(57)【要約】      （修正有）【課題】ウエーハの裏面に厚みが均一なダイボンディング用の接着剤被膜を経済的に形成することができるウエーハの処理方法およびウエーハの処理装置を提供する。【解決手段】表面に複数のデバイスが形成されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着剤被膜を形成するウエーハの処理方法であって、保持テーブル３３の上面にウエーハの裏面を上側にしてウエーハを保持するウエーハ保持工程と、保持テーブル３３に保持されたウエーハの裏面における中央部にダイボンディング用の液状接着剤を所定量供給する液状接着剤供給工程と、保持テーブルに超音波振動を付与してウエーハの裏面における中央部に供給された液状接着剤をウエーハの裏面における外周に向けて流動せしめることによりウエーハの裏面に接着剤被膜を被覆する接着剤被覆工程とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数のデバイスが形成されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着剤被膜を形成するウエーハの処理方法であって、
保持テーブルの上面にウエーハの裏面を上側にしてウエーハを保持するウエーハ保持工程と、
保持テーブルに保持されたウエーハの裏面における中央部にダイボンディング用の液状接着剤を所定量供給する液状接着剤供給工程と、
保持テーブルに超音波振動を付与してウエーハの裏面における中央部に供給された液状接着剤をウエーハの裏面における外周に向けて流動せしめることによりウエーハの裏面に接着剤被膜を被覆する接着剤被覆工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの処理方法。
【請求項２】
該ダイボンディング用の液状接着剤は、粘度が５０００〜１００００cpsに設定されている、請求項１記載のウエーハの処理方法。
【請求項３】
該接着剤被覆工程においては、該保持テーブルを７００〜１０００rpmの回転速度で回転せしめる、請求項１又は２記載のウエーハの処理方法。
【請求項４】
該接着剤被覆工程を実施した後に、ウエーハの裏面に被覆された接着剤被膜を硬化させる接着剤被膜硬化工程を実施する、請求項１から３のいずれかに記載のウエーハの処理方法。
【請求項５】
表面に複数のデバイスが形成されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着剤被膜を形成するウエーハの処理装置において、
ウエーハを保持する保持面を有する保持テーブルと、
該保持テーブルの保持面に保持されたウエーハの上面にダイボンディング用の液状接着剤を供給する液状接着剤供給手段と、
該保持テーブルに超音波振動を付与する超音波振動付与手段と、を具備している、
ことを特徴とするウエーハの処理装置。
【請求項６】
該超音波振動付与手段は、該保持テーブルに配設された超音波振動子と、該超音波振動子に交流電力を印加する電力供給手段とを具備している、請求項５記載のウエーハの処理装置。
【請求項７】
該保持テーブルは回転可能に構成されており、該保持テーブルを回転駆動するための回転駆動手段を具備している、請求項５又は６記載のウエーハの処理装置。
【請求項８】
該保持テーブルを該液状接着剤供給手段が位置する液状接着剤供給領域と所定の間隔を置いて設けられた接着剤被膜硬化領域に配設され該保持テーブルの保持面に保持されたウエーハの上面に被覆された接着剤被膜を硬化せしめる接着剤被膜硬化手段と、該保持テーブルを液状接着剤供給領域と接着剤被膜硬化領域に選択的に位置付ける保持テーブル位置付け手段とを具備している、請求項５から７のいずれかに記載のウエーハの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に複数のデバイスが形成されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着剤被膜を形成するウエーハの処理方法およびその処理方法を実施するためのウエーハの処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に形成されたストリート（分割予定ライン）によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成し、該デバイスが形成された各領域をストリートに沿って分割することにより個々のデバイスを製造している。半導体ウエーハを分割する分割装置としては一般にダイシング装置と呼ばれる切削装置が用いられており、この切削装置は厚みが数十μｍの切削ブレードによって半導体ウエーハをストリートに沿って切削する。このようにして分割されたデバイスは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。
【０００３】
