(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハに貼付けられた保護テープを剥離する保護テープ剥離方法であって、
前記半導体ウエハ裏面の外周領域のうち少なくとも保護テープの剥離開始端側を吸着保持する第１保持テーブルと当該外周領域の内径側で半導体ウエハの中央領域を保持する第２保持テーブルとを相対的に昇降させて高さ調整し、半導体ウエハの裏面を吸着保持する保持過程と、
前記第１保持テーブルと第２保持テーブルに吸着保持された半導体ウエハ上の保護テープ表面に貼付けた剥離テープを剥離部材で反転剥離しながら半導体ウエハから保護テープを一体にして剥離する剥離過程とを備え、
前記第１保持テーブルと第２保持テーブルの表面に形成された複数個の吸着孔を前記剥離テープの貼付け方向に沿ったラインごとに纏め、当該ラインごとに吸着孔の吸引作動を独立に制御する
ことを特徴とする保護テープ剥離方法。
【請求項２】
請求項１に記載の保護テープ剥離方法において、
前記保持過程では、裏面全体を均一にバックグラインド処理された前記半導体ウエハを吸着保持するとき、第１保持テーブルと第２保持テーブルの表面高さを同じに調整し、
裏面外周にバックグランド域を囲繞する環状凸部を残存形成した前記半導体ウエハを吸着保持するとき、第１保持テーブルと第２保持テーブルを相対的に昇降させて第１保持テーブルで当該環状凸部を吸着保持し、
前記環状凸部の内壁に近接する外形を有する第２保持テーブルで当該環状凸部の内径に形成された扁平凹部を吸着保持する
ことを特徴とする保護テープ剥離方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の保護テープ剥離方法において、
前記半導体ウエハ裏面の外周部分の凹凸の有無を検出器で検出し、検出結果に基づいて第１保持テーブルと第２保持テーブルの表面高さを調整する
ことを特徴とする保護テープ剥離方法。
【請求項４】
半導体ウエハに貼付けられた保護テープを剥離する保護テープ剥離装置であって、
裏面外周にバックグランド域を囲繞する環状凸部を残存形成した前記半導体ウエハを載置したとき、少なくとも保護テープの剥離開始端側の環状凸部を吸着保持し、
裏面全体を均一にバックグラインド処理された前記半導体ウエハを載置したとき、少なくとも保護テープの剥離開始端側の半導体ウエハ裏面の外周領域を吸着保持する第１保持テーブルと、
前記環状凸部を有する半導体ウエハを載置したとき、環状凸部の内壁に近接する外形を有し、当該環状凸部の内径に形成された扁平凹部を吸着保持し、
裏面全体が平坦な前記半導体ウエハを載置したとき、半導体ウエハの中央領域を吸着保持する第２保持テーブルと、
前記第１保持テーブルおよび第２保持テーブルによって吸着保持された半導体ウエハ上の保護テープ表面に剥離テープを供給するテープ供給機構と、
前記半導体ウエハ上の保護テープに貼付けた剥離テープを剥離部材で反転剥離しながら半導体ウエハから保護テープを一体にして剥離するテープ剥離機構と、
剥離された前記保護テープと剥離テープを回収するテープ回収部と、
前記第１保持テーブルと第２保持テーブルを昇降させる駆動機構と、
前記第１保持テーブルと２保持テーブルの吸引作動および相対的な昇降を制御するとともに、第１保持テーブルと第２保持テーブルの表面に形成された複数個の吸着孔を剥離テープの貼付け方向に沿ったラインごとに纏め、当該ラインごとに吸着孔の吸引作動を独立に制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする保護テープ剥離装置。
【請求項５】
請求項４に記載の保護テープ剥離装置において、
前記半導体ウエハ裏面の外周領域の凹凸の有無を検出する検出器を備え、
前記制御部は、検出器の検出結果に基づいて、裏面が平坦な前記半導体ウエハと裏面外周に環状凸部の形成された半導体ウエハとを判別し、
当該判別結果に応じて、前記第１保持テーブルと第２保持テーブルの表面高さを調整するよう構成した
ことを特徴とする保護テープ剥離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ（以下、適宜「ウエハ」という）のパターン形成面に貼付けられた保護テープに剥離用の粘着テープを貼付け、当該剥離テープを剥離することにより保護テープを一体にしてウエハから剥離する保護テープ剥離方法および保護テープ剥離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パターン形成処理の済んだウエハの表面には保護テープが貼付けられた後、裏面全体を均一にバックグラインド処理が施される。保護テープ付きのウエハは、チップに細断分離するダイシング工程に搬送される前に、表面から保護テープが剥離される。
【０００３】
ウエハ表面から保護テープを剥離する方法としては、例えば、保護テープが貼付けられた表面を上向きにしてウエハをテーブルに吸着保持し、保護テープ上に剥離用の粘着テープを貼付けローラで貼付ける。その後、エッジ部材で粘着テープを反転剥離してゆくことにより、粘着テープに接着された保護テープをウエハ表面から一体にして剥離している（特許文献１を参照）。
