(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】
(24)【登録日】2024-11-13
(45)【発行日】2024-11-21
(54)【発明の名称】テープ貼付装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/683 20060101AFI20241114BHJP
H01L 21/301 20060101ALI20241114BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 N
H01L21/78 L
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2021015361
(22)【出願日】2021-02-02
(65)【公開番号】P2022118666
(43)【公開日】2022-08-15
【審査請求日】2023-11-29
(73)【特許権者】
【識別番号】000151494
【氏名又は名称】株式会社東京精密
(74)【代理人】
【識別番号】100169960
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 貴光
(72)【発明者】
【氏名】青木 仁
【審査官】渡井 高広
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－２１０８５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－０１８２７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平６－２７４０５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－３０７９６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１５３４４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－４７０８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６８３
Ｈ０１Ｌ ２１／３０１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
押圧部材を用いてダイシングテープを被着体に貼り付けるテープ貼付装置であって、前記押圧部材は、
略円筒状に形成されて可撓性を有する保持材と、
前記保持材に覆設された弾性シートと、
前記弾性シート内に流体を供給し、前記流体の圧力を調整可能な流体供給源と、
を備え、
前記押圧部材の押圧力が前記弾性シート内の流体圧力による支持力より大きい場合には、前記押圧部材が前記被着体に押圧力を作用させる接地面積が増すように前記押圧部材が撓むことを特徴とするテープ貼付装置。
【請求項2】
前記押圧部材を前記被着体に向けて付勢し、付勢力を調整可能な付勢部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載のテープ貼付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被着体にダイシングテープを貼り付けるテープ貼付装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
半導体製造分野では、シリコンウェハ等の半導体基板（以下、「被着体」という）をチップに割断する工程があり、その工程では、被着体に貼着されたダイシングテープが個々のチップの位置を拘束することにより、チップの割断を効率よく行うことができる。
【0003】
特許文献１には、テーブル２１１に吸着固定されたウェーハＷにエキスパンドテープＥを貼着用ローラの加圧力により貼り付けることが記載されている。なお、符号は、特許文献１のものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１３－４５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
