JP2008288485A - Sheet peeling device and sheet peeling method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエハの表面に貼付された保護シートを、剥離用シートを用いて剥離するためのシート剥離装置及び剥離方法に関する。 The present invention relates to a sheet peeling apparatus and a peeling method for peeling a protective sheet affixed to the surface of a semiconductor wafer using a peeling sheet.
半導体製造工程において、半導体チップを小型化するために半導体ウエハ(以下、「ウエハ」という)の裏面を研削して薄くする工程(バックグラインド工程)があり、この工程では、ウエハ表面(回路が形成された面)に、例えば粘着シートから構成される保護シートを貼り付け、その表面を保護している。研削後、この保護シートはウエハから剥離される。 In the semiconductor manufacturing process, there is a process of grinding and thinning the back surface of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) in order to reduce the size of the semiconductor chip (back grinding process). For example, a protective sheet made of an adhesive sheet is attached to the surface to protect the surface. After grinding, the protective sheet is peeled from the wafer.
この保護シートを剥離するシート剥離装置として、ウエハなどの板状部材の表面に保護シートが貼付された対象物を載置して保持する保持手段と、剥離用(接着)シートを繰り出し、この繰り出された剥離用シートを、保護シートの外周縁部に貼付する貼付手段と、この貼付された剥離用シートの一端を把持して引っ張る引張手段とを有するものが知られている(特許文献1)。 As a sheet peeling device for peeling off this protective sheet, a holding means for holding and holding an object having a protective sheet attached to the surface of a plate-like member such as a wafer, and a peeling (adhesive) sheet are fed out. There is known one having an attaching means for attaching the peeled sheet to the outer peripheral edge of the protective sheet and a pulling means for gripping and pulling one end of the attached release sheet (Patent Document 1). .
保護シートの剥離に際しては、引張手段によってその他端を把持した後、剥離用シートの一端をヒータ工具で保護シートの外周縁部に熱圧着して貼付し、この剥離用シートを所定の長さに切断する。そして、引張手段による剥離用シートの把持位置をウエハ側に近づけた状態で、上記保持手段をウエハの面方向の一方に水平移動させると共に引張手段を他方に水平移動させ、ウエハの移動方向と反対側に保護シートを折り返しながら引っ張ることで、保護シートが剥離される。
しかしながら、上記シート剥離装置では、図6(a)及び図6(b)に示すように、ウエハWの移動方向と反対側に保護シートSを折り返して引っ張るため、例えばウエハWの回路面に(半田)バンプBが形成されているときに、回路面からバンプBが剥ぎ取られてしまうという不具合がある。特に、ウエハWの回路面から上方に盛り上ったバンプB周りの気泡をなくすように、例えば減圧下で保護シートSが貼付されたような場合、つまり、回路面から突出したバンプBの外周面及びウエハWの回路面に隙間なく保護シートSの接着剤SAが密着しているような場合により顕著になる。 However, in the sheet peeling apparatus, as shown in FIGS. 6A and 6B, the protective sheet S is folded back and pulled on the side opposite to the moving direction of the wafer W. Solder) When the bump B is formed, the bump B is peeled off from the circuit surface. In particular, for example, when a protective sheet S is applied under reduced pressure so as to eliminate bubbles around the bumps B raised upward from the circuit surface of the wafer W, that is, the outer periphery of the bumps B protruding from the circuit surface. This becomes more prominent when the adhesive SA of the protective sheet S is in close contact with the surface and the circuit surface of the wafer W without a gap.
そこで、本発明の課題は、上記点に鑑み、ウエハの回路面にバンプが形成されているときに(即ち、板状部材表面に積層物があるときに)、このバンプ(積層物)を剥ぎ取ることなく、保護シートを良好に剥離できるシート剥離装置及び剥離方法を提供することにある。 Therefore, in view of the above points, an object of the present invention is to remove a bump (laminate) when the bump is formed on the circuit surface of the wafer (that is, when there is a laminate on the surface of the plate member). It is providing the sheet peeling apparatus and peeling method which can peel a protective sheet favorably, without taking.
