JP4163983B2 - 保護テープ貼付方法と貼付装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、表面に所定の回路パターン等の形成処理がなされた半導体ウエハの表面に保護テープを貼付けて、半導体ウエハ外周形状に沿って切り抜く保護テープ貼付方法と貼付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００２−５７２０８号公報
【特許文献２】
特開２００１−１４８４１２号公報
従来、所定の回路や素子のパターン形成処理が施された半導体ウエハ（以下単にウエハと略称する）の裏面を、研磨（バックグラインド）やエッチングする際には、ウエハ表面保護のため、そのウエハ表面に粘着性のある保護テープを貼付けている。この保護テープで保護されたウエハは、表面側が吸盤で吸着保持され、裏面に研磨等の処理が施される。この保護テープをウエハの表面に貼付ける方法は、ウエハ外形より幅広の保護テープを表面全体に貼付けた後、周囲に保護テープのはみ出しが無いように保護テープをウエハ外周縁に沿って切り抜いている。この切り抜きは、図９に示すように、ウエハ２の表面２ａに貼付けられた保護テープ４を、ウエハ表面２ａに対して直角よりも僅かにウエハ２側に傾斜したカッタ６で、ウエハ２の外周縁に沿ってウエハ外形と等しい形状になるように、ウエハ端面２ｂにカッタ６を軽く当てて倣い切りしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ウエハ２の表面側外周縁の角は丸みを帯びたＲ形状であり、図９に示すように、ウエハ表面２ａに貼り付けられた保護テープ４の切断縁は、ウエハ２の外周縁部の角のＲに沿って僅かに湾曲した状態となる。一方、近年、半導体素子の薄型化等のために、ウエハ厚は従来の１００〜１５０μｍから５０μｍ程度へと薄型化しており、ウエハ裏面の研磨代ｔが多くなってきている。このような場合、裏面側の研磨により表面２ａ側の角のＲ部分にまで裏面側からの研磨が及ぶ恐れがあり、バックグラインド用の砥石が保護テープ４に接触して保護テープ４を巻き込み、研磨不良等を招くものであった。さらに、保護テープ４の外周端部がウエハ２の外周端縁よりはみ出ていることで、研磨時に発生した研磨クズが、はみ出た保護テープ４の縁部と角のＲとの間の間隙に溜まり、これらの研磨クズが後工程において悪影響を及ぼすおそれがあった。また、ウエハ表面２ａに貼り付けられた保護テープ４の切断縁が、ウエハ２の外周縁と同一またはわずかでもはみ出していると、保護テープ４の切断縁はウエハ表面２ａ側の角のＲ部分で密着していない部分が存在することとなり、その部分から保護テープ４が剥がれ易い状態となり、ウエハ２の周縁部と保護テープ４との界面から研磨液やエッチング液が保護テープ４の内側に浸入する恐れもあり、そのため、ウエハ２内の回路素子やその形成領域の一部が汚染されたり損傷したりするという問題があった。
【０００４】
この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑みて成されたもので、半導体ウエハの外周縁よりわずかに内側の表面に保護テープをきれいに貼り付けることができ、ウエハ表面を確実に保護することができる保護テープ貼付方法と貼付装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、半導体ウエハ表面の外周縁の外側に位置し、ほぼその外周縁に沿って外周縁よりもわずかにウエハ表面上方に位置する段部を有した治具を設け、上記ウエハ表面を覆う保護テープが上記治具の段部にかかるように上記保護テープを上記治具に貼り付け、上記ウエハ表面全面を上記保護テープで覆い、上記ウエハ表面の外周縁部を除いて上記ウエハ表面に上記保護テープを貼り付けて、上記ウエハ表面の外周縁部に、上記治具の段部と上記保護テープと上記ウエハにより囲まれた空間を形成し、上記保護テープを切り取るカッタを設けて、上記カッタの刃先を上記空間内で上記ウエハ表面に接触しない位置であって上記ウエハ表面の内側上方に配置し、上記ウエハ表面及び上記治具の段部に貼り付けられた上記保護テープを、上記段部に沿って上記ウエハの外周縁のわずかに内側の位置で、上記カッタにより切り取る保護テープ貼付方法である。