JP4895671B2 - Processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウェーハを薄化加工する加工装置に係り、特に、薄化加工の後に吸着テーブルに固定したまま半導体ウェーハの裏面にダイシングテープを貼着する装置に関する。 The present invention relates to a processing apparatus for thinning a semiconductor wafer, and more particularly to an apparatus for adhering a dicing tape to the back surface of a semiconductor wafer while being fixed to a suction table after the thinning process.
表面に複数の半導体デバイスを形成した半導体ウェーハ(以下、「ウェーハ」と略称する)は、バックグラインド工程などによって必要な厚みに仕上げる薄化工程の後にダイシングテープに貼着され、ダイシング装置によって個々の半導体チップに分割される。この際、薄化されたウェーハは、カセットなどに収納されるか搬送パッドに吸着固定されるなどしてダイシングテープを貼着するための貼着装置に移送され、そこで吸着テーブルに固定されてダイシングテープの貼着が行われる。この貼着装置については、例えば、特許文献1に記載されている。また、ウェーハの薄化のための加工装置とダイシングテープの貼着装置とを隣接して配置し、薄化工程とダイシングテープの貼着工程とを連続的に行うシステムが知られている。
A semiconductor wafer (hereinafter abbreviated as “wafer”) having a plurality of semiconductor devices formed on the surface is attached to a dicing tape after a thinning process for finishing to a required thickness by a back grinding process or the like, and is individually applied by a dicing apparatus Divided into semiconductor chips. At this time, the thinned wafer is transferred to a sticking apparatus for sticking a dicing tape by being stored in a cassette or the like or sucked and fixed to a transfer pad, and is fixed to a suction table there and then dicing. Tape is applied. About this sticking apparatus, it describes in
ところで、上述した技術においては、薄化工程において吸着保持されていた状態のウェーハを一旦吸着テーブルから離し、それをカセットに収納するか、搬送パッドにより貼着装置に搬送する必要がある。この際、真空吸着を解放する必要があるが、この時に薄化されたウェーハに応力が加わり、ウェーハが破損することがある。特にその厚みが50μm以下となった場合、そうした傾向が顕著になる。また、薄化工程とダイシングテープの貼着工程とを連続的に行うシステムは、2つの装置を隣接して配置するので、装置の設置に必要なスペースが大きくなり、ウェーハの加工コストが高くなるという問題がある。そこで、本発明は、ウェーハの薄化工程の後に発生するウェーハの破損を防止し、またウェーハの加工コストを抑えることができる技術を提供することを目的とする。 By the way, in the above-described technique, it is necessary to once remove the wafer that has been sucked and held in the thinning process from the suction table and store it in a cassette or transport it to a sticking device using a transport pad. At this time, it is necessary to release the vacuum suction, but stress may be applied to the thinned wafer at this time to break the wafer. In particular, when the thickness is 50 μm or less, such a tendency becomes remarkable. In addition, the system that continuously performs the thinning process and the dicing tape attaching process places two devices adjacent to each other, which increases the space required for installing the device and increases the wafer processing cost. There is a problem. Therefore, an object of the present invention is to provide a technique capable of preventing damage to the wafer that occurs after the wafer thinning process and reducing the processing cost of the wafer.
本発明の加工装置は、半導体ウェーハを薄化するための加工装置であって、装置ベースに回転可能に設けられたインデックステーブルと、該インデックステーブル上に、該インデックステーブルの回転方向に沿って配置され、前記ウェーハをその裏面を表出する向きに吸着固定する複数の吸着テーブルと、前記装置ベース上の前記インデックステーブルの周囲に、該インデックステーブルの回転方向に沿って配設され、前記吸着テーブルに吸着固定された前記ウェーハに対して所定の処理を順に施す複数の手段とを備え、前記手段は、前記ウェーハを、前記吸着テーブルへの搬送開始位置に位置決めする位置決めステージと、該位置決めステージから前記ウェーハをその裏面を表出する向きに前記吸着テーブルに移す搬送アームと、前記ウェーハの裏面を研削して薄化加工する研削手段と、該研削手段で研削された前記ウェーハの裏面を研磨する研磨ホイールと、該研磨ホイールで研磨された前記ウェーハを洗浄する洗浄パッドと、該洗浄パッドで洗浄された前記ウェーハの裏面側にボンディング用接着フィルムを貼着する貼着手段と、該ボンディング用接着フィルム貼着手段が貼着された前記ウェーハの裏面側に、周縁部に剛性を有するダイシングフレームが貼着されたダイシングテープを、中央が突出した弾性部材によって前記ウェーハ裏面に押圧して貼着するウェーハマウント手段とを備えることを特徴とする。 The processing apparatus of the present invention is a processing apparatus for thinning a semiconductor wafer , and is arranged on the apparatus base so as to be rotatable and on the index table along the rotation direction of the index table. by a plurality of suction table for sucking fixing the wafer in a direction in which expose the back surface, around said index table on the device base, disposed along the rotational direction of the index table, the suction table A plurality of means for sequentially performing a predetermined process on the wafer fixed to the suction table, the means positioning the wafer at a transfer start position to the suction table; and from the positioning stage A transfer arm that moves the wafer to the suction table in a direction to expose the back surface thereof; Grinding means for grinding and thinning the back surface of c, a polishing wheel for polishing the back surface of the wafer ground by the grinding means, a cleaning pad for cleaning the wafer polished by the polishing wheel, Adhering means for adhering an adhesive film for bonding to the back side of the wafer cleaned with the cleaning pad, and rigidity on the periphery on the back side of the wafer to which the adhesive film adhering means for bonding is adhered. And a wafer mounting means for pressing and adhering the dicing tape having the dicing frame attached thereto to the back surface of the wafer by an elastic member protruding from the center .
本発明の加工装置では、インデックステーブルが回転することで、位置決めステージ、搬送アーム、研削手段、研磨ホイール、洗浄パッド、貼着手段、ウェーハマウント手段の位置に吸着テーブルが逐次移動し、研削手段以降の処理は吸着テーブル上に吸着固定されたウェーハに対して行われる。つまり、搬送アームによってウェーハがインデックステーブル上の複数の吸着テーブルのうちの一つの吸着テーブル上に移されて吸着固定され、その吸着テーブルに吸着保持されている状態で、ウェーハに対し、裏面研削による薄化加工、裏面研磨、洗浄、裏面側へのボンディング用接着フィルムの貼着、裏面側へのダイシングテープの貼着といった一連の処理が、順次連続的に行われる。研削からダイシングテープ貼着までの一連の処理の間においては、薄化したウェーハを吸着テーブルから開放し、その後に搬送する必要がない。そのため、ダイシングテープへの貼着工程の前段階における薄化されたウェーハの破損を防ぐことができる。そして、吸着テーブルからウェーハを外す際のウェーハの搬送は、ウェーハがダイシングテープに貼着されており、ダイシングフレームを支持することで行われる。ダイシングフレームは剛性を有し、また、ダイシングテープはウェーハを面で支持しているので、ウェーハを吸着状態から開放した際、さらにその後の搬送の際に、破損にいたるような応力がウェーハに加わらない。このため、ウェーハの破損を防止することができる。 In the processing apparatus of the present invention, when the index table rotates, the suction table sequentially moves to the positions of the positioning stage, the transfer arm, the grinding means, the polishing wheel, the cleaning pad, the attaching means, and the wafer mounting means, and after the grinding means This process is performed on the wafer that is suction-fixed on the suction table. In other words, the wafer is transferred onto one suction table among the plurality of suction tables on the index table by the transfer arm, fixed by suction, and held by suction on the suction table. A series of processes such as thinning, back surface polishing, cleaning, adhering a bonding adhesive film to the back surface, and adhering a dicing tape to the back surface are sequentially performed. During a series of processes from grinding to dicing tape sticking, it is not necessary to release the thinned wafer from the suction table and transport it thereafter. Therefore, it is possible to prevent the thinned wafer from being damaged in the previous stage of the attaching process to the dicing tape. And, the transportation of the wafers when removing the wafer from the adsorption table, the wafer has been stuck to the dicing tape is performed by supporting the dicing frame. Since the dicing frame is rigid and the dicing tape supports the wafer on its surface, stress that may cause breakage is applied to the wafer when the wafer is released from the suction state and then transferred. Absent. For this reason, damage to the wafer can be prevented.
