JP4210981B2

JP4210981B2 - 劈開装置及び劈開方法

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Publication number: JP4210981B2
Application number: JP2002284504A
Authority: JP
Inventors: 芳人中瀬; 博司新田; 伸行光井
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2022-09-27
Also published as: JP2004119901A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、劈開性を利用してウェハをチップ化する際、ウェハに設けたスクライブ溝を基点として劈開する劈開装置、及び劈開方法に関するものである。特に、不良チップの発生を低減することが可能な劈開装置、及び劈開方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体ウェハからチップを製造する際、スクライブ装置にてウェハの表面部にスクライブ溝を形成し、劈開装置の劈開ツール(刃)にてスクライブ溝に応力集中させて劈開する技術が知られている。図4は、ウェハからチップを製造する工程を示す概略説明図である。製造工程は、電極形成→第1スクライブ→劈開(バー化)→第2スクライブ→劈開(チップ化)であり、まず、ウェハ100の表面に電極パターン101を形成する(図4(A)参照)。次に、ウェハ100の表面部において端部に位置する電極パターン101間にスクライブ装置(図示せず)にてスクライブ溝102を形成する(同(B)参照)。ウェハ100の裏面(スクライブ溝102が設けられていない面)からスクライブ溝102に沿って劈開装置(図示せず)の劈開ツール103を配置して押し当て(図4(C)参照)、スクライブ溝102を基点としてウェハ100を劈開してバー状にする(同(D)参照)。更に、スクライブ装置にて、バー状にしたウェハ100aの表面部の電極パターン101間にスクライブ溝102を形成する(同(E)参照)。最後に、バー状にしたウェハ100aの裏面からスクライブ溝102部分に劈開ツール103を配置して押し当て(同(F)参照)、スクライブ溝102を基点としてウェハ100aを劈開してチップ100bを得る(同(G)参照)。
【０００３】
上記劈開は、通常、図5(A)に示すようにスクライブ溝102が設けられたバー状のウェハ100aの裏面(図5(A)において下面)に伸縮可能な粘着シート104を貼り付けた状態で行う。そして、劈開後、粘着シート104を一定の力で引っ張って劈開されたチップを所定の間隔に配置させ、吸引機(図示せず)で吸い上げてチップを収納する。また、劈開の際、ウェハ100aの表面(同上面)は、通常、図5(A)に示すように保護シート105で覆うと共に、全体に亘りゴムなどの弾性材からなる平面受部106にて支持した状態で劈開ツール103が押し当てられる。
【０００４】
上記のように半導体ウェハをチップ化するにあたり、スクライブ溝の形成からチップの収納に至るまでの一連の動作を行う製造装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この製造装置において劈開は、スクライブ溝が形成されたウェハを粘着シートにて支持し、カッタ駆動機構によりカッタ(劈開ツール)をz軸方向(垂直方向)に移動させて粘着シート上のウェハに押し当てることで行う。
【０００５】
【特許文献１】
特開平11-284277号公報(第5頁左欄-第6頁右欄、第5図)。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術では、不良チップの発生が多いという問題がある。不良チップの発生原因として、具体的には、以下の二つが挙げられる。
▲１▼ 劈開不良：結晶材料などからなるウェハの基板は劈開されていても、金属メッキからなる電極部が未分離である。
▲２▼ 外観不良：ウェハの表裏面に余分なクラック(欠け)が生じている。
【０００７】
