JP3983053B2 - 保護テープの切断方法およびそれを用いた保護テープ貼付装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、パターンが形成された半導体ウエハの表面に貼り付けられた保護テープを切断する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体ウエハの製造過程において、研削方法や研磨方法などの機械的方法、またはエッチングを利用した化学的方法などを利用して半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という)の裏面を加工し、その厚みを薄くしている。これらの方法を利用してウエハを加工する際、パターンの形成された表面を保護するために、ウエハ表面に保護テープが貼り付けられている。
【0003】
保護テープの貼り付けは、次のように行なわれている。チャックテーブルに吸着保持したウエハの表面に保護テープを貼り付け、このウエハに貼り付けた保護テープをカッターユニットによってウエハの外形に沿って切断している。この保護テープ切断時において、保護テープに接触するカッターユニットの刃先は、常に一定の個所が繰り返し利用されている。
【0004】
保護テープが切断された後、不要なテープは剥離・回収され、保護テープの貼り付けが終了する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
近年、半導体ウエハは高密度実装の要求にともない、ウエハの厚みが薄くなる傾向にある。ウエハが薄くなるにつれてウエハの剛性も低下し、さらにウエハに反りが発生する。そこで、ウエハに剛性を持たせるとともに反りを抑制するために、硬くて厚い保護テープなどがウエハの表面に貼り付けられる。
【0006】
しかしながら、硬くて厚い保護テープを使用することによって、次のような問題がある。
【0007】
つまり、これら保護テープを切断することによって、保護テープとの接触部位であるカッターの刃先部分の磨耗が早くなり、刃先の切れ味が早く鈍ってしまう。このような状態でウエハに貼り付けた保護テープを切断しつづけると、切断時の押圧力が増し、この押圧力によるストレスがウエハに加わる。その結果、ウエハを破損させるといった問題がある。
【0008】
また、刃先が早く磨耗することによって、刃先を頻繁に交換しなければならず、作業効率の低下をまねくといった不都合も生じる。
【0009】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、半導体ウエハの表面に保護テープを継続して効率よく貼り付けることのできる保護テープの切断方法およびそれを用いた保護テープ貼付装置を提供することを主たる目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
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、請求項1に記載の発明は、半導体ウエハの表面に保護テープを貼り付ける保護テープ貼付装置において、
前記半導体ウエハを載置して保持する保持手段と、
前記保持された半導体ウエハに向けて保護テープを供給するテープ供給手段と、
前記供給された保護テープを半導体ウエハの表面に貼り付ける貼付手段と、
前記半導体ウエハに貼り付けた保護テープを前記半導体ウエハの外形に沿って切断するカッターユニットと、
前記保護テープを切断するときに、前記カッターユニットを待機位置と保護テープを切断させる作用位置とにわたって昇降移動させるとともに、作用位置において、保護テープに対するカッターの刃先の位置を相対的に上下に変位させることにより、カッターの刃先の複数箇所を使うように前記カッターユニットを昇降移動させる昇降駆動手段と、
所定枚数の保護テープを切断するごとに保護テープに対する前記カッターユニットの刃先の接触部位を変位させるように前記昇降駆動手段の動作を制御する制御手段と、
前記カッターユニットによって保護テープを切断した後の不要なテープを剥離する剥離手段と、
前記剥離した不要なテープを回収する回収部と
を備えたことを特徴とするものである。
【0011】
(作用・効果)保持手段に保持された半導体ウエハの表面に保護テープが貼り付けられる。この保護テープは、制御手段によって昇降移動が制御されるカッターユニットによってウエハの外形に沿って切断される。したがって、カッターユニットの刃先の位置は制御手段によって設定変更することができるので、磨耗して切れ味の鈍ったカッターの刃先部分を磨耗していない鋭利な刃先部分に変更することができる、結果、請求項1の方法を好適に実施することができる。
