説明

テープ貼着方法およびテープ貼着装置

【課題】ワーク表面に圧力をかけることなくワークと支持テープとの間に存在する気泡を除去することができるテープ貼着方法を提供すること。
【解決手段】活性化拡散流れ機構を有する支持テープ5の貼着面とワーク4の裏面を貼り合わせた際に支持テープ5とワーク4との間に発生した気泡を除去するために、支持テープ5の非貼着面側から支持テープ5を吸引し続け、活性化拡散流れ機構の(1)溶解、(2)拡散、(3)脱着、の3つのステップを完了させることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体ウェーハなどのワーク(被加工物)裏面に支持テープを貼着するテープ貼着方法およびテープ貼着装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体デバイスの製造工程においては、ワーク表面に分割予定ラインが格子状に配列され、この分割予定ラインによって区画された複数の領域それぞれにIC,LSIなどのデバイスが形成される。そして、これらのデバイスが形成された各領域を分割予定ラインに沿ってダイシングすることにより、個々のチップが製造される。
【0003】
ダイシング後の分割したチップが散らばらないよう、ワークは環状フレームの開口部の中心に支持テープを介して支持された状態でダイシング加工装置に供給される。ところが、ワークと支持テープとの間に気泡が発生すると、気泡部分ではワークと支持テープとが密着されていないため加工時にチップが飛び散るという不具合が生じることがあった。
【0004】
そこで、ワークと支持テープとの間における気泡の発生を防ぐため、ローラーによって支持テープをワークに押しつけてワークに貼着するテープ貼着方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開昭63−166243号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)などの3次元構造体がワーク表面に形成されている場合には、圧力をかけると構造体が破損するおそれがあるため、ローラーを用いたテープ貼着方法を採用することができない。
【0007】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ワーク表面に圧力をかけることなくワークと支持テープとの間に存在する気泡を除去することができるテープ貼着方法およびテープ貼着装置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】
【0008】
本発明のテープ貼着方法は、板状ワークの裏面に支持テープを貼着するテープ貼着方法であって、活性化拡散流れ機構を有する支持テープの貼着面に板状ワークの裏面を対向させ、前記支持テープ上に前記板状ワークを載置することによって少なくとも前記板状ワークの裏面が前記支持テープの前記貼着面に貼着された貼着領域を環状に形成する工程と、前記支持テープの非貼着面側のうち前記板状ワークが載置されている全面から前記支持テープを吸引することによって、前記貼着領域に囲繞されて前記支持テープと前記板状ワークとの間に存在する気泡を除去する工程と、を含むことを特徴とする。
【0009】
このテープ貼着方法によれば、支持テープの非貼着面側から支持テープを吸引することによって、支持テープと板状ワークとの間に存在する気泡を除去することができるので、ワーク表面に圧力をかけることなくワークと支持テープとの間に存在する気泡を除去することが可能となる。
【0010】
本発明のテープ貼着装置は、板状ワークの裏面に支持テープを貼着するテープ貼着装置であって、吸着面の中心に設けられた吸引経路を介して吸引を行う吸着テーブルと、前記吸着テーブルにおける吸引時間が設定されるタイマーと、を備え、前記吸着テーブルに、前記板状ワークの裏面が貼着面に貼着されることで環状の貼着領域が形成された活性化拡散流れ機構を有する前記支持テープを前記吸着面の中心に載置し、前記支持テープの非貼着面側のうち前記板状ワークが載置されている全面から前記支持テープを前記タイマーに設定された吸引時間において吸引することで前記貼着領域に囲繞されて前記支持テープと前記板状ワークとの間に存在する気泡を除去することを特徴とする。
