KR20230044937A

KR20230044937A - 판형의 피가공물의 가공 방법

Info

Publication number: KR20230044937A
Application number: KR1020220116725A
Authority: KR
Inventors: 노부유키 후쿠시; 코세 키요하라; 쇼혜 타케다; 겐타로 츠루타
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2021-09-27
Filing date: 2022-09-16
Publication date: 2023-04-04
Also published as: CN115881633A; TW202314824A; JP2023047440A; US20230099416A1; EP4156237A2; EP4156237A3

Abstract

(과제) 판형의 피가공물을 지지하는 프레임의 메인터넌스를 필요로 하지 않고, 생산성이 양호한 판형의 피가공물의 가공 방법을 제공한다.
(해결 수단) 판형의 피가공물의 가공 방법으로서, 판형의 피가공물보다 큰 면적을 갖는 열압착 시트에 판형의 피가공물을 배치하고, 열압착 시트를 가열하여 판형의 피가공물에 압착하며, 열압착 시트만으로 판형의 피가공물을 지지하는 피가공물 지지 공정과, 판형의 피가공물을 복수의 칩으로 분할하기 위한 가공을 실시하는 가공 공정과, 열압착 시트로부터 칩을 픽업하는 픽업 공정을 포함한다.

Description

판형의 피가공물의 가공 방법{METHOD OF PROCESSING SHEET-SHAPED WORKPIECE}

본 발명은, 판형의 피가공물의 가공 방법에 관한 것이다.

IC, LSI 등의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획된 표면에 형성된 웨이퍼는, 절삭 장치, 레이저 가공 장치에 의해 개개의 디바이스 칩으로 분할되어, 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 전기 기기에 이용된다.

상기한 웨이퍼는, 개개의 디바이스 칩으로 분할된 후, 웨이퍼의 형태를 유지한 상태로 픽업 공정을 실시하기 위해, 종래에 있어서는, 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(10)를 수용하는 개구부(Fa)를 중앙부에 구비한 환형의 프레임(F)에, 점착 테이프(T)를 통해 지지된 웨이퍼(10)가, 절삭 장치, 레이저 가공 장치에 반송되어 가공된다(예컨대, 특허문헌 1∼3을 참조). 또한, 도 7에 도시한 웨이퍼(10)는, 디바이스(12)가 분할 예정 라인(14)에 의해 구획된 표면(10a)에 형성된 원형이고 또한 판형의 피가공물이며, 프레임(F)에는, 프레임(F)의 표리를 구별하고, 웨이퍼(10)를 지지할 때의 방향을 규정하는 노치(Fb, Fc)이 형성되어 있다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 평10-242083호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 2002-222988호 특허문헌 3: 일본 공개특허공보 2004-188475호

그런데, 상기한 특허문헌 1∼3에 기재된 가공 장치에 있어서는, 상기와 같이 웨이퍼(10)를 지지하는 프레임(F)을, 반복 사용하도록 하고 있다. 그 때문에, 프레임(F)에 의해 지지된 웨이퍼(10)를 가공한 후, 프레임(F)으로부터 점착 테이프(T)를 제거한 후에 그 프레임(F)을 회수하고, 부착된 가공 부스러기나 점착제 등을 제거하기 위해 세정하고, 다음의 가공에 사용될 때까지 소정의 장소에 보관하는 등의 메인터넌스를 실시하고 있다. 그러나, 그 메인터넌스에 수고가 들기 때문에, 생산성이 나쁘다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 판형의 피가공물을 지지하는 프레임의 메인터넌스를 필요로 하지 않고, 생산성이 양호한 판형의 피가공물의 가공 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 판형의 피가공물의 가공 방법으로서, 판형의 피가공물보다 큰 면적을 갖는 열압착 시트에 상기 판형의 피가공물을 배치하고, 상기 열압착 시트를 가열하여 상기 판형의 피가공물에 압착하여, 상기 열압착 시트만으로 상기 판형의 피가공물을 지지하는 피가공물 지지 공정과, 상기 판형의 피가공물을 복수의 칩으로 분할하기 위한 가공을 실시하는 가공 공정과, 상기 열압착 시트로부터 상기 칩을 픽업하는 픽업 공정을 포함하는 판형의 피가공물의 가공 방법이 제공된다.

바람직하게는, 상기 열압착 시트를 확장하여 상기 칩과 상기 칩과의 간격을 넓히는 확장 공정을 포함한다. 또한, 바람직하게는, 상기 픽업 공정 후, 상기 열압착 시트를 폐기하는 폐기 공정을 포함한다.

바람직하게는, 상기 가공 공정은, 상기 판형의 피가공물의 분할해야 할 영역에 절삭 블레이드를 위치시켜 절삭하는 절삭 가공 공정, 상기 판형의 피가공물의 분할해야 할 영역에 상기 판형의 피가공물에 대해 흡수성을 갖는 파장의 레이저 빔을 조사하여 어블레이션 가공에 의해 홈을 형성하는 어블레이션 가공 공정, 상기 판형의 피가공물의 분할해야 할 영역에 상기 판형의 피가공물에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔의 집광점을 내부에 위치시켜 조사하여 개질층을 형성하는 개질층 형성 공정 중 어느 하나로부터 선택된다.

