KR20130051865A

KR20130051865A - 진공 적층 시스템 및 진공 적층 성형 방법

Info

Publication number: KR20130051865A
Application number: KR1020120026499A
Authority: KR
Inventors: 토모아키 히로세; 코지 이시카와
Original assignee: 가부시키가이샤 메이키 세이사쿠쇼
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2013-05-21
Also published as: CN103101283B; KR101352484B1; CN103101283A; JP2013103346A; US8845844B2; SG190522A1; US20130118684A1; JP5339550B2

Abstract

적층 필름과 피적층품을 적층하고, 적층 필름이 적층된 적층품으로부터 적층 필름의 잉여부를 절단할 때에, 고정밀한 적층 성형이 가능하며, 또한 적층 필름의 잉여부를 절단하기 위한 이동탑재 장치를 포함하는 절단 공정을 간략화할 수 있는 진공 적층 시스템 및 진공 적층 방법을 제공한다.
적층 필름(NCF)과 하측의 캐리어 필름(C1) 상을 개별적으로 반송되는 피적층품(W)을 배치식의 진공 적층 장치(12)로 적층하고, 적층 필름이 적층된 적층품(W1)으로부터 적층 필름(NCF)을 절단하는 진공 적층 성형 시스템(11)으로서, 하측 캐리어 필름(C1)에 적층 필름이 적층된 적층품(W1)이 재치된 상태에서, 이 적층 필름이 적층된 적층품(W1)으로부터 적층 필름의 잉여부(NCFa)를 절단한다.

Description

진공 적층 시스템 및 진공 적층 성형 방법{VACCUM LAMINATION SYSTEM AND VACCUM LAMINATION MOLDING METHOD}

본 발명은 적층 필름과 피적층품을 적층한 후에, 적층 필름이 적층된 적층품으로부터 적층 필름을 절단하는 진공 적층 시스템 및 진공 적층 방법에 관한 것이다.

반도체의 웨이퍼 등의 피적층품에 NCF 등의 적층 필름을 적층하고, 그 후에 적층 필름이 적층된 웨이퍼로부터 적층 필름의 잉여부를 절단하는 기술로서는, 예를 들면 특허문헌 1, 특허문헌 2 등에 기재된 기술이 공지이다. 특허문헌 1은 접착 시트를 웨이퍼에 압압(押壓)하여 접착한 위치에서, 그대로 절단날에 의해 웨이퍼의 형상을 따라 접착 시트를 절단하고 있다. 그러나 특허문헌 1에서는, 접착 시트를 웨이퍼에 압압하는 위치와 접착 시트를 절단하는 위치가 동일하며, 압압 수단의 외주측에 절단 수단이 있으므로, 웨이퍼로의 접착 시트의 압압에 제한을 받거나, 또는 접착 시트가 접착된 웨이퍼로부터의 접착 시트의 잉여부의 절단에 제약을 받는다. 구체적으로는, 특허문헌 1의 도 1 등에 기재되는 바와 같이, 고무상의 제1 압압 수단에 의해 압압되고 접착되는 면적보다 절단 수단에 의해 절단되는 부분 쪽이 외측이 되어버린다. 그 때문에 특허문헌 1에서는, 웨이퍼의 외측에 가까운 부분은 회전하면서 이동하는 프레스 롤러에 의해 접착 시트와 웨이퍼 사이의 공기를 내몰면서 첩부를 하고 있다. 그러나 이러한 웨이퍼에 대한 접착 시트의 첩착을 2단계로 나누어서 행하는 것 같은 첩착 방법에서는 웨이퍼의 전체면에 균일한 첩착을 하는 것은 기대할 수 없다. 또 특허문헌 1에서는, 탄성 고무 시트에 의한 압압을 진공 상태에서 하는 기재는 없고, 프레스 롤러를 사용해도 공기를 완전히 제거한 양호한 첩착은 기대할 수 없다.

또 특허문헌 2는 웨이퍼 재치(載置) 테이블에 있어서 첩부 롤을 사용하여 웨이퍼에 대해 다이 본드 테이프를 첩착하고, 첩부 롤이 이동한 후에, 동일한 위치에서 그대로 절단날에 의해 웨이퍼의 형상을 따라 다이 본드 테이프의 절단을 하고 있다. 그러나 특허문헌 2에서는, 웨이퍼의 첩착을 첩부 롤에 의해 행하므로, 다음과 같은 문제가 있었다. 즉, 첩부 롤은 한번에 가압(加壓) 가능한 면적이 작아서 웨이퍼에 대하여 부분적으로 고압으로 가압하게 되어 버린다는 문제가 있었다. 또 원형의 웨이퍼에 대하여 일방으로부터 타방을 향하여 첩부 롤에 의해 순서대로 압압되어 가는 경우에는, 최초나 최후의 부분과 중간 부분에서는 첩부 롤로 가압되는 웨이퍼의 길이가 상이하므로 가압력이 상이해져 버린다는 문제도 있었다. 또한 웨이퍼 표면의 일방으로부터 타방을 향하여 첩부 롤이 순서대로 이동하므로, 웨이퍼에 범프 등의 돌기가 있는 경우는 가로 방향으로부터 힘이 가해져서 상기 돌기를 넘어뜨려 버린다는 문제가 있었다.

그런데 최근에는, 범프 등의 미세한 돌기를 가지는 웨이퍼로의 필름 적층, 종래보다 두께가 매우 얇은 웨이퍼로의 필름 적층, 종래의 웨이퍼여도 더욱 보이드를 없애 균일하며 고정밀한 적층 등, 종래보다 엄격한 조건의 적층 성형이 요구되는 경우가 나타나고 있다. 그러나 그들에 대해 종래의 적층 장치로는 충분히 전부 대응할 수 없는 경우가 있었다. 그래서 이번에 특허문헌 3에 기재되는 바와 같은 배치식의 진공 적층 장치를 웨이퍼의 적층에 사용하는 것이 검토되었다. 특허문헌 3의 경우, 연속된 띠형상의 피적층재와 적층재는 상하의 캐리어 필름에 끼워진 상태에서 진공 적층 장치로 적층되고, 그 후에 상하의 캐리어 필름이 박리된다. 그리고 그 후에 띠형상의 적층 성형품이 정 치수마다 절단된다.

