JPH07509351A - 回路ダイスをウエーハから分離するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 回路ダイスをウェーハから分離するための方法および装置（技術分野） 本発明は、複数のダイスを含むウェーハから個々の集積回路ダイスを分離するた めの方法および装置に関する。更に、本発明は、非常に壊れやすい構成要素を含 むウェーハを裁断するための方法および装置に関する。

（背量技術） 電子およびコンピュータ産業における使用されるマイクロチップの製造において 、典型的に、通常は格子パターンで配列された複数の個々のダイス（またはチッ プ）を含むウェーハが製造される。個々のダイス間のウェーハのセクションはス トリートと名付けられる。図ＩＡおよび図ＩＢは、例示的なウェーハ１０を示す 。

図ＩＡはウェーハの平面図であり、図ＩＢは図Ｉ八におけるセクションＡの拡大 図である。参照番号１４は個々のダイスを示し、参照番号１２は個々のダイス１ ４を分割するストリートを示す。ストリート１２は、単に、構成要素が配置され ず、各個のダイス１４の境界を画成するウェーハの領域である。集積回路および 他の構成要素は、ウェーハの１つの表面、例えば面１５上にのみ存在する。反対 側の面（図１には示されない）は空白である。

１つのウェーハを含む個々のダイス１４は、全てのストリートに沿ってウェーハ を裁断することによりウェーハから切取られ、これによりウェーハを両軸方向に 個々のダイスへ物理的に分割する。

各ウェーハを個々のダイスへ分割するための標準的な業界の実態については以下 に記述する。

第一に、ウェーハ１０は、平坦な面上に裏返しに（即ち、ダイス１４の回路側１ ５をうつむけに向け、回路でない側を表に向けて）置かれる。開口を画成する金 属フィルム・フレームは、ウェーハがフィルム・フレームの開口の周囲内に置い てウェーハ上に重ねられる。次に、プラスチック・フィルムを金属フィルム・フ レーム上およびウェーハの背面（回路でない側）上に重ねられる。プラスチ・ツ ク・フィルムは、フィルム・フレームと接触する側とウェーハの背面とに接着剤 で被覆されることが望ましい。次に、前記フィルムとフィルム・フレームとの間 に力を加えて、フィルムをしてウェルをフレームに接着させる。この力を加える ための１つの可能な手法は、ウェーハとフィルム・フレーム上にロール・ビンを 走らせてフィルムをウェーハの背面とフィルム・フレームの面に対して接着する ことである。ウェーハはこの時フィルムに取付けられ、このフィルムは更にフィ ルム・フレームに対して取付けられる。

ウェーハ、フィルムおよびフィルム・フレームの組合わせ（以下本文では、フィ ルム・フレーム組立体）は、次に、ウェーハの上面の回路が表を向くようにひっ くり返される。次に、フィルム・フレーム組立体は、裁断ステーションにおいて 可動パレット上に置かれる。前記の裁断機械は、典型的には、カメラと、ウェー ハ上のストリート（ｓ　ｔ　ｒｅｅ　ｔ）を鋸刃と整合させるようにパレットの 運動を制御する光パターン認識ソフトウェアを用いるコンピユータ化された光学 系とを含んでいる。このことはまた、カメラによりスクリーン上に得られるビデ オ・イメージを観察して、所望の場所に対するパレットの位置を手動調整するこ とにより、手動で行うこともできる。次に、パレットおよびウェーハは、ストリ ートに沿って裁断するため鋸歯の下方へ前送される。一般に、ウェーハは、第１ の方向に整合された第１の複数の平行なストリートを含み、第２の複数の平行ス トリートが前記第１の複数のストリートに対して直角に整合され、これにより直 交するストリート間にブロックを含むここのダイスで格子を画成する。

従って、ウェーハはストリートに沿って裁断するため鋸刃を通るように前送され 、裁断方向に対して平行ストリート間の間隔に等しい距離だけ側方へずらされ、 次のストリートの裁断のため鋸刃を通るように前送される。このプロセスは、全 ての第１の複数の平行ストリートが裁断されるまで反復される。次に、パレット およびウェーハは９０６回転され、ウェーハが鋸刃を通るように第２の直交方向 に全ての平行ストリートを通って裁断するため再び複数回鋸刃を通るように前送 される。

鋸刃の高さは、鋸刃がウェーハを完全に裁断せず、フィルムを切り通すのではな く接触して切れ目を入れるように調整される。プラスチック・フィルムは、厚さ が約０．０７６ｍｍ（約３ミル）のマイラー（Ｍｙ　ｌ　ａ　ｒ　：登録商標。

Ｍｙｌａｒは、米国プラウエア州Ｗｉ１ｍｉｎｇｔＯｎのＥ、Ｉ、　Ｄｕ　Ｐｏ ｎｔ　ｄｅＮｅｍｏｕｒｓ　＆　Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標）でよい。鋸刃高さ は、例えば、フィルムを約１０３８ｍｍ（約１．５ミル）だけ切り込むように設 定される。

裁断プロセスにおいて（ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓａｗｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓＳ ）、ウェーハは、ウェーハの表面ならびに鋸刃表面に対してウェーハおよび鋸刃 の冷却のため噴霧される。

裁断作業の後、ウェーハは洗浄ステーションへ送られ、ここで脱イオン水を噴霧 され、裁断作業により生じる残留シリコン・スラリー（ｓｉｌｉｃｏｎ　５ｌｕ ｒｒｙ）を洗浄するためブラシが掛けられる。典型的には、次にウェーハは、水 洗およびプラノ掛は作業が完了した後に乾燥される。