劈開の際、劈開ツールは、通常、劈開に必要な押圧力が発生できるよう駆動部より垂直方向に比較的高速で移動させ、この比較的高速な動作により衝撃的にウェハに押し当てられる。このとき、劈開性を有するウェハの基板は、スクライブ溝を基点として劈開される。しかし、電極部は、延性の高いAuなどの金属メッキからなるため、劈開ツールの衝撃的な押圧では分離されないことがあり、劈開不良が生じる。
【０００８】
また、従来は、未分離部分を針状工具で突き切ることで分離させているが、この作業は、手作業であるため、作業者のスキルによって精度にばらつきが出て外観不良を生じることもある。更に、手作業によるため、作業性が極めて悪いだけでなく、次工程の収納作業性も悪くする。未分離部分の突っ切り作業は、通常、粘着シートを引っ張って未分離であることを確認した後行われるため、針状工具により突っ切られたチップは、粘着シート上に所定の間隔に配置されない。吸引機は、所定の間隔に配置されたチップを吸い取るように動作させることが多く、所定の間隔にないチップの吸い取りは困難であり、吸引機で吸い損ねたチップは、別途手作業で収集する必要がある。
【０００９】
一方、ウェハは、全面に亘って均一な厚みでないことがある。このように厚みが不均一なウェハに対し、従来は、厚みのばらつきを考慮せず、一定の位置から劈開ツールを出射し、劈開ツールを押し当てていた。そのため、ウェハに対して劈開ツールの衝撃力を一定にすることができず、衝撃力が大きすぎてウェハに欠けが生じたり、衝撃力が小さすぎてうまく劈開されないなどの不具合が生じることがある。
【００１０】
更に、従来は、劈開の際、ウェハ表面の全体に亘って平面受部で支持しているため、ウェハの劈開面、特に角部に欠けが生じ易い。図5(B)に示すようにウェハ100aは、劈開ツール103が押し当てられ劈開されると、ツール103の押し上げに伴って劈開面100a'においてツール103の接触側(図5(B)において下側)と対向する側(同上側)の間隔が広げられ隙間107が生じてくる。すると、対向する側の角部(図5(B)において破線円で囲まれる部分)は、平面受部106に押し付けられて欠けが生じることがある。従来は、この欠けによる不良発生率が25〜30％程度であった。
【００１１】
そこで、本発明の主目的は、不良チップの発生を低減することができる劈開装置、及び劈開方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、段階的に劈開ツールをウェハに押し当てることで上記目的を達成する。
【００１３】
即ち、本発明劈開方法は、スクライブ溝が設けられたウェハに劈開ツールを押圧してウェハを劈開する劈開工程と、更に劈開ツールを押圧してウェハを分離する分離工程とを具えることを特徴とする。
【００１４】
本発明は、最初の劈開ツールの押圧で主にウェハの基板の劈開を行い、次のツールの押圧で主に電極部の分離を行うことで、ウェハの基板の劈開及び電極部の分離を従来と比較してより確実に行うことができる。そのため、不良チップの発生の低減を実現することが可能である。以下、本発明をより詳しく説明する。
【００１５】
ウェハの基板を劈開するには、劈開に必要な押圧力が衝撃的に発生するように劈開ツールを比較的高速で動作させることが望まれる。一方、電極部を分離するには、衝撃的に劈開ツールを押圧しても分離しにくいため、分離に必要な押圧力が比較的緩やかに発生するようにツールを比較的低速で動作させることが望まれる。従って、劈開装置には、主に劈開動作と主に分離動作を行うことが可能な駆動部を具えることが望まれる。劈開動作の駆動部と分離動作の駆動部とを同一の駆動部としてもよいが、速度の制御が困難であるため、別個の駆動部とする方が好ましい。
【００１６】
そこで、上記本発明劈開方法に最適な劈開装置として、劈開ツールを段階的に移動させるべく、ツールの駆動部を二つ具えた本発明劈開装置を提供する。即ち、本発明劈開装置は、スクライブ溝が設けられたウェハに押し当ててウェハを劈開する劈開ツールと、劈開する際、前記劈開ツールをウェハに押圧させるよう垂直方向に移動させる劈開駆動部と、前記劈開駆動部を垂直方向に移動させる補助駆動部とを具えることを特徴とする。
【００１７】
