JPH10330022A - 半導体ウェハ保護フィルムの貼付方法および装置 - Google Patents

半導体ウェハ保護フィルムの貼付方法および装置

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JPH10330022A
JPH10330022A JP9157830A JP15783097A JPH10330022A JP H10330022 A JPH10330022 A JP H10330022A JP 9157830 A JP9157830 A JP 9157830A JP 15783097 A JP15783097 A JP 15783097A JP H10330022 A JPH10330022 A JP H10330022A
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film
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semiconductor wafer
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博 齋藤
Takeshi Kurita
剛 栗田
Koji Okamoto
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウェハが歪んだり、破壊されたりする
ことのないような保護フィルム貼付方法および装置を提
供する。 【解決手段】 半導体ウェハWをテーブル201上に截
置し、テーブル201に対向して配置したプレスローラ
107で保護フィルム109をウェハWに押圧し、テー
ブル201を移動させて保護フィルム109をウェハW
に貼付する。プレスローラ107の上流側にフィルム送
り方向と逆向きの引張力を与えるテンションローラ10
5を配置する。テンションローラの引張力の大きさを、
保護フィルム109の貼付開始時においては保護フィル
ム109が張った状態になる程度に大きく設定し、貼付
動作中は、保護フィルムのまだ貼られていない部分10
9aが、ウェハWに付かない程度に小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハ表面
に保護フィルムを貼付した後、保護フィルムをウェハ形
状に合せて切断する半導体ウェハ保護フィルムの貼付方
法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体製造工程において、半導体チップ
を小型化するために半導体ウェハ(以下単にウェハとい
う)の裏面を研磨して薄くする工程があり、その工程に
おいてはウェハの表面(回路が形成された面)を、柔軟
なフィルムを基材とする粘着フィルム等から成る保護フ
ィルムを貼り付けて保護する。
【0003】この保護フィルムの貼付方法としては、保
護フィルムを予めウェハと同じ形状に切り取ってウェハ
に貼り付ける方法と、保護フィルムをウェハに貼付した
後ウェハ形状に合せて切り取る方法とが知られている。
【0004】本発明は後者の方法に関するものであり、
この方法においては、しわなどが入らないように保護フ
ィルムを張った状態にするため、フィルムの送り方向と
逆向きの引張力(バックテンション)をかけ、その状態
で保護フィルムをウェハに貼り付けていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法にあっては、バックテンションの調整ができ
ず、そのため、バックテンションが大きすぎると貼付さ
れたフィルムに収縮力が働き、それによってウェハが歪
んだり、破壊されたりするおそれがあった。
【0006】また、バックテンションが小さ過ぎると、
しわが入ったり気泡が入ったりして、研磨工程に使用で
きなくなるおそれがあった。
【0007】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
ので、ウェハが歪んだり、破壊されたり、しわが入った
りすることのない保護フィルム貼付方法および装置を提
供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、半導体ウェハ表面に保護フィル
