JP2016154190A - シート貼付装置およびシート貼付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】剥離きっかけ部を形成しつつウエハの被着面を保護できるようにする。【解決手段】シート貼付装置は、被着体の被着面に接着面を対向させて接着シートを供給する供給手段と、貼付用接着シートを押圧して被着体に貼付する押圧手段とを備え、被着面の外縁部を含む部分的な領域に接着される接着面に、所定の処理によって接着力が低下する接着力可変型接着剤を積層して貼付用接着シートを形成する積層手段を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、シート貼付装置およびシート貼付方法に関する。

半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と称する場合がある）等の被着体の処理工程で、接着シート（保護シート）を剥離し易くするために、当該接着シートの剥離開始位置に剥離きっかけ部を形成するシート貼付装置が提案されている。（特許文献１参照）。

特開２０１１−１２４４７５号公報

しかしながら、特許文献１に記載のシート貼付装置では、接着シートの一部に接着剤を積層しない領域を形成し、この領域を剥離きっかけ部としているので、被着体に所定の処理を行うときに、当該剥離きっかけ部から異物が侵入し、保護面を損傷させてしまうという不都合がある。

本発明の目的は、接着シートと被着体の被着面との間に異物が侵入することを確実に防止し、しかも、剥離するときには、簡単に剥離できる剥離きっかけ部を形成することができるシート貼付装置およびシート貼付方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、被着体の被着面に接着面を対向させて接着シートを供給する供給手段と、貼付用接着シートを押圧して被着体に貼付する押圧手段とを備え、被着面の外縁部を含む部分的な領域に接着される接着面に、所定の処理によって接着力が低下する接着力可変型接着剤を積層して貼付用接着シートを形成する積層手段を備えることを特徴とするシート貼付装置である。

上記シート貼付装置において、積層手段で積層された接着力可変型接着剤を定着させる定着手段を備えることを特徴としてもよい。

上記シート貼付装置において、接着力可変型接着剤には、所定の検出手段で検出可能な検出可能剤が含有されていることを特徴としてもよい。

上記シート貼付装置において、被着面の他の領域に対して接着される接着面に、接着力可変型接着剤と異なる接着力可変型接着剤が積層されることを特徴としてもよい。

本発明の他の態様は、被着体の被着面に接着面を対向させて接着シートを供給する工程と、接着シートを押圧して被着体に貼付する工程とを有し、被着面の外縁部を含む部分的な領域に接着される接着面に、所定の処理によって接着力が低下する接着力可変型接着剤を積層して貼付用接着シートを形成する工程を含むことを特徴とするシート貼付方法である。

本発明によれば、被着面の外縁部を含む部分的な領域に接着される接着面に、接着力可変型接着剤を積層するので、被着体の被着面との間に異物が侵入することを確実に防止し、しかも、剥離するときには、簡単に剥離できる剥離きっかけ部を形成することができる。

本発明の一実施形態に係るシート貼付装置を示す側面図。 シート貼付装置の動作説明図。 変形例の説明図。

以下、本発明の一実施形態に係るシート貼付装置１０を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態における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、当該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」が紙面に直交する手前方向でありＹ軸の矢印方向で「後」がその逆方向とする。

図１において、シート貼付装置１０は、被着体としてのウエハＷＦの被着面ＷＦ１に接着面ＡＦを対向させて接着シートＡＳを供給する供給手段２０と、所定の処理によって接着力が低下する接着力可変型接着剤ＡＤ２を接着面ＡＦに積層して複層接着シートＭＳを形成する積層手段３０と、接着剤積層手段２２および積層手段３０で積層された接着剤ＡＤ１および接着力可変型接着剤ＡＤ２を定着させる定着手段４０と、ウエハＷＦを裏面ＷＡ側から支持する支持手段５０と、複層接着シートＭＳを押圧してウエハＷＦに貼付する押圧手段６０と、ウエハＷＦに貼付された複層接着シートＭＳを所定の形状に切断する切断手段７０とを備えている。

