JPH0737837A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体ウェーハの切断分離に手間が掛から
ず、その分離する際の歩留の低下を少なくすることがで
きる半導体製造装置を提供する。 【構成】 多孔質吸着体３３の凹曲面状の吸着面３４に
面形状に倣うように分割溝４５が削設された半導体ウェ
ーハ２４を吸着機構３７によって吸着させることによ
り、分割溝４５の部分で切断分離されるようにしてい
る。このため、半導体ウェーハ２４は吸着力を適宜に設
定して吸着体３３に吸着すると、肉厚が薄くなっている
分割溝４５の部分で折れ曲がるように変形し、凹曲面状
の吸着面３４の面形状に倣うように変形する。そして、
この変形によって半導体ウェーハ２４は分割溝４５の部
分で切断分離される。この結果、所定の大きさに分割で
きるように分割溝４５が設けられた半導体ウェーハ２４
は、手間が掛からずに切断分離され、また所定の大きさ
に分離する際の歩留の低下を少なくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェーハを個々
の半導体チップ等に切断分離（ブレーキング）する半導
体製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体ウェーハはダイシング装置
によって分割溝が削設されて分割され後に移送装置によ
って所定の場所に移送され、そこで一枚づつローラ等で
圧力を加えられ個々の半導体ペレットや半導体チップに
切断分離されていた。

【０００３】以下、従来例を図５及び図６を参照して説
明する。図５はダイシングされた半導体ウェーハの移送
状態を示す概略の断面図であり、図６はダイシングされ
た半導体ウェーハを個々の半導体チップ等に切断分離す
る状態を示す概略の断面図である。

【０００４】図５において、１はダイシング装置で、そ
のステージ２の上部にはポーラスチャック３が設けられ
ていて上面にシリコン基板の半導体ウェーハ４が載置さ
れる。そしてポーラスチャック３を図示しない真空ポン
プ等の吸引源を動作させ吸引させることによって半導体
ウェーハ４はステージ２上に固定される。また、このス
テージ２上に固定された半導体ウェーハ４は図示しない
ダイヤモンドカッタによって、移送中にばらばらに分離
しないよう約２００μｍ以上の切残し量を設けるように
分割溝を削設することによって所定の大きさに分割され
る。

【０００５】さらに、５は移送装置で、その移送アーム
６の先端部分に半導体ウェーハ４より大きい笠型に形成
された吸着部７を備えている。吸着部７の頂部には吸引
口８が形成されており、この吸引口８は真空ポンプ等の
吸引源９に移送アーム６に設けられた管路１０を介して
接続されている。

【０００６】そして、所定の大きさに分割されたステー
ジ２上の半導体ウェーハ４には、上方から吸着部７を覆
うように被せられる。その後、吸引源が動作することに
よって半導体ウェーハ４は吸着部７に外周縁部が吸着部
７の笠型下面に当接するようにして吸着される。この
後、吸着部７に吸着された半導体ウェーハ４は移送アー
ム６及び図示しない搬送手段によって所定の場所に移送
され搬送される。

【０００７】一方、図６において、１１はテーブル１２
の上面に敷かれた清浄なシートで、このシート１１上に
分割溝を形成して所定の大きさに分割された半導体ウェ
ーハ４が、移送アーム６等によって移送され載置され
る。また１３は清浄な表面を有するローラであり、この
ローラ１３をシート１１上の半導体ウェーハ４の上面を
押圧するようにしながら一枚づつ、例えば人の力によっ
て転動させることにより、半導体ウェーハ４は分割溝の
部分で割れて所定の大きさの個々の半導体チップ１４に
切断分離される。

【０００８】しかしながら上記の従来技術においては、
半導体ウェーハ４を個々の半導体チップ１４に分離する
際、ダイシングされた半導体ウェーハ４を切断分離を行
うために所定の場所に移送し、一枚一枚ローラ１３を転
動させて切断分離しなければならず、手間が掛かるもの
であった。さらに、半導体ウェーハ４を切断分離する時
にテーブル１２上に敷くシート１１も、一枚の半導体ウ
ェーハ４を半導体チップ１４に切断分離する毎に取り換
え、分離の際に発生したシリコン屑によって次の半導体
ウェーハ４を切断分離する時に疵が付かないようにしな
ければならず、手間が掛かるものであった。

