JP5406003B2 - テープ貼着装置 - Google Patents

Description

本発明は、テープ貼着装置に関し、特に、剥離シートからダイシングテープ（ダイシング機能付きダイアタッチフィルム）が剥離する際に、ダイシングテープの粘着層からダイアタッチフィルムが分離することを防止するテープ貼着装置に関する。

半導体デバイス製造プロセスにおいては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された各領域にＩＣ，ＬＳＩ等のデバイスを形成する。

そして、半導体ウエーハをストリートに沿ってダイシングソーと言われる切削装置で切断することにより、半導体ウエーハは個々の半導体チップ（デバイス）に分割される。その後、各チップはリードフレームや積層基板上に実装され、電子部品としての機能を発揮する。

各チップがリードフレームや積層基板上に実装される際、以前は銀ペーストや樹脂等を使用して各チップを実装していた。しかし、銀ペーストや樹脂等は使用期限が短かったり、正確な温度管理が必要であったり、塗布時にボイドと呼ばれる空隙が発生し易いという問題があり、使用に関して難しい面が見られた。

この対策の一環として、チップ実装時に接着剤の役割を果たす粘接着層からなるダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）と呼ばれる新たなテープが使用されるようになってきた。即ち、ウエーハの裏面に予めＤＡＦを貼着した後、更にダイシングテープをその上に貼着して、切削装置でウエーハを個々のチップに分割する。

その後、ダイシングテープからチップのピックアップを行い、ピックアップ時には、チップと一体となった粘接着層からなるダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）がダイシングテープから剥離し、チップ実装時にはＤＡＦが接着剤としての役割を代替する。

最近になり、基材と粘着層からなる通常のダイシングテープ上に予めダイアタッチフィルムとなる粘接着層を形成したダイシング機能付きダイアタッチフィルムが開発された（例えば、特開平６−２６４０３５号公報、特公平７−１５０８７号公報参照）。本明細書では、このダイシング機能付きダイアタッチフィルムをＤＡＦ一体型ダイシングテープと称する。

ＤＡＦ一体型ダイシングテープは、環状フレームの開口を覆う程度の直径を有する基材と粘着層からなるダイシングテープ上にウエーハ径より若干大きめに形成されたダイアタッチフィルムである粘接着層が積層され、更にその上に剥離シートが貼着されてロール状に巻き取られたテープ体として構成されている。

このＤＡＦ一体型ダイシングテープは、予めウエーハの裏面にダイアタッチフィルムを貼着する工程が省略される利便性の高さから急速に広まりを見せている。そして、年々その種類は多様になり、粘接着層の厚さや基材の材料など、製品や市場の要求に対応する種類を増やしている。

特開平６−２６４０３５号公報 特公平７−１５０８７号公報

こうした急速な品種の多様化の中、通常は剥離シートから難なく剥離していたダイシング機能付きダイアタッチフィルム（ＤＡＦ一体型ダイシングテープ）は、ＤＡＦの種類や使用方法によっては、剥離シートにＤＡＦが貼り付いてダイシングテープと分離してしまい、ダイシングテープ部分のみがウエーハに貼着されてしまうという現象が発生した。

本願発明者が鋭意研究したところ、剥離シートからダイシング機能付きダイアタッチフィルムを剥離する際の温度が影響していることが判明し、一定の温度を超えると、粘接着層（ＤＡＦ）がダイシングテープの粘着層より剥離テープに貼り付く力が強くなり、この現象が発生していることがわかった。

特に、ダイアタッチフィルムをウエーハに貼着する際は、ウエーハを保持する保持テーブルを高温にする必要があるダイアタッチフィルムも多く存在するため、テープ貼着装置内の雰囲気が高くなりやすい。

更に、剥離シートからＤＡＦ一体型ダイシングテープを剥離するのはウエーハに貼付する直前、即ち保持テーブルの近辺であるため、剥離時に使用するテープの固定部品（特にピールプレート）及びテープ自体の温度も高くなりやすい。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ダイシングテープの粘着層とＤＡＦが分離することを防止可能なテープ貼着装置を提供することである。

