JP4326519B2 - 保護テープ剥離方法およびこれを用いた装置 - Google Patents

Description

本発明は、リング状フレームに支持粘着テープを介して裏面から保持された半導体ウエハの表面に貼り付けられた保護テープに、貼付け部材により剥離用接着テープの非接着面を押圧しながら貼り付け、当該剥離用接着テープを剥離することで半導体ウエハの表面から保護テープを剥離用接着テープと一体にして剥離する保護テープ剥離方法およびこれを用いた装置に関する。

半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）を薄型加工する手段として、研削や研磨などの機械的方法、またはエッチングを利用した化学的方法などがある。また、これらの方法を利用してウエハを加工する際、配線パターンの形成されたウエハ表面を保護するために、その表面に保護テープが貼り付けられる。保護テープが貼り付けられて研磨処理されたウエハは、リング状フレームに支持粘着テープを介して裏面から接着保持される。その後、リング状フレームに保持されたウエハの表面から保護テープを剥離除去する。

この保護テープを剥離除去する方法としては、保護テープの表面にローラあるいはエッジ部材などの貼付け部材を介して剥離用接着テープを貼り付け、その剥離用接着テープを剥離することでウエハ表面から保護テープと一体にして剥離除去して巻き取ってゆくものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記した従来の保護テープ剥離方法では次のような問題がある。

近年、アプリケーションの急速な進歩に伴う高密度実装を可能にするために、ウエハの薄型化が求められており、１５０μｍ以下にまで薄型加工されるようになっている。そのため、支持粘着テープを介してリング状フレーム中央に接着保持された半導体ウエハと、ウエハとリング状フレームの間で露出した支持粘着テープの粘着面からウエハ表面までの高さが低くなっている。したがって、リング状フレームに保持されたウエハの表面の貼り付けられた保護テープに剥離用接着テープをローラあるいはエッジ部材などの貼付け部材に巻き掛けた状態で貼り付けると、ウエハの端縁で剥離用接着テープが落ち込んで、支持用粘着テープの粘着面と剥離用接着テープの接着面が接着する。この状態で、剥離用接着テープを剥離すると支持用粘着テープと一緒にウエハが持ち上げられて破壊される。

また、上記不具合を避けるために貼付け部材をウエハの端縁より手前で停止すると、保護テープの端縁まで剥離用接着テープが貼り付いていない状態となる。この状態で剥離用接着テープを剥離作動させても保護テープを端縁から円滑に剥離することができず、剥離エラーが発生するといった問題がある。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、リング状フレームに支持用粘着テープを介して保持された半導体ウエハの表面に貼り付けられた保護テープに剥離用接着テープを貼り付け、この剥離用接着テープを剥離することで保護テープを一体にして半導体ウエハから精度よく剥離することのできる保護テープ剥離方法およびこれを用いた装置を提供することを主たる目的とする。

この発明は、上記目的を達成するために次のような構成をとる。

第１の発明は、リング状フレームに支持用粘着テープを介して保持された半導体ウエハの表面に貼り付けられた保護テープに、剥離用接着テープをその非接着面側から貼付け部材により押圧しながら貼り付け、当該剥離用接着テープを剥離することで半導体ウエハの表面から保護テープを剥離用接着テープと一体にして剥離する保護テープ剥離方法において、
前記リング状フレームに支持粘着テープを介して保護テープ付きの半導体ウエハを支持したマウントフレームと前記貼付け部材とを、保護テープ面方向に沿って相対移動させる途中に保護テープの端縁位置を検出する検出過程と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記貼付け部材を前記端縁位置で停止させる位置決め過程と、
前記貼付け部材が位置決めされた後、前記剥離用接着テープが巻き掛けられた貼付け部材をマウントフレームに相対接近させて半導体ウエハ面上の保護テープ前端縁から内側に剥離用接着テープを押圧接触させる過程と、
前記保護テープに剥離用接着テープを貼付け部材で押圧しながらマウントフレームと貼付け部材とを保護テープ面方向に沿って相対移動させて剥離用接着テープを保護テープに貼り付けてゆく貼付け過程と、
前記マウントフレームと貼付け部材とを保護テープ面方向に沿って相対移動させて剥離用接着テープを保護テープと一体にして半導体ウエハ表面から剥離する剥離過程と、
を備えたことを特徴とする。

（作用・効果） この方法によると、マウントフレームと貼付け部材とを保護テープ面方向に沿って相対移動させる間に、半導体ウエハに貼り付けられている保護テープの端縁が検知される。この検知時点では、検出端縁は貼付け部材から予め判っている所定距離だけ離れた位置にある。この検知時点から前記所定距離だけマウントフレームと貼付け部材とを相対移動させた時点でその相対移動を停止すると、貼付け部材が保護テープの端縁に対向した位置にある。この状態で、剥離用接着テープの巻き掛けられた貼付け部材をマウントフレームに接近移動させていることで、貼付け部材を半導体ウエハの端縁から落ち込むことなく剥離用接着テープを保護テープの端縁に貼り付けることができる。

その後、貼付け部材を保護テープに押し付けながらマウントフレームと貼付け部材とを保護テープ面方向に沿って相対移動させることで剥離用接着テープを保護テープに貼付けてゆくことができる。また、その貼り付けた剥離用接着テープをマウントフレームと貼付け部材とを保護テープ面方向に沿って相対移動させることで剥離してゆくことができる。したがって、端縁まで剥離用接着テープが貼付けられた保護テープは剥離用接着テープと一体となって半導体ウエハの表面から剥離されてゆく。

その結果、剥離用接着テープを過不足なく保護テープの端縁に貼付けることができるので、半導体ウエハの端縁から保護テープと剥離用接着テープを一体にして確実に剥離することができる。

第２の発明は、上記第１の発明方法において、
前記貼付け過程と前記剥離過程とを同時に行なわせることを特徴とする。

（作用・効果） この方法によると、貼付け部材に巻き掛けられた剥離用接着テープは保護テープの端縁に押圧接触される。その後、マウントフレームと貼付け部材との保護テープ面方向に沿う相対移動に伴って、その接触箇所で剥離用接着テープの貼付けと剥離が同時に進行し、保護テープは剥離用接着テープが貼付け開始された端縁から順次剥離されてゆく。

