特許 5959216 基板搬送方法および基板搬送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5959216

(24)【登録日】2016年7月1日

(45)【発行日】2016年8月2日

(54)【発明の名称】基板搬送方法および基板搬送装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20160719BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20160719BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 A

   H01L21/68 N

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2012-23009(P2012-23009)

(22)【出願日】2012年2月6日

(65)【公開番号】特開2013-161958(P2013-161958A)

(43)【公開日】2013年8月19日

【審査請求日】2015年1月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003964

【氏名又は名称】日東電工株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】394016601

【氏名又は名称】日東精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100093056

【弁理士】

【氏名又は名称】杉谷 勉

(74)【代理人】

【識別番号】100142930

【弁理士】

【氏名又は名称】戸高 弘幸

(72)【発明者】

【氏名】山本 雅之

(72)【発明者】

【氏名】長谷 幸敏

【審査官】 今井 聖和

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１１−５１１４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１６８１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０７８５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２５６３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１００９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０４２６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３１７８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３０８１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２３０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０５３４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０５８６７２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６７−２１／６８７

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を搬送する基板搬送方法であって、
前記基板は、平面状に整列配置された複数個のチップを樹脂でモールドして成型した基板であり、
前記樹脂が加熱状態にある基板を吸着プレートで吸着保持して冷却しながら搬送する搬送する過程を含み、
加熱状態にある前記基板を搬出側テーブルから吸着プレートで吸着保持して搬送する過程で、当該基板の樹脂が自重で変形または垂れない温度まで基板を冷却し、
前記温度に達した基板を搬入側テーブルに受け渡し、当該搬入側テーブルで基板を室温まで冷却する
ことを特徴とする基板搬送方法。

【請求項2】

基板を搬送する基板搬送装置であって、
前記基板は、平面状に整列配置された複数個のチップを樹脂でモールドして成型した基板であり、
前記基板を吸着保持して冷却可能な吸着プレートを備えた搬送機構と、
前記基板を吸着保持して冷却するテーブルと、
前記樹脂が加熱状態にある基板を吸着プレートで吸着保持して異なる温度設定の各テーブルに搬送する過程で、該基板の樹脂が自重で変形または垂れない温度まで基板を冷却し、当該温度に達した基板を搬入側テーブルに受け渡し、当該搬入側テーブルで基板を室温まで冷却する制御部と、
を備えたことを特徴とする基板搬送装置。

【請求項3】

請求項２に記載の基板搬送装置において、
前記基板の温度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応じて各テーブルからの搬出および各テーブルへの搬入のタイミングを調整する
ことを特徴とする基板搬送装置。

【請求項4】

請求項２または請求項３に記載の基板搬送装置において、
前記樹脂で被覆された基板裏面の外周部分の複数箇所を支持する支持爪を備えた支持プレートと、
前記支持プレートを昇降させて支持爪上の基板を前記テーブルの載置面と、当該テーブル上方の搬出位置に移動させる駆動機構と
を備えたことを特徴とする基板搬送装置。

【請求項5】

請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の基板搬送装置において、
前記テーブルは、樹脂で被覆された基板裏面の中央領域を支持する複数本のピンを備えた
ことを特徴とする基板搬送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体ウエハやLED（Light Emitting Diode）などの基板を搬送する基板搬送方法および基板搬送装置に係り、特に、ダイシング処理によって基板から分断されたチップのうち良品のみを樹脂でモールドして円形や四角形に成型し直し、所定の工程で加熱された当該成型基板を搬送する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、高密度実装の要求に伴って半導体ウエハ（以下、適宜「ウエハ」という）の厚みが、数十μｍまでバックグラインド処理される傾向にある。したがって、バックグラインド処理からダイシング処理を終えるまでに表面に形成された回路やバンプが破損し、生産効率が低下している。

【0003】

そこで、回路形成済のウエハにバックグラインド処理を行う前にダイシング処理を行い、良品の回路形成済みのベアチップのみ選別している。これら良品のチップのみを樹脂でモールディングして基板形状に成形し直している。具体的には、次のように実施している。

【0004】

図２１（ａ）に示すように、ローラＲで粘着シート３を押圧してキャリア用の基板２（例えば、アルミニウムやステンレス鋼）に貼り付ける。良品のベアチップ１ａの電極面を下向きにし、図２１（ｂ）に示すように、基板２上の接着シート３上に２次元アレー状に整列固定する。図２１（ｃ）に示すように、ベアチップ１ａ上から樹脂１ｂをモールドし、ウエハ形状に成型し直す。図２１（ｄ）に示すように、粘着シート３の接着力を低下させて当該成型ウエハ１を基板２から分離する。このとき、粘着シート３は、基板２側に残されている。その後、図２１（ｅ）に示すように、樹脂１ｂから露出している電極面側に保護シートＰを貼付け、反対側からバックグラインドする。バックグラインド後に保護テープＰを剥離し、図２１（ｄ）に示すように、薄型化された成形ウエハ１を支持用の粘着テープＤＣを介してリングフレームｆに接着支持し、ベアチップを分断するダイシング工程へと搬送している（特許文献１）。

