JP2005150453A

JP2005150453A - 薄型半導体ウェハーの剥離方法及びその装置並びに薄型半導体ウェハーの製造方法

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Publication number: JP2005150453A
Application number: JP2003386731A
Authority: JP
Inventors: Noriyoshi Fujii; 知徳藤井; Masahiro Haruhara; 昌宏春原; Kenji Takahashi; 健司高橋
Original assignee: Toshiba Corp; Shinko Electric Industries Co Ltd; Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Shinko Electric Industries Co Ltd; Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2003-11-17
Filing date: 2003-11-17
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】支持基盤に接着したウェハーやペレットを短時間で容易に剥離できる薄型半導体ウェハーの剥離方法及びその装置並びに薄型半導体ウェハーの製造方法及びペレットの製造方法を提供する。
【解決手段】紫外線の照射によって接着強度が低下する第１接着テープ３１によって支持基盤２０上に固定された薄型半導体ウェハー４１を支持基盤２０から剥離するときに、ウェハー４１の表面に第２接着テープ３２を貼り付けた後、紫外線ランプ２３を点灯して透光板２１を介して第１接着テープ３１に紫外線を照射して第１接着テープ３１の接着強度を低下させ、可動部１１を徐々に回動させて、ウェハー４１を撓ませながら第２接着テープ３２によって円筒面に接着して支持基盤２０からウェハー４１を剥離する。
【選択図】図５

Description

本発明は、薄型半導体ウェハーの剥離方法及びその装置並びに薄型半導体ウェハーの製造方法及びペレットの製造方法に関し、特に支持基盤に接着固定された薄型半導体ウェハーに関するものである。

近年、半導体電子機器の発達が目覚ましく、各種電子機器の小型化及び軽量化が望まれているため、電子機器を構成する個々の電子部品の小型化も進んでいる。

また、ＣＰＵの処理速度の向上はもとより、半導体電子部品の高密度化及び小型化においても著しい進歩が成し遂げられている。

例えば、半導体電子部品の高密度化のために半導体ウェハーの表面を研削して厚さを薄く形成した薄型半導体ウェハーを用いて半導体チップを製造することにより半導体電子部品の小型化を図っている。

従来、薄型半導体ウェハーを製造するには、支持基盤上に接着用のワックスを塗布し、このワックスによって半導体ウェハーの裏面を支持基盤の表面に接着して固定した後に、半導体ウェハーの表面をダイシング装置によって研削することにより半導体ウェハーの厚みを薄くしていた。

しかしながら、上記のようにワックスによって支持基盤に半導体ウェハーを貼り合わせているので、支持基盤から薄型半導体ウェハーを剥離するためにはワックスを溶融する有機溶剤などに数時間浸漬させておかなければならなかった。このため、タクトタイムが遅くなっていた。

本発明の目的は上記の問題点に鑑み、支持基盤に接着したウェハーを短時間で容易に剥離できる薄型半導体ウェハーの剥離方法及びその装置並びに薄型半導体ウェハーの製造方法を提供することである。

本発明は上記の目的を達成するために請求項１では、紫外線の照射または加熱によって接着強度が低下する第１接着テープを薄型半導体ウェハーの裏面と支持基盤の表面との間に介在させて前記支持基盤に接着して固定された薄型半導体ウェハーの剥離方法であって、前記半導体ウェハーと前記支持基盤との間に介在する前記第１接着テープの接着強度を低下させる工程と、前記接着強度が低下した第１接着テープ上の薄型半導体ウェハーの表面と、所定の曲率で突出した円筒面を有する可動部との間に紫外線の照射または加熱によって接着強度が低下する第２接着テープを介在させて前記円筒面に前記薄型半導体ウェハーの一縁部から他縁部に向けて、前記薄型半導体ウェハーを撓ませながら前記円筒面に接着して前記支持基盤から前記薄型半導体ウェハーを剥離する工程と、前記可動部の円筒面と薄型半導体ウェハーとを接着している第２接着テープの接着強度を低下させて、前記可動部から薄型半導体ウェハーを剥離する工程とを含む薄型半導体ウェハーの剥離方法を提案する。

該薄型半導体ウェハーの剥離方法は、半導体ウェハーを前記第１接着テープによって支持基盤に貼り合わせ、ダイシング加工による薄型化処理を施して薄型半導体ウェハーとした後、或いはさらに薄型半導体ウェハーの表面に所定の半導体プロセスを行った後に、支持基盤から薄型半導体ウェハーを剥離する工程において、前記第１接着テープの接着強度を低下させた後あるいは低下させながら、前記可動部の円筒面の周方向に前記可動部を回動させ、前記可動部の突出した円筒面に第２接着テープによって薄型半導体ウェハーを接着しながら前記支持基盤から剥離する。前記円筒面に前記半導体ウェハーを接着するときに、前記薄型半導体ウェハーが破損しない範囲で撓ませて前記薄型半導体ウェハーの一縁部から他縁部に向けて徐々に前記円筒面に接着しながら前記支持基盤から剥離する。このときの前記円筒面の曲率は、薄型半導体ウェハーの変形量を薄型半導体ウェハーが割れない範囲となる曲率に設定されている。このように前記薄型半導体ウェハーを撓ますことにより、前記薄型半導体ウェハーと支持基盤とを接着している接着テープは直線上において薄型半導体ウェハーから剥離される線剥離となるため、前記支持基盤から薄型半導体ウェハーを容易に剥離することができる。さらに、前記可動部の円筒面と薄型半導体ウェハーとを接着している第２接着テープの接着強度を低下させることにより、前記可動部から薄型半導体ウェハーを容易に剥離することができる。

