JPH0251248A - 半導体ウエハの自動貼付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〈産業上の利用分野〉 本発明は、半導体ウェハのスクライブ工程の前工程にお
いて、半導体ウェハを粘着テープを介してリング状のフ
レー１、に貼り付はマウントフレームを得る半導体ウェ
ハの自動貼付は装置に関する。 〈従来の技術〉 従来の半導体ウェハの自動貼付は装置の概要は、次のと
おりである。 すなわち、フレームチャックテーブル上に移載されたリ
ング状のフレームがフレームチャックテーブルに所定の
位置決め状態で吸着保持されるとともに、フ

【／−ムチ
ャックテーブルの内側に配置のウェハチャックテーブル
上に移載された半導体ウェハがウェハチャックテーブル
に所定の位置決め状態で吸着保持される。 次いで、貼付ローラユニントが移動し、この貼付ローラ
ユニットに設けられた貼付ローラの転勤によって、前記
の位置決め保持されたフレームと半導体ウェハとにわた
って粘着テープを貼り付ける。 そして、粘着テープ切断機構が動作して、貼り付けられ
た粘着テープをフレームに沿って切り抜き、次に、剥離
ローラユニントが移動して切り抜き後の残渣テープをフ
レームから剥離する。 以上によって、第９図に示すように、粘着テープＢを介
して半導体ウェハＡとリング状のフレームＦとが一体と
なったマウントフレームＭＦが作製される。 次いで、剥離ローラユニ７）に取り付けられたマウント
フレームチャックアームによってマウントフレームが吸
着保持され、このマウントフレームとともに剥離ローラ
ユニットおよび貼付ローラユニットならびに粘着テープ
が一体となって上昇する。 この上昇の後、貼付ローラユニットおよび剥離ローラユ
ニントが原点位置に復帰移動するが、貼付ローラに関し
て粘着テープの送り出し方向の上手側に位置し貼付ロー
ラとともに粘着テープをＳの字状に棗は渡している貼付
補助ローラが一方向回転式であって復帰移動の際には回
転しないので、その復帰移動に伴って粘着テープの新し
い部分が貼付補助ローラでの抵抗によって引き出され粘
着テープ供給リールから繰り出される。 〈発明が解決しようとする課題〉 切り抜き、’ＡＭ後の新たな粘着テープ部分のりき出し
を、復帰移動のときには逆転しない貼付補助ローラの抵
抗によって行っているため、粘着テープの引き出し量は
、貼付ローラユニット（または剥離ローラユニント）の
ストロークと同じになる。 ところが、このストロークが長過ぎることから、粘着テ
ープに無駄な部分が多く発生ずるという問題があった。 換言すれば、粘着テープ切断機構による切り抜き跡のス
パンが長過ぎ、高価な粘着テープに無駄が生じていたの
である。 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、前記両ローラユニ７１・の復帰移動に伴う粘着テー
プの引き出し量を、リング状のフレームの大きさ等の条
件に応じて任意に調整できるようにして、粘着テープの
無駄な使用を極力抑えることを目的とする。 く課題を解決するための手段〉 本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。 すなわち、本発明は、リング状のフレームを位置決め保
持するフレームチャンクテーブルと、ごのフレームチャ
ックテーブルの内側において半導体ウェハを位置決め保
持するウェハチャックテーブルと、回転自在な貼付ロー
ラを有し前記保持されたフレームと半導体ウェハとにわ
たって粘着テープを貼り付ける貼付ローラユニノｈと、
貼り付けられた粘着テープをフレームに沿って切り抜く
粘着テープ切断機構と、切り抜き後の残渣テープをフレ
ームから！１１離する剥離ローラユニノｊ・と、前記貼
