JP4187065B2 - 粘着テープ貼付け方法およびその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、リードフレーム、各種のプリント基板などのワークの表面に保護テープなどの粘着テープを貼り付ける技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）の薄型加工方法には、研削方法、研磨方法（ＣＭＰ）などの機械的方法、および、エッチングを利用した化学的方法があり、これらの方法を利用してウエハを薄型加工する際、配線パターンが形成されたウエハ表面を保護するために、その表面に保護用の粘着テープ（以下、単に「保護テープ」という）が貼り付けられる。
【０００３】
例えば、バックグラインド装置においては、搬入されたウエハは、その表面（パターン面）をチャックテーブルで吸着保持され、ウエハ裏面が砥石で研削されることになる。このとき、ウエハ表面には研削によるストレスが加わりパターンが破損したしり、汚れたりする恐れがあるので、ウエハ表面に保護テープを貼り付けてウエハ裏面を研削加工することになるのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、ウエハ裏面の加工に際しては、ウエハ表面に形成されたパターンの凹凸段差、特に凹部に保護テープの粘着剤が完全に埋まり込んだ状態で、かつ、保護テープ表面が略平坦状態となるように貼付けることができない場合には、次のような問題が発生する。
【０００５】
裏面加工時の水が凹部の隙間に浸入したり、凹部より凸部の総厚みが厚くなってしまい、研削時その部分がより薄く加工されてウエハ面内で加工厚の精度を低下させたりするといった問題が生じる。
【０００６】
そこで、このような問題を回避するために、一般的には、粘着テープをウエハ表面に押圧する貼付けローラの押し付け圧力を高くしたり、チャックテーブルを介してウエハを加熱し、粘着剤を軟化させて凹部に埋まり込みやすくしたり、あるいは、それらを組み合わせることで、パターンの凹凸段差に対しても保護テープを確実に貼り付けるようにしている。
【０００７】
しかし、貼付けローラの押し付け圧力を高くしたりウエハを加熱したりする手段のいずれもが、保護テープ自体を強制的に変形させて貼り付けを行うものである。そのため、ウエハを薄く加工した後に、その強制変形された保護テープに蓄積された応力の影響でウエハの反りが大きくなることがある。
【０００８】
また、近年、フリップチップなど、バンプ形成されたウエハの裏面加工も増えつつあり、ウエハ表面の凹凸段差が一層大きくなる傾向にあり、凹凸段差に十分追従できる粘着テープ貼付け技術が望まれている。
【０００９】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、粘着テープに貼付け時の応力を蓄積させること少なく、かつ、ワーク表面に精度よく粘着テープを貼り付けることができる粘着テープの貼付け方法およびその装置を提供することを主たる目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
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、請求項１に記載の発明は、貼付けローラを保護用の粘着テープの表面に接触させ、半導体ウエハの表面にこの粘着テープを貼り付ける粘着テープ貼付け方法において、
揺動アームの遊端部に片持ち状に備えられた貼付けローラを転動させながら上下に微振動させ、粘着テープを凹凸に追従させながら半導体ウエハに貼り付けてゆくことを特徴とするものである。
【００１１】
（作用・効果）粘着テープに微振動を与えながら貼付けローラを介して半導体ウエハに粘着テープを貼り付けると、与えられる微振動で、粘着テープ自体を強制的に変形させなくても半導体ウエハ表面の細かい凹凸段差に粘着テープの粘着材が埋め込まれて密着する。したがって、半導体ウエハと粘着テープとを隙間無く確実に密着させるとともに、粘着テープを半導体ウエハの表面に略平坦状態に保つことができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の粘着テープ貼付け方法において、前記貼付けローラに微振動を加えることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の粘着テープ貼付け方法において、前記半導体ウエハを載置保持する保持手段に微振動を加えることを特徴とするものである。
【００１４】
（作用・効果）半導体ウエハに微振動を与える手段としては、貼付けローラに微振動を加える形態（請求項２）と、半導体ウエハを載置保持するチャックテーブルなどの保持手段に微振動を加える形態（請求項３）とがある。なお、貼付けローラの方が保持手段よりも軽量な部材であるから、貼付け部位に必要な微振動を与えるのに、軽量な貼付け部材を振動させる方が、加える振動エネルギーが少なくてすむので好ましい。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、半導体ウエハの表面に保護用の粘着テープを貼り付ける粘着テープ貼付け装置において、
