JP4761207B2

JP4761207B2 - ウェーハ収納方法

Info

Publication number: JP4761207B2
Application number: JP2006199615A
Authority: JP
Inventors: 敏隆豊見
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2026-07-21
Also published as: JP2008028183A

Description

本発明は、半導体装置や電子部品が形成されたウェーハをカセットに収納する収納方法に関するものである。

半導体製造工程において、表面に半導体装置や電子部品等が形成されたシリコンを主材料とするウェーハは、プロービング工程で電気試験が行われた後、ダイシング工程で個々のチップ（ダイ、又はペレットとも言われる）に分割される。個々のチップに分割されたウェーハは、ダイボンディング工程で部品基台にダイボンディングされ、ダイボンディングされた後、樹脂モールドされて半導体装置や電子部品等の完成品となる。

ダイシング工程においては、ダイシングブレードと呼ばれる薄型砥石でウェーハを切削することにより完全切断（フルカット）、又は部分切断（ハーフカット）するダイシング装置が用いられる。また、近年ではダイシングブレードを用いずに、ウェーハの内部に集光点を合わせたレーザー光を照射し、ウェーハ内部に多光子吸収現象による改質層を形成させ、この改質層を起点としてウェーハを割断するレーザーダイシング装置も用いられている。

ダイシング装置、レーザーダイシング装置においては、図６に示すように、ウェーハＷを上下方向に複数枚収納するカセットＣが用いられ、ウェーハＷはこのカセットＣから１枚ずつ取り出されてダイシング加工され、加工後はまたカセットの元の位置に収納される。

このようなカセットとしては、対向した内壁のおのおのに複数の桟を有し、対応する各桟に架けて複数のウェーハの間隔を保ちつつ水平に収納できるようにしたものが一般的である（例えば、特許文献１、２参照。）。
特開２００４−９５９４２号公報特開２００５−２２８８６７号公報

ところで、前述のようなダイシング装置、レーザーダイシング装置によって、ハーフカットされたウェーハＷや、内部に改質層を形成されたウェーハＷは、カセットＣに収納した際に、図７に示すように、自重によりダイシングされた部分が変形し、撓んでしまう場合がある。このようにウェーハＷが撓むと、搬送アーム５０でウェーハＷを保持することが出来なくなる。更に、溝や改質層を境にウェーハが破損して落下する、または個々のチップ同士のエッジ部が接触して欠けを生じ不良チップとなるなど様々な問題が発生する。

本発明は、このような問題に対してなされたもので、ダイシングされたウェーハをカセットに収納する際、ウェーハに撓みを生じさせず、ウェーハに割れや欠けなどが発生しないウェーハ収納方法を提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するために、ダイシング装置のブレードによりダイシングされて切削溝が形成された、またはレーザーダイシング装置のレーザー光により内部に改質層が形成されたウェーハを、前記切削溝、または前記改質層の形成されている方向より所定の角度回転させ、前記ウェーハを収納するカセットへ前記ウェーハを収納することを特徴としている。

また、前記ウェーハを回転させる角度は４０度から５０度であることと、前記ウェーハは、シリコンにより形成され、円形形状であることと、前記カセットは、対向した内壁に複数の対になる桟を有し、前記ウェーハを一対の前記桟に架けて水平に収納することとも特徴としている。

本発明によれば、対向した内壁に複数の対になる桟を有するカセットへ、シリコンを主材料として製造されたウェーハが、水平に収納されてダイシング装置、またはレーザーダイシング装置に供給される。

供給されたウェーハは、ダイシング装置、またはレーザーダイシング装置に備えられた搬送装置により搬送され、ダイシング装置によりハーフカット、またはレーザーダイシング装置により内部に改質層を形成される。ダイシングされたウェーハは、再び搬送装置で搬送されてカセットに収納される。

このとき、ウェーハは、ハーフカットによる加工溝、または改質層が形成された方向よりも４０度から５０度回転され、加工溝、または改質層の形成されている方向と、一対の桟の方向とが、４０度から５０度傾斜した状態でカセットに収納される。

