JP2013225562A - シート切断装置、チップ製造装置、シート切断方法、チップ製造方法及びシート切断プログラム - Google Patents

シート切断装置、チップ製造装置、シート切断方法、チップ製造方法及びシート切断プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】ウエハの破損を抑制できるシート切断装置を提供する。
【解決手段】本発明の一形態に係るシート切断装置１は、被貼付部材（例えば半導体ウエハ６）に貼り付けられたシート５を、レーザ光Ｌによって被貼付部材の周縁に沿って切断する。ここで、シート５と被貼付部材との貼付部の縁部近傍でシート５を切断すること、が好ましい。さらに被貼付部材は半導体ウエハ６であって、半導体ウエハ６に熱影響を与えない性質のレーザ光によってシート５を切断すること、が好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、シート切断装置、チップ製造装置、シート切断方法、チップ製造方法及びシート切断プログラムに関する。
チップを製造する際に、半導体ウエハ（以下、単にウエハという場合がある。）を研削したり、ウエハをダイシングしたり、する工程が含まれる。このように、ウエハを研削するにあたり、ウエハの表面が研削液で汚染されないように、ウエハの表面（回路面）を保護するためのバックグラインド（ＢＧ）テープ等の保護テープやウエハの裏面を保護するためのＬＣテープが貼り付けられる。また、ウエハを研削した後に当該ウエハをダイシングするにあたり、個片化されたチップが飛散しないように、ウエハの裏面にダイシングテープが貼り付けられる。なお、以降、保護テープ、ＬＣテープ、ダイシングテープ等を総称してシートと記述する。
ここで、ウエハを研削するとき、ウエハの表面を保護するシートが暴れ、当該シートが剥離してウエハの表面が汚染されたり、ウエハとシートとの貼付端にクラック等の破損が生じたり、しないように、ウエハの周縁に沿ってシートが切断される。このとき、ウエハの周縁に極めて近い位置でシートを切断することが好ましい。
例えば、特許文献１のシート切断方法は、ウエハの周縁形状を撮像し、当該撮像データに基づいて、カッター刃を制御してシートを切断している。
特開２００７−２８８０１０号公報
特許文献１のシート切断方法は、カッター刃によってシートを切断しているため、カッター刃がウエハに接触して、ウエハを破損させる可能性がある。
本発明の目的は、上述した課題を解決するためになされたものであり、シートが貼り付けられる被貼付部材の破損を抑制できるシート切断装置、チップ製造装置、シート切断方法、チップ製造方法、シート切断プログラムを提供することである。
本発明の一形態に係るシート切断装置は、被貼付部材に貼り付けられたシートを、レーザ光によって前記被貼付部材の周縁に沿って切断する。
本発明の一形態に係るシート切断方法は、被貼付部材に貼り付けられたシートを、レーザ光によって前記被貼付部材の周縁に沿って切断する。
本発明の一形態に係るシート切断プログラムは、コンピュータに、被貼付部材に形成されたアライメントマークの位置情報を取得する処理と、取得した前記アライメントマークの位置情報に基づいて、レーザ光出力手段又は前記被貼付部材を支持する支持手段を制御する処理と、前記レーザ光出力手段が出射するレーザ光によって前記被貼付部材に貼り付けられたシートを前記被貼付部材の周縁に沿って切断する処理と、を実行させる。
本発明によれば、シートが貼り付けられる被貼付部材の破損を抑制できるシート切断装置、チップ製造装置、シート切断方法、チップ製造方法、シート切断プログラムを提供することができる。