前記半導体ウエハを載置保持する保持手段と、
載置保持された半導体ウエハに向けて粘着テープを供給するテープ供給手段と、
供給される粘着テープの表面に揺動アームの遊端部に片持ち状に備えられた貼付けローラを接触させて半導体ウエハの表面に粘着テープを貼り付ける貼付け手段と、
前記貼付けローラを転動させながら上下に微振動させ、保護テープを凹凸に追従させる第１振動発生手段と
を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
（作用・効果）上記構成によると、保持手段に載置保持された半導体ウエハに粘着テープが供給されると、第１振動発生手段によって微振動が加えられた貼付けローラが、粘着テープの貼付け部位に微振動を与えながら粘着テープを半導体ウエハの表面に貼り付けてゆく。したがって、請求項１または請求項２に記載の粘着テープ貼付け方法を好適に実現することができる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の粘着テープ貼付け装置において、前記保持手段を微振動させる第２振動発生手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
（作用・効果）第２振動発生手段によって保持手段を微振動させることにより、半導体ウエハにその微振動が伝達される。したがって、半導体ウエハが微振動することにより、半導体ウエハ表面の細かい凹凸段差に粘着テープの粘着材が埋め込まれて密着する。つまり、請求項３の粘着テープ貼付け方法を好適に実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、半導体ウエハの保護テープ貼付け装置に適用した一実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、保護テープ貼付け切断装置の全体構成を示す斜視図である。
【００２０】
本実施例に係る保護テープ貼付け切断装置１は、基台２の手前に、ワークの一例である半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」とう）Ｗが収納されたカセットＣ１が装填されるウエハ供給部３と、表面に粘着テープの一例である保護テープＴが貼付けられ切り抜かれた処理済みウエハＷ’を回収するウエハ回収部４とが配備されている。このウエハ供給部２とウエハ回収部３との間には、ロボットアーム５を備えたウエハ搬送機構６が配備されるとともに、基台２の右側奥にはアライメントステージ７が配備され、その上方にはウエハＷに向けて保護テープＴを供給するテープ供給部８が配備されている。また、テープ供給部８の右斜め下にはテープ供給部から供給されたセパレータ付きの保護テープＴからセパレータｓのみを回収するセパレータ回収部９が配備されている。そして、アライメントステージ７の左横にはウエハＷを載置して吸着保持するチャックテーブル１０と、このチャックテーブル１０に保持されたウエハＷに保護テープＴを貼付けるテープ貼付けユニット１１と、ウエハＷに貼付けて切断処理した後の不要テープＴ’を剥離するテープ剥離ユニット１２とが配備されるとともに、その上方には、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機構１３が配備されている。また、基台２の左側上方には、テープ剥離ユニット１２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１４が配備されている。さらに、チャックテーブル１０を挟んで、ウエハＷに貼付ける前の保護テープＴと、回収前の不要テープＴ’から静電気を除去する静電気除去装置１５がそれぞれに配備されている。
【００２１】
以下、各機構について具体的に説明する。
【００２２】
ウエハ供給部３は、昇降可能なカセット台１７を備え、このカセット台１７にパターン面を上向きにしたウエハＷを多段に水平姿勢で差込み収納したカセットＣ１が載置されるようになっている。
【００２３】
ウエハ搬送機構６に備えられたロボットアーム５は、水平に進退移動可能に構成されるとともに、全体が駆動旋回されるようになっている。そして、ロボットアーム５の先端には、馬蹄形をした真空吸着式のウエハ保持部５ａが備えられており、カセットＣ１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５ａを差し入れてウエハＷを裏面から吸着保持し、吸着保持したウエハＷをカセットＣ１から引き出して、後述するアライメントステージ７、チャックテーブル１０、および、ウエハ回収部４の順に搬送するようになっている。
【００２４】
なお、ウエハ保持部５ａは、この形態に限定されるものではなく、ウエハＷが撓んで吸着不良とならない形態のものであればよい。例えば、ウエハＷと略同形状であって、ウエハＷの全面を覆って吸着する形態のものであってもよい。
【００２５】
アライメントステージ７は、ウエハ搬送機構６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オリエンテーションフラットやノッチに基づいて位置合わせを行うようになっている。
【００２６】
