JP2009135254A

JP2009135254A - 粘着テープ貼着方法

Info

Publication number: JP2009135254A
Application number: JP2007309794A
Authority: JP
Inventors: Kazuma Sekiya; 一馬関家
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2009-06-18

Abstract

【課題】均一厚さの粘着テープをウエーハに貼着可能な粘着テープ貼着方法を提供することである。
【解決手段】ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを加工する加工手段とを備えた加工装置によってウエーハを加工する際に、該チャックテーブルに保持されるウエーハの被保持面に粘着テープを貼着する粘着テープ貼着方法であって、前記粘着テープはシート層と、該シート層に塗布された糊層とから構成され、ウエーハの被保持面に粘着テープを貼着する際に、該シート層の糊層塗布面に、又はウエーハの被保持面に糊層を均一に塗布してウエーハの被保持面に前記シート層を貼着することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体ウエーハに粘着テープを貼着する粘着テープ貼着方法に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが分割予定ライン（ストリート）によって区画された半導体ウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、切削装置（ダイシング装置）によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。

ウエーハの裏面を研削する研削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削砥石を回転可能に支持する研削ユニットから概ね構成され、ウエーハを高精度に所定の厚さに研削することができる。

そして、ウエーハの裏面を研削する際には複数のデバイスが形成されたウエーハの表面をチャックテーブルに対面させて載置することから、デバイスが損傷する恐れがあるためウエーハの表面には粘着テープ（保護テープ）が貼着される。

また、ダイシングフレームに粘着テープ（ダイシングテープ）を介して配設されたウエーハを切削ブレードで切削して所定深さのＶ溝を形成したり、或いはＬｏｗ−ｋ膜を除去するためにレーザービームを照射してウエーハに所定深さの溝を形成したりする場合がある。

しかし、保護テープ又はダイシングテープ等の粘着テープは、ロール状に巻かれて流通し更には保管されており、このロール状に巻かれた粘着テープから必要長さを切り出して保護テープ又はダイシングテープとして使用するため、ロール状に巻かれている際に保護テープ又はダイシングテープの糊層が捩れることに起因してその厚さが均一でなくなり厚みばらつきが生じることがある。

このように厚みばらつきが生じた保護テープをウエーハの表面に貼着し、ウエーハの表面側を下にしてチャックテーブルでウエーハを吸引してウエーハの裏面を研削すると、ウエーハと保護テープを含む総厚が均一厚さに形成されても、保護テープをウエーハから剥離するとウエーハの厚みにばらつきが生じるという問題がある。

また、ダイシングフレームに粘着テープ（ダイシングテープ）を介して配設されたウエーハを切削ブレードで切削して所定深さのＶ溝を形成したりする場合に、溝深さにばらつきが生じるという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、均一厚さの粘着テープをウエーハに貼着可能な粘着テープ貼着方法を提供することである。

本発明によると、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを加工する加工手段とを備えた加工装置によってウエーハを加工する際に、該チャックテーブルに保持されるウエーハの被保持面に粘着テープを貼着する粘着テープ貼着方法であって、前記粘着テープはシート層と、該シート層に塗布された糊層とから構成され、ウエーハの被保持面に粘着テープを貼着する際に、該シート層の糊層塗布面に、又はウエーハの被保持面に糊層を均一に塗布してウエーハの被保持面に前記シート層を貼着することを特徴とする粘着テープ貼着方法が提供される。

好ましくは、シート層は塩化ビニールから構成され、糊層はアクリル系樹脂から構成される。

本発明によると、粘着テープを構成するシート層と糊層とを分離しておき、ウエーハに粘着テープを貼着する際にシート層と糊層とを一体化するように構成したので、粘着テープがロール状に巻かれて流通又は保管されることにより、糊層が捩れることに起因して粘着テープの厚みにばらつきが生じることを回避できる。

以下、本発明実施形態に係る粘着テープ貼着方法を図面を参照して詳細に説明する。図１は所定の厚さに加工される前の半導体ウエーハの斜視図である。図１に示す半導体ウエーハ１１は例えば厚さが７００μｍのシリコンウエーハからなっており、表面１１ａに複数のストリート１３が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート１３によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。

