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JP7221649B2 - ウエーハの拡張方法およびウエーハの拡張装置 - Google Patents

ウエーハの拡張方法およびウエーハの拡張装置 Download PDF

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Description

本発明は、分割予定ラインによって区画され複数の長方形のデバイスが形成されたウエーハを拡張し、デバイスとデバイスとの間隔を広げるウエーハの拡張方法およびウエーハの拡張装置に関する。
ＩＣ、ＬＳＩ等の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に分割され、分割された各デバイスは携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
また、粘着テープを介してフレームに配設され個々のデバイスに分割されたウエーハは、拡張装置によって粘着テープが拡張され個々のデバイスの間隔が拡げられピックアップを容易にしている（たとえば特許文献１参照。）。
特開２００２－３３４８５２号公報
しかし、分割予定ラインによって区画され複数の長方形のデバイスが形成されたウエーハを均等に拡張すると、デバイスの短辺方向にはデバイスの長辺方向に比べてデバイス間の粘着テープ（拡張すべき粘着テープ）の箇所が多く存在するため、デバイス同士の短辺方向間隔が長辺方向間隔よりも狭くなり均等な間隔に拡張できないという問題がある。
また、上記した問題は、ウエーハの分割予定ラインの内部に改質層を形成しウエーハが貼着された粘着テープを拡張して外力を付与しウエーハを個々のデバイスに分割する技術（たとえば特開２００５－１２９６０７号公報参照。）においても起こり得る。
上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、複数の長方形のデバイスが形成されたウエーハが貼着された粘着テープを拡張したときに、デバイス同士の長辺方向間隔と短辺方向間隔とを均等に拡張することができるウエーハの拡張方法およびウエーハの拡張装置を提供することである。
上記課題を解決するために本発明の第一の局面が提供するのは以下のウエーハの拡張方法である。すなわち、分割予定ラインによって区画され複数の長方形のデバイスが形成されたウエーハを拡張し、デバイスとデバイスとの間隔を広げるウエーハの拡張方法であって、ウエーハを収容する開口部を備えたフレームに粘着テープを介して支持され分割予定ラインが分割された又は分割予定ラインに分割の起点が形成されたウエーハを準備するウエーハ準備工程と、上端にフレームを載置可能なフレーム固定手段にフレームを固定するフレーム固定工程と、ウエーハの外周に対応する外周を備えた押圧部材によって粘着テープ側からウエーハを押圧してフレームから遠ざけウエーハとフレームとの間にある露出粘着テープを拡張しデバイスとデバイスとの間隔を広げる拡張工程と、を少なくとも含み、該拡張工程において、該押圧部材によってウエーハをフレームから遠ざけるとデバイスの短辺が並ぶ方向の該露出粘着テープが先に貼着して該露出粘着テープの幅を規制する初期規制部と、更にウエーハをフレームから遠ざけるとデバイスの長辺が並ぶ方向の該露出粘着テープが後から徐々に貼着して該露出粘着テープの幅を規制する終期規制部とを備え、長方形のデバイスとデバイスとの間隔を均等にするための、該初期規制部から該終期規制部に渡って湾曲する治具がフレームの上部に配設され、該終期規制部の上下方向位置は該初期規制部の上下方向位置よりも上方に位置するウエーハの拡張方法である。