第３の発明は、上記第１の発明方法において、
前記貼付け過程の終了後、マウントフレームと貼付け部材とを保護テープの面方向に沿って逆向きに相対移動させて前記剥離過程を実行することを特徴とする。

（作用・効果） この方法によると、貼付け部材に巻き掛けられた剥離用接着テープは、先ず保護テープの前端縁に押圧接触される。その後のマウントフレームと貼付け部材との相対移動によって剥離用接着テープが保護テープに沿って貼り付けられ、保護テープの端縁検知情報に基づいて、貼付け部材が保護テープの後端縁に到達した時点でマウントフレームと貼付け部材との相対移動が停止される。これによって剥離用接着テープは保護テープの後端縁を越えることなく、また、貼り残しなく貼り付けられる。その後、マウントフレームと貼付け部材とが逆向きに相対移動され、剥離用接着テープの剥離作動に伴った保護テープはその後端縁から順次剥離されてゆく。

第４の発明は、上記第１ないし第３のいずれかの発明方法において、
前記貼付け部材は、先端が先鋭なエッジ部材であることを特徴とする。

（作用・効果） この方法によると、保護テープに対して剥離用接着テープは幅の小さい線状に接触することになり、貼付け位置が確定しやすくなる。これによって、貼付け終端位置をウエハの端縁、つまり、保護テープの端縁に精度よく停止させることができ、第１ないし第３のいずれかの発明方法を好適に実施することができる。

第５の発明は、上記第１ないし第４のいずれかの発明方法において、
前記検出過程は、前記保護テープの端縁位置を非接触で検出することが好ましい。

第６の発明は、リングフレームに支持粘着テープを介して保持された半導体ウエハの表面に貼り付けられた保護テープに、剥離用接着テープをその非接着面側から貼付け部材により押圧しながら貼り付け、当該剥離用接着テープを剥離することで半導体ウエハの表面から保護テープを剥離用接着テープと一体にして剥離する保護テープ剥離装置であって、
前記リングフレームに支持粘着テープを介して保護テープ付きの半導体ウエハを支持したマウントフレームを水平に載置保持する保持手段と、
前記貼付け部材に向けて帯状の剥離用接着テープを供給する剥離用接着テープ供給手段と、
前記剥離用接着テープが巻き掛け供給された貼付け部材を前記保持手段に対して相対上下動させる昇降手段と、
前記保持手段と前記貼付け部材とを相対的に水平移動させる駆動手段と、
前記保持手段と前記貼付け部材とが相対的に水平移動する間に前記保護テープの前端縁を非接触で検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記貼付け部材の貼付け作用部位が保護テープの前端縁の直上方に到達した時点で前記水平移動を停止するとともに、貼付け部材を保持手段に対して相対接近させて、貼付け部材に巻き掛けた剥離用接着テープを保護テープ前端縁から内側に押圧するように前記昇降手段を制御し、かつ、前記停止位置を起点に前記保持手段と前記貼付け部材との相対移動を再開して前記剥離用接着テープを保護テープに貼付けながら同時に剥離するように前記駆動手段の駆動を制御する制御手段と、
剥離した前記剥離用接着テープと一体になった保護テープを回収するテープ回収手段と、
を備えたことを特徴とする。

（作用・効果） この構成によれば、マウントフレームを貼付け部材に対して相対前進移動させる間に、半導体ウエハに貼り付けられている保護テープの前端縁が検知される。この検知時点では、検出された前端縁は貼付け部材から予め判っている所定距離だけ離れた位置にある。この検知時点から所定距離だけマウントフレームを貼付け部材に対して、さらに相対前進移動させた時点で相対前進移動を停止すると、貼付け部材の貼付け部位が保護テープの前端縁に対向した位置にある。この状態で、剥離用接着テープに巻き掛けられた貼付け部材をマウントフレームに接近移動させることで、貼付け部材を半導体ウエハの前端縁から落ち込むことなく剥離用接着テープを保護テープの前端に貼り付けることができる。

その後、貼付け部材を保護テープに押し付けながらマウントフレームを貼付け部材に対して、さらに相対前進移動させることで剥離用接着テープを保護テープに貼付けてゆくことができ、かつ、その貼り付けた剥離用接着テープを直ちに貼付け部材に巻き込んで剥離してゆくことができる。つまり、保護テープはその前端縁から剥離用接着テープと一体となって半導体ウエハの表面から剥離されてゆく。すなわち、第１の発明方法を好適に実現することができる。

第７の発明は、上記第６の発明装置において、
前記検出手段は、前記貼付け部材に対して水平方向に所定距離をもって配備され、貼付け部材と一体となって保持手段と相対的に水平移動するよう構成した
ことを特徴とする。

（作用・効果） この構成によれば、保持手段と貼付け部材とが相対的に水平移動する間に保護テープの前端縁を非接触で的確に検出することができ、第６の発明装置を好適に実施することができる。

第８の発明は、上記第６または第７の発明装置において、
前記検出手段は、前記保護テープの表面に向けて所定波長の光を投光し、その反射光を受光するよう構成した反射式の光センサであることを特徴とする。

（作用・効果） この構成によれば、保護テープの端縁を非接触で的確に検知することができ、貼付け部材を所望の貼付け始端位置や貼付け終端位置で精度良く停止させることができる。

第９の発明は、上記第６ないし第８のいずれかの発明装置において、
前記貼付け部材を先端が先鋭なエッジ部材で構成したことを特徴とする。

（作用・効果） この構成によれば、エッジ部材の先鋭な先端による剥離用接着テープの貼付け作用部位が、ローラで貼付ける場合よりも幅の狭い線状となり、貼付け部位の精度が高いものとなって、保護テープの端縁へはみ出しなく剥離用接着テープを貼付けることができる。

第１０の発明は、上記第９の発明装置において、

前記剥離用接着テープは、熱硬化型の接着テープであり、
さらに前記エッジ部材を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする。

（作用・効果） この構成によれば、加熱手段によりエッジ部材を加熱して熱硬化型の接着テープの接着剤を軟化させながら重合反応させる。重合反応の完了した接着剤は、熱硬化して保護テープに強固に接着する。したがって、保護テープの端縁に剥離用接着テープを確実、かつ、強固に接着させることができるので、当該剥離用接着テープの剥離に伴って、保護テープを剥離用テープと一体にして精度よく半導体ウエハの表面から剥離することができる。

