説明

テープ貼付装置およびテープ貼付方法

【課題】ウエハの回路が形成された面を傷つけずに、ウエハの表面にテープを貼付することができるテープ貼付装置およびテープ貼付方法を提供すること。
【解決手段】裏面の中央部に外周端部2よりも薄い凹部3が形成された半導体ウエハ1の、おもて面4側の外周端部2のみをウエハ支持台13によって支持する。テープ貼付装置内の第1の密閉空間21を真空状態にした後、第1の密閉空間21のうち、半導体ウエハ1とウエハ支持台13との間に形成される第2の密閉空間22に、加圧装置15によって圧力を導入する。それと同時に、半導体ウエハ1の上方に粘着テープ5を介して昇降可能な状態で設けられた貼付部材17を下降させ、半導体ウエハ1の裏面の凹部3に粘着テープ5を押込んで貼付する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、テープ貼付装置およびテープ貼付方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、パワー半導体装置では、高性能化および低コスト化などを図る必要性からウエハの薄型化が進められ、ウエハの厚みは、例えば数十μm程度に極めて薄くなっている。このように、薄板化されたウエハは、端部が欠けやすく、チッピングが生じやすい。また、ウエハ全体の機械的な強度が低下するため、割れや欠け、撓みが発生しやすいという問題がある。
【0003】
このような問題を解決するため、ウエハの裏面にリブ構造を設けたウエハ(以下、リブウエハとする)が提案されている。リブウエハは、例えば、ウエハの外周端部を残して、ウエハの裏面側の中央部のみを研磨することで作製される。リブウエハを用いることで、ウエハの反りが大幅に緩和されて、その後のダイシング工程や搬送工程においてウエハを取り扱う際に、ウエハを保持する強度が大幅に向上する。このため、ウエハの割れや欠けを軽減することができる。
【0004】
図7は、従来のテープ貼付装置を模式的に示す断面図である。リブウエハをダイシングしてチップ化する工程において、ダイシング時のウエハの位置ずれやチップの飛び散りを防止するために、ウエハ裏面に粘着テープ(ダイシングテープ)を貼付する工程を行うことが公知である。例えば、図7に示すテープ貼付装置において、平坦なウエハ101に粘着テープ102を貼付する場合、ウエハ101の裏面側に重ねた粘着テープ102の上からローラ103により圧力をかけて、ウエハ101の裏面に粘着テープ102を圧着している。
【0005】
このような貼付方法をリブウエハに適用した場合、例えば、リブウエハの裏面の凹凸により、リブウエハの裏面と粘着テープとの間に気泡が入ったり(以下、粘着テープに気泡が生じるとする)、リブウエハのおもて面と裏面に均一に圧力をかけることができないことで、粘着テープにしわが生じるなどの問題が発生する。
【0006】
そこで、粘着テープに気泡やしわを生じさせない貼付方法として、リブウエハの裏面に形成された凹部の中心から外周に向けて渦巻き状に旋回移動する貼付部材で粘着テープを押圧して、リブウエハの裏面に形成されている凹部に粘着テープを押し込んで貼付する方法が提案されている(例えば、下記特許文献1参照。)。
【0007】
また、粘着テープに気泡を生じさせないテープ貼付装置として、内部に気密空間を有する基台と、前記気密空間を第1および第2の気密空間に仕切り、当該第1の気密空間側にテープを貼り付ける部品を載置する弾性体の弾性シートと、当該弾性シートに載置された前記部品から所定距離隔てるように前記基台に取り付けられるテープと、前記第1および第2の気密空間をそれぞれ真空にさせる第1および第2の真空ポンプとを備える装置が提案されている(例えば、下記特許文献2参照。)。
【0008】
また、別の装置として、基台と、前記基台の上方に被せられて前記基台との間に気密空間を形成する上蓋と、前記気密空間を前記基台側の気密空間と前記上蓋側の気密空間とに仕切り、前記上蓋側の気密空間側にテープを貼り付ける部品を載置する弾性体の弾性シートと、前記弾性シートに載置され、ウエハを前記弾性シートから離して支持する貼付用冶具と、前記基台側の気密空間及び上蓋側の気密空間の内気圧をそれぞれ変化させる第1および第2の真空ポンプとを備える装置が提案されている(例えば、下記特許文献3参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2008−042016号公報
【特許文献2】特開2005−026377号公報
