(57)【要約】【課題】ダイアタッチフィルムを容易に破断できるとともに、エキスパンドテープを拡張する際に発生する静電気を適切に除去できるテープ拡張装置を提供する。【解決手段】複数の分割予定ラインが表面に設定されたウェーハの裏面に貼付されたダイアタッチフィルムを、環状のフレームの開口に張られたエキスパンドテープに貼付した状態で、分割予定ラインに沿って破断するテープ拡張装置であって、環状のフレームを保持するフレーム保持ユニットと、エキスパンドテープに接触してエキスパンドテープを拡張するテープ拡張ユニットと、フレーム保持ユニット及びテープ拡張ユニットを収容するチャンバーと、冷却されたドライエアーを冷気としてチャンバーの内部に導入する冷気導入ユニットと、チャンバーの内部に設置され、イオン化されたエアーを供給するイオン化エアー供給ユニットと、を含む。【選択図】図１
2018206947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の分割予定ラインが表面に設定されたウェーハの裏面に貼付されたダイアタッチフィルムを、環状のフレームの開口に張られたエキスパンドテープに貼付した状態で、該分割予定ラインに沿って破断するテープ拡張装置であって、
該環状のフレームを保持するフレーム保持ユニットと、
該エキスパンドテープに接触して該エキスパンドテープを拡張するテープ拡張ユニットと、
該フレーム保持ユニット及び該テープ拡張ユニットを収容するチャンバーと、
冷却されたドライエアーを冷気として該チャンバーの内部に導入する冷気導入ユニットと、
該チャンバーの内部に設置され、イオン化されたエアーを供給するイオン化エアー供給ユニットと、を備えることを特徴とするテープ拡張装置。
【請求項２】
該イオン化エアー供給ユニットは、該フレーム保持ユニットに保持された該ウェーハに向けてイオン化されたエアーを噴出することを特徴とする請求項１に記載のテープ拡張装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エキスパンドテープ等を拡張する際に用いられるテープ拡張装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に複数のデバイスが形成されたウェーハは、例えば、分割予定ライン（ストリート）に沿って切削加工、又はレーザー加工されて、各デバイスに対応する複数のデバイスチップへと分割される。このデバイスチップを別のデバイスチップや基板等に重ねて固定するために、デバイスチップの裏面側にダイアタッチフィルム（DAF：Die Attach Film）と呼ばれる固定用の接着剤を設けることがある。
【０００３】
ダイアタッチフィルムは、例えば、ウェーハの全体を覆うことができる大きさに形成されており、分割前のウェーハの裏面に貼付される。ウェーハの裏面にダイアタッチフィルムを貼付してから、このダイアタッチフィルムをウェーハと共に分割することで、裏面側に接着剤を備えたデバイスチップを形成できる。
【０００４】
ところで、ウェーハをフルカットしないＤＢＧ（Dicing Before Grinding）や、ウェーハの内部にレーザービームを集光させて多光子吸収による改質層を形成するＳＤＢＧ（Stealth Dicing Before Grinding）等の加工方法を採用すると、ウェーハと共にダイアタッチフィルムを適切に分割できない可能性が高くなる。
【０００５】
そこで、ダイアタッチフィルムをエキスパンドテープに貼付し、これを十分に冷却してからエキスパンドテープを拡張する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、ダイアタッチフィルムの柔軟性が冷却によって低下するので、エキスパンドテープを拡張するだけでダイアタッチフィルムを容易に破断できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２７２５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した方法では、エキスパンドテープをテープ拡張ユニットで突き上げるようにして拡張するので、エキスパンドテープとテープ拡張ユニットとの摩擦によって静電気が発生し易い。また、拡張されたエキスパンドテープは、テープ拡張ユニットに密着した状態になるので、テープ拡張ユニットからエキスパンドテープを剥離する際にも静電気が発生し易いという問題があった。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ダイアタッチフィルムを容易に破断できるとともに、エキスパンドテープを拡張する際に発生する静電気を適切に除去できるテープ拡張装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
