JP2015082618A - シート貼付装置および貼付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外縁のきれいな貼付用シートを形成して素早く被着体に貼付することができるシート貼付装置を提供すること。
【解決手段】シート貼付装置１は、被着体ＷＦを臨む位置に接着シートＡＳを供給する供給手段３と、供給手段３で供給された接着シートＡＳと被着体ＷＦとの間に設けられた閉ループ状の切断刃４１を有する切断手段４と、供給手段３で供給された接着シートＡＳに対して切断刃４１の反対側から被着体ＷＦ側に向かって移動することで、接着シートＡＳを切断刃４１に押し当てて当該接着シートＡＳから貼付用シートＡＳ１を形成する押圧部材６２を有するとともに、当該貼付用シートＡＳ１を押圧部材６２で当該被着体ＷＦに押圧して貼付する切断押圧手段６とを備え、切断押圧手段６、接着シートＡＳから貼付用シートＡＳ１を形成するときに、押圧部材６２を切断刃４１に対して接離する方向に往復移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、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、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という場合がある）に接着シートを貼付するシート貼付装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このシート貼付装置は、接着シートの上方に位置する押圧部材を被着体に向かって移動させることで、接着シートを切断刃に押し当てて貼付用シートを形成し、当該貼付用シートを被着体に押圧して貼付している。

特開２０１０−８０８３８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の装置では、接着シートが刃先全体に同時に当接するため、当該接着シートが刃先に押し当てられる力が刃先全体に分散してしまい、良好な切れ具合を奏することができず、特に、切断刃に接着シートの接着剤が付着したり、切断刃が摩耗したりすると貼付用シートの外縁がきれいに切断されない場合があり、被着体に貼付された貼付用シートの外縁に気泡が介在したり、当該外縁部が被着体から簡単に剥がれてしまったりするという不都合がある。

本発明の目的は、外縁のきれいな貼付用シートを形成して素早く被着体に貼付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に、本発明のシート貼付装置は、被着体を臨む位置に接着シートを供給する供給手段と、前記供給手段で供給された接着シートと前記被着体との間に設けられた閉ループ状の切断刃を有する切断手段と、前記供給手段で供給された接着シートに対して前記切断刃の反対側から前記被着体側に向かって移動することで、前記接着シートを前記切断刃に押し当てて当該接着シートから貼付用シートを形成する押圧部材を有するとともに、当該貼付用シートを前記押圧部材で前記被着体に押圧して貼付する切断押圧手段とを備え、前記切断押圧手段は、前記貼付用シートの形成中に前記押圧部材を前記切断刃に対して接離する方向に往復移動可能に設けられている、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、前記切断押圧手段は、前記接着シートに対して前記切断刃の反対側から前記被着体側に向かって前記押圧部材を移動させる駆動手段と、前記押圧部材に振動を付与する振動付与手段とを備えている、ことが好ましい。

一方、本発明のシート貼付方法は、被着体を臨む位置に接着シートを供給する工程と、供給された前記接着シートを押圧部材で閉ループ状の切断刃に押し当てて当該接着シートから貼付用シートを形成する工程と、前記押圧部材で前記貼付用シートを前記被着体に押圧して貼付する工程とを備え、前記貼付用シートを形成する工程において、前記貼付用シートの形成中に前記押圧部材を前記切断刃に対して接離する方向に往復移動させる工程を備えている、という構成を採用している。

以上のような本発明によれば、貼付用シートの形成中に押圧部材を切断刃に対して接離する方向に往復移動させることで、接着シートに形成される切り込みの深さを徐々に深くすることができるため、接着シートが刃先全体に同時に当接して、当該接着シートが刃先に押し当てられる力が刃先全体に分散してしまう場合や、切断刃に接着剤が付着したり、切断刃が摩耗したり場合であっても、外縁のきれいな貼付用シートを形成して素早く被着体に貼付することができる。

この際、切断押圧手段が押圧部材に振動を付与する振動付与手段を備えれば、接着シートを切断しやすくなる。

本発明の一実施形態に係るシート貼付装置の側面図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本明細書におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な図１の手前方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸の矢印方向であって紙面に直交する手前方向で「後」がその逆方向とする。