チャックテーブル１０は、ウエハ搬送機構６から移載されて所定の位置合わせ姿勢で載置されたウエハＷを真空吸着するよう構成されるとともに、図２に示すように、ヒータ１８が内装されている。また、このチャックテーブ１０の上面には、後述するテープ切断機構１３のカッタ３３をウエハＷの外形に沿って旋回移動させて保護テープを切断するためにカッタ走行溝１９が形成されている。なお、チャックテーブル１０は、本発明の保持手段に相当する。
【００２７】
テープ供給部８は、図３に示すように、装置本体の縦壁２１に軸支されたテープボビン２２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２３群に巻回案内し、セパレータｓを剥離した保護テープＴをテープ貼付けユニット１１に導くよう構成されており、テープボビン２２に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。なお、テープ供給部８は、本発明のテープ供給手段に相当する。
【００２８】
セパレータ回収部９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２４が装置本体の縦壁２１に軸支されて、縦壁背部の図示されない駆動機構によって巻き取り方向に回転駆動されるようになっている。
【００２９】
テープ貼付けユニット１１は、縦壁２１の背部に配備された図示されないスライド案内機構および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おり、図２に示すように、ユニット前面に、支点ｙ周りに上下揺動可能な揺動アーム２６が備えられるとともに、この揺動アーム２６の遊端部に貼付け部材としての貼付けローラ２５が前向き片持ち状に備えられている。なお、テープ貼付けユニット１１は、本発明の貼付け手段に相当する。
【００３０】
また、揺動アーム２６はエアーシリンダ２７によって上下に揺動駆動されるとともに、エアーシリンダ２７と揺動アーム２６との間に電磁式の振動発生機構２８が介在されている。この振動発生機構２８は、通電作動させることで貼付けローラ２５が上下に微振動するよう構成されている。なお、振動発生機構２８は、本発明の第１振動発生手段に相当する。
【００３１】
図１に戻り、テープ剥離ユニット１２には剥離ローラ３０が前向き片持ち状に備えられており、縦壁２１の背部に配備された図示されないスライド案内機構および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。
【００３２】
テープ回収部１４は、不要テープＴ’を巻き取る回収ボビン３１が装置本体の縦壁２１に軸支されて、縦壁背部の図示されない駆動機構によって巻き取り方向に回転駆動されるようになっている。
【００３３】
ウエハ回収部４は、昇降可能なカセット台３２を備え、保護テープＴが貼付けられて不要テープが切断除去された処理済みのウエハＷ’を多段に水平姿勢で差込み収納したカセットＣ２がこのカセット台３２に載置されるようになっている。
【００３４】
次に、上記実施例装置を用いて保護テープＴをウエハＷの表面に貼付けるための一連の動作を説明する。
【００３５】
ウエハＷを多段に収納したカセットＣ１がウエハ供給部のカセット台１７に載置されると、カセット台１７が昇降移動し、取り出し対象のウエハＷをロボットアーム５で取り出せる高さ位置で停止される。
【００３６】
次に、ウエハ搬送機構６が旋回してロボットアーム５のウエハ保持部５ａがカセットＣ１内のウエハ同士の隙間に挿入され、ロボットアーム５はそのウエハ保持部５ａでウエハＷを裏面（下面）から吸着保持して取り出し、ウエハＷをアライメントステージ７に移載する。
【００３７】
アライメントステージ７に載置されたウエハＷは、オリエンテーションフラットを利用して位置合わせされ、位置合わせのすんだウエハＷは再びロボットアーム５によって吸着保持されて搬出され、チャックテーブル１０に移載される。
【００３８】
チャックテーブル１０に載置されたウエハＷは、その中心がチャックテーブル１０の中心上にあるように位置合わせされて吸着保持される。この時、図３に示すように、テープ貼付けユニット１１とテープ剥離ユニット１２は左側の初期位置に、また、テープ切断機構１３のカッ３３は上方の初期位置でそれぞれ待機している。
【００３９】
ウエハＷの位置合わせがすむと、図４に示すように、テープ貼付けユニット１１の貼付けローラ２５が下降されるとともに、この貼付けローラ２５で保護テープＴを下方に押圧しながらウエハＷ上をテープ走行方向と逆方向（図４では左から右方向）に転動し、これによって保護テープＴがウエハＷの表面全体に均一に貼付けられる。そして、テープ貼付けユニット１１が終端位置に達すると貼付けローラ２５が上昇される。
【００４０】
この貼付け工程において、振動発生機構２８を通電作動させることで貼付けローラ２５全体が上下に微振動され、保護テープＴはウエハ表面の細かい凹凸に十分追従して密着される。
【００４１】
なお、振動発生機構２８の振動数は、３００〜３００００回/分で可変であるが、１００００回/分程度が好ましい。また、その時の貼付けローラ２５の移動速度はできるだけ遅い方が貼付け性能は高いものであるが、作業能率を考慮すれば約５ｍｍ/秒程度が実用的である。なお、貼付けローラ２５の上下の振幅は、保護テープの厚み、ウエハＷの凹凸段差などに応じて設定変更される。
