JP4602747B2

JP4602747B2 - 貼付装置及び貼付方法

Info

Publication number: JP4602747B2
Application number: JP2004355312A
Authority: JP
Inventors: 正樹辻本; 孝久吉岡; 賢治小林
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2004-12-08
Filing date: 2004-12-08
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2024-12-08
Also published as: JP2006165308A

Description

本発明は貼付装置及び剥離方法に係り、更に詳しくは、半導体ウエハ等の板状部材に接着シートを貼付する際に、皺の発生や気泡の混入等を防止することのできる貼付装置及び貼付方法に関する。

回路面が形成された半導体ウエハ（以下、単に、「ウエハ」と称する）をチップに個片化した後、各チップをピックアップしてリードフレームに接着（ダイボンディング）することが行われている。このダイボンディングは、ウエハ処理工程において、ダイボンディング用感熱接着性の接着シートを予め貼付することにより行うことができる。

前記接着シートの貼付装置としては、例えば、特許文献１に開示されている。同文献に開示された貼付装置は、ウエハの裏面側を上面側にした状態で当該ウエハを吸着支持するテーブルと、ウエハの上面側にダイボンディング用の接着シートを供給するシート供給装置と、ウエハの上面側に供給された接着シートを押圧して当該接着シートをウエハに貼付するプレスロールとを備えて構成されている。ここで、接着シートの一方の面は、カバーシート（剥離シート）が仮着されており、当該剥離シートは、接着シートをウエハに貼付した後に剥離される構成となっている。

特開２００３−２５７８９８号公報

しかしながら、接着シートに剥離シートを仮着した原反の中には、製品精度として要求される品質基準をクリアしていない場合が時として問題となる。具体的には、接着シートと剥離シートとの仮着強度が原反の延出方向において一様でない場合である。すなわち、前記延出方向に沿う特定の領域に関し、他の領域に比べて相対的に強く仮着されている領域や、弱く仮着されている領域があったり、製品ロットによって仮着強度にバラツキがあると、ウエハに接着シートを貼付して剥離シートを剥離する際に、その剥離抵抗に強弱を生ずることとなる。ダイボンディング用の感熱性接着シートは、剥離シートを剥離する段階では接着シートがウエハに完全接着していないため、仮着強度の強い領域における剥離シートの剥離によって接着シートをも巻き込んでしまう、という不都合を招来する。

この場合、接着シートをウエハに貼り付ける前の段階で接着シートと剥離シートとを一旦剥離しておくことによって、剥離シートを剥離しながら接着シートを繰り出し、所定の張力で接着シートの貼付を行うことが考えられる。しかし、この場合には、剥離シートはウエハに貼り付けられる前に別のローラによって巻き取られることになるため、プレスロールが接着シートを直接的に押圧することとなり、接着シートに傷を付けてしまう場合を惹起せしめる他、接着シートの接着剤がプレスロールに付着し易くなる。
そこで、図６に示されるように、接着シートＳに剥離シートＰＳが仮着された原反Ｌを繰り出す途中に予備剥離装置１００を設け、接着シートＳから剥離シートＰＳを予備剥離して接着シートＳをウエハＷに貼付する構成を検討した。
しかしながら、かかる構成では、前記接着シートＳが感熱接着性の接着剤であるため、一度剥離シートＰＳから剥がされることで再接着することができず、接着シートＳが皺になったり、垂れ下がったりする傾向をもたらし、ウエハＷに接着シートＳを接着したときに、皺や気泡を混入した状態で貼り合わせが行われてしまって製品不良を多発させる、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、原反状態における剥離シートと接着シートとの仮着強度のバラツキがあっても、予備剥離を行うとともに、再仮着を行うことで、剥離シートと接着シートとの剥離強度を均一化し、所定の張力で接着シートを板状部材に貼付ができ、皺の発生や気泡の混入等を回避した上で、プレスロールによる押圧力が剥離シート介して接着シートに付与されるようにし、プレスロールへの接着剤の付着を防止することのできる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、板状部材を支持する貼付テーブルと、前記板状部材に接着シートを貼付する貼付ユニットとを備えた貼付装置において、
前記貼付ユニットは、帯状の剥離シートの一方の面に接着シートが仮着された原反を繰り出す途中で前記剥離シートから接着シートを剥離する予備剥離装置と、予備剥離された接着シートと前記剥離シートとを予備剥離する前の仮着位置に再仮着させる再仮着装置と、前記板状部材に対して接着シートを押圧するプレスロールとを備え、
前記再仮着された接着シートを前記板状部材の被着面に向けた状態で、前記剥離シートをプレスロールで押圧することで前記接着シートが板状部材に貼付される、という構成を採っている。