本発明劈開装置では、まず、劈開駆動部により比較的高速に劈開ツールを垂直方向に移動させて劈開を行い、次に、補助駆動部により比較的低速にツールを垂直方向に移動させて電極部を確実に分離する。即ち、劈開駆動部では、劈開ツールを比較的速く動作させ、補助駆動部では、ツールを比較的遅く動作させる。特に、本発明劈開装置では、補助駆動部に対して劈開駆動部が移動するという二軸構成とすることで、劈開駆動部にて劈開ツールをウェハに押し当てた状態から続いて、補助駆動部により劈開駆動部を上昇させてツールをウェハに押し当てることができる。そのため、分離動作のために劈開ツールの位置合わせなどが不要であり、劈開動作に連続させて分離動作を行うことができて作業性がよい。
【００１８】
劈開及び分離を行う劈開ツールは、従来から用いられている公知のものを適用することができる。劈開ツールの形状は、例えば、角柱状で、ウェハに当接させる側をテーパ状にしたもの、即ち、ウェハ当接側の断面形状が三角状のものが挙げられる。
【００１９】
劈開駆動部は、少なくともウェハの基板を劈開できるように衝撃的に押圧力を発生可能な機構であればよく、具体的には、直線往復運動が行える機構のものであればよい。例えば、シリンダ、モータ、電気的にはソレノイドなどが挙げられる。シリンダは、エア式が望ましい。このとき、劈開ツールは、シリンダ軸に具えるとよい。押圧力の大きさの調整は、エアの圧力を調整することで行うとよい。劈開ツールを動作させる速度は、ウェハの材質や厚みによって異なるが、例えば、InPからなるウェハで厚みが200μmの場合、10mm/sec〜20mm/secが適当である。モータを用いる場合は、回転運動を直線運動に変換させて用いるとよい。
【００２０】
補助駆動部は、少なくともウェハの電極部を分離できるように比較的緩やかに押圧力を発生可能な機構であればよく、例えば、ボールネジとボールネジを回転させるモータとを用いる構成が挙げられる。このとき、上記劈開駆動部は、ボールネジに対してスライド自在に取り付けるとよい。この構成により、モータの駆動によりボールネジを回転させると、劈開駆動部を垂直方向に移動させることができる。押圧力の大きさの調整は、モータの出力を調整することで行うとよい。劈開ツールを動作させる速度は、ウェハの材質や厚みによって異なるが、例えば、InPからなるウェハで厚みが200μmの場合、1mm/sec〜2mm/secが適当である。
【００２１】
劈開駆動部による劈開ツールの移動量(出射位置から停止位置までの距離)及び補助駆動部によるツールの移動量(同)は、いずれもウェハの規定厚みに応じて適宜変更するとよく、例えば、ウェハの規定厚みが200μm〜400μmの場合、劈開駆動部による移動量は20μm〜30μm、補助駆動部による移動量(出射位置：劈開駆動部による動作後の位置)は40μm〜80μmが適当である。そして、上記移動量となるように劈開ツールの出射位置を決定するとよい。
【００２２】
上記のようにウェハの規定厚みによって劈開ツールの出射位置を決定し、劈開ツールを配置するが、先述のようにウェハは、全面に亘って均一な厚みでないことがある。そのため、出射位置を一定とすると、劈開ツールが当接するウェハ面の位置がウェハの厚みによりずれてウェハに加えられる押圧力が変わり、劈開不良などが生じる恐れがある。そこで、ウェハの厚みに応じて出射位置を変更できるように劈開前にウェハ面の位置を検出しておくことが好ましい。即ち、劈開前、ウェハ面に接触片を接触させてウェハ面の位置を検出する検出工程と、検出されたウェハ面の位置に基づいて劈開ツールの出射位置を調整する位置調整工程とを具えることが好ましい。このとき、劈開装置は、ウェハ面の位置を検出可能なセンサ部を具えることが好ましい。
【００２３】
センサ部は、接触片の接触によりウェハ面が検出できる構成が好ましい。ウェハ接触型の場合、非接触型のセンサと比較してより正確にウェハ面を検出することができる。接触片として劈開ツールを用い、接触片の駆動部として補助駆動部を用いると、装置の構成部材を少なくすることができると共に、ウェハ面の検出に連続して劈開動作を行うことが容易にできて好ましい。また、接触片の駆動部として補助駆動部を用いた場合、接触片を比較的低速で動作させることができるため、接触片の接触によりウェハ面が損傷することを防止することができる。
【００２４】
本発明において劈開は、ウェハにおいて劈開ツールの押圧力が加えられるスクライブ溝近傍を除く箇所を支持しながら行うことが好ましい。劈開されたウェハは、劈開ツールにより押し上げられることで劈開面間が上方に向かって開く(図5(B)参照)。従来は、劈開面のエッジ部(角部)が平面受部に押し付けられて欠けが生じることがあった。本発明では、劈開ツールの押圧力が加えられるスクライブ溝近傍、即ち、上記劈開面間の開きが生じる部分(以下、開き部分と呼ぶ)を除いた個所を支持することで、ウェハに欠けが生じることを抑制する。
