TWI395285B - Sheet attachment and attachment method - Google Patents

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TWI395285B TW095123387A TW95123387A TWI395285B TW I395285 B TWI395285 B TW I395285B TW 095123387 A TW095123387 A TW 095123387A TW 95123387 A TW95123387 A TW 95123387A TW I395285 B TWI395285 B TW I395285B
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Description

薄片貼附裝置及貼附方法
本發明係關於薄片貼附裝置及貼附方法，更詳言之，關於在將薄片貼附於半導體晶圓等的板狀構件之際，可將薄片精確地貼附於板狀構件的預定位置之薄片貼附裝置及貼附方法。
以往，在半導體晶圓(以下簡稱為「晶圓」)上，會進行貼附用來保護其迴路面的保護薄片、或於背面貼附芯片焊接用的黏著薄片。
這種薄片的貼附方法，如眾所周知係於帶狀的剝離薄片上使用將帶狀的黏著薄片暫時附著之捲狀原料，且在自前述剝離薄片將黏著薄片剝離而貼附於晶圓上之後，沿著晶圓外周切割的貼附方法(例如，參照專利文獻1)。
〔專利文獻1〕日本特開2004-47976號公報
然而，在專利文獻1所揭示之薄片貼附裝置，並未積極地採用將在貼附黏著薄片於晶圓的動作中之張力固定地保持之構造。
因此，若在黏著薄片上發生張力不足的狀態下將該黏著薄片貼附時，會導致使黏著薄片產生皺紋、或是在黏著 薄片與晶圓之間使氣泡混入之問題。反之，若黏著薄片的張力過大時，則在該黏著薄片貼附後，會造成晶圓翹曲變形之問題。
又，專利文獻1中的薄片貼附裝置，係配置有用來將薄片送出至面對晶圓的面之位置之導引滾子28群，而該導引滾子28群，係因自黏著薄片的貼附動作、切斷動作、及剝離動作之間，經常夾著黏著薄片，故變成在黏著薄片的黏著劑層形成條紋狀的凹部之構造。因此，在如晶圓被研磨至幾十微米那樣極薄的板狀構件中，因為若使用殘留有凹部痕跡的薄片則會變得厚度不均等、或是在研磨時晶圓會破裂，所以凹部區域無法使用於對晶圓的貼附區域。因此，雖然只要不包含該凹部區域地進行薄片送出即可，但是那會產生浪費薄片之問題。
〔發明之目的〕
本發明係著眼於這樣的問題而研究出的，其目的係提供：在用按壓滾子對薄片施予按壓力而進行貼附間時，可常時測定薄片的張力，並可一邊測定使張力經常保持預先被設定的值一邊進行貼附之薄片貼附裝置及貼附方法。
又，本發明之另一目的，係提供：藉由對應板狀構件大小之長度的薄片送出，可大幅地抑制薄片的浪費之薄片貼附裝置及貼附方法。
為達成前述目的，本發明係針對具備有將薄片送出至面對板狀構件的面之位置的薄片送出單元、及對前述薄片施予按壓力並從板狀構件的一端朝向另一端將薄片貼附的按壓滾子、以及測定前述薄片送出單元與前述按壓滾子之間的薄片之張力之張力測定手段之薄片貼附裝置，其採用之構造為：前述薄片送出單元，包含有：前述薄片的送出頭、及因應於前述薄片的張力而使前述送出頭移動的機器人；前述機器人，藉由前述張力測定手段的測定結果，來使前述送出頭移動，將藉由前述按壓滾子將薄片貼附於板狀構件期間的張力維持為一定。
本發明中，前述張力測定手段，係設置成：包含測力器、及張力測定滾子，且當前述測力器檢測出張力之變化時，就會使前述張力測定滾子之位置位移來使張力保持於一定，為較佳。
再者，採用如下之構造：前述薄片送出單元係包含剝離板，且在從該剝離板的前端到按壓滾子之間被送出的薄片長度，係被設定為比從前述板狀構件的一端到另一端的長度更長。
又，在前述薄片被貼附於板狀構件時，前述剝離板之前端，係被設置成位於前述板狀構件的前述另一端附近之外側。
