JP2008288237A - シート貼付装置、シート切断方法及びウエハ研削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエハ等の板状部材に接着シートを貼付して切断した後に当該板状部材の裏面を研削する場合に、接着剤層のはみ出しに起因したウエハ破損原因を解消することのできるシート貼付装置、シート切断装置及びウエハ研削方法を提供する。
【解決手段】ウエハＷを支持するテーブルと、シート繰出ユニットを介して繰り出された接着シートＳをウエハＷに押圧する押圧ローラと、接着シートをウエハＷの外周縁に沿って切断するロータリーカッター３４を有する多関節型ロボットとを含む。多関節型ロボットはウエハＷの外周縁に形成された面取り部Ｗ１よりも内側の領域でウエハＷに切り込みＣを形成するように接着シートＳを切断する。接着シートＳが貼付されたウエハＷは、研削用テーブルＴ上に支持された状態で、グラインダーＧで所定厚みｔまで研削される。
【選択図】図２

Description

本発明はシート貼付装置、シート切断方法及びウエハ研削方法に係り、特に、半導体ウエハを対象として当該半導体ウエハに接着シートを貼付することのできるシート貼付装置と、半導体ウエハの大きさに応じて接着シートを切断するシート切断方法と、接着シートが貼付された半導体ウエハの裏面側を研削するウエハ研削方法に関する。

半導体ウエハ（以下、単に、「ウエハ」と称する）の処理工程においては、ウエハ回路面側に接着シートを貼付するシート貼付工程と、ウエハに貼付された接着シートをウエハの大きさに合うように切断するシート切断工程と、接着シートが貼付されたウエハの裏面側を研削面として研削する研削工程等が含まれる。接着シートの貼付並びに切断は、例えば、特許文献１に示されるように、ウエハの最大寸法よりも大きい幅を備えた帯状の接着シートをウエハ回路面側に繰り出し、プレスローラ等を介してウエハに貼付した後、ウエハの外周に沿ってカッター刃を相対回転させることによって行うことができる。また、ウエハ研削工程は、研削面が表出するようにウエハをテーブル上に載置し、前記研削面にグラインダーを押し当てて行われる。

特開２００４−２５４３８号公報

ウエハの最大寸法よりも大きい幅を備えた接着シートを貼付した場合には、図４（Ａ）に示されるように、接着シートＳをウエハＷの外周に沿ってカッター刃Ｂで切断することとなる。ここで、接着シートＳは、シート基材ＳＢに接着剤層Ａが積層されたものが採用されている。
しかしながら、通常のウエハＷの外周縁は、面取り部Ｗ１が形成されているため、図４（Ｂ）に示されるように、接着剤層Ａは、寸法Ｌ分の長さがウエハ外周部にはみ出ることになる。そのため、グラインダーＧを用いてウエハＷを設計厚みｔまで研削したときに、前記接着剤層Ａのはみ出た部分がグラインダーＧに接触し得ることとなり、この接触によってウエハＷを破損させてしまう、という不都合を招来する。

この点、特許文献１は、図４（Ｃ）に示されるように、カッター刃Ｂの傾斜角度を調整して接着シートＳがウエハＷの外周から外側にはみ出ることがない切断を可能とする。しかしながら、この場合においては、図４（Ｄ）に示されるように、シート基材ＳＢの端から接着剤層Ａが寸法Ｌ１分はみ出た状態となるため、グラインダーＧで前記設計厚みｔまで研削する際に、はみ出た接着剤層Ａが載置テーブルＴ１に接着してしまい、研削後の搬送時にウエハＷがテーブルＴ１から外れなくなり、無理矢理搬送しようとすると、ウエハＷが破損してしまうという不都合を招来する。

［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その主たる目的は、ウエハ等の板状部材に接着シートを貼付して切断し、その後に研削を行う場合において、接着剤層の存在によってウエハを破損させる要因を確実に解消することのできるシート貼付装置、シート切断方法及びウエハ研削方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係るシート貼付装置は、板状部材を支持する支持手段と、前記板状部材の大きさよりも大きい接着シートを繰り出して当該接着シートを板状部材に貼付する貼付手段と、前記接着シートを板状部材の外周に沿って切断する切断手段とを備え、
前記切断手段は、前記板状部材の外周縁よりも内側の領域で、前記板状部材に切り込みを形成するように前記接着シート切断する、という構成を採っている。

また、本発明に係るシート貼付装置は、板状部材を支持する支持手段と、前記板状部材の大きさよりも大きい接着シートを繰り出して当該接着シートを板状部材に貼付する貼付手段と、前記接着シートを板状部材の外周に沿って切断する切断手段とを備え、
前記切断手段は、前記板状部材の外周縁よりも内側の領域で、前記接着シートと共に前記板状部材を切断する、という構成を採っている。

