JP2010165933A - シート貼付装置および貼付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】後工程において半導体ウェハから接着シートが円滑に剥離できるようにマウント用シートを半導体ウェハに貼付できるシート貼付装置および貼付方法を提供すること。
【解決手段】シート貼付装置１でマウント用シートＭＳをウェハＷの裏面ＷＢに貼付する際に、ウェハ押折部ＷＤを折り曲げて凹部２３内に退避させることで、このウェハ押折部ＷＤにマウント用シートＭＳが貼付されないようにできる。従って、後工程で保護シートＳを剥離する際の剥離開始時において、保護シートＳの端部から離れた位置を引っ張ってしまったり、マウント用シートＭＳを引っ張ってしまったりすることなく、ウェハ押折部ＷＤに沿った保護シートＳの剥離開始位置から確実に剥離することで、ウェハＷの起き上がりが抑制でき、ウェハＷの破損を防止しつつ円滑に保護シートＳを剥離することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、半導体ウェハにシートを貼付するシート貼付装置および貼付方法に関する。

従来、半導体製造工程において、半導体ウェハ（以下、単にウェハという）とリングフレームとを一体化するために、マウント用シート（接着テープ）をウェハとリングフレームとに貼付する貼付装置（マウント装置）が利用されている（例えば、特許文献１参照）。この貼付装置では、先ず、リングフレームの外径形状に合わせて予めカットしたプリカットマウント用シートを、押圧ローラでリングフレームの表面に押圧して貼付する。次に、表面に保護シート（保護テープ、保護フィルム）が貼付されたウェハを、保護シート側からマウントテーブルに支持させるとともに、マウント用シート貼付済みのリングフレームをウェハの裏面に対向して配置し、マウントテーブルを上昇させてウェハの裏面にマウント用シートを貼付することで、ウェハとリングフレームとが一体化されるようになっている。

一方、ウェハの表面に貼付された保護シートをウェハから剥離する剥離装置（剥離方法）として、剥離用テープを繰り出して保護シートの表面に接着しつつ、この剥離用テープとウェハとを相対移動させることで、剥離用テープとともに保護シートを巻き取り、ウェハから保護シートを剥離するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。この剥離装置では、ウェハの外縁に対応した保護シートの端縁に剥離用テープを接着し、この端縁から中央方向に向かって順次剥離用テープを接着しつつ巻き取ることで、保護シートをウェハの表面から剥離するようになっている。

特開２００５−１５９０４４号公報 特開２００７−３１１６１２号公報

ところで、従来の剥離装置のように、剥離用テープを保護シートに接着して剥離する場合、接着開始点である保護シートの端縁に剥離用テープが正確に接着されていないと、剥離用テープで引っ張られた保護シートの端縁がウェハから剥離できず、剥離不良の原因となる。
一方、上記のような剥離不良を回避するために、剥離用テープを保護シートの端縁ぎりぎりに接着しようとすると、しばしば剥離用テープが保護シートの端縁からはみ出してマウント用シートに接着されてしまう。この状態で剥離用テープを引っ張って剥離動作が行われると、マウント用シートが引っ張られ、それに伴ってウェハも引っ張られてしまって、当該ウェハが破損してしまうという不都合がある。

本発明は、以上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、後工程において半導体ウェハから接着シートが円滑に剥離できるようにマウント用シートを半導体ウェハに貼付できるシート貼付装置および貼付方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明のシート貼付装置は、一方の面に接着シートが貼付された半導体ウェハの他方の面と、この半導体ウェハを囲む開口部を有するリングフレームとにマウント用シートを貼付して一体化するシート貼付装置であって、前記半導体ウェハの外縁の所定領域には、前記他方の面側に突出した剥離切掛け部が形成されており、前記リングフレームの開口部の内側にて前記接着シートの側から前記半導体ウェハを載置して固定する載置手段と、前記マウント用シートを前記リングフレームの面および半導体ウェハの他方の面に沿って繰り出す繰出手段と、前記マウント用シートを前記リングフレームおよび半導体ウェハに押圧して貼付する押圧手段と、前記マウント用シートを介して前記剥離切掛け部を押圧して折り曲げる押折手段とを備える、という構成を採用している。

この際、本発明のシート貼付装置では、前記押圧手段によって前記押折手段の少なくとも一部が構成されていることが好ましい。
また、本発明のシート貼付装置では、前記剥離切掛け部には、前記マウント用シートが貼付されないように非接着手段が設けられることが好ましい。
さらに、本発明のシート貼付装置では、前記載置手段には、前記半導体ウェハの剥離切掛け部に対応して前記折り曲げられた剥離切掛け部を受け入れ可能な凹部が設けられることが好ましい。

