JP6211393B2 - シート貼付装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート貼付装置に関する。

従来より、半導体の製造過程では、半導体ウエハ（以下単に「ウエハ」ということがある）の回路面に保護シートを貼付したり、ウエハの裏面にダイボンディングシートやダイシングシート等を貼付したりして研削やダイシング等の各処理が行われており、特許文献１には、接着シートを被着体に貼付するシート貼付装置が開示されている。

特開２００８−２１１０２４号公報

しかしながら、接着シートに積層された接着剤には流動性があるため、当該接着シートを精度よく平滑にして基材シート上に積層したとしても、接着シートを搬送したり保管したりしている間に、振動や熱によって接着剤層の平滑性が低下してしまい、僅かな凹凸が形成されてしまう場合がある。従って、特許文献１のシート貼付装置の場合、接着剤層に凹凸があっても、そのままの状態で接着シートをウエハに貼付してしまい、例えば、回路面に保護シートを貼付した状態で裏面から３０μｍ前後にまで研削される近年の極薄ウエハのような場合、当該僅かな凹凸によって、ウエハの厚みにばらつきが生じ、半導体装置（半導体チップ）の品質を高次元で一定に保つことができなかったり、ひどいときには、凹凸によって、研削工程でウエハに孔を開けてしまったりするという不都合がある。このような不都合は、接着シートを構成する基材シートに凹凸がある場合も同様に発生する。

本発明の目的は、接着剤層の平滑性を向上させた状態で接着シートを被着体に貼付することができるシート貼付装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明のシート貼付装置は、帯状の剥離シートの一方の面に接着シートが仮着された原反を繰り出す繰出手段と、繰出手段で繰り出される原反から接着シートを剥離する剥離手段と、剥離手段で剥離された接着シートを被着体に押圧して貼付する押圧手段と、接着シートを被着体に押圧する前段で、当該接着シートの平滑性を向上させる平滑手段とを備え、前記平滑手段は、前記剥離手段と前記押圧手段とを相対接近させ、前記剥離手段で接着シートを前記押圧手段に押しつけることで当該接着シートの平滑性を向上させる、という構成を採っている。

また、本発明に係るシート貼付装置は、帯状の剥離シートの一方の面に少なくとも基材シートと接着剤層とからなる接着シートが仮着された原反を繰り出す繰出手段と、前記繰出手段で繰り出される原反から接着シートを剥離する剥離手段と、剥離手段で剥離された接着シートを被着体に押圧して貼付する押圧手段と、接着シートを被着体に押圧する前段で、当該接着シートの平滑性を向上させる平滑手段と、前記平滑手段で接着シートの平滑性を向上させる際、または、平滑性を向上させる前段で、前記基材シートと接着剤層との少なくとも一方を軟化させる軟化手段とを有する、という構成を採っている。

本発明によれば、平滑手段を設けたことで接着シートの平滑性を向上させた状態で接着シートを被着体に貼付することができる。
また、剥離手段で接着シートを押圧手段に押しつける構成とした場合、簡単な構成で接着シートの平滑性を向上させることができる。
更に、軟化手段を設けた場合、接着剤層及び／又は基材シートの流動性が増し、接着シートが平滑になりやすくなる。

本実施形態に係るシート貼付装置の概略側面図。 図１のシート貼付装置の動作説明図。 変形例を示す概略側面図。

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軸及びＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定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軸の矢印方向であって紙面直行手前方向で「後」がその逆方向とする。

図１において、本実施形態に係るシート貼付装置１０は、帯状の剥離シートＲＬの一方の面に接着シートＡＳが仮着された原反ＲＳを繰り出す繰出手段２０と、繰出手段２０で繰り出される原反ＲＳから接着シートＡＳを剥離する剥離手段３０と、剥離手段３０で剥離された接着シート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としての押圧ローラ４０と、接着シートＡＳをウエハＷＦに押圧する前段で、当該接着シートＡＳの平滑性を向上させる平滑手段５０と、接着シートＡＳを軟化させる軟化手段６０と、ウエハＷＦを搬送する支持手段７０とを備えている。

