JP2004349591A - 接着剤付きウェーハの製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複雑な装置や工程を用いることなく、ダイアタッチフィルムを用いてウェーハの裏面全面に良好に接着剤が貼付されたウェーハを製造する接着剤付きウェーハの製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ウェーハの平面形状と略同一の平面形状を有するテーブル上にウェーハを載置して、裏面全面を加熱する工程と、ダイアタッチフィルムを裏面上に押圧する工程と、接着剤がウェーハを介して加熱されている状態でウェーハから剥離フィルムを剥離する工程とを有することを特徴とする。
【選択図】 図1
【解決手段】ウェーハの平面形状と略同一の平面形状を有するテーブル上にウェーハを載置して、裏面全面を加熱する工程と、ダイアタッチフィルムを裏面上に押圧する工程と、接着剤がウェーハを介して加熱されている状態でウェーハから剥離フィルムを剥離する工程とを有することを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置を製造するにあたって、ダイアタッチフィルムを用いて裏面にダイボンディング用の接着剤が貼付されたウェーハを製造する接着剤付きウェーハの製造方法及び製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体素子を基板やリードフレーム等にダイボンディングする場合に、半導体ウェーハの段階でウェーハの裏面に接着剤を被着しておき、ウェーハをダイシングした後、個片の半導体素子を前記接着剤により基板やリードフレーム等にダイボンディングする方法が行われている。ウェーハの裏面に接着剤を被着する方法として従来なされている方法に、ダイアタッチフィルムをウェーハの裏面に貼付し、ダイアタッチフィルムからウェーハに接着剤を転写する方法がある。
ダイアタッチフィルム10は、図6に示されるように、長尺状の剥離フィルム11と剥離フィルム11の一方の面に層状に形成された接着剤12とからなり、一般にロール状に巻かれて提供される。
【0003】
ダイアタッチフィルムを用いてウェーハの裏面に接着剤を被着する方法として従来なされている方法は、ウェーハの裏面にダイアタッチフィルム10を貼付し、ウェーハの外周に沿ってカッターを動かしてウェーハの外形形状に合わせてダイアタッチフィルムをカットした後、剥離フィルムを剥がし、再加熱して接着剤をキュアする方法である。なお、他の方法として、あらかじめウェーハの外形形状に合わせてカットしたダイアタッチフィルムをウェーハの裏面に貼付し、ダイアタッチフィルムからウェーハに接着剤を転写する方法もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
カッターを移動させウェーハの外周に沿ってダイアタッチフィルムを切断する方法によると、ダイアタッチフィルムと共にウェーハを切断してしまったり、ウェーハに傷を作ってしまうおそれがある。特に最近のウェーハは、半導体素子の小型化に伴い厚みが薄く形成されているので、カッターによって傷や割れが発生しやすくなっている。
また、接着剤はウェーハからはみ出したり、未貼付部分を生じることなくウェーハ裏面の全面にわたって貼付されることが要求される。従って、予めウェーハの外形形状に切断したダイアタッチフィルムを使用する方法では、ウェーハとダイアタッチフィルムを高精度に位置合わせする必要があり、工程や装置が複雑化してしまう。
【0005】
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、複雑な装置や工程を用いることなく、ダイアタッチフィルムを用いてウェーハの裏面全面にわたって接着剤が良好に貼付されたウェーハを製造することができる接着剤付きウェーハの製造方法及び製造装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
すなわち、本発明は、剥離フィルムの一方の面に接着剤が設けられたダイアタッチフィルムを、ウェーハの裏面に熱圧着し、剥離フィルムをウェーハから剥離することにより前記接着剤がウェーハの裏面全面に転写された接着剤付きウェーハを製造する製造方法であって、 前記ウェーハの平面形状と略同一の平面形状を有し、加熱部によって加熱されるテーブル上に前記ウェーハを載置して、前記ウェーハの裏面の全面を加熱する工程と、前記ウェーハをテーブルに支持した状態で前記ダイアタッチフィルムを、前記ウェーハの裏面上に押圧し、ウェーハと接着している部分の接着剤のみをウェーハを介して加熱し軟化させる工程と、前記ウェーハがテーブルに支持され、前記接着剤がウェーハを介して加熱されている状態で、前記ウェーハから剥離フィルムを剥離することにより、軟化した接着剤を剥離フィルムから剥離してウェーハ上に残し、ウェーハ領域外の接着剤を剥離フィルムに付着させて分離する工程とを有することを特徴とする。
【0007】