【０００９】また、半導体ウェーハ４はダイシング装置
によって移送中に分離しないように約２００ミクロン以
上の切残し量を有する分割溝で分割するものであるた
め、ローラ１３で分離した時に半導体チップ１４が欠け
て不良となってしまったり、あるいは比較的大きなシリ
コン屑が発生し、これによって半導体チップ１４の表面
が疵付けられるなどして、製造歩留が低いものとなって
しまう状況にあった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来は、
ダイシングされた半導体ウェーハを個々の半導体チップ
等に切断分離するに際し一枚一枚ローラを転動させて切
断分離しなければならないなど、手間が掛かるものであ
り、また分離の際に生じた比較的大きな屑によって半導
体ウェーハが疵付けられるなどして歩留が低いものとな
っていた。このような状況に鑑みて本発明はなされたも
ので、その目的とするところは半導体ウェーハを切断分
離するのに手間が掛からず、また所定の大きさに分離す
る際の歩留の低下を少なくすることができる半導体製造
装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造装置
は、通気性を有する多孔質の吸着体と、この吸着体に形
成された凹曲面状の吸着面と、この吸着面を残すように
して吸着体を覆うよう設けられた吸着部本体と、この吸
着部本体に形成された吸引口と、この吸引口に連通する
ように接続し吸着面に分割溝が削設された半導体ウェー
ハを吸着させる吸引機構とを備え、半導体ウェーハを吸
着面の形状に倣うように吸着させることにより、該半導
体ウェーハが分割溝の部分で切断分離されるようにした
ことを特徴とするものであり、また、通気性を有する多
孔質の吸着体と、この吸着体に形成された凹曲面状の吸
着面と、この吸着面を残すようにして吸着体を覆うよう
設けられた吸着部本体と、この吸着部本体に形成された
吸引口と、この吸引口に連通するように接続し吸着面に
分割溝が削設された半導体ウェーハを吸着させる吸引機
構と、吸着面に吸着された半導体ウェーハの背面から押
圧する押圧部とを備え、吸着面の形状に倣うように吸着
された半導体ウェーハの背面を押圧部によって押圧する
ことにより、該半導体ウェーハが分割溝の部分で切断分
離されるようにしたことを特徴とするものであり、さら
に、吸着部本体が移送アームに設けられていることを特
徴とするものであり、さらに、押圧部が半導体ウェーハ
の背面に向けて液体を吹き出すことによって押圧するも
のであることを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】上記のように構成された半導体製造装置は、多
孔質吸着体の凹曲面状の吸着面に面形状に倣うように分
割溝が削設された半導体ウェーハを吸着させることによ
り、分割溝の部分で切断分離されるようにしている。こ
のため、半導体ウェーハは吸着力を適宜に設定して吸着
体に吸着すると、肉厚が薄くなっている分割溝の部分で
折れ曲がるように変形し、凹曲面状の吸着面の面形状に
倣うように変形する。そして、この変形にともなって分
割溝の部分に応力が集中し、半導体ウェーハは分割溝の
部分で切断分離される。この結果、所定の大きさに分割
できるように分割溝が設けられた半導体ウェーハは、手
間が掛からずに切断分離され、また所定の大きさに分離
する際の歩留の低下を少なくすることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。先ず、第１の実施例を図１及び図２により説明す
る。図１は概略構成を示す断面図であり、図２は半導体
ウェーハの移送状態を示す概略の断面図であり、図３は
押圧部の他の例を示す概略の断面図である。

【００１４】図１において、２１はダイシング装置部の
ステージで、その上部に形成された凹所２２にはセラミ
ック製の通気性を有する多孔質体でなるポーラスチャッ
ク２３が設けらている。このポーラスチャック２３に
は、上面にシリコン基板の半導体ウェーハ２４が載置さ
れる。

【００１５】また、ステージ２１の凹所２２の略中央底
部には開口２５が形成されており、この開口２５には真
空ポンプ等の吸引機構２６が接続されている。そして吸
引機構２６を動作させることによってポーラスチャック
２３上の半導体ウェーハ２４は吸着され、ステージ２１
に固定される。

【００１６】さらに、２７は切削部で、高速回転するダ
イヤモンドカッタ２８を設けて構成されている。そして
ステージ２１を２点鎖線で示すように切削部２７の直下
に位置するようにし、この位置で切削部２７とステージ
２１とを図示しない駆動機構によって相対的に移動させ
ることで、ステージ２１の上面に固定されている半導体
ウェーハ２４のダイヤモンドカッタ２８による切削が行
われる。

