JPWO2019031374A1 - 基板処理方法及び基板処理システム - Google Patents

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Abstract

基板処理方法は、基板の保護テープが貼付される第１主表面とは反対側の第２主表面側から前記基板を加工する加工工程と、加工工程にて加工された基板に、静電吸着力により吸着可能な静電サポータを取りつけて搬送する搬送工程と、を有する。加工が施された後の基板に静電サポータを取りつけた状態で搬送するので、基板の脆弱性を静電サポータによって補強でき、搬送時の基板の変形や破損を良好に防止できる。

Description

本発明は、基板処理方法に関する。
近年、半導体装置の小型化や軽量化の要求に応えるため、半導体ウェハなどの基板の第１主表面に素子、回路、端子などを形成した後、基板の第１主表面とは反対側の第２主表面を研削して、基板を薄板化することが行われている。基板の薄板化の際に、基板の第１主表面は、保護テープで保護される（例えば特許文献１参照）。薄板化の後または前に、基板のダイシングが行われる。
特開２０１１−９１２４０号公報
半導体装置の製造過程において、各工程を実施するユニット間で基板を搬送する必要がある。特に薄板化やダイシングなどの加工を行った基板は脆弱なので搬送時に破損する可能性がある。また、上述のように基板には保護テープが貼付されるが、保護テープの剛性も低いので基板の破損を抑制しにくい。
本開示は、半導体装置の製造過程において基板の搬送強度を向上できる基板処理方法を提供することを目的とする。
本発明の実施形態の一観点に係る基板処理方法は、基板の保護テープが貼付される第１主表面とは反対側の第２主表面側から前記基板を加工する加工工程と、前記加工工程にて加工された前記基板に、静電吸着力により吸着可能な静電サポータを取りつけて搬送する搬送工程と、を有する。
本開示によれば、半導体装置の製造過程において基板の搬送強度を向上できる基板処理方法を提供することができる。
実施形態に係る基板処理システムを示す平面図である。 基板処理システムによる処理後の基板を示す斜視図である。 ダイシング部を示す図である。 サポータ取付け部における基板及び静電サポータの状態を示す図である。 サポータ取外し部における基板及び静電サポータの状態を示す図である。 薄板化部の粗研削部を示す図である。 サポータ取付け部における基板及び静電サポータの状態を示す図である。 紫外線照射部を示す図である。 サポータ取外し部における基板及び静電サポータの状態を示す図である。 マウント部を示す図である。 保護テープ剥離部における基板及び保護テープの状態を示す図である。 実施形態に係る基板処理方法のフローチャートである。
以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。なお、以下の説明において、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに垂直な方向であり、Ｘ方向およびＹ方向は水平方向、Ｚ方向は鉛直方向である。鉛直軸を回転中心とする回転方向をθ方向とも呼ぶ。
図１は、実施形態に係る基板処理システム１を示す平面図である。基板処理システム１は、基板１０のダイシング、基板１０の薄板化、基板１０のマウント、基板１０へのＤＡＦの付着などを行う。基板処理システム１は、搬入出ステーション２０と、処理ステーション３０と、制御装置９０とを備える。
搬入出ステーション２０には、外部からカセットＣが搬入出される。カセットＣは、複数枚の基板１０をＺ方向に間隔をおいて収容する。搬入出ステーション２０は、載置台２１と、搬送領域２５とを備える。
載置台２１は、複数の載置板２２を備える。複数の載置板２２はＹ方向に一列に配列される。各載置板２２にはカセットＣが載置される。一の載置板２２上のカセットＣは処理前の基板１０を収容し、他の一の載置板２２上のカセットＣは処理後の基板１０を収容してよい。
搬送領域２５は、載置台２１とＸ方向に隣接して配置される。搬送領域２５には、Ｙ方向に延在する搬送路２６と、搬送路２６に沿って移動可能な搬送装置２７とが設けられる。搬送装置２７は、Ｙ方向だけではなく、Ｘ方向、Ｚ方向およびθ方向に移動可能とされてよい。搬送装置２７は、載置板２２に載置されたカセットＣと、処理ステーション３０のトランジション部３５との間で、基板１０の搬送を行う。
処理ステーション３０は、搬送領域３１と、トランジション部３５と、後述の各種の処理部とを備える。尚、処理部の配置や個数は、図１に示す配置や個数に限定されず、任意に選択可能である。また、複数の処理部は、任意の単位で、分散または統合して配置してもよい。
搬送領域３１は、トランジション部３５を基準として、搬送領域２５とはＸ方向反対側に設けられる。トランジション部３５や各種の処理部は、搬送領域３１に離接して設けられ、搬送領域３１を囲むように設けられる。