複数の分割予定ラインが表面に設定されたウェーハの裏面に貼付されたダイアタッチフィルムを、環状のフレームの開口に張られたエキスパンドテープに貼付した状態で、該分割予定ラインに沿って破断するテープ拡張装置であって、該環状のフレームを保持するフレーム保持ユニットと、該エキスパンドテープに接触して該エキスパンドテープを拡張するテープ拡張ユニットと、該フレーム保持ユニット及び該テープ拡張ユニットを収容するチャンバーと、冷却されたドライエアーを冷気として該チャンバーの内部に導入する冷気導入ユニットと、該チャンバーの内部に設置され、イオン化されたエアーを供給するイオン化エアー供給ユニットと、を備えることを特徴とするテープ拡張装置が提供される。
【００１０】
本発明の一態様において、該イオン化エアー供給ユニットは、該フレーム保持ユニットに保持された該ウェーハに向けてイオン化されたエアーを噴出しても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様に係るテープ拡張装置は、冷却されたドライエアーを冷気としてチャンバーの内部に導入する冷気導入ユニットを備えるので、この冷気導入ユニットでチャンバーの内部に導入される冷気によって、ダイアタッチフィルムは十分に冷却される。これにより、ダイアタッチフィルムの柔軟性を低下させて、これを容易に破断できる。
【００１２】
また、本発明の一態様に係るテープ拡張装置は、チャンバーの内部に設置され、イオン化されたエアーを供給するイオン化エアー供給ユニットを備えるので、例えば、チャンバーの外部からイオン化されたエアーを供給する場合のように、イオンがチャンバーの内部の対象へと届く前に失われてしまうことがない。よって、エキスパンドテープを拡張する際等に発生する静電気を適切に除去できる。
【００１３】
更に、本発明の一態様に係るテープ拡張装置の冷気導入ユニットは、冷却されたドライエアーを冷気としてチャンバーの内部に導入するので、水分の多いエアーを冷気としてチャンバーの内部に導入する場合等に比べて、チャンバーやイオン化エアー供給ユニット等が結露する可能性を低く抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】テープ拡張装置の外観を模式的に示す斜視図である。
【図２】テープ拡張装置の内部の構造を模式的に示す分解斜視図である。
【図３】エキスパンドテープに貼付されたダイアタッチフィルム及びウェーハを模式的に示す斜視図である。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、エキスパンドテープを拡張させる様子を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るテープ拡張装置２の外観を模式的に示す斜視図であり、図２は、テープ拡張装置２の内部の構造を模式的に示す分解斜視図である。また、図３は、このテープ拡張装置２で処理されるウェーハ１１等の構成例を模式的に示す斜視図である。
【００１６】
図３に示すように、ウェーハ１１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）等の材料を用いて円盤状に形成されており、その表面１１ａ側には、格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）１３が設定されている。また、この分割予定ライン１３によって区画された表面１１ａ側の各領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイス１５が形成されている。
【００１７】
ウェーハ１１の内部には、このウェーハ１１を分割する際の起点となる改質層１７が各分割予定ライン１３に沿って形成されている。改質層１７は、例えば、ウェーハ１１に対して透過性を有する波長（吸収され難い波長）のレーザービームを、ウェーハ１１の内部に集光させることにより形成できる。
【００１８】
