JP5352438B2 - シート貼付装置及び貼付方法 - Google Patents

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、分割許容切込が形成された接着シートを被着体に貼付することができる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」と称する場合がある）等の被着体に接着シートを貼付するシート貼付装置が広く利用されるに至っており、かかるシート貼付装置としては、例えば、特許文献１及び２に開示されている。特許文献１のシート貼付装置は、帯状の剥離シートの一方の面に接着シートを仮着した原反の繰り出し途中で剥離シートから接着シートを剥離し、押圧ローラにより被着体に押圧して貼付可能に設けられている。特許文献２のシート貼付装置は、接着シートを被着体上に配置してから減圧雰囲気とした後、押圧部材により接着シートを被着体に押圧して貼付可能に設けられている。

ところで、近時、ウエハの径寸法が大型化する傾向があり、これに応じて接着シートも大型化するので、接着シートを剥離するときに大きな剥離力が必要となる。このため、接着シートを剥離すべく、接着シートに剥離用テープを貼付した後当該剥離用テープとウエハとを相対移動させることで剥離を行う場合、剥離用テープが延びたり切断したりして剥離不良が多発する問題がある。そこで、かかる問題の対応策として、分割許容切込が形成された接着シートを利用することが考えられる。これにより、分割許容切込で接着シートを分割して小さいサイズとすることで、剥離に要する力を軽減して当該接着シートを剥離することができるので、剥離用テープが延びたり切断したりすることを防止でき、剥離不良の発生を回避可能となる。

特開２００５−２２３１９０号公報 特開２００３−３００２５５号公報

しかしながら、特許文献１及び２のシート貼付装置によって分割許容切込が形成された接着シートを貼付する場合、予め分割許容切込から接着シートの表面側に接着剤が染み出していたり、押圧ローラや押圧部材等の押圧手段が接着シートを押圧することで、分割許容切込から接着シートの表面側に接着剤が染み出したりすることで、この染み出した接着剤が押圧手段に付着してしまう、という不都合がある。接着剤が付着した押圧手段をそのまま継続して使用すると、接着シートから押圧手段を離間させるときに、押圧手段と接着シートとが接着し、接着シートやウエハを持ち上げたり移動させたりしてしまう。この結果、接着シートの貼付不良が発生したり、ウエハが破損したりする、という不都合を招来する。

［発明の目的］
本発明の目的は、分割許容切込が形成された接着シートの貼付において、染み出した接着剤が押圧手段に付着することを抑制して貼付不良や被着体の損傷を防止することが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、被着体に接着シートを貼付するシート貼付装置において、
前記接着シートは、基材シートと、この基材シートの一方の面に設けられた接着剤層とからなり、前記基材シート又は基材シート及び接着剤層に分割許容切込が形成され、
前記接着シートを供給する供給手段と、この供給手段により供給された接着シートを被着体に押圧して貼付する押圧手段とを備え、
前記押圧手段は、前記接着シートの押圧時に前記分割許容切込及びその周辺領域が当該押圧手段に接触することを防止する非接触部を有する、という構成を採っている。

また、本発明は、被着体に接着シートを貼付するシート貼付装置において、
前記接着シートは、基材シートと、この基材シートの一方の面に設けられた接着剤層とからなり、前記基材シート又は基材シート及び接着剤層に分割許容切込が形成され、
前記接着シートを供給する供給手段と、前記供給手段により供給された接着シートを基材シート側から支持可能な支持手段と、前記支持手段に支持された接着シートを前記被着体に押圧して貼付する押圧手段とを備え、
前記支持手段は、前記接着シートを支持した際に前記分割許容切込及びその周辺領域が当該支持手段に接触することを防止する非接触部を有する、という構成を採っている。