昨今、被着体が薄くなる傾向にあり、被着体が損傷しないように、ダイシングテープを被着体に貼り付ける押圧力を適切に調整する必要がある。しかしながら、特許文献１記載の装置では、ウェーハＷに作用する押圧力は一定であり、薄いウェーハＷにダメージが生じる虞があった。
【0006】
また、ウェーハＷに作用する押圧力を調整するために、例えば、テーブル２１１を貼着用ローラに対して昇降させて、貼着用ローラがウェーハＷに作用させる押圧力を加減するような構成も考えられる。しかしながら、このような機構は、ウェーハＷを水平に保った状態でテーブル２１１を昇降させるとともに、ウェーハＷに作用する押圧力を受ける複雑なものでなければ、貼着用ローラがウェーハＷに均等に当たらずに、テープ貼り付け不良が生じる虞があった。
【0007】
そこで、被着体を損傷することなくダイシングテープを確実に貼り付けるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために、本発明に係るテープ貼付装置は、押圧部材を用いてダイシングテープを被着体に貼り付けるテープ貼付装置であって、前記押圧部材は、略円筒状に形成されて可撓性を有する保持材と、前記保持材に覆設された弾性シートと、前記弾性シート内に流体を供給し、前記流体の圧力を調整可能な流体供給源と、を備え、前記押圧部材の押圧力が前記弾性シート内の流体圧力による支持力より大きい場合には、前記押圧部材が前記被着体に押圧力を作用させる接地面積が増すように前記押圧部材が撓むように構成されている。
【0009】
この構成によれば、押圧部材の押圧力が、弾性シート内の流体圧力に応じた支持力より大きい場合に、押圧部材が撓んで接地面積が拡大し、接地面積が増すほどに被着体に作用する単位面積当たりの押圧力が減少するため、被着体の厚み等に応じて弾性シート内に供給される流体圧力を調整するだけで、被着体を損傷することなく、ダイシングテープを確実に貼り付けることができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明は、被着体を損傷することなく、ダイシングテープを確実に貼り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の一実施形態に係るテープ貼付装置を示す斜視図。
【図2】テープ貼付装置を示す側面図。
【図3】押圧ローラを示す縦断面図。
【図5】押圧ローラ内の圧力が高い場合に、押圧ローラが被着体を押圧する様子を示す模式図と、押圧ローラがダイシングテープに接触する接地面積を示す平面図。
【図6】押圧ローラ内の圧力が低い場合に、押圧ローラが被着体を押圧する様子を示す模式図と、押圧ローラがダイシングテープに接触する接地面積を示す平面図。
【図7】押圧ローラとダイシングテープとの接地面積が変化する様子を示す模式図。
【図8】押圧ローラによる押圧力を押圧ローラとダイシングテープとの接地面積に応じて増減させる様子を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下では、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。
【0013】
また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。
【0014】
また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。
【0015】
図１は、テープ貼付装置１の斜視図である。テープ貼付装置１は、ダイシングテープＤＴを被着体Ｗ及びダイシングフレームＤＦに一体で貼着するものである。被着体Ｗは、例えば、シリコンウェハ等の半導体基板であるが、これに限定されるものではない。ダイシングテープＤＴは、紫外線硬化テープ等である。
【0016】
テープ貼付装置１は、中央に被着体Ｗを上面に保持する内周側テーブル２と、ダイシングフレームＤＦを載置する外周側テーブル３と、を備えている。
【0017】
図２に示すように、内周側テーブル２は、ポーラスチャック２１と、チャックベース２２と、を備えている。
【0018】