図１において、シート貼付装置１は、被着体としてのウエハＷＦを支持する支持手段２と、ウエハＷＦを臨む位置に接着シートＡＳを供給する供給手段３と、供給手段３で供給された接着シートＡＳとウエハＷＦとの間に設けられた閉ループ状の切断刃４１を有する切断手段４と、供給手段３で供給された接着シートＡＳに対して切断刃４１の反対側からウエハＷＦ側に向かって移動することで、接着シートＡＳを切断刃４１に押し当てて当該接着シートＡＳから貼付用シートＡＳ１を形成する押圧部材６２を有するとともに、当該貼付用シートＡＳ１を押圧部材６２でウエハＷＦに押圧して貼付する切断押圧手段６と、供給手段３で供給された接着シートＡＳに対して切断手段４の反対側に位置し、ウエハＷＦから離間する切断押圧手段６とともに接着シートＡＳが変位することを抑制する変位抑制手段７とを備えている。

支持手段２は、上面２１Ａから凹んで手前側が開口した凹部２１Ｂを有し、平面視すなわち上方から見た外形が略矩形状の外側テーブル２１と、凹部２１Ｂ内に設けられ、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段によって吸着保持が可能な支持面２２Ａを有する内側テーブル２２と、内側テーブル２２をその出力軸２３Ａで支持する駆動機器としての直動モータ２３と、ウエハＷＦの被着面ＷＦ１の上下方向の位置を検知可能な光学センサやカメラ等の撮像手段によって構成された検知手段２４とを備えている。

供給手段３は、基材シートＢＳの一方の面に接着剤ＡＤ層を有する帯状の接着シートＡＳを支持する支持ローラ３１と、駆動機器としての回動モータ３２Ａによって駆動される駆動ローラ３２との間に接着シートＡＳを挟み込むピンチローラ３３と、駆動機器としての回動モータ３４Ａによって駆動される駆動ローラ３４との間に接着シートＡＳから貼付用シートＡＳ１が切り抜かれることにより形成される不要シートＵＳを挟み込むピンチローラ３５と、図示しない駆動機器によって駆動され、不要シートＵＳを回収する回収ローラ３６とを備えている。

切断手段４は、図１に示すように、平面視円環状に形成され、内側に貼付用シートＡＳ１の当接を防止する逃げ部４１Ｄが形成された切断刃４１と、当該切断刃４１を保持する切断刃保持部材４３とを備えている。本実施形態の場合、切断刃４１の刃先４１Ｃは、側面視において左右方向に対して平行となるように構成され、これにより、切断押圧手段６によって押し当てられる接着シートＡＳが刃先４１Ｃ全体に同時に当接するようになっている。逃げ部４１Ｄは、貼付用シートＡＳ１が接着することで、当該貼付用シートＡＳ１がウエハＷＦの所望の位置からずれて貼付されてしまうことを防止することができる。

切断押圧手段６は、駆動手段であって駆動機器としての直動モータ６１の出力軸６１Ａに支持され、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段に接続された押圧面６２Ａを有する押圧部材６２と、押圧部材６２の内部に設けられ、接着シートＡＳの接着剤ＡＤ層の接着力を高める接着増強手段６３とを備えている。直動モータ６１は、貼付用シートＡＳ１の形成中に押圧部材６２を切断刃４１に対して接離する方向に往復移動可能に設けられている。接着増強手段６３としては、コイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段、ペルチェ素子やヒートパイプの冷却側等の冷却手段、光照射手段、マイクロ波照射手段、紫外線照射手段、赤外線照射手段等、接着剤ＡＤ層の特性によって適宜選択することができ、本実施形態では、加熱手段が採用されている。なお、押圧面６２Ａの平面形状は、刃先４１Ｃの平面形状に対して小さめの相似形状になっている。

