JP4767122B2 - テープの貼り替え方法及び該テープの貼り替え方法を使用した基板の分割方法 - Google Patents

Description

本発明はテープの貼り替え方法及び該テープの貼り替え方法を使用した基板の分割方法に係り、特に、半導体や電子部品材料等のワークに切断加工を行う際に使用されるテープの貼り替え方法及び該テープの貼り替え方法を使用した基板の分割方法に関する。

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、次に個々のチップは、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る。ダイボンディングされた後、チップは樹脂モールドされ、半導体装置や電子部品等の完成品となる。

なお、表面に半導体装置や電子部品等が形成される前のウェーハは、表面に保護シートが貼り付けられ、裏面が研削されて（バックグラインド工程）平面性等が確保される。

プロービング工程の後ウェーハは、図２に示されるように、片面に粘着層が形成された厚さ１００μｍ程度の粘着シート（ダイシングシート又はダイシングテープとも呼ばれる）Ｓが裏面又は表面に貼り付けられ、粘着シートＳは剛性のあるリング状のフレームＦにマウントされている。ウェーハＷはこの状態でダイシング工程内、ダイシング工程とダイボンディング工程との間、及びダイボンディング工程内を搬送される。

ダイシング工程では、ダイシングブレードと呼ばれる薄型砥石でウェーハＷに研削溝を入れてウェーハをカットするダイシング装置が用いられている。ダイシングブレードは、微細なダイヤモンド砥粒をＮｉで電着したもので、厚さ１０μｍ〜３０μｍ程度の極薄のものが用いられる。

このダイシングブレードを３０，０００〜６０，０００ｒｐｍで高速回転させてウェーハＷに切込み、ウェーハＷを完全切断（フルカット）、又は部分切断（ハーフカット）する。フルカットの場合、ウェーハＷの裏面又は表面に貼られた粘着シートＳは、表面又は面から１０μｍ程度しか切り込まれていないので、ウェーハＷは個々のチップＴに切断されてはいるものの、個々のチップＴがバラバラにはならず、チップＴ同士の配列が崩れていないので全体としてウェーハ状態が保たれている。

また、ダイシングブレードを用いずに、ウェーハＷ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領域を形成させ、この改質領域を起点としてウェーハＷを割断するレーザーダイシング加工が提案されている。このレーザーダイシング加工の場合も、ウェーハＷは図２に示されるような状態でダイシングされるので、チップＴ同士の配列が崩れず、全体としてウェーハ状態が保たれている。

ここでは、このようにダイシング加工されて個々のチップＴに分割された後であっても、チップＴ同士の配列が崩れていないこのチップＴの集合体をも便宜上ウェーハＷと呼ぶこととする。

この後、ウェーハＷはダイボンディング工程に送られる。ダイボンディング工程ではダイボンダが用いられる。ダイボンダではウェーハＷは先ずチャックステージに載置され、次に粘着シートＳがエキスパンドされて、チップＴ同士の間隔が広げられチップＴをピックアップし易くする。

次に、下方からチップＴをプッシャで突上げるとともに上方からコレットでチップＴをピックアップし、基台の所定位置にチップＴをボンディングする。

このような、粘着シートＳのエキスパンドを行い、チップＴ間の間隔を広げるエキスパンド方法及びエキスパンド装置は従来から用いられていた。また、このエキスパンド装置における様々な改良開発も行われている（たとえば、特許文献１、及び特許文献２。）。
特開２００５−１０９０４４号公報 特開２００５−０５７１５８号公報

しかしながら、従来のウェーハの一連の処理工程においては、既述したように、最初に表面に保護シートが貼り付けられ、裏面の処理（バックグラインド工程等）が終了した後に裏面に粘着シートＳが貼り付けられ、表面の保護シートが剥離される、いわゆるテープの貼り替えがなされるが、このテープの貼り替えの際に両テープ同士が局所的に粘着してしまい、テープの貼り替えが良好な状態で行えないという問題点が指摘されている。

すなわち、ウェーハの厚さは０．７５ｍｍ程度と小さいので、このウェーハを挟んで両テープの粘着面が接触する確率が高く、一旦両テープの粘着面が接触した場合、両者を歪ませずに剥離することは困難であり、テープ貼り替えの生産性を著しく低下させる。

