JP5273791B2 - 基板への接着テープ貼り付け装置 - Google Patents

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本発明は、半導体ウエハ等の基板に保護テープ等の接着テープを貼り付ける基板への接着テープ貼装置に関する。さらに詳しくは基板の裏面を研磨あるいはエッチングする際に、基板表面に形成された回路形成面を保護するために基板表面に接着テープを貼り付ける基板への接着テープ装置に関する。
従来より、一般的に半導体の製造工程においては、半導体ウエハ(以下、ウエハと呼ぶ)の回路形成面に保護テープを貼り付けた後、前記ウエハの裏面を研削して薄厚化し、その後、保護テープに貼り付けられた状態のウエハをダイシングテープを介してダイシングフレームにマウントし、前記保護テープを剥離テープ等で剥離した後、ダイシングしてチップ化することが行われている。
上記ウエハの裏面研削は、ウエハの表面に形成された回路形成面に保護テープを貼り付け、半導体チップの小型化のためにウエハ裏面を研磨したり、エッチング処理等を行ってウエハを薄厚化している。
上記裏面研削の際に保護テープは、回路パターンの損傷を防止すると共に研磨液やエッチング液が侵入して回路パターンが汚染されることを防止している。
ところで、上記ウエハへの保護テープの貼り付けにおいては、貼り付け後の保護テープの切断縁がウエハの外周縁より出していると、保護テープが切断縁部分から剥がれやすく、剥がれた保護テープがウエハの裏面研削時に巻き込まれてウエハが破損したり、あるいは、ウエハ外周周縁部分から研磨液やエッチング液が侵入してウエハの回路パターンが汚染されたりする問題があった。
そこで、最近ではウエハ外周縁とほぼ同等か、若しくはウエハ外周縁よりも保護テープが内側に収まるように貼り付ける保護テープの貼り付け装置が提供されている(例えば特許文献1)。
このウエハへの保護テープの貼り付け装置は、図18(a)及び図19(a)のようにまず、ウエハの外径とほぼ同等若しくはやや小さな円形孔87が設けられた貼テーブル86上に円形孔87よりも広幅の保護テープTを貼り付けておき、前記貼テーブル86の円形孔87と対向する位置でテープ搬送貼り付け機構85の吸着テーブル84によって保護テープを非粘着面側から吸着すると共に前記円形孔87の下方から円周カッタ88を作用させて吸着テーブル84に沿って保護テープTを切り抜くことが行われる。
次に図18(b)及び図19(b)のようにウエハの外径とほぼ同等か若しくはウエハの外径よりも小さく切り抜かれた保護テープTをテープ搬送貼り付け機構85でウエハの回路形成面上に搬送し、減圧雰囲気内で揺動させながらウエハWと保護テープTを貼り付けるようになっている。
なお、上記の従来の保護テープの貼装置は、図18(a)、(b)及び図19(a)、(b)のように、円周カッタ88で保護テープTを切り抜く際に、吸着テーブル84の外形に沿って円周カッタ88を進入させて保護テープTを切り抜いており、円周カッタ88及び吸着テーブル84の破損や磨耗を防ぐために吸着テーブル84の外径よりも大きめ(0.5mm程度)で円形孔87よりやや小さめに保護テープTを切り抜いている。
また、ダイオード、トランジスタ等の単機能半導体(ディスクリート)用のウエハの製造工程においては、裏面に電極を形成するため、ウエハ裏面に金属蒸着等で金属薄膜が形成する工程が行われている。このようにウエハ裏面に金属薄膜を形成するには、スパッタリングや蒸着等の高温での処理が必要であり、表面側に貼り付けられた保護テープは処理温度に耐えることができないため剥離する必要がある。また、低温で処理を行う場合であっても、保護テープに使用されている粘着剤等の不純物の混入の面から保護テープが蒸着等の処理の前に剥離されている。このような単機能半導体用のウエハはその後、ダイシングテープを介してダイシングフレームにマウントされ、ダイシング工程を経てチップ化される。
しかし最近の携帯機器の小型化の要請からウエハの厚みは100μmを切り、50μm以下のものも使用されるようになってきており、上記のように保護テープを剥離したウエハは取扱いが非常に困難になってきている。
そこで、ウエハの反りや欠けを防止し、取扱いを容易にすべく、ウエハ裏面の外周にリング状のリブを残し、内周部分が研削された凹状のウエハも出てきている(例えば特許文献2)。
本方法によればウエハの外周のリブは内周部分の厚みに比べ厚く構成されており、外周部分の欠けやウエハの反りを防止できると共に取扱いが容易となる。
上記のウエハの処理工程の一例について図16に基づいて説明すると、まず、図16(a)のように表面に回路パターンが形成されたウエハWが準備され、続いて図16(b)のようにウエハWの回路形成面に保護テープTが貼り付けられる。
続いて図16(c)のように表面に保護テープTが貼り付けられたウエハWは、裏面外周にリング状の外周リブ91(例えば厚み725μm)を残して内周部分が所定の厚み(例えば50μm)に研削され、外周リブ91が形成された凹状のウエハWが形成される。