供給手段２０は、供給側フレーム２１と、基材シートＢＳに接着剤ＡＤ１を積層することで接着面ＡＦを有する接着シートＡＳを形成する接着剤積層手段２２と、回収側フレーム２３と、回収側フレーム２３をそのスライダ２４Ａで支持する駆動機器としてのリニアモータ２４とを備えている。
供給側フレーム２１には、ロール状の基材シートＢＳを支持する支持ローラ２１Ａと、基材シートＢＳを案内するガイドローラ２１Ｂと、駆動機器としての回動モータ２１Ｃで回転駆動する駆動ローラ２１Ｄと、駆動ローラ２１Ｄとの間に基材シートＢＳを挟み込むピンチローラ２１Ｅとが設けられている。
接着剤積層手段２２は、液体状の接着剤ＡＤ１を収容する第１収容部２２Ａと、第１収容部２２Ａから接着剤ＡＤ１を掻き出す第１含浸ローラ２２Ｂと、第１含浸ローラ２２Ｂで掻き出した接着剤ＡＤ１を基材シートＢＳの一方の面（下面）に積層する第１積層ローラ２２Ｃと、第１積層ローラ２２Ｃとの間に基材シートＢＳを挟み込む第１プラテンローラ２２Ｄと備え、図示しない駆動機器によって図１中矢印方向に回転駆動可能になっている。第１積層ローラ２２Ｃは、図２（Ａ）に示すように、被着面ＷＦ１全面を覆うことができる範囲で基材シートＢＳに接着剤ＡＤ１を積層するようになっている。
回収側フレーム２３には、駆動機器としての回動モータ２３Ａで回転駆動する駆動ローラ２３Ｂと、複層接着シートＭＳから貼付シートＳＳが切り抜かれた不要シートＵＳを駆動ローラ２３Ｂとの間に挟み込むピンチローラ２３Ｃと、不要シートＵＳを案内するガイドローラ２３Ｄと、駆動機器としての回動モータ２３Ｅで回転駆動し不要シートＵＳを回収する回収ローラ２３Ｆとが設けられている。

積層手段３０は、液体状の接着力可変型接着剤ＡＤ２を収容する第２収容部３１と、第２収容部３１から接着力可変型接着剤ＡＤ２を掻き出す第２含浸ローラ３２と、第２含浸ローラ３２で掻き出した接着力可変型接着剤ＡＤ２を接着面ＡＦに積層する第２積層ローラ３３と、第２積層ローラ３３との間に接着シートＡＳを挟み込む第２プラテンローラ３４とを備え、図示しない駆動機器によって図１中矢印方向に回転駆動可能になっている。第２積層ローラ３３は、図２（Ａ）に示すように、被着面ＷＦ１の外縁部ＷＣを含む部分的な領域ＷＦ１Ａに接着される接着面ＡＦに、接着力可変型接着剤ＡＤ２を積層するようになっている。

接着剤ＡＤ１は、複層接着シートＭＳをウエハＷＦに貼付でき、剥離工程において複層接着シートＭＳを剥離できるものであれば特に制限はない。接着力可変型接着剤ＡＤ２は、所定の処理によって接着力が低下する接着剤であって、紫外線や放射線等のエネルギー線を照射することにより接着力が低下する接着剤（例えば、特開平２−２９６３５０号公報に記載のもの）や、加熱して発泡させることで接着力が低下する接着剤（例えば、特開２００１−１３１５０７号公報に記載のもの）等を例示できる。

定着手段４０は、接着剤積層手段２２に対して接着シートＡＳの搬送方向下流側と、積層手段３０に対して複層接着シートＭＳの搬送方向下流側とに設けられ、図示しないヒータやエネルギー線照射装置等の定着部材で接着剤ＡＤ１および接着力可変型接着剤ＡＤ２を硬化させ定着させるものである。

支持手段５０は、凹部５１Ａが形成された外側テーブル５１と、凹部５１Ａ内に配置された直動モータ５２の出力軸５２Ａ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よってウエハＷＦを吸着保持可能な支持面５３Ａを有する支持テーブル５３とを備えている。

押圧手段６０は、供給手段２０と兼用するリニアモータ２４のスライダ２４Ｂに支持された押圧フレーム６１と、押圧フレーム６１に支持された駆動機器としての直動モータ６２と、直動モータ６２の出力軸６２Ａに支持されたブラケット６３に回転可能に支持された押圧部材としての押圧ローラ６４とを備えている。

切断手段７０は、駆動機器としての単軸ロボット７１と、単軸ロボット７１のスライダ７１Ａに支持されたフレーム７２と、フレーム７２に支持された駆動機器としての回動モータ７３と、回動モータ７３の出力軸７３Ａに支持された回転アーム７４と、回転アーム７４に支持された切断部材としての切断刃７５とを備えている。