上記課題を解決するために本発明の第二の局面が提供するのは以下のウエーハの拡張装置である。すなわち、分割予定ラインによって区画され複数の長方形のデバイスが形成されたウエーハを拡張し、デバイスとデバイスとの間隔を広げるウエーハの拡張装置であって、分割予定ラインが分割された又は分割予定ラインに分割の起点が形成されたウエーハを収容する開口部を備え粘着テープを介してウエーハを支持したフレームを固定するフレーム固定手段と、ウエーハの外周に対応する外周を備え粘着テープ側からウエーハを押圧してフレームから遠ざけウエーハとフレームとの間にある露出粘着テープを拡張する押圧部材と、を少なくとも備え、該押圧部材によってウエーハをフレームから遠ざけるとデバイスの短辺が並ぶ方向の該露出粘着テープが先に貼着して該露出粘着テープの幅を規制する初期規制部と、更にウエーハをフレームから遠ざけるとデバイスの長辺が並ぶ方向の該露出粘着テープが後から徐々に貼着して該露出粘着テープの幅を規制する終期規制部とを備え、長方形のデバイスとデバイスとの間隔を均等にするための、該初期規制部から該終期規制部に渡って湾曲する治具がフレームの上部に配設され、該終期規制部の上下方向位置は該初期規制部の上下方向位置よりも上方に位置するウエーハの拡張装置である。
本発明の第一の局面が提供するウエーハの拡張方法は、ウエーハを収容する開口部を備えたフレームに粘着テープを介して支持され分割予定ラインが分割された又は分割予定ラインに分割の起点が形成されたウエーハを準備するウエーハ準備工程と、上端にフレームを載置可能なフレーム固定手段にフレームを固定するフレーム固定工程と、ウエーハの外周に対応する外周を備えた押圧部材によって粘着テープ側からウエーハを押圧してフレームから遠ざけウエーハとフレームとの間にある露出粘着テープを拡張しデバイスとデバイスとの間隔を広げる拡張工程と、を少なくとも含み、該拡張工程において、該押圧部材によってウエーハをフレームから遠ざけるとデバイスの短辺が並ぶ方向の該露出粘着テープが先に貼着して該露出粘着テープの幅を規制する初期規制部と、更にウエーハをフレームから遠ざけるとデバイスの長辺が並ぶ方向の該露出粘着テープが後から徐々に貼着して該露出粘着テープの幅を規制する終期規制部とを備え、長方形のデバイスとデバイスとの間隔を均等にするための、該初期規制部から該終期規制部に渡って湾曲する治具がフレームの上部に配設され、該終期規制部の上下方向位置は該初期規制部の上下方向位置よりも上方に位置するので、長方形のデバイスが比較的多く並ぶ短辺方向の粘着テープがデバイスの長辺方向の粘着テープに比べて多く引っ張られ、デバイス同士の長辺方向間隔と短辺方向間隔とを均等に拡張することができる。
本発明の第二の局面が提供するウエーハの拡張装置は、分割予定ラインが分割された又は分割予定ラインに分割の起点が形成されたウエーハを収容する開口部を備え粘着テープを介してウエーハを支持したフレームを固定するフレーム固定手段と、ウエーハの外周に対応する外周を備え粘着テープ側からウエーハを押圧してフレームから遠ざけウエーハとフレームとの間にある露出粘着テープを拡張する押圧部材と、を少なくとも備え、該押圧部材によってウエーハをフレームから遠ざけるとデバイスの短辺が並ぶ方向の該露出粘着テープが先に貼着して該露出粘着テープの幅を規制する初期規制部と、更にウエーハをフレームから遠ざけるとデバイスの長辺が並ぶ方向の該露出粘着テープが後から徐々に貼着して該露出粘着テープの幅を規制する終期規制部とを備え、長方形のデバイスとデバイスとの間隔を均等にするための、該初期規制部から該終期規制部に渡って湾曲する治具がフレームの上部に配設され、該終期規制部の上下方向位置は該初期規制部の上下方向位置よりも上方に位置するので、長方形のデバイスが比較的多く並ぶ短辺方向の粘着テープがデバイスの長辺方向の粘着テープに比べて多く引っ張られ、デバイス同士の長辺方向間隔と短辺方向間隔とを均等に拡張することができる。
（ａ）２種類のウエーハと、粘着テープが装着されたフレームとの斜視図、（ｂ）粘着テープを介してフレームに支持された一方のウエーハの斜視図。 本発明に従って構成されたウエーハの拡張装置の斜視図。 （ａ）図２に示す治具のＡ－Ａ線断面図、（ｂ）図２に示す治具のＢ－Ｂ線断面図。 フレーム固定工程を実施した状態を示す斜視図。 （ａ）図４におけるＣ－Ｃ線断面図、（ｂ）図４におけるＤ－Ｄ線断面図。 （ａ）露出粘着テープを拡張したときの図５（ａ）に対応する断面図、（ｂ）露出粘着テープを拡張したときの図５（ｂ）に対応する断面図。 露出粘着テープを拡張し、デバイス同士の長辺方向間隔と短辺方向間隔とが均等に広げられたウエーハの一部平面図。