【０００４】
また、近年、アプリケーションの急速な進歩に伴ってウエハの薄型化が求められている。その厚さは、１００μｍ〜５０μｍ、時には、２５μｍ程度にまで薄くすることが要望されている。このように薄いウエハは、保護テープを表面に貼付けただけでは脆くかつ歪みが生じやすいので、取り扱いが極めて困難になっている。そこで、例えば、ウエハの裏面外周には、バックグラインド域を囲繞するように環状凸部を残存形成し、ウエハを補強している。
【０００５】
バックグラインド処理後にウエハ表面から保護テープを剥離するとき、裏面の環状凸部のみを保持テーブルに接触させて吸着保持するとともに、保持テーブルとウエハ裏面との間に流体を供給して内圧を高めている。この状態で剥離部材を剥離テープに押圧して走行させながら保護テープに貼付けるとともに、剥離テープを反転剥離することにより粘着テープに接着された保護テープをウエハ表面から一体にして剥離している（特許文献２を参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２ー１２４４９４号公報
【特許文献２】特開２００８−３４７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来装置の場合、剥離テープを保護テープに貼付けるときに剥離テープの貼付け開始端側の保持テーブルの吸着ラインに目詰まりが生じたり、あるいはポンプの故障で吸着能力が低下または停止したりすることがある。吸着能力の低下した状態で剥離テープを剥離するとウエハへの吸引力よりも剥離テープの引張力が強くなり、保持テーブルからウエハを反り返しながら浮き上がらせる。その結果、剥離不良やウエハを破損させるといった問題がある。この問題は、特許文献１および２に記載の装置において発生している。
【０００８】
また、特許文献２の装置の場合、ウエハ裏面の環状凸部とその内側の薄型化された扁平面との付け根部分に剥離テープの引張力が集中し、当該部分から亀裂が入るといった新たな問題が生じている。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、ウエハ裏面の形状に関わりなく保護テープをウエハ表面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保護テープ剥離装を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
【００１１】
すなわち、半導体ウエハに貼付けられた保護テープを剥離する保護テープ剥離方法であって、
前記半導体ウエハ裏面の外周領域のうち少なくとも保護テープの剥離開始端側を吸着保持する第１保持テーブルと当該外周領域の内径側で半導体ウエハの中央領域を保持する第２保持テーブルとを相対的に昇降させて高さ調整し、半導体ウエハの裏面を吸着保持する保持過程と、
前記第１保持テーブルと第２保持テーブルに吸着保持された半導体ウエハ上の保護テープ表面に貼付けた剥離テープを剥離部材で反転剥離しながら半導体ウエハから保護テープを一体にして剥離する剥離過程とを備え、
前記第１保持テーブルと第２保持テーブルの表面に形成された複数個の吸着孔を前記剥離テープの貼付け方向に沿ったラインごとに纏め、当該ラインごとに吸着孔の吸引作動を独立に制御する
ことを特徴とする。
【００１２】
（作用・効果）  この方法によれば、第１保持テーブルと第２保持テーブルを相対的に昇降させることにより、ウエハ裏面の外周領域とその内側の中央領域との凹凸段差の有無に関わりなく、ウエハ裏面を吸着保持することができる。
特に、保護テープの剥離開始端を吸着保持する第１保持テーブルの吸着ラインの全てが機能不能に陥らない限り、いずれかの吸着孔がウエハ裏面を吸着保持している。したがって、この方法は、従来装置においてウエハ裏面の吸着不良に伴って保護テープ剥離時に発生していた保護テープの剥離不良を抑制することができる。
【００１３】
例えば、この方法の保持過程において、裏面全体を均一にバックグラインド処理された前記半導体ウエハを吸着保持するとき、第１保持テーブルと第２保持テーブルの表面高さを同じに調整し、
裏面外周にバックグランド域を囲繞する環状凸部を残存形成した前記半導体ウエハを吸着保持するとき、第１保持テーブルと第２保持テーブルを相対的に昇降させて第１保持テーブルで当該環状凸部を吸着保持し、
前記環状凸部の内壁に近接する外形を有する第２保持テーブルで当該環状凸部の内径に形成された扁平凹部を吸着保持することが好ましい。
【００１４】
この方法によれば、裏面全体が平坦なウエハおよび裏面外周に環状凸部を有するウエハを確実に吸着保持することができる。特に、少なくとも保護テープの剥離開始端を吸着保持しているので、テープ剥離時の引張力によってウエハが保持テーブルから浮き上がることがない。
【００１５】
なお、この方法において、半導体ウエハ裏面の外周部分の凹凸の有無を検出器で検出し、検出結果に基づいて第１保持テーブルと第２保持テーブルの表面高さを調整することが好ましい。
【００１６】
