(57)【要約】【課題】半導体デバイスの生産性を従来に比べて向上可能な、半導体ウエハエキスパンド装置及び方法を提供する。【解決手段】半導体ウエハを貼付したダイシングテープ１２を引き延ばす半導体ウエハエキスパンド装置１０１であって、ダイシングテープを貼り付けたリング状フレームを移動させる接触部材２１ａと、無負荷位置４０と最終エキスパンド位置４２との間で接触部材を移動させる移動機構２２と、移動機構の動作制御を行う装置であって無負荷位置から最終エキスパンド位置まで接触部材を移動させる間に、ダイシングテープへの引張力付与と引張力解除とを繰り返し、かつ各引張力付与動作では上記ダイシングテープへの引張力を徐々に上げていく制御を行う制御装置３０とを有する。【選択図】図１
2016021513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハが貼付されこの半導体ウエハとともにダイシングされているダイシングテープ、及び上記ダイシングテープの外周縁に固定されたリング状フレームを有するフレーム付きウエハが装着され、上記ダイシングテープを引き延ばして上記半導体ウエハを各チップに分割する半導体ウエハエキスパンド装置であって、
上記ダイシングテープにおける半導体ウエハの貼付面に反対側の裏面を、上記リング状フレームの内周と上記半導体ウエハの外周との間で支持する円形状のエキスパンドリングと、
上記リング状フレームに接触し移動させる接触部材と、
上記エキスパンドリングで上記ダイシングテープを支持した状態において、上記ダイシングテープが無負荷状態である無負荷位置と上記ダイシングテープの引き延ばしを最終的に終了した最終エキスパンド位置との間で、上記ダイシングテープの厚み方向に上記接触部材を移動させる移動機構と、
上記移動機構の動作制御を行う制御装置であって、上記接触部材を上記無負荷位置から上記最終エキスパンド位置まで移動させる間において、上記ダイシングテープへの引張力付与と引張力解除とを繰り返し、かつ各引張力付与動作では前回の引張力付与動作よりも上記ダイシングテープへの引張力を増していく制御を行う制御装置と、
を備えたことを特徴とする半導体ウエハエキスパンド装置。
【請求項２】
上記制御装置は、上記ダイシングテープへの引張力解除動作では、上記接触部材を上記無負荷位置まで戻す制御を行う、請求項１に記載の半導体ウエハエキスパンド装置。
【請求項３】
上記制御装置は、上記ダイシングテープへの引張力解除動作では、上記接触部材をエキスパンドオフセット位置まで戻す制御を行う、ここで上記エキスパンドオフセット位置は、上記無負荷位置よりも上記最終エキスパンド位置側に位置し、上記引張力付与動作による上記ダイシングテープの塑性変形を相殺する位置である、請求項１に記載の半導体ウエハエキスパンド装置。
【請求項４】
半導体ウエハが貼付されこの半導体ウエハとともにダイシングされているダイシングテープ、及び上記ダイシングテープの外周縁に固定されたリング状のフレームを有するフレーム付きウエハが装着され、上記半導体ウエハを各チップに分割するために行う上記ダイシングテープへの引張力付与動作を制御する制御装置を備えた半導体ウエハエキスパンド装置において実行されるエキスパンド方法であって、
上記フレーム付きウエハを上記半導体ウエハエキスパンド装置に装着したときのダイシングテープが無負荷状態から上記ダイシングテープの引き延ばしを最終的に終了した最終エキスパンド状態まで上記ダイシングテープを引き延ばすとき、上記ダイシングテープへの引張力付与と引張力解除とを繰り返し、かつ各引張力付与動作では前回の引張力付与動作よりも上記ダイシングテープへの引張力を増していく制御を行う、
ことを特徴とするエキスパンド方法。
【請求項５】
上記ダイシングテープへの引張力解除動作では、上記ダイシングテープを上記無負荷状態まで戻す制御を行う、請求項４に記載のエキスパンド方法。
【請求項６】
