JP2010140977A - シート貼付装置及び貼付方法並びに半導体ウエハの洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体ウエハと接着シートとの間に洗浄水等の異物が侵入することを防止できるようにすること。
【解決手段】シート貼付装置１０は、保護シートＨが一方の面に貼付された半導体ウエハＷを保持する保持手段１１と、帯状の剥離シートＲＬに所定間隔を隔てて侵入防止シートＳが仮着された原反Ｒを支持する支持手段１２と、原反Ｒを繰り出す繰出手段１３と、剥離シートＲＬから侵入防止シートＳを剥離するピールプレート１５と、侵入防止シートＳをウエハＷ及び保護シートＨに押圧して貼付する押圧手段１６とを備えている。侵入防止シートＳは、半導体ウエハＷの外縁に沿う閉ループ形状に形成される。押圧手段１６は、侵入防止シートＳの平面形状に対応する形状の凸部３１を備え、当該凸部３１で侵入防止シートＳを押圧することにより、半導体ウエハＷの外縁をカバーするよう当該半導体ウエハＷと保護シートＨに侵入防止シートＳを貼付する。
【選択図】図１

Description

本発明は、シート貼付装置及び貼付方法並びに半導体ウエハの洗浄方法に係り、更に詳しくは、一方の面に接着シートが貼付された半導体ウエハを洗浄するために用いられるシート貼付装置及び貼付方法並びに半導体ウエハの洗浄方法に関する。

従来より、半導体製造工程においては、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と称する）の表面に回路面を形成した後、所定厚さになるようにウエハの裏面から研削を行うバックグラインド工程や、ウエハ表面に回路パターンを作成するパターン作成工程等があり、その後、各工程で生じる屑等を除去すべく洗浄工程が行われている。かかる洗浄工程としては、例えば、特許文献１に開示されている。同文献では、ウエハの回路面に保護用の接着シートを貼付した状態でテーブルに保持させた後、ノズルから洗浄水等を噴射することでウエハ裏面の洗浄を行っている。

特開平８−２７４０５２号公報

しかしながら、特許文献１にあっては、洗浄時にウエハと接着シートとの間に洗浄水や異物等が混入する可能性が高くなる。このため、ウエハ回路面の保護が不十分となったり、ウエハから接着シートが不用意に剥離されてしまい、ウエハから得られる半導体チップの歩留まりが低下する、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、その目的は、ウエハと接着シートとの間に洗浄水等の異物が混入することを防止でき、製品歩留まりの低下を抑制することができるシート貼付装置及び貼付方法並びに半導体ウエハの洗浄方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、一方の面に第１の接着シートが貼付された半導体ウエハを保持する保持手段と、帯状の剥離シートに第２の接着シートが仮着された原反を支持する支持手段と、前記原反を繰り出す繰出手段と、前記原反を繰り出す途中で前記第２の接着シートを剥離シートから剥離する剥離手段と、この剥離手段により剥離された前記第２の接着シートを前記半導体ウエハの他方の面と前記第１の接着シートとに押圧して貼付する押圧手段とを備え、前記第１の接着シートは、前記半導体ウエハの外縁からはみ出る大きさに設けられる一方、前記第２の接着シートは、前記半導体ウエハの外縁に沿う閉ループ形状に形成され、前記押圧手段は、前記第２のシートの平面形状に対応する形状の凸部を備え、当該凸部で前記第２の接着シートを押圧することにより、前記半導体ウエハの外縁をカバーする位置に前記第２の接着シートを貼付可能に設けられる、という構成を採っている。

本発明において、前記剥離手段で剥離される前記第２の接着シートと前記凸部との位置合わせを行う位置決め手段と、この位置決め手段により位置合わせされた前記第２の接着シートの位置を維持する維持手段とを更に含む、という構成を採用してもよい。

また、前記押圧手段は、第２の接着シートの押圧力を調整するための圧力調整手段を備える、という構成を採用してもよい。

また、本発明のシート貼付方法は、一方の面に第１の接着シートが貼付された半導体ウエハの他方の面と当該第１の接着シートとに第２の接着シートを貼付するシート貼付方法であって、前記第１の接着シートは、前記半導体ウエハの外縁からはみ出る大きさに設けられる一方、前記第２の接着シートは、前記半導体ウエハの外縁に沿う閉ループ形状に形成され、一方の面に前記第１の接着シートが貼付された半導体ウエハを保持する工程と、帯状の剥離シートに前記第２の接着シートが仮着された原反を繰り出す途中で、第２の接着シートを剥離シートから剥離する工程と、前記第２のシートの平面形状に対応する形状の凸部によって、剥離された前記第２の接着シートを押圧することにより、前記半導体ウエハの外縁をカバーする位置に前記第２の接着シートを貼付する工程とを行う、という方法を採っている。

