WO2010044234A1 - 保護テープ貼付け方法および保護テープ貼付け装置 - Google Patents

保護テープ貼付け方法および保護テープ貼付け装置 Download PDF

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WO2010044234A1
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tape
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wafer
attaching
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西尾昭徳
木内一之
山本雅之
石井直樹
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日東電工株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67132—Apparatus for placing on an insulating substrate, e.g. tape

Definitions

  • the present invention relates to a protective tape attaching method and a protective tape attaching apparatus for attaching a protective tape to the surface of a semiconductor wafer on which a circuit pattern is formed.
  • a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”) has a circuit pattern formed on its surface. After the back grinding is performed on the wafer in the back grinding process to reduce the thickness, the wafer is divided into chips in a dicing process. In recent years, with the demand for high-density mounting, the wafer thickness tends to be reduced to 100 ⁇ m to 50 ⁇ m, and even less.
  • a protective tape is applied to the surface. That is, to protect the wafer surface on which the circuit pattern is formed and to protect the wafer from grinding stress in the back grinding process.
  • the method for attaching the protective tape to the wafer surface is as follows. After supplying a belt-shaped protective tape with the adhesive surface facing downward above the semiconductor wafer attracted and held by the chuck table with the surface facing upward, the adhesive roller is rolled onto the surface of the protective tape and adhered to the wafer surface. Next, the attached protective tape is cut along the outer shape of the wafer by piercing the protective tape with the cutter blade of the tape cutting device and moving it along the outer periphery of the wafer. The unnecessary tape portion cut out along the wafer outer shape is wound and collected (see Patent Document 1). JP 2005-116711 A
  • a wafer that has been back-grinded to a desired thickness by applying a protective tape to the surface tends to warp so that the surface side is recessed.
  • the protective tape is affected by the warp generated due to the stress accumulated by being stretched while being elastically deformed.
  • a resin film such as polyimide
  • the wafer with the protective tape after the back grinding process is adsorbed and held from either the front or back side of the wafer in the process of being transferred to various subsequent processing steps and handling in each step. Therefore, when the wafer is recessed and greatly warped as described above, there is a problem that a handling error occurs due to a wafer adsorption failure.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and it is a main object of the present invention to provide a protective tape attaching method and a protective tape attaching device capable of suppressing warpage occurring in a semiconductor wafer that has undergone a back grinding process.
  • the present invention has the following configuration. That is, a protective tape attaching method for attaching a protective tape to the surface of a semiconductor wafer on which a circuit pattern is formed, The protective tape is attached to the surface of the semiconductor wafer at a temperature lower than room temperature.
  • the protective tape is attached to the wafer surface in a state where it is cooled at a temperature lower than room temperature and thermally contracted in advance. Thereafter, the thermal expansion due to heating or the restoring force to return to the original shape due to normal temperature acts on the protective tape that has been thermally contracted in advance due to the influence of heat due to friction during back grinding or normal temperature release.
  • a warp in the direction opposite to the warp is applied to the wafer by the thermal expansion or restoring force of the protective tape against the warp that is recessed on the surface side that has been applied to the wafer after back grinding. Therefore, the stress which has generated the warp after the background is offset by the stress newly generated by the protective tape. As a result, warpage of the wafer is suppressed.
  • the chuck table holding the semiconductor wafer is cooled, and the protective tape is cooled via the cooled semiconductor wafer.
  • the semiconductor wafer functions as a cold diffusion plate, and the protective tape is applied to the surface of the semiconductor wafer while being uniformly cooled.
  • the protective tape is attached to the semiconductor wafer while the cooled gas is blown onto the protective tape.
  • the belt-shaped protective tape is pasted from the roll stock housed in a cold container while being pasted to the semiconductor wafer.
  • the protective tape is actively cooled before being attached to the semiconductor wafer, and the preliminarily contracted protective tape can be attached to the semiconductor wafer.
  • the present invention has the following configuration in order to achieve such an object.
  • a protective tape attaching device for attaching a protective tape to the surface of a semiconductor wafer on which a circuit pattern is formed,
  • a holding table for mounting and holding the semiconductor wafer;
  • Tape supply means for supplying a protective tape onto the surface of the semiconductor wafer held by the holding table;
  • Tape pasting means for pasting on the surface of the semiconductor wafer while pressing and rolling the pasting roller to the supplied protective tape;
  • a tape cutting means for cutting the pasted protective tape along the outer periphery of the semiconductor wafer;
  • a tape collecting means for collecting unnecessary tape after cutting;
  • Tape cooling means for cooling the protective tape attached to the surface of the semiconductor wafer; It is provided with.
  • the protective tape is positively cooled and attached to the surface of the semiconductor wafer in a contracted state in advance. That is, the said invention can be implemented suitably and a protective tape can be affixed on the surface of a semiconductor wafer.
  • the tape cooling means cools the chuck table, for example.
  • the tape cooling means is configured to circulate the refrigerant through a circulation pipe provided in the holding table, for example.