ポーラスチャック２１は、内部に無数の気孔を有する多孔質材料からなる吸着体である。ポーラスチャック２１の気孔の粗さは、例えば、＃４００又は＃８００等である。チャックベース２２は、ポーラスチャック２１を上面に収容している。
【0019】
チャックベース２２は、図示しない真空源及び圧縮空気源に切換自在に接続されている。真空源が起動すると、ポーラスチャック２１に載置された被着体Ｗとポーラスチャック２１の上面（吸着面２１ａ）との間に負圧が供給されて、被着体Ｗが吸着面２１ａに吸着保持される。また、圧縮空気源が起動すると、被着体Ｗと吸着面２１ａとの間に圧縮空気（リリースエアー）が供給されて、被着体Ｗと吸着面２１ａとの吸着が解除される。
【0020】
内周側テーブル２及び外周側テーブル３は、図示しない移動手段を介してスライド方向（図２の紙面右から左）に移動可能に設けられている。
【0021】
テープ貼付装置１は、押圧部材としての押圧ローラ４を備えている。押圧ローラ４は、図示しない繰り出し手段から繰り出されたダイシングテープＤＴを被着体Ｗ及びダイシングフレームＤＦに貼着する。
【0022】
押圧ローラ４は、フレーム４１と、ローラ本体４２と、を備えている。
【0023】
フレーム４１は、ローラ本体４２を回転軸Ａ回りに回転自在に支持している。フレーム４１には、付勢部材としての２台のエアーシリンダー４３が取り付けられている。
【0024】
エアーシリンダー４３は、フレーム４１を一定の推力（付勢力）で下方に付勢する。エアーシリンダー４３は、単動タイプ又は複動タイプの何れであっても構わない。なお、エアーシリンダー４３の台数や設置位置は、安定した付勢力が得られるように適宜変更可能である。
【0025】
図３、４に示すように、ローラ本体４２は、軸部４４と、保持材としての形状保持材４５と、弾性シートとしての外周側弾性シート４６と、を備えている。
【0026】
軸部４４は、略円柱状に形成されている。軸部４４は、内部を軸方向に沿って延伸された第１の流路４４ａと、第１の流路４４ａから軸部４４表面の開口部４４ｃまで径方向に沿って放射状に形成された第２の流路４４ｂと、を備えている。
【0027】
第１の流路４４ａの端部は、ホース４７ａを介して流体供給源としての圧縮空気源４７に接続されている。なお、ローラ本体４２内に供給される流体は、圧縮空気に限定されるものではない。圧縮空気源４７から供給される流体圧力は、図示しないレギュレータにより被着体Ｗの材質や厚み等に応じて任意に調整可能である。
【0028】
形状保持材４５は、中空の略円柱状に形成されている。形状保持材４５は、軸部４４と同軸上に配置され、軸部４４に外装されている。形状保持材４５は、適度な可撓性を有し、例えばメッシュワイヤーを重ねて成るメタルシートである。なお、符号４８は、形状保持材４５が軸部４４から脱落しないように抜け止めするストッパである。
【0029】
外周側弾性シート４６は、形状保持材４５の外周面に覆設され、ダイシングテープＤＴ及び被着体Ｗが形状保持材４５に押圧されて損傷することを抑制する。外周側弾性シート４６は、気密性と可撓性を有しており、例えばラバー製である。また、ダイシングテープＤＴが不用意に付着しないよう、例えば、外周側弾性シート４６の表面をフッ素樹脂でコーティングするのが好ましい。
【0030】
形状保持材４５の内周面には、形状保持材４５を保護する弾性シートとしての内周側弾性シート４９が設けられている。内周側弾性シート４９は、気密性と可撓性を有しており、例えばラバー製である。なお、押圧ローラ４を被着体Ｗに付勢した際に、外周側弾性シート４６が、被着体Ｗを形状保持材４５から保護可能であれば、内周側弾性シート４９は省略しても構わない。
【0031】
テープ貼付装置１の動作は、図示しないコントローラを介して制御される。コントローラは、テープ貼付装置１を構成する構成要素をそれぞれ制御するものである。コントローラは、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ、メモリ等により構成される。なお、コントローラの機能は、ソフトウェアを用いて制御することにより実現されても良く、ハードウェアを用いて動作するものにより実現されても良い。
【0032】
次に、テープ貼付装置１の動作について図面に基づいて説明する。
