JP6096017B2 - シート貼付装置および貼付方法 - Google Patents
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Description
本発明は、被着体に接着シートを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）に接着シートを貼付するシート貼付装置（例えば、特許文献１参照）や、ウェハを保持する保持装置（例えば、特許文献２参照）が知られている。
特許文献１に記載のシート貼付装置は、ウェハを支持するテーブルと、ウェハに帯状の接着シートを貼付する弾性部材と、接着シートを切断する切断手段とを備え、弾性変形させた弾性部材で被着体に接着シートを押圧して貼付し、当該接着シートを切断手段で被着体に沿って切断するように構成されている。
特許文献２に記載の保持装置は、基板と絶縁層とで挟まれた電極を備え、当該電極に電圧を印加することで絶縁層とウェハとの間に静電引力を発生させ、当該絶縁層でウェハを静電的に保持するように構成されている。
特許文献１に記載のシート貼付装置は、ウェハを支持するテーブルと、ウェハに帯状の接着シートを貼付する弾性部材と、接着シートを切断する切断手段とを備え、弾性変形させた弾性部材で被着体に接着シートを押圧して貼付し、当該接着シートを切断手段で被着体に沿って切断するように構成されている。
特許文献２に記載の保持装置は、基板と絶縁層とで挟まれた電極を備え、当該電極に電圧を印加することで絶縁層とウェハとの間に静電引力を発生させ、当該絶縁層でウェハを静電的に保持するように構成されている。
特許文献１に記載のような従来装置では、切断により生じた不要シートが廃棄され、接着シートを無駄に消費することになるため、弾性部材でウェハと同形状の接着シートを保持し、当該弾性部材で接着シートをウェハに貼付するシート貼付装置が望まれている。しかしながら、仮に特許文献１に記載のシート貼付装置に特許文献２に記載の構成を適用し、弾性部材を挟んで接着シートの保持面の反対側に電極を配置した場合、接着シートまでの距離が遠くなってしまい、静電引力が低下して、接着シートを保持することができなくなるという不都合がある。電極の静電引力（クーロン力）は、電極から接着シートまでの距離の２乗に反比例し、当該距離が重要なファクタとなる。一方、保持面に電極を設けた場合、当該電極が直接接着シートやウェハに接触するため、電極が破損してしまい、接着シートを保持することができなくなるという不都合が生じる。
本発明の目的は、静電引力が低下したり、電極が破損したりすることで、接着シートを保持することができなくなることを防止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。
本発明のシート貼付装置は、接着シートを保持する保持手段と、前記接着シートを被着体に押圧して貼付する押圧手段とを備え、前記保持手段は、弾性変形可能な保持部材と、前記保持部材内に当該保持部材とともに変形可能に設けられた電極とを備え、前記電極に電圧を印加することにより前記保持部材で前記接着シートを保持可能に設けられ、前記押圧手段は、前記保持部材を弾性変形させるとともに前記保持部材内の電極を変形させ、前記接着シートを前記被着体に押圧可能に設けられていることを特徴とする。
本発明のシート貼付方法は、弾性変形可能な保持部材内に当該保持部材とともに変形可能に設けた電極に電圧を印加し、前記保持部材で接着シートを保持する工程と、前記保持部材を弾性変形させるとともに前記保持部材内の電極を変形させ、前記接着シートを被着体に押圧して貼付する工程とを実施することを特徴とする。
以上のような本発明によれば、電極が保持部材内に設けられているため、電極から接着シートまでの距離を適度に保つことができる上、当該電極が直接接着シートや被着体に接触することがないので、静電引力が低下したり、電極が破損したりすることで、接着シートを保持することができなくなることを防止することができる。
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、本明細書における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軸と平行な図１の手前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軸の紙面に直交する手前方向で「後」がその逆方向とする。
