JP2007168045A - テープカット装置及びテープカット方法 - Google Patents

Abstract

【課題】単純な構成で、切片の落下がなく、カッターの長寿命化と故障の低減を図ることが可能なテープカット装置及びテープカット方法を提供する。
【解決手段】ウエハＷに形成されたノッチＮに合う形状のノッチカッター４１と、テープＴにおけるノッチＮに対応する位置に、ノッチカッター４１を抜き差しさせる昇降機構４２と、円状の軌道でテープＴを切るサークルカッター５１と、サークルカッター５１をウエハＷの外形に沿って移動させるサークルカッター駆動機構５２を有する。ノッチカッター４１による切り込み後、テープＴをウエハＷに圧着させ、サークルカッター５１により切り取る。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、半導体ウエハ等の表面に貼り付けられた保護用のテープを、その外周に沿って切り抜くためのテープカット装置及びテープカット方法に関する。

半導体の製造工程においては、ウエハの表面にパターン形成処理を行った後に、裏面を研磨（バックグラインド）することにより、ウエハの平滑性と薄肉化を図っている。この際、パターンを形成した表面側にテープを貼り付けること（ラミネート）によって、吸着保持や研磨の際に表面が傷つかないように保護している。

このような保護用のテープの貼り付けは、以下のように行われる。すなわち、一定の張力を与えたテープの粘着剤側に、パターンを形成した表面側が向かうようにウエハを導入し、両者を密着させることにより、ウエハの表面をラミネートする。そして、カッターを円周に沿って回転させることにより、テープを切り抜く。かかるテープのように薄いシートを円形に切り取る方法としては、従来から、特許文献１及び特許文献２に示すようなものが提案されている。

特開平８−１７４４９８号公報 特開平５−３６６５７号公報

ところで、半導体ウエハには、面の方位を示すために、その周縁の一部にノッチと呼ばれるＵ字形やＶ字形の切り欠けが形成されている。かかるノッチは、複数のウエハ間で結晶面の方向を合せたり、各種の処理装置や検査装置における搬送や位置合せのために用いられる。

但し、上記のように、ウエハの表面をラミネートしてカットした後に、余分な保護テープがノッチに残存していると、その残存部分とノッチとの間に、研磨で発生する切り屑が溜まり、傷等の原因となる。特に、図１５に示すように、ウエハＷの端面にはノッチＮも含めてベベル部Ｙ（Ｒ部）が存在する。このため、図１６に示すように、テープＴの端部が笠のようになってベベル部Ｙとの間に隙間が生じ、上記の弊害が生じやすい。また、貼り合せ後、ノッチを利用した位置合せの際に、光学式のセンサによる検出ができなくなる可能性がある。

このようなノッチに対応するカット方法としては、従来は、ラミネート後に、１本のカッターをウエハの外周に沿わせながら移動させ、ノッチにおいて、カッターのヘッドをノッチの微細な径（例えば、１ｍｍ程度）に合せて回動させることにより、いわば一筆書きで外周とノッチ部を連続してカットしていた。

しかし、かかる方法では、切断後に、ノッチ部に対応する微細な切片が落下して、切りカスとなりやすい。かかる切りカスは、ウエハに付着して傷の原因となったり、次工程での不具合の原因となる。また、カッターにこのような動作をさせるためには、機構が複雑となるとともに、カッターの刃に余計な負荷がかかり、磨耗により寿命が短くなる。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、単純な構成で、切片の落下がなく、カッターの長寿命化と故障の低減を図ることができるテープカット装置及びテープカット方法を提供することにある。

上記のような目的を達成するため、請求項１の発明は、基板の形状に合せてテープを切り取るテープカット装置において、基板に形成されたノッチに合う形状の第１のカッターと、テープにおけるノッチに対応する位置に、前記第１のカッターを抜き差しさせる第１の駆動部と、線状の軌道でテープを切る第２のカッターと、前記第２のカッターを基板の外形に沿って移動させる第２の駆動部と、を有することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１の発明を方法の観点から捉えたものであり、基板の形状に合せてテープを切り取るテープカット方法において、基板に形成されたノッチに合う形状の第１のカッターによって、テープにおけるノッチに対応する位置に切り込みを入れ、線状の軌道でテープを切る第２のカッターによって、テープにおける前記切り込み以外の部分を、基板の外形に沿って切り取ることを特徴とする。

