JP2004165570A - 半導体ウエハからの保護テープ除去方法およびその装置 - Google Patents
半導体ウエハからの保護テープ除去方法およびその装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】保護テープが全面的に貼付けられた半導体ウエハの前記保護テープ上に剥離テープを貼付け、この剥離テープを剥離することで、前記保護テープを剥離テープと一体に半導体ウエハから剥離除去する半導体ウエハからの保護テープ除去方法において、半導体ウエハを破損させることなく効率よく保護テープを剥離する。
【解決手段】半導体ウエハW上のパターンを形成するダイシングによる溝dと半導体ウエハから保護テープが剥離される境目となる剥離ラインhとが保護テープ剥離過程で一致しない方向から保護テープPを剥離テープTと一体にして剥離してゆく。
【選択図】 図6
【解決手段】半導体ウエハW上のパターンを形成するダイシングによる溝dと半導体ウエハから保護テープが剥離される境目となる剥離ラインhとが保護テープ剥離過程で一致しない方向から保護テープPを剥離テープTと一体にして剥離してゆく。
【選択図】 図6
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という)の表面に存在する保護テープを、剥離テープを利用して除去する方法およびこれに用いる装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、パターン形成処理の済んだウエハの裏面を研磨(バックグラインド)する際には、予めウエハ表面の全面に保護テープを貼付けるとともに、ウエハ外周からはみ出る保護テープをウエハ外周に沿って切り抜き、表面全体が保護テープで保護されたウエハを、その表面側から吸盤で吸着保持して研磨処理を行う。その後、不要となった保護テープをウエハ表面からめくり取り除去している。
【0003】
このように保護テープをウエハ表面からめくり取り除去する従来方法として、半導体ウエハの保護テープ上にウエハ径より小幅の剥離テープを貼付け、この剥離テープを剥離することで、保護テープを剥離テープと一体に半導体ウエハから剥離除去する方法が知られている。特に、オリエンテーションフラットやノッチに基づいて位置合わせを行った後、このオリエンテーションフラットやノッチに対して平行または直交する方向を剥離方向に設定している。具体的には、オリエンテーションフラットに平行となる径方向の一方の位置を基準(0°)またはこの基準からウエハ中心回りに90°,180°,270°ずらしたいずれかの位置を保護テープの剥離開始方向(位置)に設定し、剥離テープを剥離するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにしてウエハ表面から保護テープをめくり取り除去する方法においては、次のような問題がある。
【0005】
近年、高密度実装に伴うウエハの薄型加工によりウエハの強度が低下する傾向にある。特に、ダイシングによりパターンを形成する溝部分は研削によりその厚みが他の部分より一段と薄くなっている。また、ダイシングは、オリエンテーションフラットやノッチに対して直交および水平となる格子状に行なわれている。
【0006】
したがって、オリエンテーションフラットに対して直交または水平方向から剥離テープを剥離すると、半導体ウエハから保護テープが剥離される境目となる剥離ラインとウエハ面に形成された溝のいずれかと平行、つまり一致する。この一致したとき、剥離テープの剥離応力が溝部分に集中して撓む、結果、最薄である溝部分を起点にウエハが破損するといった問題がある。
【0007】
また、ウエハの裏面研磨処理によりウエハの強度が低下することから、保護テープが貼付けられている状態でウエハを補強するために、硬く腰の強い保護テープが用いられており、このことも保護テープ剥離時に溝部分に剥離応力を集中させる一因となっている。
【0008】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ウエハ上の保護テープを、剥離テープを用いて効率よく剥離除去することのできる保護テープ除去方法およびその装置を提供することを主たる目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために次のような構成をとる。
【0010】
すなわち、請求項1に係る発明は、保護テープが貼付けられた半導体ウエハの前記保護テープ上に剥離テープを貼付け、この剥離テープを剥離することで、前記保護テープを剥離テープと一体に半導体ウエハから剥離除去する半導体ウエハからの保護テープ除去方法において、
前記保護テープを剥離テープと一体に半導体ウエハから隔離する際に、半導体ウエハから保護テープが剥離される境目となる剥離ラインと、前記半導体ウエハのパターンを形成するダイシングによる溝とが平行とならない方向から剥離を開始することを特徴とするものである。
【0011】
(作用・効果)半導体ウエハに貼付けた保護テープ上に剥離テープを貼付け、剥離テープと一体に半導体ウエハから剥離除去する際に、剥離ラインが半導体ウエハのパターンを形成する溝とが平行、つまり一致しない方向から剥離してゆく。したがって、剥離時の剥離応力が半導体ウエハの最薄である溝部分に沿って作用しないので、溝部分が撓むことなく、かつ、その部分を起点に半導体ウエハが破損するのを回避することができる。
【0012】
また、硬くて腰の強い保護テープであっても無理なく安定して剥離テープと共に保護テープを剥離することができる。
【0013】
また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の半導体ウエハからの保護テープ除去方法において、前記剥離を開始する方向は、半導体ウエハ表面に形成されたパターンの角部が剥離の起点となるように設定することを特徴とするものである。
【0014】
(作用・効果)半導体ウエハ表面に形成されたパターンの角部を剥離の起点となるように設定することにより、保護テープの剥離過程で剥離ラインと溝とが一致するのを回避することができる、結果、請求項1に記載の半導体ウエハからの保護テープ除去方法を好適に実施することができる。
