JP6216584B2 - シート貼付装置および貼付方法 - Google Patents

Description

本発明は、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、ウエハに対向させて粘着テープ（接着シート）を供給するテープ供給部と、ウエハに粘着テープを貼付する貼付けユニットと、ウエハの外形に沿って粘着テープを切り抜くテープ切断機構とを備え、切抜孔が形成された粘着テープ（不要シート）を巻き取って当該粘着テープの未使用部分をウエハに供給し、当該ウエハに粘着テープを貼付するように構成されている。

特開２００７−２２７５５２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、不要シートの切抜孔間部分が垂れ下がったり、折れ曲がったりしてしまうため、当該不要シートが折り重なったり、皺になったりして巻き取られ、不要シートの回収不良を発生してしまう。このような不要シートの回収不良は、不要シートの巻取り方向に直行する両側で当該不要シートの巻取り径が異なることとなるので、巻取り径が大きくなった方の不要シートが切断したり、巻取り径が小さくなった方の不要シートが弛んで装置の動作を妨げたりしてしまうという不都合を招来する。このような不都合は、切抜孔が繋がった状態すなわち、不要シートの巻取り方向に直行する両側で独立した不要シートを巻き取る場合に顕著化する。

本発明の目的は、不要シートの回収不良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、被着体の被着面を臨む位置に接着シートを供給する供給手段と、前記被着面に前記接着シートを押圧して貼付する押圧手段と、前記接着シートを所定形状に切り抜く切断手段とを備え、前記供給手段は、前記接着シートに切抜孔が形成された不要シートを回収する回収手段と、前記不要シートの面状態を前記押圧手段から前記回収手段にわたって維持して当該不要シートを前記回収手段に導く誘導手段とを備えていることを特徴とする。

本発明のシート貼付方法は、被着体の被着面を臨む位置に接着シートを供給する工程と、前記被着面に前記接着シートを押圧手段で押圧して貼付する工程と、前記接着シートを所定形状に切り抜く工程と、前記接着シートに切抜孔が形成された不要シートの面状態を前記押圧手段から回収手段にわたって維持して当該不要シートを前記回収手段で回収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、不要シートの面状態を維持して当該不要シートを回収手段に導くため、不要シートの切抜孔間部分が垂れ下がったり、折れ曲がったりしてしまうことを防止することができ、不要シートの回収不良を防止することができる。
なお、「不要シートの面状態を維持する」とは、上述のように、不要シートの一部が所定の面から垂れ下がったり、折れ曲がったりすることのない状態を維持することであり、この所定の面とは、平面に限らず凹面や凸面、凹凸面が複合した面であってもよく、要は不要シートが折り重なったり、皺になったりして回収手段で回収されないように、当該不要シートの面状態を所定の状態に保つことである。

本発明の一実施形態に係るシート貼付装置の側面図。 図１のシート貼付装置の動作説明図。 図１のシート貼付装置の部分平面図。 変形例に係るシート貼付装置の部分平面図。

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、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「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、被着体としてのウエハＷＦを支持する支持手段２と、ウエハＷＦの被着面ＷＦ１を臨む位置に接着シートＡＳを供給する供給手段３と、被着面ＷＦ１に接着シートＡＳを押圧して貼付する押圧手段４と、接着シートＡＳを所定形状に切り抜く切断手段５とを備え、ウエハＷＦを搬送する搬送手段６の近傍に配置されている。

支持手段２は、不要シート支持面２１Ａから凹んだ凹部２２を有する外側テーブル２１と、凹部２２内に設けられ、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よって吸着保持が可能な被着体支持面２３Ａを有する内側テーブル２３とを備えている。