また本発明の加工装置は、インデックステーブル上に複数の吸着テーブルが配置され、インデックステーブルが回転することで、各作業が順次行われる構造であるので、異なる装置を2台並べて配置する構造に比較して、小型にすることができる。このため、工場内における設置スペースを小さくすることができ、ウェーハの加工コストを下げることができる。 In addition, the processing device of the present invention has a structure in which a plurality of suction tables are arranged on the index table, and each operation is sequentially performed by rotating the index table. Therefore, the processing device is compared with a structure in which two different devices are arranged side by side. And it can be made small. For this reason, the installation space in a factory can be made small and the processing cost of a wafer can be reduced.
ウェーハを薄化加工する加工手段としては、研削、研削と研磨の組み合わせ、化学的エッチング(ウェットエッチングやプラズマエッチング)、ケミカルメカニカルポリッシング、これらの複数の組み合わせを利用することができる。このうち、研削、あるいは研削と研磨の組み合わせは、作業効率やコストの点で優位である。 As processing means for thinning the wafer, grinding, a combination of grinding and polishing, chemical etching (wet etching or plasma etching), chemical mechanical polishing, or a combination of these can be used. Of these, grinding or a combination of grinding and polishing is advantageous in terms of work efficiency and cost.
ウェーハマウント手段は、吸着テーブル上に吸着されて保持されているウェーハに、周縁部にリング状で剛性のあるダイシングフレームを貼着したダイシングテープを貼着する装置であり、ダイシングテープは、片面に粘着性を有している。 The wafer mounting means is a device for adhering a dicing tape having a ring-shaped and rigid dicing frame attached to the peripheral edge to a wafer that is adsorbed and held on an adsorption table, and the dicing tape is attached to one side. It has adhesiveness.
本発明の加工装置においては、貼着手段によって、吸着テーブルに固定したままウェーハの裏面に、(例えばダイアタッチフィルム(DAF)等の)ボンディング用接着フィルムが貼着される。これにより、ウェーハを吸着テーブルに吸着させた状態において、個片化された半導体チップを基板に接着したり、ウェーハを積層したりするための粘着性樹脂をウェーハの裏面に貼着することができる。この場合もウェーハの薄化後に、その真空吸着状態を解除することなしに上記のボンディング用接着フィルムを貼着できるので、ウェーハの破損を防止することができる。 In the processing apparatus of the present invention, an adhesive film for bonding (such as a die attach film (DAF)) is attached to the back surface of the wafer while being fixed to the suction table by the attaching means . Thereby , in a state where the wafer is adsorbed on the adsorption table, an adhesive resin for adhering the separated semiconductor chip to the substrate or laminating the wafer can be adhered to the back surface of the wafer. . Also in this case, after the wafer is thinned, the bonding adhesive film can be attached without releasing the vacuum suction state, so that the wafer can be prevented from being damaged.
本発明の加工装置においては、ウェーハマウント手段が有する中央が突出した弾性部材によってダイシングテープをウェーハ裏面に押圧することで、ダイシングフレームが貼着されたダイシングテープがウェーハの裏面側に貼着される。これによれば、中央が突出した弾性部材によって、ダイシングテープがウェーハの裏面に対して押圧される際、ウェーハ裏面の中央から押圧が開始され、押圧が進むにつれて弾性部材が押し潰されて変形し、ウェーハの中心から周囲に向かってダイシングテープの貼着が行われる。これにより、ウェーハとダイシングテープとの間に空気が入らないようにすることができる。ウェーハとダイシングテープとの間に気泡が存在すると、後のダイシングの工程において、切断されたチップが飛散する等の事故が発生する。したがって、ウェーハとダイシングテープとの間に気泡が残らないようにすることは重要である。また、この方法は、機構がシンプルであり、動作上の信頼性が高い。また、弾性部材の変形により押圧を行うので、装置の動作に不良が発生しても、ウェーハを破損する等の事故の発生を防止することができる。 In the processing apparatus of the present invention, by a central included in the wafer mounting means presses the dicing tape to the wafer rear surface by an elastic member which projects, dicing tape dicing frame is adhered is adhered to the back side of the wafer . According to this , when the dicing tape is pressed against the back surface of the wafer by the elastic member protruding from the center, the pressing starts from the center of the back surface of the wafer, and the elastic member is crushed and deformed as the pressing proceeds. Then, a dicing tape is attached from the center of the wafer toward the periphery. Thereby, air can be prevented from entering between the wafer and the dicing tape. If air bubbles are present between the wafer and the dicing tape, an accident such as scattering of the cut chips occurs in the subsequent dicing process. Therefore, it is important that no bubbles remain between the wafer and the dicing tape. This method has a simple mechanism and high operational reliability. Further, since the pressing is performed by the deformation of the elastic member, it is possible to prevent the occurrence of an accident such as breakage of the wafer even if the operation of the apparatus is defective.
中央が突出した弾性部材としては、気体の圧力により膨らむバルーン状の薄皮の弾性部材やスポンジ状の材質のものを丸いドーム状の凸型に成形した部材を挙げることができる。バルーン状の弾性部材を用いる方法は、膨らます気体の圧力を制御することで、押圧の状態を細かく調整することができる利点がある。 Examples of the elastic member protruding from the center include a balloon-like thin skin elastic member which expands due to gas pressure, and a member obtained by forming a sponge-like material into a round dome-shaped convex shape. The method using a balloon-like elastic member has an advantage that the state of pressing can be finely adjusted by controlling the pressure of the expanding gas.
本発明によれば、ウェーハが吸着テーブルに吸着されている状態において、ウェーハの薄化工程とその後のウェーハに対するダイシングテープの貼着工程とが行われる。ダイシングテープに貼着後のウェーハは、ダイシングテープによって面で支持され、搬送はダイシングフレームを支持して行われるので、吸着テーブルからウェーハを外す際、さらにその後の搬送状態において、ウェーハの破損を誘発するような応力がウェーハに加わらないようにすることができる。このため、ウェーハの薄化工程の後に発生するウェーハの破損を防止することができる。また、回転可能なインデックステーブル上に複数の吸着テーブルを配置した構造であるので、加工装置を小型化することができる。このため、工場内における装置の占有面積を小さくすることができ、ウェーハの加工コストを下げることができる。 According to the present invention, the wafer thinning process and the subsequent dicing tape attaching process to the wafer are performed in a state where the wafer is adsorbed to the adsorption table. The wafer after being attached to the dicing tape is supported on the surface by the dicing tape, and the transfer is performed by supporting the dicing frame. Therefore, when removing the wafer from the suction table, the wafer is further damaged in the subsequent transfer state. Such stress can be prevented from being applied to the wafer. For this reason, damage to the wafer that occurs after the wafer thinning step can be prevented. Further, since the plurality of suction tables are arranged on the rotatable index table, the processing apparatus can be reduced in size. For this reason, the area occupied by the apparatus in the factory can be reduced, and the wafer processing cost can be reduced.
