WO2004105109A1 - ダイシング装置 - Google Patents

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Masayuki Azuma
Yasuyuki Sakaya
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Tokyo Seimitsu Co., Ltd.
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    • H01L21/67132Apparatus for placing on an insulating substrate, e.g. tape

Definitions

  • the present invention relates to a dicing apparatus for dividing a wafer such as a semiconductor device or an electronic component into individual chips, and more particularly to a dicing apparatus for dividing a wafer attached to a dicing sheet into individual chips. is there. Background art
  • a dicing device that cuts the wafer by putting a grinding groove in the wafer with a grinding stone called a dicing blade.
  • the dicing blade is an electrode made of fine diamond abrasive grains electrodeposited with Ni, and an extremely thin one having a thickness of about 30 m is used.
  • the dicing blade was rotated at a high speed of 30, 00 to 60, 0 0 0 r p m to cut into a piece, and the piece was cut completely (full cut) or incompletely cut (half cut or semi full cut).
  • Full cut is a method of cutting the wafer pasted on the dicing sheet until it has a cut of about 10 / xm in the dicing sheet, and half cut by cutting it to about half the thickness.
  • Semi-flutter is a method of forming a grinding groove leaving a thickness of about 10 m in Wauha.
  • the wafer is transferred to a die bonding apparatus, and an expanding process is performed to extend the dicing sheet to expand the distance between the individual chips, and then the individual chips are picked up and die-bonded onto the substrate.
  • a conventional dicing apparatus using a dicing blade is one in which a dividing groove is formed on a wafer with a very thin dicing blade having a thickness of about 3 O m, and is proposed in the above-mentioned patent publication
  • the laser processing equipment it is divided into chips by cleaving by cleavage action along the crystal plane of WAE, based on the modified region formed inside the WAE, and in both cases, the distance between chips is extremely narrow. It is a thing.
  • the WAE attached to the dicing sheet gathers, and the edges of the chips come in contact with each other, and the edge portion There is a problem that the chibbing occurs.
  • the wafer was transferred to the die bonding apparatus and the expanding process was performed, so the process from dicing to expanding took a long time.
  • the dicing sheet is expanded to expand the distance between the chips, and when picking up individual chips using the modified area as a base point, chip pick-up problems occur. In order to avoid such problems, chip pick-up is performed without checking whether the chip spacing has been adequately extended or not, and whether there is a defective chip with chipping at the chip edge.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a dicing apparatus capable of performing processing from the start of dicing to the end of expansion in a short time and preventing the generation of defective chips. To aim. Disclosure of the invention
  • the present invention is a dicing apparatus for dicing a wafer attached to a dicing sheet, the dicing unit for dicing the wafer and dividing it into individual chips, and the die sintering sheet
  • a dicing apparatus comprising: an expanding section which expands to expand a distance between the individual chips; and an inspection means for confirming the state of the wafer 8.
  • the inspection means may be provided in the expander. Further, the inspection means may confirm the expansion state of the interval between the chips.
  • the inspection means may confirm the formation state of the modified region formed in the interior of the wafer 8 by the laser dicing part. Further, in the present invention, the inspection means confirms the formation state of the modified region formed in the interior of the wafer by the laser dicing part, and confirms the expansion state of the distance between the chips. May be
  • the expanding part since the expanding part is provided, the transport distance of the diced fab eight is small, and it is possible to prevent chipping at the edge of the chip during transport. .
  • the expanding section enables expansion immediately after dicing, and processing from the start of dicing to the end of expansion Can be done in a short time.
  • the inspection means for confirming the state of the wafer since the inspection means for confirming the state of the wafer is provided, the expanded state can be confirmed after the expansion, and furthermore, the laser is formed inside the wafer 8 by the laser. The formation state of the modified region can be confirmed before expansion. As a result, defective chips are die-bonded, and chip pick-up defects do not damage the chips.
  • FIG. 1 is a schematic view of a dicing apparatus according to the present invention
  • FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining a laser dicing unit
  • FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining an expanding part
  • Figure 4 is a perspective view showing a frame mounted on a frame
  • Fig. 5 (a) and Fig. 5 (b) are conceptual diagrams for explaining the reformed region formed in the interior of the WA. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a dicing apparatus according to the present invention.
  • a state in which the adhesive is attached to a die sintering sheet T having an adhesive material on one side and the frame is integrated with the frame F through the die sintering sheet T. It is carried in and transported in the dicing machine 10.
  • Dicing device 10 as shown in FIG.
  • the laser dicing unit 40 injects laser light from the surface of the wafer W, and dices the wafer W into individual chips by forming a modified region inside the wafer W.
  • the expanding section 60 the dicing sheet T to which the diced wafer W is attached is expanded to expand the distance between the individual chips.