【特許文献3】特開2006−310338号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、上述した特許文献1に記載の技術では、次のような問題が生じる。図8は、従来のテープ貼付装置の別の一例を模式的に示す断面図である。図8に示すテープ貼付装置では、リブウエハ111の裏面側に粘着テープ112を貼付する場合、リブウエハ111のおもて面の全面が支持テーブル113に接触する。このため、貼付部材114によってリブウエハ111の裏面に粘着テープ112を押し付けた場合、リブウエハ111のおもて面の、回路が形成された表面が傷つき、素子不良が発生する虞がある。上述した特許文献2においても、同様の問題が生じる。
【0011】
また、上述した特許文献3に記載の技術は、ウエハのおもて面側を下にして載置したプレートごとウエハを押し上げ、ウエハの上方に保持された粘着テープにウエハの裏面側を押付けている。ウエハに直接圧力を加えて粘着テープに押付けていないため、上述した特許文献3に記載の技術をリブウエハに適用した場合、リブウエハの裏面の凹凸に合わせて裏面全体に、気泡やしわを生じさせることなく粘着テープを貼付することができない虞がある。また、上述した特許文献2,3に記載の技術をリブウエハに適用した場合、ウエハの裏面の凹凸によってウエハに局部的に圧力がかかってしまい、ウエハに割れや欠けなどが生じ、ウエハが破損してしまう虞がある。
【0012】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ウエハの回路が形成された面を傷つけないテープ貼付装置およびテープ貼付方法を提供することを目的とする。また、テープに気泡やしわを発生させることなくウエハにテープを貼付するテープ貼付装置およびテープ貼付方法を提供することを目的とする。ウエハを破損させることなく、ウエハの表面にテープを貼付するテープ貼付装置およびテープ貼付方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、請求項1の発明にかかるテープ貼付装置は、裏面の中央部に外周端部よりも薄い凹部が形成された半導体ウエハに粘着テープを貼付するテープ貼付装置であって、半導体ウエハのおもて面側の外周端部を支持するウエハ支持台と、前記ウエハ支持台の上方に、半導体ウエハの裏面から離して粘着テープを保持するテープ保持治具と、前記ウエハ支持台に支持された半導体ウエハのおもて面側に圧力をかける加圧手段と、粘着テープを半導体ウエハの裏面の凹部に押込んで貼付する貼付部材と、前記加圧手段を動作させるとともに、前記貼付部材を動作させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【0014】
また、請求項2の発明にかかるテープ貼付装置は、請求項1に記載の発明において、前記ウエハ支持台上の半導体ウエハが支持される第1の密閉空間を減圧する減圧手段をさらに備えることを特徴とする。
【0015】
また、請求項3の発明にかかるテープ貼付装置は、請求項1または2に記載の発明において、前記ウエハ支持台は、半導体ウエハのおもて面側の中央部と対向する位置に溝部を有することを特徴とする。
【0016】
また、請求項4の発明にかかるテープ貼付装置は、請求項1〜3のいずれか一つに記載の発明において、前記貼付部材は、弾性体からなることを特徴とする。
【0017】
また、請求項5の発明にかかるテープ貼付装置は、請求項1〜4のいずれか一つに記載の発明において、前記貼付部材は、半導体ウエハの直径より広い直径の円形状の平面形状を有することを特徴とする。
【0018】
また、請求項6の発明にかかるテープ貼付装置は、請求項1〜5のいずれか一つに記載の発明において、前記貼付部材は、外周部から中央部に向かって徐々に厚さを増した断面形状を有することを特徴とする。
【0019】
また、請求項7の発明にかかるテープ貼付装置は、請求項1〜6のいずれか一つに記載の発明において、前記テープ保持治具は、粘着面を半導体ウエハ側にして粘着テープを保持することを特徴とする。
【0020】
また、請求項8の発明にかかるテープ貼付装置は、請求項1〜7のいずれか一つに記載の発明において、前記加圧手段は、おもて面の中央部に表面素子構造が形成された半導体ウエハのおもて面側の中央部に圧力をかけることを特徴とする。
【0021】
また、請求項9の発明にかかるテープ貼付装置は、請求項2〜8のいずれか一つに記載の発明において、前記加圧手段は、前記減圧手段によって減圧された前記第1の密閉空間のうち、半導体ウエハと前記ウエハ支持台の間に形成される第2の密閉空間に空気を導入し、半導体ウエハのおもて面側に圧力をかけることを特徴とする。
【0022】
また、請求項10の発明にかかるテープ貼付装置は、請求項2〜9のいずれか一つに記載の発明において、前記減圧手段は、前記第1の密閉空間を真空または減圧状態にすることを特徴とする。
【0023】
