説明

シート貼付装置および貼付方法

【課題】外縁部に凸部を有する被着体に対しても、空隙を生じさせることなく接着シートを貼付できるシート貼付装置およびシート貼付方法を提供すること。
【解決手段】シート貼付装置1は、被着体Wに対向して配置した接着シートMSを支持するシート支持手段6,7と、支持している接着シートMSを被着体W側に撓ませて被着体Wに貼付するシート変形手段8A,8Bと、被着体Wを平面視したときに被着体外縁よりも外側に位置する接着シート領域が被着体W側へ変形することを規制する変形規制手段4Aとを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被着体に接着シートを貼付するシート貼付装置および貼付方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、半導体製造工程において、被着体である半導体ウェハ(以下、単にウェハという場合がある)の表面に保護シートやマウント用シート、ダイシングテープ、ダイボンディングテープ等の接着シートを貼付するシート貼付装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このシート貼付装置は、接着シートが貼付されたリングフレームをチャンバ内のフレーム保持部に支持させるとともに、接着シートの表面上方にウェハを配置し、チャンバ内を減圧雰囲気にした状態でウェハを接着シートに当接させることにより、接着シートをウェハ表面に貼付するものである。
一方、半導体製造工程におけるダイシングの前工程において、半導体チップを薄型化するためにウェハの裏面を研削することが行われており、この研削工程において、ウェハの内側を外縁部よりも深く研削することで、外縁部よりも内側が薄く形成され、つまり厚さ方向に突出した環状の凸部を外縁部に有するとともに、当該凸部で囲まれた内側に凹部を有するウェハが知られている(例えば、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平10−233430号公報
【特許文献2】特開2007−19461号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、特許文献2に記載されたような外縁部に凸部を有するウェハに、特許文献1に記載されたような従来のシート貼付装置でウェハの外形よりも大きな接着シートを貼付する場合、接着シートがウェハの凹部の底面全体に貼付される前に、ウェハ外縁部の凸部に貼付されてしまう。このため、ウェハの凹部の内周面と底面との間の角隅部で接着シートがウェハに貼付されず、当該箇所で接着シートおよびウェハ間に空隙が生じてしまうという不都合がある。
【0005】
本発明の目的は、外縁部に凸部を有する被着体に対しても、極力空隙を生じさせることなく接着シートを貼付できるシート貼付装置およびシート貼付方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記目的を達成するため、本発明のシート貼付装置は、被着体に対向して配置した接着シートを支持するシート支持手段と、支持している接着シートを前記被着体側に撓ませて当該被着体に貼付するシート変形手段と、前記被着体を平面視したときに被着体外縁よりも外側に位置する接着シート領域が前記被着体側へ変形することを規制する変形規制手段とを備えていることを特徴とする。
【0007】
本発明のシート貼付装置において、前記被着体および当該被着体に対向して配置した接着シートを減圧雰囲気に保つ減圧手段を備えていることが好ましい。
また、本発明のシート貼付装置において、前記減圧手段は、前記接着シートを境に独立した第1空間および第2空間を形成し、前記シート変形手段は、前記第1空間および前記第2空間の圧力差により前記接着シートを前記被着体側に撓ませて貼付することが好ましい。
【0008】
一方、本発明のシート貼付方法は、被着体に対向して配置した接着シートを支持し、支持している接着シートを前記被着体側に撓ませて当該被着体に貼付する際、前記被着体を平面視したときに被着体外縁よりも外側に位置する接着シート領域が前記被着体側へ変形することを規制することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
以上のような本発明によれば、接着シートを被着体側に撓ませて当該被着体に貼付する際に、被着体外縁よりも外側に位置する接着シート領域が被着体側に撓むことを規制することができる。従って、被着体として、例えば、外縁部の凸部および中間部の凹部を有したウェハを対象とした場合であっても、接着シートがウェハの凸部に貼付する前に、接着シートをウェハの凹部底面の広範囲に貼付することができるので、極力空隙を生じさせることなく接着シートを貼付することができる。
【0010】