特に、このテープ貼り替えを手動で行った場合、作業者のスキルに依存し、非熟練作業者による作業は困難である。また、このテープ貼り替えを自動で行えば、上記の問題点の解消は可能であるが、工程が複雑であり、自動化するのは装置上容易ではない。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、ウェーハの一連の処理工程において、最初に表面に保護シートが貼り付けられ、裏面の処理（バックグラインド工程等）が終了した後に裏面に粘着シートが貼り付けられ、表面の保護シートが剥離される、いわゆるテープの貼り替えにおいて、両テープ同士が局所的に粘着してしまい、テープの貼り替えが良好な状態で行えないという問題点を解消できるテープの貼り替え方法及び該テープの貼り替え方法を使用した基板の分割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、表面に第１の接着テープが貼着された基板の裏面に第２の接着テープを貼着させ、前記基板の表面より前記第１の接着テープを剥離するテープの貼り替え方法において、第１の環状部材に周縁が固定されるとともに、基板の表面側が接着面側に貼着された前記第１の接着テープの非接着面側を前記基板と略同一平面サイズのテーブル上に載置する載置工程と、内径が前記基板の外径と略同一サイズの環状部材であるバッファリングを前記基板の周縁に配するバッファリング供給工程と、前記バッファリング上に第２の環状部材を供給し、該第２の環状部材に周縁が固定された前記第２の接着テープの接着面側を前記基板の裏面側に貼着させるテープ供給工程と、前記テーブルと前記第１の接着テープとを隔置する隔置工程と、前記基板の表面より前記第１の接着テープを剥離する剥離工程と、を備えることを特徴とするテープの貼り替え方法を提供する。

また、本発明は、前記目的を達成するために、表面に第１の接着テープが貼着された基板の裏面に第２の接着テープを貼着させ、前記基板の表面より前記第１の接着テープを剥離するテープの貼り替え方法において、第１の環状部材に周縁が固定されるとともに、基板の表面側が接着面側に貼着された前記第１の接着テープの非接着面側を前記基板と略同一平面サイズのテーブル上に載置する載置工程と、前記第１の接着テープを前記テーブル外周部近傍で円周状に切断するテープ切断工程と、内径が前記基板の外径と略同一サイズの環状部材であるバッファリングを前記基板の周縁に配するバッファリング供給工程と、前記バッファリング上に第２の環状部材を供給し、該第２の環状部材に周縁が固定された前記第２の接着テープの接着面側を前記基板の裏面側に貼着させるテープ供給工程と、前記第２の環状部材を上下反転させて、基板の裏面側が接着面側に貼着された前記第２の接着テープの非接着面側を前記テーブル上に載置する反転工程と、前記基板の表面より前記第１の接着テープを剥離する剥離工程と、を備えることを特徴とするテープの貼り替え方法を提供する。

更に、本発明は、前記基板の表面、裏面又は内部に分割予定線に沿った線状の改質領域が形成されており、前記のテープの貼り替え方法の実施後に前記第２の接着テープに張力を加えて引き伸ばすことにより前記基板を前記分割予定線に沿って分割することを特徴とする基板の分割方法を提供する。

本発明によれば、内径が基板の外径と略同一サイズの環状部材であるバッファリングを基板の周縁に配した後に第２の接着テープの接着面側を基板の裏面側に貼着させるので、バッファリングにより第１の接着テープと第２の接着テープとの接触を確実に防止できる。したがって、本発明によれば、テープの貼り替えが良好な状態で行える。

また、本発明によれば、第１の接着テープと第２の接着テープとの接触を確実に防止できるので、第２の接着テープに張力を加えて引き伸ばすことにより基板を分割する際の生産性を向上させることができる。

なお、表面、裏面又は内部の線状の改質領域とは、ウェーハの個々のチップへの分割予定線に沿った線状の領域であり、ウェーハの表面又は裏面に形成される場合は、ダイシングブレードによるウェーハの完全切断（フルカット）又は部分切断（ハーフカット）が代表的であり、ウェーハの内部に形成される場合は、ウェーハの内部に集光点を合わせたレーザー光の照射による内部亀裂（マイクロクラック）が代表的である。

