JP5573631B2 - Semiconductor substrate expander - Google Patents
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Description
本発明は半導体基板のエキスパンド装置に関し、特にSiC(シリコンカーバイド)やサファイヤなどの難切削性硬質材料からなる半導体基板(ウェハ)のブレーキング(基板劈開)およびエキスパンド(チップ分離)を一括で行うエキスパンド装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an expander for a semiconductor substrate, and more particularly, an expander that collectively performs braking (substrate cleavage) and expand (chip separation) of a semiconductor substrate (wafer) made of hard-to-cut hard material such as SiC (silicon carbide) or sapphire. Relates to the device.
現在の主流であるSi(シリコン)製の半導体デバイスの製造方法において、半導体基板に多数のパターンが形成された半導体デバイスをブレードダイシングといわれる手法で格子状に切断してチップを分割化することが一般に行われている。 In the current mainstream method of manufacturing a semiconductor device made of Si (silicon), a semiconductor device in which a large number of patterns are formed on a semiconductor substrate is cut into a lattice shape by a technique called blade dicing to divide chips. Generally done.
近年、低炭素社会の実現に向けて、Siに比べてスイッチング損失が小さく、高温動作が可能なSiCやサファイヤが注目されている。ところが、基板にSiC基板やサファイヤ基板などを使用した半導体デバイスの製造方法の場合、基板が硬質で難切削性を有している。このため、SiC基板やサファイヤ基板では、ブレードダイシング方式は非常に加工性が悪くて時間がかかり、ブレードの磨耗度合いも激しいため工具消耗頻度も高いなどの理由から実質的に量産に不向きである。 In recent years, SiC and sapphire, which have smaller switching loss than Si and can operate at high temperatures, have been attracting attention for the realization of a low-carbon society. However, in the case of a semiconductor device manufacturing method using a SiC substrate, a sapphire substrate, or the like as the substrate, the substrate is hard and difficult to cut. For this reason, with a SiC substrate or a sapphire substrate, the blade dicing method is very unsuitable for mass production because it is very poor in workability and takes time, and the degree of wear of the blade is so high that the tool wear frequency is high.
そこで、サファイヤ基板などで適用されているダイシング技術の1つとして、ステルスダイシングといわれるレーザ加工法が知られている(たとえば、特許文献1参照)。ステルスダイシングは、ステルスダイシング用レーザ照射機で透過式レーザ光を照射することにより半導体基板の基板内部に加工変質層を形成してスクライブライン上に内部変質層を形成する技術である。この基板内部の変質層は、脆性を有しているので、基板を劈開するときの劈開起点となるものであり、しかも、変質層に沿って劈開されることから、基板は、直線性を保った状態で分割されることになる。 Therefore, a laser processing method called stealth dicing is known as one of dicing techniques applied to sapphire substrates or the like (see, for example, Patent Document 1). Stealth dicing is a technique for forming a work-affected layer on a semiconductor substrate by irradiating a transmission laser beam with a stealth dicing laser irradiator, and forming an internal deteriorated layer on a scribe line. Since the altered layer inside the substrate is brittle, it serves as a cleavage starting point when the substrate is cleaved, and since it is cleaved along the altered layer, the substrate maintains linearity. It will be divided in the state.
