JP5570271B2 - マウント装置およびマウント方法 - Google Patents

Description

本発明は、接着シートを介してフレームと被着体とを一体化するマウント装置およびマウント方法に関する。

従来、半導体製造工程において、表面が保護シートで保護された半導体ウェハ（以下、単にウェハという場合がある）とリングフレームとを一体化するために、ウェハおよびリングフレームにマウント用シートを貼付するマウント装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。このマウント装置では、チャックテーブルに保持したウェハおよびリングフレーム上に貼付ローラを転動させてマウント用シートを貼付し、一体化されたウェハおよびリングフレームを反転させた後、剥離手段により剥離用テープを用いて保護シートを剥がすことで、ウェハから保護シートを剥離させている。

一方、このようなマウント装置で用いられる剥離手段として、押圧ローラやピールプレート等の剥離用部材に剥離用テープを掛け回し、この剥離用部材で剥離用テープをウェハ側に押圧してウェハから保護シートを剥離させるようにした構成が知られている（例えば、特許文献２および特許文献３参照）。

特開２００３−１５２０５８号公報 特開２００２−１２４４９４号公報 特開２００１−２３３５４２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたマウント装置のように、単にウェハから保護シートを引き剥がそうとした場合、保護シートと共にウェハが持ち上がってしまい、ウェハを破損させてしまう可能性がある。
これに対し、特許文献２や特許文献３に記載の剥離手段を用いて、保護シートをウェハ側に押圧しながら剥離することでウェハの破損を防ぐことが考えられるが、剥離用部材の幅がウェハの幅よりも狭いと、ウェハを押圧できない部分ができてしまう。このため、ウェハの直径よりも幅の大きな剥離用部材を採用する必要がある。しかしながら、このような場合、ウェハやリングフレームの開口部は円形形状であるため、保護シートの剥離初期領域や剥離後期領域において、剥離用部材がリングフレームと干渉し、当該剥離用部材がリングフレーム上に乗り上がってしまい、保護シートとの間に隙間が生じてしまう。従って、保護シートを押圧しながら剥離することができず、ウェハの持ち上がりを抑えきれず、ウェハを破損させてしまう可能性がある。

一方で、剥離用部材とリングフレームとの干渉を回避するために、リングフレームの上面が保護シートの上面よりも下方に位置するようにリングフレームの引き下げを行いつつ、保護シートを剥離させることが考えられる。しかしながら、リングフレームを一旦引き下げると、マウント用シートが伸びてしまい、以降の搬送工程においてウェハが揺れ動くようになってしまう。近年のウェハの大型化および研削技術の向上によるウェハの極薄化が可能となった状況下では、このような動きによってウェハが破損してしまうという別の不都合が生じることもある。

本発明の目的は、フレームと被着体とを一体化でき、被着体からの保護シートの剥離に起因して発生する被着体の破損を防止できるマウント装置およびマウント方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明のマウント装置は、基材シートの一方の面に接着剤層を有する第１接着シートを介して、フレームと被着体とを一体化するマウント装置であって、前記第１接着シートを前記基材シート側から支持するシート支持手段と、一方の面に第２接着シートが貼付された前記被着体の他方の面に前記被着体の外形形状よりも大きな外形形状を有する前記第１接着シートを貼付するシート貼付手段と、前記第１接着シートが貼付された被着体から前記第２接着シートを剥離する剥離手段と、前記第２接着シートが剥離された被着体からはみ出している前記第１接着シートに前記フレームを貼付するフレーム貼付手段とを備え、前記シート支持手段は、前記第１接着シートを支持するテーブルを備え、前記テーブル上に前記第１接着シートを支持した状態で、前記被着体への前記第１接着シートの貼付と、前記被着体からの前記第２接着シートの剥離と、前記第１接着シートへの前記フレームの貼付とを実施する、という構成を採用している。

