JP2019009182A - シート貼付装置および貼付方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】装置が大型化し、制御が煩雑化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】シート貼付装置10は、被着体WFを支持面21Aで支持する支持手段20と、接着シートASを繰り出す繰出手段30と、接着シートASを支持面21Aに支持された被着体WFに押圧して貼付する押圧手段40と、支持面21A、被着体WFの被着面WF1、および被着体WFに貼付した接着シートASの表面のうち少なくとも1つを清掃する清掃手段51と、接着シートASを貼付する前の被着体WFの外周部を支持面21Aに押し付ける押付手段52とが一体化された貼付支援手段50とを備えている。【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、接着シートを貼付する被着体の姿勢を矯正したり、被着体や被着体を支持する支持面を清掃したり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)。
特開2005−33120号公報
特許文献1に記載されたような従来のシート貼付装置は、半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」ともいう)を平面に矯正するウエハ押圧機構(押付手段)と、ウエハ(被着体)の表面に付着した塵埃を除去するウエハクリーニング機構(清掃手段)とを別体に構成し、それらを異なる駆動機器で駆動するため、装置が大型化し、制御が煩雑化するという不都合がある。
本発明の目的は、装置が大型化し、制御が煩雑化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。
本発明は、請求項に記載した構成を採用した。
以上のような本発明によれば、清掃手段と押付手段とが一体化された貼付支援手段を備えているため、装置が大型化し、制御が煩雑化することを防止することができる。
また、切断した接着シートの外周部を被着体に押付可能にすれば、接着シートの外周部を被着体に密着させることができるので、接着シートの外周部が被着体から浮いてしまう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を示す側面図。 シート貼付装置の動作説明図。 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、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中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軸と平行な図1中手前方向で「後」がその逆方向とする。
図1において、シート貼付装置10は、被着体としてのウエハWFを支持面21Aで支持する支持手段20と、接着シートASを繰り出す繰出手段30と、接着シートASを支持面21Aに支持されたウエハWFに押圧して貼付する押圧手段40と、支持面21AおよびウエハWFに貼付した接着シートASの表面を清掃する清掃手段51と、ウエハWFの外周部を支持面21Aに押し付ける押付手段52とが一体化された貼付支援手段50と、ウエハWFに接着シート部分AS1(図3参照)が残るように当該ウエハWFに貼付された接着シートASを所定形状に切断する切断手段60と、接着シートASにおける接着シート部分AS1以外の不要シートUSを回収する回収手段70と、ウエハWFを移送する移送手段80とを備えている。
支持手段20は、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21Aを有する内側テーブル21と、内側テーブル21の外側に位置し不要シートUSを支持する不要シート支持手段としての外側テーブル22と、その出力軸23Aで内側テーブル21を支持する駆動機器としての直動モータ23とを備えている。
外側テーブル22は、内側テーブル21で支持されたウエハWFと共に接着シートASが貼付され、切断手段60の切断によって形成された不要シートUSを支持する不要シート支持面22Aと、その内部で直動モータ23を支持する凹部22Bと、凹部22Bの後側面に設けられ、ウエハWFを出し入れ可能な開口22Cと、凹部22Bの左側面に設けられ、内部を貼付支援手段50が進退する開口22Dとを備えている。