【００１７】一方、２９は移送装置部の移送アーム３０
の先端部３１に設けられた吸着部で、この吸着部２９は
伏せた状態の略平椀状の吸着部本体３２と、この吸着部
本体３２の凹状となっている内面側に吸着体３３を設け
て構成されている。また吸着体３３は合成樹脂製の通気
性を有する多孔質体で形成されており、その下面側に凹
曲面状の吸着面３４が形成されている。そして吸着部２
９は移送アーム３０の動作によって所定の場所に移動で
きるようになっている。

【００１８】また、吸着部本体３２の頂部には吸引口３
５が形成されており、この吸引口３５には移送アーム３
０に設けられた管路３６を介して真空ポンプ等の吸引機
構３７が接続されている。このため吸引機構３７が吸引
動作することで吸着体３３の下面の吸着面３４での吸着
が行え、吸引動作を停止することで吸着したものの脱着
を行えるようになっている。

【００１９】さらに、３８は移送アーム３０による吸着
部２９の移動範囲内に設けられた押圧部で、この押圧部
３８は押圧部本体３９と送水ポンプ等の送水機構４０を
備えて構成されている。押圧部本体３９には、上面に吸
着体３３の吸着面３４とは逆形状の凸曲面状に形成され
多数の小孔４１が形成された多孔板４２が装着されてお
り、多孔板４２の背面に水室４３が形成され、さらに水
室４３には水路４４を介して送水機構４０が接続されて
いる。このため送水機構４０から送り出された水が水路
４４を経由して水室４３に至り、さらに多孔板４２の小
孔４１から所定の圧力を持って吹き出すようになってい
る。

【００２０】このように構成されているので、ステージ
２１に吸引機構２６を動作させることによって固定され
た半導体ウェーハ２４は、先ずダイシング装置部の切削
部２７の直下に来るように配置され、切削部２７のダイ
ヤモンドカッタ２８による切削が行われる。切削は、半
導体ウェーハ２４の上表面側から行なわれ、半導体ウェ
ーハ２４の上面に分割溝４５が約５０μｍ以下の切残し
量を設けるようにして削設される。この分割溝４５の削
設によって半導体ウェーハ２４が所定の大きさ、すなわ
ち半導体チップ４６の大きさに分割される。なお分割溝
４５の部分での切残し量は吸着面３４の形状や吸着面３
４での吸着力、分割する半導体チップ４６の大きさ等を
考慮して設定される。

【００２１】続いて分割溝４５が削設された半導体ウェ
ーハ２４は、ステージ２１に固定されたたままの状態で
切削部２７の直下から移され、図示しない洗浄部によっ
てステージ２１に固定されたたままの状態で洗浄され
る。

【００２２】そして、ステージ２１に固定された半導体
ウェーハ２４を覆うように移送アーム３０に設けられた
吸着部２９が被せられる。この吸着部２９を被せた状態
で吸引機構２６の動作を停止すると共に、吸引機構３７
の吸引動作を開始させる。これにともない半導体ウェー
ハ２４は、分割溝４５の部分で折れ曲がるように変形
し、吸着体３３の凹曲面状の吸着面３４に面形状に略倣
うようにして吸着される。

【００２３】次いで移送アーム３０を移動操作して吸着
部２９を押圧部３８の直上に移動させる。吸着部２９が
押圧部３８の直上に位置した時点で送水機構４０からの
送水を行ない、多孔板４２の小孔４１から吹き出す水の
圧力で半導体ウェーハ２４を下面側から押圧する。これ
によって半導体ウェーハ２４は吸着面３４により密に吸
着されると共に、同時に分割溝４５の部分で個々の半導
体チップ４６に全て切断分離される。そして切断分離さ
れた半導体ウェーハ２４は個々の半導体チップ４６に分
離されたままの状態で吸着され、そのままの状態で下面
側からの洗浄が行われ、切断分離に伴い生じたシリコン
屑が洗い流される。

【００２４】なお、吸引機構３７によって半導体ウェー
ハ２４を吸着する際、吸引機構３７の吸引力を適宜に設
定することによっては半導体ウェーハ２４を凹曲面状の
吸着面３４の形状に倣って吸着することができ、押圧部
３８の送水機構４０からの送水を行なうことなしに、同
時に分割溝４５の部分で個々の半導体チップ４６に全て
切断分離することができる。そして切断分離後、個々の
半導体チップ４６が吸着面３４に吸着されたままの状態
で下面側から、例えば送水機構４０からの送水で洗浄を
行うようにすることもできる。

【００２５】また、図２に示すように個々の半導体チッ
プ４６に分離され洗浄が終了した半導体ウェーハ２４
は、さらに移送装置部の移送アーム３０によって所定の
場所に移送される。そして、吸引機構３７の吸引動作を
停止させることで半導体チップ４６は搬送用のトレイ４
７に移載され次工程に搬送される。