以上のような請求項１及び４の発明では、基板の外形及びノッチ部分を一筆書きで連続して切断するのではなく、あらかじめ第１のカッターによってノッチ部分に切り込みを入れた後、第２のカッターによって切り込み以外の部分を切り取るので、微細な切片が生じることがなく、切りカスによる傷や不具合を防止できる。第１のカッターに要求される動作は、切り込みを入れるだけなので、機構が簡略となるとともに、刃にかかる負荷が軽く、寿命が長くなる。

請求項２の発明は、請求項１のテープカット装置において、前記第１のカッターによる切り込み後であって、前記第２のカッターによる切り取り前に、テープを基板に対して密着させる密着手段を有することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項２の発明を方法の観点から捉えたものであり、請求項４のテープカット方法において、前記第１のカッターによる切り込み後であって、前記第２のカッターによる切り取り前に、テープを基板に対して密着させることを特徴とする。

以上のような請求項２及び５の発明では、テープを基板に対して密着させる前に、第１のカッターによってノッチ部分に切り込みを入れるので、第１のカッターが基板に当たることによる傷つきが防止される。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２のテープカット装置において、前記第１のカッターと基板との相対的な位置を調整する調整手段と、基板のノッチを検出する検出手段と、前記検出手段の検出に応じて、基板のノッチに対応する位置に、前記第１のカッターの差し込み位置が合うように、前記調整手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項請求項４又は請求項５のテープカット方法において、検出手段が、基板のノッチを検出し、調整手段が、その検出に応じて、基板のノッチに対応する位置に、前記第１のカッターの差し込み位置が合うように、前記第１のカッターと基板との相対的な位置を調整することを特徴とする。

以上のような請求項３及び６の発明では、基板のノッチに合う正確な位置に、第１のカッターを差し込むことができるので、ノッチ部における基板の露出やテープのはみ出しを防止できる。

以上、説明したように、本発明によれば、単純な構成で、切片の落下がなく、カッターの長寿命化と故障の低減を図ることが可能なテープカット装置及びテープカット方法を提供することができる。

次に、本発明の実施の形態（以下、実施形態と呼ぶ）について、図面を参照して具体的に説明する。
［構成］
まず、本実施形態（以下、本装置と呼ぶ）の構成を、図１〜４を参照して説明する。なお、本装置は、保護用のテープをウエハにラミネートするラミネート装置の一部を構成するものであり、基板を搬入及び搬出する搬送装置、テープの送り出し、巻き取りを行うリール装置等については、公知のあらゆる技術を適用可能であるため、説明を省略する。また、テープの貼り付け時に気泡が混入することを防止するために、貼り合せ空間は真空源に接続された真空チャンバ内に構成されている。

まず、本装置は、図１及び図２に示すように、ガイド部１０、加圧部２０、載置部３０、ノッチカット部４０、サークルカット部５０を備えている。ガイド部１０は、リールから送り出されるテープＴが、一定の張力を保って水平となるようにガイドする手段であり、テープＴを所定の間隔で挟む一対のガイドローラ１１，１２及びガイド１３，１４が、載置部３０の前後（図中左右）に配設されている。

加圧部２０は、加圧ローラ２１によってテープＴを加圧することにより、ウエハＷ上にテープＴを貼り付ける手段である。この加圧部２０は、図示はしないが、加圧ローラ２１をウエハＷに接離する方向に昇降させるとともに、前後に水平移動させる駆動機構を備えている。

載置部３０は、搬送装置を構成するターンテーブル等であり、ウエハＷが載置されるサセプタ３１を有している。この載置部３０は、ノッチＮの位置合わせのために、サセプタ３１を回動させる回動機構（図示せず）を備えている（調整手段）。また、載置部３０には、ウエハＷに形成されたノッチＮのエッジを、レーザ等の光学的手段により検出する検出手段であるエッジセンサ３２が設けられている。