【0005】

また、上述のような、成型された良品のベアチップのみをモールドして成型し直した成形ウエハを、非接触で温度コントロールしながら搬送することが提案および実施されている（特許文献２）。

【0006】

また、近年のウエハの薄型化に伴い、低下した剛性を補強するために、同形状の支持板を両面粘着テープで貼り合わせている。当該支持板は、マウント工程において、剥離される。その剥離方法は、加熱することで発砲膨張して接着力を低下または減滅させる加熱剥離性または紫外線硬化型の感圧性の粘着層を有する両面粘着テープを利用し、マウント工程の前に当該支持板付きのウエハに加熱処理にて実施している（特許文献３）。

【0007】

【特許文献1】特開２００１−３０８１１６号公報

【特許文献2】特表２０１１−５１１４４９号公報

【特許文献3】特開２００５−１１６６７９号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

近年の高密度実装の要求に伴って成型ウエハの形状が大型化する傾向にある。したがって、搬送経路上で浮上させて非接触で搬送すると、増大した自重が未硬化状態の樹脂の硬度よりも上回り、基板に反りを発生させるといった問題がある。

【0009】

また、硬化処理を受けた樹脂であっても、後工程で加熱処理を施されると軟化する。したがって、軟化状態の樹脂も未硬化状態の樹脂と同様に、非接触状態で成型ウエハを搬送すると反りが発する。

【0010】

また、樹脂が未硬化または軟化状態の場合、成型ウエハの反りのみならず、ウエハ外周の樹脂が、自重で僅かに裏面側に垂れる。このような樹脂の垂れは、ウエハの厚みを不均一にするので、後工程のダイシング処理においてウエハを所望のスクライブラインに沿って精度よく切断できないといったさらなる問題を生じさせている。

【0011】

また、軟化状態の樹脂にエアーを吹き付けると、その面が波打って凹凸が生じる場合もある。

【0012】

また、成型ウエハは、従来の円形以外に四角形にも成型されるようになっている。従来の非接触方法で当該成型ウエハを搬送すると、当該成型ウエハの垂直軸周りに回転し易く、かつ、所定の進路を維持して搬送させることが困難になっている。したがって、搬送経路の両側縁に沿って設けた落下防止用の側壁に成型ウエハの角部が接触し、破損するといった問題も生じている。

【0013】

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、基板を破損させることなく、効率よく冷却しながら基板を搬送する基板搬送方法および基板搬送装置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】

【0014】

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、本発明は、基板を搬送する基板搬送方法であって、
前記基板は、平面状に整列配置された複数個のチップを樹脂でモールドして成型した基板であり、
前記樹脂が加熱状態にある基板を吸着プレートで吸着保持して冷却しながら搬送する搬送する過程を含み、
加熱状態にある前記基板を搬出側テーブルから吸着プレートで吸着保持して搬送する過程で、当該基板の樹脂が自重で変形または垂れない温度まで基板を冷却し、
前記温度に達した基板を搬入側テーブルに受け渡し、当該搬入側テーブルで基板を室温まで冷却する
ことを特徴とする。

【0015】

（作用・効果） 上記方法によれば、加熱状態にある基板を吸着プレートで吸着保持しているので、カラス転移点以上またはガラス転移点以下であっても撓みやすい軟化状態にある樹脂の硬度を上回る自重の影響により生じる基板の反りが回避される。つまり、吸着プレートによって基板が吸着保持されて平坦な状態に強制される。また、吸着プレートに吸着保持されまま樹脂が冷却されるので、反りを発生させる自重を超える硬度まで樹脂を効率よく硬化させることができる。したがって、基板に反りや樹脂の垂れ、および裏面に凹凸を発生させることなく、基板裏面を平坦な状態を保ちつつ各処理部に搬送することができる。

【0016】

さらに、基板が吸着プレートで覆われているので、当該基板の姿勢を維持したまま所定の搬送経路に沿って確実に目的位置まで搬送することができる。したがって、搬送過程で他の構造物などに基板が接触して破損するのを回避することができる。

【0021】

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。

【0022】

基板を搬送する基板搬送装置であって、
前記基板は、平面状に整列配置された複数個のチップを樹脂でモールドして成型した基板であり、
前記基板を吸着保持して冷却可能な吸着プレートを備えた搬送機構と、
前記基板を吸着保持して冷却するテーブルと、
前記樹脂が加熱状態にある基板を吸着プレートで吸着保持して異なる温度設定の各テーブルに搬送する過程で、該基板の樹脂が自重で変形または垂れない温度まで基板を冷却し、当該温度に達した基板を搬入側テーブルに受け渡し、当該搬入側テーブルで基板を室温まで冷却する制御部と、
を備えることを特徴とする。

【0023】

（作用・効果） この構成によれば、基板を吸着プレートで吸着保持した状態で冷却しながら複数台のテーブルに当該基板を搬送することができる。したがって、上記方法を好適に実施することができる。

【0024】

なお、上記構成において、基板の温度を検出する検出器を備え、
制御部は、検出器の検出結果に応じて各テーブルからの搬出および各テーブルへの搬入のタイミングを調整することが好ましい。

