JP5073417B2 - チャックテーブル - Google Patents

Description

本発明は、ウエーハの裏面にダイボンディングフィルムを貼着するのに使用されるチャックテーブルに関する。

ＩＣ，ＬＳＩ等のデバイスが表面側に複数形成されたウエーハは、ダイシング装置によって個々のデバイスに分割され、個々のデバイスの裏面は、複数の電極を有するリードフレームにダイボンディングされる。

ダイボンディングするために、ダイシング前のウエーハの裏面には、ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）と呼ばれるボンディング用フィルムが貼着される（例えば、特開平１１−２１９９６２号公報参照）。

このボンディング用フィルムはエポキシ樹脂等で形成されており、ウエーハを１３０〜１８０℃に加熱した状態でウエーハの裏面に貼着され、更に１５０〜１８０℃程度で熱硬化（キュア）される。

かかるダイボンディングフィルムの貼着を行う際は、ウエーハを保持する保持テーブルと、保持テーブルを加熱する加熱部を有するベーステーブルとから構成されるチャックテーブルが用いられる。

このチャックテーブルにおいては、デバイス保護用の保護テープが貼着されたウエーハの表面側を下に向けてウエーハを保持テーブルによって支持し、上方に露出した裏面にダイボンディングフィルムを貼着する。

加熱部によって保持テーブルを加熱して保持されたウエーハを加熱するとともに、ローラ等でダイボンディングフィルムを保持テーブルに押圧することにより、該ダイボンディングフィルムをウエーハの裏面に貼着し、更に加熱を続けて熱硬化させ、ダイボンディングフィルム付ウエーハを得る。従って、保持テーブルに対して十分に熱を伝導させるために、加熱部には熱伝導率が高い金属が用いられる。

現在では、例えば特開２００５−３１７７１２号公報に開示されているように、デバイス保護用の保護テープが表面に貼られ、裏面側を研削装置によって研削され、薄くなったウエーハの状態からロードし、ダイボンディングフィルムを貼り付け、ダイシングテープによってウエーハをダイシングフレームに固定した後、保護テープを剥離する工程までを自動で行うテープマウント装置も用いられている。
特開平１１−２１９９６２号公報 特開２００５−３１７７１２号公報

上述したように、ダイボンディングテープをウエーハに貼着させるための保持テーブルは、テープ貼着時に１３０〜１８０℃、熱硬化時に１５０〜１８０℃程度と非常に高温に設定される。そのため、樹脂から形成された保護テープは高温に設定された保持テーブルと接するため軟化し易く、保持テーブルに貼り付く可能性が危惧される。

これを防止するため、保持テーブルの表面にはテフロン等のフッ素系樹脂の塗布といった表面処理が施されていたが、あまりに温度が高いため、この表面処理を施しても保護テープの貼り付きを完全に防止するには至らなかった。

その結果、ウエーハを次工程に搬送する際にウエーハ割れや搬送エラーを発生させたり、保持テーブルに保護テープが固着するため、これを除去するためのメインテナンスが必要になったり、接着時間の設定に制限ができてしまったりという問題が発生していた。

これを改善するため、保持テーブル表面に凹凸を形成して、保持テーブルと保護テープとの密着度を下げ、保護テープの貼り付きを防ぐ処理（例えば、トシカル処理）を施す場合があったが、逆に密着度が下がり過ぎたため、真空吸着の際にエアがリークしてしまい吸着エラーが多発するといった新たな問題が発生した。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高温な状態でも保護テープが貼り付き難く、且つ十分な真空吸着性能を有するチャックテーブルを提供することである。

本発明によると、複数のデバイスが形成された表面に保護テープが貼付されたウエーハの裏面に、ダイボンディングフィルムを貼着するのに用いるチャックテーブルであって、ウエーハを吸引保持する保持テーブルと、該保持テーブルを加熱するためのヒータを備えたベーステーブルとから構成され、該保持テーブルの表面は、中央部若しくは全面に、フッ素系樹脂、フッ素系ゴム、シリコーン系樹脂、又はシリコーン系ゴムのいずれかを主成分とする材料が塗布される表面処理が施されており、前記保持テーブルの中央部と該中央部を囲繞する外周部とでは表面粗さが異なり、該保持テーブルの前記中央部は前記外周部に比べて表面粗さが粗いことを特徴とするチャックテーブルが提供される。

好ましくは、保持テーブルの表面粗さは中央部がＲａ：３〜１０μｍ、Ｒｚ：２５〜６０μｍ、外周部がＲａ：０．５〜５μｍ、Ｒｚ：５〜２０μｍである。

本発明のチャックテーブルによると、保持テーブル表面にフッ素系樹脂等を塗布する表面処理を施し、更に中央部の表面粗さを外周部に比較して粗くなるように加工したため、保持テーブルの中央部では密着度を下げて保護テープの貼り付きを防止し、外周部では吸着時のエアのリークを防止するため、テーブルが高温な状態でも保護テープが貼り付き難く、且つ十分な吸着性能を発揮できるという効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は半導体ウエーハにダイボンディングフィルムを貼着する様子を示す分解斜視図である。半導体ウエーハ２の表面にはＩＣ，ＬＳＩ等のデバイスが複数形成されており、その表面全面にはデバイス保護用の保護テープ４が貼着されている。