上記課題を解決するために、請求項1記載のシート剥離装置は、半導体ウエハ表面に保護シートが貼付された対象物を保持する保持手段と、前記保護シート表面に剥離用シートを貼付する貼付手段と、前記貼付された剥離用シートを引っ張る引張手段と、前記保持手段を半導体ウエハの面方向に移動させる第1の駆動手段と、前記保持手段の移動に同期し、前記引張手段を半導体ウエハの面方向と直交する方向に移動させる第2の駆動手段と、前記引張手段の移動による前記半導体ウエハの浮き上がりを規制する規制手段とを有することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the sheet peeling apparatus according to claim 1 includes a holding means for holding an object having a protective sheet stuck on a surface of a semiconductor wafer, and a sticking means for sticking a peeling sheet on the surface of the protective sheet. A pulling means for pulling the affixed release sheet, a first drive means for moving the holding means in the surface direction of the semiconductor wafer, and the pulling means for the semiconductor wafer. It has 2nd drive means to move to the direction orthogonal to a surface direction, and the control means which controls the lift of the said semiconductor wafer by the movement of the said tension | pulling means, It is characterized by the above-mentioned.
前記規制手段は、前記保護シートが剥離された直後の半導体ウエハの表面に非接触で押圧力を加えるものとすればよい。 The restricting means may apply a pressing force in a non-contact manner to the surface of the semiconductor wafer immediately after the protective sheet is peeled off.
前記保持手段は、前記半導体ウエハを所定面内で回転させる回転機構を有することが好ましい。 The holding means preferably has a rotation mechanism for rotating the semiconductor wafer within a predetermined plane.
前記引張手段が剥離用シート及び/又は保護シートを引っ張る張力を測定する張力測定手段を設け、前記張力測定手段で測定した張力が所定値を超えると、前記回転機構が作動する構成を採用してもよい。 The tension means is provided with a tension measuring means for measuring the tension for pulling the peeling sheet and / or the protective sheet, and the rotation mechanism is activated when the tension measured by the tension measuring means exceeds a predetermined value. Also good.
前記半導体ウエハから保護シートが剥離される直前の保護シートを押さえる押さえ手段を設けた構成を採用してもよい。 You may employ | adopt the structure which provided the pressing means which hold | suppresses the protective sheet just before a protective sheet peels from the said semiconductor wafer.
前記引張手段によって保護シートを剥離する前に、この保護シートに温風または冷風を吹き付ける吹付手段を設けた構成を採用してもよい。 You may employ | adopt the structure which provided the spraying means which blows a warm air or cold wind on this protective sheet before peeling a protective sheet with the said tension | pulling means.
さらに、上記課題を解決するために、請求項7記載のシート剥離方法は、半導体ウエハ表面に保護シートが貼付された対象物を保持し、この保護シート表面に剥離用シートを貼付し、前記貼付した剥離用シートを引っ張って半導体ウエハ表面から保護シートを剥離するシート剥離方法において、前記半導体ウエハをその面方向に移動させると共に、半導体ウエハの浮き上がりを規制しつつ半導体ウエハの移動に同期し、前記剥離用シートを半導体ウエハの面方向と直交する方向に移動させて保護シートを剥離することを特徴とする。 Furthermore, in order to solve the above-mentioned problem, the sheet peeling method according to claim 7 holds an object having a protective sheet attached to the surface of a semiconductor wafer, and attaches a peeling sheet to the surface of the protective sheet. In the sheet peeling method of peeling the protective sheet from the surface of the semiconductor wafer by pulling the peeled sheet, the semiconductor wafer is moved in the surface direction thereof, and the semiconductor wafer is synchronized with the movement of the semiconductor wafer while regulating the lifting of the semiconductor wafer, The protective sheet is peeled off by moving the peeling sheet in a direction perpendicular to the surface direction of the semiconductor wafer.
