JP2008100333A - 粘着テープ切断方法およびこれを用いた装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】リングフレームに半導体ウエハを接着保持する支持用粘着テープの切断不良を検出することのできる粘着テープ切断方法およびこれを用いた粘着テープ貼付け装置を提供する。
【解決手段】リングフレームfに帯状の支持用粘着テープDTを貼り付け、この支持用の粘着テープDTにカッタ刃を突き刺して貫通させ、リングフレームfのテープ貼付け面に先端を接触させた状態でカッタ刃27とリングフレームfとに電流を流して導通をとりながら、カッタ刃27をリングフレームfの形状に沿って切断する。この切断過程で、センサSにより導通状態をリアルタイムにモニタリングする。
【選択図】図2

Description

本発明は、支持用の粘着テープを介して半導体ウエハをリングフレームに保持するこのリングフレームに貼り付けた粘着テープをリングフレームの形状に沿って切断する粘着テープ切断方法およびこれを用いた装置に関し、特に粘着テープの切断不良を検出するとともに、リングフレームに沿って粘着テープを精度よく切断する技術に関する。
表面にパターンが形成された半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という)は、その裏面研磨(バックグラインド)により薄型化される。このバックグラインド処理の施されたウエハは、ウエハをリングフレームに保持するマウント装置に搬送され、支持用の粘着テープを介してリングフレームに接着保持される。このとき、リングフレームと、その中央に位置するウエハとに亘って貼り付けられた帯状の粘着テープに遊転自在な円板状のカッタ刃を押圧し、リングフレームの形状に沿って粘着テープを切断している。
特開昭62−174940号公報
近年、リングフレームを頻繁に再利用する傾向にある。再利用されるリングフレームには、粘着テープの貼り付け面にカッタ刃によって傷つけられた溝や、微小な反りなどが発生している場合がある。このような状態のリングフレームに粘着テープを貼り付けた場合、粘着テープの平坦度が保たれない。そのため、一定の押圧力をカッタ刃にかけながら粘着テープを切断した場合、カッタ刃が粘着テープを完全に切断しきれない切断不良が発生するといった問題がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、半導体ウエハをリングフレームに保持する支持用の粘着テープの切断不良を検出するとともに、粘着テープを精度よく切断することのできる粘着テープ切断方法およびこれを用いた粘着テープ切断装置を提供することを主たる目的としている。
この発明は、上記目的を達成するために次のような手段をとる。
すなわち、第1の発明は、リングフレームに半導体ウエハを貼付け保持する支持用の粘着テープを切断する粘着テープ切断方法であって、
電流を流して導通のとれる材質からなる前記リングフレームと切断部材とに電流を流し、リングフレームに貼り付けた粘着テープに切断部材を貫通させ、その先端をリングフレームに接触させて導通をとりながらリングフレームの形状に沿って粘着テープを切断する
ことを特徴とする。
(作用・効果) この方法によれば、支持用の粘着テープをリングフレームの形状に沿って切断するとき、粘着テープを貫通してリングフレームに接触する切断部材と、このリングフレームとに電流を流して導通をとっている。したがって、粘着テープの切り損ないによる切断不良が発生した場合には、導通不良となって容易に検出することができる。
なお、この方法発明において、粘着テープを切断する過程で電圧を検出して電圧の変化が生じた場合には、粘着テープへの切断部材の押圧力を調整して検出電圧が一定となるように制御することが好ましい(請求項2)。
この方法によれば、粘着テープの切断不良の発生を防止することができる。すなわち、リングフレームと切断部材の接触面積が小さくなれば電圧が下がるので、検出される電圧が一定となるように粘着テープに対する切断部材の押圧力を調節することにより、粘着テープの切断不良の発生を防止できる。
第3の発明は、支持用の粘着テープを介して半導体ウエハをリングフレームに貼付け保持する、この支持用粘着テープを切断する粘着テープ切断装置であって、
