JP5498301B2 - シート貼付装置および貼付方法 - Google Patents

Description

本発明は、接着シートを被着体に貼付する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、半導体ウェハ（以下、単にウェハという場合がある）の表面に保護テープを貼付する貼付装置や、ウェハとリングフレームとを一体化するためにマウント用シートをウェハおよびリングフレームに貼付する貼付装置など、被着体であるウェハ表面に接着シートを貼付する貼付装置が利用されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のシート貼付装置は、マウント用シート周辺に形成されたスペーサシートとマウント用シートとが仮着された剥離シートからスペーサシートを除去した後、マウント用シートを剥離シートから剥離してウェハに貼付する。そして、マウント用シートが剥離された剥離シートや、剥離シートから除去されたスペーサシートは、回収ローラで回収されて廃棄される。

特開２００７−１５８０３７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、剥離シート用の回収ローラとスペーサシート用の回収ローラとが個別に設けられ、各回収ローラが独立して剥離シートおよびスペーサシートを回収するため、複数のシート廃棄物が発生して、廃棄に手間がかかるという不都合がある。

本発明の目的は、剥離シートおよびスペーサシートを効率的に回収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、本発明のシート貼付装置は、帯状の剥離シートの一方の面に所定形状の接着シートと前記剥離シートの繰出方向に沿って連続するスペーサシートとが仮着された原反から前記接着シートを被着体に貼付するシート貼付装置であって、前記原反を繰り出す繰出手段と、前記繰出手段により繰り出された原反の剥離シートから前記スペーサシートを除去する除去手段と、前記除去手段で前記スペーサシートが除去された剥離シートから前記接着シートを剥離する剥離手段と、前記剥離手段で剥離された接着シートを被着体に押圧して貼付する押圧手段と、前記除去手段で除去されたスペーサシートおよび前記剥離手段で剥離された剥離シートを重ねて巻き取る巻取手段とを備える、という構成を採用している。

本発明のシート貼付装置は、前記除去手段で除去されたスペーサシートを前記巻取手段へ誘導するとともに、前記スペーサシートの弛みを防止する弛み防止手段を備えていることが好ましい。
また、本発明のシート貼付装置において、前記弛み防止手段は、前記スペーサシートの数に応じて複数設けられ、各弛み防止手段が独立して前記スペーサシートの弛みを防止することが好ましい。
さらに、本発明のシート貼付装置は、前記スペーサシートの切断を検知する切断検知手段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、帯状の剥離シートの一方の面に所定形状の接着シートと前記剥離シートの繰出方向に沿って連続するスペーサシートとが仮着された原反から前記接着シートを被着体に貼付するシート貼付方法であって、前記原反を繰り出し、前記繰り出された原反の剥離シートから前記スペーサシートを除去し、前記スペーサシートが除去された剥離シートから前記接着シートを剥離し、前記剥離された接着シートを被着体に押圧して貼付し、前記除去されたスペーサシートおよび前記剥離された剥離シートを重ねて巻き取ることを特徴とする。

以上のような本発明によれば、剥離シートから除去されたスペーサシートと、接着シートが剥離された剥離シートとを重ねて巻き取るため、各シートを効率的に回収できる。また、１つの原反につきシート廃棄物が１つ生じるだけで済むため、回収したシートの廃棄を容易に行うことができる。

このような本発明において、弛み防止手段を設ければ、スペーサシートの弛みを防止し、当該スペーサシートに所定の張力を付与して綺麗に巻き取ることができる。特に、巻取手段がスペーサシートおよび剥離シートを支持手段で支持された原反とは反対の巻き方向に巻き取る場合、弛んだスペーサシートが他の部位に接着して巻取不良が発生したり、同弛んだスペーサシートが被着体に接着して貼付不良が発生したりすることを確実に防止することができる。
また、スペーサシートの数に応じて複数の弛み防止手段を設け、各弛み防止手段が独立してスペーサシートの弛みを防止するようにすれば、例えば、何れかのスペーサシートにおいて接着面同士が接着したり、切断したりしたとき等、スペーサシート間でその長さが異なってしまう場合においても、それぞれのスペーサシートを個別に弛まないようにすることができる。
さらに、スペーサシートの切断を検知する切断検知手段を設ければ、スペーサシートの切断時に、例えば、原反の繰出動作を停止させる等の対処ができ、除去されたスペーサシートが巻取手段で巻き取られずに散乱したり、スペーサシートが周辺箇所に接着してしまったりすることを防止できる。