更に、本発明のウエハの洗浄方法は、一方の面に第１の接着シートが貼付された半導体ウエハの洗浄方法であって、前記第１の接着シートは、前記半導体ウエハの外縁からはみ出る大きさに設けられ、前記半導体ウエハの外縁に沿う閉ループ形状に形成された第２の接着シートを、前記半導体ウエハの外縁をカバーするように当該半導体ウエハの他方の面と前記第１の接着シートとに貼付する工程と、前記半導体ウエハを洗浄する工程とを行う、という方法を採っている。

本発明によれば、ウエハの外縁をカバーするように当該ウエハと第１の接着シートとに跨って第２の接着シートを貼付するので、ウエハと第１の接着シートとの界面に洗浄水や異物が侵入することを防止することができる。これにより、洗浄を行うときに、ウエハと第１の接着シートとの接着をしっかりと維持しつつ、第１及び第２の接着シートによってウエハの回路面を確実に保護することができ、ウエハの意図しない汚損を回避してウエハから得られる半導体チップの歩留まり向上を図ることが可能となる。

また、前述の位置決め手段や維持手段、圧力調整手段を介して第２の接着シートを貼付することにより、第２の接着シートの貼付を精度良く安定して行うことができ、洗浄水等の侵入をより良く回避することが可能となる。

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、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、第１の接着シートとしての保護シートＨが一方の面（図１中下面）に貼付されたウエハＷを載置して保持する保持手段１１と、帯状の剥離シートＲＬに所定間隔を隔てて第２の接着シートとしての侵入防止シートＳが仮着された帯状の原反Ｒを支持する支持手段１２と、この支持手段１２から原反Ｒを繰り出す繰出手段１３と、この繰出手段１３によって繰り出される途中の原反Ｒを折り返して剥離シートＲＬから侵入防止シートＳを剥離する剥離手段としてのピールプレート１５と、剥離シートＲＬから剥離された侵入防止シートＳをウエハＷ及び保護シートＨに押圧して貼付する押圧手段１６と、保持手段１１、繰出手段１３及び押圧手段１６を全体的に所定制御する制御手段１８とを備えて構成されている。

前記ウエハＷの図１中下面には回路面が形成されている。前記保護シートＨは、ウエハＷの外縁からはみ出る大きさに設けられており、換言すれば、保護シートＨの面内に収まるようにウエハＷが保護シートＨに貼付される。侵入防止シートＳは、ウエハＷの外縁に沿うドーナツ型の平面形状をなす閉ループ形状に形成されている。具体的には、侵入防止シートＳの内径寸法は、ウエハＷの径寸法より５ｍｍ小さく設定され、侵入防止シートＳの外径寸法は、ウエハＷの径寸法より１０ｍｍ大きく設定されている。なお、侵入防止シートＳの内径寸法及び外径寸法は、前記の数値で限定されるものでなく、適宜な寸法のものを採用することを妨げない。

前記保持手段１１は、図１に示されるように、上面側がウエハＷの吸着面として形成されたテーブルにより構成されている。保持手段１１は、リニアモータ２０のスライダ２０Ａを介して図１中左右方向に移動可能に設けられている。

前記支持手段１２は、図示しないフレームに対して回転可能に支持された支持軸２２により構成され、当該支持軸２２にロール状に巻回された原反Ｒが供給可能に支持されている。

前記繰出手段１３は、モータＭ１によって回転可能に設けられた駆動ローラ２４と、この駆動ローラ２４との間に、侵入防止シートＳが剥離された後の剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ２５とを備えている。繰出手段１３の図１中右側には、図示しない駆動源によって所定のトルクで剥離シートＲＬを巻き取る巻取軸２６が併設されている。

前記押圧手段１６は、圧力調整手段としての直動モータ２８と、この直動モータ２８を介して支持されてピールプレート１５の先端側に位置するプレスローラ２９と、このプレスローラ２９の外周面より突出する凸部３１と、プレスローラ２９を回転させるモータＭ２とを備えている。直動モータ２８は、プレスローラ２９を上下動可能に支持しており、凸部３１による侵入防止シートＳへの押圧力を調整可能に設けられている。凸部３１は、展開視したときに、侵入防止シートＳの平面形状に対応する形状、すなわち、侵入防止シートＳと同一となる閉ループ状に設けられている。凸部３１は、ゴム等の弾性体により形成されている。凸部３１における侵入防止シートＳの押圧開始位置３１Ａすなわちプレスローラ２９の回転方向先端側には、侵入防止シートＳの有無を検出するセンサ３３が設けられている。このセンサ３３と前記モータＭ２とにより、凸部３１と侵入防止シートＳとの位置合わせを行う位置合わせ手段が構成される。

