JP4839284B2 - 半導体ウエハ等の板状部材の保護シート剥離用接着テープの取り付け方法及び保護シート剥離方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハ、液晶表示用ガラスパネル等の板状部材のダイシング前工程において、板状部材に貼付した保護シートを接着テープを用いて板状部材表面から剥がす保護シート剥離方法、及びその接着テープを前記保護シートに取り付ける方法に関する。

半導体ウエハの製造工程では、例えばシリコンウエハに露光−拡散−エッチングなどの前工程処理を施した後に、シリコンウエハをチップサイズにダイシングする。

このダイシング工程に際しては、予め半導体ウエハの一面（加工面）に貼付した保護シートをウエハ表面から剥がし、このウエハの一面からダイシングされる。ダイシングの間、ウエハのもう一面側にはダイシングテープが貼付されているので、チップが散らばることはない。

保護シートの剥離技術については、従来より、多数の技術が提案されており、原理的には、接着テープを利用して保護テープをウエハ表面から剥がす手法が採用されている。

例えば、特許文献１では、半導体ウエハに損傷を与えないように保護シートを剥離するために、感熱性接着性テープの一部を保護シートの端部に熱圧着した後、この接着テープの切断し、切断した接着テープを剥がしヘッドで把持して、剥がしヘッドを移動させて保護シートを引っ張って剥離している。

また、特許文献２〜６などに、半導体ウエハの表面に貼付したシートの種々の剥離方法が開示されているが、これらの従来技術には、接着テープの保護シートへの取り付け方法やその取り付けにおいて留意すべき技術事項については開示されていない。

特開平１１−１６８６２号公報 特開平１１−４５９３４号公報 特開平１１−１６３１０５号公報 特開２００２−３５３１６８号公報 特開２００３−５９８６２号公報 特開２００３−１６３１７７号公報

保護シートに保護シート剥離用の接着テープを取り付ける場合には、ダイシングに際してダイシング後に接着テープを保護シートに押し付けて接着する手法が一般的に採用されている。ところで、現在、シリコンウエハなどの半導体ウエハは、今後益々薄くなる傾向にある。それに伴い、接着テープに局部的な加圧力を加えて保護シートに接着する手法は、半導体ウエハにダメージを与えることが予想される。

本発明の目的は、シリコンウエハのような半導体ウエハ、液晶表示用ガラスパネル、その他種々の板状部材の薄型化に対応でき、しかも作業効率の良い新方式の半導体ウエハなど板状部材の保護シート剥離用接着テープの取り付け方法及び保護シートの剥離方法を提供することにある。

本発明は、基本的には、次のような保護シート剥離用の接着テープ取り付け方法を提案する。すなわち、ダイシング対象となる半導体ウエハ等の板状部材のダイシングの前工程にて、板状部材の一面に貼付した板状部材保護用の保護シートの表面にこの保護シートを剥がすための接着テープを取り付ける方法において、
保護シート剥離用の接着テープを短冊状に切断し、その短冊状の接着テープの一端に折り返し部を形成する工程と、
ダイシングシートを前記板状部材のもう一方の面に貼付する工程に際して、ダイシングシート貼付装置に板状部材をセットする前に、短冊状に切断された前記接着テープを、前記ダイシングシート貼付装置に用いる板状部材支持用の真空チャックに載置し且つ前記折り返し部は前記真空チャックの外に出した状態にする工程と、
その後に前記板状部材を前記ダイシングシート貼付装置にセットすることにより、前記真空チャックと前記板状部材の前記保護シートの表面との間に短冊状の前記接着テープをその粘着面を保護シート側に向けて介在させて、該接着テープを前記保護シートに貼り付け且つ前記折り返し部は保護シート外に出した状態にする工程と、を有することを特徴する。

ここで、短冊状の前記接着テープは、例えば、短冊状に切断する装置から前記真空チャックに、接着テープの粘着面に部分接触するキャリアに保持されて移され、前記真空チャックに前記接着テープを載置する工程で前記真空チャックの真空吸着力を利用して該接着テープを前記キャリアから離すようにしてある。

さらに、本願発明は、上記のような方法で保護シートを板状部材の保護シートに取り付け、さらに、前記保護シートに貼り付けた前記接着テープの折り返し部を摘まんで前記接着テープと共に前記保護シートを板状部材表面から剥がす工程、を有する板状部材の保護シート剥離方法を提案する。