本発明によれば、ウエハから保護シートを剥離する際、この保護シートがウエハの面方向と直交する方向に剥離されるため、ウエハの回路面にバンプが形成されている場合でも、バンプ外縁から保護シートの接着剤が抜き取られるように順次剥離されていく。その結果、バンプを剥ぎ取ることなく、ウエハから保護シートを良好に剥離できる。 According to the present invention, when the protective sheet is peeled off from the wafer, the protective sheet is peeled in a direction perpendicular to the wafer surface direction. Therefore, even when bumps are formed on the circuit surface of the wafer, It peels one by one so that the adhesive agent of a protection sheet is extracted. As a result, the protective sheet can be satisfactorily peeled from the wafer without peeling off the bumps.
ここで、保護シートをウエハの面方向と直交する方向に引っ張るとき、バックグラインド工程を経て板厚が薄くされたウエハの場合には、保持手段で保持されていたとしても、ウエハが局所的に持ち上げられて破損等する虞があるが、上記規制手段を設けたことにより、ウエハの浮き上がりが防止され、ウエハを破損等することなく、ウエハから保護シートを良好に剥離できる。 Here, when the protective sheet is pulled in a direction perpendicular to the surface direction of the wafer, in the case of a wafer whose thickness is reduced through a back grinding process, even if the wafer is held by the holding means, the wafer is locally Although there is a risk of being lifted and damaged, the provision of the regulating means prevents the wafer from being lifted, and the protective sheet can be peeled off from the wafer satisfactorily without damaging the wafer.
また、ウエハを所定面内で回転させる回転機構を保持手段が有する構成を採用すれば、保護シートの剥離が進むにつれウエハから剥離される保護シートの範囲が広くなってその引張力が増大しても、保護シートを捻るようにして剥離することができるので、剥離用シートや保護シートの切断を防止して剥離不良を未然に防ぐことができる。 In addition, if the holding means has a rotation mechanism that rotates the wafer within a predetermined plane, the range of the protective sheet peeled off from the wafer increases as the protective sheet peels off, and the tensile force increases. However, since the protective sheet can be peeled off by twisting, it is possible to prevent the peeling sheet and the protective sheet from being cut to prevent a peeling failure.
さらに、押さえ手段を設けた構成を採用すれば、剥離用シートを引っ張って保護シートを剥離する際、ウエハの浮き上がりをより確実に防止することができる。 Furthermore, if the structure provided with the pressing means is employed, the wafer can be prevented from being lifted more reliably when the protective sheet is peeled by pulling the peeling sheet.
尚、保護シートの剥離を容易にするために、保護シートの接着剤の特性や種類に応じて、この保護シートに温風や冷風を吹き付ける吹付手段を設けてもよい。 In addition, in order to make peeling of a protective sheet easy, according to the characteristic and kind of adhesive agent of a protective sheet, you may provide the spraying means which blows warm air or cold air on this protective sheet.