一方、本発明のシート貼付方法は、一方の面に接着シートが貼付された半導体ウェハの他方の面と、この半導体ウェハを囲む開口部を有するリングフレームとにマウント用シートを貼付して一体化するシート貼付方法であって、前記半導体ウェハの外縁の所定領域には、前記他方の面側に突出した剥離切掛け部が形成されており、前記リングフレームの開口部の内側にて前記接着シートの側から前記半導体ウェハを載置して固定し、前記マウント用シートを前記リングフレームの面および半導体ウェハの他方の面に沿って繰り出し、前記繰り出したマウント用シートを押圧して前記リングフレームおよび半導体ウェハに貼付するとともに、当該マウント用シートを介して前記剥離切掛け部を押圧して折り曲げることを特徴とする。

以上のような本発明によれば、半導体ウェハの外縁の所定領域に形成した剥離切掛け部を押折手段で押圧して折り曲げることで、この剥離切掛け部にマウント用シートが全面に渡って貼付されることを抑制しつつ、剥離切掛け部以外の半導体ウェハの他方の面およびリングフレームにマウント用シートを貼付することができる。そして、マウント用シートを介してリングフレームと半導体ウェハとを一体化した後の工程において、半導体ウェハから接着シートを剥離する際に、剥離切掛け部が折れ曲がってマウント用シートに貼付されていないことから、この剥離切掛け部から容易に剥離を開始することができる。これにより、接着シートの端縁ぎりぎりに剥離用テープを接着する必要がなくなり、剥離動作時にマウント用シートを引っ張って半導体ウェハを破損してしまうことを防止しつつ円滑に接着シートを剥離することができる。

また、シート貼付装置において、押圧手段を含んで押折手段を構成する、つまり押圧手段で剥離切掛け部を押圧して折り曲げるように構成すれば、マウント用シートの貼付工程に連続して剥離切掛け部を折り曲げることができ、全体工程を短縮化できる。
さらに、剥離切掛け部に非接着手段を設ければ、この剥離切掛け部にマウント用シートが貼付されないようにでき、剥離の際にマウント用シートを引っ張ってしまうことを確実に防止することができる。
また、載置手段に形成した凹部によって折り曲げられた剥離切掛け部を受け入れ可能に構成すれば、マウント用シートを貼付する際に剥離切掛け部を確実に退避させ、剥離切掛け部全面にマウント用シートが貼付されることが防止できる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、半導体ウェハにマウント用シートを貼付するシート貼付装置の部分断面図である。
図１において、シート貼付装置１は、一方の面である表面ＷＡに回路が形成された半導体ウェハＷの他方の面である裏面ＷＢにマウント用シートＭＳを貼付し、このマウント用シートＭＳでウェハＷとリングフレームＲＦとを一体化するものである。ここで、ウェハＷの表面ＷＡには、研削工程等において回路面を保護する保護シート（接着シート）Ｓが貼付されている。また、図１中右側に位置するウェハＷの外縁ＷＣの所定領域には、後述する剥離装置によって当該ウェハＷから保護シートＳを剥離するための剥離切掛け部としてのウェハ押折部ＷＤが形成されている。このウェハ押折部ＷＤは、図示しない研削装置を用いて当該ウェハ押折部ＷＤ以外の部分を薄く研削することで、図２にも示すように、裏面ＷＢから突出するとともに、ウェハＷの外縁ＷＣとで平面略Ｄ字形に形成されている。そして、ウェハ押折部ＷＤにおいて外縁ＷＣの最も突出した部分の幅寸法Ｌは、回路が形成されることのない余剰領域の幅約３mmを考慮して２．５mmに設定されている。また、ウェハ押折部ＷＤの表面ＷＥ（保護シートＳと反対側の面）には、背面（接着層の反対面）に剥離剤層が積層された非接着手段としての接着テープＴが貼付されている。

シート貼付装置１は、リングフレームＲＦの開口部ＲＯの内側にて保護シートＳの側からウェハＷを載置して固定する載置手段としてのテーブル２と、マウント用シートＭＳをリングフレームＲＦの上面ＲＡおよびウェハＷの裏面ＷＢに沿って繰り出す繰出手段としての繰出ユニット３と、繰り出されたマウント用シートＭＳをリングフレームＲＦおよびウェハＷに押圧して貼付する押圧手段（押折手段６をも兼ねる）としての押圧ローラ４と、テーブル２と繰出ユニット３および押圧ローラ４とを図１中左右方向に相対移動させる移動手段としての単軸ロボット５とを備えて構成されている。