本発明において、被着体および当該被着体に対向して配置した接着シートを減圧雰囲気に保つ減圧手段を設ければ、減圧状態で接着シートを被着体に貼付することができ、接着シートおよび被着体間に空隙が生じることを防止することができる。
また、接着シートを境に独立した第1空間および第2空間に対し、第1空間の圧力を第2空間の圧力に対して高く設定することで、第1空間および第2空間の圧力差により接着シートを被着体側に撓ませて、当該接着シートを被着体の中心領域から外縁方向に貼付することができるので、接着シートが被着体の外縁部に先に貼付されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の一実施形態に係るシート貼付装置を部分的に断面して示す側面図。
【図2】シート貼付装置の動作説明図。
【図3】シート貼付装置の動作説明図。
【図4】シート貼付装置の動作説明図。
【図5】シート貼付装置の動作説明図。
【図6】一部構成を交換したシート貼付装置を部分的に断面して示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、本実施形態のシート貼付装置1は、予めリングフレームRFの開口部RF1を閉塞するように貼付された接着シートとしてのマウント用シートMSを被着体としてのウェハWに貼付し、マウント用シートMSでウェハWとリングフレームRFとを一体化するものである。ここで、ウェハWは、外縁部がそれ以外の部分よりも厚くなるように研削されることで、厚さ方向(裏面側)に突出した環状の凸部W1が外縁部に形成され、凸部W1で囲まれた内側に凹部W2が形成されるとともに、その表面側(研削面の反対側であり、図1の下側の面側)の回路面W3に回路が形成された半導体ウェハである。回路面W3には、図示しない保護シートが貼付されている。また、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層が積層された構成を有している。
【0013】
図1において、シート貼付装置1は、後述するテーブル21Aをサイズの異なるものに交換することで、複数のサイズのウェハWに対してマウント用シートMSを貼付可能に構成されている。従って、例えば、8インチフレーム用のシート貼付装置1は、6インチおよび8インチのウェハWにマウント用シートMSを貼付でき、12インチフレーム用のシート貼付装置1は、8インチおよび12インチのウェハWにマウント用シートMSを貼付できるようになっている。
【0014】
シート貼付装置1は、ウェハWを支持する被着体支持手段2と、マウント用シートMSをウェハWに対向して配置するとともに、ウェハWおよびマウント用シートMSを減圧雰囲気に保つ減圧手段3と、ウェハWを平面視したときにウェハW外縁よりも外側に位置するマウント用シートMS領域がウェハW側に変形することを規制する変形規制手段としての変形規制部材4Aとを備えている。
【0015】
被着体支持手段2は、ウェハWの外縁よりも大きな外形を有する円盤形状のテーブル21Aと、出力軸22Aがテーブル21Aの下面に固定された駆動機器としての直動モータ22とを備えている。テーブル21Aの上面24には、外縁部が厚さ方向(図1中上方)に突出した環状の凸部23が設けられている。なお、被着体支持手段2は、複数のサイズのウェハWを支持できるよう、テーブル21Aをテーブル21Aとは異なった大きさのテーブル21B(図6参照)に交換可能に構成されている。例えば、図1は、12インチのウェハW用とされ、図6は、8インチのウェハW用とされる。
【0016】
減圧手段3は、リングフレームRFに貼付されたマウント用シートMSをウェハWに対向させて支持するシート支持手段としての蓋部材6および下チャンバ7と、蓋部材6およびマウント用シートMSにより形成される第1空間V1(図2参照)内を減圧可能なシート変形手段としての圧力調整手段8Aと、マウント用シートMSおよび下チャンバ7により形成される第2空間V2(図2参照)内を減圧可能なシート変形手段としての圧力調整手段8Bとを備えている。
【0017】
蓋部材6は、図示しない駆動機器により昇降自在に設けられている。蓋部材6の下面61側は、リングフレームRFの外形と同形状の断面凹状のフレーム保持部63と、このフレーム保持部63に表面が露出した状態で埋設された環状の弾性部材64A,64Bとを備えている。フレーム保持部63におけるリングフレームRFが下方に位置する部分は、複数の吸引口65が設けられるとともに、弾性部材で構成されてマウント用シートMSによる段部に追従して第1空間V1の密閉性を確保可能になっている。フレーム保持部63には、圧力調整手段8Aに接続された圧力調整通路66が設けられ、圧力調整通路66には、第1空間V1の圧力を検出する圧力検出手段9Aが設けられている。
【0018】
