JP6148903B2 - シート貼付装置および貼付方法 - Google Patents

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、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」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、剥離シートに仮着された接着シートをピールプレートで剥離シートから剥離して繰り出すシート繰出ユニットと、接着シートの張力を測定するロードセルと、接着シートに押圧力を付与してウエハ（被着体）に貼付する押圧ローラとを備え、接着シートの張力を制御しながら当該接着シートを被着体に貼付するように構成されている。

特開２００７−１９２３９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、接着シートにおける繰出方向に直交する幅が大きくなると、当該接着シートを掛け回す掛回し部材の取付誤差が微細なものであったとしても、当該掛回し部材に掛け回された接着シートの幅方向両端位置では、張力差が大きなものとなり、接着シートがその幅方向に蛇行し易くなるため、接着シートを被着体の所定の位置に貼付することができないという不都合がある。

本発明の目的は、接着シートの蛇行を抑制して当該接着シートを被着体の所定の位置に正確に貼付することが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、接着シートを供給する供給手段と、前記接着シートに仮着された剥離シートを剥離する剥離板を有する剥離手段と、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、前記押圧手段による前記接着シートの貼付動作に伴って前記剥離手段を移動させる移動手段と、前記剥離板の面内に設けられ、前記接着シートの繰出方向に直行する幅方向両端縁を検出可能な検出手段とを備え、前記剥離手段は、前記検出手段の検知結果を基に前記接着シートがその繰出方向に直交する幅方向に蛇行することを防止する蛇行防止手段を有することを特徴とする。

本発明のシート貼付装置において、前記剥離手段は、当該剥離手段と前記押圧手段との間における接着シートの張力を測定する張力測定手段とを備え、前記移動手段は、前記張力測定手段の測定結果を基に前記剥離手段を移動させ、前記貼付動作における前記接着シートの張力を一定に維持可能に設けられていることが好ましい。

本発明のシート貼付方法は、接着シートを供給する工程と、前記接着シートに仮着された剥離シートを剥離板で剥離する工程と、前記接着シートを被着体に押圧して貼付する工程と、前記接着シートの貼付動作に伴って当該接着シートの繰出基側の位置を移動させる工程と、前記剥離板の面内に設けられた検出手段で前記接着シートの繰出方向に直行する幅方向両端縁を検出する工程と、前記検出手段の検知結果を基に前記接着シートがその繰出方向に直交する幅方向に蛇行することを防止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、蛇行防止手段を設けたため、蛇行による接着シートの蛇行を抑制して当該接着シートを被着体の所定の位置に確実に貼付することができる。

また、張力測定手段の測定結果を基に接着シートの張力を一定に維持可能とすれば、接着シートの貼付動作中に当該接着シートの張力が変動することを防止でき、接着シートの張力不足により皺等が生じたり、当該接着シートと被着面との間に気泡が混入したり、張力過大により接着シート貼付後の被着体に反りが生じたりす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を示す側面図。 シート貼付装置の要部を示す正面図。

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軸の矢印方向で「後」がその逆方向とする。

図１、図２において、シート貼付装置１は、接着シートＡＳを供給する供給手段２と、
接着シートＡＳに仮着された剥離シートＲＬを剥離する剥離手段３と、接着シートＡＳを被着体としてのウエハＷＦに押圧して貼付する押圧手段４と、押圧手段４による接着シートＡＳの貼付動作に伴って剥離手段３を移動させる移動手段５とを備え、接着シートＡＳを所定形状に切断可能な切断手段６およびウエハＷＦを支持する支持手段７の近傍に配置されている。

供給手段２は、基材シートＢＳの一方の面に接着剤ＡＤ層を有する接着シートＡＳの当該接着剤ＡＤ層に剥離シートＲＬが仮着された原反ＲＳを支持する支持ローラ２１と、原反ＲＳを案内するガイドローラ２２と、駆動機器としての回動モータ２３Ａによって駆動する駆動ローラ２３との間に切断手段６の切断によって生じた不要シートＵＳを挟み込むピンチローラ２４と、駆動機器としての回動モータ２５Ａによって駆動して不要シートＵＳを巻き取る巻取ローラ２５と、駆動ローラ２３、巻取ローラ２５等を支持するフレームＦ１をそのスライダ２６Ａで支持する駆動機器としてのリニアモータ２６と、駆動機器としての回動モータ２７Ａによって駆動する駆動ローラ２７との間に剥離手段３で剥離された剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ２８と、駆動機器としての回動モータ２９Ａによって駆動して剥離シートＲＬを回収する回収ローラ２９とを備えている。

