JP4964070B2 - 保護テープ剥離方法および保護テープ剥離装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハの表面に貼り付けられた保護テープを、当該保護テープよりも接着力の強い剥離テープを用いて剥離してゆく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。

半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）を薄型加工する手段として、研削や研磨などの機械的方法、またはエッチングを利用した化学的方法などがある。また、これらの方法を利用してウエハを加工する際、配線パターンの形成されたウエハ表面を保護するために、その表面に保護テープが貼り付けられる。保護テープが貼り付けられて研磨処理されたウエハは、リングフレームにダイシングテープを介して裏面から接着保持される。その後、リングフレームに保持されたウエハの表面から保護テープを剥離除去する。

この保護テープを剥離除去する方法としては、保護テープの表面にローラ状の貼付け部材を介して剥離テープを貼り付け、その剥離テープを剥離することでウエハ表面から保護テープと一体にして剥離除去して巻き取ってゆくものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−６３０７７号公報

しかしながら、上記した従来の保護テープ剥離方法では次のような問題がある。

近年、アプリケーションの急速な進歩に伴う高密度実装を可能にするために、ウエハの薄型化が求められており、１５０μｍ以下にまで薄型加工されるようになっている。そのため、保護テープの表面にローラ状の貼付け部材を介して剥離テープを貼り付ける際に、貼付け部材の押圧力によってウエハが破損されやすいものとなっている。

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貼り付けられた保護テープに剥離テープを半導体ウエハに損傷を与えることなく貼り付け、この剥離テープを剥離することで、保護テープを一体にして半導体ウエハ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置を提供することを主たる目的とする。

本願発明者は、剥離テープ貼付け処理を繰り返し行い、ウエハの割れの発生原因を鋭意検討した結果、ウエハ表面に貼り付けられた保護テープおよび／またはリングフレームにウエハを保持するダイシングテープ（粘着テープ）の厚みのバラツキによって発生していることの知見を得た。すなわち、ウエハ表面に保護テープを貼り付けるときの押圧力の変化により、粘着層の弾性変化が異なる。また、ダイシングテープに貼付け時にも同様のことが起こる。

したがって、ダイシングテープ、ウエハ、および保護テープの総厚みが部分的に変化し、最表面である保護テープ表面の平坦度が保たれておらず、この微小な表面高さのバラツキが剥離テープ貼付け時の押圧力のバラツキを生じさせてウエハを破損させることが分かった。

この発明は、上記目的を達成するために次のような構成をとる。

第１の発明は、半導体ウエハの表面に貼り付けられた保護テープに、剥離テープをその非接着面側から貼付け部材により押圧しながら貼り付け、当該剥離テープを剥離することで半導体ウエハの表面から保護テープを剥離テープと一体にして剥離する保護テープ剥離方法において、
剥離テーブルに載置保持された半導体ウエハに貼り付けられた前記保護テープの剥離テープ貼付け開始位置から終了位置までの表面高さを検出して記憶する高さ検出過程と、
記憶した前記保護テープの表面高さの検出情報に基づいて、前記貼付け部材に巻き掛けた前記剥離テープを保護テープに接触するまで貼付け部材を保護テープに接近させる作動量を算出する演算過程と、
算出された前記作動量に基づいて貼付け部材を保護テープに接近作動制御し、剥離テープを保護テープに貼り付ける剥離テープ貼付け開始過程と、
前記貼付け部材と剥離テーブルとを保護テープ面方向に沿って相対移動させるとともに、前記検出情報に基づいて貼付け部材の高さを変更しながら剥離テープを保護テープに貼り付ける剥離テープ貼付け過程と、
前記剥離テープを保護テープと一体にして半導体ウエハ表面から剥離するテープ剥離過程と、
を備えたことを特徴とする。

（作用・効果） この方法によれば、保護テープの表面高さを検出することで、貼付け部材の保護テープへの接近作動量が算出される。この作動量は、待機位置である原点位置にある貼付け部材の高さから取得された保護テープの表面高さ、および、貼付け部材に巻き掛けられた剥離テープの厚さとを差し引いた値として算出することができる。このようにして、貼付け部材によって剥離テープを保護テープの表面に接触させる作動量が算出される。

次に、原点高さ位置にある貼付け部材が、算出された作動量だけ保護テープに接近制御されて停止される。これによって剥離テープが保護テープの表面に所定の押圧力で接触される。剥離テープが保護テープの表面に接触されると、算出された保護テープの表面高さに基づいて、貼付け部材と剥離テーブルとが保護テープ面方向に沿って相対移動され、剥離テープが保護テープＰＴの表面に貼り付けられる。

また、その貼り付けた剥離テープを剥離してゆくことで、剥離テープが貼付けられた保護テープは剥離テープと一体となって半導体ウエハの表面から剥離されてゆく。

その結果、半導体ウエハに過渡の荷重をかけることなく剥離テープを保護テープに貼付けることができ、半導体ウエハから保護テープと剥離テープを一体にして確実かつ円滑に剥離することができる。

第２の発明は、上記第１の発明方法において、
前記演算過程で求める作動量は、予め決めた保護テープの表面高さの基準値と、実測により求めた保護テープの表面高さの実測値との偏差を求め、当該偏差に応じて補正することを特徴とする。

（作用・効果） この方法によれば、基準値と実測値から求まる偏差に応じて貼付け部材の作動量が補正されるので、ウエハに過渡の荷重がかけられるのを回避させることができる。

第３の発明は、上記第１または第２の発明方法において、
前記剥離テープ貼付け開始側の保護テープの端部に剥離テープを貼り付け、当該端部から剥離テープ貼付け終端側に向けて剥離テープの貼付けを行うことを特徴とする。

（作用・効果） この方法によれば、１回の剥離テープの貼付け動作で保護テープをウエハ表面からの剥離することができる。

第４の発明は、上記第１ないし第３のいずれかの発明方法において、
前記剥離テープ貼付け開始過程の前に、剥離テープ貼付け開始側のウエハエッジの外側にウエハエッジからはみ出た剥離テープを受け止める難接着性の貼付き防止部材を配置する過程を備えたことを特徴とする。