搬送領域３１には、Ｘ方向に延在する搬送路３２と、搬送路３２に沿って移動可能な搬送装置３３とが設けられる。搬送装置３３は、Ｘ方向だけではなく、Ｙ方向、Ｚ方向およびθ方向に移動可能とされてよい。搬送装置３３は、搬送領域３１に隣接する処理部同士の間で基板１０を搬送する。
制御装置９０は、例えばコンピュータで構成され、図１に示すようにＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９１と、メモリなどの記憶媒体９２と、入力インターフェース９３と、出力インターフェース９４とを有する。制御装置９０は、記憶媒体９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置９０は、入力インターフェース９３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース９４で外部に信号を送信する。
制御装置９０のプログラムは、情報記憶媒体に記憶され、情報記憶媒体からインストールされる。情報記憶媒体としては、例えば、ハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどが挙げられる。尚、プログラムは、インターネットを介してサーバからダウンロードされ、インストールされてもよい。
図２は、基板処理システム１による処理後の基板１０を示す斜視図である。基板１０は、ダイシング、薄板化、ＤＡＦ１５などの処理を施されたうえで、粘着テープ５１を介してフレーム５９に装着される。
粘着テープ５１は、シート基材と、シート基材の表面に塗布された粘着剤とで構成される。粘着テープ５１は、リング状のフレーム５９の開口部を覆うようにフレーム５９に装着され、フレーム５９の開口部において基板１０と貼合される。これにより、フレーム５９を保持して基板１０を搬送でき、基板１０のハンドリング性を向上できる。
粘着テープ５１と基板１０との間には、図２に示すようにＤＡＦ（Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈ Ｆｉｌｍ）１５が設けられてもよい。ＤＡＦ１５は、ダイボンディング用の接着シートである。ＤＡＦ１５は、積層されるチップ同士の接着、チップと基材との接着などに用いられる。ＤＡＦ１５は、導電性、絶縁性のいずれでもよい。
ＤＡＦ１５は、フレーム５９の開口部よりも小さく形成され、フレーム５９の内側に設けられる。ＤＡＦは、基板１０の第２主表面１２の全体を覆う。尚、チップ１３の積層が行われない場合、ＤＡＦ１５は不要であるので、基板１０は粘着テープ５１のみを介してフレーム５９に装着されてよい。
以下、処理ステーション３０に配設される、ダイシング部１００、サポータ取付け部１１０、サポータ取外し部２４０、薄板化部２００、サポータ取付け部２５０、紫外線照射部３００、サポータ取外し部４１０、マウント部４２０、保護テープ剥離部５００についてこの順で説明する。
図３は、ダイシング部１００を示す図である。ダイシング部１００は、基板１０のダイシングを行う。ここで、基板１０のダイシングとは、基板１０を複数のチップ１３に分割するための加工を意味し、特に本実施形態では、図３に示すようにレーザ光を用いて基板１０の内部に破断の起点となる改質層１４を形成するステルスダイシング（ＳＤ）を行う。
また、基板処理システム１による処理前の基板１０は、例えばシリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板や、サファイア基板などである。処理前の基板１０の第１主表面１１は、格子状に形成された複数のストリートで区画され、区画される領域には予め素子、回路、端子などを含むデバイス層が形成されている。また、処理前の基板１０の第１主表面１１には、保護テープ４１が貼合される。保護テープ４１は、基板１０の第１主表面１１を保護して、第１主表面１１に予め形成された素子、回路、端子などを保護する。
保護テープ４１は、シート基材と、シート基材の表面に塗布された粘着剤とで構成される。その粘着剤は、紫外線を照射すると硬化して、粘着力を低下するものであってよい。粘着力の低下後に、剥離操作によって簡単に保護テープ４１を基板１０から剥離できる。保護テープ４１は、例えば基板１０の第１主表面１１の全体を覆って基板１０に貼り付けられる。なお、保護テープ４１の硬化手法としては紫外線照射以外にも熱やレーザを用いた手法を適用してもよい。
なお、基板１０は、本実施形態では保護テープ４１を貼付された状態で基板処理システム１に供給されるが、基板処理システム１の内部において保護テープ４１を貼付されてもよい。つまり、基板処理システム１は、保護テープ４１を基板１０に貼付する処理部を有してもよい。
ダイシング部１００は、例えば、基板保持部１４０と、基板加工部１２０と、移動機構部１３０とを有する。
基板保持部１４０は、保護テープ４１を介して基板１０を保持する。基板１０は水平に保持されてよい。例えば、基板１０の保護テープ４１で保護されている第１主表面１１が下面とされ、基板１０の第２主表面１２が上面とされる。基板保持部１４０は、例えば真空チャックである。
