(57)【要約】【課題】半導体ウェハの側面に生じたバリを短時間で、且つ、適切に除去することが可能な半導体ウェハのバリ除去装置及びバリ除去方法を提供する。【解決手段】バリ除去装置１００は、ステージ１１０に半導体ウェハ２００の下面を吸着して固定し、このステージ１１０を回転機構１２０によりステージ１１０を回転させる。更に、ステージ１１０を回転させた状態で、半導体ウェハ２００の側面に、ローラ１３０の側面を当接することにより、当該半導体ウェハ２００の側面を押圧して、バリ２０４を除去する。【選択図】        図１
2004193225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面が封止材により封止された半導体ウェハの側面に生じたバリを除去するバリ除去装置において、
前記半導体ウェハの下面を固定する固定手段と、
前記半導体ウェハを回転させる回転手段と、
前記回転手段により回転する半導体ウェハの側面に、側面を当接する回転部材と、
を備えることを特徴とするバリ除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバリ除去装置において、
前記半導体ウェハの側面に、前記回転部材の側面を当接させる力を制御する当接力制御手段を備えることを特徴とするバリ除去装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のバリ除去装置において、
前記回転部材は、側面に前記半導体ウェハの側面を当接する溝を備えることを特徴とするバリ除去装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載のバリ除去装置において、
前記半導体ウェハの側面に向けて空気を噴出する空気噴出手段と、
前記空気噴出手段によって噴出された空気によって飛散したバリを吸入する集塵手段と、
を備えることを特徴とするバリ除去装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載のバリ除去装置において、
前記半導体ウェハの外周部の一部に凹部が形成されている場合に、該凹部に当接する弾性部材を備えることを特徴とするバリ除去装置。
【請求項６】
上面が封止材により封止された半導体ウェハの側面に生じたバリを除去するバリ除去方法において、
前記半導体ウェハの下面を固定する手順と、
前記半導体ウェハを回転させる手順と、
前記半導体ウェハを回転させた状態で、該半導体ウェハの側面に、回転部材の側面を当接する手順と、
を備えることを特徴とするバリ除去方法。
【請求項７】
請求項６に記載のバリ除去方法において、
前記半導体ウェハの側面に、前記回転部材の側面を当接させる力を制御する手順を備えることを特徴とするバリ除去方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のバリ除去方法において、
前記半導体ウェハの側面に向けて空気を噴出する手順と、
前記噴出された空気によって飛散したバリを吸入する手順と、
を備えることを特徴とするバリ除去方法。
【請求項９】
請求項６乃至８の何れかに記載のバリ除去方法において、
前記半導体ウェハの外周部の一部に凹部が形成されている場合に、該凹部に弾性部材を当接する手順を備えることを特徴とするバリ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上面が封止材により封止された半導体ウェハの側面に生じたバリを除去するバリ除去装置及びバリ除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スーパーチップサイズパッケージ（ＳＣＳＰ）の製造工程では、ウェハ基板の上面に回路を形成した後、当該回路を保護するために、樹脂等の封止材により、ウェハ基板の上面が封止された半導体ウェハが形成される。このように、ウェハ基板の上面を封止材により封止する工程は、モールド工程と称される。このモールド工程を経て形成される半導体ウェハには、封止材によるバリが生じる。
【０００３】
このようなバリをはじめとする付着物を除去する技術として、半導体ウェハの回路が形成された面に生じた封止材による付着物を除去する方法が存在する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２９３６９７号公報（第３−４頁、図２−３）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半導体ウェハの側面に生じたバリは、従来、作業者が手作業によって除去していたため、時間を要していた。また、手作業では作業ミスによる半導体ウェハの破損が生じやすかった。更には、手作業では作業者毎及び半導体ウェハ毎に除去の程度にばらつきが生じ、バリが残ったり、あるいはバリ以外の半導体ウェハの上面に形成された封止材まで除去されてしまうこともあった。このため、半導体ウェハの側面に生じたバリを短時間で、且つ、適切に除去することが可能な技術が要求されていた。