さらに、上記ウエハ表面に貼り付けられ、上記ウエハの外周縁の内側で切り取られた上記保護テープを、柔らかい押圧ローラにより上記ウエハ表面に押しつけて密着させるものである。また、上記保護テープを上記治具に貼付後、上記ウエハのオリフラ部に沿った位置で切り目を入れ、次に上記ウエハの外周縁部のわずかに内側の位置で刃が回動するカッタにより、上記保護テープを切り取るものである。
【０００６】
またこの発明は、半導体ウエハ表面の外周縁の外側に位置し、ほぼその外周縁に沿って外周縁よりもわずかに上記ウエハ表面上方に位置する段部を有した治具と、上記ウエハ表面全面を覆う保護テープを上記治具の段部及び上記ウエハ表面にかかるように位置決めする保護テープ位置決め手段と、上記ウエハ表面の外周縁部を除いて上記ウエハ表面に上記 保護テープが貼り付けられた状態で、上記治具の段部と上記保護テープと上記ウエハにより囲まれた空間に刃先が位置するとともに、上記ウエハ表面に接触しない位置であって上記ウエハ表面の内側上方に上記刃先が位置したカッタと、上記カッタを上記ウエハ表面の外周縁部のわずかに内側で上記外周縁部に沿って回動させる駆動装置とを設けた保護テープ貼付装置である。さらに、上記ウエハ表面に貼り付けられた上記保護テープを、上記ウエハ表面に押しつけて密着させる柔らかい押圧ローラを設けたものである。
【０００７】
上記治具は、上記ウエハの外周縁部を囲む開口を有したマスク部材である。または、上記治具は、上記ウエハが位置決めされる凹部が形成された基台であっても良く、上記ウエハが位置決めされる開口部が形成された基台でも良い。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１〜図５は、この発明に係る保護テープ貼付装置の第一実施形態を示すもので、この保護テープ貼付装置１０は、所定の回路や素子のパターン形成処理が施されたウエハ１２に対して、バックグラインディング処理前のウエハ表面１２ａに、ポリオレフィン等の樹脂フィルムからなる保護テープ１４を貼り付けるものである。保護テープ１４は裏面にアクリル系等の粘着剤が設けられ、ウエハ１２の表面１２ａに粘着可能に設けられている。保護テープ１４は、ロール状に巻き取られて図示しない繰り出し装置に取り付けられ、引き出し可能に取り付けられ、所定の位置で図示しない保護テープ位置決め手段により引き出されて位置決めされ、ウエハ１２の表面１２ａ及びマスク部材２２に貼り付け可能とされる。
【０００９】
保護テープ貼付装置１０は、図１に示すように、ウエハ１２を位置決めして載置する凹部１６が形成された基台１８を有している。基台１８の凹部１６は、ウエハ１２の厚さとほぼ等しく、凹部１６の外周部には、基台１８上に載置され凹部１６と同心状に位置し、凹部１６よりもわずかに小さい開口部２０を備えたマスク部材２２が着脱自在に設けられている。マスク部材２２は例えば１ｍｍ以下の極薄い金属板からなる。基台１８は、保護テープ貼付装置１０の基盤２５上に固定されている。
【００１０】