テーブル２は、図示しない複数の吸引口によって保護シートＳ側からウェハＷを吸着保持する保持面２１と、この保持面２１の外側にて１段下がって図示しない複数の吸引口によってリングフレームＲＦを吸着保持する段付き部２２と、ウェハ押折部ＷＤに対応した位置に設けられて上方に開口する凹部２３とを有して構成されている。保持面２１と段付き部２２との段差は、ウェハ押折部ＷＤ以外の部分のウェハＷおよび保護シートＳとリングフレームＲＦとの厚さ寸法の差分に設定され、テーブル２で支持されたウェハＷの裏面ＷＢとリングフレームＲＦの上面ＲＡとが同一平面内に位置するように構成されている。また、凹部２３は、折り曲げられたウェハ押折部ＷＤを受け入れ可能になっており、受け入れたウェハ押折部ＷＤにマウント用シートＭＳが貼付されないように退避させるように構成されている。

繰出ユニット３は、図示しないフレームに支持され、このフレームには、剥離シートＲＬに貼付されたマウント用シートＭＳをロール状に巻回して支持する支持ローラ３１と、剥離シートＲＬおよびマウント用シートＭＳを案内する２個のガイドローラ３２と、図１中左下方に傾斜して剥離シートＲＬからマウント用シートＭＳを剥離するピールプレート３３と、モータ３６によって駆動する駆動ローラ３４と、駆動ローラ３４との間に剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ３５と、図示しない駆動手段によって剥離シートＲＬを回収する回収ローラ３７とが設けられている。

単軸ロボット５は、テーブル２の下方において図１の左右方向に延びて設けられ、テーブル２の下面に固定されたスライダ５１をスライド駆動することで、テーブル２を図１中左右方向に移動可能に構成されている。そして、テーブル２を図１中左方向に移動させつつ、繰出ユニット３から繰り出したマウント用シートＭＳを図示しない駆動手段によって昇降可能な押圧ローラ４で押圧することで、このマウント用シートＭＳがリングフレームＲＦの上面ＲＡおよびウェハＷの裏面ＷＢに貼付されるようになっている。

以上のシート貼付装置１において、ウェハＷおよびリングフレームＲＦにマウント用シートＭＳを貼付してウェハＷとリングフレームＲＦとを一体化する手順としては、先ず、図１に示すように、テーブル２の段付き部２２にリングフレームＲＦを載置して吸着保持する。次に、保護シートＳが貼付されるとともにウェハ押折部ＷＤが形成されたウェハＷを保護シートＳが下になるように、リングフレームＲＦの開口部ＲＯ内の所定位置におけるテーブル２の保持面２１上に載置して吸着保持する。この際、ウェハＷは、図１に示すように、ウェハ押折部ＷＤの立ち上がり面ＷＤ１が凹部２３を構成する１面２３Ａと同一平面内に位置するように載置される。

次に、図３に示すように、シート貼付装置１は、単軸ロボット５によってテーブル２を図の左方向に移動させるとともに、マウント用シートＭＳの端部がリングフレームＲＦの上面ＲＡに位置した状態において、押圧ローラ４を下降させ、マウント用シートＭＳをリングフレームＲＦに押圧し、単軸ロボット５によるテーブル２の移動を続行することで、マウント用シートＭＳをリングフレームＲＦの上面ＲＡおよびウェハＷの裏面ＷＢに押圧して貼付する。

以上のように単軸ロボット５でテーブル２を移動させつつ押圧ローラ４でマウント用シートＭＳを押圧し、ウェハ押折部ＷＤ位置までマウント用シートＭＳをウェハＷの裏面ＷＢに貼付すると、図４に示すように、押圧ローラ４がマウント用シートＭＳを介してウェハ押折部ＷＤを押圧して折り曲げる。すなわち、押折手段６によって折り曲げられたウェハ押折部ＷＤは、凹部２３内部に受容されることで、このウェハ押折部ＷＤにマウント用シートＭＳが貼付されないようになっている。

