JP2005150177A

JP2005150177A - 半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付方法及び粘着テープ貼付装置

Info

Publication number: JP2005150177A
Application number: JP2003381938A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Yamamoto; 雅之山本
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2005-06-09
Also published as: CN1617320A; SG112022A1; US20050101103A1; TW200520139A; TWI347647B; KR20050045823A; US7080675B2; CN100459091C

Abstract

【課題】ウエハ裏面処理が完了したウエハ裏面への粘着テープの貼り付けを安全、確実に行うことができ、クリーンルーム等の限られたスペースを有効に使用することができるように、ウエハ反転を行うことなく、ウエハ裏面への粘着テープ貼り付けをウエハの下方から行うことのできる半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付方法及び貼付装置を提供する。
【解決手段】半導体ウエハＷの裏面加工処理後に半導体ウエハＷの裏面に粘着テープ１１を貼り付ける半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付方法であって、半導体ウエハＷをパターンが形成された面を上方に向けた状態で保持し、半導体ウエハＷの裏面に下方から粘着テープ１１を貼り付けることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体ウエハの裏面加工後にこの半導体ウエハの裏面へ粘着テープを貼り付ける粘着テープ貼付方法及び貼付装置に関する。

一般に、パターン形成処理の済んだ半導体ウエハ（以下、単にウエハという。）は、予めウエハ表面に表面保護テープを貼り付けるとともに、ウエハ外周からはみ出た表面保護テープをウエハ外周縁に沿って切り抜き、ウエハ表面全体が表面保護テープで保護された状態でウエハ裏面を上側にしてウエハ裏面研磨処理を行い、ウエハ搬送ユニットで反転されウエハパターン面を上側にしてウエハカセットに収納される。その後、ウエハ裏面研磨処理が完了したウエハは、いわゆるダイシングと呼ばれるチップへの切断工程のために、ダイシング用粘着テープをウエハ裏面に貼り付けてリングフレームと一体化される。このとき、ウエハ裏面にダイシング用粘着テープを貼り付けるウエハの姿勢は、ウエハ裏面側を上にして行うのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。つまり、ウエハとリングフレームとを一体化するウエハマウントを行う際に、ウエハカセットに収納されているウエハを反転させることとなる。
特開平１０−１８９６９３号公報

この特許文献１に記載のものは、ウエハを粘着テープ貼付装置外で、ウエハを反転し、ウエハ裏面側が上になるようにしてウエハ保持テーブルに載置して粘着テープを貼り付けてリングフレームと一体化している。すなわち、ウエハの裏面側を上方に向け、粘着テープを上方から貼り付けてリングフレームと一体化している。

しかしながら、これらの作業は、クリーンルーム内での作業であり、クリーンルーム内の限られたスペースを有効に使用する必要がある。そのため、例えば、特許文献１に記載の装置に、ウエハ保持部材へのウエハの設置や粘着テープの貼り付け等を自動化するためには、ウエハの反転機構を搭載する必要がある。ウエハの反転機構等を付加機能として追加すると、その分、装置が大型化し、クリーンルーム内の限られたスペースを有効に使用することが困難となる。

また、裏面研削されたウエハは、剛性が低下するとともに、パターン面の影響を受けて反りが発生する。そして、この反りによりウエハ搬送時のウエハ保持が不安定になり、ウエハ反転作業時にウエハを落下させたり、高精度に搬送、保持することができないといった問題もある。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであって、ウエハ裏面処理が完了したウエハ裏面への粘着テープの貼り付けを安全、確実に行うことができ、クリーンルーム等の限られたスペースを有効に使用することができるように、ウエハ反転を行うことなく、ウエハ裏面への粘着テープ貼り付けをウエハの下方から行うことのできる半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付方法及び貼付装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための本発明に係る半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付方法は、半導体ウエハの裏面加工処理後に前記半導体ウエハの裏面に粘着テープを貼り付ける半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付方法であって、半導体ウエハをパターンが形成された面を上方に向けた状態で保持し、前記半導体ウエハの裏面に下方から粘着テープを貼り付けることを特徴とするものである。