（作用・効果） この方法によれば、ウエハエッジよりウエハ中心側の部位から貼り付けた剥離テープを剥離テープ貼付け開始側のウエハエッジまで貼り付けてゆく過程において、貼付け部材から遊離した剥離テープ部分がウエハエッジの外側にまではみ出しても、そのはみ出し部分を貼付き防止部材で受け止められる。したがって、剥離テープのはみ出し部分が保護テープ以外の粘着テープの粘着面などに貼り付いて固定されてしまうことを未然に回避することができる。

第５の発明は、上記第４の発明方法において、
前記ウエハエッジの位置とその外周部分の高さを検出する過程と、
検出した前記両検出情報に基づいて、前記貼付き防止部材の先端をウエハエッジおよびその外周部分の表面高さに近接させる作動量を算出する過程と、
前記剥離テープ貼付け開始過程の前に、算出された作動量に応じた位置に前記貼付き防止部材を移動させる過程と、
を備えたことを特徴とする。

（作用・効果） この方法によれば、保護テープに貼り付ける剥離テープのはみ出し部分を貼付き防止部材によって確実に受け止めることができる。

第６の発明は、上記第５の発明方法において、
前記検出過程は、前記リングフレームと半導体ウエハとの間で露出した粘着テープの表面高さを検出し、
前記演算過程は、前記検出情報に基づいて前記貼付き防止部材を粘着テープに近接移動させる作動量を算出し、
前記剥離テープ貼付け開始過程の前に、前記貼付き防止部材を粘着テープに近接させる過程を備えたことを特徴とする。

（作用・効果） この方法によれば、剥離テープ貼付け時にウエハエッジからはみ出る剥離テープが、ウエハとリングフレームとの間で露出した粘着テープに接触しない適切な位置に貼付き防止部材を配置させることができる。

第７の発明は、上記第１ないし第６のいずれかの発明方法において、
前記剥離テープ貼付け過程と前記テープ剥離過程とを同時に行わせることを特徴とする。

（作用・効果） この方法によれば、剥離テープの貼付けと剥離が同時に進行し、保護テープは剥離テープが貼付け開始された端縁から順次能率よく剥離されてゆく。

第８の発明は、半導体ウエハの表面に貼り付けられた保護テープに、貼付け部材により剥離テープをその非接着面側から貼り付け、当該剥離テープを剥離することで半導体ウエハの表面から保護テープを剥離テープと一体にして剥離する保護テープ剥離装置であって、
前記保護テープ付きの半導体ウエハを載置保持する剥離テーブルと、
前記貼付け部材に帯状の剥離テープを巻き掛け供給する剥離テープ供給手段と、
前記剥離テーブルに保持された半導体ウエハに貼り付けられた保護テープの表面に前記剥離テープを貼り付ける作用位置と、その上方の待機位置とにわたって貼付け部材を前記剥離テーブルに対して相対上下動させる第１昇降駆動手段と、
前記剥離テーブルと前記貼付け部材をそれぞれ相対的に水平移動させる水平駆動手段と、
水平駆動手段により貼付け部材と剥離テーブルとを相対移動させて前記剥離テープを保護テープに貼付けながら同時に剥離するように各駆動手段を制御する第１制御手段と、
剥離した前記剥離テープと一体になった保護テープを回収するテープ回収手段と、
前記剥離テーブルに保持された半導体ウエハに貼り付けられた前記保護テープの剥離テープ貼付け開始位置および表面高さを検出する検出器と、
前記保護テープの表面高さ検出情報に基づいて前記貼付け部材の保護テープ表面への接近作動量を算出する演算手段と、
算出された前記作動量で前記第１昇降駆動手段を作動制御する第２制御手段と、
を備えたことを特徴とする。

（作用・効果） この構成によれば、上記発明方法を好適に実施することができる。

上記第９の発明装置において、前記半導体ウエハは、支持用の粘着テープを介してリングフレームの中央に保持されており、
前記リングフレームと半導体ウエハとの間で露出した粘着テープのうち半導体ウエハの剥離テープ貼付開始側に向けて配置される剥離テープを受け止める貼付き防止部材と、
前記貼付き防止部材を前記剥離テーブルに対して相対上下動させる第２昇降駆動手段とを備え、
前記検出器は、さらに前記リングフレームと半導体ウエハとの間で露出した粘着テープの表面高さを検出し、
前記演算手段は、前記貼付き防止部材を粘着テープに近接させる作動量を算出し、
前記第２制御手段は、算出された前記作動量で前記第２昇降駆動手段を作動制御することが好ましい。

この構成によれば、第６の方法発明を好適に実現することができる。

この発明に係る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、半導体ウエハに損傷を与えることなく、半導体ウエハの端部から保護テープと剥離用粘着テープを一体にして確実に剥離することができる。

以下、図面を参照して本発明の保護テープ剥離装置を備えた半導体ウエハマウント装置の実施例を説明する。

図１は、この発明の一実施例に係り、半導体ウエハマウント装置の全体構成を示した破断斜視図である。

この半導体ウエハマウント装置１は、バックグラインド処理を施したウエハＷを多段に収納するカセットＣが装填されるウエハ供給部２と、ロボットアーム４と押圧機構５とを備えたウエハ搬送機構３と、ウエハＷの位置合わせをするアライメントステージ７と、アライメントステージ７に載置されたウエハＷに向けて紫外線を照射する紫外線照射ユニット１４と、ウエハＷを吸着保持するチャックテーブル１５と、リングフレームｆが多段に収納されたリングフレーム供給部１６と、リングフレームｆをダイシングテープである支持用の粘着テープＤＴに移載するリングフレーム搬送機構１７と、粘着テープＤＴをリングフレームｆの裏面から貼り付けるテープ処理部１８と、粘着テープＤＴが貼り付けられたリングフレームｆを昇降移動させるリングフレーム昇降機構２６と、粘着テープＤＴが貼り付けられたリングフレームｆにウエハＷを貼り合わせて一体化したマウントフレームＭＦを作製するマウントフレーム作製部２７と、作製されたマウントフレームＭＦを搬送する第１マウントフレーム搬送機構２９と、ウエハＷの表面に貼り付けられた保護テープＰＴを剥離する剥離機構３０と、剥離機構３０で保護テープＰＴが剥離されたマウントフレームＭＦを搬送する第２マウントフレーム搬送機構３５と、マウントフレームＭＦの方向転換および搬送を行うターンテーブル３６と、マウントフレームＭＦを多段に収納するマウントフレーム回収部３７とから構成されている。