リングフレームを保持するフレーム保持手段と、
前記リングフレームに向けて帯状の支持用の粘着テープを供給するテープ供給手段と、
前記粘着テープの非粘着面に貼付け部材を押圧し、前記保持手段と貼付け部材とを相対的に移動させて前記リングフレームに粘着テープを貼り付ける貼付け手段と、
先端が先鋭な切断部材を備え、この切断部材を前記粘着テープに突き刺して前記リングフレームに接触させながらリングフレームの形状に沿って粘着テープを切断する切断機構と、
前記粘着テープを切断するときに前記リングフレームと切断部材とに電流を流して導通をとる電流供給手段と、
前記粘着テープを切断する過程で導通不良を検出する検出手段と
切断後の不要な粘着テープを剥離する剥離手段と、
を備えたことを特徴とする特徴とする。
(作用・効果) この構成によれば、リングフレームに貼り付けられた帯状の粘着テープをリングフレームの形状に沿って切断するとき、粘着テープを貫通してリングフレームに先端が接触する切断部材とこのリングフレームとに電流供給手段から電流が供給されて導通がとられる。この状態のまま電流の導通状態を検出手段により検出することで粘着テープの切り損ないによる切断不良を容易に検出することができる。すなわち、第1の方法発明を好適に実現することができる。
なお、この構成において、検出手段は、電圧の変化を検出し、さらに、検出手段により検出した電圧に変化が生じた場合、粘着テープへの切断部材の押圧力を調整して検出電圧が一定となるように制御する制御手段を備えることが好ましい(請求項4)。この構成によれば、粘着テープの切断不良の発生を防止できる。
以上のように、この発明に係る粘着テープ切断方法およびこれを用いた装置によれば、半導体ウエハを貼り付け保持するリングフレームに貼り付けた支持用の粘着テープの切り損ないによる切断不良の発生を検出できるとともに、この切断不良の発生を防止することができる。また、粘着テープの切り損ないの発生した状態のまま粘着テープを剥離しようとしたとき、半導体ウエハに貼り付け済みの粘着テープを一緒に剥離してしまったり、この剥離動作にともなって半導体ウエハが破損したりするのを未然に防止することができる。すなわち、粘着テープを精度よく切断することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。なお、本実施例では、支持用の粘着テープを介して半導体ウエハをリングフレームに貼り付け保持してマウントフレームを作成する半導体ウエハマウント装置に本発明の支持用の粘着テープを切断する方法を実施可能な装置を備えた場合を例に採って説明する。
図1は、この発明の一実施例に係り、半導体ウエハマウント装置の全体構成を示した破断斜視図である。
この半導体ウエハマウント装置は、バックグラインド処理を受けた半導体ウエハW(以下、単に「ウエハW」という)を多段に収納したカセットC1が装填されるウエハ供給部1、第1ロボットアーム2が装備されたウエハ搬送機構3、ウエハWを位置合わせするアライメントステージ4、リングフレームfの位置合わせをするアライメントステージ5、リングフレームfとウエハWを載置するマウントテーブル6、支持用の粘着テープDT(ダイシングテープ)をリングフレームfとウエハWとの貼り付けた後に切断してマウントフレームFを作成するテープ処理部7、粘着テープDTの貼り付けた後の残存テープを回収するテープ回収部8、ウエハWとリングフレームfとが一体化したマウントフレームFを搬送する第2ロボットアーム9が装備された搬送機構10、パターン面に貼付けられた保護テープPを剥離する剥離機構11、剥離テープTpを剥離機構11へ供給する剥離テープ供給部12、剥離された処理済みの剥離テープTpを巻き取り回収するテープ回収部13、処理済みのウエハWの製造番号を読み取る文字認識部14、マウントフレームFにバーコードラベルを貼り付けるプリンタ15、マウントフレームFを多段に収納するためのカセットC2が装填されるマウントフレーム回収部16などが基台17の上部に備えられている。
