JP5828532B1 - 貼付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイバンプテープのように厚みのあるテープであっても台紙から剥離してウエハに貼り付け可能な貼付装置を提供する。【解決手段】貼付装置１は、台紙ＢＳに保護テープ形成用のフィルムＦが貼着された帯状素材ＴＡを搬送する帯状素材搬送機構と、フィルムＦに閉ループの切り込みを入れて、保護テープを形成するプリカット機構と、帯状素材ＴＡを剥離エッジ４１で折り返すとともに、周面に粘着性を備えて保護テープを押圧しつつ回転する貼付ローラ７０によって、台紙ＢＳから保護テープを剥離しながら貼付ローラ７０の周面に保護テープを付着させる剥離付着機構と、貼付ローラ７０が貼付ステージ９０に載置されたウエハＷを押し付けながら、貼付ローラ７０と貼付ステージ９０との相対移動によって貼付ローラ７０が回転し、保護テープをウエハＷに貼り付ける貼付機構と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ウエハに保護テープを貼付する貼付装置に関する。

半導体装置の製造過程においては、半導体ウエハに形成された回路を保護すべく保護テープが貼付される工程がある。例えば、バックグラインディング工程では、ウエハの回路が形成された面にバックグラインディングテープ（以下、ＢＧテープ）を貼付し、逆側の面（裏面）を研削している。

このような保護テープをウエハに貼付する装置として、例えば、特許文献１などがある。特許文献１では、台紙に保護テープ形成用のフィルムが貼着された帯状素材について、フィルムに閉ループの切り込みを入れて保護テープを形成し、帯状素材を剥離エッジで折り返すことで台紙から保護テープを剥離しつつウエハに貼り付けている。

近年では、ウエハに凹凸を有する回路（バンプ）が形成されたものがある。バンプの凹凸が大きい場合、通常の厚みのＢＧテープでは薄過ぎ、ＢＧテープを貼った面に凹凸ができてしまう。ウエハの裏面を砥石に押しつけて研削する際、ウエハの裏面が均一に砥石に押しつけられなくなるため、均一な研削が困難になる。このため、厚みのあるＢＧテープ（以下、ハイバンプテープ）が利用される。

特開２０１４−１３６５９８号公報

台紙にハイバンプテープ形成用のフィルムが貼着された帯状素材については、フィルムに閉ループの切り込みを入れ、帯状素材を折り返して台紙からハイバンプテープを剥離する場合、フィルムの粘着剤層の厚みが大きいことから、帯状素材を折り返す際、ハイバンプテープが台紙に追従してしまい、ハイバンプテープを台紙から剥離しがたいという問題があった。

本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ハイバンプテープのように厚みのあるテープであっても台紙から剥離してウエハに貼り付け可能な貼付装置を提供することにある。

本発明の第１の観点に係る貼付装置は、
ウエハに保護テープを貼着する貼付装置において、
台紙に保護テープ形成用のフィルムが貼着された帯状素材を搬送する帯状素材搬送機構と、
前記フィルムに閉ループの切り込みを入れて、前記保護テープを形成するプリカット機構と、
前記帯状素材を剥離エッジで折り返すとともに、周面に粘着性を備えて前記保護テープを押圧しつつ回転する貼付ローラによって、前記台紙から前記保護テープを剥離しながら前記貼付ローラの周面に前記保護テープを付着させる剥離付着機構と、
前記貼付ローラが貼付ステージに載置されたウエハを押し付けながら、前記貼付ローラと前記貼付ステージとの相対移動によって前記貼付ローラが回転し、前記保護テープを前記ウエハに貼り付ける貼付機構と、を備え、
前記帯状素材を前記剥離エッジで折り返して前記保護テープの先端部を剥離した後、前記帯状素材を後退させて、前記貼付ローラに前記保護テープを付着させることを特徴とする。

