(57)【要約】【課題】  デバイスに損傷を与えることなく粘着テープにウエーハを貼着可能な貼着方法を提供することである。【解決手段】  板状物を高分子フィルムを基材とする粘着テープに貼着する貼着方法であって、酸素及び窒素よりも分子量の小さい気体雰囲気中で少なくとも板状物の外周部分を粘着テープに貼着する粘着テープ貼着工程と、粘着テープ側を吸引して活性化拡散機構によって粘着テープと板状物とに挟まれた分子量の小さい気体を排出して板状物を粘着テープに密着させる密着工程と、を具備したことを特徴とする。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状物を高分子フィルムを基材とする粘着テープに貼着する貼着方法であって、
酸素及び窒素よりも分子量の小さい気体雰囲気中で少なくとも板状物の外周部分を粘着テープに貼着する粘着テープ貼着工程と、
粘着テープ側を吸引して活性化拡散機構によって粘着テープと板状物とに挟まれた分子量の小さい気体を排出して板状物を粘着テープに密着させる密着工程と、
を具備したことを特徴とする貼着方法。
【請求項２】
分子量の小さい気体はヘリウムから構成される請求項１記載の貼着方法。
【請求項３】
粘着テープの外周は板状物を収容する開口部を有する環状フレームで支持されている請求項１又は２記載の貼着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハ等の板状物を粘着テープに貼着する貼着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて表面に形成されたウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに薄化された後、ダイシング装置又はレーザ加工装置によって個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。
【０００３】
このような各種デバイスの中でＣＭＯＳ撮像素子、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）デバイス等の繊細なデバイスは水を嫌うことからレーザ加工装置によって個々のデバイスに分割される。
【０００４】
ウエーハは個々のデバイスに分割された後、次のボンディング工程等に搬送されるため、裏面が粘着テープであるダイシングテープに貼着されるとともに、ウエーハを収容する開口部を有する環状フレームによってダイシングテープの外周が支持された状態でダイシング装置、又はレーザ加工装置のチャックテーブルに吸引保持される（例えば、特開２００７−１４９８２０号公報参照）。
【０００５】
環状フレームと半導体ウエーハとを粘着テープによって一体化するテープ貼り機が特開平６−１７７２４３号公報で提案されている。このテープ貼り機においては、テープ貼着可動ローラが保持テーブル上に載置された環状フレームとウエーハ上を摺動することにより、環状フレームとウエーハとを粘着テープにより一体化している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１４９８２０号公報
【特許文献２】特開平６−１７７２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ＣＭＯＳ撮像素子、ＭＥＭＳデバイス等の繊細なデバイスが形成されたウエーハを粘着テープに貼着する際にウエーハをローラで粘着テープに押圧すると、デバイスが損傷する恐れがあるという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、デバイスに損傷を与えることなく粘着テープにウエーハを貼着可能な貼着方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によると、板状物を高分子フィルムを基材とする粘着テープに貼着する貼着方法であって、酸素及び窒素よりも分子量の小さい気体雰囲気中で少なくとも板状物の外周部分を粘着テープに貼着する粘着テープ貼着工程と、粘着テープ側を吸引して活性化拡散機構によって粘着テープと板状物とに挟まれた分子量の小さい気体を排出して板状物を粘着テープに密着させる密着工程と、を具備したことを特徴とする貼着方法が提供される。
【００１０】
好ましくは、分子量の小さい気体はヘリウムから構成される。好ましくは、粘着テープの外周は板状物を収容する開口部を有する環状フレームで支持されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、高分子フィルムの特性である活性化拡散機構を利用して板状物を粘着テープに密着させるようにしたので、板状物に押圧力を加えることなく粘着テープに板状物を貼着することができ板状物に形成されたデバイスに損傷を与えることがない。
【００１２】