ノッチカット部４０は、テープＴに対して、ノッチＮに対応する位置に切り込みを入れる手段であり（第１のカッター）、ノッチＮの形状に合せたノッチカッター４１と、ノッチカッター４１を保持した状態でテープＴに対して昇降させる昇降機構４２（第１の駆動部）とを備えている。ノッチカッター４１は、例えば、図３（Ａ）に示すような円筒形若しくは円柱形の材料又は図３（Ｂ）に示すような断面略Ｕ字形の材料を、斜めに切って刃を形成した形状とすることが考えられる。

サークルカット部５０は、ウエハＷの外縁に沿ってノッチ部分以外を切り抜く手であり、テープＴに差し込まれて円周軌道上を移動するサークルカッター５１（第２のカッター）と、サークルカッター５１を保持した状態で昇降及び回動させるサークルカッター駆動機構５２（第２の駆動部）を備えている。なお、サークルカッター５１は、半径方向に移動可能に設けられるとともに、バネ等の弾性部材によって回動中心に向かう方向に付勢されている。

また、図４の機能ブロック図に示すように、上記の各機構を制御する制御装置１００は、コンピュータをプログラムにより制御することにより、次のような機能を備えている。すなわち、制御装置１００には、カウント部１１０、設定部１２０及び指示部１３０が構成されている。カウント部１１０は、エッジセンサ３２からのノッチＮのエッジを検出する信号が入力された場合に、内部クロック信号に基づいてパルスをカウントする手段である。

設定部１２０は、キーボート、タッチパネル、スイッチ等の入力部２００からの入力により、エッジセンサ３２によるエッジ検出位置からノッチカット部４０に対応する位置までの回動に必要なカウント数を設定する手段である。指示部１３０は、カウント部１１０によるカウント値が設定部１２０に設定された値になった場合に、サセプタ３１の回動機構の停止指示信号を出力する手段である。なお、コンピュータを動作させることにより、上記の各機能を実現させるためのプログラム及びこれを記録した記録媒体も本発明に含まれる。

［作用］
以上のような本装置によって、基板のラミネートを行う方法を、図１〜１１を参照して説明する。なお、入力部２００により、エッジセンサ３２の検出位置からノッチカット部４０に対応する位置までの回動量（図２のθ参照）に応じたカウント値が、あらかじめ入力されて設定部１２０に設定されているものとする。

まず、図１に示すように、リールから送り出された未使用のテープＴは、ガイド部１０によって水平に保持されている。ウエハＷは、サセプタ３１に載置された状態で、搬送装置によってテープＴの下部に導入される。

ウエハＷは、回動機構がサセプタ３１を駆動することにより回動を開始し、そのノッチＮのエッジがエッジセンサ３２によって検出される。検出信号が制御装置１００に入力されると、カウント部１1０がパルスのカウントを開始する。そして、カウント値が設定部１2０に設定された値となったら、指示部１３０が回動機構に停止を指示するので、ウエハＷが所定の回転角（θ）で停止する。これにより、ノッチカット部４０の下方に、ウエハＷのノッチＮが位置決めされる。

次に、昇降機構４２を作動して、ノッチカット部４０を下降させてノッチカッター４１をテープＴに差し込んだ後、ノッチカット部４０を上昇させてノッチカッター４１をテープＴから抜く。これにより、図５に示すように、テープＴにノッチＮに対応する切り込みＣが入る。

そして、図６及び図７に示すように、加圧ローラ２１をウエハＷに接する方向に下降させ、ウエハＷの最表面より僅かに下降した位置から、前方（図中、右方向）に水平移動させることにより、テープＴをウエハＷに圧着させる。これにより、ウエハＷの表面がラミネートされる。なお、このとき、真空源により圧着空間の周囲は真空引きされているため、テープＴとウエハＷの表面との間に気泡が混入することが防止される。

さらに、図８に示すように、サークルカッター駆動機構５２を作動させてサークルカッター５１を下降させることにより、サークルカッター５１をテープＴにおける切り込みＣの一方の縁に差し込み、これを回動させる。このとき、サークルカッター５１は、弾性部材によって回動中心に向かう方向に付勢されているので、図９に示すように、ウエハＷの外周に当たるように接しながら、外周に沿ってテープＴを円形に切って行く。