ウエハ供給部２には図示されていないカセット台が備えられており、このカセット台に保護テープＰＴがパターン面（以下、適宜に「表面」という）に貼り付けられたウエハＷを多段に収納したカセットＣ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。

ウエハ搬送機構３は、図示しない駆動機構によって旋回および昇降移動するように構成されている。つまり、後述するロボットアーム４のウエハ保持部や、押圧機構５に備わった押圧プレート６の位置調整を行うとともに、ウエハＷをカセットＣからアライメントステージ７に搬送するようになっている。

ウエハ搬送機構３のロボットアーム４は、その先端に図示しない馬蹄形をしたウエハ保持部を備えている。また、ロボットアーム４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可能に構成されている。なお、ロボットアーム先端のウエハ保持部には吸着孔が設けられており、ウエハＷを裏面から真空吸着して保持するようになっている。

ウエハ搬送機構３の押圧機構５は、その先端にウエハＷと略同形状をした円形の押圧プレート６を備えており、この押圧プレート６がアライメントステージ７に載置されたウエハＷの上方に移動するように、アーム部分が進退可能に構成されている。なお、押圧プレート６の形状は、円形に限定されるものではなく、ウエハＷに発生している反りを矯正できる形状であればよい。例えば、ウエハＷの反り部分に棒状物などの先端を押圧するようにしてもよい。

また、押圧機構５は、後述するアライメントステージ７の保持テーブルにウエハＷが載置されたときに、吸着不良が発生した場合に作動するようになっている。具体的には、ウエハＷに反りが発生してウエハＷを吸着保持できないとき、押圧プレート６がウエハＷの表面を押圧し、反りを矯正して平面状態にする。この状態で保持テーブル８がウエハＷを裏面から真空吸着するようになっている。

アライメントステージ７は、載置されたウエハＷをその周縁に備えられたオリエンテーションフラットやノッチなどに基づいて位置合わせを行うとともに、ウエハＷの裏面全体を覆って真空吸着する保持テーブルを備えている。

また、アライメントステージ７は、ウエハＷを真空吸着したときの圧力値を検出し、正常動作時（ウエハＷが保持テーブルに正常に吸着されたとき）の圧力値に関連して予め定められた基準値とを比較する。圧力値が基準値よりも高い（すなわち、吸気管内の圧力が十分に低下していない）場合は、ウエハＷに反りがあって保持テーブルに吸着されていないものと判断する。そして、押圧プレート６を作動させてウエハＷを押圧し、反りを矯正することによって、ウエハＷが保持テーブルに吸着されるようになっている。

アライメントステージ７は、ウエハＷを載置して位置合わせを行う初期位置と、後述するテープ処理部１８の上方に多段に配備されたチャックテーブル１５とリングフレーム昇降機構２６との中間位置とにわたってウエハＷを吸着保持した状態で搬送移動できるように構成されている。つまり、アライメントステージ７は、ウエハＷの反りを矯正して平面状態に保持したまま次の工程まで搬送する。

紫外線照射ユニット１４は、初期位置にあるアライメントステージ７の上方に位置している。紫外線照射ユニット１４は、ウエハＷの表面に貼り付けられた紫外線硬化型粘着テープである保護テープＰＴに向けて紫外線を照射する。つまり、紫外線の照射によって保護テープＰＴの接着力を低下させるようになっている。

チャックテーブル１５は、ウエハＷの表面を覆って真空吸着できるようにウエハＷと略同一形状の円形をしており、図示しない駆動機構によって、テープ処理部１８の上方の待機位置からウエハＷをリングフレームｆに貼り合わせる位置にわたって昇降移動するようになっている。

つまり、チャックテーブル１５は、保持テーブルによって反りを矯正されて平面状態に保持されたウエハＷと当接し、吸着保持するようになっている。

また、チャックテーブル１５は、後述する粘着テープＤＴが裏面から貼り付けられたリングフレームｆを吸着保持するリングフレーム昇降機構２６の開口部に収まってウエハＷがリングフレームｆの中央の粘着テープＤＴに近接する位置まで降下するようになっている。

このとき、チャックテーブル１５とリングフレーム昇降機構２６とは、図示しない保持機構によって保持されている。

リングフレーム供給部１６は底部に滑車が設けられたワゴン状のものであって、装置本体内に装填されるようになっている。また、その上部が開口して内部に多段に収納されているリングフレームｆをスライド上昇させて送り出すようになっている。

リングフレーム搬送機構１７は、リングフレーム供給部１６に収納されているリングフレームｆを上側から１枚ずつ順番に真空吸着し、図示しないアライメントステージと、粘着テープＤＴを貼り付ける位置とにリングフレームｆを順番に搬送するようになっている。また、リングフレーム搬送機構１７は、粘着テープＤＴの貼付の際、粘着テープＤＴの貼付位置でリングフレームｆを保持する保持機構としても作用している。

テープ処理部１８は、粘着テープＤＴを供給するテープ供給部１９、粘着テープＤＴにテンションをかける引張機構２０、粘着テープＤＴをリングフレームｆに貼り付ける貼付ユニット２１、リングフレームｆに貼り付けられた粘着テープＤＴを裁断するカッタ機構２４、カッタ機構２４によって裁断された後の不要なテープをリングフレームｆから剥離する剥離ユニット２３、および裁断後の不要な残存テープを回収するテープ回収部２５とを備えている。

引張機構２０は、粘着テープＤＴを幅方向の両端から挟み込んで、テープ幅方向にテンションをかけるようになっている。つまり、柔らかい粘着テープＤＴを用いると、テープ供給方向に加わるテンションによって、その供給方向に沿って粘着テープＤＴの表面に縦皺が発生してしまう。この縦皺を回避してリングフレームｆに粘着テープＤＴを均一に貼り付けるために、テープ幅方向側からテンションをかけている。