下チャンバ7は、上面74が開口された箱状に形成されている。すなわち、下チャンバ7は、被着体支持手段2が設けられた底面部71と、底面部71の外縁から上方に延びる側面部72とを備えている。底面部71には、圧力調整手段8Bに接続された圧力調整通路73が設けられ、圧力調整通路73には、第2空間V2の圧力を検出する圧力検出手段9Bが設けられている。また、側面部72の上面74には、内周側に1段下がって形成された環状のフレーム支持部75と、フレーム支持部75の内周側にさらに1段下がって形成された環状の規制部材支持部76とが設けられている。マウント用シートMSが貼付されたリングフレームRFはフレーム支持部75で支持され、変形規制部材4Aは規制部材支持部76で支持される。
【0019】
このような減圧手段3では、マウント用シートMSを境に独立した第1空間V1および第2空間V2が形成される。また、圧力調整手段8A,8Bは、第1および第2空間V1,V2内の圧力を調整することにより、第1空間V1および第2空間V2の圧力差でマウント用シートMSを押圧してウェハWに貼付する。
【0020】
変形規制部材4Aは、断面がL字状に形成された環状の部材である。すなわち、変形規制部材4Aは、厚さ方向に突出した環状の凸部41Aを内縁側に有するとともに当該凸部41Aの外縁側に凹部42Aを有している。この変形規制部材4Aは、凸部41Aをマウント用シートMS側に向けて下チャンバ7の規制部材支持部76に支持されており、蓋部材6の下面61が下チャンバ7の上面74に当接した際は、凸部41Aがマウント用シートMSと当接し、凹部42AがリングフレームRFと当接する。なお、凸部41Aのマウント用シートMSとの当接面には、貼付されたマウント用シートMSを剥離可能なように、フッ素樹脂等が積層された不接着処理が施されている。
【0021】
以上のシート貼付装置1において、ウェハWにマウント用シートMSを貼付する手順について説明する。
先ず、図示しない搬送手段がマウント用シートMSによって開口部RF1が閉塞された12インチ用のリングフレームRFを図1に示すように蓋部材6に吸着保持させるとともに、12インチのウェハWを図1に示すように12インチ用のテーブル21A上に載置する。この後、減圧手段3は、図示しない駆動機器により蓋部材6を下降させて、蓋部材6の下面61を下チャンバ7の上面74に当接させる。蓋部材6および下チャンバ7が第1および第2空間V1,V2(図2から図4参照)を形成した後、圧力調整手段8A,8Bは、第1および第2空間V1,V2を同じ減圧率で減圧しつつ、同じ圧力となるように、第1および第2空間V1,V2を真空状態または減圧状態にする。
【0022】
次に、減圧手段3は、第1および第2空間V1,V2の減圧状態を維持したまま、圧力調整手段8A,8Bにより第1空間V1の圧力を第2空間V2の圧力に対して高く設定する。すると、図2に示すように、マウント用シートMSは、第1および第2空間V1,V2の圧力差により第2空間V2側に押され、中心部がウェハWに最も近付くように撓む。この状態で、直動モータ22を駆動してテーブル21Aを上昇させると、図3に示すように、マウント用シートMSは、ウェハWの中心部分から外縁側に向けて徐々に貼付されていく。そして、図4に示すように、マウント用シートMSを凸部W1の頂面W11によって蓋部材6の弾性部材64Aに押し当てるようにしてその状態を維持すると、第1空間V1の中であって、弾性部材64の内側とマウント用シートMSとの間に新たな第3空間V3が形成されるとともに、第2空間V2の中であって、マウント用シートMSとウェハWとの間に新たな第4空間V4(空隙)が形成される。
【0023】
ここで、マウント用シートMSは、ウェハWの外縁からはみ出る大きさで予めリングフレームRFの開口部RF1に貼付され、かつリングフレームRFを介して蓋部材6および下チャンバ7に支持されている。すなわち、マウント用シートMSは、ウェハWに対向して配置された状態で、ウェハW外縁よりも外側かつウェハW外縁から離れた位置で蓋部材6および下チャンバ7に支持されている。このため、変形規制部材4Aを設けない場合、図2に2点差線で示すように、マウント用シートMSは、ウェハW外縁よりも外側のリングフレームRF部分から撓みはじめるため、図3に2点差線で示すように、マウント用シートMSが、ウェハWの凹部W2の中央部分から底面W21の広範囲に貼付される前に、ウェハWの凸部W1の頂面W11に貼付されてしまう。このような状態で第1空間V1内に気体が導入されてマウント用シートMSに大気圧が作用しても、図4に2点差線で示すように、第4空間V4を消滅させてしまうことができず、当該第4空間V4が残ってしまう。これは、第1および第2空間V1,V2を減圧して完全な真空状態(圧力が無い状態)となっていれば、第4空間V4が残ることはないが、完全な真空状態とすることは、技術上難がある上、完全な真空状態に近付けるためには、それなりの減圧装置が必要となり装置が大型化する他、そのような状態にまで減圧するには相当な時間が掛かってしまうため、通常の産業機器で使用される減圧装置では、完全な真空又はそれに近い状態とすることはできないからである。
