JP4988640B2

JP4988640B2 - シート貼付装置及び貼付方法

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Publication number: JP4988640B2
Application number: JP2008092228A
Authority: JP
Inventors: 賢治小林
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2028-03-31
Also published as: JP2009246196A

Description

本発明は、シート貼付装置及び貼付方法に係り、更に詳しくは、凹部を有する接着シートを形成するとともに、当該凹部が被着体の凸部を覆うように貼付することができる接着シートの貼付装置及び貼付方法に関する。

半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と称する）としては、その回路面側に電気的な導通を確保するための半田バンプ（以下、「バンプ」という）が形成されたタイプのものがある。また、ウエハは、回路面側に保護用の接着シートが貼付されて裏面研削等の処理が施される。接着シートは、ウエハと略同一の平面形状となる基材シートと、この基材シートの一方の面に積層された接着剤層とを備え、例えば、特許文献１に開示される装置によりウエハに貼付される。

特開２００６−１００４１３号公報

しかしながら、特許文献１の装置でバンプを有するウエハに接着シートを貼付すると、後工程である裏面研削において、バンプによって研削後のウエハに厚みのばらつきが生じてしまい、精度のよい半導体チップを生産できなくなり、その結果、半導体チップの歩留まりが低下する、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、凹部を有する接着シートを形成するとともに、当該凹部が被着体の凸部を覆うように貼付可能とし、例えば、ウエハ等の被着体を対象としたときに、裏面研削等の処理工程においても確実に被着体に接着し、且つ、凸部によって裏面研削後の被着体に厚みのばらつきが生じない接着シートの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、基材シートの一方の面に接着剤層が積層された接着シートを所定間隔で繰り出す繰出手段と、この繰出手段で繰り出されて被着体に貼付される前の接着シートの接着剤層に凹部を形成する凹部形成手段と、被着体を保持するとともに、前記凹部形成手段により凹部が形成された接着シートを当該被着体の所定位置に貼付する貼付手段と、この貼付された接着シートを所定形状に切断する切断手段とを備えた、という構成を採っている。

また、前記凹部形成手段は、前記凹部に対応する平面形状を備えた押圧面を有するプレス部材と、このプレス部材に対し、前記接着シートを挟んで基材シート側に相対配置されたプラテンと、前記プレス部材とプラテンとを相対移動させることにより前記押圧面を接着剤層に押圧する押圧手段とを備える、という構成を採ってもよい。

更に、本発明のシート貼付装置は、基材シートの一方の面に接着剤層を有する接着シートが、帯状の剥離シートに所定間隔をおいて仮着された原反を所定間隔で繰り出すとともに、その繰出過程で接着シートを剥離シートから剥離する繰出手段と、剥離シートから剥離された接着シートを保持する保持手段と、この保持手段により保持されて被着体に貼付される前の接着シートの接着剤層に凹部を形成する凹部形成手段と、被着体を保持するとともに、前記凹部形成手段により凹部が形成された接着シートを被着体に貼付する貼付手段とを備えた、という構成を採っている。

また、前記凹部形成手段は、前記凹部に対応する平面形状を備えた押圧面を有するプレス部材と、前記保持手段とプレス部材とを相対移動させることにより前記押圧面を接着剤層に押圧する押圧手段とを備える、という構成を採ってもよい。

また、本発明の貼付方法は、基材シートの一方の面に接着剤層が積層された接着シートを所定間隔で繰り出す工程と、
前記繰り出された接着シートの接着剤層に凹部を形成する工程と、
被着体を保持するとともに、凹部が形成された接着シートを被着体の所定位置に貼付する工程と、
この貼付された接着シートを所定形状に切断する工程とを有する、という方法を採っている。

更に、本発明の貼付方法は、基材シートの一方の面に接着剤層を有する接着シートが、帯状の剥離シートに所定間隔をおいて仮着された原反を所定間隔で繰り出すとともに、その繰出過程で接着シートを剥離シートから剥離する工程と、
剥離シートから剥離された接着シートを保持する工程と、
この保持手段により保持された接着シートの接着剤層に凹部を形成する工程と、
被着体を保持するとともに、凹部が形成された接着シートを被着体に貼付する工程とを有する、という方法を採っている。

