JPH0729859A - Manufacture of semiconductor device and semiconductor manufacturing apparatus - Google Patents
Manufacture of semiconductor device and semiconductor manufacturing apparatusInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造工程
中における半導体ウェ−ハ(以下、ウェ−ハという)の
固定方法およびその固定方法に使用される半導体製造装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for fixing a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) during a semiconductor device manufacturing process and a semiconductor manufacturing apparatus used for the fixing method.
【0002】[0002]
【従来の技術】ICやLSIなどの半導体装置は、半導
体基板に形成する集積回路を設計する設計工程、集積回
路を形成するために用いられる電子ビームなどを描画す
るためのマスク作成工程、単結晶インゴットから所定の
厚みのウェーハを形成するウェーハ製造工程、ウェーハ
に集積回路などの半導体素子を形成するウェーハ処理工
程、ウェーハを各半導体基板に分離しそれぞれパッケー
ジングして半導体装置を形成する組立工程及び検査工程
等を経て形成される。各工程には、それぞれその工程に
必要な製造装置が用意される。半導体製造装置には、こ
の他にも前処理装置や排ガス処理装置など設備、環境に
必要な製造装置も用いられる。ウェ−ハにパターンを形
成するためのマスク形成に用いる感光材料に対する露光
工程、ウェ−ハの厚みを減ずる裏面研削工程あるいはウ
ェ−ハを切断して複数の半導体チップを形成するダイシ
ング工程などにおいては、ウェ−ハを処理テーブル又は
ステージに固定して実施する必要がある。従来は、例え
ば、ウェ−ハやダイシングされた半導体チップを保持す
るためにウェ−ハシートという粘着性の合成樹脂テープ
を用いていた。2. Description of the Related Art A semiconductor device such as an IC or an LSI is designed to design an integrated circuit formed on a semiconductor substrate, a mask forming process for drawing an electron beam used to form the integrated circuit, a single crystal. A wafer manufacturing step of forming a wafer of a predetermined thickness from an ingot, a wafer processing step of forming semiconductor elements such as integrated circuits on the wafer, an assembly step of forming a semiconductor device by separating the wafer into each semiconductor substrate and packaging each. It is formed through an inspection process and the like. A manufacturing apparatus required for each process is prepared for each process. In addition to these, as the semiconductor manufacturing apparatus, equipment such as a pretreatment apparatus and an exhaust gas processing apparatus and a manufacturing apparatus necessary for the environment are also used. In an exposure process for a photosensitive material used for forming a mask for forming a pattern on a wafer, a backside grinding process for reducing the thickness of the wafer, or a dicing process for cutting the wafer to form a plurality of semiconductor chips, etc. , The wafer must be fixed to the processing table or the stage. Conventionally, for example, an adhesive synthetic resin tape called a wafer sheet has been used to hold a wafer or a diced semiconductor chip.
【0003】とくに、ウェ−ハを個々の半導体チップに
分割するために賽の目状に切り溝を生成するダイシング
工程、ウェ−ハのストリートに加工された溝に沿って割
れ目を入れ、個々のチップに分割するブレーキング工
程、ウェ−ハを所定の厚みにするためにウェ−ハ裏面を
研削する裏面研削工程、チップを個々にリードフレーム
やパッケージの所定の場所に位置決めするダイボンディ
ング工程などでは、これが利用されている。ウェ−ハ上
に形成された半導体チップを個々に分割する技術をダイ
シングといい、レーザやダイヤモンド針によりチップに
沿って切削溝を作り、機械的に分割するスクライビング
方式や薄いダイヤモンドホイールの高速回転により深く
切り込み、切断時に個々のチップに分割することができ
るダイシングソー方式がある。図11は、従来のダイシ
ング装置である。ウェ−ハ1は、粘着テープ14に貼り
付けられ、粘着テープ14は、チャックテーブル10に
載置されている。粘着テープ14は、その周囲を固定リ
ング13で固定され、固定リング13は、移動ステージ
5に取付けられている固定リング抑えツメ12によって
固定されてウェ−ハ1を移動ステージ5に固定してい
る。In particular, a dicing process for forming kerfs in order to divide the wafer into individual semiconductor chips, a crevice is formed along the grooves processed in the streets of the wafer, and individual chips are formed. In the breaking process for dividing, the backside grinding process for grinding the backside of the wafer to make the wafer have a predetermined thickness, and the die bonding process for individually positioning the chips at predetermined positions of the lead frame or package, this is It's being used. The technique of dividing the semiconductor chip formed on the wafer into individual pieces is called dicing, and a cutting groove is made along the chip with a laser or diamond needle to mechanically divide the scribing method and the thin diamond wheel at high speed. There is a dicing saw method that can make deep cuts and divide into individual chips when cutting. FIG. 11 shows a conventional dicing device. The wafer 1 is attached to an adhesive tape 14, and the adhesive tape 14 is placed on the chuck table 10. The adhesive tape 14 is fixed around the periphery thereof by a fixing ring 13, and the fixing ring 13 is fixed by a fixing ring holding claw 12 attached to the moving stage 5 to fix the wafer 1 to the moving stage 5. .