【0015】
また、パターンの角部においては、保護テープの粘着材の残渣が少なく、かつ剥離応力を局所的に集中させることが可能であるので、大きい剥離応力によって保護テープを確実に剥離することもできる。
【0016】
また、請求項3に係る発明は、保護テープが貼付けられた半導体ウエハの前記保護テープ上に剥離テープを貼付け、この剥離テープを剥離することで、前記保護テープを剥離テープと一体に半導体ウエハから剥離除去する半導体ウエハからの保護テープ除去装置において、
前記半導体ウエハから保護テープが剥離される境目となる剥離ラインと、前記半導体ウエハのパターンを形成するダイシングによる溝とが平行とならない方向にある角部を保護テープの剥離開始位置として検出する位置検出手段と、
前記保護テープの剥離開始位置の検出された半導体ウエハを載置保持する剥離テーブルと、
前記剥離テーブルに保持した半導体ウエハの保護テープ上に剥離テープを供給する剥離テープ供給手段と、
前記供給された剥離テープを半導体ウエハの保護テープ上に貼付けてゆくテープ貼付け手段と、
前記貼付けた剥離テープを半導体ウエハの角部から剥離してゆくテープ剥離手段と、
前記半導体ウエハ上の保護テープと共に剥離した処理済みの剥離テープを回収するテープ回収部と
を備えたことを特徴とするものである。
【0017】
(作用・効果)位置検出手段によってパターンを形成するダイシングによる溝と剥離ラインとが平行とならい方向にある角部を剥離開始位置として検出し、この角部が保護テープの剥離開始位置となるように剥離テーブル上に半導体ウエハが載置保持される。載置保持された半導体ウエハの表面、つまり保護テープ上に剥離テープが貼り付けられ、角部から剥離テープと一体となって保護テープが剥離されてゆく。したがって、請求項1に記載の半導体ウエハからの保護テープ除去方法を好適に実現することができる。
【0018】
また、請求項4に係る発明は、請求項3に記載の半導体ウエハからの保護テープ除去装置において、前記剥離テーブルは、載置保持した半導体ウエハを所定に角度にするよう旋回可能に構成されているとともに、半導体ウエハの剥離開始位置に対する前記剥離テーブルの旋回角度を調節する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【0019】
(作用・効果)剥離テーブル上に任意の姿勢で半導体ウエハが供給されても、剥離テーブル自体の旋回調節によって半導体ウエハの旋回位相を設定することができ、剥離の基点となる半導体ウエハのパターンの角部を正しく位置決めして剥離開始することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という)のバックグラインド処理後にウエハ表面に貼付けた保護テープを剥離する場合を例にあげ、その詳細を図面に基づいて説明する。
【0021】
図1は、本発明に係るウエハの保護テープ除去装置の全体を示す斜視図、図2はその正面図、図3はその平面図、図4はテープ貼付け剥離ユニットの正面図である。
【0022】
本実施例に係る保護テープ除去装置は、バックグラインド処理が完了したウエハWを積層収納したカセットC1が装填されるウエハ供給部1と、屈曲回動するロボットアーム2が装備されたウエハ搬送機構3と、ウエハWを位置合わせするアライメントステージ4と、剥離テープTを剥離部位へ供給する剥離テープ供給部5と、ウエハWを吸着保持する剥離テーブル6と、剥離テーブル6上のウエハWに剥離テープTを貼付け剥離するテープ貼付け/剥離ユニット7と、剥離された処理済みの剥離テープTsを巻き取り回収するテープ回収部8と、処理済みのウエハWを積層収納するためのカセットC2が装填されるウエハW回収部9と、テープ貼付け/剥離ユニット7を左右に往復移動させるユニット駆動部10等が基台11の上部に備えられている。ここで、ウエハW供給部1、ウエハW搬送機構3、アライメントステージ4、剥離テーブル6、および、ウエハW回収部9が基台11の上面に立設された縦壁12の前方に配備されるとともに、テープ貼付け/剥離ユニット7は縦壁12の下方開口部に臨設され、かつ、ユニット駆動部10は縦壁12の背部に配備されている。
【0023】
以下、各部について具体的に説明する。
ウエハW供給部1は、全面に保護テープが貼付けられた表面を上向きにした水平姿勢のウエハWを、上下に適当な間隔を持った状態でカセットC1に差込収納して、カセット台13の上に装填するようになっている。
【0024】
カセット台13は、図3に示すエアーシリンダ14の伸縮によって旋回されて向き変更可能となっている。ウエハ回収部9も、保護テープ剥離処理の済んだウエハWを、上下に適当な間隔を持った状態でカセットC2に差込収納して、カセット台15の上に装填するようになっており、このカセット台15もエアーシリンダ16の伸縮によって旋回させて向き変更可能となっている。
【0025】
ウエハ搬送機構3のロボットアーム2は、水平進退および旋回可能に構成されており、ウエハ供給部1からのウエハWの取り出し、アライメントステージ4へのウエハWの供給、アライメントステージ4から剥離テーブル6へのウエハWの搬入、剥離テーブル6から処理済みウエハWの搬出、および、処理済みウエハWのウエハ回収部9への搬入等を行う。
【0026】
アライメントステージ4は、載置されたウエハWをオリエンテーションフラットOFやノッチに基づいて位置合わせを行うようになっている。例えば、オリエンテーションフラットOFに基づいて位置合わせを行う場合、図9に示すように、剥離テーブル6にウエハWを載置したときに、先ずオリエンテーションフラットOFを基準に載置し、さらにこのオリエンテーションフラットOFと平行となる径方向の一方の位置を基準(0°)にし、この基準に対してウエハWの中心周りに90°,180°,270°の角度が剥離方向とならない他の角度が剥離方向となるように予め位置合わせを行う。
【0027】
