JP6653032B2 - 半導体ウエハのマウント方法および半導体ウエハのマウント装置 - Google Patents

Description

本発明は、支持用の粘着テープを介してリングフレームの中央に半導体ウエハ（以下、適宜に「ウエハ」という）をマウントする半導体ウエハのマウント方法および半導体ウエハのマウント装置に関する。

裏面研削によって剛性の低下するウエハを補強するために、裏面外周を残して中央部分のみを研削している。すなわち、ウエハの裏面外周に環状凸部を形成している。ウエハをダイシング処理する前に、支持用の粘着テープを介してリングフレームの中央に当該ウエハをマウントしている。

例えば、上下一対のハウジングの下ハウジングに設けられた保持テーブルにウエハを載置保持し、下ハウジングを外囲するフレーム保持テーブルにリングフレームを保持する。当該リングフレームに粘着テープを貼り付けた後に、両ハウジングによってリングフレームの内側の粘着テープを挟み込んでチャンバ構成する。このとき、粘着テープとウエハ裏面とが近接対向されているので、粘着テープで仕切られた２つの空間に差圧を生じさせるとともに、半球状の弾性体で粘着テープの中央から外向き放射状に粘着テープを押圧してウエハ裏面に貼り付けてゆく。

粘着テープの貼り付け完了後に、環状凸部の内側角部で接着しきれずに浮き上がっている粘着テープに第１押圧部材から気体を吹き付けて２回目の貼付け処理を行っている（特許文献１を参照）。

特開２０１３−２３２５８２号公報

従来の粘着テープの貼付け方法では、環状凸部の内側角部に粘着テープを密着させることができる。しかしながら、粘着テープを貼り付けてから時間が経過するしたがって、当該角部からウエハ中心に向けて粘着テープが剥がれてゆくといった問題が生じている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、裏面に環状凸部の形成された半導体ウエハの当該裏面に粘着テープを効率よく貼り付けるとともに、当該粘着テープが半導体ウエハの裏面から剥がれるのを抑制することができる半導体ウエハのマウント方法および半導体ウエハのマウント装置を提供することを主たる目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、支持用の粘着テープを介してリングフレームに半導体ウエハをマウントする半導体ウエハのマウント方法であって、
前記半導体ウエハは、裏面外周に環状凸部を有し、
前記リングフレームに貼り付けられた粘着テープと半導体ウエハの裏面を近接対向させた状態で、一対のハウジングの一方に備えられた保持テーブルで当該半導体ウエハを保持するとともに、粘着テープを両ハウジングによって挟み込んでチャンバを形成する過程と、
前記粘着テープによって仕切られたハウジング内の２つの空間に差圧を生じさせるとともに、当該粘着テープを加熱しながら凹入湾曲させて半導体ウエハの裏面に貼り付ける第１貼付け過程と、
前記チャンバでの差圧および加熱を解消させ、前記チャンバから搬出して前記保持テーブルと異なる保持テーブルに半導体ウエハを搬送しながら粘着テープを室温の大気にさらして前記粘着テープの基材を冷却硬化させた後に、粘着テープを再加熱しながら粘着テープを貼り付ける第２貼付け過程と、
を備えたことを特徴とする。

（作用・効果） 上記方法によれば、加熱して粘着テープを軟化させている。この状態でチャンバ内の２つの空間に差圧を生じさせることにより、粘着テープをウエハ裏面に向けて凹入湾曲させることができる。すなわち、半導体ウエハの中央から外周に向けて放射状に粘着テープを延伸しながら貼り付けてゆく。したがって、粘着テープと半導体ウエハの接着界面でのエアーの巻き込みを抑制することができる。

また、粘着テープの凹入湾曲に伴って、半導体ウエハの外周に向かうにつれて粘着テープに作用するテンションが大きくなる。それ故に、第１貼付け過程で半導体ウエハに貼り付けられた粘着テープは、環状凸部の内側角部およびその近傍において全面で接触または部分的に接触して密着しきれていない。

その後、チャンバ内を大気状態に戻すことによって差圧が解消されると、貼り付け時のテンションによって粘着テープに蓄積されている引張応力が当該粘着テープに作用して時間の経過とともに角部から剥がれてくる。当該第１貼付け過程での剥がれの原因は、テンションによる弾性変形を主とした粘着テープの伸びおよび充分に軟化しきれていない粘着剤の少なくとも一方が起因している。

しかしながら、第１貼付け過程後の第２貼付け過程で粘着テープを再加熱することにより、角部近傍の粘着テープに対して塑性変形を主とした変形および粘着剤を充分に軟化させるかの少なくとも一方を作用させることができるので、半導体ウエハから粘着テープが剥がれるのを抑制させることができる。

なお、上記方法において、第１貼付け過程のチャンバから搬出して異なる保持テーブルに半導体ウエハを搬送しながら粘着テープを室温の大気にさらした後に、当該保持テーブル上で半導体ウエハを加熱しながら粘着テープを貼り付ける第２貼付け過程を行うことが好ましい。