繰出手段２０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が当該接着剤ＡＤ層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２１と、原反ＲＳを案内する複数のガイドローラ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との間に剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ２４と、図示しない駆動機器によって駆動し、剥離シートＲＬを回収する回収ローラ２５とを備え、その全体が直接的又は間接的に支持フレーム２６に支持されている。

剥離手段３０は、Ｙ軸方向に支持フレーム２６を貫通し、当該支持フレーム２６に対して回転可能に設けられた回転軸３１と、回転軸３１に回転不能に支持された剥離板３２と、剥離板３２において回転軸３１を支持した側の反対側の端部に回転可能に支持された剥離ローラ３３とを備えている。

平滑手段５０は、支持フレーム２６の後ろ側で回転軸３１を回転不能に支持するレバー５１と、その出力軸５３Ａでレバー５１を回転可能に支持するとともに、支持フレーム２６の後ろ側で支持軸５２に回転可能に支持された駆動機器としての直動モータ５３とを備え、剥離ローラ３３と押圧ローラ４０とを相対接近させ、剥離ローラ３３で接着シートＡＳを押圧ローラ４０に押しつけることで当該接着シートＡＳの平滑性を向上させることが可能に設けられている。なお、直動モータ５３は、パーソナルコンピュータやシーケンサ等の図示しない制御手段によって位置制御及びトルク制御のうちの少なくとも一方が可能なものが採用されている。

軟化手段６０は、剥離板３２に内蔵されたコイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段６１を備え、基材シートＢＳと接着剤ＡＤ層とのうちの少なくとも一方を軟化可能に設けられている。

支持手段７０は、図示しない減圧ポンプやメカチャックや接着部材等の保持手段によってウエハＷＦを保持可能な支持面７１Ａを有するテーブル７１と、テーブル７１をスライダ７２Ａで支持する駆動機器としてのリニアモータ７２とを備えている。

次に、本実施形態におけるシート貼付装置１０を用いた接着シートＡＳの貼付方法について説明する。

先ず、オペレータが原反ＲＳを図１に示すようにセットした後、図示しない操作パネルやパーソナルコンピュータ等の入力手段を介して、押圧ローラ４０と剥離ローラ３３との離間距離と加熱手段６１の加熱温度とを入力する。次いで、オペレータが入力手段を介して運転開始の信号を入力すると、平滑手段５０が直動モータ５３を駆動し、レバー５１、回転軸３１及び剥離板３２を介して剥離ローラ３３と押圧ローラ４０との離間距離を入力された距離に保つとともに、繰出手段２０が回動モータ２３Ａおよび図示しない駆動機器を駆動し、原反ＲＳを繰り出す。そして、接着シートＡＳの繰出方向先端部が剥離ローラ３３に対して繰出方向上流側の所定位置である停止位置に達したことが光学センサやカメラ等の図示しない検知手段に検知されると、繰出手段２０が回動モータ２３Ａおよび図示しない駆動機器の駆動を停止し、スタンバイ状態となる。

そして、人手又は多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段が図１中実線で示す初期位置で待機しているテーブル７１上にウエハＷＦを載置すると、支持手段７０が図示しない保持手段でウエハＷＦを保持した後、リニアモータ７２を駆動し、テーブル７１を左方向に搬送する。そして、ウエハＷＦが所定の位置に到達したことを光学センサやカメラ等の図示しない検知手段が検知すると、繰出手段２０が回動モータ２３Ａおよび図示しない駆動機器を駆動し、ウエハＷＦの搬送速度に合わせて接着シートＡＳを繰り出し、押圧ローラ４０が接着シートＡＳをウエハＷＦに押圧して貼付する。このとき、接着剤ＡＤ層の平滑性が悪くて凹凸があったとしても、押圧ローラ４０と剥離ローラ３３との離間距離が一定の距離に保たれているため、当該接着剤ＡＤ層の平滑性を向上させた状態で当該接着シートＡＳをウエハＷＦに貼付することができる（図２を参照）。また、加熱手段６１によって基材シートＢＳ及び／又は接着剤ＡＤ層が加熱されるため、基材シートＢＳ及び／又は接着剤ＡＤ層が軟化し（流動性が増し）、接着シートＡＳを平滑にしやすくなる。更に、剥離ローラ３３を採用したことで、剥離シートＲＬの折り返し部で当該剥離シートＲＬが切断してしまうような不都合や、剥離板３２が摩耗してしまうといった不都合を解消することができる。

