JP5822768B2 - Semiconductor wafer jig peeling apparatus and semiconductor wafer jig peeling method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体の製造工程で使用される半導体ウェーハ用治具の剥離装置及び半導体ウェーハ用治具の剥離方法に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor wafer jig peeling apparatus and a semiconductor wafer jig peeling method used in a semiconductor manufacturing process.
従来における半導体ウェーハは、バックグラインド工程で図示しない薄い半導体パッケージに適合させるため、裏面がバックグラインドされ、ダイシング工程でキャリア治具の粘着テープに粘着支持された後、ダイシングブレードで個々の半導体チップに分離されることにより、多数の半導体チップを形成する(特許文献1、2、3、4参照)。半導体ウェーハのバックグラインド工程においては、半導体ウェーハが回転砥石により100μm以下、時には30〜50μm程度の厚みに薄く削られるが、そうすると、半導体ウェーハが非常に薄く脆く撓みやすくなるので、ハンドリングや搬送に支障を来たすおそれがある。
In order to adapt a conventional semiconductor wafer to a thin semiconductor package (not shown) in the back grinding process, the back surface is back grinded and supported on the adhesive tape of the carrier jig in the dicing process, and then the individual semiconductor chips are formed with a dicing blade. By separating, a large number of semiconductor chips are formed (see
係る点に鑑み、従来においては、(1)半導体ウェーハをバックグラインドする際、半導体ウェーハの周縁部を残しながらその内側領域をバックグラインドし、残存する周縁部により半導体ウェーハの剛性を確保して撓みを抑制する方法、(2)半導体ウェーハの周縁部に剛性確保リングを接着剤により位置決め固定し、この剛性確保リングにより、半導体ウェーハに剛性を付与して撓みを抑制防止する方法が提案されている(特許文献5参照)。 In view of this, in the past, (1) when a semiconductor wafer is back-ground, the inner region is back-ground while leaving the peripheral edge of the semiconductor wafer, and the remaining peripheral edge ensures the rigidity of the semiconductor wafer and bends. (2) A method is proposed in which a rigidity securing ring is positioned and fixed to the periphery of the semiconductor wafer by an adhesive, and the rigidity securing ring is used to impart rigidity to the semiconductor wafer to suppress and prevent bending. (See Patent Document 5).
しかしながら、(1)の方法を採用する場合には、半導体ウェーハの強度を向上させて反りを低減することができるものの、半導体ウェーハの周縁部を残存させるため、専用の装置が必要になり、製造設備やコストの削減を図ることができないという問題が新たに生じることとなる。 However, when the method (1) is adopted, the strength of the semiconductor wafer can be improved and the warpage can be reduced. There will be a new problem that equipment and costs cannot be reduced.
これに対し、(2)の方法の場合、(1)の問題を解決することができるので、実に便利である。しかしながら、半導体ウェーハの周縁部に剛性確保リングを重ねて位置決めする際、剛性確保リングを前後左右に少しずつずらしながら徐々に位置合わせするが、剛性確保リングの固定に接着剤を使用すると、接着剤による汚染を回避しなければならないので、微調整しながらの位置合わせが困難になるおそれが少なくない。また、半導体ウェーハの周縁部から剛性確保リングを取り外して再利用等したいときにも、簡単かつ安全に取り外すことができず、不便な事態が予想される。 On the other hand, the method (2) is very convenient because the problem (1) can be solved. However, when positioning the rigidity securing ring on the periphery of the semiconductor wafer, the positioning is performed gradually while shifting the rigidity securing ring forward, backward, left and right, but if an adhesive is used to fix the rigidity securing ring, Therefore, it is difficult to align the position while making fine adjustments. In addition, when it is desired to remove the rigidity securing ring from the peripheral edge of the semiconductor wafer and reuse it, it cannot be easily and safely removed, and an inconvenient situation is expected.
本発明は上記に鑑みなされたもので、半導体ウェーハの剛性を向上させ、製造設備やコストの削減を図ることができ、しかも、半導体ウェーハ用治具を半導体ウェーハの周縁部に微調整しながら位置決めしたり、半導体ウェーハの周縁部から簡単かつ安全に取り外すことのできる半導体ウェーハ用治具の剥離装置及び半導体ウェーハ用治具の剥離方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above, and can improve the rigidity of a semiconductor wafer, reduce manufacturing equipment and costs, and position a semiconductor wafer jig while finely adjusting the semiconductor wafer jig to the peripheral edge of the semiconductor wafer. It is an object of the present invention to provide a semiconductor wafer jig peeling device and a semiconductor wafer jig peeling method that can be easily and safely removed from the peripheral edge of a semiconductor wafer.