変位抑制手段７は、押圧部材６２が通過可能な貫通孔７１を有する板状部材によって形成され、図示しないフレームにより支持されている。

以上のシート貼付装置１において、ウエハＷＦに接着シートＡＳを貼付する手順を説明する。
先ず、作業者が図１に示すように接着シートＡＳをセットした後、図示しない操作パネルやパーソナルコンピュータ等の入力手段を介して運転開始の信号を入力すると、切断押圧手段６が接着増強手段６３を駆動し、押圧部材６２の押圧面６２Ａを加熱する。次に、供給手段３が回動モータ３２Ａ、３４Ａおよび図示しない駆動機器を駆動し、ウエハＷＦの被着面ＷＦ１に接着シートＡＳの未使用部分が臨むように当該接着シートを所定長さ繰り出して、シート貼付装置１がスタンバイ状態となる。その後、人手または図示しない搬送手段によってウエハＷＦを支持面２２Ａ上に載置すると、支持手段２が図示しない減圧手段を駆動し、当該ウエハＷＦを吸着保持する。次いで、支持手段２が直動モータ２３を駆動し、内側テーブル２２を上昇させ、図１中二点鎖線で示すように、検知手段２４で被着面ＷＦ１が検知されると、直動モータ２３の駆動を停止する。このように、被着面ＷＦ１の位置を所定の位置とすることで、ウエハＷＦの厚みが異なる場合にでも、直動モータ６１の昇降ストロークを変更しなくてもよくなる。

次に、切断押圧手段６が図示しない減圧手段および直動モータ６１を駆動し、押圧部材６２を下降させ、押圧面６２Ａで接着シートＡＳを吸着保持し、当該接着シートＡＳを切断刃４１に押し当てて当該接着シートＡＳから貼付用シートＡＳ１を形成する。このとき、すなわち、貼付用シートＡＳ１を形成するとき、切断押圧手段６が直動モータ６１を制御し、押圧部材６２を切断刃４１に対して接離するように上下方向に往復移動させて接離動作を行い、接着シートＡＳに形成される切り込みを徐々に深くすることで、当該接着シートＡＳから貼付用シートＡＳ１を形成する。なお、直動モータ６１は、例えば、振幅０．１μｍ〜５０μｍ程度で押圧部材６２の接離動作を実行しつつ当該押圧部材６２を下降させ、その振動数は、例えば、１０００〜１０万回／秒が例示でき、振幅や振動数は、それ以下でもそれ以上でもよい。このとき、接着シートＡＳは、刃先４１Ｃ全体に同時に押し当てられるとともに、当該刃先４１Ｃを過ぎた時点で貼付用シートＡＳ１が形成され、刃先４１Ｃを過ぎた時点で切断押圧手段６が直動モータ６１による接離動作を停止する。その後さらに押圧部材６２の下降動作が継続され、押圧面６２Ａで吸着保持された貼付用シートＡＳ１は、押圧部材６２によってウエハＷＦの被着面ＷＦ１に押圧され、接着増強手段６３によって加熱されて当該ウエハＷＦに貼付される。

次に、切断押圧手段６が図示しない減圧手段の駆動を停止し、貼付用シートＡＳ１の保持を解除した後、直動モータ６１を駆動し、押圧部材６２を図１中実線で示す位置に復帰させる。この復帰の際、変位抑制手段７によって、貼付用シートＡＳ１の抜き孔内に押圧部材６２が嵌り込んだままとなり、不要シートＵＳの回収ができなくなることを防止することができる。そして、支持手段２が直動モータ２３を駆動し、内側テーブル２２を図１中実線で示す位置に復帰させた後、図示しない減圧手段の駆動を停止し、ウエハＷＦの保持を解除する。その後、貼付用シートＡＳ１が貼付されたウエハＷＦは、人手または図示しない搬送手段によって次工程に搬送され、以降上述と同様の動作が繰り返される。

以上のような実施形態によれば、貼付用シートＡＳ１の形成中に押圧部材６２を切断刃４１に対して接離する方向に移動させることで、接着シートＡＳに形成される切り込みの深さを徐々に深くすることができるため、接着シートＡＳが刃先４１Ｃ全体に同時に当接して、当該接着シートＡＳが刃先４１Ｃに押し当てられる力が刃先４１Ｃ全体に分散してしまう場合や、切断刃４１に接着剤ＡＤが付着したり、切断刃４１が摩耗したり場合であっても、外縁のきれいな貼付用シートＡＳ１を形成して素早くウエハＷＦに貼付することができる。