また、請求項２では、請求項１に記載の薄型半導体ウェハーの剥離方法において、前記可動部の少なくとも前記円筒面の部分と前記支持基盤が紫外線透過性を有する部材にて構成されていると共に、前記第１接着テープと第２接着テープとして、紫外線を照射することによって接着強度が低下する接着テープを用い、前記支持基盤の裏面側から前記第１接着テープに紫外線を照射して、前記第１接着テープの接着強度を低下させ、前記可動部の円筒面の裏面側から前記第２接着テープに紫外線を照射して、前記第２接着テープの接着強度を低下させる薄型半導体ウェハーの剥離方法を提案する。

該薄型半導体ウェハーの剥離方法は、前記薄型半導体ウェハーを前記支持基盤から剥離するときに、前記支持基盤の裏面側から前記第１接着テープに紫外線を照射して前記第１接着テープの接着強度を低下させる。さらに、前記薄型半導体ウェハーを前記可動部から剥離するときに、前記円筒面の裏面側から前記第２接着テープに紫外線を照射して前記第２接着テープの接着強度を低下させる。

また、請求項３では、請求項１に記載の薄型半導体ウェハーの剥離方法において、前記可動部の少なくとも前記円筒面の部分と前記支持基盤が熱伝導性を有する部材にて構成すされていと共に、前記第１接着テープと第２接着テープとして、加熱することによって接着強度が低下する接着テープを用い、前記支持基盤を加熱して前記第１接着テープの接着強度を低下させ、前記可動部の円筒面の部分を加熱して前記第２接着テープの接着強度を低下させる薄型半導体ウェハーの剥離方法を提案する。

該薄型半導体ウェハーの剥離方法は、前記薄型半導体ウェハーを前記支持基盤から剥離するときに、前記支持基盤を加熱することにより該加熱された支持基盤から前記第１接着テープに熱が伝達されて接着強度が低下する。さらに、前記薄型半導体ウェハーを前記可動部から剥離するときに、前記円筒面の部分を加熱することにより該加熱された円筒面の部分から前記第２接着テープに熱が伝達されて前記第２接着テープの接着強度が低下する。

また、請求項４では、請求項１に記載の薄型半導体ウェハーの剥離方法において、前記円筒面の曲率を前記半導体ウェハーの直径の５倍から３０倍の範囲内に設定する薄型半導体ウェハーの剥離方法を提案する。

該薄型半導体ウェハーの剥離方法は、前記円筒面の曲率を前記半導体ウェハーの直径の５倍から３０倍の範囲内に設定することにより、前記薄型半導体ウエハーを撓ませて前記円筒面に接着したときに薄型半導体ウェハーが割れない範囲内に薄型半導体ウエハーの変形量を抑えている。

また、請求項５では、板状の半導体ウェハーを支持基盤に固定して該半導体ウェハーの表面を研削してウェハーの厚みを薄くする薄型半導体ウェハーの製造方法において、紫外線の照射または加熱によって接着強度が低下する第１接着テープを前記半導体ウェハーの裏面と支持基盤の表面との間に介在させて前記半導体ウェハーを前記支持基盤に接着して固定する工程と、前記支持基盤に固定した半導体ウェハーの表面を研削してウェハーの厚みを薄くして薄型半導体ウェハーを形成する工程と、前記半導体ウェハーと前記支持基盤との間に介在する前記第１接着テープの接着強度を低下させる工程と、前記接着強度が低下した第１接着テープ上の薄型半導体ウェハーの表面と、所定の曲率で突出した円筒面を有する可動部との間に紫外線の照射または加熱によって接着強度が低下する第２接着テープを介在させて前記円筒面に前記薄型半導体ウェハーの一縁部から他縁部に向けて、前記薄型半導体ウェハーを撓ませながら前記円筒面に接着して前記支持基盤から前記薄型半導体ウェハーを剥離する工程と、前記薄型半導体ウェハーを接着した可動部を次工程の支持基盤上に移送する工程と、前記次工程の支持基盤上に移送した可動部の円筒面と薄型半導体ウェハーとを接着している第２接着テープの接着強度を低下させて、前記可動部から薄型半導体ウェハーを剥離する工程とを含む薄型半導体ウェハーの製造方法を提案する。

該薄型半導体ウェハーの製造方法では、半導体ウェハーの裏面と支持基盤の表面とを前記第１接着テープによって貼り合わせて固定した後に、ダイシング装置などを用いて半導体ウェハーの表面を研削して半導体ウェハーの厚みを薄くして薄型半導体ウェハーを形成する。この後、前記支持基盤から薄型半導体ウェハーを剥離する工程において、前記第１接着テープの接着強度を低下させた後あるいは低下させながら、前記円筒面の周方向に前記可動部を回動させ、前記可動部の突出した円筒面に第２接着テープによって薄型半導体ウェハーを接着しながら前記支持基盤から剥離する。前記円筒面に前記半導体ウェハーを接着するときに、前記薄型半導体ウェハーが破損しない範囲で撓ませて前記薄型半導体ウェハーの一縁部から他縁部に向けて徐々に前記円筒面に接着しながら前記支持基盤から剥離する。このときの前記円筒面の曲率は、薄型半導体ウェハーの変形量を薄型半導体ウェハーが割れない範囲となる曲率に設定されている。このように前記薄型半導体ウェハーを撓ますことにより、前記薄型半導体ウェハーと支持基盤とを接着している接着テープは直線上において薄型半導体ウェハーから剥離される線剥離となるため、前記支持基盤から薄型半導体ウェハーを容易に剥離することができる。さらに、前記可動部の円筒面と薄型半導体ウェハーとを接着している第２接着テープの接着強度を低下させることにより、前記可動部から薄型半導体ウェハーを容易に剥離することができる。

