JPH10125630A - 半導体ウエハ引き伸ばし装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粘着シートを均一に引き伸ばす。 【解決手段】 半導体ウエハ引き伸ばし装置１０は柔軟
性を有する粘着シート５の中央部に複数個のペレット３
に分割されたウエハ２が、外周辺部にフラットリング６
が粘着されたワーク１が載置される下クランパ１４と、
下クランパ１４との間で粘着シート５の外周辺部をフラ
ットリング６と一緒に把持する上クランパ２２と、下ク
ランパ１４に昇降するように配設されてウエハ１を粘着
シート５と一緒に突き上げる昇降台２８と、昇降台２８
の外周に着脱自在に装着されるウエハリング３７とを備
えている。昇降台２８にウエハリング３７が装着された
後に、ワーク１が下クランパ１４の上に載置され、ワー
ク１の外周辺部が上クランパ２２と下クランパ１４で把
持された後、昇降台２８が上昇されると、粘着シート５
は引き伸ばされるため、各ペレット３の間隔は均等に広
げられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数個のペレット
に分割された半導体ウエハが粘着された粘着シートを引
き伸ばすことによって各ペレットの間隔を広げる半導体
ウエハ引き伸ばし技術に関し、例えば、半導体装置の製
造工程において使用するのに好適な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程は、半導体ウエハ
（以下、ウエハという。）の一主面側（以下、表側とす
る。）に半導体集積回路や光半導体回路等が作り込まれ
る前工程と、ウエハが各ペレット毎に分割されて各ペレ
ットにリード群が電気的に接続された後に封止される後
工程とに大別される。この後工程において、ウエハは次
のような作業によって各ペレット毎に分割される。

【０００３】分割された各ペレットが離散しないように
するために、ウエハの裏側面には柔軟性を有する粘着シ
ートが貼着される。搬送を容易にするために、粘着シー
トの外周辺部にはフラットリングが粘着される。粘着シ
ートが粘着された状態で、ウエハはダイシングやスクラ
イビングおよびブレーキングによって個々のペレットに
分割される。粘着シートの上で分割されているペレット
の間隔を広げるために、粘着シートが引き伸ばされる。

【０００４】なお、半導体ウエハ引き伸ばし技術を述べ
てある例としては、株式会社工業調査会昭和６０年１１
月２０日発行「電子材料１９８５年１１月号別冊」Ｐ１
３１〜Ｐ１３７、がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記した半導体ウエハ
引き伸ばし工程において、粘着シートの引き伸ばしが不
均一であると、間隔を広げられた各ペレットの位置が不
揃いになるため、ペレットのピックアップが困難になる
という問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、粘着シートを均一に引き
伸ばすことができるウエハ引き伸ばし技術を提供するこ
とにある。

【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。

【０００９】すなわち、本発明に係るウエハ引き伸ばし
装置は、複数個のペレットに分割された半導体ウエハが
中央部に粘着されフラットリングが外周辺部に粘着され
ている柔軟性を有する粘着シートが載置される下クラン
パと、前記下クランパとの間で前記粘着シートの外周辺
部を前記フラットリングと一緒に把持する上クランパ
と、前記下クランパに昇降するように配設されて前記半
導体ウエハを前記粘着シートと一緒に突き上げる昇降台
と、昇降台の外周に着脱自在に装着されるウエハリング
とを備えている。

【００１０】前記した手段によって半導体ウエハの各ペ
レットの間隔が広げられる際には、昇降台の外周にウエ
ハリングが装着された後に、粘着シートにフラットリン
グおよび半導体ウエハを粘着されて成るワークが下クラ
ンパの上に載置される。続いて、上クランパが装着さ
れ、粘着シートの外周辺部がフラットリングごと上クラ
ンパと下クランパとによって把持される。次いで、昇降
台が上昇されて半導体ウエハが粘着シートごと突き上げ
られると、柔軟性を有する粘着シートは引き伸ばされる
ため、粘着シートに粘着された半導体ウエハが分割され
た各ペレットの間隔は均等に広げられる。

