JP5564097B2

JP5564097B2 - シート貼り換え装置及びシート貼り換え方法

Info

Publication number: JP5564097B2
Application number: JP2012280490A
Authority: JP
Inventors: 孝久吉岡; 芳昭杉下
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2028-10-28
Also published as: JP2013058806A

Description

本発明は、一方の面に第１シートが貼付された半導体ウエハ等の被着体の他方の面に第２シートを貼付すると共に、被着体から第１シートを剥離するシート貼り換え装置及びシート貼り換え方法に関する。

半導体の製造工程において、表面に回路が形成された半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という)の表面に保護シートを貼付した状態で、ウエハの裏面を研削するバックグラインドを行った後、シート貼り換え装置を用いて、ウエハの裏面にダイシングシートを貼付すると共に、ウエハの表面から保護シートを剥離し、この状態でウエハを個々のチップに細分化するダイシングが行われることがある。

従来、このようなシート貼り換え装置として、特許文献１に記載のものが知られている。この装置では、表面に保護シートが貼付されたウエハの裏面にシート貼付手段によりダイシングシートを貼付し、次に、反転手段によりウエハを表裏反転し、シート剥離手段によりウエハの表面から保護シートを剥離するようにしている。

このシート剥離手段は、剥離シートの繰出手段と、剥離シートを把持する剥離ヘッドと、剥離テープを所定長さの位置で切断する切断手段と、剥離テープをウエハの一端部に接着させる接着手段とを備えている。そして、剥離テープを保護シートに接着した後、剥離ヘッドをウエハの他端側に相対移動させ、保護シートをウエハから剥離するようにしている。

特開２０００−６８２９３号公報

上記従来例のシート貼り換え装置は、被着体（ウエハ）に第２シート（ダイシングシート）を貼付するシート貼付手段に加えて、被着体を表裏反転する反転手段や複雑な構造のシート剥離手段が必要になり、装置全体が複雑化して高価になる不具合がある。

本発明は、以上の点に鑑み、一方の面に第１シートが貼付された被着体の他方の面に第２シートを貼付すると共に、被着体から第１シートを剥離することのできる簡単な構造で安価なシート貼り換え装置及びシート貼り換え方法を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、請求項１記載のシート貼り換え装置は、一方の面に第１シートが貼付された被着体の他方の面に熱硬化性の接着シートから成る第２シートを貼付すると共に、当該被着体から第１シートを剥離するシート貼り換え装置であって、前記第１シートに対する接着性を有する搬送用テープを繰出す繰出手段と、前記搬送用テープに第１シートが貼付されるように被着体を送り出す送出手段と、前記搬送用テープと共に搬送される前記被着体の他方の面に第２シートを貼付するシート貼付手段と、前記搬送用テープを折り返すガイド手段と、前記搬送用テープを回収する回収手段と、前記被着体を加圧した雰囲気下で加熱する加熱炉と、を備え、前記ガイド手段は、搬送用テープを折り返すことで、前記搬送用テープと共に前記第１シートを被着体から剥離するように構成され、当該第１シートが剥離された前記被着体を前記加熱炉内に搬入することを特徴とする。

また、上記シート貼り換え装置において、前記被着体を前記搬送用テープに対して押し付けて、搬送用テープへの前記第１シートの接着をアシストする接着アシスト手段を備えていてもよい。

また、上記課題を解決するために、請求項２記載のシート貼り換え方法は、一方の面に第１シートが貼付された被着体の他方の面に熱硬化性の接着シートから成る第２シートを貼付すると共に、当該被着体から第１シートを剥離するシート貼り換え方法であって、前記第１シートに対する接着性を有する搬送用テープを繰出す工程と、前記搬送用テープに第１シートが貼付されるように被着体を送り出す工程と、前記搬送用テープと共に搬送される前記被着体の他方の面に第２シートを貼付する工程と、前記搬送用テープを折り返すことで、前記搬送用テープと共に前記第１シートを被着体から剥離すると共に、当該第１シートが剥離された被着体を加熱炉内に搬入する工程と、前記搬送用テープを回収する工程と、前記加熱炉内で前記被着体を加圧した雰囲気下で加熱する工程とを備えることを特徴とする。

本発明のシート貼り換え装置及びシート貼り換え方法においては、被着体を第１シートを介して搬送用テープに接着して搬送用テープと共に搬送しつつ、被着体の他方の面に第２シートを貼付でき、且つ、搬送用テープを折り返すことにより、搬送用テープと共に第１シートを被着体から剥離することができる。従って、搬送用テープを搬送手段とシート剥離手段とに兼用することができ、簡単な構造で安価なシート貼り換え装置を提供することができる。