上記ダイシングテープへの引張力解除動作では、上記ダイシングテープをエキスパンドオフセット状態まで戻す制御を行う、ここで上記エキスパンドオフセット状態は、上記無負荷状態よりも上記最終エキスパンド状態側であり、引張力付与動作による上記ダイシングテープの塑性変形を相殺する状態である、請求項４に記載のエキスパンド方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイシングによって半導体ウエハから個片化されたチップをダイシングテープから取り外すための半導体ウエハエキスパンド装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスのウエハプロセスは、φ５、φ６、φ８インチを代表とする円形状で厚さ１ｍｍ以下のシリコンウエハに、長方形状の複数の半導体デバイスを格子状に整列して製造する工程である。この製造工程を経たウエハは、半導体デバイス（チップ）に個片化させるため、一度ダイシングテープに貼り付けられ、ブレードあるいはレーザにより切削（ダイシング）される。個片化されたチップは、ＵＶ照射などによりダイシングテープの粘着材を硬化させて粘着力を減少させた後、ダイシングテープから一つずつ取り外される。この工程はピックアップ工程と呼ばれる。
【０００３】
チップのピックアップ方法は、一般的に平坦な吸着ポッドでチップ裏面のダイシングテープを真空吸着し、チップサイズに合わせて配置したニードルを吸着ポッドから突き上げることでチップをリフトアップして剥離させて取り外す方法がある。
このような方法でダイシングテープからチップを剥離させる場合、ウエハ外周のダイシングテープは、エキスパンドリングと呼ばれるリングに押し込まれ、ダイシングテープ全体に張力が印加される。このようなエキスパンドによるダイシングテープへの張力印加は、チップ間の距離を増加させ、ピックアップ時にチップ同士の衝突を防止し、さらにチップ外周部の微小領域を初期剥離させてピックアップ性を向上させる効果を有する。したがってエキスパンドは、ダイシングテープからチップを取り外す際に必須となる。このようなダイシングテープのエキスパンドに関して、さまざまな装置、及び方法が提案されている。
【０００４】
例えば特許文献１では、複数の半導体ペレットを格子状に配列し形成した半導体ウエハを伸縮性のあるシートに貼着して、この半導体ウエハを半導体ペレット毎に細分割する工程と、上記シートの周縁部を挟持して、半導体ウエハにおけるペレット配列直交二方向で交互に引張力を加えてシートを引き伸ばす工程と、を含む半導体ウエハ引き伸ばし方法が開示されている。
【０００５】
また、例えば特許文献２には、フィルムに貼り付け支持された基板をチップに分割するチップ分割離間装置が開示されている。このチップ分割離間装置は、フィルムの外周をフレームに支持させるフレーム支持手段と、このフレーム支持手段の内側にあって、分割されるチップのＸ方向とＹ方向に対応して、フィルムに加える張力を独立して制御するフィルム面支持機構とを備えている。そしてこの特許文献２は、フレーム支持手段が、フィルム面支持機構に対して相対的に下方へ降下されることによってフィルムを伸長させ、チップを分割離間させることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６０−２４９３４６号公報
【特許文献２】特開２０１２−２０４７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、半導体デバイスの薄厚化が進み、ダイシングテープからチップをピックアップする際のチップ割れによる不具合が増加する傾向にある。ここでエキスパンドによるチップ外周部の初期剥離は、ピックアップの際にチップへ作用する応力を緩和し、チップ割れを低減させる効果を有する。一方で、チップへの個片化のためウエハをダイシングするとき、チップを完全に切り離すフルカット方式を用いた場合、厚さ数百μｍのダイシングテープにおいて数十μｍの切り込みが入る。よって、エキスパンド量の過剰な増加は、ダイシングテープの破れによる破損を引き起こす。ダイシングテープが破れてしまった場合、以降の処理は続行不可能となり、半導体デバイスの生産性を悪化させる。
【０００８】
このように、薄厚化された半導体デバイスにおいて、エキスパンド量を増やして確実なチップ外周部の微小初期剥離を促す一方で、ダイシングテープの破れを確実に防止する必要がある。