本発明において、前記支持手段は、接着シートの外周領域に接触して当該外周領域を押圧可能な外周押圧手段を備える、という構成も好ましくは採用される。

更に、前記被着体及び接着シート周りに減圧雰囲気を形成する減圧手段を備える、という構成を採ってもよい。

また、本発明の貼付方法は、被着体に接着シートを貼付するシート貼付方法において、
前記接着シートは、基材シートと、この基材シートの一方の面に設けられた接着剤層とからなり、前記基材シート又は基材シート及び接着剤層に分割許容切込が形成され、
前記接着シートを供給する工程と、
前記分割許容切込及びその周辺領域に接触することなく前記接着シートを押圧して貼付する工程とを備える、という方法を採っている。

本発明によれば、押圧手段に非接触部を形成したので、押圧手段が分割許容切込及びその周辺領域に接触することなく接着シートを押圧して貼付することができる。従って、予め分割許容切込から接着シートの表面側に接着剤が染み出していたり、接着シートを押圧して貼付することで、分割許容切込から接着剤が基材シート側に染み出したりしても、押圧手段に接着剤が付着することを防止することができる。これにより、接着剤による押圧手段と接着シートとの接着を抑制でき、押圧手段と共に接着シートや被着体が意図することなく移動して接着シートの貼付不良や被着体の破損が発生することを回避することが可能となる。

また、供給手段から供給された接着シートを支持する支持手段に非接触部を形成したので、支持手段が分割許容切込及びその周辺領域に接触することなく接着シートを支持して貼付することができる。従って、前述した効果と同様に、予め分割許容切込から接着シートの表面側に接着剤が染み出していたり、接着シートを押圧して貼付することで、分割許容切込から接着剤が基材シート側に染み出したりしても、支持手段に接着剤が付着することを防止することができる。これにより、接着剤による支持手段と接着シートとの接着を抑制でき、支持手段と共に接着シートや被着体が意図することなく移動して接着シートの貼付不良や被着体の破損が発生することを回避することが可能となる。

更に、支持手段に外周押圧手段を設けた場合、例えば、被着体として内側に回路が形成されたウエハのような脆弱なものが採用された場合、この回路が形成された領域に大きな押圧力を加えるとウエハが破損する虞がある。このため、外周押圧手段によって被着体の外周領域だけでも強く押圧しておけば、ウエハの研削時や表面処理時等における洗浄水や薬液等が接着シートの外縁から浸入し、ウエハに形成された回路に付着することで当該回路が機能しなくなることを防止することができる。

また、減圧手段によって被着体及び接着シート周りに減圧雰囲気を形成する場合、被着体と接着シートとの間に気泡を混入させて貼付することを防止することができる。

第１実施形態に係るシート貼付装置の概略正面図。 （Ａ）は接着シートの概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面Ｂ矢視図。 図１の概略左側面図。 第２実施形態に係るシート貼付装置の概略部分断面正面図。 図４の左側面部分断面図。 （Ａ）、（Ｂ）は図４の部分概略斜視図。

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。

［第１実施形態］
図１〜図３において、シート貼付装置１０は、被着体としてのウエハＷを載置して保持する保持手段１１と、帯状の剥離シートＲＬに所定間隔を隔てて接着シートＳが仮着された帯状の原反Ｒを繰り出す途中で剥離シートＲＬから接着シートＳを剥離して当該接着シートＳを供給する供給手段１３と、剥離シートＲＬから剥離された接着シートＳをウエハＷに押圧して貼付する押圧手段１６とを備えて構成されている。

接着シートＳは、基材シートＢＳと、この基材シートＢＳの一方の面すなわち図２（Ｂ）中下面に設けられた接着剤層ＡＤとを備え、この接着剤層ＡＤを介して回路面となるウエハＷ上面に貼付される。

接着シートＳには、分割許容切込Ｃが形成されている。本実施形態では、分割許容切込Ｃは、接着シートＳの中心を通り、その両端が基材シートＢＳの外縁にそれぞれ達するように形成され、この分割許容切込Ｃに沿って接着シートＳを切断することによって、当該接着シートＳを第１及び第２分割シートＳ１、Ｓ２として形成できるようになっている。

