JP2005311176A - 吸着装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 装置の簡略化を図ることができ、ウエハ等の板状部材に貼付された保護テープの剥離不良をなくすことのできる吸着装置を提供すること。
【解決手段】 ウエハＷは、裏面側からダイシングテープＴを介してリングフレームＲに支持されているとともに、表面側に保護テープＨが貼付されている。吸着装置１２は、吸着面１５を上面に備えたテーブル１６を備えている。吸着面１５は、所定の吸着を行うことによりダイシングテープＴを吸着してウエハＷを保持する。吸着面１５の外周に沿う少なくとも一部領域には、溝２４が形成され、吸着面１５により吸気を行うことにより、溝２４内が負圧となってダイシングシテープＴを陥没させる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、一方の面に粘着シートが貼付された板状部材を保持する吸着装置に係り、更に詳しくは、板状部材の他方の面に貼付された保護テープを容易且つ迅速に剥離することができる吸着装置に関する。
従来より、表面側が回路面となる略円盤状の半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）が知られている。このウエハは、一般的に、前記回路面に保護テープを貼着した後で、裏面側をグラインダー等により切削加工することで厚みが調整される。そして、リングフレームの内側に表出するダイシングテープの粘着面側にウエハの裏面側を貼り合わせた状態で、保護テープをウエハの表面側から剥がし、その後、当該ウエハを賽の目状に切断することにより半導体チップが形成される。
このように、ウエハから保護テープを剥離する装置として、図１２に示されるタイプのものが知られている。同装置は、上面側を吸着面５０としてダイシングテープＴを吸着することによりウエハＷを保持する吸着装置５１と、この吸着装置５１に保持されたウエハＷの保護テープＨを剥離する剥離ユニット５３とを備えて構成されている。剥離ユニット５３は、図示省略した供給リール及び巻取リールの間で繰り出される帯状の剥離用テープＰに掛け回されるローラ５４を備え、当該ローラ５４を介して剥離用テープＰを保護テープＨの外周縁に貼り付けた後、剥離用テープＰを巻き取りつつ保護テープＨの径方向に沿ってローラ５４を転動させることにより、ウエハＷから保護テープＨが剥離されるようになっている。
このような装置の問題点として、図１２に示されるように、剥離用テープＰを保護テープＨの外周縁に貼り付けるときに、ローラ５４が弾性変形して剥離用テープＰ及びダイシングテープＴが接着し、この状態で保護テープＨの剥離を始めるとウエハＷを損傷させてしまう。
そこで、前述の問題を解消するものとして、例えば、特許文献１に開示されるタイプのものが知られている。同文献において、前記吸着装置の近傍位置には、ダイシングテープの粘着面側（上面側）を隠蔽可能なマスク板が設けられている。このマスク板は、前記ローラを介して剥離用テープを保護テープの外周縁に貼り付けるときに、剥離用テープがダイシングテープに接着することを防止する一方、保護テープを剥離する前後において、吸着装置の上方から退避する位置に回動可能に設けられている。
特開２００１−３１９９０６号公報
しかしながら、特許文献１の構成にあっては、マスク板を移動させるための構造の部品点数が増大し、装置の複雑化を招来するという不都合を生じる。しかも、吸着面上のウエハを交換する毎に、マスク板を移動してダイシングテープを隠蔽したり、マスク板を吸着装置の外側に退避させる必要があるため、保護テープの剥離処理に要する時間が長くなるという不都合を招来する。
なお、リングフレームに対してウエハを上昇させる昇降装置を用いることにより、ダイシングテープを傾斜姿勢に保って剥離用テープと保護テープとの接着を防止する構造も知られているが、これによっても、昇降装置の複雑化や、ウエハの上昇工程に起因する剥離処理の長時間化を招来するという不都合がある。