本発明のマウント装置において、前記シート貼付手段は、前記被着体と前記第１接着シートとを減圧雰囲気に保つ減圧手段を備えることが好ましい。

一方、本発明のマウント方法は、基材シートの一方の面に接着剤層を有する第１接着シートを介して、フレームと被着体とを一体化するマウント方法であって、一方の面に第２接着シートが貼付された前記被着体の他方の面に前記被着体の外形形状よりも大きな外形形状を有する前記第１接着シートを貼付する工程と、前記第１接着シートが貼付された被着体から前記第２接着シートを剥離する工程と、前記第２接着シートが剥離された被着体からはみ出している前記第１接着シートに前記フレームを貼付するする工程とを備え、
前記第１接着シートを前記基材シート側から支持するテーブルを備えたシート支持手段の当該テーブル上に前記第１接着シートを支持した状態で、前記全ての工程を実施することを特徴とする。

以上のような本発明によれば、被着体の外形形状よりも大きな第１接着シートを貼付した被着体から第２接着シートを剥離し、第２接着シートが剥離された被着体からはみ出している第１接着シートにフレームを貼付することで、フレームと被着体とを一体化できるとともに、第２接着シートを剥離する剥離手段がフレームと干渉することを防ぐことができる。従って、第２接着シートの剥離と共に被着体が持ち上げられたり、フレームの引き下げにより第１接着シートが伸びてしまったりすることを防止できるので、第２接着シートの剥離に起因して発生する被着体の破損を防止することができる。
また、第1接着シートを基材シート側から支持するシート支持手段を備えることで、シート支持手段に第１接着シートを支持させたまま、第１接着シートを被着体に貼付したり、第１接着シートにフレームを貼付したりすることができ、フレームと被着体との一体化を効率的に行うことができる。さらに、シート支持手段を構成するテーブル上で、被着体への第１接着シートの貼付と、被着体からの第２接着シートの剥離と、第１接着シートへのフレームの貼付とを実施可能にすれば、第１接着シートが貼付された被着体を他のテーブル等に移動したり載置し直したりすることなく、一連の処理を単一のテーブル上で行うことができるので、フレームと被着体との一体化を一層効率的に行うことができる上、被着体の破損を一層効果的に防止することができる。

また、減圧手段を備えることで、被着体と第１接着シートとの間に気泡を混入させることなくそれらを接着させることができる。

本発明の一実施形態に係るマウント装置の全体図。 図１のマウント装置を構成するシート貼付手段の動作説明図。 マウント装置を構成する剥離手段の動作説明図。 マウント装置を構成するフレーム貼付手段の動作説明図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態では、特に明示しない限り、「上」、「下」、「左」、「右」といった方位を示す用語は、図１を基準として用いる。
図１において、マウント装置１は、一方の面である表面ＷＡに回路が形成され、当該表面ＷＡに第２接着シートである保護シートＳが貼付された被着体としてのウェハＷに対し、他方の面である裏面ＷＢに第１接着シートであるマウント用シートＭＳを貼付して、当該ウェハＷとフレームとしてのリングフレームＲＦとを一体化する装置である。ここで、マウント用シートＭＳは、図示しない基材シートの一方の面に接着剤が積層されるとともに、ウェハＷの外形形状よりも大きな外形形状を有し、剥離シートＲＬに仮着された原反Ｒとして予め準備されている。

マウント装置１は、マウント用シートＭＳを供給する供給手段２と、供給されたマウント用シートＭＳを基材シート側から支持するシート支持手段３と、ウェハＷを支持可能に設けられたシート貼付手段５と、マウント用シートＭＳが貼付されたウェハＷから保護シートＳを剥離する剥離手段６と、保護シートＳが剥離されたウェハＷからはみ出しているマウント用シートＭＳにリングフレームＲＦを貼付するフレーム貼付手段７とを備えて構成されている。

