JP4152295B2

JP4152295B2 - テープ貼付装置

Info

Publication number: JP4152295B2
Application number: JP2003362967A
Authority: JP
Inventors: 洋一郎多賀; 秀美菅野
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2003-10-23
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2023-10-23
Also published as: JP2005129678A

Description

本発明は、テープ貼付装置に関し、特に、半導体ウェハー製造工程においてウェハーにダイシング用テープを貼り付ける際等に用いられるテープ貼付装置に関する。

半導体ウェハーの製造工程において、ウェハーにダイシング用テープを貼り付けるにあたって、従来、図７に示すように、ウェハー７４にダイシング用テープ７５をローラー７３を介して押圧することにより貼り付ける方法があった。

また、他の方法として、図８に示すように、表面保護テープ８６を介してウェハー８４を事前にウェハー固定用治具８１に貼着固定し、下方に位置するウェハー固定治具８２のゴム膜８３を空気で加圧して中心部から外側に向かって膨張変形させ、ダイシング用テープ８５をウェハー８４に押し付けることにより、ダイシング用テープ８５とウェハー８４との間に気泡が入り難いようにして両者を貼着する方法が特許文献１で提案されている。

さらに、特許文献２には、図９に示すように、ウェハー９４と、エレクトロンテープ９５が装着されたシートリング９１とを装置内に配置し、装置本体９２側の部屋９３と、上蓋９６側の部屋９７とを、第１の弁９８と第２の弁９９を大気から真空に切り換えることにより、高真空圧で保持し、第１の弁９８を真空から大気に切り換え、両部屋９３、９７に差圧を発生させ、ゴムシート１００を本体９２側に向かって膨張変形させ、エレクトロンテープ９５を下方に押圧してウェハー９４に貼り付ける技術が開示されている。

特開２００３−１３３３９５号公報特開２００３−７８０８号公報

しかし、図７に示した従来の技術においては、大気中でローラー７３を用いてウェハー７４にダイシング用テープ７５を貼り付けているため、ウェハー７４とダイシング用テープ７５との間に空気が残留するという問題があった。また、ウェハー７４とダイシング用テープ７５の間に残留空気が残った状態で次工程のチップ分割を実施すると、チップの分割中にチップの割れや欠けが生じ、歩留まりを悪化させるという問題があった。ここで、ウェハー７４とダイシング用テープ７５との間の残留空気を外部に押し出すようにして取り除くには、作業に多大な工数を必要としていた。

一方、図８に示した特許文献１に記載の技術では、ゴム膜８３を空気で加圧することによって膨張変形させ、ウェハー８４の中心部から貼付を行っているが、大気中でウェハー８４とダイシング用テープ８５とを貼り付けているため、両者の間に気泡が残留するという問題があった。また、ダイシング用テープ８５の伸びを利用して貼り付けているため、ダイシング用テープ８５を貼り付けた後に、伸びたテープ８５が元に戻ろうとする力が働き、ウェハー８４が薄いと、反りが発生し、ダイシング工程で適正な処理が行われないおそれがあり、半導体製造処理の歩留まりが低下するという問題があった。さらに、ウェハー８４にテープ８５を貼り付けるときに、テープ８５の伸びを利用しているために、伸びない性質のテープや樹脂等をウェハー８４に貼り付けることができず、使用することができるテープは伸縮性を有するものに限定されるという問題があった。

一方、図９に示した特許文献２に記載の技術では、第２の弁９９を真空ポンプ１０１側に切り換えて、本体９２側の部屋９３を真空状態にしているが、近年のウェハーの厚さは１００μｍ以下と薄いため、真空引きをしている間に、ウェハー９４が部屋９３内の隅に引き寄せられ、上蓋９６側のゴムシート１００を膨らませてエレクトロンテープ９５をウェハー９４に貼り付ける際に、エレクトロンテープ９５をウェハー９４全体に均一に貼り付けることができず、ウェハー９４とエレクトロンテープ９５との間に気泡が残留するという問題があった。また、ゴムシート１００を差圧で下方向に膨らませ、エレクトロンテープ９５の伸びを利用してウェハー９４に貼り付けているため、エレクトロンテープ９５を貼り付けた後に伸びたテープ９５が元に戻ろうとする力が働き、ウェハー９４が薄いと、反りが発生し、ダイシング工程で適正な処理がなされないおそれがあり、半導体を製造する際の歩留まりが低下するという問題があった。