【0004】このステージ5上で、まず、アライメント
用カメラ6を用いてダイシングラインを認識しステージ
5を所定の位置に配置し、ついで、ダイシング用ブレー
ド7を用いてウェ−ハ1にダイシングラインに沿って切
り込みを入れ、個々のチップに分割している。しかし、
この方法ではダイシング前にウェ−ハを粘着テープを用
いて固定リングに固着しなければならず、その作業に時
間がかかる。さらに、ウェーハを固定する接着装置も用
意しなければならず、それだけ製造工程が複雑になる傾
向にあった。この事は、前記ウェ−ハに対する裏面研削
工程でもその繁雑さは同様であり、粘着テープを用いて
ウェ−ハを固定する製造工程に共通の問題である。この
共通の問題を解消し、簡単にウェ−ハをダイシングステ
ージへの固着に氷結を利用する方法がある(例えば、特
開昭62−79956号公報)。これは、ダイシングに
先立ってウェ−ハとダイシングステージとの間に水を散
布し、ウェ−ハ、水及びダイシングステージを冷凍する
ことによりウェ−ハをステージに固着する方法(以下、
冷凍チャックという)である。図12は、従来の氷結に
よりウェーハを固定する工程を示す断面図である。On the stage 5, first, the dicing line is recognized by using the alignment camera 6, the stage 5 is arranged at a predetermined position, and then the dicing blade 7 is used to form the dicing line on the wafer 1. A notch is made along it to divide it into individual chips. But,
In this method, the wafer has to be fixed to the fixing ring by using an adhesive tape before dicing, which takes time. Further, it is necessary to prepare an adhesive device for fixing the wafer, which tends to complicate the manufacturing process. This is the same in complexity in the back surface grinding process for the wafer, and is a common problem in the manufacturing process in which the wafer is fixed using an adhesive tape. There is a method of solving this common problem and simply utilizing freezing to fix the wafer to the dicing stage (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-79956). This is a method of spraying water between a wafer and a dicing stage prior to dicing, and fixing the wafer to the stage by freezing the wafer, water, and the dicing stage (hereinafter,
It is called a frozen chuck. FIG. 12 is a cross-sectional view showing a conventional process of fixing a wafer by freezing.
【0005】まず、純水15を冷却用テーブル2上にノ
ズル18などから散布し、その上にウェーハ1を載置す
る。純水15は、冷却用テーブル2とウェーハ1の互い
に対向する面を濡らし、その間に均一な水膜を形成す
る。次ぎに、冷却装置(図示せず)を用いて、これと接
続している冷却用テーブル2を冷却する。そして、純水
膜15を均一な氷の層16に変える。冷却温度は、−1
5℃程度以下にし、この温度は、氷結後も、表面研磨、
裏面研削、露光工程などの所定のウェーハ処理が終わる
まで維持される。ウェーハ処理が終了後は、熱風などに
より氷の層16を融解して、ウェーハ1を冷却用テーブ
ル2から剥離する。この氷結による接着力は、10〜8
0kg/cm2 程度であり、−10℃付近では最大にな
る。First, pure water 15 is sprinkled on the cooling table 2 from the nozzles 18 and the like, and the wafer 1 is placed thereon. The pure water 15 wets the surfaces of the cooling table 2 and the wafer 1 that face each other, and forms a uniform water film therebetween. Next, a cooling device (not shown) is used to cool the cooling table 2 connected thereto. Then, the pure water film 15 is changed to a uniform ice layer 16. Cooling temperature is -1
Keep the temperature below 5 ° C, and keep this temperature
It is maintained until predetermined wafer processing such as backside grinding and exposure process is completed. After the wafer processing is completed, the ice layer 16 is melted by hot air or the like, and the wafer 1 is separated from the cooling table 2. The adhesive strength due to this freezing is 10 to 8
It is about 0 kg / cm 2 , and becomes maximum at around −10 ° C.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、ウェ−ハの固
着方法として氷結を利用する方法(冷凍チャック)は、
粘着テープをウェ−ハに貼付ける工程や接着装置を用い
ることが不要になるなど製造工程が簡略化されるが水を
冷凍する過程でウェ−ハの表面にも空気との温度差によ
って水滴が発生し、その水滴もウェ−ハの表面上で白く
凍り付く。即ち、前述の図12に記載した様に、この冷
却用テーブルが置かれた雰囲気に含まれる水分によって
ウェーハ1の表面にも氷の層17が時に形成される。そ
のためにアライメントマークをカメラで認識し、これに
基づいて、例えば、ダイシング時のウェーハの位置決め
をするアライメント作業ができず、ウェ−ハの正確な処
理ができなかった。本発明は、このような事情によって
成されたものであり、アライメント作業をが含まれるウ
ェ−ハ処理を実行する半導体装置の製造方法において、
氷結によるウェ−ハの固定方法(冷凍チャック)によっ
てウェ−ハ表面に氷が発生しないようにする方法及びこ
の方法に用いる半導体製造装置を提供することを目的に
している。However, a method (freezing chuck) utilizing freezing as a method for fixing a wafer is as follows.
