JP2009044008A5

JP2009044008A5 -

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Publication number: JP2009044008A5
Application number: JP2007208426A
Authority: JP
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2010-09-24
Anticipated expiration: 2027-08-09

Description

ウエハの保護テープ剥離装置

本発明はウエハの保護テープの剥離装置に関する。さらに詳しくは、ウエハの外周部分を残し、ウエハ裏面の内周部が研削された凹状ウエハの表面から保護テープを剥離装置に関する。

最近の携帯機器の小型化の要請からウエハの厚みは１００μｍを切り、５０μｍ以下のものも使用されるようになってきている。

従来より、上記のように薄厚化されたウエハは、保護テープに貼り付けられた状態でダイシングテープを介してダイシングフレームにマウントされ、その後に保護テープを剥離する工程が採られており、保護テープの剥離されたウエハを単体で扱うことはなかった。

しかし、ダイオード、トランジスタ等の単機能半導体（ディスクリート）用のウエハにおいては、裏面に電極を形成するため、ウエハ裏面に金属蒸着等で金属薄膜が形成されている。このようにウエハ裏面に金属薄膜を形成するには、スパッタリングや蒸着等の高温での処理が必要であり、表面側に貼り付けられた保護テープは処理温度に耐えることができないため剥離する必要がある。また、低温で処理を行う場合であっても、保護テープに使用される粘着剤等の不純物の混入の面から保護テープが蒸着等の処理の前に剥離されている。

ところが、上記のようなウエハは保護テープが剥離されてウエハ単体で扱わなければならず、ウエハの反りや欠け、破損等の問題があるため取扱いが非常に困難になってきている。また、上記のように裏面に金属蒸着等が施されないディスクリート用以外のウエハであっても薄厚化されている場合、保護テープが貼り付けられていても搬送時にウエハ外周部分に欠けが発生したり、反ったりする問題がある。

そこで、ウエハの反りや欠けを防止し、取扱いを容易にすべく、ウエハの外周部分を残し、ウエハ裏面の内周部が研削された凹状ウエハも出てきている（例えば特許文献１）。

本方法によればウエハの外周部分は内周部分の厚みに比べ厚く構成されており、外周部分の欠けやウエハの反りを防止できると共に取扱いが容易である。

上記の方法は、例えば図９のように行われる。まず、表面に回路パターンが形成されたウエハ１が準備される（図９（ａ））。

続いてウエハ１の表面に保護テープ２が貼り付けられる（図９（ｂ））。

表面に保護テープ２が貼り付けられたウエハ１の裏面に外周リブを残して内周部分が所定の厚みに研削される（図９（ｃ））。

前記内周が研削された凹状のウエハ１の表面から保護テープが剥離される（図９（ｄ））。
次にウエハ裏面に蒸着又はスパッタリング等により金属膜５７が形成される（図９（ｅ））。

金属膜５７が形成されたウエハ１は再度表面に表面保護テープ２が貼り付けられる（図９（ｆ））。

次にウエハ１の外周リブが研削あるいは切断され平坦化される（図９（ｇ））。

平坦化されたウエハ１はダイシングテープ５８を介してダイシングフレーム５９にマウントされる（図９（ｈ））。前記マウントされたウエハ１は表面の保護テープが剥離され、ダイシング工程に供される。

特開平５−１２１３８４

上記のように少なくともディスクリート用ウエハにおいては、凹状ウエハの裏面にスパッタリングや蒸着処理を行う際に高温状態となるため表面に貼られた保護テープを剥離する必要がある。また、低温で処理する場合であっても、揮発成分による不純物の混入等を防止するために保護テープを剥離する必要がある。

しかし、従来の保護テープの剥離装置はウエハを吸着支持する吸着テーブルが平坦に構成されており、上記凹状ウエハの凹状面（ウエハ裏面）を上記吸着テーブルに吸着させると、外周リブ面と凹状面の段差により吸着が不充分となり、剥離テープで保護テープを一体に剥離する際に吸着が負けてウエハが持ち上がったり、剥離テープを貼付ローラ等で保護テープに貼付ける際にウエハ中央部が撓み、段差部分に負荷がかかってウエハが破損したりする問題がある。

また、ウエハの内周部分のみ支持するようにした場合、ウエハ上の保護テープへの剥離テープの貼付け時に貼付ローラ等の押圧によって支持されていないウエハ外周リブが折れ曲がって破損する問題がある。

また、その後のウエハの処理内容によりウエハの内周部分の研削の仕方が異なる場合があり、外周リブの厚み、幅が異なる場合がある。そこで、吸着テーブルをその度毎に変える必要があるが、テーブルの交換作業に時間を要したり、コストが高くついたりする問題がある。

