JPH03204955A - 半導体ウェハーへのテープ貼付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体ウェハー（以下、単にウェノ＼−と称す
）のダイシングを行なうために、ウェノ飄−の裏面に粘
着テープを貼り付けるテープ貼付装置に関する。

〔従来の技術〕

ウェハーのダイシングの際は、ウェハーの裏面に厚さ８
０μｍの塩化ビニール製の粘着テープを貼り付ける。そ
して、貼り付けられた状態でウェハーは個々のペレット
にダイシングされる。その後、粘着テープを引き延ばし
て個々のペレットを引き離した状態にする。

従来のテープ貼付装置では、第５図の断面図に示すよう
に、−様に平坦な構造のウェハー支持ステージ１１面に
ウェハー１の表面（半導体素子や回路が形成されている
面を指し、以下ウェハーおもて面と呼ぶ）を下向きに載
置してウェハーを吸着固定し、上向きになった裏面に粘
着テープ８を回転ローラー９を移動させて加圧しなから
貼り付ける。このとき、ウェハー１のおもて面はウェハ
ー支持ステージ１１の全面にわたって接触する。

一方、特開昭６２−２８７Ｇ３９号公報または特開昭６
３−ＩＥｉＧ２４３号公報、あるいは第６図の断面図に
示すように、ウェハー１の外周部２のみを、凹部を持つ
ウェハー支持ステージ１１に固定し、ウェハー支持ステ
ージの凹部とウェハーとで形成される中空部３に高圧空
気等の加圧流体を送り込む構造が提案されている。かか
る構造の装置によれば、ウェハーおもて面が支持ステー
ジに直接接触することはなく、また、ローラー加圧時の
圧力を相殺するように加圧流体を送り込むことで、ロー
ラー加圧によるウェハーのたわみを防止できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のテープ貼付装置は、ウェハー支持ステー
ジが平坦面の場合、テープ貼り付は時のローラーによる
加圧力はウェハー支持ステージ全面で受ける。そのため
、ウェハーの厚みが一様でない場合やウェハーおもて面
のわずかな凹凸によって、ウェハーおもて面に局部的に
応力が集中しやすく、ウェハーおもて面に傷が発生した
りシリコン結晶が損傷するなどの問題点がある。さらに
支持ステージの表面に異物等が存在した場合にも、ウェ
ハーおもて面に損傷が発生し大きな歩留り低下になる。

一方、ウェハー支持ステージの中央部に凹部を持つ構造
とした場合は、加圧流体による圧力がウェハー全面に加
わる。近年はウェハーの径が大型化すると共にその厚さ
も薄化している。このため、ローラーがウェハーの外周
部近傍にあるときは、ローラーによる圧力と加圧流体に
よる圧力とのバランスがくずれて後者による圧力が勝り
、その結果、ウェハーは凸状にふくらむことになる。

これはウェハーに結晶構造的なひずみをもたらし、最悪
の場合ウェハーを破損させてしまう。そこで、ローラー
がウェハーを加圧する位置に応じて支持ステージの中空
部内の内部圧力を変化させることが考えられる。しかし
、そのためには内部圧力を検出し、それに応じて加圧流
体の圧力を制御する手段を必要とするため、テープ貼付
装置が複雑きなり高価となる。

本発明の目的は、簡素化された構成でもって、ウェハー
おもて面への傷や内部へのひずみを与えることなく粘着
テープの貼り付けが良好に行えるテープ貼付装置を提供
することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のテープ貼付装置は、ウェハーの外周部のみと接
触して支持する凹部を持つ構造のウェハー支持ステージ
を有し、かつ凹部内には少なくとも一つのリング状の突
起部が設けられている。この突起部の高さは、最初にウ
ェハーを固定した時にウェハーと突起部上面との間に微
小な間隙が存在するような高さとする。すなわち、突起
部はウェハー支持ステージの外郭部であるウェハーの外
周部と接触する部分よりわずかに低い構造となっている
。

さらに、本発明のテープ貼付装置はウェハーと突起部上
面との間隙に加圧流体を流入させる手段を備える。この
流入手段は、たとえばリング状の突起部の内側の凹部底
面に設けた加圧流体吹き出し用流路と、突起部の外側の
凹部底面に設けた加圧流体排出用流路とを含む。また、
ウェハー支持ステージにはその外郭部にウェハーを固定
するためのウェハー固定手段を備える。ウェハー固定手
段は、たとえばウェハーが接触する部分に設けた複数の
真空吸着孔を含む。

本発明においては、リング状突起によって形成されたウ
ェハーとの間の微小間隙に加圧流体が流れ込むと、微小
間隙部分の圧力が上昇する。この圧力をテープ貼り付は
時の圧力と相殺する程度に高めることができる。従って
ウェハーおもて面がその外周部を除いてウェハー支持ス
テージに接触することなく、かつウェハーをほとんどた
わませるこさなくテープを貼り付けることができる。

