JP7034809B2 - 保護シート配設方法 - Google Patents

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Description

本発明は、複数のデバイスが形成されたデバイス領域と、このデバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが形成されたウエーハの表面に保護シートを配設する保護シート配設方法に関する。
IC、LSI等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、研削装置によって裏面が研削され所定の厚みに形成された後、ダイシング装置、レーザー加工装置等によって個々のデバイスに分割され、分割された各デバイスは携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
研削装置は、ウエーハを吸引保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削ホイールを回転可能に支持した研削手段と、研削手段を研削送りする送り手段と、から概ね構成されていてウエーハを所望の厚みに仕上げることができる(たとえば特許文献1参照。)。
また、複数のデバイスにバンプと称される突起電極が複数形成されたウエーハの裏面を研削する場合、突起電極を埋設させる厚みの粘着層(糊層)を有する保護シートをウエーハの表面に貼着することにより、研削ホイールの接触圧が突起電極に集中して突起電極を起点としてウエーハが破損してしまうことを防止している。
特許第3556399号公報
しかし、ウエーハの裏面を研削した後、ウエーハの表面から保護シートを剥離すると粘着層の一部が突起電極に残留して品質を低下させ断線を誘引する等の問題がある。
上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、デバイスの表面に複数の突起電極が形成されていても突起電極に起因するウエーハの破損を防止できると共に、ウエーハの表面から保護シートを剥離しても粘着層が突起電極に残留することがない保護シート配設方法を提供することである。
上記課題を解決するために本発明の第一の局面が提供するのは以下の保護シート配設方法である。すなわち、複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが形成されたウエーハの表面に保護シートを配設する保護シート配設方法であって、デバイス領域に対応する非粘着部と該非粘着部の外周に粘着層が敷設された粘着部とを有する第一の保護シートを準備する第一の保護シート準備工程と、ウエーハを収容する開口部を備えたフレームの該開口部にウエーハを位置づけてウエーハのデバイス領域に該第一の保護シートの該非粘着部を位置づけると共に外周余剰領域と該フレームとに該粘着部を位置づけて外周余剰領域と該フレームとに該第一の保護シートを貼着する保護シート貼着工程と、該第一の保護シートを介して該フレームに配設されたウエーハをカセットに収容するカセット収容工程と、該カセットから該第一の保護シートを介して該フレームに配設されたウエーハを搬出し第一のテーブルに載置する第一のテーブル載置工程と、第二のテーブルに粘着層を有しない第二の保護シートを敷設する敷設工程と、該フレームを支持し該第一のテーブルからウエーハを搬出すると共に該第一の保護シートを該第二の保護シートに対面させウエーハの中央に対応する該第二の保護シートの領域に液状樹脂を滴下する液状樹脂滴下工程と、該液状樹脂に該第一の保護シートを介してウエーハを押圧し該第二の保護シートと該第一の保護シートでウエーハに対応した全面に該液状樹脂を押し広げて貼着し一体化する一体化工程と、該第一の保護シートと該第二の保護シートとをウエーハの外周に沿って切断する切断工程と、から少なくとも構成される保護シート配設方法である。