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、半導体デバイスの生産性を従来に比べて向上可能な、半導体ウエハエキスパンド装置及び方法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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の一態様における半導体ウエハエキスパンド装置は、半導体ウエハが貼付されこの半導体ウエハとともにダイシングされているダイシングテープ、及び上記ダイシングテープの外周縁に固定されたリング状フレームを有するフレーム付きウエハが装着され、上記ダイシングテープを引き延ばして上記半導体ウエハを各チップに分割する半導体ウエハエキスパンド装置であって、上記ダイシングテープにおける半導体ウエハの貼付面に反対側の裏面を、上記リング状フレームの内周と上記半導体ウエハの外周との間で支持する円形状のエキスパンドリングと、上記リング状フレームに接触し移動させる接触部材と、上記エキスパンドリングで上記ダイシングテープを支持した状態において、上記ダイシングテープが無負荷状態である無負荷位置と上記ダイシングテープの引き延ばしを最終的に終了した最終エキスパンド位置との間で、上記ダイシングテープの厚み方向に上記接触部材を移動させる移動機構と、上記移動機構の動作制御を行う制御装置であって、上記接触部材を上記無負荷位置から上記最終エキスパンド位置まで移動させる間において、上記ダイシングテープへの引張力付与と引張力解除とを繰り返し、かつ各引張力付与動作では前回の引張力付与動作よりも上記ダイシングテープへの引張力を増していく制御を行う制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様における半導体ウエハエキスパンド装置によれば、ダイシングテープの引き延ばし動作を制御する制御装置を備えたことで、ダイシングテープを引き延ばしていくとき、引張力付与動作と引張力解除動作とを繰り返すことができる。その結果、引張力解除動作ではダイシングテープの張力が一旦弱わることから、ダイシングテープ面内の張力が均一化され、ダイシング切り込みに起因したダイシングシートの破れを防止することができる。したがって、半導体デバイスの生産性を従来に比べて向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態における半導体ウエハエキスパンド装置の概略構成を示す断面図であり、ダイシングテープが最終的に引き延ばされた状態を示す。
【図２】図１に示す半導体ウエハエキスパンド装置の平面図である。
【図３】図１に示す半導体ウエハエキスパンド装置の断面図であり、ダイシングテープの無負荷状態を示す。
【図４Ａ】半導体ウエハエキスパンド装置に装着されるフレーム付きウエハの無負荷時における詳細を示す断面図である。
【図４Ｂ】半導体ウエハエキスパンド装置に装着されるフレーム付きウエハのエキスパンド時における詳細を示す断面図である。
【図５】図１に示す半導体ウエハエキスパンド装置にて実行される、本発明の実施の形態１による接触部材の位置のプロファイルを示すグラフである。
【図６】図１に示す半導体ウエハエキスパンド装置にて実行される、本発明の実施の形態２による接触部材の位置のプロファイルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態である半導体ウエハエキスパンド装置、及びこの半導体ウエハエキスパンド装置で実行されるエキスパンド方法について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。また、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け当業者の理解を容易にするため、既によく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。また、以下の説明及び添付図面の内容は、特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１から図３には、実施の形態１における半導体ウエハエキスパンド装置１０１の概略構成を示している。半導体ウエハエキスパンド装置１０１にはフレーム付きウエハ１０が装着される。このフレーム付きウエハ１０は、ダイシングテープ１２の外周縁にて円環状の円板であるフレーム１３にダイシングテープ１２を撓み無く貼付し固定した部材である。ここでダイシングテープ１２は、フレーム１３の内周部分に位置するように半導体ウエハ１１を貼付し、半導体ウエハ１１とともにダイシングされている樹脂製で伸縮性を有するシート材である。また半導体ウエハ１１は、ダイシングされることで個片化される各チップ１１ａが縦横方向に整列している。よって半導体ウエハエキスパンド装置１０１は、装着されたこのようなフレーム付きウエハ１０のダイシングテープ１２を引き延ばし、つまり引張力を付与し、半導体ウエハ１１を各チップへ分割する装置である。