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、その課題は、半導体ウェハの側面に生じたバリを短時間で、且つ、適切に除去することが可能な半導体ウェハのバリ除去装置及びバリ除去方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は請求項１に記載されるように、上面が封止材により封止された半導体ウェハの側面に生じたバリを除去するバリ除去装置において、前記半導体ウェハの下面を固定する固定手段と、前記半導体ウェハを回転させる回転手段と、前記回転手段により回転する半導体ウェハの側面に、側面を当接する回転部材とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、半導体ウェハを回転させた状態で、当該半導体ウェハの側面に、回転部材の側面を当接させることにより、半導体ウェハの側面に生じたバリを、短時間で、且つ、手作業の場合よりも適切に除去することができる。
【０００９】
また、本発明は請求項２に記載されるように、請求項１に記載のバリ除去装置において、前記半導体ウェハの側面に、前記回転部材の側面を当接させる力を制御する当接力制御手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
回転部材の側面を当接させる力が画一的であると、封止材の材質の違いや半導体ウェハの偏心により、バリが残ったり、あるいは、バリ以外の半導体ウェハの上面に形成された封止材まで除去されてしまう場合があり得るが、当接させる力を制御することにより、より適切にバリを除去することが可能となる。
【００１１】
また、本発明は請求項３に記載されるように、請求項１又は２に記載のバリ除去装置において、前記回転部材は、側面に前記半導体ウェハの側面を当接する溝を備えることを特徴とする。
【００１２】
回転中の半導体ウェハの側面は、回転部材の側面から外れやすく、特に、半導体ウェハに反りが生じている場合には、その可能性が高いが、このように、回転部材の側面に溝を備えることにより、当該溝の内部に半導体ウェハの側面を確実に当接させることができる。
【００１３】
また、本発明は請求項４に記載されるように、請求項１乃至３の何れかに記載のバリ除去装置において、前記半導体ウェハの側面に向けて空気を噴出する空気噴出手段と、前記空気噴出手段によって噴出された空気によって飛散したバリを吸入する集塵手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
除去されたバリが半導体ウェハの周辺に残ったままであると、当該半導体ウェハの表面に付着する等の悪影響が生じるが、このように、噴出された空気によってバリを飛散させ、更にこのバリを吸入することにより、半導体ウェハの周辺に残ったバリを取り除くことが可能となる。
【００１５】
また、本発明は請求項５に記載されるように、請求項１乃至４の何れかに記載のバリ除去装置において、前記半導体ウェハの外周部の一部に凹部が形成されている場合に、該凹部に当接する弾性部材を備えることを特徴とする。
【００１６】
通常、半導体ウェハの外形は真円ではなく、外周部の一部に、当該半導体ウェハの搬送等に用いられる凹部が形成されていることが多い。この場合、その凹部に弾性部材を当接させることにより、当該凹部に生じたバリをも除去することが可能となる。
【００１７】
また、本発明は請求項６に記載されるように、上面が封止材により封止された半導体ウェハの側面に生じたバリを除去するバリ除去方法において、前記半導体ウェハの下面を固定する手順と、前記半導体ウェハを回転させる手順と、前記半導体ウェハを回転させた状態で、該半導体ウェハの側面に、回転部材の側面を当接する手順とを備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は請求項７に記載されるように、請求項６に記載のバリ除去方法において、前記半導体ウェハの側面に、前記回転部材の側面を当接させる力を制御する手順を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は請求項８に記載されるように、請求項６又は７に記載のバリ除去方法において、前記半導体ウェハの側面に向けて空気を噴出する手順と、前記噴出された空気によって飛散したバリを吸入する手順とを備えることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は請求項９に記載されるように、請求項６乃至８の何れかに記載のバリ除去方法において、前記半導体ウェハの側面の一部に凹部が形成されている場合に、該凹部に弾性部材を当接する手順を備えることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、バリ除去装置の構成例を示す図である。同図に示すバリ除去装置１００は、ステージ１１０、回転機構１２０、ローラ１３０、駆動機構１４０、操作部１４５、弾性部材１５０、駆動機構１６０、操作部１６５、空気噴出部１７０及び集塵部１８０を備える。
【００２２】
