JP2014078655A

JP2014078655A - 樹脂貼着装置

Info

Publication number: JP2014078655A
Application number: JP2012226794A
Authority: JP
Inventors: Yuta Yoshida; 悠太吉田
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2014-05-01
Anticipated expiration: 2032-10-12
Also published as: JP6122602B2

Abstract

【課題】板状ワークのうねりを再生可能な状態で板状ワークに液体樹脂を貼着できるようにすることを目的とする。
【解決手段】樹脂貼着装置１は、樹脂貼着ユニット１０とワーク搬送ユニット２０とから構成され、ワーク搬送ユニット２０を構成する仮置きテーブル２２に仮置きされた板状ワークＷの上面Ｗａの高さを測定する高さ測定手段３０と、高さ測定手段３０によって測定された板状ワークＷの上面Ｗａ高さの測定結果から板状ワークの高さ傾向を認識する認識部４０と、認識部４０が認識する高さ傾向に基づいて対面する載置面１２０と保持面１３２との角度関係を調整する調整部５０とを備えている。したがって、液体樹脂８と板状ワークＷとの間に気泡が混入することがなく液体樹脂８を板状ワークＷの下面Ｗｂに貼着することができ、液体樹脂８が有する粘性にかかわりなく板状ワークＷに形成されたうねりを確実に再生することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、円形の板状ワークに樹脂を貼着する装置に関する。

半導体ウエーハなどの板状ワークを製造する製造工程では、円柱状のインゴットをワイヤーソーによってスライスして円盤状の板状ワークを形成する。このスライス時においては、板状ワークに反りやうねりが形成される。

板状ワークに形成された反りやうねりは、研削により除去される。具体的には、反りやうねりが形成された板状ワークの片面に樹脂膜を形成し、この樹脂膜が形成された片面をテーブルにおいて保持して反対側の面を研削し、その後、樹脂膜を除去した後に、研削済みの面をテーブルにおいて保持して樹脂膜が除去された面を研削する（例えば特許文献１参照）。かかる技術において、板状ワークの片面に樹脂膜を形成する方法としては、反りやうねりが形成された板状ワークの片面に樹脂を塗布し、樹脂を塗布した面を略水平な保持面を有する載置テーブルにおいて保持して樹脂が塗布されていない面を露出させ、樹脂が塗布されていない面を押圧パッドで押圧し、押圧パッドを離反させた後、液体樹脂に紫外光を照射して樹脂を硬化する方法が、特許文献２において提案されている。

上記特許文献２に開示されたような従来の方法では、板状ワークに液体樹脂を貼着する際、板状ワークを保持する保持面と液体樹脂を押圧する押圧面とを平行に維持することが、板状ワークの反りやうねりを除去するのに最適であると考えられている。

特開２００６−２６９７６１号公報特開２００９−１４８８６６号公報

しかしながら、載置テーブルの保持面においてうねりのある板状ワークを保持した際はうねりが該保持面にならって略水平になり、板状ワークの保持を解除するとうねりが再生されることが必要となるところ、板状ワークを保持する保持面と液体樹脂を押圧する押圧面とが平行な状態で板状ワークの一方の面に樹脂を貼着した後、板状ワークの保持を開放しても、液体樹脂の粘性によって板状ワークのうねりが再生され難いという問題がある。

一方、板状ワークに形成されたうねりを再生させるために液体樹脂の粘性を弱めると、液体樹脂と板状ワークとの間に気泡が混入するという問題もある。

本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、うねりがある板状ワークと液体樹脂との間に気泡が混入することなく、板状ワークのうねりを再生可能な状態で板状ワークに液体樹脂を貼着できるようにすることに発明の解決すべき課題がある。