この方法によれば、裏面形状の異なるウエハを混在させて保護テープ剥離位置に供給しても、第１保持テーブルと第２保持テーブルの高さをウエハ裏面形状に応じて自動調整しながら、ウエハ表面からの保護テープの剥離処理を連続的に行うことができる。換言すれば、オペレータによる第１保持テーブルと第２保持テーブルの高さ設定ミスを回避することができる。
【００２０】
また、この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
【００２１】
すなわち、半導体ウエハに貼付けられた保護テープを剥離する保護テープ剥離装置であって、
裏面外周にバックグランド域を囲繞する環状凸部を残存形成した前記半導体ウエハを載置したとき、少なくとも保護テープの剥離開始端側の環状凸部を吸着保持し、
裏面全体を均一にバックグラインド処理された前記半導体ウエハを載置したとき、少なくとも保護テープの剥離開始端側の半導体ウエハ裏面の外周領域を吸着保持する第１保持テーブルと、
前記環状凸部を有する半導体ウエハを載置したとき、環状凸部の内壁に近接する外形を有し、当該環状凸部の内径に形成された扁平凹部を吸着保持し、
裏面全体が平坦な前記半導体ウエハを載置したとき、半導体ウエハの中央領域を吸着保持する第２保持テーブルと、
前記第１保持テーブルおよび第２保持テーブルによって吸着保持された半導体ウエハ上の保護テープ表面に剥離テープを供給するテープ供給機構と、
前記半導体ウエハ上の保護テープに貼付けた剥離テープを剥離部材で反転剥離しながら半導体ウエハから保護テープを一体にして剥離するテープ剥離機構と、
剥離された前記保護テープと剥離テープを回収するテープ回収部と、
前記第１保持テーブルと第２保持テーブルを昇降させる駆動機構と、
前記第１保持テーブルと２保持テーブルの吸引作動および相対的な昇降を制御するとともに、第１保持テーブルと第２保持テーブルの表面に形成された複数個の吸着孔を剥離テープの貼付け方向に沿ったラインごとに纏め、当該ラインごとに吸着孔の吸引作動を独立に制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
【００２２】
（作用・効果）  この構成によれば、第１保持テーブルと第２保持テーブルを相対的に昇降させることにより、ウエハの裏面形状の相違に関わりなくウエハを確実に吸着保持することができる。
【００２３】
すなわち、保護テープの剥離開始端からウエハ上を移動する剥離部材の剥離ラインを、両保持テーブルがその裏面側から確実に吸着保持することができる。例えば、テープ剥離時に、ウエハ中央領域を吸着保持する第２保持テーブルの吸引ラインの機能停止または吸引低下が発生しても、保護テープの剥離開始端を第１保持テーブルが吸着保持しているので、テープ剥離時の引張力がウエハに作用してもウエハを第１保持テーブルおよび第２保持テーブルから浮き上がらせることがない。
【００２４】
また、保護テープ剥離対象のウエハが裏面に環状凸部を有する場合であっても、環状凸部とその内側の扁平凹部との付け根部分が第２保持テーブルによって吸着保持されることにより補強されている。したがって、テープ剥離時の引張力によるウエハの反り応力が、当該補強によりキャンセルされる。したがって、当該環状凸部の付け根部分で発生しがちな亀裂を抑制することができる。
【００２５】
また、上記構成において、半導体ウエハ裏面の外周領域の凹凸の有無を検出する検出器を備え、
前記制御部は、検出器の検出結果に基づいて、裏面が平坦な前記半導体ウエハと裏面外周に環状凸部の形成された半導体ウエハとを判別し、
当該判別結果に応じて、前記第１保持テーブルと第２保持テーブルの表面高さを調整するよう構成しすることが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、第１保持テーブルと第２保持テーブルの高さ設定時におけるオペレータの入力ミスを回避することができるとともに、裏面形状の異なるウエハを混在して連続的に処理することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の保護テープ剥離方法および保護テープ剥離装置によれば、ウエハの裏面形状に関わりなく、ウエハ裏面を確実に吸着保持した状態でウエハ表面から保護テープを精度よく剥離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態に係る保護テープ剥離装置の全体を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る保護テープ剥離装置の全体正面図である。
【図３】第１実施形態に係る保護テープ剥離装置の全体平面図である。
【図４】テープ貼付けユニットおよびテープ剥離ユニットの正面図である。
【図５】テープ剥離用のエッジ部材の支持構造を示す正面図である。
【図６】テープ剥離作動状態を示す要部の斜視図である。
【図７】半導体ウエハを表面側から見た一部切欠き斜視図である。
【図８】半導体ウエハを裏面側から見た斜視図である。
【図９】半導体ウエハの一部を拡大した縦断面図である。
【図１０】保持テーブルの縦断面図である。
【図１１】保持テーブルを表面側から見た斜視図である。
