JP5912656B2 - Semiconductor wafer jig peeling apparatus and semiconductor wafer handling method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体の製造工程で使用される半導体ウェーハ用治具の剥離装置及び半導体ウェーハの取り扱い方法に関するものである。 The present invention relates to a peeling device for a semiconductor wafer jig used in a semiconductor manufacturing process and a semiconductor wafer handling method.
従来における半導体ウェーハは、バックグラインド工程で図示しない薄い半導体パッケージに適合させるため、裏面がバックグラインドされ、ダイシング工程でキャリア治具の粘着テープに粘着支持された後、ダイシングブレードで個々の半導体チップに分離されることにより、多数の半導体チップを形成する(特許文献1、2、3、4参照)。半導体ウェーハのバックグラインド工程においては、半導体ウェーハが回転砥石により100μm以下、時には30〜50μm程度の厚みに薄く削られるが、そうすると、半導体ウェーハが非常に薄く脆く撓みやすくなるので、ハンドリングや搬送に支障を来たすおそれがある。
In order to adapt a conventional semiconductor wafer to a thin semiconductor package (not shown) in the back grinding process, the back surface is back grinded and supported on the adhesive tape of the carrier jig in the dicing process, and then the individual semiconductor chips are formed with a dicing blade. By separating, a large number of semiconductor chips are formed (see
係る点に鑑み、従来においては、(1)半導体ウェーハをバックグラインドする際、半導体ウェーハの周縁部を残しながらその内側領域をバックグラインドし、残存する周縁部により半導体ウェーハの剛性を確保して撓みを抑制する方法、(2)半導体ウェーハの周縁部に剛性確保リングを密着し、この剛性確保リングにより半導体ウェーハに剛性を付与して撓みを抑制防止する方法が提案されている(特許文献5参照)。 In view of this, in the past, (1) when a semiconductor wafer is back-ground, the inner region is back-ground while leaving the peripheral edge of the semiconductor wafer, and the remaining peripheral edge ensures the rigidity of the semiconductor wafer and bends. (2) A method for tightly attaching a rigidity securing ring to the peripheral edge of a semiconductor wafer and imparting rigidity to the semiconductor wafer by this rigidity securing ring to suppress and prevent bending has been proposed (see Patent Document 5). ).
しかしながら、(1)の方法を採用する場合には、半導体ウェーハの強度を向上させて反りを低減することができるものの、半導体ウェーハの周縁部を残存させるため、専用の装置が必要になり、製造設備やコストの削減を図ることができないという問題が新たに生じることとなる。 However, when the method (1) is adopted, the strength of the semiconductor wafer can be improved and the warpage can be reduced. There will be a new problem that equipment and costs cannot be reduced.
また、(2)の方法の場合には、(1)の問題を解決することができ、実に便利ではあるが、剛性確保リングが剛性付与を重視して製造されているので、半導体ウェーハの周縁部から密着状態の剛性確保リングを取り外す作業が予想外に困難で、作業の遅延や煩雑化を招く事態が考えられる。さらに、半導体ウェーハの周縁部から剛性確保リングを取り外す場合、専用の剥離装置を使用して自動的・画一的に処理することが望ましいが、そのような剥離装置は何ら存在せず、既存の装置の流用も困難である。 In the case of the method (2), although the problem (1) can be solved and it is very convenient, the rigidity securing ring is manufactured with an emphasis on imparting rigidity. It is unexpectedly difficult to remove the rigid securing ring in the close contact state from the part, and there may be a situation in which the work is delayed or complicated. Furthermore, when removing the rigidity securing ring from the peripheral edge of the semiconductor wafer, it is desirable to perform processing automatically and uniformly using a dedicated peeling device. However, there is no such peeling device. It is difficult to divert the equipment.
本発明は上記に鑑みなされたもので、半導体ウェーハの剛性を向上させ、製造設備やコストの削減を図ることができ、しかも、半導体ウェーハの周縁部から半導体ウェーハ用治具を自動的に取り外すことのできる半導体ウェーハ用治具の剥離装置及び半導体ウェーハの取り扱い方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above, and can improve the rigidity of the semiconductor wafer, reduce the manufacturing equipment and cost, and automatically remove the semiconductor wafer jig from the peripheral portion of the semiconductor wafer. An object of the present invention is to provide a semiconductor wafer jig peeling apparatus and a semiconductor wafer handling method.
