JP2006310338A - ウェハー用真空テープ貼付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェハーを破壊することなくウェハーとテープの間に空気を残留させずに貼り付け作業を実施できるようにする。
【解決手段】 基台と、前記基台の上方に被せられて前記基台との間に気密空間を形成する上蓋と、前記気密空間を前記基台側の気密空間Ａと前記上蓋側の気密空間Ｂとに仕切り、前記気密空間Ｂ側にテープを貼り付ける部品を載置する弾性体の弾性シートと、前記弾性シートに載置され、ウェハーを前記弾性シートから離して支持する貼付用冶具と、前記気密空間Ａ及び気密空間Ｂの内気圧をそれぞれ変化させる第１及び第２の真空ポンプとを有し、前記貼付用冶具は、前記弾性シートに載置されるプレートと、前記プレート上に設けられてウェハーの外周部に接触して支持する複数の支持ピンと、前記支持ピンで支持されたウェハーを前記弾性シートの中央部に位置決めする位置合わせピンとを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、テープの貼り付けに関し、特に、真空を利用したテープの貼り付けに関する。

従来のウェハー用テープ貼付装置は、図８に示すように、ローラーの圧着によりダイシングテープをウェハーに貼り付けていた。

特開２００１−３０８０３３号公報に記載のウェハー固定方法は、装置内でウェハーの回路面側の回路が形成されていない周囲部分をテーブル状に吸着してウェハーを固定すると共に、外ウェハーを囲む所定の位置にリングフレームを搭載し、ウェハーを消音し、ダイシングテープの基材面側からローラーで押圧することにより、リングフレームとウェハーをダイシングテープ状の固定する方式が記載されている。

また本願発明者の１人が先に出願した特願２００３−１８８８２２号に記載の真空テープ貼付装置及び方法は、図９に示すように、真空チャンバー内の貼付用ゴムシート上にウェハーの回路面を接触させるように置き、その周囲の所定位置にダイシングテープを予め貼っておいたリングフレームを搭置し、真空チャンバー内及び貼付用ゴムシートの下の気密空間を既定の真空度まで減圧し、貼付用ゴムシートの下の減圧された気密空間のみ大気圧に戻すことにより、真空チャンバー内と貼付用ゴムシートの下の気密空間に差圧が生じ、貼付用ゴムシートが減圧されている真空チャンバー内の方向（上方向）に膨らみ、ウェハーを持ち上げ、ダイシングテープに固定する方式が記載されている。

特開２００１−３０８０３３ 特開２００３−１８８８２２

しかし、図８のような従来のウェハー用テープ貼付装置では、第１に、ウェハーの構造体の接触を避けてウェハー外周部のみで保持するため、ローラーの特性上、保持部分への集中荷重、進行方向の応力が発生し、ウェハーを保持しているセットベースの部分にウェハーの端面が押し当てられ、ウェハーを壊してしまう問題があった。

第２に、大気中でローラーを押し当ててウェハーの裏面にダイシングテープを貼っているため、ウェハーの裏面とテープの間に残留空気が残る。この状態で次工程のチップ分割を実施すると、チップ分割中にチップの割れや欠けが生じ、歩留まりを悪化させるという問題があった。

第３に、作業者がウェハーの裏面とダイシングテープの間の残留空気をウェハーとダイシングテープの間から外部に押し出すように残留空気を取り除く作業に多大な作業工数が掛かるという問題もあった。

また、特開２００１−３０８０３３号公報に記載されたウェハー固定方法では、ＭＥＭＳウェハーの外周部のみ真空吸着固定しても、極薄ウェハーをローラーで荷重を掛けながら貼る場合、ウェハーへのダメージがあり、最悪の場合、ウェハーが破損するという問題があった。

さらに、特願２００３−１８８８２２号に記載の真空テープ貼付装置及び方法では、従来の真空テープ貼付装置では、貼付用ゴムシートの上に直接ウェハー回路部を接触させてセットするため、ＭＥＭＳデバイスのように非常に壊れやすい構造体（回路）がある場合は、構造体を壊す可能性があるという問題があった。

そこで本発明は、ＭＥＭＳウェハーとダイシングテープの間に残留空気を入れることなく貼付作業を実施し、次行程のチップ分割時のチップの割れや欠けを防止し、ＭＥＭＳウェハーとダイシングテープの間から外部に押し出すように残留空気を取り除く作業を無くすことで、生産性向上を図ることを目的とする。