【0025】

この構成によれば、基板の自重による反りを上回る硬度に樹脂が達するのを確実に判別することができる。したがって、基板の反りを確実に回避することができる。

【0026】

なお、上記構成において、前記樹脂で被覆された基板裏面の外周部分の複数箇所を支持する支持爪を備えた支持プレートと、
前記支持プレートを昇降させて支持爪上の基板を前記テーブルの載置面と、当該テーブル上方の搬出位置に移動させる駆動機構を備えることが好ましい。

【0027】

この構成によれば、テーブル上への基板の載置およびテーブルからの基板の搬出時に、基板裏面の外周部分を支持爪で支持しているので、基板の外周部分で発生しがちな垂れが抑制される。また、基板裏面側に進入してくる搬送機構の経路を妨げることがない。

【0028】

さらに、上記構成において、テーブルは、樹脂で被覆された基板裏面の中央領域を支持する複数本のピンを備えることが好ましい。

【0029】

この構成によれば、テーブルへの基板の受け渡し時などにおいて、吸着プレートによる吸着保持が解除された場合、ピンで中央領域を支持することにより、基板の反りを抑制することができる。また、基板の外周部分を支持爪で支持し、かつ、中央領域をピンで支持することにより、基板を水平に保つことができる。したがって、基板の搬入、搬送および搬出のいずれの時点においても、当該基板を平坦に維持することが可能になる。

【発明の効果】

【0030】

本発明の基板搬送方法および基板搬送装置によれば、複数個のチップを樹脂でモールドして成型された基板の当該樹脂が加熱されて軟化状態にあったとしても、基板を破損させることなく冷却しながら精度よく目的位置に当該基板を搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】実施例装置の全体構成を示す平面図である。

【図2】成型ウエハに支持板を貼合せて成るワークの側面図である。

【図3】成型ウエハの断面図である。

【図4】第３基板搬送装置の概略を示す全体斜視図である。

【図5】第３基板搬送装置の正面図である。

【図6】第３基板搬送装置の縦断面図である。

【図7】第３基板搬送装置のブロック図である。

【図8】支持板分離機構の側面図である。

【図9】第１テーブル周りの構成を示す平面図である。

【図10】第１テーブル周りの構成を示す正面図である。

【図11】剥離ローラの斜視図である。

【図12】支持板の分離動作を示す説明図である。

【図13】支持板の分離動作を示す説明図である。

【図14】支持板の分離動作を示す説明図である。

【図15】両面粘着テープの剥離動作を示す説明図である。

【図16】第３基板搬送装置の動作を示す説明図である。

【図17】第３基板搬送装置の動作を示す説明図である。

【図18】第３基板搬送装置の動作を示す説明図である。

【図19】第３基板搬送装置の動作を示す説明図である。

【図20】第３基板搬送装置の動作を示す説明図である。

【図21】従来例の成型ウエハの製造工程を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

【0033】

本発明の基板搬送装置は、図２に示すように、ステンレス鋼、ガラス基板またはシリコン基板からなる支持板２と同心状に両面粘着テープ３を介して貼り合わされたバックグラインド前のウエハ１を、当該支持板２から分離する支持板分離装置に備わっている。なお、支持板２は、ウエハ１と同等サイズまたはそれ以上である。

【0034】

ここで、ウエハ１は、次のようにして成型されている。ウエハ表面への回路形成後にダイシング処理がされたベアチップ１ａを検査し、良品のベアチップ１ａのみを選別する。これらベアチップ１ａの電極面を下向きにし、図３に示すように、キャリア用の支持板２に貼り付けた両面粘着テープ３上に２次元アレー状に整列固定する。さらに、ベアチップ１ａ上から樹脂１ｂでモールドし、ウエハを成型している。

【0035】

図２に戻り、両面粘着テープ３は、テープ基材３ａの両面に、加熱することで発泡膨張して接着力を失う加熱剥離性の粘着層３ｂと、紫外線の照射によって硬化して接着力が低下する紫外線硬化型または非紫外線硬化型の感圧性の粘着層３ｃを備えて構成されたものである。つまり、この両面粘着テープ３の粘着層３ｂに支持板２が貼り付けられるとともに、粘着層３ｃにウエハ１が貼付けられている。

【0036】

図１は本発明に係る支持板分離装置を示す平面図、図４は第３基板搬送装置の概略を示す全体斜視図、図５は第３基板搬送装置の正面図および図６は第３基板搬送装置の部分縦断側面図である。

【0037】

この支持体分離装置は、ワークＷを収納したカセットＣ１およびウエハ１または支持板２を収納したカセットＣ２が装填されるウエハ供給／回収部４、第１ロボットアーム５を備えた第１基板搬送機構６、冷却機構７、第２ロボットアーム８を備えた第２基板搬送機構９、予備加熱テーブル１０、第３基板搬送装置１１、ワークＷから支持板２を分離する支持板分離機構１２と、支持板２が分離されたウエハ１から両面粘着テープ３を剥離除去するテープ剥離機構１３と、剥離除去した両面粘着テープ３を回収するテープ回収部１４、ウエハ１にマーキングを付すマーキング部１５、ウエハ受渡部１６、および第４ロボットアーム１７を備えた第４基板搬送機構１８が備えられている。以下、各機構についての具体的に説明する。