この発明に係る保護テープ剥離方法およびこれを用いた装置によれば、半導体ウエハの端部から保護テープと剥離用接着テープを一体にして確実に剥離することができる。

以下、図面を参照して本発明の保護テープ剥離装置を備えた半導体ウエハマウント装置の実施例を説明する。

図１は、この発明の一実施例に係り、半導体ウエハマウント装置の全体構成を示した破断斜視図である。

本実施例の半導体ウエハマウント装置１は、バックグラインド処理を施したウエハＷを多段に収納するカセットＣが装填されるウエハ供給部２と、ロボットアーム４と押圧機構５とを備えたウエハ搬送機構３と、ウエハＷの位置合わせをするアライメントステージ７と、アライメントステージ７に載置されたウエハＷに向けて紫外線を照射する紫外線照射ユニット１４と、ウエハＷを吸着保持するチャックテーブル１５と、リングフレームｆが多段に収納されたリングフレーム供給部１６と、リングフレームｆをダイシング用テープである支持粘着テープＤＴに移載するリングフレーム搬送機構１７と、支持粘着テープＤＴをリングフレームｆの裏面から貼り付けるテープ処理部１８と、支持粘着テープＤＴが貼り付けられたリングフレームｆを昇降移動させるリングフレーム昇降機構２６と、支持粘着テープＤＴが貼り付けられたリングフレームｆにウエハＷを貼り合わせて一体化したマウントフレームＭＦを作製するマウントフレーム作製部２７と、作製されたマウントフレームＭＦを搬送する第１マウントフレーム搬送機構２９と、ウエハＷの表面に貼り付けられた保護テープＰＴを剥離する剥離機構３０と、剥離機構３０で保護テープＰＴが剥離されたマウントフレームＭＦを搬送する第２マウントフレーム搬送機構３５と、マウントフレームＭＦの方向転換および搬送を行なうターンテーブル３６と、マウントフレームＭＦを多段に収納するマウントフレーム回収部３７とから構成されている。

ウエハ供給部２には図示しないカセット台が備えられており、このカセット台に保護テープＰＴがパターン面（以下、適宜に「表面」という）に貼り付けられたウエハＷを多段に収納したカセットＣが載置されるようになっている。このとき、ウエハＷはパターン面を上向きにした水平姿勢を保っている。

ウエハ搬送機構３は、図示しない駆動機構によって旋回および昇降移動するように構成されている。つまり、後述するロボットアーム４のウエハ保持部や、押圧機構５に備わった押圧プレート６の位置調整を行なうとともに、ウエハＷをカセットＣからアライメントステージ７に搬送するようになっている。

ウエハ搬送機構３のロボットアーム４は、その先端に図示しない馬蹄形をしたウエハ保持部を備えている。また、ロボットアーム４は、カセットＣに多段に収納されたウエハＷ同士の間隙をウエハ保持部が進退可能に構成されている。なお、ロボットアーム先端のウエハ保持部には吸着孔が設けられており、ウエハＷを裏面から真空吸着して保持するようになっている。

ウエハ搬送機構３の押圧機構５は、その先端にウエハＷと略同形状をした円形の押圧プレート６を備えており、この押圧プレート６がアライメントステージ７に載置されたウエハＷの上方に移動するように、アーム部分が進退可能に構成されている。なお、押圧プレート６の形状は、円形に限定されるものではなく、ウエハＷに発生している反りを矯正できる形状であればよい。例えば、ウエハＷの反り部分に棒状物などの先端を押圧するようにしてもよい。

また、押圧機構５は、後述するアライメントステージ７の保持テーブルにウエハＷが載置されたときに、吸着不良が発生した場合に作動するようになっている。具体的には、ウエハＷに反りが発生してウエハＷを吸着保持できないとき、押圧プレート６がウエハＷの表面を押圧し、反りを矯正して平面状態にする。この状態で保持テーブルがウエハＷを裏面から真空吸着するようになっている。

アライメントステージ７は、載置されたウエハＷをその周縁に備えられたオリエンテーションフラットやノッチなどに基づいて位置合わせを行なうとともに、ウエハＷの裏面全体を覆って真空吸着する保持テーブルを備えている。

また、アライメントステージ７は、ウエハＷを真空吸着したときの圧力値を検出し、正常動作時（ウエハＷが保持テーブルに正常に吸着されたとき）の圧力値に関連して予め定められた基準値とを比較する。圧力値が基準値よりも高い（すなわち、吸気管内の圧力が十分に低下していない）場合は、ウエハＷに反りがあって保持テーブルに吸着されていないものと判断する。そして、押圧プレート６を作動させてウエハＷを押圧し、反りを矯正することによって、ウエハＷが保持テーブルに吸着されるようになっている。

アライメントステージ７は、ウエハＷを載置して位置合わせを行なう初期位置と、後述するテープ処理部１８の上方に多段に配備されたチャックテーブル１５とリングフレーム昇降機構２６との中間位置とにわたってウエハＷを吸着保持した状態で搬送移動できるように構成されている。つまり、アライメントステージ７は、ウエハＷの反りを矯正して平面状態に保持したまま次の工程まで搬送する。

紫外線照射ユニット１４は、初期位置にあるアライメントステージ７の上方に位置している。紫外線照射ユニット１４は、ウエハＷの表面に貼り付けられた紫外線硬化型粘着テープである保護テープＰＴに向けて紫外線を照射する。つまり、紫外線の照射によって保護テープＰＴの接着力を低下させるようになっている。

チャックテーブル１５は、ウエハＷの表面を覆って真空吸着できるようにウエハＷと略同一形状の円形をしており、図示しない駆動機構によって、テープ処理部１８の上方の待機位置からウエハＷをリングフレームｆに貼り合わせる位置にわたって昇降移動するようになっている。

つまり、チャックテーブル１５は、保持テーブルによって反りを矯正されて平面状態に保持されたウエハＷと当接し、吸着保持するようになっている。

また、チャックテーブル１５は、後述する支持粘着テープＤＴが裏面から貼り付けられたリングフレームｆを吸着保持するリングフレーム昇降機構２６の開口部に収まってウエハＷがリングフレームｆの中央の支持粘着テープＤＴに近接する位置まで降下するようになっている。

