JP2715916B2 - ダイシング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はウエハダイシング装置、
特に、ウエハ裏面にも素子を構成している素子や裏面か
ら光を照射する裏面照射型のイメージセンサのダイシン
グ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のダイシング装置は粘着性のダイシ
ングシートで被ダイシングウエハを固定することが一般
的である。従来、ダイシングシートの基材にはポリ塩化
ビニールを用いることが一般的であるがポリ塩化ビニー
ル材には導電性が無く、かつ、帯電しやすい性質なの
で、静電破壊が問題となった。その対策として、特開昭
５９−２５２４３号公報や特開昭６３−９９５４３号公
報等で示されているように様々な静電対策が施されてい
る。いずれも、基材および粘着剤に帯電防止を施すか、
さらに、徹底して適度な抵抗値の導電性とする対策であ
る。また、特開昭６１−１６８９３５号公報においては
基材に粘着性を持った帯電防止性のシリコーンゴムを用
い、シリコンウエハに貼着使用することを考慮して基材
のシリコンウエハ接触面を鏡面状態にする技術が開示さ
れている。このシリコーンゴム製のダイシングシートは
ダイシング後に延伸してカットされたチップ間に間隔を
つくり、突き上げピンとエアピンセットで取り出すこと
を想定している。

【０００３】しかし、上記方法ではいずれの技術もダイ
シングシートとウエハとを粘着することは共通であり、
粘着剤がウエハに付着して残る問題を抱えている。この
問題を解決する従来例として特開平２−１３０１０３号
公報にある例を図４に示す。ウエハ１は穴あきゴム盤２
１を介して、真空機構を備えた受け台２２に固定されて
いる。前記受け台２２はダイシング装置本体４とは分離
移動することができる。ここで前記穴あきゴム盤２１の
穴はダイシングライン上にならないように各チップの中
心位置に設けるようにしてある。すなわち、チップサイ
ズが異なるウエハに応じて数種類の穴あきゴム盤２１を
用意しておかなければならない。これはダイシングによ
って穴が開放状態となってしまうと真空吸着の機能が損
なわれてしまうからである。

【０００４】ダイシングの際に発生する切りくずが真空
穴を塞いでしまうことを期待してチップサイズと無関係
に真空用の穴を形成している例が特開昭５８−１６９９
３６号公報に開示されている。しかしながら、切りくず
はチップに一度付着すると静電気力等により強固に付着
してしまうので通常のダイシング装置においてはジェッ
ト水流等で極力切りくずを取り除く工夫がなされている
ことを考え合わせると実際に適度に切りくずを残すこと
は非常に困難と言える。

【０００５】ダイシングテーブルにウエハを直接固定す
ることも従来行われてきた。その場合にはダイシングテ
ーブルを傷めないようにウエハをハーフカットすること
しかできない。ダイシング後のウエハの取扱を考慮する
とハーフカットでの切り残しも数十μm 以上必要であ
り、その後の分離作業に負担があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ダイシング装置で切断
されたチップは次工程のパッケージング工程でパッケー
ジに実装される。通常のパッケージング工程では特開昭
６１−１６８９３５号公報の従来の技術において指摘し
ている通り、粘着性のダイシングシートではチップに残
存した粘着剤がパッケージング工程の熱処理工程での作
業の支障となる。このため、粘着剤を完全に取り除かな
ければならず、工程負担が余計にかかる。有機溶剤の使
用が年々制限されてきている時代背景を考え合わせると
有機系の材料である粘着剤の洗い落とし作業は深刻な課
題と言える。３次元デバイス等でウエハ裏面も電気特性
に大きく影響する素子の場合やショットキ型赤外線イメ
ージセンサのように裏面照射型の光素子の場合にはウエ
ハ裏面の状態に対する要求はさらに厳しくなる。基材に
粘着性を持たせた特開昭６１−１６８９３５号公報の技
術では粘着剤の洗い落とし作業が不必要になるが、その
代わりに基材自身に粘着性があるためにダイシング屑が
ウエハに付着する問題を抱えている。特開昭６１−１６
８９３５号公報の実施例ではダイシング屑の問題は発生
していないと記述してあるが評価の詳細が無い。本質的
に粘着、しかも、ダイシングでのジェット水流やダイシ
ングブレードからの力を受けてもウエハを保持するに十
分な粘着を行っているので、より厳しい要求には答えら
れない。

【０００７】また、ダイシング後のチップ引き剥がし作
業の負担の問題も抱えていた。ダイシングシートの粘着
性は化学的な作用であり、ウエハに実害が無く激しいダ
イシング工程でも保持力を持続するという条件を満た
し、かつ、ダイシング後に任意のチップを選定して容易
に引き剥がすことを全て満たすことは非常に難しくて実
現されていない。チップ引き剥がし作業ではダイシング
シートの延伸装置や突き上げピンやエアピンセットを備
えた引き剥がし装置を必要とする。延伸作業や突き上げ
作業ではシートt チップに摩擦による静電気が発生す
る。シートに導電性を持たせてもチップの内部回路に静
電気が蓄積する構造があると、発生した静電気による静
電破壊は生じてしまうので、これらの摩擦発生工程は避
けなければならない。シートの粘着力が高いほど延伸作
業や突き上げ作業での静電気発生量は増加する。