ウエーハ２の裏面２ａにはダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）と呼ばれるダイボンディングフィルム６が貼着される。ダイボンディングフィルム６は熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂で形成されており、ウエーハ２を１３０〜１８０℃に加熱した状態でウエーハ２の裏面２ａに貼着され、次いで１５０〜１８０℃の温度に所定時間保持することにより熱硬化（キュア）され、ウエーハ２の裏面２ａに強固に固着される。

図２を参照すると、本発明第１実施形態のチャックテーブル８の断面図が示されている。チャックテーブル８はダイボンディングフィルム６をウエーハ２の裏面２ａに貼着するマウントテーブルとして利用される。

チャックテーブル８は、ベーステーブル１０と、断熱板１２を介してベーステーブル１０に取り付けられたヒータ１４と、複数のねじ１８により断熱板１２に固定された保持テーブル１６とから構成される。ヒータ１４は例えばステンレス鋼等の金属から形成されている。

保持テーブル１６はねじ２０によりヒータ１４にも固定されている。保持テーブル１６は例えばアルミニュウム又はアルミニュウム合金から形成されており、その全域に渡り垂直方向の複数の小孔が穿孔されている。

２２は真空吸引のためのバキュウム穴であり、保持テーブル１６に形成された各小孔に連通されている。２４はヒータ１４に接続された配線であり、ヒータ１４の温度は熱電対２６により検出される。

保持テーブル１６の表面は多数の凸部及び凹部を有するように粗面加工されている。粗面加工方法としては、ブラスト法、溶射法等の方法が採用可能である。ブラスト法では、粒状、球状等の金属体やセラミックス体を所定のブラスト圧で保持テーブル１６の表面に噴射することによって、保持テーブル１６の表面に多数の凹凸を形成する。

本発明の特徴は、この粗面加工による保持テーブル１６の表面粗さを、図３に示す中央部１６ａと、中央部１６ａを囲繞する外周部１６ｂとで異ならせるようにしたことである。すなわち、中央部１６ａの表面粗さが外周部１６ｂに比較して粗く設定されている。

図３において、符号１９は締結用ねじ１８を挿入するための穴を示している。本実施形態の保持テーブル１６はその直径が３００ｍｍ、中央部１６ａの直径が例えば２８０ｍｍ、外周部１６ｂの幅が１０ｍｍである。

このように、保持テーブル１６の表面を粗面加工した後、保持テーブル１６の表面に所望のコーティング材によるコーティング層を形成する。保持テーブル１６の表面は離型性、対磨耗性等を備えていることが望ましいので、コーティング材としては、フッ素系樹脂、フッ素系ゴム、シリコーン系樹脂、又はシリコーン系ゴムを主成分とする材料が好ましい。

好ましくは、保持テーブル１６の表面にコーティング層を形成する前に、粗面加工された保持テーブル１６の表面の平坦化処理を実施する。平坦化処理としては、保持テーブル１６の凸部の頂部を圧縮する方法、凸部の頂部を切削する方法、凸部の頂部を研磨する方法等が採用可能である。

このように粗面加工された保持テーブル１６の表面の平坦化処理を実施することにより、コーティング層の膜厚を薄くすることができる。コーティング層の膜厚は、１０μｍ〜５０μｍ程度が望ましい。

コーティング層を形成した後の保持テーブル１６の表面粗さは、中央部１６ａが算術平均粗さＲａ：３〜１０μｍ、十点平均粗さＲｚ：２５〜６０μｍ、外周部１６ｂがＲａ：０．５〜５μｍ、Ｒｚ：５〜２０μｍであるのが望ましい。

ここで、算術平均粗さＲａは平均線から絶対値偏差の平均値として定義される。また、十点平均粗さＲｚは基準長さ毎の山頂の高い方から５点、谷底からの低い方から５点を選び、その平均高さとして定義される。

図２において、ウエーハ２の裏面２ａにダイボンディングフィルム６を貼着するには、ヒータ１４により１３０〜１８０℃に加熱された保持テーブル１６上に、その表面に保護
テープ４が貼着されたウエーハ２を、保護テープ４を下側にして載置する。

そして、剥離シート７に貼付されたダイボンディングフィルム６を、ローラ２８でウエーハ２の裏面２ａに押圧することにより、ダイボンディングフィルム６をウエーハ２の裏面に貼着する。ダイボンディングフィルム６がウエーハ２の裏面に貼着されると、剥離シート７はダイボンディングフィルム６から剥離される。

本実施形態では、保持テーブル１６の表面粗さが外周部１６ｂより中央部１６ａが粗く設定されているため、保持テーブル１６の中央部１６ａで密着度を下げて保護テープ４が保持テーブル１６に貼り付くのを防止することができ、外周部１６ｂでは表面粗さが細かく設定されているため、外周部１６ｂでは吸着時のエアのリークを防ぐことができ、ウエーハの搬送エラーを防止することができる。

