JP5763394B2

JP5763394B2 - 転写装置および転写方法

Info

Publication number: JP5763394B2
Application number: JP2011089755A
Authority: JP
Inventors: 利彰毛受
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2011-04-14
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2031-04-14
Also published as: JP2012222308A

Description

本発明は、転写装置および転写方法に関する。

従来、第１テープに貼り付けられたウェハを、ダイシングすることでチップを製造し、後工程で用いるために、このチップを、第２テープに転写する装置が利用されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の装置では、ウェハと第１フレームとを第１ＵＶテープに貼り付け、第１ＵＶテープの接着面側からウェハのダイシングを行うことで、チップを製造する。次に、引き伸ばしリングにより、第１ＵＶテープを非接着面側（下側）から押圧することで、チップ間隔を広げた後、第１ＵＶテープに紫外線を照射することで、第１ＵＶテープの接着力を弱める。そして、第２フレームが貼り付けられた第２ＵＶテープを、チップの主面に貼り付け、第１フレームと第２フレームとの上下を入れ替えてから、第１ＵＶテープの一端側を、当該第１ＵＶテープの面方向に引っ張ることで、チップから剥離する。

特開平１１−６７６９７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置では、剥離対象の第１ＵＶテープを当該第１ＵＶテープの面方向に引っ張るため、床面に対する装置の占有スペースが大きくなってしまい、他の装置の配置スペースや、オペレータの作業スペースが狭くなってしまうという不都合が発生する。

本発明の目的は、床面に対する占有スペースを最小限に抑えることが可能な転写装置および転写方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、第１面が第１接着シートの一方の面に貼付された板状部材の第２面を、第２接着シートの一方の面に貼付して、前記板状部材を前記第２接着シートに転着する転写装置であって、前記第２接着シートの他方の面側に接する支持面で、前記第２接着シートを支持する第２シート支持手段と、前記第１接着シートの外縁側を支持するとともに、前記第２シート支持手段で支持された第２接着シートの一方の面に、前記板状部材を対向配置させる第１シート支持手段と、前記第１接着シートに弾性部材を当接させて前記板状部材を前記第２接着シートに押圧して貼付する押圧手段と、前記押圧手段の弾性部材で前記板状部材の全面を前記第２接着シートに押圧したまま、前記第１シート支持手段を前記第２シート支持手段から離間させることで、前記弾性部材を変形させて前記板状部材の外縁側に前記第１接着シートの剥離の切っ掛けを形成し、前記押圧手段および前記第１シート支持手段を前記第２シート支持手段から離間させることで前記第１接着シートを板状部材から剥離可能な移動手段とを備える、という構成を採用している。

この際、本発明の転写装置では、前記第１シート支持手段と前記第２シート支持手段とを、前記支持面に平行な面内で相対回転させることで、前記第１接着シートに面方向の張力を加えて前記第１接着シートと板状部材との剥離を促進させる回転手段を備える、ことが好ましい。
また、本発明の転写装置では、前記弾性部材は、前記板状部材を前記第２接着シートに押圧する際に、前記板状部材の中央部から外縁方向に向かって、徐々に押圧領域を広げていく脱気手段と、前記第１シート支持手段と前記第２シート支持手段とを離間する方向に相対移動させる際に、前記板状部材の外縁から中央方向に向かって、徐々に押圧領域を狭めていく急剥離抑制手段として機能する、ことが好ましい。

一方、本発明の転写方法は、第１面が第１接着シートの一方の面に貼付された板状部材の第２面を、第２接着シートの一方の面に貼付して、前記板状部材を前記第２接着シートに転着する転写方法であって、前記第２接着シートの他方の面側に接する支持面で、前記第２接着シートを支持する工程と、前記第１接着シートの外縁側を支持するとともに、前記支持面で支持された第２接着シートの一方の面に、前記板状部材を対向配置させる工程と、前記第１接着シートに弾性部材を当接させて前記板状部材を前記第２接着シートに押圧して貼付する工程と、前記弾性部材で前記板状部材の全面を前記第２接着シートに押圧したまま、前記第１接着シートを前記第２接着シートから離間させることで、前記弾性部材を変形させて前記板状部材の外縁側に前記第１接着シートの剥離の切っ掛けを形成し、その後、前記弾性部材および前記第１接着シートを前記第２接着シートから離間させることで前記第１接着シートを板状部材から剥離する工程と、を有する、という構成を採用している。