【0011】
このテープ貼着装置によれば、支持テープの非貼着面側からタイマーに設定された吸引時間において支持テープを吸引することによって、支持テープと板状ワークとの間に存在する気泡を除去することができるので、ワーク表面に圧力をかけることなくワークと支持テープとの間に存在する気泡を除去することが可能となる。また、タイマーに設定された吸引時間において支持テープが吸引されることから、板状ワークの大きさや、支持テープの素材などが異なる場合においても、確実にワークと支持テープとの間に存在する気泡を除去することが可能となる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、ワーク表面に圧力をかけることなくワークと支持テープとの間に存在する気泡を除去することができるテープ貼着方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施の形態に係るテープ貼着方法が適用されるテープ貼着装置の要部断面図である。
【図2】図1に示す領域Bを拡大した断面模式図である。
【図3】上記実施の形態に係るテープ貼着装置の外観を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
本発明に係るテープ貼着方法は、板状のワークの裏面に対して活性化拡散流れ機構を有する支持テープを貼着するものであり、特に、ワークと支持テープとの間に気泡を発生させないようにワークの裏面に対して支持テープを貼着するものである。以下、本発明に係るテープ貼着方法が適用されるテープ貼着装置の構成について説明する。
【0015】
図1は、本発明の一実施の形態に係るテープ貼着方法が適用されるテープ貼着装置の要部断面図である。なお、図1においては、本実施の形態に係るテープ貼着装置が備える吸着テーブル1周辺の構成を示している。図1(a)においては、後述する吸着面2の全体に対応するワークが貼着対象とされる場合を示し、図1(b)においては、吸着面2の一部に対応するワークが貼着対象とされる場合を示している。
【0016】
図1(a)に示すように、吸着テーブル1は、例えば、扁平の円柱形状を有し、その上面中央に吸着面2が設けられている。吸着面2は、例えば、多孔質セラミックで構成されている。吸着テーブル1の内部には、吸引経路3が形成されている。吸引経路3は、吸着テーブル1の中心部を上下方向に延在するように設けられている。吸引経路3の上端部は、吸着面2の下面中央に接続されている。一方、吸引経路3の下端部は、図示しない減圧手段に接続されている。吸着テーブル1においては、この減圧手段を作動することにより、吸着面2内の空気が吸引経路3内で矢印A方向に吸引され、吸着面2上に載置された支持テープやワークを吸着可能に構成されている。
【0017】
本実施の形態に係るテープ貼着装置10において、ワーク4が貼着される支持テープ5は、上面視にて環状のフレーム(以下、「環状フレーム」という)6の下面に貼り付けられている。環状フレームは、例えば、金属製の板材で構成され、ワーク4の搬送の際に把持される。支持テープ5は、図1に示す上面に粘着面(貼着面)を有し、その周縁部で環状フレーム6の下面に貼り付けられている。ワーク4は、環状フレーム6の内側に配置される支持テープ5の粘着面(貼着面)に配置される。なお、支持テープ5は、図1に示す下面に非粘着面(非貼着面)を有している。
【0018】
上述のように、支持テープ5は、活性化拡散流れ機構を有している。ここで、活性化拡散流れ機構とは、気体分子が実質的に孔のないフィルムを透過するメカニズムをいう。活性化拡散流れ機構において、気体分子は、まずフィルム表面へ凝集し、その後(1)フィルム内部に溶解、(2)フィルム内部を拡散、(3)フィルム反対面からの脱着、の3つのステップによってフィルムを透過する。
【0019】
このような支持テープ5に貼着されるワーク4としては、特に限定されないが、例えば、表面にMEMSが形成されたシリコン(Si)ウェーハなどが挙げられる。また、イメージセンサが形成されているなどの理由で表面に触れることができないワークなどが挙げられる。
