JP6054622B2 - 半導体ウェーハ用保護テープ及びその貼り付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、バックグラインドで薄化された半導体ウェーハに貼り付けられる半導体ウェーハ用保護テープ及びその貼り付け方法に関するものである。

従来における半導体ウェーハ１は、図６や図７に示すように、例えば表面２に回路がパターン形成されたシリコンウェーハからなり、裏面３のバックグラインドで薄化された後、コインスタック型収納容器１０に水平に寝かせて収納され、輸送される。

半導体ウェーハ１は、裏面３にバックグラインド処理が直接施されることもあるが、バックグラインド処理が直接施されると、尖った周縁部が鋭くナイフエッジ化してチッピングや欠け、割れを招きやすくなる。係る弊害を回避したい場合には図６に示すように、表面２の周縁部が裏面３方向に部分的に切削された後、切削された切り欠き４に達するよう、裏面３の全体がバックグラインドされる。この場合、半導体ウェーハ１は、チッピング、欠け、割れを防止することができるものの、元の大きさよりも小さいサイズでコインスタック型収納容器１０に収納されることとなる。

コインスタック型収納容器１０は、図７に示すように、バックグラインドされた複数枚の半導体ウェーハ１を積層して収納可能な容器本体１１と、この容器本体１１に着脱自在に嵌合される蓋体１６とを備えて構成されている。容器本体１１は、平面矩形の台座１２を備え、この台座１２に円柱を区画する複数の周壁１３が間隔をおいて配設されており、この複数の周壁１３が半導体ウェーハ１用の収納領域１４を形成する。

複数の周壁１３は、半導体ウェーハ１を確実に収納する観点から、元の大きさの半導体ウェーハ１よりも拡径に並べて立設され、内周面１５が半導体ウェーハ１の周縁部５との間に隙間Ｃを区画する。このように複数の周壁１３が半導体ウェーハ１よりも拡径に立設される関係上、半導体ウェーハ１は、コインスタック型収納容器１０の収納領域１４に遊嵌して収納され、輸送時にＸＹ方向に多少位置ずれすることがある。

蓋体１６は、容器本体１１の台座１２に対応する平面矩形のプレート１７を備え、このプレート１７に円筒部１８が形成されており、この円筒部１８が容器本体１１の複数の周壁１３に外側から着脱自在に嵌合される（特許文献１、２、３、４、５参照）。

特表２００５−５０８８０５号公報 特開２００６−０３２６８７号公報 特開２０１０−９８１３２号公報 特開２００９−２３９１２４号公報 特開２００９−１７０４７８号公報

従来における半導体ウェーハ１は、以上のように周縁部５とコインスタック型収納容器１０の周壁内周面１５との間に隙間Ｃが発生する。特に、部分的な切削後にバックグラインドされ、元の大きさよりも小さいサイズでコインスタック型収納容器１０に収納される場合には、周縁部５と容器本体１１の周壁１３との間に少なからず隙間Ｃが発生することとなる。この結果、輸送時に半導体ウェーハ１がＸＹ方向に位置ずれしてがたつき、容器本体１１の周壁内周面１５に薄く脆い半導体ウェーハ１の周縁部５が接触してチッピングや欠け、割れが生じるおそれがある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、バックグラインドされた半導体ウェーハの輸送時等に半導体ウェーハが位置ずれしてがたつき、半導体ウェーハの周縁部にチッピングや欠け、割れが生じるおそれを排除することのできる半導体ウェーハ用保護テープ及びその貼り付け方法を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、バックグラインドにより薄化された半導体ウェーハを帯電防止処理された二枚一組のクッション層の間に挟むとともに、この挟んだ半導体ウェーハをコインスタック型収納容器に遊嵌して収納する場合に、半導体ウェーハに剥離可能に貼り付けられるものであって、
半導体ウェーハの表面周縁部に対向する平面リング形の基材層と、この基材層の半導体ウェーハの表面周縁部に対向する対向面に積層して粘着され、半導体ウェーハの表面周縁部に剥離可能に粘着する半導体ウェーハ用の粘着層とを含み、これら基材層と粘着層との外周縁を半導体ウェーハの周縁部よりも半径外方向に張り出して突出させ、基材層と粘着層との外周縁をコインスタック型収納容器の収納領域を区画する周壁の内面に接触可能としたことを特徴としている。