以上のような本発明によれば、第１接着シートを支持面と直交する方向に沿って相対移動させて前記第１接着シートを板状部材から剥離するので、第１接着シートを板状部材から剥離するための専用のスペースを、支持面の側方に設ける必要がなく、床面に対する占有スペースを最小限に抑えることができる。

また、板状部材を支持するフレーム部材を第１シート支持手段が支持可能な構成とすれば、例えば、フレーム部材で支持されてダイシング等の所定処理が行われた板状部材を転着の対象としたときに、この転着に先立って、第１接着シートをフレーム部材から剥離したり、切り離したりする必要がなくなる。
さらに、第１シート支持手段と第２シート支持手段とを相対回転させれば、板状部材と第１接着シートとの貼付領域における外縁側に剥離の切っ掛けを形成しやすくなり、当該剥離の切っ掛けから第１接着シートの剥離を促進させることができる。
また、押圧手段に脱気手段を設けることにより、板状部材と第２接着シートとの間に気泡が入ることを防止できる。
さらには、押圧手段に設けた急剥離抑制手段により、第１接着シートを板状部材の外縁から徐々に剥離できるので、板状部材と第１接着シートとの貼付領域における外縁側に剥離の切っ掛けを形成しやすくなり、当該剥離の切っ掛けから第１接着シートの剥離を促進させることができる上、急激に第１接着シートが剥離されることによる板状部材の破損を抑制できる。

本発明の一実施形態に係る転写装置の側面図。（Ａ），（Ｂ）は、転写装置の動作説明図。（Ｃ），（Ｄ）は、転写装置の動作説明図。（Ｅ），（Ｆ）は、転写装置の動作説明図。（Ｇ），（Ｈ）は、転写装置の動作説明図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
また、本実施形態では、特に明示しない限り、「上」、「下」、「左」、「右」といった方位を示す用語は、図１を基準として用いる。
図１において、転写装置１は、第１接着シートＳ１に貼付された板状部材としての半導体ウェハＷ（以下「ウェハＷ」と称する場合がある）を第２接着シートＳ２に転着するものであり、第２接着シートＳ２を支持面２１で支持する第２シート支持手段２と、第１接着シートＳ１を支持するとともに、第２シート支持手段２で支持された第２接着シートＳ２にウェハＷを対向配置させる第１シート支持手段３と、ウェハＷを第２接着シートＳ２に押圧して貼付する押圧手段４と、第２シート支持手段２と第１シート支持手段３とを支持面２１に直交する方向に離間接近するように相対移動させる移動手段５と、第１シート支持手段３と第２シート支持手段２とを支持面２１に平行な面内で相対回転させる回転手段６とを備えている。
なお、第１接着シートＳ１は、一方の面に接着剤層ＡＤ１を備えており、当該接着剤層ＡＤ１を介してウェハＷがフレーム部材としての第１リングフレームＲＬ１の中央に貼付されている。ここで、ウェハＷの第２面Ｗ２には、図示しない回路が形成されており、当該第２面Ｗ２の反対側の第１面Ｗ１が第１接着シートＳ１に貼付されている。また、転写装置１で転着するウェハＷは、ダイシングされることにより複数のチップＷＡに分割された状態で転写装置１に供給される。
また、第２接着シートＳ２は、一方の面に接着剤層ＡＤ２を備えており、当該接着剤層ＡＤ２を介して第２リングフレームＲＬ２に貼付されている。
ここで、第１接着シートＳ１に貼付されたウェハＷを第２接着シートＳ２に確実に転着できるように、第１接着シートＳ１の接着剤層ＡＤ１の接着力は、第２接着シートＳ２の接着剤層ＡＤ２の接着力よりも弱く設定されている。また、紫外線硬化型の接着剤層ＡＤ１を採用し、紫外線を照射することでその接着力が弱められている。

第２シート支持手段２は、空気を吸引することで、平面状の支持面２１に載置された第２接着シートＳ２の他方の面（接着剤層ＡＤ２が設けられていない面）を吸引支持可能に構成されている。これにより、第２接着シートＳ２は、接着剤層ＡＤ２が上を向いた状態で、かつ、第２リングフレームＲＬ２と支持面２１との間に挟まれるように、吸引支持される。

