TWI391981B - Sheet attachment - Google Patents

Description

薄片貼附裝置

本發明係關於薄片貼附裝置，更進一步地說，係有關將薄片貼附於半導體晶圓等之板狀構件時，可防止薄片的浪費而進行薄片之貼附的薄片貼附裝置。

以往，在半導體晶圓(以下簡稱為「晶圓」)上，會進行貼附為了保護該電路面的保護薄片、或貼附晶粒結著用的黏著薄片於反面。

作為這種薄片的貼附裝置，一般大家所知道的，係在帶狀的剝離薄片上使用臨時附著有帶狀黏著薄片的捲狀原料，自前述剝離薄片剝離黏著薄片且貼附至晶圓後，則沿著晶圓外周裁切的薄片貼附裝置(例如，參照特許文獻1)。

〔特許文獻1〕日本特開2004－47976公報

然而，特許文獻1中所記載之薄片貼附裝置，係在要將薄片送出至晶圓的上面之引導輥28群停止送出動作間，也就是，從貼附動作、裁斷動作、剝離動作之間，因常時夾入薄片的黏著劑層，而成為使條狀的凹部朝薄片寬度方向形成的構成。因此，在像晶圓那種被研磨到數十微米的極薄之板狀構件上，若使用留有凹部痕跡的薄片則會造成厚度不均等、或在研磨時晶圓破裂，所以凹部區域無法使用在對晶圓的貼附區域。因此，只要進行不含該凹部區域的薄片送出即可，但是如此會有浪費薄片的缺點產生。

這樣的缺點，可藉由將引導輥28群設定在非常接近晶圓的外緣之位置來對應，但是當因應晶圓的大小而變更了工作台之大小時則無法對應，薄片的浪費則成了無法避免的問題。

另外，因條狀的凹部痕跡所引起之前述缺點，在使用剝離平板時也會發生。也就是，在剝離平板的前端位置自剝離薄片被剝離下的薄片，在送出動作停止間，於接觸到剝離平板的前端邊緣之薄片部分上會朝寬度方向形成條狀的凹部痕跡，而被形成該凹部痕跡的部分也必須去除後再貼附至晶圓上。

〔發明之目的〕

本發明係著眼於這樣的缺點而被思考出的，其目的係在於提供即使要讓貼附區域內不包含因間歇性的送出動作而被形成的薄片之凹部痕跡而進行去除，也能儘量消除薄片的浪費而貼附至板狀構件上之薄片貼附裝置。

為達成前述目的，本發明係為具有包含自剝離薄片將薄片剝離的剝離平板之送出單元、及按壓前述薄片且貼附至被工作台所支撐的板狀構件之按壓輥的薄片貼附裝置，其特徵為：前述剝離平板係採用可進退被支撐之構成。

本發明中，前述剝離平板係採用當前述按壓輥自板狀構件的一端朝向另一端移動時，會朝前述工作台側移動之構成。

又，前述剝離平板，最好採用在將薄片貼附角度維持於一定的狀態下移動之構成。

若根據本發明，因剝離平板係可進退地被支撐著，所以可以因應板狀構件的大小或工作台的大小，藉由讓剝離平板的前端位置前進或後退來進行留有凹部痕跡部分的位置調整。因此，可以縮短設定應貼附至各板狀構件之薄片區域間的邊緣，同時還可以在該邊緣內讓凹部痕跡定位完成薄片的送出動作而避免薄片的浪費。

又，因係隨著薄片被貼附而剝離平板會朝工作台側移動之構成，所以在薄片的貼附完了狀態下若是剝離平板的前端設定在大約與工作台的外緣一致左右之位置，則可以進行浪費最少的薄片送出。

再者，因剝離平板的移動係在將薄片的貼附角度維持於一定的狀態下進行，因此可以將薄片的張力保持於一定，且能準確地進行薄片的貼附。

以下，係參照圖面說明有關本發明之實施方式。

第1圖，係為有關本實施方式之薄片貼附裝置的概略正面圖；第2圖，係為該概略的立體圖。在這些圖中，薄片貼附裝置10之構成係具有：被配置於基台11上方的薄片送出單元12、支撐作為板狀構件的晶圓W之工作台13、對被送出至晶圓W上面的黏著薄片S施予按壓力而貼附於晶圓W上之按壓輥14、於貼附黏著薄片S在晶圓W上後沿著該晶圓W的外緣而切斷黏著薄片S的裁裁刀15、自工作台13的上面剝離晶圓W外側不要的黏著薄片S1之剝離裝置16、及捲取不要的黏著薄片S1之捲取裝置17。