以上のようにしてマウント用シートＭＳの貼付が完了したら、押圧ローラ４を上昇させる。これにより、ウェハＷとリングフレームＲＦとがマウント用シートＭＳによって一体化される。そして、段付き部２２と保持面２１とによる吸着を解除することで、ウェハＷおよびリングフレームＲＦがテーブル２から離脱可能となる。そして図示しない搬送手段によってリングフレームＲＦと一体化されたウェハＷが次工程、例えば、図５に示すシート剥離装置７に搬送されることとなるが、この搬送の際、ウェハ押折部ＷＤには接着テープＴが貼付されているため、マウント用シートＭＳと接着しないようになっている。

次に、図５に示すシート剥離装置７では、ウェハＷの表面ＷＡから保護シートＳを剥離する剥離工程が実施される。
シート剥離装置７は、リングフレームＲＦと一体化されたウェハＷを保持する保持テーブル７１と、この保持テーブル７１の下方に設けられる単軸ロボット７２と、保持テーブル７１の上方かつ図５の紙面奥側に設けられた単軸ロボット７３と、保持手段７４とを備えて構成されている。

保持テーブル７１は、図示しない吸引口が設けられ、マウント用シートＭＳ側からウェハＷおよびリングフレームＲＦを吸着保持可能に構成されている。単軸ロボット７２は、そのスライダ７６が保持テーブル７１の下面に固定され、このスライダ７６を介して保持テーブル７１を図５の左右方向にスライド移動させるように構成されている。また、保持手段７４は、単軸ロボット７３のスライダ７７に上下移動可能に支持されるチャックシリンダ７４１と、このチャックシリンダ７４１に開閉可能に支持される一対のチャック部材７４２とを有して構成されている。この保持手段７４は、一対のチャック部材７４２によって保護シートＳおよびウェハ押折部ＷＤを挟持して保持するとともに、単軸ロボット７３によって図５の左右方向にスライド移動可能に構成されている。

以上のシート剥離装置７では、図５に示す状態からチャックシリンダ７４１を下方に移動し、一対のチャック部材７４２でウェハ押折部ＷＤおよび保護シートＳを挟持する。この際、前述したように接着テープＴの剥離剤層によってウェハ押折部ＷＤは、マウント用シートＭＳに接着することなく、ウェハ押折部ＷＤがその厚みによってマウント用シートＭＳから立ち上がっているため、一対のチャック部材７４２でウェハ押折部ＷＤを挟持して、容易にマウント用シートＭＳから剥離できるようになっている。次に、図６に示すように、単軸ロボット７２で保持テーブル７１を図６の左方向にスライドさせるとともに、単軸ロボット７３で保持手段７４を図６の右方向にスライドさせることで、保護シートＳをウェハＷに対して相対移動させ、当該ウェハＷの表面ＷＡから保護シートＳを剥離することができるようになっている。

以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、シート貼付装置１でマウント用シートＭＳをウェハＷの裏面ＷＢに貼付する際に、ウェハ押折部ＷＤを折り曲げて凹部２３内に退避させることで、このウェハ押折部ＷＤにマウント用シートＭＳが貼付されず、シート剥離装置７で保護シートＳを剥離する剥離開始時に、ウェハ押折部ＷＤを保持手段７４で保持して引っ張るだけで、確実に保護シートＳを剥離することができる。従って、保護シートＳの剥離開始時において、保護シートＳの端部から離れた位置を引っ張ってしまったり、マウント用シートＭＳを引っ張ってしまったりすることなく、ウェハＷの破損を防止しつつ円滑に保護シートＳを剥離することができる。

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され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質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、材質などの限定の一部も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。

例えば、前記実施形態では、ウェハ押折部ＷＤ以外の部分を薄く研削してウェハＷの裏面ＷＢから突出したウェハ押折部ＷＤを剥離切掛け部としたが、ウェハＷに形成する剥離切掛け部としては、研削によって形成するものに限られない。例えば、ウェハＷの裏面ＷＢ全面を研削した後に、剥離切掛け部とする部分に裏面ＷＢから突出する突出部を固定し、この突出部を剥離切掛け部として機能させるようにしてもよい。さらに、剥離切掛け部の形態は、前記実施形態のように平面略Ｄ字形に限定されず、任意の形態とすることができる。
また、半導体ウェハは、シリコンウェハや化合物ウェハ等が例示でき、このウェハに貼付された接着シートとしては、保護シートＳに限らず、任意のシートやフィルム、テープ等、任意の用途、形状の接着シート等が適用できる。

