JP2011110681A

JP2011110681A - シート切断装置及び切断方法

Info

Publication number: JP2011110681A
Application number: JP2009271417A
Authority: JP
Inventors: Takahisa Yoshioka; 孝久吉岡
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2011-06-09

Abstract

【課題】切断手段がウエハ等の被着体に接触しないように被着体に貼付された接着シートを切断できるようにすること。
【解決手段】ウエハＷに貼付された接着シートＳを切断する切断手段２２と、接着シートＳの面方向に切断手段２２及びウエハＷを相対移動させる移動手段２６と、この移動手段２６に支持される間隔保持手段２５とを備えてシート切断装置１０が構成されている。間隔保持手段２５は、移動手段２６の作動中にウエハＷと切断手段２２との距離Ｄを検出するセンサ３３と、切断手段２２を変位可能に支持する直動モータ３４とを備えている。直動モータ３４は、接着シートＳの切断中、センサ３３の検出結果を基にリアルタイムで切断手段３３を変位させ、前記距離Ｄを所定距離に維持する。
【選択図】図２

Description

本発明は、シート切断装置及び切断方法に係り、更に詳しくは、被着体に貼付された接着シートを切断することができるシート切断装置及び切断方法に関する。

公知の接着シートを切断する装置として、例えば、特許文献１に開示されたものがある。同文献では、被着体となるリングフレームと半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）とに接着シートを貼付した後、リングフレーム上の円周軌跡に沿ってカッター刃を移動することで、接着シートに切り込みを形成して接着シートを切断するようになっている。ところで、近時、ウエハの径寸法が大型化する傾向があるため、これに応じて接着シートも大型化する。このため、接着シートを剥離するときに大きな剥離力が必要となり、剥離時に剥離用テープが延びたり切断したりして剥離不良が多発することから、接着シートを切断してから剥離することが検討されている。

特開２００６−１０２８２２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された切断装置により、ウエハ上の接着シートに切り込みを形成すべく切断を行う場合、カッター刃がウエハに接触する、という不都合がある。これにより、ウエハに損傷を与えたり、接着シートと共にウエハをも切断したりしてしまい、結果として、ウエハ上の接着シートだけに切り込みを形成できない、という不都合を招来する。

［発明の目的］
本発明の目的は、接着シートを切断する際に、切断手段が被着体に接触することを防止することができるシート切断装置及び切断方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、被着体に貼付された状態の接着シートを切断するシート切断装置において、
前記接着シートは、基材シートと、この基材シートの一方の面に設けられた接着剤層とを含み、
前記基材シート又は基材シート及び接着剤層を切断する切断手段と、前記接着シートの面方向に切断手段及び被着体を相対移動させる移動手段と、この移動手段に支持されるとともに、前記接着シートの厚さ方向の被着体と切断手段との距離を所定間隔に保つ間隔保持手段とを備え、
前記間隔保持手段は、前記相対移動中に前記距離を検出する検出手段と、前記切断手段を前記厚さ方向に変位可能に支持する変位手段とを備え、前記検出手段の検出結果を基に、前記変位手段によりリアルタイムで切断手段を変位させて前記距離を所定距離に維持する、という構成を採っている。

本発明において、前記切断手段は、カッター刃を備え、
前記カッター刃の刃先の位置を認識可能な認識手段を更に備える、という構成を採ることが好ましい。

また、前記間隔保持手段は、ダンパを介して前記移動手段に支持される、という構成を採ってもよい。

また、本発明の切断方法は、被着体に貼付された状態の接着シートを切断するシート切断方法において、
前記接着シートは、基材シートと、この基材シートの一方の面に設けられた接着剤層とを含み、
前記接着シートの面方向に切断手段及び被着体を相対移動中に、接着シートの厚さ方向の被着体と切断手段との距離を検出手段により検出し、その検出結果を基に、変位手段によりリアルタイムで切断手段を変位させて前記距離を所定の距離に維持して前記基材シート又は基材シート及び接着シートを切断手段により切断する、という方法を採っている。

本発明によれば、被着体と切断手段との距離をリアルタイムで調整して維持可能となるので、接着シートの切断時に、切断手段が被着体となるウエハ等に接触することを回避することができる。この結果、接着シートを切断するときに、ウエハを切断してしまったり、ウエハに損傷を与えたりすることを防止することが可能となる。

また、カッター刃の刃先の位置を認識手段で認識させる場合、カッター刃が磨耗したり、カッター刃を交換したり、接着シート上を回転するカッター刃であったりしても、これに応じてカッター刃から被着体までの距離を検出することが可能となる。これにより、切断中のカッター刃の位置精度を高め、カッター刃と被着体との接触をより良く防止することができる。

更に、間隔保持手段がダンパを介して支持される場合、接着シートに凹凸がある場合であっても、ダンパの振動吸収作用により切断手段が振動することを抑制でき、これによっても、切断手段により被着体が損傷することを防止可能となる。