また、「基板の表面」及び「基板の裏面」とは、単に便宜的な称呼であり、表面が先でも裏面が先でも発明の本質に変わるところはない。

本発明において、前記載置工程に次いで、前記第１の環状部材を前記テーブル側に押し込み、前記テーブル周縁の前記第１の接着テープの非接着面側を前記テーブル周縁に設けられた仮止めリングで保持する仮保持工程を備えることが好ましい。このように、第１の環状部材をテーブル側に押し込み、テーブル周縁の第１の接着テープをテーブル周縁に設けられた仮止めリングで保持すれば、第１の接着テープと第２の接着テープとの距離を大きく取れ、両テープ同士の接触を確実に防止できる。

なお、第１の環状部材をテーブル側に押し込む動作に代えて、第１の環状部材を固定してテーブルを押し上げる動作も、第１の環状部材とテーブルとの相対移動の点では均等である。

また、本発明において、前記仮保持工程又は前記バッファリング供給工程に次いで、前記仮止めリングで保持されている前記第１の接着テープを円周状に切断するテープ切断工程を備えることが好ましい。このように、第１の接着テープを円周状に切断すれば、第１の接着テープと第１の環状部材とが分離でき、その後に作業性が大幅に向上する。

また、本発明において、前記隔置工程に次いで、前記第２の環状部材を上下反転させて、基板の裏面側が接着面側に貼着された前記第２の接着テープの非接着面側を前記テーブル上に載置する反転工程を備えることが好ましい。このように基板を反転させて再度テーブル上に載置すれば、作業性が一層向上する。

以上説明したように、本発明によれば、テープの貼り替えが良好な状態で行える。

以下、添付図面に従って、本発明に係るテープの貼り替え方法及び該テープの貼り替え方法を使用した基板の分割方法の好ましい実施の形態について詳説する。図１は、本発明に係るテープの貼り替え方法の第１の実施の形態によるフローを説明する断面図であり、フローは（ａ）から（ｆ）の順で進行する。

図１（ａ）に示されるように、テープの貼り替え装置１０において、第１の接着テープであるバックグラインドシートＢの接着面側（図の上側）が、基板であるウェーハＷの表面側（図の下側）に貼着されている。また、バックグラインドシートＢの周縁の接着面側（図の上側）が、第１の環状部材であるバックグラインドフレームＦ１の下面に貼着されている。

そして、バックグラインドシートＢの非接着面側（図の下側）がウェーハＷと略同一平面サイズのテーブル１２の上に載置され、図の矢印で示すように、テーブル１２の上に減圧手段により吸引固定されている（以上、載置工程）。

なお、バックグラインドフレームＦ１は昇降リング１４の上に固定されている。また、テーブル１２の周縁には仮止めリング１６が設けられている。この仮止めリング１６の内径はウェーハＷの外径より若干大きく形成されており、外径はバックグラインドフレームＦ１及び昇降リング１４の内径より若干小さく形成されている。そして、仮止めリング１６の厚さは、内径から外径まで直線状に板厚が減少する断面が直角三角形状になっている。

次いで、図１（ｂ）に示されるように、昇降リング１４を図の矢印で示すように下降させる。これにより、バックグラインドフレームＦ１が下側（テーブル１２側）に押し込まれる。この状態において、テーブル１２の周縁部分のバックグラインドシートＢは若干量伸ばされて仮止めリング１６の上面と密着するような状態となっている。仮止めリング１６には吸着手段が設けられており、バックグラインドシートＢが仮止めリング１６の上面と密着した状態で図の矢印で示すように保持する（以上、仮保持工程）。

なお、仮止めリング１６の吸着手段としては、仮止めリング１６を多孔質の材料（たとえば、ポーラスセラミックス）で形成するか、仮止めリング１６の表面（上面）に吸引溝を形成するかし、図示しない減圧手段に接続する構成が採用できる。

次いで、図１（ｃ）に示されるように、内径がウェーハＷの外径より若干大きい環状部材であるバッファリング１８をバックグラインドフレームＦ１の上に載置する。これにより、バッファリング１８がウェーハＷの周縁に配されることとなる（以上、バッファリング供給工程）。