このとき、チャックテーブル１５とリングフレーム昇降機構２６とは、図示しない保持機構によって保持されている。

リングフレーム供給部１６は底部に滑車が設けられたワゴン状のものであって、装置本体内に装填されるようになっている。また、その上部が開口して内部に多段に収納されているリングフレームｆをスライド上昇させて送り出すようになっている。

リングフレーム搬送機構１７は、リングフレーム供給部１６に収納されているリングフレームｆを上側から１枚ずつ順番に真空吸着し、図示しないアライメントステージと、支持粘着テープＤＴを貼り付ける位置とにリングフレームｆを順番に搬送するようになっている。また、リングフレーム搬送機構１７は、支持粘着テープＤＴの貼付の際、支持粘着テープＤＴの貼付位置でリングフレームｆを保持する保持機構としても作用している。

テープ処理部１８は、支持粘着テープＤＴを供給するテープ供給部１９、支持粘着テープＤＴにテンションをかける引張機構２０、支持粘着テープＤＴをリングフレームｆに貼り付ける貼付ユニット２１、リングフレームｆに貼り付けられた支持粘着テープＤＴを裁断するカッター機構２４、カッター機構２４によって裁断された後の不要なテープをリングフレームｆから剥離する剥離ユニット２３、および裁断後の不要な残存テープを回収するテープ回収部２５とを備えている。

引張機構２０は、支持粘着テープＤＴを幅方向の両端から挟み込んで、テープ幅方向にテンションをかけるようになっている。つまり、柔らかい支持粘着テープＤＴを用いると、テープ供給方向に加わるテンションによって、その供給方向に沿って支持粘着テープＤＴの表面に縦皺が発生してしまう。この縦皺を回避してリングフレームｆに支持粘着テープＤＴを均一に貼り付けるために、テープ幅方向側からテンションをかけている。

貼付ユニット２１は、支持粘着テープＤＴの上方に保持されたリングフレームｆの斜め下方（図１では左斜め下）の待機位置に配備されている。この貼付ユニット２１に設けられた貼付ローラ２２は、支持粘着テープＤＴの貼付位置にリングフレーム搬送機構１７によってリングフレームｆが搬送および保持され、テープ供給部１９からの支持粘着テープＤＴの供給が開始されると同時に、テープ供給方向の右側の貼付開始位置に移動する。

貼付開始位置に到達した貼付ローラ２２は、上昇して支持粘着テープＤＴをリングフレームｆに押圧して貼り付け、貼付開始位置から待機位置方向に転動して支持粘着テープＤＴを押圧しながらリングフレームｆに貼り付けるようになっている。

剥離ユニット２３は、後述するカッター機構２４によって裁断された支持粘着テープＤＴの不要な部分をリングフレームｆから剥離するようになっている。具体的には、リングフレームｆへの支持粘着テープＤＴの貼り付けおよび裁断が終了すると、引張機構２０による支持粘着テープＤＴの保持が開放される。次いで、剥離ユニット２３が、リングフレームｆ上をテープ供給部１９側に向かって移動し、裁断後の不要な支持粘着テープＤＴを剥離する。

カッター機構２４は、リングフレームｆが載置された支持粘着テープＤＴの下方に配備されている。支持粘着テープＤＴが貼付ユニット２１によってリングフレームｆに貼り付けられると、引張機構２０による支持粘着テープＤＴの保持が開放され、このカッター機構２４が上昇する。上昇したカッター機構２４は、リングフレームｆに沿って支持粘着テープＤＴを裁断する。

リングフレーム昇降機構２６は、リングフレームｆに支持粘着テープＤＴを貼り付ける位置の上方の待機位置にある。このリングフレーム昇降機構２６は、リングフレームｆに支持粘着テープＤＴの貼付処理が終了すると降下し、リングフレームｆを吸着保持する。このとき、リングフレームｆを保持していたリングフレーム搬送機構１８は、リングフレーム供給部１６の上方の初期位置に戻る。

また、リングフレーム昇降機構２６はリングフレームｆを吸着保持すると、ウエハＷとの貼り合わせ位置へと上昇する。このとき、ウエハＷを吸着保持したチャックテーブル１５もウエハＷの貼り合わせ位置まで降下する。

マウントフレーム作製部２７は、周面が弾性変形可能な貼付ローラ２８を備えている。貼付ローラ２８は、リングフレームｆの裏面に貼り付けられている支持粘着テープＤＴの非接着面を押圧しながら転動するようになっている。

第１マウントフレーム搬送機構２９は、リングフレームｆとウエハＷとが一体形成されたマウントフレームＭＦを真空吸着して剥離機構３０の図示しない剥離テーブルに移載するようになっている。

剥離機構３０は、図２に示すように、ウエハＷを載置して移動させる剥離テーブル３８、剥離用接着テープ（以下、単に「剥離テープ」という）Ｔｓを供給するテープ供給部３１、剥離テープＴｓの貼り付けおよび剥離を行なう剥離ユニット３２、および剥離された剥離テープＴｓと保護テープＰＴを回収するテープ回収部３４とから構成されている。なお、剥離機構３０のうち剥離テーブル３８を除く構成は、装置本体に位置固定状態に装備されている。なお、剥離テーブル３８は、本発明の保持手段に、テープ供給部３１は剥離用接着テープ供給手段に、剥離テープＴｓは剥離用接着テープにそれぞれ相当する。また、剥離用接着テープとしては、例えば、熱硬化性を有する熱硬化型の接着テープ、熱や紫外線などにより硬化する感圧型の接着テープ、熱可塑性の接着テープなどが挙げられる。さらに、これら接着テープを粘着テープに置き換えても適用できる。

剥離テーブル３８は、マウントフレームＭＦを裏面側から真空吸着するよう構成されており、前後水平に配備された左右一対のレール４１に沿って前後にスライド移動可能に支持された可動台４２に支持されている。そして、可動台４２は、パルスモータ４３で正逆駆動されるネジ軸４４によってネジ送り駆動されるようになっている。なお、レール４１、可動台４２、パルスモータ４３、ネジ軸４４などは、本発明の駆動手段を構成する。