前記シート貼付装置において、前記切断の方向は前記板状部材の面に直交する方向であることが好ましい。

また、本発明は、板状部材を支持手段に支持させた状態で、前記板状部材の外側からはみ出る大きさの接着シートを板状部材に貼付した後、当該接着シートを板状部材の外周に沿って切断するシート切断方法において、
前記板状部材の外周縁よりも内側の領域で、前記板状部材に切り込みを形成するように前記接着シート切断する、という方法を採っている。

更に、本発明は、板状部材を支持手段に支持させた状態で、前記板状部材の外側からはみ出る大きさの接着シートを板状部材に貼付した後、当該接着シートを板状部材の外周に沿って切断するシート切断方法において、
前記板状部材の外周縁よりも内側の領域で、前記接着シートと共に前記板状部材を切断する、という方法を採ることもできる。

前記シート切断方法において、前記切断の方向は前記板状部材の面に直交する方向であることが好ましい。

また、本発明は、半導体ウエハの一方の面を被着面として接着シートを貼付するとともに、他方の面を研削面として研削するウエハ研削方法において、
前記半導体ウエハの外周からはみ出す大きさの接着シートを半導体ウエハに貼付した後、当該半導体ウエハの外周縁よりも内側の領域で、半導体ウエハに切り込みを形成するように前記接着シートを切断し、
次いで、所定の研削装置を用いて前記切り込みに達する位置まで前記研削面を研削する、という方法を採っている。

更に、本発明は、半導体ウエハの一方の面を被着面として接着シートを貼付するとともに、他方の面を研削面として研削するウエハ研削方法において、
前記半導体ウエハの外周からはみ出す大きさの接着シートを半導体ウエハに貼付した後、当該半導体ウエハの外周縁よりも内側の領域で、前記接着シートと半導体ウエハとを切断し、
次いで、所定の研削装置を用いて前記研削面を研削する、という方法を採ることができる。

前記ウエハ研削方法において、前記半導体ウエハは、その外周に面取り部が形成されたものが対象とされ、前記接着シートは、前記面取り部よりも内側の領域で、前記半導体ウエハの面に直交する方向に切断される、という方法を採ることが好ましい。

本発明によれば、前記板状部材の外周縁よりも内側の領域で、前記板状部材に切り込みを形成するように前記接着シート切断する構成としたから、例えば、板状部材が半導体ウエハであって、裏面研削を行う場合に、接着剤層のはみ出しが確実に防止されることとなり、接着剤層の巻き込みや、載置テーブルへの接着によってウエハが破損するような不都合を回避することが可能となる。
特に、接着シートと板状部材とを共に切断する構成では、研削を必要としない板状部材にも適用できる他、接着シートと板状部材との平面形状を完全に一致させることができる。また、板状部材の外周縁に一致するように接着シートのみを切断する場合の要求精度から開放され、制御を簡易なものとすることができる。
更に、板状部材の面に直交する方向に切断する構成であるため、接着シートを構成するシート基材の端縁から接着剤層がはみ出すことによる不都合を解消することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１には、本実施形態に係るシート貼付装置の概略正面図が示されている。この図において、シート貼付装置１０は、シート繰出ユニット１２と、板状部材としてのウエハＷを支持する支持手段としてのテーブル１３と、ウエハＷの上面側に繰り出された接着シートＳに押圧力を付与して当該接着シートＳをウエハＷに貼付する貼付手段としての押圧ローラ１４と、ウエハＷに接着シートＳを貼付した後に当該ウエハＷの外周縁に沿って接着シートＳを切断する切断手段を構成する多関節型ロボット１５と、ウエハＷの外側の不要接着シートＳ１をテーブル１３の上面から剥離する剥離装置１８と、不要接着シートＳ１を巻き取る巻取装置１９とを含む。

前記シート繰出ユニット１２は、本出願人による特願２００５−１９８８０６号に示されたものと実質的に同様であるため詳細構造の図示を省略しているが、これを簡略的に説明すると、帯状の剥離シートの一方の面に帯状の接着シートＳが仮着されたロール状の原反を用い、当該原反の繰り出しと剥離シートの剥離を行いつつ接着シートＳの繰り出しが可能に設けられている。また、シート繰出ユニット１２は、前記接着シートＳの張力を維持するための張力測定手段と、前記押圧ローラ１４と相互に作用してウエハＷに対する接着シートＳの貼付角度θを一定に保つ貼付角度維持手段とを備えて構成されている。なお、接着シートＳは、図４に示したものと同一のものが採用される。

