JP2016046437A - 粘着テープ剥離方法および粘着テープ剥離装置 - Google Patents

粘着テープ剥離方法および粘着テープ剥離装置 Download PDF

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Abstract

【課題】裏面研削後の半導体ウエハに発生にしている割れや欠けなどの異常部位を精度よく検出する。【解決手段】保持テーブル1に設けられた環状凸部6でウエハWの外周を保持し、当該ウエハWによって密閉された保持テーブル1の空間9にエアーを供給して加圧する。この加圧状態で剥離部材29によって剥離テープTsを保護テープPTに貼り付けて折り返しながら剥離テープTsを剥離することによって保護テープPTを一体にしてウエハWから剥離する。当該剥離過程で、保持テーブル1の空間9の圧力変化を圧力計13によって検出する。検出された圧力の実測値と予め決めた基準値を比較してウエハの割れを判別する。【選択図】図9

Description

本発明は、半導体ウエハ(以下、適宜「ウエハ」という)の回路形成面に貼り付けられた保護テープまたは両面粘着テープなどの粘着テープを剥離する粘着テープ剥離方法および粘着テープ剥離装置に関する。
パターン形成処理の済んだウエハの表面には保護テープが貼り付けられた後、裏面全体を均一にバックグラインド処理が施される。保護テープ付きのウエハは、チップに細断分離するダイシング工程に搬送される前に、表面から保護テープが剥離される。
ウエハ表面から保護テープを剥離する方法としては、例えば次のように実施されている。保護テープが貼り付けられた表面を上向きにしてウエハを保持テーブルに吸着保持する。貼付けローラを転動させながら保護テープ上に剥離用の粘着テープを貼り付ける。その後、先細り板状のエッジ部材で粘着テープを反転剥離してゆくことにより、粘着テープに接着された保護テープをウエハ表面から一体にして剥離する(特許文献1を参照)。
特開2002ー124494号公報
しかしながら、上記従来方法では次のような問題が生じている。
近年、アプリケーションの急速な進歩に伴う高密度実装を可能にするために、ウエハの薄型化が求められている。また、当該薄型化と同時にウエハのサイズが大きくなる傾向にある。これら薄型化および大型化に伴ってウエハの剛性が低下するので、ウエハの割れが発生しやすくなっている。
割れが発生した場合、保持テーブルに形成された複数個の吸着孔の吸引力の変化によって検出可能とされていた。しかしながら、割れの発生した部位と吸着孔とのが重なった場合のみにしか吸引力の変化を検出することができない。すなわち、ウエハの全面にわたって割れの発生を検出することができない。
したがって、割れが発生した状態のウエハの処理を継続すると、破片が装置内に巻き込まれて不要に停止させたり、或いは次の処理対象のウエハを汚染させたりするといった問題が発生している。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、裏面研削後の半導体ウエハに発生にしている割れなどを精度よく検出するこのとのできる粘着テープ剥離方法および粘着テープ剥離装置を提供することを主たる目的とする。
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、半導体ウエハに貼り付けられた粘着テープを剥離する粘着テープ剥離方法であって、
保持テーブルに設けられた環状凸部で前記半導体ウエハの外周を保持する保持過程と、
前記半導体ウエハによって密閉された保持テーブルの中空内部に気体を供給して加圧する加圧過程と、
剥離部材によって剥離テープを前記粘着テープに貼り付けて折り返しながら当該剥離テープを剥離することによって粘着テープを一体にして半導体ウエハから剥離する剥離過程と、
前記剥離過程で、保持テーブルの中空内部への気体の供給流量または圧力の変化の少なくとも一方を検出器によって検出する検出過程と、
前記検出された実測値と予め決めた基準値の比較から半導体ウエハの割れを判別する判別過程と、
