JP2008053432A - Wafer machining device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定厚さに薄化された半導体ウエーハ等のウエーハの裏面にボンディング用接着フィルムおよびダイシングテープを貼着するウエーハ加工装置に係り、特に、薄化加工後にウエーハを吸着テーブルに吸着して保持したままこれらの貼着工程を円滑に実施し得るウエーハ加工装置に関する。 The present invention relates to a wafer processing apparatus that attaches a bonding adhesive film and a dicing tape to the back surface of a wafer such as a semiconductor wafer thinned to a predetermined thickness, and in particular, adsorbs the wafer to a suction table after thinning. It is related with the wafer processing apparatus which can implement these sticking processes smoothly with being held.
近年の半導体デバイス技術においては、MCP(マルチ・チップ・パッケージ)やSiP(システム・イン・パッケージ)といった複数の半導体チップを積層した積層型パッケージが、高密度化や小型化を達成する上で有効に利用されている。このような技術に対応する半導体チップは、裏面にDAF(Die Attach Film)と呼ばれるダイボンディング用の接着フィルムが貼られており、この接着フィルムで半導体チップの積層状態を保持することが行われている。 In recent semiconductor device technology, stacked packages in which multiple semiconductor chips such as MCP (multi-chip package) and SiP (system in package) are stacked are effective in achieving high density and miniaturization. Has been used. A semiconductor chip corresponding to such a technique has a die bonding adhesive film called DAF (Die Attach Film) attached to the back surface, and the laminated state of the semiconductor chips is maintained with this adhesive film. Yes.
このような接着フィルム付き半導体チップは、例えば、裏面を研削して薄化した半導体ウエーハ等のウエーハの裏面に、接着フィルムとダイシングテープをこの順に貼り付けてから、ダイシング装置によって格子状の分割予定ラインを切断して、複数の半導体チップに分割すると同時に接着フィルムを切断するといった方法で製造されている。ダイシングテープはウエーハをダイシング装置の吸着テーブル上に安全に保持するためのもので、通常、剛性を有するリング状のダイシングフレームに貼り付けられており、ウエーハはダイシングフレームおよびダイシングテープを介して移送などの取扱いがなされる。ウエーハの裏面にダイシングテープを貼着する装置が、例えば、特許文献1等によって知られている。
Such a semiconductor chip with an adhesive film is, for example, an adhesive film and a dicing tape applied in this order on the back surface of a wafer such as a semiconductor wafer that has been thinned by grinding the back surface, and then divided into a lattice pattern by a dicing apparatus. The line is cut and divided into a plurality of semiconductor chips, and the adhesive film is cut at the same time. The dicing tape is used to safely hold the wafer on the suction table of the dicing machine, and is usually affixed to a rigid ring-shaped dicing frame. The wafer is transferred via the dicing frame and the dicing tape. Is handled. An apparatus for attaching a dicing tape to the back surface of a wafer is known from, for example,
上記半導体チップの製造過程では、接着フィルム貼着装置によってウエーハの裏面に接着フィルムを貼着し、続いて、ウエーハをダイシングテープ貼着装置に移送して該装置によってウエーハの裏面に貼着された接着フィルムにダイシングテープを貼着するといったことが行われる。ところが、このようにウエーハを装置から装置に移し替える際には、ウエーハに応力が加わってウエーハの破損を招くことがある。特に厚さが50μm以下と極めて薄いウエーハの場合には、そうした傾向が顕著になる。 In the manufacturing process of the semiconductor chip, the adhesive film was attached to the back surface of the wafer by the adhesive film sticking device, and then the wafer was transferred to the dicing tape sticking device and stuck to the back surface of the wafer by the device. For example, a dicing tape is attached to the adhesive film. However, when the wafer is transferred from the apparatus to the apparatus in this way, stress may be applied to the wafer and the wafer may be damaged. In particular, such a tendency becomes remarkable in the case of a very thin wafer having a thickness of 50 μm or less.
また、接着フィルムは熱可塑性または熱硬化性の樹脂フィルムであって、貼着には例えば150〜180℃の加熱を要するものであり、一方、ダイシングテープは常温で粘着可能な樹脂であって加熱は不要であるといった相反する熱特性を有している。このため、加熱状態で接着フィルムを貼着した直後にダイシングテープを貼着すると、ダイシングテープの粘着剤が加熱の影響を受けて溶解してしまうといった不具合が起こる。そこで、接着フィルムの貼着からダイシングテープの貼着までの間に冷却時間をおかなければならず、これは加工が停滞するといった不具合を招く。 Further, the adhesive film is a thermoplastic or thermosetting resin film, and the application requires heating at 150 to 180 ° C., for example, while the dicing tape is a resin that can be adhered at room temperature and heated. Have conflicting thermal characteristics such as unnecessary. For this reason, if a dicing tape is stuck immediately after sticking an adhesive film in a heating state, the malfunction that the adhesive of a dicing tape will melt | dissolve under the influence of a heating will arise. Therefore, a cooling time must be allowed between the adhesion of the adhesive film and the adhesion of the dicing tape, which causes a problem that processing is stagnant.
さらに、接着フィルムの貼着とダイシングテープの貼着とをそれぞれ別の装置で行っているため、装置の設置スペースが大きくなりコストが高くなるという問題がある。 Furthermore, since the adhesion of the adhesive film and the adhesion of the dicing tape are performed by separate apparatuses, there is a problem that the installation space for the apparatus becomes large and the cost increases.
よって本発明は、接着フィルムの貼着からダイシングテープの貼着への工程移行の際に生じるウエーハの破損を防止することができるとともに、これら工程間に要する冷却時間が短縮されて生産性が向上し、さらに装置の省スペース化に伴うコスト低減を可能とするウエーハ加工装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention can prevent the wafer from being damaged during the process transition from the adhesive film sticking to the dicing tape sticking, and the cooling time required between these processes is shortened to improve the productivity. Furthermore, an object of the present invention is to provide a wafer processing apparatus that can reduce the cost associated with space saving of the apparatus.
本発明は、装置ベースに回転可能に設けられたインデックステーブルに配設され、ウエーハを裏面が露出する状態に吸着して保持する複数の吸着テーブルと、吸着テーブルを加熱する加熱手段と、吸着テーブルを冷却する冷却手段と、吸着テーブルに保持されたウエーハの裏面に、ボンディング用接着フィルムを貼着する接着フィルム貼着手段と、吸着テーブルに保持されたウエーハの裏面に、剛性を有するダイシングフレームが周縁部に貼着されたダイシングテープを貼着するダイシングテープ貼着手段とを備えることを特徴としている。 The present invention provides a plurality of suction tables which are disposed on an index table rotatably provided on the apparatus base and hold the wafer in a state where the back surface is exposed, heating means for heating the suction table, and a suction table A cooling means for cooling the substrate, an adhesive film attaching means for attaching an adhesive film for bonding to the back surface of the wafer held on the suction table, and a rigid dicing frame on the back surface of the wafer held on the suction table. And a dicing tape attaching means for attaching a dicing tape attached to the peripheral edge.
本発明のウエーハ加工装置では、インデックステーブルを回転させることにより、吸着テーブルに保持したウエーハを、接着フィルム貼着手段、ダイシングテープ貼着手段の順に移送させ、各貼着手段によりウエーハの裏面に接着フィルムおよびダイシングテープをこの順で貼着する。 In the wafer processing apparatus of the present invention, by rotating the index table, the wafer held on the suction table is transferred in the order of the adhesive film sticking means and the dicing tape sticking means, and bonded to the back surface of the wafer by each sticking means. A film and a dicing tape are stuck in this order.
本発明によれば、ウエーハを吸着テーブルに保持したまま接着フィルムとダイシングテープを貼着することができるため、これら工程間でウエーハを移し替える必要がない。したがって、ウエーハに応力が加わらずウエーハの破損を防止することができるとともに、2つの貼着工程を一連に実施することができるため生産性の向上が図られる。 According to the present invention, since the adhesive film and the dicing tape can be adhered while the wafer is held on the suction table, it is not necessary to transfer the wafer between these steps. Accordingly, the wafer can be prevented from being damaged without applying stress to the wafer, and the productivity can be improved because the two sticking steps can be performed in series.
