JP6126938B2 - シート貼付装置及びシート貼付方法 - Google Patents

Description

本発明は、凹部及び凸部のうち少なくとも一方が形成された被着体の被着面に接着シートを貼付するシート貼付装置及びシート貼付方法に関する。

従来、半導体製造工程において、被着体としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という場合がある）の回路形成領域に凹部を形成することで、外周余剰領域が回路形成領域よりも厚いリング状補強部とされたウエハが取り扱われており、このような凹部を有したウエハの被着面に対してマウント用シート（接着シート）を貼付してリングフレームと一体化するためのシート貼付装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたシート貼付装置では、接着シートに予め弛みを形成してから被着面に貼付することで、凹部の壁面（蹴上げ）と凹部の底面とが交差する凹部底面外縁部に接着シートが接着されない部分が形成されることを防止している。

特開２０１１−１５５０９９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたシート貼付装置では、接着シート全体に弛みを形成したとしても、凹部底面外縁部に形成される隙間を十分に排除することが困難であった。

本発明の目的は、被着面の凹部底面外縁部に隙間が形成されないように接着シートを貼付することができるシート貼付装置及びシート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、本発明のシート貼付装置は、凹部及び凸部のうち少なくとも一方が形成された被着体の被着面に接着シートを貼付するシート貼付装置であって、前記被着体に前記接着シートを貼付する前に当該接着シートの所定位置を引き伸ばし、前記凹部及び凸部のうち少なくとも一方の形状に対応した引伸部を形成する引伸手段と、前記引伸部が形成された前記接着シートを前記被着面に押圧して貼付する押圧手段とを有して構成されることを特徴とする。

この際、本発明のシート貼付装置では、前記引伸手段は、前記接着シートの面に交差する方向に向かって、当該接着シートの所定位置を変位させることで前記引伸部を形成することが好ましい。

更に、本発明のシート貼付装置では、前記引伸手段は、前記被着面に沿った形状を有する引伸型と、前記接着シートを挟んで当該引伸型側の第１空間と前記被着面側の第２空間との気圧差を調節する圧力調節手段とを有し、前記第１空間を前記第２空間よりも低圧にすることで前記接着シートを前記引伸型に沿わせて引き伸ばすことが好ましい。

また、本発明のシート貼付装置では、前記引伸部近傍のシート部分を保持するシート部分保持手段を更に備えることが好ましい。

一方、本発明のシート貼付方法は、凹部及び凸部のうち少なくとも一方が形成された被着体の被着面に接着シートを貼付するシート貼付方法であって、前記接着体に前記接着シートを貼付する前に当該接着シートの所定位置を引き伸ばし、前記凹部及び凸部のうち少なくとも一方の形状に対応した引伸部を形成する工程と、前記引伸部が形成された前記接着シートを前記被着面に押圧して貼付する工程とを行うことを特徴とする。

以上のような本発明によれば、接着シートに凹部及び凸部のうち少なくとも一方の形状に対応した引伸部を形成することで、被着面の凹部底面外縁部に隙間が形成されないように接着シートを貼付することができる。尚、凸部の場合、当該凸部における突出部の頂部を基準とすると、当該突出部の周囲の壁面は、凹部の壁面とみなすことができるので、凸部にも凹部底面外縁部があるといえる。

更に、引伸手段が接着シートの面に交差する方向に当該接着シートの所定位置を変位させる構成であれば、凹部や凸部の形状や高さに応じて接着シートの変位量（引き伸ばし量）を容易に調整することができる。

また、引伸手段が引伸型と圧力調節手段とを有して構成されていれば、気圧差によって接着シートを引伸型に押し付けて引伸部を形成することができる。更に、被着面の複数箇所に凹部や凸部が形成されている場合や、凹部や凸部の形状が複雑である場合でも、引伸部を容易に形成することができる。

更に、シート部分保持手段を備えていれば、被着面に接着シートを貼付する際に、凹部や凸部に引伸部を貼付してから凹部及び凸部が形成されない部分に引伸部近傍を貼付したり、凹部及び凸部が形成されない部分に引伸部近傍を貼付してから凹部や凸部に引伸部を貼付したりすることができ、より確実に凹部底面外縁部に隙間が形成されないように接着シートを貼付することができる。