そして、切り込みＣの他方の縁に達した時点で回動を停止する。これにより、図１０に示すように、ノッチＮに対応する部分が突出した切り抜きがなされる。その後、搬送装置によって、ウエハＷが他工程に搬送される。

［効果］
以上のような本実施形態によれば、ウエハＷの外形を切り抜く前に、あらかじめノッチカッター４１によって、ノッチＮに対応する独立の切り込みを入れることにより、一筆書きで連続して切断する場合のような微細な切片が生じることがない。従って、切りカスによるウエハＷの傷や次工程での不具合を防止できる。

また、ノッチカッター４１の動作は、上下動のみで済むとともに、サークルカッター５１の動作は、円動作のみで済むので、機構を単純化させることができ、製造コストや故障の低減が実現できる。さらに、ノッチＮにおいてカッターを回転させる等の必要もないので、刃に余計な負荷がかからず、長い寿命を維持できる。

また、ノッチカッター４１は、テープＴの貼り付け前に切り込みＣを入れるので、ノッチカッター４１がウエハＷに当たることによる傷つきが防止される。そして、ノッチカッター４１は上下動のみで、水平方向の位置は固定されているため、ウエハＷの位置決めも容易となる。従って、上記のような単純な構成であっても、精度の高い位置決めが可能となる。

［他の実施形態］
本発明は、上記のような実施形態に限定されるものではない。例えば、保護用のテープによるラミネート方法や粘着剤の選択は、自由である。例えば、ヒータープレートによる熱圧着を行ってもよいし、紫外線硬化型の粘着剤を用ることにより、ＵＶ硬化させて簡単に剥離できるようにしてもよい。テープの材質も、ＰＥＴ等が一般的であるが、特定の種類には限定されない。また、上記の実施形態においては、あらかじめ切り込みを入れた後に、ウエハにテープを圧着していたが、テープを圧着した後に、切り込みを入れてもよい。

また、ノッチ部に対応する第１のカッターの形状、挿入位置、挿入角度等も、上記の実施形態で例示したものには限定されない。ノッチ部の形状に合せてＶ字形としてもＵ字形としてもよい。ノッチ部にある程度適合する形状であれば、正確に一致する必要もない。なお、第１のカッターは、ノッチ部内に完全に入ってしまうよりも、ノッチ部に収まる先端部分と基板の外形から出る後端部分とが存在するように、ある程度の大きさがあることが望ましい。

第１のカッターの挿入位置にも自由度があり、ウエハ面上の素子（ＩＣなど）に掛からなければよい。例えば、図１１に示すように、ウエハＷの端面のベベル部Ｙに掛からないぎりぎりの位置でカットすれば、テープＴの端部が笠になる部分がなくなり、隙間に切り屑等が溜まることがない。また、図１２に示すように、ウエハＷの端面に近い位置でカットしてもよい。このように、ベベル部ＹやウエハＷ端部のぎりぎりの位置でカットする場合であっても、本発明では、テープＴの貼り付け前にカットするので、ウエハＷに刃が当たることがない。

第１のカッターの挿入角度は、図１３に示すように、垂直方向でもよいが、図１４に示すように斜めにしてもよい。挿入角度を斜めにすることにより、テープＴの断面を斜めにすることができるので、切り屑が溜り難くなる。このような斜めのカットを行おうとすると、従来のような一筆書きのカットでは機構が非常に複雑となるが、本発明では、ノッチのみ独立してカットするため、単純な機構で実現できる。なお、図１３及び図１４は、外縁をカット済みのウエハＷとノッチカッター４１を示しているが、当然、テープＴの貼り付け前にノッチＮに対応する部分をカットしてもよい。

また、搬送装置も、特定のものには限定されない。ターンテーブルに直接基板を搭載して搬送するものであってもよい。コンベア等の無端状の搬送装置であってもよい。第１のカッターとノッチ部の位置の調整手段も、第１のカッター側を調整するものであってもよい。検出手段の種類や位置も自由である。