供給手段２は、原反Ｒをロール状に巻回して支持する支持ローラ２１と、原反Ｒを案内する２個のガイドローラ２２，２３と、剥離シートＲＬを折り返すことで剥離シートＲＬからマウント用シートＭＳを剥離するピールプレート２４と、駆動機器としてのモータ２５Ａによって回転する駆動ローラ２５と、駆動ローラ２５との間に剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ２６と、図示しないモータ等の駆動機器によって剥離シートＲＬを回収する回収ローラ２７とを備えている。

シート支持手段３は、左右方向に延びて設けられたリニアモータ３１と、リニアモータ３１のスライダ３２に接続されて左右方向に移動自在に設けられたベース３３と、図示しない減圧ポンプ等の吸引手段に連通された複数の吸引口３４によってマウント用シートＭＳを基材シート側から吸着保持するテーブル３５と、テーブル３５をベース３３に対して上下動させるトルク制御可能な駆動機器としての直動モータ３６とを備えている。

シート貼付手段５は、図２にも示すように、図示しない直動モータ等の駆動機器によって上下方向に移動可能に設けられるとともに、ベース３３の上面に当接して空間Ａを形成する有底筒状のカバー部材５１と、図示しない減圧ポンプ等の減圧機器に連通されるとともに、空間Ａ内を真空を含む減圧雰囲気に保つ減圧手段としての配管５２とを備えている。カバー部材５１は、上面部５１Ａと側面部５１Ｂとにより形成され、上面部５１Ａには、図示しない駆動機器によって駆動可能に設けられたチャック機構等の保持手段が設けられ、ウェハＷを保持可能に構成されている。また、側面部５１Ｂの下面にはシール部材５１Ｃが設けられており、空間Ａ内を外気から遮断して密閉可能に設けられている。このようなシート貼付手段５は、シート支持手段３の直動モータ３６との共動によりウェハＷの裏面ＷＢにマウント用シートＭＳを貼付可能に設けられている。なお、配管５２は大気を空間Ａ内に導入可能に設けられている。

剥離手段６は、図３にも示すように、剥離用テープＰＴをロール状に巻回して支持する支持ローラ６１と、剥離用テープＰＴを保護シートＳに接着して保護シートＳをウェハＷから剥離させるピールプレート６２と、駆動機器としてのモータ６３Ａによって回転する駆動ローラ６３と、駆動ローラ６３との間に剥離用テープＰＴおよび剥離した保護シートＳを挟み込むピンチローラ６４と、図示しないモータ等の駆動機器によって剥離用テープＰＴおよび保護シートＳを回収する回収ローラ６５とを備えている。なお、ピールプレート６２は、ウェハＷの直径と同等かそれ以上の大きさの幅を有している。

フレーム貼付手段７は、図４にも示すように、リングフレームＲＦを吸着保持するための吸着パッド７１を有する吸着アーム７２と、この吸着アーム７２を移動可能に支持する図示しない多関節ロボット等の駆動機器とを備えている。

以上のマウント装置１において、ウェハＷとリングフレームＲＦとを一体化する手順としては、先ず、図１に示すようにシート支持手段３がリニアモータ３１によって、テーブル３５を供給手段２から供給されるマウント用シートＭＳの下方所定位置に位置させる。次いで、直動モータ３６によって、テーブル３５をその上面がマウント用シートＭＳの下面に接する高さまで上昇させる。続いて、吸引口３４を介してマウント用シートＭＳの吸着保持が開始されるとともに、モータ２５Ａとリニアモータ３１とが同期駆動することによって、ピールプレート２４で剥離シートＲＬから剥離されるマウント用シートＭＳをテーブル３５で吸着保持させる。その後、リニアモータ３１によって、テーブル３５をシート貼付手段５方向に移動させる。

