JP2006278927A - ウエハへのテープ貼付方法と貼付装置 - Google Patents

ウエハへのテープ貼付方法と貼付装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 ウエハへのテープ貼付方法に関し、テープのランニングコストを低減し、テープ貼り付け時にローテンション化が図れるとともに、真空下で気泡等なく貼り付ける方法を提供する。
【解決手段】 ウエハ1が載置された吸着テーブル39の直上に引き出した保護テープ3を上昇位置にあるテープ支持板42,43に貼り付けて固定し、貼付作業時に、各テープ支持板42,43を貼付ローラ51の進行に伴い独立して下降動させると共に、少なくとも1つのテープ支持板42を張力緩和機構68により張力緩和方向に移動可能とする。
【選択図】 図3

Description

この発明は、ウエハへの各種テープの貼り付けを行う貼付方法及び貼付装置に関し、更に詳しくはウエハへの各種テープの貼り付け時にテープのランニングコストを低減し、テープ貼り付け時にローテンション化が図れるとともに、真空下で気泡等なく貼り付けることができる方法及び装置に関する。

半導体製品の製造過程において、その表面に多数の回路パターンを形成した半導体ウエハを用い、このウエハを各機能素子毎に切断(ダイシング工程)して個々の半導体チップ(ダイ)とし、その後、この半導体チップをダイパッド上に搭載・固着(ダイボンディング工程)した後ワイヤボンディング等を行いICやLSI等の製品を完成させるのが一般的である。

上記ウエハを用いた半導体製品の製造工程において、ウエハには必要に応じて図19(a)〜(d)に示すように種々のテープの貼付作業が行われる。

1)保護テープ(図19(a))
ウエハ1の裏面の研削(バックグラインド)時の保護として、ウエハ1の表面(回路パターン2の形成面)に保護テープ3が貼り付けられている。この保護テープ3をウエハ1に貼り付けるにはロール状の広幅保護テープ3をウエハ1上に供給し、貼付ローラの押圧転動により保護テープ3をウエハ1の表面に貼り付けた後、ウエハ1の外周に沿って保護テープ3をくり抜いている。

しかし、最近の半導体チップの小型化に伴い、ウエハ1の薄厚化が進み、これらの保護テープ3の貼り付けの際の張力が強すぎた場合、保護テープ3の貼り付け時の残存応力によってウエハ1が反ったり破損する場合があった。

また、最近の半導体の高密度化に伴い、ウエハの表面上に凹凸の大きいバンプが形成されたウエハやMEMS(マイクロエレクトロメカニカルシステム)等表面に凹凸が大きいウエハも増加しているが、これらのウエハに大気中で保護テープを貼り付けると気泡が入り易い問題があり、真空下での貼り付けが要求されている。

このため、保護テープを上チャンバと下チャンバの間に挟み込み、真空チャンバ内を真空とし、差圧を利用してウエハ表面に貼り付けることが行われている(例えば、特許文献1)。

2)ダイアタッチフィルム(図19(b))
ウエハ1の裏面(研磨面)にダイ接着用のダイアタッチフィルム4(以下、DAF4)を貼り付けることが行われている。DAF4の貼り付けにおいても気泡なく貼り付けるために、上記1)の保護テープ3と同様、DAF4をチャンバに挟み込んで真空下での差圧を利用した貼り付けが行われている(例えば、特許文献2)。

3)ダイシングテープ(図19(c))
ウエハ1の裏面(研磨面)にダイシングテープ5(以下、D/Cテープ5)を介してダイシングフレーム6(以下、D/Cフレーム6)を貼り付けることが行われているが、この場合は次の2通りの方法が採られている。
(i) D/Cフレーム6とD/Cテープ5を貼り合わせた後、真空チャンバ内でウエハ1の裏面とD/Cテープ5を貼り付け、D/Cフレーム6と一体化させる。
(ii)D/Cフレーム6とウエハ1の裏面に同時にD/Cテープ5を貼り付け、D/Cフレーム6に沿ってD/Cテープ5を切断する。

4)両面テープ(支持基板用)(図19(d))
上記1)の保護テープ3に代えて再剥離性両面テープ7を介して支持基板8等が貼り付けられることもあるが、この場合も再剥離性両面テープ7の貼り付けの際には保護テープ3の貼り付け時と同様に、気泡が入らないよう真空チャンバを用いて真空下で貼り付ける技術が用いられる。

特開昭60−80249号公報 特開2004−281534号公報

上記各種テープの貼付工程においては、以下に示すような問題があった。

1)保護テープ
従来の方法は、真空チャンバ方式を適用した場合、テープ後端をチャンバで挟み込んだ状態で貼付作業を行う必要があり、テープにバックテンションを与えて張力調整することができないため、ウエハの反りや破損を防止することができなかった。

また、真空下で自動貼り付けを行うにはチャンバでのテープ挟み込みが必要であり、テープのロスが多く、テープの挟み込み位置で粘着剤がチャンバに付着するという問題や、真空チャンバでテープを挟んだ状態で貼付作業を行うため、この部分で空気のリークが多く、真空度が上がらないという問題もある。

2)DAF
DAFの場合も保護テープの場合と同じく、真空下で自動貼り付けを行うにはチャンバでのテープ挟み込みが必要であり、テープのロスが多いという問題や、真空チャンバでテープを挟んだ状態のまま作業を行うため、リークが多く真空度が上がらないという問題があった。

更に、従来方法の貼り付けはチャンバでのテープ挟み込みが必要なため、加熱貼り付けが必要な熱可塑性のDAFの場合、チャンバ内の蓄熱によるDAFの伸縮を吸収できず、DAFにシワが入るため、精度の良い貼り付けができないという問題が生じた。

3)D/Cテープ
上記(i)の方法は、D/Cテープの周囲がD/Cフレームに固定されているため、加熱の必要なD/Cテープを貼り付ける場合、チャンバ内の蓄熱によるD/Cテープの伸縮によりD/Cテープにシワが入り精度の良い貼り付けができないという問題があった。