【0017】
本発明は次のような解決手段も開示している。
【0018】
(1)半導体ウエハの表面に貼り付けた保護テープをカッターによって半導体ウエハの外形に沿って切断する保護テープの切断方法において、
前記保護テープをカッターで切断する最中に、前記保護テープに対する前記カッターの刃先の接触部位を変位させながら保護テープを切断することを特徴とする保護テープの切断方法。
【0019】
半導体ウエハは高密度実装の要求にともない、ウエハの厚みが薄くなる傾向にある。ウエハが薄くなるにつれてウエハの剛性も低下し、さらにウエハに反りが発生する。そこで、ウエハに剛性を持たせるとともに反りを抑制するために、硬くて厚い保護テープなどがウエハの表面に貼り付けられる。この保護テープをウエハの外形に沿って切断するとき、保護テープに対するカッターの刃先の接触部位は、常に一定の個所が繰り返し利用されている。
【0020】
しかしながら、硬くて厚い保護テープを切断すると、カッターの刃先の磨耗が早くなり、ひいては刃先の切れ味も早く鈍ってくる。つまり、従来の方法で保護テープを切断しつづけると、保護テープ切断時に押圧力が増し、この押圧力によるストレスがウエハに加わる。その結果、ウエハを破損させるといった問題がある。
【0021】
また、刃先が早く磨耗することによって、刃先を頻繁に交換しなければならず、作業効率の低下をまねくといった不都合も生じる。
【0022】
前記(1)の発明によれば、ウエハに貼り付けられた保護テープを切断する最中に、保護テープに対するカッターの刃先の接触部位が変位するので、刃先の全ての領域を利用、つまり鋭利な刃先部分で常に保護テープを切断することができる。
【0023】
また、刃先の接触部位を変位することによって、1本のカッターを長時間使用して保護テープを切断することができる、結果、刃先の交換を頻繁に行なう必要がなく、作業効率の向上を図ることができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
先ず、本実施例で使用する一実施例の保護テープ貼付装置について、図面を参照して説明する。
図1は保護テープ貼付装置の概略構成を示す斜視図である。
【0025】
実施例に係る半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という)の保護テープ貼付装置1は、図1に示す基台2の左右手前に、ウエハWが収納されたカセットC1が装填されるウエハ供給部3(左側)と、表面に保護テープT1が貼り付けられたウエハWを回収するウエハ回収部34(右側)とが配備されている。このウエハ供給部3とウエハ回収部34の間には、ロボットアーム5を備えたウエハ搬送機構4が配備されている。また、基台2の右側奥にはアライメントステージ6が配備され、その上方にはウエハWに向けて保護テープT1を供給するテープ供給部11が配備されている。また、テープ供給部11の右斜め下にはテープ供給部11から供給されたセパレータ付きの保護テープT1からセパレータのみを回収するセパレータ回収部14が配備されている。アライメントステージ6の左横にはウエハWを吸着保持するチャックテーブル7と、このチャックテーブル7に保持されたウエハWに保護テープT1を貼り付けるテープ貼付機構16と、ウエハWに保護テープT1を貼り付けた後の不要なテープT2を剥離するテープ剥離機構30とが配備され、その上方にはウエハWに貼り付けられた保護テープT1をウエハの外形に沿って切断するカッター機構18が配備されている。また、基台2の左側上方には、不要なテープを回収するテープ回収部32が配備されている。さらに、チャックテーブル7を挟んで、ウエハWに貼り付ける前の保護テープT1と、保護テープT1をウエハWに貼り付けた後の回収前の不要なテープT2から静電気を除去する静電気除去部35がそれぞれに配備されている。
【0026】
以下、各機構について具体的に説明する。
ウエハ供給部3は、昇降可能なカセット台を備え、このカセット台にウエハWを多段に収納したカセットC1が載置されるようになっている。このとき、ウエハWはパターン面を上向きにした水平姿勢を保っている。
【0027】
ウエハ搬送機構4は、ロボットアーム5を備えるとともに、図示しない駆動機構によって旋回するように構成されている。
【0028】
ロボットアーム5は、その先端に馬蹄形をしたウエハ保持部を備えている。このウエハ保持部には図示しない吸着孔が設けられており、ウエハWを裏面から真空吸着するようになっている。
【0029】