  • the chuck table can be cooled to an arbitrary temperature by controlling the temperature or flow rate of the refrigerant. Therefore, suitable cooling can be easily performed in response to a change in the type of the semiconductor wafer or the protective tape.
  • the tape cooling means is, for example, a Peltier element built in the holding table.
  • the chuck table can be cooled to an arbitrary temperature by energization control to the Peltier element.
  • suitable cooling can be performed easily corresponding to a change in the type of the semiconductor wafer or the protective tape.
  • the tape cooling means is, for example, a nozzle that blows a cooled gas.
  • the warp of the back-grinded wafer with the protective tape is performed by attaching the protective tape to the semiconductor wafer in a contracted state by cooling. Slightly suppressed. As a result, it is possible to eliminate the occurrence of handling errors during wafer transfer in various processing steps after the back grinding step.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the protective tape attaching device.
  • This protective tape affixing device includes a wafer supply / recovery unit 1 loaded with a cassette C containing a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”) W, a wafer transfer mechanism 3 having a robot arm 2, an alignment stage 4, A chuck table 5 on which the wafer W is placed and held by suction, a tape supply unit 6 for supplying the protective tape T toward the upper side of the wafer W, a separator s from the protective tape T with the separator s supplied from the tape supply unit 6
  • a tape cutting device 9 for cutting and cutting, a peeling unit for peeling the unnecessary tape T ′ after being attached to the wafer W and cut. 10.
  • a tape collecting unit 11 for winding and collecting the unnecessary tape T 'peele
  • each cassette C can be placed in parallel.
  • a large number of wafers W are inserted and stored in multiple stages in a horizontal posture with the wiring pattern surface (front surface) facing upward.
  • the robot arm 2 provided in the wafer transfer mechanism 3 is configured to be able to move forward and backward horizontally, and can be driven and swung up and down as a whole.
  • the tip of the robot arm 2 is provided with a horseshoe-shaped vacuum suction type wafer holder 2a. That is, the wafer transfer mechanism 3 inserts the wafer holding unit 2a into the gap between the wafers W stored in multiple stages in the cassette C, and holds the wafer W by suction from the back surface. Further, the robot arm 2 pulls out the wafer W held by suction from the cassette C, and transports the wafer in the order of the alignment stage 4, the chuck table 5, and the wafer supply / recovery unit 1.
  • the alignment stage 4 aligns the wafer W loaded and placed by the wafer transport mechanism 3 based on notches and orientation flats formed on the outer periphery thereof.
  • a cutter running groove 13 is formed in an annular shape on the surface of the chuck table 5, and a plurality (four in this example) of wafer support pins 21 are retracted at the center of the table. It is freely deployed.
  • a cooling plate 22 is stacked on the back of the table.
  • the cooling plate 22 is provided with a cooling pipe 23 in a meandering manner, and is configured to cool the chuck table 5 by circulating the refrigerant (cooling liquid or cooling gas) cooled by the cooling device 24 by the circulation pump 25. Yes.
  • the wafer support pins 21 are arranged so as to avoid the position of the cooling pipe 23 and to support the wafer W with an even weight distribution.
  • the cooling plate 22, the cooling device 24, and the circulation pump 25 constitute the tape cooling means of the present invention.
  • the tape supply unit 6 guides the protective tape T with the separator drawn out from the supply bobbin 14 around the guide roller 15 group and guides the protective tape T from which the separator s has been peeled off to the affixing unit 8. It is configured.
  • the supply bobbin 14 is configured so as to give an appropriate rotational resistance so that excessive tape feeding is not performed.
  • the separator collection unit 7 is configured such that a collection bobbin 16 that takes up the separator s peeled off from the protective tape T is rotationally driven in the take-up direction.
  • the affixing unit 8 is provided with an affixing roller 17, and is reciprocated horizontally by a slide guide mechanism 18 and a screw feed type driving mechanism (not shown).
  • the peeling unit 10 is provided with a peeling roller 19 horizontally and is reciprocated horizontally by a slide guide mechanism 18 and a screw feed type driving mechanism (not shown).
  • the tape collecting unit 11 is configured such that the collecting bobbin 20 that winds up the unnecessary tape T ′ is driven to rotate in the winding direction.
  • the tape cutting device 9 is configured to be equipped with a cutter blade 12 with the blade tip facing downward so that it can be moved up and down and swiveled around a longitudinal axis X passing through the center of the chuck table 5.
  • the robot arm 2 When a sticking command is issued, first, the robot arm 2 is moved toward the cassette C placed and loaded on the cassette base 12. The wafer holding part 2a is inserted into the gap between the wafers accommodated in the cassette C, and the wafer W is sucked and held from the back surface (lower surface) to be carried out. The robot arm 2 transfers the taken wafer W to the alignment stage 4.
  • the wafer W placed on the alignment stage 4 is aligned using a notch formed on the outer periphery of the wafer W.
  • the aligned wafer W is unloaded again by the robot arm 2 and placed on the chuck table 5.
  • the wafer W placed on the chuck table 5 is sucked and held with its center aligned with the center of the chuck table 5.