本発明においては上記課題を解決するため、半導体ウェーハに剥離可能に粘着して剛性を付与する半導体ウェーハ用治具と、この半導体ウェーハ用治具を剥離する剥離装置とを備えた装置であって、
半導体ウェーハ用治具は、半導体ウェーハの片面周縁部に対向するリング形の基材層と、この基材層の半導体ウェーハの片面に対向する対向面に設けられて半導体ウェーハの片面周縁部に剥離可能に粘着する粘着層とを含み、基材層の対向面の大部分に粘着層を積層し、対向面の残部を粘着層の存在しない剥離契機部に形成し、
剥離装置は、半導体ウェーハの片面周縁部に粘着した半導体ウェーハ用治具の剥離契機部に貫通端子を挿入するスライド機構と、半導体ウェーハ用治具の剥離契機部から突出した貫通端子の突出部を保持して引き上げる保持機構とを含んでなることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is an apparatus comprising a semiconductor wafer jig that removably adheres to a semiconductor wafer to give rigidity, and a peeling device that peels the semiconductor wafer jig. ,
The semiconductor wafer jig is provided on a ring-shaped base material layer facing the peripheral surface of one side of the semiconductor wafer, and on the opposing surface of the base material layer facing the one surface of the semiconductor wafer, and peeled to the peripheral surface of the one surface of the semiconductor wafer. Including a pressure-sensitive adhesive layer that adheres as possible, laminating the pressure-sensitive adhesive layer on most of the opposing surface of the base material layer, and forming the remainder of the opposing surface in a peeling trigger portion where the pressure-sensitive adhesive layer does not exist,
The peeling device includes a slide mechanism that inserts a through terminal into a peeling trigger part of a semiconductor wafer jig adhered to a peripheral edge of one surface of a semiconductor wafer, and a protruding part of a through terminal protruding from the peeling trigger part of the semiconductor wafer jig. And a holding mechanism for holding and pulling up.
なお、剥離契機部を、基材層の対向面残部と粘着層の端部との間に区画形成することができる。
また、粘着層を略C字形に形成し、この粘着層の両端部を対向面の残部を介して対向させることができる。
また、粘着層を複数に分割し、これら複数の粘着層の両端部を対向面の残部を介して対向させることもできる。
In addition, a peeling opportunity part can be dividedly formed between the opposing surface remaining part of a base material layer, and the edge part of an adhesion layer.
Moreover, an adhesion layer can be formed in a substantially C shape, and the both ends of this adhesion layer can be made to oppose through the remainder of an opposing surface.
Moreover, an adhesive layer can be divided | segmented into plurality and the both ends of these some adhesive layers can also be made to oppose through the remainder of an opposing surface.
また、剥離装置は、半導体ウェーハに接近する場合には下方向に回転し、半導体ウェーハから離隔する場合には上方向に回転するアームを含み、
スライド機構は、アームに設置される第一のアクチュエータと、この第一のアクチュエータに接続されて半導体ウェーハの片面に対向可能なスライド子と、このスライド子に支持されて半導体ウェーハ用治具の剥離契機部に対向可能な可撓性の貫通端子とを含み、半導体ウェーハにアームが接近した場合に第一のアクチュエータを駆動し、半導体ウェーハ片面の幅方向内側から外側にかけてスライド子をスライドさせることができる。
Further, the peeling device includes an arm that rotates downward when approaching the semiconductor wafer and rotates upward when separated from the semiconductor wafer,
The slide mechanism includes a first actuator installed on the arm, a slide connected to the first actuator and capable of facing one side of the semiconductor wafer, and a semiconductor wafer jig peeled off supported by the slide. A flexible through-terminal that can face the trigger part, and when the arm approaches the semiconductor wafer, the first actuator is driven to slide the slider from the inner side to the outer side in the width direction of one side of the semiconductor wafer. it can.
また、保持機構は、半導体ウェーハにアームが接近した場合にアームから下方向に指向する支柱と、この支柱に沿って昇降する第二のアクチュエータと、この第二のアクチュエータに取り付けられて半導体ウェーハ用治具の剥離契機部から突出した貫通端子の突出部に挟持部を対向させるブラケットと、このブラケットに設置される第三のアクチュエータと、この第三のアクチュエータの駆動により、ブラケットの挟持部との間に貫通端子の突出部を挟む挟持子とを含むことが好ましい。 In addition, the holding mechanism includes a support that is directed downward from the arm when the arm approaches the semiconductor wafer, a second actuator that moves up and down along the support, and a semiconductor actuator that is attached to the second actuator. A bracket that makes the clamping part face the protruding part of the penetrating terminal protruding from the peeling trigger part of the jig, a third actuator installed in the bracket, and a driving part of the third actuator, It is preferable to include a sandwiching element that sandwiches the protruding portion of the penetrating terminal therebetween.
また、第一、第三のアクチュエータをそれぞれエアシリンダとし、第一のエアシリンダをアームに横向きに設置してそのピストンロッドを保持機構方向に向け、この第一のエアシリンダのピストンロッドに、半導体ウェーハの片面に上方から隙間を介して対向するスライド子を接続し、第三のエアシリンダをブラケットに縦向きに設置してそのピストンロッドをブラケットの挟持部方向に向け、この第三のエアシリンダのピストンロッドに、ブラケットの挟持部に上方から対向する挟持子を接続することが可能である。 In addition, each of the first and third actuators is an air cylinder, the first air cylinder is installed sideways on the arm, and its piston rod is directed toward the holding mechanism. The piston rod of this first air cylinder is connected to the semiconductor Connect the opposite slider to the one side of the wafer via a gap from above, install the third air cylinder vertically on the bracket, and point the piston rod toward the clamping part of the bracket. It is possible to connect a holding element facing the holding part of the bracket from above to the piston rod.