このステルスダイシングは、あくまでも基板を劈開する際の起点を形成するためだけのものであるので、その後、半導体基板の劈開工程が必要となる。この劈開技術の1つとして、ダイシングテープが貼り付けられた基板を球面円盤部による押圧で劈開および分離する球面エキスパンド方式が知られている(たとえば、特許文献2参照)。この球面エキスパンド方式では、チップ分離を行った後に球面円盤部による押圧は解除されるが、その際に、ダイシングテープが弛んで分離したチップが接触するのを回避するために、球面円盤部に周設されたリングでダイシングテープを再張設している。これにより、ダイシングテープの引き伸ばし状態が維持されることから、分離されたチップ間の間隔が保持され、チップ同士の接触によるチップの破損を防止している。 Since the stealth dicing is only for forming a starting point for cleaving the substrate, a cleaving process for the semiconductor substrate is required thereafter. As one of the cleavage techniques, there is known a spherical expanding system in which a substrate on which a dicing tape is attached is cleaved and separated by pressing with a spherical disk part (see, for example, Patent Document 2). In this spherical expanding method, after the chip separation is performed, the pressing by the spherical disk portion is released, but at this time, in order to prevent the separated chip from coming into contact with the dicing tape being loosened, the peripheral surface of the spherical disk portion is avoided. The dicing tape is re-tensioned with the provided ring. Thereby, since the stretched state of the dicing tape is maintained, the interval between the separated chips is maintained, and damage to the chips due to contact between the chips is prevented.
ここで、リングによるダイシングテープの再張設の際に、球面円盤部がダイシングテープに接触するリングの端面を含む仮想平面よりも完全に待避してしまうと、リングの内側のダイシングテープが垂れ下がってしまい、その結果、チップ同士の接触の可能性がある。そのため、球面円盤部は、その球面中央部が仮想平面よりもリングの内側に変位することがないよう、仮想平面よりもリングの外側に多少突出した位置にて停止するように構成されている。再張設されたダイシングテープ上の分離されたチップは、その後、一個ずつ拾い上げられて、検査工程に送られる。 Here, when the dicing tape is re-tensioned by the ring, if the spherical disk portion is completely retracted from the virtual plane including the end surface of the ring that contacts the dicing tape, the dicing tape inside the ring hangs down. As a result, there is a possibility of contact between chips. Therefore, the spherical disk portion is configured to stop at a position slightly protruding outside the virtual plane from the virtual plane so that the spherical central portion does not displace inside the ring from the virtual plane. The separated chips on the re-stretched dicing tape are then picked up one by one and sent to the inspection process.
しかしながら、再張設されたダイシングテープの中央部が球面円盤部により仮想平面よりも押し出されていて、分離されたチップが平面上に並べられていないため、ダイシングテープ上のチップを拾い上げる装置が複雑かつ高価になるという問題点があった。すなわち、チップの平面上の並びは、画像処理によって容易に認識できるが、高さ方向の位置をダイシングテープの変位状態に追従して認識させるには、そのための撮像装置および画像処理装置が別途必要になり、しかも、画像処理に時間がかかることになる。 However, the central part of the re-stretched dicing tape is pushed out of the virtual plane by the spherical disk part, and the separated chips are not arranged on the plane, so the device for picking up the chips on the dicing tape is complicated. In addition, there is a problem that it becomes expensive. In other words, the arrangement of the chips on the plane can be easily recognized by image processing, but in order to recognize the position in the height direction following the displacement state of the dicing tape, an imaging device and an image processing device are separately required. In addition, it takes time for image processing.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、球面円盤部でエキスパンドすることで分離されたチップが平面上に配列された状態を維持することができる半導体基板のエキスパンド装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a semiconductor substrate expanding apparatus capable of maintaining a state in which chips separated by expanding at a spherical disk portion are arranged on a plane. For the purpose.