本発明の第１の実施の形態に係るシート切断装置を示す模式図である。 本発明の第１の実施の形態に係るシート切断装置における、支持部を示す模式図である。 本発明の第１の実施の形態に係るシート切断装置における、異なるレーザ光切断部を示す模式図である。 本発明の第１の実施の形態に係るシート切断装置の動作を示すフローチャート図である。 シートの好ましい切断位置を示す模式図である。 本発明の第２の実施の形態に係るシート切断装置を示す模式図である。 本発明の第２の実施の形態に係るシート切断装置で用いる、ウエハを示す模式図である。 ウエハに形成されるアライメントマークを示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るシート切断装置の動作を示すフローチャート図である。 本発明の第３の実施の形態に係るシート切断装置を示す模式図である。
本発明の実施の形態に係るシート切断装置、チップ製造装置、シート切断方法、チップ製造方法及びシート切断プログラムについて説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
＜第１の実施の形態＞
本実施の形態のチップ製造装置は、図示を省略するが、ウエハの表面にシートを貼り付けて当該ウエハの裏面を研削し、当該シートを剥離した後に、ウエハの裏面にシートを貼り付けて当該ウエハをダイシングする。ちなみに、ウエハは一般的なウエハと同様に円盤形状であるが、形状は特に限定されない。
つまり、本実施の形態では、チップ製造装置内において、ウエハに貼り付けたシート（特に表面保護シート）を切断する装置に特徴を有する。そのため、以下の説明においては、シート切断装置に関して詳細に説明し、その他に関しては説明を省略する。
具体的に云うと、図１に示すように、シート切断装置１は、支持部２、レーザ光出力部３、制御部４を備えている。
支持部２は、表面にシート５が貼り付けられたウエハ６を支持する。本実施の形態の支持部２は、ウエハ６の表面側が上側に配置されるように支持する。ちなみに、シート５としては、一般的に用いられるシートを用いることができる。つまり、シート５は、例えば合成樹脂製のシート部材であり、ウエハ６の表面に熱圧着される。
このような支持部２は、図２に示すように、例えばＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能であって、且つＸ軸とＹ軸とを含む平面内で、ウエハ６の略中心を軸として回転（回転角度θ）する構成とされていることが好ましい。
レーザ光出力部３は、支持部２の上方に配置されている。レーザ光出力部３は、一般的なレーザ光出力部と同様に、レーザ発振器、反射鏡及び集光レンズ等を備えている。ちなみに、レーザ光出力部３としては、例えば図１に示すように、レーザ光出力部３の移動軌跡に倣ってレーザ光Ｌの照射位置を移動させるタイプのものや、図３に示すように、レーザ光出力部３を固定し、レーザ光Ｌの照射位置自体を移動させるタイプのものなどの何れのタイプのものであっても問わない。
このレーザ光出力部３は、ウエハ６の表面に貼り付けられたシート５を当該ウエハ６の周縁に沿って切断するために、レーザ光Ｌを出射する。つまり、レーザ光出力部３は、レーザ光Ｌをウエハ６の周縁近傍に照射する。なお、シート５は、図３に示すように、フレーム７に貼り付けられ、レーザ光Ｌによってシート５を切断する際に当該シート５が張った状態とされる。このフレーム７の中空部分にウエハ６が配置される。
このとき、支持部２を固定し、レーザ光出力部３におけるレーザ光Ｌの出射位置を制御部４によって制御することで、レーザ光Ｌにおけるシート５への照射位置を制御しても良い。又はレーザ光出力部３におけるレーザ光Ｌの出射位置を固定し、支持部２を制御部４によって位置制御することで、レーザ光Ｌにおけるシート５への照射位置を制御しても良い。
レーザ光Ｌの出力は、制御部４によって制御される。レーザ光Ｌの出力は、例えばシート５の材質、厚さ等を考慮して適宜設定される。例えば、レーザ光の出力が大きいと、シート５の溶融速度が速く切断部分が再凝固してシート５を良好に切断できず、レーザ光の出力が小さいと、シート５の溶融速度が遅く迅速にシート５を切断できないので、適度な溶融速度となるように、レーザ光の出力が設定される。