基板加工部１２０は、例えば基板保持部１４０で保持されている基板１０のダイシングを行う。基板加工部１２０は、例えばレーザ発振器１２１と、レーザ発振器１２１からのレーザ光線を基板１０に照射する光学系１２２とを有する。光学系１２２は、レーザ発振器１２１からのレーザ光線を基板１０に向けて集光する集光レンズなどで構成される。
移動機構部１３０は、基板保持部１４０と基板加工部１２０とを相対的に移動させる。移動機構部１３０は、例えば基板保持部１４０をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向およびθ方向に移動させるＸＹＺθステージ等で構成される。
制御装置９０は、基板加工部１２０および移動機構部１３０を制御して、基板１０を複数のチップ１３に区画するストリートに沿って基板１０のダイシングを行う。本実施形態では、基板１０に対し透過性を有するレーザ光線が用いられる。
尚、ダイシング部１００は、本実施形態では基板処理システム１の処理ステーション３０に配設されるが、基板処理システム１の外部に設けられてもよい。この場合、基板１０は、ダイシングされたうえで、外部から搬入出ステーション２０に搬入される。
図４は、サポータ取付け部１１０における基板１０及び静電サポータ４２の状態を示す図である。サポータ取付け部１１０は、ダイシングが行われた基板１０に静電サポータ４２を取り付ける。
静電サポータ４２は、基板１０を搬送する際に基板１０に取り付けることにより搬送中の基板１０の変形を防ぎ搬送強度を向上させるための補強材である。静電サポータ４２は、電圧を印加することによって基板１０との間に発生するクーロン力を利用して基板１０を吸着することができる。
サポータ取付け部１１０は、静電サポータ４２を搬送する搬送装置１１１を有し、搬送装置１１１によって静電サポータ４２を上方から基板１０に接近させる。搬送装置１１１は、例えば静電サポータ４２の一対の内部電極それぞれに＋，−の電圧を印加する給電装置を有しており、電圧印加によって電極表面からサポータ表面にかけての誘電層で誘電分極を生じさせる。これにより静電サポータ４２と基板１０との間に引力（クーロン力）が発生して、静電サポータ４２と基板１０とが吸着する。このクーロン力は、サポータ取付け部１１０から静電サポータ４２への給電を止めた後にも残留するので、搬送装置３３によって基板１０がダイシング部１００のブロックから薄板化部２００のブロックへ搬送される間は、基板１０を静電サポータ４２に吸着し続けることができる。
なお、静電サポータ４２は、本実施形態の双極型に限られず単極型でもよい。また、静電サポータ４２は、本実施形態のようにクーロン力を利用する代わりに、ジョンソン・ラーベック力やグラジエント力を利用する構成でもよい。以下では、これらのクーロン力、ジョンソン・ラーベック力、グラジエント力を纏めて「静電吸着力」という場合がある。
サポータ取付け部１１０は、静電サポータ４２を基板１０の第２主表面１２に取り付けてよい。保護テープ４１を介して静電サポータ４２を基板１０の第１主表面１１に取り付ける場合に比べて、静電サポータ４２と基板１０の距離を近づけることができ、静電吸着力を大きくできる。よって静電サポータ４２と基板１０の意図しない分離を抑制できる。
図５は、サポータ取外し部２４０における基板１０及び静電サポータ４２の状態を示す図である。サポータ取外し部２４０は、薄板化部２００のブロックに設けられる。サポータ取外し部２４０は、静電サポータ４２を取りつけられてダイシング部１００のブロックから薄板化部２００のブロックへ搬送されてきた基板１０から静電サポータ４２を取り外す。
サポータ取外し部２４０は、例えばサポータ取付け部１１０と同様の搬送装置１１１を有し、搬送装置１１１が静電サポータ４２の一対の内部電極それぞれに＋，−の電圧を印加する給電装置を有する。サポータ取外し部２４０は、給電装置の電圧印加によって静電サポータ４２と基板１０との間の吸着力を無くして、基板１０から静電サポータ４２を取り外す。これにより基板１０の静電サポータ４２が取り外された第２主表面１２を薄板化部２００で加工できる。
薄板化部２００（図１参照）は、ダイシングされた基板１０の、保護テープ４１で保護されている第１主表面１１とは反対側の第２主表面１２を加工することにより、基板１０を薄板化する。ダイシング部１００で分割の起点（改質層１４）を形成する場合、薄板化の過程で基板１０に加工応力が作用することにより、分割の起点から板厚方向にクラックが進展し、基板１０が複数のチップ１３に分割される。基板１０をダイシングした後に薄板化を行うことにより、改質層１４を除去できる。
薄板化部２００は、例えば図１に示すように、回転テーブル２０１と、基板吸着部としてのチャックテーブル２０２と、粗研削部２１０と、仕上げ研削部２２０と、ダメージ層除去部２３０とを有する。
回転テーブル２０１は、回転テーブル２０１の中心線を中心に回転させられる。回転テーブル２０１の回転中心線の周りには、複数（例えば図１では４つ）のチャックテーブル２０２が等間隔で配設される。