(薄化加工されるウェーハ)
図1は、薄化加工が行われるウェーハを示す図である。図1に示すように、ウェーハ1の表面には、半導体集積回路デバイスを有する半導体チップ領域1aが形成され、その周囲の一箇所に位置決めに利用されるノッチ1bが形成されている。また、その表面には、保護テープ2が貼着されている。以下の説明において、ウェーハ1の半導体チップ領域1aが形成されている面を表側とし、その裏面側を裏側と表現する。
(Thinned wafer)
FIG. 1 is a view showing a wafer to be thinned. As shown in FIG. 1, a
(加工装置の構成)
図2は、本発明を利用したウェーハの加工装置を示す斜視図である。図3は、図2に示す加工装置の平面図である。加工装置10は、矩型形状の装置ベース10a上にウェーハに対する各種加工軸や搬送システム等を配設した構成となっている。図1に示すウェーハ1は、ウェーハキャリア11に表面を上にして水平に配置され、さらに縦に複数枚が並べられて収納されている。ウェーハキャリア11は2つあり、それぞれウェーハキャリアステージ12上に載置されている。ウェーハキャリア11内のウェーハ1は、ウェーハ搬送用の多関節ロボット13によって引き出され、位置決めステージ20に搬送される。
(Configuration of processing equipment)
FIG. 2 is a perspective view showing a wafer processing apparatus using the present invention. FIG. 3 is a plan view of the processing apparatus shown in FIG. The
多関節ロボット13は、ロボットベース14上に固定されている。ロボットベース14は、リニアガイド15上に配置され、駆動モータ16によって駆動されるボールネジ送り機構17によって、X方向に移動可能とされている。多関節ロボット13は、真空吸着機構を備えたパッド13aと4軸の多関節機構13bを備えている。多関節機構13bは、図示しない機構により上下に移動可能とされている。パッド13aは、多関節機構13bによってX−Y平面内において自在に移動する。また、パッド13aは、その上にウェーハを吸着固定した状態で、180°上下を反転させることができる機構を備えている。
The articulated
ウェーハキャリア11からウェーハ1を引き出す際には、ロボットベース14がX軸方向に動いて一方のウェーハキャリア11に正対し、次いで多関節機構13bが上下に動いて搬送対象となるウェーハ1の高さに合うようにパッド13aの高さが調整され、さらに多関節機構13bを伸ばしてパッド13aを当該ウェーハ1の下に差し込む。そして、パッド13aを少し持ち上げ、その真空吸着機構によりウェーハ1の裏面側を吸着保持し、次いで多関節機構13bを縮めることで、ウェーハ1をウェーハキャリア11から引き出す。この際、上述したパッド13aの上下反転機構により、適当なタイミングにおいてウェーハキャリア11から引き出されたウェーハ1の表裏が反転される。
When pulling out the
パッド13aに吸着固定された状態で表裏が反転されたウェーハ1は、次に説明する位置決めステージ20上に裏側を上にした状態で搬送される。この際、多関節機構13bが回転し、さらに多関節機構13bが伸びることで位置決めステージ20へのウェーハ1の搬送が行われる。
The
位置決めステージ20は、真空吸着機能と回転機能を有するテーブル20aとウェーハ1の外縁付近に配された複数の位置決めピン22を備えている。テーブル20aは、エンコーダ付きACサーボモータによって回転が制御され、ウェーハ1のノッチ1b(図1参照)の位置を所定の角度位置で停止させることができるようにされている。位置決めピン22は、ウェーハ1の中心に向かって同時に駆動され、常に一定の位置でテーブルの回転中心とウェーハの中心とが合致されるように作動する。また、位置決めステージ20は、投光受光式センサを用いたノッチセンサ21を備えている。ノッチセンサ21は、ウェーハのノッチ1bの位置を検出する。位置決めステージ20のテーブル20aを回転させてノッチセンサ21によってノッチ1bの位置を検出し、ノッチ1bの位置を規準としてさらにウェーハを回転させることで、チャックテーブル40上に固定されるウェーハのノッチ1bの位置決めが行われる。
The
位置決めステージ20上における位置決めが終了したウェーハは、真空吸着機能を備えた搬送パッド30を先端に備えた搬送アーム31によってチャックテーブル40に裏側を上にした状態で搬送される。搬送パッド30は、真空吸着機能を有し、搬送アーム31は、図示しない機構により旋回すると共に上下に移動することができる。チャックテーブル40は、回転機能と真空吸着機能とを有し、インデックステーブル41上に均等な角度位置になるように7つ配置されている。チャックテーブル40は、エンコーダ付きACサーボモータによって回転が制御される。これにより、チャックテーブル40上に固定されたウェーハ1のノッチ1bの位置が、回転後に常に一定の角度位置になるようにされている。インデックステーブル41は、装置ベース10a上において回転可能とされている。この機能により、図3に示すように、最初にAの位置にあるチャックテーブル40上に裏側を上にして吸着固定されたウェーハは、チャックテーブル40が時計回りに回転することで、次にBの位置に移動し、そこで所定の加工を受け、次にCの位置に移動し、次の加工を受け、さらにD→E→F→Gと逐次移動して所定の加工や処理を順次受ける。
The wafer that has been positioned on the
図3のAの位置において、チャックテーブル40に固定されたウェーハは、インデックステーブル41の時計回り方向への回転により、Bに示す第1加工ユニット(研削手段)50の下に位置付けられる。第1加工ユニット50は、粗研削を行う研削加工ユニットであり、装置ベース10a上に配置されたコラム58と、このコラム58に対してZ方向に上下するスピンドル51を備えている。スピンドル51は、第1加工軸ベース55に固定され、第1加工軸ベース55は、リニアガイド56にZ方向への移動が可能な状態で支持されている。第1加工軸ベース55は、図示しないボールネジ送り機構を備えた第1加工軸駆動機構57に係合しており、その働きにより、スピンドル51は、上下に動くことができる。
3A, the wafer fixed to the chuck table 40 is positioned under the first processing unit (grinding means) 50 shown in B by the rotation of the index table 41 in the clockwise direction. The
図4は、スピンドル51の部分を拡大した斜視図(A)と側面図(B)である。スピンドル51の上方にはスピンドルモータ52が配置されている。このスピンドルモータ52によってスピンドル51の回転軸51aが回転する。回転軸51aの下端には、フランジ53が固定され、フランジ53には、加工工具であるカップホイール54が固定されている。カップホイール54の下面の縁の環状の部分には、#320〜600程度の砥粒サイズの砥石59が複数固定されている。カップホイール54には、研削面の冷却や潤滑あるいは研削屑の排出のための研削水を供給する研削水供給口(図示省略)が設けられている。また、第1加工ユニット50には、この研削水供給口に研削水を供給する給水ライン(図示省略)が設けられている。
FIG. 4 is an enlarged perspective view (A) and side view (B) of the
図4における符号60は、ウェーハ1の表面の位置を検出するハイトゲージである。ハイトゲージ60は、プローブ61の先端がウェーハ1の表面に接触することで、ウェーハ1の表面の位置(高さ方向における位置)を検出する。また、ハイトゲージ60に隣接してハイトゲージ62が配置され、そのプローブ63の先端はチャックテーブル40の表面に接触し、チャックテーブル40の表面の位置の検出が行われる。そして、ハイトゲージ60と62の出力が比較され、ウェーハ1の厚みがリアルタイムに計測される。
研削工程では、ウェーハ1がチャックテーブル40上に固定された状態で、チャックテーブル40が100〜300rpmで自転する。そこへ同じく2000〜5000rpmで同方向に自転するカップホイール54を、表出するウェーハ1の裏面に押圧することで研削加工が行われる。この際、図2に示す第1加工軸駆動機構57の機能により、スピンドル51が下降することで加工軸の送りが行われ、カップホイール54のウェーハ1裏面への押圧が行われる。加工中および加工前のウェーハ1の厚みは、ハイトゲージ60および62によってリアルタイムでモニタされ、ウェーハ1があらかじめ設定した厚みに到達した時点で加工軸の送りを停止するインプロセス制御が行われる。なお、チャックテーブル40の回転方向と、カップホイール54の回転方法とを逆方向としてもよい。
In the grinding process, the chuck table 40 rotates at 100 to 300 rpm while the