付ローラユニットに正逆転自在に取り付けられ前記貼付
ローラとともに粘着テープをＳの字状に掛け渡す貼付補
助ローラとを備えた７し写体ウェハの自動貼付は装置に
おいて、前記貼０１０−ラユニットおよび剥離ローラユ
ニットの復す１１；移動の際に、そのストローク中の任
意の位置を検出可能な可変型位置検出手段と、この可変
型位置検出手段の検出動作に基づいて、ｉｆＩ記復帰移
動の開始時からその復帰移動に伴って逆転している＋ｉ
ｉ前記貼付補助ローラに制動を与える、または、前記可
変型位置検出手段の検出動作までは前記貼付補助ローラ
に制動を与え検出動作に基づいてその制動を解除する制
動機構とを設けたことを特徴とするものである。 く作用〉 本発明の構成による作用は、次のとおりである。 すなわち、粘着テープの貼り付け、切り抜きおよび剥離
が完了した後、貼付ローラユニットおよび剥離ローラユ
ニットを原点位置に向けて復帰移動させている際に、可
変型位置検出手段が検出動作をするまでは制動ａ構が制
動作動をせず〔または、制動状態を維持し〕、貼付補助
ローラを逆転させるので〔または、逆転を禁止するので
］、それまで、粘着テープの引き出しを停止〔または遂
行〕する。 可変型位置検出手段が検出動作すると、制動機構を制動
作動〔または制動解除〕させて、貼付補助ローラの逆転
を禁止〔または許容〕するので、この時点から〔または
、この時点まで〕、貼付補助ローラの抵抗によって粘着
テープが粘着テープ供給リールから繰り出される。 したがって、粘着テープの引き出し量は、可変型位置検
出手段による検出時点から両ローラユニットが原点位置
（ストロークエンド）に達した時点まで〔または、復帰
移動の開始時点から可変型位置検出手段による検出時点
まで〕の時間内に両ローラユニットが移動した距離と同
じ世になり、この引き出し量は、両ローラユニントのス
トロークから独立している。 しかも、この可変型位置検出手段は、両コーラユニット
の復帰移動のストローク中の任意の位置を検出できるよ
うにその検出位置を可変するものであるため、引き出し
量の任意な調整が可能となる。 〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。 第１図は半導体ウェハの自動貼付は装置の要部の構成を
示す正面図、第２図は貼付ローラユニット、剥離′ロー
ラユニットおよびその周辺の構成を示す正面図、第３図
は可変型位置検出手段および制動機構を示す斜視図であ
る。 貼付はテーブル１は、ウェハチャックテーブル２と、そ
の周囲に同心状に設けられたフレームチャックテーブル
３とから構成されている。 ウェハチャックテーブル２は、エアシリンダ４によって
昇降自在で、圧縮コイル、バネ５によって上方に付勢さ
れ、半導体ウェハＡをその表面側から吸着保持する真空
チャックを備えている。フレームチャックテーブル３は
、リング状のフレームＦを吸着保持する真空チャックを
備えている。 ウェハチャックテーブル２上には半導体ウェハＡの表面
に形成されたＩＣパターンを保護する保護フィルムＣが
敷設されている。 この保護フィルムＣは、供給リール６から供給され、巻
取リール７によって巻き取られるように構成されている
。保護フィルムＣには、吸着のための微細孔が多数形成
されている。 粘着テープＢはセパレータＤに重ね合わされて供給リー
ル８に巻回され、セパレータＤは粘着テープＢの送り出
しに伴い粘着テープＢから分離されて巻取リール９に巻
き取られ、粘着テープＢは貼付ローラユニット１０の貼
付ローラｌＯａ、貼付補助ローラ１０ｂ等と剥離ローラ
ユニット１１の剥離ローラＩｌａ等に掛け渡され、後述
する貼り付け、切り抜き、剥離後に残渣テープＢ′とな
って巻取り−ル１２に巻き取られるように構成されてい