また、接着アシスト手段を配置すれば、第１シートを搬送用テープに確実に接着させて被着体を搬送できる上、第１シートを被着体から確実に剥離できる。

また、加熱炉を備えた構成では、第２シートが熱硬化性の接着シートである場合、第２シートを加熱硬化させて被着体に確実に接着させることができる。

本発明のシート貼り換え装置を示す概略側面図。本発明のシート貼り換え装置の動作説明図。本発明のシート貼り換え装置の動作説明図

図１は、本発明の実施形態のシート貼り換え装置を示している。このシート貼り換え装置は、表面に回路を形成した被着体たるウエハＷの表面に第１シートたる保護シートＰＳを貼付した状態でウエハＷの裏面を研削した後に、ウエハＷの裏面に第２シートたる補強シートＳを貼付すると共に、ウエハＷの表面から保護シートＰＳを剥離するために使用される。補強シートＳは、裏面研削で薄肉化されたウエハＷの破損防止性、耐薬剤性、遮光性等を向上させるためにウエハＷに貼付するものであり、熱硬化性シートで構成されている。尚、本実施形態における左右又は上下といった方向を示す用語は、全て図１を基準として表現する。

シート貼り換え装置は、保護シートＰＳに対する接着性を有する搬送用テープ１１を繰出す繰出手段１０と、搬送用テープ１１に保護シートＰＳが貼付されるようにウエハＷを送り出す送出手段２０と、ウエハＷを搬送用テープ１１に対し押して付け、搬送用テープ１１への保護シートＰＳの接着をアシストする接着アシスト手段３０と、搬送用テープ１１と共に搬送されるウエハＷの裏面に補強シートＳを貼付するシート貼付手段４０と、搬送用テープ１１を折り返すガイド手段５０と、搬送用テープ１１を回収する回収手段６０と、補強シートＳが貼付されたウエハＷを加圧した雰囲気下で加熱する加熱炉７０と、補強シートＳが貼付されたウエハＷを加熱炉７０の内部に案内する案内手段８０とで構成されている。

前記繰出手段１０は、卷回された搬送用テープ１１を回転可能に支持する支持軸１２と、モータ１３ａで駆動されるドライブローラ１３と、ドライブローラ１３との間に搬送用テープ１１を挟み込むピンチローラ１４と、ガイドローラ１５と、受けローラ１６と、モータ１８ａで駆動されるドライブローラ１８と、ドライブローラ１８との間にガイド手段５０で折り返された搬送用テープ１１を挟み込むピンチローラ１７とで構成されている。これにより、モータ１８ａを介してドライブローラ１８が回転することによって、支持軸１２から搬送用テープ１１が繰り出される。尚、モータ１３ａはドライブローラ１３、１８間に繰り出された搬送用テープ１１に所定の張力を付与するように、ドライブローラ１３に回転力を付与する。また、搬送用テープ１１は、特に限定されるものではないが、基材シートの一方の面に接着剤が塗布された公知の接着テープを使用することができる。

前記送出手段２０は、ウエハＷを載置するテーブル本体２１と、ウエハＷを後方から押すプッシャ２２と、プッシャ２２を左右方向に進退させる直動モータ２３とから成る。

前記接着アシスト手段３０は、ガイドローラ１５の上方に位置する押圧ローラ３１と、押圧ローラ３１を上下動させる直動モータ３２とで構成されている。これにより、ウエハＷ上の保護シートＰＳが搬送用テープ１１に確実に接着される。

前記シート貼付手段４０は、剥離シートＲＬの一方の面に補強シートＳが一定間隔で仮着された原反Ｒを回転可能に支持する支持軸４１と、ガイドローラ４２、４３と、剥離シートＲＬを折り返すことにより、剥離シートＲＬから補強シートＳを剥離するピールプレート４４と、剥離シートＲＬから剥離された補強シートＳを搬送されるウエハＷに受けローラ１６とで挟み込んで貼付する押圧ローラ４５と、ピンチローラ４６との間に剥離シートＲＬを挟み込み、モータ４７ａで駆動されるドライブローラ４７と、図示しない伝動手段を介してモータ４７ａによって回転し、剥離シートＲＬを回収する回収ローラ４８とで構成される。これにより、補強シートＳを剥離シートＲＬから剥離しつつウエハＷに貼付するようになっている。

前記ガイド手段５０は、ピールプレート５１と、ピールプレート５１を左右方向に移動可能に支持する直動モータ５２とから構成され、繰出手段１０によって繰り出された搬送用テープ１１をピールプレート５１で折り返すことによって、搬送用テープ１１と共に保護シートＰＳをウエハＷから剥離するようになっている。