つまり、ロボットアーム5は、カセットCに多段に収納されたウエハW同士の間隙をウエハ保持部が進退してウエハWを裏面から吸着保持するとともに、吸着保持したウエハWを後述するアライメントステージ6、チャックテーブル7、およびウエハ回収部34の順に搬送するようになっている。
【0030】
アライメントステージ6は、載置されたウエハWをオリエンテーションフラットなどに基づいて位置合わせを行なうようになっている。
【0031】
チャックテーブル7は、移載されたウエハWのオリエンテーションフラットなどを基準に位置合わせを行なうとともに、ウエハWの裏面全体を覆って真空吸着するようになっている。つまりチャックテーブル7は、図2に示すように、その外周領域および中央に吸着孔8が設けられている。
【0032】
また、チャックテーブル7には、後述するカッターユニット20の刃先25が挿入され、ウエハWの形状に沿って保護テープT1を切断するための溝9が設けられている。溝9は、サイズの異なったウエハWの外形に応じたものが複数本設けられている。また、溝9のカッターユニット20の刃先25が挿入される初期位置(図2では左手前)は、チャックテーブル7の径方向に設けられた幅広の溝10となっており、複数本の溝9の全てとつながっている。なお、チャックテーブル7は、本発明の保持手段に相当する。
【0033】
テープ供給部11は、図5に示すように、テープボビン12から繰り出されたセパレータSつきの保護テープT1をガイドローラ13群に巻回案内する。なお、テープ供給部11は装置本体の縦壁に軸支されブレーキ機構などを介して回転規制されている。
【0034】
セパレータ回収部14は、縦壁に回収ボビン15が軸支されており、モータなどの駆動機構に連動連結されている。
【0035】
テープ貼付機構16は、そのフレームがテープ走行方向にスライド可能となるように装置本体のレールに把持され、図示しないモータなどの駆動部を介して連動連結されている。また、フレームには貼付ローラ17が回転可能に軸支されているとともに、この貼付ローラ17が図示しないシリンダなどによって上下揺動駆動するようになっている。つまり、貼付ローラ17が保護テープT1の表面を押圧して転動しながらウエハWの表面に保護テープT1を貼り付けてゆくようになっている。なお、テープ貼付機構16は、本発明の貼り付け手段に相当する。
【0036】
カッター機構18は、図3に示すように、ボール軸19に昇降可能に取り付けられたカッターユニット20(二点鎖線で囲った部分)と、カッターユニット20を昇降移動させる昇降駆動部28と、この昇降駆動部28を制御する制御部29とを備えている。
【0037】
カッターユニット20は、昇降部21と、この昇降部21に片持ち支持されたアーム22と、アーム22の先端上部に取り付けられたモータ23と、下方に向かってアーム22を貫通するモータ23の回転軸に一端が連結されて旋回可能となるアーム24と、このアーム24の他端に下向きに取り付けられたカッターの刃先25とから構成されている。
【0038】
昇降部21は、ボール軸19に沿って昇降移動するようになっている。なお、ボール軸19の底部には、昇降部21の最下方の位置(高さ)を規制するためのストッパー26が底板27を介して設けられている。
【0039】
モータ23は、回転軸を介して回転力をアーム24に伝達し、このアーム24を旋回させるようになっている。
【0040】
ストッパー26は、図3に示すように、ネジ状のものであって、底板27に螺入することで、昇降部21の最下方の位置を調整することができるようになっている。なお、ストッパー26は、ネジ状のものに限定されるものではなく、昇降部21の最下方の位置を規制できる構成などであればよい。
【0041】
制御部29は、待機位置と保護テープT1を切断する作用位置とにわたってカッターユニット20が昇降移動するように昇降駆動部28を制御するとともに、保護テープT1とカッターユニット20の刃先25との接触部位を変更するようになっている。制御部29は、本発明の制御手段に、昇降駆動部28は昇降駆動手段にそれぞれ相当する。
【0042】
つまり、制御部29は、保護テープT1に対する刃先25の接触部位を微小距離で変位させ、例えば図4に示すように、所定間隔に設定した刃先の接触部位P1〜P5を順番に利用して保護テープT1を繰り返し切断できるように制御している。なお、この接触部位の変更は、保護テープの種類に対応した保護テープの切断枚数に応じて適宜に設定変更される。
【0043】