続いて図16(d)のように保護テープTが剥離テープ等で剥離され、図16(e)のようにウエハW裏面に蒸着又はスパッタリング等で金属膜92が形成される。続いて図16(f)のように金属膜92が形成されたウエハWは再度、回路形成面に保護テープTが貼り付けられ、図16(g)のようにウエハWは、外周リブ91部分を研磨して裏面を平坦化するか、または、外周リブ91部分を切断して平坦なウエハWが形成される。
次に外周リブ91部分が除去されたウエハWは、図16()のようにダイシングテープDTを介してダイシングフレームDFにマウントされ、表面の保護テープTが剥離されてダイシング工程に供される。なお、上記の外周リブ91部分を除去せずにダイシングテープDTを介してダイシングフレームDFにマウントする場合もある。
特許3607143号公報 特開2007−19461号公報(図5、図6)
ところで、上記特許文献1のウエハへの保護テープの貼り付けは、ウエハの外径よりも内側に収まるように保護テープを貼り付けるには非常に有効な手段である。しかし、特許文献1の保護テープの貼り付け装置では、上記のようにカッタで保護テープを切り抜く際に、吸着テーブルの外径よりも大きめに保護テープを切り抜いている。
このため、吸着テーブルを揺動させてウエハに保護テープを貼り付ける際に吸着テーブルから出した保護テープは押圧不足でウエハに密着しない問題があり、ウエハの裏面研削時に研磨液やエッチング液が保護テープの外周縁部分から侵入してウエハの回路パターンが汚染される問題や、剥がれた保護テープにより裏面研削が均一に行なえない問題があった。このため、特許文献1の貼り付け装置で貼り付けた後に、再度大気中で貼り付けローラで保護テープを再押圧して貼り付けを行う必要があった。また、大気中で再押圧して貼り付けるために、保護テープの外周部分に気泡やしわが発生する問題があった。
また、特許文献2のようにウエハの裏面外周にリブを設け、リブの内周部分が薄厚化されたウエハは、ウエハ裏面に金属膜を形成する際に保護テープが一度剥離されているが、この後の処理工程で回路形成面を傷つけないために保護テープが再度、回路形成面に貼り付けられる。
上記保護テープの貼り付け工程では、ウエハ裏面に金属膜が形成されているために、回路パターンの裏面部分に位置する金属膜(外周リブの内周部分)に触れないようにして、ウエハ表面の回路形成面に保護テープを貼り付けたいという要請がある。
しかしながら、上記裏面が凹状に形成されたウエハの表面に保護テープを貼り付ける装置は開示されておらず、従来の貼ローラでウエハの外径よりも広幅の保護テープを押圧して貼り付ける方法を適用した場合、ウエハの内周部分が撓んで内周部分に気泡やしわが発生する問題があった。
本発明は、上記のようにウエハの外径とほぼ同等若しくは外径より小さく接着テープを貼り付ける際に、接着テープの貼り付け面に気泡やしわを発生することなく、さらに、外周部分の剥がれを発生することなく貼り付け行なえる接着テープ貼り付け装置を提供すると共に、裏面が凹状に形成されたウエハの外周リブの内周部分に触れずにウエハ表面の回路形成面に接着テープを貼り付けることができる装置を提供することを目的とする。
そこで、請求項1の発明は、その内部に設けられた載置テーブル上に基板を載置して保持する下部チャンバと、その内部に基板とほぼ同形状に切断された接着テープを吸着保持する吸着テーブルが設けられると共に前記下チャンバと一体となって真空室を形成する上チャンバとからなり、この真空室を減圧状態として、前記接着テープを吸着テーブルで基板上に押圧して貼り付けるようにした基板への接着テープ貼り付け装置において、
前記吸着テーブルの外周全域に昇降可能に外嵌した押圧リングを設け、
該押圧リングの下降動によって前記基板上に貼り付けられた接着テープの吸着テーブルから露出した外周縁を前記基板に貼り付けるようにした構成を採用した基板への接着テープ貼り付け装置である。
また、請求項2の発明は、請求項1に記載の発明において、前記接着テープは、基板の外形よりも内側に納まるように該基板の外形よりも小さい形状に切断されている構成を採用したものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または記載の発明において、上記基板は、円形状に形成され、裏面の外周部分をリブ状に残して内周部分が研削された凹状ウエハである構成を採用したものである。このような凹状ウエハを使用することで蒸着やスパッタリングで裏面に金属膜が施された凹状ウエハの内周部分(回路パターンの裏面部分)に触れずに、密着性良く、ウエハ表面に保護テープ等の各種接着テープを貼り付けることができる。
また、請求項4の発明は、請求項3に記載の発明において、上記載置テーブルが上記凹状ウエハの裏面外周リブ部分のみを保持するように構成されていることを採用したものである。この外周リブ部分の保持には、外周リブに位置する部分に吸着パッドを設けたり、あるいは、ウエハの外周リブ部分の外周から、内側に向けてチャックする機構等を設けることができる。
