JP6270642B2 - テープ拡張装置 - Google Patents

Description

本発明は、エキスパンドテープ等を拡張するテープ拡張装置に関する。

表面に複数のデバイスが形成されたウェーハは、例えば、分割予定ライン（ストリート）に沿って切削、又はレーザー加工されて、各デバイスに対応する複数のデバイスチップへと分割される。このデバイスチップを別のデバイスチップ等と重ねて固定するために、デバイスチップの裏面側に固定用の接着層を設けることがある。

裏面側に設けた接着層を固定対象物に密着させて、熱や光などの外的刺激を加えることで、接着層を硬化させてデバイスチップを固定できる。接着層としては、例えば、ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ：Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈ Ｆｉｌｍ）等と呼ばれるダイボンディング用のフィルム状接着剤が用いられている。

このフィルム状接着剤は、ウェーハの裏面全体を覆うサイズに形成されており、分割前のウェーハの裏面に貼着される。ウェーハの裏面にフィルム状接着剤を貼着してから、このフィルム状接着剤をウェーハと共に切断することで、裏面側に接着層を備えたデバイスチップを形成できる。

ところで、ウェーハをフルカットしないＤＢＧ（Ｄｉｃｉｎｇ Ｂｅｆｏｒｅ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ）や、ウェーハの内部にレーザー光線を集光させて多光子吸収による改質層を形成するＳＤＢＧ（Ｓｔｅａｌｔｈ Ｄｉｃｉｎｇ Ｂｅｆｏｒｅ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ）等の加工方法を採用すると、ウェーハと共にフィルム状接着剤を分割する工程が存在しない。

そこで、フィルム状接着剤をエキスパンドテープに貼着し、十分に冷却してからエキスパンドテープを拡張するフィルム状接着剤の破断方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この破断方法では、冷却によってフィルム状接着剤の伸縮性を低下させるので、エキスパンドテープを拡張するだけでフィルム状接着剤を容易に破断できる。

フィルム状接着剤が拡張される際、ウェーハより外側のフィルム状接着剤の破断屑がウェーハのデバイス（特に電極部）に付着するのを防止するため、フィルム状接着剤を上からカバーするカバー部材もテープ拡張装置に配設されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００７−２７２５０号公報 特開２００９−２７２５０２号公報

カバー部材でフィルム状接着剤を強く押さえつけるとフィルム状接着剤がカバー部材に貼着してしまうため、カバー部材は自重のみでフィルム状接着剤に押し付けられている。従って、突き上げ手段によりエキスパンドテープが突き上げられる際、突き上げ手段の衝突する勢いでカバー部材が跳ね上がり、フィルム状接着剤の破断屑の飛散を抑えきれないという課題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、突き上げ手段の衝突する勢いでカバー部材が跳ね上がることを抑制可能なテープ拡張装置を適用することである。

本発明によると、表面に複数の分割予定ラインが形成されたウェーハ又は分割予定ラインに沿って個々のチップに分割されたウェーハの裏面に貼着されたフィルム状接着剤を、環状フレームの開口に装着されたエキスパンドテープに貼着した状態で、該分割予定ラインに沿って破断するテープ拡張装置であって、該環状フレームを保持するフレーム保持手段と、該フレーム保持手段に保持された該環状フレームに装着されている該エキスパンドテープを突き上げて該フィルム状接着剤を破断する突き上げ手段と、破断を行う空間に冷気を供給する冷気供給手段と、該フィルム状接着剤のウェーハからはみ出している部分が破断する際に該フィルム状接着剤が飛散するのを抑えるカバー部材と、該カバー部材に装着され、該カバー部材が該フィルム状接着剤から離間するのを抑制する移動抑制部材と、を備え、該カバー部材は該フィルム状接着剤に接触して自重で該フィルム状接着剤を押圧し、該移動抑制部材は、該突き上げ手段の突き上げ方向と交差して延在する面を有し、空気抵抗によって該カバー部材の移動を抑制することを特徴とするテープ拡張装置が提供される。

