JP4090416B2 - 粘着テープ付ワークの離脱方法及び離脱装置 - Google Patents

粘着テープ付ワークの離脱方法及び離脱装置 Download PDF

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Description

本発明は、所定の工程処理後の粘着テープ付ワークを吸着保持する保持部材から離脱する粘着テープ付ワークの離脱方法及び離脱装置に関する。
パターン形成処理の済んだ半導体ウエハは、予め半導体ウエハ表面に表面保護テープを貼り付けると共に、半導体ウエハ外周からはみ出た表面保護テープを半導体ウエハ外周縁に沿って切り抜き、半導体ウエハ表面全体が表面保護テープで保護された状態で裏面研磨され、半導体ウエハの薄型加工が施されている（例えば、特許文献１参照。）。
裏面研磨処理が完了した半導体ウエハは、チップへの切断（ダイシング）のための保持テープ（ダイシング用粘着テープ）の貼り付け（ウエハマウント）が行われ、その後に表面保護テープを剥離するために、いわゆるマウント剥離処理が施される（例えば、特許文献２参照。）このマウント剥離時は、半導体ウエハが薄いため、多孔質材料等で形成されている保持部材上で、ダイシング用粘着テープの背面部分を広範囲で吸着保持して行われるのが一般的である。
特開平６−３０２５６９号公報 特開２００３−２０９０８２号公報
しかしながら、多孔質材料等で形成されている保持部材上で、ダイシング用粘着テープ背面を吸着保持することで、その離脱時に保持領域での離脱遅延が発生して、ダイシング用粘着テープの変形を介して半導体ウエハが割れるなど、破損してしまう問題がある。
また、マウント剥離において、表面保護テープの剥離を容易にするため、通常、保持部材を加温した状態で使用するため、ダイシング用粘着テープが、より変形することから、保持部材の吸着孔等の中に入り込みやすく、半導体ウエハが破損し易くなる。
本発明は、裏面研磨処理が完了し、チップへ切断（ダイシング）するために貼り付けたダイシング用粘着テープ面を吸着保持する保持部材に載置保持した後に半導体ウエハ表面の表面保護テープを剥離する、いわゆるマウント剥離処理が施された後のダイシング粘着テープが貼り付けられている半導体ウエハ、即ち粘着テープ付ワークを、吸着保持する保持部材から離脱する際に半導体ウエハ等のワークの破損等を防止する粘着テープ付ワークの離脱方法及び離脱装置を提供することを目的とする。
本発明は、前述の課題を解決するためになされたものであり、即ち、本発明に係る粘着テープ付ワークの離脱方法は、粘着テープ付ワークを吸着保持する保持部材から前記粘着テープ付ワークを離脱する離脱方法であって、前記粘着テープ付ワークを真空吸着したまま当該粘着テープ付ワークと前記保持部材との間であり、かつ、保持部材の中央部より外側にかけて気体を順次供給し、保持部材の保持力を低下させ、粘着テープ付ワークを保持部材から離脱することを特徴とするものである。
保持部材の保持力を低下させるように気体を供給することによって、保持部材の吸着孔等に入り込んだ粘着テープを吸着孔から確実に出すことができ、粘着テープと保持部材間の残留圧力もなくすことが可能となる。また、離脱が容易になることから、半導体ウエハやリードフレーム等の物品である粘着テープ付ワークの割れ等の破損を抑制することができる。
また、気体を中央部より外側に順次供給していくことで、粘着テープ付ワークの離脱をスムースに行うことが可能となり、ワークの破損等を確実に防止することができる。
さらに、粘着テープ付ワークを真空吸着状態で気体を供給するため、真空吸着による保持力を調整することが可能となる。これにより、粘着テープの種類によって、真空吸着による保持力を調整することが可能となるため、粘着テープが真空吸着の際に変形することを防ぐことができる。
また、本発明に係る粘着テープ付ワークの離脱方法は、前記気体を前記粘着テープ付ワークと前記保持部材との間の前記粘着テープ付ワークが保持されている全域にわたって供給することが好ましい。
粘着テープ付ワークが保持されている全域にわたって気体を供給することで、粘着テープ付ワークの離脱を確実に行うことができる。
また、本発明に係る粘着テープ付ワークの離脱方法は、前記気体を、２箇所以上の気体供給口から供給することが好ましい。