The manufacturing process is simplified by eliminating the step of attaching the adhesive tape to the wafer and the use of an adhesive device, but water drops on the surface of the wafer due to the temperature difference with air during the process of freezing water. Water droplets are generated, and the water droplets also freeze on the surface of the wafer in white. That is, as described in FIG. 12, the ice layer 17 is sometimes formed on the surface of the wafer 1 due to the water contained in the atmosphere in which the cooling table is placed. Therefore, the alignment mark is recognized by the camera, and based on this, for example, alignment work for positioning the wafer during dicing cannot be performed, and the wafer cannot be accurately processed. The present invention has been made under such circumstances, and in a method of manufacturing a semiconductor device for executing a wafer process including an alignment work,
It is an object of the present invention to provide a method of preventing ice from being generated on the surface of a wafer by a method of fixing a wafer by freezing (freezing chuck), and a semiconductor manufacturing apparatus used in this method.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、アライメント
作業を行うウェ−ハ処理を実施する際に、冷凍チャック
によるウェ−ハの固定方法によってウェ−ハ表面に氷が
発生しないように、ウェ−ハの表面を冷凍チャックング
温度(冷凍チャックを行うときの温度)より凝固点の低
い物質で被覆することを特徴としている。本発明の半導
体装置の製造方法は、冷却手段の表面に水の層を形成す
る工程と、アライメントマークがその表面に形成された
半導体ウェーハを前記水の層が形成された前記冷却手段
の表面に載置する工程と、前記半導体ウェーハの表面に
氷結防止材の被膜を形成する工程と、前記冷却手段を用
いて前記水の層を所定の冷凍温度により冷凍し、これを
氷の層に変え、この氷の層によって前記半導体ウェーハ
を前記冷却手段に固定する工程と、前記アライメントマ
ークを検出し、その結果に基づいて半導体ウェーハの位
置を決める工程と、前記位置決めされた半導体ウェーハ
を処理する工程とを備えていることを特徴としている。
前記氷結防止材は、前記所定の冷凍温度より低い凝固点
を有する物質からなる。前記氷結防止材の被膜は、少な
くとも前記半導体ウェーハの前記アライメントマークの
上及びその近傍に形成する。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, when carrying out a wafer process for performing alignment work, ice is not generated on the surface of the wafer by a method of fixing the wafer by a freeze chuck. -The surface of the c is characterized in that it is coated with a substance having a freezing point lower than the freezing chucking temperature (the temperature at which the freezing chuck is performed). The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention comprises a step of forming a water layer on the surface of the cooling means, and a semiconductor wafer having an alignment mark formed on the surface thereof on the surface of the cooling means on which the water layer is formed. The step of placing, the step of forming a film of an anti-icing material on the surface of the semiconductor wafer, the layer of water is frozen at a predetermined freezing temperature using the cooling means, changing it to an ice layer, Fixing the semiconductor wafer to the cooling means by this layer of ice, detecting the alignment mark, determining the position of the semiconductor wafer based on the result, and processing the positioned semiconductor wafer It is characterized by having.
The anti-freezing material is made of a substance having a freezing point lower than the predetermined freezing temperature. The film of the anti-icing material is formed at least on the alignment mark of the semiconductor wafer and in the vicinity thereof.
【0008】また、この半導体装置の製造方法は、半導
体ウェーハのダイシング処理に適用することができる。
さらに、本発明の半導体製造装置は、水の層を冷凍して
半導体ウェーハを接着する氷の層に変える冷却手段と、
前記冷却手段の表面に水を供給し、水の層を形成する供
給手段と、前記水の層の上に載置される半導体ウェーハ
の表面に氷結防止材を供給する手段とを備えていること
を特徴としている。前記半導体ウェーハの表面に氷結防
止材を供給する手段は、少なくとも1つの氷結防止材供
給ノズルを有していることを特徴としている。Further, this method of manufacturing a semiconductor device can be applied to a dicing process of a semiconductor wafer.
Furthermore, the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, a cooling means for freezing a layer of water to change into a layer of ice to bond the semiconductor wafer,
Water is supplied to the surface of the cooling means to form a water layer, and means for supplying an anti-icing material to the surface of the semiconductor wafer placed on the water layer. Is characterized by. The means for supplying the anti-icing material to the surface of the semiconductor wafer has at least one anti-icing material supply nozzle.
【0009】[0009]
【作用】ウェ−ハの表面を冷凍チャッキング温度より凝
固点の低い物質で被覆することによりウェ−ハ表面の氷
結が防止される。そのため、アライメントマークを白い
氷の層で被覆することがないので、カメラによる目視が
明瞭にでき、アライメント作業を容易に実施することが
できる。By coating the surface of the wafer with a substance having a freezing point lower than the freezing chucking temperature, freezing of the surface of the wafer is prevented. Therefore, since the alignment mark is not covered with a layer of white ice, it is possible to clearly see the image with the camera and easily perform the alignment work.
【0010】[0010]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は、本発明のダイシング装置の断面図であ
る。ウェーハ1は、冷却用テーブル2に載置されてい
る。ウェ−ハ1は、このテーブル上に氷結によって固定
されている。冷却用テーブル2は、その中にペルチェ効
果素子などの電子冷凍素子が封入されており、配線3を
介して冷却制御装置4によってコントロ−ルされ、その
表面に置かれているウェーハ1を冷却及び解凍する構造
になっている。冷却用テーブル2は、移動ステージ5に
載置され、その移動にしたがってダイシング処理が進め
られて行く。ダイシングをする前に予めウェーハ1の表
面に形成したアライメントマークの位置をアライメント
用カメラ6で確認してから所定のカッテイングラインに
沿ってウェーハ1を切断して個々のチップを形成する。
この実施例では、このアライメント作業に先立ち、ウェ
ーハ1の上に配置したノズル9から氷結防止材である前
記氷結温度よりも凝固点の低い物質8、例えば、メチル
アルコール(融点=−94℃)を吐出し、ウェ−ハ1の
表面を覆う。しかし、このウェ−ハ1を氷結によってテ
ーブルに固定する方法(冷凍チャック)を用いる場合
に、その氷結が表面にも形成されることがある。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of the dicing apparatus of the present invention. The wafer 1 is placed on the cooling table 2. The wafer 1 is fixed on this table by freezing. The cooling table 2 has an electronic refrigeration element such as a Peltier effect element enclosed therein and is controlled by the cooling control device 4 via the wiring 3 to cool the wafer 1 placed on its surface. It has a structure to decompress. The cooling table 2 is placed on the moving stage 5, and the dicing process is advanced in accordance with the movement thereof. Before dicing, the position of the alignment mark formed on the surface of the wafer 1 in advance is confirmed by the alignment camera 6, and then the wafer 1 is cut along a predetermined cutting line to form individual chips.