また、本発明の製造装置は、剥離フィルムの一方の面に接着剤が設けられたダイアタッチフィルムを、ウェーハの裏面に熱圧着し、剥離フィルムをウェーハから剥離することにより前記接着剤がウェーハの裏面全面に転写された接着剤付きウェーハを製造する製造装置であって、前記ウェーハの平面形状と略同一の平面形状を有し、加熱部によって加熱可能に設けられ、前記ウェーハが載置、固定可能に設けられたテーブルと、長尺状の前記ダイアタッチフィルムが引き出し可能に設けられた供給ローラと、該供給ローラから引き出されたダイアタッチフィルムが巻き取られる回収ローラと、 前記回収ローラと前記供給ローラとの間で、前記テーブルに対して相対的に、前記テーブルと平行方向に往復移動可能に設けられ、所定の張力で保持されたダイアタッチフィルムを、加熱された前記テーブル上に載置、固定されたウェーハに押し付けて熱圧着する加圧ローラと、該加圧ローラの上方に配置され、該加圧ローラと回収ローラとの間のダイアタッチフィルムが掛け渡されると共に、前記加圧ローラと連動して前記テーブルに対して相対的に、前記テーブルと平行方向に往復移動可能に設けられる案内ローラとを有し、加圧ローラと案内ローラが、前記テーブルに対して相対的に、回収ローラ側に移動した際には、前記加圧ローラが前記テーブル上で加熱されているウェーハ上に前記ダイアタッチフィルムを押圧して、熱圧着させ、その後、ウェーハに接着している接着剤が、ウェーハを介して加熱され軟化している状態で、加圧ローラと案内ローラが、前記テーブルに対して相対的に、供給ローラ側に移動した際には、前記案内ローラが、ウェーハに熱圧着されたダイアタッチフィルムを引っ張って、軟化している接着剤を剥離フィルムから剥離してウェーハ上に残し、ウェーハ領域外の接着剤を剥離フィルムに付着させて、剥離フィルムをウェーハから剥離することを特徴とする。
【0008】
また、前記テーブルは、装置本体に断熱カラーを介して固定され、前記装置本体との間には隙間が形成されていることを特徴とする。
また、ウェーハから剥離される剥離フィルムは、剥離ブレードによって鋭角的な角度で曲げられることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面と共に詳細に説明する。
図6に示されるようにダイアタッチフィルム10は、剥離フィルム11と、剥離フィルム11の一方の面に層状に設けられた接着剤12とから構成され、ロール状に巻かれた長尺フィルムの形状で提供される。そして、ダイアタッチフィルムは、ウェーハの直径よりも幅広に形成され、ウェーハの裏面の全体を覆うことのできるサイズのものを使用する。
剥離フィルム11は、PET(ポリエチレンテレフタレート)等のフィルムからなり、接着剤12は熱硬化性樹脂をベースバインダとしている。
また、ダイアタッチフィルム10は、接着剤12の保護のため、接着剤12の表面側にポリエチレンフィルム等からなるカバーフィルムが貼付される場合もある。
一方、ウェーハはシリコン製で、薄い円盤状に形成されており、半導体回路が形成される表面に対して、裏面に接着剤が被着されて接着剤付きウェーハとして提供される。
【0010】
次に、図3〜5と共に接着剤付きウェーハの製造装置について説明する。
接着剤付きウェーハの製造装置は、ウェーハを固定し加熱するウェーハ固定部15と、ダイアタッチフィルムを搬送、加圧し、さらに剥離フィルムを剥離するフィルム搬送部28とからなる。
図3は、ウェーハ固定部15の平面図であり、図4はその正面図、図5は側面図である。
【0011】
ウェーハ固定部15は、図4、図5に示されるように台16と4本の脚部17からなりテーブル型に形成された装置本体40を有している。そして、図3に示されるように台16の略中央には、テーブル配置穴18が貫通して設けられていて、テーブル配置穴18内には、その縁部19との間に隙間Cを設けて円盤状のテーブル14が配置される。
【0012】
テーブル14の上面14aは、ウェーハ13の平面形状と略同一の平面形状を有し、台16の上面よりも若干上方に配置される(図5参照)。このため、ダイアタッチフィルムは、ウェーハ13のみに接触し、他の部分に貼り付くことがない。
台16の下方には、平面形状が四角形の支持板23が、その4つの角部で、断熱カラー21及びネジ20によって台16の下面に固定されている。そして、ヒータ24は、支持板23の上部に載置され、固定されている。
【0013】
テーブル14は、ヒータ24の、テーブル配置穴18を介して上方に露出する部分の上部に載置され、固定されている。
ヒータ24は、テーブル14の上面14a全面を均一に加熱するよう設けられる。
【0014】
さらに、ウェーハ固定部15には、テーブル14の上面14a上でウェーハ13を吸着保持する吸着部が設けられている。吸着部は、ウェーハ13の全面が、なかでも特に外周部が強力にテーブル14上に確実に吸着保持されるように設けられる。
26は、テーブル14の上面14aに連通すると共に、真空発生部に接続される吸着部の配管であり、中途にはバルブ27が設けられてウェーハの吸着動作がオン・オフ切り替え可能となっている。
【0015】
次に、フィルム搬送部28について説明する。
図1は、ダイアタッチフィルムをウェーハから剥離する際の状態を示す説明図である。図2(a)はフィルム搬送部の熱圧着工程の動作を説明する説明図であり、図2(b)はフィルム搬送部の剥離フィルム剥離工程の動作を説明する説明図である。
29は、ダイアタッチフィルム10が繰り出し可能にロール状に巻き回されている供給ローラであり、図3に示されるように台の側部側に配設されている。
図2に示されるようにフィルム搬送部28では、供給ローラ29から引き出されたダイアタッチフィルム10は、まず加圧ローラ31の下方を通過し、剥離ブレード32及び案内ローラ30にこの順で掛け渡されて、最終的には回収ローラ33に巻き取られる。そして、加圧ローラ31、案内ローラ30及び剥離ブレード32は、ウェーハ固定部15の上方に配置される。
また、こうしてフィルム搬送部28によって搬送されるダイアタッチフィルム10は、接着剤12をテーブル14側に、剥離フィルム11を上方に向けて配設される。
【0016】
さらに、回収ローラ33及び供給ローラ29には、回転を制動するブレーキがそれぞれ配設されている。ブレーキが作動されていない状態では、両ローラとも自由に回転する。ブレーキが作動されると供給ローラ29の場合は、ダイアタッチフィルムの引き出しを阻止し、回収ローラ33はダイアタッチフィルムの巻取りや引き出しを停止する。こうして、ブレーキによって両ローラの回転を停止させると、両者間のダイアタッチフィルム10は、所定の張力が掛けられた状態で保持される。