前記回収手段６０は、図示しない伝動手段を介してモータ１８ａによって回転し、搬送用テープ１１を回収する回収ローラ６１によって構成されている。

前記加熱炉７０は、ケース本体７１と、ケース本体７１の右側と左側とに設けられた開口７１ａ、７１ｂをそれぞれ開閉可能とするシャッタ７２、７３と、保護シートＰＳが剥離され、補強シートＳが貼付されたウエハＷを支持する上下複数段の棚部７４ａを有するマガジン７４を上下動可能に保持する保持手段７５と、加熱炉７０内を加熱するヒータ７６と、ファン７７と、図示しない加圧ポンプで加圧された窒素等の不活性ガスをバルブ７８ａを介して供給する加圧手段７８と、加熱炉７０内の気体をバルブ７９ａを介して排気する排気手段７９とから構成されている。尚、保持手段７５は、単軸ロボット７５１のスライダ７５２に接続されたリフタ７５３を介してマガジン７４を保持する。

案内手段８０は、ピールプレート５１から送り出されるウエハＷを下方から支持する支持アーム８１と、支持アーム８１を上下方向に移動可能に支持する直動モータ８２と、直動モータ８２を左右方向に移動可能に支持する直動モータ８３から構成されている。

また、加熱炉７０の左側には、直動モータ９１で左右方向に移動する搬送アーム９０が配置され、開口７１ｂを通してマガジン７４が加熱炉７０内に出し入れされる。

次に、本実施形態のテープ張り換え装置を用いて、ウエハＷに補強シートＳを貼付すると共に保護シートＰＳを剥離する動作について説明する。

先ず、裏面研削されたウエハＷをその表面に貼付されている保護シートＰＳを下にした状態でテーブル本体２１上に載置する。次に、プッシャ２２を左方へ移動させて、保護シートＰＳが搬送用テープ１１に貼付されるようにウエハＷを送り出す。このとき、押圧ローラ３１の直下にウエハＷの左端が達したことを図示しないセンサが検知すると、直動モータ３２によって押圧ローラ３１が下降して、ウエハＷを搬送用テープ１１側へ押圧し、保護シートＰＳを搬送用テープ１１に貼付させる。尚、押圧ローラ３１でウエハＷを押圧し続けると、ウエハＷの割れを生ずることがあるため、押圧ローラ３１での押圧はウエハＷの外縁領域の回路を形成しない３ｍｍ程度の余白部分だけとすることが好ましい。

搬送用テープ１１に貼付されたウエハＷは、搬送用テープ１１の繰り出しと共に左方へ搬送され、シート貼付手段４０の下方に導かれる。そして、ウエハＷが図示しないセンサによって所定位置に達したことが検出されると、モータ４７ａが駆動して、ウエハＷ上に補強シートＳを繰り出すとともに、押圧ローラ４５によって当該補強シートＳがウエハＷの裏面に貼付される。尚、この貼付段階では、補強シートＳは加熱されていないため、ウエハＷに対して仮着状態となっている。

補強シートＳが貼付されたウエハＷが更に左方へ搬送されると、搬送用テープ１１は、ピールプレート５１によって折り返され、保護シートＰＳは、搬送用テープ１１と共にウエハＷから剥離されることとなる。尚、搬送用テープ１１の保護シートＰＳへの接着力は、保護シートＰＳがウエハＷへ接着する接着力に比べて大きなものが選択されている。そして、保護シートＰＳが貼付された搬送用テープ１１は、回収ローラ６１によって巻き取られて回収される。尚、保護シートＰＳに紫外線等のエネルギー線硬化型の接着シートを採用し、ピールプレート５１によって折り返される前の段階で、紫外線等のエネルギー線を照射して保護シートＰＳの接着力を低下させるように構成してもよい。

また、ウエハＷは、ピールプレート５１から支持アーム８１上に送り出され、開口７１ａを通じて加熱炉７０内に位置するマガジン７４内に案内されて棚部７４ａで支持される。次いで、マガジン７４をリフタ７５３により、棚部７４ａの１ピッチ分上昇させ、上記同様の動作が繰り返し行われることにより、裏面に補強シートＳが貼付されたウエハＷの複数枚がマガジン７４内に支持された状態で加熱炉７０内に収納されることになる。

次に、直動モータ５２が作動してピールプレート５１が右方へ移動するとともに、直動モータ８２、８３の作動によって支持アーム８１が右下方へ移動し、この状態で加熱炉７０のシャッタ７２、７３を閉鎖する（図２参照）。その後、給気弁７８ａを開弁して、加熱炉７０内に不活性ガスを導入し、図示しない圧力センサで加熱炉７０の内圧が所定値に達したところで、この圧力を維持しつつ、ヒータ７６に通電すると共にファン７７を回転させて、加熱炉７０内の加熱を開始する。