【００４２】
次に、テープ切断機構１３が下降され、図５に示すように、上方に待機していたカッタ３３が所定の作用位置まで下降されて保護テープＴに突き刺されて、予め設定された所定の高さ位置まで下降されたところで停止される。
【００４３】
所定の高さ位置まで下降されたカッタは縦軸心Ｘ周りに旋回駆動され、保護テープＴがウエハ外形に沿って切断される。この時、テープ貼付けユニット１１とテープ剥離ユニット１２によって、保護テープＴには所定のテンションがかけられる。
【００４４】
ウエハＷ外周に沿ったテープ切断が終了すると、図６に示すように、カッタ３３は元の待機位置まで上昇される。次に、テープ剥離ユニット１２がウエハＷをテープ走行方向と逆方向へ移動しながらウエハＷ上で切り抜き切断されて残った不要テープＴ’を巻き上げ剥離する。
【００４５】
テープ剥離ユニット１２が剥離作業の終了位置に達すると、テープ剥離ユニット１２とテープ貼付けユニット１１とがテープ走行方向に移動して初期位置に復帰する。この時、不要テープＴ’が回収ボビン３１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８から繰り出される。
【００４６】
以上で保護テープＴをウエハＷの表面に貼付ける一連の動作が終了し、以後、これが繰り返される。
【００４７】
上述のように、振動発生機構２８により貼付けローラ２５に微振動を加えながら保護テープＴをウエハＷに貼り付けることで、保護テープ自体を強制的に変形させなくてもウエハＷの表面の細かいパターンの凹凸段差に保護テープの粘着材が効率よく埋め込まれてゆく。したがって、ウエハＷと保護テープＴとの間に隙間が発生せずに確実に保護テープＴをウエハＷに密着させることができるとともに、保護テープの表面が略平坦な状態になるようにウエハＷに保護テープを貼り付けることもできる。
【００４８】
また、チャックテーブル１０にヒータ１８を内装することにより、保護テープの粘着剤を加熱して軟化し、ウエハＷの凹凸段差に粘着剤が埋まり込みやすくできる。
【００４９】
本発明は、上記の実施例に限らず、以下のように変形実施することもできる。
【００５０】
（１）上記実施例では貼付けローラ２５を微振動させているが、個別の第２振動発生機構をチャックテーブル１０に設けて、チャックテーブル１０自体を微振動させて実施することもできる。
【００５１】
（２）第１振動発生機構２８としては、電磁式のものに限定されず、貼付けローラ２５に微振動を加えることのできる形態であればよい。例えば、偏心ウエイトを高速回転させるよう構成したものを利用することもできる。
【００５２】
（３）上記実施例では、ウエハ表面を保護する保護テープを貼り付ける場合を例示したが、バンプ接合の際に使用される接着シートなどを貼付ける場合に適用することもできる。
【００５３】
（４）上記実施例では、帯状の保護テープをウエハＷに貼り付けた後に、略ウエハＷの形状に切断していたが、予め略ウエハ形状をしたラベル状の保護テープをウエハＷに貼り付けるようにしてもよい。
【００５４】
（５）上記実施例では、チャックテーブル１０にヒータ１８を内装していたが、内装していない形態のチャックテーブルであってもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、テープ貼付け時に、粘着テープに微振動を与えることで、テープ自体を強制的に変形させなくてもワーク表面の細かい凹凸段差に粘着テープの粘着材を埋め込んで密着させることができ、粘着テープに応力を残留させることなく貼付けることができる。その結果、粘着テープの残留応力でワークに反りが発生するのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】保護テープ貼付け装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】貼付けユニットの正面図である。
【図３】保護テープ貼付け行程の概略正面図である。
【図４】保護テープ貼付け行程の概略正面図である。
【図５】保護テープ切断行程の概略正面図である。
【図６】保護テープ剥離行程の概略正面図である。
【符号の説明】
１０ … チャックテーブル
２５ … 貼付けローラ
２８ … 振動発生機構
Ｗ … ワーク（半導体ウエハ）
Ｔ … 粘着テープ（保護テープ）
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、リードフレーム、各種のプリント基板などのワークの表面に保護テープなどの粘着テープを貼り付ける技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）の薄型加工方法には、研削方法、研磨方法（ＣＭＰ）などの機械的方法、および、エッチングを利用した化学的方法があり、これらの方法を利用してウエハを薄型加工する際、配線パターンが形成されたウエハ表面を保護するために、その表面に保護用の粘着テープ（以下、単に「保護テープ」という）が貼り付けられる。
【０００３】
