JP2007168046A - テープカット装置及びテープカット方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カッターの位置合せを容易にしつつ、ウエハの外縁に沿って、はみ出しがないようにテープを切り取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。
【解決手段】ウエハＷに密着されたテープＴを切るカッター４１ａ，４１ｂと、カッター４１ａ，４１ｂをウエハＷの外縁に沿って回動させる駆動機構４４とを備える。カッター４１ａ，４１ｂは、ウエハＷの外縁に接離する方向に移動可能に設けられ、カッター４１ａ，４１ｂを、テープＴへの差し込み時にウエハＷの外縁から離間した位置とし、その後はウエハＷの外縁に接する位置に案内するカムプレート４６，４７を有する。
【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。かかるテープの切り取り方法としては、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２００４−１２２２４２号公報 特開２００５−１２３４２０号公報

ところで、上記のような従来のテープの切り取り方法では、円形のウエハの公差からなるバラつきによって、カッターの挿入位置にずれが生じる。例えば、カッターの挿入位置がウエハの外径よりも外側となった場合には、切り抜かれたテープがウエハからはみ出た形状となる。すると、はみ出たテープの縁とウエハとの間に、後工程での裏面研磨から発生する研磨くずが残り、次工程でのエッチングに支障を与える。また、ウエハの外径よりも内側となった場合には、カッターがウエハを傷つける可能性が生じる。

また、ウエハの外形に沿って円形に切り取る場合には、カッターが切り取り開始点に戻った段階で切り取り終了となる。しかし、図１７に示すように、切り取りの最終段階に近づくに従って、テープＴの切り残し部分Ｘの幅が極端に小さくなるため、テンションが著しく低下し、切り残しが発生しやすい。

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、カッターの位置合せを容易にしつつ、ウエハの外縁に沿って、はみ出しがないようにテープを切り取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、基板に密着されたテープを切るカッターと、前記カッターを基板の外縁に沿って移動させる駆動機構とを備えたテープカット装置において、前記カッターは、基板の外縁に接離する方向に移動可能に設けられ、前記カッターを、テープへの差し込み時に基板の外縁から離間した位置とし、その後は基板の外縁に接する位置に案内する案内機構を有することを特徴とする。

請求項５の発明は、基板に密着されたテープを、基板の外縁に沿ってカッターを移動させることにより切り取るテープカット方法において、前記カッターを、テープにおける基板の外縁から離間した位置に差し込み、その後は、基板の外縁に接する位置に案内しながら、カッターを移動させることを特徴とする。

以上のような請求項１及び５の発明では、カッターの挿入位置は、基板の外縁から離間した位置であるため、位置合わせが容易であり、カッターがウエハを傷つけることがない。また、カッタは、回転しながら、基板の外縁に接する位置に案内されるので、切り取り後にテープのはみ出し部分が残ることがない。

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、前記カッターは、複数設けられていることを特徴とする。
以上のような請求項２の発明では、複数のカッターによってテープを切り取るため、切り取り時間を短縮することができる。

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、前記カッターを、基板の内側に向かう方向に付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする。
以上のような請求項３の発明では、カッターが基板の内側に付勢されているので、基板の外縁に確実に沿わせることができ、テープのはみ出しの発生を防止できる。

請求項６の発明は、請求項５のテープカット方法において、切り取りの開始点からの軌跡に対して、切り取りの終端の手前の軌跡をオーバーラップさせることを特徴とする。
以上のような請求項６の発明では、切り取りの開始点が切り取りの終端となるのではなく、カッターが開始点の内側を通過してからもテープが大きく残った状態となり、テンションが有る状態で切り離し点まで切り進めることができるので、切り残しが少なくなる。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項のテープカット装置において、前記駆動機構には、前記カッターの移動速度を調整する制御手段が設けられていることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項５又は請求項６のテープカット方法において、切り取りの終端の手前で、前記カッターの移動速度を変更させることを特徴とする。

以上のような請求項４及び７の発明では、テープの切り残し部分が少なくなってテンションが低下しても、カッターの速度を変えることにより、確実に切り取りを行うことが可能となる。

以上、説明したように、本発明によれば、カッターの位置合せを容易にしつつ、ウエハの外縁に沿って、はみ出しがないようにテープを切り取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１〜３に示すように、ガイド部１０、加圧部２０、載置部３０、カット部４０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。

カット部４０は、カッター４１ａ，４１ｂ、スライド部４２ａ，４２ｂ、アーム部４３、駆動機構４４、カム機構４５を備えている。カッター４１ａ，４１ｂは、保護テープＴに差し込まれて円周軌道上を移動することにより、ウエハＷの外縁に沿って保護テープＴを切り抜く手段である。スライド部４２ａ，４２ｂは、一対のカッター４１ａ，４１ｂを保持する手段であり、アーム部４３の両端近傍にスライダＳを介して取り付けられることにより、半径方向にスライド移動可能に設けられている。さらに、スライド部４２ａ，４２ｂの内側の端部には、カムフォロア４２ｃ，４２ｄが回動可能に設けられている。

