(57)【要約】【課題】個々のチップに分割済みのウエハをも吸着保持できるウエハ吸着プレートを提供する。【解決手段】ウエハ20´を吸着保持するウエハ吸着プレート１を、プレート本体２と、前記プレート本体２の吸着面に開口した複数の吸着孔４と、前記複数の吸着孔４に接続した吸気ライン３とを具備し、前記吸気ライン３は少なくとも２系統に分割され各々独立して吸気可能であり、少なくともウエハ周縁部に対応する複数の吸着孔４に対して、分割された２系統以上の吸気ライン３が接続している構造としたことを特徴とする。これにより、ウエハ20´の反りや波うち、吸着孔４へのパーティクル噛み込み等によって、１つの吸気ライン３で真空破壊が生じた場合も、少なくともウエハ周縁部に関しては残りの吸気ライン３で吸着できるので、ウエハ全体を吸着保持することが可能となる。【選択図】図２
2007220835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハを吸着保持するウエハ吸着プレートであって、
プレート本体と、前記プレート本体の吸着面に開口した複数の吸着孔と、前記複数の吸着孔に接続した吸気ラインとを具備し、前記吸気ラインは少なくとも２系統に分割され各々独立して吸気可能であり、少なくともウエハ周縁部に対応する複数の吸着孔に対して、分割された２系統以上の吸気ラインが接続しているウエハ吸着プレート。
【請求項２】
プレート本体の吸着面に複数の吸着孔が同心円状に並んで形成され、周方向に沿って隣り合った吸着孔に異なる系統の吸気ラインが接続している請求項１記載のウエハ吸着プレート。
【請求項３】
プレート本体の吸着面に複数の吸着孔が複数列に並んで形成され、隣り合った列の吸着孔に異なる系統の吸気ラインが接続している請求項１記載のウエハ吸着プレート。
【請求項４】
吸着孔が、ウエハから分割された個々の半導体チップよりも小さい請求項１記載のウエハ吸着プレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウエハを吸着保持するためのウエハ吸着プレートに関し、特に極薄ウエハのためのウエハ吸着プレートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体材料のインゴットから薄板状に切り出したウエハから半導体デバイスを形成する一部の工程では、ウエハの最外周部を吸着する吸気孔が形成された吸着プレートによってウエハを部分的に吸着して搬送している。
【０００３】
しかし近年、ＩＣカードなどへの需要から、ウエハ裏面を研削するバックグラインダ等の平面加工装置でウエハを紙のように薄く加工しており、従来のようにウエハを部分的に吸着して搬送するのではウエハに割れや欠けが生じるようになってきた。
【０００４】
そこで、図５（ａ）（ｂ）に下面図およびＸ−Ｙ断面図を示すように、溝５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄが同心円状に形成され、そのそれぞれに吸気ライン５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄが連結したウエハ吸着パッド５０によって、ウエハ５４の全面を吸着して保持することが提案されている（たとえば特許文献１）。
【０００５】
その一方で、ウエハの抗折強度の改善と薄型ウエハの搬送割れリスクを低減するために、先ダイシング方式、つまりウエハに表面パターン側から所定の深さまで切り込みを入れ、そのウエハ表面に保護テープを貼付けた後にウエハ裏面を研削することによって、ウエハを個々のチップに分割する方式が提案され、実用化されている。
【特許文献１】特開２００１−２４０５１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
