(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハの表面に保護テープを貼り付ける保護テープ貼付装置において、
前記半導体ウエハを載置して保持する保持手段と、
前記保持された半導体ウエハに向けて保護テープを供給するテープ供給手段と、
前記供給された保護テープを半導体ウエハの表面に貼り付ける貼付手段と、
前記半導体ウエハに貼り付けた保護テープを前記半導体ウエハの外形に沿って切断するカッターユニットと、
前記保護テープを切断するときに、前記カッターユニットを待機位置と保護テープを切断させる作用位置とにわたって昇降移動させるとともに、作用位置において、保護テープに対するカッターの刃先の位置を相対的に上下に変位させることにより、カッターの刃先の複数箇所を使うように前記カッターユニットを昇降移動させる昇降駆動手段と、
所定枚数の保護テープを切断するごとに保護テープに対する前記カッターユニットの刃先の接触部位を変位させるように前記昇降駆動手段の動作を制御する制御手段と、
前記カッターユニットによって保護テープを切断した後の不要なテープを剥離する剥離手段と、
前記剥離した不要なテープを回収する回収部と
を備えたことを特徴とする保護テープ貼付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パターンが形成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を切断する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体ウエハの製造過程において、研削方法や研磨方法などの機械的方法、またはエッチングを利用した化学的方法などを利用して半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）の裏面を加工し、その厚みを薄くしている。これらの方法を利用してウエハを加工する際、パターンの形成された表面を保護するために、ウエハ表面に保護テープが貼り付けられている。
【０００３】
保護テープの貼り付けは、次のように行なわれている。チャックテーブルに吸着保持したウエハの表面に保護テープを貼り付け、このウエハに貼り付けた保護テープをカッターユニットによってウエハの外形に沿って切断している。この保護テープ切断時において、保護テープに接触するカッターユニットの刃先は、常に一定の個所が繰り返し利用されている。
【０００４】
保護テープが切断された後、不要なテープは剥離・回収され、保護テープの貼り付けが終了する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、半導体ウエハは高密度実装の要求にともない、ウエハの厚みが薄くなる傾向にある。ウエハが薄くなるにつれてウエハの剛性も低下し、さらにウエハに反りが発生する。そこで、ウエハに剛性を持たせるとともに反りを抑制するために、硬くて厚い保護テープなどがウエハの表面に貼り付けられる。
【０００６】
しかしながら、硬くて厚い保護テープを使用することによって、次のような問題がある。
【０００７】
つまり、これら保護テープを切断することによって、保護テープとの接触部位であるカッターの刃先部分の磨耗が早くなり、刃先の切れ味が早く鈍ってしまう。このような状態でウエハに貼り付けた保護テープを切断しつづけると、切断時の押圧力が増し、この押圧力によるストレスがウエハに加わる。その結果、ウエハを破損させるといった問題がある。
【０００８】
また、刃先が早く磨耗することによって、刃先を頻繁に交換しなければならず、作業効率の低下をまねくといった不都合も生じる。
【０００９】
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、半導体ウエハの表面に保護テープを継続して効率よく貼り付けることのできる保護テープの切断方法およびそれを用いた保護テープ貼付装置を提供することを主たる目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
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。
すなわち、請求項１に記載の発明は、半導体ウエハの表面に保護テープを貼り付ける保護テープ貼付装置において、
前記半導体ウエハを載置して保持する保持手段と、
前記保持された半導体ウエハに向けて保護テープを供給するテープ供給手段と、
前記供給された保護テープを半導体ウエハの表面に貼り付ける貼付手段と、
前記半導体ウエハに貼り付けた保護テープを前記半導体ウエハの外形に沿って切断するカッターユニットと、