たとえ貼り付は時のローラー圧力が、何らかの原因で高
くなってウェハーが若干たわんでも、それに応じて上記
間隙部が狭くなって圧力はさらに上昇し、そのたわみを
最小限に抑えることができる。しかも、テープ貼り付は
時のローラー圧力を相殺するような圧力はウェハーの一
部にのみ印加されているので、ウェハーが凸状にそるこ
とも防止できる。

なお、ウェハー支持ステージに加圧流体排出用流路を設
ければ、中空部内に加圧流体を送り込みすぎて中空部が
高圧になって起こるウェハーの破裂や、ローラー加圧前
にローラー加圧力とバランスする流体を中空部に送り込
むことにより起こる破裂を防止することができる。

〔実施例〕

第１図及び第２図を用いて本発明の一実施例を説明する
。半導体装置の製造工程において、ウェハー上に複数個
形成された半導体ペレットは、ダイソングにより個々の
ペレットに分割される。その時、ウェハーは裏面側に貼
り付けられた粘着テープを介して固定治具に固定され、
ダイソングされる。以下に、この粘着テープをウェハー
に貼り付ける貼付装置の実施例について説明する。

本実施例では５インチ径のウェハー１に粘着テープ８の
貼り付けを行う場合のテープ貼付装置を示している。本
テープ貼付装置のウェハー支持ステージ１１は、ウェハ
ー１の外周部２の約３ｍｍ幅の部分のみと接触して支持
できるように、外郭部１１ａを除く中央部に深さ約３ｍ
ｍの円形の四部１１ｂを有する。この四部１１ｂは、固
定したウェハー１とで中空部３を形成する。そして、凹
部１１ｂの中心から半径２５ｍｍの位置に、１本の幅約
１．５ｍｍのリング状突起部４が設けられている。この
リング状突起部４の萬さは、粘着テープ８の貼り付は前
にウェハー１を最初に固定した時に、ウェハー１とリン
グ状突起部４の上面との間に微小な間隙５を維持するよ
うに設定されている。

さらに、リング状突起部４の内側の凹部の底面（本実施
例ではウェハー支持ステージの中心）には加圧流体とし
て、例えば、高圧空気の空気吹出し用流路６が設けられ
、また突起部４の外側には空気排出用流路７が本実施例
では４つ具備されている。また、ウェハー１の接触する
ウェハー接触面１１ｃにはリング状に溝１５が設けられ
、溝底には真空吸着用流路１０が４つ設けられている。

空気吹出し用流路６は外部の高圧ポンプ１３に接続され
、流量が一定になるように、スピードコントローラー（
図示せず）を介して圧力制御を行なっている。空気排出
用流路７はウェハー支持ステージ１１の中空部３と外部
とを直結するように設けられている。真空吸着用流路１
０は真空ポンプ１４に接続され、ウェハー１の外周部２
をウェハー支持ステージ１１に吸着し固定できるように
減圧されている。

上述のウェハー支持ステージ１１を用いたウェハーへの
テープ貼り付けは、ウェハー支持ステージ１１にウェハ
ーおもて面を下向きにして吸着したウェハーｌの裏面に
、粘着テープ８を回転ローラー９を用いて押圧すること
によって行なう。なお、回転ローラー９は直径的４０ｍ
ｍの棒状で、材質はシリコーン系の樹脂である。この構
造をとることにより、テープ貼り付けの際、空気の巻き
込みによる微小気泡の発生を防ぎつつ密着性をより高め
ることが可能となる。

ウェハー支持ステージ１１の凹部１１ｂ内の突起４は、
従来のウェハー支持ステージの持つ問題点であるローラ
ー加圧時におけるウェハーのたわみをなくすために設け
られたものである。すなわち、空気吹出し用流路６より
吹き出された高圧空気は、リング状突起部４の上面とウ
ェハー１との間隙５を通り、空気排出用流路７より支持
ステージの外部に排出される。高圧空気は流量および圧
力が一定に保たれているので、間隙５を通過する時に流
速が増し、ベルヌイの定理によって間隙５内の圧力がさ
らに高くなる。このように、ウェハー１は十分に抵抗を
受けて支持される。従って、回転ローラー９が移動して
加圧する際、ウェハー１はほとんどたわむことなく粘着
テープ８を貼り付けることができる。