ムを貼付する際において、保護フィルムにフィルム送り
方向と逆向きの引張力を与え、前記引張力の大きさを調
整可能にした。
【0009】
【発明の実施の形態】以下本発明について図面を参照し
て説明する。図1は本発明の一実施形態を示す正面図、
図2はその平面図、図3は側面図である。本発明による
半導体ウェハ保護フィルム貼付装置1は、図1に示すよ
うに、保護フィルムを繰り出すフィルム繰出部100
と、ウェハを搬送するウェハ搬送部200と、保護フィ
ルムを切断するフィルム切断部300とから構成されて
いる。これら各部の構成について以下順に説明する。
【0010】フィルム繰出部100において、保護フィ
ルム109は例えば柔軟なフィルム基材に粘着剤層が設
けられた粘着フィルムから成り、剥離シート111と共
に供給リール101に巻かれ、ガイドローラ103、テ
ンションローラ105を経てプレスローラ107へ至
る。供給リール101の回転軸にはスプリング102
(図2)が取り付けられ、スプリング102に押し付け
られた摩擦板102aと回転軸上に固定された板102
bにより回転軸に摩擦力が加えられている。剥離シート
111はピンチローラ113によって保護フィルム10
9から分離されドライブローラ115、ピンチローラ1
17、ガイドローラ119を経て、巻上げリール121
によって巻上げられる。ドライブローラ115および巻
上げリール121はモータ123によって駆動される。
テンションローラ105は、トルクモータ125によっ
てフィルムの送り方向と逆向きに回転され、これにより
保護フィルム109にはフィルム送り方向と逆向きの引
張力(バックテンション)が付与されている。このバッ
クテンションの大きさは、後述するように調整可能であ
る。
【0011】プレスローラ107は、図3に示すよう
に、ホルダ127によって保持され、ホルダ127は、
ブッシュ129で案内され上下動自在であり、シリンダ
131によって上下動される。プレスローラ107の近
くには、2枚のL字形状板から成るチャック135がプ
レスローラ107の両端部に配置されている。この2枚
のL字形状板は開閉可能であり、その間に保護フィルム
109を挟んで保持する。L字形状板はシリンダ137
で開閉される。シリンダ137は、シリンダ139に取
り付けられ、シリンダ139はチャック135を上下動
させる。シリンダ139はシリンダ141に取り付けら
れ(図1)、シリンダ141はチャック135を保護フ
ィルム109の幅方向(図3の左右方向)に移動させ
る。シリンダ141は、プレスローラ107のホルダ1
27に取り付けられ、したがって、チャック135はプ
レスローラ107の昇降と共に昇降する。
【0012】ウェハ搬送部200においては、ウェハW
を截置する回転テーブル201がテーブル台203上に
回転自在に取り付けられている。テーブル201はモー
タによって回転される。テーブル台203はレール20
5上に移動自在に取り付けられ、レール205に沿って
ベルト207がプーリー209,210間に掛けられ、
ベルト207は連結板211によってテーブル台203
と連結されている。プーリー210はモータ213によ
って駆動され、したがって、モータ213を駆動するこ
とにより回転テーブル201はレール205に沿って往
復動する。
【0013】テーブル201の表面には、図2に示すよ
うに、ウェハの輪郭と同じ形状の溝201aがウェハの
大きさに応じて複数本形成されている。またテーブル2
01には複数の小孔(図示せず)が形成され、これらの
小孔はバキューム管215(図1)を介して真空装置
(図示せず)と接続され、テーブル201上に置かれた
ウェハWを吸着できるようになっている。
【0014】フィルム切断部300においては、図1,
4に示すように、超音波カッタ301がウェハW側に傾
斜して配置されている。ウェハW側に傾斜したカッタの
刃301aによって切断することによって保護フィルム
109がウェハW周縁よりはみ出すことはない。超音波
カッタ301は、先端部に超音波振動する刃301aを
備え、カッタホルダ303に保持されている。刃301
aを挟んでカッタの進行方向前後(図4(B)では刃3
01aの左右)にガイドローラ305が支持板307に
取り付けられている。支持板307はカッタホルダ30
