JP4472285B2 - 半導体ウェーハ移し替え装置 - Google Patents

Description

本発明は、表面が支持基板に固定された状態で裏面の研削が行われた半導体ウェーハをダイシングフレームに移し替える半導体ウェーハの移し替え装置に関する。

表面に回路が複数形成された半導体ウェーハは、裏面が研削されて所定の厚さに形成された後、ダイシング装置によってダイシングされて個々の回路ごとの半導体チップに分割され、各種電子機器に用いられる。

研削により薄く形成された後の半導体ウェーハは、剛性が著しく低くなっているため、そのままの状態では後のダイシング工程への搬送等に不都合が生じることがある。

そこで、半導体ウェーハを剛性の高い金属等で形成された支持基板に固定した状態で研削を行い、その後ダイシングフレームと一体となったダイシングテープに貼り替えることも試みられている（例えば特許文献１参照）。

特開２００３−７７８６９号公報

しかしながら、支持基板は半導体ウェーハより若干径が大きく、支持基板には半導体ウェーハの外周側から突出した外周突部が形成されているため、半導体ウェーハの裏面をダイシングテープに貼着する際または支持基板を取り外す際に支持基板を上方から押圧すると、当該外周突部がダイシングテープに貼着されてしまい、支持基板を持ち上げる際にダイシングテープもいっしょに持ち上げられてしまい、支持基板を取り外すことができなくなるという問題がある。

従って、半導体ウェーハを支持基板からダイシングフレームに移し替える場合においては、移し替えを容易に行うことに課題を有している。

上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、半導体ウェーハの表面が、半導体ウェーハより大きな径を有する支持基板の上面に粘着剤を介して固定され、その状態で裏面が研削された半導体ウェーハの裏面をダイシングテープに貼着してダイシングフレームと一体とし、半導体ウェーハの表面から支持基板を取り外して半導体ウェーハをダイシングフレームに移し替える半導体ウェーハの移し替え装置であって、ダイシングフレームを保持するフレーム保持部と、ダイシングテープを介してダイシングフレームと一体となった半導体ウェーハを保持するチャックテーブルとを備えた保持手段と、該ダイシングテープに貼着され該チャックテーブルに保持された半導体ウェーハの表面から支持基板を取り外す支持基板取り外し手段とを含み、支持基板取り外し手段は、支持基板と半導体ウェーハとの間にエアーを噴射するエアー噴射ノズルを備え、チャックテーブルは、ダイシングテープを介して半導体ウェーハを保持する保持面と、支持基板のうち半導体ウェーハから外周側に突出した外周突部がダイシングテープに貼着されないようにダイシングテープを退避位置に位置付ける退避部とを備えた半導体ウェーハ移し替え装置を提供する。

そしてこの半導体ウェーハ移し替え装置は、退避部が保持面の外周側からテーパ状に傾斜した傾斜面により構成されること、退避部が、保持面を囲繞し、支持基板の外周突部の最端部より外周側に形成される外側壁と外周突部の最端部より内周側に形成される内側壁とを有するリング状の吸引溝により構成されること、支持基板取り外し手段は、支持基板を保持する支持基板保持部と、支持基板保持部に保持された支持基板を半導体ウェーハの表面から剥離させる方向に回動する回動アームと、回動アームを水平方向及び垂直方向に回動自在に支持する支点部とから構成されること、回動アームは、支点部からチャックテーブルに保持された半導体ウェーハの直径方向に向けて延び、支持基板保持部は、回動アームの支点部から半導体ウェーハに貼着された支持基板の遠い側の外周部を保持するように、回動アームの先端部に装着されること、支点部は、チャックテーブルの保持面より低い位置に配設されること、ダイシングフレームとダイシングテープとを貼着するダイシングテープ貼着手段と、支持基板に支持された半導体ウェーハの裏面をダイシングテープに貼着して半導体ウェーハをダイシングフレームと一体とする半導体ウェーハ貼着手段とを備えたこととを付加的要件とする。