本発明では、接着フィルム貼着手段でウエーハの裏面に接着フィルムを貼着する際には、加熱手段によって吸着テーブルを加熱する。この加熱は接着フィルムを貼着する際の補助的な加熱であり、接着フィルムは、吸着テーブルからウエーハを介して伝達する熱で加熱され、これによってウエーハに対し速やか、かつ強固に貼着されるようになる。また、接着フィルム貼着後に、ダイシングテープ貼着手段で接着フィルムにダイシングテープを貼着する際には、冷却手段によって吸着テーブルを冷却し、接着フィルムをダイシングテープ貼着可能な適切温度まで冷却した後、ダイシングテープを接着フィルムに貼着する。 In this invention, when adhering an adhesive film on the back surface of a wafer by an adhesive film adhering means, the suction table is heated by a heating means. This heating is auxiliary heating when adhering the adhesive film, and the adhesive film is heated by the heat transmitted from the suction table through the wafer, and is thereby quickly and firmly attached to the wafer. It becomes like this. In addition, after adhering the adhesive film, when adhering the dicing tape to the adhesive film by the dicing tape adhering means, the adsorption table was cooled by the cooling means, and the adhesive film was cooled to an appropriate temperature at which the dicing tape could be applied. Then, a dicing tape is stuck on the adhesive film.
このように加熱して接着フィルムを貼着し、次いで冷却してダイシングテープを貼着することにより、接着フィルムの貼着からダイシングテープの貼着までの間に冷却時間をおく必要がないか、あるいはその冷却時間を大幅に短縮させることができる。その結果、加工の停滞が起こらず加工時間が短縮し、このことによっても生産性の向上が図られる。 By sticking the adhesive film by heating in this way, then cooling and sticking the dicing tape, it is not necessary to leave a cooling time between the adhesive film and the dicing tape, Alternatively, the cooling time can be greatly shortened. As a result, machining stagnation does not occur and machining time is shortened, which also improves productivity.
また、本発明によれば、接着フィルムとダイシングテープの貼着を連続して行うことができるとともに、回転可能なインデックステーブル上に複数の吸着テーブルを配置した構造であるため、装置を効率よく小型化することができ、低コスト化が図られる。 In addition, according to the present invention, the adhesive film and the dicing tape can be continuously attached, and a plurality of suction tables are arranged on a rotatable index table. The cost can be reduced.
さて、上記のように吸着テーブルを加熱して接着フィルムを貼着してから吸着テーブルを冷却してダイシングテープを貼着する過程では、加熱および冷却が早く行われれば、加工時間をより短縮できるので好ましい。急加熱および急冷を簡便な構造でできる形態として、吸着テーブルに流体循環路を形成し、加熱する時にはこの流体循環路に熱水等の加熱用流体を流通させ、冷却する時には流体循環路に冷水等の冷却用流体を流通させる形態は極めて有効である。すなわちこの場合には加熱用流体が加熱手段であり、冷却用流体が冷却手段となる。 Now, in the process of heating the suction table and sticking the adhesive film as described above and then cooling the suction table and sticking the dicing tape, the processing time can be shortened if heating and cooling are performed quickly. Therefore, it is preferable. As a form that can perform rapid heating and rapid cooling with a simple structure, a fluid circulation path is formed in the adsorption table. When heating, a heating fluid such as hot water is circulated through the fluid circulation path, and when cooling, cold water is supplied to the fluid circulation path. A form in which a cooling fluid such as a fluid is circulated is extremely effective. That is, in this case, the heating fluid is the heating means, and the cooling fluid is the cooling means.
本発明の接着フィルム貼着手段としては、ウエーハの裏面に接着フィルムを押圧しながら転動することにより接着フィルムをウエーハの裏面に貼着する押圧ローラを有している形態が挙げられる。さらにこの形態に加えて、押圧ローラを加熱するローラ加熱手段と、押圧ローラの転動に同期してウエーハの裏面を加熱するウエーハ裏面加熱手段とを備えることにより、接着フィルムを十分に加熱しながらウエーハの裏面に貼着することができ、吸着テーブルの加熱と相まって接着フィルムをより速やか、かつ強固にウエーハに貼着させることができる。 As an adhesive film sticking means of this invention, the form which has a press roller which sticks an adhesive film on the back surface of a wafer by rolling, pressing an adhesive film on the back surface of a wafer is mentioned. Furthermore, in addition to this form, by providing roller heating means for heating the pressure roller and wafer back surface heating means for heating the back surface of the wafer in synchronization with the rolling of the pressure roller, while sufficiently heating the adhesive film The adhesive film can be adhered to the back surface of the wafer, and the adhesive film can be adhered to the wafer more quickly and firmly in combination with the heating of the adsorption table.
さらに接着フィルムを確実かつ強固にウエーハに貼着させるために、接着フィルム貼着手段でウエーハに貼着された接着フィルムを非接触で加熱してキュアさせるキュア手段を備えることは本発明の好ましい形態である。このキュア手段による接着フィルムの加熱は、次のダイシングテープ貼着手段への移行が円滑になされる点で、ウエーハが吸着テーブルに保持されたまま行われることが望ましい。 Further, in order to securely and firmly adhere the adhesive film to the wafer, it is preferable to provide a curing means for curing the adhesive film attached to the wafer by the adhesive film attaching means in a non-contact manner. It is. It is desirable that the heating of the adhesive film by the curing means is performed while the wafer is held on the suction table in terms of smooth transition to the next dicing tape attaching means.
本発明のウエーハ加工装置は、吸着テーブルに保持されたウエーハの裏面を研削して薄化する研削手段を付加した形態を含む。この形態によると、まず研削手段でウエーハの裏面を研削してウエーハを目的厚さまで薄化し、次いでインデックステーブルを回転させることによりウエーハを接着フィルム貼着手段とダイシングテープ貼着手段に移送し、各貼着手段で、接着フィルムの貼着、ダイシングテープの貼着がそれぞれ行われる。研削手段を備えることにより、別の研削装置で研削されたウエーハを本装置の吸着テーブルに移し替える必要がなく、薄化したウエーハを破損させるおそれがないまま、引き続き接着フィルムの貼着、ダイシングテープの貼着に移行させることができる。 The wafer processing apparatus of the present invention includes a configuration in which a grinding means for grinding and thinning the back surface of the wafer held on the suction table is added. According to this form, the back surface of the wafer is first ground by the grinding means to thin the wafer to a target thickness, and then the wafer is transferred to the adhesive film attaching means and the dicing tape attaching means by rotating the index table. By the adhering means, adhering of the adhesive film and adhering of the dicing tape are performed. By providing the grinding means, there is no need to transfer the wafer ground by another grinding device to the suction table of this device, and there is no risk of damaging the thinned wafer. It is possible to shift to sticking.