また、請求項６では、請求項５に記載の薄型半導体ウェハーの製造方法において、前記可動部の少なくとも前記円筒面の部分と前記支持基盤が紫外線透過性を有する部材にて構成されていると共に、前記第１接着テープと第２接着テープとして、紫外線を照射することによって接着強度が低下する接着テープを用い、前記支持基盤の裏面側から前記第１接着テープに紫外線を照射して、前記第１接着テープの接着強度を低下させ、前記可動部の円筒面の裏面側から前記第２接着テープに紫外線を照射して、前記第２接着テープの接着強度を低下させる薄型半導体ウェハーの製造方法を提案する。

該薄型半導体ウェハーの製造方法では、前記薄型半導体ウェハーを前記支持基盤から剥離するときに、前記支持基盤の裏面側から前記第１接着テープに紫外線を照射して前記第１接着テープの接着強度を低下させる。さらに、前記薄型半導体ウェハーを前記可動部から剥離するときに、前記円筒面の裏面側から前記第２接着テープに紫外線を照射して前記第２接着テープの接着強度を低下させる。

また、請求項７では、請求項５に記載の薄型半導体ウェハーの製造方法において、前記可動部の少なくとも前記円筒面の部分と前記支持基盤が熱伝導性を有する部材にて構成されていると共に、前記第１接着テープと第２接着テープとして、加熱することによって接着強度が低下する接着テープを用い、前記支持基盤を加熱して前記第１接着テープの接着強度を低下させ、前記可動部の円筒面の部分を加熱して前記第２接着テープの接着強度を低下させる薄型半導体ウェハーの製造方法を提案する。

該薄型半導体ウェハーの製造方法では、前記薄型半導体ウェハーを前記支持基盤から剥離するときに、前記支持基盤を加熱することにより該加熱された支持基盤から前記第１接着テープに熱が伝達されて接着強度が低下する。さらに、前記薄型半導体ウェハーを前記可動部から剥離するときに、前記円筒面の部分を加熱することにより該加熱された円筒面の部分から前記第２接着テープに熱が伝達されて前記第２接着テープの接着強度が低下する。

また、請求項８では、請求項５に記載の薄型半導体ウェハーの製造方法において、前記円筒面の曲率を前記半導体ウェハーの直径の５倍から３０倍の範囲内に設定する薄型半導体ウェハーの製造方法を提案する。

該薄型半導体ウェハーの製造方法では、前記円筒面の曲率を前記半導体ウェハーの直径の５倍から３０倍の範囲内に設定することにより、前記薄型半導体ウエハーを撓ませて前記円筒面に接着したときに薄型半導体ウェハーが割れない範囲内に薄型半導体ウエハーの変形量を抑えている。

また、請求項９では、紫外線の照射によって接着強度が低下する第１接着テープを薄型半導体ウェハーの裏面と支持基盤の表面との間に介在させて前記支持基盤に接着して固定された薄型半導体ウェハーを前記支持基盤から剥離する薄型半導体ウェハーの剥離装置であって、表面に前記薄型半導体ウェハーを固定すための紫外線透過性を有する透光板と、前記透光板の裏面側に配置され、前記透光板の表面側に向けて紫外線を照射する第１紫外線照射手段とを有する前記支持基盤と、所定の曲率で外部に突出した円筒面を有し且つ少なくとも該円筒面を構成する部分が紫外線透過性を有する部材からなり、紫外線の照射によって接着強度が低下する第２接着テープによって前記支持基盤上の薄型半導体ウェハーを表面に貼り付ける円筒面部と、前記円筒面部の裏面側に配置され、前記透光板の表面側に向けて紫外線を照射する第２紫外線照射手段とを有する可動部と、前記円筒面の周方向に前記可動部を回動する駆動機構部とを備えている薄型半導体ウェハーの剥離装置を提案する。