さらに、保護テープ貼付装置１０には、シリコンゴム等で形成された柔軟な押圧ローラ２４が設けられている。押圧ローラ２４は、図２、図３に示すように、回転軸２６がコ字状の枠部材２８に軸支され、枠部材２８はその中央部が付勢装置３０に取り付けられている。付勢装置３０は、枠部材２８を保持するとともに、コイルバネ３２等により枠部材２８を基台１８側に押し付けている。付勢装置３０は、枠部材２８を覆うように設けられたコ字状の保持枠３１を備え、保持枠３１の両端部にはスライダ３４が設けられ、保護テープ貼付装置１０の基盤２５に設けられた一対のレール３６上を摺動する。レール３６は、基盤２５上の両側部に互いに平行に固定されている。枠部材２８の両端部にはガイド軸３８が上方に向けて突設され、付勢装置３０の保持枠３１に設けられたガイド部材４０に嵌合し、ウエハ１２が載置された基台１８に対して、枠部材２８が水平状態を保って上下動するようにしている。なお、付勢装置３０の付勢手段はコイルバネ３２以外にエアシリンダによるものでも良く、適宜の圧力を付与できるものであれば良い。
【００１１】
付勢装置３０には、基台１８の上方に位置し保護テープ１４の裏側に当接するテンションローラ４２が設けられている。テンションローラ４２は、保護テープ１４の裏面の粘着剤が付着しにくいように、表面にコーティング処理が施され、または非粘着性のローラを用いている。
【００１２】
さらに、保護テープ貼付装置１０には、図示しない移動装置により、基台１８上で退避位置と作動位置とで移動可能にカッタ装置５０が設けられている。カッタ装置５０は、凹部１６と同心的に回動する回転アーム５２を備え、回転アーム５２の基端部が回転軸５４に軸支されている。回転アーム５２の他端部にはカッタ保持部５６が固定され、カッタ保持部５６にカッタ５８が取り付けられている。カッタ５８は、図１に示すように、凹部１６のわずかに内側に刃先が位置し、マスク部材２２の開口部２０の内側を同心的に回動する。カッタ５８の刃先の位置は、凹部１６にウエハ１２を載置した状態でウエハ１２の表面１２よりもわずかに上方であって、マスク部材２２の開口部２０の上面よりもウエハ表面１２ａ寄りである。また、カッタ５８は、刃先がウエハ１２に対して直角でも良いが、図示するように、刃先側がわずかにウエハ１２の外周縁側を向いて傾斜していても良い。回転アーム５２は、カッタ装置５０の図示しない駆動機構により回転軸５４を中心に回動する。このカッタ５８の角度及び位置は、図示しない調整部により微調整可能である。
【００１３】
この実施形態の保護テープ貼付装置１０の動作は、保護テープ１４を図示しないロールから引き出して押圧ローラ２４の下方に挿通し、テンションローラ４２の上方に掛けて基台１８の上方に引き出す。そして、ウエハ１２を基台１８の凹部１６に載置し、さらにマスク部材２２をウエハ１２と同心に位置させ固定する。そして、保護テープ１４を引き出して、ウエハ１２表面１２ａ上に位置させ、ウエハ１２のオリフラ１２ｂに沿って僅かに内側の位置で、保護テープ１４に直線的に切り目を入れる。そしてこの前または後に、押圧ローラ２４でウエハ１２の表面１２ａに帯状の保護テープ１４を貼り付ける。押圧ローラ２４は付勢装置３０により適度な圧力でウエハ表面１２ａを押圧し、柔軟な材質であるため、マスク部材２２の上面及びウエハ１２の表面１２ａの両方に当接して、保護テープ１４を貼り付ける。そして、保護テープ１４は、図１に示すように、マスク部材２２の表面にも貼り付けられ、マスク部材２２の開口部２０のウエハ１２との段部には、ウエハ１２の表面１２ａとの間に空間１４ａが形成される。
【００１４】
この後、押圧ローラ２２が退避し、カッタ装置５０が移動し位置決めされ、ウエハ１２と同心的に位置する。そして回転アーム５２を回動して、カッタ５８により保護テープ１４を、ウエハ１２の外周縁部よりもわずかに内側で切り取る。このとき、カッタ５８の刃先は、空間１４ａ内に位置する。
【００１５】
この後、保護テープ１４の切り取った外側部分をマスク部材２２とともに除去し、押圧ローラ２４または別の柔軟な押圧ローラにより、切り取った保護テープ１４をウエハ表面１２ａに密着させるように押圧する。これにより、空間１４ａの部分の保護テープ１４も確実にウエハ表面１２ａに密着し、ウエハ１２と保護テープ１４間に気泡が留まることもない。この状態で、図４、図５に示すように、ウエハ１２の表面１２ａのわずかに内側の、Ｒ状の角部の表面１２ａ側の端までの範囲に保護テープ１４が密着され、確実に表面１２ａが保護される。