本発明によれば、ウエハのような回路パターン上にバンプを有する被着体であっても、パターン及びバンプを受容して確実に保護することができる接着シートを容易に形成して貼付することができる。これにより、例えば、裏面研削等の処理工程においても確実に被着体に接着し、研削工程後のウエハにパターンやバンプによる厚みのばらつきが生じることを防止することができ、ひいては、半導体チップの歩留まり低下を防止することが可能となる。

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、実施形態に係るシート貼付装置で接着シートをウエハに貼付した状態の平面図が示され、図２には、図１のａ矢視部分断面図が示され、図３には、接着シートを貼付するシート貼付装置が示されている。図１、図２において、接着シートＳは、基材シートＢＳと、この基材シートＢＳの一方の面（図２中下面）に積層された接着剤層Ａとを備え、接着剤層ＡにはウエハＷの回路面Ｗ１に形成されたバンプＢを有する複数のパターンＰ１を全体的に囲むように凹部Ｃが形成され、当該ウエハＷの回路面Ｗ１側に貼付される。

［第１実施形態］
図３において、シート貼付装置１０は、帯状の剥離シートＲＬに帯状の接着シートＳが仮着された原反Ｒを支持する支持ローラ１１から接着シートＳを所定間隔で繰り出す繰出手段１５と、剥離シートＲＬを回収する回収手段１２と、剥離シートＲＬが剥離された接着シートＳの接着剤層Ａに凹部Ｃを形成する凹部形成手段１４と、被着体としてのウエハＷを保持するとともに、凹部Ｃが形成された接着シートＳをウエハＷの所定位置に貼付する貼付手段１３と、この貼付手段１３により貼付された接着シートＳをウエハＷの形状に沿って切断する切断手段１６とを備えて構成されている。

前記繰出手段１５は、リニアモータ４３と、このリニアモータ４３の第１スライダ４４に固定されて図３中左右方向に移動可能に設けられたフレームＦと、当該フレームＦに支持され、モータＭ２によって駆動可能な駆動ローラ４６と、前記切断手段１６の切断によってウエハＷの外側に生ずる不要接着シートＳ１を駆動ローラ４６との間に挟み込むピンチローラ４７と、モータＭ２によって駆動ローラ４６と同期回転し、不要接着シートＳ１を巻き取る巻取ローラ４８とからなる。

前記回収手段１２は、原反Ｒから剥離シートＲＬを剥離するピールプレートＰＰと、モータＭ１によって駆動可能な駆動ローラ１８と、この駆動ローラ１８との間に剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ１９と、モータＭ１によって駆動ローラ１８と同期回転し、剥離シートＲＬを巻き取る回収ローラ２０とからなる。

前記凹部形成手段１４は、図４にも示されるように、接着シートＳの接着剤層Ａ側（図中下側）に設けられたプレス部材２１と、プレス部材２１に対して接着シートＳを挟んで基材シートＢＳ側に相対配置されたプラテン２２と、これらプレス部材２１及びプラテン２２にそれぞれ設けられた押圧手段２３とを備えて構成されている。

前記プレス部材２１は、枠部材２７の立設部２７Ａの内側に紫外線を透過可能な透過部材としてのガラス板２６が嵌め込まれた圧接部材２５（図５参照）と、この圧接部材２５を支持するとともに、エネルギー線照射手段としての紫外線ランプ３０を内包可能な支持体２８とを備えている。立設部２７Ａの上面とガラス板２６の上面とは面一とされ、凹部Ｃに対応して当該凹部Ｃと同一の平面形状をなす押圧面２１Ａを形成する。なお、枠部材２７及び立設部２７Ａは、紫外線や可視光線を透過しない遮光材により構成されている。また、圧接部材２５は、図示しない公知の固定構造を介して支持体２８に着脱自在に設けられている。これにより、種々のウエハＷのパターンＰ１に対応した押圧面２１Ａを有する圧接部材２５に取り換えることができる。

前記プラテン２２は、図示しない保持機構を有し、図示しない減圧源を介してその受圧面２２Ａで基材シートＢＳを吸着保持可能に設けられている。これにより、接着シートＳを固定して凹部Ｃを形成可能となっている。