前記保護テープを切断するときに、前記カッターユニットを待機位置と保護テープを切断させる作用位置とにわたって昇降移動させるとともに、作用位置において、保護テープに対するカッターの刃先の位置を相対的に上下に変位させることにより、カッターの刃先の複数箇所を使うように前記カッターユニットを昇降移動させる昇降駆動手段と、
所定枚数の保護テープを切断するごとに保護テープに対する前記カッターユニットの刃先の接触部位を変位させるように前記昇降駆動手段の動作を制御する制御手段と、
前記カッターユニットによって保護テープを切断した後の不要なテープを剥離する剥離手段と、
前記剥離した不要なテープを回収する回収部と
を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
（作用・効果）保持手段に保持された半導体ウエハの表面に保護テープが貼り付けられる。この保護テープは、制御手段によって昇降移動が制御されるカッターユニットによってウエハの外形に沿って切断される。したがって、カッターユニットの刃先の位置は制御手段によって設定変更することができるので、磨耗して切れ味の鈍ったカッターの刃先部分を磨耗していない鋭利な刃先部分に変更することができる、結果、請求項１の方法を好適に実施することができる。
【００１７】
本発明は次のような解決手段も開示している。
【００１８】
（１）半導体ウエハの表面に貼り付けた保護テープをカッターによって半導体ウエハの外形に沿って切断する保護テープの切断方法において、
前記保護テープをカッターで切断する最中に、前記保護テープに対する前記カッターの刃先の接触部位を変位させながら保護テープを切断することを特徴とする保護テープの切断方法。
【００１９】
半導体ウエハは高密度実装の要求にともない、ウエハの厚みが薄くなる傾向にある。ウエハが薄くなるにつれてウエハの剛性も低下し、さらにウエハに反りが発生する。そこで、ウエハに剛性を持たせるとともに反りを抑制するために、硬くて厚い保護テープなどがウエハの表面に貼り付けられる。この保護テープをウエハの外形に沿って切断するとき、保護テープに対するカッターの刃先の接触部位は、常に一定の個所が繰り返し利用されている。
【００２０】
しかしながら、硬くて厚い保護テープを切断すると、カッターの刃先の磨耗が早くなり、ひいては刃先の切れ味も早く鈍ってくる。つまり、従来の方法で保護テープを切断しつづけると、保護テープ切断時に押圧力が増し、この押圧力によるストレスがウエハに加わる。その結果、ウエハを破損させるといった問題がある。
【００２１】
また、刃先が早く磨耗することによって、刃先を頻繁に交換しなければならず、作業効率の低下をまねくといった不都合も生じる。
【００２２】
前記（１）の発明によれば、ウエハに貼り付けられた保護テープを切断する最中に、保護テープに対するカッターの刃先の接触部位が変位するので、刃先の全ての領域を利用、つまり鋭利な刃先部分で常に保護テープを切断することができる。
【００２３】
また、刃先の接触部位を変位することによって、１本のカッターを長時間使用して保護テープを切断することができる、結果、刃先の交換を頻繁に行なう必要がなく、作業効率の向上を図ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
先ず、本実施例で使用する一実施例の保護テープ貼付装置について、図面を参照して説明する。
図１は保護テープ貼付装置の概略構成を示す斜視図である。
【００２５】
実施例に係る半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）の保護テープ貼付装置１は、図１に示す基台２の左右手前に、ウエハＷが収納されたカセットＣ１が装填されるウエハ供給部３（左側）と、表面に保護テープＴ１が貼り付けられたウエハＷを回収するウエハ回収部３４（右側）とが配備されている。このウエハ供給部３とウエハ回収部３４の間には、ロボットアーム５を備えたウエハ搬送機構４が配備されている。また、基台２の右側奥にはアライメントステージ６が配備され、その上方にはウエハＷに向けて保護テープＴ１を供給するテープ供給部１１が配備されている。また、テープ供給部１１の右斜め下にはテープ供給部１１から供給されたセパレータ付きの保護テープＴ１からセパレータのみを回収するセパレータ回収部１４が配備されている。アライメントステージ６の左横にはウエハＷを吸着保持するチャックテーブル７と、このチャックテーブル７に保持されたウエハＷに保護テープＴ１を貼り付けるテープ貼付機構１６と、ウエハＷに保護テープＴ１を貼り付けた後の不要なテープＴ２を剥離するテープ剥離機構３０とが配備され、その上方にはウエハＷに貼り付けられた保護テープＴ１をウエハの外形に沿って切断するカッター機構１８が配備されている。また、基台２の左側上方には、不要なテープを回収するテープ回収部３２が配備されている。さらに、チャックテーブル７を挟んで、ウエハＷに貼り付ける前の保護テープＴ１と、保護テープＴ１をウエハＷに貼り付けた後の回収前の不要なテープＴ２から静電気を除去する静電気除去部３５がそれぞれに配備されている。
