JP5851831B2 - 搬送装置および搬送方法 - Google Patents

Description

本発明は、搬送装置および搬送方法に関する。

従来、半導体ウェハ（以下「ウェハ」と称す場合がある）を各種処理工程間で搬送する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１の構成では、ウェハに相対する保持面の中央および当該中央よりも外側の周方向に沿った４箇所に噴出孔が設けられており、保持面をウェハに近づけて噴出孔から気体を噴出することで、ベルヌーイ効果によってウェハを保持する。

特開２００８−１６８４１３号公報

ところで、チップに個片化する前のウェハ（板状部材）に接着シートを貼付する方法として、ウェハの被貼付面に流動化した接着層（積層物）を設けた後に、接着層が設けられていないシートを貼付する方法が考えられる。このような方法にあっては、ウェハの被貼付面に流動化した接着層を設けた後に、当該ウェハをシート貼付装置に搬送しなければならない場合がある。
しかしながら、特許文献１のような構成で接着層が積層された面側から支持して搬送する場合、ウェハにおける被貼付面の中央を含むエリアに空気が噴き付けられるため、被貼付面に設けられた接着層が噴き付けられた空気の作用によって移動してしまい、接着層の厚みの精度が低下したり厚みの均一性が損なわれたりしてしまうという不都合がある。

本発明の目的は、流動化された積層物が積層された板状部材を、当該積層物が積層された面側から支持して適切に搬送可能な搬送装置および搬送方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の搬送装置は、流動化された積層物が積層された板状部材を搬送する搬送装置であって、前記板状部材に相対する保持面を有する保持体と、前記保持面から噴き付ける気体の流れ方向を制御することで前記保持面と前記板状部材との間に負圧領域を形成して、前記板状部材を非接触状態で保持する気体供給手段と、前記流動化された積層物を固形化する固形化手段と、前記保持体を搬送する搬送手段とを備え、前記積層物は、所定温度に達したときに固形化する特性を有し、前記気体供給手段は、前記積層物が固形化する温度となる冷風または熱風を送風可能な前記固形化手段として機能する冷風送風手段または熱風送風手段を備え、前記冷風または熱風が前記板状部材における外縁領域のみに噴き付けられてから外側に向かって流れるように制御する、という構成を採用している。
また、本発明の他の搬送装置は、流動化された積層物が積層された板状部材を搬送する搬送装置であって、前記板状部材に相対する保持面を有する保持体と、前記保持面から噴き付ける気体の流れ方向を制御することで前記保持面と前記板状部材との間に負圧領域を形成して、前記板状部材を非接触状態で保持する気体供給手段と、前記保持体に設けられ、前記流動化された積層物を前記保持面側から固形化する固形化手段と、前記保持体を搬送する搬送手段とを備え、前記気体供給手段は、前記気体が前記板状部材における外縁領域のみに噴き付けられてから外側に向かって流れるように制御する、という構成を採用している。

一方、本発明の搬送方法は、流動化された積層物が積層された板状部材を搬送する搬送方法であって、前記積層物は、所定温度に達したときに固形化する特性を有し、保持体の保持面を前記板状部材に相対させるステップと、前記積層物が固形化する温度の冷風または熱風を前記保持面から前記板状部材における外縁領域のみに噴き付けて、当該噴き付け位置から外側に向かって流れるように制御することで前記保持面と前記板状部材との間に負圧領域を形成して、前記板状部材を非接触状態で保持するとともに前記流動化された積層物を固形化するステップと、前記保持体を搬送するステップとを有する、という構成を採用している。
また、本発明の他の搬送方法は、流動化された積層物が積層された板状部材を搬送する搬送方法であって、保持体の保持面を前記板状部材に相対させるステップと、気体を前記保持面から前記板状部材における外縁領域のみに噴き付けて、当該噴き付け位置から外側に向かって流れるように制御することで前記保持面と前記板状部材との間に負圧領域を形成して、前記板状部材を非接触状態で保持するステップと、前記保持体に設けられた固形化手段を用いて、前記流動化された積層物を前記保持面側から固形化するステップと、前記保持体を搬送するステップとを有する、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、流動化された積層物を固形化手段が固形化するため、保持面から噴き付ける気体の作用によって積層物が移動し、積層物の厚み精度の低下や厚みの均一性が損なわれることを抑制できる。さらに、気体が板状部材の外縁領域のみに噴き付けられてから外側に向かって流れるように気体の流れを制御するため、板状部材の外縁領域よりも内側に設けられた積層物に気体が噴き付けられることがなくなり、積層物の厚み精度などに影響を及ぼすことがない。