この乾燥は、ウェーハの高速回転によって洗浄ステーションにおいて行われ、あ るいはまた、ウェーハは取外されて熱乾燥のため炉に対して入れられる。他の乾 燥法もまた可能である。

洗浄の後、フィルム・フレーム組立体は、拾上げ定置ステーションへ送られて、 ここで取外された個々のダイスがフィルムから取外される（このフィルムに対し て、ダイスは依然として接着されている）。

拾上げ定置ステーション（ｐｉｃｋ−ａｎｄ−ｐｌａｃｅ　５ｔａｔｉｏｎ）は 、個々のダイスをフィルムから取外してこれらダイスを例えば担体に定置する。

一般に、金属フィルム・フレーム（これに対して、個々のダイスが依然として接 着されている）が拾上げ定置ステーションにおける可動の切込み付きホルダーへ 送られ、このホルダーはニードルまたはニードル束を含むアンビル上に配置され ている。カメラがこのアンビルおよびフィルム・フレーム組立体上に配置されて 、フィルム・フレーム組立体上のダイスのイメージを得る。このイメージは、光 パターン認識システムで処理され、フィルム・フレーム組立体の位置がアンビル に対してダイスを整列させるように調整される。次にフィルム・フレーム組立体 は、所定位置に緊締され、機構がフィルムをウェーハの周囲を越えて把持してフ ィルムを迅速に外側へ引張る。フィルムの引張りは、ダイスの縁部においてフィ ルムがダイスに接着することを減らすように働く。引張る動作の後、アンビルを 用いてダイスをフィルムから更に分離する。アンビルは、選択されたダイスの下 方でフィルムと接触し、フィルムを穿刺してダイスを上方へ押上げるように上方 へ前送されるニードルまたはニードル束を含んでいる。

また、コンピュータおよびパターン認識ソフトウェアの制御下で、真空を備えた プローブをもつアームが、ダイスの上面上方に配置される。このアームは、プロ ーブをダイスと接触するように降下させ、真空がダイスをプローブへ接触させる 。次にアームは、ダイスを上方かつフィルムから離れるように上昇させてこのフ ィルムを格子担体へ移送するように制御され、この担体でアームは担体のスロッ トにダイスを置くように降下し、真空が遮断されてダイスが担体に配置されるよ うにする。典型的には、拾上げ定置ステーションは、格子担体のイメージを取る ように配置された第２のカメラと、ダイスが格子担体の適当な収容部に置かれる ことを保証するためのコンピュータ制御部とを含む。ダイスは、次に、更なる処 理のため次のステーションへ搬送することができる。

米国特許出願筒０７１５６９．０８０号、同第０７／８７２，０３７号、同第０ ７／８９９，７６５号は、モノリシック加速度計マイクロチップに関するもので ある。これらの米国特許出願は、本願と同じ譲受人に譲渡され、その開示内容は 参考のため本文に援用される。前記マイクロチップは、加速度作用力を検出する 懸架された微小構造と、センサからの信号を有効出力に分解する集積回路との両 方を含む。前記センサは可変キヤパシタンス・コンデンサであり、そのキヤパシ タンスが以下に述べるように加速度に応じて変化する。このコンデンサの１つの ノードは、一連のポスト上で基板上に懸架されたポリシリコン・ブリッジを含む 。このポリシリコン・ブリッジは、横断方向に伸びる複数のフィンガ（以下本文 では、ビーム・フィンガ）を持つ懸架された長手方向ビームを含む。各ビーム・ フィンガ毎に、平行かつ密に接近した状態で配置された対応する静止フィンガが ある。この静止フィンガは、コンデンサの他のノードを含む。前記ブリッジおよ びフィンガの全てが、導電性を有する。ビーム・フィンガを含むブリッジは、静 止フィンガとは異なる電圧に荷電されている。ポリシリコンは、フィンガを含む ブリッジがビーム・フィンガと静止フィンガ間の間隔、従ってセンサのキャパシ タンスが変化するように、加速度作用力の下で揺動するように弾性を有する。セ ンサからのキャパシタンス信号は、加速度作用力の大きさを表わす有効出力出力 信号を生じる同じ基板上の分解回路へ送られる。

モノリンツク加速度計チップが製造される時、チップの回路部分がパッシベーシ ョンで被覆されてこれを保護する。しかし、微小構造は、これが自由に運動でき ねばならないためパランベート（ｐａｓｓｉｖａｔｅ）することができない。

望ましい実施例においては、前記微小構造はマイクロチップ（即ち、ダイス；ｄ ｉｅ）の実質的に中心に配置される。微小構造が弾性を有するように非常に小さ なポリシリコン・セクションからなるという事実、およびパッシベーションで被 覆されないという事実により、微小構造は非常に壊れやすく、製造中から最終的 パソケーシング工程まで微小構造を損なわないように非常な注意が払われなけれ ばならない。１組のモノリンツク加速度計ダイスを含むウェーハが先に述べたよ うに標準的なダイス分離プロセスに送られたならば、微小構造は破壊されること になろう、裁断プロセスにおいて用いられる水噴霧は、この微小構造を破壊する ことがある。微小構造が裁断作業における水噴霧に偶然残存しても、これら微小 構造は洗浄作業における以降の噴霧およびブラシ掛けにおいて破壊されることに なろう。更に、微小構造がこれら２つの工程に残存しても、この微小構造はおそ らくは、ダイスを拾上げて格子単体に定置する真空アームによる拾上げ／定置ス テーションにおいて破壊されよう。