気体を２箇所以上の気体供給口から供給するため、真空吸着の保持力を調整する気体以外にも、気体の流れを形成することが可能となる。このため、粘着テープ付ワークの離脱時にワークに作用する応力を緩和しつつ離脱することができる。
また、本発明に係る粘着テープ付ワークの離脱装置は、粘着テープ付ワークを載置保持する保持部材を有する保持テーブルと、前記保持テーブルに設けられ、前記粘着テープ付ワークを吸着保持する保持手段と、前記保持部材と前記粘着テープ付ワークとの間に気体を供給する気体供給手段と、前記保持手段によって前記粘着テープ付ワークを真空吸着しつつ、前記気体供給手段によって保持部材の中央部より外側にかけて気体を順次供給するように制御する制御手段と、を備えてなるものである。
このような構成によると、保持部材の吸着孔等に入り込んだ粘着テープを吸着孔から確実に出すことができ、粘着テープと保持部材間の残留圧力もなくすことが可能となる。また、離脱処理を一連の工程で行うことが可能になるとともに、離脱が容易になることから、半導体ウエハ等の物品粘着テープ付ワークを割れ等の破損を抑制することができる。
また、本発明に係る粘着テープ付ワークの離脱装置は、前記保持部材が、多孔質材料で形成されてなるものである。
保持部材が多孔質材料で形成されているため、粘着テープ付ワークを吸着する吸着手段を設けることが容易であると共に、多孔質材料を通じて気体を供給することが可能となるため、粘着テープ付ワークと保持部材との間に気体を容易に供給することができる。
本発明は、保持部材と粘着テープ付ワークとの密着性を緩和することができるため、粘着テープ付ワークの保持部材からの離脱を確実に行うことができる。また、粘着テープを保持した後の残留圧力が保持部材に残ることがなくなるため、粘着テープ付ワークをより確実に離脱できる。更に、離脱が容易に行えることから、ワークの破損等を予防することができる効果を奏する。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例について説明する。図１は、本発明に係る粘着テープ付ワークの離脱装置の実施形態の一例を有する半導体ウエハマウント装置の一例の要部を示す斜視概略図である。
図１に示すように、本実施形態例における半導体ウエハマウント装置１は、バックグラインド処理が完了した半導体ウエハ（以下、ウエハと略す。）Wを積層収納したカセットが装填されるウエハ供給部２と、屈曲回動するロボットアームが装備されたウエハ搬送機構３と、反ったウエハを平面に矯正するウエハ押圧機構４と、位置合わせするアライメントステージ５と、表面保護テープに紫外線を照射する紫外線照射ユニット６と、ウエハWを吸着保持するウエハチャックテーブル７と、リングフレーム８が装填されるリングフレーム供給部９と、リングフレーム８を移載するリングフレーム搬送機構１０と、ダイシング用テープ１１を供給するダイシング用テープ供給部１２と、ダイシング用テープ１１を貼付するダイシング用テープ貼付ユニット１３と、ダイシング用テープ１１をカットするダイシング用テープカット部１４と、カット後のダイシング用テープを回収するダイシング用テープ回収部１５と、ダイシング用テープ１１が貼り付けられたリングフレーム８を昇降するリングフレーム昇降機構１６と、ウエハWをリングフレーム８に貼り付けられたダイシング用テープ１１に貼り合わせるウエハマウント機構１７と、ウエハマウントフレームを移載するウエハマウントフレーム搬送機構１８と、離脱装置を構成するウエハマウントフレームを吸着保持して表面保護テープ２０を剥離する剥離テーブル１９と、剥離テーブル１９上のウエハマウントされたウエハWに剥離テープ２１を貼り付ける剥離テープ貼付ユニット２２と、貼り付けた剥離テープ２１を剥離する剥離テープ剥離ユニット２３と、剥離された処理済の剥離テープを巻き取り回収するテープ回収部２４と、ウエハマウントフレームを収納するウエハマウントフレーム収納機構２５と、処理済のウエハマウントフレームを積層収納するためのカセットが装填されるウエハマウントフレーム回収部２６と、で構成されている。
ウエハ供給部２は、保護テープが貼り付けられた表面を上向きにした水平姿勢のウエハWを、上下に適当な間隔を持った状態でカセットに差し込み収納して、カセット台に装填するようになっている。ウエハマウントフレーム回収部２６も、保護テープ剥離処理のすんだウエハWがウエハマウントされたリングフレーム８を、上下に適当な間隔を持った状態でリングフレームカセットに差し込み収納して、カセット台に装填するようになっている。