また、回収ローラ33には、回転駆動されるように駆動部が連結されている。
【0017】
加圧ローラ31は、外周面がゴム等からなる弾性ローラであり、ダイアタッチフィルム10とウェーハ13を、テーブル14の間で挟んで所定の加圧力で押圧するように配設されている。
剥離ブレード32は、加圧ローラ31の回収ローラ33側の側方に配置され、案内ローラ30は加圧ローラ31の上方に配置されている。そして、加圧ローラ31、案内ローラ30及び剥離ブレードの3者は、この位置関係を保持したまま、揃ってテーブルの上面に対して平行な左右方向(図2の矢印A、B方向)に往復移動可能に設けられている。
【0018】
そして、図2(a)に示されるようにウェーハにダイアタッチフィルムを熱圧着する際には、加圧ローラ31、案内ローラ30及び剥離ブレード32は、共に矢印A方向(供給ローラ側から回収ローラ側)に移動する。つまり、加圧ローラ31が、テーブル14上に固定されたウェーハの全面上に対してダイアタッチフィルム10を押し付けるように移動するのに伴って、案内ローラ30及び剥離ブレードも移動する。このとき、剥離ブレード32は、加圧ローラ31による加圧作用を妨げないよう、加圧ローラ31の側方のウェーハ13から離れた上方に位置している。
【0019】
また、図2(b)に示されるようにウェーハ13から剥離フィルム11を剥離する際には、加圧ローラ31、案内ローラ30及び剥離ブレード32は、共に矢印B方向(回収ローラ側から供給ローラ側)に移動する。この際、剥離ブレード32は、ウェーハ13に貼付されているダイアタッチフィルム10に接近する下方に位置している。そして、接着剤12と共にウェーハ13上に貼付されていた剥離フィルム11は、剥離ブレード32にガイドされて鋭角的な角度で折り曲げられ、ウェーハ13上から剥離する。このように、剥離ブレード32は、加圧ローラ31と共に矢印A、B方向に往復移動可能に設けられていて、矢印A方向に移動する際(熱圧着工程)には、加圧ローラの側方の上方位置で固定され、矢印B方向に移動する際(剥離フィルムの剥離工程)には、加圧ローラ31の側方で、ウェーハ13上のダイアタッチフィルム10に接近する下方位置で固定されるように配設されている。
【0020】
次に、上記構成の製造装置による接着剤付きウェーハの製造方法を、ダイアタッチフィルムとして、「日立化成工業株式会社製、半導体用ダイボンディングフィルム(ハイアタッチ)DFシリーズ(後硬化の条件:温度180℃、時間30〜300sec)」のカバーフィルムが使用されていないものを用いた場合を挙げて説明する。
まず、熱圧着工程の準備として、フィルム搬送部28の加圧ローラ31、案内ローラ30及び剥離ブレード32を供給ローラ29側の、加圧ローラ31がテーブル14上から外れる位置に配置させる。そして、回収ローラ33を回転駆動することにより、供給ローラ29から回収ローラ33との間でウェーハ13へ貼付するダイアタッチフィルム10を引き出す。引き出されたダイアタッチフィルム10は、供給ローラ29、回収ローラ33のブレーキを作動させることにより、両者間で所定の張力が掛けられて加圧ローラの下方を通過し、案内ローラ及び剥離ブレードに掛け渡される状態になる。
また、剥離ブレードは、加圧ローラの側方の上方位置で待機するよう固定する。
【0021】
そして、テーブル14の上面14a上に、ウェーハ13を、その裏面が上方を向くように載置して、吸着部によって固定すると共に、加熱部によってテーブル14を介して加熱する。このとき、ウェーハ13は、上面14aからはみ出ないように揃えて載置する。さらに、上面14aによってウェーハ13の裏面全面を加熱する。
このとき、ウェーハ13は、ウェーハに接触する接着剤が硬化しない程度の高温になるよう加熱される。例えば上記DFシリーズを使用する場合は、ウェーハ上に押圧された接着剤が100〜160℃となるように加熱するとよい。
ウェーハ13が所定の温度に加熱されたところで、加圧ローラ、剥離ブレード及び案内ローラを矢印A方向へ移動させる。すると、加圧ローラ31の移動とこれに伴う加圧ローラの回転によって、ウェーハ13の全面に対してダイアタッチフィルム10が押圧される。上記DFシリーズのダイアタッチフィルムの場合は、加圧ローラ31によって圧力0.1〜3MPa、時間0.5〜10秒で加圧されるとよい。
【0022】
これにより、加熱されているウェーハを介してダイアタッチフィルムの接着剤12が加熱されて軟化し、接着性が上昇する。この状態でダイアタッチフィルム10は加圧されているのでウェーハ13上に貼付される。
このとき、加熱部によって加熱されるテーブルの上面14aの平面形状は、ウェーハ13の平面形状と一致しており、ウェーハ13は上面14aからはみ出すことなく載置されて、裏面全面が加熱されている。さらにそのテーブル14は、隙間Aや断熱カラー21が配設されることによって、上面14a周囲に加熱部による熱が伝わるのを防止するよう設けられている。これにより、ダイアタッチフィルムは、ウェーハを介してのみ加熱されることとなる。つまり、ダイアタッチフィルムは、熱圧着工程によってウェーハ上に接着している部分の接着剤のみ加熱されて、その部分の接着剤が接着性を上昇させることになる。そして、この際の接着剤は、硬化しない程度の高温に加熱されて充分に軟化している。
【0023】
加圧ローラ31が、ウェーハ13の全面にわたってダイアタッチフィルム10を押しつけて、回収ローラ33側に移動したところで、剥離ブレード32をウェーハ13上のダイアタッチフィルム10に接近する下方位置に固定し直す。そして、ウェーハ13が、熱圧着工程の所定の加熱温度に保持されている状態で、加圧ローラ、案内ローラ及び剥離ローラを矢印B方向へ移動させることにより、剥離フィルム11の剥離作業を行う。