第1加工ユニット50における研削が行われたウェーハは、チャックテーブル40に吸着されたままの状態において、インデックステーブル41の回転により、第2加工ユニット70(研削手段)の位置(図3のCの位置)に移動する。第2加工ユニット70は、第1加工ユニット50と同じ基本構造を備えている。第2加工ユニット70において、コラム78にスピンドル71が第2加工軸駆動機構77によって上下に移動可能な状態で固定され、スピンドル71の下には、スピンドルモータ72によって回転駆動されるカップホイール74を備えている。第2加工ユニット70が第1加工ユニット50と異なるのは、カップホイール74に取り付けられる砥石の砥粒サイズである。この例では、第2加工ユニット70による砥石の砥粒サイズを#2000〜#8000程度とし、第1加工ユニット50において行われた粗研削の後の仕上げ研削を第2加工ユニット70において行う設定としている。
The wafer that has been ground in the
第2加工ユニットによる研削が行われたウェーハは、チャックテーブル40に吸着されたままの状態において、インデックステーブル41の回転により、第3加工ユニット80の位置(図3のDの位置)に移動する。第3加工ユニット80は、第1加工ユニット50と同じ基本構造を備えている。第3加工ユニット80において、コラム88にスピンドル81が第3加工軸駆動機構87によって上下に移動可能な状態で固定され、スピンドル81の下には、スピンドルモータ82によって回転駆動される研磨ホイール84が取り付けられている。研磨ホイール84には、その下面にフェルト砥石が固定されている。この研磨ホイール84下面のフェルト砥石をウェーハ1裏面へ押圧した状態で、研磨ホイール84とチャックテーブルを同方向または逆方向に回転させることでウェーハ1の裏面側の研磨が行われる。このフェルト砥石は、フェルト中に砥石を分散させたものを接着剤で固めたものである。フェルトの材料は、ポリエステルやナイロン等の合成繊維、羊毛、綿、麻等の天然繊維が用いられ、適度な硬さと密度を有するように形成されている。フェルト中に分散させる砥粒は、シリカ、アルミナ、ダイヤモンド等からなるものが用いられ、その粒径は、例えば0.01〜100μm程度とされる。なお、フェルト砥石に関しては、本出願人の発明が記載されている特許文献:特開2000―283243号公報や特開2003−188118号公報に詳述されている。
The wafer that has been ground by the second processing unit is moved to the position of the third processing unit 80 (the position of D in FIG. 3) by the rotation of the index table 41 in a state where it is attracted to the chuck table 40. . The
第3加工ユニット80によって、ウェーハの裏面に対するドライポリッシュが行われ、研削加工により発生した機械的ダメージ層が除去される。これにより、研削後のウェーハの強度が改善される。
The
第3の加工ユニット80によるドライポリッシュが行われたウェーハは、チャックテーブル40に吸着固定された状態において、インデックステーブル41の時計回り方向への回転により、図3のEに示す位置に移動される。そして、図3のEに示す位置において、ウェーハの研削および研磨が行われた面に対する洗浄が行われる。図3のEに示す付近には、この洗浄を行うためのウェーハ洗浄パッド90が配置されている。ウェーハ洗浄パッド90は、平坦な円盤状のウレタン樹脂やその洗浄作用面に適度な凹凸を形成したものである。ウェーハ洗浄パッド90は、樹脂製の円盤の洗浄作用面にナイロンブラシをウェーハ裏面に対して垂直方向に植毛したものなどでもよい。
The wafer that has been dry-polished by the
ウェーハ洗浄パッド90は、ウェーハ洗浄アーム91の先端に回転可能な状態で取り付けられている。ウェーハ洗浄アーム91の先端には、ウェーハ洗浄パッド90を回転させるための回転モータ92が配置され、この回転モータ92によって、ウェーハ洗浄パッド90は回転する。ウェーハ洗浄アーム91は、回動可能であり、ウェーハ洗浄パッド90は、図3のEの位置にあるウェーハ上から適宜退避することができる。また、ウェーハ洗浄アーム91は、ウェーハ洗浄パッド90をウェーハに対して押圧させるための図示しない上下移動機構を備え、またウェーハ洗浄パッド90に洗浄水を供給する図示しない洗浄水の供給機構を備えている。なお、洗浄水の供給は、ウェーハ洗浄アーム91の隣接した位置に配置したノズルによって、ウェーハ洗浄パッド90上あるいはウェーハの露出した面上に対して行っても良い。
The
洗浄が完了したウェーハは、チャックテーブル40に吸着固定された状態において、インデックステーブル41の時計回り方向への回転により、図3のFに示す位置に移動される。図3のFに示す位置において、ウェーハの裏面にボンディング用接着フィルムが貼着される。このボンディング用接着フィルムは、切断されて個片化された半導体チップ(図1に示す半導体チップ領域1a毎に分割された状態)を基板に接着する際の接着手段であり、ダイアタッチフィルムやダイボンディングシートとも呼ばれる。なお、このボンディング用接着フィルムが一体になったダイシングテープを利用する場合には、図3のFの位置におけるボンディング用接着フィルムのウェーハへの貼着は行われない。
The wafer that has been cleaned is moved to the position indicated by F in FIG. 3 by the clockwise rotation of the index table 41 in a state where the wafer is attracted and fixed to the chuck table 40. In the position shown by F in FIG. 3, an adhesive film for bonding is attached to the back surface of the wafer. This bonding adhesive film is an adhesive means for bonding a cut and separated semiconductor chip (divided for each
ボンディング用接着フィルムは、エポキシやポリイミドなどの熱硬化性または熱可塑性樹脂を10〜50μm程度の厚みにしたフィルムであり、予めウェーハと同じサイズに打ち抜かれたものが、離型機能を有する長尺状の基台シート106に貼着されている。基台シート106は、送り出しローラ102に巻かれており、ガイドローラ103によって引き出される。引き出された基台シート106は、貼り付けローラ(貼着手段)101によって、図3のFの位置にあるウェーハの裏面上に押し付けられ、基台シート106に貼着されているボンディング用接着フィルムがウェーハの裏面に貼着される。貼り付けローラ101は、ウェーハを押圧した状態でウェーハ上をインデックステーブル41の中心方向に向かって、ウェーハの端から端へと回転しつつ移動する。これによりボンディング用接着フィルムは、ウェーハに対して押し付けられ貼着される。ボンディング用接着フィルムのウェーハへの貼着が行われた後、基台シート106は、ガイドローラ105を経て、巻き取りローラ104に巻き取られる。
The bonding adhesive film is a film having a thickness of about 10 to 50 μm made of a thermosetting or thermoplastic resin such as epoxy or polyimide, and is a long film that has been previously punched into the same size as the wafer and has a releasing function. Attached to the
貼り付けローラ101、送り出しローラ102、ガイドローラ103、巻き取りローラ104およびガイドローラ105は、図3に示すローラベース100に支持されている。ローラベース100は、巻き取りローラ104を回転させるための回転機構(図示省略)を備え、また貼り付けローラ101をウェーハに押圧した状態で回転させながら移動させる機構(図示省略)を備えている。
The affixing
図示しないボンディング用接着フィルムの基台シート106と逆側の面に離型紙が貼着されている場合には、基台シート106を送り出しながら図示しないセパレータローラによって、離型紙を巻き取って貼着面を露出させ、それをウェーハ裏面に正対させながら貼着を行う。また、貼り付けローラ101には、ヒータなどの加熱機構が埋設されており、必要に応じて基台シート106に貼着されているボンディング用接着フィルムを加熱しながらウェーハ裏面への貼着を行うことができる。
When a release paper is attached to the surface opposite to the
