JP5914206B2

JP5914206B2 - シート貼付装置

Info

Publication number: JP5914206B2
Application number: JP2012138430A
Authority: JP
Inventors: 秀昭加藤; 木村　浩二; 浩二木村
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2032-06-20
Also published as: CN103515269B; KR20130142950A; CN103515269A; TW201401415A; KR102071842B1; TWI622116B; JP2014003195A

Description

本発明は、接着シートを貼付するシート貼付装置に関する。

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）やリングフレーム（フレーム部材）に接着シートを貼付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）。
特許文献１に記載のシート貼付装置は、ウェハおよびリングフレームに接着シートとしてのマウント用シートを貼付するマウント機構と、複数のリングフレームが収容され、底部にキャスター車輪が設けられたワゴンと、ワゴンからマウント機構にリングフレームを搬送する搬送機構とを備え、ワゴンに収容されたリングフレームを使い切ると、当該ワゴンをシート貼付装置から切り離し、リングフレームを補充して再度シート貼付装置内に配置するように構成されている。

特開２００５−３３１１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような従来のシート貼付装置では、リングフレームを収容可能なワゴンを１つしか配置できないため、リングフレームを補充するためにワゴンが装置から切り離されている間は、マウント機構にリングフレームを供給することができない。このため、装置の操業の停止が余儀なくされ、単位時間あたりの処理能力が低下するという不都合がある。

本発明の目的は、フレーム部材を補充する際に単位時間あたりの処理能力が低下することを防止できるシート貼付装置を提供することにある。

本発明のシート貼付装置は、接着シートを介して被着体と一体化されるフレーム部材を複数収容可能な第１および第２フレーム収容手段と、前記フレーム部材および前記被着体のうちの少なくともフレーム部材を支持する支持手段と、前記第１フレーム収容手段から前記フレーム部材を前記支持手段に搬送する搬送手段と、前記支持手段に支持されたフレーム部材または、フレーム部材および被着体に前記接着シートを当接させて貼付する貼付手段と、前記第２フレーム収容手段から前記フレーム部材を前記第１フレーム収容手段に移載する移載手段とを備え、前記移載手段は、前記搬送手段により構成されていることを特徴とする。

本発明のシート貼付装置において、前記第２フレーム収容手段は、前記搬送手段に対して離間接近可能に構成され、当該第２フレーム収容手段を前記搬送手段に対する所定の位置に固定する固定手段を備えていることが好ましい。

以上のような本発明によれば、第２フレーム収容手段からフレーム部材を第１フレーム収容手段に移載することができるので、フレーム部材を補充するために第２フレーム収容手段を当該シート貼付装置から切り離しても、第１フレーム収容手段から支持手段にフレーム部材を供給し続けることができ、フレーム部材を補充する際に単位時間あたりの処理能力が低下することを防止することができる。

本発明において、移載手段を搬送手段により構成すれば、搬送手段とは別体の移載手段を独立して設ける必要がなくなるので、シート貼付装置の構成を簡素化することができる。
また、固定手段を設ければ、第２フレーム収容手段が所定位置からずれてしまうことを防止することができるので、搬送手段が第２フレーム収容手段からリングフレームを取り出せなくなる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の平面図。シート貼付装置の貼付手段の側面図。シート貼付装置のフレーム収容手段の側面図。

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、水平面内の軸とし、Ｚ軸は、水平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な矢印ＡＲ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軸の矢印方向で「後」がその逆方向とする。

図１において、シート貼付装置１は、被着体としてのウェハＷＦを複数収容可能なウェハ収容手段２と、接着シートＡＳ（図２）を介してウェハＷＦと一体化されるフレーム部材としてのリングフレームＲＦを複数収容可能な第１フレーム収容手段３Ａおよび第２フレーム収容手段３Ｂと、リングフレームＲＦおよびウェハＷＦのうちの少なくともリングフレームＲＦを支持する支持手段６と、第１フレーム収容手段３ＡからリングフレームＲＦを支持手段６に搬送する搬送手段７と、第２フレーム収容手段３Ｂを搬送手段７に対する所定の位置に固定する固定手段８と、支持手段６に支持されたリングフレームＲＦまたは、リングフレームＲＦおよびウェハＷＦに接着シートＡＳを当接させて貼付する貼付手段９と、第２フレーム収容手段３ＢからリングフレームＲＦを第１フレーム収容手段３Ａに移載する移載手段１０とを備え、前方にフレームポート１４が形成されたフレーム１１に支持されている。