ここで、レーザ光Ｌがシート５を透過してウエハ６に照射されても、レーザ光Ｌはウエハ６に悪影響を与えないことが好ましい。例えば一般的なウエハ６はシリコンで構成されているため、レーザ光Ｌとして、ＣＯ２レーザ光やグリーンレーザ光等を用いることが好ましい。
制御部４は、上述のように支持部２又はレーザ光出力部３を制御する。制御部４は、支持部２やレーザ光出力部３の制御を、当該制御部４内に格納されたプログラムに基づいて実行しても良く、ハードウエア資源を用いて実行しても良い。
このようなシート切断装置１は、図４に示すように動作する。先ず図示を省略した搬送機構が、表面にシート５が貼り付けられたウエハ６を支持部２に載置する（Ｓ１）。
次に、制御部４は、出射されるレーザ光Ｌが所定の出力となるようにレーザ光出力部３を制御する（Ｓ２）。それと共に、レーザ光Ｌがウエハ６の周縁近傍に照射されるように、支持部２又はレーザ光出力部３の位置を制御する（Ｓ３）。これにより、レーザ光出力部３から出射されたレーザ光Ｌは、ウエハ６の周縁近傍に照射される。
そして、制御部４は、レーザ光Ｌの照射位置がウエハ６の周縁近傍に沿って、つまりウエハ６の円周方向に移動するように、支持部２又はレーザ光出力部３を制御する（Ｓ４）。これにより、シート５におけるレーザ光Ｌの照射部分は溶融し、シート５はレーザ光Ｌにおける照射部分の外方部分、つまりウエハ６の周縁より外方に突出した部分がウエハ６の周縁より内方に配置された部分から切断される。
レーザ光Ｌの照射位置がウエハ６の周縁近傍を一周すると、制御部４はレーザ光出力部３によるレーザ光Ｌの出射を停止させると共に、支持部２又はレーザ光出力部３の制御を終了させる（Ｓ５）。これにより、シート５はウエハ６の周縁より外方に突出した部分が除去される。
このようにレーザ光Ｌによってシート５を切断するので、シート５を切断する際にウエハ６を破損することを抑制できる。
ここで、図５に示すように、一般的なウエハ６の側面は湾曲した形状とされており、ウエハ６を研削する際に、シート５とウエハ６との貼付端近傍に応力集中が生じる。そのため、シート５におけるウエハ６との貼付端から突出する部分を少なくするために、貼付端近傍でシート５を切断することが好ましい。例えば、上下方向から見てウエハ６における湾曲領域Ｒで当該シート５を切断することが好ましい。この場合、一般的なシート切断装置のようにカーター刃によってウエハ６を破損することがないので、ウエハ６を健全な状態で、シート５をウエハ６との接触端に極めて近い位置で切断することができる。よって、ウエハ６を研削する際の当該ウエハ６の破損を抑制することができる。ここで、シート５とウエハ６との貼付端より内方でシート５を切断しても良い。
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態のチップ製造装置も、第１の実施の形態のチップ製造装置と略同様の構成とされているが、シート切断装置が高精度にシート５を切断できる構成とされている。なお、以下の説明において重複する説明は省略し、同一の構成要素には同一の符号を付する。
図６に示すように、本実施の形態のシート切断装置１０は、支持部２、レーザ光出力部３、制御部４に加え、撮像部１１を備えている。
本実施の形態のウエハ１２の表面には、図７に示すように、予めアライメントマーク１３が１個又は複数個形成されている。アライメントマーク１３は、撮像部１１によって撮像可能な形状とされており、図８の例示では十字状に形成されている。但し、この限りでない。
アライメントマーク１３は、製品化されないチップ部分（例えば、試験に用いられるチップ部分）等に形成されていることが好ましい。また、アライメントマーク１３として、例えばダイシングのための目印を用いることができる。
ちなみに、アライメントマーク１３はシート５を介して撮像することになるので、シート５としては、透明又は半透明のシートを用いることが好ましい。
