特開 2025-18095 保持部材、切断用テーブル、切断装置、及び、半導体装置の製造方法

(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】P2025018095

(43)【公開日】2025-02-06

(54)【発明の名称】保持部材、切断用テーブル、切断装置、及び、半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20250130BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 N

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023121520

(22)【出願日】2023-07-26

(71)【出願人】

【識別番号】390002473

【氏名又は名称】ＴＯＷＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121441

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 竜平

(74)【代理人】

【識別番号】100154704

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 真大

(74)【代理人】

【識別番号】100206151

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 惇志

(74)【代理人】

【識別番号】100218187

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 治子

(74)【代理人】

【識別番号】100227673

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 光起

(74)【代理人】

【識別番号】100231038

【弁理士】

【氏名又は名称】正村 智彦

(72)【発明者】

【氏名】山田 哲也

(72)【発明者】

【氏名】中村 圭一

(72)【発明者】

【氏名】多羅尾 早織

【テーマコード（参考）】

5F063

【Ｆターム（参考）】

5F063AA15

5F063AA22

5F063BA17

5F063CA04

5F063DD06

5F063FF01

5F063FF03

5F063FF04

(57)【要約】

【課題】切断対象物を切断して生じる非製品部が保持部材に張り付くことを防止する。
【解決手段】切断用テーブル４において切断対象物Ｗを吸着して保持する保持部材１０であって、切断対象物Ｗを切断して生じる非製品部Ｗｙに接触する接触領域１０Ｓの表面に複数の凹部１０ｃが形成されており、複数の凹部１０ｃは、接触領域１０Ｓの外側に連通している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

切断用テーブルにおいて切断対象物を吸着して保持する保持部材であって、
前記切断対象物を切断して生じる非製品部に接触する接触領域の表面に複数の凹部が形成されており、
前記複数の凹部は、前記接触領域の外側に連通している、保持部材。

【請求項2】

前記複数の凹部は、平面視において格子状、ストライプ状又はドット状をなすものである、請求項１に記載の保持部材。

【請求項3】

切断対象物を吸着して保持する切断用テーブルであって、
請求項１又は２に記載の保持部材を有する、切断用テーブル。

【請求項4】

切断対象物を吸着して保持する切断用テーブルと、
前記切断用テーブルに保持された前記切断対象物を切断する切断機構とを備え、
前記切断用テーブルは、請求項１又は２に記載の保持部材を有する、切断装置。

【請求項5】

複数の半導体装置が形成された基板を請求項４に記載の切断装置を用いて切断して、個片化された半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、
前記基板を前記切断用テーブルで保持し、
前記切断用テーブルに保持された前記基板を前記切断機構により切断する、半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、保持部材、切断用テーブル、切断装置、及び、半導体装置の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に示すように、ウェーハを切削する切削装置において、ウェーハを吸着して保持するチャックテーブルが、ポーラスセラミックで構成された円盤状の保持部と、当該保持部の外周を囲繞して設けられた外周リング部とを有する構成が考えられている。そして、外周リング部は、ウェーハの外周縁部に対応して設けられており、表面粗さの小さい石英ガラス層を積層して構成されている。この構成により、ウェーハに切削加工を施す際に生じる切削屑が石英ガラス層の表面に留まることを防止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－０８４７５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一方で、耐水性、切断対象物の反りへの追従性や切断対象物の位置ずれ防止等の観点から、切断対象物を保持する保持部材（保持層）に、例えばシリコーン系の樹脂やフッ素系の樹脂等の弾性樹脂が用いられている。また、保持部材には、切断対象物を吸着して保持するための吸着孔が形成されている。

【0005】

しかしながら、上記の保持部材では、切断対象物を弾性樹脂に密着させて保持しているので、切断対象物を切断して生じる非製品部が、保持部材に張り付いてしまうという問題がある。保持部材に張り付いた非製品部を切削水等の加工液で押し流すこともされているが、非製品部を押し流すことができない場合がある。また、被製品部が保持部材に張り付いたままであると、切断機構の回転刃が破損する恐れもある。

【0006】

そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、切断対象物を切断して生じる非製品部が保持部材に張り付くことを防止することをその主たる課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