例えば、バックグラインド装置においては、搬入されたウエハは、その表面（パターン面）をチャックテーブルで吸着保持され、ウエハ裏面が砥石で研削されることになる。このとき、ウエハ表面には研削によるストレスが加わりパターンが破損したしり、汚れたりする恐れがあるので、ウエハ表面に保護テープを貼り付けてウエハ裏面を研削加工することになるのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、ウエハ裏面の加工に際しては、ウエハ表面に形成されたパターンの凹凸段差、特に凹部に保護テープの粘着剤が完全に埋まり込んだ状態で、かつ、保護テープ表面が略平坦状態となるように貼付けることができない場合には、次のような問題が発生する。
【０００５】
裏面加工時の水が凹部の隙間に浸入したり、凹部より凸部の総厚みが厚くなってしまい、研削時その部分がより薄く加工されてウエハ面内で加工厚の精度を低下させたりするといった問題が生じる。
【０００６】
そこで、このような問題を回避するために、一般的には、粘着テープをウエハ表面に押圧する貼付けローラの押し付け圧力を高くしたり、チャックテーブルを介してウエハを加熱し、粘着剤を軟化させて凹部に埋まり込みやすくしたり、あるいは、それらを組み合わせることで、パターンの凹凸段差に対しても保護テープを確実に貼り付けるようにしている。
【０００７】
しかし、貼付けローラの押し付け圧力を高くしたりウエハを加熱したりする手段のいずれもが、保護テープ自体を強制的に変形させて貼り付けを行うものである。そのため、ウエハを薄く加工した後に、その強制変形された保護テープに蓄積された応力の影響でウエハの反りが大きくなることがある。
【０００８】
また、近年、フリップチップなど、バンプ形成されたウエハの裏面加工も増えつつあり、ウエハ表面の凹凸段差が一層大きくなる傾向にあり、凹凸段差に十分追従できる粘着テープ貼付け技術が望まれている。
【０００９】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、粘着テープに貼付け時の応力を蓄積させること少なく、かつ、ワーク表面に精度よく粘着テープを貼り付けることができる粘着テープの貼付け方法およびその装置を提供することを主たる目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
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、請求項１に記載の発明は、貼付けローラを保護用の粘着テープの表面に接触させ、半導体ウエハの表面にこの粘着テープを貼り付ける粘着テープ貼付け方法において、
揺動アームの遊端部に片持ち状に備えられた貼付けローラを転動させながら上下に微振動させ、粘着テープを凹凸に追従させながら半導体ウエハに貼り付けてゆくことを特徴とするものである。
【００１１】
（作用・効果）粘着テープに微振動を与えながら貼付けローラを介して半導体ウエハに粘着テープを貼り付けると、与えられる微振動で、粘着テープ自体を強制的に変形させなくても半導体ウエハ表面の細かい凹凸段差に粘着テープの粘着材が埋め込まれて密着する。したがって、半導体ウエハと粘着テープとを隙間無く確実に密着させるとともに、粘着テープを半導体ウエハの表面に略平坦状態に保つことができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の粘着テープ貼付け方法において、前記貼付けローラに微振動を加えることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の粘着テープ貼付け方法において、前記半導体ウエハを載置保持する保持手段に微振動を加えることを特徴とするものである。
【００１４】
（作用・効果）半導体ウエハに微振動を与える手段としては、貼付けローラに微振動を加える形態（請求項２）と、半導体ウエハを載置保持するチャックテーブルなどの保持手段に微振動を加える形態（請求項３）とがある。なお、貼付けローラの方が保持手段よりも軽量な部材であるから、貼付け部位に必要な微振動を与えるのに、軽量な貼付け部材を振動させる方が、加える振動エネルギーが少なくてすむので好ましい。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、半導体ウエハの表面に保護用の粘着テープを貼り付ける粘着テープ貼付け装置において、
前記半導体ウエハを載置保持する保持手段と、
載置保持された半導体ウエハに向けて粘着テープを供給するテープ供給手段と、
供給される粘着テープの表面に揺動アームの遊端部に片持ち状に備えられた貼付けローラを接触させて半導体ウエハの表面に粘着テープを貼り付ける貼付け手段と、
前記貼付けローラを転動させながら上下に微振動させ、保護テープを凹凸に追従させる第１振動発生手段と
を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