4)両面テープ(支持基板用)
両面テープの場合も、気泡無く貼るためには真空チャンバ内で貼付作業を行う必要があり、この際、テープ後端部をチャンバで挟むため、保護テープ3と同様、張力調整することができないことや、テープのロス、粘着剤がチャンバに付着すること、及び貼付作業の際の真空度が上がらないという問題があった。

上記の課題を解決するための請求項1の発明は、吸着テーブル上に位置決め供給されたウエハの直上に供給される広幅テープを貼付ロールの押圧転動によりウエハ上に押圧することで貼り付け、その後テープをウエハ外形形状に切断するウエハへのテープ貼付方法において、少なくとも吸着テーブルを挟む位置に設けられ上面が吸着テーブルの上面とほぼ同じ高さとより高い位置の間を昇降動自在となる複数のテープ支持板を用い、ウエハが載置された吸着テーブルの直上に引き出したテープを上昇位置にあるテープ支持板に貼り付けて固定し、貼付ローラを用いた貼付作業時に、各テープ支持板を貼付ローラの進行に伴い独立して下降動させると共に、少なくとも1つのテープ支持板を貼付作業時にテープにかかる張力が緩和される方向に移動可能とした構成を採用したものである。

同じく請求項2の発明は、吸着テーブル上に位置決め供給されたウエハ及びダイシングフレームの直上に供給される広幅のダイシングテープを貼付ロールの押圧転動によりウエハ及びダイシングフレーム上に押圧することで貼り付け、その後にダイシングテープをダイシングフレームに沿って切断するウエハへのダイシングテープ貼付方法において、少なくとも吸着テーブルを挟む位置に設けられ上面が吸着テーブルの上面とほぼ同じ高さとより高い位置の間を昇降動自在となる複数のテープ支持板を用い、ウエハ及びダイシングフレームが載置された吸着テーブルの直上に引き出したダイシングテープを上昇位置にあるテープ支持板に貼り付けて固定し、貼付ローラを用いた貼付作業時に、各テープ支持板を貼付ローラの進行に伴い独立して下降動させると共に、少なくとも1つのテープ支持板を貼付作業時にダイシングテープにかかる張力が緩和される方向に移動可能とした構成を採用したものである。

同じく請求項3の発明は、上記請求項1又は2に記載のウエハへのテープ貼付方法において、チャックユニットで端部をクランプした幅広テープを、チャックユニットの移動により複数のテープ支持板の直上に引き出し、複数のテープ支持板にテープを貼り付けて固定した後にテープ支持板の外側の位置にてテープを切断し、その後ウエハを載置した吸着テーブルとテープを貼り付けたテープ支持板を真空チャンバ内にて真空状態にして貼付作業を行う構成を採用したものである。

同じく請求項4の発明は、ウエハを上面に吸着して保持する吸着テーブルと、吸着テーブル上のウエハの直上に広幅テープを供給するテープ送り機構と、吸着テーブル上のウエハに対しテープを押圧しつつ転動する貼付ロールと、ウエハに貼り付いたテープをウエハ外形形状に切断するテープカッターとよりなるウエハへのテープ貼付装置において、少なくとも吸着テーブルを挟んだ位置に複数のテープ支持板を設け、該テープ支持板はそれぞれ別個に吸着テーブルの上面とほぼ同じ高さとより高い位置の間を昇降動自在とし、少なくとも1つのテープ支持板をテープのウエハへの貼付時にテープにかかる張力を緩和するよう移動可能とする張力緩和装置を設けた構成を採用したものである。

同じく請求項5の発明は、ウエハ及びダイシングフレームを上面に吸着して保持する吸着テーブルと、吸着テーブル上のウエハ及びダイシングフレームに対し広幅ダイシングテープを順次供給するテープ送り機構と、吸着テーブル上のウエハ及びダイシングフレームに対しダイシングテープを押圧する貼付ロールと、ダイシングフレームに貼り付いたダイシングテープをダイシングフレームに沿って切断するテープカッターとよりなるウエハへのダイシングテープ貼付装置において、少なくとも吸着テーブルを挟む位置に、複数のテープ支持板を設け、該テープ支持板はそれぞれ別個に吸着テーブルの上面とほぼ同じ高さとより高い位置の間を昇降動自在とし、少なくとも1つのテープ支持板をテープのウエハ及びダイシングフレームへの貼付時にテープにかかる張力を緩和するよう移動可能とする張力緩和装置を設けた構成を採用したものである。

同じく請求項6の発明は、上記請求項4又は5に記載のウエハへのテープ貼付装置において、広幅テープの端部にクランプしてテープ支持板上に引き出すチャックユニットと、テープをテープ支持板に貼り付けた後にテープ支持板の外側の位置にて切断する切断機構と、吸着テーブル、テープ支持板、及び貼付ローラを収納して真空状態で貼付作業を行える真空チャンバとを有する構成を採用したものである。

上記請求項1の貼付方法の発明や、請求項4の貼付装置の発明によれば、ウエハへのテープ貼付時に複数のテープ支持板のうち少なくとも1つのテープ支持板を張力緩和機構により移動可能とすることで、各テープ支持板の間隔を変化させることができるので、テープ張力を緩和しながらウエハに貼り付けることが可能となり、貼り付け時の残存応力を低減(ローテンション化)できるので、ウエハの反りや破損を防止できる。

また、DAF等において、熱可塑性のテープを使用する場合であっても機器の蓄熱に伴うテープ伸縮をテープ支持板の張力緩和機構により吸収し、シワのない貼り付けが可能となり、特に蓄熱し易い真空チャンバ内であってもシワのない精度の良い貼り付けができるようになる。