複数のチャックテーブル２０２は、回転テーブル２０１と共に、回転テーブル２０１の中心線を中心に回転する。回転テーブル２０１の中心線は、鉛直とされる。回転テーブル２０１が回転する度に、粗研削部２１０、仕上げ研削部２２０およびダメージ層除去部２３０と向かい合うチャックテーブル２０２が変更される。
チャックテーブル２０２は、保護テープ４１を介して基板１０を吸着する。チャックテーブル２０２は、例えば真空チャックである。基板１０は水平に保持されてよい。例えば、基板１０の保護テープ４１で保護されている第１主表面１１が下面とされ、基板１０の第２主表面１２が上面とされる。
図６は、薄板化部２００の粗研削部２１０を示す図である。粗研削部２１０は、基板１０の粗研削を行う。粗研削部２１０は、例えば図６に示すように、回転砥石２１１を有する。回転砥石２１１は、その中心線を中心に回転させられると共に下降され、チャックテーブル２０２で保持されている基板１０の上面（つまり第２主表面１２）を加工する。基板１０の上面には研削液が供給される。
仕上げ研削部２２０は、基板１０の仕上げ研削を行う。
ダメージ層除去部２３０は、粗研削や仕上げ研削などの研削によって基板１０の第２主表面１２に形成されたダメージ層を除去する。
図７は、サポータ取付け部２５０における基板１０及び静電サポータ４２の状態を示す図である。サポータ取付け部２５０は、薄板化された基板１０に静電サポータ４２を取り付ける。
サポータ取付け部２５０は、例えばサポータ取付け部１１０と同様の搬送装置１１１を有し、搬送装置１１１が静電サポータ４２の一対の内部電極それぞれに＋，−の電圧を印加する給電装置を有する。サポータ取付け部２５０は、給電装置の電圧印加によって静電サポータ４２と基板１０との間に引力を発生させて、基板１０を静電サポータ４２に吸着させる。
サポータ取付け部２５０は、静電サポータ４２を基板１０の第２主表面１２に取り付けてよい。保護テープ４１を介して静電サポータ４２を基板１０の第１主表面１１に取り付ける場合に比べて、静電サポータ４２と基板１０の距離を近づけることができ、静電吸着力を大きくできる。よって静電サポータ４２と基板１０の意図しない分離を抑制できる。また、静電サポータ４２を基板１０の第２主表面１２に取り付けた状態で、基板１０の第１主表面１１に貼付されている保護テープ４１に紫外線を照射できる。
図８は、紫外線照射部３００を示す図である。紫外線照射部３００は、基板１０に貼り付けられている保護テープ４１に紫外線を照射する。保護テープ４１の粘着剤を紫外線の照射によって硬化でき、保護テープ４１の粘着力を低下できる。粘着力の低下後に、剥離操作によって簡単に保護テープ４１を基板１０から剥離できる。
紫外線照射部３００としては、ＵＶランプなどが用いられる。紫外線照射部３００による紫外線の照射は、保護テープ４１の粘着力が高い場合に行われ、保護テープ４１の剥離操作の前に行われる。
紫外線照射部３００は、保護テープ４１を基準として基板１０とは反対側に設けられてよい。これにより、基板１０の第１主表面１１に貼付されている保護テープ４１に直接紫外線を照射できる。なお、保護テープ４１の硬化手法としては紫外線照射以外にも熱やレーザを用いた手法を適用してもよい。
図９は、サポータ取外し部４１０における基板１０及び静電サポータ４２の状態を示す図である。サポータ取外し部４１０は、マウント部４２０のブロックに設けられる。サポータ取外し部４１０は、静電サポータ４２を取りつけられて紫外線照射部３００のブロックからマウント部４２０のブロックへ搬送されてきた基板１０から静電サポータ４２を取り外す。
サポータ取外し部４１０は、例えばサポータ取外し部２４０と同様の搬送装置１１１を有し、搬送装置１１１が静電サポータ４２の一対の内部電極それぞれに＋，−の電圧を印加する給電装置を有する。サポータ取外し部４１０は、給電装置の電圧印加によって静電サポータ４２と基板１０との間の吸着力を無くして、基板１０から静電サポータ４２を取り外す。これにより基板１０の静電サポータ４２が取り外された第２主表面１２に粘着テープ５１を貼り付けることができる。
本実施形態では、サポータ取外し部４１０は、フレーム５９が基板１０の周囲に設置された後に、基板１０から静電サポータ４２を取り外す。つまり、基板１０がマウント部４２０の所定位置に設置された後に静電サポータ４２の取外しが行われる。しかしながら、静電サポータ４２の基板１０からの取外しタイミングはこれに限られない。少なくともマウント部４２０によって基板１０の第２主表面１２に粘着テープ５１が貼り付けられる前であればよい。
図１０は、マウント部４２０を示す図である。マウント部４２０は、ダイシングされ薄板化された基板１０を、粘着テープ５１を介して第２主表面１２側からフレーム５９に装着する。粘着テープ５１は、図１０に二点鎖線で示すように環状のフレーム５９の開口部を覆うようにフレーム５９に装着され、フレーム５９の開口部において基板１０の第２主表面１２側に貼合される。
マウント部４２０は、ダイシングされ薄板化された基板１０を、粘着テープ５１のみを介してフレーム５９に装着してもよいが、図１０では予め積層された粘着テープ５１およびＤＡＦ１５を介してフレーム５９に装着する。