前述薄片送出單元12，其中構成係具有：將被臨時附有帶狀的黏著薄片S之輥狀的捲狀原料L支撐於帶狀的剝離薄片PS之一方面上的支撐輥20、急速反轉自該支撐輥20所送出的捲狀原料L並從剝離薄片PS將黏著薄片S剝離的剝離平板22、捲取剝離薄片PS進行回收的回收輥23、被配置於支撐輥20與回收輥23之間的多數個引導輥25~31、被配置於引導輥25、26間的緩衝輥33、被配置於引導輥27、28間的張力測定手段35、及整體性支撐剝離平板22、引導輥27、28、29與張力測定手段35的貼附角度維持手段37。而且，在前述引導輥27、29中，還被併設有煞車塊32、42，而這些煞車塊32、42，在將黏著薄片S貼附至晶圓W時，會利用汽缸38、48對於因應的引導輥27、29隨著進退夾入黏著薄片S而控制其送出。

前述張力測定手段35，係由測力器39、及被支撐於該測力器而位於前述剝離平板22的底部側之張力測定輥40所構成。張力測定輥40之構成，係為被引導輥27及煞車塊32夾住且藉由利用被送出至與前述按壓輥14之間的黏著薄片S的張力而被拉住，使該張力傳送至測力器39。而，前述測力器39，則一邊測定前述被送出的黏著薄片S之張力一邊藉由貼附角度維持手段37，後述的送出頭49會隨著朝第1圖中斜下方移位而使黏著薄片S的張力保持於一定。

前述貼附角度維持手段37之構成，係為與前述按壓輥14相互作用而使對於晶圓W的黏著薄片S之貼附角度θ保持於一定。該貼附角度維持手段37，其中構成係具有：引導輥27、28、29、測力器39、張力測定輥40、煞車塊32、42、汽缸38、48、剝離平板22及由支撐這些的一對滑動板43、43所構成的送出頭49、及上下指引該送出頭49的一對導軌45、45、及對送出頭49施予升降力的一對單軸機器人46、46。導軌45及單軸機器人46係被配置為傾斜姿勢，沿著該傾斜角度送出頭49為可升降。而且，剝離平板22係被支撐在被配置於滑動板43內側的汽缸50，且被設定為可朝第1圖中X方向進退，藉此，則可因應晶圓W的直徑進行剝離平板22的前端位置調整。

前述工作台13，係如第3圖所示，由平面視略方形的外側工作台51、及平面視略圓形的內側工作台52所構成。外側工作台51被設置為可收納內側工作台52的凹狀，並且透過單軸機器人54對於基台11設定為可升降。另一方面，內側工作台52，係透過單軸機器人56對於外側工作台51設定為可升降。因此外側工作台51及內側工作台52，係可整體性地升降，亦被設為可相互獨立而升降，藉此，可因應黏著薄片S的厚度、及晶圓W的厚度而調整規定的高度位置。

前述按壓輥14，係藉由門型框57而被支撐。門型框57的上面側，設置有汽缸59、59，藉由這些汽缸59的運作按壓輥14被設置為可上下升降。另外，門型框57，如第2圖中所示，係藉由單軸機器人60及導軌61被設置為可朝第1圖中X方向移動。

前述裁刀15，係在工作台13的上方位置藉由未圖示的升降裝置被設置為可升降。該裁刀15，係由被固定在旋轉中心軸65的旋轉手臂66、及被支撐在該旋轉手臂66的裁刀刃67所構成，讓該裁刀刃67在旋轉中心軸65四周旋轉，藉此可沿著晶圓W的外緣來切斷黏著薄片S。

前述剝離裝置16，如第1圖、第4圖、及第5圖所示，係由小直徑輥70、及大直徑輥71所構成。這些小直徑輥70及大直徑輥71，係被支撐於移動框F。該移動框架F，係由沿著第2圖中Y方向而被相對配置的前部框F1、及藉由連結構件73而被連結至該前部框F1的後部框F2所形成，後部框F2係被支撐於單軸機器人75；另一方面，前部框F1，則被支撐於前述導軌61，因此，移動框F，係成為可朝第2圖中X方向移動。大直徑輥71，如第1圖所示，被支撐於手臂構件74，而且該手臂構件74係藉由汽缸78使大直徑輥71對於小直徑輥70可朝遠離、接近的方向移位。