この移動により、供給ローラと回収ローラの間で所定の張力で張られている剥離フィルム11は、案内ローラ30によってウェーハ13から剥離する方向に引っ張られる。そして、剥離の際には、剥離ブレード32が、案内ローラによって引っ張られる剥離フィルム11を、鋭角的な角度で折り曲げるようにガイドする。
剥離ブレード32がウェーハ13の上面から外れた位置まで移動することで、剥離作業が終了する。
この後、供給ローラと回収ローラのブレーキを解除し、回収ローラ33を回転駆動させて使用済みのダイアタッチフィルムを回収ローラ33で巻き取ると共に、供給ローラ29からダイアタッチフィルム10を引き出して、後続のウェーハに備える。
【0024】
熱圧着工程においてウェーハの裏面全面にわたって接着された接着剤は、加熱されて軟化し、接着性が上昇しているが、それ以外の、ウェーハ領域外の接着剤は加熱されることがないので、依然として接着性が低い状態である。この状態で、剥離フィルムをウェーハから引き剥がすと、接着剤を、その加熱、軟化状態の違いによってその境界で容易に裂き、分けることができる。そして、剥離フィルム11をウェーハ13から剥がすと(図1、図2(b)参照)、自動的に、軟化し接着性の上昇している接着剤12aがウェーハ上に固着残存され、その外側部分であるウェーハ領域外の接着剤12bが剥離フィルム上に残されて剥離フィルムと共に回収ローラで回収される。
これにより、ウェーハの裏面全面にわたって接着剤が転写された接着剤付きウェーハを製造することができる。そして、接着剤は、加熱されているウェーハの平面形状に一致して接着されているので、接着剤のはみ出しや未貼付部分を作ることなく、良好な接着剤付きウェーハを製造することができる。
【0025】
また、隙間Cや断熱カラーが配設されることにより、加熱部による熱がテーブル上面の周囲に伝達されることがないので、接着剤の固着により周囲を汚すことがない。
さらに、製造工程においてカッターによる切断等がないので、ウェーハに傷が付くことがない。
また、上記構成によると、剥離時に加圧ローラが再びダイアタッチフィルムを押圧しながら移動するので、確実に接着剤をウェーハ上に貼付することができる。
また、剥離後の使用済みの剥離フィルムは、回収ローラで長尺状のまま回収することができるので、管理や処分が容易になる。その上、接着剤の未使用部分は、剥離フィルムに貼付されたままなので、未使用部分の処理が簡単となる。
【0026】
さらに、ダイアタッチフィルムの熱圧着工程と剥離フィルム剥離工程が、同じ装置内で連続してできるので効率が良く、装置や工程を複雑化することがない。
このように、本発明によれば、簡単な装置及び方法によって接着剤付きウェーハを効率良く製造することができる。
尚、接着剤付きウェーハは、この後、ダイシング、洗浄、乾燥、ダイボンディング工程を経ることにより、半導体装置が形成される。
【0027】
以上、本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
ダイアタッチフィルムは、チップを多段に積み重ねたスタックドCSPを形成する場合にも用いられる。
ダイアタッチフィルムにカバーフィルムが設けられている場合は、ダイアタッチフィルムがウェーハと重ね合わされる前にカバーフィルムを接着剤から剥離するとよい。
【0028】
供給ローラと回収ローラにブレーキを配設させた場合について述べたが、これに限定されず、ダイアタッチフィルムが熱圧着工程、剥離工程において所定の張力に張られる構成であればよい。
また、固定されているテーブルに対して加圧ローラ、剥離ブレード及び案内ローラが往復移動する装置について述べたが、加圧ローラ等が固定され、テーブルが移動する構成であってもよい。
【0029】
【発明の効果】
本発明によれば、複雑な装置や工程を用いることなくダイアタッチフィルムを用いてウェーハの裏面の全面にわたって接着剤が良好に貼付された接着剤付きウェーハを効率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ダイアタッチフィルムをウェーハから剥離する際の状態を示す説明図である。
【図2】フィルム搬送部による熱圧着工程と剥離工程の動作を説明する説明図である。
【図3】ウェーハ固定部の平面図である。
【図4】ウェーハ固定部の正面図である。
【図5】ウェーハ固定部の側面図である。
【図6】ダイアタッチフィルムの構成を説明する断面図である。
【符号の説明】
10 ダイアタッチフィルム
11 剥離フィルム
12 接着剤
13 ウェーハ
14 テーブル
16 台
18 テーブル配置穴
20 ネジ
21 断熱カラー
24 ヒータ
29 供給ローラ
30 案内ローラ
31 加圧ローラ
32 剥離ブレード
33 回収ローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置を製造するにあたって、ダイアタッチフィルムを用いて裏面にダイボンディング用の接着剤が貼付されたウェーハを製造する接着剤付きウェーハの製造方法及び製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体素子を基板やリードフレーム等にダイボンディングする場合に、半導体ウェーハの段階でウェーハの裏面に接着剤を被着しておき、ウェーハをダイシングした後、個片の半導体素子を前記接着剤により基板やリードフレーム等にダイボンディングする方法が行われている。ウェーハの裏面に接着剤を被着する方法として従来なされている方法に、ダイアタッチフィルムをウェーハの裏面に貼付し、ダイアタッチフィルムからウェーハに接着剤を転写する方法がある。
ダイアタッチフィルム10は、図6に示されるように、長尺状の剥離フィルム11と剥離フィルム11の一方の面に層状に形成された接着剤12とからなり、一般にロール状に巻かれて提供される。
【0003】