【００２６】
以下、各機構について具体的に説明する。
ウエハ供給部３は、昇降可能なカセット台を備え、このカセット台にウエハＷを多段に収納したカセットＣ１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。
【００２７】
ウエハ搬送機構４は、ロボットアーム５を備えるとともに、図示しない駆動機構によって旋回するように構成されている。
【００２８】
ロボットアーム５は、その先端に馬蹄形をしたウエハ保持部を備えている。このウエハ保持部には図示しない吸着孔が設けられており、ウエハＷを裏面から真空吸着するようになっている。
【００２９】
つまり、ロボットアーム５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してウエハＷを裏面から吸着保持するとともに、吸着保持したウエハＷを後述するアライメントステージ６、チャックテーブル７、およびウエハ回収部３４の順に搬送するようになっている。
【００３０】
アライメントステージ６は、載置されたウエハＷをオリエンテーションフラットなどに基づいて位置合わせを行なうようになっている。
【００３１】
チャックテーブル７は、移載されたウエハＷのオリエンテーションフラットなどを基準に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ようになっている。つまりチャックテーブル７は、図２に示すように、その外周領域および中央に吸着孔８が設けられている。
【００３２】
また、チャックテーブル７には、後述するカッターユニット２０の刃先２５が挿入され、ウエハＷの形状に沿って保護テープＴ１を切断するための溝９が設けられている。溝９は、サイズの異なったウエハＷの外形に応じたものが複数本設けられている。また、溝９のカッターユニット２０の刃先２５が挿入される初期位置（図２では左手前）は、チャックテーブル７の径方向に設けられた幅広の溝１０となっており、複数本の溝９の全てとつながっている。なお、チャックテーブル７は、本発明の保持手段に相当する。
【００３３】
テープ供給部１１は、図５に示すように、テープボビン１２から繰り出されたセパレータＳつきの保護テープＴ１をガイドローラ１３群に巻回案内する。なお、テープ供給部１１は装置本体の縦壁に軸支されブレーキ機構などを介して回転規制されている。
【００３４】
セパレータ回収部１４は、縦壁に回収ボビン１５が軸支されており、モータなどの駆動機構に連動連結されている。
【００３５】
テープ貼付機構１６は、そのフレームがテープ走行方向にスライド可能となるように装置本体のレールに把持され、図示しないモータなどの駆動部を介して連動連結されている。また、フレームには貼付ローラ１７が回転可能に軸支されているとともに、この貼付ローラ１７が図示しないシリンダなどによって上下揺動駆動するようになっている。つまり、貼付ローラ１７が保護テープＴ１の表面を押圧して転動しながらウエハＷの表面に保護テープＴ１を貼り付けてゆくようになっている。なお、テープ貼付機構１６は、本発明の貼り付け手段に相当する。
【００３６】
カッター機構１８は、図３に示すように、ボール軸１９に昇降可能に取り付けられたカッターユニット２０（二点鎖線で囲った部分）と、カッターユニット２０を昇降移動させる昇降駆動部２８と、この昇降駆動部２８を制御する制御部２９とを備えている。
【００３７】
カッターユニット２０は、昇降部２１と、この昇降部２１に片持ち支持されたアーム２２と、アーム２２の先端上部に取り付けられたモータ２３と、下方に向かってアーム２２を貫通するモータ２３の回転軸に一端が連結されて旋回可能となるアーム２４と、このアーム２４の他端に下向きに取り付けられたカッターの刃先２５とから構成されている。
【００３８】
昇降部２１は、ボール軸１９に沿って昇降移動するようになっている。なお、ボール軸１９の底部には、昇降部２１の最下方の位置（高さ）を規制するためのストッパー２６が底板２７を介して設けられている。
【００３９】
モータ２３は、回転軸を介して回転力をアーム２４に伝達し、このアーム２４を旋回させるようになっている。
【００４０】
ストッパー２６は、図３に示すように、ネジ状のものであって、底板２７に螺入することで、昇降部２１の最下方の位置を調整することができるようになっている。なお、ストッパー２６は、ネジ状のものに限定されるものではなく、昇降部２１の最下方の位置を規制できる構成などであればよい。