次に、上記請求項2の貼付方法の発明や、請求項5の貼付装置の発明によれば、従来、D/CテープとD/Cフレームを貼り合わせた後、D/Cフレームとウエハを真空チャンバ内で貼り合わせしていたものが、D/CフレームとウエハにD/Cテープを同時に貼り付けすることが可能となり、真空チャンバ内での同時貼り付けも可能となった。

また貼り付けに伴うD/Cテープに加わる張力をテープ支持板の張力緩和機構により吸収しウエハに対するローテンション化が可能になり、更に、熱可塑性のD/Cテープであってもシワを生じさせることなく貼り付け可能となった。

また、上記請求項3の貼付方法の発明や、請求項6の貼付装置の発明によれば、チャック引き出し方式を採用し、更に、テープ支持板に貼り付け後のテープをカットするようにしたので、必要最小限のテープのみを真空チャンバ内に供給できるようになり、テープのチャンバの挟み込みにより使用できない部分が無くなり、テープのランニングコストを低減しながら真空チャンバ内でのテープの貼り付けを自動化できるようになった。

また、真空チャンバの上下チャンバでのテープ挟み込みが不要となるので、チャンバに付着した粘着剤の処理が不要となるとともに、真空チャンバの真空度を高めることが可能となった。

更に、真空チャンバ内にてテープを貼り付けることができるので、MEMS等の表面の凹凸が大きなウエハでも真空度を高めて精度良くテープの貼り付けができるようになった。

以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明するが、背景技術で説明したものと同一の部品は同一の符号を付して説明する。

図1乃至図10は、この発明に係るウエハへのテープ貼付方法及び装置の一例としてウエハ1に保護テープ3を貼り付ける方法及び装置を示すもので、図1は装置の全体構造を示す平面図であり、機台10上に貼り付け前のウエハ1を上下多段に収納している貼付前ウエハ収納部11と、供給されたウエハ1に対してアライメントを行うアライメント部12と、2つの支持枠13間でアライメント後のウエハ1に対して保護テープ3を貼り付けるテープ貼付機構と、貼付済ウエハ1′を収納する貼付済ウエハ収納部14と、貼付前ウエハ収納部11からアライメント部12、テープ貼付機構、及び貼付済ウエハ収納部14へとウエハ1を吸着して順次移送する搬送ロボット15が設けられている。

上記アライメント部12は、特にその構造を詳細に図示していないが、上下動と回転が自在となる吸着回転テーブル16と、この吸着回転テーブル16の外周に配置したセンサユニット17とで構成され、吸着回転テーブル16が、搬送ロボット15により貼付前ウエハ収納部11から取り出されたウエハ1を吸着支持し、この後、回転することにより、ウエハ1に形成してあるノッチ9をセンサユニット17で検出し、ウエハ1の位置決めを行うことになる。

上記テープ貼付機構のうち、テープをウエハへ供給するテープ送り機構は、図1及び同図II−II矢視図である図2に示すように、支持枠13,13間の上部に位置し、広幅ロール方式の保護テープ3を巻回しているテープ供給リール18と、テープ供給リール18から保護テープ3を下方に誘導する一対のガイドローラ19と、保護テープ3から離型シート20を剥がす剥離ローラ21と、剥がれた離型シート20を下方に誘導するガイドローラ群22と、この離型シート20を巻き取る離型シート巻き取りリール23と、離型シート20の剥がれた保護テープ3を下部に誘導する下位ガイドローラ24と、剥離ローラ21と下位ガイドローラ24間を移動するテープの傾斜状の走行路に平行に適宜手段にて移動自在な上流側テープチャックユニット25と、下位ガイドローラ24の前方に位置し、テープ貼付部上を水平方向に適宜手段にて前後往復移動自在の下流側テープチャックユニット26とで形成されている。

上流側テープチャックユニット25は、支持枠13,13の対向する内面に設けた傾斜状に設けられたレール27に沿って適宜駆動源で往復移動可能なように設けられ、この上流側テープチャックユニット25は、保護テープ3の粘着面となる下面を受ける非粘着処理が施されたローラ28と、保護テープ3上からローラ28に対してシリンダ29で進退動自在となり、保護テープ3をローラ28とで挟持するテープチャック30を設けて形成され、図2の実線で示す上部原位置から同図二点鎖線の下部前進位置に移動することにより、その移動ストローク分だけ保護テープ3を引き出すことになる。

下流側テープチャックユニット26は、支持枠13,13の対向する内面に水平方向に設けられたレール31,31間に、適宜駆動源で水平に一定ストロークを往復移動する下テープチャック32と、この下テープチャック32の前方に位置し、適宜駆動源で水平に一定ストロークを往復移動する貼付ローラ33と、シリンダ34等による上下動と適宜駆動源で水平に一定ストロークを往復移動することができ、下テープチャック32とで保護テープ3を挟持する上テープチャック35と、上テープチャック35の前面にこの上テープチャック35と一体に昇降動するよう配置され、上テープチャック35の前後方向の移動方向に対して直交するテープの幅方向に移動自在となるカッター刃36とで形成されている。

上記テープ貼付機構のうち、ウエハ1への保護テープ3の貼り付けは、開閉自在となる一対の下部チャンバ37と上部チャンバ38からなる真空チャンバ内で行われるようになっている。

下部チャンバ37内の上面には、ウエハ1を上にして吸着保持する円形の吸着テーブル39が設けられており、この吸着テーブル39の中心部直下の位置に、シリンダ40の作用で上下動して吸着テーブル39上面から突出することにより、吸着テーブル39からウエハ1を取り出す際にウエハ1を持ち上げるウエハ持上ピン41が設けられている。

また、上記吸着テーブル39を挟むようにテープ走行方向前後の位置に、ウエハ1への貼付直前の保護テープ3を支持するためのテープ支持板42,43が設けられており、これらテープ支持板42,43は、それぞれその下部にある駆動ユニット44,45によりその上面が吸着テーブル39の上面とほぼ同じ高さから若干上昇した位置まで独立して昇降動可能となっている。