また、上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、請求項11の発明にかかるテープ貼付方法は、裏面の中央部に外周端部よりも薄い凹部が形成された半導体ウエハに粘着テープを貼付するテープ貼付方法であって、前記半導体ウエハの外周端部を支持するウエハ支持台に、おもて面側を下にして前記半導体ウエハを載置するウエハ載置工程と、前記半導体ウエハの上方に、該半導体ウエハから離して粘着テープを保持する保持工程と、前記半導体ウエハのおもて面側に圧力をかけるとともに、前記粘着テープの上方に設けられた貼付部材によって、該粘着テープを該半導体ウエハの裏面の凹部に押込んで貼付する制御工程と、を含むことを特徴とする。
【0024】
また、請求項12の発明にかかるテープ貼付方法は、請求項11に記載の発明において、前記保持工程の後、前記制御工程の前に、前記ウエハ支持台上の前記半導体ウエハが載置されている第1の密閉空間を減圧する減圧工程をさらに含むことを特徴とする。
【0025】
また、請求項13の発明にかかるテープ貼付方法は、請求項11または12に記載の発明において、前記貼付部材は、弾性体からなることを特徴とする。
【0026】
また、請求項14の発明にかかるテープ貼付方法は、請求項11〜13のいずれか一つに記載の発明において、前記貼付部材は、前記半導体ウエハの直径より広い直径の円形状の平面形状を有することを特徴とする。
【0027】
また、請求項15の発明にかかるテープ貼付方法は、請求項11〜14のいずれか一つに記載の発明において、前記貼付部材は、外周部から中央部に向かって徐々に厚さを増した断面形状を有することを特徴とする。
【0028】
また、請求項16の発明にかかるテープ貼付方法は、請求項11〜15のいずれか一つに記載の発明において、前記保持工程では、粘着面を下にして前記粘着テープを保持し、前記制御工程では、前記貼付部材によって前記粘着テープの粘着面を前記半導体ウエハの裏面側に押付けることを特徴とする。
【0029】
また、請求項17の発明にかかるテープ貼付方法は、請求項11〜16のいずれか一つに記載の発明において、前記制御工程では、おもて面の中央部に表面素子構造が形成された前記半導体ウエハのおもて面側の中央部に圧力をかけることを特徴とする。
【0030】
また、請求項18の発明にかかるテープ貼付方法は、請求項12〜17のいずれか一つに記載の発明において、前記制御工程では、前記減圧工程によって減圧された前記第1の密閉空間のうち、前記半導体ウエハと前記ウエハ支持台の間に形成された第2の密閉空間に空気を導入することを特徴とする。
【0031】
また、請求項19の発明にかかるテープ貼付方法は、請求項12〜18のいずれか一つに記載の発明において、前記減圧工程では、前記第1の密閉空間を真空または減圧状態にすることを特徴とする。
【0032】
上述した発明によれば、ウエハ支持台によって、半導体ウエハのおもて面側の外周端部のみを支持する。また、裏面の中央部に外周端部よりも薄い凹部が形成された半導体ウエハの裏面側に粘着テープを貼付する際に、第2の密閉空間に導入された空気の圧力によって、半導体ウエハのおもて面側に圧力をかける。このため、ウエハ支持台などのテープ貼付装置を構成する部品は、半導体ウエハのおもて面の中央部に形成された表面素子構造に接触しない。
【0033】
また、半導体ウエハのおもて面側の外周端部のみが支持されることにより、半導体ウエハのおもて面側にかかる空気圧と、半導体ウエハの裏面側にかかる貼付部材による圧力が等しくない場合でも、半導体ウエハの外周端部より薄い凹部に、粘着テープを貼付するための圧力を超える圧力がかかることを回避することができる。
【0034】
また、加圧手段によって半導体ウエハのおもて面側にかかる圧力と、貼付部材によって半導体ウエハの裏面側にかかる圧力をほぼ同時に加えることができる。また、これらの圧力は、半導体ウエハのおもて面と裏面に直接加えられる。このため、半導体ウエハのおもて面と裏面に均一に圧力をかけることができる。
【0035】
また、上述した請求項3,4,12〜14によれば、半導体ウエハの裏面側に粘着テープを貼付する際、半導体ウエハの裏面の凹凸に沿って裏面全体に、貼付部材を接触させることができる。これにより、半導体ウエハの裏面の凹部と外周端部との境界に形成される段差部分に、粘着テープを押込むことができる。
【0036】
また、上述した請求項5,15によれば、リブウエハ1の裏面側に粘着テープを貼付する際、半導体ウエハの裏面の凹部の中央近傍から外周端部に向かって徐々に粘着テープを押付けることができる。
【発明の効果】
【0037】
本発明にかかるテープ貼付装置およびテープ貼付方法によれば、ウエハの回路が形成された面を傷つけずに、ウエハ表面にテープを貼付することができるという効果を奏する。また、テープに気泡やしわを発生させることなく、ウエハの表面にテープを貼付することができるという効果を奏する。ウエハを破損させることなく、ウエハの表面にテープを貼付することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】実施の形態にかかるテープ貼付装置を示す説明図である。