図１１は、保護テープ剥離部５００における基板１０及び保護テープ４１の状態を示す図である。保護テープ剥離部５００は、図１１に二点鎖線で示すように、マウント部４２０によって粘着テープ５１を介してフレーム５９に装着された基板１０から、保護テープ４１を剥離する。
保護テープ剥離部５００は、保護テープ４１を、基板１０の一端側から他端側に向けて順次変形させながら、基板１０から剥離する。
次に、上記構成の基板処理システム１を用いた基板処理方法について説明する。図１２は、実施形態に係る基板処理方法のフローチャートである。
図１２に示すように基板処理方法は、搬入工程Ｓ１０１と、ダイシング工程Ｓ１０２（加工工程）と、サポータ取付け工程Ｓ１０３（ダイシング後サポータ取付け工程）と、搬送工程Ｓ１０４（ダイシング後搬送工程）と、サポータ取外し工程Ｓ１０５（ダイシング後サポータ取外し工程）と、薄板化工程Ｓ１０６（加工工程）と、サポータ取付け工程Ｓ１０７（薄板化後サポータ取付け工程）と、搬送工程Ｓ１０８（薄板化後搬送工程）と、紫外線照射工程Ｓ１０９と、サポータ取外し工程Ｓ１１０（薄板化後サポータ取外し工程）と、マウント工程Ｓ１１１と、保護テープ剥離工程Ｓ１１２と、搬出工程Ｓ１１３と、を有する。これらの工程は、制御装置９０による制御下で実施される。尚、これらの工程の順序は、図１２に示す順序には限定されない。例えばダイシング工程Ｓ１０２を薄板化工程Ｓ１０６より後に実施してもよい。
搬入工程Ｓ１０１では、搬送装置２７が載置台２１上のカセットＣから処理ステーション３０のトランジション部３５に基板１０を搬送し、次いで、搬送装置３３がトランジション部３５からダイシング部１００に基板１０を搬送する。
ダイシング工程Ｓ１０２では、図３に示すように、ダイシング部１００が、基板１０を複数のチップ１３に区画するストリートに沿って、基板１０のダイシングを行う。
サポータ取付け工程Ｓ１０３では、図４に示すように、サポータ取付け部１１０が、ステップＳ１０２にてダイシングが行われた基板１０の第２主表面１２に静電サポータ４２を取り付ける。
搬送工程Ｓ１０４では、搬送装置３３が、ステップＳ１０３にて静電サポータ４２を取り付けられた基板１０を、静電サポータ４２を介して吸着して、ダイシング部１００のブロックから薄板化部２００のブロックへ搬送する。基板１０には静電サポータ４２が取り付けられ搬送中の基板１０の強度が向上するため、全面吸引ではなく部分吸引でも安定して基板１０を搬送することが可能となる。
サポータ取外し工程Ｓ１０５では、図５に示すように、サポータ取外し部２４０が、ステップＳ１０４にて静電サポータ４２を取りつけられてダイシング部１００のブロックから薄板化部２００のブロックへ搬送されてきた基板１０から、静電サポータ４２を取り外す。
薄板化工程Ｓ１０６では、図６に示すように、薄板化部２００が、基板１０の第１主表面１１とは反対側の第２主表面１２を加工することにより、基板１０を薄板化する。このとき、基板１０の第１主表面１１側は、保護テープ４１で保護されている。
サポータ取付け工程Ｓ１０７では、図７に示すように、サポータ取付け部２５０が、ステップＳ１０６にて薄板化された基板１０の第２主表面１２に静電サポータ４２を取り付ける。サポータ取付け部２５０は、薄板化部２００により研削された第２主表面１２を洗浄して乾燥させた後に、静電サポータ４２を基板１０の第２主表面１２に吸着させる。
搬送工程Ｓ１０８では、搬送装置３３が、ステップＳ１０７にて静電サポータ４２を取り付けられた基板１０を、静電サポータ４２を介して吸着して、サポータ取付け部２５０のブロックから紫外線照射部３００のブロックへ搬送する。
紫外線照射工程Ｓ１０９では、図８に示すように、紫外線照射部３００が、保護テープ４１に紫外線を照射する。紫外線照射部３００は、例えば保護テープ４１を基準として基板１０とは反対側に設けられ、これにより基板１０の第１主表面１１に貼付されている保護テープ４１に直接紫外線を照射できるよう構成される。保護テープ４１の粘着剤を紫外線の照射によって硬化でき、保護テープ４１の粘着力を低下でき、保護テープ４１を保護テープ剥離工程Ｓ１１２において簡単に基板１０から剥離できる。
紫外線照射工程Ｓ１０９は、マウント工程Ｓ１１１の後に行われてもよいが、本実施形態ではマウント工程Ｓ１１１の前に行われる。これにより、紫外線の照射による粘着テープ５１の劣化を防止できる。なお、保護テープ４１の硬化手法としては紫外線照射以外にも熱やレーザを用いた手法を適用してもよい。本ステップの完了後には、搬送装置３３が基板１０を紫外線照射部３００のブロックからマウント部４２０のブロックへ搬送する。
サポータ取外し工程Ｓ１１０では、図９に示すように、サポータ取外し部４１０が、紫外線照射部３００のブロックからマウント部４２０のブロックへ搬送されてきた基板１０から静電サポータ４２を取り外す。本実施形態では、サポータ取外し部４１０は、図９に示すように参照して後述するように、フレーム５９が基板１０の周囲に設置された後に、基板１０から静電サポータ４２を取り外す。しかしながら、静電サポータ４２の基板１０からの取外しタイミングはこれに限られない。少なくともマウント部４２０によって基板１０とフレーム５９に粘着テープ５１が貼り付けられる前であればよい。