また下部チャンバ37は、テープ走行方向に設けられたレール46上を移動するガイド部材47に固定されており、また、レール46に並行に設けられモータ48により可逆回転するボールネジ49に螺合したナット部材50がガイド部材47に固定されているので、モータ48の回転に従って、下部チャンバ37は上部チャンバ38の真下の原位置からテープ走行方向に沿う前進位置と若干の後退位置までの間を移動自在となっている。

上部チャンバ38内の下面には、ウエハ1に保護テープ3を押圧して貼り付けるために、テープ幅方向に平行な軸を有し昇降動とテープ走行方向に沿う後退動が可能な貼付ローラ51が設けられ、また、チャンバ内を真空にするためと大気圧へ戻すための空気の通路としての真空アダプタ52が接続されている。

また、上部チャンバ38は、支持枠13に設けられた昇降シリンダ53と開閉シリンダ54の伸縮動作により上下に昇降動を行い、最下降状態で原位置にある下部チャンバ37に重なり、上下チャンバにより囲まれた内部は密閉され、この状態で適宜な吸引源(図示しない)を通じて真空アダプタ52を介して空気が抜かれて真空状態となる。

上部チャンバ38のテープ送り方向前方で、下部チャンバ37の最前進位置の真上には、下部チャンバ37内の吸着テーブル39に吸着されたウエハ1に貼り付けられた保護テープ3をウエハ1の外形形状に切り取るテープカッター機構55が設けられている。

テープカッター機構55は、支持枠13に固定された昇降シリンダ56と、同じく支持枠13に上下方向に延びて設けられたレール57と、レール57に沿って上下移動自在で昇降シリンダ56のシリンダ軸の伸縮に伴って昇降動するガイド部材58と、このガイド部材58に取り付けられた駆動モータ59によりウエハ1の外形に沿って回転するテープカッター60とからなる。

このテープカッター機構55は、前記レール46に沿って移動し最前進位置に達した下部チャンバ37内のウエハ1に貼り付けられた保護テープ3に対し、昇降シリンダ56の作用により下降した後、駆動モータ59の駆動によりウエハ1の外形に沿ってテープカッター60が回転し、広幅の保護テープ3をウエハ1の形状に切り抜く。

ウエハ1の形状に切り取られた保護テープ3が貼り付いた貼付済ウエハ1′は、図19(a)に示す状態となり、その後搬送ロボット15により貼付済ウエハ収納部14に収納され、テープ支持板42と43に貼り付いたウエハ形状を切り抜かれた保護テープ3の残部(廃棄テープカス3′)は、上下動と前進後退動及び回転軸61を軸とした回転が可能で、テープを挟み込む作用を有し、チャック部に非粘着処理が施された廃棄テープチャック62によりテープ廃棄ボックス63に収納される。

上記下部チャンバ37内の吸着テーブル39とテープ支持板42,43の詳細を図3の平面図、図4の一部切り欠き左側面図、及び図5の一部切り欠き右側面図を加えて説明する。

下部チャンバ37内に設けられた吸着テーブル39は、ウエハ1を支持する部分が吸引源となる吸着テーブル吸引ホース64と接続したポーラスな吸着部材となっており、この吸着テーブル吸引ホース64は、前記上部チャンバ38に接続された真空アダプタ52と別の吸引源に接続され、チャンバ内を真空とした際にもウエハ1を吸着保持するために真空アダプタ52より強力な負圧がかかるようになっている。

また、テープ支持板42は、シリンダやパルスモータ等の適宜手段にて上下昇降動する駆動ユニット44の軸65の上端部に取り付けらた昇降板69に、張力緩和機構68を介して取り付けられ、テープ支持板43は、シリンダやパルスモータ等の適宜手段にて上下昇降動する駆動ユニット45の軸66の上端部に直接取り付けられている。

なお、軸65,66やウエハ持上ピン41等の周囲は適宜なシール部材で空気漏れが防止されている。

そして、テープ支持板42が取り付けられた昇降板69とテープ支持板43は、昇降動をガイドするガイド67により両端部を支えられてスムーズな昇降動を確保しており、それぞれのテープ支持板42と43は駆動ユニット44と45により別個独立して上下動可能となっている。

これら駆動ユニット44と45は、パルスモータ等により制御された昇降動運動を与えるものや、調整された所定の速度で下降動を与えるシリンダ等を用いることができる。

前記テープ進行方向前側のテープ支持板42に設けられた張力緩和機構68は、テープ貼付時にテープに加わる張力を緩和するため、貼付ローラ51の押圧転動方向と逆向き(図ではテープ送り方向と逆向き)にテープ支持板42が前記昇降板69に対して微少距離水平移動可能なようになっており、バネ等適宜緩衝材を用いてテープ支持板42を水平方向に移動させるか、あるいは適宜な駆動ユニットを用いてテープ支持板42を張力を制御しながら又は強制的に移動させるかするようになっている。

一方、後側のテープ支持板43には、その中央付近に前述の廃棄テープチャック62が廃棄テープカス3′を挟むための切欠部70が設けられている。

なお、下部チャンバ37の周囲上面部の上部チャンバ38の周囲下面部と合わさる部分には、空気漏れを防ぐためのシール部材71が設けられている。

以上、下部チャンバ37内のテープ支持板42,43について説明したが、この発明におけるテープ支持板は、この実施形態のものに限定されるものではなく、3つ以上のテープ支持板を用いたり、テープ支持板に種々の形状や配置を採用してもよい。

この実施形態の装置を用いて、テープに熱可塑性のものを用いた場合、貼付ローラ51の貼付作業のみならず、加熱に伴ってテープ全体が伸縮するが、テープの送り方向への伸縮は図示の張力緩和機構68が吸収し、テープの幅方向の伸縮はテープ幅方向両端の側辺をテープ支持板に貼り付けずフリーとしたので張力の変化を逃がすことができ、テープ側辺のうちテープ支持板42,43に貼り付いた部分は円形のウエハ1から離れた位置にあるので問題は生じない。