【００１１】同時に、半導体ウエハは上クランパから上
方に突出した状態になり、粘着シートのフラットリング
の内側部分はウエハリングの外周の下部に位置する状態
になる。この状態で、粘着シートの外側からシートバン
ドがウエハリングに嵌着されることにより、粘着シート
のフラットリングの内側部分がウエハリングに止着され
る。次いで、粘着シートのシートバンドの下側部位がカ
ッタによって環状に切断され、フラットリングが粘着シ
ートから切り離される。粘着シートがシートバンドによ
って止着されたウエハリングは昇降台から取り外され
て、次の工程に移送される。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態である
半導体ウエハ引き伸ばし装置を示す正面断面図であり、
図２はその一部切断平面図である。図３以降はその作用
を説明するための各説明図である。

【００１３】本実施形態において、本発明に係る半導体
ウエハ引き伸ばし装置は、複数個のペレットに分割され
たウエハが粘着された粘着シートを引き伸ばすことによ
って各ペレットの間隔を広げるように構成されている。
ここで、本実施形態に係る半導体ウエハ引き伸ばし装置
１０のワーク１は次の状態で供給されて来る。

【００１４】すなわち、略円板形状に形成されたウエハ
２の表側には各ペレット３毎にトランジスタやダイオー
ド、半導体集積回路、光半導体回路等（図示せず）が作
り込まれている。ウエハ２の裏側面には粘着シート５が
貼着されている。粘着シート５は塩化ビニールシートや
ポリエステルシート等の柔軟性を有する樹脂が使用され
て形成されたシート基材の片面に粘着剤（図示せず）が
塗布されて構成されており、ウエハ２よりも大きいサイ
ズに切断されている。粘着シート５のウエハ２が粘着さ
れた側の片面（以下、上面とする。）における外周辺部
には、フラットリング６がウエハ２と同心円に配されて
粘着されている。フラットリング６はステンレス鋼等の
薄い板材が使用されて、内形がウエハ２の外形よりも大
きい円形で、外形が略八角形のリング形状に形成されて
いる。フラットリング６が粘着された状態でウエハ２は
ダイシングやスクライブおよびブレーキングされること
により複数個のペレット３に分割されている。但し、こ
の状態では各ペレット３は分割線４を境目にして極近接
した状態になっている。

【００１５】本実施形態に係る半導体ウエハ引き伸ばし
装置１０は大略正六面体の箱形状に形成された機台１１
を備えている。機台１１の上面における外周辺部には複
数本の支柱１２が垂直に立設されており、支柱１２群の
上端には下クランパ１４が水平に支持されている。支柱
１２群の外側にはカバー１３が機台１１の上面と下クラ
ンパ１４との間を被覆するように被せられている。下ク
ランパ１４はステンレス鋼等の剛性を有する板材が使用
されて円形リング形状に形成されている。下クランパ１
４の内径はワーク１におけるフラットリング６の内径よ
りも若干小さめに設定され、下クランパ１４の外径はフ
ラットリング６の外径よりも大きく設定されている。下
クランパ１４の上面には環状溝１５が同心円に没設され
ており、環状溝１５には粘着シート滑り止めリング１６
が嵌入されて保持されている。粘着シート滑り止めリン
グ１６はゴムまたは樹脂等の弾性材料が使用されて円形
リング形状に形成されており、環状溝１５に保持された
状態において、下クランパ１４の上面から上に若干突出
した状態になっている。

【００１６】下クランパ１４の外周には後記する上クラ
ンパを押さえるための押さえ具１７が４組、周方向に等
間隔に取り付けられている。押さえ具１７はピン１８
と、ボルト１９と、ナット２０と、ストッパリング２１
とを備えている。ピン１８は下クランパ１４の外周にお
いて接線方向に水平に軸架されており、ボルト１９の一
端部はピン１８に回動自在に枢支されて径方向に起伏す
るようになっている。ナット２０はボルト１９の自由端
部に進退自在に螺合されており、ピン１８側の端面の一
部が上クランパの上面の一部に係合し得るサイズに形成
されている。ストッパリング２１はボルト１９の自由端
にナット２０の不測の脱落を防止するように止着されて
いる。