ダイアタッチフィルムを用いてウェーハの裏面に接着剤を被着する方法として従来なされている方法は、ウェーハの裏面にダイアタッチフィルム10を貼付し、ウェーハの外周に沿ってカッターを動かしてウェーハの外形形状に合わせてダイアタッチフィルムをカットした後、剥離フィルムを剥がし、再加熱して接着剤をキュアする方法である。なお、他の方法として、あらかじめウェーハの外形形状に合わせてカットしたダイアタッチフィルムをウェーハの裏面に貼付し、ダイアタッチフィルムからウェーハに接着剤を転写する方法もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
カッターを移動させウェーハの外周に沿ってダイアタッチフィルムを切断する方法によると、ダイアタッチフィルムと共にウェーハを切断してしまったり、ウェーハに傷を作ってしまうおそれがある。特に最近のウェーハは、半導体素子の小型化に伴い厚みが薄く形成されているので、カッターによって傷や割れが発生しやすくなっている。
また、接着剤はウェーハからはみ出したり、未貼付部分を生じることなくウェーハ裏面の全面にわたって貼付されることが要求される。従って、予めウェーハの外形形状に切断したダイアタッチフィルムを使用する方法では、ウェーハとダイアタッチフィルムを高精度に位置合わせする必要があり、工程や装置が複雑化してしまう。
【0005】
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、複雑な装置や工程を用いることなく、ダイアタッチフィルムを用いてウェーハの裏面全面にわたって接着剤が良好に貼付されたウェーハを製造することができる接着剤付きウェーハの製造方法及び製造装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
すなわち、本発明は、剥離フィルムの一方の面に接着剤が設けられたダイアタッチフィルムを、ウェーハの裏面に熱圧着し、剥離フィルムをウェーハから剥離することにより前記接着剤がウェーハの裏面全面に転写された接着剤付きウェーハを製造する製造方法であって、 前記ウェーハの平面形状と略同一の平面形状を有し、加熱部によって加熱されるテーブル上に前記ウェーハを載置して、前記ウェーハの裏面の全面を加熱する工程と、前記ウェーハをテーブルに支持した状態で前記ダイアタッチフィルムを、前記ウェーハの裏面上に押圧し、ウェーハと接着している部分の接着剤のみをウェーハを介して加熱し軟化させる工程と、前記ウェーハがテーブルに支持され、前記接着剤がウェーハを介して加熱されている状態で、前記ウェーハから剥離フィルムを剥離することにより、軟化した接着剤を剥離フィルムから剥離してウェーハ上に残し、ウェーハ領域外の接着剤を剥離フィルムに付着させて分離する工程とを有することを特徴とする。
【0007】
また、本発明の製造装置は、剥離フィルムの一方の面に接着剤が設けられたダイアタッチフィルムを、ウェーハの裏面に熱圧着し、剥離フィルムをウェーハから剥離することにより前記接着剤がウェーハの裏面全面に転写された接着剤付きウェーハを製造する製造装置であって、前記ウェーハの平面形状と略同一の平面形状を有し、加熱部によって加熱可能に設けられ、前記ウェーハが載置、固定可能に設けられたテーブルと、長尺状の前記ダイアタッチフィルムが引き出し可能に設けられた供給ローラと、該供給ローラから引き出されたダイアタッチフィルムが巻き取られる回収ローラと、 前記回収ローラと前記供給ローラとの間で、前記テーブルに対して相対的に、前記テーブルと平行方向に往復移動可能に設けられ、所定の張力で保持されたダイアタッチフィルムを、加熱された前記テーブル上に載置、固定されたウェーハに押し付けて熱圧着する加圧ローラと、該加圧ローラの上方に配置され、該加圧ローラと回収ローラとの間のダイアタッチフィルムが掛け渡されると共に、前記加圧ローラと連動して前記テーブルに対して相対的に、前記テーブルと平行方向に往復移動可能に設けられる案内ローラとを有し、加圧ローラと案内ローラが、前記テーブルに対して相対的に、回収ローラ側に移動した際には、前記加圧ローラが前記テーブル上で加熱されているウェーハ上に前記ダイアタッチフィルムを押圧して、熱圧着させ、その後、ウェーハに接着している接着剤が、ウェーハを介して加熱され軟化している状態で、加圧ローラと案内ローラが、前記テーブルに対して相対的に、供給ローラ側に移動した際には、前記案内ローラが、ウェーハに熱圧着されたダイアタッチフィルムを引っ張って、軟化している接着剤を剥離フィルムから剥離してウェーハ上に残し、ウェーハ領域外の接着剤を剥離フィルムに付着させて、剥離フィルムをウェーハから剥離することを特徴とする。
【0008】
また、前記テーブルは、装置本体に断熱カラーを介して固定され、前記装置本体との間には隙間が形成されていることを特徴とする。
また、ウェーハから剥離される剥離フィルムは、剥離ブレードによって鋭角的な角度で曲げられることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面と共に詳細に説明する。
図6に示されるようにダイアタッチフィルム10は、剥離フィルム11と、剥離フィルム11の一方の面に層状に設けられた接着剤12とから構成され、ロール状に巻かれた長尺フィルムの形状で提供される。そして、ダイアタッチフィルムは、ウェーハの直径よりも幅広に形成され、ウェーハの裏面の全体を覆うことのできるサイズのものを使用する。
剥離フィルム11は、PET(ポリエチレンテレフタレート)等のフィルムからなり、接着剤12は熱硬化性樹脂をベースバインダとしている。
また、ダイアタッチフィルム10は、接着剤12の保護のため、接着剤12の表面側にポリエチレンフィルム等からなるカバーフィルムが貼付される場合もある。