그러나 상기한 특허문헌 3의 진공 적층 장치와 절단 장치를 웨이퍼의 적층 성형이나 필름의 절단에 전용하는 것은, 다음과 같은 이유로부터 곤란했다. 즉 웨이퍼의 경우, 원형의 웨이퍼가 1개씩 개별적으로 반송되므로, 특허문헌 3과 같이, 캐리어 필름을 박리한 후에 띠형상의 적층 성형품만을 인출하여 절단하는 것은 불가능했다. 또 특허문헌 3의 진공 적층 장치로 필름을 적층한 웨이퍼 등을 캐리어 필름과는 별도의 이동탑재(移載) 장치에 의해 상이한 위치에 설치한 절단 장치의 위치까지 이동시키는 것도 생각되지만, 별도의 이동탑재 장치를 설치하는 비용의 점이나 스페이스의 점에서 불리했다.

또 상기에 있어서 적층되는 피적층품은 웨이퍼에 한정되지 않고, 그 이외의 연속되지 않는 단체의 피적층품(회로 기판 등)에 대해서도 적용되는데, 배치식의 진공 적층 장치로 적층 성형이 완료된 후에, 적층 성형된 회로 기판 등으로부터 적층 필름의 잉여부를 절단하는 것에 대해서는, 마찬가지의 문제가 있었다.

일본 특허 공개 2009-32853호 공보(0017 내지 0019, 도 1) 일본 특허 공개 2002-134438호 공보(0045 내지 0049, 도 11, 도 13) 일본 특허 공개 2008-272899호 공보(청구항 1, 도 1)

상기한 바와 같이, 종래의 웨이퍼용의 적층 장치에 있어서는, 웨이퍼의 고정밀한 적층이 불가능하다는 문제가 있었다. 또 배치식의 진공 적층 장치를 사용하여 개별적으로 반송되는 웨이퍼 등의 피적층품의 적층을 행하는 경우에 대해서는, 적층 후의 적층 성형품의 절단 장치의 구조 및 배치와 이 절단 장치에 적층 성형품을 반송하는 이동탑재 장치를 어떻게 할 것인가의 기술이 확립되어 있지 않았다.

그래서 본 발명에서는, 적층 필름과 피적층품을 적층하고, 적층 필름이 적층된 적층품으로부터 적층 필름의 잉여부를 절단할 때에, 고정밀한 적층 성형이 가능하며, 또한 적층 필름의 잉여부를 절단하기 위한 이동탑재 장치를 포함하는 절단 공정을 간략화할 수 있는 진공 적층 시스템 및 진공 적층 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또 특히 제2 과제로서는 피적층품이 원형의 웨이퍼인 경우에, 적층 필름과 웨이퍼를 적층하고, 적층 필름이 적층된 웨이퍼로부터 적층 필름의 잉여부를 절단할 때에, 웨이퍼로의 고정밀한 적층 성형이 가능하며, 또한 적층 필름의 잉여부를 절단하기 위한 이동탑재 장치를 포함하는 절단 공정을 간략화할 수 있는 진공 적층 시스템 및 진공 적층 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 청구항 1에 기재된 진공 적층 시스템은, 적층 필름과 하측의 캐리어 필름 상을 개별적으로 반송되는 피적층품을 배치식의 진공 적층 장치로 적층하고, 적층 필름이 적층된 적층품으로부터 적층 필름을 절단하는 진공 적층 시스템으로서, 하측 캐리어 필름에 적층 필름이 적층된 적층품이 재치된 상태에서, 이 적층 필름이 적층된 적층품으로부터 적층 필름의 잉여부를 절단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항 2에 기재된 진공 적층 시스템은, 청구항 1에 있어서, 피적층품은 원형의 웨이퍼이며, 적층 필름은 연속식의 적층 필름 또는 직사각형으로 절단된 적층 필름으로서, 상기 적층 필름이 적층된 웨이퍼의 형상에 맞추어 적층 필름을 절단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항 3에 기재된 진공 적층 시스템은, 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 절단된 적층 필름의 잉여부는 하측의 캐리어 필름과 함께 권취되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항 4에 기재된 진공 적층 성형 방법은, 적층 필름과 하측의 캐리어 필름 상을 개별적으로 반송되는 피적층품을 배치식의 진공 적층 장치로 적층하고, 적층 필름이 적층된 적층품으로부터 적층 필름을 절단하는 진공 적층 성형 방법으로서, 하측 캐리어 필름에 적층 필름이 적층된 적층품이 재치된 상태에서, 이 적층 필름이 적층된 적층품으로부터 적층 필름의 잉여부를 절단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항 5에 기재된 진공 적층 성형 방법은, 청구항 4에 있어서, 피적층품은 원형의 웨이퍼이며, 적층 필름은 연속식의 적층 필름 또는 직사각형으로 절단된 적층 필름으로서, 상기 적층 필름이 적층된 웨이퍼의 형상에 맞추어 적층 필름을 절단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항 6에 기재된 진공 적층 성형 방법은, 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서, 절단된 적층 필름의 잉여부는 하측의 캐리어 필름과 함께 권취되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 진공 적층 시스템 및 진공 적층 성형 방법은, 적층 필름과 하측의 캐리어 필름 상을 개별적으로 반송되는 피적층품을 배치식의 진공 적층 장치로 적층하고, 적층 필름이 적층된 적층품으로부터 적층 필름을 절단할 때에, 하측 캐리어 필름에 적층 필름이 적층된 적층품이 재치된 상태에서, 이 적층 필름이 적층된 적층품으로부터 적층 필름의 잉여부를 절단하므로, 이동탑재 장치를 포함하는 절단 공정을 간략화할 수 있다.

