KR101213966B1 - 시트 절단 장치 및 절단 방법 - Google Patents

Abstract

첩부 테이블(13) 상의 웨이퍼(W)에 시트(S)를 첩부한 후에, 당해 시트(S)를 웨이퍼 외측 가장자리를 따라 절단하는 절단 장치(15). 이 절단 장치(15)는 첩부 테이블(13)의 측방에 배치된 로봇 본체(62)와, 이 로봇 본체(62)의 선단에 위치하는 공구 유지 척(69)을 통하여 지지된 커터날(63)을 구비하고 있다. 커터날(63)은 공구 유지 척(69)에 착탈 자유로우며, 교환 가능하게 설치되어 있음과 아울러, 미리 설정된 이동 궤적을 따라 자세 조정된 상태로 시트(S)의 절단을 행하도록 되어 있다.

첩부 테이블, 피착체, 시트, 로봇 본체, 커터날, 관절, 수치 정보

Description

시트 절단 장치 및 절단 방법{SHEET CUTTING DEVICE AND SHEET CUTTING METHOD}

본 발명은 시트 절단 장치 및 절단 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 미리 설정된 궤적을 따라 시트를 절단할 수 있음과 아울러, 시트의 절단을 고정밀도로 행할 수 있는 시트 절단 장치 및 절단 방법에 관한 것이다.

종래부터, 반도체 웨이퍼(이하, 간단히 「웨이퍼」라고 칭함)에는, 그 회로면을 보호하기 위한 보호 시트를 첩부하거나, 이면 또는 표면에 감열 접착성의 접착 시트를 첩부하는 것이 행해지고 있다.

이러한 시트의 첩부 방법으로서는 웨이퍼 형상에 대응한 평면 형상의 시트가 띠 형상의 박리 시트에 임시 접착된 원재료 시트를 사용하여, 필 플레이트에서 그 시트를 박리 시트로부터 박리하여 웨이퍼에 첩부하는 방법, 또는, 띠 형상의 박리 시트에 띠 형상의 시트가 임시 접착된 원재료 시트를 사용하여, 박리 시트로부터 그 시트를 박리하여 웨이퍼에 첩부한 후에, 웨이퍼 외주를 따라 절단을 행함으로써 웨이퍼 상에 시트를 첩부하는 방법이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1: 일본 특허 제2919938호 공보

(발명의 개시)

(발명이 해결하고자 하는 과제)

그렇지만, 웨이퍼 형상에 대응한 평면 형상의 시트를 첩부하는 방법에서는, 웨이퍼의 외측 가장자리와 시트의 외측 가장자리를 정밀하게 위치맞춤하기 위한 고정밀도의 시트 풀어내기 구조나 테이블 이동기구가 불가피하게 된다고 하는 문제가 있다.

또, 특허문헌 1의 첩부 장치에 사용된 절단 장치는 당해 절단 장치가 웨이퍼를 지지하는 첩부 테이블의 바로 위에 배치되어 있고, 웨이퍼의 중심을 통과하는 직선 상에 회전 중심을 갖는 절단 장치를 사용하지 않으면 안 되는 구성이기 때문에, 절단 장치의 회전 중심과 웨이퍼의 회전 중심의 얼라인먼트가 대단히 고정밀도로 요구된다고 하는 문제가 있다. 또, 절단방향이 웨이퍼의 외주를 따르는 원주방향으로 되어, 다른 평면 형상, 예를 들면, 다각형상의 외측 가장자리를 따르는 방향으로의 절단에는 적합하지 않아, 절단 장치로서의 범용성이 부족한 것으로 되어 있다.

게다가, 웨이퍼 사이즈가 변경될 때마다 커터의 위치조정이 필요한데다, 절단 장치의 커터는, 일정한 자세로 유지되기 때문에, 시트의 두께나, 피착체(被着體)의 외측 가장자리 단면형상 등에 따라 커터날의 자세 조정도 행할 수 없다. 가령 자세 조정이 생겼다고 해도, 그 자세 변경에 수반되는 절단 직경의 오차를 다시 조정하지 않으면 안 된다고 하는 문제가 있다.

또한, 절단 장치가 웨이퍼 상에 위치해 있기 때문에, 장치에 문제가 생긴 경우, 웨이퍼를 제거하는 작업이나, 메인터넌스를 행할 때에, 커터날이 작업자의 손에 접촉하여, 부상을 초래한다고 하는 문제도 있다.