【0020】
ワーク4が載置された支持テープ5が吸着面2上に載置されると、支持テープ5が吸引されると共に、支持テープ5を介してワーク4が吸引される。図1(a)に示すように、吸着面2の全体に対応するワーク4が支持テープ5上に載置される場合には、吸着面2内の全体の空気が吸引され、ワーク4およびこれに対向配置された支持テープ5の全体を吸着できるものとなっている。また、図1(b)においては、吸着面2の一部に対応するワーク4が支持テープ5上に載置される場合には、ワーク4を吸着面2の中央に配置することにより、吸着面2内のワーク4に対応する部分の空気が吸引され、ワーク4およびこれに対向配置された支持テープ5の一部を吸着できるものとなっている。
【0021】
本実施の形態に係るテープ貼着装置においては、このようにワーク4および支持テープ5を吸着する過程で支持テープ5とワーク4との間に存在する気泡を除去することができる。これにより、支持テープ5に対してワーク4を密着させた状態で貼着させることが可能となっている。以下、本実施の形態に係るテープ貼着装置を用いたテープ貼着方法について説明する。図2は、図1に示す領域Bを拡大した断面模式図である。なお、図2(a)においては、吸着テーブル1による吸着処理前の状態を示し、図2(b)においては、吸着処理後の状態を示している。領域Bには、図1におけるワーク4、支持テープ5および吸着面2の一部が含まれている。
【0022】
まず、支持テープ5に対してワーク4を貼着する工程について図2(a)に基づいて説明する。支持テープ5の粘着面(貼着面)5aに、ワーク4の裏面を対向させて載置する。このとき、支持テープ5とワーク4とは同心となるように載置する。支持テープ5は、全体が微細な波形状に撓んでいる。したがって、板状であるワーク4と支持テープ5の接触状態は、接触し貼着された貼着領域7と、接触していない非貼着領域8(気泡8)とに分けられる。この貼着領域7と気泡8との境界は、支持テープ5の粘着面5aにおいて環状に形成される。よって、気泡8は、貼着領域7に囲繞された、すなわち、この環状の境界線の内側に存在する円形状の領域となっている。
【0023】
なお、支持テープ5は、その非粘着面(非貼着面)5bが吸着面2と対向するように吸着テーブル1に載置されている。支持テープ5を吸着テーブル1に載置する際には、ワーク4と支持テープ5とをあらかじめ貼着したものを吸着テーブル1に載置してもよいし、吸着テーブル1に支持テープ5を載置した後で、ワーク4を支持テープ5に載置してもよい。
【0024】
続いて、ワーク4と支持テープ5との間に存在する気泡8を除去する工程について説明する。まず、支持テープ5の非粘着面5b側のうちワーク4が載置されている全面から支持テープ5を吸引する。すると、吸着面2と支持テープ5との間に存在する気泡はすぐに吸引され、支持テープ5の非粘着面5b側が吸着面2に密着した状態となる。一方、ワーク4と支持テープ5との間に存在する気泡8は、気泡8に存在する気体分子が支持テープ5の中を透過する活性化拡散流れ機構によって除去される。すなわち、活性化拡散流れ機構の(1)溶解、(2)拡散、(3)脱着、の3つのステップが完了するまで、支持テープ5を非粘着面5b側から吸引し続けることにより除去される。
【0025】
ここで、支持テープ5の粘着面5a側から非粘着面5b側への気体分子の透過量は、例えば、吸引の負圧の強さ、支持テープ5の面積および吸引の経過時間に比例し、支持テープ5の厚さに反比例する。このため、吸着テーブル1におけるワーク4および支持テープ5に対する吸引は、これらの要素を考慮した上で決定される。
【0026】
一例を示すと、支持テープ5の基台がポリ塩化ビニル、粘着材料がアクリル系の場合においては、負圧を−70[kPa]から−90[kPa]として、30分から1時間吸引し続けると気泡8を完全に除去することができる。
【0027】
また、別の例では、支持テープ5の基台がポリオレフィン系、粘着材料がアクリル系の場合においては、負圧を−70[kPa]から−90[kPa]として、3時間吸引し続けると気泡8を除去することができる。
【0028】