3にスライダ309を介して取付具308によって上下
動自在に取り付けられ、超音波カッタ301に取り付け
られたピン301bと支持板307に取り付けられたピ
ン307aとの間には引張バネ311が掛けられてい
る。このバネ311の力によって、ガイドローラ305
はテーブル201表面を垂直に押圧している。
【0015】カッタホルダ303は、シリンダ313の
ピストン313aに連結され、シリンダ313は傾斜板
315に取り付けられている。傾斜板315にはスライ
ドテーブル316が取り付けれ、スライドテーブル31
6には取付板314を介してカッタホルダ303が取り
付けられている。超音波カッタ301は傾斜板315に
沿ってシリンダ313によって斜め方向に上下動する。
カッタホルダ303は取付板314に取り替え自在に取
り付けられ、カッタホルダ303を取付板314から外
して、超音波カッタではなく別の通常のカッタを取り付
けて使用することもできる。
【0016】図4(A)において、移動板317にはス
ライドテーブル319を介して板318が取り付けら
れ、板318には板320が固定され、板320に傾斜
板315がボルト321,323によって2点止めさ
れ、ボルト323の止め位置を変えることで傾斜板31
5の傾斜角を調整することできる。板318はバネ32
5によってウェハWの中心寄り(図4(A)の左方向)
へ引っ張られ、押しねじ326によって制止されてい
る。押しねじ326を調整することにより、カッタ刃3
01aをウェハW側へ付勢してフィルムを切断すること
ができる。また、カッタに異常な負荷がかかったとき
に、ウェハの外周方向(図4(A)の右方向)へも逃げ
られるようになっている。これによりウェハやカッタに
過度の負荷がかかるのを防止している。
【0017】図1に示すように、移動板317には、プ
レスローラ327を保持するホルダ329が取り付けら
れ、ホルダ329の上下動はシリンダ331によって行
われる。移動板317は、板330,332を介してガ
イド333に移動可能に取り付けられ、モータ335に
よってY方向に移動する。要するに、移動板317には
カッタ301とプレスローラ327が取り付けられ、こ
れらはモータ335によってY方向に移動される。
【0018】図5は上記装置の制御系を示すブロック図
である。ここで制御装置400はシーケンサ等であり、
例えばCPUやメモリ等から構成される。401はデー
タ入力部であり、これによりウェハのサイズや各モータ
の移動量等をあらかじめ入力しておく。バキュームスイ
ッチ403はウェハを吸着させるためのスイッチ、スタ
ートスイッチ405は装置の動作開始を指令する信号を
出力する。シリンダスイッチ407,409,411,
413は、各シリンダの上死点および下死点の信号を出
力する。バックテンション調整ボリューム415は、ト
ルクモータ125のトルクを設定し、原点センサ41
7,419はテーブル201およびカッタ301の原点
(ホームポジション)を検出するセンサである。モータ
421はテーブル201を回転させる。既に説明した部
品と同じ部品については同じ参照番号を付して示した。
【0019】次に上記装置の動作について説明する。ま
ず、装置を作動させる前にあらかじめデータ入力部40
1によって必要なデータ(ウェハサイズ、各モータの移
動量等)を入力し、バックテンション調整ボリューム4
15によってバックテンションの値を入力しておく。
【0020】準備ができたらウェハWをテーブル201
上にセットする。これはマニュアルでもよいし、マニュ
プレータや自動供給装置によって行ってもよい。ウェハ
Wは、テーブル201上の該当するサイズの溝201a
の内側に置く。その後バキュームスイッチ403を操作
すると、ウェハWが吸着され、さらにスタートスイッチ
405を操作すると、図6(A)(B)に示すように、
テーブル201があらかじめ入力された量だけ移動して
停止する。このときチャック135およびプレスローラ
107は上昇位置にあり、チャック135は保護フィル
ム109の両側を把持している。
【0021】次にプレスローラ107およびチャック1
35が下降を開始し(図6(B))、チャック135は
下降しながら図7に矢印で示す方向に移動して保護フィ
ルム109を幅方向に広げる。このときのバックテンシ