【００２５】
上記開き部分を除く個所を支持するためにウェハ受部は、開き部分を除く個所を支持できる形状のものを用いればよい。具体的には、逃げ溝を具えるものを用い、ウェハ上に配置する際、開き部分にこの逃げ溝を配置するとよい。このようなウェハ受部は、劈開ツールが押し当てられる際、ウェハを支持できるものであればよく、従来と同様にゴムなどの弾性材で構成してもよい。逃げ溝の幅(水平方向の長さ)は、ウェハの材料、ウェハの厚み、劈開駆動部の作動圧力などによって適宜変更するとよく、例えば、InPからなるウェハで厚み200μm、エアシリンダによる作動圧力が0.15〜0.2MPa程度の場合、300μm〜400μm程度が好ましい。
【００２６】
逃げ溝の幅は、固定としてもよいが、ウェハの厚みに応じて変動できる方が好ましい。ウェハの厚みが厚いと開き部分の開き具合が大きくなるため、逃げ溝の幅は、広い方が好ましく、逆にウェハの厚みが薄いと開き部分の開き具合が小さくなるため、逃げ幅は小さくてもよい。そこで、ウェハ受部として、一対の分割片からなるものを用い、少なくとも一方の分割片を水平方向に移動させる受部駆動部を具えることが好ましい。このウェハ受部では、分割片間の隙間が逃げ溝となり、この隙間の水平方向の長さが逃げ溝の幅となる。受部駆動部により分割片を水平方向に移動させて分割片間の隙間を変化させることで、逃げ溝の幅を変化させることができ、ウェハの厚みに応じたより適切な支持を行うことができる。なお、ウェハの厚みは、上記ウェハ面の検出に用いるセンサ部によりウェハの厚みを測定し、得られたウェハの厚みに応じて受部駆動部を動作させてもよい。
【００２７】
このような本発明劈開方法及び劈開装置は、レーザーダイオード(LD)ウェハ、フォトダイオード(PD)ウェハなどの半導体ウェハをチップ化する際に適用することが好ましい。また、本発明においてウェハは、従来と同様に公知のスクライブ装置によってスクライブ溝を予め設けたものを用いる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
(実施例1)
図1は、本発明劈開装置の概略模式図である。図1では、粘着シート、保護シートを省略している。本発明劈開装置1は、ウェハ100aを支持するワークテーブル部1aと、劈開ツール103を支持及び動作するツールユニット部1bとを具える。本発明装置1の特徴とするところは、ツールユニット部1bにあり、ユニット部1bは、スクライブ溝102が設けられたウェハ100aに押し当ててウェハ100aを劈開する劈開ツール103と、劈開する際、ツール103をウェハ100aに押圧させるよう垂直方向(z軸方向)に移動させる劈開駆動部2と、この劈開駆動部2をz軸方向に移動させる補助駆動部3とを具える。また、本例では、ワークテーブル部1aに、ウェハ100aのスクライブ溝102が設けられた面(以下、表面と呼ぶ)110を支持するウェハ受部4を具える。以下、より詳しく説明する。
【００２９】
＜ツールユニット部＞
（劈開駆動部）
劈開駆動部２は、主にウェハ１００ａの基板１２１を劈開するために劈開ツール１０３をｚ軸方向に移動させるもので、劈開に必要とされる押圧力を衝撃的に発生できるように本例では、エアシリンダを用いる。このエアシリンダのシリンダ軸２ａの端部に劈開ツール１０３を取り付けている。従って、シリンダ軸２ａの上下運動により、図１の矢印Ａで示すように劈開ツール１０３をｚ軸方向に昇降させることができる。また、本例では、劈開動作に必要とされる動作圧力をウェハ１００ａの材質やウェハ１００ａの規定厚みに応じて予め制御部（図示せず）に設定しておき、劈開の際、制御部により自動的にシリンダ軸２ａを動作させる構成である。
【００３０】
（補助駆動部）