好ましくは、該第一のテーブルに載置されたウエーハの外周を検出してウエーハの中心座標を抽出する中心座標抽出工程を含み、該切断工程において、ウエーハの中心座標に基づいて該第一の保護シートと該第二の保護シートとをウエーハの外周に沿って切断する。該液状樹脂滴下工程において、該第一の保護シートのウエーハの中央に液状樹脂を敷設するのが好適である。該一体化工程において、該第二のテーブルは透明体で形成されていて、該第二のテーブルを介して紫外線を照射し該第二の保護シートを通して該液状樹脂を硬化させるのが好都合である。該切断工程の後、ウエーハを収容するカセットに該第一の保護シートおよび該第二の保護シートが配設されたウエーハを収容するのが好ましい。
上記課題を解決するために本発明の第二の局面が提供するのは以下の保護シート配設方法である。すなわち、複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが形成されたウエーハの表面に保護シートを配設する保護シート配設方法であって、ウエーハを収容する開口部を備えたフレームの該開口部にウエーハを位置づけて、かつデバイス領域に対応する非粘着部と該非粘着部の外周に粘着層が敷設された粘着部とを有する第一の保護シートの該非粘着部をウエーハのデバイス領域に位置づけると共に外周余剰領域と該フレームとに該粘着部を位置づけて外周余剰領域と該フレームとに該第一の保護シートを貼着して、該第一の保護シートを介して該フレームに配設されたウエーハを用意する用意工程と、該第一の保護シートを介して該フレームに配設されたウエーハを第一のテーブルに載置する第一のテーブル載置工程と、第二のテーブルに粘着層を有しない第二の保護シートを敷設する敷設工程と、該フレームを支持し該第一のテーブルからウエーハを搬出すると共に該第一の保護シートを該第二の保護シートに対面させウエーハの中央に対応する該第二の保護シートの領域に液状樹脂を滴下する液状樹脂滴下工程と、該液状樹脂に該第一の保護シートを介してウエーハを押圧し該第二の保護シートと該第一の保護シートでウエーハに対応した全面に該液状樹脂を押し広げて貼着し一体化する一体化工程と、該第一の保護シートと該第二の保護シートとをウエーハの外周に沿って切断する切断工程と、から少なくとも構成される保護シート配設方法である。
本発明によれば、デバイスの表面に複数の突起電極が形成されていても、第一の保護シートと液状樹脂と第二の保護シートとによって突起電極が埋設されるので、研削装置でウエーハの裏面を研削する際に突起電極に起因するウエーハの破損を防止できる。また、本発明によれば、デバイス領域には粘着層が敷設されていない非粘着部が接触し、デバイスが形成されない外周余剰領域に粘着部が貼着されるので、ウエーハの表面から第一の保護シートを剥離しても粘着層が突起電極に残留することがなく、デバイスの品質を低下させ断線を誘発する等の問題を解決できる。
(a)ウエーハ、フレームおよびバキュームテーブルの斜視図、(b)ウエーハおよびフレームがバキュームテーブルに載置された状態を示す斜視図。 第一の保護シートの斜視図。 外周余剰領域とフレームとに第一の保護シートが貼着された状態を示す斜視図。 第一の保護シートがローラーによって押圧されている状態を示す斜視図。 第一の保護シートが切断されている状態を示す斜視図。 カセット収容工程が実施されている状態を示す斜視図。 第一のテーブル載置工程が実施されている状態を示す斜視図。 中心座標抽出工程が実施されている状態を示す斜視図。 敷設工程が実施されている状態を示す斜視図。 液状樹脂滴下工程が実施されている状態を示す斜視図。 (a)第一の保護シートが第二の保護シートに対面している状態を示す斜視図、(b)一体化工程が実施されている状態を示す斜視図。 ウエーハと第一の保護シートと第二の保護シートと液状樹脂とが一体化した状態を示す断面図。 切断工程が実施されている状態を示す斜視図。 保護シートが配設されたウエーハをカセットに収容する状態を示す斜視図。
以下、本発明に係る保護シート配設方法の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1には、本発明に係る保護シート配設方法によって保護シートが配設されるウエーハ2が示されている。円盤状のウエーハ2の表面2aは、格子状の分割予定ライン4によって複数の矩形領域に区画され、複数の矩形領域のそれぞれには、IC、LSI等のデバイス6が形成されている。図1に示すとおり、ウエーハ2の表面2aには、複数のデバイス6が形成されたデバイス領域8と、デバイス領域8を囲繞しデバイス6が形成されない外周余剰領域10とが存在する。また、図1においてデバイス6の一部を拡大して示すとおり、デバイス6の表面にはバンプと称される突起電極12が複数形成されている。なお、各突起電極12は、分割されたデバイス6がプリント基板に実装される際にプリント基板上の電極に接続される。