【0033】
まず、被着体Ｗが、図示しない搬送ハンド等によりポーラスチャック２１上に移載される。その後、圧縮空気源から被着体Ｗとポーラスチャック２１との間に負圧が供給されると、被着体Ｗが内周側テーブル２に吸着される。
【0034】
また、ダイシングフレームＤＦが、図示しない搬送ハンド等により外周側テーブル３上に移載される。被着体Ｗの上面とダイシングフレームＤＦの上面とは、略面一に設定される。
【0035】
次に、押圧ローラ４の下方にダイシングフレームＤＦの一方端が配置されるように、内周側テーブル２及び外周側テーブル３を移動させる。
【0036】
また、圧縮空気源４７を起動して、第１の流路４４ａ及び第２の流路４４ｂを介して内周側弾性シート４９の内部に所定圧力のエアーが供給される。圧縮空気源４７からローラ本体４２内に供給されるエアーの圧力は、例えば、０．５～０．７ＭＰａに設定される。押圧ローラ４は、内部の流体圧力により略円筒形状を保持する。
【0037】
次に、エアーシリンダー４３が、フレーム４１、形状保持材４５を介して押圧ローラ４を一定の付勢力で下方に付勢して、押圧ローラ４が、プレカットされたダイシングテープＤＴをダイシングフレームＤＦの一方端に所定の押圧力で貼着する。なお、エアーシリンダー４３の使用圧力は、被着体Ｗの材質や厚み等に応じて適宜調整可能であり、例えば０．５ＭＰａに設定される。
【0038】
その後、図２に示すように、押圧ローラ４を被着体Ｗに向けて付勢した状態で内周側テーブル２及び外周側テーブル３を移動させることにより、押圧ローラ４が、ダイシングテープＤＴとの間の摩擦力で回転軸Ａ回りに自転しながら、ダイシングテープＤＴが、被着体Ｗ及びダイシングフレームＤＦに一体に貼り進められる。
【0039】
ここで、押圧ローラ４がダイシングテープＤＴを介して被着体Ｗに間接的に作用させる押圧力が、内周側弾性シート４９内部の流体圧力に応じて押圧ローラ４が押圧力を受ける支持力より大きい場合には、押圧ローラ４がダイシングテープＤＴを貼着する際に、押圧ローラ４が被着体Ｗに押圧力を作用させる接地面積が拡大するように押圧ローラ４が撓む。
【0040】
具体的には、図５（ａ）に示すように、押圧ローラ４の押圧力Ｆ１が押圧ローラ４の支持力Ｆ２以下の場合には、図５（ｂ）に示すように、押圧ローラ４はほとんど撓まず、押圧ローラ４が中央でダイシングテープＤＴと接触し、押圧ローラ４が被着体Ｗに押圧力Ｆ１を作用させる接地面積Ｓは僅かなため、被着体Ｗに作用する単位面積当たりの押圧力は、相対的に高圧になる。
【0041】
一方、図６（ａ）に示すように、押圧ローラ４の押圧力Ｆ１が押圧ローラ４の支持力Ｆ２より大きい場合には、図６（ｂ）に示すように、押圧ローラ４が局所的に撓んで、接地面積Ｓが増し、押圧ローラ４が被着体Ｗに作用させる単位面積当たりの押圧力は、相対的に低圧になる。
【0042】
さらに、押圧力Ｆ１と支持力Ｆ２との差が拡大するにつれて、押圧ローラ４が撓んで接地面積Ｓは拡大するため、被着体Ｗに作用する単位面積当たりの押圧力が減少する。
【0043】
したがって、押圧ローラ４内の流体圧力を調整して、接地面積Ｓを増減させるだけで被着体Ｗに作用する単位面積当たりの押圧力を調整可能なため、押圧ローラ４が軸方向に亘って均等にダイシングテープＤＴに接触して、被着体Ｗに過度に押圧力が作用して被着体Ｗが損傷することを抑制できる。
【0044】
そして、押圧ローラ４が、ダイシングフレームＤＦの他方端まで達すると、被着体ＷとダイシングフレームＤＦとが、ダイシングテープＤＴを介して一体に貼着される。次に、圧縮空気源４７を停止して、エアーシリンダー４３の付勢力を解除し、押圧ローラ４をダイシングフレームＤＦから上方に退避させる。
【0045】
その後、ポーラスチャック２１と被着体Ｗとの間にリリースエアーを供給して、被着体Ｗと内周側テーブル２との真空吸着を解除する。その後、ダイシングフレームＤＦが図示しない搬送ハンドに把持されて、ダイシングフレームＤＦは、ダイシング工程等の後工程に搬送される。
【0046】
なお、上述した実施形態では、エアーシリンダー４３の付勢力が一定の場合を例に説明したが、押圧ローラ４と被着体Ｗとの接地面積Ｓに応じてエアーシリンダー４３の付勢力を変動させても構わない。