本発明では上記の課題を解決するために、中央に貼り付けられた劈開起点加工処理済基板を覆うように保護テープが貼り付けられたダイシングテープの外周縁部に貼り付け固定されているダイシングフレームを保持するダイシングフレーム保持部と、前記ダイシングテープを球面形状を有する面で押圧して引き伸ばすことにより前記劈開起点加工処理済基板の劈開およびチップ分離を行う球面円盤部と、前記ダイシングテープを平面形状を有する面で押圧して引き伸ばすことにより前記球面円盤部による押圧で分離されたチップを平面上に配列された状態にする平面円盤部と、前記ダイシングテープの前記劈開起点加工処理済基板と前記ダイシングフレームとの間を挟持して前記ダイシングテープが前記平面円盤部によって引き伸ばされた状態を保持するテープクランプ部と、前記球面円盤部および前記平面円盤部を前記ダイシングテープを押圧する方向および前記ダイシングテープから離れる方向に駆動する駆動機構と、を備え、前記球面円盤部および前記平面円盤部は、一体に形成されるとともに前記駆動機構によって駆動される筒状テープ拡張ステージの開口端近傍に反転自在に取り付けられていて、前記筒状テープ拡張ステージは、その開口端から前記球面円盤部が突出している状態と、開口している部分が前記平面円盤部によって平坦化された状態とを取り得る構成を有していることを特徴とする半導体基板のエキスパンド装置が提供される。 In the present invention, in order to solve the above-described problem, a dicing frame that is attached and fixed to the outer peripheral edge portion of a dicing tape to which a protective tape is attached so as to cover the cleavage start point processed substrate attached to the center. A dicing frame holding portion that holds the substrate, a spherical disk portion that cleaves and cleaves the cleaved starting point processed substrate by pressing and stretching the dicing tape with a surface having a spherical shape, and the dicing tape in a planar shape A flat disk part that puts the chips separated by pressing by the spherical disk part into a state of being arranged on a flat surface by pressing and stretching on the surface having the surface, the cleaved starting point processed substrate of the dicing tape, and the dicing A state in which the dicing tape is stretched by the flat disk portion while being sandwiched between frames Comprising a tape clamp portion for holding, and a driving mechanism for driving the spherical disc portion and the flat disk portion in a direction away from the direction and the dicing tape pressing the dicing tape, the spherical disc portion and the flat disc The unit is integrally formed and is reversibly attached in the vicinity of the opening end of the cylindrical tape expansion stage driven by the drive mechanism, and the cylindrical tape expansion stage is connected to the spherical disk portion from the opening end. There is provided a semiconductor substrate expanding apparatus characterized by having a structure capable of taking a state in which the protrusion protrudes and a state in which the open portion is flattened by the planar disk portion .
このような半導体基板のエキスパンド装置によれば、劈開起点加工処理済基板を球面円盤部による球面エキスパンド処理によっての劈開およびチップ分離を行った後、平面円盤部による平面エキスパンド処理を行う。これにより、球面エキスパンド処理でドーム形状にされたダイシングテープが平面エキスパンド処理によって平面に引き伸ばされ、テープクランプ部によって固定されることで、分離されたチップを平面上に配列された状態に維持することが可能になる。 According to such a semiconductor substrate expanding apparatus, after the cleavage starting point processed substrate is cleaved by the spherical expanding process by the spherical disk part and chip separation is performed, the planar expanding process by the planar disk part is performed. As a result, the dicing tape formed into a dome shape by the spherical expanding process is stretched to the plane by the plane expanding process and is fixed by the tape clamp unit, so that the separated chips are maintained in an arrayed state on the plane. Is possible.
上記構成の半導体基板のエキスパンド装置は、球面エキスパンド処理が終了して球面円盤部の押圧を解除することで弛んだダイシングテープを平面エキスパンド処理で再び平面状に引き伸ばすことができる。これにより、分離されたチップが平面上に配列された状態になり、ダイシングテープ上のチップを拾い上げる装置が高さ方向の位置を認識する必要がないので、半導体製造装置を安価に構成できるという利点がある。 The semiconductor substrate expanding apparatus having the above-described configuration can stretch the slack dicing tape into a flat shape again by the planar expanding process by releasing the pressing of the spherical disk part after the spherical expanding process is completed. As a result, the separated chips are arranged on a plane, and the device for picking up the chips on the dicing tape does not need to recognize the position in the height direction, so that the semiconductor manufacturing apparatus can be configured at low cost. There is.