を備えたことを特徴とする。
(作用・効果) 上記方法によれば、表面を被覆していた粘着テープを剥離することにより、ウエハの割れ部分から気体が漏れる。当該漏れによって変化する気体の供給流量および中空内部の圧力変化の少なくとも一方を検出器によって検出することによって当該割れを検出することができる。したがって、割れの発生したウエハが、次工程に搬送されるのを未然に防止することができる。また、割れを検出した場合、ウエハの破片を速やかに除去または割れに対して処置を施すことができる。したがって、保持テーブルや次の処理対象のウエハの汚染を回避することができる。なお、本発明おいて、「割れ」とは「ひび割れ」および「欠け」を含む異常部位を意味する。
なお、上記方法において、割れを検出した時点の位置を記憶してもよい。
この方法によれば、割れの位置を速やかに確認して処置を施すことができる。また、次工程で当該位置情報を利用することができる。例えば、ダイシング処理過程で、細断されたチップから当該割れ部分のチップを廃棄または除去することができる。
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、 半導体ウエハに貼り付けられた粘着テープを剥離する粘着テープ剥離装置であって、
環状凸部によって前記半導体ウエハの外周を保持する保持テーブルと、
前記半導体ウエハによって密閉された中空内部に気体を供給して加圧する加圧器と、
前記半導体ウエハに向けて帯状の剥離テープを供給する剥離テープ供給機構と、
前記保持テーブル上の半導体ウエハに剥離部材によって剥離テープを貼り付けた後に、当該剥離部材で剥離テープを折り返して剥離することによって粘着テープを一体にして半導体ウエハから剥離する剥離機構と、
前記保持テーブルと剥離部材が交差するように相対的に水平移動させる水平駆動機構と、
前記保持テーブルの中空内部の圧力を調整する制御部と、
前記粘着テープを剥離する過程で、気体の供給流量の変化および中空内部の圧力変化の少なくとも一方を検出する検出器と、
前記検出器によって検出された実測値と予め決めた基準値の比較から半導体ウエハの割れを判別する判別部と、
前記保護テープと一体化した剥離テープを巻取回収するテープ回収機構と、
を備えたことを特徴とする。
(作用・効果) この構成によれば、ウエハ表面を被覆していた粘着テープを剥離することによって変化する中空内部への気体流量および圧力変化の少なくとも一方が検出される。したがって、当該変化からウエハに発生している割れを検出することができる。すなわち、上記方法を好適に実施することができる。
なお、当該構成において、判別部によって判別された割れの位置を記憶する記憶部を備えるよう構成してもよい。
この構成によれば、記憶した位置情報から速やかに割れ部位を確認することができる。また、当該位置情報を例えばダイシング工程などの後の工程でも利用することができる。
本発明の粘着テープ剥離方法および粘着テープ剥離装置によれば、裏面研削後の半導体ウエハに発生にしている割れを精度よく検出することができる。
半導体ウエハの一部破断斜視図である。 半導体ウエハの裏面側の斜視図である。 半導体ウエハの部分縦断面図である。 保護テープ剥離装置の正面図である。 保護テープ剥離装置の要部の概略構成を示す平面図である。 保持テーブルの縦断面図である。 保護テープの剥離動作を示す図である。 保護テープの剥離動作を示す図である。 保護テープの剥離動作を示す図である。 保護テープの剥離動作を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。なお、本実施例では粘着テープ剥離装置として保護テープ剥離装置を例にとって説明する。また、本実施例は、裏面外周に環状凸部によって補強部が形成された半導体ウエハ(以下、適宜「ウエハ」という)から保護テープを剥離する場合を例示している。
<ウエハ>