【図2】実施の形態にかかるテープ貼付装置の動作時を示す説明図である。
【図3】ウエハ支持台に支持された半導体ウエハの要部を示す説明図である。
【図4】ウエハ支持台に支持された半導体ウエハの要部を示す説明図である。
【図5】貼付部材の断面形状の別の一例を示す説明図である。
【図6】半導体ウエハにかかる気圧変化および圧力変化を示す説明図である。
【図7】従来のテープ貼付装置を模式的に示す断面図である。
【図8】従来のテープ貼付装置の別の一例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0039】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるテープ貼付装置およびテープ貼付方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態の説明および添付図面において、同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0040】
(実施の形態)
図1は、実施の形態にかかるテープ貼付装置を示す説明図である。また、図2は、実施の形態にかかるテープ貼付装置の動作時を示す説明図である。ここでは、半導体ウエハ1の裏面側の外周端部の全周または一部を補強部(リブ部)2として残して中央部を薄くして、段差形状(以下、凹部とする)3とした半導体ウエハ(以下、リブウエハとする)1を用いて説明する。リブウエハ1のおもて面4の中央部には、表面素子構造(不図示)が形成されている。
【0041】
実施の形態にかかるテープ貼付装置は、リブウエハ1の裏面の凹部3を含む裏面側全体に粘着テープ5を貼付する装置である。例えば、実施の形態にかかるテープ貼付装置は、ダイシング時の半導体ウエハの位置ずれやチップの飛び散りを防止するために、ウエハ裏面に粘着テープ(ダイシングテープ)5を貼付する際に用いられる。
【0042】
図1に示すように、実施の形態にかかるテープ貼付装置は、リブウエハ1が載置されるステージ11と、ステージ11上のリブウエハ1を覆う蓋12と、リブウエハ1を支持するウエハ支持台13と、ステージ11および蓋12によって密閉された空間(第1の密閉空間)21を真空引きする真空発生装置(減圧手段)14と、ウエハ支持台13側からリブウエハ1に圧力をかける加圧装置(加圧手段)15と、リブウエハ1に貼付する粘着テープ5を保持するフレーム(テープ保持治具)16と、粘着テープ5をリブウエハ1の裏面の凹部3に押込む貼付部材17と、真空発生装置14、加圧装置15および貼付部材17を制御する制御手段と、を備える。
【0043】
ステージ11に形成された溝部には、ウエハ支持台13が埋め込まれている。ウエハ支持台13は、例えばステージ11上に設けられていてもよい。ステージ11上のリブウエハ1が載置される空間は、ステージ11および蓋12により密閉された空間(第1の密閉空間)21となっている。つまり、リブウエハ1は、第1の密閉空間21内に載置され、ウエハ支持台13によって支持されている。
【0044】
ステージ11上には、リブウエハ1が載置されたときに、リブウエハ1の側面に接してリブウエハ1の位置を固定するガイドピン31が設けられている。また、ステージ11上には、ガイドピン31よりもウエハ支持台13から離れた位置に、フレーム16を設置するための台座(以下、フレーム台座とする)32が設けられている。
【0045】
ウエハ支持台13は、おもて面を下にして載置されたリブウエハ1の、おもて面4側の外周端部のみを支持する。また、ウエハ支持台13は、リブウエハ1の直径よりも狭い幅の溝部18を有する。ウエハ支持台13の溝部18は、リブウエハ1が載置されたときに、リブウエハ1によって覆われる。つまり、ウエハ支持台13は、溝部18よりも突出している部分で、リブウエハ1のおもて面4側のリブ部2のみを支持する。
【0046】
この溝部18によって、ウエハ支持台13に半導体ウエハが載置されたとき、半導体ウエハとウエハ支持台13との間に閉じられた空間(第2の密閉空間)22が形成される。つまり、図1に示すように、第2の密閉空間22は、リブウエハ1とウエハ支持台13の溝部18からなる閉じられた空間である。
【0047】
また、ウエハ支持台13の溝部18は、リブウエハ1がおもて面を下にして載置されたときに、リブウエハ1のおもて面4側の中央部に設けられた表面素子構造に接触しない程度に広い幅を有する。これにより、図1に示すように、ウエハ支持台13は、リブウエハ1のおもて面4側の中央部に設けられたおもて面素子構造に接することなく、おもて面4側のリブ部2のみを支持する。
【0048】