本発明においては上記課題を解決するため、薄い半導体ウェーハに着脱自在に取り付けられて強度を向上させる半導体ウェーハ用治具と、この半導体ウェーハ用治具を半導体ウェーハから取り外す剥離装置とを備えた装置であって、
半導体ウェーハ用治具は、半導体ウェーハの片面周縁部に対向するエンドレスの基材層と、この基材層の対向面に設けられて半導体ウェーハの片面周縁部に剥離可能に粘着する粘着層とを含み、基材層における対向面の大部分に粘着層を粘着し、対向面の残部を粘着層の存在しない剥離契機部とし、
剥離装置は、半導体ウェーハを搭載して固定するテーブルと、このテーブルに搭載された半導体ウェーハの露出した片面と半導体ウェーハ用治具とに保持した可撓板を下降させて被覆し、この可撓板を半導体ウェーハの幅方向にスライドさせる被覆スライド機構と、この被覆スライド機構の可撓板のスライドにより半導体ウェーハの周縁部に形成されたノッチに係止する剥離爪と、この剥離爪が係止した後に被覆スライド機構の可撓板の非保持部を突き上げて半導体ウェーハの片面周縁部から半導体ウェーハ用治具を剥離する剥離機構と、この剥離機構の突き上げ時に半導体ウェーハのノッチ付近に対する対向箇所から被覆スライド機構方向に移動しながら半導体ウェーハ方向に可撓板を付勢する付勢機構とを含んでなることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems in the present invention, an apparatus comprising a semiconductor wafer jig that is detachably attached to a thin semiconductor wafer and improves the strength, and a peeling device that removes the semiconductor wafer jig from the semiconductor wafer. Because
The semiconductor wafer jig includes an endless base material layer facing the peripheral edge of one surface of the semiconductor wafer, and an adhesive layer that is provided on the opposing surface of the base material layer and adheres detachably to the peripheral surface of the one surface of the semiconductor wafer. Including, adhering the adhesive layer to the majority of the opposing surface in the base material layer, the remainder of the opposing surface as a peeling trigger part without the adhesive layer,
The peeling device covers a flexible plate held down on a table for mounting and fixing a semiconductor wafer, an exposed one side of the semiconductor wafer mounted on the table, and a semiconductor wafer jig, and covering the flexible plate. A covering slide mechanism that slides the plate in the width direction of the semiconductor wafer, a peeling claw that engages with a notch formed on the peripheral edge of the semiconductor wafer by sliding the flexible plate of the coating slide mechanism, and the peeling claw After that, the non-holding part of the flexible plate of the covering slide mechanism is pushed up and the semiconductor wafer jig is peeled off from the peripheral edge of one side of the semiconductor wafer, and when the peeling mechanism is pushed up from the position opposite the notch of the semiconductor wafer. And an urging mechanism for urging the flexible plate in the direction of the semiconductor wafer while moving in the direction of the coating slide mechanism. .
なお、剥離契機部を、基材層の対向面残部と粘着層の端部との間に区画形成することができる。
また、粘着層を平面略C字形に形成し、この粘着層の両端部を対向面の残部を介して対向させることもできる。
In addition, a peeling opportunity part can be dividedly formed between the opposing surface remaining part of a base material layer, and the edge part of an adhesion layer.
Also, the adhesive layer can be formed in a substantially plane C shape, and both end portions of this adhesive layer can be opposed to each other through the remaining portion of the opposing surface.
また、粘着層を複数に分割し、これら複数の粘着層の両端部を対向面の残部を介して対向させることが可能である。
また、粘着層をシリコーンゴムあるいはフッ素ゴムにより形成してその半導体ウェーハの片面周縁部に粘着する粘着面の平均表面粗さRaを0.5〜5μmの範囲とすることが可能である。
Moreover, it is possible to divide the adhesive layer into a plurality of parts and make both end portions of the plurality of adhesive layers face each other through the remaining part of the opposing surface.
Moreover, it is possible to make the average surface roughness Ra of the pressure-sensitive adhesive surface, which is made of silicone rubber or fluorine rubber and adheres to the peripheral edge of one surface of the semiconductor wafer, in the range of 0.5 to 5 μm.
また、剥離装置のテーブルを挟んで被覆スライド機構と剥離機構とを対向させ、テーブルの上方に付勢機構を昇降可能に設け、剥離爪を、可撓板の半導体ウェーハに対向する対向面に支持させて剥離機構側から半導体ウェーハのノッチに対向可能とし、付勢機構には、剥離機構の突き上げ時に被覆スライド機構の可撓板に接触する回転可能なローラを設けることも可能である。 Also, the covering slide mechanism and the peeling mechanism are opposed to each other across the table of the peeling device, and an urging mechanism is provided above the table so as to be movable up and down, and the peeling claw is supported on the facing surface of the flexible plate facing the semiconductor wafer. Thus, it is possible to face the notch of the semiconductor wafer from the peeling mechanism side, and the urging mechanism can be provided with a rotatable roller that contacts the flexible plate of the covering slide mechanism when the peeling mechanism is pushed up.
また、本発明においては上記課題を解決するため、薄い半導体ウェーハに着脱自在に取り付けられて強度を向上させる半導体ウェーハ用治具を剥離装置により取り外す半導体ウェーハ用治具の剥離方法であって、
半導体ウェーハ用治具を、半導体ウェーハの片面周縁部に対向するエンドレスの基材層と、この基材層の対向面に設けられて半導体ウェーハの片面周縁部に剥離可能に粘着する粘着層とから形成し、
剥離装置を、請求項1又は2記載の半導体ウェーハ用治具の剥離装置とすることを特徴としている。
Further, in the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, a semiconductor wafer jig peeling method for removing a semiconductor wafer jig which is detachably attached to a thin semiconductor wafer and improves strength by a peeling device,
A jig for a semiconductor wafer is composed of an endless base material layer facing the peripheral edge of one surface of the semiconductor wafer, and an adhesive layer that is provided on the opposing surface of the base material layer and adheres detachably to the peripheral edge of the one surface of the semiconductor wafer. Forming,
The peeling apparatus is a peeling apparatus for a semiconductor wafer jig according to
なお、半導体ウェーハから半導体ウェーハ用治具を50℃〜150℃の温度に加熱しながら取り外すことができる。 The semiconductor wafer jig can be removed from the semiconductor wafer while being heated to a temperature of 50 ° C. to 150 ° C.