補助駆動部３は、ウェハ１００ａの電極部１２０をより確実に分離するために劈開ツール１０３をｚ軸方向に移動させるもので、分離に必要とされる押圧力を緩やかに発生できる構成を具える。本例では、ボールネジ３ａと、ボールネジ３ａを回転させるモータ３ｂとを具え、ボールネジ３ａには、ガイド３ｃを介して上記劈開駆動部２を取り付けている。モータ３ｂを駆動してボールネジ３ａを回転させると、図１の矢印Ｂで示すように劈開駆動部２をｚ軸方向に昇降させる、即ち、劈開ツール１０３を昇降させる。このとき、モータ３ｂの出力及び回転速度を調整して、ウェハ１００ａの電極部１２０に対して劈開ツール１０３を比較的低速で押圧させる。本例では、分離動作に必要とされる動作圧力となるようにモータ３ｂの出力及び回転速度を電極部１２０の材質などに応じて予め制御部（図示せず）に設定しておき、分離の際、制御部により自動的にモータ３ｂを駆動し、ボールネジ３ａを回転させて劈開ツール１０３を上昇させる構成である。また、制御部において、上記劈開駆動部２の劈開動作後、続いて補助駆動部を動作させるよう設定すれば、劈開動作に連続して分離動作を行うことができる。
【００３１】
（劈開ツール）
本例において劈開ツール１０３は、公知のものを用いた。具体的には、セラミック材等からなり、角柱状でウェハ１００ａに当接させる側（図１において上側）をテーパ状にしたもの、即ち、ウェハ当接側の断面が図１に示すように三角状となるものを用いた。
【００３２】
＜ワークテーブル部＞
ワークテーブル部１ａは、基本的構成は従来と同様である。具体的には、ウェハ１００ａを搭載するステージ２００と、このステージ２００を支持するワークテーブル２１０とを具える。ワークテーブル２１０は、図示しない駆動機構により、垂直方向（ｚ軸方向）、水平方向（ｘ軸方向及びｙ軸方向）に移動可能で、かつ水平方向に角度θの回転が可能である。ステージ２００及びワークテーブル２１０には、図１において下方から劈開ツール１０３がステージ２００上のウェハ１００ａを押圧可能なように中央部付近に孔（図示せず）を有する。また、ステージ２００の上方には、撮像部１３０を具えており、撮像部１３０によりウェハ１００ａのスクライブ溝１０２の位置を確認して、スクライブ溝１０２の直下に劈開ツール１０３が位置するように駆動機構によりワークテーブル２１０を移動回転させる。このとき、劈開ツール１０３の出射位置が規定の位置となるようにワークテーブル２１０のｚ軸方向の位置を調整する。本例では、撮像部１３０として、ＣＣＤカメラを用いた。また、ウェハ１００ａのスクライブ溝１０２の確認は、ＣＣＤカメラで撮像した画像を画像処理部（図示せず）で処理した画像データに基づき行う。より具体的には、撮像した画像を二値化して、そのデータによりスクライブ溝１０２の位置を把握する。
【００３３】
本例においてワークテーブル部1aに具えるウェハ受部4は、一対の分割片4a、4aからなるもので、両分割片4a、4a間に一定の隙間tを設けて配置している。また、この分割片4a、4aには、それぞれ受部駆動部4bを具えており、この駆動部4bにより両分割片4a、4aをx軸方向に移動可能である。分割片4a、4aは、金属材料からなるものである。
【００３４】
（ウェハ）
本例においてウェハは、ＩｎＰからなる基板１２１と、Ａｕメッキからなる電極部１２０とを具えるものを用いた。規定厚みは、２００μｍである。
【００３５】
次に本発明劈開装置1の動作手順を説明する。図2(A)は、ウェハに劈開ツールを当接させる前の出射位置にあるツールとウェハの状態を示す模式図、(B)は、劈開動作後のウェハとツールの状態を示す模式図、(C)は、分離動作後のウェハとツールの状態を示す模式図である。
【００３６】
(1) まず、第一スクライブ後、劈開してバー化したウェハ100aを用意する。ウェハ100aの裏面111(図1において下側の面)に粘着シート104(図2参照)を貼り付け、ウェハ100aの表面110にスクライブ装置で必要なスクラブ溝を形成しておく。本例では、粘着シートとしてポリ塩化ビニルからなる厚み80μmのものを用いた。
【００３７】
(2) 上記粘着シート104付きのウェハ100aをステージ200に搭載し、表面110を保護シート105で覆うと共に、撮像部(図1参照)にてスクライブ溝102の位置を確認しながらスクライブ溝102付近に接触しないように分割片4a、4aを配置する。本例では、図2(A)に示すように分割4a、4a片間の隙間tが300μm〜400μmとなるように配置した。また、保護シートとしてポリエチレンテレフタレートからなる厚み10μmのものを用いた。
【００３８】