【0038】

ウエハ供給／回収部４には、供給側に２台のカセットＣ１および回収側に２台のカセットＣ２を並列して載置される。カセットＣ１には、ウエハ１に支持板２を貼り合わせて成るワークＷが、当該支持板２を下にして複数枚を多段に水平姿勢で差込み収納されている。カセットＣ２の一方には、支持板２を分離されてベアチップ１ａの回路面を上向きにした複数枚のウエハ１が、多段に水平姿勢で差込み収納されている。カセットＣ２の他方には、分離後の複数枚の支持板２が、多段に水平姿勢で差込み収納されている。

【0039】

第１基板搬送機構６に備えられた第１ロボットアーム５は、上下に反転および水平に進退移動可能に構成されるとともに、全体が旋回および昇降可能になっている。この第１ロボットアーム５の先端には、馬蹄形をした真空吸着式のワーク保持部５ａが備えられている。さらに、ワーク保持部５ａには、アライメント機構が備わっている。例えば、先端側の２カ所に上向きの保持部が形成されており、基端側の角部に２本の可動ピンが備わっている。当該可動ピンを移動させることにより、保持部と協動してワークＷを挟み込んでアライメントおよび保持を行う。

【0040】

冷却機構７は、吸着パッド１９と冷却ユニット２０から構成されている。吸着パッド１９は、加熱状態にある支持板２の中央を吸着して回転する。冷却ユニット２０は、吸着パッド１９の上方に配備され、回転している支持板２にエアーを吹き付ける。

【0041】

第２基板搬送機構９に備えられた第２ロボットアーム８は、水平に進退移動可能に構成されるとともに、全体が旋回および昇降可能になっている。この第２ロボットアーム８の先端には、馬蹄形をした真空吸着式のワーク保持部８ａが備えられている。

【0042】

予備加熱テーブル１０は、ワークＷよりも大形で表面に微小幅（例えば１ｍｍ以下）の吸着溝の形成されたチャックテーブルである。また、予備加熱テーブル１０は、断熱材で形成されており、その内部にヒータおよび表面のワークＷの温度を検知する温度センサを備えている。温度センサの検出信号は、制御部８０に送られる。さらに、予備加熱テーブル１０は、表面を出退昇降可能にする複数本の支持ピンを備えている。支持ピンの先端は、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。

【0043】

第３基板搬送装置１１は、図４ないし図７に示すように、第１テーブル２１、第２テーブル２２およびウエハ搬送機構２３が配備されている。なお、第３基板搬送装置１１は、本発明の基板搬送装置に相当する。

【0044】

第１テーブル２１は、ワークＷよりも大形で表面に微小幅（例えば１ｍｍ以下）の吸着溝の形成されたチャックテーブルである。第１テーブル２１は、断熱材で形成されており、その内部にヒータ２４ａおよび温度センサ２５ａ（図７を参照）を備えている。なお、温度センサ２５ａは、テーブル表面のワークＷの温度を検知して検出信号を制御部８０に送る。

【0045】

また、第１テーブル２１の外周の複数箇所に中心向きに先細りの凹部２６が設けられている。また、第１テーブル２１は、流路を介して外部の真空装置と連通接続されている。また、第１テーブル２１は、複数本の支持用のピン２７ａを装備している。

【0046】

複数本のピン２７ａは、第１テーブル２１の所定の円周上に等間隔をおいて配備されている。すなわち、これらピン２７ａは、可動台５０ａに設けられており、可動台５０ａに連結されたシリンダ２８ａによって第１テーブル２１の保持面に対して出退昇降可能に構成れている。さらに、ピン２７ａ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。

【0047】

第１テーブル２１の外周には、第１テーブル２１の上方でワークＷを受け取る位置と第１テーブル２１上にワークＷを受け渡す昇降機構２９ａが配備されている。

【0048】

昇降機構２９ａは、第１テーブル２１と同一曲率を有する円弧状のプレート３０ａを有する。プレート３０ａは、シリンダ３１ａによって昇降可能に構成されている。また、プレート３０ａには複数本の支持爪３２ａが配備されている。なお、プレート３０ａは本発明の支持プレートに相当し、シリンダ３１ａは駆動機構に相当する。

【0049】

支持爪３２ａの先端は、第１テーブル２１の中心向きに先細りになっている。つまり、プレート３０ａを昇降させたとき、支持爪３２ａは、第１テーブル２１の外周に設けられた凹部２６内に収まる。このとき、支持爪３２ａの表面は、第１テーブル２１の表面以下になる。なお、本実施例では、３本の支持爪３２ａを利用しているが、当該本数に限定されるものではく、３本以上であってもよい。