[발명의 목적]

본 발명은, 이러한 문제에 주목하여 안출된 것으로, 그 목적은, 절단시의 커터의 자세 조정을 가능하게 하고, 게다가, 그것에 따라 절단위치가 변화되어도, 절단 직경을 고정밀도로 설정값으로 유지할 수 있는데다, 절단 형상의 제약도 받지 않고 절단을 행할 수 있는 시트 절단 장치 및 절단 방법을 제공하는 것에 있다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 첩부 테이블 상의 피착체에 첩부된 시트를 절단하는 시트 절단 장치에 있어서,
로봇 본체와, 이 로봇 본체의 자유단측에 지지된 커터날을 구비하고,
상기 로봇 본체는, 상기 커터날이 상기 피착체의 외측 가장자리를 따라 시트를 절단할 때에, 커터날의 자세를 조정 가능하게 지지하도록 설치되고,
상기 시트 절단시의 커터날은, 절단방향 상면에서 보아, 상기 커터날의 중심선이 절단방향에 대하여 경사진 토우 인 각을 유지하여 당해 커터날의 칼날 가장자리가 커터날의 등부보다도 피착체의 외측 가장자리에 접근하는 자세와, 절단방향 정면에서 보아, 상기 커터날의 중심선이 경사진 캠버 각을 유지하여 당해 커터날의 선단부가 기부보다도 외측에 위치하는 자세와, 절단방향 측면에서 보아, 상기 커터날의 중심선이 절단방향으로 경사진 캐스터 각을 유지하여 당해 커터날의 칼날 가장자리와 상기 시트로 형성되는 각도가 예각으로 유지되는 자세를 유지한 상태에서, 상기 피착체의 면을 따라 직교 2축방향 및 상기 직교 2축방향의 성분을 포함하는 어느 방향으로도 상기 시트를 절단할 수 있도록 설치되어 있다고 하는 구성을 채용하고 있다.

상기 시트 절단 장치에 있어서, 상기 로봇 본체는, 자유단측에 공구 유지 척를 포함하고, 당해 공구 유지 척을 통하여 커터날이 교환가능하도록 설치되어 있다고 하는 구성을 채용하고 있다.

또한, 상기 로봇 본체는, 자유단측에 공구 유지 척을 포함하고, 당해 공구 유지 척을 통하여 커터날과 상기 피착체를 흡착유지하는 흡착 암을 선택적으로 교체 파지할 수 있도록 설치되어 있다고 하는 구성을 채용하고 있다.

상기 시트 절단 장치에 있어서, 상기 커터날의 이동궤적 데이터를 격납하는 기억부를 가지는 제어 장치와,
상기 피착체의 외형 크기, 상기 토우 인 각, 상기 캠버 각, 및 상기 캐스터 각을 각각 입력가능한 입력 장치를 더 가지고,
상기 입력 장치에 입력된 데이터를 기초로, 상기 이동궤적 데이터를 읽어내고, 상기 토우 인 각, 상기 캠버 각, 및 상기 캐스터 각을 유지하면서 상기 피착체의 외형을 따라 상기 시트가 절단될 수 있도록 설치되어 있다고 하는 구성을 채용하고 있다.

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

(발명의 효과)

본 발명에 의하면, 로봇 본체가 NC(Numerical Control)에 의해 제어되는 것이므로, 가공물에 대한 각 관절의 이동량이 각각에 대응하는 수치 정보로 제어되고, 모든 그 이동량이 프로그램에 의해 제어된다. 따라서, 종래의 절단 수단과 같이 웨이퍼 사이즈가 변경될 때마다 커터날의 위치를 수작업으로 변경할 필요가 없어진다. 또한, 종래의 절단 수단에서는, 커터날의 자세 변경에 따라, 오차가 생긴 절단 직경을 그때마다 재조정할 필요가 있었지만, 본 발명의 로봇 본체는, 어떻게 커터날의 자세가 변경되었다고 하더라도, 절단 직경을 고정밀도로 설정값으로 유지할 수 있다. 또, 비절단 동작시에, 커터날을 테이블의 상방 영역으로부터 벗어난 외측 위치, 즉 테이블의 측방 위치로 대피시킬 수 있기 때문에, 첩부 테이블 상에 넓은 작업 스페이스를 확보할 수 있어, 피착체를 수작업으로 첩부 테이블로부터 제거하는 것과 같은 경우나, 메인터넌스 시에, 작업자가 커터날에 접촉해버리는 것과 같은 위험성을 적게 할 수 있다.