該薄型半導体ウェハーの剥離装置によれば、前記支持基盤上に第１接着テープによって接着固定された薄型半導体ウェハーを支持基盤から剥離するときは、前記第１紫外線照射手段から前記透光板を介して前記第１接着テープに紫外線を照射して第１接着テープの接着強度を低下させる。この後、前記可搬部の円筒面部と前記薄型半導体ウェハーの表面との間に前記第２接着テープを介在させて前記可搬部を円筒面の周方向に回動させ、前記円筒面に第２接着テープによって薄型半導体ウェハーを接着しながら前記支持基盤から剥離する。前記円筒面に前記半導体ウェハーを接着するときに、前記薄型半導体ウェハーが破損しない範囲で撓ませて前記薄型半導体ウェハーの一縁部から他縁部に向けて徐々に前記円筒面に接着しながら前記支持基盤から剥離する。このときの前記円筒面の曲率は、薄型半導体ウェハーの変形量を薄型半導体ウェハーが割れない範囲となる曲率に設定されている。このように前記薄型半導体ウェハーを撓ますことにより、前記薄型半導体ウェハーと支持基盤とを接着している第１接着テープは直線上において薄型半導体ウェハーから剥離される線剥離となるため、前記支持基盤から薄型半導体ウェハーを容易に剥離することができる。さらに、前記第２紫外線照射手段から前記円筒面部を介して前記第２接着テープに紫外線を照射して前記円筒面と薄型半導体ウェハーとを接着している第２接着テープの接着強度を低下させることにより、前記円筒面部から薄型半導体ウェハーを容易に剥離することができる。

また、請求項１０では、加熱によって接着強度が低下する第１接着テープを薄型半導体ウェハーの裏面と支持基盤の表面との間に介在させて前記支持基盤に接着して固定された薄型半導体ウェハーを前記支持基盤から剥離する薄型半導体ウェハーの剥離装置であって、表面に前記薄型半導体ウェハーを固定すための熱伝導性を有する伝熱板と、前記伝熱板の裏面側に配置されて前記伝熱板を加熱する第１加熱手段とを有する前記支持基盤と、所定の曲率で外部に突出した円筒面を有し且つ少なくとも該円筒面を構成する部分が熱伝導性を有する部材からなり、加熱によって接着強度が低下する第２接着テープによって前記支持基盤上の薄型半導体ウェハーを表面に貼り付ける円筒面部と、前記円筒面部の裏面側に配置され、前記伝熱板を加熱する第２加熱手段とを有する可動部と、前記円筒面の周方向に前記可動部を回動する駆動機構部とを備えている薄型半導体ウェハーの剥離装置を提案する。

該薄型半導体ウェハーの剥離装置によれば、前記支持基盤上に第１接着テープによって接着固定された薄型半導体ウェハーを支持基盤から剥離するときは、前記第１加熱手段によって前記伝熱板を加熱して前記第１接着テープに熱を加えて第１接着テープの接着強度を低下させる。この後、前記可搬部の円筒面部と前記薄型半導体ウェハーの表面との間に前記第２接着テープを介在させて前記可搬部を円筒面の周方向に回動させ、前記円筒面に第２接着テープによって薄型半導体ウェハーを接着しながら前記支持基盤から剥離する。前記円筒面に前記半導体ウェハーを接着するときに、前記薄型半導体ウェハーが破損しない範囲で撓ませて前記薄型半導体ウェハーの一縁部から他縁部に向けて徐々に前記円筒面に接着しながら前記支持基盤から剥離する。このときの前記円筒面の曲率は、薄型半導体ウェハーの変形量を薄型半導体ウェハーが割れない範囲となる曲率に設定されている。このように前記薄型半導体ウェハーを撓ますことにより、前記薄型半導体ウェハーと支持基盤とを接着している第１接着テープは直線上において薄型半導体ウェハーから剥離される線剥離となるため、前記支持基盤から薄型半導体ウェハーを容易に剥離することができる。さらに、前記第２加熱手段によって前記円筒面部を加熱して前記第２接着テープに熱を加えて前記円筒面と薄型半導体ウェハーとを接着している第２接着テープの接着強度を低下させることにより、前記円筒面部から薄型半導体ウェハーを容易に短時間で剥離することができる。

本発明の請求項１乃至請求項４に記載の薄型半導体の剥離方法によれば、紫外線の照射または加熱によって接着強度が低下する接着テープによって支持基盤と薄型半導体ウェハーとを接着しているので、前記接着テープに紫外線を照射する或いは熱を加えることによって支持基盤から薄型半導体ウェハーを容易に短時間で剥離することができる。これにより、支持基盤から薄型半導体ウェハーを剥離するために要する時間は従来に比べて非常に短縮され、タクトタイムを短縮することができる。

また、請求項５乃至請求項８に記載の薄型半導体の製造方法によれば、紫外線の照射または加熱によって接着強度が低下する接着テープによって支持基盤と薄型半導体ウェハーとを接着しているので、前記接着テープに紫外線を照射する或いは熱を加えることによって支持基盤から薄型半導体ウェハーを容易に短時間で剥離することができる。これにより、支持基盤から薄型半導体ウェハーを剥離するために要する時間は従来に比べて非常に短縮され、タクトタイムを短縮することができる。

また、請求項９に記載の薄型半導体ウェハーの剥離装置によれば、紫外線の照射によって接着強度が低下する第１接着テープによって支持基盤に接着固定された薄型半導体ウェハーを支持基盤から剥離するときに、前記第１接着テープに紫外線を照射して第１接着テープの接着強度を低下させ、第２接着テープによって円筒面部に薄型半導体ウェハーを接着することによって支持基盤から薄型半導体ウェハーを容易に短時間で剥離することができる。これにより、支持基盤から薄型半導体ウェハーを剥離するために要する時間は従来に比べて非常に短縮され、タクトタイムを短縮することができる。さらに、第２接着テープによって円筒面部に接着された薄型半導体ウェハーも、同様に前記第２接着テープへ紫外線を照射することによって容易に短時間で剥離することができる。