ウェハ収容手段２は、表面に保護シートＰＳ（図２）が貼付されたウェハＷＦを上下方向に多段に収容可能なウェハカセット２１からなり、フレーム１１に対して切り離し可能に支持される。

なお、ウェハ収容手段２の右方には、図示しない駆動機器としての直動モータによってフレーム１１に対して昇降可能に支持され、当該ウェハ収容手段２に収容されたウェハＷＦの位置を検出可能な第１センサ５１Ａを有する第１検出手段５Ａが設けられている。第１センサ５１Ａとしては、エリアセンサやラインセンサ等の非接触型センサ、リミットスイッチ等の接触型センサ、またはカメラ等の撮像装置が例示できる。

第１フレーム収容手段３Ａは、リングフレームＲＦを上下方向に多段に収容可能なフレームカセット３１Ａと、フレームカセット３１Ａを搬送手段７に対して離間接近可能に支持する台車３２Ａと、台車３２Ａから水平方向に突出して設けられた位置決めピン３３Ａとを備え、フレームポート１４における第２フレーム収容手段３Ｂよりも搬送手段７に対して近い位置に取り外し可能に配置される。位置決めピン３３Ａは、先細り形状に設けられ、フレームポート１４に形成された位置決め穴１５に挿入されることで、第１フレーム収容手段３Ａを所定の位置に位置決め固定することができる。

第２フレーム収容手段３Ｂは、第１フレーム収容手段３Ａと同様の構成であり、第１フレーム収容手段３Ａの末尾Ａの記号をＢに置き換えることで説明ができるので、その説明を省略する。

なお、第１および第２フレーム収容手段３Ａ、３Ｂの後方には、図示しない駆動機器としての直動モータによってフレーム１１に対して昇降可能に支持され、第１または第２フレーム収容手段３Ａ、３Ｂに収容されたリングフレームＲＦの位置をそれぞれ検出可能な第２センサ５１Ｂ、第３センサ５１Ｃを有する第２検出手段５Ｂ、第３検出手段５Ｃが設けられている。第２および第３センサ５１Ｂ、５１Ｃとしては、第１センサ５１Ａと同様の構成のものが例示できる。

支持手段６は、図示しない減圧ポンプや真空エジェクタ等の吸引手段によってウェハＷＦおよびリングフレームＲＦを吸着保持可能な支持面６１を有するテーブル６２と、テーブル６２をスライダ６３（図２）で支持する駆動機器としてのリニアモータ６４とを備えている。

搬送手段７は、駆動機器としての多関節ロボット７１と、この多関節ロボット７１の先端部に設けられた保持手段７２とを備え、保持手段７２で保持したウェハＷＦやリングフレームＲＦを多関節ロボット７１により搬送可能に構成されている。多関節ロボット７１は、６箇所に回転可能な関節を有する所謂６軸ロボットであり、当該多関節ロボット７１の作業範囲内において保持手段７２を何れの位置、何れの角度にでも変位可能に構成されている。保持手段７２は、符号ＡＡで示すＡＲ方向からの図に示すように、一方の面７４Ａに凹部７３を有する円盤状の保持フレーム７４と、凹部７３内に配置されたＸＹテーブル７５と、ＸＹテーブル７５の出力部７６に支持された吸着板７７とを備え、保持フレーム７４の面７４Ａに沿う平面内の直交２軸方向に吸着板７７を移動可能かつ、当該平面内で吸着板７７を回動可能に構成されている。吸着板７７は、複数の吸着孔７８が設けられた吸着面７９を有し、多関節ロボット７１に接続されることで、図示しない減圧ポンプや真空エジェクタ等の吸引手段に接続され、ウェハＷＦやリングフレームＲＦを吸着保持できるようになっている。また、吸着板７７は、ウェハＷＦを吸着保持する系統と、リングフレームＲＦを吸着保持する系統との２系統が存在する。本実施形態の場合、搬送手段７が移載手段１０を賄う構成となっている。

なお、搬送手段７の左方には、光学センサや撮像装置等で構成され、搬送手段７で支持したウェハＷＦおよびリングフレームＲＦの外縁位置やその向きを検出する第４検出手段１６が設けられている。第４検出手段１６は、ウェハＷＦに形成された図示しないＶノッチやオリエンテーションフラット等の方位マーク、回路パターン、ストリートまたは、リングフレームＲＦの外周に設けられたノッチＲＦ１等を検出可能に構成され、ウェハＷＦおよびリングフレームＲＦを所定の位置、所定の方向に位置決めできるようになっている。