ここで、特許請求の範囲における半導体ウェーハは、φ150、200、300、450mmタイプ等を特に問うものではない。この半導体ウェーハの片面は、半導体ウェーハの表面でも良いし、裏面でも良い。また、基材層と粘着層とは、同じ厚さや幅でも良いし、異なる厚さ・幅でも良い。これら基材層と粘着層とは、一体成形しても良いし、別々に形成することもできる。 Here, the semiconductor wafer in the claims is not particularly limited to the φ150, 200, 300, and 450 mm types. One side of the semiconductor wafer may be the front surface or the back surface of the semiconductor wafer. The base material layer and the adhesive layer may have the same thickness or width, or may have different thicknesses and widths. The base material layer and the adhesive layer may be formed integrally or separately.
基材層は、主にリング形に形成されるが、半導体ウェーハの周縁部にフラットなオリフラが形成されている場合には、半導体ウェーハの周縁部に沿う形状に形成される。この基材層は、透明、不透明、半透明、着色、可撓性の有無を特に問うものではない。粘着層は、単数複数を問うものではない。 The base material layer is mainly formed in a ring shape, but when a flat orientation flat is formed on the peripheral edge of the semiconductor wafer, the base material layer is formed in a shape along the peripheral edge of the semiconductor wafer. This base material layer does not specifically ask the presence or absence of transparency, opaqueness, translucency, coloring, and flexibility. The adhesive layer does not ask for a plurality.
本発明によれば、半導体ウェーハに粘着した半導体ウェーハ用治具を剥離する場合には、先ず、剥離装置のテーブルに半導体ウェーハを搭載してその片面と粘着した半導体ウェーハ用治具とをそれぞれ露出させ、半導体ウェーハのノッチを剥離機構方向に向け、テーブル上に半導体ウェーハを固定する。 According to the present invention, when the semiconductor wafer jig adhered to the semiconductor wafer is peeled, first, the semiconductor wafer is mounted on the table of the peeling apparatus, and one surface thereof and the adhered semiconductor wafer jig are exposed. The semiconductor wafer is fixed on the table with the notch of the semiconductor wafer directed toward the peeling mechanism.
次いで、被覆スライド機構の可撓板が下降して半導体ウェーハに粘着した半導体ウェーハ用治具に重なり、半導体ウェーハの片面と半導体ウェーハ用治具とを可撓板が被覆して半導体ウェーハのノッチに剥離爪を対向させ、可撓板がスライドして剥離爪を半導体ウェーハのノッチに干渉させ、付勢機構が可撓板に接近してその露出面に接触し、かつ半導体ウェーハのノッチ付近に対向する。 Next, the flexible plate of the covering slide mechanism descends and overlaps the semiconductor wafer jig adhered to the semiconductor wafer, and the flexible plate covers one side of the semiconductor wafer and the semiconductor wafer jig to form a notch on the semiconductor wafer. The peeling claw is made to oppose, the flexible plate slides to cause the peeling claw to interfere with the notch of the semiconductor wafer, the biasing mechanism approaches the flexible plate and contacts the exposed surface, and faces the notch of the semiconductor wafer. To do.
次いで、剥離機構が可撓板の非保持部を突き上げ、剥離爪が半導体ウェーハ用治具に接触して粘着状態の半導体ウェーハ用治具を徐々に剥離する。また、付勢機構が半導体ウェーハのノッチ付近に対する対向箇所から被覆スライド機構方向に移動するとともに、可撓板を半導体ウェーハ方向に付勢する。この移動しながらの付勢により、突き上げ力の伝播や分散が抑制され、半導体ウェーハから半導体ウェーハ用治具の大部分が次第に剥離される。 Next, the peeling mechanism pushes up the non-holding portion of the flexible plate, and the peeling claw comes into contact with the semiconductor wafer jig to gradually peel off the adhesive semiconductor wafer jig. In addition, the biasing mechanism moves in the direction of the covering slide mechanism from the position opposite to the vicinity of the notch of the semiconductor wafer, and biases the flexible plate in the direction of the semiconductor wafer. This urging while moving suppresses the propagation and dispersion of the push-up force, and most of the semiconductor wafer jig is gradually peeled from the semiconductor wafer.
そして、付勢機構が可撓板の保持部やその付近に移動して停止し、付勢機構が元の位置に復帰した後、被覆スライド機構の可撓板が元の位置に復帰して粘着状態の半導体ウェーハ用治具の残部を剥がすことにより、半導体ウェーハから半導体ウェーハ用治具が剥離される。 Then, after the urging mechanism moves to and stops at the holding portion of the flexible plate and stops and the urging mechanism returns to the original position, the flexible plate of the covering slide mechanism returns to the original position and adheres. The semiconductor wafer jig is peeled from the semiconductor wafer by peeling off the remaining part of the semiconductor wafer jig in the state.
