JP6216582B2 - シート貼付装置および貼付方法 - Google Patents

Description

本発明は、シート貼付装置および貼付方法に関する。

従来、半導体製造工程において、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という場合がある）に接着シートを貼付するシート貼付装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のシート貼付装置は、ウエハ（被着体）に粘着テープ（接着シート）を貼付する押圧ローラ（押圧部材）を有する貼付けユニット（押圧手段）と、接着シートを切り抜くテープ切断機構（切断手段）と、接着シートを挟み込む剥離ローラおよび送り出しローラ（複数の剥離部材）を有する剥離ユニット（剥離手段）とを備え、押圧手段で被着体に貼付した接着シートを切断手段が切り抜いた後、切り抜かれて残った不要テープ（不要シート）を複数の剥離部材が移動することで、剥離するように構成されている。

特開２００７−２２７５５２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来のシート貼付装置では、押圧部材の他に複数の剥離部材が備えられているため、装置が大型化、複雑化するという不都合がある。

本発明の目的は、装置の大型化、複雑化を抑制可能なシート貼付装置およ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に、本発明のシート貼付装置は、被着面の反対側から被着体を支持可能な被着体支持面および当該被着体支持面の外側に設けられた不要シート支持面を有する支持手段と、前記被着体の被着面を臨む位置に接着シートを供給する供給手段と、前記被着面および不要シート支持面に前記接着シートを押圧して貼付する押圧部材を有する押圧手段と、前記接着シートを所定形状に切断し、前記被着面に貼付された貼付シートおよび前記不要シート支持面に貼付された不要シートに当該接着シートを区分する切断手段と、前記不要シートを前記不要シート支持面から剥離する剥離手段とを備え、前記剥離手段は、前記押圧部材との間に前記不要シートを通し、当該押圧部材と共動して前記不要シート支持面の一端側から他端側に移動することで、当該不要シート支持面から前記不要シートを剥離可能な剥離部材を備え、前記押圧部材は、前記剥離部材とは別々に前記不要シート支持面の一端と他端との間を移動可能に設けられ、当該押圧部材のみを移動させて前記接着シートを押圧する、という構成を採用している。

一方、本発明のシート貼付方法は、外側に不要シート支持面が設けられた被着体支持面で被着面の反対側から被着体を支持する工程と、前記被着体の被着面を臨む位置に接着シートを供給する工程と、剥離部材とは別々に前記不要シート支持面の一端と他端との間を移動可能に設けられた押圧部材のみを移動させて前記被着面および不要シート支持面に前記接着シートを押圧して貼付する工程と、前記接着シートを所定形状に切断し、前記被着面に貼付された貼付シートおよび前記不要シート支持面に貼付された不要シートに当該接着シートを区分する工程と、前記剥離部材と前記押圧部材との間に前記不要シートを通し、当該剥離部材および押圧部材を共動して前記不要シート支持面の一端側から他端側に移動させることで、当該不要シートを前記不要シート支持面から剥離する工程とを備えている、という構成を採用している。

以上のような本発明によれば、接着シートの貼付に用いる押圧部材と剥離部材との間に不要シートを通し、当該押圧部材および剥離部材を移動させることで不要シートを不要シート支持面から剥離できるので、剥離部材を複数設ける必要がなく、装置の大型化、複雑化を抑制できる。

本発明の一実施形態に係るシート貼付装置の側面図。 図１のシート貼付装置の動作説明図。 変形例に係るシート貼付装置の動作説明図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本明細書におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な図１の手前方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸の矢印方向であって紙面に直交する手前方向で「後」がその逆方向とする。