【0050】

なお、第２テーブル２２は、第１テーブル２１と略同じ構造をしている。したがって、同一構造には同一番号にアルファベットの「ｂ」を付している。

【0051】

ウエハ搬送機構２３は、水平に往復移動する可動台３３、この可動台３３から延伸したアーム３４、当該アーム先端の装備された吸着プレート３５から構成されている。

【0052】

可動台３３は、装置基台に配備されたフレーム３６に敷設された２本の案内レール３７に沿って左右に移動する。すなわち、図４および図５に示すように、案内レール３７の一端側に配備されたモータ３８によって正逆転駆動される駆動プーリ３９が軸支されるとともに、他端側に遊転プーリ４０が軸支されている。駆動プーリ３９と遊転プーリ４０とに亘って巻き掛けられたベルト４１に可動台３３のスライド係合部４２が連結されている。したがって、ベルト４１の正逆回動によって可動台３３が左右に移動されるようになっている。

【0053】

吸着プレート３５は、ウエハ１よりも大形で表面に微小幅（例えば１ｍｍ以下）の吸着溝の形成された断熱材で構成されている。本実施例では、吸着プレート３５は、第１テーブル２１および第２テーブル２２よも小径に設定されている。また、吸着プレート３５の外周の複数箇所に中心向きに先細りの切り欠き４３が設けられている。この切り欠き４３は、ウエハ１の内側に達している。また、吸着プレート３５の吸着溝は、複数本の流路を介して外部の真空装置と連通接続されている。さらに、吸着プレート３５は、ヒータ４４および温度センサ４５を備えている。なお、温度センサ４５は、保持面上のウエハ１の温度を検知し、検出信号を制御部８０に送る。

【0054】

支持板分離機構１２は、図８に示すように、縦壁５５の背部に縦向きに配置されたレール５６に沿って昇降可能な可動台５７、この可動台５７に高さ調節可能に支持された可動枠５８、この可動枠５８から前方に向けて延出されたアーム５９の先端部に装着された吸着プレート６０などを備えている。

【0055】

可動台５７は、ネジ軸６１をモータ６２によって正逆転駆動することでねじ送り昇降される。また、吸着プレート６０の下面は真空吸着面に構成されるとともに、当該吸着プレート内部にはヒータ６３が内蔵されている。

【0056】

テープ剥離機構１３は、図９ないし図１１に示すように、レール６５に沿って前後にスライド移動可能な可動台６６から下向きに延出された支持フレーム６７を介して剥離ローラ６８が装着されている。

【0057】

可動台６６は、モータ６９で正逆転駆動されるネジ軸７０によって前後水平に独立してねじ送り移動させるよう構成されている。

【0058】

剥離ローラ６８は、図９および図１０に示すように、中空の回転軸７２に装着されたプーリ７３とモータ７４の駆動軸に装着された駆動プーリ７８とに張架された無端ベルト７９によって自転可能に構成されている。また、剥離ローラ６８は、図１１に示すように、表面に吸引孔７１設けられており、外部に配備された吸引装置に連通接続されている。なお、剥離ローラ６８は、弾性体で被覆されている。

【0059】

吸引孔７１は、両面粘着テープ３の剥離開始端の部分と剥離終了端に対応する位置に形成されている。剥離開始端側の吸引孔７１は、テープ外周の円弧に沿った複数個の長孔に形成されている。剥離終了端側の吸引孔７１は、１個の長孔が形成されている。なお、吸引孔７１の形状および個数は、両面粘着テープ３の大きさや形状に応じて適宜に変更される。

【0060】

テープ回収部１４は、図１０に示すように、剥離ローラ６８の下方に回収ボックスとして配備されている。

【0061】

マーキング部１５は、ウエハ１を吸着保持するチャックテーブル７５、チャックテーブル７５に吸着保持されたウエハ１に２次元コードや３次元立体コードなどのマーキングを施すレーザ装置７６を備えている。

【0062】

ウエハ受渡部１６は、ウエハ１および支持板２の裏面を吸着保持する吸着パッド７７を備えている。吸着パッド７７は、マーキング部１５側から第４ロボットアーム１７への受け渡し位置にスライド移動するとともに、昇降するように構成されている。

【0063】

第４基板送機構１８に備えられた第４ロボットアーム１７は、平に進退移動可能に構成されるとともに、全体が旋回および昇降可能となっている。この第４ロボットアーム１７の先端には、馬蹄形をした真空吸着式のワーク保持部１７ａが備えられている。

【0064】

次に、ウエハ搬送装置を備えた上記支持板分離装置の一連の動作について、図１２〜２０を参照しながら説明する。

【0065】

先ず、図７に示す操作部を操作して各種設定を行う。例えば、予備加熱テーブル１０のヒータの加熱温度、支持板分離機構１２のヒータ６３の加熱温度、第１テーブル２１、第２テーブル２２および吸着プレート３５の各ヒータの加熱温度並びに時間等の各条件を設定する。