本発明によれば、半導体ウェーハの剛性を向上させ、製造設備やコストの削減を図ることができるという効果がある。また、半導体ウェーハ用治具を半導体ウェーハの周縁部に微調整しながら位置決めしたり、半導体ウェーハの周縁部から簡単かつ安全に取り外すことができる。また、剥離契機部に指先等を干渉させて持ち上げることができるので、半導体ウェーハの周縁部から密着状態の半導体ウェーハ用治具を簡単かつ安全に取り外すことができる。 According to the present invention, there is an effect that the rigidity of a semiconductor wafer can be improved and manufacturing equipment and cost can be reduced. Further, the semiconductor wafer jig can be positioned while being finely adjusted to the peripheral edge of the semiconductor wafer, or can be easily and safely removed from the peripheral edge of the semiconductor wafer. Further, since the fingertip or the like can be lifted by interfering with the peeling trigger part, the semiconductor wafer jig in a close contact state can be easily and safely removed from the peripheral part of the semiconductor wafer.
また、請求項2記載の発明によれば、例えば被覆スライド機構と剥離機構とを180°の間隔で対向させ、可撓板の末端部を保持部とした場合、可撓板をその先端部から末端部に向けて徐々に剥離することができる。また、被覆スライド機構の可撓板にローラが上方から回転可能に接触するので、付勢機構との接触に伴う可撓板や半導体ウェーハの損傷防止が期待できる。 According to the second aspect of the present invention, for example, when the covering slide mechanism and the peeling mechanism are opposed to each other at an interval of 180 ° and the end portion of the flexible plate is used as the holding portion, the flexible plate is removed from the tip portion. It can be gradually peeled toward the end. Further, since the roller contacts the flexible plate of the covering slide mechanism so as to be rotatable from above, damage to the flexible plate and the semiconductor wafer accompanying the contact with the biasing mechanism can be expected.
さらに、請求項4記載の発明によれば、温度上昇により粘着層の粘着力が低下するので、半導体ウェーハ用治具の取り外しに要する力を2/3〜1/4程度に軽減することが可能になる。 Further, according to the invention described in claim 4, since the adhesive force of the adhesive layer is reduced due to the temperature rise, the force required for removing the semiconductor wafer jig can be reduced to about 2/3 to 1/4. become.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明すると、本実施形態における半導体ウェーハ用治具の剥離装置は、図1ないし図12に示すように、可撓性を有する薄い半導体ウェーハ1に着脱自在に粘着されて強度を向上させる半導体ウェーハ用治具10と、この半導体ウェーハ用治具10を半導体ウェーハ1から自動的に取り外す剥離装置20とを備え、この剥離装置20により、半導体ウェーハ用治具10を簡単かつ安全に剥離するようにしている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. A semiconductor wafer jig peeling apparatus according to the present embodiment is applied to a
半導体ウェーハ1は、図1ないし図4に示すように、例えばφ200mmの平面円形のシリコンウェーハからなり、表面に回路パターンが形成されており、裏面が図示しない汎用のバックグラインド装置でバックグラインドされることにより、100μm以下の厚さに薄化される。この半導体ウェーハ1は、バックグラインドされた裏面に回路パターンが必要に応じて形成され、周縁部には、結晶方向の判別や整列を容易にする平面略V字形のノッチ2が切り欠かれる。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
半導体ウェーハ用治具10は、図1ないし図4に示すように、半導体ウェーハ1の裏面に対向するエンドレスの基材層11と、この基材層11に積層されて半導体ウェーハ1の裏面周縁部に剥離可能に粘着する粘着層13とを二層構造に備えて形成される。この半導体ウェーハ用治具10の基材層11と粘着層13とは、例えば基材層11と粘着層13とが同じ幅に形成されるが、製造や作業の便宜を図りたい場合等には、基材層11の幅が粘着層13の幅よりもやや広く形成される。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