前記押圧手段２３は、プレス部材２１を上下動させる下モータ３２と、プラテン２２を上下動させる上モータ３３とを備え、プレス部材２１とプラテン２２とが相対的に移動可能になっている。このような構成とすることで、各モータ３２、３３の動作によって、プレス部材２１が接着剤層Ａに押し付けられ、押圧面２１Ａによって接着剤層Ａに凹部Ｃが形成される。また、各モータ３２、３３は、それぞれの出力軸３２Ａ、３３Ａの移動量が制御可能に設けられ、これにより、押圧面２１Ａと受圧面２２Ａとの距離を調整し、この距離に応じて凹部Ｃの深さＤ１（図２参照）を調整可能になっている。

前記貼付手段１３は、外側テーブルＴ１と内側テーブルＴ２とを備えたテーブル３５と、前記リニアモータ４３の図示しない第２スライダに支持されるとともに、図示しない駆動手段を介して、図３中左右方向及び上下方向に移動可能に設けられたプレスローラ５０とからなる。

前記内側テーブルＴ２は、外側テーブルＴ１との間に隙間を形成する大きさを備え、ウエハＷと略同形とされ、その上面はウエハＷを吸着保持する吸着面として形成されている。また、内側テーブルＴ２は、直動モータ４１を介して外側テーブルＴ１内に配置され、外側テーブルＴ１は直動モータ３９を介して図示しないフレームに取り付けられている。これにより、内側テーブルＴ２は、ウエハＷの厚みに応じて、外側テーブルＴ１は、接着シートＳの厚みに応じて、それぞれプレスローラ５０との相対距離が調整されてその押圧制御が可能となっている。

前記切断手段１６は、カッター刃５２と、当該カッター刃５２を保持するアーム５３と、このアーム５３を平面内で回転させる回転軸５４と、当該回転軸５４及びアーム５３を介してカッター刃５２をウエハＷの外周に沿って回転させる図示しないモータとを含む。

次いで、前記シート貼付装置１０を用いた接着シートＳの貼付方法について、説明する。

初めに、支持ローラ１１から原反Ｒが引き出され、ピールプレートＰＰの先端位置で接着シートＳと剥離シートＲＬとが剥離される。そして、剥離シートＲＬは駆動ローラ１８とピンチローラ１９との間を経て回収ローラ２０に固定される一方、接着シートＳは、プレス部材２１及びプラテン２２の間を経て巻取ローラ４８に固定される。なお、フレームＦ及びプレスローラ５０は、図３中二点鎖線位置で待機しており、ウエハＷが図示しない搬送手段によって内側テーブルＴ２に載置される。

図示しない操作パネルによって自動運転が選択されると、駆動ローラ４６の回転がロックされる一方、支持ローラ１１の回転ロックが解除された状態で、フレームＦが二点鎖線の位置から実線で示される位置に移動することで、所定間隔の接着シートＳが繰り出される。このとき、剥離シートＲＬは、モータＭ１の駆動によって回収ローラ２０に巻き取られる。そして、支持ローラ１１の回転もロックされた状態で下記の動作が行われる。

すなわち、凹部形成手段１４では、プレス部材２１とプラテン２２とが進行して、押圧面２１Ａが接着剤層Ａの表面を押圧して凹部Ｃを形成する。この押圧中、接着シートＳは、押圧面２１Ａ側から紫外線ランプ３０によりその接着剤層Ａに紫外線が照射さる。これにより、押圧された凹部Ｃが硬化されて元の形状に戻ったり、変形したりすることを防止できるうえ、凹部Ｃの底面Ｃ１の接着力が低下されて、例えば、バンプＢを有するウエハＷに接着シートＳを貼付して、所定の処理工程を経た後に当該接着シートを剥離したとしても、バンプＢをも剥ぎ取ってしまうような不都合を解消することができる。また、凹部Ｃの深さＤ１は、図示しない操作パネルによって予め入力された深さＤ１となるように、モータ３２、３３がそれらの出力軸３２Ａ、３３Ａの進行量が制御される。本実施形態の場合、凹部Ｃの深さＤ１は、図２に示されるように、ウエハＷのパターンＰ１のない回路面Ｗ１の位置から、パターンＰ１上に形成されたバンプＢの頂点までの高さＨ１と略同一に設定されている。これにより、例えば、バンプＢを有するウエハＷに接着シートＳを貼付して、裏面研削が行われたとしても、バンプＢによって裏面研削後のウエハＷの厚みにばらつきが発生するような不都合を解消することができる。そして、所定時間が経過すると、プレス部材２１が接着シートＳから離れ、受圧面２２Ａによる吸着が解除された後、プラテン２２が後退する。