前記テーブル１３は、外側テーブル２１と、この外側テーブル２１の内側に配置された内側テーブル２２とにより構成されている。外側テーブル２１は内側テーブル２２の外周との間に隙間を形成する状態で当該内側テーブル２２を受容し、これら各テーブル２１、２２は、図示しない単軸ロボットを介してそれぞれ昇降可能に設けられ、これにより、外側テーブル２１及び内側テーブル２２は、ウエハＷの厚みや、接着シートＳの厚みに応じて高さ位置が調整可能となっている。なお、接着シートＳが感熱接着性のシートである場合には、内側テーブル２２にヒータが内蔵される。

前記押圧ローラ１４は、図１中紙面直交方向に向けられた門型のフレームＦを介して上下方向に移動可能に支持されている。このフレームＦは図１中左右方向に移動可能に設けられており、当該フレームＦが図１中実線で示される位置から二点鎖線で示される位置に移動することにより、前記押圧ローラ１４が接着シートＳを押圧して当該接着シートＳをウエハＷに貼付するようになっている。

前記多関節型ロボット１５は、ロボット本体２６と、当該ロボット本体２６の自由端側に支持されたカッター刃ユニット２７とを備えて構成されている。なお、ロボット本体２６については、本出願人による特願２００６−１５７８３号に開示されたものと実質的に同一であり、ここでは詳細な説明を省略する。
カッター刃ユニット２７は、ロボット本体２６の自由端側に着脱可能に設けられた支持軸部３０と、当該支持軸部３０に取り付けられたモータ３１と、このモータ３１の出力軸３２に固定されたロータリーカッター３４とを含む。

前記剥離装置１８は、小径ローラ３５と、大径ローラ３６とにより構成され、小径ローラ３５及び大径ローラ３６は、図１中紙面直交方向に相対配置される板状のフレームＦ１間にそれぞれ支持されている。このフレームＦ１は、単軸ロボット３７に支持されて左右方向に移動可能に設けられている。

前記巻取装置１９は、フレームＦ１に支持された駆動ローラ４０と、回転アーム４１の自由端側に支持されるとともに駆動ローラ４０の外周面に接して不要接着シートＳ１をニップする巻取ローラ４３とにより構成されている。駆動ローラ４０の軸端には、図示しない駆動モータが配置されており、当該モータの駆動により、駆動ローラ４０が回転し、巻取ローラ４３がこれに追従回転することで不要接着シートＳ１が巻き取られるようになっている。

次に、本実施形態における接着シートＳの切断方法と、ウエハＷの研削方法について、図２及び図３をも参照しながら説明する。なお、接着シートＳの貼付方法は、特願２００５−１９８８０６号と同一である。従って、ここでは、シート貼付方法についての説明を省略する。

初期設定として、図示しない入力装置にウエハＷの外径寸法及び面取り部Ｗ１の寸法等に基づき、当該面取り部Ｗ１よりも内側の領域で切断を行う円周軌跡と、ウエハＷに対する切り込み深さ等の入力作業が行われる。

次いで、前記入力装置に入力されたデータを基に、図示しない制御装置の記憶部に格納された移動軌跡データを読み出し、多関節型ロボット１５が所定制御され、ロータリーカッター３４により、面取り部Ｗ１よりも内側の領域でウエハＷの外周縁に沿って接着シートＳが切断される。この際、ロータリーカッター３４による切断方向は、ウエハＷの面に対して直交する方向に行われる。

ウエハＷの厚み方向に対して所定深さまでの切り込みＣが閉ループ状に形成された状態で、ロータリーカッター３４が待機位置に戻るように多関節型ロボット１５を所定動作させた後、ウエハＷの外周側領域の接着シートを不要接着シートＳ１として剥離装置１８を介して剥離しつつ巻取装置１９によって巻き取られる。なお、この剥離と巻取は、特願２００５−１９８８０６号に開示された作用と同一である。

このようにして不要接着シートＳが巻き取られた状態では、フレームＦ、Ｆ１は図１中左側に移動してウエハＷの上面側に図示しない移載装置がアクセス可能となり、接着シートＳが貼付されたウエハＷが移載装置を介して研削用テーブルＴ上に移載される（図２（Ｂ）参照）。なお、この移載に際し、ウエハＷは裏面を研削面として反転した状態で移載されることとなる。

図２（Ｃ）に示されるように、研削用テーブルＴに移載されたウエハＷは、研削装置としてのグラインダーＧにより、研削面が徐々に研削され、切り込みＣの底点Ｃ１位置よりも下方となる位置まで研削され、予め設定された厚みｔ（例えば、数十μｍ）となる位置まで研削された後に、当該ウエハＷが図示しない移載装置を介して後工程に移載されることとなる。

従って、このような実施形態によれば、ウエハＷに切り込みＣが形成されるように接着シートＳの切断を行った後に、ウエハＷの研削面を研削する構成としたから、接着剤層Ａを巻き込んだ研削や、研削用テーブルＴに接着剤層Ａが接着するような不都合を回避してウエハＷの破損を効果的に防止することができる、という効果を得る。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。