前記貼付装置における板状部材は半導体ウエハであるとともに、前記接着シートはダイボンディングシート又は保護膜を形成するための保護用シートとすることができる。

また、本発明は、帯状の剥離シートの一方の面に接着シートが仮着された原反を繰り出して前記接着シートを板状部材の被着面に貼付する方法において、
前記原反を繰り出す途中で前記剥離シートから接着シートを予備剥離し、
前記予備剥離された接着シートと前記剥離シートとを予備剥離する前の仮着位置に再仮着させておき、
次いで、前記再仮着された接着シートを前記板状部材に向けた状態で、前記剥離シートを押圧することで前記接着シートが板状部材に貼付される、という方法を採っている。

前記貼付方法において、前記再仮着は熱又は静電気を付与することにより行うことができる。

本発明によれば、原反を繰り出した後に、接着シートと剥離シートとの予備剥離を行うとともに再仮着を行う構成であるため、図６に示されるように、接着シートＳが剥離シートＰＳに再仮着できないことによる皺の発生や垂れ下がり等を効果的に防止することができ、ウエハＷに接着シートＳを接着したときに、皺や気泡を混入した状態で貼り合わせが行われる不都合を解消することができる。
また、接着シートの貼付は、剥離シートを介して押圧力を付与することにより行われるものであるため、すなわち、プレスロールが接着シートに接することのない状態で行われるものであるため、プレスロールへの接着剤の付着も回避可能となる。

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、ウエハの裏面側に接着シートを貼付する貼付装置の概略正面図が示されている。この図において、貼付装置１０は、前工程における搬送手段を介して板状部材としてのウエハＷを受け取って当該ウエハＷを支持する貼付テーブル１１と、この貼付テーブル１１に吸着されたウエハＷの裏面側（上面側）にダイボンディング用の感熱接着性接着シートＳを貼付する貼付ユニット１２とを備え、当該貼付ユニット１２の側方には、接着シートＳをウエハＷ毎に幅方向に切断する切断手段１３が配置されている。なお、ウエハＷは、その回路面側に保護テープＰＴが予め貼付されており、当該ウエハＷは、保護テープＰＴが貼付された面が貼付テーブル１１の上面に接する状態で支持される。

前記貼付テーブル１１は、上面側が吸着面として形成されているとともに、接着シートＳを一定程度に溶融してウエハＷに接着（仮着）を行うことのできる所定温度に保たれるようになっている。この貼付テーブル１１は、図２及び図３に示されるように、ベーステーブル１５と、当該ベーステーブル１５の上面側に設けられた内側テーブル部１６と、この内側テーブル部１６を囲む外側テーブル部１７とを備えて構成されている。内側テーブル部１６は、ウエハＷの支持面をなすように当該ウエハＷと略同一平面形状に設けられ、その内部にヒータＨが配置されてウエハＷを所定温度に保つように構成されている。また、内側テーブル部１６と外側テーブル部１７との間に形成されたクリアランスＣ内には伝熱部材２０が配置され、この伝熱部材２０により、外側テーブル部１７が内側テーブル部１６の温度よりも低い温度に保たれるように設けられている。そのため、ウエハＷよりも外側にはみ出る不要接着シート部分Ｓ１を弱い接着力で外側テーブル部１７に接着し、接着シートＳをウエハＷに貼付したときの当該ウエハＷ上に皺等を発生させることはない。

また、前記貼付テーブル１１は、図１に示されるように、ガイドレール２１上を移動可能なスライダドプレート２２に支持されており、図示しない駆動手段を駆動させたときに、前工程におけるウエハＷを受け取り可能な位置と、前記貼付ユニット１２の下部領域を経て右側に通過した位置との間で往復移動可能に設けられている。また、貼付テーブル１１は、昇降装置２５を介して上下に昇降可能に設けられている。この昇降装置２５は、前記スライドプレート２２上に固定されたガイドブロック２７と、前記ベーステーブル１５の下面側から垂下して前記ガイドブロック２７に沿って昇降可能な脚部材２８と、図示しないシリンダ等からなる昇降力付与機構とにより構成されている。