好ましくは、カバー部材の該フィルム状接着剤と接触する部分は導電性を有する部材で形成されて接地されており、これにより静電気によるフィルム状接着剤の付着が抑制されている。

本発明のテープ拡張装置によると、カバー部材に移動抑制部材が装着されているため、移動抑制部材によって発生する空気抵抗で突き上げ手段による突き上げ時にカバー部材が跳ね上げられるのを抑制することができる。

空気抵抗を押圧力とするため、突き上げ手段の上昇が早いときにはより強い力で押圧でき、上昇が遅い時には空気抵抗も小さくなるため適度な押圧力に留められるため、条件に適した押圧力に自動的に調整されるという効果を奏する。

個々のチップに分割されたウェーハの裏面がフィルム状接着剤を介して環状フレームの開口に装着されたエキスパンドテープに貼着されたウェーハユニットの斜視図である。 本発明実施形態に係るテープ拡張装置の分解斜視図である。 ウェーハユニットが所定位置にセットされた状態の実施形態に係るテープ貼着装置の断面図である。 エキスパンドテープ拡張後のテープ拡張装置の断面図である。 開口面積を調整可能な移動抑制部材の斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、ウェーハユニット２３の斜視図が示されている。ウェーハユニット２３は、環状フレームＦと、環状フレームＦの開口を塞ぐように環状フレームＦに貼着された（装着された）エキスパンドテープＴと、エキスパンドテープＴに貼着されたフィルム状接着剤であるＤＡＦ２１と、ＤＡＦ２１に裏面が貼着された半導体ウェーハ（以下、単にウェーハと略称することがある）１１とを含んでいる。

図１に示すウェーハ１１は、格子状に形成された複数の分割予定ライン１３によって区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１５が形成され、各分割予定ライン１３に沿って切削溝等の溝１７が形成されて、ウェーハ１１が個々のデバイスチップ１９に分割されたウェーハである。

このように個々のデバイスチップ１９に分割されたウェーハ１１は、例えば先ダイシング法（Ｄｉｃｉｎｇ Ｂｅｆｏｒｅ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ）等により製造される。先ダイシング法では、ウェーハ１１の表面１１ａ側から分割予定ライン１３に沿ってデバイスの仕上がり厚み以上の深さの切削溝を形成し、次いで表面１１ａに保護テープを貼着した後、ウェーハ１１の裏面１１ｂを研削して切削溝を表面１１ａに露出させることにより、ウェーハ１１が個々のデバイスチップ１９に分割される。

先ダイシング法で個々のデバイスチップ１９に分割されたウェーハ１１の裏面にＤＡＦ２１を貼着し、ＤＡＦ２１を外周部が環状フレームＦに装着されたエキスパンドテープＴに貼着し、ウェーハ１１の表面１１ａから表面保護テープを剥離することにより、図１に示すウェーハユニット２３が製造される。

ここで注意すべきは、本発明のテープ拡張装置が適用されるウェーハは、図１に示すような個々のデバイスチップ１９に分割されているウェーハのみでなく、分割予定ラインに沿って内部に改質層が形成されているような分割前のウェーハの裏面にＤＡＦ２１を貼着した形態でも良い。

図２を参照すると、本発明実施形態に係るテープ貼着装置２の分解斜視図が示されている。テープ貼着装置２は、図３及び図４に示す筐体４内に収容されているが、図２の分解斜視図では筐体４は省略されている。

筐体４にはウェーハユニット２３を処理空間５内に出し入れするための開口が形成され、この開口を開閉するためのシャッターが装着されているが、図３及び図４ではこれらは省略されている。

筐体４内には上面（支持面）６ａに円形開口８を有するテーブル６が載置されている。このテーブル６の円形開口８内に拡張ドラム１０が上下動可能に配置されている。拡張ドラム１０の上端部外周には複数のローラー１２が取り付けられている。テーブル６はＳＵＳ等の金属から形成されている。