上記構成によれば、ダイシングの前工程において、保護シート剥離用の接着テープは、単にダイシング装置に組み込むだけで、半導体ウエハなどの板状部材をセットする時の板状部材からのほとんど均一な無理のない荷重により、薄型化する半導体ウエハなどの板状部材にダメージを与えることなく接着テープを保護シートに貼り付けることができる。また、短冊状にカットされた接着テープの折り返し部を把持して、板状部材に負荷をかけることなく保護シートを板状部材表面から剥がすことができる。

以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。

図１Aから図１Hには、半導体ウエハに対するパターン形成からダイシングまでの工程を示し、このうち図１Ｄ、図１E（（E）または(E´)）、図１Ｆ、および図１Ｇが保護シート剥離用接着テープの取り付け工程から保護シートの剥離工程の一連の工程を示すものである。

通常、半導体ウエハとして用いられるシリコンウエハ１は、投入時の厚みが７００〜２００μｍであり、回路形成工程の終了まで、その厚みで処理される（図１A）。これは、前工程処理が酸化膜形成−露光−熱拡散−エッチングなどの回路形成工程を何回も繰り返すため、温度履歴や表面処理履歴の影響でシリコンウエハに変形を発生させない厚みを保つ必要があるためである。

次いで、前工程が終了したシリコンウエハ１を、回路形成面を保護シート４で覆う（図1B）。保護シート４は、ウエハの薄型化に伴って製造過程で生じる反りを防止するために使用される。通常のＩＣチップの厚みは、３５０μｍ程度であり、投入時の厚みをそのまま使用して、ダイシングを行っていたが、近年、ＩＣチップはフラッシュメモリ用などに対応するため、例えば５０μｍの厚みにするなど、その薄型化が図られている。このような薄型にする場合には、グラインダでシリコンウエハ１の裏面から図１Bの所定の肉厚部分1'を図１Cのように削っている。

この薄くした後のシリコンウエハ１の一面（回路形成面と反対側）に、ダイシングシート２を貼り付けるが（図１（E）または(E´)）、本実施例では、ダイシングシート貼付装置にダイシングシート２をセットする前に、短冊状に切断された保護シート剥離用の接着テープ４０が、ダイシングシート貼付装置に用いる半導体ウエハ支持用の真空チャック１１aに載置される(図１Ｄ)。接着テープ４０は、片面接着テープであり、その一端に粘着側に折り返した折り返し部４０Ａを有する。折り返し部４０Ａは、真空チャック１１の外に出した状態にする。

その後にシリコンウエハ１をダイシングシート貼付装置にセットすることにより、真空チャック１１ａとシリコンウエハ１の保護シート４の表面との間に短冊状の接着テープ４０がその粘着面を保護シート側に向けて介在する。このようにして、接着テープ４０は、保護シート４に貼り付け且つ折り返し部４０ａは保護シート外に出た状態になる。

次いでダイシングシート２がシリコンウエハ１のもう一面に貼付される（図１（Ｅ）または（Ｅ´））。ここでは、ダイシングシート２の取り付けとして、２通りの方法を示している。一つは、図１（Ｅ）に示すような真空装置内での取り付け方法である。もう一つは、図１（Ｅ´）に示すようなローラ加圧方式である。前者の方式は、最新の方式であり、後者は従来から一般的に知られた方式である。

まず、図１（Ｅ）の方式について説明する。

この方式は、シリコンウエハ１のダイシングシート被接着面とダイシングシート２の接着面とを対面させて、真空中で、移動機構を介してシリコンウエハ１をダイシングシート２の接着面に向けて相対的に移動させて、シリコンウエハ１をダイシングシート２に押し付けることでダイシングシート２の貼付を行う。この真空方式のダイシングシート貼付装置については、後述してある。

図１（Ｅ´）の方式は、ローラ加圧方式機構５によりダイシングシート２をシリコンウエハ１の表面に貼り付ける。

この後に図１Ｆ、図１Ｇに示すような保護シート剥離工程が行われる。この工程では、保護シート４に貼り付けた接着テープ４０の折り返し部４０ａを、保護シート剥離装置４２のチャック４２ｂが摘まんで接着テープ４０と共に保護シート４をウエハ表面から剥がす。保護シート剥離装置４２は、種々のタイプが考えられるが、ここでは、一例として、次のようなものを提案する。

すなわち、保護シート剥離装置４２は、所定の範囲で支点を中心に回動可能なロッド４２ａとそのロッド４２ａの一端に設けられたチャック４２ｂとで構成される。また、保護シート剥離装置４２は、図１Ｆに示すように、シリコンウエハ１のセット位置の一端からシリコンウエハセット位置の他端側に向けて斜め上方に直線移動する機構を備えている。

