JP2012084563A - テープ貼付装置およびテープ貼付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエハの回路が形成された面を傷つけずに、ウエハの表面にテープを貼付することができるテープ貼付装置およびテープ貼付方法を提供すること。
【解決手段】裏面の中央部に外周端部２よりも薄い凹部３が形成された半導体ウエハ１の、おもて面４側の外周端部２のみをウエハ支持台１３によって支持する。テープ貼付装置内の第１の密閉空間２１を真空状態にした後、第１の密閉空間２１のうち、半導体ウエハ１とウエハ支持台１３との間に形成される第２の密閉空間２２に、加圧装置１５によって圧力を導入する。それと同時に、半導体ウエハ１の上方に粘着テープ５を介して昇降可能な状態で設けられた貼付部材１７を下降させ、半導体ウエハ１の裏面の凹部３に粘着テープ５を押込んで貼付する。
【選択図】図１

Description

この発明は、テープ貼付装置およびテープ貼付方法に関する。

近年、パワー半導体装置では、高性能化および低コスト化などを図る必要性からウエハの薄型化が進められ、ウエハの厚みは、例えば数十μｍ程度に極めて薄くなっている。このように、薄板化されたウエハは、端部が欠けやすく、チッピングが生じやすい。また、ウエハ全体の機械的な強度が低下するため、割れや欠け、撓みが発生しやすいという問題がある。

このような問題を解決するため、ウエハの裏面にリブ構造を設けたウエハ（以下、リブウエハとする）が提案されている。リブウエハは、例えば、ウエハの外周端部を残して、ウエハの裏面側の中央部のみを研磨することで作製される。リブウエハを用いることで、ウエハの反りが大幅に緩和されて、その後のダイシング工程や搬送工程においてウエハを取り扱う際に、ウエハを保持する強度が大幅に向上する。このため、ウエハの割れや欠けを軽減することができる。

図７は、従来のテープ貼付装置を模式的に示す断面図である。リブウエハをダイシングしてチップ化する工程において、ダイシング時のウエハの位置ずれやチップの飛び散りを防止するために、ウエハ裏面に粘着テープ（ダイシングテープ）を貼付する工程を行うことが公知である。例えば、図７に示すテープ貼付装置において、平坦なウエハ１０１に粘着テープ１０２を貼付する場合、ウエハ１０１の裏面側に重ねた粘着テープ１０２の上からローラ１０３により圧力をかけて、ウエハ１０１の裏面に粘着テープ１０２を圧着している。

このような貼付方法をリブウエハに適用した場合、例えば、リブウエハの裏面の凹凸により、リブウエハの裏面と粘着テープとの間に気泡が入ったり（以下、粘着テープに気泡が生じるとする）、リブウエハのおもて面と裏面に均一に圧力をかけることができないことで、粘着テープにしわが生じるなどの問題が発生する。

そこで、粘着テープに気泡やしわを生じさせない貼付方法として、リブウエハの裏面に形成された凹部の中心から外周に向けて渦巻き状に旋回移動する貼付部材で粘着テープを押圧して、リブウエハの裏面に形成されている凹部に粘着テープを押し込んで貼付する方法が提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。

また、粘着テープに気泡を生じさせないテープ貼付装置として、内部に気密空間を有する基台と、前記気密空間を第１および第２の気密空間に仕切り、当該第１の気密空間側にテープを貼り付ける部品を載置する弾性体の弾性シートと、当該弾性シートに載置された前記部品から所定距離隔てるように前記基台に取り付けられるテープと、前記第１および第２の気密空間をそれぞれ真空にさせる第１および第２の真空ポンプとを備える装置が提案されている（例えば、下記特許文献２参照。）。

また、別の装置として、基台と、前記基台の上方に被せられて前記基台との間に気密空間を形成する上蓋と、前記気密空間を前記基台側の気密空間と前記上蓋側の気密空間とに仕切り、前記上蓋側の気密空間側にテープを貼り付ける部品を載置する弾性体の弾性シートと、前記弾性シートに載置され、ウエハを前記弾性シートから離して支持する貼付用冶具と、前記基台側の気密空間及び上蓋側の気密空間の内気圧をそれぞれ変化させる第１および第２の真空ポンプとを備える装置が提案されている（例えば、下記特許文献３参照。）。

