(57)【要約】【課題】外縁部に凸部を有するウェハであっても、この凸部を除去することで後に行われるエキスパンド工程等で支障を来たさないようにできる半導体ウェハの凸部除去装置および除去方法を提供すること。【解決手段】ウェハＷの凸部ＷＡを凸部支持手段３で支持した状態で凹部底面ＷＢを凹部支持手段４で吸着保持して下降させることで、ウェハＷから凸部ＷＡを分離してマウント用テープＴに凹部ＷＣに対応したウェハＷ’のみを残すことができる。従って、後工程において、ボンディング（ピックアップ）の前にマウント用テープＴを引き伸ばした際に、凸部ＷＡが邪魔になることがなく、各チップを適正な間隔でエキスパンドすることができ、所定位置にエキスパンドされたチップを確実にピックアップして効率よくボンディングを実施することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ方向の一方に突出した環状の凸部を外縁部に有するとともに当該凸部で囲まれた内側に凹部を有する半導体ウェハから前記凸部を除去する半導体ウェハの凸部除去装置であって、
前記半導体ウェハの一方側にて前記凸部および前記凹部全域に貼付された接着シートを介して当該半導体ウェハを保持する保持手段を含み、
前記保持手段は、前記凸部を支持する凸部支持手段と、前記凹部底面を保持する凹部支持手段と、前記凸部支持手段と凹部支持手段とを前記半導体ウェハの面に直交する方向に相対移動させて当該半導体ウェハから前記凸部を分離する移動手段とを備えることを特徴とする半導体ウェハの凸部除去装置。
【請求項２】
前記凸部支持手段との間に前記凹部の底面領域を挟み込み、前記移動手段と同期駆動可能な押え手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェハの凸部除去装置。
【請求項３】
前記分離した凸部を回収する回収手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体ウェハの凸部除去装置。
【請求項４】
前記接着シートは、エネルギー線硬化型の接着シートであって、
前記凸部表面に貼付された接着シートに対向して当該接着シートにエネルギー線を照射するエネルギー線照射手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体ウェハの凸部除去装置。
【請求項５】
厚さ方向の一方に突出した環状の凸部を外縁部に有するとともに当該凸部で囲まれた内側に凹部を有する半導体ウェハから前記凸部を除去する半導体ウェハの凸部除去方法であって、
前記半導体ウェハの一方側にて前記凸部および前記凹部全域に貼付された接着シートを介して当該凸部を凸部支持手段で保持するとともに、前記接着シートを介して前記凹部底面を凹部支持手段で保持し、
前記凸部支持手段と凹部支持手段とを前記半導体ウェハの面に直交する方向に相対移動させて当該半導体ウェハから前記凸部を分離することを特徴とする半導体ウェハの凸部除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハの凸部除去装置および除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造工程において、半導体ウェハ（以下、単にウェハという場合がある）を所定の形状、所定のサイズに切断して半導体チップに個片化し（ダイシング工程）、個片化したチップ同士の間隔を拡大してから（エキスパンド工程）、各チップをピックアップして基板にボンディングする（ボンディング工程）ことが行われている。このような各工程のうち、ダイシングされたチップをエキスパンドするエキスパンド装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたエキスパンド装置は、接着シートを介してリングフレームと一体化されたウェハを接着シート側から支持するとともに、ウェハに対して接着シートを外側に引き伸ばしてチップ間隔を拡大するチャックステージを備えて構成されている。
【０００３】
