JP4801016B2

JP4801016B2 - シート貼付装置及び貼付方法

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Publication number: JP4801016B2
Application number: JP2007187727A
Authority: JP
Inventors: 幸範村上
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2007-07-19
Filing date: 2007-07-19
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2027-07-19
Also published as: JP2009026904A

Description

本発明はシート貼付装置及びシート貼付方法に係り、特に、半導体ウエハ等の被着体に貼付用シートを貼付することに適したシート貼付装置及び貼付方法に関する。

従来より、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）には、表面保護用の接着シートや、チップを基板にダイボンドするためのダイボンディング用の接着シート、更には、ウエハに表面保護膜を形成するための接着シートを貼付することが行われている（以下これらの接着シートを併せて「接着性シート」という）。このような接着シートをウエハに貼付する場合には、帯状の接着シートをウエハ上に繰り出した状態でプレスローラを用いて貼付し、その後、接着シートをウエハの大きさに合うように切断してウエハ外周側の接着シート部分を不要シートとして回収する構成が採用されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１１５４６９号公報

特許文献１に記載されたシート貼付装置にあっては、ウエハに接着シートを貼付した後に、ウエハの大きさに合わせて接着シートを切断する構成であるため、ウエハよりも内側で接着シートを切断することができないものとなっている。特に、熱硬化型や感熱接着性の接着シートをウエハに貼付する場合、加熱によって溶融した接着シートがウエハ外周から流下してウエハを支持するテーブルに付着してしまい、テーブルからウエハを取り出すことができなくなる他、無理な取り出しをすればウエハを破損してしまう、という不都合がある。
このような不都合は、接着剤の溶融による流下分を見込んで、接着シートをウエハ外周よりも内側で切断すれば解消可能となるが、この場合には、ウエハやシート切断用のカッター刃を損傷させてしまう、という不都合を招来する。

［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、ウエハ等の被着体を損傷させることなく、当該被着体の被着面内に収まる大きさとなる貼付用シートを形成して貼付することのできるシート貼付装置及び貼付方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、接着性シートの一方の面に第１の剥離シートが仮着されるとともに、他方の面に第２の剥離シートが仮着された帯状の原反を支持する支持手段と、被着体を支持するテーブルと、前記原反を繰り出す繰出手段と、前記原反を繰り出す途中で前記第１の剥離シート側から第２の剥離シートまで達する切り込みを形成して当該切り込みで囲まれる接着性シート部分を貼付用シートとして形成する切込手段と、前記貼付用シートの外側に位置する外側接着性シート部分とこれに重なる第１の剥離シート部分とを外側不要シートとする一方、前記貼付用シートに重なる第１の剥離シート部分を内側不要シートとして回収する回収手段と、前記外側不要シートと内側不要シートとを連結用テープを介して連結する連結手段と、前記第２の剥離シート側から押圧力を付与して前記貼付用シートを前記被着体に貼付する貼付手段とを備えたシート貼付装置であって、
前記切込手段は、前記被着体の被着面内に収まる大きさの貼付用シートを形成する、という構成を採っている。

本発明において、前記被着体の外周に沿って前記第２の剥離シートを切断する切断手段を更に含み、当該切断手段は、前記被着体の被着面からはみ出す大きさとなるように前記第２の剥離シートを切断するように構成されている。

また、本発明において、前記貼付用シートは、感熱接着性の接着シートであり、前記テーブルは加熱手段を備える、という構成を採用することができる。

更に、前記被着体の位置と前記貼付用シートの位置とを検出し、被着体の所定位置に前記貼付用シートが貼付されるように位置合わせを行うアライメント手段を更に含むように構成するとよい。