前記貼付テーブル１１の上面には、貼付ユニット１２から繰り出される帯状の原反Ｌを幅方向に切断するためのカッター受け溝１１Ａが形成されているとともに、貼付テーブル１１の移動方向に沿う両側面の上部には、ラック３０と、当該ラック３０の外側面に取り付けられたガイドバー３１が設けられている。

前記貼付ユニット１２は、貼付テーブル１１の上方に配置された板状のフレームＦの領域内に設けられている。この貼付ユニット１２は、接着シートＳに剥離シートＰＳを仮着してロール状に巻回された原反Ｌを供給可能に支持する支持ロール３２と、原反Ｌに繰り出し力を付与するドライブロール３３及びピンチロール３４と、支持ロール３２とピンチロール３４との間に配置された二つのガイドロール３８，３８及びこれらガイドロール３８，３８間に設けられたダンサロール３９と、ピンチロール３４に対して原反Ｌの繰出方向上流側に設けられた予備剥離装置４０と、前記ドライブロール３３よりも下流側に設けられるとともに、予備剥離された接着シートＳに剥離シートＰＳを再び仮着させる再仮着装置４１と、原反Ｌのリード端領域を貼付テーブル１１の上面に押圧してこれを挟み込む押圧部材４３と、接着シートＳをウエハＷの裏面側に順次押し付けて当該接着シートＳをウエハＷに接着させるヒータ内蔵型のプレスロール４５と、原反Ｌの繰り出し方向において、プレスロール４５の直前位置に配置されたテンションロール４６及びガイドロール４７とを備えて構成されている。ここで、前記再仮着装置４１は、原反Ｌを挟み込むように配置された一対のヒータ内蔵型のロール４１Ａ，４１Ｂにより構成されている。また、押圧部材４３の下面側は吸着部を有し、原反Ｌの端部を吸着保持するようになっている。

前記シート予備剥離装置４０は、図４に示されるように、原反Ｌの繰出方向に沿って移動可能な移動部材５０と、当該移動部材５０を移動させるシリンダ装置５１とにより構成されている。移動部材５０は、フレームＦの面内に設けられたスリット５４を前後方向に貫通する支持軸５５と、この支持軸５５の前端（手前側端）に固定されてフレームＦの面より前方に向かって原反Ｌの幅と同程度以上の長さを備えた翼状の片状体５６とにより構成されている。この片状体５６は、接着シートＳと剥離シートＰＳとの間に配置され、これら各シートＳ、ＰＳに接する緩やかな円弧面が左右両側に位置する形状とされ、その上下各端は非常に小さな曲面となる尖頭形状に設けられ、前記シリンダ装置５１の駆動によって上下に移動したときに、積層状態にある接着シートＳと剥離シートＰＳとを強制的且つスムースに分離して予備剥離を実行するようになっている。なお、移動部材５０は、片状体５６に代えてロール状部材等を用いることを妨げない。

前記ドライブロール３３は、フレームＦの背面側に設けられたモータＭ（図１参照）によってそれぞれ回転駆動されるようになっている。また、押圧部材４３、プレスロール４５及びテンションロール４６は、それぞれシリンダ６０，６１，６２を介して上下に移動可能に設けられている。プレスロール４５は、図２に示されるように、その両端側がブラケット６４を介してシリンダ６１に連結されており、その回転中心軸６６の両端側にはピニオン６７，６７と、これらピニオン６７，６７の各外側位置に、コロ６８，６８が配置されている。ピニオン６７，６７はラック３０，３０にそれぞれ噛み合い可能に設けられている一方、コロ６８，６８は、前記ガイドバー３１，３１上をプレスロール４５の回転とは関係なく転動するように構成されている。