供給手段３は、基材シートＢＳの一方の面に接着剤ＡＤ層を有する帯状の接着シートＡＳを支持する支持ローラ３１と、接着シートＡＳを案内するガイドローラ３２と、駆動機器としての回動モータ３３Ａによって駆動される駆動ローラ３３との間に接着シートＡＳを挟み込むピンチローラ３４と、駆動機器としてのリニアモータ３５のスライダ３５Ａに支持された駆動機器としてのリニアモータ３６と、リニアモータ３６のスライダ３６Ａに支持された回収側フレーム３Ｂに支持された剥離部材としての剥離ローラ３７と、回収側フレーム３Ｂに支持された駆動機器としての回動モータ３８Ａによって駆動され、接着シートＡＳに切抜孔ＣＵが形成された不要シートＵＳを回収する回収手段としての回収ローラ３８と、不要シートＵＳの面状態を維持して当該不要シートＵＳを回収ローラ３８に導く誘導手段３９とを備えている。ローラ３１〜３４は、供給側フレーム３Ａに支持されている。
誘導手段３９は、左端部が回収側フレーム３Ｂに回転可能に支持され、ばねや駆動機器等の図示しない付勢手段により時計回転方向に付勢された回転アーム３９Ａと（図３参照）、回転アーム３９Ａの左端部に支持された基部ローラ３９Ｂと、回転アーム３９Ａの右端部に支持され、図示しない駆動機器としての回動モータが内蔵されたモータローラ３９Ｃと、基部ローラ３９Ｂおよびモータローラ３９Ｃに掛け渡された無端かつ多孔質のサクションベルト３９Ｄと、回転アーム３９Ａに支持され、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段が接続された吸引チャンバ３９Ｅとを備え、不要シートＵＳを基材シートＢＳ側から吸引可能に設けられ、回収ローラ３８で回収された不要シートＵＳの増大とともに基部ローラ３９Ｂを中心として回転可能に設けられている。

押圧手段４は、リニアモータ３５のスライダ３５Ｂに支持された駆動機器としてのリニアモータ４１と、リニアモータ４１のスライダ４１Ａに支持され、駆動機器としての回動モータ４２Ａによって駆動される押圧部材としての押圧ローラ４２とを備えている。

切断手段５は、駆動機器としての多関節ロボット５１と、多関節ロボット５１の作業アーム５１Ａに着脱自在に設けられ、カッター刃５３を有するカッターツール５２とを備えている。多関節ロボット５１は、その作業範囲内において作業アーム５１Ａに装着したものを何れの位置、何れの角度にでも変位可能な所謂６軸ロボットである。

搬送手段６は、多関節ロボット５１と、多関節ロボット５１の作業アーム５１Ａに着脱可能に設けられ、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可能な吸着ツール６１とを備えている。

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、図２（Ａ）に示すように、回収側フレーム３Ｂおよび押圧ローラ４２が左方に位置する初期状態において、作業者が接着シートＡＳを同図の実線で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運転開始の信号を入力すると、供給手段３がリニアモータ３５を駆動し、剥離ローラ３７と押圧ローラ４２とで接着シートＡＳを押圧して挟み込み、誘導手段３９が図示しない減圧手段を駆動し、サクションベルト３９Ｄを介して吸引チャンバ３９Ｅで不要シートＵＳを吸引保持し、シート貼付装置１がスタンバイ状態となる。

その後、搬送手段６が多関節ロボット５１および図示しない減圧手段を駆動し、吸着ツール６１でウエハＷＦを吸着保持し、当該ウエハＷＦを被着体支持面２３Ａ上に載置すると、支持手段２が図示しない減圧手段を駆動し、当該ウエハＷＦを吸着保持する。このとき、ウエハＷＦの被着面ＷＦ１と不要シート支持面２１Ａとが同一平面内に位置するようになっている。

次に、押圧手段４が回動モータ４２Ａの回転を抑制し、剥離ローラ３７と押圧ローラ４２とで接着シートＡＳを押圧して挟み込んだ状態のまま、供給手段３が回動モータ３３Ａ、３８Ａおよびリニアモータ３５を駆動し、回収側フレーム３Ｂおよび押圧ローラ４２を図２（Ａ）中二点鎖線で示す位置まで移動させ、ウエハＷＦの被着面ＷＦ１を臨む位置に接着シートＡＳの未使用部分を供給する（繰り出す）。次に、供給手段３および押圧手段４がリニアモータ３６、４１を駆動し、剥離ローラ３７および押圧ローラ４２を図２（Ｂ）中実線で示す位置まで下降させることで、押圧ローラ４２で接着シートＡＳを不要シート支持面２１Ａに押圧する（以下、接着シートＡＳの未使用部分の繰り出しと、不要シート支持面２１Ａへの接着シートＡＳの押圧とを「繰出工程」という）。