本発明によると、環状フレームと該環状フレームの開口中央に配設されたウエーハにＤＡＦ一体型ダイシングテープを貼着するテープ貼着装置であって、該環状フレームと、該環状フレームの開口中央に配設されたウエーハを保持する保持テーブルと、該保持テーブル中に配設された加熱手段と、帯状の剥離シートに所定間隔毎にＤＡＦ一体型ダイシングテープが貼着されたテープ体がロール状に巻回された送り出しロールと、使用済みの該剥離シートを巻き取る巻き取りロールと、送り出された該テープ体から該剥離シートを剥離して、該剥離シートと該ＤＡＦ一体型ダイシングテープとを分離する剥離手段と、剥離された該ＤＡＦ一体型ダイシングテープを該環状フレームと該環状フレームの開口中央に配設されたウエーハの裏面に押圧して貼着する押圧手段とを具備し、該剥離手段と該押圧手段は一体的に貼着ユニッ]トとして構成され、該保持テーブルと該貼着ユニットは水平方向に相対的に移動可能に構成され、該剥離手段は、該テープ体を横断して該巻き取りロール側に配設され、送り出された該テープ体を該剥離シート側から押圧して該剥離シートを該巻き取りロール側に折り返し、該ＤＡＦ一体型ダイシングテープを該剥離シートから剥離するピールプレートと、該テープ体を挟んで該ピールプレートと対向し、該ＤＡＦ一体型ダイシングテープの側から該テープ体に冷風を送り該テープ体を冷却する冷却手段とを含み、該冷却手段は、該テープ体を横断して配設され該テープ体に対向してスリット又は複数の孔が形成された管状部材と、該管状部材に接続された冷風発生装置とを含み、該管状部材中に送風された冷風が該テープ体に向かって噴出するように構成されていることを特徴とするテープ貼着装置が提供される。

好ましくは、保持テーブルの保持面の温度は６０℃以上２００℃以下であり、冷却手段の冷風はテープ体を３４℃以下の温度に冷却する。

本発明によると、剥離シートからＤＡＦ一体型ダイシングテープを剥離する直前に、ＤＡＦ一体型ダイシングテープを冷風により冷却することにより、ダイシングテープからＤＡＦが分離して剥離シート側に貼り付いてしまう現象を防ぐことができる。

冷風の温度も、テープを３４℃以下の温度に下げることができる程度の温度で効果が発揮されるため、室温程度の送風でよく、特に低い温度の冷風を発生させる特殊な冷却機構を設ける必要もなく、簡単な機構で実現できる。

ＤＡＦ一体型ダイシングテープをウエーハの裏面と環状フレームに貼着する様子を示す斜視図である。 本発明実施形態に係るテープ貼着装置の平面図である。 テープ貼着装置の作用を示す側面図である。 テープ貼着装置の作用を示す側面図である。 剥離手段の実施形態を示す一部断面拡大側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、テープ貼着装置の保持テーブルに保持されたウエーハ２の裏面及び環状フレームＦに、ＤＡＦ一体型ダイシングテープ６を貼着する様子の斜視図が示されている。

ウエーハ２の表面にはデバイスを保護する保護テープ４が貼着されており、ウエーハ２は環状フレームＦの開口中央部に配設されている。ＤＡＦ一体型ダイシングテープ６は、基材と粘着層から成るダイシングテープ８の中央部に粘接着層からなるダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）１０が貼着されて構成されている。

図２を参照すると、本発明実施形態に係るテープ貼着装置１２の平面図が示されている。図３（Ａ）はその側面図である。図３（Ａ）に示されるように、テープ貼着装置１２は水平方向に往復動可能な保持テーブル１４を備えており、テープ貼着時には保持テーブル１４上に環状フレームＦとウエーハ２の保護テープ４側が保持される。保持テーブル１４内にはヒータ１６が配設されている。

