JP2015082619A - シート貼付装置および貼付方法 - Google Patents

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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と、供給手段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を有する切断手段と、供給手段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の押圧面62Aで被着体WFに押圧して貼付する切断押圧手段とを備え、押圧面62Aは、切断刃41に押し当てられる接着シートASが切断刃41の刃先41C全体に同時に当接しないように形成されている。
【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の押圧面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、前記押圧面は、前記切断刃に押し当てられる前記接着シートが前記切断刃の刃先全体に同時に当接しないように形成されている、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、前記被着体の被着面と平行に前記押圧面を変位可能に構成されている、ことが好ましい。
一方、本発明のシート貼付方法は、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切断押圧手段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、前記切断押圧手段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、前記接着シートから貼付用シートを形成する工程において、前記切断押圧手段によって押し当てられる前記接着シートが前記切断刃の刃先全体に同時に当接しないように設けられた押圧面を有する押圧部材を用いて前記貼付用シートを形成す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、接着シートが刃先に押し当てられる力を当該刃先の一部に集中して作用させつつ貼付用シートを形成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することで、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ことがなく、切断刃に接着剤が付着したり、切断刃が摩耗したりした場合であっても、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、切断押圧手段が被着体の被着面と平行に押圧面を変位可能に構成されれば、接着シートと被着体の被着面との間に介在する空気を追い出しながら、接着シートを被着体に貼付することができる。したがって、外縁のきれいな貼付用シートを形成して、素早く、かつ、被着体と接着シートとの間に気泡が入ったり、接着シートに皺が入ったりすることなく接着シートを被着体に貼付することができる。
本発明の一実施形態に係るシート貼付装置の側面図。 図1のシート貼付装置の動作説明図。 本発明の変形例に係る切断押圧手段の側面図。 本発明の他の変形例に係るシート貼付装置の動作説明図。 本発明のさらに他の変形例に係るシート貼付装置の動作説明図。
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の押圧面62A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。押圧部材62は、平面形状が刃先41Cの平面形状に対して小さめの相似形状の円形に形成された保持部材62Bと、この保持部材62Bの下面に設けられ、保持部材62Bと同じ平面形状に設けられたゴム、樹脂、スポンジなどの弾性を有する変形部材62Cとを備えている。本実施形態の場合、変形部材62Cの下面である押圧面62Aは、側面視において左右方向に対して所定の角度で傾斜するように構成され、これにより、切断刃41に押し当てられる接着シートASが切断刃41の刃先41C全体に同時に当接しないようになっているとともに、貼付用シートAS1をウエハWFに押圧するときに、変形してウエハWFの被着面WF1と平行に押圧面62Aを変位可能に構成されている。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。
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、接着シートASは、押圧面62Aにおける一番刃先41Cに近い位置で保持されている部分すなわち、図2(A)中押圧面62Aの左端部で支持されている部分から右端部に向かって順に当該刃先41Cに押し当てられ、同図中二点鎖線で示すように、当該刃先41Cの右端部を過ぎた時点で貼付用シートAS1が形成される。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に押圧される。このとき、接着シートASは、図2(B)〜(D)に示すように、図2(A)中押圧面62Aの左端部で支持されている部分が初めにウエハWFに押圧されるとともに、変形部材62Cの変形に伴い押圧面62Aが徐々にウエハWFの被着面WF1と平行に変位し、貼付用シートAS1全体が押圧面62Aによって被着面WF1に押圧される。これにより、貼付用シートAS1と被着面WF1との間に介在する空気を追い出しながら、貼付用シートAS1をウエハWFに押圧することができる。ウエハWFに押圧された貼付用シートAS1は、接着増強手段63によって加熱されてウエハ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に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、接着シートASが刃先41Cに押し当てられる力を当該刃先41Cの一部に集中して作用させつつ貼付用シートAS1を形成することができるため、接着シートASが刃先41C全体に同時に当接することで、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ことがなく、切断刃41に接着剤ADが付着したり、切断刃41が摩耗したりした場合であっても、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、押圧部材62の代わりに、図3(A)、(B)、(C)に示すような単数または複数の側面視三角型の押圧面81A、82A、83Aを備えた変形部材81C、82C、83Cを有する押圧部材81、82、83、同図(D)、(E)に示すような単数または複数の側面視円弧型の押圧面84A、85Aを備えた変形部材84C、85Cを有する押圧部材84、85、同図(F)、(G)に示すような単数または複数の側面視台形型の押圧面86A、87Aを備えた変形部材86C、87Cを有する押圧部材86、87を適用してもよい。これらのような押圧部材81、82、83、84、85、86、87であっても、切断刃41に押し当てられる接着シートASが切断刃41の刃先41C全体に同時に当接しないようにすることができる。なお、押圧面の形状は、上記のものに限定されることはなく、切断刃41に押し当てられる接着シートASが切断刃41の刃先41C全体に同時に当接しないように形成されているものであればどのような形状であってもよい。
押圧部材62の代わりに、図4、5に示すような平面形状が刃先41Cの平面形状に対して小さめの相似形状の円形に形成された平面状の押圧面65A、側面視円弧型の押圧面66Aを有する変形不能な押圧部材65、66と、駆動機器としての図示しない直動モータに連結され、押圧部材65、66を揺動可能に支持する揺動手段67とを適用してもよい。この場合、押圧部材65、66は、接着シートASから貼付用シートAS1を形成するときに、図4(A)、5(A)中実線で示すように、直動モータが駆動し、押圧面65A、66Aが切断刃41の刃先41Cで囲まれる面に対して斜めに傾いた状態で当該切断刃41内を通過し、接着シートASが切断刃41の刃先41C全体に同時に当接しないようになっている。また、貼付用シートAS1をウエハWFに押圧するときに、貼付用シートAS1は、図4(A)、図5(A)中二点鎖線および図4(B)〜(C)、図5(C)に示すように、図4、5中押圧面65A、66Aの左端部で支持されている部分から右端部に向かって順に当該ウエハWFに押圧されるとともに、押圧部材65、66の揺動に伴い押圧面65A全体が徐々にウエハWFの被着面WF1と平行に変位し、または、押圧面66Aにおける貼付用シートAS1をウエハWFに押圧されている部分が順に被着面WF1と平行に変位し、貼付用シートAS1全体が押圧面65A、66Aによって被着面WF1に押圧され、貼付用シートAS1と被着面WF1との間に介在する空気を追い出しながら、貼付用シートAS1をウエハWFに押圧することができる。このように、押圧部材65、66を変位させるとき、逃げ部41Dは、それら押圧部材65、66の変位に干渉しない逃げとしても機能する。
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。
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。
支持手段2は、直動モータ23を設けなくてもよい。
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を形成してもよい。
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。
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。
例えば、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
41C…刃先
62、65、66、81、82、83、84、85、86、87…押圧部材
62A、65A、66A、81A、82A、83A、84A、85A、86A、87A …押圧面
AS…接着シート
AS1…貼付用シート
WF…ウエハ(被着体)
WF1…被着面

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の押圧面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、
    前記押圧面は、前記切断刃に押し当てられる前記接着シートが前記切断刃の刃先全体に同時に当接しないように形成さ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、前記被着体の被着面と平行に前記押圧面を変位可能に構成さ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. 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切断押圧手段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、
    前記切断押圧手段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、
    前記接着シートから貼付用シートを形成する工程において、前記切断押圧手段によって押し当てられる前記接着シートが前記切断刃の刃先全体に同時に当接しないように設けられた押圧面を有する押圧部材を用いて前記貼付用シートを形成す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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