또, 공구 유지 척을 통하여 커터날이 착탈 자유로우므로, 커터날의 교환작업을 용이하고 또한 신속하게 행할 수 있다.

삭제

삭제

또한, 커터날은 로봇의 관절을 제어함으로써 그 자세가 어떻더라도 조정가능하므로, 시트의 탄력도, 피착체의 외주측 단면 형상 등에 따라 절단각도를 변화시켜 용도에 따른 절단을 행할 수 있다.

예를 들면, 커터날이 토우 인 각을 유지하는 상태에서는, 피착체의 외측 가장자리 위치에 꼭 맞춘 시트의 절단을 실현할 수 있다.

또, 커터날이 캠버 각을 유지하는 상태에서는, 피착체의 외측 가장자리에 모따기 가공이 되어 있는 것과 같은 경우, 시트를 피착체의 외측 가장자리로부터 튀어나오지 않고, 절단하는 것이 가능하게 된다.

또한, 커터날이 캐스터 각을 유지하는 상태에서는, 시트의 탄성도, 두께에 따라 날끝을 경사지게 함으로써 시트 절단력의 경감이 달성된다.

삭제

도 1은 본 실시형태에 따른 시트 첩부 장치의 개략 정면도.

도 2는 상기 시트 첩부 장치의 개략 사시도.

도 3은 절단 장치의 선단측 영역을 도시하는 확대 사시도.

도 4는 커터날 및 검사 수단의 확대 사시도.

도 5는 테이블 및 절단 장치의 부분 단면도.

도 6은 토우 인 각을 유지하고 접착 시트를 절단하는 동작 설명도.

도 7은 캠버 각을 유지하고 접착 시트를 절단하는 동작 설명도.

도 8은 캐스터 각을 유지하고 접착 시트를 절단하는 동작 설명도.

도 9는 웨이퍼에 첩부된 접착 시트의 절단 상태를 도시하는 확대 단면도.

(부호의 설명)

10 시트 첩부 장치 15 절단 장치

16 검사 수단 17 저장 장치

62 로봇 본체 63 커터날

63A 칼날 홀더 63B 칼날

63D 칼날 가장자리 63E 등부

63F 선단부 63J 기부

69 공구 유지 척 L 원재료 시트

PS 박리 시트 S 접착 시트

S1 불필요 접착 시트

W 웨이퍼(피착체)

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1에는, 본 발명에 따른 절단 장치가 적용된 시트 첩부 장치의 개략 정면도가 도시되며, 도 2에는, 그 개략 사시도가 도시되어 있다. 이들 도면에서, 시트 첩부 장치(10)는 베이스(11)의 상부에 배치된 시트 풀어내기 유닛(12)과, 피착체로서의 웨이퍼(W)를 지지하는 테이블(13)과, 웨이퍼(W)의 상면측으로 풀어내진 접착 시트(S)에 압력을 부여하여 웨이퍼(W)에 첩부하는 누름 롤러(14)와, 웨이퍼(W)에 접착 시트(S)를 첩부한 후에 당해 웨이퍼(W)의 외측 가장자리를 따라 접착 시트(S)를 절단하는 절단 장치(15)와, 당해 절단 장치(15)의 후술하는 커터날(63)을 검사하는 검사 수단(16)(도 2 참조)과, 커터날(63) 등의 스톡 장치(17)와, 웨이퍼(W)의 외측의 불필요접착 시트(S1)를 테이블(13)의 상면으로부터 박리하는 박리 장치(18)와, 불필요 접착 시트(S1)을 권취하는 권취 장치(19)를 구비하여 구성되어 있다.