本発明の実施形態に係るシート貼付装置の断面図。 （Ａ）〜（Ｃ）は、図１のシート貼付装置の動作説明図。 （Ａ）〜（Ｃ）は、図１のシート貼付装置の動作説明図。 本発明の第１変形例に係るシート貼付装置の部分断面図。 本発明の第２変形例に係るシート貼付装置の部分断面図。 本発明の第３変形例に係るシート貼付装置の部分断面図。

以下、本発明の１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、前、後といった方向を示した場合は、全て図１を正規の方向（付した番号が適切な向きとなる方向）から観た場合を基準とし、上、下、左、右方向が紙面に平行な方向であり、前が紙面に直交する手前方向、後が紙面に直交する奥方向とする。

図１において、シート貼付装置１０は、凹部ＣＣが形成された被着体としてのウエハＷＦの被着面ＷＡに接着シートＡＳを貼付する装置であって、接着シートＡＳを被着面ＷＡに押圧して貼付する押圧手段２０と、接着シートＡＳの所定位置を引き伸ばし、凹部ＣＣの形状に対応した引伸部ＡＳ１を形成する引伸手段３０と、引伸部ＡＳ１近傍のシート部分ＡＳ２を保持するシート部分保持手段４０と、ウエハＷＦを支持する支持手段５０とを備えている。なお、接着シートＡＳは、基材シートＢＳの一方の面（下面）に接着剤ＡＤ層が積層され、当該接着剤ＡＤ層を介して環状のリングフレームＲＦに貼付されている。

押圧手段２０は、加圧ポンプやタービン等の加圧手段２１と、加圧手段２１による圧力を測定可能な圧力センサやロードセル等の圧力検知手段２２とを備えている。

引伸手段３０は、被着面ＷＡに沿った形状（被着面ＷＡに対して面対称）を有する引伸型３１Ａが形成されたカバー部材３１と、カバー部材３１をその出力軸３２Ａで支持する駆動機器としての直動モータ３２と、接着シートＡＳを挟んで引伸型３１Ａ側の第１空間ＳＰ１と被着面ＷＡ側の第２空間ＳＰ２との気圧差を調節する圧力調節手段３３と、内側に凹部３４Ａが形成されるとともに、リングフレームＲＦに貼付された接着シートＡＳを支持する支持フレーム３４とを備えている。
引伸型３１Ａは、凹部ＣＣの壁面ＣＣ１に対応した周壁３１Ｂと、凹部ＣＣの底面ＣＣ３に対応した上壁３１Ｃとを備えている。尚、凹部ＣＣの壁面ＣＣ１と底面ＣＣ３とが交差する領域が凹部底面外縁部となる。周壁３１Ｂの上下方向の高さは、凹部ＣＣの壁面ＣＣ１の高さと同じかそれ以上であるとよいが、壁面ＣＣ１の高さ以下でもよい。
圧力調節手段３３は、引伸型３１Ａに連通された減圧ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段３３Ａと、減圧手段３３Ａによる圧力を測定可能な圧力センサやロードセル等の圧力検知手段３３Ｂと、支持フレーム３４の凹部３４Ａに連通されるとともに、加圧ポンプやタービン等の加圧手段及び減圧ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段が内蔵された加減圧手段３３Ｃと、加減圧手段３３Ｃによる圧力を測定可能な圧力センサやロードセル等の圧力検知手段３３Ｄとを備えている。

シート部分保持手段４０は、引伸型３１Ａの周囲におけるカバー部材３１の下面に形成された図示しない吸着孔に連通された減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段を備えている。

支持手段５０は、凹部３４Ａの底に支持された駆動機器としての直動モータ５１と、直動モータ５１の出力軸５１Ａに支持されたテーブル５２とを備えている。テーブル５２の上面には、ウエハＷＦの外径に対応した凹部５２Ａが形成され、凹部５２Ａは、ウエハＷＦの外周部ＣＣ２の厚みよりも浅い深さに形成されている。

