JP5912657B2 - 樹脂貼付装置 - Google Patents

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本発明は、板状ワークに樹脂を貼り付ける装置に関するものである。
インゴットから切り出したウェーハ等のうねりや反りがある板状ワークについては、研削により板状ワークを平坦化する加工が行われる。板状ワークの研削時は、一方の面に樹脂を塗布し、この樹脂を硬化させることにより当該一方の面側を平坦面とした後、当該平坦面側を保持し、他方の面に研削砥石を接触させて押圧することにより研削を行い、ウェーハのうねりや反りを除去している(例えば特許文献1参照)。
特許文献1においては、樹脂を板状ワークの一方の面に固着する方法として、板状ワークの一方の面に樹脂を塗布し、樹脂が塗布されたウェーハを略水平な保持面を有するステージの保持面にウェーハの一の面を露出するように保持し、ステージの保持面に保持されたウェーハを押圧手段によってウェーハの一の面側からステージ方向へ押圧した後、樹脂を硬化させる方法が提案されている。
また、樹脂とともにシートが板状ワークに固着される場合は、保持テーブルに保持されたシートの上面に供給された液体樹脂をステージの保持面に保持された板状ワークで押圧して液体樹脂を押し広げて板状ワークに貼り付け、その後、シート及び樹脂を板状ワークの外周縁に沿ってカットしている。
特開2009−148866号公報
しかし、押圧部の下降位置に基づいて液体樹脂を押し広げる量を制御しているため、板状ワークの厚みや材質、液体樹脂の種類が変更されると、液体樹脂が板状ワーク全面に押し広げられなかったり、押し広げられすぎて板状ワークの側面を伝わって押圧部に液体樹脂が付着したりするなどの不具合があり、板状ワークに均一に液体樹脂を押し広げるための押圧部の下降位置を見つけるのに時間がかかるという問題があった。
本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、液体樹脂に板状ワークを押し付け液体樹脂を硬化させることによりワークに樹脂を貼る場合において、板状ワークの厚みや材質、液体樹脂の種類が変更されても、液体樹脂を板状ワークの全面に均等な厚みで押し広げるようにすることを課題とする。
本発明は、シートの下面を保持する保持面を有する保持テーブルと、保持テーブルにシートを供給するシート供給部と、保持テーブルに保持されたシートの上面に液体樹脂を供給する樹脂供給部と、板状ワークを吸着保持可能であり保持テーブルの保持面に対面し押圧面を有する押圧部と、押圧部を保持面に対して接近及び離反する方向に移動させる進退部と、押圧部を該シートの上面の液体樹脂に押しつけることで拡張される液体樹脂を硬化させる硬化手段と、を備えた樹脂貼付装置に関し、押圧部には、保持面に保持されたシートの上面の液体樹脂を押圧し拡張する際に押圧部の押圧面に作用する押しつけ圧力を検知する押圧検知部を備え、液体樹脂が板状ワークのエッジ部に到達したことにより、押圧検知部が検知する圧力が一瞬降下したことを認識する認識部と、認識部が圧力の降下を認識すると、押圧部の移動を停止させ、硬化手段によって液体樹脂を硬化させる制御部とを備えている。
本発明に係る樹脂貼付装置は、押圧された液体樹脂が押し広げられて板状ワークのエッジ部に到達した時に押圧部の押圧面に作用する圧力が一瞬低下するのを認識し、押圧部の移動を停止して液体樹脂を硬化させることができるため、板状ワークの厚みや材質、液体樹脂の種類が変更されても、液体樹脂を板状ワークの全面に均等な厚みで貼付することが可能となる。
樹脂貼付装置の一例を示す斜視図である。 板状ワークセットの一例を示す正面図である。 樹脂貼付装置の要部の構成を示す側面図である。 樹脂を介してシートに板状ワークを貼着する手順を略示的に示す断面図である。 樹脂押圧時の押圧部の位置との関係における樹脂面積及び押付け圧力の変化を示すグラフである。
図1に示す樹脂貼付装置1は、図2に示すように、板状ワークWに液体樹脂Rを塗布するとともに液体樹脂RにシートSを貼り付けて液体樹脂Rを硬化させることにより、板状ワークWと樹脂RとシートSとを一体化させた板状ワークセットWSを形成する装置である。