図3のFにおけるボンディング用接着フィルムの貼着が行われた後、ウェーハ1は、チャックテーブル40に吸着固定された状態において、インデックステーブル41の時計回り方向への回転により、図3のGに示す位置に移動される。図3のGに示す位置においては、ウェーハ1に対してダイシングテープの貼着が行われ、その後ダイシングテープに貼着された状態のウェーハ1がダイシングフレームごとチャックテーブル40から外され、フレームカセットに搬送される。
After bonding of the bonding adhesive film in F of FIG. 3 is performed, the
すなわち、図3のGの位置の上方には、チャックテーブル40上に吸着固定されているウェーハにダイシングテープを貼着するためのフレームマウントユニット(ウェーハマウント手段)111が配置されている。フレームマウントユニット111は、装置ベース10aに固定されたフレームマウントベース110によって支持されている。フレームマウントベース110は、図示しない上下動駆動機構によって、装置ベース10aに対して上下に動き、フレームマウントベース110の下端面の高さ位置を調整することができるようにされている。
That is, a frame mount unit (wafer mounting means) 111 for adhering a dicing tape to a wafer that is sucked and fixed on the chuck table 40 is disposed above the position G in FIG. The
図5は、ダイシングテープフレームを示す上面図(A)と断面図(B)である。図5に示すように、ダイシングテープフレーム5は、円形のダイシングテープ4の周辺部に略リング状のフレーム3を貼着して構成されている。ダイシングテープ4は、図5(B)に示す下側の面に粘着剤が塗布された膜状の樹脂材料である。この粘着剤の粘着性により、ダイシングテープ4はダイシングフレーム3に固定される。またこの粘着性により、ダイシングテープ4はウェーハ1に貼着し、ウェーハ1を面によって支持する。ダイシングテープ4は、ダイシングフレーム3に貼着されているので、ダイシングテープ4に貼着された状態のウェーハ1の搬送は、ダイシングフレーム3をクランプ機構によって掴むことで行われる。
FIG. 5 is a top view (A) and a sectional view (B) showing a dicing tape frame. As shown in FIG. 5, the dicing
図6は、フレームマウントユニットの動作の概要を示す動作図である。図6(A)には、チャックテーブル40が図3のGに示す位置にあり、その上に保護テープ2を下(表側を下)にして吸着固定されているウェーハ1の上方に隙間を空けて、ダイシングテープフレーム5を位置させ、さらにダイシングテープフレーム5の上方にフレームマウントユニット111を位置させた状態が示されている。なお、図6においては、図3のFに示す位置において貼着されたボンディング用接着フィルムは図示省略されている。
FIG. 6 is an operation diagram showing an outline of the operation of the frame mount unit. 6A, the chuck table 40 is in the position indicated by G in FIG. 3, and a gap is formed above the
フレームマウントユニット111は、内径がウェーハ1より大きい円筒形状を有している。フレームマウントユニット111の底面の開口部は、膜状の弾性部材112によって塞がれている。弾性部材112は、ラバーなどのシート材から成り、厚みは0.1mm〜5mm程度で、その材料物性に応じて最適な厚みが選択される。弾性部材112の内側には、隙間を空けて抑えプレート113が設けられている。抑えプレート113の中央には、給気管114が設けられ、弾性部材112と抑えプレート113との間の隙間に圧力気体が注入できるようになっている。給気管114から高圧気体を注入すると、図6(B)に示すように弾性部材112が下方に凸形状に膨張する。この弾性部材112の膨張により、ダイシングテープ4がウェーハ1に押し付けられ、ダイシングテープ4へのウェーハ1の貼着が行われる。なお、注入される圧力気体はドライエアや不活性ガスが好ましいが、特に限定されるものではない。
The
図5に示すダイシングテープフレーム5は、図2および図3に示すフレームカセット120に、複数枚が水平に縦に並べて収納されている。なお、ダイシングテープフレーム5は、図5に示す表裏の向きでフレームカセット120に収納されている。フレームカセット120は、フレームカセットステージ121上に載置され、エレベータ124によって上下に移動可能とされている。フレームカセット120に収納されたダイシングテープフレーム5は、プッシュプルクランプ122によってフレームカセット120から引き出される。プッシュプルクランプ122は、ダイシングテープフレーム5のダイシングフレーム部分を掴んだ状態で、装置ベース10aに設けられた溝123内をY方向に移動する。プッシュプルクランプ122によりダイシングテープフレーム5を掴む際、エレベータ124が上下し、プッシュプルクランプ122の位置にフレームカセット120内に収納されたダイシングテープフレーム5の高さが合わせられる。
A plurality of dicing tape frames 5 shown in FIG. 5 are stored in the
プッシュプルクランプ122によってフレームカセット120から引き出されたダイシングテープフレーム5は、フレームクランプ135によって掴まれ、図3のGに示す位置に搬送される。フレームクランプ135は、フレームクランプアーム131に取り付けられ、フレームクランプアーム131の一端は、シリンダロッド134の下端に固定されている。シリンダロッド134は、フレームクランプシリンダ133から下方に出入り自在とされている。このシリンダロッド134の動きは、フレームクランプシリンダ133に内蔵された図示しないアクチュエータによって制御される。このシリンダロッド134の動きにより、フレームクランプアーム131の上下方向における位置が調整可能とされている。フレームクランプシリンダ133は、アーム支持ベース136に固定され、アーム支持ベース136は、支持部138に支持された回転軸137に固定されている。回転軸137は、支持部138に固定されたフレームクランプ回転モータ132に駆動されて回転し、これに伴いアーム支持ベース136が回動し、同時にフレームクランプアーム131が回動する。支持部138は、フレーム送り機構130にその延在方向(インデックステーブル41に向かう方向またはインデックステーブル41から退避する方向)に移動可能な状態で取り付けられている。フレーム送り機構130は、内部にボールネジ送り機構を内蔵しており、このボールネジ送り機構により、支持部138のフレーム送り機構130に対する移動が行われる。フレーム送り機構130は、インデックステーブル41から離れた端部において、装置ベース10aに固定されており、それ以外の部分では、装置ベース10aとの間に図示しない隙間が設けられている。フレームクランプアーム131は、この隙間を通り抜けて回動することができる構造とされている。
The dicing
以上説明した実施形態によれば、ウェーハに対する加工軸が第1から第3まで配置されている。本実施例では、第1の加工軸は粗研削、第2の加工軸は仕上げ研削、第3はドライポリッシュによる研磨の組み合わせとなっている。この態様によれば、例えば700μm前後の厚みのウェーハを最終的には50μm程度の厚みまで粗研削及び仕上げ研削による研削加工にて薄化する。そして、ドライポリッシュ加工にて研削加工による機械的ダメージ層が除去される。 According to the embodiment described above, the processing axes for the wafer are arranged from the first to the third. In this embodiment, the first machining axis is a combination of rough grinding, the second machining axis is finish grinding, and the third is polishing by dry polishing. According to this aspect, for example, a wafer having a thickness of around 700 μm is finally thinned to a thickness of about 50 μm by grinding by rough grinding and finish grinding. And the mechanical damage layer by grinding is removed by dry polishing.