このバッファリング１８は、バックグラインドシートＢや粘着シートＳの接着剤（粘着剤）との接着性が低い材質（たとえば、フッ素樹脂）で形成されることが好ましい。このような材質であれば、バッファリング１８が誤ってバックグラインドシートＢや粘着シートＳと接しても両者が接着するトラブルが避けられる。

また、このバッファリング１８の厚さは、所定部分の径から内径まで直線状に板厚が減少する断面が直角三角形状になっており、下面が仮止めリング１６の上面と平行になるような形状であることが好ましい。このような形状とすることにより、バッファリング１８が誤ってバックグラインドシートＢと接するトラブルが一層避けられる。

また、図１（ｃ）に示されるように、仮止めリング１６で吸引保持されているバックグラインドシートＢをカッタ２０を使用して円周状に切断する（以上、テープ切断工程）。これにより、ウェーハＷに貼着されたバックグラインドシートＢがバックグラインドフレームＦ１と分離される。

次いで、図１（ｄ）に示されるように、第２の環状部材であるエキスパンドフレームＦ２がバッファリング１８の上に供給される。第２の接着テープである粘着シートＳは、周縁の接着面側（図の下側）がこのエキスパンドフレームＦ２の上面に貼着固定されている。したがって、粘着シートＳの接着面側（図の下側）がウェーハＷの裏面側（図の上側）に貼着される（以上、テープ供給工程）。

この際、既述したように、バッファリング１８の下面が仮止めリング１６の上面と平行になっており、バッファリング１８が誤ってバックグラインドシートＢと接するトラブルが避けられる配置となっている。

また、バッファリング１８の上面が粘着シートＳの下面と平行になっており、バッファリング１８が誤って粘着シートＳと接するトラブルが避けられる配置となっている。

次いで、図１（ｅ）に示されるように、テーブル１２とバックグラインドシートＢとを隔置し（以上、隔置工程）、エキスパンドフレームＦ２を上下反転させて、図１（ｆ）に示されるように、ウェーハＷの裏面側が接着面側に貼着された粘着シートＳの非接着面側をテーブル１２上に載置する（以上、反転工程）。このとき、バックグラインドフレームＦ１をテープの貼り替え装置１０より取り外す。

また、粘着シートＳの非接着面側を、図１（ｆ）の矢印で示すように、テーブル１２の上に減圧手段により吸引固定する。更に、昇降リング１４を図１（ｆ）の矢印で示すように上昇させて、粘着シートＳが水平状態となるように維持する。そして、ウェーハＷの表面よりバックグラインドシートＢを剥離する（以上、剥離工程）。

次に、本発明に係るテープの貼り替え方法の第２の実施の形態によるフローを説明する。図２は本発明に係るテープの貼り替え方法の第２の実施の形態によるフローを説明する断面図であり、フローは（ａ）から（ｆ）の順で進行する。

図２（ａ）に示されるように、テープの貼り替え装置１０において、第１の接着テープであるバックグラインドシートＢの接着面側（図の上側）が、基板であるウェーハＷの表面側（図の下側）に貼着されている。また、バックグラインドシートＢの周縁の接着面側（図の上側）が、第１の環状部材であるバックグラインドフレームＦ１の下面に貼着されている。

そして、バックグラインドシートＢの非接着面側（図の下側）がウェーハＷと略同一平面サイズのテーブル１２の上に載置され、図の矢印で示すように、テーブル１２の上に減圧手段により吸引固定されている（以上、載置工程）。

次いで、図２（ｂ）に示されるように、バックグラインドシートＢを、テーブル１２外周部近傍で、カッタ２０を使用して円周状に切断する（以上、テープ切断工程）。

これにより、ウェーハＷに貼着されたバックグラインドシートＢがバックグラインドフレームＦ１と分離される。分離されたバックグラインドフレームＦ１は、テープの貼り替え装置１０より取り外される。