本発明の第２の観点に係る貼付装置は、
ウエハに保護テープを貼着する貼付装置において、
台紙に保護テープ形成用のフィルムが貼着された帯状素材を搬送する帯状素材搬送機構と、
前記フィルムに閉ループの切り込みを入れて、前記保護テープを形成するプリカット機構と、
前記帯状素材を剥離エッジで折り返すとともに、周面に粘着性を備えて前記保護テープを押圧しつつ回転する貼付ローラによって、前記台紙から前記保護テープを剥離しながら前記貼付ローラの周面に前記保護テープを付着させる剥離付着機構と、
前記貼付ローラが貼付ステージに載置されたウエハを押し付けながら、前記貼付ローラと前記貼付ステージとの相対移動によって前記貼付ローラが回転し、前記保護テープを前記ウエハに貼り付ける貼付機構と、を備え、
前記剥離エッジが前記帯状素材の送り方向に往復動可能に構成され、
前記保護テープの先端部を剥離した後、前記剥離エッジが前記帯状素材の送り方向の逆向きに移動して前記保護テープの先端部を剥離し、
前記剥離エッジが前記帯状素材の送り方向に移動し、前記保護テープの先端が前記剥離エッジ上にて元の位置に戻った後、前記貼付ローラに前記保護テープを付着させることを特徴とする。

また、前記帯状素材の前記剥離エッジの後方の部位を押圧し、前記帯状素材に張力を加えながら前記保護テープの先端部を剥離することが好ましい。

また、前記貼付ローラは、前記保護テープの一方の先端部から中央部にかけて徐々に押圧力を大きくしつつ、前記保護テープの中央部から他方の先端部にかけて徐々に押圧力を小さくしながら前記ウエハに貼付することが好ましい。

本発明に係る貼付装置では、ハイバンプテープのように厚みのあるテープであっても台紙から剥離してウエハに貼り付けることが可能である。

貼付装置の正面図である。 貼付装置の平面図である。 図３（Ａ）はシート状刃物の平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ’断面図である。 保護テープが形成された帯状素材の平面図である。 貼付動作を示す図である。 貼付動作を示す図である。 貼付動作を示す図である。 貼付動作を示す図である。 貼付動作を示す図である。 貼付動作を示す図である。 貼付動作を示す図である。 貼付動作を示す図である。 貼付動作を示す図である。 貼付動作を示す図である。 他の形態の貼付装置による貼付動作を示す図である。 他の形態の貼付装置による貼付動作を示す図である。

図を参照しつつ、本実施の形態に係る貼付装置について説明する。貼付装置１は、図１、２に示すように、帯状素材支持ローラ１０、カッティングローラ３０、剥離台４０、折り返し角度調節ローラ４２、押圧装置５０、巻き取りローラ６０、貼付ローラ７０、Ｙ軸位置検出センサ８０、Ｘ軸位置検出センサ８１、貼付ステージ９０、制御装置１００を備える。

なお、下記の説明では、図１における＋Ｙ方向を前、−Ｙ方向を後と記す。

帯状素材支持ローラ１０は、巻き回された帯状素材ＴＡを支持している。帯状素材ＴＡは、台紙ＢＳにフィルムＦが張り合わされて巻き回されている。フィルムＦは保護テープＰＴ形成用のフィルムであり、粘着剤層（不図示）により台紙ＢＳに貼着されている。帯状素材支持ローラ１０は、引き出される帯状素材ＴＡに撓みが生じないよう反時計回りに回転可能であり、バックテンションをかけることが可能である。

カッティングローラ３０は、フィルムＦに切り込みを入れ、保護テープＰＴを形成する。カッティングローラ３０は、例えば、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すシート３１ａに閉ループの刃３１ｂが立設する着脱自在なシート状刃物３１がローラに巻き回されて構成されている。異なる径の閉ループの刃３１ｂが立設するシート状刃物３１に取り替えることにより、径が異なる種々のウエハＷに対しても適用できる。