なお、本実施形態では、シリコン等の材料でなる円盤状のウェーハ１１について説明しているが、ウェーハ１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなるウェーハ１１を用いることもできる。同様に、デバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。また、ウェーハ１１は、分割予定ライン１３に沿って予め分割されていても良い。
【００１９】
ウェーハ１１の裏面１１ｂ側には、ウェーハ１１よりも径の大きいダイアタッチフィルム（フィルム状接着剤）２１の表面（上面）側が貼付されている。このダイアタッチフィルム２１は、例えば、熱や光などの外的刺激を加えることで硬化する樹脂等の材料で形成されており、ウェーハ１１を分割して得られるチップを任意の対象物へと固定する機能を持つ。
【００２０】
ダイアタッチフィルム２１の裏面（下面）側には、ダイアタッチフィルム２１よりも更に径の大きいエキスパンドテープ２３が貼付されている。エキスパンドテープ２３の外周部分には、概ね円形の開口を備えた環状のフレーム２５が固定されている。すなわち、ダイアタッチフィルム２１は、環状のフレーム２５の開口に張られたエキスパンドテープ２３に貼付されている。また、ウェーハ１１は、ダイアタッチフィルム２１及びエキスパンドテープ２３を介してフレーム２５に支持されている。
【００２１】
本実施形態のテープ拡張装置２は、上述したエキスパンドテープ２３を拡張することにより、ウェーハ１１を各分割予定ライン１３に沿って分割するとともに、ウェーハ１１に貼付されているダイアタッチフィルム２１を各分割予定ライン１３に沿って破断する。
【００２２】
図１に示すように、テープ拡張装置２は、各構成要素を収容するためのチャンバー４を備えている。チャンバー４は、上部に開口（不図示）を有する直方体状の箱体６と、箱体６の開口を閉じる蓋体８とで構成されている。蓋体８は、例えば、箱体６に対して着脱自在な態様で取り付けられ、各構成要素をメンテナンスする際等には、箱体６から取り外される。
【００２３】
箱体６の側壁には、ウェーハ１１を支持したフレーム２５を搬出入するための搬出入口（不図示）が形成されている。箱体６の外部の搬出入口を覆う位置には、扉体１０が設けられている。この扉体１０を開いて搬出入口を露出させれば、ウェーハ１１を支持したフレーム２５をチャンバー４の内部の処理空間に搬入し、又は、チャンバー４の処理空間から搬出できる。
【００２４】
チャンバー４の処理空間には、図２に示すように、４組の昇降機構（テープ拡張ユニット）１２が配置されている。各昇降機構１２は、チャンバー４の底壁に固定されるシリンダケース１４と、シリンダケース１４に下端側を挿入されるピストンロッド１６と、を備えている。ピストンロッド１６の上端部には、円盤状の拡張テーブル（テープ拡張ユニット）１８の下面が固定されている。この拡張テーブル１８の外周の径は、フレーム２５の開口（内周）の径より小さい。
【００２５】
４組の昇降機構１２の外側の位置には、それぞれ柱状に形成された４組の支持構造（フレーム保持ユニット）２０が配置されている。各支持構造２０の上端部には、フレーム２５を支持するための支持テーブル（フレーム保持ユニット）２２が固定されている。支持テーブル２２の中央部分には、拡張テーブル１８よりも径の大きい概ね円形の開口２２ａが形成されており、拡張テーブル１８は、この開口２２ａの内側に配置される。
【００２６】
支持テーブル２２の上方には、支持テーブル２２に支持される環状のフレーム２５を上方から固定するための固定プレート（フレーム保持ユニット）２４が設けられている。固定プレート２４の中央部分には、支持テーブル２２の開口２２ａに対応する開口２４ａが形成されており、ウェーハ１１、ダイアタッチフィルム２１、及びエキスパンドテープ２３の一部は、この開口２４ａから露出する。
【００２７】
固定プレート２４の上方には、冷却されたドライエアーを冷気としてチャンバー４の内部の処理空間に導入する冷気導入管（冷気導入ユニット）２６が配置されている。この冷気導入管２６は、蓋体８を内外に貫通している。また、冷気導入管２６は、チャンバー４の外部で冷気供給源（不図示）に接続されている。冷気供給源は、例えば、高分子材料でなる中空糸膜（高分子分離膜）を通じて水分が除去されたエアー（ドライエアー）を熱交換等の方法で冷却して冷気導入管２６に供給する。
【００２８】