テープ供給部３１は、原反ローラから導出した剥離テープＴｓをガイドローラ４５を介して剥離ユニット３２の下端部に案内供給するようになっている。

テープ回収部３４は、剥離ユニット３２の下端部から送り出された剥離テープＴｓをモータ駆動される送りローラ４６およびガイドローラ４７を介して上方に導いて巻き取り回収するようになっている。

図２に示すように、剥離ユニット３２には、平行に昇降可能な可動ブロック４８とこれをネジ送り昇降させるパルスモータ４９が備えられるとともに、可動ブロック４８の下端に、剥離テープＴｓの貼付け部材および剥離部材として先端が先鋭なエッジ部材５０と、供給されてきた剥離テープＴｓをエッジ部材５０の先端部に導く受入れガイドローラ５１と、エッジ部材５０の先端部で折り返された剥離テープＴｓをテープ回収部３４に向けて案内する送り出しガイドローラ５２とが備えられている。なお、エッジ部材５０はウエハ直径より幅広の板材で構成され、先下がり傾斜姿勢で取り付け固定されている。なお、ガイドブロック４８、パルスモータ４９などは、本発明の昇降手段を構成する。

また、剥離ユニット３２には、エッジ部材５０の剥離テープ貼付け方向前方箇所において保護テープＰＴの端縁を非接触で検出する検出手段として反射式の光センサ５３が装備されている。この光センサ５３は、エッジ部材５０の先端から所定距離Ｌだけ前方に離れた位置において保護テープＰＴの表面に向けて所定波長のレーザ光ビームを投光し、その反射光を受光するものが利用され、この光センサからの検知情報が剥離テーブル３８を前後に移動駆動するパルスモータ４３およびエッジ部材を昇降駆動するパルスモータ４９の作動を司る制御装置５４に伝達されるようになっている。本実施例の場合、投光するレーザ光ビームの波長は、例えば、０．６〜１μｍの単波長が利用される。なお、光センサ５３は、本発明の検出手段に、制御装置５４は制御手段に相当する。

第２マウントフレーム搬送機構３５は、剥離機構３０から払い出されたマウントフレームＭＦを真空吸着してターンテーブル３６に移載するようになっている。

ターンテーブル３６は、マウントフレームＭＦの位置合わせおよびマウントフレーム回収部３７への収納を行なうように構成されている。つまり、第２マウントフレーム搬送機構３５によってターンテーブル３６上にマウントフレームＭＦが載置されると、ウエハＷのオリエンテーションフラットや、リングフレームｆの位置決め形状などに基づいて位置合わせを行なう。またマウントフレーム回収部３７へのマウントフレームＭＦの収納方向を変更するために、ターンテーブル３６は旋回するようになっている。また、ターンテーブル３６は、収納方向が定まるとマウントフレームＭＦを図示しないプッシャーによって押出してマウントフレーム回収部３７にマウントフレームＭＦを収納するようになっている。

マウントフレーム回収部３７は、図示しない昇降可能な載置テーブルに載置されている。つまり、載置テーブルが昇降移動することによって、プッシャーによって押出されたマウントフレームＭＦをマウントフレーム回収部３７の任意の段に収納できるようになっている。

次に、上述の実施例装置について一巡の動作を図１から図８を参照しながら説明する。

ロボットアーム４のウエハ保持部がカセットＣの隙間に挿入される。ウエハＷは下方から吸着保持されて１枚ずつ取り出される。取り出されたウエハＷは、アライメントステージ７に搬送される。

ロボットアーム４によってウエハＷが保持テーブルに載置され、裏面から吸着保持される。このとき、図示しない圧力計によってウエハＷの吸着レベルが検出され、正常動作時の圧力値に関連して予め定められた基準値とを比較される。

吸着異常が検知された場合は、押圧プレート６によりウエハＷが表面から押圧され、反りの矯正された平面状態でウエハＷが吸着保持される。また、ウエハＷは、オリエンテーションフラットやノッチに基づいて位置合わせが行なわれる。

アライメントステージ７上で位置合わせが終了すると、紫外線照射ユニット１４によってウエハＷの表面に紫外線が照射される。

ウエハＷは、紫外線の照射処理が施されると、保持テーブルに吸着保持されたままアライメントステージ７ごと次のマウントフレーム作製部２７へと搬送される。つまり、アライメントステージ７は、チャックテーブル１５とリングフレーム昇降機構２６との中間位置に移動する。

アライメントステージ７が所定の位置で待機すると、上方に位置するチャックテーブル１５が降下し、チャックテーブル１５の底面がウエハＷに当接して真空吸着を開始する。チャックテーブル１５の真空吸着が開始すると、保持テーブル側の吸着保持が開放され、ウエハＷはチャックテーブル１５に反りを矯正して平面保持した状態のまま受け取られる。ウエハＷを受け渡したアライメントステージ７は、初期位置へと戻る。

次に、リングフレーム供給部１６に多段に収納されたリングフレームｆが、リングフレーム搬送機構１７によって上方から１枚ずつ真空吸着されて取り出される。取り出されたリングフレームｆは、図示しないアライメントステージで位置合わせが行なわれたのち、支持用粘着テープＤＴの上方の支持用粘着テープ貼り付け位置に搬送される。

リングフレームｆがリングフレーム搬送機構１７によって保持されて支持用粘着テープＤＴの貼付位置にあると、テープ供給部１９から支持用粘着テープＤＴの供給が開始される。同時に貼付ローラ２２が貼付開始位置に移動する。

貼付開始位置に貼付ローラ２２が到達すると、支持用粘着テープＤＴの幅方向の両端を引張機構２０が保持し、テープ幅方向にテンションをかける。

次いで貼付ローラ２２が上昇し、支持用粘着テープＤＴをリングフレームｆの端部に押圧して貼り付ける。リングフレームｆの端部に支持用粘着テープＤＴを貼り付けると、貼付ローラ２２は待機位置であるテープ供給部１９側に向かって転動する。このとき、貼付ローラ２２は、支持用粘着テープＤＴを非接着面から押圧しながら転動し、リングフレームｆに支持用粘着テープＤＴを貼り付けてゆく。貼付ローラ２２が貼付位置の終端に到達すると、引張機構２０による支持用粘着テープＤＴの保持が開放される。

同時にカッター機構２４が上昇し、リングフレームｆに沿って支持用粘着テープＤＴを裁断する。支持用粘着テープＤＴの裁断が終了すると、剥離ユニット２３がテープ供給部１９側に向かって移動し、不要な支持用粘着テープＤＴを剥離する。