また、本発明は、接着性シートの一方の面に第１の剥離シートが仮着されるとともに、他方の面に第２の剥離シートが仮着された帯状の原反を繰り出す工程と、当該原反を繰り出す途中で前記第１の剥離シート側から第２の剥離シートまで達する切り込みを形成して当該切り込みで囲まれる接着性シート部分を貼付用シートとして形成する工程と、前記貼付用シートの外側に位置する外側接着性シート部分とこれに重なる第１の剥離シート部分とを外側不要シートとする一方、前記貼付用シートに重なる第１の剥離シート部分を内側不要シートとし、連結用テープにより外側不要シートと内側不要シートとを連結して回収する工程と、前記第２の剥離シート側から押圧力を付与して前記貼付用シートを所定の被着体に貼付する工程とを含むシート貼付方法であって、
前記貼付用シートを形成するときに、前記被着体の被着面内に収まる大きさとなるように前記接着性シートに切り込みを形成する、という方法を採っている。

前記シート貼付方法において、前記被着体の外周に沿って前記第２の剥離シートを切断する工程を更に含み、前記第２の剥離シートは、前記被着体の被着面からはみ出す大きさとなるように切断される、という構成を採っている。

本発明によれば、原反の繰り出し途中で接着性シートに切り込みを設けて被着体の被着面内に収まる大きさの貼付用シートを形成する構成としたから、例えば、貼付用シートを熱硬化型とした場合において、接着剤が被着体の外周からテーブル上に流下してしまうような不都合を確実に解消することができ、その後の被着体の取り出し際して当該被着体を破損してしまうような不都合も回避可能となる。
また、第２の剥離シートを、被着体の被着面からはみ出す大きさとなる状態で切断する構成としたから、接着性シートが第２の剥離シートに保護されるので、被着体に接着性シートが貼付されたまま、しばらくの間保管することができる。また、貼付用シート上に残る第２の剥離シートを剥離するときに、そのはみ出した部分を把持して剥離が行えるので作業を容易に行うことができるうえ、接着テープを貼付して剥離する場合においても、はみ出した部分にのみ剥離用の接着テープを押圧したり、溶着したりして接着できるので、押圧手段や溶着手段によって被着体に損傷を与えることがなくなる。
更に、アライメント手段によって、被着体と貼付用シートとを位置決めできるので、貼付用シートがずれて被着体からはみ出して貼付されるようなことがなくなり、テーブルに貼付用シートが付着することを確実に防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１には、本実施形態に係るシート貼付装置の概略正面図が示され、図２には、被着体に貼付する貼付用シートを製造する工程を示す要部拡大斜視図が示されている。これらの図において、シート貼付装置１０は、接着性シートＳの一方の面に第１の剥離シートＡが仮着されるとともに、他方の面に第２の剥離シートＢが仮着された帯状の原反Ｒを支持する支持手段１１と、被着体としてのウエハＷを支持するテーブル１２と、前記原反Ｒを繰り出す繰出手段１３と、原反Ｒを繰り出す途中で前記第１の剥離シートＡ側から第２の剥離シートＢまで達する切り込みＣを形成して当該切り込みＣで囲まれる接着性シート部分を貼付用シートＳ１として形成する切込手段１５と、前記貼付用シートＳ１の外側に位置する外側接着性シート部分Ｓ２とこれに重なる外側剥離シート部分Ａ１とを外側不要シートＤとする一方、前記貼付用シートＳ１に重なる内側剥離シート部分Ａ２を内側不要シートＥとして回収する回収手段１６と、前記外側不要シートＤと内側不要シートＥとを連結用接着テープＴを介して連結する連結手段１７と、前記第２の剥離シートＢ側から押圧力を付与して前記貼付用シートＳ１をウエハＷに貼付する貼付手段１８と、ウエハＷの外周に沿って前記第２の剥離シートＢを切断する切断手段１９と、前記第２の剥離シートＢを巻き取る巻取手段２０とを含む。
なお、本実施形態における接着性シートＳは、特に、ウエハの裏面に接着され、ダイシング後のチップをリードフレームにボンディングする際に利用される感熱接着性の接着シートにより構成されている。

前記支持手段１１はロール状に巻回された帯状の原反Ｒを支持するローラ２２により構成され、ローラ２２から繰り出される原反Ｒは、図１中下方に位置するガイドローラ２３を介して切込手段１５に向かう略水平向きで案内されるようになっている。

