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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024161947
(43)【公開日】2024-11-21
(54)【発明の名称】ウエーハの移し替え方法
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/301 20060101AFI20241114BHJP
【FI】
H01L21/78 P
【審査請求】未請求
【請求項の数】1
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023077026
(22)【出願日】2023-05-09
(71)【出願人】
【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】110003524
【氏名又は名称】弁理士法人愛宕綜合特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 良信
【テーマコード(参考)】
5F063
【Fターム(参考)】
5F063CA04
5F063DG03
5F063DG17
5F063DG29
(57)【要約】
【課題】デバイスチップに分割されたウエーハ全体を第一のテープから第二のテープに移し替えることができるウエーハの移し替え方法を提供する。
【解決手段】ウエーハの移し替え方法は、第一のフレーム8の開口部8aにウエーハ2を位置づけてウエーハ2の一方の面と第一のフレーム8とに第一のテープ10を配設して第一のフレームユニット12を形成する第一のフレームユニット形成工程と、ウエーハ2の他方の面から分割予定ライン4に加工を施して分割溝22を形成し個々のデバイスチップに分割する工程と、第一のフレーム8と同様の第二のフレーム8’の開口部8a’にウエーハ2を位置づけてウエーハ2の他方の面と第二のフレーム8’とに第二のテープ10’を配設するとともに第一のフレーム8に配設された第一のテープ10をウエーハ2の一方の面から剥離して第二のフレームユニット48を形成する第二のフレームユニット形成工程とを含む。
【選択図】図9
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウエーハの移し替え方法であって、
ウエーハを収容する開口部を中央に備える第一のフレームの該開口部にウエーハを位置づけてウエーハの一方の面と該第一のフレームとに第一のテープを配設して第一のフレームユニットを形成する第一のフレームユニット形成工程と、
ウエーハの他方の面から分割予定ラインに加工を施して分割溝を形成し個々のデバイスチップに分割する分割工程と、
ウエーハの一方の面を露出させるために該第一のフレームと同様の第二のフレームの開口部にウエーハを位置づけてウエーハの他方の面と該第二のフレームとに第二のテープを配設するとともに該第一のフレームに配設された該第一のテープをウエーハの一方の面から剥離して第二のフレームユニットを形成する第二のフレームユニット形成工程と、
を含み、
該第二のフレームユニット形成工程において、
該第一のフレームユニットの該第一のフレームを支持するフレーム支持部と、該第一のテープを介してウエーハを支持するウエーハ支持テーブルと、を備える第一の移し替え手段と、
該第二のフレームに該第二のテープが配設された未完成フレームユニットを支持する第二の移し替え手段と、を用い、
該第一の移し替え手段に支持された該第一のフレームユニットと該第二の移し替え手段に支持された該未完成フレームユニットとを対面させる対面ステップと、
該第一の移し替え手段の該ウエーハ支持テーブルを突出させて該第二の移し替え手段に支持された該未完成フレームユニットの該第二のテープにウエーハの他方の面を圧着する圧着ステップと、
該ウエーハ支持テーブルを該第一のテープから離間させる離間ステップと、
該フレーム支持部を該第一のテープとともに該第二のテープに圧着されたウエーハの一方の面から相対的に変位させてウエーハの外周から該第一のテープを徐々に剥離する剥離ステップと、
を含むウエーハの移し替え方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウエーハの移し替え方法に関する。