바람직하게는, 상기 판형의 피가공물은, 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획된 표면을 갖는 웨이퍼이고, 상기 웨이퍼의 표면 또는 이면이 상기 열압착 시트에 배치된다. 또한, 바람직하게는, 상기 열압착 시트는, 폴리올레핀계 시트, 폴리에스테르계 시트 중 어느 하나이다.

상기 폴리올레핀계 시트는, 폴리에틸렌 시트, 폴리프로필렌 시트, 폴리스티렌 시트 중 어느 하나로부터 선택할 수 있고, 상기 열압착 시트로서 상기 폴리에틸렌 시트가 선택되는 경우의, 피가공물 지지 공정에서의 가열 온도는 120℃∼140℃이며, 상기 폴리프로필렌 시트가 선택되는 경우의 가열 온도는 160℃∼180℃이며, 상기 폴리스티렌 시트가 선택되는 경우의 가열 온도는 220℃∼240℃인 것이 바람직하다.

상기 폴리에스테르계 시트는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트, 폴리에틸렌나프탈레이트 시트 중 어느 하나로부터 선택할 수 있고, 상기 열압착 시트로서 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트가 선택되는 경우의, 피가공물 지지 공정에 있어서의 가열 온도는 250℃∼270℃이고, 상기 폴리에틸렌나프탈레이트 시트가 선택되는 경우의 가열 온도는 160℃∼180℃인 것이 바람직하다.

본 발명의 일 측면에 따른 판형의 피가공물의 가공 방법은, 판형의 피가공물보다 큰 면적을 갖는 열압착 시트에 판형의 피가공물을 배치하고, 열압착 시트를 가열하여 판형의 피가공물에 압착하며, 열압착 시트만으로 판형의 피가공물을 지지하는 피가공물 지지 공정과, 판형의 피가공물을 복수의 칩으로 분할하기 위한 가공을 실시하는 가공 공정과, 열압착 시트로부터 상기 칩을 픽업하는 픽업 공정을 포함하기 때문에, 종래부터 사용되고 있는 프레임이 불필요해지고, 프레임을 재사용하기 위한 메인터넌스의 수고가 들지 않아, 생산성이 향상된다.

도 1은, 본 실시형태의 판형의 피가공물의 가공 방법에 적용되는 절삭 장치의 사시도이다.
도 2(a)는, 열압착 시트의 실시형태를 도시한 사시도이고, 도 2(b)는, 열압착 시트의 변형예를 도시한 사시도이고, 도 2(c)는, 열압착 시트의 변형예를 도시한 사시도이고, 도 2(d)는, 열압착 시트의 변형예를 도시한 사시도이다.
도 3(a) 및 도 3(b)는, 피가공물 지지 공정에 있어서 웨이퍼에 열압착 시트를 배치하는 양태를 도시한 사시도이다.
도 4(a) 및 도 4(b)는, 피가공물 지지 공정에 있어서, 열압착 롤러에 의해 웨이퍼에 열압착 시트를 압착하는 양태를 도시한 사시도이다.
도 5(a) 및 도 5(b)는, 가공 공정으로서 실시되는 절삭 가공 공정의 실시양태를 도시한 사시도이다.
도 6(a)는, 확장 공정의 실시양태를 도시한 사시도이고, 도 6(b)는, 픽업 공정의 실시양태를 도시한 사시도이다.
도 7은, 종래에 있어서, 웨이퍼가 점착 테이프를 개재하여 환형의 프레임에 지지되는 양태를 도시한 사시도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.

도 1에는, 본 실시형태의 판형의 피가공물의 가공 방법에 적절한 절삭 장치(1)의 전체 사시도가 도시되어 있다. 절삭 장치(1)는, 판형의 피가공물인 원형의 웨이퍼(10)를 절삭하는 장치이다. 웨이퍼(10)는, 도 7에 기초하여 설명한 웨이퍼(10)와 동일한 웨이퍼이며, 복수의 디바이스(12)가 분할 예정 라인(14)에 의해 구획된 표면(10a)에 형성된 예컨대 실리콘(Si)으로 이루어지는 반도체의 웨이퍼이다.

절삭 장치(1)는, 장치 하우징(2)을 구비하고 있다. 본 실시형태의 피가공물인 웨이퍼(10)는, 추후 상세하게 설명하는 피가공물 지지 공정을 실시함으로써, 열압착 시트(S)에 압착된 것이며, 열압착 시트(S)만으로 지지되어 있다. 상기 웨이퍼(10)는, 장치 하우징(2)에 반입되는 카세트(3)(이점 쇄선으로 나타냄)에 복수 매 수용되어 있다. 카세트(3)에 수용된 웨이퍼(10)는, 반출입 기구(4)에 의해 열압착 시트(S)가 협지되어, 반출입 기구(4)가 Y축 방향으로 이동함으로써, 임시 배치 테이블(5) 상에 반송된다.