次いでテープ供給部１９が作動して支持用粘着テープＤＴを繰り出すとともに、裁断された不要部分のテープは、テープ回収部２５へと送り出される。このとき、貼付ローラ２２は、次のリングフレームｆに支持用粘着テープＤＴを貼り付けるように、貼付開始位置に移動する。

支持用粘着テープＤＴが貼り付けられたリングフレームｆは、リングフレーム昇降機構２６によってフレーム部が吸着保持されて上方へ移動する。このとき、チャックテーブル１５も降下する。つまり、チャックテーブル１５とリングフレーム昇降機構２６とは、互いにウエハＷを貼り合わせる位置まで移動する。

各機構１５、２６が所定位置に到達すると、それぞれが図示しない保持機構によって保持される。次いで、貼付ローラ２８が、支持用粘着テープＤＴの貼付開始位置に移動し、リングフレームｆ底面に貼り付けられている支持用粘着テープＤＴの非接着面を押圧しながら転動し、支持用粘着テープＤＴをウエハＷに貼り付けてゆく。その結果、リングフレームｆとウエハＷとが一体化されたマウントフレームＭＦが作製される。

マウントフレームＭＦが作製されると、チャックテーブル１５とリングフレーム昇降機構２６とは、上方に移動する。このとき、図示しない保持テーブルがマウントフレームＭＦの下方に移動し、マウントフレームＭＦがこの保持テーブルに載置される。載置されたマウントフレームＭＦは、第１マウントフレーム搬送機構２９によって吸着保持され、剥離テーブル３８に移載される。

マウントフレームＭＦが載置された剥離テーブル３８は、図２および図５示すように、剥離ユニット３２の下方に向かって前進移動する。この過程において、光センサ５３から垂直下方に投光されたレーザ光ビームが反射して戻るときの反射光の光強度の変化、または戻り時間の時間差から、保護テープＰＴの表面高さと、リングフレームｆとウエハＷの間で露出した支持粘着テープＤＴの粘着面との判別がなされ保護テープＰＴの前端縁が検知される。この時の剥離テーブル３８の位置がパルスモータ４３の予め判っている光センサ５３からエッジ部材５０の先端位置までの距離Ｌだけ剥離テーブル３８が前記検知位置から前進移動するようにパルスモータ４３が作動制御され、検知位置で剥離テーブル３８の前進移動が一端停止される。つまり、保護テープＰＴの前端縁がエッジ部材５０の先端の直下位置に到達すると前進移動が自動的に一旦停止される。

剥離テーブル３８が一旦停止されると、図３および図６に示すように、パルスモータ４９が作動制御されて可動ブロック４８が下降される。その後、エッジ部材５０がテープ供給部３１から供給される剥離テープＴｓを巻き掛けた状態で降下され、図８（ａ）に示すように、エッジ部材５０の先端で剥離テープＴｓが保護テープＰＴの前端上面に所定の押圧力で押し付けられて貼付けられる。

保護テープＰＴの前端への保護テープＰＴの貼付けが完了すると、図４および図７に示すように、剥離テーブル３８は、エッジ部材５０で剥離テープＴｓを保護テープＰＴに押圧した状態で再び前進移動を開始するとともに、この移動速度と同調した速度で剥離テープＴｓがテープ回収部３４に向けて巻き取られてゆく。この動作によって、図８（ｂ）に示すように、エッジ部材５０がウエハＷの表面の保護テープＰＴに剥離テープＴｓを押圧しながら貼り付けてゆくとともに、同時に貼り付けた剥離テープＴｓを剥離しながら保護テープＰＴを一緒にウエハＷの表面から剥離してゆく。

エッジ部材５０が下降作動した剥離テープ貼付け開始位置からウエハ直径に相当する距離だけ前進するようパルスモータが作動制御された時点、換言すると、エッジ部材５０が保護テープＰＴの後端縁に到達して保護テープＰＴが完全にウエハの表面から剥離された時点でエッジ部材５０が上昇制御されて、剥離ユニット３２は初期状態に復帰する。

保護テープＰＴの剥離処理が終了したマウントフレームＭＦは、剥離テーブル３８によって第２マウントフレーム搬送機構３５の待機位置まで移動する。

そして、剥離機構３０から払い出されたマウントフレームＭＦは、第２マウントフレーム搬送機構３５によってターンテーブル３６に移載される。移載されたマウントフレームＭＦは、オリエンテーションフラットやノッチによって位置合わせが行なわれるとともに、収納方向の調節が行なわれる。位置合わせおよび収納方向が定まるとマウントフレームＭＦは、プッシャーによって押出されてマウントフレーム回収部３７に収納される。

以上のように、マウントフレームＭＦが載置された剥離テーブル３８が剥離ユニット３２の下方に移動するとき、つまり、剥離テーブル３８と剥離ユニット３２を相対移動させる途中で光センサ５３から垂直下方にレーザ光ビームを投光し、その反射光の光強度の変化や戻り時間の時間差を測定することにより、保護テープＰＴの前端縁を精度よく検出することができる。この保護テープＰＴの前端縁を検出した時点から予め決められたエッジ部材５０の先端までの距離Ｌだけ剥離テーブル３２を水平移動させることにより、保護テープＰＴの前端縁の真上にエッジ部材５０を位置させることができ、当該位置からエッジ部材５０を降下させることにより、保護テープＰＴの前端縁から過不足なく剥離テープＴｓを貼り付けることができる。すなわち、保護テープＰＴの前端縁から剥離テープＴｓを貼り付けるとき、剥離テープＴｓがウエハＷとリングフレームｆとの間に落ち込んで接着するの回避することができ、ひいては、保護テープＰＴを剥離テープＴｓと一体にして剥離するときにウエハが破壊されるのを回避することができる。また、保護テープＰＴの端縁に剥離テープＴｓが密着した状態で保護テープＰＴと一体にして剥離することができるので、剥離エラーの発生を抑制することもできる。

〔別実施例１〕

上記実施例では、マウントフレームＭＦを前進移動させて剥離ユニット３２の下方を通過させる間に、エッジ部材５０によって剥離テープＴｓの保護テープＰＴへの貼付けと剥離を同時に行なうものとしているが、剥離テープＴｓの保護テープＰＴへの貼付けと剥離を別々の過程で順次行なう形態で実施することもでき、その一例が図９ないし図１２に示されている。

