JP6438690B2 - 板状部材の処理装置および処理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、板状部材の処理装置および処理方法に関する。
半導体製造工程において、接着シートが貼付された板状部材(半導体ウエハ(以下、単にウエハという場合がある))を所定サイズに切断して個片体(半導体チップ)とし、接着シートに紫外線を照射することで接着シートの接着力を弱め、当該個片体を適宜なピックアップ装置等によってピックアップして被載置部材(リードフレーム)に移載(実装)することが行われている。このような工程に用いる装置として、個片体の回路を検査する装置(例えば、特許文献1参照)と、紫外線等のエネルギー線を照射する装置(例えば、特許文献2参照)とが知られている。
特許文献1に記載されたような装置では、コンタクタ表面に形成された各突起端子を板状部材の各電極に一括して電気的に接触させ、各回路を検査するようになっている。特許文献2に記載されたような装置では、必要に応じて対象物の表面に紫外線遮断マスクを送り出し、対象物の非露光領域を選択するようになっている。
そして、個片体が貼付された接着シートに対し、特許文献2に記載のような装置から紫外線を照射することで、接着シートの接着力を弱めた後、特許文献1に記載のような装置での検査結果に基づいて、合格片体のみをピックアップして被載置部材に移載することができる。
特開平10−223704号公報 特開平6−260410号公報
しかしながら、上述のような特許文献1、2に記載のような装置を用いた工程では、紫外線の照射によって、合格片体と不合格片体との両方に対する接着シートの接着力が弱まるため、例えば不合格片体が検査時の位置からずれてしまい、当該不合格片体がピックアップされ、被載置部材に移載されて世に出回るという不都合がある。また、特許文献2に記載のような紫外線遮断マスクを用い、合格片体に対する接着シートの接着力のみを弱めることで、不合格片体のずれを防止することが考えられるが、不合格片体の位置は板状部材毎に異なるので、不合格片体のみのずれを防止することが困難であり、上記不都合を依然として解消することができない。
本発明の目的は、不合格片体が世に出回ることを防止できる板状部材の処理装置および処理方法を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明の板状部材の処理装置は、少なくとも基材と接着剤層とが設けられた接着シートの前記接着剤層に貼付された板状部材を支持する支持手段と、前記板状部材が個片化されて形成される各個片体毎に検査を行い、前記接着シートに貼付された各個片体を合格片体または不合格片体に区別する検査手段の検査結果を基にして、当該合格片体に対応する前記接着シートの基材側にマスク部材を積層可能な積層手段とを備えている、という構成を採用している。
この際、本発明の板状部材の処理装置では、前記積層手段は、前記接着シートの基材側に前記マスク部材で画像を形成可能な画像形成手段を備えている、ことが好ましい。
また、本発明の板状部材の処理装置では、前記積層手段は、シート部材に前記マスク部材が積層された原反を繰り出す繰出手段と、前記原反の前記マスク部材を前記接着シートの基材側に転写させて積層する転写手段とを備えている、ことが好ましい。
一方、本発明の板状部材の処理方法は、少なくとも基材と接着剤層とが設けられた接着シートの前記接着剤層に貼付された板状部材を支持する工程と、前記板状部材が切断によって個片化される各個片体毎に検査を行い、前記接着シートに貼付された各個片体を合格片体または不合格片体に区別する検査工程の検査結果を基にして、当該合格片体に対応する前記接着シートの基材側にマスク部材を積層する工程とを備えている、という構成を採用している。
以上のような本発明によれば、合格片体に対応させてマスク部材を積層することで、合格片体に対する接着力を維持したまま、不合格片体に対する接着力のみを弱めることができる。したがって、合格片体を被載置部材に移載する前に、不合格片体のみを接着シートから取り外しておくことができ、当該不合格片体が被載置部材に移載されることがなくなり、不合格片体が世に出回ることを防止できる。
この際、積層手段として、画像形成手段または転写手段を用いれば、マスク部材で画像を形成するという簡単な方法またはマスク部材を転写するという簡単な方法で、マスク部材を積層することができる。
(A)は本発明の第1実施形態に係るウエハの処理装置の側面図、(B)は(A)の底面図。 本発明の第2実施形態に係るウエハの処理装置の側面図。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、各実施形態での同様の構成については、詳細な説明を省略する。
