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発明の名称 ウエーハブレーキング・分離方法及びその実施装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−29388
公開日 平成6年(1994)2月4日
出願番号 特願平4−179975
出願日 平成4年(1992)7月7日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】秋田 収喜
発明者 佐藤 昭彦 / 小倉 剛
要約 目的
ウェーハブレーキング・分離方法において、ウエーハ1からチップ4に分離する際に生ずるチップ4のワレ、カケ、クラック等の損傷を防止する。

構成
予めブレーク用溝1Aが設けられたウエーハ1をテープ2に貼り付け、ローラ3でウエーハ1をブレークするウエーハブレーキング・分離方法において、前記ローラ3の回転する進行方向と逆向きに、前記ウエーハ1を貼り付けたテープ2に張力を加えてウエーハ1をブレークしてチップ4に分離する。また、その実施装置において、前記ローラ3の回転する進行方向と逆向きに、前記ウエーハ1を貼り付けたテープ2に張力を加えるテープ引張手段と、このテープ引張手段のテープの引張り方向がウェーハを配置した試料台の平面に対し、上方向に引張る手段と、該上方向に引張る手段の引張り角度を設定する引張り角度設定手段が設けられている。
特許請求の範囲
【請求項1】 予めブレーク用溝が設けられたウエーハをテープに貼り付け、ブレーク用ローラでウエーハをブレークしてチップに分離するウエーハブレーキング・分離方法において、前記ブレーク用ローラの回転する進行方向と逆向きに、前記ウエーハを貼り付けたテープに張力を加えてウエーハをブレークして分離することを特徴とするウエーハブレーキング・分離方法。
【請求項2】 予めブレーク用溝が設けられたウエーハをテープに貼り付け、ブレク用ローラでウエーハをブレークして分離するウエーハブレーキング・分離装置において、前記ウエーハを貼り付けたテープを、前記ローラの回転する進行方向と逆向きで、引張り方向がウエーハを配置した試料台の平面に対し上方向に引張るテープ引張り手段と、該テープ引張り手段によるテープ引張り角度を設定する引張り角度設定手段が設けられていることを特徴とするウエーハブレーキング・分離装置。
【請求項3】 前記テープ引張り力をウエーハの分割ピッチに合せて変化させるテープ引張り力設定手段が設けられていること特徴とする請求項2に記載のウエーハブレーキング・分離装置。
【請求項4】 前記試料台には、真空吸引用穴が設けられ、真空引きによりウエーハを吸着固定するウエーハ吸着固定手段が設けられていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のウエーハブレーキング・分離装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スクライブダイシング、レーザスクライブ等により、予めブレーク用溝(キズ)が設けられた半導体ウエーハ(以下、単にウエーハと称する)を半導体チップ(以下、単にチップと称する)に分離するウエーハブレーキング・分離方法及びその実施装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、光素子を含む化合物半導体(GaAs,InP)及びシリコン(Si)半導体にスクライブ等で予めブレーク用溝(キズ)が設けられたウエーハをチップに分離するウエーハブレーキング技術においては、分離されたチップにワレ、カケが発生しない正確なブレーク分離方法が要求されている。
【0003】そのブレーク分離方法としては、一般に、ローラブレーキング方法が広範に使用されており、その装置も標準的なものが市販されている。この標準的な装置は、ウエーハを配置する試料台と、ブレーク用ローラ(以下、単にローラと称する)とで構成されている。そして、前記ブレーク用溝(キズ)が設けられたウエーハをテープに貼り付け、そのテープのウエーハ面を下にして試料台にセットし、ローラ圧力荷重とローラ移送速度を選定する。次に、スイッチ操作によりローラをウエーハ面上を回転移動させてブレークし、分離してチップを得る。
【0004】
【本発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来のウエーハブレーキング方法を検討した結果、次のような問題点があることを見い出した。