本発明においては、半導体ウェーハに固定された支持基板のうち、半導体ウェーハから外周側に突出した外周突部がダイシングテープに貼着されないように、退避部がダイシングテープを退避位置に位置付けることにより、半導体ウェーハに固定された支持基板を取り外す際に、支持基板が支持基板取り外し手段によって押圧されても外周突部がダイシングテープに貼着されないため、支持基板の半導体ウェーハからの取り外しを容易に行うことができる。更に、支持基板の取り外し前、例えば半導体ウェーハをダイシングテープに貼着する際に、支持基板とダイシングテープとが貼着されてしまったとしても、退避部によってダイシングテープと支持基板の外周突部とが分離されるため、支持基板の半導体ウェーハからの取り外しを容易に行うことができる。

また、退避部を、チャックテーブルの保持面の外周側からテーパ状に傾斜した傾斜面により構成することにより、ダイシングテープがチャックテーブルの外周側に向けてテーパ状に下降した状態となり、支持基板がダイシングテープに貼着されないため、支持基板の取り外しが確実かつ円滑に行われる。

更に、退避部を、支持基板の外周突部の最端部より外周側に形成される外側壁と外周突部の最端部より内周側に形成される内側壁とを有するリング状の吸引溝により構成することにより、ダイシングテープが吸引溝に入り込んだ状態で保持され、支持基板がダイシングテープに貼着されないため、支持基板の取り外しが確実かつ円滑に行われる。

支持基板取り外し手段が、支持基板を保持する支持基板保持部と、支持基板保持部に保持された支持基板を半導体ウェーハの表面から剥離させる方向に回動する回動アームと、回動アームを回動自在に支持する支点部とから構成されることにより、回動アームの回動によって支持基板を保持し、支持基板保持部によって保持した支持基板を回動アームの回動によって半導体ウェーハから剥離して搬送することができるため、作業の自動化による効率化を図ることができる。

回動アームが、支点部からチャックテーブルに保持された半導体ウェーハの直径方向に向けて延び、支持基板保持部が、半導体ウェーハに貼着された支持基板の支点部から遠い側の外周部を保持するように、回動アームの先端部に装着されることにより、支持基板の外周部を保持して上昇させることによって、支持基板が撓りながら半導体ウェーハから剥離されるため、取り外しを円滑に行うことができる。

支点部が、チャックテーブルの保持面より低い位置に配設されることにより、支持基板の保持を確実に行うことができる。

ダイシングフレームとダイシングテープとを貼着するダイシングテープ貼着手段と、支持基板に支持された半導体ウェーハの裏面をダイシングテープに貼着して半導体ウェーハをダイシングフレームと一体とする半導体ウェーハ貼着手段とを備えたことにより、ダイシングフレームへのダイシングテープの貼着、半導体ウェーハのダイシングフレームへの一体化も自動的に行うことができるため、半導体ウェーハの移し替えに伴うすべての作業を効率的に行うことができる。

本発明の実施の形態として、図１に示す半導体ウェーハ移し替え装置１０について、適宜他の図面を参照しながら説明する。この半導体ウェーハ移し替え装置１０においては、図２に示すダイシングフレーム１０１がフレーム収容手段１００に複数収容され、フレーム収容手段載置領域１１に載置される。このダイシングフレーム１０１は、剛性の高い部材によりリング状に形成され、中央部には開口部１０２が形成されている。

図１に示したフレーム収容手段載置領域１１は、基台１２に対して昇降することによってフレーム収容手段１００を適宜の高さに位置付けることができる。

図１に示したフレーム収容手段１００に収納されたダイシングフレーム１０１は、Ｘ軸方向に移動可能なフレーム搬出入手段１３が＋Ｘ方向に移動してフレーム収容手段１００に近づき、その先端に形成された挟持部１３ａがダイシングフレーム１０１を挟持し、そのままの状態で−Ｘ方向に移動することにより搬出される。そして、フレーム載置領域１４において挟持状態を解除することにより、ダイシングフレーム１０１がフレーム載置領域１４に載置される。

フレーム載置領域１４には、基台１２から上方に突出してＹ軸方向に移動可能な一対の位置調整手段１５が対峙して配設されており、一対の位置調整手段１５が互いに近づく方向に移動することにより、ダイシングフレーム１０１が一定の位置に位置合わせされる。

こうして位置合わせされたダイシングフレーム１０１は、フレーム搬送手段１６を構成するフレーム吸着部１６ａに吸着されて保持される。このフレーム搬送手段１６は、ダイシングフレーム１０１を保持するフレーム吸着部１６ａと、Ｘ軸方向に架設されたレール１６ｂと、レール１６ｂにガイドされてＸ軸方向に水平移動する水平移動部１６ｃと、水平移動部１６ｃに連結されフレーム吸着部１６ａを昇降させる昇降駆動部１６ｄとから構成される。