しかしテープ伸縮の吸収に万全を期すため、例えばテープ支持板42,43をそれぞれテープ幅方向中央部付近で間隔を空けて分割し、分割した一方に他方との間隔を変化させるような張力緩和機構を組み込むようにしてもよい。

次に、上部チャンバ38を昇降動させる機構を、図1VI−VI矢視図の図6を加えて説明すると、支持枠13に固定された昇降シリンダ53と、同じく支持枠13に上下方向に延びて設けられたレール72と、レール72に沿って上下移動自在となるスライダ73に取り付けられ昇降シリンダ53のシリンダ軸の伸縮に伴って昇降動するガイド部材74と、このガイド部材74に取り付けられた開閉シリンダ54のシリンダ軸75の下端に上部チャンバ38が取り付けられており、更にガイド部材74と上部チャンバ38との間に設けられた複数のガイド76によりガイド部材74に対する上部チャンバ38のスムーズな昇降動を得るようにしている。

上部チャンバ38は最下端まで下降動して真下の下部チャンバ37と合わさることにより真空チャンバを形成するようになっている。

また、上記上部チャンバ38のテープ送り方向前方には、両支持枠13,13に水平方向に延びるレール92,92が設けられ、これら両レール92,92にそれぞれスライダ93,93を嵌合し、この各スライダ93に垂直方向に延びるレール94を接続し、これら両レール94,94にそれぞれスライダ95,95を嵌合し、これら両スライダ95,95にガイド部材96の両端部を接続し、このガイド部材96の中央に回転軸61を介して廃棄テープチャック62が取り付けられている。

そして、スライダ93のレール92に沿った横方向移動、スライダ95のレール94に沿う上下昇降動、廃棄テープチャック62の回転軸61を中心とした回転動作、及び廃棄テープチャック62のチャッキング動作は、それぞれ適宜手段(図示せず)にて駆動されるようになっており、こうすることにより廃棄テープチャック62の前進後退動、上下昇降動、回転、及びテープのチャッキング動作が可能になっている。

次に下流側テープチャックユニット26を図7の平面図及び図8の左側面図(図7VIII−VIII矢視図)を加えて説明すると、下流側テープチャックユニット26の貼付ローラ33、上テープチャック35、及び、カッター刃36は、両支持枠13に設けられたレール31,31に嵌合したスライダ77,77に接続された移動体78に設けられており、この移動体78は適宜駆動手段によりレール31に沿って移動可能となっている。

また上テープチャック35は、移動体78の両側に内面方向に向けて設けられている上下方向に延びたレール79,79に嵌合したスライダ80,80と一体となり、シリンダ34の動作にて上下昇降動自在となっており、更に、カッター刃36は、この上テープチャック35の上面にテープ幅方向に延びたレール81に沿って適宜駆動手段により移動するカッターユニット82と一体に設けられており、貼付ローラ33、上テープチャック35、及びカッター刃36は移動体78のテープ送り方向の移動により一体に移動し、また、シリンダ34の作用により上テープチャック35、及びカッター刃36は上下に昇降動し、更に、カッター刃36はカッターユニット82の移動に従いテープ幅方向への移動を行うようになっている。

上テープチャック35の下面には保護テープ3を必要に応じて吸着保持するための吸着パッド83が複数箇所設けられている。

一方、下テープチャック32は上面に非粘着処理が施され、両支持枠13の移動体78のスライダ77が嵌合したレール31の下側に平行に設けられたレール84に嵌合したスライダ85と一体となり、移動体78とは独立してテープ送り方向に適宜手段により移動自在となっている。

また、この下テープチャック32の先端部上面には下降及びテープ幅方向に横切る際のカッター刃36の刃先を逃がすカッター溝86が設けられている。

次に上部チャンバ38と下部チャンバ37の詳細及び貼付工程時の動作を、図3IX−IX矢視図である図9(a)及び図10(b)を加えて説明すると、上部チャンバ38内の上面にテープ走行方向に沿って延びたレール87を取り付け、このレール87にスライダ88を嵌合し、上部チャンバ38上に貼付ローラ駆動モータ89を設け、この貼付ローラ駆動モータ89の回転を上部チャンバ38内の駆動ベルト90に伝達し、この駆動ベルト90にスライダ88を取り付けることによりスライダ88をレール87に沿って往復走行させ、このスライダ88の下面に昇降ユニット91を介して上記貼付ローラ51が取り付けられている。

図9(a)で、下部チャンバ37内では、両テープ支持板42,43の上面に貼り付けられ、かつ後端部を切断された保護テープ3は、後端側のテープ支持板43が駆動ユニット45の作用により図9(a)二点鎖線図で示すように下降し、保護テープ3の後端部がウエハ1に接近した状態となる。

次に図10(b)に示すように、上部チャンバ38が下降動して下部チャンバ37に重なり両チャンバが密閉状態となった後、真空アダプタ52を介して内部の空気を抜き、チャンバ内を真空状態とし、貼付ローラ51は昇降ユニット91の動作により下降した後、貼付ローラ駆動モータ89の駆動によりスライダ88と共に水平移動し、図中二点鎖線図及び矢印で示すように移動し、吸着テーブル39上に載置したウエハ1と保護テープ3を上から押圧しながら転動し、保護テープ3はウエハ1に貼り付けされることになる。

その際、貼付ローラ51のテープ送り方向への移動に伴い、保護テープ3にはテープの傾斜に沿ったテープ送り方向とは逆の方向への張力が加わるが、前側のテープ支持板42に設けられた張力緩和機構68によりテープ支持板42が図示矢印方向に後退動して保護テープ3に加わる張力を緩和するので、保護テープ3は平面方向への張力が緩和された状態でウエハ1上に貼り付けられ、薄膜状のウエハ1に対して反りや破損が生じるのを防ぐことになる。