る。 貼付補助ローラ１０ｂは、従来では、一方向にのみしか
回転できなかったが、本発明では、正逆転自在となって
いる。 第２図に示すように、貼付ローラユニン１１０は水平姿
勢の長尺なエアシリンダ１３のピストンロッドに連結さ
れ、剥離ローラユニット１１はエアシリンダ１３の本体
に固定され、両ローラユニッ目０１１の上部のカムフォ
ロワが摺動するレール１４が両端の縦姿勢のエアシリン
ダ１５によって昇降自在に構成され、貼付ローラユニン
ト】０に設けられたラック・ピニオン機構１６がブレー
キ１７、クラッチ１８を介して結合されたモータ】９に
よって駆動されるように構成されている。 剥離ローラユニット１１に昇降自在に取り付けられたマ
ウントフレームチャックアーム２０は、剥離動作に伴っ
て貼付はテーブル１の上方に移動し、粘着テープＢの切
り抜き、剥離後にマウントフレームＭＦを吸着保持し、
剥離ローラユニット１１の原点復帰動作に伴ってスイン
グ反転ユ二ント（図示せず）に向けて搬出するものであ
り、吸着保持用の真空チャックを備えている。 第１図に示すように、貼付はテーブル１の上方に配置さ
れた粘着テープ切断機構２１は、貼付はテーブル１上の
粘着テープＢに対する押さえプレート２２と、押さえプ
レート２２の外周に沿った回転によって貼り付は済みの
粘着テープＢをフレームＦに沿って円形に切断するカッ
タ２３と、押さえプレート２２およびカッタ２３を昇降
するエアシリンダ２４と、カッタ２３を駆動回転するモ
ータ２５などから構成されている。 両ローラユニッ日０．１１が右方向に移動して貼り付け
５切り抜き、剥離が完了した後、原点位置に向けて復帰
移動する際に、そのストローク中の任意の位置を検出す
るための可変型位置検出手段２６として、第３図に示す
ような構成が採用されている。 すなわち、貼付ローラユニット１０の移動経路中に、そ
の移動経路の方向に沿って変位自在なセンサドグ２７が
配置されている。このセンサドグ２７は、移動経路に沿
ったガイドレール２８に係合してスライドする。 センサドグ２７はボールネジのスクリュ軸２９に結合さ
れ、スクリュ軸２９はパルスモータ３０に結合されてい
る。 一方、貼付ローラユニント１０には、センサドグ２７を
検出するフォトインタラプタなとのセンサ３１が取り付
けられている。 また、貼付補助ローラ１０ｂの回転を瞬時に禁止する制
動機構３２として、貼付補助ローラ１０ｂの回転軸に結
合された継断自在なラチェッｌ−機構（図示せず）が設
けられている。 すなわち、貼付補助ローラｔａｂの回転軸に固定のラチ
ェット歯車（図示せず）と、ラチェット歯車に係脱する
ラチェツト爪（図示・Ｕず）と、ラチェツト爪を駆動す
るアクチュエータ（図示せず）とから構成され、アクチ
ュエータが前記のセンサ３１からの検出信号によってラ
チェツト爪をラチェット歯車に係合し、貼付補助ローラ
１０ｂに対して瞬時に制動をかけるように構成しである
。 次に、本実施例の半導体ウェハの自動貼付は装置の動作
を第１図ないし第７図および第８図に示したフローチャ
ートに基づいて説明する。 初ルＩ状態では、制動機構３２におけるラチェツト爪は
ラチェット歯車から離脱した状態にあり、また、クラッ
チ１８は切りの状態に、ブレーキ１７は解除の状態にあ
る。 ｆ＄備作業として、フレームＦの大きさ等の条件に応じ
、パルスモータ３０を制御してセンサドグ２７を所望の
位置にセントしておく。 フレームローダ（図示せず）から供給され、フレーム位
置決め部（図示せず）によって位置決めされ、フレーム
チャックアーム（図示せず）によって吸着保持されたフ
レームＦをフレームチャックアームの移動によってフレ
ームチャックテーブル３上に移載する（ステップＳｌ）
。 そして、フレームチャックテーブル３の真空チャックを