ウエハ搬送機構３のロボットアームは、水平進退及び旋回可能に構成されており、ウエハ供給部２からのウエハWの取り出し、アライメントステージ５へのウエハWの供給を行う。
ウエハ押圧機構４は、アライメントステージ５に供給されたウエハWが反りにより真空吸着保持ができない場合にウエハW上面側より押圧することにより平面に矯正し、アライメントステージ５に吸着保持させる。
アライメントステージ５は、ウエハWのオリエンテーションフラットやノッチ等の検出に基づいて、ウエハWの位置合わせを行う。ウエハW表面に貼り付けられた表面保護テープ２０が紫外線硬化型粘着テープの場合は、アライメントステージ５上方に配置してある紫外線照射ユニットにより紫外線照射を行う。
その後、ウエハWは、平面に矯正された状態のままアライメントステージ５よりウエハチャックテーブル７へ受け渡しを行う。
一方、リングフレーム供給部９は、一定方向に位置決めされたリングフレーム８をワゴンに積層収納するようになっている。また、リングフレーム搬送機構１８は、リングフレーム８を真空吸着保持して移載を行う。
ダイシング用テープ供給部１２は、原反ロールから導出したダイシング用テープ１１をリングフレーム８の下方を通ってダイシング用テープ貼付ユニット１３及びダイシング用テープ回収部１５にまで導くように構成されている。なお、ダイシング用テープ１１は、リングフレーム８の径よりも幅広のものが使用される。
ダイシング用テープ貼付ユニット１３は、リングフレーム８にダイシング用テープ１１の貼付を行い、次いで、ダイシング用テープカット部１４によりダイシング用テープをリングフレーム上でカットするようになっている。ダイシング用テープ回収部１５は、カット後のダイシング用テープ１１の回収を行う。
リングフレーム昇降部１６は、ダイシング用テープ１１が貼り付けられたリングフレーム８を昇降するように構成されている。そして、ウエハW裏面をダイシング用テープ１１が貼り付けられたリングフレーム８と貼り合わせてウエハマウントを行う。
ウエハマウントフレーム搬送機構１８は、ウエハマウントフレーム２９を真空吸着保持して移載する。
離脱装置を構成する剥離テーブル１９は、図２に示すように、粘着テープ付ワークであるダイシング用テープ１１が貼り付けられたリングフレーム８とで構成されるウエハマウントフレーム２９を載置保持する保持部材３０を有する保持テーブル３１と、保持テーブル３１に設けられ、ウエハマウントフレーム２９を吸着保持する保持手段３２と、保持部材３０とウエハマウントフレーム２９との間に気体を供給する気体供給手段３３と、を備えてなる。
保持部材３０は、粘着テープ付ワークを吸着保持できるように、粘着テープ付ワーク（ウエハマウントフレーム２９）よりも小さくなるように形成されるとともに、酸化アルミニウム等の無機材料等の多孔質材料で形成されて、保持テーブル３１内に設置されている。保持テーブル３１は、保持部材３０を介してウエハマウントフレーム２９を吸着保持できる保持手段３２及び保持部材３０と、ウエハマウントフレーム２９との間に気体を供給する気体供給手段３３とが連設されている。
保持手段３２は、保持テーブル３１に形成された気体の排気、供給用の通路２８と、通路２８に連結された排気用配管３７と、保持テーブル３１内に形成された通路２８内の圧力を測定する圧力計３６と、この圧力計３６と真空ポンプ等の真空排気手段３４との間に設けられ、制御部３８からの信号によって開閉し、通路２８内の圧力調整をする電磁バルブ等の圧力調節手段３５と、で構成されている。
一方、ウエハマウントフレーム２９と、保持部材３０との間に気体を供給する気体供給手段３３は、保持テーブル３１内に形成された通路２８に連結された供給用配管４３と、この供給用配管４３に連結された電磁バルブ等の圧力調整手段４０と、流量計４１と、圧力計４２とで構成されている。そして、圧力調整手段４０は、制御部３８に連結され、排気用配管３７に設けられている圧力計３６の圧力からの信号によって開閉させられ、圧力調整するようになっている。なお、図２においては、保持テーブル３１内に設けられている気体の供給、排気用の通路２８は、１本しか図示していないが、気体の供給用と、排気用の通路２８をそれぞれ別経路となるように別途設けるようにしても良い。