【００１６】
この後、保護テープ１４が表面に貼り付けられたウエハ１２に、バックグラインディング処理を施し、さらにエッチング等を行って必要な厚さに処理する。
【００１７】
この実施形態によれば、保護テープ１４はウエハ１２の外周縁部よもわずかに内側に貼り付けられているので、バックグラインディング処理によりウエハ１２を薄くしても、保護テープ１４の周縁部が砥石に当たることがなく、保護テープ１４の巻き込みがない。またウエハ１２の外周縁部からはみ出たり剥離して延出した保護テープ１４部分がないので、研磨屑が保護テープ１４の裏面側に溜まったり、不用意に剥離したりすることがない。
【００１８】
次にこの発明の保護テープ貼付装置の第二実施形態について、図６を基にして説明する。ここで、上記実施形態と同様の部材は同一符号を付して説明を省略する。この実施形態では、基台１８の凹部１６がウエハ１２の厚さよりも深く形成されたもので、保護テープ１４はウエハ１２の外周縁部で、治具である基台１８の凹部１６による段部で空間１４ａが形成される。この空間１４ａにカッタ５８の刃先が位置するように調整して、カッタ５８を回動させ、上記実施形態と同様の効果を得ることが出来る。この場合、基台１８の凹部１６を利用して空間１４ａを形成しているので、部品数が少なく、マスク部材２２の位置決めをしなくてもよく、動作も迅速なものとなる。
【００１９】
次にこの発明の保護テープ貼付装置の第三実施形態について、図７を基にして説明する。ここで、上記実施形態と同様の部材は同一符号を付して説明を省略する。この実施形態では、ウエハ１２が嵌合する開口部６１にウエハ１２よりも僅かに小さい開口部６２を同心的に備えた治具としての基台１８を有し、この基台１８の開口部６１，６２の下方からウエハ１２の裏面を吸着保持したウエハ搬送部材６４が上昇し、ウエハ１２が基台１８に位置決めされる。このときのウエハ１２の表面１２ａの位置は、基台１８の開口部６１内で開口部６２の直下に位置し、開口部６２は、ウエハ１２の外周縁の僅かに内側に位置する。そして、上記実施形態と同様に、カッタ５８により保護テープ１４がウエハ１２の外周縁の僅かに内側で切り取られる。
【００２０】
この実施形態によれば、ウエハ１２を基台１８の下方から搬入することができ、ウエハ１２を順次搬送して一連の工程により、保護テープ張り作業を進めることができる。
【００２１】
次にこの発明の保護テープ貼付装置の第四実施形態について、図８を基にして説明する。ここで、上記実施形態と同様の部材は同一符号を付して説明を省略する。この実施形態では、ウエハ１２とほぼ等しい開口部６６を備えた治具である基台１８を有し、この基台１８の開口部６６の下方からウエハ１２の裏面を吸着保持したウエハ搬送部材６４が上昇し、ウエハ表面１２ａが基台１８の表面より僅かに下方に位置決めされる。この後、上記実施形態と同様に、カッタ５８により保護テープ１４がウエハ１２の外周縁の僅かに内側で切り取られる。
【００２２】
この実施形態も、ウエハ１２を基台１８の下方から搬入することができ、ウエハ１２を順次搬送して一連の工程により、保護テープ張り作業を進めることができ、基台１８の構成もシンプルなものとすることができる。
【００２３】
なお、この発明の保護テープ位置決め手段や押圧ローラ、カッタの移動装置、カッタ刃やその駆動装置等は、適宜選択可能なものであり、ウエハ表面との間に段差を形成する治具の構造も適宜選択可能なものである。
【００２４】
【発明の効果】
この発明の保護テープ貼付方法と貼付装置は、簡単な構造でウエハ表面の内側の範囲で保護テープを確実に貼り付けることができ、後のバックグラインディング工程やエッチング工程で、保護テープが邪魔になることがなく、ウエハの薄型化に大きく寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第一実施形態の保護テープ貼付装置の概略を示す縦断面図である。