  • the Y guide rail 18 guides the Y table 19 to which the laser 1 optical unit 20 of the laser dicing unit 40 and the observation optical unit 30 described later are attached, and also the expansion unit 60 Guide Y movement table 81, Y table 1 9 and Y movement table 8 1 are accurately indexed in Y direction by drive means such as linear motor not shown respectively Will be sent.
  • An X moving table 81 moving in the X direction is incorporated in the Y moving table 81 in the expanding section 60, an inspection means 70 is attached to the X moving table 81, and the inspection means 70 is in the X direction It is moved and indexed accurately in the Y direction.
  • FIG. 2 is a conceptual block diagram showing the details of the laser dicing unit 40.
  • the laser dicing unit 40 comprises an XZ 0 table 11, a laser optical unit 20, an observation optical unit 30, and the like.
  • XZ 0 table 1 1 is guided by X guide rail 1 7 and moved in the X direction X table 1 2 mounted on X table 1 2 and driven in the Z direction and 0 direction in FIG. 2 Table 1
  • the suction stage 13 for holding the wafer W through the dicing sheet T and the pedestal 14 for holding the frame F are attached to the table 15.
  • the wafer W is precisely moved in the XZ 0 direction in FIG.
  • the laser optical unit 20 is attached to a Y-table 19 so that it is precisely index-fed in the Y direction.
  • the laser oscillator 21, the collimating lens 22, the half mirror 2 3, the condensing lens 2 It is composed of 4 mag.
  • the observation optical unit 30 is composed of an observation light source 31, a collimator lens 32, a half mirror 33, a condenser lens 34, a CCD camera 35 as an observation means, a television monitor 36 and the like.
  • the illumination light emitted from the observation light source 31 passes through the optical system such as the collimating lens 32, the half mirror 33 and the condensing lens 24 and so on. Irradiate.
  • the reflected light from the surface of the W W is incident on the CCD camera 35 as an observation means via the condensing lens 24, half mirrors 23 and 33, and the condensing lens 34, and the surface image of the W W is captured Be done.
  • This imaging data is input to the image processing unit 38, used as an alignment of the W-ha W, and taken out on the television monitor 36 via the control unit 50.
  • Expanding part 60 is supported vertically movably by sliding on base 61 fixed to body base 16, receiving ring 62 attached to base 61 and outer periphery of receiving ring 62.
  • the press ring 63 is configured to press the frame F to which the dicing sheet T is attached downward, and a driving unit such as an air cylinder (not shown) that vertically moves the press ring 63.
  • the expanding section 60 is provided with an inspection means 70 for confirming the state of the light W.
  • the inspection means 70 the illumination light emitted from the light source 71 passes through the optical system such as the collimator lens 72, the half mirror 73, the condensing lens 74 and the like to illuminate the wafer W.
  • the reflected light of the irradiated light passes through the condensing lens 74, the half mirror 73, and the condensing lens 75, and enters the CCD camera 76 as an observation means, and an observation image is captured.
  • the imaging data is input to the image processing unit 38, and the state of the camera is confirmed, and is output to the television monitor 36 via the control unit 50.
  • the wafer W mounted on the ring-shaped frame F through the dicing sheet T is pulled out of the cassette stored in the cassette storage unit by the clamper provided on the elevator 91, and the laser dicing is performed by the transfer means.
  • Part 40 is transported onto the XZ 0 table 1 1 and held by suction on the suction stage 13.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining a reforming region formed in the vicinity of a light condensing point in the interior of the wafer. Fig.
  • FIG. 5 (a) shows a state in which the laser light L incident on the inside of the wah W forms a modified region P at the focusing point
  • Fig. 5 (b) shows the lower part of the pulsed laser light L.
  • W ⁇ 8 W is moved in the horizontal direction, and discontinuous reforming areas P are formed side by side.
  • Wahha W is cleaved from the reforming region P as a starting point by applying a force that cleaves naturally from the reforming region P as a starting point or a slight external force.
  • the wafer W is easily divided into chips without chipping on the front and back surfaces.
  • the wafer W in which the laser dicing that forms the reformed area P inside is performed for all the dicing streets is conveyed by the conveying means to the expanding section 60 and the receiving ring provided in the expanding section 60 6 Set on 2nd.
  • the inspection means 70 confirms the state of formation of the reformed region inside.
  • the confirmation is performed by scanning the infrared light from the light source 71 with the X moving table 82 and the Y moving table 81 and capturing an image inside the window.
  • the reformed area formation state can be confirmed by the screen displayed on the television monitor 36, and the quality of the reformed area formation state judgment unit (not shown) provided in the control unit 50 is automatically judged as good or bad. Also, the judgment result is fed back to the irradiation condition of laser light L.
  • the press ring 63 is lowered to push down the frame F and expand the dicing sheet T.