つまり、オリエンテーションフラットOFに対し直交および平行に形成されたダイシングによる溝dとウエハWから保護テープPが剥離される境目となる剥離ラインhとが一致しなし方向を剥離開始位置に設定する。この剥離開始位置としては、例えばウエハW上に形成されたパターンの角部Eを設定する。
【0028】
なお、アライメントステージ4は、本発明の位置検出手段に相当する。
【0029】
図1に戻り剥離テープ供給部5は、原反ロールTRから導出した剥離テープTを剥離テーブル6の上方を通ってテープ貼付け/剥離ユニット7にまで導くように構成されている。なお、剥離テープTは、ウエハWの径よりも幅狭のものが利用される。
【0030】
図4に示すように、剥離テーブル6の中心には、上面が真空吸着面に構成された吸着パッド17がエアーシリンダ18によって出退昇降可能に装備されるとともに、テーブル上面は、載置されたウエハWを位置ずれなく保持するための真空吸着面に構成されている。また、この剥離テーブル6は、ロータリアクチュエータ19によってテーブル中心の縦軸心X周りに任意の角度に旋回可能に支持されている。
【0031】
テープ貼付け/剥離ユニット7は、前後一対のレール21に沿って左右にスライド移動可能に支持された可動台22を、モータ23で正逆転駆動される送りネジ軸24によって左右水平にねじ送り移動させるとともに、この可動台22に、テープ剥離用のエッジ部材25、ガイドローラ26、駆動回転される送り出しローラ27、およびこれに対向する挟持ローラ28等を装備した構造となっている。このテープ貼付け/剥離ユニット7は、本発明のテープ貼付け手段およびテープ剥離手段に相当する。
【0032】
なお、このテープ貼付け/剥離ユニット7は、図示しない移動制御手段によって、移動方向の両端部位、つまりウエハWの周縁領域で移動速度が遅くなるように制御される。
【0033】
図5および図6に示すように、テープ貼付け/剥離ユニット7のエッジ部材25は、先端に先鋭なエッジを備えた、ウエハ径より広幅の板材で構成されており、可動台22の前面に回動可能に突設支持された回転支軸29に前後位置調節可能に連結固定されている。
【0034】
また、回転支軸29の基部には操作アーム30が締め付け連結されるとともに、この操作アーム30の遊端部に枢支連結した連結ロッドが、可動台22の前面に装着したエアーシリンダ31のピストンロッド31aに連結されている。このピストンロッド31aの進退作動に伴う操作アーム30の揺動によって回転支軸29が回動され、これによってエッジ部材25の先端部が上下動するよう構成されている。
【0035】
なお、操作アーム30の遊端部から上方に延出された連結ロッド32が、エアーシリンダ31のピストンロッド31aにねじ込み連結されており、連結ロッド32のねじ込み量を調節することで、ピストンロッド31aがストロークエンドまで突出作動した時の操作アーム30の揺動角度、換言すると、下限位置にあるエッジ部材25の角度を任意に調節することが可能となっている。
【0036】
次に上記実施例装置を用いてウエハWの表面に貼付けられた保護テープを剥離する一巡の動作について図6、図7(a)〜(c)、図8(d),(e)、および図9を参照しながら説明する。
【0037】
先ず、ロボットアーム2がウエハ供給部1のカセットC1からウエハWを1枚吸着保持して取り出してアライメントステージ4上に移載し、ここでウエハWのオリエンテーションフラットOF(あるいはノッチ)の検出に基づいて、ウエハWの位置合わせが行われる。位置合わせが行われたウエハWは再びロボットアーム2に支持されて搬送され、剥離テーブル6上に供給される。
【0038】
剥離テーブル6上に搬入されたウエハWは、テーブル上に突出している吸着パッド17に受け取られた後、吸着パッド17の下降に伴って剥離テーブル6の上面に所定の姿勢および位置で載置され、保護テープPが貼付けられた表面が上向きの姿勢で吸着保持される。
【0039】
次いで、剥離テーブル6がアライメントステージ4での位置合わせ情報に基づいて割り出された所定の角度で旋回されて、ウエハWの外周に形成されたオリエンテーションフラットOFを基準に剥離ラインhと溝dとが平行とならない方向、例えば、パターンの角部Eが剥離開始位置となるように位相合わせが行われる。このとき、図7(a)に示すように、テープ貼付け/剥離ユニット7は剥離テーブル6から後方に離れた待機位置にある。
【0040】
剥離テーブル6の上に装填されたウエハWの位相合わせが完了すると、図7(b)に示すように、テープ貼付け/剥離ユニット7はウエハWの上へと前進移動する。待機位置側のウエハWの周端から適当少距離前方の地点にエッジ部材25の先端が来るように移動させ、この地点でエアーシリンダ31がストロークエンドまで突出作動され、操作アーム30の動作によりエッジ部材25が下限位置まで下降される。つまり、エッジ部材25の先端が剥離テープTの表面に接当し、この剥離テープTを保護テープPの表面に押し付ける。
【0041】
エッジ部材25が下降すると、図7(c)に示すように、テープ貼付け/剥離ユニット7が待機位置方向に後退移動する。つまり、エッジ部材25の先端で剥離テープTを押圧しながら保護テープPの表面に、この剥離テープTを貼付けてゆく。この時、剥離テープ貼付け過程でテープ貼付け/剥離ユニット7の移動速度が、ウエハWの周縁に向かうに連れて遅くなるように設定されている。
【0042】
エッジ部材25の先端がウエハWの周端に到達すると、図8(d)に示すように、テープ貼付け/剥離ユニット7はその移動方向を反転して前進移動してゆく。この時、エッジ部材25の先端部が剥離テープTを保護テープPの表面に押圧しながら移動されるとともに、その移動速度と同調された周速度で送り出しローラ27が剥離テープTを巻き取ってゆく。つまり、剥離テープTを剥離してゆくことにより、この剥離テープTに貼付け支持されて一体となった保護テープPがウエハ表面上から剥離されてゆくのである。
【0043】
剥離テープTが剥離されてゆく場合、図9に示すように、テープ剥離方向の最先端に位置するパターンの角部Eが剥離の起点となり剥離開始される。その剥離過程で格子状の溝部分と剥離ラインhとが一致しない。したがって、ウエハWの最薄である溝部分に沿って剥離応力が集中し、ウエハWが撓むこともない。
