TWI623971B - Sheet sticking device and method for preventing enlargement of the device - Google Patents

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Yoshiaki Sugishita
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Abstract

片材黏貼裝置(1)具備：框架收容手段(3)，其可收容經由接著片材而與被接著體(WF)一體化之框架構件(RF)；支持手段(6)，其支持框架構件(RF)及被接著體(WF)中的至少框架構件(RF)；搬送手段(7)，其將框架構件(RF)自框架收容手段(3)搬送至支持手段(6)；以及黏貼手段(9)，其使接著片材抵接黏貼於支持於支持手段(6)之框架構件(RF)、或框架構件(RF)及被接著體(WF)；框架構件(RF)具備開口部(RF1)；上述片材黏貼裝置(1)的構成要素配置於開口空間(SP)內，該開口空間(SP)係由將框架構件(RF)收容於框架收容手段(3)時之上述框架構件(RF)的開口部(RF1)形成。

Description

片材黏貼裝置及裝置之大型化防止方法
本發明係關於黏貼接著片材之片材黏貼裝置及裝置之大型化防止方法。
先前，已知有如下片材黏貼裝置，該片材黏貼裝置於半導體製造步驟中，將接著片材黏貼於半導體晶圓(以下存在僅稱為晶圓之情形)或環狀框架(例如參照文獻1：日本特開2005-33119號公報)。
文獻1所揭示之片材黏貼裝置係以如下方式構成，即，其具備：晶圓供給部，其供給晶圓；環狀框架供給部，其供給環狀框架；以及安裝手段，其將接著片材黏貼於各供給部所供給之晶圓及環狀框架；經由接著片材而使晶圓及環狀框架一體化。
然而，對於文獻1所揭示之先前之片材黏貼裝置而言，晶圓越大，則環狀框架亦越大，因此，導致收容於環狀框架供給部之環狀框架的開口部內之容積增加。因此，僅無任何用途之多餘的空間增大，結果招致如下不良，即，裝置無謂地大型化。
本發明之目的在於提供可有效地利用空間而防止裝置無謂地大型化之片材黏貼裝置及裝置之大型化防止方法。
本發明之片材黏貼裝置之特徵在於具備：框架收容手段，其 可收容經由接著片材而與被接著體一體化之框架構件；支持手段，其支持上述框架構件及上述被接著體中的至少框架構件；搬送手段，其將上述框架構件自上述框架收容手段搬送至上述支持手段；以及黏貼手段，其使上述接著片材抵接黏貼於支持於上述支持手段之框架構件、或框架構件及被接著體；上述框架構件具備開口部；上述片材黏貼裝置的構成要素配置於開口空間內，該開口空間係由將上述框架構件收容於上述框架收容手段時之上述框架構件的開口部形成。
對於本發明之片材黏貼裝置而言，上述構成要素較佳為控制上述片材黏貼裝置之控制手段、使上述框架構件升降之升降手段、及收容上述片材黏貼裝置所產生之廢棄物之廢棄物收容手段中的至少一個手段。
本發明之裝置之大型化防止方法係如下裝置之大型化防止方法，該裝置具備框架收容手段，該框架收容手段可收容經由接著片材而與被接著體一體化之框架構件，該裝置之大型化防止方法之特徵在於：將上述裝置的構成要素配置於開口空間內，該開口空間係由將上述框架構件收容於上述框架收容手段時之上述框架構件的開口部形成。
根據如上所述之本發明，由於上述片材黏貼裝置的構成要素配置於開口空間內，因此，可有效地利用開口空間，從而可防止裝置無謂地大型化。