상기 시트 풀어내기 유닛(12)은, 띠 형상의 박리 시트(PS)의 일방의 면에 띠 형상의 접착 시트(S)가 임시 접착된 롤 형상의 원재료 시트(L)를 지지하는 지지 롤 러(20)와, 이 지지 롤러(20)로부터 풀어내진 원재료 시트(L)를 급격하게 반전하여 접착 시트(S)를 박리 시트(PS)로부터 박리하는 필 플레이트(22)와, 박리 시트(PS)를 권취하여 회수하는 회수 롤러(23)와, 지지 롤러(20)와 회수 롤러(23) 사이에 배치된 복수의 가이드 롤러(25～31)와, 가이드 롤러(25, 26) 사이에 배치된 버퍼 롤러(33)와, 가이드 롤러(27, 28) 사이에 배치됨과 아울러, 로드 셀(39) 및 당해 로드 셀(39)에 지지되어 상기 필 플레이트(22)의 기부측에 위치하는 장력 측정 롤러(40)를 포함하는 장력 측정 수단(35)과, 필 플레이트(22), 가이드 롤러(27, 28, 29) 및 장력 측정 수단(35)을 일체적으로 지지하여 상기 누름 롤러(14)와 상호 작용하여 웨이퍼(W)에 대한 접착 시트(S)의 첩부 각도(θ)를 일정하게 유지하는 첩부 각도 유지 수단(37)을 구비하여 구성되어 있다. 상기 가이드 롤러(27, 29)에는, 브레이크 슈(32, 42)가 병설되어 있고, 이들 브레이크 슈(32, 42)는 접착 시트(S)를 웨이퍼(W)에 첩부할 때에, 실린더(38, 48)에 의해 대응하는 가이드 롤러(27, 29)에 대하여 진퇴함으로써 접착 시트(S)를 끼워넣어 그 풀어내기를 억제하게 되어 있다.

또한, 상기 시트 풀어내기 유닛(12) 및 당해 유닛을 구성하는 상기 장력 측정 수단(35) 및 첩부 각도 유지 수단(37)은 본 출원인에 의해 출원된 일본 특원 2005-198806호에 개시된 것과 동일하며, 여기에서는, 그것들의 상세한 설명을 생략한다.

상기 테이블(13)은, 도 5에도 도시되는 바와 같이, 평면도로 대략 사각형의 외측 테이블(51)과, 평면도로 대략 원형의 내측 테이블(52)로 구성되어 있다. 외 측 테이블(51)은 내측 테이블(52)의 외측 가장자리 사이에 간격(틈)(C)을 형성한 상태에서 당해 내측 테이블(52)을 수용가능한 오목 형상으로 설치되어 있음과 아울러, 단축 로봇(54)을 통하여 베이스(11)에 대하여 승강 가능하게 설치되어 있다. 한편, 내측 테이블(52)은 단축 로봇(56)을 통하여 외측 테이블(51)에 대하여 승강 가능하게 설치되어 있다. 따라서, 외측 테이블(51)과 내측 테이블(52)은 일체적으로 승강 가능함과 아울러, 서로 독립하여 승강 가능하게 되며, 이것에 의해, 접착 시트(S)의 두께, 웨이퍼(W)의 두께에 따라 소정 높이 위치로 조정할 수 있게 되어 있다.

상기 누름 롤러(14)는 문형(門型) 프레임(57)을 통하여 지지되어 있다. 문형 프레임(57)의 상면측에는 실린더(59, 59)가 설치되어 있고, 이들 실린더(59)의 작동에 의해 누름 롤러(14)가 상하로 승강 가능하게 설치되어 있다. 또한, 문형 프레임(57)은, 도 2에 도시되는 바와 같이, 단축 로봇(60) 및 가이드 레일(61)을 통하여 도 1 중 X방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다.

