(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンウエハ（１）に貼着された帯状の保護フィルム（３）にレーザビーム（Ｌ）を当てて該保護フィルムを所定の大きさ・形状にトリミングする際、前記保護フィルムのうち、前記レーザビームが当たる面の背面に吸気流（Ｖ）を当てることを特徴とするシリコンウエハ保護フィルムのトリミング方法。
【請求項２】
前記吸気流（Ｖ）は、レーザビーム（Ｌ）が進む向きに配向するエアカーテン流である請求項１記載のシリコンウエハ保護フィルムのトリミング方法。
【請求項３】
シリコンウエハ（１）が載置されるテーブル（２）と、前記シリコンウエハに帯状の保護フィルム（３）を貼着するための貼着手段（Ｄ）と、前記シリコンウエハの周面（１ａ）に沿って保護フィルムに切れ目（２８）を入れるために前記テーブルの上方に設けられるレーザビーム手段（Ｇ）と、前記シリコンウエハの周面に沿って保護フィルムの下面に吸気流（Ｖ）を当てるために前記テーブルの下方に設けられる吸気手段（Ａｖ）とを備えることを特徴とするシリコンウエハ保護フィルムのトリミング装置。
【請求項４】
前記テーブル（２）は、該テーブルの上面側に開口して設けられ、シリコンウエハ（１）の半径に対応した曲率半径の環状スリット（１２）を備え、該環状スリットが前記吸気手段（Ａｖ）の吸気口である請求項３記載のシリコンウエハ保護フィルムのトリミング装置。
【請求項５】
前記環状スリット（１２）の半径方向の開口幅（ｄ）は、上方にゆくにつれて絞られている請求項４記載のシリコンウエハ保護フィルムのトリミング装置。
【請求項６】
前記開口幅（ｄ）は、上方にゆくにつれて段差状に絞られている請求項５記載のシリコンウエハ保護フィルムのトリミング装置。
【請求項７】
前記環状スリット（１２）は複数同心円状に設けられている請求項４乃至６のいずれか一項に記載のシリコンウエハ保護フィルムのトリミング装置。
【請求項８】
前記吸気手段（Ａｖ）は、前記テーブル（２）の下方に複数個の均圧室（１１）を備えるとともに、該均圧室が前記環状スリット（１２）に連通している請求項４乃至７のいずれか一項に記載のシリコンウエハ保護フィルムのトリミング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンウエハの表面又は裏面のいずれか一方の面に帯状の保護フィルムを貼り付けた後、この保護フィルムをシリコンウエハの外形に沿った形状に切り取るトリミング方法及びトリミング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＩＣ、ＬＳＩ又は超ＬＳＩの半導体素子製造過程において、シリコンウエハの表面に保護フィルムを貼り付けてシリコンウエハを保護する工程と、その工程で得られたシリコンウエハの裏面を切削乃至研磨して最終的に得られる半導体素子が所定の厚さになるようにする工程とがあるが、前者の工程においては、特開平１０−３２１７９号公報に示すように、シリコンウエハの上に帯状の保護フィルムを一旦貼着した後、シリコンウエハの外周より外方に延出した余分の保護フィルムを切り落とす、いわゆるトリミングを施している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年電子機器の高集積化に伴って、それに使用される半導体素子の小型化及び軽量化が一層要求されるようになり、前記保護フィルムも薄肉化する必要がでてきた。これは例えば、従来一般に、１００μｍ程度の厚さであった保護フィルムの厚さを１５μｍ程度まで薄肉化するといった要望であった。その結果、この薄肉化された保護フィルムをレーザビームを使用してトリミングしても切断が円滑に行なわれなかったり、仮に切断が行なわれたとしても切断端面が綺麗にならなかったりして、半導体素子の品質そのもの又はその製造プロセスの後工程に悪影響を与える等の問題が発現した。
【０００４】
そこで、本発明者は、その原因を探求したところ、保護フィルムの厚みがある程度小さくなると保護フィルム自体の切断がし難くなるとともに、切断端がレーザビームの熱により収縮してトリミングされた保護フィルムの切断端面が綺麗に揃わないという事実を見出し、本発明を完成するに至った。