また、請求項１０に記載の薄型半導体ウェハーの剥離装置によれば、加熱によって接着強度が低下する第１接着テープによって支持基盤に接着固定された薄型半導体ウェハーを支持基盤から剥離するときに、前記第１接着テープに熱を加えて第１接着テープの接着強度を低下させ、第２接着テープによって円筒面部に薄型半導体ウェハーを接着することによって支持基盤から薄型半導体ウェハーを容易に短時間で剥離することができる。これにより、支持基盤から薄型半導体ウェハーを剥離するために要する時間は従来に比べて非常に短縮され、タクトタイムを短縮することができる。さらに、第２接着テープによって円筒面部に接着された薄型半導体ウェハーも、同様に前記第２接着テープへ熱を加えることによって容易に短時間で剥離することができる。

以下、図面に基づいて、本発明の一実施形態を説明する。

図１は本発明の第１実施形態における薄型半導体ウェハー剥離装置を示す外観斜視図である。図において、１は薄型半導体ウェハー剥離装置で、可搬部１０と支持基盤２０とを備えている。

可搬部１０は、可動部１１とこの可動部１１を回動させる駆動機構部１４とから構成されている。

可動部１１は、紫外線を透過しない部材からなる角筒形状をなし、その底面に固定された円筒面部１２と、内部に配置された紫外線ランプ１３とを有する。

円筒面部１２は、例えば石英や青板ガラス等の紫外線を透過する部材からなり、その表面（図１における底面）と裏面（図１における上面）は所定の曲率を有する円筒面に形成されている。ここで、前記円筒面とは、円筒の周面の一部分を周方向の所定角度で切り取った形状の面を言う。

可動部１１の内部に配置された紫外線ランプ１３が点灯したときに輻射される紫外線は、円筒面部１２を透過して外部に照射されるようになっている。

さらに、可動部１１は、円筒面部１２の表面上の仮想直線と平行な回動軸１５によって駆動機構部１４に支持され、図示せぬ駆動機構によって回動軸１５を中心として回動運動できるようになっている。また、可動部１１は、図示せぬ制御部によって駆動機構の動作が制御され、この制御に基づいての回動運動できるようになっている。

また、支持基盤２０は、上面をなす透光板２１と、この透光板１１を支持する筐体２２、筐体２２の内部に配置された紫外線ランプ２３とを有する。

透光板２１は、例えば石英や青板ガラス等の紫外線を透過する平板状の部材からなる。

筐体２２は、紫外線を透過しない部材からなる角筒形状をなし、その最上部に透光板２１が装着されて固定されている。また、筐体２２の内部には、紫外線ランプ２３が配置され、紫外線ランプ１２を点灯したときに輻射される紫外線は透光板２１を透過して外部に照射されるようになっている。

また、半導体ウェハーの表面を検索してその厚さを薄くして薄型半導体ウェハー４１を形成するとき、或いは、ダイシングカッター等を用いて薄型半導体ウェハー４１を切断し、複数のペレット或いはＩＣチップを形成するときに、薄型半導体ウェハー４１を支持基板２０上に第１接着テープ３１によって固定して処理を行うことができる。

さらに、処理終了後に、支持基盤２０から薄型半導体ウェハー４１を剥離するときは、第２接着テープ３２によって薄型半導体ウェハー４１の表面を円筒面部１１の表面に貼り付けることにより、支持基盤２０から薄型半導体ウェハー４１を容易に短時間で剥離することができる。

ここで用いる第１及び第２接着テープ３１，３２は、紫外線を照射することによって接着強度が低下する両面テープであり、その形状は薄型半導体ウェハー４１とほぼ同じ形状を有している。このような接着テープとしては、例えば一般にＵＶテープと称されている両面粘着テープを用いることができる。

以下に、図２乃至図９を参照して、支持基盤２０に接着固定された薄型半導体ウェハー４１の剥離方法に関して詳細に説明する。尚、本実施形態では、シリコンウェハーを５０μｍの厚さに薄く形成する薄型化処理と、この後のペレット作成処理に上記の剥離装置１を用いた例を説明する。

薄型化していない半導体ウェハー４０の表面を研削して半導体ウェハー４０の厚みを薄くするときは、図２に示すように、半導体ウェハー４０の裏面側と透光板２１との間に第１接着テープ３１を介在させて半導体ウェハー４０を透光板２１に接着して固定する。このように透光板２１の上面と半導体ウェハー４０の裏面とを第１接着テープ３１によって面接着すると、あらゆる方向への引っ張り力及び剪断時の力に対して高い強度が得られる。

この状態で、図３に示すように、固定された半導体ウェハー４０の表面をダイシング装置５０によって研削し、例えば厚さを５０μｍに薄くした薄型半導体ウェハー（以下、単にウェハーと称する）４１を作製する。

この後、ウェハー薄型化処理用の支持基盤２０から他の処理を行う支持基盤２０にウェハー４１を搬送する。このとき、支持基盤２０の透光板２１からウェハー４１を剥離するには、図４に示すように、ウェハー４１の表面に第２接着テープ３２を貼り付ける。

次いで、図５の(a)(b)(c)に示すように、支持基盤２０内の紫外線ランプ２３を点灯して、第１接着テープ３１に紫外線を照射する。これにより、第１接着テープ３１の接着強度が低下して、ウェハー４１が第１接着テープ３１から剥がれやすくなる。このとき、ウェハー４１によって紫外線が遮断されるので、第２接着テープ３２に紫外線が照射されることはない。