本発明によれば、基板の外形に見合う大きさに切断された接着テープを吸着テーブルに保持しておき、その接着テープを減圧雰囲気下で、吸着テーブルを揺動させて基板に押圧して貼り付けるので、基板表面と吸着テーブルの接着テープ吸着面の面同士で接着テープを貼り付けることができ、貼ローラで基板を押圧するような負荷を掛けることいので、基板を破損することがない。
また、上記のように構成されているので、ウエハ裏面の外周部分をリブ状に残して、内周部分が研削された凹状ウエハであっても、接着テープとウエハを面同士で貼り合わせることができ、しかも減圧雰囲気下で貼り合わせするので、ウエハ内周部分に気泡やしわの発生なく接着テープを貼り付けることができる。
さらに、吸着テーブルの外周部分に昇降可能な押圧リングが設けられているので、接着テープの切断時に該接着テープの吸着テーブルから露出した外周縁を減圧雰囲気下で基板に押圧でき、基板に接着テープを密着良く貼り付けることができると共に、裏面研削時に研磨液やエッチング液が接着テープの外周部分から侵入して基板を汚染することがない。
また、接着テープを基板とほぼ同形状の大きさに切断する際に、カッタと吸着テーブルを接触させることなく、且つ貼テーブルとカッタとを接触させることなく接着テープを切断するようにすれば、カッタの寿命が向上すると共に吸着テーブルや貼テーブルが磨耗することもない。
さらに、ウエハ裏面の外周部分をリブ状に残して、内周部分が研削された凹状ウエハに接着テープを貼り付ける場合に、載置テーブルを凹状ウエハの外周リブ部分のみを保持するようにしておけば、金属膜が施されたウエハ等、内周部分に触れずに接着テープを密着良くウエハ表面に貼り付けることができる。
以下、この発明の実施の形態を図1乃至図8に基づいて説明する。
図1は、基板への接着テープ貼り付け装置の全体構造を示す平面図、図2は図1のA−A方向の縦断正面図、図3は図1におけるB−B方向の縦断側面図である。
図1乃至図3において、基板(ウエハ)への接着テープ貼り付け装置は、基板供給/収納部aと、位置決め部bと、基板供給/収納部aのウエハWを一枚づつ取り出して位置決め部bに搬送する基板搬送機構cと、上記位置決め部bで位置決めされたウエハWを受け取って支持する接着テープ貼り付け部dと、上記位置決め部b上のウエハWを接着テープ貼り付け部dに移送する基板搬送機構eと、上記接着テープ貼り付け部dに隣接して位置し、接着テープTをウエハWの外形に見合う大きさと形状に切断する接着テープ切断部fと、上記接着テープ貼り付け部dと接着テープ切断部fの間を移動し、接着テープ切断部fで切断された接着テープTを吸着保持して接着テープ貼り付け部dに移送すると共に、接着テープ貼り付け部dでウエハW上に接着テープTを貼り付けるテープ搬送貼り付け部gとからなり、これらを機台1上に設けて構成されている。
この発明で使用する基板の一実施形態として半導体ウエハが用いられ、ウエハWは、図17に示すように、円板状の外周の一部にノッチ93を有する形状に形成されており、ウエハWの裏面は、外周部をリブ状に残して内周部が研削された凹状のウエハを用いた実施形態を示す。
また、ウエハWに貼着する接着テープTは、ウエハWの表面を保護する保護テープを用い、上記ウエハWの外形よりも少し広幅でロール状に形成されたものが使用される。
上記基板供給/収納部aは、機台1上の図1右側角部分に位置し、図示しない適宜機構で昇降可能な収納カセット2内に多数枚のウエハWを積み重ねて収納する構造になっている。
前記位置決め部bは、ウエハ供給/収納部aに近接して位置し、基板搬送機構cは、外周部でウエハWを吸着する搬送ロボット3に、前後と上下、旋回の各移動が可能となるよう付与して形成され、基板供給/収納部aのウエハWを一枚ずつ取り出して位置決め部bに搬送するようになっている。
前記搬送ロボット3は、ウエハWを上面から吸着して受け渡しを行うようになっており、この吸着は、ウエハWのパターンが形成されていない外周部分を吸着するように構成されている。なお、非接触でウエハWを搬送する非接触ハンドを採用しても良い。
前記位置決め部bと接着テープ貼り付け部d及び接着テープ切断部fは、機台1上の中央部に直線上に並べて設けられている。位置決め部bは、機台1上にウエハWを水平に支持するように設けられた位置決めテーブル4、この位置決めテーブル4の上方に設けられウエハWの外周部分を両側から挟持して保持すると共に該ウエハWを回転させる保持枠とで形成され、前記位置決めテーブル4の下方には回転モータ6が設けられている。
前記回転モータ6は、上部の位置決めテーブル4に回転を付与するようになっており、位置決めテーブル4にウエハWが載置されると、保持枠でウエハWを外周の両側から挟持して位置決めテーブル4と一体に回転し、位置決めテーブル4の近傍上方に設けられた適宜な位置決めセンサ5でノッチ93検出される。ノッチ93が検出されたウエハWは、ノッチ93が所定の方向に向くように位置決めされ、ウエハWの保持を解除して位置決めテーブル4上に載置される。
なお、上記は、裏面の外周をリブ状に残して内周部分が研削された凹状のウエハWの内周研削部分に触れたくない場合に好ましく用いられる。その他、非接触ハンドでウエハWを保持した状態でハンドを回転させて位置決めする等、内周部分に触れずに位置決めが行える手段を各種採用できる。