すなわち本発明に係る保持部材は、切断用テーブルにおいて切断対象物を吸着して保持する保持部材であって、前記切断対象物を切断して生じる非製品部に接触する接触領域の表面に複数の凹部が形成されており、前記複数の凹部は、前記接触領域の外側に連通していることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

このように構成した本発明によれば、切断対象物を切断して生じる非製品部が保持部材に張り付くことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係る一実施形態の切断装置の構成を示す模式図である。

【図2】同実施形態の切断用テーブルの構成を模式的に示す断面図である。

【図3】同実施形態の（ａ）基板の構成を模式的に示す平面図、及び、（ｂ）保持部材の構成（特に保持領域）を模式的に示す平面図である。

【図4】同実施形態の保持部材の構成（特に接触領域）を模式的に示す平面図である。

【図5】同実施形態の保持部材の構成を模式的に示す部分拡大平面図である。

【図6】同実施形態の保持部材の構成を模式的に示す部分拡大断面図である。

【図7】変形実施形態の保持部材の構成を模式的に示す部分拡大平面図である。

【図8】変形実施形態の保持部材の構成を模式的に示す部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

次に、本発明に係る技術について、例を挙げてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の技術により限定されない。

【0011】

本発明に係る技術１の保持部材は、切断用テーブルにおいて切断対象物を吸着して保持する保持部材であって、前記切断対象物を切断して生じる非製品部に接触する接触領域の表面に複数の凹部が形成されており、前記複数の凹部は、前記接触領域の外側に連通していることを特徴とする。

【0012】

この保持部材であれば、非製品部に接触する接触領域の表面に複数の凹部が形成されているので、保持部材と非製品部との接触面積を低減して張り付き力を低減し、非製品部を容易に取り除くことができる。また、複数の凹部が接触領域の外側に連通しているので、加工液が保持部材と非製品部との間に流入しやすくなり、非製品部を容易に取り除くことができる。したがって、切断対象物を切断して生じる非製品部が保持部材に張り付くことを防止することができる。また、加工液の供給量を少なくすることもでき、加工液を節約することができる。

【0013】

保持部材の具体的な実施の態様としては、複数の凹部が規則的に形成されている構成、複数の凹部が不規則に形成されている構成、又は、複数の凹部が不定形で形成されている構成が考えられる。ここで、複数の凹部が規則的に形成されている構成は、保持部材への加工処理を行いやすくできる。このため、本発明に係る技術２の保持部材は、上記の技術１の構成に加えて、前記複数の凹部が、平面視において格子状、ストライプ状又はドット状をなすものであることが望ましい。

【0014】

本発明に係る技術３の切断用テーブルは、切断対象物を吸着して保持する切断用テーブルであって、上記の技術１又は２の構成である保持部材を有することを特徴とする。
この構成であれば、切断対象物を切断して生じる非製品部が保持部材に張り付くことを防止することができるので、切断用テーブルから非製品部を容易に取り除くことができる。

【0015】

本発明に係る技術４の切断装置は、切断対象物を吸着して保持する切断用テーブルと、前記切断用テーブルに保持された前記切断対象物を切断する切断機構とを備え、前記切断用テーブルは、上記の技術１又は２の構成である保持部材を有することを特徴とする。
この構成であれば、切断対象物を切断して生じる非製品部が保持部材に張り付くことを防止することができるので、切断用テーブルから非製品部を容易に取り除くことができる。また、非製品部の張り付きを防止できるので、非製品部が張り付くことにより生じる切断機構の回転刃の破損等を防止することもできる。

【0016】

本発明に係る技術５の半導体装置の製造方法は、複数の半導体装置が形成された基板を上記の技術４の切断装置を用いて切断して、個片化された半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、前記基板を前記切断用テーブルで保持し、前記切断用テーブルに保持された前記基板を前記切断機構により切断することを特徴とする。

【0017】

＜本発明の一実施形態＞
以下に、本発明に係る切断装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
なお、以下に示すいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。

【0018】

＜切断装置１００の全体構成＞
本実施形態の切断装置１００は、切断対象物である基板Ｗを切断して複数の切断品Ｐに個片化するものである。
ここで、基板Ｗとしては、例えばフリップチップ用基板又は封止済基板等を挙げることができる。フリップチップ用基板とは、半導体チップ、抵抗素子、キャパシタ素子等の電子素子がフリップチップ接続される基板である。また、封止済基板とは、半導体チップ、抵抗素子、キャパシタ素子等の電子素子が接続された基板に対して、少なくとも電子素子を樹脂封止するように樹脂成形したものである。封止済基板を構成する基板としては、リードフレーム、プリント配線板を用いることができ、これら以外にも、半導体製基板（シリコンウェーハ等の半導体ウェーハを含む）、金属製基板、セラミック製基板、ガラス製基板、樹脂製基板等を用いることができる。また、封止済基板を構成する基板には、配線が施されていても施されていなくてもよい。