裏面研削後の薄いウエハには反りや波うちが生じ易く、特に個々のチップに分割済みのウエハを搬送する際にはこの傾向が大きい。したがって、特許文献１のウエハ吸着パッド（プレート）では、吸着箇所が溝であることから、ウエハに反り等がある場合や、ウエハが分割済みであってそのウエハ最外周部と溝との位置が対応していない場合や、溝にパーティクルが噛みこんだ場合等に吸気ラインの真空破壊が生じると、ウエハ搬送系がダウンしてしまい、装置の稼動効率の低下を引き起こす要因となる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、個々のチップに分割済みのウエハをも吸着保持できるウエハ吸着プレートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、ウエハを吸着保持するウエハ吸着プレートを、プレート本体と、前記プレート本体の吸着面に開口した複数の吸着孔と、前記複数の吸着孔に接続した吸気ラインとを具備し、前記吸気ラインは少なくとも２系統に分割され各々独立して吸気可能であり、少なくともウエハ周縁部に対応する複数の吸着孔に対して、分割された２系統以上の吸気ラインが接続している構造としたことを特徴とする。これにより、ウエハの反りや波うち、吸着孔へのパーティクル噛み込み等によって、１つの吸気ラインで真空破壊が生じた場合も、少なくともウエハ周縁部に関しては残りの吸気ラインで吸着できるので、ウエハ全体を吸着保持することが可能となる。
【０００９】
プレート本体の吸着面に複数の吸着孔が同心円状に並んで形成され、周方向に沿って隣り合った吸着孔に異なる系統の吸気ラインが接続している構造であってよい。また、プレート本体の吸着面に複数の吸着孔が複数列に並んで形成され、隣り合った列の吸着孔に異なる系統の吸気ラインが接続している構造であってよい。これらの構造によれば、ウエハが分割済みである場合も確実に吸着保持することが可能である。
【００１０】
吸着孔が、ウエハから分割された個々の半導体チップよりも小さいのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るウエハ吸着プレートによれば、１つの吸気ラインで真空破壊が生じても、残りの吸気ラインでウエハを吸着保持して搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
まず、先ダイシング方式によって半導体ウエハを個々の半導体チップに分割し、ダイボンディングするまでの半導体装置製造フローについて、図１を用いて説明する。
【００１３】
図１(ａ)に示したダイシング工程において、半導体デバイスを作り込んだ半導体ウエハ２０を、デバイス形成面を上にして固定し、高速回転するダイシングブレード２１によって所定の深さまで切り込み２０ａを入れる。次に、図１(ｂ)に示したテープ貼り付け工程において、半導体ウエハ２０のデバイス形成面に表面保護テープ２２を貼り付ける。
【００１４】
次に、図１(ｃ)に示したウエハ裏面研削工程において、半導体ウエハ２０を表面保護テープ２２が下になるように反転させてチャックテーブル２６にセットし、ウエハ裏面を砥石２３により研削する。図示した砥石２３はホイルベース２４に取り付けられていて、スピンドル２５により回転する。ウエハ裏面の研削が切り込み２０ａまで達したら、板状であった半導体ウエハ２０がチップサイズに分割されるが、更に所定の厚みになるまで薄く研削する。２０ｂは得られる個片の半導体チップを示す。
【００１５】
次に、図１(ｄ)に示したように、分割済みの半導体ウエハ２０´をチャックテーブル２６から次工程へ搬送する。この際に本発明のウエハ吸着プレート１を用いるのであるが、このことについては後述する。２０ｂは分割によって得られた個片の半導体チップを示す。
【００１６】
次に、図１(ｅ)に示したプラズマエッチング工程において、半導体ウエハ２０´をプラズマエッチング装置２７にセットし、プラズマ雰囲気２８を作ることにより、裏面研削でチップ裏面に生じたダメージ層をプラズマエッチングで取り除き、抗折強度を向上させる。このプラズマエッチング工程は厚みが大きい場合には省かれることもあり、その場合には本発明のウエハ吸着プレート１を用いて、次工程に半導体ウエハ２０´を搬送する。
【００１７】
次に、図１(ｆ)に示すように、半導体ウエハ２０´の研削面側にウエハリング２９とともにダイシングテープ３０を貼り付ける（ダイシングテープ貼り付け工程）。その後に表面保護テープ２２を半導体ウエハ２０´から剥離する（表面保護テープ剥離工程）。
【００１８】