個々に分割されたデバイスは、その裏面にエポキシ樹脂等で形成された厚み７０〜８０μｍのダイアタッチフィルムと云われるダイボンディング用の接着フィルムが装着され、この接着フィルムを介してデバイスを支持するダイボンディングフレームに加熱溶着することによりボンディングされる。デバイスの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着する方法としては、半導体ウエーハの裏面に接着フィルムを貼着し、この接着フィルムを介して半導体ウエーハをダイシングテープに貼着した後、半導体ウエーハの表面に形成されたストリートに沿って切削ブレードにより半導体ウエーハとともに接着フィルムを切断することにより、裏面に接着フィルムが装着されたデバイスを形成している。
【０００４】
近年、携帯電話やパソコン等の電気機器はより軽量化、小型化が求められており、より薄いデバイスが要求されており、デバイスをダイボンディングフレームに接合するダイボンディング用の接着フィルムも薄くすることが望まれている。しかるに、ダイボンディング用の接着フィルムを薄く形成するには技術的に限界がある。
【０００５】
上述した要望に対応するため、裏面が研削され所定の厚みに形成されたウエーハの裏面に、ダイボンディング用の接着剤をスピンコートによって塗布するウエーハの処理方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２３６５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
而して、ウエーハの裏面にダイボンディング用の接着剤をスピンコートによって塗布する方法は、スピンナーテーブルに保持されたウエーハの中心領域にダイボンディング用の液状接着剤を滴下し、スピンナーテーブルを３０００〜４０００rpmの回転速度で回転することにより、接着剤を遠心力でウエーハの全面に流動させて被覆する方法であるため、滴下された接着剤の９０％以上が飛散して廃棄されるので不経済であるという問題がある。
【０００８】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、ウエーハの裏面に厚みが均一なダイボンディング用の接着剤被膜を経済的に形成することができるウエーハの処理方法およびウエーハの処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に複数のデバイスが形成されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着剤被膜を形成するウエーハの処理方法であって、
保持テーブルの上面にウエーハの裏面を上側にしてウエーハを保持するウエーハ保持工程と、
保持テーブルに保持されたウエーハの裏面における中央部にダイボンディング用の液状接着剤を所定量供給する液状接着剤供給工程と、
保持テーブルに超音波振動を付与してウエーハの裏面における中央部に供給された液状接着剤をウエーハの裏面における外周に向けて流動せしめることによりウエーハの裏面に接着剤被膜を被覆する接着剤被覆工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの処理方法が提供される。
【００１０】
上記ダイボンディング用の液状接着剤は、粘度が５０００〜１００００cpsに設定されている。
上記接着剤被覆工程においては、保持テーブルを７００〜１０００rpmの回転速度で回転せしめることが望ましい。
また、上記接着剤被覆工程を実施した後に、ウエーハの裏面に被覆された接着剤被膜を硬化させる接着剤被膜硬化工程を実施する。
【００１１】
また、本発明によれば、表面に複数のデバイスが形成されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着剤被膜を形成するウエーハの処理装置において、
ウエーハを保持する保持面を有する保持テーブルと、
該保持テーブルの保持面に保持されたウエーハの上面にダイボンディング用の液状接着剤を供給する液状接着剤供給手段と、
該保持テーブルに超音波振動を付与する超音波振動付与手段と、を具備している、
ことを特徴とするウエーハの処理装置が提供される。
【００１２】
上記超音波振動付与手段は、保持テーブルに配設された超音波振動子と、該超音波振動子に交流電力を印加する電力供給手段とを具備している。
また、上記保持テーブルは回転可能に構成されており、保持テーブルを回転駆動するための回転駆動手段を具備していることが望ましい。