【0044】
なお、送り出しローラ27は、所定のトルク以上の負荷によって空転するスリップクラッチを介して図示しない駆動装置で回転駆動されており、剥離テープTに常に所定の張力を与えながら送り出すよう構成されている。
【0045】
図8(e)に示すように、テープ貼付け/剥離ユニット7がウエハW上を通過して保護テープPが完全にウエハW表面から剥離されると、ウエハWはロボットアーム2によって剥離テーブル6上から搬出されて、ウエハ回収部9のカセットC2に差込収納される。その後、テープ貼付け/剥離ユニット7が元の待機位置に後退復帰移動されるとともに、剥離した処理済みの剥離テープTsの巻き取り回収が行われる。また、エッジ部材25も元の待機位置まで上昇復帰される。
【0046】
以上で1回の保護テープ剥離行程が終了し、次のウエハ受け入れ待機状態となる。
【0047】
本実施例では、アライメントステージ4で割り出された位置合わせ情報に基づいて所定の角度に剥離テーブル6が旋回し、保護テープPの剥離開始位置であるウエハWの表面に形成されたパターンの角部Eが剥離開始位置となるように位置合わせ調節し、ウエハW上、つまり保護テープP上に剥離テープTが貼付けられて両テープが一体となった状態でウエハWの角部Eの方向から剥離される。したがって、保護テープP剥離過程でウエハWの表面に形成されたパターンの溝部分と剥離ラインhとが一致しないので、溝部分に沿って剥離応力が集中することがない。その結果、ウエハWの最薄である溝部分が撓み、その部分を起点にウエハWが破損するのを回避することができる。
【0048】
また、パターンの角部Eを剥離開始位置に設定することにより、保護テープPの粘着材の残渣が少ない箇所に剥離応力を集中させて保護テープPを剥離することができる。したがって、大きい剥離応力によって保護テープPを確実に剥離することもできる。
【0049】
本発明は、上記の実施形態に限らず、以下のように変形実施することもできる。
(1)周縁に位置決め用のノッチが設けられたウエハの場合、図10に示すように、そのノッチNを基準に剥離テーブル6を所定の角度に旋回させて、パターンの角部Eがテープ剥離の方向となるように剥離テーブル6上のウエハWを位置合わせすればよい。
【0050】
これによっても、パターンを形成するダイシングによる溝dと剥離ラインhとが保護テープの剥離過程で一致するのを回避することができる。したがって、溝dに沿って剥離応力が集中し、溝部分を起点にウエハWが破損するのを防止することができる。
【0051】
(2)上記アライメントステージ4での位置合わせの形態を次のようにしてもよい。剥離テーブル6上に装填されたウエハWの角部EまたはパターンをCCDカメラのような光学手段やその他のセンサ類で認識または検知し、その情報類に基づいて保護テープを剥離する過程で剥離ラインhと溝dとが一致しない方向を求め、この求まる情報に基づいて剥離テーブル6を旋回制御するようにしてもよい。
【0052】
(3)剥離テーブル6を旋回させる手段としては、上記のようにロータリアクチュエータ19を利用する他に、電動モータやエアーシリンダを利用した回転駆動機構などを適宜選択してもよい。
【0053】
(4)本発明は、粘着テープを介してリングフレームに貼付け支持されたウエハ(マウントフレームされたウエハ)から保護テープを除去する場合に利用することもできる。
【0054】
(5)上記実施形態では、剥離テープTの貼付けと剥離を単一のユニット7で行っているが、貼付けのみを行うテープ貼付けユニットと、剥離のみを行うテープ剥離ユニットを各別に進退移動可能に配備して実施することもできる。
【0055】
(6)本発明は、バンプが形成されたウエハについても適用することができる。
【0056】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この本発明によれば、半導体ウエハから保護テープが剥離される境目となる剥離ラインと、半導体ウエハのパターンを形成するダイシングによる溝とが平行にならない方向から剥離を開始するので、剥離過程で剥離ラインと溝とが一致しない。すなわち、半導体ウエハの最薄である溝に沿って剥離応力が集中するのを回避することができる。その結果、溝が撓み、かつ、その部分を起点に半導体ウエハが破損するのを防止できる。また、硬くて腰の強い保護テープであっても無理なく安定して剥離テープと共に剥離除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】保護テープ除去装置の全体構成を示す斜視図である。
【図2】保護テープ除去装置の全体正面図である。
【図3】保護テープ除去装置の全体平面図である。
【図4】テープ貼付け/剥離ユニットおよび剥離テーブルの正面図である。
【図5】テープ貼付け/剥離用のエッジ部材の支持構造を示す一部縦断正面図である。
【図6】テープ貼付け/剥離状態を示す要部の斜視図である。
【図7】(a)〜(c)はテープ貼付け/剥離行程を説明する正面図である。
【図8】(d)および(e)はテープ貼付け/剥離行程を説明する正面図である。
【図9】オリエンテーションフラット付きウエハの剥離テーブル上での位置決め状態を示す平面図である。
【図10】ノッチ付きウエハの剥離テーブル上での位置決め状態を示す平面図である。
【符号の説明】
6 … 剥離テーブル
8 … テープ回収部
d … 溝
h … 剥離ライン
N … ノッチ
OF … オリエンテーションフラット
P … 保護テープ
T … 剥離テープ
W … 半導体ウエハ
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という)の表面に存在する保護テープを、剥離テープを利用して除去する方法およびこれに用いる装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、パターン形成処理の済んだウエハの裏面を研磨(バックグラインド)する際には、予めウエハ表面の全面に保護テープを貼付けるとともに、ウエハ外周からはみ出る保護テープをウエハ外周に沿って切り抜き、表面全体が保護テープで保護されたウエハを、その表面側から吸盤で吸着保持して研磨処理を行う。その後、不要となった保護テープをウエハ表面からめくり取り除去している。