上記位置決め部bで位置決めされたウエハWを受け取って支持する接着テープ貼り付け部dは、機台1上に固定配置した真空用下部チャンバ7内に、上面でウエハWを水平に支持して吸着する載置テーブル8が設けられている。この載置テーブル8は、下方に複数の昇降ガイド12が設けられ、これら昇降ガイド12を支持する支持板14が、下部チャンバ7の外側下方の固定枠に固定された昇降シリンダ13と接続されることで載置テーブル8は上下動可能になっている。
また、載置テーブル8は、ウエハW裏面の外周リブ91を吸着する吸着パッド9が複数設けられ、この吸着パッド9は吸引パイプ11と連通すると共に、この吸引パイプ11が図示しない適宜の真空ポンプに接続されることで、後述する真空チャンバとは独立して吸着パッド9に吸着力を発生させるようになっている。また、載置テーブル8の中央付近には、通気孔10が設けられ、この通気孔10によって真空チャンバ内の真空圧とウエハW裏面の内周研削部分の空間とが同じ圧力となるようになっている。
上記位置決め部b上のウエハWを接着テープ貼り付け部dに移送する基板搬送機構eは、先端部でウエハWの表面側で外周リブ91の上面部分(回路パターンが形成されていない部分)を吸着する適宜な機構で昇降自在な吸着ハンド15を、機台1上に設けたガイドレール16に沿って、位置決め部bと接着テープ貼り付け部dの間を移動するように配置し、位置決め部bの位置決めテーブル4上で位置決めされたウエハWを吸着し、接着テープ貼り付け部dの載置テーブル8上に供給するようになっている。なお、吸着ハンド15に非接触でウエハWを保持する非接触ハンドを用いても良い。
接着テープ切断部fは、上記接着テープ貼り付け部dを挟んで位置決め部bと反対側に位置するように配置されている。この接着テープ切断部fは、機台1上に対向するように立設された一対の側板17、17間に配置され、両側板17、17間の中央に真空用下部チャンバ7の上端部と略等しい高さ位置となる貼り付けテーブル18水平に設けられている。この貼り付けテーブル18の下部位置に、上下動と旋回動自在に配置され、貼り付けテーブル18に貼り付けられた接着テープTを円形孔27の内周に沿って切り抜くカッタ機構19が設けられている。
図3のように両側板17、17間にその一端側の上部の位置にロール状の接着テープTのテープ供給ロール20と、同下部にセパレータ巻取ロール21と、同じく他端側の上部に切り抜き後の余剰接着テープを巻き取るテープ巻取ロール22とが設けられている。また、両側板17、17間には、更にテープ供給ロール20から引き出された接着テープTを下方に誘導するガイドローラ23と、前記ガイドローラ23の下方で接着テープTからセパレータTaを剥がす一対のガイドローラ24と、貼り付けテーブル18の上面に対して接着テープTの移動方向の後方に位置するガイドローラ25と、接着テープTを上方のテープ巻取ロール22に誘導する一対のガイドローラ26とが設けられている。そして、セパレータTaを剥がされた接着テープTは、一対のガイドローラ24とガイドローラ25の間の部分が、その粘着面を下に向けた略水平状態で、貼り付けテーブル18の上面に接近することになる。
前記貼り付けテーブル18は、図2、図3及び図8のようにウエハWの外形よりも大きな平面矩形状に形成され、その中央部にウエハWの外径と略等しい円形孔27を備えると共に後述するテープ搬送貼り付け機構gの上部チャンバ44に設けられた支持枠49及び支持枠50が貼り付けテーブル18の上面と干渉しないよう切欠き69が設けられている。
また、この貼り付けテーブル18の上面より上方の位置に、前記一対のガイドローラ24とガイドローラ25の間にある接着テープTの上側に位置する貼り付けローラ28と、該接着テープTの下側に位置する剥離ローラ29が、それぞれ接着テープTの移動方向に沿う前後に移動するよう配置されている。
前記カッタ機構19は、図2及び図3のように機台1上に円形孔27と同軸心状の回転軸94を立設し、この回転軸94にモータ34で回転するよう取り付けた支持板30に、半径方向のレール35に沿って移動可能で適宜位置で固定可能な可動台32を設け、この可動台32にシリンダ等で上下に移動自在となる円周カッタ33を取り付けた構造になっている。前記円周カッタ33は上昇すると貼り付けテーブル18上に接着された接着テープTの円形孔27に位置する部分を突き破り、モータの起動による旋回で接着テープTを円形に切り抜くようになっている。前記円形孔27はウエハWの外径と同径かそれよりも少し大径に形成され、前記円周カッタ33はウエハWの外径とほぼ同等か若しくは少し小径に接着テープTを切り抜くように上昇位置での旋回直径を可動台32によって調整可能に構成されている。
なお、ウエハWのノッチ93の部分については、接着テープTがこのノッチ93に被る場合は、図示しない適宜のカッタ機構(例えば、V形状のカッタでの打ち抜き)により、上記した円周カッタ33による接着テープTの切り抜き前にノッチ93の形状に切込みを形成しておけば良い。