前記分割許容切込Ｃは、図２（Ｂ）中実線で示すように基材シートＢＳだけに形成する他、同図中二点鎖線で示すように基材シートＢＳの厚み方向全部と接着剤層ＡＤの厚み方向一部とに形成、換言すれば、接着シートＳの厚み未満で基材シートＢＳの厚みより大きい深さに形成されていてもよい。分割許容切込Ｃの深さは、第１分割シートＳ１又は第２分割シートＳ２をウエハＷから剥離する際の剥離力よりも、分割許容切込Ｃに沿って接着シートＳを切断する切断力の方が小さくなるように設定されている。

前記保持手段１１は、図１に示されるように、上面側がウエハＷの吸着面として形成されたテーブルにより構成されている。保持手段１１は、リニアモータ２０のスライダ２０Ａを介して図１中左右方向に移動可能に設けられている。

前記供給手段１３は、図示しないフレームに支持されてロール状の原反Ｒを支持する支持軸２２と、原反Ｒを繰り出す途中で剥離シートＲＬを折り返すことで当該剥離シートＲＬから接着シートＳを剥離するピールプレート１５と、ピールプレート１５を経た後の剥離シートＲＬを挟み込む駆動ローラ２４及びピンチローラ２５と、これらを通過した後の剥離シートＲＬを図示しない駆動手段によって所定のトルクで巻き取る巻取軸２６とを備えている。駆動ローラ２４は、モータＭを介して回転可能に設けられている。

前記押圧手段１６は、ピールプレート１５の先端側（図１中左側）に位置するプレスローラ３０と、このプレスローラ３０を図１中上下動可能に支持する図示しない直動モータとを備えている。また、図３に示されるように、プレスローラ３０には、非接触部としての溝３１が形成されている。この溝３１は、プレスローラ３０の延出方向中央部に形成され、当該プレスローラ３０が接着シートＳを押圧するときに分割許容切込Ｃ及びその周辺領域Ｅが接触することを防止するように形成されている。本実施形態の場合、溝３１の幅ＷＩは２ｍｍ、高さＨＥも２ｍｍに設定されている。よって周辺領域Ｅとは、分割許容切込Ｃを挟むその延出方向に沿う幅２ｍｍの領域となる。なお、溝３１は、分割許容切込Ｃの延出方向の幅や接着剤ＡＤの染み出しＡＤ１（図３参照）の量に応じて、その幅ＷＩ及び高さＨＥは適宜変更可能である。

次に、シート貼付装置１０による接着シートＳの貼付方法について説明する。

初期作業として、支持軸２２に支持された原反Ｒを所定長さ引き出し、ピールプレート１５の先端で折り返すように原反Ｒを掛け回した後、駆動ローラ２４とピンチローラ２５との間に原反Ｒを通過させて当該原反Ｒのリード端を巻取軸２６に固定する。

そして、図示しない搬送手段を介して、保持手段１１の上面にウエハＷを吸着保持させ、リニアモータ２０を駆動させて保持手段１１を図１中左方向に移動させる。次いで、図示しないセンサによって、ウエハＷが所定の位置に達したことが検知されると、図示しない直動モータを介してプレスローラ３０を下降させ、接着シートＳの図１中左先端部をウエハＷの左先端部に押圧すると同時に、モータＭがスライダ２０Ａの移動と同期して回転することで、ピールプレート１５の先端で接着シートＳが剥離されつつ、剥離された接着シートＳがウエハＷの上面に貼付される。このとき、プレスローラ３０に溝３１が形成されていることで、分割許容切込Ｃ及びその周辺領域Ｅに当該プレスローラ３０が接触することはなく、図３に示されるように、予め分割許容切込Ｃから基材シートＢＳの他方の面すなわち図３中上面に接着剤ＡＤの染み出しＡＤ１が形成されていたり、プレスローラ３０が接着シートＳを押圧することで、分割許容切込Ｃから接着剤ＡＤが基材シートＢＳの他方の面すなわち図３中上面に接着剤ＡＤの染み出しＡＤ１が形成されたりしても、当該染み出しＡＤ１がプレスローラ３０に付着することを防止することができる。接着シートＳが貼付されたウエハＷは、図示しない搬送装置を介して次工程に搬送され、以後、上記同様の動作が繰り返されることとなる。