剥離手段３は、門形の支持フレーム３１に支持されて原反ＲＳを案内するガイドローラ３２Ａ、３２Ｂと、原反ＲＳをガイドローラ３２Ｂとの間に挟み込む押圧部材３３Ａをその出力軸３３Ｂで支持する駆動機器としてのエアシリンダ３３と、張力測定ローラ３４Ａを支持するとともに、接着シートＡＳの張力を測定可能な張力測定手段としてのロードセル３４と、剥離シートＲＬを折り返す剥離板３５と、剥離板３５で剥離された剥離シートＲＬを案内するガイドローラ３２Ｃ、３２Ｄと、剥離シートＲＬをガイドローラ３２Ｄとの間に挟み込む押圧部材３６Ａをその出力軸３６Ｂで支持する駆動機器としてのエアシリンダ３６と、移動手段５に支持されるとともに、その出力軸３７Ａで支持フレーム３１を回転可能に支持する駆動機器であって蛇行防止手段としての回動モータ３７と、剥離板３５の面内に設けられ、接着シートＡＳの繰出方向に直行する幅方向両端縁を検出可能なラインセンサや光学センサ等の検出手段３８とを備えている。
ロードセル３４は、ガイドローラ３２Ｂと押圧部材３３Ａとで挟み込まれた位置から押圧手段４までの間に繰り出された接着シートＡＳの張力によって、張力測定ローラ３４Ａが引っ張られることで、剥離手段３と押圧手段４との間における接着シートＡＳの張力を測定可能に設けられている。
回動モータ３７は、検出手段３８の検知結果を基に接着シートＡＳがその繰出方向に直交する幅方向に蛇行することを防止可能に設けられている。

押圧手段４は、駆動機器としてのリニアモータ４１のスライダ４２に回転可能に支持された押圧ローラ４３を備えている。

移動手段５は、Ｚ軸に対して傾斜して立設された駆動機器としてのリニアモータ５１のスライダ５２で支持される門形の移動フレーム５３を備え、移動フレーム５３の天井部５３Ａに回動モータ３７が支持されている。

切断手段６は、駆動機器であり６軸ロボット等の多関節ロボット６１の作業アーム（先端アーム）６１Ａに着脱可能に支持された切断刃６２を備えている。

支持手段７は、ウエハＷＦを支持する支持面７１Ａを有するテーブル７１と、テーブル７１をその出力軸７２Ａで支持する直動モータ７２とを備え、支持面７１Ａの上面は、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段に連通されている。

以上のシート貼付装置１において、ウエハＷＦ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１に示すようにセットする。そして、図示しない操作パネルを介して自動運転が指示されると、剥離手段３がエアシリンダ３３、３６を駆動し、押圧部材３３Ａ、３６Ａをガイドローラ３２Ｂ、３２Ｄに押し付け、接着シートＡＳの繰出を抑制した後、供給手段２が回動モータ２３Ａ、２５Ａ、２７Ａ、２９Ａを駆動し、接着シートＡＳおよび剥離シートＲＬを巻き取る。そして、ロードセル３４によって支持手段７上に位置する接着シートＡＳ部分の張力が所定値となったことが検知されると、供給手段２が回動モータ２３Ａ、２５Ａ、２７Ａ、２９Ａの駆動を停止し、スタンバイ状態となる。

その後、人手や図示しない搬送手段等によってテーブル７１の支持面７１Ａ上にウエハＷＦがセットされると、支持手段７が図示しない減圧手段を駆動し、ウエハＷＦを吸着保持する。次いで、押圧手段４がリニアモータ４１を駆動し、押圧ローラ４３を図１中二点鎖線で示す位置にまで移動させ、接着シートＡＳをウエハＷＦの上面に押圧して貼付する。この際、押圧ローラ４３の移動に伴って、接着シートＡＳ部分にはさらなる張力が加わるが、ロードセル３４がそれを検知した瞬間に、移動手段５がリニアモータ５１を駆動し、ロードセル３４で検出される張力が所定値からずれないように剥離手段３を左斜め下方へ移動させる。これにより、接着シートＡＳの貼付動作中に当該接着シートＡＳの張力が変動することを防止することができ、接着シートＡＳの張力不足により皺等が生じたり、当該接着シートＡＳと被着面としてのウエハＷＦ上面との間に気泡が混入したり、張力過大により接着シートＡＳ貼付後のウエハＷＦに反りが生じたりすることを防止することができる。接着シートＡＳの貼付が完了すると、切断手段６が多関節ロボット６１を駆動し、切断刃６２をウエハＷＦの外周に沿って移動させて接着シートＡＳを所定形状に切断する。