前記貼り付けローラ28は、両側板17、17の対向面に敷設された水平のレール36に沿って前後に移動自在となる軸受部材37間に回転可能に架設され、図示しない適宜駆動源によって往復移動することにより、接着テープTを貼り付けテーブル18上に押圧して接着させるようになっている。
また、剥離ローラ29も前記レール36に沿って前後に移動自在となる軸受部材38間に回転可能に架設され、適宜駆動源によって往復移動することにより、円周カッタ33による切り抜き後の貼り付けテーブル18上に接着された余剰接着テープTを貼り付けテーブル18の上面から剥がすようになっている。
前記両側板17、17の対向面には枠体40、40が水平に設けられ、この枠体40、40に沿ってレール41、41が敷設されている。また、これら両側のレール41、41にはスライダ68、68が摺動可能に嵌合し、これらスライダ68、68の間に移動部材42が設けられている。従って、テープ搬送貼り付け機構gは、この移動部材42によって図示しないモータ等の適宜駆動手段により接着テープ貼り付け部dの直上と接着テープ切断部fの直上の間が移動自在になっている。
また、前記移動部材42の下部には、下面が開放した真空用上部チャンバ44が、昇降シリンダ43を介して上下動するように取り付けられ、この上部チャンバ44内に、吸着テーブル45が設けられ、この吸着テーブル45は多孔性の吸着部材がテーブル枠46に内嵌装着されている。また、前記テーブル枠46上には支持板47が固定され、その一端には吸着テーブル45を常時上方に傾斜させる弾性を付勢するばね48が設けられ、他端には支持枠50が下方に向かって延設され、該支持枠50は、上部チャンバ44の内部下方に延設された支持枠49に軸51によって揺動可能に軸支されている。
また、前記支持板47上には、この支持板47に沿ってレール52が敷設されており、このレール52上には上部チャンバ44内面上部に取り付けられたレール54に沿ってモータ等の適宜な機構で水平動可能なスイングローラ53が支持枠55に軸支して設けられ、このスイングローラ53がレール52上を水平動するようになっている。
前記スイングローラ53を前記上方に傾斜された吸着テーブル45の傾斜下端側から傾斜上端側に向かって水平動させることで吸着テーブル45を軸51を支点に揺動させるようになっている。なお、この揺動の支点の軸51は、接着テープTを揺動して貼り付ける際に、接着テープTやウエハWに水平方向のずれの力を発生させないよう、吸着テーブル45の接着テープT保持面の傾斜下端が支点となるように設定しておくことが好ましい。このようにすることで、精密にウエハWの表面と接着テープTの保持面を面同士で貼り付けすることができる。
前記吸着テーブル45は、多孔質の吸着体がテーブル枠46に内嵌保持されて形成されており、このテーブル枠46には、図示しない真空ポンプに接続された吸引パイプ66を通じて、吸着テーブル45のテーブル面に後述する真空チャンバの真空圧とは独立した吸引力を発生するようになっている。
また、この吸着テーブル45はウエハWの外径よりも少し小径の円形状に形成され、上部チャンバ44が接着テープ切断部fの直上で下降すると、水平姿勢の該吸着テーブル45は円形孔27と同軸心の配置となり、かつ接着テープTの円形孔27上に位置する部分に重なり、接着テープTを非粘着面側から吸着することになる。
また、上部チャンバ44が、接着テープ貼り付け部dの下部チャンバ7の直上で下降すると、吸着テーブル45で吸着保持された接着テープTが載置テーブル8の上に保持されたウエハW上に臨み、上部チャンバ44の下縁が下部チャンバ7の上縁に重なり、両チャンバ7、44内は密閉室となり、真空ポンプと通じた真空アダプタ58からの吸引により、ウエハWと接着テープTの周囲を減圧雰囲気にするようになっている。
この吸着テーブル45は、ウエハWの外径よりも少し小径の円板状に形成されているのに対し、上記した貼り付けテーブル18の円形孔27は、ウエハWの外径と同径かそれよりも少し大径になっているので、円形孔27の内周とその上部に接着テープTを挟んで位置する吸着テーブル45の外周の間に環状の隙間が生じる。そして、円周カッタ33はこの隙間の部分で接着テープTを円形に切り抜くことになるので、切り抜かれた接着テープTは、外周部分が吸着テーブル45から少し出した状態(露出量は約0.5mm)で吸着テーブル45の下面に吸着保持される。
なお、吸着テーブル45は、連続気泡の多孔質セラミックスを用いて形成され、吸着テーブル45はその表面全面で接着テープTの吸着力が生じるようになっており、載置テーブル8は、載置された凹状ウエハWの外周リブ91部分を吸着パッド9で吸着するようになっている。この載置テーブル8は、吸着パッド9に代えて凹状ウエハWの外周部分外側から内側に向けて挟持するチャック機構等を使用しても良い。また、凹状のウエハWではなく、平坦なウエハWを用いる場合は、吸着テーブル45と同様に多孔質セラミックス等を用いて全面で吸着できるようにすれば良い。