임시 배치 테이블(5)에 반송된 웨이퍼(10)는, 반송 기구(6)에 의해 흡착되고, 반송 기구(6)의 선회 동작에 의해, 웨이퍼(10)의 반출입을 행하는 반출입 영역에 위치된 척 테이블(7)에 반송되고, 척 테이블(7)의 흡착 척(7a) 상에 재치되어 흡인 유지된다. 척 테이블(7)의 외주에는, 웨이퍼(10)를 지지하는 열압착 시트(S)를 사이에 끼워 고정하는 클램프(7b)가 균등한 간격으로 4개 배치되어 있다.

척 테이블(7)의 X축 방향에 있어서의 이동 방향에는, 얼라인먼트 유닛(8), 및 절삭 유닛(9)이 배치되어 있다. 상기 장치 하우징(2)의 내부에는, 척 테이블(7)을 X축 방향으로 가공 이송하는 X축 이동 기구(도시는 생략함)와, 절삭 유닛(9)의 절삭 블레이드(9a)를 Y축 방향으로 인덱싱 이송하는 Y축 이동 기구(도시는 생략함)와, 절삭 블레이드(9a)를 승강시켜, 절단 이송하는 Z축 이동 기구(도시는 생략함)가 배치되어 있다. 척 테이블(7)에 유지되는 웨이퍼(10)는, 상기 X축 이동 기구에 의해 X축 방향으로 이동되고, 카메라 기능을 갖춘 얼라인먼트 유닛(8)에 의해 웨이퍼(10)를 촬상함으로써, 웨이퍼(10)의 절삭해야 할 영역이 검출된다. 본 실시형태의 절삭 유닛(9)에 의한 절삭 가공 공정은, 이하와 같이 실시된다.

얼라이먼트 유닛(8)에 의해, 가공하여야 할 영역으로서 분할 예정 라인(14)이 검출되고, 상기 분할 예정 라인(14)을 X축 방향에 정합시켜, 상기 분할 예정 라인(14)과 절삭 유닛(9)의 절삭 블레이드(9a)와의 위치 맞춤이 행해지며, 척 테이블(7)을 X축 방향으로 이동시켜, 절삭 유닛(9)의 절삭 블레이드(9a)의 바로 아래의 가공 영역에 분할 예정 라인(14)이 위치하게 된다. 다음에, 절삭 블레이드(9a)를 회전시켜, 상기 Z축 이동 기구에 의해 하강시켜 절단 이송함과 함께, 척 테이블(7)을 X축 방향으로 가공 이송함으로써, 분할 예정 라인(14)이 절삭되어 절삭 홈이 직선형으로 형성된다. 상기 분할 예정 라인(14)이 직선형으로 절삭되었다면, 절삭 블레이드(9a)를 상승시켜, 상기 Y축 이동 기구를 작동시켜, Y축 방향에서 인접하는 분할 예정 라인(14)에 대한 간격만큼 인덱싱 이송하고, 상기한 것과 동일하게 하여 절삭 블레이드(9a)를 절단 이송하여, 분할 예정 라인(14)을 절삭한다. 이것을 반복함으로써 소정의 방향을 따른 모든 분할 예정 라인(14)이 절삭된다. 다음에, 척 테이블(7)을 90도 회전시켜, 상기한 절삭 가공에 의해 형성한 절삭 홈에 직교하는 방향의 미가공의 분할 예정 라인(14)을 X축 방향에 정합시킨다. 계속해서, 상기한 것과 동일한 절삭 가공을 실시함으로써, 웨이퍼(10)의 모든 분할 예정 라인(14)에 절삭 홈이 형성된다. 이상에 의해, 웨이퍼(10)가 개개의 디바이스 칩으로 분할되어 절삭 가공 공정이 완료된다. 이 때, 개개의 디바이스 칩은, 열압착 시트(S)에 지지된 채이기 때문에, 전체적으로는 웨이퍼(10)의 형태가 유지된다. 절삭 장치(1)의 상기한 각 작동부는, 도시를 생략하는 제어 유닛에 의해 제어된다.

상기한 절삭 가공 공정이 실시되어, 개개의 디바이스 칩으로 분할된 웨이퍼(10)는, 상기 가공 영역으로부터 상기 반출입 영역으로 이동된 척 테이블(7)로부터 반송 기구(11)에 의해 흡인되어 세정 장치(13)(상세한 도시는 생략되어 있음)에 반송된다. 세정 장치(13)에 의해 세정되어 건조된 웨이퍼(10)는, 반송 기구(6)에 의해 임시 배치 테이블(5)에 반송되고, 반출입 기구(4)에 의해 카세트(3)의 소요의 위치로 되돌려진다. 또한, 카세트(3)는, 상하 방향으로 승강 가능한 테이블(3a)에 의해 적절하게 승강됨으로써, 원하는 위치에 웨이퍼(10)를 수용할 수 있다.