以上のシート貼付装置１０において、ウエハＷＦの被着面ＷＡ及びリングフレームＲＦに接着シートＡＳを貼付する手順を説明する。
まず、図２（Ａ）に示すように、カバー部材３１と支持フレーム３４とが離隔した状態で、人手または図示しない多関節ロボットやベルトコンベア等の搬送手段によって、テーブル５２の凹部５２Ａ内にウエハＷＦを載置した後、接着シートＡＳが貼付されたリングフレームＲＦを支持フレーム３４上に載置する。次いで、引伸手段３０が直動モータ３２を駆動し、カバー部材３１と支持フレーム３４とを当接させ、図２（Ｂ）に示すように、第１空間ＳＰ１及び第２空間ＳＰ２を形成するとともに、シート部分保持手段４０が図示しない減圧手段を駆動し、外周部ＣＣ２の上面に貼付されるシート部分ＡＳ２を吸着保持する。次いで、圧力調節手段３３が減圧手段３３Ａ及び加減圧手段３３Ｃを駆動し、圧力検知手段３３Ｂ、３３Ｄの検知結果を基にして第１及び第２空間ＳＰ１、ＳＰ２を同じ減圧率で減圧し、所定の減圧状態となったことが圧力検知手段３３Ｂ、３３Ｄによって検知されると、減圧手段３３Ａ及び加減圧手段３３Ｃの駆動を停止する。尚、第２空間ＳＰ２の圧力は、シート部分保持手段４０の吸引圧力よりも低くなることはない。その後、圧力調節手段３３が減圧手段３３Ａを駆動し、第１空間ＳＰ１の圧力が第２空間ＳＰ２の圧力よりも低くなるように減圧し、所定の減圧状態となったことが圧力検知手段３３Ｂによって検知されると、減圧手段３３Ａの駆動を停止する。これにより、接着シートＡＳを引伸型３１Ａ内に引き寄せ、図２（Ｃ）に示すように、接着シートＡＳが引き伸ばされ、凹部ＣＣの壁面ＣＣ１に対応した壁貼部ＡＳ３と凹部ＣＣの底面ＣＣ３に対応する底貼部ＡＳ４とからなる引伸部ＡＳ１が形成される。

次いで、押圧手段２０が加圧手段２１を駆動し、第２空間ＳＰ２の圧力に対して第１空間ＳＰ１の圧力が高くなるように加圧すると、図３（Ａ）に示すように、引伸部ＡＳ１が下方に垂れ下がり、第１空間ＳＰ１の圧力が所定の圧力となったことが圧力検知手段２２によって検知されると、加圧手段２１の駆動を停止する。その後、支持手段５０が直動モータ５１を駆動し、外周部ＣＣ２の上面をシート部分ＡＳ２に接近させ、所定の間隔（例えば１ｍｍ）となったことを図示しない検知が検知した時点で、直動モータ５１の駆動を停止する。このとき、接着シートＡＳの底貼部ＡＳ４の中央部が凹部ＣＣの底面ＣＣ３に接着されてもよいし接着されなくてもよい。次に、押圧手段２０が加圧手段２１を駆動し、第２空間ＳＰ２の圧力に対して第１空間ＳＰ１の圧力が更に高くなるように加圧すると、接着シートＡＳは、底貼部ＡＳ４の中央部から外側に向かって徐々に貼付され、当該底貼部ＡＳ４が底面ＣＣ３に貼付されるとともに、壁貼部ＡＳ３が壁面ＣＣ１に貼付される。これにより、壁貼部ＡＳ３と底貼部ＡＳ４との境界部分が凹部ＣＣの凹部底面外縁部に嵌り合うように貼付される。そして、第１空間ＳＰ１の圧力が所定の圧力となったことが圧力検知手段２２によって検知された時点で、支持手段５０が直動モータ５１を駆動し、外周部ＣＣ２の上面をシート部分ＡＳ２に当接させ、この当接後、圧力調節手段３３が加減圧手段３３Ｃを駆動し、第２空間ＳＰ２の圧力を加圧していく。尚、第２空間ＳＰ２の圧力は、第１空間ＳＰ１の圧力よりも大きくなることがないように制御されつつ、第１及び２空間ＳＰ１、ＳＰ２が大気圧となるように加圧される。そして、第１及び第２空間ＳＰ１、ＳＰ２の圧力が圧力検知手段３３Ｂ、３３Ｄによって大気圧となったことが検知されると、押圧手段２０及び圧力調節手段３３が加圧手段２１及び加減圧手段３３Ｃの駆動を停止する。これにより、図３（Ｃ）に示すように、リングフレームＲＦとウエハＷＦとが接着シートＡＳによって一体化される。