基材層11は、図2ないし図4に示すように、所定の材料により薄い平面リング形に形成され、加工時に半導体ウェーハ1を位置決め固定する複数の固定孔12が周方向に所定の間隔で穿孔されており、半導体ウェーハ1の裏面周縁部に対向する。この基材層11の材料としては、特に限定されるものではないが、例えばシリコン、ガラスエポキシ樹脂やガラスクロス複合材、カーボン繊維強化プラスチック、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、金属(アルミニウム、SUS、タングステン、鉄−ニッケル合金(42アロイ等))、その他の合金等があげられる。これらの中でも、機械的特性、吸湿性、強度、熱伝導率、耐熱温度、電気的特性に優れるガラスエポキシ樹脂の採用が最適である。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
基材層11は、半導体ウェーハ1と同径か、あるいは僅かに拡径に形成される。この基材層11は、半導体ウェーハ1と同径の場合には、外周縁が半導体ウェーハ1の周縁部に整合するよう揃えられ、半導体ウェーハ1よりも僅かに拡径の場合には、外周縁が半導体ウェーハ1の周縁部から3mm以内で周縁部に沿うよう近接する。基材層11が半導体ウェーハ1よりも僅かに拡径に形成される場合、図示しないハンドリング装置の位置決め治具等が薄い半導体ウェーハ1のエッジに直接接触し、チッピングやクラック等が発生するのを有効に抑制することができる。
The
粘着層13は、図2ないし図4に示すように、弱粘着性等に優れる所定の材料により厚さ200μm以下(例えば、100μm程度)の薄い平面リング形に形成され、半導体ウェーハ1の裏面周縁部に対向する基材層11の平坦な対向面に積層粘着されており、半導体ウェーハ1の裏面周縁部に着脱自在に粘着する。この粘着層13の材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、50〜150℃、特に60℃程度で剥離強度が低下し、しかも、耐熱性等に優れるシリコーンゴムやフッ素ゴム等があげられる。これらの材料には必要な所定のフィラーが添加される。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
粘着層13の半導体ウェーハ1の裏面周縁部に粘着する粘着面14は、粘着層13が金型による成形法で成形される場合、金型のキャビティによる転写法、あるいは成形材料にシリカからなるフィラーを添加する等の方法により粗く形成される。この粘着面14の平均表面粗さ(算術表面粗さ)Raは、専用の表面粗さ測定機、レーザ顕微鏡、又は三次元走査型電子顕微鏡等の測定により、0.5〜5μmの範囲であることが好ましい。
When the
これは、粘着面14の平均表面粗さRaが0.5μm未満の場合には、半導体ウェーハ1の裏面周縁部に半導体ウェーハ用治具10を重ねて位置決めする際、半導体ウェーハ用治具10を軽く重ねるだけでも粘着し、半導体ウェーハ用治具10を前後左右に滑らせる作業に重大な支障を来たすからである。また、Raが5μmを超える場合には、半導体ウェーハ1の裏面周縁部に対して半導体ウェーハ用治具10が粘着しなくなるからである。
This is because when the average surface roughness Ra of the
剥離装置20は、図1、図5ないし図12に示すように、半導体ウェーハ1用のチャックテーブル21と、半導体ウェーハ1の露出した片面である裏面と半導体ウェーハ用治具10とに可撓板30をセットしてスライドさせる被覆スライド機構26と、この被覆スライド機構26の可撓板30のスライドに伴い半導体ウェーハ1のノッチ2に嵌合係止する剥離爪33と、この剥離爪33の係止後に可撓板30を突き上げて半導体ウェーハ1から半導体ウェーハ用治具10を剥離する剥離機構34と、この剥離機構34の突き上げ時に下方に可撓板30を移動しながら付勢する付勢機構36とを備えて構成される。
As shown in FIGS. 1, 5 to 12, the peeling
剥離装置20は、チャックテーブル21を挟んで被覆スライド機構26と剥離機構34とが180°の間隔で対向し、チャックテーブル21の上方には、スペースの効率化の観点から付勢機構36が昇降可能に設置される。チャックテーブル21は、例えば断面略溝形のテーブル本体22を備え、このテーブル本体22の内部に、通気性を有する多孔質のセラミック焼結体23が嵌合されてその平坦な表面を露出させており、セラミック焼結体23の下部あるいは側部が真空発生器である真空ポンプ24にテーブル本体22の通気路25を介して接続される。
In the
このようなチャックテーブル21は、セラミック焼結体23の表面に半導体ウェーハ1の表面が着脱自在に搭載されてそのノッチ2を剥離機構34方向に指向させた後、真空ポンプ24が駆動すると、セラミック焼結体23の表面に半導体ウェーハ1を負圧を用いて高精度に位置決め固定するとともに、半導体ウェーハ1の裏面と半導体ウェーハ用治具10とをそれぞれ露出させる。
Such a chuck table 21 is configured such that after the surface of the
被覆スライド機構26は、チャックテーブル21の一側部に隙間をおいて隣接する断面略倒L字形の台座27を備え、この台座27の立面部に、チャックテーブル21に対して水平に進退動するエアシリンダ28が水平に装着され、このエアシリンダ28上に、昇降可能なZ軸アクチュエータ29が設置されており、このZ軸アクチュエータ29に、半導体ウェーハ1の裏面と半導体ウェーハ用治具10とを被覆する屈曲可能な可撓板30が水平に握持される。
The
Z軸アクチュエータ29は、特に限定されるものではないが、例えばエアシリンダ28上に螺子棒が立設され、この螺子棒に、図示しないガイドバーに案内されるアクチュエータ本体の内部の歯車が噛合されたり、あるいはエアシリンダ28上にリニアモータが設置されること等により構成される。
The Z-
可撓板30は、例えば所定の材料によりチャックテーブル21よりも大きい平面矩形の平板に形成され、末端部31がZ軸アクチュエータ29の横方向に突き出た上下一対の保持爪に着脱自在に握持されるとともに、先端部32が剥離機構34に上方から対向したり、接触して突き上げられる。この可撓板30の材料としては、特に限定されるものではないが、例えばポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、各種エラストマー等があげられる。
The