最後に、図１(ｇ)に示したダイボンティング工程において、ダイシングテープ３０上の半導体ウエハ２０´から個片の半導体チップ２０ｂを１つずつ、ダイシングテープ３０越しに突き上げニードル３１で押し上げつつコレット３２で吸着することにより、ダイシングテープ３０から取りはずし、リードフレーム（図示せず）などにマウントする。
【００１９】
図２（ａ）は本発明の一実施形態におけるウエハ吸着プレートの下面図、図２（ｂ）は同ウエハ吸着プレートの一部透過斜視図、図２（ｃ）は同ウエハ吸着プレートの図２（ａ）におけるＸ−Ｙ−Ｚ断面図である。
【００２０】
図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、ウエハ吸着プレート１は、円盤状のプレート本体２と吸気ライン３とを備えている。
プレート本体２は、吸着対象のウエハ２０´と同等もしくはそれ以上の径を有しており、その吸着面における周縁部を除く領域（以下吸着領域という）に複数の吸着孔４が同心円状に並んで開口している。これらの吸着孔４は、ウエハ２０´を部分的に吸着することがないように吸着領域内に均一に分布されている。各吸着孔４は、ウエハ２０´から分割された半導体チップ２０ｂよりも小さく設定されており、例えばφ０．５ｍｍ程度である。
【００２１】
吸気ライン３は、互いに独立した３系統の吸気ライン３Ａ、３Ｂ、３Ｃで構成されている。吸気ライン３Ａ、３Ｂ、３Ｃはそれぞれ、互いに隣接した吸着孔４に接続しないように設計されている。ここでは、吸気ライン３Ａ、３Ｂ、３Ｃのそれぞれの接続先を吸着孔４Ａ，４Ｂ，４Ｃとして示している。吸着孔４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、プレート本体２の周方向に沿って順次に並んでいる。吸気ライン３Ａ、３Ｂ、３Ｃが吸着孔４Ａ，４Ｂ，４Ｃを通じてウエハ２０´を吸着する吸気圧力は−５０〜−１００kPaである。
【００２２】
上述した図１（ｄ）の工程において、分割済みの半導体ウエハ２０´をチャックテーブル２６から次工程へ搬送する時には、ウエハ吸着プレート１は、吸気ライン３Ａ、３Ｂ、３Ｃのそれぞれから独立して吸着孔４Ａ，４Ｂ，４Ｃに作用させる吸気圧力によって、表面保護テープ２２に貼り付けられた半導体ウエハ２０´の複数箇所を吸着し、その状態で、所定の高さまで上昇した後に水平方向に移動する。
【００２３】
その際に、たとえば吸気ライン３Ａにおいて、半導体ウエハ２０´の反りや波うち、半導体チップ２０ｂと吸着孔４Ａとの位置の不一致、吸着孔４Ａへのパーティクル噛み込み等が原因で真空破壊が生じても、残りの吸気ライン３Ｂ、３Ｃで独立して吸気を行うことができるので、半導体ウエハ２０´の全体を吸着保持して搬送することが可能となる。これにより、ウエハ搬送系がダウンするのを回避することができ、装置を停止させること無く効率的に稼動させることができる。
【００２４】
なお、この実施形態では、ウエハ吸着プレート１は、分割済みの半導体ウエハ２０´を吸着するものとして説明したが、先ダイシング方式を採用しない場合などに分割されていない半導体ウエハ２０を対象として用いても、当然に良好に吸着保持することができる。分割済みの半導体ウエハ２０´については、表面保護テープ２２に貼り付けられていることが前提である。
【００２５】
またこのウエハ吸着プレート１では、吸気ライン３として互いに独立した３系統の吸気ライン３Ａ、３Ｂ、３Ｃを設けたが、吸気ライン数はこれに限定されるものではなく、更に増やしてもよい。独立した吸気ライン数が多い方が、ウエハ搬送系がダウンする確率が低くなり、ウエハ搬送における信頼性を向上させることが可能となる。
【００２６】
さらにこのウエハ吸着プレート１は、円形の半導体ウエハ２０´（あるいは２０）を対象とするものとして説明したが、半円形の半導体ウエハなどを吸着保持する場合には、図３に示すように吸着孔４Ａ，４Ｂ，４Ｃを配置し、吸気ライン３Ａ、３Ｂ、３Ｃ（図示せず）の接続を切り替えることで、対応することができる。
【００２７】
図４（ａ）は本発明の他の実施形態におけるウエハ吸着プレートの下面図、図４（ｂ）は同ウエハ吸着プレートの図４（ａ）におけるＸ−Ｙ断面図である。
図４（ａ）（ｂ）に示すように、ウエハ吸着プレート１１は、円盤状のプレート本体１２と吸気ライン１３とを備えている。
【００２８】
