JP5292057B2 - テーブル及びこれを用いたシート剥離装置並びに剥離方法 - Google Patents

Description

本発明は、テーブル及びこれを用いたシート剥離装置並びに剥離方法に係り、更に詳しくは、半導体ウエハに貼付された接着シートを剥離するために用いられるテーブル及びこれを用いたシート剥離装置並びに剥離方法に関する。

近時、半導体ウエハ（以下、単に、「ウエハ」と称する）にあっては、ウエハ直径が大型化する反面、極薄研削が求められる。このため、極薄に研削されたウエハの搬送において、ウエハはその自重によって反り返ったような状態で搬送されるため、割れてしまうという不都合がある。ここで、かかる不都合を回避すべく、特許文献１に開示される形態としたウエハが利用されている。同文献では、ウエハの外縁側の厚みが、それ以外の領域の厚みより相対的に大きくなるように研削することにより凹部を形成するとともに、ウエハの外縁に沿って凸部を形成することで補強材の役目をし、ウエハが損傷することを防止できるようになっている。

また、ウエハには、その回路面に保護用の接着シートが貼付され、種々の工程を経た後に剥離されるものとなっている。このような接着シートの剥離装置としては、例えば、特許文献２に開示されている。同装置においては、ウエハがテーブル上で吸着保持されている。また、剥離用テープの一部をウエハに貼付された接着シートの外縁部に溶融接着した後、剥離用テープを把持するチャックを移動することで接着シートを剥離している。

特開２００７−１９３７９号公報 特開平１１−１６８６２号公報

しかしながら、前記特許文献２のような剥離装置で特許文献１のような凸部が形成されたウエハから接着シートを剥離する場合、ウエハにおける凹部底側の厚みが極薄となるため、当該底側の面の位置を一定に保つことが困難となる。このため、図４（Ａ）に示されるように、テーブルＴ上にマウント用テープＭＴ側を載置したときに、ウエハＷにおける凹部Ｗ１底側が接着シートＳ側（同図中上側）に撓むように変形した場合、ウエハＷが上方に引っ張られる方向のストレスが生じることとなる。このストレスは、剥離用テープＰＴを用いて接着シートＳを剥離する際にウエハＷに作用する引っ張り力の方向に沿って発生するものとなり、剥離時にウエハＷに作用する力が増大して破損し易くなる、という不都合がある（図４（Ｂ）参照）。また、図４（Ｃ）に示されるように、凹部Ｗ１底側がマウント用テープＭＴ側（同図中下側）に撓むように変形した場合、凹部Ｗ１底面がマウント用テープＭＴに付着し、後工程における作業性が損なわれる、という不都合がある。

［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、外縁に沿って凸部が形成されたウエハに割れ等の損傷が生じることを防止して支持することができるテーブル及びシート剥離装置並びに剥離方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明のテーブルは、マウント用テープを介して一体化された半導体ウエハ及びリングフレームを、マウント用テープ側から支持するテーブルであって、
前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成される凸部を備え、この凸部にマウント用テープを貼付することでリングフレームと一体化され、
前記半導体ウエハの面位置を所定位置に変位させる変位手段を備え、この変位手段は、前記半導体ウエハとマウント用テープとで囲まれる空間を加熱可能な加熱手段と、前記空間を冷却可能な冷却手段とを備える、という構成を採っている。
また、本発明のテーブルは、マウント用テープを介して一体化された半導体ウエハ及びリングフレームを、マウント用テープ側から支持するテーブルであって、
前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成される凸部を備え、この凸部にマウント用テープを貼付することでリングフレームと一体化され、
前記半導体ウエハの面位置を所定位置に変位させる変位手段を備え、この変位手段は、前記半導体ウエハとマウント用テープとで囲まれる空間の当該マウント用テープ側に位置するテーブルの一部がマウント用テープと共に変位することで、前記空間の体積変更を伴うことなく、前記半導体ウエハの面位置を所定位置に変位可能に設けられる、という構成を採っている。

また、本発明のシート剥離装置は、半導体ウエハに貼付された接着シートに剥離用テープを貼付し、当該剥離用テープを介して前記接着シートを半導体ウエハから剥離するシート剥離装置において、
前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成される凸部を備え、この凸部にマウント用テープを貼付することでリングフレームと一体化され、
前記一体化された半導体ウエハ及びリングフレームをマウント用テープ側から支持するテーブルと、前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、前記剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する押圧手段と、接着シートに貼付された剥離用テープと前記テーブルとを相対移動させて接着シートを剥離する移動手段と、これら手段を制御する制御手段とを備え、
前記テーブルは、半導体ウエハの面位置を所定位置に変位させる変位手段を備え、
前記制御手段は、ウエハの面がマウント用テープ側に撓んだ形状となるように変位手段を制御する、という構成を採っている。