望ましくは、ウエハ支持台13の溝部18は、リブウエハ1の凹部3の幅より広い幅を有するのがよい。その理由は、リブウエハ1のおもて面と裏面とにかかる圧力が等しくない場合に、リブウエハ1の凹部3の薄くなっている部分に、粘着テープ5を貼付するための圧力を超える圧力がかかることを回避することができるからである。図3,4は、ウエハ支持台に支持された半導体ウエハの要部を示す説明図である。つまり、図3,4に示すように、溝部18の幅は、ウエハ支持台13によって、リブウエハ1のリブ部2の一部(図3参照)または全部(図4参照)の表面を支持することができる程度の広さであるのが好ましい。
【0049】
ステージ11の内部には、第1通気用の孔33および第2通気用の孔34が設けられている。第1通気用の孔33は、ステージ11の、ウエハ支持台13が設けられていない部分に設けられている。また、第1通気用の孔33は、第1の密閉空間21につながっている。そして、第1通気用の孔33は、ステージ11の内部に設けられた配管を介して、ステージ11の外部に設けられた真空発生装置14に連結されている。
【0050】
第2通気用の孔34は、ウエハ支持台13の溝部18に設けられている。つまり、第2通気用の孔34は、第2の密閉空間22につながっている。また、第2通気用の孔34は、ウエハ支持台13を貫通してステージ11に達し、ステージ11の内部に設けられた配管を介して加圧装置15に連結されている。
【0051】
真空発生装置14は、第1通気用の孔33につながる配管(真空系統)を介して、第1の密閉空間21を真空または減圧状態にする。つまり、真空発生装置14は、リブウエハ1が載置され、かつ粘着テープ5が保持されている第1の密閉空間21を減圧する。
【0052】
加圧装置15は、第2通気用の孔34につながる配管を介して、第2の密閉空間22に圧力を導入する。例えば、加圧装置15は、第2の密閉空間22に空気を導入し、第2の密閉空間22の気圧を第1の密閉空間21よりも上昇させ、この気圧差によって生じる空気圧により半導体ウエハをおもて面側から圧力をかける。
【0053】
フレーム16は、予め粘着テープ5がたるみなく固着され、この状態で、粘着テープ5の接着面をリブウエハ1側にしてフレーム台座32に設置される。フレーム16がフレーム台座32に設置されることにより、ウエハ支持台13のリブウエハ1が支持される側に、リブウエハ1から離して粘着テープ5が保持される。フレーム16として、例えば、ステンレス鋼製のリングフレームを用いてもよい。
【0054】
貼付部材17は、粘着テープ5を挟んでリブウエハ1と対向した位置に、駆動部19によって昇降可能な状態で設けられている。貼付部材17は、例えば駆動部19を介して蓋12に取り付けられ、半導体ウエハの表面に対して垂直に移動する。
【0055】
制御手段は、例えば、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによりテープ貼付装置に備えられた真空発生装置14、加圧装置15および貼付部材17などを制御する。
【0056】
具体的には、制御手段(不図示)は、加圧装置15によってリブウエハ1の裏面側が粘着テープ5に押付けられるとともに、貼付部材17によって粘着テープ5をリブウエハ1の裏面の凹部3に押込んで貼付する制御を行う。具体的には、制御手段は、加圧装置15による第2の密閉空間22の空気圧の上昇に合わせて、この空気圧とほぼ同じ大きさの圧力がリブウエハ1の裏面側にかかるように貼付部材17を垂直に下降させる。
【0057】
貼付部材17は、リブウエハ1の裏面側に形成された凹凸形状に沿って、リブウエハ1の裏面全体に接するように変形する材料からなる。貼付部材17は、例えば、EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer:エチレンプロピレンゴム)スポンジなどの弾性体からなる。つまり、上述したように制御手段によって貼付部材17が下降されてリブウエハ1の裏面側に押付けられると、貼付部材17は、リブウエハ1の裏面側の凹凸形状に合わせて弾性変形する。粘着テープ5は、貼付部材17によってリブウエハ1の裏面側の凹凸形状に合わせて変形され、リブウエハ1の裏面の中央部とリブ部2との境界に形成される段差部分6に押込まれるため、リブウエハ1の裏面全体に貼付される(図2参照)。
【0058】
また、貼付部材17は、円筒形状を有し、リブウエハ1の直径より広い直径の円形状の平面形状を有する。そして、貼付部材17は、駆動部19によって下降されてリブウエハ1の裏面側に接したときにリブウエハ1の裏面全体を覆う。これにより、リブウエハ1の裏面側に粘着テープ5を貼付する際に、リブウエハ1の裏面の凹部3だけでなく、リブウエハ1の裏面側のリブ部2表面にも粘着テープ5を押付けることができる。
【0059】
図5は、貼付部材の断面形状の別の一例を示す説明図である。図5に示すように、外周部から中央部に向かって徐々に厚さを増した断面形状を有する貼付部材37を用いてもよい。貼付部材37を用いることにより、リブウエハ1の裏面の凹部3の中央近傍からリブ部2側に向けて徐々に粘着テープ5を押付けることができる。