本実施例は、リング状突起部４の上面とウェハー１との
間隙５を５００μｍ１高圧ポンプ１３から空気吹出し用
流路６へ供給される高圧空気の圧力を２．５　ｋｇ重／
ｃｍ２、回転ローラー９の押圧力を２±０．５　ｋｇ重
／ｃｍ２としてテープ貼り付けを行うと、ウェハーをほ
とんどたわませることなく良好にテープを貼り付けるこ
とができた。仮に、ローラー加圧力が多少増加してウェ
ハー中央部が１００〜２００μｍ程度凹状にたわんだと
しても、間隙５は狭くなるので間隙内圧力はさらに高く
なり、ウェハーのたわみを最小限に抑えることができる
。

本実施例の構造によれば、間隙５の距離が小さくなれば
なるほど、ウェハー１を上方に押し上げようとする空気
の抗力は増加し、ウェハー１のたわみを押さえるように
働くので、ローラー９のいずれの加圧位置においてもウ
ェハーを十分に支持することができる。また、ウェハー
１に対する支持力は局部的なものであって全体には加わ
っていないので、ローラー９が第１図に示すようなウェ
ハー周辺部の位置にある時でもウェハー１の上向きのそ
りは実質生じない。従って、ウェハーおもて面はリング
状突起部４と接触することは全くない。以上のように、
本実施例によれば、ウェハーの外周部のみを接触させ、
ウェハー中央部は非接触で支持できるという理想的な中
空構造の支持ステージを持つテープ貼付装置を提供する
ことができる。

次に第３図及び第４図を用いて本発明の他の実流側を説
明する。本実施例のテープ貼付装置は、第１図および第
２図で示した実施例のリング状突起部４の形成位置を変
えずに、より大口径のウェハーのテープ貼り付けを行な
う場合に適用した例である。大口径のウェハー１００の
中央部は高圧空気によりたわみを抑えるように支持され
る。しかし、リング状突起部４からウェハー１００の外
周部１０２までの距離が長くなるので、リング状突起部
４とウェハー外周部１０２との間にあるウェハ一部分は
ローラー加圧時にたわみを生じてしまい、微小気泡の巻
き込みが起こるという問題がある。

そこで本実施例では、リング状突起部４とウェハー１０
０の外周部１０２との中間に、ウェハー１００を支持ス
テージ２１１上に固定した時に、ウェハー１００との間
で第２の間隙２５（例えば５００μｍ）ができるように
設けられた第２のリング状突起部２４と、第２のリング
状突起部２４の外側に４つ設けられた第２の空気吹出用
流路２６と、それぞれの第２の空気吹出し用流路２６へ
圧力および流量一定の高圧空気を供給するように接続さ
れた第２の高圧ポンプ２１３と、全ての空気吹出し用流
路６，２６から中空部３に供給される空気の流量に応じ
て大きくされた断面積を持つ４つの第２の空気排出用流
路２７とを新たに備えている。

かかる構成とすると、第２のリング状突起部２４とウェ
ハー１００との間の間隙２５を第２の空気吹出し用流路
２６から吹き出された圧力および流量一定の高圧空気が
通過するので、第２のリング状突起部２４の近傍のウェ
ハー１００を十分に支持することができる。仮に、ロー
ラー加圧時に、この部分のウェハーがたわんでも、間隙
２５が狭くなればなるほどウェハー１００に対する抗力
は増加し、ウェハーのたわみを抑えて十分に支持するこ
とができる。このように、ウェハー径の大きさに応じて
リング状突起部を同心円状に複数本設けることが可能で
ある。