【背景技術】
【0002】
複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、ダイシング装置、レーザー加工装置によって個々のデバイスチップに分割され、分割された各デバイスチップは携帯電話、パソコンなどの電気機器に利用される。
【0003】
ウエーハをデバイスチップに分割する方法としては、様々な方法が採用されている。ウエーハの分割方法の一例として、ウエーハの表面と、ウエーハを収容する開口部を中央に有するフレームとにダイシングテープを配設して、ウエーハの裏面から個々のデバイスチップに分割する技術が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
【0004】
分割されたデバイスチップの品質を検査する際には、ウエーハの表面を露出させる必要がある。そのため、上記技術を用いてウエーハを分割した後は、ウエーハの裏面と、ウエーハを収容する開口部を中央に有するフレームとにダイシングテープを配設し、その後ウエーハの表面からダイシングテープを剥離する。このようにして、一方のダイシングテープから他方のダイシングテープに、ウエーハを移し替える作業が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2006-93285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、デバイスチップに分割した後にウエーハの移し替えを行なうと、ウエーハの外周に形成された微細な三角形のチップが前のダイシングテープに残ってしまうことがある。そうすると、新たなダイシングテープに移し替えられたウエーハの外周は、部分的にギザギザとなるため、後工程でウエーハの外周円弧からウエーハの中心座標を算出することができなくってしまう。その結果、ウエーハを保持する保持テーブルの中心と、ウエーハの中心とを合わせる中心合わせができないという問題が生じる。
【0007】
本発明の課題は、デバイスチップに分割されたウエーハ全体を第一のテープから第二のテープに移し替えることができるウエーハの移し替え方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明によれば、上記課題を解決する以下のウエーハの移し替え方法が提供される。すなわち、
「ウエーハの移し替え方法であって、
ウエーハを収容する開口部を中央に備える第一のフレームの該開口部にウエーハを位置づけてウエーハの一方の面と該第一のフレームとに第一のテープを配設して第一のフレームユニットを形成する第一のフレームユニット形成工程と、
ウエーハの他方の面から分割予定ラインに加工を施して分割溝を形成し個々のデバイスチップに分割する分割工程と、
ウエーハの一方の面を露出させるために該第一のフレームと同様の第二のフレームの開口部にウエーハを位置づけてウエーハの他方の面と該第二のフレームとに第二のテープを配設するとともに該第一のフレームに配設された該第一のテープをウエーハの一方の面から剥離して第二のフレームユニットを形成する第二のフレームユニット形成工程と、
を含み、
該第二のフレームユニット形成工程において、
該第一のフレームユニットの該第一のフレームを支持するフレーム支持部と、該第一のテープを介してウエーハを支持するウエーハ支持テーブルと、を備える第一の移し替え手段と、
該第二のフレームに該第二のテープが配設された未完成フレームユニットを支持する第二の移し替え手段と、を用い、
該第一の移し替え手段に支持された該第一のフレームユニットと該第二の移し替え手段に支持された該未完成フレームユニットとを対面させる対面ステップと、
該第一の移し替え手段の該ウエーハ支持テーブルを突出させて該第二の移し替え手段に支持された該未完成フレームユニットの該第二のテープにウエーハの他方の面を圧着する圧着ステップと、
該ウエーハ支持テーブルを該第一のテープから離間させる離間ステップと、
該フレーム支持部を該第一のテープとともに該第二のテープに圧着されたウエーハの一方の面から相対的に変位させてウエーハの外周から該第一のテープを徐々に剥離する剥離ステップと、
を含むウエーハの移し替え方法」が提供される。
【発明の効果】
【0009】