図1を参照して、1は、表面に保護シートSが貼付されたウエハW(対象物)からその保護シートSを剥離するための本実施形態のシート剥離装置である。シート剥離装置1は、図示しないフレームで平行に支持された2本のレール11を有し、このレール11上には保持手段2が配置されている。保持手段2は、ウエハWが載置される上テーブル21と、この上テーブル21と同心に配置された下テーブル22とから構成されている。上テーブル21には、ウエハWを吸着して保持する吸着手段(図示せず)が設けられ、予めアライメントされたウエハWを保護シートSが上方となるように吸着保持できるようになっている。
With reference to FIG. 1, reference numeral 1 denotes a sheet peeling apparatus according to the present embodiment for peeling off a protective sheet S from a wafer W (object) having a protective sheet S attached to the surface. The sheet peeling apparatus 1 has two
下テーブル22下面の四箇所には、レール11に摺動自在に係合するスライダ22aがそれぞれ設けられ、その中央にはナット部材22bが設けられている。このナット部材22bには送りねじ23が螺合しており、送りねじ23の一端にはモータ24が設けられている。これにより、モータ24を駆動させて送りねじ23を回転させると、保持手段2がレール11に沿ってウエハWの面方向に往復動する。なお、送りねじ23とモータ24とが、保持手段2をウエハWの面方向に移動させる第1の駆動手段を構成する。
レール11の上方には、剥離用シートPSのシート繰出部3とヒータカッタ部4とから構成される貼付手段が設けられ、この貼付手段によって貼付された剥離用シートPSは、引張手段である剥がしヘッド5によって引っ張られて保護シートSを剥離するように構成されている。なお、この貼付手段は、本出願人によって既に出願された特開平11−16862号に記載されたものと実質的に同一のものであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
Above the
剥がしヘッド5の本体51には上チャック52aと下チャック52bとから構成されるチャック機構52が設けられ、図示しないシリンダで上チャック52aを上下動させることでチャック機構52が開閉自在となる。本体51の側面にはナット部材53が設けられている。このナット部材53には送りねじ54が螺合しており、送りねじ54の一端にはモータ55が設けられている。これにより、モータ55を駆動して送りねじ54を回転させると、本体51が上下方向に移動するようになっており、送りねじ54とモータ55とが、剥がしヘッド5をウエハWの面方向と直交する方向に移動させる第2の駆動手段を構成する。なお、本体51は、図示しないスライダとレールによってその移動が補助されており、これらは前記本体51、送りねじ54及びモータ55と共に図示しないベースに取付けられ、このベースは図示しないシリンダによってウエハWの面方向にも移動可能となっている。
The
前記送りねじ54のピッチは、送りねじ23のピッチと同一であり、各モータ24と55とを同期させて同じ回転数で駆動させると、保持手段2がウエハWの面方向に移動するとともに、保持手段2の移動に同期し、かつ、同じ移動速度で剥がしヘッド5がウエハWの面方向と直交する方向に移動するようになっている。なお、保護シートSや剥離用シートPSの種類によっては、剥がしヘッド5により引っ張られたときに伸びるものもあり、このような場合には、保護シートSがウエハWの面方向と直交する方向に引っ張られるように各モータ24と55との回転数を適宜変化させればよい。
The pitch of the
これにより、保護シートSをウエハWの面方向と直交する方向に保護シートSを剥離することで、図2に示すように、バンプBから接着剤SAが抜き取られるように剥離されるため、バンプBを剥ぎ取ることなく、ウエハWから保護シートSを良好に剥離することができる。 As a result, the protective sheet S is peeled off in a direction perpendicular to the surface direction of the wafer W, so that the adhesive SA is removed from the bumps B as shown in FIG. The protective sheet S can be favorably peeled from the wafer W without peeling off B.
本実施形態のシート剥離装置1には、規制手段としての吹き出しノズル6が設けられており、保護シートSが剥離された直後のウエハWの表面に気体を吹き付ける事によって非接触で押圧力を加え、ウエハWの浮き上がりを規制する(図2参照)。なお、保護シートSが剥離された直後のウエハWの表面とは、保護シートSからの張力が加わっている位置Pを含むその周辺領域を言う(図2参照)。また、気体の吹き付け圧力や吹き出しノズル6の開口面積は、保護シートSの接着剤の種類に応じて適宜設定される。
The sheet peeling apparatus 1 of the present embodiment is provided with a blowing
ここで、例えばバックグラインド工程で数十μmにまで極薄に研削されたウエハWのような場合、保持手段2の吸着手段によって強い吸引力で吸着すると破損する虞がある。このため、ウエハWの厚さに応じて吸引手段の吸着力が設定されている。ところが、吸引力が弱い場合、保護シートSをウエハWの面方向と直交する方向に引っ張ると、保持手段2で保持されたウエハ2が局所的に持ち上げられる虞があり、これによりウエハWが破損してしまう。そこで、上記規制手段6によって押圧力を加えてウエハWの浮き上がりを防止することで、ウエハWの破損等が未然に防止され、保護シートSを良好に剥離することができる。尚、本実施形態では、規制手段6として気体吹き付け式のものを例として説明したが、ウエハWの浮き上がりを規制できるものであれば、これに限定されるものではなく、ウエハWに接触して浮き上がり規制する構成を採用することも可能である。
Here, for example, in the case of a wafer W ground to a thickness of several tens of μm in the back grinding process, there is a possibility that the wafer W may be damaged if it is attracted with a strong suction force by the suction means of the holding means 2. For this reason, the suction force of the suction means is set according to the thickness of the wafer W. However, when the suction force is weak, if the protective sheet S is pulled in a direction perpendicular to the surface direction of the wafer W, the
次に、上記シート剥離装置1による保護シートSの剥離動作について説明する。 Next, the peeling operation | movement of the protection sheet S by the said sheet | seat peeling apparatus 1 is demonstrated.