  • the outer peripheral edge portion 6 2 A of the upper surface of the receiving ring 62 is chamfered in an arc shape, the cylinder D is smoothly expanded and the distance between the individual chips C is expanded.
  • the control unit 50 displays the expanded state on the television monitor 36, and automatically determines whether or not the chip interval is expanded by a predetermined amount. This judgment result is also fed back to control the amount of descent of the press ring 63. In addition, the size of the chipbing on the periphery of chip C is also checked.
  • the slack portion of the expanded dicing sheet T is processed, and the individual chips C attached to the dicing sheet T are carried out together with the frame F from the spanned portion 60 by the transport means. Then by Elebe 9 1 1 the original position of the cassette It is put back into place.
  • the wafer W stored in the cassette is sequentially diced by the laser dicing section 40, and then the formation state of the modified region formed inside is confirmed by the expand section 60, and the expanded Further, the expanded state is confirmed. For this reason, the distance between the chips C on the dicing sheet T is stably expanded by a predetermined amount.
  • the next wafer W is carried into the laser dicing part 40 again. Therefore, the confirmation of the formation of the modified region and the confirmation of the expand state are performed when the next wafer is being laser-diced.
  • the laser dicing unit 40 is used as the dicing unit, in which the modified region is formed inside the wafer W by using a laser beam, but the present invention is not limited to this. It may be a dicing section using a dicing blade.
  • the inspection means 70 does not need to confirm the state of formation of the modified region, and hence the light source 71 does not need to be infrared light, and may be a white light source.

Abstract

ダイシング装置に、ダイシング部と、ダイシングシートを伸張してダイシングされた個々のチップ同士の間隔を拡張するエキスパンド部と、ウェーハのダイシング状態及びエキスパンド状態を確認する検査手段とを設けた。これにより、ダイシング開始からエキスパンド終了までの処理を短時間で行うことができると共に、既にダイシングされたウェーハの状態を確認しながら次のウェーハをダイシングすることができる。

Description

明 細 書 ダイシング装置 技術分野
本発明は、 半導体装置や電子部品等のゥェ一ハを個々のチップに分割するダイシン グ装置に関するもので、 特にダイシングシートに貼付されたゥエー八を個々のチップ に分割するダイシング装置に関するものである。 背景技術