本発明のウエーハの移し替え方法は、
ウエーハを収容する開口部を中央に備える第一のフレームの該開口部にウエーハを位置づけてウエーハの一方の面と該第一のフレームとに第一のテープを配設して第一のフレームユニットを形成する第一のフレームユニット形成工程と、
ウエーハの他方の面から分割予定ラインに加工を施して分割溝を形成し個々のデバイスチップに分割する分割工程と、
ウエーハの一方の面を露出させるために該第一のフレームと同様の第二のフレームの開口部にウエーハを位置づけてウエーハの他方の面と該第二のフレームとに第二のテープを配設するとともに該第一のフレームに配設された該第一のテープをウエーハの一方の面から剥離して第二のフレームユニットを形成する第二のフレームユニット形成工程と、
を含み、
該第二のフレームユニット形成工程において、
該第一のフレームユニットの該第一のフレームを支持するフレーム支持部と、該第一のテープを介してウエーハを支持するウエーハ支持テーブルと、を備える第一の移し替え手段と、
該第二のフレームに該第二のテープが配設された未完成フレームユニットを支持する第二の移し替え手段と、を用い、
該第一の移し替え手段に支持された該第一のフレームユニットと該第二の移し替え手段に支持された該未完成フレームユニットとを対面させる対面ステップと、
該第一の移し替え手段の該ウエーハ支持テーブルを突出させて該第二の移し替え手段に支持された該未完成フレームユニットの該第二のテープにウエーハの他方の面を圧着する圧着ステップと、
該ウエーハ支持テーブルを該第一のテープから離間させる離間ステップと、
該フレーム支持部を該第一のテープとともに該第二のテープに圧着されたウエーハの一方の面から相対的に変位させてウエーハの外周から該第一のテープを徐々に剥離する剥離ステップと、
を含むので、デバイスチップに分割されたウエーハ全体を第一のテープから第二のテープに移し替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】(a)第一のフレームユニット形成工程を示す斜視図、(b)第一のフレームユニットの斜視図。
図2】(a)分割工程を示す斜視図、(b)ウエーハが個々のデバイスチップに分割された第一のフレームユニットの斜視図。
図3】第一のフレームユニットを第一の移し替え手段に支持させる際の斜視図。
図4】第二の移し替え手段を下方から見た斜視図。
図5】未完成フレームユニットを第二の移し替え手段に支持させる際の斜視図。
図6】対面ステップを示す模式図。
図7】圧着ステップを示す模式図。
図8】離間ステップを示す模式図。
図9】剥離ステップを示す模式図。
図10】第二のフレームユニットの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明に係るウエーハの移し替え方法の好適実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0012】
(ウエーハ2)
図1(a)には、本発明によって移し替えがなされる円板状のウエーハ2が示されている。ウエーハ2は、たとえば、シリコンなどの適宜の半導体材料から形成され得る。ウエーハ2の表面2aは格子状の分割予定ライン4によって複数の矩形領域に区画されており、複数の矩形領域のそれぞれにはIC、LSIなどのデバイス6が形成されている。
【0013】
(第一のフレームユニット形成工程)
本実施形態では、まず、ウエーハ2を収容する開口部を中央に備える第一のフレームの開口部にウエーハ2を位置づけて、ウエーハ2の一方の面と第一のフレームとに第一のテープを配設して、第一のフレームユニットを形成する第一のフレームユニット形成工程を実施する。
【0014】
図1(a)には、第一のフレームユニット形成工程で用いる第一のフレーム8も示されている。第一のフレーム8は、環状であり、ウエーハ2を収容する円形の開口部8aを中央に備えている。第一のフレーム8の開口部8aには、あらかじめ、円形の第一のテープ10が貼り付けられている。
【0015】
そして、図1(a)に示すように、第一のフレームユニット形成工程では、ウエーハ2の一方の面(本実施形態では、表面2a)を第一のテープ10の粘着面に向けて、第一のフレーム8の開口部8aにウエーハ2を位置づけ圧着することにより、ウエーハ2の表面2aを第一のテープ10に貼り付ける。これによって、ウエーハ2の表面2aと第一のフレーム8とに第一のテープ10を配設して、第一のフレームユニット12を形成することができる(図1(b)参照)。