気泡除去を行う際には、あらかじめ所望の気泡除去効果が得られる処理時間(吸引時間)を計測しておき、当該処理時間をタイマーに設定して気泡除去までの時間を計る工程が含まれていると、効率よく気泡除去を行うことができ、好適である。
【0029】
支持テープ5を非粘着面5b側から吸引し続け、活性化拡散流れ機構の(1)溶解、(2)拡散、(3)脱着、の3つのステップが完了すると気泡8の除去が完了する。これにより、図2(b)に示すように、支持テープ5の粘着面5a側がワーク4の裏面に密着した状態となる。
【0030】
このように本実施の形態に係るテープ貼着方法によれば、支持テープ5の非粘着面5b側から支持テープ5を吸引することによって、支持テープ5とワーク4との間に存在する気泡8を除去することができる。これにより、従来のように、ローラーを用いてワーク4の表面に圧力をかけることなくワーク4と支持テープ5との間に存在する気泡8を除去することができ、支持テープ5に対してワーク4を密着させた状態で貼着させることが可能となる。
【0031】
図3は、本実施の形態に係るテープ貼着装置10の外観を示す斜視図である。図3に示すように、テープ貼着装置10は、吸着テーブル1が配設される基台11を備えている。図3に示すテープ貼着装置10においては、基台11に3つの吸着テーブル1が設けられた場合について示している。しかしながら、吸着テーブル1の数については、3つに限られず任意の数とすることが可能である。これらの吸着テーブル1は、基台11内に配設される単一又は複数の減圧手段に接続され、吸着面2から支持テープ5等を吸着可能に構成されている。
【0032】
基台11の前面には、操作表示盤12が設けられている。操作表示盤12は、操作者からのテープ貼着装置10に対する指示を受け付ける。操作表示盤12は、操作者から入力された指示や、現在の吸着テーブル1の稼働状況を表示する表示部12aを備えている。表示部12aには、例えば、それぞれの吸着テーブル1における吸引の有無や、吸引を開始してからの経過時間などが表示される。なお、表示部12aに、吸引の負圧の強さ、支持テープ5の面積や厚さなどのパラメータを選択可能な選択画面を表示することは実施の形態として好ましい。この場合には、操作者は、選択画面から所望のパラメータを選択することで、支持テープ5に対してワーク4を適切に貼着することが可能となる。
【0033】
また、操作表示盤12は、それぞれの吸着テーブル1における処理時間(吸引時間)を設定できるタイマーを備えている。このタイマーには、例えば、ワーク4の大きさや支持テープ5の素材等に基づいて操作者により個別に吸着テーブル1における吸引時間が設定される。上述した選択画面によるパラメータの選択内容に応じて個別に吸着テーブル1における吸引時間が設定されるようにしてもよい。
【0034】
上述のとおり、気泡8の除去が完了するまでの時間、すなわち、活性化拡散流れ機構の3つのステップが完了するまでの時間は、ワーク4の大きさや、支持テープ5の素材などによって異なる。あらかじめ所望の気泡除去効果が得られる処理時間を計測しておき、操作表示盤12を介してタイマーにそれぞれの吸着テーブル1ごとに処理時間を設定することにより、異なる貼着条件を有するワーク4や支持テープ5に対しても効率的に貼着作業を行うことが可能となる。
【0035】
このように、本実施の形態に係るテープ貼着装置10によれば、支持テープ5の非粘着面5b側からタイマーに設定された吸引時間において支持テープ5を吸引することによって、支持テープ5とワーク4との間に存在する気泡8を除去することができるので、ワーク4表面に圧力をかけることなくワーク4と支持テープ5との間に存在する気泡8を除去することが可能となる。
【0036】
これにより、ワーク4と支持テープ5との間に気泡8が存在することに起因して、気泡8部分ではワーク4と支持テープ5とが十分に密着されず、加工時にワーク4を分割したチップが飛び散るという不具合や、気泡8部分がチップより大きいためにエキスパンド時にチップが分割できないという不具合を解消することができる。
【0037】