この方法によれば、半導体ウエハは、他の保持テーブルへの搬送過程で室温の大気に粘着テープがさらされるので、粘着テープの基材が僅に冷却されて硬化する。したがって、半導体ウエハに密着した部分の粘着テープが固着しやすくなる。

また、この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。

すなわち、支持用の粘着テープを介してリングフレームに半導体ウエハをマウントする半導体ウエハのマウント装置であって、
裏面外周に環状凸部を有する前記半導体ウエハを保持する第１保持テーブルと、
前記粘着テープの貼り付けられたリングフレームを保持するフレーム保持部と、
前記第１保持テーブルを収納するとともに、リングフレームに貼り付けられた粘着テープを挟み込む一対のハウジングからなるチャンバと、
前記チャンバ内の粘着テープを加熱する第１加熱器と、
前記粘着テープにより仕切られたチャンバ内の２つの空間に差圧を生じさせ、加熱されている粘着テープを凹入湾曲させながら半導体ウエハの裏面に貼り付けさせる制御部とを含む第１貼付け機構と、
前記第１貼付け機構で粘着テープに半導体ウエハを貼り付けられてなるマウントフレームを保持する第２保持テーブルと、
前記第２保持テーブル上で粘着テープを再加熱する第２加熱器と、
前記第１貼付け機構から第２保持テーブルに前記マウントフレームを搬送しながら前記粘着テープを室温の大気にさらして前記粘着テープの基材を冷却硬化させる搬送機構と、
前記チャンバでの差圧および前記第１加熱器による加熱を解消させ、前記搬送機構で前記マウントフレームを前記第２保持テーブルに搬送した後に、粘着テープを前記第２加熱器で再加熱しながら粘着テープを貼り付ける第２貼付け機構と、
を備えたことを特徴とする。

（作用・効果） この構成によれば、第１貼付け機構によって半導体ウエハの裏面全体に粘着テープを貼り付けることができる。その後、第２保持テーブル上で既にリングフレームにマウントされた半導体ウエハは、環状凸部の内側の角部近傍から角部にかけての粘着テープが再加熱される。すなわち、半導体ウエハに密着しきれていない部分のみをウエハに密着させることができる。したがって、上記方法を好適に実施することができる。

なお、上記構成において、第１貼付け機構は、リングフレームを被覆する大きさの粘着テープを供給するテープ供給部と、
前記リングフレームとハウジングの一方の接合部に粘着テープを貼り付けるテープ貼付け機構と、
前記リングフレーム上で粘着テープを切断する切断機構と、
円形に切り抜かれた粘着テープを剥離する剥離する剥離機構と、
剥離後の前記粘着テープを回収するテープ回収部と、
を備えることが好ましい。

この構成によれば、チャンバ内で粘着テープを半導体ウエハの裏面に貼り付けている過程で、当該粘着テープを切断することができる。したがって、粘着テープの貼り付け時間を短縮することができる。

本発明の半導体ウエハのマウント方法および半導体ウエハのマウント装置によれば、裏面外周に環状凸部の形成された半導体ウエハの裏面に貼り付けた支持用の粘着テープが、当該環状凸部の内側角部から剥がれるのを抑制することができる。

半導体ウエハの一部破断斜視図である。 半導体ウエハの裏面側の斜視図である。 半導体ウエハの部分縦断面図である。 半導体ウエハのマウント装置の構成を示す平面図である。 半導体ウエハのマウント装置の正面図である。 ウエハ搬送機構の一部を示す正面図である。 ウエハ搬送機構の一部を示す平面図である。 ウエハ搬送装置の正面図である。 ウエハ搬送装置の移動構造を示す平面図である。 フレーム搬送装置の正面図である。 反転ユニットの正面図である。 反転ユニットの平面図である。 プッシャの正面図である。 プッシャの平面図である。 第１貼付けユニットの正面図である。 テープ貼付け部の概略構成を示す部分断面図である。 チャンバの縦断面図である。 テープ切断機構の平面図である。 粘着テープの貼り付け動作を示す模式図である。 粘着テープの貼り付け動作を示す模式図である。 粘着テープの貼り付け動作を示す模式図である。 粘着テープの貼り付け動作を示す模式図である。 粘着テープの貼り付け動作を示す模式図である。 マウントフレームの斜視図である。 第２貼付け処理の模式図である。 実施例装置と比較例装置で実施した剥がれ測定結果の比較を示す図である。 粘着テープの弛みを測定する模式図である。 実施例装置と比較例装置で実施した弛み測定結果の比較を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