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、ウエハＷＦを他の装置等で支持する場合、本発明において支持手段２はなくてもよい。
支持手段２は、直動モータ２３を設けなくてもよい。
外側テーブル２１の平面視の外形は、矩形状の多角形や円形、楕円形等、他の形状でもよい。
切断刃４１は、平面視形状が三角形や四角形以上の多角形、あるいは楕円等、真円以外の閉ループ状にその刃先４１Ｃを形成してもよく、押圧面６２Ａの平面形状もそれに合わせて刃先４１Ｃの平面形状に対して小さめの相似形状にすることができる。
供給手段３が供給する接着シートＡＳは、枚葉のものでもよい。
押圧部材６２は、静電チャックや粘着剤等によって接着シートＡＳ（貼付用シートＡＳ１）を保持する構成であってもよいし、接着シートＡＳ（貼付用シートＡＳ１）を保持するまでもなく貼付用シートＡＳ１をウエハＷＦに貼付できる場合、接着シートＡＳ（貼付用シートＡＳ１）を保持しない構成としてもよい。
切断押圧手段６は、図１中二点鎖線で示すように、直動モータ６１の出力軸６１Ａと押圧部材６２との間に、当該押圧部材６２を切断刃４１に対して接離する方向に往復移動可能な例えば超音波振動装置、バイブレータ、偏心モータ等から構成される振動付与手段６４を設けてもよく、この場合、直動モータ６１によって接離動作を実行せずに、振動付与手段６４によって接離動作を実行してもよいし、直動モータ６１による接離動作を実行しつつ、振動付与手段６４によっても接離動作を実行してもよい。
接着増強手段６３は、貼付用シートＡＳ１が形成された後に加熱を行ったり、当該貼付用シートＡＳ１がウエハＷＦに当接するまでの間に加熱を行ったり、貼付用シートＡＳ１をウエハＷＦに押圧してから加熱したりしてもよい。
検知手段２４、逃げ部４１Ｄ、接着増強手段６３、変位抑制手段７等、本願発明の独立請求項に構成要件として記載されていない構成要素については、それぞれ必要に応じて採用すればよく、なくてもよい。

また、本発明における接着シートＡＳおよび被着体の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、接着シートＡＳは、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態に限定されることはない。また、このような接着シートＡＳは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材シートと接着剤層との間に中間層を有するもの、基材シートの上面にカバー層を有する等３層以上のもの、更には、基材シートを接着剤層から剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよく、両面接着シートは、単層又は複層の中間層を有するものや、中間層のない単層又は複層のものであってよい。また、被着体としては、例えば、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。なお、接着シートＡＳを機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意の形状の任意のシート、フィルム、テープ等を前述のような任意の被着体に貼付することができる。

本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、供給手段は、被着体を臨む位置に接着シートを供給可能なものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（他の手段および工程についての説明は省略する）。
また、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

１…シート貼付装置
３…供給手段
４…切断手段
６…切断押圧手段
４１…切断刃
６１…直動モータ（駆動手段）
６２…押圧部材
６４…振動付与手段
ＡＳ…接着シート
ＡＳ１…貼付用シート
ＷＦ…ウエハ（被着体）

Claims (3)

1. 被着体を臨む位置に接着シートを供給する供給手段と、
   前記供給手段で供給された接着シートと前記被着体との間に設けられた閉ループ状の切断刃を有する切断手段と、
   前記供給手段で供給された接着シートに対して前記切断刃の反対側から前記被着体側に向かって移動することで、前記接着シートを前記切断刃に押し当てて当該接着シートから貼付用シートを形成する押圧部材を有するとともに、当該貼付用シートを前記押圧部材で前記被着体に押圧して貼付する切断押圧手段とを備え、
   前記切断押圧手段は、前記貼付用シートの形成中に前記押圧部材を前記切断刃に対して接離する方向に往復移動可能に設けられていることを特徴とするシート貼付装置。
2. 前記切断押圧手段は、前記接着シートに対して前記切断刃の反対側から前記被着体側に向かって前記押圧部材を移動させる駆動手段と、前記押圧部材に振動を付与する振動付与手段とを備え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. 被着体を臨む位置に接着シートを供給する工程と、
   供給された前記接着シートを押圧部材で閉ループ状の切断刃に押し当てて当該接着シートから貼付用シートを形成する工程と、
   前記押圧部材で前記貼付用シートを前記被着体に押圧して貼付する工程とを備え、
   前記貼付用シートを形成する工程において、前記貼付用シートの形成中に前記押圧部材を前記切断刃に対して接離する方向に往復移動させる工程を備えていることを特徴とするシート貼付方法。

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