【0047】
例えば、図７（ａ）に示すように、被着体Ｗの外周側では接地面積Ｓが狭いのに対して、図７（ｂ）に示すように、被着体Ｗの中央では接地面積Ｓは広い。すなわち、接地面積Ｓは、ローラ本体４２と被着体Ｗとの相対的な位置関係に応じて増減するため、エアーシリンダー４３の付勢力Ｆ３が一定の場合には、押圧ローラ４が被着体Ｗに作用させる押圧力Ｆ１は、被着体Ｗ内の外周側で大きく、中央側で小さくなりがちである。
【0048】
そこで、図８に示すように、押圧ローラ４が被着体Ｗの外周側から中央に向かって移動して接地面積Ｓが増加するにしたがって、エアーシリンダー４３の付勢力Ｆ４を徐々に増大させ、押圧ローラ４が被着体Ｗの中央から外周側に向かって移動して接地面積Ｓが減少するにしたがって、エアーシリンダー４３の付勢力Ｆ４を徐々に減少させることにより、ローラ本体４２とダイシングテープＤＴとの接地面積Ｓの変動に起因する被着体Ｗに付与される押圧力Ｆ１のばらつきを軽減することができる。
【0049】
このようにして、本実施形態に係るテープ貼付装置１は、押圧ローラ４を用いてダイシングテープＤＴを被着体Ｗに貼り付けるテープ貼付装置１であって、押圧ローラ４は、略円筒状に形成されて可撓性を有する形状保持材４５と、形状保持材４５に覆設された外周側弾性シート４６、内周側弾性シート４９と、内周側弾性シート４９内にエアーを供給し、エアーの圧力を調整可能な圧縮空気源４７と、を備え、押圧ローラ４の押圧力Ｆ１が、内周側弾性シート４９内の流体圧力による支持力Ｆ２より大きい場合には、押圧ローラ４が被着体Ｗに押圧力Ｆ１を作用させる接地面積Ｓが増すように押圧ローラ４が撓む構成とした。
【0050】
この構成によれば、押圧ローラ４の押圧力Ｆ１が、内周側弾性シート４９内部の流体圧力に応じた支持力Ｆ２より大きい場合に、押圧ローラ４が撓んで接地面積Ｓが増し、接地面積Ｓが増すほどに被着体Ｗに作用する単位面積当たりの押圧力が減少するため、被着体Ｗの厚み等に応じて内周側弾性シート４９内に供給されるエアーの圧力を調整するだけで、被着体Ｗを損傷することなく、ダイシングテープＤＴを確実に貼り付けることができる。
【0051】
また、テープ貼付装置１は、押圧ローラ４を被着体Ｗに向けて付勢し、付勢力を調整可能なエアーシリンダー４３をさらに備えている構成とした。
【0052】
この構成によれば、被着体Ｗの厚み等に応じてエアーシリンダー４３の付勢力を調整することにより、被着体Ｗを損傷することなく、ダイシングテープＤＴを確実に貼り付けることができる。
【0053】
また、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り、上記以外にも種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【符号の説明】
【0054】
１ ：テープ貼付装置
２ ：内周側テーブル
２１ ：ポーラスチャック
２１ａ：吸着面
２２ ：チャックベース
３ ：外周側テーブル
４ ：押圧ローラ（押圧部材）
４１ ：フレーム
４２ ：ローラ本体
４３ ：エアーシリンダー（付勢部材）
４４ ：軸部
４４ａ：第１の流路
４４ｂ：第２の流路
４４ｃ：開口部
４５ ：形状保持材（保持材）
４６ ：外周側弾性シート（弾性シート）
４７ ：圧縮空気源（流体供給源）
４７ａ：ホース
４８ ：ストッパ
４９ ：内周側弾性シート（弾性シート）
ＤＦ ：ダイシングフレーム
ＤＴ ：ダイシングテープ
Ｗ ：被着体
２ ：内周側テーブル
２１ ：ポーラスチャック
２１ａ：吸着面
２２ ：チャックベース
３ ：外周側テーブル
４ ：押圧ローラ（押圧部材）
４１ ：フレーム
４２ ：ローラ本体
４３ ：エアーシリンダー（付勢部材）
４４ ：軸部
４４ａ：第１の流路
４４ｂ：第２の流路
４４ｃ：開口部
４５ ：形状保持材（保持材）
４６ ：外周側弾性シート（弾性シート）
４７ ：圧縮空気源（流体供給源）
４７ａ：ホース
４８ ：ストッパ
４９ ：内周側弾性シート（弾性シート）
ＤＦ ：ダイシングフレーム
ＤＴ ：ダイシングテープ
Ｗ ：被着体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】