また、本実施の形態に係るテープ貼着装置10が吸着テーブル1にワーク4を吸引保持する技術は、例えば、切削加工装置や研削加工装置、あるいはエキスパンド装置など(以下、研削加工装置等という)において加工のためにチャックテーブルにてワーク4を吸引保持する技術とは明確に異なっている。本実施の形態に係るテープ貼着装置10においては、活性化拡散流れ機構によって気泡中の気体を透過させて気泡を除去するために、研削加工装置等における吸引保持で必要とされるより強い負圧、かつ、長い処理時間(吸引継続時間)が必要となる。つまり、研削加工装置等におけるチャックテーブルにて加工のためにワーク4を吸引保持する程度の負圧および処理時間では、活性化拡散流れ機構の3つのステップを完了することは困難である。
【0038】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【0039】
例えば、上記実施の形態に示したテープ貼着装置10においては、操作表示盤12を介して入力された(或いは選択された)吸引時間の経過に伴って吸着テーブル1における吸引動作が停止される。しかしながら、吸着テーブル1における吸着動作を停止するための機能を更に備えることは実施の形態として好ましい。例えば、活性化拡散流れ機構における脱着の完了を検知する機能を備え、その検知結果に応じて吸着テーブル1における吸着動作を停止することが考えられる。活性化拡散流れ機構における脱着の完了を検知する機能としては、例えば、活性化拡散流れ機構によって気泡8内の気体が透過したことを示す吸着テーブル1上のワーク4等の重さを検知する機能や、活性化拡散流れ機構によって気泡8内の気体が透過し支持テープ5がワーク4に密着したことを示すワーク4の平坦度を測定する機能などが挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【0040】
ワーク表面に圧力をかけることなくワークと支持テープとの間に存在する気泡を除去することができるため、表面にMEMSなどの構造物が形成されたワークの裏面に支持テープを貼着することが可能であり、ワークのダイシング加工時などの用途として有用である。
【符号の説明】
【0041】
1 吸着テーブル
2 吸着面
3 吸引経路
4 ワーク
5 支持テープ
5a 粘着面(貼着面)
5b 非粘着面(非貼着面)
6 環状フレーム
7 貼着領域
8 気泡
10 テープ貼着装置
11 基台
12 操作表示盤
12a 表示部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
板状ワークの裏面に支持テープを貼着するテープ貼着方法であって、
活性化拡散流れ機構を有する支持テープの貼着面に板状ワークの裏面を対向させ、前記支持テープ上に前記板状ワークを載置することによって少なくとも前記板状ワークの裏面が前記支持テープの前記貼着面に貼着された貼着領域を環状に形成する工程と、
前記支持テープの非貼着面側のうち前記板状ワークが載置されている全面から前記支持テープを吸引することによって、前記貼着領域に囲繞されて前記支持テープと前記板状ワークとの間に存在する気泡を除去する工程と、
を含むことを特徴とするテープ貼着方法。
【請求項2】
板状ワークの裏面に支持テープを貼着するテープ貼着装置であって、
吸着面の中心に設けられた吸引経路を介して吸引を行う吸着テーブルと、
前記吸着テーブルにおける吸引時間が設定されるタイマーと、
を備え、
前記吸着テーブルに、前記板状ワークの裏面が貼着面に貼着されることで環状の貼着領域が形成された活性化拡散流れ機構を有する前記支持テープを前記吸着面の中心に載置し、前記支持テープの非貼着面側のうち前記板状ワークが載置されている全面から前記支持テープを前記タイマーに設定された吸引時間において吸引することで前記貼着領域に囲繞されて前記支持テープと前記板状ワークとの間に存在する気泡を除去することを特徴とするテープ貼着装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−49456(P2012−49456A)
【公開日】平成24年3月8日(2012.3.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−192441(P2010−192441)
【出願日】平成22年8月30日(2010.8.30)
【出願人】(000134051)株式会社ディスコ (2,397)
【Fターム(参考)】