この実施例では、剥離テーブル３８、テープ供給部３１、およびテープ回収部３４がそれぞれ位置固定して配備されるのに対して、剥離機構３０の剥離ユニット３２とこれに備えた光センサ５３が図示されていない駆動機構によって前後に水平移動されるようになっており、以下のように作動する。

先ず、図９に示すように、剥離ユニット３２を剥離テーブル３８から外れた待機位置から前進移動させ、その移動途中に、エッジ部材５０から所定距離Ｌだけ前方に配置した光センサ５３によって保護テープＰＴの前端縁を検知する。

保護テープＰＴの前端縁を検知すると、図１０に示すように、端縁検知位置からマウントフレームＭＦが前記所定距離Ｌだけ前進するとその移動を一端停止し、前例と同様に、エッジ部材５０を下降制御して剥離テープＴｓを保護テープＰＴの前端上面に押し付ける。

その後、図１０中の仮想線で示すように、上記押し付け状態のままでマウントフレームＭＦを前進移動させ、剥離テープＴｓを保護テープＰＴの上面に連続して貼付けてゆく。かつ、この貼付け移動の間に、光センサ５３によって保護テープＰＴの後端縁を検知しておく。

そして、図１１に示すように、光センサ５３によって保護テープＰＴの後端縁が検知された時点から前記所定距離Ｌだけ前進したところで移動を一端停止する。この時、エッジ部材５０の先端が保護テープＰＴの後端に一致しており、エッジ部材５０の先端がウエハ端縁を越えて落ち込んで剥離テープＴｓの下向き接着面が支持用粘着テープＤＴの上向き粘着面に接触して貼り付いてしまうようなことが回避される。

その後、図１２に示すように、前記停止位置を起点としてマウントフレームＭＦを後退移動させながら、後退移動速度と同調した速度で剥離テープＴｓを巻き取り回収してゆくことで、剥離テープＴｓと一体に保護テープＰＴをウエハ表面から剥離してゆく。

上述のような別実施例装置であっても、上述の主実施例装置と同様の効果を奏する。

〔別実施例２〕

本実施例では、剥離テープＴｓに熱硬化型接着テープを使用し、当該剥離テープＴｓをエッジ部材５０によって保護テープＰＴに貼り付け、当該剥離テープＴｓと保護テープＰＴを一体にしてウエハＷから剥離する場合を例にとって説明する。したがって、本実施例は、図１に示すテープ供給部３１から供給される剥離テープＴｓと、エッジ部材５０の構成が上記実施例と異なり、他の構成については同じであるので同一符号を付すに留め、異なる構成について具体的に説明する。

図１３は、本実施例に係るエッジ部材周りの斜視図、図１４は、エッジ部材周りの要部構成を示す平面図である。

エッジ部材５０Ａは、図１３および図１４に示すように、ウエハの直径より幅広で先端に向かって先細りの支持部材６０の中央に形成された方形状の切り欠きに断熱材６１を介して取り付けられている。その形状は、剥離テープＴｓと略同じ幅で先端が先鋭となるテーパー状である。また、先端の中央部分Ｈが剥離テープＴｓと密接するように直線状をなし、当該中央部分Ｈの両側は、エッジ部材５０の基端寄りに緩やかに傾斜している。本実施例の場合、剥離テープＴｓの幅が３０ｍｍであるのに対して、エッジ部材５０Ａの幅が５０ｍｍ、先端中央部分Ｈの幅が３５ｍｍ、中央部分Ｈの両側は、中央先端と側縁先端とのギャップＧが１ｍｍとなる傾斜角に設定されている。なお、エッジ部材５０Ａの先端の形状は、使用する剥離テープＴｓの種類のよって適宜に設計変更される。

支持部材６０は、上記実施例のエッジ部材５０Ａと同様にして剥離ユニット３２に取り付けられる。また、その内部には、加熱手段としてのヒータ６２を内蔵している。ヒータ６２は、支持部材６０を加熱した熱を断熱材６１を介してエッジ部材５０Ａに伝達し、当該エッジ部材５０Ａと密接する剥離テープＴｓの粘着剤を重合反応させて熱硬化させる。つまり、図１４に示すように、エッジ部材５０Ａの先端の温度を接触または非接触のセンサＳで検出して制御装置６３にフィードバックし、エッジ部材５０Ａの先端が所定温度となるようにヒータ６２からの供給温度が制御されている。なお、エッジ部材５０Ａの形状が大きい場合は、エッジ部材５０Ａ自体にヒータ６２を内蔵してもよい。

熱硬化型の剥離テープＴｓとしては、例えば、ホットメルトなどを利用することができる。

上述の構成を有するエッジ部材５０Ａを利用し、当該エッジ部材５０Ａを加熱しながら剥離テープＴｓを保護テープＰＴに貼り付けてゆくことにより、熱硬化型の剥離テープＴｓの粘着剤を重合反応させて熱硬化させ、剥離テープＴｓを保護テープＰＴの全面に確実に貼り付けつることができる。したがって、剥離テープＴｓを剥離するとき、保護テープＰＴの接着力よりも強い剥離テープＴｓ側に保護テープＰＴが一体となって貼り付いた状態でウエハＷの端縁から精度よく剥離できる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上記実施例では、剥離テープＴｓの貼り付け部材としてエッジ部材５０を利用していたが、ローラを利用してもよい。この場合、ローラは周面が硬質のものが好ましく、またローラ径もできるだけ小さいものが好ましい。

（２）保護テープＰＴの端縁を非接触で検知する手段としては、上記のように光センサ５３を用いる他に、ＣＣＤカメラなどで取得した撮影画像の解析によって行なうことも可能である。

（３）上記主実施例において、マウントフレームＭＦを位置固定して、剥離ユニット３２を水平移動させる形態で実施することもできる。

（４）上記実施例では、エッジ部材（貼付け部材）５０を下降制御して剥離テープＴｓを保護テープＰＴに押圧して貼り付けているが、逆に、昇降作動しないエッジ部材５０に対してマウントフレームＭＦを昇降させる形態で実施することもできる。