以下、本発明の実施の形態について、あらかじめ劈開起点加工処理されたSiCのような難切削性硬質材料の半導体基板をスクライブラインに沿って劈開および分離を行う装置に適用した場合を例に図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、劈開起点加工処理済基板として、基板内部に加工変質層を形成してスクライブライン上に内部変質層を形成するステルスダイシングにより処理された半導体基板を使用する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to an example in which a semiconductor substrate made of a hard-to-cut hard material such as SiC that has been cleaved starting point processed in advance is applied to an apparatus that cleaves and separates along a scribe line. Details will be described with reference to FIG. In the following description, a semiconductor substrate processed by stealth dicing in which a work-affected layer is formed inside the substrate and an internal deteriorated layer is formed on the scribe line is used as the cleavage-start-point processed substrate.
図1は第1の実施の形態に係るエキスパンド装置を示す概念図であって、(A)は球面エキスパンド処理状態を示し、(B)は平面エキスパンド処理状態を示している。
このエキスパンド装置が処理対象とする半導体基板は、あらかじめステルスダイシング処理を終えたステルスダイシング処理済基板1である。このステルスダイシング処理済基板1は、環状のダイシングフレーム2に貼り付けられた弾性体のダイシングテープ3の中央に貼り付けられた状態でステルスダイシング処理が行われ、その後、全体を覆うように保護テープ4が貼り付けられた状態で提供される。
1A and 1B are conceptual diagrams showing an expanding apparatus according to the first embodiment. FIG. 1A shows a spherical expanding process state, and FIG. 1B shows a planar expanding process state.
The semiconductor substrate to be processed by this expanding apparatus is the stealth dicing processed substrate 1 that has been subjected to the stealth dicing process in advance. The stealth dicing processed substrate 1 is subjected to a stealth dicing process in a state of being attached to the center of an
第1の実施の形態に係るエキスパンド装置は、ダイシングフレーム2を保持するダイシングフレーム保持部を備えている。このダイシングフレーム保持部は、ダイシングフレーム2を載せるダイシングフレーム保持台5と、ダイシングフレーム保持カバー6と、Oリング7,8とを有している。ダイシングフレーム2は、Oリング7,8を介してダイシングフレーム保持台5とダイシングフレーム保持カバー6とによって挟持される。Oリング7,8は、ダイシングテープ3を引き伸ばす際にダイシングフレーム2が滑って外れてしまわないよう保持するためのものである。
The expanding apparatus according to the first embodiment includes a dicing frame holding unit that holds the
ダイシングフレーム保持台5の内側には、筒状テープ拡張ステージ9が図示しない駆動機構によって図の上下方向に昇降自在に配置されている。この筒状テープ拡張ステージ9の開口端近傍には、一体に形成された球面円盤部10および平面円盤部11が反転自在に取り付けられている。これにより、筒状テープ拡張ステージ9は、その上部開口端から球面円盤部10が突出している状態と、開口している部分が平面円盤部11によって平坦化された状態とを取り得る構成を有している。また、駆動機構は、図示しない回転駆動機構を備えており、筒状テープ拡張ステージ9が図の下方へ移動されたときに、球面円盤部10および平面円盤部11がその回転軸を中心に回転されて、筒状テープ拡張ステージ9の上端の外形形状を切り換えることができる。
Inside the
筒状テープ拡張ステージ9の外周には、拡張保持リング12が設置されている。この拡張保持リング12は、その図の上方に昇降自在に設置されたテープクランプリング13とともにテープクランプ部を構成している。すなわち、拡張保持リング12は、ダイシングテープ3を挟んでテープクランプリング13が嵌め込まれることによってダイシングテープ3が平面円盤部11によって引き伸ばされた状態を保持することができる。
An