【0066】

予備加熱テーブル１０の加熱温度は、例えば次のようにして求められる。ウエハ１と支持板２を両面粘着テープ３に貼り合わせるとき、貼付部材の押圧力で両面粘着テープ３および樹脂１ｂの少なくともいずれかが延伸される。換言すれば、貼り合わせが完了したとき、復元力が樹脂１ｂや両面粘着テープ３に蓄積される。したがって、この復元力の作用によりウエハ１と支持板２が一体となったワークＷが僅かに反り返っているものが含まれる。そこで、ワークＷの反りを修正する。つまり、ワークＷが平坦となるよう、樹脂１ｂおよび両面粘着テープ３の少なくともいずれかを適度に軟化させる温度に設定する。この温度や時間は、使用する樹脂１ｂおよび両面粘着テープ３の特性によって異なるので、実験やシミュレーションなどによって予め決定される。

【0067】

支持分離機構１２における加熱温度は、加熱剥離性の粘着層３ｂを有する両面粘着テープ３に応じて設定する。つまり、加熱により発泡膨張して粘着力を低減または減滅する温度に設定する。

【0068】

第１テーブル２１、第２テーブル２２および吸着プレート３５の加熱温度は、本実施例では、例えば第１テーブル２１、吸着プレート３５および第２テーブル２２の順に低くなるよう設定される。なお、加熱温度の設定は、当該順番に限定されるものではなく、使用する樹脂の特性、ウエハ１の形状あるいは重量などによって適宜に変更することができる。

【0069】

先ず、第１テーブル２１の加熱温度は、支持分離機構１２と協動して両面粘着テープ３の粘着層３ｂを発砲膨張させる温度に設定される。

【0070】

第２テーブル２２の加熱温度は、ウエハ１が室温程度になるように設定される。

【0071】

吸着プレート３５の加熱温度および時間は、第２テーブル２２よりも厳格に設定される。つまり、第１テーブル２１で軟化している樹脂１ｂと接触して直接に冷却したとき、軟化した樹脂１ｂが自重によりウエハ１の端縁側で垂れや変形しないなどの条件を満たす温度および時間に設定される。この条件は、使用する樹脂１ｂによって異なるので、実験やシミュレーションなどによって予め決定する。例えば、樹脂１ｂのガラス転移点の近傍、ガラス転移点を含む所定範囲などである。

【0072】

これら各設定条件は、制御部８０に備わった記憶部８１に記憶される。

【0073】

各条件の設定が完了すると、装置を作動させる。先ず、第１基板搬送機構６の第１ロボットアーム５が、カセットＣ１に向けて移動される。第１ロボットアーム５の先端のワーク保持部５ａがカセットＣ１に収容されているワークＷ同士の隙間に挿入される。ワーク保持部５ａは、ワークＷを裏面から吸着保持して搬出する。つまり、支持板２を保持して搬出する。この搬出過程でアライメントも行う。その後、上下反転し、ウエハ１の樹脂１ｂ面を下向きにして予備加熱テーブル１０に移載する。

【0074】

このとき、予備加熱テーブル１０は、ピンを保持面から突き出してワークＷを受け取り、その後下降する。ワークＷは、テーブル上で吸着保持され、所定温度まで加熱される。予備加熱処理の間、温度センサによってワークＷの温度が検出される。ワークＷが所定温度に達すると、ピンでワークＷを上昇させる。この時点で、樹脂１ｂや両面粘着テープ３が僅かに軟化し、これら樹脂１ｂや両面粘着テープ３に作用している復元力が解放される。したがって、ワークＷの僅かな反りが解消されて平坦になる。

【0075】

予備加熱テーブル１０上のワークＷを表面側から第２ロボットアーム８によって吸着保持し、当該ワークＷを第１テーブル２１に搬送する。つまり、第２ロボットアーム８は、支持板２を吸着保持している。

【0076】

第１テーブル２１上に搬入されたワークＷは、図１２に示すように、テーブル上に突出しているピン２７ａによって中央領域を支持されるとともに、第１テーブル２１の外周の上方で待機している支持爪３２ａによってワークＷの外周の複数箇所を支持される。ピン２７ａおよび支持爪３２ａが同調して同じ速度で下降する。したがって、ワークＷは、樹脂１ｂ面を下向きにして第１テーブル２１上で吸着保持される。このとき、第１テーブル２１は、ヒータ６３によって予め所定温度に加熱されている。

【0077】

次に、図１３に示すように、支持板分離機構１２の吸着プレート６０がワークＷの上面に接触するまで下降され、内蔵されたヒータ６３および第１テーブル２１のヒータ２４ａの協動によってワークＷを加熱する。吸着プレート６０による加熱と第１テーブル２１による加熱によって両面粘着テープ３における加熱剥離性の粘着層３ｂが発泡膨張して接着力を失う。

【0078】

所定時間の加熱処理が完了すると、図１４に示すように、支持板２を吸着保持した状態で吸着プレート６０を上昇させる。このとき、接着力を失った粘着層３ｂが支持板２の下面から離され、支持板２だけが上昇させられる。

【0079】

支持板分離処理の済んだ第１テーブル２１上には、発泡して接着力を失うとともに、その表面に凹凸が生じた粘着層３ｂの露出した両面粘着テープ３の残されたウエハ１が保持されている。この状態で、図１５に示すように、テープ剥離機構１３を作動させて剥離ローラ６８を待機位置から剥離開始位置に移動させる。