貼付ユニット２１は、支持粘着テープＤＴの上方に保持されたリングフレームｆの斜め下方（図１では左斜め下）の待機位置に配備されている。この貼付ユニット２１に設けられた貼付ローラ２２は、支持粘着テープＤＴの貼付位置にリングフレーム搬送機構１７によってリングフレームｆが搬送および保持され、テープ供給部１９からの粘着テープＤＴの供給が開始されると同時に、テープ供給方向の右側の貼付開始位置に移動する。

貼付開始位置に到達した貼付ローラ２２は、上昇して粘着テープＤＴをリングフレームｆに押圧して貼り付け、貼付開始位置から待機位置方向に転動して粘着テープＤＴを押圧しながらリングフレームｆに貼り付けるようになっている。

剥離ユニット２３は、後述するカッタ機構２４によって裁断された粘着テープＤＴの不要な部分をリングフレームｆから剥離するようになっている。具体的には、リングフレームｆへの粘着テープＤＴの貼り付けおよび裁断が終了すると、引張機構２０による粘着テープＤＴの保持が開放される。次いで、剥離ユニット２３が、リングフレームｆ上をテープ供給部１９側に向かって移動し、裁断後の不要な支持粘着テープＤＴを剥離する。

カッタ機構２４は、リングフレームｆが載置された支持粘着テープＤＴの下方に配備されている。支持粘着テープＤＴが貼付ユニット２１によってリングフレームｆに貼り付けられると、引張機構２０による粘着テープＤＴの保持が開放され、このカッタ機構２４が上昇する。上昇したカッタ機構２４は、リングフレームｆに沿って粘着テープＤＴを裁断する。

リングフレーム昇降機構２６は、リングフレームｆに粘着テープＤＴを貼り付ける位置の上方の待機位置にある。このリングフレーム昇降機構２６は、リングフレームｆに粘着テープＤＴの貼付処理が終了すると降下し、リングフレームｆを吸着保持する。このとき、リングフレームｆを保持していたリングフレーム搬送機構１７は、リングフレーム供給部１６の上方の初期位置に戻る。

また、リングフレーム昇降機構２６はリングフレームｆを吸着保持すると、ウエハＷとの貼り合わせ位置へと上昇する。このとき、ウエハＷを吸着保持したチャックテーブル１５もウエハＷの貼り合わせ位置まで降下する。

マウントフレーム作製部２７は、周面が弾性変形可能な貼付ローラ２８を備えている。貼付ローラ２８は、リングフレームｆの裏面に貼り付けられている支持粘着テープＤＴの非接着面を押圧しながら転動するようになっている。

第１マウントフレーム搬送機構２９は、リングフレームｆとウエハＷとが一体形成されたマウントフレームＭＦを真空吸着して剥離機構３０の剥離テーブル３８に移載するようになっている。

剥離機構３０は、図２に示すように、ウエハＷを載置して移動させる剥離テーブル３８、剥離テープＴｓを供給するテープ供給部３１、剥離テープＴｓの貼り付けおよび剥離を行う剥離ユニット３２、および、剥離された剥離テープＴｓと保護テープＰＴを回収するテープ回収部３４とから構成されている。なお、剥離機構３０のうち剥離テーブル３８を除く構成は、装置本体に位置固定状態に装備されている。

剥離テーブル３８は、マウントフレームＭＦを裏面側から真空吸着するよう構成されており、前後水平に配備された左右一対のレール４１に沿って前後にスライド移動可能に支持された可動台４２に支持されている。そして、可動台４２は、パルスモータ４３で正逆駆動されるネジ軸４４によってネジ送り駆動されるようになっている。可動台４２、パルスモータ４３、ネジ軸４４は、本発明の水平駆動手段として機能する。

テープ供給部３１は、原反ローラから導出した剥離テープＴｓをガイドローラ４５を介して剥離ユニット３２の下端部に案内供給するようになっている。なお、テープ供給部３１は、本発明の剥離テープ供給手段に相当する。

テープ回収部３４は、剥離ユニット３２の下端部から送り出された剥離テープＴｓをモータ駆動される送りローラ４６およびガイドローラ４７を介して上方に導いて巻き取り回収するようになっている。なお、テープ回収部３４は、本発明のテープ回収手段に相当する。

剥離ユニット３２には、平行に昇降可能な可動ブロック４８とこれをネジ送り昇降させるパルスモータ４９が備えられるとともに、可動ブロック４８の下端に、剥離テープＴｓの保護テープＰＴへの貼付けおよび剥離を司る貼付け部材５０と、供給されてきた剥離テープＴｓを貼付け部材５０の先端部に導く受入れガイドローラ５１、貼付け部材５０の先端部で折り返された剥離テープＴｓをテープ回収部３４に向けて案内する送出しガイドローラ５２とが備えられている。なお、貼付け部材５０は、ウエハ直径より幅広の板材の先端縁を先鋭に形成したエッジ部材として構成され、先下がり傾斜姿勢で取り付け固定されている。なお、パルスモータ４９は、本発明の第１昇降駆動手段に相当する。

また、剥離ユニット３２には、下方に対向する対象物までの高さを非接触で検出する検出装置５３が装備されている。この検出装置５３は、鉛直下方に向けて所定波長のレーザ光を投光し、その反射光を受光して投光対象物までの距離（高さ）を検出する仕様のものが利用され、この高さ検出装置５３からの検出情報が、剥離テーブル３８を前後に移動駆動するパルスモータ４３、および、貼付け部材５０を昇降駆動するパルスモータ４９の作動を司る制御装置５４に転送されるようになっている。なお、検出装置５３は、本発明の検出器に相当し、制御装置５４は、本発明の第１および第２制御手段に相当する。

また、剥離テーブル３８を前後に移動駆動するパルスモータ４３の作動量がロータリエンコーダなどで計測されて、剥離テーブル３８の水平移動位置が検出され、この検出情報も前記制御装置５４に転送される。