（作用・効果）上記構成によると、保持手段に載置保持された半導体ウエハに粘着テープが供給されると、第１振動発生手段によって微振動が加えられた貼付けローラが、粘着テープの貼付け部位に微振動を与えながら粘着テープを半導体ウエハの表面に貼り付けてゆく。したがって、請求項１または請求項２に記載の粘着テープ貼付け方法を好適に実現することができる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の粘着テープ貼付け装置において、前記保持手段を微振動させる第２振動発生手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
（作用・効果）第２振動発生手段によって保持手段を微振動させることにより、半導体ウエハにその微振動が伝達される。したがって、半導体ウエハが微振動することにより、半導体ウエハ表面の細かい凹凸段差に粘着テープの粘着材が埋め込まれて密着する。つまり、請求項３の粘着テープ貼付け方法を好適に実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、半導体ウエハの保護テープ貼付け装置に適用した一実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、保護テープ貼付け切断装置の全体構成を示す斜視図である。
【００２０】
本実施例に係る保護テープ貼付け切断装置１は、基台２の手前に、ワークの一例である半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」とう）Ｗが収納されたカセットＣ１が装填されるウエハ供給部３と、表面に粘着テープの一例である保護テープＴが貼付けられ切り抜かれた処理済みウエハＷ’を回収するウエハ回収部４とが配備されている。このウエハ供給部２とウエハ回収部３との間には、ロボットアーム５を備えたウエハ搬送機構６が配備されるとともに、基台２の右側奥にはアライメントステージ７が配備され、その上方にはウエハＷに向けて保護テープＴを供給するテープ供給部８が配備されている。また、テープ供給部８の右斜め下にはテープ供給部から供給されたセパレータ付きの保護テープＴからセパレータｓのみを回収するセパレータ回収部９が配備されている。そして、アライメントステージ７の左横にはウエハＷを載置して吸着保持するチャックテーブル１０と、このチャックテーブル１０に保持されたウエハＷに保護テープＴを貼付けるテープ貼付けユニット１１と、ウエハＷに貼付けて切断処理した後の不要テープＴ’を剥離するテープ剥離ユニット１２とが配備されるとともに、その上方には、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機構１３が配備されている。また、基台２の左側上方には、テープ剥離ユニット１２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１４が配備されている。さらに、チャックテーブル１０を挟んで、ウエハＷに貼付ける前の保護テープＴと、回収前の不要テープＴ’から静電気を除去する静電気除去装置１５がそれぞれに配備されている。
【００２１】
以下、各機構について具体的に説明する。
【００２２】
ウエハ供給部３は、昇降可能なカセット台１７を備え、このカセット台１７にパターン面を上向きにしたウエハＷを多段に水平姿勢で差込み収納したカセットＣ１が載置されるようになっている。
【００２３】
ウエハ搬送機構６に備えられたロボットアーム５は、水平に進退移動可能に構成されるとともに、全体が駆動旋回されるようになっている。そして、ロボットアーム５の先端には、馬蹄形をした真空吸着式のウエハ保持部５ａが備えられており、カセットＣ１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５ａを差し入れてウエハＷを裏面から吸着保持し、吸着保持したウエハＷをカセットＣ１から引き出して、後述するアライメントステージ７、チャックテーブル１０、および、ウエハ回収部４の順に搬送するようになっている。
【００２４】
なお、ウエハ保持部５ａは、この形態に限定されるものではなく、ウエハＷが撓んで吸着不良とならない形態のものであればよい。例えば、ウエハＷと略同形状であって、ウエハＷの全面を覆って吸着する形態のものであってもよい。
【００２５】
アライメントステージ７は、ウエハ搬送機構６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オリエンテーションフラットやノッチに基づいて位置合わせを行うようになっている。
【００２６】
チャックテーブル１０は、ウエハ搬送機構６から移載されて所定の位置合わせ姿勢で載置されたウエハＷを真空吸着するよう構成されるとともに、図２に示すように、ヒータ１８が内装されている。また、このチャックテーブ１０の上面には、後述するテープ切断機構１３のカッタ３３をウエハＷの外形に沿って旋回移動させて保護テープを切断するためにカッタ走行溝１９が形成されている。なお、チャックテーブル１０は、本発明の保持手段に相当する。
【００２７】
テープ供給部８は、図３に示すように、装置本体の縦壁２１に軸支されたテープボビン２２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２３群に巻回案内し、セパレータｓを剥離した保護テープＴをテープ貼付けユニット１１に導くよう構成されており、テープボビン２２に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。なお、テープ供給部８は、本発明のテープ供給手段に相当する。