以上の構成のエキスパンド装置の動作について説明する。まず、ステルスダイシング処理済基板1が設置される前では、ダイシングフレーム保持カバー6がたとえば図の上方へ移動していて、筒状テープ拡張ステージ9および拡張保持リング12が図の下方へ移動している。この状態で、ステルスダイシング処理済基板1が貼り付けられたダイシングテープ3が搬送され、ダイシングフレーム2をダイシングフレーム保持台5に搭載してダイシングフレーム保持カバー6で挟んで固定する。
The operation of the expanding apparatus having the above configuration will be described. First, before the stealth dicing processed substrate 1 is installed, the dicing
次に、上部開口端から球面円盤部10を突出させた状態の筒状テープ拡張ステージ9が駆動機構によって上昇される。これにより、最初に球面円盤部10の頂部がダイシングテープ3の中央部に当たってダイシングテープ3を押圧する。すると、ステルスダイシング処理済基板1は、その中央の近傍に形成された内部変質層のスクライブラインに折り曲げ力が作用し、そのラインに沿って劈開される。その後、さらに、筒状テープ拡張ステージ9が上昇して球面円盤部10による押圧が続けられると、ステルスダイシング処理済基板1は、その中央から周囲に向かって順次劈開されていく。最終的には、この球面円盤部10の押圧による球面エキスパンド処理によって、ステルスダイシング処理済基板1は、図1の(A)に示したように固片化され、複数のチップに分離される。
Next, the cylindrical tape expansion stage 9 with the
このとき、ダイシングテープ3は、球面円盤部10の外形形状に合わせて変形されることにより、その中央から周囲方向に矢印で示した引っ張り力が作用し、四方に引き伸ばされた状態になる。これにより、ダイシングテープ3に載っている固片化されたチップは、引き伸ばされた分だけ間隔を置いて配置されるようになる。
At this time, the dicing
次に、筒状テープ拡張ステージ9が駆動機構によって図1の(A)に示した位置から降下される。このとき、ダイシングテープ3は、球面円盤部10による押圧から開放されるが、チップと保護テープ4との三層構造になっているので、ドーム形状は崩れることなく維持している。
Next, the cylindrical tape expansion stage 9 is lowered from the position shown in FIG. At this time, the dicing
筒状テープ拡張ステージ9がその下端位置まで降下すると、球面円盤部10および平面円盤部11は、図示しない回転駆動機構により上下反転され、筒状テープ拡張ステージ9は、その開口している部分が平面円盤部11によって平坦化された状態となる。筒状テープ拡張ステージ9は、再び駆動機構によって上昇され、ドーム状のダイシングテープ3を平面円盤部11で下から押圧していく。これにより、ダイシングテープ3は、再び四方に引き伸ばされ、球面エキスパンド処理により分離されたチップが平面上に配列されるようになる。しかも、平面円盤部11の押圧による平面エキスパンド処理によってダイシングテープ3を下から平面で支持していることになるので、チップが平面上に配列された状態を維持することができる。
When the cylindrical tape expansion stage 9 is lowered to its lower end position, the
この平面エキスパンド処理の後は、保護テープ4が剥離され、図1の(B)に示したように、ダイシングテープ3を挟んでテープクランプリング13を拡張保持リング12に嵌め込むことにより、ダイシングテープ3は、引き伸ばされた状態で固定される。これによって、分離されたチップが平面上に並べられているため、ダイシングテープ3からチップを拾い上げるときに、チップの高さ位置を考慮する必要がないので、チップを拾い上げる装置の構成を簡素化することができる。
After this planar expansion process, the
図2は第2の実施の形態に係るエキスパンド装置を示す平面図であって、(A)は球面エキスパンド処理時の動作状態を示す図、(B)は平面エキスパンド処理時の動作状態を示す図、図3は第2の実施の形態に係るエキスパンド装置の動作説明を示す図であって、(A)は球面エキスパンド処理時を示し、(B)は球面円盤状テープ拡張ステージの降下時を示し、(C)は基板水平移動時を示し、(D)は平面エキスパンド処理時を示している。なお、図2および図3において、図1に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 2A and 2B are plan views showing an expanding apparatus according to the second embodiment, in which FIG. 2A is a diagram showing an operating state during spherical expansion processing, and FIG. 2B is a diagram showing an operating state during planar expanding processing. FIGS. 3A and 3B are diagrams illustrating the operation of the expanding apparatus according to the second embodiment, where FIG. 3A illustrates a spherical expanding process, and FIG. 3B illustrates a lowering of the spherical disk-shaped tape expansion stage. , (C) shows the time of horizontal movement of the substrate, and (D) shows the time of planar expansion processing. 2 and 3, the same or equivalent components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