  • the affixing unit 8 and the peeling unit 10 are waiting at the left initial position, and the cutter blade 12 of the tape cutting mechanism 9 is waiting at the upper initial position.
  • the cooled medium circulates through the cooling pipe 23, whereby the wafer W placed on the chuck table 5 that has been cooled in advance is cooled first. Thereafter, the protective tape T is started to be attached to the wafer W, and at the same time, the protective tape is cooled via the wafer W. That is, the protective tape T is preliminarily cooled at a temperature lower than normal temperature and is attached to the wafer W in a contracted state.
  • the cutter blade 12 pivots while sliding on the outer periphery of the wafer, and the protective tape T is cut into a wafer shape.
  • the cutter blade 12 When the cutting of the protective tape T is completed, the cutter blade 12 is raised to the original standby position as shown in FIG. Next, the peeling unit 10 is cut and cut into the shape of the wafer W while moving forward, and the unnecessary tape T ′ attached to the outer side of the chuck table 5 is turned up and peeled off.
  • the peeling unit 10 When the peeling unit 10 reaches the peeling completion position, the peeling unit 10 and the pasting unit 8 move backward and return to the initial position. At this time, the unnecessary tape T ′ is wound around the recovery bobbin 20 and a certain amount of the protective tape T is fed out from the tape supply unit 6.
  • the suction by the chuck table 5 is released, and at the same time, the wafer W that has been attached is transferred to the wafer holder 2a of the robot arm 2 and is supplied to the wafer supply / recovery unit 1 It is inserted into cassette C and collected.
  • the tape pasting process is completed once in the above, and thereafter, the pasting process is sequentially repeated in response to loading of a new wafer W.
  • the present invention is not limited to the embodiment described above, and can be modified as follows.
  • a heat sink for heat dissipation may be attached to the back surface of the chuck table 5, and various gases such as air cooled on the heat sink may be blown from the nozzle to be cooled.
  • the heat sink is made of aluminum, copper, or the like, and the shape thereof is appropriately changed according to the heat radiation efficiency.
  • the heat sink corresponds to the tape cooling means of the present invention.
  • a plurality of Peltier elements 26 may be provided in the cooling plate 22 to cool the chuck table 5.
  • the cooling effect may be enhanced by blowing air cooled from the nozzle to the Peltier element 26.
  • the Peltier element 26 corresponds to the tape cooling means of the present invention.
  • nozzles 28 connected to the air source 27 are arranged on both sides orthogonal to the tape application direction F with respect to the chuck table 5, and the chuck table 5 is supplied from the nozzle 28. It can also cool by spraying the gas cooled toward the protective tape T. Therefore, since gas can be directly sprayed and cooled to the protective tape T before sticking, the temperature of the protective tape T can be arbitrarily adjusted according to the kind and the sticking environment of the protective tape T.
  • the air source 27 and the nozzle 28 constitute a tape cooling means of the present invention.
  • the tape supply unit 6 is accommodated in a cooling chamber corresponding to the cold container of the present invention, and the protective tape T supplied to the chuck table 5 is cooled in advance, or in the protective tape supply path. You may provide in the cooling chamber which lets the protection tape T pass. In other words, the protective tape T may be cooled in advance and supplied to the pasting position.
  • the entire tape supply unit 6 can be accommodated in the cooling chamber, and a slit for feeding the protective tape T can be formed in the cooling chamber.
  • the example apparatus could be set 30 ° C. lower than normal temperature (room temperature 17 ° C.). Moreover, the modification apparatus (1) was able to set 10 degreeC lower than normal temperature. Furthermore, it was confirmed that the modified apparatus (2) can be set lower by 50 ° C. than normal temperature.
  • Nitto Denko UB3102D having a total tape thickness of 100 ⁇ m manufactured by applying an acrylic adhesive to a PET substrate (poly-ethylene terephthalate) was used.
  • an acrylic adhesive is further applied to the PET substrate side of the joined body in which a PET substrate and a PET-PBT copolymer substrate (poly-ethylene terephthalate-polybutylene terephthalate) are bonded with a polyester-based adhesive. And manufactured. UB3102D-XX manufactured by Nitto Denko Corporation having a total tape thickness of 140 ⁇ m was used.
  • the protective tape C was manufactured by applying an acrylic adhesive to an ethylene-vinyl acetate copolymer base material.
  • UB2130E manufactured by Nitto Denko Corporation having a total tape thickness of 130 ⁇ m was used.
  • a protective tape D was produced by applying an acrylic adhesive to a polypropylene-ethylene copolymer substrate.
  • UB9180D-G15-X1 manufactured by Nitto Denko Corporation with a total tape thickness of 180 ⁇ m was used.
  • the wafer was taken out and placed on a surface plate so that the surface to which the protective tape was applied was facing upward, and the height of the portion where the wafer warpage was maximum from the surface plate surface was measured. This measurement result was taken as the amount of warpage.
  • the experimental results are shown in the following table.