本発明によれば、ウエーハを吸着テーブルに保持したまま、接着フィルムの貼着からダイシングテープの貼着を行うことができ、したがってこれら工程間でのウエーハの破損を防止することができる。また、2つの貼着工程を一連に実施することができるため、装置の省スペース化に伴うコスト低減が図られる。さらに、吸着テーブルに加熱手段とともに冷却手段を設けたので、接着フィルムを貼着した後の冷却時間を大幅に短縮することができ、生産性を向上させることができる。 According to the present invention, the dicing tape can be attached from the adhesive film while the wafer is held on the suction table, and therefore the wafer can be prevented from being damaged between these steps. Moreover, since two sticking processes can be implemented in series, cost reduction accompanying the space saving of the apparatus can be achieved. Furthermore, since the suction means is provided with the cooling means along with the heating means, the cooling time after the adhesive film is stuck can be greatly shortened, and the productivity can be improved.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
[1]半導体ウエーハ
図1は、本実施形態のウエーハ加工装置によって裏面にボンディング用接着フィルムおよびダイシングテープが貼着される円盤状の半導体ウエーハ(以下ウエーハと略称)を示している。このウエーハ1はシリコンウエーハ等であって、予め所定厚さ(例えば200〜100μm程度、あるいは50μm程度)に薄化されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1] Semiconductor Wafer FIG. 1 shows a disk-shaped semiconductor wafer (hereinafter abbreviated as a wafer) in which a bonding adhesive film and a dicing tape are attached to the back surface by the wafer processing apparatus of the present embodiment. The
ウエーハ1の表面には、格子状の分割予定ライン2によって複数の矩形状の半導体チップ(デバイス)3が区画されており、これら半導体チップ3の表面には、ICやLSI等の図示せぬ電子回路が形成されている。ウエーハ1の周面の所定箇所には、半導体の結晶方位を示すV字状の切欠き(ノッチ)6が形成されている。ウエーハ1は、最終的には分割予定ライン2に沿って切断、分割され、裏面に接着フィルムが貼着された複数の半導体チップ3に個片化される。
A plurality of rectangular semiconductor chips (devices) 3 are partitioned on the surface of the
ウエーハ1の表面には、電子回路を保護するなどの目的で保護テープ7が貼着されている。保護テープ7は、裏面研削する前に予め貼着され、ウエーハ1は保護テープ7が貼着されたまま、引き続き本実施形態のウエーハ加工装置に供される。保護テープ7は、例えば厚さ100〜200μm程度のポリエチレンやポリオレフィンシートの片面に10μm程度の粘着剤を塗布した構成のものが用いられる。
A
[2]ウエーハ加工装置
図2は一実施形態に係るウエーハ加工装置10Aの斜視図であり、図3は該装置10Aの平面図である。このウエーハ加工装置10Aは、上面が水平な直方体状の装置ベース10a上に、各種機構ならびに機構間の移送手段等を配設した構成となっている。図1には、装置ベース10aの幅方向、長手方向および鉛直方向を、それぞれX・Y・Zの軸方向で示している。
[2] Wafer Processing Apparatus FIG. 2 is a perspective view of a
図1に示したウエーハ1は、ウエーハキャリア11に表面を上にして水平に配置され、さらに縦に複数枚が並べられて収納される。ウエーハキャリア11は2つあり、それぞれ装置ベース10aに併設されたウエーハキャリアステージ12上に載置されている。ウエーハキャリア11内のウエーハ1は、ウエーハ移送用の多関節型ピックアップロボット13によって引き出され、位置決めステージ20に移送される。
The
ピックアップロボット13は、スライダ14上に固定されている。スライダ14は、X方向に延びる一対のガイドレール15に摺動自在に装着され、モータ16によって駆動されるボールネジ送り機構17によって、X方向に移動可能とされている。ピックアップロボット13は、真空吸着機構を備えたパッド13aと4軸の多関節アーム13bを備えている。多関節アーム13bは、図示しない機構によって昇降可能とされている。パッド13aは、多関節アーム13bによってX−Y平面内において自在に移動する。また、パッド13aは、その上にウエーハ1を吸着、保持した状態で、180°上下を反転させることができる機能を備えている。
The
ウエーハキャリア11からウエーハ1を引き出す際には、スライダ14がX軸方向に動いて一方のウエーハキャリア11に正対し、次いで多関節アーム13bが上下に動いて移送対象となるウエーハ1の高さに合うようにパッド13aの高さが調整され、さらに多関節アーム13bを伸ばしてパッド13aを当該ウエーハ1の下に差し込む。そして、パッド13aを少し持ち上げ、その真空吸着機構によりウエーハ1の裏面側を吸着し、次いで多関節アーム13bを縮めることで、ウエーハ1をウエーハキャリア11から引き出す。
When the
この際、上述したパッド13aの上下反転機構により、適当なタイミングにおいてウエーハキャリア11から引き出されたウエーハ1の表裏が反転される。パッド13aに吸着された状態で表裏が反転されたウエーハ1は、ピックアップロボット13の多関節アーム13bの回転および伸縮動作によって、次に説明する位置決めステージ20上に裏面を上に向けて露出した状態で移される。
At this time, the front and back of the
位置決めステージ20は、真空吸着機構と回転機構を有するテーブル20aと、テーブル20aの周囲に均等間隔で配された複数の位置決めピン21とを備えている。テーブル20aは、エンコーダ付きACサーボモータによって回転が制御され、ウエーハ1のノッチ6の位置を所定の角度位置で停止させることができるようにされている。位置決めピン21は、ウエーハ1の中心に向かって同時に駆動され、常に一定の位置でテーブル20aの回転中心とウエーハ1の中心とが合致されるように作動する。
The
また、位置決めステージ20は、投光受光式センサを用いたノッチセンサ22を備えている。ノッチセンサ22は、ウエーハ1のノッチ6の位置を検出する。位置決めステージ20のテーブル20aを回転させ、ノッチセンサ22によってノッチ6の位置を検出し、ノッチ6の位置を規準としてさらにウエーハ1を回転させることで、チャックテーブル(吸着テーブル)40上に保持されるウエーハ1のノッチ6の位置決めがなされる。
The
位置決めステージ20上において位置決めがなされたウエーハ1は、真空吸着機構を備えた吸着パッド30を先端に備えた移送アーム31により、裏面を上に向けて露出した状態でチャックテーブル40に移される。吸着パッド30は真空吸着機構を有し、移送アーム31は、図示しない機構で旋回するとともに昇降可能とされている。ウエーハ1を保持するチャックテーブル40は、回転機構と真空吸着機構とを有し、装置ベース10aに回転可能に支持されたインデックステーブル41上に、均等な角度位置になるように4つ配置されている。
The
これら4つのチャックテーブル40は、図示せぬエンコーダ付きACサーボモータによって回転が制御される。これにより、チャックテーブル40上に真空吸着機構によって吸着、保持されたウエーハ1のノッチ6の位置が、回転後に常に一定の角度位置になるようにされている。
The rotations of these four chuck tables 40 are controlled by an AC servomotor with an encoder (not shown). As a result, the position of the notch 6 of the
図4に示すように、各チャックテーブル40はインデックステーブル41に貫通するチャックテーブルベース42の上面に一体に固定されており、チャックテーブル40はチャックテーブルベース42ごと図示せぬ上記サーボモータによって回転駆動される。チャックテーブルベース42は、下端面の中心にサーボモータに連結される駆動軸43を有している。
As shown in FIG. 4, each chuck table 40 is integrally fixed to the upper surface of a