また、本発明においては上記課題を解決するため、半導体ウェーハに半導体ウェーハ用治具を剥離可能に粘着し、半導体ウェーハにストレスリリーフ、PVD、CVD、バックグラインド、あるいはダイシングの何れかの処理を施した後、半導体ウェーハ用治具を剥離する半導体ウェーハの取り扱い方法であって、
半導体ウェーハ用治具は、半導体ウェーハの片面周縁部に対向するリング形の基材層と、この基材層の半導体ウェーハの片面に対向する対向面に設けられて半導体ウェーハの片面周縁部に剥離可能に粘着する粘着層とを含み、基材層の対向面の大部分に粘着層を積層し、対向面の残部を粘着層の存在しない剥離契機部に形成し、
半導体ウェーハ用治具を、請求項1ないし4いずれかに記載の半導体ウェーハ用治具の剥離装置により剥離することを特徴としている。
In the present invention, in order to solve the above problems, a semiconductor wafer jig is peelably adhered to a semiconductor wafer, and the semiconductor wafer is subjected to any of stress relief, PVD, CVD, back grinding, or dicing. Then, a semiconductor wafer handling method for peeling the semiconductor wafer jig,
The semiconductor wafer jig is provided on a ring-shaped base material layer facing the peripheral surface of one side of the semiconductor wafer, and on the opposing surface of the base material layer facing the one surface of the semiconductor wafer, and peeled to the peripheral surface of the one surface of the semiconductor wafer. Including a pressure-sensitive adhesive layer that adheres as possible, laminating the pressure-sensitive adhesive layer on most of the opposing surface of the base material layer, and forming the remainder of the opposing surface in a peeling trigger portion where the pressure-sensitive adhesive layer does not exist,
The semiconductor wafer jig is peeled off by the semiconductor wafer jig peeling device according to any one of
ここで、特許請求の範囲における半導体ウェーハは、φ150、200、300、450mmタイプ等やその一部を特に問うものではない。この半導体ウェーハの片面は、半導体ウェーハの表面でも良いし、裏面でも良い。また、基材層と粘着層とは、同じ厚さや幅でも良いし、異なる厚さ・幅でも良い。これら基材層と粘着層とは、一体成形しても良いし、別々に形成することもできる。基材層は、主にリング形に形成されるが、半導体ウェーハの周縁部にフラットなオリフラが形成されている場合には、半導体ウェーハの周縁部に沿う形状に形成される。 Here, the semiconductor wafer in the claims is not particularly limited to the φ150, 200, 300, 450 mm type or the like. One side of the semiconductor wafer may be the front surface or the back surface of the semiconductor wafer. The base material layer and the adhesive layer may have the same thickness or width, or may have different thicknesses and widths. The base material layer and the adhesive layer may be formed integrally or separately. The base material layer is mainly formed in a ring shape, but when a flat orientation flat is formed on the peripheral edge of the semiconductor wafer, the base material layer is formed in a shape along the peripheral edge of the semiconductor wafer.
基材層は、透明、不透明、半透明、着色、可撓性の有無を特に問うものではない。粘着層や剥離契機部は、単数複数を問うものではない。また、剥離装置には、半導体ウェーハを着脱自在に保持する吸着テーブルを備えることができる。この剥離装置のスライド機構と保持機構とは、カム機構、リンク機構、各種の歯車機構や螺子機構、モータ、シリンダ等を用いて作動させることができる。保持機構の挟持部と挟持子の相対向する対向面には、弱粘着性をそれぞれ付与することが可能である。さらに、半導体ウェーハに施す所定の処理には、少なくともストレスリリーフ、PVD、CVD、バックグラインド、ダイシング等が該当する。 The base material layer does not particularly ask whether transparent, opaque, translucent, colored, or flexible. The adhesive layer and the peeling trigger part do not ask a plurality. Further, the peeling apparatus can be provided with a suction table that detachably holds the semiconductor wafer. The slide mechanism and holding mechanism of the peeling device can be operated using a cam mechanism, a link mechanism, various gear mechanisms, a screw mechanism, a motor, a cylinder, and the like. Weak adhesion can be imparted to opposing surfaces of the holding mechanism and the holding element which face each other. Furthermore, the predetermined processing applied to the semiconductor wafer corresponds to at least stress relief, PVD, CVD, back grinding, dicing, and the like.
本発明によれば、半導体ウェーハの片面から半導体ウェーハ用治具を剥離装置で剥離する場合には、半導体ウェーハの片面にスライド機構の貫通端子が接近して対向し、半導体ウェーハ用治具の剥離契機部に貫通端子が内側から挿入されて貫通し、この貫通端子が半導体ウェーハ用治具の剥離契機部から突出する。こうして半導体ウェーハ用治具の剥離契機部から貫通端子の突出部が突出すると、保持機構が貫通端子の突出部を挟んで上昇し、貫通端子が引き上げられて半導体ウェーハから半導体ウェーハ用治具の剥離契機部等を部分的に剥離し、その後、半導体ウェーハから半導体ウェーハ用治具が完全に剥離される。 According to the present invention, when the semiconductor wafer jig is peeled off from one side of the semiconductor wafer by the peeling device, the through terminal of the slide mechanism approaches and faces the one side of the semiconductor wafer, and the semiconductor wafer jig is peeled off. A penetration terminal is inserted into the trigger part from the inside and penetrates, and the penetration terminal protrudes from the peeling trigger part of the semiconductor wafer jig. When the protruding portion of the through terminal protrudes from the peeling trigger portion of the semiconductor wafer jig, the holding mechanism rises across the protruding portion of the through terminal, and the through terminal is pulled up to peel the semiconductor wafer jig from the semiconductor wafer. The trigger part and the like are partially peeled, and then the semiconductor wafer jig is completely peeled from the semiconductor wafer.
