JP5596446B2 - シート貼付装置及び貼付方法 - Google Patents

Description

本発明は、シート貼付装置及び貼付方法に係り、更に詳しくは、剥離シートから接着シートを剥離して貼付することができるシート貼付装置及び貼付方法に関する。

従来より、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と称する場合がある）等の被着体に接着シートを貼付するシート貼付装置が広く利用されるに至っており、かかるシート貼付装置としては、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１のシート貼付装置は、剥離シートに仮着された接着シートを繰り出す途中で、接着シートから剥離シートを剥離する剥離板と、剥離板から被着体に向かって繰り出される接着シートを押圧して貼付可能な押圧ローラとを備えて構成されている。

特開２００７−２２７５５３号公報

しかしながら、特許文献１のシート貼付装置にあっては、同文献の図３及び図４に示されるように、接着シートに張力を付与しつつ当該接着シートを剥離板の先端で折り曲げて被着体に貼付するので、接着シートはいわゆるしごかれた状態となり、接着シートに反りが発生する。この接着シートがしごかれることを防止するために、剥離手段をローラ等で構成して緩やかな円弧を付けて対応したとしても、接着シートには曲がり癖が付いてしまう。このため、例えば、被着体が数十μｍの厚みまで研削されたウエハである場合、接着シートを貼付した後のウエハは、反り返った状態となり割れてしまう、という不都合を招来する。

［発明の目的］
本発明の目的は、剥離手段によって接着シートが折り曲げられることによって、当該接着シートが貼付された被着体に反りが生じることを防止することができるシート貼付装置及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、本発明は、剥離シートの一方の面に仮着された接着シートを繰り出す繰出手段と、前記剥離シートを接着シートから剥離する剥離手段と、この剥離手段を回動させる回動手段と、前記接着シートを被着体の被着面に押圧して貼付する押圧手段と、前記被着面に沿って前記押圧手段を移動させる移動手段と、前記各手段を所定制御する制御手段とを備えたシート貼付装置であって、
前記接着シートは、前記剥離手段で剥離シートが剥離される剥離縁と当該剥離縁に対して前記接着シートの繰出方向上流側に位置し前記回動手段の軸に支持されたローラとの間が剥離待機面とされる一方、前記剥離縁と押圧手段との間が剥離済面とされ、
前記制御手段は、前記押圧手段が被着面に沿って移動して前記剥離済面を被着体に貼付する際に、前記剥離待機面と前記剥離済面とが剥離手段で折り曲げられることなく同一平面内に位置するように、前記回動手段と前記移動手段とを制御可能に設けられる、という構成を採っている。

本発明において、前記剥離手段は、前記接着シートの繰り出しを案内するフラットな案内面を有する剥離板を含み、
前記接着シートは、前記案内面で案内される前記剥離縁までの間が剥離待機面として形成される一方、前記剥離縁と押圧手段との間が剥離済面として形成される、という構成を採ることができる。

また、前記剥離待機面と前記剥離済面とが同一平面内に位置することを検知する検知手段を備え、
前記制御手段は、前記検知手段の検知結果によって前記回動手段と前記移動手段とを制御可能に設けられる、という構成を採ってもよい。

また、前記剥離手段での剥離シートの剥離角度を一定に維持する剥離角度維持手段を備える、という構成が好ましくは採用される。

更に、前記剥離手段は、その回動中心に前記剥離シートに接着シートが仮着された原反の擦れを抑制する摩擦抑制手段が設けられることが好ましい。

更に、本発明の貼付方法は、剥離シートの一方の面に仮着された接着シートを繰り出す工程と、
前記剥離シートを接着シートから剥離する工程と、
前記剥離シートが剥離される剥離縁と当該剥離縁に対して前記接着シートの繰出方向上流側に位置し前記回動手段の軸に支持されたローラとの間を接着シートの剥離待機面とし、前記剥離縁と被着面との間を接着シートの剥離済面としたときに、前記押圧手段が被着面に沿って移動して前記剥離済面を被着体に貼付する際に、前記剥離待機面と前記剥離済面とが剥離手段で折り曲げられることなく前記剥離待機面と前記剥離済面とを同一平面内に位置させた状態で前記接着シートを被着体の被着面に押圧して貼付する工程とを備える、という方法を採っている。