チャックテーブルベース42の上面には、図5に示すように、ほぼ全面にわたって1本の循環溝(流体循環路)44がジグザグ状に形成されている。この循環溝44は、チャックテーブル40によって上方が閉塞され、水の通路となっている。循環溝44の一端および他端は、それぞれ入口端44aおよび出口端44bとされている。そして、チャックテーブルベース42および駆動軸43には、入口端44aに通じる給水路50が、また、出口端44bに通じる排水路60が、それぞれ形成されている。なお、水の通路としての循環溝は本実施形態のようにジグザグ状に限らず、渦巻き状など、チャックテーブルベース42の上面のほぼ全面にわたって形成されていればいかなる形態であってもよい。
On the upper surface of the
チャックテーブルベース42の駆動軸43には、ロータリージョイント70のインナー71が固定されている。ロータリージョイント70は、円筒状のアウター72と、アウター72に回転自在に支持されたインナー71とからなるもので、インナー71には、駆動軸73の給水路50および排水路60の各端部から、インナー71の外周面に開口する給水側接続路51および排水側接続路61がそれぞれ形成されている。インナー71の外周面には、給水側接続路51および排水側接続路61の各開口に連通する周溝52,62が全周にわたってそれぞれ形成されており、アウター72には、各周溝52,62に連通する給水口53および排水口63がそれぞれ形成されている。
An inner 71 of the rotary joint 70 is fixed to the
さらに、給水口53には給水管54が接続され、排水口63には排水管64が接続されている。そして、給水管54には、給水側切り替えバルブ55を介して、熱水供給源に接続される熱水供給管56Hと冷水供給源に接続される冷水供給管56Cとが接続されており、排水管64には、排水側切り替えバルブ65を介して、熱排水管66Hと冷排水管66Cとが接続されている。
Further, a
このような給水/排水経路が設けられていることにより、チャックテーブル40は加熱されたり冷却されたりする。すなわち、循環溝44を流通する熱水や冷水がチャックテーブル40の下面に接触することにより、チャックテーブル40は加熱されたり冷却されたりする。加熱する際には、給水側および排水側の各切り替えバルブ55,65を熱水側とし、熱水供給源から所定圧力で熱水を熱水供給管56Hに送り込む。
By providing such a water supply / drainage path, the chuck table 40 is heated or cooled. That is, when hot water or cold water flowing through the
熱水は、熱水供給管56H、切り替えバルブ55、給水管54を経てロータリージョイント70におけるアウター72の給水口53からインナー71の給水接続路51に至り、さらに給水路50を通ってチャックテーブルベース42の循環溝44の入口端44aから循環溝44に流入する。熱水は循環溝44を循環し、この際に、熱水がチャックテーブル40に接触して高熱が伝わり、チャックテーブル40は加熱される。チャックテーブル40が加熱されると、チャックテーブル40に保持されているウエーハ1も加熱される。循環溝44を循環し終えた熱水は、出口端44bから排水路60を通ってロータリージョイント70におけるインナー71の排水側接続路61、アウター72の排水口63を経て排水管64に至り、さらに排水側切り替えバルブ65を通って熱排水管66Hから排出される。
Hot water passes through the hot water supply pipe 56 </ b> H, the switching
このようにして加熱されたチャックテーブル40は、冷却水を循環溝44に循環させることによって急冷される。チャックテーブル40を冷却するには、給水側および排水側の各切り替えバルブ55,65を冷水側とし、冷水供給源から所定圧力で冷水を冷水供給管56Cに送り込む。冷水は、上記と同じ経路で循環溝44に対して供給、排出され、チャックテーブル40は循環溝44を循環する冷水によって冷却される。チャックテーブル40が冷却されると、チャックテーブル40に保持されているウエーハ1も冷却される。
The chuck table 40 heated in this manner is rapidly cooled by circulating cooling water through the
チャックテーブル40は駆動軸43を中心に回転するが、ロータリージョイント70のアウター72の給水口53および排水口63は、インナー71の各周溝52,62を介して常に給水接続路51および排水接続路61にそれぞれ連通しているため、給排水はチャックテーブル40が回転することに影響を受けず円滑になされる。チャックテーブル40の加熱は接着フィルムの貼着時になされ、冷却はダイシングテープの貼着時になされる。
Although the chuck table 40 rotates about the
図3に示すように、最初にA位置にあるチャックテーブル40上に保持されたウエーハ1は、インデックステーブル40が図3で反時計回りに90°ずつ回転することで、B,C,Dの各位置に逐次移動させられる。ウエーハ1は、A,B,C,Dの各位置で所定の処理を受ける。
As shown in FIG. 3, the
図3のA位置でチャックテーブル40に保持されたウエーハ1は、インデックステーブル41の反時計回り方向への回転によりB位置に移送され、該B位置で、接着フィルム貼着機構(接着フィルム貼着手段)100により裏面にボンディング用接着フィルムが貼着される。接着フィルムは、ウエーハ1の分割により個片化された半導体チップ3を、基板や他の半導体チップに接着する際の接着手段であり、前述のDAFとも呼ばれるものである。接着フィルムは、エポキシやポリイミドなどの熱硬化性または熱可塑性樹脂を5〜100μm程度の厚さに調整した樹脂フィルムであり、予めウエーハ1と同じサイズに打ち抜かれたものが、離型機能を有するPET等の薄膜フィルムからなる長尺状の基台シート101に貼着されている。したがって図2等では基台シート101を図示し、接着フィルムの図示は省略する。
The
接着フィルム貼着機構100は、基台シート101が巻かれて該基台シート101をロール状に蓄積する送り出しローラ102と、送り出しローラ102から基台シート101を引き出すガイドローラ103と、引き出された基台シート101の下面に配された接着フィルムを、B位置にあるウエーハ1の裏面に押し付けながら転動して貼り付ける貼り付けローラ(押圧ローラ)104と、ウエーハ1へ貼着される部分の接着フィルムが剥離して不要となった基台シート101を巻き取る巻き取りローラ105と、貼り付けローラ104から巻き取りローラ105に基台シート101をガイドするガイドローラ106とを備えている。
The adhesive
これら各ローラ102〜106は、ローラベース107に支持されている。ローラベース107は、巻き取りローラ105を回転させるための回転機構(図示省略)を備えている。また、ローラベース107には、貼り付けローラ104の貼り付け動作をガイドするループ状のガイドスリット107aが形成されており、さらにローラベース107には、貼り付けローラ104をガイドスリット107aに沿って一方向に周回移動させる図示せぬ駆動機構が装備されている。
Each of these
この駆動機構により、貼り付けローラ104はガイドスリット107aの底辺側の水平部をインデックステーブル41の中心方向に移動し、基台シート101をウエーハ1に押圧しながら接着フィルムをウエーハ1の裏面に貼着する。この後、貼り付けローラ104は上方に退避しながら後方の送り出しローラ102方向にUターンし、再び接着フィルムの貼り付け開始点に戻って次の貼り付け動作に移る。
By this drive mechanism, the affixing
図6に示すように、貼り付けローラ104は、熱伝導性が高いアルミニウム等の金属からなる円筒状のローラ基材110の外周面に弾力性を有するシリコンゴム層111が形成されたものである。貼り付けローラ104は、ローラ基材110の両端部に固定された円盤状の端板112に、ローラ基材110の中心を貫通する回転軸113の両端部が回転自在に取り付けられることにより、回転軸113に回転自在に支持されている。回転軸113の内部には棒状の電熱式ヒータ(ローラ加熱手段)114が貫通して固定されており、この内部ヒータ114によって貼り付けローラ104は加熱されるようになっている。
As shown in FIG. 6, the affixing
また、回転軸113の一端部には、貼り付け方向の前方に延びるアーム115が固定されており、このアーム115の先端には、貼り付けローラ104に近接して平行に延びる棒状の外部ヒータ(ウエーハ裏面加熱手段)116が固定されている。この外部ヒータ116は内部ヒータ114と同様のものが用いられる。チャックテーブル40上に保持されたウエーハ1は、外部ヒータ116によって接着フィルムが貼り付けられる直前に加熱され、これによって接着フィルムはウエーハ1から加熱される。これに加えて、接着フィルムは内部ヒータ114によっても加熱される。このように接着フィルムは加熱されながらウエーハ1の裏面に貼着される。なお、これらヒータ114,116としては、例えば日本ヒーター社製の「遠赤外線カートリッジヒータ」などが好適に用いられる。
Further, an
図3のB位置でウエーハ1の裏面に接着フィルムの貼着が行われた後、チャックテーブル40に保持されたウエーハ1はインデックステーブル41の反時計回り方向への回転により図3のC位置に移送され、該C位置で、貼着された接着フィルムがキュアパッド(キュア手段)200によって加熱され、ウエーハ裏面への接着フィルムの貼着が強固とされる。キュアパッド200は、アーム201を介して装置ベース10aに水平旋回自在に設けられ、アーム201の旋回方向と平行な下面が、加熱面とされている。
After the adhesive film is attached to the back surface of the