帯状素材ＴＡがカッティングローラ３０と押さえローラ３２に挟まれて進むと、カッティングローラ３０が回転するにつき、図３に示すように、フィルムＦには閉ループの保護テープＰＴが形成される。なお、刃の高さは、台紙ＢＳが切断されない程度に設定されている。

剥離台４０は、カッティングローラ３０の前方に配置されており、剥離台４０の前端部には剥離エッジ４１を備えている。保護テープＰＴが形成された帯状素材ＴＡが、剥離台４０の上を通過し、剥離エッジ４１で折り返されることにより、台紙ＢＳから保護テープＰＴが剥離される。

剥離台４０の下方には折り返し角度調節ローラ４２が配置されており、折り返し角度調節ローラ４２は、Ｙ軸方向に移動可能に構成されている。折り返し角度調節ローラ４２が前方に位置すると帯状素材ＴＡの折り返し角度が鈍角になり、後方に位置すると帯状素材ＴＡの折り返し角度が鋭角になる。折り返し角度調節ローラ４２は、使用される帯状素材ＴＡに応じて、適宜移動して用いられる。また、折り返し角度調節ローラ４２は、Ｚ軸方向に移動可能に構成され、帯状素材ＴＡの折り返し角度が調節される形態であってもよい。折り返し角度調節ローラ４２の位置を変更することにより、用いる帯状素材ＴＡに応じた剥離しやすい折り返し角度に調節することができる。

押圧部材５０は、Ｚ軸方向に移動可能であり、帯状素材ＴＡを剥離台４０に押しつけ、帯状素材ＴＡの移動を抑制する。

巻き取りローラ６０は、帯状素材ＴＡの巻き取りを行う。帯状素材ＴＡは巻き取りローラ６０の回転駆動により、帯状素材支持ローラ１０から巻き取りローラ６０へと進む。なお、巻き取りローラ６０の回転駆動ではなく、巻き取りローラ６０と折り返し角度調節ローラ４２の間に駆動ローラが設置され、駆動ローラによって帯状素材ＴＡを進行させる形態でもよい。

貼付ローラ７０は、貼付ローラ支持部材７１に支持されており、サーボモータ等によって回転可能に構成されている。また、貼付ローラ支持部材７１はＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向にそれぞれ移動可能に構成されている。貼付ローラ７０の外周面は粘着性を有しており、粘着力により、保護テープＰＴを付着させて保持可能である。貼付ローラ７０の外周面の粘着力は、保護テープＰＴの粘着材層の粘着力よりも弱く設定される。貼付ローラ７０として、例えば、粘着性シート等がローラに脱着可能に巻き回された構成が挙げられる。

Ｙ軸位置検出センサ８０は、貼付ローラ７０に保持された保護テープＰＴのＹ軸方向の先端位置を検出する。Ｙ軸位置検出センサ８０は、保護テープＰＴのＹ軸方向における先端位置を検出可能なものであれば限定されない。Ｙ軸位置検出センサ８０として、例えば、画像センサ等が挙げられ、貼付ローラ７０を撮影し、その画像から貼付ローラ７０に保持された保護テープＰＴの先端位置を検出する。

Ｘ軸位置検出センサ８１は、貼付ローラ７０に保持された保護テープＰＴのＸ軸方向の先端位置を検出する。Ｘ軸位置検出センサ８１は、保護テープＰＴのＸ軸方向における先端位置を検出可能なものであれば限定されない。Ｘ軸位置検出センサ８１として、例えば、フォトセンサが挙げられ、保護テープＰＴと貼付ローラ７０との反射光の光量の差に基づいて、貼付ローラ７０に保持されている保護テープＰＴのＸ軸方向の先端部の位置を検出する。

貼付ステージ９０は、ウエハＷが載置され、ウエハＷに保護テープＰＴが貼り付けられる台である。貼付ステージ９０には、ウエハＷの載置位置を規定する不図示の位置決め機構を備える。