＜半導体ウエハ＞
半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という）は、図１ないし図３に示すように、パターンが形成された表面に保護テープＰＴが貼り付けられて表面が保護された状態でバックグラインド処理されたものである。その裏面は、外周部を径方向に約２ｍｍを残して研削（バックグラインド）されている。すなわち、裏面に扁平凹部ｂが形成されるとともに、その外周に沿って環状凸部ｒが残存された形状に加工されたものが使用される。例えば、扁平凹部ｂの深さｄが数百μｍ、研削域のウエハ厚さｔが数十μｍになるよう加工されている。したがって、裏面外周に形成された環状凸部ｒは、ウエハＷの剛性を高める環状リブとして機能し、ハンドリングやその他の処理工程におけるウエハＷの撓み変形を抑止する。

＜半導体ウエハのマウント装置＞
図４に半導体ウエハのマウント装置の平面図が示されている。

このマウント装置は、図４に示すように、横長の矩形部Ａとこの矩形部Ａの中央部で連接して上側に突出する突出部Ｂとからなる凸形に構成された基本ユニットと、突出部Ｂの左横のスペースで基本ユニットに連結されたマーキングユニットＣを備えた構成になっている。なお、以後の説明において、矩形部Ａの長手方向を左右方向、これと直交する水平方向を下側および上側と呼称する。

矩形部Ａの右側にウエハ搬送機構１が配備されている。矩形部Ａの下側の右寄りにウエハＷを収容した２個の容器２が並列に載置されている。矩形部Ａの下側の左端には、ウエハＷのマウントを完了した図２４に示すマウントフレームＭＦを回収する回収部３が配備されている。

矩形部Ａの上側の右からアライナ４、第１保持テーブル５、フレーム供給部６および反転ユニット７の順に配備されている。反転ユニット７の下方に後述する第２保持テーブル８が配備されている。また、反転ユニット７の上方でスライド移動するプッシャ９が配備されている。

突出部Ｂは、支持用の粘着テープＴ（ダイシングテープ）をリングフレームｆに貼り付けるとともに、当該粘着テープＴをウエハＷに貼り付ける第１貼付けユニット１０になっている。

ウエハ搬送機構１には、図５に示すように、矩形部Ａの上部に左右水平に架設された案内レール１４の右側に左右往復移動可能に支持されたウエハ搬送装置１５と、案内レール１４の左側に左右移動可能に支持されたフレーム搬送装置１６とが備えられている。

ウエハ搬送装置１５は、容器２のいずれか一方から取り出したウエハＷを左右および前後に搬送するとともに、ウエハＷの姿勢を表裏反転することができるよう構成されている。

ウエハ搬送装置１５は、図６および図８に示すように、案内レール１４に沿って左右移動可能な左右移動可動台１８が装備されている。この左右移動可動台１８に備えられた案内レール１９に沿って前後移動可能に前後移動可動台２０が装備されている。さらに、この前後移動可動台２０の下部にウエハＷを保持する保持ユニット２１が上下移動可能に装備されている。

図６および図７に示すように、案内レール１４の右端近くにはモータ２２で正逆転駆動される駆動プーリ２３が軸支されるとともに、案内レール１４の中央側には遊転プーリ２４が軸支されている。これら駆動プーリ２３と遊転プーリ２４とに亘って巻き掛けられたベルト２５に、左右移動可動台１８のスライド係合部１８ａが連結され、ベルト２５の正逆回動によって左右移動可動台１８が左右に移動されるようになっている。

図９に示すように、左右移動可動台１８の上端近くにはモータ２６で正逆転駆動される駆動プーリ２７が軸支されるとともに、左右移動可動台１８の下端近くには遊転プーリ２８が軸支されている。これら駆動プーリ２７と遊転プーリ２８とに亘って巻き掛けられたベルト２９に、前後移動可動台２０のスライド係合部２０ａが連結され、ベルト２９の正逆回動によって前後移動可動台２０が前後に移動されるようになっている。

図８に示すように、保持ユニット２１は、前後移動可動台２０の下部に連結された逆Ｌ字形の支持フレーム３０、この支持フレーム３０の縦枠部に沿ってモータ３１でネジ送り昇降される昇降台３２、昇降台３２に回動軸３３を介して縦向き支軸ｐ周りに旋回可能に軸支された回動台３４、回動軸３３にベルト３５を介して巻き掛け連動された旋回用モータ、回動台３４の下部に回動軸３７を介して水平向き支軸ｑ周りに反転回動可能に軸支された保持アーム３８、回動軸３７にベルト３９を介して巻き掛け連動された反転用モータ４０などで構成されている。

保持アーム３８は馬蹄形をしている。保持アーム３８の保持面には、僅かに突出した複数個の吸着パッド４１が設けられている。また、保持アーム３８は、その内部に形成された流路と、この流路の基端側で連接された接続流路を介して圧空装置に連通接続されている。

上記した可動構造を利用することで、吸着保持したウエハＷを保持アーム３８によって前後移動、左右移動、および、縦向き支軸ｐ周りに旋回移動するとともに、図８に示す水平向き支軸ｑ周りの反転回動によってウエハＷを表裏反転することができるようになっている。