昇降駆動部１６ｄに駆動されてフレーム吸着部１６ａが下降してダイシングフレーム１０１を吸着保持すると、フレーム吸着部１６ａが上昇した後に水平移動部１６ｃが−Ｘ方向に移動し、ダイシングフレーム１０１をダイシングテープ貼着手段２４の直上に位置付けて停止する。そして、フレーム吸着部１６ａが下降し、吸着を解除することにより、ダイシングテープ貼着手段２４を構成するフレーム保持テーブル２４ａにダイシングフレーム１０１が載置され、保持される。

一方、裏面研削後の半導体ウェーハＷは、図３に示すように、支持基板１０３の上面に固定されており、図４に示すように、支持基板１０３と半導体ウェーハＷとの間には粘着剤１０６が介在している。支持基板１０３は、厚さ０．３〜３．０ｍｍほどのガラス、セラミックス、金属、樹脂等の剛性の高い材質により形成され、厚さが１００μｍ以下、５０μｍ以下というように薄く形成された半導体ウェーハでも安定的に支持することができる。図３及び図４に示すように、支持基板１０３は半導体ウェーハＷより若干大きな径を有しており、半導体ウェーハＷが固定されていない外周部には外周突部１０３ｂが形成されている。また、支持基板１０３の外周は外周突部の最端部１０３ｃを構成している。

こうして半導体ウェーハＷが固着された支持基板１０３は、図１に示す基板収容手段２００に収容されており、この基板収容手段２００は、基台１２に対して昇降可能な基板収容手段載置領域２０に載置されている。そして、支持基板１０３に固定された半導体ウェーハＷは、基板搬出入手段２１によって搬出される。

基板搬出入手段２１は、上下動及び屈曲可能なアーム部２１ａと、アーム部２１ａの先端に対して垂直方向に回動可能な保持部２１ｂとから構成され、保持部２１ｂは、基板収容手段２００に進入して支持基板１０３の裏面１０３ａ（図４参照）を吸着して搬出し、基板位置調整手段２２に搬送する。この搬送の途中では、保持部２１ｂが垂直方向に１８０度回転することにより、半導体ウェーハＷ及び支持基板１０３の表裏を反転させ、図５に示すように、支持基板１０３の裏面１０３ａが上を向き、半導体ウェーハＷの裏面が下を向いた状態とする。

図１を参照して説明を続けると、基板位置調整手段２２は、半導体ウェーハＷ及び支持基板１０３が載置される載置部２２ａと、載置部２２ａにおいて載置された半導体ウェーハＷ及び支持基板１０３の外周側に複数配設され載置部２２ａの中心に接近する方向または当該中心から離反する方向に移動可能な複数の突起状の位置合わせ部材２２ｂとから構成され、載置部２２ａにおいて保持され半導体ウェーハＷが固定された支持基板１０３は、すべての位置合わせ部材２２ｂが接近する方向に同じだけ移動することにより一定の位置に位置合わせされる。

基板位置調整手段２２の近傍には、昇降及び回動可能なアーム部２３ａと、アーム部２３ａの先端部において支持基板１０３を吸着して保持する保持部２３ｂとから構成される半導体ウェーハ貼着手段２３が配設されており、保持部２３ｂにおいて支持基板１０３を保持してアーム部２３ａが昇降及び回転することにより、基板位置調整手段２２によって位置合わせされた半導体ウェーハＷ及び支持基板１０３をダイシングテープ貼着手段２４に搬送する。

ダイシングテープ貼着手段２４は、ダイシングフレーム１０１を保持するフレーム保持テーブル２４ａと、貼着しようとするダイシングテープ１０４を送り出すテープ送り部２４ｂと、ダイシングテープ１０４を巻き取るテープ巻き取り部２４ｃと、回動及びＸ軸方向に移動可能な押圧ローラー２４ｄと、ダイシングテープ１０４をダイシングフレーム１０１の外周に沿ってカットするテープカッター２４ｅとから構成される。