도 1은 본 실시형태의 진공 적층 시스템의 측면도이다.
도 2는 본 실시형태의 진공 적층 시스템의 정면도이다.
도 3은 본 실시형태의 진공 적층 시스템의 절단 부분의 확대 단면도이다.

본 실시형태의 진공 적층 시스템(11)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 배치식(연속 성형 방식이 아니고 성형과 성형 정지·반송을 교대로 반복하여 이루어지는 성형 방식)의 진공 적층 장치(12), 절단 장치(13)와, 상기 진공 적층 장치(12)로 적층 필름인 NCF와 피적층품인 웨이퍼(W)를 중첩시켜 반입하고, NCF가 적층 성형된 웨이퍼(W1)(이하 간단히 NCF 적층 웨이퍼(W1)라고 함)를 절단 장치(13)로 이동탑재하는 반송 장치(14) 등으로 구성되어 있다. 웨이퍼(W1)에는 크게 나누어 실리콘으로 이루어지는 것과 유리(사파이어 유리)로 이루어지는 것이 있고, 실리콘으로 이루어지는 웨이퍼의 경우, LSI, D-RAM 등의 용도에 사용된다. 또 유리로 이루어지는 웨이퍼의 경우, LED의 발광 소자의 부분 등의 용도에 사용된다. 또 유리로 이루어지는 웨이퍼의 경우, 첩착되는 필름은 상기한 NCF 외에 BG 테이프 등이 있다. 반송 장치(14)는 상하의 캐리어 필름(C1, C2)과 그 이송 장치인 권출 롤(15a, 15b), 권취 롤(16a, 16b), 및 척식 필름 이동탑재 장치(17) 등으로 이루어져 있다. 도 1의 우측에 나타내는 바와 같이, 권출 롤(15a)로부터 하측 캐리어 필름(C1)은 권출되고, 롤러(18a)를 통하여 소정 길이만큼 필름이 수평 상태로 이송되는 재치 스테이지(S1)가 형성된다. 그리고 도 2에 상세한 것은 생략하여 나타내는 전공정의 반송·중첩 장치(19)로부터 상기 재치 스테이지(S1)에 웨이퍼(W)와 그 상면에 정 치수로 절단된 NCF가 중첩된 것이 반송되도록 되어 있다. 또 재치 스테이지(S1)보다 진공 적층 장치(12)측의 위치에서는, 상방의 권출 롤(15b)로부터 상측 캐리어 필름(C2)이 롤러(18b)를 통하여 상기 웨이퍼(W)와 NCF 상에 중첩되도록 되어 있다. 그리고 상하의 캐리어 필름(C1, C2)에 끼워진 상태에서 상기 웨이퍼(W)와 NCF는 배치식의 진공 적층 장치(12)에 반입된다. 상기 상하의 권출 롤(15a, 15b)은 브레이크 기능을 가지는 토크 모터나 서보 모터 등에 의해 제어되고, 캐리어 필름(C1, C2)에 텐션이 부여되어 이송되도록 되어 있는 것이 바람직하다.

배치식의 진공 적층 장치(12)는 고정된 상측반(上盤)(20)과, 이 상측반(20)에 대하여 평행하며 승강 가능한 하측반(21)이 설치되어 있다. 그리고 하측반(21)이 상승했을 때에 상측반(20)과 하측반(21) 사이에는 챔버(22)가 형성되도록 되어 있다. 상기 챔버(22)는 하측반(21) 또는 상측반(20)의 적어도 일방에 설치된 시일 부재(23)에 의해 시일되어 밀폐됨과 아울러, 챔버(22)에 접속되는 도시하지 않는 진공 펌프를 사용하여 진공 상태가 되도록 되어 있다. 또 하측반(21)측에는 하방으로부터 콤프레서에 의한 가압 공기가 삽입되어 팽출(膨出)하는 고무막체(24)(다이어프램)가 그 주위가 고정되어 설치되어 있다. 또 다른 일방의 상측반(20)의 하면에도 고무막체(25)가 첩부되어 있다. 또 상측반(20)과 하측반(21)은 각각 도시하지 않는 히터에 의해 가열 가능하게 되어 있다. 그리고 진공 적층 장치(12)의 챔버(22)가 개방되었을 때에, 상측반(20)과 하측반(21) 사이의 입구(26a)측으로부터 출구(26b)측을 향하여 상기 캐리어 필름(C1, C2) 등이 이동 가능하게 되어 있다.

진공 적층 장치(12)는 상기에 한정되지 않고 상측반(20)측에 가압 공기가 삽입되어 팽출하는 고무막(다이어프램)이 설치된 것이어도 되고, 진공 상태의 챔버(22) 중에서 가압 공기를 사용하지 않고 상압에서 고무막을 팽출시키는 것이어도 된다. 또 진공 적층 장치(12)는 진공 상태의 챔버 중에서, 팽출되는 고무막을 사용하지 않고, 고무, 다공질 수지, 완충재 등의 판형상의 탄성 부재로 웨이퍼 등을 압압하는 것이어도 된다. 또 가압면의 표면에 얇은 금속판이 첩부된 것이어도 된다. 어차피 배치식의 진공 적층 장치에서는, 웨이퍼(W) 등의 피적층품과 NCF 등의 적층 필름을 탄성 부재에 의해 일정 시간 가압함으로써 웨이퍼(W) 등의 전체면에 균일한 가압을 할 수 있다.

진공 적층 장치(12)의 후공정에는, 적층된 NCF 적층 웨이퍼(W1)(이하 간단히 NCF 적층 웨이퍼(W1)라고 함)를 끼운 캐리어 필름(C1, C2)의 양측을 각각 상하로부터 끼워 후공정에 이송하는 척식 필름 이동탑재 장치(17)가 설치되어 있다. 척식 필름 이동탑재 장치(17)의 수평 방향의 이동량은, 상기 재치 스테이지(S1)로부터 진공 적층 장치(12)의 챔버(22) 내의 성형 위치까지의 거리에도 일치한다. 또한 본 발명에 있어서 척식 필름 이동탑재 장치(17)는 필수적인 것은 아니며, 캐리어 필름(C1, C2)을 도시하지 않는 서보 모터 등의 모터에 의해 구동되는 권취 롤(16, 16b)만으로 권취하는 것이어도 된다. 또는 권취 롤(16, 16b) 이외의 닙 롤의 구동에 서보 모터를 사용하고, 캐리어 필름(C1, C2)의 권취량을 제어하도록 해도 된다.