상기 절단 장치(15)는 도 3 내지 도 5에도 도시되는 바와 같이, 로봇 본체(62)와, 당해 로봇 본체(62)의 자유단측에 지지된 커터날(63)을 구비하여 구성되어 있다. 로봇 본체(62)는, 도 5에 도시되는 바와 같이, 베이스부(64)와, 당해 베이스부(64)의 상면측에 배치되고 화살표(A～F) 방향으로 회전 가능하게 설치된 제 1 암(65A)～제 6 암(65F)과, 제 6 암(65F)의 선단측 즉 로봇 본체(62)의 자유단측에 부착된 공구 유지 척(69)을 포함한다. 제 2, 제 3 및 제 5 암(65B, 65C, 65E)은, 도 5 중 Y×Z면 내에서 회전 가능하게 설치되어 있음과 아울러, 제 1, 제 4 및 제 6 암(65A, 65D, 65F)은 그 축 둘레로 회전 가능하게 설치되어 있다. 본 실시형태에서의 로봇 본체(62)는 NC(Numerical Control)에 의해 제어되는 것이다. 즉, 가공물에 대한 각 관절의 이동량이 각각에 대응하는 수치 정보로 제어되어, 모든 그 이동량이 프로그램에 의해 제어되는 것으로서, 종래의 절단 수단과 같이 웨이퍼 사이즈가 변경될 때마다 커터날의 위치를 수작업으로 변경하는 것과 전혀 다른 방식을 이용하는 것이다. 또한, 종래의 절단 수단에서는, 커터날의 자세 변경(후술하는 토우 인 각(α1), 캠버 각(α2), 캐스터 각(α3)에 따라, 오차가 생긴 절단 직경을 그때마다 재조정할 필요가 있었지만, 본 실시형태의 로봇 본체(62)는 어떻게 커터날의 자세가 변경되었다고 해도, 절단 직경을 고정밀도로 설정값으로 유지할 수 있다. 또, 비절단 동작시에, 커터날(63)을 테이블(13)의 상방 영역으로부터 벗어난 외측 위치, 즉 테이블(13)의 측방 위치로 대피시키도록 설치되어 있다.

상기 공구 유지 척(69)은, 도 3에 도시되는 바와 같이, 대략 원통 형상을 이루는 커터날 수용체(70)와, 당해 커터날 수용체(70)의 둘레방향 대략 120도 간격을 둔 위치에 배치되어 커터날(63)과 후술하는 흡착 암(100)을 착탈 자유롭게 유지하는 3개의 척 발톱(71)을 구비하여 구성되어 있다. 각 척 발톱(71)은 안쪽 끝이 예각으로 되는 앞이 뾰족한 형상부(71A)로 되어 있고, 공압에 의해 커터날 수용체(70)의 중심에 대하여 직경 방향으로 진퇴 가능하게 되어 있다.

상기 커터날(63)은 도 4에 도시되는 바와 같이, 기부 영역을 형성하는 칼날 홀더(63A)와, 당해 칼날 홀더(63A)의 선단측에 삽입하여 고정된 칼날(63B)로 구성되어 있다. 칼날 홀더(63A)는 대략 원기둥 형상을 이루며, 그 외주면의 둘레 방향 대략 120도 간격 위치에는, 타단으로부터 중간부까지 연장되는 길이의 홈(72)이 축방향을 따라 형성되고, 이들 홈(72)에 상기 척 발톱(71)의 앞이 뾰족한 형상부(71A)가 걸어 맞추어짐으로써, 공구 유지 척(69)에 대한 커터날(63)의 위치가 일정하게 유지되게 되어 있다.

상기 칼날 홀더(63A)에는, 도시하지 않은 히터와, 진동 장치가 내장되어 있고, 히터에 의해 칼날(63B)을 가열할 수 있음과 아울러, 진동 장치에 의해 칼날(63B)을 진동시킬 수 있게 되어 있다. 또한, 히터로서는 코일 히터를 예시할 수 있고, 또 진동 장치로서는, 초음파 진동 장치를 예시할 수 있다.

상기 커터날 검사 수단(16)은, 도 2 및 도 4에 도시되는 바와 같이, 절단 장치(15)에 병설된 카메라에 의해 구성되어 있다. 이 커터날 검사 수단(16)은, 커터날(63)에서의 칼날 가장자리(63D)의 결손이나, 칼날 가장자리(63D)에 대한 점착제의 전착 상태를 검출하는 것으로, 결손을 검지하거나, 또는, 점착제의 전착량이 허용범위를 초과했을 때에, 도시하지 않은 제어 장치에 신호를 출력하고, 이것에 대응하여 로봇 본체(62)가 자동으로 스톡 장치(17)에 수용된 다른 커터날(63)과 교환하도록 되어 있다.