［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、装置の簡略化を図ることができ、且つ、板状部材に貼付された保護テープの剥離するときに、当該剥離を迅速且つスムースに行うことができる吸着装置を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明は、板状部材の一方の面に貼付され、当該板状部材の外周からはみ出る平面形状を備えた粘着シートを吸着することで板状部材を保持する吸着装置において、
所定の吸気を行うことにより前記粘着シートを吸着する吸着面を備えたテーブルを含み、
前記板状部材の外周に沿う少なくとも一部領域に溝が形成される、という構成を採っている。
本発明において、前記テーブルは、吸着面と略同一面上に位置する領域を有するテーブル本体と、このテーブル本体の領域内に設けられて前記吸着面を形成する吸着部材とを備え、
前記吸着面は、板状部材の平面形状に対応する平面形状を備え、吸着面の外周に沿うテーブル本体に前記溝が形成される、という構成も好ましくは採用される。
また、前記溝は、吸着面の面内中央部から外周を結ぶ方向に沿って所定間隔を隔てて複数形成される、という構成を採用することが好ましい。
また、前記板状部材の他方の面には、帯状の剥離用テープを介して剥離可能な保護テープが貼付され、
前記溝の延出長さは、剥離用テープの短寸幅より大きく設定される、という構成も採用することができる。
更に、本発明は、ダイシングテープを介してリングフレームに支持されたウエハの上面に貼付された保護テープを剥離する装置に用いられる吸着装置において、
所定の吸気を行うことにより前記ダイシングテープを吸着してウエハを保持する吸着面を備えたテーブルを含み、
前記ウエハの外周に沿う少なくとも一部領域に溝が形成される、という構成も採用される。
本発明によれば、粘着シートを吸着すべく吸着面から吸気を行うと、当該吸着面の外側における粘着シートと溝との間から吸着面に向かって吸気される。この吸気によって溝の内部空間の圧力が低下し、溝に重なる粘着シートが当該溝内に入り込むように陥没することとなる。従って、例えば、板状部材の他方の面に保護テープを貼付し、当該保護テープを剥離する剥離用テープを弾性変形するローラを用いて保護テープの外側縁に貼り付けるときに、前記粘着シートの陥没によって当該粘着シートが剥離用テープから離れるようになり、これらが意図することなく接着することを防止することができる。これにより、従来のようなマスク板や板状部材を移動する構造が不要となり、部品点数の削減を通じて装置の簡略化を達成できる他、剥離用テープが粘着テープに接着しないようにマスク板を移動する工程をなくすことができ、剥離に要する処理時間の短縮化を図ることが可能となる。
また、板状部材の平面形状に対応する平面形状を吸着面が備え、当該吸着面の外周に沿って溝が位置するから、吸着面と溝とを接近させて前記吸気による溝内の圧力を効率良く低下させることができ、前述の粘着シートと剥離用テープとの接着をより確実に防止することができる。
更に、吸着面の面内中央部から外周を結ぶ方向に沿って複数の溝を形成したから、種々の平面サイズの板状部材を保持させた場合であっても、これに対応して板状部材の外周に沿う位置に溝を位置させることができ、吸着装置の汎用性を向上させることが可能となる。
また、溝の延出長さを剥離用テープの短寸幅より大きくしたから、剥離用テープの短寸幅全体に亘って粘着シートを陥没させることができ、これらの接着をより一層確実に回避して保護テープの剥離をスムースに行うことが可能となる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
図１には、第１実施形態に係る吸着装置が適用された剥離装置の概略構成図が示されている。この図において、剥離装置１０は、図１中左右方向に延びるスライダ１１を介して移動可能に支持された吸着装置１２と、この吸着装置１２の上方に設けられた剥離手段１３とを備えて構成されている。