本発明によれば、接着シートを繰り出すときに、接着シートの剥離待機面と剥離済面とが同一平面内に位置するように剥離板を回動させたり押圧手段を移動させたりすることができるので、剥離手段によって接着シートが折り曲げられることがなくなり、接着シートがしごかれたり曲がり癖がついたりすることに起因する接着シートの反りを抑制することができ、被着体を変形させたり損傷させたりすることを防止することが可能となる。この結果、例えば、被着体が数十μｍ厚のウエハであっても、ウエハに割れが生じないようにすることができる。

また、剥離待機面と剥離済面とが同一平面内に位置することを検知し、その結果を利用する場合、貼付時に接着シート面位置を確認しつつ即座に対応して剥離待機面と剥離済面とを同一平面内に位置させることが可能となる。

更に、剥離シートの剥離角度を一定に維持することにより、剥離手段が回動しても、剥離シートの剥離角度が変わらないようにして接着シートの剥離の安定化を図ることができる。

また、摩擦抑制手段を設けたので、これによっても、接着シートがしごかれたり、曲がり癖がついたりすることを防止することが可能となる。

実施形態に係るシート貼付装置の概略正面図。 剥離板周りの概略斜視図。 （Ａ）、（Ｂ）は変形例に係るシート貼付装置の部分概略正面図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

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Ｗを保持する保持手段１２と、帯状の剥離シートＲＬに帯状の接着シートＳが仮着された原反Ｒを繰り出すことで当該接着シートＳを繰り出す繰出手段１４と、繰出手段１４によって繰り出された原反Ｒの剥離シートＲＬを折り返して剥離シートＲＬを接着シートＳから剥離する剥離手段としての剥離板１６と、剥離板１６を回動させる回動手段を構成する駆動機器としての回動モータ１８と、ウエハＷの被着面（図１中上面）に接着シートＳを押圧して貼付する押圧手段としての押圧ローラ２０と、押圧ローラ２０を移動させる移動手段を構成する駆動機器としてのリニアモータ２２と、保持手段１２の上方に設けられた切断手段２４と、保持手段１２、繰出手段１４、回動モータ１８、リニアモータ２２及び切断手段２４等の作動等を所定制御する制御手段２６とを備えて構成されている。リニアモータ２２は、そのスライダ２２Ａに押圧ローラ２０が回転可能に支持されて当該押圧ローラ２０をウエハＷの被着面に沿う方向すなわち図１中左右方向に移動できるようになっている。

前記保持手段１２は、上端側を開放する有底の外側テーブル２８と、この外側テーブル２８の内部に配置されてウエハＷを吸着保持可能な内側テーブル２９とを含む。内側テーブル２９は、外側テーブル２８の底部に位置する駆動機器としての直動モータからなる昇降手段３０を介して昇降可能に設けられている。

前記繰出手段１４は、ロール状の原反Ｒを支持する支持軸３３と、この支持軸３３から繰り出された原反Ｒを剥離板１６に案内するガイドローラ３４と、剥離板１６を経た後の剥離シートＲＬが掛け回されるとともに、駆動機器としてのモータＭ１を介して回転可能に設けられた駆動ローラ３６と、駆動ローラ３６との間に剥離シートＲＬを挟み込みピンチローラ３７と、これらを通過した後の剥離シートＲＬを図示しない駆動機器によって所定のトルクで巻き取る巻取軸３８と、押圧ローラ２０による押圧後、接着シートＳの切断によってウエハＷの外側に生ずる不要シート部分Ｓ１を剥離する一対のピンチローラ４０と、駆動機器としてのモータＭ２によって回転して不要シート部分Ｓ１を巻き取る巻取ローラ４１とを備えて構成されている。なお、ピンチローラ４０は、リニアモータ２２のスライダ２２Ｂに回転可能に支持され、図１中左右方向に移動可能に設けられている。