前述捲取裝置17，係由被支撐於移動框F的驅動輥80、及被支撐於旋轉手臂84的自由端，且藉由彈簧85連接至驅動輥80的外周面而切斷不要的黏著薄片S1之捲取輥81所構成。驅動輥80的軸端，被設置有驅動馬達M，藉由該馬達M的驅動，使驅動輥80旋轉，而且因捲取輥81會跟著該驅動輥旋轉而使不要的黏著薄片S1被捲取。另外，捲取輥81，係隨著捲取量增大，而抵抗彈簧85的力量成為朝第1圖中右方向旋轉。

以下，有關於本實施方式中黏著薄片S的貼附方法，亦參照第4圖及第5圖進行說明。

起始設定中，自支撐輥20被送出的捲狀原料L，會在剝離平板22的前端位置自剝離薄片PS使黏著薄片S剝離，剝離薄片PS的前端，係經由引導輥28、29被固定於回收輥23。另一方面，黏著薄片S的前端，係經由按壓輥14、及剝離裝置16被固定於捲取裝置17的捲取輥81。此時，構成送出頭49前端的剝離平板22，係位於最上升位置(參照第1圖、第4圖(A))，該剝離平板22與按壓輥14之間的黏著薄片S，如第1圖所示，對於被配置於工作台13上的晶圓W的面會被設定成為規定的貼附角度θ。又，剝離平板22，係藉由汽缸50進行前端的位 置調整，使該剝離平板22與按壓輥14之間的黏著薄片S的長度，比從晶圓W的一端到另一端；亦即從第4圖中右端到左端的長度稍長一點。

透過未圖示的移載手臂在晶圓W被設定於工作台13上的狀態下開始貼附動作。而且，在貼附動作之前，於引導輥27、29有煞車塊32、42連接而黏著薄片S的送出會被控制。然後，在工作台13靜止的狀態下，按壓輥14會一邊旋轉一邊將晶圓W上移動至第4圖中左側。伴隨該按壓輥的移動，黏著薄片S會增加張力，張力測定輥40則會朝X方向被牽引。於是測力器39係藉由測定該張力，使用貼附角度維持手段37以維持規定張力而使送出頭49朝斜下方下降。也就是，測力器39測定張力，並被控制對於一對的單軸機器人46發出指令以成為根據該數據所規定的張力。

因此，結果係為送出頭49會沿著引導45及單軸機器人46(參照第1圖)的傾斜角度逐漸下降，並且因為這樣，剝離平板22的前端與按壓輥14之間的黏著薄片S之長度即使變短，貼附角度θ也會常時被維持於一定。

本實施方式中，在如前述那樣按壓輥14進行貼附動作間，係因藉由測力器39一邊測定黏著薄片S的張力一邊使送出頭49下降，所以結果會使貼附角度θ被維持，不過送出頭49的下降控制也可以省略測力器39。也就是，如第4圖(A)所示，將按壓輥14的最下點之位置、及剝離平板22的貼附時起始的前端位置分別作為P1、P2， 並將貼完黏著薄片S時的剝離平板之前端位置作為P3，且當將角P2、P1、P3的貼附角度作為θ時，按壓輥14會藉由單軸機器人60移動而隨著使點P1、P3的距離縮短，讓構成貼附角度維持手段37的送出頭49沿著導軌45而下降以使剝離平板22的高度，也就是使點P2、P3間的距離也縮短，也可同時控制單軸機器人46、60以常時維持貼附角度θ。還有，送出頭49的移動量可利用三角函數簡單地演算出。像這樣利用根據按壓輥14的移動距離之檢出而維持貼附角度θ於一定，可以產生與使用測力器39之張力控制相同的作用、效果，且在本發明中，可以選擇性地採用這些控制。

如第4圖(D)、(E)所示，一旦黏著薄片S的貼附完成，裁刀15則下降且沿著晶圓W的外周緣進行黏著薄片S的切斷，之後裁刀15會上升而恢復到起始位置(參照第1圖)。此時，剝離平板22的前端會位於晶圓W的左側附近，藉此可以將自剝離平板22的前端位置到左側所存在的黏著薄片區域作為到下個晶圓W的黏著區域，以避免浪費黏著薄片S。

接著，一旦晶圓W藉由移載裝置自工作台13被取走，則如第5圖所示，按壓輥14會上升，構成剝離裝置16的小直徑輥70與大直徑輥71則移動至左側，同時捲取裝置17的驅動輥80會進行驅動且利用捲取不需要的黏著薄片S1，可以將晶圓W周圍不需要的黏著薄片S1自工作台13的上面剝離。