【００１７】下クランパ１４の上面には上クランパ２２
が載置されるようになっており、上クランパ２２はステ
ンレス鋼等の剛性を有する板材が使用されて、平面視が
下クランパ１４と実質的に等しい円形リング形状に形成
されている。上クランパ２２の外周における９０度置き
の４箇所には切欠部２３がそれぞれ径方向に切設されて
いる。切欠部２３は上クランパ２２を上下方向に貫通し
た状態に開設されており、押さえ具１７のボルト１９を
径方向外側から挿入されて収容し得るように設定されて
いる。上クランパ２２の内周には後述する粘着シートの
切断作業に際してカッタ２５を案内するためのガイド面
２４が上方広がりのテーパ形状に形成されている。

【００１８】機台１１の上面におけるカバー１３の内側
には固定ガイド２６が一対、左右対称形に配されてそれ
ぞれ垂直に立設されており、各固定ガイド２６には各可
動ガイド２７が垂直方向に摺動自在に嵌合されている。
両可動ガイド２７、２７の上端間には円盤形状に形成さ
れた昇降台２８が水平に架設されており、昇降台２８は
両固定ガイド２６、２６および両可動ガイド２７、２７
によって水平を維持した状態で垂直方向に昇降するよう
に支持されている。昇降台２８はステンレス鋼等の剛性
を有する材料が使用されて天井面が閉塞した円筒形状に
形成された本体２９を備えており、本体２９の天井壁の
下面に両可動ガイド２７、２７が固定されている。本体
２９の天井壁の上面には円板形状に形成された断熱板３
０が複数個のスペーサ３１を介して敷設されており、断
熱板３０の上にはシリコンラバーヒータ等から成るヒー
タ３２が敷設されている。ヒータ３２の上には蓋体３３
が全体を被覆するように被せられており、蓋体３３が複
数本のボルト３４によって本体２９に締結されることよ
り断熱板３０およびヒータ３２が本体２９に共締めされ
ている。蓋体３３はアルミニウム等から成る板材が使用
されて平面視が本体２９と略等しい円板形状に形成され
ており、表面にはアルマイト処理が施されている。蓋体
３３の上面にはサンドブラスト加工が施されることによ
り微細な凹凸面（図示せず）が形成されている。

【００１９】昇降台２８の外周面上端部にはウエハリン
グ３７を装着するためのウエハリング装着部３５が、蓋
体３３の上縁から本体２９の上端部にわたってウエハリ
ング３７の断面形状に対応した断面形状を有する環帯溝
形状に形成されている。昇降台２８の外周面である本体
２９の外周面におけるウエハリング装着部３５の下方位
置には、後述する粘着シートの切断作業に際してカッタ
２５の刃先を案内するためのガイド溝３６が複数条、垂
直方向に間隔を置かれて水平にそれぞれ一定幅一定深さ
の環状溝形状に刻設されている。

【００２０】ウエハリング３７はステンレス鋼等の剛性
を有する板材が使用されて短尺の円筒形状に形成されて
おり、その一端部（以下、上端部とする。）には円形リ
ング形状の鍔部３８が径方向内向きに短く突設されてい
る。ウエハリング３７の外周面における中間高さ位置に
はシートバンド４０を保持するためのシートバンド保持
溝３９が、水平に配されて一定幅一定深さの環状溝形状
に刻設されている。