척식 필름 이동탑재 장치(17)가 설치된 위치의 후공정측의 위치에서, 상측의 롤러(27b)에 의해 상측 캐리어 필름(C2)이 NCF 적층 웨이퍼(W1)로부터 박리되고, 상측 캐리어 필름(C2)은 권취 롤(16b)에 권취되도록 되어 있다. 한편, NCF 적층 웨이퍼(W1)가 재치된 하측 캐리어 필름(C1)은 텐션이 부여된 상태에서 소정 길이 수평으로 이송되는데, 그 부분이 절단 스테이지(S2)로 되어 있다. 그리고 상기 절단 스테이지(S2)에 절단 장치(13)가 설치되어 있다.

절단 장치(13)는 하측 캐리어 필름(C1)보다 상측에 설치된 절단 기구(28)와 하측 캐리어 필름(C1)보다 하측에 설치된 필름 텐션 기구(29)로 이루어져 있다. 하측 캐리어 필름(C1)의 반송 방향의 양측에 각각 지주(30)가 복수개 세로 방향으로 설치되어 있다. 그리고 상기 지주(30)의 상부에는 하측 캐리어 필름(C1)의 반송 방향(A)과 직교하는 방향(B)을 따라 2개의 보 부재(31)가 수평으로 설치되어 있다. 그리고 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 보 부재(31)는 하측 캐리어 필름(C1)의 상방으로부터 NCF의 잉여부가 절단된 후의 NCF 적층 웨이퍼(W2)(이하 간단히 NCF 적층 웨이퍼(W2)라고 함)의 반출 스테이지(S3)의 상방을 향하여 길게 연장되어 있다. 그리고 상기 보 부재(31)의 상면에는 리니어 가이드의 레일(32)이 설치되어 있다. 그리고 상기 레일(32) 위에는 하면의 양측에 리니어 가이드의 하우징부(35)가 설치된 대차(34)가 설치되어 있다. 그리고 상기 하우징부(35)는 상기 레일(32)에 가이드되어 대차(34)가 이동되도록 되어 있다.

또 하측 캐리어 필름(C1)의 일방 2개의 지주(30, 30)의 상부에는 하측 캐리어 필름(C1)의 반송 방향(A)과 평행하게 보 부재(36)가 설치되어 있다. 그리고 상기 보 부재(36)로부터 측방을 향하여 돌출되어 설치된 브래킷 상에는 상기 대차(34)를 이동시키기 위한 서보 모터(37)가 설치되어 있다. 또는 상기 보 부재(36)의 상면에 설치된 베어링에 의해 볼 나사(38)가 축지지되고, 볼 나사(38)의 일단과 서보 모터(37)의 구동축은 커플링에 의해 결합되어 있다. 또 볼 나사(38)의 타단측은 NCF 적층 웨이퍼(W2)의 반출 스테이지(S3)의 상방에 설치된 보 부재(39)에 베어링에 의해 축지지되어 있다. 볼 나사(38)에는 볼 나사 너트(40)가 회전 가능하게 부착되고, 볼 나사 너트(40)는 상기 대차(34)에 고정되어 있다. 따라서 서보 모터(37)의 구동축이 회전되면 볼 나사(38)는 그 위치에서 회전되고, 볼 나사 너트(40)와 대차(34)는 볼 나사(38)의 축방향을 따라 직선 운동된다.

또 상기 대차(34)의 상면에는 하측 캐리어 필름(C1)의 반송 방향(A)과 평행하게 리니어 가이드의 2개의 레일(41)이 설치되고, 대차(34)의 레일(41)의 사이의 부분은 일정 면적이 해방되어 있다. 그리고 상기 레일(41) 위에는 하면의 양측에 리니어 가이드의 하우징부(43)가 설치된 상부 이동 부재(42)가 설치되어 있다. 그리고 상기 하우징부(43)는 상기 레일(41)에 가이드되어, 상부 이동 부재(42)가 이동되도록 되어 있다. 그리고 상기 대차(34)로부터 측방을 향하여 돌출되어 설치된 브래킷 위에는 상기 상부 이동 부재(42)를 이동시키기 위한 서보 모터(44)가 설치되어 있다. 또는 대차(34)의 상면의 양측에 설치된 베어링에 의해 볼 나사(45)가 축지지되고, 볼 나사(45)의 일단과 서보 모터(44)의 구동축은 커플링에 의해 결합되어 있다. 또 볼 나사(45)에는 볼 나사 너트(46)가 회전 가능하게 부착되고, 볼 나사 너트(46)는 상기 상부 이동 부재(42)에 고정되어 있다. 따라서 서보 모터(44)의 구동축이 회전하면 볼 나사(45)가 회전되고, 볼 나사 너트(46)와 상부 이동 부재(42)는 볼 나사(45)의 축방향(반송 방향(A))을 따라 직선 운동한다.

따라서 상기한 2개의 서보 모터(37, 44)와, 볼 나사 기구의 볼 나사(38, 45) 및 볼 나사 너트(40, 46)의 작용에 의해 상부 이동 부재(42)는 하측 캐리어 필름(C1)의 절단 스테이지(S2)의 상방 위치에서, XY 방향(수평면 방향)으로 이동 가능하게 되어 있다. 그리고 상부 이동 부재(42)로부터 하방을 향하여 절단 기구(28)의 절단날(33) 등이 부착되어 있다. 구체적으로는, 상부 이동 부재(42)의 상면에는 전동 실린더(47)가 로드(47a)를 하방을 향하게 하여 고정되어 있다. 전동 실린더(47)는 서보 모터 등에 의해 로드(47a)가 클로즈드 루프 제어되어 작동하는 것으로 미크론 단위에서의 고정밀한 승강 제어가 가능하다. 그리고 상부 이동 부재(42)의 하면에는 상기 로드(47a)와 평행하게 2개의 가이드 부재(48)가 설치되어 있다. 그리고 로드(47a)의 선단측에 수평 방향으로 고정된 부재(49)에는 가이드 구멍이 설치되고, 부재(49)의 가이드 구멍 중에 상기 가이드 부재(48)가 삽입통과되어, 부재(49)는 가이드 부재(48)를 따라 승강되도록 되어 있다. 또 이들 로드(47a), 가이드 부재(48) 등은 대차(34)의 레일(41)의 사이의 개방된 공간으로부터 하방을 향하여 돌출되어 있다.