繰出手段30は、剥離シートRLの一方の面に接着シートASが仮着された原反RSを支持する支持ローラ31と、原反RSを案内するガイドローラ32A、32Bと、ガイドローラ32Aとの間に原反RSを挟み込む押付部材33Bをその出力軸33Aで支持する駆動機器としての直動モータ33と、ガイドローラ32Bを支持し、接着シートASの張力を測定可能な張力検出手段としてのロードセル34Aと、剥離シートRLから接着シートASを剥離する剥離部材としての剥離板34Bと、駆動機器としての回動モータ35Aによって駆動され、ピンチローラ35Bとで剥離シートRLを挟み込む駆動ローラ35と、剥離シートRLを回収する回収ローラ36と、当該繰出手段30を構成する前述の構成部材のうち支持ローラ31および回収ローラ36以外の各部材を支持するフレーム37と、その図示しないスライダでフレーム37を支持し、駆動機器としてのリニアモータ38のスライダ38A(図3参照)に支持された駆動機器としてのリニアモータ39とを備えている。
押圧手段40は、駆動機器としてのリニアモータ41のスライダ41Aにブラケット42を介して支持された駆動機器としての直動モータ43と、直動モータ43の出力軸43Aにブラケット43Bを介して回転可能に支持され、接着シートASをウエハWFの被着面WF1に押圧する押圧部材としての押圧ローラ44とを備えている。
貼付支援手段50は、清掃手段51および押付手段52を支持面21Aの一端(左端)側から他端(右端)側に向かって移動させる単一の移動手段53と、清掃手段51および押付手段52を支持し、移動手段53に支持された支持部材54とを更に備え、支持部材54によって清掃手段51と押付手段52とが一体化されている。
清掃手段51は、空気やガス等の気体を供給する加圧ポンプや加圧タービン等の図示しない気体供給手段に接続されたノズル51Aを備えている。
押付手段52は、弾性変形可能な環状部材52Aを備えている。
移動手段53は、移動フレーム53Aに支持された駆動機器としての回動モータ53Bによって駆動される駆動プーリ53Cと、移動フレーム53Aに支持され、自由回転する従動プーリ53Dと、駆動プーリ53Cおよび従動プーリ53Dに掛け回されたベルト53Eと、図示しないフレームに固定された固定ブラケット53Fとベルト53Eとを連結する第1連結部材53Gと、ベルト53Eと支持部材54とを連結する第2連結部材53Hとを備えている。
切断手段60は、駆動機器としての多関節ロボット61と、多関節ロボット61の作業アーム61Aに着脱自在に支持された切断刃62(図3参照)とを備えている。多関節ロボット61は、その作業範囲内において作業アーム61Aに装着したものを何れの位置、何れの角度にでも変位可能な所謂6軸ロボットである。
回収手段70は、リニアモータ41のスライダ41Bに支持されたフレーム71と、フレーム71に支持された駆動機器としての回動モータ72によって駆動され、ピンチローラ74とで不要シートUSを挟み込む駆動ローラ73と、図示しない駆動機器によって駆動され、所定の張力で不要シートUSを回収する回収ローラ75とを備えている。
移送手段80は、多関節ロボット61と、多関節ロボット61の作業アーム61Aに着脱自在に支持され、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を吸着保持可能な吸着ツール81とを備えている。
以上のシート貼付装置10において、ウエハWFの被着面WF1に接着シートASを貼付する手順について説明する。
先ず、各部材が図1中実線で示す初期位置に待機しているシート貼付装置10に対し、当該シート貼付装置10の使用者(以下、単に「使用者」という)が原反RSを同図中実線で示すようにセットし、操作パネルやパーソナルコンピュータ等の図示しない操作手段を介して自動運転の信号を入力する。すると、繰出手段30および回収手段70が回動モータ35A、72を駆動し、剥離シートRLおよび接着シートASを巻き取り、支持手段20上に位置する接着シートASの張力が所定値となったことがロードセル34Aによって検知されると、回動モータ35A、72の駆動を停止する。次いで、繰出手段30が直動モータ33を駆動し、押付部材33Bとガイドローラ32Aとで接着シートASを挟み込み、当該接着シートASの繰り出しを抑制し、スタンバイ状態となる。