このような被覆スライド機構26は、半導体ウェーハ用治具10の剥離時にチャックテーブル表面に吸着固定された半導体ウェーハ1の半導体ウェーハ用治具10に可撓板30を下降させて積層することにより、半導体ウェーハ1の裏面を完全に被覆し、この可撓板30をエアシリンダ28の駆動により半導体ウェーハ1の幅方向である径方向、具体的には剥離機構34側から被覆スライド機構26側に略水平にスライドさせるよう機能する。
Such a
剥離爪33は、例えば各種の金属等により細長い板片に形成され、先端部が半導体ウェーハ用治具10に隠蔽されたノッチ2に対応するよう先細りに形成されており、可撓板30の半導体ウェーハ裏面に対向する対向面の先端部寄りに支持される。この剥離爪33は、半導体ウェーハ1の裏面と半導体ウェーハ用治具10とを可撓板30が被覆すると、剥離機構34側から半導体ウェーハ1のノッチ2に対向したり、嵌合係止する。
The peeling
剥離機構34は、例えば電磁式のソレノイドやエアシリンダからなり、チャックテーブル21の他側部に隙間をおいて隣接配置され、往復動可能なプランジャ35が上方に指向する。この剥離機構34は、半導体ウェーハ1の裏面と半導体ウェーハ用治具10とを可撓板30が被覆すると、プランジャ35がチャックテーブル21から食み出た可撓板30の先端部32に下方から接触したり、接触して突き上げる。
The
付勢機構36は、例えばチャックテーブル21の直上に昇降可能なガイドレール37を水平に備え、このガイドレール37に、チャックテーブル21の側部方向に移動する機構本体38が嵌合されており、この機構本体38の下部に、剥離機構34の突き上げ時に被覆スライド機構26の可撓板30に接触する回転可能なローラ39が縦長のブラケット40により吊持される。この付勢機構36は、例えばガイドレール37にラックが、機構本体38内に回転可能なピニオンがそれぞれ配設され、これらラックとピニオンとの噛合により機構本体38が移動する。
The urging
ローラ39は、各種の金属や樹脂を用いて形成され、可撓板30に接触する周面に緩衝用のゴムやエラストマーが選択的に覆着される。また、ブラケット40は、例えば機構本体38の下部にコイルバネ等を介して上下動可能に吊持され、可撓板30の露出面である表面の状態に応じて上下し、半導体ウェーハ1や可撓板30に対する衝撃を緩和する緩衝機能が付与される。
The
このような付勢機構36は、剥離機構34の突き上げ時に剥離機構34側、換言すれば、半導体ウェーハ1のノッチ2付近に対する対向箇所から被覆スライド機構26方向に水平に移動しながら半導体ウェーハ1方向に可撓板30をローラ39で弾圧付勢するよう機能する。
Such an
上記構成において、バックグラインドされた厚さ100μm以下の薄く脆い半導体ウェーハ1に剛性を付与して所定の処理を施す場合には、先ず、バックグラインドされた薄い半導体ウェーハ1の裏面を上面とし、この半導体ウェーハ1の裏面周縁部に半導体ウェーハ用治具10の粘着層13を軽く重ねて前後左右に位置合わせする。この際、粘着面14の平均表面粗さRaが0.5μm以上なので、半導体ウェーハ用治具10を軽く重ねただけでは粘着せず、半導体ウェーハ用治具10を幾度もずらして適切に位置合わせすることができる。
In the above configuration, when a predetermined treatment is performed by giving rigidity to the thin and
こうして半導体ウェーハ用治具10を位置合わせしたら、半導体ウェーハ用治具10をローラ等により加圧して隙間なく着脱自在に粘着すれば、強度が増した半導体ウェーハ1にストレスリリーフ、PVD、ハンダバンプの形成等、必要な処理を施すことができる。この際、粘着面14の平均表面粗さRaが5μm以下であるから、半導体ウェーハ1の裏面周縁部に対して半導体ウェーハ用治具10を確実に粘着することができる。
After the
次に、半導体ウェーハ1に粘着した半導体ウェーハ用治具10を剥離する場合には、先ず、剥離装置20のチャックテーブル21表面に半導体ウェーハ1を搭載(図1参照)してその裏面と半導体ウェーハ用治具10とをそれぞれ露出させるとともに、半導体ウェーハ1のノッチ2を剥離機構34方向に向け、真空ポンプ24を駆動してチャックテーブル21上に半導体ウェーハ1を位置決め固定する(図5参照)。この際、剥離機構34のプランジャ35は、突出することなく、可撓板30の先端部32を下方から水平に接触支持する。また、付勢機構36は、可撓板30の上方において、半導体ウェーハ1のノッチ2付近に対向する。
Next, when the
次いで、被覆スライド機構26のZ軸アクチュエータ29が下降して保持した可撓板30を下降させ、半導体ウェーハ1に粘着した半導体ウェーハ用治具10に可撓板30が積層され、半導体ウェーハ1の裏面と半導体ウェーハ用治具10とを可撓板30が被覆して半導体ウェーハ1のノッチ2に剥離爪33を間隔をおいて対峙させる(図6参照)。こうして半導体ウェーハ1のノッチ2に剥離爪33が対峙すると、被覆スライド機構26のエアシリンダ28が駆動して可撓板30を剥離機構34側から被覆スライド機構26側に略水平にスライドさせ、半導体ウェーハ1のノッチ2に剥離爪33が干渉して嵌合係止する(図7参照)。
Next, the
この際、チャックテーブル21の表面に剥離爪33用のガイド溝を径方向に予め切り欠いておき、このガイド溝に剥離爪33を嵌通案内させて確実な嵌合係止を実現することができる。半導体ウェーハ1のノッチ2に剥離爪33が嵌合係止すると、付勢機構36が下降して可撓板30の露出面にローラ39を接触させ、このローラ39が半導体ウェーハ1のノッチ2付近に対向する(図8参照)。
At this time, a guide groove for the
次いで、剥離機構34が駆動してそのプランジャ35を上昇させ、可撓板30の先端部32が下方から突き上げられて屈曲し、剥離爪33が半導体ウェーハ用治具10に圧接粘着して半導体ウェーハ用治具10を徐々に剥離する(図9参照)。この際、半導体ウェーハ用治具10を単に剥離するのではなく、周囲のヒータ等により50℃〜150℃、好ましくは60℃の温度に加熱しながら剥離する。これは、50℃〜150℃の温度に加熱しながら剥離すれば、剥離に要する力を2/3〜1/4程度に軽減することができるからである。
Next, the