一方、ウェーハはシリコン製で、薄い円盤状に形成されており、半導体回路が形成される表面に対して、裏面に接着剤が被着されて接着剤付きウェーハとして提供される。
【0010】
次に、図3〜5と共に接着剤付きウェーハの製造装置について説明する。
接着剤付きウェーハの製造装置は、ウェーハを固定し加熱するウェーハ固定部15と、ダイアタッチフィルムを搬送、加圧し、さらに剥離フィルムを剥離するフィルム搬送部28とからなる。
図3は、ウェーハ固定部15の平面図であり、図4はその正面図、図5は側面図である。
【0011】
ウェーハ固定部15は、図4、図5に示されるように台16と4本の脚部17からなりテーブル型に形成された装置本体40を有している。そして、図3に示されるように台16の略中央には、テーブル配置穴18が貫通して設けられていて、テーブル配置穴18内には、その縁部19との間に隙間Cを設けて円盤状のテーブル14が配置される。
【0012】
テーブル14の上面14aは、ウェーハ13の平面形状と略同一の平面形状を有し、台16の上面よりも若干上方に配置される(図5参照)。このため、ダイアタッチフィルムは、ウェーハ13のみに接触し、他の部分に貼り付くことがない。
台16の下方には、平面形状が四角形の支持板23が、その4つの角部で、断熱カラー21及びネジ20によって台16の下面に固定されている。そして、ヒータ24は、支持板23の上部に載置され、固定されている。
【0013】
テーブル14は、ヒータ24の、テーブル配置穴18を介して上方に露出する部分の上部に載置され、固定されている。
ヒータ24は、テーブル14の上面14a全面を均一に加熱するよう設けられる。
【0014】
さらに、ウェーハ固定部15には、テーブル14の上面14a上でウェーハ13を吸着保持する吸着部が設けられている。吸着部は、ウェーハ13の全面が、なかでも特に外周部が強力にテーブル14上に確実に吸着保持されるように設けられる。
26は、テーブル14の上面14aに連通すると共に、真空発生部に接続される吸着部の配管であり、中途にはバルブ27が設けられてウェーハの吸着動作がオン・オフ切り替え可能となっている。
【0015】
次に、フィルム搬送部28について説明する。
図1は、ダイアタッチフィルムをウェーハから剥離する際の状態を示す説明図である。図2(a)はフィルム搬送部の熱圧着工程の動作を説明する説明図であり、図2(b)はフィルム搬送部の剥離フィルム剥離工程の動作を説明する説明図である。
29は、ダイアタッチフィルム10が繰り出し可能にロール状に巻き回されている供給ローラであり、図3に示されるように台の側部側に配設されている。
図2に示されるようにフィルム搬送部28では、供給ローラ29から引き出されたダイアタッチフィルム10は、まず加圧ローラ31の下方を通過し、剥離ブレード32及び案内ローラ30にこの順で掛け渡されて、最終的には回収ローラ33に巻き取られる。そして、加圧ローラ31、案内ローラ30及び剥離ブレード32は、ウェーハ固定部15の上方に配置される。
また、こうしてフィルム搬送部28によって搬送されるダイアタッチフィルム10は、接着剤12をテーブル14側に、剥離フィルム11を上方に向けて配設される。
【0016】
さらに、回収ローラ33及び供給ローラ29には、回転を制動するブレーキがそれぞれ配設されている。ブレーキが作動されていない状態では、両ローラとも自由に回転する。ブレーキが作動されると供給ローラ29の場合は、ダイアタッチフィルムの引き出しを阻止し、回収ローラ33はダイアタッチフィルムの巻取りや引き出しを停止する。こうして、ブレーキによって両ローラの回転を停止させると、両者間のダイアタッチフィルム10は、所定の張力が掛けられた状態で保持される。
また、回収ローラ33には、回転駆動されるように駆動部が連結されている。
【0017】
加圧ローラ31は、外周面がゴム等からなる弾性ローラであり、ダイアタッチフィルム10とウェーハ13を、テーブル14の間で挟んで所定の加圧力で押圧するように配設されている。
剥離ブレード32は、加圧ローラ31の回収ローラ33側の側方に配置され、案内ローラ30は加圧ローラ31の上方に配置されている。そして、加圧ローラ31、案内ローラ30及び剥離ブレードの3者は、この位置関係を保持したまま、揃ってテーブルの上面に対して平行な左右方向(図2の矢印A、B方向)に往復移動可能に設けられている。
【0018】
そして、図2(a)に示されるようにウェーハにダイアタッチフィルムを熱圧着する際には、加圧ローラ31、案内ローラ30及び剥離ブレード32は、共に矢印A方向(供給ローラ側から回収ローラ側)に移動する。つまり、加圧ローラ31が、テーブル14上に固定されたウェーハの全面上に対してダイアタッチフィルム10を押し付けるように移動するのに伴って、案内ローラ30及び剥離ブレードも移動する。このとき、剥離ブレード32は、加圧ローラ31による加圧作用を妨げないよう、加圧ローラ31の側方のウェーハ13から離れた上方に位置している。
【0019】
また、図2(b)に示されるようにウェーハ13から剥離フィルム11を剥離する際には、加圧ローラ31、案内ローラ30及び剥離ブレード32は、共に矢印B方向(回収ローラ側から供給ローラ側)に移動する。この際、剥離ブレード32は、ウェーハ13に貼付されているダイアタッチフィルム10に接近する下方に位置している。そして、接着剤12と共にウェーハ13上に貼付されていた剥離フィルム11は、剥離ブレード32にガイドされて鋭角的な角度で折り曲げられ、ウェーハ13上から剥離する。このように、剥離ブレード32は、加圧ローラ31と共に矢印A、B方向に往復移動可能に設けられていて、矢印A方向に移動する際(熱圧着工程)には、加圧ローラの側方の上方位置で固定され、矢印B方向に移動する際(剥離フィルムの剥離工程)には、加圧ローラ31の側方で、ウェーハ13上のダイアタッチフィルム10に接近する下方位置で固定されるように配設されている。