尚、図１は、半導体ウエハエキスパンド装置１０１によって半導体ウエハ１１及びダイシングテープ１２が最終的に引き延ばされた最終エキスパンド状態を図示し、図３は、半導体ウエハエキスパンド装置１０１にフレーム付きウエハ１０が装着されたときの引き延ばされる前の状態である無負荷状態を図示している。
【００１５】
このような半導体ウエハエキスパンド装置１０１は、その基本的構成として、エキスパンドリング２０と、接触部材２１ａと、移動機構２２と、制御装置３０とを備え、本実施の形態１では移動機構２２に関連してフレーム保持機構２１をさらに有している。
【００１６】
エキスパンドリング２０は、ダイシングテープ１２における半導体ウエハ１１の貼付面１２ａとは反対側の裏面１２ｂ側に配置される円形状でリング状の部材であり、後述するように引張力が付与及び解除させるダイシングテープ１２に対して不動で固定されている。このようなエキスパンドリング２０は、フレーム付きウエハ１０におけるリング状フレーム１３の内周と、ダイシングテープ１２上の半導体ウエハ１１の外周との間の領域で裏面１２ｂを支持する。
詳しく説明すると、エキスパンドリング２０は、本実施の形態では、リングころ２０ａ及びリング支持台２０ｂを有する。リング支持台２０ｂは、リング状フレーム１３の内周よりも小さく、ダイシングテープ１２上の半導体ウエハ１１の外周よりも大きい直径を有する円筒形状の部材である。リング支持台２０ｂの一端には、リングころ２０ａが回転可能に設けられており、リングころ２０ａは上記領域でダイシングテープ１２の裏面１２ｂに接触する。このようなリングころ２０ａは、フレーム付きウエハ１０の半径方向に回転可能な円柱形状の部材であり、ダイシングテープ１２を引き延ばす際に、ダイシングテープ１２に不均一な張力が作用せず放射状に均等に張力が加わるように作用する。
また、フレーム付きウエハ１０の直径方向において、リング状フレーム１３の内周と、半導体ウエハ１１の外周と、エキスパンドリング２０とは極力近い位置関係であることが好ましい。
【００１７】
フレーム保持機構２１は、フレーム付きウエハ１０におけるリング状フレーム１３を保持する機構であり、本実施の形態では、接触部材２１ａと、フレームガイド２１ｂと、ボールねじ連結部材２１ｃとを有する。接触部材２１ａは、リング状フレーム１３とほぼ同じサイズを有する円板状の部材であり、当該半導体ウエハエキスパンド装置１０１に装着されたフレーム付きウエハ１０におけるリング状フレーム１３の上方に配置され、リング状フレーム１３に接触可能である。フレームガイド２１ｂは、接触部材２１ａの上部に位置しており、フレーム接触部材２１ａを覆い隠す部材である。ボールねじ連結部材２１ｃは、接触部材２１ａと移動機構２２とを連結する部材であり、後述のボールねじ２２ａに係合しており、移動機構２２の動力を接触部材２１ａへ伝達する部材である。本実施の形態１では、ボールねじ連結部材２１ｃと接触部材２１ａとは一体的に形成している。
【００１８】
このように構成されるフレーム保持機構２１は、以下に詳細を記す移動機構２２によって移動されるボールねじ連結部材２１ｃと共に移動する接触部材２１ａがリング状フレーム１３と接触することで、エキスパンドリング２０のリングころ２０ａに対してリング状フレーム１３を押し込む、つまり下方へ移動させることができる。これにより、フレーム付きウエハ１０のダイシングテープ１２は、引き延ばされ、引張力が付与される。このように、リング状フレーム１３とリングころ２０ａとの高低差は、ダイシングテープ１２の全体に張力を与える。
【００１９】
移動機構２２は、フレーム付きウエハ１０におけるダイシングテープ１２がエキスパンドリング２０で支持された状態において、フレーム付きウエハ１０におけるダイシングテープ１２に負荷が作用していない無負荷位置４０とダイシングテープ１２の引き延ばしを終了した最終エキスパンド位置４２との間で、ダイシングテープ１２の厚み方向１２ｃに、フレーム保持機構２１の接触部材２１ａを移動させる機構である。
このような移動機構２２は、本実施の形態では、ボールねじ２２ａ、ボールねじガイド２２ｂ、モータカップリング２２ｃ、及びモータ２２ｄを有する。
【００２０】