본 실시형태의 절삭 장치(1)는, 대략 상기한 바와 같은 구성을 구비한 것이며, 본 실시형태의 판형의 피가공물의 가공 방법은, 이하와 같이 실시된다.

본 실시형태의 판형의 피가공물의 가공 방법을 실시할 때에, 상기 열압착 시트(S)로서, 예를 들어, 도 2(a)∼(d)에 도시한 바와 같은, 상기 웨이퍼(10)(표면(10a) 또는 이면(10b))보다 큰 면적을 갖는 제1 열압착 시트(S1), 또는 그 변형예의 제2∼제4 열압착 시트(S2∼S4) 중 어느 하나를 준비한다. 제1∼제4 열압착 시트(S1∼S4)는, 가열함으로써 연화되어 점착력을 발휘하는 열압착 시트이고, 예를 들면, 폴리올레핀계 시트, 폴리에스테르계 시트 중 어느 하나에 의해 형성된 시트가 채용된다.

상기 열압착 시트(S)로서, 폴리올레핀계 시트가 선택되는 경우, 보다 구체적으로는, 상기 열압착 시트(S)로서, 폴리에틸렌(PE) 시트, 폴리프로필렌(PP) 시트, 폴리스티렌(PS) 시트 중 어느 하나로부터 선택되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 열압착 시트(S)로서, 폴리에스테르계 시트가 선택되는 경우, 보다 구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 시트, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 시트 중 어느 하나로부터 선택되는 것이 바람직하다.

도 2(a)에 도시한 제1 열압착 시트(S1)는 정팔각 형상의 시트이고, 도 2(b)에 도시한 제2 열압착 시트(S2)는 정방 형상의 시트이며, 도 2(c)에 도시한 제3 열압착 시트(S3)는 원 형상의 시트이고, 도 2(d)에 도시한 제4 열압착 시트(S4)는 도 7에 도시한 종래부터 사용되고 있는 프레임(F)의 외형을 모방한 형상의 시트이다. 제4 열압착 시트(S4)에는, 도 7의 프레임(F)에 형성된 노치(Fb, Fc)를 모방한 노치(S4b, S4c)도 형성되어 있다. 도 2(a)∼도 2(c)에 도시한 제1∼제3 열압착 시트(S1∼S3)에는, 이러한 노치는 형성되어 있지 않지만, 제1∼제3 열압착 시트(S1∼S3)에도 동일한 노치를 형성해도 된다. 본 발명에 채용되는 열압착 시트는, 상기한 도 2(a)∼(d)에 도시한 제1∼제4 열압착 시트(S1∼S4)의 형상에 한정되지 않고, 웨이퍼(10)보다 큰 면적을 가지며, 상기한 척 테이블(7)에 의해 유지되는 한 어떠한 형상이라도 좋다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 본 실시형태의 열압착 시트(S)로서, 도 2(a)에 도시한 제1 열압착 시트(S1)로서, 소재가 폴리에틸렌인 시트를 채용하고, 도 7에 기초하여 설명한 웨이퍼(10)를 지지하여 가공하는 것으로서 설명한다.

본 실시형태의 가공 방법을 실시할 때에, 상기 웨이퍼(10)와, 제1 열압착 시트(S1)를 준비하였다면, 가공 시에 상면이 되는 제1 열압착 시트(S1)의 표면(S1a)에 웨이퍼(10)를 배치하기 위해, 도 3(a)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(10)의 이면(10b)에 제1 열압착 시트(S1)의 표면(S1a)을 향하게 하고, 제1 열압착 시트(S1)의 중앙에 웨이퍼(10)를 위치시켜 재치한다. 계속해서, 웨이퍼(10)의 이면(10b)에 제1 열압착 시트(S1)의 표면(S1a)을 압착하기 위해, 도 4(a)에 도시한 바와 같이 가열 유닛을 내부에 장착하고, 표면을 소정의 가열 온도로 제어하는 온도 제어 유닛을 구비한 열압착 롤러(20)를 웨이퍼(10)의 상측에 위치시킨다. 본 실시형태에서는, 제1 열압착 시트(S1)로서 폴리에틸렌 시트가 채용되어 있으므로, 상기 열압착 롤러(20)의 표면의 온도는, 폴리에틸렌 시트의 용융 온도 근방이 되는 120℃∼140℃가 되도록 제어된다. 또한, 열압착 롤러(20)의 표면에는, 제1 열압착 시트(S1)가 점착력을 발휘해도 부착되지 않도록, 불소 수지의 층이 형성되어 있다. 상기한 열압착 롤러(20)의 표면을, 상기한 가열 온도로 상승시킴과 함께, 상기 열압착 롤러(20)를 화살표(R1)로 나타낸 방향으로 회전시키면서, 화살표(R2)로 나타낸 방향으로 이동시켜, 웨이퍼(10)의 이면(10b) 전체에 제1 열압착 시트(S1)를 압착하여 일체로 한다(피가공물 지지 공정). 또한, 도 4(b)에는, 그 피가공물 지지 공정이 실시된 후, 제1 열압착 시트(S1)를 반전하여 도시를 생략하는 테이블에 재치한 상태가 도시되어 있고, 웨이퍼(10)의 표면(10a)을 상방으로 노출시키고 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 도 3(b)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(10)의 표면(10a)을 제1 열압착 시트(S1)의 표면(S1a)과 대향하도록 배치하고, 웨이퍼(10)의 표면(10a)에 제1 열압착 시트(S1)의 표면(S1a)을 압착하여 일체로 하도록 하여도 좋다.