従って、本発明の目的は、複数のダイスを含むウェーハから個々のダイスを分割 するための改善された方法および装置の提供にある。

本発明の更なる目的は、複数のダイスを含むウェーハから個々のダイスを分割す るための、ダイスの壊れやすい部分を破壊しない方法および装置の提供にある。

（発明の概要） 本発明においては、ウェーハの背面をフィルムに取付ける代わりに構成要素を含 む上面がフィルムに取付けられることを除いて、ウェーハは従来技術における如 き薄いプラスチック・フィルムに取付けられる。ウェーハ上のダイスがフィルム に対して接着されるならば破損されるおそれがある、特に壊れやすい構成要素を 含むならば、取付けの前に、ホールがウェーハ上の各ダイスにおける微小構造ま で整合するように、ある大きさと相互に相対的位置のホールがフィルムに穿孔さ れる。

フィルムは、ウェーハの挿入に先立ってフィルム・フレームに載せられてこれに 取付けられる。次に、フィルム・フレーム組立体がホール穿孔装置に定置され、 この装置がウェーハ上の微小構造（ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）と対応す るようにホールをフィルムに正確に穿孔する。従って、ウェーハは、微小構造領 域（ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｒｅｇｉｏｎｓ）がホールに対して隣接 するように、フィルムに対して平行かつ隣接して高精度に整合される。次に、つ 工−ハの回路側がフィルムと接触してこれに接着状態となるようにフィルムおよ びウェーハが接触させられる。ウェーハ上の微小構造領域は、これらがフィルム のホールに隣接するので、フィルムとは接触することはない。

ホールの穿孔作業（ｐｕｎｃｈｉｎｇ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）の間、別の組のホ ール（本文では、整合ホールと呼ぶ）が、ウェーハがフィルムに取付けられる時 ウェーハの周囲の外側となる場所でフィルムに穿孔される。ウェーハがフィルム 上で裏返しに取付けられるのでストリートが見えない場合でさえ、ウェー７１が フィルムに取付けられる時ウェーハ上のストリートの位置が整合ホールに対して 正確に判るように、これらのホールは、微小構造ホールに対して高精度に配置さ れ整合される。従って、裁断ステーションのカメラは、鋸刃を実際のストリート ではなく、ストリートに対して整合するための整合ホールを用いることになる。

あるいはまた、フィルムその他にインクの点または池の指標を付けることもでき る。

本発明の望ましい実施例によれば、穿孔されたホールの開口端部を封止し、かつ 微小構造領域を封止して水および埃がこれに達することを防止するために、第１ のプラスチック・フィルムの背面に対して別の薄いプラスチック・フィルムが接 着される。

フィルムの第２の層がフィルムの第１の層に接着された後、フィルムとウェーハ の２つの層を含むフィルム・フレーム組立体が、ウェーッ１を裏返しにした状態 で専断ステーションでパレット（または、チャック・プレート）に載置される。

裁断ステーノヨン上のカメラがウェー／＼を観察して、パターン認識ソフトウェ アが整合ホールの位置を決定する。次いで、パレットが、ストリート（その位置 が整合ホールに対して既知である）を鋸刃に整合するように移動させられる。そ の１産通常の裁断作業が行われ、そこで第１の直交方向における全てのストリー トが裁断され、ウェーハは９０°回転され、他の直交方向のストリートが次に裁 断される。微小構造がフィルムにより封止される故に、水噴射は微小構造に影響 を及ぼさない。

次に、フィルム・フレーム組立体が拾上げ定置ステーションへ送られる。フィル ム・フレーム組立体は、ウェーハを裏返しにした状態で拾上げ定置ステーション におけるスロットに置かれる。ニードル組立体は、フィルム・フレーム組立体の 下方から立上がってフィルムを押圧し、これによりフィルムが撓む時個々のダイ スを引上げる。ボール・ポイント・ニードルの束を含む特殊なニードル組立体が 本発明の望ましい実施例において用いられる。ニードルからの圧力で破壊される おそれがある、ニードルが微小構造領域に隣接するフィルムに接触することを防 止するように、ニードルは微小構造領域（即ち、フィルムのホール）を包囲する ように配置される。

真空プローブが端部においてダイス上方に配置されたアームがダイスの先端部上 で揺動して、真空が（この点で上方を向く）ダイスの回路でない側に達してこれ をフィルムから引きはがす。このアームは、真空プローブが端部において第１の アームの下方に（従って、ダイスの下方にも）配置された第２のアームに向けて 揺動して、ダイスを第２のアームにおけるプローブに置（。第２のプローブが接 触して真空が回路側をうつぶせにしたダイスに達する。再び、微小構造の破損を 防止するために、このアームにおけるプローブが特に設計される。このアームに おける真空プローブは、真空が微小構造に影響を及ぼさないように微小構造を包 囲する環状リングを含む。第２のアームは、その長手方向軸上で１８０°回転し 、その結果ダイスが構成要素が表を向いた状態で指向される。第２のアームは、 プローブを例えば格子担体の上方に置くように配置され、ダイスが格子単体に置 かれるように真空を解放する。この時、ダイスは、回路側を表に向けた状態で格 子担体にある。

