JP2006075940A - 半導体ウエハの保護テープ切断方法及び保護テープ切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 半導体ウエハの保護テープの切断時に切粉が発生しないような保護テープ切断方法及び保護テープ切断装置を提供する。
【解決手段】 半導体ウエハ２の裏面加工前に、半導体ウエハ２の表面に保護テープ４を貼り付け、保護テープ４を半導体ウエハ２の外形に沿って切断する半導体ウエハ２の保護テープ切断方法であって、保護テープ４を半導体ウエハ２表面に貼り付けた後、半導体ウエハ２の外周方向に向けて放射状に張力を付与しつつ保護テープ４を半導体ウエハ２の外形に沿って切断することを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、半導体ウエハの裏面加工前に半導体ウエハ表面に貼り付けられる保護テープ切断方法及び保護テープ切断装置に関する。

従来、半導体ウエハの製造工程において、半導体ウエハは、機械的あるいは化学的にパターンが形成された表面の裏面側が加工され肉厚が薄くされている。この際、半導体ウエハの表面には、形成されたパターンを保護するために保護テープが貼り付けられている。

この保護テープの貼り付けは、一般的に、次のように行われている。まず、半導体ウエハをチャックテーブルに吸着保持し、その半導体ウエハの表面に保護テープを貼り付ける。次いで、半導体ウエハの表面に貼り付けられた保護テープを半導体ウエハの外形に沿って切断する。その後、不要な保護テープは、剥離回収され、保護テープの貼り付け工程が完了する。

近年、半導体ウエハは高密度実装の要求に伴い、半導体ウエハの厚みがさらに薄くなる傾向にある。半導体ウエハの厚みが薄くなるにつれて半導体ウエハの剛性も低下し、保護テープを貼り付けると、テープの粘着力によって、半導体ウエハが反る等問題が発生するようになってきた。そこで、半導体ウエハに剛性を持たせるとともに、反りを抑制するために硬くて厚い保護テープが半導体ウエハ表面に保護テープとして貼り付けられることが多くなっている（例えば、特許文献１）。
特開２００４−６３６７８

しかしながら、硬くて厚い保護テープを使用することによって、保護テープの切断時に大きな負荷がかかり、保護テープの切り粉が発生し、半導体ウエハのエッジ部に付着する場合がある。その結果、半導体ウエハ研削時にこの切り粉が半導体ウエハと研削機の吸着テーブルの間に挟まり、研削時に均一な厚みにならない場合や、場合によっては、半導体ウエハの割れ等が発生することもあった。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、半導体ウエハの保護テープの切断時に切り粉が発生しないような保護テープ切断方法及び保護テープ切断装置を提供することを目的とする。

前記問題点を解決するための本発明に係る半導体ウエハの保護テープ切断方法は、半導体ウエハの裏面加工前に、前記半導体ウエハの表面に保護テープを貼り付け、前記保護テープを前記半導体ウエハの外形に沿って切断する半導体ウエハの保護テープ切断方法であって、前記保護テープを前記半導体ウエハ表面に貼り付けた後、前記半導体ウエハの外周方向に向けて放射状に張力を付与しつつ前記保護テープを前記半導体ウエハの外形に沿って切断することを特徴とするものである。

半導体ウエハ表面に貼り付けられた保護テープを、半導体ウエハの外周方向に放射状に張力を付与しつつ半導体ウエハの外形に沿って切断することで、切断抵抗が低減し、保護テープ切断時の切り粉の発生が減少する。

また、本発明に係る半導体ウエハの保護テープ切断方法は、前記半導体ウエハを、昇降自在に設けられている第１テーブルに載置し、前記保護テープを前記半導体ウエハ表面に貼り付ける際に、前記半導体ウエハと共に、前記第１テーブルの外周部に位置する第２テーブル表面にも貼り付け、前記保護テープを貼り付けた後、前記第１テーブルを上昇または下降させて、前記半導体ウエハの表面と前記第２テーブルとの間に段差を生じさせることによって、前記保護テープに前記半導体ウエハの外周方向に向けて放射状に張力を付与することを特徴とするものである。