【0060】
つぎに、実施の形態にかかるテープ貼付装置の動作について説明する。まず、図1に示すように、ステージ11に設けられたウエハ支持台13上に、リブウエハ1のおもて面4側が下になるように載置する(ウエハ載置工程)。このとき、リブウエハ1は、おもて面4側の外周端部のみがウエハ支持台13に接する状態で載置される。つまり、リブウエハ1によってウエハ支持台13の溝部18が覆われ、ウエハ支持台13の溝部18より突出した部分でリブウエハ1のみが支持される。
【0061】
ついで、予め粘着テープ5が固着されたフレーム16を、粘着テープ5の粘着面を下にしてフレーム台座32に設置する(保持工程)。フレーム台座32の高さは、フレーム16に固着された粘着テープ5がリブウエハ1に接しない程度の高さを有する。これにより、粘着テープ5は、リブウエハ1から離れた状態で保持される。ついで、ステージ11に蓋12を被せて、リブウエハ1が支持されている空間を第1の気密空間21にする。
【0062】
ついで、減圧手段14によって、第1通気用の孔33につながる配管(真空系統)を介して、第1の密閉空間21内を減圧する(減圧工程)。これにより、リブウエハ1および粘着テープ5は、例えば真空雰囲気下におかれる。つまり、リブウエハ1のおもて面4側の空間および裏面側の空間ともに真空引きされる。ここで、真空状態になるまで真空引きせずに、大気圧よりも気圧の低い減圧状態にしてもよい。
【0063】
真空状態となっている第1の密閉空間21のうち、リブウエハ1とウエハ支持台13との間に形成された第2の密閉空間22に例えば空気を導入し、リブウエハ1のおもて面4側に圧力をかけるとともに、粘着テープ5の上方に設けられた貼付部材17を垂直に下降させ、粘着テープ5をリブウエハ1の裏面の凹部に押込んで貼付する(制御工程)。
【0064】
つまり、制御工程では、リブウエハ1のおもて面4側に、第2の密閉空間22の空気圧の増加に伴って生じるリブウエハ1のおもて面4側と裏面側の気圧差によって、リブウエハ1を押上げる方向に空気圧をかける。これにより、リブウエハ1の裏面側は、粘着テープ5の粘着面に押付けられる。それと同時に、リブウエハ1の裏面側に、貼付部材17によって、リブウエハ1を押下げる方向に圧力をかける。これにより、粘着テープ5の粘着面がリブウエハ1の裏面側に押付けられる。このように、制御工程では、リブウエハ1のおもて面と裏面にほぼ同時に直接圧力を加えられる。
【0065】
制御工程において、リブウエハ1のおもて面4側にかかる空気圧と、リブウエハ1の裏面側にかかる圧力は、ほぼ同じ大きさに設定されるのがよい。つまり、第2の密閉空間22内の空気圧の増加に合わせて、貼付部材17による圧力を徐々に増加させるのがよい。その理由は、リブウエハ1のおもて面4と裏面に均一に圧力をかけることができ、かつ、リブウエハ1に割れや欠けなどを生じさせることなく、リブウエハ1の裏面側に粘着テープ5を貼付することができるからである。
【0066】
これにより、図2に示すように、リブウエハ1の裏面の凹凸形状に沿って、リブウエハ1の裏面全体に粘着テープ5が貼付される。つまり、リブウエハ1の裏面の凹部3の内部、リブウエハ1の裏面の中央部とリブ部2との境界に形成される段差部分6、リブウエハ1の裏面のリブ部2の表面にほぼ隙間なく粘着テープ5が貼付される。
【0067】
図6は、半導体ウエハにかかる気圧変化および圧力変化を示す説明図である。図6では、実施の形態にかかるテープ貼付装置の動作時の、テープ貼付装置内部におけるリブウエハ1の裏面側の気圧(以下、裏面側の気圧とする)41およびおもて面側の気圧(以下、おもて面側の気圧とする)42と、貼付部材によって粘着テープ5をリブウエハ1に押付けるときの圧力(以下、貼付部材による圧力とする)43の時間的な変化を示している。
【0068】
テープ貼付装置内にリブウエハ1および粘着テープ5が設置された後、テープ貼付装置の動作が開始される時点51まで、裏面側の気圧41およびおもて面側の気圧42は大気圧に維持される。テープ貼付装置の動作が開始されると、まず、真空発生装置14によって第1の密閉空間21内が減圧される。これにより、裏面側の気圧41およびおもて面側の気圧42は、ほぼ同様の変化量で減少した後、真空状態または減圧状態に維持される。
【0069】
ついで、加圧装置15によって第2の密閉空間22内に空気が導入されることで、時点52から、おもて面側の気圧42が上昇し始める。それと同時に、貼付部材がリブウエハ1の裏面側に押付けて、おもて面側の気圧42の変化量とほぼ同様の変化量で、貼付部材による圧力43を上昇させる。この状態で、例えば予め設定された時点53(または予め設定された設定値)まで、リブウエハ1のおもて面4側と裏面側にほぼ同じ大きさの圧力をかけ続ける。さらに、おもて面側の気圧42および貼付部材による圧力43を例えば一定時間経過させた時点54まで維持した後、第1の密閉空間21内を大気圧に戻す。これにより、裏面側の気圧41およびおもて面側の気圧42は、テープ貼付装置の動作が開始される時点51の気圧に戻り、テープ貼付装置の動作が終了する。
