JP2014030066A - シート貼付装置および貼付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被着体に貼付する直前に接着剤を被着体または基材シートに塗布してこれらを貼付する場合であっても、貼付工程および後工程の処理能力が低下することを防止することができるシート貼付装置および貼付方法を提供すること。
【解決手段】ウェハＷに基材シートＳ貼付する前に硬化手段５によって接着剤Ｂを硬化させ、接着剤Ｂの粘度を適宜に高めておくことで、貼付後における接着剤Ｂの硬化までの時間を短縮することができるとともに、ウェハＷと基材シートＳや切断後の保護シートＳ１とのずれを防止することができる。従って、硬化時間を短縮して後工程へ保護シートＳ１が貼付されたウェハＷを早期に受け渡すことができ、貼付工程および後工程の処理能力の低下を防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、被着体にシートを貼付するシート貼付装置および貼付方法に関する。

従来、半導体製造工程において、半導体ウェハ（被着体）の表面に保護シートやマウント用シート、ダイシングテープ、ダイボンディングテープ等の接着シートを貼付するシート貼付装置が用いられている。このシート貼付装置の一例として、接着シートを構成する基材シートと接着剤とを別々に準備しておき、ウェハに貼付する直前に接着剤をウェハの表面または基材シートの表面に塗布し、塗布した接着剤の層（糊層）を介してウェハと基材シートとを貼付する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１３５２５４号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたシート貼付装置のように、接着剤を霧状に散布して塗布する場合には、溶剤等を混ぜることで粘度を低下させた液状の接着剤を用いるために、ウェハと基材シートとを貼付してから接着剤が硬化するまでに長時間を要することとなり、貼付処理能力が低下するとともに後工程への受け渡しも遅延してしまい、半導体製造工程全体の処理能力が低下してしまうという問題がある。さらに、粘度の低い接着剤を用いることで、貼付してから接着剤が硬化するまでの間にウェハと基材シートとがずれないように保持しておく必要があることから、搬送手間が増大するとともに、保持するための手段を準備しなければならず、シート貼付装置や搬送装置の構造が複雑になってしまうという問題もある。

本発明の目的は、被着体に貼付する直前に接着剤を被着体または基材シートに塗布してこれらを貼付する場合であっても、貼付工程および後工程の処理能力が低下することを防止することができるシート貼付装置および貼付方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明のシート貼付装置は、一方の面と他方の面とを有する被着体の他方の面にシートの一方の面を対向させて当該シートを供給する供給手段と、前記被着体の他方の面と前記シートの一方の面との少なくとも一方の対向面に接着剤を塗布する塗布手段と、前記被着体に前記シートを貼付する前に前記塗布された接着剤を硬化させる硬化手段と、前記硬化手段で硬化させた接着剤を介して前記被着体と前記シートとを互いに押圧して貼付する押圧手段とを備え、という構成を採用している。

この際、本発明のシート貼付装置では、前記供給手段は、前記塗布手段で前記シートの一方の面に前記接着剤を塗布させ、前記硬化手段で前記塗布された接着剤を硬化させながら、前記シートを供給可能に設けられていることが好ましい。

一方、本発明のシート貼付方法は、一方の面と他方の面とを有する被着体の他方の面と、当該被着体に対向するシートの一方の面との少なくとも一方の対向面に接着剤を塗布し、前記被着体に前記シートを貼付する前に前記塗布した接着剤を硬化させてから、当該接着剤を介して前記被着体と前記シートとを互いに押圧して貼付することを特徴とする。

以上のような本発明によれば、被着体とシートとを互いに押圧して貼付する前に接着剤を硬化させることで、接着剤の粘度を高めてから貼付することができ、貼付後における被着体とシートとのずれを防止しつつ、硬化時間を短縮して後工程へ早期に受け渡すことができ、貼付工程および後工程の処理能力が低下することを防止することができる。

本発明の一実施形態に係るシート貼付装置の全体図。 図１のシート貼付装置における硬化手段を示す図。 図１のシート貼付装置の動作説明図。 図１のシート貼付装置の動作説明図。 図１のシート貼付装置における塗布手段の変形例を示す図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、シート貼付装置１は、回路が形成されたウェハＷの表面に保護シートを貼付する装置である。このシート貼付装置１は、被着体であるウェハＷを裏面（一方の面）ＷＡ側から支持する支持手段２と、ウェハＷの表面（他方の面）ＷＢに帯状の基材シートＳの一方の面である対向面ＳＡを対向させて供給する供給手段３と、基材シートＳの対向面ＳＡに接着剤Ｂを塗布する塗布手段４と、対向面ＳＡに塗布された接着剤Ｂを硬化させる硬化手段５と、硬化手段５で硬化させた接着剤Ｂを介してウェハＷと基材シートＳとを互いに押圧して貼付する押圧手段６と、ウェハＷに貼付された基材シートＳを当該ウェハＷの外縁ＷＣに沿って切断する切断手段７とを備えて構成されている。そして、切断手段７で切断されることで基材シートＳは、ウェハＷの表面ＷＢに貼付された保護シートＳ１と、不要部分として回収される不要シートＳ２とに分離されるようになっている。