ウエハWは、図1ないし図3に示すように、パターンが形成された表面に保護テープPTが貼付けられて表面が保護された状態でバックグラインド処理されたものである。その裏面は、外周部を径方向に約2mmを残して研削(バックグラインド)されている。すなわち、裏面に扁平凹部bが形成されるとともに、その外周に沿って環状凸部rが残存された形状に加工されたものが使用される。例えば、扁平凹部bの深さdが数百μm、研削域のウエハ厚さtが数十μmになるよう加工されている。したがって、裏面外周に形成された環状凸部rは、ウエハWの剛性を高める環状リブとして機能し、ハンドリングやその他の処理工程におけるウエハWの撓み変形を抑止する。
<保護テープ剥離装置>
図4は、この発明の一実施例に係り、保護テープ剥離装置の全体構成を示した正面図、図5は保護テープ剥離装置の要部の概略構成を示す平面図、図6は保持テーブルの概略構成を示す縦断面である。なお、本実施例の保護テープ剥離装置は、粘着テープ剥離装置に相当する。
保護テープ剥離装置は、図4に示すように、保持テーブル1、テープ供給部2、剥離機構3およびテープ回収部4から構成されている。
保持テーブル1は、図4および図5に示すように、ウエハWの裏面の研削域の直径に近い直径に形成された凹部5が設けられている。当該凹部5の外周部の環状凸部6の表面には、ウエハWの環状凸部rに作用する複数個の吸着溝7が形成されている。当該吸着溝7は、外部の真空源8と連通接続されている。
また、ウエハWの扁平凹部bと保持テーブル1の凹部5とによって形成される空間9を加圧するための複数個のエアー供給孔10が形成されている。当該エアー供給孔10は、流路11を介して外部に設置されたエアー供給装置12と連通接続されている。また、流路11には、空間9の圧力変化を検出するための圧力計13が備えられている。さらに、環状凸部6の側壁には、空間9と外部を連通する圧力制御用のニードルバルブが設けられている。なお、エアー供給装置12は、本発明の加圧器に、圧力計13は本発明の検出器にそれぞれ相当する。
また、保持テーブル1は、前後水平に配備された左右一対のレール14に沿って前後にスライド可能に支持された可動台15に支持されている。そして、可動台15は、パルスモータ16で正逆駆動されるネジ軸17によってネジ送り駆動されるようになっている。
テープ供給部2は、原反ロールから導出した剥離テープTsを後述する剥離ユニット20に案内する。
剥離機構3は、剥離ユニット20を備えている。装置基台に立設された左右一対の縦フレーム21に亘ってアルミ引き抜き材からなる支持フレーム22が固定されている。この支持フレーム22の左右中央部位に箱形の基台23が連結されている。また、基台23に設けられた左右一対の縦レール24を介してスライド昇降可能に支持された昇降台25がモータ26により連結駆動されるボール軸によって昇降される。剥離ユニット20は、昇降台25に装備されている。
昇降台25は、上下に貫通した中抜き枠状に構成されている。剥離ユニット20は、昇降台25の左右に備えられた側板27の内側下部に設けられている。両側板27に亘って支持フレーム28が固定されている。支持フレーム28の中央に剥離部材29が装着されている。
剥離部材29は、ウエハWの直径よりも短に板状であり、かつ、先端に向かって先細りのテーパ状に形成されている。当該剥離部材29は、斜め下がり傾斜姿勢で固定されている。
また、剥離機構3は、側板27の後方に供給用のガイドローラ31が遊転自在に軸支されている。また、剥離ユニット20の上方には複数本の回収用のガイドローラ32、ニップローラ33およびテンションローラ34が配備されている。
回収用のガイドローラ32は、遊転自在に軸支されている。テンションローラ34は遊転自在に支持アーム35に設けられており、当該支持アーム35を介して揺動可能に配備されている。したがって、テンションローラ34は、案内巻回された剥離テープTsに適度の張力を与える。
これら回収用のガイドローラ32およびテンションローラ34は、ウエハWの直径より大きい長さの幅広ローラに構成されるとともに、その外周面がフッ素樹脂コーティングされた難接着面になっている。
供給用のガイドローラ31は、剥離テープTsの幅よりも長く、かつ、ウエハWの直径よりも短い幅狭ローラに構成されている。