プレート本体１２は、吸着対象のウエハ２０´と同等もしくはそれ以上の径を有しており、その吸着領域に複数の吸着孔１４が複数列に並んで開口している。これらの吸着孔１４は、ウエハ２０´を部分的に吸着することがないように前記吸着領域内に均一に分布されている。各吸着孔１４は、ウエハ２０´から分割された半導体チップ２０ｂよりも小さく設定されており、例えばφ０．５ｍｍ程度である。
【００２９】
吸気ライン１３は、互いに独立した２系統の吸気ライン１３Ａ、１３Ｂで構成されている。吸気ライン１３Ａ、１３Ｂはそれぞれ、互いに隣接した列の吸着孔１４に接続しないように設計されている。吸気ライン１３Ａは一列おきの吸着孔１４Ａに接続し、吸気ライン１３Ｂは残りの一列おきの吸着孔１４Ｂに接続している。吸気ライン１３Ａ、１３Ｂが吸着孔１４Ａ，１４Ｂを通じてウエハ２０´を吸着する吸気圧力は−５０〜−１００kPaである。
【００３０】
上述した図１（ｄ）の工程において、分割済みの半導体ウエハ２０´をチャックテーブル２６から次工程へ搬送する時には、ウエハ吸着プレート１１は、吸気ライン１３Ａ、１３Ｂのそれぞれから独立して吸着孔１４Ａ，１４Ｂを通じて作用させる吸気圧力によって、表面保護テープ２２に貼り付けられた半導体ウエハ２０´の複数箇所を吸着し、その状態で、所定の高さまで上昇した後に水平方向に移動する。
【００３１】
その際に、たとえば吸気ライン１３Ａにおいて、半導体ウエハ２０´の反りや波うち、半導体チップ２０ｂと吸着孔１３Ａとの位置の不一致、吸着孔１３Ａへのパーティクル噛み込み等が原因で真空破壊が生じても、残りの吸気ライン１３Ｂで独立して吸気を行うことができるので、半導体ウエハ２０´の全体を吸着保持して搬送することが可能となる。これにより、ウエハ搬送系がダウンするのを回避することができ、装置を停止させること無く効率的に稼動させることができる。
【００３２】
なお、この実施形態でも、ウエハ吸着プレート１１は、分割済みの半導体ウエハ２０´を吸着するものとして説明したが、先ダイシング方式を採用しない場合などに分割されていない半導体ウエハ２０を対象として用いても、当然に良好に吸着保持することができる。分割済みの半導体ウエハ２０´については、表面保護テープ２２に貼り付けられていることが前提である。
【００３３】
またこのウエハ吸着プレート１１では、吸気ライン１３として互いに独立した２系統の吸気ライン１３Ａ、１３Ｂを設けたが、吸気ライン数はこれに限定されるものではなく、更に増やしてもよい。独立した吸気ライン数が多い方が、ウエハ搬送系がダウンする確率が低くなり、ウエハ搬送における信頼性を向上させることが可能となる。
【００３４】
さらにこのウエハ吸着プレート１１は、円形の半導体ウエハ２０´（あるいは２０）を対象とするものとして説明したが、四角形などのウエハを吸着保持する場合でも、２つの独立した吸気ライン１３Ａ、１３Ｂに接続された吸着孔１４Ａ、１４Ｂで交互に吸着保持が可能となるため、対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明のウエハ吸着プレートは、裏面研削工程からプラズマエッチング工程（あるいはダイシングテープ貼り付け工程）に至るまで、薄型化したウエハを吸着保持して搬送することができるので、半導体装置を製造する際の吸着保持機構として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のウエハ吸着プレートを使用する半導体装置製造フローの断面図
【図２】本発明の一実施形態におけるウエハ吸着プレートの構成図
【図３】本発明の他の実施形態におけるウエハ吸着プレートの構成図
【図４】本発明のさらに他の実施形態におけるウエハ吸着プレートの構成図
【図５】従来用いられていたウエハ吸着パッドの構成図
【符号の説明】
【００３７】
１・・・ウエハ吸着プレート
２・・・プレート本体
３・・・吸気ライン
４・・・吸着孔
11・・・ウエハ吸着プレート
12・・・プレート本体
13・・・吸気ライン
14・・・吸着孔
20´・・分割済みの半導体ウエハ
20ｂ・・半導体チップ
【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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