(3) 撮像部にてスクライブ溝102の位置を確認しながら、ワークステージ部(図1参照)を移動回転させる。移動回転は、スクライブ溝102の直下に劈開ツール103が位置するように、かつ、ツール103が設定した作動圧力をウェハ100aに作用できるように、即ち、ツール103が出射位置S(図2参照)に位置するように行う。本例において劈開ツール103は、一定の押圧力を発生できるように劈開駆動部(図1参照)のエアの出力、補助駆動部(同)のモータ(同)の出力、回転速度を設定して制御部に記憶させておく。また、本例では、作動圧力を0.2MPaとした。
【００３９】
(4) 制御部により劈開駆動部を動作させて劈開ツール103をウェハ100aに衝撃的に押圧させる。このとき、図2(B)に示すようにウェハ100aに設けたスクライブ溝102を基点にしてウェハ100aの基板(図1参照)が劈開される。本例では、劈開駆動部の移動量l₁を5mmとした。従って、劈開動作後の劈開ツール103は、分離動作出射位置S₁に位置する。
【００４０】
劈開されるとウェハ100aは、劈開面が図2(B)において上方に向けて広がり隙間107が生じる。本例では、ウェハ受部4の分割片4a間に隙間t(＞隙間107)を開けてウェハ100aを支持していることで、劈開面の角部が分割片4aに押し付けられて欠けが生じることがない。
【００４１】
(5) 制御部により補助駆動部を動作させて図2(C)に示すように劈開ツール103をウェハ100aに更に押圧させる。特に、この動作では、比較的低速で押圧する。このとき、上記劈開駆動部の動作によりウェハ100aの裏面111側にある電極部(図示せず)が分離されていない個所があっても、電極部を確実に分離する。このとき、劈開面の隙間107がより広がり、幅がより大きくなる。しかし、上記のように本例では、ウェハ受部4の分割片4a間に隙間tを設けて配置しているため、この分離動作によってもウェハ、特に劈開面の角部に欠けが生じることがない。本例では、補助駆動部の移動量l₂を40μmとした。従って、分離動作後の劈開ツール103は、完了位置S₂に位置する。
【００４２】
(6) その後、適宜ワークテーブル部を移動回転させて、ウェハ100aに設けたスクライブ溝に劈開ツールを押し当てて劈開及び分離動作を必要回数繰り返し、粘着シート104上のウェハ100aをチップ化する。以降の動作は従来と同様であり、劈開及び分離が終わって全てチップ化したらステージ200を収納装置(図示せず)に配置して、粘着シート104を一定の力で引っ張り、所定の間隔に置かれたチップを吸引機で吸い取って収納機に収納する。
【００４３】
このように本発明劈開装置は、ウェハの劈開動作に加えて、ウェハの電極部の分離動作を多段的に行うことで、電極部の分離をより確実に行い、不良品の発生を低減し、精度よくチップ化することが可能である。実施例1に示す装置では、電極部の未分離がほとんど発生しなかった。また、逃げ溝を具えるウェハ受部にてウェハを支持することで、ウェハ、特に劈開面の角部が受部に押し付けられて欠けが生じることを抑制することができる。実施例1に示す装置では、欠けによる不良発生率を2％以下にすることができた。なお、以上の例では、第２スクライブ後の劈開（チップ化）に本発明装置を用いた場合を示したが、もちろん第１スクライブ後の劈開（バー化）に本発明装置を利用してもよい。
【００４４】
(実施例2)
図3は、本発明劈開装置においてウェハ面の位置を検出するセンサ部の拡大説明図であり、(A)は、劈開ツール(接触片)をウェハ面に接触させる前の状態、(B)は、劈開ツールをウェハ面に接触させた状態を示す。図3では、粘着シート及び保護シートを省略している。この劈開装置は、基本的構成は上記実施例と同様であり、特徴とするところは、ウェハ面に接触片を接触させてウェハ面の位置の検出が可能なセンサ部10を具える点である。以下、センサ部を中心に説明する。
【００４５】