而且，煞車塊32、42自引導輥27、29分離而使捲狀原料L的送出為可能，並且在驅動輥80鎖定的狀態下藉由剝離裝置16與捲取裝置17回復到起始位置，而使新的黏著薄片S被拉出，新的晶圓W則再次被移載至工作台13。

當成為貼附對象的晶圓W之大小被變更時，例如，自第6圖(A)被變更為第6圖(B)的大小時，平面積則相對地採用小的工作台13。此情況下，按壓輥14的起始位置，會被移位並設定在左側，而另一方面，剝離平板22的起始位置，則利用汽缸50朝右側移位並被設定於接近工作台13側的位置，藉此，被設定以使貼附角度θ被維持。

因此，即使採用了小的工作台13，也可以讓剝離平台22前進並藉由設定起始位置，將黏著薄片S的貼附完了時之剝離平板22的前端，保持在略為接觸到工作台13之外緣的位置，因此可以自該剝離平板22的前端位置將左側的薄片區域作為對下個晶圓的貼附區域使用，可使在剝離平板22的前端所被形成的凹部痕跡不包含在對晶圓之貼附區域內，還可以不浪費地貼附黏著薄片S。

如前所述，實施本發明之最佳構成、方法等，雖於前述記載中有敘述，但是本發明並非被限定於此。

也就是，本發明，主要雖係關於特定的實施方式特別地被圖示、說明，但是並未從本發明的技術上思考及目的之範圍脫離，對於以上所說明的實施方式，有關形狀、位置或配置等，係可因應需要由該業者加上各種變更。

例如，前述實施方式中，雖表示了板狀構件為晶圓的情況，但是也可套用於將薄片、薄膜貼附至晶圓以外的板狀構件之構成。

又，在本實施方式中，剝離平板22的前端位置調整係使用汽缸50，且說明了二種晶圓大小的切換，但是若改變為使用可控制位置的單軸機器人，則可對應多種晶圓大小的切換。

10．．．薄片貼附裝置

12．．．薄片送出單元

14．．．按壓輥

22．．．剝離平板

50．．．汽缸

PS．．．剝離薄片

S．．．黏著薄片

W．．．晶圓(板狀構件)

θ．．．貼附角度

[第1圖]為有關本實施方式之薄片貼附裝置的概略正面圖。

[第2圖]為前述薄片貼附裝置的概略立體圖。

[第3圖]為工作台的概略斷面圖。

[第4圖]為黏著薄片的貼附動作說明圖。

[第5圖]為利用剝離裝置剝離不需要的黏著薄片之動作說明圖。

[第6圖](A)及(B)為表示變更工作台後之按壓輥及剝離平板的起始位置之說明圖。

12．．．薄片送出單元

10．．．薄片貼附裝置

S．．．黏著薄片

PS．．．剝離薄片

L．．．捲狀原料

20．．．支撐輥

25,26,27,28,29,30,31,45,61．．．引導輥

33．．．緩衝輥

23．．．回收輥

39．．．測力器

46,75．．．單軸機器人

35．．．張力測定手段

27．．．引導輥

43．．．滑動板

40．．．張力測定輥

49．．．送出頭

38,48,50,59．．．汽缸

32,42．．．煞車塊

37．．．貼附角度維持手段

22．．．剝離平板

13．．．工作台

W．．．晶圓

15．．．裁刀

65．．．旋轉中心軸

67．．．裁刀刃

66．．．旋轉手臂

14．．．按壓輥

17．．．捲取裝置

S1．．．不要的黏著薄片

81．．．捲取輥

57．．．門型框

70．．．小直徑輥

71．．．大直徑輥

74．．．手臂構件

73．．．連結構件

F．．．移動框

M．．．馬達

F2．．．後方框架

16．．．剝離裝置

11．．．基台

Claims (2)

1. 一種薄片貼附裝置，係針對於具有：包含由剝離薄片將薄片予以剝離之剝離平板的薄片送出單元、及按壓前述薄片而貼附在被工作台所支撐之板狀構件的按壓輥之薄片貼附裝置，其特徵為：前述剝離平板，設置成可因應於前述板狀構件的大小或工作台的大小而進退，並且上述薄片貼附完成時的剝離平板的前端，設置成讓其位置稍微接觸於前述板狀構件的端部附近或工作台的外緣。
2. 如申請專利範圍第1項記載之薄片貼附裝置，其中，前述剝離平板，係當前述按壓輥自板狀構件的一端朝向另一端移動時，從前述工作台的上方預定位置朝向接近該工作台方向移動。