一方、貼付手段１３では、凹部形成手段１４で先に形成された凹部が、所定の位置で停止している（この説明は便宜上繰出手段１５が２度目の繰出を行ったこととする）。この状態で、内側テーブルＴ２が直動モータ４１によって、載置されたウエハＷの上面と外側テーブルＴ１の上面とが同じ高さとなるように位置決めされ、外側テーブルＴ１が直動モータ３９によって、ウエハＷと外側テーブルＴ１とが繰り出された接着シートＳの下方の所定位置に位置決めされる。そして、プレスローラ５０が図示しない駆動手段によって所定量下降するとともに、リニアモータ４３の駆動によって図３中二点鎖線の位置から実線で示される方向に移動され、接着シートＳを外側テーブルＴ１とウエハＷの上面とに押圧しながら貼付する。これにより、接着シートＳは、凹部ＣがウエハＷのパターン面Ｐ１及びバンプＢを覆うように接着される。

その後、切断手段１６が下降され、カッター刃５２が接着シートＳを突き刺すと、図示しないモータが回転することで、ウエハＷの外周に沿って接着シートＳがウエハＷの形状に沿って切断される。接着シートＳの切断が行われた後、切断手段１６が上方に退避し、ウエハＷは、図示しない搬送手段を介して所定位置に搬送される。

この後、支持ローラ１１が回転ロックされた状態で、駆動ローラ４６及び巻取ローラ４８が不要接着シートＳ１を巻き取る方向に回転しながら、フレームＦが右方向に移動することで、不要接着シートＳ１が巻き取られる。そして、外側テーブルＴ１が下降して、次の接着シートＳの貼付に備え、以降上記同様の動作が行われることとなる。

従って、このようなシート貼付装置１０及びこれを用いた貼付方法によれば、図１に示されるように、接着シートＳの凹部ＣがウエハＷのパターンＰ１を覆うように、当該接着シートＳをウエハＷに貼付することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るシート貼付装置について、図６を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、前記第１実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一符号を用いるものとし、説明を省略若しくは簡略する。

この第２実施形態の原反Ｒは、ウエハＷの外縁に対応する略円形の接着シートＳが帯状の剥離シートＲＬに所定間隔毎に仮着されることにより構成されている。本実施形態の場合、前記第１実施形態での回収手段１２と同様の構成で繰出手段１５が構成される。保持手段はプラテン２２からなり、ピールプレートＰＰにより剥離された接着シートＳを受圧面２２Ａで保持するようになっている。凹部形成手段１４を構成するプレス部材２１及び下モータ３２は、図示しない駆動手段等を介して図中左右方向に移動可能に設けられている。貼付手段は押圧手段２３を構成する上モータ３３と、プラテン２２の直下に配置されたウエハＷを保持可能なテーブル６０とからなる。

以上の構成において、プラテン２２が受圧面２２Ａで接着シートＳを保持すると、プレス部材２１及び下モータ３２が図中二点鎖線で示される位置に移動した後、下モータ３２の動作によって接着剤層Ａに凹部Ｃを形成する。凹部Ｃを形成した後、プレス部材２１及び下モータ３２が図中実線で示される位置に退避する。その後、上モータ３３を作動してプラテン２２を下降させ、凹部ＣがウエハＷのパターンＰ１を覆うように接着シートＳをウエハＷに貼付する。

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。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、凹部Ｃは、種々の変更が可能であり、例えば、図７に示されるように、凹部ＣをそれぞれのパターンＰ１に対応した形状に形成することができる。この場合、凹Ｃ部の形状に合せて、押圧面２１Ａが細分化された圧接部材２５に取り換えればよい。

また、凹部Ｃの底面Ｃ１の形状をパターンＰ１とバンプＢの形状に対応させるように、透過部材を形成して、図８に示されるような凹部を形成することもできる。

更に、前記凹部形成手段１４は、種々の設計変更が可能であり、例えば、図９に示されるように、紫外線ランプ３０をプラテン２２側に設け、押圧面２１Ａと同じ平面形状の透過部材２６と、それを支持する枠部材６２とで構成された受圧部材６１で受圧面２２Ａを形成し、図示しない公知の固定構造を介してプラテン２２に着脱自在に設けてもよい。この場合、ベースシートＢＳは紫外線を透過する基材であることが好ましい。なお、プレス部材２１側、プラテン２２側両方に紫外線ランプ３０を設けることを妨げない。