本発明において、前記半導体ウエハの面の位置を検出可能な検出手段を更に備え、
前記制御手段は、検出手段の検出データに基づき変位手段を制御することが好ましい。

また、本発明のシート剥離装置は、半導体ウエハに貼付された接着シートに剥離用テープを貼付し、当該剥離用テープを介して前記接着シートを半導体ウエハから剥離するシート剥離装置において、
前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成される凸部を備え、この凸部にマウント用テープを貼付することでリングフレームと一体化され、
前記一体化された半導体ウエハ及びリングフレームをマウント用テープ側から支持するテーブルと、前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、前記剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する押圧手段と、接着シートに貼付された剥離用テープと前記テーブルとを相対移動させて接着シートを剥離する移動手段と、これら手段を制御する制御手段とを備え、
前記テーブルは、半導体ウエハの面位置を所定位置に変位させる変位手段を備え、この変位手段は、前記半導体ウエハとマウント用テープとで囲まれる空間を加熱可能な加熱手段と、前記空間を冷却可能な冷却手段とを備える、という構成を採っている。

更に、本発明のシート剥離方法は、半導体ウエハに貼付された接着シートに剥離用テープを貼付し、当該剥離用テープを介して前記接着シートを半導体ウエハから剥離するシート剥離方法において、
前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成される凸部を備え、この凸部にマウント用テープを貼付することでリングフレームと一体化され、
前記一体化された半導体ウエハ及びリングフレームをマウント用テープ側からテーブルで支持する工程と、
前記剥離用テープを繰り出す工程と、
前記剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する工程と、
前記接着シートに貼付された剥離用テープと前記テーブルとを相対移動させつつ、半導体ウエハの面の位置を検出し、その検出データに基づき半導体ウエハの面位置を所定位置に変位させるよう制御しながら接着シートを剥離する工程とを行う、という方法を採っている。

本発明によれば、変位手段を介してウエハの面位置を所定位置に変位できるので、従来のように、ウエハの凹部底側が接着シート側に撓んだり、マウント用テープＭＴ側に撓むように変形して、接着シート剥離時にウエハが損傷することを防止することができる。

更に、ウエハの面の位置を検出し、その検出データに基づいて変位手段を制御することで、接着シートの剥離に支障が生じないように、ウエハの面を良好な位置に自動的に常時維持することが可能となる。

また、ウエハの面がマウント用テープ側に撓んだ形状となるように変位手段を制御した場合、ウエハの撓みによるストレスと、剥離用テープによる引っ張り力とが相殺されるように制御でき、剥離時のウエハに作用する負荷をより軽減することが可能となる。

更に、変位手段を加熱手段及び冷却手段により構成することで、簡単な構造により前記空間の体積を増大縮小することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１には、実施形態に係るシート剥離装置の概略正面図が示されている。この図において、シート剥離装置１０は、ウエハＷを吸着して支持するテーブル１１と、ウエハＷの回路形成面（図１中上面）に貼付された保護用の接着シートＳに接着される帯状の剥離用テープＰＴを繰り出す繰出手段１２と、剥離用テープＰＴを切断可能に設けられた切断手段１４と、剥離用テープＰＴを接着シートＳに押圧して貼付する押圧手段１５と、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴとテーブル１１とを相対移動させる移動手段１６と、テーブル１１の上方に設けられた検出手段１８と、テーブル１１、繰出手段１２、切断手段１４、押圧手段１５、移動手段１６及び検出手段１８を全体的に所定制御する制御手段１９とを備えて構成されている。

前記ウエハＷは、リングフレームＲＦの開口内に配置され、図１中上面に保護用の接着シートＳが貼付されている。ウエハＷは、同図中下面側が研削されることで形成された凹部Ｗ１と、この凹部Ｗ１の外周に連なる凸部Ｗ２とを備えている。従って、凸部Ｗ２は、ウエハＷの外縁側の厚みを、それ以外の領域すなわち凹部Ｗ１形成領域の厚みより大きくすることでウエハＷの外縁に沿って形成される。ウエハＷは、凸部Ｗ２の同図中下面にだけマウント用テープＭＴが貼付され、凹部Ｗ１の底面（同図中上面）とマウント用テープＭＴとが非接触に保たれている。これにより、凹部Ｗ１内に、ウエハＷとマウント用テープＭＴとで囲まれて閉塞される空間Ａが形成される。