フレーム搬送装置１６は、図１０に示すように、前後移動可動台４３の下部に連結された縦枠４４、この縦枠４４に沿ってスライド昇降可能に支持された昇降枠４５、昇降枠４５を上下動させる屈伸リンク機構４６、この屈伸リンク機構４６を正逆屈伸駆動するモータ４７、昇降枠４５の下端に装備されたウエハＷを吸着する吸着プレート４８およびリングフレームｆを吸着するために当該吸着プレート４８の周りに配備された複数個の吸着パッド４９などから構成されている。したがって、フレーム搬送装置１６は、第１保持テーブル５に載置保持されたリングフレームｆおよびマウントフレームＭＦを吸着保持して、昇降および前後左右に搬送することができる。吸着パッド４９は、リングフレームｆのサイズに対応して水平方向にスライド調節可能になっている。

第１保持テーブル５は、図１５ないし図１７に示すように、ウエハＷと同形状以上の大きさを有する金属製のチャックテーブルであり、流路９４を介して外部の真空装置９５と連通接続されている。また、第１保持テーブル５は、複数本の支持用のピン５０を装備している。

ピン５０は、第１保持テーブル５の所定の円周上に等間隔をおいて配備されている。すなわち、ピン５０は、シリンダなどのアクチュエータによって第１保持テーブル５の保持面で出退昇降可能に構成れている。なお、ピン５０の先端は、絶縁物で構成されているか、あるいは絶縁物で被覆されている。

この第１保持テーブル５は、ウエハＷの外周領域のみを当接支持する環状凸部が形成されている。また、内部にヒータ１０７が埋設されている。また、第１保持テーブル５は、後述するチャンバ１１を構成する下ハウジング１１Ａに収納されている。下ハウジング１１Ａは、当該下ハウジング１１Ａを外囲するフレーム保持部５１を備えている。フレーム保持部５１は、リングフレームｆを載置したとき、リングフレームｆと下ハウジング１１Ａの円筒頂部とが平坦になるように構成されている。

なお、図４に示すように、第１保持テーブル５は、図示しない駆動機構によって矩形部ＡのウエハＷをセットする位置と突出部Ｂの第１テープ貼付ユニット１０の貼付け位置の間に敷設されたレール５８に沿って往復移動可能に構成されている。

フレーム供給部６は、所定枚数のリングフレームｆを積層収納した引き出し式のカセットを収納する。

反転ユニット７は、図１１および図１２に示すように、立設固定された縦レール５９に沿って昇降可能な昇降台６０に、回転アクチュエータ６１によって水平支軸ｒ周りに回動可能な受け枠６２が片持ち状に装着されるとともに、受け枠６２の基部と先端部にチャック爪６３がそれぞれ支軸ｓ周りに回動可能に装備されている。反転ユニット７は、回路面が下向きのマウントフレームＭＦをフレーム搬送装置１６から受け取って反転した後、回路パターン面を上向きにする。

第２保持テーブル８は、反転ユニット７の真下のマウントフレームＭＦの受け取り位置とマーキングユニットＣの印字位置の間をレール５８Ｃに沿って往復移動する。第２保持テーブル８は、図２５に示すように、マウントフレームＭＦの裏面全体を吸着保持可能な大きさのチャックテーブルである。当該第２保持テーブル８は。金属製またはセラミックの多孔質で形成されている。なお、第２保持テーブル８には、ヒータが埋設されている。

プッシャ９は、第２保持テーブル８に載置されたマウントフレームＭＦをマウントフレーム回収部３に収納させる。その具体的な構成は、図１３および図１４に示されている。

プッシャ１１は、レール６４に沿って左右水平に移動する可動台６５の上部に、固定受け片６６とシリンダ６７で開閉されるチャック片６８を備えている。これら固定受け片６６とチャック片６８でマウントフレームＭＦの一端部を上下から挟持するよう構成されている。また、モータ６９で回動されるベルト７０に可動台６５の下部が連結されており、モータ６９の正逆作動によって可動台６５を左右に往復移動させるようになっている。

第１貼付けユニット１０は、図１５に示すように、テープ供給部７１、セパレータ回収部７２、テープ貼付け部７３およびテープ回収部７４などから構成されている。以下、各構成について詳述する。

テープ供給部７１は、支持用の粘着テープＴが巻回された原反ロールの装填された供給ボビンから当該粘着テープＴを貼付け位置に供給する過程で剥離ローラ７５によってセパレータＳを剥離するよう構成されている。なお、供給ボビンは、電磁ブレーキに連動連結されて適度の回転抵抗がかけられている。したがって、供給ボビンから過剰なテープの繰り出しが防止されている。

また、テープ供給部７１は、シリンダ７６に連結された揺動アーム７７を揺動させることによって先端のダンサローラ７８で粘着テープＴを下方に押し下げてテンションを付与するように構成されている。

セパレータ回収部７２は、粘着テープＴから剥離されたセパレータＳを巻き取る回収ボビンが備えられている。この回収ボビンは、モータよって正逆に回転駆動制御されるようになっている。