テープ回収部4は、剥離ユニット20から送り出された剥離テープTsを巻取り回収する。
次に、上述の実施例装置の一巡の動作について、図7から図9に基づいて説明する。
図示しない搬送ロボットによって、裏面研削後の保護テープPTの貼り付けられたウエハWが、保持テーブル1の環状凸部6の上にウエハ裏面の環状凸部rとが重なり合うよう載置される。
保持テーブル1は、ウエハWが載置されると、環状凸部6に形成された吸着溝7によってウエハWの環状凸部rを吸着保持する。その後、エアー供給装置12を作動させてウエハWによって密閉された保持テーブル1の空間9にエアーの供給を開始する。このとき、図7に示すように、ウエハWの表面が上向きに僅かに膨出する程度まで空間9を加圧する。
空間9が所定圧力に達すると、ウエハWを吸着保持した保持テーブル1は、待機位置から剥離テープTsの貼付け開始位置へと移動する。次に、モータ26が作動して剥離ユニット20を所定高さまで下降させる。すなわち、図8に示すように、剥離部材29に巻き掛けられている剥離テープTsが、ウエハW上の保護テープPTの端部に押圧されて貼り付けられる。
その後、保持テーブル1は、前進移動する。このとき、剥離部材29によってウエハWの上向きの湾曲を平坦に戻すように押圧しながら保護テープPTに剥離テープTsが貼り付けられる。同時に、剥離部材29によって剥離テープTsを折り返しながら保護テープPTを一体にしてウエハWの表面から剥離してゆく。なお、当該剥離動作に同期して、剥離テープTsがテープ供給部2から繰り出されるとともに、テープ回収部4によって使用後の保護テープPTの貼り付いている剥離テープTsが巻き取り回収されてゆく。
この保護テープPTの剥離過程で、制御部36によってエアー供給装置12からのエアーの供給量を一定に保ちながら空間9の圧力を一定に保っている。つまり、圧力計13によって空間9の圧力を逐次にモニタしている。
しかしながら、図9に示すように、保護テープPTの剥離過程で保護テープPTを剥離されて表面が露出したウエハWに割れや欠けなどの異常部位40が発生していると、当該異常部位からエアーが漏れて空間9の圧力が低下する。当該圧力の低下する変化を圧力計13が検出すると、当該検出信号を制御部36に送信する。
すなわち、制御部36は、メモリなどの記憶装置に予め記憶されている圧力の基準範囲内に実測値が収まっているかどうかを判別部37で判別する。実測値が予め決めた基準範囲未満であれば、欠け、割れ等の異常箇所がウエハWに発生していると判断する。当該異常箇所は、エンコーダやパルスモータ16のパルス数などを利用し、剥離テープTsを貼り付ける開始位置からの移動距離によって位置座標が求められる。当該位置座標は、記憶装置に記録される。位置座標は、記憶装置から読み出してモニタなどに表示して確認することができる。
図10に示すように、保護テープPTがウエハWの表面から完全に剥離されると、剥離ユニット20は上昇して初期位置に復帰して次の処理に備える。
また、保護テープPTの剥離されたウエハWは、保持テーブル1によって受け渡し位置まで移動する。
以上で実施例装置の一巡の動作が完了し、以後、所定枚数に達するまで同じ動作が繰り返される。
上記実施例装置によれば、表面を被覆していた保護テープPTを剥離することにより、ウエハWの表面に発生している異常部位から気体が漏れる。当該漏れによって変化する空間9の圧力変化を圧力計13によって検出することによって異常部位を検出することができる。すなわち、異常部位を検出した場合、検出した位置座標から異常部位を特定できるので、速やかな処置を施すことができる。例えば、破片などを速やかに除去することが可能である。さらに、不良品のウエハWを製造ラインから除去することもできる。したがって、装置および製造ラインが不要に停止されるのを回避することができる。
なお、本発明は以下のような形態で実施することも可能である。
(1)上記実施例では、圧力計13に代えて流量計を利用することができる。割れが発生している場合、空間9の圧力が低下するので、制御部36は空間9の圧力を一定に保つためにエアーの流量を増やすようエアー供給装置12を操作する。したがって、エアーの流量変化から割れの発生を検出することができる。