【0019】

具体的に切断装置１００は、図１に示すように、基板Ｗを供給する供給モジュール１００Ａと、基板Ｗを切断する切断モジュール１００Ｂと、切断されて個片化された切断品Ｐを検査する検査モジュール１００Ｃとを、それぞれ構成要素として備えている。各構成要素は、それぞれ他の構成要素に対して着脱可能かつ交換可能である。なお、基板Ｗが複数の半導体装置が形成された基板である場合、切断装置１００は、個片化された半導体装置を製造する半導体製造装置ということができる。

【0020】

以下に示す各モジュール１００Ａ～１００Ｃを含む切断装置１００の動作制御は、供給モジュール１００Ａに設けた制御部ＣＴＬが行う。この制御部ＣＴＬは、供給モジュール１００Ａ以外の他のモジュール１００Ｂ、１００Ｃに設けてもよい。また、制御部ＣＴＬは、複数に分割して、供給モジュール１００Ａ、切断モジュール１００Ｂ及び検査モジュール１００Ｃのうちの少なくとも２つのモジュールに設けてもよい。

【0021】

供給モジュール１００Ａは、切断される基板Ｗが外部から供給されて、基板Ｗを収容するものである。この供給モジュール１００Ａには、基板Ｗを収容する基板収容部２が設けられる。基板Ｗは、搬送機構（ローダ）３によって、供給モジュール１００Ａから切断モジュール１００Ｂに搬送される。なお、ローダ３は、ガイドレール３１を用いて基板Ｗを切断モジュール１００Ｂに搬送するものである。本実施形態の切断装置１００は、基板収容部２を３つ備えているが、基板収容部２の個数は特に限定されない。

【0022】

切断モジュール１００Ｂは、基板Ｗを切断して複数の切断品Ｐに個片化するものである。この切断モジュール１００Ｂは、基板Ｗを吸着して保持する切断用テーブル４と、切断用テーブル４に保持された基板Ｗを切断する切断機構５とを有している。

【0023】

切断機構５は、スピンドル５１に回転刃５２が装着されることにより構成されている。そして、切断用テーブル４と切断機構５とを相対的に移動させることによって、基板Ｗが回転刃５２によって切断されて切断品Ｐに個片化される。ここで、回転刃５２及び基板Ｗには、基板Ｗの切断時に発生する摩擦熱を抑えるために加工液である切削水が加工液供給部５０により供給される。その後、個片化された切断品Ｐは、搬送機構（アンローダ）６によって、切断モジュール１００Ｂから検査モジュール１００Ｃに搬送される。なお、アンローダ６は、複数の切断品Ｐを個別に吸着して保持する保持部６１と、当該保持部６１を移動させる移動機構６２とを有している。本実施形態の切断装置１００は、切断機構５を２つ備えているが、切断機構５は１つであってもよい。

【0024】

検査モジュール１００Ｃは、切断モジュール１００Ｂにより個片化された切断品Ｐを撮像して検査するものである。この検査モジュール１００Ｃは、複数の切断品Ｐを吸着して保持する検査用テーブル７と、検査用テーブル７に保持された複数の切断品Ｐを撮像する検査カメラ８とを備えている。そして、検査モジュール１００Ｃでは、検査カメラ８により得られた画像に基づいて、個片化された切断品Ｐを良品と不良品とに区別する。そして、移送機構（図示なし）によって良品は良品用トレイ９ａに、不良品は不良品用トレイ９ｂにそれぞれ移送されて収納される。（図１参照）

【0025】

＜切断用テーブル４の構成＞
そして、本実施形態では、図２～図５に示すように、切断用テーブル４が、基板Ｗを吸着して保持する保持部材１０を有している。この保持部材１０には、切断時に回転刃５２を避けるための刃避け溝１０Ｍが形成されている。保持部材１０は、例えばシリコーン系の樹脂やフッ素系の樹脂等の弾性樹脂（ラバー材）により構成されている。