  • the amount of warping of the wafer is about 90% for the protective tape A, about 78% for the protective tape B, and the protective tape C It was found that there was an improvement of about 32% in the sample No. and about 48% in the protective tape D, respectively.
  • the present invention is suitable for attaching a protective tape to the surface of a semiconductor wafer.

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Abstract

　半導体ウエハを裏面から吸着保持するチャックテーブルのその裏面に冷却パイプを蛇行状に内装した冷却プレートを積層した状態で装備する。この冷却パイプに冷媒を循環させることにより、チャックテーブルを冷却する。このチャックテーブルを冷却した状態で半導体ウエハを吸着保持する。さらにチャックテーブルを冷却した状態で半導体ウエハに保護テープを貼付ける。すなわち、この保護テープの貼付け過程でチャックテーブルと直接に接触して冷却された半導体ウエハを介して、保護テープが間接的に冷却されながら半導体ウエハの表面に貼付けられてゆく。

Description

保護テープ貼付け方法および保護テープ貼付け装置
　本発明は、回路パターンの形成された半導体ウエハの表面に保護テープを貼付ける保護テープ貼付け方法および保護テープ貼付け装置に関する。
　半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）は、その表面に回路パターンが形成されている。バックグラインド工程でこのウエハに裏面研削を行って薄型化した後、ダイシング工程でウエハをチップごとに分断する。近年では高密度実装の要求に伴いウエハ厚さを１００μｍから５０μｍ、さらにはそれ以下にまで薄くする傾向にある。
　バックグラインド工程でウエハを薄化加工する際、その表面に保護テープが貼付けられている。つまり、回路パターンが形成されたウエハ表面を保護するため、および、バックグラインド工程における研削ストレスからウエハを保護するためである。
　ウエハ表面に保護テープを貼付ける方法としては、例えば、次のようにする。表面を上向きにしてチャックテーブルに吸着保持された半導体ウエハの上方に粘着面を下向きにした帯状の保護テープを供給した後、貼付けローラを保護テープの表面に転動させてウエハ表面に貼付ける。次に、テープ切断装置のカッタ刃を保護テープに突き刺してウエハ外周に沿って移動させることにより、貼付けた保護テープをウエハ外形に沿って切断する。ウエハ外形に沿って切り抜かれた不要なテープ部分を巻取り回収する（特許文献１を参照）。
特開２００５－１１６７１１号公報
　保護テープを表面に貼付けて所望の薄さにまでバックグラインド加工したウエハは、その表面側が凹入するように反る傾向にある。例えば、貼付けローラを押圧転動したときに保護テープが弾性変形させながら延伸されることにより蓄積される応力の影響で発生する反りの影響を受ける。また、ウエハ表面にポリイミドなどの樹脂膜が存在する場合には、バックグラインド時に発生する熱の影響で樹脂膜が熱収縮してウエハ表面側が凹入する反りなどがある。
　バックグラインド処理後の保護テープ付きウエハは、以後の各種処理工程に搬送される過程、および、各工程での取り扱いにおいて、ウエハの表裏面のいずれか側から吸着保持される。したがって、上記のようにウエハ表面側に凹入して大きく反っている場合、ウエハの吸着不良によりハンドリングエラーが発生するといった問題がある。
　本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであって、バックグラインド工程を経た半導体ウエハに発生する反りを抑制することができる保護テープ貼付け方法および保護テープ貼付け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、回路パターンの形成された半導体ウエハの表面に保護テープを貼付ける保護テープ貼付け方法であって、
　前記保護テープを常温より低い温度で半導体ウエハの表面に貼付ける
　ことを特徴とする。
　（作用・効果）　この方法によれば、保護テープは、常温よりも低い温度で冷却されて予め熱収縮した状態でウエハ表面に貼付けられる。その後、バックグラインド加工時の摩擦による熱の影響あるいは常温解放により、加熱による熱膨張または常温により元の形状に戻ろうとする復元力が、予め熱収縮していた保護テープに作用する。つまり、バックグラインド後にウエハに作用していた表面側に凹入するような反りに対して、保護テープの熱膨張または復元力により当該反りとは反対向きの反りをウエハに作用させる。したがって、バックグランド後に反りを発生していた応力が、保護テープによって新たに発生させられる応力によって相殺される。その結果、ウエハの反りが抑制される。