【００２１】機台１１の上面における中央部にはサーボ
モータ等によって構成された昇降駆動装置４１が垂直方
向に設置されており、昇降駆動装置４１の昇降軸４２の
上端は昇降台２８の下面に突き当てられている。したが
って、昇降駆動装置４１は昇降台２８を昇降駆動するよ
うになっている。昇降軸４２の下端部は機台１１の天井
壁を貫通して機台１１の室内に挿入されており、昇降軸
４２の下端部には検出子としてのホトセンサ４３が取り
付けられている。機台１１の室内の底面におけるホトセ
ンサ４３に対応する位置には被検出バー４４が垂直方向
に立設されており、被検出バー４４の上端部には被検出
部としてのスリット４５が多数条、垂直方向に等間隔に
開設されている。ホトセンサ４３は昇降軸４２の昇降に
伴ってスリット４５を順次検出して検出信号を昇降駆動
装置４１のコントローラ（図示せず）に送信するように
なっている。

【００２２】以上の構成に係る半導体ウエハ引き伸ばし
装置１０によってウエハ２の各ペレット３の間隔が広げ
られる際には、予め、昇降台２８のウエハリング装着部
３５にウエハリング３７が上から装着される。装着され
た状態において、ウエハリング３７の鍔部３８はウエハ
リング装着部３５の上側縁辺に上から係合した状態にな
る。

【００２３】この後、ワーク１がウエハ２およびフラッ
トリング６側を上側にした状態で、下クランパ１４の上
面に略同心円になるように配されて載置される。この状
態で、下クランパ１４の粘着シート滑り止めリング１６
はワーク１の粘着シート５の下面に当接した状態にな
る。また、粘着シート５は昇降台２８に近接した状態に
なるため、昇降台２８に内蔵されたヒータ３２によって
加熱される。

【００２４】続いて、各押さえ具１７がピン１８を中心
にして起こされた後に径方向内向きに移動されて、上ク
ランパ２２の各切欠部２３にそれぞれ挿入されると、各
押さえ具１７のナット２０の下端面が各切欠部２３の開
口の上縁部に上から係合するため、上クランパ２２は下
クランパ１４に押さえられた状態になる。この押さえ状
態において、ワーク１は粘着シート５の外周辺部および
フラットリング６を上クランパ２２と下クランパ１４と
によって把持される。この把持状態において、下クラン
パ１４の粘着シート滑り止めリング１６は粘着シート５
の下面に押接した状態になることにより、粘着シート５
の径方向内側への移動を阻止する状態になる。

【００２５】次いで、昇降台２８が昇降駆動装置４１に
よって予め指定された上昇量だけ指定された速度をもっ
て上昇される。この際、昇降台２８の上昇量および上昇
速度はホトセンサ４３のスリット４５の検出回数によっ
てフィドバック制御される。上昇する昇降台２８はワー
ク１のウエハ２を次第に持ち上げて行く。この際、柔軟
性を有する粘着シート５は外周辺部を上クランパ２２と
下クランパ１４とによって把持され、かつ、ヒータ３２
によって加熱されているため、全体にわたって均等に引
き伸ばされることにより、ウエハ２の上昇を許容する。

【００２６】このようにして粘着シート５が引き伸ばさ
れながらウエハ２が持ち上げられると、各分割線４によ
って分割された各ペレット３は間隔を広げられた状態に
なる。この際、粘着シート５は粘着シート滑り止めリン
グ１６によって滑り止めされているため、径方向内側に
遊動することはなく、昇降台２８の上昇による引き伸ば
しは全周にわたって均等に施される状態になる。したが
って、各ペレット３の間隔の拡大は全周にわたって均等
に引き起こされ、その結果、各ペレット３の変位は予め
想定された通りの状態になる。

【００２７】昇降台２８が所定の高さに上昇すると、粘
着シート５におけるウエハ２とフラットリング６との間
の中間部分は、昇降台２８の外周に装着されたウエハリ
ング３７の外周面を取り囲むように対向した状態になる
とともに、上クランパ２２の上方に突出した状態にな
る。この状態で、輪ゴム等の弾性材料から成るシートバ
ンド４０が粘着シート５の外側からウエハリング３７の
シートバンド保持溝３９に嵌着されることにより、粘着
シート５におけるフラットリング６の内側部分がウエハ
リング３７に止着される。