帯状のダイシングテープ１０４は、フレーム保持テーブル２４ａの上方において、粘着面が上を向いた状態でテープ送り部２４ｂからテープ巻き取り部２４ｃに架設されており、フレーム搬送手段１６によって搬送されてきたダイシングフレーム１０１は、フレーム吸着部１６ａが下降することによって、図６（Ａ）に示すようにダイシングテープ１０４の上に載置され、ダイシングテープ１０４を介してダイシングフレーム１０１が保持される。

一方、半導体ウェーハ貼着手段２３によって基板位置調整手段２２から搬送されてきた半導体ウェーハＷ及び支持基板１０３は、半導体ウェーハＷの裏面が下を向いた状態で、図６（Ｂ）に示すように、ダイシングフレーム１０１の開口部１０２においてダイシングテープ１０４の上に載置される。

そして、図６（Ｃ）に示すように、押圧ローラー２４ｄが回動及びＸ軸方向の移動を伴って下方に向けて押圧力を加えることにより、半導体ウェーハＷの裏面がダイシングテープ１０４の粘着面に貼着されると共に、ダイシングフレーム１０１も粘着面に貼着され、テープカッター２４ｅがダイシングフレーム１０１の外周に沿って作用して円形に切断し、帯状のダイシングテープ１０４から分離され、図７に示すように、半導体ウェーハＷ、支持基板１０３、及びダイシングフレーム１０１が円形に切断されたダイシングテープ１０４を介して一体となる。こうして一体となったものを、以降ではウェーハユニット１０５と呼ぶ。

図１を参照して説明を続けると、次にウェーハユニット１０５は、フレーム吸着部１６ａによって保持され、フレーム吸着部１６ａが−Ｘ方向に移動することにより保持手段２５の直上に位置付けられる。保持手段２５は、ダイシングフレーム１０１を保持する複数のフレーム保持部２６と、ダイシングフレーム１０１に貼着されたダイシングテープ１０４を介して半導体ウェーハＷを保持するチャックテーブル２７とを備えている。

チャックテーブル２７は、図８に示すように、ダイシングテープ１０４を介して半導体ウェーハＷを保持する保持面２７ａと、支持基板１０３の外周突部１０３ｂがダイシングテープＴに貼着されないようにダイシングテープ１０４を退避位置に位置付ける退避部２７ｂとを備えている。

保持面２７ａは、例えばポーラスセラミックス等の多孔質部材により構成され平面状に形成されている。保持面２７ａは、チャックテーブル２７の内部に形成された吸引路２７ｃを通じて吸引源に連通している。一方、退避部２７ｂは、保持面２７ａの外周側からチャックテーブル２７の外周側に向けてテーパ状に下降する傾斜面２７ｄにより構成されている。

フレーム吸着部１６ａが下降してウェーハユニット１０５の保持が解除されると、図９（Ａ）に示すように、半導体ウェーハＷ及び支持基板１０３がチャックテーブル２７の保持面２７ａに載置されて保持されると共に、ダイシングフレーム１０１がフレーム保持部２６によって保持される。このとき、支持基板１０３の外周突部１０３ｂは退避部２７ｂの上方に位置し、ダイシングテープＴはチャックテーブル２７の外周側に向けてテーパ状に下降した状態となって固定される。

図１に示すように、保持手段２５に隣接する位置には、ダイシングテープ１０４に貼着された半導体ウェーハＷの表面から支持基板１０３を取り外す支持基板取り外し手段２８が配設されている。支持基板取り外し手段２８は、支持基板１０３を保持する支持基板保持部２８ａと、支持基板保持部２８ａが先端部に装着され保持した支持基板１０３を回動により半導体ウェーハＷの表面から剥離させる回動アーム２８ｂと、回動アーム２８ｂを水平方向及び垂直方向に回動自在に支持する支点部２８ｃとを備えている。

回動アーム２８ｂは、支点部２８ｃからチャックテーブル２７に保持される半導体ウェーハＷの直径方向に向けて延び、支持基板保持部２８ａは、半導体ウェーハＷに貼着された支持基板１０３のうち、支点部２８ｃから遠い側の外周部を保持するように、回動アーム２８ｂの先端部に装着される。また、支点部２８ｃは、チャックテーブル２７の保持面２７ａより低い位置に配設されていることが望ましい。図示の例では、支持基板保持部２８ａの下部に向けてエアーを吹き付けるエアー噴出ノズル２８ｄも備えている。