【図１２】第１実施形態に係るテープ剥離工程を説明する正面図である。
【図１３】第１実施形態に係るテープ剥離工程を説明する正面図である。
【図１４】第１実施形態に係るテープ剥離工程を説明する正面図である。
【図１５】第１実施形態に係るテープ剥離工程を説明する正面図である。
【図１６】第１実施形態に係るテープ剥離工程を説明する正面図である。
【図１７】第２実施形態に係る保護テープ剥離装置の全体を示す斜視図である。
【図１８】第２実施形態に係る保護テープ剥離装置の全体正面図である。
【図１９】第２実施形態に係る保護テープ剥離装置の全体平面図である。
【図２０】第２実施形態に係るテープ貼付け/テープ剥離ユニットの正面図である。
【図２１】第２実施形態に係るテープ剥離工程を説明する正面図である。
【図２２】第２実施形態に係るテープ剥離工程を説明する正面図である。
【図２３】第２実施形態に係るテープ剥離工程を説明する正面図である。
【図２４】第２実施形態に係るテープ剥離工程を説明する正面図である。
【図２５】第２実施形態に係るテープ剥離工程を説明する正面図である。
【図２６】変形例に係るアライメントステージの正面図である。
【図２７】変形例に係る保持テーブルの概略正面図である。
【図２８】変形例に係る保持テーブルの要部を示す部分断面図である。
【図２９】変形例に係る保持テーブルを表面側から見た斜視図である。
【図３０】変形例に係る保持テーブルを表面側から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００３０】
図１は、本発明方法を実行する装置の一例である半導体ウエハの保護テープ剥離装置を示す全体斜視図、図２はその正面図、また、図３はその平面図である。
【００３１】
この保護テープ剥離装置は、バックグラインド処理を受けた半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という）を多段に積層収納したカセットＣ１が装填されるウエハ供給部１、ロボットアーム２が装備されたウエハ搬送機構３、ウエハＷを位置合わせするアライメントステージ４、剥離用の粘着テープＴを剥離処理部位へ供給するテープ供給部５、ウエハＷを吸着保持する保持テーブル６、保持テーブル６上のウエハＷに粘着テープＴを貼付けてゆくテープ貼付けユニット７、貼付けた粘着テープＴを剥離するテープ剥離ユニット８、剥離された処理済みの粘着テープＴｓを巻き取り回収するテープ回収部９、処理済みのウエハＷを多段に積層収納するためのカセットＣ２が装填されるウエハ回収部１０、テープ貼付けユニット７およびテープ剥離ユニット８を独立して左右に往復移動させるユニット駆動部１１などが基台１２の上部に備えられている。
【００３２】
ここで、ウエハ供給部１、ウエハ搬送機構３、アライメントステージ４、保持テーブル６、および、ウエハ回収部１０が基台１２の上面に配備されている。テープ供給部５およびテープ回収部１０は、基台１２の上面に立設した縦壁１３の前面に装備される。また、テープ貼付けユニット７およびテープ剥離ユニット８は、縦壁１３の下方開口部に臨設され、かつ、ユニット駆動部１１は縦壁１３の背部に配備されている。
【００３３】
ウエハ供給部１は、紫外線硬化型の保護テープＰＴが貼付けられた表面を上向きにした水平姿勢のウエハＷを、上下に適当な間隔をもった状態でカセットＣ１に差込み収納して、カセット台１４の上に装填するようになっている。このカセット台１４は、図３に示すように、エアーシリンダ１５によって旋回されて向き変更可能となっている。
【００３４】
ウエハ回収部２も、保護テープ剥離処理の済んだウエハＷを、上下に適当な間隔をもった状態でカセットＣ２に差込み収納して、カセット台１６の上に装填するようになっている。このカセット台１６もエアーシリンダ１７によって旋回されて向き変更可能となっている。なお、カセットＣ１に収納される前にウエハＷは紫外線照射処理され、保護テープＰＴの粘着面における接着力が低下されている。
【００３５】
処理対象となるウエハＷは、裏面全体が均一にバックグランド処理されて平坦なウエハＷおよびバックグランド域を囲繞する環状凸部を残存形成したウエハＷの２種類である。
【００３６】
ここで、裏面に環状凸部を有するウエハＷは、図７の表面側からみた斜視図、図８の裏面側から見た斜視図、および、図９の断面図に示すように、パターンが形成された表面に保護テープＰＴが貼付けられた状態でバックグラインド処理されたものである。その裏面は、外周部を径方向に約２ｍｍほど残して研削され、裏面に扁平凹部３８が形成されるとともに、その外周に沿って環状凸部３９が残存された形状に加工される。
【００３７】
扁平凹部４０の深さｄは、例えば、数百μｍ、研削域のウエハ厚さｔが数十μｍになるよう加工されており、裏面外周に形成された環状凸部３９は、ウエハＷの剛性を高める環状リブとして機能する。したがって、この環状凸部３９は、ハンドリングやその他の処理工程におけるウエハＷの撓みや反りによる変形を抑止する。
【００３８】