センサ部10は、ウェハ100aに接触させる接触片として劈開ツール103と、劈開ツール103の端部に具える可動接触子11と、この可動接触子11と対向するように配置される固定接触子12と、可動接触子11と固定接触子12とが接触した際にパルス電流が流れることでツール103がウェハ100aに接触したことを確認可能な通電部13とを具える。本例では、接触片の駆動部として、補助駆動部3を利用する。通電部13は、シリンダ軸2aに固定され、通電部13と劈開ツール103間には弾性材14を具えて、図3(A)に示すようにツール103がウェハ100aに接していない状態において、可動接触子11と固定接触子12間に隙間が空いた状態を維持する。本例において弾性材14は圧縮バネを用いた。劈開ツール103は、通電部13より上方においてシリンダ軸2aに摺動自在に取り付けられており、ツール103がウェハ100aに接触してウェハ100aに押し付けられると、図3(B)に示すようにシリンダ軸2aに沿って摺動して下方に移動する。このとき、弾性材14を押し縮めると同時に可動接触子11を固定接触子12に接触させる構成である。
【００４６】
上述のようにワークテーブル部(図1参照)を移動回転させて規定の出射位置Sに劈開ツール103を位置させる。このとき、補助駆動部3に対する劈開駆動部2の垂直方向(z軸方向)の高さ(補助駆動部3の底面位置h₀から劈開駆動部2の底面位置h₁までの長さ)H₁、劈開駆動部2内におけるシリンダ軸2aの高さ(劈開駆動部2の底面位置h₁からシリンダ軸の規定位置h₂までの長さ)H₂、及びシリンダ軸2aの規定位置h₂から劈開ツール103の先端部までの高さH₃も設定される。このとき、図3(A)においてS点が劈開ツール103の出射位置となる。そして、劈開動作の際、出射位置Sから必要な移動量l₁分劈開ツール103を動作させる。このとき、ウェハ100aの厚みが異なると、ウェハ100aに対する劈開ツール103の移動量lが変動するため、精度よく劈開や分離を行うことができない場合がある。そこで、本例では、センサ部10を具えてウェハ面の位置を検出し、検出したウェハ面に基づいて出射位置を調整する。
【００４７】
センサ部10による出射位置Sの調整手順を説明する。まず、図3(A)に示すように、可動接触子11と固定接触子12間に一定の隙間が空いた状態となるように劈開ツール103をシリンダ軸2aに沿って摺動させて調整し、その状態を基準状態とする。この基準状態において劈開ツール103が出射位置Sに位置するようにワークテーブル部(図1参照)を移動回転させる。そして、補助駆動部3により劈開駆動部2に具えた劈開ツール103を出射位置Sから出射させ、ツール103がウェハ100aに接触するまで上昇させる。劈開ツール103がウェハ100aに接触すると、ウェハ100aに押されてツール103はシリンダ軸2aに沿って摺動して下方に移動し、可動接触子11が固定接触子12に接触して導通部13にパルス電流が流れる。本例では、パルス電流が流れた際、制御部により補助駆動部3が停止するように制御している。
【００４８】
パルス電流が流れると、制御部では、モータの回転数により補助駆動部3の移動距離l'を算出する。この移動距離l'と規定の移動量l₁とが同じ場合、ウェハ100aは、規定厚みであることが分かる。従って、ウェハ100aに対し、劈開ツール103は、適切な位置に配置されているため、調整しなくてもよい。一方、移動距離l'と移動量l₁とに差が生じた場合、ウェハの測定部分は、規定厚みでない。そこで、上記差に応じて、補助駆動部3を動作して出射位置Sを調整する。具体的には、(移動距離l'−移動量l₁)が正である場合、ウェハは規定厚みより薄いことになる。従って、出射位置Sを差の分だけ図3(A)において上方に移動させるとよい。即ち、補助駆動部3にて劈開駆動部2を上方に移動してH₁を大きくし、底面位置h₁を上方に移動する。(移動距離l'−移動量l₁)が負である場合、ウェハは規定厚みより厚いことになる。従って、出射位置Sを差の分だけ図3(A)において下方に移動させるとよい。即ち、補助駆動部3にて劈開駆動部2を下方に移動してH₁を小さくし、底面位置h₁を下方に移動する。いずれの場合も、高さH₂、H₃に変動はない。
【００４９】
なお、劈開する際、センサ部10は作動させたまま加工を行う。これにより、劈開ツール103がウェハ100aに接触したことを確認できる。具体的には、可動接触子11と固定接触子12の接触に対応してLEDを点灯することなどが挙げられる。また、何らかの原因で劈開ツール103がウェハ100aに空振りした場合、エラーとして劈開ツール103の駆動を停止することができる。
【００５０】