冷気導入管２６に隣接する位置には、エアーをイオン化して供給するためのイオナイザー（イオン化エアー供給ユニット）２８が配置されている。イオナイザー２８は、蓋体８に固定され、チャンバー４の内部の処理空間に配置される。また、このイオナイザー２８は、チャンバー４の外部からエアーを供給するエアー供給管３０に接続されており、例えば、エアー供給管３０を通じて供給されるエアーをコロナ放電等によってイオン化し、複数のノズル２８ａから噴出する。
【００２９】
イオナイザー２８には、従来のイオナイザーで使用されていた樹脂製の部材（ゴムパッキン等）の代わりに、金属製の部材が多く用いられている。そのため、このイオナイザー２８は、０℃以下（代表的には、−６０℃以上）の環境でも適切に動作する。よって、本実施形態のテープ拡張装置２のように、例えば、０℃以下（代表的には、−１５℃程度）にまで冷却されるチャンバー４の内部の処理空間にイオナイザー２８を配置した場合でも、適切な除電が可能になる。
【００３０】
次に、上述したテープ拡張装置２でウェーハ１１を分割するとともに、ダイアタッチフィルム２１を破断する本実施形態の加工方法について説明する。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、エキスパンドテープ２３を拡張させる様子を模式的に示す断面図である。本実施形態の加工方法では、まず、冷気導入管２６からチャンバー４の内部の処理空間に冷気（冷却されたドライエアーを）導入し、チャンバー３の内部の処理空間を冷却するチャンバー冷却ステップを実施する。冷却の温度は、ダイアタッチフィルム２１の材質等に合わせて変更できるが、代表的には、−１５℃程度である。
【００３１】
冷却ステップの後には、ウェーハ１１を支持したフレーム２５を支持テーブル２２に固定する固定ステップを実施する。この固定ステップでは、支持テーブル２２の上面にウェーハ１１を支持したフレーム２５を載せ、図４（Ａ）に示すように、上方から固定プレート２４で押さえつける。これにより、フレーム２５は、支持テーブル２２に固定される。なお、フレーム２５は、エキスパンドテープ２３よりも上方にウェーハ１１が配置されるように支持テーブル２２の上面に載せられる。
【００３２】
固定ステップの後には、ウェーハ１１に貼付されたダイアタッチフィルム２１を冷却するダイアタッチフィルム冷却ステップを実施する。ダイアタッチフィルム冷却ステップでは、図４（Ａ）に示すように、拡張テーブル１８の上面と支持テーブル２２の上面とが概ね同じ高さになるように、拡張テーブル１８の高さを各昇降機構１２で調整する。これにより、拡張テーブル１８の上面は、エキスパンドテープ２３に接触する。
【００３３】
なお、拡張テーブル１８の上面をエキスパンドテープ２３に接触させる際には、図４（Ａ）に示すように、イオナイザー２８から、ウェーハ１１や拡張テーブル１８、エキスパンドテープ２３等に対して、イオン化されたエアーを供給しておくことが望ましい。これにより、例えば、エキスパンドテープ２３に拡張テーブル１８を接触させる際の摩擦等によって発生する静電気を速やかに除去して、デバイス１５等の破損を防止できる。
【００３４】
上述のように、チャンバー３の内部の処理空間は、チャンバー冷却ステップで十分に冷却されている。つまり、チャンバー３の処理空間に配置されている拡張テーブル１８もまた、十分に冷却されている。よって、拡張テーブル１８の上面をエキスパンドテープ２３に接触させることで、ダイアタッチフィルム２１の全体を素早く冷却できる。
【００３５】
ダイアタッチフィルム冷却ステップの後には、エキスパンドテープ２３を拡張してウェーハ１１を分割するとともに、ダイアタッチフィルム２１を破断する拡張ステップを実施する。拡張ステップでは、ダイアタッチフィルム２１が破断に適した温度まで冷却されていることを確認した上で、各昇降機構１２によって拡張テーブル１８を素早く上昇させる。その結果、エキスパンドテープ２３には、拡張テーブル１８からの上向きの力が作用する。
【００３６】
上述のように、フレーム２５は支持テーブル２２等によって固定されているので、拡張テーブル１８からの上向きの力がエキスパンドテープ２３に作用すると、エキスパンドテープ２３は拡張して、この拡張方向の力がウェーハ１１に働く。これにより、ウェーハ１１は、各分割予定ライン１３に形成されている改質層１７を起点に複数のチップへと分割される。
【００３７】