従来、 表面に半導体装置や電子部品等が形成されたゥェ一八を個々のチップに分割 するには、 ダイシングブレードと呼ばれる砥石でゥェ一ハに研削溝を入れてゥエーハ をカットするダイシング装置が用いられていた。 ダイシングブレードは、 細かなダイ ャモンド砥粒を N iで電着したもので、厚さ 3 0 m程度の極薄のものが用いられる。 このダイシングブレードを 3 0, 0 0 0〜6 0 , 0 0 0 r p mで高速回転させてゥ エーハに切込み、 ゥエーハを完全切断 (フルカツト) 又は不完全切断 (ハーフカット 或いはセミフルカット) していた。 フルカツトは、 ダイシングシートに貼付されたゥ エーハをダイシングシートに 1 0 /x m程度の切り込みが入るまで切り込んで切断する 方法であり、 ハーフカットはゥェ一八に厚さの半分程度まで切り込む方法で、 セミフ ルカツトはゥエーハに 1 0 m程度の肉厚を残して研削溝を形成する方法のことであ る。
しかし、 ダイシングブレ一ドによる研削加工の場合、 ゥエー八が高脆性材料である ため脆性モード加工となり、 ゥェ一ハの表面や裏面にチッビングが生じ、 このチッピ ングが分割されたチップの性能を低下させる要因になっていた。 特に裏面に生じたチ ッピングは、 クラックが徐々に内部に進行するためやつかいな問題であった。
ダイシング工程におけるこのチッピングの問題を解決する手段として、 従来のダイ シンダブレードによる切断に替えて、 ゥェ一ハの内部に集光点を合わせたレーザ一光 を入射し、 ゥエーハ内部に多光子吸収による改質領域を形成して、 この改質領域を基 点としてゥエーハを個々のチップに分割するレーザ一加工装置が提案されている (例 えば、 特開 2002— 192367号公報、 特開 2002— 192368号公報、 特 開 2002— 192369号公報、 特開 2002— 192370号公報、 特開 200 2- 192371号公報、 特開 2002— 205180号公報を参照) 。
このダイシング工程の後、 ゥエー八はダイボンディング装置に搬送され、 ダイシン グシートを伸張して個々のチップ同士の間隔を拡張するエキスパンドエ程が行われ、 次いで個々のチップがピックァップされて基材にダイポンディングされる。
ところが、 従来のダイシングブレードを用いたダイシング装置は厚さ 3 O m程度 の極薄のダイシングブレードでゥェ一八に分割溝を形成するものであり、 また、 上記 の特許公開公報で提案されているレーザー加工装置では、 ゥエーハ内部に形成された 改質領域を基点とし、 ゥエー八の結晶面に沿つた碧開作用による割断でチップに分割 するもので、 どちらもチップ同士の間隔が極度に狭いものである。
このため、 ダイシングされたゥェ一ハをダイシング装置或いはレーザー加工装置か らダイボンディング装置に搬送する際に、 ダイシングシートに貼付されたゥエー八が 橈み、チップの縁同士が接触して縁部にチッビングが生ずるという問題がある。また、 ゥエーハは、 ダイシング工程の後、 ダイボンディング装置に搬送されてエキスパンド 工程が行われるため、ダイシングからエキスパンドまでの処理に時間がかかっていた。 さらに、 ダイボンディング装置では、 ダイシングシートをエキスパンドしてチップ 間の間隔を拡張し、 改質領域を基点としてゥェ一ハを分割して個々のチップを得る際 に、 チップのピックァップに支障をきたさないようにチップ間隔が適切に十分拡張さ れたか否か、 また、 チップの縁部に欠けが生じた不良チップがないか等をチェックす ることなくチップのピックァップが行われている。
このため、 ダイシングシートのエキスパンドゃゥエーハの分割が適切に行われてい ない場合は、 不良チップまで基材にダイボンディングしてしまったり、 チップのピッ クアップ不良によりチップが損傷したりするという問題があつた。
また、 従来の技術では、 ダイシング及びエキスパンドを行った後にゥエー八の状態 を確認し、 これを個々のゥエーハについて繰り返すため、 多数のゥエーハを処理する 場合に多大な時間を要するという問題があった。
本発明は、 このような事情に鑑みてなされたもので、 ダイシング開始からエキスパ ンド終了までの処理を短時間で行うとともに、 不良チップの発生を防止することがで きるダイシング装置を提供することを目的とする。 発明の開示
前記目的を達成するために、 本発明は、 ダイシングシートに貼付されたゥエーハを ダイシングするダイシング装置であって、 前記ゥエーハをダイシングして個々のチッ プに分割するダイシング部と、 前記ダイシンダシートを伸張して前記個々のチップ同 士の間隔を拡張するエキスパンド部と、 前記ゥエー八の状態を確認する検査手段と、 を備えるダイシング装置を提供する。
本発明において、 前記検査手段は、 前記エキスパンド部に備えられるようにしても よい。 また、 前記検査手段は、 前記チップ同士の間隔の拡張状態を確認するようにし てもよい。
また、 本発明において、 前記ダイシング部は、 前記ゥエーハの表面からレーザー光 を入射させ、 前記ゥエー八の内部に改質領域を形成することによって前記ゥエーハを ダイシングするレーザーダイシング部であるようにしてもよい。