【0080】

このとき、剥離ローラ６８を剥離開始端で停止させるとともに、両面粘着テープ３の剥離開始端を吸引するよう剥離ローラ６８を自転させて吸引孔７１を下向きに位置調整する。

【0081】

剥離開始位置での剥離ローラ６８の位置調整などが完了すると、シリンダを作動させて第１テーブル２１を上昇させ、剥離ローラ６８に両面粘着テープ３を適度に押圧する。同時に、剥離ローラ６８から両面粘着テープ３を吸引しつつ、剥離ローラ６８を剥離終了端に向けて移動させながら両面粘着テープ３を剥離ローラ６８に巻き付けて剥離する。

【0082】

剥離終了端を超えて待機位置に剥離ローラ６８が到達すると、吸引装置を正圧に切り換え、吸引孔７１からエアーを吹き出して剥離ローラ６８に巻き付いている両面粘着テープ３をテープ回収部１３の回収ボックスに回収させる。

【0083】

次に、昇降機構２９ａのシリンダ２８ａおよびシリンダ３１ａが作動する。したがって、ピン２７aおよび支持爪３２aを同じ速度で上昇させて第１テーブル２１から突き出し、図１６に示すように、ウエハ１を第１テーブル２１から離間させる。

【0084】

ウエハ搬送機構２３の吸着プレート３５が、図１７に示すように、昇降機構２９ａのプレート３０ａの開口側からウエハ１と第１テーブル２１の間に進入する。この吸着プレート３５の移動に同期して、ピン２７ａが接触しないように下降する。吸着プレート３５が、ウエハ１の保持位置に達すると、プレート３０ａを下降させてその表面でウエハ１を吸着保持する。

【0085】

吸着プレート３５は、第１テーブル２１よりも低い温度で加熱されているので、搬送過程で目標温度まで下げられる。このとき、ウエハ１は、裏面全体を吸着プレート３５により吸着保持されて平坦に保たれている。したがって、樹脂１ｂとベアチップ１ｂの膨張係数の違いによって発生する反りはキャンセルされる。また、樹脂１ｂの外形の変形や垂れは、吸着プレートの接触によって規制され、平坦な状態が維持される。ウエハ搬送機構２３は、図１８に示すように、ウエハ１を吸着保持したまま所定の位置まで移動して停止している。

【0086】

ウエハ１が目標温度に達すると、吸着プレート３５は、図１９に示すように、第２テーブル２２上の受け渡し位置に移動する。昇降機構２９ｂが作動して支持爪３２ｂが上昇し、吸着プレート３５の切り欠き４３を通過してウエハ１の外周を複数箇所で支持する。吸着プレート３５の吸着を解除し、さらに支持爪３２ｂを上昇させてウエハ１を吸着プレート３５から離間させる。同時に吸着プレート３５は、受け渡し位置から後退する。

【0087】

同時に第２テーブル２２からピン２７ｂが上昇し、ウエハ１の中央領域を複数箇所で支持する。その状態で、支持爪３２ｂとピン２７ｂが同調して同じ速度で下降する。第２テーブル２２に達したウエハ１は、図２０に示すように、裏面を吸着保持される。ウエハ１は、第２テーブル２２上で室温まで温度が下げられる。

【0088】

温度センサ２５ｂを利用してウエハ１の温度をモニタし、室温に達するとウエハ１を第２テーブル２２から搬出する。先ず。ウエハ１の吸着を解除し、ピン２７ｂを上昇させる。第２テーブル２２から離間されたウエハ１の裏面を第２基板搬送機構９の第２ロボットアーム８によって吸着保持して搬出する。その後、ピン２７ｂは、第２テーブル２２内に下降する。

【0089】

第２ロボットアーム８によりウエハ１は、マーキング部１５のチャックテーブル７５に載置され、ノッチなどに基づいて位置合わせされる。その後、ウエハ１のベアチップ１の露出面の所定の外周分部にレーザによりマーキングが付される。

【0090】

マーキング処理が完了すると、ウエハ１は、再び第２ロボットアーム８によって吸着保持され、ウエハ受渡部１６に載置される。ウエハ１は、吸着パッド７７によって裏面を吸着保持されたまま、第４ロボットアーム１７への受渡位置に移動される。

【0091】

第４ロボットアーム１７は、ウエハ１の裏面を吸着保持し、ベアチップ１ａの露出面を上向きにしてカセットＣ２に収納する。

【0092】

ウエハ搬送機構２３によってウエハ１が搬送されている間、支持板２は、別の経路を通ってカセットＣ１に回収される。

【0093】

支持板分離機構１２で分離されて吸着プレート６０に吸着保持されている支持板２は、第２ロボットアーム８によって裏面から吸着保持され、吸着パッド１９に受け渡される。吸着パッド１９は、支持板２の裏面を吸着保持して回転する。吸着パッド１９の回転に同調して、冷却ユニット２０が支持板２の表面にエアーを吹き付ける。支持板２が、目標温度の室温に達するとエアー供給および吸着パッド１９の回転を停止する。