【0070】
以上、説明したように、実施の形態によれば、ウエハ支持台13によって、リブウエハ1のおもて面4側のリブ部2のみを支持する。また、リブウエハ1の裏面側に粘着テープ5を貼付する際に、第2の密閉空間22に導入された空気の圧力によって、リブウエハ1のおもて面4側に圧力をかける。このため、ウエハ支持台13などのテープ貼付装置を構成する部品は、リブウエハ1のおもて面4の中央部に形成された表面素子構造に接触しない。これにより、リブウエハ1の回路(表面素子構造)が形成されたおもて面4を傷つけないように、リブウエハ1の裏面側に粘着テープ5を貼付することができる。
【0071】
また、リブウエハ1のおもて面4側のリブ部2のみが支持されることにより、リブウエハ1のおもて面4側にかかる空気圧と、リブウエハ1の裏面側にかかる貼付部材17による圧力が等しくない場合でも、リブウエハ1のリブ部2より薄い凹部3に、粘着テープ5を貼付するための圧力を超える圧力がかかることを回避することができる。
【0072】
また、加圧装置15によってリブウエハ1のおもて面4側にかかる圧力と、貼付部材17によってリブウエハ1の裏面側にかかる圧力とを、ほぼ同時に、かつほぼ同じ大きさで加えることができる。また、これらの圧力は、リブウエハ1のおもて面と裏面に直接加えられる。このため、リブウエハ1のおもて面と裏面に均一に圧力をかけることができる。これにより、粘着テープ5に気泡やしわが生じることを軽減することができる。
【0073】
また、貼付部材17は、上述した材料からなり、かつ上述した平面形状を有する。このため、リブウエハ1の裏面側に粘着テープ5を貼付する際、リブウエハ1の裏面の凹凸に沿って裏面全体に、貼付部材17を接触させることができる。これにより、リブウエハ1の裏面の凹部3とリブ部2との境界に形成される段差部分6に、粘着テープ5を押込むことができる。
【0074】
また、貼付部材37は、上述した断面形状を有する。このため、リブウエハ1の裏面側に粘着テープ5を貼付する際、リブウエハ1の裏面の凹部3の中央近傍からリブ部2に向かって徐々に粘着テープ5を押付けることができる。これにより、粘着テープ5にしわが生じることを軽減することができる。
【0075】
以上において本発明では、リブウエハの裏面側に粘着テープを貼付する場合を例に説明しているが、上述した実施の形態に限らず、リブウエハのおもて面側に粘着テープを貼付してもよいし、平坦な半導体ウエハに適用することが可能である。また、おもて面側に表面素子構造が形成された半導体ウエハを用いているが、これに限らず、おもて面側にまだ表面素子構造が形成されていない半導体ウエハを用いてもよい。また、半導体ウエハの裏面側にダイシングテープを貼付する場合に限らず、半導体ウエハの表面に各種テープを貼付する場合に適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0076】
以上のように、本発明にかかるテープ貼付装置およびテープ貼付方法は、ダイシング時の半導体ウエハの位置ずれやチップの飛び散りを防止するために、ウエハ裏面に粘着テープ(ダイシングテープ)を貼付するのに有用である。
【符号の説明】
【0077】
1 リブウエハ
2 リブウエハの外周端部(リブ部)
3 リブウエハの裏面の凹部
4 リブウエハのおもて面
5 粘着テープ
11 ステージ
12 蓋
13 ウエハ支持台
14 真空発生装置
15 加圧装置
16 フレーム
17 貼付部材
18 溝部
19 駆動部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
裏面の中央部に外周端部よりも薄い凹部が形成された半導体ウエハに粘着テープを貼付するテープ貼付装置であって、
半導体ウエハのおもて面側の外周端部を支持するウエハ支持台と、
前記ウエハ支持台の上方に、半導体ウエハの裏面から離して粘着テープを保持するテープ保持治具と、
前記ウエハ支持台に支持された半導体ウエハのおもて面側に圧力をかける加圧手段と、
粘着テープを半導体ウエハの裏面の凹部に押込んで貼付する貼付部材と、
前記加圧手段を動作させるとともに、前記貼付部材を動作させる制御手段と、
を備えることを特徴とするテープ貼付装置。
【請求項2】
前記ウエハ支持台上の半導体ウエハが支持される第1の密閉空間を減圧する減圧手段をさらに備えることを特徴とする請求項1のテープ貼付装置。
【請求項3】
前記ウエハ支持台は、半導体ウエハのおもて面側の中央部と対向する位置に溝部を有することを特徴とする請求項1または2のテープ貼付装置。