一方、半導体製造工程における前記ダイシングの工程において、半導体チップを薄型化するためにウェハの裏面を研削することが行われており、この研削工程において、ウェハの内側を外縁部よりも深く研削することで、外縁部よりも内側が薄く形成され、つまり厚さ方向に突出した環状の凸部を外縁部に有するとともに当該凸部で囲まれた内側に凹部を有する半導体ウェハが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５７１５８号公報
【特許文献２】特開２００７−１９４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献２に記載されたような外縁部に凸部を有するウェハでは、ダイシング工程において凹部の厚みに合わせて切断されるために、凸部に対しては厚み方向に一部しか切断されず、凸部が環状に連続した状態で残るため、エキスパンド工程において接着シートを外側に引き伸ばしても、凸部が邪魔をしてエキスパンドできないという不都合がある。また、エキスパンド工程において接着シートを外側に引き伸ばした際に、凸部が割れてエキスパンドできる場合もあるが、凸部が均等に割れることは期待できず、不均等な割れ方をしてしまうことから、エキスパンドされたチップの間隔がばらついてしまい、正確にピックアップできずにボンディングに支障をきたすという問題も生じる。
【０００６】
本発明の目的は、外縁部に凸部を有するウェハであっても、この凸部を除去することで、後に行われるエキスパンド工程等で支障を来たさないようにできる半導体ウェハの凸部除去装置および除去方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明の半導体ウェハの凸部除去装置は、厚さ方向の一方に突出した環状の凸部を外縁部に有するとともに当該凸部で囲まれた内側に凹部を有する半導体ウェハから前記凸部を除去する半導体ウェハの凸部除去装置であって、前記半導体ウェハの一方側にて前記凸部および前記凹部全域に貼付された接着シートを介して当該半導体ウェハを保持する保持手段を含み、前記保持手段は、前記凸部を支持する凸部支持手段と、前記凹部底面を保持する凹部支持手段と、前記凸部支持手段と凹部支持手段とを前記半導体ウェハの面に直交する方向に相対移動させて当該半導体ウェハから前記凸部を分離する移動手段とを備える、という構成を採用している。
【０００８】
この際、本発明の半導体ウェハの凸部除去装置は、前記凸部支持手段との間に前記凹部の底面領域を挟み込み、前記移動手段と同期駆動可能な押え手段を備えることが好ましい。
また、本発明の半導体ウェハの凸部除去装置では、前記分離した凸部を回収する回収手段を備えることが好ましい。
さらに、本発明の半導体ウェハの凸部除去装置では、前記接着シートは、エネルギー線硬化型の接着シートであって、前記凸部表面に貼付された接着シートに対向して当該接着シートにエネルギー線を照射するエネルギー線照射手段を備えることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の半導体ウェハの凸部除去方法は、厚さ方向の一方に突出した環状の凸部を外縁部に有するとともに当該凸部で囲まれた内側に凹部を有する半導体ウェハから前記凸部を除去する半導体ウェハの凸部除去方法であって、前記半導体ウェハの一方側にて前記凸部および前記凹部全域に貼付された接着シートを介して当該凸部を凸部支持手段で保持するとともに、前記接着シートを介して前記凹部底面を凹部支持手段で保持し、前記部支持手段と凹部支持手段とを前記半導体ウェハの面に直交する方向に相対移動させて当該半導体ウェハから前記凸部を分離することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上のような本発明によれば、エキスパンド工程等に先立って凸部を取り除くことができるので、当該エキスパンド工程等で接着シートを引き伸ばした際に、凸部が邪魔になるようなことがなくなり、チップを適正な間隔でエキスパンドすることができる。しかも、半導体ウェハを保持する保持手段を構成する凸部支持手段と凹部支持手段とが、半導体ウェハの面に直交する方向に相対移動するだけで凸部と凹部とを分離することができるので、装置の簡略化と小型化が行える。