図２は、バリ除去装置１００が扱う半導体ウェハ２００の断面図である。同図に示すように、半導体ウェハ２００は、シリコン等を材料とするウェハ基板２０１と、当該基板２０１の一方の面に形成される回路２０２と、基板２０１の回路形成面（以下、「上面」と称する）上に形成され、回路２０２を保護する封止材２０３とにより構成される。
【００２３】
封止材２０３は、フィラー（充填材）、エポキシ樹脂、硬化剤等を主成分とし、その他に少量の難燃剤、離型剤等を含む。この封止材２０３により、ウェハ基板２０１の上面を封止する工程では、例えば、回路２０２が形成されたウェハ基板２０１が、上下２つの金型によって形成される空間内に配置される。更に、この空間内に液体状の封止材２０３が注入される。あるいは、この空間内にタブレット状の封止材２０３が配置され、加熱により溶解する。これにより、上下２つの金型によって形成される空間内に封止材２０３が充填され、ウェハ基板２０１の上面が封止される。そして、封止材２０３が固化した後、金型が取り外され、半導体ウェハ２００が形成される。この際、ウェハ基板２０１と金型によって形成される空間とは、外径に若干の差があり、更には、上側の金型と下側の金型の接合部分には隙間がある。このため、封止材２０３の一部は、ウェハ基板２０１の上面からはみ出し、バリ２０４となる。バリ除去装置１００は、この半導体ウェハ２００の側面に生じたバリ２０４を除去するものである。
【００２４】
再び、図１に戻って説明する。ステージ１１０は、半導体ウェハ２００の回路形成面とは反対側の面（以下、「下面」と称する）を、吸着して固定する。回転機構１２０は、例えば駆動モータ等を有し、ステージ１１０を回転させる。ステージ１１０が回転することにより、当該ステージ１１０に吸着固定された半導体ウェハ２００も同時に回転する。なお、円形の半導体ウェハ２００は、その中心がステージ１１０の回転の中心と一致するように配置され、回転時における偏心が抑えられる。
【００２５】
ローラ１３０は、例えば樹脂製であり、回転自在となっている。このローラ１３０は、側面を、回転する半導体ウェハ２００の側面に当接して押圧することにより、当該半導体ウェハ２００の側面に生じたバリ２０４を除去する。なお、半導体ウェハ２００は回転しているため、ローラ１３０の側面は、半導体ウェハ２００の側面全体に当接することができ、当該半導体ウェハ２００の側面全体に生じたバリ２０４が除去される。
【００２６】
図３は、ローラ１３０の側面図である。同図に示すように、ローラ１３０の側面は、溝１２１が形成されており、上下の外径が大きく、中央部の外径が小さくなっている。回転中の半導体ウェハ２００の側面は、ローラ１３０から外れやすく、特に、半導体ウェハ２００に反りが生じている場合には、その可能性が高まるが、このような形状の溝１２１が形成されることにより、当該溝１２１の内部に半導体ウェハ２００の側面を確実に当接させることができる。
【００２７】
駆動機構１４０は、例えば図示しないシリンダを有し、作業者によるレギュレータ等の操作部１４５の操作に応じて、ローラ１３０を、半導体ウェハ２００の方向に対して前後に移動させる。このように、ローラ１３０が半導体ウェハ２００の方向に対して前後に移動することにより、当該ローラ１３０の側面が半導体ウェハ２００の側面に当接する力を制御することができる。
【００２８】
ローラ１３０の側面が半導体ウェハ２００の側面に当接する力が画一的であると、封止材２０３の材質の違いや半導体ウェハ２００の偏心により、バリ２０４が残ったり、あるいは、バリ２０４以外の半導体ウェハの上面に形成された封止材２０３まで除去されてしまう場合があり得るが、このように当接する力が制御されることにより、より適切にバリ２０４を除去することが可能となる。
【００２９】
また、ローラ１３０が半導体ウェハ２００の方向に対して前後に移動することにより、当該ローラ１３０が様々な外径の半導体ウェハ２００の側面に当接することが可能になる。
【００３０】
ところで、半導体ウェハ２００によっては、外周部の一部に、当該半導体ウェハ２００の搬送等に用いられる凹部（ノッチ）２１０が形成されていることが多い。弾性部材１５０は、このノッチ２１０に生じたバリ２０４を除去する。この弾性部材１５０は、例えばウレタンゴムであり、半導体ウェハ２００の回転が停止された後、先端をノッチ２１０に当接して押圧する。これにより、ノッチ２１０に生じたバリ２０４が除去される。
【００３１】
駆動機構１６０は、作業者による操作部１６５の操作に応じて、弾性部材１５０を、半導体ウェハ２００の方向に対して前後に移動させる。なお、駆動機構１６０を備えずに、作業者が手動により弾性部材１５０を移動させるようにしても良い。
【００３２】
空気噴出部１７０は、ローラ１３０と半導体ウェハ２００との当接面に向けて空気を噴出する。集塵部１８０は、ローラ１３０と半導体ウェハ２００との当接面を挟んで、空気噴出部１７０と対向配置され、吸入を行う。
【００３３】