そして、引伸手段３０が直動モータ３２を駆動し、カバー部材３１と支持フレーム３４とを離隔させ、人手または図示しない搬送手段によって、リングフレームＲＦと一体化されたウエハＷＦを次の工程に搬送し、以降上述と同様の動作が繰り返される。

このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
即ち、接着シートＡＳに凹部ＣＣの形状に対応した引伸部ＡＳ１を形成することで、被着面ＷＡの凹部底面外縁部に隙間が形成されないように接着シートＡＳを貼付することができる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、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、且つ、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。従って、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、押圧手段２０は、例えば、テーブル５２を移動させることなく第１空間ＳＰ１と第２空間ＳＰ２との気圧差のみで接着シートＡＳを被着面ＷＡに貼付する構成であってもよいし、接着シートＡＳの上方に適宜な押圧部材を備え、当該押圧部材とテーブル５２とを近づけることで接着シートＡＳを被着面ＷＡに貼付する構成であってもよいし、気体以外の液体やジェル状物質、特定のガス等の流体を第１空間ＳＰ１に送り込む構成としてもよい。

また、引伸手段３０は、図４に示すように、周壁３１Ｄの上下方向の高さを壁面ＣＣ１の高さ以上とし、圧力調節手段３３が第１空間ＳＰ１と第２空間ＳＰ２との気圧差を適宜調節することで、接着シートＡＳを周壁３１Ｂに沿わせることなく引伸部ＡＳ１を形成する構成であってもよい。
更に、引伸型３１Ａは、被着面ＷＡに向かう方向に凹状に形成されていてもよいし、被着面ＷＡに向かう方向又は離れる方向に凸状に形成されていてもよい。
また、引伸手段３０は、接着シートＡＳの面に直交する方向以外に、接着シートＡＳの面に対する３０度傾斜方向、６０度傾斜方向といった所定方向に向かって接着シートＡＳの所定位置を変位させる構成であってもよい。
更に、引伸手段３０は、例えば、図５に示すように、駆動機器としての直動モータ３５の出力軸３５Ａに支持された当接部材３６を備え、接着シートＡＳをシート部分保持手段４０によって保持するとともに、当接部材３６を下降させることで引伸部ＡＳ１を形成する構成であってもよい。
また、引伸手段３０は、接着シートＡＳの適宜な２箇所を把持する把持部と、把持部同士を離れる方向に移動させる適宜な駆動機器とを備えることで接着シートＡＳを引き伸ばす構成であってもよく、接着シートＡＳに適宜な方法で力を加えることで、凹部ＣＣの壁面ＣＣ１に応じた接着シートＡＳの所定位置に引伸部ＡＳ１を形成するものであればよい。

また、圧力調節手段３３は、加圧手段及び減圧手段のうち一方を有することで第１空間ＳＰ１と第２空間ＳＰ２との気圧差を調節する構成であってもよいし、引伸部ＡＳ１の形成時や接着シートＡＳの貼付時に、第１空間ＳＰ１及び第２空間ＳＰ２の一方から他方に向けて排気することで一方の空間を減圧して他方の空間を加圧する構成であってもよい。

更に、シート部分保持手段４０は、接着や粘着によって接着シートＡＳを保持する構成であってもよいし、接着シートＡＳの導電性や磁性に応じて電磁気力によって保持する構成であってもよく、シート部分保持手段４０はなくてもよい。

また、別の装置でウエハＷＦを支持する場合、本願のシート貼付装置において支持手段５０はなくてもよい。

更に、本願のシート貼付装置では、減圧手段３３Ａに代えて第１空間ＳＰ１を減圧及び加圧可能な加減圧手段とした場合、当該加減圧手段を押圧手段とすることができ、上記実施形態における加圧手段２１を省略することができる。
また、第１及び第２空間ＳＰ１、ＳＰ２を減圧することなく押圧手段２０で接着シートＡＳを被着面ＷＡに貼付する構成でもよい。