上記ウエーハの処理装置は、保持テーブルを液状接着剤供給手段が位置する液状接着剤供給領域と所定の間隔を置いて設けられた接着剤被膜硬化領域に配設され保持テーブルの保持面に保持されたウエーハの上面に被覆された接着剤被膜を硬化せしめる接着剤被膜硬化手段と、保持テーブルを液状接着剤供給領域と接着剤被膜硬化領域に選択的に位置付ける保持テーブル位置付け手段とを具備している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるウエーハの処理方法およびウエーハの処理装置においては、保持テーブルに保持されたウエーハの裏面中央部に液状接着剤を供給し、保持テーブルに超音波振動を付与することにより液状接着剤をウエーハの外周に向けて流動せしめてウエーハの裏面に接着剤被膜を形成するので、接着剤の飛散がなく、ウエーハの裏面に厚みが均一なダイボンディング用の接着剤被膜を経済的に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に従って構成されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着剤被膜を形成するためのウエーハの処理装置の斜視図。
【図２】図１に示すウエーハの処理装置を構成する保持テーブルおよび超音波振動付与手段の要部を破断して示す説明図。
【図３】ウエーハとしての半導体ウエーハ。
【図４】本発明によるウエーハの処理方法における液状接着剤供給工程の説明図。
【図５】本発明によるウエーハの処理方法における接着剤被覆工程の説明図。
【図６】本発明によるウエーハの処理方法における接着剤被膜硬化工程の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明によるウエーハの処理方法およびウエーハの処理装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して更に詳細に説明する。
図１には、本発明に従って構成されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着剤被膜を形成するためのウエーハの処理装置の斜視図が示されている。図示の実施形態におけるウエーハの処理装置は、静止基台２と、ウエーハを保持する保持テーブルを備えた保持テーブル機構３と、該保持テーブル機構３を液状接着剤供給領域３Aと接着剤被膜硬化領域３Bに選択的に位置付ける保持テーブル位置付け手段５と、液状接着剤供給領域３Aに配設された液状接着剤供給手段６と、接着剤被膜硬化領域３Bに配設された接着剤被膜硬化手段７を具備している。
【００１６】
図１を参照して説明を続けると、図示の実施形態における保持テーブル機構３は、保持テーブル位置付け手段５を構成する一対の案内レール５１、５１に沿って移動可能に配設された移動基台３１を具備している。この移動基台３１は、その下面に上記一対の案内レール５１、５１と嵌合する一対の被案内溝３１１、３１１が設けられており、この被案内溝３１１、３１１を一対の案内レール５１、５１に嵌合することにより、一対の案内レール５１、５１に沿って移動可能に構成される。この移動基台３１の上面にウエーハを保持する保持テーブル３３および該保持テーブル３３を回転する回転駆動手段としてのサーボモータ３４が配設されている。
【００１７】
上記保持テーブル３３について、図２を参照して説明する。
図示の実施形態における保持テーブル３３は、円形状のテーブル本体３３１と、該テーブル本体３３１の下面に連続して形成された軸部３３２とからなっており、ステンレス鋼等の金属材によって一体的に形成されている。テーブル本体３３１の上面には円形の嵌合凹部３３１aが設けられている。この嵌合凹部３３１aには、底面の外周部に環状の載置棚３３１bが設けられている。また、テーブル本体３３１および軸部３３２には嵌合凹部３３１aに開口する吸引通路３３１cが設けられており、この吸引通路３３１cは図示しない吸引手段に連通されている。テーブル本体３３１に設けられた嵌合凹部３３１aに無数の吸引孔を備えたポーラスなセラミックス等からなる多孔性部材によって形成された吸着チャック３３３が嵌合され、環状の載置棚３３１b上に載置される。このように構成された保持テーブル３３は、吸着チャック３３３の上面である保持面にウエーハを載置し、図示しない吸引手段を作動することにより、吸着チャック３３３上にウエーハを吸引保持する。
【００１８】
図２を参照して説明を続けると、図示の実施形態におけるウエーハの処理装置は、上記保持テーブル３３に超音波振動を付与する超音波振動付与手段４を具備している。この超音波振動付与手段４は、保持テーブル３３に配設された超音波振動子４１aおよび４１bと、該超音波振動子４１aおよび４１bに交流電力を印加する電力供給手段４２とからなっている。超音波振動子４１aおよび４１bは、テーブル本体３３１の外周部に形成された環状の溝３３１d内に配設される。この超音波振動子４１aおよび４１bは、それぞれ圧電体４１１と、該圧電体４１１の両側分極面にそれぞれ装着された2枚の電極板４１２、４１３とからなっており、それぞれ半環状形に形成されている。圧電体４１１は、チタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zr,Ti)O3)、リチウムナイオベート(LiNbO3)、リチウムタンタレート(LiTaO3)等の圧電セラミックスによって形成されている。このように構成された超音波振動子４１aおよび４１bは、それぞれ電極板４１２、４１３が絶縁体ボンドによってテーブル本体３３１に装着されている。このようにしてテーブル本体３３１に装着された超音波振動子４１aおよび４１bは、それぞれ電極板４１２、４１３が導線４１４、４１５を介して軸部３３２の外周面に絶縁体ボンドを介して配設された環状の電極端子４１６、４１７に接続されている。なお、環状の電極端子４１６、４１７の外周にはスリップリング４１８、４１９が装着され、このスリップリング４１８、４１９が電力供給手段４２に接続される。