ボールねじ２２ａは、エキスパンドリング２０に対してリング状フレーム１３を押し込み可能な向きに沿うように、つまりダイシングテープ１２の厚み方向１２ｃに沿うように、ボールねじガイド２２ｂによって配向されている。また、ボールねじ２２ａには、フレーム保持機構２１のボールねじ連結部材２１ｃが係合しており、さらにモータカップリング２２ｃを介してモータ２２ｄが連結されている。モータカップリング２２ｃは、モータ２２ｄとボールねじ２２ａの接続及び切り離しを可能とする。またモータ２２ｄには電源２３が接続されている。
よって、モータ２２ｄによってボールねじ２２ａが回転駆動されることで、ボールねじ連結部材２１ｃは、ボールねじ２２ａの軸方向に、つまりダイシングテープ１２の厚み方向１２ｃに沿って移動可能である。上述したように、ボールねじ連結部材２１ｃは、接触部材２１ａと接続され一体的に構成していることから、ボールねじ２２ａが回転駆動されボールねじ連結部材２１ｃがダイシングテープ１２の厚み方向１２ｃに移動することで、ダイシングテープ１２の引き延ばし動作が可能となる。
【００２１】
制御装置３０は、移動機構２２のモータ２２ｄに電気的に接続され、移動機構２２の動作制御を行う装置である。即ち、制御装置３０は、制御信号をモータ２２ｄへ送り、移動機構２２を介してエキスパンドリング２０と接触部材２１ａとの相対位置を制御する。より詳しく説明すると、制御装置３０は、接触部材２１ａを上述の無負荷位置４０から上述の最終エキスパンド位置４２まで移動させる間において、ダイシングテープ１２に対する引張力付与と引張力解除とを繰り返し、かつ各引張力付与動作では前回の引張力付与動作よりもダイシングテープ１２における張力を増していく制御を行う。この制御動作については、以下の動作説明において、より詳しく説明する。
【００２２】
以上のように構成された半導体ウエハエキスパンド装置１０１における動作について説明する。
図３に示すように、半導体ウエハエキスパンド装置１０１には、フレーム付きウエハ１０が、その裏面１２ｂをエキスパンドリング２０のリングころ２０ａに支持されて装着される。この装着状態における、フレーム付きウエハ１０のダイシングテープ１２が引き延ばされていない状態を初期状態とし、フレーム付きウエハ１０のリング状フレーム１３の位置を初期位置４０−１とする。
【００２３】
次に、制御装置３０によって移動機構２２のモータ２２ｄが作動しボールねじ２２ａが回転することで、フレーム保持機構２１の接触部材２１ａが厚み方向１２ｃに移動する。これにより、フレーム付きウエハ１０のリング状フレーム１３は、初期位置４０−１から図１に示す最終エキスパンド位置４２まで、詳細を以下に説明する制御装置３０の動作制御に従って移動される。このとき、既に説明したようにフレーム付きウエハ１０の裏面１２ｂは、エキスパンドリング２０のリング支持台２０ｂで支持されていることから、フレーム付きウエハ１０におけるダイシングテープ１２は、リング状フレーム１３の移動に伴い引き延ばされ、つまり引張力が付与され、同時に半導体ウエハ１１も各チップ１１ａへ分離され個片化される。
【００２４】
移動機構２２に対する制御装置３０の動作制御について、図４及び図５を参照しながら以下に説明する。尚、既に説明したように、移動機構２２におけるボールねじ２２ａに係合しているボールねじ連結部材２１ｃは、フレーム保持機構２１の接触部材２１ａと一体的に構成されている。また、接触部材２１ａはフレーム付きウエハ１０におけるリング状フレーム１３に接触してリング状フレーム１３と一体的に移動する。したがって、移動機構２２に対する制御装置３０の動作制御は、接触部材２１ａの位置制御、ひいてはリング状フレーム１３の位置制御と同義である。よって以下では、制御装置３０が接触部材２１ａの位置制御を行う態様で説明を行う。
【００２５】
図５は、接触部材２１ａの、無負荷位置４０と最終エキスパンド位置４２との間の位置に関するプロファイルを示した図である。フレーム付きウエハ１０が半導体ウエハエキスパンド装置１０１に装着されるとき、制御装置３０は、接触部材２１ａがリング状フレーム１３に接触せずダイシングテープ１２に負荷をかけない無負荷位置４０に接触部材２１ａを配置させる。
次に、制御装置３０は、フレーム付きウエハ１０における貼付面１２ａから裏面１２ｂの向きへ接触部材２１ａを移動させて、リング状フレーム１３を押し下げ第一ステップのエキスパンド位置４１ａまで移動させる。
エキスパンド位置４１ａにて規定時間停止した後、制御装置３０は、接触部材２１ａを再び無負荷位置４０に戻すように移動させる。