於本發明中，上述片材黏貼裝置的構成要素只要為控制手段、升降手段、廢棄物收容手段中的至少一個手段，則可確實地有效利用開口空間而防止裝置無謂地大型化。
1‧‧‧片材黏貼裝置
2‧‧‧晶圓收容手段
3‧‧‧框架收容手段
6‧‧‧支持手段
7‧‧‧搬送手段
8‧‧‧檢測手段
9‧‧‧黏貼手段
10‧‧‧控制手段
11‧‧‧框架
12‧‧‧剝離手段
13‧‧‧廢棄構件收容箱
21‧‧‧晶圓匣
31‧‧‧導件
32‧‧‧支持構件
33‧‧‧輸出軸
34‧‧‧直動馬達
34A、64‧‧‧線性馬達
34B、63‧‧‧滑動器
35‧‧‧桿
36‧‧‧感測器
61‧‧‧支持面
62‧‧‧載台
71‧‧‧多關節機械臂
72‧‧‧保持手段
73‧‧‧凹部
74‧‧‧保持框架
74A‧‧‧面
75‧‧‧XY載台
76‧‧‧輸出部
77‧‧‧吸附板
78‧‧‧吸著孔
79‧‧‧吸附面
91‧‧‧支持輥
92‧‧‧導引輥
95‧‧‧旋轉馬達
96‧‧‧驅動輥
97‧‧‧夾送輥
98‧‧‧回收輥
AD‧‧‧接著劑層
AS‧‧‧接著片材
BS‧‧‧基材片材
PS‧‧‧保護片材
RF‧‧‧環狀框架
RF1‧‧‧開口部
RF2‧‧‧凹槽
RL‧‧‧剝離片材
RS‧‧‧捲材
SP‧‧‧開口空間
WF‧‧‧晶圓
WK‧‧‧晶圓支持體
圖1係本發明的一個實施形態之片材黏貼裝置之平面圖。
圖2係圖1之片材黏貼裝置的黏貼手段之側面圖。
圖3係圖1之片材黏貼裝置的框架收容手段之部分側剖面圖。
圖4A係表示變形例之平面圖。
圖4B係圖4A之部分側剖面圖。
以下，基於圖式說明本發明的一個實施形態。
再者，實施形態中的X軸、Y軸、Z軸處於各自正交之關係，X軸及Y軸為水平面內之軸，Z軸為與水平面正交之軸。而且，於各實施形態中，以自與Y軸平行之箭頭AR方向進行觀察之情形為基準，於表示方向之情形時，「上」為Z軸之箭頭方向，「下」為「上」之反方向，「左」為X軸之箭頭方向，「右」為「左」之反方向，「前」為Y軸之箭頭方向，「後」為「前」之反方向。
於圖1中，片材黏貼裝置1具備：晶圓收容手段2，其可收容複數個作為被接著體之晶圓WF；框架收容手段3，其可收容複數個經由接著片材AS(圖2)而與晶圓WF一體化之作為框架構件之環狀框架RF；支持手段6，其支持環狀框架RF及晶圓WF中的至少環狀框架RF；搬送手段7，其將環狀框架RF自框架收容手段3搬送至支持手段6；黏貼手段9，其使接著片材AS抵接黏貼於支持於支持手段6之環狀框架RF、或環狀框架RF及晶圓WF；以及控制手段10，其控制上述片材黏貼裝置1；該片材黏貼裝置1支持於框架11。
晶圓收容手段2由晶圓匣21構成，且以可與框架11分離之方式受到支持，該晶圓匣21可沿著上下方向多段地收容在表面黏貼有保護片材PS(圖2)之晶圓WF。
框架收容手段3具備：支持構件32，其於兩端設置有沿著環狀框架RF的外形之導件31；作為升降手段之直動馬達34，其係將支持構件32利用輸出軸33(圖3)可升降地支持之驅動機器；桿35，其與環狀框架RF的外緣之4個部位接觸，以對該環狀框架RF進行定位；以及感測器36，其由檢測最上部之環狀框架RF的上面且將該最上部之環狀框架RF定位至既定位置之光學感測器或接觸感測器或者相機等構成。而且，若沿著桿35將環狀框架RF收容於支持構件32上，則藉由上述環狀框架RF的開口部RF1形成開口空間SP。
支持手段6具備：載台62，其具有能夠藉由未圖示之減壓泵或真空抽氣器等吸引手段而吸附保持晶圓WF及環狀框架RF之支持面61；以及作為驅動機器之線性馬達64，其利用滑動器63(圖2)支持載台62。