半導体ウエハを載置した第１テーブルを、この第１テーブルの外周部に位置する第２テーブルよりも高く上昇させる。あるいは第１テーブルを下降させて第２テーブルよりも低くして両者の間に段差を設けることによって保護テープに半導体ウエハの外周方向に向かって放射状に張力を与えることができる。これによって、保護テープの切断抵抗を低減することが可能となり、保護テープ切断時の切り粉の発生が減少する。

また、本発明に係る半導体ウエハの保護テープ切断方法は、前記段差が、１ｍｍ〜５ｍｍであるものが好ましい。

第1テーブルと第２テーブルとの間の段差を１ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは２ｍｍ〜３ｍｍとすることによって、保護テープに適度な張力を付与することが可能となり、切断後に保護テープに張力の付与による残留応力の発生を抑制することができる。

また、本発明に係る半導体ウエハの保護テープ切断装置は、半導体ウエハを載置する昇降自在な第１テーブルと、前記第１テーブルの外周部に位置する第２テーブルと、前記半導体ウエハ表面に保護テープを貼り付ける保護テープ貼付手段と、前記保護テープを前記半導体ウエハの外形に沿って切断する保護テープ切断手段と、を少なくとも備えてなり、前記第１テーブルを昇降することによって、前記半導体ウエハの表面と前記第２テーブルの表面との間に１ｍｍ〜５ｍｍの段差を設けることができるものである。

このような構成によると、半導体ウエハ表面に貼り付けられた保護テープに半導体ウエハの外周方向に向かって放射状に張力が均等に付与される。これによって、保護テープの切断時の切断抵抗を低減することが可能となり、保護テープの切断時に切り粉の発生が減少する。

本発明は、以上のように、半導体ウエハ表面に貼り付けられた保護テープに半導体ウエハの中心部から外周部に向けて放射状に張力を付与しつつ、保護テープを切断することで、保護テープの切断抵抗を小さくすることが可能となり、切断時の切り粉の発生を抑制することができる。これによって、切り粉等が保護テープの表面に付着することによる半導体ウエハの裏面研削時の半導体ウエハの割れ、クラック発生の低減が可能となる。

以下、本発明の半導体ウエハの保護テープ切断方法の実施形態の一例を図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の半導体ウエハ（以下、ウエハという。）の保護テープ切断方法を実施する保護テープ切断、貼付装置の一例、図２は、その要部の斜視概略図である。図に示すように、本実施形態例に係る保護テープ切断、貼付装置１は、保護テープが貼り付けられる物品であるウエハ２を収納するウエハ収納部１１ａ、１１ｂと、ウエハ収納部１１ａ、１１ｂからウエハ２を搬送する搬送手段となるロボットアーム１２と、ロボットアーム１２により搬送されるウエハ２を載置し、位置決めするアライメントステージ１４と、位置決めされたウエハ２を保持する物品保持部となるチャックテーブル３と、チャックテーブル３上に載置されたウエハ２に保護テープ４を供給するテープ供給部５と、保護テープ４を離型ライナー６から離型する離型機構部７と、離型機構部７で離型された離型ライナー６を巻き取るライナー巻き取り部８と、テープ供給部５から供給される保護テープ４をウエハ２上に貼り付ける保護テープ貼付手段９と、ウエハ２に貼り付けられた保護テープ４をウエハ２の外周に沿って切り抜く保護テープ切断手段１０と、不要となった保護テープ４を巻き取る不要テープ巻き取り部１５を主要部として構成されている。

ウエハ収納部１１ａ，１１ｂは、ウエハ２を多段に収納、載置できるようになっている。このとき、ウエハ２はパターン面を上向きにした水平姿勢を保っている。

ロボットアーム１２は、図示しない駆動機構によって旋回するように構成されている。そして、その先端に馬蹄形をしたウエハ保持部１７を備えている。このウエハ保持部１７には図示しない吸着孔が設けられており、ウエハ２を裏面から真空吸着するようになっている。

つまり、ロボットアーム１２は、ウエハカセット１１ａ，１１ｂに多段に収納されたウエハ２同士の間隙をウエハ保持部１７が進退してウエハ２を裏面から吸着保持するとともに、吸着保持したウエハ２を後述する位置決め手段であるアライメントステージ１４、チャックテーブル３、およびウエハカセット１１ａ，１１ｂの順に搬送するようになっている。