In this embodiment, prior to this alignment work, a substance 8 having a freezing point lower than the freezing temperature, which is an antifreezing material, such as methyl alcohol (melting point = −94 ° C.) is discharged from a nozzle 9 arranged on the wafer 1. Then, the surface of the wafer 1 is covered. However, when the method of fixing the wafer 1 to the table by freezing (freezing chuck) is used, the freezing may be formed on the surface.
【0011】これが、ウェ−ハ表面のアライメントマー
クが形成されている部分を白くし、アライメント作業が
実質的に出来なくなりウェ−ハ切断の精度が低下する。
しかし、このメチルアルコールの膜23をウェ−ハ表面
に形成する事により、前記氷結はなくなり、アライメン
トマークは、十分目視することができるようになる。こ
のウェーハ1の上方に配置されたノズル9は、パイプを
介して供給タンク(図示せず)に接続し、この供給タン
クからメチルアルコールが供給される様になっている。This makes the portion of the wafer surface where the alignment mark is formed white, and the alignment work is substantially impossible, and the accuracy of wafer cutting is reduced.
However, by forming the film 23 of methyl alcohol on the surface of the wafer, the freezing is eliminated and the alignment mark can be sufficiently observed. The nozzle 9 arranged above the wafer 1 is connected to a supply tank (not shown) through a pipe, and methyl alcohol is supplied from this supply tank.
【0012】図2は、この半導体製造装置で処理すべき
シリコン半導体ウェーハの表面を示す平面図である。図
3は、前図のA領域の拡大平面図、図4は、前図のB−
B′部分の断面図、図5は、冷却用テーブルとこれに付
随する供給ノズルの概略平面図である。ウェーハ1に
は、その表面領域の最終的に切断されて個々のチップを
形成すべき領域に集積回路などの半導体素子20が形成
されている。各チップ形成領域は、ウェーハ1上に賽の
目状に形成されている。半導体素子20は、このチップ
形成領域に形成され、その表面には、層間絶縁膜を介し
て電極や配線が形成され、これらはパッシベーション膜
により保護されているので、この部分は、シリコンウェ
ーハの表面より数μm程度厚くなっている。したがっ
て、この半導体素子20間には、ウェーハ表面を底面と
する格子状の溝24が形成されることになる。このウェ
ーハ1には、さらに、図3に示すような形状のアライメ
ントマーク21が形成されている。この形状は任意であ
り、また、50μm角程度に形成される。このマークを
形成するには、まず、アルミニウム膜などをウェーハ1
上に蒸着などで堆積し、これをフォトレジストなどをマ
スクとしてパターニングを行う。ウェーハ1表面の周縁
部分にはアルミニウム膜22が残されている。FIG. 2 is a plan view showing the surface of a silicon semiconductor wafer to be processed by this semiconductor manufacturing apparatus. FIG. 3 is an enlarged plan view of the area A in the previous figure, and FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the B'portion, and FIG. 5 is a schematic plan view of the cooling table and the associated supply nozzle. A semiconductor element 20, such as an integrated circuit, is formed on the surface of the wafer 1 in a region where the surface of the wafer 1 is finally cut to form individual chips. Each chip formation region is formed on the wafer 1 in a dice pattern. The semiconductor element 20 is formed in this chip formation region, and electrodes and wirings are formed on the surface thereof via an interlayer insulating film, and these are protected by a passivation film. Therefore, this portion is the surface of the silicon wafer. It is about several μm thicker. Therefore, the lattice-shaped grooves 24 having the bottom surface of the wafer are formed between the semiconductor elements 20. An alignment mark 21 having a shape as shown in FIG. 3 is further formed on the wafer 1. This shape is arbitrary and is formed to have a size of about 50 μm square. In order to form this mark, first, an aluminum film or the like is applied to the wafer 1
It is deposited by vapor deposition or the like on the top, and this is patterned using a photoresist or the like as a mask. The aluminum film 22 is left on the peripheral portion of the surface of the wafer 1.