キュアパッド200には、例えば図7に示すように、複数の棒状のヒータ201が間隔をおいて平行に内部に挿入されている。ヒータ201は、上記貼り付けローラ104に設けられたヒータ114,116と同様のものを適用することができる。キュアパッド200は、インデックステーブル41上から外れた退避位置から、アーム201が旋回することにより、C位置に移動したウエーハ1の裏面に貼着された接着フィルム上に、例えば数mmの間隔をおいて対向し、接着フィルムを150〜180℃で加熱してキュアする。
For example, as shown in FIG. 7, a plurality of rod-shaped
図3のC位置で接着フィルムがキュアされたウエーハ1は、インデックステーブル41が図3で反時計回り方向に回転することによりD位置に移送され、該D位置で、図8に示すダイシングテープ80が貼着される。装置ベース10a上には、D位置にあるウエーハ1にダイシングテープ80を貼着するダイシングテープ貼着機構(ダイシングテープ貼着手段)300と、D位置にあるウエーハ1上にダイシングテープ80を移送するダイシングテープ移送機構400とが設けられている。
The
ダイシングテープ80は、例えば、厚さ100μm程度のポリ塩化ビニルを基材とし、その片面に厚さ5μm程度でアクリル樹脂系の粘着剤が塗布された粘着テープが用いられる。ダイシングテープ80の粘着面(図8(b)で下面)には、ウエーハ1の直径よりも大きな内径を有する環状のダイシングフレーム81が貼り付けられる。ダイシングフレーム81は剛性を有する金属板等からなるもので、ウエーハ1はダイシングテープ80に貼り付けられ、ダイシングフレーム81を保持することにより移送等の取扱いがなされる。図8(a)に示すようにダイシングフレーム81の外周縁は矩形状を呈しており、一辺には、間隔をおいて一対のV字状の切欠き81aが形成されている。以降、ダイシングテープ80にダイシングフレーム81が貼り付けられたものをダイシングテープフレーム82と称する。
As the dicing
ダイシングテープフレーム82は、図2および図3に示すフレームカセット500に、図8(b)に示すようにダイシングテープ80の粘着面を下に向けた状態で、複数枚が水平に縦に並べて収納される。フレームカセット500は、装置ベース10aに併設されたフレームカセットステージ501上に載置され、エレベータ502によって昇降可能とされている。
The dicing
ダイシングテープ貼着機構300は、ダイシングテープ80をウエーハ1に押し付けて貼着する押し付けローラ310と、この押し付けローラ310を鉛直方向に昇降させる昇降シリンダ320と、この昇降シリンダ320を水平方向(この場合Y方向)に移動させる水平移動機構330とを備えている。押し付けローラ310は、適度な弾性を有するゴム等の弾性体で表面が構成されたもので、ローラフレーム311が備えるX方向に延びる回転軸に回転自在に支持されている。
The dicing
水平方向に延びる水平移動機構330は、装置ベース10aに立設された一対の支柱340の先端に固定されており、昇降シリンダ320は、水平移動機構330が備えたモータ331によって駆動されるボールネジ送り機構332により水平移動機構330に沿って移動するようになされている。押し付けローラ310は、昇降シリンダ330によってウエーハ1の一端部上方に適宜な間隔をおいて位置付けられ、その状態から水平移動機構330によって水平移動することにより、ダイシングテープ80を接着フィルムに押圧しながら転動してダイシングテープ80をウエーハ1に貼着する。
The
図3に示すように、装置ベース10aのフレームカセット500に近接した上面には、フレームカセット500内に対して1枚のダイシングテープフレーム82を出し入れする引き出しクランプ510が設けられている。この引き出しクランプ510は、装置ベース10aに形成されたY方向に延びる溝511内に、この溝511に沿って移動自在に設けられており、図示せぬ駆動機構によってフレームカセット500とダイシングテープ移送機構400との間を往復移動するようになされている。引き出しクランプ510によりダイシングフレーム81を把持する際には、エレベータ502が適宜昇降して、引き出しクランプ510の位置に、フレームカセット500内に収納されたダイシングフレーム81の高さが合わせられる。
As shown in FIG. 3, on the upper surface of the
引き出しクランプ510によってフレームカセット500から引き出されたダイシングテープフレーム82は、ダイシングテープ移送機構400によってダイシングテープ貼着機構300に移送される。D位置は、引き出しクランプ510によるダイシングテープフレーム82の引き出し方向の延長線上に位置している。
The dicing
図9に示すように、ダイシングテープ移送機構400は、引き出しクランプ510からダイシングテープフレーム82を受け取るフレームクランプ401を有している。このフレームクランプ401はダイシングフレーム81を把持するように構成されたもので、フレームクランプアーム402に取り付けられている。フレームクランプアーム402は、一端が昇降シリンダ403のピストン403aの下端に固定され、ピストン403aの下方に対する進退動作によって上下方向の位置調整がなされるようになっている。
As shown in FIG. 9, the dicing
昇降シリンダ403はブラケット404を介してアーム支持ベース405に固定され、アーム支持ベース405は、回転軸406を介して支持ブロック407に回転自在に支持されている。回転軸406は、支持ブロック407に固定されたフレームクランプ回転モータ408に駆動されて回転し、これに伴いアーム支持ベース405が回転し、同時にフレームクランプアーム402が水平方向に旋回するようになっている。
The elevating
支持ブロック407は、水平移動機構430が備えたモータ431によって駆動されるボールネジ送り機構432により水平移動機構430に沿って移動するようになされている。水平移動機構432は、装置ベース10aに立設された支柱440の先端に固定されている。フレームクランプアーム402は、水平移動機構430と装置ベース10aとの間の空隙を通って旋回するようになっている。フレームクランプアーム402は、昇降シリンダ403によって上下動し、フレームクランプ回転モータ408によって旋回し、さらに水平移動機構430により該水平移動機構430に沿って水平に移動するようになされ、これらの動きの組み合わせにより、フレームクランプ401に把持されたダイシングテープフレーム82が、D位置にあるウエーハ1の直上に移送される。
The
[3]ウエーハ加工装置の動作
次に、上記構成からなるウエーハ加工装置10Aの動作を説明する。まず、準備として、図1に示したウエーハ1が必要枚数収納されたウエーハキャリア11をウエーハキャリアステージ12上にセットする。また、図8に示したダイシングテープフレーム82が必要枚数収納されたフレームカセット500をフレームカセットステージ501上にセットする。ウエーハ1は、表面を上にしてウエーハキャリア11に収納される。また、ダイシングテープフレーム82は、図8(b)に示すように、ダイシングフレーム81の上にダイシングテープ80が貼り付けられた状態で、かつ、切欠き81aが供給方向すなわちダイシングテープ移送機構400側に位置する状態に、フレームカセット500内に収納される。
[3] Operation of Wafer Processing Apparatus Next, the operation of the
はじめに、ピックアップロボット13によってウエーハキャリア11から1枚のウエーハ1が引き出される。この際、ピックアップロボット13は、パッド13a上にウエーハ1の裏面側を載せた状態でウエーハ1を真空吸着し、ウエーハキャリア11内からウエーハ1を引き出す。そして、パッド13aにウエーハ1を真空吸着させた状態において、パッド13aの表裏を反転させる。これにより、ウエーハ1は、半導体チップ3が形成された表面が下になり、上を向く裏面がパッド13aに吸着された状態となる。この状態で、ピックアップロボット13によりウエーハ1は位置決めステージ20のテーブル20a上に裏面を上に向けた状態に載置される。
First, one
位置決めステージ20では、複数の位置決めピン21がウエーハ1の中心に向かって同時に駆動され、これによってウエーハ1はテーブル20aと同心状に位置決めされる。続いてウエーハ1がテーブル20aに真空吸着され、テーブル20aが回転してノッチセンサ22によりノッチ6の位置が検出される。この後、ノッチ6が、所定位置にくるようにテーブル20aが回転する。この場合の所定位置は、D位置でウエーハ1の裏面側にダイシングテープ80が貼着される際に、ノッチ6がダイシングフレーム81の一対の切欠き81aの間に配される位置である。
In the
次いで、移送アーム31の吸着パッド30をウエーハ1の上面すなわち裏面に吸着させ、テーブル20aによる真空吸着を解除し、移送アーム31を旋回させてウエーハ1を図3のA位置に停止しているチャックテーブル40上に移す。チャックテーブル40は予め真空運転されており、ウエーハ1は載置と同時にチャックテーブル40上に吸着、保持される。
Next, the
次に、インデックステーブル41が90°反時計回り方向に回転し、ウエーハ1がB位置に移送される。B位置においては、チャックテーブルベース42の循環溝44に熱水を供給し、チャックテーブル40を介してウエーハ1を加熱する。そして、貼り付けローラ104に設けた内部ヒータ114および外部ヒータ116に通電して加熱状態とし、貼り付けローラ104を備える接着フィルム貼着機構100によって、ウエーハ1の裏面に、基台シート101に貼着された接着フィルムを貼着する。
Next, the index table 41 rotates 90 ° counterclockwise, and the