前記剥離板１６は、剥離シートＲＬを折り返す先端側（図１中左端側）に向かって正面視で細くなる形状とされ、基端側（図１中右端側）が回動モータ１８の出力軸１８Ａに固定されて回動可能となっている。剥離板１６は、その上面側にフラットに形成された案内面１６Ａを備え、この案内面１６Ａによって接着シートＳを含む原反Ｒの繰り出しが案内される。ここにおいて、接着シートＳにおける案内面１６Ａで案内されてから剥離シートＲＬが剥離される剥離縁ＲＬ１までの所定領域を剥離待機面ＳＡとし、剥離縁ＲＬ１と押圧ローラ２０との間に位置する領域を剥離済面ＳＢとする。なお、剥離待機面ＳＡの平面形状を保つために、案内面１６Ａに原反Ｒを剥離シートＲＬ側から吸引可能な吸引手段を設けてもよい。

前記剥離板１６には、支持アーム４３を介して検知手段４４が取り付けられている。検知手段４４は、当該検知手段４４から剥離済面ＳＢの上面までの距離を検知し、その結果を制御手段２６に出力可能に設けられている。

前記剥離板１６における案内面１６Ａの反対面１６Ｂ（図１中下面）には、剥離板１６によって剥離された剥離シートＲＬが掛け回される剥離角度維持手段としての案内ローラ４６が設けられている。案内ローラ４６は、剥離板１６を回動させても、剥離シートＲＬを反対面１６Ｂに沿わせた状態を維持でき、ひいては、剥離板１６での剥離シートＲＬの剥離角度を一定に維持できるようになっている。

前記剥離板１６の回動中心には、原反Ｒの擦れを抑制する摩擦抑制手段４８が設けられている。摩擦抑制手段４８は、図２に示されるように、剥離板１６の基端側に形成された開口４９内に配置されるとともに、出力軸１８Ａに図示しないベアリングを介して回動自在に設けられたローラ５０によって構成され、このローラ５０の回転によって案内面１６Ａに達する直前の原反Ｒの繰り出しを案内し、剥離シートＲＬが剥離板１６と擦れることを抑制できるようになっている。

前記切断手段２４は、アーム５２を介して駆動機器としてのモータＭ３により回転し、ウエハＷに貼付された接着シートＳをウエハＷの大きさに合わせて切断するカッター刃５３を有する。切断手段２４は、図示しない駆動機器を介して支持され、接着シートＳの切断時にカッター刃５３が接着シートＳに達するように移動可能となっている。

前記制御手段２６は、シーケンサやパーソナルコンピュータ等で構成することができる。制御手段２６には、操作パネル等からなる図示しない入力手段が接続され、この入力手段により保持手段１２、繰出手段１４、回動モータ１８、リニアモータ２２及び切断手段２４等の作動条件やデータ等を入力可能となっている。また、制御手段２６は、検知手段４４の検知結果の出力を入力する機能と、この検知結果の入力に応じて回動モータ１８の回転量、回転速度、回転方向等の条件を決定し、これらを制御する機能を備えている。更に、各駆動機器等の動作量、動作速度、動作方向等の条件を決定し、これらを制御する機能を備えている。なお、制御手段２６は、図示しないケーブルや、無線構造等により各駆動機器に接続される。