また、本発明における被着体としては、半導体ウエハ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、その他の被着体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。

更に、プレス部材２１及びプラテン２２のどちらかの押圧手段２３を省略してもよい。

また、押圧手段２３は、モータ以外に、エアシリンダ、油圧シリンダ等によって構成してもよい。

更に、透過部材２６は、エネルギー線が透過可能であれば、ガラス板２６に限定されることなく、使用するエネルギー線にあわせ、それを透過可能な部材を適宜選択することができる。

各実施形態に係るシート貼付装置により接着シートをウエハに貼付した状態の平面図。図１のａ矢視部分断面図。第１実施形態に係るシート貼付装置の概略正面図。凹部形成手段及び貼付手段の部分断面図。圧接部材の概略斜視図。第２実施形態に係るシート貼付装置の概略正面図。第１の変形例によって貼付される接着シートの概略斜視図。第２の変形例によってウエハに接着シートが貼付された部分断面図。第３の変形例に係る凹部形成手段の部分断面図。

符号の説明

１０シート貼付装置
１３貼付手段
１４凹部形成手段
１５繰出手段
１６切断手段
２１プレス部材
２１Ａ押圧面
２２プラテン（保持手段）
２３押圧手段
Ａ接着剤層
Ｃ凹部
ＢＳ基材シート
Ｒ原反
ＲＬ剥離シート
Ｓ接着シート
Ｗ半導体ウエハ（被着体）

Claims

基材シートの一方の面に接着剤層が積層された接着シートを所定間隔で繰り出す繰出手段と、この繰出手段で繰り出されて被着体に貼付される前の接着シートの接着剤層に凹部を形成する凹部形成手段と、被着体を保持するとともに、前記凹部形成手段により凹部が形成された接着シートを当該被着体の所定位置に貼付する貼付手段と、この貼付された接着シートを所定形状に切断する切断手段とを備えたことを特徴とするシート貼付装置。
前記凹部形成手段は、前記凹部に対応する平面形状を備えた押圧面を有するプレス部材と、このプレス部材に対し、前記接着シートを挟んで基材シート側に相対配置されたプラテンと、前記プレス部材とプラテンとを相対移動させることにより前記押圧面を接着剤層に押圧する押圧手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のシート貼付装置。
基材シートの一方の面に接着剤層を有する接着シートが、帯状の剥離シートに所定間隔をおいて仮着された原反を所定間隔で繰り出すとともに、その繰出過程で接着シートを剥離シートから剥離する繰出手段と、剥離シートから剥離された接着シートを保持する保持手段と、この保持手段により保持されて被着体に貼付される前の接着シートの接着剤層に凹部を形成する凹部形成手段と、被着体を保持するとともに、前記凹部形成手段により凹部が形成された接着シートを被着体に貼付する貼付手段とを備えたことを特徴とするシート貼付装置。
前記凹部形成手段は、前記凹部に対応する平面形状を備えた押圧面を有するプレス部材と、前記保持手段とプレス部材とを相対移動させることにより前記押圧面を接着剤層に押圧する押圧手段とを備えていることを特徴とする請求項３に記載のシート貼付装置。
基材シートの一方の面に接着剤層が積層された接着シートを所定間隔で繰り出す工程と、
前記繰り出された接着シートの接着剤層に凹部を形成する工程と、
被着体を保持するとともに、凹部が形成された接着シートを被着体の所定位置に貼付する工程と、
この貼付された接着シートを所定形状に切断する工程とを有することを特徴とするシート貼付方法。
基材シートの一方の面に接着剤層を有する接着シートが、帯状の剥離シートに所定間隔をおいて仮着された原反を所定間隔で繰り出すとともに、その繰出過程で接着シートを剥離シートから剥離する工程と、
剥離シートから剥離された接着シートを保持する工程と、
この保持手段により保持された接着シートの接着剤層に凹部を形成する工程と、
被着体を保持するとともに、凹部が形成された接着シートを被着体に貼付する工程とを有することを特徴とするシート貼付方法。