接着フィルム貼着機構100は、送り出しローラ102で基台シート101を送り出しながら、貼り付けローラ104がスリットガイド107aの底辺側の水平部をインデックステーブル41の中心方向に移動することにより、基台シート101をウエーハ1の裏面に押圧しながら接着フィルムをウエーハに貼着し、この後、巻き取りローラ105で基台シート101を巻き取りながら貼り付けローラ104が上方に退避しつつ後方の送り出しローラ102方向にUターンして貼り付け開始点に戻る。接着フィルムは、熱水で加熱されたウエーハ1と、外部ヒータ116と、さらには内部ヒータ114で加熱された貼り付けローラ104によって加熱され、熱特性が十分に発生しながらウエーハの裏面に貼着される。この時、貼り付けローラ104側には基台シート101が介在しているので、接着フィルムの加熱によって該接着フィルムが貼り付けローラ104に溶着するといった不具合は生じない。
The adhesive
次に、インデックステーブル41が90°反時計回りに回転し、ウエーハ1がC位置に移送される。C位置においては、アーム201が旋回してキュアパッド200が接着フィルムに近接して対向し、接着フィルムがキュアパッド200によって例えば150〜180℃で加熱され、接着フィルムのキュアがなされる。ここでは、まだチャックテーブル40は熱水によって加熱されており、これによっても接着フィルムは加熱されている。
Next, the index table 41 rotates 90 ° counterclockwise, and the
次に、インデックステーブル41が90°反時計回りに回転し、ウエーハ1がD位置に移送される。D位置においては、図4に示した各切り替えバルブ55,65を冷水側に切り替え、チャックテーブルベース42の循環溝44への熱水の供給を停止するとともに、循環溝44に冷水を供給する。冷水の供給により、加熱されていたチャックテーブル40およびウエーハ1は、ダイシングテープ80の貼着に支障のない温度まで冷却される。チャックテーブル40およびウエーハ1が必要温度程度まで低下したら、次のようにしてダイシングテープ貼着機構300によりウエーハ1の裏面の接着フィルムにダイシングテープフレーム82のダイシングテープ80が貼着される。
Next, the index table 41 rotates 90 ° counterclockwise, and the
まず、引き出しクランプ510が、フレームカセット500内の1枚のダイシングテープフレーム82のダイシングフレーム81を把持し、次いでD位置方向に移動してダイシングテープフレーム82をフレームカセット500から引き出す。次に、ダイシングテープ移送機構400における昇降シリンダ403のピストン403aを下降させ、フレームクランプ401によってダイシングフレーム81を把持するとともに、引き出しクランプ510による把持を解除して、ダイシングテープフレーム82をフレームクランプ401に受け渡す。
First, the
続いて、ピストン403aを上昇させてダイシングテープフレーム82を持ち上げた後、アーム支持ベース405が、フレームクランプ回転モータ408によって図3で時計回りに回転し、ダイシングテープフレーム82が破線の位置に移動する。次に、支持ブロック407を水平移動機構430によってD位置方向に移動させて、フレームクランプ401で把持したダイシングテープフレーム82のダイシングテープ80を、図10(a)に示すようにD位置にあるウエーハ1の直上に位置付ける。ダイシングテープ80は、ウエーハ1の上に数mm程度の間隔に近付けて配置されることが望ましい。
Subsequently, after the
次に、ダイシングテープ貼着機構300の押し付けローラ310によってダイシングテープ80をウエーハ1の裏面の接着フィルムに貼り付ける。押し付けローラ310は、図3に示すように予めC位置側で待機しており、まず、水平移動機構330によってダイシングテープ80上に移動する。そして、押し付けローラ310は図10(a)に示すように昇降シリンダ320によってダイシングテープ80の表面に当たるまで下降してから、さらに下降して、ダイシングテープ80の端部をウエーハ1の裏面に貼着された接着フィルムに押圧する。
Next, the dicing
続いて図10(b)〜(c)に示すように、押し付けローラ310は、ダイシングテープ80を押圧しながらフレームクランプ401方向に向かって転動する。これによってダイシングテープ80は接着フィルムに押し付けられ、貼着される。このように押し付けローラ310によってウエーハ1の裏面に対してダイシングテープ80を一端側から他端側に向かって押し付けていくことにより、接着フィルムとダイシングテープ80との間に空気が入ることなく、ダイシングテープ80を貼着することができる。
Subsequently, as shown in FIGS. 10B to 10C, the
チャックテーブル40は、熱水の供給が停止したとしても予熱で加熱状態は継続し、このままの状態でダイシングテープ80を貼着すると、ダイシングテープ80の粘着剤が溶解してしまい正常に貼着することができないといった不具合が起こる。ところが本実施形態のウエーハ加工装置10Aでは、熱水の供給を停止して冷水の供給に切り替えることにより、チャックテーブル40およびウエーハ1を急冷することができ、このため、ダイシングテープ80は加熱されることなく正常に貼着される。
Even if the supply of hot water is stopped, the chuck table 40 continues to be heated by preheating, and when the dicing
なお、貼り付けの最終段階ではダイシングフレーム81とウエーハ1との上下方向のギャップによって貼り付けられていないダイシングテープ80の端部が捲り上がった状態となって円滑に貼り付けにくくなる。そこで、例えば昇降シリンダ320をクッションバネで上下方向に移動可能なように弾性的に支持するなどして、フレームクランプ401がダイシングテープ80に倣って下降するようにすれば、ダイシングテープ80の密着性を上げることができるので好ましい。
In the final stage of pasting, the end of the dicing
以上のようにして、ダイシングテープ貼着機構300によって裏面にダイシングテープ80が貼着されたウエーハ1は、ダイシングテープ移送機構400および引き出しクランプ510が上記と逆動作することにより、フレームカセット500内に収容される。図11は、ダイシングテープ80にウエーハ1が貼着された状態をウエーハ1の表面側から見た図であり、ウエーハ1は、ダイシングフレーム81の切欠き81a間の中央にノッチ6が位置した状態でダイシングテープ80に貼着される。
As described above, the
ウエーハ1は、ダイシングテープフレーム82を介して保持され、次のダイシング工程に移される。ダイシング工程では、ウエーハ1はダイシング装置にダイシングテープフレーム82ごと保持され、切削ブレードにより分割予定ライン2に沿って複数に分割され、裏面に接着フィルムが貼着された半導体チップ3に個片化される。
The
上記説明では1枚のウエーハ1がA〜Dの位置に移動しながら処理されているが、インデックステーブル41上の各チャックテーブル40には、後続してウエーハ1が次々に保持され、各位置全てにウエーハ1が位置付けられてそれぞれの位置で上記処理がなされるように運転される。
In the above description, one
上記実施形態のウエーハ加工装置10Aによれば、インデックステーブル41を回転させることによりウエーハ1をチャックテーブル40に保持したまま各処理位置(A〜D)に移送させることができ、したがって、接着フィルムの貼着後にダイシングテープ80を貼着する工程も、ウエーハ1を他のチャックテーブル40に移し替えることなく、チャックテーブル40に保持したまま実施することができる。したがって、接着フィルム貼着からダイシングテープ貼着の工程移行の際にウエーハ1に応力が加わらず、このため、ウエーハ1の破損を防止することができる。また、これら2つの貼着工程を一連に実施することができるため、生産性の向上が図られる。
According to the
また、接着フィルムの貼着の際にはチャックテーブル40を熱水で加熱して接着フィルムが強固に接着されるように補助し、次のダイシングテープ貼着の際には、チャックテーブル40を冷水で冷却してダイシングテープ80の正常な貼着が達成できるようになっている。このようにチャックテーブル40を加熱して接着フィルムを貼着し、次いで冷却してダイシングテープ80を貼着する構成であるため、接着フィルムの貼着からダイシングテープ80の貼着までの間に冷却時間をおく必要がないか、あるいはその冷却時間を大幅に短縮させることができる。特に本実施形態では、チャックテーブル40に面する1つの循環溝44に対して熱水と冷水の供給を切り替えるので、構造が簡素でありながら、加熱されたチャックテーブル40を速やかに冷却することができる。その結果、加工の停滞が起こらず加工時間が短縮し、このことによっても生産性の向上が図られる。
Further, when the adhesive film is stuck, the chuck table 40 is heated with hot water to assist the adhesion of the adhesive film, and when the next dicing tape is stuck, the chuck table 40 is cooled with cold water. The dicing
また、接着フィルムとダイシングテープ80の貼着を連続して行うことができるとともに、回転可能なインデックステーブル41上に複数の吸着テーブルを配置した構造であるため、装置を効率よく小型化することができ、低コスト化が図られる。