【0020】
次に、上記構成の製造装置による接着剤付きウェーハの製造方法を、ダイアタッチフィルムとして、「日立化成工業株式会社製、半導体用ダイボンディングフィルム(ハイアタッチ)DFシリーズ(後硬化の条件:温度180℃、時間30〜300sec)」のカバーフィルムが使用されていないものを用いた場合を挙げて説明する。
まず、熱圧着工程の準備として、フィルム搬送部28の加圧ローラ31、案内ローラ30及び剥離ブレード32を供給ローラ29側の、加圧ローラ31がテーブル14上から外れる位置に配置させる。そして、回収ローラ33を回転駆動することにより、供給ローラ29から回収ローラ33との間でウェーハ13へ貼付するダイアタッチフィルム10を引き出す。引き出されたダイアタッチフィルム10は、供給ローラ29、回収ローラ33のブレーキを作動させることにより、両者間で所定の張力が掛けられて加圧ローラの下方を通過し、案内ローラ及び剥離ブレードに掛け渡される状態になる。
また、剥離ブレードは、加圧ローラの側方の上方位置で待機するよう固定する。
【0021】
そして、テーブル14の上面14a上に、ウェーハ13を、その裏面が上方を向くように載置して、吸着部によって固定すると共に、加熱部によってテーブル14を介して加熱する。このとき、ウェーハ13は、上面14aからはみ出ないように揃えて載置する。さらに、上面14aによってウェーハ13の裏面全面を加熱する。
このとき、ウェーハ13は、ウェーハに接触する接着剤が硬化しない程度の高温になるよう加熱される。例えば上記DFシリーズを使用する場合は、ウェーハ上に押圧された接着剤が100〜160℃となるように加熱するとよい。
ウェーハ13が所定の温度に加熱されたところで、加圧ローラ、剥離ブレード及び案内ローラを矢印A方向へ移動させる。すると、加圧ローラ31の移動とこれに伴う加圧ローラの回転によって、ウェーハ13の全面に対してダイアタッチフィルム10が押圧される。上記DFシリーズのダイアタッチフィルムの場合は、加圧ローラ31によって圧力0.1〜3MPa、時間0.5〜10秒で加圧されるとよい。
【0022】
これにより、加熱されているウェーハを介してダイアタッチフィルムの接着剤12が加熱されて軟化し、接着性が上昇する。この状態でダイアタッチフィルム10は加圧されているのでウェーハ13上に貼付される。
このとき、加熱部によって加熱されるテーブルの上面14aの平面形状は、ウェーハ13の平面形状と一致しており、ウェーハ13は上面14aからはみ出すことなく載置されて、裏面全面が加熱されている。さらにそのテーブル14は、隙間Aや断熱カラー21が配設されることによって、上面14a周囲に加熱部による熱が伝わるのを防止するよう設けられている。これにより、ダイアタッチフィルムは、ウェーハを介してのみ加熱されることとなる。つまり、ダイアタッチフィルムは、熱圧着工程によってウェーハ上に接着している部分の接着剤のみ加熱されて、その部分の接着剤が接着性を上昇させることになる。そして、この際の接着剤は、硬化しない程度の高温に加熱されて充分に軟化している。
【0023】
加圧ローラ31が、ウェーハ13の全面にわたってダイアタッチフィルム10を押しつけて、回収ローラ33側に移動したところで、剥離ブレード32をウェーハ13上のダイアタッチフィルム10に接近する下方位置に固定し直す。そして、ウェーハ13が、熱圧着工程の所定の加熱温度に保持されている状態で、加圧ローラ、案内ローラ及び剥離ローラを矢印B方向へ移動させることにより、剥離フィルム11の剥離作業を行う。
この移動により、供給ローラと回収ローラの間で所定の張力で張られている剥離フィルム11は、案内ローラ30によってウェーハ13から剥離する方向に引っ張られる。そして、剥離の際には、剥離ブレード32が、案内ローラによって引っ張られる剥離フィルム11を、鋭角的な角度で折り曲げるようにガイドする。
剥離ブレード32がウェーハ13の上面から外れた位置まで移動することで、剥離作業が終了する。
この後、供給ローラと回収ローラのブレーキを解除し、回収ローラ33を回転駆動させて使用済みのダイアタッチフィルムを回収ローラ33で巻き取ると共に、供給ローラ29からダイアタッチフィルム10を引き出して、後続のウェーハに備える。
【0024】
熱圧着工程においてウェーハの裏面全面にわたって接着された接着剤は、加熱されて軟化し、接着性が上昇しているが、それ以外の、ウェーハ領域外の接着剤は加熱されることがないので、依然として接着性が低い状態である。この状態で、剥離フィルムをウェーハから引き剥がすと、接着剤を、その加熱、軟化状態の違いによってその境界で容易に裂き、分けることができる。そして、剥離フィルム11をウェーハ13から剥がすと(図1、図2(b)参照)、自動的に、軟化し接着性の上昇している接着剤12aがウェーハ上に固着残存され、その外側部分であるウェーハ領域外の接着剤12bが剥離フィルム上に残されて剥離フィルムと共に回収ローラで回収される。
これにより、ウェーハの裏面全面にわたって接着剤が転写された接着剤付きウェーハを製造することができる。そして、接着剤は、加熱されているウェーハの平面形状に一致して接着されているので、接着剤のはみ出しや未貼付部分を作ることなく、良好な接着剤付きウェーハを製造することができる。
【0025】
また、隙間Cや断熱カラーが配設されることにより、加熱部による熱がテーブル上面の周囲に伝達されることがないので、接着剤の固着により周囲を汚すことがない。
さらに、製造工程においてカッターによる切断等がないので、ウェーハに傷が付くことがない。
また、上記構成によると、剥離時に加圧ローラが再びダイアタッチフィルムを押圧しながら移動するので、確実に接着剤をウェーハ上に貼付することができる。