【００１９】
上述した超音波振動子４１aおよび４１bに所定周波数の交流電力を印加する交流電力供給手段４２は、交流電源４２１と、電力調整手段としての電圧調整手段４２２と、交流電力の周波数を調整する周波数調整手段４２３と、上記電圧調整手段４２２および周波数調整手段４２３を制御する制御手段４２４を具備している。
【００２０】
図２に示す超音波振動付与手段４は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
超音波振動付与手段４を構成する電力供給手段４２は、制御手段４２４によって電圧調整手段４２２および周波数変換手段４２３を制御し、交流電力の電圧を所定の電圧（例えば、７５V）に制御するとともに、交流電力の周波数を所定周波数（例えば、１９kHz）に変換する。このようにして所定の電圧で所定周波数に制御された交流電力は、スリップリング４１８、４１９、環状の電極端子４１６、４１７、導線４１４、４１５を介して超音波振動子４１aおよび４１bのそれぞれの電極板４１２、４１３に印加される。この結果、超音波振動子４１aおよび４１bは径方向および軸方向に繰り返し変位して超音波振動する。この超音波振動は、保持テーブル３３の円形状のテーブル本体３３１に伝達され、テーブル本体３３１が径方向および軸方向に超音波振動する。なお、本発明者の実験によると、上記超音波振動子４１aおよび４１bに電圧が７５Vで所定周波数が１９kHzの交流電力を印加した場合、保持テーブル３３は１９kHzの周波数で径方向および軸方向にそれぞれ６μm程度の振幅で振動した。
【００２１】
なお、上述したように構成された保持テーブル３３は、図１に示すように軸部３３２が移動基台３１に配設されたサーボモータ３４の駆動軸３４１に伝動連結される。従って、サーボモータ３４を駆動することにより、保持テーブル３３は所定の方向に回転せしめられる。
【００２２】
次に、図１を参照して上記保持テーブル位置付け手段５について説明する。保持テーブル位置付け手段５は、静止基台２上に平行に配設された一対の案内レール５１、５１と、該案内レール５１、５１の間に平行に配設された雄ネジロッド５２と、該雄ネジロッド５２を回転駆動するためのパルスモータ５３等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド５２は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック５４に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ５３の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド５２は、上記移動基台３１に設けられた雌ネジブロック３１２に形成された貫通雌ネジ穴３１２aに螺合されている。従って、パルスモータ５３によって雄ネジロッド５２を正転および逆転駆動することにより、移動基台３１を案内レール５１、５１に沿って移動せしめ、保持テーブル機構３の保持テーブル３３を液状接着剤供給領域３Aと接着剤被膜硬化領域３Bに選択的に位置付けることができる。
【００２３】
図１を参照して説明を続けると、液状接着剤供給領域３Aに配設された液状接着剤供給手段６は、液状接着剤供給領域３Aに位置付けられる保持テーブル３３の上方に配置され図示しない液状接着剤供給源に接続された液状接着剤噴出ノズル６１を備えている。従って、液状接着剤供給手段６は、液状接着剤噴出ノズル６１から液状接着剤供給領域３Aに位置付けられた保持テーブル３３に保持されたウエーハの上面に液状接着剤を供給することができる。
【００２４】
次に、上記接着剤硬化領域３Bに配設された接着剤被膜硬化手段７について説明する。
接着剤被膜硬化手段７は、上記液状接着剤供給手段６によってウエーハの裏面に供給される液状接着剤の特性によって選択されるが、図示の実施形態においては紫外線照射器７１が用いられる。この紫外線照射器７１は、接着剤硬化領域３Bに位置付けられる保持テーブル３３の上方に配置される。
【００２５】
図示の実施形態におけるウエーハの処理装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