【0016】
(分割工程)
第一のフレームユニット形成工程を実施した後、ウエーハ2の他方の面(本実施形態では、裏面2b)から分割予定ライン4に加工を施して分割溝を形成し、個々のデバイスチップに分割する分割工程を実施する。
【0017】
分割工程は、たとえば図2(a)に示すダイシング装置14を用いて実施することができる。ダイシング装置14は、ウエーハ2を吸引保持するチャックテーブル(図示していない。)と、チャックテーブルに吸引保持されたウエーハ2を切削する切削手段16と、チャックテーブルに吸引保持されたウエーハ2を撮像する撮像手段(図示していない。)と、を備える。
【0018】
ダイシング装置14のチャックテーブルは、上面においてウエーハ2を吸引保持するようになっている。また、チャックテーブルは、回転自在に構成されているとともに、図2(a)に矢印Xで示すX軸方向に移動自在に構成されている。
【0019】
切削手段16は、X軸方向に直交するY軸方向(図2(a)に矢印Yで示す方向)を軸心として回転自在に構成されたスピンドル18と、スピンドル18の先端に固定された環状の切削ブレード20とを含む。なお、X軸方向およびY軸方向が規定するXY平面は実質上水平である。
【0020】
ダイシング装置14の撮像手段は、可視光線によりウエーハ2を撮像する通常の撮像素子(CCD)と、ウエーハ2を透過する赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線照射手段により照射された赤外線を捕らえる光学系と、光学系が捕らえた赤外線に対応する電気信号を出力する撮像素子(赤外線CCD)とを含む。
【0021】
分割工程では、まず、ウエーハ2の裏面2bを上に向けて、チャックテーブルの上面でウエーハ2を吸引保持する。次いで、ダイシング装置14の撮像手段(図示していない)によってウエーハ2を撮像し、撮像手段で撮像したウエーハ2の画像に基づいて、分割予定ライン4をX軸方向に整合させる。
【0022】
このとき、ウエーハ2の裏面2bが上を向き、分割予定ライン4が形成されている表面2aは下を向いているが、上述のとおり、撮像手段は、赤外線照射手段と、赤外線を捕らえる光学系と、赤外線に対応する電気信号を出力する撮像素子(赤外線CCD)とを含むので、ウエーハ2の裏面2bから透かして表面2aの分割予定ライン4を撮像することができる。
【0023】
次いで、図2(a)に示すとおり、X軸方向に整合させた分割予定ライン4に、高速回転させた切削ブレード20の刃先を裏面2bから表面2aに至るまで切り込ませるとともに、切削ブレード20の刃先を切り込ませる部分に切削水を供給しながら、チャックテーブルをX軸方向に加工送りする。このようにして、ウエーハ2の裏面2bから分割予定ライン4に加工を施して分割溝22を形成する。
【0024】
そして、分割予定ライン4のY軸方向の間隔の分だけ、チャックテーブルに対して切削ブレード20をY軸方向に割り出し送りする。そして、分割溝22の形成と割り出し送りとを交互に繰り返すことにより、X軸方向に整合させた分割予定ライン4のすべてに分割溝22を形成する。
【0025】
また、チャックテーブルを90度回転させた上で、分割溝22の形成と割り出し送りとを交互に繰り返し、先に分割溝22を形成した分割予定ライン4と直交する分割予定ライン4のすべてに分割溝22を形成する。これによって、図2(b)に示すように、ウエーハ2を個々のデバイスチップに分割することができる。
【0026】
なお、ウエーハ2を個々のデバイスチップに分割したら、第一のテープ10に紫外線を照射することにより、第一のテープ10の粘着力を低下させておく。ただし、デバイスチップに分割されたウエーハ2の形態を維持できる程度に、第一のテープ10の粘着力を残存させる。
【0027】
(第二のフレームユニット形成工程)
分割工程を実施した後、ウエーハ2の一方の面(本実施形態では、表面2a)を露出させるために、第一のフレーム8と同様の第二のフレームの開口部にウエーハ2を位置づけて、ウエーハ2の他方の面(本実施形態では、裏面2b)と第二のフレームとに第二のテープを配設するとともに、第一のフレーム8に配設された第一のテープ10をウエーハ2の一方の面から剥離して第二のフレームユニットを形成する第二のフレームユニット形成工程を実施する。