撮像部１１は、支持部２の上方に配置されている。この撮像部１１は、ウエハ１２のアライメントマーク１３を少なくとも１つ撮像することができるように配置されている。撮像部１１は、一般的な撮像装置と同様に、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor）等の撮像素子を備えており、取得した画像を制御部４に出力する。
制御部４は、入力された画像に基づいて、支持部２の位置を制御する。つまり、制御部４は、入力された画像からアライメントマーク１３の位置を特定し、当該アライメントマーク１３の位置が予め定めた位置に配置されるように、支持部２の位置を制御する。
このようなシート切断装置１０は、図９に示すように動作する。つまり、第１の実施の形態のシート切断装置１の動作における、Ｓ１の工程とＳ２の工程との間に以下の工程が行われる。
先ず、第１の実施の形態のシート切断装置１と同様にＳ１の工程を行い、その後、制御部４は、撮像部１１を制御し、撮像部１１によってシート５を介してウエハ６のアライメントマーク１３を撮像させる（Ｓ１１）。撮像部１１は、取得した画像を制御部４に出力する（Ｓ１２）。
次に、制御部４は、入力された画像に例えば二値化処理等を施した後に、特徴点を抽出し、アライメントマーク１３の位置情報を取得する（Ｓ１３）。
次に、制御部４は、予め当該アライメントマーク１３の正規の位置情報を備えており、アライメントマーク１３の正規の位置情報と、撮像したアライメントマーク１３の位置情報と、を比較し、撮像したアライメントマーク１３の位置が正規の位置に配置されるように、支持部２を図２に示す通り、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、回転角度θを制御する（Ｓ１４）。
その後の工程は、第１の実施の形態のシート切断装置１と同様にＳ２〜Ｓ５の工程を行う。ちなみに、アライメントマーク１３を撮像して支持部２の位置を制御する工程と、シート５を切断する工程と、を同一の場所で行っても良く、図６に示すように、アライメントマーク１３を撮像して支持部２の位置を制御した後に、図示を省略した搬送機構によって支持部２を移動させてシート５を切断しても良い。
このように、ウエハ６に形成したアライメントマーク１３の位置情報に基づいて、切断されるシート５の位置を制御するので、図５で示す通り、レーザ光Ｌは、ウエハ６とシート５の貼付端の周縁近傍に沿って正確に当該シート５を切断することができる。
＜第３の実施の形態＞
第２の実施の形態のシート切断装置１０は、ウエハ６の表面に貼り付けたシート５を切断しているが、本実施の形態のシート切断装置２０は、ウエハ６の裏面に貼り付けたシート２１を切断している。なお、以下の説明において重複する説明は省略し、同一の構成要素には同一の符号を付する。
図１０に示すように、本実施の形態のシート切断装置２０は、第２の実施の形態のシート切断装置１０と略同様に、支持部２２、レーザ光出力部３、制御部４、撮像部２３を備えている。
ここで、支持部２２は、シート２１が貼り付けられたウエハ６の裏面側が上側に配置されるように支持する。このとき、ウエハ６の表面に形成されたアライメントマークが支持部２２側に配置されることになる。そこで、本実施の形態の支持部２２は、当該支持部２２の下方に配置された撮像部２３によって支持部２２を介してアライメントマークを撮像可能な構成とされている。例えば支持部２２は、ガラス等の光を通す部材で構成される。又は、支持部２２は、中空部が形成され、当該中空部からアライメントマークを撮像可能な構成とされる。
これにより、本実施の形態のシート切断装置２０は、第２の実施の形態のシート切断装置１０と同じ工程で、ウエハ６の裏面に貼り付けられたシート２１を切断することができる。
なお、本実施の形態のシート切断装置２０は、ウエハ６の裏面に貼り付けられたシート２１を切断しているが、ウエハ６の表面に貼り付けられたシートが不透明で、ウエハ６の裏面にアライメントマークが形成されている場合も同様に実施することができる。
＜第４の実施の形態＞
第２及び第３の実施の形態では、アライメントマークの位置情報に基づいて支持部２（２２）の位置を制御しているが、レーザ光出力部３におけるレーザ光Ｌのシート５（２１）への照射位置を制御しても良い。