先ず、保護シートSが回路面に貼付されたバンプB付きのウエハWが、図示しない搬送装置によって位置決めされて上テーブル21上に搬送され、吸着保持される。そして、剥がしヘッド5のチャック機構52によって剥離用シートPSの端部を把持した状態で、剥離用シートPSがヒータカッタ部4によって一部がウエハWの左端部に接着され、所定長さに切断される(図3(a)参照)。なお、詳細は前記特開平11−16862号参照。
First, the wafer W with the bumps B with the protective sheet S attached to the circuit surface is positioned by a transfer device (not shown), transferred onto the upper table 21, and sucked and held. Then, with the
次いで、図示しないシリンダと、モータ55の駆動によって、剥がしヘッド5が移動し、図3(b)に示すように、剥離用シートPSが保護シートSの左端部において、ウエハWの面方向と直交する位置に移動される。そして、図示しない移動手段によって吹き出しノズル6がウエハWの左上方に位置する。なお、剥がしヘッド5の移動は、ウエハWのバンプBがある位置までは保護シートSを水平に引っ張って剥離し、その後、図3(b)に示すような剥離用シートPSがウエハWの面方向と直交する位置に移動するように制御してもよい。
Next, the peeling
その後、モータ24、55とが同期駆動することによって、保持手段2が図3中左方向へ、剥がしヘッド5が上方へ移動することとなる。このとき、吹き付けノズル6によって保護シートSが剥離された直後のウエハWの上面に気体が吹き付けられ、ウエハWの浮き上がりを防止する(図2参照)。
Thereafter, when the
このようにして、保護シートSが剥離される間、ウエハWは浮き上がりが規制されつつ、保護シートSがウエハWの面方向と直交する方向に剥離されていく。最後に、保護シートSの剥離が終了すると、剥離された保護シートSは剥がしヘッド5によって図示しない回収手段に回収される。
In this way, while the protective sheet S is peeled off, the wafer W is peeled in a direction perpendicular to the surface direction of the wafer W while the lifting of the wafer W is restricted. Finally, when the peeling of the protective sheet S is completed, the peeled protective sheet S is collected by the peeling
尚、本実施形態では、保持手段2を水平移動させつつ、これに同期し、かつ、同じ移動速度で剥がしヘッド5をウエハWの面方向と直交する方向に移動させて保護シートSを剥離するものについて説明したが、これに加えて、図4に示すように、ウエハWをその面内の所定の回転角度θの範囲内で回転させることができる。この場合、上テーブル21と下テーブル22との間に回転機構であるモータMを介設し、下テーブル22に対して上テーブル21が所定の回転角度θで旋回するように構成すればよい。
In the present embodiment, while the holding means 2 is moved horizontally, the protective sheet S is peeled off by moving the holding
また、上テーブル21の旋回は、例えば剥離用シートPSまたは保護シートSの張力を測定する張力測定手段としてのロードセル56を剥がしヘッド5の本体51に設け、このロードセル56で測定した張力が所定値を超えているときだけ、上テーブル21を所定角度θの範囲内で回転するように制御すればよい。なお、上テーブル21の回転速度、回転角度や旋回開始時の張力は、保護シートSの接着剤SAの種類に応じて適宜設定される。
Further, for turning the upper table 21, for example, the
これにより、保護シートSの剥離が進むにつれウエハWから剥離される保護シートSの範囲が広くなってその引張力が増大しても、上テーブル21を回転させて保護シートSを捻るようにして剥離することで、剥離される範囲を狭くすることができ、その張力を低減することができる。その結果、剥離用シートPSや保護シートSが切断されることに起因した保護シートSの剥離不良を未然に防止して、保護シートSを良好に剥離できる。 Thereby, even if the range of the protective sheet S to be peeled from the wafer W becomes wider as the peeling of the protective sheet S proceeds and the tensile force increases, the upper table 21 is rotated to twist the protective sheet S. By peeling, the range to be peeled can be narrowed and the tension can be reduced. As a result, the protective sheet S can be peeled satisfactorily by preventing the peeling failure of the protective sheet S resulting from the cutting of the peeling sheet PS and the protective sheet S.