その後、貼付支援手段50が回動モータ53Bおよび図示しない気体供給手段を駆動し、支持面21Aにノズル51Aで気体を吹き付けながら、ノズル51Aを図1中実線で示す位置と、同図中二点鎖線で示す位置との間で往復移動させて支持面21Aを清掃する。ノズル51Aが往復移動したことをカメラや投影機等の撮像手段や、光学センサや超音波センサ等の各種センサ等の図示しない検知手段が検知すると、貼付支援手段50が回動モータ53Bおよび図示しない気体供給手段の駆動を停止する。そして、移送手段80が多関節ロボット61および図示しない減圧手段を駆動し、吸着ツール81でウエハWFを吸着保持した後、開口22C内に吸着ツール81を差し込んで、図1中二点鎖線で示すようにウエハWFを支持面21A上に載置すると、支持手段20が図示しない減圧手段を駆動し、ウエハWFを吸着保持する。次に、貼付支援手段50が回動モータ53Bを駆動し、図2(A)に示すように、押付手段52を右方に移動させ、ウエハWFの外周部上方に位置させた後、支持手段20が直動モータ23を駆動し、内側テーブル21を上昇させる。これにより、押付手段52が、接着シートASを貼付する前のウエハWFの外周部を支持面21Aに押し付け、ウエハWFの姿勢を支持面21Aに沿って矯正する。
その後、貼付支援手段50が回動モータ53Bを駆動し、押付手段52を初期位置に復帰させる。そして、支持手段20が直動モータ23を駆動し、図3中実線で示すように、内側テーブル21を上方に移動させた後、押圧手段40が直動モータ43、リニアモータ41を駆動し、押圧ローラ44を下降させた後、右方に移動させ、当該押圧ローラ44で接着シートASを被着面WF1および不要シート支持面22Aに押圧して貼付する。この際、押圧ローラ44の移動に伴って、接着シートASにさらなる張力が加わると、ロードセル34Aがそれを検知した瞬間に、繰出手段30がリニアモータ38、39を駆動し、ロードセル34Aで検出される張力が所定値からずれないようにフレーム37を左右方向および上下方向へ移動させる制御が行われる。なお、接着シートASの貼付動作中に、切断手段60が多関節ロボット61を駆動し、吸着ツール81から切断刃62にツール交換を行う。
接着シートASの貼付が完了すると、切断手段60が多関節ロボット61を駆動し、図3中二点鎖線で示すように、切断刃62を接着シートASに突き刺し、当該切断刃62をウエハWFの外周に沿って移動させる。これにより、ウエハWF上に接着シート部分AS1が残り、当該接着シート部分AS1の外周に不要シートUSが形成される。次いで、回収手段70および押圧手段40が回動モータ72およびリニアモータ41を駆動し、図3中二点鎖線で示すように、フレーム71を右方向に移動させて不要シートUSを回収する。そして、回収手段70で不要シートUSを回収している最中に、移送手段80が多関節ロボット61を駆動し、切断刃62から吸着ツール81にツール交換を行うとともに、支持手段20が直動モータ23を駆動し、内側テーブル21を初期位置に復帰させる。
その後、貼付支援手段50が回動モータ53Bおよび図示しない気体供給手段を駆動し、接着シート部分AS1の表面にノズル51Aで気体を吹き付けながら、ノズル51Aおよび押付手段52を右方に移動させ、接着シート部分AS1の表面をノズル51Aで清掃するとともに、接着シート部分AS1の外周部の上方に押付手段52を位置させる。ノズル51Aおよび押付手段52が図2(B)に示す位置に到達したことを図示しない検知手段が検知すると、貼付支援手段50が回動モータ53Bおよび図示しない気体供給手段の駆動を停止する。次いで、支持手段20が直動モータ23を駆動し、図2(B)に示すように、内側テーブル21を上昇させる。これにより、押付手段52が、切断した接着シート部分AS1の外周部をウエハWFに押し付ける。次に、支持手段20および貼付支援手段50が直動モータ23、回動モータ53Bおよび図示しない気体供給手段を駆動し、内側テーブル21を下降させた後、ノズル51Aで気体を吹き付けながら当該ノズル51Aを左方に移動させ、押付手段52が押し付けられた接着シート部分AS1の表面を清掃する。ノズル51Aが図1中実線で示す位置に到達したことを図示しない検知手段が検知すると、貼付支援手段50が回動モータ53Bおよび図示しない気体供給手段の駆動を停止する。これにより、吸着ツール81や押付手段52が接着シート部分AS1の表面に当接した際に、接着シート部分AS1の表面の塵埃がウエハWFに向かって押し込まれることを防止でき、塵埃の押し込みによるウエハWFの破損を防止することができる。そして、移送手段80が多関節ロボット61および図示しない減圧手段を駆動し、開口22C内に吸着ツール81を差し込んで当該吸着ツール81でウエハWFを吸着保持し、内側テーブル21からウエハWFを次工程に搬出する。
その後、各手段がそれぞれの駆動機器を駆動し、各部材を初期位置に復帰させる。この復帰動作により、所定の繰出量の接着シートASが剥離シートRLから剥離されて支持手段20上に配置され、以降上記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、清掃手段51と押付手段52とが一体化された貼付支援手段50を備えているため、装置が大型化し、制御が煩雑化す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。