　上記発明において、前記半導体ウエハを保持するチャックテーブルを冷却し、冷却された半導体ウエハを介して保護テープを冷却する。
　（作用・効果）　この方法によれば、半導体ウエハが冷熱拡散プレートとして機能し、保護テープは均一に冷却されながら半導体ウエハの表面に貼付けられる。
　上記発明において、前記保護テープに冷却された気体を吹き付けながら半導体ウエハに保護テープを貼付ける。
　上記発明において、保冷容器に収納されたロール原反から帯状の前記保護テープを繰り出しながら半導体ウエハに貼付ける。
　（作用・効果）　これら上記方法によれば、半導体ウエハに貼付けられる前に保護テープが積極的に冷却され、予め収縮された保護テープを半導体ウエハに貼付けることができる。
　また、この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成もとる。
　すなわち、回路パターンの形成された半導体ウエハの表面に保護テープを貼付ける保護テープ貼付け装置であって、
　前記半導体ウエハを載置保持する保持テーブルと、
　前記保持テーブルに保持された半導体ウエハの表面上に保護テープを供給するテープ供給手段と、
　供給された前記保護テープに貼付けローラを押圧転動させながら半導体ウエハの表面に貼付けるテープ貼付け手段と、
　貼付けられた前記保護テープを半導体ウエハの外周に沿って切り抜くテープ切断手段と、
　切断後の不要テープを回収するテープ回収手段と、
　前記半導体ウエハの表面に貼付けられる保護テープを冷却するテープ冷却手段と、
　を備えてあることを特徴とする。
　（作用・効果）　この構成によれば、保護テープが積極的に冷却され、予め収縮した状態で半導体ウエハの表面に貼付けられる。すなわち、上記発明を好適に実施して、保護テープを半導体ウエハの表面に貼付けることができる。
　上記構成において、
　前記テープ冷却手段は、例えば前記チャックテーブルを冷却するものである。
　（作用・効果）　この構成によれば、冷却された半導体ウエハへ貼付けローラなどを介して保護テープが貼付けられてゆくのに従って、その貼付け部位から順に保護テープが間接的に冷却される。したがって、保護テープ全体が、均一に冷却された状態で貼付けられてゆく。
　上記構成において、前記テープ冷却手段は、例えば保持テーブル内に設けられた循環パイプに冷媒を循環させる構成である。
　（作用・効果）　この構成によれば、冷媒の温度あるいは流量を制御することにより、チャックテーブルを任意の温度に冷却することができる。したがって、半導体ウエハや保護テープの種類変更にも容易に対応して好適な冷却を行うことができる。
　上記構成において、前記テープ冷却手段は、例えば前記保持テーブルに内装したペルチェ素子である。
　（作用・効果）　この構成によれば、ペルチェ素子への通電制御によってチャックテーブルを任意の温度に冷却することができる。また、半導体ウエハや保護テープの種類変更にも容易に対応して好適な冷却を行うことができる。さらに、冷媒を使用する場合に比べて、漏洩についての問題を懸念する必要がない。したがって、この装置を利用した運転管理も容易となる。
　上記構成において、前記テープ冷却手段は、例えば冷却された気体を吹き付けるノズルである。
　（作用・効果）　この構成によれば、チャックテーブルを冷却しつつも、当該テーブル上に供給された保護テープに冷却された気体を直接供給して速やかに冷却することができる。
　以上のように本発明の保護テープ貼付け方法および保護テープ貼付け装置によると、保護テープを冷却して予め収縮した状態で半導体ウエハに貼付けることにより、バックグラインド加工された保護テープ付きウエハの反りを軽微に抑制することができる。その結果、バックグラインド工程以降の各種処理工程におけるウエハ搬送時などにおけるハンドリングエラーの発生を無くすことが可能となる。
保護テープ貼付け装置の全体を示す斜視図である。 チャックテーブルの平面図である。 チャックテーブルを含む要部の正面図である。 保護テープ貼付け工程を示す正面図である。 保護テープ貼付け工程を示す正面図である。 保護テープ貼付け工程を示す正面図である。 保護テープ貼付け工程を示す正面図である。 別実施例におけるチャックテーブルの平面図である。 別実施例におけるチャックテーブルを含む要部の正面図である。 別実施例におけるチャックテーブルの平面図である。 別実施例におけるチャックテーブルの正面図である。
　　５　…　チャックテーブル
　２２　…　冷却プレート
　２３　…　冷却パイプ
　２４　…　冷却装置
　２５　…　循環ポンプ
　２６　…　ペルチェ素子
　２７　…　エアー源
　２８　…　ノズル
　　Ｔ　…　保護テープ
　　Ｗ　…　半導体ウエハ
　以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
　図１は、保護テープ貼付け装置の全体構成を示す斜視図である。