図１において、シート貼付装置１は、被着面ＷＦ１の反対側から被着体としてのウエハＷＦを支持可能な被着体支持面２３Ａおよび当該被着体支持面２３Ａの外側に設けられた不要シート支持面２１Ａを有する支持手段２と、ウエハＷＦの被着面ＷＦ１を臨む位置に接着シートＡＳを供給する供給手段３と、被着面ＷＦ１および不要シート支持面２１Ａに接着シートＡＳを押圧して貼付する押圧部材としての押圧ローラ４２を有する押圧手段４と、ウエハＷＦを搬送する搬送手段５と、接着シートＡＳを所定形状に切断し、被着面ＷＦ１に貼付された貼付シートＴＳ（図２（Ｃ）参照）および不要シート支持面２１Ａに貼付された不要シートＵＳに当該接着シートＡＳを区分する切断手段６と、不要シートＵＳを不要シート支持面２１Ａから剥離する剥離手段７とを備えている。

支持手段２は、不要シート支持面２１Ａから凹んだ凹部２２を有する外側テーブル２１と、凹部２２内に設けられ、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段によって吸着保持が可能な被着体支持面２３Ａを有する内側テーブル２３とを備えている。

供給手段３は、基材シートＢＳの一方の面に接着剤ＡＤ層を有する帯状の接着シートＡＳを支持する支持ローラ３１と、接着シートＡＳを案内するガイドローラ３２と、駆動機器としての回動モータ３３Ａによって駆動される駆動ローラ３３との間に接着シートＡＳを挟み込むピンチローラ３４と、駆動機器としてのリニアモータ３５と、接着シートＡＳの切断により生じた不要シートＵＳを案内する複数のガイドローラ３６と、駆動機器としての回動モータ３７Ａによって駆動され、不要シートＵＳを回収する回収ローラ３７とを備えている。ローラ３１〜３４は、供給側フレーム３Ａに支持され、ローラ３６、３７は、回収側フレーム３Ｂに支持されている。

押圧手段４は、リニアモータ３５のスライダ３５Ａに支持された駆動機器としてのリニアモータ４１と、リニアモータ４１のスライダ４１Ａに支持され、駆動機器としての回動モータ４２Ａによって駆動される押圧ローラ４２とを備えている。

搬送手段５は、駆動機器としての多関節ロボット５１と、多関節ロボット５１の作業アーム５１Ａに着脱可能に設けられ、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段に連通可能な吸着ツール５２とを備えている。多関節ロボット５１は、その作業範囲内において作業アーム５１Ａに装着したものを何れの位置、何れの角度にでも変位可能な所謂６軸ロボットである。

切断手段６は、多関節ロボット５１と、多関節ロボット５１の作業アーム５１Ａに着脱自在に設けられ、カッター刃６１を有するカッターツール６２とを備えている。

剥離手段７は、リニアモータ３５のスライダ３５Ｂに支持された駆動機器としてのリニアモータ７１と、リニアモータ７１のスライダ７１Ａにブラケット７２を介して支持されるとともに、押圧ローラ４２との間に不要シートＵＳを通し、当該押圧ローラ４２と共動して不要シート支持面２１Ａの一端側から他端側に移動することで、当該不要シート支持面２１Ａから不要シートＵＳを剥離可能な剥離部材としての剥離ローラ７３とを備えている。

以上のシート貼付装置１において、ウエハＷＦに接着シートＡＳを貼付する手順を説明する。
先ず、図２（Ａ）に示すように、押圧ローラ４２および剥離ローラ７３が左方に位置する初期状態において、作業者が接着シートＡＳを同図の実線で示すようにセットした後、図示しない操作パネルやパーソナルコンピュータ等の入力手段を介して運転開始の信号を入力すると、供給手段３がリニアモータ３５を駆動し、押圧ローラ４２と剥離ローラ７３とで接着シートＡＳを押圧して挟み込み、シート貼付装置１がスタンバイ状態となる。次に、搬送手段５が多関節ロボット５１および図示しない減圧手段を駆動し、吸着ツール５２でウエハＷＦを吸着保持し、ウエハＷＦを被着体支持面２３Ａ上に載置すると、支持手段２が図示しない減圧手段を駆動し、当該ウエハＷＦを吸着保持する。このとき、被着面ＷＦ１と不要シート支持面２１Ａとが同一平面内に位置するようになっている。