ョンは保護フィルム109が真っ直ぐ張る程度に強く設
定しておく(図6(B)参照)。その後プレスローラ1
07がウェハ外周位置に到着し保護フィルム109をテ
ーブル201に押し付ける。このときチャック135が
開き、トルクモータ125のトルクは減少され、保護フ
ィルム109にかかるバックテンションは、保護フィル
ムのまだ貼られていない部分109aがウェハWの表面
に付かない程度に可能な限り小さく設定される(図6
(C)参照)。この値は、テンションローラ105から
プレスローラ107までに掛けられた保護フィルム10
9aの重量、テーブル201の移動速度等を考慮して、
あらかじめバックテンション調整ボリューム415によ
って設定しておく。もちろん、設定値の変更もボリュー
ム415によって可能である。上記の状態で、プレスロ
ーラ107で保護フィルム109をウェハWに押し付け
ながらテーブル201をフィルム送り方向(図6の左方
向)へ所定量だけ移動させる(図6(D))。
【0022】以上のようにすれば、保護フィルム109
に張力がかからない状態でウェハWに貼付されるので、
保護フィルム109に収縮力が働かず、ウェハWが歪ん
だり破壊されたりすることはない。
【0023】また、保護フィルム109の端部をその幅
方向にチャック135によって引っ張っているので、保
護フィルム109の幅方向に引張力が与えられ、プレス
ローラ107が接触したときのしわの発生を防止するこ
とができる。縦、横の引張力はフィルム貼付時には解除
されることにより、収縮力を発生させることはない。
【0024】その後、チャック135を閉じて保護フィ
ルム109の端部を把持し(図6(E))、カッタ30
1を下降させ、カッタ301をY軸方向(図2の上から
下の方向)へ移動させ、保護フィルム109を切断す
る。このときシリンダ331も同時に駆動しサイドプレ
スローラ327も下降させてY方向にカッタ301とと
もに移動させ、ローラ327によって保護フィルム10
9をウェハに押圧する。すなわち、保護フィルムは、プ
レスローラ107,327によって2度押圧され、ウェ
ハWにしっかり貼付される。カット後はプレスローラ1
07およびチャック135は上昇し次のウェハWがくる
まで上昇位置で待機する。またローラ327も上昇す
る。
【0025】次にウェハ外周部のカット動作について図
8を参照しながら説明する。前述した工程において保護
フィルム109の切断を終了した時点で、カッタの刃3
01aは図8(A)のC0地点にあるが、その後、カッ
タ301を上昇させ、元の位置の方向(Y方向)へ移動
させると同時に、テーブル201をX方向へ移動させて
カッタ刃301aが図8(B)のオリフラ(オリエンテ
ーションフラット)部の一方の角部C1へくるようにす
る。角部C1においてカッタ刃301aを下降させて保
護フィルム109に切り込み、カッタ刃301aをウェ
ハWのオリフラ部に沿ってオリフラ部の他方の角部C2
まで移動させてオリフラ部を切断する(図8(B))。
このときカッタ刃301aの先端は溝201aの中へ入
るので傷つくことはない。
【0026】次に、カッタ刃301aを下降位置のまま
テーブル201を図8(B)で示す距離dXだけX方向
(図8(B)の右から左の方向)へ移動するとともに、
カッタ刃301aを距離dYだけY方向(図8(B)の
下から上の方向)に移動させる。また、その間に上記移
動と同調させてテーブル201を回転中心Oのまわりに
図8(B)の反時計方向に角度θだけ回転させる。な
お、テーブル201の中心Oからオリフラ部と直交する
直線を引き、ウェハWの円周部の延長線と前記直線との
交点をC3とすると、距離dXはC3とC2とのX方向の距
離、距離dYはC3とC2とのY方向の距離である。
【0027】以上の動作により、カッタ刃301aとウ
ェハWとの位置関係は、図8(C)に示すように、角部
2において、カッタ刃301aの切断方向(刃の向
き)とウェハWの円周部の接線方向とが一致する。そこ
で、テーブル201を中心Oのまわりに回転させると図
8(D)に示すように保護フィルム109がウェハ円周
に沿って切断される。切断後はカッタ301およびテー
ブル201は原点位置へ向って移動し、原点センサ41
7,419が原点位置を検出したら停止する。
【0028】なお、図8ではカッタ刃301aの切断方