搬送手段7具備作為驅動機器之多關節機械臂71、與設置於該多關節機械臂71的前端部之保持手段72。多關節機械臂71係於6個部位具有可旋轉之關節之所謂的6軸機械臂，其可於該多關節機械臂71之作業範圍內，將保持手段72所保持之晶圓WF或環狀框架RF移動至任何角度、任何位置。如自圖1中的符號AA所示之AR方向所見之圖所示，保持手段72係以如下方式構成，即，其具備：圓盤狀的保持框架74，其於一個面74A中具有凹部73；XY載台75，其配置於凹部73內；以及吸附板77， 其支持於XY載台75的輸出部76；該保持手段72可使吸附板77在沿著保持框架74的面74A之平面內之正交之兩個軸方向上移動，且可使吸附板77在該平面內旋轉。吸附板77具有設置有複數個吸著孔78之吸附面79，且連接於多關節機械臂71，藉此，連接於未圖示之減壓泵或真空抽氣器等吸引手段，從而可吸附保持晶圓WF或環狀框架RF。又，吸附板77存在兩個系統，即，吸附保持晶圓WF之系統、與吸附保持環狀框架RF之系統。
再者，於搬送手段7的左方，設置有由光學感測器或攝影裝置等構成之檢測手段8，該檢測手段8可檢測晶圓WF的外緣位置、形成於晶圓WF之未圖示之V形凹槽或定向平面等方位標誌、電路圖案、痕道、或者環狀框架RF的外緣及內緣位置、設置於環狀框架RF的外周之凹槽RF2等。
如圖2所示，黏貼手段9具備：支持輥91，其支持捲材RS，該捲材RS係由接著片材AS經由接著劑層AD臨時固定於帶狀的剝離片材RL的一個面而成，該接著片材AS於基材片材BS的一個面具有該接著劑層AD；複數個導引輥92，其對捲材RS進行導引；剝離板93，其使捲材RS折返，藉此，自剝離片材RL剝離接著片材AS；按壓輥94，其使由剝離板93剝離之接著片材AS抵接黏貼於晶圓WF及環狀框架RF；驅動輥96，其由作為驅動機器之旋轉馬達95驅動；夾送輥97，剝離片材RL夾入於該夾送輥97與驅動輥96之間；以及回收輥98，其由未圖示之驅動機器驅動而回收剝離片材RL。
控制手段10由個人電腦或序列器等構成，以可對片材黏貼裝置1整體之動作進行控制方式設置，且配置於開口空間SP內。
再者，於本實施形態之情形時，併設有將黏貼於晶圓WF之保護片材PS剝離之剝離手段12、與回收已剝離之保護片材PS之作為廢棄物收容手段之廢棄構件收容箱13，但該等構件並非為本申請案發明之必要條件，因此，省略詳細之說明。而且，作為剝離手段12，例如可例示日本特願2008-285228或日本特願2011-55508等剝離裝置先前文獻所揭示之剝離手段，廢棄構件收容箱13只要可收容保護片材PS而進行回收，則無任何限定。
對於以上之片材黏貼裝置1，說明將接著片材AS黏貼於晶圓WF及環狀框架RF之順序。
首先，以圖2所示之方式設置捲材RS。繼而，將晶圓匣21設置於圖1所示之位置，且沿著桿35將複數個環狀框架RF積層地設置於支持構件32上之後，形成開口空間SP，並且由框架收容手段3驅動直動馬達34，使積層之環狀框架RF上升，感測器36在既定位置檢測到位於最上部之環狀框架RF之後，直動馬達34停止驅動。
以上述方式完成各構件之設置之後，搬送手段7驅動多關節機械臂71，使保持手段72插入至晶圓匣21的內部而使吸附面79與晶圓WF接觸之後，驅動未圖示之吸引手段，從而吸附保持該晶圓WF。其次，搬送手段7驅動多關節機械臂71，使晶圓WF移動至可被檢測手段8檢測之位置，驅動XY載台75而使晶圓WF旋轉既定角度。藉此，檢測手段8對晶圓WF的外緣位置與未圖示之V形凹槽之位置進行檢測，且將上述各資料輸出至控制手段10。將晶圓WF的各資料輸入至控制手段10之後，計算出晶圓WF的中心位置，搬送手段7驅動XY載台75及多關節機械臂71， 使晶圓WF的中心位置與未圖示之V形凹槽之位置到達既定位置，將該晶圓WF載置於載台62的支持面61上。