【0028】
第二のフレームユニット形成工程では、図3に示す第一の移し替え手段24と、図4に示す第二の移し替え手段26とを用いて実施することができる。第二の移し替え手段26は、第一の移し替え手段24の上方に配置されている。
【0029】
(第一の移し替え手段24)
図3に示すように、第一の移し替え手段24は、第一のフレームユニット12の第一のフレーム8を支持するフレーム支持部28と、第一のテープ10を介してウエーハ2を支持するウエーハ支持テーブル30と、を備えている。
【0030】
フレーム支持部28は、円筒状のベース32と、ベース32の上端に設けられた環状の支持台34と、支持台34の外周縁に配置された複数個のクランプ36とを含む。支持台34の外径および内径は、第一のフレーム8の外径および内径に対応しており、支持台34の上面に第一のフレーム8が載せられるようになっている。
【0031】
ウエーハ支持テーブル30の上端部分には、吸引手段(図示していない。)に接続された多孔質の円形の吸着チャック38が配置されている。ウエーハ支持テーブル30においては、吸引手段で吸着チャック38の上面に吸引力を生成することにより、第一のテープ10を介してウエーハ2を吸引支持する。
【0032】
図示していないが、ウエーハ支持テーブル30は昇降手段によって昇降されるようになっている。昇降手段は、たとえば、上下方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
【0033】
(第二の移し替え手段26)
図4を参照して説明すると、第二の移し替え手段26は、上下方向に延びる回転軸40と、回転軸40の下端に固定された吸着片42と、回転軸40とともに吸着片42を回転させるモータ(図示していない。)と、回転軸40とともに吸着片42を昇降させる昇降手段(図示していない。)とを含む。
【0034】
吸着片42の下端部分には、吸引手段(図示していない。)に接続された多孔質の円形の吸着チャック44が配置されている。
【0035】
第二の移し替え手段26の昇降手段は、ウエーハ支持テーブル30の上記昇降手段と同様に、上下方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
【0036】
図5には、第二のフレームユニット形成工程で用いる未完成フレームユニット46が示されている。未完成フレームユニット46は、第一のフレーム8と同様の第二のフレーム8’と、第一のテープ10と同様の第二のテープ10’とを有する構成でよい。
【0037】
すなわち、第二のフレーム8’は、環状であり、ウエーハ2を収容する円形の開口部8a’を中央に備えている。また、第二のフレーム8’の開口部8a’には、円形の第二のテープ10’が配設されている。
【0038】
(対面ステップ)
第二のフレームユニット形成工程では、はじめに、第一の移し替え手段24に支持された第一のフレームユニット12と第二の移し替え手段26に支持された未完成フレームユニット46とを対面させる対面ステップを実行する。
【0039】
対面ステップでは、図3に示すように、第一の移し替え手段24のフレーム支持部28により、第一のフレームユニット12の第一のフレーム8を支持させるとともに、ウエーハ支持テーブル30によって、個々のデバイスチップに分割されたウエーハ2を第一のテープ10を介して支持させる。
【0040】
具体的には、フレーム支持部28の支持台34の上面に第一のフレーム8を載せるとともに、複数個のクランプ36によって第一のフレーム8を固定する。また、ウエーハ支持テーブル30の吸着チャック38に吸引力を生成することにより、個々のデバイスチップに分割されたウエーハ2を第一のテープ10を介して吸引支持する。このようにして、第一の移し替え手段24によって第一のフレームユニット12を支持させる。
【0041】
また、対面ステップにおいては、図5に示すとおり、第二の移し替え手段26によって未完成フレームユニット46を支持させる。すなわち、第二の移し替え手段26の吸着チャック44の下面に吸引力を生成することにより、未完成フレームユニット46を支持する。この際は、未完成フレームユニット46の第二のテープ10’の粘着面を下に向けておく。