【請求項4】
前記貼付部材は、弾性体からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のテープ貼付装置。
【請求項5】
前記貼付部材は、半導体ウエハの直径より広い直径の円形状の平面形状を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載のテープ貼付装置。
【請求項6】
前記貼付部材は、外周部から中央部に向かって徐々に厚さを増した断面形状を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載のテープ貼付装置。
【請求項7】
前記テープ保持治具は、粘着面を半導体ウエハ側にして粘着テープを保持することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載のテープ貼付装置。
【請求項8】
前記加圧手段は、おもて面の中央部に表面素子構造が形成された半導体ウエハのおもて面側の中央部に圧力をかけることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載のテープ貼付装置。
【請求項9】
前記加圧手段は、前記減圧手段によって減圧された前記第1の密閉空間のうち、半導体ウエハと前記ウエハ支持台の間に形成される第2の密閉空間に空気を導入し、半導体ウエハのおもて面側に圧力をかけることを特徴とする請求項2〜8のいずれか一つに記載のテープ貼付装置。
【請求項10】
前記減圧手段は、前記第1の密閉空間を真空または減圧状態にすることを特徴とする請求項2〜9のいずれか一つに記載のテープ貼付装置。
【請求項11】
裏面の中央部に外周端部よりも薄い凹部が形成された半導体ウエハに粘着テープを貼付するテープ貼付方法であって、
前記半導体ウエハの外周端部を支持するウエハ支持台に、おもて面側を下にして前記半導体ウエハを載置するウエハ載置工程と、
前記半導体ウエハの上方に、該半導体ウエハから離して粘着テープを保持する保持工程と、
前記半導体ウエハのおもて面側に圧力をかけるとともに、前記粘着テープの上方に設けられた貼付部材によって、該粘着テープを該半導体ウエハの裏面の凹部に押込んで貼付する制御工程と、
を含むことを特徴とするテープ貼付方法。
【請求項12】
前記保持工程の後、前記制御工程の前に、前記ウエハ支持台上の前記半導体ウエハが載置されている第1の密閉空間を減圧する減圧工程をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載のテープ貼付方法。
【請求項13】
前記貼付部材は、弾性体からなることを特徴とする請求項11または12に記載のテープ貼付方法。
【請求項14】
前記貼付部材は、前記半導体ウエハの直径より広い直径の円形状の平面形状を有することを特徴とする請求項11〜13のいずれか一つに記載のテープ貼付方法。
【請求項15】
前記貼付部材は、外周部から中央部に向かって徐々に厚さを増した断面形状を有することを特徴とする請求項11〜14のいずれか一つに記載のテープ貼付方法。
【請求項16】
前記保持工程では、粘着面を下にして前記粘着テープを保持し、
前記制御工程では、前記貼付部材によって前記粘着テープの粘着面を前記半導体ウエハの裏面側に押付けることを特徴とする請求項11〜15のいずれか一つに記載のテープ貼付方法。
【請求項17】
前記制御工程では、おもて面の中央部に表面素子構造が形成された前記半導体ウエハのおもて面側の中央部に圧力をかけることを特徴とする請求項11〜16のいずれか一つに記載のテープ貼付方法。
【請求項18】
前記制御工程では、前記減圧工程によって減圧された前記第1の密閉空間のうち、前記半導体ウエハと前記ウエハ支持台の間に形成された第2の密閉空間に空気を導入することを特徴とする請求項12〜17のいずれか一つに記載のテープ貼付方法。
【請求項19】
前記減圧工程では、前記第1の密閉空間を真空または減圧状態にすることを特徴とする請求項12〜18のいずれか一つに記載のテープ貼付方法。

【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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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−84563(P2012−84563A)
【公開日】平成24年4月26日(2012.4.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−226945(P2010−226945)
【出願日】平成22年10月6日(2010.10.6)
【出願人】(000005234)富士電機株式会社 (3,146)
【Fターム(参考)】