図示の実施形態では、まず、デバイス領域8に対応する非粘着部と非粘着部の外周に粘着層が敷設された粘着部とを有する第一の保護シートを準備する第一の保護シート準備工程を実施する。図2に符号14で示す円形シートは、第一の保護シート準備工程において準備する第一の保護シートの一例であり、デバイス領域8に対応する円形の非粘着部14aと、非粘着部14aの外周に粘着層が敷設された環状の粘着部14b(ハッチングで示す部分)とを有する。図1および図2を参照して説明すると、粘着層が敷設されていない非粘着部14aの直径Lは、デバイス領域8の直径Lよりも大きく、かつウエーハ2の直径Lよりも小さい(L>L>L)。
第一の保護シート準備工程を実施した後、ウエーハ2を収容する開口部を備えたフレームの開口部にウエーハ2を位置づけてウエーハ2のデバイス領域8に第一の保護シート14の非粘着部14aを位置づけると共に外周余剰領域10とフレームとに第一の保護シート14の粘着部14bを位置づけて外周余剰領域10とフレームとに第一の保護シート14を貼着する保護シート貼着工程を実施する。保護シート貼着工程では、まず、図1に示すとおり、ウエーハ2を収容する開口部18aを備えた環状のフレーム18の開口部18aに、表面2aを上に向けた状態でウエーハ2を位置づけると共に、ウエーハ2とフレーム18とを円形のバキュームテーブル20に載置する。このバキュームテーブル20の上端部分には、吸引手段(図示していない。)に接続された多孔質の円形のバキューム部22が設けられている。
次いで図3に示すとおり、デバイス領域8に非粘着部14aを位置づけると共に、外周余剰領域10とフレーム18とに粘着部14bを位置づけて、外周余剰領域10とフレーム18とに第一の保護シート14を貼着する。なお、図3では、便宜上、第一の保護シート14を二点鎖線で示し、第一の保護シート14の下方に位置するウエーハ2およびフレーム18の内周縁部が見えるようにしてある。上述したとおり、非粘着部14aの直径Lは、デバイス領域8の直径Lよりも大きく、かつウエーハ2の直径Lよりも小さい(L>L>L)ことから、ウエーハ2およびフレーム18に第一の保護シート14を貼着した際には、デバイス領域8には粘着層が敷設されていない非粘着部14aが接触し、デバイス6が形成されない外周余剰領域10に粘着部14bが貼着されるので、デバイス6の突起電極12には粘着層が接触することがない。
次いで、吸引手段でバキューム部22の上面に吸引力を生成し、ウエーハ2とフレーム18と第一の保護シート14とをバキュームテーブル20により吸引保持する。図3に示すとおり、第一の保護シート14の直径(粘着部14bの外径)はバキューム部22の直径より大きくため、吸引手段を作動させるとバキューム部22の上面に所定の吸引力を生成することができる。次いで図4に示すとおり、ローラー24で第一の保護シート14を押圧することにより、ウエーハ2と第一の保護シート14とを密着させる。なお、ローラー24で第一の保護シート14を押圧する際に、第一の保護シート14を加熱することにより軟化させて、ウエーハ2と第一の保護シート14との密着度を向上させるようにしてもよい。次いで図5に示すとおり、回転自在な円形刃を有するカッター等の適宜の切断具26により、フレーム18上に位置する第一の保護シート14を切断し、円周状切断ライン28よりも外側に位置する第一の保護シート14の環状外側部分を除去する。このようにして保護シート貼着工程を実施する。
保護シート貼着工程を実施した後、図6に示すとおり、第一の保護シート14を介してフレーム18に配設されたウエーハ2をカセット30に収容するカセット収容工程を実施する。カセット収容工程では、ウエーハ2の裏面2bを上に向けて(すなわち第一の保護シート14を下に向けて)、ウエーハ2をカセット30内に複数個収容している。そして、ウエーハ2を収容したカセット30を後工程実施場所に搬送する。