ウェーハに対する加工軸の数は、本実施形態の3軸に限定されない。またその組み合わせも上記の組み合わせに限定されない。例えば、研削を行うための加工軸を2軸以外の数に設定することもできる。また、研磨を行うための加工軸を2軸以上とすることもできる。また、ウェーハの薄化と表層のダメージの除去ができるのであれば、研削のみで全ての加工軸を構成することや、本実施形態と異なる加工技術を利用することもできる。このような加工技術としては、化学的エッチング(ウェット、プラズマ)やケミカルメカニカルポリッシングなどが挙げられる。またこれら加工技術の複数を適宜組み合わせることもできる。 The number of processing axes for the wafer is not limited to the three axes in the present embodiment. Further, the combination is not limited to the above combination. For example, the processing axes for grinding can be set to a number other than two axes. Further, the processing axes for polishing can be two or more axes. If the wafer can be thinned and the damage on the surface layer can be removed, all the processing axes can be formed only by grinding, or a processing technique different from the present embodiment can be used. Such processing techniques include chemical etching (wet, plasma) and chemical mechanical polishing. A plurality of these processing techniques can be combined as appropriate.
また、フレームカセットステージ121はエレベータ124によって上下動インデックスするので、必要に応じてカセットを複数積層積みし、ダイシングテープフレームの収容枚数を増やすこともできる。
In addition, since the
(加工装置の動作)
以下、図2および図3に示す加工装置を用いて、ウェーハを薄化し、さらにダイシングテープを貼着する工程の一例を説明する。加工工程の前に、図1に示すウェーハを必要枚数収納したウェーハキャリア11をウェーハキャリアステージ12上にセットとする。また、図5に示すダイシングテープフレーム5を必要枚数収納したフレームカセット120をフレームカセットステージ121上にセットする。なお、ウェーハ1は表側を上にしてウェーハキャリア11に収納され、ダイシングテープフレーム5は、ダイシングテープ4が貼着された側を上にしてフレームカセット120に収納される。
(Operation of processing equipment)
Hereinafter, an example of the process of thinning the wafer and further attaching a dicing tape will be described using the processing apparatus shown in FIGS. Prior to the processing step, the
加工が開始されると、まず、ウェーハキャリア11内から1枚目のウェーハが、多間接ロボット13によって引き出される。この際、多関節ロボット13は、パッド13a上にウェーハの裏面側を載せた状態でウェーハを真空吸着し、ウェーハキャリア11内からウェーハを引き出す。そして、パッド13aにウェーハを真空吸着させた状態において、パッド13aの表裏を反転させる。これにより、ウェーハは、デバイスが形成された面(表側)が下になり、裏面側が上からパッド13aに吸着された状態となる。この状態でウェーハは、位置決めステージ20の上に載置される。つまり、デバイスが形成された面が下、デバイスが形成されていない面側が上になった状態で、図1に示すウェーハ1が位置決めステージ20上に載置される。
When the processing is started, first, the first wafer is pulled out from the
位置決めステージ20では、ウェーハの外縁付近に配された複数の位置決めピン22がウェーハの中心に向かって同時に駆動され、位置決めステージ20のテーブル20aの回転中心と、ウェーハ中心とを合致させる。その後、テーブル20aにウェーハを真空吸着して固定する。そして、テーブル20aを回転させながらノッチセンサ21によって、ウェーハのノッチの位置を検出する。次に検出されたウェーハのノッチが、チャックテーブル40に載置された際にインデックステーブル41の回転中心に対して180°逆向きに位置するように、テーブル20aを回転させる。その後、搬送アーム31を動かして搬送パッド30をウェーハの裏面側に吸着させる。次いでテーブル20aの真空吸着状態を解除し、搬送アーム31を動かして、ウェーハを図3のAの場所に位置したチャックテーブル40に搬送する。ウェーハをAの場所に位置するチャックテーブル40上に載置したら、ウェーハをチャックテーブル40に吸着固定する。こうして、1枚目のウェーハがインデックステーブル41上に配置される。
In the
チャックテーブル40に載置された際にウェーハのノッチを、インデックステーブル41の回転中心に対して180°逆向きに位置させるのは、後に行われるGに示す位置におけるダイシングテープテープへの貼着工程において、ダイシングテープフレーム5に対するウェーハの向きを揃えるためである。なお、この目的を実現するためにB、C、DおよびEに示す位置における処理の終了後、チャックテーブル40は、図1に示すウェーハ1のノッチ1bが常にインデックステーブル41の回転中心に対して180°逆向きに位置するように停止する。
When the wafer is placed on the chuck table 40, the notch of the wafer is positioned 180 ° opposite to the rotation center of the index table 41. In order to align the orientation of the wafer with respect to the dicing
次にインデックステーブル41を360°/7時計回りに回転させ、1枚目のウェーハを第1加工ユニット50の下の位置(図3のBの位置)に移動させる。そして、第1加工ユニット50による1枚目のウェーハの裏面側に対する研削加工(粗研削)が行われる。この研削加工が行われている間に、Aの場所に位置するチャックテーブル40上に2枚目のウェーハを載置し、そこに吸着固定させる。チャックテーブル40上にウェーハを載置するまでの手順は、1枚目のウェーハの場合と同じである。そして、1枚目のウェーハの裏面側を所定の厚みまで研削したら、第1加工ユニット50を用いた粗研削を終了する。この際、チャックテーブル40は、ウェーハのノッチ1bの位置がインデックステーブル41の回転中心に対して180°逆向きに位置するように停止する。この制御は、エンコーダ付きACサーボモータの機能により行われる。その後、スピンドル51を上方に退避させ、インデックステーブル41を360°/7時計回りに回転させる。この結果、1枚目のウェーハが図3のCの位置に移動し、2枚目のウェーハがBの位置に移動する。
Next, the index table 41 is rotated 360 ° / 7 clockwise to move the first wafer to a position below the first processing unit 50 (position B in FIG. 3). Then, grinding processing (rough grinding) is performed on the back side of the first wafer by the
次にCの位置において、1枚目のウェーハの対する第2加工ユニット70を用いた仕上げ研削が行われ、同時にBの位置において、2枚目のウェーハの対する第1加工ユニット50を用いた粗研削が行われる。これら研削が行われている間に、3枚目のウェーハをAの部分に位置するチャックテーブル40上に載置し、そこに吸着固定させる。Cの位置においても、仕上げ研削の終了後、ウェーハのノッチの位置がインデックステーブル41の回転中心に対して180°逆向きに位置するようにチャックテーブル40が停止する。両研削が終了したら、スピンドル51およびスピンドル71を上方に退避させ、インデックステーブル41を360°/7時計回りに回転させる。この結果、1枚目のウェーハが図3のDの位置に移動し、2枚目のウェーハがCの位置に移動し、3枚目のウェーハがBの位置に移動する。
Next, finish grinding using the
そして、Dの位置において、1枚目のウェーハに対して第3加工ユニット80による研磨を行い、同時にCの位置において、2枚目のウェーハに対して第2加工ユニット70による仕上げ研削を行い、同時にBの位置において、3枚目のウェーハに対して第1加工ユニット50による粗研削が行われる。そしてこれらの加工が行われている間に、4枚目のウェーハをAの部分に位置するチャックテーブル40上に載置し、そこに吸着固定させる。Dの位置においても、研磨の終了後、ウェーハのノッチの位置がインデックステーブル41の回転中心に対して180°逆向きに位置するようにチャックテーブル40が停止する。同時進行している各加工が全て終了したら、スピンドル51、スピンドル71およびスピンドル81を上方に退避させ、インデックステーブル41を360°/7時計回りに回転させる。この結果、1枚目のウェーハは図3のEの位置に移動する。また、A〜Cの位置にあるウェーハは、それぞれB〜Dの位置に移動する。
At the position D, the first wafer is polished by the