また、第1、第2実施形態において、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、第1、第2実施形態では、Y軸と平行な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図1中紙面に直交する手前方向で「後」がその逆方向とする。
図1において、板状部材としてのウエハWFの処理装置10は、少なくとも基材BSと接着剤AD層とが設けられた接着シートASの接着剤AD層に貼付されたウエハWFを支持する支持手段20と、ウエハWFが個片化されて形成される各個片体としての各チップCP毎に検査を行い、各チップCPを合格片体としての合格チップCP1または不合格片体としての不合格チップCP2に区別する検査手段30と、検査手段30の検査結果を基にして、合格チップCP1または不合格チップCP2に対応する接着シートASの基材BS側にマスク部材MSを積層可能な積層手段40とを備えている。なお、本実施形態の場合、接着剤AD層は、紫外線、赤外線、マイクロ波、X線、ガンマ線等の電磁波によって接着力が低下するものが採用されている。また、ウエハWFにおける上方の面が回路形成面WF1とされている。
支持手段20は、支持面21Aから凹んだ凹部21Bを有するテーブル21を備え、ウエハWFが接着シートASを介してリングフレームRFと一体化された一体物WKを、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可能に構成されている。
検査手段30は、各チップCP毎にその回路を検査可能な図示しないプローブを有する検査ヘッド31と、図示しない駆動機器に支持され検査ヘッド31を移動可能なアーム32とを備え、全チップCPの回路を一括して検査可能に構成されている。
積層手段40は、凹部21B内においてX軸方向に延設された駆動機器としての第1リニアモータ41と、第1リニアモータ41のスライダ41Aに支持され、Y軸方向に延設された駆動機器としての第2リニアモータ42と、第2リニアモータ42のスライダ42Aに支持された画像形成手段43とを備えている。
画像形成手段43は、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷等の方式を用いた印刷機、インクジェットプリンタ等によって構成され、基材BSにマスク部材MSで画像を形成できるようになっている。なお、マスク部材MSは、接着剤AD層の接着力を低下させる電磁波が透過しないものであればよく、例えば樹脂、ゴム、インキ、ニス等を用いることができる。
以上の処理装置10において、ウエハWFを処理する手順を説明する。
先ず、一体物WKにおけるウエハWFに対し、図示しないダイシング装置が回路形成面WF1側から接着シートASに達する切込CLを形成して複数のチップCPを形成する。次に、検査ヘッド31が支持面21A上から退避した状態で、人手また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、一体物WKを支持手段20の支持面21A上に載置して退避する。次いで、支持手段20が図示しない減圧手段を駆動し、一体物WKを吸着保持した後、検査手段30が図示しない駆動機器を駆動し、各チップCPに対向するように検査ヘッド31を移動させる。そして、検査手段30が検査ヘッド31を駆動し、全チップCPの回路を一括して検査することで、チップCPが合格チップCP1と不合格チップCP2とに区別され、その位置データがコンピュータやシーケンサ等の図示しない制御手段に記憶される。なお、図1(B)では、合格チップCP1を白抜きで示し、不合格チップCP2に斜線を付して示した。なお、ウエハWFの外周端部に位置し、所定のチップ形状になることのないものや、所定のチップ形状になっていても回路が形成されないものは、端材ECとされ、検査が行われることなくまたは検査を行って、不合格チップCP2として区別される。
そして、積層手段40が検査手段30の検査結果を基にして、第1、第2リニアモータ41、42を駆動し、図1(B)中二点鎖線で示す初期位置にある画像形成手段43を不合格チップCP2に対向させる。その後、積層手段40が画像形成手段43を駆動し、不合格チップCP2に対応する領域の全体または一部にマスク部材MSを積層して画像を形成する。積層手段40が全ての不合格チップCP2に対応する位置にマスク部材MSを積層し終えると、検査手段30が図示しない駆動機器を駆動し、検査ヘッド31を支持面21A上から退避させる。次いで、積層手段40が第1、第2リニアモータ41、42を駆動し、画像形成手段43を初期位置に復帰させた後、支持手段20が図示しない減圧手段の駆動を停止する。その後、図示しない搬送手段が一体物WKをピックアップ工程に搬送し、以降上記同様の動作が繰り返される。