本発明によれば、半導体ウェーハの剛性を向上させ、製造設備やコストの削減を図ることができ、しかも、半導体ウェーハの周縁部から半導体ウェーハ用治具を自動的に取り外すことができるという効果がある。 According to the present invention, the rigidity of a semiconductor wafer can be improved, manufacturing equipment and cost can be reduced, and the semiconductor wafer jig can be automatically removed from the peripheral portion of the semiconductor wafer. is there.
また、請求項2記載の発明によれば、アームにスライド機構と保持機構とを設置すれば、半導体ウェーハに対し、スライド機構と保持機構とを一括して接近させたり、引き離したりすることができる。また、半導体ウェーハにアームが接近すると、第一のアクチュエータが駆動してスライド子を半導体ウェーハ片面の内方向から外方向にかけてスライドさせるので、半導体ウェーハ用治具の剥離契機部に貫通端子を挿入し、この貫通端子の突出部を半導体ウェーハ用治具の剥離契機部から外部に突出させて剥離作業の便宜を図ることができる。 According to the second aspect of the present invention, if the slide mechanism and the holding mechanism are installed on the arm, the slide mechanism and the holding mechanism can be brought close to each other and separated from the semiconductor wafer. . In addition, when the arm approaches the semiconductor wafer, the first actuator is driven to slide the slider from the inside to the outside of one side of the semiconductor wafer, so a through terminal is inserted into the peeling trigger part of the semiconductor wafer jig. The projecting portion of the penetrating terminal can be projected outward from the peeling trigger portion of the semiconductor wafer jig to facilitate the peeling operation.
また、請求項3記載の発明によれば、保持機構の第三のアクチュエータが駆動し、挟持子がスライド機構の貫通端子をブラケットの挟持部との間に挟持し、第二のアクチュエータが上昇して拘束した貫通端子を引き上げるので、半導体ウェーハから半導体ウェーハ用治具の剥離契機部やその周辺を部分的に剥離した後、半導体ウェーハから半導体ウェーハ用治具を自動的に剥離することができる。 According to the third aspect of the present invention, the third actuator of the holding mechanism is driven, and the clamper clamps the penetrating terminal of the slide mechanism with the clamping part of the bracket, and the second actuator is raised. Since the through terminals restrained in this manner are pulled up, the semiconductor wafer jig can be automatically peeled from the semiconductor wafer after the peeling trigger part of the semiconductor wafer jig and its periphery are partially peeled from the semiconductor wafer.
さらに、請求項4記載の発明によれば、第一、第三のアクチュエータをそれぞれエアシリンダとするので、出力を簡単に調整したり、スライドや挟持に関する速度を無段階に調整することができ、高速作動も実現できる。また、装置周辺の温度や湿度等の影響が少なく、剥離機構を簡素化することもでき、しかも、半導体ウェーハ周辺の環境汚染の低減を図ることも可能となる。 Furthermore, according to the invention of claim 4, since each of the first and third actuators is an air cylinder, the output can be easily adjusted, and the speed relating to sliding and clamping can be adjusted steplessly. High-speed operation can also be realized. In addition, the influence of the temperature and humidity around the apparatus is small, the peeling mechanism can be simplified, and environmental pollution around the semiconductor wafer can be reduced.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明すると、本実施形態における半導体ウェーハ用治具の剥離装置は、図1ないし図5に示すように、薄い半導体ウェーハ1に剥離可能に粘着して剛性を付与する半導体ウェーハ用治具10と、この粘着した半導体ウェーハ用治具10を自動的に剥離する剥離装置30とを備えるようにしている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. A semiconductor wafer jig peeling apparatus in this embodiment adheres to a