また、これら通路２８は、保持テーブル３１内で粘着テープ付ワーク（ウエハマウントフレーム２９）の略全域にわたるように分岐されているが、保持テーブル３１の外部において分岐させるようにすることもできる。そして、各分岐させた通路のそれぞれには、制御部３８からの信号によって開閉する開閉バルブ等が設けられていることが好ましい。これによって、気体を確実に保持部材の中央部より外側に順次供給、排気することができるようになる。
また、気体の通路２８を上述のように、保持テーブル３１の内外部において分岐する以外に、供給用配管４３と通路２８との連結部である気体供給口４４を、２個以上形成し、そして、各気体供給口４４に連結する通路をそれぞれ保持テーブル３１内に形成することによって、保持部材３０の保持力をより確実に調整することができる。
ここで、供給手段３３により供給する気体としては、例えば、圧縮空気、窒素ガス、アルゴンガス等、保持部材３０と粘着テープ付ワークとの密着性を低下させることができる気体であればいかなるものでも適用可能である。
以上の剥離テーブル１９では、図１に示すように、ウエハマウントフレーム２９を真空吸着保持し、剥離テープ貼付ユニット２２によってウエハW上の表面保護テープ２０に剥離テープ２１の貼付を行う。そして、テープ剥離ユニット２２は、貼り付けた剥離テープ２１と表面保護テープ２０を一体で剥離するようになっている。テープ回収部２４は、剥離された処理済の剥離テープ２１を回収する。表面保護テープ２０の剥離時には、保持テーブル３１内に設けられているヒータ３９（図２参照）によってウエハマウントフレーム２９は加温され、表面保護テープ２０の剥離を容易なものとしている。ところが、このとき、ダイシング用テープ１１も加温されるため、ダイシング用テープ１１も軟化し、変形しやすい状態となり、保持部材３０の孔内に入り込みやすくなる。しかしながら、本実施形態例に示すように、保持部材３０と、ダイシング用テープ１１との間に気体を供給することによって、保持部材３０の孔内に入り込んだダイシング用テープ１１も保持部材３０の表面に追い出すことが可能となり、ウエハマウントフレーム２９の離脱が容易となる。
ウエハマウントフレーム収納機構２５は、ウエハマウントフレームを真空吸着保持して移載してウエハマウントフレーム回収部２６への収納準備を行う。
次に、以上の構成の本発明に係る粘着テープ付ワークの離脱装置の実施形態の一例を有する半導体ウエハマウント装置の基本的な工程を説明する。
まず、ウエハ搬送機構３のロボットアームがウエハ供給部２のカセットからウエハWを１枚吸着保持して取り出してアライメントステージ５上に移載し、ウエハ押圧機構４によりウエハWを平面に矯正した状態で吸着保持される。ここで、ウエハWのオリエンテーションフラットやノッチ等の検出に基づいて、ウエハWの位置合わせが行われる。その後、ウエハWに貼り付けられている表面保護テープ２０が紫外線硬化型の場合には、アライメントステージ５上で紫外線照射処理が行われる。
位置合わせが行われたウエハWは、アライメントステージ５がウエハチャックテーブル７の下方まで移動して、ウエハチャックテーブル７への平面の状態を保持したまま受け渡しが行われる。
一方、リングフレーム８は、積層されているリングフレーム供給部９の上方より１枚ずつ吸着保持して取り出してダイシング用テープ１１の貼付位置まで移載される。
ここで、ダイシング用テープ１１の貼付が行われ、その後、リングフレーム８上でダイシング用テープ１１のカットが行われる。カット後の不要となったダイシング用テープ１１の巻き取りが行われてダイシング用テープ１１の貼り付けられたリングフレーム８が作製される。
その後、リングフレーム８は上方に移載されて、リングフレーム８下方の端よりマウントローラーでリングフレーム８に貼り付けられたダイシング用テープとウエハとの貼り合わせ（ウエハマウント）が行われる。
次いで、ウエハマウントフレーム２９は、ウエハW上の表面保護テープ２０を剥離するために剥離テーブル１９へ移載されて、吸着保持される。吸着保持は、真空ポンプ３４によって保持テーブル３１内に形成された通路２８内の気体を排気することで行われる。そして、剥離テープ２１をウエハW上に貼り付けられた表面保護テープ２０上に貼り付けて、剥離テープ２１を剥離することで表面保護テープを剥離していく。このように、ウエハW上の表面保護テープ２０を剥離したマウント剥離後に、剥離テーブル１９とウエハマウントフレーム２９との間に供給手段３３によって気体をウエハマウントフレーム２９の中央部から外側に向けて順次供給していく。これにより、ウエハマウントフレーム２９と剥離テーブル１９との密着性を低下させて、剥離テーブル１９からのウエハマウントフレーム２９の離脱を容易にする。その後、ウエハマウントフレーム２９は、ウエハマウントフレーム回収部２６に１枚づつ収納される。
