JP2013239564A - 粘着テープの貼着方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ウェーハに対し環状の粘着層が配設された粘着テープが貼着された際に、環状の粘着層を最適な位置に配置された状態を実現するための技術を提供する。
【解決手段】粘着テープの中央部の直下にウェーハの中央部を位置付ける位置合わせステップと、粘着テープの中央部を通って粘着テープの直径を覆うように位置付けた貼着用ローラーで、粘着テープをウェーハの表面に押圧し、粘着テープの中央部とウェーハの中央部とが重なる位置で粘着テープの一部をウェーハへ貼着して固定する一部貼着ステップと、一部貼着ステップの後、貼着用ローラーをウェーハの中央部から外周部に向かって回転移動させ粘着テープをウェーハに貼着する貼着ステップと、を備える粘着テープの貼着方法とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、ウェーハのデバイス領域を囲繞する外周余剰領域にのみ粘着層を配設する粘着テープの貼付方法に関する。
半導体装置の高密度実装化に伴い、半導体チップと基板の接合にはハンダ等からなるバンプが用いられる。例えば、半導体チップと基板を直接接合する場合には、直径１００μｍ程度のボール形状のバンプが用いられることが多い。
表面側にバンプが形成されたウェーハについて、ウェーハの裏面側の研削により薄化加工がなされ、さらに薄化後に分割を行うことで、バンプが配置された半導体チップが製造される。
研削による薄化加工の際には、バンプが配置されるウェーハの表面側を粘着テープで保護し、ウェーハを粘着テープを介して吸引保持面などで保持し、露出したウェーハの裏面の研削がなされる。
この薄化加工の際にバンプの高さが高いと（例えば、直径１００μｍ程度）、バンプのない箇所が吸引保持面に吸着されるなどして、ウェーハの裏面側に凹凸が生じることになる。つまり、ウェーハの表面のバンプの凹凸が、ウェーハの裏面に影響が生じることになる。
ウェーハの裏面側に凹凸が形成されてしまうと、研削の際に生じる荷重が粘着テープの呈するクッション性では吸収されきれずに、研削工程中にウェーハが破損する不具合や、ディンプル（裏面に生成する窪み）が形成されて完成したデバイスの信頼性を損なうといった不具合の要因となる。
従来はウェーハの破損を起こさないように薄化後の仕上げの厚さを比較的厚めに設定するなどで対策がなされていた。
また、薄く仕上げることが必要な場合は、バンプを収容するような粘着層（糊層）の厚い表面保護用の粘着テープを用い、バンプを粘着層に埋め込んで研削する対策がなされていた。
しかしながら、バンプを埋め込むような粘着テープを用いた場合、どうしても粘着層がバンプやデバイスの表面に残渣として残留してしまうという問題が有った。
そこで、ウェーハのデバイスが形成される領域（デバイス領域）を囲繞する領域、つまりは、外周余剰領域にのみ、環状の粘着層を配置することとし、比較的密に配列されたバンプを逆に粘着層の代わりに支持部材として利用し、残渣を残すことなくウェーハを固定し研削を実施するという技術が考案されている（特許文献１，２参照。）。
特許第４４６２９９７号明細書 特許第４４４７２８０号明細書
しかしながら、環状の粘着層をウェーハの外周余剰領域といった特定の領域に対し、ズレることなく的確に配置させながらウェーハと粘着テープを貼着することは、全面に粘着層が配設された粘着テープを単にウェーハに貼着する場合と比較して、より高度精度な位置合わせが要求されることになる。
本発明は、以上の問題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、ウェーハに対し環状の粘着層が配設された粘着テープが貼着された際に、環状の粘着層を最適な位置に配置された状態を実現するための技術を提供することである。
請求項１に記載の発明によると、複数のデバイスが形成されたデバイス領域とデバイス領域を囲繞する外周余剰領域を表面に有するウェーハの表面に、外周余剰領域と対応する環状の粘着層を有する粘着テープを貼着する粘着テープの貼着方法であって、表面を露出させてウェーハをチャックテーブルに載置するウェーハ載置ステップと、ウェーハと同等の直径の基材の片面の周縁に外周余剰領域と対応する環状の粘着層が配設された粘着テープを、チャックテーブルに載置されたウェーハの表面に向かって対面させ、粘着テープの中央部の直下にウェーハの中央部を位置付ける位置合わせステップと、粘着テープの中央部を通って粘着テープの直径を覆うように位置付けた貼着用ローラーで、粘着テープをウェーハの表面に押圧し、粘着テープの中央部とウェーハの中央部とが重なる位置で粘着テープの一部をウェーハへ貼着して固定する一部貼着ステップと、一部貼着ステップの後、貼着用ローラーをウェーハの中央部から外周部に向かって回転移動させ粘着テープをウェーハに貼着する貼着ステップと、を備える粘着テープの貼着方法が提供される。