テープ剥離機構30は、そのフレームがテープ走行方向にスライド可能となるように装置本体のレールに把持され、図示しないモータなどの駆動部を介して連動連結されている。また、フレームには剥離ローラ31が回転可能に軸支されているとともに、この剥離ローラ31が図示しないシリンダなどによって上下揺動駆動するようになっている。剥離ローラ31はウエハWの外周縁に沿って切断された後の不要なテープT2をウエハWから剥離するためのものである。
【0044】
テープ回収部32は、基台2の縦壁に回収ボビン33が軸支され、モータなどの駆動部に連動連結されている。つまり、テープ供給部11から所定量の保護テープT1が繰り出されてウエハW上に供給されるとともに、駆動部が作動することにより保護テープT1を切断後の不要なテープT2が回収ボビン33に巻き取られるようになっている。
【0045】
ウエハ回収部34は、昇降可能なカセット台を備え、このカセット台にカセットC2が載置されるようになっている。このカセットC2には、表面に保護テープT1の貼り付けられたウエハWが多段に収納されるようになっている。このとき、ウエハWはパターン面を上向きにした水平姿勢を保っている。
【0046】
次に、上記実施例装置を用いて硬くて厚い保護テープT1をウエハWの表面に貼り付ける一巡の動作につてい図を参照しながら説明する。
ウエハWを多段に収納したカセットC1がウエハ供給部3のカセット台に載置されると、カセット台が昇降移動し、取り出し対象のウエハWをロボットアーム5で取り出せる位置で停止する。
【0047】
ウエハ搬送機構4が旋回してロボットアーム5のウエハ保持部がカセットC1内のウエハW同士の隙間に挿入される。ロボットアーム5は、そのウエハ保持部でウエハWを裏面から吸着保持して取り出し、ウエハWをアライメントステージ6に移載する。
【0048】
アライメントステージ6に載置されたウエハWは、オリエンテーションフラットやノッチなどに基づいてウエハWの位置合わせが行なわれる。位置合わせ後、ウエハWはロボットアーム5によって裏面を吸着保持されてチャックテーブル7に移載される。
【0049】
チャックテーブル7に載置されたウエハWは、位置合わせが行なわれ、吸着保持される。このとき、図5に示すように、テープ貼付機構16とテープ剥離機構30とは左側の初期位置に、およびカッターユニット20は上方の待機位置にそれぞれ位置する。
【0050】
ウエハWの位置合わせが済むと、図6に示すように、テープ貼付機構16の貼付ローラ17が揺動降下し、この貼付ローラ17が保護テープT1を押圧しながらウエハW上をテープ走行方向とは逆方向(図6では左から右方向)に転動し、保護テープT1をウエハWの表面全体に均一に貼り付ける。テープ貼付機構16が終了位置に達すると貼付ローラ17が上昇する。
【0051】
次に、図7に示すように、カッターユニット20が切断作用位置に降下し、刃先25が保護テープT1に突き刺さり貫通する。このとき、保護テープT1を貫通した刃先25は、制御部29によって溝10の所定の位置(高さ)で停止させられる。所定の位置で停止した刃先25は、チャックテーブル7に設けられた溝9に沿って移動する。つまり、ウエハWの外形に沿って保護テープT1を切断してゆく。このとき、テープ貼付機構16とテープ剥離機構30によって、保護テープT1にテンションがかけられている。
【0052】
保護テープT1を切断した後、カッターユニット20は、図8に示すように、上昇して待機位置に戻る。
【0053】
次に、テープ剥離機構30が、図8に示すように、ウエハW上をテープ走行方向とは逆方向へ移動しながらウエハW上で切断された不要なテープT2を巻き上げて剥離する。
【0054】
テープ剥離機構30が剥離作業の終了位置に達すると、テープ剥離機構30とテープ貼付機構16とがテープ走行方向に移動して、図5に示す初期位置に復帰する。このとき、不要なテープT2が回収ボビン33に巻き取られるとともに、一定量の保護テープT1がテープ供給部11から繰り出される。以上で保護テープT1をウエハWの表面に貼り付ける一巡の動作が終了する。
【0055】
上述の動作を繰り返す過程で、保護テープT1の種類や保護テープT1を切断した枚数に応じて制御部29が昇降駆動部28の動作を制御してカッターユニット20の高さの微調整を行なう。つまり、保護テープT1に対する刃先25の接触部位が変更され、常に刃先25の鋭利な部分でもって保護テープT1が切断される。
【0056】
以上のように、保護テープT1に対するカッターユニット20の刃先25の接触部位を適時に設定変更することによって、常に鋭利な刃先25でもって保護テープT1を切断することができるので、切れ味の鈍った刃先25で保護テープT1を切断した時にウエハWに加わる押圧力によるストレスを軽減することができる。したがって、ウエハWを破損させることがなく、かつ、刃先25を頻繁に交換することがないので、保護テープT1をウエハWの表面に効率よく貼り付けることができ、作業効率の向上を図ることができる。
