特許 6377513 シート状部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6377513

(24)【登録日】2018年8月3日

(45)【発行日】2018年8月22日

(54)【発明の名称】シート状部材

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20180813BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20180813BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 N

   H01L21/78 M

   H01L21/78 B

【請求項の数】1

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2014-253739(P2014-253739)

(22)【出願日】2014年12月16日

(65)【公開番号】特開2016-115827(P2016-115827A)

(43)【公開日】2016年6月23日

【審査請求日】2017年10月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】田中 康平

【審査官】 儀同 孝信

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１０９３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０１６４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１１４８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１３１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−０５２５７２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１３−２２９４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４１９９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面にデバイスが形成されたウエーハを保持する保持面を有する保持部と、該保持部を囲繞する枠体とからなるチャックテーブルの該保持面を覆い、該保持面に対面するウエーハ表面の該デバイスを保護するシート状部材であって、
可撓性と通気性を備えた材質で形成され、該保持面を覆い、該枠体に至る大きさの本体部と、
該枠体の周縁に沿って該本体部に断続的に形成され、該保持面と対応する本体部保持領域と該本体部保持領域の外周の外周部とに該本体部を区切る複数の断続孔部と、
を備えることを特徴とするシート状部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、保持面で保持したウエーハのデバイスを保護するシート状部材に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体ウエーハや光デバイスウエーハの内部に改質層を形成し、改質層を破断基点として各デバイスチップにウエーハを分割する技術が知られている。この際、改質層を形成するレーザー光線は、ウエーハに対して透過性を有するが、ウエーハの表面に形成された膜に対しては透過性を有さない場合が多いため、膜が被覆されていないウエーハの裏面側からレーザー光線を入射することがある。

【0003】

ウエーハは、通常、粘着テープを介して環状のフレームにデバイスが形成された表面を露出して固定されて加工される。デバイスをアライメントなどで用いるためであり、レーザー加工後も同様な理由から、デバイスを露出させて固定されている方が効率的な工程となる。

【0004】

ウエーハの裏面側からレーザー光線を入射する場合には、デバイスが形成された表面をチャックテーブルの保持面で保持し、粘着テープを透過させつつウエーハの裏面からレーザー加工を実施する加工方法が提案されている。そして、デバイスが直接保持面に接触して損傷するのを防ぐために、シート状部材を介して保持する加工方法も提案され、シート状部材を固定する手段を備えたチャックテーブルも提案されている（特許文献１)。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−２２９４０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に示されたチャックテーブルでは、シート状部材の薄化による可撓性の増加により、保持面（チャックテーブル）からはみ出した外周部が保持面より下に垂れ下がりやすくなり、その際保持面を覆う領域によじれが発生しやすくなるという課題があった。

【0007】

また、シート状部材は多少の非粘着性処理が施されていても、チャックテーブルの外縁付近で粘着テープと強く接触する（クランプによって粘着テープが引き落とされているため、粘着テープはシート状部材と部分的に強く押圧されて接触する）ため、時として粘着テープが貼着し、加工終了後に粘着テープが剥がれずに、ウエーハの搬出が不能になり、動作エラーを引き起こしてしまう。

【0008】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ウエーハの搬出を確実に行うことができるシート状部材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のシート状部材は、表面にデバイスが形成されたウエーハを保持する保持面を有する保持部と、該保持部を囲繞する枠体とからなるチャックテーブルの該保持面を覆い、該保持面に対面するウエーハ表面の該デバイスを保護するシート状部材であって、可撓性と通気性を備えた材質で形成され、該保持面を覆い、該枠体に至る大きさの本体部と、該枠体の周縁に沿って該本体部に断続的に形成され、該保持面と対応する本体部保持領域と該本体部保持領域の外周の外周部とに該本体部を区切る複数の断続孔部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明のシート状部材は、加工後のウエーハの搬出を確実に行うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施形態に係るシート状部材を示す図である。

【図2】図２は、実施形態に係るシート状部材が設置されるチャックテーブル機構を分解して示す斜視図である。

【図3】図３は、図２に示されたチャックテーブル機構がウエーハなどを保持する状態を示す斜視図である。

【図4】図４は、図２に示されたチャックテーブル機構に保持したウエーハにレーザー加工を施す状態を示す側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【0013】

〔実施形態〕
実施形態に係るシート状部材を図面に基いて説明する。図１（ａ）は、実施形態に係るシート状部材の平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＩＢ−ＩＢ線に沿う断面図である。図２は、実施形態に係るシート状部材が設置されるチャックテーブル機構を分解して示す斜視図である。図３は、図２に示されたチャックテーブル機構がウエーハなどを保持する状態を示す斜視図である。図４は、図２に示されたチャックテーブル機構に保持したウエーハにレーザー加工を施す状態を示す側断面図である。