貼付き防止部材５５は、図２に示すように、装置本体の縦壁に外フレーム６１を介して取り付け固定されている。具体的には、外フレーム６１の上方に取り付けられたモータ５６の正逆駆動によってネジ送り昇降される内フレーム６３の内部に備わっている。

内フレーム６３の水平方向前方（図中右側）には、前後水平に配備されたガイドレール６４が備わっており、このガイドレール６４に沿って前後にスライド移動可能に支持された可動台６５にホルダ５０を介して貼付き防止部材５５はネジ固定されている。そして、可動台６５は、パルスモータ６６で正逆駆動されるネジ軸６７によってネジ送り駆動されるようになっている。なお、パルスモータ６６およびネジ軸６７は、本発明の第２昇降駆動手段に相当する。

図１に戻り、第２マウントフレーム搬送機構３５は、剥離機構３０から払い出されたマウントフレームＭＦを真空吸着してターンテーブル３６に移載するようになっている。

ターンテーブル３６は、マウントフレームＭＦの位置合わせおよびマウントフレーム回収部３７への収納を行うように構成されている。つまり、第２マウントフレーム搬送機構３５によってターンテーブル３６上にマウントフレームＭＦが載置されると、ウエハＷのオリエンテーションフラットや、リングフレームｆの位置決め形状などに基づいて位置合わせを行う。またマウントフレーム回収部３７へのマウントフレームＭＦの収納方向を変更するために、ターンテーブル３６は旋回するようになっている。また、ターンテーブル３６は、収納方向が定まるとマウントフレームＭＦを図示しないプッシャーによって押出してマウントフレーム回収部３７にマウントフレームＭＦを収納するようになっている。

マウントフレーム回収部３７は、図示しない昇降可能な載置テーブルに載置されている。つまり、載置テーブルが昇降移動することによって、プッシャーによって押出されたマウントフレームＭＦをマウントフレーム回収部３７の任意の段に収納できるようになっている。

次に、上述の実施例装置について一巡の動作を図１から図８を参照しながら説明する。

ロボットアーム４のウエハ保持部がカセットＣの隙間に挿入される。ウエハＷは下方から吸着保持されて１枚ずつ取り出される。取り出されたウエハＷは、アライメントステージ７に搬送される。

ロボットアーム４によってウエハＷが保持テーブルに載置され、裏面から吸着保持される。このとき、図示しない圧力計によってウエハＷの吸着レベルが検出され、正常動作時の圧力値に関連して予め定められた基準値とを比較される。

吸着異常が検知された場合は、押圧プレート６によりウエハＷが表面から押圧され、反りの矯正された平面状態でウエハＷが吸着保持される。また、ウエハＷは、オリエンテーションフラットやノッチに基づいて位置合わせが行なわれる。

アライメントステージ７上で位置合わせが終了すると、紫外線照射ユニット１４によってウエハＷの表面に紫外線が照射される。

ウエハＷは、紫外線の照射処理が施されると、保持テーブルに吸着保持されたままアライメントステージ７ごと次のマウントフレーム作製部２７へと搬送される。つまり、アライメントステージ７は、チャックテーブル１５とリングフレーム昇降機構２６との中間位置に移動する。

アライメントステージ７が所定の位置で待機すると、上方に位置するチャックテーブル１５が降下し、チャックテーブル１５の底面がウエハＷに当接して真空吸着を開始する。チャックテーブル１５の真空吸着が開始すると、保持テーブル８側の吸着保持が開放され、ウエハＷはチャックテーブル１５に反りを矯正して平面保持した状態のまま受け取られる。ウエハＷを受け渡したアライメントステージ７は初期位置へと戻る。

次に、リングフレーム供給部１６に多段に収納されたリングフレームｆが、リングフレーム搬送機構１７によって上方から１枚ずつ真空吸着されて取り出される。取り出されたリングフレームｆは、図示しないアライメントステージで位置合わせが行われたのち、粘着テープＤＴの上方の粘着テープ貼り付け位置に搬送される。

リングフレームｆがリングフレーム搬送機構１７によって保持されて粘着テープＤＴの貼付位置にあると、テープ供給部１９から粘着テープＤＴの供給が開始される。同時に貼付ローラ２２が貼付け開始位置に移動する。

貼付け開始位置に貼付ローラ２２が到達すると、粘着テープＤＴの幅方向の両端を引張機構２０が保持し、テープ幅方向にテンションをかける。

次いで貼付ローラ２２が上昇し、粘着テープＤＴをリングフレームｆの端部に押圧して貼り付ける。リングフレームｆの端部に支持用粘着テープＤＴを貼り付けると、貼付ローラ２２は待機位置であるテープ供給部１９側に向かって転動する。このとき、貼付ローラ２２は、粘着テープＤＴを非接着面から押圧しながら転動し、リングフレームｆに粘着テープＤＴを貼り付けてゆく。貼付ローラ２２が貼付位置の終端に到達すると、引張機構２０による粘着テープＤＴの保持が開放される。

同時にカッタ機構２４が上昇し、リングフレームｆに沿って粘着テープＤＴを裁断する。粘着テープＤＴの裁断が終了すると、剥離ユニット２３がテープ供給部１９側に向かって移動し、不要な粘着テープＤＴを剥離する。

次いでテープ供給部１９が作動して粘着テープＤＴを繰り出すとともに、裁断された不要部分のテープは、テープ回収部２５へと送り出される。ことのとき、貼付ローラ２２は、次のリングフレームｆに粘着テープＤＴを貼り付けるように、貼付け開始位置に移動する。

粘着テープＤＴが貼り付けられたリングフレームｆは、リングフレーム昇降機構２６によってフレーム部が吸着保持されて上方へ移動する。このとき、チャックテーブル１５も降下する。つまり、チャックテーブル１５とリングフレーム昇降機構２６とは、互いにウエハＷを貼り合わせる位置まで移動する。

各機構１５、２６が所定位置に到達すると、それぞれが図示しない保持機構によって保持される。次いで、貼付ローラ２８が、粘着テープＤＴの貼付開始位置に移動し、リングフレームｆ底面に貼り付けられている粘着テープＤＴの非接着面を押圧しながら転動し、粘着テープＤＴをウエハＷに貼り付けてゆく。その結果、リングフレームｆとウエハＷとが一体化されたマウントフレームＭＦが作製される。

