CN101303995A - 移载装置及移载方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在第一至第三工作台(T1、T2、T3)之间移载半导体晶片(W)等板状部件的移载装置(10)。该移载装置(10)包括具有半导体晶片(W)支承面的支承机构(11)和移动该支承机构(11)的多关节型机械手(12)。支承面由在片材(SB)上层叠有粘接剂层(A)的粘接片(S)构成，通过该粘接片(S)和半导体晶片(W)的粘接、剥离，可在上述工作台(TI～T3)之间进行移载。

Description

移载装置及移载方法
技术领域
本发明涉及一种移载装置及移载方法，特别是涉及一种适合于以半导体晶片等板状部件为对象进行移载的移载装置及移载方法。
背景技术
通常，半导体晶片(以下简称为“晶片”)在进行诸如背面研磨之前，都要经时地经过在其电路面一侧粘贴保护片等的多道工序。这些工序当中，包括用合适的移载装置或搬送装置，在工作台等载置机构之间移载晶片的处理过程。
专利文献1公开了一种由吸附保持晶片的机械手悬臂构成的移载装置。
【专利文献1】日本专利特开平10-242249号公报
但是，因为专利文献1的移载装置采用吸附保持晶片的结构，所以最近在将其用于移载超薄处理至几十微米且平面尺寸大型化的晶片时，往往会因作用到该晶片的局部吸引力伴随的负荷，使晶片产生破裂，或招致晶片外周侧相对下垂的倾向，当移载到工作台上时，外周侧先触及工作台面，从而造成该外周侧区域破损。
发明内容
本发明正是针对上述问题而研发出来的，其目的在于提供一种适合于即使以大型化且超薄化的半导体晶片等板状部件为移载对象，也可避免造成该板状部件损伤的原因而适合进行移载的移载装置及移载方法。
为了达到上述目的，本发明提供一种在载置有板状部件的多个载置机构之间移载上述板状部件的移载装置，其中该移载装置的结构为包括具有上述板状部件支承面的支承机构和移动该支承机构的移动机构；上述支承面由片材上层叠有粘接剂层的粘接片构成；通过上述粘接片和上述板状部件的粘接和剥离，在上述载置机构之间移载板状部件。
在本发明中，上述支承机构优选采用以下结构：包含导出部和卷取部，并以这些导出部和卷取部之间的粘接片作为上述支承面，其中导出部可将带状粘接片引导出并将其支承，卷取部用于卷取从该导出部导出的粘接片。
并且，上述支承面设置成粘接在板状部件的与该支承面相对的整个面上。
而且，上述支承机构可设置成从上述板状部件侧视的一个端部朝另一端部粘接和/或剥离上述粘接片和板状部件。
此外，还可采用以下结构：上述粘接剂层是能量线固化型的粘接剂层，上述支承机构还包括能量线照射机构。
另外，还可采用以下结构：上述支承机构还包含使上述粘接片的面位置相对于上述板状部件局部位移的位移机构。
并且，还可采用以下结构：在将上述粘接片粘接到板状部件上时，上述位移机构与上述移动机构同步地位移上述粘接片，以便将上述粘接片从上述板状部件的侧视中央部朝两端部进行粘接。
另外，还可采用以下结构：在从板状部件剥离粘接于上述板状部件的粘接片时，上述位移机构与上述移动机构同步地位移上述粘接片，以便将上述粘接片从上述板状部件侧视的两端部朝中央部进行剥离。
另外，本发明提供一种在载置有板状部件的多个载置机构之间移载上述板状部件的移载方法，其中，将设于支承机构的粘接片粘接到载置于载置机构的板状部件上，来支承该板状部件；移动上述支承机构到其他载置机构一侧，将板状部件载置于该载置机构之上；接着，通过从板状部件剥离上述粘接片，来移载上述板状部件。
在上述移载方法中，可采用以下方法：在粘接和/或剥离上述粘接片和板状部件时，从板状部件侧视的一个端朝另一端进行粘接。
在上述移载方法中，也可采用以下方法：在把上述粘接片粘接到板状部件时，从板状部件侧视的中央部朝两端部进行粘接。
另外，在移载上述板状部件时，优选采用将粘接于该板状部件的粘接片从板状部件侧视的两端朝中央部进行剥离的方法。
按照本发明，由于支承机构的支承面由粘接片构成，所以通过将该粘接片粘接到板状部件上，可以支承该板状部件。因此，不会有通过吸附进行支承时出现的局部负荷作用到板状部件上的情况，所以能够有效防止板状部件的破裂和外周侧的相对下垂现象。