前記吸着装置１２に保持される板状部材としてのウエハＷは、図２及び図３に示されるように、略円盤状に形成されるとともに、粘着シートとしてのダイシングテープＴを介してリングフレームＲに支持されている。具体的には、ダイシングテープＴは、その上面に粘着面Ｔ１を備え、この粘着面Ｔ１を介してウエハＷの裏面（下面）に貼付されている。ダイシングテープＴは、ウエハＷよりも大きな平面積に形成されてウエハＷの外周からはみ出る平面形状を備え、外周側がリングフレームＲの（下面）に貼付されている。ウエハＷの外周とリングフレームＲの内周との間には、略円環状をなす隙間Ｓが存在し、当該隙間ＳからダイシングテープＴの粘着面Ｔ１が表出するようになっている。一方、ウエハＷの表面（上面）には保護テープＨが貼付されており、この保護テープＨは、前工程においてウエハＷの外周に沿って切断され、当該ウエハＷと略同一形状に形成されている。
前記吸着装置１２は、図１に示されるように、前記ダイシングテープＴを吸着する吸着面１５を上面に備えたテーブル１６と、このテーブル１６を下側から支持するとともに、前記スライダ１１に取り付けられて左右方向に移動可能な支持体１７とを含んで構成されている。
前記テーブル１６は、図２，図４及び図５に示されるように、平面視略円形に形成されるとともに、上部に凹部１９Ａを有する有底容器状のテーブル本体１９と、このテーブル本体１９の領域内すなわち前記凹部１９Ａの内側に設けられた多孔質部材からなる吸着部材２０と、テーブル本体１９の下面側に接続されたホース２１とを備えて構成されている。吸着部材２０は、ウエハＷに対応する平面形状すなわちウエハＷと略同一の平面形状に形成され、その上面が前記吸着面１５として形成される。
前記テーブル本体１９は、吸着部材２０の上面と略同一面上に位置する領域を上面に備え、当該領域が、ウエハＷの外周からはみ出るダイシングテープＴ及びリングフレームＲを下側から支持する支持面２３とされる。この支持面２３には、吸着面１５の図４中右端に若干の隙間を介して隣接する溝２４が設けられている。この溝２４は、吸着面１５の外周すなわちウエハＷの外周に沿って延びる平面視略円弧状に形成され、その延出方向中間部が、保護テープＨの剥離時における吸着装置１２の移動方向で最も前寄りすなわち図４中最も右寄りに位置するように設定されている。溝２４の延出長さは、後述する剥離用テープＰの短寸幅より大きく形成されている（図４参照）一方、溝２４の幅ｗ１（図２参照）は、前記隙間ＳのウエハＷの径方向に沿う幅ｗ２より小さく設定されている。また、溝２４は、図５及び図６に示されるように、吸着面１５の径方向に沿う断面視で略凹状に形成されている。
テーブル本体１９の凹部１９Ａの底部には、複数の通気溝２５が設けられ、これら通気溝２５は、前記ホース２１に連通するように設けられている。従って、ホース２１に接続された減圧ポンプ（図示省略）を作動させることにより、各通気溝２５を介して吸着部材２０の吸着面１５略全領域より空気を吸引して吸着力を発揮できるようになっている。
前記剥離手段１３は、図１に示されるように、保護テープＨに相対する面が粘着面とされる剥離用テープＰを用いてウエハＷから保護テープＨを剥離可能に設けられている。この剥離手段１３は、吸着装置１２の上方に設けられるとともに、正面視で横向き略Ｌ字状に形成された支持プレート２７と、この支持プレート２７と吸着装置１２との間に設けられて剥離用テープＰを供給する供給リール２８と、支持プレート２７の図１中右側に支持されるとともに、供給リール２８から繰り出される剥離用テープＰを保護テープＨに押さえ付ける押さえ装置２９と、支持プレート２７の図１中上部左側に支持されるとともに、押さえ装置２９を通過した剥離用テープＰを巻き取る巻取リール３０とを備えて構成されている。