マウントフレームＭＦが作製されると、チャックテーブル１５とリングフレーム昇降機構２６とは、上方に移動する。このとき、図示しない保持テーブルがマウントフレームＭＦの下方に移動し、マウントフレームＭＦがこの保持テーブルに載置される。載置されたマウントフレームＭＦは、第１マウントフレーム搬送機構２９によって吸着保持され、剥離テーブル３８に移載され、図１５フローチャートに示す手順で保護テープ剥離処理を受ける。

すなわち、剥離テーブル３８にマウントフレームＭＦが載置されるのに先立って、検出装置５３が作動して、剥離テーブル３８から検出装置５３までの高さが検出される。この検出結果が基準高さとして制御装置５４に取り込まれる（ステップＳ１）。その後、マウントフレームＭＦが剥離テーブル３８に移載されて吸着保持される（ステップＳ２）。

次に、剥離テーブル３８が前進移動されてゆく（ステップＳ３）。この移動に伴って、先ず、図２に示すように、検出装置５３による検出位置（投光位置）に粘着テープＤＴが到達するとテーブル移動が停止される（ステップＳ４）。このとき、検出装置５３によって粘着テープＤＴの表面高さが検出され、この検出情報は制御装置５４に転送され、制御装置５４が貼付け部材５０の下降前の高さに対する原点を算出する（ステップＳ５）。同時に、貼付き防止部材５５の降下作動量も算出する。

次に、剥離テーブル３８が前進移動されるとともに、検出装置５３による検出作動と、剥離テーブル３８の移動位置検出が行われる。ここで、検出装置５３による検出値が急変した時点の高さとその時点における剥離テーブル３８の位置が両端のウエハエッジｅ1，ｅ2の位置として制御装置５４に記憶される（ステップＳ６）。

剥離テープ貼付け開始側となるウエハエッジｅ1から所定範囲（例えば１〜２０ｍｍ）における複数の高さ検出値が制御装置５４での演算により平均化されて保護テープＰＴの表面高さとみなす。この値に基づいて貼付け部材５０の下降作動量が決定される。この下降作動量は、予め設定された原点位置にある貼付け部材５０の高さを利用し平均化によって取得された保護テープＰＴの表面高さ、および、貼付け部材５０に巻き掛けられた剥離テープＴｓの厚さなどに基づいて算出される。このようにして、貼付け部材５０の下降によって剥離テープＴｓを保護テープＰＴの表面に所定の押圧力で接触させる下降作動量が決定される。なお、制御装置５４は、本発明の演算手段としての機能を含む。

次に、剥離テーブル３８が逆行され、図８に示すように、貼付け部材５０の先端が剥離テープ貼付け開始側のウエハエッジｅ1から設定量だけウエハ中心寄りの位置（ａ）に到達したところでテーブル移動が停止される（ステップＳ７）。

次に、図９に示すように、原点高さ位置にある貼付け部材５０が演算決定された下降作動量だけ下降制御されて停止し、これによって剥離テープＴｓが保護テープＰＴの表面に所定の押圧力で接触される（ステップＳ８）。

剥離テープＴｓが保護テープＰＴの表面に接触されると、図１０に示すように、貼付け部材５０の高さを保持した状態で剥離テーブル３８が更に逆行移動され、剥離テープＴｓがウエハエッジｅ1まで保護テープＰＴの表面に貼り付けられる（ステップＳ９）。

この場合、ウエハエッジｅ1の外側には貼付き防止部材５５が進出待機されている。この貼付き防止部材５５は、図１４に示すように、剥離テープＴｓより若干幅広で、上面が縦筋目付きの難接着面に形成された板状部材で構成されており、貼付け部材５０の先端からはみ出た剥離テープＴｓが垂れ下がって粘着テープＤＴに貼り付いてしまうのを防止している。なお、この貼付き防止部材５５は、検出装置５３によって検出された粘着テープＤＴの表面高さ（原点位置）およびウエハエッジｅ1の位置に基づき、先端がウエハエッジｅ1に近接するとともに、底面が粘着テープＤＴに近接位置に配置される。

保護テープＰＴの端部への剥離テープＴｓの貼付けが完了すると、図１１〜図１３に示すように、剥離テーブル３８は、貼付け部材５０の高さが保持された状態で再び前進移動を開始するとともに、この移動速度と同調した速度で剥離テープＴｓがテープ回収部３４に向けて巻き取られてゆく（ステップＳ１０）。これによって、貼付け部材５０がウエハＷの表面の保護テープＰＴに剥離テープＴｓを押圧しながら貼り付けてゆくとともに、これと同時に、貼り付けた剥離テープＴｓを剥離しながら保護テープＰＴを一緒にウエハＷの表面から剥離してゆく。

貼付け部材５０が剥離テープ貼付け終端側のウエハエッジｅ2に到達した時点、換言すると、貼付け部材５０が保護テープＰＴの後端縁に到達して保護テープＰＴが完全にウエハの表面から剥離された時点で貼付け部材５０が上昇制御されて、剥離装置５４は初期状態に復帰する。

保護テープＰＴの剥離処理が終了したマウントフレームＭＦは、剥離テーブル３８によって第２マウントフレーム搬送機構３５の待機位置まで移動する。

そして、剥離機構３０から払い出されたマウントフレームＭＦは、第２マウントフレーム搬送機構３５によってターンテーブル３６に移載される。移載されたマウントフレームＭＦは、オリエンテーションフラットやノッチによって位置合わせが行なわれるとともに、収納方向の調節が行なわれる。位置合わせおよび収納方向が定まるとマウントフレームＭＦは、プッシャーによって押出されてマウントフレーム回収部３７に収納される。

以上のように、保護テープＰＴの表面高さを検出し、その検出情報を利用して貼付け部材５０の降下作動量を算出することにより、保護テープＰＴおよび粘着テープＤＴの厚みのバラツキが補正される。したがって、この算出結果に基づいて貼付け部材５０の高さを制御することにより、剥離テープ貼付時にウエハＷに過渡の荷重がかからない。その結果、ウエハＷの損傷を回避することができる。