制御装置１００は、上述した各装置の制御を行う。

続いて、貼付動作について説明する。なお、以下の各動作は、制御装置１００の制御によって行われる。

貼付ステージ９０にウエハＷが載置される。ウエハＷの載置は、不図示の搬送装置により行われる。

巻き取りローラ６０の回転により、帯状素材ＴＡが引き出され、ガイドローラ２０、２１の間を通過し、カッティングローラ３０へと進む。そして、帯状素材ＴＡのフィルムＦに閉ループの切り込みが入れられ、保護テープＰＴが形成される。

保護テープＰＴの前端が剥離エッジ４１付近に到達した後、図５に示すように、押圧装置５０が下降し、帯状素材ＴＡを剥離台４０に押し付ける。

そして、図６に示すように、巻き取りローラ６０が時計回りに回転し、帯状素材ＴＡを巻き取り、保護テープＰＴの予備剥離を行う。これにより、保護テープＰＴが台紙ＢＳから剥離され、剥離エッジ４１から突出する。

その後、図７に示すように、巻き取りローラ６０が回転し、保護テープＰＴの前端が剥離エッジ４１まで戻される。

続いて、図８に示すように、貼付ローラ７０が下降し、保護テープＰＴを押圧する。そして、巻き取りローラ６０が帯状素材ＴＡを巻き取ることにより、貼付ローラ７０が同期して回転する。貼付ローラ７０の外周面は粘着性を有しており、そして、保護テープＰＴの予備剥離を行っているため、保護テープＰＴの前端が容易に貼付ローラ７０の周面に付着する。そして、帯状素材ＴＡが剥離エッジ４１で折り返されていき、保護テープＰＴが台紙ＢＳから剥離されつつ、貼付ローラ７０の外周面に付着していく。

保護テープＰＴの後端まで貼付ローラ７０に付着した後、図９に示すように、巻き取りローラ６０の回転が停止し、貼付ローラ７０が上昇する。

その後、図１０に示すように、貼付ローラ７０は前進し、Ｙ軸位置検出センサ８０、Ｘ軸位置検出センサ８１の上へ移動する。ここで、貼付ローラ７０が回転し、貼付ローラ７０に付着している保護テープＰＴの前端位置をＹ軸位置検出センサ８０が検出する。なお、Ｙ軸位置検出センサ８０は、保護テープＰＴの後端位置を検出する形態であってもよい。また、Ｘ軸位置検出センサ８１が保護テープＰＴのＸ軸方向の先端位置を検出する。Ｘ軸位置検出センサ８１は、保護テープＰＴの＋Ｘ方向の先端位置、−Ｘ方向の先端位置のいずれを検出してもよい。

貼付ローラ７０に付着している保護テープＰＴのＸ軸位置、Ｙ軸位置が検出された後、図１１に示すように、貼付ローラ７０は貼付ステージ９０の上へと移動する。ここで、制御装置１００は、検出された保護テープＰＴの上記の位置情報に基づいて、貼付ステージ９０に載置されているウエハＷ上へと移動する貼付ローラ７０のＹ軸方向、Ｘ軸方向の移動量、及び、回転角度を演算し、貼付ローラ７０を移動させる。

そして、図１２に示すように、貼付ローラ７０が下降し、保護テープＰＴの前端をウエハＷに押し付ける。続いて、保護テープＰＴを押し付けたまま、図１３に示すように、貼付ローラ７０が後退する。貼付ローラ７０の粘着力は、保護テープＰＴの粘着力よりも弱く設定されているので、貼付ローラ７０が回転することにより、保護テープＰＴがウエハＷに貼り付けられていく。

そして、図１４に示すように、保護テープＰＴの後端までウエハＷに貼り付けられた後、貼付ローラ７０が上昇し、貼付ローラ７０は元の位置、即ち、剥離エッジ４１の上方へと後退する。

なお、上記では貼付ローラ７０が後方に移動して保護テープＰＴの前端から後端にかけてウエハＷに貼り付けているが、貼付ローラ７０が前方に移動して保護テープＰＴの後端から前端にかけて貼り付けてもよい。