なお、本明細書における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軸と平行な図１の手前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軸の紙面に直交する手前方向で「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、接着シートＡＳを保持する保持手段２と、接着シートＡＳを被着体としてのウェハＷＦに押圧して貼付する押圧手段３とを備えている。
保持手段２は、弾性変形可能な保持部材２１と、保持部材２１内に設けられた電極２２とを備えている。保持部材２１は、円形形状に形成されるとともに、ゴムや樹脂等の弾性部材で形成された第１弾性部材２３と、円形形状に形成されるとともに、ゴムや樹脂等の弾性部材で形成された第２弾性部材２４とを積層して構成されている。電極２２は、導電性を有する弾性材料で形成されるとともに、第１弾性部材２３と第２弾性部材２４との間に設けられた複数の第１電極２５および複数の第２電極２６を備えている。第２弾性部材２４は、第１弾性部材２３よりも低い硬度で形成されている。第１電極２５および第２電極２６は、第１弾性部材２３と第２弾性部材２４との間で交互に設けられ、一方が正極で他方が負極となるように図示しない電圧印加装置に接続されている。
押圧手段３は、上面３１Ａが開口した箱状に形成された下ケース３１と、下面３２Ａが開口した箱状に形成され、円筒状の基台３２Ｃを介して上面部３２Ｂで保持部材２１を支持するとともに、図示しない駆動機器で昇降可能に支持された上ケース３２と、上面部３２Ｂ、基台３２Ｃ、および保持部材２１で形成される第１空間Ｖ１に配管３０Ａを介して接続された減圧ポンプや真空エジェクタ等の第１減圧手段３３および加圧ポンプやタービン等の第１加圧手段３４と、上ケース３２および下ケース３１により形成される第２空間Ｖ２に配管３０Ｂを介して接続された減圧ポンプや真空エジェクタ等の第２減圧手段３５および加圧ポンプやタービン等の第２加圧手段３６と、下ケース３１の底面部３１Ｂに設けられ、保持部材２１に設けたものと類似の電極、メカチャック、粘着手段等の図示しない支持手段が設けられたテーブル３８とを備えている。
以上のシート貼付装置１において、ウェハＷＦに接着シートＡＳを貼付する手順について説明する。
先ず、図１中二点鎖線で示すように、上ケース３２が下ケース３１の上方に離れた状態で、図示しない搬送手段がウェハＷＦをテーブル３８上に載置すると、押圧手段３が図示しない支持手段を駆動し、テーブル３８でウェハＷＦを支持する。また、図示しない供給手段が保持部材２１の保持面２１Ａに接着シートＡＳを供給すると、保持手段２が図示しない電圧印加装置を駆動し、電極２２に所定の電圧を印加し、静電引力を発生させて接着シートＡＳを保持面２１Ａで保持する。
先ず、図１中二点鎖線で示すように、上ケース３２が下ケース３１の上方に離れた状態で、図示しない搬送手段がウェハＷＦをテーブル３８上に載置すると、押圧手段３が図示しない支持手段を駆動し、テーブル３８でウェハＷＦを支持する。また、図示しない供給手段が保持部材２１の保持面２１Ａに接着シートＡＳを供給すると、保持手段２が図示しない電圧印加装置を駆動し、電極２２に所定の電圧を印加し、静電引力を発生させて接着シートＡＳを保持面２１Ａで保持する。
次に、押圧手段３が図示しない駆動機器を駆動し、上ケース３２を下降させて、図１中実線で示すように、第２空間Ｖ２を形成する。次いで、押圧手段３が第１および第２減圧手段３３、３５を駆動し、第１および第２空間Ｖ１、Ｖ２が同じ圧力となるように制御しながら各空間Ｖ１、Ｖ２を減圧してゆく。第１および第２空間Ｖ１、Ｖ２が所定の圧力状態、すなわち第１減圧状態にまで減圧されたことが図示しない検知手段で検知されると、押圧手段３が第１および第２減圧手段３３、３５の駆動を停止する。その後、押圧手段３が第２減圧手段３５および第２加圧手段３６を駆動し、第２空間Ｖ２を第１減圧状態に保つ圧力維持動作を行いつつ、第１加圧手段３４を駆動し、第１空間Ｖ１を加圧して所定の圧力状態、すなわち第２減圧状態にまで加圧する。これにより、保持手段２が第１減圧状態と第２減圧状態との差圧により弾性変形し、保持手段２の中心部がウェハＷＦに最も近付くように撓み、図１中二点鎖線で示すように、ウェハＷＦの中心部分から外縁側に向けて徐々に接着シートＡＳを貼付してゆく。
接着シートＡＳ全面がウェハＷＦに貼付されると、保持手段２が図示しない電圧印加装置の駆動を停止する。次に、押圧手段３が圧力維持動作を中止し、第２加圧手段３６を駆動し、第２空間Ｖ２を第２減圧状態にまで加圧して保持部材２１の形状を図１中実線で示す形状に復元させた後、押圧手段３が第１および第２加圧手段３４、３６を駆動し、第１および第２空間Ｖ１、Ｖ２が同じ圧力となるように制御しながら各空間Ｖ１、Ｖ２を加圧し大気圧とする。そして、第１および第２空間Ｖ１、Ｖ２が大気圧まで加圧されたことが図示しない検知手段で検知されると、押圧手段３が図示しない駆動機器を駆動し、上ケース３２を図１中二点鎖線で示す位置まで上昇させる。次いで、接着シートＡＳが貼付されたウェハＷＦは、図示しない搬送手段で次工程に搬送され、以降上記同様の動作が繰り返される。