【0024】
これに対し、変形規制部材4Aを設けると、ウェハWを平面視したときにウェハW外縁よりも外側に位置するマウント用シートMS領域が変形規制部材4Aの凸部41Aと当接し、凸部41Aが、マウント用シートMSの当該領域についてのウェハW側への変形を規制する。このため、ウェハW外縁よりも外側に位置するマウント用シートMS領域の変位が規制され、マウント用シートMSの当該領域がウェハW側に撓むことを防止することができる。従って、変形規制部材4Aを設けない場合と比べ、マウント用シートMSが凸部W1の頂面W11に貼付される前に凹部W2の底面W21に貼付される領域を広範囲とすることができるので、第4空間V4を極力小さいものとすることができる。
【0025】
その後、圧力調整手段8Bにより第2空間V2の圧力を第1空間V1の圧力と等しく設定する。次いで、減圧手段3は、圧力調整手段8A,8Bにより第3および第2空間V3,V2の圧力を同じ増圧率で増圧しつつ、徐々に大気圧に戻すことによって、第4空間V4がマウント用シートMSを介して第3空間V3の圧力に押されて徐々に小さくなり、マウント用シートMSがウェハWの角隅部W23に密着したかのように、マウント用シートMSが角隅部W23に貼付される。このときの状態を厳密に言えば、マウント用シートMSは、ウェハWの角隅部W23には密着していないが、減圧状態のときの第4空間V4が極力小さく形成されているので、見た目にはマウント用シートMSがウェハWの角隅部W23に密着しているような状態となる。
【0026】
以上のようにしてマウント用シートMSの貼付が完了し、マウント用シートMSを介してウェハWとリングフレームRFとが一体化されたら、図5に示すように、蓋部材6が吸引口65を介してリングフレームRFを吸着保持した状態で、図示しない駆動機器により、蓋部材6を所定の位置まで上昇させる。その後、図示しない搬送手段によってウェハWおよびリングフレームRFを次工程、例えば、保護シートの剥離工程等に搬送する。
【0027】
一方、サイズの異なるウェハW、例えば8インチのウェハWにマウント用シートMSを介して12インチ用のリングフレームRFにマウントする際には、図6に示すように、12インチ用のテーブル21Aを8インチ用のテーブル21Bに交換するとともに、変形規制部材4Aを、テーブル21Aの大きさに合わせた大きさの変形規制部材4Bに交換する。すなわち、テーブル21Bがテーブル21Aよりも小さい場合には、変形規制部材4Aと比較して外径および凹部42Bの大きさが同じで内径の大きさが小さく、凸部41Bの径方向の長さがより長い変形規制部材4Bを用いる。これにより、小さなサイズのウェハWに合わせて小さいテーブル21Bを用いた場合でも、マウント用シートMSのウェハW外縁よりも外側の領域の変形が規制され、マウント用シートMSの当該領域のウェハW側への撓みが防止される。
【0028】
そして、上記と同様にして、マウント用シートMSをウェハWに貼付する。このように、ウェハWのサイズが小さい場合でも、マウント用シートMSおよびウェハW間に見た目で第4空間V4を生じさせることなく、マウント用シートMSをウェハWに貼付することができる。
【0029】
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、シート貼付装置1は、マウント用シートMSをウェハW側に撓ませてウェハWに貼付する際に、マウント用シートMSのウェハW外縁よりも外側の領域がウェハW側に変形することを規制するため、マウント用シートMSの当該領域がウェハW側に撓むことを規制することができる。従って、マウント用シートMSがウェハW外縁の凸部W1の頂面W11に貼付される前に、マウント用シートMSをウェハWの凹部W2の底面W21の広範囲に貼付することができるので、マウント用シートMSおよびウェハW間に第4空間V4が生じることを防止することができる。
【0030】
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。
【0031】
例えば、前記実施形態では、被着体がウェハWである場合を示したが、被着体はウェハWに限定されるものではなく、リングフレームRFはなくてもよいし、ウェハW以外にガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他の板状部材などや、板状部材以外のものも対象とすることができる。そして、ウェハW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。そして、このような被着体に貼付する接着シートは、マウント用シートMSに限らず、その他の任意のシート、フィルム、テープ等、板状部材に貼付する任意の用途、形状の接着シートが適用できる。また、前記実施形態では、回路面に保護シートが貼付されたウェハWを採用したが、保護シートが貼付されていないウェハWを採用してもよい。