【0014】

本実施形態に係るシート状部材２０は、図２及び図４に示すチャックテーブル１１の保持面１２ａを覆い、ウエーハＷ表面ＷＳのデバイスＤを保護するものである。デバイスＤが保護されるウエーハＷは、図４に示すレーザー加工装置１によりレーザー光線Ｌが照射される加工対象である。ウエーハＷは、本実施形態ではシリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。

【0015】

ウエーハＷは、図３に示すように、表面ＷＳに格子状に設けられた分割予定ラインＳによって区画された各領域にデバイスＤがそれぞれ形成されている。ウエーハＷは、図３及び図４に示すように、外周縁が環状フレームＦに貼着された粘着テープＴの粘着面ＴａにデバイスＤが複数形成されている表面ＷＳの裏側の裏面ＷＲが貼着されることで、環状フレームＦに固定される。このために、ウエーハＷは、デバイスＤが複数形成された表面ＷＳが露出した状態で環状フレームＦに固定される。なお、ウエーハＷの表面ＷＳには、図示しないエピ層が形成されている。このエピ層は、レーザー光線Ｌを減衰又は遮断する材料で構成されている。また、粘着テープＴ及び粘着面Ｔａは、レーザー光線Ｌを透過する材料で構成されている。

【0016】

ウエーハＷにレーザー光線Ｌを照射するレーザー加工装置１は、ウエーハＷの内部に改質層Ｋ（図４に示す）を形成する装置である。なお、改質層Ｋとは、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味し、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、及びこれらの領域が混在した領域等を例示できる。

【0017】

レーザー加工装置１は、図４に示すように、ウエーハＷを保持するチャックテーブル機構１０と、チャックテーブル機構１０に保持されたウエーハＷに該ウエーハＷを透過する例えば波長が１０６４ｎｍのレーザー光線Ｌを照射するレーザー光線照射手段３０と、チャックテーブル機構１０とレーザー光線照射手段３０とを互いに直交する水平方向と平行なＸ、Ｙ軸方向に相対的に移動させるＸ軸移動手段及びＹ軸移動手段（図示しない）などを少なくとも含んで構成されている。

【0018】

チャックテーブル機構１０は、ウエーハＷを保持面１２ａで吸引保持するものである。チャックテーブル機構１０は、図２及び図３に示すように、ウエーハＷの表面ＷＳ側を保持面１２ａで吸引保持するチャックテーブル１１と、チャックテーブル１１に着脱自在に締結される環状固定部１５とを含んで構成されている。

【0019】

チャックテーブル１１は、レーザー加工前のウエーハＷが保持面１２ａ上に載置されて、環状フレームＦの開口に貼着されたウエーハＷを保持するものである。チャックテーブル１１は、ウエーハＷを吸引保持する保持面１２ａを有する保持部１２と、保持部１２を囲繞する枠体１３とからなる。即ち、チャックテーブル１１は、保持面１２ａを有する。保持部１２は、ポーラスセラミック等の多孔質材から形成された円盤形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続され、保持面１２ａに載置されたウエーハＷを吸引することで保持する。枠体１３は、ステンレス鋼などの金属で構成され、円環状に形成されている。

【0020】

チャックテーブル１１は、Ｘ軸移動手段によりＸ軸方向に加工送りされ、かつ回転駆動源（図示せず）により中心軸線回りに回転されるとともに、Ｙ軸移動手段によりＹ軸方向に割り出し送りされる。また、チャックテーブル１１の周囲には、エアーアクチュエータにより駆動してウエーハＷの周囲の環状フレームＦを挟持するクランプ部１４が複数設けられている。

【0021】

環状固定部１５は、ステンレス鋼などの金属で構成され、円環状に形成されている。環状固定部１５は、チャックテーブル１１の枠体１３の外周に嵌合し、保持面１２ａを覆ったシート状部材２０のチャックテーブル１１の枠体１３の外縁からはみ出した外周部２４を枠体１３の外周面との間に挟んで保持面１２ａより下方に押し下げて固定するものである。

【0022】

チャックテーブル１１の保持面１２ａを覆ってチャックテーブル機構１０に取り付けられるシート状部材２０は、保持面１２ａに対面するウエーハＷ表面ＷＳのデバイスＤを保護するものである。シート状部材２０は、超高分子量ポリエチレンなどの合成樹脂からなる多孔質フィルムであって、可撓性と通気性と離型性を備えた材質で形成されている。シート状部材２０は、保持部１２の保持面１２ａよりも直径の大きな円形である。なお、本実施形態では、シート状部材２０の直径は、３４０ｍｍに形成され、厚さが０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ程度、例えば、０．２ｍｍ程度に形成されている。