半導体ウェハ２００の側面から除去されたバリ２０４は、空気噴出部１７０から噴出された空気によって集塵部１７０の方向へ飛散し、当該集塵部１７０によって吸入される。半導体ウェハ２００の側面から除去されたバリ２０４が半導体ウェハ２００の周辺に残ったままであると、当該半導体ウェハ２００の表面に付着して品質劣化を招く等の悪影響が生じるが、このように、空気噴出部１７０が空気を噴出し、集塵部１８０が噴出された空気によって飛散したバリ２０４を吸入することにより、半導体ウェハ２００の周辺に残ったバリ２０４を取り除くことが可能となる。
【００３４】
図４は、バリ除去装置１００の上方外観図であり、図５は、図４のＡ−Ａ´線断面図である。これらの図に示すステージ１１０、回転機構１２０、ローラ１３０、弾性部材１５０、空気噴出部１７０及び集塵部１８０は、それぞれ図１に示した構成と同様である。但し、図４に示すバリ除去装置１００は、更に２つのウェハ支持部１９０を備えている。このウェハ支持部１９０は、一端に半導体ウェハ２００の側面に当接して支持するローラ１９１が備えられている。また、ウェハ支持部１９０は、他端を中心として回転自在となっており、様々な外径の半導体ウェハ２００にローラ１９１を当接させ、ステージ１１０と半導体ウェハ２００とが偏心しないように位置決めをすることができる。また、ローラ１９１は、ステージ１１０が回転中の場合、半導体ウェハ２００に接触しない位置に移動する。
【００３５】
図６は、バリ除去装置１００の動作を示すシーケンス図である。バリ除去装置１００は、まず、ステージ１１０に半導体ウェハ２００の下面を吸着して固定する（ステップ１０１）。次に、バリ除去装置１００は、回転機構１２０によりステージ１１０を回転させることにより（ステップ１０２）、当該ステージ１１０に吸着固定された半導体ウェハ２００を回転させる。更に、バリ除去装置１００は、空気噴出部１７０から空気を噴出させるとともに、集塵部１８０による吸入を開始する（ステップ１０３）。
【００３６】
次に、バリ除去装置１００は、ステージ１１０を回転させるとともに、空気噴出部１７０による空気噴出と集塵部１８０による吸入を行った状態で、半導体ウェハ２００の側面に、ローラ１３０の側面を当接する（ステップ１０４）。これにより、ローラ１３０の側面が半導体ウェハ２００の側面を押圧して、バリ２０４が除去される。この際、除去されたバリ２０４は、空気噴出部１７０から噴出された空気によって集塵部１７０の方向へ飛散し、当該集塵部１７０によって吸入される。
【００３７】
ローラ１３０によってバリ２０４が除去された後、バリ除去装置１００は、ステージ１１０の回転を停止する（ステップ１０５）。更に、バリ除去装置１００は、弾性部材１５０の先端を半導体ウェハ２００の外周部の一部に形成されている凹部（ノッチ）２１０に当接し、当該ノッチ２１０に生じたバリ２０４を除去する（ステップ１０６）。ノッチ２１０から除去されたバリ２０４も、空気噴出部１７０から噴出された空気によって集塵部１７０の方向へ飛散し、当該集塵部１７０によって吸入される。
【００３８】
このように、本実施形態のバリ除去装置１００では、ステージ１１０に半導体ウェハ２００の下面を吸着して固定し、このステージ１１０を回転機構１２０によりステージ１１０を回転させた状態で、半導体ウェハ２００の側面に、ローラ１３０の側面を当接させることにより、当該半導体ウェハ２００の側面を押圧して、バリ２０４を除去する。このため、従来よりも短時間で、且つ、手作業の場合のように、除去の程度にばらつきが生じたり、半導体ウェハ２００が破損することを防止して、バリ２０４を適切に除去することができる。
【００３９】
なお、発明者による実測では、１枚の半導体ウェハの側面のバリを除去する際、従来の手作業では約９０秒要していたものが、本実施形態のバリ除去装置１００を利用することにより、１０秒に短縮することが可能になった。
【００４０】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、半導体ウェハの側面に生じたバリを短時間で、且つ、適切に除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】バリ除去装置の構成例を示す図である。
【図２】半導体ウェハの断面図である。
【図３】ローラの側面図である。
【図４】バリ除去装置の上方外観図である。
【図５】図４のＡ−Ａ´線断面図である。
【図６】バリ除去装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００  バリ除去装置
１１０  ステージ
１２０  回転機構
１３０、１９１  ローラ
１４０、１６０  駆動機構
１４５、１６５  操作部
１５０  弾性部材
１７０  空気噴出部
１８０  集塵部
１９０  ウェハ支持部
２００  半導体ウェハ
２０１  ウェハ基板
２０２  回路
２０３  封止材
２０４  バリ
２１０  凹部
【図１】
2004193225.tif 000003
【図２】
2004193225.tif 000004
【図３】
2004193225.tif 000005
【図４】
2004193225.tif 000006
【図５】
2004193225.tif 000007
【図６】
2004193225.tif 000008