なお、張力緩和機構68は張力方向にスムーズに移動させるため、傾斜させて設けられている。

また、本実施形態では貼付ローラ51の移動に伴うテープ張力に追従させるようにしているが、テープ貼り付け前に予め張力を緩和させておき、テープを貼り付けることもできる。

次に、ウエハ1に対する保護テープ3の貼付方法の全体工程を、図11乃至図17の(a)〜(j)に示す工程図を主体に用いて説明する。

図11(a)の実線で示すものは初期の状態を示し、下流側テープチャックユニット26の下テープチャック32と貼付ローラ33、上テープチャック35、及びカッター刃36が下位ガイドローラ24に接近した原位置にあり、下テープチャック32と下降した上テープチャック35で保護テープ3の一端を挟持し、下部チャンバ37は、上部チャンバ38の真下の原位置に待機し、下部チャンバ37内の吸着テーブル39の上面には貼付前ウエハ供給部11から供給された一枚のウエハ1が位置決め載置され、ウエハ1の前後位置にあるテープ支持板42及び43は駆動ユニット44及び45の作用によって上昇位置にある。また、上流側テープチャックユニット25は、テープチャック30がローラ28から離反して保護テープ3の挟持を解き、かつ上部の原位置に待機している。

次に、上流側テープチャック25は、チャック30がローラ28に接近動して保護テープ3の途中をチャッキングし、この上流側テープチャックユニット25と下流側テープチャックユニット26が同期移動することで一定の張力を保持しながら、図11(a)の二点鎖線で示すように、上流側テープチャックユニット25と下流側テープチャックユニット26がそれぞれ前進位置に移動し、保護テープ3を下位ガイドローラ24の前方へ所定長さだけ引き出すと共に、下部チャンバ37も同図二点鎖線で示すテープ前進方向とは逆方向に若干後退動する。

図11(b)のように、下流側テープチャックユニット26が前進位置に停止し、下部チャンバ37が後退位置に停止して下部チャンバ37内の吸着テーブル39の直上に保護テープ3が臨んだ状態となると、図示二点鎖線で示すように、下流側テープチャックユニット26は、上テープチャック35が保護テープ3の先端を吸着パッド83の作用により吸着した状態で上昇し、保護テープ3が引き離された下テープチャック32は後退動して原位置に戻り、下部チャンバ37内のテープ支持板43の外側の位置で停止する。

次に、図12(c)のように、下流側テープチャックユニット26の上テープチャック35が下降動し、保護テープ3の先端を上昇位置にあるテープ支持板42上に押し付けて貼着する。この貼着後に上テープチャック35は吸着パッド83の保護テープ3の吸引作用を停止して上昇し、図示二点鎖線で示すように上昇位置で後退動して原位置に戻り、先に戻っている下テープチャック32の直上で間隔をおいて停止する。

上記上テープチャック35の移動に伴い、貼付ローラ33も図示二点鎖線で示すように連動して後退動し、テープ支持板42からテープ支持板43の直上まで転動することにより、保護テープ3をテープ支持板42及びテープ支持板43上に貼り付ける。
この時、両テープ支持板42と43の間の保護テープ3は張力緩和機構68により所定の張力に保たれる。

図12(d)に示すように、上テープチャック35と貼付ローラ33が下テープチャック32の上方に位置する原位置に戻ると、上テープチャック35が下降動し、下テープチャック32とで保護テープ3の途中をチャッキングする。そして、この状態でカッター刃36が保護テープ3を横切る方向に往復作動し、該保護テープ3を上テープチャック35の前面に沿って直線状に切断する。
なお、図7と図8と共に説明したように、上テープチャック35と貼付ローラ33は同じ移動体78に設けてあるので、後退動は同時に行われるが、上テープチャック35と貼付ローラ33の移動は別々に行うような機構にしてもよい。

カッター刃36が保護テープ3をカットすると、図12(d)二点鎖線のように、下部チャンバ37は前進移動し、その結果、両テープ支持板42と43に貼着された保護テープ3は、カッター刃36により切断された部分より後側を残して下部チャンバ37と共に移動する。

図13(e)に示すように、下部チャンバ37は上部チャンバ38の真下の原位置まで前進移動した後停止し、その後、図示二点鎖線で示すように、テープ送り方向後側のテープ支持板43が駆動ユニット45の駆動により下降して、保護テープ3の後側端部がウエハ1の上面に接近するようにし、また、上部チャンバ38が下降動して両チャンバが合わさりチャンバ内を密閉状態とする。

次に、図13(f)に示すように、密閉状態となったチャンバ内の空気を真空アダプタ52を介して抜き、チャンバ内を真空状態とした後、上部チャンバ38内に設けられていた貼付ローラ51が下降してウエハ1の前側端部付近を保護テープ3上から押圧し、この状態で貼付ローラ51が前進動し、ウエハ1上の保護テープ3を押圧しながら転動することにより、ウエハ1上全面にわたってテープ3を貼り付ける。

この時、貼付ローラ51の前進動に伴い、前側のテープ支持板42も駆動ユニット44の制御された駆動によって順次下降動させることにより、保護テープ3の貼付ロール51に押圧される部分をスムーズにウエハ1の上面へ下降させてゆく。

同時に、前述のように前側のテープ支持板42に設けられた張力緩和機構68が、貼付ローラ51の移動に伴う保護テープ3に対して後側に加わる張力を、テープ支持板42が後方に移動を許されることにより緩和する(図10参照)。

図14(g)に示すように、貼付ローラ51がウエハ1全面に対して保護テープ3の押圧による貼付を終了してウエハ1の後端部に達すれば、貼付ローラ51は上昇動を行い、真空アダプタ52を介してチャンバ内に空気を導入して大気圧をかける。大気圧に戻った後、上部チャンバ38は上昇動を行う。