特開２００８−０４２０１６号公報 特開２００５−０２６３７７号公報 特開２００６−３１０３３８号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術では、次のような問題が生じる。図８は、従来のテープ貼付装置の別の一例を模式的に示す断面図である。図８に示すテープ貼付装置では、リブウエハ１１１の裏面側に粘着テープ１１２を貼付する場合、リブウエハ１１１のおもて面の全面が支持テーブル１１３に接触する。このため、貼付部材１１４によってリブウエハ１１１の裏面に粘着テープ１１２を押し付けた場合、リブウエハ１１１のおもて面の、回路が形成された表面が傷つき、素子不良が発生する虞がある。上述した特許文献２においても、同様の問題が生じる。

また、上述した特許文献３に記載の技術は、ウエハのおもて面側を下にして載置したプレートごとウエハを押し上げ、ウエハの上方に保持された粘着テープにウエハの裏面側を押付けている。ウエハに直接圧力を加えて粘着テープに押付けていないため、上述した特許文献３に記載の技術をリブウエハに適用した場合、リブウエハの裏面の凹凸に合わせて裏面全体に、気泡やしわを生じさせることなく粘着テープを貼付することができない虞がある。また、上述した特許文献２，３に記載の技術をリブウエハに適用した場合、ウエハの裏面の凹凸によってウエハに局部的に圧力がかかってしまい、ウエハに割れや欠けなどが生じ、ウエハが破損してしまう虞がある。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ウエハの回路が形成された面を傷つけないテープ貼付装置およびテープ貼付方法を提供することを目的とする。また、テープに気泡やしわを発生させることなくウエハにテープを貼付するテープ貼付装置およびテープ貼付方法を提供することを目的とする。ウエハを破損させることなく、ウエハの表面にテープを貼付するテープ貼付装置およびテープ貼付方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、請求項１の発明にかかるテープ貼付装置は、裏面の中央部に外周端部よりも薄い凹部が形成された半導体ウエハに粘着テープを貼付するテープ貼付装置であって、半導体ウエハのおもて面側の外周端部を支持するウエハ支持台と、前記ウエハ支持台の上方に、半導体ウエハの裏面から離して粘着テープを保持するテープ保持治具と、前記ウエハ支持台に支持された半導体ウエハのおもて面側に圧力をかける加圧手段と、粘着テープを半導体ウエハの裏面の凹部に押込んで貼付する貼付部材と、前記加圧手段を動作させるとともに、前記貼付部材を動作させる制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項２の発明にかかるテープ貼付装置は、請求項１に記載の発明において、前記ウエハ支持台上の半導体ウエハが支持される第１の密閉空間を減圧する減圧手段をさらに備えることを特徴とする。

また、請求項３の発明にかかるテープ貼付装置は、請求項１または２に記載の発明において、前記ウエハ支持台は、半導体ウエハのおもて面側の中央部と対向する位置に溝部を有することを特徴とする。

また、請求項４の発明にかかるテープ貼付装置は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記貼付部材は、弾性体からなることを特徴とする。

また、請求項５の発明にかかるテープ貼付装置は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明において、前記貼付部材は、半導体ウエハの直径より広い直径の円形状の平面形状を有することを特徴とする。

また、請求項６の発明にかかるテープ貼付装置は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の発明において、前記貼付部材は、外周部から中央部に向かって徐々に厚さを増した断面形状を有することを特徴とする。

また、請求項７の発明にかかるテープ貼付装置は、請求項１〜６のいずれか一つに記載の発明において、前記テープ保持治具は、粘着面を半導体ウエハ側にして粘着テープを保持することを特徴とする。

また、請求項８の発明にかかるテープ貼付装置は、請求項１〜７のいずれか一つに記載の発明において、前記加圧手段は、おもて面の中央部に表面素子構造が形成された半導体ウエハのおもて面側の中央部に圧力をかけることを特徴とする。

また、請求項９の発明にかかるテープ貼付装置は、請求項２〜８のいずれか一つに記載の発明において、前記加圧手段は、前記減圧手段によって減圧された前記第１の密閉空間のうち、半導体ウエハと前記ウエハ支持台の間に形成される第２の密閉空間に空気を導入し、半導体ウエハのおもて面側に圧力をかけることを特徴とする。

また、請求項１０の発明にかかるテープ貼付装置は、請求項２〜９のいずれか一つに記載の発明において、前記減圧手段は、前記第１の密閉空間を真空または減圧状態にすることを特徴とする。

また、上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、請求項１１の発明にかかるテープ貼付方法は、裏面の中央部に外周端部よりも薄い凹部が形成された半導体ウエハに粘着テープを貼付するテープ貼付方法であって、前記半導体ウエハの外周端部を支持するウエハ支持台に、おもて面側を下にして前記半導体ウエハを載置するウエハ載置工程と、前記半導体ウエハの上方に、該半導体ウエハから離して粘着テープを保持する保持工程と、前記半導体ウエハのおもて面側に圧力をかけるとともに、前記粘着テープの上方に設けられた貼付部材によって、該粘着テープを該半導体ウエハの裏面の凹部に押込んで貼付する制御工程と、を含むことを特徴とする。