支持手段２は、図示しない吸引口を介して裏面ＷＡ側からウェハＷを吸着保持する平板状のテーブル２１を備えて構成されている。なお、テーブル２１は、図示しない昇降手段によって図１中上下に昇降可能に設けられている。

供給手段３は、支持手段２に対して図１の左側である基材シートＳの供給側に設けられる供給側フレーム３Ａと、支持手段２に対して図１の右側である不要シートＳ２の回収側に設けられる回収側フレーム３Ｂとを備えている。供給側フレーム３Ａには、ロール状の基材シートＳを支持する支持ローラ３１と、支持ローラ３１から引き出された基材シートＳを案内する複数のガイドローラ３２と、基材シートＳの張力を測定するロードセル３３とが設けられている。回収側フレーム３Ｂには、図示しないモータで駆動する駆動ローラ３５と、この駆動ローラ３５との間に不要シートＳ２を挟み込むピンチローラ３６と、不要シートＳ２を巻き取って回収する回収ローラ３８とが設けられている。なお、回収側フレーム３Ｂは、リニアモータ６３のスライダ６５に固定され、図１中左右方向に移動可能に設けられている。

塗布手段４は、液体状の接着剤Ｂを収容する収容部４１と、この収容部４１内に設けられて接着剤Ｂを表面に含ませる含浸ローラ４２と、この含浸ローラ４２の上部に接触して設けられて接着剤Ｂを基材シートＳの対向面ＳＡに塗布する塗布ローラ４３と、この塗布ローラ４３との間に基材シートＳを挟み込むプラテンローラ４４とを有して構成されている。これらの含浸ローラ４２、塗布ローラ４３およびプラテンローラ４４は、供給手段３による基材シートＳの供給に伴って回転可能になっており、塗布ローラ４３が対向面ＳＡに接触して転動することにより適宜な量の接着剤Ｂを均一に塗布できるようになっている。

硬化手段５は、ケース５１を有し、このケース５１には、図２、３にも示すように、当該ケース５１を水平に貫通して基材シートＳを挿通させる挿通部５２が形成されている。そして、ケース５１の内部には、図２(Ａ)に示すように、基材シートＳおよび接着剤Ｂを加熱するヒータ５３が設けられるか、または図２(Ｂ)に示すように、接着剤Ｂにエネルギー線である紫外線を照射する紫外線ランプ５４および反射板５５が設けられている。すなわち、接着剤Ｂが熱硬化型接着剤である場合には、ヒータ５３を有した硬化手段５を用いればよく、接着剤Ｂが紫外線等のエネルギー線硬化型接着剤である場合には、紫外線ランプ５４等のエネルギー線照射手段を有した硬化手段５を用いればよい。このような硬化手段５で接着剤Ｂを硬化させることで、硬化前の接着剤Ｂ１よりも硬化後の接着剤Ｂ２の粘度を高めることができるようになっている。なお、接着剤Ｂ１としては、硬化後に基材シートＳとウェハＷとを貼付することができるものであれば特に制限はなく、例えば、粘着剤等を用いることもできる。

押圧手段６は、フレーム６１と、このフレーム６１に支持されて基材シートＳの他方の面側に当接可能な押圧ローラ６２と、フレーム６１に対して押圧ローラ６２を上下移動させる直動モータ６４とを備えて構成されている。フレーム６１は、リニアモータ６３のスライダ６５に固定され、図１中左右方向に移動することで、押圧ローラ６２がテーブル２１の上方に沿って移動可能に構成されている。さらに、押圧ローラ６２は、直動モータ６４の出力軸６６に取り付けられるとともに、基材シートＳの上面側に位置して設けられ、直動モータ６４の駆動で下降することで、基材シートＳを下降させて対向面ＳＡをウェハＷの表面ＷＢに押圧し、これによって基材シートＳとウェハＷとが接着剤Ｂによって貼付されるようになっている。

切断手段７は、上下に延びて設けられる単軸ロボット７１と、この単軸ロボット７１のスライダ７２に図示しないフレームを介して支持されてウェハＷの中心上方に位置する回転モータ７３と、この回転モータ７３の出力軸７４に固定される回転アーム７５と、この回転アーム７５の先端部に設けられる切断刃７６とを備えて構成されている。この切断手段７は、単軸ロボット７１によって回転モータ７３、回転アーム７５および切断刃７６を下降させるとともに、回転モータ７３で回転アーム７５および切断刃７６を回転させることで、切断刃７６がウェハＷの外縁ＷＣに沿って回転して基材シートＳを切断し、この基材シートＳをウェハＷの表面ＷＢに貼付された保護シートＳ１と不要シートＳ２とに分離できるように構成されている。