剥離機構34が駆動すると、付勢機構36の機構本体38がガイドレール37に案内されて半導体ウェーハ1のノッチ2付近に対する対向箇所から被覆スライド機構26方向に水平に移動し、可撓板30に接触しているローラ39が同方向に回転しながら移動して可撓板30を半導体ウェーハ1方向に摺接しつつ弾圧付勢する(図10参照)。このローラ39の移動しながらの弾圧付勢により、プランジャ35の突き上げ力の伝播や分散が有効に防止され、半導体ウェーハ1から半導体ウェーハ用治具10の大部分が次第に剥離される。
When the
そして、付勢機構36の機構本体38が可撓板30の末端部31付近に移動(図11参照)すると、付勢機構36が停止して元の基準位置に上昇復帰し、可撓板30の末端部31からローラ39が上方に離隔する。その後、被覆スライド機構26のZ軸アクチュエータ29が元の基準位置に上昇復帰して保持した可撓板30を上昇させることにより、半導体ウェーハ1に粘着していた半導体ウェーハ用治具10の残部が剥がれ、半導体ウェーハ1から半導体ウェーハ用治具10が完全に剥離されることとなる(図12参照)。
When the mechanism
上記構成によれば、バックグラインドされた薄い半導体ウェーハ1の周縁部に半導体ウェーハ用治具10を沿わせて粘着することにより、半導体ウェーハ1の強度を増大させることができるので、半導体ウェーハ1の反りや撓みを有効に抑制防止し、後のハンドリングや搬送の円滑化を図ることができる。したがって、半導体ウェーハ1の周縁部を残しながらその内側領域をバックグラインドする必要がなく、専用の装置を確実に省略することができるので、製造設備やコストの大幅な削減が期待できる。
According to the above configuration, the strength of the
また、半導体ウェーハ1の裏面周縁部に半導体ウェーハ用治具10を接着剤により剥離不能に固着するのではなく、弱粘着性の粘着層13を利用するので、半導体ウェーハ1に半導体ウェーハ用治具10を重ねてその位置を手作業で繰り返しながら微調整し、正確に位置合わせすることができる。
In addition, the
また、汚染の原因となる接着剤を何ら要しないので、作業の遅延や煩雑化を招くこともない。また、作業毎に半導体ウェーハ用治具10を廃棄することなく、再利用等することが可能となる。また、半導体ウェーハ1の周縁部から半導体ウェーハ用治具10を手動ではなく、剥離装置20により自動的、かつ画一的に剥離するので、簡単かつ安全に取り外すことが可能になる。
In addition, since no adhesive that causes contamination is required, work is not delayed or complicated. In addition, the
次に、図13は本発明の第2の実施形態を示すもので、この場合には、粘着層13を一対に分割して基材層11の大部分に積層し、大部分以外の残部15を粘着層13の存在しない一対の剥離契機部16とし、この一対の剥離契機部16のいずれかを半導体ウェーハ1のノッチ2に上方から対向させるようにしている。
Next, FIG. 13 shows a second embodiment of the present invention. In this case, the pressure-
一対の粘着層13は、平面略半円弧形にそれぞれ湾曲形成され、基材層11の対向面の大部分に積層粘着されるとともに、両端部が対向面の大部分以外の残部15において隙間を介し対向する。また、各剥離契機部16は、対向面の残部15と一対の粘着層13の両端部との間に空隙として区画形成され、半導体ウェーハ1から粘着した半導体ウェーハ用治具10を剥離する際の目印やきっかけとなる。各剥離契機部16には、基材層11の固定孔12が作業用の目印として選択的に位置する。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。
The pair of pressure-sensitive adhesive layers 13 are each curved and formed into a substantially semicircular arc shape, laminated and adhered to most of the opposing surface of the
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、剥離契機部16に粘着層13が何ら存在しないので、粘着領域の減少により、半導体ウェーハ1の周縁部から密着状態の半導体ウェーハ用治具10を簡単かつ安全に取り外すことができ、作業の遅延や煩雑化のおそれを有効に排除することができるのは明らかである。また、非常時に剥離契機部16に指先等を干渉させて持ち上げ、半導体ウェーハ用治具10を容易に取り外すこともできる。
In this embodiment, the same effect as that of the above embodiment can be expected. Moreover, since there is no
なお、上記実施形態ではチャックテーブル21上に半導体ウェーハ1を位置決め固定したが、半導体ウェーハ1の固定直後から半導体ウェーハ用治具10をヒータ等により50℃〜150℃の温度に加熱しても良い。また、上記実施形態では半導体ウェーハ1の裏面周縁部に半導体ウェーハ用治具10の粘着層13を粘着したが、半導体ウェーハ1の表面周縁部に半導体ウェーハ用治具10の粘着層13を粘着し、半導体ウェーハ1の裏面に回路パターン等を形成しても良い。
Although the
また、半導体ウェーハ1の裏面周縁部に半導体ウェーハ用治具10の粘着層13を粘着した後、半導体ウェーハ用治具10を剥離して半導体ウェーハ1の表面周縁部に再び粘着しても良い。さらに、粘着層13を複数に分割(例えば、三分割や四分割等)してこれら複数の粘着層13を隙間を介して突き合わせ、この複数の粘着層13間の隙間をそれぞれ剥離契機部16とすることも可能である。
Alternatively, the
本発明に係る半導体ウェーハ用治具の剥離装置及び半導体ウェーハ用治具の剥離方法は、半導体製造の分野等で使用することができる。 The semiconductor wafer jig peeling apparatus and the semiconductor wafer jig peeling method according to the present invention can be used in the field of semiconductor manufacturing and the like.