次に、供給手段３および押圧手段４がリニアモータ３５および回動モータ４２Ａを駆動し、押圧ローラ４２を回転させながら図２（Ｂ）中二点鎖線で示す位置まで移動させる（以下「押圧工程」という）。その後、同様にして再び押圧ローラ４２を同図実線で示す位置に復帰させる（以下「戻り工程」という）。これにより、被着面ＷＦ１および不要シート支持面２１Ａ上に接着シートＡＳを押圧して貼付する。その後、切断手段５が多関節ロボット５１を駆動し、吸着ツール６１からカッターツール５２にツール交換を行い、ウエハＷＦの外縁ＷＦ２に沿ってカッター刃５３を移動させることで、接着シートＡＳをウエハＷＦの外縁ＷＦ２に沿って切断し、被着面ＷＦ１への貼付部分が切り抜かれた切抜孔ＣＵを接着シートＡＳに形成する（以下「切断工程」という）。

次に、搬送手段６が多関節ロボット５１を駆動し、カッターツール５２から吸着ツール６１にツール交換を行った後、図示しない減圧手段を駆動し、貼付シートＴＳが貼付されたウエハＷＦを吸着ツール６１で吸着保持し、別工程の装置に搬送する（以下「排出工程」という）。次いで、供給手段３、誘導手段３９および押圧手段４がリニアモータ３５、図示しない回動モータおよび回動モータ４２Ａを駆動し、押圧ローラ４２と剥離ローラ３７とで不要シートＵＳを押圧して挟み込んだ状態のまま、回収ローラ３８、モータローラ３９Ｃおよび押圧ローラ４２を回転させながら、回収側フレーム３Ｂおよび押圧ローラ４２を図２（Ｃ）中実線で示す位置に移動させ、不要シートＵＳを不要シート支持面２１Ａから剥離するとともに、当該不要シートＵＳを回収ローラ３８で回収する（以下「剥離工程」という）。この剥離工程の間において、不要シートＵＳは、サクションベルト３９Ｄに吸引保持されてその面状態が維持されたまま、回収ローラ３８に導かれる。その後、供給手段３および押圧手段４がリニアモータ３６、４１を駆動し、回収側フレーム３Ｂおよび押圧ローラ４２を上昇させて図２（Ａ）中実線で示す初期状態に復帰させ（以下「復帰工程」という）、以降上述と同様の動作が繰り返される。

ここで、２回目以降の繰出工程においては、供給手段３が上述と同様にしてウエハＷＦの被着面ＷＦ１を臨む位置に接着シートＡＳの未使用部分を繰り出した後、供給手段３、誘導手段３９および押圧手段４が回動モータ３３Ａ、３８Ａ、図示しない回動モータおよび回動モータ４２Ａを駆動し、接着シートＡＳを支持ローラ３１方向に所定量巻き戻す。この所定量の巻き戻しは、次回の押圧工程で次のウエハＷＦの被着面ＷＦ１および不要シート支持面２１Ａ上に接着シートＡＳを貼付したときに、図３に示すように、先の切断工程の切り抜きによって形成された接着シートＡＳの切抜孔ＣＵを次のウエハＷＦの外縁ＷＦ２に隣接させるか、若しくは、図４に示すように、切抜孔ＣＵを次のウエハＷＦの外縁ＷＦ２よりも内側の被着面ＷＦ１上に位置させるように調整される。その後、供給手段３および押圧手段４がリニアモータ３６、４１を駆動し、回収側フレーム３Ｂおよび押圧ローラ４２を図２（Ｂ）中実線で示す位置まで下降させ、以降上記同様の動作が繰り返される。つまり、不要シートＵＳは、切抜孔ＣＵが繋がった状態で回収ローラ３８の前後２ヶ所で独立して巻き取られる。