（区画の簡単な説明） ＩＦ　Ｉ　Ａは、複数のダイスを含む例示的ウェーッ＼の回路支持面の平面図、 図ＩＢは、図ＩＡに示されるウェーハのセクションＡの平面図、図２は、フィル ム・フレームの平面図、図３は、第１のフィルム層を支持する図２のフィルム・ フレームの平面図、図４は、ホール穿孔ステーションにより処理された後、第１ のフィルム層を支持する図２および図３のフィルム・フレームの平面図、図５は 、回路側がフィルムに面した状態でウェーハが取付けられた図２、図３および図 ４のフィルム・フレーム組立体の平面図、図６は、本発明において使用すること ができる例示的な拾上げ定置ステーションの第１の部分の断面図、 図７は、図６に示される例示的な拾上げ定置ステーションの第２の部分の側面図 、 図８は、本発明の拾上げ定置ステーションにおいて使用される例示的な真空プロ ーブ先端部の断面平面図、 図９は、図６および図７に示された例示的な拾上げ定置ステーションの第３の部 分の断面図、 図１０は、本発明の装置の構成要素を示すブロック図である。

（実施例） 本発明のプロセスおよび装置については、先に述べかつ本文に援用する前掲の米 国特許出願に述べた如きモノリンツク加速度計ダイスを含むウェー／１に関して 次に記述する。しかし、当業者には、以下に説明する方法および装置は池のダイ スの裁断に使用されるように修正することができることが明らかであろう。

図２は、本発明のプロセスおよび装置における使用される例示的なフィルム・フ レームの平面図である。フレーム１６は、例えば金属またはプラスチ・ツクから 作られ、周囲２０を有する略々円形の開口１８を画成する薄いフレームである。

薄いプラスチック・フィルムが、図３に示されるようにこのフレームに取付けら れることになる。このフィルムは、本文に述べるプロセスにわたりウェー／％に 対する担体として働く。フィルム２６は、厚さが約０．１２７ｍｍ（約５ミル） のマイラー（Ｍｙ　Ｉ　ａ　ｒ、登録商標）フィルムであることが望ましい。フ ィルム２６は、このフィルム２６をフィルム・フレーム１６の面２４およびウェ ーッ１に対して接着させる片側における接着剤で覆われている。

少なくとも１つの望ましい実施例では、フィルム・フレームはフィルム担体ステ ーションにおけるパレットに載置され、このステーションは、フィルムがローラ からフィルム・フレームへ繰出すことができるようにパレットに隣接したフィル ム・ローラを含む。フィルムは、このローラから繰出され、フィルム・フレーム １６の面２４上に平坦に置かれる。ゴムのローリング・ピンを用いて、フィルム に圧力を加えてこのフィルムをフィルム・フレームの面２４に対して良好な接触 を行ってこのフィルムに接着するように下方へ押付ける。次いで、全ての余剰フ ィルムを取除（ためフィルム・フレーム１６の周囲２２において裁断するため、 ナイフを用いることができる。

次にフィルム・フレーム組立体はホール穿孔ステーションヘ送られ、ここでこの 組立体は開口がフィルム・フレームの開口１８と略々対応したパレットに載置さ れる。穿孔ステーションは、フィルムにホール２８を穿孔するための穿孔組立体 を含む（図４参照）。穿孔ステーションは、ウェーハにおける微小構造の相対的 位置に対応するプログラム可能な予め定めたパターンでフィルムにホール２８を 穿孔するようにプログラムされる。このパンチは、微小構造より僅かに大きい大 きさのホールを穿孔するように選択される。ウェーハがフィルム・フレーム組立 体に固定される時は、ホールが微小構造と一致するように、ウェーハをホールと 整合させることは困難である。

ウェーハがフィルムに接着される時に別の組の整合ホール３０ａおよび３０ｂが ウェーハの周囲を越えるようにこれらホールがフィルムに穿孔される。整合ホー ル３０ａは第１の方向に第１の線を規定し、整合ホール３０ｂは第１の方向と典 型的に直交する第２の方向に第２の線を規定する。ウェーハがフィルムに接着さ れる時ウェーハのストリートの位置に対して整合ホール３０ａおよび３０ｂによ り規定される線の位置が正確に知られるように、これら整合ホールがホール２８ に対して正確に配置される。必ずしも整合ホール３０ａおよび３０ｂがウェーハ の所与のストリートと同じ線上にはない。例えば、図４において、ホール３０ａ がホール２８の線を２等分する線を定義することが判る。従って、ストリートが 明らかに微小構造を通り得ないため、ホール３０ａはストリートとは同じ線上に ない。しかし、微小構造がホール２８と一致するようにウェーハがフィルムに接 着される時、ホール３０ａにより規定される線に対して平行なストリートが存在 するが、この線から既知の距離だけずれること、また第１の直交方向における全 てのストリートがこのストリートに平行しかつ別の既知の距離だけ相互に偏在す ることが判る。