また、保護シートSがウエハWの面と直交する方向に引っ張りやすくするために、ウエハWから保護シートSが剥離される直前の保護シートS上面に作用して、保護シートSの剥離をガイドする押さえ手段としての押さえ板7を設け、保護シートSの直交剥離を補助するようにしてもよい(図5参照)。この押さえ手段としては、押さえ板7のような接触式のものの他、気体吹き付けのような非接触式のものも使用することもできる。 Further, in order to facilitate the pulling of the protective sheet S in the direction perpendicular to the surface of the wafer W, the protective sheet S acts on the upper surface of the protective sheet S immediately before the protective sheet S is peeled from the wafer W to guide the peeling of the protective sheet S. A pressing plate 7 as a pressing means may be provided to assist the orthogonal peeling of the protective sheet S (see FIG. 5). As the pressing means, in addition to a contact type such as a pressing plate 7, a non-contact type such as gas blowing can also be used.
また、保護シートSの接着剤SAの種類によって、温風または冷風を吹付けると接着力が低下するものがあるため、その種類に応じて保護シートSを剥離する前に当該保護シートSに温風や冷風を吹き付ける吹付手段8を設けてもよい(図5参照)。 Further, depending on the type of the adhesive SA of the protective sheet S, there is a thing in which the adhesive force decreases when hot air or cold air is blown, so that the protective sheet S is warmed before the protective sheet S is peeled off depending on the type. You may provide the spraying means 8 which blows a wind or a cold wind (refer FIG. 5).
また、保護シートSとしては、紫外線や電子線などのエネルギー線によって硬化するシートを用いることができ、この場合、剥離用シートPSの貼付に先立ってエネルギー線を照射し、硬化させた後に本発明のシート剥離装置1によって剥離されるようにしてもよい。 Further, as the protective sheet S, a sheet that is cured by energy rays such as ultraviolet rays and electron beams can be used. In this case, the present invention is applied after the energy rays are irradiated and cured prior to the application of the release sheet PS. The sheet may be peeled off by the sheet peeling apparatus 1.
1 シート剥離装置
2 保持手段
3 シート繰出部(貼付手段)
4 ヒータカッタ部(貼付手段)
5 引張手段
6 吹き出しノズル(規制手段)
7 押え手段
8 吹付手段
23 送りねじ(第1の駆動手段)
24 モータ(第1の駆動手段)
54 送りねじ(第2の駆動手段)
55 モータ(第2の駆動手段)
56 ロードセル(張力測定手段)
B バンプ(積層物)
M モータ(回転機構)
PS 剥離用シート
S 保護シート
SA 接着剤
W 半導体ウエハ(対象物)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
4 Heater cutter (sticking means)
5 Pulling means 6 Blowing nozzle (regulating means)
7 Pressing means 8 Spraying means 23 Feed screw (first driving means)
24 motor (first driving means)
54 Lead screw (second driving means)
55 Motor (second drive means)
56 Load cell (tension measuring means)
B Bump (Laminate)
M motor (rotating mechanism)
PS Peeling sheet S Protective sheet SA Adhesive W Semiconductor wafer (object)
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