図１に示されるように、前記切断手段１３は、貼付テーブル１１の移動方向に沿って延びるアーム部７０と、このアーム部７０の先端側下面に設けられた一軸ロボット７１を介して進退可能に設けられたカッターユニット７２とを含む。カッターユニット７２は、一軸ロボット７１に沿って移動するブラケット７４に支持されたカッター上下用シリンダ７５と、当該カッター上下用シリンダ７５の先端に取り付けられたカッター７７とにより構成されている。ここで、カッター上下用シリンダ７５は、略鉛直面内において回転可能となる状態でブラケット７４に取り付けられおり、これにより、カッター７７の先端位置が略鉛直面内で円弧軌跡に沿う状態でカッター刃の角度調整を可能とする。また、前記一軸ロボット７１により、アーム部７０の延出方向に沿って進退可能とされている。切断手段１３は、貼付テーブル１１の移動方向に対して直交する方向に向けられたガイド７９に沿って移動可能に支持されている。従って、カッター７７の先端が貼付テーブル１１のカッター受け溝１１Ａに入り込む姿勢とされて切断手段１３全体がガイド７９に沿って移動したときに、原反Ｌを幅方向に切断することができる。

次に、本実施形態における接着シートＳの貼付方法について説明する。

ウエハＷは、前記保護テープＰＴが貼付された面が下面側に位置する状態で、貼付テーブル１１上に移載され、ウエハＷの裏面が上面側として貼付テーブル１１に吸着支持される。

図１に示されるように、貼付テーブル１１が貼付ユニット１２の直下に位置すると、押圧部材４３の下面側に吸着保持されている原反Ｌのリード端領域が、押圧部材４３の下降によって貼付テーブル１１の上面に当接することとなる。原反Ｌのリード端が押圧部材４３で外側テーブル部１７に押し付けられる前に、片状体５６は、図１に示される位置から上方に向かって一往復して予備剥離領域を形成して停止する。また、予備剥離された接着シートＳと剥離シートＰＳは、再仮着装置４１を構成するロール４１Ａ，４１Ｂを通過するときに、これらロール４１Ａ，４１Ｂの熱によって仮着強度が前記延出方向に沿って一定となるように再仮着される。この仮着強度は、接着シートＳや剥離シートＰＳの材質、厚みや、貼付装置１０の機械特性等に応じて可変設定が可能である。この後、片状体５６が停止している時に、プレスロール４５が下降してウエハＷの上面との間に原反Ｌを挟み込み、ウエハＷ領域以外の不要接着シート部分Ｓ１（図３参照）は外側テーブル部１７に当接することとなる。次いで、押圧部材４３が吸着を解除して上昇する。この時、プレスロール４５の両端側に設けられたコロ６８がガイドバー３１の上面に接すると同時に、ラック３０にピニオン６７が噛み合って当該ピニオン６７がラック３０に沿って回転移動可能な状態となる。この状態で、貼付テーブル１１が図１中右側に移動し、ラック３０とピニオン６７との噛み合いにより、プレスロール４５が回転するとともに、コロ６８がガイドバー３１上をガイド面として転動し、順次繰り出される原反Ｌの接着シートＳがウエハＷの上面に貼付されることとなる。この貼付に際しては、ウエハＷの外周よりはみ出る不要接着シート部分Ｓ１が、外側テーブル部１７に弱い接着力で接着しているため、プレスロール４５がウエハＷ上を回転移動しているときに、原反Ｌのテンションとプレスロール４５の押圧力によって引っ張られることにより皺を発生させるような不都合は生じない。なお、プレスロール４５は内蔵する加熱手段であるヒータによって接着シートＳがウエハＷに仮着できる温度を維持するように制御されている。

このようにして原反Ｌの接着シートＳがウエハＷに貼付されて、前記押圧部材４３がカッター受け溝１１Ａを通過した直後の上方位置に至ると、図５に示されるように、押圧部材４３が下降して原反Ｌを貼付テーブル１１に当接させる。この後、切断手段１３のカッター７７が前記カッター受け溝１１Ａ内に入り込み、カッターユニット７２を支持しているアーム部７０が図５中紙面直交方向に移動して接着シートＳを幅方向に切断する。幅方向の切断が完了すると、前記押圧部材４３は当該押圧部材４３の下面側に位置する原反Ｌを吸着して上昇位置に戻り、次のウエハＷへの接着に備える。また、切断手段１３は、カッター上下用シリンダ７５の上昇により、カッター７７の刃先位置が上昇する位置に変位し、貼付テーブル１１の上面位置から離れる方向に退避することとなる。