半導体ウェーハ1は、図1ないし図3に示すように、例えばφ200mmの平面円形のシリコンウェーハからなり、表面に回路パターンが形成されており、裏面が図示しない汎用のバックグラインド装置でバックグラインドされることにより、100μm以下の厚さに薄化される。この半導体ウェーハ1は、周縁部に、結晶方向の判別や整列を容易にする平面略半円形あるいはV字形のノッチ2が切り欠かれ、裏面がバックグラインド処理され、真空ポンプ21に接続された多孔質の吸着テーブル20に水平に吸着保持された後、半導体ウェーハ用治具10が剥離される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
半導体ウェーハ用治具10は、図1ないし図4に示すように、薄い半導体ウェーハ1に対向する基材層11と、この基材層11の対向面13に積層されて半導体ウェーハ1の裏面周縁部に粘着する一対の粘着層15とを二層構造に備え、基材層11の対向面13の大部分に一対の粘着層15が積層され、対向面13の大部分以外の残部14が非粘着を有する一対の剥離契機部16に形成される。基材層11と一対の粘着層15とは、基材層11と各粘着層15とが同じ幅に形成されたり、基材層11の幅が各粘着層15の幅よりもやや広く形成される。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
基材層11は、所定の材料により薄い平面リング形に形成され、加工時に半導体ウェーハ1を位置決め固定する複数の固定孔12が周方向に所定の間隔で穿孔されており、半導体ウェーハ1の裏面周縁部に対向する。この基材層11の材料としては、特に限定されるものではないが、例えばシリコン、ガラスエポキシ樹脂やガラスクロス複合材、カーボン繊維強化プラスチック、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、金属(アルミニウム、SUS、タングステン、鉄‐ニッケル合金(42アロイ等))、その他の合金等があげられる。
The
基材層11は、半導体ウェーハ1と同径か、あるいは僅かに拡径に形成される。基材層11は、半導体ウェーハ1と同径の場合には、外周縁が半導体ウェーハ1の周縁部に整合するよう揃えられ、半導体ウェーハ1よりも僅かに拡径の場合には、外周縁が半導体ウェーハ1の裏面周縁部から3mm以内で外側の箇所に沿うよう対向する。基材層11が半導体ウェーハ1よりも僅かに拡径に形成される場合、薄く削られて脆くなった半導体ウェーハ1の周縁部を有効に保護し、後のハンドリングや搬送の円滑化を図ることができる。
The
一対の粘着層15は、弱粘着性を有する所定の材料により厚さ200μm以下(例えば、100μm程度)の薄い平面略半円弧形にそれぞれ形成され、半導体ウェーハ1の裏面周縁部に対向する基材層11の平坦な対向面13に積層粘着されており、半導体ウェーハ1の裏面周縁部に着脱自在に粘着する。
The pair of
各粘着層15の材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、60℃程度で剥離強度が低下し、しかも、耐熱性等に優れるシリコーンゴムやフッ素ゴム等の粘着剤があげられる。各粘着層15の半導体ウェーハ1の裏面周縁部に粘着する粘着面は、必要に応じ、金型による転写法やフィラーの添加等により粗く形成することができる。
The material of each pressure-
係る粘着面の平均表面粗さ(算術表面粗さ)Raは、半導体ウェーハ1に対する位置決め作業の容易化や確実な粘着を図るため、0.5〜5μmの範囲であることが好ましい。このような一対の粘着層15は、基材層11の対向面13の大部分に積層粘着され、両端部が対向面13の大部分以外の残部14において隙間を介し対向する。
The average surface roughness (arithmetic surface roughness) Ra of the pressure-sensitive adhesive surface is preferably in the range of 0.5 to 5 μm in order to facilitate the positioning operation with respect to the
各剥離契機部16は、図3や図4に示すように、対向面13の残部14と一対の粘着層15の両端部との間に空隙として区画形成され、半導体ウェーハ1から粘着した半導体ウェーハ用治具10を剥離する際のきっかけとなる。各剥離契機部16には、基材層11の固定孔12が作業用の目印として選択的に位置する。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, each peeling
剥離装置30は、図1や図5に示すように、吸着テーブル20にセットされた半導体ウェーハ1に対して接近あるいは離隔する上下方向に揺動可能なアーム31と、固定された半導体ウェーハ1にアーム31が接近した場合に半導体ウェーハ1の裏面周縁部に粘着した半導体ウェーハ用治具10の一方の剥離契機部16に貫通端子39を挿通するスライド機構34と、一方の剥離契機部16から突出した貫通端子39を挟持して引き上げる保持機構40とを備えて構成される。
As shown in FIG. 1 and FIG. 5, the peeling