并且，按照支承机构具有粘接片导出部和卷取部的结构，利用粘接片的导出和卷取动作，可以更新支承面区域，并保持稳定的粘接力。
而且，在采用将上述支承面粘接在板状部件的与之相对的整个面上这一结构的情况下，即使板状部件是几十微米的超薄型晶片，也能够可靠地防止其外周侧的下垂，可避免载置于工作台时外周侧破损。
此外，在粘接片的粘接剂层使用能量线固化型的粘接剂层，并在支承机构上设置能量线照射机构，在这一结构中，可使粘接片和板状部件的分离更容易进行。
采用从板状部件的端部粘接和剥离粘接片的方式，从而可减轻粘接片的剥离阻力。
另一方面，在采用包括可使粘接片的面位置局部位移的位移机构这一结构的情况下，例如，可将粘接片从板状部件侧视的中央部朝两端部粘接到板状部件上，借此，可避免在粘接片和板状部件之间混入空气，可以可靠地进行支承。
附图说明
图1是表示本实施方式涉及的移载装置整体结构的概要立体图。
图2是表示移载装置要部的概要立体图。
图3(A)～图3(B)是表示支承、移载晶片动作的侧视图。
图4(A)～图4(B)是表示接续图3动作的支承、移载晶片动作的侧视图。
图5是表示变形例要部的侧视图。
附图标记说明
10  移载装置
11  支承机构
12  多关节型机械手(移动机构)
16  导出辊(导出部)
17  卷取辊(卷取部)
23  卤素灯(能量线照射机构)
30  位移机构
T1  第一工作台(载置机构)
T2  第二工作台(载置机构)
T3  第三工作台(载置机构)
A   粘接剂层
S   粘接片(支承面)
SB  片材
W   半导体晶片(板状部件)
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的优选实施方式。
图1示出本实施方式涉及的移载装置的概要立体图，图2示出移载装置要部的概要立体图。在这些图中，移载装置10构成为具备以下作用：在构成载置机构的第一工作台T1、第二工作台T2、第三工作台T3之间移载作为板状部件的晶片W。如图2所示，该移载装置10包括：具有形成晶片W支承面的粘接片S的支承机构11；以及作为使该支承机构11在各工作台T1～T3之间进行移动的移动机构的多关节型机械手12。在此，如图3(A)中P部放大图所示，粘接片S具有在呈带状的片材SB的一个面上层叠有能量线固化型粘接剂层的层结构，在本实施方式中层叠有紫外线固化型的粘接剂层A。并且，粘接片S的宽度方向尺寸设置成大于晶片W的最大尺寸，借此，能够将粘接片S粘接到晶片W的上表面一侧的整个面上。
如图2至图4所示，上述支承机构11由以下部件所构成：始终向下开口的主体箱15；位于该主体箱15之内、可将上述粘接片S的辊引导出并予以支承的作为导出部的导出辊16；卷取从该导出辊16引导出的粘接片S的作为卷取部的卷取辊17；在此导出辊16及卷取辊17的图3中下部，可旋转地支承在上述箱15上，并具有给粘接片S赋予挤压力的功能的一对导辊20、21；以及从上述粘接片S的片材SB一侧，给粘接片S照射紫外线的作为紫外线照射机构的卤素灯23和反射罩24。另外，导出辊16和卷取辊17构成为分别借助未予图示的马达同步调整导出于辊16、17之间的粘接片S的张力和导出速度，并可正反双向旋转。
如图1所示，上述多关节型机械手12包括：基座部25；配置于该基座部25上表面侧的第一悬臂26A～第六悬臂26F；以及安装在第六悬臂26F前端侧的保持卡盘27。第二、第三和第五悬臂26B、26C、26E设置成可在图1中的Y×Z面内旋转，并且第一、第四和第六悬臂26A、26D、26F设置成可绕其轴旋转。该多关节型机械手12是一种数控(NC)设备。也就是说，各关节相对于对象物的移动量利用各自对应的数值信息来控制，其移动量全部采用程序控制。
另外，本实施方式中的多关节型机械手12与本申请人已申请的日本专利特愿2006-115106号所记载的多关节型机械手实质相同，因此，在此不对其作更详细的说明。
在本实施方式中，构成上述载置机构的第一工作台T1用于支承通过未予图示的搬送臂等所移载的晶片W，该晶片W通过上述移载装置10移载到第二工作台T2上。借助未予图示的薄片粘附装置将带状保护片PS供给到移载于第二工作台T2上的晶片W的上表面(电路面)的同时，将该保护片PS粘附于晶片W上表面。然后，借助未予图示的切割机构进行切割，以使保护片PS与晶片W的大小相匹配，图示例中切割成近似圆形，粘附有保护片PS的晶片W通过上述移载装置10移载到第三工作台T3上。另外，各工作台T1～T3由其上表面侧具有吸附晶片W功能的部件构成。