かかる目的を達成するために本発明にかかる真空テープ貼付装置は、基台と、前記基台の上方に被せられて前記基台との間に気密空間を形成する上蓋と、前記気密空間を前記基台側の気密空間Ａと前記上蓋側の気密空間Ｂとに仕切り、前記気密空間Ｂ側にテープを貼り付ける部品を載置する弾性体の弾性シートと、前記弾性シートに載置され、ウェハーを前記弾性シートから離して支持する貼付用冶具と、前記気密空間Ａ及び気密空間Ｂの内気圧をそれぞれ変化させる第１及び第２の真空ポンプとを有することを特徴とする。

この場合、前記貼付用冶具は、前記弾性シートに載置されるプレートと、前記プレート上に設けられてウェハーの外周部に接触して支持する複数の支持ピンと、前記支持ピンで支持されたウェハーを前記弾性シートの中央部に位置決めする位置合わせピンとを有することが望ましい。

なお、前記弾性シートは、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム、ネオプレンゴムの何れかであってもよい。

本発明のウェハー用テープ貼付装置では、ウェハーを弾性シートに直接載置するのではなく、貼付用冶具でウェハーの構造体のある回路面の外周部のみ接触させてセットし、この状態で弾性シートを差圧により膨らましウェハーを上方に持ち上げてダイシングテープの粘着層に貼り付けるようにしたことにより、ウェハーの構造体（回路）を破壊することなく、ウェハーの裏面全体に残留空気のない均一な状態でダイシングテープを貼り付けることが可能となった。

この様にウェハー全体に残留空気のない均一な状態で貼り付けることができるため、従来発生していたウェハーとダイシングテープの間の残留空気をウェハーとダイシングテープの間から取り除く作業工数を削減することができ、また、次行程のチップ分割において、ウェハーとダイシングテープの間の残留空気が原因とされるチップ割れや欠け等のトラブルを防ぐことができ、製品の歩留まりを向上することができた。

更に、ダイシングテープの特徴である伸びを利用せずウェハーにダイシングテープを貼り付けることが可能となるため、ダイシングテープのテンションを抑えて貼り付けることができ、これにより、ウェハー以外の基板や製品等にフィルムテープや樹脂といった伸びない素材の粘着材をも貼り付けることができるようになった。

次に、本発明の実施の形態について図１，４，５，６，７を参照して説明する。

図１は本発明にかかるウェハー用テープ貼付装置の構成を示しており、基台１５と、基台１５の上方に被さる上蓋４と、基台１５と上蓋４が接合することにより内部に気密空間を形成するために基台１５の上蓋４側に取り付けられるリングＢ９と、基台１５の上面中央部に有するゴムシート３と、ゴムシート３の中央部と基台１５の空間を気密にするために基台１５の上蓋４側に取り付けられるリングＡ２３と、ゴムシートの周辺部に載置されたフレーム台１４と、ダイシングテープ１を貼り付けられてフレーム第４に載置されたダイシングフレーム台２２と、
ダイシングフレーム第２２に貼り付けられて、上蓋４と基台１５によって形成された気密空間を、上蓋４側を気密空間Ｂ５として基台１５側を気密空間Ｃ６に分離するダイシングテープ１と、ゴムシート３上でフレーム台１４より内側に設けられた貼付用冶具１４と、貼付用冶具１４によりゴムシート中央部に位置決めされて載置されるウェハー２と、基台１５の気密空間Ｂ５部分に設けられた真空開口Ｂ７と、真空開口Ｂ７から管を通じて気密空間Ｂ、Ｃを大気圧から真空厚に変化させる真空弁Ｂ８と、基台１５の中央部のゴムシート３下部に設けられた真空開口Ａ１１と、真空開口Ａ１１からの管で構成される気密空間Ａ１０を大気圧から真空厚に変化させる真空弁Ａ１２とから構成される。

図４及び５は、貼付用冶具１４の断面図及び平面図を示している。貼付用冶具１４は図から明らかなように、ゴムシート３上に載置されるプレート１６と、プレート１６上に設けられウェハー２を支持する複数の支持ピン１７と、支持ピン１７で支持されたウェハー２の位置決めを行う位置合わせピン１８から構成され、ウェハー２の回路１９は図面で下向きとなるように載置されている。なお、ウェハー２は複数の支持ピン１７により支持されて加重が分散されており、ウェハー２にとっては略均一加重となっているため応力が一点に集中することがない。

図６及び７は、ダイシングフレーム１とフレーム台１４の断面図及び平面図を示している。なお、分かり易くするために、図６及び７から図４及び５で示した貼付用冶具１４を除去して示している。図から明らかなように、ダイシングテープ１２と、ダイシングテープ１２を取り付けるダイシングフレーム１３と、ダイシングフレーム１３を支持する複数のフレーム支持ピン２０と、ゴムシート３上に固定されて支持ピン２０を載置するフレーム台１２と、フレーム台１２上に固定されてダイシングフレーム１３をゴムシート３の中央部に位置決めを行うフレーム位置合わせピン２１とを備えている。