前記テーブル１１は、リングフレームＲＦと一体化されたウエハＷがマウント用テープＭＴを下向きとした状態で、そのマウント用テープＭＴ側から支持している。テーブル１１は、前記空間Ａの体積を増大縮小させることで、ウエハＷの面位置を所定の位置に変位させる変位手段２０を備えている。ここで、ウエハＷの面位置とは、凹部Ｗ１の底面の反対側に位置する面のことであって、本実施形態の場合、接着シートＳが貼付された回路形成面の位置のことをいう。この変位手段２０は、空間Ａを加熱可能な加熱手段２０Ａと、空間Ａを冷却可能な冷却手段２０Ｂとからなる。加熱手段２０Ａは、特に限定されるものではなく、例えば、ヒーターコイル、赤外線ヒータ、温水等が循環する配管等が例示でき、冷却手段２０Ｂは、特に限定されるものではなく、例えば、冷水、フロン、液体窒素等が循環する配管、ペルチェ素子等が例示できる。加熱手段２０Ａ及び冷却手段２０Ｂは、テーブル１１を平面視したときに、交互に複数設けられている。

前記繰出手段１２は、フレームＦに回転可能に支持され、巻回された剥離用テープＰＴを支持する支持軸２１と、モータＭ１を介して回転可能に設けられた駆動ローラ２２と、当該駆動ローラ２２との間に剥離用テープＰＴを挟み込むピンチローラ２３とを備えている。なお、フレームＦは、直動モータ２４を介して図１中上下方向に移動可能に設けられている。

前記切断手段１４は、カッター刃２６と、このカッター刃２６を図１中上下方向に移動させる上下用シリンダ２８と、この上下用シリンダ２８を同図中紙面直交方向に移動させる切断用シリンダ２７とを備えて構成されている。カッター刃２６の下側には、凹部を上面に有するテープ案内板３０が設けられている。テープ案内板３０は、ブッシュ３１によって、軸３２を介して図１中左右方向に移動可能に設けられ、軸３２の外周側に設けられたコイルばね３３により、常時図１中左側に付勢されている。

前記押圧手段１５は、直動モータ３５と、当該直動モータ３５によって上下方向に進退可能に設けられた加熱手段としてのヒータ３６Ａを有する押圧ヘッド３６とを備えている。この押圧手段１５は、後述するチャック４１により接着シートＳの上面側に繰り出された剥離用テープＰＴを押圧ヘッド３６で押圧して加熱することで、剥離用テープＰＴを接着シートＳに溶着して両者を連結するように構成されている。

前記移動手段１６は、テーブル１１を図１中左右方向に移動可能に設けられたリニアモータ３８及びそのスライダ３９と、直動モータ４０を介して同左右方向に移動可能に設けられ、剥離用テープＰＴのリード端領域を把持可能なチャック４１とを備えている。

前記検出手段１８は、図示しないブラケットを介してフレームＦの下方に取り付けられ、接着シートＳの剥離が進行する方向すなわち図１中左右方向に所定間隔毎に設置された複数の光学センサ等の位置センサからなる。検出手段１８は、ウエハＷの面の位置すなわち図１中上面の高さ位置を検出可能に設けられ、マウント用テープＭＴの面位置を検出データとして制御手段１９に出力可能に設けられている。

前記制御手段１９は、シーケンサやパーソナルコンピュータ等で構成することができる。制御手段１９には、操作パネル等からなる図示しない入力手段が接続され、この入力手段により各手段の作動条件やデータ等を入力可能となっている。また、制御手段１９は、前記検出手段１８の検出データに基づき加熱手段２０Ａ及び冷却手段２０Ｂの作動条件を決定し、これらを制御する機能を備えている。

次に、シート剥離装置１０による接着シートＳの剥離方法について説明する。

まず、支持軸２１から引き出された剥離用テープＰＴは、駆動ローラ２２及びピンチローラ２３の間を経てテープ案内板３０上でカッター刃２６によって切断されていることとする。

次に、図示しない搬送手段を介して、接着シートＳが貼付され、且つ、リングフレームＲＦと一体化されたウエハＷをマウント用テープＭＴが下側となるようにテーブル１１上に搬送した後、当該マウント用テープＭＴを吸着して支持させる。次いで、リニアモータ３８を介してテーブルＴが図１中左方向に搬送される。接着シートＳの図１中左端側が押圧ヘッド３６の直下に達したことが確認されると、テーブル１１の移動が停止して待機状態となる。