保持テーブル１６の全領域に渡り中央部１６ａと同等の表面粗さを有する保持テーブルを比較例として作成し、図３に示した本発明実施形態の保持テーブル１６とのバキューム圧の違いを測定した。

表面粗さが均一の比較例では、バキューム圧が６０ｋＰａであり、ウエーハ搬送エラーが発生したが、本発明実施形態の保持テーブル１６では、バキューム圧が８３ｋＰａであり、ウエーハ搬送エラーの発生は皆無であった。

図４を参照すると、本発明第２実施形態のチャックテーブル３０の断面図が示されている。本実施形態のチャックテーブル３０は、ウエーハ２の裏面に貼着されたダイボンディングフィルム６をキュア（熱硬化）するためのキュアテーブルに利用される。

ベーステーブル３２上に断熱板３４を介してヒータ３６が取り付けられている。ヒータ３６は複数のねじ３８によりベーステーブル３２に固定される。ヒータ３６上には保持テーブル４０が載置され、図示しない締結手段によりヒータ３６又はベーステーブル３２に対して固定される。

保持テーブル４０はアルミニウム又はアルミニウム合金から形成されており、図２に示した第１実施形態の保持テーブル１６と同様に垂直方向に伸長する多数の小孔が穿孔されている。保持テーブル４０の表面には、図２に示した第１実施形態の保持テーブル１６の表面と同様な表面処理が施されている。

すなわち、保持テーブル４０の表面全面にフッ素系樹脂、フッ素系ゴム、シリコーン系樹脂、又はシリコーン系ゴムのいずれかを主成分とするコーティング層が形成され、中央部４０ａの表面粗さがＲａ：３〜１０μｍ、Ｒｚ：２５〜６０μｍ、外周部４０ｂの表面粗さがＲａ：０．５〜５μｍ、Ｒｚ：５〜２０μｍに設定されている。

４２は保持テーブル４０に穿孔した小孔に連通するバキューム穴であり、４４はヒータ３６に接続された配線である。図示しない熱電対等の温度センサにより、ヒータ３６の温度が検出される。４６は環状ハウジングであり、ベーステーブル３２に固定されている。

ヒータ３６により１５０〜１８０℃程度に加熱された保持テーブル４０上に、その表面に保護テープ４が貼着されたウエーハ２が保護テープ４を下にして載置され、この状態で所定時間保持してウエーハ２の裏面に貼着されたダイボンディングフィルム６を熱硬化（キュア）して、ウエーハ２の裏面に強固に固着させる。

本実施形態のチャックテーブル３０でも、保持テーブル４０の表面を中央部４０ａが周辺部４０ｂより表面粗さが粗くなるように処理したので、保持テーブル４０の中央部４０ａで密着度を下げて保護テープ４の貼り付きを防止することができ、外周部４０ｂでは吸着時のエアのリークを防止することができるため、十分な吸着効果を発揮することができ、ウエーハ２を次工程に搬送する際にウエーハ２の割れや搬送エラーを防止することができる。

ダイボンディングフィルムをウエーハの裏面に貼着する様子を示す分解斜視図である。 本発明第１実施形態に係るチャックテーブルの断面図であり、マウントテーブルとして利用するのに適している。 保持テーブルの平面図である。 本発明第２実施形態に係るチャックテーブルの断面図であり、キュアテーブルとして利用するのに適している。

符号の説明

２ 半導体ウエーハ
４ 保護テープ
６ ダイボンディングフィルム
８，３０ チャックテーブル
１０，３２ ベーステーブル
１４，３６ ヒータ
１６，４０ 保持テーブル
１６ａ，４０ａ 中央部
１６ｂ，４０ｂ 外周部
２２，４２ バキューム穴

Claims (2)

1. 複数のデバイスが形成された表面に保護テープが貼付されたウエーハの裏面に、ダイボンディングフィルムを貼着するのに用いるチャックテーブルであって、
   ウエーハを吸引保持する保持テーブルと、該保持テーブルを加熱するためのヒータを備えたベーステーブルとから構成され、
   該保持テーブルの表面は、中央部若しくは全面に、フッ素系樹脂、フッ素系ゴム、シリコーン系樹脂、又はシリコーン系ゴムのいずれかを主成分とする材料が塗布される表面処理が施されており、
   前記保持テーブルの中央部と、該中央部を囲繞する外周部とでは表面粗さが異なり、該保持テーブルの前記中央部は前記外周部に比べて表面粗さが粗いことを特徴とするチャックテーブル。
2. 前記保持テーブルの表面粗さは、前記中央部がＲａ：３〜１０μｍ、Ｒｚ：２５〜６０μｍ、前記外周部がＲａ：０．５〜５μｍ、Ｒｚ：５〜２０μｍであることを特徴とする請求項１記載のチャックテーブル。

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