また、前記吸着テーブル45の外周部分には外周リング63が吸着テーブル45と摺動可能に密接して設けられ、図3及び図5乃至図6のように前記外周リング63は、その上部4箇所にボルト70で支持枠64が立設固定されている。
前記支持枠64は、テーブル枠体46の4箇所に設けられた切欠き部分に立設された固定ピン71とガイド72を介して摺動可能に設けられると共にばね73で上方に付勢されている。
また、前記外周リング63は、支持枠64とボルト70で締結されているので、初期状態では支持枠64と共にばね73で上方に付勢されて上方位置に位置し、支持枠64の押圧による下降動に伴って支持枠64と一体に下降して、下降位置で吸着テーブル45の外周からはみ出た接着テープTをウエハWに向けて押圧するようになっている。
また、前記外周リング63と固定された支持枠64の直上には、この支持枠64を押し下げる押圧部材としての押圧ピン62が設けられ、該押圧ピン62は、上部チャンバ44内に上下動可能に懸架された2枚の支持板61、61の下面の各支持枠64と対応する位置に夫々設けられている。
前記支持板61、61は上部チャンバ44の外側上部に設けられた2つのガイド57、57のガイド軸60、60の下端に固定されており、ガイド軸60の上端は、上部チャンバ44の上方に水平に設けられた支持板59と接続され、この支持板59は上部チャンバ44の外側上方に固定されたシリンダ56の作用で上下動可能に設けられ、この支持板59の上下動により、前記押圧ピン62が上下動して押圧リング63が押し下げられるようになっている。なお、本実施形態においては押圧部材として押圧ピン62を使用したが、前記押圧リング63を上下動可能にするものであれば、例えば直接押圧リング63を上下動させる等、適宜変更可能である。
以上が、本発明の基板への接着テープの貼り付け装置の構成であり、次に、ウエハWに対する接着テープTの貼り付け動作を図8乃至図15の説明図を主体に説明する。
図2及び図3は、初期の状態を示し、テープ搬送貼り付け部gは接着テープ切断部fの直上で上昇位置に待機し、上部チャンバ44内の吸着テーブル45は傾斜姿勢に保持され、接着テープ切断部fのカッタ機構19は円周カッタ33が下降位置に待機している。また、テープ供給ロール20から引き出された接着テープTは、途中でセパレータTaが剥がされ、ガイドローラ24と25の間の部分が粘着面を下向きにした略水平で所定の展張状態となって貼り付けテーブル18の上面に接近する。そして、貼り付けローラ28は図3に矢印hで示すように往復動し、図8のように接着テープTを貼り付けテーブル18の上面に接着させる。この時、剥離ローラ29は接着テープTの回収側となる後方に位置している。
この状態で、ウエハ供給/収納部aのウエハWが基板搬送機構cで一枚ずつ取り出されて位置決め部bに搬送され、位置決め部bで位置決めされたウエハWは図9(a)のように基板搬送機構eで接着テープ貼り付け部dの載置テーブル8上に供給され、該載置テーブル8は位置決めされたウエハWを吸着パッド9で吸着保持する。
載置テーブル8上にウエハWが供給されると共に、テープ搬送貼り付け部gは、スイングローラ53が移動して吸着テーブル45が水平の姿勢となり、この後上部チャンバ44が下降して吸着テーブル45が貼り付けテーブル18上に貼り付けられた接着テープTの上に重なり、その下面で該接着テープTの非粘着面を吸着する。
同じく、図9(a)のように上記吸着テーブル45が接着テープTを吸着すると、カッタ機構19の円周カッタ33が上昇し、円形孔27の内周と吸着テーブル45の外周の間で接着テープTを突き破った後、旋回動し、接着テープTを円形に切り抜く。なお、この時、円周カッタ33は、吸着テーブル45及び貼り付けテーブル18を損傷しないよう、吸着テーブル45と貼テーブル18の隙間部分で接着テープTを切断するようになっている。従って、接着テープTは、吸着テーブル45の外周から僅か(例えば約0.5mm)に出した状態となる。この露出量は、カッタ33に厚みがあるため、吸着テーブル45に密着させて切断を行ったとしても、0.2mm程度は出すことになる。
また、切り抜かれた接着テープTは、吸着テーブル45の下面に吸着保持されているので脱落することはない。
前記切り抜かれた接着テープTは円形となってウエハWと等しい平面形状になると共に、ウエハWの外径とほぼ同じ若しくは少し小径に切り抜かれることにより、ウエハWとほぼ同径かウエハWの内部に納まる大きさになる。
次に図9(b)のように、円周カッタ33が下降位置に戻ると共に、上部チャンバ44が上昇し、これと共に接着テープ貼り付け部dでは載置テーブル8が下降する。
次に図10(c)のように、上部チャンバ44は接着テープ貼り付け部dの下部チャンバ7上に移動し、この移動中にスイングローラ53が軸51側に移動し、円形の接着テープTを吸着保持した吸着テーブル45は傾斜姿勢になり、この状態で上部チャンバ44が下降動して下部チャンバ8に重なって接着テープTの傾斜下端部がウエハWの貼り付け始端部上に臨み、両チャンバ8、44内が密閉されて真空チャンバが形成されると共に、図示しない真空ポンプにより真空アダプタ58を通じて真空チャンバ内が減圧雰囲気にされる。この時、載置テーブル8に設けられた通気孔10が真空チャンバ内と連通しているので、凹状ウエハWの内周研削部分の空間が真空チャンバ内の真空圧と同等に保たれ、前記空間が真空圧よりも減圧になり過ぎてウエハWの内周研削部分が撓むことを防止するようになっている。