実施形態に係るシート切断装置の一部断面視した概略正面図。図１の要部拡大図。図２の縦断面図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「リアルタイム」とは、検出手段で検出するタイミングと同時、即時、及び、検出結果の処理や、変位手段の作動制御等の処理によって同時に比べて遅れが生じるものの、同時に極めて近いタイミングをも含む概念である。
また、特に明示しない限り、本発明においては、「上」、「下」、「左」、「右」は、図１を基準として用いる。

図１〜３において、実施形態に係るシート切断装置１０は、被着体としてのウエハＷを載置して吸着支持するテーブル２１と、このウエハＷに貼付された接着シートＳを切断可能な切断手段２２と、この切断手段２２を支持する間隔保持手段２５と、この間隔保持手段２５を先端側で支持して切断手段２２を移動させる移動手段２６と、前記テーブル２１から離れた位置に設けられた認識手段としてのカメラ２７とを備えて構成されている。接着シートＳは、基材シートＢと、この基材シートＢの一方の面すなわち下面に設けられた接着剤層ＡＤとを備え、この接着剤層ＡＤを介してウエハＷ上面に貼付されている。また、ウエハＷは、ダイシングシートＤＳを介してリングフレームＲＦに一体化されている。

前記切断手段２２は、外縁が切断刃となる円盤状のカッター刃３０と、このカッター刃３０を回転させる回動モータ３１とを備えている。

前記間隔保持手段２５は、回動モータ３１の下面側に設けられた検出手段としてのセンサ３３と、回動モータ３１に連結される出力軸３４Ａを有する変位手段としての直動モータ３４と、この直動モータ３４を上方から支持する下向きコ字状のフレーム３６と、このフレーム３６の図２中左右両側に設けられて接着シートＳ上を転動可能なローラ３７とを備えている。

前記センサ３３は、切断手段２２により接着シートＳを切断している最中に、その下端面となる基準面３３ＡとウエハＷ上面との上下方向の距離Ｄ１を検出可能に設けられている。センサ３３の基準面３３Ａと、カッター刃３０の回転中心位置との上下方向距離は、距離Ｄ２として一定に保たれる。また、図３に示されるように、センサ３３は、カッター刃３０の回転中心から当該カッター刃３０による切断時の移動方向下流側に距離Ｄ３離れた位置に設けられている。

前記直動モータ３４は、出力軸３４Ａを上下方向に移動可能に設けられ、接着シートＳの厚さ方向すなわち上下方向にセンサ３３及び切断手段１３を変位可能となっている。また、直動モータ３４は、センサ３３の検出結果を基に出力軸３４Ａの移動方向及び移動量を調整可能に制御される。

前記フレーム３６の上面には、上下方向の振動を吸収可能なダンパ３９が設けられている。このダンパ３９は、移動手段２６に連結されるアームホルダ４０により支持され、これにより、間隔保持手段２５がダンパ３９を介して移動手段２６に支持される。

前記移動手段２６は、ベース部４２と、このベース部４２の上面に設けられ所定の６箇所に設けられた位置制御可能なモータによって回転可能な複数のアームが相対回転可能に設けられた多関節アーム部４３と、この多関節アーム部４３の自由端側に取り付けられた保持チャック４４とを備えた所謂６軸ロボットであり、その作業領域内で保持チャック６４を何れの位置、何れの方向にも移動可能なものである。これにより、接着シートＳの面方向にカッター刃３０を移動して当該カッター刃３０と、テーブル２１上のウエハＷとを相対移動可能となる。保持チャック４４は、相互に離間接近可能な一対のチャック爪４４Ａを備えており、これらチャック爪４４Ａがアームホルダ４０に係脱可能となっている。

前記カメラ２７は、回転するカッター刃３０の外周領域を撮像して当該カッター刃３０の刃先の位置を認識可能に設けられ、カッター刃３０の回転中心位置から刃先までの距離Ｄ４（図３参照）を測長できるようになっている。

次に、シート切断装置１０による接着シートＳの切断方法について説明する。

まず、図示しない搬送手段を介して、接着シートＳが貼付され、ダイシングシートＤＳを介してリングフレームＲＦと一体化されたウエハＷをテーブル２１の上面に吸着保持させる。次に、図１の二点鎖線で示されるように、カメラ２７の正面側にカッター刃３０が位置するように移動手段２６を作動させる。この状態で、回動モータ３１を作動させてカッター刃３０を回転しながらカメラ２７によってカッター刃３０の刃先を撮像させ、距離Ｄ４を測長し、距離Ｄ４は、図示しない制御手段に記憶される。

次いで、移動手段２６の作動により、接着シートＳに形成する切り込みの切断開始位置にカッター刃３０を移動させる。その後、移動手段２６を作動させ、接着シートＳ上面と略平行な方向であって切り込みの形状に応じた軌跡にカッター刃３０を移動させる。このとき、各ローラ３７が接着シートＳ上で転動するとともに、回動モータ３１を作動してカッター刃３０を回転させることにより、接着シートＳが切断されて切り込みが形成される。

切り込みの形成を完了した後、移動手段２６の作動により、テーブル２１上からカッター刃３０を退避させて再度カメラ２７の正面側に復帰させ、当該カメラ２７による撮像の待機状態とさせる。その後、リングフレームＲＦと一体化されたウエハＷは、図示しない搬送手段によってテーブル２１上から別工程に搬送される。