さらに、可搬部１０を支持基盤２０上に移動し、可動部１１を回動させて、円筒面部１２における円筒面の周方向の一端部がウェハー４１の一方の縁部に接着するような位置に固定し、可搬部１０を下降させて円筒面の一端部をウェハー４１の一方の縁部に接着する。

この後、可搬部１０水平方向に移動させながら可動部１１を徐々に回動させて、ウェハー４１の一方の縁部から他方の縁部まで徐々に円筒面に接着していく。これにより、ウェハー４１を撓ませてウェハー４１の一縁部から他縁部に向けて徐々に円筒面に接着しながら支持基盤２０からウェハー４１が剥離される。

次いで、図６に示すように、ウェハー４１が完全に円筒面に接着されたら、可搬部１０を上昇させ、ウェハー４１を第１接着テープ３１から離した後、図７に示すように紫外線ランプ２３を消灯する。

ここで、円筒面部１２の表面の曲率は、ウェハー４１が破損しない範囲の曲率、すなわちウェハー４１の変形量をウェハー４１が割れない範囲とする曲率に設定されている。ウェハー４１が割れない範囲の円筒面部１２の曲率はウェハー４１の厚みの違いによって異なってくるが、本発明者の実験結果によれば、円筒面の曲率はウェハー４１の直径の５倍から３０倍の範囲内に設定されていることが好ましい。

このようにウェハー４１を撓ますことにより、ウェハー４１と透光板２１とを接着している第１接着テープ３１は直線上においてウェハー４１から剥離される線剥離となる。このため、透光板２１からウェハー４１を容易に短時間で剥離することができる。

次いで、ウェハー４１の表面にＩＣ回路を形成するときは、その処理を行う支持基盤２０上に可搬部１０を移動して、支持基盤２０上にウェハー４１を上記同様に第１接着テープ３１を用いて固定する。このとき、可搬部１０から支持基盤２０へウェハー４１を移す方法については次の分離工程と同様であるので省略する。

次に、ウェハー４１を切断して複数のペレットに分離する工程を図８及び図９を参照して説明する。

上記のように可搬部１０にウェハー４１を接着した状態で分離処理を行うための支持基盤２０上に可搬部１０を移動する。

次いで、図８に示すように、可搬部１０の紫外線ランプ１３を点灯して、第２接着テープ３２に紫外線を照射する。これにより、第２接着テープ３２の接着強度が低下して、ウェハー４１が第２接着テープ３２から剥がれやすくなる。

さらに、可搬部１０を支持基盤２０上に移動し、可動部１１を回動させて、円筒面部１２における円筒面に接着されているウェハー４１の一端部が支持基盤２０上の第１接着テープ３１の一方の縁部に接着するような位置に固定し、可搬部１０を下降させてウェハー４１の一端部を第１接着テープ３１の一方の縁部に接着する。

この後、可搬部１０水平方向に移動させながら可動部１１を徐々に回動させて、ウェハー４１の一方の縁部から他方の縁部まで徐々に第１接着テープ３１に接着していく。ウェハー４１が完全に第１接着テープ３１に接着されたら、可搬部１０を上昇させ、ウェハー４１を第２接着テープ３２から離した後に紫外線ランプ１３を消灯する。

次いで、図９に示すように、第１接着テープ３１によって支持基盤２０上に接着固定されたウェハー４１をダイシングカッター５１によって切断して複数のペレット４２を形成する。この状態で、各ペレット４２は第１接着テープ３１によって支持基盤２０上に接着されている。

各ペレット４２に支持基盤２０から剥離するには、上記と同様に支持基盤２０内部の紫外線ランプ２３を点灯する。これにより、紫外線ランプ２３から透光板２１を介して第１接着テープ３１に紫外線が照射されて、第１接着テープ３１の接着強度が低下し、各ペレット４２を支持基盤２０から容易に短時間で剥離することができる。このとき、第１接着テープ３１の接着強度は低下しているが、接着力が少し残っているため各ペレット４２を散乱させることなく剥離することができる。

前述したように本実施形態によれば、紫外線の照射によって接着強度が低下する第１及び第２接着テープ３１，３２によって支持基盤２０とウェハー４１とを接着しているので、第１及び第２接着テープ３１，３２に紫外線を照射することにより支持基盤２０からウェハー４１を容易に短時間で剥離することができる。これにより、支持基盤２０からウェハー４１を剥離するために要する時間は従来に比べて非常に短縮され、タクトタイムを短縮することができる。

尚、上記実施形態では、紫外線の照射によって接着強度が低下する第１及び第２接着テープ３１，３２を用いたウェハーの剥離方法及び装置に関して説明したが、熱を加えることによって接着強度が低下する第１及び第２接着テープを用いたウェハーの剥離方法及びその装置も可能である。

この様に熱を加えることによって接着強度が低下する第１及び第２接着テープを用いたウェハーの剥離装置の一例としては、例えば、図１０に示す第２実施形態の装置が挙げられる。