以下，就本实施方式的移载方法，针对将晶片W从工作台T1移载到工作台T2的情况，加以说明。
通过移载装置10将支承在工作台T1上表面的晶片W支承到第二工作台T2上时，如图3(A)所示，支承机构11中的导辊20、21之间的粘接片S在处于跟晶片W平行的状态下，朝工作台T1下降。此时，按预定方式控制多关节型机械手12，使得位于导辊20正下方的粘接片S部分最先与晶片W侧视一端的右端侧上表面接触。
接着，让多关节型机械手12进行预定动作，使支承机构11朝Y轴方向的左侧移动，与此同时，借助未予图示的马达使导出辊16和卷取辊17向左(图3(A)中箭头方向)同步旋转，导出支承于导出辊16上的粘接片S的同时，把粘接片S粘接到晶片W上(参照图3(B))。
然后，上述导辊20通过晶片W的相反侧(左端一侧)，晶片W位于一对导辊20、21之间的预定位置时，完成粘接片S的粘接(参照图4(A))。另外，在进行此粘接之时，工作台T1借助未予图示的吸附机构吸附该晶片W，使得晶片W不会在面方向移动。
这样一来，晶片W粘接到粘接片S上，而被支承机构11支承时，工作台T1对晶片W的吸附解除，晶片W通过上述多关节型机械手12的动作而移载到第二工作台T2上，在此期间，将卤素灯23产生的紫外线照射到粘接片S上，使粘接剂层A固化。
接着，利用多关节型机械手12移动支承机构11，直到晶片W与第二工作台T2的上表面接触之后，在第二工作台T2的上表面吸附保持晶片W，通过将支承机构11从图4(A)的位置进一步水平移动到左侧，从而能够将粘接片S从晶片W的右端一侧剥离(参照图4(B))。
借助未予图示的薄片粘附装置在移载到第二工作台T2的晶片W的上表面、即电路面上粘附了保护片PS之后，结合晶片W的大小来切割保护片PS，通过上述支承机构11将粘附有该保护片PS的晶片W移载到第三工作台T3上。此时的移载动作中，只是在粘接片S和晶片W之间存在保护片PS，除此之外，实质上与从第一工作台T1移载到第二工作台T2时的上述动作相同。
因此，按照这样的实施方式，可获得以下以前没有的优异效果：与粘接片S相对的晶片W的整个面上都粘接有粘接片S，所以晶片W例如即使是被研磨到几十微米厚的超薄型薄片，也不会像以往那样把局部吸附所伴随的负荷作用到晶片W上，同时也不会出现在移载过程中外周侧下垂的现象，可以消除晶片W的损伤原因，移载该晶片W。
上述记载中公开了用于实施本发明的最佳构成、方法等，但本发明并不限于此。
也就是说，本发明主要就特定的实施方式做了特别的图示和说明，但只要不脱离本发明的技术思想和目的范围，本领域的技术人员可对以上所述的实施方式，在形状、数量及其他详细结构方面进行种种变更。
因此，限定了上述公开形状等的内容是为了更容易理解本发明而举例记载的，并不用于限定本发明，所以使用去除对其形状等的部分或全部限定的部件名称所作的记载都应包含在本发明之内。
例如，在上述实施方式中，图示说明了将粘接片S从晶片W侧视的一端朝另一端粘接和剥离的情况，但是本发明并不限于此，例如，如图5所示，也可采用在支承机构11上设置位移机构30的结构。更详细地说，位移机构30包括：线性马达(linear motor)M，其安装在箱主体的顶壁中央部；以及位移部件31，其安装于该线性马达M的连杆M1的前端，并且与正交于粘接片S的导出方向的宽度方向具有大致相同宽度；在该线性马达M的侧部配置有卤素灯23和反射罩24。线性马达M借助其连杆M1的前进，通过位移部件31使导辊20、21之间的粘接片S(支承面)的中央部上表面侧位移到晶片W侧(参照图5中双点划线)，相对地靠近粘接片S的图4中左右两侧。