次に本発明の動作に付図面を参照して説明する。

予めダイシングフレーム１３にダイシングテープ１を貼り付けておく。

そして、ゴムシート３に貼付用冶具１４を載置し、ウェハー２を回路面が下向きになるように位置合わせピン１８によって位置決めを行って支持ピン１７にウェハー２の外周部のみを接触させて載置する。

その後、ダイシングテープ１を貼り付けたダイシングフレーム１３をフレーム台２２に載置する。

この状態で上蓋４によって基台１５閉めることにより、気密空間Ｂ、Ｃが形成される。

図２に示すように、真空弁Ａ１２、Ｂ８を大気圧側から真空圧側に切り替えると、真空弁Ｂ８から真空開口Ｂ７までの配管と真空開口Ｂ７から気密空間Ｂ５及びＣ６が真空圧となり、また、真空開口Ａ１１から真空弁Ａ１２までの配管と真空開口Ａ１１からリングＡ２３で保持されたゴムシート３と基台１５の間までの気密空間Ａ１０が真空圧となる。

その後、図３に示すように、真空弁Ａ１２を真空側から大気側に切り替えて気密空間Ａ１０を真空圧から大気圧にすることで、気密空間Ｃ６と気密空間Ａ１０との間に差圧を発生させることにより、ゴムシート３を気密空間Ｃ６側に膨らませて貼付用冶具１４を上方に押し上げることにより、貼付用冶具１４に載置されているウェハー２を残留空気を入れずにダイシングテープ１に貼り付けることができる。

ウェハー２にダイシングテープ１を貼り付けると、真空弁Ｂ８を真空側から大気側に切り替えて気密空間Ｂ５及びＣ６を真空圧から大気圧にし、上蓋４を基台１５から取り外すことにより、ダイシングテープ１が貼り付けられたウェハー２を取り出すことができる。

以上に最良の形態について説明したが、ゴムシート３は、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム、ネオプレンゴムであってもよく、更には、ゴムシート３はゴムに限定されるものではなく、弾性を有するものであればどのようなものであっても良い。

本発明にかかるウェハー用真空テープ貼付装置の構成を示した図。 真空弁Ａ及びＢを真空側にしたときの状態を示した図。 真空弁Ａを大気側に、真空弁Ｂを真空側にしたときの状態を示した図。 貼付用冶具の断面図。 貼付用冶具の平面図。 ダイシングフレーム１とフレーム台１４の断面図。 ダイシングフレーム１とフレーム台１４の平面図。 従来のローラーを使用したウェハー用真空テープ貼付装置の構成を示した図。 特願２００３−１８８８２２号に記載の真空テープ貼付装置。

符号の説明

１ ダイシングテープ
２ ウェハー
３ ゴムシート
４ 上蓋
５ 気密空間Ｂ
６ 気密空間Ｃ
７ 真空開口Ｂ
８ 真空弁Ｂ
９ リングＢ
１０ 気密空間Ａ
１１ 真空開口Ａ
１２ 真空弁Ａ
１３ ダイシングフレーム
１４ 貼付用冶具
１５ 基台
１６ プレート
１７ 支持ピン
１８ 位置合わせピン
１９ 回路
２０ フレーム支持ピン
２１ フレーム位置合わせピン
２２ フレーム台
２３ リングＡ

Claims (3)

1. 基台と、前記基台の上方に被せられて前記基台との間に気密空間を形成する上蓋と、前記気密空間を前記基台側の気密空間Ａと前記上蓋側の気密空間Ｂとに仕切り、前記気密空間Ｂ側にテープを貼り付ける部品を載置する弾性体の弾性シートと、前記弾性シートに載置され、ウェハーを前記弾性シートから離して支持する貼付用冶具と、前記気密空間Ａ及び気密空間Ｂの内気圧をそれぞれ変化させる第１及び第２の真空ポンプとを有することを特徴とするウェハー用真空テープ貼付装置。
2. 前記貼付用冶具は、前記弾性シートに載置されるプレートと、前記プレート上に設けられてウェハーの外周部に接触して支持する複数の支持ピンと、前記支持ピンで支持されたウェハーを前記弾性シートの中央部に位置決めする位置合わせピンとを有することを特徴とする請求項１記載のウェハー用真空テープ貼付装置。
3. 前記弾性シートは、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム、ネオプレンゴムの何れかであることを特徴とする請求項１または２に記載のウェハー用真空テープ貼付装置。
   
   

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