マウント工程Ｓ１１１では、図１０に示すように、マウント部４２０が、ダイシングされ薄板化された基板１０を、粘着テープ５１を介して第２主表面１２側からフレーム５９に装着する。
保護テープ剥離工程Ｓ１１２では、図１１に示すように、保護テープ剥離部５００が、マウント工程Ｓ１１１にて粘着テープ５１を介してフレーム５９に装着された基板１０から、保護テープ４１を剥離する。
搬出工程Ｓ１１３では、搬送装置３３が保護テープ剥離部５００からトランジション部３５に基板１０を搬送し、次いで、搬送装置２７がトランジション部３５から載置台２１上のカセットＣに基板１０を搬送する。搬送装置３３や搬送装置２７は、フレーム５９を保持して基板１０を搬送する。カセットＣは、載置台２１から外部に搬出される。外部に搬出された基板１０は、チップ１３ごとにピックアップされる。このようにして、チップ１３を含む半導体装置が製造される。
次に本実施形態に係る基板処理方法の効果を説明する。基板処理方法は、基板１０の、保護テープ４１が貼付される第１主表面１１とは反対側の第２主表面１２側から基板１０を加工する加工工程（ダイシング工程Ｓ１０２、薄板化工程Ｓ１０６）と、加工工程にて加工された基板１０に、静電吸着力により吸着可能な静電サポータ４２を取りつけて搬送する搬送工程Ｓ１０４，Ｓ１０８と、を有する。
加工後の基板１０を搬送装置３３で直接吸着して搬送する場合、基板１０が薄いため搬送中に基板１０がめくれたり、変形や破損が生じる虞もある。これに対して本実施形態では、上記構成により、薄板化やダイシングなどの加工が施された後の基板１０に静電サポータ４２を取りつけた状態で搬送するので、基板１０の脆弱性を静電サポータ４２によって補強でき、搬送時の基板１０の変形や破損を良好に防止できる。したがって、本実施形態の基板処理方法は、半導体装置の製造過程において基板１０の搬送強度を向上できる。
また、従来は、薄板化やダイシングなどの加工が施された後の基板１０を安定して搬送するために、搬送装置３３が基板１０を全面吸着して搬送することが多かった。全面吸着の場合には、搬送装置３３のチャックと基板１０との位置関係に高い精度が求められるなど複雑な構造が必要となる。これに対して本実施形態では、上記構成のとおり、搬送工程Ｓ１０４、Ｓ１０８において基板１０は静電サポータ４２を介して搬送装置３３に吸着されて搬送される。つまり、搬送装置３３は、基板１０を直接吸着せずに、静電サポータ４２を吸着して基板１０を搬送する。静電サポータ４２は基板１０に比べて剛性が高いので、搬送装置３３による静電サポータ４２の全面吸着は不要であり、部分吸着などの位置決め精度の要求が比較的低い手法を用いても基板１０を安定して吸着・搬送できる。このため、従来と比較して、基板１０の搬送強度を向上するための構造や制御を簡易にできる。
なお、加工対象の基板１０に、この基板１０の強度を補強するための支持基板を接着した状態で半導体装置の製造を行う手法もあるが（例えば特開２０１４−１１０３８７号公報など参照）、加工完了後に基板１０と支持基板との接着部に鋭利部材を挿入して支持基板を基板１０から剥がす作業や、基板１０の支持基板との接着面を洗浄する作業が必要となり、作業の工数が増え煩雑となりうる。これに対して本実施形態は、基板１０の強度を補強する要素として静電吸着力を利用して基板１０に取り付けることができる静電サポータ４２を用いるので、静電サポータ４２への給電のみで基板１０と静電サポータ４２との脱着が可能となり、作業の煩雑化を防止できる。
また、本実施形態の基板処理方法は、第２主表面１２を研削して基板１０を薄板化する薄板化工程Ｓ１０６を含む。また、薄板化工程Ｓ１０６にて薄板化された基板１０の第２主表面１２に静電サポータ４２を取り付けるサポータ取付け工程Ｓ１０７と、サポータ取付け工程Ｓ１０７にて静電サポータ４２を取り付けられた基板１０を、静電サポータ４２を介して搬送装置３３で吸着して搬送する搬送工程Ｓ１０８と、搬送工程Ｓ１０８により所定位置（本実施形態ではマウント部４２０）へ搬送された後に基板１０から静電サポータ４２を取り外すサポータ取外し工程Ｓ１１０と、を有する。
サポータ取付け工程Ｓ１０７において、静電サポータ４２を基板１０の第２主表面１２に取り付けることにより、保護テープ４１を介して静電サポータ４２を基板１０の第１主表面１１に取り付ける場合に比べて、静電サポータ４２と基板１０の距離を近づけることができ、静電吸着力を大きくできる。よって搬送工程Ｓ１０８において静電サポータ４２と基板１０の意図しない分離を抑制できる。また、サポータ取外し工程Ｓ１１０において基板１０から静電サポータ４２を取り外すことにより、後段のマウント工程Ｓ１１１において基板１０の静電サポータ４２が取り外された第２主表面１２に粘着テープ５１を貼り付けることができる。