以上より本発明は、シリコンウエハを保護する保護フィルムのトリミングを確実に遂行できるとともに、このトリミングを施して得られる保護フィルムの切断端面が綺麗になり得るシリコンウエハ保護フィルムのトリミング方法及びその方法を実現するのに最適なトリミング装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のシリコンウエハ保護フィルムのトリミング方法は、シリコンウエハに貼着された帯状の保護フィルムにレーザビームを当てて該保護フィルムを所定の大きさ・形状にトリミングする際、前記保護フィルムのうち、前記レーザビームが当たる面の背面に吸気流を当てることを特徴とする。
【０００６】
本発明のトリミング方法によると、吸気流により保護フィルムが吸引冷却され、この吸引冷却状態の下で保護フィルムをレーザビームによってトリミングすることができる。従って、吸気流による吸引作用によって保護フィルムの切断が促進され、保護フィルムを容易に切断でき、また、吸気流による冷却作用によって保護フィルムの切断端の変形が抑制され、その切断端面を綺麗なものとすることができる。
【０００７】
また、前記吸気流は、レーザビームが進む向きに配向するエアカーテン流であることができる。これにより、レーザービームによる切断をより容易に実施でき、その切断端面をより綺麗なものとすることができる。
【０００８】
本発明のシリコンウエハ保護フィルムのトリミング装置は、シリコンウエハが載置されるテーブルと、前記シリコンウエハに帯状の保護フィルムを貼着するための貼着手段と、前記シリコンウエハの周面に沿って保護フィルムに切れ目を入れるために前記テーブルの上方に設けられるレーザビーム手段と、前記シリコンウエハの周面に沿って保護フィルムの下面に吸気流を当てるために前記テーブルの下方に設けられる吸気手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明のトリミング装置によると、テーブル上に載置されたシリコンウエハに保護フィルムが貼着され、この保護フィルムをレーザビームによってトリミングする際、吸気流によって保護フィルムを吸引冷却することができる。従って、吸気流による吸引作用によって保護フィルムの切断が促進され、保護フィルムを容易に切断でき、また、吸気流による冷却作用によって保護フィルムの切断端の変形が抑制され、その切断端面を綺麗なものとすることができる。
【００１０】
また、前記テーブルは、該テーブルの上面側に開口して設けられ、シリコンウエハの半径に対応した曲率半径の環状スリットを備え、該環状スリットが前記吸気手段の吸気口であることができる。これにより、レーザービームによる切断をより容易に実施でき、その切断端面をより綺麗なものとすることができる簡易・小型のトリミング装置を提供することができる。
【００１１】
また、前記環状スリットの半径方向の開口幅は、上方にゆくにつれて絞られていることができる。これにより、環状スリットに導入される吸気流の流速を大きくして、保護フィルムの吸引冷却効果を向上させることができる。
【００１２】
また、前記開口幅は、上方にゆくにつれて段差状に絞られていることができる。これにより、吸気流の流速をより大きくして、保護フィルムの冷却吸引効果をさらに向上させることができる。
【００１３】
また、前記環状スリットは複数同心円状に設けられていることができる。これにより、半径の異なる種々の大きさのシリコンウエハに対応して保護フィルムのトリミングを実施することができる。
【００１４】
また、前記吸気手段は、前記テーブルの下方に複数個の均圧室を備えるとともに、該均圧室が前記環状スリットに連通していることができる。これにより、環状スリットからほぼ同量又は同速の空気を吸引することができる。
【００１５】