さらに、凸部支持手段との間に凹部の底面領域を挟み込んで移動手段と同期駆動可能な押え手段を採用すれば、確実に凹部底面を凸部に対して相対移動させることが可能となる。
また、接着シートがエネルギー線硬化型のシートの場合に、エネルギー線照射手段によって凸部表面に貼付された接着シートにエネルギー線を照射することで、凸部表面の接着シートを硬化させて凸部が剥離しやすくでき、容易かつ確実に凸部を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体ウェハの凸部除去装置の部分断面図。
【図２】図１の凸部除去装置の動作説明図。
【図３】図１の凸部除去装置の図２に続く動作説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態に係る半導体ウェハの凸部除去装置１は、ウェハＷ外縁部に形成された凸部ＷＡを除去する装置である。なお、対象となるウェハＷは、例えば、前記特許文献２に記載されたように、外縁部以外の内周部が薄く研削されることで、厚さ方向（裏面側）に突出した環状の凸部ＷＡが外縁部に形成され、凸部ＷＡで囲まれた内側に凹部底面ＷＢを有した凹部ＷＣが形成されるとともに、その表面（研削面の反対側であり、図１の上側の面）ＷＤに回路が形成されている。また、ウェハＷは、ダイシングによって所定形状のチップに個片化されたものや、レーザによってストリートが脆弱に改質されたものや、ダイシングもレーザによる改質も行われていないものであってよい。そして、このウェハＷの裏面には、凸部ＷＡおよび凹部底面ＷＢ全域に接着シートであるマウント用テープＴが貼付され、このマウント用テープＴを介してリングフレームＲＦと一体化されている。このマウント用テープＴは、紫外線等のエネルギー線によって硬化し、接着力が低下するエネルギー線硬化型の接着シートである。
【００１３】
凸部除去装置１は、マウント用テープＴを介してウェハＷを保持する保持手段２と、ウェハＷを保持手段２側へ押さえ付ける押え手段７と、ウェハＷから分離された凸部ＷＡを回収する回収手段８とを備えて構成されている。
【００１４】
保持手段２は、凸部ＷＡの下方に対向してマウント用テープＴを介して凸部ＷＡを保持する凸部支持手段３と、ウェハＷの凹部底面ＷＢの下方に対向してマウント用テープＴを介して凹部底面ＷＢを保持する凹部支持手段４と、凸部支持手段３と凹部支持手段４とをウェハＷの面に直交する方向に相対移動させてウェハＷから凸部ＷＡを分離する移動手段５とを有して形成されている。
【００１５】
凸部支持手段３は、上方に開口した円筒状の側面部２１Ａおよび底面部２１Ｂからなる中央凹部２１と、中央凹部２１の外周に沿って上方に開口した凹溝部４１と、凸部ＷＡよりも外側に位置してリングフレームＲＦまで延びるマウント用テープＴを保持する外側支持部６１とを有する支持手段本体２２により構成されている。凹溝部４１の開口には、支持手段本体２２の上面とフラットとなる状態で凸部ＷＡの下方に対向するとともに、エネルギー線を透過可能なガラス板等からなる透過部材４２が設けられている。そして、凹溝部４１内部には、エネルギー線照射手段としての紫外線ランプ６が内蔵されており、この紫外線ランプ６が発光した紫外線が透過部材４２を透過することで、凸部ＷＡに貼付されたマウント用テープＴを硬化させてその接着力を低下させるように構成されている。外側支持部６１は、支持手段本体２２の上面によって構成され、この上面には、マウント用テープＴを介してリングフレームＲＦを吸着保持する複数の吸引口５１が形成され、これら複数の吸引口５１は、支持手段本体２２内部に形成されたチャンバー５２を介して図示しない吸引装置に接続されている。なお、支持手段本体２２の内部には、中央凹部２１の外周に沿って加熱手段としてのヒータＨが設けられている。
【００１６】