その後、チャック４１が直動モータ４０を介してテープ案内板３０を右方に移動させて剥離用テープＰＴを把持し、把持した状態で左方に移動することで当該剥離用テープＰＴを押圧ヘッド３６の下方に引き出す。そして、図１に示されるように、ヒータ３６Ａにより加熱された押圧ヘッド３６を直動モータ３５によって下方へ移動させ、剥離用テープＰＴを接着シートＳに加熱しつつ押圧して貼付する。この状態で、シリンダ２７、２８を作動することで、テープ案内板３０上でカッター刃２６により剥離用テープＰＴが切断される。次いで、直動モータ２４を作動し、フレームＦおよび検出手段１８を上方に移動させる。その後、図２に示されるように、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴとテーブル１１とが同図中左右方向に相対移動するように、直動モータ４０及びリニアモータ３８を介して、チャック４１及びテーブル１１を移動させる。これにより、接着シートＳがウエハＷ上で折り返されるようになり、同図中左側の外縁から接着シートＳが剥離される。

接着シートＳの剥離が進行している間、検出手段１８の各位置センサによりウエハＷの上面の位置が検出される。この検出データの基づき制御手段１９により変位手段２０における加熱手段２０Ａ及び冷却手段２０Ｂの作動時間、作動タイミング等を制御し、空間Ａを加熱又は冷却してその体積を増大縮小させ、ウエハＷの面の高さ位置を調整する。具体的には、ウエハＷの面位置を高くする場合、空間Ａを加熱すべく加熱手段２０Ａを作動させる一方、ウエハＷの面位置を低くする場合、空間Ａを冷却すべく冷却手段２０Ｂを作動させる。

ここで、図３に示されるように、ウエハＷの面がマウント用テープＭＴと平行となる位置からマウント用テープＭＴ側（同図中下側）に撓んだ形状となるように制御手段１９を介して変位手段２０を制御することが好ましい。これによれば、剥離シートＰＴの引っ張りによる上向きの力と、ウエハＷの撓みによる下向きの力とを相殺でき、接着シートＳの折り返し位置において、ウエハＷの面がマウント用テープＭＴと平行となるようにして、ウエハＷに生じるストレスをできるだけ減少させることができる。

接着シートＳの剥離を終えると、図示しない搬送手段によりウエハＷが次工程に搬送され、剥離された接着シートＳは図示しない回収手段によって回収され、その後、フレームＦ、チャック４１、テーブル１１が初期位置に復帰した後、上記同様の動作が繰り返されることとなる。

従って、このような実施形態によれば、テーブル１１に載置されたウエハＷが接着シートＳ側に膨張したり、マウント用テープＭＴ側に凹んで当該マウント用テープＭＴに凹部Ｗ１底側が付着することを防止することができる。これにより、従来のように、接着シートＳ剥離時におけるウエハＷの割れの発生を防止でき、後工程においてウエハＷの処理も難なく行うことが可能となる。

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、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状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、それらの形状などの限定の一部若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。

例えば、変位手段２０は、空間Ａの体積を増大縮小させる加熱手段２０Ａ、冷却手段２０Ｂ以外に、空間Ａの下方に位置するテーブル１１の一部がマウント用テープＭＴと共に上下に変位することで、空間Ａの体積変更を伴うことなく、凹部Ｗ１の底面位置を変位させてウエハＷの面位置を所定の位置に変位させるように構成してもよい。

また、検出手段１８の各位置センサや加熱手段２０Ａ及び冷却手段２０Ｂの設置位置は種々の変更が可能である。

更に、前記直動モータ２４、３５、４０は、エアシリンダ、油圧シリンダ等の変位手段に代えてもよい。

また、接着シートＳの剥離動作は、直動モータ４０によるチャック４１の動作を停止させ、テーブル１１のみを移動させてもよいし、逆にリニアモータ３８によるテーブル１１の動作を停止させ、チャック４１のみを移動させてもよい。

更に、剥離用テープＰＴは、感熱接着性の接着テープや感圧接着性の接着テープを使用することができる。

また、加熱手段２０Ａや冷却手段２０Ｂは、加熱や冷却ができるものであれば、何ら限定されるものではない。

更に、検出手段１８の位置センサは、光電管、カメラ等、対象物との距離を計測できるものであれば何ら限定されることはない上、図１中左右方向のみならず、同図中紙面直交方向に複数列配置してもよい。