このように構成された半導体ウエーハ１１は、デバイス１５が形成されているデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲繞する外周余剰領域１９を備えている。また、半導体ウエーハ１１の外周にはシリコンウエーハの結晶方位を示すマークとしてのノッチ２１が形成されている。

次に、図２及び図３を参照して、ウエーハ１１に粘着テープとしての保護テープ２９を貼着する方法について説明する。まず、図２（Ａ）に示すように、ウエーハ１１の表面１１ａに糊塗布装置２３を使用して糊を霧状に散布して均一厚さに塗布する。

次いで、図２（Ｂ）に示すように、シート層２５をウエーハ１１の表面１１ａに塗布された糊層に接着する。これにより、図３に示すように、ウエーハ１１の表面に均一厚さの糊層２７を有する粘着テープ（保護テープ）２９を貼着することができる。シート層２５の厚さは均一であるため、保護テープ２９の厚さも全体的に均一となる。

以下、このように構成された半導体ウエーハ１１の裏面を所定厚さに研削する研削装置２を図４を参照して説明する。研削装置２のハウジング４は、水平ハウジング部分６と、垂直ハウジング部分８から構成される。

垂直ハウジング部分８には上下方向に伸びる１対のガイドレール１２，１４が固定されている。この一対のガイドレール１２，１４に沿って研削手段（研削ユニット）１６が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１６は支持部２０を介して一対のガイドレール１２，１４に沿って上下方向に移動する移動基台１８に取り付けられている。

研削ユニット１６は、支持部２０に取り付けられたスピンドルハウジング２２と、スピンドルハウジング２２中に回転可能に収容されたスピンドル２４と、スピンドル２４を回転駆動するサーボモータ２６を含んでいる。

図７に最も良く示されるように、スピンドル２４の先端部にはマウンター２８が固定されており、このマウンター２８には研削ホイール３０がねじ止めされている。例えば、研削ホイール３０はホイール基台３２の自由端部に粒径０．３〜１．０μｍのダイヤモンド砥粒をビトリファイドボンドで固めた複数の研削砥石３４が固着されて構成されている。よって、研削面は鏡面となる。

研削手段（研削ユニット）１６にはホース３６を介して研削水が供給される。好ましくは、研削水としては純水が使用される。図７に示すように、ホース３６から供給された研削水が、スピンドル２４に形成された研削水供給穴３８、マウンター２８に形成された空間４０及び研削ホイール３０のホイール基台３２に形成された複数の研削水供給ノズル４２を介して研削砥石３４及びチャックテーブル５４に保持されたウエーハ１１に供給される。

図４を再び参照すると、研削装置２は、研削ユニット１６を一対の案内レール１２，１４に沿って上下方向に移動する研削ユニット送り機構４４を備えている。研削ユニット送り機構４４は、ボールねじ４６と、ボールねじ４６の一端部に固定されたパルスモータ４８から構成される。パルスモータ４８をパルス駆動すると、ボールねじ４６が回転し、移動基台１８の内部に固定されたボールねじ４６のナットを介して移動基台１８が上下方向に移動される。

水平ハウジング部分６の凹部１０には、チャックテーブルユニット５０が配設されている。チャックテーブルユニット５０は、図５に示すように、支持基台５２と、支持基台５２に回転自在に配設されたチャックテーブル５４を含んでいる。チャックテーブルユニット５０は更に、チャックテーブル５４を挿通する穴を有したカバー５６を備えている。

チャックテーブルユニット５０は、チャックテーブル移動機構５８により研削装置２の前後方向に移動される。チャックテーブル移動機構５８は、ボールねじ６０と、ボールねじ６０のねじ軸６２の一端に連結されたパルスモータ６４から構成される。

パルスモータ６４をパルス駆動すると、ボールねじ６０のねじ軸６２が回転し、このねじ軸６２に螺合したナットを有する支持基台５２が研削装置２の前後方向に移動する。よって、チャックテーブル５４もパルスモータ６４の回転方向に応じて、前後方向に移動する。