１４は拡張ドラム１０を上下方向に移動する移動機構（移動手段）であり、ボールねじ１６と、ボールねじ１６の一端に連結されたサーボモータ１８を含んでいる。拡張ドラム１０の底部にはＵ形状ブラケット２５が固定されており、このＵ形状ブラケット２５にボールねじ１６に螺合するナット２７が配設されている。サーボモータ１８を駆動するとボールねじ１６が回転し、ボールねじ１６の回転方向に応じて拡張ドラム１０が上下方向に移動する。

２０は押さえプレートであり、テーブル６の円形開口８に対応した円形開口２２を有するとともに、その上面２０ａには円周方向に１２０°離間して３つのピン２４が立設されている。

押さえプレート２０は、テーブル６の上面６ａと共働してウェーハユニット２３の環状フレームＦを押さえ込む固定位置と、固定位置から上昇した退避位置との間で図示しない移動手段により移動される。押さえプレート２０はＳＵＳ等の金属から形成されている。

２６はカバー部材であり、中央に押さえプレート２０の円形開口２２より直径の小さい円形開口２８を有するとともに、図３及び図４を参照すると明らかなように、その断面が段差形状に形成されている。

カバー部材２６の段差部分には、押さえプレート２０のピン２４が挿通される円周方向に互いに１２０°離間した３個の挿通穴３０が形成されているとともに、その上面には円周方向に互いに１２０°離間した３個のねじ穴３２が形成されている。カバー部材２６はＳＵＳ等の金属から形成されている。導電性部材から形成されたカバー部材２６は接地されている。

３４は移動抑制部材であり、中央に円形開口３６を有するとともに、外周部にピン２４が挿通される円周方向に互いに１２０°離間した３個の挿通穴３８と、ねじが挿入される円周方向に互いに１２０°離間した３個の挿入穴４０を有している。移動抑制部材３４は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート等の軽量で適度な強度のある樹脂から形成されている。

カバー部材２６上に移動抑制部材３４を載置し、押さえプレート２０のピン２４をカバー部材２６の挿通穴３０及び移動抑制部材３４の挿通穴３８に挿通してテープ拡張装置２を組み立てる。このようにテープ貼着装置２を組み立てると、図３に示すように、カバー部材２６の段差部の下面が押圧プレート２０の上面に接触する。

以下、このように構成されたテープ拡張装置２の作用について説明する。まず、筐体４の図示しない開口を通して図１に示すウェーハユニット２３を処理空間５内に搬入し、ウェーハユニット２３の環状フレームＦをテーブル６の上面６ａに載置する。

次いで、退避位置に上昇されていた押さえプレート２０を図示しない移動手段により固定位置まで下方に移動して、テーブル６の上面６ａと押さえプレート２０の下面とで環状フレームＦを挟持して固定する。押さえプレート２０は図示しないロック手段により固定位置でロックされる。

押さえプレート２０を固定位置まで移動してロックした状態では、カバープレート２６の底面である接触部２６ａがエキスパンドテープＴに貼着されたＤＡＦ２１に接触する。カバー部材２６の接触部２６ａは凹凸形状に形成されており、ＤＡＦ２１と接着しにくいようなメッキ処理が施されている。

本実施形態では、拡張ドラム１０と拡張ドラムを上下方向に移動する移動機構１４とで突き上げ手段を構成する。ウェーハユニット２３をこのように初期位置にセットした状態では、拡張ドラム１０はその上面外周部に装着したローラー１２がエキスパンドテープＴから離間し、ローラー１２がテーブル６の開口８内に収容された退避位置に位置付けられている。

この状態で冷気供給手段４２を作動して、筐体４に囲まれた処理空間５内に冷気を供給し、処理空間５内を例えば０℃以下に冷却する。このように処理空間５内を冷却した状態で、図４に示すように、サーボモータ１８を駆動してボールねじ１６を回転し、拡張ドラム１０を上方に突き上げる。

エキスパンドテープＴの外周部は環状フレームＦに貼着され、環状フレームＦはテーブル６と押さえプレート２０とで固定されているため、拡張ドラム１０の突き上げに応じてエキスパンドテープＴは主に半径方向に拡張され、ＤＡＦ２１に半径方向の外力が作用する。