Eの位置に移動した1枚目のウェーハは、ウェーハ洗浄パッド90を用いた洗浄が行われる。洗浄は、ウェーハ洗浄パット90とチャックテーブル40の双方を同方向または逆方向に回転させ、図示しない洗浄水の供給手段から洗浄水を供給しながら行われる。この洗浄により、細かい研削屑や研磨屑が除去される。この洗浄工程と同時に、B〜Dの場所に位置するウェーハには、各位置における処理が行われる。また、Aの位置にあるチャックテーブル40に新たなウェーハ(5枚目のウェーハ)が載置され、そこに吸着固定される。Eの位置においても、洗浄の終了後、ウェーハのノッチの位置がインデックステーブル41の回転中心に対して180°逆向きに位置するようにチャックテーブル40が停止する。
The first wafer moved to the position E is cleaned using the
洗浄が終了した1枚目のウェーハは、インデックステーブル41の360°/7時計回りの回転により、Fの位置に移動する。Fの位置においては、1枚目のウェーハの裏面側には、離型機能を有する基台シート106に貼着されたボンディング用接着フィルムが貼着される。この際、B〜Eの場所に位置するウェーハには、各位置における処理が行われる。また、Aの位置にあるチャックテーブル40に新たなウェーハ(6枚目のウェーハ)が載置され、そこに吸着固定される。なお、Fの位置における処理においては、チャックテーブル40は回転しない。その後、インデックステーブル41を360°/7時計回りに回転させる。この結果、1枚目のウェーハは図3のFの位置からGの位置に移動する。また、A〜Eの位置にあるウェーハは、それぞれB〜Fの位置に移動する。
The first wafer that has been cleaned is moved to the position F by the 360 ° / 7 clockwise rotation of the index table 41. At the position F, an adhesive film for bonding attached to the
次に図3のGの位置に移動した1枚目のウェーハに対して、ダイシングテープの貼着が行われる。この工程においては、まずフレームカセット120からダイシングテープフレーム5(図5参照)がプッシュプルクランプ122によって掴まれ、図3の符号5aによって示される位置まで引き出される。この際、フレームカセット120がエレベータ124によって上下され、プッシュプルクランプ122の高さにフレームカセット120内のダイシングテープフレーム5の高さが合わせられる。
Next, a dicing tape is attached to the first wafer moved to the position G in FIG. In this step, first, the dicing tape frame 5 (see FIG. 5) is grasped from the
符号5aの位置に引き出されたダイシングテープフレームは、プッシュプルクランプ122から離れ、フレームクランプ135によって掴まれる。この状態からフレームクランプ135は、時計回りに180°−(360°/7)回動する。この回動によりダイシングテープフレームは、符号5bの位置に移動する。この回動は、図2に示すフレームクランプ回転モータ132によって、アーム支持ベース136が回動し、それに伴いフレームクランプシリンダ133、シリンダロッド134およびフレームクランプアーム131が回動することで行われる。この回動の範囲は、インデックステーブル41上に均等配置されたチャックテーブルの数をnとして、180°−(360°/n)によって算出される。
The dicing tape frame drawn to the position of
図3に示す符号5bの位置に移動したダイシングテープフレームは、フレーム送り機構130内の図示しないボールネジ送り機構の働きによってGの位置の上方(符号5cの位置)に搬送される。この際、図2に示す支持部138がフレーム送り機構130に対して、その延在方向に移動し、それに伴いアーム支持ベース136、フレームクランプシリンダ133、シリンダロッド134およびフレームクランプアーム131が同様に移動する。
The dicing tape frame that has moved to the
図3の符号5cの位置にダイシングテープフレームが位置した状態で、Gの場所に位置する1枚目のウェーハの裏面に、ダイシングテープを貼着する。この際、まずフレームクランプ135の高さを調整し、またフレームマウントユニット111の下端面の位置を調整することで、図6(A)に示す状態とする。図6(A)には、重力によってやや下に凸の形状に変形したバルーン状の弾性部材112の凸部先端が、ダイシングテープ4に接触するかしないかの状態が示されている。また、ダイシングテープ4とウェーハ1との間に少しの隙間が形成されている状態が示されている。この時、ダイシングテープ4の高さをウェーハ1の裏面から数ミリの高さに調整する。また、フレームマウントベース110に固定されたフレームマウントユニット111を図示しない上下動駆動機構によって図6(A)に示す位置にまで下降させる。この際のフレームマウントユニット111の高さは、フレームマウントユニット111の底面にある弾性部材112に圧力気体を注入した時に、弾性変形した弾性部材112が少なくともウェーハ1の裏面全面を覆うことのできる程度とする。
With the dicing tape frame positioned at the
図6(A)に示す状態を得たら、給気管114から高圧気体を弾性部材112の内側に注入し、弾性部材112を膨張させる。弾性部材112が膨張することで、下に凸の形状が下方に膨らみ、膨らんだ弾性部材112によってダイシングテープ4が下方に押される。弾性部材112を膨張させてゆくと、図6(B)に示すように、最初にウェーハ1の中央にダイシングテープ4が接触し、同心円状にその接触部分が周囲に拡がってゆく。そして、弾性部材112がある程度膨らんだ時点で図6(C)に示すように、ウェーハ1の裏面全面にダイシングテープ4が押さえ付けられ貼着される。この際、弾性部材112の膨張に応じてシリンダロッド134を下方に伸ばし、ダイシングテープフレーム4の高さ位置を徐々に下げる。これにより、ダイシングテープ4の変形に無理が生じないようにし、ウェーハ1とダイシングテープ4との密着不良を防止する。またこの際、弾性部材112の膨張に並行してフレームマウントユニット111を下降させ、あるいは上昇させ、ウェーハ1とダイシングテープ4との密着性がより高くなるように制御を行っても良い。
When the state shown in FIG. 6A is obtained, high-pressure gas is injected into the
図6(C)に示す状態を得たら、バルーン状の弾性部材112の内側の高圧状態を解除し、またフレームマウントユニット111を上方に退避させる。次に、チャックテーブル40の真空吸引状態を解除してフレームクランプアーム131を少し上昇させる。こうして、ダイシングテープフレーム5のダイシングテープ4の下側にウェーハ1(1枚目のウェーハ)の裏面側が貼着された状態を得る。
When the state shown in FIG. 6C is obtained, the high pressure state inside the balloon-like
上述したGの位置において、チャックテーブル40は回転しない。したがって、図1に示すウェーハ1のノッチ1bの位置がインデックステーブル41の回転中心に対して180°逆向きに位置する状態で、ウェーハ1に対するダイシングテープ4の貼着が行われる。このため、ダイシングテープフレーム5に対するノッチ1bの位置は、各ウェーハにおいて常に一定な位置とされる。
At the position G described above, the chuck table 40 does not rotate. Therefore, the dicing tape 4 is attached to the
図2および図3に戻り、ダイシングテープに貼着された1枚目のウェーハは、ダイシングテープフレームごと先程とは逆の経路を辿って、フレームカセット120まで搬送される。すなわち、1枚目のウェーハが貼着されたダイシングテープフレームは、図3の符号5cの位置から符号5bの位置に搬送され、さらにフレームクランプ135が反時計回りに180°−(360°/7)回動することで符号5aの位置に搬送される。符号5aの位置に搬送されたダイシングテープフレームは、プッシュプルクランプ122によってフレームカセット120に搬送され、そこに収納される。
Returning to FIG. 2 and FIG. 3, the first wafer attached to the dicing tape follows the path opposite to the previous one along with the dicing tape frame and is conveyed to the
図3のGの位置における処理と同時にB〜Fの位置における処理も行われる。また、これらの処理が行われている最中に7枚目のウェーハが、ウェーハキャリア11から引き出され、Aの場所に位置するチャックテーブル40上に載置され、そこに吸着固定される。
At the same time as the process at position G in FIG. 3, the processes at positions B to F are also performed. During these processes, the seventh wafer is pulled out from the
ダイシングテープに貼着された1枚目のウェーハがダイシングテープフレームごとフレームカセット120に収納された後、フレームカセット120が適宜上下に移動し、次のダイシングテープフレームが上述した搬送工程によってGの位置に搬送される。そして、2枚目のウェーハをダイシングテープに貼着する工程が行われる。
After the first wafer adhered to the dicing tape is stored in the