以下、本発明に係るウエーハの拡張方法およびウエーハの拡張装置の好適実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本発明に係るウエーハの拡張方法では、まず、ウエーハを収容する開口部を備えたフレームに粘着テープを介して支持され分割予定ラインが分割された又は分割予定ラインに分割の起点が形成されたウエーハを準備するウエーハ準備工程を実施する。
ウエーハ準備工程で準備するウエーハとしては、たとえば図１に示すウエーハ２または２’でよい。ウエーハ２および２’の双方は、Ｓｉ（シリコン）等の適宜の半導体材料から円板状に形成されている。一方のウエーハ２の表面２ａは、格子状の分割予定ライン４によって複数の長方形領域に区画され、複数の長方形領域のそれぞれにはＩＣ、ＬＳＩ等の長方形のデバイス６が形成されている。また、他方のウエーハ２’の表面２ａ’は、一部分が格子状で且つ他の部分が千鳥状の分割予定ライン４’によって複数の長方形領域に区画され、複数の長方形領域のそれぞれにはＩＣ、ＬＳＩ等の長方形のデバイス６’が形成されている。
図１（ｂ）を参照して説明すると、ウエーハ準備工程では、まず、ウエーハ２を収容する円形の開口部８ａを備えた環状のフレーム８に周縁が固定された粘着テープ１０にウエーハ２の裏面２ｂを貼り付ける。あるいは、ウエーハ２の表面２ａを粘着テープ１０に貼り付けてもよい。次いで、分割予定ライン４に対して、切削ブレードを回転可能に備えたダイシング装置（図示していない。）を用いて切削加工を施し、若しくはレーザー光線を照射するレーザー加工装置（図示していない。）を用いてアブレーション加工を施し分割予定ライン４を分割する。あるいは、レーザー加工装置を用いて、強度が低下した改質層等の分割の起点をレーザー加工によって分割予定ライン４の内部に形成してもよい。なお、ウエーハ２の周縁とフレーム８の内周縁との間に位置する露出粘着テープを図１（ｂ）に符号１０ａで示す。また、図１（ｂ）には、便宜上、分割予定ライン４が分割された分割ラインおよび分割予定ライン４の内部に形成された分割の起点は図示していない。
デバイス６’が配置されている他方のウエーハ２’については、フレーム８に固定された粘着テープ１０にウエーハ２’を貼り付けた後、レーザー加工装置を用いて、分割予定ライン４’を分割し、または分割予定ライン４’の内部に分割の起点を形成することができる。
以下、粘着テープ１０を介してフレーム８によって支持された一方のウエーハ２を図示しながら説明する。
ウエーハ準備工程を実施した後、上端にフレーム８を載置可能なフレーム固定手段にフレーム８を固定するフレーム固定工程を実施する。フレーム固定工程は、本発明に従って構成されたウエーハの拡張装置１２（図２参照。）を用いて実施することができる。
図２に示すとおり、ウエーハの拡張装置１２は、分割予定ライン４が分割された又は分割予定ライン４に分割の起点が形成されたウエーハ２を収容する開口部８ａを備え粘着テープ１０を介してウエーハ２を支持したフレーム８を固定するフレーム固定手段１４と、ウエーハ２の外周に対応する外周を備え、粘着テープ１０側からウエーハ２を押圧してフレーム８から遠ざけウエーハ２とフレーム８との間にある露出粘着テープ１０ａを拡張する押圧部材１６と、を少なくとも備える。
フレーム固定手段１４は上下方向に延びる円筒状に形成されている。フレーム固定手段１４の外径および内径はフレーム８の外径および内径に対応しており、フレーム固定手段１４の上端にフレーム８を載置することができるようになっている。また、フレーム固定手段１４の上部外周縁には周方向に間隔をおいて複数のクランプ１８が付設されている。