図1に示す樹脂貼付装置1の奥行き方向をX軸方向、幅方向をY軸方向、高さ方向をZ軸方向とすると、樹脂貼付装置1のX軸方向の後端部には、ラック状に形成されたカセット収容部2が設けられている。カセット収容部2には、樹脂を塗布する前の板状ワークWが収容されたカセット2aと、板状ワークWに樹脂が塗布されシートが貼着されて構成される板状ワークセットが収容されるカセット2bとが収納されている。
カセット収容部2のX軸方向前方には、カセット2aからの板状ワークWの搬出及びカセット2bへの板状ワークセットの搬入を行う搬出入ロボット3が配設されている。搬出入ロボット3は、板状ワークW又は板状ワークセットWSを保持する保持部30と、保持部30を所望の位置に移動させるアーム部31と、アーム部31を駆動する駆動部32とを備えている、駆動部32は基台33によって支持されており、基台33は、その内部に備えたナットがY軸方向に延びるボールスクリュー34に螺合するとともに、下部がY軸方向に延びるガイドレール35に摺接している。ボールスクリュー34はモータ36に連結されており、モータ36に駆動されてボールスクリュー34が回動することにより、ガイドレール35にガイドされて基台33がY軸方向に移動する構成となっている。
搬出入ロボット3の保持部30の可動範囲には、板状ワークWを撮像して板状ワークWの中心位置や大きさ、形状等の情報を取得するワーク検出部4が配設されている。ワーク検出部4は、ワークWが仮置きされる仮置きテーブル40と、仮置きテーブル40上の板状ワークを撮像する撮像部41とを有している。撮像部41は、撮像により取得した画像情報を制御部10に出力し、制御部10では、画像の解析により、ワークWの中心位置や水平方向の向きを算出する。
ワーク検出部4の下方には、樹脂を介して板状ワークに貼着されたシートをカットするカット部5が配設されている。カット部5は、図2に示した板状ワークセットWSが保持される保持テーブル50と、水平方向及びZ軸方向に移動可能なカッター51とを有している。保持テーブル50は、中央に円形の吸引領域50aを備えている。また、吸引領域50aの外周側には、カッター51の刃先を受け入れる逃げ溝50bが形成されている。
ワーク検出部4及びカット部5のX軸方向前方には、板状ワークに対して樹脂を供給するとともに樹脂を介してシートを貼着するシート貼着部6が配設されている。また、シート貼着部6の前方には、シート貼着部6の保持テーブル60に向けてシートSを供給するシート供給部7が配設されている。
シート貼着部6は、ガラス等の透明又は半透明な材料により凹部60aを有する形状に形成されシートSを保持する保持テーブル60と、シートSの上面に液体樹脂を供給する樹脂供給部61と、樹脂供給部61に対して液体樹脂を供給する樹脂ディスペンサ62と、保持テーブル60の上方に設けられた押圧部63と、押圧部63を昇降させて保持テーブル60の保持面60bに対して接近及び離反する方向に移動させる進退部64と、保持テーブル60の下方に位置する発光部65とを備えている。発光部65は、液体樹脂を硬化させる硬化手段として機能する。なお、図示の例では発光部65が保持テーブル60の下方に位置しているが、保持テーブル60の側方外周側に位置していてもよい。
進退部64は、Z軸方向に延びるボールスクリュー640と、ボールスクリュー640と平行に配設された一対のガイドレール641と、ボールスクリュー640を回動させるモータ642と、ボールスクリュー640に螺合するナットを内部に備えるとともに側部がガイドレール641に摺接する昇降板643とを備え、モータ642がボールスクリュー640を回動させると昇降板643がガイドレール641にガイドされて昇降する構成となっている。また、昇降板643には、押圧部63を支持する支持部材644が連結されており、昇降板643の昇降にともなって押圧部63も昇降する。押圧部63は、樹脂供給部61によって保持テーブル60に滴下された樹脂を押圧して水平方向に押し広げる役割を果たすとともに、板状ワークWを吸引保持する役割を果たす。
シート供給部7は、シートSが巻かれたロールシートRSを支持するロールシート支持部70と、ロールシートRSからシートSを引き出す引き出し部71とを備えている。
シートSは、シート搬送部8によってシート貼着部6に搬送される。シート搬送部8は、シートを保持する保持部80と、保持部80に連結されたアーム部81と、アーム部81をX軸方向に移動させる駆動機構82とを備えている。