【0005】前記従来のウエーハブレーキング方法では、図4に示すように、ウエーハ101のブレーク時に、ブレークされたチップ101Aと、次に、ブレークされるチップ101Bとが位置のずれによってぶっかり合って相互が接触し、ワレ、カケ、クラック等が発生する場合がある。図4中、102はローラ、103は接着テープ、104は保護シート、105はウエーハ載置用軟材である。
【0006】例えば、光素子や化合物半導体の基板材質は、GaAs,InP結晶が用いられており、この材質は、Si材に比較し脆弱であるため、前述したワレ、カケ、クラック等の発生度合は高い。
【0007】また、Siデバイスのトランジスタや集積回路(IC)は、若干のワレ、カケクラック等は製品特性に対し、影響を及ぼさないが、光素子のレーザダイオードにおいては、微小チップの端部よりレーザ光を発する構造となっていることから、チップ端部のワレ、カケ、クラック等は、致命的な不良となる。
【0008】したがって、光素子のレーザダイオードのブレーク分離技術は、製造特性歩留を左右する大きな要素である。すなわち、ブレーキング時に微小のワレ、カケ、クラック等を最小限に止め、よりシャープエッジのブレーク分離を実現することが重要課題である。
【0009】本発明の目的は、ウエーハブレーキング・分離方法において、ウエーハからチップに分離する際に生ずるワレ、カケ、クラク等の損傷を防止することが可能な技術を提供することにある。
【0010】本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【0011】
【課題を解決するための手段】本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0012】(1)予めブレーク用溝(キズ)が設けられたウエーハをテープに貼り付け、ブレーク用ローラでウエーハをブレークしてチップに分離するウエーハブレーキング・分離方法において、前記ブレーク用ローラの回転する進行方向と逆向きに、前記ウエーハを貼り付けたテープに張力を加えてウエーハをブレークして分離する。
【0013】(2)予めブレーク用溝(キズ)が設けられたウエーハをテープに貼り付け、ブレク用ローラでウエーハをブレークして分離するウエーハブレーキング・分離装置において、前記ウエーハを貼り付けたテープを、前記ローラの回転する進行方向と逆向きで、引張り方向がウエーハを配置した試料台の平面に対し上方向に引張るテープ引張り手段と、該テープ引張り手段によるテープ引張り角度を設定する引張り角度設定手段が設けられている。
【0014】(3)前記テープ引張り力をウエーハの分割ピッチに合せて変化させるテープ引張り力設定手段が設けられている。
【0015】(4)前記試料台には、真空吸引用穴が設けられ、真空引きによりウエーハを吸着固定するウエーハ吸着固定手段が設けられている。
【0016】
【作用】前述の手段によれば、ローラの回転する進行方向と逆向きに、ウエーハを貼り付けたテープに張力を加えてウエーハをブレークし、ブレークされたチップをいち早く分離して引き離し、分離されたチップの相互の接触をなくすので、分離されたチップのワレ、カケ、クラック等の損傷を防止することができる。
【0017】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0018】なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものでは、同一符号を付けその繰り返しの説明は省略する。
【0019】〔実施例1〕図1は、本発明の実施例1のウエーハブレーキング・分離装置の概略構成を示す模式図であり、1はスクライブ又はダイシング等により予めブレーク用溝(キズ)が設けられたウエーハ、1Aはウエーハ1を複数のチップに分割するための、ダイヤモンドカッタ等でスクライブ又はダイシングにより設けられたブレーク用溝、2はウエーハ1のブレーク用溝1Aが施されている面と反対側の面に貼り付けられた接着テープ、3はローラ、4は分離されたチップ、5はウエーハ1が載置される試料台、6は試料台5の上面に設けられているウエーハ載置用軟材、7はウエーハ1のブレーク用溝1Aが施されている面に設けられた保護テープ、8は真空吸引用孔、9Aはローラ3の回転方向を示す矢印、9Bはローラ3の移動方向を示す矢印、10は接着テープ2の引張り方向を示す矢印である。
【0020】前記接着テープ2は、弾性を有するものであり、弾性限度以上の張力が加えられても伸びるだけで切断しない特性のものである。
【0021】例えば、表1に示すような特性値を備えた樹脂テープを用いる。
【0022】
【表1】