なお、コインスタック型収納容器は、バックグラインドされた半導体ウェーハを収納可能な容器本体と、この容器本体に着脱自在に嵌合される蓋体とを備え、容器本体の台座に円柱を区画する周壁を立て設け、この周壁により、半導体ウェーハ用の収納領域を形成することができる。

また、本発明においては上記課題を解決するため、バックグラインドにより薄化された半導体ウェーハに請求項１記載の半導体ウェーハ用保護テープを貼り付ける半導体ウェーハ用保護テープの貼り付け方法であって、
粘着性を有するキャリアシートに半導体ウェーハ用保護テープの基材層を着脱自在に粘着し、半導体ウェーハ用保護テープの露出した粘着層を半導体ウェーハの表面周縁部に対向させて剥離可能に粘着するとともに、半導体ウェーハ用保護テープの外周縁を半導体ウェーハの周縁部よりも半径外方向に張り出して突出させ、その後、半導体ウェーハ用保護テープからキャリアシートを剥離することを特徴としている。

ここで、特許請求の範囲における半導体ウェーハは、バックグラインドにより薄化されるのであれば、φ１５０、２００、３００ｍｍタイプ等を特に問うものではない。この半導体ウェーハは、裏面が単にバックグラインドされるタイプの他、表面の周縁部が部分的に切削された後、裏面がバックグラインドされるタイプが含まれる。

本発明によれば、薄化された半導体ウェーハの周縁部から半導体ウェーハ用保護テープの周縁部、すなわち、基材層と粘着層の周縁部が突出してコインスタック型収納容器の収納領域を区画する周壁の内面に接触し、半導体ウェーハの位置ずれを規制する。したがって、半導体ウェーハの周縁部とコインスタック型収納容器の周壁内面との間に隙間が存在しても、周壁内面に半導体ウェーハの周縁部が接触するのを有効に防ぐことができる。

本発明によれば、バックグラインドされた半導体ウェーハの輸送時等に半導体ウェーハが位置ずれしてがたつき、半導体ウェーハの周縁部にチッピングや欠け、割れが生じるおそれを有効に排除することができるという効果がある。また、半導体ウェーハ用保護テープの粘着による半導体ウェーハの汚染範囲を簡易な構成で縮小することができる。

さらに、請求項２記載の発明によれば、半導体ウェーハに半導体ウェーハ用保護テープをそのままの単体で貼り付けるのではなく、半導体ウェーハ用保護テープを扱いやすいキャリアシートに粘着した状態で貼り付けるので、半導体ウェーハの周縁部に半導体ウェーハ用保護テープを適切に粘着することが可能となる。

本発明に係る半導体ウェーハ用保護テープの実施形態におけるコインスタック型収納容器を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハ用保護テープの実施形態を模式的に示す平面説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハ用保護テープの実施形態を模式的に示す部分断面説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハ用保護テープ及びその貼り付け方法の実施形態を模式的に示す説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハ用保護テープ及びその貼り付け方法の第２の実施形態を模式的に示す斜視説明図である。 バックグラインドされる半導体ウェーハとその周縁部を模式的に示す要部説明図である。 従来におけるコインスタック型収納容器を模式的に示す断面説明図である。

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保護テープ３０は、図１ないし図４に示すように、薄化された半導体ウェーハ１をコインスタック型収納容器１０に遊嵌して収納する場合に使用されるテープであり、半導体ウェーハ１の表面２に対向する基材層３１と、この基材層３１に粘着される半導体ウェーハ１用の粘着層３３とを薄い二層構造に備え、これら基材層３１と粘着層３３との外周縁３２・３４を半導体ウェーハ１よりも半径外方向にそれぞれ張り出し、この外周縁３２・３４をコインスタック型収納容器１０の周壁１３に接触させるようにしている。

半導体ウェーハ１は、図１ないし図３に示すように、例えば表面２に回路がパターン形成されたφ２００ｍｍのシリコンウェーハからなり、裏面３がバックグラインドされることにより、５０μｍ程度の厚さに薄化され、その後、コインスタック型収納容器１０に水平に収納して輸送される。

半導体ウェーハ１は、裏面３にバックグラインド処理が直接施されると、尖った周縁部がナイフエッジ化してチッピングや欠け、割れを招きやすくなるので、これを確実に回避するため、表面２の周縁部が部分的に切削され、この切削された切り欠き４に達するよう、裏面３の全体がバックグラインドされる（この点に関しては、図６参照）。この部分的切削後のバックグラインドにより、半導体ウェーハ１は、元の大きさよりも小さいサイズでコインスタック型収納容器１０に収納される。