従って、このような実施形態によれば、溝３１によって分割許容切込Ｃ及びその周辺領域Ｅにプレスローラ３０が接触しないので、分割許容切込Ｃから接着剤ＡＤの染み出しＡＤ１が形成されても、当該染み出しＡＤ１が付着することを抑制することができる。これにより、プレスローラ３０と共に接着シートＳやウエハＷが移動して接着シートＳの貼付不良や、ウエハＷの破損が発生することを回避することが可能となる。

［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４〜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。

第２の実施形態は、接着シートＳを支持可能な支持手段４１と、この支持手段４１に組み込まれた外周押圧手段４２と、支持手段４１を図４中上下方向に移動可能に支持する直動モータ４３と、ウエハＷ及び接着シートＳ周りに減圧雰囲気を形成する減圧手段５０とを備えている。

前記支持手段４１は、下面側に複数の吸着孔４１Ａを備えた吸着ヘッド４１Ｂと、この吸着ヘッド４１Ｂをシャフト４１Ｃを介して支持する支持本体４１Ｄとからなり、吸着孔４１Ａが図示しない吸引ポンプに接続されて接着シートＳを基材シートＢＳの他方の面側（図４中上面）側から吸着支持可能に設けられている。また、支持手段４１の下面、すなわち吸着ヘッド４１Ｂと支持本体４１Ｄの下面には、図６に示されるように、非接触部としての溝４４が形成されている。この溝４４は、接着シートＳを支持するときに、分割許容切込Ｃ及びその周辺領域Ｅが支持手段４１に接触することを防止するように形成されている。本第２実施形態の場合も前記第１実施形態と同様、溝４４の幅ＷＩは２ｍｍ、高さＨＥも２ｍｍに設定されている（図３参照）。よって周辺領域Ｅとは、分割許容切込Ｃを挟むその延出方向に沿う幅２ｍｍの領域となる。なお、溝４４は、分割許容切込Ｃの延出方向の幅や接着剤ＡＤの染み出しＡＤ１の量に応じて、幅ＷＩ及び高さＨＥは適宜変更可能である。

前記外周押圧手段４２は、シャフト４１Ｃが貫通する孔４６Ａを有し、接着シートＳの外周領域に図５中下端部が接触するリング状の接触体４６と、この接触体４６を図４中上下動可能に支持する直動モータ４７とを備えている。接触体４６の下端部は、図６（Ｂ）に示されるように、直動モータ４７の作動により、矢印ＡＲ方向に移動して支持手段４１の下面から出没可能に設けられている。本実施形態の場合、接触体４６は、平面形状がウエハＷの外縁形状と同じ直径３００ｍｍの円形とされ、環状の下端部の幅は２．５ｍｍに設定されている。

前記減圧手段５０は、直動モータ４３を上方から支持する上ケース５１と、この上ケース５１との組み合わせによって密閉可能な空間Ｈを形成するとともに、保持手段１１が載置される下ケース５２と、この下ケース５２に接続された配管５３とを備えている。配管５３には、図示しない電磁弁及び減圧ポンプが接続され、空間Ｈ内を真空を含む減圧雰囲気を形成したり、その減圧を解除して大気圧としたりすることができるようになっている。本実施形態の場合、配管５３と図示しない電磁弁及び減圧ポンプによって押圧手段が構成される。