テープ貼付け部７３は、チャンバ１１、テープ貼付け機構８１およびテープ切断機構８２などから構成されている。なお、テープ貼付け機構８１は、本発明の貼付け機構に、テープ切断機構８２は、切断機構にそれぞれ相当する。

チャンバ１１は、矩形部Ａとテープ貼付け部７３を往復移動する下ハウジング１１Ａと突出部Ｂで昇降可能に構成された上ハウジング１１Ｂとから構成されている。両ハウジング１１Ａ、１１Ｂは、粘着テープＴの幅よりも小さい内径を有する。なお、下ハウジング１１Ａは、の円筒上部は、丸みを有するとともに、フッ素加工などの離型処理が施されている。

上ハウジング１１Ｂは、図１６に示すように、昇降駆動機構８４に備えてられている。この昇降駆動機構８４は、縦壁８５の背部に縦向きに配置されたレール８６に沿って移動可能な昇降台８７、この昇降台８７に高さ調節可能に支持された可動枠８８、この可動枠８８から前方に向けて延出されたアーム８９を備えている。このアーム８９の先端部から下方に延出する支軸９０に上ハウジング１１Ｂが装着されている。

昇降台８７は、ネジ軸９１をモータ９２によって正逆転することでねじ送り昇降されるようになっている。

両ハウジング１１Ａ、１１Ｂには、図１７に示すように、流路９４を介して真空装置９５と連通接続されている。なお、上ハウジング１１Ｂ側の流路９４には、電磁バルブ９６を備えている。また、両ハウジング１１Ａ、１１Ｂには、大気開放用の電磁バルブ９７、９８を備えた流路９９がそれぞれ連通接続されている。さらに、上ハウジング１１Ｂには、一旦減圧した内圧をリークにより調整する電磁バルブ１００を備えた流路１０１が連通接続されている。なお、これら電磁バルブ９６、９７、９８、１００の開閉操作および真空装置９５の作動は、制御部１０２によって行われている。

図１５に戻り、テープ貼付け機構８１は、第１保持テーブル５を挟んで装置基台１０３に立設された左右一対の支持フレーム１０４に架設された案内レール１０５、案内レール１０５に沿って左右水平に移動する可動台１０６、この可動台１０６に備わったシリンダの先端に連結されたブラケットに軸支された貼付けローラ１０９、テープ回収部７２側に配備されたニップローラ１１０とから構成されている。

可動台１０６は、装置基台１０３に固定配備された駆動装置に軸支された正逆転させる駆動プーリ１１１と支持フレーム１０４側に軸支された遊転プーリ１１２とに巻き掛けられたベルト１１３によって駆動伝達され、案内レール１０５に沿って左右水平移動するように構成されている。

ニップローラ１１０は、モータにより駆動する送りローラ１１４とシリンダによって昇降するピンチローラ１１５とから構成されている。

テープ切断機構８２は、図１６に示すように、上ハウジング１１Ｂを昇降させる昇降駆動機構８４に配備されている。つまり、ベアリング１１６を介して支軸９０周りに回転するボス部１１７を備えている。このボス部１１７に、図１８に示すように、中心に径方向に延伸する４本の支持アーム１１８から１２１を備えている。

一方の支持アーム１１８の先端に、円板形のカッタ１２２を水平軸支したカッタブラケット１２３が上下移動可能に装着されるとともに、他の支持アーム１１９から１２１の先端に押圧ローラ１２４が揺動アーム１２５を介して上下移動可能に装着されている。

ボス部１１７の上部には連結部１２６を有し、この連結部１２６にアーム８９に備わったモータ１２７の回転軸と駆動連結されている。

テープ回収部７４は、図１５に示すように、切断後に剥離された不要な粘着テープＴを巻き取る回収ボビンが備えられている。この回収ボビンは、図示されていないモータよって正逆に回転駆動制御されるようになっている。

マーキングユニットＣは、ウエハＷに刻印されているＩＤを光学センサなどのリーダで読み取り当該ＩＤを例えば２次元または３次元にバーコード化し、当該バーコードを印刷して貼り付けるよう構成されている。

回収部３は、図５に示すように、マウントフレームＭＦを積載して回収するカセット１３０が配備されている。このカセット１３０は、装置フレーム１３１に連結固定された縦レール１３２と、この縦レール１３２に沿ってモータ１３３でネジ送り昇降される昇降台１３４が備えられている。したがって、回収部３は、マウントフレームＭＦを昇降台１３４に載置してピッチ送り下降するよう構成されている。

次に、上記実施例装置を用い粘着テープＴを介してリングフレームｆにウエハＷをマウントする動作について説明する。

フレーム供給部６から下ハウジング１１Ａのフレーム保持部５１へのリングフレームｆの搬送と容器２から第１保持テーブル５へのウエハＷの搬送とが同時に実行される。

一方のフレーム搬送装置１６は、フレーム供給部６からリングフレームｆを吸着してフレーム保持部５１に移載する。フレーム保持部５１が吸着を解除して上昇すると、支持ピンによってリングフレームｆの位置合わせを行う。すなわち、リングフレームｆは、フレーム保持部５１にセットされた状態でウエハＷが搬送されてくるまで待機している。