以上説明した作業を繰り返すことで、ウェーハキャリア11に収納されたウェーハが次々とインデックステーブル41上に搬送され、インデックステーブル41が適宜回転しつつ、各処理が順次行われる。つまり、BおよびCの位置における研削によるウェーハの薄化加工、Dの位置における薄化されたウェーハの研磨加工、研磨後におけるEの位置におけるウェーハの洗浄、Fの位置におけるウェーハ裏面に対するボンディング用接着フィルムの貼着、そしてGの位置におけるウェーハ裏面へのダイシングテープへの貼着が、インデックステーブル41が回転することで順次行われる。そして、薄化されダイシングテープに貼着されたウェーハが順次フレームカセット120に収納される。
By repeating the operations described above, the wafers stored in the
以上の動作によれば、ウェーハをチャックテーブルに吸着固定した状態で、研削→研磨→洗浄→チップ積層用のボンディング用接着フィルムの貼着→ダイシングテープの貼着、の一連の工程が順次行われる。これらの工程間においては、薄化したウェーハを真空吸着状態から開放し、その後に搬送手段により搬送する必要がない。そのため、ダイシングテープへの貼着工程の前段階における薄化されたウェーハの破損を防ぐことができる。なお、ダイシングテープに貼着されたウェーハがチャックテーブルに吸着固定された状態を解除し、それを搬送する際には、ウェーハが弾性部材であるダイシングテープに面で保持された状態であり、また強度が確保されたダイシングフレームを搬送に利用するので、破損を誘発するような応力がウェーハに加わらず、ウェーハの破損は発生し難い。 According to the above operation, a series of steps of grinding → polishing → cleaning → adhesion bonding adhesive film for chip stacking → dicing tape attachment is sequentially performed with the wafer being sucked and fixed to the chuck table. . Between these steps, it is not necessary to release the thinned wafer from the vacuum suction state and then transport it by the transport means. Therefore, it is possible to prevent the thinned wafer from being damaged in the previous stage of the attaching process to the dicing tape. When the wafer attached to the dicing tape is released from the state of being adsorbed and fixed to the chuck table and transported, the wafer is held on the surface by the dicing tape as an elastic member. Since the dicing frame having a sufficient strength is used for conveyance, stress that induces breakage is not applied to the wafer, and damage to the wafer hardly occurs.
また、ウェーハへのダイシングテープの貼着を、バルーン状の弾性部材の膨張を利用し、押圧する領域を中心から周辺へと同心円状に広げてゆく方法とすることで、界面への気泡の侵入を防止すると共にウェーハに強い応力が加わらないようにすることができる。このため、薄化され応力が加わることで破損し易いウェーハを破損させることなく、同時にウェーハに対するダイシングテープの密着性を良好な状態とすることができる。 In addition, the dicing tape is attached to the wafer by expanding the area to be pressed concentrically from the center to the periphery using the expansion of the balloon-like elastic member. Can be prevented and strong stress can be prevented from being applied to the wafer. For this reason, the adhesiveness of the dicing tape to the wafer can be made good without damaging the wafer which is easily damaged by being thinned and stressed.
本発明は、半導体ウェーハを薄化する加工装置に利用することができる。 The present invention can be used in a processing apparatus for thinning a semiconductor wafer.
1…ウェーハ、3…ダイシングフレーム、4…ダイシングテープ、5…ダイシングテープフレーム、10a…装置ベース、20…位置決めステージ、31…搬送アーム、40…チャックテーブル(吸着テーブル)、41…インデックステーブル、50…第1加工ユニット(研削手段)、70…第2加工ユニット(研削手段)、84…研磨ホイール、90…ウェーハ洗浄パッド、101…貼り付けローラ(貼着手段)、111…フレームマウントユニット(ウェーハマウント手段)。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
装置ベースに回転可能に設けられたインデックステーブルと、
該インデックステーブル上に、該インデックステーブルの回転方向に沿って配置され、前記ウェーハをその裏面を表出する向きに吸着固定する複数の吸着テーブルと、
前記装置ベース上の前記インデックステーブルの周囲に、該インデックステーブルの回転方向に沿って配設され、前記吸着テーブルに吸着固定された前記ウェーハに対して所定の処理を順に施す複数の手段と
を備え、
前記手段は、
前記ウェーハを、前記吸着テーブルへの搬送開始位置に位置決めする位置決めステージと、
該位置決めステージから前記ウェーハをその裏面を表出する向きに前記吸着テーブルに移す搬送アームと、
前記ウェーハの裏面を研削して薄化加工する研削手段と、
該研削手段で研削された前記ウェーハの裏面を研磨する研磨ホイールと、
該研磨ホイールで研磨された前記ウェーハを洗浄する洗浄パッドと、
該洗浄パッドで洗浄された前記ウェーハの裏面側にボンディング用接着フィルムを貼着する貼着手段と、
該ボンディング用接着フィルム貼着手段が貼着された前記ウェーハの裏面側に、周縁部に剛性を有するダイシングフレームが貼着されたダイシングテープを、中央が突出した弾性部材によって前記ウェーハ裏面に押圧して貼着するウェーハマウント手段と
を備えることを特徴とする加工装置。 A processing apparatus for thinning a semiconductor wafer,
An index table rotatably provided on the device base ;
A plurality of suction tables arranged on the index table along the rotation direction of the index table and fixing the wafer in a direction to expose the back surface thereof,
A plurality of means for sequentially performing a predetermined process on the wafer, which is disposed around the index table on the apparatus base along the rotation direction of the index table and is suction-fixed to the suction table;
With
The means is
A positioning stage for positioning the wafer at a transfer start position to the suction table;
A transfer arm that moves the wafer from the positioning stage to the suction table in a direction to expose the back surface thereof;
Grinding means for grinding and thinning the back surface of the wafer;
A polishing wheel for polishing the back surface of the wafer ground by the grinding means;
A cleaning pad for cleaning the wafer polished by the polishing wheel;
An adhering means for adhering an adhesive film for bonding to the back side of the wafer cleaned with the cleaning pad;
A dicing tape in which a dicing frame having rigidity is attached to the peripheral portion is pressed against the back side of the wafer by the elastic member protruding from the center on the back side of the wafer to which the adhesive film attaching means for bonding is attached. And a wafer mounting means for attaching.
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