そして、図１Ｆに示すように、シリコンウエハ１のセット位置の一端側でチャック４２ｂにより接着テープ４０の折り返し部４０ａを摘まんでチャック４２ｂを所定位置まで回動させると保護シート４の一部がめくれ上がり、さらにこの状態からシート剥離装置４２がシリコンウエハ1上を斜め上方に一点鎖線Ｌに示すように移動していくと、保護シート４がシリコンウエハ１から引き剥がされることになる。上記のように、シート剥離装置４２をシリコンウエハ1上で斜め上方に移動させる場合には、シート剥離装置４２をシリコンウエハ1上で水平移動するよりも、水平方向の移動距離を少なくして保護シート４を剥がすことができる。

図４は、図１Ｆの工程に付される直前のシリコンウエハ１の状態を示す斜視図である。

保護シート剥離後に、ダイシングカッター（レジンに砥石を混ぜたブレード）６を用いてダイシング工程が行われる（図１Ｈ）。

ダイシングシート２は、ダイシング作業で半導体チップが散乱するのを防止し、現状の位置に保持する機能を有する。そのためにダイシングカッターは半導体ウエハのダイシングの際にダイシングシートの肉厚の途中までしか及ばないようにして、ダイシングシートは切断されないようにしてある。

次に、短冊状の上記接着テープ４０の形成について図３を参照して説明する。

図３において、４３は接着テープ４０´の供給ロール、４４はテープ４０´のガイドロール、４５はテープ４０´の引き出しチャック、４６はテープ載置テーブルである。

図３（Ａ）において、切断前の接着テープ４０´の先端は、ガイドロール４４から引き出され、その位置で図示されないテープ折り返し機構により接着テープ４０´の一端が符号４０ａに示すように折り返されている。折り返し部４０ａの外側の面は、非粘着面側である。チャック４５は、この折り返し部４０ａを摘まんで図３（Ｂ）に示す位置まで水平移動し接着テープ４０´を所定の長さだけ引き出す。この後、下方後退位置にあった載置テーブル４６がテープ引き出し位置まで上昇し、接着テープ引き出し部を非粘着面側からあてがう。この状態で接着テープ引き出し部はテンションのかかった状態にあり、カッター４７で接着テープ引き出し部を切断することにより、図３（Ｃ）に示すように、折り返し部４０ａ付きの短冊状の接着テープ４０が形成される。

この短冊状の接着テープ４０の粘着面にテープ搬送用のキャリア４１が接触する。キャリア４１に付いた接着テープ４０は、キャリア移動機構（図示省略）を介してキャリア４１と共に搬送され、図２（Ａ）に示すダイシングシート貼付装置のシリコンウエハ支持台（真空チャック）１１ａ上に載置される。真空チャック１１ａに接着テープ４０を載置する工程では、真空チャック４０の真空吸着力を利用して接着テープをキャリア４１から離す。キャリア４１は、例えば長方体形状のブロックであり、接着テープと接触する側の面は、できるだけ接着テープとの接触面積を少なくするために、断面Ｖの字形の凹凸を連続して繰り返す溝付き表面にしてある。また、その表面をテフロン（米国デュポン社の登録商標）加工などすると接着テープから離れやすくなる。キャリア４１は、図示されない移動機構により支持されている。

キャリア４１が離れた後の真空チャック上の接着テープの位置が図１Ｄに対応するものである。

図２（Ａ）のダイシングテープ貼付装置では、キャリア４１を介して接着テープ４０を真空チャック１１ａ上に設置するために、真空室１２の蓋１３は外されている。

ダイシングテープ貼付装置では、接着テープ４０をセットした後に保護シート４付きシリコンウエハ１がセットされ、その後に支持フレーム３に支持されたダイシングテープ２がセットされ、蓋１３が被せられる（図２（Ｂ））。

図２の装置は、基本的には、シリコンウエハ１を真空チャック１１ａにより保持して直線的に往復移動可能な移動機構１１と、移動機構１１上のシリコンウエハ１に対面する位置でダイシングシート２を保持するダイシングシートホルダ（ダイシングシート保持部）２０と、移動機構１１がシリコンウエハ１をダイシングシート２の対向面に押し付けた時のウエハからの押し付け力を受けるウエハ受け部２１と、真空チャック１１ａの移動空間及びそれに対向するダイシングシートの接着面の周囲を真空状態にする真空室１２とを備える。