作動させてフレームチャックテーブル３にフレームＦを
所定の位置決め状態で吸着保持する（ステップＳ２）。 なお、次いで、フレームチャックアームの真空チャック
が解除され、フレームチャンクアームは原点位置に復帰
する。 次に、ウェハローダ部（図示せず）から供給され、アラ
イメントテーブル（図示せず）によ−、て位置決めされ
、反転フォーク（図示せず）によって吸着保持された半
導体ウェハＡを反転フォークの反転動作によって、保護
フィルムＣを介してウェハチャックテーブル２上に移載
する（ステップＳ３）。 そして、ウェハチャックテーブル２の真空チャックを作
動させて保護フィルムＣの微細な通気孔を介して半導体
ウェハＡをウェハチャックテーブル２に所定の位置決め
状態で吸着保持する（ステップＳ４）。 なお、次いで、反転フォークの真空チャックが解除され
、反転フォークは原点位置に復帰する。 移載された半導体ウェハＡは、その表面が下になってい
るが、保護フィルムＣによって保護される。 次いで、エアシリンダ４を伸長してウェハチャックテー
ブル２を上昇させ、圧縮コイルバネ５によって半導体ウ
ェハＡの上面をフレームＦの上面よりも少し上方に位置
させるとともに、両側のエアシリンダ１５を伸長しレー
ル１４とともに貼付ローラユニソ目０および剥離ローラ
ユニッＨ１を下降させて粘着テープＢを半導体ウェハＡ
およびフレームＦの上方直近に位置させる（ステップＳ
５）。 なお、次いで、剥離ローラユニット１１をコック（図示
せず）によって移動しないようにロックする。 次に、エアシリンダ１３を伸長させて貼付ローラユニッ
ト１０のみを貼付はテーブル１を通過させて移動させる
ことにより貼付ローラ１０ａを転勤させながら、粘着テ
ープＢをフレームＦおよび半導体ウェハＡの上面に押圧
して貼り付けを行う（ステップＳ６）、このとき、貼付
補助ローラＩＯｂはフリー回転する。 この貼り付けの際に、圧縮コイルバネ５に抗して半導体
ウェハＡおよびウェハチャックテーブル２が下動して半
導体ウェハＡの上面がフレームＦの上面と面一になり、
圧縮コイルバネ５の反力によってウェハチャックテーブ
ル２が半導体ウェハＡを粘着テープＢに押し付ける。こ
の貼り付は動作の過程を示したのが第６図の状態である
。 次いで、粘着テープ切断機構２１のエアシリンダ２４を
伸長して押さえプレー１−２２とカンタ２３を下降させ
、押さえプレート２２によりフレームＦ上の粘着テープ
Ｂを押圧した状態で、モータ２５の起動によるカッタ２
３の回転によりフレームＦの外形よりも若干率さい形状
で粘着テープＢを切り抜く　（ステップ＄７）。 そして、剥離ローラユニット１１のロックを解除し、ブ
レーキ１７を制動状態にして貼付ローラユニット１０を
第２図の二点鎖線の位置にロックし、エアシリンダ１３
を収縮させて剥離ローラユニシ目１を貼付はテーブル１
を通過させて移動させ、剥離ローラｌｌａの駆動回転に
よってフレームＦの周辺部に貼り付いている切り抜き後
の残渣テープＢ′をフレームＦから剥離する（ステップ
Ｓ８）。 これによって、第９図に示したマウントフレームＭＦが
得られる。 なお、剥離ローラユニットＩＩと一体のマウントフレー
ムチャックアーム２０が貼付はテーブル１上に位置する
ことになる。第４図は、このような剥離動作が終了した
時点の各ローラユニント１０．１１の位置を示している
。 次に、巻取リール７を駆動して保護フィルムＣを巻き取
り新しい保護フィルｌ、Ｃをウェハチャックテーブル２
上に引き出す（ステップ３９）。 そして、マウントフレームチャックアーム２０を下降し
くステップ５１０）、その真空チャンクを作動させるこ
とによりマウントフレームＭＦを吸着保持する（ステッ
プ５ｌｌ）。 続いて、両端のエアシリンダ１５を収縮して両ローラユ
ニット１０．１１、マウントフレームチャックアーム２