アライメントステージ１４は、載置されたウエハ２をオリエンテーションフラットなどに基づいて位置合わせを行うようになっている。

チャックテーブル３は、移載されたウエハ２のオリエンテーションフラットなどを基準に位置合わせを行うとともに、ウエハ２を載置し、吸着保持する昇降自在な第１テーブル５１と、第１テーブル５１の外周部に位置し、この第１テーブル２との間に溝５３を形成する第２テーブル５２とで構成されている（図３参照）。そして、このチャックテーブル３と、後述する保護テープ貼付手段と、保護テープ切断手段とで保護テープ切断装置が構成されている。

チャックテーブル３に形成されている溝５３には、保護テープ切断手段１０の刃先２０が挿入され、ウエハ２の外周に沿って保護テープ４が切断される。この溝５３は、幅１ｍｍ〜１５ｍｍ、好ましくは３ｍｍ〜１０ｍｍとすることが好ましい。ここで、溝５３の幅が１ｍｍ未満である場合、ウエハ２の表面の保護テープ４に外周方向に向けて放射状に均等に張力を付与するには、第1テーブル５１を上昇させて、第２テーブル５２との間に形成される段差ｔを大きくする必要がある。この場合は、第1テーブル５１の周縁部の保護テープ４に局部的に張力が作用することとなり、保護テープ４切断後に残留応力によってウエハ２の反りの発生、割れ、クラック等が発生するおそれがある。このため、溝５３の幅は、１ｍｍ〜１５ｍｍとすることによって、第1テーブル５１の上昇距離を抑えつつ、保護テープ４に適度な張力を付与しつつ、これらウエハ２の反り、割れ、クラック等を抑制することができる。

第１テーブル５１は、上下に昇降可能に設けられており、上下に昇降することによって、図３（ｂ）に示すように、ウエハ２の表面と第２テーブル５２の表面との間に１ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは２ｍｍ〜３ｍｍの段差ｔを設けることができる。なお、第１テーブル５１が、下限位置に下降している場合、この第1テーブル５１の表面は、第２テーブル５２の表面よりも２００μｍ低い状態となるようにされている。これによって、ウエハ２を第１テーブル５１に載置した場合に、ウエハ２の表面高さと第２テーブル５２の表面高さとが略同一面高さとなるようになっている。

テープ供給部５は、図２に示すように、テープボビン２１から繰り出された離型ライナー６つきの保護テープ４をガイドローラ群で構成される離型機構部７に巻回案内する。なお、テープ供給部５は図示しない装置本体の縦壁に軸支されブレーキ機構などを介して回転規制されている。

離型ライナー巻き取り部８は、モータなどの駆動機構に連動連結された回収ボビン２２と、図示しない装置本体の縦壁に軸支されたガイドローラ群で構成されている。

保護テープ貼付手段９は、図４に示すように、そのフレーム２３がテープ走行方向にスライド可能となるように装置本体のレールに把持され、図示しないモータなどの駆動部を介して連動連結されている。また、フレーム２３には貼付ローラ２５が回転可能に軸支されているとともに、この貼付ローラ２５が図示しないシリンダなどによって上下揺動駆動するようになっている。つまり、貼付ローラ２５が保護テープ４の表面を押圧して転動しながらウエハ２の表面に保護テープ４を貼り付けてゆくようになっている。

保護テープ切断手段１０は、図２に示すように、ボール軸３５に昇降可能に取り付けられたカッターユニット２６と、カッターユニット２６を昇降移動させる昇降駆動部２７と、この昇降駆動部２７を制御する図示しない制御部と、で構成されている。

カッターユニット２６は、昇降駆動部２７に片持ち支持されたアーム２８と、アーム２８の先端上部に取り付けられたモータ２９と、下方に向かってアーム２８を貫通するモータ２９の回転軸に一端が連結されて旋回可能となる下向きに取り付けられたカッターの刃先２０とから構成されている。

昇降駆動部２７は、ボール軸３５に沿って昇降移動するようになっている。なお、ボール軸３５の底部には、図示しないが昇降駆動部２７の最下方の位置（高さ）を規制するためのストッパーが設けられている。