本発明によると、ウェーハに対し環状の粘着層が配設された粘着テープが貼着された際に、環状の粘着層を最適な位置に配置された状態を実現することができる。
即ち、予め環状の粘着層が配設された円形の粘着テープの中央部とウェーハの中央部を位置合わせして重ねた後、まず、互いの中央部がズレないように貼着用ローラーで押しつけた後（一部貼着ステップ）、貼着用ローラーをウェーハ（粘着テープ）の外周部に向かって回転移動させることから始め（貼着ステップ）、その後、適宜全域にわたって貼着がなされるように貼着用ローラーを回転移動させるため、例え粘着テープの伸びによりズレが発生したとしても、ウェーハ（粘着テープ）の直径方向における一端側から貼着用ローラーによる貼着を始め、他端側まで貼着用ローラーを移動させて一気に貼着を実施する方法と比較すると、粘着テープの中央部とウェーハの中央部のズレ量を少なく抑えることが可能となる。
ウェーハと粘着テープについて示す斜視図。 テープ供給装置の実施形態にういて示す斜視図。 ウェーハと粘着テープの位置関係について説明する図。 貼着用ローラーとウェーハの位置関係について示す斜視図。 （Ａ）は貼着用ローラーとウェーハの位置関係について示す側面一部断面図。（Ｂ）は一部貼着ステップについて示す側面一部断面図。 貼着ステップについて示す斜視図。 貼着ステップ後の外周余剰領域と粘着層の位置関係について示す側面断面図。
本発明は、図１に示すように、複数のデバイス１５，１５が形成されたデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲繞する外周余剰領域１９を表面に有するウェーハ１１の表面に、外周余剰領域１９と対応する環状の粘着層２２を有する粘着テープ２０を貼着する粘着テープの貼着方法に関するものである。
図１に示すように、被加工物となるウェーハ１１は、例えば厚さが７００μｍのシリコンウェーハからなっており、表面１１ａに複数の交差する分割予定ライン（ストリート）１３，１３が格子状に形成されているとともに、複数の分割予定ライン１３，１３によって区画された複数の領域にそれぞれデバイス１５，１５が形成されている。各デバイス１５，１５の表面には、電極となるバンプ１４，１４が配設されている。このように構成されたウェーハ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を囲繞する環状の外周余剰領域１９が形成される。
なお、被加工物となるウェーハ１１の形状については、図１に示すような円盤形状のものに限定されるものではなく、四角形状（正四角形、長方形）などの矩形のものも想定される。矩形の場合には、外周余剰領域も矩形の環状を構成することが想定される。また、半導体ウェーハのほか、光デバイスウェーハなども被加工物とされることが想定される。また、ウェーハ１１のデバイス１５については、バンプ１４，１４が配設されていないものや、バンプ１４に加え、もしくは、バンプ１４に代えてデバイス表面に凹凸を形成するものが配置されるものも想定される。
以上のようなウェーハ１１について、本発明にかかるウェーハの分割方法が実施される。まず、図２に示すように、表面１１ａを露出させてウェーハ１１をチャックテーブル３０に載置するウェーハ載置ステップが実施される。
チャックテーブル３０の上面は、ウェーハ１１の裏面側を吸引保持する保持面として構成されており、ウェーハ１１の表面１１ａを上側に露出した状態で、ウェーハ１１がチャックテーブル３０に保持されるようになっている。
次に、図１乃至図３に示すように、ウェーハ１１と同等の直径の基材２４の片面の周縁にウェーハ１１の外周余剰領域１９と対応する環状の粘着層２２が配設された粘着テープ２０を、チャックテーブル３０に載置されたウェーハ１１の表面１１ａに向かって対面させ、粘着テープ２０の中央部２０Ｃの直下にウェーハ１１の中央部１１Ｃを位置付ける位置合わせステップが実施される。