剥離装置30のアーム31は、図1に示すように、例えば倒L字形に屈曲形成されてその短辺部32が吸着テーブル20の近傍に隣接して回転可能に軸支され、長辺部33が吸着テーブル20の上方に空間をおいて位置しており、半導体ウェーハ1に接近する場合には下方向に揺動するとともに、半導体ウェーハ1から離隔(離れ隔てる)する場合には上方向の基準位置に揺動復帰する。
As shown in FIG. 1, the
アーム31は、少なくとも上下方向に回転可能に軸支され、必要に応じ、横方向(例えば、図1の奥方向)にスライド可能、あるいは回転可能に軸支される。アーム31の長辺部33中央付近にはスライド機構34が設置され、アーム31の長辺部33先端付近には保持機構40が設置される。
The
スライド機構34は、図1に示すように、アーム31に設置されるスライド用エアシリンダ35と、このスライド用エアシリンダ35に接続されて半導体ウェーハ1の裏面に対向可能なスライド子38と、このスライド子38に支持される貫通端子39とを備えて構成される。
As shown in FIG. 1, the
スライド用エアシリンダ35は、アーム31の長辺部33中央下面付近に横向きに設置されてその往復動可能なピストンロッド36を保持機構40方向に向け、ピストンロッド36の先端部にL字形の取付具37が装着されており、この取付具37の下部には、半導体ウェーハ1の裏面に上方から僅かな隙間を介して対向するスライド子38が接続される。
The sliding
スライド子38は、例えばブロック形に形成され、下面に可撓性を有する貫通端子39が水平に支持されており、この貫通端子39が半導体ウェーハ用治具10の剥離契機部16に内周面側から対向する。貫通端子39は、例えば粘着層15よりも薄い屈曲可能な板バネ等により細長い平坦な舌片に形成され、半導体ウェーハ用治具10の半径内方向から外方向に向けて剥離契機部16を水平に貫通する。
The
保持機構40は、図1や図5に示すように、半導体ウェーハ1にアーム31が接近した場合にアーム31から下方向に伸びて吸着テーブル20に隣接する支柱41と、この支柱41に沿って昇降するアクチュエータ43と、このアクチュエータ43に装着されるブラケット45と、このブラケット45に設置されるチャック用エアシリンダ48と、このチャック用エアシリンダ48の駆動により、ブラケット45の挟持部47との間に貫通端子39の突出部である先端を挟持する挟持子50とを備えて構成される。
As shown in FIGS. 1 and 5, the holding
支柱41は、アーム31の長辺部33先端から下方向に伸長され、下側部に支持板42が吸着テーブル20方向に向けて張り出し形成されており、この支持板42とアーム31の長辺部33との間にアクチュエータ43が配設される。アクチュエータ43は、例えば支持板42とアーム31の長辺部33との間に縦に軸架されるボールネジ44を備え、この固定されたボールネジ44に図示しないナットが回転可能に螺嵌されており、このナットが中空モータ等の駆動で回転することにより、支柱41の上下長手方向に沿って昇降するよう機能する。
The
ブラケット45は、例えばL字形に屈曲形成されてその長辺部46がアクチュエータ43に装着され、下方の短辺部が吸着テーブル20方向に向けて張り出しており、この短辺部が挟持部47を形成して半導体ウェーハ用治具10の剥離契機部16から突出した貫通端子39の先端に下方から対向する。
The
ブラケット45の長辺部46には、必要に応じ、図示しない複数のガイドバーがスライド可能に挿通され、このガイドバーがアーム31の長辺部33と支柱41の支持板42との間に縦に軸架される。また、挟持部47の貫通端子39に対向する対向面には、弱粘着性を有するゴムシートや粘着シート等が必要に応じて積層される。
If necessary, a plurality of guide bars (not shown) are slidably inserted into the
チャック用エアシリンダ48は、ブラケット45の長辺部46に縦向きに設置されてその往復動可能なピストンロッド49をブラケット45の挟持部47方向に向け、ピストンロッド49の先端部に、ブラケット45の挟持部47に上方から対向する挟持子50が接続される。この挟持子50は、各種形状の平坦な板等に形成され、挟持部47に対向する対向面に、弱粘着性のゴムシートや粘着シート等が必要に応じて積層される。
The chucking
上記構成において、バックグラインドされた厚さ100μm以下の薄い半導体ウェーハ1に剛性を付与する場合には、バックグラインドされた薄い半導体ウェーハ1の裏面を上面とし、この半導体ウェーハ1の裏面周縁部に半導体ウェーハ用治具10の粘着層15をローラ等により加圧して隙間なく着脱自在に粘着する(図2参照)。この際、半導体ウェーハ1の周縁部に半導体ウェーハ用治具10の外周縁を位置決めし、半導体ウェーハ1のノッチ2に半導体ウェーハ用治具10の剥離契機部16を対向させることができる。
In the above configuration, when rigidity is given to the back-ground
次に、半導体ウェーハ1の裏面周縁部から半導体ウェーハ用治具10を剥離装置30で剥離したい場合には、先ず、剥離装置30のアーム31が基準位置から下方向に揺動してその長辺部33を半導体ウェーハ1に上方から接近させ、半導体ウェーハ用治具10に包囲された半導体ウェーハ1の裏面にスライド機構34のスライド子38と貫通端子39とを僅かな隙間を介して対向させる(図1参照)。
Next, when the
この際、スライド機構34のスライド子38と貫通端子39とは、半導体ウェーハ1裏面の中心部と半導体ウェーハ用治具10との間に位置し、貫通端子39が半導体ウェーハ用治具10の剥離契機部16に隙間をおいた状態で対峙する。
At this time, the
また、保持機構40は、吸着テーブル20の横方向に位置し、ブラケット45の挟持部47と挟持子50とが空隙をおいて対向し、この空隙が剥離契機部16の延長線上に位置する。剥離契機部16の延長線上にブラケット45の挟持部47と挟持子50との空隙が適切に対向しない場合には、図示しないセンサの検出により、保持機構40のアクチュエータ43が駆動して昇降し、ブラケット45の位置が微調整される。