前記テーブル１２は、上面側がウエハＷの吸着面として図示しない吸着孔を備えているとともに、内部に加熱手段としてのコイルヒータ２４を内蔵し、また、ウエハＷの吸着面の外側には、当該ウエハＷよりも大径となる円形の溝１２Ａが設けられている。本実施形態では、ウエハＷの回路面には図示しない保護シートが貼付され、この保護シートを介してテーブル１２に吸着支持されて裏面を被着面として上面側に表出する状態で支持される。
テーブル１２は、モータＭと、第１の直動モータＭ１と、第２の直動モータＭ２によって支持され、モータＭは、ウエハＷをその面内で回転可能とし、第１の直動モータＭ１は、第２の直動モータＭ２及びテーブル１２を図１中左右方向に移動可能とする一方、第２の直動モータＭ２は、テーブル１２を図１中紙面直交方向に移動可能とする。
また、テーブル１２の上方には、モータＭ及び、第１、第２の直動モータＭ１、Ｍ２と相互に作用するカメラ２７が配置されており、これらモータＭと、第１、第２の直動モータＭ１、Ｍ２と、カメラ２７とでアライメント手段２５が構成される。なお、カメラ２７は、テーブル１２の上方でウエハＷと貼付用シートＳ１の位置を検出する検出位置と、この検出位置に対して、テーブル１２の外側に外れた退避位置との間で移動可能に支持されている。

前記繰出手段１３は、フレームＦに支持された駆動ローラ３０と、当該駆動ローラ３０を回転させるモータＭ３と、駆動ローラ３０との間に第２の剥離シートＢを挟み込むピンチローラ３１とにより構成されている。フレームＦは、前記テーブル１２の側方に位置するリニアモータＭ４のスライダＭ４Ａを介して図１中左右方向に移動可能となっている。

前記切込手段１５は、第１の剥離シートＡ側に配置されたダイカットローラ３５と、第２の剥離シートＢ側に配置され、図示しない機構によりダイカットローラ３５と同期回転するアンビルローラ３６と、ダイカットローラ３５を回転させるモータＭ５とからなる。ダイカットローラ３５は、ローラ本体３５Ａと、当該ローラ本体３５Ａの外周面に設けられた切断刃３５Ｂとからなる。この切断刃３５Ｂは、平面に展開したときに、ウエハＷの被着面の直径よりも小径の略円形となるように形成されており、従って、切込手段１５を通過した後の原反Ｒには、略円形の切り込みＣ（図２参照）が形成されることとなる。なお、ローラ本体３５Ａには、図１に示されるように、切断刃不存在領域３５Ｃが形成されて原反Ｒの素通しが行えるようになっており、当該切断刃不存在領域３５Ｃがアンビルローラ３６側に位置したときに、原反Ｒの繰出速度を変化させて貼付用シートＳ１の形成間隔を任意に設定することができる。また、切断刃３５Ｂは、ウエハに形成されたＶノッチやオリエンテーションフラットに対応した形状とすることもできる。

前記回収手段１６は、剥離用ブロック３７と、この剥離用ブロック３７の下方に配置されたモータＭ６によって回転する回収用駆動ローラ３８と、当該回収用駆動ローラ３８との間に前記外側不要シートＤと内側不要シートＥとを挟み込むピンチローラ３９と、これら外側不要シートＤ及び内側不要シートＥを巻き取って回収する回収ローラ４０と、当該回収ローラ４０を回転させるモータＭ７とからなる。剥離用ブロック３７は、外側不要シートＤ及び内側不要シートＥを第２の剥離シートＢ及び貼付用シートＳ１から剥離するためのものであり、本実施形態では、略水平方向に対して下方に剥離できるガイド面を備えて構成されているが、特に限定されるものではなく、ローラや板状のブレード材で構成してもよい。