상기한 바와 같이 피가공물 지지 공정을 실시한 후, 제1 열압착 시트(S1)의 온도가 저하됨으로써, 제1 열압착 시트(S1)가 경화되고, 경화된 상기 제1 열압착 시트(S1)에 의해서만 웨이퍼(10)가 지지된 상태가 된다. 또한, 상기 피가공물 지지 공정에 의해 상기 제1 열압착 시트(S1)에 의해서만 웨이퍼(10)가 지지된 일체물로 함으로써, 상기 일체물은, 소정의 강성을 구비한 상태가 되고, 상기 일체물의 강성은, 대향하는 제1 열압착 시트(S1)의 외주연의 2점에서 지지한 경우에, 상기 제1 열압착 시트(S1)가 평탄한 상태로 유지될 정도의 강성이다.

상기와 같이 피가공물 지지 공정이 실시되어, 제1 열압착 시트(S1)에 지지된 복수의 웨이퍼(10)는, 도 1에 도시된 카세트(3)에 수용된 상태로, 절삭 장치(1)에 반입된다.

본 발명의 가공 공정으로서 상기한 절삭 가공 공정을 실시할 때에, 절삭 장치(1)에 반입된 웨이퍼(10)는, 반출입 기구(4)에 의해 카세트(3)로부터 반출되어, 임시 배치 테이블(5)에 임시 배치된다. 계속해서, 웨이퍼(10)는, 반송 기구(6)에 의해, 도 1에 도시된 반출입 영역에 위치된 척 테이블(7)의 흡착 척(7a)에 반송되어 흡인 유지되고, 상기 제1 열압착 시트(S1)의 외연이 클램프(7b)에 의해 고정된다. 척 테이블(7)에 유지된 웨이퍼(10)는, 상기 X축 이동 기구에 의해 이동되어, 상기 얼라인먼트 유닛(8)의 바로 아래에 위치되고, 상기 얼라인먼트 유닛(8)에 의해 가공해야 할 영역으로서 소정의 분할 예정 라인(14)이 검출되며, 상기 분할 예정 라인(14)을 X축 방향으로 정합시킴과 함께, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(10)를 절삭 유닛(9)의 바로 아래에 위치시킨다.

절삭 유닛(9)은, 도면 중 Y축 방향으로 배치되어 유지된 회전축(9b)과, 회전축(9b)의 선단에 유지된 환형의 절삭 블레이드(9a)를 포함하고, 절삭 블레이드(9a)는, 상기한 Y축 방향에서 인덱싱 이송하는 Y축 이동 기구에 의해 이동된다. 회전축(9b)은 도시를 생략하는 스핀들 모터에 의해 회전 구동된다.

절삭 유닛(9)의 바로 아래에 웨이퍼(10)를 위치시켰다면, X축 방향으로 정합시킨 분할 예정 라인(14)에, 화살표(R3)로 나타낸 방향으로 고속 회전시킨 절삭 블레이드(9a)를 위치시켜, 표면(10a) 측으로부터 절입시킴과 함께, 척 테이블을 X축 방향으로 가공 이송하여, 도면에 도시한 바와 같이 절삭 홈(100)을 형성한다. 그리고, 상기한 절삭 가공 공정을 실시함으로써, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(10)에 형성된 모든 분할 예정 라인(14)을 따라 절삭 홈(100)을 형성한다. 이와 같이 절삭 가공 공정을 실시함으로써, 웨이퍼(10)는, 분할 예정 라인(14)을 따라 개개의 디바이스 칩(12')으로 분할되어, 분할 가공이 완료된다.

상기와 같이 절삭 가공 공정이 실시됨으로써, 웨이퍼(10)가 개개의 디바이스 칩(12')으로 분할된 경우라도, 개개의 디바이스 칩(12')은, 제1 열압착 시트(S1)에 지지된 채이기 때문에, 전체적으로는, 웨이퍼(10)의 형태가 양호하게 유지된다.