【0013】メチルアルコールは、図1に示されるノズ
ル9からウェーハ1の表面に滴下される。図3及び図4
に示すように、このメチルアルコールの被膜23は、ウ
ェーハ表面の全部を覆う必要はなく、氷結しては困る部
分のみを被覆すれば良く、この場合には、アライメント
作業が順調に行えるように、アライメントマーク21と
その周辺に形成される。この被膜23は、アライメント
作業が終了するまで保持されれば、それ以降は不要にな
る。メチルアルコールの被膜23は、多少多目に滴下さ
れても、溝24が障壁になるので、不必要に拡散するこ
とはない。アライメントマーク21は、半導体素子20
間の溝24の底面上に形成されている。そして、その上
を中心にメチルアルコール被膜23が被覆されているの
で、ウェーハ1を冷却用テーブル2に前記冷凍チャック
で固定するときにもウェーハ表面は、従来例に示すよう
な氷の層17は形成されない(図12参照)。ウェーハ
1をこのテーブルに固定してからもダイシングが済むま
では、−15℃以下を維持するので、アライメント作業
が済むまでは、ウェーハ表面が氷結しないように注意す
る必要がある。この実施例では、メチルアルコール被膜
23は、4箇所のアライメントマーク21の上に施され
る。アライメントマーク21は、通常1つのウェーハ上
に数箇所形成される。Methyl alcohol is dripped onto the surface of the wafer 1 from the nozzle 9 shown in FIG. 3 and 4
As shown in, the methyl alcohol coating 23 does not need to cover the entire surface of the wafer, and only needs to cover a portion where icing is not necessary. In this case, alignment work can be performed smoothly, It is formed on the alignment mark 21 and its periphery. If the film 23 is held until the alignment work is completed, it is not necessary thereafter. Even if the coating film 23 of methyl alcohol is dropped a little more, since the groove 24 serves as a barrier, it does not unnecessarily diffuse. The alignment mark 21 is used for the semiconductor element 20.
It is formed on the bottom surface of the groove 24 between them. Then, since the methyl alcohol film 23 is coated mainly on it, even when the wafer 1 is fixed to the cooling table 2 by the freeze chuck, the wafer surface has an ice layer 17 as shown in the conventional example. Not formed (see FIG. 12). Even after the wafer 1 is fixed on the table, the temperature is kept at -15 ° C or lower until the dicing is completed. Therefore, it is necessary to take care not to freeze the wafer surface until the alignment work is completed. In this embodiment, the methyl alcohol coating 23 is applied on the alignment marks 21 at four locations. The alignment marks 21 are usually formed on several points on one wafer.
【0014】したがって、例えば、メチルアルコールの
ような冷凍チャッキング温度より凝固点の低い物質の被
膜23を供給するノズル91、92、93、94は、ア
ライメントマーク21毎に、その近傍に設けて、供給効
率を高めている。そして、それぞれのノズルからメチル
アルコールを供給してそれぞれの近傍のアライメントマ
ーク21に被膜23を施している。次ぎに、図6及び図
7、図8を参照してこの実施例のダイシング処理につい
て説明する。図6は、ウェーハを固定してからダイシン
グ工程後にフリーにするまでの処理を説明するフローチ
ャート図、図7及び図8は、ウェーハを固定する工程を
説明する製造工程断面図であり、ウェ−ハとウェ−ハが
固定される冷却用テーブルが記載されている。冷却用テ
ーブル2は、支持台25とチャックヘッド26からな
り、支持台25の表面に支持されているチャックヘッド
26にウェ−ハ1が載置され、固着されるようになって
いる。支持台25には、図1に示すように冷却制御装置
4からの配線3が入っており、支持台25内に配置され
た冷却素子(図示せず)に接続されて、この冷却素子を
制御する。冷却素子には、たとえば、ペルチェ効果を利
用した電子冷凍素子を用いる。Therefore, for example, the nozzles 91, 92, 93, 94 for supplying the coating film 23 of a substance having a freezing point lower than the frozen chucking temperature such as methyl alcohol are provided and provided in the vicinity of each alignment mark 21. It is improving efficiency. Then, methyl alcohol is supplied from each nozzle to form the coating 23 on the alignment mark 21 in the vicinity thereof. Next, the dicing process of this embodiment will be described with reference to FIGS. 6, 7, and 8. FIG. 6 is a flow chart for explaining the process from fixing the wafer to freeing it after the dicing process, and FIGS. 7 and 8 are manufacturing process sectional views for explaining the process for fixing the wafer. And a cooling table to which the wafer is fixed. The cooling table 2 is composed of a support 25 and a chuck head 26, and the wafer 1 is placed and fixed on the chuck head 26 supported on the surface of the support 25. As shown in FIG. 1, the support base 25 contains the wiring 3 from the cooling control device 4 and is connected to a cooling element (not shown) arranged in the support base 25 to control this cooling element. To do. For the cooling element, for example, an electronic refrigeration element utilizing the Peltier effect is used.