コインスタック型収納容器１０は、図１に示すように、バックグラインドされた複数枚（例えば、２５〜２００枚）の半導体ウェーハ１を積層して収納可能な容器本体１１と、この容器本体１１に上方から着脱自在に嵌合される蓋体１６とを備え、これら容器本体１１と蓋体１６との間に半導体ウェーハ１がクッション層１９やスペーサ層２０を介して収納される。容器本体１１と蓋体１６とは、所定の成形材料、例えば剛性等に優れるポリカーボネート（ＰＣ）やポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等によりそれぞれ成形される。

容器本体１１は、平面略正方形の平坦な台座１２を備え、この台座１２の表面中央部上に、円柱を区画する複数の周壁１３が間隔をおき配列されており、この複数の周壁１３が半導体ウェーハ１、クッション層１９、及びスペーサ層２０用の収納領域１４を形成する。

複数の周壁１３は、半導体ウェーハ１を確実に収納する観点から、元の大きさの半導体ウェーハ１よりも拡径に並べて立設され、内周面１５が半導体ウェーハ１の周縁部５との間に隙間を区画する。複数の周壁１３は、その外周面に固定用の螺子溝が必要に応じて螺刻形成され、隣接する周壁１３と周壁１３との間に僅かな隙間が形成されており、各周壁１３が断面略半円弧形の板に形成される。

蓋体１６は、容器本体１１の台座１２に対応する平面略正方形のプレート１７を備え、このプレート１７の平坦面に円筒部１８が一体成形されており、この円筒部１８が容器本体１１の複数の周壁１３に外側から着脱自在に嵌合される。円筒部１８の内周面１５には、複数の周壁１３の外周面に螺子溝が形成される場合、螺子溝と螺合する螺子が螺刻形成される。

クッション層１９は、図１に示すように、例えば帯電防止処理が施された弾性のエラストマー等を使用して半導体ウェーハ１に対応する大きさの円板に形成され、半導体ウェーハ１に接触する表面に、スペーサ機能や緩衝性に資する凹凸のエンボス加工が選択的に施されており、薄く脆い半導体ウェーハ１を二枚一組で挟持して半導体ウェーハ１に作用する衝撃を緩和するよう機能する。

スペーサ層２０は、同図に示すように、例えばスポンジ等により半導体ウェーハ１に対応する大きさの円板に形成され、半導体ウェーハ１と容器本体１１、及び半導体ウェーハ１と蓋体１６との間にそれぞれ必要枚数が介在される。このようなスペーサ層２０は、収納領域１４の空隙を埋め、半導体ウェーハ１が上下方向にがたついて損傷したり、破損するのを有効に防止する。

半導体ウェーハ用保護テープ３０は、図１ないし図３に示すように、半導体ウェーハ１よりも拡径の平面リング形に形成され、外周縁が半導体ウェーハ１の周縁部５よりも半径外方向に食み出て突出する。この半導体ウェーハ用保護テープ３０の基材層３１は、例えば強度や耐熱性に優れる薄く安価なポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムからなり、外周縁３２以外の大部分が半導体ウェーハ１の表面周縁部に対向し、外周縁３２が半導体ウェーハ１の周縁部５よりも半径外方向に食み出て突出するとともに、コインスタック型収納容器１０の収納領域１４を区画する周壁１３の内周面１５に接触する。

粘着層３３は、図３に示すように、例えば微粘着で再剥離性の粘着材、あるいは紫外線の照射により粘着力が低下して剥離作業に資するアクリル系の薄い粘着材からなり、基材層３１の半導体ウェーハ１に対向する対向面に積層して粘着されており、外周縁３４以外の大部分が半導体ウェーハ１の表面周縁部に対向して剥離可能に粘着する。この粘着層３３の外周縁３４は、半導体ウェーハ１の周縁部５よりも半径外方向に食み出て突出し、コインスタック型収納容器１０の収納領域１４を区画する周壁１３の内周面１５に接触する。

上記構成において、バックグラインドにより薄化された半導体ウェーハ１に半導体ウェーハ用保護テープ３０を粘着する場合には、先ず、図４に示す多孔質の吸着テーブル４０の表面に薄化された半導体ウェーハ１を搭載してその表面２を露出させ、吸着テーブル４０に付属した真空ポンプ等を駆動して半導体ウェーハ１を位置ずれしないよう吸着保持する。