その結果、ウェーハ１１の裏面１１ｂに貼着されたＤＡＦ２１は個々のデバイスチップ１９に応じて分割され、裏面にＤＡＦ２１の貼着されたデバイスチップ１９を得ることができる。

拡張ドラム１０は相当な勢いで突き上げられるため、自重で接触部２６ａがウェーハ１１の外側のＤＡＦ２１に接触しているカバー部材２６は上方に跳ね上がるが、開口３６を有する移動抑制部材３４がカバー部材２６に固定されているため、移動抑制部材３４の移動に伴い空気抵抗が発生し、この抵抗力によりカバー部材２６の上昇力が抑制されてカバー部材２６の接触部２６ａがウェーハ１１の外周部のＤＡＦ２１を上から押さえつけたままで維持されるため、ＤＡＦ２１の破断屑の飛散を抑制することができる。

移動抑制部材３４の移動に伴う空気抵抗をカバー部材２６の押圧力とするため、拡張ドラム１０の上昇が早い時にはより強い力で押圧され、上昇が遅い時には空気抵抗も小さくなるため適度な押圧力に留められ、条件に適した押圧力に自動的に調整される。

空気抵抗の調整のため、移動抑制部材３４の開口面積を調整するようにしても良い。例えば、図５に示すように、移動抑制部材３４の開口３６の直径よりも小さな直径の開口４８を有する調整部材４６を、挿入穴５０にねじを挿入して移動抑制部材３４のねじ穴４４に締結することにより調整部材４６が移動抑制部材３４に固定され、移動抑制部材３４の開口面積を調整することができる。

上述したように、カバー部材２６はＳＵＳ等の金属から形成され、更に接地されているため、静電気によるＤＡＦ２１の破断屑がカバー部材２６に付着するのが抑制される。

上述した実施形態では、テーブル６が固定され、押圧プレート２０が移動可能に構成されているが、押圧プレート２０を所定位置で固定し、テーブル６をエアシリンダ等の移動手段により上下方向に移動させるようにしても良い。

２ テープ貼着装置
４ 筐体
５ 処理空間
６ テーブル
１０ 拡張ドラム
１１ 半導体ウェーハ
１２ ローラー
１４ 移動機構
１６ ボールねじ
１７ 溝
１８ サーボモータ
１９ デバイスチップ
２０ 押さえプレート
２１ ＤＡＦ
２３ ウェーハユニット
２４ ピン
２６ カバー部材
３４ 移動抑制部材

Claims (2)

1. 表面に複数の分割予定ラインが形成されたウェーハ又は分割予定ラインに沿って個々のチップに分割されたウェーハの裏面に貼着されたフィルム状接着剤を、環状フレームの開口に装着されたエキスパンドテープに貼着した状態で、該分割予定ラインに沿って破断するテープ拡張装置であって、
   該環状フレームを保持するフレーム保持手段と、
   該フレーム保持手段に保持された該環状フレームに装着されている該エキスパンドテープを突き上げて該フィルム状接着剤を破断する突き上げ手段と、
   破断を行う空間に冷気を供給する冷気供給手段と、
   該フィルム状接着剤のウェーハからはみ出している部分が破断する際に該フィルム状接着剤が飛散するのを抑えるカバー部材と、
   該カバー部材に装着され、該カバー部材が該フィルム状接着剤から離間するのを抑制する移動抑制部材と、を備え、
   該カバー部材は該フィルム状接着剤に接触して自重で該フィルム状接着剤を押圧し、
   該移動抑制部材は、該突き上げ手段の突き上げ方向と交差して延在する面を有し、空気抵抗によって該カバー部材の移動を抑制することを特徴とするテープ拡張装置。
2. 該カバー部材の該フィルム状接着剤と接触する部分は導電性を有する部材で形成されて接地されており、静電気による前記フィルム状接着剤の付着が抑制されている請求項１記載のテープ拡張装置。