其次，搬送手段7驅動多關節機械臂71，使保持手段72移動至框架收容手段3的上方，使吸附面79與定位於既定位置之位於最上部之環狀框架RF接觸之後，驅動未圖示之吸引手段，從而吸附保持該環狀框架RF。其次，搬送手段7驅動多關節機械臂71，使環狀框架RF移動至可被檢測手段8檢測之位置，由檢測手段8進行與檢測上述晶圓WF時相同之動作，其後，達到使環狀框架RF的開口部RF1的中心位置與載台62上所支持之晶圓WF的中心位置一致之狀態，且達到使環狀框架RF的V形凹槽RF2朝向既定方向之狀態，將該環狀框架RF載置於載台62的支持面61上。再者，搬送最上部之環狀框架RF，在位於該最上部之正下方之環狀框架RF成為最上部之環狀框架RF之後，框架收容手段3驅動直動馬達34，感測器36在既定位置檢測到該位於最上部之環狀框架RF之後，直動馬達34停止驅動。
其次，支持手段6驅動線性馬達64，使載台62朝左方向移動，未圖示之檢測手段檢測出晶圓WF及環狀框架RF已到達既定位置之後，黏貼手段9與載台62之移動同步地驅動旋轉馬達95，且送出捲材RS。藉此，利用剝離板93剝離接著片材AS，且藉由按壓輥94將已剝離之接著片材AS黏貼於晶圓WF及環狀框架RF，如圖2中的兩點鎖線所示，形成晶圓支持體WK。以上述方式形成晶圓支持體WK之後，由圖示之檢測手段檢測出已形成晶圓支持體WK，支持手段6使線性馬達64停止。繼而，搬送手段7驅動多關節機械臂71，將晶圓支持體WK抬起且上下反轉，將該 晶圓支持體WK交付至具有與支持面61相對向之吸附支持面之未圖示之交付手段，再次將該晶圓支持體WK載置於支持面61，藉此，使晶圓支持體WK上下反轉。
其次，支持手段6驅動線性馬達64，使載台62朝左方向移動。由未圖示之檢測手段檢測出晶圓支持體WK已到達既定位置之後，剝離手段12將未圖示之剝離用膠帶黏貼於保護片材PS，牽拉該剝離用膠帶而自晶圓WF剝離保護片材PS(詳情參照剝離裝置先前文獻)。自晶圓WF剝離保護片材PS之後，搬送手段7驅動多關節機械臂71，使吸附面79與已剝離之保護片材PS接觸，且驅動未圖示之吸引手段，吸附保持該保護片材PS而將其廢棄至廢棄構件收容箱13。繼而，藉由未圖示之搬送手段，將保護片材PS已被剝離之晶圓支持體WK搬送至其他步驟，載台62返回至圖1中的實線所示之位置，其後反復進行與上述動作相同之動作。
根據如上所述之本實施形態，存在如下所述之效果。
亦即，上述片材黏貼裝置1的構成要素即控制手段10配置於開口空間SP內，因此，可有效地利用開口空間SP，可將先前配置於環狀框架RF的開口部RF1外之構件配置於該環狀框架RF的開口部RF1內，從而可防止片材黏貼裝置1無謂地大型化。
如上所述，用以實施本發明之最佳構成、方法等已揭示於上述內容中，但本發明並不限定於此。亦即，本發明主要對特定之實施形態特別進行了圖示且進行了說明，但可不脫離本發明的技術思想及目的之範圍，由本領域技術人員在形狀、材質、數量及其他詳細構成之方面，對以上所述之實施形態添加各種變形。又，對上述內容所揭示之形狀、材質等 進行限定之記載係為了易於理解本發明而例示性地記載之內容，其並不對本發明進行限定，因此，除去上述形狀、材質等之限定的一部分或全部限定之後的構件名稱之記載包含於本發明。
例如亦可採用如下構成：如圖4A、圖4B所示，將框架收容手段3的升降手段即作為驅動機器之線性馬達34A配置於開口空間SP內，利用線性馬達34A的滑動器34B對支持構件32進行支持。控制手段10可如圖4A中的兩點鎖線所示，配置於開口空間SP內，亦可配置於開口空間SP外。於該情形時，與上述實施形態不同，可不將直動馬達等驅動機器配置於進行支持之環狀框架RF的下部，因此，可使收容於框架收容手段3之環狀框架RF之收容數增加。