상기한 바와 같이 절삭 가공 공정을 실시했다면, 제1 열압착 시트(S1)로부터 디바이스 칩(12')을 픽업하기 위해, 하기에 설명하는 확장 공정, 픽업 공정을 실시한다. 상기 확장 공정, 상기 픽업 공정을 실시할 때에는, 예컨대, 도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 픽업 장치(40)를 이용하여 실시할 수 있다. 픽업 장치(40)는, 제1 열압착 시트(S1)를 확장하여, 인접하는 디바이스 칩(12')끼리의 간격을 확장하는 확장 공정을 실시하는 확장 기구(42)를 구비하고 있다.

도 6(a) 및 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 확장 기구(42)는, 원통 형상의 확장 드럼(42a)과, 확장 드럼(42a)에 인접하고, 둘레 방향으로 간격을 두고 상방으로 연장되는 복수의 에어 실린더(42b)와, 에어 실린더(42b)의 각각의 상단에 연결된 환형의 유지 부재(42c)와, 유지 부재(42c)의 외주연부에 둘레 방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 클램프(42d)를 포함한다. 또한, 도 6 및 도 6(b)에서는, 설명의 사정상, 구성의 일부를 단면으로 도시되고 있다. 본 실시형태의 확장 드럼(42a)의 내경은, 웨이퍼(10)의 직경 이상으로 설정되고, 또한 확장 드럼(42a)의 외경은, 제1 열압착 시트(S1)의 외경보다 작게 설정되어 있다. 또한, 유지 부재(42c)는, 제1 열압착 시트(S1)의 외경 치수에 대응하고 있고, 유지 부재(42c)의 평탄한 상면에 제1 열압착 시트(S1)의 외주 영역이 재치되게 되어 있다.

도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 복수의 에어 실린더(42b)는, 유지 부재(42c)의 상면이 실선으로 도시한 확장 드럼(42a)의 상단과 거의 동일한 높이의 기준 위치와, 유지 부재(42c)의 상면이 이점 쇄선으로 도시한 확장 드럼(42a)의 상단보다 하방에 위치하는 확장 위치 사이에서 확장 드럼(42a)에 대하여 상대적으로 유지 부재(42c)를 승강시킨다. 또한, 도 6(a) 및 도 6(b)에서는, 설명의 사정상, 확장 드럼(42a)이 승강하고 있도록 도시되고 있지만, 실제는, 유지 부재(42c)가 승강한다.

픽업 장치(40)는, 상기한 확장 기구(42)에 더하여, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 픽업 유닛(44)을 구비하고 있다. 픽업 유닛(44)은, 디바이스 칩(12')을 흡인하는 픽업 콜릿(44a)과, 확장 드럼(42a)의 내부에 배치되어 디바이스 칩(12')을 상방으로 밀어올리는 밀어올림 기구(44b)를 구비하고 있다. 이 밀어올림 기구(44b)는, 확장 드럼(42a) 내에 있어서 수평 방향(화살표(R6)로 나타낸 방향)으로 이동 가능하게 구성되어 있고, 상하 방향(화살표(R7)로 나타낸 방향)으로 진퇴하는 푸시 로드(44c)를 구비하고 있다.

도 6(b)에 도시하는 픽업 콜릿(44a)은, 수평 방향 및 상하 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 픽업 콜릿(44a)에는 도시를 생략하는 흡인원이 접속되어 있고, 화살표(R9)로 나타낸 방향으로 흡인 가능하게 구성되며, 픽업 콜릿(44a)의 선단에 배치된 흡착부(44d)의 하면에서 디바이스 칩(12')을 흡착하도록 되어 있다.

도 6(a)에 도시된 바와 같이, 확장 공정에서는, 우선, 개개의 디바이스 칩(12')으로 분할된 웨이퍼(10)를 위로 향하게 하여, 상기한 기준 위치에 위치된 유지 부재(42c)의 상면에 제1 열압착 시트(S1)를 재치한다. 이어서, 복수의 클램프(42d)로 제1 열압착 시트(S1)의 외주 영역을 고정한다. 계속해서, 유지 부재(42c)를 화살표(R4)로 도시한 확장 위치의 방향으로 하강시킴으로써, 제1 열압착 시트(S1)의 중앙에 지지된 웨이퍼(10)에 대하여, 화살표(R5)로 도시한 바와 같은 인장력을 방사형으로 작용시킨다. 이 때, 제1 열압착 시트(S1)에 대해 도시를 생략하는 가열 유닛을 작용시켜, 제1 열압착 시트(S1)로서 선택된 소재의 용융 온도에 가까운 온도까지 가열함으로써, 제1 열압착 시트(S1)를 연화시킬 수 있다. 이에 의해, 도 6(a)에 이점 쇄선으로 도시한 바와 같이, 제1 열압착 시트(S1)에 있어서 웨이퍼(10)가 지지된 영역이 확장되어, 인접하는 디바이스 칩(12')과 디바이스 칩(12')의 간격이 양호하게 확장된다. 또한, 상기한 절삭 가공 공정에 있어서, 분할 예정 라인(14)을 따라 충분히 넓은 절삭 홈(100)이 형성되어 있는 경우는, 당해 확장 공정을 생략하는 것도 가능하다.