【0026】

この保持部材１０は、基板Ｗ又は複数の切断品Ｐを吸着して保持する吸着孔１０ａが形成されている。本実施形態では、吸着孔１０ａによる吸着力を増強するために、吸着孔１０ａの吸着側開口部の開口サイズを大きくしてポケット部１０ｂを形成している。なお、図２～図５のポケット部１０ｂは、平面視において矩形状をなすものであるが、ポケット部１０ｂの平面視における形状はこれに限られない。

【0027】

ここで、基板Ｗは、図３（ａ）に示すように、切断後に製品として用いられる製品部Ｗｘと、切断後に製品として用いられない非製品部Ｗｙとを有している。本実施形態では、複数の製品部Ｗｘが例えば縦横マトリックス状（全体として矩形状）等により中央部に配置されており、それら複数の製品部Ｗｘの外周部に非製品部Ｗｙが配置されている。なお、製品部Ｗｘ及び非製品部Ｗｙそれぞれの配置態様は前述に限られない。例えば、非製品部Ｗｙが基板Ｗの外周部以外に配置されていても良い。

【0028】

このため、図３（ｂ）及び図４に示すように、刃避け溝１０Ｍは、製品部Ｗｘ及び非製品部Ｗｙに対応して格子状に形成されており、刃避け溝１０Ｍに取り囲まれた矩形状の領域が基板Ｗの各製品部Ｗｘを保持する保持領域１０Ｒ（図３（ｂ）参照）となる。また、保持部材１０において複数の保持領域１０Ｒを取り囲む４辺部に非製品部Ｗｙに接触する接触領域１０Ｓ（図４参照）が形成される。

【0029】

そして、保持部材１０には、図５及び図６に示すように、基板Ｗを切断して生じる非製品部Ｗｙに接触する接触領域１０Ｓの表面に複数の凹部１０ｃが形成されている。複数の凹部１０ｃは、接触領域１０Ｓの表面と非製品部Ｗｙとの接触面積を低減するものである。複数の凹部１０ｃを形成することによって、凹部１０ｃを形成しない場合の接触面積を１００％とした場合に、接触面積を例えば２０％～３０％としている。

【0030】

また、複数の凹部１０ｃは、図５及び図６に示すように、非製品部Ｗｙが接触領域１０Ｓに接触した状態において、接触領域１０Ｓの外側に連通している。これにより、加工液供給部５０により供給された加工液が、非製品部Ｗｙ及び接触領域１０Ｓの間に流入する（図６参照）。

【0031】

ここで、接触領域１０Ｓの外側に連通しているとは、（１）平面視において凹部１０ｃが非製品部Ｗｙ（接触領域１０Ｓ）の外側に延び、凹部１０ｃが保持部材１０の表面に開口していること、又は、（２）平面視において凹部１０ｃが非製品部Ｗｙに覆われているが、凹部１０ｃが保持部材１０の側面又は刃避け溝１０Ｍの内面に開口していること等を含む。また、平面視において、凹部１０ｃの両端部が接触領域１０Ｓの外側に連通する構成であっても良いし、凹部１０ｃの一端部が接触領域１０Ｓの外側に連通する構成であっても良い。なお、凹部１０ｃの一端部が接触領域１０Ｓの外側に連通する構成の場合には、加工液が流入しやすいように、例えば加工液が供給される側の一端部が接触領域１０Ｓの外側に連通する構成とすることが望ましい。

【0032】

具体的に複数の凹部１０ｃは、図５及び図６に示すように、平面視において格子状、ストライプ状又はドット状をなすものである。なお、図５及び図６には複数の凹部１０ｃを格子状とした例を示している。複数の凹部１０ｃを格子状とすることにより、加工液の流入箇所を増やして加工液を流入しやすくできる。なお、複数の凹部１０ｃは、基板Ｗの種類、保持部材１０の材質、又は、加工液の水流条件（例えば流量又は供給方向等）によって、格子状の他に、ストライプ状又はドット状の種々の形状にすることができる。