次に図11(d)のように減圧状態となった真空チャンバ内で、載置テーブル8を上昇させて、吸着テーブル45に保持された接着テープTの傾斜下降端側にウエハWの接着始端を接触させる。
次に図11(e)のように吸着テーブル45が水平の姿勢に揺動し、該吸着テーブル45の下面に吸着保持されている接着テープTは、粘着面がウエハWの上面に加圧接着される。なお、チャンバを真空にした真空圧と、載置テーブル8及び吸着テーブル44に吸着作用を施す吸着圧には差があるため、チャンバ内が真空になっても、載置テーブル8によるウエハWの保持及び吸着テーブル44の接着テープTの吸着は維持することができる。
図14は、図11(e)の点線枠E部分の拡大説明図である。上記のような貼り付け動作の際、吸着テーブル45から出した接着テープTは、押圧が不十分であるため、接着テープTがウエハWに密着せず、ウエハWから浮いた状態となる。なお、減圧雰囲気下であるので、接着テープTの吸着テーブル45からのはみ出し部分がウエハWに接触しても、気泡が発生することは無い。
次に図12(f)及び図15のように、吸着テーブル45が水平となった状態で外周リング63をシリンダ56の作用で押圧ピン62によって押し下げ、吸着テーブル45から出した接着テープTをウエハWに押圧して接着させる。この時、減圧雰囲気下で出し部分の接着テープTがウエハに押圧されるので、しわや気泡が発生することなく接着テープTの外周部分を密着良く貼り付けることができる。
次に図12(g)のように、大気を導入して、差圧によりさらに接着テープTをウエハWに押圧することで、接着テープTをウエハWに密着させて接着する。この時、減圧雰囲気下で貼り付けを行っているので、凹状ウエハWの内周部分が撓んでいても、大気圧との差で気泡やしわなく、接着テープTとウエハWを接着できる。
次に図13(h)のように上部チャンバ44を上昇させると共に押圧ピン62での支持枠64の押圧を解除して押圧リング6をばね73の付勢力で上昇させ、図13(i)のようにスイングローラ53を軸51側に水平移動させて吸着テーブル45を傾斜状態の初期状態とし、載置テーブル8は下降して初期状態に復帰する。
上記のウエハWに対する接着テープTの貼り付け工程は、減圧(例えば250pa)の雰囲気で行うと共に、吸着テーブル44を傾斜状態でウエハW上に重ねた後、吸着テーブル44を水平の姿勢に揺動させることにより、ウエハWと接着テープT間の空気が押し出されて確実に排出することができ、従ってウエハWと接着テープTの貼り付け面間に気泡が発生するようなことがなく、しかも接着テープTは吸着テーブル44で展張状態のままで吸着保持されているので、貼り付け時にしわを生じることがない。
なお、接着テープ切断部fは、周カッタ33での接着テープTの切り抜きが完了すると、剥離ローラ29が図3の接着テープTの貼り付け開始側に向かって移動し、切り抜かれた接着テープTの余剰部分貼り付けテーブル18の上面から引き離される。この後剥離ローラ29は初期位置に戻り、テープ回収ロール22が回転して接着テープTを所定長さだけ巻き取ることで、接着テープTの新たな部分を貼り付けテーブル18の上面に引き出されるようになっている。
上記のように、ウエハWに対する接着テープTの貼り付けが完了すると、上部チャンバ44が上昇して接着テープ切断部fの直上に戻り、載置テーブル8上に接着テープTが貼り付けられたウエハWが残る。この後、載置テーブル8が上昇して吸着が解かれ、接着テープ貼り付け済みのウエハWは、基板搬送機構cの搬送ロボット3で載置テーブル8上から収納カセット2内に収納され、この取り除き後に上記した各部は上記動作を繰り返すことになる。
上記のように、押圧リング63によって、減圧雰囲気下で接着テープTの外周部分が押圧されて密着よく接着されているため、ウエハWの裏面研削時に、接着テープTの外周縁が剥がれて研磨液や、エッチング液が侵入することがなく、また、ウエハWの外径よりも内側に収まるように接着テープTが貼り付けられているので、研削時に接着テープTが巻き込まれてウエハWを破損することもない。
なお、本発明の実施形態においては、接着テープTに保護テープを使用したが、本発明の範囲において各種(ダイボンドテープやドライフィルムレジスト等)の接着テープを使用できる。また、加熱が必要な接着テープを使用する場合は、適宜、載置テーブル等にヒータ等を設置すれば良い。
また、本発明の実施形態においては、押圧リングの押圧部材に押圧ピンを用いたが押圧リングを押圧して押し下げることができるものであれば各種のものを使用できる。また、押圧リングと押圧部材を一体に形成する等、押圧リングを昇降可能にする機構を各種採用できる。
また、本発明では裏面の外周をリブ状に残し、その内周部分を研削した凹状のウエハでの実施形態を示したが、前記凹状のウエハWに限定されず、裏面が平坦なウエハ等各種の基板を用いることができる。