また、本実施形態の基板処理方法は、第２主表面１２側から基板１０のダイシングを行うダイシング工程Ｓ１０２と、ダイシング工程Ｓ１０２にてダイシングが行なわれた基板１０の第２主表面１２に静電サポータ４２を取りつけるサポータ取付け工程Ｓ１０３と、サポータ取付け工程Ｓ１０３にて静電サポータ４２を取り付けられた基板１０を、静電サポータ４２を介して搬送装置３３で吸着して搬送する搬送工程Ｓ１０４と、搬送工程Ｓ１０４により所定位置（本実施形態では薄板化部２００）へ搬送された後に基板１０から静電サポータ４２を取り外すサポータ取外し工程Ｓ１０５と、を有する。
サポータ取付け工程Ｓ１０３において、静電サポータ４２を基板１０の第２主表面１２に取り付けることにより、保護テープ４１を介して静電サポータ４２を基板１０の第１主表面１１に取り付ける場合に比べて、静電サポータ４２と基板１０の距離を近づけることができ、静電吸着力を大きくできる。よって搬送工程Ｓ１０４において静電サポータ４２と基板１０の意図しない分離を抑制できる。また、サポータ取外し工程Ｓ１０５において基板１０から静電サポータ４２を取り外すことにより、後段の薄板化工程Ｓ１０６において基板１０の静電サポータ４２が取り外された第２主表面１２を薄板化加工できる。
また、本実施形態の基板処理方法では、ダイシング工程Ｓ１０２にて基板１０のダイシングが行われた後に、薄板化工程Ｓ１０６にて基板１０の薄板化が行われる。これにより、ダイシングにより基板１０の内部に形成される改質層１４を薄板化加工によって完全に除去できる。
なお、本実施形態では、ステップＳ１０３〜Ｓ１０５のとおり、ダイシング部１００のブロックから薄板化部２００のブロックへの基板１０の搬送時に基板１０に静電サポータ４２を取り付ける手法と、ステップＳ１０７〜Ｓ１１０のとおり、サポータ取付け部２５０のブロックから紫外線照射部３００のブロックを経由してマウント部４２０への搬送時に基板１０に静電サポータ４２を取りつける手法とを両方実施する構成を例示したが、いずれか一方のみを実施する構成でもよい。また、ダイシング工程Ｓ１０２と薄板化工程Ｓ１０６の順番が入れ替わる場合には、ステップＳ１０７〜Ｓ１１０はステップＳ１０３〜Ｓ１０５より先になる。
また、本実施形態の基板処理方法は、保護テープ剥離工程Ｓ１１２より前に、基板１０の第１主表面１１に貼付されている保護テープ４１に紫外線を照射する紫外線照射工程Ｓ１０９を有する。紫外線照射工程Ｓ１０９では、基板１０の第２主表面１２に取り付けられた静電サポータ４２で基板１０を支持する。
静電サポータ４２を保護テープ４１とは反対側の基板の第２主表面１２に取り付けることによって、紫外線照射工程Ｓ１０９において保護テープ４１に紫外線を照射しやすくでき、後の保護テープ剥離工程Ｓ１１２において保護テープ４１の基板１０からの剥離作業を容易にできる。また、紫外線照射工程Ｓ１０９において静電サポータ４２を取り外す必要がなくなり、作業効率を向上できる。
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
本国際出願は２０１７年８月１０日に出願された日本国特許出願２０１７−１５５４７８号に基づく優先権を主張するものであり、２０１７−１５５４７８号の全内容をここに本国際出願に援用する。
１０ 基板
１１ 第１主表面
１２ 第２主表面
４１ 保護テープ
４２ 静電サポータ
５１ 粘着テープ
５９ フレーム
Ｓ１０２ ダイシング工程（加工工程）
Ｓ１０３ サポータ取付け工程（ダイシング後サポータ取付け工程）
Ｓ１０４ 搬送工程（ダイシング後搬送工程）
Ｓ１０５ サポータ取外し工程（ダイシング後サポータ取外し工程）
Ｓ１０６ 薄板化工程（加工工程）
Ｓ１０７ サポータ取付け工程（薄板化後サポータ取付け工程）
Ｓ１０８ 搬送工程（薄板化後搬送工程）
Ｓ１０９ 紫外線照射工程
Ｓ１１０ サポータ取外し工程（薄板化後サポータ取外し工程）
Ｓ１１１ マウント工程
Ｓ１１２ 保護テープ剥離工程
本発明は、基板処理方法及び基板処理システムに関する。
本開示は、半導体装置の製造過程において基板の搬送強度を向上できる基板処理方法及び基板処理システムを提供することを目的とする。
本発明の実施形態の一観点に係る基板処理方法は、基板の保護テープが貼付される第１主表面とは反対側の第２主表面側から前記基板を加工する加工工程と、前記加工工程にて加工された前記基板に、静電吸着力により吸着可能な静電サポータを取りつけて搬送する搬送工程と、を有する。
同様に、本発明の実施形態の一観点に係る基板処理システムは、基板の保護テープが貼付される第１主表面とは反対側の第２主表面側から前記基板を加工する加工部と、前記加工部にて加工された前記基板に、静電吸着力により吸着可能な静電サポータを取りつけるサポータ取付け部と、静電サポータが取り付けられた前記基板を搬送する搬送装置と、を有する。
本開示によれば、半導体装置の製造過程において基板の搬送強度を向上できる基板処理方法及び基板処理システムを提供することができる。
以下、処理ステーション３０に配設される、ダイシング部１００（加工部）、サポータ取付け部１１０、サポータ取外し部２４０、薄板化部２００（加工部）、サポータ取付け部２５０、紫外線照射部３００、サポータ取外し部４１０、マウント部４２０、保護テープ剥離部５００についてこの順で説明する。