本発明は、以上のように構成されており、裏面研磨処理が完了し、チップへ切断（ダイシング）するために貼り付けたダイシング用粘着テープ面を吸着保持する保持部材に載置保持した後に半導体ウエハ表面の表面保護テープを剥離する、いわゆるマウント剥離処理が施された後のダイシング粘着テープが貼り付けられている半導体ウエハ、即ち粘着テープ付ワークを、吸着保持する多孔質材料の保持部材から離脱する際に、粘着テープ付ワークと保持部材との間に、保持部材の保持力を低下させるように気体を供給しながら粘着テープ付ワークを保持部材から離脱することで、半導体ウエハ等のワークの破損等を防止することができる。
また、粘着テープ付ワークを離脱する際に、粘着テープ付ワークを真空吸着した状態で、気体を供給するようにすることもできる。粘着テープ付ワークを真空吸着した状態で気体を供給することによって、真空吸着による保持力を調整することが可能となる。これにより、粘着テープの種類によって、真空吸着による保持力を調整することが可能となるため、粘着テープが真空吸着の際に変形することを防ぐことができる。また、ワークがウエハのように、薄くもろい材料であっても、吸着保持時に必要以上の保持力で吸着することがないため、ウエハの破損等を防止することができる。
なお、粘着テープ付ワークとして、上記実施形態例では、ウエハを例にとって説明したが、ワークは、多孔質材料で形成される保持部材上に保持された粘着テープ付のものであれば、ウエハに限定されるものではない。
本発明に係る粘着テープ付ワークの離脱装置の実施形態の一例を有する半導体ウエハマウント装置の一例の要部を示す斜視概略図である。 本発明に係る粘着テープ付ワークの離脱装置の一例の要部を示す断面概略図である。
符号の説明
１ 半導体ウエハマウント装置
２ ウエハ供給部
３ ウエハ搬送機構
４ ウエハ押圧機構
５ アライメントステージ
６ 紫外線照射ユニット
７ ウエハチャックテーブル
８ リングフレーム
９ リングフレーム供給部
１０ リングフレーム搬送機構
１１ ダイシング用テープ
１２ ダイシング用テープ供給部
１３ ダイシング用テープ貼付ユニット
１４ ダイシング用テープカット部
１５ ダイシング用テープ回収部
１６ リングフレーム昇降機構
１７ ウエハマウント機構
１８ ウエハマウントフレーム搬送機構
１９ 剥離テーブル
２０ 表面保護テープ
２１ 剥離テープ
２２ 剥離テープ貼付ユニット
２３ 剥離テープ剥離ユニット
２４ テープ回収部
２５ ウエハマウントフレーム収納機構
２６ ウエハマウントフレーム回収部
２９ 粘着テープ付ワーク
３０ 保持部材
３１ 保持テーブル
３２ 保持手段
３３ 気体供給手段



Claims (4)

  1. 粘着テープ付ワークを吸着保持する保持部材から前記粘着テープ付ワークを離脱する離脱方法であって、
    前記粘着テープ付ワークを真空吸着したまま当該粘着テープ付ワークと前記保持部材との間であり、かつ、保持部材の中央部より外側にかけて気体を順次供給し、保持部材の保持力を低下させ、粘着テープ付ワークを保持部材から離脱することを特徴とする粘着テープ付ワークの離脱方法。
  2. 前記気体を、１箇所以上の気体供給口から供給することを特徴とする請求項１に記載の粘着テープ付ワークの離脱方法。
  3. 粘着テープ付ワークを載置保持する保持部材を有する保持テーブルと、
    前記保持テーブルに設けられ、前記粘着テープ付ワークを吸着保持する保持手段と、
    前記保持部材と前記粘着テープ付ワークとの間に気体を供給する気体供給手段と、
    前記保持手段によって前記粘着テープ付ワークを真空吸着しつつ、前記気体供給手段によって保持部材の中央部より外側にかけて気体を順次供給するように制御する制御手段と、
    を備えてなる粘着テープ付ワークの離脱装置。
  4. 前記保持部材が、多孔質材料で形成されてなる請求項３に記載の粘着テープ付ワークの離脱装置。
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