無負荷位置４０にて規定時間停止した後、制御装置３０は、再び、貼付面１２ａから裏面１２ｂの向きへ接触部材２１ａを移動させ、第一ステップのエキスパンド位置４１ａよりも下方に位置する第二ステップのエキスパンド位置４１ｂまで移動させる。よってエキスパンド位置４１ｂでダイシングテープ１２には、エキスパンド位置４１ａに比べて大きな張力が作用している。
【００２６】
エキスパンド位置４１ｂにて規定時間停止した後、制御装置３０は、再び、接触部材２１ａを無負荷位置４０に戻すように移動させる。
無負荷位置４０にて規定時間停止した後、再び、制御装置３０は、貼付面１２ａから裏面１２ｂの向きへ接触部材２１ａを移動させ、第二ステップのエキスパンド位置４１ｂよりも下方に位置しさらに大きな張力がダイシングテープ１２に作用する第三ステップのエキスパンド位置４１ｃまで移動させ、規定時間停止後、再び、接触部材２１ａを無負荷位置４０に戻すように移動させる。
そして無負荷位置４０にて規定時間停止後、最後に、制御装置３０は、貼付面１２ａから裏面１２ｂの向きへ接触部材２１ａを移動させ、第三ステップのエキスパンド位置４１ｃよりも下方に位置しさらに大きな張力がダイシングテープ１２に作用する第四ステップの最終エキスパンド位置４２まで移動させる。最終エキスパンド位置４２へ接触部材２１ａが到達した段階で、制御装置３０は一連のエキスパンド動作を完了する。
【００２７】
第一ステップのエキスパンド位置４１ａ等の具体的な位置として、本実施の形態１では例えば、無負荷位置４０を基準位置０とした場合、第一ステップのエキスパンド位置４１ａ、第二ステップのエキスパンド位置４１ｂ、第三ステップのエキスパンド位置４１ｃ、最終エキスパンド位置４２はそれぞれ、２ｍｍ、４ｍｍ、６ｍｍ、８ｍｍと設定することができる。
【００２８】
尚、上述の第一から第三の各ステップ後に接触部材２１ａを無負荷位置４０に戻したとき、ダイシングテープ１２の伸縮度によって、フレーム付きウエハ１０が初期位置４０−１に位置するとは限らない。
【００２９】
上述したようなエキスパンド動作を実施したときの効果に関して、図４（図４Ａ及び図４Ｂ）を参照して説明する。
図４Ａは、無負荷時におけるフレーム付きウエハ１０の断面を示しており、図４Ｂは、エキスパンド時におけるフレーム付きウエハ１０の断面を示している。ダイシングテープ１２に貼付された半導体ウエハ１１は、フルカットによる切削によって各チップ１１ａに分割され、また、ダイシングテープ１２においてもチップ１１ａ間にダイシング切り込み１２ｃが存在する。このダイシング切り込み１２ｃの切り込み量は、数十μｍ程度である。
ここで、ダイシングテープ１２をある一定値以上にエキスパンドすると、チップ１１ａの外周部には、外周微小剥離領域１２ｄが形成される。ダイシングテープ１２からチップ１１ａをピックアップする際にチップ割れが発生するのを抑制するためには、確実に外周微小剥離領域１２ｄを形成する必要がある。このため、極力エキスパンドによる張力を増加させたいが、ダイシングテープ１２の厚みが小さいため、エキスパンドの際にダイシング切り込み１２ｃに応力が集中してダイシングテープ１２が破れて破損するという問題がある。
【００３０】
エキスパンドリングを用いた従来のエキスパンド動作は、フレーム付きウエハを無負荷状態から最終エキスパンド位置まで、一気にエキスパンドする方法であった。この場合、リング状フレームにダイシングテープを貼り付けた際の初期張力の不均一さ、半導体ウエハ中心とエキスパンドリング中心との位置ずれなどに起因して、ダイシングテープの張力が局部的に高まることが考えられ、これによるダイシングテープの破れによる破損のリスクを伴っていた。
【００３１】
これに対して本実施の形態１では、無負荷状態から最終エキスパンド位置まで、一気にエキスパンドするのではなく、上述したように、複数回にわたりダイシングテープ１２への張力の印加及び解放を繰り返して、徐々にダイシングテープ１２を引き延ばしていく。その結果、たとえ、リング状フレームにダイシングテープを貼り付けた際の初期張力の不均一さ、半導体ウエハ中心とエキスパンドリング中心との位置ずれなどが存在する場合であっても、ダイシングテープ１２が一気に破損するには至らず、ダイシングテープ１２をより均等に引き伸ばすことが可能となる。したがって、半導体デバイスの生産性を従来に比べて向上させることが可能となる。
【００３２】