このウェハーの剥離装置１Ａの構成は、前述した第１実施形態の装置１とほぼ同様であり、図１０において第１実施形態の装置１と同一構成部分は同一符号をもって表している。また、第２実施形態と第１実施形態との相違点は、第１実施形態における第１及び第２接着テープ３１，３２に代えて加熱によって接着強度が低下する第１及び第２接着テープ３３，３４を用いたこと、および紫外線ランプ１３，２３に代えて電熱器１６，２４を設けたことである。

可搬部１０Ａ側の電熱器１６は、可動部１１の円筒面部１２の裏面側に密接して配置されている。また、支持基盤２０Ａ側の電熱器２４は、支持基盤２０の透光板２１の裏面側に密接して配置されている。

これにより、可動部１１の電熱器１６に通電することにより発生した熱が円筒面部１２を伝達して、円筒面部１２の表面に接着された第２接着テープ３４を加熱することができるので、第２接着テープ３４の接着強度を低下させることができる。

また、支持基盤２０Ａの電熱器２４に通電することにより発生した熱が透光板２１を伝達して、透光板２１の表面に接着された第１接着テープ３３を加熱することができるので、第１接着テープ３３の接着強度を低下させることができる。

上記構成よりなるウェハーの剥離装置１Ａによっても、第１実施形態と同様に支持基盤２０Ａからウェハー４１を容易に短時間で剥離することができる。これにより、支持基盤２０Ａからウェハー４１を剥離するために要する時間は従来に比べて非常に短縮され、タクトタイムを短縮することができる。

尚、第２実施形態の剥離装置１Ａにおいては、可動部１１の円筒面と支持基盤２０Ａの上面が紫外線透過性を有する必要が無く、熱伝導性を必要としているので円筒面部１２と透光板２１を高い熱伝導性を有する部材に代えても良いことは言うまでもない。

また、第１及び第２実施形態の剥離装置１，１Ａの構成は一例であり、本願発明の剥離装置はこれらの構成のみに限定されないことは言うまでもないことである。

本発明の第１実施形態における薄型半導体ウェハー剥離装置を示す外観斜視図本発明の第１実施形態における支持基盤に接着固定された薄型半導体ウェハーの剥離方法を説明する図本発明の第１実施形態における支持基盤に接着固定された薄型半導体ウェハーの剥離方法を説明する図本発明の第１実施形態における支持基盤に接着固定された薄型半導体ウェハーの剥離方法を説明する図本発明の第１実施形態における支持基盤に接着固定された薄型半導体ウェハーの剥離方法を説明する図本発明の第１実施形態における支持基盤に接着固定された薄型半導体ウェハーの剥離方法を説明する図本発明の第１実施形態における支持基盤に接着固定された薄型半導体ウェハーの剥離方法を説明する図本発明の第１実施形態における薄型半導体ウェハーの移送方法を説明する図本発明の第１実施形態における薄型半導体ウェハーの切断方法を説明する図本発明の第２実施形態における薄型半導体ウェハー剥離装置を示す外観斜視図

符号の説明

１…薄型半導体ウェハー剥離装置、１０，１０Ａ…可搬部、１１…紫外線透過板、１２…筐体、１３…紫外線ランプ、１４…電熱線、２０，２０Ａ…支持基盤、２１…紫外線透過板、２２…筐体、２３…紫外線ランプ、２４…電熱線、３１…第１接着テープ、３２…第２接着テープ、３３…第１接着テープ、３４…第２接着テープ、４０…半導体ウェハー、４１…薄型半導体ウェハー、４２…ペレット、５０…ダイシング装置、５１…ダイシングカッター。