１８は帯状の剥離シート２４に所定間隔毎にＤＡＦ一体型ダイシングテープ６が貼着されたテープ体であり、軸２２周りにテープ体１８が巻回されて送り出しロール２０を構成している。２６は使用済みの剥離シート２４を巻き取り軸２８周りに巻き取る巻き取りロールである。

３０は先端が楔状に形成されたピールプレートであり、テープ体１８を横断して巻き取りロール２６側に配設され、送り出されたテープ体１８を剥離シート２４側から押圧して剥離シート２４を巻き取りロール２６側に折り返し、ＤＡＦ一体型ダイシングテープ６を剥離シート２４から剥離する。

３２は押圧ローラであり、上下方向に移動可能に構成され、ピールプレート３０により剥離シート２４から剥離されたＤＡＦ一体型ダイシングテープ６を環状フレームＦと、環状フレームＦの開口中央に配設されたウエーハ２の裏面に押圧して貼着する。

テープ体１８を挟んでピールプレート３０と対向してテープ体１８を横断するようにスリット又は複数の孔が形成された環状部材３４が配設されている。図２に示すように、環状部材３４は冷風発生装置３６に接続されている。ピールプレート３０、押圧ローラ３２及び環状部材３４は貼着ユニット３３として一体化されている。

以下、このように構成されたテープ貼着装置１２の作用について説明する。まず、テープ貼着装置１２の保持テーブル１４で環状フレームＦ及びウエーハ２の保護テープ４側を吸引保持する。そして、粘接着層からなるダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）１０の種類に応じて、ヒータ１６で保持テーブル１４を６０℃〜１８０℃の温度に加熱する。

送り出しロール２０からテープ体１８を引き出して、剥離シート２４をピールプレート３０の楔形状に沿って折り返し、巻き取り軸２８に巻き取る。この状態から保持テーブル１４を図３（Ｂ）に示すように、矢印Ａ方向に移動するとともに押圧ローラ３２を下降させてＤＡＦ一体型ダイシングテープ６を環状フレームＦに押し付けて貼着する。

図４（Ａ）に示すように、保持テーブル１４を更に矢印Ａ方向に移動すると、押圧ローラ３２がＤＡＦ一体型ダイシングテープ６をウエーハ２の裏面に押圧して貼着し、図４（Ｂ）に示すように、押圧ローラ３２が環状フレームＦを横断する位置まで保持テーブル１４が矢印Ａ方向に移動されると、ＤＡＦ一体型ダイシングテープ６の環状フレームＦ及びウエーハ２の裏面への貼着が終了する。

このテープ貼着時には、環状部材３４から冷風３５をテープ体１８に噴出して、テープ体１８を冷却しながらテープ体１８から剥離シート２４を剥離して、剥離シート２４とＤＡＦ一体型ダイシングテープ６とを分離する。

冷風３５の吹き出しにより、テープ体１８を３４℃以下の温度に冷却するのが好ましい。実験によると、室温程度である約２０℃の冷風３５を吹き出すことにより、ピールプレート３０に接触しているテープ体１８の温度を約３４℃以下の温度に冷却することができた。

このようにテープ体１８を冷風の吹きつけにより冷却することにより、ダイシングテープ８からＤＡＦ１０が分離して剥離シート２４側にＤＡＦ１０が貼り付いてしまう現象を防止することができる。

図５の拡大図に示すように、環状部材３４から冷風３５をテープ体１８に吹きつけながら保持テーブル１４を右方向に移動すると、ピールプレート３０で剥離シート２４がテープ体１８から剥離され、基材４０と粘着層４２とからなるダイシングテープ８にＤＡＦ１０が貼着された状態でＤＡＦ一体型ダイシングテープ６は剥離シート２４から分離される。保持テーブル１４は矢印Ｓで示すように水平方向に往復移動される。