他方の搬送装置１５は、多段に収納されたウエハＷの同士の間に保持アーム３８を挿入し、ウエハＷの回路形成面から保護テープＰＴを介して吸着保持して搬出し、アライナ４に搬送する。

アライナ４は、その中央から突出した吸着パッドによりウエハＷの中央を吸着する。同時に、搬送装置１５は、ウエハＷの吸着を解除して上方に退避する。アライナ４は、吸着パッドでウエハＷを保持して回転させながらノッチなどに基づいて位置合わせを行う。

位置合わせが完了すると、ウエハＷを吸着した吸着パッドをアライナ４の面から突出させる。その位置に搬送装置１５が移動し、ウエハＷを表面側から吸着保持する。吸着パッドは、吸着を解除して下降する。

搬送装置１５は、第１保持テーブル５上に移動し、保護テープ付きの面を下向きにしたまま第１保持テーブル５から突出している支持用のピン５０にウエハＷを受け渡す。ピン５０は、ウエハＷを受け取ると下降する。

第１保持テーブル５およびフレーム保持部５１がウエハＷを吸着し、フレーム保持部５１がリングフレームｆを吸着保持すると、下ハウジング１１Ａはレール５８に沿ってテープ貼付機構８２側へと移動する。

図１９に示すように、下ハウジング１１Ａがテープ貼付機構８２のテープ貼付け位置に達すると貼付けローラ１０９が下降し、図２０に示すように、粘着テープＴ上を転動しながらリングフレームｆと下ハウジング１１Ａの頂部とにわたって粘着テープＴを貼り付ける。この貼付けローラ１０９の移動に連動してテープ供給部７１から所定量の粘着テープＴがセパレータＳを剥離されながら繰り出される。

リングフレームｆへの粘着テープＴの貼り付けが完了すると、図２１に示すように、上ハウジング１１Ｂが下降する。この下降に伴って、ウエハＷの外周からリングフレームｆの内径の間で粘着面が露出している粘着テープＴを上ハウジング１１Ｂと下ハウジング１１Ａによって挟持してチャンバ１１を構成する。このとき、粘着テープＴがシール材として機能するとともに、上ハウジング１１Ｂ側と下ハウジング１１Ｂ側とを分割して２つの空間を形成する。

下ハウジング１１Ａ内に位置するウエハＷは、粘着テープＴと所定のクリアランスを有して近接対向いている。

制御部１０２は、ヒータ１０７を作動させて下ハウジング１１Ａ側から粘着テープＴを加熱するとともに、図１６に示す電磁バルブ９７、９８、１００を閉じた状態で、真空装置９５を作動させて上ハウジング１１Ｂ内と下ハウジング１１Ａ内を減圧する。このとき、両ハウジング１１Ａ、１１Ｂ内が同じ速度で減圧してゆくように、電磁バルブ９６の開度を調整する。

両ハウジング１１Ａ、１１Ｂ内が所定の気圧まで減圧されると、制御部１０２は、電磁バルブ９６を閉じるとともに、真空装置９５の作動を停止する。

制御部１０２は、電磁バルブ１００の開度を調整してリークさせながら上ハウジング１１Ｂ内を所定の気圧まで徐々に高める。このとき、下ハウジング１１Ａ内の気圧が上ハウジング１１Ｂ内の気圧よりも低くなりその差圧によって、図２２に示すように、粘着テープＴがその中心から下ハウジング１１Ａ側に引き込まれてゆく。すなわち、粘着テープＴは、凹入湾曲しながらウエハＷの中心から外周に向けて放射状に貼付けられてゆく。このとき、環状凸部ｒの内側の角部のエアーは抜気され、間隙が潰された状態で粘着テープＴが接着している。

予め設定された気圧に上ハウジング１１Ｂ内が達すると、制御部１０２は、電磁バルブ９８の開度を調整して下ハウジング１１Ａ内の気圧を上ハウジング１１Ｂ内の気圧と同じにする。その後、制御部１０２は、図２３に示すように、上ハウジング１１Ｂを上昇させて上ハウジング１１Ｂ内を大気開放するとともに、電磁バルブ９８を全開にして下ハウジング１１Ａ側も大気開放する。

なお、チャンバ１１内で粘着テープＴをウエハＷに貼付けている間に、テープ切断機構８２が作動する。このとき、図２１および図２２に示すように、カッタ１２２がリングフレームｆに貼り付けられた粘着テープＴをリングフレームｆの形状に切断するとともに、押圧ローラ１２４がカッタ１２２に追従してリングフレームｆ上のテープ切断部位を転動しながら押圧してゆく。つまり、上ハウジング１１Ｂが下降して下ハウジング１１Ａによってチャンバ１１を構成したとき、図１５に示すように、テープ切断機構８２のカッタ１２２と押圧ローラ１２４も切断作用位置に到達している。