また、ウエハ上の保護テープに剥離テープを貼付けて一体に剥離する際、剥離始端部分のウエハの支持を密にしておかないとウエハの吸着が剥離テープによる剥離力に負けたり、剥離テープの貼付け時の押圧でウエハに負荷がかかったりしてウエハが破損する場合がある。

さらに、ウエハ上の保護テープに剥離テープを貼付けて一体に剥離する際、少なくとも剥離始端部分でウエハへの上方向への力を軽減しなければ、吸着が負けてウエハが上方向へ持ち上がり、ウエハが破損する問題がある。

上記課題を解決するため請求項１の発明は、裏面外周をその内周部分より肉厚に形成した外周リブを設けることで該裏面を凹状に形成したウエハであって、このウエハの表面に貼り付けられた保護テープを剥離テープと一体に剥離するようにした保護テープの剥離装置において、前記ウエハの凹状部内に嵌入する凸部とその外周に前記外周リブ面全域を支持する載置面を有した保持テーブルを備え、前記保持テーブルは、該凸部で前記ウエハの凹状面を保持すると共に前記載置面でウエハの外周リブを保持するようにしたウエハの保護テープの剥離装置である。

また、請求項２の発明は、前記保持テーブルを前記ウエハの凹状部に嵌入する内周テーブルと、前記ウエハの外周リブ面を保持する外周テーブルとに分離独立して設け、前記内周テーブルと外周テーブルの何れか一方を他方のテーブルに対して上下動可能に構成し、内周テーブルと外周テーブルの高低差をウエハの凹状面と外周リブ面との高低差と一致させてウエハを保持するようにした請求項１記載のウエハの保護テープの剥離装置である。

また、請求項３の発明は、前記内周テーブルの外径をウエハの凹状面の径よりもやや小径に形成すると共に該内周テーブル及び外周テーブルを一体に水平動可能に構成し、
前記保持テーブルを水平動させ、保護テープの剥離始端部側に位置するウエハの外周リブ内周面と内周テーブル外周面とを当接させた状態でウエハを保持するようにした請求項１又は２記載のウエハの保護テープの剥離装置である。

本発明によれば、内周テーブルと外周テーブルを上下動可能とし、ウエハの凹状面と外周リブ面の高低差を吸収するようにウエハを載置できるようにしたので、ウエハを平坦に支持することができ、保護テープを剥離する際にウエハを押圧してもウエハを破損することがない。

また、ウエハの凹状面と外周リブ面を吸着可能にしておけば、剥離テープで保護テープを剥離する際にウエハが浮き上がって破損することがない。

また、外周リブを支持するようにしたのでウエハの外周リブを押圧してもウエハが折れ曲がって破損することがない。

また、外周テーブルを内周テーブルに対して上下動可能に構成すると共に内周テーブルと外周テーブルを一体に水平動可能に構成したので、ウエハの凹状面と外周リブ面を平坦に支持でき、さらに、ウエハの凹状面の内径や位置が変わっても、剥離始端部分を密に支持できるので、保護テープ剥離時にウエハに負荷がかからず破損することがない。

また、内周テーブルと外周テーブルを一体に形成し、外周テーブルの載置面をウエハの凹状面と外周リブ面の高低差分だけ内周テーブルの載置面より下方に位置させるようにしておけば、テーブル構成を簡素化できコストを低減できる。

また、保護テープの剥離時に剥離開始端部分の保護テープを押さえる押えローラを設け保護テープを鋭角に折返した状態を維持して保護テープを剥離するようにすれば、ウエハに上方向への力がかからず、ウエハが破損することがない。

以下、本発明の第１の実施形態について図１乃至図８に従って説明する。

図１は本発明の一部を切り欠いた剥離装置３の正面図である。機台５上に機枠４が立設され、機枠４の左上にウエハ１に貼り付けられた保護テープ２を剥離する剥離ユニット２８が設けられている。また、剥離ユニット２８の右側には剥離される保護テープ２を押え、保護テープ２を鋭角に剥離する押えローラ３６が配置され、機台５中央上には凹状になったウエハ１を平坦に支持するための内周テーブル６と外周テーブル８が設けられている。

図１乃至図２のように前記内周テーブル６は円形状に形成され、裏面外周を残して内周部分が所定の厚みに研削されたウエハ１の凹状面を多孔質部材で形成された吸着部７で吸着支持するようになっており、前記内周テーブル６の外周には開口部４０を有する外周テーブル８が設けられ、ウエハ１の外周リブ面５０を複数の吸着部９で吸着支持するようになっている。