これにより、ダイシングにより強度が低下している加工溝、または改質層部分にかかる自重による負荷が軽減され、ウェーハに撓みを生じさせず、ウェーハに割れや欠けなどが発生しない。

以上説明したように、本発明のウェーハ収納方法によれば、加工溝、または改質層部分にかかる自重による負荷が軽減され、ウェーハに撓みを生じさせず、安全にウェーハを収納することが可能となる。

以下添付図面に従って本発明に係るウェーハ収納方法の好ましい実施の形態について詳説する。はじめに、本発明のウェーハ収納方法を行うダイシング装置、及びレーザーダイシング装置の構成について説明する。図１はダイシング装置の外観を示す斜視図、図２はレーザーダイシング装置の加工部を示した側面図、図３はレーザーダイシングの原理を説明する概念図である。

ダイシング装置１は、表面に半導体装置や電子部品等が形成され、シリコンを主材料とする円形形状の複数のウェーハＷが収納されたカセットＣを外部装置との間で受け渡すロードポート５１を備えている。

その他、ダイシング装置１には、ウェーハＷを装置各部に搬送する搬送手段５３と、ウェーハＷを載置するウェーハテーブル３１と、ウェーハＷの加工が行なわれる加工部２０と、加工後のウェーハＷを洗浄し、乾燥させるスピンナ５２、カセットＣよりウェーハＷの搬出、収納を行う不図示の搬送アーム等を備えている。ダイシング装置１の各部の動作は制御手段としてのコントローラ１０により制御される。

加工部２０には、近傍にワークＷの表面を撮像する不図示の顕微鏡が備えられ、内部には互いに対向配置され、先端に薄い円盤状のブレード２１と、ブレード２１と不図示のホイールカバーが取付けられた高周波モータ内蔵型のスピンドル２２、２２が設けられている。

スピンドル２２はどちらも３０，０００ｒｐｍ〜８０，０００ｒｐｍで高速回転されるとともに、不図示の移動軸により互いに独立して図のＹ方向のインデックス送りとＺ方向の切込み送りとがなされる。更に、ウェーハＷを吸着載置するウェーハテーブル３１が、不図示の移動軸によって図のＸ方向に研削送りされるように構成されており、これらの動作により高速に回転するブレード２１が、ウェーハＷへ接触し、ウェーハＷがＸ、Ｙ方向にダイシングされる。

また、レーザーダイシング装置は、ダイシング装置１と同様にロードポート５１、搬送手段５３、ウェーハテーブル３１等を備え、図２に示すように、加工部２０内にはスピンドル２２と同様に対向してレーザーヘッド４１が設けられている。

レーザーヘッド４１は、レーザー発振器４１Ａ、コリメートレンズ４１Ｂ、ミラー４１Ｃ、コンデンスレンズ４１Ｄ等からなり、レーザー発振器４１Ａから発振されたレーザー光Ｌは、コリメートレンズ４１Ｂで水平方向に平行光線とされ、ミラー４１Ｃで垂直方向に反射され、コンデンスレンズ４１Ｄによって集光される。

レーザー光Ｌの集光点を、チャックテーブル３１に載置されたウェーハＷの厚さ方向内部に設定すると、図３（ａ）に示すように、ウェーハＷの表面を透過したレーザー光Ｌは集光点でエネルギーが集中され、ウェーハ内部の集光点近傍に多光子吸収によるクラック領域、溶融領域、屈折率変化領域等の改質領域Ｐを形成する。

改質領域Ｐは、図３（ｂ）に示すように、ウェーハＷが水平方向に移動されることにより、ウェーハＷ内部に複数並んで形成される。この状態でウェーハＷは改質領域Ｐを起点として自然に割断するか、或いは僅かな外力を加えることによって改質領域Ｐを起点として割断される。この場合、ウェーハＷは表面や裏面にはチッピングが発生せずに容易にチップに分割される。

続いて、本発明に係わるウェーハ収納方法について説明する。図４は本発明に係わるウェーハ収納方法を説明するカセットの斜視図、図５は本発明に係わるウェーハ収納方法により収納されたウェーハの側面図及び上面図である。