また、請求項１２の発明にかかるテープ貼付方法は、請求項１１に記載の発明において、前記保持工程の後、前記制御工程の前に、前記ウエハ支持台上の前記半導体ウエハが載置されている第１の密閉空間を減圧する減圧工程をさらに含むことを特徴とする。

また、請求項１３の発明にかかるテープ貼付方法は、請求項１１または１２に記載の発明において、前記貼付部材は、弾性体からなることを特徴とする。

また、請求項１４の発明にかかるテープ貼付方法は、請求項１１〜１３のいずれか一つに記載の発明において、前記貼付部材は、前記半導体ウエハの直径より広い直径の円形状の平面形状を有することを特徴とする。

また、請求項１５の発明にかかるテープ貼付方法は、請求項１１〜１４のいずれか一つに記載の発明において、前記貼付部材は、外周部から中央部に向かって徐々に厚さを増した断面形状を有することを特徴とする。

また、請求項１６の発明にかかるテープ貼付方法は、請求項１１〜１５のいずれか一つに記載の発明において、前記保持工程では、粘着面を下にして前記粘着テープを保持し、前記制御工程では、前記貼付部材によって前記粘着テープの粘着面を前記半導体ウエハの裏面側に押付けることを特徴とする。

また、請求項１７の発明にかかるテープ貼付方法は、請求項１１〜１６のいずれか一つに記載の発明において、前記制御工程では、おもて面の中央部に表面素子構造が形成された前記半導体ウエハのおもて面側の中央部に圧力をかけることを特徴とする。

また、請求項１８の発明にかかるテープ貼付方法は、請求項１２〜１７のいずれか一つに記載の発明において、前記制御工程では、前記減圧工程によって減圧された前記第１の密閉空間のうち、前記半導体ウエハと前記ウエハ支持台の間に形成された第２の密閉空間に空気を導入することを特徴とする。

また、請求項１９の発明にかかるテープ貼付方法は、請求項１２〜１８のいずれか一つに記載の発明において、前記減圧工程では、前記第１の密閉空間を真空または減圧状態にすることを特徴とする。

上述した発明によれば、ウエハ支持台によって、半導体ウエハのおもて面側の外周端部のみを支持する。また、裏面の中央部に外周端部よりも薄い凹部が形成された半導体ウエハの裏面側に粘着テープを貼付する際に、第２の密閉空間に導入された空気の圧力によって、半導体ウエハのおもて面側に圧力をかける。このため、ウエハ支持台などのテープ貼付装置を構成する部品は、半導体ウエハのおもて面の中央部に形成された表面素子構造に接触しない。

また、半導体ウエハのおもて面側の外周端部のみが支持されることにより、半導体ウエハのおもて面側にかかる空気圧と、半導体ウエハの裏面側にかかる貼付部材による圧力が等しくない場合でも、半導体ウエハの外周端部より薄い凹部に、粘着テープを貼付するための圧力を超える圧力がかかることを回避することができる。

また、加圧手段によって半導体ウエハのおもて面側にかかる圧力と、貼付部材によって半導体ウエハの裏面側にかかる圧力をほぼ同時に加えることができる。また、これらの圧力は、半導体ウエハのおもて面と裏面に直接加えられる。このため、半導体ウエハのおもて面と裏面に均一に圧力をかけることができる。

また、上述した請求項３，４，１２〜１４によれば、半導体ウエハの裏面側に粘着テープを貼付する際、半導体ウエハの裏面の凹凸に沿って裏面全体に、貼付部材を接触させることができる。これにより、半導体ウエハの裏面の凹部と外周端部との境界に形成される段差部分に、粘着テープを押込むことができる。

また、上述した請求項５，１５によれば、リブウエハ１の裏面側に粘着テープを貼付する際、半導体ウエハの裏面の凹部の中央近傍から外周端部に向かって徐々に粘着テープを押付けることができる。

本発明にかかるテープ貼付装置およびテープ貼付方法によれば、ウエハの回路が形成された面を傷つけずに、ウエハ表面にテープを貼付することができるという効果を奏する。また、テープに気泡やしわを発生させることなく、ウエハの表面にテープを貼付することができるという効果を奏する。ウエハを破損させることなく、ウエハの表面にテープを貼付することができるという効果を奏する。