次に、本実施形態におけるシート貼付装置１０の動作について説明する。
先ず、各部材が初期位置で待機する図１中実線で示すシート貼付装置１０に対し、人手または多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段によって、ウエハＷＦが支持面５３Ａ上に載置されると、支持手段５０が図示しない減圧手段を駆動し、当該ウエハＷＦの吸着保持を開始する。次に、供給手段２０が回動モータ２３Ａの回転をロックした状態で、供給手段２０が回動モータ２１Ｃおよびリニアモータ２４を駆動し、スライダ２４Ａを図１中二点鎖線で示す位置に移動させる。このとき、接着剤積層手段２２、積層手段３０および定着手段４０が図示しない駆動機器および定着部材を駆動し、基材シートＢＳの一方の面に接着剤ＡＤ１を積層して接着シートＡＳを形成し、さらに、接着シートＡＳ上に接着力可変型接着剤ＡＤ２を積層して複層接着シートＭＳを形成する。なお、接着剤ＡＤ１および接着力可変型接着剤ＡＤ２は、各定着手段４０で定着されるが、定着手段４０は、接着剤ＡＤ１および接着力可変型接着剤ＡＤ２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るようになっている。

次に、押圧手段６０がリニアモータ２４および直動モータ６２を駆動し、押圧ローラ６４で複層接着シートＭＳを外側テーブル５１およびウエハＷＦに押圧した状態で、スライダ２４Ｂを図１中二点鎖線で示す位置まで移動させる。これにより、複層接着シートＭＳが外側テーブル５１の上面とウエハＷＦの被着面ＷＦ１とに貼付される。このとき、図２（Ａ）に示すように、ウエハＷＦの外縁部ＷＣを含む部分的な領域ＷＦ１Ａには接着力可変型接着剤ＡＤ２が積層され、被着面ＷＦ１の他の領域には接着剤ＡＤ１が積層される。

その後、切断手段７０が単軸ロボット７１を駆動し、スライダ７１Ａを下降させ、複層接着シートＭＳにおけるウエハＷＦの外縁部ＷＣに対応した位置に切断刃７５を突き刺した後、回動モータ７３を駆動し、その出力軸７３Ａを３６０度以上回転させることで、複層接着シートＭＳを切断してウエハＷＦに貼付された貼付シートＳＳと不要シートＵＳとに分離する。これにより、図２（Ｂ）に示すように、ウエハＷＦの外縁部ＷＣを含む部分的な領域ＷＦ１Ａに接着力可変型接着剤ＡＤ２が積層され、被着面ＷＦ１の他の領域には接着剤ＡＤ１が積層された貼付シートＳＳが、ウエハＷＦの被着面ＷＦ１に貼付されることとなる。その後、切断手段７０が単軸ロボット７１および回動モータ７３を駆動し、各部材を初期位置に復帰させた後、支持手段５０が図示しない減圧手段の駆動を停止し、人手または図示しない搬送手段が、貼付シートＳＳが貼付されたウエハＷＦを次工程に搬送する。次に、供給手段２０が回動モータ２１Ｃの回転をロックした状態で、供給手段２０および押圧手段６０がリニアモータ２４および回動モータ２３Ａ、２３Ｅを駆動し、各部材を初期位置に復帰させ、不要シートＵＳを外側テーブル５１の上面から剥離して回収ローラ２３Ｆで巻き取り、以降、上記同様の動作が繰り返される。

なお、後工程では、貼付シートＳＳが貼付されたウエハＷＦに対し、裏面ＷＡを研削したりウエハＷＦにリングフレーム等をマウントしたりする種々の処理が行われた後、加熱機や赤外線、紫外線等のエネルギー線を照射するエネルギー線照射装置等からなる図示しない接着力低下手段により接着力可変型接着剤ＡＤ２の接着力を低下させる接着力低下工程が行われる。接着力が低下された接着力可変型接着剤ＡＤ２（領域ＷＦ１Ａ）は、剥離きっかけ部Ｋ１として機能する。接着力低下工程の後、貼付シートＳＳが貼付されたウエハＷＦは適宜な搬送手段によって図示しない剥離装置に搬送され、剥離きっかけ部Ｋ１を剥離開始位置として貼付シートＳＳが剥離される。このとき、接着力可変型接着剤ＡＤ２の接着力を接着力低下工程において低下させているので剥離きっかけ部Ｋ１をきっかけとして貼付シートＳＳを剥離し易くすることができ、貼付シートＳＳが剥離せず残着する等の剥離不良が発生することを防止できる。なお、貼付シートＳＳを剥離する剥離装置としては、特開２０１０−２１９２６５号公報や特開２０１４−１５０２３２号公報等に記載された剥離装置等を例示できる。