【0023】または、表2に示すような特性値を備えた接着剤付樹脂テープを用いる。
【0024】
【表2】

【0025】前記ローラ3の直径、ローラ3の移動速度、及びローラ3がウエーハ1上を押えてブレークする圧力は、ブレークするウエーハ1の分割ピッチサイズに合せて可変できるようになっている。同様に、接着テープ2の引張力をウエーハ載置用軟材6の硬度もウェーハ1の分割ピッチサイズに合せて選定できるようになっている。ローラ3の荷重と接着テープ2の引張り力は、エア駆動やモータによる駆動、直接荷重を加えるなどして最適なものを選定すればよい。
【0026】次に、本実施例1の動作を図1を用いて説明する。
【0027】ウエーハ1のブレーク用溝1Aが施されている面を保護テープ7に貼り付け、その面と対向する面を接着テープ2に貼り付け、それをウエーハ1のブレーク用溝1Aを下にして試料台5のウエーハ載置用軟材6上に装着し、真空吸引用孔8を通して真空に吸引し、接着テープ2とウエーハ載置用軟材6との間に介在する気泡を除去してウエーハ1を試料台5に固定する。次に、ローラ3をウエーハ1のブレークする位置に合せてセットする。そして、接着テープ2の一端を引張り装置(図示していない)に固定し、矢印10の方向に引張って接着テープ2に張力を加え、ローラ3を、ウエーハ1の上を矢印9Aの方向に回転させて矢印9Bの方向に移動させながら、上部から一定の荷重を加える。これにより、前記ローラ3の移動に合せて接着テープ2は、矢印10の方向に引張られて伸び、ウエーハ1はブレーク用溝1Aのところからブレーク(割られる)され、複数のチップ4に分離される。これと同時に、保護テープ7が、試料台5上のウエーハ載置用軟材6に圧着されて剥離される。
【0028】このようにすることにより、分割されたチップ4はウエーハ1からブレークする位置に分離され、分離されたチップ4のそれぞれ相互が接触することがないので、ワレ、カケ、クラック等の発生を防止することができる。
【0029】〔実施例2〕図2は、本発明の実施例2のウエーハブレーキング・分離装置の概略構成を示す模式図であり、11はナイフエッジを有するブレーク板(分割板)である。
【0030】本実施例2は、図2に示すように、前記実施例1のローラ3に代りに、シャープな先端を有するブレーク板11を設けたものであり、このブレーク板11は、矢印12に示すように、上下方向に移動すると同時に、上方向に位置した状態で矢印9B方向にウエーハ1の分割ピッチサイズだけ移動するようになっている。この分割ピッチは、ブレークするウエーハ1の分割ピッチサイズに合せて変化させることができるようになっている。また、上下動の速度と下降時の荷重も変化させることができるようになっている。
【0031】次に、本実施例2のウエーハブレーキング装置の動作を説明する。
【0032】図2において、試料台5の上に配置したウエーハ1は、ブレーク用溝1Aに合せた位置にブレーク板11を矢印12方向に下げ、圧力を加えることでブレークされる。同時に、接着テープ2を矢印10の方向に引張り、チップ4をウエーハ1より分離することができる。
【0033】なお、本実施例2では、ブレーク板11をピッチ送りする方法を適用したが、ブレーク板11を固定し、試料台5をピッチ送りしても同様の効果が得られる。
【0034】〔実施例3〕図3は、本発明の実施例3のウエーハブレーキング・分離装置の概略構成を示す模式図であり、13はローラブレークしたチップ4を分離する接着テープ2の引張り方向を一定にするための接着テープ引張りローラ、14は接着テープ引張りローラ13の回転方向を示す矢印である。
【0035】本実施例3のウエーハブレーキング・分離装置は、図3に示すように、前記実施例1において、ローラブレークしたチップ4を分離する接着テープ引張り方向を一定にするために、接着テープ引張りローラ14を設け、この接着テープ引張りローラ14を介して矢印10の方向に接着テープ2を一定方向に引張るようにしたものである。
【0036】前記ローラ3と接着テープ引張りローラ14は、予め設定した一定の位置関係で、各々回転しながら試料台5の面と平行の矢印9Bの方向に移動するようになっている。
【0037】前記ローラ3と接着テープ引張りローラ14との位置は、可変できるようになっており、これらをブレーキングするウエーハ1の分割ピッチサイズに合せて容易に可変できる。また、これにより、試料台5の面と接着テープ2の角度θを可変できるので、接着テープ2の引張り角度(=θ)を変えることができる。
【0038】前記ブレークローラ3の荷重、移動速度、接着テープ2の引張り角度(=θ)等の諸条件は、ブレークするウエーハ1の分割ピッチサイズに合せて変えることができるようになっている。
【0039】次に、本実施例3のウエーハブレーキング装置の動作を説明する。
【0040】図3において、試料台5の上に配置したウエーハ1上を分割用溝1Aに合せた位置にローラ3を矢印9Aの方向に下げ、圧力を加えることでブレーキングされる。同時に、接着チップ2を矢印10の方向に引張り、チップ4をウエーハ1より分離することができる。そして、前記ローラ3と接着テープ引張りローラ14とが一定の位置関係で回転移動することにより、ローラブレークしたチップ4を分離する接着テープ2の引張り方向を一定にすることができる。
【0041】以上の説明からわかるように、前記実施例1、2、3によれば、ウエーハ1をブレークする際に、ブレーク前のウエーハ1とブレーク後のチップ4とが完全に分離され、ブレークされたチップ4のそれぞれが相互に接触することがないので、分離されたチップ4の端部等のワレ、カケ、クラック等を防止することができる。この効果は、特に、化合物半導体において顕著である。
【0042】これにより、ワレ、カケ、クラック、異物の付着等による特性不良を引き起こす確率を低減することができるので、品質及び歩留りの向上をはかることができる。
【0043】以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【0044】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0045】すなわち、ローラの回転する進行方向と逆向きに、ウエーハを貼り付けたテープに張力を加えてウエーハをブレークし、ブレークされたチップをいち早く分離して引き離し、分離されたチップの相互の接触をなくするので、分離されたチップのワレ、カケ、クラック等の損傷を防止することができる。
【0046】これにより、ワレ、カケ、クラック、異物の付着等による特性不良を引き起こす確率を低減することができるので、品質及び歩留りの向上をはかることができる。




 

 


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