又，亦可僅將環狀框架RF載置於載台62，將接著片材AS黏貼於該環狀框架RF。
又，可代替按壓輥94而採用由刀片材、橡膠、樹脂、海綿等構成之按壓構件，亦可採用藉由噴氣而進行按壓之構成。
而且，亦可代替剝離板93而採用由輥等構成之剝離構件。
又，可將片材黏貼裝置1的任意構成要素配置於開口空間SP內，例如當如日本特願2001-172847般，於片材黏貼裝置1中設置有紫外線照射裝置時，亦可將紫外線照射手段的電源單元配置於開口空間SP內。
此外，亦可將上述實施形態所示之廢棄構件收容箱13配置於開口空間SP內。
又，當片材黏貼裝置1如日本特願平10-231608般，具備將黏貼於被接著體之接著片材切斷為既定形狀之切斷手段時，亦可將切斷後 之接著片材的廢棄部分收容於廢棄構件收容箱13。
而且，亦可設置複數個晶圓收容手段2或框架收容手段3。
又，本發明中的被接著體及接著片材AS的種類或材質等並無特別限定，例如，接著片材AS可為於基材片材BS與接著劑層AD之間具有中間層之接著片材、或於基材片材BS的上面具有覆蓋層等之3層以上之接著片材，進而，接著片材AS可為如能夠自接著劑層AD剝離基材片材BS之所謂的雙面接著片材般之接著片材，此種雙面接著片材亦可為具有單層或複數層之中間層之接著片材、或無中間層之單層或複數層之接著片材。進而，被接著體亦可為半導體晶圓，且接著片材AS亦可為保護片材、切割膠帶、黏著膠材等。此時，關於半導體晶圓，可例示矽半導體晶圓或化合物半導體晶圓等，黏貼於此種半導體晶圓之接著片材AS並不限於上述接著片材，可應用任意片材、膜、膠帶等任意用途、形狀之接著片材等。而且，被接著體亦可為光碟之基板，且接著片材AS亦可為具有構成記錄層之樹脂層之接著片材。如上所述，被接著體不僅可為玻璃板、銅板、陶器、木板或樹脂板等其他被接著體，而且亦可將任意形態之構件或物品等作為對象。
而且，上述實施形態中的驅動機器可採用旋轉馬達、直動馬達、線性馬達、單軸機械臂、多關節機械臂等電動機器；以及空氣缸、液壓缸、無桿氣缸及旋轉缸等致動器等，而且亦可採用直接或間接地將上述驅動機器加以組合而成之機器(有時亦與實施形態中所例示之機器重複)。

Claims (3)

  1. 一種片材黏貼裝置，其特徵在於具備：框架收容手段，其可收容經由接著片材而與被接著體一體化之框架構件；支持手段，其支持上述框架構件及上述被接著體中的至少框架構件；搬送手段，其將上述框架構件自上述框架收容手段搬送至上述支持手段；以及黏貼手段，其使上述接著片材抵接黏貼於支持於上述支持手段之框架構件、或框架構件及被接著體；上述框架構件具備開口部；上述片材黏貼裝置的構成要素配置於開口空間內，該開口空間係由將上述框架構件收容於上述框架收容手段時之上述框架構件的開口部形成。
  2. 如申請專利範圍第1項之片材黏貼裝置，其中，上述構成要素係控制上述片材黏貼裝置之控制手段、使上述框架構件升降之升降手段、及收容上述片材黏貼裝置所產生之廢棄物之廢棄物收容手段中的至少一個手段。
  3. 一種裝置之大型化防止方法，該裝置具備框架收容手段，該框架收容手段可收容經由接著片材而與被接著體一體化之框架構件，該裝置之大型化防止方法之特徵在於：將上述裝置的構成要素配置於開口空間內，該開口空間係由將上述框架構件收容於上述框架收容手段時之上述框架構件的開口部形成。
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