例えば、前記実施形態では、ウエハＷに切り込みＣを形成する深さとなるように接着シートＳを切断した場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図３（Ａ）に示されるように、ウエハＷの外周側を完全に切り離すことができるように切断することでもよい。
このような切断を行った後において、ウエハＷを反転して研削用テーブルＴに移載した状態では、図３（Ｂ）に示されるように、接着剤層Ａのはみ出しはないものとなり、従って、図（Ｃ）に示されるように、グラインダーＧで研削したときに、当該グラインダーＧの接着剤層Ａの巻き込みや、研削用テーブルＴに接着剤層Ａが接着するような不都合は生じない。

なお、前記実施形態では、板状部材としてウエハＷを適用した場合を示したが、その他の板状部材であってもよい。

本実施形態に係るシート貼付装置の概略正面図。 （Ａ）はシート切断方法の概略説明図、（Ｂ）は研削用テーブルにウエハが移載された状態の概略説明図、（Ｃ）はウエハを研削している状態を示す概略説明図。 （Ａ）は変形例に係る図２（Ａ）と同様の概略説明図、（Ｂ）は同２（Ｂ）と同様の概略説明図、（Ｃ）は同２（Ｃ）と同様の概略説明図。 （Ａ）〜（Ｄ）は、従来の不都合を説明するための概略説明図。

符号の説明

１０ シート貼付装置
１３ テーブル（支持手段）
１４ 押圧ローラ（貼付手段）
１５ 多関節型ロボット（切断手段）
３４ ロータリーカッター
Ａ 接着剤層
Ｃ 切り込み
Ｇ グラインダー（研削装置）
Ｓ 接着シート
Ｗ 半導体ウエハ（板状部材）
Ｗ１ 面取り部

Claims (9)

1. 板状部材を支持する支持手段と、前記板状部材の大きさよりも大きい接着シートを繰り出して当該接着シートを板状部材に貼付する貼付手段と、前記接着シートを板状部材の外周に沿って切断する切断手段とを備え、
   前記切断手段は、前記板状部材の外周縁よりも内側の領域で、前記板状部材に切り込みを形成するように前記接着シート切断することを特徴とするシート貼付装置。
2. 板状部材を支持する支持手段と、前記板状部材の大きさよりも大きい接着シートを繰り出して当該接着シートを板状部材に貼付する貼付手段と、前記接着シートを板状部材の外周に沿って切断する切断手段とを備え、
   前記切断手段は、前記板状部材の外周縁よりも内側の領域で、前記接着シートと共に前記板状部材を切断することを特徴とするシート貼付装置。
3. 前記切断の方向は前記板状部材の面に直交する方向であることを特徴とする請求項１又は２記載のシート貼付装置。
4. 板状部材を支持手段に支持させた状態で、前記板状部材の外側からはみ出る大きさの接着シートを板状部材に貼付した後、当該接着シートを板状部材の外周に沿って切断するシート切断方法において、
   前記板状部材の外周縁よりも内側の領域で、前記板状部材に切り込みを形成するように前記接着シート切断することを特徴とするシート切断方法。
5. 板状部材を支持手段に支持させた状態で、前記板状部材の外側からはみ出る大きさの接着シートを板状部材に貼付した後、当該接着シートを板状部材の外周に沿って切断するシート切断方法において、
   前記板状部材の外周縁よりも内側の領域で、前記接着シートと共に前記板状部材を切断することを特徴とするシート切断方法。
6. 前記切断の方向は前記板状部材の面に直交する方向であることを特徴とする請求項４又は５記載のシート切断方法。
7. 半導体ウエハの一方の面を被着面として接着シートを貼付するとともに、他方の面を研削面として研削するウエハ研削方法において、
   前記半導体ウエハの外周からはみ出す大きさの接着シートを半導体ウエハに貼付した後、当該半導体ウエハの外周縁よりも内側の領域で、半導体ウエハに切り込みを形成するように前記接着シートを切断し、
   次いで、所定の研削装置を用いて前記切り込みに達する位置まで前記研削面を研削することを特徴とするウエハ研削方法。
8. 半導体ウエハの一方の面を被着面として接着シートを貼付するとともに、他方の面を研削面として研削するウエハ研削方法において、
   前記半導体ウエハの外周からはみ出す大きさの接着シートを半導体ウエハに貼付した後、当該半導体ウエハの外周縁よりも内側の領域で、前記接着シートと半導体ウエハとを切断し、
   次いで、所定の研削装置を用いて前記研削面を研削することを特徴とするウエハ研削方法。
9. 前記半導体ウエハは、その外周に面取り部が形成されたものが対象とされ、前記接着シートは、前記面取り部よりも内側の領域で、前記半導体ウエハの面に直交する方向に切断されることを特徴とする請求項７又は８記載のウエハ研削方法。

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