前記供給リール２８から繰り出される剥離用テープＰは、当該供給リール２８の下側に配置されたガイドローラ３２を介して押さえ装置２９へ掛け回される。押さえ装置２９は、上下方向に向けられたシリンダ３３と、このシリンダ３３のロッド３３Ａに連結されて上下方向に移動する保持部材３４と、この保持部材３４の下側に回転可能に支持されるとともに、前記ガイドローラ３２から延びる剥離用テープＰが掛け回される押さえ付けローラ３５とを備えて構成されている。保持部材３４には、押さえ付けローラ３５の上側に二つのローラ３６，３６が設けられ、これらローラ３６，３６を介して押さえ付けローラ３５に掛け回された剥離用テープＰが上方に導かれるようになっている。
前記押さえ装置２９に掛け回された剥離用テープＰは、支持プレート２７に支持されて当該支持プレート２７の裏面側に位置するモータ４０によって駆動する駆動ローラ３８と、シリンダ４２で挟み込むピンチローラ４１との間を経由して、巻取リール３０に巻き取られる。この巻取リール３０は、支持プレート２７の裏面側に位置するモータ３９を介して回転可能に設けられている。なお、剥離用テープＰの供給リール２７から巻取リール２８への繰り出し力の付与は、モータ４０で行い、そこから繰り出される剥離用テープＰはモータ３９によって巻き取るように制御されている。
次に、前記剥離装置１０による保護テープＨの剥離手順について説明する。
先ず、図示しないマウント装置を介して、ウエハＷの外周が吸着面１５の外周に略一致するように図２に示される状態のウエハＷをテーブル１６上に配置する。次いで、減圧ポンプ（図示省略）を作動させて吸着面１５より吸気を行い、当該吸着面１５上のダイシングテープＴを吸着してウエハＷを保持する。このとき、支持面２３とダイシングシテープＴとの間を通過して吸着面１５に空気が吸引されるとともに、吸着面１５に沿う溝２４内の空気も吸引される。この溝２４は、ダイシングテープＴによって上方から閉塞されつつ内部の空気が吸引されるため、溝２４の内部が負圧となり、図５、図６及び図９に示されるように、ダイシングテープＴが溝２４内に入り込むように陥没し、この陥没した状態が吸気を行っている間、維持されることとなる。
このように、吸着装置１２の吸着面１５にダイシングテープＴを吸着させた後、スライダ１１に沿って吸着装置１２を移動させる。そして、図６に示されるように、押さえ装置２９における押さえ付けローラ３５の略真下に溝２４に隣接するウエハＷの外縁部（図６中右端部）が達したときに、吸着装置１２の移動を停止する。その後、図７に示されるように、シリンダ３３のロッド３３Ａを介して押さえ付けローラ３５を下方に移動させ、当該押さえ付けローラ３５に掛け回された剥離用テープＰをウエハＷ上に貼付された保護テープＨに当接させる。これにより、剥離用テープＰの粘着面が保護テープＨの外縁部（図６中右端部）に接着し、溝２４に重なるダイシングテープＴが剥離用テープＰから退避するように陥没するので、弾性によって変形する押さえ付けローラ３５であっても剥離用テープＰとダイシングテープＴとが不用意に接着することが防止される（図９参照）。
次いで、スライダ１１を介して吸着装置１２を図７中右方向に移動させるとともに、駆動ローラ３８を回転して剥離用テープＰを図７中矢印方向に繰り出す。このとき、吸着装置１２の移動速度と剥離用テープＰの繰り出し速度とは略同一となるように制御される。これにより、図８に示されるように、押さえ付けローラ３５が保護テープＨ上を転動しながら、剥離用テープＰを保護テープＨの径方向に沿って接着していくとともに、押さえ付けローラ３５を介して保護テープＨが剥離用テープＰに接着された状態で巻き取られ、保護テープＨがウエハＷから次第に剥離されることとなる。
従って、このような第１実施形態によれば、テーブル本体１６に溝２４を設けた極めて簡単な構成により、吸着面１５による通常の吸気を行うだけでダイシングテープＴを陥没させて剥離用テープＰとの接着を回避することができ、保護テープＨの剥離をスムースに行うことが可能となる。
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の説明において、前記第１実施形態と同一若しくは同等の構成部分については必要に応じて同一符号を用いるものとし、説明を省略若しくは簡略にする。
図１０及び図１１には、本発明の吸着装置に係る第２実施形態が示されている。この第２実施形態は、第１実施形態における吸着面１５の面内にも複数の溝４４を形成したところに特徴を有する。