【００２８】次いで、粘着シート５におけるシートバン
ド４０の下側部位がカッタ２５によって環状に切断さ
れ、粘着シート５のウエハ２側の部分とフラットリング
６側の部分とが切り離される。この切断作業に際して、
カッタ２５は刃先がウエハリング３７のガイド溝３６に
当てがわた状態で、上クランパ２２のガイド面２４を案
内として操作される。この操作によって、粘着シート５
はシートバンド４０の下側位置において環状に綺麗に切
断されることになる。

【００２９】以上のようにして、ペレット３の間隔を広
げられフラットリング６から切り離されたウエハリング
３７は、ウエハリング装着部３５から上に引き抜かれて
昇降台２８から外される。外されたウエハリング３７は
ペレットボンディング工程等の次の工程に移送される。

【００３０】ウエハリング３７が外されると、昇降台２
８は昇降駆動装置４１によって予め指定された待機位置
まで下降されて、次の半導体ウエハ引き伸ばし作業に待
機する。

【００３１】各押さえ具１７はピン１８を中心にして回
動されて上クランパ２２の各切欠部２３から径方向外向
きに抜き出される。各押さえ具１７の押さえが解除され
た上クランパ２２は下クランパ１４から下ろされ、続い
て、ウエハ２から切り離されたフラットリング６が下ク
ランパ１４から下ろされる。ちなみに、フラットリング
６は切断残りの粘着シート５を剥がされた後に、再使用
される。

【００３２】以降、前記半導体ウエハ引き伸ばし作業が
繰り返されることになる。

【００３３】前記実施形態によれば次の効果が得られ
る。 粘着シートの外周辺部をフラットリングと一緒に上
クランパと下クランパとによって保持した状態で、昇降
台によってウエハと一緒に粘着シートの中央部を持ち上
げることにより、粘着シートを全周にわたって均等に引
き伸ばすことができるため、ウエハを分割された各ペレ
ットの間隔を全体にわたって均等に広げることができ
る。

【００３４】 前記により、粘着シートにおけるペ
レット群の分布が予め指定された通りの状態に維持する
ことができるため、各ペレットの粘着シートからのピッ
クアップに際して、各ペレットを適正にピックアップさ
せることができる。

【００３５】 下クランパの上面に粘着シート滑り止
めリングを配設することにより、粘着シートの引き伸ば
し時に粘着シートが径方向内向きにずれるのを防止する
ことができるため、粘着シートの全周にわたる均等の引
き伸ばしをより一層確実に維持することができる。

【００３６】 昇降台にヒータを配設することによ
り、粘着シートを加熱することができるため、粘着シー
トの引き伸ばしを簡単化することができるとともに、よ
り一層均等化することができる。

【００３７】 上クランパの上方で粘着シートの切断
作業を実施することにより、粘着シートの切断作業を簡
単かつ適正に実施することができるため、作業性を高め
ることができるとともに、粘着シートを綺麗に切断する
ことができる。

【００３８】 上クランパにカッタのガイド面をテー
パ形状に形成し、また、ウエハリングにカッタの刃先を
案内するガイド溝を形成することにより、カッタによる
粘着シートの切断作業を簡単かつ適正に実施させること
ができる。

【００３９】 昇降駆動装置の昇降軸に配設したホト
センサによって機台側のスリットを検出するとととも
に、その検出結果によって昇降駆動装置の駆動を制御す
ることにより、昇降台の上昇をフィードバック制御する
ことができるため、昇降台による粘着シートの引き伸ば
し作用を適正に実施することができる。

【００４０】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００４１】例えば、上クランパを下クランパに押さえ
るための押さえ具は、前記実施形態のピン、ボルト、ナ
ットおよびストッパリングによる構成を使用するに限ら
ず、他の構成を使用することができる。また、上クラン
パは下クランパに回動自在に軸支してもよい。