固定手段８は、位置決め穴１５に向けて出力軸８１が突没可能に構成された駆動機器としての直動モータ８２（図３）を備え、位置決め穴１５に挿入された位置決めピン３３Ａ、３３Ｂを出力軸８１で係止することにより、フレーム１１に各フレーム収容手段３Ａ、３Ｂを位置決め固定可能に構成されている。

貼付手段９は、図２に示すように、基材シートＢＳの一方の面に接着剤層ＡＤを有する接着シートＡＳが当該接着剤層ＡＤを介して帯状の剥離シートＲＬの一方の面に仮着された原反ＲＳを支持する支持ローラ９１と、原反ＲＳを案内する複数のガイドローラ９２と、原反ＲＳを折り返すことで剥離シートＲＬから接着シートＡＳを剥離する剥離板９３と、剥離板９３で剥離された接着シートＡＳをウェハＷＦおよびリングフレームＲＦに当接させて貼付する押圧ローラ９４と、駆動機器としての回動モータ９５によって駆動される駆動ローラ９６と、駆動ローラ９６との間に剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ９７と、図示しない駆動機器によって駆動されて剥離シートＲＬを回収する回収ローラ９８とを備えている。

なお、本実施形態の場合、ウェハＷＦに貼付された保護シートＰＳを剥離する剥離手段１２と、剥離した保護シートＰＳを回収する不要部材収容箱１３とが併設されているが、これらは本願発明の必須要件でないため詳細な説明は省略する。因みに、剥離手段１２としては、例えば、特願２００８−２８５２２８や特願２０１１−５５５０８等の剥離装置先行文献に記載のものが例示でき、不要部材収容箱１３としては、保護シートＰＳを収容して回収可能なものであれば何ら限定されるものではない。

以上のシート貼付装置１において、ウェハＷＦおよびリングフレームＲＦに接着シートＡＳを貼付する手順を説明する。
先ず、原反ＲＳを図２に示すようにセットする。そして、ウェハカセット２１を図１で示す位置にセットすると、第１検出手段５Ａが図示しない直動モータを駆動し、第１センサ５１Ａを上昇させた後下降させる。これにより、ウェハカセット２１におけるウェハＷＦの収容位置を検出する。また、リングフレームＲＦが収容された各フレームカセット３１Ａ、３１Ｂを支持した各台車３２Ａ、３２Ｂを、図１に示すようにフレームポート１４の所定位置にセットすると、固定手段８が直動モータ８２を駆動し、図３に示すように、出力軸８１で位置決めピン３３Ａ、３３Ｂを係止してフレーム１１に各フレーム収容手段３Ａ、３Ｂを位置決め固定する。各台車３２Ａ、３２Ｂがフレーム１１に固定されると、第２および第３検出手段５Ｂ、５Ｃが図示しない直動モータを駆動し、図３中二点鎖線で示すように、第２および第３センサ５１Ｂ、５１Ｃを上昇させた後下降させる。これにより、各フレームカセット３１Ａ、３１ＢにおけるリングフレームＲＦの収容位置を検出する。

次に、搬送手段７が多関節ロボット７１を駆動し、保持手段７２をウェハカセット２１の内部に挿入させて吸着面７９をウェハＷＦに接触させた後、図示しない吸引手段を駆動し、当該ウェハＷＦを吸着保持する。次いで、搬送手段７が多関節ロボット７１を駆動し、第４検出手段１６で検出できる位置にウェハＷＦを移動させ、ＸＹテーブル７５を駆動し、ウェハＷＦを所定角度回転させる。これにより、第４検出手段１６がウェハＷＦの外縁位置と図示しないＶノッチ位置とを検出し、それら諸データが図示しない制御手段に出力される。ウェハＷＦの諸データが図示しない制御手段に入力されると、搬送手段７がＸＹテーブル７５および多関節ロボット７１を駆動し、ウェハＷＦの中心位置と図示しないＶノッチ位置とが所定の方向を向くようにして支持手段６の支持面６１上に載置する。

また、搬送手段７が多関節ロボット７１を駆動し、保持手段７２をフレームカセット３１Ａの内部に挿入させて吸着面７９をリングフレームＲＦに接触させた後、図示しない吸引手段を駆動し、当該リングフレームＲＦを吸着保持する。次いで、搬送手段７が多関節ロボット７１を駆動し、リングフレームＲＦを第４検出手段１６で検出できる位置に移動させ、上述のウェハＷＦと同様の動作を行って、リングフレームＲＦのノッチＲＦ１が所定の方向を向くようにし、当該リングフレームＲＦの開口部の内側にウェハＷＦが配置されるように支持手段６の支持面６１上に載置する。