その後、接着シートＡＳ全体がウエハＷＦに貼付され、次の接着シートＡＳの繰出方向先端部が停止位置に達したことが図示しない検知手段に検知されると、繰出手段２０が回動モータ２３Ａおよび図示しない駆動機器の駆動を停止し、次のウエハＷＦの貼付に備える。
接着シートＡＳ全体が貼付されたウエハＷＦを支持したテーブル７１が押圧ローラ４０の左方所定位置に到達したことが光学センサやカメラ等の図示しない検知手段が検知すると、支持手段７０がリニアモータ７２の駆動を停止し、図示しない搬送手段がウエハＷＦを支持して他の装置や収納ケース等に当該ウエハＷＦを搬送する。その後、支持手段７０がリニアモータ７２を駆動し、テーブル７１を初期位置に復帰させ、以降上記同様の動作が繰り返される。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。

例えば、前記実施形態では、接着剤ＡＤ層の凹凸に着目し、接着シートＡＳの平滑性を向上させるものを例示したが、基材シートＢＳに凹凸がある場合や、接着剤ＡＤ層及び基材シートＢＳの双方に凹凸がある場合でも、平滑手段５０によって接着シートＡＳの平滑性を向上させることができる。

剥離手段３０は、剥離ローラ３３を設けることなく、剥離板３２のエッジで原反ＲＳを折り返すようにしてもよく、この場合、平滑手段は、当該剥離板３２のエッジと押圧ローラ４０との離間距離によって接着シートＡＳの平滑性を向上させる。

平滑手段は、図３に示す平滑手段８０としてもよい。平滑手段８０は、平滑ローラ８１と、平滑ローラ８１を回転可能に支持するとともに、下方に位置するガイドローラ２２に対して平滑ローラ８１を離間接近可能に支持する位置制御及びトルク制御の少なくとも一方が可能な駆動機器としての直動モータ８２とを備え、オペレータが入力した値によって下方に位置するガイドローラ２２と平滑ローラ８１との離間距離を一定に保つことで、接着シートＡＳの平滑性を向上させることができる。なお、押圧ローラ４０に接着シートＡＳを押し付けて平滑性を向上させるもの以外の場合、押圧手段は、押圧ローラ４０に代えて、圧縮エアを吹き付けるものやブレード材等によって接着シートＡＳを被着体（ウエハＷＦ）に押圧して貼付するものを採用することができる。また、平滑手段８０は、平滑ローラ８１に代えてブレード材を採用してもよい。
平滑手段は、図３中二点鎖線で示す平滑手段９０としてもよい。平滑手段９０は、平滑プレート９１と、平滑プレート９１を支持するとともに、剥離板３２に対して平滑プレート９１を離間接近可能に支持する位置制御及びトルク制御のうちの少なくとも一方が可能な駆動機器としての直動モータ９２とを備え、オペレータが入力した値によって剥離板３２と平滑プレート９１との離間距離を一定に保ったり、接着シートＡＳに対して剥離板３２を繰り返しバウンドさせたりして接着シートＡＳの平滑性を向上させることができる。なお、平滑プレート９１は、接着シートＡＳの平面形状よりも大きくてもよいし、接着シートＡＳの平面形状よりも小さく構成し、接着シートＡＳが剥離板３２上を移動していく時に、平滑プレート９１で接着シートＡＳ上を返しバウンドさせて接着シートＡＳの平滑性を向上させてもよい。なお、平滑手段９０は、平滑プレート９１に代えてローラを採用してもよい。
平滑手段５０は、超音波振動装置、バイブレータ、偏心モータ等の振動手段によって接着シートＡＳを平滑にするように構成してもよい。この場合、剥離ローラ３３、平滑ローラ８１及び平滑プレート９１等が振動することで、基材シートＢＳや接着剤ＡＤ層の流動性を向上させて接着シートＡＳを平滑にしやすくなる。
平滑手段５０、８０及び９０の個数や大きさは限定されない。
平滑手段５０は、オペレータが入力したトルク値で直動モータ５３を駆動し、剥離ローラ３３と押圧ローラ４０とで接着シートＡＳを押し付けるように構成してもよく、その他の平滑手段８０及び９０についても同様の構成とすることができる。
オペレータが入力する押圧ローラ４０と剥離ローラ３３との離間距離や、直動モータ５３の出力トルクは、接着シートＡＳの構成、種類、性質等に応じて経験値や理論値で適宜決定することができ、その他の平滑手段８０及び９０についても同様の構成とすることができる。