なお、図示の例では、支持基板取り外し手段２８の近傍に外的刺激付与手段２９が配設されている。この外的刺激付与手段２９は、半導体ウェーハＷと支持基板１０３との間に介在する粘着剤１０６（図４参照）に作用する作用部２９ａと、作用部２９ａを所定角度回動させて作用位置と非作用位置とに位置付ける駆動部２９ｂとから構成されている。

図４に示した半導体ウェーハＷと支持基板１０３との間に介在する粘着剤１０６が、外的刺激により粘着力が低下するタイプのものである場合は、支持基板１０３を半導体ウェーハＷから取り外す前に、図９（Ｂ）に示すように、外的刺激付与手段２９を構成する作用部２９ａを支持基板１０３の直上に移動させ、支持基板１０３の上方から外的刺激を与えることによって、支持基板１０３と半導体ウェーハＷとの間に介在する粘着剤の粘着力を低下させることができる。

例えば、図４に示した粘着層１０６が、紫外線により粘着力が低下する粘着剤により構成される場合は、図９（Ｂ）に示すように、外的刺激として作用部２９ａから紫外線を照射することによって粘着力を低下させることができる。この場合、支持基板１０３は、ガラスのように透明または半透明な部材により構成される。

なお、粘着層１０６が、熱が加えられることによって粘着力が低下する粘着剤の場合には、外的刺激は加熱であり、作用部２９ａから粘着層１０６に対して加熱処理を行う。

また、粘着層１０６が、レーザー光が照射されることによって粘着力が低下する粘着剤の場合には、外的刺激はレーザー光の照射であり、作用部２９ａから粘着層１０６に対してレーザー光の照射を行う。

更に、粘着層１０６が、溶剤によって溶解して粘着力が低下する粘着剤の場合には、外的刺激は溶剤の供給であり、作用部２９ａから粘着層１０６に対して溶剤を供給する。この場合は、支持基板１０３の表裏を貫通する細孔を複数設け、その細孔を通って溶剤が粘着層１０６に供給されるようにする。粘着剤が糊のように水によって粘着力が低下するタイプのものである場合も、作用部２９ａから粘着層１０６に水を供給するために、支持基板１０３に細孔が形成される。

図９（Ａ）に示したようにウェーハユニット１０５が保持手段２５において保持された後、または、ウェーハユニット１０５が保持手段２５において保持されてから図９（Ｂ）に示したように粘着剤１０６に外的刺激を与えた後には、回動アーム２８ｂの回動によって支持基板保持部２８ａが下降して支持基板１０３を保持し、図９（Ｃ）に示すように、回動アーム２８ｂの回動によって支持基板保持部２８ａが上昇することにより、支持基板１０３が持ち上げられて半導体ウェーハＷから取り外される。

支持基板保持部２８ａが支持基板１０３を保持する際には、支持基板１０３が下方に向けて押圧されるために外周突部１０３ｂが下方に押し付けられるが、外周突部１０３ｂはチャックテーブル２７の退避部２７ｂの上方に位置しており、外周突部１０３ｂの下方のダイシングテープＴは下方に向けてテーパ状になっているため、外周突部１０３ｂがダイシングテープＴに貼着されることがない。また、図６に示したように半導体ウェーハＷをダイシングテープ１０４に貼着する際、支持基板１０３とダイシングテープ１０４とが貼着されてしまったとしても、退避部２７ｂによってダイシングテープ１０４と支持基板１０３の外周突部１０３ｂとが分離される。従って、支持基板１０３を持ち上げた際にダイシングテープＴがいっしょに持ち上げられてしまうのを防止することができ、支持基板１０３を半導体ウェーハＷから容易に取り外すことができる。このようにして、半導体ウェーハＷのダイシングフレーム１０１に移し替えが円滑に行われる。

図８に示したチャックテーブル２７は一例であり、例えば図１０に示すチャックテーブル３０のように構成されていてもよい。図１０の例におけるチャックテーブル３０は、上面が平面状に形成されダイシングテープ１０４を介して半導体ウェーハＷを保持する保持面３０ａと、保持面３０ａの外周部に形成された退避部３０ｂと、保持面３０ａと吸引源とを連通させる吸引路３０ｃとから構成されている。退避部３０ｂは保持面３０ａを囲繞するリング状の吸引溝３０ｄであり、この吸引溝３０ｄは、半導体ウェーハＷ及び支持基板１０３が載置された際に図３及び図４に示した支持基板１０３の外周突部の最端部１０３ｃより外周側に形成される外側壁３０ｅと支持基板１０３の外周突部の最端部１０３ｃより内周側に形成される内側壁３０ｆとを有している。吸引溝３０ｄも吸引路３０ｃを介して吸引源に連通している。