また、前記実施形態では、テーブル２に形成した凹部２３でウェハ押折部ＷＤを受け入れるように構成したが、これに限らず、ウェハＷの剥離切掛け部以外の部分を支持する面が突出して形成され、この支持面よりも後退した位置に剥離切掛け部を退避させるような構成であってもよい。
さらに、前記実施形態では、押折手段６が押圧ローラ４で構成されたが、本発明の押折手段としては、押圧ローラ（押圧手段）４に限らず、押圧手段とは別の押圧部材によってウェハ押折部（剥離切掛け部）ＷＤを押圧して折り曲げるようにしてもよい。なお、押折手段６としても機能する押圧手段としては、押圧ローラ４以外に、ブレード材等で構成することもでき、押折手段６の機能を有さない押圧手段としては、押圧ローラ（プレスローラ）４に替えて、ブレード材、エア噴き付け、ゴム、樹脂、スポンジ等による押圧部材を採用することができる。
また、前記実施形態では、ウェハ押折部ＷＤに接着テープ（非接着手段）Ｔを貼付する例を示したが、非接着手段としては、接着テープＴに限らず、各種の剥離剤を剥離切掛け部に塗布して構成されてもよく、また非接着手段は本発明の必須要件ではないため、省略されてもよい。
さらに、接着テープＴは、ウェハ押折部ＷＤの立ち上がり面ＷＤ１にも貼付されるように構成されてもよい。これにより、ウェハ押折部ＷＤがマウント用シートＭＳに接着することを確実に防止することができる。

本発明の一実施形態に係るシート貼付装置の部分断面図。 図１のシート貼付装置の対象物である半導体ウェハの斜視図。 図１のシート貼付装置の動作説明図。 図１のシート貼付装置の図３に続く動作説明図。 図１のシート貼付装置の後工程で用いるシート剥離装置の部分断面図。 図５のシート剥離装置の動作説明図。

１ シート貼付装置
２ テーブル（載置手段）
３ 繰出ユニット（繰出手段）
４ 押圧ローラ（押圧手段）
６ 押折手段
２３ 凹部
ＭＳ マウント用シート
ＲＦ リングフレーム
ＲＯ 開口部
Ｓ 保護シート（接着シート）
Ｔ 接着テープ（非接着手段）
Ｗ ウェハ（半導体ウェハ）
ＷＡ 表面（一方の面）
ＷＢ 裏面（他方の面）
ＷＣ 外縁
ＷＤ ウェハ押折部（剥離切掛け部）

Claims (5)

1. 一方の面に接着シートが貼付された半導体ウェハの他方の面と、この半導体ウェハを囲む開口部を有するリングフレームとにマウント用シートを貼付して一体化するシート貼付装置であって、
   前記半導体ウェハの外縁の所定領域には、前記他方の面側に突出した剥離切掛け部が形成されており、
   前記リングフレームの開口部の内側にて前記接着シートの側から前記半導体ウェハを載置して固定する載置手段と、
   前記マウント用シートを前記リングフレームの面および半導体ウェハの他方の面に沿って繰り出す繰出手段と、
   前記マウント用シートを前記リングフレームおよび半導体ウェハに押圧して貼付する押圧手段と、
   前記マウント用シートを介して前記剥離切掛け部を押圧して折り曲げる押折手段とを備えることを特徴とするシート貼付装置。
2. 前記押圧手段によって前記押折手段の少なくとも一部が構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシート貼付装置。
3. 前記剥離切掛け部には、前記マウント用シートが貼付されないように非接着手段が設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート貼付装置。
4. 前記載置手段には、前記半導体ウェハの剥離切掛け部に対応して前記折り曲げられた剥離切掛け部を受け入れ可能な凹部が設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のシート貼付装置。
5. 一方の面に接着シートが貼付された半導体ウェハの他方の面と、この半導体ウェハを囲む開口部を有するリングフレームとにマウント用シートを貼付して一体化するシート貼付方法であって、
   前記半導体ウェハの外縁の所定領域には、前記他方の面側に突出した剥離切掛け部が形成されており、
   前記リングフレームの開口部の内側にて前記接着シートの側から前記半導体ウェハを載置して固定し、
   前記マウント用シートを前記リングフレームの面および半導体ウェハの他方の面に沿って繰り出し、
   前記繰り出したマウント用シートを押圧して前記リングフレームおよび半導体ウェハに貼付するとともに、当該マウント用シートを介して前記剥離切掛け部を押圧して折り曲げることを特徴とするシート貼付方法。

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