また、図２に示されるように、凸部３１には、侵入防止シートＳを吸着可能な維持手段としての複数の吸引孔３５が設けられている。吸引孔３５は、凸部３１の面内に形成されて図示しない吸引ポンプ等に接続され、当該吸引孔３５は、本実施形態では、凸部３１における押圧開始位置３１Ａ近傍の一部領域に設けられる。

前記制御手段１８は、シーケンサやパーソナルコンピュータ等で構成することができる。制御手段１８には、操作パネル等からなる図示しない入力手段が接続され、この入力手段により各手段の作動条件やデータ等を入力可能となっている。また、制御手段１８は、入力手段からの入力データやセンサ３３の検出データに基づき、保持手段１１の移動量や移動速度、押圧手段１６の直動モータ２８による押圧タイミングや押圧力、吸引孔３５による吸着のタイミング、繰出手段１３の繰出タイミングや繰出速度等の条件を決定し、これらを制御する機能を備えている。

次に、シート貼付装置１０による接着シートＳの貼付方法について説明する。

初期作業として、支持軸２２に支持された原反Ｒを所定長さ引き出し、ピールプレート１５の先端で折り返すように原反Ｒを掛け回した後、駆動ローラ２４とピンチローラ２５との間に原反Ｒを通過させて当該原反Ｒのリード端を巻取軸２６に固定する。そして、図示しない搬送手段を介して、保持手段１１の上面に保護シートＨが貼付されたウエハＷを保持させる。次いで、リニアモータ２０を介して保持手段１１を移動させつつ、図示しないセンサによって、ウエハＷの図３（Ａ）中左側外縁がプレスローラ２９の下部所定位置で停止するようにリニアモータ２０を制御する。

その後、繰出手段１３のモータＭ１が駆動されて原反Ｒが繰り出される。この原反Ｒを繰り出す途中、ピールプレート１５の先端で剥離シートＲＬが折り返されて当該剥離シートＲＬから侵入防止シートＳが剥離される。剥離された侵入防止シートＳの先端が前記センサ３３によって検知されると、侵入防止シートＳの先端が凸部３１の押圧開始位置３１Ａに位置した状態を維持するようモータＭ２の回転を制御して、これらを位置合わせする（図３（Ｂ）参照）。このとき、吸引孔３５により侵入防止シートＳの先端側が吸着保持され、凸部３１に対する侵入防止シートＳの位置が維持される。

そして、原反Ｒの繰り出しにより侵入防止シートＳの剥離を進行させながら、直動モータ２８を介してプレスローラ２９を下降させる（図３（Ｃ）参照）。その後、モータＭ１の回転とスライダ２０Ａの移動とを同期させることで、プレスローラ２９を転動させながら凸部３１で侵入防止シートＳを押圧して貼付させる。このとき、侵入防止シートＳの貼付位置は、図４に示されるように、保護シートＨ及びウエハＷの上面に渡って当該ウエハＷの外縁をカバーするよう、モータＭ１の回転速度、回転タイミング、スライダ２０Ａの移動速度、移動タイミング、直動モータ２８の押圧タイミングが制御手段１８で制御される。

侵入防止シートＳが貼付されたウエハＷは、図示しない搬送装置を介して搬送され、その後、ウエハＷの上面に洗浄水、洗剤、溶剤、ガス等を噴射したり、それらの中にウエハＷを浸漬したりして洗浄される。

従って、このような実施形態によれば、前述のように侵入防止シートＳを貼付したので、保護シートＨとウエハＷとの境界がカバーされ、ウエハＷ洗浄時に洗浄水等がこの境界から侵入することを回避することができる。これにより、従来のような洗浄水の侵入に起因する保護シートＨの剥離や、ウエハＷの汚損を防止することができ、製品の歩留まり向上を図ることができる。また、侵入防止シートＳに対応する形状に凸部３１を形成し、これらをセンサ３３やモータＭ２によって位置合わせした後、吸引孔３５で侵入防止シートＳの維持を行うので、凸部３１に侵入防止シートＳを精度良く一致させることができ、直動モータ２８による押圧力を効率良く付与可能となる。これにより、侵入防止シートＳの貼付の確実性を高め、これによっても、保護シートＨ及びウエハＷの間への洗浄水侵入をより良く防止することが可能となる。

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。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

