを押し込んで保護テープを固定する板状物支持部材、及び、板状物の研削時及び搬送時に保護テープに貼着された板状物を支持する板状物支持部材であって、板状物を支持し吸引力を伝達する板状物支持領域と、板状物支持領域を囲繞し保護テープを固定するテープ固定領域とから構成され、該テープ固定領域にはタック力を有する固定部材が配設され、該固定部材で保護テープを固定する板状物支持部材を提供する。
【０００９】
そしてこの板状物支持部材は、テープ固定領域の表面が外周側に向けて下降するテーパ状に形成されていることを付加的な要件とする。
【００１０】
また本発明は、板状物を吸引保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに吸引保持された板状物を研削する研削手段とを少なくとも備えた研削装置において、上記の板状物支持部材に支持された板状物をチャックテーブルに載置する工程と、研削手段によって板状物支持部材に支持された板状物を研削する工程と、研削終了後に板状物支持部材に支持された板状物をチャックテーブルから搬出する工程とからなる板状物支持部材の使用方法を提供する。
【００１１】
このように構成される本発明によれば、保護テープに貼着された半導体ウェーハまたは半導体チップを保護テープと共に一体に支持するため、半導体ウェーハまたは半導体チップが薄くなっても安定的に支持することができる。
【００１２】
また、薄くなった半導体ウェーハまたは半導体チップであっても保護テープに貼着されているために板状物支持部材から容易に取り外すことができ、更に保護テープには剛性がないため、保護テープから半導体ウェーハまたは半導体チップを容易に剥離することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
まず最初に、図１に示す本発明の第一の実施の形態について説明する。図１に示す板状物支持部材１０は、板状物を吸引保持する板状物支持領域１１と、板状物支持領域１１を外周側から囲繞するテープ固定領域１２とから構成される。
【００１４】
板状物支持領域１１は、ポーラスセラミックス等の多孔質の部材により構成され上下方向にエアーを通す構成となっており、下方から供給される吸引力によって載置された板状物を吸引保持する。
【００１５】
また、テープ固定領域１２は、アルミナセラミックス等により構成され、その表面は外周側に向けて下降するテーパ状に形成されており、表面には円環状に環状溝１３が形成されている。
【００１６】
なお、板状物支持領域１１とテープ固定領域１２とをすべてポーラスセラミックス等の多孔質の部材により構成し、テープ固定領域１２を樹脂、酸化チタン等で被覆するようにしてもよい。この場合は、樹脂等で被覆されていない部分が板状物支持領域１１となる。
【００１７】
一方、図１に示すように、板状物支持部材１０に支持される半導体ウェーハＷには、回路保護のために表面に保護テープ１４が貼着される。この保護テープ１４は、板状物支持部材１０とほぼ同じ大きさに形成される。
【００１８】
そして、図２及び図３に示すように、その保護テープ１４が板状物支持領域１１及びテープ固定領域１２を覆うように、かつ保護テープ１４に貼着された半導体ウェーハＷが板状物支持領域１１の上部に位置するように、保護テープ１４に貼着された半導体ウェーハＷを載置する。
【００１９】
更に、環状溝１３に保護テープ１４を押し込むことにより、保護テープ１４が板状物支持部材１０に固定される。このとき、テープ固定領域１２の表面は外周側に向けて下降するテーパ状に形成されているため、半導体ウェーハＷの表面は、テープ固定領域１２より高い位置にある。
【００２０】
このようにして板状物支持部材１０に支持された半導体ウェーハＷは、その状態で、たとえば図４に示す研削装置２０においてカセット２１に収容される。この研削装置２０においては、カセット２１に収容された半導体ウェーハＷが搬出入手段２２によって搬出されて位置合わせ手段２３に搬送され、ここで位置合わせがされた後、第一の搬送手段２４によって板状物支持部材１０の外周を保持してチャックテーブル２５に搬送され載置される。
【００２１】
