JP5457088B2 - ダイシングテープ用の真空貼付機 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハ、液晶ガラスなどの板状部材のダイシング前工程において、ダイシングテープを板状部材の一面に貼付ける装置に関する。板状部材は、ダイシングの対象であれば、その種類を問わない。

例えば、半導体ウエハの製造工程では、シリコンウエハに露光−拡散−エッチングなどの前工程処理を施した後に、シリコンウエハをチップサイズにダイシングする。その具体例を、図４の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）の工程により模式的に示す。

通常、半導体ウエハとして用いられるシリコンウエハ１は、投入時の初期の厚みｔ１が７００〜２００μｍであり、前工程（回路形成）終了まで、その厚みで処理される（図４（１））。これは、前工程処理が酸化膜形成−露光−熱拡散−エッチングなどの回路形成工程を何回も繰り返すため、温度履歴や表面処理履歴の影響でシリコンウエハに変形を発生させない厚みを保つ必要があるためである。

次いで、前工程が終了したシリコンウエハ１を、回路形成面を保護テープ４で覆う（図４（２））。保護テープ４は、ウエハの薄型化に伴って製造過程で生じる反りを防止するために使用される。通常のＩＣチップの厚みは、３５０μｍ程度であり、投入時の厚みをそのまま使用して、ダイシングを行っていたが、近年、ＩＣチップはフラッシュメモリ用などに対応するため、例えば５０μｍの厚みにするなど、その薄型化が図られている。このような薄型にする場合には、グラインダでシリコンウエハ１の裏面から所定の肉厚部分１´までを削っている（図４（３））。

この、薄くした後のシリコンウエハ１の一面（回路形成面と反対側）に、ダイシングテープ２を貼付ける（図４（４））。

ここで、シリコンウエハ１へのダイシングテープ２の貼付けには、例えば、図４（４）に示すように、張力を与えた状態で円環状のダイシングフレーム３に貼付けられたダイシングテープ２（円形状にカットされている）が用意される。このようにしてダイシングフレームで張力を保持されたダイシングテープ２とシリコンウエハ１とを真空室内で上下方向に対向配置して、ダイシングテープ２の一面（接着面）に、上下移動可能なウエハ支持機構３０などで保持されたシリコンウエハ１の一面を押し当てて、ダイシングテープにシリコンウエハが貼付けられる。ダイシングテープで保持されたシリコンウエハは、ダイシング装置（ダイシングカッター）に供給される。

ダイシング工程前に、保護テープ４を剥がしダイシングカッター（レジンに砥石を混ぜたブレード）６を用いてダイシング工程が行われる（図４（５））。

ダイシングテープ２は、ダイシング作業で半導体チップが散乱するのを防止し、チップの現状の位置に保持してそのまま次の工程へまとめてチップを搬送するために使用される。そのためにダイシングカッターは半導体ウエハのダイシングの際にダイシングテープの肉厚の途中までしか及ばないようにして、ダイシングテープは切断されないようにしてある。
図５は、ダイシング後の半導体がダイシングテープ２に接着されている状態を半導体チップの回路形成面側から見た平面模式図である。

ダイシングテープ貼り付け用の真空貼付機の従来例としては、例えば、特許文献１（特開2008-153597号公報）に開示されたものがある。

特開2008-153597号公報

上記のようなダイシングテープのシリコンウエハへの貼り付けは、真空貼付機を用いて行われるが、従来は、その貼り付け状態を、貼り付け作業中に外部から観察することができない。ダイシングテープとシリコンウエハとの接合面に気泡が残留していた場合には、張力のバランスが崩れるため、以後のダイシングに支障をきたす不具合が生じることになる。したがって、ダイシングテープの貼り付け作業中に、その作業状況を確認できれば、その不具合品の排除と改善を講じる場合に便利である。

本願発明は、以上の課題解決のためになされたものであり、その目的は、ダイシングテープのシリコンウエハ等のワークへの貼り付けの状況を、貼り付け作業中に外部から容易に観察、確認できる真空貼付機を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、基本的には次のように構成する。

真空室内の上側に、フレームに貼り付けたダイシングテープを、下側に板状のワークを配置し、前記ワークを上下方向に移動可能なワーク支持機構を介して上昇させて、前記真空室内で板状のワークの一面に前記ダイシングテープを貼り付ける真空貼付機において、
前記真空室の上部を開閉するための蓋部には透明板が設けられ、前記ワークに前記ダイシングテープを貼り付ける時の力を前記透明板の下面で受け、且つその貼り付け状態を、前記透明板を介して上方外部から観察可能な構造にしたことを特徴とする。

上記構成によれば、ダイシングテープのワークへの貼り付け中に、そのテープ貼付け状況を容易に観察することができる。

本発明の一実施例に係る真空貼付機を、真空引き装置と切り離して、その蓋部（上蓋）を閉じた状態で示す外観斜視図。 本実施例に係る真空貼付機を真空引き装置と接続した状態で、且つダイシングテープ貼り付け前の状態を示す断面概略図。 本実施例に係る真空貼付機のダイシングテープ貼り付け作業中の状態を示す断面概略図。 シリコンウエハに対するダイシングテープの貼付け方式を示す半導体製造工程図。 ダイシングカット後の半導体ウエハの平面図である。

以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例に係る真空貼付機を、真空引き装置と切り離して、その蓋部（上蓋）を閉じた状態で示す外観斜視図である。図２は、本実施例に係る真空貼付機を真空引き装置と接続した状態で、且つダイシングテープ貼り付け前の状態を示す断面概略図、
図３は、本実施例に係る真空貼付機のダイシングテープ貼り付け作業中の状態を示す断面概略図である。