1 半導体ウェーハ
2 ノッチ
10 半導体ウェーハ用治具
11 基材層
13 粘着層
15 残部
16 剥離契機部
20 剥離装置
21 チャックテーブル(テーブル)
24 真空ポンプ
26 被覆スライド機構
28 エアシリンダ
29 Z軸アクチュエータ
30 可撓板
31 末端部
32 先端部
33 剥離爪
34 剥離機構
35 プランジャ
36 付勢機構
37 ガイドレール
38 機構本体
39 ローラ
40 ブラケット
DESCRIPTION OF
24
Claims (4)
半導体ウェーハ用治具は、半導体ウェーハの片面周縁部に対向するエンドレスの基材層と、この基材層の対向面に設けられて半導体ウェーハの片面周縁部に剥離可能に粘着する粘着層とを含み、基材層における対向面の大部分に粘着層を粘着し、対向面の残部を粘着層の存在しない剥離契機部とし、
剥離装置は、半導体ウェーハを搭載して固定するテーブルと、このテーブルに搭載された半導体ウェーハの露出した片面と半導体ウェーハ用治具とに保持した可撓板を下降させて被覆し、この可撓板を半導体ウェーハの幅方向にスライドさせる被覆スライド機構と、この被覆スライド機構の可撓板のスライドにより半導体ウェーハの周縁部に形成されたノッチに係止する剥離爪と、この剥離爪が係止した後に被覆スライド機構の可撓板の非保持部を突き上げて半導体ウェーハの片面周縁部から半導体ウェーハ用治具を剥離する剥離機構と、この剥離機構の突き上げ時に半導体ウェーハのノッチ付近に対する対向箇所から被覆スライド機構方向に移動しながら半導体ウェーハ方向に可撓板を付勢する付勢機構とを含んでなることを特徴とする半導体ウェーハ用治具の剥離装置。 A semiconductor wafer jig peeling device comprising a semiconductor wafer jig that is detachably attached to a thin semiconductor wafer to improve strength, and a peeling device that removes the semiconductor wafer jig from the semiconductor wafer,
The semiconductor wafer jig includes an endless base material layer facing the peripheral edge of one surface of the semiconductor wafer, and an adhesive layer that is provided on the opposing surface of the base material layer and adheres detachably to the peripheral surface of the one surface of the semiconductor wafer. Including, adhering the adhesive layer to the majority of the opposing surface in the base material layer, the remainder of the opposing surface as a peeling trigger part without the adhesive layer,
The peeling device covers a flexible plate held down on a table for mounting and fixing a semiconductor wafer, an exposed one side of the semiconductor wafer mounted on the table, and a semiconductor wafer jig, and covering the flexible plate. A covering slide mechanism that slides the plate in the width direction of the semiconductor wafer, a peeling claw that engages with a notch formed on the peripheral edge of the semiconductor wafer by sliding the flexible plate of the coating slide mechanism, and the peeling claw After that, the non-holding part of the flexible plate of the covering slide mechanism is pushed up and the semiconductor wafer jig is peeled off from the peripheral edge of one side of the semiconductor wafer, and when the peeling mechanism is pushed up from the position opposite the notch of the semiconductor wafer. And a biasing mechanism that biases the flexible plate in the direction of the semiconductor wafer while moving in the direction of the covering slide mechanism. For body wafer jig peeling device.
半導体ウェーハ用治具を、半導体ウェーハの片面周縁部に対向するエンドレスの基材層と、この基材層の対向面に設けられて半導体ウェーハの片面周縁部に剥離可能に粘着する粘着層とから形成し、
剥離装置を、請求項1又は2記載の半導体ウェーハ用治具の剥離装置とすることを特徴とする半導体ウェーハ用治具の剥離方法。 A semiconductor wafer jig peeling method in which a semiconductor wafer jig that is detachably attached to a thin semiconductor wafer and improves strength is removed by a peeling device,
A jig for a semiconductor wafer is composed of an endless base material layer facing the peripheral edge of one surface of the semiconductor wafer, and an adhesive layer that is provided on the opposing surface of the base material layer and adheres detachably to the peripheral edge of the one surface of the semiconductor wafer. Forming,
3. A semiconductor wafer jig peeling method, wherein the peeling apparatus is the semiconductor wafer jig peeling apparatus according to claim 1 or 2 .
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