モータ２９は、回転軸を介して回転力を刃先２０に伝達し、この刃先２０を旋回させるようになっている。

不要テープ剥離機構部３０は、図４に示すように、そのフレーム３１がテープ走行方向にスライド可能となるように装置本体のレールに把持され、図示しないモータなどの駆動部を介して連動連結されている。また、フレーム３１には剥離ローラ３２が回転可能に軸支されているとともに、この剥離ローラ３２が図示しないシリンダなどによって上下揺動駆動するようになっている。剥離ローラ３２はウエハ２の外周に沿って切断された後の不要な保護テープ４をウエハ２から剥離するためのものである。

不要テープ巻き取り部１５は、装置１の縦壁に回収ボビン３３が軸支され、モータなどの駆動部に連動連結されている。つまり、テープ供給部５から所定量の保護テープ４が繰り出されてウエハ２上に供給されるとともに、駆動部が作動することにより切断後の不要な保護テープ４が回収ボビン３３に巻き取られるようになっている。

そして、この回収ボビン３３と不要テープ剥離機構部３０との間に、中太円筒状の巻き取りローラ１６が１本搭載されている。これによって、ウエハ２の形状に沿って切断された不要な保護テープ４の切断された部分が、中太円筒状の太軸部分に入り、切断されていない部分が幅方向に縮まないように幅方向に引っ張られるようにして回収ボビン３３に巻き取られる。このため、回収ボビン３３に巻き取られる不要テープは、蛇行することもなく、また、中央部分に集まって巻き取られることもなく、保護テープ４のテープ供給部５から供給される保護テープ４を全て巻き取り回収することが可能となる。このため、ウエハ２表面への保護テープ４の貼付処理を連続して行うことができる。

次に、保護テープ４をウエハ２の表面に貼付け、ウエハ２の外形に沿って切断する一連の動作を説明する。

第１テーブル５１に載置されたウエハ２は、その中心が第１テーブル５１の中心上にあるように位置合わせされて吸着保持される。この時、図４に示すように、保護テープ貼付手段９と保護テープ剥離手段３０は左側の初期位置に、また、保護テープ切断手段１０のカッターユニット２６は上方の初期位置でそれぞれ待機している。

ウエハ２の位置合わせがすむと、図５に示すように、保護テープ貼付手段２３の貼付けローラ２５が下降されるとともに、この貼付けローラ２５で保護テープ４を下方に押圧しながら第２テーブル５２の表面及びウエハ２表面上をテープ走行方向と逆方向（図５では左から右方向）に転動し、これによって保護テープＴが第２テーブル５２表面及びウエハ２の表面全体に均一に貼付けられる。そして、テープ貼付けユニット２３が終端位置に達すると貼付けローラ２５が上昇される。

次いで、第１テーブル５１が上昇し、１ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは２ｍｍ〜３ｍｍの段差ｔが設けられる（図３（ｂ）参照）。これによって、保護テープ４、特に、第１テーブル５１と第２テーブル５２との間に形成されている溝５３上に位置する保護テープ４には、ウエハ２の外周方向に向けて放射状に均等に張力が付与される。

そして、保護テープ切断手段１０が下降され、図６に示すように、上方に待機していたカッターユニット２６が切断作用位置まで下降され、カッターの刃先２０が第１テーブル５１と第２テーブル５２間の溝５３において保護テープ４に突き刺さり貫通されて、予め設定された所定の高さ位置まで下降されたところで停止される。刃先２０が所定の高さ位置で停止されると、刃先２０は縦軸心Ｘ周りに旋回移動して、保護テープ４がウエハ２の外形に沿って切断される。この際、保護テープ４には、張力が付与されているため切断時に、保護テープ４はウエハ２から離れようとし、切断時の切り粉がウエハ２のエッジに付着することがなくなる。また、切断時の切断抵抗が低減されるため、保護テープ４切断時の切り粉の発生が減少する。これによって、最終的にウエハ２の研削時の割れ、クラックの発生を抑制することが可能となる。なお、刃先２０は、本実施例で示すものに限定されるものではなく、丸刃状のカッター刃であってもよい。

ウエハ２の外形に沿った保護テープ４の切断が終了すると、保護テープ切断手段１０の回転駆動が停止されるとともに、図７に示すように、カッターユニット２６は元の待機位置まで上昇する。そして、第１テーブル５１が、ウエハ２の表面と第２テーブル５２との表面の高さが略同一となるように下降する。さらに、保護テープ剥離手段３０がウエハ２上を保護テープ走行方向と逆方向へ移動しながらウエハ２上で切り抜き切断されて残った不要テープ４’を巻き上げ剥離する。