処理装置10で処理された一体物WKから合格チップCP1を被載置部材としてのリードフレームに移載(実装)するときには、先ず、基材BS側からマスク部材MSを透過しない程度の電磁波を照射することで、合格チップCP1に対する接着材AD層の接着力を弱める。このとき、不合格チップCP2に対する接着材AD層は、マスク部材MSによって電磁波が遮られることで、その全体または一部の接着力が維持される。そして、図示しないピックアップ装置が検査手段30での検査結果を基にして、または、マスク部材MSの有無を検知可能な図示しない検知手段による検知結果を基にして、合格チップCP1のみを一体物WKからピックアップしてリードフレームに移載する。このとき、不合格チップCP2は、接着力が維持された接着材AD層によって接着シートASに接着しているので、当該不合格チップCP2が検査時の位置からずれてしまうことはなく、ピックアップ装置でピックアップされることはない。
以上のような第1実施形態によれば、不合格チップCP2が検査時の位置からずれてリードフレームに移載されることがなくなり、不合格チップCP2が世に出回ることを防止できる。その上、不合格チップCP2が接着シートASから外れて紛失してしまうことも防止できる。
[第2実施形態]
図2において、処理装置10Aは、第1実施形態の処理装置10に対し、支持手段50の凹部51Bの形状が支持手段20の凹部21Bと異なる点と、検査手段30および積層手段40の代わりに検査手段60および積層手段70を設けた点が相違する。
検査手段60は、各チップCP毎にその回路を検査可能な図示しないプローブを有する検査ヘッド61を備え、チップCPの回路を1つずつ検査可能に構成されている。
積層手段70は、シート部材STにマスク部材MSが積層された原反RSを繰り出す繰出手段80と、原反RSのマスク部材MSを接着シートASの基材BS側に転写させて積層する転写手段90とを備えている。
繰出手段80は、駆動機器としての回動モータ81Aによって回転可能に設けられ、原反RSを支持する支持ローラ81と、駆動機器としての回動モータ82Aによって回転可能に設けられた駆動ローラ82との間に原反RSを挟み込むピンチローラ83と、駆動機器としての回動モータ84Aによって回転可能に設けられた駆動ローラ84との間に、マスク部材MSが接着シートASに転写された不要原反USを挟み込むピンチローラ85と、駆動機器としての回動モータ86Aによって回転可能に設けられ、不要原反USを回収する回収ローラ86とを備えている。
転写手段90は、第1実施形態の画像形成手段43と同様の第1リニアモータ41と、第2リニアモータ42と、第2リニアモータ42のスライダ42Aに支持された転写ヘッド91とを備えている。
転写ヘッド91は、サーマルプリンタ、ドットインパクトプリンタ等の印刷機、押圧転写装置、熱転写装置等によって構成され、基材BSにマスク部材MSを転写できるようになっている。なお、マスク部材MSは、接着剤AD層の接着力を低下させる電磁波が透過しないものであればよく、例えば金属箔、樹脂、ゴム、インキ、ニス等を用いることができる。
以上の処理装置10Aにおいて、ウエハWFを処理する手順を説明する。
先ず、第1実施形態と同様にして、複数のチップCPが形成された一体物WKを支持手段50の支持面21A上に載置すると、支持手段50が一体物WKを保持する。その後、検査手段60が各チップCPに対向するように検査ヘッド61を移動させるとともに、検査ヘッド61を駆動し、各チップCPを1つずつ検査することで、チップCPが合格チップCP1と不合格チップCP2とに区別され、そのデータが図示しない制御手段に記憶される。全てのチップCPの検査が完了すると、検査ヘッド61を支持面21A上から退避させる。
その後、積層手段70が検査手段60の検査結果を基にして、第1、第2リニアモータ41、42を駆動し、転写ヘッド91を不合格チップCP2に対向させる。その後、積層手段70が転写ヘッド91を駆動し、不合格チップCP2に対応する領域の全体または一部に原反RSのマスク部材MSを積層する。積層手段70が全ての不合格チップCP2に対応する位置にマスク部材MSを積層し終えると、第1実施形態と同様にして転写ヘッド91を初期位置に復帰させた後、支持手段50が一体物WKの保持を解除する。その後、図示しない搬送手段が一体物WKをピックアップ工程に搬送した後、積層手段70が回動モータ81A、82A、84A、86Aを駆動し、原反RSの未使用部分がウエハWFに臨むように当該原反RSを所定長さ繰り出し、以降上記同様の動作が繰り返される。
以上のような第2実施形態でも、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
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。