０および粘着テープＢを上ｙ、させる（ステップ５１２
）。これによって、両ローラユニッ）１０１１の原点位
置への復帰動作時に残渣テープＢ′がフレームＦ等に再
び貼着するのを回避する。この状態を示したのが第７図
である。 次いで、ブレーキ１７を解除し、クラッチ１８を大すの
状態とする。そして、モータ１９を駆動してラック・ピ
ニオン機構１６を作動させることにより両ローラユニッ
ト１０．１１の原点位置へ向けての復帰移動を開始する
。このとき、マウントフレームＭＦを吸着保持している
マウントフレームチャ・ンクアーム２０もスイング反転
ユニット（図示せず）に向けて移動される（ステップ５
１３）。 なお、このとき、貼付ローラ１０ａも貼付補助ローラ１
０ｂもフリー回転するので、供給リール８からの新しい
粘着テープＢの引き出しはまだ起こらない。 そして、原点復帰のストローク運動中に、可変型位置検
出手段２６におけるセンサ３１がセンサドグ２７を検出
するのを待って（ステップ５１４）、その検出信号によ
り制動機構３２を作動させて貼付補助ローラ１０ｂを瞬
時に回転禁止状態とする（ステップ５１５）。すなわち
、制動機構３２におけるアクチュエータを作動させてラ
チェント爪をラチェント歯車に係合させることにより、
貼付補助ローラ１０ｂに瞬時に制動をかける。 このようにして貼付補助ローラＩＯｂに制動をかけた時
点から貼付補助ローラｌＯｂの抵抗によって、第７図で
矢印で示すように、供給リール８からの粘着テープＢの
繰り出しが開始される。 次いで、両ローラユニット１０．１１が原点位置まで復
帰するのを待って（ステップ５１６）、一連のシーケン
ス動作を終了する。 以上のように、粘着テープＢの引き出しが開始されるの
がセンサ３１によるセンサドグ２７の検出時点からであ
り、その引き出しが終了するのが両ローラユニット１０
．１１の原点復帰完了時点であるため、粘着テープＢの
引き出し量は、両ローラユニット１０．１１のストロー
クから独立したものとなる。 そして、センサドグ２７は、パルスモータ３０の制御に
より両ローラユニッＮ０．１１の移動経路に沿って任意
の位置にもってくることができるため、粘着テープＢの
引き出し量をフレームＦの大きさ等の条件に応じて適切
に設定することができる。 これによって、粘着テープＢの必要■以上の引き出しを
回避して高価な粘着テープＢの無駄な使用を抑え、経済
的な使用が可能となる。 なお、上記実施例では、可変型位置検出手段として、セ
ンサドグ２７．パルスモータ３０．センサ３１等から構
成したが、これに代えて、タイマによって貼付補助ロー
ラ１０ｂに制動をかけるべき位置を検出するように構成
してもよい。 すなわち、ステップＳ１の前に、タイマ時間をセットし
ておき、ステップＳ１４〜Ｓ１６に代えて、タイマスタ
ートークイムアップの判断→貼付補助ローラ１０ｂに対
する制動の動作を実行すれば、上記実施例と同様に粘着
テープＢの引き出し墳を任意に調整することができる。 また、上記実施例では、原点復帰の開始から可変型位置
検出手段による検出時点までは貼（ＺＪ補助ローラをフ
リーとして粘着テープの引き出しを禁止し、検出時点か
ら復帰終了時点までの間で粘着テープを引き出すように
構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
上記実施例とは逆に、原点復帰の開始時点から可変型位
置検出手段による検出時点までは貼付補助ローラに制動
をかけて粘着テープを引き出させ、検出時点以降では制
動を解除して貼付補助ローラをフリーとし引き出しを禁
止するように構成してもよく、この場合も上記実施例と
同様の効果を得ることができる。 〈発明の効果〉 本発明によれば、次の効果が発揮される。 すなわち、貼付ローラユニットおよび剥離ローラユニッ