ここで、ウエハ供給部1、ウエハ搬送機構3、アライメントステージ4,5、マウントテーブル6、搬送機構10、剥離機構11、文字認識部14、プリンタ15、およびマウントフレーム回収部16が基台17の上面に配備されているのに対して、後述するテープ貼り付けユニット22などからなる粘着テープ供給部21とテープ回収8は、マウントテーブル6を跨ぐようにして図示しない部材に摺動自在に配備されている。また剥離テープTpを供給する剥離テープ供給部12とテープ回収部13とが基台17の上面に立設した図示しない縦壁の前面に装備される。
ウエハ供給部1は、保護テープPが貼付けられた面を下向き、つまり裏面を上向きにした水平姿勢のウエハWをカセットC1の各段に設けられた支持プレート上に載置し、これら複数枚のウエハWが多段収納されたカセットC1をカセット台の上に装填するようになっている。カセット台は図示しないエアーシリンダよって旋回されて向き変更可能となっている。
ウエハ搬送機構3の第1ロボットアーム2は、図示しない駆動機構によって旋回および昇降移動するように構成されている。また、第1ロボットアーム2は、水平進退可能に構成されており、ウエハ供給部1に先端部を挿入し、ウエハWの上方、つまり裏面を吸着保持して取り出し、アライメントステージ4へのウエハWの供給、アライメントステージ4からマウントテーブル6へのウエハWの供給をするようになっている。
アライメントステージ4は、載置されたウエハWをその周縁に備えられたオリエンテーションフラットやノッチなどに基づいて位置合わせを行なうとともに、ウエハWの裏面全体を覆って真空吸着する保持テーブルを備えている。
マウントテーブル6は、図2に示すように、アライメントステージ5で位置合わせ処理されて可動台で搬送されたリングフレームfを保持するとともに、第1ロボットアーム2によってリングフレームfの開口中央に移載されたウエハWを吸着保持するようになっている。なお、この実施例のリングフレームfは、金属などの電流を流して導通のとれる材料によって構成されている。なお、マウントテーブル6は、本発明のフレーム保持手段に相当する。
また、マウントテーブル6のリングフレームfが載置される部位には、電極18が埋設されている。この電極18は、リングフレームfの裏面に向けてバネ付勢されており、リングフレームfの裏面と接触するようになっている。また電極18は、後述する電源ユニット19と接続されている。なお、電源ユニット19は、本発明の電流供給手段に相当する。
テープ処理部7は、粘着テープDTを原反ロール20から繰り出し供給する粘着テープ供給部21と、粘着テープDTをマウントテーブル6の上方を通るテープ貼付けユニット22と、粘着テープDTをリングフレームfの形状に沿って切断するテープ切断機構23とから構成されている。また、切り抜いた後の不要な粘着テープを回収するテープ回収部8をも備えている。なお、粘着テープ供給部21は、本発明のテープ供給手段相当し、テープ貼付けユニット22は、本発明の貼付け手段に相当する。
テープ切断機構23は、図2に示すように、駆動昇降可能な可動台24に、リングフレームfの中心上に位置する縦軸心X周りに駆動旋回可能に一対の支持アーム25が並列装備されるとともに、この支持アーム25の遊端側に備えたカッタユニット26に、刃先を下向きにした金属などの電流を流して導通のとれる材料からなるカッタ刃27がカッタホルダ28に装着され、支持アーム25が縦軸心X周りに旋回することでカッタ刃27がリングフレームfのテープ貼付け面に沿って走行して支持用粘着テープDTを切り抜くよう構成されている。なお、テープ切断機構23は、本発明の切断機構に相当し、カッテ刃27は、切断部材に相当する。
可動台24は、モータ29の回転軸30と3節のリンク機構31と連結されており、モータ29の正逆回転駆動により縦レール32に沿って昇降されるようになっている。また、この可動台24の遊端部にモータ33が配備されており、軸受34を介してモータ33の回転軸35が支持部材36と連結している。この支持部材36の側端部に、支持アーム25が水平方向スライド調節可能に貫通支持されており、支持アーム25のスライド調節によってカッタ刃27からモータ29の回転軸心Xまでの距離、つまり、カッタ刃27の旋回半径をリングフレーム径に対応して変更調節することが可能となっている。