なお、第１図、第２図のウェハー支持ステージ１１にお
いて、全ての空気排出用流路７に共通に一定圧力、一定
流量の高圧空気を供給する高圧ポンプを接続し、空気吹
出し用流路６を開放状態にして中空部３とウェハー支持
ステージ１１の外部とを直結するようにしてもよい。さ
らに、第１図、第２図の空気吹出し用流路６や空気排出
用流路７、第３図、第４図の第２の空気吹出し用流路２
６、第２の空気排出用流路２７の断面積および設ける本
数は、ウェハー支持ステージの中空部３に供給または排
出される空気の流量に応じて決めればよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、テープ貼り付は工程でのウェハー表面
の傷、汚染等の発生は皆無となり、製造歩留り及び信頼
性、品質の向上が達成でき、またテープとウェハー間に
気泡の残らない、密着度の高いテープ貼り付けができる
。すなわち、ばらつきの少ない粘着力にコントロールす
ることが容易となり、欠け、傷、割れ等のない半導体ペ
レットを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のテープ貼付装置を示す縦断
面図、第２図は本発明の一実施例におけるウェハー支持
ステージの平面図、第３図は本発明の他の実施例のテー
プ貼付装置を示す縦断面図、第４図は本発明の他の実施
例におけるウェハー支持ステージの平面図、第５図及び
第６図はそれぞれ従来のテープ貼付装置の縦断面図であ
る。 １・・・ウェハー、２・・・ウェハーの外周部、３・・
・中空部、４・・・リング状の突起部、５・・・突起部
とウェハーとの間隙、６・・・空気吹出し用流路、７・
・・空気排出用流路、８・・・粘着テープ、９・・・回
転ローラー　１０・・・真空吸着用流路、１１・・・ウ
ェハー支持ステージ、１１ａ・・・ステージ外郭部、１
１ｂ・・・ステージ凹部、１１ｃ・・・ウェハー接触面
、１３・・・高圧ポンプ、１４・・・真空ポンプ、１５
・・・溝、２４・・・第２のリング状の突起部、２５・
・・第２の突起部とウェハーとの間隙、、２６・・・第
２の空気吹出し用流路、２７・・・第２の空気排出用流
路、１００・・・大口径ウェハー　１０２・・・大口径
ウェハーの外周部、１ １・・・大口径ウ ェハー支持ステージ、 ３・・・ 第２の高圧ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、凹状の中空部を持つウェハー支持ステージと、前記
   ウェハー支持ステージの中空部に蓋をするように半導体
   ウェハーを固定するためのウェハー固定手段と、前記半
   導体ウェハーを固定した時に前記半導体ウェハーとの間
   に微小な間隙ができるように前記ウェハー支持ステージ
   の中空部に設けられた少なくとも一つのリング状の突起
   部と、前記リング状の突起部と前記半導体ウェハーとの
   間隙に加圧流体を供給する手段とを含む半導体ウェハー
   へのテープ貼付装置。 ２、前記加圧流体供給手段は、前記ウェハー支持ステー
   ジの中空部に前記加圧流体を導入する手段と、前記加圧
   流体を前記ウェハー支持ステージの外部に排出するため
   の流体排出用流路とを備える請求項１記載の半導体ウェ
   ハーへのテープ貼付装置。 ３、前記加圧流体供給手段は前記ウェハー支持ステージ
   の中空部の前記突起部の内側の底面から外部に達するよ
   うに設けられた少なくとも一つの第１の流体流路と、前
   記ウェハー支持ステージの中空部の前記突起部の外側の
   底面から外部に達するように設けられた複数の第２の流
   体流路と、前記加圧流体を前記第１および第２の流体流
   路の一方を経て前記中空部へ供給するポンプとを含む請
   求項１記載の半導体ウェハーへのテープ貼付装置。 ４、前記ウェハーの固定手段は、前記ウェハー支持ステ
   ージの外周部の上面に設けられた複数の真空吸着口と前
   記真空吸着口に接続した真空ポンプとを含む請求項２記
   載の半導体ウェハーへのテープ貼付装置。 ５、前記加圧流体は高圧空気である請求項２記載の半導
   体ウェハーへのテープ貼付装置。 ６、半導体ウェハーの外周部のみを支持する外周部とそ
   の内側に設けられた凹部とを有するウェハー支持ステー
   ジと、前記ウェハー支持ステージの外周部に設けられ前
   記凹部に蓋をするように半導体ウェハーを固定するため
   の固定手段と、前記半導体ウェハーを固定した時に半導
   体ウェハーとの間に微小な間隙ができるように前記ウェ
   ハー支持ステージの凹部に設けられた少なくとも一つの
   リング状の突起部と、ダイシングのための粘着テープを
   加圧して半導体ウェハーに貼り付ける回転ローラーとを
   含む半導体ウェハーへのテープ貼付装置。 ７、前記ウェハー支持ステージの凹部底面に加圧流体が
   流れる複数の流路を設け、前記流路の一部は前記リング
   状の突起部の内側に、残部は外側にそれぞれ配置した請
   求項６記載の半導体ウェハーへのテープ貼付装置。 ８、前記リング状の突起部が前記凹部の中心と同心状に
   複数本設けられている請求項６記載の半導体ウェハーへ
   のテープ貼付装置。 ９、前記ウェハー固定手段が前記ウェハー支持ステージ
   の外周部に設けられた真空吸着用流路を含む請求項７記
   載の半導体ウェハーへのテープ貼付装置。 １０、前記半導体ウェハーと前記リング状突起部との間
   隙に高圧空気を供給するための空気吹出し用流路が前記
   ウェハー支持ステージの凹部中央に設けられている請求
   項６記載の半導体ウェハーへのテープ貼付装置。 １１、前記半導体ウェハーとリング状の突起部との間隙
   を通過した高圧空気が排出される空気排出用流路が前記
   リング状突起部の外側の前記支持ステージの凹部底面に
   設けられている請求項１０記載の半導体ウェハーへのテ
   ープ貼付装置。 １２、前記リング状突起部の外側の前記支持ステージ凹
   部底面に空気吹出し用流路を設け、同じく内側に空気排
   出用流路を設けた請求項６記載の半導体ウェハーへのテ
   ープ貼付装置。