상기 스톡 장치(17)는, 도 2에 도시되는 바와 같이, 커터날(63)을 각각 수용하는 제 1 스토커(17A)와, 웨이퍼(W)를 흡착하여 지지하기 위한 흡착 암(100)를 수용하는 제 2 스토커(17B)를 포함한다. 본 실시형태에서는, 절단 장치(15)를 옮겨싣기 장치로서도 이용할 수 있도록 되어 있어, 커터날(63) 대신에 흡착 암(100)을 유지했을 때에, 웨이퍼(W)를 옮겨싣는 범용성을 구비한 것으로 되어 있다. 또한, 흡착 암(100)은, 상기 칼날 홀더(63A)와 동일한 홈(72)을 구비한 암 홀더(100A)와, 이 암 홀더(100A)에 부착됨과 아울러 선단측에 도시하지 않은 감압 장치에 연통하는 진공 구멍(100C)을 구비한 Y형 암부(100B)로 이루어진다. 다른 흡착 암(100)은 형상이 다른 I형 암이나, 사이즈가 다른 웨이퍼를 흡착하기 위한 암으로서, 8인치, 12인치 등의 반도체 웨이퍼에 대응하는 흡착 암을 스톡할 수 있게 되어 있다.

상기 박리 장치(18)는, 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 소직경 롤러(80)와, 대직경 롤러(81)로 구성되어 있다. 이들 소직경 롤러(80) 및 대직경 롤러(81)는 이동 프레임(F)에 지지되어 있다. 이 이동 프레임(F)은 도 2 중 Y방향을 따라 상대 배치된 전방부 프레임(F1)과, 이 전방부 프레임(F1)에 연결 부재(83)를 통하여 연결된 후방부 프레임(F2)으로 이루어지며, 후방부 프레임(F2)은 단축 로봇(85)에 지지되어 있는 한편, 전방부 프레임(F1)은 상기 가이드 레일(61)에 지지되며, 이것에 의해, 이동 프레임(F)은 도 2 중 X방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 대직경 롤러(81)는, 도 1에 도시되는 바와 같이, 암 부재(84)에 지지되어 있음과 아울러, 당해 암 부재(84)는 실린더(88)에 의해 대직경 롤러(81)가 소직경 롤러(80)에 대하여 이간하고 접근하는 방향으로 변위 가능하게 되어 있다.

상기 권취 장치(19)는 이동 프레임(F)에 지지된 구동 롤러(90)와, 회전 암(91)의 자유단측에 지지되고, 스프링(92)을 통하여 구동 롤러(90)의 외주면에 접하여 불필요 접착 시트(S1)를 니핑하는 권취 롤러(93)로 구성되어 있다. 구동 롤러(90)의 축단에는, 구동 모터(M)가 배치되어 있고, 당해 모터(M)의 구동에 의해, 구동 롤러(90)가 회전하고, 권취 롤러(93)가 이것에 추종하여 회전함으로써 불필요 접착 시트(S1)가 권취되게 되어 있다. 또한, 권취 롤러(93)는 권취량이 증대함에 따라, 스프링(92)의 힘에 저항하여 도 1 중 우측 방향으로 회전하게 된다.

다음에, 본 실시형태에서의 접착 시트(S)의 절단 방법에 대하여, 도 5 내지 도 8을 참조하면서 설명한다. 또한, 접착 시트(S)의 첩부 방법은 일본 특원 2005-198806호와 동일하며, 따라서, 여기에서는, 시트 첩부 방법의 설명을 생략한다.

초기 설정으로서, 도시하지 않은 입력 장치에, 웨이퍼의 외형 크기와, 도 6에 도시되는 바와 같이, 절단방향 상면에서 보아 커터날(63)의 중심선이 절단방향에 대하여 경사진 토우 인 각(α1), 도 7에 도시되는 바와 같이, 절단방향 정면에서 보아 커터날(63)의 중심선이 경사진 캠버 각(α2), 도 8에 도시되는 바와 같이, 절단방향 측면에서 보아 커터날(63)의 중심선이 절단방향으로 경사진 캐스터 각(α3)을 각각 입력한다.

전술의 각도α1～α3에 대하여 달리 말하면, 도 6 내지 도 8에 도시된 태양으로 설명하면, 토우 인 각(α1)은 칼날(63B)의 칼날 가장자리(63D)가 등부(63E)보다도 웨이퍼(W)의 외측 가장자리에 접근한 상태이며, 캠버 각(α2)은 칼날(63B)의 선단부(63F)가 기부(63J)보다도 외측에 위치하는 각도이며, 캐스터 각(α3)은 칼날(63B)의 기부(63J)가 선단부(63F)보다도 절단방향으로 진행된 각도라고 할 수 있다.