The holding
次いで、スライド用エアシリンダ35が駆動してそのピストンロッド36を水平に突出させ、スライド子38が半導体ウェーハ1裏面の半径内方向から外方向にかけて水平にスライドし、半導体ウェーハ用治具10の剥離契機部16に貫通端子39が徐々に挿通されて貫通する。貫通端子39の先端は、半導体ウェーハ用治具10の剥離契機部16から外部に突出し、ブラケット45の挟持部47と挟持子50との間に空隙を介して挟持される。
Next, the
ブラケット45の挟持部47と挟持子50との空隙に貫通端子39が進入したのを図示しないセンサが検出すると、保持機構40のチャック用エアシリンダ48が駆動してそのピストンロッド49を下方に突出させ、挟持子50が下降して貫通端子39の先端をブラケット45の挟持部47との間に圧接挟持する(図5参照)。
When a sensor (not shown) detects that the penetrating
次いで、アクチュエータ43が駆動してブラケット45を上昇させ、貫通端子39の先端が撓みつつ引き上げられ、剥離契機部16を区画する対向面13の残部14に貫通端子39が圧接して半導体ウェーハ1から半導体ウェーハ用治具10の剥離契機部16やその周辺を徐々に剥離する。この際、ボールネジ44に螺嵌したナットが回転してブラケット45を上昇させるので、高い送り精度を実現することができる。
Next, the
そしてその後、アーム31が元の上方向に揺動復帰して半導体ウェーハ1から離隔し、このアーム31の離隔に伴い、半導体ウェーハ1から半導体ウェーハ用治具10が完全に剥離されることとなる。この際、60℃程度で剥離強度が低下する粘着層15の特性を利用すれば、半導体ウェーハ用治具10の取り外しが実に容易となる。
After that, the
上記構成によれば、バックグラインドされた薄い半導体ウェーハ1の周縁部に半導体ウェーハ用治具10を沿わせて粘着することにより、半導体ウェーハ1の強度を増大させることができるので、半導体ウェーハ1の反りや撓みを有効に抑制防止し、後のハンドリングや搬送の円滑化を図ることができる。したがって、半導体ウェーハ1の周縁部を残しながらその内側領域をバックグラインドする必要がなく、専用の装置を確実に省略することができるので、製造設備やコストの大幅な削減が期待できる。
According to the above configuration, the strength of the
また、剥離契機部16に障害となる粘着層15が何ら存在せず、貫通端子39の貫通を容易にする空隙のみが存在するので、半導体ウェーハ1の周縁部から密着状態の半導体ウェーハ用治具10を簡単、かつ安全に取り外すことができ、作業の遅延や煩雑化のおそれを有効に排除することができる。この効果は、半導体ウェーハ1と半導体ウェーハ用治具10とが同径の場合に実に有意義である。
Further, since there is no
また、専用の剥離装置30を使用するので、多数の半導体ウェーハ1の周縁部から半導体ウェーハ用治具10を安全を確保しながら自動的・画一的に順次取り外すことができる。また、エアシリンダを用いるので、剥離に要する出力を簡単に調整したり、速度を無段階に調整することができ、高速作動が期待できる。また、温度や湿度等の影響が少なく、機構を簡略化することもでき、環境汚染が実に少ない。
Further, since the
また、半導体ウェーハ1の裏面周縁部に半導体ウェーハ用治具10を接着剤により剥離不能に固着するのではなく、弱粘着性の粘着層15を利用して着脱自在に粘着するので、接着剤を塗布する作業が不要となり、作業の遅延や煩雑化を招くこともない。さらに、作業毎に半導体ウェーハ用治具10を廃棄することなく、再利用等することも可能となる。
In addition, the
なお、上記実施形態では半導体ウェーハ1の裏面周縁部に半導体ウェーハ用治具10の粘着層15を粘着したが、半導体ウェーハ1の表面周縁部に半導体ウェーハ用治具10の粘着層15を粘着し、半導体ウェーハ1の裏面に回路パターン等を形成しても良い。また、基材層11の残部14表面を着色したり、残部14の内周縁を切り欠いて剥離契機部16の視覚的な把握を容易にしても良い。
In the above embodiment, the
また、粘着層15を複数に分割(例えば、三分割や四分割等)してこれら複数の粘着層15を隙間を介して突き合わせ、この複数の粘着層15間の隙間をそれぞれ剥離契機部16としても良い。また、剥離装置30のアーム31を上下方向に揺動可能としたが、上下方向に昇降させることができる。また、スライド用エアシリンダ35とチャック用エアシリンダ48とをそれぞれ油圧シリンダに置き換え、出力や速度制御の容易化を図ることができる。
Further, the
また、上記実施形態ではスライド用エアシリンダ35の駆動によりスライド子38をスライドさせたが、ラックとピニオン、あるいはリニアモータを活用してスライド子38をスライドさせることが可能である。また、上記実施形態では保持機構40の固定のボールネジ44にナットを回転可能に嵌合させたが、ボールネジ44をモータ等の駆動で回転させることにより、保持機構40のブラケット45を昇降させることも可能である。さらに、ボールネジ44やナットの代わりに、ラックとピニオン又はリニアモータを活用して保持機構40のブラケット45を昇降させても良い。
In the above embodiment, the
本発明に係る半導体ウェーハ用治具の剥離装置及び半導体ウェーハの取り扱い方法は、例えば半導体製造の分野等で使用することができる。 The semiconductor wafer jig peeling apparatus and the semiconductor wafer handling method according to the present invention can be used, for example, in the field of semiconductor manufacturing.