上ハウジング１１Ｂを上昇させた時点でウエハＷへの粘着テープＴの第１貼り付けおよび粘着テープＴの切断は完了しているので、ピンチローラ１１５を上昇させて粘着テープＴのニップを解除する。その後、ニップローラ１１５を移動させてテープ回収部７４に向けて切断後の不要な粘着テープＴを巻き取り回収してゆくとともに、テープ供給部７１から所定量の粘着テープＴを繰り出す。

粘着テープＴの剥離が完了し、ニップローラ１１５および貼付けローラ１０９が初期位置に戻ると、図２３に示すように、リングフレームｆと裏面に粘着テープＴが接着されているマウントフレームＭＦを保持したまま、下ハウジング１１Ａは矩形部Ａ側の搬出位置に移動する。

搬出位置に到達したマウントフレームＭＦは、フレーム搬送装置１６から反転ユニット７に受け渡される。反転ユニット７は、マウントフレームＭＦを保持した状態で上下を反転する。すなわち、回路パターン面が上向きとなる。反転ユニット７は、図２５に示すように、マウントフレームＭＦを上下反転した状態で第２保持テーブル８に載置する。

ウエハＷは、第２保持テーブル８に埋設されたヒータ１０８によって再加熱による第２貼付け処理が実行される。この処理時間は、チャンバ１１によって第１貼付け処理を行っている時間と同じに設定されている。第２貼付け処理が完了すると、第２保持テーブル８は、レール５８Ｃに沿ってマーキングユニットＣの印字位置（ラベル貼付け位置）へと移動する。貼付け位置に第２保持テーブル８が到達すると光学センサまたはカメラなどによってウエハＷに刻印されているＩＤを読み取る。マーキングユニットＣは、当該ＩＤに応じたラベルを作成してウエハＷに貼り付ける。

ラベルの貼り付けが完了すると、第２保持テーブル８は、矩形部Ａ側の搬出位置へと移動する。第２保持テーブル８が搬出位置に到達すると、プッシャ９がマウントフレームＭＦを把持し、マウントフレームＭＦを回収部３へと搬送する。

以上で粘着テープＴを介してリングフレームｆにウエハＷをマウントする一巡の動作が終了する。以後、マウントフレームＭＦが所定数に達するまで上記処理が繰り返される。

上記実施例装置を用いて第１貼付けユニット１０によって粘着テープを加熱せずに第１貼付け処理を行った比較例と、第１貼付けユニット１０で粘着テープを加熱しながらの第１貼付け処理を行った後に第２保持テーブル８で再加熱による第２貼付け処理を行った実施例との比較実験を行った。

利用したウエハＷは、上述のように裏面に環状凸部ｒを形成した２００ｍｍのものを利用した。また、ウエハＷの表面には保護テープＰＴが貼設されている。粘着テープには、日東電工（株）のＷＳ−０１を利用した。本実施例における貼付け条件は、第１貼付け過程としてチャンバ１１内で差圧および加熱を利用し、第２貼付け過程として第２保持テーブル８でウエハＷへの再加熱のみを利用した。第１および第２貼付け過程では差圧をかけながら８０℃で１分間の加熱をした。比較例の貼付け条件は、チャンバ１１で加熱せずに１分間の差圧をかけて粘着テープＴをウエハＷに貼り付けた。

当該条件で粘着テープＴを貼り付けた後に生じる粘着テープの剥がれの結果が、図２６に示されている。すなわち、貼付け処理の完了直後から室温で７２時間経過するまでに生じる剥がれを測定した。なお、剥がれは、凸部内側の角部からウエハ中心に向けて剥がれて形成された図２５に示す空隙２００の距離として測定した。

測定の結果、貼り付け直後では、本実施例および比較例ともに粘着テープが密着せずに生じている空隙が０．０５ｍｍであった。しかしながら、比較例は、時間が経過するにつれて、粘着テープＴの剥がれが拡大し、最終の７２時間後には０．６ｍｍに達している。

これに対して、本実施例では、剥がれは４８時間後で収束して０．３ｍｍとなっている。したがって、比較例に対して５０％も改善されている。

上述のように、本実施例によれば、第２保持テーブルで再加熱しながら第２貼付け処理を行うことにより、環状凸部ｒの内側角部近傍で密着しきれていない粘着テープＴを軟化させて密着させることができる。したがって、貼付け処理後に粘着テープＴが角部から剥がれて拡大するのを抑制することができる。

また、同一条件で３回の実験を行った後に粘着テープＴの弛みをそれぞれ測定した。具体的には、図２７に示すように、マウントフレームＭＦのリングフレームｆを載置し、ウエハＷの自重によって落ち込む距離を粘着テープの弛みとして測定した。具体的には、弛みのない基準距離をＨ１として、当該Ｈ１から更に下降したＨ２の距離を加算して求めた。なお、測定は、ウエハＷの中心で行った。