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。

（１）上記実施例では、ウエハエッジ部分の所定範囲で保護テープＰＴの表面高さの平均値を算出し、以後の剥離テープＴｓを貼り付ける過程で、その高さを利用して貼付け部材５０の作用位置を保持していたが、次にような形態で剥離テープＴｓの貼り付けを行ってもよい。

例えば、第１の形態として、ウエハエッジ部分の所定範囲の平均値を次のようにして求める。検出値の分布をとり、その分布から特異となる値を除去して平均値を求める。ここでの特異となる値とは、保護テープＰＴの欠損などによる凹部、ウエハエッジでの保護テープＰＴの垂れ下がり、ささくれによる起立部、テープ密着不良による浮き上がり、異物の付着などが挙げられる。この形態によれば、特異な値によって平均値が増減しない。つまり、保護テープＰＴの本来の表面高さに近似するので、貼付け部材５０の作用位置での過渡の荷重がウエハＷにかからないし、押圧力の低下を招くこともない。したがって、ウエハＷの破損の回避、および剥離テープＴｓの密着不良を回避することができる。

第２の形態として、リングフレームｆ、粘着テープＤＴ、ウエハＷ、および保護テープＰＴを利用して予め作成したマウントフレームＦから、粘着テープＤＴから保護テープＰＴまでの総厚みおよび粘着テープＤＴの厚みを実験やシミュレーションにより予め求めて基準値として制御装置５４に記憶しておく。実工程において、制御装置５４が、実測により求まる保護テープＰＴの表面高さの実測値と、記憶部から読み出した基準値とを比較し、求まる偏差から貼付け部材５４の降下作動量を補正する。したがって、剥離テープＴｓ貼付時のウエハＷにかかる荷重を一定に保つことができる。

また、制御装置５４が、実工程で測定した粘着テープＤＴの実測値と基準値を比較し、求まる偏差に応じて貼付き防止部材５５の降下作動量を算出する。これにより、貼付き防止部材５５が粘着テープＤＴに接触するのを回避することができる。

第３に、ウエハエッジｅ１〜ｅ２までの表面高さを検出装置５３で連続的に検出し、この検出情報と検出した位置情報とを関連付けて記憶する。この記憶した全ての検出情報ごとに貼付け部材５０の下降作動量を算出する。剥離テープＴｓの貼付時には、算出した下降作動量を参照しながらテープ貼付け位置に応じて貼付け部材５０の降下作動量を変化させる。これによって、ウエハ面上での貼付け部材５０による荷重を一定に保つことができる。

また、上記第１から第３の形態を組み合せてもよい。

（２）上記実施例では、リングフレームｆに保持されていない保護テープ付きのウエハＷに剥離テープＴｓを貼り付けて保護テープＰＴを剥離する場合にも適用できる。この場合、制御装置５４は、剥離テープＴｓの貼付時に、剥離テープ遊端部が剥離テーブルに接触しないように、貼付き防止部材５５の高さおよび位置を制御するように構成する。例えば、貼付き防止部材５５の先端がウエハエッジｅ１に近接するとともに、剥離テーブルの表面に接触、または近接する高さとなるように制御装置５４に降下位置および降下作動量を算出させる。

（３）上記実施例では、ウエハエッジｅ１に剥離テープＴｓを貼り付けた後、他端のウエハエッジｅ２まで一方向に剥離テープＴｓを貼り付けてもよい。

（４）上記実施例では、マウントフレームＭＦを前進移動させて剥離ユニット３２の下方を通過させる間に、貼付け部材５０によって剥離テープＴｓの保護テープＰＴへの貼付けと剥離を同時に行うものとしているが、剥離テープＴｓの保護テープＰＴへの貼付けと剥離を別々の過程で順次行う形態で実施することもできる。

（５）上記実施例では、剥離テープＴｓの貼り付け部５０としてエッジ部材を利用しているが、ローラを利用してもよい。この場合、ローラは周面が硬質のものが好ましく、またローラ径もできるだけ小さいものが好ましい。

（６）保護テープＰＴの高さを非接触で検知する高さ検出装置５３としては、上記のようにレーザ光を用いるもの他に、ＣＣＤカメラなどで取得した撮影画像の解析によって行うものなど任意に選択して利用することができる。

（７）上記主実施例において、マウントフレームＭＦを位置固定して、剥離ユニット３２を水平移動させる形態で実施することもできる。

（８）上記実施例では、貼付け部材５０を下降作動制御して剥離テープＴｓを保護テープＰＴに貼り付けているが、逆に、昇降作動しない貼付け部材５０に対して剥離テーブル３８を昇降作動させる形態で実施することもできる。この時は、保護テープＰＴの表面高さ検出情報に基づいて剥離テーブル３８の上昇作動量を演算決定することになる。

（９）上記実施例では、保護テープＰＴを剥離する剥離テープＴｓとして、ロール巻きした帯状のものを繰り出して用いているが、寸法切りされた枚葉の粘着テープや粘着シートを利用することもできる。

半導体ウエハマウント装置の全体を示す斜視図である。 剥離機構の側面図である。 剥離機構の動作過程を示す側面図である。 剥離機構の動作過程を示す側面図である。 剥離機構の動作過程を示す斜視図である。 剥離機構の動作過程を示す斜視図である。 剥離機構の動作過程を示す斜視図である。 剥離機構の動作過程を示す側面図である。 剥離機構の動作過程を示す側面図である。 剥離機構の動作過程を示す側面図である。 剥離機構の動作過程を示す側面図である。 剥離機構の動作過程を示す側面図である。 剥離機構の動作過程を示す側面図である。 貼付き防止部材の平面図である。 保護テープ剥離処理のフロー図である。

符号の説明

５０ … 貼付け部材
５３ … 高さ検出装置
５５ … 貼付き防止部材
ｅ1 … ウエハエッジ（剥離テープ貼付け開始側）
ＰＴ … 保護テープ
Ｔｓ … 剥離テープ
Ｗ … 半導体ウエハ