このようにして原反Ｌの接着シートＳが貼付されたウエハＷは、図示しない外周カット用テーブルに移載されて、切断手段１３で前記不要接着シート部分Ｓ１が切断され、当該不要接着シート部分Ｓ１とウエハＷ上に位置する剥離シートＰＳとが図示しない除去装置にて除去され、ウエハＷを順次移載しつつリングフレームへのマウント工程と、保護テープＰＴの剥離工程の後工程に付されることとなる。

以上説明したように、本実施形態に係る貼付装置１０によれば、原反Ｌを構成する接着シートＳと剥離シートＰＳとの予備剥離を行った後に再仮着を行う構成としたから、図６に示されるように、接着シートＳが剥離シートＰＳに再仮着できないことで接着シートの適正な張力が失われることにより、当該接着シートに皺を発生させたり、垂れ下がりを生じさせてしまうことを防止することができ、皺や気泡の混入を回避た状態で接着シートＳをウエハＷに接着することが可能となる。しかも、プレスロール４５は剥離シートＰＳを介して接着シートＳに押圧力を付与する構成となるため、接着剤がプレスロール４５に付着してしまう不都合も生じない。

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、再仮着装置４１としてヒータ内蔵型の一対のロール４１Ａ，４１Ｂを採用した場合を図示、説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、ヒータ内蔵型としない場合であってもよく、この場合には、一定の加熱温度に保たれたチャンバを設けて当該チャンバ内にロールを配置すればよい。また、接着シートＳと剥離シートＰＳに静電気を帯電させてこれらを相互に仮接着することもできる。要するに、本発明における再仮着は、仮着強度が原反Ｌの延出方向に沿って一様に再調整できる構成であれば足りる。

また、ダイボンディング用の接着シートＳをウエハＷに貼付する装置として図示、説明したが、感熱接着性を有するシートであれば他のシートであってもよく、例えば、ドライレジストフィルムや、保護膜形成用のシート等をウエハＷに貼付する場合にも適用することができる。

更に、本発明は、ウエハ以外の板状部材にシートを貼付する場合を含む。

貼付装置の概略正面図。貼付テーブルの概略斜視図。貼付テーブルの断面図。予備剥離装置を示す概略斜視図。貼付テーブルが原反貼付終了位置に移動した状態を示す概略正面図。予備剥離を行って接着シートをウエハに貼付する時の不都合を説明するための概略正面図。

符号の説明

１０貼付装置
１１貼付テーブル
１２貼付ユニット
４０予備剥離装置
４１再仮着装置
４５プレスロール
Ｌ原反
Ｗ半導体ウエハ（板状部材）
ＰＳ剥離シート
Ｓ接着シート（感熱接着性接着シート）

Claims

板状部材を支持する貼付テーブルと、前記板状部材に接着シートを貼付する貼付ユニットとを備えた貼付装置において、
前記貼付ユニットは、帯状の剥離シートの一方の面に接着シートが仮着された原反を繰り出す途中で前記剥離シートから接着シートを剥離する予備剥離装置と、予備剥離された接着シートと前記剥離シートとを予備剥離する前の仮着位置に再仮着させる再仮着装置と、前記板状部材に対して接着シートを押圧するプレスロールとを備え、
前記再仮着された接着シートを前記板状部材の被着面に向けた状態で、前記剥離シートをプレスロールで押圧することで前記接着シートが板状部材に貼付されることを特徴とする貼付装置。
前記板状部材は半導体ウエハであるとともに、前記接着シートはダイボンディングシート又は保護膜を形成するための保護用シートであることを特徴とする請求項１記載の貼付装置。
帯状の剥離シートの一方の面に接着シートが仮着された原反を繰り出して前記接着シートを板状部材の被着面に貼付する方法において、
前記原反を繰り出す途中で前記剥離シートから接着シートを予備剥離し、
前記予備剥離された接着シートと前記剥離シートとを予備剥離する前の仮着位置に再仮着させておき、
次いで、前記再仮着された接着シートを前記板状部材に向けた状態で、前記剥離シートを押圧することで前記接着シートが板状部材に貼付されることを特徴とする貼付方法。
前記再仮着は熱又は静電気を付与することにより行われることを特徴とする請求項３記載の貼付方法。