さらに、 本発明において、 前記検査手段は、 前記レーザ一ダイシング部によって前 記ゥエー八の内部に形成された改質領域の形成状態を確認するようにしてもよい。 また、 本発明において、 前記検査手段は、 前記レーザ一ダイシング部によって前記 ゥエーハの内部に形成された改質領域の形成状態を確認するとともに、 前記チップ同 士の間隔の拡張状態を確認するようにしてもよい。
本発明に係るダイシング装置では、 エキスパンド部が設けられているので、 ダイシ ングされたゥエー八の搬送距離はわずかであり、 搬送の際にチップの縁部にチッピン グが生じるのを防ぐことができる。 また、 エキスパンド部により、 ダイシング後直ち にエキスパンドを行うことができ、 ダイシング開始からエキスパンド終了までの処理 を短時間で行うことができる。
また、 本発明に係るダイシング装置では、 ゥエーハの状態を確認する検査手段が設 けられているので、 エキスパンド後にエキスパンド状態を確認することができ、 さら に、 レーザーによってゥエー八の内部に形成された改質領域の形成状態をエキスパン ド前に確認することができる。 このため、 不良チップをダイボンディングしてしまつ たり、 チップのピックァップ不良によりチップが損傷したりすることがない。
また、本発明によれば、ゥエーハの状態を確認する検査手段が設けられているので、 既にダイシングされたゥエー八のダイシング状態、 或いはエキスパンド状態を確認し ながら、 次のゥエー八のダイシングを行うことができる。 すなわち、 ゥエーハのダイ シング作業と、 ダイシング状態あるいはエキスパンド状態の確認作業とを並行して行 うことができ、 多数のゥエーハを短時間で処理することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明に係るダイシング装置の概略構成図であり ;
図 2は、 レーザーダイシング部を説明する概念図であり ;
図 3は、 エキスパンド部を説明する概念図であり ;
図 4は、 フレームにマウントされたゥエーハを示す斜視図であり ;
図 5 ( a ) 及び図 5 ( b ) は、 ゥエーハ内部に形成された改質領域を説明する概念 図である。 発明を実施するための最良の形態
以下添付図面に従って本発明に係るダイシング装置の好ましい実施の形態について 詳説する。 尚、 各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。 図 1は、 本発明に係るダイシング装置の概略構成を表わす平面図である。 ダイシン グ装置 1 0では、 ゥェ一ハは図 4に示すように、 一方の面に粘着材を有するダイシン ダシート Tに貼付され、 このダイシンダシート Tを介してフレーム Fと一体化された 状態で搬入され、 ダイシング装置 1 0内を搬送される。 ダイシング装置 1 0は、図 1に示すように、カセット格納部 9 0、エレべ一夕 9 1、 ダイシング部としてのレーザーダイシング部 4 0、 エキスパンド部 6 0、 図示しない ゥェ一ハ Wの搬送手段、 後出の制御部 5 0、 及び後出のテレビモニタ 3 6等から構成 されている。
カセット格納部 9 0には、 ダイシングシ一ト Tを介してフレーム Fと一体化された 状態のゥエー八 Wを多数枚収納したカセットが格納される。 エレべ一夕 9 1は上下移 動及び前後移動される図示しないフレームクランパを有し、 フレームクランパでフレ ーム Fをクランプしてカセットからゥェ一ハ Wを取り出し、 或いはダイシングされた ゥエーハ Wをカセッ卜に収納する。
レーザーダイシング部 4 0は、 ゥエーハ Wの表面からレーザー光を入射させ、 ゥェ —ハ Wの内部に改質領域を形成することによってゥエーハ Wを個々のチップにダイシ ングする。 エキスパンド部 6 0では、 ダイシングされたゥェ一ハ Wが貼付されている ダイシングシート Tを伸張して、 個々のチップ同士の間隔を拡張する。
搬送手段はゥエーハ Wをダイシング装置 1 0の各部に搬送する。 制御部 5 0には C P U、 メモリ、 入出力回路部、 各種駆動回路部等が備えられるとともに、 夫々がバス ラインで接続されており、 ダイシング装置 1 0の各部の動作を制御する。 テレビモニ 夕 3 6にはプログラム設定画面や、 各種観察画面が映し出される。
本体ベース 1 6上には、 図 1の X方向に配置された Xガイドレール 1 7が取り付け られている。 また、 Xガイドレール 1 7の上方で Xガイドレール 1 7を跨いで図 1の Y方向に延びる、 門型の Yガイドレール 1 8が取り付けられている。
Xガイドレール 1 Ίはレーザーダイシング部 4 0の X Z 0テーブル 1 1をガイドし、 Χ Ζ Θテーブル 1 1は図示しない駆動手段によって X方向に移動される。 この駆動手 段にはリニアモー夕等、 既知の駆動手段が用いられる。