図５に示すように、チャックテーブル２５、２６、２７は、上下方向にエアーを通すポーラスセラミックス等からなる吸引領域２５ａと、吸引領域２５ａを外周側から支持する枠体２５ｂとから構成され、吸引領域２５ａの下方には吸引源２５ｃが連結され、吸引源２５ｃから供給される吸引力によって板状物支持部材１０を吸引保持することができる。更に、吸引源２５ｃから供給される吸引力によって板状物支持領域１１において保護テープ１４を介して半導体ウェーハＷが吸引保持される。チャックテーブル２６、２７も同様に構成される。
【００２２】
図４を参照して説明を続けると、チャックテーブル２５、２６、２７はそれぞれが回転可能であると共にターンテーブル２８の回転に伴って移動する構成となっており、半導体ウェーハＷを吸引保持したチャックテーブル２５については所定角度（図示の例では１２０度）左方向に回転することにより第一の研削手段３０の直下に位置付けられる。
【００２３】
第一の研削手段３０は、壁部３１に垂直方向に配設された一対のガイドレール３２にガイドされて駆動源３３の駆動により上下動する支持部３４に支持され、支持部３４の上下動に伴って上下動する構成となっている。この第一の研削手段３０においては、回転可能に支持されたスピンドル３５の先端にマウンタ３６を介して研削ホイール３７が装着されており、研削ホイール３７の下部には粗研削用の研削砥石３８が円環状に固着されている。
【００２４】
図６に示すように、第一の研削手段３０の直下に位置付けられた半導体ウェーハＷの裏面は、第一の研削手段３０がスピンドル３５の回転を伴って下方に研削送りされ、回転する研削砥石３８が裏面に接触することにより粗研削される。このとき、テープ固定領域１２が外周側に向けて下降するテーパ状に形成されているため、研削砥石３８がテープ固定領域１２に接触することがない。
【００２５】
次に、ターンテーブル２８が左回りに同じだけ回転することにより、粗研削された半導体ウェーハＷが第二の研削手段４０の直下に位置付けられる。
【００２６】
第二の研削手段４０は、壁部３１に垂直方向に配設された一対のガイドレール４１にガイドされて駆動源４２の駆動により上下動する支持部４３に支持され、支持部４３の上下動に伴って上下動する構成となっている。この第二の研削手段４０においては、回転可能に支持されたスピンドル４４の先端にマウンタ４５を介して研削ホイール４６が装着されており、研削ホイール４６の下部には仕上げ研削用の研削砥石４７が円環状に固着されており、第一の研削手段３０とは、研削砥石の種類のみが異なる構成となっている。
【００２７】
第二の研削手段４０の直下に位置付けられた半導体ウェーハＷの裏面は、図６と同様に第二の研削手段４０がスピンドル４４の回転を伴って下方に研削送りされ、回転する研削砥石４７が裏面に接触することにより仕上げ研削される。
【００２８】
裏面が仕上げ研削された半導体ウェーハＷは、第二の搬送手段４８によって板状物支持部材１０の外周を保持して洗浄手段４９に搬送され、ここで洗浄により研削屑が除去された後に、搬出入手段２２によってカセット５０に収容される。
【００２９】
こうしてカセット５０に収容されると、板状物支持領域１１における吸引は解除されているため、保護テープ１４を取り外すことにより半導体ウェーハＷを板状物支持部材１０から容易に分離させることができる。そして、保護テープ１４は剛性を有しないため、薄くなった半導体ウェーハＷ（先ダイシングの場合は半導体チップ）を保護テープ１４から破損させることなく容易に剥離させることができる。
【００３０】
このように、研削装置２０においては半導体ウェーハＷが搬送されていくが、板状物支持部材１０によって常に安定的に支持されているため、研削により半導体ウェーハＷの厚さが１００μｍ以下や５０μｍ以下になった場合でも、搬送及びカセット５０への収納を円滑に行うことができる。
【００３１】
また、板状物支持部材１０によって半導体ウェーハＷを支持することで、研削装置２０のチャックテーブル２５、２６、２７においては板状物支持部材１０を介して半導体ウェーハＷを吸引保持することができるため、研削装置２０の構造を変更する必要がない。
【００３２】
次に、本発明の第二の実施の形態として、図７に示す板状物支持部材６０について説明する。
【００３３】