【００２８】
セパレータ回収部９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２４が装置本体の縦壁２１に軸支されて、縦壁背部の図示されない駆動機構によって巻き取り方向に回転駆動されるようになっている。
【００２９】
テープ貼付けユニット１１は、縦壁２１の背部に配備された図示されないスライド案内機構および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おり、図２に示すように、ユニット前面に、支点ｙ周りに上下揺動可能な揺動アーム２６が備えられるとともに、この揺動アーム２６の遊端部に貼付け部材としての貼付けローラ２５が前向き片持ち状に備えられている。なお、テープ貼付けユニット１１は、本発明の貼付け手段に相当する。
【００３０】
また、揺動アーム２６はエアーシリンダ２７によって上下に揺動駆動されるとともに、エアーシリンダ２７と揺動アーム２６との間に電磁式の振動発生機構２８が介在されている。この振動発生機構２８は、通電作動させることで貼付けローラ２５が上下に微振動するよう構成されている。なお、振動発生機構２８は、本発明の第１振動発生手段に相当する。
【００３１】
図１に戻り、テープ剥離ユニット１２には剥離ローラ３０が前向き片持ち状に備えられており、縦壁２１の背部に配備された図示されないスライド案内機構および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。
【００３２】
テープ回収部１４は、不要テープＴ’を巻き取る回収ボビン３１が装置本体の縦壁２１に軸支されて、縦壁背部の図示されない駆動機構によって巻き取り方向に回転駆動されるようになっている。
【００３３】
ウエハ回収部４は、昇降可能なカセット台３２を備え、保護テープＴが貼付けられて不要テープが切断除去された処理済みのウエハＷ’を多段に水平姿勢で差込み収納したカセットＣ２がこのカセット台３２に載置されるようになっている。
【００３４】
次に、上記実施例装置を用いて保護テープＴをウエハＷの表面に貼付けるための一連の動作を説明する。
【００３５】
ウエハＷを多段に収納したカセットＣ１がウエハ供給部のカセット台１７に載置されると、カセット台１７が昇降移動し、取り出し対象のウエハＷをロボットアーム５で取り出せる高さ位置で停止される。
【００３６】
次に、ウエハ搬送機構６が旋回してロボットアーム５のウエハ保持部５ａがカセットＣ１内のウエハ同士の隙間に挿入され、ロボットアーム５はそのウエハ保持部５ａでウエハＷを裏面（下面）から吸着保持して取り出し、ウエハＷをアライメントステージ７に移載する。
【００３７】
アライメントステージ７に載置されたウエハＷは、オリエンテーションフラットを利用して位置合わせされ、位置合わせのすんだウエハＷは再びロボットアーム５によって吸着保持されて搬出され、チャックテーブル１０に移載される。
【００３８】
チャックテーブル１０に載置されたウエハＷは、その中心がチャックテーブル１０の中心上にあるように位置合わせされて吸着保持される。この時、図３に示すように、テープ貼付けユニット１１とテープ剥離ユニット１２は左側の初期位置に、また、テープ切断機構１３のカッ３３は上方の初期位置でそれぞれ待機している。
【００３９】
ウエハＷの位置合わせがすむと、図４に示すように、テープ貼付けユニット１１の貼付けローラ２５が下降されるとともに、この貼付けローラ２５で保護テープＴを下方に押圧しながらウエハＷ上をテープ走行方向と逆方向（図４では左から右方向）に転動し、これによって保護テープＴがウエハＷの表面全体に均一に貼付けられる。そして、テープ貼付けユニット１１が終端位置に達すると貼付けローラ２５が上昇される。
【００４０】
この貼付け工程において、振動発生機構２８を通電作動させることで貼付けローラ２５全体が上下に微振動され、保護テープＴはウエハ表面の細かい凹凸に十分追従して密着される。
【００４１】
なお、振動発生機構２８の振動数は、３００〜３００００回/分で可変であるが、１００００回/分程度が好ましい。また、その時の貼付けローラ２５の移動速度はできるだけ遅い方が貼付け性能は高いものであるが、作業能率を考慮すれば約５ｍｍ/秒程度が実用的である。なお、貼付けローラ２５の上下の振幅は、保護テープの厚み、ウエハＷの凹凸段差などに応じて設定変更される。
【００４２】
次に、テープ切断機構１３が下降され、図５に示すように、上方に待機していたカッタ３３が所定の作用位置まで下降されて保護テープＴに突き刺されて、予め設定された所定の高さ位置まで下降されたところで停止される。
【００４３】
所定の高さ位置まで下降されたカッタは縦軸心Ｘ周りに旋回駆動され、保護テープＴがウエハ外形に沿って切断される。この時、テープ貼付けユニット１１とテープ剥離ユニット１２によって、保護テープＴには所定のテンションがかけられる。
【００４４】