【０００８】真空引きでの固定に関する従来例では、す
でに個々で述べたようにチップパターン専用のシート
（ゴム盤と表現してある）を作成しなければならない問
題と切りくず除去との関係の問題を抱えていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ウエハをダイ
シングシートを介して真空チャック機構を有するダイシ
ングテーブルに固定するダイシング装置において、前記
ダイシングシートは導電性でかつ空気は通気できるがダ
イシング工程中に用いられる水滴は透過できない微細多
孔質よりなり、かつ水に接した面の通気性が失われて気
密性となる性質を有することを特徴とするダイシング装
置である。ここで、空気は通気できるが水滴は透過でき
ない微細多孔質の具体例としては、微細多孔質を形成す
る孔のアスペクト比が１：１以上で、かつ孔径が１０μ
m 以下であること、もしくは孔がダイシングシート内で
非直線的な網目状となっていること等が挙げられる。つ
まり、ダイシングシートの表面を活性剤等で処理した活
性化状態の場合、表面に吸着する水滴の表面張力が弱ま
り、細かい水滴となる。しかし微細多孔質の孔が直線的
に形成されている場合、アスペクト比が１：５以上であ
れば真空チャック機構によって真空引きされていても水
滴は孔内を通過できない。また、表面が不活性であれば
水滴の表面張力によって比較的大きな水滴となるため、
孔が直線的に形成されている場合は、アスペクト比が
１：１以上あれば孔内を通過できない。また、孔が表面
からまっすぐに形成されず、曲がりくねった網状となっ
ている場合にも水滴は通過することができなくなる。こ
のようなダイシングシートを用いることで、ウエハ（チ
ップ）の乗っていない部分に水滴を吸着させて真空引き
の負担を軽減することが可能となる。また、これを発展
させてダイシングシートが弾力性と多孔質の通気性を併
せ持つ導電性フィルムと、気密性の導電性フィルムの２
層構造としてもよい。このようなダイシングシートにお
いて、導電性フィルムの気密性は加熱されている状態で
は一時的に失われ通気性を持つ性質に変化することが好
適である。

【００１０】また、このダイシング装置においては真空
チャック機構が、その真空チャック機能を維持した状態
でダイシングテーブル本体から取りはずせることも特徴
としている。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を図１に示す。ウエハ１は多
孔質通気性フィルム６の上に固定されている。多孔質通
気性フィルム６は真空チャック機構５を持つ着脱可能台
３の上に載せられている。着脱可能台３はダイシングテ
ーブル本体４と一体となってダイシングテーブルとして
の機能を果たす。ウエハ１は真空チャック機構５での真
空引力で多孔質通気性フィルム６を挟み込むように固定
されている。ウエハ１で覆われていない多孔質通気性フ
ィルム６部分は塞がれていない空間を真空引きしている
ことになるので真空引きの負担がある。しかしながら、
多孔質の孔経を小さくすることで実際にはわずかな影響
にとどめることができる。フルカット時に露出する部分
についても同様に考えられる。真空引きの負担が軽く
て、かつ、十分な吸着力を持つ多孔質通気性フィルムと
しては、フィルム厚２００μm 程度で、１μm 直径程度
の孔が１０μm あたり一つ存在するフィルムが好適であ
る。着脱可能台３はネジ留め２等で固定して、着脱可能
とすることで、ダイシング作業前後の必要な期間、ウエ
ハ状態での一体としての取扱が継続できる。

【００１２】多孔質フィルム６が露出する部分での真空
漏れの問題は純水が触れた部分の孔が選択的に塞がるよ
うな気密変質型多孔質膜２２を使用する場合にはさらに
軽減できる。この様子を図２に示す。このような多孔質
膜は、ウエハがフルカットでチップ化されたことでフィ
ルムが露出したと同時に水が触れて孔が塞がる。

【００１３】ウエハの取扱をさらに容易にする実施例を
図３に示す。ダイシングシートが弾力性のある多孔質フ
ィルム６と気密性のフィルム７の２層構造より成ってい
る。ウエハ１をダイシングシートに固定するには、ダイ
シングシートの多孔質フィルム６側にウエハ１を置いて
多孔質フィルム６を潰すように圧力をかける。気密性の
フィルム７とウエハ１で挟まれた状態で多孔質フィルム
が潰されることにより、多孔質フィルム内の空気が押し
出されて、結果として真空の作用により吸盤のようにウ
エハとダイシングシートが固定される。