この板状物支持部材６０は、板状物支持領域６１と、板状物支持領域６１を外周側から囲繞するテープ固定領域６２とから構成される。板状物支持領域６１は、図１に示した板状物支持部材１０と同様にポーラスセラミックス等の多孔質の部材により構成され上下方向にエアーを通す構成となっており、下方から供給される吸引力によって載置された板状物を吸引保持する。
【００３４】
また、テープ固定領域６２の表面は外周側に向けて下降してテーパ状に形成されており、その表面にはタック力を有する固定部材６２ａが配設されている。
【００３５】
一方、この板状物支持部材６０に支持される半導体ウェーハＷは、図７に示すように、回路の保護のために表面に保護テープ６３が貼着される。この保護テープ６３は、テープ固定領域６２とほぼ同じ大きさに形成される。
【００３６】
そして、図８及び図９に示すように、その保護テープ６３が板状物支持領域６１及びテープ固定領域６２を覆うように載置すると共に、上方から保護テープ６３を押圧すると、固定部材６２ａが有するタック力によって保護テープ６３がテープ固定領域６２に固定される。このとき、テープ固定領域６２の表面は外周側に向けて下降するテーパ状に形成されているため、半導体ウェーハＷの表面は、テープ固定領域６２より高い位置にある。
【００３７】
この状態で、図１０に示すように図４に示した研削装置２０のチャックテーブル２５に載置すると、吸引領域２５ａにおいて板状物支持領域６１を介して半導体ウェーハＷが吸引保持される。従って、研削装置２０において半導体ウェーハＷの裏面を研削する際に、半導体ウェーハＷが安定的に支持される
【００３８】
そして図４に示した研削装置２０のチャックテーブル２５に半導体ウェーハＷの裏面を研削すると、半導体ウェーハＷの表面がテープ固定領域６２より高い位置にあるため、研削砥石３８がテープ固定領域１２に接触することがない。
【００３９】
上記のようにして裏面が仕上げ研削された半導体ウェーハＷは、第二の搬送手段４８によって洗浄手段４９に搬出され、ここで洗浄により研削屑が除去された後に、搬出入手段２２によってカセット５０に収容される。
【００４０】
このように、研削装置２０においては半導体ウェーハＷが搬送されていくが、板状物支持部材１０によって常に安定的に支持されているため、研削により半導体ウェーハＷの厚さが１００μｍ以下や５０μｍ以下になった場合でも、搬送及びカセット５０への収納を円滑に行うことができる。
【００４１】
また、板状物支持部材６０に支持された半導体ウェーハＷがカセット５０に収納されたときは、吸引が解除されているため、その後、半導体ウェーハＷを板状物支持部材６０から簡単に分離させることができる。また、保護テープ６３は剛性を有しないため、薄くなった半導体ウェーハ（先ダイシングの場合は半導体チップ）を保護テープ６３から容易に剥離させることができる。
【００４２】
更に、板状物支持部材６０によって半導体ウェーハＷを支持することで、研削装置２０のチャックテーブル２５、２６、２７においては板状物支持部材６０を介して半導体ウェーハＷを吸引保持することができるため、研削装置２０の構造を変更する必要がない。
【００４３】
なお、板状物の一例として半導体ウェーハを挙げたが、板状物はこれには限られない。また、いわゆる先ダイシングの手法による場合は、研削により個々の半導体チップに分割されるため、個々の半導体チップが半導体ウェーハの外形を維持したまま板状物支持部材１０、６０に支持されて搬送される。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る板状物支持部材では、保護テープに貼着された半導体ウェーハまたは半導体チップを保護テープと共に一体に支持するため、半導体ウェーハまたは半導体チップが薄くなっても安定的に支持することができる。従って、搬送及びカセットへの収納を円滑に行うことができると共に、研削装置の構造を改造する必要がない。
【００４５】
また、薄くなった半導体ウェーハまたは半導体チップであっても保護テープに貼着されているために板状物支持部材から容易に取り外すことができ、更に保護テープには剛性がないため、保護テープから半導体ウェーハまたは半導体チップを容易に剥離することができ、剥離時に破損させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る板状物支持部材の第一の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】同板状物支持部材によって半導体ウェーハを支持した状態を示す斜視図である。