【００４１】
制御部２９は、待機位置と保護テープＴ１を切断する作用位置とにわたってカッターユニット２０が昇降移動するように昇降駆動部２８を制御するとともに、保護テープＴ１とカッターユニット２０の刃先２５との接触部位を変更するようになっている。制御部２９は、本発明の制御手段に、昇降駆動部２８は昇降駆動手段にそれぞれ相当する。
【００４２】
つまり、制御部２９は、保護テープＴ１に対する刃先２５の接触部位を微小距離で変位させ、例えば図４に示すように、所定間隔に設定した刃先の接触部位Ｐ１〜Ｐ５を順番に利用して保護テープＴ１を繰り返し切断できるように制御している。なお、この接触部位の変更は、保護テープの種類に対応した保護テープの切断枚数に応じて適宜に設定変更される。
【００４３】
テープ剥離機構３０は、そのフレームがテープ走行方向にスライド可能となるように装置本体のレールに把持され、図示しないモータなどの駆動部を介して連動連結されている。また、フレームには剥離ローラ３１が回転可能に軸支されているとともに、この剥離ローラ３１が図示しないシリンダなどによって上下揺動駆動するようになっている。剥離ローラ３１はウエハＷの外周縁に沿って切断された後の不要なテープＴ２をウエハＷから剥離するためのものである。
【００４４】
テープ回収部３２は、基台２の縦壁に回収ボビン３３が軸支され、モータなどの駆動部に連動連結されている。つまり、テープ供給部１１から所定量の保護テープＴ１が繰り出されてウエハＷ上に供給されるとともに、駆動部が作動することにより保護テープＴ１を切断後の不要なテープＴ２が回収ボビン３３に巻き取られるようになっている。
【００４５】
ウエハ回収部３４は、昇降可能なカセット台を備え、このカセット台にカセットＣ２が載置されるようになっている。このカセットＣ２には、表面に保護テープＴ１の貼り付けられたウエハＷが多段に収納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。
【００４６】
次に、上記実施例装置を用いて硬くて厚い保護テープＴ１をウエハＷの表面に貼り付ける一巡の動作につてい図を参照しながら説明する。
ウエハＷを多段に収納したカセットＣ１がウエハ供給部３のカセット台に載置されると、カセット台が昇降移動し、取り出し対象のウエハＷをロボットアーム５で取り出せる位置で停止する。
【００４７】
ウエハ搬送機構４が旋回してロボットアーム５のウエハ保持部がカセットＣ１内のウエハＷ同士の隙間に挿入される。ロボットアーム５は、そのウエハ保持部でウエハＷを裏面から吸着保持して取り出し、ウエハＷをアライメントステージ６に移載する。
【００４８】
アライメントステージ６に載置されたウエハＷは、オリエンテーションフラットやノッチなどに基づいてウエハＷの位置合わせが行なわれる。位置合わせ後、ウエハＷはロボットアーム５によって裏面を吸着保持されてチャックテーブル７に移載される。
【００４９】
チャックテーブル７に載置されたウエハＷは、位置合わせが行なわれ、吸着保持される。このとき、図５に示すように、テープ貼付機構１６とテープ剥離機構３０とは左側の初期位置に、およびカッターユニット２０は上方の待機位置にそれぞれ位置する。
【００５０】
ウエハＷの位置合わせが済むと、図６に示すように、テープ貼付機構１６の貼付ローラ１７が揺動降下し、この貼付ローラ１７が保護テープＴ１を押圧しながらウエハＷ上をテープ走行方向とは逆方向（図６では左から右方向）に転動し、保護テープＴ１をウエハＷの表面全体に均一に貼り付ける。テープ貼付機構１６が終了位置に達すると貼付ローラ１７が上昇する。
【００５１】
次に、図７に示すように、カッターユニット２０が切断作用位置に降下し、刃先２５が保護テープＴ１に突き刺さり貫通する。このとき、保護テープＴ１を貫通した刃先２５は、制御部２９によって溝１０の所定の位置（高さ）で停止させられる。所定の位置で停止した刃先２５は、チャックテーブル７に設けられた溝９に沿って移動する。つまり、ウエハＷの外形に沿って保護テープＴ１を切断してゆく。このとき、テープ貼付機構１６とテープ剥離機構３０によって、保護テープＴ１にテンションがかけられている。
【００５２】
保護テープＴ１を切断した後、カッターユニット２０は、図８に示すように、上昇して待機位置に戻る。
【００５３】
次に、テープ剥離機構３０が、図８に示すように、ウエハＷ上をテープ走行方向とは逆方向へ移動しながらウエハＷ上で切断された不要なテープＴ２を巻き上げて剥離する。
【００５４】