【0042】
そして、図6に示すように、第一の移し替え手段24に支持された第一のフレームユニット12と、第二の移し替え手段26に支持された未完成フレームユニット46とを対面させる。
【0043】
(圧着ステップ)
第二のフレームユニット形成工程において、対面ステップを実行したら、第一の移し替え手段24のウエーハ支持テーブル30を突出させて、第二の移し替え手段26に支持された未完成フレームユニット46の第二のテープ10’に、ウエーハ2の他方の面(裏面2b)を圧着する圧着ステップを実行する。
【0044】
圧着ステップでは、図7に示すとおり、ウエーハ支持テーブル30を上昇させて、フレーム支持部28よりもウエーハ支持テーブル30を上方に突出させる。
【0045】
ウエーハ支持テーブル30を上方に突出させたら、第二の移し替え手段26を下降させて、未完成フレームユニット46の第二のテープ10’をウエーハ2の裏面2bに圧着する。このようにして、圧着ステップを実行する。
【0046】
(離間ステップ)
第二のフレームユニット形成工程において、圧着ステップを実行した後、図8に示すように、ウエーハ支持テーブル30を第一のテープ10から離間させる離間ステップを実行する。
【0047】
離間ステップでは、まず、ウエーハ支持テーブル30の吸着チャック38の吸引力を解除する。それから、ウエーハ支持テーブル30を下降させて、ウエーハ支持テーブル30を第一のテープ10から離間させる。
【0048】
上記のとおり、圧着ステップにおいて第二のテープ10’をウエーハ2の裏面2bに圧着しているので、ウエーハ支持テーブル30を下降させても、ウエーハ2および第一のテープ10はウエーハ支持テーブル30に追従することはない。
【0049】
(剥離ステップ)
第二のフレームユニット形成工程において、離間ステップを実行した後、第一の移し替え手段24のフレーム支持部28を第一のテープ10とともに、第二のテープ10’に圧着されたウエーハ2の一方の面(表面2a)から相対的に変位させて、ウエーハ2の外周から第一のテープ10を徐々に剥離する剥離ステップを実行する。
【0050】
剥離ステップでは、図9に示すように、第二の移し替え手段26をゆっくりと上昇させることにより、ウエーハ2の外周から第一のテープ10が徐々に剥離する。
【0051】
先述したとおり、ウエーハ2を個々のデバイスチップに分割した後に、第一のテープ10の粘着力を低下させている。このため、第一のテープ10の粘着力よりも、第二のテープ10’の粘着力の方が高くなっているので、第二の移し替え手段26の上昇させることによって、ウエーハ2の外周から第一のテープ10が剥離する。
【0052】
また、剥離ステップにおいては、第二の移し替え手段26を上昇させるとともに、低速度(たとえば、1~2°/s)で回転させてもよい。これによって、第一のテープ10の剥離を一層滑らかに進行させることができる。
【0053】
なお、第一の移し替え手段24のフレーム支持部28が昇降自在である場合には、第二の移し替え手段26の上昇に代えて、フレーム支持部28を下降させることにより、ウエーハ2の外周から第一のテープ10を徐々に剥離するようにしてもよい。
【0054】
このようにして剥離ステップを実行することにより、ウエーハ2の一方の面(表面2a)が露出した第二のフレームユニット48を形成することができる(図10参照)。
【0055】
以上のとおりであり、図示の実施形態のウエーハの移し替え方法によれば、デバイスチップに分割されたウエーハ2全体を第一のテープ10から第二のテープ10’に移し替えることができる。
【符号の説明】
【0056】
2:ウエーハ
2a:ウエーハの表面
2b:ウエーハの裏面
4:分割予定ライン
8:第一のフレーム
8a:第一のフレームの開口部
8’:第二のフレーム
8a’:第二のフレームの開口部
10:第一のテープ
10’:第二のテープ
12:第一のフレームユニット
22:分割溝
24:第一の移し替え手段
26:第二の移し替え手段
28:フレーム支持部
30:ウエーハ支持テーブル
46:未完成フレームユニット
48:第二のフレームユニット
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10