本発明は、樹脂貼着ユニットとワーク搬送ユニットとから構成される樹脂貼着装置であって、該樹脂貼着ユニットは、円形の板状ワークの上面を吸引保持する保持面を有する保持手段と、該保持面と対面する載置面を上面とする載置テーブルと、該載置テーブルに対して該保持手段を接近および離反させる移動手段と、該載置テーブルの該載置面にシートを載置するシート載置手段と、該シート載置手段によって該載置面に載置された該シートの上面に液体樹脂を供給する樹脂供給手段と、該シートの上面に供給され該保持手段の接近により液体樹脂が押圧された後に該液体樹脂を硬化する樹脂硬化手段と、を少なくとも備え、該ワーク搬送ユニットは、該保持手段の該保持面に板状ワークを搬送するワーク搬送手段と、板状ワークを仮置きする仮置きテーブルと、を少なくとも備え、該仮置きテーブルに仮置きされた板状ワークの上面高さを測定する高さ測定部と、該高さ測定部を該仮置きテーブルの上面に対して平行に走査させる走査部と、により構成される高さ測定手段と、該高さ測定手段によって測定された板状ワークの上面高さの測定結果から板状ワークの高さ傾向を認識する認識部と、該認識部が認識する高さ傾向に基づいて、対面する該載置面と該保持面との角度関係を調整する調整部と、を備える。

本発明は、上記樹脂貼着装置を用いた樹脂貼着方法であって、上記走査部によって上記高さ測定部を走査させ、上記仮置きテーブルに仮置きされた板状ワークの上面高さを測定して、上記認識部が該仮置きテーブルに仮置きされた板状ワークの上面高さ傾向を認識する高さ傾向認識工程と、該高さ傾向認識工程によって認識された高さ傾向に基づいて、上記調整部が作動し、対面する該載置面と該保持面との角度関係を調整する角度調整工程と、上記シート載置手段によって上記載置テーブルにシートを載置し、上記樹脂供給手段によって該シートの上面に液体樹脂を供給する樹脂供給工程と、該角度調整工程及び該樹脂供給工程の後、上記移動手段により上記保持手段を下降させ、該保持手段が保持する板状ワークによって該シートの上面の液体樹脂を押圧し、該液体樹脂を拡張する樹脂拡張工程と、該樹脂拡張工程の後、該保持手段による板状ワークの保持を解放し、拡張された液体樹脂を硬化する樹脂硬化工程と、により板状ワークに液体樹脂を貼着する。

本発明にかかる樹脂貼着装置は、仮置きテーブルに仮置きされた板状ワークの上面高さを測定する高さ測定部と、該高さ測定部を該仮置きテーブルの上面に対して平行に走査させる走査部とにより構成され板状ワークの高さを測定する高さ測定手段と、高さ測定手段によって測定された板状ワークの上面高さの測定結果から板状ワークの高さ傾向を認識する認識部とを備えているため、高さ測定手段によって求めた複数の板状ワークの上面高さの測定結果に基づき板状ワークの上面高さの平均的な高さ傾向を認識することができる。
また、樹脂貼着装置には、認識部が認識する高さ傾向に基づいて、対面する載置テーブルの載置面と保持手段の保持面との角度を調整する調整部を備えているため、保持手段の保持面を所定角度傾けることができる。
したがって、樹脂貼着装置では、液体樹脂の粘性を弱めなくても、板状ワークとの間に気泡を混入させずに液体樹脂を板状ワークの下面に貼着することができる。また、樹脂貼着ユニットに備える移動手段によって板状ワークの上面から保持手段の保持面を離反させる際、液体樹脂が有する粘性にかかわりなく板状ワークに形成されたうねりを確実に再生することが可能となり、厚み精度の良い板状ワークを形成することができる。

さらに、本発明に係る樹脂貼着方法は、上記樹脂貼着装置を用いた樹脂貼着方法であり、高さ傾向認識工程を実施することにより、板状ワークの上面高さを高さ測定部が測定し、この測定結果に基づき認識部が板状ワークの上面高さの傾向を認識することができる。その後、角度調整工程を実施することにより、調整部が板状ワークの上面高さの傾向に基づいて対面する該載置面と該保持面との角度を調整することができる。次いで、樹脂供給工程及び樹脂拡張工程を実施することにより、載置面と保持面との角度が調整された状態で、載置テーブルの載置面に載置されたシートの上面に供給された液体樹脂を板状ワークのうねりにあわせて拡張することができる。さらに、樹脂硬化工程を実施することにより、保持手段の保持面から板状ワークを解放するとともに液体樹脂を硬化することができる。したがって、保持テーブルの保持面と載置テーブルの載置面とを平行に維持する必要がなくなり、液体樹脂が有する粘性にかかわりなく板状ワークに形成されたうねりを確実に再生することが可能となる。