【0023】

シート状部材２０は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、保持部１２の保持面１２ａを覆い、枠体１３に至る大きさの本体部２１と、複数の断続孔部２２とを備える。本体部２１の直径は、枠体１３の外径即ちチャックテーブル１１の外径よりも大きく形成されている。断続孔部２２は、枠体１３の周縁（外縁）に沿って、本体部２１に断続して形成され、保持面１２ａと対応する本体部保持領域２３と、本体部保持領域２３の外周の外周部２４とに本体部２１を区切るものである。断続孔部２２は、本体部２１に開口した孔であり、平面形状が本体部２１の中心を曲率の中心とする円弧状に形成され、本体部２１の周方向に間隔をあけて等間隔に配置されている。

【0024】

断続孔部２２により区切られる本体部２１の本体部保持領域２３は、シート状部材２０がチャックテーブル機構１０のチャックテーブル１１を覆うと、保持面１２ａ及び枠体１３の上面に重なる。本体部２１の外周部２４は、シート状部材２０がチャックテーブル機構１０のチャックテーブル１１を覆うと、枠体１３の外周面に重なり、外周に環状固定部１５が嵌合して、枠体１３の外周面と環状固定部１５との間に挟まれる。このために、断続孔部２２は、シート状部材２０がチャックテーブル機構１０のチャックテーブル１１を覆うと、枠体１３の角部１３ａに重なる。なお、本実施形態では、シート状部材２０の外周部２４の幅は、２０ｍｍ程度に形成されている。

【0025】

前述した構成のチャックテーブル機構１０へのシート状部材２０の設置方法について説明する。環状固定部１５が嵌合していない状態で、チャックテーブル１１の保持面１２ａにシート状部材２０の本体部保持領域２３を重ね、断続孔部２２をチャックテーブル１１の枠体１３の角部１３ａに重ねる。そして、シート状部材２０の外周部２４をチャックテーブル１１の枠体１３の外周面に押し付けながら、環状固定部１５をチャックテーブル１１の枠体１３の外周に嵌合させる。シート状部材２０の断続孔部２２がチャックテーブル１１の枠体１３の角部１３ａに重なっているので、シート状部材２０がチャックテーブル１１の枠体１３の角部１３ａにおいて確実に屈曲して、保持面１２ａに本体部保持領域２３を密着させることができる。

【0026】

前述した構成のチャックテーブル機構１０を備えたレーザー加工装置１は、チャックテーブル１１の保持部１２の保持面１２ａ上にシート状部材２０を介して、ウエーハＷの表面ＷＳを吸引保持し、かつ、クランプ部１４により環状フレームＦを挟持する。すると、粘着テープＴの粘着面Ｔａが主に枠体１３の角部１３ａ上でシート状部材２０に対面する。そして、レーザー加工装置１は、Ｘ軸移動手段、Ｙ軸移動手段、回転駆動源によりチャックテーブル機構１０に保持したウエーハＷとレーザー光線照射手段３０とを分割予定ラインＳに沿って相対的に移動させながらレーザー光線照射手段３０からウエーハＷの裏面ＷＲに向けてレーザー光線Ｌを照射して、分割予定ラインＳに改質層Ｋを形成する。全ての分割予定ラインＳに改質層Ｋを形成すると、レーザー光線照射手段３０からのレーザー光線Ｌの照射を停止する。そして、改質層Ｋが形成されたウエーハＷは、次工程などに搬送された後、改質層Ｋを基点としてデバイスチップに分割される。

【0027】

以上のように、本実施形態に係るシート状部材２０によれば、枠体１３の周縁に沿って本体部２１に断続的に開口した断続孔部２２が枠体１３の角部１３ａに重なる。このために、シート状部材２０は、断続孔部２２が粘着テープＴとの接触面積を削減することとなる。したがって、シート状部材２０は、粘着テープＴが貼着する恐れを低減させることができ、レーザー加工終了時に粘着テープＴが剥がれなくなることを抑制でき、レーザー加工後のウエーハＷの搬出を確実に行うことができる。

【0028】

また、シート状部材２０によれば、本体部２１に断続的に開口した断続孔部２２が枠体１３の角部１３ａに重なるので、枠体１３の角部１３ａで確実に屈曲させることができ、本体部保持領域２３を保持面１２ａに密に接触させて沿わせることができ、外周部２４を枠体１３の外周面に密に接触させて沿わせることができる。したがって、シート状部材２０は、外周部２４が保持面１２ａより垂れ下がって枠体１３の外周面に沿わされる際に、保持面１２ａを覆う本体部保持領域２３への影響を最小限に抑え、保持面１２ａを覆う本体部保持領域２３がうねることなく、平らな状態を維持することができる。したがって、シート状部材２０は、チャックテーブル機構１０に固定する事が容易になった。

【0029】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

【符号の説明】

【0030】

１１ チャックテーブル
１２ 保持部
１２ａ 保持面
１３ 枠体
２０ シート状部材
２１ 本体部
２２ 断続孔部
２３ 本体部保持領域
２４ 外周部
Ｗ ウエーハ
ＷＳ 表面
Ｄ デバイス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】