あるいはまた、整合インク点を整合ホールの代わりにフィルムに付けることもで きる。検査中に受入れ得ないダイスにインク点を付すことは一般的な当業界の慣 例である。インク点を受入れ得ないダイスに付す装置は、ウェーハの周囲を越え るフィルムに整合インク点を付すように容易に修正することができる。例えば、 標準的な検査プロトコルでは、ダイスは半自動検査ステーションにおける顕微鏡 下で検査される。オペレータが受入れ得ないダイスを観察する時、オペレータが 直線上のウェーハをインク点塗布器へ移動するステーションにおけるボタンを押 して顕微鏡下のダイスがその時塗布器下方にあるようにする。この時塗布器は１ 滴のインクをダイスに付け、ウェーハは再び顕微鏡下のその前の位置へ移動され る。この同じ検査ステーションは、ウェーハの周囲を越えるフィルム・フレーム におけるフィルムに整合インク点を付けるようにすることができる。例えば、本 発明の穿孔されたフィルム・フレーム（即ち、微小構造の間隙ホールを持つ）を 検査ステーションに置くこともできる。次にオペレータは、ウェーハの外側縁部 に近いビーム間隙ホールが顕微鏡下に置かれるようにフィルム・フレームを移動 する。インクの塗布器へ移動する時、顕微鏡下方のホールではな（これから指定 される距離だけ偏在するフィルム上の場所でインク塗布器がインク点を滴下する ように通常の検査中に使用されるものとは僅かに異なる距離だけウェーハが直線 で移動されるように、ウェーハが移動される移動距離は、顕微鏡からインク塗布 器へ移動するようオペレータがボタンを押すように変更することができる。オペ レータは、単に一連の微小構造間隙ホールを顕微鏡下に置いて、直線を規定する ウェーハの周囲を越えてインク点を生じるようにボタンを押すだけである。

この時点で、フィルム・フレーム組立体がフィルム担体ステーションへ戻され、 望ましくは約０．０７６＋ｏｍ（約３ミル）の厚さのマイラー・フィルムである 第２のフィルム層が第１のフィルム層に接着される。第２のフィルム層はホール を持たず、従って第１のフィルム２６の層に穿孔されたホール２８．３０ａおよ び３０ｂの一端部を封止する。あるいはまた、ウェーハがフィルム・フレーム組 立体に取付けられた後に第２のフィルム層を付加することができる。

その時ウェーハは、第１のフィルム２６の層の反対側（即ち、ホールが依然とし て露出される側）に固定されなければならない。第一に、ウェーハは回路側を上 に向けて高精度の整合ステーションおよび取付はステーションにおけるチャック に置かれる。前記チャック上に配置された１対のカメラが、チャック上方に配置 されたウェーハの異なる領域のイメージを得る。これらイメージは、１対のビデ オ・スクリーンへ送られる（１つのモニターの分割スクリーンに示される）。

オペレータはこのビデオ・イメージを観察し、所望の位置にウェーハを整合させ る。例えば、ビデオ・モニターは、その上に整合目的のために使用することがで きる十字毛髪線（ｃｒｏｓｓ　ｈａｉｒｓ）が表わされる。次に、ホールが依然 露出される第１のフィルム・フィルム２６の層の側かウェーハの回路側に向けて 下向きになるように、フィルム・フレーム組立体がフィルム・フレームを下に向 けてチャック上方のスロットに挿入される。フィルム・フレーム組立体が装置に 挿入されると、カメラがフィルムのホールのイメージを撮る。この時、オペレー タがホールの新しいイメージを観察してこれらホールをウェーハに関して適正な 向きとなるように整合する。本発明の更に望ましい実施例では、整合ステーショ ンがコンピュータ制御され、フィルム・フレームにおけるホールのウェーハに対 する整合が自動的に行われるようにパターン認識ソフトウェアを含む。

本発明においては、フィルムをウェーハに接着するためにローリング・ピンは使 用できないが、これはローリング・ピンが整合を乱し得るためであり、また更に 重要なこととしてローリング・ピンが微小構造を破損するおそれがある故である 。従って、本発明の望ましい実施例においては、整合および支持ステーションが 真空を形成するため封止され抜気することができるように設計される。そのため 、フィルムとウェーハとが相互に接着するようにウェー７１を含むチャックをフ ィルムと接触状態にさせることができる。更に望ましくは、フィルムとウェーッ １との開の抜気および接触の後に、チャンバが大気圧に再び加圧されることによ ってフィルムとウェーハとの間に圧縮力を及ぼし、ウェーッ１の回路側とフィル ムとの間に充分な接着を保証する。

図５は、ウェーハ３２が、その回路でない側３３をフィルム２６とは反対方向に 向けた状態でフィルム２６に接着された後のフィルム・フレーム組立体を示して いる。ホール２８は、ウェーハの下側にあって見えない。しかし、ホール３０ａ および３０ｂはウェーハの周部３５を越えて露出される。ウェーハ３２を含むフ ィルム・フレーム組立体はこの時裁断ステーションにおけるパレットに載置され る。このパレットは、ウェーハをテーブルに対して固定的に押付けるように真空 が加えられるテーブルである真空チャックでよい。前記裁断ステーションは、フ ィルム・フレーム組立体のイメージを撮ってホール３０ａまたは３０ｂの位置を 決定するカメラを含んでいる。裁断ステーションは、ホール３０ａおよび３０ｂ により規定される線に対する各ストリートの相対的位置を示すウェーハのマツプ でプログラムされる。次いで、前記パレットおよびフィルム・フレーム組立体が 鋸を通るように前送され、第１の直交方向に各ストリートを裁断するのに必要な 回数鋸刃の裁断方向に対して側方に変位される。前記パレットは、９０６だけ回 転され、第２の組の整合ホールに対して再び整合されて、パレットおよびフィル ム・フレーム組立体が鋸に向けて送られ、第２の直交方向に全てのストリートを 通って裁断するのに必要な回数だけ側方に変位される。裁断ステーションの公差 が９０°の回転および直線距離に関して充分に小さければ、第２の組の整合ホー ルに関してウェーハを再び整合する必要がない。