第2の実施の形態に係るエキスパンド装置は、図2の(A)および(B)に示したように、独立して昇降可能な球面円盤状テープ拡張ステージ14および平面円盤状テープ拡張ステージ15と、これらステージ間を往復移動する基板移動機構とを備えている。基板移動機構は、球面円盤状テープ拡張ステージ14と平面円盤状テープ拡張ステージ15との間に設置されたリニアレール16と、このリニアレール16に沿ってダイシングフレーム保持台5を水平移動させる搬送台車と、その台車駆動電動機とを有している。これにより、基板を搭載したダイシングフレーム保持台5は、基板移動機構によって球面円盤状テープ拡張ステージ14で球面エキスパンド処理した後に平面エキスパンド処理のために平面円盤状テープ拡張ステージ15へ移動することができる。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the expanding apparatus according to the second embodiment includes a spherical disk-shaped
次に、以上の構成を有するエキスパンド装置の動作について説明する。まず、球面円盤状テープ拡張ステージ14および平面円盤状テープ拡張ステージ15は、それぞれ降下していて、ダイシングフレーム保持台5は、球面円盤状テープ拡張ステージ14の真上に移動される。ステルスダイシング処理済基板1は、球面円盤状テープ拡張ステージ14の真上の位置でダイシングフレーム保持台5に搭載されるか、または他の位置で搭載されて球面円盤状テープ拡張ステージ14まで移動される。
Next, the operation of the expanding apparatus having the above configuration will be described. First, the spherical disk-shaped
次に、図3の(A)に示したように、球面円盤状テープ拡張ステージ14が駆動機構によって上昇される。これにより、ダイシングテープ3は、球面円盤状テープ拡張ステージ14の球面形状を有する頂部によって下から押圧されることにより、ステルスダイシング処理済基板1の劈開およびチップ分離が行われる。
Next, as shown in FIG. 3A, the spherical disk-shaped
次に、球面円盤状テープ拡張ステージ14は、図3の(B)に示したように、駆動機構によって球面エキスパンド処理の位置から降下される。その後、図3の(C)に示したように、ダイシングフレーム保持台5は、基板移動機構によって球面円盤状テープ拡張ステージ14の真上の位置から平面円盤状テープ拡張ステージ15の真上の位置まで水平移動される。
Next, as shown in FIG. 3B, the spherical disk-shaped
次に、図3の(D)に示したように、平面円盤状テープ拡張ステージ15が駆動機構によって上昇される。これにより、ドーム形状のダイシングテープ3は、平面形状を有する上面によって下から押圧されて平面エキスパンド処理が行われ、四方に引き伸ばされることになる。このようにして、球面エキスパンド処理の後に球面円盤状テープ拡張ステージ14が降下することによって弛んだダイシングテープ3は、再び引き伸ばされて平坦化され、球面エキスパンド処理で分離されたチップが平面上に配列されるようになる。このダイシングテープ3が引き伸ばされた状態は、保護テープ4を除去した後に、平面円盤状テープ拡張ステージ15に周設された拡張保持リング12にダイシングテープ3を挟んでテープクランプリング13を嵌め込むことによって維持することができる。
Next, as shown in FIG. 3D, the flat disk-shaped
図4は第3の実施の形態に係るエキスパンド装置を示す平面図であって、(A)は球面エキスパンド処理時の動作状態を示す図、(B)は平面エキスパンド処理時の動作状態を示す図、図5は第3の実施の形態に係るエキスパンド装置の動作説明を示す図であって、(A)は球面エキスパンド処理時を示し、(B)は球面円盤状テープ拡張ステージの降下時を示し、(C)はテープ拡張ステージ水平移動時を示し、(D)は平面エキスパンド処理時を示している。なお、図4および図5において、図2および図3に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIGS. 4A and 4B are plan views showing an expanding apparatus according to the third embodiment, in which FIG. 4A shows an operating state during spherical expanding processing, and FIG. 4B shows an operating state during planar expanding processing. FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating the operation of the expanding apparatus according to the third embodiment, where FIG. 5A illustrates a spherical expanding process, and FIG. 5B illustrates a lowering of a spherical disk-shaped tape expansion stage. , (C) shows the time when the tape expansion stage is moved horizontally, and (D) shows the time when the flat expanding process is performed. 4 and 5, the same or equivalent components as those shown in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