特に、分子量の小さい気体雰囲気中で少なくとも板状物の外周部を粘着テープに貼着する粘着テープ貼着工程を実施した後、粘着テープ側を吸引すると活性化拡散機構によって短時間で板状物の全体を粘着テープに密着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の貼着方法を実施するのに適した貼着装置の縦断面図である。
【図２】エアシリンダ部分の詳細を示す縦断面図である。
【図３】半導体ウエーハの表面側斜視図である。
【図４】粘着テープの外周部が環状フレームに貼着された状態の斜視図である。
【図５】チャックテーブル機構の斜視図である。
【図６】貼着装置の所定箇所に半導体ウエーハ及び粘着テープをセットした状態の縦断面図である。
【図７】粘着テープ貼着工程を説明する縦断面図である。
【図８】密着工程を説明する縦断面図である。
【図９】図８に示した密着工程を説明する分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明の密着方法を実施するのに適した密着装置２の縦断面図が示されている。密着装置２はハウジング４内にチャンバー６を画成している。
【００１５】
ハウジング４の上壁４ａにはヘリウム導入口８が形成されており、ヘリウム導入口８は切替弁１０を介してヘリウム供給源１２に接続されている。ハウジング４の底壁４ｂには排気口１４が形成されており。排気口１４は切替弁１６を介して大気に連通している。
【００１６】
ハウジング４の底壁４ｂには後で詳細に説明するチャックテーブル機構１８が搭載されている。チャックテーブル機構１８は、底壁４ｂに形成された吸引口１９、切替弁２０を介して負圧吸引源２２に接続されている。
【００１７】
ハウジング４の上壁４ａにはエアシリンダ２４のピストンロッド２６が固定されている。エアシリンダ２４は、図２に示すように、ピストンロッド２６に連結されたピストン２６ａを収容しており、ピストン２６ａによりヘッド側チャンバー２５ａとロッド側チャンバー２５ｂが画成されている。
【００１８】
ヘッド側チャンバー２５ａはエア通路２７ａ及び切替弁３０を介して高圧エア源３２に接続され、ロッド側チャンバー２５ｂはエア通路２７ｂ及び切替弁３０を介して高圧エア源３２に接続されている。
【００１９】
エアシリンダ２４と一体的に環状突出部２８が形成されている。エアシリンダ２４及び環状突出部２８に渡り吸引路２９が形成されており、吸引路２９は切替弁３４を介して吸引源２２に連通している。切替弁３４を切り替えて吸引路２９を吸引源２２に連通することにより、環状突出部２８の吸引面（下面）２８ａに負圧が作用する。
【００２０】
図３を参照すると、半導体ウエーハ１１の表面側斜視図が示されている。半導体ウエーハ１１は裏面１１ｂが研削されてその厚みが５０μｍ程度に薄化されたシリコンウエーハからなっており、表面１１ａに複数の分割予定ライン（ストリート）１３が格子状に形成されているとともに、複数の分割予定ライン１３によって区画された各領域にＭＥＭＳデバイス等のデバイス１５が形成されている。
【００２１】
図４を参照すると、粘着テープＴの外周部が環状フレームＦの開口を塞ぐように環状フレームＦに貼着された状態の斜視図が示されている。粘着テープＴはポリ塩化ビニル等の高分子フィルムから形成された基材上にアクリル系の粘着剤層が塗布されて形成されている。
【００２２】
図５を参照すると、チャックテーブル機構１８の斜視図が示されている。チャックテーブル機構１８の支持基台３８上にはチャックテーブル４０が搭載されている。チャックテーブル４０は、環状の枠体４２と、枠体４２に囲繞されたポーラスセラミックス等から形成された吸引保持部４４を有している。
【００２３】
支持基台３８の中心部には図１に示した負圧吸引源２２に接続された吸引路が形成されており、負圧吸引源２２を作動することにより、チャックテーブル４０は吸引保持部４４で粘着テープＴを介してウエーハ１１を吸引保持する。
【００２４】
支持基台３８には、円周方向に９０度離間して４個のフレームクランプ４６が取り付けられている。各フレームクランプ４６は、支持基台３８に固定された図示しない一対のエアシリンダを有している。
【００２５】
エアシリンダのピストンロッド４８は支持部材５０に連結されている。支持部材５０にはエアアクチュエータ５２が固定されており、エアアクチュエータ５２は９０度回転される回転軸５４を有している。
【００２６】
そして回転軸５４にはＬ形状のクランプ爪（押さえ部材）５６が固定されている。エアアクチュエータ５２により回転軸５４を回転することにより、押さえ部材５６は環状フレームＦをクランプするクランプ位置とクランプ位置に対して立設した図５に示した開放位置との間で回動される。
【００２７】
以下、図６乃至図９を参照して、本発明の貼着方法を詳細に説明する。まず、図６に示すように、エアシリンダ２４に形成された吸引路２９を吸引源２２に接続して環状突出部２８の吸引面２８ａに負圧を作用させ、ウエーハ１１のデバイス１５が形成されていない外周余剰領域を吸引保持する。一方、チャックテーブル４０上に図４に示された環状フレームＦに支持された粘着テープＴを載置し、環状フレームＦをフレームクランプ４６でクランプして固定する。