第１シート支持手段３は、第１接着シートＳ１および第１リングフレームＲＬ１を左右から支持できるように２個設けられており、移動手段５の駆動により、支持面２１に対して直交する方向に往復移動可能に設けられている。第１シート支持手段３は、移動手段５で支持された平板状の支持基部３１と、この支持基部３１の上面に設けられた駆動機器であるリニアモータ３２と、リニアモータ３２の出力軸３３に固定された略Ｌ字板状の押さえ部３４とを備えている。

押圧手段４は、板状の支持板４１と、支持板４１の下面中央に設けられた駆動機器であるリニアモータ４２と、上面中央がリニアモータ４２の出力軸４３に支持された脱気手段および急剥離抑制手段としての当接手段４４とを備えている。
当接手段４４は、平面形状がウェハＷの平面形状よりやや大きい円形に形成された円板部材４５と、この円板部材４５の下面に設けられたゴム、樹脂、スポンジなどの弾性を有する弾性部材４６とを備えている。

移動手段５は、支持板４１の上面における左右両側に設けられた、２個の駆動機器であるリニアモータ５１と、図示しないフレームに固定された駆動機器であるリニアモータ５３とを備えている。リニアモータ５１の出力軸５２は、支持板４１を貫通し、その先端に第１シート支持手段３の支持基部３１が支持され、第１シート支持手段３を上下方向に相対移動可能に設けられている。また、リニアモータ５３の出力軸５４には、回転手段６が固定され、第１シート支持手段３と押圧手段４とリニアモータ５１と回転手段６とを上下方向に相対移動可能に設けられている。

回転手段６は、移動手段５のリニアモータ５３に支持された駆動機器である回転モータ６１を備え、この回転モータ６１の回転軸６２の先端には、支持板４１の中央が連結されている。そして、回転モータ６１は、第１シート支持手段３と押圧手段４と移動手段５とを、回転軸６２を中心に回転可能に設けられている。

以上の転写装置１において、ウェハＷを第２接着シートＳ２に転着する手順としては、まず、図示しない搬送装置により、第２リングフレームＲＬ２に貼付された第２接着シートＳ２を、当該第２接着シートＳ２の他方の面側から支持面２１に載置して、第２シート支持手段２により第２接着シートＳ２を吸引支持する。
この吸着保持の前、または、後、あるいは同時に、図示しない搬送装置により、第１接着シートＳ１を介して第１リングフレームＲＬ１に支持されたウェハＷを、押さえ部３４上に載置する。次に、リニアモータ３２の駆動により押さえ部３４が上方に移動し、図１に示すように、押さえ部３４と支持基部３１とにより第１リングフレームＲＬ１を上下から挟み込む。

次に、移動手段５のリニアモータ５３の駆動により、第１シート支持手段３と押圧手段４とリニアモータ５１と回転手段６とが下方に移動し、図２（Ａ）に示すように、押さえ部３４と第２リングフレームＲＬ２とが接近した所定位置でリニアモータ５３の駆動が終了する。
次に、リニアモータ４２の駆動により、当接手段４４が下方に移動すると、まず、弾性部材４６の中央部が第１接着シートＳ１の上面に接触し、さらに当接手段４４が下方に移動すると、図２（Ｂ）に示すように、第１接着シートＳ１の中央が弾性部材４６により下方に押圧されて、ウェハＷの第２面Ｗ２における中央部分が第２接着シートＳ２に貼付される。

この後、さらに当接手段４４が下方に移動すると、図３（Ｃ）に示すように弾性部材４６が変形し、当接手段４４による押圧領域すなわち貼付領域が、ウェハＷの中央部から外縁方向に向かって徐々に広がり、ウェハＷと第２接着シートＳ２との間に存在する空気を外側に押し出しながらウェハＷ全体を第２接着シートＳ２に貼付する。そして、図３（Ｄ）に示すように、弾性部材４６がウェハＷ全体を第２接着シートＳ２に貼付すると、リニアモータ４２の駆動が終了する。