本実施例に係る真空貼付機１０は、蓋部（上蓋）１１と本体（ハウジング）１２とからなる。

蓋部１１は、本体１２の上部開口を覆い（閉じ）、背面側１１ａを支点にして図１、図２の矢印方向（上下方向）Ａに開くことができる。図２の一点鎖線は、蓋部１１を開いた状態を示す。

本体１２は、その内部に、環状のダイシングフレーム３に貼り付けたダイシングテープ２、被貼り付けワーク（半導体ウエハ、液晶ガラスなどの板状部材）１、及びワーク１を支持する上下移動可能なワーク支持機構２０を収容するダイシングテープ・ワーク収容部１５を有する。

収容部１５の内部には、その下部側にワーク支持機構となるゴムシート製のダイヤフラム２０が配置され、ダイヤフラム２０の周縁側が、環状のフレーム支持台１６と共に収容部１５の内底部に固定されている。フレーム支持台１６は、ダイシングフレーム３を着脱自在に支持するためのものであり、ダイシングフレーム３は、図示されていない係止機構を介してフレーム支持台１６に係り止めされる。

蓋部１１が開状態にあるときに、収容部１５の上部開口１５ｃを通して、ダイシングフレーム３に貼り付けられたダイシングテープ２を上側に、保護テープ４付きのワーク１を下側にして、両者が対向状態で、収容部１５にセットされる。

蓋部１１が閉状態にあるときに、環状のシール部材１７を介して、収容部１５の上部開口１５ａが気密状態で閉ざされ、それによって、収容部１５が真空ポンプ２１により真空引きされたときに真空室１５を形成する。

真空形成装置は、真空ポンプ２１と、真空チューブ２２（２２ａ，２２ｂ）と、真空チューブ２２を開閉制御するための制御弁２３（２３ａ，２３ｂ）とを備える。真空チューブ２２ａは、収容部１５内部におけるダイシングテープ外側１５ａを真空引きするものであり、一方、真空チューブ２２ｂは、収容部１５内部におけるダイシングテープ内側１５ｂを真空引きするものである。

ダイシングテープ内側１５ｂは、ダイシングテープ２の内面、フレーム３の内周面、フレーム支持台１６の内周面、及びダイヤフラム２０の上面で囲まれる空間よりなる。ダイシングテープ外側１５ａは、蓋部１１の内面、本体１２の内壁面、ダイシングテープ２の外面、フレーム３の外周面、フレーム支持台１６の外周面、及びダイヤフラム２０の上面で囲まれる空間よりなる。

本体１２の底壁には、ダイヤフラム２０の下面に作用する大気を導く大気孔１８が設けられている。

蓋部１１は、その中央にワーク１より面積を大きくした円形の観察窓１１ｂが形成され、観察窓１１ｂの下方に、透明板１９、例えば透明アクリル板が設けられている。透明板１９は、例えば蓋部１１の内面に嵌め込み接着により固定されているが、その固定方式は、気密性を維持する任意の手法を採用すればよい。また、透明板１９は、その一部が蓋部１１の内面から突出している。収容部１５が大気圧にあるときには、透明板１９の内面が、セットされたダイシングテープ１と微小空隙Ｑを保って対向するように設定してある。

蓋部１１を開いて、収容部１５に保護テープ４付きワーク１及びフレーム３付きダイシングテープ２をセットし、その後に、蓋部１１を閉じて、制御弁２３ａ，２３ｂを開いて真空ポンプ２１を駆動することにより、収容部１５が真空状態（真空室）になる。この状態で、ダイヤフラム２０が真空（減圧）と大気圧との差圧により図３に示すように上方に移動し、ワーク１の一面がダイシングテープ２に押し当てられテープ２に接着する。

このときに、透明板１９の下面が、ワーク１にダイシングテープ２を貼り付ける時の力を受け、且つその貼り付け状態を、透明板１９を介して上方外部から観察することができる。

したがって、透明板１９を介して、ダイシングテープ２の貼り付け状況をその貼り付け作業中に真空貼付機の外部から容易に確認することができる。

本実施例では、透明板１９は、アクリル板を使用するが、その材質を限定するものではなく、アクリル以外の透明な合成樹脂や、強化ガラスなどを用いてもよい。

なお、図中、図１に符号１３で示す部分は、真空貼付機の操作パネルである。

なお、本実施例のワーク支持機構は、ダイヤフラム２０を使用するが、これに代えて機械的な昇降機構を使用することも可能である。例えば、本願出願人らが既に提案している特開２００８−１５３５９７号公報に記載されるような、ボールスクリューを利用した機械式の上下移動機構（昇降機構）によりワークホルダー（真空チャック機構）を上下移動させる方式や油圧方式の昇降機構などを用いてもよい。

１…半導体ウエハ（ワーク）、２…ダイシングテープ、３…ダイシングフレーム、１１…蓋部、１２…真空貼付機の本体、１５…真空室（ダイシングテープ・ワーク収容部）１９…透明板、２０…ダイヤフラム（ワーク支持機構）、２１…真空ポンプ。

Claims (2)

1. 真空室内の上側に、フレームに貼り付けたダイシングテープを、下側に板状のワークを配置し、前記ワークを上下方向に移動可能なワーク支持機構を介して上昇させて、前記真空室内で板状のワークの一面に前記ダイシングテープを貼り付ける真空貼付機において、
   前記真空室の上部を開閉するための蓋部には透明板が設けられ、前記ワークに前記ダイシングテープを貼り付ける時の力を前記透明板の下面で受け、且つその貼り付け状態を、前記透明板を介して、貼り付け作業中に前記真空貼付機の上方外部から観察可能な構造にしたことを特徴とする真空貼付機。
2. 前記透明板は、合成樹脂或いは強化ガラスよりなり、前記ワークよりも面積を大きく設定してある請求項１記載の真空貼付機。

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