【００２６】以上のように本実施例は構成されており、
吸着部２９の多孔質体でなる吸着体３３の凹曲面状の吸
着面３４に半導体ウェーハ２４を略全面にわたって吸着
させるものであるので、分割溝４５を深くし切残し量を
少なくしても吸着部２９で吸着し移送する際にもばらば
らになってしまう虞がない。そして分割溝４５の切残し
量が少ないため、吸着体３３の凹曲面状の吸着面３４
に、この吸着面３４の形状に倣うように半導体ウェーハ
２４を吸着させるだけで、半導体ウェーハ２４を個々の
半導体チップ４６に簡単に切断分離することができる。

【００２７】また、吸着面３４に吸着された半導体ウェ
ーハ２４の下面を吹き出る水の圧力によって押圧するこ
とで、半導体ウェーハ２４は吸着面３４により確実に密
着することとなり、半導体チップ４６への切断分離も確
実に行なわれる。さらに、押圧する水によって半導体ウ
ェーハ２４を個々の半導体チップ４６に分離する際に生
じる屑を洗浄することができ、またさらに、分割溝４５
の切残し量が少ないので大きく半導体ウェーハ２４が欠
けることもない。このため、半導体ウェーハ２４や半導
体チップ４６の疵付きや欠損による製造歩留の低下を防
止することができる。

【００２８】なお、上記のものでは吸着部２９の吸着体
３３を形成する多孔質体として合成樹脂製のものとした
が、セラミック製あるいは金属製の通気性を有する多孔
質体とし、要すれば半導体ウェーハ２４が吸着される吸
着面３４に疵付き防止のための通気性を有するようにし
た保護膜を設けてもよい。

【００２９】なおまた、押圧部３８についても、水に替
えて他の洗浄液等の液体や清浄な空気、あるいは他の気
体等を吹き出させ、吸着面３４に吸着されている半導体
ウェーハ２４を押圧するようにしてもよい。さらに図３
に示すように、押圧部５１を、弾性を有し吸着面３４と
は逆形状の凸曲面状に形成された合成樹脂等の発泡体５
２が取着された押付け部材５３と、駆動機構５４とを備
えて構成し、駆動機構５４によって押付け部材５３を吸
着面３４に対し進退するように駆動することで、吸着面
３４に吸着されている半導体ウェーハ２４を背面から押
圧するようにして密着させてもよい。

【００３０】次に、第２の実施例を図４により説明す
る。図４は概略構成を示す断面図である。図４におい
て、６１は上部にポーラスチャック２３が設けらたダイ
シング装置部のステージで、そのポーラスチャック２３
の上面に半導体ウェーハ２４が載置される。また凹所２
２の略中央底部の開口２５には、真空ポンプ等の吸引機
構６２と送気ポンプ等による押圧機構６３とがそれぞれ
切換バルブ６４によって切り換えて接続されるようにな
っている。

【００３１】このためポーラスチャック２３による吸着
及び吸着の解除を行なう場合には、切換バルブ６４を吸
引機構６２が開口２５に接続されるように切り換えた状
態で、吸引機構６２を動作させたり、停止させたりすれ
ばよい。また切換バルブ６４を押圧機構６３が開口２５
に接続されるように切り換えた状態にし、この状態で押
圧機構６３を動作させた場合には、ポーラスチャック２
３の上面から加圧空気が吹き出すようになっている。

【００３２】このように構成されているので、先ず切換
バルブ６４を吸引機構６２が開口２５に接続されるよう
に切り換えた状態にし、この状態で吸引機構６２を動作
させる。これによりステージ６１に半導体ウェーハ２４
は吸着され固定される。固定された半導体ウェーハ２４
は、ダイシング装置部の切削部２７の直下に来るように
配置され、切削部２７のダイヤモンドカッタ２８による
切削が行われる。

【００３３】切削は、第１の実施例と同様に半導体ウェ
ーハ２４の上表面側から行なわれ、半導体ウェーハ２４
の上面に分割溝４５が約５０μｍ以下の切残し量を設け
るようにして削設される。これによって半導体ウェーハ
２４が所定の大きさの半導体チップ４６に分割溝４５に
よって分割される。

【００３４】続いて分割溝４５が削設された半導体ウェ
ーハ２４は、ステージ６１に固定されたたままの状態で
切削部２７の直下から移され、図示しない洗浄部によっ
て洗浄される。