次いで、支持手段６がリニアモータ６４を駆動し、テーブル６２を左方向に移動させ、ウェハＷＦおよびリングフレームＲＦが所定の位置に到達したことが図示しない検知手段に検知されると、テーブル６２の移動に同期して貼付手段９が回動モータ９５を駆動し、原反ＲＳを繰り出す。これにより、接着シートＡＳが剥離板９３で剥離シートＲＬから剥離され、剥離された接着シートＡＳが押圧ローラ９４によってウェハＷＦおよびリングフレームＲＦに貼付され、図２中二点鎖線で示すように、ウェハ支持体ＷＫが形成される。このようにしてウェハ支持体ＷＫが形成されると、図示しない検知手段に検知され、支持手段６がリニアモータ６４を停止する。そして、搬送手段７が多関節ロボット７１を駆動し、ウェハ支持体ＷＫを持ち上げて上下反転させ、支持面６１に対向する吸着支持面を有する図示しない受け渡し手段に受け渡し、再び支持面６１に載置する。

次いで、支持手段６がリニアモータ６４を駆動し、テーブル６２を左方向に移動させる。ウェハ支持体ＷＫが所定の位置に到達したことが図示しない検知手段に検知されると、剥離手段１２が保護シートＰＳに図示しない剥離用テープを貼付し、当該剥離用テープを引っ張ってウェハＷＦから保護シートＰＳを剥離する（詳細は、剥離装置先行文献参照）。ウェハＷＦから保護シートＰＳが剥離されると、搬送手段７が多関節ロボット７１を駆動し、剥離した保護シートＰＳに吸着面７９を接触させて図示しない吸引手段を駆動し、当該保護シートＰＳを吸着保持して不要部材収容箱１３に破棄する。そして、保護シートＰＳが剥離されたウェハ支持体ＷＫは、図示しない搬送手段によって別工程に搬送され、テーブル６２が図１中実線で示す位置に戻り、以降上記同様の動作が繰り返される。

以上のようにして、フレームカセット３１Ａの全てのリングフレームＲＦを使い切ると、搬送手段７がフレームカセット３１Ｂからフレームカセット３１ＡにリングフレームＲＦを移載する動作を開始する。すなわち、貼付手段９が接着シートＡＳを貼付している間や、剥離手段１２が保護シートＰＳを剥離している間等の多関節ロボット７１を駆動させる必要のない不動時間を利用して、搬送手段７が多関節ロボット７１を駆動し、保持手段７２をフレームカセット３１Ｂの内部に挿入させ、上述と同様の動作でリングフレームＲＦを吸着保持し、当該吸着保持したリングフレームＲＦをフレームカセット３１Ａ内に移載する。

そして、フレームカセット３１ＢのリングフレームＲＦを全てフレームカセット３１Ａ内に移載してしまうと、固定手段８が直動モータ８２を駆動し、出力軸８１と位置決めピン３３Ｂとの係止を解除するとともに、図示しない警告音発生手段や点灯手段等の警告手段を駆動し、フレームカセット３１ＢにリングフレームＲＦがなくなったことをオペレータに知らせる。これにより、オペレータは、台車３２Ｂをフレームポート１４から切り離し、新しいリングフレームＲＦをフレームカセット３１Ｂに補充し、再度台車３２Ｂをフレームポート１４に位置させる。ここで、新しいリングフレームＲＦをフレームカセット３１Ｂに補充するとき、フレームカセット３１Ａには多くのリングフレームＲＦが収容されているため、台車３２Ｂがフレームポート１４から切り離されていても、搬送手段７がフレームカセット３１Ａから支持手段６にリングフレームＲＦを供給し続けることができる。このため、リングフレームＲＦの補充時にシート貼付装置１の操業を停止する必要がなく、シート貼付装置１による接着シートＡＳの貼付動作を継続して行うことができる。

ここで、例えば、各フレームカセット３１Ａ、３１Ｂにそれぞれ１２０枚ずつのリングフレームＲＦを収容できるとし、１枚の接着シートＡＳの貼付に６０秒を要し、１つのリングフレームＲＦの移載に１０秒を要する場合を例示すると、フレームカセット３１Ａの全てのリングフレームＲＦを使い切った後、１２００秒（２０分）でフレームカセット３１Ｂからフレームカセット３１Ａに移載が完了する。この１２００秒間においてフレームカセット３１Ａから２０枚のリングフレームＲＦが使用されるので、残りの８０枚のリングフレームＲＦが使用される間の４８００秒（８０分間）の間に、台車３２Ｂをフレームポート１４から切り離し、新しいリングフレームＲＦを当該フレームカセット３１Ｂに補充し、再度フレームポート１４に位置させればよいこととなる。これに対して特許文献１に記載されたような従来のシート貼付装置では、稼働効率の面からして８０分もの間、装置の操業を停止させておくようなことはできない。