【0094】

第１ロボットアーム５が、支持板２の表面を保持し、上下反転した後に、カセットＣ１の所定の空きスペースに収納する。

【0095】

以上で一巡の動作が終了し、以後同じ動作が繰り返される。

【0096】

上記実施例装置によれば、第１テーブル２１で支持板２を分離するとき、高温に加熱されてウエハ１の樹脂１ｂが軟化した状態であっても、第１テーブル２１の加熱温度よりも低い温度に加熱された吸着プレート３５が樹脂１ｂの全面に接触させられる。吸着プレート３５で樹脂１ｂの全面を吸着保持し、ウエハ１の外周で樹脂１ｂの自重による垂れや変形が生じない温度まで下げられ、第２テーブル２２に受け渡される。

【0097】

したがって、樹脂１ｂの軟化により反りや垂れなどが生じないように、吸着プレート３５でウエハ１が保持されているので、自重よりも樹脂１ｂの硬度が上回るのまで冷却されて樹脂１ｂの変形などが生じない。したがって、ウエハ１は、平坦な状態を維持したまま搬送される。また、ウエハ１の外周に垂れが生じていないので、厚みが均一に保たれ、その後工程のダイシング処理においてウエハ１を水平に保持することができる。したがって、所望のスクライブラインに沿ってウエハ１を精度よくダイシングすることができる。

【0098】

また、各テーブル２１，２２への搬入時および搬出時に、ウエハ１の裏面の外周部分を支持爪３２ａ，３２ｂおよびウエハ裏面の中央領域の複数箇所をピン２７ａ，２７ｂでそれぞれ支持しているので、各テーブル２１，２２による吸着保持および吸着プレート３５による吸着保持を解除しても、ウエハ１を略水平状態で支持することができる。換言すれば、ウエハ１を平坦な状態で支持するので、ウエハ１の反りや樹脂の垂れを回避することができる。

【0099】

さらに、ウエハ１が１２インチ以上になると、従来方法でエアーの流量をコントロールしてウエハ１を浮上させ、規定経路に沿って精度よく搬送させるのが困難である。それ故に、ウエハ１を落下防止用の側壁などに接触させて破損させてしまう。

【0100】

これに対して、上記実施例装置では、ウエハ１の直径よいも大径の吸着プレート３５によって吸着保持して搬送するので、他の部材にウエハ１のエッジを接触させることなく、規定の搬送経路に沿って確実に搬送することができる。したがって、搬送時にウエハ１を破損させることがない。

【0101】

なお、本発明は以下のような形態で実施することも可能である。

【0102】

（１）上記実施例装置では、処理対象が略円形のウエハ１であったが、当該形状に限定されるものではない。例えば、長方形や正方形などの四角形の成型基板であってもよい。四角形の場合、円形に比べて非接触での搬送をコントロールするのが困難である。したがって、角部が落下防止用の側壁に接触すると破損し易い。しかしながら、本実施例装置において、テーブル形状および吸着プレート３５の形状を基板形状の収まる大きさおよび形状に変更することで、当該問題を解消することができる。または、第１テーブル２１、第２テーブル２２、ウエハ搬送機構２３の吸着プレート３５を四角形にし、これら第１および第２テーブルを囲うプレート３０ａ、３０ｂを逆「コ」の字型にしてもよい。

【0103】

（２）上記実施例装置において、各温度センサによってウエハ１の温度を検出して搬送タイミングを決めていたが、ウエハ１の温度低下の時間特性を予め求めておき、当該温度特性に応じた時間に基づいて、ウエハ１の搬出タイミングを決めてもよい。

【0104】

（３）上記実施例装置において、支持板分離機構１２でウエハ１側に両面粘着テープ３を残していてが、支持板２側に残してもよい。この場合、ウエハ１側に加熱剥離性の粘着層を貼付ければよい。

【0105】

（４）上記実施例装置では、真空吸着用の吸着プレート３５を利用して説明しているが、当該形態に限定されず、ウエハ１の裏面を略全面にわたって吸着保持できる構成であればよい。例えば、静電チャックのプレートを利用することもできる。

【0106】

（５）上記実施例装置では、第１テーブル２１で樹脂がガラス転移点以上に軟化された場合を例にとって説明したが、当該条件に限定されるもではない。つまり、ガラス転移点以下であっても、加熱によりウエハ１が撓みやすい軟化状態をも含む。当該条件の場合にも、ウエハ１に反りや垂れを発生させることなく精度よく搬送することができる。

【符号の説明】

【0107】

１ … 半導体ウエハ
１ａ … ベアチップ
１ｂ … 樹脂
２ … 支持板
３ … 両面粘着テープ
１０ … 予備加熱テーブル
１１ … 第３基板搬送装置
１２ … 支持板分離機構
１３ … テープ剥離機構
２１ … 第１テーブル
２２ … 第２テーブル
２３ … ウエハ搬送機構
２４ａ、２４ｂ … ヒータ
２５ａ、２５ｂ … 温度センサ
２７ａ、２７ｂ … ピン
２９ａ、２９ｂ … 昇降機構
３２ａ、３２ｂ … 支持爪
３５ … 吸着プレート
４５ … 温度センサ
Ｗ … ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】