【0003】
このように保護テープをウエハ表面からめくり取り除去する従来方法として、半導体ウエハの保護テープ上にウエハ径より小幅の剥離テープを貼付け、この剥離テープを剥離することで、保護テープを剥離テープと一体に半導体ウエハから剥離除去する方法が知られている。特に、オリエンテーションフラットやノッチに基づいて位置合わせを行った後、このオリエンテーションフラットやノッチに対して平行または直交する方向を剥離方向に設定している。具体的には、オリエンテーションフラットに平行となる径方向の一方の位置を基準(0°)またはこの基準からウエハ中心回りに90°,180°,270°ずらしたいずれかの位置を保護テープの剥離開始方向(位置)に設定し、剥離テープを剥離するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにしてウエハ表面から保護テープをめくり取り除去する方法においては、次のような問題がある。
【0005】
近年、高密度実装に伴うウエハの薄型加工によりウエハの強度が低下する傾向にある。特に、ダイシングによりパターンを形成する溝部分は研削によりその厚みが他の部分より一段と薄くなっている。また、ダイシングは、オリエンテーションフラットやノッチに対して直交および水平となる格子状に行なわれている。
【0006】
したがって、オリエンテーションフラットに対して直交または水平方向から剥離テープを剥離すると、半導体ウエハから保護テープが剥離される境目となる剥離ラインとウエハ面に形成された溝のいずれかと平行、つまり一致する。この一致したとき、剥離テープの剥離応力が溝部分に集中して撓む、結果、最薄である溝部分を起点にウエハが破損するといった問題がある。
【0007】
また、ウエハの裏面研磨処理によりウエハの強度が低下することから、保護テープが貼付けられている状態でウエハを補強するために、硬く腰の強い保護テープが用いられており、このことも保護テープ剥離時に溝部分に剥離応力を集中させる一因となっている。
【0008】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ウエハ上の保護テープを、剥離テープを用いて効率よく剥離除去することのできる保護テープ除去方法およびその装置を提供することを主たる目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために次のような構成をとる。
【0010】
すなわち、請求項1に係る発明は、保護テープが貼付けられた半導体ウエハの前記保護テープ上に剥離テープを貼付け、この剥離テープを剥離することで、前記保護テープを剥離テープと一体に半導体ウエハから剥離除去する半導体ウエハからの保護テープ除去方法において、
前記保護テープを剥離テープと一体に半導体ウエハから隔離する際に、半導体ウエハから保護テープが剥離される境目となる剥離ラインと、前記半導体ウエハのパターンを形成するダイシングによる溝とが平行とならない方向から剥離を開始することを特徴とするものである。
【0011】
(作用・効果)半導体ウエハに貼付けた保護テープ上に剥離テープを貼付け、剥離テープと一体に半導体ウエハから剥離除去する際に、剥離ラインが半導体ウエハのパターンを形成する溝とが平行、つまり一致しない方向から剥離してゆく。したがって、剥離時の剥離応力が半導体ウエハの最薄である溝部分に沿って作用しないので、溝部分が撓むことなく、かつ、その部分を起点に半導体ウエハが破損するのを回避することができる。
【0012】
また、硬くて腰の強い保護テープであっても無理なく安定して剥離テープと共に保護テープを剥離することができる。
【0013】
また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の半導体ウエハからの保護テープ除去方法において、前記剥離を開始する方向は、半導体ウエハ表面に形成されたパターンの角部が剥離の起点となるように設定することを特徴とするものである。
【0014】
(作用・効果)半導体ウエハ表面に形成されたパターンの角部を剥離の起点となるように設定することにより、保護テープの剥離過程で剥離ラインと溝とが一致するのを回避することができる、結果、請求項1に記載の半導体ウエハからの保護テープ除去方法を好適に実施することができる。
【0015】
また、パターンの角部においては、保護テープの粘着材の残渣が少なく、かつ剥離応力を局所的に集中させることが可能であるので、大きい剥離応力によって保護テープを確実に剥離することもできる。
【0016】
また、請求項3に係る発明は、保護テープが貼付けられた半導体ウエハの前記保護テープ上に剥離テープを貼付け、この剥離テープを剥離することで、前記保護テープを剥離テープと一体に半導体ウエハから剥離除去する半導体ウエハからの保護テープ除去装置において、
前記半導体ウエハから保護テープが剥離される境目となる剥離ラインと、前記半導体ウエハのパターンを形成するダイシングによる溝とが平行とならない方向にある角部を保護テープの剥離開始位置として検出する位置検出手段と、
前記保護テープの剥離開始位置の検出された半導体ウエハを載置保持する剥離テーブルと、
前記剥離テーブルに保持した半導体ウエハの保護テープ上に剥離テープを供給する剥離テープ供給手段と、
前記供給された剥離テープを半導体ウエハの保護テープ上に貼付けてゆくテープ貼付け手段と、
前記貼付けた剥離テープを半導体ウエハの角部から剥離してゆくテープ剥離手段と、
前記半導体ウエハ上の保護テープと共に剥離した処理済みの剥離テープを回収するテープ回収部と
を備えたことを特徴とするものである。
【0017】
(作用・効果)位置検出手段によってパターンを形成するダイシングによる溝と剥離ラインとが平行とならい方向にある角部を剥離開始位置として検出し、この角部が保護テープの剥離開始位置となるように剥離テーブル上に半導体ウエハが載置保持される。載置保持された半導体ウエハの表面、つまり保護テープ上に剥離テープが貼り付けられ、角部から剥離テープと一体となって保護テープが剥離されてゆく。したがって、請求項1に記載の半導体ウエハからの保護テープ除去方法を好適に実現することができる。