そして、保護テープＰＴが貼り付けられたウエハＷが搬送され、他のウエハＷが貼付ステージ９０に載置され、順次、保護テープＰＴをウエハＷに貼り付けていく。以上のようにして、保護テープＰＴをウエハＷに貼り付けることができる。

上述したように、貼付装置１では、押圧装置５０で剥離エッジ４１の後方に位置する帯状素材ＴＡを押圧しながら、帯状素材ＴＡを剥離エッジ４１で折り返して引っ張り、保護テープＰＴの前端部を剥離している。剥離エッジ４１で折り返される帯状素材ＴＡに十分な張力を加えることができるため、ハイバンプテープのように厚みが大きい保護テープＰＴについても剥離することができる。

また、保護テープＰＴの前端部の剥離について、図１５、図１６に示すように、剥離台４０に対し、剥離エッジ４１が移動して剥離する形態でもよい。図１５に示すように、帯状素材ＴＡが剥離台４０上にて送られ、保護テープＰＴの先端が剥離エッジ４１の先端に到達し、押圧装置５０で帯状素材ＴＡが剥離台４０に押し付けられるまで、剥離エッジ４１は前進した状態である。

そして、図１６に示すように、剥離エッジ４１が後退するとともに、帯状素材ＴＡが巻き取られることによって、帯状素材ＴＡが剥離エッジ４１で折り返され、保護テープＰＴの先端が台紙ＢＳから剥離される。

その後、剥離エッジ４１が後退して元の位置（図１５に示す位置）に戻るとともに、帯状素材ＴＡが巻き戻され、保護テープＰＴの先端が剥離エッジ４１の上方に戻る。そして、貼付ローラ７０に保護テープＰＴが付着される。

また、貼付ローラ７０がウエハＷに保護テープＰＴを押し付ける押圧力は、ウエハＷの前端部から中央部にかけて徐々に大きくなるとともに、ウエハＷの中央部から後端部にかけて徐々に小さくなるよう制御されていることが好ましい。貼付ローラ７０が同じ力でウエハＷに力を加えて貼り付ける場合、ウエハＷは円形であるため、ウエハＷの前端部、後端部に加わる圧力が大きく、その間では小さくなる。ハイバンプテープのように、厚みが大きい保護テープＰＴの場合では、ウエハＷの前端部及び後端部に貼り付けられた部位では保護テープＰＴが押し潰され、ウエハＷの中央の部位との厚みが相違することになり、バックグラインディング工程における裏面研削に支障をきたしてしまうとともに、ウエハＷの前端部及び後端部に加わる力が大きくなり過ぎ、形成されている回路の不良が生じるおそれもある。ウエハＷの中央部から後端部にかけて徐々に小さくなるよう制御することにより、ウエハＷに加わる応力が全面的に均一になり、厚みにムラがなくなるとともに、ウエハＷに形成された回路の不良の発生も抑えられる。

また、貼付装置１では、円柱状の貼付ローラ７０に保護テープＰＴを吸着させた後、ウエハＷに貼り付けているため、保護テープＰＴをウエハＷに貼り付ける際、保護テープＰＴには面方向に張力が加わらない。したがって、保護テープＰＴが貼り付けられるウエハＷにも面方向の負荷はかからず、低張力にて貼り付けができる。

例えば、特許文献１のように、保護テープＰＴに張力を加えながらウエハＷに貼り付けると、その後、貼り付けられた保護テープＰＴは収縮し、ウエハＷに収縮応力が負荷される。そして、このウエハＷをバックグラインディング工程にて裏面を研削し、ウエハＷが薄くなると、ウエハＷを研削するステージから取り外した際、負荷された収縮応力でウエハＷが反ってしまう。ウエハＷが反ってしまうと、ウエハＷを研削するステージから搬送できなくなり、次の工程へ進めないという問題が生じる。貼付装置１では、保護テープＰＴに張力がかからないようにしてウエハＷに貼り付けられるので、上記のような不都合の発生が抑えられる。