In addition, the adhesive film and the dicing
なお、上記実施形態でのチャックテーブル40の加熱/冷却手段は、熱水および冷水の供給によるものであるが、本発明のチャックテーブルの加熱/冷却手段はこれに限定されない。例えば、チャックテーブル40を電熱ヒータで加熱し、冷却は冷風を吹き付けるなどの手段が挙げられる。また、チャックテーブルは、加熱および冷却に要する時間が短いことが好ましいため、一般的な多孔性のアルミナセラミクスよりも、シリコンカーバイト、あるいはアルミニウムやステンレス等の熱伝導率の高い材料で作られたものが望ましい。 Note that the heating / cooling means of the chuck table 40 in the above embodiment is based on the supply of hot water and cold water, but the heating / cooling means of the chuck table of the present invention is not limited to this. For example, means such as heating the chuck table 40 with an electric heater and blowing cold air can be used. In addition, since the time required for heating and cooling is preferably short, the chuck table is made of a material having higher thermal conductivity such as silicon carbide or aluminum or stainless steel than general porous alumina ceramics. Things are desirable.
[4]研削手段を備えたウエーハ加工装置
上記ウエーハ加工装置10Aは、予め裏面研削されて薄化されたウエーハが処理対象であったが、図12に示す薄化されていないウエーハ1を処理対象として、まず裏面研削を施した後、上記のように接着フィルム貼着、ダイシングテープ貼着を行うウエーハ加工装置も本発明としている。図12に示すウエーハ1は、薄化されておらず厚さが例えば600〜700μmである以外は、図1に示したウエーハと同様のものである。すなわち、保護テープ7が貼着された表面には、電子回路が形成された複数の半導体チップ3が分割予定ライン2で区画されており、周面の所定箇所にはノッチ6が形成されている。
[4] Wafer processing apparatus provided with grinding means The
図13および図14は、ウエーハの裏面研削ならびに研磨を行う研削/研磨手段を備えた本発明の他の実施形態に係るウエーハ加工装置10Bを示している。以下の説明では、上記ウエーハ加工装置10Aと同一機能を有する構成要素には同一符号を付し、説明を省略あるいは簡略化する。
13 and 14 show a wafer processing apparatus 10B according to another embodiment of the present invention provided with grinding / polishing means for performing back surface grinding and polishing of the wafer. In the following description, components having the same functions as those of the
このウエーハ加工装置10Bは、インデックステーブル41が図13の二重線矢印で示すように時計回りに回転する。そして、ウエーハ1への処理位置は、A〜Gの7箇所設定されている。この中で、A位置において、薄化されていないウエーハ1がチャックテーブル40上に保持される。すなわち、ウエーハキャリア11からウエーハ1がピックアップロボット13によって位置決めステージ20に移されて中心およびノッチ6の位置決めがなされ、次いで、移送アーム31によってウエーハ1は位置決めステージ20からA位置に位置付けられ、真空運転されているチャックテーブル40上に載置される。
In the wafer processing apparatus 10B, the index table 41 rotates clockwise as indicated by a double line arrow in FIG. Then, seven processing positions A to G are set for the
ウエーハ1は、インデックステーブル41が360°/7ずつ時計回りに回転することにより、A位置からB,C,D,E,F,Gの各位置に移送される。E位置では接着フィルム貼着機構100によってウエーハ1の裏面に接着フィルムが貼着される。次に、ウエーハ1はF位置に移送されてキュアパッド200により接着フィルムがキュアされ、この後、G位置に移送される。G位置では、ダイシングテープ貼着機構300によってダイシングテープフレーム82のダイシングテープ80が貼着される。
The
ダイシングテープフレーム82は、フレームカセット500から引き出しクランプ510で引き出され、次いでダイシングテープ移送機構400によってG位置にあるウエーハ1の直上に移送され、ダイシングテープ貼着機構300によって接着フィルムにダイシングテープフレーム82のダイシングテープ80が貼着される。そして、ウエーハはダイシングテープ移送機構400、引き出しクランプ510によってフレームカセット500に収容される。
The dicing
以上の接着フィルムの貼着、キュアパッド200による接着フィルムのキュア、ダイシングテープ貼着機構300によるダイシングテープ80の貼着は、先の実施形態のウエーハ加工装置10Aと全く同様になされる。
Adhesion of the adhesive film, curing of the adhesive film with the
さて、本実施形態のウエーハ加工装置10Bでは、B位置でウエーハ裏面の粗研削が行われ,C位置でウエーハ裏面の仕上げ研削が行われ,D位置でウエーハ裏面の研磨が行われる。これらB〜Dの位置に対応する装置ベース1a上には、同様構成の加工ユニット昇降支持機構600がそれぞれ設けられている。そして、B位置,C位置,D位置に対応する各加工ユニット昇降支持機構600には、粗研削ユニット(研削手段)700、仕上げ研削ユニット(研削手段)800、研磨ユニット900が、それぞれ昇降可能に取り付けられている。
In the wafer processing apparatus 10B of the present embodiment, rough grinding of the back surface of the wafer is performed at the B position, finish grinding of the back surface of the wafer is performed at the C position, and polishing of the back surface of the wafer is performed at the D position. On the apparatus base 1a corresponding to these positions B to D, a processing unit lifting
加工ユニット昇降支持機構600は、装置ベース1aに立設されたコラム601と、コラム601のインデックステーブル41側の面に固定されたZ方向に延びる一対のガイドレール602と、ガイドレール602に沿って摺動自在に昇降するように装着されたスライダ603と、モータ604によってスライダを昇降駆動する昇降駆動機構とから構成されている。上記各ユニット700,800,900はスライダ603に固定されており、スライダ603とともに昇降する。
The processing unit lifting / lowering
粗研削ユニット700は、図15に示すように、軸方向がZ方向に延びる円筒状のスピンドルハウジング701と、スピンドルハウジング701内に同軸的、かつ回転自在に支持されたスピンドル702と、スピンドルハウジング701の上端部に固定されてスピンドル702を回転駆動するモータ703と、スピンドル702の下端に同軸的に固定された円盤状のフランジ704とを具備している。そしてフランジ704には、カップホイール705がねじ止め等の手段によって着脱自在に取り付けられる。
As shown in FIG. 15, the
カップホイール705は、円盤状のフレーム706の下端面に、該下端面の外周部全周にわたって複数の砥石707が環状に配列されて固着されたものである。粗研削用の砥石707は、#320〜600程度の砥粒サイズの砥石が用いられる。カップホイール704には、研削面の冷却や潤滑あるいは研削屑の排出のための研削水を供給する研削水供給機構(図示省略)が設けられ、該機構には給水ラインが接続されている。カップホイール705の研削外径、すなわち複数の砥石707の外周縁の直径は、ウエーハ1の半径にほぼ等しいか、やや大き目に設定されている。
The
図15の符号710は、ウエーハ1の上面すなわち研削面の位置を検出するハイトゲージである。ハイトゲージ710は、プローブ711の先端がウエーハ1の上面に接触することで、ウエーハ1の上面の位置(高さ方向における位置)を検出する。また、ハイトゲージ710に隣接して規準ハイトゲージ720が配置され、そのプローブ721の先端はチャックテーブル40の上面すなわちウエーハ保持面に接触し、チャックテーブル40の上面の位置の検出が行われる。そして、ハイトゲージ710と720の出力が比較され、ウエーハ1の厚みがリアルタイムに計測される。