次に、テーブル３５がカバー部材５１下方の所定位置に到達すると、シート支持手段３がテーブル３５の移動を停止させ、図２に示すように、シート貼付手段５が、図示しない駆動機器によってカバー部材５１を下降させ、その下面をベース３３の上面に当接させる。なお、表面ＷＡに保護シートＳが貼付されたウェハＷは、同図中二点鎖線で示すように、予め図示しない搬送装置によってカバー部材５１の上面部５１Ａに保持されている。これにより、空間Ａが形成されるとともに、空間Ａ内でウェハＷの裏面ＷＢとマウント用シートＭＳの接着剤面とが対向して配置されることになる。その後、図示しない減圧機器が配管５２を介して、空間Ａ内を減圧雰囲気とする。そして、シート支持手段３が直動モータ３６によって、テーブル３５を上昇させ、マウント用シートＭＳをウェハＷに当接させて貼付する。次いで、シート貼付手段５が図示しない保持手段によるウェハＷの保持を解除し、配管５２を介して空間Ａ内に大気を導入した後、カバー部材５１を上昇させる。これにより、気泡が混入することなく、ウェハＷとマウント用シートＭＳとを貼付することができる。そして、シート支持手段３が直動モータ３６によってテーブル３５を下降させ、当該テーブル３５を剥離手段６方向に移動させる。

次に、保護シートＳの右端がピールプレート６２の先端下方位置に到達すると、シート支持手段３がテーブル３５の移動を停止させ、直動モータ３６によってテーブル３５を上昇させて図３中二点鎖線で示すように、保護シートＳの右端を剥離用テープＰＴに接着させる。そして、モータ６３Ａとリニアモータ３１とが同期駆動することによって、図３中実線で示すように、ウェハＷから保護シートＳが剥離されていく。この際、ウェハＷの直径と同等かそれ以上の幅を有するピールプレート６２で、保護シートＳをウェハＷ側に押圧しながら当該保護シートＳを剥離することが可能なので、この保護シートＳの剥離に伴ってウェハＷが持ち上がることを防止することができる。また、直動モータ３６がトルク制御されることで、ピールプレート６２によって、ウェハＷに過大な押圧力が作用しないようになっているため、ウェハＷにストレスが付与されたり、割れてしまったりすることを防止できるようになっている。そして、ウェハＷの表面ＷＡから保護シートＳが完全に剥離されると、シート支持手段３が直動モータ３６によってテーブル３５を下降させ、当該テーブル３５をフレーム貼付手段７方向に移動させる。

次いで、図４中二点鎖線で示すように、予め吸着アーム７２によって吸着保持されたリングフレームＲＦの中心位置とウェハＷの中心位置とが一致する位置に到達すると、シート支持手段３がテーブル３５の移動を停止させる。その後、フレーム貼付手段７が図示しない駆動機器によって、吸着アーム７２を下降させ、保護シートＳが剥離されたウェハＷからはみ出しているマウント用シートＭＳにリングフレームＲＦを押圧して貼付する。これにより、ウェハＷとリングフレームＲＦとが、マウント用シートＭＳを介して一体化される。

以上のようにしてマウント用シートＭＳへのリングフレームＲＦの貼付が完了すると、リングフレームＲＦと一体化されたウェハＷは、図示しない搬出手段によって次工程に搬送され、以降上述と同様の動作が繰り返される。

以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、リングフレームＲＦをマウント用シートＭＳに貼付する前の段階で、ウェハＷの表面ＷＡから保護シートＳを剥離することができるので、保護シートＳの剥離時にウェハＷが持ち上げられたり、リングフレームＲＦの引き下げによりマウント用シートＭＳが伸びてしまったりすることを防止でき、保護シートＳの剥離に起因して発生するウェハＷの破損を防止することができる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、前記実施形態では、被着体が半導体ウェハである場合を示したが、被着体は半導体ウェハに限定されるものではなく、ガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他の部材も対象とすることができ、半導体ウェハとしては、シリコン半導体ウェハや化合物半導体ウェハ等が例示できる。
また、前記実施形態では、第１接着シートとしてマウント用シートＭＳを例示したが、本発明における第１接着シートは、マウント用シートＭＳに限らず、ダイシングテープ、ダイボンディングテープなど、半導体ウェハに貼付される各種シートやテープ、フィルムであってもよいし、被着体が半導体ウェハ以外の部材である場合には、第２接着シートとして表面コーティング用のシートやフィルム、装飾用のシートなど、適宜な用途のシートが利用可能である。