前記連結手段１７は、枚葉タイプの連結用テープＴを図示しないテープ供給装置から受け取り、前記切り込みＣ部分を横切るように連結用テープＴを貼付する押圧手段４１を含む。この押圧手段４１は、上面側に図示しない吸着孔が形成された吸着グリッド４３を備え、当該吸着グリッド４３は、シリンダ４４を介して上下方向に進退可能に設けられている。なお、ここでは図示省略しているが、第２の剥離シートＢの図１中上面側には、吸着グリッド４３による押圧力の受け面となる受け台が設けられる。

前記貼付手段１８は、フレームＦ１に支持されたプレスローラ４８により構成され、フレームＦ１は、前記リニアモータＭ４のスライダＭ４Ｂを介して図１中左右方向に移動可能となっている。また、プレスローラ４８は、図示しない駆動手段によって上下方向に移動可能な状態でフレームＦ１に支持され、これにより、ウエハＷや貼付用シートＳ１の厚み等に応じて最適な押圧力を付与するようになっている。

前記切断手段１９は、前記テーブル１２の上方に設けられ、モータＭ８によって回転する回転アーム５０と、この回転アーム５０の先端に取り付けられたカッター刃５１とを含む。この切断手段１９は、図１に示される位置を退避位置とする一方、カッター刃５１が第２の剥離シートＢを切断するときに、カッター刃５１の刃先がテーブル１２の溝１２Ａに入り込む切断位置まで下降可能に設けられている。なお、前記切断手段１９に替えて、本出願人による特開２００４−６２００４号に記載の多関節ロボットを用いてもよい。

前記巻取手段２０は、一端が前記フレームＦに回転可能に支持されたアーム５２と、当該アーム５２の他端に回転可能に支持された巻取ローラ５３と、この巻取ローラ５３を前記駆動ローラ３０の外周面に接するように付勢する図示しないばねとを含み、駆動ローラ３０に追従して巻取ローラ５３が回転し、第２の剥離シートＢを巻き取るようになっている。

次に、本実施形態におけるシート貼付方法について図３ないし図６をも参照しながら説明する。

先ず、図１に示されるように、ロール状の原反Ｒを所定長さ引き出して、ダイカットローラ３５とアンビルローラ３６との間に通紙する。そして、第１の剥離シートＡ及び接着性シートＳを剥離用ブロック３７のコーナー位置で第２の剥離シートＢから剥離して回収用駆動ローラ３８とピンチローラ３９との間に通紙した後、そのリード端を回収ローラ４０に固定する。この一方、第２の剥離シートＢは、駆動ローラ３０とピンチローラ３１との間を通紙してそのリード端を巻取ローラ５３に固定し、これにより初期設定を完了する。なお、この初期設定段階では、アンビルローラ３６及び、ピンチローラ３９、３１は、図示しない駆動手段によってダイカットローラ３５及び、各駆動ローラ３８、３０から離間する方向に退避し、所定のクリアランスを確保するようになっている。

次に、図示しない操作パネルにより、自動貼付モードが選択されると、モータＭ３、ＭＭ５、Ｍ６、Ｍ７が同期回転して原反Ｒに切り込みＣを形成し、図１に示されるように、貼付用シートＳ１を１枚形成する初期繰出動作が行われ、所定の位置で停止して待機状態となる。

なお、前記切り込みＣにより接着性シートＳは、貼付用シートＳ１と外側接着性シート部分Ｓ２とに区分され、また、第１の剥離シートＡは、内側剥離シート部分Ａ２と、外側剥離シート部分Ａ１とに区分される（図６（Ａ）、（Ｂ）参照）。原反Ｒが切込手段１５を通過した後において、連結用接着テープＴが図示しない供給手段から吸着グリッド４３に一枚ずつ供給され、原反繰出方向先端側における切り込みＣを横切るように貼付される（図２参照）。なお、連結用接着テープＴの貼付は、切り込みＣが所定位置に達したことを図示しないセンサが検出することによりタイミング調整される。連結手段１７を通過した原反Ｒは、外側不要シートＤ及び内側不要シートＥが前記剥離用ブロック３７で剥離され、第２の剥離シートＢ上（下面側）には、円形の貼付用シートＳ１のみが残される（図６（Ｃ）参照）。