　この保護テープ貼付け装置は、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）Ｗを収納したカセットＣが装填されるウエハ供給/回収部１、ロボットアーム２を備えたウエハ搬送機構３、アライメントステージ４、ウエハＷを載置して吸着保持するチャックテーブル５、ウエハＷの上方に向けて保護テープＴを供給するテープ供給部６、テープ供給部６から供給されたセパレータｓ付きの保護テープＴからセパレータｓを剥離回収するセパレータ回収部７、チャックテーブル５に載置されて吸着保持されたウエハＷに保護テープＴを貼付ける貼付けユニット８、ウエハＷに貼付けられた保護テープＴをウエハＷの外形に沿って切り抜き切断するテープ切断装置９、ウエハＷに貼付けて切断処理した後の不要テープＴ’を剥離する剥離ユニット１０、剥離ユニット１０で剥離された不要テープＴ’を巻き取り回収するテープ回収部１１などが備えられている。上記各構造部および機構についての具体的な構成を以下に説明する。
　ウエハ供給/回収部１には２台のカセットＣを並列して載置可能である。各カセットＣには、多数枚のウエハＷが配線パターン面（表面）を上向きにした水平姿勢で多段に差込み収納されている。
　ウエハ搬送機構３に備えられたロボットアーム２は、水平に進退移動可能に構成されるとともに、全体が駆動旋回および昇降可能となっている。そして、ロボットアーム２の先端には、馬蹄形をした真空吸着式のウエハ保持部２ａが備えられている。つまり、ウエハ搬送機構３は、カセットＣに多段に収納されたウエハＷ同士の間隙にウエハ保持部２ａを差し入れてウエハＷを裏面から吸着保持する。また、ロボットアーム２は、この吸着保持したウエハＷをカセットＣから引き出して、アライメントステージ４、チャックテーブル５、および、ウエハ供給/回収部１の順に搬送する。
　アライメントステージ４は、ウエハ搬送機構３によって搬入載置されたウエハＷを、その外周に形成されたノッチやオリエンテーションフラットに基づいて位置合わせを行う。
　図２および図３に示すように、チャックテーブル５の表面にはカッタ走行溝１３が環状に形成されるとともに、テーブル中心部に複数本（この例では４本）のウエハ支持ピン２１が出退自在に配備されている。また、テーブル裏面には冷却プレート２２が積層装備されている。この冷却プレート２２には冷却パイプ２３が蛇行状に内装され、冷却装置２４で冷却された冷媒（冷却液あるいは冷却ガス）を循環ポンプ２５によって循環させることによりチャックテーブル５を冷却するよう構成されている。このチャックテーブル５において、ウエハ支持ピン２１は、冷却パイプ２３の位置を避け、かつ、ウエハWを均等な重量配分で支持できるように配備されている。
　なお、冷却プレート２２、冷却装置２４、および循環ポンプ２５は、本発明のテープ冷却手段を構成する。
　図１に戻り、テープ供給部６は、供給ボビン１４から繰り出されたセパレータ付きの保護テープＴをガイドローラ１５群に巻回案内し、セパレータｓを剥離した保護テープＴを貼付けユニット８に導くよう構成されている。なお、供給ボビン１４には、適度の回転抵抗を与えて過剰なテープ繰り出しが行われないように構成されている。
　セパレータ回収部７は、保護テープＴから剥離されたセパレータｓを巻き取る回収ボビン１６が巻き取り方向に回転駆動されるようになっている。
　図４に示すように、貼付けユニット８には貼付けローラ１７が備えられており、スライド案内機構１８および図示されていないネジ送り式の駆動機構によって左右水平に往復駆動されるようになっている。
　剥離ユニット１０には剥離ローラ１９が水平に備えられており、スライド案内機構１８および図示されていないネジ送り式の駆動機構によって左右水平に往復駆動されるようになっている。
　テープ回収部１１は、不要テープＴ’を巻き取る回収ボビン２０が巻き取り方向に回転駆動されるようになっている。
　テープ切断装置９は、刃先を下向きにしたカッタ刃１２を、昇降自在、および、チャックテーブル５の中心を通る縦軸心Ｘ周りに旋回移動可能に装備して構成されている。
　次に、上記実施例装置を用いて保護テープＴをウエハＷの表面に貼付けて切断する一連の動作を図４～図７に基づいて説明する。
　貼付け指令が出されると、先ず、ロボットアーム２がカセット台１２に載置装填されたカセットＣに向けて移動される。ウエハ保持部２ａが、カセットＣに収容されているウエハ同士の隙間に挿入され、ウエハＷを裏面（下面）から吸着保持して搬出する。ロボットアーム２は、取り出したウエハＷをアライメントステージ４に移載する。
　アライメントステージ４に載置されたウエハＷは、ウエハＷの外周に形成されているノッチを利用して位置合わせされる。位置合わせのすんだウエハＷは、再びロボットアーム２によって搬出されてチャックテーブル５に載置される。
　チャックテーブル５に載置されたウエハＷは、その中心がチャックテーブル５の中心に位置合わせされた状態で吸着保持される。このとき、図４に示すように、貼付けユニット８と剥離ユニット１０は左側の初期位置に、また、テープ切断機構９のカッタ刃１２は上方の初期位置でそれぞれ待機している。
　次に、図４中の仮想線で示すように、貼付けユニット８の貼付けローラ１７が下降されるとともに、この貼付けローラ１７で保護テープＴを下方に押圧しながらウエハＷ上を前方（図４では左方向）に転動する。これによって保護テープＴがウエハＷの表面全体およびチャックテーブル５におけるウエハ外側部に亘って貼付けられる。