次に、シート貼付装置１０による接着シートＳの貼付方法について説明する。

初期作業として、支持軸３３に支持された原反Ｒを所定長さ引き出し、ガイドローラ３４に掛け回した後、リード端側の接着シートＳから剥離シートＲＬを剥離する。接着シートＳから剥離した剥離シートＲＬは、剥離板１６の先端で折り返すように掛け回し、案内ローラ４６を経由して駆動ローラ３６とピンチローラ３７との間に通過させた後、リード端を巻取軸３８に固定する。また、接着シートＳは、押圧ローラ２０、各ピンチローラ４０の順に通過させた後、そのリード端を巻取ローラ４１に固定する。

図示しない搬送装置によって、内側テーブル２９上にウエハＷを載置させた後、昇降手段３０を作動させ、ウエハＷの上面と外側テーブル２８の上面とが同一平面上に位置するように内側テーブル２９を昇降させる。その後、モータＭ１とリニアモータ２２とを同期作動させることで、剥離板１６の先端で接着シートＳを剥離しつつ、押圧ローラ２０が図１中実線で示される位置から接着シートＳ上を転動し、接着シートＳをウエハＷに押圧して貼付する。

接着シートＳの押圧中、検出手段４４は、剥離済面ＳＢとの距離を常に検知するように制御され、その検知結果が制御手段２６に出力される。検知結果が入力された制御手段２６は、入力された結果と、予め入力した剥離待機面ＳＡと剥離済面ＳＢとが同一面に位置するための検出手段４４と剥離済面ＳＢとの距離とを比較する。そして、この比較の結果を基に回動モータ１８の回動を制御する。つまり、押圧ローラ２０が接着シートＳ上を図１中右方向へ移動した瞬間、剥離済面ＳＢが検出手段４４から離れることとなるが、制御手段２６は、回動モータ１８を制御して剥離板１６を図１中左回転方向に回転させる。なお、検出手段４４の比較の結果、剥離済面ＳＢが検出手段４４に近付いている場合、制御手段２６は、剥離板１６を図１中右回転方向に回転させる。これにより、接着シートＳが剥離板１６の先端で折り曲げられることなく、剥離待機面ＳＡと剥離済面ＳＢとが同一平面内に位置するように接着シートＳを繰り出すことができる。

接着シートＳをウエハＷに貼付した後、切断手段２４を下降させ、カッター刃５３によって接着シートＳを閉ループ状に切断する。次いで、接着シートＳが貼付されたウエハＷは、図示しない搬送手段によって別の位置に搬送され、巻取ローラ４１の駆動をロックした状態で、図１中二点鎖線で示されるように、ピンチローラ４０を図１中右側に移動させることで、ウエハＷの外周側の不要シートＳ１が外側テーブル２８の上面から剥離される。

その後、モータＭ１を作動して剥離板１６で接着シートＳを剥離させつつ、リニアモータ２２を作動して押圧ローラ２０及びピンチローラ４０を図１中左側に移動させ、これと同期してモータＭ２を作動して不要シートＳ１を巻取ローラ４１で巻き取らせる。このときも、検出手段４４で剥離済面ＳＢとの距離を検知させ、剥離待機面ＳＡと剥離済面ＳＢとが同一平面内に位置するよう維持し、押圧ローラ２０及びピンチローラ４０を初期位置に復帰させ、以後同様の動作が繰り返される。

従って、このような実施形態によれば、接着シートＳが剥離板１６の先端で折り曲げられることなく当該接着シートＳをウエハＷに貼付することができる。これにより、剥離板１６によって接着シートＳが折り曲げられることによって、当該接着シートＳが貼付されたウエハＷに反りが生じ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、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状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、それらの形状などの限定の一部若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、剥離板１６の案内面１６Ａによって剥離待機面ＳＡを平面に維持する構成としたが、図３（Ａ）に示されるように、案内面１６Ａから原反Ｒが浮いた状態で剥離待機面ＳＡを平面に維持する構成としてもよい。
また、図３（Ｂ）に示されるように、剥離手段をローラ５８で構成してもよい。
更に、前記制御手段２６は、接着シートＳの剥離待機面ＳＡと剥離済面ＳＢとを同一平面内に位置させることができる限りにおいて、上記制御方法以外の制御を行ってもよく、例えば、回動モータ１８を制御して剥離板１６を図１中左回転方向に回転させた瞬間、剥離済面ＳＢが検出手段４４に近付くことを当該検出手段４４が検知したときに、押圧ローラ２０を図１中右方向へ移動する制御としてもよい。
また、剥離待機面ＳＡと剥離済面ＳＢとを同一平面内に位置できるように、回動モータ１８の回転速度とスライダ２２Ａの動作速度を予め決定しておいてもよい。これによれば、検知手段４４を省略することが可能となる。