ウエハの裏面に下方から粘着テープを貼り付けるので、ウエハを反転する必要がなく、ウエハの姿勢を変えずに粘着テープを貼り付けることができる。このため、ダイシング用粘着テープの貼り付けからウエハ表面の保護テープの剥離までの一連の工程を自動化できる装置とした場合であっても、ウエハの反転機構を搭載する必要がないため、装置が大型化することなく、クリーンルーム内の限られたスペースを有効に使用することができる。

また、本発明に係る半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付方法は、前記粘着テープが予めリングフレームに貼り付けられており、この粘着テープに前記半導体ウエハを貼り付けるものである。

リングフレームに粘着テープが予め貼り付けられているので、確実にウエハとリングフレームとを一体化することができる。

また、本発明に係る半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付方法は、前記リングフレームと前記半導体ウエハのいずれか一方を他方に対して傾斜させて対向させ、前記粘着テープを前記半導体ウエハの端部から順次貼り付けるものである。

ウエハの端部から粘着テープを順次貼り付けていくので、粘着テープがウエハに事前に貼り付くことを防止することができる。また、粘着テープを貼り合せるときに粘着テープとウエハとの間に空気の入り込みを抑制することができ、粘着テープとウエハとの間に気泡を残すことなく粘着テープを貼り付けることができる。

また、本発明に係る半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付装置は、半導体ウエハを保持する保持部材と、予め粘着テープが貼られているリングフレームを保持するアームと、前記半導体ウエハの下方より前記リングフレームに貼られている粘着テープを貼り付ける貼り付け機構とを備えてなり、前記保持部材に、前記半導体ウエハの落下防止機構が設けられていることを特徴とするものである。

以上のような構成によると、ウエハの裏面加工後に、ダイシング工程に供するためにウエハ裏面に粘着テープを貼り付けてリングフレームと一体化する一連の工程を一台の装置で行うことができる。また、ウエハを反転する必要がないため、装置自体の大型化が抑制され、クリーンルーム等の限られたスペースを効率的に使用することが可能となる。

また、本発明に係る半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付装置は、前記落下防止機構が、独立した駆動系を有していることが好ましい。

落下防止機構が、独立した駆動系を有していることにより、例えば、装置の他の機構にが何らかのトラブルが発生した場合であっても、ウエハを落下することなく保持することができる。

本発明は、以上のように、裏面加工後にウエハを反転させることなく、次の工程であるウエハ裏面への粘着テープの貼り付け及びリングフレームとの一体化を一台の装置で行うことができ、装置の大型化を抑制することができる。このため、クリーンルーム内を効率的に使用することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例について説明する。図１は、本発明に係る粘着テープ貼付装置の実施形態の一例の要部を示す斜視概略図である。

図１に示すように、本実施形態例における半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付装置１は、裏面加工処理が完了した半導体ウエハ（以下、ウエハと略す。）Ｗを積層収納したカセットが装填されるウエハ供給部２と、屈曲回動するロボットアームが装備されたウエハ搬送機構３と、反ったウエハを平面に矯正するウエハ押圧機構４と、位置合わせするアライメントステージ５と、表面保護テープに紫外線を照射する紫外線照射ユニット６と、ウエハＷを吸着保持するとともに、ウエハＷを保持する保持部材であるウエハチャックテーブル７と、リングフレーム８が装填されるリングフレーム供給部９と、リングフレーム８を移載するリングフレーム搬送機構１０と、ダイシング用粘着テープ１１を供給するダイシング用粘着テープ供給部１２と、ダイシング用粘着テープ１１を貼付するダイシング用粘着テープ貼付ユニット１３と、ダイシング用粘着テープ１１をカットするダイシング用粘着テープカット部１４と、カット後のダイシング用粘着テープを回収するダイシング用粘着テープ回収部１５と、ダイシング用粘着テープ１１が貼り付けられたリングフレーム８を昇降するリングフレーム昇降機構１６と、ウエハＷをリングフレーム８に貼り付けられたダイシング用粘着テープ１１に貼り合わせるウエハマウント機構１７と、ウエハマウントするリングフレームを移載するリングフレーム搬送機構１８と、離脱装置を構成するリングフレームを吸着保持して表面保護テープ２０を剥離する剥離テーブル１９と、剥離テーブル１９上のウエハマウントされたウエハＷに剥離テープ２１を貼り付ける剥離テープ貼付ユニット２２と、貼り付けた剥離テープ２１を剥離する剥離テープ剥離ユニット２３と、剥離された処理済の剥離テープを巻き取り回収するテープ回収部２４と、リングフレームを収納するリングフレーム収納機構２５と、処理済のリングフレームを積層収納するためのカセットが装填されるリングフレーム回収部２６と、で構成されている。そして、ウエハチャックテーブル７には保持しているウエハＷの落下を防止する落下防止機構Ａが備えられている。