テープ剥離機構３０が剥離作業の終了位置に達すると、テープ剥離機構３０とテープ貼付機構１６とがテープ走行方向に移動して、図５に示す初期位置に復帰する。このとき、不要なテープＴ２が回収ボビン３３に巻き取られるとともに、一定量の保護テープＴ１がテープ供給部１１から繰り出される。以上で保護テープＴ１をウエハＷの表面に貼り付ける一巡の動作が終了する。
【００５５】
上述の動作を繰り返す過程で、保護テープＴ１の種類や保護テープＴ１を切断した枚数に応じて制御部２９が昇降駆動部２８の動作を制御してカッターユニット２０の高さの微調整を行なう。つまり、保護テープＴ１に対する刃先２５の接触部位が変更され、常に刃先２５の鋭利な部分でもって保護テープＴ１が切断される。
【００５６】
以上のように、保護テープＴ１に対するカッターユニット２０の刃先２５の接触部位を適時に設定変更することによって、常に鋭利な刃先２５でもって保護テープＴ１を切断することができるので、切れ味の鈍った刃先２５で保護テープＴ１を切断した時にウエハＷに加わる押圧力によるストレスを軽減することができる。したがって、ウエハＷを破損させることがなく、かつ、刃先２５を頻繁に交換することがないので、保護テープＴ１をウエハＷの表面に効率よく貼り付けることができ、作業効率の向上を図ることができる。
【００５７】
本発明は、上記の実施例に限らず、次のように変形実施することもできる。
（１）上記実施例装置では、刃先２２と保護テープＴ１の接触部位を適時に所定の間隔に設定変更して保護テープＴ１を切断する形態であったが、以下のような形態であってもよい。
【００５８】
ウエハＷの外径に沿って保護テープＴ１を切断してゆく過程で、カッターユニット２０を上昇または降下移動させながら保護テープＴ１と刃先２５との接触部位を経時的に変位させて保護テープＴ１を切断するようにしてもよい。
【００５９】
（２）上記実施例装置では、カッターユニット２０の高さを制御することによって保護テープＴ１と刃先２５との接触部位を設定変更していたが、この形態に限定されるものではく、例えば、チャックテーブル７を昇降移動させて、保護テープＴ１と刃先２５との接触部位を設定変更するようにしてもよい。
【００６０】
（３）上記実施例では、硬くて厚い保護テープＴ１を例に採って説明したが、この保護テープＴ１に限定されるものではなく、軟らかい保護テープや、複数枚の保護テープをウエハＷの表面に貼り付けた場合にも適用することができる。
【００６１】
（４）上記実施例では、保護テープＴ１をウエハＷと略同形に切断していたが、保護テープＴ１をウエハＷの外形よりも大径に切断するようにしてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、保護テープに対するカッターの刃先の接触部位を変位させて保護テープを切断することによって、常に鋭利な刃先部分を利用して保護テープを切断することができる。したがって、保護テープを切断する際の押圧力によるストレスがウエハに加わらない。その結果、ウエハの破損を回避することができる。
【００６３】
また、刃先の接触部位を変位させることによって、１本の刃先を長時間利用して継続的に保護テープを切断することができるので、刃先の交換を頻繁に行なう必要がない。その結果、作業効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る保護テープ貼付装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】チャックテーブルの構成を示した斜視図である。
【図３】カッター機構の構成を示したブロック図である。
【図４】保護テープと刃先との接触部位を示した図である。
【図５】テープ貼付工程を説明する概略正面図である。
【図６】テープ貼付工程を説明する概略正面図である。
【図７】テープ貼付工程を説明する概略正面図である。
【図８】テープ貼付工程を説明する概略正面図である。
【符号の説明】
Ｗ  …  半導体ウエハ
Ｔ１  …  保護テープ
Ｃ１，Ｃ２  …  カセット
Ｐ１〜Ｐ２  …  接触部位
１  …  保護テープ貼付装置
３  …  ウエハ供給部
４  …  ウエハ搬送機構
６  …  アライメントステージ
７  …  チャックテーブル
９  …  溝
１１  …  テープ供給部
１６  …  テープ貼付機構
１９  …  ボール軸
２０  …  カッターユニット
２５  …  刃先
２８  …  昇降駆動部
２９  …  制御部
３０  …  テープ剥離機構
３２  …  テープ回収部
３４  …  ウエハ回収部
【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】
0003983053.tif 000008
【図８】
0003983053.tif 000009