実施の形態にかかるテープ貼付装置を示す説明図である。 実施の形態にかかるテープ貼付装置の動作時を示す説明図である。 ウエハ支持台に支持された半導体ウエハの要部を示す説明図である。 ウエハ支持台に支持された半導体ウエハの要部を示す説明図である。 貼付部材の断面形状の別の一例を示す説明図である。 半導体ウエハにかかる気圧変化および圧力変化を示す説明図である。 従来のテープ貼付装置を模式的に示す断面図である。 従来のテープ貼付装置の別の一例を模式的に示す断面図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるテープ貼付装置およびテープ貼付方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態の説明および添付図面において、同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかるテープ貼付装置を示す説明図である。また、図２は、実施の形態にかかるテープ貼付装置の動作時を示す説明図である。ここでは、半導体ウエハ１の裏面側の外周端部の全周または一部を補強部（リブ部）２として残して中央部を薄くして、段差形状（以下、凹部とする）３とした半導体ウエハ（以下、リブウエハとする）１を用いて説明する。リブウエハ１のおもて面４の中央部には、表面素子構造（不図示）が形成されている。

実施の形態にかかるテープ貼付装置は、リブウエハ１の裏面の凹部３を含む裏面側全体に粘着テープ５を貼付する装置である。例えば、実施の形態にかかるテープ貼付装置は、ダイシング時の半導体ウエハの位置ずれやチップの飛び散りを防止するために、ウエハ裏面に粘着テープ（ダイシングテープ）５を貼付する際に用いられる。

図１に示すように、実施の形態にかかるテープ貼付装置は、リブウエハ１が載置されるステージ１１と、ステージ１１上のリブウエハ１を覆う蓋１２と、リブウエハ１を支持するウエハ支持台１３と、ステージ１１および蓋１２によって密閉された空間（第１の密閉空間）２１を真空引きする真空発生装置（減圧手段）１４と、ウエハ支持台１３側からリブウエハ１に圧力をかける加圧装置（加圧手段）１５と、リブウエハ１に貼付する粘着テープ５を保持するフレーム（テープ保持治具）１６と、粘着テープ５をリブウエハ１の裏面の凹部３に押込む貼付部材１７と、真空発生装置１４、加圧装置１５および貼付部材１７を制御する制御手段と、を備える。

ステージ１１に形成された溝部には、ウエハ支持台１３が埋め込まれている。ウエハ支持台１３は、例えばステージ１１上に設けられていてもよい。ステージ１１上のリブウエハ１が載置される空間は、ステージ１１および蓋１２により密閉された空間（第１の密閉空間）２１となっている。つまり、リブウエハ１は、第１の密閉空間２１内に載置され、ウエハ支持台１３によって支持されている。

ステージ１１上には、リブウエハ１が載置されたときに、リブウエハ１の側面に接してリブウエハ１の位置を固定するガイドピン３１が設けられている。また、ステージ１１上には、ガイドピン３１よりもウエハ支持台１３から離れた位置に、フレーム１６を設置するための台座（以下、フレーム台座とする）３２が設けられている。

ウエハ支持台１３は、おもて面を下にして載置されたリブウエハ１の、おもて面４側の外周端部のみを支持する。また、ウエハ支持台１３は、リブウエハ１の直径よりも狭い幅の溝部１８を有する。ウエハ支持台１３の溝部１８は、リブウエハ１が載置されたときに、リブウエハ１によって覆われる。つまり、ウエハ支持台１３は、溝部１８よりも突出している部分で、リブウエハ１のおもて面４側のリブ部２のみを支持する。

この溝部１８によって、ウエハ支持台１３に半導体ウエハが載置されたとき、半導体ウエハとウエハ支持台１３との間に閉じられた空間（第２の密閉空間）２２が形成される。つまり、図１に示すように、第２の密閉空間２２は、リブウエハ１とウエハ支持台１３の溝部１８からなる閉じられた空間である。

また、ウエハ支持台１３の溝部１８は、リブウエハ１がおもて面を下にして載置されたときに、リブウエハ１のおもて面４側の中央部に設けられた表面素子構造に接触しない程度に広い幅を有する。これにより、図１に示すように、ウエハ支持台１３は、リブウエハ１のおもて面４側の中央部に設けられたおもて面素子構造に接することなく、おもて面４側のリブ部２のみを支持する。