Claims

紫外線の照射または加熱によって接着強度が低下する第１接着テープを薄型半導体ウェハーの裏面と支持基盤の表面との間に介在させて前記支持基盤に接着して固定された薄型半導体ウェハーの剥離方法であって、
前記半導体ウェハーと前記支持基盤との間に介在する前記第１接着テープの接着強度を低下させる工程と、
前記接着強度が低下した第１接着テープ上の薄型半導体ウェハーの表面と、所定の曲率で突出した円筒面を有する可動部との間に紫外線の照射または加熱によって接着強度が低下する第２接着テープを介在させて前記円筒面に前記薄型半導体ウェハーの一縁部から他縁部に向けて、前記薄型半導体ウェハーを撓ませながら前記円筒面に接着して前記支持基盤から前記薄型半導体ウェハーを剥離する工程と、
前記可動部の円筒面と薄型半導体ウェハーとを接着している第２接着テープの接着強度を低下させて、前記可動部から薄型半導体ウェハーを剥離する工程とを含む
ことを特徴とする薄型半導体ウェハーの剥離方法。
前記可動部の少なくとも前記円筒面の部分と前記支持基盤が紫外線透過性を有する部材にて構成されていると共に、
前記第１接着テープと第２接着テープとして、紫外線を照射することによって接着強度が低下する接着テープを用い、
前記支持基盤の裏面側から前記第１接着テープに紫外線を照射して、前記第１接着テープの接着強度を低下させ、
前記可動部の円筒面の裏面側から前記第２接着テープに紫外線を照射して、前記第２接着テープの接着強度を低下させる
ことを特徴とする請求項１に記載の薄型半導体ウェハーの剥離方法。
前記可動部の少なくとも前記円筒面の部分と前記支持基盤が熱伝導性を有する部材にて構成すされていと共に、
前記第１接着テープと第２接着テープとして、加熱することによって接着強度が低下する接着テープを用い、
前記支持基盤を加熱して前記第１接着テープの接着強度を低下させ、
前記可動部の円筒面の部分を加熱して前記第２接着テープの接着強度を低下させる
ことを特徴とする請求項１に記載の薄型半導体ウェハーの剥離方法。
前記円筒面の曲率を前記半導体ウェハーの直径の５倍から３０倍の範囲内に設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の薄型半導体ウェハーの剥離方法。
板状の半導体ウェハーを支持基盤に固定し、該半導体ウェハーの表面を研削してウェハーの厚みを薄くする薄型半導体ウェハーの製造方法において、
紫外線の照射または加熱によって接着強度が低下する第１接着テープを前記半導体ウェハーの裏面と支持基盤の表面との間に介在させて前記半導体ウェハーを前記支持基盤に接着して固定する工程と、
前記支持基盤に固定した半導体ウェハーの表面を研削してウェハーの厚みを薄くして薄型半導体ウェハーを形成する工程と、
前記半導体ウェハーと前記支持基盤との間に介在する前記第１接着テープの接着強度を低下させる工程と、
前記接着強度が低下した第１接着テープ上の薄型半導体ウェハーの表面と、所定の曲率で突出した円筒面を有する可動部との間に紫外線の照射または加熱によって接着強度が低下する第２接着テープを介在させて前記円筒面に前記薄型半導体ウェハーの一縁部から他縁部に向けて、前記薄型半導体ウェハーを撓ませながら前記円筒面に接着して前記支持基盤から前記薄型半導体ウェハーを剥離する工程と、
前記薄型半導体ウェハーを接着した可動部を次工程の支持基盤上に移送する工程と、
前記次工程の支持基盤上に移送した可動部の円筒面と薄型半導体ウェハーとを接着している第２接着テープの接着強度を低下させて、前記可動部から薄型半導体ウェハーを剥離する工程とを含む
ことを特徴とする薄型半導体ウェハーの製造方法。
前記可動部の少なくとも前記円筒面の部分と前記支持基盤が紫外線透過性を有する部材にて構成されていると共に、
前記第１接着テープと第２接着テープとして、紫外線を照射することによって接着強度が低下する接着テープを用い、
前記支持基盤の裏面側から前記第１接着テープに紫外線を照射して、前記第１接着テープの接着強度を低下させ、
前記可動部の円筒面の裏面側から前記第２接着テープに紫外線を照射して、前記第２接着テープの接着強度を低下させる
ことを特徴とする請求項５に記載の薄型半導体ウェハーの製造方法。
前記可動部の少なくとも前記円筒面の部分と前記支持基盤が熱伝導性を有する部材にて構成されていると共に、
前記第１接着テープと第２接着テープとして、加熱することによって接着強度が低下する接着テープを用い、
前記支持基盤を加熱して前記第１接着テープの接着強度を低下させ、
前記可動部の円筒面の部分を加熱して前記第２接着テープの接着強度を低下させる
ことを特徴とする請求項５に記載の薄型半導体ウェハーの製造方法。
前記円筒面の曲率を前記半導体ウェハーの直径の５倍から３０倍の範囲内に設定する
ことを特徴とする請求項５に記載の薄型半導体ウェハーの製造方法。
紫外線の照射によって接着強度が低下する第１接着テープを薄型半導体ウェハーの裏面と支持基盤の表面との間に介在させて前記支持基盤に接着して固定された薄型半導体ウェハーを前記支持基盤から剥離する薄型半導体ウェハーの剥離装置であって、
表面に前記薄型半導体ウェハーを固定すための紫外線透過性を有する透光板と、
前記透光板の裏面側に配置され、前記透光板の表面側に向けて紫外線を照射する第１紫外線照射手段とを有する前記支持基盤と、
所定の曲率で外部に突出した円筒面を有し且つ少なくとも該円筒面を構成する部分が紫外線透過性を有する部材からなり、紫外線の照射によって接着強度が低下する第２接着テープによって前記支持基盤上の薄型半導体ウェハーを表面に貼り付ける円筒面部と、
前記円筒面部の裏面側に配置され、前記透光板の表面側に向けて紫外線を照射する第２紫外線照射手段とを有する可動部と、
前記円筒面の周方向に前記可動部を回動する駆動機構部とを備えている
ことを特徴とする薄型半導体ウェハーの剥離装置。
加熱によって接着強度が低下する第１接着テープを薄型半導体ウェハーの裏面と支持基盤の表面との間に介在させて前記支持基盤に接着して固定された薄型半導体ウェハーを前記支持基盤から剥離する薄型半導体ウェハーの剥離装置であって、
表面に前記薄型半導体ウェハーを固定すための熱伝導性を有する伝熱板と、
前記伝熱板の裏面側に配置されて前記伝熱板を加熱する第１加熱手段とを有する前記支持基盤と、
所定の曲率で外部に突出した円筒面を有し且つ少なくとも該円筒面を構成する部分が熱伝導性を有する部材からなり、加熱によって接着強度が低下する第２接着テープによって前記支持基盤上の薄型半導体ウェハーを表面に貼り付ける円筒面部と、
前記円筒面部の裏面側に配置され、前記伝熱板を加熱する第２加熱手段とを有する可動部と、
前記円筒面の周方向に前記可動部を回動する駆動機構部とを備えている
ことを特徴とする薄型半導体ウェハーの剥離装置。