搬送機構３のロボットアーム２は、図３に示すように、水平進退、旋回、および、昇降可能に構成されるとともに、その先端に馬蹄形の吸着保持部２ａを備えており、ウエハ供給部１からのウエハＷの取り出し、アライメントステージ４へのウエハＷの供給、アライメントステージ４から保持テーブル６へのウエハＷの搬入、保持テーブル６からの処理済みウエハＷの搬出、および、処理済みウエハＷのウエハ回収部１０への搬入などを行う。
【００３９】
テープ供給部５は、図１および図２に示すように、原反ロールＴＲから導出した剥離用の粘着テープＴを保持テーブル６の上方を通ってテープ貼付けユニット７およびテープ剥離ユニット８にまで導くよう構成されている。なお、粘着テープＴは、ウエハＷの径よりも幅狭のものが利用される。
【００４０】
保持テーブル６は、図１０に示すように、ウエハＷ裏面の環状凸部３９を吸着保持する真空吸引孔４０が表面に形成された第１保持テーブル６ａ、環状凸部３９の内壁に近接する外周壁を有し、扁平面３８ａを吸着保持する真空吸引孔４１が表面に形成された第２保持テーブル６ｂから構成されている。これら第１保持テーブル６ａおよび第２保持テーブル６ｂは、金属製またはセラミック製のチャックテーブルである。
【００４１】
第１保持テーブル６ａは、ステッピングモータとボール軸から構成されたリニアアクチュエータ４２に連結されている。このステッピングモータの正逆転駆動により、第１保持テーブル６ａは、昇降するように構成されている。また、真空吸着孔４０は、第１保持テーブル６ａの下部で纏められ、第1電磁弁４３ａを備えた第1流路４４ａを介して外部の第１真空源４５ａと連通接続されている。
【００４２】
第２保持テーブル６ｂは、エアーシリンダ４６の作動により進退するピストンロッド４６ａを介して水平状態を維持したまま昇降可能に支持されている。また、第２保持テーブル６ｂは、中心のガイド軸周りに配備したバネ４７によって上昇付勢されている。第２保持テーブル６ｂの所定の円周上には等間隔をおいて複数本の支持ピン４８が配備されている。
【００４３】
真空吸着孔４１は、第２保持テーブル６ｂの下部で纏められ、第２電磁弁４３ｂを備えた第２流路４４ｂを介して外部の第２真空源４５ｂと連通接続されている。
【００４４】
支持ピン４８は、エアーシリンダ６０によって第２保持テーブル６ｂの保持面に対して出退昇降可能に構成れている。さらに、支持ピン４８の先端は、絶縁物で構成されているか、あるいは絶縁物で被覆されている。
【００４５】
図４に示すように、テープ貼付けユニット７は、レール２１に沿って左右移動可能に支持された可動台２２を、モータＭ１で正逆転駆動される送りネジ２３によって左右水平に一定ストロークで往復移動させるとともに、この可動台２２に揺動アーム２４を介して上下動可能に貼付けローラ２５が装備された構造となっており、貼付けローラ２５はウエハＷの外径より幅広のものが使用される。
【００４６】
テープ剥離ユニット８は、レール２１に沿って左右移動可能に支持された可動台２６を、モータＭ２で正逆転駆動される送りネジ２７によって左右水平に一定ストロークで往復移動させるとともに、この可動台２６に、テープ剥離用の案内部材２８、ガイドローラ２９、駆動回転される送り出しローラ３０およびこれに対向する挟持ローラ３１などを装備した構造となっている。なお、案内部材２８は、本発明の剥離部材に相当する。
【００４７】
図５および図６に示すように、テープ剥離用の案内部材２８は、先端に先鋭なエッジを備えた、ウエハＷの外径より幅広の板材で構成されている。また、案内部材２８は、可動台２６の前面に回動可能に突設支持された回転支軸３２に、スリット３３およびボルト３４を介して出退調節可能に連結固定されている。また、回転支軸３２の基部には操作アーム３５が締め付け連結されるとともに、この操作アーム３５の遊端部に枢支連結した連結ロッド３７が、可動台２６の前面に装着したエアーシリンダ３６に連結されている。つまりエアーシリンダ３６の出退作動に伴う操作アーム３５の揺動によって回転支軸３２が回動される。この動作によって、案内部材２８の先端エッジが上下動するよう構成されている。
【００４８】
なお、操作アーム３５の遊端部から延出された連結ロッド３７は、エアーシリンダ３６のピストンロッド３６ａにネジ込み装着されており、連結ロッド３７のネジ込み量を調節することで、ピストンロッド３６ａがストロークエンドまで突出作動した時の操作アーム３５の揺動角度、換言すると、下限位置にあるエッジ部材２８の角度を任意に調節することが可能となっている。
【００４９】
本発明に係る保護テープ剥離装置の各部は以上のように構成されており、以下に、裏面に環状凸部４１を有するウエハＷの表面に貼付けられた保護テープＴを剥離する工程を、図１２〜図１６を参照しながら説明する。
【００５０】
オペレータは、外形寸法が予め決められた複数種類のウエハＷから処理対象のウエハＷを操作パネルから選択する。制御部４９は、入力条件に応じて第１保持テーブル６ａと第２保持テーブル６ｂを相対的に昇降させる。つまり、第１保持テーブル６ａでウエハＷの裏面の環状凸部３９を吸着保持し、第２保持テーブル６ｂで扁平面３８ａを吸着保持するように、第２保持テーブル６ｂの高さを第１保持テーブル６ａの高さよりも高く調整する。
【００５１】