또한, 접착 시트(S)가 웨이퍼(W)의 하면측이 되고, 당해 접착 시트(S)를 상면측으로부터 웨이퍼 외측 가장자리를 따라 절단한다고 가정한 경우의 캠버 각은 칼날(63B)의 기부(63J)가 선단부(63F)보다도 외측에 위치하는 각도가 된다. 또, 캐스터 각(α3)은 칼날 가장자리(63D)와 접착 시트(S)로 형성되는 각도가 예각이면 되고, 따라서, 기부(63J)가 선단부(63F)보다도 절단방향에 대하여 뒤처지는 경사자세도 취할 수 있게 된다.

접착 시트(S)를 웨이퍼(W)에 첩부하는 동안은, 절단 장치(15)는 커터날(63)이 테이블(13)의 측방 위치로 대피한 위치에 유지된다. 그리고, 도 5에 도시되는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 상면에 접착 시트(S)가 첩부된 후에, 커터날(63)이 테이블(13)의 상방 위치로 이동하도록 로봇 본체(62)가 소정 동작을 한다.

이어서, 상기 입력 장치에 입력된 데이터를 기초로, 도시하지 않은 제어 장치의 기억부에 저장된 이동궤적 데이터를 읽어내고, 칼날(63B)은 토우 인 각(α1), 캠버 각(α2), 캐스터 각(α3)을 유지하면서 웨이퍼 외형을 따라 접착 시트(S)를 절단한다(도 6～도 8 참조). 이때, 상온에서의 시트(S)의 절단이 곤란한 경우에는, 칼날(63B)을 코일 히터로 가열해도 되며, 초음파 진동 장치에 의해 진동시켜도 된다. 이것에 의해, 접착 시트(S)는, 웨이퍼(W)의 외측 가장자리에 일치하는 상태에서, 게다가, 절단 저항을 대단히 작게 한 상태에서 절단할 수 있다.

또한, 웨이퍼(W)의 외측 가장자리 단면 형상은, 도 9에 도시하는 바와 같이, 모따기 가공이 되어 있기 때문에, 전술한 토우 인 각(α1)과 캠버 각(α2)에 의하여, 웨이퍼(W)의 상면(W1)과 측단면(W2)의 교점(P)에 근접시켜서 절단할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(W)의 외측 가장자리로부터 접착 시트(S)의 외측 가장자리가 튀어나오지 않아, 접착 시트(S)가 첩부된 후의 웨이퍼(W)를 후공정에서 이면 연삭하는 경우에 있어서, 튀어나온 시트 부분이 그라인더에 말려드는 것과 같은 문제를 회피할 수 있다.

접착 시트(S)의 절단이 완료되면, 절단 장치(15)는, 일시적으로 옮겨싣기 장치로서 작용하기 위하여, 공구 유지 척(69)으로부터 커터날(63B)을 분리하고 흡착 암(100)으로 바꿔 쥐는 동작을 행한다. 이때, 커터날(63B)은 검사 수단(16)으로 칼날 가장자리(63D)의 검사를 받게된다. 여기에서, 칼날 가장자리(63D)의 파손이나, 점착제의 전착량이 허용 범위를 초과한 불량 커터날인 것이 검출되면, 다음 절단시에는, 당해 불량 커터날(63B)을 사용하지 않고 새로운 커터날(63B)로 교환해야 할 신호를 도시하지 않은 제어 장치에 출력한 상태에서, 불량 커터날(63B)을 스톡 장치(17)에 수용한다.

흡착 암(100)을 지지한 절단 장치(15)는 접착 시트(S)의 절단이 완료된 후의 웨이퍼(W)를 흡착하여 다음 공정으로 옮겨실음과 동시에, 다음에 접착 시트(S)를 첩부할 웨이퍼(W)를 도시하지 않은 웨이퍼 스토커로부터 테이블(13) 상에 옮겨싣는다. 그리고, 웨이퍼(W)의 옮겨싣기가 완료되면, 절단 장치(15)는 흡착 암(100)을 제 2 스토커(17B)에 수용 동작하고, 새로운 커터날(63)을 공구 유지 척(69)에 장전하여 다음 절단에 대비하게 된다.

옮겨싣기 장치로서 일시적으로 작용하는 절단 장치(15)를 통하여 웨이퍼(W)가 테이블(13)로부터 제거되면, 박리 장치(16)에 의해 불필요 접착 시트(S1)가 권취된다. 또한, 이 권취는, 일본 특원 2005-198806호에 개시된 작용으로 동일하기 때문에, 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.