また、真空チャンバの減圧度や接着テープTの吸着テーブル45からの露出量については、貼り付ける基板Wや接着テープTの種類に応じて適宜変更が可能である。
は本発明の基板への接着テープ貼り付け装置の全体平面図である。 は図1のA−A方向の縦断正面図である。 は図1のB−B方向の縦断側面図である。 は図1の上部チャンバ部分の一部を切り欠いた左側面図である。 は図4の上部チャンバ部分の一部を切り欠いた平面図である。 は図5のC−C方向の断面矢視図である。 は図5のD−D方向の矢視図である。 は本発明の貼り付け装置で接着テープを貼り付けテーブルに貼り付ける動作の説明図である。 (a)及び(b)は本発明の貼り付け装置で接着テープを基板に貼り付ける動作の説明図である。 (c)は本発明の貼り付け装置で接着テープを基板に貼り付ける動作の説明図である。 (d)及び(e)は本発明の貼り付け装置で接着テープを基板に貼り付ける動作の説明図である。 (f)及び(g)は発明の貼り付け装置で接着テープを基板に貼り付ける動作の説明図である。 (h)及び(i)は発明の貼り付け装置で接着テープを基板に貼り付ける動作の説明図である。 は図11(e)のE部分の拡大図である。 は図11(f)のF部分の拡大図である。 は本発明の一実施形態に用いられる基板の形成工程の説明図である。 は本発明の貼り付け装置で接着テープを貼り付けた基板の平面図である。 は従来の貼り付け装置で接着テープを貼り付ける動作を説明する説明図である。 (a)は図18のG部分の拡大図であり、(b)は図18のH部分の拡大図である。
W 基板(ウエハ)
T 接着テープ(保護テープ)
P 回路パターン
a 基板供給/収納部
b 位置決め部
c 基板搬送機構
d 接着テープ貼り付け部
e 基板搬送機構
f テープ切断部
g テープ搬送貼り付け機構
1 機台
2 収納カセット
3 搬送ロボット
4 保持テーブル
5 アライメントセンサ
6 回転モータ
7 下部チャンバ
8 載置テーブル
9 吸着パッド
10 通気孔
11 吸引パイプ
12 昇降ガイド
13 昇降シリンダ
14 支持板
15 搬送ロボット
16 ガイドレール
17 側板
18 貼り付けテーブル
19 切断機構
20 テープ供給ロール
21 セパレータ巻取ロール
22 テープ巻取ロール
23 ガイドローラ
24 剥離ローラ
25 ガイドローラ
26 ガイドローラ
27 円形孔
28 貼り付けローラ
29 剥離ローラ
30 支持板
31 レール
32 可動台
33 円周カッタ
34 モータ
35 スライダ
36 レール
37 軸受部材
38 軸受部材
40 枠体
41 レール
42 移動部材
43 昇降シリンダ
44 上部チャンバ
45 吸着テーブル
46 枠体
47 固定板
48 ばね
49 支持枠
50 支持枠
51 軸
52 レール
53 スイングローラ
54 レール
55 支持枠
56 シリンダ
57 ガイド
58 真空アダプタ
59 昇降板
60 ガイド軸
61 支持板
62 押圧ピン(押圧部材)
63 押圧リング
64 固定枠
65 固定ピン
66 吸引パイプ
68 スライダ
69 切欠き孔
70 ボルト
71 レール
72 昇降ガイド
80 上部チャンバ
81 押圧ローラ
83 レール
84 吸着テーブル
85 テープ貼り付け搬送機構
86 貼り付けテーブル
87 円形孔
88 円周カッタ
89 真空アダプタ
90 軸
91 外周リブ
92 金属膜
93 ノッチ
94 回転軸

Claims (4)

  1. その内部に設けられた載置テーブル上に基板を載置して保持する下部チャンバと、その内部に基板とほぼ同形状に切断された接着テープを吸着保持する吸着テーブルが設けられると共に前記下チャンバと一体となって真空室を形成する上チャンバとからなり、この真空室を減圧状態として、前記接着テープを吸着テーブルで基板上に押圧して貼り付けるようにした基板への接着テープ貼り付け装置において、
    前記吸着テーブルの外周全域に昇降可能に外嵌した押圧リングを設け、
    該押圧リングの下降動によって前記基板上に貼り付けられた接着テープの吸着テーブルから露出した外周縁を前記基板に貼り付けるようにしたことを特徴とする基板への接着テープ貼り付け装置。
  2. 前記接着テープは、基板の外形よりも内側に納まるように該基板の外形よりも小さい形状に切断されていることを特徴とする請求項1に記載の基板への接着テープ貼り付け装置。
  3. 上記基板は、円形状に形成され、裏面の外周部分をリブ状に残して内周部分が研削された凹状ウエハであることを特徴とする請求項1または2に記載の基板への接着テープ貼り付け装置。
  4. 上記載置テーブルが上記凹状ウエハの裏面外周リブ部分のみを保持するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の基板への接着テープ貼り付け装置。
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