【００２８】
この状態において、排気口１４を大気に開放しながらヘリウム導入口８から加圧されたヘリウム（Ｈｅ）ガスをチャンバー６内に導入する。チャンバー６内がヘリウムガスで充満されると、図７に示すように、エアシリンダ２７を作動してピストンロッド２６を伸長し、環状突出部２８に吸引保持されたウエーハ１１の外周部を粘着テープＴに押し付けて、ウエーハ１１の外周部を粘着テープＴに貼着する粘着テープ貼着工程を実施する。
【００２９】
粘着テープ貼着工程実施後、図８に示すように、切替弁１６を切り替えて排気口１４を密閉し、エアシリンダ２４を作動してピストンロッド２６を縮めて環状突出部２８をウエーハ１１上から上方に退避させる。
【００３０】
ヘリウム導入口８を介してチャンバー６内にヘリウムガスを導入しながら、吸引口１９を介してチャックテーブル４０の吸引保持部４４を負圧吸引源２２に接続する。負圧吸引源２２で０．１〜０．３気圧の負圧でチャックテーブル４０の吸引保持部４４を吸引すると、高分子フィルムの活性化拡散機構によって粘着テープＴとウエーハ１１とに挟まれた分子量の小さいヘリウムガスが排出されてウエーハ１１の全体を粘着テープＴに密着させることができる。
【００３１】
このヘリウムガスの活性化拡散機構は以下の過程で起こると考えられる。まず、ヘリウム分子は圧力が高い側の粘着テープＴの表面に凝縮し、その後ヘリウム分子は粘着テープＴの内部に溶解する。粘着テープＴに溶解するヘリウムの濃度は導入されるヘリウムガスの圧力に比例する。
【００３２】
溶解したヘリウム分子は濃度勾配が駆動力となって濃度の低いほうへ拡散していき、粘着テープＴの反対側に達したヘリウム分子がテープ表面から脱着していく。活性化拡散機構によるガスの透過は溶解→拡散→脱着の三つの過程より構成される。
【００３３】
図９を参照すると、この密着工程を説明する模式的斜視図が示されている。環状フレームＦに支持された粘着テープＴはチャックテーブル４０上に搭載され、環状フレームＦはフレームクランプ４６の押さえ部材５６を９０度回動することにより押さえ部材５６によりクランプされる。
【００３４】
この状態で、図７に示した粘着テープ貼着工程を実施した後、図８に示したようにヘリウム導入口８から加圧されたヘリウムガスをチャンバー６内に導入しながら負圧吸引源２２によりチャックテーブル４０の吸引保持部４４を吸引すると、上述した活性化拡散機構により粘着テープＴとウエーハ１１とに挟まれた分子量の小さいヘリウムガスが排出されて、極短時間でウエーハ１１の裏面全体を粘着テープＴに密着させることができる。
【実施例１】
【００３５】
粘着テープＴをポリ塩化ビニルの基材上にアクリル系の粘着材料を配設して形成した。チャンバー６内にヘリウムガスを導入しながら粘着テープＴをチャックテーブル４０で保持し、半導体ウエーハ１１の外周部をエアシリンダ２４の環状突出部２８で粘着テープＴに押し付けて、半導体ウエーハ１１の外周部を粘着テープＴに貼着する粘着テープ貼着工程を実施した。
【００３６】
粘着テープ貼着工程実施後、チャンバー６内にヘリウムガスを導入しながら、負圧吸引源２２の負圧を−７０ｋＰａ〜−９０ｋＰａに設定して、１０分〜２０分間吸引し続けると、活性化拡散機構によりウエーハ１１と粘着テープＴとの間のヘリウム分子の気泡が完全に除去されて、ウエーハ１１の裏面全体が粘着テープＴに密着した。
【実施例２】
【００３７】
粘着テープＴをポリオレフィン系の基材上にアクリル系の粘着材料を配設して形成した。チャンバー６内にヘリウムガスを導入しながら、半導体ウエーハ１１の外周部を粘着テープＴに押し付けて貼着する粘着テープ貼着工程を実施した。
【００３８】
引き続いて、チャンバー６内にヘリウムガスを導入しながら、負圧吸引源２２を−７０ｋＰａ〜−９０ｋＰａに設定して、２０分〜４０分間吸引し続けたところ、活性化拡散機構によりウエーハ１１と粘着テープＴとの間のヘリウム分子の気泡が完全に除去されて、ウエーハ１１の裏面全体が粘着テープＴに密着した。
【符号の説明】
【００３９】
２    貼着装置
６    チャンバー
８    ヘリウム導入口
１１    半導体ウエーハ
１２    ヘリウムガス供給源
１４    排気口
１８    チャックテーブル機構
２２    負圧吸引源
２４    エアシリンダ
２８    環状突出部
４０    チャックテーブル
Ｔ    粘着テープ
Ｆ    環状フレーム
【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】
2013016621.tif 000008
【図７】
2013016621.tif 000009
【図８】
2013016621.tif 000010
【図９】
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