また、前記実施形態では、ウェハＷは、シート貼付手段５において図示しないチャック機構等の保持手段により保持されるとしたが、シート貼付手段５におけるウェハＷの支持はこのような方法に限定されない。すなわち、ウェハＷを支持できればよく、例えば、ウェハＷをカバー部材５１下方に粘着させて支持するようにしてもよい。

また、前記実施形態では、保護シートＳをウェハＷから剥離する際に、ピールプレート６２で保護シートＳをウェハＷ側に押圧しながら剥離させていたが、保護シートＳを押圧しながら剥離させるための剥離用部材としてはピールプレート６２に限定されるものではなく、ローラ等の他の部材であってもよい。さらに、ウェハＷの厚みや剛性、保護シートＳの粘着特性、保護シートＳの剥離方法等により、保護シートＳを剥離する際にウェハＷが持ち上がるようなことがないのであれば、保護シートＳの剥離時に保護シートＳをウェハＷ側に押圧することは本発明の必須要件ではなく、保護シートＳを押圧しないで剥離するようにしてもよい。この場合でも、ウェハＷから保護シートＳを剥離した後、マウント用シートＭＳにリングフレームＲＦを貼付することで、ピールプレート６２がリングフレームＲＦと干渉することを防止することができ、剥離方法に起因するウェハＷの破損防止などの効果が得られる。
さらに、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダ及びロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

１ マウント装置
２ 供給手段
３ シート支持手段
５ シート貼付手段
６ 剥離手段
７ フレーム貼付手段
３５ テーブル
５２ 減圧手段
Ｓ 保護シート（第２接着シート）
ＭＳ マウント用シート（第1接着シート）
ＲＦ リングフレーム（フレーム）
Ｗ ウェハ（被着体）
ＷＡ 表面（一方の面）
ＷＢ 裏面（他方の面）

Claims (2)

1. 基材シートの一方の面に接着剤層を有する第１接着シートを介して、フレームと被着体とを一体化するマウント装置であって、
   前記第１接着シートを前記基材シート側から支持するシート支持手段と、
   一方の面に第２接着シートが貼付された前記被着体の他方の面に前記被着体の外形形状よりも大きな外形形状を有する前記第１接着シートを貼付するシート貼付手段と、
   前記第１接着シートが貼付された被着体から前記第２接着シートを剥離する剥離手段と、
   前記第２接着シートが剥離された被着体からはみ出している前記第１接着シートに前記フレームを貼付するフレーム貼付手段とを備え、
   前記シート支持手段は、前記第１接着シートを支持するテーブルを備え、前記テーブル上に前記第１接着シートを支持した状態で、前記被着体への前記第１接着シートの貼付と、前記被着体からの前記第２接着シートの剥離と、前記第１接着シートへの前記フレームの貼付とを実施することを特徴とするマウント装置。
2. 基材シートの一方の面に接着剤層を有する第１接着シートを介して、フレームと被着体とを一体化するマウント方法であって、
   一方の面に第２接着シートが貼付された前記被着体の他方の面に前記被着体の外形形状よりも大きな外形形状を有する前記第１接着シートを貼付する工程と、
   前記第１接着シートが貼付された被着体から前記第２接着シートを剥離する工程と、
   前記第２接着シートが剥離された被着体からはみ出している前記第１接着シートに前記フレームを貼付するする工程とを備え、
   前記第１接着シートを前記基材シート側から支持するテーブルを備えたシート支持手段の当該テーブル上に前記第１接着シートを支持した状態で、前記全ての工程を実施することを特徴とするマウント方法。

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