支持アーム25の遊端部には支持ブラケット37が固定されており、この支持ブラケット37の縦レール38に沿ってカッタユニット26をスライド移動可能にするユニット可動台24を備えている。支持ブラケット37の端部には水平ブラケット40が装着されており、カッタ刃27を突き下げる方向に弾性付勢するようにユニット可動台39と水平ブラケット40とがバネ41によって連結されている。
カッタホルダ28は、ユニット可動台39の一端で連結されたブラケット42に装着されており、図4に示すように、その先端にはカッタ刃27が装着されている。このカッタ刃27には、スリップリングを介してカッタホルダ28の上部から挿通されるリード線43と接続されており、電源ユニット19から電流が供給されるようになっている。
第2ロボットアーム9は、水平進退および旋回可能に構成されており、マウントテーブル6で粘着テープDTの貼り付けによってウエハWとリングフレームfが一体化したマウントフレームFを吸着保持して取り出し、パターン面が上向きになるようにマウントフレームFを反転させた後、旋回させて剥離テーブルにマウントフレームFを搬入するようになっている。
剥離機構11の剥離テープ供給部12は、原反ロールから繰り出した剥離テープTpを剥離テーブルの上方通って供給するようになっている。つまり、ウエハWのパターン面に貼り付けられた保護テープPの表面に剥離ローラR2が転動して剥離テープTpを貼り付けるとともに、剥離テープTpと保護テープPが一体になって剥離されるように構成されている。なお、剥離テープTpは、ウエハWの径よりも幅狭のものが利用される。なお、剥離機構11は、本発明の剥離手段に相当する。
文字認識部14は、ウエハWに刻印された製造番号などの文字を読み取るCCDと、読み取った文字を解析するコンピュータとから構成されている。
プリンタ15は、文字認識部14で認識した文字に応じて新たに製造管理番号をバーコード化し、マウントフレームFにバーコードラベルを印字出力して貼り付けるようになっている。
マウントフレーム回収部16は、保護テープ剥離処理が済み、バーコードが貼り付けられたマウントフレームFを、上下に適当な間隔をもった状態でカセットC2に差込み収納して、カセット台の上に装填するようになっている。このカセット台も図示しないエアーシリンダによって旋回されて向き変更可能となっている。
制御部44は、粘着テープDTを切断する過程で、カッタ刃27とマウントテーブル6に埋設された電極18とにわたって電源ユニット19から供給される電流の導通状態をリアルタイムで検出するセンサSからの検出結果に基づいて、リングフレームfへのカッタ刃27の押圧レベルが一定となるように、モータ29の回転量を操作している。
具体的には、カッタ刃27の先端が、図5に示すように、常にリングフレームfに接触している状態で粘着テープDTを切断した場合、図3(a)に示すように、その切断時間内のt1−t2で検出される電流を電圧変換するとモニタ上の電圧(24V)は一定となる。しかしながら、ウエハWに反りや粘着テープDTの厚みのバラツキなどがある場合において、カッタ刃27の先端が粘着テープDTを貫通しきれずに非接触状態となり、切断不良となる場合がる。換言すれば、図3(b)に示すように、切断時間内t1−t2の間でリングフレームfにカッタ刃27が非接触となる時点t1’で導通が遮断され、電流を電圧変換したモニタ上では電圧がゼロとなる。しがたって、制御部44は、電圧の降下現象の開始を検出すると同時に、導通状態とカッタ刃27の加圧状態の相関データに基づいて予め決めたモータ29の回転量を操作してカッタ刃27を降下させ、リングフレームfとの接触面積を調整する。
なお、センサSは、本発明の検出手段に相当し、制御部44は、本発明の制御手段に相当する。
以下、上述の実施例装置の基本的な工程を、図1〜9を参照しながら説明する。
先ず、第1ロボットアーム2の先端部がウエハ供給部1のカセットC1のウエハ同士の隙間に挿入され、裏面を上にしたウエハWを上方から1枚吸着保持して取り出し、アライメントステージ4上に移載する。ここで、ウエハWのオリエンテーションフラットやノッチなどに基づいて、ウエハWの位置合わせが行われる。位置合わせが行われたウエハWは、再び第1ロボットアーム2で裏面を吸着保持されてマウントテーブル6に移送される。