次に、押圧手段４が回動モータ４２Ａの回転を抑制し、押圧ローラ４２と剥離ローラ７３とで接着シートＡＳを押圧して挟み込んだ状態のまま、供給手段３が回動モータ３３Ａ、３７Ａおよびリニアモータ３５を駆動し、押圧ローラ４２よび剥離ローラ７３を図２（Ａ）中二点鎖線で示す位置まで移動させ、ウエハＷＦの被着面ＷＦ１を臨む位置に接着シートＡＳの未使用部分を供給する（繰り出す）。次に、押圧手段４および剥離手段７がリニアモータ４１、７１を駆動し、押圧ローラ４２および剥離ローラ７３を図２（Ｂ）中実線で示す位置まで下降させることで、押圧ローラ４２で接着シートＡＳを不要シート支持面２１Ａに押圧する（接着シートＡＳの未使用部分の繰り出しと、不要シート支持面２１Ａへの接着シートＡＳの押圧とを以下「繰出工程」という）。

その後、供給手段３および押圧手段４がリニアモータ３５および回動モータ４２Ａを駆動し、押圧ローラ４２を回転させながら図２（Ｂ）中二点鎖線で示す位置まで移動させる（以下「押圧工程」という）。その後、同様にして再び押圧ローラ４２を同図実線で示す位置に復帰させる（以下「戻り工程」という）。これにより、被着面ＷＦ１および不要シート支持面２１Ａ上に接着シートＡＳを押圧して貼付する。その後、切断手段６が多関節ロボット５１を駆動し、吸着ツール５２からカッターツール６２にツール交換を行い、ウエハＷＦの外縁に沿ってカッター刃６１を移動させることで、接着シートＡＳをウエハＷＦの外縁に沿って切断し、貼付シートＴＳと不要シートＵＳとに区分する（以下「切断工程」という）。

次に、搬送手段５が多関節ロボット５１を駆動し、カッターツール６２から吸着ツール５２にツール交換を行った後、図示しない減圧手段を駆動し、貼付シートＴＳが貼付されたウエハＷＦを吸着ツール５２で吸着保持し、別工程の装置に搬送する（以下「排出工程」という）。次いで、供給手段３および押圧手段４がリニアモータ３５および回動モータ４２Ａを駆動し、押圧ローラ４２と剥離ローラ７３とで不要シートＵＳを押圧して挟み込んだ状態のまま、押圧ローラ４２および剥離ローラ７３を回転させながら、図２（Ｃ）に示す位置に移動させ、不要シートＵＳを不要シート支持面２１Ａから剥離する（以下「剥離工程」という）。その後、押圧手段４および剥離手段７がリニアモータ４１、７１を駆動し、押圧ローラ４２および剥離ローラ７３を上昇させて図２（Ａ）中実線で示す初期状態に復帰させ（以下「復帰工程」という）、以降上述と同様の動作が繰り返される。

以上のような実施形態によれば、接着シートＡＳの貼付に用いる押圧ローラ４２と剥離ローラ７３との間に不要シートＵＳを挟み込み、当該押圧ローラ４２および剥離ローラ７３を移動させることで不要シートＵＳを不要シート支持面２１Ａから剥離できるので、剥離ローラ７３を複数設ける必要がなく、装置の大型化、複雑化を抑制できる。

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され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質等を限定した記載は、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、材質等の限定の一部も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、駆動機器としての回動モータによって剥離ローラ７３が駆動されるようにしてもよく、この場合、押圧ローラ４２を駆動する回動モータ４２Ａは設けてもよいし、設けなくてもよい。剥離ローラ７３を駆動する回動モータを設ける場合、接着シートＡＳの未使用部分の繰り出しを行う際に、剥離手段７が当該回動モータを駆動させなければよい。