本実施の形態１では、上述のように４回のステップによって最終エキスパンド位置４２までダイシングテープ１２を引き延ばしたが、ステップ回数はこれに限るものではない。引張力付与動作及び引張力解除動作を１セットとして、少なくとも２セット以上にて、実行すればよい。
【００３３】
また、エキスパンド位置４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４２は、本実施の形態１では等間隔に設定しているが、これに限定されず、異ならせても良い。
【００３４】
また、無負荷位置４０から、それぞれの、エキスパンド位置４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４２まで、リング状フレーム１３を移動するのに要する時間、換言するとダイシングテープ１２の引き延ばし速度について、本実施の形態１では図５に示すように、第一ステップにおける無負荷位置４０からエキスパンド位置４１ａまでの速度を最も遅くし、以下順次、少しずつ速くなるように設定している。その理由は、ダイシングテープ１２のエキスパンド動作に対する慣れを考慮したものである。一方、これに限定することなく、例えば、第一ステップを最も遅くし、第二から第四の各ステップは同速としてもよい。
【００３５】
実施の形態２．
本実施の形態２は、制御装置３０による接触部材２１ａの位置制御のさらなる変形例を示すものである。よって、半導体ウエハエキスパンド装置１０１の構成は、実施の形態１で説明した構成と変わるところはなく、ここでの説明は省略する。
実施の形態１では、制御装置３０による接触部材２１ａの位置制御について、各ステップでは、無負荷位置４０へ接触部材２１ａを戻す制御を行った。これに対して本実施の形態２では、図６に示すように、無負荷位置４０に比べてダイシングテープ１２に張力が加わるエキスパンドオフセット位置４３へ戻すように制御する。以下に詳しく説明する。
【００３６】
フレーム付きウエハ１０が半導体ウエハエキスパンド装置１０１に装着されるとき、制御装置３０は、フレーム付きウエハ１０のリング状フレーム１３に接触部材２１ａが接触せずダイシングテープ１２に負荷をかけない無負荷位置４０に接触部材２１ａを配置させる。無負荷位置４０において、ダイシングテープ１２は無負荷状態にある。
次に、制御装置３０は、フレーム付きウエハ１０における貼付面１２ａから裏面１２ｂの向きへ接触部材２１ａを移動させて、リング状フレーム１３を押し下げ、第一ステップのエキスパンド位置４１ａまで移動させる。ここまでは、実施の形態１における制御動作に同じである。
エキスパンド位置４１ａにて規定時間停止した後、制御装置３０は、接触部材２１ａをエキスパンドオフセット位置４３に戻すように移動させる。ここでエキスパンドオフセット位置４３とは、無負荷位置４０よりも最終エキスパンド位置４２側に位置し、ダイシングテープ１２の引き延ばし動作によるダイシングテープ１２の塑性変形を相殺つまり打ち消す位置である。尚、接触部材２１ａがエキスパンドオフセット位置４３に位置するとき、ダイシングテープ１２は塑性変形が相殺されたエキスパンドオフセット状態にある。
【００３７】
次に、エキスパンドオフセット位置４３に接触部材２１ａを規定時間停止させた後、制御装置３０は、再び、貼付面１２ａから裏面１２ｂの向きへ接触部材２１ａを移動させ、第一ステップのエキスパンド位置４１ａよりも下方に位置する第二ステップのエキスパンド位置４１ｂまで移動させる。接触部材２１ａをエキスパンド位置４１ｂに規定時間停止させた後、制御装置３０は、再び、接触部材２１ａをエキスパンドオフセット位置４３に戻すように移動させる。
エキスパンドオフセット位置４３に接触部材２１ａを規定時間停止させた後、再び、制御装置３０は、貼付面１２ａから裏面１２ｂの向きへ接触部材２１ａを移動させ、第二ステップのエキスパンド位置４１ｂよりも下方に位置する第三ステップのエキスパンド位置４１ｃまで移動させて、規定時間停止後、再び、接触部材２１ａをエキスパンドオフセット位置４３に戻すように移動させる。
そしてエキスパンドオフセット位置４３での規定時間停止後、最後に、制御装置３０は、貼付面１２ａから裏面１２ｂの向きへ接触部材２１ａを移動させ、第三ステップのエキスパンド位置４１ｃよりも下方に位置する第四ステップの最終エキスパンド位置４２まで移動させる。最終エキスパンド位置４２へ接触部材２１ａが到達した段階で、制御装置３０は一連のエキスパンド動作を完了する。
【００３８】