搬出入ロボット3の前方には、板状ワークWをワーク検出部4からシート貼着部6に搬送するとともに、板状ワークセットWSをシート貼着部6からカット部5に搬送する搬送手段9が設けられている。搬送手段9は、板状ワークW又は板状ワークセットWSを保持する保持部90と、保持部90を所望の位置に移動させるアーム部91と、アーム部91を駆動する駆動部92とを備えている、駆動部92は基台93によって支持されており、基台93は、その内部に備えたナットがY軸方向に延びるボールスクリュー94に螺合するとともに、下部がX軸方向に延びるガイドレール95に摺接している。ボールスクリュー94は図示しないモータに連結されており、モータに駆動されてボールスクリュー94が回動することにより、ガイドレール95にガイドされて基台93がY軸方向に移動する構成となっている。
図3に示すように、押圧部63は、板状ワークWを吸着保持する吸着部630を備えており、吸着部630の下面は、保持テーブル60の保持面60bに対面する押圧面630aとなっている。押圧面630aには、押圧検知部66が接続されており、押圧検知部66は、保持面60bに保持されたシートの上面の液体樹脂を押圧し拡張する際に押圧面630aに作用する押付け圧力を検知することができる。
押圧検知部66は、認識部67に接続されており、押圧検知部66が検知する圧力の一瞬の降下を認識することができる。
認識部67は、進退部64を構成するモータ642等を制御する制御部10に接続されている。制御部10は、認識部67が圧力降下を認識するか否かに応じ、押圧部63の進退を制御することができる。
吸着部630は、吸着部630に吸引力を作用させる吸引部631又は吸着部630にエアを供給する供給部632に選択的に接続される。吸着部630には、圧力値に基づき板状ワークWを吸引保持したか否かを検出する圧力センサ633が接続されており、検出結果を制御部10に通知することができる。そして、制御部10では、通知の内容に応じた処理を行うことができる。
以下では、図1に示したカセット収容部2に収容された板状ワークWに樹脂及びシートを被覆して図2に示した板状ワークセットWSを形成し、その板状ワークセットWSを図1に示したカセット2bに収容するまでの処理について説明する。
カセット収容部2aに収容されている板状ワークWは、インゴットから切り出され、デバイスが形成される前のもので、板状ワークWには、切断時に形成されたうねりや反りがある。
搬出入ロボット3の保持部30が板状ワークWを保持し、カセット収容部2aから取り出す。そして、取り出した板状ワークWは、ワーク検出部4の仮置きテーブル40に載置される。そしてここで、撮像部41によって板状ワークWが撮像され、板状ワークWの大きさや中心位置等が認識され、制御部10に記憶される。
板状ワークWは、その後、搬送手段9の保持部90によって保持されてシート貼着部6に搬送され、押圧部63の保持テーブル60によって保持される。
シート供給部7においては、ロールシート支持部70に巻き付けられたロールシートRSからシートSが引き出し部71によって引き出され、そのシートSがシート貼着部6の保持テーブル60に供給されて吸着される。このとき、図4(a)に示すように、シートSは、保持テーブル60の凹部60aにならって吸引保持される。
次に、図4(a)に示すように、樹脂供給部61をシートSの上方に位置させ、保持テーブル60にシートSを保持させた状態で、樹脂供給部61からシートS上に粘性のある液体樹脂Rを適量滴下する。そうすると、図4(b)に示すように、シートS上に液体樹脂Rによる液溜まりが形成される。液体樹脂Rの滴下量は、保持テーブル60の凹部60aの容積と同等な量とする。
次に、図4(c)に示すように、保持テーブル60に保持されたシートSの上方において、板状ワークWを保持した押圧部63を、保持テーブル60に向かって徐々に下降させていくことにより、図4(d)に示すように、シートS上に供給された液体樹脂Rを押圧する。
液体樹脂Rの押圧時における液状樹脂Rの平面方向(X−Y方向)の面積、押圧部63の高さ位置及び押付け圧力の経時的変化は、図5(a)、(b)に示すとおりである。最初は、押圧部63が高い位置にあり、押圧部63を徐々に下降させていくと、図5(a)に示すように、押圧部63が下降するにつれて、樹脂が水平方向に広がって樹脂面積が大きくなっていく。また、図5(b)に示すように、押圧部63が下降して樹脂面積が大きくなるにつれて、押圧部63による押付け圧力も強くなる。