상기한 바와 같이 확장 공정을 실시했다면, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 픽업 대상의 디바이스 칩(12')의 상방에 픽업 콜릿(44a)의 흡착부(44d)를 위치시킴과함께, 밀어올림 기구(44b)를, 화살표(R6)로 도시한 수평 방향으로 이동시켜, 픽업 대상의 디바이스 칩(12')의 하방에 위치시킨다. 계속해서, 밀어올림 기구(44b)의 푸시 로드(44c)를 화살표(R7)로 나타낸 방향으로 신장시켜, 대상의 디바이스 칩(12')을 하방으로부터 밀어 올린다. 이에 맞추어, 픽업 콜릿(44a)을 화살표(R8)로 나타낸 방향으로 하강시켜, 픽업 콜릿(72)의 흡착부(44d)의 선단으로, 디바이스 칩(12')의 상면을 흡착한다. 계속해서, 픽업 콜릿(44a)을 상승시켜, 디바이스 칩(12')을 제1 열압착 시트(S1)로부터 박리하여 픽업한다. 계속해서, 픽업한 디바이스 칩(12')을, 도시를 생략하는 트레이 등의 용기에 반송하여 수용하거나, 또는 다음 공정의 소정의 위치에 반송한다. 그리고, 이러한 픽업 작업을, 모든 디바이스 칩(12')에 대하여 순차 행한다(픽업 공정).

상기한 확장 공정, 픽업 공정을 실시했다면, 상기 제1 열압착 시트(S1)는 소정의 폐기 용기에 폐기되어 그대로 처분된다(폐기 공정). 제1 열압착 시트(S1)는, 종래 사용되고 있던 프레임(F)(도 7을 참조)에 대해 매우 저가이며, 제1 열압착 시트(S1)만으로 구성되어 웨이퍼(10)를 유지하기에 충분한 강성이 확보되어 있기 때문에, 프레임(F)이 불필요해지고, 재사용하기 위한 메인터넌스의 수고가 들지 않아, 생산성이 향상된다.

또한, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되지 않는다. 예컨대, 상기한 실시형태에 있어서의 웨이퍼(10)를 복수의 칩으로 분할하기 위한 가공을 실시하는 가공 공정은, 웨이퍼(10)의 분할 예정 라인(14)에 상기 절삭 블레이드(9a)를 위치시키고, 분할 예정 라인(14)을 따라 절삭하여 절삭 홈(100)을 형성하는 절삭 가공 공정을 실시하는 것이었지만, 이 대신에, 웨이퍼(10)의 분할해야 할 분할 예정 라인(14)에 상기 웨이퍼(10)에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저 빔을 조사하여, 어블레이션 가공에 의해 분할 예정 라인(14)을 따라 홈을 형성하는 어블레이션 가공 공정을 실시하는 것이라도 좋다. 나아가서는, 상기 절삭 가공 공정 대신에, 웨이퍼(10)의 분할해야 할 영역에 웨이퍼(10)에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔의 집광점을 내부에 위치시켜 조사하여 개질층을 형성하는 개질층 형성 공정이 채용되어도 된다. 이와 같이, 가공 공정으로서, 분할 예정 라인(14)을 따라 어블레이션 가공에 의해 홈을 형성하거나, 개질층 형성 가공에 의해 개질층을 형성하는 경우에는, 상기 확장 공정에 의해 외력이 부여되기 때문에, 웨이퍼(10)를 보다 확실하게 디바이스 칩(12')으로 분할할 수 있다.

또한, 상기한 실시형태에서는, 열압착 시트(S)로서, 폴리에틸렌 시트를 채용한 예를 나타냈지만, 열압착 시트(S)로서는, 폴리에틸렌 시트 이외의 폴리올레핀계 시트나, 폴리에스테르계 시트를 채용할 수도 있다. 폴리에틸렌 시트 이외의 폴리올레핀계 시트로는, 폴리프로필렌 시트, 폴리스티렌 시트 중 어느 하나, 폴리에스테르계 시트로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트, 폴리에틸렌나프탈레이트 시트 중 어느 하나를 채용할 수 있다.

열압착 시트(S)로서, 폴리프로필렌 시트가 선택되는 경우의 피가공물 지지 공정에서의 가열 온도는 160℃∼180℃인 것이 바람직하고, 폴리스티렌 시트가 선택되는 경우의 가열 온도는 220℃∼240℃인 것이 바람직하다. 또한, 열압착 시트(S)로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트가 선택되는 경우의, 피가공물 지지 공정에 있어서의 가열 온도는 250℃∼270℃가 바람직하고, 폴리에틸렌나프탈레이트 시트가 선택되는 경우의 가열 온도는 160℃∼180℃인 것이 바람직하다. 모두 각 소재의 용융 온도 근방의 온도이며, 상기와 같이 가열됨으로써, 열압착 시트(S)는 연화하고, 점착력이 발휘되어, 양호하게 웨이퍼(10)에 대하여 열압착된다. 또한, 웨이퍼(10)를 지지하기 위해 열압착 시트(S)를 채용하고 있음으로써, 픽업 공정이 실시되어, 열압착 시트(S)로부터 디바이스 칩(12')이 픽업될 때에, 점착제 등이 부착되어 잔존하는 등의 문제가 발생하지 않는다.