【0018】
また、請求項4に係る発明は、請求項3に記載の半導体ウエハからの保護テープ除去装置において、前記剥離テーブルは、載置保持した半導体ウエハを所定に角度にするよう旋回可能に構成されているとともに、半導体ウエハの剥離開始位置に対する前記剥離テーブルの旋回角度を調節する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【0019】
(作用・効果)剥離テーブル上に任意の姿勢で半導体ウエハが供給されても、剥離テーブル自体の旋回調節によって半導体ウエハの旋回位相を設定することができ、剥離の基点となる半導体ウエハのパターンの角部を正しく位置決めして剥離開始することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という)のバックグラインド処理後にウエハ表面に貼付けた保護テープを剥離する場合を例にあげ、その詳細を図面に基づいて説明する。
【0021】
図1は、本発明に係るウエハの保護テープ除去装置の全体を示す斜視図、図2はその正面図、図3はその平面図、図4はテープ貼付け剥離ユニットの正面図である。
【0022】
本実施例に係る保護テープ除去装置は、バックグラインド処理が完了したウエハWを積層収納したカセットC1が装填されるウエハ供給部1と、屈曲回動するロボットアーム2が装備されたウエハ搬送機構3と、ウエハWを位置合わせするアライメントステージ4と、剥離テープTを剥離部位へ供給する剥離テープ供給部5と、ウエハWを吸着保持する剥離テーブル6と、剥離テーブル6上のウエハWに剥離テープTを貼付け剥離するテープ貼付け/剥離ユニット7と、剥離された処理済みの剥離テープTsを巻き取り回収するテープ回収部8と、処理済みのウエハWを積層収納するためのカセットC2が装填されるウエハW回収部9と、テープ貼付け/剥離ユニット7を左右に往復移動させるユニット駆動部10等が基台11の上部に備えられている。ここで、ウエハW供給部1、ウエハW搬送機構3、アライメントステージ4、剥離テーブル6、および、ウエハW回収部9が基台11の上面に立設された縦壁12の前方に配備されるとともに、テープ貼付け/剥離ユニット7は縦壁12の下方開口部に臨設され、かつ、ユニット駆動部10は縦壁12の背部に配備されている。
【0023】
以下、各部について具体的に説明する。
ウエハW供給部1は、全面に保護テープが貼付けられた表面を上向きにした水平姿勢のウエハWを、上下に適当な間隔を持った状態でカセットC1に差込収納して、カセット台13の上に装填するようになっている。
【0024】
カセット台13は、図3に示すエアーシリンダ14の伸縮によって旋回されて向き変更可能となっている。ウエハ回収部9も、保護テープ剥離処理の済んだウエハWを、上下に適当な間隔を持った状態でカセットC2に差込収納して、カセット台15の上に装填するようになっており、このカセット台15もエアーシリンダ16の伸縮によって旋回させて向き変更可能となっている。
【0025】
ウエハ搬送機構3のロボットアーム2は、水平進退および旋回可能に構成されており、ウエハ供給部1からのウエハWの取り出し、アライメントステージ4へのウエハWの供給、アライメントステージ4から剥離テーブル6へのウエハWの搬入、剥離テーブル6から処理済みウエハWの搬出、および、処理済みウエハWのウエハ回収部9への搬入等を行う。
【0026】
アライメントステージ4は、載置されたウエハWをオリエンテーションフラットOFやノッチに基づいて位置合わせを行うようになっている。例えば、オリエンテーションフラットOFに基づいて位置合わせを行う場合、図9に示すように、剥離テーブル6にウエハWを載置したときに、先ずオリエンテーションフラットOFを基準に載置し、さらにこのオリエンテーションフラットOFと平行となる径方向の一方の位置を基準(0°)にし、この基準に対してウエハWの中心周りに90°,180°,270°の角度が剥離方向とならない他の角度が剥離方向となるように予め位置合わせを行う。
【0027】
つまり、オリエンテーションフラットOFに対し直交および平行に形成されたダイシングによる溝dとウエハWから保護テープPが剥離される境目となる剥離ラインhとが一致しなし方向を剥離開始位置に設定する。この剥離開始位置としては、例えばウエハW上に形成されたパターンの角部Eを設定する。
【0028】
なお、アライメントステージ4は、本発明の位置検出手段に相当する。
【0029】
図1に戻り剥離テープ供給部5は、原反ロールTRから導出した剥離テープTを剥離テーブル6の上方を通ってテープ貼付け/剥離ユニット7にまで導くように構成されている。なお、剥離テープTは、ウエハWの径よりも幅狭のものが利用される。
【0030】
図4に示すように、剥離テーブル6の中心には、上面が真空吸着面に構成された吸着パッド17がエアーシリンダ18によって出退昇降可能に装備されるとともに、テーブル上面は、載置されたウエハWを位置ずれなく保持するための真空吸着面に構成されている。また、この剥離テーブル6は、ロータリアクチュエータ19によってテーブル中心の縦軸心X周りに任意の角度に旋回可能に支持されている。
【0031】
テープ貼付け/剥離ユニット7は、前後一対のレール21に沿って左右にスライド移動可能に支持された可動台22を、モータ23で正逆転駆動される送りネジ軸24によって左右水平にねじ送り移動させるとともに、この可動台22に、テープ剥離用のエッジ部材25、ガイドローラ26、駆動回転される送り出しローラ27、およびこれに対向する挟持ローラ28等を装備した構造となっている。このテープ貼付け/剥離ユニット7は、本発明のテープ貼付け手段およびテープ剥離手段に相当する。
【0032】
なお、このテープ貼付け/剥離ユニット7は、図示しない移動制御手段によって、移動方向の両端部位、つまりウエハWの周縁領域で移動速度が遅くなるように制御される。
【0033】