トを復帰移動させている際に、可変型位置検出手段が検
出動作をするまでは、制動機構が非作動で貼付補助ロー
ラが逆転するため粘着テープの引き出しは起こらず〔ま
たは、制動機構が制動状態を維持し貼付補助ローラの回
転を禁止するため粘着テープの引き出しが行われ］、可
変型位置検出手段が検出動作すると、制動機構を制動作
動させて貼付補助ローラの回転を禁止する〔または、制
動機構を制動解除させて貼付補助ローラの回転を許容す
る］ように構成しであるから、この検出時点から〔また
はこの検出時点まで］、貼付補助ローラの抵抗によって
粘着テープの引き出しが行われることになる。 そして、可変型位置検出手段は、両口−ラフ−ニットの
復帰移動のストローク中の任意の位置を検出できるよう
にその検出位置を可変できるため、粘着テープの引き出
し量を任意に調整することができる。 したがって、リング状のフレームの大きさ等の条件に応
じた粘着テープ引き出し量を適切に設定することが可能
となり、これによって必要星以上の引き出しを回避して
高価な粘着テープの無駄な使用を極力抑制し、経済的な
使用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は本発明の一実施例に係り、第１図
は半導体ウェハの自動貼付は装］ηの要部の構成を示す
正面図、第２図は貼付ローラユニット。 剥離ローラユニットおよびその周辺の構成を示す正面図
、第３図は可変型位置検出手段および制動機構を示す斜
視図、第４図は第２図の状態からの剥離動作が完了した
状態の動作説明図、第５図から第７図は貼り付は動作の
説明図、第８図は動作説明に供するフローチャートであ
る。 また、第９図はマウントフレームを示す斜視図である。 ２・・・ウェハチャックテーブル、３・・・フレームチ
ャンクテーブル、１０・・・貼付ローラユニット、１０
ａ・・貼付ローラ、ＩＯｂ・・・貼付補助ローラ、１１
・・・剥離ローラユニット、２１・・・粘着テープ切断
機構、２６・・・可変型位置検出手段、２７・・・セン
サドグ、２８・・・ガイドレール、２９・・・スクリュ
軸、３０・・・パルスモータ、３１・・・センサ、３２
・・・制動機構、Ａ・・・半導体ウェハ、Ｂ・・・粘着
テープ、Ｂ′・・・残渣テープ、Ｆ・・・リング状のフ
レーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）リング状のフレームを位置決め保持するフレーム
   チャックテーブルと、 このフレームチャックテーブルの内側において半導体ウ
   ェハを位置決め保持するウェハチャックテーブルと、 回転自在な貼付ローラを有し、前記保持されたフレーム
   と半導体ウェハとにわたって粘着テープを貼り付ける貼
   付ローラユニットと、 貼り付けられた粘着テープをフレームに沿って切り抜く
   粘着テープ切断機構と、 切り抜き後の残渣テープをフレームから剥離する剥離ロ
   ーラユニットと、 前記貼付ローラユニットに正逆転自在に取り付けられ、
   前記貼付ローラとともに粘着テープをＳの字状に掛け渡
   す貼付補助ローラ とを備えた半導体ウェハの自動貼付け装置において、 前記貼付ローラユニットおよび剥離ローラユニットの復
   帰移動の際に、そのストローク中の任意の位置を検出可
   能な可変型位置検出手段と、この可変型位置検出手段の
   検出動作に基づいて、前記復帰移動の開始時からその復
   帰移動に伴って逆転している前記貼付補助ローラに制動
   を与える、または、前記可変型位置検出手段の検出動作
   までは前記貼付補助ローラに制動を与え検出動作に基づ
   いてその制動を解除する制動機構 とを設けたことを特徴とする半導体ウェハの自動貼付け
   装置。