따라서, 이러한 실시형태에 의하면, 웨이퍼(W)에 첩부된 접착 시트(S)를 웨 이퍼 외측 가장자리를 따라 고정밀도로 절단할 수 있음과 아울러, 여러 평면 형상을 구비한 피착체를 대상으로 한 시트 절단을 행할 수 있다고 하는 효과를 얻는다.

이상과 같이, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 구성, 방법 등은, 상기 기재에서 개시되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

즉, 본 발명은, 주로 특정한 실시형태에 관하여 특별히 도시하고, 설명되어 있지만, 본 발명의 기술적 사상 및 원하는 범위로부터 일탈하지 않고, 이상에서 설명한 실시형태에 대하여, 형상, 위치 혹은 배치 등에 관하여, 필요에 따라 당업자가 여러 변경을 가할 수 있는 것이다.

예를 들면 상기 실시형태에서는, 웨이퍼(W)에 첩부된 접착 시트(S)를 웨이퍼(W)의 외측 가장자리를 따라 절단하는 경우에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 띠 형상의 박리 시트를 피착체로 하여 점착제를 통하여 임시 접착된 점착 시트를 대상으로 하여, 박리 시트를 절단하지 않고 점착 시트와 점착제를 절단하거나, 박리 시트 및/또는 점착 시트를 완전하게 절단하지 않고 절취선을 형성하도록 부분 절단을 행할 수도 있다.

Claims (18)

1. 첩부 테이블 상의 피착체에 첩부된 시트를 절단하는 시트 절단 장치에 있어서,

   로봇 본체와, 이 로봇 본체의 자유단측에 지지된 커터날을 구비하고,

   상기 로봇 본체는, 상기 커터날이 상기 피착체의 외측 가장자리를 따라 시트를 절단할 때에, 커터날의 자세를 조정 가능하게 지지하도록 설치되고,

   상기 시트 절단시의 커터날은, 절단방향 상면에서 보아, 상기 커터날의 중심선이 절단방향에 대하여 경사진 토우 인 각을 유지하여 당해 커터날의 칼날 가장자리가 커터날의 등부보다도 피착체의 외측 가장자리에 접근하는 자세와, 절단방향 정면에서 보아, 상기 커터날의 중심선이 경사진 캠버 각을 유지하여 당해 커터날의 선단부가 기부보다도 외측에 위치하는 자세와, 절단방향 측면에서 보아, 상기 커터날의 중심선이 절단방향으로 경사진 캐스터 각을 유지하여 당해 커터날의 칼날 가장자리와 상기 시트로 형성되는 각도가 예각으로 유지되는 자세를 유지한 상태에서, 상기 피착체의 면을 따라 직교 2축방향 및 상기 직교 2축방향의 성분을 포함하는 어느 방향으로도 상기 시트를 절단할 수 있도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 로봇 본체는, 자유단측에 공구 유지 척를 포함하고, 당해 공구 유지 척을 통하여 커터날이 교환가능하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 로봇 본체는, 자유단측에 공구 유지 척을 포함하고, 당해 공구 유지 척을 통하여 커터날과 상기 피착체를 흡착유지하는 흡착 암을 선택적으로 교체 파지할 수 있도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 커터날의 이동궤적 데이터를 격납하는 기억부를 가지는 제어 장치와,

   상기 피착체의 외형 크기, 상기 토우 인 각, 상기 캠버 각, 및 상기 캐스터 각을 각각 입력가능한 입력 장치를 더 가지고,

   상기 입력 장치에 입력된 데이터를 기초로, 상기 이동궤적 데이터를 읽어내고, 상기 토우 인 각, 상기 캠버 각, 및 상기 캐스터 각을 유지하면서 상기 피착체의 외형을 따라 상기 시트가 절단될 수 있도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 커터날의 이동궤적 데이터를 격납하는 기억부를 가지는 제어 장치와,

   상기 피착체의 외형 크기, 상기 토우 인 각, 상기 캠버 각, 및 상기 캐스터 각을 각각 입력가능한 입력 장치를 더 가지고,

   상기 입력 장치에 입력된 데이터를 기초로, 상기 이동궤적 데이터를 읽어내고, 상기 토우 인 각, 상기 캠버 각, 및 상기 캐스터 각을 유지하면서 상기 피착체의 외형을 따라 상기 시트가 절단될 수 있도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 시트 절단 장치.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제

Images