JP4640766B2 - 粘着テープの貼付方法及び貼付装置 - Google Patents

Description

本発明は、粘着テープの貼付方法及び貼付装置に関し、特に、パターンが形成された半導体ウエハ表面を保護する粘着テープの貼付方法及び貼付装置に関する。

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、その表面を保護するための粘着テープが貼り付けられている。

つまり、バックグラインド工程に移載されたウエハは、その表面（パターン面）をチャックテーブルで吸着保持され、裏面を砥石で研削される。このとき、ウエハの表面には研削によるストレスが加わりパターンが破損したり、汚れたりするおそれがあるので、その表面に保護用の粘着テープを貼り付けている。

ウエハの表面への粘着テープの貼付においては、粘着テープをウエハ端部よりローラを転動させて貼付を行い、その後にウエハの外周縁部をウエハに沿って、刃物でカットするのが一般的に行われている。

そして、近年、ウエハの薄型加工が進むに従い、ウエハの強度と剛性力が低下してしまい、ウエハは加工時や搬送時に破損しやすく、またウエハの撓みや反りのために取り扱いが不便であるので、ウエハの強度付加や反り抑制を目的として厚くて硬い、剛性を持った粘着テープが使われつつある（例えば、特許文献１参照。）
特開２００３−２０９０８４号公報

しかしながら、特許文献１等に記載されているような、近年使用され始めた厚くて、剛性の高い粘着テープは、ウエハを補強する点で有益ではあるが、ウエハ表面に貼り付けられ、その外周縁に沿って切断した後の不要な粘着テープを巻き取る場合、その巻き取り力によって不要な粘着テープの切断された部分が中央側に寄り、幅方向で縮む現象が発生する。このため、巻き取られた粘着テープは、巻き取りローラ上で、その中央部分が重なり合って、粘着テープの幅が異なる部分が生じたり、皺となったりする。そして、このような状態で、ウエハへの粘着テープの貼り付けを行うと、ウエハへの気泡混入や、粘着テープの蛇行による連続処理の継続ができないといった問題が生じていた。

本発明は、このような事情に着目してなされたものであって、半導体ウエハの表面へ粘着テープを貼り付けて、不要部分を切断した後に、不要な粘着テープが幅方向に縮まないように巻き取り回収する粘着テープの貼付方法および貼付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の貼付方法は、半導体ウエハの表面に粘着テープを貼り付けて、前記粘着テープを前記半導体ウエハの外周縁に沿って切断した後、不要な粘着テープを回収する粘着テープの貼付方法であって、前記半導体ウエハの外周に沿って切り抜かれた部分に回転軸の両端から中央に向かって膨出した形状の巻き取りローラの中太円筒状の太軸部分を入れ込みながら当該切断されていない粘着テープ部分が幅方向に縮まないように当該巻き取りローラの両端側によって引っ張られるようにして巻き取り回収することを特徴とする。

本不要な粘着テープが切断された部分で幅方向に縮まないように巻き取り回収するため、不要な粘着テープの幅が一定となり、粘着テープの蛇行や巻き取りローラに巻き取られた際に皺等の発生もなく巻き取られ、粘着テープの半導体ウエハのへの貼付を連続的に処理することが可能となる。

また、本発明に係る粘着テープの貼付方法は、前記不要な粘着テープを少なくとも１本以上の中太円筒状の巻き取りローラによって巻き取り、前記切断された部分で幅方向に縮まないように巻き取り回収するものであることが好ましい。