そこで、本発明は、上記従来のテープ貼付装置等における問題点に鑑みてなされたものであって、ウェハーとダイシング用テープ等の間に空気を残留させることなく、薄いウェハー等であっても反りを発生させずにダイシング用テープ等を貼り付けることができ、半導体等の生産性を向上させることのできるテープ貼付装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、板状物にテープを貼り付けるためのテープ貼付装置であって、内部に気密空間を有する容器を備え、前記気密空間は、第１の気密空間と、該第１の気密空間の上方に位置する第２の気密空間と、該第２の気密空間の上方に位置する第３の気密空間とを備えるテープ貼付装置において、前記第１の気密空間と前記第２の気密空間とに仕切り、板状物を前記第２の気密空間側に載置する第１の弾性シートと、前記第２の気密空間と前記第３の気密空間とに仕切る第２の弾性シートと、前記第２の気密空間に取り付けられ、前記第１の弾性シートに載置された前記板状物から所定距離隔てるようにテープを支持するテープ支持部材と、前記第１乃至第３の気密空間をそれぞれ真空乃至大気圧に切り換える第１乃至第３の気圧切換手段とを備え、前記第１乃至第３の気圧切換手段によって、前記第１の気密空間、前記第２の気密空間、前記第３の気密空間をそれぞれ真空にした後、前記第１の気密空間、前記第２の気密空間、前記第３の気密空間相互に気圧差を与えることにより、前記第１の弾性シートと前記第２の弾性シートとを変形させ、前記板状物に前記テープを貼り付けることを特徴とする。

そして、本発明によれば、前記第１乃至第３の気圧切換手段によって、前記第１の気密空間、前記第２の気密空間、前記第３の気密空間をそれぞれ真空にした後、前記第１の弾性シートと前記第２の弾性シートとを変形させ、前記板状物に前記テープを貼り付けるため、板状物とテープとの間に空気が残留することがなく、薄い板状物であっても反りを発生させずにテープを貼り付けることができる。
上記テープ貼付装置において、前記第１乃至第３の気圧切換手段によって、前記第１の気密空間、前記第２の気密空間、前記第３の気密空間をそれぞれ真空にした後、前記第１の気密空間を大気圧に切り換え、前記第１の弾性シートを前記第２の気密空間側に変形させ、前記板状物に前記テープを当接させて貼り付け、前記第３の気密空間を大気圧に切り換え、前記第２の弾性シートを前記第２の気密空間側に変形させ、前記第２の弾性シートを前記テープに当接させることができる。

前記第１の弾性シートには、その中央部に前記板状物を位置決めするための位置決め部材を設けることができる。
また、前記容器は、外部から前記弾性シートに前記板状物を載置できるように、前記第２の気密空間を分離可能とすることができる。
ここで、前記第１の弾性シート及び前記第２の弾性シートの材料として、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム、ネオプレンゴムを用いることができる。

以上説明したように、本発明にかかるテープ貼付装置によれば、ウェハーとダイシング用テープ等の間に空気が残留することがなく、薄いウェハー等の板状物であっても反りを発生させずにダイシング用テープ等を貼り付けることができ、半導体等の生産性の向上を実現することが可能となる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明においては、本発明にかかるテープ貼付装置を半導体ウェハーの製造工程におけるウェハーへのダイシング用テープの貼り付けに適用した場合を例にとって説明する。