本実施形態では、平面視において、ウェーハ１１と同一の形状をなす基材２４の裏面２４ｂ（図３）側に、環状の粘着層２２が形成されており、この粘着層２２が、ウェーハ１１の外周余剰領域１９に位置付けられるようにして、粘着テープ２０とウェーハ１１の位置合わせが行われる。
なお、基材２４は、特に限定されるものではないが、例えば厚さ７０〜２００μｍ程度のポリオレフィン等の柔らかい樹脂製基材シートを使用することが考えられる。また、粘着層２２は、５〜１００μｍ程度の粘着剤を環状に塗布した構成のものが考えられる。
粘着テープ２０は、連続的に粘着テープ２０を供給するテープ供給装置４０によって供給される。ロール状に巻かれる離型紙４１の裏面４１ｂにおいて離型紙４１の長手方向に間隔を空けて配置され、適宜離型紙４１を巻き出すことによって粘着テープ２０の裏面２４ｂがチャックテーブル３０側に向けて現れるように供給される。
テープ供給装置４０は、Ｙ軸方向において、チャックテーブル３０の中心位置と、粘着テープ２０の中心位置が一致するように配置される。また、テープ供給装置４０は、Ｘ軸方向においてチャックテーブル３０の中心位置と、粘着テープ２０の中心位置が一致するように、適宜離型紙４１を巻き出すように構成される。このほか、チャックテーブル３０の中心位置と、粘着テープ２０の中心位置を検出する撮像装置を設けるなどして、中心位置同士がずれる場合に適宜位置あわせが実施される構成としてもよい。
以上のようにして、位置合わせステップでは、粘着テープ２０の基材２４の裏面２４ａがチャックテーブル３０に載置されたウェーハ１１の表面１１ａに向かって対面され、粘着テープ２０の中央部２０Ｃの直下にウェーハ１１の中央部１１Ｃが位置付けられた状態となる。
なお、「粘着テープ２０の中央部２０Ｃ」とは、粘着テープ２０の基材２４の中心位置を含む概念であり、「ウェーハ１１の中央部１１Ｃ」とはウェーハ１１の中心位置を含む概念である。この位置合わせステップは、粘着テープ２０の粘着層２２とウェーハ１１の外周余剰領域１９の位置合わせをするために行われるものであり、粘着テープ２０とウェーハ１１が同等な直径の円形で構成される本実施形態では、中心位置を合わせることで当該位置合わせを高精度に行うことができる。
次いで、図４及び図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、粘着テープ２０の中央部２０Ｃを通って粘着テープ２０の直径２０Ｍ（図４参照）を覆うように位置付けた貼着用ローラー４６で、粘着テープ２０をウェーハ１１の表面１１ａに押圧し、粘着テープ２０の中央部２０Ｃとウェーハ１１の中央部１１Ｃとが重なる位置で粘着テープ２０の一部をウェーハ１１へ貼着して固定する一部貼着ステップを実施する。
貼着用ローラー４６は、離型紙４１の表面４１ａ側に接触し、離型紙４１の裏面４１ｂ側の粘着テープ２０をウェーハ１１に対して押し当てるべく構成される。貼着用ローラー４６は、回転可能に構成されており、その回転軸心４６ａは、粘着テープ２０の直径２０Ｍ（図４参照）を覆う、つまりは、粘着テープ２０の中央部２０Ｃ（ウェーハ１１の中央部１１Ｃ）を通過するように位置付けられる。
これにより、図５（Ａ）に示すように、貼着用ローラー４６の回転軸心４６ａ、粘着テープ２０の中央部２０Ｃ、ウェーハ１１の中央部１１Ｃが、側面視において同一直線状（Ｘ軸方向において同一位置）に配置されることになる。
このような位置付けがなされた状態において、図５（Ｂ）に示すように、貼着用ローラー４６を下方へと移動させることで、粘着テープ２０の中央部２０Ｃがウェーハ１１の中央部１１Ｃに重なるようにして、粘着テープ２０の粘着層２２の一部がウェーハ１１の表面１１ａに貼着される。
この際、上述の位置合わせステップにより粘着層２２がウェーハ１１の外周余剰領域１９の上方に位置付けられているため、粘着層２２の一部、つまり、粘着層２２のうち貼着用ローラー４６の下方に配置される部位は、ウェーハ１１の外周余剰領域１９の部位に貼着されることになる。
次いで、一部貼着ステップの後、図６に示すように、貼着用ローラー４６をウェーハ１１の中央部１１Ｃから外周部１１Ｌ，１１Ｒに向かって回転移動させ粘着テープ２０をウェーハ１１に貼着する貼着ステップを実施する。
この貼着ステップでは、前段の一部貼着ステップがなされた段階で、粘着テープ２０とウェーハ１１の互いの中央部２０Ｃ，１１Ｃがズレないように貼着用ローラー４６で押し付けられているため、貼着用ローラー４６をウェーハ１１の中央部１１Ｃから外周部１１Ｌ，１１Ｒに向かって移動させた際に、粘着テープ２０（基材２４）の伸びによる中央部２０Ｃ，１１Ｃ同士のズレの発生を抑えることができる。
