JP6251041B2 - 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、下部ケース内に設けられ、ウエハ（被着体）を保持するテーブルと、上部ケース内に設けられ、接着シートを押圧する押圧部および押圧部を接着シートに近接させる変形許容部を備えた押圧部材と、上部ケースに接続された減圧源とを備え、押圧部材を挟んで下部ケース側の第１空間と、上部ケース側の第２空間との圧力差により押圧部材の変形許容部をウエハ側に変形させ、押圧部材の押圧部で粘接着シートをウエハに押圧して貼付するように構成されている。

特開２００８−６６５９７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は、例えば、図３（Ａ）に示すように、押圧部材９１の変形許容部９１Ｂの一部のみが変形してしまい、押圧部材９１の押圧部９１Ａの端部が所定の押圧位置よりも内側を押圧し、当該端部に位置する接着シートＡＳがウエハＷＦの所定位置に貼付されず貼付不良を招来するという不都合がある。また、第２空間ＳＰを加圧して変形許容部９１Ｂを変形させ、押圧部９１Ａで接着シートをウエハに貼付する場合、図３（Ｂ）に示すように、加圧が変形許容部９１Ｂを変形させるために費やされてしまい、押圧部９１Ａに所望の押圧力が付与されず、貼付不良を招来するという不都合もある。

本発明の目的は、接着シートの貼付不良を防止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、接着シートを間に挟んで被着体に対向配置され、当該接着シートを前記被着体に押圧して貼付する押圧部および、当該押圧部に一体に設けられ、変形可能に設けられた変形許容部を有する第１押圧部材と、変形可能に設けられ、前記押圧部を前記接着シートに対向する面の反対側から前記被着体方向に押圧する第２押圧部材とを備えていることを特徴とする。

本発明のシート貼付装置は、前記第１押圧部材および前記第２押圧部材の一方に対して他方を滑らせる滑り手段を備えていることが好ましい。

本発明のシート貼付方法は、接着シートを間に挟んで第１押圧部材の押圧部を被着体に対向配置する工程と、第２押圧部材を前記押圧部方向に変形させ、当該第２押圧部材で前記押圧部を前記接着シートに対向する面の反対側から前記被着体方向に押圧する工程と、前記第２押圧部材で前記第１押圧部材において前記押圧部に一体に設けられた変形許容部を変形させ、前記押圧部で前記接着シートを前記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、第２押圧部材で第１押圧部材の押圧部を押圧するので、当該押圧部で接着シートを確実に被着体に押圧することができ、接着シートの貼付不良を防止することができる。

また、滑り手段を設ければ、第２押圧部材が被着体の外縁方向に変形しようとする力が第１押圧部材に摩擦力となって付与されることを抑制でき、第１押圧部材が被着体の外縁方向に変形することを抑制し、接着シートが外縁方向に伸びながら被着体に貼付されてしまうことを防止することができる。また、第１および第２押圧部材が互いに接着してしまうことを防止することもできる。

本発明の一実施形態に係るシート貼付装置の側面図。 （Ａ）、（Ｂ）は、シート貼付装置の動作説明図。 （Ａ）、（Ｂ）は、従来のシート貼付装置の不具合例を示す図。

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、以下において、基準となる図を挙げることなく、例えば、上、下、左、右、または、手前、奥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側方向とする。

図１において、シート貼付装置１０は、被着体としてのウエハＷＦを支持する支持手段２０と、接着シートＡＳをウエハＷＦに押圧して貼付する押圧手段４０とを備えている。

支持手段２０は、駆動機器としての直動モータ２１と、当該直動モータ２１の出力軸２１Ａに支持され、図示しない電圧印加手段のクーロン力によってウエハＷＦを保持する図示しない静電チャックを有するテーブル２２とを備えている。