軟化手段６０は、剥離板３２の内部以外の場所に設けてもよく、図３中の二点鎖線で示すように、平滑プレート９１内に設けたり、押圧ローラ４０内に設けたり、平滑手段８０に対する原反ＲＳの繰出方向上流側に設けたりしてもよく、要は、平滑手段で接着シートを平滑にする前段で接着シートＡＳを軟化できるものであれば何ら限定されるものではなく、例えば、紫外線、赤外線、マイクロ波等の照射装置や、ドライヤ等の熱風送風機、ペルチェ素子やヒートパイプの冷却側等の冷却装置、超音波振動装置、バイブレータ、偏心モータ等の振動手段、レーザ照射装置等、接着シートＡＳ（基材シートＢＳ及び／又は接着剤ＡＤ層）の構成、種類、性質等に応じて適宜採用することができる。
オペレータが入力する軟化手段６０の設定温度（設定値）は、接着シートＡＳの構成、種類、性質等に応じて経験値や理論値で適宜決定することができる。

ウエハＷＦを停止させておき、又は、ウエハＷＦを移動させつつ、繰出手段２０等の他の手段を適宜左右方向に移動させて上記同様の接着シート貼付動作を行ってもよい。
ウエハＷＦを他の装置で搬送する場合、本発明において支持手段７０は不要であり、その他軟化手段６０等、本願発明の独立請求項に構成要件として記載されていない構成要素については、それぞれ必要に応じて採用すればよく、なくてもよい。

本発明における接着シートＡＳ、押圧対象物、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、感熱接着性等の接着形態に限定されることはなく、感熱接着性のものが採用された場合は、当該接着シートＡＳを加熱する適宜なコイルヒータやヒートパイプ等の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、木板又は樹脂板等、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実施形態の構成物や工程に全く限定されるものではない。例えば、繰出手段は、帯状の剥離シートの一方の面に接着シートが仮着された原反を繰り出すことができるものであれば、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（他の手段および工程についての説明は省略する）。

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：繰出手段
３０：剥離手段
４０：押圧ローラ（押圧手段）
５０、８０、９０：平滑手段
６０：軟化手段
ＡＤ：接着剤
ＡＳ：接着シート
ＢＳ：基材シート
ＲＬ：剥離シート
ＲＳ：原反

Claims (2)

1. 帯状の剥離シートの一方の面に接着シートが仮着された原反を繰り出す繰出手段と、
   前記繰出手段で繰り出される前記原反から前記接着シートを剥離する剥離手段と、
   前記剥離手段で剥離された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、
   前記接着シートを被着体に押圧する前段で、当該接着シートの平滑性を向上させる平滑手段とを備え、
   前記平滑手段は、前記剥離手段と前記押圧手段とを相対接近させ、前記剥離手段で接着シートを前記押圧手段に押しつけることで当該接着シートの平滑性を向上させることを特徴とするシート貼付装置。
2. 帯状の剥離シートの一方の面に少なくとも基材シートと接着剤層とからなる接着シートが仮着された原反を繰り出す繰出手段と、
   前記繰出手段で繰り出される前記原反から前記接着シートを剥離する剥離手段と、
   前記剥離手段で剥離された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、
   前記接着シートを被着体に押圧する前段で、当該接着シートの平滑性を向上させる平滑手段と、
   前記平滑手段で接着シートの平滑性を向上させる際、または、平滑性を向上させる前段で、前記基材シートと接着剤層との少なくとも一方を軟化させる軟化手段とを有することを特徴とするシート貼付装置。

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