この際、積層物が所定温度に達したときに固形化する場合には、冷風送風手段や熱風送風手段で冷風や熱風を送風することで当該積層物の流動性を低下させることができ、積層物が移動することを抑制して搬送することができる。

本発明の実施形態に係る搬送装置の側面図。 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、搬送装置の動作説明図。 （Ａ），（Ｂ）は、本発明の変形例の搬送装置の動作説明図。

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、各図においては、本発明の内容を理解しやすくするために各構成の形状や配置状態を誇張して示している。
本実施形態において基準となる図を挙げることなく、例えば、上、下、左、右、または、手前、奥といった方向を示した場合は、全て図１を基準としている。
図１および図２において、搬送装置１は、流動化された積層物としての再接着層ＡＤ１が図示しない積層装置によって積層された板状部材としてのウェハＷＦを、シート貼付装置８に搬送するものである。再接着層ＡＤ１としては、流動化させることが可能なものであれば、特に限定されることはないが、ダイアタッチフィルムに使用されるような、熱可塑性、熱重合性などを有するものを用いる。なお、本実施形態では、約４０℃以下に冷却されたときに固形化可能な特性を有する再接着層ＡＤ１を適用した場合について説明する。
また、再接着層とは、当該再接着層を介して板状部材に貼付したシートを再接着層から剥離した後に、当該再接着層を介して板状部材を他のものに接着することができるものを意味する。
そして、搬送装置１は、ウェハＷＦに相対する保持面２１を有する保持体２と、保持面２１から噴き付ける気体の流れ方向を制御することで保持面２１とウェハＷＦとの間に負圧領域ＡＶを形成して、ウェハＷＦを非接触状態で保持する気体供給手段３と、保持体２を搬送する搬送手段４とを備え、パーソナルコンピュータやシーケンサ等の制御手段５によってその全体的な動作が制御されるように構成されている。

気体供給手段３は、外部から供給される空気ＧＳを２０℃以下の気体としての冷風ＣＷにして噴き付ける冷風送風手段３１と、保持体２内に設けられ、冷風送風手段３１から送風される冷風ＣＷをウェハＷＦに噴き付けるための送風流路３２とを備える。なお、気体としては、空気ＧＳに限らず、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスや、公知の混合気等を適用してもよい。
冷風送風手段３１としては、外部から供給される空気ＧＳを冷風ＣＷに冷却するものであれば、特に限定されるものではないが、ペルティエ効果を利用した冷却装置や、フロンを利用した冷却装置を適用することができる。
送風流路３２は、保持面２１の周方向全周にわたって設けられており、保持面２１に円環状に形成された送風開孔部３３から噴き付ける冷風ＣＷの流れ方向を、冷風ＣＷがウェハＷＦにおける外縁領域ＷＦ１のみに接触してから外側に向かって流れるように制御する。ここで、外縁領域ＷＦ１とは、ウェハＷＦの外縁を含む例えば幅寸法ＬＷが３ｍｍの円環状の領域であり、当該外縁領域ＷＦ１には、回路が設けられていない。このような冷風ＣＷの流れ方向の制御によって、保持面２１とウェハＷＦとの間の領域のうち、保持面２１とウェハＷＦと冷風ＣＷの流れとで囲まれる領域の圧力が下がり負圧領域ＡＶとなる。
搬送手段４は、駆動機器であるリニアモータ４１と、このリニアモータ４１のスライダ４２に設けられ、その出力軸４４が保持体２の上面部に固定された駆動機器としての直動モータ４３とを備えている。

ウェハＷＦは、テーブル７１に支持され、図示しない積層装置によって上面に再接着層ＡＤ１が積層され、駆動機器としての単軸ロボット７３のスライダ７２によってリニアモータ４１の右端下部まで搬送される。
シート貼付装置８は、シートＳＴが所定間隔で帯状の剥離シートＲＬ上に擬似接着などにより仮着された原反ＲＳを支持する支持ローラ８３と、剥離シートＲＬを折り返してシートＳＴを剥離シートＲＬから剥離する剥離板８４と、剥離シートＲＬを回収する回収ローラ８５と、繰り出されたシートＳＴをウェハＷＦに押圧して再接着層ＡＤ１を介して貼付する押圧手段８６と、ウェハＷＦを吸着保持可能なテーブル８７と、テーブル８７の下面にスライダ８８が固定された駆動機器としての単軸ロボット８９とを備える。