例えば、支持手段20は、内側テーブル21を上方に移動させた際、被着面WF1が不要シート支持面22Aと同一平面内に位置するように配置してもよいし、押圧ローラ44で被着面WF1および不要シート支持面22Aに接着シートASが貼付できる範囲内であれば、被着面WF1が不要シート支持面22Aよりも上方または下方に位置するように配置してもよいし、吸着保持しない構成でもよい。
外側テーブル22は、複数の開口22Cを備えていてもよいし、開口22Cを備えていなくてもよく、開口22Cを備えていない場合、内側テーブル21と外側テーブル22との間にウエハWFを搬入、搬出ができる隙間があればよい。
繰出手段30は、剥離シートRLに所定間隔で枚葉の接着シートASが仮着された原反RSに対し、剥離板34Bで剥離シートRLを折り返して剥離する構成でもよい。この場合、剥離シートRLから剥離した枚葉の接着シートASを押圧手段としての押圧ローラで押圧して貼付すればよく、回収手段70はなくてもよい。また、繰出手段30は、剥離シートRLに仮着されていない接着シートASを繰り出す構成でもよく、この場合、剥離板34B、駆動ローラ35、回収ローラ36等はなくてもよい。
繰出手段30は、支持ローラ31や回収ローラ36をフレーム37に支持させてもよいし、上下方向と左右方向との2つの出力軸を有する単一の駆動機器でフレーム37を移動させてもよいし、リニアモータ38、39を上下方向および左右方向の各々に対して傾斜して延設してもよいし、それらを互いに直交しない方向に延設してもよいし、リニアモータ39のスライダでリニアモータ38を支持し、リニアモータ38のスライダ38Aでフレーム37を支持してもよいし、リニアモータ38、39を採用することなく、押圧ローラ44の右方への移動に伴い、支持ローラ31から原反RSを繰り出す構成としてもよいし、張力検出手段として圧力センサやレギュレータ等、接着シートASの張力を測定可能なものであれば何を採用してもよいし、支持ローラ31をロック可能な駆動機器で支持する構成として直動モータ33を省いてもよい。
貼付支援手段50は、清掃手段51と押付手段52を移動手段53に直接支持させて当該移動手段53で清掃手段51と押付手段52を一体化した構成であってもよく、この場合、支持部材54はなくてもよい。
貼付支援手段50は、一体化された清掃手段51および押付手段52を使用者が人手で移動させる構成であってもよく、この場合、移動手段53はなくてもよい。
清掃手段51は、粘着ローラ、ブラシ、ブレード材等の除塵部材や、減圧ポンプや真空エジェクタ等の吸引手段等を採用してもよいし、図1中二点鎖線で示すように、押付手段52の外周よりも内側に設けてもよいし、移動しながら清掃するものに限らず、他端側に移動した位置で清掃対象の面を清掃するものであってもよい。
清掃手段51は、支持面21Aに支持されたウエハWFの被着面WF1を清掃してもよいし、ウエハWFの姿勢を矯正する前、後、またはその両方で被着面WF1を清掃してもよいし、支持面21A、ウエハWFの被着面WF1、およびウエハWFに貼付した接着シートASの表面のうちの何れか1つの面または2つの面、もしくは3つ全ての面を清掃するものであってもよく、これにより、ウエハWFに吸着ツール81や押付手段52が接着シート部分AS1に当接した際に、接着シート部分AS1の表面の塵埃がウエハWFに向かって押し込まれることを防止でき、塵埃の押し込みによるウエハWFの破損を防止することができる。
押付手段52は、弾性変形しないものであってもよいし、板状部材やローラであってもよいし、支持部材54に点在させた複数の部材であってもよく、ウエハWFや接着シート部分AS1の一部または全部に当接してウエハWFや接着シート部分AS1の外周部を支持面21Aに押し付けるものであればよい。
移動手段53は、駆動機器のみで構成されていてもよい。
支持部材54は、複数の部材で構成してもよい。
切断手段60は、ウエハWF上に残す接着シート部分AS1の形状として、ウエハWFの被着面WF1と同形状に切断することなく、異なる形状に切断したり、被着面WF1よりも大きく切断したり、被着面WF1よりも小さく切断したりしてもよい。
回収手段70は、リニアモータ41のスライダ41Bに支持された駆動機器としての回動モータによってフレーム71を回動可能に設けてもよいし、駆動ローラ73およびピンチローラ74を採用することなく、外側テーブル22から直接回収ローラ75で不要シートUSを回収する構成としてもよいし、フレーム71や回収ローラ75等を被着面WF1に沿って移動させることなく不要シートUSを回収する構成としてもよい。