１ 基板処理システム
１０ 基板
１１ 第１主表面
１２ 第２主表面
３３ 搬送装置
４１ 保護テープ
４２ 静電サポータ
５１ 粘着テープ
５９ フレーム
１００ ダイシング部（加工部）
１１０、２５０ サポータ取付け部
２００ 薄板化部（加工部）
Ｓ１０２ ダイシング工程（加工工程）
Ｓ１０３ サポータ取付け工程（ダイシング後サポータ取付け工程）
Ｓ１０４ 搬送工程（ダイシング後搬送工程）
Ｓ１０５ サポータ取外し工程（ダイシング後サポータ取外し工程）
Ｓ１０６ 薄板化工程（加工工程）
Ｓ１０７ サポータ取付け工程（薄板化後サポータ取付け工程）
Ｓ１０８ 搬送工程（薄板化後搬送工程）
Ｓ１０９ 紫外線照射工程
Ｓ１１０ サポータ取外し工程（薄板化後サポータ取外し工程）
Ｓ１１１ マウント工程
Ｓ１１２ 保護テープ剥離工程

Claims (6)

  1. 基板の保護テープが貼付される第１主表面とは反対側の第２主表面側から前記基板を加工する加工工程と、
    前記加工工程にて加工された前記基板に、静電吸着力により吸着可能な静電サポータを取りつけて搬送する搬送工程と、
    を有する基板処理方法。
  2. 前記第２主表面を研削して前記基板を薄板化する薄板化工程と、
    前記薄板化工程にて薄板化された前記基板の前記第２主表面に前記静電サポータを取り付ける薄板化後サポータ取付け工程と、
    前記薄板化後サポータ取付け工程にて前記静電サポータを取り付けられた前記基板を、前記静電サポータを介して搬送装置で吸着して搬送する薄板化後搬送工程と、
    前記薄板化後搬送工程により所定位置へ搬送された後に前記基板から前記静電サポータを取り外す薄板化後サポータ取外し工程と、
    を有し、
    前記加工工程は前記薄板化工程を含み、
    前記搬送工程は前記薄板化後搬送工程を含む、
    請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記第２主表面側から前記基板のダイシングを行うダイシング工程と、
    前記ダイシング工程にてダイシングが行なわれた前記基板の前記第２主表面に前記静電サポータを取りつけるダイシング後サポータ取付け工程と、
    前記ダイシング後サポータ取付け工程にて前記静電サポータを取り付けられた前記基板を、前記静電サポータを介して搬送装置で吸着して搬送するダイシング後搬送工程と、
    前記ダイシング後搬送工程により所定位置へ搬送された後に前記基板から前記静電サポータを取り外すダイシング後サポータ取外し工程と、
    を有し、
    前記加工工程は前記ダイシング工程を含み、
    前記搬送工程は前記ダイシング後搬送工程を含む、
    請求項１に記載の基板処理方法。
  4. 前記第２主表面側から前記基板のダイシングを行うダイシング工程と、
    前記ダイシング工程にてダイシングが行なわれた前記基板の前記第２主表面に前記静電サポータを取りつけるダイシング後サポータ取付け工程と、
    前記ダイシング後サポータ取付け工程にて前記静電サポータを取り付けられた前記基板を、前記静電サポータを介して搬送装置で吸着して搬送するダイシング後搬送工程と、
    前記ダイシング後搬送工程により所定位置へ搬送された後に前記基板から前記静電サポータを取り外すダイシング後サポータ取外し工程と、
    前記ダイシング後サポータ取外し工程にて前記静電サポータが取り外された前記第２主表面を研削して前記基板を薄板化する薄板化工程と、
    前記薄板化工程にて薄板化された前記基板の前記第２主表面に前記静電サポータを取り付ける薄板化後サポータ取付け工程と、
    前記薄板化後サポータ取付け工程にて前記静電サポータを取り付けられた前記基板を、前記静電サポータを介して搬送装置で吸着して搬送する薄板化後搬送工程と、
    前記薄板化後搬送工程により所定位置へ搬送された後に前記基板から前記静電サポータを取り外す薄板化後サポータ取外し工程と、
    を有し、
    前記加工工程は前記ダイシング工程及び前記薄板化工程を含み、
    前記搬送工程は前記ダイシング後搬送工程及び前記薄板化後搬送工程を含む、
    請求項１に記載の基板処理方法。
  5. 前記基板を、粘着テープを介して前記第２主表面側からフレームに装着するマウント工程と、
    前記マウント工程にて前記フレームに装着された前記基板から前記保護テープを剥離する保護テープ剥離工程と、
    を有する、請求項１に記載の基板処理方法。
  6. 前記保護テープ剥離工程より前に、前記基板の前記第１主表面に貼付されている前記保護テープに紫外線を照射する紫外線照射工程を有し、
    前記紫外線照射工程では、前記基板の前記第２主表面に取り付けられた前記静電サポータで前記基板を支持する、
    請求項５に記載の基板処理方法。
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