以上の搬送装置１において、ウェハＷＦを搬送する手順としては、まず、図２（Ａ）に示すように、流動化された再接着層ＡＤ１が積層されたウェハＷＦがテーブル７１によりリニアモータ４１の右端部に搬送されたことが図示しないセンサに検出されると、制御手段５は、直動モータ４３を制御して、保持面２１とウェハＷＦとの距離が負圧領域ＡＶの形成によりウェハＷＦを非接触状態で保持可能な距離となるように、保持体２を下降させる。
次いで、制御手段５は、気体供給手段３の冷風送風手段３１によって冷風ＣＷを噴き付け、当該冷風ＣＷをウェハＷＦにおける外縁領域ＷＦ１のみに噴き付けてから外側に向かって流すことで、保持面２１とウェハＷＦとの間に負圧領域ＡＶを形成する。この負圧領域ＡＶの形成によって、ウェハＷＦを保持面２１に引きつけようとする力が作用し、ベルヌーイ効果によってウェハＷＦを非接触の状態で保持することが可能となる。また、冷風ＣＷがウェハＷＦにおける外縁領域ＷＦ１のみに噴き付けられ、当該外縁領域ＷＦ１よりも内側の領域には噴き付けられないため、負圧領域ＡＶを形成するために冷風ＣＷを噴き付けた場合であっても、ウェハＷＦの上に存在する流動化された再接着層ＡＤ１が冷風ＣＷの流れによって移動することが抑制される。さらに、冷風ＣＷが外縁領域ＷＦ１に噴き付けられることによってウェハＷＦ全体が冷却され、当該ウェハＷＦの冷却によって再接着層ＡＤ１が冷却されて固形化するため、ウェハＷＦの搬送中に発生する振動によって再接着層ＡＤ１が移動することが抑制される。すなわち、冷風送風手段３１は、本実施形態においては、再接着層ＡＤ１を固形化する固形化手段としても機能する。したがって、ウェハＷＦを保持するための負圧領域ＡＶの形成時およびウェハＷＦの搬送時において、ウェハＷＦ上の再接着層ＡＤ１の厚みの精度が低下したり、厚みの均一性が損なわれたりするという不具合を抑制できる。なお、再接着層ＡＤ１が加熱されることによって固形化する特性のものであれば、固形化手段として冷風送風手段３１の替わりに、コイルヒータや赤外線ヒータ等の熱風送風手段を設けることができる。

そして、制御手段５は、図２（Ｂ）に示すように、直動モータ４３を制御して保持体２を上昇させることで、保持面２１により保持されたウェハＷＦを持ち上げた後、リニアモータ４１を制御して保持体２を搬送装置１の単軸ロボット８９の右方向へ移動させる。次いで、テーブル８７の上方に保持体２が到達したことが図示しないセンサに検出されると、制御手段５は、図２（Ｃ）に示すように、直動モータ４３によって保持体２を下降させてウェハＷＦをテーブル８７上に載置した後に、冷風ＣＷの噴出を終了する。そして、テーブル７１が元の位置に戻り、以降同様の動作が繰り返される。

この後、シート貼付装置８は、単軸ロボット８９を駆動してテーブル８７を図１中左方向に搬送し、当該テーブル８７が所定の位置に達したことが図示しないセンサに検出されると、テーブル８７の搬送に同期させてシートＳＴを繰り出し、押圧手段８６がシートＳＴをウェハＷＦに押圧して貼付する。

以上のような実施形態によれば、負圧領域ＡＶを形成するために保持面２１から噴出する冷風ＣＷが、ウェハＷＦの外縁領域ＷＦ１のみに噴き付けられてから外側に向かって流れるように冷風ＣＷの流れを制御するため、外縁領域ＷＦ１よりも内側に設けられた再接着層ＡＤ１に冷風ＣＷが噴き付けられることがなくなり、ウェハＷＦ上に設けられた再接着層ＡＤ１の厚み精度の低下や厚みの均一性が損なわれることを抑制できる。さらには、冷風ＣＷによりウェハＷＦを冷却することで流動化された再接着層ＡＤ１を固形化するため、ウェハＷＦの搬送時に作用する力によって再接着層ＡＤ１が移動し、再接着層ＡＤ１の厚み精度などに影響を及ぼすことがない。

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、エネルギー線としての紫外線が照射されることにより固形化する特性を有する積層物としての再接着層ＡＤ２が採用された場合、図３（Ａ）に示すように、搬送装置１Ａの保持面２１に固形化手段であってエネルギー線照射手段としての紫外線照射ランプ６Ａを設けてもよい。紫外線照射ランプ６Ａとしては、ＬＥＤランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、蛍光灯、ハロゲンランプ等紫外線を発光可能なもので構成することができる。エネルギー線として赤外線やマイクロ波等で固形化する特性を有する積層物の場合、エネルギー線照射手段として赤外線ランプやマイクロ波照射装置を採用することができる。