前記吸着部７及び吸着部９はそれぞれ独立した吸着ライン（図示しない）に接続され、載置されたウエハ１の凹状面及び外周リブ面５０をそれぞれ吸着支持するようになっている。

前記内周テーブル６はテーブル台１６上に立設固定され、外周テーブル８は左右両側面に設けられたガイド１４が外周テーブル８の左右に立設された支持枠１５に設けられたレール１３と嵌合して上下にスライド可能となっている。

前記外周テーブル８の右側面にはナット部材１９が設けられ、テーブル台１６の右下に設けられたモータ１７の駆動によりボールネジ１８に螺合したナット部材１９が上下に駆動されることで、外周テーブル８はレール１３に沿ってテーブル台１６上を上下動するようになっている。

前記テーブル台１６の下面にはガイド２３が固定され、機台５上に敷設されたレール２２とスライド自在に嵌合しており、モータ２１によりボールネジ２４を駆動することでボールネジ２４と螺合したナット部材２５が駆動されてナット部材２５に固定された内周テーブル６及び外周テーブル８が一体に水平動するようになっている。

前記剥離ユニット２８は、剥離テープ供給リール１０から供給された剥離テープ１２をガイドローラ２７に掛け渡し、貼付ローラ３１、ガイドローラ４３、駆動ローラ２６を経て剥離テープ巻取リール１１に巻き取られるようになっている。

また、剥離ユニット２８は、機枠４上に設けられたレール３９に沿って支持枠４５を通じて適宜な駆動源（図示しない）により水平動可能となっており、さらに適宜な手段（図示しない）での上下動も可能となっている。

剥離ユニット２８の貼付ローラ３１の後方にはシリンダ３０により上下動可能なヒータ２９が設けられており、図１及び図２の二点鎖線のように剥離ユニット２８が作用してウエハ１に貼り付けられた保護テープ２上に剥離テープ１２を貼り付けた後、ウエハ１の外周端の剥離始端にヒータ２９が下降して、剥離テープ１２を保護テープ２に熱圧着するようになっている。

また、剥離ユニット２８の貼付ローラ３１の前方には折返しローラ３３が適度な押圧力が付勢されるようバネ３２を介して設けられ、剥離ユニット２８が保護テープ２の剥離に伴って後退する際に剥離テープ１２及び剥離された保護テープ２を押圧して１８０°方向に折返すようになっている。

剥離ユニット２８の右側には、剥離始端で保護テープ２を剥離する際にウエハ１へ上方向への力が働くことを防止するウエハ１及び保護テープ２の押えローラ３６が設けられており、レール３５に嵌合したガイド３４を通じて適宜な駆動源（図示しない）により上下動可能になっている。

また、押えローラ３６は支持枠３８を介して機枠４に延設されたレール３７に沿って内周テーブル６と外周テーブル８上を移動可能になっている。

次に本発明の保護テープ剥離装置のテーブルへのウエハの載置方法について図３（ａ）乃至（ｂ）に従って説明する。なお、理解が容易なように強調して図示してある。

図３（ａ）のように適宜なアライメント装置（図示しない）で位置決めされたウエハ１は、内周テーブル６上に適宜な吸着ハンド等の搬送体（図示しない）で搬送されるようになっている。

内周テーブル６はウエハ１の凹状面の径と同等又は小さく形成され、内周テーブル６の中心（一点鎖線）とウエハ１の中心（一点鎖線）が一致するように内周テーブル６の上方に搬送する。

上記のように内周テーブル６とウエハ１の中心同士を一致させると、剥離始端での内周テーブル外周面５２とウエハ１の外周リブ内面５１との距離がｘだけ離間した状態となる。

また、ウエハ１は凹状面と外周リブ面５０との厚みの差がｄだけあり、一方、外周テーブル８は初期状態では下端に位置し、少なくとも前記厚み差ｄ以上下方に位置させておく（このようにすることでウエハ１を内周テーブル６に吸着させてもウエハ１に負荷がかからない）。

なお、ウエハ１の厚みを例えば７５０μｍに形成しておき、凹状面の厚みを５０μｍに研削すれば、厚み差ｄは７００μｍとなる。

また、ウエハ１の中心は前記アライメント装置でウエハ１のオリフラ部５４やノッチ等から検出でき、ウエハ１の凹状面と外周リブ面５０の厚み差は適宜な深さセンサ等で予め検出するようにすれば良い。