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、フレームカセット３１ＢからリングフレームＲＦをフレームカセット３１Ａに移載することができるので、リングフレームＲＦを補充するために台車３２Ｂをフレームポート１４から切り離しても、フレームカセット３１Ａから支持手段６にリングフレームＲＦを供給し続けることができ、リングフレームＲＦを補充する際に単位時間あたりの処理能力が低下することを防止することができる。
また、シート貼付装置１の処理能力が低下することを危惧して、オペレータが急いでリングフレームＲＦを当該シート貼付装置１に供給しなければならなくなるといった煩雑性を低減することができる。

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、本発明に含まれるものである。

例えば、前記実施形態では、リングフレームＲＦおよびウェハＷＦに接着シートＡＳを貼付したが、テーブル６２にリングフレームＲＦのみを載置し、当該リングフレームＲＦに接着シートＡＳを貼付してもよい。
また、押圧ローラ９４に替えて、ブレード材、ゴム、樹脂、スポンジ等による押圧部材を採用することができ、エア噴き付けにより押圧する構成も採用することができる。
さらに、剥離板９３にかえて、ローラ等による剥離部材を採用してもよい。

また、フレーム収容手段３Ａ、３Ｂは、３体以上設けてもよく、第１フレーム収容手段３Ａが空の状態にならないように、複数のフレーム収容手段の入れ替えが行える構成であれば足りる。
さらに、ウェハ収容手段２は、複数設けられてもよく、複数のウェハ収容手段２を各フレーム収容手段３Ａ、３Ｂと同様の構成によりフレーム１１から切り離し可能に構成してもよい。
また、第１および第２フレーム収容手段３Ａ、３Ｂのうち第２フレーム収容手段３Ｂのみをフレームポート１４から切り離し可能としてもよく、第１および第２フレーム収容手段３Ａ、３Ｂをそれぞれ切り離し不能に構成してもよい。
さらに、第１フレーム収容手段３Ａは、フレームポート１４において第２フレーム収容手段３Ｂよりも搬送手段７に対して遠い位置に配置するように構成してもよい。

また、前記実施形態では、移載手段１０を搬送手段７により構成したが、搬送手段７とは別体の移載手段１０を独立して設けてもよい。
さらに、フレームカセット３１Ｂから取り出したリングフレームＲＦを第４検出手段１６で検出し、上述と同様の動作でリングフレームＲＦが所定の向きとなるようにしてフレームカセット３１Ａに収容するように構成してもよい。このように構成することで、フレームカセット３１Ａから支持手段６にリングフレームＲＦを搬送する際に当該リングフレームＲＦの向きを調整する必要がなくなる。

また、本発明における被着体および接着シートＡＳの種別や材質などは、特に限定されず、例えば、接着シートＡＳは、基材シートＢＳと接着剤層ＡＤとの間に中間層を有するものや、基材シートＢＳ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ＢＳを接着剤層ＡＤ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、このような両面接着シートとしては、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。更に、被着体が半導体ウェハであって、接着シートＡＳが保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルムなどであってもよい。この際、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接着シートＡＳは、それらに限らず、任意のシート、フィルム、テープ等、任意の用途、形状の接着シート等が適用できる。さらに、被着体が光ディスクの基板であって、接着シートＡＳ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、被着体としては、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、その他の被着体のみならず、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。

さらに、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シート貼付装置
３Ａ第１フレーム収容手段
３Ｂ第２フレーム収容手段
６支持手段
７搬送手段
８固定手段
９貼付手段
１０移載手段
ＡＳ接着シート
ＲＦリングフレーム（フレーム部材）
ＷＦウェハ（被着体）

Claims

接着シートを介して被着体と一体化されるフレーム部材を複数収容可能な第１および第２フレーム収容手段と、
前記フレーム部材および前記被着体のうちの少なくともフレーム部材を支持する支持手段と、
前記第１フレーム収容手段から前記フレーム部材を前記支持手段に搬送する搬送手段と、
前記支持手段に支持されたフレーム部材または、フレーム部材および被着体に前記接着シートを当接させて貼付する貼付手段と、
前記第２フレーム収容手段から前記フレーム部材を前記第１フレーム収容手段に移載する移載手段とを備え、
前記移載手段は、前記搬送手段により構成されていることを特徴とするシート貼付装置。