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のシート貼付装置で用いられる原反の平面図。 図１のシート貼付装置における除去手段の斜視図。 巻き方向の反転に伴うシート間のずれ量を説明するための図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態のシート貼付装置１は、被着体としてのウェハＷおよびリングフレームＲＦに接着シートとしてのマウント用シートＭＳを貼付し、このマウント用シートＭＳでウェハＷとリングフレームＲＦとを一体化するものである。ここで、ウェハＷは、図中下側に位置する表面に回路が形成されるとともに保護シートＳが貼付されており、このウェハＷの裏面にマウント用シートＭＳが貼付される。

図２に示すように、マウント用シートＭＳは、リングフレームＲＦに合わせた外形に予め切断されており、マウント用シートＭＳ周辺に形成されたスペーサシートＳ１とともに帯状の剥離シートＲＬに図示しない接着剤層を介して仮着された原反Ｒとして予め準備されている。スペーサシートＳ１は、マウント用シートＭＳを挟んで剥離シートＲＬの端寸幅方向の両側に設けられ、かつ剥離シートＲＬの繰出方向に沿って連続して形成されている。このスペーサシートＳ１により、原反Ｒの巻き締まりに伴うマウント用シートＭＳの変形を防止している。

図１において、シート貼付装置１は、ウェハＷおよびリングフレームＲＦを載置して保持するテーブル３と、原反Ｒを繰り出す繰出手段４と、繰り出された原反Ｒの剥離シートＲＬからスペーサシートＳ１を除去する除去手段５と、スペーサシートＳ１が除去された剥離シートＲＬからマウント用シートＭＳを剥離する剥離手段としてのピールプレート６と、剥離されたマウント用シートＭＳをウェハＷおよびリングフレームＲＦに押圧して貼付する押圧手段としての押圧ローラ７と、マウント用シートＭＳが剥離された剥離シートＲＬと剥離シートＲＬから除去されたスペーサシートＳ１とを重ねて巻き取る巻取手段としての回収ローラ８と、スペーサシートＳ１を回収ローラ８へ導くとともに、スペーサシートＳ１の弛みを防止する弛み防止手段９と、スペーサシートＳ１の切断を検知する切断検知手段１０と、テーブル３を押圧ローラ７に対して図１中左右方向に相対移動させる駆動機器としての単軸ロボット１１とを備えている。

テーブル３は、図示しない複数の吸引口によって保護シートＳ側からウェハＷを吸着保持する保持面３１と、この保持面３１の外側にて１段下がって図示しない複数の吸引口によってリングフレームＲＦを吸着保持する段部３２とを有して構成されている。保持面３１と段部３２との段差は、ウェハＷおよび保護シートＳとリングフレームＲＦとの厚さ寸法の差分に設定され、テーブル３で支持されたウェハＷの裏面とリングフレームＲＦの上面とが同一平面内に位置するように構成されている。

繰出手段４は、その全体が図示しないベースフレームに支持されている。この繰出手段４は、マウント用シートＭＳおよびスペーサシートＳ１が剥離シートＲＬの外側に位置するように巻回された原反Ｒを支持する支持ローラ４１と、原反Ｒを案内する複数のガイドローラ４２，４３と、駆動機器としての回動モータ４４によって駆動する駆動ローラ４５と、駆動ローラ４５との間に剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ４６とを備えている。