両保持テーブル６ａ、６ｂの高さ調整が完了すると、ロボットアーム２がウエハ供給部１のカセットＣ１に挿入される。ロボットアーム２は、所定のウエハＷを表面側の保護テープＰＴから吸着保持して取り出し、アライメントステージ４に移載する。ステージ上ではウエハＷの外周に予め形成されたノッチなどの検出部位の検出に基づいて、ウエハＷの位置合わせが行われる。位置合わせされたウエハＷは、再びロボットアーム２によって表面側から吸着保持されて両保持テーブル６ａ、６ｂ上に供給される。
【００５２】
ロボットアーム２の下降に伴って、制御部４９は、第１真空源４５ａおよび第２真空源４５ｂを作動させるとともに、両電磁弁４３ａ、４３ｂを開放する。この状態で、図１２に示すように、第２保持テーブル６ｂが扁平凹部４０に納まってゆき、真空吸着孔４１で扁平面３８ａを吸着保持する。同時に、第1保持テーブル６ａの真空吸着孔４０が環状凸部３９を吸着保持する。つまり、第１保持テーブル６ａおよび第２保持テーブル６ｂの吸引作動は、独立して実施される。
【００５３】
ウエハＷが両保持テーブル６ａ、６ｂに装填された時点では、テープ貼付けユニット７とテープ剥離ユニット８は保持テーブル６から後方に離れた待機位置にある。
【００５４】
次に、図１３に示すように、テープ貼付けユニット７の貼付けローラ２５が所定の貼付けレベルにまで下降される。その後、ユニット全体が前進移動し、貼付けローラ２５がウエハＷの上面に沿って転動移動して粘着テープＴを保護テープＰＴの表面に貼付けてゆく。
【００５５】
この場合、ウエハＷの扁平面の表面側は、バネ４７によって上昇付勢された第２保持テーブル６ｂによって扁平レベルより上方に僅かに膨出変形されている。貼付けローラ２５がウエハＷに表面側から押圧されることで扁平レベルまで変形され、その押圧反力を受けて粘着テープＴは確実に保護テープＰＴの表面に貼付けられてゆく。
【００５６】
図１４に示すように、粘着テープＴの貼付けが終了すると、テープ剥離ユニット８において、エアーシリンダ３６がストロークエンドまで突出作動し、操作アーム３５の揺動によって案内部材２８が下限位置まで下降される。
【００５７】
次に、図１５に示すように、テープ剥離ユニット８が前進移動され、案内部材２８の先端部が粘着テープＴを保護テープＰＴの表面に押圧しながら移動されるとともに、その移動速度と同調された周速度で送り出しローラ３０が粘着テープＴを送り出してゆく。したがって、案内部材２８の先端部において折り返し角度θで反転案内された粘着テープＴは、ガイドローラ２９を介して送り出しローラ３０と挟持ローラ３１の間に導かれ、図６および図１５に示すように、保護テープＰＴを一体に接着した状態で走行し、保護テープＰＴがウエハＷの表面から剥離されてゆく。
【００５８】
この場合、案内部材２８によるテープ折り返し角度θは９０°以上、好ましくは１００°以上の大きい角度に設定されることが望ましいが、粘着テープＴの粘着度や腰の強さ、あるいは、ウエハＷの強度、等の条件によっては９０°未満（９０°に近い）で実施することも可能である。また、粘着テープＴの腰が強いほどテープ折り返し角度θは小さく調節設定することが望ましい。そして、この調節は、連結ロッド３７を伸縮調節して下限位置における案内部材２８の角度を調節することで行うことができる。なお、案内部材２８の角度変更に伴う案内部材２８の高さ変化は、回転支軸３２に対する案内部材２８の取付け位置調節によって修正することができる。
【００５９】
また、案内部材２８がウエハＷの端部を通過して保護テープＰＴを剥離開始するときの前進移動速度を遅くし、それ以降は前進移動速度を速くすることが好ましい。この速度設定によって処理能率の向上を図ることができる。送り出しローラ３０は、所定のトルク以上の負荷によって空転するスリップクラッチを介して図示しない駆動装置で回転駆動されている。したがって、粘着テープＴに所定の張力を与えながら送り出すよう構成されている。
【００６０】
図１６に示すように、テープ剥離ユニット８がウエハ上を通過して保護テープＰＴが完全に剥離されると、ウエハＷは支持ピン４８によって一旦持ち上げられ、その後、ロボットアーム２によって保持テーブル６から搬出され、ウエハ回収部１０のカセットＣ２に差込み収納される。この間に、テープ貼付けユニット７およびテープ剥離ユニット８が元の待機位置に後退復帰移動されるとともに、剥離した処理済み粘着テープＴｓの巻き取り回収が行われる。また、貼付けローラ２５のおよび案内部材２８も元の待機位置にまで上昇復帰される。
【００６１】
以上で１回の剥離用の粘着テープ貼付け工程、および保護テープの剥離工程が終了し、次の基板の受け入れ待機状態となる。
【００６２】
図１７〜図２５に、本発明の第２実施形態に係る半導体ウエハの保護テープ剥離装置が示されている。
【００６３】
この実施形態では、保護テープＰＴへの剥離用の粘着テープＴの貼付けと、ウエハＷからの保護テープＰＴの剥離とを同時に行えるよう構成されている。基本的な構成は上記した第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と同一の部材および部位に同一の符号を付すにとどめ、相違している構造を以下に説明する。