図３には、ウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図３に示す半導体ウエーハ１０は、シリコンウエーハからなっており、表面１０ａには複数のストリート１０１が格子状に形成されている。そして、半導体ウエーハ１０の表面１０aには、格子状に形成された複数のストリート１０１によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１０２が形成されている。なお、図３に示す半導体ウエーハ１０は、裏面１０bが研削されて所定の厚み(例えば６０μm)に形成されている。
【００２６】
以下、上記ウエーハの処理装置を用いて上述した半導体ウエーハ１０の裏面１０bにダイボンディング用の接着剤被膜を形成する手順について説明する。
先ず、保持テーブル機構３を液状接着剤供給領域３Aと接着剤被膜硬化領域３Bとの間に位置するウエーハ載置領域３Cに位置付ける。そして、図４に示すように保持テーブル機構３の保持テーブル３３上に半導体ウエーハ１０の表面１０a側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、保持テーブル３３上に半導体ウエーハ１０を吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、保持テーブル３３上に保持された半導体ウエーハ１０は、裏面１０bが上側となる。
【００２７】
上述したウエーハ保持工程を実施したならば、保持テーブル位置付け手段５を作動して保持テーブル機構３を液状接着剤供給領域３Aに位置付ける。そして、図４に示すように液状接着剤供給手段６を作動して、液状接着剤噴出ノズル６１から紫外線を照射することにより硬化する液状樹脂からなるダイボンディング用の液状接着剤２０を保持テーブル３３に保持された半導体ウエーハ１０の裏面１０b(上面)中央部に所定量供給する（液状接着剤供給工程）。この液状接着剤２０の粘度は、５０００〜１００００cpsに設定されている。また、液状接着剤２０の供給量は、半導体ウエーハ１０の裏面１０bに例えば１０μm程度の均一な被膜を形成することができる量に設定されている。
【００２８】
上述した液状接着剤供給工程を実施したならば、超音波振動付与手段４を作動し、電力供給手段４２から超音波振動子４１aおよび４１bのそれぞれの電極板４１２、４１３に所定の電圧および所定周波数に設定された交流電力を印加する。この結果、上述したように超音波振動子４１aおよび４１bが径方向および軸方向に繰り返し変位して超音波振動し、図５の(a)に示すように保持テーブル３３のテーブル本体３３１が径方向および軸方向に超音波振動せしめられる。この結果、テーブル本体３３１に保持された半導体ウエーハ１０の裏面１０b(上面)中央部に供給された液状接着剤２０は、超音波振動の作用により外周に向けて流動し、図５の(b)に示すように半導体ウエーハ１０の裏面１０b(上面)に接着剤被膜２００が均一な厚みで被覆される（接着剤被覆工程）。
【００２９】
なお、上記接着剤被覆工程においては、図５の(c)に示すように保持テーブル３３を矢印３３aで示す方向に７００〜１０００rpmの回転速度で１０〜２０秒間回転することにより、効率よく半導体ウエーハ１０の裏面１０b(上面)に接着剤被膜２００を均一な厚みで被覆することができる。
【００３０】
上述した接着剤被覆工程を実施したならば、上記保持テーブル位置付け手段５を作動して保持テーブル３３を図１に示す接着剤被膜硬化領域３Bに移動し、図６に示すように接着剤被膜硬化手段７としての紫外線照射器７１の直下に位置付ける。そして、紫外線照射器７１から保持テーブル３３に保持された半導体ウエーハ１０の裏面１０b(上面)に被覆されている接着剤被膜２００に紫外線を照射する。この結果、半導体ウエーハ１０の裏面１０b(上面)に被覆されている接着剤被膜２００は、硬化せしめられる（接着剤被膜硬化工程）。
【００３１】
以上のように図示の実施形態においては、保持テーブル３３に保持された半導体ウエーハ１０の裏面１０b(上面)中央部に液状接着剤２０を供給し、保持テーブル３３に超音波振動を付与することにより液状接着剤２０を半導体ウエーハ１０の外周に向けて流動せしめて半導体ウエーハ１０の裏面１０b(上面)に接着剤被膜２００を形成するので、接着剤の飛散がなく、半導体ウエーハ１０の裏面１０bに厚みが均一なダイボンディング用の接着剤被膜２００を経済的に形成することができる。
【符号の説明】
【００３２】
２：静止基台
３：保持テーブル機構
３１：移動基台
３３：保持テーブル
３４：サーボモータ
４：超音波振動付与手段
４１a、４１b：超音波振動子
４２：交流電力供給手段
５：保持テーブル位置付け手段
６：液状接着剤供給手段
７：接着剤被膜硬化手段
１０：半導体ウエーハ
２０：接着剤
２００：接着剤被膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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