次いで、ウエハＷＦが人手や図示しない搬送手段等によってテーブル２２上から取り去られると、供給手段２が回動モータ２３Ａ、２５Ａおよびリニアモータ２６を駆動し、フレームＦ１を図１中二点鎖線で示す位置にまで移動させて不要シートＵＳを巻き取る。そして、支持手段７が直動モータ７２を駆動し、テーブル７１を下降させた後、剥離手段３がエアシリンダ３３、３６を駆動し、押圧部材３３Ａ、３６Ａをガイドローラ３２Ｂ、３２Ｄから離間させる。その後、供給手段２が回動モータ２３Ａの駆動を停止させた状態で、供給手段２、押圧手段４および移動手段５が同期してリニアモータ２６、４１、５１を駆動し、フレームＦ１、押圧ローラ４３および剥離手段３を初期位置に復帰させる。この復帰により、接着シートＡＳが剥離シートＲＬから剥離され、新しい接着シートＡＳ部分が支持手段７上に位置することとなる。

ここで、剥離手段３の上昇中つまり接着シートＡＳが繰り出されるとき、当該接着シートＡＳを掛け回す例えばガイドローラ３２Ａ〜３２Ｄ、張力測定ローラ３４Ａ、剥離板３５等の掛回し部材に取付誤差が生じていた場合、これら掛回し部材に掛け回された接着シートＡＳの幅方向両端位置で張力差が生じ、接着シートＡＳは繰り出されながら張力の大きい方の端部側に移動するため、接着シートＡＳが幅方向に蛇行し、接着シートＡＳをウエハＷＦの被着面に臨む適正位置に繰り出すことができない。

そこで、本実施形態では、剥離手段３の上昇中において、検出手段３８による接着シートＡＳの幅方向両端位置検出が行われ、接着シートＡＳが剥離板３５のいずれの端部側に蛇行しているのかを検知する。この検知結果に基づいて剥離手段３が回動モータ３７を駆動し、接着シートＡＳの蛇行が収まる方向に回転中心ＬＮを中心として支持フレーム３１を回動させる。
従って、本実施形態によれば、回動モータ３７を設けたため、蛇行による接着シートＡＳの蛇行を抑制して当該接着シートＡＳをウエハＷＦの所定の位置に確実に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、押圧手段４は、押圧ローラ４３にかえて、ブレード材、ゴム、樹脂、スポンジ等による押圧部材を作用してもよい。

張力測定手段は、本発明の必須の構成ではなく、その実施にあたって適宜省略可能である。

蛇行防止手段は、例えば、ガイドローラ３２Ａ〜３２Ｄ、張力測定ローラ３４Ａ、剥離板３５等の個々の掛回し部材を蛇行が収まる方向に回動可能に構成していてもよいし、移動手段５および剥離手段３全体を回動可能に構成していてもよい。
されに、蛇行防止手段は、一対のロードセルを用いて張力測定ローラ３４Ａの両端側を支持し、各ロードセルに伝わる張力の差分により、接着シートＡＳがいずれの端部側に移動して繰り出されているかを検出し、この検出結果に基づいて蛇行防止手段が回動モータ３７を駆動して、蛇行を収めるようにしてもよい。

また、本発明における接着シートＡＳおよび被着体の材質、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ＡＳは、感圧接着性、感熱接着性等のものが採用された場合は、当該接着シートＡＳを加熱する適宜な加熱手段を設ければよい。また、このような接着シートＡＳは、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、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ＡＳ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、蛇行防止手段は、接着シートがその繰出方向に直交する幅方向に蛇行することを防止する構成であれば、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 供給手段
３ 剥離手段
３４ ロードセル（張力測定手段）
３７ 回動モータ（蛇行防止手段）
４ 押圧手段
５ 移動手段
ＡＳ 接着シート
ＲＬ 剥離シート
ＷＦ ウエハ（被着体）

Claims (3)

1. 接着シートを供給する供給手段と、
   前記接着シートに仮着された剥離シートを剥離する剥離板を有する剥離手段と、
   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、
   前記押圧手段による前記接着シートの貼付動作に伴って前記剥離手段を移動させる移動手段と、
   前記剥離板の面内に設けられ、前記接着シートの繰出方向に直行する幅方向両端縁を検出可能な検出手段とを備え、
   前記剥離手段は、前記検出手段の検知結果を基に前記接着シートがその繰出方向に直交する幅方向に蛇行することを防止する蛇行防止手段を有することを特徴とするシート貼付装置。
2. 前記剥離手段は、当該剥離手段と前記押圧手段との間における接着シートの張力を測定する張力測定手段とを備え、
   前記移動手段は、前記張力測定手段の測定結果を基に前記剥離手段を移動させ、前記貼付動作における前記接着シートの張力を一定に維持可能に設けられてい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. 接着シートを供給する工程と、
   前記接着シートに仮着された剥離シートを剥離板で剥離する工程と、
   前記接着シートを被着体に押圧して貼付する工程と、
   前記接着シートの貼付動作に伴って当該接着シートの繰出基側の位置を移動させる工程と、
   前記剥離板の面内に設けられた検出手段で前記接着シートの繰出方向に直行する幅方向両端縁を検出する工程と、
   前記検出手段の検知結果を基に前記接着シートがその繰出方向に直交する幅方向に蛇行することを防止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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