なお、上記では、保護テープＰＴの予備剥離を行う動作について説明したが、予備剥離を行うか否かは、使用される帯状素材ＴＡに応じて適宜制御すればよく、厚みが薄く、台紙ＢＳから容易に剥離可能な帯状素材ＴＡの場合では予備剥離を行わなくてもよい。

１ 貼付装置
１０ 帯状素材支持ローラ
２０ ガイドローラ
２１ ガイドローラ
３０ カッティングローラ
３１ シート状刃物
３１ａ シート
３１ｂ 刃
３２ 押さえローラ
４０ 剥離台
４１ 剥離エッジ
４２ 折り返し角度調節ローラ
４３ ガイドローラ
５０ 押圧装置
６０ 巻き取りローラ
７０ 貼付ローラ
７１ 貼付ローラ支持部材
８０ Ｙ軸位置検出センサ
８１ Ｘ軸位置検出センサ
９０ 貼付ステージ
１００ 制御装置
ＴＡ 帯状素材
Ｆ フィルム
ＢＳ 台紙
ＰＴ 保護テープ
Ｗ ウエハ

Claims (4)

1. ウエハに保護テープを貼着する貼付装置において、
   台紙に保護テープ形成用のフィルムが貼着された帯状素材を搬送する帯状素材搬送機構と、
   前記フィルムに閉ループの切り込みを入れて、前記保護テープを形成するプリカット機構と、
   前記帯状素材を剥離エッジで折り返すとともに、周面に粘着性を備えて前記保護テープを押圧しつつ回転する貼付ローラによって、前記台紙から前記保護テープを剥離しながら前記貼付ローラの周面に前記保護テープを付着させる剥離付着機構と、
   前記貼付ローラが貼付ステージに載置されたウエハを押し付けながら、前記貼付ローラと前記貼付ステージとの相対移動によって前記貼付ローラが回転し、前記保護テープを前記ウエハに貼り付ける貼付機構と、を備え、
   前記帯状素材を前記剥離エッジで折り返して前記保護テープの先端部を剥離した後、前記帯状素材を後退させて、前記貼付ローラに前記保護テープを付着させる、
   ことを特徴とする貼付装置。
2. ウエハに保護テープを貼着する貼付装置において、
   台紙に保護テープ形成用のフィルムが貼着された帯状素材を搬送する帯状素材搬送機構と、
   前記フィルムに閉ループの切り込みを入れて、前記保護テープを形成するプリカット機構と、
   前記帯状素材を剥離エッジで折り返すとともに、周面に粘着性を備えて前記保護テープを押圧しつつ回転する貼付ローラによって、前記台紙から前記保護テープを剥離しながら前記貼付ローラの周面に前記保護テープを付着させる剥離付着機構と、
   前記貼付ローラが貼付ステージに載置されたウエハを押し付けながら、前記貼付ローラと前記貼付ステージとの相対移動によって前記貼付ローラが回転し、前記保護テープを前記ウエハに貼り付ける貼付機構と、を備え、
   前記剥離エッジが前記帯状素材の送り方向に往復動可能に構成され、
   前記保護テープの先端部を剥離した後、前記剥離エッジが前記帯状素材の送り方向の逆向きに移動して前記保護テープの先端部を剥離し、
   前記剥離エッジが前記帯状素材の送り方向に移動し、前記保護テープの先端が前記剥離エッジ上にて元の位置に戻った後、前記貼付ローラに前記保護テープを付着させる、
   ことを特徴とする貼付装置。
3. 前記帯状素材の前記剥離エッジの後方の部位を押圧し、前記帯状素材に張力を加えながら前記保護テープの先端部を剥離する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の貼付装置。
4. 前記貼付ローラは、前記保護テープの一方の先端部から中央部にかけて徐々に押圧力を大きくしつつ、前記保護テープの中央部から他方の先端部にかけて徐々に押圧力を小さくしながら前記ウエハに貼付する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の貼付装置。

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