次に、リニアモータ５１の駆動により、図４（Ｅ）に示すように、第１シート支持手段３が上方に移動すると、第１接着シートＳ１の外縁側が上方に引っ張られ、弾性部材４６のウェハＷとの接触領域（押圧領域）の外縁側が変形する。このとき、ウェハＷは、第２接着シートＳ２を介して支持面２１に面で支持されているため、相当大きな力が上方に働かない限り第２接着シートＳ２から剥離されない。このような状態で、第１接着シートＳ１の外縁側が上方に引っ張られれば、当該第１接着シートＳ１は、ウェハＷの外縁から徐々に剥離され、第１接着シートＳ１とウェハＷとの貼付領域の外縁に、剥離の切っ掛けＴが形成される。なお、第１接着シートＳ１の接着力が第２接着シートＳ２の接着力よりも弱くなるように設定しておけば、ウェハＷからの第１接着シートＳ１の剥離がより効率よく行える。

次に、剥離の切っ掛けＴが形成されると、第１シート支持手段３の上方への移動が終了し、図４（Ｆ）および図５（Ｇ）に示すように、移動手段５のリニアモータ５３の駆動により、第１シート支持手段３と押圧手段４とリニアモータ５１と回転手段６とが上方に移動する。これにより、第１接着シートＳ１は、剥離の切っ掛けＴを剥離を始める手がかりとしてウェハＷから剥離されることとなる。このとき、第１シート支持手段３および押圧手段４の上方への移動に伴い、弾性部材４６が弾性変形を復元するように変形するので、当接手段４４による押圧領域が、ウェハＷの外縁から中央方向に向かって徐々に狭まっていき、ウェハＷを第２接着シートＳ２に転着しつつ、第１接着シートＳ１をウェハＷの外縁から徐々に剥離することができる。
そして、リニアモータ５３の駆動が継続して、第１接着シートＳ１全体がウェハＷから剥離したら、リニアモータ５３の駆動を停止し、図５（Ｈ）に示すように、リニアモータ４２を駆動させて、当接手段４４を第１接着シートＳ１から離すことで、ウェハＷの転着が終了する。なお、リニアモータ５１やリニアモータ５３が駆動して第１接着シートＳ１をウェハＷから剥離するときに、回転モータ６１の駆動により第１シート支持手段３と押圧手段４とを所定角度だけ往復回転するように構成してもよい。この往復回転角度は、第１接着シートＳ１が第１リングフレームＲＬ１に引っ張られて貼付されている場合や、弛んで貼付されている場合によって変わってくるが、この往復回転動作によって第１接着シートＳ１の面方向に所定の張力が付与されるように設定されていればよい。これにより、第１接着シートＳ１は、上方向への剥離力に加えて面方向の張力が加わることとなり、当該第１接着シートＳ１におけるウェハＷからの剥離が促進される。

本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、第１接着シートＳ１に貼付されたウェハＷを押圧して第２接着シートＳ２に貼付し、第１接着シートＳ１を、支持面２１と直交する方向に離間させて、ウェハＷから第１接着シートＳ１を剥離するため、支持面２１の側方に第１接着シートＳ１をウェハＷから剥離するための専用のスペースを設ける必要がなく、床面に対する転写装置１の占有スペースを最小限に抑えることができる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、前記実施形態では、第１接着シートＳ１を支持している第１リングフレームＲＬ１を第１シート支持手段３で支持する構成を例示したが、ウェハＷのダイシング後に第１リングフレームＲＬ１を第１接着シートＳ１から剥離し、第１接着シートＳ１のみを第１シート支持手段３で支持してもよい。
さらに、当接手段４４として、硬度が高い樹脂などの変形しにくい材料で形成した部材を用い、この部材を下方に移動させることにより、ウェハＷ全体をほぼ同じタイミングで第２接着シートＳ２に押圧してもよい。なお、このような部材を用いた場合、第１接着シートＳ１をウェハＷから剥離する際に、ウェハＷ全体にわたって第１接着シートＳ１がほぼ同じタイミングで剥離されることになる。なお、当接手段４４は設けなくてもよい。
また、当接手段４４として、円板部材４５と弾性部材４６との間に気体や液体を閉じ込めた構成を用いてもよいし、これら気体や液体の圧力を制御して弾性部材４６を積極的に変形させる構成としてもよい。さらに、当接手段４４を、リニアモータ４２の駆動により第１接着シートＳ１に押し付けて変形させることで、押圧領域を大きくしたが、当接手段４４を第１接着シートＳ１から離れた位置に停止させて、当接手段４４内への気体や液体の充填量を調整することで、押圧領域を大きくしてもよい。