　このとき、冷却された媒体が冷却パイプ２３を循環することにより予め冷却されているチャックテーブル５に載置されたウエハＷが先に冷却される。その後に保護テープＴがウエハＷに貼付け開始されると同時にウエハＷを介して保護テープが冷却される。つまり、保護テープＴは、常温より低い温度で予め冷却され、収縮した状態でウエハＷに貼付けられる。
　図５に示すように、貼付けユニット８が終端位置に達すると、上方に待機していたカッタ刃１２が下降される。このとき、図６に示すように、チャックテーブル５のカッタ走行溝１３上の保護テープＴにカッタ刃１２が突き刺される。
　次に、カッタ刃１２がウエハ外周縁に摺接しながら旋回移動して保護テープＴがウエハ形状に切断される。
　保護テープＴの切断が終了すると、図７に示すように、カッタ刃１２は元の待機位置まで上昇される。次いで、剥離ユニット１０が前方へ移動しながらウエハＷの形状に切り抜き切断されてチャックテーブル５のウエハ外側部に貼付けられている不要テープＴ’をめくり上げて剥離してゆく。
　剥離ユニット１０が剥離完了位置に到達すると、剥離ユニット１０と貼付けユニット８は後退移動して初期位置に復帰する。このとき、不要テープＴ’が回収ボビン２０に巻き取られるとともに、一定量の保護テープＴがテープ供給部６から繰り出される。
　上記した保護テープＴの貼付けが終了すると、チャックテーブル５による吸着が解除されると同時に、貼付け処理のすんだウエハＷはロボットアーム２のウエハ保持部２ａに移載されてウエハ供給/回収部１のカセットＣに差込み回収される。
　以上で１回のテープ貼付け処理が完了し、以後、新しいウエハＷの搬入に対応して上記貼付け処理を順次繰り返してゆく。
　本発明は上述した実施例のものに限らず、次のように変形実施することもできる。
　（１）チャックテーブル５の裏面に放熱用のヒートシンクを貼付け、このヒートシンクに冷却されたエアーなど種々の気体をノズルから吹き付けて冷却するように構成してもよい。ここで、ヒートシンクとして、アルミニウムや銅などで構成され、その形状は放熱効率に応じて適宜に変更される。なお、ヒートシンクは、本発明のテープ冷却手段に相当する。
　（２）図８および図９に示すように、冷却プレート２２に複数のペルチェ素子２６を内装してチャックテーブル５を冷却するよう構成してもよい。なお、この構成において、ペルチェ素子２６にノズルから冷却されたエアーを吹き付けて冷却効果を高めるように構成してもよい。なお、ペルチェ素子２６は、本発明のテープ冷却手段に相当する。
　（３）図１０および図１１に示すように、チャックテーブル５に対するテープ貼付け方向Ｆと直交する両脇にエアー源２７に連通接続されたノズル２８を配備し、ノズル２８からチャックテーブル５および供給される保護テープＴに向けて冷却された気体を吹き付けて冷却することもできる。したがって、貼付け前の保護テープＴに直接に気体を吹き付けて冷却させることができるので、保護テープＴの種類や貼付け環境に応じて保護テープＴの温度を任意に調整することができる。なお、エアー源２７およびノズル２８は、本発明のテープ冷却手段を構成する。
　（４）図示しないが、テープ供給部６を本発明の保冷容器に相当する冷却室に収容し、チャックテーブル５に供給される保護テープＴを予め冷却したり、あるいは、保護テープ供給径路中に保護テープＴを通過させる冷却室に設けたりしてもよい。つまり予め保護テープＴ冷却して貼付け位置へ供給するように構成してもよい。上記各実施例装置を利用する場合、テープ供給部６の全体を冷却室に収めるとともに、冷却室に保護テープTを繰り出すためのスリットを形成することにより実現できる。
　次に、上記実施例装置、変形例（１）のヒートシンクと冷却用ノズルを利用した装置、および変形例（２）のペルチェ素子と冷却用ノズルを利用した装置を用いて、複数種類の保護テープの貼り付け実験を行った。なお、各実験に用いた保護テープ貼付け装置は、日東精機株式会社製ＤＲ３０００IIをベースにしてチャックテーブルに上記各実施例装置のテープ冷却手段を備えた構成にしたものである。
　各装置のテープ冷却手段を作動させてチャックテーブルの温度を予め測定すると、次の結果が得られた。実施例装置は、常温（室温１７℃）よりも３０℃低く設定できた。また、変形例装置（１）は、常温よりも１０℃低く設定できた。さらに、変形例装置（２）は、常温よりも５０℃低く設定できることが確認された。
　この実験には、直径２００ｍｍのウエハに以下の４種類の保護テープは貼付けた。
　保護テープＡとして、ＰＥＴ基材（poly-ethylene terephthalate）にアクリル系粘着剤を塗布して製造したテープ総厚み１００μｍの日東電工株式会社製ＵＢ３１０２Ｄを利用した。
　保護テープＢとして、ＰＥＴ基材とＰＥＴ－ＰＢＴ共重合体基材（poly-ethylene terephthalate - polybutylene terephthalate）をポリエステル系粘着剤で貼合せた接合体のＰＥＴ基材側にさらにアクリル系粘着剤を塗布して製造した。そのテープ総厚みが１４０μｍの日東電工株式会社製ＵＢ３１０２Ｄ－ＸＸを利用した。
　保護テープＣとして、エチレン－酢酸ビニル共重合体基材にアクリル系粘着剤を塗布して製造した。そのテープ総厚みが１３０μｍの日東電工株式会社製ＵＢ２１３０Ｅを利用した。