そして、図４及び図５に示すように、押圧ローラ３２でＤＡＦ一体型ダイシングテープ６を押圧しながら、図３及び図４に示すように、保持テーブル１４を矢印Ａ方向に移動させると、ダイシングテープ８が環状フレームＦに貼着され、ＤＡＦ１０がウエーハ２の裏面に貼着される。

表１にピールプレート３０の温度を変化させたときの粘接着層（ＤＡＦ）１０とダイシングテープ８の剥離の有無の実験データを示す。

表１から明らかなように、テスト番号１，２，５では、ピールプレート３０の温度が３０℃以下で加熱が不十分なため、ＤＡＦ１０とダイシングテープ８の剥離は発生していない。これに対して、テスト番号３，４，６では、ピールプレート３０が３５℃以上に加熱されているため、ＤＡＦ１０とダイシングテープ８の剥離が発生している。

この実験結果から、環状部材３４から冷風３５を吹き出してテープ体１８を３４℃以下に冷却することにより、ＤＡＦ１０とダイシングテープ８との剥離を有効に防止することができることが判明した。

なお、上述した実施形態では、貼着ユニット３３を固定して、保持テーブル１４を水平方向に移動することによりＤＡＦ一体型ダイシングテープ６をウエーハ２の裏面及び環状フレームＦに貼着しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、保持テーブル１４を固定し、貼着ユニット３３を保持テーブル１４に対して往復動可能に構成してもよい。

２ 半導体ウエーハ
４ 保護テープ
６ ＤＡＦ一体型ダイシングテープ
８ ダイシングテープ
１０ ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）
１２ テープ貼着装置
１４ 保持テーブル
１６ ヒータ
１８ テープ体
２０ 送り出しロール
２６ 巻き取りロール
３０ ピールプレート
３２ 押圧ローラ
３４ 環状部材
３５ 冷風

Claims (2)

1. 環状フレームと該環状フレームの開口中央に配設されたウエーハにＤＡＦ一体型ダイシングテープを貼着するテープ貼着装置であって、
   該環状フレームと、該環状フレームの開口中央に配設されたウエーハを保持する保持テーブルと、
   該保持テーブル中に配設された加熱手段と、
   帯状の剥離シートに所定間隔毎にＤＡＦ一体型ダイシングテープが貼着されたテープ体がロール状に巻回された送り出しロールと、
   使用済みの該剥離シートを巻き取る巻き取りロールと、
   送り出された該テープ体から該剥離シートを剥離して、該剥離シートと該ＤＡＦ一体型ダイシングテープとを分離する剥離手段と、
   剥離された該ＤＡＦ一体型ダイシングテープを該環状フレームと該環状フレームの開口中央に配設されたウエーハの裏面に押圧して貼着する押圧手段とを具備し、
   該剥離手段と該押圧手段は一体的に貼着ユニットとして構成され、該保持テーブルと該貼着ユニットは水平方向に相対的に移動可能に構成され、
   該剥離手段は、該テープ体を横断して該巻き取りロール側に配設され、送り出された該テープ体を該剥離シート側から押圧して該剥離シートを該巻き取りロール側に折り返し、該ＤＡＦ一体型ダイシングテープを該剥離シートから剥離するピールプレートと、該テープ体を挟んで該ピールプレートと対向し、該ＤＡＦ一体型ダイシングテープの側から該テープ体に冷風を送り該テープ体を冷却する冷却手段とを含み、
   該冷却手段は、該テープ体を横断して配設され該テープ体に対向してスリット又は複数の孔が形成された管状部材と、該管状部材に接続された冷風発生装置とを含み、該管状部材中に送風された冷風が該テープ体に向かって噴出するように構成されていることを特徴とするテープ貼着装置。
2. 前記保持テーブルの保持面の温度は６０℃以上２００℃以下であり、前記冷却手段の冷風は該テープ体を３４℃以下の温度に冷却する請求項１記載のテープ貼着装置。

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