アーム部４３は、駆動機構（回転軸のみ図示する）４４によって昇降可能に且つ回動可能に設けられている。カム機構４５は、アーム部４３と同軸であるが、回動しない円形のカムプレート４６，４７を重ねて配置したものである。カムプレート４６，４７の外周には、互いに相反する方向に突出した隆起部４６ａ，４７ａが形成されている。

さらに、一対のスライド部４２ａ，４２ｂは、バネ等の弾性部材４８によって、回動中心に向かう方向に付勢されている。この弾性部材４８は、例えば、アーム部４３及びスライド部４２ａ，４２ｂにそれぞれ固定されたバネポスト４８ａの間に、両者を引っ張り合う方向に付勢するように掛けられた引張りコイルばねを用いる。そして、スライド部４２ａ，４２ｂは、アーム部４３の回動に従って、隆起部４６ａ，４７ａに接しているときには外側に移動し、それ以外のときには内側に移動するように構成されている。なお、この移動端は、カムプレート４６，４７の径の設定により、カッター４１ａ，４１ｂの先端が、ウエハＷの外縁から離れた位置と、ウエハＷの内側に僅かに入った位置となるように構成されている。

また、駆動機構４４は、図５に示すように、アーム部４３の回動速度を制御する制御装置４４０を有している。この制御装置４４０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４４０には、設定部４４１及び調整部４４２が構成されている。設定部４４１は、キーボート、タッチパネル、スイッチ等の入力部４４３からの入力により、回動開始から終了までの動作速度を設定する手段である。例えば、回動開始点から半回転した点に達した時点（軌跡が切り取り開始点よりも内側に来ることにより、後述するオーバーラップが開始する点）で動作速度を低下させるように設定することが考えられる。

調整部４４２は、設定部４４１の設定に従って、アーム部４３を回動させる駆動源へ指示信号を出力（例えば、インバータの周波数変更）する手段である。なお、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、テープＴを切り抜く方法を、図１〜１６を参照して説明する。なお、初期状態においては、図２及び図４に示すように、スライド部４２ａ，４２ｂのカムフォロア４２ｃ，４２ｄは、カムプレート４６，４７の隆起部４６ａ，４７ａに当接しているため、カッター４１ａ，４１ｂは、外側（ウエハＷの外縁から所定距離離間した位置）にある。また、リールから送り出されるテープＴは、ガイド部１０によって水平に保持されている。

かかる状態で、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。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、保護テープ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、保護テープ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及び図９に示すように、駆動機構４４により、アーム部４３を下降させて、保護テープＴにおけるウエハＷの外縁から離れた位置（カッター挿入点Ａａ，Ａｂ）に、カッター４１ａ，４１ｂを差し込み、これを回動させる。すると、カッター４１ａ，４１ｂによって保護テープＴが切り取られていく。なお、以下の説明では、一方のスライド部４２ａにおけるカッター４１ａの軌跡Ａａ−Ｂａ−Ｃａについて説明するが、他方のスライド部４２ｂにおけるカッター４１ｂの軌跡Ａｂ−Ｂｂ−Ｃｂについても同様である。

すなわち、スライド部４２ａは、弾性部材４８によって回動中心に向かう方向に付勢されているので、スライド部４２ａのカムフォロア４２ｃが隆起部４６ａから外れていくに従って、カッター４１ａは、図１０に示すように、サイクロイド曲線のような軌道を描きながら、回動中心側に寄って行く。カッター４１ａの内側の移動端は、ウエハＷよりも僅かに内側になるように形成されているので、カッター４１ａがウエハＷの外縁に接する点Ｂａまで来ると、その後は、図１１に示すように、この外縁に沿って移動しながら保護テープＴを円形に切っていく。

このように、回動を継続していくと、図１２に示すように、カッター４１ａは、ウエハＷの外縁に沿ったまま、カッター４１ｂの差し込み位置（カッター挿入点Ａｂ）よりも内側の点Ｃａを通過する。このように半回転した時点で、調整部４４２から指示信号が出力されるので、カッター４１ａの速度が低下する。

その後は、図１３及び図１４に示すように、カッター４１ａは、ＡｂからＢｂの軌跡に対して、これよりも内側の軌跡を描いて（ウエハＷの外縁に沿って）移動するので、両軌跡がオーバーラップした状態が生じる。そして、カッター４１ｂがウエハＷの外縁に達した点Ｂｂ若しくはそれよりも僅かに先の点にカッター４１ａが到達すると、図１５に示すように、ウエハＷに貼り付けられたテープＴが切り取られる。残ったテープＴ側には、湾曲した楔状の部分が形成される。さらに、駆動機構４４により、アーム部４３を上昇させて、カッター４１ａ，４１ｂを初期位置に戻し、ウエハＷを搬送装置によって搬出し、次工程での処理を行う。

［効果］
以上のような本実施形態によれば、カッター４１ａ，４１ｂの挿入位置Ａａ，Ａｂは、ウエハＷの外縁から離間しているので、円形のウエハＷに公差からなるバラつきがあっても、挿入位置Ａａ，Ａｂの正確な位置合せが不要となり、ウエハＷを傷つけることもない。そして、最終的には、ウエハＷの外縁に沿って切断されるので、テープＴがウエハＷからはみ出ることがなく、研磨くずの残留が防止できる。