このチャックテーブル３０においては、図１１（Ａ）に示すように、半導体ウェーハＷ及び支持基板１０３がチャックテーブル３０の保持面３０ａに載置されて保持されると共に、ダイシングフレーム１０１がフレーム保持部２６によって保持される。このとき、支持基板１０３の外周突部１０３ｂは退避部３０ｂの上方に位置し、ダイシングテープＴは吸引溝３０ｄの内部に入り込んで吸引保持される。外側壁３０ｅは外周突部の最端部１０３ｃより外周側に形成され、内側壁３０ｆは外周突部の最端部１０３ｃより内周側に形成されているため、外周突部の最端部１０３ｃは吸引溝３０ｄの上方に位置する。

図４に示した半導体ウェーハＷと支持基板１０３との間に介在する粘着剤１０６が、外的刺激により粘着力が低下するタイプのものである場合は、図９（Ｂ）で示した例と同様に、支持基板１０３を半導体ウェーハＷから取り外す前に、図１１（Ｂ）に示すように、外的刺激付与手段２９を構成する作用部２９ａを支持基板１０３の直上に移動させ、支持基板１０３の上方から外的刺激を与えることによって、支持基板１０３と半導体ウェーハＷとの間に介在する粘着剤の粘着力を低下させることができる。

図１１（Ａ）に示したようにウェーハユニット１０５が保持手段２５において保持された後、または、ウェーハユニット１０５が保持手段２５において保持されてから図１１（Ｂ）に示したように粘着剤１０６に外的刺激を与えた後には、回動アーム２８ｂの回動によって支持基板保持部２８ａが下降して支持基板１０３を保持し、図１１（Ｃ）に示すように、回動アーム２８ｂの回動によって支持基板保持部２８ａが上昇することにより、支持基板１０３が持ち上げられて半導体ウェーハＷから取り外される。

支持基板保持部２８ａが支持基板１０３を保持する際には、支持基板１０３が下方に向けて押圧されるために外周突部１０３ｂが下方に押し付けられるが、外周突部の最端部１０３ｃはチャックテーブル３０の退避部３０ｂの上方に位置しており、外周突部の最端部１０３ｃの下方のダイシングテープＴは吸引溝３０ｄに入り込んだ状態で吸引保持されているため、外周突部の最端部１０３ｃがダイシングテープＴに貼着されることがない。また、半導体ウェーハＷをダイシングテープ１０４に貼着する際、支持基板１０３とダイシングテープ１０４とが貼着されてしまったとしても、退避部３０ｂによってダイシングテープ１０４と支持基板１０３の外周突部１０３ｂとが分離される。従って、支持基板１０３を持ち上げた際にダイシングテープＴがいっしょに持ち上げられてしまうのを防止することができ、支持基板１０３を半導体ウェーハＷから容易に取り外すことができる。

図９（Ｃ）及び図１１（Ｃ）のいずれの場合も、回動アーム２８ｂは、支点部２８ｃからチャックテーブル２７、３０に保持された半導体ウェーハＷの直径方向に向けて延び、支持基板保持部２８ａは、半導体ウェーハＷに貼着された支持基板１０３のうち、支点部２８ｃから遠い側の外周部を保持するため、支持基板１０３の取り外しが確実かつ円滑に行われる。

更に、支点部２８ｃをチャックテーブル２７、３０の保持面２７ａ，３０ａより低い位置に配設させれば、支持基板１０３の保持を確実に行うことができる。

支持基板１０３を持ち上げる際には、図９（Ｃ）及び図１１（Ｃ）に示すように、エアー噴出ノズル２８ｄから支持基板１０３と半導体ウェーハＷとの間にエアーを噴射することにより、半導体ウェーハＷからの取り外しをより容易に行うことができる。