除去手段５は、図３にも示すように、原反Ｒに仮着されたスペーサシートＳ１の数に応じて設けられ、それぞれが独立してスペーサシートＳ１の除去を行う。本実施形態の場合、スペーサシートＳ１は、剥離シートＲＬの繰出方向に沿って２箇所に設けられているので、除去手段５は２体で構成されている。これら除去手段５は、それぞれのスペーサシートＳ１を折り返して剥離シートＲＬから剥離させる剥離ローラ５１と、図示しないベースフレームに揺動自在に設けられるとともに、図示しないバネ等の付勢手段を介して剥離ローラ５１を支持ローラ４１側に付勢する支持アーム５２とをそれぞれ備えている。

ピールプレート６は、図示しないベースフレームによって図１中左下方に傾斜した姿勢で支持され、ガイドローラ４３から延びた剥離シートＲＬを駆動ローラ４５に向かって折り返すことで、マウント用シートＭＳを剥離シートＲＬから剥離するようになっている。
押圧ローラ７は、ゴムや樹脂等の弾性変形可能な部材で構成され、図示しないベースプレートに回転自在に支持されている。

回収ローラ８は、ベースフレームに支持され、図示しない駆動機器によって剥離シートＲＬおよびスペーサシートＳ１を回収する。この回収ローラ８では、スペーサシートＳ１および剥離シートＲＬが重ね合わされ、支持ローラ４１とは反対にスペーサシートＳ１が剥離シートＲＬの内側に位置するようにして巻回される。このように、回収ローラ８で巻き方向を反転させることで、回収ローラ８が、スペーサシートＳ１の接着剤層と剥離シートＲＬの剥離層とを重ね合わせて巻き取ることができるようになっている。

弛み防止手段９は、除去手段５と同様に、原反Ｒに仮着されたスペーサシートＳ１の数に応じて２体設けられ、それぞれが独立してスペーサシートＳ１を回収ローラ８に誘導するとともに、スペーサシートＳ１の弛みを防止するようになっている。これら弛み防止手段９は、図示しないベースフレームに設けられた駆動機器としての直動モータ９１と、直動モータ９１のスライダ９２に支持されてスペーサシートＳ１を回収ローラ８に誘導する誘導ローラ９３とをそれぞれ備えている。

切断検知手段１０は、スペーサシートＳ１が切断した際にこれを検知する機能を有している。このような切断検知手段１０としては、スペーサシートＳ１を間に挟んで設けられた投受光タイプのセンサや、回収ローラ８、剥離ローラ５１、または誘導ローラ９３に設けられて各ローラ８，５１，９３に作用するトルクを検出するトルクセンサが例示される。また、剥離ローラ５１から回収ローラ８に送られるスペーサシートＳ１の撮像を画像解析させて、スペーサシートＳ１の切断を検知させることもできる。

単軸ロボット１１は、テーブル３の下方において図１の左右方向に延びて設けられ、テーブル３の下面に固定されたスライダ１２を駆動することで、テーブル３を図１中左右方向に移動可能に構成されている。そして、テーブル３を図１中左方向に移動させつつ、ピールプレート６により剥離シートＲＬから剥離されたマウント用シートＭＳを押圧ローラ７で押圧することで、このマウント用シートＭＳがウェハＷおよびリングフレームＲＦに貼付されるようになっている。

以上のシート貼付装置１において、ウェハＷおよびリングフレームＲＦにマウント用シートＭＳを貼付する手順としては、先ず、図１に示すように、剥離シートＲＬをピンチローラ４６まで掛回すとともに、スペーサシートＳ１を剥離シートＲＬから剥離させて剥離ローラ５１および誘導ローラ９３に掛回し、剥離シートＲＬおよびスペーサシートＳ１を重ねて回収ローラ８にセットしておく。そして、図示しない搬送手段によってテーブル３の段部３２にリングフレームＲＦが載置されるとともに、保護シートＳが下になるように、テーブル３の保持面３１上にウェハＷが載置されて吸着保持される。