以下、シート貼付装置１の動作を説明する。
先ず、ウェハＷがテーブル２１の所定位置に載置されると、供給手段３は、駆動ローラ３５の駆動によって支持ローラ３１側から所定長さだけ基材シートＳを繰り出す。繰り出された基材シートＳは、塗布手段４の塗布ローラ４３とプラテンローラ４４との間を通過し、塗布ローラ４３によって対向面ＳＡに接着剤Ｂが塗布される。ここで、塗布ローラ４３の長さ寸法は、図３に示すように、基材シートＳの幅寸法よりも小さく形成されるとともに、基材シートＳの両端縁よりも内側に位置して設けられており、対向面ＳＡには、塗布ローラ４３によって接着剤Ｂが塗布される塗布領域Ｒ１と、その両側で接着剤Ｂが塗布されない非塗布領域Ｒ２，Ｒ３とが形成されるようになっている。

次に、基材シートＳは、硬化手段５の挿通部５２に挿通されてケース５１内部を通過し、図２(Ａ)に示すように、ヒータ５３で加熱されることで接着剤Ｂ１が硬化されて接着剤Ｂ２となるか、または図２(Ｂ)に示すように、紫外線ランプ５４からの紫外線が照射されることで接着剤Ｂ１が硬化されて接着剤Ｂ２となる。なお、この硬化手段５は、接着剤Ｂ１を完全に硬化させるものではなく、接着力を有したままで適度に粘度が高くなる程度まで硬化させた接着剤Ｂ１を生成するように設定されている。このように硬化された接着剤Ｂ２が積層された基材シートＳは、ウェハＷの表面ＷＢ上方位置までさらに繰り出され、対向面ＳＡおよび硬化された接着剤Ｂ２が表面ＷＢに対向したら、供給手段３は基材シートＳの繰り出しを停止する。

次に、押圧手段６は、図４に示すように、直動モータ６４を駆動して押圧ローラ６２を下降させ、この押圧ローラ６２で基材シートＳを押し下げ、対向面ＳＡおよび接着剤Ｂ２をウェハＷの回収側端縁の表面ＷＢに押圧する。さらに、押圧手段６は、押圧ローラ６２を押圧したままでリニアモータ６３を駆動し、押圧ローラ６２を図１中左方向に移動させて基材シートＳ上を転動させ、ウェハＷの表面ＷＢに順次対向面ＳＡおよび接着剤Ｂ２を押圧して貼付する。この際、図３に示すように、一方の非塗布領域Ｒ３は、ウェハＷの外縁ＷＣよりも若干量だけウェハＷの中心側に入り込むように形成されており、これにより外縁ＷＣの一部において、ウェハＷの表面ＷＢと対向面ＳＡとの間に非塗布領域Ｒ３が介在することとなる。従って、ウェハＷの外縁ＷＣに対応した保護シートＳ１には、ウェハＷの表面ＷＢに接着されない三日月状の剥離切っ掛け部Ｋが形成されるようになっている。この剥離切っ掛け部Ｋは、後工程で表面ＷＢを研削したりウェハＷにリングフレーム等をマウントしたりした後、保護シートＳ１を剥離する際の剥離開始位置（切っ掛け）として機能するようになっている。

以上のようにしてウェハＷの表面ＷＢに基材シートＳを貼付した後、切断手段７は、単軸ロボット７１を駆動して回転モータ７３、回転アーム７５および切断刃７６を下降させ、切断刃７６をウェハＷの外縁ＷＣに対応した基材シートＳに突き刺すとともに、回転モータ７３を駆動して回転アーム７５および切断刃７６を回転させることで、外縁ＷＣに沿って基材シートＳを切断する。これにより基材シートＳは、保護シートＳ１と不要シートＳ２とに分離され、ウェハＷの表面ＷＢへの保護シートＳ１の貼付が完了する。この後、保護シートＳ１が貼付されたウェハＷは、適宜な搬送装置によって搬出されて後工程に送られ、不要シートＳ２は、回収側フレーム３Ｂが図１中左方向に移動するとともに、この移動に同期して駆動ローラ３５と回収ローラ３８とが回転して当該回収ローラ３８に回収される。駆動ローラ３５がテーブル２１の左端から外れた位置に達すると、押圧ローラ６２が上昇し、テーブル２１が図示しない昇降手段によって下降する。次いで、駆動ローラ３５の回転がロックされ、フレーム６１および回収側フレーム３Ｂが図１に示す初期位置に復帰することで、新しい基材シートＳがテーブル２１上に繰り出される。その後、次のウェハＷがテーブル２１上に載置され、以降上述と同様の動作が繰り返される。