第２実施形態における吸着部材２０には、吸着面１５の外周と略同心円上に位置する三つの隔壁部４５が設けられ、これら隔壁部４５により吸着部材２０が平面視ドーナツ型をなす三つの円環体４６と、最も内側の隔壁部４５の内方に位置する円盤体４７とに仕切られている。各隔壁部４５の平面形状は、径寸法の異なる各種のウエハＷの平面形状と略同一となるように設定されている。ここで、各円環体４６には、隔壁部４５の外周に沿って前記溝４４が形成され、これら溝４４及び前述の溝２４は、吸着面１５の面内中央部から外周を結ぶ方向すなわち吸着面１５の径方向に沿って所定間隔を隔てて位置することとなる。各円環体４６に形成された溝４４の延出長さ及び幅は、前記溝２４と略同一寸法に設定されている。
なお、図１１に示されるように、ウエハＷと重なって位置する溝４４の内部には、吸着面１５と略面一となる充填部材Ｆが配置される。当該充填部材Ｆは、溝４４に対して着脱自在に設けられるとともに、吸着面１５上でウエハＷを保持した際に溝４４の形成縁によってウエハＷの図１１中下面が傷付くことを防止するようになっている。
図１１に示されるように、テーブル本体１９における各円環体４６と円盤体４７の下側には、ホース４８に接続された吸気穴４９がそれぞれ設けられている。各ホース４８は、図示しない電磁弁を介して減圧ポンプにそれぞれ接続され、当該電磁弁を開閉することにより、各円環体４６と円盤体４７毎に独立して吸気の調整を行えるようになる。この際、隣り合う各円環体４６及び円盤体４７間において、隔壁部４５により空気の流れが遮断される。
以上の構成において、例えば、図１０に示されるように、最も外側の隔壁部４５の平面形状と略同一のウエハＷを吸着させる場合、先ず、ウエハＷと重なる位置の溝４４の内部に充填部材Ｆをセットしておく（図１１参照）。また、前記電磁弁（図示省略）を介して最も外側の円環体４６だけ吸気を停止させ、それ以外の円環体４６及び円盤体４７から吸気を行うように制御する。
この状態において、ウエハＷの外周が最も外側の隔壁部４５に略一致するように図１０に示される状態のウエハＷをテーブル１６上に配置する。これにより、吸気を行う円環体４６及び円盤体４７によってダイシングテープＴを吸着してウエハＷが保持される。このとき、第１実施形態の溝２４と同様に、最も外側の円環体４６に形成されてウエハＷの外周に沿う溝４４内の空気が吸引され、当該溝４４内にダイシングテープＴが入り込むように陥没することとなる。
なお、ウエハＷの平面形状は変更してもよく、例えば、第１実施形態と同様に吸着部材２０の外周と略同一サイズとしたり、最も内側の隔壁部４５や中間に位置する隔壁部４５と略同一サイズとしてもよい。この場合、ウエハＷと重なる位置に溝４４がある場合には、その内部に充填部材Ｆをセットするとともに、ウエハＷと重ならない円環体４６の吸気を停止させるように制御すればよい。これにより、種々のウエハＷの平面形状に対応して、当該ウエハＷの外周に沿う溝４４内にダイシングテープＴを陥没させることが可能となる。
従って、このような第２実施形態によれば、ウエハＷの平面形状を変更した場合であっても、ウエハＷの外周に沿って何れかの溝２４，４４が位置してダイシングテープＴを陥没させることができる。これにより、第１実施形態と同様の効果を得ることができる他、ウエハＷの平面形状に対する汎用性を高めることが可能となる。
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施の形態に対し、形状、数量、材質、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
例えば、前記吸着部材２０は、種々の設計変更が可能であり、例えば、吸着面１５の面内に吸気を行う多数の孔を設けた構成としてもよい。
また、前記溝２４の形成位置は、図示構成例に限られず、例えば、平面視で吸着面１５の外周に沿う略全領域に環状に形成したり、吸着面１５の径方向に沿う剥離用テープＰの貼り始め部分と貼り終わり部分の両側にそれぞれ形成する等、テーブル本体１６の支持面２３の複数箇所に形成してもよい。