次に、シート貼付装置１は、単軸ロボット１１によってテーブル３を図１の左方向に移動させ、リングフレームＲＦがピールプレート６の下方の所定位置に達したことが図示しないセンサによって検知されると、回動モータ４４を駆動して駆動ローラ４５を回転させ、テーブル３の移動に同期して原反Ｒを繰り出す。すると、マウント用シートＭＳが剥離シートＲＬから剥離され、当該マウント用シートＭＳは、押圧ローラ７によってリングフレームＲＦの上面およびウェハＷの裏面に押圧されて貼付される。この際、スペーサシートＳ１は、剥離ローラ５１で折り返され、回収ローラ８に送られ、マウント用シートＭＳが剥離された剥離シートＲＬと重ね合わされて一緒に巻き取られる。

以上のようにしてマウント用シートＭＳの貼付が完了し、マウント用シートＭＳを介してウェハＷとリングフレームＲＦとが一体化されたら、段部３２と保持面３１とによる吸着を解除することで、ウェハＷおよびリングフレームＲＦがテーブル３から離脱可能となる。そして図示しない搬送手段によってリングフレームＲＦと一体化されたウェハＷが次工程、例えば、保護シートＳの剥離工程等に搬送されるようになっている。

ここで、図４に示す最外周の剥離シートＲＬとスペーサシートＳ１とを例に挙げてそれらの長さの比較をする。図４（Ａ）に示すように、スペーサシートＳ１は、剥離シートＲＬの外側に位置するように巻回（外巻き）されて支持ローラ４１で支持されている。このように、２枚重ねされた原反を巻回すると、巻回中心からスペーサシートＳ１までの距離は、巻回中心から剥離シートＲＬまでの距離よりもスペーサシートＳ１の厚み分だけ大きくなるため、その分、スペーサシートＳ１の全長が剥離シートＲＬの全長よりも長くなっている。このような状態のものを図４（Ｂ）に示すように、スペーサシートＳ１が剥離シートＲＬの内側に位置するように巻き方向を反対（内巻き）にして巻き取った場合、剥離シートＲＬに対して距離Ｌ分だけスペーサシートＳ１が長くなった状態となる。よって、最外周の１周だけでも距離Ｌ分の差ができるのだから、何百、何千回転された原反Ｒを巻き方向を反対にして巻き取った場合の弛みは、想像以上に長くなる。このため、スペーサシートＳ１が回収ローラ８に送られるにつれて徐々に弛みが発生することになる。

このようにスペーサシートＳ１が弛むと、弛んだスペーサシートＳ１が他の部位に接着して巻取不良が発生したり、同弛んだスペーサシートＳ１がウェハＷやリングフレームＲＦに接着して貼付不良が発生したりする。また、スペーサシートＳ１に十分な張力が付与されないため、スペーサシートＳ１および剥離シートＲＬをきれいに巻き取ることができず、巻き取り後の径も大きくなってしまう。このため、図１に二点鎖線で示すように、直動モータ９１を駆動して誘導ローラ９３を移動させることで、スペーサシートＳ１の弛みを防止するようにしている。

また、スペーサシートＳ１が切断すると切断検知手段１０により検知され、例えば、繰出手段４による原反Ｒの繰出動作を一旦停止させる。この場合、切断したスペーサシートＳ１は、再び繋ぎ合わされて回収ローラ８にセットされるため、切断していないスペーサシートＳ１に比べてその長さが短くなってしまうが、弛み防止手段９がスペーサシートＳ１ごとに独立して設けられているため、切断したスペーサシートＳ１側の誘導ローラ９３のみを移動させて対応させることができるので、弛み防止手段９が機能しなくなることはない。

以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、剥離シートＲＬから除去されたスペーサシートＳ１と、マウント用シートＭＳが剥離された剥離シートＲＬとを重ねて巻き取るため、各シートＳ１，ＲＬを効率的に回収できる。