그리고 상기 부재(49)의 하측에는 별도의 로드(52)가 하방을 향하여 고정되고, 상기 로드(52)에는 원형의 절단날(33)이 날끝을 하방을 향하게 하여 고정되어 있다. 절단날(33)은 NCF 적층 웨이퍼(W1)로부터 UCF의 잉여부(UCFa)를 절단하기 위한 것이다. 그리고 절단날(33)은 적층되는 웨이퍼(W)의 직경이나 날끝의 마모에 따라서 교환 가능하게 되어 있다. 또한 절단 기구(28)의 절단날(33)에 대해서는, 도시한 구조의 날에 한정되지 않고, 회전축심과 소정 거리 간격을 둔 위치에 설치되어 측방에 날이 형성된 절단날이 NCF 적층 웨이퍼(W1)의 외주를 따르도록 원호 상을 이동하는 것이어도 된다. 또 상방의 절단날(33)이 하강하여 적층 필름을 절단하는 것이 아니라, 하방의 재치판(50)이 상승하여 NCF 적층 웨이퍼(W1)를 상승시켜 절단날(33)에 의해 NCF 등의 적층 필름의 잉여부(UCFa)를 절단하는 것이어도 된다. 또한 가열된 날에 의해 NCF 등의 적층 필름을 용단하는 것이어도 되고, 레이저 등의 절단 기구를 사용한 것이어도 된다.

또 원형의 절단날(33)의 내부에는 복수(본 실시형태에서는 4개)의 고무 패드로 이루어지는 흡착구(51)가 하방을 향하여 설치되어 있다. 그리고 고무 패드의 내부는 도시하지 않는 부압 수단에 의해 흡인되도록 되어 있다. 또 흡착구(51)는 도시하지 않는 스프링에 의해 신축되게 되어 있고, 당초의 상태에서는 절단날(33)보다 하방으로 돌출되어 있어, NCF 적층 웨이퍼(W1)에 맞닿은 후에도 더욱 절단 기구(28)를 하강시키면, 절단날(33)보다 퇴축된 상태로도 되도록 되어 있다.

또 절단 기구(28)의 부재(49)에는 NCF 적층 웨이퍼(W1)의 검출 기구인 CCD 카메라(53)가 부착되어 있다. 그리고 CCD 카메라(53)는 하측 캐리어 필름(C1)에 의해 반송되어 온 NCF 적층 웨이퍼(W1)가 절단 스테이지(S2) 상의 어느 위치에 정지하고 있는지를 검출 가능하게 되어 있다. 또한 상기 검출 기구는 CCD 카메라 대신에 다른 광학적, 전자적, 및 기계적 등의 검출 기구여도 된다. 또 상기 절단 장치(13)의 지주(30) 사이의 하측 캐리어 필름(C1)보다 하측에는 하측 캐리어 필름(C1)에 당김을 부여하는 필름 텐션 기구(29)가 설치되어 있다. 필름 텐션 기구(29)에는 적층 성형후에 반송되어 온 NCF 적층 웨이퍼(W1)의 면적보다 일정 이상 큰 면적의 원형의 재치판(50)이 설치되어 있다. 본 실시형태에서는 재치판(50)은 평활도가 높은 금속성의 평판으로 이루어진다. 그러나 표면에 유리판 등의 다른 부재를 첩부한 것, 또는 다른 부재를 바꾸어 첩착하는 것을 자유롭게 한 것이어도 된다. 또한 중앙부가 팽출한 것이나, 절단날에 대응하는 부분에 홈이 설치된 것 등이어도 된다.

그리고 상기 재치판(50)은 지주(30) 사이의 하측 캐리어 필름(C1)보다 하방에 설치된 판(54)에 대하여 설치된 에어 실린더(55)의 로드(55a)의 승강에 의해 하측 캐리어 필름(C1)의 정위치보다 상방까지 상승 가능하게 되어 있다. 본 실시형태에서는 재치판(50)은 수평 방향으로는 이동이 불가능하지만, 절단 기구(28)의 절단날(33)과 같이, NCF 적층 웨이퍼(W1)의 위치에 따라 재치판(50)도 수평 방향으로 이동 가능하게 해도 된다.

그리고 상기한 절단 장치(13)의 서보 모터(37, 44), 전동 실린더(47), 흡착구(51)의 부압 수단, CCD 카메라(53), 필름 텐션 기구(29)의 에어 실린더(55)의 구동 기구 등은, 배치식의 진공 적층 장치(12), 전공정과 후공정을 포함하는 반송 장치(14) 등과 함께 도시하지 않는 제어 장치에 접속되어, 상기 제어 장치에 의해 시퀸스 제어되도록 되어 있다.