鋸刃の高さは、ウェーハを完全に裁断し、かつ第１のフィルム層を完全に裁断す ることなく切れ目を入れるように選定される。

望ましい実施例においては、約０．８８９ｍ＋ａ（約３５ミル）の露出で約０． ０３３比（約１３ミル）の厚さであり、約３０，０００ｒｐｍの速度で回転する 。

第１のフィルム層は、厚さが約０．１２７ｍｍ（約５ミル）であり、第２のフィ ルム層は厚さが約０．０７６２＋＋ｎ（約３ミル）である。鋸刃の高さは、第１ のフィルム層に対して約０．０６１２５ａｍ（約２．５ミル）だけ切込むように 設定される。鋸刃は、ダイヤモンド・チップの裁断面を持つカーバイド鋸刃であ る。

ウェーハの裁断において周知のように、裁断プロセスにおいて、脱イオン水の噴 流がウェーハを冷却状層に保持するためウェーハに対して吹きかけられる。別の 水噴射が鋸刃を冷却状態に保持するため鋸刃に対して吹きかけられる。発明の背 景の章に述べたように、この水噴射は、水がしたたる程度まで遅くしても、水噴 射はウェーハ上に露出された微小構造を通常破損することがある。しかし、つ工 −ハ３２がその回路側を下に向けてフィルム２６に接着される本発明においては 、水がウェーハの回路側に浸透して微小構造を破損し得ないように、微小構造が ウェーハの背面とフィルムとの間に封止される。従って、微小構造ならびにウェ ーハ上の他の回路は、水により影響を受けることがない。裁断プロセスの後、ウ ェーハを含むフィルム・フレーム組立体は通常の洗浄プロセスに進み、このプロ セスは脱イオン水による別の噴射と、シリコン・スラリーを除去するブラッシン グとを含む。再び、ウェーハ３２がその回路側３１をフィルム２６と接触させて フィルム２６に接着されるので、微小構造および他の全ての回路は水から封止さ れ、水によって影響を受けることがない。

次に、フィルム・フレーム組立体は、個々のダイスをフィルムから取外す拾上げ 定置ステーションへ送られる。この拾上げ定置ステーションは、典型的にはダイ スを格子担体かあるいは更なる処理のため別のフィルム・フレームに載置する。

この拾上げ定置ステーションは、標準的な拾上げ定置ステーションと類似するが 、幾つかの主要な相違を持つ。第一に、当該拾上げ定置ステーションは、回路側 ３１が表に向くようにダイスを格子担体上に載置する前にダイス上方に移動しな ければならない。更に、ニードルおよび真空プローブが非常に壊れやすい微小構 造を確実に破損しないように注意が払われねばならない。

図６は、本発明において使用される例示的な拾上げ定置ステーションの第１の部 分を全体的に示す断面図である。この拾上げ定置ステーションは、フィルム・フ レーム組立体が定置される第１のスロット４０を含む。ウェーハ３２および個々 のダイス５０．５２．５４．５６などのイメージを撮ることができるようにカメ ラ４２がこのスロット上方に配置される。（各個のダイスの位置がカメラにより 直接決定できるように、裁断ストリートがウェーハの背面から見えることに注意 ）この拾上げ定置ステーションは更に、フィルムから個々のダイスを剥がして持 上げるための真空プローブ４６を支持する第１のアーム４４を含む。

１本のニードルをフィルムに穿刺してダイスがフィルムから剥がされるようにダ イスに対して押上げるのではなく、特別に設計されたニードル束４８が用いられ る。ウェーハ３２の回路側３１がフィルムと接触する状態で下向けに置かれるた め、微小構造または回路を損なわないための余分な注意をダイスを持上げるため のニードル束に関して用いねばならない。ダイスの中間でダイスに対して押上げ る１本のニードルは微小構造または他の回路に対して力を及ぼしてこれを破損し 易い。従って、１本のニードルを用いる代わりに、望ましい実施例では、微小構 造を包囲する４本のニードル束４８が用いられる。更に、ニードルの端部は尖ら す代わりに、微小構造または回路に対する破損の可能性を更に提言するため半球 形である。

ニードル束（ｎｅｅｄｌｅ　ｃｌｕｓｔｅｒ）４８はフィルム・フレーム組立体 の下から立上がってフィルム２６を押付けることにより、ダイス５０を押上げる 。ポール・ポイント・ニードルは望ましいことにフィルムを穿刺することはない が、その代わりフィルムをニードルの圧力により略々放物線形状に変形させ、こ れによりニードルの先端部（ボール・ポイント）のみでダイスと接触するフィル ムからダイスを実質的に引離す。この時、第１のアーム４４が持上げられたダイ ス上で揺動し、真空プローブ４６の如き拾上げ具をダイスと接触するように降下 してこのダイスをフィルムから引上げる。このアームがウェーハ３２の回路でな い側３３と接触しているため、真空プローブ４６に関して何ら特別な注意は必要 でない。次に、第１のアーム４４は、図７に示されるようにこれも真空プローブ ６０を支持する第２のアーム５８と遭遇するように揺動する。プローブ６０は、 格子担体上方あるいはおそらくは第２のフィルム・フレーム上方に配置される。