また、前記繰出手段１２は、接着シートＳを繰り出しできる限りにおいて、種々の設計変更が可能である。

更に、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）。

また、本発明における被着体としては、半導体ウエハに限定されるものではなく、ガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他の被着体も対象とすることができ、半導体ウエハは、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハであってもよい。

１０ シート貼付装置
１４ 繰出手段
１６ 剥離板（剥離手段）
１６Ａ 案内面
１８ 回動モータ（回動手段）
２０ 押圧ローラ（押圧手段）
２２ リニアモータ（移動手段）
２６ 制御手段
４４ 検知手段
４６ 案内ローラ（剥離角度維持手段）
４８ 摩擦抑制手段
５８ ローラ（剥離手段）
ＲＬ 剥離シート
ＲＬ１ 剥離縁
Ｓ 接着シート
ＳＡ 剥離待機面
ＳＢ 剥離済面
Ｗ 半導体ウエハ（被着体）

Claims (5)

1. 剥離シートの一方の面に仮着された接着シートを繰り出す繰出手段と、前記剥離シートを接着シートから剥離する剥離手段と、この剥離手段を回動させる回動手段と、前記接着シートを被着体の被着面に押圧して貼付する押圧手段と、前記被着面に沿って前記押圧手段を移動させる移動手段と、前記各手段を所定制御する制御手段とを備えたシート貼付装置であって、
   前記接着シートは、前記剥離手段で剥離シートが剥離される剥離縁と当該剥離縁に対して前記接着シートの繰出方向上流側に位置し前記回動手段の軸に支持されたローラとの間が剥離待機面とされる一方、前記剥離縁と押圧手段との間が剥離済面とされ、
   前記制御手段は、前記押圧手段が被着面に沿って移動して前記剥離済面を被着体に貼付する際に、前記剥離待機面と前記剥離済面とが剥離手段で折り曲げられることなく同一平面内に位置するように、前記回動手段と前記移動手段とを制御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. 前記剥離待機面と前記剥離済面とが同一平面内に位置することを検知する検知手段を備え、
   前記制御手段は、前記検知手段の検知結果によって前記回動手段と前記移動手段とを制御可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載のシート貼付装置。
3. 前記剥離手段での剥離シートの剥離角度を一定に維持する剥離角度維持手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載のシート貼付装置。
4. 前記剥離手段は、その回動中心に前記剥離シートに接着シートが仮着された原反の擦れを抑制する摩擦抑制手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のシート貼付装置。
5. 剥離シートの一方の面に仮着された接着シートを繰り出す工程と、
   前記剥離シートを接着シートから剥離する工程と、
   前記剥離シートが剥離される剥離縁と当該剥離縁に対して前記接着シートの繰出方向上流側に位置し前記回動手段の軸に支持されたローラとの間を接着シートの剥離待機面とし、前記剥離縁と被着面との間を接着シートの剥離済面としたときに、前記押圧手段が被着面に沿って移動して前記剥離済面を被着体に貼付する際に、前記剥離待機面と前記剥離済面とが剥離手段で折り曲げられることなく前記剥離待機面と前記剥離済面とを同一平面内に位置させた状態で前記接着シートを被着体の被着面に押圧して貼付する工程とを備えていることを特徴とするシート貼付方法。

Images