　保護テープＤとしてポリプロピレン－エチレン共重合体基材にアクリル系粘着剤を塗布して製造した。そのテープ総厚みが１８０μｍの日東電工株式会社製ＵＢ９１８０Ｄ－Ｇ１５－Ｘ１を利用した。
　各装置において、８インチミラーシリコンウエハの表面に保護テープＡ－Ｄを貼付ける際に、チャックテーブルを冷却する実験以外にチャックテーブルを冷却しない比較実験も行った。さらに、各保護テープを貼付けた後に株式会社ＤＩＳＣＯ製のウエハ研削装置ＤＦＧ８５６０を利用してウエハの研削前の厚み７２５μｍから２５μｍもしくは５０μｍ研削した。
　研削処理後にウエハを取り出し、保護テープ貼付け面が上向きになるように定盤上に設置し、定盤表面からウエハの反りが最大となる箇所の高さを測定した。この測定結果を反り量とした。実験結果は、次表の通りとなった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　保護テープを冷却しない場合に比べてチャックテーブルを介して保護テープを間接的に冷却した場合、保護テープＡにおいてはウエハの反り量が約９０％、保護テープＢにおいては約７８％、保護テープＣにおいては約３２％、および保護テープＤにおいては約４８％それぞれ改善されたことが分かった。
　したがって、バックグラインド処理後に略反りのない状態でウエハ表裏面のいずれからでも吸着しながら搬送できるので、ハンドリングエラーなどが発生しない。
　以上のように、本発明は、半導体ウエハの表面に保護テープを貼付けるのに適している。

Claims (12)

  1. 　回路パターンの形成された半導体ウエハの表面に保護テープを貼付ける保護テープ貼付け方法であって、
    　前記保護テープを常温より低い温度で半導体ウエハの表面に貼付ける
    　ことを特徴とする保護テープ貼付け方法。
  2. 　請求項１に記載の保護テープ貼付け方法において、
    　前記半導体ウエハを保持するチャックテーブルを冷却し、冷却された半導体ウエハを介して保護テープを冷却する
    　ことを特徴とする保護テープ貼付け方法。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の保護テープ貼付け方法において、
    　前記保護テープに冷却された気体を吹き付けながら半導体ウエハに保護テープを貼付ける
    　ことを特徴とする保護テープ貼付け方法。
  4. 　請求項１に記載の保護テープ貼付け方法において、
    　保冷容器に収納されたロール原反から帯状の前記保護テープを繰り出しながら半導体ウエハに貼付ける
    　ことを特徴とする保護テープ貼付け方法。
  5. 　回路パターンの形成された半導体ウエハの表面に保護テープを貼付ける保護テープ貼付け装置であって、
    　前記半導体ウエハを載置保持する保持テーブルと、
    　前記保持テーブルに保持された半導体ウエハの表面上に保護テープを供給するテープ供給手段と、
    　供給された前記保護テープに貼付けローラを押圧転動させながら半導体ウエハの表面に貼付けるテープ貼付け手段と、
    　貼付けられた前記保護テープを半導体ウエハの外周に沿って切り抜くテープ切断手段と、
    　切断後の不要テープを回収するテープ回収手段と、
    　前記半導体ウエハの表面に貼付けられる保護テープを冷却するテープ冷却手段と、
    　を備えたことを特徴とする保護テープ貼付け装置。
  6. 　請求項５に記載の保護テープ貼付け装置において、
    　前記テープ冷却手段は、前記チャックテーブルを冷却するものである
    　ことを特徴とする保護テープ貼付け装置。
  7. 　請求項６に記載の保護テープ貼付け装置において、
    　前記テープ冷却手段は、保持テーブル内に設けられた循環パイプに冷媒を循環させる構成である
    　ことを特徴とする保護テープ貼付け装置。
  8. 　請求項６に記載の保護テープ貼付け装置において、
    　前記テープ冷却手段は、前記保持テーブルに内装したペルチェ素子である
    　ことを特徴とする保護テープ貼付け装置。
  9. 　請求項６に記載の保護テープ貼付け装置において、
    　前記テープ冷却手段は、冷却された気体を吹き付けるノズルである
    　ことを特徴とする保護テープ貼付け装置。
  10. 　請求項５に記載の保護テープ貼付け装置において、
    　前記テープ冷却手段は、冷却された気体を保護テープに吹き付けるノズルである
    　ことを特徴とする保護テープ貼付け装置。
  11. 　請求項５に記載の保護テープ貼付け装置において、
    　前記テープ冷却手段は、冷却された気体を保護テープとチャックテーブルに吹き付けるノズルである
    　ことを特徴とする保護テープ貼付け装置。
  12. 　請求項５に記載の保護テープ貼付け装置において、
    　前記テープ冷却手段は、テープ供給手段において帯状の保護テープをロール巻きにした原反ロールを収納する保冷容器である
    　ことを特徴とする保護テープ貼付け装置。
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