次にモータ２１（図１参照）を駆動させることにより内周テーブル６と外周テーブル８とを一体に右方向にｘだけ水平動させることにより、剥離始端でウエハ１の外周リブ内面５１と内周テーブル外周面５２を一致させる。

続いてモータ１７（図１参照）を駆動させて外周テーブル８を上昇させ、内周テーブル６の載置面と外周テーブル８の載置面との高さの差がｄとなるようにする。上記のテーブルの駆動により、図３（ａ）の二点鎖線のように内周テーブル６と外周テーブル８が位置することになる。

図３（ｂ）のようにウエハ１を二点鎖線の位置へ下降させることによりウエハ１が内周テーブル６上に載置されてその凹状面が内周テーブル６に吸着されると共に外周リブ面５０が外周テーブル８上に載置されて吸着支持され、ウエハ１が平坦に支持される。

次に図４（ａ）乃至図５（ｆ）に従って内周テーブル６と外周テーブル８に支持されたウエハ１から保護テープ２を剥離する方法について説明する。

図４（ａ）のように表面に保護テープ２の貼り付けられたウエハ１が内周テーブル６と外周テーブル８上に平坦に支持され、外周テーブル８の左上方の初期位置に剥離ユニット２８が待機している。

剥離ユニット２８が内周テーブル６の中央付近に前進して下降し、ウエハ１の表面保護テープ２上に剥離テープ１２を貼付ローラ３１の作用で図４（ａ）の二点鎖線のようにウエハ１の中央から外周に向かって貼り付ける。この時、貼付ローラ３１は次の熱圧着に備えて、ヒータ２９がウエハ１の外周端に位置するまで前進する。

図４（ｂ）のようにウエハ１の保護テープ２に剥離テープ１２が貼り付けられた後、ウエハ１の外周端上に位置したヒータ２９がシリンダ３０の作用により下降し、保護テープ２と剥離テープ１２を熱圧着する。

図４（ｃ）のようにウエハ１の外周端の剥離始端部が熱圧着された後、剥離ユニット２８が後退する。この時、貼付ローラ３３の前方の折返しローラ３３により剥離テープ１２が適度に押圧されているので剥離テープ１２は１８０°方向に折返される。

剥離ユニット２８が後退し剥離テープ１２が折返された後、ウエハ１外周端の剥離始端上に押えローラ３６が適宜な駆動源（図示しない）によりレール３７に沿って前進する。

前進した押えローラ３６は適宜な駆動源（図示しない）によりレール３５に沿って下降し、剥離始端で折返された剥離テープ１２の折返し状態を維持するように折返された剥離テープ１２上を接する程度若しくは隙間（１〜２ｍｍ程度）を保つようにする。

上記隙間は上記に限定される訳ではなく剥離テープ１２や剥離される保護テープ２の厚みに応じて調整すれば良い。

続いて、図５（ｄ）のように剥離ユニット２８の後退と押えローラ３６の前進により、保護テープ２は剥離テープ１２と一体に剥離されていく。

剥離ユニット２８は、ウエハ１の終端部まで上記状態を維持して後退しても良いが、ウエハ１の凹状面の径の大きさが内周テーブル６よりも大きい場合は、ウエハ１の剥離終端部分が内周テーブル６に支持されていない部分が生じるため、剥離ユニット２８を剥離終端部分で図５（ｅ）のように上昇するようにさせることが好ましい。

このようにすることで、ウエハ１の剥離終端部分でウエハ１に生じる負荷を低減でき、ウエハ１を破損し難い。

図５（ｆ）のようにウエハ１の剥離終端部まで保護テープ２が剥離されるまで押えローラ３６が剥離ユニット２８に追従して移動し、保護テープ２の剥離が完了する。

本実施例においては剥離テープ１２の折返し部分を押えローラ３６で押えるようにしたが、ローラに代えて板状部材で押えるようにしても良く、また、剥離開始時の剥離始端のみ押えるようにしても良い。

次に図６（ａ）乃至（ｂ）に従ってウエハ１の凹状面の径を変えたウエハ１の別の形態について説明する。

図６（ａ）はウエハ１の凹状面の径が内周テーブル６とほぼ同等若しくは内周テーブル６の径よりもやや小さい場合を表し、この場合は、凹状面の中心と内周テーブル６の中心を合わせて内周テーブル６上にウエハ１を位置決めして載置し、吸着支持すれば良い。