中太円筒状の巻き取りローラを使用して切断した不要な粘着テープを巻き取るため、一連の工程によって不要な粘着テープを幅方向に縮まないように巻き取ることができる。

また、本発明に係る粘着テープの貼付装置は、半導体ウエハを収納する収納部と、前記収納部から半導体ウエハを搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される半導体ウエハを載置し、位置決めする位置決め手段と、位置決めされた前記半導体ウエハを保持する半導体ウエハ保持部と、前記半導体ウエハ保持部上に載置された前記半導体ウエハに粘着テープを供給するテープ供給部と、前記粘着テープから離型ライナーを離型する離型機構部と、前記離型機構部で離型された前記離型ライナーを巻き取るライナー巻き取り部と、前記テープ供給部から供給される粘着テープを前記半導体ウエハ表面に貼り付ける貼付機構部と、前記半導体ウエハに貼り付けられた粘着テープを半導体ウエハの外周に沿って切り抜く粘着テープ切抜き手段と、不要となった粘着テープを巻き取る不要テープ巻き取り部と、を備えてなり、前記不要テープ巻き取り部に、回転軸の両端から中央に向かって膨出した形状の巻き取りローラが少なくとも１本以上設けられ、前記巻き取りローラの中太円筒状の太軸部分を前記半導体ウエハの外周に沿って切り抜かれた不要な粘着テープの部分に入れ込みながら当該不要な粘着テープの切断されていない部分の粘着テープを幅方向に縮まないように当該巻き取りローラの両端側によって引っ張られるようにして巻き取ることを特徴とするものである。

このような構成によると、不要な粘着テープが切断された部分で幅方向に縮まないように巻き取り回収するため、不要な粘着テープの幅が一定となり、粘着テープの蛇行や巻き取りローラに巻き取られた際に皺等の発生もなく巻き取られ、粘着テープの半導体ウエハへの貼付を連続的に処理することが可能となる。また、巻き取りローラを中太円筒状に変更することによって、幅方向に縮まないように巻き取ることが可能であるため、従来の粘着テープの貼付装置を大きく変更することなく使用することができる。

また、本発明に係る粘着テープの貼付装置は、前記中太円筒状の巻き取りローラは、その回転軸の両端から回転軸中央に向かって膨出し、その周側面の曲率半径がＲ１０００００ｍｍ〜Ｒ１０００ｍｍであるものが好ましい。

中太円筒状の巻き取りローラの外形が、周側面が回転軸の両端から回転軸中央に向かって膨出し、その曲率半径がＲ１０００００ｍｍ〜Ｒ１０００ｍｍ、好ましくはＲ８００００ｍｍ〜Ｒ１０００ｍｍ、より好ましくはＲ１５００ｍｍ程度とすることによって、半導体ウエハの外周に沿って切り抜かれた不要な粘着テープを巻き取る際に、外形の太部が、粘着テープの切り抜かれた部分に入り込み、粘着テープを幅方向に縮まないようにして、巻き取ることができる。

本発明は、粘着テープの不要な部分を切断された部分で幅方向に縮まらないように巻き取り回収することが可能となるため、粘着テープの貼付を安定して行うことが可能になるとともに、従来の貼付装置の大幅な設計変更を行うことなく使用が可能となる効果を奏する。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る粘着テープ貼付装置の実施形態の一例について説明する。

図１に示すように、本実施形態例に係る粘着テープ貼付装置１は、粘着テープが貼り付けられる物品であるウエハ２を収納するウエハ収納部１１ａ、１１ｂと、ウエハ収納部１１ａ、１１ｂからウエハ２を搬送する搬送手段となるロボットアーム１２と、ロボットアーム１２により搬送されるウエハ２を載置し、位置決めするアライメントステージ１４と、位置決めされたウエハ２を保持する物品保持部となるチャックテーブル３と、チャックテーブル３上に載置されたウエハ２に粘着テープ４を供給するテープ供給部５と、粘着テープ４を離型ライナー６から離型する離型機構部７と、離型機構部７で離型された離型ライナー６を巻き取るライナー巻き取り部８と、テープ供給部５から供給される粘着テープ４をウエハ２上に貼り付ける貼付機構部９と、ウエハ２に貼り付けられた粘着シート４をウエハ２の外周に沿って切り抜く粘着テープ切抜き手段１０と、不要となった粘着テープ４を巻き取る不要テープ巻き取り部１５を主要部として構成されている。そして、不要テープ巻き取り部１５には、中太円筒状の巻き取りローラ１６が１本搭載されている。