また、剥離後の使用済みの剥離フィルムは、回収ローラで長尺状のまま回収することができるので、管理や処分が容易になる。その上、接着剤の未使用部分は、剥離フィルムに貼付されたままなので、未使用部分の処理が簡単となる。
【0026】
さらに、ダイアタッチフィルムの熱圧着工程と剥離フィルム剥離工程が、同じ装置内で連続してできるので効率が良く、装置や工程を複雑化することがない。
このように、本発明によれば、簡単な装置及び方法によって接着剤付きウェーハを効率良く製造することができる。
尚、接着剤付きウェーハは、この後、ダイシング、洗浄、乾燥、ダイボンディング工程を経ることにより、半導体装置が形成される。
【0027】
以上、本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
ダイアタッチフィルムは、チップを多段に積み重ねたスタックドCSPを形成する場合にも用いられる。
ダイアタッチフィルムにカバーフィルムが設けられている場合は、ダイアタッチフィルムがウェーハと重ね合わされる前にカバーフィルムを接着剤から剥離するとよい。
【0028】
供給ローラと回収ローラにブレーキを配設させた場合について述べたが、これに限定されず、ダイアタッチフィルムが熱圧着工程、剥離工程において所定の張力に張られる構成であればよい。
また、固定されているテーブルに対して加圧ローラ、剥離ブレード及び案内ローラが往復移動する装置について述べたが、加圧ローラ等が固定され、テーブルが移動する構成であってもよい。
【0029】
【発明の効果】
本発明によれば、複雑な装置や工程を用いることなくダイアタッチフィルムを用いてウェーハの裏面の全面にわたって接着剤が良好に貼付された接着剤付きウェーハを効率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ダイアタッチフィルムをウェーハから剥離する際の状態を示す説明図である。
【図2】フィルム搬送部による熱圧着工程と剥離工程の動作を説明する説明図である。
【図3】ウェーハ固定部の平面図である。
【図4】ウェーハ固定部の正面図である。
【図5】ウェーハ固定部の側面図である。
【図6】ダイアタッチフィルムの構成を説明する断面図である。
【符号の説明】
10 ダイアタッチフィルム
11 剥離フィルム
12 接着剤
13 ウェーハ
14 テーブル
16 台
18 テーブル配置穴
20 ネジ
21 断熱カラー
24 ヒータ
29 供給ローラ
30 案内ローラ
31 加圧ローラ
32 剥離ブレード
33 回収ローラ
Claims (4)
- 剥離フィルムの一方の面に接着剤が設けられたダイアタッチフィルムを、ウェーハの裏面に熱圧着し、剥離フィルムをウェーハから剥離することにより前記接着剤がウェーハの裏面全面に転写された接着剤付きウェーハを製造する製造方法であって、
前記ウェーハの平面形状と略同一の平面形状を有し、加熱部によって加熱されるテーブル上に前記ウェーハを載置して、前記ウェーハの裏面の全面を加熱する工程と、
前記ウェーハをテーブルに支持した状態で前記ダイアタッチフィルムを、前記ウェーハの裏面上に押圧し、ウェーハと接着している部分の接着剤のみをウェーハを介して加熱し軟化させる工程と、
前記ウェーハがテーブルに支持され、前記接着剤がウェーハを介して加熱されている状態で、前記ウェーハから剥離フィルムを剥離することにより、軟化した接着剤を剥離フィルムから剥離してウェーハ上に残し、ウェーハ領域外の接着剤を剥離フィルムに付着させて分離する工程とを有することを特徴とする接着剤付きウェーハの製造方法。 - 剥離フィルムの一方の面に接着剤が設けられたダイアタッチフィルムを、ウェーハの裏面に熱圧着し、剥離フィルムをウェーハから剥離することにより前記接着剤がウェーハの裏面全面に転写された接着剤付きウェーハを製造する製造装置であって、
前記ウェーハの平面形状と略同一の平面形状を有し、加熱部によって加熱可能に設けられ、前記ウェーハが載置、固定可能に設けられたテーブルと、
長尺状の前記ダイアタッチフィルムが引き出し可能に設けられた供給ローラと、
該供給ローラから引き出されたダイアタッチフィルムが巻き取られる回収ローラと、
前記回収ローラと前記供給ローラとの間で、前記テーブルに対して相対的に、前記テーブルと平行方向に往復移動可能に設けられ、所定の張力で保持されたダイアタッチフィルムを、加熱された前記テーブル上に載置、固定されたウェーハに押し付けて熱圧着する加圧ローラと、
該加圧ローラの上方に配置され、該加圧ローラと回収ローラとの間のダイアタッチフィルムが掛け渡されると共に、前記加圧ローラと連動して前記テーブルに対して相対的に、前記テーブルと平行方向に往復移動可能に設けられる案内ローラとを有し、
加圧ローラと案内ローラが、前記テーブルに対して相対的に、回収ローラ側に移動した際には、前記加圧ローラが前記テーブル上で加熱されているウェーハ上に前記ダイアタッチフィルムを押圧して、熱圧着させ、
その後、ウェーハに接着している接着剤が、ウェーハを介して加熱され軟化している状態で、加圧ローラと案内ローラが、前記テーブルに対して相対的に、供給ローラ側に移動した際には、前記案内ローラが、ウェーハに熱圧着されたダイアタッチフィルムを引っ張って、軟化している接着剤を剥離フィルムから剥離してウェーハ上に残し、ウェーハ領域外の接着剤を剥離フィルムに付着させて、剥離フィルムをウェーハから剥離することを特徴とする接着剤付きウェーハの製造装置。 - 前記テーブルは、装置本体に断熱カラーを介して固定され、前記装置本体との間には隙間が形成されていることを特徴とする請求項2記載の接着剤付きウェーハの製造装置。
- ウェーハから剥離される剥離フィルムは、剥離ブレードによって鋭角的な角度で曲げられることを特徴とする請求項2または3記載の接着剤付きウェーハの製造装置。
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