前記上ケース５１は、リニアモータ５５のスライダ５５Ａを介して図４中左右方向に移動可能に設けられている。リニアモータ５５は、図示しない昇降手段に支持され、これにより、リニアモータ５５と共に上ケース５１も昇降可能となっている。

本実施形態において保持手段１１上のウエハＷに接着シートＳを貼付する場合、図６（Ａ）に示されるように、接触体４６を支持手段４１の下面から陥没させた状態で、ピールプレート１５の先端で剥離された接着シートＳを基材シートＢＳの他方の面側から当該支持手段４１の下面で吸着支持させる。このとき、接着シートＳは、その外周領域が接触体４６の図４中下方に位置するとともに、分割許容切込Ｃが溝４４の下方に位置して当該分割許容切込Ｃ及びその周辺領域Ｅと、支持手段４１下面とが接触することなく支持手段４１に支持される。次いで、リニアモータ５５を作動させ、下ケース５２の上方に上ケース５１を移動させるとともに、支持手段４１により支持された接着シートＳをウエハＷ上に移動して位置決めさせる。次に、図示しない昇降手段を作動させ、下ケース５２の上面に上ケース５１の下面を密着させて空間Ｈを形成させる。このとき、支持手段４１に支持された接着シートＳは、所定間隔を隔ててウエハＷの上方に位置することとなる。

空間Ｈ形成後、配管５３を通じて空間Ｈ内の減圧が開始される。空間Ｈ内が図示しない検知手段によって、所定減圧状態に達したことが検知されると、直動モータ４３を作動して支持手段４１を下降させ、接着シートＳの接着剤層ＡＤをウエハＷ上面に接触させる。次いで、直動モータ４７と直動モータ４３とをリンクさせて作動することで、接触体４６を下降させ、当該接触体４６によって接着シートＳの外縁領域をウエハＷに向かって押圧するとともに、支持手段４１を接着シートＳの上面から離間させる。つまり、支持手段４１と接触体４６との位置関係を図６（Ｂ）で示す状態とする。この状態で、配管５３を通じて空間Ｈ内を徐々に大気圧とすることで、接着シートＳをウエハＷ側に押圧する力を作用させて貼付する。なお、接触体４６、吸着ヘッド４１Ｂ及び接着シートＳとで囲われた空間に大気圧が作用するように、接触体４６や吸着ヘッド４１Ｂには図示しない貫通孔が形成されている。ここで、空間Ｈ内の圧力が、接着シートＳを吸着支持する支持手段４１の圧力や、ウエハＷを吸着保持する保持手段１１の圧力よりも小さくなり、接着シートＳやウエハＷが相互に貼付される前に移動してしまう場合には、支持手段４１の支持方法を静電支持やチェック支持といった別の支持方法に変更するとよい。

その後、直動モータ４７と直動モータ４３とをリンクさせて作動することで、支持手段４１を接着シートＳの上面に接触させるとともに、接触体４６を接着シートＳから離間させる。このとき、接着剤ＡＤの染み出しＡＤ１が接触体４６に付着していても、当該接触体４６の接着シートＳへの接触が外縁領域のみだけである上、支持手段４１が接着シートＳの上面に接触しているので、接着シートＳが持ち上げられることを防止することができる。接触体４６の上昇後、図示しない昇降手段を介して上ケース５１及び押圧手段４０を上昇させ、接着シートＳが貼付されたウエハＷは、図示しない搬送装置を介して次工程に搬送され、以後、上記同様の動作が繰り返されることとなる。

従って、このような実施形態によっても、分割許容切込Ｃから接着剤ＡＤの染み出しＡＤ１が形成されても、当該染み出しＡＤ１が支持手段４１に付着することを抑制することができ、支持手段４１と共に接着シートＳやウエハＷが移動して接着シートＳの貼付不良や、ウエハＷの破損が発生することを回避することが可能となる。