樹脂貼着装置の構成を示す斜視図である。板状ワークの高さ傾向を認識する高さ傾向認識工程を示す断面図である。保持手段の保持面と載置テーブルの載置面との角度を調整する角度調整工程を示す断面図である。液体樹脂をシートに供給する樹脂供給工程を示す断面図である。液体樹脂を拡張する樹脂拡張工程を示す断面図である。液体樹脂を硬化する樹脂硬化工程を示す断面図である。

図１に示す樹脂貼着装置１は、Ｙ軸方向にのびる装置ベース２を備え、液体樹脂を被加工物に貼着するための樹脂貼着ユニット１０と被加工物を搬送するワーク搬送ユニット２０とから少なくとも構成されている。装置ベース２のＹ軸方向前部には、液体樹脂が供給されるシート７がロール状に巻かれたロール部６が配設されている。

樹脂貼着ユニット１０は、シート７が載置される載置テーブル１２と、載置テーブル１２にシート７を載置するシート載置手段１１と、円形の被加工物を吸引保持する保持面１３２を有する保持手段１３と、載置テーブル１２に対して保持手段１３を接近させるとともに載置テーブル１２から保持手段１３を離反させる移動手段１４と、シート載置手段１１によって載置テーブル１２に載置されたシート７の上面に液体樹脂を供給する樹脂供給手段１５と、液体樹脂を硬化することができる図３に示す樹脂硬化手段１６と、を少なくとも備えている。また、ワーク搬送ユニット２０は、保持手段１３の保持面１３２に被加工物を搬送するワーク搬送手段２１と、被加工物を仮置きする仮置きテーブル２２と、を少なくとも備えている。

図１に示すように、装置ベース２に隣接して支持台４が配設されており、支持台４には、シート載置手段１１が配設されている。シート載置手段１１は、Ｙ軸方向と直交する方向（Ｘ軸方向）にのびるアーム１１０と、アーム１１０に取り付けられたクランプ部１１１とを備えている。このクランプ部１１１は、ロール部６に巻かれたシート７をクランプしてＹ軸方向に引っ張り、載置テーブル１２に載置することができる。

載置テーブル１２の中央部分には、円形の載置面１２０が形成されており、載置面１２０は、例えば石英ガラスにより形成されている。載置面１２０の外周には、リング状の吸引部１２１が配設されている。吸引部１２１は、例えばステンレスにより形成されている。吸引部１２１には、複数の吸引口１２２が周方向に形成されており、載置面１２０に載置されたシート７を下方から吸引保持することが可能となっている。

装置ベース２には、Ｚ軸方向にのびるコラム３が立設されている。コラム３の前方においては、移動手段１４を介して保持手段１３が配設されている。図３に示す保持手段１３は、円形のホイール１３０と、保持部１３１と、を備え、保持部１３１の下面側が被加工物を吸引保持する保持面１３２となっており載置テーブル１２の載置面１２０と対面している。さらに、保持手段１３には、保持部１３１に連結された押圧部１３３と、保持部１３１に形成された吸引口１３４と、吸引源９に連通する吸引路１３５と、吸引路１３５に配設されたバルブ１３６とを備えている。

図１に示す移動手段１４は、Ｚ軸方向にのびるボールネジ１４０と、ボールネジ１４０の一端に接続されたモータ１４１と、ボールネジ１４０と平行にのびる一対のガイドレール１４２と、一方の面に保持手段１３が連結され他方の面側にナットを備える昇降板１４３と、を備えている。昇降板１４３は、その他方の面に備えるナットがボールネジ１４０に螺合するとともに側部が一対のガイドレール１４２に摺接している。移動手段１４は
、モータ１４１によって駆動されてボールネジ１４０が回動すると、一対のガイドレール１４２に沿って昇降板１４３をＺ軸方向に移動させることにより、保持面１３２に対して垂直方向に保持手段１３を昇降させることができる。