しかし、この第２のアームのプローブがダイス５０の回路側３１と接触するため 、ダイスの中心に位置する微小構造を損なわないように注意を払わねばならない 。従って、真空プローブ先端部は、微小構造を包囲する真空の環状リングのみを 加えるように図８に示される如く構成される。図８に示されるように、リング６ ２が中実コア６４を包囲している。真空は、リング６２とコア６４との間の環状 空間６６にのみ加えられる。コア６４は、少なくとも微小構造と同じ大きさとな る寸法と形状とされる。第２のアーム５８は、プローブ６０がダイス５０と接触 する時コア６４が微小構造と完全に重なってこれを真空から保護するようにコン ピュータ制御される。更に望ましくは、コア６４の先端部は、コア６４のリム６ ４ａのみがダイスに接触し、しかも微小構造の周部を越えて接触するように放物 線状（即ち、カップ形状）とするかあるいは皿あなが設けられる。プローブ６０ がダイス５０と接触する時、真空が第１のプローブ４６に対して解放されて第１ のアーム４４がダイスを離し第２のアーム５８がこのダイスを掴むようにする。

第２のアームは、プローブが下方に向きダイスがその回路側３１を表に向けて、 例えば図９に示されるように格子担体７０上方に置かれるように、その長手方向 軸心７２の周囲に１８０６回転する。コンピュータの制御下で、格子担体７０上 方の第２のカメラ６８が格子担体７０に関するダイス５０の位置を観察し、格子 担体が配置されるパレットが、ダイス５０の真下に担体における占有されないス ロットが置かれるように制御される。次いで、真空が遮断され、ダイス５０がそ の回路側３１を表にして格子担体７０に配置される。

当業者は判るように、典型的には、先に述べたプロセスに先立ってウェーハ上の 個々のダイスがテストされる。一般に、適正に機能しない個々のダイスは、これ らが不動作部品であり廃棄されるべきことを示すためインク点でマークされる。

また、典型的に、拾上げ定置ステーションは、インク点を認識してこのインク点 を有するダイスは拾上げないようにプログラムされる。しかし、本発明において は、ダイスの回路側に付されたインク点は、ウェーハがフィルム上に裏返しに置 かれる故に、拾上げ定置ステーションのカメラにより観察されない。従って、望 ましい実施例においては、テスト・プロセス中に、ウェーハ上の個々のどのダイ スが受入れ得る部品でありかつどれが受入れられないかを示すウェーッ＼・マツ プが生成される。このマツプは、どのダイスを拾上げどのダイスを廃棄するため にフィルム上に残すことができるかを判定するため前記マツプを使用できる拾上 げ定置ステーノヨンのディジタル・メモリーにロードされる。ダイス・テスト装 置により生成されるマツプは、ウェーッ１が拾上げ定置ステーションにおいて裏 返しにされる故に、また従って各ダイスがウェー７１がダイス・テスト装置にお いて正しい側が表の位置にあった時とは反対の位置にある故に、拾上げ定置ステ ーノヨンにおいて使用される前に電気的に反転されねばならない。

図１０は、本発明を実施するための装置の種々の構成要素を全体的に示すプロ、 ｙり図である。当該装置は、フィルム保持ステーション７４と、ホール穿孔ステ ーション７６と、整合および支持ステーション７８と、裁断ステーション８０と 、洗浄ステーション８２と、拾上げ定置ステーション８４とを含む。図１０は、 単一のコンピュータ・コントローラ８６の制御下にある全てのステーションを示 す。

熱論、各個の装置は、それ自体のマイクロプロセッサを含み、前記ステーション が全てが単一のコンピュータ・コントローラに接続される必要はない。図１０に 更に示されるように、望ましい実施例においては、どのダイスが拾上げるべきか 、またどのダイスを拾上げてはならないかを判定するための拾上げ定置ステーシ ョン８４で使用されるコンピュータ・コントローラ８６に対してダイス・テスト 装置８８により生成されるウェーハ・マツプを送る手段が設けられる。熱論、フ ィルム担体もまた自動化され、従ってコンピュータから命令を受取り、そして（ または）コンピュータへ情報を提（１けるように接続されることもまた可能であ る。

本発明の幾つかの特定の実施例について記載したが、当業者には種々の変更、修 正および改善が容易に想起されよう。例えば、真空プローブは、チップの側縁部 を把持する機械的なグリッパにより置換することもできる。この構造は、唯一つ のアームとグリッパを持つ本発明の一実施例において用いることも可能である。

本文の開示により明らかにされる如き変更、修正および改善は、明示されなくと も本文の一部とされるべきものであり、本発明の趣旨および範囲内に含まれるべ きものである。従って、以上の記述は単に例示に過ぎず限定するものではない。