カセット収容工程を実施した後、図7に示すとおり、カセット30から第一の保護シート14を介してフレーム18に配設されたウエーハ2を搬出し第一のテーブル32に載置する第一のテーブル載置工程を実施する。図示の実施形態における円形状の第一のテーブル32は、制御手段(図示していない。)からの制御信号に基づいて回転するようになっている。また、上記制御手段の記憶部には、フレーム18のサイズや第一のテーブル32の中心座標等があらかじめ記憶されている。そして、第一のテーブル載置工程では、第一のテーブル32とフレーム18との位置関係が所定の位置関係となるように、裏面2bを上に向けた状態でウエーハ2を第一のテーブル32に載置する。
図示の実施形態では、第一のテーブル載置工程を実施した後、第一のテーブル32に載置されたウエーハ2の外周を検出してウエーハ2の中心座標を抽出する中心座標抽出工程を実施する。図8に示すとおり、第一のテーブル32を断続的に回転させながら、ウエーハ2の外周の3点(たとえば図8において符号36a、36b、36cで示す3点)をウエーハ2の上方に位置づけた撮像手段34で撮像する。この撮像手段34は上記制御手段に電気的に接続されており、撮像手段34が撮像した画像は上記制御手段に入力される。そして上記制御手段は、撮像手段34が撮像した画像に基づいて3点の座標位置を求め、次いで3点の座標に基づいてウエーハ2の中心座標を算出する。上記のとおり、フレーム18のサイズや第一のテーブル32の中心座標は既知であると共に、第一のテーブル32とフレーム18との位置関係が所定の位置関係となっているので、制御手段においては、算出したウエーハ2の中心座標に基づいてフレーム18の中心位置とウエーハ2の中心位置との関係も算出することができる。なお、中心座標抽出工程は後述の切断工程の直前に実施してもよい。
第一のテーブル載置工程や中心座標抽出工程の前もしくは後、または第一のテーブル載置工程や中心座標抽出工程と並行して、図9に示すとおり、第二のテーブル38に粘着層を有しない第二の保護シート40を敷設する敷設工程を実施する。図示の実施形態では、第二のテーブル38は透明体(たとえばガラス)で形成され、第二のテーブル38の下方には紫外線照射装置42が配置されている。
敷設工程を実施した後、図10に示すとおり、フレーム18を支持し第一のテーブル32からウエーハ2を搬出すると共に、第一の保護シート14を第二の保護シート40に対面させウエーハ2の中央に対応する第二の保護シート40の領域に液状樹脂44(たとえば紫外線硬化樹脂)を滴下する液状樹脂滴下工程を実施する。液状樹脂滴下工程では、第一の保護シート14のウエーハ2の中央に液状樹脂44’(第二の保護シート40に滴下した樹脂と同一の樹脂)を敷設するのが好ましい。これによって、下記の一体化工程において液状樹脂44を押し広げる際に、第一の保護シート14の液状樹脂44’と第二の保護シート40の液状樹脂44とが結合することにより、液状樹脂44の内部に気泡が発生するのを防止できる。
液状樹脂滴下工程を実施した後、図11に示すとおり、液状樹脂44に第一の保護シート14を介してウエーハ2を押圧し第二の保護シート40と第一の保護シート14でウエーハ2に対応した全面に液状樹脂44を押し広げて貼着し一体化する一体化工程を実施する。一体化工程においてウエーハ2を押圧する際は、ウエーハ2の面積よりも大きい面積の押圧面を有するプレス装置(図示していない。)等により、ウエーハ2の裏面2b全体を同時に押圧して、ウエーハ2の裏面2bと第二の保護シート40とが平行になるようにする。また、液状樹脂44として紫外線硬化樹脂を用いた場合は、紫外線照射装置42から第二のテーブル38を介して紫外線を照射し第二の保護シート40を通して液状樹脂44を硬化させる。これによって、第一の保護シート14を介してフレーム18に配設されたウエーハ2と第二の保護シート40とが液状樹脂44を介して一体化する。そして、第一の保護シート14と液状樹脂44と第二の保護シート40とがウエーハ2の表面2aに層状に配設されると、図12に示すとおり、第一の保護シート14と液状樹脂44と第二の保護シート40とによって突起電極12が埋設される。