다음에 본 발명의 진공 적층 시스템에 의한 진공 적층 성형 방법에 대해서 설명한다. 본 발명에 있어서 성형에 사용되는 것은 피적층품에 대해서는 한정되지 않지만, 본 실시형태에서는, 실리콘으로 이루어지는 웨이퍼(W)의 적층 성형을 행하는 것에 대해서 기재한다. 웨이퍼(W)는 직경이 4, 8, 12, 16인치 등인 것이 있으며, 대부분이 원형이다. 웨이퍼(W)의 두께는 0.025mm~0.8mm정도이다. 단 절단 장치(13)와의 관계로부터 동일한 형상의 웨이퍼를 연속하여 성형하는 것이 바람직하다. 그리고 본 발명에서는 배치식의 진공 적층 장치(12)를 사용하고 있으므로, 높이 0.01mm~0.04mm의 범프가 형성된 웨이퍼(W)에 대해서도 양호한 적층 성형이 가능하다. 이들 범프가 형성된 웨이퍼(W)는 롤 라미네이터에서는 가압력이 지나치게 강하거나, 범프에 대하여 가로 방향으로부터 힘이 가해져 범프를 넘어뜨려 버리거나, 범프와 웨이퍼 사이에 보이드가 생기거나 하여, 양호한 성형이 어렵다. 그러나 배치식의 진공 적층 장치(12), 특히 가압되는 고무막체(24)(다이어프램)에 의해 가압을 행하는 진공 적층 장치(12)(라미네이터)에서는 양호한 적층 성형을 할 수 있다.

우선은 도시하지 않는 전공정의 반송·중첩 장치(19)에 있어서 커터로 절단된 NCF가 웨이퍼(W) 상에 중첩된다. 절단된 NCF의 한 변의 크기는 웨이퍼(W)의 직경 이상이며, 웨이퍼(W)의 전체면이 NCF로 커버된다. NCF는 보존 상태에서는 접착층의 양면에 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 등의 보호 필름이 적층되어 있지만, 일방측의 보호 필름이 박리되어, 접착층이 웨이퍼(W)에 맞닿은 상태에서 중첩된다. 이 때, 웨이퍼(W)와 접착층의 일부가 가접착되는 경우와 되지 않는 경우가 상정된다.

또한 본 발명에서는 피적층품에 적층되는 적층 필름은 NCF 이외여도 되고, ABF 등의 적층재나 감광성 필름을 제외하는 것은 아니며, 수지의 종류도 열경화성 필름 외에, 가소성 수지 필름이나, 열경화성 수지와 열가소성 수지의 혼합체여도 된다. 또 본 발명에 있어서 적층 필름의 두께는 한정되지 않고, 시트라고 불리는 것도 적층 필름에 포함된다. 또한 본 실시형태에서는 적층 필름은 소정의 길이의 직사각형으로 절단되어 개별의 피적층품에 중첩되어 적층 성형이 행해지지만, 연속된 띠형상의 것이어도 된다. 그 경우, 적층 필름은 권출 롤로부터 권출되고, 진공 적층 장치(12)로 피적층품에 적층되어, 절단 장치(13)로 피적층품에 적층되어 있는 부분 이외의 주위의 부분이 절단되고, 절단된 적층 필름(띠형상이며 구멍이 뚫린 것)은 권취 롤에 권취된다. 또 상기 절단 장치(13)에 있어서, 절단된 적층 필름이 분단되는 경우는 하측 캐리어 필름(C1)과 함께 권취하도록 해도 된다. 또한 적층 필름이 절단된 것인 경우도 연속된 띠형상인 것의 경우도, 적층 필름이 하측에 재치되고 그 위에 피적층품을 재치하여 적층 성형하는 것이어도 된다. 또한 피적층품의 상하에 적층 필름을 중첩하고, 피적층품을 끼우도록 양면에 적층 필름이 첩착되는 것이어도 된다. 그 경우는 절단 장치로 2장의 적층 필름이 동시에 절단된다.

그리고 전공정의 반송·중첩 장치(19)에 의해, 웨이퍼(W)와 NCF의 세트는 하측 캐리어 필름(C1) 상의 재치 스테이지(S1)에 놓인다. 다음에 배치식의 진공 적층 장치(12)의 챔버(22)를 연 상태에서, 상하측 캐리어 필름(C1, C2)의 권출 롤(15a, 15b)의 브레이크를 해제하고, 권취 롤(16a, 16b)의 모터를 구동시키고, 척식 필름 이동탑재 장치(17)가 설치되어 있는 경우는 척식 필름 이동탑재 장치(17)에 의해 상하측 캐리어 필름(C1, C2)의 측단측을 후공정을 향하여 잡아당김으로써, 하측 캐리어 필름(C1) 상의 웨이퍼(W)와 NCF의 세트는 진공 적층 장치(12)로 이동된다. 그리고 상기 웨이퍼(W)와 NCF의 세트는 도중의 롤러(18b)의 부분으로부터 상측 캐리어 필름(C2)이 중첩되고, 상하측 캐리어 필름(C1, C2)에 끼워진 상태에서, 배치식의 진공 적층 장치(12)의 챔버(22) 내의 적층 성형 위치에 반입된다.

다음에 진공 적층 장치(12)의 하측반(21)을 상승시키고, 챔버(22)를 밀폐한 다음 챔버(22) 내를 진공화한다. 그 때에 상측반(20) 및 하측반(21)은 가열되어 있으므로, 직접 웨이퍼(W)와 NCF에 맞닿지 않고도, NCF의 접착층의 용융이 진행한다. 그리고 진공도가 소정의 값이 되면 하측의 고무막체(24)(다이어프램)의 하방에 가압 에어를 공급하고, 고무막체(24)를 팽출시키고, 웨이퍼(W)와 NCF를 상측반측의 탄성 고무막(25)을 향하여 압압한다. 이 때의 가압력으로서는 이것에 한정되는 것은 아니지만 일례로서 0.1MPa~1.5MPa가 바람직하다. 또 진공 적층 장치(12)의 고무막체(24)(다이어프램)의 고무 경도는, 이것에 한정되는 것은 아니지만 일례로서 (JIS K-6253)에 의한 측정으로 듀로미터 타입A 경도(쇼어A 경도)가 10~40도가 바람직하다. 또 압압되는 상측반(20)측의 고무막체(25)의 경도는, 이것에 한정되는 것은 아니지만 일례로서 40~70도가 바람직하고, 상측반(20)측의 고무막체(25)의 경도 쪽이 높게 되어 있다.