ウエハ供給部２は、保護テープ２０が貼り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に差し込み収納して、カセット台に装填するようになっている。リングフレーム回収部２６も、保護テープ剥離処理の済んだウエハＷがウエハマウントされたリングフレーム８を、上下に適当な間隔を持った状態でリングフレームカセットに差し込み収納して、カセット台に装填するようになっている。

ウエハ搬送機構３のロボットアームは、水平進退及び旋回可能に構成されており、ウエハ供給部２からのウエハＷの取り出し、アライメントステージ５へのウエハＷの供給を行う。

ウエハ押圧機構４は、アライメントステージ５に供給されたウエハＷが反りにより真空吸着保持ができない場合にウエハＷ表面側より押圧することにより平面に矯正し、アライメントステージ５に吸着保持させる。

アライメントステージ５は、ウエハＷのオリエンテーションフラットやノッチ等の検出に基づいて、ウエハＷの位置合わせを行う。ウエハＷ表面に貼り付けられた表面保護テープ２０が紫外線硬化型粘着テープの場合は、アライメントステージ５上方に配置してある紫外線照射ユニットにより紫外線照射を行う。これによって、表面保護テープ２０の粘着力が低下し、後述する表面保護テープ２０の剥離を容易に行うことが可能となる。

その後、ウエハＷは、平面に矯正された状態のままアライメントステージ５より保持部材であるウエハチャックテーブル７へ受け渡しを行う。

ウエハチャックテーブル７は、図２に示すように、保護テープ２０が貼り付けられているウエハＷを吸着する吸着面３０に複数の孔３１，３１が形成されている。これら孔３１，３１は、それぞれ連通し、圧力計３２を介してエアーブロー３３に連結されている。そして、エアーブロー３３等は、圧力計３２に接続されている制御部３４によってウエハＷが落下しないようにｏｎ、ｏｆｆ制御によって、ウエハＷを吸着保持している。そして、このウエハチャックテーブル７に連結されているエアーブロー３３と、制御部３４と、圧力計３２等によって、落下防止機構Ａを構成している。ここで、ウエハＷを落下しないように保持する落下防止機構Ａとして、エジェクタ効果により吸着面３０とウエハＷとの間に負圧を形成してウエハＷを保持するベルヌーイチャックを使用することもできる。また、この落下防止機構Ａは、本装置の他の駆動系とは独立した電気系統を有している。そのため、例えば、本装置側の電気系統が停電等の何らかのトラブルが発生した場合であっても、これら、制御部３４及びエアーブロー３３等は、停電せずに稼動するようになっており、ウエハＷが非常時でも、落下しないようになっている。このように、ウエハＷを下方を自由にした状態で吸着して搬送した場合であっても、これら落下防止機構Ａによって、ウエハＷの落下が防止できるようになっている。

図１にもどり、リングフレーム供給部９は、一定方向に位置決めされたリングフレーム８をワゴンに積層収納するようになっている。また、リングフレーム搬送機構１８は、リングフレーム８を真空吸着保持して移載を行う。

ダイシング用粘着テープ供給部１２は、原反ロールから導出したダイシング用粘着テープ１１をリングフレーム８の下方を通ってダイシング用粘着テープ貼付ユニット１３及びダイシング用粘着テープ回収部１５にまで導くように構成されている。なお、ダイシング用粘着テープ１１は、リングフレーム８の径よりも幅広のものが使用される。