そして、このようにズレの発生が抑えられることで、外周余剰領域１９に対する粘着層２２の位置ズレの発生を抑えることができ、図７に示すように、ウェーハ１１に対し環状の粘着層２２が配設された粘着テープ２０が貼着された際に、環状の粘着層２２を最適な位置、つまりは、外周余剰領域１９に対応する位置に配置された状態を実現することができる。
仮に、ウェーハ１１（粘着テープ２０）の直径方向における一端側（外周部１１Ｌ）から貼着用ローラー４６による貼着を始め、他端側（外周部１１Ｒ）まで貼着用ローラー４６を移動させて一気に貼着を実施する方法では、貼着用ローラー４６の移動距離が長く、粘着テープ２０（基材２４）が伸びた際に、中央部２０Ｃ，１１Ｃ同士のズレが発生することが懸念される。そして、このズレが発生することによって、外周余剰領域１９からズレた位置に粘着層２２が配置されてしまうことになる。
貼着用ローラー４６を回転移動させる形態については、貼着用ローラー４６の移動がウェーハ１１の中央部１１Ｃに対応する位置から外周部１１Ｌ，１１Ｒに向かって移動するものであればよく、例えば、軌道１Ａに示すように、中央部１１Ｃ→外周部１１Ｌ→外周部１１Ｒとする軌道、或は、軌道２Ａに示すように、中央部１１Ｃ→外周部１１Ｌを行った後に中央部１１Ｃ→外周部１１Ｒとする軌道、などとすることが考えられる。
このような軌道により貼着用ローラー４６を移動させることにより、貼着用ローラー４６を外周部１１Ｒから外周部１１Ｌに移動させて一気に貼着する場合と比較して、例えば、中央部２０Ｃ，１１Ｃ同士のズレを半分以下に抑えることが可能となり、これに伴って、外周余剰領域１９に対する粘着層２２の位置ズレを抑えることが可能となる。
また、本実施形態では、図７に示すように、粘着層２２によってウェーハ１１のデバイス領域１７が囲まれるようになり、この囲まれた空間２３に、デバイス１５の表面に形成されるバンプ１４，１４が収容される位置関係となる。このため、粘着層２２がバンプ１４，１４に付着することがなく、粘着テープ２０を剥がした後に粘着層２２の残渣がデバイス１５の表面に残ることがない。
仮に、中央部２０Ｃ，１１Ｃ同士のズレが大きい場合には、図７に示す構成において、デバイス領域１７に粘着層２２が位置づけられ、バンプ１４に粘着層２２が接触し、粘着テープ２０を剥がした後に粘着層２２の残渣がデバイス１５の表面に残る不具合が発生してしまことになる。
なお、図７に示すように、バンプ１４，１４が比較的密に配列される場合には、後工程においてウェーハ１１の裏面の研削加工がなされる場合に、バンプ１４を支持部材として利用することも可能となる。
１１ ウェーハ
１１Ｃ 中央部
１１Ｌ 外周部
１１Ｒ 外周部
１４ バンプ
１５ デバイス
１７ デバイス領域
１９ 外周余剰領域
２０ 粘着テープ
２０Ｃ 中央部
２２ 粘着層
２４ 基材
３０ チャックテーブル
４０ テープ供給装置
４１ 離型紙
４６ 貼着用ローラー
４６ａ 回転軸心

Claims (1)

  1. 複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域を表面に有するウェーハの表面に、該外周余剰領域と対応する環状の粘着層を有する粘着テープを貼着する粘着テープの貼着方法であって、
    表面を露出させて該ウェーハをチャックテーブルに載置するウェーハ載置ステップと、
    該ウェーハと同等の直径の基材の片面の周縁に該外周余剰領域と対応する環状の粘着層が配設された粘着テープを、該チャックテーブルに載置された該ウェーハの表面に向かって対面させ、該粘着テープの中央部の直下に該ウェーハの中央部を位置付ける位置合わせステップと、
    該粘着テープの中央部を通って該粘着テープの直径を覆うように位置付けた貼着用ローラーで、該粘着テープを該ウェーハの表面に押圧し、該粘着テープの中央部と該ウェーハの中央部とが重なる位置で該粘着テープの一部を該ウェーハへ貼着して固定する一部貼着ステップと、
    一部貼着ステップの後、該貼着用ローラーを該ウェーハの中央部から外周部に向かって回転移動させ該粘着テープを該ウェーハに貼着する貼着ステップと、
    を備える粘着テープの貼着方法。

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