図４に示されているように、図５に示した一対のガイドレール６６，６８及びチャックテーブル移動機構５８は蛇腹７０，７２により覆われている。すなわち、蛇腹７０の前端部は凹部１０を画成する前壁に固定され、後端部がカバー５６の前端面に固定されている。また、蛇腹７２の後端は垂直ハウジング部分８に固定され、その前端はカバー５６の後端面に固定されている。

ハウジング４の水平ハウジング部分６には、第１のウエーハカセット７４と、第２のウエーハカセット７６と、ウエーハ搬送手段７８と、ウエーハ仮載置手段８０と、ウエーハ搬入手段８２と、ウエーハ搬出手段８４と、洗浄手段８６が配設されている。更に、ハウジング４の前方にはオペレータが研削条件等を入力する操作手段８８が設けられている。

また、水平ハウジング部分６の概略中央部には、チャックテーブル５４を洗浄する洗浄水噴射ノズル９０が設けられている。この洗浄水噴射ノズル９０は、チャックテーブルユニット５４がウエーハ搬入・搬出領域に位置づけられた状態において、チャックテーブル５４に保持された研削加工後のウエーハに向けて洗浄水を噴出する。

チャックテーブルユニット５０は、チャックテーブル移動機構５８のパルスモータ６４をパルス駆動することにより、図４に示した装置奥側の研削領域と、ウエーハ搬入手段８２からウエーハを受け取りウエーハ搬出手段８４にウエーハを受け渡す手前側のウエーハ搬入・搬出領域との間で移動される。

ウエーハ搬入・搬出領域の上方にはＣＣＤカメラ等を有する撮像装置９４が配設されている。この撮像装置９４は、ウエーハ１１の研削面を撮像し、画像情報を取得する。

このように構成された研削装置２の研削作業について以下に説明する。第１のウエーハカセット７４中に収容されるウエーハは、保護テープが表面側（回路が形成されている側の面）に装着された半導体ウエーハであり、従ってウエーハは裏面が上側に位置する状態で第１のカセット７４中に収容されている。このように複数の半導体ウエーハを収容した第１のウエーハカセット７４は、ハウジング４の所定のカセットを搬入領域に載置される。

そして、カセット搬入領域に載置された第１のウエーハカセット７４に収容されていた研削加工前の半導体ウエーハが全て搬出されると、空のウエーハカセット７４に変えて複数個の半導体ウエーハを収容した新しい第１のウエーハカセット７４が手動でカセット搬入領域に載置される。

一方、ハウジング４の所定のカセット搬出領域に載置された第２のウエーハカセット７６に所定枚数の研削加工後の半導体ウエーハが搬入されると、かかる第２のウエーハカセット７６は手動で搬出されて、新しい空の第２のウエーハカセット７６がカセット搬出領域に載置される。

第１のウエーハカセット７４に収容された半導体ウエーハは、ウエーハ搬送手段７８の上下動作及び進退動作により搬送され、ウエーハ仮載置手段８０に載置される。ウエーハ仮載置手段８０に載置されたウエーハは、ここで中心合わせが行われた後にウエーハ搬入手段８２の旋回動作によって、ウエーハ搬入・搬出領域に位置せしめられているチャックテーブルユニット５０のチャックテーブル５４に載置され、チャックテーブル５４によって吸引保持される。

このようにチャックテーブル５４がウエーハを吸引保持したならば、チャックテーブル移動機構５８を作動して、チャックテーブルユニット５４を移動して装置後方の研削領域に位置づける。

チャックテーブルユニット５０が研削領域に位置づけられると、チャックテーブル５４に保持されたウエーハの中心が研削ホイール３０の外周円を僅かに超えた位置に位置づけられる。

次に、チャックテーブル５４を例えば１００〜３００ｒｐｍ程度で回転し、サーボモータ２６を駆動して研削ホイール３０を４０００〜７０００ｒｐｍで回転するとともに、研削ユニット送り機構４４のパルスモータ４８を正転駆動して研削ユニット１６を下降させる。