그리고 웨이퍼(W)와 NCF는 상하측 캐리어 필름(C1, C2)을 통하여 가압되므로, NCF의 접착층이 용융해도 진공 적층 장치(12)의 고무막체(24, 25) 등에 부착되는 일은 없다. 단 적층 필름이 장치측으로 부착되지 않는 필름인 경우나, 진공 적층 장치(12)의 측에 용융 수지의 부착을 방지 또는 제거하는 기구가 있는 경우는 상측 캐리어 필름(C2)은 필수가 아니고, 웨이퍼(W) 등을 반송하기 위해서 적어도 하측 캐리어 필름(C1)이 존재하면 된다. 그리고 상측 캐리어 필름(C2)을 사용하지 않는 경우는, 웨이퍼(W)의 상면에는 NCF나 BG 테이프가 권출 롤로부터 권출되고, 적층 성형후에 웨이퍼에 접착되지 않았던 부분은 절단되어, 권취 롤에 권취되는 것이 주로 사용된다.

그리고 소정의 가압 시간이 경과하면 고무막체(24)에 의한 가압을 종료시킴과 아울러, 챔버(22) 내의 진공 파괴가 행해지고, 다음에 하측반(21)을 하강시켜 챔버(22)를 개방한다. 그리고 NCF 등의 적층 필름이 적층된 웨이퍼 등의 적층 성형품(NCF 적층 웨이퍼(W1))을 다음 공정으로 이송한다. 또 이 NCF 적층 웨이퍼(W1)의 이동시에는 상기한 바와 같이 재치 스테이지(S1)로부터 다음에 적층 성형을 행하는 웨이퍼(W)와 NCF가 진공 적층 장치(12)의 챔버(22) 내에 반입되는 것은 말할 필요도 없다. 본 실시형태에서는 정확한 반송을 행하기 위해서 척식 필름 이동탑재 장치(17)가 설치되어 있으므로, 최초로 반송되는 위치에서는 NCF 적층 웨이퍼(W1)는 상하의 캐리어 필름(C1, C2)에 끼워진 상태인 채로 정지된다. 그러나 척식 필름 이동탑재 장치(17)를 설치하지 않고, 최초로 반송되는 위치까지 상측 캐리어 필름(C2)을 롤(27b)에 의해 벗기고, 최초로 반송되는 위치에서 NCF 적층 웨이퍼(W1)로부터 UCF의 잉여부(NCFa)를 절단하는 것이어도 된다.

본 실시형태에서는, NCF 적층 웨이퍼(W1)는 적층 성형후에 1회째로 반출되고 정지되는 위치와 2회째로 반송되고 정지되는 위치(절단 스테이지(S2))의 사이의 위치에서, 상측 캐리어 필름(C2)이 제거된다. 그리고 다음에 절단 스테이지(S2)에 있어서 NCF 적층 웨이퍼(W1)가 정지된다. 또한 이 절단 스테이지(S2)에 있어서의 NCF 적층 웨이퍼(W1)의 정지 위치는 하측 캐리어 필름(C1)의 이송량의 오차나 하측 캐리어 필름(C1)의 신장의 차 등에 의해, 매회 반송되어 올 때마다 미묘하게 상이하다. 그리고 절단 스테이지(S2)에 있어서 NCF 적층 웨이퍼(W1)가 정지되면 다음에 우선 절단 장치(13) 중 필름 텐션 기구(29)의 재치판(50)의 상면이 하측 캐리어 필름(C1)의 높이 위치보다 상방까지 상승하고 정지한다. 이러한 점에 의해 하측 캐리어 필름(C1)에는 일정 이상의 텐션이 가해지고, 동시에 NCF 적층 웨이퍼(W1)의 위치가 고정된다.

NCF 적층 웨이퍼(W1)의 위치가 고정되면, 상방의 절단 기구(28)의 CCD 카메라(53)에 의해 위치 정보가 검출되고, NCF 적층 웨이퍼(W1)의 정지 위치에 대응시켜, 서보 모터(37, 44)를 각각 구동하고, 절단 기구(28)의 상부 이동 부재(42)를 이동시킨다. 상부 이동 부재(42) 및 절단날(33) 등은 상기한 바와 같이 수평면 상을 XY 방향으로 자유롭게 이동 가능하므로, NCF 적층 웨이퍼(W1)의 웨이퍼의 부분의 외경보다 약간 큰 직경으로 설치된 원형의 절단날(33)을 상기 웨이퍼의 부분의 외주와 동심원이 되는 것 같은 위치로 이동시킬 수 있다. 또는 특히 CCD 카메라나 이동탑재 장치의 정밀도를 높인 장치에서는, 절단날(33)의 내주 직경과 상기 웨이퍼 부분의 외주 직경을 한층 더 근사시켜, 절단후의 UCF 적층 웨이퍼(W2)에 있어서 웨이퍼의 부분의 외주로 NCF가 튀어나온 부분을 없애거나 적게 할 수 있다.

그리고 상부 이동 부재(42) 및 절단날(33)의 위치가 결정되면, 전동 실린더(47)의 로드(47a)를 신장시켜, 우선 NCF 적층 웨이퍼(W1)의 NCF의 부분의 상면에 흡착구(51)에 맞닿게 하여, 부압 수단에 의해 흡인한다. 그리고 더욱 전동 실린더(47)를 신장시키면, 흡착구(51)의 스프링이 퇴축하고, 원형의 절단날(33)이 NCF 적층 웨이퍼(W1)의 NCF의 부분에 맞닿는다. 이 때에 절단날(33)은 웨이퍼(W)의 외주측에 있고, 도 3에 나타내는 바와 같이 NCF의 부분은 완전히 절단되지만, 하측 캐리어 필름(C1)은 일부 또는 전부가 절단되지 않는 높이에서 정지되도록 클로즈드 루프 제어에 의해 위치 제어된다. 이 점에 의해, 하측 캐리어 필름(C1)은 전체가 띠형상 그대로이며, 절단되어 원형의 단재를 발생시키지 않는다. 또 당초 직사각형이었던 NCF의 부분은 웨이퍼(W)의 형상을 따라 펀칭되고, NCF의 잉여부(NCFa)는 하측 캐리어 필름(C1) 상에 남는다.