向(刃の向き)をウェハWの円周部の接線方向に一致さ
せる例を説明したが、図9に示すように、カッタ刃30
1aの切断方向が円周部の接線tの方向と一致していな
くても、両者が所定の角度以下(例えばα=0〜15°
程度)となっていればよい。図9に示すように、カッタ
刃301aの切断方向をウェハW円周部の接線t方向よ
り内側に向けることにより、ウェハWが少し偏心してい
てもウェハW円周に沿って保護フィルム109を切断す
ることが可能となる。カッタ刃301aは、内側へ入り
過ぎたときはバネ325(図4(A))の引張力に抗し
て外側へ逃げることができる。
【0029】以上のようにすれば、カッタの切断方向と
ウェハ円周部の接線方向とを一致させて、またはカッタ
の切断方向とウェハ円周部の接線方向とが所定の角度以
下になるようにして、保護フィルムを切断するので、オ
リフラ部の角部においてもウェハ形状に合せて保護フィ
ルムを切断することができ、切り残し(バリ)の発生を
防止することができる。
【0030】さらに、上記例においては、カッタの切断
方向を固定して、すなわちカッタ刃の向きを変化させな
いで(図8の例でいえばカッタ刃301aは常時一定方
向に下向きである)保護フィルムを切断する。そのた
め、正確な切断ができる。従来より、ウェハ円周部の接
線方向に沿ってカッタ刃を移動さるためにカッタ刃の向
きを変化させるものが知られているが、その場合、カッ
タ刃の先端が切断位置からずれ易く切り残しが発生し易
くなる。これに対して、上記例によれば、カッタの切断
方向が固定されているので、カッタ刃の先端が切断位置
からずれにくくなるので正確にカッタ刃の進行方向をウ
ェハ円周部に合わせることができ、かつ、制御が簡単で
ある。
【0031】また、上記切断に際して、カッタ刃301
aの前後をガイドローラ305で押えるようにした。そ
れにより、保護フィルム109とテーブル201との間
に隙間ができないので安定した切断を行うことができ
る。また、保護フィルム109をぴったりとウェハW上
に貼付できるので、切り残し等が発生しにくくなり、研
磨工程において切り残しを巻き込むこともなく、水の浸
入も防止できる。ガイドローラ305は、必ずしもカッ
タの前後両方に設けることはなく、前または後の一方だ
けを設置してもよい。
【0032】ウェハWの外周部の保護フィルム109を
切断した後は、ウェハWに貼付されなかった残りの保護
フィルム部分を剥がし、ウェハWを排出し、新しいウェ
ハを搬入する。これらの動作は、マニュアルで行っても
よいし、マニュピレータや自動供給装置等を用いてフル
オートで行ってもよい。新しいウェハを搬入した後は上
記と同様の動作を繰り返す。
【0033】上記説明においては、プレスローラ107
を移動させないで、テーブル201を移動させて保護フ
ィルム109を貼付したが、本発明はそれに限らず、テ
ーブル201を移動させないでプレスローラ107を移
動させるようにしてもよい。
【0034】上記装置において、図8(B)から(C)
へのカッタ刃の移動は、カッタと保護フィルムとの位置
関係を保ったまま、すなわち、カッタ刃がオリフラ部の
角部に追随するようにしてもよい。これにより、保護フ
ィルムの切断箇所の連続性が保たれ、ウェハの角部にお
ける切り残しやバリを確実になくすことができる。その
ようにする方法としては、一例として、ウェハの角部C
2が図8(B)のオリフラ部の直線Zに沿った軌跡を描
くように、テーブルのX方向の移動速度およびテーブル
の回転速度を設定し、その角部C2のY方向の移動速度
に合せてカッタ301の移動速度を設定してやればよ
い。
【0035】また、図8(B)から(C)へのカッタ刃
の移動は、上記例においては、カッタおよびテーブルの
両方を移動させたが、カッタまたはテーブルのいずれか
一方を移動させてもよい 。図8(B)で説明すれば、
オリフラ部を切断した後、カッタを図8(B)のC2
位置からC3の位置まで移動させるわけだが、この移動
は、カッタだけをXY方向に移動させても可能である
し、テーブルだけをXY方向に移動させても可能であ
る。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
保護フィルムの貼付の際のバックテンションを調整可能