【0015】ペルチェ効果は、2種の金属、あるいは、
金属と半導体を繋いで、電流を流すと、ジュール熱以外
の熱の発生や吸収が起こる固体の熱電現象である。この
現象は可逆的であり、同様の熱電現象のゼーベック効果
とは逆の現象である。冷却素子は、前記冷却制御装置に
取付けたスイッチを操作してチャックヘッド26を冷却
する。まず、(1) 給水タンク(図示せず)に接続し
ているノズル18から純水を冷却用テーブル2のチャッ
クヘッド26の表面に滴下して水の膜15を形成する
(図7(a))。次に、(2) 水の膜15の上にウェ
−ハ1を載置する(図7(b))。次に、(3) 氷結
防止材としてメチルアルコールを供給タンク(図示せ
ず)に接続されたノズル9から吐出して、ウェ−ハ1の
表面の少なくともアライメントマーク(図示せず)が形
成されている部分にその被膜23を形成する(図8
(a))。次に、(4) 冷却制御装置を操作して冷却
用テーブル2を冷却する。−10℃〜−20℃程度の温
度を数10秒維持して水の膜15を氷の膜16に変え
る。この氷の膜16によりウェ−ハ1は、冷却用テーブ
ルのチャックヘッド26に強固に固定される(図8
(b))。この氷の膜15の接着力は、−10℃で約1
0〜80kg/cm2 である。The Peltier effect is achieved by using two kinds of metals, or
It is a thermoelectric phenomenon of a solid that generates and absorbs heat other than Joule heat when a current is applied by connecting a metal and a semiconductor. This phenomenon is reversible and is the opposite of the Seebeck effect of the similar thermoelectric phenomenon. The cooling element operates a switch attached to the cooling control device to cool the chuck head 26. First, (1) Pure water is dropped from the nozzle 18 connected to a water supply tank (not shown) onto the surface of the chuck head 26 of the cooling table 2 to form a water film 15 (FIG. 7A). ). Next, (2) the wafer 1 is placed on the water film 15 (FIG. 7B). Next, (3) methyl alcohol as an anti-icing agent is discharged from a nozzle 9 connected to a supply tank (not shown) to form at least an alignment mark (not shown) on the surface of the wafer 1. The film 23 is formed on the existing portion (FIG. 8).
(A)). Next, (4) the cooling control device is operated to cool the cooling table 2. The temperature of about -10 ° C to -20 ° C is maintained for several tens of seconds to change the water film 15 into the ice film 16. The wafer 1 is firmly fixed to the chuck head 26 of the cooling table by the ice film 16 (FIG. 8).
(B)). The adhesive strength of this ice film 15 is about 1 at -10 ° C.
It is 0 to 80 kg / cm 2 .
【0016】この冷却時において、ウェ−ハ1表面の少
なくともアライメントマークが形成されている領域及び
その付近にはメチルアルコールの被膜23が存在するの
で、図12に示すような氷の層16は形成されない。し
たがって、次のカメラを用いるアライメント作業が順調
に実施される。ウェ−ハ1がチャックヘッド26に固定
されてから、冷却用テーブル2は、ウェ−ハ処理が行わ
れる図1に示す移動ステージ5に載置される。冷却用テ
ーブル2は、冷凍チャックによりウェーハを固定する前
に、この移動ステージ5に載置しておいても良い。移動
ステージには、そのアライメント部及びカット部にそれ
ぞれアライメント用カメラ6及び回転ブレード7を備え
ている。次に、(5) アライメント用カメラを用いて
ウェ−ハ上のアライメントマークを認識してウェ−ハの
位置を調整するアライメント作業を行う。次に、(6)
所定の位置に配置されたウェ−ハをダイシングし、ウ
ェ−ハに形成された半導体チップを個々に分離する。次
に、(7) ウェ−ハを冷却用テーブルのチャックヘッ
ド26に固定している氷の層16を溶かして各半導体チ
ップをウェ−ハ処理装置から取り出す。解凍する場合に
も冷却用テーブルに取付けた冷却素子を用いる。通常数
10秒で解凍する。ウェ−ハの固定には、その熱の吸収
現象を利用し、解凍する場合は、熱の発生現象を利用す
る。During this cooling, since the methyl alcohol film 23 is present at least in the region where the alignment mark is formed on the surface of the wafer 1 and in the vicinity thereof, the ice layer 16 as shown in FIG. 12 is formed. Not done. Therefore, the alignment work using the next camera is smoothly performed. After the wafer 1 is fixed to the chuck head 26, the cooling table 2 is placed on the moving stage 5 shown in FIG. 1 where the wafer processing is performed. The cooling table 2 may be placed on the moving stage 5 before the wafer is fixed by the freeze chuck. The moving stage is provided with an alignment camera 6 and a rotary blade 7 at its alignment portion and cut portion, respectively. Next, (5) the alignment camera is used to recognize the alignment marks on the wafer and perform alignment work for adjusting the position of the wafer. Next, (6)
The wafer arranged at a predetermined position is diced, and the semiconductor chips formed on the wafer are individually separated. Next, (7) the ice layer 16 fixing the wafer to the chuck head 26 of the cooling table is melted to take out each semiconductor chip from the wafer processing apparatus. When thawing, the cooling element attached to the cooling table is used. It usually takes about 10 seconds to thaw. The heat absorption phenomenon is used for fixing the wafer, and the heat generation phenomenon is used for thawing.