【0057】
本発明は、上記の実施例に限らず、次のように変形実施することもできる。
(1)上記実施例装置では、刃先22と保護テープT1の接触部位を適時に所定の間隔に設定変更して保護テープT1を切断する形態であったが、以下のような形態であってもよい。
【0058】
ウエハWの外径に沿って保護テープT1を切断してゆく過程で、カッターユニット20を上昇または降下移動させながら保護テープT1と刃先25との接触部位を経時的に変位させて保護テープT1を切断するようにしてもよい。
【0059】
(2)上記実施例装置では、カッターユニット20の高さを制御することによって保護テープT1と刃先25との接触部位を設定変更していたが、この形態に限定されるものではく、例えば、チャックテーブル7を昇降移動させて、保護テープT1と刃先25との接触部位を設定変更するようにしてもよい。
【0060】
(3)上記実施例では、硬くて厚い保護テープT1を例に採って説明したが、この保護テープT1に限定されるものではなく、軟らかい保護テープや、複数枚の保護テープをウエハWの表面に貼り付けた場合にも適用することができる。
【0061】
(4)上記実施例では、保護テープT1をウエハWと略同形に切断していたが、保護テープT1をウエハWの外形よりも大径に切断するようにしてもよい。
【0062】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、保護テープに対するカッターの刃先の接触部位を変位させて保護テープを切断することによって、常に鋭利な刃先部分を利用して保護テープを切断することができる。したがって、保護テープを切断する際の押圧力によるストレスがウエハに加わらない。その結果、ウエハの破損を回避することができる。
【0063】
また、刃先の接触部位を変位させることによって、1本の刃先を長時間利用して継続的に保護テープを切断することができるので、刃先の交換を頻繁に行なう必要がない。その結果、作業効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に係る保護テープ貼付装置の概略構成を示す斜視図である。
【図2】チャックテーブルの構成を示した斜視図である。
【図3】カッター機構の構成を示したブロック図である。
【図4】保護テープと刃先との接触部位を示した図である。
【図5】テープ貼付工程を説明する概略正面図である。
【図6】テープ貼付工程を説明する概略正面図である。
【図7】テープ貼付工程を説明する概略正面図である。
【図8】テープ貼付工程を説明する概略正面図である。
【符号の説明】
W … 半導体ウエハ
T1 … 保護テープ
C1,C2 … カセット
P1〜P2 … 接触部位
1 … 保護テープ貼付装置
3 … ウエハ供給部
4 … ウエハ搬送機構
6 … アライメントステージ
7 … チャックテーブル
9 … 溝
11 … テープ供給部
16 … テープ貼付機構
19 … ボール軸
20 … カッターユニット
25 … 刃先
28 … 昇降駆動部
29 … 制御部
30 … テープ剥離機構
32 … テープ回収部
34 … ウエハ回収部
Claims (1)
- 半導体ウエハの表面に保護テープを貼り付ける保護テープ貼付装置において、
前記半導体ウエハを載置して保持する保持手段と、
前記保持された半導体ウエハに向けて保護テープを供給するテープ供給手段と、
前記供給された保護テープを半導体ウエハの表面に貼り付ける貼付手段と、
前記半導体ウエハに貼り付けた保護テープを前記半導体ウエハの外形に沿って切断するカッターユニットと、
前記保護テープを切断するときに、前記カッターユニットを待機位置と保護テープを切断させる作用位置とにわたって昇降移動させるとともに、作用位置において、保護テープに対するカッターの刃先の位置を相対的に上下に変位させることにより、カッターの刃先の複数箇所を使うように前記カッターユニットを昇降移動させる昇降駆動手段と、
所定枚数の保護テープを切断するごとに保護テープに対する前記カッターユニットの刃先の接触部位を変位させるように前記昇降駆動手段の動作を制御する制御手段と、
前記カッターユニットによって保護テープを切断した後の不要なテープを剥離する剥離手段と、
前記剥離した不要なテープを回収する回収部と
を備えたことを特徴とする保護テープ貼付装置。
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