押圧手段４０は、接着シートＡＳを間に挟んでウエハＷＦに対向配置され、当該接着シートＡＳをウエハＷＦに押圧して貼付する押圧部４１Ａおよび、当該押圧部４１Ａに連設され、変形可能に設けられた変形許容部４１Ｂを有する第１押圧部材４１と、変形可能に設けられ、押圧部４１Ａを接着シートＡＳに対向する面の反対側からウエハＷＦ方向に押圧する第２押圧部材４２と、第１押圧部材４１および第２押圧部材４２の一方に対して他方を滑らせる滑り手段４３と、上面４４Ａが開口し、底面部４４Ｂで直動モータ２１を支持する箱状の下ケース４４と、図示しない駆動機器によって昇降可能に設けられるとともに、下面４５Ａが開口した箱状に形成され、上面部４５Ｂで第２押圧部材４２の外縁部を支持する上ケース４５と、上ケース４５の上面部４５Ｂに支持されるとともに、外周面から内周面に掛けて貫通孔４６Ａが形成され、下面４６Ｂで第１押圧部材４１の外縁部を支持する管状部材４６と、上ケース４５の上面部４５Ｂと第２押圧部材４２とで形成される第１密閉空間ＳＰ１（図２）に配管４７Ａを介して接続され、第１密閉空間ＳＰ１を減圧する真空ポンプや真空エジェクタ等の第１減圧手段４７と、第１密閉空間ＳＰ１の圧力を検知する第１圧力検知手段４８と、上ケース４５と下ケース４４とで形成される第２密閉空間ＳＰ２に配管４９Ａを介して接続され、第２密閉空間ＳＰ２を減圧する真空ポンプや真空エジェクタ等の第２減圧手段４９と、第２密閉空間ＳＰ２の圧力を検知する第２圧力検知手段５０とを備えている。なお、第１および第２減圧手段４７、４９は、第１および第２密閉空間ＳＰ１、ＳＰ２に大気導入可能に設けられている。また、第１および第２押圧部材４１、４２は、ゴムや樹脂等の弾性部材で構成されている。

第１押圧部材４１は、中央部にウエハＷＦの外形と略同形状の凸部を有し、中央部と外周部とで厚みが異なる形状で形成され、厚みが厚い部分で押圧部４１Ａが構成され、厚みが薄い部分で変形許容部４１Ｂが構成される。押圧部４１Ａには、接着シートＡＳを保持する保持手段３０であって、図示しない電圧印加手段のクーロン力によって接着シートＡＳを保持する静電チャック３１が設けられている。

滑り手段４３は、第２押圧部材４２の下面であって、第１押圧部材４１と接触する接触面４２Ａの一部または全部に施され、第１押圧部材４１に対する第２押圧部材４２の摩擦力を低減するフッ素樹脂コーティングやシリコンコーティング等の表面処理により構成される。

以上のシート貼付装置１０において、ウエハ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中実線で示すように、上ケース４５が下ケース４４から離れた状態で、人手または多関節ロボット等の図示しない搬送手段でウエハＷＦをテーブル２２上に載置すると、支持手段２０が図示しない静電チャックを駆動し、テーブル２２でウエハＷＦを保持した後、直動モータ２１を駆動し、テーブル２２を上昇させてウエハＷＦを所定の高さに位置させる。そして、図示しない搬送手段で接着シートＡＳをウエハＷＦに対向配置された第１押圧部材４１の押圧部４１Ａに当接させると、保持手段３０が静電チャック３１を駆動し、押圧部４１Ａで接着シートＡＳを保持する。