1: 절삭 장치
2: 장치 하우징
3: 카세트
3a: 테이블
4: 반출입 기구
5: 임시 배치 테이블
6: 반송 기구
7: 척 테이블
7a: 흡착 척
7b: 클램프
8: 얼라인먼트 유닛
9: 절삭 유닛
9a: 절삭 블레이드
9b: 회전축
10: 웨이퍼
10a: 표면
10b: 이면
12: 디바이스
12': 디바이스칩
14: 분할 예정 라인
20: 열압착 롤러
40: 픽업 장치
42: 확장 기구
42a: 확장 드럼
42b: 에어 실린더
42c: 유지 부재
42d: 클램프
44: 픽업 유닛
44a: 픽업 콜릿
44b: 밀어올림 기구
44c: 푸시 로드
44d: 흡착부
100: 절삭 홈
F: 프레임
Fa: 개구부
Fb, Fc: 노치
S: 열압착 시트
S1: 제1 열압착 시트
S1a: 표면
S1b: 이면
S2: 제2 열압착 시트
S3: 제3 열압착 시트
S4: 제4 열압착 시트

Claims

판형의 피가공물의 가공 방법으로서,
판형의 피가공물보다 큰 면적을 갖는 열압착 시트에 상기 판형의 피가공물을 배치하고, 상기 열압착 시트를 가열하여 상기 판형의 피가공물에 압착하여, 상기 열압착 시트만으로 상기 판형의 피가공물을 지지하는 피가공물 지지 공정과,
상기 판형의 피가공물을 복수의 칩으로 분할하기 위한 가공을 실시하는 가공 공정과,
상기 열압착 시트로부터 상기 칩을 픽업하는 픽업 공정
을 포함하는, 판형의 피가공물의 가공 방법.
제1항에 있어서,
상기 열압착 시트를 확장하여 상기 칩과 상기 칩과의 간격을 넓히는 확장 공정을 포함하는 것인, 판형의 피가공물의 가공 방법.
제1항에 있어서,
상기 픽업 공정 후, 상기 열압착 시트를 폐기하는 폐기 공정을 포함하는 것인, 판형의 피가공물의 가공 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가공 공정은, 상기 판형의 피가공물의 분할해야 할 영역에 절삭 블레이드를 위치시켜 절삭하는 절삭 가공 공정인 것인, 판형의 피가공물의 가공 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가공 공정은, 상기 판형의 피가공물의 분할해야 할 영역에 상기 판형의 피가공물에 대해 흡수성을 갖는 파장의 레이저 빔을 조사하여 어블레이션 가공에 의해 홈을 형성하는 어블레이션 가공 공정인 것인, 판형의 피가공물의 가공 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가공 공정은, 상기 판형의 피가공물의 분할해야 할 영역에 상기 판형의 피가공물에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔의 집광점을 내부에 위치시켜 조사하여 개질층을 형성하는 개질층 형성 공정인 것인, 판형의 피가공물의 가공 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 판형의 피가공물은, 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획된 표면을 갖는 웨이퍼이고, 상기 웨이퍼의 표면 또는 이면이 상기 열압착 시트에 배치되는 것인, 판형의 피가공물의 가공 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열압착 시트는, 폴리올레핀계 시트, 폴리에스테르계 시트 중 어느 하나인 것인, 판형의 피가공물의 가공 방법.
제8항에 있어서,
상기 폴리올레핀계 시트는, 폴리에틸렌 시트, 폴리프로필렌 시트, 폴리스티렌 시트 중 어느 하나인 것인, 판형의 피가공물의 가공 방법.
제9항에 있어서,
상기 열압착 시트로서 상기 폴리에틸렌 시트가 선택되는 경우의, 피가공물 지지 공정에서의 가열 온도는 120℃∼140℃이며, 상기 폴리프로필렌 시트가 선택되는 경우의 가열 온도는 160℃∼180℃이며, 상기 폴리스티렌 시트가 선택되는 경우의 가열 온도는 220℃∼240℃인 것인, 판형의 피가공물의 가공 방법.
제8항에 있어서,
상기 폴리에스테르계 시트는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트, 폴리에틸렌나프탈레이트 시트 중 어느 하나인 것인, 판형의 피가공물의 가공 방법.
제11항에 있어서,
상기 열압착 시트로서 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트가 선택되는 경우의, 피가공물 지지 공정에서의 가열 온도는 250℃∼270℃이고, 상기 폴리에틸렌나프탈레이트 시트가 선택되는 경우의 가열 온도는 160℃∼180℃인 것인, 판형의 피가공물의 가공 방법.