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。
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、分割許容切込Ｃが複数設けられた接着シートＳを貼付対象とした場合、それに応じて溝３１、４４を複数設けるように構成してもよいし、分割許容切込Ｃの形状に応じて溝３１、４４の形状を変更するように構成してもよい。

また、本発明における被着体としては、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、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、接着シートＳは、上記実施形態のように、予め所定形状に切断されたもの以外に、予め所定形状に切断されることのない接着シートや、剥離シートＲＬを有さない接着シートであってもよい。この場合、供給手段の構成を適宜変更し、ウエハＷに貼付される直前やウエハＷに貼付された後に切断手段等で所定形状に切断すればよい。
また、第２実施形態における減圧手段５０は必須要件ではなく、減圧手段５０を除外して、直動モータ４３によって押圧手段を構成するようにしてもよい。このような構成とした場合、吸着ヘッド４１Ｂによって大きな押圧力を加えた場合、ウエハＷの回路を破損させてしまう場合があるので、外周押圧手段４２によってウエハＷの外周領域だけでも強く押圧するとよい。これにより、ウエハＷの研削時や表面処理時等における洗浄水や薬液等が接着シートＳの外縁から浸入し、ウエハＷに形成された回路に付着することで当該回路が機能しなくなることを防止することができる。
また、非接触部としては、上記実施形態で示した溝３１、４４に限定されることはなく、例えば、断面形状がＵ字やＶ字形状の溝で構成されてもよいし、複数のプレスローラや複数の支持手段を所定の間隔を隔てて配置することで、非接触部としてもよい。

１０ シート貼付装置
１３ 供給手段
１５ ピールプレート（剥離手段）
１６ 押圧手段
３１、４４ 溝（非接触部）
４１ 支持手段
４２ 外周押圧手段
５０ 減圧手段
ＡＤ 接着剤層
ＢＳ 基材シート
Ｃ 分割許容切込
Ｒ 原反
ＲＬ 剥離シート
Ｓ 保護シート
Ｗ 被着体（半導体ウエハ）

Claims (5)

1. 被着体に接着シートを貼付するシート貼付装置において、
   前記接着シートは、基材シートと、この基材シートの一方の面に設けられた接着剤層とからなり、前記基材シート又は基材シート及び接着剤層に分割許容切込が形成され、
   前記接着シートを供給する供給手段と、この供給手段により供給された接着シートを被着体に押圧して貼付する押圧手段とを備え、
   前記押圧手段は、前記接着シートの押圧時に前記分割許容切込及びその周辺領域が当該押圧手段に接触することを防止する非接触部を有することを特徴とするシート貼付装置。
2. 被着体に接着シートを貼付するシート貼付装置において、
   前記接着シートは、基材シートと、この基材シートの一方の面に設けられた接着剤層とからなり、前記基材シート又は基材シート及び接着剤層に分割許容切込が形成され、
   前記接着シートを供給する供給手段と、前記供給手段により供給された接着シートを基材シート側から支持可能な支持手段と、前記支持手段に支持された接着シートを前記被着体に押圧して貼付する押圧手段とを備え、
   前記支持手段は、前記接着シートを支持した際に前記分割許容切込及びその周辺領域が当該支持手段に接触することを防止する非接触部を有することを特徴とするシート貼付装置。
3. 前記支持手段は、接着シートの外周領域に接触して当該外周領域を押圧可能な外周押圧手段を備えていることを特徴とする請求項２記載のシート貼付装置。
4. 前記被着体及び接着シート周りに減圧雰囲気を形成する減圧手段を備えていることを特徴とする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。
5. 被着体に接着シートを貼付するシート貼付方法において、
   前記接着シートは、基材シートと、この基材シートの一方の面に設けられた接着剤層とからなり、前記基材シート又は基材シート及び接着剤層に分割許容切込が形成され、
   前記接着シートを供給する工程と、
   前記分割許容切込及びその周辺領域に接触することなく前記接着シートを押圧して貼付する工程とを備えていることを特徴とするシート貼付方法。

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