次に、押圧手段４０が図示しない駆動機器を駆動し、図１中二点鎖線で示すように、上ケース４５を下降させてその下面４５Ａを下ケース４４の上面４４Ａに当接させ、第２密閉空間ＳＰ２を形成した後、第１および第２減圧手段４７、４９を駆動し、第１および第２密閉空間ＳＰ１、ＳＰ２を同じ減圧率で減圧する。そして、第１および第２密閉空間ＳＰ１、ＳＰ２が所定の圧力となったことが第１および第２圧力検知手段４８、５０で検知されると、押圧手段４０が第２減圧手段４９で第２密閉空間ＳＰ２内を所定の圧力に維持しつつ、第１減圧手段４７を駆動し、第１密閉空間ＳＰ１の減圧を停止した後、第１密閉空間ＳＰ１に大気を徐々に導入する。これにより、第２押圧部材４２を変形させ、図２（Ａ）に示すように、第２押圧部材４２の中心部を第１押圧部材４１の押圧部４１Ａの中心部に押圧する。これにより、変形許容部４１Ｂを変形させ、押圧部４１Ａを押し下げるとともに、当該押圧部４１Ａを接着シートＡＳ側に膨出するように変形させ、押圧力が付与された押圧部４１Ａで接着シートＡＳをウエハＷＦに貼付する。ここで、押圧部４１Ａおよび変形許容部４１Ｂは、厚みの差により剛性が異なるため、押圧部４１Ａが変形許容部４１Ｂよりも大きい曲率半径を有するように変形する。そして、さらに第２密閉空間ＳＰ２に大気を徐々に導入することで、第２押圧部材４２が変形し続け、これに伴って第１押圧部材４１も押圧部４１ＡがウエハＷＦの被着面に対して平行となるように変形し、図２（Ｂ）に示すように、ウエハＷＦの中心部から外縁方向に向けて徐々に接着シートＡＳを貼付する。このとき、第２押圧部材４２は滑り手段４３によって第１押圧部材４１上を滑りながら変形するので、第２押圧部材４２がウエハＷＦの外縁方向に変形しようとする力が第１押圧部材４１に摩擦力となって付与されることを抑制でき、第１押圧部材４１がウエハＷＦの外縁方向に変形することを抑制し、接着シートＡＳが外縁方向に伸びながらウエハＷＦに貼付されてしまうことを防止することができる。

そして、接着シートＡＳがウエハＷＦに貼付されると、保持手段３０が静電チャック３１の駆動を停止した後、押圧手段４０が第１減圧手段４７を駆動し、第１密閉空間ＳＰ１を所定の圧力になるまで減圧する。そして、押圧手段４０が第１および第２減圧手段４７、４９を駆動し、第１および第２密閉空間ＳＰ１、ＳＰ２に同じ加圧率で大気を徐々に導入して第１および第２押圧部材４１、４２の形状を図１中二点鎖線で示す形状に復元させる、そして、第１および第２密閉空間ＳＰ１、ＳＰ２が大気圧になったことが第１および第２圧力検知手段４８、５０で検知されると、押圧手段４０が第１および第２減圧手段４７、４９の駆動を停止する。その後、押圧手段４０が図示しない駆動機器を駆動し、上ケース４５を図１中実線で示す位置まで上昇させる。そして、支持手段２０が図示しない静電チャックの駆動を停止した後、図示しない搬送手段で接着シートＡＳが貼付されたウエハＷＦを次工程に搬送し、以降上記同様の動作が繰り返される。

以上のような実施形態によれば、第２押圧部材４２で第１押圧部材４１の押圧部４１Ａを押圧するので、当該押圧部４１Ａで接着シートＡＳを確実にウエハＷＦに押圧することができ、接着シートＡＳの貼付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、支持手段２０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や粘着部材でウエハＷＦを保持してもよい。
また、テーブル２２は、下ケース４４の底面部４４Ｂに支持されたものであってもよく、この場合、支持手段２０は直動モータ２１を省略してもよい。
さらに、他の装置でウエハＷＦを支持する場合、本願発明において支持手段２０は不要である。

また、保持手段３０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より押圧部４１Ａで接着シートＡＳを吸着保持してもよいし、押圧部４１Ａに粘着部材を設けて接着シートＡＳを保持してもよい。
さらに、保持手段３０は、押圧部４１Ａに設けられたものに限らず、上ケース４５および下ケース４４で保持手段３０を構成し、下面４５Ａと上面４４Ａとで接着シートＡＳを保持してもよいし、内部にウエハＷＦを配置可能な環状の支持体で保持手段３０を構成し、当該環状の支持体に接着シートＡＳを貼付することで接着シートＡＳを保持してもよい。
また、保持手段３０は、帯状の接着シートＡＳを押圧手段４０とウエハＷＦとの間で把持して保持する構成でもよい。
さらに、他の装置で接着シートＡＳを押圧手段４０とウエハＷＦとの間で保持する場合、本願発明において保持手段３０は不要である。