載置テーブル１２の載置面１２０の近傍には、液体樹脂を供給する供給口１５０を備える樹脂供給手段１５が配設されている。樹脂供給手段１５は、供給口１５０から載置テーブル１２の載置面１２０にむけて適量の液体樹脂を供給することができる。

ワーク搬送手段２１は、装置ベース２に隣接するガイド板５に配設されている。装置ベース２のＹ軸方向後部には、被加工物を仮置きする仮置きテーブル２２が配設されている。ワーク搬送手段２１は、Ｙ軸方向にのびるボールネジ２１０と、ボールネジ２１０と平行に配設された一対のガイドレール２１１と、ボールネジ２１０に螺合するナット構造を内部に有するとともに下部がガイドレール２１１に摺接する移動台２１２と、移動台２１２により支持された搬送ロボット２１３と、を備えている。そして、ボールネジ２１０が回動すると、一対のガイドレール２１１に沿って移動台２１２がＹ軸方向に移動することにより、移動台２１２に支持される搬送ロボット２１３を仮置きテーブル２２及び保持手段１３の近傍に移動させることができる。

仮置きテーブル２２の近傍には、被加工物の高さを測定する高さ測定手段３０が配設されている。高さ測定手段３０は、仮置きテーブル２２に仮置きされた被加工物の上面の高
さを測定する高さ測定部３１と、高さ測定部３１を仮置きテーブル２２の上面に対して平行に走査させる走査部３２と、により構成されている。

図１及び図２に示すように、高さ測定部３１は、被加工物の幅よりも長いライン形状に形成されている。高さ測定部３１には、例えば光学系のＣＣＤイメージセンサまたはＣＭＯＳイメージセンサが内蔵されている。そして、高さ測定部３１は、走査部３２によって仮置きテーブル２２に仮置きされた被加工物の上方をＹ軸方向に移動するとともに、被加工物の上面に光を投光し、その反射光を受光して被加工物の高さを測定することができる。

高さ測定部３１には、高さ測定部３１によって測定された被加工物の上面高さの傾向を認識する認識部４０が接続されている。認識部４０は、例えば、高さ測定手段３０によって複数の被加工物の上面高さを測定した場合、この複数の測定結果に基づいて被加工物の上面高さの傾向を認識することができる。

図３に示すように、保持手段１３には、保持手段１３の保持面１３２の角度を調整するネジ部材等からなる調整部５０が複数配設されている。調整部５０は、認識部４０に接続されており、認識部４０が認識した被加工物の上面高さ傾向に基づいて載置面１２０と保持面１３２との角度関係を調整することができる。

載置テーブル１２の下方には、液体樹脂を硬化させる樹脂硬化手段１６が配設されている。樹脂硬化手段１６には、紫外光を発するＵＶランプ１６０を複数備えており、液体樹脂を硬化することができる。

以下では、上記のように構成される樹脂貼着装置１によって、うねりのある被加工物に液体樹脂を貼着する工程を説明する。図２に示す板状ワークＷは、円形に形成されているが、被加工物の一例であって、特に限定されるものではない。板状ワークＷは、液体樹脂が貼着される面が下面Ｗｂとなっており、下面Ｗｂと反対側の面が上面Ｗａとなっている。さらに、板状ワークＷには、うねりが形成されている。

（１）高さ傾向認識工程
図１及び図２に示す仮置きテーブル２２に液体樹脂が貼着される前の板状ワークＷを仮置きする。次に、走査部３２によって高さ測定部３１を仮置きテーブル２２の上面に対してＹ軸方向に平行移動させながら、高さ測定部３１は、うねりのある板状ワークＷの上面Ｗａに対して光を投光する。そして、高さ測定部３１に内蔵されるＣＣＤイメージセンサまたはＣＭＯＳイメージセンサが反射光を受光し、板状ワークＷの上面Ｗａの高さ分布を測定する。

認識部４０は、高さ測定部３１が測定した板状ワークＷの上面Ｗａ高さの測定結果に基づいて、板状ワークＷの上面Ｗａの高さ傾向を認識する。ここで、板状ワークＷの上面Ｗａの高さ傾向は、例えば、高さ測定部３１によって複数の板状ワークＷの上面Ｗａの高さ分布を測定し、複数の板状ワークＷについての特定の位置ごとの上面Ｗａの高さの平均値を算出することによって求めることができる。