Yガイドレール 1 8は、 レーザーダイシング部 4 0のレ一ザ一光学部 2 0や後出の 観察光学部 3 0が取り付けられた Yテーブル 1 9をガイドするとともに、 エキスパン ド部 6 0の Y移動テーブル 8 1をガイドし、 Yテーブル 1 9及び Y移動テ一プル 8 1 は、 夫々図示しないリニアモー夕等の駆動手段によって Y方向に正確にインデックス 送りされる。
エキスパンド部 6 0の Y移動テーブル 8 1には、 X方向に移動する X移動テーブル 8 1が組込まれ、 X移動テーブル 8 1には検査手段 7 0が取り付けられ、 検査手段 7 0は X方向に移動されるとともに Y方向に正確にインデックス送りされる。
図 2は、 レーザーダイシング部 4 0の詳細を表わす概念構成図である。 レーザーダ ィシング部 4 0は X Z 0テーブル 1 1、 レーザー光学部 2 0、 観察光学部 3 0等で構 成されている。
X Z 0テーブル 1 1は、 Xガイドレール 1 7に案内されて X方向に移動する Xテー ブル 1 2と、 Xテーブル 1 2上に取り付けられ図 2の Z方向及び 0方向に駆動される テーブル 1 5とからなり、 テーブル 1 5にはダイシングシート Tを介してゥ エーハ Wを保持する吸着ステージ 1 3と、 フレーム Fを保持する受け台 1 4が取り付 けられている。 この X Z 0テーブル 1 1によって、 ゥエーハ Wは図 2の X Z 0方向に 精密に移動される。
レーザー光学部 2 0は、 Yテーブル 1 9に取り付けられて Y方向に精密にインデッ クス送りされるようになっており、 レーザー発振器 2 1、 コリメートレンズ 2 2、 ハ 一フミラー 2 3、 コンデンスレンズ 2 4等で構成されている。
また、 観察光学部 3 0は、 観察用光源 3 1、 コリメートレンズ 3 2、 ハーフミラー 3 3、 コンデンスレンズ 3 4、 観察手段としての C C Dカメラ 3 5、 テレビモニタ 3 6等で構成されている。
レーザ一光学部 2 0では、 レーザー発振器 2 1から発振されたレーザ一光はコリメ 一トレンズ 2 2、 ハーフミラー 2 3、 コンデンスレンズ 2 4等の光学系を経てゥエー ハ Wの内部に集光される。ここでは、集光点におけるピークパワー密度が 1 X 1 08 (W /c m2 ) 以上でかつパルス幅が 1 s以下の条件で、 ダイシングテープに対して透 過性を有するレーザー光が用いられる。 集光点の Z方向位置は、 X Z 0テーブル 1 1 の Z方向微動によって調整される。
観察光学部 3 0では、 観察用光源 3 1から出射された照明光がコリメ一トレンズ 3 2、 ハーフミラー 3 3、 コンデンスレンズ 2 4等の光学系を経てゥエーハ Wの表面を 照射する。 ゥエーハ Wの表面からの反射光はコンデンスレンズ 2 4、 ハーフミラー 2 3及び 3 3、 コンデンスレンズ 3 4を経由して観察手段としての C C Dカメラ 3 5に 入射し、 ゥエー八 Wの表面画像が撮像される。
この撮像デ一夕は画像処理部 3 8に入力され、 ゥエーハ Wのァライメン卜に用いら れるとともに、 制御部 5 0を経てテレビモニタ 3 6に写し出される。
図 3は、 エキスパンド部 6 0の詳細を表わす概念構成図である。 エキスパンド部 6 0は、 ダイシングシート Tに貼付されたままダイシングされたゥエーハ Wの個々のチ ップ Cの隣同士の間隔を拡張するためのもので、 ダイシングシート Tを中心部から外 方向に向けて伸張させることによってエキスパンドを行う。
エキスパンド部 6 0は、 本体ベース 1 6に固定されたベース 6 1と、 ベース 6 1に 取り付けられた受けリング 6 2と、 受けリング 6 2の外周と滑合して上下動可能に支 持され、 ダイシングシート Tが貼付されたフレーム Fを下方に押込むプレスリング 6 3と、 プレスリング 6 3を上下移動させる図示しないエアーシリンダ等の駆動手段と から構成されている。
エキスパンド部 6 0には、 ゥェ一ハ Wの状態を確認する検査手段 7 0が設けられて いる。 検査手段 7 0では、 光源 7 1から出射された照明光がコリメートレンズ 7 2、 ハーフミラー 7 3、 コンデンスレンズ 7 4等の光学系を経てゥエーハ Wを照射する。 照射された光の反射光はコンデンスレンズ 7 4、 ハーフミラー 7 3、 コンデンスレ ンズ 7 5を経由して観察手段としての C C Dカメラ 7 6に入射し、 観察画像が撮像さ れる。 この撮像データは画像処理部 3 8に入力され、 ゥェ一ハ Wの状態が確認される とともに、 制御部 5 0を経てテレビモニタ 3 6に写し出される。
この検査手段 7 0は、 エキスパンド部 6 0の上方に配置された X移動テーブル 8 2 及び Y移動テーブル 8 1によってゥエーハ Wの上方で X方向及び Y方向に移動される。 光源 7 1には赤外光が用いられ、 レーザー光によってゥエーハ Wの内部に形成され た改質領域の形成状態をエキスパンド前に確認する場合は、 高倍率でゥエーハ内部に 焦点を合わせて画像を取り込む。 また、 エキスパンド後のエキスパンド状態を確認す る場合は、 低倍率にしてゥエーハ表面に焦点を合わせて画像を取り込む。 これらの画 像データは画像処理部 3 8でデータ処理された後、 制御部 5 0に送られてゥェ一ハ の状態が解析されるようになつている。