凹部支持手段４は、凹部底面ＷＢの全域と略同一平面形状に形成されるとともに、中央凹部２１に上下スライド案内される内側支持手段２３を備え、内側支持手段２３は、移動手段５を介して底面部２１Ｂに支持され、移動手段５の動作によって図中上下方向に進退駆動されるようになっている。内側支持手段２３の上面には、マウント用テープＴを介して凹部底面ＷＢを吸着保持する複数の吸引口３１が形成され、これら複数の吸引口３１は、内側支持手段２３内部に形成されたチャンバー３２を介して図示しない吸引装置に接続されている。
【００１７】
移動手段５は、直動モータ３４を備え、そのモータ本体３４Ａが底面部２１Ｂに固定されるとともに、出力軸３４Ｂが内側支持手段２３の図１中下面に連結されている。これにより、支持手段本体２２と内側支持手段２３とをウェハＷの凹部底面ＷＢに直交する方向に相対移動させてウェハＷから凸部ＷＡを分離可能となっている。
【００１８】
押え手段７は、ウェハＷの凹部底面ＷＢの平面形状に合わせて円盤状に形成された支持体７１と、この支持体７１の図１中下面外周縁に沿って環状に形成されてウェハＷの表面ＷＤに当接可能な当接部材の７２と、図示しないフレームに支持されて支持体７１を図１中上下方向に昇降させる直動モータ７３とを備えている。当接部材７２は、特に限定されることはないが、ゴムや樹脂等の弾性部材によって構成され、凸部ＷＡと凹部底面ＷＢとの境界領域であって、凹部底面ＷＢの反対側（表面ＷＤ）側に位置して内側支持手段２３との間に凹部底面ＷＢ領域を挟み込み可能に設けられている。なお、当接部材７２は、環状以外に凹部底面ＷＢの平面形状に合わせて円盤状に形成してもよい。
【００１９】
回収手段８は、図１中下面側に接着剤層を有した除去用テープＰＴを凸部ＷＡに貼付した後、この除去用テープＰＴを巻き取ることで凸部ＷＡを除去するものであって、保持手段２の上方に図示しないフレームを介して支持されている。この回収手段８は、除去用テープＰＴをロール状に巻回した状態で支持するとともに、モータ８１Ａによって回転駆動可能な支持ローラ８１と、保持手段２の上方の所定高さに除去用テープＰＴを案内する２つのガイドローラ８２Ａ，８２Ｂと、図示しない駆動手段を介して保持手段２の上面に沿って図１中左右方向に転動可能な押圧ローラ８３と、モータ８４Ａによって回転駆動されるとともに、押圧ローラ８３から除去用テープＰＴを巻き取って回収する回収ローラ８４とを有して構成されている。そして、回収手段８は、転動ローラ８３が図１中右方向に転動するときに、除去用テープＰＴを凸部ＷＡに押圧して貼付し、押圧ローラ８３図１中左方向に転動するときに、除去用テープＰＴとともに当該除去用テープＰＴに接着した凸部ＷＡをマウント用テープＴから剥離し、回収するようになっている。
【００２０】
以上の凸部除去装置１において、ウェハＷの凸部ＷＡを除去する手順としては、先ず、マウント用テープＴを介してリングフレームＲＦと一体化されたウェハＷを図示しない搬送手段によって搬送し、凹部支持手段４上に凹部ＷＣを位置させるとともに、透過部材４２上に凸部ＷＡを位置させ、かつ外側支持部６１上にリングフレームＲＦを位置させた状態で保持手段２上に載置する。次に、保持手段２は、図示しない吸引装置を駆動して複数の吸引口３１，５１から空気を吸引し、マウント用テープＴを介して凹部支持手段４で凹部底面ＷＢを吸着保持するとともに、外側支持部６１で凸部ＷＡよりも外側のマウント用テープＴおよびリングフレームＲＦを吸着保持する。そして、紫外線ランプ６からの紫外線を凸部ＷＡ部分のマウント用テープＴに照射して硬化させる。
【００２１】
次に、図２に示すように、直動モータ７３が駆動して当接部材７２をウェハＷの表面ＷＤに当接させる。その後、複数の吸引口３１，５１で凹部底面ＷＢおよびリングフレームＲＦを吸着保持したままで、直動モータ３４と直動モータ７３とを同期駆動して内側支持手段２３を支持手段本体２２に対して下降させる。すなわち、凹部支持手段４と凸部支持手段３とを上下に相対移動させることで、ウェハＷから凸部ＷＡが分離する。ウェハＷから凸部ＷＡを分離したら、図３に示すように、直動モータ７３が駆動して当接部材７２をウェハＷの表面ＷＤから離間させる。次いで、図３中二点鎖線で示すように、モータ８４Ａを駆動して回収ローラ８４から除去用テープＰＴを繰り出しつつ、転動ローラ８３を図中右方向に転動させて、当該除去用テープＰＴを凸部ＷＡに押圧して貼付する。