なお、本実施例では、圧力計と流量計を同時に利用してもよい。
(2)上記実施例では、剥離ユニット20の下降を制御して剥離テープTsを保護テープPTに貼付けているが、昇降作動しない剥離ユニット20に対して保持テーブル1を昇降作動させる形態でも実施することもできる。また、保持テーブル1を固定し、剥離ユニット20を移動させるよう構成してもよい。
(3)上記各実施例では、異常部位を検出しても保護テープPTをウエハWから完全に剥離していたが、異常部位を検出した時点で剥離動作を停止して破片などを除去してもよい。
(4)上記各実施例では、例えばウエハWと略同形状のステンレス鋼またはガラス基板などの補強用の支持板を貼り合わせていた両面粘着テープをウエハWから剥離する場合にも適用することができる。
(5)上記実施例装置は、裏面全体を均一に研削したウエハWに貼り付けられている保護テープPTまたは両面粘着テープを剥離するのにも利用することができる。
1 … 保持テーブル
2 … テープ供給部
3 … 剥離機構
4 … テープ回収部
6 … 環状凸部
7 … 吸着溝
8 … 真空源
11 … 流路
12 … エアー供給装置
13 … 圧力計
20 … 剥離ユニット
29 … 剥離部材
36 … 制御部
37 … 判別部
PT … 保護テープ
Ts … 剥離テープ
W … 半導体ウエハ

Claims (4)

  1. 半導体ウエハに貼り付けられた粘着テープを剥離する粘着テープ剥離方法であって、
    保持テーブルに設けられた環状凸部で前記半導体ウエハの外周を保持する保持過程と、
    前記半導体ウエハによって密閉された保持テーブルの中空内部に気体を供給して加圧する加圧過程と、
    剥離部材によって剥離テープを前記粘着テープに貼り付けて折り返しながら当該剥離テープを剥離することによって粘着テープを一体にして半導体ウエハから剥離する剥離過程と、
    前記剥離過程で、保持テーブルの中空内部への気体の供給流量または圧力の変化の少なくとも一方を検出器によって検出する検出過程と、
    前記検出された実測値と予め決めた基準値の比較から半導体ウエハの割れを判別する判別過程と、
    を備えたことを特徴とする粘着テープ剥離方法。
  2. 請求項1に記載の粘着テープ剥離方法において、
    前記検出過程で、割れを検出した時点の位置を記憶する
    ことを特徴とする粘着テープ剥離方法。
  3. 半導体ウエハに貼り付けられた粘着テープを剥離する粘着テープ剥離装置であって、
    環状凸部によって前記半導体ウエハの外周を保持する保持テーブルと、
    前記半導体ウエハによって密閉された中空内部に気体を供給して加圧する加圧器と、
    前記半導体ウエハに向けて帯状の剥離テープを供給する剥離テープ供給機構と、
    前記保持テーブル上の半導体ウエハに剥離部材によって剥離テープを貼り付けた後に、当該剥離部材で剥離テープを折り返して剥離することによって粘着テープを一体にして半導体ウエハから剥離する剥離機構と、
    前記保持テーブルと剥離部材が交差するように相対的に水平移動させる水平駆動機構と、
    前記保持テーブルの中空内部の圧力を調整する制御部と、
    前記粘着テープを剥離する過程で、気体の供給流量の変化および中空内部の圧力変化の少なくとも一方を検出する検出器と、
    前記検出器によって検出された実測値と予め決めた基準値の比較から半導体ウエハの割れを判別する判別部と、
    前記保護テープと一体化した剥離テープを巻取回収するテープ回収機構と、
    を備えたことを特徴とする粘着テープ剥離装置。
  4. 請求項3に記載の粘着テープ剥離装置において、
    前記判別部によって判別された割れの位置を記憶する記憶部を備えた
    ことを特徴とする粘着テープ剥離装置。
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