第3の実施の形態に係るエキスパンド装置は、図4の(A)および(B)に示したように、球面円盤状テープ拡張ステージ14および平面円盤状テープ拡張ステージ15と、これらを搭載したテープ拡張ステージ17を水平移動させるステージ移動機構とを備えている。このステージ移動機構は、球面円盤状テープ拡張ステージ14が球面エキスパンド処理を行う第1の位置と平面円盤状テープ拡張ステージ15が平面エキスパンド処理を行う第2の位置との間でテープ拡張ステージ17を移動させることができる。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the expanding apparatus according to the third embodiment includes a spherical disk-shaped
次に、以上の構成を有するエキスパンド装置の動作について説明する。まず、球面円盤状テープ拡張ステージ14および平面円盤状テープ拡張ステージ15は、それぞれ降下していて、球面円盤状テープ拡張ステージ14がダイシングフレーム保持台5の真下に来るようテープ拡張ステージ17が移動される。
Next, the operation of the expanding apparatus having the above configuration will be described. First, the spherical disk-shaped
次に、図5の(A)に示したように、球面円盤状テープ拡張ステージ14が駆動機構によって上昇される。これにより、ダイシングテープ3は、球面円盤状テープ拡張ステージ14の球面形状を有する頂部によって下から押圧されることにより、ステルスダイシング処理済基板1の劈開およびチップ分離が行われる。
Next, as shown in FIG. 5A, the spherical disk-shaped
次に、球面円盤状テープ拡張ステージ14は、図5の(B)に示したように、駆動機構によって球面エキスパンド処理の位置から降下される。その後、図5の(C)に示したように、テープ拡張ステージ17は、ステージ移動機構により水平移動されて、平面円盤状テープ拡張ステージ15がダイシングフレーム保持台5の真下に来るようにされる。
Next, as shown in FIG. 5B, the spherical disk-shaped
次に、図5の(D)に示したように、平面円盤状テープ拡張ステージ15が駆動機構によって上昇される。これにより、ドーム形状のダイシングテープ3は、平面形状を有する上面によって下から押圧されて平面エキスパンド処理が行われ、四方に引き伸ばされる。このようにして、球面エキスパンド処理の後に球面円盤状テープ拡張ステージ14が降下することによって弛んだダイシングテープ3は、再び引き伸ばされて平坦化され、球面エキスパンド処理で分離されたチップが平面上に配列されるようになる。このダイシングテープ3が引き伸ばされた状態は、保護テープ4を除去した後に、平面円盤状テープ拡張ステージ15に周設された拡張保持リング12にダイシングテープ3を挟んでテープクランプリング13を嵌め込むことによって維持することができる。
Next, as shown in FIG. 5D, the flat disk-shaped
上記の実施の形態では、ステルスダイシングによって劈開起点加工処理を行った半導体基板を劈開およびチップ分離する場合を例に説明したが、その劈開起点加工処理は、ステルスダイシングに限定されるものではない。たとえば、ステルスダイシングにより処理を行った半導体基板の他に、基板表面にダイヤモンド刃などでけがきを行って劈開起点加工処理した半導体基板、基板表面にレーザ照射によりけがきを行って劈開起点加工処理した半導体基板などでもよい。 In the embodiment described above, the case where the semiconductor substrate that has been subjected to the cleavage start point processing by stealth dicing is cleaved and chip-separated has been described as an example, but the cleavage start point processing is not limited to stealth dicing. For example, in addition to a semiconductor substrate that has been treated by stealth dicing, a semiconductor substrate that has been cleaved with a diamond blade on the substrate surface and cleaved at the starting point, and the substrate surface is cleaved by laser irradiation to be cleaved at the starting point. It may be a semiconductor substrate.