一体化工程を実施した後、第一の保護シート14と第二の保護シート40とをウエーハ2の外周に沿って切断する切断工程を実施する。切断工程は、たとえば図13に示すチャックテーブル46にウエーハ2を載置して行うことができる。チャックテーブル46の直径はウエーハ2の直径Lよりも小さく、チャックテーブル46の上端部分には吸引手段(図示していない。)に接続された多孔質の円形の吸着チャック48が設けられている。また、チャックテーブル46は回転自在に構成されている。
切断工程では、まず、チャックテーブル46の回転中心とウエーハ2の中心とを整合させ、ウエーハ2の裏面2bを上に向けた状態で、フレーム18を支持してウエーハ2をチャックテーブル46に載置する。図示の実施形態では、上記制御手段の記憶部にチャックテーブル46の中心座標もあらかじめ記憶されており、フレーム18を支持してウエーハ2をチャックテーブル46に載置する際に、中心座標抽出工程で算出したウエーハ2の中心位置とフレーム18の中心位置との関係に基づいて、チャックテーブル46の回転中心とウエーハ2の中心とを整合させている。次いで、ウエーハ2の外周上方に切断具の切り刃50を位置づける。次いで、チャックテーブル46を回転させると共に、ウエーハ2の外周上方に位置づけた切り刃50を下降させて、第一の保護シート14と第二の保護シート40とをウエーハ2の外周に沿って切断する。このように図示の実施形態では、中心座標抽出工程で抽出したウエーハ2の中心座標に基づいて第一の保護シート14と第二の保護シート40とをウエーハ2の外周に沿って切断している。そして、切断工程を実施した後、第一の保護シート14および第二の保護シート40が配設されたウエーハ2を複数収容可能なカセット54に収容して、ウエーハ2の裏面2bを研削する研削装置にカセット54を搬送する。
以上のとおり図示の実施形態では、デバイス6の表面に複数の突起電極12が形成されていても、第一の保護シート14と液状樹脂44と第二の保護シート40とによって突起電極12が埋設されるので、研削装置でウエーハ2の裏面2bを研削する際に突起電極12に起因するウエーハ2の破損を防止できる。また、図示の実施形態では、デバイス領域8には粘着層が敷設されていない非粘着部14aが接触し、デバイス6が形成されない外周余剰領域10に粘着部14bが貼着されるので、ウエーハ2の表面2aから第一の保護シート14を剥離しても粘着層が突起電極12に残留することがなく、デバイス6の品質を低下させ断線を誘発する等の問題を解決できる。
なお、図示の実施形態では、第一の保護シート準備工程と、保護シート貼着工程と、カセット収容工程とを含む例を説明したが、これらの工程を含んでいなくてもよい。すなわち、本発明に係る保護シート配設方法を実施する際は、まず、第一の保護シート14を介してフレーム18に配設されたウエーハ2(図6参照。)を用意する用意工程から開始するようにしてもよい。用意工程で用意するウエーハ2について詳述すると、ウエーハ2を収容する開口部18aを備えたフレーム18の開口部18aにウエーハ2を位置づけて、かつデバイス領域8に対応する非粘着部14aと非粘着部14aの外周に粘着層が敷設された粘着部14bとを有する第一の保護シート14の非粘着部14aをウエーハ2のデバイス領域8に位置づけると共に、外周余剰領域10とフレーム18とに粘着部14bを位置づけて外周余剰領域10とフレーム18とに第一の保護シート14を貼着して、第一の保護シート14を介してフレーム18に配設されたウエーハ2である。そして、用意工程を実施した後、第一の保護シート14を介してフレーム18に配設されたウエーハ2を第一のテーブル32に載置する第一のテーブル載置工程を実施する。この第一のテーブル載置工程を実施した後、上述の実施形態と同様に、敷設工程と、液状樹脂滴下工程と、一体化工程と、切断工程とを少なくとも実施する。
2:ウエーハ
2a:ウエーハの表面
2b:ウエーハの裏面
6:デバイス
8:デバイス領域
10:外周余剰領域
14:第一の保護シート
14a:非粘着部
14b:粘着部
18:フレーム
18a:開口部
30:カセット
32:第一のテーブル
38:第二のテーブル
40:第二の保護シート
44:液状樹脂
54:カセット

Claims (6)