尚、上記「保護フィルム」としては、感熱接着性や感光性等を有する樹脂フィルムやポリイミドフィルムなどを挙げることができる。また、上記保護フィルムとしては、上述のように薄肉（例えば、厚さ１５μｍ程度）である場合には、安定した引っ張り強度を発揮しないため、保護フィルムを他のフィルム、即ち補強フィルムとラミネートした状態でシリコンウエハ上に貼着され、この補強フィルムを剥離した後、レーザビームによるトリミングを実施することができる。さらに、上記保護フィルムとしては、通常、その製造過程や搬送過程で取扱い性を円滑にするためにキャリアーフィルムと称されるフィルムが裏面側に積層されている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
本発明に係る装置は、図１に示すように、シリコンウエハ１を載置するテーブル２をその下方から支持するテーブル手段Ａと、前記テーブル２の僅か上方に略水平に帯状の保護フィルム３を横断させるために前記テーブル手段Ａの斜め上方に所定間隔をおいて設置された一対のフィルム供給手段Ｂ及び巻取り手段Ｃと、前記シリコンウエハ１に保護フィルム３を宛がったり、同シリコンウエハ１に一旦宛がわれた後、後述する接合手段により貼り付けた保護フィルム３を剥がしたりする宛がい・分離手段Ｄ（貼着手段として例示する。）と、前記保護フィルム３にラミネートされた補強フィルム４を同保護フィルム３から剥離する剥離手段Ｅと、前記保護フィルム３及び補強フィルム４を前記シリコンウエハ１に接合する接合手段Ｆと、前記シリコンウエハ１に接合された保護フィルム３に所定の切れ目を入れてトリミングするレーザビーム手段Ｇとの主要素から構成されている。
【００１７】
前記テーブル手段Ａは、上下動可能な複数本のスライドロッド５と、それらスライドロッド５の先端部に取着された１枚の基板６と、その基板６の中央部に設置された１個の支持部７と、その支持部７に垂直に取り付けられた吸気管８と、その吸気管８の基端部に一体的に設けられた管継手９と、前記基板６の周縁部に支持体１０を介して設けられた複数個の均圧室１１とから構成されており、前記吸気管８の先端面が前記テーブル２の中央部を貫通してシリコンウエハ１を吸着するようになっている。従って、テーブル手段Ａにおいて、図示しないフレームに設けられた伸縮手段、たとえばエアシリンダにより前記スライドロッド５を伸縮させると、テーブル２が上下動可能になり、図示しない減圧発生装置、例えば真空タンクや吸引ポンプにより前記吸気管８内を減圧にするとシリコンウエハ１はテーブル２上で吸着固定される。
【００１８】
前記テーブル２は、図２及び図３に示すように、上下面が正方形をなし中央部に前記吸気管８の先端部を貫通させる透孔部２ａを備えた板状体になっており、上面側には半径が異なる複数個の環状スリット１２が同心円上に形成されている。そしてテーブル２の上に、種々の半径が異なるシリコンウエハ１を載置すれば、図４に示すように、シリコンウエハ１の外周面１ａが前記環状スリット１２のいずれかの開口１２ａを臨むようになっている。
【００１９】
前記テーブル２の上面において前記透孔部２ａ寄りには、図２、図３及び図５に示すように、複数個の環状溝１３が同心円状に配置されている。これら環状溝１３のうち一部のものには、図６に示すように、下方から複数個の噴射孔１５が連通している。また、各噴射孔１５は、圧空を供給する圧空源（図示せず）に接続されている。そして、後述するレーザビームによる保護フィルム３を切断する直前に、噴射孔１５を介して環状溝１３から空気を噴射してシリコンウエハ１を冷却して、積層フィルムＨ２から補強フィルム４を容易に剥離し得るようになっている。
【００２０】
前記環状スリット１２においてテーブル２の下面寄り部分には、図７及び図８に示すように、所定間隔をおいて環状スリット１２の下部を橋絡する橋絡部１６が形成されており、曲率半径の相違する複数個の環状スリット１２間の境界部１７を保持している。前記環状スリット１２の半径方向の開口幅は、上方にゆくにつれて絞られており、好ましくは、図４に示すように、開口幅ｄは上方にゆくにつれて段差状に絞られている。
【００２１】