更に、前記ダイシングテープＴをリングフレームＲに貼付した場合を説明したが、ダイシングテープＴがウエハＷの外周からはみ出る平面形状を備えている限りにおいて、リングフレームＲを省略してもよい。
また、前記第１実施形態では、吸着部材２０と溝２４との間に若干の隙間を介在させたが、当該隙間を設けないように溝２４を形成してもよい。
更に、前記第２実施形態における、溝４４、隔壁部４５及び円環体４６の形成数は、必要に応じて適宜増減してもよい。
また、吸着装置１２を移動させて保護テープＨの剥離を行った場合を説明したが、剥離用テープＰに掛け回される押さえ付けローラ３５を保護テープＨ上で移動させる構成に代替してもよい。要するに、剥離用テープＰの繰り出しに伴って、吸着装置１２と押さえ付けローラ３５とが相対移動可能に設けられていればよい。
本発明は、主に、剥離用テープを用いてウエハ等に板状部材に貼付された保護テープを剥離する装置に利用される。
第１実施形態に係る吸着装置が適用された剥離装置の概略構成図。 吸着装置を構成するテーブル及びこれに吸着されるウエハ等の概略斜視図。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図。 テーブルの平面図。 図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図。 図１の一部を断面視した要部拡大図。 ウエハから保護テープを剥離する初期状態を示す図６と同様の拡大図。 ウエハから保護テープを剥離する中間状態を示す図６と同様の拡大図。 図７の一部を拡大した説明図。 第２実施形態に係る吸着装置を構成するテーブル及びこれに吸着されるウエハ等の図２と同様の斜視図。 第２実施形態に係る剥離装置の図７と同様の拡大図。 従来例に係る図９と同様の説明図。
符号の説明
１２ 吸着装置
１５ 吸着面
１６ テーブル
１９ テーブル本体
２０ 吸着部材
２４ 溝
４４ 溝
Ｈ 保護テープ
Ｐ 剥離用テープ
Ｒ リングフレーム
Ｔ ダイシングテープ（粘着テープ）
Ｗ ウエハ（板状部材）

Claims (5)

  1. 板状部材の一方の面に貼付され、当該板状部材の外周からはみ出る平面形状を備えた粘着シートを吸着することで板状部材を保持する吸着装置において、
    所定の吸気を行うことにより前記粘着シートを吸着する吸着面を備えたテーブルを含み、
    前記板状部材の外周に沿う少なくとも一部領域に溝が形成されていることを特徴とする吸着装置。
  2. 前記テーブルは、吸着面と略同一面上に位置する領域を有するテーブル本体と、このテーブル本体の領域内に設けられて前記吸着面を形成する吸着部材とを備え、
    前記吸着面は、板状部材の平面形状に対応する平面形状を備え、吸着面の外周に沿うテーブル本体に前記溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の吸着装置。
  3. 前記溝は、吸着面の面内中央部から外周を結ぶ方向に沿って所定間隔を隔てて複数形成されていることを特徴とする請求項１記載の吸着装置。
  4. 前記板状部材の他方の面には、帯状の剥離用テープを介して剥離可能な保護テープが貼付され、
    前記溝の延出長さは、剥離用テープの短寸幅より大きく設定されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の吸着装置。
  5. ダイシングテープを介してリングフレームに支持されたウエハの上面に貼付された保護テープを剥離する装置に用いられる吸着装置において、
    所定の吸気を行うことにより前記ダイシングテープを吸着してウエハを保持する吸着面を備えたテーブルを含み、
    前記ウエハの外周に沿う少なくとも一部領域に溝が形成されていることを特徴とする吸着装置。
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