【００１４】ダイシングシートが、気密性が加熱により
通気性に変わる性質のフィルムと多孔質のフィルム６の
２層構造である場合にはダイシング工程完了後にホット
プレート８で加熱することでダイシングシートとウエハ
（チップ）１が容易に分離できる。特に気密性が加熱に
より通気性に変わる性質のフィルムを用いなくても、加
熱により多孔質内にわずかに残っていた空気が膨張する
効果によりウエハ１とダイシングシートを離れさせるこ
ともできる。しかし、ダイシング時の密着性を高くかつ
チップ選定時には完全に分離状態にするには気密性が加
熱により通気性に変わる性質のフィルムを用いるほうが
効果的である。

【００１５】以上述べてきたフィルム類は特に述べてい
ない場合も全て帯電防止対策を施してあるか、もしく
は、導電性を持たせてある。導電性の多孔質フィルムは
例えば、カーボンブラックを混入することで導電性を持
たせたシリコーンゴム材をフィルム状に加工したものを
用いる。微小な孔は、例えば、フィルム状の加工段階で
巻取りの経路にあるローラに１μm 程度の針状の突起を
無数に取り付けておくことで形成する。または、導電性
のシリコーン繊維をメッシュ状にすき間を開けて編み上
げて加熱することで多孔質状のフィルムに加工する。

【００１６】水に触れると気密性に変質する多孔質フィ
ルムは、吸湿性で吸湿時に体積膨張する海綿等の材料を
前記多孔質フィルムに混入することで実現できる。気密
性のフィルムにはシリコーンゴムシートやポリイミドに
導電性の粉末を混入したフィルム等を用いる。海綿等を
含む多孔質フィルムは、例えば導電性のシリコン繊維を
メッシュ状に隙間を空けて編み上げる際に、海綿等を混
入させることで作ることができる。このフィルムは水を
含むと体積が膨張して、隙間をふさぐ。気密性が加熱に
より通気性に変わる性質のフィルムは熱膨張率が異なる
複数の繊維を編み上げたフィルムを用いる。例えば銅の
繊維とポリイミド繊維との組み合わせ等が使用できる。
室温ですき間が無いように編み上げておくと、互いに熱
膨張率が異なるので高温ではすき間ができてしまう性質
を利用するわけである。

【００１７】

【発明の効果】本発明では従来のダイシング装置が抱え
ていた２つの問題、すなわちウエハ固定用の粘着剤の洗
浄負担の問題、及びダイシング後に堅固に粘着したウエ
ハ（チップ）をダイシングシートから引き剥がす際の問
題をダイシングシートを介してウエハを真空圧着する固
定方法により解決した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のダイシング装置の第１の実施例であ
る。

【図２】本発明のダイシング装置の第２の実施例であ
る。

【図３】本発明のダイシング装置の第３の実施例であ
る。

【図４】ダイシング装置の従来例である。

【符号の説明】

１ ウエハ ２ ネジ留め ３ 着脱可能台 ４ ダイシングテーブル本体 ５ 真空チャック機構 ６ 多孔質通気性フィルタ ７ 導電性気密フィルタ ８ ヒータ １１ 気密性になる部分 １２ 水と接した部分が気密性となる多孔質フィルム １３ チップ ２１ 穴あきゴム板 ２２ 真空機構を備えた受け台

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウエハをダイシングシートを介して真空チ
   ャック機構を有するダイシングテーブルに粘着剤を用い
   ず真空吸引力により固定するダイシング装置において、
   前記ダイシングシートは導電性でかつ空気は通気できる
   がダイシング工程中に用いられる水滴は透過できない微
   細多孔質よりなり、かつ、ダイシング工程中に水に接し
   た面の通気性が失われて気密性となる性質を有すること
   を特徴とするダイシング装置。
2. 【請求項２】ウエハをダイシングシートを介して真空チ
   ャック機構を有するダイシングテーブルに粘着剤を用い
   ず真空吸引力により固定するダイシング装置において、
   前記ダイシングシートが２層構造よりなり、ウエハと接
   する層が弾力性と空気は通気できるがダイシング工程中
   に用いられる水滴は透過できない微細多孔質の通気性を
   併せ持つ導電性フィルムよりなり、他方が気密性の導電
   性フィルムよりなることを特徴とするダイシング装置。
3. 【請求項３】前記気密性の導電性フィルムは、ダイシン
   グ工程前後において加熱されることで気密性を失って通
   気性を持つ性質に変化することを特徴とする請求項２記
   載のダイシング装置。
4. 【請求項４】微細多孔質を形成する孔のアスペクト比が
   １：１以上で、かつ孔径が１０μm以下であることを特
   徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のダイシン
   グ装置。
5. 【請求項５】微細多孔質を形成する孔がダイシングシー
   ト内で網目状となっていることを特徴とする請求項１な
   いし３のいずれかに記載のダイシング装置。
6. 【請求項６】ダイシングテーブルの真空チャック機構
   が、その真空チャック機能を維持した状態でダイシング
   テーブル本体から取りはずせることを特徴とする請求項
   １ないし５のいずれかに記載のダイシング装置。