図１、図２及び図７に示すように、テーブル２の下面側に複数個、好ましく４個の均圧室１１が配設されており、その底部（あるいは側壁）から、前記減圧発生装置に対して可撓性の吸気管（図示せず）が延びている。また前記均圧室１１の上端面は前記テーブル２で塞がれて実質上気密になっているので、均圧室１１内の圧力はテーブル２に形成されている環状スリット１２に及ぶことになる。従って、前記減圧発生装置を駆動させれば吸気管、均圧室１１及び環状スリット１２が減圧され、その結果、環状スリット１２の開口１２ａからその上部雰囲気の空気が吸引される。この意味において前記減圧発生装置、吸気管及び均圧室１１等、一連のテーブル手段構成要素を本発明の吸気手段Ａｖという。
【００２２】
次にフィルム供給手段Ｂについて述べると、この手段は、図１に示すように、ポリエチレンやポリプロピン等の補強フィルム４、保護フィルム３及びポリエチレンテレフタレートのキャリアフィルム１９の３層からなる積層フィルムＨ３が巻かれた供給ドラム２０と、その供給ドラム２０から積層フィルムＨ３を引き出すための一対のピンチローラ２１、２２と、それらのピンチローラ２１、２２を通過した積層フィルムＨ３から分離されたキャリアフィルム１９だけを巻き取る巻取りドラム２３その他のローラとから構成される。
【００２３】
前記ピンチローラ２１、２２を通過して積層フィルムＨ３からキャリアフィルム１９が分離された残りの積層フィルムＨ２は、そのまま接合手段Ｆに送られ（図９をも参照）、接合ローラ２４の周りを僅かに巻回した後、保護フィルム３と補強フィルム４とに分離される。
【００２４】
そして前記積層フィルムＨ２から分離された保護フィルム３は、宛がい・分離手段Ｄの巻回ローラ２５の周りをじぐざぐ状に巻回した後、巻取り手段Ｃの巻取りドラム２６に巻き取られる。同様に積層フィルムＨ２から分離された補強フィルム４は、剥離手段Ｅの巻回ローラ２７を経て巻取りローラ３１に巻き取られる。
【００２５】
前記接合手段Ｆ、宛がい・分離手段Ｄ及び剥離手段Ｅは、前記保護フィルム３の進行方向に延びる１本のスライド軸３２に誘導されながらテーブル手段Ａの一方側から他方側に変位可能に設置されており、テーブル２上のシリコンウエハ１に保護フィルム３を宛がうとき、図１０に示すように、前記宛がい・分離手段Ｄ、剥離手段Ｅ及び接合手段Ｆが互いに接近状態を維持しながら巻取り手段Ｃに向かって一斉に移動する。するとその移動過程で接合手段Ｆの接合ローラ２４がシリコンウエハ１の上に宛がわれた保護フィルム３と、その保護フィルム３と分離状態を保ったままの補強フィルム４を同時にシリコンウエハ１側に押圧する。
【００２６】
次いで前記接合手段Ｆ及び剥離手段Ｅを、図１１に示すように、元の位置に後退させると、シリコンウエハ１上の積層フィルムＨ２から補強フィルム４が剥離され、シリコンウエハの表面には保護フィルム３が接合される。なお、保護フィルム３として感圧接着性又は感熱接着性を有するものが使用され、また後者の場合はシリコンウエハ１を予熱しておくことにより保護フィルム３がシリコンウエハ１に接合可能になる。
【００２７】
さらに本発明の装置においては前記シリコンウエハ１の上方にレーザビーム手段Ｇが設置されており、図１に示すように、シリコンウエハ１の表面に帯状の保護フィルム３が接合されると、前記レーザビーム手段Ｇが駆動して、図１２に示すように、保護フィルム３の切れ目２８を入れる。このときレーザビーム手段Ｇはコンピュータ制御によりシリコンウエハ１の外周面に沿って水平方向に移動する。
【００２８】
保護フィルム３に環状の切れ目２８が入ると、図１３に示すように、帯状の保護フィルム３はシリコンウエハ１の外形より僅かに大きな切抜き部２９を有する残余フィルム３０に変わる。そこで、前記巻取り手段Ｃを作動させれば、前記残余フィルム３０を巻き取ることが可能になる。勿論、このときシリコンウエハ１に保護フィルム３を接合する次の工程に同時に移行することになる。
【００２９】
次に本発明に係る方法について説明する。図１１に示すように、テーブル手段Ａのテーブル２の上にシリコンウエハ１に対して保護フィルム３が接合した段階から本発明法が開始される。まず前記減圧発生装置を駆動させると、吸気管を介して連通している均圧室１１が減圧状態になる。均圧室１１が減圧状態になると均圧室１１の上に設けられたテーブル２の環状スリット１２が減圧状態になり、図１４の矢印ａに示すように、テーブル2上に載置されたシリコンウエハ１の外周部付近の外気がテーブル２の下面側、すなわち均圧室１１に吸引されるので、環状スリット１２内に急速エアカーテン状の吸気流Ｖが発生する。