図5および図6に示すように、テープ貼付け/剥離ユニット7のエッジ部材25は、先端に先鋭なエッジを備えた、ウエハ径より広幅の板材で構成されており、可動台22の前面に回動可能に突設支持された回転支軸29に前後位置調節可能に連結固定されている。
【0034】
また、回転支軸29の基部には操作アーム30が締め付け連結されるとともに、この操作アーム30の遊端部に枢支連結した連結ロッドが、可動台22の前面に装着したエアーシリンダ31のピストンロッド31aに連結されている。このピストンロッド31aの進退作動に伴う操作アーム30の揺動によって回転支軸29が回動され、これによってエッジ部材25の先端部が上下動するよう構成されている。
【0035】
なお、操作アーム30の遊端部から上方に延出された連結ロッド32が、エアーシリンダ31のピストンロッド31aにねじ込み連結されており、連結ロッド32のねじ込み量を調節することで、ピストンロッド31aがストロークエンドまで突出作動した時の操作アーム30の揺動角度、換言すると、下限位置にあるエッジ部材25の角度を任意に調節することが可能となっている。
【0036】
次に上記実施例装置を用いてウエハWの表面に貼付けられた保護テープを剥離する一巡の動作について図6、図7(a)〜(c)、図8(d),(e)、および図9を参照しながら説明する。
【0037】
先ず、ロボットアーム2がウエハ供給部1のカセットC1からウエハWを1枚吸着保持して取り出してアライメントステージ4上に移載し、ここでウエハWのオリエンテーションフラットOF(あるいはノッチ)の検出に基づいて、ウエハWの位置合わせが行われる。位置合わせが行われたウエハWは再びロボットアーム2に支持されて搬送され、剥離テーブル6上に供給される。
【0038】
剥離テーブル6上に搬入されたウエハWは、テーブル上に突出している吸着パッド17に受け取られた後、吸着パッド17の下降に伴って剥離テーブル6の上面に所定の姿勢および位置で載置され、保護テープPが貼付けられた表面が上向きの姿勢で吸着保持される。
【0039】
次いで、剥離テーブル6がアライメントステージ4での位置合わせ情報に基づいて割り出された所定の角度で旋回されて、ウエハWの外周に形成されたオリエンテーションフラットOFを基準に剥離ラインhと溝dとが平行とならない方向、例えば、パターンの角部Eが剥離開始位置となるように位相合わせが行われる。このとき、図7(a)に示すように、テープ貼付け/剥離ユニット7は剥離テーブル6から後方に離れた待機位置にある。
【0040】
剥離テーブル6の上に装填されたウエハWの位相合わせが完了すると、図7(b)に示すように、テープ貼付け/剥離ユニット7はウエハWの上へと前進移動する。待機位置側のウエハWの周端から適当少距離前方の地点にエッジ部材25の先端が来るように移動させ、この地点でエアーシリンダ31がストロークエンドまで突出作動され、操作アーム30の動作によりエッジ部材25が下限位置まで下降される。つまり、エッジ部材25の先端が剥離テープTの表面に接当し、この剥離テープTを保護テープPの表面に押し付ける。
【0041】
エッジ部材25が下降すると、図7(c)に示すように、テープ貼付け/剥離ユニット7が待機位置方向に後退移動する。つまり、エッジ部材25の先端で剥離テープTを押圧しながら保護テープPの表面に、この剥離テープTを貼付けてゆく。この時、剥離テープ貼付け過程でテープ貼付け/剥離ユニット7の移動速度が、ウエハWの周縁に向かうに連れて遅くなるように設定されている。
【0042】
エッジ部材25の先端がウエハWの周端に到達すると、図8(d)に示すように、テープ貼付け/剥離ユニット7はその移動方向を反転して前進移動してゆく。この時、エッジ部材25の先端部が剥離テープTを保護テープPの表面に押圧しながら移動されるとともに、その移動速度と同調された周速度で送り出しローラ27が剥離テープTを巻き取ってゆく。つまり、剥離テープTを剥離してゆくことにより、この剥離テープTに貼付け支持されて一体となった保護テープPがウエハ表面上から剥離されてゆくのである。
【0043】
剥離テープTが剥離されてゆく場合、図9に示すように、テープ剥離方向の最先端に位置するパターンの角部Eが剥離の起点となり剥離開始される。その剥離過程で格子状の溝部分と剥離ラインhとが一致しない。したがって、ウエハWの最薄である溝部分に沿って剥離応力が集中し、ウエハWが撓むこともない。
【0044】
なお、送り出しローラ27は、所定のトルク以上の負荷によって空転するスリップクラッチを介して図示しない駆動装置で回転駆動されており、剥離テープTに常に所定の張力を与えながら送り出すよう構成されている。
【0045】
図8(e)に示すように、テープ貼付け/剥離ユニット7がウエハW上を通過して保護テープPが完全にウエハW表面から剥離されると、ウエハWはロボットアーム2によって剥離テーブル6上から搬出されて、ウエハ回収部9のカセットC2に差込収納される。その後、テープ貼付け/剥離ユニット7が元の待機位置に後退復帰移動されるとともに、剥離した処理済みの剥離テープTsの巻き取り回収が行われる。また、エッジ部材25も元の待機位置まで上昇復帰される。
【0046】
以上で1回の保護テープ剥離行程が終了し、次のウエハ受け入れ待機状態となる。
【0047】
本実施例では、アライメントステージ4で割り出された位置合わせ情報に基づいて所定の角度に剥離テーブル6が旋回し、保護テープPの剥離開始位置であるウエハWの表面に形成されたパターンの角部Eが剥離開始位置となるように位置合わせ調節し、ウエハW上、つまり保護テープP上に剥離テープTが貼付けられて両テープが一体となった状態でウエハWの角部Eの方向から剥離される。したがって、保護テープP剥離過程でウエハWの表面に形成されたパターンの溝部分と剥離ラインhとが一致しないので、溝部分に沿って剥離応力が集中することがない。その結果、ウエハWの最薄である溝部分が撓み、その部分を起点にウエハWが破損するのを回避することができる。
【0048】
また、パターンの角部Eを剥離開始位置に設定することにより、保護テープPの粘着材の残渣が少ない箇所に剥離応力を集中させて保護テープPを剥離することができる。したがって、大きい剥離応力によって保護テープPを確実に剥離することもできる。