또한 본 실시형태에서는, NCF 적층 웨이퍼(W1)의 웨이퍼 부분의 외주를 따라 NCF의 부분의 절단이 행해지지만, NCF 적층 웨이퍼(W1)의 웨이퍼 부분의 외주보다 내측 부분에서 NCF의 부분의 절단을 행하도록 해도 된다. 그 경우는 NCF 웨이퍼(W2)로부터 NCF의 부분이 제거되어 웨이퍼의 부분이 일부 노출되게 된다. 또 본 실시형태에서는, 전동 실린더(47)의 제어에 의해, 하측 캐리어 필름(C1)을 절단하지 않도록 하고 있지만, 절단날(33)의 근방에 하측 캐리어 필름(C1)의 두께와 동일하거나 두께 이하 약간 절단날(33)보다 돌출된 돌출부를 설치하고, 그 상기 돌출부가 하측 캐리어 필름(C1)의 표면 또는 재치판(50)에 맞닿았을 때에, 절단날(33)이 하측 캐리어 필름(C1)을 적어도 완전히 절단하지는 않는 위치에서 정지하는 것 같은 위치 관계의 구조의 것이어도 된다.

그리고 다음에 절단 기구(28)의 전동 실린더(47)를 상승시키고, 절단날(33)을 상승시킴과 아울러, 흡착구(51)에 의해 원형의 NCF의 부분이 첩착된 NCF 적층 웨이퍼(W2)를 흡착하여 상승시킨다. 그리고 다음에 서보 모터(37)를 작동시켜 대차(34)를 다음의 후공정인 NCF 적층 웨이퍼(W2)의 반출 스테이지(S3)의 상방까지 이동시키고, 다시 전동 실린더(47)를 작동시켜 흡인구(51) 등을 하강시킴과 아울러 흡착구(51)의 부압 흡인을 정지하여, NCF 적층 웨이퍼(W2)를 후공정의 반송 장치에 재치한다. 또 NCF의 잉여부(NCFa)는 하측 캐리어 필름(C1)에 첩부한 상태에서, 다음번 이후에 캐리어 필름(C1)에 의한 이송이 행해졌을 때에, 권취 롤(16a)에 권취되므로, 별도로 절단된 필름의 제거 장치를 설치할 필요가 없다. 그리고 또 본 발명에서는, 하측 캐리어 필름(C1) 상에서 적층 필름의 잉여부의 절단을 행할 수 있으므로, 절단 장치(13)를 하측 캐리어 필름(C1)과 다른 위치에 별개로 설치한 경우와 비교하여, 이동탑재용의 로봇을 적어도 1대 생략할 수 있어 설치 레이아웃도 컴팩트하게 할 수 있는 등, 절단 공정의 간략화가 가능해진다. 특히 이들 장치는 클린 룸 내에 설치되므로, 절단 공정의 레이아웃이 컴팩트해지는 효과는 크다.

본 발명의 진공 적층 시스템 및 진공 적층 성형 방법은 웨이퍼, 회로 기판 외에, 미세한 요철을 가지는 면에 적층 필름을 첩착하는 장치의 후공정에 사용되며, 피적층 성형품의 종류는 한정되지 않는다.

11…진공 적층 시스템
12…진공 적층 장치
13…절단 장치
14…반송 장치
24, 25…고무막체
33…절단날
37, 44…서보 모터
47…전동 실린더
50…재치판
51…흡착구
53…CCD 카메라
A…반송 방향
C1…하측 캐리어 필름
C2…상측 캐리어 필름
NCF…NCF(적층 필름)
NCFa…NCF의 잉여부(적층 필름의 잉여부)
S1…재치 스테이지
S2…절단 스테이지
W…웨이퍼
W1…NCF가 적층 성형된 웨이퍼(NCF 적층 웨이퍼)
W2…NCF의 잉여부가 절단된 후의 NCF 적층 웨이퍼(NCF 적층 웨이퍼)

Claims

적층 필름과 하측의 캐리어 필름 상을 개별적으로 반송되는 피적층품을 배치식의 진공 적층 장치로 적층하고, 적층 필름이 적층된 적층품으로부터 적층 필름을 절단하는 진공 적층 시스템으로서,
하측 캐리어 필름에 적층 필름이 적층된 적층품이 재치된 상태에서, 이 적층 필름이 적층된 적층품으로부터 적층 필름의 잉여부를 절단하는 것을 특징으로 하는 진공 적층 시스템.
제 1 항에 있어서, 피적층품은 원형의 웨이퍼이며, 적층 필름은 연속식의 적층 필름 또는 직사각형으로 절단된 적층 필름으로서, 상기 적층 필름이 적층된 웨이퍼의 형상에 맞추어 적층 필름을 절단하는 것을 특징으로 하는 진공 적층 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 절단된 적층 필름의 잉여부는 하측의 캐리어 필름과 함께 권취되는 것을 특징으로 하는 진공 적층 시스템.
적층 필름과 하측의 캐리어 필름 상을 개별적으로 반송되는 피적층품을 배치식의 진공 적층 장치로 적층하고, 적층 필름이 적층된 적층품으로부터 적층 필름을 절단하는 진공 적층 성형 방법으로서,
하측 캐리어 필름에 적층 필름이 적층된 적층품이 재치된 상태에서, 이 적층 필름이 적층된 적층품으로부터 적층 필름의 잉여부를 절단하는 것을 특징으로 하는 진공 적층 성형 방법.
제 4 항에 있어서, 피적층품은 원형의 웨이퍼이며, 적층 필름은 연속식의 적층 필름 또는 직사각형으로 절단된 적층 필름으로서, 상기 적층 필름이 적층된 웨이퍼의 형상에 맞추어 적층 필름을 절단하는 것을 특징으로 하는 진공 적층 성형 방법.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 절단된 적층 필름의 잉여부는 하측의 캐리어 필름과 함께 권취되는 것을 특징으로 하는 진공 적층 성형 방법.