望ましくは、ウエハ支持台１３の溝部１８は、リブウエハ１の凹部３の幅より広い幅を有するのがよい。その理由は、リブウエハ１のおもて面と裏面とにかかる圧力が等しくない場合に、リブウエハ１の凹部３の薄くなっている部分に、粘着テープ５を貼付するための圧力を超える圧力がかかることを回避することができるからである。図３，４は、ウエハ支持台に支持された半導体ウエハの要部を示す説明図である。つまり、図３，４に示すように、溝部１８の幅は、ウエハ支持台１３によって、リブウエハ１のリブ部２の一部（図３参照）または全部（図４参照）の表面を支持することができる程度の広さであるのが好ましい。

ステージ１１の内部には、第１通気用の孔３３および第２通気用の孔３４が設けられている。第１通気用の孔３３は、ステージ１１の、ウエハ支持台１３が設けられていない部分に設けられている。また、第１通気用の孔３３は、第１の密閉空間２１につながっている。そして、第１通気用の孔３３は、ステージ１１の内部に設けられた配管を介して、ステージ１１の外部に設けられた真空発生装置１４に連結されている。

第２通気用の孔３４は、ウエハ支持台１３の溝部１８に設けられている。つまり、第２通気用の孔３４は、第２の密閉空間２２につながっている。また、第２通気用の孔３４は、ウエハ支持台１３を貫通してステージ１１に達し、ステージ１１の内部に設けられた配管を介して加圧装置１５に連結されている。

真空発生装置１４は、第１通気用の孔３３につながる配管（真空系統）を介して、第１の密閉空間２１を真空または減圧状態にする。つまり、真空発生装置１４は、リブウエハ１が載置され、かつ粘着テープ５が保持されている第１の密閉空間２１を減圧する。

加圧装置１５は、第２通気用の孔３４につながる配管を介して、第２の密閉空間２２に圧力を導入する。例えば、加圧装置１５は、第２の密閉空間２２に空気を導入し、第２の密閉空間２２の気圧を第１の密閉空間２１よりも上昇させ、この気圧差によって生じる空気圧により半導体ウエハをおもて面側から圧力をかける。

フレーム１６は、予め粘着テープ５がたるみなく固着され、この状態で、粘着テープ５の接着面をリブウエハ１側にしてフレーム台座３２に設置される。フレーム１６がフレーム台座３２に設置されることにより、ウエハ支持台１３のリブウエハ１が支持される側に、リブウエハ１から離して粘着テープ５が保持される。フレーム１６として、例えば、ステンレス鋼製のリングフレームを用いてもよい。

貼付部材１７は、粘着テープ５を挟んでリブウエハ１と対向した位置に、駆動部１９によって昇降可能な状態で設けられている。貼付部材１７は、例えば駆動部１９を介して蓋１２に取り付けられ、半導体ウエハの表面に対して垂直に移動する。

制御手段は、例えば、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによりテープ貼付装置に備えられた真空発生装置１４、加圧装置１５および貼付部材１７などを制御する。

具体的には、制御手段（不図示）は、加圧装置１５によってリブウエハ１の裏面側が粘着テープ５に押付けられるとともに、貼付部材１７によって粘着テープ５をリブウエハ１の裏面の凹部３に押込んで貼付する制御を行う。具体的には、制御手段は、加圧装置１５による第２の密閉空間２２の空気圧の上昇に合わせて、この空気圧とほぼ同じ大きさの圧力がリブウエハ１の裏面側にかかるように貼付部材１７を垂直に下降させる。

貼付部材１７は、リブウエハ１の裏面側に形成された凹凸形状に沿って、リブウエハ１の裏面全体に接するように変形する材料からなる。貼付部材１７は、例えば、ＥＰＤＭ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｄｉｅｎｅ Ｍｏｎｏｍｅｒ：エチレンプロピレンゴム）スポンジなどの弾性体からなる。つまり、上述したように制御手段によって貼付部材１７が下降されてリブウエハ１の裏面側に押付けられると、貼付部材１７は、リブウエハ１の裏面側の凹凸形状に合わせて弾性変形する。粘着テープ５は、貼付部材１７によってリブウエハ１の裏面側の凹凸形状に合わせて変形され、リブウエハ１の裏面の中央部とリブ部２との境界に形成される段差部分６に押込まれるため、リブウエハ１の裏面全体に貼付される（図２参照）。

また、貼付部材１７は、円筒形状を有し、リブウエハ１の直径より広い直径の円形状の平面形状を有する。そして、貼付部材１７は、駆動部１９によって下降されてリブウエハ１の裏面側に接したときにリブウエハ１の裏面全体を覆う。これにより、リブウエハ１の裏面側に粘着テープ５を貼付する際に、リブウエハ１の裏面の凹部３だけでなく、リブウエハ１の裏面側のリブ部２表面にも粘着テープ５を押付けることができる。