フレーム固定手段１４の内側に配置されている押圧部材１６も上下方向に延びる円筒状に形成されている。押圧部材１６の外周はウエーハ２の外周に対応しており、図示の実施形態の押圧部材１６の外周はウエーハ２の外周よりも若干大きく形成されている。また、押圧部材１６は、エアシリンダや電動シリンダ等の適宜の駆動手段によってフレーム固定手段１４に対して相対的に昇降自在に構成されている。そして、駆動手段によって押圧部材１６がフレーム固定手段１４に対して相対的に上昇すると、押圧部材１６は、粘着テープ１０を介してフレーム８に支持されたウエーハ２を粘着テープ１０側から押圧して、フレーム固定手段１４に固定されたフレーム８からウエーハ２を遠ざけ、ウエーハ２とフレーム８との間にある露出粘着テープ１０ａを拡張するようになっている。なお、押圧部材１６の上端部に複数のコロを環状に配設して粘着テープ１０との摩擦抵抗を小さくして、ウエーハ２が貼着された粘着テープ１０の拡張を促すことが好ましい。
図２と共に図３を参照して説明すると、ウエーハの拡張装置１２は、長方形のデバイス６とデバイス６との間隔を均等にするための、フレーム固定手段１４の上端に載置されたフレーム８の上部に配設される環状の治具２０を含む。治具２０は、押圧部材１６によってウエーハ２をフレーム８から遠ざけるとデバイス６の短辺が並ぶ方向の露出粘着テープ１０ａが先に貼着して露出粘着テープ１０ａの幅を規制する初期規制部２０ａと、更にウエーハ２をフレーム８から遠ざけるとデバイス６の長辺が並ぶ方向の露出粘着テープ１０ａが後から徐々に貼着して露出粘着テープ１０ａの幅を規制する終期規制部２０ｂとを備える。
図３に示すとおり、初期規制部２０ａは、治具２０の内周縁下端に互いに対面する位置に一対設けられており、終期規制部２０ｂは、治具２０の内周縁下端に互いに対面する位置に一対設けられていて一対の初期規制部２０ａの間に位置づけられている。治具２０の径方向中心を基準として初期規制部２０ａと終期規制部２０ｂとのなす角度は９０度である。また、図３を参照することによって理解されるとおり、各初期規制部２０ａの上下方向位置は治具２０の下端に整合しており、各終期規制部２０ｂの上下方向位置は治具２０の下端よりも上方に位置しており、治具２０の内周縁下端は各初期規制部２０ａから各終期規制部２０ｂに渡って湾曲している。
図４を参照して説明すると、フレーム固定工程では、まず、粘着テープ１０を介してウエーハ２を支持したフレーム８をフレーム固定手段１４の上端に載置する。次いで、初期規制部２０ａおよび終期規制部２０ｂを下に向けてフレーム８の上部に治具２０を載置する。この際、図４に示すとおり、デバイス６の短辺方向と初期規制部２０ａ同士を結ぶ線分とが一致すると共に、デバイス６の長辺方向と終期規制部２０ｂ同士を結ぶ線分とが一致するように、ウエーハ２と治具２０との位置関係を調整する。そして、フレーム固定手段１４の複数のクランプ１８で治具２０と共にフレーム８をフレーム固定手段１４の上端に押しつけて固定する。
フレーム固定工程を実施した後、ウエーハ２の外周に対応して僅かに大きい外周を備えた押圧部材１６によって粘着テープ１０側からウエーハ２を押圧してフレーム８から遠ざけウエーハ２とフレーム８との間にある露出粘着テープ１０ａを拡張しデバイス６とデバイス６との間隔を広げる拡張工程を実施する。
図５および図６を参照して説明すると、拡張工程では、図５に示す初期位置（フレーム固定手段１４の上端と押圧部材１６の上端とがほぼ同じ高さの位置）から、固定手段１４に対して押圧部材１６を駆動手段で上昇させ、押圧部材１６によって粘着テープ１０を介してフレーム８に支持されたウエーハ２を粘着テープ１０側から押圧する。これによって、フレーム固定手段１４に固定されたフレーム８からウエーハ２を遠ざけ、ウエーハ２とフレーム８との間にある露出粘着テープ１０ａを拡張する。なお、図５に示すとおり、押圧部材１６の内径は拡張前のウエーハ２の直径よりも僅かに大きい。
拡張工程において、押圧部材１６によってウエーハ２をフレーム８から遠ざけると、デバイス６の短辺が並ぶ方向の露出粘着テープ１０ａが治具２０の初期規制部２０ａに先に貼着して、デバイス６の短辺方向の露出粘着テープ１０ａの幅が初期規制部２０ａによって規制される。そして、押圧部材１６によって更にウエーハ２をフレーム８から遠ざけると、デバイス６の長辺が並ぶ方向の露出粘着テープ１０ａが後から治具２０の内周縁下端に徐々に貼着して、デバイス６の長辺方向の露出粘着テープ１０ａの幅が終期規制部２０ｂによって規制される。