例えば、合格チップCP1に対応させてマスク部材MSを積層してもよい。この場合、合格チップCP1をリードフレームに移載する前に、基材BS側からマスク部材MSを透過しない程度の電磁波を照射し、不合格チップCP2に対する接着材AD層の接着力を弱め、適宜な除去装置で当該不合格チップCP2を接着シートASから取り外しておく。これにより、合格チップCP1をリードフレームに移載する時点で不合格チップCP2が存在せず、当該不合格チップCP2がリードフレームに移載されて世に出回ることを防止できる。なお、このような構成の場合、合格チップCP1をリードフレームに移載するときには、ヘラやスクレーパ等の削り取り手段でマスク部材MSを接着シートASから剥離したり、マスク部材MS上にマスク剥離用シートを貼付して当該マスク部材MSをマスク剥離用シートと共に接着シートASから剥離したりしてから、先の電磁波を照射して接着力を弱めてもよい。また、接着シートASより接着力が強いチップ剥離用シートを合格チップCP1の回路形成面WF1側に貼付し、当該合格チップCP1をチップ剥離用シートと共に接着シートASから剥離してから、当該剥離用シートに電磁波等の接着力が低下するものを照射して接着力を弱めてもよい。さらに、接着シートASに合格チップCP1とマスク部材MSとが接着している状態で、基材BSおよびマスク部材MSの両方を透過できる程度の電磁波を照射し、合格チップCP1に対する接着剤ADの接着力を弱めてもよい。
支持手段20、50は、メカチャックやチャックシリンダ等のチャック手段や、接着剤、磁力等で一体物WKを支持する構成でもよい。
支持手段20、50は、積層手段40、70で基材BSにマスク部材MSを積層できるようにウエハWFを支持できればよく、例えば、ウエハWFの外側にはみ出た接着シートASを接着剤層側から支持してもよいし、ウエハWFの外側に接着シートASはみ出ていてもはみ出ていなくても、回路形成面WF1側に当接または当接することなく(例えばベルヌーイ吸着等)ウエハWFを支持してもよい。
検査手段30、60は、個片体の表面や外観等を検査するものや、個片体の表面に形成された図柄、コード、文字等を検査するものや、個片体の体積、重さ、大きさ等を計測するものであってもよい。
検査手段30、60は、第1実施形態の検査ヘッド31の代わりに第2実施形態の検査ヘッド61を適用してもよいし、第2実施形態の検査ヘッド61の代わりに第1実施形態の検査ヘッド31を適用してもよい。
検査ヘッド61のプローブは、チップCPの回路を2つ以上ずつ検査可能に設けられていてもよい。
処理装置10、10Aに検査手段30、60を設けずに、他の装置でチップCPの回路の検査を行い、その検査結果を基にして、積層手段40、70で接着シートASにマスク部材MSを積層してもよい。この場合、処理装置10、10Aは、他の装置から合格チップCP1および不合格チップCP2の少なくとも一方の位置データを入手するようにすればよい。
検査手段30、60による検査工程と、積層手段40、70による積層工程とを同時または略同時に行ってもよい。
検査手段30の検査ヘッド31や検査手段30、60のアーム32に、吸引やメカチャック等の保持手段を設けてウエハWFを支持可能とし、当該検査手段30、60を支持手段としてもよい。
積層手段40、70は、端材ECにマスク部材MSを積層しなくてもよい。
積層手段40、70は、個片化される前の板状部材に対してマスク部材MSを積層してもよい。
積層手段40、70は、画像形成手段43や転写ヘッド91を停止させておいて、一体物WKを移動させてもよいし、画像形成手段43や転写ヘッド91と一体物WKとの両方を移動させてもよい。
積層手段は、合格片体または不合格片体に対応する接着シートの基材側に、マスク部材としてのマスク用接着シートを貼付して積層する構成としてもよい。この場合、例えば、一方の面が接着剤層とされたマスク用接着シートが帯状の剥離シート上に仮着された接着シート原反を支持する支持ローラや受け台等の原反支持手段と、剥離シートを折り返し当該剥離シートからマスク用接着シートを剥離する剥離板や剥離ローラ等の剥離手段と、接着シートASの基材BS側にマスク用接着シートを押圧して貼付する押圧ローラや圧縮空気等の押圧手段と、駆動機器としての回動モータによって駆動する駆動ローラとの間に剥離シートを挟み込むピンチローラとを備えたものを採用することができる。
積層手段40は、検査ヘッド31を支持面21A上から退避させた後、マスク部材MSを積層する構成でもよい。
画像形成手段43および転写手段90が積層するマスク部材MSの形状は、チップCPの形状に対応していてもよいし、チップCPの形状に対応することのない例えば円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよい。