そして、図示しない搬送手段を介してウエハＷがテーブル１２上に配置されると、アライメント手段２５によってウエハＷが所定の位置と向きになるように位置合わせが行われる。この位置合せ動作が完了すると、繰出手段１３を支持するフレームＦがモータＭ３がロックされた状態で、リニアモータＭ４を介して図１に示される初期位置に対して右側に移動する（図３参照）。なお、この繰出手段１３の移動に同期して、モータＭ５、Ｍ６、Ｍ７も駆動され、次の貼付用シートＳ１が形成される。そして、ウエハＷ上の所定の位置に貼付用シートＳ１が位置したことをカメラ２７が検出すると、貼付手段１８がリニアモータＭ４を介して図１に示される初期位置から右側に移動し（図４参照）、コイルヒータ２４の熱によって貼付用シートＳ１がウエハＷの上面（被着面）に貼付されることとなる（図６（Ｄ）参照）。この際、貼付用シートＳ１は、ウエハＷの被着面内に収まる大きさとされているため、当該貼付用シートＳ１がウエハＷからはみ出して貼付されることはない。

このようにして貼付用シートＳ１の貼付が完了すると、切断手段１９は、図５に示されるように、カッター刃５１の先端（下端）が第２の剥離シートＢを突き通してテーブル１２の溝１２Ａ内に受容される位置まで下降する。そして、アーム５０がモータＭ８を介して平面内で回転し、第２の剥離シートＢがウエハＷの外周に沿って切断される。この際、第２の剥離シートＢは、ウエハＷの被着面からはみ出す大きさとなるように切断される（図６（Ｅ）参照）。

次いで、前記繰出手段１３及び貼付手段１８が、図１に示される初期位置に戻りつつ、駆動ローラ３０の回転によって巻取ローラ５３が追従回転し、第２の剥離シートＢが巻き取られることとなる。

そして、以後は前記初期繰出動作を除く同様の動作を繰り返すことで、ウエハＷ毎に貼付用シートＳ１を順次貼付することができる。

従って、このような実施形態によれば、ウエハＷの被着面内に収まる大きさの貼付用シートＳ１を形成し、ウエハＷの被着面内に収まるように貼付する構成としたから、例えば、貼付用シートを感熱接着性の接着シートとしたときの、接着剤がウエハ外周に流れ出てテーブル１２の上面に接着してしまうような不都合は生じない。
また、第２の剥離シートＢがウエハＷの被着面からはみ出す大きさになるように切断する構成としたから、当該はみ出し部分を利用して容易に剥離作業を行うことが可能となる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。

例えば、前記実施形態では、感熱性の接着シートを接着性シートＳとして用いた場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、感圧性の接着シートや、紫外線硬化型接着シート等を用いることもできる。

また、貼付用シートＳ１の平面形状は円形に限定されるものではなく、被着体の平面形状に応じて種々の形状が採用可能であり、これに応じた閉ループをなすダイカットローラ３５とすればよい。更に、切込手段１５のダイカットローラ３５に替え、平面内に切断刃が形成されたプレス型を用いてもよい。

更に、本発明における被着体は半導体ウエハＷに限定されるものではなく、ガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他の板状部材も対象とすることができ、半導体ウエハは、シリコンウエハや化合物ウエハであってもよい。

また、前記実施形態では、切断手段１９による第１の剥離シートＡの切断は、円形のウエハＷの平面形状に合わせて円周切りを行うように図示、説明したが、上述のような多関節ロボットを用いて被着体形状に関係なく、一部が被着体の被着面からはみ出す大きさとなるように切断するようにしてもよい。

更に、接着性シートとして、基材の両面に接着剤層を有する原反を対象とすることもできる。

また、第２の剥離シートＢの切断工程を行わず、そのまま巻取ローラ５３に巻き取るようにしてもよい。この場合、貼付用シートＳ１が貼付されたウエハＷは保管されず、貼付直後に次工程に搬送される。