ダイシング用粘着テープ貼付ユニット１３は、リングフレーム８にダイシング用粘着テープ１１の貼付を行い、次いで、ダイシング用粘着テープカット部１４によりダイシング用粘着テープ１１をリングフレーム８上でカットするようになっている。ダイシング用粘着テープ回収部１５は、カット後のダイシング用粘着テープ１１の回収を行う。

リングフレーム８に貼られているダイシング用粘着テープ１１をウエハＷに貼り付ける貼り付け機構を構成するリングフレーム昇降機構１６は、ダイシング用粘着テープ１１が貼り付けられたリングフレーム８を上下に昇降するようになっている。そして、ウエハＷ裏面の下方側から、このダイシング用粘着テープ１１が貼られたリングフレーム８を上昇して、ウエハＷとリングフレーム８に貼られているダイシング用粘着テープ１１とを貼り合わせてウエハＷとリングフレーム８とを一体化するウエハマウントを行う。このとき、リングフレーム８は、図３に示すように、ウエハＷに対してわずかに傾斜した状態で、対向して配置されている。そのため、リングフレーム昇降機構１６によって、リングフレーム８をウエハＷ側に、即ちウエハＷの下方から上昇させることによって、リングフレーム８に貼り付けられているダイシング用粘着テープ１１は、ウエハＷの端部から順次貼り付けられるようになる。このため、リングフレーム昇降機構１６の上昇に伴って、ダイシング用粘着テープ１１が気泡を押し出すようにウエハＷに貼り合わされるようになり、ウエハＷとダイシング用粘着テープ１１との間に気泡が残存することなく両者を一体化することができる。

リングフレーム搬送機構１８は、ウエハＷがダイシング用粘着テープ１１に貼り合わされて、ウエハＷと一体化されたリングフレーム８を真空吸着保持して移載する。

剥離テーブル１９は、ダイシング用粘着テープ１１が貼り付けられたリングフレーム８を載置保持し、図１に示すように、リングフレーム８を真空吸着保持し、剥離テープ貼付ユニット２２によってウエハＷ上の表面保護テープ２０に剥離テープ２１の貼付を行う。そして、テープ剥離ユニット２２は、貼り付けた剥離テープ２１と表面保護テープ２０を一体で剥離するようになっている。テープ回収部２４は、剥離された処理済の剥離テープ２１を回収する。表面保護テープ２０の剥離時には、剥離テーブル１９内に設けられている図示しないヒータ等によってリングフレーム８を加温し、表面保護テープ２０の剥離を容易なものとすることもできる。

リングフレーム収納機構２５は、リングフレーム８を真空吸着保持して移載してリングフレーム回収部２６への収納準備を行う。

次に、以上の構成の本発明に係る粘着テープ貼付方法の実施形態の一例の基本的な工程を図４を参照しつつ説明する。

まず、ウエハ搬送機構３のロボットアームがウエハ供給部２のカセットからパターンが形成された表面が上方を向いて収納されているウエハ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５上に移載する（ステップＳ１）。ここで、ウエハＷの吸着状態を確認し（ステップＳ２）、ウエハＷの平面度が悪く、反り等によって、吸着状態が悪い場合は、ウエハ押圧機構４によりウエハＷを平面に矯正する（ステップＳ９）。そして、矯正した状態で吸着保持される。ここで、ウエハＷのオリエンテーションフラットやノッチ等の検出に基づいて、ウエハＷの位置合わせが行われる。その後、ウエハＷに貼り付けられている表面保護テープ２０が紫外線硬化型の場合には、アライメントステージ５上で紫外線照射処理が行われる（ステップＳ３）。

位置合わせが行われたウエハＷは、アライメントステージ５がウエハチャックテーブル７の下方まで移動して、ウエハチャックテーブル７への平面の状態を保持したまま受け渡しが行われる（ステップＳ４，Ｓ５）。

一方、リングフレーム８は、積層されているリングフレーム供給部９の上方より１枚ずつ吸着保持して取り出してダイシング用粘着テープ１１の貼付位置まで移載される（ステップＳ１０）。