また、被着面ＷＡが例えば、図６に示すように、バンプ等の凸部ＣＶが形成されたものであった場合、引伸手段３０は、このような凸部ＣＶに応じた引伸型３１Ｅを備えて引伸部ＡＳ１を形成する構成とすることができる。また、被着面ＷＡに凹部ＣＣと凸部ＣＶとが形成されたものであった場合、引伸型３１Ａと引伸型３１Ｅとを備えて引伸部ＡＳ１を形成する構成とすることができる。
更に、凹部ＣＣは、断面視において階段状、円弧状、それらが適宜に組み合わされた形状等、どのような形状であってもよく、引伸型がそのような形状に対応する引伸部ＡＳ１を形成可能なものであれば何ら限定されるものではない。

更に、接着シートＡＳは、支持フレーム３４の外側まで連続した帯状のシートであってもよく、このような帯状のシートは、左右方向に繰出されることで支持フレーム３４にセットされるとともに、帯状のシートを介してウエハＷＦがリングフレームＲＦと一体化された後に、当該帯状のシートを適宜な形状に切断する構成であってもよい。更に、接着シートＡＳは、ウエハＷＦの被着面ＷＡにのみ貼付されるものであってもよく、リングフレームＲＦはなくてもよい。

また、本発明における接着シート、被着体の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、接着シートは、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、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、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。なお、接着シートを機能的、用途的な読み方に換え、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。
本発明における各手段は、それら手段について説明した動作または機能を果たすことができる限りなんら限定されるものではなく、まして、前記実施形態で示した単なる１実施形態の構成物に全く限定されるものではない。例えば、引伸手段は、接着シートの所定位置を引き伸ばし、凹部及び凸部のうち少なくとも一方の形状に対応した引伸部を形成するものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせてその範囲内であればなんら限定されることはない（他の手段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）。

１０ シート貼付装置
２０ 押圧手段
３０ 引伸手段
３１Ａ 引伸型
３３ 圧力調節手段
４０ シート部分保持手段
ＡＳ 接着シート
ＡＳ１ 引伸部
ＡＳ２ シート部分
ＣＣ 凹部
ＣＶ 凸部
ＳＰ１ 第１空間
ＳＰ２ 第２空間
ＷＦ ウエハ（被着体）
ＷＡ 被着面

Claims (5)

1. 凹部及び凸部のうち少なくとも一方が形成された被着体の被着面に接着シートを貼付するシート貼付装置であって、
   前記被着体に前記接着シートを貼付する前に当該接着シートの所定位置を引き伸ばし、前記凹部及び凸部のうち少なくとも一方の形状に対応した引伸部を形成する引伸手段と、
   前記引伸部が形成された前記接着シートを前記被着面に押圧して貼付する押圧手段とを有して構成されることを特徴とするシート貼付装置。
2. 前記引伸手段は、前記接着シートの面に交差する方向に向かって、当該接着シートの所定位置を変位させることで前記引伸部を形成することを特徴とする請求項１に記載のシート貼付装置。
3. 前記引伸手段は、前記被着面に沿った形状を有する引伸型と、前記接着シートを挟んで当該引伸型側の第１空間と前記被着面側の第２空間との気圧差を調節する圧力調節手段とを有し、前記第１空間を前記第２空間よりも低圧にすることで前記接着シートを前記引伸型に沿わせて引き伸ばすことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート貼付装置。
4. 前記引伸部近傍のシート部分を保持するシート部分保持手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載のシート貼付装置。
5. 凹部及び凸部のうち少なくとも一方が形成された被着体の被着面に接着シートを貼付するシート貼付方法であって、
   前記接着体に前記接着シートを貼付する前に当該接着シートの所定位置を引き伸ばし、前記凹部及び凸部のうち少なくとも一方の形状に対応した引伸部を形成する工程と、
   前記引伸部が形成された前記接着シートを前記被着面に押圧して貼付する工程とを行うことを特徴とするシート貼付方法。

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