【００３５】そして、ステージ６１に固定された半導体
ウェーハ２４を覆うように移送アーム３０に設けられた
吸着部２９が被せられる。この吸着部２９を被せた状態
で吸引機構６２の動作を停止すると共に、吸引機構３７
の吸引動作を開始させる。

【００３６】さらに切換バルブ６４を押圧機構６３が開
口２５に接続されるように切り換えた状態にし、この状
態で押圧機構６３を動作させる。これにともない半導体
ウェーハ２４は、吸着体３３の凹曲面状の吸着面３４に
吸着面３４の形状に倣って吸着されると同時に、ポーラ
スチャック２３の上面から吹き出る加圧空気によって背
面から押圧されることとなって吸着面３４に確実に密着
する。

【００３７】また半導体ウェーハ２４は、密着と同時に
分割溝４５の部分で個々の半導体チップ４６に全て切断
分離される。そして切断分離された半導体ウェーハ２４
は個々の半導体チップ４６に分離されたままの状態で吸
着され続け、図示しない洗浄部によって洗浄され切断分
離に伴い生じたシリコン屑が洗い流される。

【００３８】この後、個々の半導体チップ４６に分離さ
れ洗浄が終了した半導体ウェーハ２４は、移送装置部の
移送アーム３０によって所定の場所に移送される。そし
て、吸引機構３７の吸引動作を停止させることで半導体
チップ４６は搬送用のトレイに移載され次工程に搬送さ
れる。

【００３９】以上のように本実施例は構成されており、
吸着された半導体ウェーハ２４の押圧が簡単な構成で行
なえると共に第１の実施例と同様の作用・効果を有す
る。

【００４０】尚、本発明は上記の各実施例のみに限定さ
れるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更
して実施し得るものである。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、多孔質吸着体の凹曲面状の吸着面に面形状に倣うよ
うに分割溝が削設された半導体ウェーハを吸着させ、分
割溝の部分で切断分離されるように構成したことによ
り、半導体ウェーハの切断分離に手間が掛からず、また
所定の大きさに分離する際の歩留の低下を少なくするこ
とができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の概略構成を示す断面図
である。

【図２】本発明の第１の実施例における半導体ウェーハ
の移送状態を示す概略の断面図である。

【図３】本発明の第１の実施例における押圧部の他の例
を示す概略の断面図である。

【図４】本発明の第２の実施例の概略構成を示す断面図
である。

【図５】従来例でのダイシングされた半導体ウェーハの
移送状態を示す概略の断面図である。

【図６】従来例でのダイシングされた半導体ウェーハを
個々の半導体チップ等に切断分離する状態を示す概略の
断面図である。

【符号の説明】

２４…半導体ウェーハ ２９…吸着部 ３２…吸着部本体 ３３…吸着体 ３４…吸着面 ３５…吸引口 ３７…吸引機構 ４５…分割溝

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通気性を有する多孔質の吸着体と、この
   吸着体に形成された凹曲面状の吸着面と、この吸着面を
   残すようにして前記吸着体を覆うよう設けられた吸着部
   本体と、この吸着部本体に形成された吸引口と、この吸
   引口に連通するように接続し前記吸着面に分割溝が削設
   された半導体ウェーハを吸着させる吸引機構とを備え、
   前記半導体ウェーハを前記吸着面の形状に倣うように吸
   着させることにより、該半導体ウェーハが前記分割溝の
   部分で切断分離されるようにしたことを特徴とする半導
   体製造装置。
2. 【請求項２】 通気性を有する多孔質の吸着体と、この
   吸着体に形成された凹曲面状の吸着面と、この吸着面を
   残すようにして前記吸着体を覆うよう設けられた吸着部
   本体と、この吸着部本体に形成された吸引口と、この吸
   引口に連通するように接続し前記吸着面に分割溝が削設
   された半導体ウェーハを吸着させる吸引機構と、前記吸
   着面に吸着された前記半導体ウェーハの背面から押圧す
   る押圧部とを備え、前記吸着面の形状に倣うように吸着
   された前記半導体ウェーハの背面を前記押圧部によって
   押圧することにより、該半導体ウェーハが前記分割溝の
   部分で切断分離されるようにしたことを特徴とする半導
   体製造装置。
3. 【請求項３】 吸着部本体が移送アームに設けられてい
   ることを特徴とする請求項１及び請求項２記載の半導体
   製造装置。
4. 【請求項４】 押圧部が半導体ウェーハの背面に向けて
   液体を吹き出すことによって押圧するものであることを
   特徴とする請求項２記載の半導体製造装置。