繰出手段80は、枚葉の原反をウエハWFに対応する位置に臨むように繰り出してもよい。
繰出手段80は、接着剤層が上方に設けられたマスク用接着シートをシート部材ST上に支持して繰り出す構成でもよい。
繰出手段は、転写手段に一体的に設けられ、当該転写手段と繰出手段とが一体的に一体物WKに対して相対移動する構成としてもよい。
転写ヘッド91は、シート部材ST上のマスク部材MSを押圧して転写可能な押圧ローラやブレード材でもよい。
一体物WKは、リングフレームRFがなくてもよいし、ウエハWFが接着シートASを介してリングフレームRF以外の他の部材と一体化されたものでもよい。
シート部材STは、樹脂、紙、ゴム、布、金属箔等で構成されていてもよい。
個片体の形状は、例えば円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形等、その他の形状であってもよい。
原反RSは、例えば、マスク部材MSだけの単層のもの、シート部材STとマスク部材MSとの間に中間層を有するもの、マスク部材MSの上面にカバー層を有する等3層以上のものであってもよい。なお、原反RSがマスク部材MSの上面にカバー層を有するものの場合、マスク部材MS上からカバー層を剥離するカバー層剥離手段を設ければよい。
被載置部材は、基板、トレー、樹脂板、紙、ゴム、布、金属箔、石材、木材等何ら限定されるものではない。
また、本発明における接着シートAS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、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよい。また、接着シートASは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材と接着剤層との間に中間層を有するもの、基材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。さらに、板状部材としては、例えば、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、個片体は、それらが個片化されたものであればよい。なお、接着シートASは、機能的、用途的な読み方に換え、例えば、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等の任意のシート、フィルム、テープ等でもよい。
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、支持手段は、少なくとも基材と接着剤層とが設けられた接着シートの接着剤層に貼付された板状部材を支持するものであれば、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、10A…処理装置
20、50…支持手段
30、60…検査手段
40、70…積層手段
43…画像形成手段
80…繰出手段
90…転写手段
AD…接着剤
AS…接着シート
BS…基材
CP…チップ(個片体)
CP1…合格チップ(合格片体)
CP2…不合格チップ(不合格片体)
MS…マスク部材
RS…原反
ST…シート部材
WF…ウエハ(板状部材)

Claims (4)

  1. 少なくとも基材と接着剤層とが設けられた接着シートの前記接着剤層に貼付された板状部材を支持する支持手段と、
    前記板状部材が個片化されて形成される各個片体毎に検査を行い、前記接着シートに貼付された各個片体を合格片体または不合格片体に区別する検査手段の検査結果を基にして、当該合格片体に対応する前記接着シートの基材側にマスク部材を積層可能な積層手段とを備えていることを特徴とする板状部材の処理装置。
  2. 前記積層手段は、前記接着シートの基材側に前記マスク部材で画像を形成可能な画像形成手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の板状部材の処理装置。
  3. 前記積層手段は、シート部材に前記マスク部材が積層された原反を繰り出す繰出手段と、前記原反の前記マスク部材を前記接着シートの基材側に転写させて積層する転写手段とを備えていることを特徴とする請求項1に記載の板状部材の処理装置。
  4. 少なくとも基材と接着剤層とが設けられた接着シートの前記接着剤層に貼付された板状部材を支持する工程と、
    前記板状部材が切断によって個片化される各個片体毎に検査を行い、前記接着シートに貼付された各個片体を合格片体または不合格片体に区別する検査工程の検査結果を基にして、当該合格片体に対応する前記接着シートの基材側にマスク部材を積層する工程とを備えていることを特徴とする板状部材の処理方法。
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