【0033】

各凹部１０ｃの幅及び深さは、凹部１０ｃ内に異物が捕集されない程度に小さくし、かつ、基板Ｗの切断（切断品Ｐの生産）及び清掃による摩耗の影響を受けない程度のサイズが望ましい。具体的に各凹部１０ｃの幅及び深さはそれぞれ、例えば数１０～数１００μｍとすることが考えられる。複数の凹部１０ｃのピッチは、例えば数１０μｍとすることが考えられる。これら複数の凹部１０ｃは、レーザ光を照射して形成しても良いし、切削等の機械加工により形成しても良いし、薬液を用いた化学処理により形成しても良いし、型転写成形により形成しても良い。

【0034】

＜本実施形態の効果＞
本実施形態の切断装置１００によれば、非製品部Ｗｙに接触する接触領域１０Ｓの表面に複数の凹部１０ｃが形成されているので、保持部材１０と非製品部Ｗｙとの接触面積を低減して張り付き力を低減し、非製品部Ｗｙを容易に取り除くことができる。また、複数の凹部１０ｃが接触領域１０Ｓの外側に連通しているので、加工液が保持部材１０と非製品部Ｗｙとの間に流入しやすくなり、非製品部Ｗｙを容易に取り除くことができる。したがって、基板Ｗを切断して生じる非製品部Ｗｙが保持部材１０に張り付くことを防止することができる。また、加工液の供給量を少なくすることもでき、加工液を節約することができる。

【0035】

＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

【0036】

例えば、凹部１０ｃにおいて接触領域１０Ｓと連通する端部の開口（例えば幅又は深さ）を大きくすることによって、加工液が流入し易い形状としても良い。

【0037】

また、図７及び図８に示すように、保持部材１０において、基板Ｗの製品部Ｗｘを保持する保持領域１０Ｒの表面に複数の第２凹部１０ｅを形成しても良い。この複数の第２凹部１０ｅは、保持領域１０Ｒの表面と製品部Ｗｘ（切断品Ｐ）との接触面積を低減するものである。複数の第２凹部１０ｅを形成することによって、第２凹部１０ｅを形成しない場合の接触面積を１００％とした場合に、接触面積を例えば５０％～６０％としている。なお、図７では、前記実施形態の接触領域１０Ｓにおける凹部１０ｃの図示を省略している。

【0038】

また、複数の第２凹部１０ｅは、基板Ｗ又は複数の切断品Ｐを保持した状態において、吸着孔１０ａ及び保持領域１０Ｒの外側空間が連通しないように形成されている。具体的に複数の第２凹部１０ｅは、平面視において格子状、ストライプ状又はドット状をなすものである。なお、図７及び図８には複数の第２凹部１０ｅをドット状とした例を示している。ここで、各第２凹部１０ｅの幅及び深さは、第２凹部１０ｅ内に異物が捕集されない程度に小さくし、かつ、基板Ｗの切断（切断品Ｐの生産）及び清掃による摩耗の影響を受けない程度のサイズが望ましい。具体的に各第２凹部１０ｅの幅及び深さはそれぞれ、例えば数１０～数１００μｍとすることが考えられる。これら複数の第２凹部１０ｅは、レーザ光を照射して形成しても良いし、切削等の機械加工により形成しても良いし、薬液を用いた化学処理により形成しても良いし、型転写成形により形成しても良い。

【0039】

さらに、図７及び図８に示すように、保持部材１０の保持領域１０Ｒにおいて複数の第２凹部１０ｅ以外の表面を粗化面１０ｄとしても良い。この粗化面１０ｄは、真空張り付きに対する引き剥がしを向上させるものである。粗化面１０ｄは、第２凹部１０ｅの幅及び深さよりも小さい凹凸を有するものであり、例えば数１０μｍピッチのストライプ状をなすものである。粗化面１０ｄの形成方法としては、レーザ光を照射して形成しても良いし、切削等の機械加工により形成しても良いし、ブラストにより形成しても良いし、型転写成形により形成しても良い。

【0040】

その上、前記実施形態では、保持部材１０がポケット部１０ｂを有する構成であったが、ポケット部１０ｂを有さない構成であっても良い。

【0041】

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

【符号の説明】

【0042】

１００・・・切断装置
Ｗ ・・・基板（切断対象物）
Ｐ ・・・切断品（半導体装置）
４ ・・・切断用テーブル
５ ・・・切断機構
１０ ・・・保持部材
１０ａ・・・吸着孔
１０Ｓ・・・接触領域
１０ｃ・・・凹部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】