図１は、本発明にかかるテープ貼付装置を示し、この装置は、第１の気密空間１の大気圧及び真空圧を保持する第１の真空開口２と、第１の気密空間１を大気圧から真空圧及び真空圧から大気圧に切り換える第１の真空弁３と、ダイシング用テープ５をウェハー４の上方より圧貼するための第１のゴムシート６を備える上蓋７と、第２の気密空間８及び第３の気密空間９を大気圧及び真空圧に保持する第２の真空開口１０と、第２の気密空間８を大気圧から真空圧及び真空圧から大気圧に切り換える第２の真空弁１１と、第２の気密空間８及び第３の気密空間９を形成するリング１２と、第４の気密空間１３の大気圧及び真空圧を保持する第３の真空開口１４と、第４の気密空間１３を大気圧から真空圧及び真空圧から大気圧に切り換える第３の真空弁１５と、ダイシング用テープ５を貼り付けたダイシングフレーム１６を載置するフレーム台１７と、ウェハー４のずれを防止するウェハーガード１９に合わせてウェハー４を配置する第２のゴムシート１８を備える基台２０等で構成される。

次に、上記構成を有するテープ貼付装置を用いてウェハー４にダイシング用テープ５を貼り付ける方法について、図２乃至図６を参照しながら説明する。尚、図１乃至図６において、同一または対応する構成要素については、同一の符号を付す。

図２は、ウェハー４をウェハーガード１９内の第２のゴムシート１８の中央部に載置し、ダイシング用テープ５を貼り付けたダイシングフレーム１６をフレーム台１７に配置し、上蓋７を閉めることにより、第２の気密空間８及び第３の気密空間９を形成した状態を示す。第１の真空弁３、第２の真空弁１１及び第３の真空弁１５を大気側から真空側に切り換えることにより、第１の真空開口２から第１の気密空間１を真空圧に保持し、第２の真空開口１０から第２の気密空間８及び第３の気密空間９を真空圧に保持し、第３の真空開口１４から第４の気密空間１３を真空圧に保持する。図３に示すように、フレーム台１７に溝２１が形成されているため、第２の真空開口１０及び第２の気密空間８を経由して第３の気密空間９の真空圧を保持することができる。

次に、図４に示すように、第３の真空弁１５を真空側から大気側に切り換えることにより、第４の気密空間１３を真空圧から大気圧に移行させ、第４の気密空間１３と第３の気密空間９との間に差圧を発生させて第２のゴムシート１８を膨らまし、ウェハー４を上方に押し上げ、第２のゴムシート１８に設けたウェハーガード１９でウェハー４のずれを防止しながら、ウェハー４をダイシング用テープ５の中心部に貼り付ける。

次に、図５に示すように、第１の真空弁３を真空側から大気側に切り換えることにより、第１の気密空間１を真空圧から大気圧に移行させ、第１の気密空間１と第２の気密空間８との間に差圧を発生させて第１のゴムシート６を膨らまし、ダイシング用テープ５を貼り付けたウェハー４の上方から圧貼することにより、図６に示すように、ダイシング用テープ５とウェハー４との間に残留空気を入れずにダイシング用テープ５を貼り付けることができる。

以上説明したように、本発明にかかるテープ貼付装置によれば、ウェハー４をウェハーガード１９で固定し、真空引き中に装置内でのウェハー４のずれを防止し、第２のゴムシート１８を差圧により膨らまし、ウェハー４を上方に持ち上げ、高真空圧を保持したままダイシング用テープ５に貼り付け、第１のゴムシート６を差圧により膨らまし、ダイシング用テープ５を貼り付けたウェハー４を上方から圧貼することにより、ウェハー４の全体にわたって空気が残留しない均一な状態で貼り付けることができる。これによって、従来技術で発生していたウェハーとダイシング用テープの間の残留空気を取り除く作業工数を削減することができる。また、次工程のチップ分割において、ウェハーとダイシング用テープの間の残留空気が原因となるチップ割れや欠け等のトラブルを防ぐことができ、製品の歩留まりを向上させることができる。

これに加え、本発明では、ダイシング用テープ５の特徴である伸びを利用せずに、ウェハー４にダイシング用テープ５を貼り付けることが可能であるため、ダイシング用テープ５の張力を抑えて貼り付けることができ、フィルムテープや樹脂等の伸縮性のない素材で形成された粘着材を貼り付けることができる。