【図２】 この実施形態の保護テープ貼付装置のカッタ装置の概略を示す縦断面図である。
【図３】 この実施形態の保護テープ貼付装置の付勢装置の概略を示す正面図である。
【図４】 この実施形態の保護テープ貼付装置により保護テープが貼り付けられたウエハの平面図である。
【図５】 この実施形態の保護テープ貼付装置により保護テープが貼り付けられたウエハの縦断面図である。
【図６】 この発明の第二実施形態の保護テープ貼付装置の概略を示す縦断面図である。
【図７】 この発明の第三実施形態の保護テープ貼付装置の概略を示す縦断面図である。
【図８】 この発明の第四実施形態の保護テープ貼付装置の概略を示す縦断面図である。
【図９】 従来の保護テープ貼付装置により保護テープが貼り付けられたウエハの縦断面図である。
【符号の説明】
１０ 保護テープ貼付装置
１２ ウエハ
１４ 保護テープ
１６ 凹部
１８ 基台
２０ 開口部
２２ マスク部材
２４ 押圧ローラ
３０ 付勢装置
５０ カッタ装置
５８ カッタ

Claims (8)

1. 半導体ウエハ表面の外周縁の外側に位置し、その外周縁に沿って外周縁よりも上記ウエハ表面上方に位置する段部を有した治具を設け、上記ウエハ表面を覆う保護テープを上記治具の段部にかかるように上記治具に貼り付け、上記ウエハ表面全面を上記保護テープで覆い、上記ウエハ表面の外周縁部を除いて上記ウエハ表面に上記保護テープを貼り付けて、上記ウエハ表面の外周縁部に、上記治具の段部と上記保護テープと上記ウエハにより囲まれた空間を形成し、上記保護テープを切り取るカッタを設けて、上記カッタの刃先を上記空間内で上記ウエハ表面に接触しない位置であって上記ウエハ表面の内側上方に配置し、上記ウエハ表面及び上記治具の段部に貼り付けられた上記保護テープを、上記段部に沿って上記ウエハの外周縁の内側の位置で、上記カッタにより切り取ることを特徴とする保護テープ貼付方法。
2. 上記ウエハ表面に貼り付けられ、上記ウエハの外周縁の内側で切り取られた上記保護テープを、押圧ローラにより上記ウエハ表面に押しつけて密着させることを特徴とする請求項１記載の保護テープ貼付方法。
3. 上記保護テープを上記治具に貼付後、上記ウエハのオリフラ部に沿った位置で切り目を入れ、次に上記ウエハの外周縁の内側の位置で刃が回動するカッタにより、上記保護テープを切り取ることを特徴とする請求項１記載の保護テープ貼付方法。
4. 半導体ウエハ表面の外周縁の外側に位置し、その外周縁に沿って外周縁よりも上記ウエハ表面上方に位置する段部を有した治具と、上記ウエハ表面全面を覆う保護テープを上記治具の段部及び上記ウエハ表面にかかるように位置決めする保護テープ位置決め手段と、上記ウエハ表面の外周縁部を除いて上記ウエハ表面に上記保護テープが貼り付けられた状態で、上記治具の段部と上記保護テープと上記ウエハにより囲まれた空間に刃先が位置するとともに、上記ウエハ表面に接触しない位置であって上記ウエハ表面の内側上方に上記刃先が位置したカッタと、上記カッタを上記ウエハ表面の外周縁の内側で回動させる駆動装置とを設けたことを特徴とする保護テープ貼付装置。
5. 上記ウエハ表面に貼り付けられた上記保護テープを、上記ウエハ表面に押しつけて密着させる押圧ローラを設けたことを特徴とする請求項４記載の保護テープ貼付装置。
6. 上記治具は、上記ウエハの外周縁を囲む開口を有したマスク部材であることを特徴とする請求項４記載の保護テープ貼付装置。
7. 上記治具は、上記ウエハが位置決めされる凹部が形成された基台であることを特徴とする請求項４記載の保護テープ貼付装置。
8. 上記治具は、上記ウエハが位置決めされる開口部が形成された基台であることを特徴とする請求項４記載の保護テープ貼付装置。

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