図５は、貼付部材の断面形状の別の一例を示す説明図である。図５に示すように、外周部から中央部に向かって徐々に厚さを増した断面形状を有する貼付部材３７を用いてもよい。貼付部材３７を用いることにより、リブウエハ１の裏面の凹部３の中央近傍からリブ部２側に向けて徐々に粘着テープ５を押付けることができる。

つぎに、実施の形態にかかるテープ貼付装置の動作について説明する。まず、図１に示すように、ステージ１１に設けられたウエハ支持台１３上に、リブウエハ１のおもて面４側が下になるように載置する（ウエハ載置工程）。このとき、リブウエハ１は、おもて面４側の外周端部のみがウエハ支持台１３に接する状態で載置される。つまり、リブウエハ１によってウエハ支持台１３の溝部１８が覆われ、ウエハ支持台１３の溝部１８より突出した部分でリブウエハ１のみが支持される。

ついで、予め粘着テープ５が固着されたフレーム１６を、粘着テープ５の粘着面を下にしてフレーム台座３２に設置する（保持工程）。フレーム台座３２の高さは、フレーム１６に固着された粘着テープ５がリブウエハ１に接しない程度の高さを有する。これにより、粘着テープ５は、リブウエハ１から離れた状態で保持される。ついで、ステージ１１に蓋１２を被せて、リブウエハ１が支持されている空間を第１の気密空間２１にする。

ついで、減圧手段１４によって、第１通気用の孔３３につながる配管（真空系統）を介して、第１の密閉空間２１内を減圧する（減圧工程）。これにより、リブウエハ１および粘着テープ５は、例えば真空雰囲気下におかれる。つまり、リブウエハ１のおもて面４側の空間および裏面側の空間ともに真空引きされる。ここで、真空状態になるまで真空引きせずに、大気圧よりも気圧の低い減圧状態にしてもよい。

真空状態となっている第１の密閉空間２１のうち、リブウエハ１とウエハ支持台１３との間に形成された第２の密閉空間２２に例えば空気を導入し、リブウエハ１のおもて面４側に圧力をかけるとともに、粘着テープ５の上方に設けられた貼付部材１７を垂直に下降させ、粘着テープ５をリブウエハ１の裏面の凹部に押込んで貼付する（制御工程）。

つまり、制御工程では、リブウエハ１のおもて面４側に、第２の密閉空間２２の空気圧の増加に伴って生じるリブウエハ１のおもて面４側と裏面側の気圧差によって、リブウエハ１を押上げる方向に空気圧をかける。これにより、リブウエハ１の裏面側は、粘着テープ５の粘着面に押付けられる。それと同時に、リブウエハ１の裏面側に、貼付部材１７によって、リブウエハ１を押下げる方向に圧力をかける。これにより、粘着テープ５の粘着面がリブウエハ１の裏面側に押付けられる。このように、制御工程では、リブウエハ１のおもて面と裏面にほぼ同時に直接圧力を加えられる。

制御工程において、リブウエハ１のおもて面４側にかかる空気圧と、リブウエハ１の裏面側にかかる圧力は、ほぼ同じ大きさに設定されるのがよい。つまり、第２の密閉空間２２内の空気圧の増加に合わせて、貼付部材１７による圧力を徐々に増加させるのがよい。その理由は、リブウエハ１のおもて面４と裏面に均一に圧力をかけることができ、かつ、リブウエハ１に割れや欠けなどを生じさせることなく、リブウエハ１の裏面側に粘着テープ５を貼付することができるからである。

これにより、図２に示すように、リブウエハ１の裏面の凹凸形状に沿って、リブウエハ１の裏面全体に粘着テープ５が貼付される。つまり、リブウエハ１の裏面の凹部３の内部、リブウエハ１の裏面の中央部とリブ部２との境界に形成される段差部分６、リブウエハ１の裏面のリブ部２の表面にほぼ隙間なく粘着テープ５が貼付される。

図６は、半導体ウエハにかかる気圧変化および圧力変化を示す説明図である。図６では、実施の形態にかかるテープ貼付装置の動作時の、テープ貼付装置内部におけるリブウエハ１の裏面側の気圧（以下、裏面側の気圧とする）４１およびおもて面側の気圧（以下、おもて面側の気圧とする）４２と、貼付部材によって粘着テープ５をリブウエハ１に押付けるときの圧力（以下、貼付部材による圧力とする）４３の時間的な変化を示している。