ここで、接着シートＳの切断中、センサ３３の検出結果を基に、カッター刃３０の刃先の最下部と、ウエハＷ上面との上下方向の距離Ｄがリアルタイムで調整される。
具体的には、移動手段２６の作動によって接着シートＳを切断している最中に、センサ３３により前記距離Ｄ１を常時検出させる。この距離Ｄ１の検出結果と、距離Ｄ２及び距離Ｄ４とにより、図示しない制御手段で下記の式（１）から距離Ｄが求められる。
Ｄ＝Ｄ１＋Ｄ２−Ｄ４・・・（１）
また、制御手段では、移動手段２６によるカッター刃３０の切断方向の移動速度と、距離Ｄ３とにより、センサ３３が通過してからカッター刃３０の刃先最下部が通過する時間を求める。そして、センサ３３が通過してから、求めた時間が経過したタイミングで距離Ｄが所定距離となるように直動モータ３４を作動制御してカッター刃３０を変位させる。なお、所定距離は、予めオペレータによって図示しない制御手段に入力されている。これにより、カッター刃３０による切断により形成される切り込みの全領域において、距離Ｄが所定距離に維持される。切り込みＣは、カッター刃３０の刃先がウエハＷ上面に接触しない限りにおいて、基材シートＢを分断しない深さであってもよいし、ちょうど基材シートＢのみを分断する深さであってもよいし、接着剤層ＡＤに達する深さであってもよい。

従って、このような実施形態によれば、センサ３３を用いて前記距離Ｄを検出し、この検出結果に応じて直動モータ３４でカッター刃３０を上下に変位させて前記距離Ｄを一定に維持するので、カッター刃３０がウエハＷに接することなく接着シートＳの面内に切り込みを形成することができる。しかも、切り込みの深さを精度良く維持することができ、後工程での接着シートＳの処理等の安定化を図ることが可能となる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、本発明における被着体としては、半導体ウエハに限定されるものではなく、ガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他の被着体も対象とすることができ、半導体ウエハは、シリコンウエハや化合物ウエハであってもよい。

また、前記切断手段２２は、種々の設計変更が可能であり、平面形状が鋭利な角度をなすカッター刃等を用いてもよい。

また、前記直動モータ３４は、単軸ロボット、エアシリンダ、油圧シリンダ等の変位手段に代えてもよい。

また、テーブル２１を接着シートＳの面方向に移動可能に設け、カッター刃３０が切断の開始位置から終了位置に達するまで、移動手段２６の作動を停止させた状態でテーブル２１を移動させてカッター刃３０とウエハＷとを相対移動させてもよいし、移動手段２６の作動とテーブル２１の移動とを同時に行って接着シートＳを切断してもよい。
更に、図２に示されるカッター刃３０からセンサ３３が検出する位置までの距離Ｄ５は、限りなく短くする方が好ましい。距離Ｄ５が短いほど、カッター刃３０による切断位置を正確に検出することができ、距離Ｄを正確に所定距離に合わせることができる。

１０シート切断装置
２２切断手段
２５間隔保持手段
２６移動手段
２７カメラ（認識手段）
３０カッター刃
３９ダンパ
ＡＤ接着剤層
Ｂ基材シート
Ｓ接着シート
Ｗ半導体ウエハ（被着体）

Claims

被着体に貼付された状態の接着シートを切断するシート切断装置において、
前記接着シートは、基材シートと、この基材シートの一方の面に設けられた接着剤層とを含み、
前記基材シート又は基材シート及び接着剤層を切断する切断手段と、前記接着シートの面方向に切断手段及び被着体を相対移動させる移動手段と、この移動手段に支持されるとともに、前記接着シートの厚さ方向の被着体と切断手段との距離を所定間隔に保つ間隔保持手段とを備え、
前記間隔保持手段は、前記相対移動中に前記距離を検出する検出手段と、前記切断手段を前記厚さ方向に変位可能に支持する変位手段とを備え、前記検出手段の検出結果を基に、前記変位手段によりリアルタイムで切断手段を変位させて前記距離を所定距離に維持することを特徴とするシート切断装置。
前記切断手段は、カッター刃を備え、
前記カッター刃の刃先の位置を認識可能な認識手段を更に備えていることを特徴とする請求項１記載のシート切断装置。
前記間隔保持手段は、ダンパを介して前記移動手段に支持されていることを特徴とする請求項１又は２記載のシート切断装置。
被着体に貼付された状態の接着シートを切断するシート切断方法において、
前記接着シートは、基材シートと、この基材シートの一方の面に設けられた接着剤層とを含み、
前記接着シートの面方向に切断手段及び被着体を相対移動中に、接着シートの厚さ方向の被着体と切断手段との距離を検出手段により検出し、その検出結果を基に、変位手段によりリアルタイムで切断手段を変位させて前記距離を所定の距離に維持して前記基材シート又は基材シート及び接着剤層を切断手段により切断することを特徴とするシート切断方法。