なお、基板表面にダイヤモンド刃やレーザ照射によりけがきを行って劈開起点加工処理した半導体基板を使用する場合は、清浄工程にて、劈開起点加工処理の際に基板表面から飛散した微細な塵埃を除去しておくことが必要である。 When using a semiconductor substrate that has been cleaved with a diamond blade or laser irradiation to process the cleave starting point, fine dust scattered from the substrate surface during the cleave starting point processing in the cleaning process is used. It is necessary to remove it.
1 ステルスダイシング処理済基板
2 ダイシングフレーム
3 ダイシングテープ
4 保護テープ
5 ダイシングフレーム保持台
6 ダイシングフレーム保持カバー
7,8 Oリング
9 筒状テープ拡張ステージ
10 球面円盤部
11 平面円盤部
12 拡張保持リング
13 テープクランプリング
14 球面円盤状テープ拡張ステージ
15 平面円盤状テープ拡張ステージ
16 リニアレール
17 テープ拡張ステージ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stealth dicing processed board |
Claims (2)
前記ダイシングテープを球面形状を有する面で押圧して引き伸ばすことにより前記劈開起点加工処理済基板の劈開およびチップ分離を行う球面円盤部と、
前記ダイシングテープを平面形状を有する面で押圧して引き伸ばすことにより前記球面円盤部による押圧で分離されたチップを平面上に配列された状態にする平面円盤部と、
前記ダイシングテープの前記劈開起点加工処理済基板と前記ダイシングフレームとの間を挟持して前記ダイシングテープが前記平面円盤部によって引き伸ばされた状態を保持するテープクランプ部と、
前記球面円盤部および前記平面円盤部を前記ダイシングテープを押圧する方向および前記ダイシングテープから離れる方向に駆動する駆動機構と、
を備え、
前記球面円盤部および前記平面円盤部は、一体に形成されるとともに前記駆動機構によって駆動される筒状テープ拡張ステージの開口端近傍に反転自在に取り付けられていて、前記筒状テープ拡張ステージは、その開口端から前記球面円盤部が突出している状態と、開口している部分が前記平面円盤部によって平坦化された状態とを取り得る構成を有していることを特徴とする半導体基板のエキスパンド装置。 A dicing frame holding unit for holding a dicing frame attached and fixed to the outer peripheral edge of a dicing tape to which a protective tape is attached so as to cover the cleavage start point processed substrate attached to the center;
A spherical disk portion that cleaves and cleaves the cleavage starting point processed substrate by pressing and stretching the dicing tape with a surface having a spherical shape;
A planar disk part that puts the chips separated by pressing by the spherical disk part by pressing and stretching the dicing tape with a plane having a planar shape; and
A tape clamp portion that holds the state where the dicing tape is stretched by the flat disk portion while sandwiching the substrate between the cleavage starting point processed substrate of the dicing tape and the dicing frame;
A driving mechanism for driving the spherical disk portion and the planar disk portion in a direction in which the dicing tape is pressed and in a direction away from the dicing tape;
With
The spherical disk portion and the flat disk portion are integrally formed and are reversibly attached in the vicinity of an opening end of a cylindrical tape expansion stage driven by the driving mechanism, and the cylindrical tape expansion stage is An expandable semiconductor substrate characterized by having a configuration in which the spherical disk portion protrudes from an opening end thereof and a state in which the open portion is flattened by the planar disk portion apparatus.
The rotary drive mechanism for rotating the spherical disk portion and the flat disk portion about its rotation axis after the cylindrical tape expansion stage is driven in a direction away from the dicing tape. Item 14. A semiconductor substrate expanding apparatus according to Item 1.
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