凸部ＷＡの上面全体に除去用テープＰＴを貼付したら、モータ８４Ａを駆動して回収ローラ８４で除去用テープＰＴを巻き取りつつ、押圧ローラ８３を図中左方向に転動させて、凸部ＷＡをマウント用テープＴから剥離し、回収ローラ８４に巻き取って回収する。凸部ＷＡがマウント用テープＴから剥離されると、ヒータＨで加熱することによって、凸部ＷＡが除去されたことによって段差のついたマウント用テープＴをフラットにする。なお、凸部ＷＡの回収が完了すると、モータ８１Ａと８４Ａとが共動して、次の凸部ＷＡの回収に使用する未使用の除去用テープＰＴを支持ローラ８１側から回収ローラ８４側へ繰り出しておく動作が行われる。
【００２２】
一方、マウント用テープＴおよびリングフレームＲＦとともに凹部支持手段４に残されたウェハＷ’は、リングフレームＲＦとともに図示しない搬送手段によってボンディング装置等に搬送されることとなる。
【００２３】
以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、エキスパンド工程の前の段階で凸部ＷＡを除去することができるので、このエキスパンド工程において凸部ＷＡが邪魔になることがなく、各チップを適正な間隔でエキスパンドすることができ、所定位置にエキスパンドされたチップを確実にピックアップして効率よくボンディングを実施することができる。
【００２４】
以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００２５】
例えば、前記実施形態では、凸部支持手段３に対して凹部支持手段４を下降させることで、これらを相対移動させてウェハＷから凸部ＷＡを分離するように構成したが、凹部支持手段４に対して凸部支持手段３を上昇させるようにしてもよい。さらに、凹部支持手段４を下降させるとともに凸部支持手段３を上昇させてもよい。すなわち、本発明では、凸部支持手段３と凹部支持手段４とをウェハＷの面に直交する方向（実施形態では上下方向）に相対移動させるように移動手段が構成されていればよく、その条件を満足する範囲において、移動対象や移動方向は特に限定されず、移動手段として任意の構成が採用可能である。
【００２６】
また、前記実施形態におけるエネルギー線照射手段としての紫外線ランプ６や押さえ手段７、回収手段８は、本発明の必須要件ではなく、省略することができる。また、回収手段８としては、前記実施形態のように除去用テープＰＴを用いて凸部ＷＡを除去するものに限らず、吸着パッド等を用いて凸部ＷＡを吸着保持して除去するものでもよいし、その他適宜な除去方法で除去して回収するものが利用可能である。また、エネルギー線照射手段を保持手段２に設けずに、別体として設けておき、ウェハＷを保持手段２に載置する以前に凸部ＷＡに対応したマウント用テープＴにエネルギー線を照射するように構成してもよい。
さらに、前記実施形態では、保持手段２において、外側支持部６１でマウント用テープＴおよびリングフレームＲＦを吸着保持し、凸部支持手段３では吸着保持せずに下方から凸部ＷＡを支持するのみとしたが、これに限らず、凸部支持手段３においても吸着保持するようにしてもよい。
また、ウェハＷは、シリコンウエハや化合物ウェハであってもよい。
また、エネルギー線照射手段は、紫外線を照射するものに限らず、電子線など適宜なエネルギー線を照射して接着シートを硬化させるものであればよい。
【符号の説明】
【００２７】
１        凸部除去装置
２        保持手段
３        凸部支持手段
４        凹部支持手段
５        移動手段
６        紫外線ランプ（エネルギー線照射手段）
８        回収手段
Ｔ        マウント用テープ（接着シート）
ＲＦ      リングフレーム
Ｗ，Ｗ’  ウェハ（半導体ウェハ）
ＷＡ      凸部
ＷＢ      凹部底面
ＷＣ      凹部
【図１】
2011096925.tif 000003
【図２】
2011096925.tif 000004
【図３】
2011096925.tif 000005