以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、ウェハＷに基材シートＳを貼付する前に硬化手段５によって接着剤Ｂ１を硬化させ、接着剤Ｂ２の粘度を適宜に高めておくことで、貼付後における接着剤Ｂ２の硬化までの時間を短縮することができるとともに、ウェハＷと基材シートＳや切断後の保護シートＳ１とのずれを防止することができる。従って、硬化時間を短縮して後工程へ保護シートＳ１が貼付されたウェハＷを早期に受け渡すことができ、貼付工程および後工程の処理能力を低下させることを防止することができる。

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され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質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、材質などの限定の一部も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、前記実施形態では、被着体が半導体ウェハＷである場合を示したが、被着体は半導体ウェハＷ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、その他の部材も対象とすることができ、半導体ウェハとしては、シリコンウェハや化合物ウェハ等が例示できる。
また、前記実施形態では、シートとして保護シートＳ１となる基材シートＳを例示したが、本発明におけるシートは、保護シートに限らず、マウント用シートや、ダイシングテープ、ダイボンディングテープなど、半導体ウェハに貼付される各種シートやテープ、フィルムであってもよいし、被着体が半導体ウェハ以外の部材である場合には、保護シート以外に表面コーティング用のシートやフィルム、装飾用のシートなど、適宜な用途のシートが利用可能である。

また、前記実施形態では、塗布手段４を用いて基材シートＳの対向面ＳＡに接着剤Ｂを塗布する構成を説明したが、ウェハＷの表面ＷＢに接着剤を塗布するようにしてもよい。具体的には、適宜なノズルを有した塗布手段を用いてウェハＷの表面ＷＢに霧状の接着剤を噴霧するような構成が採用可能である。この場合、接着剤が噴霧されたウェハＷが硬化手段内を通過するように構成すればよい。
さらに、前記実施形態の塗布手段４は、塗布ローラ４３を対向面ＳＡに接触させて接着剤Ｂを塗布するものであったが、これに限らず、図５に示すような塗布手段４を採用してもよい。図５において、塗布手段４は、内部に接着剤Ｂを収容するタンクや吐出用のポンプ等を有した塗布手段本体４５を有し、この塗布手段本体４５の上面に複数の吐出ノズル４６が形成されたものである。複数の吐出ノズル４６からは液滴状または霧状の接着剤Ｂが吐出されるようになっており、吐出された接着剤Ｂが基材シートＳの対向面ＳＡに付着することで、接着剤Ｂが塗布されるようになっている。
また、硬化手段５は、ヒータ５３や紫外線ランプ５４以外に、赤外ランプや、送風機等を採用することができ、硬化前の接着剤よりも硬化後の接着剤の粘度を高めることができるものであれば足りる。

１ シート貼付装置
２ 支持手段
３ 供給手段
４ 塗布手段
５ 硬化手段
６ 押圧手段
７ 切断手段
４３ 塗布ローラ
Ｂ，Ｂ１，Ｂ２ 接着剤
Ｋ 剥離切っ掛け部
Ｒ１ 塗布領域
Ｒ２，Ｒ３ 非塗布領域
Ｓ 基材シート（シート）
ＳＡ 対向面
Ｗ ウェハ（被着体）
ＷＡ 裏面（一方の面）
ＷＢ 表面（他方の面）
ＷＣ 外縁

Claims (3)

1. 一方の面と他方の面とを有する被着体の他方の面にシートの一方の面を対向させて当該シートを供給する供給手段と、
   前記被着体の他方の面と前記シートの一方の面との少なくとも一方の対向面に接着剤を塗布する塗布手段と、
   前記被着体に前記シートを貼付する前に前記塗布された接着剤を硬化させる硬化手段と、
   前記硬化手段で硬化させた接着剤を介して前記被着体と前記シートとを互いに押圧して貼付する押圧手段とを備えることを特徴とするシート貼付装置。
2. 前記供給手段は、前記塗布手段で前記シートの一方の面に前記接着剤を塗布させ、前記硬化手段で前記塗布された接着剤を硬化させながら、前記シートを供給可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシート貼付装置。
3. 一方の面と他方の面とを有する被着体の他方の面と、当該被着体に対向するシートの一方の面との少なくとも一方の対向面に接着剤を塗布し、
   前記被着体に前記シートを貼付する前に前記塗布した接着剤を硬化させてから、当該接着剤を介して前記被着体と前記シートとを互いに押圧して貼付することを特徴とするシート貼付方法。

Images