【００６４】
図２０に示すように、第１実施形態におけるテープ貼付けユニット７およびテープ剥離ユニット８に代えて、テープ貼付け/剥離ユニット５０が備えられている。このテープ貼付け/剥離ユニット５０は、前後一対のレール５１に沿って左右にスライド移動可能に支持された可動台５２を、モータＭ３で正逆転駆動される送りネジ５３によって左右水平にねじ送り移動させるとともに、この可動台５２に、貼付け部材を兼用した案内部材５４、ガイドローラ５５、駆動回転される送り出しローラ５６、およびこれに対向する挟持ローラ５７などが装備されている。
【００６５】
テープ貼付け/剥離ユニット５０の案内部材５４は、先端に先鋭なエッジを備えたウエハ径より幅広の板材で構成されており、可動台５２の前面に回動可能に突設支持された回転支軸５８に前後位置調節可能に連結固定されている。
【００６６】
回転支軸５８の基部には操作アーム５９が締め付け連結されるとともに、この操作アーム５９の遊端部には、可動台５２の前面に装着したエアーシリンダ６１に連結されている。このエアーシリンダ６１の伸縮作動に伴う操作アーム５９の揺動によって回転支軸５８が回動され、これによって案内部材５４の先端部が上下動するよう構成されている。
【００６７】
次に、ウエハＷの表面に貼付けられた保護テープＰＴを剥離する基本的な行程について、図２１〜図２５を参照して説明する。なお、ウエハＷが保持テーブル６に装填保持されるまでの工程は先の第１実施形態と同じなので、ここでは、ウエハＷが保持テーブル６に装填保持された以降の工程について説明する。
【００６８】
図２１に示すように、先ず、操作部から選択されたウエハＷの裏面形状に応じて第１保持テーブル６ａと第２保持テーブル６ｂの高さを調整する。
【００６９】
次に、図２２に示すように、ウエハ裏面の環状凸部３９を第１保持テーブル６ａの真空吸着孔４０で吸着保持するとともに、扁平面３８ａを第２保持テーブル６ｂの真空吸着孔４１で吸着保持する。ウエハＷの両保持テーブル６ａ、６ｂへの装填が完了すると、テープ貼付け/剥離ユニット５０はウエハＷの上へと前進移動する。待機位置側のウエハＷの周端から適当少距離前方の地点に案内部材５４の先端がくるように移動させ、この地点でエアーシリンダ６１がストロークエンドまで突出作動され、操作アーム５９の動作により案内部材５４が下限位置まで下降される。つまり、案内部材５４の先端が粘着テープＴの表面（非粘着面）に接触し、この粘着テープＴを保護テープＰＴの表面に押し付ける。
【００７０】
案内部材５４が下降すると、図２３に示すように、テープ貼付け/剥離ユニット５０が待機位置方向に後退移動する。つまり、案内部材５４の先端で粘着テープＴを押圧しながら保護テープＰＴの表面に粘着テープＴを貼付けてゆく。
【００７１】
案内部材５４の先端がウエハＷの周端に到達すると、図２４に示すように、テープ貼付け/剥離ユニット５０はその移動方向を反転して前進移動してゆく。このとき、案内部材５４の先端部が粘着テープＴを保護テープＰＴの表面に押圧しながら移動されるとともに、その移動速度と同調された周速度で送り出しローラ５６が粘着テープＴを巻き取ってゆく。このように粘着テープＴの貼付けと剥離とを行うことにより、この粘着テープＴに貼付け支持されて一体となった保護テープＰＴが同時にウエハ表面上から剥離されてゆく。
【００７２】
図２５に示すように、テープ貼付け/剥離ユニット５０がウエハＷを通過して保護テープＰＴが完全にウエハＷ表面から剥離されると、ウエハＷはロボットアーム２によって保持テーブル６上から搬出されて、ウエハ回収部９のカセットＣ２に差込み収納される。その間に、テープ貼付け/剥離ユニット５０が元の待機位置に後退復帰移動されるとともに、剥離した処理済みの粘着テープＴｓの巻き取り回収が行われる。また、案内部材５４も元の待機位置まで上昇復帰される。
【００７３】
以上で１回の保護テープ剥離行程が終了し、次のウエハ受け入れ待機状態となる。
【００７４】
上記各実施形態の装置によれば、裏面外周に環状凸部３９を第１保持テーブル６ａで吸着保持するとともに、環状凸部３９の内壁に近接する外壁を有する第２保持テーブル６ｂを扁平凹部３８に納めて扁平面３８ａを吸着保持することにより、ウエハＷの裏面全体を安定して吸着保持することができる。
【００７５】
したがって、ウエハＷの表面から保護テープＰＴを剥離するときに、環状凸部３９と扁平面３８ａの付け根に集中する剥離応力が、第２保持テーブル６ｂの吸着保持による補強によってキャンセルされる。したがって、当該付け根で発生しがちなウエハＷの亀裂を回避することができる。
【００７６】
また、第１保持テーブル６ａと第２保持テーブル６ｂの吸引作動を独立制御しているので、次のような問題を解決することができる。すなわち、第２保持テーブル６ｂの真空吸引孔４１の目詰めりなどにより吸引力が低下したり、或いは第２真空源４５ｂの故障により吸引停止したりしても、保護テープＰＴの剥離開始端側を第１保持テーブル６ａによって確実に吸着保持しておくことができる。したがって、保護テープＰＴ剥離時の引張力がウエハＷに作用しても、第１保持テーブル６ａによる吸引力が勝っているのでウエハＷの剥離開始端部を浮き上がらせることがない。換言すれば、剥離不良を回避しつつ、ウエハＷの表面から保護テープＰＴを精度よく剥離することができる。