図９（Ｃ）及び図１１（Ｃ）の例においては、支持基板保持部２８ａが支持基板１０３の外周部を保持しているため、回動アーム２８ｂの垂着方向の回動により支持基板１０３が端部から上昇していき、支持基板１０３が徐々に半導体ウェーハＷから分離していく。支持基板１０３の全面を保持した場合には支持基板１０３が半導体ウェーハＷから分離しにくいが、支持基板保持部２８ａが支持基板１０３の外周部を保持することにより、支持基板１０３が撓りながら徐々に半導体ウェーハＷから剥離されるため、支持基板１０３を円滑に取り外すことができる。

以上のようにして半導体ウェーハＷから取り外され、支持基板保持部２８ａによって保持された支持基板１０３は、回動アーム２８ｂが水平方向に回動し、仮置きテーブル３１の上に位置付けられ、回動アーム２８ｂが垂直方向に回動して保持を解除することにより、仮置きテーブル３１の上に載置される。

そして、半導体ウェーハ貼着手段２３によって支持基板１０３が基板位置調整手段２２に搬送され、ここで載置部２２ａに載置されると共に位置合わせ部２２ｂによって一定の位置に位置合わせされた後、基板搬出入手段２１によって基板収容手段２００に収容される。こうして基板収容手段２００に収容された支持基板１０３は、後に半導体ウェーハの裏面を研削する際に繰り返し使用することができる。

一方、支持基板１０３が取り外された後の半導体ウェーハＷをダイシングテープ１０４を介して支持するダイシングフレーム１０１は、フレーム搬送手段１６を構成するフレーム保持手段１６ａによって保持され、＋Ｘ方向に移動してフレーム載置領域１４に搬送され載置された後、フレーム搬出入手段１３によってフレーム収容手段１００に収容される。そして、フレーム収容手段１００は、次のダイシング工程に搬送される。

本発明は、表面が支持基板に固定されて裏面が研削された半導体ウェーハをダイシング工程に搬送するにあたり、半導体ウェーハから支持基板を取り外すと共に半導体ウェーハをダイシングテープに貼着してダイシングフレームと一体化させることを容易かつ効率的に行うことができるため、研削後の半導体ウェーハをダイシング工程に搬送する際の貼り替えに利用することができる。

本発明に係る半導体ウェーハ移し替え装置の一例を示す斜視図である。 ダイシングフレームを示す斜視図である。 支持基板に固定された半導体ウェーハを示す斜視図である。 支持基板と半導体ウェーハとの間に介在する粘着層を示す断面図である。 半導体ウェーハが固定された支持基板を裏返した状態を示す斜視図である。 （Ａ）は、ダイシングテープにダイシングフレームが載置された状態を示す略示的断面図であり、（Ｂ）は、支持基板に固定された半導体ウェーハをダイシングテープに載置する様子を示す略示的断面図であり、（Ｃ）は、押圧ローラーを用いて半導体ウェーハ及びダイシングフレームをダイシングテープに押圧する様子を示す略示的断面図である。 支持基板に固定された半導体ウェーハがダイシングテープを介してダイシングフレームと一体となった状態を示す斜視図である。 保持手段の構成の一例を示す略示的断面図である。 （Ａ）は、半導体ウェーハが保持手段に保持された状態を示す略示的断面図であり、（Ｂ）は、粘着層に外的刺激を与える様子を示す略示的断面図であり、（Ｃ）は、支持基板を半導体ウェーハから取り外す様子を示す略示的断面図である。 保持手段の構成の一例を示す略示的断面図である。 （Ａ）は、半導体ウェーハが保持手段に保持された状態を示す略示的断面図であり、（Ｂ）は、粘着層に外的刺激を与える様子を示す略示的断面図であり、（Ｃ）は、支持基板を半導体ウェーハから取り外す様子を示す略示的断面図である。