ウエハ収納部１１ａ，１１ｂは、ウエハ２を多段に収納、載置できるようになっている。このとき、ウエハ２はパターン面を上向きにした水平姿勢を保っている。

ロボットアーム１２は、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。そして、その先端に馬蹄形をしたウエハ保持部１７を備えている。このウエハ保持部１７には図示しない吸着孔が設けられており、ウエハ２を裏面から真空吸着するようになっている。

つまり、ロボットアーム１２は、ウエハカセット１１ａ，１１ｂに多段に収納されたウエハ２同士の間隙をウエハ保持部１７が進退してウエハ２を裏面から吸着保持するとともに、吸着保持したウエハ２を後述する位置決め手段であるアライメントステージ１４、チャックテーブル３、およびウエハカセット１１ａ，１１ｂの順に搬送するようになっている。

アライメントステージ１４は、載置されたウエハ２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うようになっている。

チャックテーブル３は、移載されたウエハ２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うとともに、ウエハ２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３は、その外周領域および中央に吸着孔が設けられている。

また、チャックテーブル３には、後述する粘着テープ切抜き手段１０の刃先２０が挿入され、ウエハ２の外周縁に沿って粘着テープ４を切断するための溝が設けられている。溝は、サイズの異なったウエハ２の外形に応じたものが複数本設けられている。また、溝の粘着テープ切抜き手段１０の刃先２０が挿入される初期位置は、チャックテーブル３の径方向に設けられた幅広の溝となっており、複数本の溝の全てとつながっている。

テープ供給部５は、図３に示すように、テープボビン２１から繰り出された離型ライナー６つきの粘着テープ４をガイドローラ群で構成される離型機構部７に巻回案内する。なお、テープ供給部５は図示しない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。

離型ライナー巻き取り部８は、モータなどの駆動機構に連動連結された回収ボビン２２と、図示しない装置本体の縦壁に軸支されたガイドローラ群で構成されている。

テープ貼付機構部９は、図４に示すように、そのフレーム２３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２４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２３には貼付ローラ２５が回転可能に軸支されているとともに、この貼付ローラ２５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２５が粘着テープ４の表面を押圧して転動しながらウエハ２の表面に粘着テープ４を貼り付けてゆくようになっている。

粘着テープ切抜き手段１０は、図２に示すように、ボール軸３５に昇降可能に取り付けられたカッターユニット２６と、カッターユニット２６を昇降移動させる昇降駆動部２７と、この昇降駆動部２７を制御する図示しない制御部と、で構成されている。

カッターユニット２６は、昇降駆動部２７に片持ち支持されたアーム２８と、アーム２８の先端上部に取り付けられたモータ２９と、下方に向かってアーム２８を貫通するモータ２９の回転軸に一端が連結されて旋回可能となる下向きに取り付けられたカッターの刃先２０とから構成されている。

昇降駆動部２７は、ボール軸３５に沿って昇降移動するようになっている。なお、ボール軸３５の底部には、図示しないが昇降駆動部２７の最下方の位置（高さ）を規制するためのストッパーが設けられている。

モータ２９は、回転軸を介して回転力を刃先２０に伝達し、この刃先２０を旋回させるようになっている。

不要テープ剥離機構部３０は、図４に示すように、そのフレーム３１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２４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３１には剥離ローラ３２が回転可能に軸支されているとともに、この剥離ローラ３２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３２はウエハ２の外周縁に沿って切断された後の不要な粘着テープ４をウエハ２から剥離するためのものである。

不要テープ巻き取り部１５は、装置１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５から所定量の粘着テープ４が繰り出されてウエハ２上に供給されるとともに、駆動部が作動することにより切断後の不要な粘着テープ４が回収ボビン３３に巻き取られるようになっている。