保護テープ剥離手段３０が剥離作業の終了位置に達すると、保護テープ剥離手段３０と保護テープ貼付け手段９とが保護テープ走行方向に移動して初期位置に復帰する。このとき、不要テープ４’が回収ボビン３３に巻き取られるとともに、一定量の保護テープ４がテープ供給部５から繰り出される。

以上で保護テープ４をウエハ２の表面に貼付ける一連の動作が終了し、以後、この動作が繰り返される。

本発明は、以上のように構成されており、保護テープの切断時に保護テープに半導体ウエハの外周方向に向けて張力を付与しつつ切断するために、切断時に発生する切り粉を低減することが可能となる。また、切り粉が発生した場合であっても、保護テープが離れようと作用するため、半導体ウエハのエッジ部分に付着することを防止することができる。これによって、半導体ウエハ研削時の半導体ウエハの割れやクラックを防止できる。また、保護テープを半導体ウエハに貼り付けた後に、半導体ウエハ部分を上昇させることで保護テープに張力を付与しているため、半導体ウエハに貼り付けられている部分の残留応力の発生を抑制することができるため、保護テープを剥離後に半導体ウエハが反ることも防止できる。

なお、上記実施形態では、第１テーブル５１が上昇して第２テーブル５２との間に段差ｔを設ける例について説明したが、第１テーブル５１と第２テーブル５２との間に段差ｔを設けることができるのであればその方法は限定されるものではない。例えば、第１テーブル５１が下降して第２テーブル５２との間に段差を設けるようにすることもできる。また、第２テーブル５２を上下に昇降させるようにして第１テーブル５１との間に段差を設けるようにすることもできる。

本発明の半導体ウエハの保護テープ切断方法を実施する保護テープ切断、貼付装置の一例を示す概略図である。 図１の要部の斜視概略図である。 図１における半導体ウエハの保護テープ切断装置の要部を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＩ−Ｉ線断面図である。 保護テープ貼付、切断工程を説明するための概略図である。 保護テープ貼付、切断工程を説明するための概略図である。 保護テープ貼付、切断工程を説明するための概略図である。 保護テープ貼付、切断工程を説明するための概略図である。

符号の説明

２ 半導体ウエハ
４ 保護テープ
５１ 第１テーブル
５２ 第２テーブル
５３ 溝

Claims (4)

1. 半導体ウエハの裏面加工前に、前記半導体ウエハの表面に保護テープを貼り付け、前記保護テープを前記半導体ウエハの外形に沿って切断する半導体ウエハの保護テープ切断方法であって、
   前記保護テープを前記半導体ウエハ表面に貼り付けた後、前記半導体ウエハの外周方向に向けて放射状に張力を付与しつつ前記保護テープを前記半導体ウエハの外形に沿って切断することを特徴とする半導体ウエハの保護テープ切断方法。
2. 前記半導体ウエハを、昇降自在に設けられている第１テーブルに載置し、前記保護テープを前記半導体ウエハ表面に貼り付ける際に、前記半導体ウエハと共に、前記第１テーブルの外周部に位置する第２テーブル表面にも貼り付け、前記保護テープを貼り付けた後、前記第１テーブルを上昇または下降させて、前記半導体ウエハの表面と前記第２テーブルとの間に段差を生じさせることによって、前記保護テープに前記半導体ウエハの外周方向に向けて放射状に張力を付与することを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエハの保護テープ切断方法。
3. 前記段差が、１ｍｍ〜５ｍｍである請求項２に記載の半導体ウエハの保護テープ切断方法。
4. 半導体ウエハを載置する昇降自在な第１テーブルと、
   前記第１テーブルの外周部に位置する第２テーブルと、
   前記半導体ウエハ表面に保護テープを貼り付ける保護テープ貼付手段と、
   前記保護テープを前記半導体ウエハの外形に沿って切断する保護テープ切断手段と、
   を少なくとも備えてなり、
   前記第１テーブルを昇降することによって、前記半導体ウエハの表面と前記第２テーブルの表面との間に１ｍｍ〜５ｍｍの段差を設けることができる半導体ウエハの保護テープ切断装置。