そして、図７に示すように、研削ホイール３０の研削砥石３４をチャックテーブル５４上のウエーハ１１の裏面（被研削面）に所定の荷重で押圧することにより、ウエーハ１１の裏面が研削される。このようにして所定時間研削することにより、ウエーハ１１が所定の厚さに研削される。

研削が終了すると、チャックテーブル移動機構５８を駆動してチャックテーブル５４を装置手前側のウエーハ搬入・搬出領域に位置付ける。チャックテーブル５４がウエーハ搬入・搬出領域に位置付けられたならば、洗浄水噴射ノズル９０から洗浄水を噴射して、チャックテーブル５４に保持されている研削加工されたウエーハ１１の被研削面（裏面）を洗浄する。

本実施形態によると、粘着テープ（保護テープ）２９を構成するシート層２５と糊層２７とを分離しておき、ウエーハ１１に粘着テープ２９を貼着する際にシート層２５と糊層２７と一体化するような粘着テープ貼着方法を採用したので、均一の厚さの保護テープ２９をウエーハ１１の表面に貼着できるため、ウエーハ１１の裏面を研削して均一の所定厚さにウエーハ１１を仕上げることができる。

次に、図８乃至図１０を参照して、本発明の粘着テープ貼着方法を切削装置のダイシングテープに使用した例について説明する。まず、図８（Ａ）に示すように、シート層９１の表面９１ａに糊塗布装置２３を使用して糊を霧状に散布して均一に塗布し、ダイシングテープ９２を作成する。

次いで、図８（Ｂ）に示すように、作業テーブル上に環状フレーム９４及びウエーハ１１をその裏面１１ｂを上にして載置するとともに、表面側に糊が均一に塗布されたシート層９１の裏面９１ｂを上にしてダイシングテープ９２を環状フレーム９４及びウエーハ１１に貼着する。

この状態で反転すると、図９に示すようにウエーハ１１がダイシングテープ９２を介して環状フレーム９４に配設された状態となる。

本実施形態では、ウエーハ１１のストリート１３を所定深さに切削するために、図１０に示す切削装置９６を使用する。以下、切削装置９６の構成について概略的に説明する。

切削装置９６の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段９８が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示手段１００が設けられている。

図９に示すように、ウエーハ１１は粘着テープであるダイシングテープ９２に貼着され、ダイシングテープ９２の外周縁部は環状フレーム９４に貼着されている。これにより、ウエーハ１１はダイシングテープ９２を介してフレーム９４に支持された状態となり、図１０に示したウエーハカセット１０２中にウエーハが複数枚（例えば２５枚）収容される。ウエーハカセット１０２は上下動可能なカセットエレベータ１０４上に載置される。

ウエーハカセット１０２の後方には、ウエーハカセット１０２から切削前のウエーハ１１を搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット１０２に搬入する搬出入手段１０６が配設されている。

ウエーハカセット１０２と搬出入手段１０６との間には、搬出入対象のウエーハ１１が一時的に載置される領域である仮置き領域１０８が設けられており、仮置き領域１０８には、ウエーハ１１を一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段１１０が配設されている。

仮置き領域１０８の近傍には、ウエーハ１１と一体となったフレーム９４を吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段１１２が配設されており、仮置き領域１０８に搬出されたウエーハ１１は、搬送手段１１２により吸着されてチャックテーブル１１４上に搬送され、このチャックテーブル１１４に吸引されるとともに、複数のクランプ１１６によりフレーム９４がクランプされることでチャックテーブル１１４上に保持される。

チャックテーブル１１４は、回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１１４のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウエーハ１１の切削すべきストリートを検出するアライメント手段１１８が配設されている。

アライメント手段１１８は、ウエーハ１１の表面を撮像する撮像手段１２０を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段１２０によって取得された画像は、表示手段１００に表示される。

アライメント手段１１８の左側には、チャックテーブル１１４に保持されたウエーハ１１に対して切削加工を施す切削手段（切削ユニット）１２２が配設されている。切削手段１２２はアライメント手段１１８と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。

切削手段１２２は、回転可能なスピンドル１２４の先端に切削ブレード１２６が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード１２６は撮像手段１２０のＸ軸方向の延長線上に位置している。