【0032】
前記実施形態では、リングフレームRFが貼付されたマウント用シートMSを、減圧手段3の蓋部材6および下チャンバ7で支持していたが、シート支持手段としては蓋部材6および下チャンバ7に限られない。例えば、蓋部材6を下チャンバ7のように箱状に形成し、蓋部材6の下面61にリングフレームRFおよびマウント用シートMSを支持するテーブルを設けたり、下チャンバ7の底面部71に被着体支持手段2を取り囲むように外周テーブルを設けたりして、リングフレームRFが貼付されたマウント用シートMSを、これらのテーブルで支持するようにしてもよい。
また、前記実施形態では、蓋部材6や下チャンバ7は、リングフレームRF部分を保持することで、ウェハWやマウント用シートMSを保持していたが、マウント用シートMSを保持するようにしてもよい。
【0033】
前記実施形態では、圧力調整手段8Aにより、ウェハWが配置されていない第1空間V1の圧力をウェハWが配置されている第2空間V2の圧力に対して高く設定することで、マウント用シートMSをウェハW側に撓ませていたが、マウント用シートMSをウェハW側に撓ませるシート変形手段としては、これに限られない。例えば、圧力調整手段8Bにより、第2空間V2の圧力を第1空間V1の圧力に対して低く設定したり、貼付ローラを設け、この貼付ローラがマウント用シートMS上を転動することでマウント用シートMSをウェハW側に撓ませてウェハWに貼付するようにしてもよい。
【0034】
前記実施形態では、環状の変形規制部材4Aが設けられていたが、変形規制手段としてはこれに限られない。要するに、マウント用シートMSのウェハW外縁よりも外側の領域がウェハW側に変形するのを規制することができればよく、例えば、蓋部材6のウェハW外縁よりも外側の部分に複数の吸引口を設け、この吸引口を介してマウント用シートMSをウェハWの方向とは反対方向に吸引することで、マウント用シートMSのウェハW外縁の外側の領域がウェハW側に変形するのを規制するようにしてもよい。
【0035】
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、リニアモータ、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上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる(実施形態で例示したものと重複するものもある)。
【符号の説明】
【0036】
1 シート貼付装置
3 減圧手段
4A,4B 変形規制部材(変形規制手段)
6 蓋部材(シート支持手段)
7 下チャンバ(シート支持手段)
8A,8B 圧力調整手段(シート変形手段)
MS マウント用シート(接着シート)
V1 第1空間
V2 第2空間
W ウェハ(被着体)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被着体に対向して配置した接着シートを支持するシート支持手段と、
支持している接着シートを前記被着体側に撓ませて当該被着体に貼付するシート変形手段と、
前記被着体を平面視したときに被着体外縁よりも外側に位置する接着シート領域が前記被着体側へ変形することを規制する変形規制手段とを備えていることを特徴とするシート貼付装置。
【請求項2】
前記被着体および当該被着体に対向して配置した接着シートを減圧雰囲気に保つ減圧手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載のシート貼付装置。
【請求項3】
前記減圧手段は、前記接着シートを境に独立した第1空間および第2空間を形成し、
前記シート変形手段は、前記第1空間および前記第2空間の圧力差により前記接着シートを前記被着体側に撓ませて貼付することを特徴とする請求項2に記載のシート貼付装置。
【請求項4】
被着体に対向して配置した接着シートを支持し、
支持している接着シートを前記被着体側に撓ませて当該被着体に貼付する際、前記被着体を平面視したときに被着体外縁よりも外側に位置する接着シート領域が前記被着体側へ変形することを規制することを特徴とするシート貼付方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2012−89665(P2012−89665A)
【公開日】平成24年5月10日(2012.5.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−234750(P2010−234750)
【出願日】平成22年10月19日(2010.10.19)
【出願人】(000102980)リンテック株式会社 (1,750)
【Fターム(参考)】