【図３】同板状物支持部材によって半導体ウェーハを支持した状態を示す断面図である。
【図４】本発明の実施に用いる研削装置の一例を示す斜視図である。
【図５】同研削装置のチャックテーブルに板状物支持部材を介して半導体ウェーハを支持した状態を示す略示的断面図である。
【図６】同状態において半導体ウェーハを研削する様子を示す略示的断面図である。
【図７】本発明に係る板状物支持部材の第二の実施の形態を示す斜視図である。
【図８】同板状物支持部材によって半導体ウェーハを支持した状態を示す斜視図である。
【図９】同板状物支持部材によって半導体ウェーハを支持した状態を示す断面図である。
【図１０】研削装置のチャックテーブルに板状物支持部材を介して半導体ウェーハを支持して研削する様子を示す略示的断面図である。
【図１１】従来の半導体ウェーハの研削における半導体ウェーハの支持状態を示す正面図である。
【図１２】従来の先ダイシングによる研削における半導体ウェーハの支持状態を示す略示的断面図である。
【図１３】従来における保護テープを介してフレームと一体となった半導体ウェーハを示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…板状物支持部材 １１…板状物支持領域
１２…テープ固定領域 １３…環状溝
１４…保護テープ
２０…研削装置
２１…カセット ２２…搬出入手段
２３…位置合わせ手段 ２４…第一の搬送手段
２５、２６、２７…チャックテーブル
２５ａ…吸引領域 ２５ｂ…枠体 ２５ｃ…吸引源
２８…ターンテーブル ３０…第一の研削手段
３１…壁部 ３２…ガイドレール ３３…駆動源
３４…支持部 ３５…スピンドル ３６…マウンタ
３７…研削ホイール ３８…研削砥石
４０…第二の研削手段 ４１…ガイドレール
４２…駆動源 ４３…支持部 ４４…スピンドル
４５…マウンタ ４６…研削ホイール
４７…研削砥石 ４８…第二の搬送手段
４９…洗浄手段 カセット５０…カセット
６０…板状物支持部材 ６１…板状物支持領域
６２…テープ固定領域 ６２ａ…固定部材
６３…保護テープ
７０…チャックテーブル ７１…研削砥石
７２…切削溝
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２…半導体ウェーハ

Claims (4)

1. 板状物の研削時及び搬送時に保護テープに貼着された該板状物を支持する板状物支持部材であって、
   該板状物を支持し吸引力を伝達する板状物支持領域と、
   該板状物支持領域を囲繞し該保護テープを固定するテープ固定領域と
   から構成され、
   該テープ固定領域には環状溝が形成され、該環状溝に保護テープを押し込んで該保護テープを固定する板状物支持部材。
2. 板状物の研削時及び搬送時に保護テープに貼着された該板状物を支持する板状物支持部材であって、
   該板状物を支持し吸引力を伝達する板状物支持領域と、
   該板状物支持領域を囲繞し該保護テープを固定するテープ固定領域と
   から構成され、
   該テープ固定領域にはタック力を有する固定部材が配設され、該固定部材で保護テープを固定する板状物支持部材。
3. テープ固定領域の表面は、外周側に向けて下降するテーパ状に形成されている請求項１または２に記載の板状物支持部材。
4. 板状物を吸引保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに吸引保持された板状物を研削する研削手段とを少なくとも備えた研削装置において、
   請求項１乃至３に記載の板状物支持部材に支持された板状物を該チャックテーブルに載置する工程と、
   該研削手段によって該板状物支持部材に支持された板状物を研削する工程と、
   該研削終了後に該板状物支持部材に支持された板状物を該チャックテーブルから搬出する工程とからなる板状物支持部材の使用方法。

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