図６（ｂ）はウエハ１の凹状面の径が内周テーブル６の径よりも大きく、オリフラ部５４にまで達している場合を表し、この場合は、剥離始端のウエハ１の外周リブ内面５１を内周テーブル外周面５２と当接するように内周テーブル６及び外周テーブル８を駆動するか、適宜な手段（図示しない）で位置決めしたウエハ１を内周テーブル６上に載置すれば良い。

なお、この場合はウエハ１の剥離終端部分での外周テーブル８での支持が弱くなるので、剥離テープ１２の剥離終端部分での剥離時に、剥離ユニット２８を上昇させて剥離することが好ましい。

次に第２の実施形態について図７に従って説明する。

本実施形態は、内周テーブル６と外周テーブル８を一体形成し、外周テーブル８の載置面の高さをウエハ１の凹状面と外周リブ面との厚み差分だけ内周テーブル６の高さを下げた構成としたものである。

この場合は、主にウエハ１の内周研削条件が固定の場合に有効であり、テーブルの駆動を必要としないのでコストの削減ができる。

図８は第３の実施形態を表し、ウエハ１の凹状部に面取部５６を設けた場合の要部拡大断面図である。

本実施形態の場合、第１の実施形態のような内周テーブル６を使用すると面取部５６でウエハ１の凹状面と内周テーブル６を密着させることができないため、内周テーブル５７の外周を面取り加工し、面取部５６の形状に合わせたものである。

上記のようにウエハ１の凹状部の形状に応じて、適宜構成を変更し、少なくとも剥離始端のウエハ１の凹状部の形状と、内周テーブル６の形状を合わせればウエハ１を破損することが防止できる。

本発明の一実施形態を表す保護テープ剥離装置の正面図本発明の保護テープ剥離部の平面図（ａ）乃至（ｂ）本発明の第１の実施形態を表すテーブルへのウエハの載置方法の説明図（ａ）乃至（ｃ）本発明の剥離動作を表す説明図（ｄ）乃至（ｆ）本発明の剥離動作を表す説明図（ａ）、（ｂ）本発明の別のウエハの研削状態を表す説明図本発明の第２の実施形態を表す説明図本発明の第３の実施形態を表す要部拡大説明図（ａ）乃至（ｈ）ウエハ加工工程の説明図

１ウエハ
２保護テープ
３保護テープ剥離装置
４機枠
５機台
６内周テーブル
７吸着体
８外周テーブル
９吸着部
１０剥離テープ供給リール
１１剥離テープ回収リール
１２剥離テープ
１３レール
１４ガイド
１５支持枠
１６テーブル台
１７モータ
１８ボールネジ
１９ナット部材
２１モータ
２２レール
２３ガイド
２４ボールネジ
２５ナット部材
２６駆動ローラ
２７ガイドローラ
２８剥離ユニット
２９ヒータ
３０シリンダ
３１貼付ローラ
３２バネ
３３折返しローラ
３４ガイド
３５レール
３６押さえローラ
３７レール
３８支持枠
３９レール
４０開口部
４３ガイドローラ
４５支持枠
５０外周リブ面
５１外周リブ内面
５２内周テーブル外周面
５３回路パターン
５４オリフラ部
５６面取部
５７金属膜
５８ダイシングテープ
５９ダイシングフレーム

Claims

裏面外周をその内周部分より肉厚に形成した外周リブを設けることで該裏面を凹状に形成したウエハであって、このウエハの表面に貼り付けられた保護テープを剥離テープと一体に剥離するようにした保護テープの剥離装置において、
前記ウエハの凹状部内に嵌入する凸部とその外周に前記外周リブ面全域を支持する載置面を有した保持テーブルを備え、
前記保持テーブルは、該凸部で前記ウエハの凹状面を保持すると共に前記載置面でウエハの外周リブを保持するようにしたことを特徴とするウエハの保護テープの剥離装置。
前記保持テーブルを前記ウエハの凹状部に嵌入する内周テーブルと、前記ウエハの外周リブ面を保持する外周テーブルとに分離独立して設け、
前記内周テーブルと外周テーブルの何れか一方を他方のテーブルに対して上下動可能に構成し、
内周テーブルと外周テーブルの高低差をウエハの凹状面と外周リブ面との高低差と一致させてウエハを保持するようにしたことを特徴とする請求項１記載のウエハの保護テープの剥離装置。
前記内周テーブルの外径をウエハの凹状面の径よりもやや小径に形成すると共に該内周テーブル及び外周テーブルを一体に水平動可能に構成し、
前記保持テーブルを水平動させ、保護テープの剥離始端部側に位置するウエハの外周リブ内周面と内周テーブル外周面とを当接させた状態でウエハを保持するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載のウエハの保護テープの剥離装置。