ダイシングシートホルダ２０は、真空室１２のハウジング本体（固定壁）となるべきものであり、環状体により形成される。ダイシングシートホルダ２０の上面部にホルダ２０の内周に沿ってダイシングフレーム３を着脱自在に嵌め込める環状溝２２が形成されている。この環状溝２２にダイシングフレーム３をセットすることで、ダイシングシート２が真空チャック１１ａ上の半導体ウエハ１に対面するようにセット可能にしてある。

ウエハ受け部２０は、真空室１２の蓋１３の内面に固定され、蓋１３の内面とダイシングシート２の間に介在する。本実施例では、ウエハ受け部２０は、蓋１３に内面に取り付けられているが、着脱自在方式とすることも可能である。ウエハ受け２０として、例えばゴム板、鏡面ＳＵＳ板などが用いられる。

蓋１３は、ダイシングシートホルダ２０の上面にシールリング（例えばＯリング）２３を介して着脱可能に取り付けられる。

ウエハのための移動機構１１は、真空チャック１１ａ、それを支持する可動ベース１１ｂ、一端が可動ベースに接続され他端が図示されないウォームギアに噛み合うボールスクリュウ機構１１ｃ、可動ベース１１ｂの直線的往復移動（図２では上下移動）を案内するリニアガイドロッド１１ｄよりなる。

ダイシングシートホルダ２０は、支柱２４を介して固定ベース２５に支持されている。ボールスクリュウ１１ｃ、リニアガイドロッド１１ｄは、固定ベース２５に貫通状態で保持されている。

真空チャック１１ａのために真空引きをする真空パイプ２６は、可動ベース１１ｂを貫通して真空チャック室と外部真空駆動源（図示せず）とに連結している。真空チャック１１ａは、ポーラスな部材により形成されている。

真空室１２は、蓋１３、ダイシングシートホルダ２０、ベローズ（例えば金属ベローズ）２７により囲まれる空間により形成され、その内部にダイシングシート２と真空チャック１１ａ，可動ベース１１ｂとが配置される。

ベローズ２７の一端は、移動機構１１の可動部である可動ベース１１ｂの外壁面にパッキン２８を介して接続され、他端が真空室の一部となる固定壁（例えばダイシングシートホルダ２０）の外壁にパッキン２９を介して接続されている。ダイヤフラムを使用した場合には、移動機構１１の可動部を気密性を高めて囲む真空室を形成することができる。

真空室１２は、ダイシングシートホルダ２０に設けた真空パイプ３０を介して外部真空源（図示せず）と接続される。

真空室１２と真空チャック１１ａの真空系統は、互いに独立しており、真空チャックの機能を維持するために、真空室１２を真空チャック１１ａの真空度よりも低真空に設定してある。なお、真空室１２の真空度は、真空チャック１１ａの真空度よりも低真空であれば特に条件を限定されない。

上記構成の装置において、シリコンウエハ１とダイシングシート２と保護シート剥離用接着テープ４０とは、蓋１３を開けてそれぞれの所定位置にセットされる。セット後、蓋１３が閉まって真空室１２が気密状態になる。このとき、移動機構は初期状態として、ダイシングシート２から離れた位置にある。ダイシングシート２の接着面となる一面は、シリコンウエハ１と対面するようにセットされる。

シリコンウエハ１に対するダイシングシートの貼り付けは、真空室１２と真空チャック１１ａとを真空引きした後、可動ベース１１ｂが上方向（ダイシングシートの向けた方向）に所定量だけ移動するようにボールスクリュー１１ｃを駆動させる。これにより、シリコンウエハ１は、ダイシングシート２の対向面に押し付けられ、その時のウエハからの押し付け力をウエハ受け部２１が受ける。

それにより、ダイシングシート２を張った状態で且つ真空中で、ダイシングシートの一面（接着面）をシリコンウエハ１の一面に貼り付けることができる。ダイシング工程と同時に接着テープ４０も保護シート４の一面に接着できる。

以上のように本実施例によれば、ダイシングの前工程において、保護シート剥離用の接着テープ４０は、単にダイシング装置に組み込むだけで、半導体ウエハをセットする時の半導体ウエハからのほとんど均一な無理のない荷重により、薄型化する半導体ウエハにダメージを与えることなく接着テープ４０を保護シート４に貼り付けることができる。また、短冊状にカットされた接着テープの折り返し部を把持して、半導体ウエハに負荷をかけることなく保護シートをウエハ表面から剥がすことができる。