前記侵入防止シートＳは、種々の変更が可能であり、例えば、図５に示される構成としてもよい。同図の侵入防止シートＳは、ウエハＷと略同じ厚みとなるスペーサ層ＳＰを含み、貼付後の侵入防止シートＳの同図中上面をフラットに保つことが可能となる。

また、図６に示されるように、保護シートＨの外周にリングフレームＲＦが貼付されていてもよい。このとき、リングフレームＲＦとプレスローラ２９を当接させて侵入防止シートＳへの押圧力を適度に保つようにさせることで、前記押圧力を調整する圧力調整手段を構成してもよい。

更に、前記位置決め手段は、凸部３１と侵入防止シートＳとの位置合わせを行える限りにおいて、センサ３３の位置を押圧手段１６以外の位置に変えたりする等、種々の設計変更が可能である。

実施形態に係るシート貼付装置の概略正面図。 侵入防止シートを貼付する最中の概略斜視図。 （Ａ）〜（Ｃ）は、侵入防止シートの貼付要領の説明図。 保護シート及び侵入防止シートが貼付されたウエハの断面図。 変形例に係る侵入防止シートが貼付されたウエハの断面図。 他の変形例に係るシート貼付装置の図２と同様の斜視図。

符号の説明

１０ シート貼付装置
１１ 保持手段
１２ 支持手段
１３ 繰出手段
１５ ピールプレート（剥離手段）
１６ 押圧手段
２８ 直動モータ（圧力調整手段）
３１ 凸部
３３ センサ（位置決め手段）
３５ 吸引孔（維持手段）
Ｈ 保護シート（第１の接着シート）
Ｍ２ モータ（位置決め手段）
Ｒ 原反
ＲＬ 剥離シート
Ｓ 侵入防止シート（第２の接着シート）
Ｗ 半導体ウエハ

Claims (5)

1. 一方の面に第１の接着シートが貼付された半導体ウエハを保持する保持手段と、帯状の剥離シートに第２の接着シートが仮着された原反を支持する支持手段と、前記原反を繰り出す繰出手段と、前記原反を繰り出す途中で前記第２の接着シートを剥離シートから剥離する剥離手段と、この剥離手段により剥離された前記第２の接着シートを前記半導体ウエハの他方の面と前記第１の接着シートとに押圧して貼付する押圧手段とを備え、
   前記第１の接着シートは、前記半導体ウエハの外縁からはみ出る大きさに設けられる一方、前記第２の接着シートは、前記半導体ウエハの外縁に沿う閉ループ形状に形成され、
   前記押圧手段は、前記第２のシートの平面形状に対応する形状の凸部を備え、当該凸部で前記第２の接着シートを押圧することにより、前記半導体ウエハの外縁をカバーする位置に前記第２の接着シートを貼付可能に設けられていることを特徴とするシート貼付装置。
2. 前記剥離手段で剥離される前記第２の接着シートと前記凸部との位置合わせを行う位置決め手段と、この位置決め手段により位置合わせされた前記第２の接着シートの位置を維持する維持手段とを更に含むことを特徴とする請求項１記載のシート貼付装置。
3. 前記押圧手段は、第２の接着シートの押圧力を調整するための圧力調整手段を備えてい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. 一方の面に第１の接着シートが貼付された半導体ウエハの他方の面と当該第１の接着シートとに第２の接着シートを貼付するシート貼付方法であって、
   前記第１の接着シートは、前記半導体ウエハの外縁からはみ出る大きさに設けられる一方、前記第２の接着シートは、前記半導体ウエハの外縁に沿う閉ループ形状に形成され、
   一方の面に前記第１の接着シートが貼付された半導体ウエハを保持する工程と、
   帯状の剥離シートに前記第２の接着シートが仮着された原反を繰り出す途中で、第２の接着シートを剥離シートから剥離する工程と、
   前記第２のシートの平面形状に対応する形状の凸部によって、剥離された前記第２の接着シートを押圧することにより、前記半導体ウエハの外縁をカバーする位置に前記第２の接着シートを貼付する工程とを行うことを特徴とするシート貼付方法。
5. 一方の面に第１の接着シートが貼付された半導体ウエハの洗浄方法であって、
   前記第１の接着シートは、前記半導体ウエハの外縁からはみ出る大きさに設けられ、
   前記半導体ウエハの外縁に沿う閉ループ形状に形成された第２の接着シートを、前記半導体ウエハの外縁をカバーするように当該半導体ウエハの他方の面と前記第１の接着シートとに貼付する工程と、
   前記半導体ウエハを洗浄する工程とを行うことを特徴とする半導体ウエハの洗浄方法。

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