この場合、制御部４は、予めアライメントマークに対応付けられたレーザ光出力部３の位置情報を備えており、当該位置情報が撮像したアライメントマークの位置情報と一致するように、レーザ光出力部３の位置を制御する。
本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
上記実施の形態のシート５は、合成樹脂性のシートであったが、ウエハ６の表面又は裏面に貼り付けられる部材であれば特に限定されない。例えば、ウエハ６の表面をモールドするための樹脂層がシートに一体に形成された部材であっても、同様に切断することができる。
上記実施の形態のレーザ光Ｌは、ＣＯ２レーザ光やグリーンレーザ光を用いたが、他のレーザ光を用いても良い。
上記実施の形態では、ウエハに貼り付けられたシートを切断したが、シートが貼り付けられる部材は特に限定されない。
１ シート切断装置
２ 支持部
３ レーザ光出力部
４ 制御部
５ シート
６ ウエハ
７ フレーム
１０ シート切断装置
１１ 撮像部
１２ ウエハ
１３ アライメントマーク
２０ シート切断装置
２１ シート
２２ 支持部
２３ 撮像部
Ｌ レーザ光
Ｒ 湾曲領域

Claims (11)

  1. 被貼付部材に貼り付けられたシートを、レーザ光によって前記被貼付部材の周縁に沿って切断するシート切断装置。
  2. 前記シートと前記被貼付部材との貼付部の縁部近傍で前記シートを切断する請求項１に記載のシート切断装置。
  3. 前記被貼付部材は半導体ウエハであって、前記半導体ウエハに熱影響を与えない性質のレーザ光によって前記シートを切断する請求項１又は２に記載のシート切断装置。
  4. レーザ光出力手段と、
    前記被貼付部材を支持する支持手段と、
    前記被貼付部材を撮像する撮像手段と、
    前記レーザ光出力手段又は前記支持手段の位置を制御する制御手段と、を備え、
    前記被貼付部材にアライメントマークが形成されており、前記撮像手段が撮像した前記アライメントマークの位置情報に基づいて、前記制御手段は前記レーザ光出力手段又は前記支持手段を制御する請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート切断装置。
  5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート切断装置を備えるチップ製造装置。
  6. 被貼付部材に貼り付けられたシートを、レーザ光によって前記被貼付部材の周縁に沿って切断するシート切断方法。
  7. 前記シートと前記被貼付部材との貼付部の縁部近傍で前記シートを切断する請求項６に記載のシート切断方法。
  8. 前記被貼付部材は半導体ウエハであって、前記半導体ウエハに熱影響を与えない性質のレーザ光によって前記シートを切断する請求項６又は７に記載のシート切断方法。
  9. 前記被貼付部材に形成されたアライメントマークの位置情報を取得する工程と、
    取得した前記アライメントマークの位置情報に基づいて、レーザ光出力手段又は前記被貼付部材を支持する支持手段を制御する工程と、
    を備える請求項６乃至８のいずれか１項に記載のシート切断方法。
  10. 請求項６乃至９のいずれか１項に記載のシート切断方法を備えるチップ製造方法。
  11. コンピュータに、
    被貼付部材に形成されたアライメントマークの位置情報を取得する処理と、
    取得した前記アライメントマークの位置情報に基づいて、レーザ光出力手段又は前記被貼付部材を支持する支持手段を制御する処理と、
    前記レーザ光出力手段が出射するレーザ光によって前記被貼付部材に貼り付けられたシートを前記被貼付部材の周縁に沿って切断する処理と、
    を実行させるシート切断プログラム。
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