【００７７】
本発明は、以下のような形態に変形して実施することもできる。
【００７８】
（１）上記各実施形態では、オペレータが操作部を操作してウエハＷの種類を選択していたが、ウエハＷ裏面の形状を自動判別して第１保持テーブル６ａと第２保持テーブル６ｂを相対的に昇降させて表面高さ自動調整するよう構成してもよい。
【００７９】
例えば、図２６に示すように、アライメントステージ４の吸着パッド１８でウエハＷの裏面中央を吸着保持してウエハＷを回転させながらノッチなどを検出するとき、変位センサ６３で裏面外周に向けて光を照射し、裏面からの反射光を受光する。制御部４９は、出力光の光量に対する受光量の変化に基づいて、ウエハＷの裏面外周に環状凸部３９が形成されているかどうかを判別するよう構成する。
【００８０】
また、別実施形態として、図２７に示すように、投光器６４ａと受光器６４ｂからなる光センサを第１保持テーブル６ａを挟んで対向配備してもよい。つまり、投光器６４をテープ貼付けユニット７の前方に配備し、受光器６４ｂを保持テーブル６の外周に配備した外枠６６の凹部に配備する。凹部は、テープ貼付けユニット７の進路を妨げないように、受光器６４ｂを収納可能な深さに設定さている。また、凹部には、受光器６４ｂがスライド移動調整可能なレールが敷設されている。
【００８１】
受光器６４からの光の照射角度および受光器６４ｂの受光位置は、ウエハＷの裏面形状によって適宜に設定変更される。例えば、裏面が平坦なウエハＷの場合、外周領域にその一端側から他端側に向けて照射した光を全反射させ、当該反射光をその斜め下方に配備した受光器６４ａで受光するよう投光器６４の角度と受光器６４ｂの位置が設定される。裏面に環状凸部３９を有するウエハＷの場合、扁平面３８ａと環状凸部３９とに跨って光が照射されたとき、環状凸部３９で反射した光のみを受光可能となるように投光器６４の角度と受光器６４ｂの位置が設定される。
【００８２】
制御部４９は、環状凸部３９を有するウエハＷと裏面が平坦なウエハＷとを利用して実験やシミュレーションで決めた基準受光量と受光器６４ｂで得られた受光量とを比較し、ウエハＷの裏面形状を判別する。当該判別結果に基づいて、制御部４９は，第１保持テーブル６ａと第２保持テーブル６ｂの表面高さを調整する。
【００８３】
（２）上記各実施形態では、裏面外周に環状凸部３９を有するウエハＷを例に採って説明したが、裏面全体を均一にバックグラインド処理したウエハＷの表面から保護テープＰＴを剥離することも可能である。このウエハＷの場合、第１保持テーブル６ａと第２保持テーブル６ｂの表面高さを同じにし、裏面の外周領域を第１保持テーブル６ａで吸着保持するとともに、中央領域を第２保持テーブル６ｂで吸着保持することになる。
【００８４】
（３）上記各実施形態では、金属製またはセラミック製の第１保持テーブル６ａを利用していたが、図２８に示すように、通気性を有する弾性体６５で第１保持テーブル６ａの表面を被覆してもよい。
【００８５】
この構成によれば、ウエハＷの外周部分はベベリングを有し、僅かに凸湾曲している傾向にあるので、吸引による押圧で弾性体６５を弾性変形させて当該湾曲面に密着させることができる。したがって、第１保持テーブル６ａによる吸引時のリークを抑制することができる。
【００８６】
（４）上記各実施形態では、第１保持テーブル６ａに形成される真空吸引孔４０は、図２９および図３０に示すように、粘着テープＴの貼付開始端と終了端にテープ幅だけ設けた構成であってもよい。さらには、貼付開始端だけに設けた構成であってもよい。
【００８７】
（５）上記各実施形態では、粘着テープＴの貼付け方向に沿って並ぶ真空吸着孔４０、４１を１列または複数列単位で吸引作動を独立制御するよう構成してもよい。
【００８８】
この構成によれば、第１保持テーブル６ａの真空吸引の低減を最小限に抑えることできるので、保護テープＰＴの剥離処理を連続的に行うことができる。換言すれば、保護テープＰＴの剥離精度を保ちつつ作業効率の向上を図ることができる。
【００８９】
（６）上記各実施形態では、剥離用の粘着テープＴを反転案内する案内部材２８，５４を小径のローラで構成することもできる。
【符号の説明】
【００９０】
６  …  保持テーブル
６ａ  …  第１保持テーブル
６ｂ  …  第２保持テーブル
２５  …  貼付け部材（貼付けローラ）
２８  …  案内部材
３８  …  扁平凹部
３９  …  環状凸部
４０，４１…真空吸着孔
４２  …  リニアアクチュエータ
４５ａ  …  第１真空源
４５ｂ  …  第２真空源
４６  …  エアーシリンダ
４９  …  制御部
５４  …  案内部材
Ｔ  …  粘着テープ
ＰＴ  …  保護テープ
Ｗ  …  半導体ウエハ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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