第１シート支持手段３とリニアモータ５１の個数としては、２個に限らず３個以上としてもよいし、１個としてもよい。また、第１シート支持手段３とリニアモータ５１の個数は、異なっていてもよく、例えば連結部材で連結された２個の第１シート支持手段３を、１個のリニアモータ５１で上下に移動させてもよい。
そして、ダイシング後のウェハＷを第２接着シートＳ２に転着する構成を例示したが、ダイシング前のウェハＷを第２接着シートＳ２に転着してもよい。
また、被着体Ｗとしては、ガラス板、鋼板、樹脂板等や、その他の板状部材のみならず、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。半導体ウェハは、シリコン半導体ウェハや化合物半導体ウェハであってよい。
第１シート支持手段３と第２シート支持手段２との相対移動は、第１シート支持手段３を停止させておいて第２シート支持手段２を移動させるように構成してもよいし、それら両方を移動させるように構成してもよい。
第１シート支持手段３と第２シート支持手段２との相対回転は、第１シート支持手段３を停止させておいて第２シート支持手段２を回転させるように構成してもよいし、それら両方を回転させるように構成してもよい。

また、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダ及びロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

１…転写装置
２…第２シート支持手段
３…第１シート支持手段
４…押圧手段
５…移動手段
６…回転手段
２１…支持面
４４…当接手段（脱気手段、急剥離抑制手段）
ＲＬ１…第１リングフレーム（フレーム部材）
Ｓ１…第１接着シート
Ｓ２…第２接着シート
Ｗ…ウェハ（板状部材）

Claims

第１面が第１接着シートの一方の面に貼付された板状部材の第２面を、第２接着シートの一方の面に貼付して、前記板状部材を前記第２接着シートに転着する転写装置であって、
前記第２接着シートの他方の面側に接する支持面で、前記第２接着シートを支持する第２シート支持手段と、
前記第１接着シートの外縁側を支持するとともに、前記第２シート支持手段で支持された第２接着シートの一方の面に、前記板状部材を対向配置させる第１シート支持手段と、
前記第１接着シートに弾性部材を当接させて前記板状部材を前記第２接着シートに押圧して貼付する押圧手段と、
前記押圧手段の弾性部材で前記板状部材の全面を前記第２接着シートに押圧したまま、前記第１シート支持手段を前記第２シート支持手段から離間させることで、前記弾性部材を変形させて前記板状部材の外縁側に前記第１接着シートの剥離の切っ掛けを形成し、前記押圧手段および前記第１シート支持手段を前記第２シート支持手段から離間させることで前記第１接着シートを板状部材から剥離可能な移動手段とを備えることを特徴とする転写装置。
前記第１シート支持手段と前記第２シート支持手段とを、前記支持面に平行な面内で相対回転させることで、前記第１接着シートに面方向の張力を加えて前記第１接着シートと板状部材との剥離を促進させる回転手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の転写装置。
前記弾性部材は、前記板状部材を前記第２接着シートに押圧する際に、前記板状部材の中央部から外縁方向に向かって、徐々に押圧領域を広げていく脱気手段と、前記第１シート支持手段と前記第２シート支持手段とを離間する方向に相対移動させる際に、前記板状部材の外縁から中央方向に向かって、徐々に押圧領域を狭めていく急剥離抑制手段として機能することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の転写装置。
第１面が第１接着シートの一方の面に貼付された板状部材の第２面を、第２接着シートの一方の面に貼付して、前記板状部材を前記第２接着シートに転着する転写方法であって、
前記第２接着シートの他方の面側に接する支持面で、前記第２接着シートを支持する工程と、
前記第１接着シートの外縁側を支持するとともに、前記支持面で支持された第２接着シートの一方の面に、前記板状部材を対向配置させる工程と、
前記第１接着シートに弾性部材を当接させて前記板状部材を前記第２接着シートに押圧して貼付する工程と、
前記弾性部材で前記板状部材の全面を前記第２接着シートに押圧したまま、前記第１接着シートを前記第２接着シートから離間させることで、前記弾性部材を変形させて前記板状部材の外縁側に前記第１接着シートの剥離の切っ掛けを形成し、その後、前記弾性部材および前記第１接着シートを前記第２接着シートから離間させることで前記第１接着シートを板状部材から剥離する工程と、を有することを特徴とする転写方法。