【0049】
本発明は、上記の実施形態に限らず、以下のように変形実施することもできる。
(1)周縁に位置決め用のノッチが設けられたウエハの場合、図10に示すように、そのノッチNを基準に剥離テーブル6を所定の角度に旋回させて、パターンの角部Eがテープ剥離の方向となるように剥離テーブル6上のウエハWを位置合わせすればよい。
【0050】
これによっても、パターンを形成するダイシングによる溝dと剥離ラインhとが保護テープの剥離過程で一致するのを回避することができる。したがって、溝dに沿って剥離応力が集中し、溝部分を起点にウエハWが破損するのを防止することができる。
【0051】
(2)上記アライメントステージ4での位置合わせの形態を次のようにしてもよい。剥離テーブル6上に装填されたウエハWの角部EまたはパターンをCCDカメラのような光学手段やその他のセンサ類で認識または検知し、その情報類に基づいて保護テープを剥離する過程で剥離ラインhと溝dとが一致しない方向を求め、この求まる情報に基づいて剥離テーブル6を旋回制御するようにしてもよい。
【0052】
(3)剥離テーブル6を旋回させる手段としては、上記のようにロータリアクチュエータ19を利用する他に、電動モータやエアーシリンダを利用した回転駆動機構などを適宜選択してもよい。
【0053】
(4)本発明は、粘着テープを介してリングフレームに貼付け支持されたウエハ(マウントフレームされたウエハ)から保護テープを除去する場合に利用することもできる。
【0054】
(5)上記実施形態では、剥離テープTの貼付けと剥離を単一のユニット7で行っているが、貼付けのみを行うテープ貼付けユニットと、剥離のみを行うテープ剥離ユニットを各別に進退移動可能に配備して実施することもできる。
【0055】
(6)本発明は、バンプが形成されたウエハについても適用することができる。
【0056】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この本発明によれば、半導体ウエハから保護テープが剥離される境目となる剥離ラインと、半導体ウエハのパターンを形成するダイシングによる溝とが平行にならない方向から剥離を開始するので、剥離過程で剥離ラインと溝とが一致しない。すなわち、半導体ウエハの最薄である溝に沿って剥離応力が集中するのを回避することができる。その結果、溝が撓み、かつ、その部分を起点に半導体ウエハが破損するのを防止できる。また、硬くて腰の強い保護テープであっても無理なく安定して剥離テープと共に剥離除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】保護テープ除去装置の全体構成を示す斜視図である。
【図2】保護テープ除去装置の全体正面図である。
【図3】保護テープ除去装置の全体平面図である。
【図4】テープ貼付け/剥離ユニットおよび剥離テーブルの正面図である。
【図5】テープ貼付け/剥離用のエッジ部材の支持構造を示す一部縦断正面図である。
【図6】テープ貼付け/剥離状態を示す要部の斜視図である。
【図7】(a)〜(c)はテープ貼付け/剥離行程を説明する正面図である。
【図8】(d)および(e)はテープ貼付け/剥離行程を説明する正面図である。
【図9】オリエンテーションフラット付きウエハの剥離テーブル上での位置決め状態を示す平面図である。
【図10】ノッチ付きウエハの剥離テーブル上での位置決め状態を示す平面図である。
【符号の説明】
6 … 剥離テーブル
8 … テープ回収部
d … 溝
h … 剥離ライン
N … ノッチ
OF … オリエンテーションフラット
P … 保護テープ
T … 剥離テープ
W … 半導体ウエハ
Claims (4)
- 保護テープが貼付けられた半導体ウエハの前記保護テープ上に剥離テープを貼付け、この剥離テープを剥離することで、前記保護テープを剥離テープと一体に半導体ウエハから剥離除去する半導体ウエハからの保護テープ除去方法において、
前記保護テープを剥離テープと一体に半導体ウエハから隔離する際に、半導体ウエハから保護テープが剥離される境目となる剥離ラインと、前記半導体ウエハのパターンを形成するダイシングによる溝とが平行とならない方向から剥離を開始することを特徴とする半導体ウエハからの保護テープ除去方法。 - 請求項1に記載の半導体ウエハからの保護テープ除去方法において、
前記剥離を開始する方向は、半導体ウエハ表面に形成されたパターンの角部が剥離の起点となるように設定することを特徴とする半導体ウエハからの保護テープ除去方法。 - 保護テープが貼付けられた半導体ウエハの前記保護テープ上に剥離テープを貼付け、この剥離テープを剥離することで、前記保護テープを剥離テープと一体に半導体ウエハから剥離除去する半導体ウエハからの保護テープ除去装置において、
前記半導体ウエハから保護テープが剥離される境目となる剥離ラインと、前記半導体ウエハのパターンを形成するダイシングによる溝とが平行とならない方向にある角部を保護テープの剥離開始位置として検出する位置検出手段と、
前記保護テープの剥離開始位置の検出された半導体ウエハを載置保持する剥離テーブルと、
前記剥離テーブルに保持した半導体ウエハの保護テープ上に剥離テープを供給する剥離テープ供給手段と、
前記供給された剥離テープを半導体ウエハの保護テープ上に貼付けてゆくテープ貼付け手段と、
前記貼付けた剥離テープを半導体ウエハの角部から剥離してゆくテープ剥離手段と、
前記半導体ウエハ上の保護テープと共に剥離した処理済みの剥離テープを回収するテープ回収部と
を備えたことを特徴とする半導体ウエハからの保護テープ除去装置。 - 請求項3に記載の半導体ウエハからの保護テープ除去装置において、
前記剥離テーブルは、載置保持した半導体ウエハを所定に角度にするよう旋回可能に構成されているとともに、半導体ウエハの剥離開始位置に対する前記剥離テーブルの旋回角度を調節する制御手段を備えたことを特徴とする半導体ウエハからの保護テープ除去装置。
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