ダイシング装置、及びレーザーダイシング装置では、ウェーハＷが複数枚収められたカセットＣが、図１に示されるロードポート５１にセットされる。

カセットＣに内に設けられた桟Ｓに架けられて水平に収納されているウェーハＷは、搬送アーム５０により１枚ずつカセットＣから搬送され、搬送手段５３によりウェーハテーブル３１へ載置されて加工部２０へ送られる。

加工部２０では、ブレード２１、またはレーザーヘッド４１によりウェーハＷがダイシング加工され、ウェーハＷにはＸ、Ｙ方向に複数の加工溝、または改質層領域が形成される。

ダイシング加工されたウェーハＷはダイシング装置、及びレーザーダイシング装置内の各種装置により洗浄やエキスパンド等の工程が行われ、再びカセットＣへ収納される。

このとき、ウェーハＷは、図４に示す矢印Ａ方向に所定角度回転させた後、搬送アーム５０により搬送され、カセットＣへ収納される。回転されてカセットＣに収納されたウェーハＷは、図７（ｂ）のように加工溝、または改質層領域が形成されている方向と、桟Ｓの設けられている方向とが同方向とはならず、図５（ｂ）に示すように、桟Ｓに対して角度θ傾斜した状態で収納される。角度θは、４０度から５０度あることが好ましい。

これにより、ウェーハＷを桟Ｓに架けて収納した際に加工溝、または改質層領域に対してかかる負荷が分散され、ウェーハＷが自重により撓むことなく水平に保たれたまま収納することが可能となる。よって、ウェーハＷの割れやチップ同士が接触して欠けを発生させることが無い。

以上説明したように、本発明に係るウェーハ収納方法によれば、加工溝、または改質層領域にかかる自重による負荷が分散軽減され、それによりウェーハに撓みを生じさせず、ウェーハの割れやチップ同士の接触による欠けを発生させずに安全にウェーハを収納することが可能となる。

なお、ウェーハＷを加工した後、搬送アーム５０で搬送する際、既に加工溝、または改質層領域の方向が桟Ｓの方向に対して４０度から５０度回転した状態となっているならば、搬送アーム５０で搬送する前にウェーハＷを回転させなくてもよい。

また、本発明のウェーハ収納方法で収納するウェーハは、厚さが２００μｍ以上であって、加工後のチップサイズが１ｍｍ角以上であり、改質層の形成本数は４本未満であることが望ましい。

本発明に係わるダイシング装置の外観を示す斜視図。レーザーダイシング装置の加工部を示した側面図。レーザーダイシングの原理を説明する概念図。本発明に係わるウェーハ収納方法を説明するカセットの斜視図。本発明に係わるウェーハ収納方法により収納されたウェーハの側面図及び上面図。カセットの斜視図。カセットに収納されたウェーハの側面図及び上面図。

符号の説明

１…ダイシング装置，２…加工部，１０…コントローラ，２１…ブレード，２２…スピンドル，３１…ウェーハテーブル，４１…レーザーヘッド，５０…搬送アーム，５１…ロードポート，５２…スピンナ，５３…搬送手段，Ｃ…カセット，Ｐ…改質層，Ｓ…桟，Ｗ…ウェーハ

Claims

ダイシング装置のブレードによりダイシングされて切削溝が形成された、またはレーザーダイシング装置のレーザー光により内部に改質層が形成されたウェーハを、前記切削溝、または前記改質層の形成されている方向より所定の角度回転させ、前記ウェーハを収納するカセットへ前記ウェーハを収納することを特徴とするウェーハ収納方法。
前記ウェーハを回転させる角度は４０度から５０度であることを特徴とする請求項１に記載のウェーハ収納方法。
前記ウェーハは、シリコンにより形成され、円形形状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のウェーハ収納方法。
前記カセットは、対向した内壁に複数の対になる桟を有し、前記ウェーハを一対の前記桟に架けて水平に収納することを特徴とする請求項１、２、または３のいずれか１項に記載のウェーハ収納方法。