次に、 このように構成されたダイシング装置 1 0の作用について説明する。 ダイシ ングシート Tを介してリング状のフレーム Fにマウントされたゥエーハ Wは、 エレべ —夕 9 1に設けられたクランパによってカセット格納部に格納されているカセットか ら引き出され、 搬送手段によってレーザーダイシング部 4 0の X Z 0テーブル 1 1上 に搬送されて吸着ステージ 1 3に吸着保持される。
吸着ステージ 1 3に吸着保持されたゥエーハ Wは最初に C C Dカメラ 3 5で表面に 形成された回路パターンが撮像され、 画像処理部 3 8と制御部 5 0内に設けられたァ ライメント手段によって Θ方向のァライメン卜と X Y方向の位置決めがなされる。 ァライメントが終了すると、 X Z 0テーブル 1 1が X方向に移動してゥェ一ハ Wの ダイシンダストリートに沿ってレーザー光が入射される。 ゥエーハ Wの表面から入射 したレーザー光の集光点がゥエーハ Wの厚さ方向の内部に設定されているので、 ゥェ ーハの表面を透過したレ一ザ一光は、 ゥエーハ内部の集光点でエネルギーが集中し、 ゥェ一ハ Wの内部の集光点近傍に多光子吸収によるクラック領域、 溶融領域、 屈折率 変化領域等の改質領域が形成される。 これによりゥエーハは分子間力のバランスが崩 れ、自然に割断するかあるいは僅かな外力を加えることにより割断されるようになる。 図 5は、ゥエーハ内部の集光点近傍に形成される改質領域を説明する概念図である。 図 5 ( a ) は、 ゥエーハ Wの内部に入射されたレーザ一光 Lが集光点に改質領域 Pを 形成した状態を示し、 図 5 ( b ) はパルス状のレーザ一光 Lの下でゥエー八 Wが水平 方向に移動され、 不連続な改質領域 Pが並んで形成された状態を表わしている。 この 状態でゥエーハ Wは改質領域 Pを起点として自然に割断する力、、 或いは僅かな外力を 加えることによって改質領域 Pを起点として割断される。 この場合、 ゥエーハ Wは表 面や裏面にはチッビングが発生せずに容易にチップに分割される。
1ラインの改質領域 Pの形成が終了すると、 レーザー光学部 2 0が取り付けられた Yテーブルが 1ィンデックス Y方向に送られて、 次のダイシンダストリ一卜に沿って レーザー光が入射され、 ゥェ一八内部に改質領域 Pが形成される ό 一方向の全てのダイシングストリートについて改質領域形成が行われると、 Z 0テ 一ブル 1 5が 9 0 ° 回転し、 先程のダイシンダストリートと直交するダイシンダスト リー卜についても全て改質領域形成が行われる。
全てのダイシングストリートに対して、 内部に改質領域 Pを形成するレーザーダイ シングが行われたゥエーハ Wは、 搬送手段によってエキスパンド部 6 0に搬送され、 エキスパンド部 6 0に設けられている受けリング 6 2上にセットされる。
ここで、ゥエーハ Wは検査手段 7 0によって内部の改質領域形成状態が確認される。 確認は光源 7 1からの赤外光を X移動テーブル 8 2及び Y移動テーブル 8 1によって 走査させながらゥェ一ハ内部の画像を取り込んで行われる。 改質領域形成状態はテレ ビモニタ 3 6に表示された画面によって確認できるとともに、 制御部 5 0に設けられ た図示しない改質領域形成状態判定部で良否が自動判定される。 また、 判定結果はレ 一ザ一光 Lの照射条件にフィードバックされる。
改質領域形成状態が確認されると次に、 プレスリング 6 3が下降してフレーム Fを 押し下げ、 ダイシングシート Tをエキスパンドする。 この時、 受けリング 6 2の上面 の外周縁部 6 2 Aは円弧状に面取りされているので、 ダイシンダシー卜 Tはスムース にエキスパンドされ、 個々のチップ Cの間隔が拡張される。
次いで、 検查手段 7 0によって複数のチップ Cの表面が撮像され、 エキスパンド状 態が検査される。 この検査は、 X移動テーブル 8 2及び Y移動テーブル 8 1によって 検査手段 7 0をゥエーハ Wの前面にわたって走査して行われ、 撮像された画像は画像 処理部 3 8で処理された後画像データは制御部 5 0に送られる。
制御部 5 0ではエキスパンド状態をテレビモニタ 3 6に表示するとともに、 チップ 間隔が所定量拡張されたか否かを自動判定する。 この判定結果もフイードバックされ てプレスリング 6 3の下降量が制御される。 また、 チップ Cの周縁部のチッビングの 大きさ等もチェックされる。
次に、 エキスパンドされたダイシングシート Tの弛み部の処理が行われ、 ダイシン グシート Tに貼付されたままの個々のチップ Cはフレーム Fごと搬送手段によってェ キスパンド部 6 0から搬出される。 次いでエレべ一夕 9 1によってカセットの元の位 置に戻される。