また、図３（Ｂ）に示すように、搬送装置１ＢにウェハＷＦを接触状態で保持する接触保持部２２Ｂを設けてもよい。すなわち、接触保持部２２Ｂは、保持体２の側面において周方向に沿って複数設けられており、保持体２の側面から突出する突出部２３Ｂと、当該突出部２３Ｂに設けられた回動軸２４Ｂを中心に回動自在な略Ｌ字状のアーム２５Ｂとを備える。アーム２５Ｂは、制御手段５の制御によって、アーム保持部２６Ｂが保持面２１に対向するように位置する保持状態と、アーム保持部２６Ｂが保持面２１の外側に位置する待機状態とを切り替え可能に構成されている。

また、本発明におけるシートＳＴの種別や材質などは、特に限定されず、例えば、シートＳＴに接着剤層が設けられた２層構造の所謂接着シートや、シートＳＴ接着剤層との間に中間層を有するものや、他の層を有する等３層以上のものでもよい。また、半導体ウェハは、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、このような半導体ウェハに貼付するシートは、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルムに限らず、その他の任意のシート、フィルム、テープ等、任意の用途、形状のシート等が適用できる。さらに、板状部材が光ディスクの基板であって、接着シートが記録層を構成する樹脂層を有したものであってもよい。以上のように、板状部材としては、ガラス板、鋼板、樹脂板、基板等や、その他の部材のみならず、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。

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）。

１，１Ａ，１Ｂ…搬送装置
２…保持体
３…気体供給手段
４…搬送手段
６Ａ…紫外線照射ランプ（エネルギー線照射手段）（固形化手段）
３１…冷風送風手段（固形化手段）
ＡＤ１，ＡＤ２…再接着層（積層物）
ＣＷ…冷風（気体）
ＷＦ…ウェハ（板状部材）

Claims (4)

1. 流動化された積層物が積層された板状部材を搬送する搬送装置であって、
   前記板状部材に相対する保持面を有する保持体と、
   前記保持面から噴き付ける気体の流れ方向を制御することで前記保持面と前記板状部材との間に負圧領域を形成して、前記板状部材を非接触状態で保持する気体供給手段と、
   前記流動化された積層物を固形化する固形化手段と、
   前記保持体を搬送する搬送手段とを備え、
   前記積層物は、所定温度に達したときに固形化する特性を有し、
   前記気体供給手段は、前記積層物が固形化する温度となる冷風または熱風を送風可能な前記固形化手段として機能する冷風送風手段または熱風送風手段を備え、前記冷風または熱風が前記板状部材における外縁領域のみに噴き付けられてから外側に向かって流れるように制御することを特徴とする搬送装置。
2. 流動化された積層物が積層された板状部材を搬送する搬送装置であって、
   前記板状部材に相対する保持面を有する保持体と、
   前記保持面から噴き付ける気体の流れ方向を制御することで前記保持面と前記板状部材との間に負圧領域を形成して、前記板状部材を非接触状態で保持する気体供給手段と、
   前記保持体に設けられ、前記流動化された積層物を前記保持面側から固形化する固形化手段と、
   前記保持体を搬送する搬送手段とを備え、
   前記気体供給手段は、前記気体が前記板状部材における外縁領域のみに噴き付けられてから外側に向かって流れるように制御することを特徴とする搬送装置。
3. 流動化された積層物が積層された板状部材を搬送する搬送方法であって、
   前記積層物は、所定温度に達したときに固形化する特性を有し、
   保持体の保持面を前記板状部材に相対させるステップと、
   前記積層物が固形化する温度の冷風または熱風を前記保持面から前記板状部材における外縁領域のみに噴き付けて、当該噴き付け位置から外側に向かって流れるように制御することで前記保持面と前記板状部材との間に負圧領域を形成して、前記板状部材を非接触状態で保持するとともに前記流動化された積層物を固形化するステップと、
   前記保持体を搬送するステップとを有することを特徴とする搬送方法。
4. 流動化された積層物が積層された板状部材を搬送する搬送方法であって、
   保持体の保持面を前記板状部材に相対させるステップと、
   気体を前記保持面から前記板状部材における外縁領域のみに噴き付けて、当該噴き付け位置から外側に向かって流れるように制御することで前記保持面と前記板状部材との間に負圧領域を形成して、前記板状部材を非接触状態で保持するステップと、
   前記保持体に設けられた固形化手段を用いて、前記流動化された積層物を前記保持面側から固形化するステップと、
   前記保持体を搬送するステップとを有することを特徴とする搬送方法。

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