符号の説明

１０：半導体ウェーハ移し替え装置 １１：フレーム収容手段載置領域 １２：基台 １３：フレーム搬出入手段 １３ａ：挟持部 １４：フレーム載置領域 １５：位置調整手段 １６：フレーム搬送手段 １６ａ：フレーム吸着部 １６ｂ：レール １６ｃ：水平移動部 １６ｄ：昇降駆動部
２０：基板収容手段載置領域 ２１：基板搬出入手段 ２１ａ：アーム部 ２１ｂ：保持部 ２２：基板位置調整手段 ２２ａ：載置部 ２２ｂ：位置合わせ部材 ２３：半導体ウェーハ貼着手段 ２３ａ：アーム部 ２３ｂ：保持部 ２４：ダイシングテープ貼着手段 ２４ａ：フレーム保持テーブル ２４ｂ：テープ送り部 ２４ｃ：テープ巻き取り部 ２４ｄ：押圧ローラー ２４ｅ：テープカッター ２５：保持手段 ２６：フレーム保持部 ２７：チャックテーブル ２７ａ：保持面 ２７ｂ：退避部 ２７ｃ：吸引路 ２７ｄ：傾斜面 ２８：支持基板取り外し手段 ２８ａ：支持基板保持部 ２８ｂ：回動アーム ２８ｃ：支点部 ２８ｄ：エアー噴出ノズル ２９：外的刺激付与手段 ２９ａ：作用部 ２９ｂ：駆動部 ３０：チャックテーブル ３０ａ：保持面 ３０ｂ：退避部 ３０ｃ：吸引路 ３０ｄ：吸引溝 ３０ｅ：外側壁 ３０ｆ：内側壁 ３１：仮置きテーブル
１００：フレーム収容手段 １０１：ダイシングフレーム １０２：開口部 １０３：支持基板 １０３ｂ：外周突部 １０３ｃ：外周突部の最端部 １０４：ダイシングテープ １０５：ウェーハユニット １０６：粘着剤 ２００：基板収容手段

Claims (7)

1. 半導体ウェーハの表面が、該半導体ウェーハより大きな径を有する支持基板の上面に粘着剤を介して固定され、その状態で裏面が研削された該半導体ウェーハの裏面をダイシングテープに貼着してダイシングフレームと一体とし、該半導体ウェーハの表面から該支持基板を取り外して該半導体ウェーハを該ダイシングフレームに移し替える半導体ウェーハの移し替え装置であって、
   ダイシングフレームを保持するフレーム保持部と、ダイシングテープを介して該ダイシングフレームと一体となった半導体ウェーハを保持するチャックテーブルとを備えた保持手段と、
   該ダイシングテープに貼着され該チャックテーブルに保持された半導体ウェーハの表面から該支持基板を取り外す支持基板取り外し手段とを含み、
   該支持基板取り外し手段は、該支持基板と該半導体ウェーハとの間にエアーを噴射するエアー噴射ノズルを備え、
   該チャックテーブルは、該ダイシングテープを介して半導体ウェーハを保持する保持面と、該支持基板のうち該半導体ウェーハから外周側に突出した外周突部が該ダイシングテープに貼着されないように該ダイシングテープを退避位置に位置付ける退避部とを備えた半導体ウェーハ移し替え装置。
2. 退避部は、保持面の外周側からテーパ状に傾斜した傾斜面により構成される請求項１ に記載の半導体ウェーハ移し替え装置。
3. 退避部は、保持面を囲繞し、支持基板の外周突部の最端部より外周側に形成される外側壁と該外周突部の最端部より内周側に形成される内側壁とを有するリング状の吸引溝により構成される請求項１ に記載の半導体ウェーハ移し替え装置。
4. 支持基板取り外し手段は、支持基板を保持する支持基板保持部と、該支持基板保持部に保持された支持基板を半導体ウェーハの表面から剥離させる方向に回動する回動アームと、該回動アームを水平方向及び垂直方向に回動自在に支持する支点部とから構成される請求項１、２または３に記載の半導体ウェーハ移し替え装置。
5. 回動アームは、支点部からチャックテーブルに保持された半導体ウェーハの直径方向に向けて延び、該支持基板保持部は、該回動アームの支点部から半導体ウェーハに貼着された支持基板の遠い側の外周部を保持するように、該回動アームの先端部に装着される請求項４ に記載の半導体ウェーハ移し替え装置。
6. 支点部は、チャックテーブルの保持面より低い位置に配設される請求項４ または５ に記載の半導体ウェーハ移し替え装置。
7. ダイシングフレームとダイシングテープとを貼着するダイシングテープ貼着手段と、支持基板に支持された半導体ウェーハの裏面を該ダイシングテープに貼着して該半導体ウェーハを該ダイシングフレームと一体とする半導体ウェーハ貼着手段とを備えた請求項１、２、３、４、５または６に記載の半導体ウェーハ移し替え装置。

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