また、一対のカッター４１ａ，４１ｂによって切断するので、一本で切断する場合に比べて、一枚当たりの切り取り作業の時間を大幅に短縮できる。また、カッター４１ａ，４１ｂを保持するスライド部４２ａ，４２ｂは、弾性部材４８によって、回動中心側に付勢されていて、その内側への移動端がウエハＷよりも僅かに小さく形成されているので、カッター４１ａ，４１ｂがウエハＷの外縁に押し付けられるように移動する。従って、切り取り後のテープＴのはみ出しの発生を確実に防止できる。

また、切り取りの開始点であるＡａ，Ａｂが切り取りの終端となるのではなく、カッター４１ａ，４１ｂが開始点の内側を通過してオーバーラップしてからも、図１６に示すように、テープの残部Ｙが大きい状態となり、テンションが有る状態で切り離し点まで切り進めることができるので、切り残しが少なくなる。特に、カッター４１ａ，４１ｂがＣａ，Ｃｂまで来ると、カッター４１ａ，４１ｂの速度が低下するので、テープＴのテンションが少なくなる終端においても、はみ出しなく確実に切り取ることができる。

［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、カッターの数は、２つには限定されない。１本であってもよいし、３本以上であってもよい。案内機構の構造も、上記のようなカムには限定されない。内側に付勢されたカッターを、差し込み時のみ外側に押し出す機構を設けてもよいし、外側に付勢されたカッターを、差し込み後に内側に押し付ける機構を設けてもよい。モータドライブ等、駆動機構によって、カッターを半径方向の所望の位置に移動できるようにして、軌跡を自由に設定できる構成としてもよい。

カッターの差し込み位置の設定も、基板の外縁から離間した位置であればよく、特定の位置には限定されない。なお、上記の実施形態のように、テープの長手方向にテンションが張られている場合には、一対のカッターを、長手方向の前後（図中左右）に差し込むことが望ましい。

また、カッターの速度設定、速度を低下させる位置等については、自由に設定可能である。速度の変更も、低速とする場合には限らず、高速とすることも可能である。さらに、カッターの速度調整を行わなくてもよい。また、切り取り端の手間において、カッターやテープの少なくとも一方を加熱する構成としても、テープの切れが良好となり、切りカスが付き難くなる。例えばＵＶ照射による加熱装置や、電磁誘導による加熱装置を付加することが考えられる。

また、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、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。

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、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。

本発明のテープカット装置の一実施形態を示す斜視図である。 図１の実施形態の側面図である。 図１のカッターが内側にある状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テープに対するカッターの切り取り開始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に対するカッターのウエハ外縁到達位置を示す平面図である。 図１の実施形態におけるカッターの切り取り途中状態を示す平面図である。 図１の実施形態におけるテープに対するカッターの切り取り開始位置の内側の通過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に対するカッターの切り取り終了状態を示す平面図である。 図１の実施形態におけるカッターの切り取り終了位置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。 図１５の切り取り軌跡のオーバーラップ部分を示す拡大平面図である。 従来の切り取り終了直前のテープを示す拡大平面図である。

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
４０…カット部
４１ａ，４１ｂ…カッター
４２ａ，４２ｂ…スライド部
４２ｃ，４２ｄ…カムフォロア
４３…アーム部
４４…駆動機構
４５…カム機構
４６，４７…カムプレート
４６ａ，４７ａ…隆起部
４８…弾性部材
４８ａ…バネポスト
４４０…制御装置
４４１…設定部
４４２…調整部
４４３…入力部
Ｔ…テープ
Ｗ…ウエハ
Ｓ…スライダ

Claims (7)

1. 基板に密着されたテープを切るカッターと、前記カッターを基板の外縁に沿って移動させる駆動機構とを備えたテープカット装置において、
   前記カッターは、基板の外縁に接離する方向に移動可能に設けられ、
   前記カッターを、テープへの差し込み時に基板の外縁から離間した位置とし、その後は基板の外縁に接する位置に案内する案内機構を有することを特徴とするテープカット装置。
2. 前記カッターは、複数設けられてい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. 前記カッターを、基板の内側に向かう方向に付勢する付勢手段が設けられてい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. 前記駆動機構には、前記カッターの移動速度を調整する制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のテープカット装置。
5. 基板に密着されたテープを、基板の外縁に沿ってカッターを移動させることにより切り取るテープカット方法において、
   前記カッターを、テープにおける基板の外縁から離間した位置に差し込み、
   その後は、基板の外縁に接する位置に案内しながら、カッターを移動させることを特徴とするテープカット方法。
6. 切り取りの開始点からの軌跡に対して、切り取りの終端の手前の軌跡をオーバーラップさせることを特徴とする請求項５記載のテープカット方法。
7. 切り取りの終端の手前において、前記カッターの移動速度を変更させることを特徴とする請求項５又は請求項６記載のテープカット方法。