【0017】次に、図5及び図9を参照して、ウェ−ハ
表面に形成される氷結防止材の供給方法について説明す
る。これらは、いずれも冷却用テーブルの平面図であ
る。図6に示すウェーハ固定方法のフローチャートに従
ってチャックヘッド26表面に冷凍チャック用の氷の層
を形成する場合に、メチルアルコールのような氷結防止
材は、供給タンクに接続したノズルからウェーハに供給
される。前記氷結防止材は、冷凍チャック時におけるウ
ェーハ表面の氷結を防ぐために供給され、この氷結を防
ぐことによってウェーハ表面に形成されたアライメント
マークがカメラで明瞭に識別することを可能にするため
である。したがって、この氷結防止材の被膜は、所定の
ウェーハ処理装置を用いた処理工程のすべての時間に、
そして、ウェーハの全表面に施す必要があるのではな
い。この被膜は、前記処理工程で実施される冷凍チャッ
ク用の氷の層を形成する時に、前記ウェーハ表面のアラ
イメントマークが形成されている領域に存在すれば良
く、アライメント作業が終了すれば、前記処理工程が終
わらなくてもこの被膜は不要になる。即ち、図5に示す
ように、例えば、ウェーハ1表面の4箇所にアライメン
トマーク21が形成されていれば、それらの付近にのみ
にメチルアルコールなどの氷結防止材の被膜23が形成
される。Next, a method of supplying the anti-icing material formed on the surface of the wafer will be described with reference to FIGS. These are all plan views of the cooling table. When forming an ice layer for a freeze chuck on the surface of the chuck head 26 according to the flowchart of the wafer fixing method shown in FIG. 6, an anti-icing material such as methyl alcohol is supplied to the wafer from a nozzle connected to a supply tank. . The anti-icing material is supplied to prevent freezing of the wafer surface during the freeze chuck, and by preventing this freezing, the alignment mark formed on the wafer surface can be clearly identified by the camera. Therefore, the film of this anti-icing material, at all times of the processing steps using the predetermined wafer processing equipment,
And, it need not be applied to the entire surface of the wafer. This film may be present in the region where the alignment mark is formed on the wafer surface when forming the ice layer for the freeze chuck performed in the processing step, and when the alignment work is completed, the treatment is performed. This coating is unnecessary even if the process is not completed. That is, as shown in FIG. 5, for example, if the alignment marks 21 are formed at four positions on the surface of the wafer 1, the film 23 of an anti-icing material such as methyl alcohol is formed only in the vicinity thereof.
【0018】そのためアライメントマーク21の近くに
氷結防止材を供給するノズル91、92、93、94を
配置するように、氷結防止材供給タンクを冷却用テーブ
ルに取付けるか、その近傍に取付けるようにする。ま
た、氷結防止材の被膜23は、図9に示す様にウェーハ
1のほぼ前面に形成することもできる。この場合、氷結
防止材を供給するノズル9は、1つにすることが可能に
なるので、ウェーハ処理装置の構造が簡単になる。以
上、氷結防止材は、液体の場合であったが、気体を用い
ることができる。例えば、図10に示すように、氷結防
止材に窒素を用いる場合には、冷却用テーブル2とウェ
ーハ1の間に形成された水の層15が氷の層16に変わ
るまで、すなわち、冷凍チャックが完成し、アライメン
ト作業が終わるまで氷結防止材8の窒素は、ノズル9か
ら供給され続ける方法を採ることができる。メチルアル
コールなどの液体は、役目が終わってから特別な除去作
業を行わなくても自然に散逸するが、時間が掛かる。一
方、気体は供給を止めれば直ぐ散ってしまうので、後工
程への影響は無視できる。これらを考慮して、氷結防止
材には、気体は、窒素、液体には、メチルアルコールや
エチルアルコールのようなアルコール、その他の材料が
適用できる。また、ウェーハ処理は、ダイシング工程に
限らず、露光工程などアライメント作業が必要な工程に
適用される。Therefore, the anti-icing material supply tank is mounted on the cooling table or in the vicinity thereof so that the nozzles 91, 92, 93 and 94 for supplying the anti-icing material are arranged near the alignment mark 21. . Further, the film 23 of the anti-icing material can be formed almost on the front surface of the wafer 1 as shown in FIG. In this case, since the number of the nozzles 9 for supplying the anti-icing material can be one, the structure of the wafer processing apparatus can be simplified. As described above, the anti-icing material is liquid, but gas can be used. For example, as shown in FIG. 10, when nitrogen is used as the anti-icing material, the water layer 15 formed between the cooling table 2 and the wafer 1 is changed to the ice layer 16, that is, the freeze chuck. It is possible to adopt a method in which the nitrogen of the anti-icing material 8 is continuously supplied from the nozzle 9 until the above is completed and the alignment work is completed. Liquids such as methyl alcohol will naturally dissipate without any special removal work after their function ends, but it takes time. On the other hand, the gas is scattered immediately when the supply is stopped, so that the influence on the subsequent process can be ignored. In consideration of these, as the anti-icing material, nitrogen can be applied as a gas, and as the liquid, alcohol such as methyl alcohol or ethyl alcohol, or other materials can be applied. Further, the wafer processing is applied not only to the dicing process but also to a process that requires alignment work such as an exposure process.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上のように、本発明は、ウェーハを粘
着テープや固定用リングを用いずに移動ステージに載置
するので、これらを取付ける作業装置が不要になる。ま
た、冷凍チャックによって生じるウェーハ表面の氷結が
防止されるので、カメラを用いるアライメント作業が容
易になり、ダイシング工程などこの作業を含むウェーハ
処理が容易に実施できる。As described above, according to the present invention, since the wafer is placed on the moving stage without using the adhesive tape or the fixing ring, a working device for attaching these is not required. Further, since the freezing of the wafer surface caused by the freeze chuck is prevented, the alignment work using the camera is facilitated, and the wafer processing including this work such as the dicing process can be easily carried out.
【図1】本発明の実施例の半導体製造装置の断面図。FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例の半導体製造装置に用いるウェ
−ハの平面図。FIG. 2 is a plan view of a wafer used in the semiconductor manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図3】図2のA領域の拡大平面図。FIG. 3 is an enlarged plan view of a region A of FIG.
【図4】図2のB−B′部分の断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG.