マウントテーブル6は、図示しないフレームチャック部を備えている。そして、このフレームチャック部には、アライメントステージ5から位置合わせされたリングフレームfが供給され吸着保持される。このとき、ウエハWは、リングフレームfの略中央に位置するようにマウントテーブル6に載置され、吸着保持される。また、このとき,図6に示すように、粘着テープDTの貼付けローラR1はフレームfから後方の待機位置にある。
次に、図7に示すように、貼付けローラR1が、粘着テープDTの非粘着面に降下し、図8に示すように、ウエハWとフレームf上を転動移動して粘着テープDTを貼り付けてゆく。粘着テープDTによってリングフレームfとウエハWとにわたって粘着テープDTの貼付けが完了すると、テープ切断機構23が作動してカッタユニット26を待機位置から作用位置に降下させる。このとき、カッタ刃27は、図5に示すように、粘着テープDTを構成する基材aおよび粘着層bを貫通し、その先端が所定の圧力でリングフレームfのテープ貼付け面に接触する。この状態で、図9に示すように、モータ29を回転駆動させて支持アーム25を縦軸心X周りに回転させてリングフレームfの形状に沿って粘着テープDTを切断する。
この粘着テープDTの切断過程で、電源ユニット19からカッタ刃27とマウントテーブル6に埋設された電極18とにわたって電流が供給され、導通状態となるとともに、この導通状態をセンサSによって検出する。さらに、制御部44がセンサSから検出された電流を電圧変換して粘着テープ切断時の電圧変化をリアルタイムにモニタリングし、電圧の降下が検出されるとカッタ刃27の接触面積の減少と判断し、モータ29の回転量を操作してリングフレームfへのカッタ刃27の押圧レベルが一定となるように制御する。
粘着テープDTがフレーム上で略円形に切断されると、カッタ刃27が待機位置に復帰する。そして、剥離ユニット45が切断後の残存テープを剥離するとともに、粘着テープ供給部21から新しい粘着テープDTが繰り出し供給されるのと同調して切断後の残存テープはテープ回収部8に巻き取り回収される。
略同時に、粘着テープDTが貼り付けられフレームfとウエハWとが一体化したマウントフレームFは、マウントテーブル6から払い出され、第2ロボットアーム9によって吸着保持されて剥離テーブルに搬送される。この搬送過程で、第2ロボットアーム9が旋回し、ウエハWのパターン面が上向きにされる。
剥離テーブルに搬送されたウエハWは、図示しない吸着パッドに所定の姿勢および位置で載置され、保護テープPが貼り付けられているパターン面が上向きの姿勢で吸着保持される。このとき、剥離ローラR2は剥離テーブルから離れた待機位置にある。
剥離テーブル上にマウントフレームFが装填されると、剥離ローラR2がウエハW上を転動移動して剥離テープTpを保護テープPの表面に貼り付けてゆくとともに、保護テープPと一体に接着した状態の剥離テープTpをウエハWの表面から剥離してゆく。このとき、剥離テープ供給部12からは剥離テープTpが適時に供給されるとともに、剥離テープTpと一緒に剥離された保護テープPはテープ回収部13によって巻き取り回収される。
剥離テープTpによって保護テープPが除去処理されたウエハWは、搬送台によって文字認識部14に搬送され、ウエハW上に印字された製造番号の認識処理が行われる。そして、プリンタ15によって新たにバーコード化された製造管理番号のラベルがマウントフレームFに貼り付けられる。
バーコードラベルの貼り付け処理が施されたマウントフレームFは、搬送台によって搬送され、カセットC2に差込み収納される。
なお、マウント工程の構成は、上述の実施形態の構成に限定されるものではい。
以上のように、帯状の粘着テープDTをリングフレームfの形状に沿って切断するとき、リングフレームfとカッタ刃27とを接触させて電流を流し、このときの導通状態をモニタリングすることにより、粘着テープDTをカッタ刃27が貫通してリングフレームfに接触している導通状態と、粘着テープDTをカッタ刃27が貫通していない非導通状態とを容易に検出することができる。換言すれば、粘着テープDTを完全に切断しきった導通状態と、粘着テープDTを切断しきれていない切断不良の非導通状態とを検出できる。また、センサSによってリアルタイムに検出された検出結果に基づいて、直ちにリングフレームfへのカッタ刃27の押圧レベルを調整することにより、粘着テープDTの切断不良の発生を抑えることができる。