移送手段80は、内側テーブル21を図3中実線で示す位置に上昇させた後、開口22Cを通さずに上方から支持面21A上にウエハWFを載置してもよいし、切断手段60とは別体の独立した構成としてもよいし、他の装置で被着体の移送を行う場合、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、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよいし、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態のものであってもよく、感熱接着性の接着シートASが採用された場合は、当該接着シートを加熱する適宜なコイルヒータやヒートパイプ等の加熱側等の加熱手段を設けるといった適宜な方法で接着されればよい。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、支持手段は、被着体を支持面で支持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)。
前記実施形態において、ローラが採用されている場合、各ローラを回転駆動させる駆動機器を備えてもよいし、各ローラの表面をゴムや樹脂等の弾性変形が可能な部材で構成してもよいし、各ローラを弾性変形しない部材で構成してもよいし、押圧ローラや押圧ヘッド等の押圧手段や押圧部材が採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、ローラ、丸棒、ブレード材、ゴム、樹脂、スポンジ等による押圧部材を採用したり、大気やガス等のエアの吹き付けにより押圧する構成を採用したりしてもよいし、押圧手段や押圧部材の押圧部をゴムや樹脂等の弾性変形が可能な部材で構成してもよいし、弾性変形しない部材で構成してもよいし、剥離手段や剥離部材が採用されている場合は、板状部材、丸棒、ローラ等で構成してもよいし、支持(保持)手段や支持(保持)部材等の被支持部材を支持または保持する構成のものが採用されている場合、メカチャックやチャックシリンダ等の把持手段、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力、ベルヌーイ吸着、駆動機器等で被支持部材を支持(保持)する構成を採用してもよいし、切断手段や切断刃が採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、カッター刃、レーザカッタ、イオンビーム、火力、熱、水圧、電熱線、気体や液体等の吹付け等の切断部材を採用したり、適宜な駆動機器を組み合わせたもので切断部材を移動させて切断するようにしたりしてもよい。
10 シート貼付装置
20 支持手段
21A 支持面
30 繰出手段
40 押圧手段
50 貼付支援手段
51 清掃手段
52 押付手段
60 切断手段
AS 接着シート
AS1 接着シート部分
WF ウエハ(被着体)

Claims (3)

  1. 被着体を支持面で支持する支持手段と、
    接着シートを繰り出す繰出手段と、
    前記接着シートを前記支持面に支持された被着体に押圧して貼付する押圧手段と、
    前記支持面、前記被着体の被着面、および前記被着体に貼付した接着シートの表面のうち少なくとも1つを清掃する清掃手段と、前記被着体の外周部を前記支持面に押し付ける押付手段とが一体化された貼付支援手段とを備えていることを特徴とするシート貼付装置。
  2. 前記被着体に接着シート部分が残るように当該被着体に貼付された接着シートを所定形状に切断する切断手段を備え、
    前記押付手段は、切断した接着シート部分の外周部を前記被着体に押付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. 被着体を支持面で支持する支持工程と、
    接着シートを繰り出す繰出工程と、
    前記接着シートを前記支持面に支持された被着体に押圧して貼付する押圧工程と、
    前記支持面、前記被着体の被着面、および前記被着体に貼付した接着シートの表面のうち少なくとも1つを清掃する清掃工程と、
    前記接着シートを貼付する前の被着体の外周部を前記支持面に押し付ける押付工程とを備え、
    清掃手段と押付手段とが一体化された貼付支援手段で前記清掃工程と前記押付工程とを実施することを特徴とするシート貼付方法。
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