（５）上記実施例では、保護テープＰＴを剥離する剥離テープＴｓとして、ロール巻きした帯状のものを繰り出して用いているが、寸法切りされた枚葉の接着または粘着テープや接着または粘着シートを利用することもできる。

半導体ウエハマウント装置の全体を示す斜視図である。 剥離機構の動作過程を示す側面図である。 剥離機構の動作過程を示す側面図である。 剥離機構の動作過程を示す側面図である。 剥離機構の動作過程を示す斜視図である。 剥離機構の動作過程を示す斜視図である。 剥離機構の動作過程を示す斜視図である。 剥離機構の貼付け作動および剥離作動を示す要部の拡大側面図である。 別実施例の剥離機構の動作説明を示す側面図である。 別実施例の剥離機構の動作説明を示す側面図である。 別実施例の剥離機構の動作説明を示す側面図である。 別実施例の剥離機構の動作説明を示す側面図である。 別実施例のエッジ部材周りを示す斜視図である。 別実施例のエッジ部材周りの要部構成を示す平面図である。

符号の説明

５０ … 貼付け部材（エッジ部材）
５３ … 光センサ
６０ … 支持部材
６２ … ヒータ
ｆ … リングフレーム
ＤＴ … 支持用粘着テープ
ＰＴ … 保護テープ
Ｔｓ … 剥離テープ
ＭＦ … マウントフレーム
Ｗ … 半導体ウエハ
Ｌ … 所定距離

Claims (10)

1. リング状フレームに支持用粘着テープを介して保持された半導体ウエハの表面に貼り付けられた保護テープに、剥離用接着テープをその非接着面側から貼付け部材により押圧しながら貼り付け、当該剥離用接着テープを剥離することで半導体ウエハの表面から保護テープを剥離用接着テープと一体にして剥離する保護テープ剥離方法において、
   前記リング状フレームに支持粘着テープを介して保護テープ付きの半導体ウエハを支持したマウントフレームと前記貼付け部材とを、保護テープ面方向に沿って相対移動させる途中に保護テープの端縁位置を検出する検出過程と、
   前記検出手段の検出結果に基づいて前記貼付け部材を前記端縁位置で停止させる位置決め過程と、
   前記貼付け部材が位置決めされた後、前記剥離用接着テープが巻き掛けられた貼付け部材をマウントフレームに相対接近させて半導体ウエハ面上の保護テープ前端縁から内側に剥離用接着テープを押圧接触させる過程と、
   前記保護テープに剥離用接着テープを貼付け部材で押圧しながらマウントフレームと貼付け部材とを保護テープ面方向に沿って相対移動させて剥離用接着テープを保護テープに貼り付けてゆく貼付け過程と、
   前記マウントフレームと貼付け部材とを保護テープ面方向に沿って相対移動させて剥離用接着テープを保護テープと一体にして半導体ウエハ表面から剥離する剥離過程と、
   を備えたことを特徴とする保護テープ剥離方法。
2. 請求項１に記載の保護テープ剥離方法において、
   前記貼付け過程と前記剥離過程とを同時に行なわせる
   ことを特徴とする保護テープ剥離方法。
3. 請求項１に記載の保護テープ剥離方法において、
   前記貼付け過程の終了後、マウントフレームと貼付け部材とを保護テープの面方向に沿って逆向きに相対移動させて前記剥離過程を実行する
   ことを特徴とする保護テープ剥離方法。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の保護テープ剥離方法において、
   前記貼付け部材は、先端が先鋭なエッジ部材である
   ことを特徴とする保護テープ剥離方法。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の保護テープ剥離方法において、
   前記検出過程は、前記保護テープの端縁位置を非接触で検出する
   ことを特徴とする保護テープ剥離方法。
6. リングフレームに支持粘着テープを介して保持された半導体ウエハの表面に貼り付けられた保護テープに、剥離用接着テープをその非接着面側から貼付け部材により押圧しながら貼り付け、当該剥離用接着テープを剥離することで半導体ウエハの表面から保護テープを剥離用接着テープと一体にして剥離する保護テープ剥離装置であって、
   前記リングフレームに支持粘着テープを介して保護テープ付きの半導体ウエハを支持したマウントフレームを水平に載置保持する保持手段と、
   前記貼付け部材に向けて帯状の剥離用接着テープを供給する剥離用接着テープ供給手段と、
   前記剥離用接着テープが巻き掛け供給された貼付け部材を前記保持手段に対して相対上下動させる昇降手段と、
   前記保持手段と前記貼付け部材とを相対的に水平移動させる駆動手段と、
   前記保持手段と前記貼付け部材とが相対的に水平移動する間に前記保護テープの前端縁を非接触で検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に基づいて、前記貼付け部材の貼付け作用部位が保護テープの前端縁の直上方に到達した時点で前記水平移動を停止するとともに、貼付け部材を保持手段に対して相対接近させて、貼付け部材に巻き掛けた剥離用接着テープを保護テープ前端縁から内側に押圧するように前記昇降手段を制御し、かつ、前記停止位置を起点に前記保持手段と前記貼付け部材との相対移動を再開して前記剥離用接着テープを保護テープに貼付けながら同時に剥離するように前記駆動手段の駆動を制御する制御手段と、
   剥離した前記剥離用接着テープと一体になった保護テープを回収するテープ回収手段と、
   を備えたことを特徴とする保護テープ剥離装置。
7. 請求項６に記載の保護テープ剥離装置において、
   前記検出手段は、前記貼付け部材に対して水平方向に所定距離をもって配備され、貼付け部材と一体となって保持手段と相対的に水平移動するよう構成した
   ことを特徴とする保護テープ剥離装置。
8. 請求項６または請求項７に記載の保護テープ剥離装置において、
   前記検出手段は、前記保護テープの表面に向けて所定波長の光を投光し、その反射光を受光するよう構成した反射式の光センサである
   ことを特徴とする保護テープ剥離装置。
9. 請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の保護テープ剥離装置において、
   前記貼付け部材を先端が先鋭なエッジ部材で構成した
   ことを特徴とする保護テープ剥離装置。
10. 請求項９に記載の保護テープ剥離装置において、
    前記剥離用接着テープは、熱硬化型の接着テープであり、
    さらに前記エッジ部材を加熱する加熱手段を備えた
    ことを特徴とする保護テープ剥離装置。

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