認識部４０によって板状ワークＷの上面Ｗａの高さ傾向を認識した後、ワーク搬送手段２１の作動により、搬送ロボット２１３は、仮置きテーブル２２に仮置きされた板状ワークＷを取り出す。次いで、移動台２１２がガイドレール２１１に沿ってＹ軸方向に移動し、搬送ロボット２１３を保持手段１３の近傍に移動させ、保持手段１３の保持面１３２に板状ワークＷを搬送する。

（２）角度調整工程
高さ傾向認識工程を実施した後、図３に示すように、保持手段１３は、バルブ１３６を開き、吸引源９からの吸引力により板状ワークＷを保持面１３２に吸引保持させる。図３に示す保持面１３２に吸引保持された板状ワークＷには、その下面Ｗｂのうねりが右方に盛り上がるように形成されている。

ここで、調整部５０は、高さ傾向認識工程において認識された板状ワークＷの上面Ｗａの高さ傾向に基づいて、保持手段１３の保持面１３２と載置テーブル１２の載置面１２０との角度関係を調整するため、例えば、保持手段１３を所定角度だけ右に傾ける。

（３）樹脂供給工程
角度調整工程を実施した後、クランプ部１１１がシート７をクランプしつつアーム１１０がＹ軸方向に移動して、クランプ部１１１にクランプされたシート７を載置テーブル１２の載置面１２０に載置する。

樹脂供給手段１５は、図４（ａ）に示すように、供給口１５０から液体樹脂８を載置面１２０に載置されたシート７の上面７ａに供給する。液体樹脂８としては、例えば、粘性を有する紫外線硬化樹脂を使用することができる。図４（ｂ）に示すように、適量の液体樹脂８がシート７の上面７ａに堆積したら、樹脂供給手段１５は液体樹脂８の供給を停止する。

（４）樹脂拡張工程
樹脂供給工程を実施した後、図１に示した移動手段１４によって保持手段１３を保持面１３２に対して垂直方向に下降させる。そして、図５に示すように、所定角度右に傾いた保持面１３２に吸引保持された板状ワークＷの下面Ｗｂが液体樹脂８に接触する。

この際、図５に示す押圧部１３３による押圧力が板状ワークＷを介して液体樹脂８に作用すると、液体樹脂８は板状ワークＷの下面Ｗｂのうねりにならって左方に盛り上がるようにして拡張する。そして、液体樹脂８の左方部分の厚みが高くなっているため表面張力が弱まり、板状ワークＷが保持面１３２から離反する際に、板状ワークＷのうねりを再生することが可能となる。

（５）樹脂硬化工程
樹脂供給工程を実施した後、図６に示すように、保持手段１３は、バルブ１３６を閉じて吸引口１３４からの吸引を停止し、保持面１３２に保持された板状ワークＷを解放する。これと同時に図１に示した移動手段１４により、保持手段１３を上昇させ、板状ワークＷの上面Ｗａから保持面１３２を離反させる。

図６に示すように、保持手段１３による吸引保持から解放された板状ワークＷには、うねりが再生される。これと同時に樹脂硬化手段１６が作動し、複数のＵＶランプ１６０は、拡張された液体樹脂８にむけて下方から紫外光を照射する。このようにして、液体樹脂８を硬化するとともに板状ワークＷの下面Ｗｂに貼着する。

以上のように、樹脂貼着装置１には、板状ワークＷの上面Ｗａの高さを測定する高さ測定手段３０と認識部４０とを備えているため、複数の板状ワークＷの上面Ｗａの高さを測定し、認識部４０が、高さ測定手段３０による測定結果に基づき板状ワークＷの上面Ｗａの高さの平均的な高さ傾向を認識することができる。
また、樹脂貼着装置１には、認識部４０が認識する板状ワークＷの上面Ｗａの高さ傾向に基づいて、対面する載置テーブル１２の載置面１２０と保持手段１３の保持面１３２との角度関係を調整する調整部５０を備えているため、保持手段１３の保持面１３２を所定角度傾けることが可能となっている。
したがって、液体樹脂８の粘性を弱めなくても、板状ワークＷとの間に気泡を混入させずに液体樹脂８を板状ワークＷの下面Ｗｂに貼着することができる。また、板状ワークＷの上面Ｗａから保持手段１３の保持面１３２を離反する際、液体樹脂８が有する粘性にかかわりなく板状ワークＷに形成されたうねりを確実に再生することが可能となり、厚み精度の良い板状ワークＷを形成することができる。