以上のような実施形態によれば、被着体としてのウエハＷＦの外縁部ＷＣを含む部分的な領域ＷＦ１Ａに接着される接着面ＡＦに、接着力可変型接着剤ＡＤ２を積層するので、接着シートＡＳとウエハＷＦの被着面ＷＫ１との間に異物が侵入することを確実に防止し、しかも、剥離するときには、簡単に剥離できる剥離きっかけ部Ｋ１を形成することができる。

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２０は、接着シートＡＳ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てその範囲内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）。

供給手段２０は、予め接着剤ＡＤ１が積層された接着シートＡＳを供給してもよいし、このような接着シートＡＳの接着面ＡＦに剥離シートが仮着されたものを供給し、この供給の途中で剥離手段によって剥離シートを剥離して供給する構成のものでもよく、このような剥離手段は、板状部材やローラ等を採用することができる。
供給手段２０は、枚葉の接着シートＡＳを供給する構成でもよい。
供給手段２０は、接着剤ＡＤ１の代わりに、接着力可変型接着剤ＡＤ２と異なる接着力可変型接着剤ＡＤ３が積層された接着シートＡＳを供給してもよく、この場合、後工程において接着力可変型接着剤ＡＤ３の接着力を低下させる接着力低下工程が行われてもよい。
接着剤積層手段２２および積層手段３０は、接着剤ＡＤ１と接着力可変型接着剤ＡＤ２とが重ならないようにそれらを積層してもよいし、それらが一部重なるように積層してもよく、これらの場合、接着剤ＡＤ１と接着力可変型接着剤ＡＤ２を積層する順序はどちらが先でもよい。
供給手段２０は、ウエハＷＦの形状に対応した形状の基材シートＢＳを供給するものでもよく、この場合、切断手段７０はあってもよいし、なくてもよい。

積層手段３０は、図３（Ａ）に示すように、被着面ＷＦ１の外縁部ＷＣの全てを含む部分的な領域ＷＦ１Ｂに接着される接着面ＡＦに、接着力可変型接着剤ＡＤ２を積層するように構成してもよい。この場合、同図（Ｂ）に示すように、第２積層ローラ３３の表面に単数または複数のリング状の凸部３５を設け、凸部３５を介して接着シートＡＳの接着面ＡＦに接着力可変型接着剤ＡＤ２を積層してもよい。
部分的な領域ＷＦ１Ａ、ＷＦ１Ｂの大きさは、使用者が任意に決定することができ、部分的な領域ＷＦ１Ａは、２以上存在してもよい。
積層手段３０は、液滴状または霧状の接着力可変型接着剤ＡＤ２を吐出する構成でもよいし、接着シートＡＳに押圧することで接着力可変型接着剤ＡＤ２を積層するスタンプタイプのものでもよいし、接着力可変型接着剤ＡＤ２を局所的に積層する構成でもよい。
積層手段３０が積層する接着力可変型接着剤ＡＤ２に、所定の検出手段により検出可能な検出可能材を含有させていてもよい。このような検出可能材は、撮像装置で検出可能な着色剤や特定の成分を含有する液体、金属探知機で検出可能な金属粉、磁石で検出可能な磁石粉等、検出手段で検出できるものであれば何でもよい。この場合、剥離装置が検出手段を備えてもよく、接着力可変型接着剤ＡＤ２が使用された剥離きっかけ部Ｋ１を検出手段が検出し、検出した剥離きっかけ部Ｋ１を剥離のきっかけとすることができる。
積層手段３０は、左右方向、上下方向等に移動可能な構成でもよく、接着シートＡＳを固定し積層手段３０を移動させることで接着力可変型接着剤ＡＤ２を積層してもよいし、接着シートＡＳおよび積層手段３０の両方を移動させて接着力可変型接着剤ＡＤ２を積層してもよい。
接着剤ＡＤ１および接着力可変型接着剤ＡＤ２は、粘着剤等でもよい。

定着手段４０は、紫外線、赤外線、レーザ等のエネルギー線を照射するものでもよいし、送風機、温風送風機等でもよく、接着力可変型接着剤ＡＤ２を接着シートＡＳに定着できるものであれば何でもよい。
接着剤ＡＤ１を定着させる定着手段と、接着力可変型接着剤ＡＤ２を定着させる定着手段とを一体的に構成してもよい。

支持手段５０は、メカチャックやチャックシリンダ等のチャック手段、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力等でウエハＷＦを保持する構成でもよい。