次いで、図２（ｃ）に示されるように、内径がウェーハＷの外径より若干大きい環状の板状部材であるバッファリング２１を昇降リング１４の上に載置する。これにより、バッファリング２１がウェーハＷの周縁に配され、粘着シートＳが誤ってバックグラインドシートＢと接するトラブルが避けられることとなる（以上、バッファリング供給工程）。

このバッファリング２１は、バックグラインドシートＢや粘着シートＳの接着剤（粘着剤）との接着性が低い材質（たとえば、フッ素樹脂）で形成されることが好ましい。

次いで、図２（ｄ）に示されるように、第２の環状部材であるエキスパンドフレームＦ２がバッファリング２１の上に供給される。第２の接着テープである粘着シートＳは、周縁の接着面側（図の下側）がこのエキスパンドフレームＦ２の上面に貼着固定されている。したがって、粘着シートＳの接着面側（図の下側）がウェーハＷの裏面側（図の上側）に貼着される（以上、テープ供給工程）。

この際、既述したように、バッファリング２１がウェーハＷの周縁に配され、粘着シートＳが誤ってバックグラインドシートＢと接するトラブルが避けられる配置となっている。

また、バッファリング２１の上面が粘着シートＳの下面と平行になっており、バッファリング２１が誤って粘着シートＳと接するトラブルが避けられる配置となっている。

次いで、図２（ｅ）に示されるように、エキスパンドフレームＦ２を上下反転させて、ウェーハＷの裏面側が接着面側に貼着された粘着シートＳの非接着面側をテーブル１２上に載置する（以上、反転工程）。

また、粘着シートＳの非接着面側を、図２（ｆ）の矢印で示すように、テーブル１２の上に減圧手段により吸引固定する。そして、ウェーハＷの表面よりバックグラインドシートＢを剥離する（以上、剥離工程）。

以上、第１の実施の形態、及び第２の実施の形態のような一連のテープの貼り替え工程により、ウェーハＷの裏面が粘着シートＳで接着されテーブル１２上に載置され、粘着シートＳは周縁をエキスパンドフレームＦ２で保持された状態となる。したがって、以下のエキスパンド工程が好適に実施できる。

エキスパンド工程の具体的手順としては、図１（ｆ）、および図２（ｆ）に示される状態から剥離後のバックグラインドシートＢを除去し、バッファリング１８、およびバッファリング２１を除去することによりエキスパンド準備状態となる。そして、エキスパンドフレームＦ２を保持した昇降リング１４を下降させることにより、粘着シートＳが拡張（エキスパンド）され、この拡張によりウェーハＷが個々のチップＴ（図３参照）に分割される。

なお、昇降リング１４を下降させる動作に代えて、テーブル１２を上昇させることによっても、同様に粘着シートＳのエキスパンドができる。

また、ウェーハテーブル２０に加熱手段を設け、ウェーハＷ及び粘着シートＳを所定温度に加熱することにより粘着シートＳの拡張（エキスパンド）を助長することもできる。

更に、エキスパンドと同時に、昇降リング１４に設けられた図示しないエア噴出孔より冷却エアを粘着シートＳに向けて噴出させ、粘着シートＳを冷却することにより、粘着シートＳの拡張（エキスパンド）を助長することもできる。

なお、エキスパンドされた状態において、図示しない画像認識装置により上方よりウェーハＷを画像認識し、ウェーハＷの分割された状態を識別することもできる。

以上説明した本実施の形態によれば、バッファリング１８、およびバッファリング２１をウェーハＷの周縁に配した後に粘着シートＳの接着面側をウェーハＷの裏面側に貼着させるので、バッファリング１８、およびバッファリング２１によりバックグラインドシートＢと粘着シートＳとの接触を確実に防止できる。したがって、本発明によれば、テープの貼り替えが良好な状態で行える。

また、本実施の形態によれば、バックグラインドシートＢと粘着シートＳとの接触が確実に防止できるので、粘着シートＳに張力を加えて引き伸ばすことによりウェーハＷを分割する際の生産性を向上させることができる。

以上、本発明に係るテープの貼り替え方法及び該テープの貼り替え方法を使用した基板の分割方法の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。

たとえば、本実施形態においては、バッファリング１８、およびバッファリング２１として図示の断面形状のものが使用されているが、他の断面形状のものを使用してもよく、これによっても本実施形態と略同様の効果が得られる。