また、粘着性を有する幅広の長いキャリアシート４１を用意し、このキャリアシート４１に複数の半導体ウェーハ用保護テープ３０を所定の間隔をおき並べて粘着し、その後、吸着テーブル４０の上空に巻装したキャリアシート４１を引き伸ばして昇降可能に巻架する。この際、キャリアシート４１の粘着面に各半導体ウェーハ用保護テープ３０の基材層３１を着脱自在に粘着して弱粘着性の粘着層３３を露出させ、この粘着層３３を下方に向ける。キャリアシート４１は、例えば、ポリオレフィン系樹脂フィルムに粘着剤層が積層されることで形成される。

次いで、巻装したキャリアシート４１を上流から下流の吸着テーブル４０に間欠的に繰り出し、半導体ウェーハ用保護テープ３０の露出した粘着層３３を半導体ウェーハ１の表面周縁部に上方から位置決めして対向させ、キャリアシート４１を相対的に下降させて半導体ウェーハ１の表面周縁部に粘着層３３を粘着するとともに、半導体ウェーハ用保護テープ３０の外周縁を半導体ウェーハ１の周縁部５よりも半径外方向に張り出させる。

この際、半導体ウェーハ１の表面周縁部に薄く扱いにくい半導体ウェーハ用保護テープ３０単体を手にして粘着するのではなく、半導体ウェーハ用保護テープ３０を扱いやすい幅広のキャリアシート４１に粘着した状態で位置決め粘着するので、半導体ウェーハ１の表面周縁部に半導体ウェーハ用保護テープ３０を正確、かつ適切に粘着することができる。

半導体ウェーハ用保護テープ３０の位置決めには、光電スイッチ等の各種センサや画像処理システム等を使用することができる。また、半導体ウェーハ１の表面周縁部に粘着層３３を確実に粘着したい場合には、キャリアシート４１に回転可能なローラを上方から圧接して摺動すれば良い。

そして、半導体ウェーハ１の表面周縁部に半導体ウェーハ用保護テープ３０の粘着層３３が適切に粘着したのを確認後、半導体ウェーハ用保護テープ３０からキャリアシート４１を徐々に引き上げて剥離し、以下、同じ作業を繰り返せば、薄化された複数枚の半導体ウェーハ１に半導体ウェーハ用保護テープ３０を順次粘着することができる。

なお、薄化された半導体ウェーハ１に半導体ウェーハ用保護テープ３０を粘着する上記作業には、専用の装置を使用しても良いが、特に限定されるものではない。例えば、マウンタ装置等の各種装置を適宜流用することができる。

薄化された半導体ウェーハ１に半導体ウェーハ用保護テープ３０を粘着したら、コインスタック型収納容器１０に半導体ウェーハ１を収納する。具体的には図１に示すように、コインスタック型収納容器１０の容器本体１１に、スペーサ層２０を収納するとともに、半導体ウェーハ１を一対のクッション層１９に挟んで必要枚数積層して収納する。そして、蓋体１６の円筒部１８内にスペーサ層２０を必要枚数重ねて収納し、容器本体１１の複数の周壁１３に上方から蓋体１６を嵌合すれば、コインスタック型収納容器１０に半導体ウェーハ１を適切に収納して輸送することができる。

この際、半導体ウェーハ１の周縁部５から半導体ウェーハ用保護テープ３０の外周縁が食み出て突出し、収納領域１４を区画する周壁１３の内周面１５に接触することにより、半導体ウェーハ１の位置ずれを規制し、半導体ウェーハ１の周縁部５が収納領域１４の周壁内周面１５に接触するのを有効に防止する。したがって、半導体ウェーハ１の周縁部５とコインスタック型収納容器１０の周壁内周面１５との間に隙間が存在しても、輸送時に半導体ウェーハ１がＸＹ方向に位置ずれしてがたつくのを防止し、半導体ウェーハ１の周縁部５にチッピングや欠け、割れの生じるおそれを確実に排除することができる。

係る効果は、部分的な切削後にバックグラインドされ、元の大きさよりも小さいサイズで半導体ウェーハ１がコインスタック型収納容器１０に収納される場合に特に有意義である。さらに、半導体ウェーハ用保護テープ３０が平面リング形なので、半導体ウェーハ用保護テープ３０の粘着による半導体ウェーハ１の汚染範囲を簡易な構成で削減することが可能となる。