押圧手段６０は、空気やガスなどの気体を押圧部材とし、当該気体を吹き出して複層接着シートＭＳを押圧してウエハＷＦに貼付してもよいし、複層接着シートＭＳを減圧ポンプや真空エジェクタ等の吸引手段によって吸着保持し、ウエハＷＦに押圧して貼付してもよい。
押圧手段６０は、押圧部材を停止させておき、ウエハＷＦを移動させてもよいし、押圧部材とウエハＷＦとの両方を移動させて複層接着シートＭＳをウエハＷＦに押圧して貼付してもよい。

切断手段７０は、レーザ、電熱線、気体や液体等の吹付け等で切断部材を構成してもよい。
切断手段７０は、多関節ロボットや適宜な駆動機器を組み合わせたもので構成し、切断部材で複層接着シートＭＳを切断するようにしてもよい。
切断手段７０は、切断部材を停止させておき、複層接着シートＭＳおよびウエハＷＦを移動させて当該複層接着シートＭＳを切断してもよいし、切断部材と複層接着シートＭＳおよびウエハＷＦとの両方を移動させて当該複層接着シートＭＳを切断してもよい。
切断手段７０は、切断刃７５をウエハＷＦの外縁に当接させた状態で、当該切断刃７５における複層接着シートＭＳ側を当該ウエハＷＦ側に傾斜させ、当該ウエハＷＦの外縁に沿って移動させることで、当該ウエハＷＦの外縁よりも小さな外縁を備えた貼付シートＳＳを形成してもよい。

シート貼付装置１０は、天地反転して配置したり横置きにしたりして、ウエハＷＦの下面や側面に複層接着シートＭＳを貼付するように構成してもよい。
ウエハＷＦを停止させておき、または、ウエハＷＦを移動させつつ、供給手段２０等の他の手段を適宜上下左右方向に移動させて上記と同様の複層接着シートＭＳの貼付動作や切断動作を行ってもよい。
接着剤積層手段２２、定着手段４０、支持手段５０、切断手段７０のように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。

さらに、本発明における接着シートＡＳ、ウエハＷＦ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。感熱接着性のものが採用された場合は、当該接着シートＡＳを加熱する適宜なコイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段を設ければよい。また、このような接着シートＡＳは、例えば、接着剤ＡＤ層だけの単層のもの、基材シートＢＳと接着剤ＡＤ層との間に中間層を有するもの、基材シートＢＳ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ＢＳを接着剤ＡＤ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、回路基板、電極基板、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、ウエハＷＦとしては、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等を対象とすることができる。なお、接着シートＡＳは、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シート、フィルム、テープ等でもよい。

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及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）。

１０・・・シート貼付装置
２０・・・供給手段
３０・・・積層手段
４０・・・定着手段
６０・・・押圧手段
ＡＳ・・・接着シート
ＭＳ・・・複層接着シート（貼付用接着シート）
ＡＦ・・・接着面
ＷＦ・・・ウエハ（被着体）
ＷＦ１・・・被着面
ＷＣ・・・外縁部
ＷＦ１Ａ，ＷＦ１Ｂ・・・部分的な領域
ＡＤ２，ＡＤ３・・・接着力可変型接着剤

Claims (5)

1. 被着体の被着面に接着面を対向させて接着シートを供給する供給手段と、
   貼付用接着シートを押圧して前記被着体に貼付する押圧手段とを備え、
   前記被着面の外縁部を含む部分的な領域に接着される前記接着面に、所定の処理によって接着力が低下する接着力可変型接着剤を積層して前記貼付用接着シートを形成する積層手段を備えることを特徴とするシート貼付装置。
2. 前記積層手段で積層された接着力可変型接着剤を定着させる定着手段を備え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. 前記接着力可変型接着剤には、所定の検出手段で検出可能な検出可能剤が含有されていることを特徴とする請求項１または２に記載のシート貼付装置。
4. 前記被着面の他の領域に対して接着される前記接着面に、前記接着力可変型接着剤と異なる接着力可変型接着剤が積層されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート貼付装置。
5. 被着体の被着面に接着面を対向させて接着シートを供給する工程と、
   前記接着シートを押圧して前記被着体に貼付する工程とを有し、
   前記被着面の外縁部を含む部分的な領域に接着される前記接着面に、所定の処理によって接着力が低下する接着力可変型接着剤を積層して貼付用接着シートを形成する工程を含むことを特徴とするシート貼付方法。

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