また、マウント用テープＭＴは、ダイシングテープやその他公知の接着シートであってもよい。

実施形態に係るシート剥離装置の概略正面図。 接着シートの剥離中の部分概略正面図。 接着シート剥離前の一例を示す部分概略正面図。 （Ａ）〜（Ｃ）は、従来例に係る不具合の説明図。

符号の説明

１０ シート剥離装置
１１ テーブル
１２ 繰出手段
１５ 押圧手段
１６ 移動手段
１８ 検出手段
１９ 制御手段
２０ 変位手段
２０Ａ 加熱手段
２０Ｂ 冷却手段
Ａ 空間
ＭＴ マウント用テープ
ＰＴ 剥離用テープ
ＲＦ リングフレーム
Ｓ 接着シート
Ｗ 半導体ウエハ
Ｗ２ 凸部

Claims (5)

1. マウント用テープを介して一体化された半導体ウエハ及びリングフレームを、マウント用テープ側から支持するテーブルであって、
   前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成される凸部を備え、この凸部にマウント用テープを貼付することでリングフレームと一体化され、
   前記半導体ウエハの面位置を所定位置に変位させる変位手段を備え、この変位手段は、前記半導体ウエハとマウント用テープとで囲まれる空間を加熱可能な加熱手段と、前記空間を冷却可能な冷却手段とを備えていることを特徴とするテーブル。
2. マウント用テープを介して一体化された半導体ウエハ及びリングフレームを、マウント用テープ側から支持するテーブルであって、
   前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成される凸部を備え、この凸部にマウント用テープを貼付することでリングフレームと一体化され、
   前記半導体ウエハの面位置を所定位置に変位させる変位手段を備え、この変位手段は、前記半導体ウエハとマウント用テープとで囲まれる空間の当該マウント用テープ側に位置するテーブルの一部がマウント用テープと共に変位することで、前記空間の体積変更を伴うことなく、前記半導体ウエハの面位置を所定位置に変位可能に設けられていることを特徴とするテーブル。
3. 半導体ウエハに貼付された接着シートに剥離用テープを貼付し、当該剥離用テープを介して前記接着シートを半導体ウエハから剥離するシート剥離装置において、
   前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成される凸部を備え、この凸部にマウント用テープを貼付することでリングフレームと一体化され、
   前記一体化された半導体ウエハ及びリングフレームをマウント用テープ側から支持するテーブルと、前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、前記剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する押圧手段と、接着シートに貼付された剥離用テープと前記テーブルとを相対移動させて接着シートを剥離する移動手段と、これら手段を制御する制御手段とを備え、
   前記テーブルは、半導体ウエハの面位置を所定位置に変位させる変位手段を備え、
   前記制御手段は、ウエハの面がマウント用テープ側に撓んだ形状となるように変位手段を制御することを特徴とするシート剥離装置。
4. 半導体ウエハに貼付された接着シートに剥離用テープを貼付し、当該剥離用テープを介して前記接着シートを半導体ウエハから剥離するシート剥離装置において、
   前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成される凸部を備え、この凸部にマウント用テープを貼付することでリングフレームと一体化され、
   前記一体化された半導体ウエハ及びリングフレームをマウント用テープ側から支持するテーブルと、前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、前記剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する押圧手段と、接着シートに貼付された剥離用テープと前記テーブルとを相対移動させて接着シートを剥離する移動手段と、これら手段を制御する制御手段とを備え、
   前記テーブルは、半導体ウエハの面位置を所定位置に変位させる変位手段を備え、この変位手段は、前記半導体ウエハとマウント用テープとで囲まれる空間を加熱可能な加熱手段と、前記空間を冷却可能な冷却手段とを備えていることを特徴とするシート剥離装置。
5. 半導体ウエハに貼付された接着シートに剥離用テープを貼付し、当該剥離用テープを介して前記接着シートを半導体ウエハから剥離するシート剥離方法において、
   前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成される凸部を備え、この凸部にマウント用テープを貼付することでリングフレームと一体化され、
   前記一体化された半導体ウエハ及びリングフレームをマウント用テープ側からテーブルで支持する工程と、
   前記剥離用テープを繰り出す工程と、
   前記剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する工程と、
   前記接着シートに貼付された剥離用テープと前記テーブルとを相対移動させつつ、半導体ウエハの面の位置を検出し、その検出データに基づき半導体ウエハの面位置を所定位置に変位させるよう制御しながら接着シートを剥離する工程とを行うことを特徴とするシート剥離方法。

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