ここで、ダイシング用粘着テープ１１の貼付が行われ、その後、リングフレーム８上でダイシング用粘着テープ１１のカットが行われる。カット後の不要となったダイシング用粘着テープ１１の巻き取りが行われてダイシング用粘着テープ１１の貼り付けられたリングフレーム８が作製される（ステップＳ１１）。

次いで、ダイシング用粘着テープ１１が貼られたリングフレーム８はリングフレーム昇降機構１６によってウエハＷの下方から上昇する。ここで、リングフレーム８は、ウエハＷに対してわずかに傾斜して対向して配置されているため、リングフレーム８の上昇に伴って、ダイシング用粘着テープ１１は、ウエハＷの端部から貼り合わされて、ウエハＷとリングフレーム８とが一体化するウエハマウントが行われる（ステップＳ６）。ここで、ウエハマウントが行われたリングフレームのことを、マウントフレームと称する。

ウエハＷと一体化されたリングフレーム（マウントフレーム）８は、ウエハＷ上の表面保護テープ２０を剥離するために剥離テーブル１９へ移載されて、吸着保持される。そして、剥離テープ２１をウエハＷ上に貼り付けられた表面保護テープ２０上に貼り付けて、剥離テープ２１を剥離することで表面保護テープ２０を剥離していく（ステップＳ７）。その後、このリングフレーム（マウントフレーム）８は、リングフレーム回収部２６に１枚づつ収納される（ステップＳ８）。なお、本発明は、以上の実施形態例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で変形したものをも含むものである。

本発明は、以上のように構成されており、ウエハ裏面加工後にカセットに収納されているウエハを反転させることなく、次の工程であるウエハ裏面へのダイシング用粘着テープの貼り付け及びリングフレームとの一体化をウエハの反転機構を必要としない一台の装置で行うことができ、装置の大型化を抑制することができる。このため、クリーンルーム内の限られたスペースを効率的に使用することができる。

本発明に係る半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付装置の要部を示す概略斜視図である。本発明に係る半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付装置の落下防止機構の一例を示す概略図である。ウエハ裏面へのダイシング用粘着テープの貼り付け方法を説明するための図である。本発明に係る半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付方法を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

Ａ落下防止機構
１粘着テープ貼付装置
２ウエハ供給部
３ウエハ搬送機構
４ウエハ押圧機構
５アライメントステージ
６紫外線照射ユニット
７ウエハチャックテーブル
８リングフレーム（マウントフレーム）
９リングフレーム供給部
１０リングフレーム搬送機構
１１ダイシング用粘着テープ
１２ダイシング用粘着テープ供給部
１３ダイシング用粘着テープ貼付ユニット
１４ダイシング用粘着テープカット部
１５ダイシング用粘着テープ回収部
１６リングフレーム昇降機構
１７ウエハマウント機構
１８リングフレーム搬送機構
１９剥離テーブル
２０表面保護テープ
２１剥離テープ
２２剥離テープ貼付ユニット
２３剥離テープ剥離ユニット
３０吸着面
３１孔
３２圧力計
３３エアーブロー
３４制御部

Claims

半導体ウエハの裏面加工処理後に前記半導体ウエハの裏面に粘着テープを貼り付ける半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付方法であって、
半導体ウエハをパターンが形成された面を上方に向けた状態で保持し、前記半導体ウエハの裏面に下方から粘着テープを貼り付けることを特徴とする半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付方法。
前記粘着テープが予めリングフレームに貼り付けられており、この粘着テープに前記半導体ウエハを貼り付ける請求項１に記載の半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付方法。
前記リングフレームと前記半導体ウエハのいずれか一方を他方に対して傾斜させて対向させ、前記粘着テープを前記半導体ウエハの端部から順次貼り付ける請求項１又は２に記載の半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付方法。
半導体ウエハを保持する保持部材と、予め粘着テープが貼られているリングフレームを保持するアームと、前記半導体ウエハの下方より前記リングフレームに貼られている粘着テープを貼り付ける貼り付け機構とを備えてなり、前記保持部材に、前記半導体ウエハの落下防止機構が設けられていることを特徴とする半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付装置。
前記落下防止機構が、独立した駆動系を有している請求項４に記載の半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付装置。