次に、下部チャンバ37は、前進動して図示二点鎖線で示すテープカッター60の下の位置まで移動し、テープカッター60は、昇降シリンダ56(図2参照)の作用によりウエハ1の周縁部に達するまで下降動する。

更に、図15(h)に示すように、駆動モータ59の駆動により、テープカッター60がウエハ1の外形に沿って保護テープ3を切断し、回転終了後に昇降シリンダ56の作用によりテープカッター60は上昇動して初期位置まで移動する。この作業中に、隣の上部チャンバ38内では、貼付ローラ51が初期位置に戻る。

次に、廃棄テープチャック62が下降動と前進動を行って、この廃棄テープチャック62がテープ支持板43に貼り付けられた保護テープ3の後端部のうち切欠部70にある保護テープ3の上下面を挟み込む。

次に、図16(i)に示すように、廃棄テープチャック62は上昇動を行い、保護テープ3はウエハ1に貼り付けられた部分をウエハ1上に残し、テープカッター60で切り取られた外側の部分(廃棄テープカス3′)が廃棄テープチャック62に沿って上に引き上げられる。但し、図示二点鎖線で示すように、廃棄テープチャック62で引き上げた反対側の前端部は、前側のテープ支持板42に貼り付いたままの状態となる。

この状態で、下部チャンバ37が後退動して図16(i)中の二点鎖線で示す上部チャンバ38の真下の原位置まで戻ると、廃棄テープチャック62と前側のテープ支持板42との距離が廃棄テープカス3′の前後端部の距離より離れることになり、図17(j)に示すように、廃棄テープカス3′は自然にテープ支持板42から外れることになる。

図示二点鎖線で示すように、廃棄テープチャック62は回転軸61を中心とした回転とチャッキングの解除を行ない、廃棄テープカス3′はテープ廃棄ボックス63内に落ち込み、下部チャンバ37では、シリンダ40が動作しウエハ持上ピン41が上昇し、テープ貼付済ウエハ1′を持ち上げ、持ち上げられたテープ貼付済ウエハ1′は搬送ロボット15により貼付済ウエハ収納部14へと移載される。

以上、この発明のウエハへの基板への貼付方法及び貼付装置を、ウエハ1への保護テープ3の貼り付けを例として説明したが、この発明の対象となるテープは保護テープ3に限定されることなく、図19で示したDAF4、D/Cテープ5、又は再剥離性両面テープ7等に適用でき、また、テープの種類も熱可塑性テープ等種々の性質のテープを用いることができる。なお、テープの種類や性質を代えた場合は、それに応じて上述した実施形態を適宜構造を変更すること、例えば、熱可塑性テープを用いる場合は吸着テーブル39等にヒータを加えたりすればよい。

図18は、ウエハ1とD/Cフレーム6にD/Cテープ5を貼り付けるテープ貼付装置の実施形態を示すもので、当該実施形態における下部チャンバ37の平面図であり、この実施形態の吸着テーブル101は、中央のウエハ1を吸着固定するウエハ吸着テーブル102と、ウエハ吸着テーブル102の周囲4ヶ所に設けられ、D/Cフレームを吸着固定するためのD/Cフレーム吸着パッド103とからなる。

この実施形態の場合、吸着テーブル101上に表面側の回路形成面側に保護テープ3等が貼り付けられたウエハ1をその裏面側を上にして載置すると共にD/Cフレーム6を載置してD/Cテープ5を貼り付けるものであり、テープ支持板42と43は、D/Cフレーム吸着パッドの外側に設けられているが、この吸着テーブル101以外の各部の構成や作用は、ウエハ1のみに保護テープ3を貼り付ける実施形態の下部チャンバ37と同じである。

なお、この実施形態の場合、図示していないが、D/Cフレーム6を吸着テーブル101上のD/Cフレーム吸着パッド103上に移送する手段や、D/Cテープ5を貼り付け後にD/Cフレーム6に沿ってD/Cテープ5を切断するテープカッターや、D/Cテープ5を介してウエハ1が貼り付けられたD/Cフレーム6を次工程へ移送する手段や、必要に応じて他の手段を加えれば良い。

この発明の装置の全体を示す平面図 図1のII−II矢視図 下チャンバの平面図 下チャンバの一部切欠左側面図 下チャンバの一部切欠右側面図 図1のVI−VI矢視図 テープチャックユニットの平面図 テープチャックユニットの左側面図(図7VIII−VIII矢視図) (a)は真空チャンバ部を拡大した図3IX−IX矢視図 (b)は真空チャンバ部を拡大した図3IX−IX矢視図 (a)(b)はこの発明の貼付方法を示す説明図 (c)(d)は同上の説明図 (e)(f)は同上の説明図 (g)は同上の説明図 (h)は同上の説明図 (i)は同上の説明図 (j)は同上の説明図 この発明の第2の実施形態における下部チャンバの平面図 (a)(b)(c)(d)はこの発明のテープ貼付状態図