そして、この回収ボビン３３と不要テープ剥離機構部３０との間に、中太円筒状の巻き取りローラ１６が１本搭載されている。これによって、ウエハ２の形状に沿って切断された不要な粘着テープ４の切断された部分が、中太円筒状の太軸部分に入り、切断されていない部分が幅方向に縮まないように幅方向に引っ張られるようにして回収ボビン３３に巻き取られる。このため、回収ボビン３３に巻き取られる不要テープは、蛇行することもなく、また、中央部分に集まって巻き取られることもなく、粘着テープ４のテープ供給部５から供給される粘着テープ４を全て巻き取り回収することが可能となる。このため、ウエハ２表面への粘着テープ４の貼付処理を連続して行うことができる。

この中太円筒状の巻き取りローラ１６は、その回転軸の両端から回転軸中央に向かって膨出した形状をしており、その、軸部の太軸部分の周側面の曲率半径は、粘着テープ４の剛性や厚み等によって、適宜変更することが可能である。そして、その曲率半径はＲ１０００００ｍｍ〜Ｒ１０００ｍｍとなるような形状が好ましく、より好ましくはＲ１５００ｍｍ程度であることが好ましい。また、この中太円筒状の巻き取りローラ１６は、ステンレスなどの金属や樹脂等の各種材料によって形成することが可能である。なお、本実施形態例においては、１本の巻き取りローラ１６を搭載した例について示しているが、この中太円筒状の巻き取りローラは、複数本搭載しても良く、粘着テープの剛性、厚さに合わせて本数を適宜選定することが可能である。

次に、硬くて厚い粘着テープ４をウエハ２の表面に貼り付ける一巡の動作について図を参照しながら説明する。ウエハ２を多段に収納したウエハ収納部１１ａ，１１ｂの取り出し対象のウエハ２をロボットアーム１２によって取り出す。このとき、ロボットアーム１２のウエハ保持部１７がウエハ収納部１１ａ，１１ｂ内のウエハ２同士の隙間に挿入される。ロボットアーム１２は、そのウエハ保持部１７でウエハ２を裏面から吸着保持して取り出し、ウエハ２をアライメントステージ１４に移載する。

アライメントステージ１４に載置されたウエハ２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２の位置合わせが行なわれる。位置合わせ後、ウエハ２はロボットアーム１２によって裏面を吸着保持されてチャックテーブル３に移載される。

チャックテーブル３に載置されたウエハ２は、位置合わせが行なわれ、吸着保持される。このとき、粘着テープ４の貼付機構部９とテープ剥離機構部３０とは初期位置に、およびカッターユニット２６は上方の待機位置にそれぞれ位置する。

ウエハ２の位置合わせが済むと、粘着テープ４の貼付機構部９の貼付ローラ２５が揺動降下し、この貼付ローラ２５が粘着テープ４を押圧しながらウエハ２上をテープ走行方向とは逆方向に転動し、粘着テープ４をウエハ２の表面全体に均一に貼り付ける。粘着テープ４の貼付機構部９が終了位置に達すると貼付ローラ２５が上昇する。

次に、カッターユニット２６が粘着テープ切断位置に降下し、刃先２０が粘着テープ４に突き刺さり貫通する。このとき、粘着テープ４を貫通した刃先２０は、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２０は、チャックテーブル３に設けられた溝に沿って移動する。つまり、ウエハ２の外周縁に沿って粘着テープ４を切断してゆく。このとき、貼付機構部９と不要テープ剥離機構部３０によって、粘着テープ４にテンションがかけられている。

粘着テープ４を切断した後、カッターユニット２６は、上昇して待機位置に戻る。

次に、不要テープ剥離機構部３０が、ウエハ２上をテープ走行方向とは逆方向へ移動しながらウエハ２上で切断された不要な粘着テープ４を巻き上げて剥離する。

不要テープ剥離機構部３０が剥離作業の終了位置に達すると、不要テープ剥離機構部３０と貼付機構部９とがテープ走行方向に移動して、初期位置に復帰する。このとき、不要な粘着テープ４は、中太円筒状の巻き取りローラ１６によって幅方向にテンションをかけられて幅方向に縮まないように回収ボビン３３に巻き取られる。これとともに、一定量の離型ライナー６とともに粘着テープ４がテープ供給部５から繰り出され、離型機構部７を通過する際に離型ライナー６と粘着テープ４とに分離される。以上で粘着テープ４をウエハ２の表面に貼り付ける一巡の動作が終了する。

