JPH0629388A - ウエーハブレーキング・分離方法及びその実施装置 - Google Patents

Abstract

(57)【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。

Description

【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（Ｇa
Ａs，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１
Ａ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１
４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１
４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。

【図面の簡単な説明】

【図１】 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、

【図２】 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、

【図３】 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、

【図４】 従来のウエーハブレーキング・分離装置の概
略構成を説明するための模式図。

【符号の説明】

１…ウエーハ、１Ａ…ブレーク用溝、２…接着テープ、
３…ブレーク用ローラ、４…チップ、５…試料台、６…
ウエーハ載置用軟材、７…保護テープ、８…真空吸引用
孔、９Ａ…ブレーク用ローラの回転方向を示す矢印、９
Ｂ…ブレーク用ローラの移動方向を示す矢印、１０…テ
ープ引張り方向を示す矢印、１１…ブレーク板（分離
板）、１２…ブレーク板の移動方向を示す矢印、１３…
接着テープ引張りローラ、１４…接着テープ引張りロー
ラの回転方向を示す矢印。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。