押圧手段４０は、第１減圧手段４７に代え、第１密閉空間ＳＰ１を加圧する加圧ポンプやタービン等の加圧手段や第１密閉空間ＳＰ１に液体やジェル等の気体以外の流体を供給する流体供給手段を採用し、第１密閉空間ＳＰ１を加圧または第１密閉空間ＳＰ１に流体を供給することで、第１押圧部材４１および第２押圧部材４２を変形させてもよい。この場合、押圧手段４０は第２減圧手段４９および第２圧力検知手段５０を省略してもよい。

また、第１押圧部材４１および第２押圧部材４２は、弾性変形可能なものや弾性変形しないものであってもよく、変形した後に完全に元の形状に戻らないものであってもよい。
さらに、第１押圧部材４１および第２押圧部材４２は、予め中心部がウエハＷＦ側に膨出したものであってもよい。
また、第１押圧部材４１は、均一な厚みの弾性部材であってもよく、内側と外側で弾性部材の硬度を変更することにより押圧部４１Ａと変形許容部４１Ｂとを形成してもよい。
さらに、変形許容部４１Ｂは、押圧部４１Ａの外周側に連設されて第１押圧部材４１の外周方向に延びる屈曲形状で形成してもよい。
また、第１押圧部材４１は、均一な厚みを有する下部シートと、この下部シートの第２押圧部材４２側の面に設けられるとともに当該下部シートよりも小さい形状の上部シートとで形成し、上部シートと下部シートとが重なり合う領域で押圧部４１Ａを形成し、その他の部分で変形許容部４１Ｂを形成してもよい。

滑り手段４３は、第１押圧部材４１の上面であって、第２押圧部材４２と接触する接触面４１Ｃの一部または全部に表面処理を施したものでもよいし、第１押圧部材４１および第２押圧部材４２のそれぞれの接触面４１Ｃ、４２Ａの一部または全部に表面処理を施したものでもよい。
また、滑り手段４３は、第２押圧部材４２および第１押圧部材４１の一方を他方に対して滑らせるものであれば、表面処理に限らず、例えば、第２押圧部材４２と第１押圧部材４１との間に設けられた樹脂シート、金属シート、ジェル、オイル、水、液体、気体等の滑り部材を採用してもよい。

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、第１押圧部材は、接着シートを間に挟んで被着体に対向配置され、当該接着シートを被着体に押圧する押圧部および、当該押圧部に連設され、変形可能に設けられた変形許容部を有するものであれば、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）。

１０ シート貼付装置
４１ 第１押圧部材
４１Ａ 押圧部
４１Ｂ 変形許容部
４２ 第２押圧部材

Claims (3)

1. 接着シートを間に挟んで被着体に対向配置され、当該接着シートを前記被着体に押圧して貼付する押圧部および、当該押圧部に一体に設けられ、変形可能に設けられた変形許容部を有する第１押圧部材と、
   変形可能に設けられ、前記押圧部を前記接着シートに対向する面の反対側から前記被着体方向に押圧する第２押圧部材とを備えていることを特徴とするシート貼付装置。
2. 前記第１押圧部材および前記第２押圧部材の一方に対して他方を滑らせる滑り手段を備え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. 接着シートを間に挟んで第１押圧部材の押圧部を被着体に対向配置する工程と、
   第２押圧部材を前記押圧部方向に変形させ、当該第２押圧部材で前記押圧部を前記接着シートに対向する面の反対側から前記被着体方向に押圧する工程と、
   前記第２押圧部材で前記第１押圧部材において前記押圧部に一体に設けられた変形許容部を変形させ、前記押圧部で前記接着シートを前記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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