このように、長方形のデバイス６が比較的多く並ぶデバイス６の短辺方向の露出粘着テープ１０ａの幅と、長方形のデバイス６が比較的少なく並ぶデバイス６の長辺方向の露出粘着テープ１０ａの幅とを段階的に規制することによって、治具２０の初期規制部２０ａで先に規制した短辺方向の露出粘着テープ１０ａを、治具２０の終期規制部２０ｂで後に規制した長辺方向の露出粘着テープ１０ａよりも多く引っ張ることができる。これによって、図６に示すとおり、拡張後のウエーハ２においてはデバイス６の短辺方向の拡張度合がデバイス６の長辺方向の拡張度合よりも大きくなり、ウエーハ２全体としてのデバイス６の短辺方向長さＬ１がデバイス６の長辺方向長さＬ２よりも大きくなる。このため、拡張後のウエーハ２の形状は全体として楕円形状となる。また、デバイス６下方の粘着テープ１０は、デバイス６が貼着されているので、デバイス６間の粘着テープ１０と比べて拡張が抑制される。したがって、図示の実施形態では図７に示すとおり、デバイス６同士の長辺方向間隔ｓ１と短辺方向間隔ｓ２とを均等に拡張することができる。
２、２’：ウエーハ
２ａ、２ａ’：表面
４、４’：分割予定ライン
６、６’：デバイス
８：フレーム
８ａ：開口部
１０：粘着テープ
１０ａ：露出粘着テープ
１２：ウエーハの拡張装置
１４：フレーム固定手段
１６：押圧部材
２０：治具
２０ａ：初期規制部
２０ｂ：終期規制部

Claims (2)

  1. 分割予定ラインによって区画され複数の長方形のデバイスが形成されたウエーハを拡張し、デバイスとデバイスとの間隔を広げるウエーハの拡張方法であって、
    ウエーハを収容する開口部を備えたフレームに粘着テープを介して支持され分割予定ラインが分割された又は分割予定ラインに分割の起点が形成されたウエーハを準備するウエーハ準備工程と、
    上端にフレームを載置可能なフレーム固定手段にフレームを固定するフレーム固定工程と、
    ウエーハの外周に対応する外周を備えた押圧部材によって粘着テープ側からウエーハを押圧してフレームから遠ざけウエーハとフレームとの間にある露出粘着テープを拡張しデバイスとデバイスとの間隔を広げる拡張工程と、
    を少なくとも含み、
    該拡張工程において、該押圧部材によってウエーハをフレームから遠ざけるとデバイスの短辺が並ぶ方向の該露出粘着テープが先に貼着して該露出粘着テープの幅を規制する初期規制部と、更にウエーハをフレームから遠ざけるとデバイスの長辺が並ぶ方向の該露出粘着テープが後から徐々に貼着して該露出粘着テープの幅を規制する終期規制部とを備え、長方形のデバイスとデバイスとの間隔を均等にするための、該初期規制部から該終期規制部に渡って湾曲する治具がフレームの上部に配設され、
    該終期規制部の上下方向位置は該初期規制部の上下方向位置よりも上方に位置するウエーハの拡張方法。
  2. 分割予定ラインによって区画され複数の長方形のデバイスが形成されたウエーハを拡張し、デバイスとデバイスとの間隔を広げるウエーハの拡張装置であって、
    分割予定ラインが分割された又は分割予定ラインに分割の起点が形成されたウエーハを収容する開口部を備え粘着テープを介してウエーハを支持したフレームを固定するフレーム固定手段と、
    ウエーハの外周に対応する外周を備え粘着テープ側からウエーハを押圧してフレームから遠ざけウエーハとフレームとの間にある露出粘着テープを拡張する押圧部材と、
    を少なくとも備え、
    該押圧部材によってウエーハをフレームから遠ざけるとデバイスの短辺が並ぶ方向の該露出粘着テープが先に貼着して該露出粘着テープの幅を規制する初期規制部と、更にウエーハをフレームから遠ざけるとデバイスの長辺が並ぶ方向の該露出粘着テープが後から徐々に貼着して該露出粘着テープの幅を規制する終期規制部とを備え、長方形のデバイスとデバイスとの間隔を均等にするための、該初期規制部から該終期規制部に渡って湾曲する治具がフレームの上部に配設され、
    該終期規制部の上下方向位置は該初期規制部の上下方向位置よりも上方に位置するウエーハの拡張装置。
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