1 半導体ウェーハ
10 半導体ウェーハ用治具
11 基材層
13 対向面
14 残部
15 粘着層
16 剥離契機部
20 吸着テーブル
30 剥離装置
31 アーム
34 スライド機構
35 スライド用エアシリンダ(第一のアクチュエータ、エアシリンダ)
36 ピストンロッド
38 スライド子
39 貫通端子
40 保持機構
41 支柱
42 支持板
43 アクチュエータ(第二のアクチュエータ)
44 ボールネジ
45 ブラケット
47 挟持部
48 チャック用エアシリンダ(第三のアクチュエータ、エアシリンダ)
49 ピストンロッド
50 挟持子
DESCRIPTION OF
36
44
49
Claims (5)
半導体ウェーハ用治具は、半導体ウェーハの片面周縁部に対向するリング形の基材層と、この基材層の半導体ウェーハの片面に対向する対向面に設けられて半導体ウェーハの片面周縁部に剥離可能に粘着する粘着層とを含み、基材層の対向面の大部分に粘着層を積層し、対向面の残部を粘着層の存在しない剥離契機部に形成し、
剥離装置は、半導体ウェーハの片面周縁部に粘着した半導体ウェーハ用治具の剥離契機部に貫通端子を挿入するスライド機構と、半導体ウェーハ用治具の剥離契機部から突出した貫通端子の突出部を保持して引き上げる保持機構とを含んでなることを特徴とする半導体ウェーハ用治具の剥離装置。 A semiconductor wafer jig peeling apparatus comprising a semiconductor wafer jig that attaches to a semiconductor wafer in a peelable manner to give rigidity, and a peeling device that peels the semiconductor wafer jig,
The semiconductor wafer jig is provided on a ring-shaped base material layer facing the peripheral surface of one side of the semiconductor wafer, and on the opposing surface of the base material layer facing the one surface of the semiconductor wafer, and peeled to the peripheral surface of the one surface of the semiconductor wafer. Including a pressure-sensitive adhesive layer that adheres as possible, laminating the pressure-sensitive adhesive layer on most of the opposing surface of the base material layer, and forming the remainder of the opposing surface in a peeling trigger portion where the pressure-sensitive adhesive layer does not exist,
The peeling device includes a slide mechanism that inserts a through terminal into a peeling trigger part of a semiconductor wafer jig adhered to a peripheral edge of one surface of a semiconductor wafer, and a protruding part of a through terminal protruding from the peeling trigger part of the semiconductor wafer jig. A peeling device for a semiconductor wafer jig comprising a holding mechanism for holding and pulling up.
スライド機構は、アームに設置される第一のアクチュエータと、この第一のアクチュエータに接続されて半導体ウェーハの片面に対向可能なスライド子と、このスライド子に支持されて半導体ウェーハ用治具の剥離契機部に対向可能な可撓性の貫通端子とを含み、半導体ウェーハにアームが接近した場合に第一のアクチュエータを駆動し、半導体ウェーハ片面の幅方向内側から外側にかけてスライド子をスライドさせる請求項1記載の半導体ウェーハ用治具の剥離装置。 The peeling device includes an arm that rotates downward when approaching the semiconductor wafer and rotates upward when separated from the semiconductor wafer,
The slide mechanism includes a first actuator installed on the arm, a slide connected to the first actuator and capable of facing one side of the semiconductor wafer, and a semiconductor wafer jig peeled off supported by the slide. A flexible through-terminal that can face the trigger part, and when the arm approaches the semiconductor wafer, the first actuator is driven to slide the slider from the inner side to the outer side in the width direction of one side of the semiconductor wafer. 2. A peeling apparatus for a semiconductor wafer jig according to 1.
半導体ウェーハ用治具は、半導体ウェーハの片面周縁部に対向するリング形の基材層と、この基材層の半導体ウェーハの片面に対向する対向面に設けられて半導体ウェーハの片面周縁部に剥離可能に粘着する粘着層とを含み、基材層の対向面の大部分に粘着層を積層し、対向面の残部を粘着層の存在しない剥離契機部に形成し、
半導体ウェーハ用治具を、請求項1ないし4いずれかに記載の半導体ウェーハ用治具の剥離装置により剥離することを特徴とする半導体ウェーハの取り扱い方法。 A semiconductor wafer that peels and adheres a semiconductor wafer jig to the semiconductor wafer, and after the semiconductor wafer is subjected to any of stress relief, PVD, CVD, back grinding, or dicing , the semiconductor wafer is peeled off. The handling method of
The semiconductor wafer jig is provided on a ring-shaped base material layer facing the peripheral surface of one side of the semiconductor wafer, and on the opposing surface of the base material layer facing the one surface of the semiconductor wafer, and peeled to the peripheral surface of the one surface of the semiconductor wafer. Including a pressure-sensitive adhesive layer that adheres as possible, laminating the pressure-sensitive adhesive layer on most of the opposing surface of the base material layer, and forming the remainder of the opposing surface in a peeling trigger portion where the pressure-sensitive adhesive layer does not exist,
A semiconductor wafer handling method, wherein the semiconductor wafer jig is peeled off by the semiconductor wafer jig peeling device according to claim 1.
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