以上のような本実施形態によれば、不要シートＵＳの面状態を維持して当該不要シートＵＳを回収ローラ３８に導くため、不要シートＵＳの切抜孔ＣＵ間部分が垂れ下がったり、折れ曲がったりしてしまうことを防止することができ、不要シートＵＳの回収不良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、材質等を限定した記載は、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、材質等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、図４に示すように、サクションベルト３９Ｄおよび吸引チャンバ３９Ｅを不要シートＵＳの形状や数に合わせて複数設けてもよい。
さらに、誘導手段３９は、基部ローラ３９Ｂ、モータローラ３９Ｃおよびサクションベルト３９Ｄを採用せずに、吸引チャンバ３９Ｅのみで不要シートＵＳを吸引保持する構成としたり、基部ローラ３９Ｂ、モータローラ３９Ｃ、およびサクションベルト３９Ｄの代わりに、駆動機器や吸引機能のない第１部材または、駆動機器および吸引機能の少なくとも一方を有する第２部材を不要シートＵＳの基材シートＢＳ側に位置させ、当該不要シートＵＳの接着剤ＡＤ層側から第１、第２部材側に気体を噴出する構成としたりしてもよい。

また、２回目以降の繰出工程において、供給手段３、誘導手段３９および押圧手段４は、切抜孔ＣＵが図３または図４に示す位置となるまで接着シートＡＳを繰り出した後、リニアモータ３５および回動モータ４２Ａを駆動し、接着シートＡＳを繰り出さずに回収側フレーム３Ｂおよび押圧ローラ４２を図２（Ａ）中二点鎖線で示す位置に移動させてもよい。

さらに、繰出工程から復帰工程に至るまでの工程を下記のように設定してもよい。すなわち、押圧工程→戻り工程→切断工程→剥離工程→排出工程。また、押圧工程→切断工程→排出工程→戻り工程→剥離工程。また、押圧工程→切断工程→戻り工程→排出工程→剥離工程。また、押圧工程→切断工程→戻り工程→剥離工程→排出工程。

また、回収手段は、不要シートＵＳを回収可能な任意の構成を採用でき、例えば、回収箱のように不要シートＵＳを巻き取ることなくランダムに回収したり、シュレッダのようなもので細かく切り刻んで回収したりする構成を採用してもよい。このような回収手段の場合、誘導手段３９は、モータローラ３９Ｃとの間にサクションベルト３９Ｄおよび不要シートＵＳを挟み込み、当該不要シートＵＳを回収手段に案内するガイドローラを設けてもよい。
さらに、不要シートＵＳは、切抜孔ＣＵが離れた状態で回収手段で回収される構成でもよい。
また、接着シートＡＳは、枚葉のものでもよい。

供給手段３は、剥離ローラ３７にかえて、ブレード材、丸棒等による剥離部材を採用してもよい。
押圧手段４は、押圧ローラ４２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採用してもよい。

切断手段５は、接着シートＡＳを切断可能な任意の構成を採用でき、例えば、レーザカッターや水圧や風圧で切断可能なもの等で構成してもよいし、回転して切断するロータリカッター等の他のカッター刃を採用してもよい。また、切断手段５は、搬送手段６とは別体の独立した構成としてもよい。

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等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、供給手段は、接着シートに切抜孔が形成された不要シートを回収する回収手段と、不要シートの面状態を維持して当該不要シートを回収手段に導く誘導手段とを備え、被着体の被着面を臨む位置に接着シートを供給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）。

１…シート貼付装置
３…供給手段
４…押圧手段
５…切断手段
３８…回収ローラ（回収手段）
３９…誘導手段
ＡＳ…接着シート
ＣＵ…切抜孔
ＵＳ…不要シート
ＷＦ…ウエハ（被着体）
ＷＦ１…被着面

Claims (2)

1. 被着体の被着面を臨む位置に接着シートを供給する供給手段と、
   前記被着面に前記接着シートを押圧して貼付する押圧手段と、
   前記接着シートを所定形状に切り抜く切断手段とを備え、
   前記供給手段は、前記接着シートに切抜孔が形成された不要シートを回収する回収手段と、前記不要シートの面状態を前記押圧手段から前記回収手段にわたって維持して当該不要シートを前記回収手段に導く誘導手段とを備えていることを特徴とするシート貼付装置。
2. 被着体の被着面を臨む位置に接着シートを供給する工程と、
   前記被着面に前記接着シートを押圧手段で押圧して貼付する工程と、
   前記接着シートを所定形状に切り抜く工程と、
   前記接着シートに切抜孔が形成された不要シートの面状態を前記押圧手段から回収手段にわたって維持して当該不要シートを前記回収手段で回収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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