【００３０】
前記シリコンウエハ１の表面には既に保護フィルム３が被せられているので、保護フィルム３は吸気流Ｖと接触して冷却される。このような状態下にあるときレーザビーム手段Ｇを駆動させて、図１５に示すように、保護フィルム３にレーザビームＬを照射して切れ目２８を入れるとともにレーザビーム手段Ｇのビーム銃（図示なし）をシリコンウエハ１の周面１ａに沿って移動させると、本発明に係るトリミングが行なわれる。
【００３１】
そして、前記トリミングの過程において吸気流Ｖが保護フィルム３を空冷するので、保護フィルム３の変形が最小限に抑制され、その結果、シリコンウエハ１の外周面に添った綺麗な切断端面が得られる。また、レーザビームが保護フィルム３を切断しながら移動する際、吸気流Ｖ（エアーカーテン流）によって保護フィルム３が吸引されるので、レーザビームによる切断端の綺麗な切断が促進される。
【００３２】
尚、本発明においては、前記具体的な実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、シリコンウエハ１の裏面に一時的に保護フィルムを貼着する態様に本発明を適用できる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のトリミング方法によると、シリコンウエハを保護する保護フィルムのトリミングを確実に遂行できるとともに、トリミングを施して得られた保護フィルムの切断端面が綺麗になるという優れた効果を発揮する。また、本発明のトリミング装置によると、上記方法を最適に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トリミング装置の側面図である。
【図２】トリミング装置に設置されるテーブルの破断斜視図である。
【図３】同じく前記テーブルの上面図である。
【図４】前記テーブルの部分縦断面図である。
【図５】図３におけるＶ−Ｖ矢視断面図である。
【図６】図３におけるVI―VI矢視断面図である。
【図７】前記テーブルの下面図である。
【図８】前記テーブルにおける環状スリットの一部分を展開して示す側断面図である。
【図９】前記装置におけるピンチローラの斜視図である。
【図１０】トリミング装置の一駆動態様を示す側面図である。
【図１１】トリミング装置の他の駆動態様を示す側面図である。
【図１２】保護フィルムに切れ目が入れられる状態を示す部分斜視図である。
【図１３】保護フィルムがトリミングされた状態を示す斜視図である。
【図１４】トリミング中の保護フィルムに吸気流が当たる状態を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１：シリコンウエハ、２：テーブル、３：保護フィルム、４：補強フィルム、５：スライドロッド、６：基板、７：支持部、８：吸気管、９：管継手、１０：支持体、１１：均圧室、１２：環状スリット、１３：環状溝、１４：圧空管、１５：吸気孔、１６：橋絡部、１７：境界部、１８：吸気管、１９：キャリアフィルム、２０：供給ドラム、２１、２２：ピンチローラ、２３：巻取りドラム、２４：接合ローラ、２５：巻回ローラ、２６：巻取りローラ、２７：巻回ローラ、２８：切れ目、２９：切抜き部、３０：残余フィルム、３１：巻取りローラ、３２：スライド軸、Ａ：テーブル手段、Ａｖ：吸気手段、Ｂ：供給手段、Ｃ：巻取り手段、Ｄ：宛がい・分離手段、Ｅ：剥離手段、Ｆ：接合手段、Ｇ：レーザビーム手段、Ｈ２、Ｈ３：積層フィルム、Ｖ：吸気流、ｄ：開口幅。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0004728534.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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