このようにウェハに接触片を接触させてウェハ面の位置を検出し、ウェハ面の位置に応じて劈開ツールの出射位置を調整することで、ウェハの厚みによらず、一定の押圧力をウェハに与えることができる。従って、本発明は、精度よくウェハをチップ化することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明劈開方法によれば、劈開動作に加えて分離動作を行うことで、不良の発生を低減し、精度よくチップ化できるという優れた効果を奏し得る。特に、ウェハに接触片を直接接触させてウェハ面の位置を検出し、ウェハ面の位置に基づいて劈開ツールの出射位置を調整することで、ツールの押し圧力を一定にすることができ、より精度よくチップを製造することができる。また、逃げ溝を設けたウェハ受部によりウェハを支持することで、ウェハに欠けが生じにくく、欠けによる不良の発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明劈開装置の概略模式図である。
【図２】 (A)は、ウェハに劈開ツールを当接させる前の出射位置にあるツールとウェハの状態を示す模式図、(B)は、劈開直後のウェハとツールの状態を示す模式図、(C)は、分離直後のウェハとツールの状態を示す模式図である。
【図３】本発明劈開装置においてウェハ面の位置を検出するセンサ部の拡大説明図であり、(A)は、劈開ツールをウェハ面に接触させる前の状態、(B)は、劈開ツールをウェハ面に接触させた状態を示す。
【図４】ウェハからチップを製造する工程を示す概略説明図である。
【図５】 (A)は、従来のウェハ受部にてウェハが支持された状態を示す説明図、(B)は、その劈開後のウェハの状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１劈開装置１ａワークテーブル部１ｂツールユニット部２劈開駆動部
２ａシリンダ軸３補助駆動部３ａボールネジ３ｂモータ３ｃガイド
４ウェハ受部４ａ分割片４ｂ受部駆動部
１０センサ部１１可動接触子１２固定接触子１３通電部１４弾性材
１００ウェハ１００ａバー状にしたウェハ１００ａ’ 劈開面
１００ｂチップ１０１電極パターン１０２スクライブ溝
１０３劈開ツール１０４粘着シート１０５保護シート１０６ウェハ受部
１０７隙間
１１０表面１１１裏面１２０電極部１２１基板１３０撮像部
２００ステージ２１０ワークテーブル

Claims

基板の表面に電極部を具えるウェハであって、スクライブ溝が設けられたウェハに押し当ててウェハを劈開する劈開ツールと、
劈開する際、前記劈開ツールをウェハに押圧させるよう垂直方向に移動させる劈開駆動部と、
前記劈開駆動部により劈開ツールを移動させてウェハに押圧させた後、劈開駆動部を垂直方向に移動させて、更に劈開ツールをウェハに押圧させる補助駆動部とを具え、
前記補助駆動部は、前記劈開駆動部により劈開ツールを移動させる速度よりも低速で劈開ツールを移動させるように構成されることを特徴とする劈開装置。
更に、補助駆動部により劈開ツールを上昇させてウェハ面にツールを接触させてウェハ面の位置を検出可能なセンサ部を具えることを特徴とする請求項1記載の劈開装置。
更に、ウェハのスクライブ溝が設けられた面を支持するウェハ受部を具え、
前記ウェハ受部は、逃げ溝を具え、ウェハ上に受部を配置する際、劈開ツールの押圧力が加えられるスクライブ溝近傍にこの逃げ溝を配置することを特徴とする請求項1又は2記載の劈開装置。
ウェハ受部は、一対の分割片からなり、少なくとも一方の分割片を水平方向に移動可能な受部駆動部を具えることを特徴とする請求項3記載の劈開装置。
基板の表面に電極部を具えるウェハであって、スクライブ溝が設けられたウェハに、劈開駆動部により劈開ツールを垂直方向に移動させて押圧してウェハを劈開する劈開工程と、
前記劈開工程の後、補助駆動部により劈開ツールを垂直方向に移動させて、更に劈開ツールを押圧してウェハを分離する分離工程とを具え、
前記分離工程において劈開ツールの移動速度を劈開工程における劈開ツールの移動速度よりも低速にすることを特徴とする劈開方法。
劈開前、ウェハ面に接触片を接触させてウェハ面の位置を検出する検出工程と、検出されたウェハ面の位置に基づいて劈開ツールの出射位置を調整する位置調整工程とを具えることを特徴とする請求項5に記載の劈開方法。
劈開は、ウェハにおいて劈開ツールの押圧力が加えられるスクライブ溝近傍を除く箇所を支持しながら行うことを特徴とする請求項5又は6記載の劈開方法。