ウェーハ１１が複数のチップへと分割されると、チップとチップとの隙間に相当する領域（すなわち、分割予定ライン１３に対応する領域）でダイアタッチフィルム２１に拡張方向の強い力が作用する。上述のように、ダイアタッチフィルム２１は、破断に適した温度まで冷却されており、柔軟性が大きく低下している。そのため、図４（Ｂ）に示すように、ダイアタッチフィルム２１は、分割予定ライン１３に沿って適切に破断される。
【００３８】
なお、この拡張ステップでも、図４（Ｂ）に示すように、イオナイザー２８から、ウェーハ１１や拡張テーブル１８、エキスパンドテープ２３等に対して、イオン化されたエアーを供給する。これにより、エキスパンドテープ２３を拡張する際の摩擦等によって発生する静電気を速やかに除去して、デバイス１５等の破損を防止できる。
【００３９】
拡張ステップの後には、各昇降機構１２によって拡張テーブル１８を下降させて、フレーム２５を支持テーブル２２から取り外せばよい。なお、この間も、イオナイザー２８から、ウェーハ１１や拡張テーブル１８、エキスパンドテープ２３等に対して、イオン化されたエアーを供給しておくことが望ましい。これにより、エキスパンドテープ２３を拡張テーブル１８から剥がす際の摩擦等によって発生する静電気を速やかに除去して、デバイス１５等の破損を防止できる。
【００４０】
以上のように、本実施形態に係るテープ拡張装置２は、冷却されたドライエアーを冷気としてチャンバー４の内部に導入する冷気導入管（冷気導入ユニット）２６を備えるので、この冷気導入管２６でチャンバー４の内部に導入される冷気によって、ダイアタッチフィルム２１は十分に冷却される。これにより、ダイアタッチフィルム２１の柔軟性を低下させて、これを容易に破断できる。
【００４１】
また、本実施形態に係るテープ拡張装置２は、チャンバー４の内部に設置され、イオン化されたエアーを供給するイオナイザー（イオン化エアー供給ユニット）２８を備えるので、例えば、チャンバー４の外部からイオン化されたエアーを供給する場合のように、イオンがチャンバー４の内部の対象へと届く前に失われてしまうことがない。よって、エキスパンドテープ２３を拡張する際等に発生する静電気を適切に除去できる。
【００４２】
更に、本実施形態に係るテープ拡張装置２の冷気導入管２６は、冷却されたドライエアーを冷気としてチャンバー４の内部に導入するので、水分の多いエアーを冷気としてチャンバー４の内部に導入する場合等に比べて、チャンバー４やイオナイザー２８等が結露する可能性を低く抑えられる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、支持テーブル２２を固定し、拡張テーブル１８を昇降機構１２によって上下に移動させることでエキスパンドテープ２３を拡張させているが、拡張テーブル１８を固定し、支持テーブル２２を昇降機構によって上下に移動させることでエキスパンドテープ２３を拡張させても良い。
【００４４】
また、上記実施形態では、ダイアタッチフィルム２１の冷却効率を高めるために、エキスパンドテープ２３に接触する面をもつ拡張テーブル１８を採用しているが、拡張テーブル１８の形状、構造等に特段の制限はない。例えば、外周縁の上端に設けられたローラー状の部材のみがエキスパンドテープ２３に接触する拡張テーブルを用いることもできる。円筒状の拡張テーブル（拡張ドラム）を用いても良い。
【００４５】
その他、上記実施形態に係る構成、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００４６】
２  テープ拡張装置
４  チャンバー
６  箱体
８  蓋体
１０  扉体
１２  昇降機構（テープ拡張ユニット）
１４  シリンダケース
１６  ピストンロッド
１８  拡張テーブル（テープ拡張ユニット）
２０  支持構造（フレーム保持ユニット）
２２  支持テーブル（フレーム保持ユニット）
２２ａ  開口
２４  固定プレート（フレーム保持ユニット）
２４ａ  開口
２６  冷気導入管（冷気導入ユニット）
２８  イオナイザー（イオン化エアー供給ユニット）
２８ａ  ノズル
３０  エアー供給管
１１  ウェーハ
１１ａ  表面
１１ｂ  裏面
１３  分割予定ライン（ストリート）
１５  デバイス
１７  改質層
２１  ダイアタッチフィルム
２３  エキスパンドテープ
２５  フレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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