また、回動モータ４２Ａおよび剥離ローラ７３を駆動する回動モータを設けなくてもよく、この場合、接着シートＡＳの未使用部分の繰り出しを行う際に、押圧ローラ４２よび剥離ローラ７３を右方向に移動させながらまたは、移動させる前または、移動させた後、回動モータ３３Ａ、３７Ａを駆動すればよい。
さらに、剥離工程において、押圧ローラ４２と剥離ローラ７３とで不要シートＵＳを押圧することなく、例えば、所定の間隔をあけ、または、所定の間隔をあけることなく移動させ、不要シートＵＳを不要シート支持面２１Ａから剥離するようにしてもよい。
また、剥離工程において、押圧ローラ４２は、不要シートＵＳを不要シート支持面２１Ａに押圧しながら移動させたり、不要シートＵＳを不要シート支持面２１Ａに押圧することなく、例えば、所定の間隔をあけ、または、所定の間隔をあけることなく移動させたりして不要シートＵＳを不要シート支持面２１Ａから剥離するようにしてもよい。
さらに、剥離工程において、図３（Ａ）に示す状態の後、押圧手段４および剥離手段７がリニアモータ４１および７１を駆動し、押圧ローラ４２および剥離ローラ７３を所定間隔上昇させる。次いで、供給手段３および押圧手段４がリニアモータ３５、回動モータ３７Ａ、４２Ａを駆動し、回収ローラ３７から所定長さの不要シートＵＳを繰り出すとともに、押圧ローラ４２を時計回転方向に回転させつつ、当該押圧ローラ４２と剥離ローラ７３とを所定距離左方移動させて鈍角剥離部ＵＳ１を形成する。その後、供給手段３および押圧手段４がリニアモータ３５および回動モータ４２Ａを駆動し、押圧ローラ４２を反時計回転方向に回転させつつ、押圧ローラ４２および剥離ローラ７３を左方へ移動させることで、鈍角剥離部ＵＳ１を維持した状態で、押圧ローラ４２および剥離ローラ７３を図３（Ｃ）に示す位置に移動させ、不要シートＵＳを不要シート支持面２１Ａから剥離するように構成してもよい。このような鈍角剥離は、不要シートＵＳが切断しやすい性質のものであるときに有利であり、前記実施形態のようなローラ剥離と、このような鈍角剥離とを接着シートＡＳ（不要シートＵＳ）の材質や、切断工程後の不要シートＵＳの前後方向の幅等を考慮して選択可能に設けてもよいし、１の剥離工程中に、ローラ剥離と鈍角剥離とを交互に行ってもよい。

また、繰出工程から復帰工程に至るまでの工程を下記のように設定してもよい。すなわち、押圧工程→戻り工程→切断工程→剥離工程→排出工程。また、押圧工程→切断工程→排出工程→戻り工程→剥離工程。また、押圧工程→切断工程→戻り工程→排出工程→剥離工程。また、押圧工程→切断工程→戻り工程→剥離工程→排出工程。

さらに、押圧手段４は、押圧ローラ４２が被着面ＷＦ１の中央付近から一端縁に移動した後、再度被着面ＷＦ１の中央付近から他端縁に移動して接着シートＡＳを被着面ＷＦ１に貼付してもよい。
また、押圧手段は、１の押圧ローラが被着面ＷＦ１の中央付近から一端縁に移動し、他の押圧ローラが被着面ＷＦ１の中央付近から他端縁に移動して接着シートＡＳを被着面ＷＦ１に貼付してもよい。この場合、剥離手段は、１の押圧ローラおよび他の押圧ローラの少なくとも一方と共動して前記被着面ＷＦ１の一端から他端または、他端から一端に向かって移動することで、不要シートＵＳを不要シート支持面２１Ａから剥離可能な剥離ローラを備えればよい。
さらに、押圧ローラ４２にかえて、ブレード材、ゴム、樹脂、スポンジ等による押圧部材を採用してもよい。
また、剥離手段７は、剥離ローラ７３にかえて、ブレード材、丸棒、ローラ等による剥離部材を採用してもよい。
接着シートＡＳは、枚葉のものでもよい。