テープ貼付装置内にリブウエハ１および粘着テープ５が設置された後、テープ貼付装置の動作が開始される時点５１まで、裏面側の気圧４１およびおもて面側の気圧４２は大気圧に維持される。テープ貼付装置の動作が開始されると、まず、真空発生装置１４によって第１の密閉空間２１内が減圧される。これにより、裏面側の気圧４１およびおもて面側の気圧４２は、ほぼ同様の変化量で減少した後、真空状態または減圧状態に維持される。

ついで、加圧装置１５によって第２の密閉空間２２内に空気が導入されることで、時点５２から、おもて面側の気圧４２が上昇し始める。それと同時に、貼付部材がリブウエハ１の裏面側に押付けて、おもて面側の気圧４２の変化量とほぼ同様の変化量で、貼付部材による圧力４３を上昇させる。この状態で、例えば予め設定された時点５３（または予め設定された設定値）まで、リブウエハ１のおもて面４側と裏面側にほぼ同じ大きさの圧力をかけ続ける。さらに、おもて面側の気圧４２および貼付部材による圧力４３を例えば一定時間経過させた時点５４まで維持した後、第１の密閉空間２１内を大気圧に戻す。これにより、裏面側の気圧４１およびおもて面側の気圧４２は、テープ貼付装置の動作が開始される時点５１の気圧に戻り、テープ貼付装置の動作が終了する。

以上、説明したように、実施の形態によれば、ウエハ支持台１３によって、リブウエハ１のおもて面４側のリブ部２のみを支持する。また、リブウエハ１の裏面側に粘着テープ５を貼付する際に、第２の密閉空間２２に導入された空気の圧力によって、リブウエハ１のおもて面４側に圧力をかける。このため、ウエハ支持台１３などのテープ貼付装置を構成する部品は、リブウエハ１のおもて面４の中央部に形成された表面素子構造に接触しない。これにより、リブウエハ１の回路（表面素子構造）が形成されたおもて面４を傷つけないように、リブウエハ１の裏面側に粘着テープ５を貼付することができる。

また、リブウエハ１のおもて面４側のリブ部２のみが支持されることにより、リブウエハ１のおもて面４側にかかる空気圧と、リブウエハ１の裏面側にかかる貼付部材１７による圧力が等しくない場合でも、リブウエハ１のリブ部２より薄い凹部３に、粘着テープ５を貼付するための圧力を超える圧力がかかることを回避することができる。

また、加圧装置１５によってリブウエハ１のおもて面４側にかかる圧力と、貼付部材１７によってリブウエハ１の裏面側にかかる圧力とを、ほぼ同時に、かつほぼ同じ大きさで加えることができる。また、これらの圧力は、リブウエハ１のおもて面と裏面に直接加えられる。このため、リブウエハ１のおもて面と裏面に均一に圧力をかけることができる。これにより、粘着テープ５に気泡やしわが生じることを軽減することができる。

また、貼付部材１７は、上述した材料からなり、かつ上述した平面形状を有する。このため、リブウエハ１の裏面側に粘着テープ５を貼付する際、リブウエハ１の裏面の凹凸に沿って裏面全体に、貼付部材１７を接触させることができる。これにより、リブウエハ１の裏面の凹部３とリブ部２との境界に形成される段差部分６に、粘着テープ５を押込むことができる。

また、貼付部材３７は、上述した断面形状を有する。このため、リブウエハ１の裏面側に粘着テープ５を貼付する際、リブウエハ１の裏面の凹部３の中央近傍からリブ部２に向かって徐々に粘着テープ５を押付けることができる。これにより、粘着テープ５にしわが生じることを軽減することができる。

以上において本発明では、リブウエハの裏面側に粘着テープを貼付する場合を例に説明しているが、上述した実施の形態に限らず、リブウエハのおもて面側に粘着テープを貼付してもよいし、平坦な半導体ウエハに適用することが可能である。また、おもて面側に表面素子構造が形成された半導体ウエハを用いているが、これに限らず、おもて面側にまだ表面素子構造が形成されていない半導体ウエハを用いてもよい。また、半導体ウエハの裏面側にダイシングテープを貼付する場合に限らず、半導体ウエハの表面に各種テープを貼付する場合に適用することが可能である。

以上のように、本発明にかかるテープ貼付装置およびテープ貼付方法は、ダイシング時の半導体ウエハの位置ずれやチップの飛び散りを防止するために、ウエハ裏面に粘着テープ（ダイシングテープ）を貼付するのに有用である。

１ リブウエハ
２ リブウエハの外周端部（リブ部）
３ リブウエハの裏面の凹部
４ リブウエハのおもて面
５ 粘着テープ
１１ ステージ
１２ 蓋
１３ ウエハ支持台
１４ 真空発生装置
１５ 加圧装置
１６ フレーム
１７ 貼付部材
１８ 溝部
１９ 駆動部