ここで、ウエハＷと補強シートＳとの間には気泡が残留することがあるが、加熱炉７０によって加圧した雰囲気化で加熱することにより、気泡は補強シートＳの接着層に分散して取り込まれて消失する。これにより、気泡による接着面積の低下で第２シートの接着不良を生ずることを防止できる。そして、補強シートＳが加熱硬化されて、ウエハＷに完全に接着される。また、加熱炉７０内は不活性ガス雰囲気になるため、ウエハＷや補強シートＳが酸化等の化学変化を受けることを防止できる。

加熱炉７０での加熱終了後は、加熱炉７０のシャッタ７３を開いて、搬送アーム９０によりマガジン７４を加熱炉７０から取り出す（図３参照）。次に、空のマガジンを加熱炉７０に投入して、上述の動作を繰り返す。

本実施形態では、搬送用テープ１１にウエハＷに貼付された保護シートＰＳを貼付して搬送しつつ、ピールプレート５１で搬送用テープ１１を折り返すだけで保護シートＰＳをウエハＷから剥離することができる。従って、装置構造を簡素化してコストダウンを図ることができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、ウエハＷの裏面に第２シートとして補強シートＳを貼付しているが、第２シートとしてダイシングシートを貼付する場合にも同様に本発明を適用できる。また、第２シートが熱硬化性接着シートでない場合には、加熱炉７０を省略してもよい。更に、被着体はウエハＷに限定されるものではなく、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、その他の被着体も対象とすることができ、半導体ウエハは、シリコンウエハや化合物ウエハであってもよい。また、搬送用テープ１１が感熱接着性の接着テープの場合、押圧ローラ３１に加熱手段を設けるように構成してもよい。更に、送出手段２０は、前記実施形態の構成のものに限定されることなく、テーブル本体２１上にウエハＷを載置する図示しない搬送手段を送出手段２０としてもよい。また、回収手段６０は、剥離シートＲＬを巻き取ることなく回収するように構成してもよい。更に、接着アシスト手段３０は、押圧ローラ３１以外に、圧縮エアや、板状のブレード材等であってよい。また、押圧ローラ４５や受けローラ１６にヒータ等の加熱手段を設け、補強シートＳをウエハＷに貼付するように構成してもよい。

Ｗ…ウエハ(被着体)、ＰＳ…保護シート(第１シート)、Ｓ…補強シート (第２シート)、１０…繰出手段、１１…搬送用テープ、２０…送出手段、３０…接着アシスト手段、４０…シート貼付手段、５０…ガイド手段、６０…回収手段、７０…加熱炉。

Claims

一方の面に第１シートが貼付された被着体の他方の面に熱硬化性の接着シートから成る第２シートを貼付すると共に、当該被着体から第１シートを剥離するシート貼り換え装置であって、
前記第１シートに対する接着性を有する搬送用テープを繰出す繰出手段と、
前記搬送用テープに第１シートが貼付されるように被着体を送り出す送出手段と、
前記搬送用テープと共に搬送される前記被着体の他方の面に第２シートを貼付するシート貼付手段と、
前記搬送用テープを折り返すガイド手段と、
前記搬送用テープを回収する回収手段と、
前記被着体を加圧した雰囲気下で加熱する加熱炉と、を備え、
前記ガイド手段は、搬送用テープを折り返すことで、前記搬送用テープと共に前記第１シートを被着体から剥離するように構成され、前記ガイド手段における搬送用テープを折り返す部分は、前記加熱炉内における被着体載置位置に臨んで前記第１シートが剥離された前記被着体を前記加熱炉内に搬入可能に設けられると共に、前記加熱炉内から遠ざかるように移動可能に設けられることを特徴とするシート貼り換え装置。
一方の面に第１シートが貼付された被着体の他方の面に熱硬化性の接着シートから成る第２シートを貼付すると共に、当該被着体から第１シートを剥離するシート貼り換え方法であって、
前記第１シートに対する接着性を有する搬送用テープを繰出す工程と、
前記搬送用テープに第１シートが貼付されるように被着体を送り出す工程と、
前記搬送用テープと共に搬送される前記被着体の他方の面に第２シートを貼付する工程と、
前記搬送用テープを折り返すことで、前記搬送用テープと共に前記第１シートを被着体から剥離すると共に、前記ガイド手段における搬送用テープを折り返す部分を加熱炉内における被着体載置位置に臨ませて、当該第１シートが剥離された被着体を前記加熱炉内に搬入する工程と、
前記搬送用テープを回収する工程と、
前記搬送用テープを折り返す部分を、前記加熱炉内から遠ざけた後、前記加熱炉内で前記被着体を加圧した雰囲気下で加熱する工程とを備えることを特徴とするシート貼り換え方法。