また、表面保護テープをウェハーに貼り付ける場合でも、ウェハーの表面の電極の凸凹面に残留空気のない均一な状態で貼り付けることができ、これによって、後工程の裏面研削工程を円滑に行うことができる。

本発明にかかるテープ貼付装置は、上述のような板状物としての半導体ウェハーへのダイシング用テープの貼付や表面保護テープの貼付に限らず、半導体ウェハー以外の基板にダイシング用テープ、フィルムテープや樹脂を貼り付ける際、光学用ウェハーや基板を鏡面加工するときに、セラミック板に固定するテープを貼り付ける際等にも利用することができる。

本発明にかかるテープ貼付装置の一実施の形態を示す断面図である。図１のテープ貼付装置を用いたテープ貼付方法を説明するための断面図である。図１のテープ貼付装置のフレーム台を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の一部断面図である。図１のテープ貼付装置を用いたテープ貼付方法を説明するための断面図である。図１のテープ貼付装置を用いたテープ貼付方法を説明するための断面図である。本発明にかかるテープ貼付装置を用いてウェハーにダイシング用テープを貼り付けた状態を示す断面図である。従来のテープ貼付方法の一例を示す概略図である。従来のテープ貼付装置の一例を示す断面図である。従来のテープ貼付装置の他の例を示す断面図である。

符号の説明

１第１の気密空間
２第１の真空開口
３第１の真空弁
４ウェハー
５ダイシング用テープ
６第１のゴムシート
７上蓋
８第２の気密空間
９第３の気密空間
１０第２の真空開口
１１第２の真空弁
１２リング
１３第４の気密空間
１４第３の真空開口
１５第３の真空弁
１６ダイシングフレーム
１７フレーム台
１８第２のゴムシート
１９ウェハーガード
２０基台
２１溝
２２凸凹の電極部分

Claims

内部に気密空間を有する容器を備え、
前記気密空間は、第１の気密空間と、該第１の気密空間の上方に位置する第２の気密空間と、該第２の気密空間の上方に位置する第３の気密空間とを備えるテープ貼付装置において、
前記第１の気密空間と前記第２の気密空間とに仕切り、板状物を前記第２の気密空間側に載置する第１の弾性シートと、
前記第２の気密空間と前記第３の気密空間とに仕切る第２の弾性シートと、
前記第２の気密空間に取り付けられ、前記第１の弾性シートに載置された前記板状物から所定距離隔てるようにテープを支持するテープ支持部材と、
前記第１乃至第３の気密空間をそれぞれ真空乃至大気圧に切り換える第１乃至第３の気圧切換手段とを備え、
前記第１乃至第３の気圧切換手段によって、前記第１の気密空間、前記第２の気密空間、前記第３の気密空間をそれぞれ真空にした後、前記第１の気密空間、前記第２の気密空間、前記第３の気密空間相互に気圧差を与えることにより、前記第１の弾性シートと前記第２の弾性シートとを変形させ、前記板状物に前記テープを貼り付けることを特徴とするテープ貼付装置。
前記第１乃至第３の気圧切換手段によって、前記第１の気密空間、前記第２の気密空間、前記第３の気密空間をそれぞれ真空にした後、前記第１の気密空間を大気圧に切り換え、前記第１の弾性シートを前記第２の気密空間側に変形させ、前記板状物に前記テープを当接させて貼り付け、前記第３の気密空間を大気圧に切り換え、前記第２の弾性シートを前記第２の気密空間側に変形させ、前記第２の弾性シートを前記テープに当接させることを特徴とする請求項１記載のテープ貼付装置。
前記第１の弾性シートには、その中央部に前記板状物を位置決めするための位置決め部材が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のテープ貼付装置。
前記容器は、外部から前記弾性シートに前記板状物を載置できるように、前記第２の気密空間を分離可能とすることを特徴とする請求項１、２または３記載のテープ貼付装置。
前記第１の弾性シート及び前記第２の弾性シートは、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム、ネオプレンゴムから選択される材料からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のテープ貼付装置。