【図5】図1の半導体製造装置の冷却用テーブルの平面
図。5 is a plan view of a cooling table of the semiconductor manufacturing apparatus of FIG.
【図6】図1の実施例の製造工程を示すフローチャート
図。FIG. 6 is a flowchart showing the manufacturing process of the embodiment of FIG.
【図7】図1の実施例の製造工程断面図。FIG. 7 is a sectional view of the manufacturing process of the embodiment of FIG.
【図8】図1の実施例の製造工程断面図。FIG. 8 is a sectional view of a manufacturing process of the embodiment of FIG.
【図9】本発明の半導体製造装置の冷却用テーブルの平
面図。FIG. 9 is a plan view of a cooling table of the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention.
【図10】本発明の他の実施例の半導体製造装置の断面
図。FIG. 10 is a sectional view of a semiconductor manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.
【図11】従来の半導体製造装置の断面図。FIG. 11 is a sectional view of a conventional semiconductor manufacturing apparatus.
【図12】従来の半導体製造装置に用いるウェ−ハの固
定方法を示す断面図。FIG. 12 is a sectional view showing a method for fixing a wafer used in a conventional semiconductor manufacturing apparatus.
1 ウェ−ハ 2 冷却用テーブル 3 冷却用テーブルの配線 4 冷却制御装置 5 移動ステージ 6 アライメント用カメラ 7 ダイシング用ブレード 8 氷結防止材 9、91、92、93、94、 氷結防止材供給ノズ
ル 10 チャックテーブル 12 固定用リング抑えツメ 13 固定用リング 14 粘着テープ 15 水の層 16、17 氷の層 18 水供給ノズル 20 半導体素子 21 アライメントマーク 22 アルミニウム膜 23 氷結防止材の被膜 24 溝 25 チャックヘッド 26 支持台DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wafer 2 Cooling table 3 Wiring for cooling table 4 Cooling control device 5 Moving stage 6 Alignment camera 7 Dicing blade 8 Anti-icing material 9, 91, 92, 93, 94, Anti-icing material supply nozzle 10 Chuck Table 12 Fixing ring Holding claw 13 Fixing ring 14 Adhesive tape 15 Water layer 16, 17 Ice layer 18 Water supply nozzle 20 Semiconductor element 21 Alignment mark 22 Aluminum film 23 Anti-freezing agent film 24 Groove 25 Chuck head 26 Support Stand
Claims (6)
と、 アライメントマークがその表面に形成された半導体ウェ
ーハを前記水の層が形成された前記冷却手段の表面に載
置する工程と、 前記半導体ウェーハの表面に氷結防止材の被膜を形成す
る工程と、 前記冷却手段を用いて前記水の層を所定の冷凍温度によ
り冷凍し、これを氷の層に変え、この氷の層によって前
記半導体ウェーハを前記冷却手段に固定する工程と、 前記アライメントマークを検出し、その結果に基づいて
半導体ウェーハの位置を決める工程と、 前記位置決めされた半導体ウェーハを処理する工程とを
備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。1. A step of forming a water layer on the surface of the cooling means, and a step of placing a semiconductor wafer having alignment marks formed on the surface thereof on the surface of the cooling means on which the water layer is formed. , A step of forming a film of an anti-icing material on the surface of the semiconductor wafer, freezing the water layer at a predetermined freezing temperature using the cooling means, changing it to an ice layer, and by this ice layer A step of fixing the semiconductor wafer to the cooling means; a step of detecting the alignment mark and determining a position of the semiconductor wafer based on the result; and a step of processing the positioned semiconductor wafer. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
より低い凝固点を有する物質からなることを特徴とする
請求項1に記載の半導体装置の製造方法。2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the anti-icing material is made of a substance having a freezing point lower than the predetermined freezing temperature.
ェーハの前記アライメントマークの上及びその近傍に形
成することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
半導体装置の製造方法。3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the film of the anti-icing material is formed on and near the alignment mark of the semiconductor wafer.
理する工程において前記半導体ウェーハはダイシング処
理されることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいず
れかに記載の半導体装置の製造方法。4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor wafer is subjected to a dicing process in the step of processing the positioned semiconductor wafer.
する氷の層に変える冷却手段と、 前記冷却手段の表面に水を供給し、水の層を形成する供
給手段と、 前記水の層の上に載置される半導体ウェーハの表面に氷
結防止材を供給する手段とを備えていることを特徴とす
る半導体製造装置。5. Cooling means for freezing a water layer to turn it into an ice layer for adhering semiconductor wafers; supply means for supplying water to the surface of the cooling means to form a water layer; And a means for supplying an anti-icing material to the surface of the semiconductor wafer placed on the layer.
を供給する手段は、少なくとも1つのノズルを有してい
ることを特徴とする請求項5に記載の半導体製造装置。6. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the means for supplying the anti-icing material to the surface of the semiconductor wafer has at least one nozzle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19387893A JPH0729859A (en) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | Manufacture of semiconductor device and semiconductor manufacturing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP19387893A JPH0729859A (en) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | Manufacture of semiconductor device and semiconductor manufacturing apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0729859A true JPH0729859A (en) | 1995-01-31 |
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ID=16315249
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JP19387893A Pending JPH0729859A (en) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | Manufacture of semiconductor device and semiconductor manufacturing apparatus |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH0729859A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-07-12 JP JP19387893A patent/JPH0729859A/en active Pending
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