第一ステップのエキスパンド位置４１ａ等の具体的な位置として、例えば、無負荷位置４０を基準位置０とした場合、エキスパンドオフセット位置４３、第一ステップのエキスパンド位置４１ａ、第二ステップのエキスパンド位置４１ｂ、第三ステップのエキスパンド位置４１ｃ、最終エキスパンド位置４２は、それぞれ、１ｍｍ、２ｍｍ、４ｍｍ、６ｍｍ、８ｍｍと設定することができる。
【００３９】
このような実施の形態２に示すエキスパンド方法を実施した場合の効果について説明する。
上述したように、本実施の形態２におけるエキスパンド方法においても、実施の形態１のエキスパンド方法と同様に、フレーム付きウエハ１０を初期位置４０−１から最終エキスパンド位置４２まで一気にエキスパンドするのではなく、ダイシングテープ１２への張力の印加及び解放を繰り返して、徐々にダイシングテープ１２を引き延ばしていく。したがって、実施の形態１の場合と同様にダイシングテープ１２をより均等に引き伸ばすことが可能となり、半導体デバイスの生産性を従来に比べて向上させることが可能となる。
さらに実施の形態２におけるエキスパンド方法では、以下の効果を得ることができる。
【００４０】
即ち、上述の第一から第三のステップにおける、エキスパンド位置４１ａ、４１ｂ、４１ｃまで接触部材２１ａを移動させてダイシングテープ１２を引き延ばしたとき、つまり引張力をかけたとき、ダイシングテープ１２の形状変化は、弾性変形と塑性変形とが組み合わさった弾塑性変形による変形状態にある。よって、エキスパンド位置４１ａ、４１ｂ、４１ｃまで接触部材２１ａを移動させた後、接触部材２１ａを無負荷位置４０の方へ移動させると、ダイシングテープ１２は収縮、つまり引張力が解除される。このとき、接触部材２１ａを無負荷位置４０まで移動させた場合、ダイシングテープ１２の塑性変形に起因して、完全に元の状態には戻らずダイシングテープ１２が垂れ下がるおそれもある。この場合、ダイシングテープ１２における分離されたチップ１１ａ同士が接触する可能性も懸念される。
【００４１】
そこでこのような発生の可能性を無くすため、ダイシングテープ１２の塑性変形を打ち消す位置であるエキスパンドオフセット位置４３へ接触部材２１ａを移動させる。これにより、ダイシングテープ１２が塑性変形により完全に元に戻らない量を微小なエキスパンドで相殺して、ダイシングテープ１２が垂れ下がることを防止することができる。したがってチップ１１ａ同士が接触することもなく、チップ１１ａの外観不良などを防止することができるという効果がある。
【００４２】
本実施の形態２では、図６に示すようにエキスパンドオフセット位置４３は、各ステップに対して同位置に設定している。しかしながら、上述の説明から明らかなように、ダイシングテープ１２の塑性変形を解消する位置がエキスパンドオフセット位置４３であることから、エキスパンドオフセット位置４３は各ステップ毎に変化させることもできる。
【００４３】
また、実施の形態１で説明した、少なくとも２セット以上で引張力付与及び引張力解除動作が実行可能な点、エキスパンド位置４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４２の位置、並びに、ダイシングテープ１２の引き延ばし速度に関する内容は、実施の形態２に対しても適用可能である。
【００４４】
実施の形態１及び実施の形態２における制御動作を行う制御装置３０は、実際にはコンピュータを用いて実現され、説明した動作を実行するためのプログラムに従い制御が行われる。
【符号の説明】
【００４５】
１０  フレーム付きウエハ、１１  半導体ウエハ、１１ａ  チップ、
１２  ダイシングテープ、１２ｂ  裏面、１２ｃ  厚み方向、
１３  リング状フレーム、２０  エキスパンドリング、２１  フレーム保持機構、
２１ａ  接触部材、２２  移動機構、３０  制御装置、４０  無負荷位置、
４２  最終エキスパンド位置、４３  エキスパンドオフセット位置、
１０１  半導体ウエハエキスパンド装置。
【図１】
2016021513.tif 000003
【図２】
2016021513.tif 000004
【図３】
2016021513.tif 000005
【図４Ａ】
2016021513.tif 000006
【図４Ｂ】
2016021513.tif 000007
【図５】
2016021513.tif 000008
【図６】
2016021513.tif 000009