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、前記実施形態では、被着体がウェハＷである場合を示したが、被着体はウェハＷに限定されるものではなく、リングフレームＲＦはなくてもよいし、ウェハＷ以外にガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他の板状部材なども対象とすることができる。そして、ウェハＷは、シリコン半導体ウェハや化合物半導体ウェハ等が例示できる。そして、このような被着体に貼付する接着シートは、マウント用シートＭＳに限らず、保護シートやその他の任意のシート、フィルム、テープ等、被着体に貼付する任意の用途、形状の接着シートが適用できる。

また、前記実施形態において、スペーサシートＳ１は、マウント用シートＭＳを挟んで剥離シートＲＬの幅方向の両側に２箇所に設けられていたがこれに限られず、スペーサシートＳ１の数および位置は、任意に設定でき、１箇所でも３箇所以上でもよく、その数に応じて弛み防止手段９を複数設けることができる。

前記実施形態では、弛み防止手段９として直動モータ９１が設けられていたが、直動モータ９１は必ずしも必要ではない。
前記実施形態では、弛み防止手段９として直動モータ９１が用いられたが、弛み防止手段９としてはこれに限られない。要するに、巻き方向の反転に伴うスペーサシートＳ１の弛みを防止できればよく、例えば、直動モータ９１及び誘導ローラ９３の替わりに、支持アーム５２を図示しない駆動機器を介して揺動可能に設け、剥離ローラ５１を支持ローラ４１から離れる方向に移動させてスペーサシートＳ１の弛みを防止するようにしてもよい。
さらに、前記実施形態では、スペーサシートＳ１と剥離シートＲＬとを巻き方向が反対になるように巻き取った場合に弛み防止手段９が有効に機能することを例示したが、スペーサシートＳ１の伸び等を考慮すれば、それらを巻き方向が同じになるように巻き取った場合であっても弛み防止手段９は有効に機能する。
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）。

１ シート貼付装置
４ 繰出手段
５ 除去手段
６ ピールプレート（剥離手段）
７ 押圧ローラ（押圧手段）
８ 回収ローラ（巻取手段）
９ 弛み防止手段
１０ 切断検知手段
Ｒ 原反
Ｓ１ スペーサシート
ＭＳ マウント用シート（接着シート）
ＲＬ 剥離シート
Ｗ ウェハ（被着体）

Claims (5)

1. 帯状の剥離シートの一方の面に所定形状の接着シートと前記剥離シートの繰出方向に沿って連続するスペーサシートとが仮着された原反から前記接着シートを被着体に貼付するシート貼付装置であって、
   前記原反を繰り出す繰出手段と、
   前記繰出手段により繰り出された原反の剥離シートから前記スペーサシートを除去する除去手段と、
   前記除去手段で前記スペーサシートが除去された剥離シートから前記接着シートを剥離する剥離手段と、
   前記剥離手段で剥離された接着シートを被着体に押圧して貼付する押圧手段と、
   前記除去手段で除去されたスペーサシートおよび前記剥離手段で剥離された剥離シートを重ねて巻き取る巻取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. 前記除去手段で除去されたスペーサシートを前記巻取手段へ誘導するとともに、前記スペーサシートの弛みを防止する弛み防止手段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. 前記弛み防止手段は、前記スペーサシートの数に応じて複数設けられ、各弛み防止手段が独立して前記スペーサシートの弛みを防止することを特徴とする請求項２に記載のシート貼付装置。
4. 前記スペーサシートの切断を検知する切断検知手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のシート貼付装置。
5. 帯状の剥離シートの一方の面に所定形状の接着シートと前記剥離シートの繰出方向に沿って連続するスペーサシートとが仮着された原反から前記接着シートを被着体に貼付するシート貼付方法であって、
   前記原反を繰り出し、
   前記繰り出された原反の剥離シートから前記スペーサシートを除去し、
   前記スペーサシートが除去された剥離シートから前記接着シートを剥離し、
   前記剥離された接着シートを被着体に押圧して貼付し、
   前記除去されたスペーサシートおよび前記剥離された剥離シートを重ねて巻き取ることを特徴とするシート貼付方法。

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