また、本発明の適用対象となるウエハは、その大きさ、形状、材質等は自由であり、将来において採用されるあらゆるものに適用可能である。さらに、本発明は、半導体用のウエハのみならず、記録媒体であるディスク、液晶や有機ＥＬ用の基板等、製造工程においてシートの貼り合せと切り取りが必要なあらゆる基板に適用することができる。

つまり、請求項に記載の「基板」は、半導体、円盤状等には限定されず、平面状の製品を広く含む概念である。従って、第２のカッターの軌道は、基板の外形に沿うものであればよく、円には限定されない。また、「ノッチ」は、基板の外形に形成された窪みや溝を広く意味するものであり、ウエハのノッチには限定されない。

本発明のテープカット装置の一実施形態を示す側面図である。 図１の実施形態の平面図である。 図１の実施形態のノッチカッターの一例を示す斜視図（Ａ）、他の例を示す斜視図（Ｂ）である。 図１の実施形態における制御装置を示す機能ブロック図である。 図１の実施形態における切り込み位置を示す平面図である。 図１の実施形態におけるテープの圧着開始状態を示す側面図である。 図１の実施形態におけるテープの圧着後の状態を示す側面図である。 図１の実施形態におけるサークルカッターの差し込み状態を示す側面図である。 図１の実施形態におけるサークルカッターの軌道を示す平面図である。 図１の実施形態における切り取り後のテープを示す平面図である。 本発明によるノッチ部のカット位置の一例を示す斜視図である。 本発明によるノッチ部のカット位置の他の一例を示す斜視図である。 本発明によるノッチカッターの挿入方向の一例を示す斜視図である。 本発明によるノッチカッターの挿入方向の他の一例を示す斜視図である。 一般的なウエハのノッチ部を示す斜視図である。 従来のテープ貼り付けとカット後のウエハを示す断面図である。

符号の説明

１０…ガイド部
１１…ガイドローラ
１３…ガイド
２０…加圧部
２１…加圧ローラ
３０…載置部
３１…サセプタ
３２…エッジセンサ
４０…ノッチカット部
４１…ノッチカッター
４２…昇降機構
５０…サークルカット部
５１…サークルカッター
５２…サークルカッター駆動機構
１００…制御装置
１１０…カウント部
１２０…設定部
１３０…指示部
２００…入力部
Ｎ…ノッチ
Ｔ…テープ
Ｗ…ウエハ

Claims (6)

1. 基板の形状に合せてテープを切り取るテープカット装置において、
   基板に形成されたノッチに合う形状の第１のカッターと、
   テープにおけるノッチに対応する位置に、前記第１のカッターを抜き差しさせる第１の駆動部と、
   線状の軌道でテープを切る第２のカッターと、
   前記第２のカッターを基板の外形に沿って移動させる第２の駆動部と、
   を有することを特徴とするテープカット装置。
2. 前記第１のカッターによる切り込み後であって、前記第２のカッターによる切り取り前に、テープを基板に対して密着させる密着手段を有することを特徴とする請求項１記載のテープカット装置。
3. 前記第１のカッターと基板との相対的な位置を調整する調整手段と、
   基板のノッチを検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出に応じて、基板のノッチに対応する位置に、前記第１のカッターの差し込み位置が合うように、前記調整手段を制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のテープカット装置。
4. 基板の形状に合せてテープを切り取るテープカット方法において、
   基板に形成されたノッチに合う形状の第１のカッターによって、テープにおけるノッチに対応する位置に切り込みを入れ、
   線状の軌道でテープを切る第２のカッターによって、テープにおける前記切り込み以外の部分を、基板の外形に沿って切り取ることを特徴とするテープカット方法。
5. 前記第１のカッターによる切り込み後であって、前記第２のカッターによる切り取り前に、テープを基板に対して密着させることを特徴とする請求項４記載のテープカット方法。
6. 検出手段が、基板のノッチを検出し、
   調整手段が、その検出に応じて、基板のノッチに対応する位置に、前記第１のカッターの差し込み位置が合うように、前記第１のカッターと基板との相対的な位置を調整することを特徴とする請求項４又は請求項５記載のテープカット方法。