Claims (9)

1. 半導体ウエハの表面に貼り付けられた保護テープに、剥離テープをその非接着面側から貼付け部材により押圧しながら貼り付け、当該剥離テープを剥離することで半導体ウエハの表面から保護テープを剥離テープと一体にして剥離する保護テープ剥離方法において、
   剥離テーブルに載置保持された半導体ウエハに貼り付けられた前記保護テープの剥離テープ貼付け開始位置から終了位置までの表面高さを検出して記憶する高さ検出過程と、
   記憶した前記保護テープの表面高さの検出情報に基づいて、前記貼付け部材に巻き掛けた前記剥離テープを保護テープに接触するまで貼付け部材を保護テープに接近させる作動量を算出する演算過程と、
   算出された前記作動量に基づいて貼付け部材を保護テープに接近作動制御し、剥離テープを保護テープに貼り付ける剥離テープ貼付け開始過程と、
   前記貼付け部材と剥離テーブルとを保護テープ面方向に沿って相対移動させるとともに、前記検出情報に基づいて貼付け部材の高さを変更しながら剥離テープを保護テープに貼り付ける剥離テープ貼付け過程と、
   前記剥離テープを保護テープと一体にして半導体ウエハ表面から剥離するテープ剥離過程と、
   を備えたことを特徴とする保護テープ剥離方法。
2. 請求項１に記載の保護テープ剥離方法において、
   前記演算過程で求める作動量は、予め決めた保護テープの表面高さの基準値と、実測により求めた保護テープの表面高さの実測値との偏差を求め、当該偏差に応じて補正する
   ことを特徴とする保護テープ剥離方法。
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、
   前記剥離テープ貼付け開始側の保護テープの端部に剥離テープを貼り付け、当該端部から剥離テープ貼付け終端側に向けて剥離テープの貼付けを行う
   ことを特徴とする保護テープ剥離方法。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の保護テープ剥離方法において、
   前記剥離テープ貼付け開始過程の前に、剥離テープ貼付け開始側のウエハエッジの外側にウエハエッジからはみ出た剥離テープを受け止める難接着性の貼付き防止部材を配置する過程を備えた
   ことを特徴とする保護テープ剥離方法。
5. 請求項４に記載の保護テープ剥離方法において、
   前記ウエハエッジの位置とその外周部分の高さを検出する過程と、
   検出した前記両検出情報に基づいて、前記貼付き防止部材の先端をウエハエッジおよびその外周部分の表面高さに近接させる作動量を算出する過程と、
   前記剥離テープ貼付け開始過程の前に、算出された作動量に応じた位置に前記貼付き防止部材を移動させる過程と、
   を備えたことを特徴とする保護テープ剥離方法。
6. 請求項５に記載の保護テープ剥離方法において、
   前記半導体ウエハは、支持用の粘着テープを介してリングフレームの中央に保持されており、
   前記検出過程は、前記リングフレームと半導体ウエハとの間で露出した粘着テープの表面高さを検出し、
   前記演算過程は、前記検出情報に基づいて前記貼付き防止部材を粘着テープに近接移動させる作動量を算出し、
   前記剥離テープ貼付け開始過程の前に、前記貼付き防止部材を粘着テープに近接させる過程を備えた
   ことを特徴とする保護テープ剥離方法。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の保護テープ剥離方法において、
   前記剥離テープ貼付け過程と前記テープ剥離過程とを同時に行わせる
   ことを特徴とする保護テープ剥離方法。
8. 半導体ウエハの表面に貼り付けられた保護テープに、貼付け部材により剥離テープをその非接着面側から貼り付け、当該剥離テープを剥離することで半導体ウエハの表面から保護テープを剥離テープと一体にして剥離する保護テープ剥離装置であって、
   前記保護テープ付きの半導体ウエハを載置保持する剥離テーブルと、
   前記貼付け部材に帯状の剥離テープを巻き掛け供給する剥離テープ供給手段と、
   前記剥離テーブルに保持された半導体ウエハに貼り付けられた保護テープの表面に前記剥離テープを貼り付ける作用位置と、その上方の待機位置とにわたって貼付け部材を前記剥離テーブルに対して相対上下動させる第１昇降駆動手段と、
   前記剥離テーブルと前記貼付け部材をそれぞれ相対的に水平移動させる水平駆動手段と、
   水平駆動手段により貼付け部材と剥離テーブルとを相対移動させて前記剥離テープを保護テープに貼付けながら同時に剥離するように各駆動手段を制御する第１制御手段と、
   剥離した前記剥離テープと一体になった保護テープを回収するテープ回収手段と、
   前記剥離テーブルに保持された半導体ウエハに貼り付けられた前記保護テープの剥離テープ貼付け開始位置および当該剥離テープ貼付け開始位置から終了位置までの表面高さを検出する検出器と、
   前記検出器によって検出された表面高さの検出情報を記憶し、演算手段によって当該保護テープの表面高さ検出情報に基づいて前記貼付け部材の保護テープ表面への接近作動量を算出するとともに、算出された前記作動量で前記第１昇降駆動手段を作動制御し、剥離テープを貼り付ける過程で貼付け部材の高さを変更する第２制御手段と、
   を備えたことを特徴とする保護テープ剥離装置。
9. 請求項８に記載の保護テープ剥離装置において、
   前記半導体ウエハは、支持用の粘着テープを介してリングフレームの中央に保持されており、
   前記リングフレームと半導体ウエハとの間で露出した粘着テープのうち半導体ウエハの剥離テープ貼付開始側に向けて配置される剥離テープを受け止める貼付き防止部材と、
   前記貼付き防止部材を前記剥離テーブルに対して相対上下動させる第２昇降駆動手段とを備え、
   前記検出器は、さらに前記リングフレームと半導体ウエハとの間で露出した粘着テープの表面高さを検出し、
   前記演算手段は、前記貼付き防止部材を粘着テープに近接させる作動量を算出し、
   前記第２制御手段は、算出された前記作動量で前記第２昇降駆動手段を作動制御する
   ことを特徴とする保護テープ剥離装置。

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