  1. 複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが形成されたウエーハの表面に保護シートを配設する保護シート配設方法であって、
    デバイス領域に対応する非粘着部と該非粘着部の外周に粘着層が敷設された粘着部とを有する第一の保護シートを準備する第一の保護シート準備工程と、
    ウエーハを収容する開口部を備えたフレームの該開口部にウエーハを位置づけてウエーハのデバイス領域に該第一の保護シートの該非粘着部を位置づけると共に外周余剰領域と該フレームとに該粘着部を位置づけて外周余剰領域と該フレームとに該第一の保護シートを貼着する保護シート貼着工程と、
    該第一の保護シートを介して該フレームに配設されたウエーハをカセットに収容するカセット収容工程と、
    該カセットから該第一の保護シートを介して該フレームに配設されたウエーハを搬出し第一のテーブルに載置する第一のテーブル載置工程と、
    第二のテーブルに粘着層を有しない第二の保護シートを敷設する敷設工程と、
    該フレームを支持し該第一のテーブルからウエーハを搬出すると共に該第一の保護シートを該第二の保護シートに対面させウエーハの中央に対応する該第二の保護シートの領域に液状樹脂を滴下する液状樹脂滴下工程と、
    該液状樹脂に該第一の保護シートを介してウエーハを押圧し該第二の保護シートと該第一の保護シートでウエーハに対応した全面に該液状樹脂を押し広げて貼着し一体化する一体化工程と、
    該第一の保護シートと該第二の保護シートとをウエーハの外周に沿って切断する切断工程と、
    から少なくとも構成される保護シート配設方法。
  2. 該第一のテーブルに載置されたウエーハの外周を検出してウエーハの中心座標を抽出する中心座標抽出工程を含み、
    該切断工程において、ウエーハの中心座標に基づいて該第一の保護シートと該第二の保護シートとをウエーハの外周に沿って切断する請求項1記載の保護シート配設方法。
  3. 該液状樹脂滴下工程において、該第一の保護シートのウエーハの中央に液状樹脂を敷設する請求項1記載の保護シート配設方法。
  4. 該一体化工程において、該第二のテーブルは透明体で形成されていて、該第二のテーブルを介して紫外線を照射し該第二の保護シートを通して該液状樹脂を硬化させる請求項1記載の保護シート配設方法。
  5. 該切断工程の後、ウエーハを収容するカセットに該第一の保護シートおよび該第二の保護シートが配設されたウエーハを収容する請求項1記載の保護シート配設方法。
  6. 複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが形成されたウエーハの表面に保護シートを配設する保護シート配設方法であって、
    ウエーハを収容する開口部を備えたフレームの該開口部にウエーハを位置づけて、かつデバイス領域に対応する非粘着部と該非粘着部の外周に粘着層が敷設された粘着部とを有する第一の保護シートの該非粘着部をウエーハのデバイス領域に位置づけると共に外周余剰領域と該フレームとに該粘着部を位置づけて外周余剰領域と該フレームとに該第一の保護シートを貼着して、該第一の保護シートを介して該フレームに配設されたウエーハを用意する用意工程と、
    該第一の保護シートを介して該フレームに配設されたウエーハを第一のテーブルに載置する第一のテーブル載置工程と、
    第二のテーブルに粘着層を有しない第二の保護シートを敷設する敷設工程と、
    該フレームを支持し該第一のテーブルからウエーハを搬出すると共に該第一の保護シートを該第二の保護シートに対面させウエーハの中央に対応する該第二の保護シートの領域に液状樹脂を滴下する液状樹脂滴下工程と、
    該液状樹脂に該第一の保護シートを介してウエーハを押圧し該第二の保護シートと該第一の保護シートでウエーハに対応した全面に該液状樹脂を押し広げて貼着し一体化する一体化工程と、
    該第一の保護シートと該第二の保護シートとをウエーハの外周に沿って切断する切断工程と、
    から少なくとも構成される保護シート配設方法。
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