符号の説明

1 ウエハ
1′ 貼付済ウエハ
2 回路パターン
3 保護テープ
3′ 廃棄テープカス
4 DAF
5 D/Cテープ
6 D/Cフレーム
7 再剥離性両面テープ
8 支持基板
9 ノッチ
10 機台
11 貼付前ウエハ収納部
12 アライメント部
13 支持枠
14 貼付済ウエハ収納部
15 搬送ロボット
16 吸着回転テーブル
17 センサユニット
18 テープ供給リール
19 ガイドローラ
20 離型シート
21 剥離ローラ
22 ガイドローラ群
23 離型シート巻き取りリール
24 下位ガイドローラ
25 上流側テープチャックユニット
26 下流側テープチャックユニット
27 レール
28 ローラ
29 シリンダ
30 テープチャック
31 レール
32 下テープチャック
33 貼付ローラ
34 シリンダ
35 上テープチャック
36 カッター刃
37 下部チャンバ
38 上部チャンバ
39 吸着テーブル
40 シリンダ
41 ウエハ持上ピン
42,43 テープ支持板
44,45 駆動ユニット
46 レール
47 ガイド部材
48 モータ
49 ボールネジ
50 ナット部材
51 貼付ローラ
52 真空アダプタ
53 昇降シリンダ
54 開閉シリンダ
55 テープカッター機構
56 昇降シリンダ
57 レール
58 ガイド部材
59 駆動モータ
60 テープカッター
61 回転軸
62 廃棄テープチャック
63 テープ廃棄ボックス
64 吸着テーブル吸引ホース
65,66 軸
67 ガイド
68 張力緩和機構
69 昇降板
70 切欠部
71 シール部材
72 レール
73 スライダ
74 ガイド部材
75 シリンダ軸
76 ガイド
77 スライダ
78 移動体
79 レール
80 スライダ
81 レール
82 カッターユニット
83 吸着パッド
84 レール
85 スライダ
86 カッター溝
87 レール
88 スライダ
89 貼付ローラ駆動モータ
90 駆動ベルト
91 昇降ユニット
92 レール
93 スライダ
94 レール
95 スライダ
96 ガイド部材
101 吸着テーブル
102 ウエハ吸着テーブル
103 D/Cフレーム吸着パッド

Claims (6)

  1. 吸着テーブル上に位置決め供給されたウエハの直上に供給される広幅テープを貼付ロールの押圧転動によりウエハ上に押圧することで貼り付け、その後テープをウエハ外形形状に切断するウエハへのテープ貼付方法において、
    少なくとも吸着テーブルを挟む位置に設けられ上面が吸着テーブルの上面とほぼ同じ高さとより高い位置の間を昇降動自在となる複数のテープ支持板を用い、ウエハが載置された吸着テーブルの直上に引き出したテープを上昇位置にあるテープ支持板に貼り付けて固定し、貼付ローラを用いた貼付作業時に、各テープ支持板を貼付ローラの進行に伴い独立して下降動させると共に、少なくとも1つのテープ支持板を貼付作業時にテープにかかる張力が緩和される方向に移動可能としたことを特徴とするウエハへのテープ貼付方法。
  2. 吸着テーブル上に位置決め供給されたウエハ及びダイシングフレームの直上に供給される広幅のダイシングテープを貼付ロールの押圧転動によりウエハ及びダイシングフレーム上に押圧することで貼り付け、その後にダイシングテープをダイシングフレームに沿って切断するウエハへのダイシングテープ貼付方法において、
    少なくとも吸着テーブルを挟む位置に設けられ上面が吸着テーブルの上面とほぼ同じ高さとより高い位置の間を昇降動自在となる複数のテープ支持板を用い、ウエハ及びダイシングフレームが載置された吸着テーブルの直上に引き出したダイシングテープを上昇位置にあるテープ支持板に貼り付けて固定し、貼付ローラを用いた貼付作業時に、各テープ支持板を貼付ローラの進行に伴い独立して下降動させると共に、少なくとも1つのテープ支持板を貼付作業時にダイシングテープにかかる張力が緩和される方向に移動可能としたことを特徴とするウエハへのテープ貼付方法。
  3. 上記ウエハへのテープ貼付方法において、チャックユニットで端部をクランプした幅広テープを、チャックユニットの移動により複数のテープ支持板の直上に引き出し、複数のテープ支持板にテープを貼り付けて固定した後にテープ支持板の外側の位置にてテープを切断し、その後ウエハを載置した吸着テーブルとテープを貼り付けたテープ支持板を真空チャンバ内にて真空状態にして貼付作業を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のウエハへのテープ貼付方法。
  4. ウエハを上面に吸着して保持する吸着テーブルと、吸着テーブル上のウエハの直上に広幅テープを供給するテープ送り機構と、吸着テーブル上のウエハに対しテープを押圧しつつ転動する貼付ロールと、ウエハに貼り付いたテープをウエハ外形形状に切断するテープカッターとよりなるウエハへのテープ貼付装置において、
    少なくとも吸着テーブルを挟んだ位置に複数のテープ支持板を設け、該テープ支持板はそれぞれ別個に吸着テーブルの上面とほぼ同じ高さとより高い位置の間を昇降動自在とし、少なくとも1つのテープ支持板をテープのウエハへの貼付時にテープにかかる張力を緩和するよう移動可能とする張力緩和装置を設けたことを特徴とするウエハへのテープ貼付装置。
  5. ウエハ及びダイシングフレームを上面に吸着して保持する吸着テーブルと、吸着テーブル上のウエハ及びダイシングフレームに対し広幅ダイシングテープを順次供給するテープ送り機構と、吸着テーブル上のウエハ及びダイシングフレームに対しダイシングテープを押圧する貼付ロールと、ダイシングフレームに貼り付いたダイシングテープをダイシングフレームに沿って切断するテープカッターとよりなるウエハへのダイシングテープ貼付装置において、
    少なくとも吸着テーブルを挟む位置に、複数のテープ支持板を設け、該テープ支持板はそれぞれ別個に吸着テーブルの上面とほぼ同じ高さとより高い位置の間を昇降動自在とし、少なくとも1つのテープ支持板をテープのウエハ及びダイシングフレームへの貼付時にテープにかかる張力を緩和するよう移動可能とする張力緩和装置を設けたことを特徴とするウエハへのテープ貼付装置。
  6. 上記ウエハへのテープ貼付装置において、広幅テープの端部にクランプしてテープ支持板上に引き出すチャックユニットと、テープをテープ支持板に貼り付けた後にテープ支持板の外側の位置にて切断する切断機構と、吸着テーブル、テープ支持板、及び貼付ローラを収納して真空状態で貼付作業を行える真空チャンバとを有することを特徴とする請求項4又は5に記載のウエハへのテープ貼付装置。
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