【００４２】昇降台の昇降状況を検出する手段として
は、ホトセンサとスリットによる前記実施形態の構成を
使用するに限らず、リミットスイッチやマグネチックス
イッチ等を使用してもよい。

【００４３】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。

【００４４】粘着シートの外周辺部をフラットリングと
一緒に上クランパと下クランパとによって保持した状態
で、昇降台によってウエハと一緒に粘着シートの中央部
を持ち上げることにより、粘着シートを全周にわたって
均等に引き伸ばすことができるため、ウエハを分割され
た各ペレットの間隔を全体にわたって均等に広げること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である半導体ウエハ引き伸
ばし装置を示す正面断面図である。

【図２】その一部切断平面図である。

【図３】その作用を説明するための拡大正面断面図であ
る。

【図４】同じく拡大正面断面図である。

【図５】同じく拡大正面断面図である。

【符合の説明】

１…ワーク、２…ウエハ、３…ペレット、４…分割線、
５…粘着シート、６…フラットリング、１０…半導体ウ
エハ引き伸ばし装置、１１…機台、１２…支柱、１３…
カバー、１４…下クランパ、１５…環状溝、１６…粘着
シート滑り止めリング、１７…押さえ具、１８…ピン、
１９…ボルト、２０…ナット、２１…ストッパリング、
２２…上クランパ、２３…切欠部、２４…ガイド面、２
５…カッタ、２６…固定ガイド、２７…可動ガイド、２
８…昇降台、２９…本体、３０…断熱板、３１…スペー
サ、３２…ヒータ、３３…蓋体、３４…ボルト、３５…
ウエハリング装着部、３６…ガイド溝、３７…ウエハリ
ング、３８…鍔部、３９…シートバンド保持溝、４０…
シートバンド、４１…昇降駆動装置、４２…昇降軸、４
３…ホトセンサ（検出子）、４４…被検出バー、４５…
スリット（被検出部）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 目黒 泰行 東京都青梅市藤橋３丁目３番地２ 日立東 京エレクトロニクス株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個のペレットに分割された半導体ウ
   エハが中央部に粘着されフラットリングが外周辺部に粘
   着されている柔軟性を有する粘着シートが載置される下
   クランパと、前記下クランパとの間で前記粘着シートの
   外周辺部を前記フラットリングと一緒に把持する上クラ
   ンパと、前記下クランパに昇降するように配設されて前
   記半導体ウエハを前記粘着シートと一緒に突き上げる昇
   降台と、昇降台の外周に着脱自在に装着されるウエハリ
   ングとを備えている半導体ウエハ引き伸ばし装置。
2. 【請求項２】 前記下クランパの上面に前記粘着シート
   滑り止めリングが装着されていることを特徴とする請求
   項１に記載のウエハ引き伸ばし装置。
3. 【請求項３】 前記上クランパの上面に前記粘着シート
   を切断するためのカッタを案内するガイド面が上方広が
   りのテーパ形状に形成されていることを特徴とする請求
   項１または２に記載の半導体ウエハ引き伸ばし装置。
4. 【請求項４】 前記昇降台の外周面に前記粘着シートを
   切断するためのカッタの刃先を案内するガイド溝が形成
   されていることを特徴とする請求項１、２または３に記
   載の半導体ウエハ引き伸ばし装置。
5. 【請求項５】 前記昇降台に前記粘着シートを加熱する
   ヒータが内蔵されていることを特徴とする請求項１、
   ２、３または４に記載の半導体ウエハ引き伸ばし装置。
6. 【請求項６】 前記下クランパの外周に前記上クランパ
   を押さえる押さえ具が複数個、周方向に等間隔に配設さ
   れていることを特徴とする請求項１、２、３、４または
   ５に記載の半導体ウエハ引き伸ばし装置。
7. 【請求項７】 前記ウエハリングの外周に前記粘着シー
   トを止着するシートバンドが嵌着されるシートバンド保
   持溝が環状に形成されていることを特徴とする請求項
   １、２、３、４、５または６に記載の半導体ウエハ引き
   伸ばし装置。