ウエハＷ外周に沿ったテープ切断が終了すると、図６に示すように、カッタ３３は元の待機位置まで上昇される。次に、テープ剥離ユニット１２がウエハＷをテープ走行方向と逆方向へ移動しながらウエハＷ上で切り抜き切断されて残った不要テープＴ’を巻き上げ剥離する。
【００４５】
テープ剥離ユニット１２が剥離作業の終了位置に達すると、テープ剥離ユニット１２とテープ貼付けユニット１１とがテープ走行方向に移動して初期位置に復帰する。この時、不要テープＴ’が回収ボビン３１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８から繰り出される。
【００４６】
以上で保護テープＴをウエハＷの表面に貼付ける一連の動作が終了し、以後、これが繰り返される。
【００４７】
上述のように、振動発生機構２８により貼付けローラ２５に微振動を加えながら保護テープＴをウエハＷに貼り付けることで、保護テープ自体を強制的に変形させなくてもウエハＷの表面の細かいパターンの凹凸段差に保護テープの粘着材が効率よく埋め込まれてゆく。したがって、ウエハＷと保護テープＴとの間に隙間が発生せずに確実に保護テープＴをウエハＷに密着させることができるとともに、保護テープの表面が略平坦な状態になるようにウエハＷに保護テープを貼り付けることもできる。
【００４８】
また、チャックテーブル１０にヒータ１８を内装することにより、保護テープの粘着剤を加熱して軟化し、ウエハＷの凹凸段差に粘着剤が埋まり込みやすくできる。
【００４９】
本発明は、上記の実施例に限らず、以下のように変形実施することもできる。
【００５０】
（１）上記実施例では貼付けローラ２５を微振動させているが、個別の第２振動発生機構をチャックテーブル１０に設けて、チャックテーブル１０自体を微振動させて実施することもできる。
【００５１】
（２）第１振動発生機構２８としては、電磁式のものに限定されず、貼付けローラ２５に微振動を加えることのできる形態であればよい。例えば、偏心ウエイトを高速回転させるよう構成したものを利用することもできる。
【００５２】
（３）上記実施例では、ウエハ表面を保護する保護テープを貼り付ける場合を例示したが、バンプ接合の際に使用される接着シートなどを貼付ける場合に適用することもできる。
【００５３】
（４）上記実施例では、帯状の保護テープをウエハＷに貼り付けた後に、略ウエハＷの形状に切断していたが、予め略ウエハ形状をしたラベル状の保護テープをウエハＷに貼り付けるようにしてもよい。
【００５４】
（５）上記実施例では、チャックテーブル１０にヒータ１８を内装していたが、内装していない形態のチャックテーブルであってもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、テープ貼付け時に、粘着テープに微振動を与えることで、テープ自体を強制的に変形させなくてもワーク表面の細かい凹凸段差に粘着テープの粘着材を埋め込んで密着させることができ、粘着テープに応力を残留させることなく貼付けることができる。その結果、粘着テープの残留応力でワークに反りが発生するのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】保護テープ貼付け装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】貼付けユニットの正面図である。
【図３】保護テープ貼付け行程の概略正面図である。
【図４】保護テープ貼付け行程の概略正面図である。
【図５】保護テープ切断行程の概略正面図である。
【図６】保護テープ剥離行程の概略正面図である。
【符号の説明】
１０ … チャックテーブル
２５ … 貼付けローラ
２８ … 振動発生機構
Ｗ … ワーク（半導体ウエハ）
Ｔ … 粘着テープ（保護テープ）
Claims (5)
- 貼付けローラを保護用の粘着テープの表面に接触させ、半導体ウエハの表面にこの粘着テープを貼り付ける粘着テープ貼付け方法において、
揺動アームの遊端部に片持ち状に備えられた貼付けローラを転動させながら上下に微振動させ、粘着テープを凹凸に追従させながら半導体ウエハに貼り付けてゆくことを特徴とする粘着テープ貼付け方法。 - 請求項１に記載の粘着テープ貼付け方法において、
前記貼付けローラに微振動を加えることを特徴とする粘着テープ貼付け方法。 - 請求項１に記載の粘着テープ貼付け方法において、
前記半導体ウエハを載置保持する保持手段に微振動を加えることを特徴とする粘着テープ貼付け方法。 - 半導体ウエハの表面に保護用の粘着テープを貼り付ける粘着テープ貼付け装置において、
前記半導体ウエハを載置保持する保持手段と、
載置保持された半導体ウエハに向けて粘着テープを供給するテープ供給手段と、
供給される粘着テープの表面に揺動アームの遊端部に片持ち状に備えられた貼付けローラを接触させて半導体ウエハの表面に粘着テープを貼り付ける貼付け手段と、
前記貼付けローラを転動させながら上下に微振動させ、保護テープを凹凸に追従させる第１振動発生手段と
を備えたことを特徴とする粘着テープ貼付け装置。 - 請求項４に記載の粘着テープ貼付け装置において、
前記保持手段を微振動させる第２振動発生手段を備えたことを特徴とする粘着テープ貼付け装置。
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