上記粗研削ユニット700による粗研削は、ウエーハ1を保持したB位置にあるチャックテーブル40を100〜300rpmで回転させ、これによって回転するウエーハ1に対して、カップホイール705がチャックテーブル40と同方向に2000〜5000rpmで回転する粗研削ユニット700を下降させて、カップホイール705の砥石707を、ウエーハ1の裏面に押し当てることにより研削し、薄化する。
In the rough grinding by the
カップホイール705は、砥石707がウエーハ1の中心を通過するようにウエーハ1に対面して位置付けられる。これによってウエーハ1の裏面全面が研削加工され、均一に薄化される。研削中および研削前のウエーハ1の厚さがハイトゲージ710,720によってリアルタイムでモニタされ、ウエーハ1が予め設定した厚みに到達した時点で粗研削ユニット700の下降送りを停止するインプロセス制御が行われる。
The
B位置で粗研削ユニット700により粗研削が終了したウエーハ1は、チャックテーブル40に保持されたまま、インデックステーブル41が図14で時計回りに回転することにより、仕上げ研削ユニット800で仕上げ研削されるC位置に移送される。仕上げ研削ユニット800は粗研削ユニット700と同様の構造であって、異なる点は、カップホイール705に取り付けられる砥石707の砥粒サイズである。ここでは、仕上げ研削ユニット800の砥石707の砥粒サイズが#2000〜#8000程度とされ、粗研削ユニット700と同様の動作によって、ウエーハ1の裏面は仕上げ研削される。仕上げ研削によって、ウエーハ1は図1に示すように薄化され、例えば200〜100μm程度、あるいは50μm程度の厚さとされる。
The
C位置で仕上げ研削ユニット800により仕上げ研削が終了したウエーハ1は、チャックテーブル40に保持されたまま、インデックステーブル41が図14で時計回りに回転することにより、研磨ユニット900で研磨されるD位置に移送される。研磨ユニット900も各研削ユニット700,800と同様の構造であるが、カップホイール705に代えて研磨ホイール905がフランジ704に固定されている。
The
研磨ホイール905は、一般周知(例えば特開2000―283243号公報や特開2003−188118号公報に記載)のフェルト砥石が研磨部材とされ、このフェルト砥石をウエーハ1の裏面へ押圧しながら、研磨ホイール905とチャックテーブル40を同方向または逆方向に回転させることにより、ウエーハ1の裏面の研磨(ドライポリッシュ)が行われ、裏面は鏡面に仕上げられる。このように研磨されたウエーハ裏面は、研削加工により発生した機械的ダメージ層が除去され、強度の改善がなされる。
The
D位置で研磨ユニット900による裏面研磨が終了したウエーハ1は、チャックテーブル40に保持されたまま、インデックステーブル41が図14で時計回りに回転することにより、図14のE位置に移送され、以降、ウエーハに対しては上述したように、E位置で接着フィルム貼着、F位置で接着フィルムのキュア、G位置でダイシングテープ貼着がなされ、ダイシングテープフレーム82に貼着された状態で、フレームカセット500に収容される。
The
この実施形態のウエーハ加工装置10Bによれば、薄化されていないウエーハ1を処理対象とし、ウエーハ1の裏面を粗研削から研磨まで行ってウエーハ1を薄化した後、引き続きチャックテーブル40にそのウエーハ1を保持したまま、接着フィルム貼着以降の工程に移送している。したがって、別の研削装置で研削されたウエーハを本装置のチャックテーブル40に移し替える必要がなく、薄化したウエーハ1を破損させるおそれがないまま、引き続き接着フィルムの貼着、ダイシングテープの貼着に移行させることができるといった利点を有する。
According to the wafer processing apparatus 10B of this embodiment, the
1…半導体ウエーハ
3…半導体チップ
10A,10B…ウエーハ加工装置。
10a…装置ベース
40…チャックテーブル(吸着テーブル)
41…インデックステーブル
44…循環溝(流体循環路)
80…ダイシングテープ
81…ダイシングフレーム
100…接着フィルム貼着機構(接着フィルム貼着手段)
104…貼り付けローラ(押圧ローラ)
114…内部ヒータ(ローラ加熱手段)
116…外部ヒータ(ウエーハ裏面加熱手段)
200…キュアパッド(キュア手段)
300…ダイシングテープ貼着機構(ダイシングテープ貼着手段)
700…粗研削ユニット(研削手段)
800…仕上げ研削ユニット(研削手段)
DESCRIPTION OF
10a ...
41 ... Index table 44 ... Circulation groove (fluid circuit)
80 ... Dicing
104: Pasting roller (pressing roller)
114 ... Internal heater (roller heating means)
116: External heater (wafer back surface heating means)
200 ... Cure pad (cure means)
300 ... Dicing tape sticking mechanism (dicing tape sticking means)
700 ... Rough grinding unit (grinding means)
800 ... finish grinding unit (grinding means)
Claims (5)
前記吸着テーブルを加熱する加熱手段と、
前記吸着テーブルを冷却する冷却手段と、
前記吸着テーブルに保持されたウエーハの裏面に、ボンディング用接着フィルムを貼着する接着フィルム貼着手段と、
前記吸着テーブルに保持されたウエーハの裏面に、剛性を有するダイシングフレームが周縁部に貼着されたダイシングテープを貼着するダイシングテープ貼着手段と
を備えることを特徴とするウエーハ加工装置。 A plurality of suction tables disposed on an index table rotatably provided on the apparatus base and holding the wafer in a state where the back surface is exposed; and
Heating means for heating the suction table;
Cooling means for cooling the suction table;
An adhesive film adhering means for adhering an adhesive film for bonding to the back surface of the wafer held by the adsorption table;
A wafer processing apparatus comprising: a dicing tape adhering means for adhering a dicing tape having a rigid dicing frame adhered to a peripheral portion on a back surface of a wafer held on the suction table.
前記加熱手段は、該流体循環路に流通させられる加熱用流体であり、
前記冷却手段は、該流体循環路に流通させられる冷却用流体であること
を特徴とする請求項1に記載のウエーハ加工装置。 A fluid circulation path is formed in the suction table;
The heating means is a heating fluid circulated through the fluid circulation path,
The wafer processing apparatus according to claim 1, wherein the cooling means is a cooling fluid that is circulated through the fluid circulation path.
さらに、該押圧ローラを加熱するローラ加熱手段と、該押圧ローラの転動に同期してウエーハの裏面を加熱するウエーハ裏面加熱手段とを備えることを特徴とする請求項1または2に記載のウエーハ加工装置。 The adhesive film sticking means has a pressing roller for sticking the adhesive film to the back surface of the wafer by rolling while pressing the adhesive film on the back surface of the wafer,
The wafer according to claim 1, further comprising: a roller heating unit that heats the pressing roller; and a wafer back surface heating unit that heats the back surface of the wafer in synchronization with the rolling of the pressing roller. Processing equipment.
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