本実施形態に係るシート貼付装置の概略正面図。被着体に貼付する貼付用シートを製造する工程を示す要部拡大斜視図。貼付用シートをウエハ上に繰り出した状態を示すシート貼付装置の概略正面図。貼付用シートをウエハに貼付した状態を示すシート貼付装置の概略正面図。第２の剥離シートをウエハ外周に沿って切断する状態を示す概略正面図。（Ａ）〜（Ｅ）は、原反から貼付用シートを形成してウエハに貼付するまでの工程を段階的に表した説明図。

符号の説明

１０シート貼付装置
１１支持手段
１２テーブル
１３繰出手段
１５切込手段
１６回収手段
１８貼付手段
１９切断手段
２４コイルヒータ（加熱手段）
２７カメラ（アライメント手段）
２５アライメント手段
Ａ第１の剥離シート
Ａ１外側剥離シート部分
Ａ２内側剥離シート部分
Ｂ第２の剥離シート
Ｃ切り込み
Ｄ外側不要シート
Ｅ内側不要シート
Ｒ原反
Ｓ接着性シート
Ｓ１貼付用シート
Ｓ２外側接着性シート部分
Ｗウエハ（被着体）

Claims

接着性シートの一方の面に第１の剥離シートが仮着されるとともに、他方の面に第２の剥離シートが仮着された帯状の原反を支持する支持手段と、被着体を支持するテーブルと、前記原反を繰り出す繰出手段と、前記原反を繰り出す途中で前記第１の剥離シート側から第２の剥離シートまで達する切り込みを形成して当該切り込みで囲まれる接着性シート部分を貼付用シートとして形成する切込手段と、前記貼付用シートの外側に位置する外側接着性シート部分とこれに重なる第１の剥離シート部分とを外側不要シートとする一方、前記貼付用シートに重なる第１の剥離シート部分を内側不要シートとして回収する回収手段と、前記外側不要シートと内側不要シートとを連結用テープを介して連結する連結手段と、前記第２の剥離シート側から押圧力を付与して前記貼付用シートを前記被着体に貼付する貼付手段とを備えたシート貼付装置であって、
前記切込手段は、前記被着体の被着面内に収まる大きさの貼付用シートを形成することを特徴とするシート貼付装置。
前記被着体の外周に沿って前記第２の剥離シートを切断する切断手段を更に含み、当該切断手段は、前記被着体の被着面からはみ出す大きさとなるように前記第２の剥離シートを切断することを特徴とする請求項１記載のシート貼付装置。
前記貼付用シートは、感熱接着性の接着シートであり、前記テーブルは加熱手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載のシート貼付装置。
前記被着体の位置と前記貼付用シートの位置とを検出し、被着体の所定位置に前記貼付用シートが貼付されるように位置合わせを行うアライメント手段を更に含むことを特徴とする請求項１、２又は３記載のシート貼付装置。
接着性シートの一方の面に第１の剥離シートが仮着されるとともに、他方の面に第２の剥離シートが仮着された帯状の原反を繰り出す工程と、当該原反を繰り出す途中で前記第１の剥離シート側から第２の剥離シートまで達する切り込みを形成して当該切り込みで囲まれる接着性シート部分を貼付用シートとして形成する工程と、前記貼付用シートの外側に位置する外側接着性シート部分とこれに重なる第１の剥離シート部分とを外側不要シートとする一方、前記貼付用シートに重なる第１の剥離シート部分を内側不要シートとし、連結用テープにより外側不要シートと内側不要シートとを連結して回収する工程と、前記第２の剥離シート側から押圧力を付与して前記貼付用シートを所定の被着体に貼付する工程とを含むシート貼付方法であって、
前記貼付用シートを形成するときに、前記被着体の被着面内に収まる大きさとなるように前記接着性シートに切り込みを形成することを特徴とするシート貼付方法。
前記被着体の外周に沿って前記第２の剥離シートを切断する工程を更に含み、前記第２の剥離シートは、前記被着体の被着面からはみ出す大きさとなるように切断されることを特徴とする請求項５記載のシート貼付方法。