さらに、切断手段６は、接着シートＡＳを切断可能な任意の構成を採用でき、例えば、レーザカッターや水圧や風圧で切断可能なもの等で構成してもよいし、回転して切断するロータリカッター等の他のカッター刃を採用してもよい。また、切断手段６は、搬送手段５とは別体の独立した構成としてもよい。

また、本発明における接着シートＡＳおよび被着体の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、接着シートＡＳは、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態に限定されることはなく、感熱接着性のものが採用された場合は、当該接着シートＡＳを加熱する適宜な加熱手段を設ければよい。また、このような接着シートＡＳは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材シートと接着剤層との間に中間層を有するもの、基材シートの上面にカバー層を有する等３層以上のもの、更には、基材シートを接着剤層から剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよく、両面接着シートは、単層又は複層の中間層を有するものや、中間層のない単層又は複層のものであってよい。また、被着体としては、例えば、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、任意の形態の部材や物品等も対象とすることができる。なお、接着シートＡＳを機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意の形状の任意のシート、フィルム、テープ等を前述のような任意の被着体に貼付することができる。

さらに、本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、支持手段は、被着面の反対側から被着体を支持可能な被着体支持面および前記被着体支持面の外側に設けられた不要シート支持面を有するものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（他の手段および工程についての説明は省略する）。
また、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

１…シート貼付装置
２…支持手段
３…供給手段
４…押圧手段
６…切断手段
７…剥離手段
２１Ａ…不要シート支持面
２３Ａ…被着体支持面
４２…押圧ローラ（押圧部材）
７３…剥離ローラ（剥離部材）
ＡＳ…接着シート
ＴＳ…貼付シート
ＵＳ…不要シート
ＷＦ…ウエハ（被着体）
ＷＦ１…被着面

Claims (2)

1. 被着面の反対側から被着体を支持可能な被着体支持面および当該被着体支持面の外側に設けられた不要シート支持面を有する支持手段と、
   前記被着体の被着面を臨む位置に接着シートを供給する供給手段と、
   前記被着面および不要シート支持面に前記接着シートを押圧して貼付する押圧部材を有する押圧手段と、
   前記接着シートを所定形状に切断し、前記被着面に貼付された貼付シートおよび前記不要シート支持面に貼付された不要シートに当該接着シートを区分する切断手段と、
   前記不要シートを前記不要シート支持面から剥離する剥離手段とを備え、
   前記剥離手段は、前記押圧部材との間に前記不要シートを通し、当該押圧部材と共動して前記不要シート支持面の一端側から他端側に移動することで、当該不要シート支持面から前記不要シートを剥離可能な剥離部材を備え、
   前記押圧部材は、前記剥離部材とは別々に前記不要シート支持面の一端と他端との間を移動可能に設けられ、当該押圧部材のみを移動させて前記接着シートを押圧することを特徴とするシート貼付装置。
2. 外側に不要シート支持面が設けられた被着体支持面で被着面の反対側から被着体を支持する工程と、
   前記被着体の被着面を臨む位置に接着シートを供給する工程と、
   剥離部材とは別々に前記不要シート支持面の一端と他端との間を移動可能に設けられた押圧部材のみを移動させて前記被着面および不要シート支持面に前記接着シートを押圧して貼付する工程と、
   前記接着シートを所定形状に切断し、前記被着面に貼付された貼付シートおよび前記不要シート支持面に貼付された不要シートに当該接着シートを区分する工程と、
   前記剥離部材と前記押圧部材との間に前記不要シートを通し、当該剥離部材および押圧部材を共動して前記不要シート支持面の一端側から他端側に移動させることで、当該不要シートを前記不要シート支持面から剥離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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