１：樹脂貼着装置２：装置ベース３：コラム４：支持台４ａ：上面
５：ガイド板６：ロール部７：シート７ａ：上面８：液体樹脂９：吸引源
１０：樹脂貼着ユニット
１１：シート載置手段１１０：アーム１１１：クランプ部
１２：載置テーブル１２０：載置面１２１：吸引部１２２：吸引口
１３：保持手段１３０：ホイール１３１：保持部１３２：保持面１３３：押圧部
１３４：吸引口１３５：吸引路１３６：バルブ
１４：移動手段１４０：ボールネジ１４１：モータ１４２：ガイドレール
１４３：昇降板
１５：樹脂供給手段１５０：供給口
１６：樹脂硬化手段１６０：ＵＶランプ
２０：ワーク搬送ユニット
２１：ワーク搬送手段２１０：ボールネジ２１１：ガイドレール
２１２：移動台２１３：搬送ロボット
２２：仮置きテーブル
３０：高さ測定手段３１：高さ測定部３２：走査部
４０：認識部
５０：調整部
Ｗ：板状ワークＷａ：上面Ｗｂ：下面

Claims

樹脂貼着ユニットとワーク搬送ユニットとから構成される樹脂貼着装置であって、
該樹脂貼着ユニットは、円形の板状ワークの上面を吸引保持する保持面を有する保持手段と、
該保持面と対面する載置面を上面とする載置テーブルと、
該載置テーブルに対して該保持手段を接近および離反させる移動手段と、
該載置テーブルの該載置面にシートを載置するシート載置手段と、
該シート載置手段によって該載置面に載置された該シートの上面に液体樹脂を供給する樹脂供給手段と、
該シートの上面に供給され該保持手段の接近により液体樹脂が押圧された後に該液体樹脂を硬化する樹脂硬化手段と、を少なくとも備え、
該ワーク搬送ユニットは、該保持手段の該保持面に板状ワークを搬送するワーク搬送手段と、
板状ワークを仮置きする仮置きテーブルと、を少なくとも備え、
該仮置きテーブルに仮置きされた板状ワークの上面高さを測定する高さ測定部と、該高さ測定部を該仮置きテーブルの上面に対して平行に走査させる走査部と、により構成される高さ測定手段と、
該高さ測定手段によって測定された板状ワークの上面高さの測定結果から板状ワークの高さ傾向を認識する認識部と、
該認識部が認識する高さ傾向に基づいて、対面する該載置面と該保持面との角度を調整する調整部と、を備えた樹脂貼着装置。
請求項１記載の樹脂貼着装置を用いた樹脂貼着方法であって、
前記走査部によって前記高さ測定部を走査させ、前記仮置きテーブルに仮置きされた板状ワークの上面高さを測定して、前記認識部が該仮置きテーブルに仮置きされた板状ワークの上面高さ傾向を認識する高さ傾向認識工程と、
該高さ傾向認識工程によって認識された高さ傾向に基づいて、前記調整部が対面する該載置面と該保持面との角度を調整する角度調整工程と、
前記シート載置手段によって前記載置テーブルにシートを載置し、前記樹脂供給手段によって該シートの上面に液体樹脂を供給する樹脂供給工程と、
該角度調整工程及び該樹脂供給工程の後、前記移動手段により前記保持手段を下降させ、該保持手段が保持する板状ワークによって該シートの上面の液体樹脂を押圧し、該液体樹脂を拡張する樹脂拡張工程と、
該樹脂拡張工程の後、該保持手段による板状ワークの保持を解放し、拡張された液体樹脂を硬化する樹脂硬化工程と、により板状ワークに液体樹脂を貼着する樹脂貼着方法。