このように構成された切削装置９６により、チャックテーブル１１４に保持されたウエーハ１１のストリートを所定深さに切削する際には、まずアライメント手段１１８により少なくとも２点でのパターンマッチング等の手法を使用して切削すべきストリートを検出する。次いで、切削手段１２２をＹ軸方向に移動させることにより、切削しようとするストリートと切削ブレード１２６との位置合わせを行う。

切削しようとするストリートと切削ブレード１２６との位置合わせが行われた状態で、チャックテーブル１１４をＸ軸方向に移動させるとともに、切削ブレード１２６を高速回転させながら切削手段１２２を所定距離下降させると、位置合わせされたストリートに所定深さの溝が形成される。

メモリに記憶されたストリートピッチずつ切削手段１２２をＹ軸方向にインデックス送りしながら切削を行うことにより、同方向の全てのストリートに所定深さの溝が形成される。更に、チャックテーブル１１４を９０°回転させてから、上記と同様の切削を行うと、最初のストリートと直交する方向の全てのストリートに所定深さの溝が形成される。

全てのストリートに所定深さの溝が形成されたウエーハ１１はチャックテーブル１１４をＸ軸方向に移動してから、Ｙ軸方向に移動可能な搬送手段１２８により把持されて洗浄装置１３０まで搬送される。洗浄装置１３０では、洗浄ノズルから水を噴射しながらウエーハ１１を低速回転（例えば３００ｒｐｍ）させることによりウエーハを洗浄する。

洗浄後、ウエーハ１１を高速回転（例えば３０００ｒｐｍ）させながらエアノズルからエアを噴出させてウエーハ１１を乾燥させた後、搬送手段１１２によりウエーハ１１を吸着して仮置き領域１０８に戻し、更に搬出入手段１０６によりウエーハカセット１０２の元の収納場所にウエーハ１１が戻される。

本実施形態の粘着テープ貼着方法を採用したダイシングテープ９２によると、シート層９１に糊層が均一に塗布されているため、ダイシングテープ９２の厚さが均一となり、従ってウエーハの全てのストリートに均一深さの溝を形成することができる。

半導体ウエーハの表面側斜視図である。図２（Ａ）はウエーハの表面に均一に糊層を塗布する様子を示す斜視図、図２（Ｂ）はシート層をウエーハの表面に貼着する様子を示す斜視図である。保護テープがウエーハの表面に貼着された状態の斜視図である。研削装置の外観斜視図である。チャックテーブルユニット及びチャックテーブル送り機構の斜視図である。下側から見た研削ホイールの斜視図である。研削ホイールの縦断面図である。図８（Ａ）はシート層に均一な厚さの糊層を塗布する様子を示す斜視図、図８（Ｂ）はダイシングテープをウエーハ及び環状フレームに貼着する様子を示す斜視図である。ダイシングテープを介してフレームと一体化されたウエーハを示す斜視図である。切削装置の外観斜視図である。

符号の説明

２研削装置
１１半導体ウエーハ
１６研削手段（研削ユニット）
２３糊塗布装置
２５シート層
２４スピンドル
２９保護テープ
３０研削ホイール
３４研削砥石
５４チャックテーブル
９１シート層
９２ダイシングテープ
９４環状フレーム
１１４チャックテーブル
１２２切削手段（切削ユニット）
１２４スピンドル
１２６切削ブレード

Claims

ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを加工する加工手段とを備えた加工装置によってウエーハを加工する際に、該チャックテーブルに保持されるウエーハの被保持面に粘着テープを貼着する粘着テープ貼着方法であって、
前記粘着テープはシート層と、該シート層に塗布された糊層とから構成され、
ウエーハの被保持面に粘着テープを貼着する際に、該シート層の糊層塗布面に、又はウエーハの被保持面に糊層を均一に塗布してウエーハの被保持面に前記シート層を貼着することを特徴とする粘着テープ貼着方法。
前記シート層は塩化ビニールから構成され、前記糊層はアクリル系樹脂から構成されることを特徴とする請求項１記載の粘着テープ貼着方法。