Claims (19)

1. 裏面の中央部に外周端部よりも薄い凹部が形成された半導体ウエハに粘着テープを貼付するテープ貼付装置であって、
   半導体ウエハのおもて面側の外周端部を支持するウエハ支持台と、
   前記ウエハ支持台の上方に、半導体ウエハの裏面から離して粘着テープを保持するテープ保持治具と、
   前記ウエハ支持台に支持された半導体ウエハのおもて面側に圧力をかける加圧手段と、
   粘着テープを半導体ウエハの裏面の凹部に押込んで貼付する貼付部材と、
   前記加圧手段を動作させるとともに、前記貼付部材を動作させる制御手段と、
   を備えることを特徴とするテープ貼付装置。
2. 前記ウエハ支持台上の半導体ウエハが支持される第１の密閉空間を減圧する減圧手段をさらに備えることを特徴とする請求項１のテープ貼付装置。
3. 前記ウエハ支持台は、半導体ウエハのおもて面側の中央部と対向する位置に溝部を有することを特徴とする請求項１または２のテープ貼付装置。
4. 前記貼付部材は、弾性体からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のテープ貼付装置。
5. 前記貼付部材は、半導体ウエハの直径より広い直径の円形状の平面形状を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のテープ貼付装置。
6. 前記貼付部材は、外周部から中央部に向かって徐々に厚さを増した断面形状を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のテープ貼付装置。
7. 前記テープ保持治具は、粘着面を半導体ウエハ側にして粘着テープを保持することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のテープ貼付装置。
8. 前記加圧手段は、おもて面の中央部に表面素子構造が形成された半導体ウエハのおもて面側の中央部に圧力をかけることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のテープ貼付装置。
9. 前記加圧手段は、前記減圧手段によって減圧された前記第１の密閉空間のうち、半導体ウエハと前記ウエハ支持台の間に形成される第２の密閉空間に空気を導入し、半導体ウエハのおもて面側に圧力をかけることを特徴とする請求項２〜８のいずれか一つに記載のテープ貼付装置。
10. 前記減圧手段は、前記第１の密閉空間を真空または減圧状態にすることを特徴とする請求項２〜９のいずれか一つに記載のテープ貼付装置。
11. 裏面の中央部に外周端部よりも薄い凹部が形成された半導体ウエハに粘着テープを貼付するテープ貼付方法であって、
    前記半導体ウエハの外周端部を支持するウエハ支持台に、おもて面側を下にして前記半導体ウエハを載置するウエハ載置工程と、
    前記半導体ウエハの上方に、該半導体ウエハから離して粘着テープを保持する保持工程と、
    前記半導体ウエハのおもて面側に圧力をかけるとともに、前記粘着テープの上方に設けられた貼付部材によって、該粘着テープを該半導体ウエハの裏面の凹部に押込んで貼付する制御工程と、
    を含むことを特徴とするテープ貼付方法。
12. 前記保持工程の後、前記制御工程の前に、前記ウエハ支持台上の前記半導体ウエハが載置されている第１の密閉空間を減圧する減圧工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のテープ貼付方法。
13. 前記貼付部材は、弾性体からなることを特徴とする請求項１１または１２に記載のテープ貼付方法。
14. 前記貼付部材は、前記半導体ウエハの直径より広い直径の円形状の平面形状を有することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一つに記載のテープ貼付方法。
15. 前記貼付部材は、外周部から中央部に向かって徐々に厚さを増した断面形状を有することを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一つに記載のテープ貼付方法。
16. 前記保持工程では、粘着面を下にして前記粘着テープを保持し、
    前記制御工程では、前記貼付部材によって前記粘着テープの粘着面を前記半導体ウエハの裏面側に押付けることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか一つに記載のテープ貼付方法。
17. 前記制御工程では、おもて面の中央部に表面素子構造が形成された前記半導体ウエハのおもて面側の中央部に圧力をかけることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか一つに記載のテープ貼付方法。
18. 前記制御工程では、前記減圧工程によって減圧された前記第１の密閉空間のうち、前記半導体ウエハと前記ウエハ支持台の間に形成された第２の密閉空間に空気を導入することを特徴とする請求項１２〜１７のいずれか一つに記載のテープ貼付方法。
19. 前記減圧工程では、前記第１の密閉空間を真空または減圧状態にすることを特徴とする請求項１２〜１８のいずれか一つに記載のテープ貼付方法。

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