なお、半導体ウェーハ１の周縁部５から半導体ウェーハ用保護テープ３０を剥離したい場合、粘着層３３が再剥離性の粘着材のときには、粘着層３３に紫外線を照射することなく、半導体ウェーハ用保護テープ３０を引き上げれば、半導体ウェーハ用保護テープ３０を簡単に剥離することができる。粘着層３３が紫外線で粘着力が低下する粘着材のときには、粘着層３３に紫外線を照射してその粘着強度を弱め、半導体ウェーハ用保護テープ３０を引き上げれば、半導体ウェーハ用保護テープ３０を簡単に剥離することができる。

次に、図５は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、半導体ウェーハ用保護テープ３０を、半導体ウェーハ１の全表面２に対向する基材層３１と、この基材層３１の対向面に粘着され、紫外線の照射により粘着力が低下する粘着層３３とから二層構造に積層形成し、これら基材層３１と粘着層３３とをそれぞれ平面円形に形成してその周縁部を半導体ウェーハ１の周縁部５よりも半径外方向に張り出すようにしている。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。

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、半導体ウェーハ用保護テープ３０の粘着による半導体ウェーハ１の汚染やその範囲を特に考慮する必要がない場合には、半導体ウェーハ用保護テープ３０の構成の多様化を図ることができるのは明らかである。

なお、上記実施形態では半導体ウェーハ１の表面周縁部に半導体ウェーハ用保護テープ３０を着脱自在に粘着したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、表面２の回路パターンに悪影響を及ぼすことがないよう、半導体ウェーハ１のバックグラインドされた裏面３の周縁部５あるいは裏面３に半導体ウェーハ用保護テープ３０を着脱自在に粘着しても良い。また、半導体ウェーハ用保護テープ３０の基材層３１や粘着層３３には、必要に応じ、着色を施したり、透明性を付与しても良い。また、基材層３１の外周縁３２や周縁部には、剥離作業に資する摘み片や切り欠きを必要に応じ形成しても良い。

本発明に係る半導体ウェーハ用保護テープ及びその貼り付け方法は、半導体の製造分野で使用することができる。

１ 半導体ウェーハ
２ 表面
３ 裏面
５ 周縁部
１０ コインスタック型収納容器
１１ 容器本体
１３ 周壁
１４ 収納領域
１５ 内周面（内面）
１６ 蓋体
３０ 半導体ウェーハ用保護テープ
３１ 基材層
３２ 外周縁
３３ 粘着層
３４ 外周縁
４１ キャリアシート
Ｃ 隙間

Claims (2)

1. バックグラインドにより薄化された半導体ウェーハを帯電防止処理された二枚一組のクッション層の間に挟むとともに、この挟んだ半導体ウェーハをコインスタック型収納容器に遊嵌して収納する場合に、半導体ウェーハに剥離可能に貼り付けられる半導体ウェーハ用保護テープであって、
   半導体ウェーハの表面周縁部に対向する平面リング形の基材層と、この基材層の半導体ウェーハの表面周縁部に対向する対向面に積層して粘着され、半導体ウェーハの表面周縁部に剥離可能に粘着する半導体ウェーハ用の粘着層とを含み、これら基材層と粘着層との外周縁を半導体ウェーハの周縁部よりも半径外方向に張り出して突出させ、基材層と粘着層との外周縁をコインスタック型収納容器の収納領域を区画する周壁の内面に接触可能としたことを特徴とする半導体ウェーハ用保護テープ。
2. バックグラインドにより薄化された半導体ウェーハに請求項１記載の半導体ウェーハ用保護テープを貼り付ける半導体ウェーハ用保護テープの貼り付け方法であって、
   粘着性を有するキャリアシートに半導体ウェーハ用保護テープの基材層を着脱自在に粘着し、半導体ウェーハ用保護テープの露出した粘着層を半導体ウェーハの表面周縁部に対向させて剥離可能に粘着するとともに、半導体ウェーハ用保護テープの外周縁を半導体ウェーハの周縁部よりも半径外方向に張り出して突出させ、その後、半導体ウェーハ用保護テープからキャリアシートを剥離することを特徴とする半導体ウェーハ用保護テープの貼り付け方法。

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