そして、図4(e)に示すように、液体樹脂Rが広がっていき、板状ワークWのエッジ部WEに到達すると、押圧検知部66が検知する圧力が、図5(b)の下降部Aに示すように、一瞬降下する。この圧力降下は、板状ワークWによって押圧され続けていた液状樹脂Rの一部が、板状ワークWの外周側に逃がされることにより発生する。認識部67では、この圧力降下を認識すると、押圧部63の下方への移動を停止させる。この時点で、液体樹脂RがシートS上において水平方向に押し広げられるとともに、ほぼ均一な厚さになる。このとき、図4(e)に示すように、液体樹脂Rは、保持テーブル60の凹部60aの内部に充填され、凹部60aの外側にははみ出ない。
次に、図4(e)に示すように、硬化手段である発光部65を発光させ、押し広げられた液体樹脂Rに光を照射し、液体樹脂Rを硬化させて樹脂R1とする。液体樹脂Rが硬化してできた樹脂R1は、シートSと板状ワークWとを貼り合わせるため、シートSと板状ワークWと樹脂R1とからなる板状ワークセットWS0が形成される。
このように、押圧された液体樹脂Rが板状ワークWのエッジ部WEに到達した時に押圧部63の押圧面630aに作用する圧力が一瞬低下するのを認識部67が認識し、押圧部63の移動を停止して液体樹脂を硬化させることができるため、板状ワークWの厚みや材質、液体樹脂Rの種類が変更されても、液体樹脂Rを板状ワークWの全面に均等な厚みで貼付することが可能となる。
ワークセットWS0の形成後は、シートSが樹脂R1よりも大きい状態となっているため、この板状ワークセットWS0を図1に示したカット部5に搬送し、シートSの余計な部分を除去する。板状ワークセットWS0のカット部5への搬送は、搬送手段9によって行う。
カット部5においては、図1に示したテーブル50に板状ワークセットWS0が保持される。そして、板状ワークWの外周に沿ってカッター51を切り込ませることにより、シートS及び樹脂R1を切断する。カッター51は、逃げ溝50bに沿って移動させる。
カット部5において形成された板状ワークセットは、最後に、搬出入ロボット3によって保持されて搬送され、カセット2bに収容される。
1:樹脂被覆装置
W:板状ワーク
WS、WS’:板状ワークセット S:シート
R:液体樹脂 R1:樹脂
2:カセット収容部 2a:カセット 2b:カセット
3:搬出入ロボット
30:保持部 31:アーム部 32:駆動部 33:基台 34:ボールスクリュー
35:ガイドレール 36:モータ
4:ワーク検出部 40:仮置きテーブル 41:撮像部
5:カット部 50:テーブル 50a:吸引領域 50b:逃げ溝
51:カッター
6:シート貼着部
60:保持テーブル 60a:凹部 60b:保持面
61:樹脂供給部 62:樹脂ディスペンサ
63:押圧部 630:吸着部 630a:押圧面
631:吸引部 632:供給部 633:圧力センサ
64:進退部
640:ボールスクリュー 641:ガイドレール 642:モータ 643:昇降板
644:支持部材
65:発光部(硬化手段) 66:押圧検知部 67:認識部
7:シート供給部
70:ロールシート支持部 71:引き出し部
8:シート搬送部
80:保持部 81:アーム部 82:駆動機構
9:搬送手段
90:保持部 91:アーム部 92:駆動部 93:基台 94:ボールスクリュー
95:ガイドレール
10:制御部

Claims (1)

  1. シートの下面を保持する保持面を有する保持テーブルと、該保持テーブルにシートを供給するシート供給部と、該保持テーブルに保持されたシートの上面に液体樹脂を供給する樹脂供給部と、板状ワークを吸着保持可能であり該保持テーブルの保持面に対面し押圧面を有する押圧部と、該押圧部を該保持面に対して接近及び離反する方向に移動させる進退部と、該押圧部を該シートの上面の液体樹脂に押し付けることで拡張される該液体樹脂を硬化させる硬化手段と、を備えた樹脂貼付装置であって、
    該押圧部には、該保持面に保持されたシートの上面の液体樹脂を押圧し拡張する際に該押圧部の押圧面に作用する押しつけ圧力を検知する押圧検知部を備え、
    該液体樹脂が該板状ワークのエッジ部に到達したことにより、該押圧検知部が検知する圧力が一瞬降下したことを認識する認識部と、
    該認識部が該圧力の降下を認識すると、該押圧部の移動を停止させ、該硬化手段によって液体樹脂を硬化させる制御部と
    を備えた樹脂貼付装置。
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