また、本実施形態においては、テープの貼り替え方法がウェーハＷの分割に適用されているが、テープの貼り替え方法の用途はこれに限定されるものではなく、基板に貼られたテープの貼り替えであれば、各種の用途に好適に適用できる。

本発明に係るテープの貼り替え方法の第１の実施の形態のフローを説明する断面図 本発明に係るテープの貼り替え方法の第２の実施の形態のフローを説明する断面図 フレームにマウントされたウェーハを示す斜視図

符号の説明

１０…テープの貼り替え装置、１２…テーブル、１４…昇降リング、１６…仮止めリング、１８、２１…バッファリング、Ｂ…バックグラインドシート、Ｆ１…バックグラインドフレーム、Ｆ２…エキスパンドフレーム、Ｓ…粘着シート、Ｔ…チップ、Ｗ…ウェーハ

Claims (7)

1. 表面に第１の接着テープが貼着された基板の裏面に第２の接着テープを貼着させ、前記基板の表面より前記第１の接着テープを剥離するテープの貼り替え方法において、
   第１の環状部材に周縁が固定されるとともに、基板の表面側が接着面側に貼着された前記第１の接着テープの非接着面側を前記基板と略同一平面サイズのテーブル上に載置する載置工程と、
   内径が前記基板の外径と略同一サイズの環状部材であるバッファリングを前記基板の周縁に配するバッファリング供給工程と、
   前記バッファリング上に第２の環状部材を供給し、該第２の環状部材に周縁が固定された前記第２の接着テープの接着面側を前記基板の裏面側に貼着させるテープ供給工程と、
   前記テーブルと前記第１の接着テープとを隔置する隔置工程と、
   前記基板の表面より前記第１の接着テープを剥離する剥離工程と、を備えることを特徴とするテープの貼り替え方法。
2. 前記載置工程に次いで、前記第１の環状部材を前記テーブル側に押し込み、前記テーブル周縁の前記第１の接着テープの非接着面側を前記テーブル周縁に設けられた仮止めリングで保持する仮保持工程を備える請求項１に記載のテープの貼り替え方法。
3. 前記仮保持工程又は前記バッファリング供給工程に次いで、前記仮止めリングで保持されている前記第１の接着テープを円周状に切断するテープ切断工程を備える請求項２に記載のテープの貼り替え方法。
4. 前記隔置工程に次いで、前記第２の環状部材を上下反転させて、基板の裏面側が接着面側に貼着された前記第２の接着テープの非接着面側を前記テーブル上に載置する反転工程を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載のテープの貼り替え方法。
5. 表面に第１の接着テープが貼着された基板の裏面に第２の接着テープを貼着させ、前記基板の表面より前記第１の接着テープを剥離するテープの貼り替え方法において、
   第１の環状部材に周縁が固定されるとともに、基板の表面側が接着面側に貼着された前記第１の接着テープの非接着面側を前記基板と略同一平面サイズのテーブル上に載置する載置工程と、
   前記第１の接着テープを前記テーブル外周部近傍で円周状に切断するテープ切断工程と、
   内径が前記基板の外径と略同一サイズの環状部材であるバッファリングを前記基板の周縁に配するバッファリング供給工程と、
   前記バッファリング上に第２の環状部材を供給し、該第２の環状部材に周縁が固定された前記第２の接着テープの接着面側を前記基板の裏面側に貼着させるテープ供給工程と、
   前記第２の環状部材を上下反転させて、基板の裏面側が接着面側に貼着された前記第２の接着テープの非接着面側を前記テーブル上に載置する反転工程と、
   前記基板の表面より前記第１の接着テープを剥離する剥離工程と、を備えることを特徴とするテープの貼り替え方法。
6. 前記基板の表面、裏面又は内部に分割予定線に沿った線状の改質領域が形成されており、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のテープの貼り替え方法の実施後に前記第２の接着テープに張力を加えて引き伸ばすことにより前記基板を前記分割予定線に沿って分割することを特徴とする基板の分割方法。
7. 前記基板がウェーハであり、該ウェーハを個々のチップに分割する請求項６に記載の基板の分割方法。

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