なお、本実施例では、ダイシング対象として半導体ウエハを一例に説明したが、本発明の適用対象は、これに限定されるものではなく、ダイシング対象で尚且つ保護シートを必要とするものであれば液晶表示パネルその他種々の板状部材に適用可能である。

半導体ウエハに対するパターン形成を示す説明図。 半導体ウエハに対する保護シート貼付工程を示す説明図。 半導体ウエハに対する一部切削工程を示す説明図。 半導体ウエハに対する保護テープ剥離用接着テープのセット工程を示す説明図。 半導体ウエハに対するダイシングシートの貼付工程を示す説明図。 半導体ウエハに対する保護テープ剥離用接着テープの掴み工程を示す説明図。 半導体ウエハに対する保護テープの剥離工程を示す説明図。 半導体ウエハに対するダイシング工程を示す説明図。 本発明の一実施例に用いるダイシングシート貼付装置の縦断面図。 短冊状保護テープの製造工程を示す説明図。 図１Ｆの工程に付される直前のシリコンウエハ１の状態を示す斜視図。

符号の説明

１…シリコンウエハ、２…ダイシングシート、４…保護シート、４０…接着テープ、４０ａ…テープ折り返し部。

Claims (5)

1. ダイシング対象となる板状部材のダイシングの前工程にて、板状部材の一面に貼付した板状部材保護用の保護シートの表面にこの保護シートを剥がすための接着テープを取り付ける方法において、
   保護シート剥離用の接着テープを短冊状に切断し、その短冊状の接着テープの一端に折り返し部を形成する工程と、
   ダイシングシートを前記板状部材のもう一方の面に貼付する工程に際して、ダイシングシート貼付装置に前記板状部材をセットする前に、短冊状に切断された前記接着テープを、前記ダイシングシート貼付装置に用いる板状部材支持用の真空チャックに載置し且つ前記折り返し部は前記真空チャックの外に出した状態にする工程と、
   その後に前記板状部材を前記ダイシングシート貼付装置にセットすることにより、前記真空チャックと前記板状部材の前記保護シートの表面との間に短冊状の前記接着テープをその粘着面を保護シート側に向けて介在させて、該接着テープを前記保護シートに貼り付け且つ前記折り返し部は保護シート外に出した状態にする工程と、を有することを特徴する板状部材の保護シート剥離用接着テープの取り付け方法。
2. 請求項１において、
   短冊状の前記接着テープは、短冊状に切断する装置から前記真空チャックに、接着テープの粘着面に部分接触するキャリアに保持されて移され、前記真空チャックに前記接着テープを載置する工程で前記真空チャックの真空吸着力を利用して該接着テープを前記キャリアから離すようにしてある板状部材の保護シート剥離用接着テープの取り付け方法。
3. 請求項１において、
   前記ダイシングシート貼付装置は、前記板状部材のダイシングシート被接着面と前記ダイシングシートの接着面とを対面させて、真空中で、移動機構を介して前記板状部材をダイシングシートの接着面に向けて相対的に移動させて前記板状部材を前記ダイシングシートに押し付けることでダイシングシートの貼付を行う装置である板状部材の保護シート剥離用接着テープの取り付け方法。
4. 板状部材の一面に貼付した保護シートを接着テープの接着力を利用して板状部材表面から剥す板状部材の保護シート剥離方法において、
   保護シート剥離用の接着テープを短冊状に切断し、その短冊状の接着テープの一端に折り返し部を形成する工程と、
   ダイシングシートを前記板状部材のもう一方の面に貼付する工程に際して、ダイシングシート貼付装置に前記板状部材をセットする前に、短冊状に切断された前記接着テープを、前記ダイシングシート貼付装置に用いる板状部材支持用の真空チャックに載置し且つ前記折り返し部は前記真空チャックの外に出した状態にする工程と、
   その後に前記板状部材を前記ダイシングシート貼付装置にセットすることにより、前記真空チャックと前記板状部材の前記保護シートの表面との間に短冊状の前記接着テープをその粘着面を保護シート側に向けて介在させて、該接着テープを前記保護シートに貼り付け且つ前記折り返し部は保護シート外に出した状態にする工程と、
   前記保護シートに貼り付けた前記接着テープの折り返し部を摘まんで前記接着テープと共に前記保護シートを板状部材表面から剥がす工程と、を有することを特徴とする板状部材の保護シート剥離方法。
5. 請求項４において、
   前記保護シートを剥がす工程において前記接着テープの折り返し部を摘まむ機構は、前記保護シートを引き剥がすのに必要な回動動作と直線移動を行う機構により構成されている板状部材の保護シート剥離方法。

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