このようにして、 カセット内に収納されたゥエーハ Wは順次レ一ザ一ダイシング部 4 0でダイシングされ、 次いでエキスパンド部 6 0で内部に形成された改質領域の形 成状態が確認され、 エキスパンドされ、 更にエキスパンド状態が確認される。 このた め、 ダイシングシート T上のチップ C同士の間隔が所定量安定して拡張される。 また、 1枚のゥエーハ Wのレーザ一ダイシングが終了し、 レーザーダイシング部 4 0.からエキスパンド部 6 0に搬送されると、 次のゥエーハ Wがまたレーザーダイシン グ部 4 0に搬入される。 従って、 改質領域形成状態の確認及びエキスパンド状態確認 は次のゥエーハ Wがレーザーダイシングされている時に行う.ので、 ダイシング装置 1 0の処理速度を低下させることなくゥェ一ハ Wの状態を確認することができる。 なお、 前述した実施の形態では、 ダイシング部にはレーザー光を用いてゥェ一ハ W の内部に改質領域を形成させるレーザーダイシング部 4 0を用いたが、 本発明はこれ に限らず、 ダイシングブレードを用いたダイシング部であってもよい。 この場合は、 検査手段 7 0は改質領域形成状態の確認を行う必要はなく、 従って光源 7 1は赤外光 の必要がなく、 白色光光源で構わない。 産業上の利用可能性
以上説明したように、 本発明に係るダイシング装置では、 エキスパンド部により、 ダイシング後直ちにエキスパンドを行うことができる。 このため、 ダイシング開始か らエキスパンド終了までの処理を短時間で行うことができる。 また、 ダイシングされ たゥエー八の搬送の際にダイシングされた個々のチップの縁同士が接触し縁部にチッ ビングが生ずる、 という問題が解消される。
また、 本発明によれば、 エキスパンド後にエキスパンド状態を確認することができ る。 そのため、 チップ間隔が適切に拡張されたか否か、 また、 チップの縁部に欠けが 生じた不良チップがないか等をチェックすることができる。 さらに、 エキスパンドを 行う前に、 レーザ一によってゥエー八の内部に形成された改質領域の形成状態を確認 することができる。 そのため、 改質領域の形成状態をレーザー照射条件にフィードバ ックさせることができ、 適切な状態の改質領域を形成してゥェ一八の分割を良好に行 うことができる。 このため、 不良チップをダイボンディングしてしまったり、 チップ のピックアツプ不良によりチップが損傷したりすることがなく、 不良チップの発生を 防止することができる。
また、 本発明によれば、 ゥエー八の状態を確認する検査手段がエキスパンド部に設 けられているので、 既にダイシングされたゥエー八のダイシング状態、 或いはエキス パンド状態を確認しながら、 次のゥエーハのダイシングを行うことができる。 すなわ ち、 ゥエー八のダイシング作業と、 ダイシング状態あるいはエキスパンド状態の確認 作業を並行して行うことができ、 ダイシング装置の処理速度を向上させることができ る。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ダイシングシートに貼付されたゥエーハをダイシングするダイシング装置であつ て、 - 前記ゥェ一ハをダイシングして個々のチップに分割するダイシング部と、 前記ダイシングシートを伸張して前記個々のチップ同士の間隔を拡張するエキスパ ンド部と、
前記ゥェ一八の状態を確認する検查手段と、
を備えるダイシング装置。
2 . 前記検査手段は前記エキスパンド部に設けられ、 前記個々のチップ同士の間隔の 拡張状態を確認することを特徴とする、 請求項 1に記載のダイシング装置。
3 . 前記ダイシング部は、 前記ゥエー八の表面からレーザー光を入射させ、 前記ゥェ 一八の内部に改質領域を形成することによって前記ゥエーハをダイシングするレーザ 一ダイシング部であることを特徴とする、 請求項 1に記載のダイ、ンング装置。
4. 前記ダイシング部は、 前記ゥエーハの表面からレーザ一光を入射させ、 前記ゥェ 一八の内部に改質領域を形成することによって前記ゥエーハをダイシングするレーザ 一ダイシング部であって、 前記検査手段は前記エキスパンド部に設けられ、 前記個々 のチップ同士の間隔の拡張状態を確認する?:とを特徴とする、 請求項 1に記載のダイ シング装置。
5 . 前記ダイシング部は、 前記ゥエー八の表面からレーザ一光を入射させ、 前記ゥェ 一八の内部に改質領域を形成することによって前記ゥエーハをダイシングするレーザ 一ダイシング部であって、 前記検査手段は、 前記レーザーダイシング部によって前記 ゥエー八の内部に形成された改質領域の形成状態を確認することを特徴とする、 請求 項 1に記載のダイシング装置。
6 . 前記ダイシング部は、 前記ゥェ一八の表面からレーザ一光を入射させ、 前記ゥェ 一八の内部に改質領域を形成することによって前記ゥエーハをダイシングするレーザ 一ダイシング部であって、 前記検查手段は前記エキスパンド部に設けられ、 前記個々 のチップ同士の間隔の拡張状態を確認すると共に、 前記レーザーダイシング部によつ て前記ゥエー八の内部に形成された改質領域の形成状態を確認することを特徴とする、 請求項 1に記載のダイシング装置。
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