因此，当粘接片S与支承于第一工作台T1的晶片W粘接时，在晶片W的侧视中，粘接片S从中央部粘接到晶片W上，其后，通过多关节型机械手12使支承机构11下降，同时，与该动作同步地使连杆M1后退，从而粘接区域向左右两侧扩展，整个面地粘接。接下来，将转粘支承在支承机构11一侧的晶片W移载到第二工作台T2时，在使粘接片S保持成水平姿势的状态下(使线性马达M的连杆M1保持在后退位置的状态下)，将晶片W载置于第二工作台T2上，然后，用位移部件31将粘接片S推压到晶片W一侧，使之与多关节型机械手12的动作同步地移动支承机构11，使得支承机构11从第二工作台T2朝上方离开，借此，在晶片W的侧视中，将粘接片S自左右两侧朝中央部剥离，从而可分离粘接片S和晶片W，结束移载过程。其他的结构和作用实质上与上述实施方式相同。
因此，根据这样的变形例，能够采用不同的粘接和剥离方式移载晶片W。
并且，在上述实施方式中说明了粘接片S的粘接剂层A为紫外线固化型的情况，但本发明也可以采用通过红外线等和其他能量线的照射来进行固化反应的粘接剂层，能量线照射装置也只要随之而变就行。
另外，板状部件不限于晶片W，也可以以玻璃板、钢板或树脂板等其他板状部件为对象，半导体晶片也可以是硅晶片或化合物晶片等。
虽然还通过使用图3和图4的动作说明，说明了从这些图的(A)到(B)的流程，但是，也可如图4(A)所示，在晶片W载置后，使多关节型机械手12进行预定动作，以使支承机构11向Y轴方向右侧移动，同时，通过未予图示的电动机，使导出辊16和卷取辊17朝右(图3(A)中的箭头的反方向)旋转，使导出辊16动作，以卷取粘接片S，将粘接片S从晶片W的左端侧剥离。在此情况下，由于能够以同一粘接片面进行多次粘接和搬送，所以可降低运行成本。另外，需要进行控制，以便在进行了预定次数的粘接和搬送时，使下一新粘接剂层A表露出来。

Claims (12)

1、一种移载装置，该移载装置用于在载置有板状部件的多个载置机构之间移载上述板状部件，其特征在于，上述移载装置包括具有上述板状部件支承面的支承机构和移动该支承机构的移动机构；
上述支承面由片材上层叠有粘接剂层的粘接片构成；
通过上述粘接片和上述板状部件的粘接、剥离，在上述载置机构之间移载板状部件。
2、根据权利要求1记载的移载装置，其特征在于，上述支承机构包含导出部和卷取部，并以这些导出部和卷取部之间的粘接片作为上述支承面，其中导出部可将带状粘接片引导出并将其支承，卷取部用于卷取从该导出部导出的粘接片。
3、根据权利要求1或2记载的移载装置，其特征在于，上述支承面粘接在板状部件的与该支承面相对的整个面上。
4、根据权利要求1、2或3记载的移载装置，其特征在于，上述支承机构从上述板状部件侧视的一个端部朝另一端部粘接和/或剥离上述粘接片和板状部件。
5、根据权利要求1～4的任何一项所记载的移载装置，其特征在于，上述粘接剂层是能量线固化型的粘接剂层，上述支承机构还包括能量线照射机构。
6、根据权利要求1、2或3记载的移载装置，其特征在于，上述支承机构还包含使上述粘接片的面位置相对于上述板状部件局部位移的位移机构。
7、根据权利要求6记载的移载装置，其特征在于，在将上述粘接片粘接到板状部件上时，上述变位机构与上述移动机构同步地位移上述粘接片，以便将上述粘接片从上述板状部件侧视的中央部朝两端部进行粘接。
8、根据权利要求6记载的移载装置，其特征在于，在从板状部件剥离粘接于上述板状部件的粘接片时，上述变位机构与上述移动机构同步地位移上述粘接片，以便将上述粘接片从上述板状部件侧视的两端部朝中央部进行剥离。
9、一种移载方法，该移载方法用于在载置有板状部件的多个载置机构之间移载上述板状部件，其特征在于，
将设于支承机构的粘接片粘接到载置于载置机构的板状部件上，来支承该板状部件；
移动上述支承机构到其他载置机构一侧，将板状部件载置于该载置机构之上；
接着，通过从板状部件剥离上述粘接片，来移载上述板状部件。
10、根据权利要求9记载的移载方法，其特征在于，在粘接和/或剥离上述粘接片和板状部件时，从板状部件侧视的一端朝另一端进行粘接。
11、根据权利要求9记载的移载方法，其特征在于，在把上述粘接片粘接到板状部件时，从板状部件侧视的中央部朝两端部进行粘接。
12、根据权利要求9记载的移载方法，其特征在于，在移载上述板状部件时，将粘接于该板状部件的粘接片从板状部件侧视的两端部朝中央部进行剥离。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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