にしたので、半導体ウェハが歪んだり破壊されないよう
に保護フィルムを貼付することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による半導体ウェハ保護フィルム貼付装
置の一例の正面図である。
【図2】半導体ウェハ保護フィルム貼付装置の平面図で
ある。
【図3】半導体ウェハ保護フィルム貼付装置の側面図で
ある。
【図4】カッタ部分の拡大図であり、(A)は正面図、
(B)は側面図である。
【図5】半導体ウェハ保護フィルム貼付装置の制御系を
示すブロック図である。
【図6】半導体ウェハ保護フィルム貼付装置の貼付動作
を説明する図である。
【図7】図6(B)の平面図である。
【図8】ウェハ外周のカット動作を説明する図である。
【図9】ウェハ外周のカット動作の別の例を説明する図
である。
【符号の説明】
100 フィルム繰出部 105 テンションローラ 107 プレスローラ 109 保護フィルム 125 トルクモータ 200 テーブル搬送部 201 テーブル 300 保護フィルム切断部 301 超音波カッタ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ウェハ表面に保護フィルムを貼付
    する半導体ウェハ保護フィルムの貼付方法において、前
    記フィルムにフィルム送り方向と逆向きの引張力を与
    え、前記引張力の大きさを調整可能にしたことを特徴と
    する半導体ウェハ保護フィルムの貼付方法。
  2. 【請求項2】 前記引張力の大きさを、前記保護フィル
    ムの貼付開始時においては前記保護フィルムが張った状
    態になる程度に大きく設定し、貼付動作中は、前記保護
    フィルムのまだ貼られていない部分が前記ウェハに付か
    ない程度に小さくする請求項1の貼付方法。
  3. 【請求項3】 前記保護フィルムの貼付開始時に前記保
    護フィルムにその幅方向に引張力を与える手段を設けた
    請求項2に記載の貼付方法。
  4. 【請求項4】 半導体ウェハをテーブル上に截置し、前
    記テーブルに対向して配置したプレスローラで前記保護
    フィルムを前記ウェハに押圧し、前記テーブルと前記プ
    レスローラを相対移動させて前記保護フィルムを前記ウ
    ェハに貼付する方法であって、前記プレスローラの上流
    側に前記フィルムにフィルム送り方向と逆向きの引張力
    を与えるテンションローラを設け、前記テンションロー
    ラの引張力の大きさを調整可能にしたことを特徴とする
    半導体ウェハ保護フィルムの貼付方法。
  5. 【請求項5】 前記テンションローラの引張力の大きさ
    を、前記保護フィルムの貼付開始時においては前記保護
    フィルムが張った状態になる程度に大きく設定し、貼付
    動作中は、保護フィルムのまだ貼られていない部分が前
    記ウェハに付かない程度に小さくする請求項4の貼付方
    法。
  6. 【請求項6】 前記保護フィルムの貼付開始時に前記保
    護フィルムにその幅方向に引張力を与える手段を設けた
    請求項5に記載の貼付方法。
  7. 【請求項7】 半導体ウェハを截置するテーブルと、前
    記テーブルに対向して配置され保護フィルムを前記ウェ
    ハに押圧するプレスローラと、前記テーブルと前記プレ
    スローラを相対移動させる移動手段と、前記保護フィル
    ムにフィルム送り方向と逆向きの引張力を与えるテンシ
    ョンローラと、前記テンションローラの引張力を調整す
    る調整手段とを備えたことを特徴とする半導体ウェハ保
    護フィルム貼付装置。
  8. 【請求項8】 前記調整手段は、前記引張力の大きさ
    を、前記保護フィルムの貼付開始時においては前記保護
    フィルムが張った状態になる程度に設定し、貼付動作中
    は、保護フィルムのまだ貼られていない部分が前記ウェ
    ハに付かない程度に小さく設定する請求項7に記載の貼
    付装置。
  9. 【請求項9】 前記保護フィルムの幅方向に引張力を与
    える手段を設けた請求項7または8に記載の貼付装置。
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