なお、この発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、以下のように変形実施することができる。
(1)上記実施例では、リングフレームfの支持用粘着テープDTの貼付け面を下向きにしていたが、上下反転して支持用粘着テープDTの貼付け面を上向きにし、貼付け、切断、および剥離処理を行ってもよい。
(2)上記実施例では、カッタユニット26の昇降をリンク機構31によって行っていたが、モータと連結されたボール軸に沿って可動台24が昇降する構成であってもよい。
(3)上記実施例では、先端が先鋭なカッタ刃27を利用した構成であったが、回転自由に保持された丸刃のものにも適用することができる。この場合、丸刃の軸受のボールベアリングを介して丸刃との導通をとるように構成すればよい。
本実施例に係る半導体ウエハのマウント装置の全体構成を示す斜視図である。 テープ切断機構の要部の側面図である。 粘着テープ切断時のリングフレームとカッタ刃の導通及び非導通状態を示す図である。 カッタ刃の要部を拡大した図である。 粘着テープにカッタ刃を突き刺した状態を示す断面図である。 実施例装置の粘着テープを切断する動作説明図である。 実施例装置の粘着テープを切断する動作説明図である。 実施例装置の粘着テープを切断する動作説明図である。 実施例装置の粘着テープを切断する動作説明図である。
符号の説明
6 … マウントテーブル
18 … 電極
19 … 電源ユニット
22 … テープ貼付けユニット
23 … テープ切断機構
26 … カッタユニット
27 … カッタ刃
29 … モータ
31 … リンク機構
33 … モータ
44 … 制御部
DT … 支持用粘着テープ
f … リングフレーム
F … マウントフレーム
W … 半導体ウエハ
S … センサ

Claims (4)

  1. リングフレームに半導体ウエハを貼付け保持する支持用の粘着テープを切断する粘着テープ切断方法であって、
    電流を流して導通のとれる材質からなる前記リングフレームと切断部材とに電流を流し、リングフレームに貼り付けた粘着テープに切断部材を貫通させ、その先端をリングフレームに接触させて導通をとりながらリングフレームの形状に沿って粘着テープを切断する
    ことを特徴とする粘着テープ切断方法。
  2. 請求項1に記載の粘着テープ切断方法において、
    前記粘着テープを切断する過程で電圧を検出して電圧の変化が生じた場合には、粘着テープへの前記切断部材の押圧力を調整して検出電圧が一定となるように制御する
    ことを特徴とする粘着テープ切断方法。
  3. 支持用の粘着テープを介して半導体ウエハをリングフレームに貼付け保持する、この支持用粘着テープを切断する粘着テープ切断装置であって、
    リングフレームを保持するフレーム保持手段と、
    前記リングフレームに向けて帯状の支持用の粘着テープを供給するテープ供給手段と、
    前記粘着テープの非粘着面に貼付け部材を押圧し、前記保持手段と貼付け部材とを相対的に移動させて前記リングフレームに粘着テープを貼り付ける貼付け手段と、
    先端が先鋭な切断部材を備え、この切断部材を前記粘着テープに突き刺して前記リングフレームに接触させながらリングフレームの形状に沿って粘着テープを切断する切断機構と、
    前記粘着テープを切断するときに前記リングフレームと切断部材とに電流を流して導通をとる電流供給手段と、
    前記粘着テープを切断する過程で導通不良を検出する検出手段と
    切断後の不要な粘着テープを剥離する剥離手段と、
    を備えたことを特徴とする粘着テープ切断装置。
  4. 請求項3に記載の粘着テープ切断装置において、
    前記検出手段は、電圧の変化を検出し、
    さらに、前記検出手段により検出した電圧に変化が生じた場合、前記粘着テープへの前記切断部材の押圧力を調整して検出電圧が一定となるように制御する制御手段を備えた
    ことを特徴とする粘着テープ切断装置。
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