その結果が、図２８に示されている。すなわち、比較例の加熱なしに差圧のみで１回の貼付け処理を行った場合の弛みの平均が３．７ｍｍとなった。これに対し、本実施例の差圧と加熱および再加熱による２回の貼付け処理を行った場合の弛みの平均が１．３ｍｍとなった。すなわち、本実施例のように２回の貼付け処理を行うことにより、１回目の貼付け時に生じた粘着テープＴの弛みが、２回目の貼付け時の加熱によって改善された。すなわち、上下一対のハウジングで挟み込まれて弾性変形したことにより生じた弛みは、加熱によって弾性変形が元の状態近くまで戻された。したがって、当該弛みが改善させることによって、後工程のダイシング処理において、精度よくチップに分断することができる。

なお、本実施例装置では、第１貼付け処理と第２貼付け処理を異なる位置で行っているので、同一箇所で処理するのに比べて効率よく処理するこができる。

なお、本発明は以下のような形態で実施することも可能である。

上記実施例装置において、上ハウジング１１Ｂにヒータを埋設し、粘着テープＴを上下から加熱するように構成してもよい。

１ … 搬送機構
５ … 第１保持テーブル
６ … フレーム供給部
７ … 反転ユニット
８ … 第２保持テーブル
９ … プッシャ
１０ … 第１貼付けユニット
１１ … チャンバ
１１Ａ… 下ハウジング
１１Ｂ… 上ハウジング
８１ … テープ貼付け機構
８２ … テープ切断機構
１０２ … 制御部
Ｗ … 半導体ウエハ
ｆ … リングフレーム
Ｔ … 粘着テープ
ＰＴ … 保護テープ

Claims (3)

1. 支持用の粘着テープを介してリングフレームに半導体ウエハをマウントする半導体ウエハのマウント方法であって、
   前記半導体ウエハは、裏面外周に環状凸部を有し、
   前記リングフレームに貼り付けられた粘着テープと半導体ウエハの裏面を近接対向させた状態で、一対のハウジングの一方に備えられた保持テーブルで当該半導体ウエハを保持するとともに、粘着テープを両ハウジングによって挟み込んでチャンバを形成する過程と、
   前記粘着テープによって仕切られたハウジング内の２つの空間に差圧を生じさせるとともに、当該粘着テープを加熱しながら凹入湾曲させて半導体ウエハの裏面に貼り付ける第１貼付け過程と、
   前記チャンバでの差圧および加熱を解消させ、前記チャンバから搬出して前記保持テーブルと異なる保持テーブルに半導体ウエハを搬送しながら粘着テープを室温の大気にさらして前記粘着テープの基材を冷却硬化させた後に、粘着テープを再加熱しながら粘着テープを貼り付ける第２貼付け過程と、
   を備えたことを特徴とする半導体ウエハのマウント方法。
2. 支持用の粘着テープを介してリングフレームに半導体ウエハをマウントする半導体ウエハのマウント装置であって、
   裏面外周に環状凸部を有する前記半導体ウエハを保持する第１保持テーブルと、
   前記粘着テープの貼り付けられたリングフレームを保持するフレーム保持部と、
   前記第１保持テーブルを収納するとともに、リングフレームに貼り付けられた粘着テープを挟み込む一対のハウジングからなるチャンバと、
   前記チャンバ内の粘着テープを加熱する第１加熱器と、
   前記粘着テープにより仕切られたチャンバ内の２つの空間に差圧を生じさせ、加熱されている粘着テープを凹入湾曲させながら半導体ウエハの裏面に貼り付けさせる制御部とを含む第１貼付け機構と、
   前記第１貼付け機構で粘着テープに半導体ウエハを貼り付けられてなるマウントフレームを保持する第２保持テーブルと、
   前記第２保持テーブル上で粘着テープを再加熱する第２加熱器と、
   前記第１貼付け機構から第２保持テーブルに前記マウントフレームを搬送しながら前記粘着テープを室温の大気にさらして前記粘着テープの基材を冷却硬化させる搬送機構と、
   前記チャンバでの差圧および前記第１加熱器による加熱を解消させ、前記搬送機構で前記マウントフレームを前記第２保持テーブルに搬送した後に、粘着テープを前記第２加熱器で再加熱しながら粘着テープを貼り付ける第２貼付け機構と、
   を備えたことを特徴とする半導体ウエハのマウント装置。
3. 請求項２に記載の半導体ウエハのマウント装置において、
   前記第１貼付け機構は、リングフレームを被覆する大きさの粘着テープを供給するテープ供給部と、
   前記リングフレームとハウジングの一方の接合部に粘着テープを貼り付けるテープ貼付け機構と、
   前記リングフレーム上で粘着テープを切断する切断機構と、
   円形に切り抜かれた粘着テープを剥離する剥離する剥離機構と、
   剥離後の前記粘着テープを回収するテープ回収部と、
   を備えたことを特徴とする半導体ウエハのマウント装置。

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