本発明は、請求の範囲およびその相等内容において記載される如くにのみ限定さ れる。

Ｆｉｇ、　１゜ 平成　７年　１月２３日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１の側に構成要素を含む複数のダイスを含み、該ダイスを相互に分ける少 なくとも１つのストリートを含むウェーハから個々のマイクロ回路を分離する方 法において、 （１）前記ウェーハの前記第１の側を保護担体の第１の側に固定し、（２）前記 少なくとも１つのストリートに沿って前記ウェーハを裁断することにより、前記 ダイスの少なくとも１つが前記ウェーハにおける他のダイスの全てから取外され 、 （３）前記少なくとも１つの取外されたダイスを前記保護フィルムから取外すス テップを含む方法。 ２．前記ステップ（１）が、 前記ウェーハの前記第１の側を、接着剤を含むプラスチック・フィルムの第１の 側に接触させることを含み、前記フィルムが前記担体を含む請求の範囲第１項記 載の方法。 ３．ステップ（１）に先立ち、前記フィルムおよび接着剤が接触しないことが要 求される前記ウェーハ上の指定された構成要素の位置と対応して前記フィルムに ホールを配置するステップを更に含む請求の範囲第２項記載の方法。 ４．ステップ（２）に先立ち、第２のフィルムを前記保護フィルムの第２の側に 取付けるステップを更に含み、前記第２の側が前記第１の側とは反対側である請 求の範囲第３項記載の方法。 ５．ステップ（２）が、 鋸が前記ウェーハを完全に裁断するが、前記保護フィルムは裁断することなく切 れ目を入れるに過ぎないように、前記ウェーハを前記の少なくとも１つのストリ ートに沿って裁断することを含む請求の範囲第１項、第３項、第４項のいす°れ かに記載の方法。 ６．ステップ（３）が、 （３．１）前記保護フィルムを変形させることにより前記ダイスが前記ウェーハ により規定される面から引きはがされるように、前記ダイスにおける１つの点に おける前記保護フィルムを介して前記の少なくとも１つの取外されたダイスに対 して圧力を加えるステップと、 （３．２）第１の把持具を用いて、前記第１の側と反対側の第２の側の前記ダイ スを拾上げ、かつ前記ダイスを前記フィルムから引きはがすステップとを含む請 求の範囲第１項記載の方法。 ７．（４）前記ダイスの前記第１の側が反対方向に向くように該ダイスを裏返し 、（５）前記ダイスを指定されたステーションへ移送し、（６）前記ダイスを解 放するステップを更に含む請求の範囲第１項または第６項に記載の方法。 ８．ステップ（４）が、 （４．１）前記ダイスを前記第１の把持具から、前記第１の側の前記ダイスを把 持する第２の把持具へ移送し、 （４．２）前記第２の把持具を裏返すステップを含む請求の範囲第７項記載の方 法。 ９．ステップ（２）に先立ち、前記ウェーハが前記保護フィルムに取付けられる 時に前記の少なくとも１つのストリートの場所を示す少なくとも１つの指標を前 記保護フィルム上に置くステップを更に含む請求の範囲第１項、第３項、第４項 、第６項のいす°れかに記載の方法。 １０．前記ウェーハが前記保護フィルムに取付けられる時、前記指標が前記ウェ ーハの周囲の外側になるように配置された少なくとも２つのホールを含み、該ホ ールが１本の線を画成する請求の範囲第９項記載の方法。 １１．前記ウェーハが前記保護フィルムに取付けられる時、前記指標が前記ウェ ーハの前記周囲の外側になるように配置された少なくとも第１および第２の組の ホールを含み、前記第１および第２の組のホールがそれぞれ第１および第２の直 交線を画成する請求の範囲第１０項記載の方法。 １２．前記ウェーハが前記保護フィルムに取付けられる時、前記指標が前記ウェ ーハの周囲の外側になるように配置された少なくとも２つのインク点である請求 の範囲第９項記載の方法。 １３．前記ウェーハが前記保護フィルムに取付けられる時に前記の指定された構 成要素が前記ホールと整合するように、前記ウェーハを前記ホールに正確に整合 させるステップを更に含む請求の範囲第３項または第４項に記載の方法。 １４．前記ウェーハにおけるどのダイスが受入れ得るかを示す前記ウェーハのマ ップを生成し、 前記の受入れ得るクイズのみを前記ウェーハから取除くステップを更に含む請求 の範囲第１項、第３項、第４項、第６項のいす°れかに記載の方法。 １５．ウェーハおよびダイスの第１の側における複数の構成要素を支持するダイ スと、前記ダイスを個々のクイズに分けるダイス間の複数のストリートとを含む ウェーハを分ける装置において、 第１のフィルム層を載置したフィルム・フレームを含むフィルム・フレーム組立 体と、 前記ウェーハの前記第１の側が前記フィルムに固定されるように前記フィルムに 対して前記ウェーハを取付ける支持ステーションと、前記ダイスを相互に取外す ように前記ウェーハを前記ストリートに沿って裁断する裁断ステーションと、 前記の取外されたダイスを前記フィルムから取外す拾上げ定置ステーションとを 備える装置。 １６．前記ウェーハを前記フィルムに固定することに先立ち、フィルムの前記第 １の層に前記ダイス上の構成要素と対応する予め定めたパターンで穿孔するホー ル穿孔ステーションを更に備え、 前記ホールが予め定めた関係で前記ダイス上の構成要素と整合するように、前記 支持ステーションが更に、前記ウェーハを前記第１のフィルム層に整合するため の整合装置を更に含む、請求の範囲第１５項記載の装置。 １７．第２のフィルム層を前記第１のフィルム層に固定するためのフィルム支持 ステーションを更に備える請求の範囲第１６項記載の装置。 １８．前記拾上げ定置ステーションが、前記フィルム屑を介して前記ウエーハへ 移送される前記第２のフィルム層に作用力を及ぼすためのニードル束を含み、該 作用力が前記フィルムを変形してダイスを前記フィルムから部分的に分けるよう 引上げさせ、 前記第１の側と反対側の前記ダイスの第２の側の前記ダイスを引上げて該ダイス を前記フィルムから取外すための真空プローブと、前記第１の側が反転されるよ うに前記ダイスを裏返し、該ダイスを指定された場所へ移送する手段とを含む請 求の範囲第１５項記載の装置。 １９．前記の裏返し移送する手段が、前記ダイスを前記第１の真空プローブから 受取り、前記ダイスの前記第１の側へ取付けるための第２の真空プローブを含む 請求の範囲第１８項記載の装置。