以上のような本実施形態によれば、電極２２が保持部材２１内に設けられているため、電極２２から接着シートＡＳまでの距離を適度に保つことができる上、当該電極２２が直接接着シートＡＳやウェハＷＦに接触することがないので、静電引力が低下したり、電極２２が破損したりすることで、接着シートＡＳを保持することができなくな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、保持部材２１は、異なる材料で形成してもよいし、単一の弾性材料で１つの部材として構成してもよい。さらに、第１弾性部材２３と第２弾性部材２４とが、同じ硬度を有してもよいし、第１弾性部材２３が第２弾性部材２４よりも低い硬度であってもよい。
また、電極２２は、第１電極２５および第２電極２６を少なくとも１つずつ備えていればよい。
また、電極２２は、第１電極２５および第２電極２６を少なくとも１つずつ備えていればよい。
押圧手段３は、第１空間Ｖ１のみを加圧することで、保持部材２１を弾性変形させて接着シートＡＳを貼付してもよい。また、駆動機器やエア噴き付けにより保持部材２１を弾性変形させてもよい。
接着シートＡＳの材質、種別、形状等は、特に限定されず、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材シートと接着剤層との間に中間層を有するもの、基材シートの上面にカバー層を有する等３層以上のもの、更には、基材シートを接着剤層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、両面接着シートは、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。また、被着体としては、例えば、シリコン半導体ウェハや化合物半導体ウェハ等の半導体ウェハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、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、接着シートＡＳを、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意の形状の任意のシート、フィルム、テープ等を前述のような任意の被着体に貼付することができる。
本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、保持手段は、弾性変形可能な保持部材と、保持部材内に設けられた電極とを備え、電極に電圧を印加することにより保持部材で接着シートを保持可能なものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（他の手段および工程についての説明は省略する）。
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）。
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 シート貼付装置
２ 保持手段
３ 押圧手段
２１ 保持部材
２２ 電極
ＡＳ 接着シート
ＷＦ ウェハ（被着体）
２ 保持手段
３ 押圧手段
２１ 保持部材
２２ 電極
ＡＳ 接着シート
ＷＦ ウェハ（被着体）
Claims (2)
- 接着シートを保持する保持手段と、
前記接着シートを被着体に押圧して貼付する押圧手段とを備え、
前記保持手段は、弾性変形可能な保持部材と、前記保持部材内に当該保持部材とともに変形可能に設けられた電極とを備え、前記電極に電圧を印加することにより前記保持部材で前記接着シートを保持可能に設けられ、
前記押圧手段は、前記保持部材を弾性変形させるとともに前記保持部材内の電極を変形させ、前記接着シートを前記被着体に押圧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。 - 弾性変形可能な保持部材内に当該保持部材とともに変形可能に設けた電極に電圧を印加し、前記保持部材で接着シートを保持する工程と、
前記保持部材を弾性変形させるとともに前記保持部材内の電極を変形させ、前記接着シートを被着体に押圧して貼付する工程とを実施することを特徴とするシート貼付方法。
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