以上のように、本発明によると、ウエハ表面上に粘着テープを貼り付ける際に、粘着テープの切断後に粘着テープが幅方向に縮むなどの変形がなくなり、ウエハへの粘着テープの貼付性を安定させることができる。さらに、切断後に不要となった粘着テープの巻き取りもきれいに行うことができる。

本発明に係る粘着テープの貼付装置の実施形態の一例の斜視概略図である。 本発明に係る粘着テープの貼付装置の実施形態の一例の要部をの斜視概略図である。 本発明に係る粘着テープの貼付装置の実施形態の一例の要部をの斜視概略図である。 粘着テープの貼付処理の一連の動作を説明するための図である。

符号の説明

１ 粘着テープ貼付装置
２ ウエハ
３ チャックテーブル
４ 粘着テープ
５ テープ供給部
６ 離型ライナー
７ 離型機構部
８ 離型ライナー巻き取り部
９ 貼付機構部
１０ 粘着テープ切抜き手段
１１ａ，１１ｂ ウエハ収納部
１４ アライメントステージ
１５ 不要テープ巻き取り部
１６ 巻き取りローラ（中太円筒状）
１７ ウエハ保持部
２０ 刃先
２１ テープボビン
２２ 回収ボビン
２３ フレーム
２４ レール
２５ 貼付ローラ
２６ カッターユニット
２７ 昇降駆動部
３０ 不要テープ剥離機構部
３１ フレーム
３２ 剥離ローラ
３３ 回収ボビン
３５ ボール軸

Claims (3)

1. 半導体ウエハの表面に粘着テープを貼り付けて、前記粘着テープを前記半導体ウエハの外周縁に沿って切断した後、不要な粘着テープを回収する粘着テープの貼付方法であって、
   前記半導体ウエハの外周に沿って切り抜かれた部分に回転軸の両端から中央に向かって膨出した形状の巻き取りローラの中太円筒状の太軸部分を入れ込みながら当該切断されていない粘着テープ部分が幅方向に縮まないように当該巻き取りローラの両端側によって引っ張られるようにして巻き取り回収する
   ことを特徴とする粘着テープの貼付方法。
2. 半導体ウエハを収納する収納部と、
   前記収納部から半導体ウエハを搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段により搬送される半導体ウエハを載置し、位置決めする位置決め手段と、
   位置決めされた前記半導体ウエハを保持する半導体ウエハ保持部と、
   前記半導体ウエハ保持部上に載置された前記半導体ウエハに粘着テープを供給するテープ供給部と、
   前記粘着テープから離型ライナーを離型する離型機構部と、
   前記離型機構部で離型された前記離型ライナーを巻き取るライナー巻き取り部と、
   前記テープ供給部から供給される粘着テープを前記半導体ウエハ表面に貼り付ける貼付機構部と、
   前記半導体ウエハに貼り付けられた粘着テープを半導体ウエハの外周に沿って切り抜く粘着テープ切抜き手段と、
   不要となった粘着テープを巻き取る不要テープ巻き取り部と、を備えてなり、
   前記不要テープ巻き取り部に、回転軸の両端から中央に向かって膨出した形状の巻き取りローラが少なくとも１本以上設けられ、前記巻き取りローラの中太円筒状の太軸部分を前記半導体ウエハの外周に沿って切り抜かれた不要な粘着テープの部分に入れ込みながら当該不要な粘着テープの切断されていない部分の粘着テープを幅方向に縮まないように当該巻き取りローラの両端側によって引っ張られるようにして巻き取る
   ことを特徴とする粘着テープの貼付装置。
3. 前記中太円筒状の巻き取りローラは、その回転軸の両端から回転軸中央に向かって膨出し、その周側面の曲率半径がＲ１０００００ｍｍ〜Ｒ１０００ｍｍである請求項２に記載の粘着テープの貼付装置。

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