再者，本發明之薄片貼附方法，其採用之方法為：使用薄片貼附裝置，該薄片貼附裝置，具備有：將薄片送出 至面對板狀構件的面之位置的薄片送出單元、及對前述薄片施予按壓力並從板狀構件的一端朝向另一端將薄片貼附的按壓滾子、以及測定前述薄片送出單元與前述按壓滾子之間的薄片之張力之張力測定手段；前述薄片送出單元，包含有：前述薄片的送出頭、及因應於前述薄片的張力而使前述送出頭移動的機器人；前述機器人，藉由前述張力測定手段的測定結果，來使前述送出頭移動，將藉由前述按壓滾子將薄片貼附於板狀構件期間的張力維持為一定，來將薄片貼附於板狀構件。
又，本發明係針對從薄片送出單元將薄片送出，並且用按壓滾子按壓薄片而將薄片貼附於板狀構件之薄片貼附方法，其採用之方法為：前述薄片，係在對於前述板狀構件之貼附角度被保持於一定之狀態下被貼附。
再者，在前述方法中，所採用之方法為：從前述薄片送出單元到按壓滾子被送出的薄片之長度，係在保持比從前述板狀構件的一端到另一端之長度更長的狀態下進行薄片貼附。
根據本發明，由於張力測定手段係使薄片的張力保持於一定地作用，且在該狀態下按壓滾子對於薄片施予按壓力而進行薄片之貼附，因此在貼附時不會產生薄片之鬆弛，並且也不會過大地施予張力，可避免皺紋的產生或空 氣的混入、板狀構件的翹曲變形。
又，因成為使測力器維持一定的張力地張力測定滾子會移位之構造，故可輕易地對應伴隨著按壓滾子的移動而容易發生的張力變化。
又，由於夾介貼附角度維持手段將黏著薄片的貼附角度保持於一定，因此即使按壓滾子移動而對於板狀構件的薄片之貼附進行而被送出的薄片之未貼附區域變短，亦可容易地將該薄片之張力保持於一定。
再者，由於在從剝離板的前端到按壓滾子之間被送出的薄片長度被設定為比從板狀構件的一端到另一端的長度稍長一點點之狀態下被貼附，因此可將連接於板狀構件的前述另一端近旁之薄片區域作為貼附至下個板狀構件之區域來利用，且可將被貼附於各板狀構件之薄片區域間的空白或是邊緣最短化而解決薄片的浪費。
以下，參照圖面說明有關本發明之實施方式。
第1圖，係顯示有關本實施方式之薄片貼附裝置的概略正面圖；第2圖，係顯示其概略立體圖。在這些圖中，薄片貼附裝置10之構成係具備有：被配置於基台11之上方的薄片送出單元12、及支撐作為板狀構件的晶圓W之工作台13、及對被送出至晶圓W上面側的黏著薄片S施予按壓力而貼附於晶圓W上之按壓滾子14、及在將黏著薄片S貼附於晶圓W之後沿著該晶圓W的外緣將黏著薄 片S切斷之刀具15、及自工作台13的上面將晶圓W外側之不要黏著薄片S1剝離之剝離裝置16、以及捲取不要黏著薄片S1之捲取裝置17。
前述薄片送出單元12，其構成係具備有：支撐將帶狀的黏著薄片S暫時貼著於帶狀的剝離薄片PS之其中一方之面上的滾筒狀的捲狀原料L之支撐滾子20、及將從該支撐滾子20被送出的捲狀原料L急速反轉而將黏著薄片S從剝離薄片PS剝離之剝離板22、及將剝離薄片PS捲取而回收之回收滾子23、及被配置於支撐滾子20與回收滾子23之間的多數個導引滾子25~31、及被配置於導引滾子25、26間之緩衝滾子33、及被配置於導引滾子27、28間之張力測定手段35、以及將剝離板22、導引滾子27、28、29及張力測定手段35一體地支撐之貼附角度維持手段37。又，在前述導引滾子27、29，併設有煞車塊32、42，而這些煞車塊32、42，在將黏著薄片S貼附至晶圓W時，會藉由利用汽缸38、48對於對應的導引滾子27、29進行進退將黏著薄片S夾入而抑制其送出。
前述張力測定手段35，係由測力器39、以及被支撐於該測力器而位於前述剝離板22的後部側之張力測定滾子40所構成。張力測定滾子40之構成，係為被導引滾子27及煞車塊32夾住而藉由利用被送出至與前述按壓滾子14之間的黏著薄片S之張力被拉引，使該張力傳達至測力器39。接著，前述測力器39，係一面測定前述被送出的黏著薄片S之張力一面夾介貼附角度維持手段37，藉 由後述的送出頭49朝第1圖中斜下方移位而使黏著薄片S的張力保持於一定。
前述貼附角度維持手段37之構成，係為與前述按壓滾子14相互地作用而使對於晶圓W的黏著薄片S之貼附角度θ保持於一定。該貼附角度維持手段37，其構成係具備有：由導引滾子27、28、29、測力器39、張力測定滾子40、煞車塊32、42、汽缸38、48、剝離板22及支撐這些的一對滑動板43、43所構成的送出頭49、及將該送出頭49朝上下引導的一對導軌45、45、以及施予送出頭49升降力的一對單軸機器人46、46。導軌45及單軸機器人46係被配置成傾斜姿勢，且沿著該傾斜角度送出頭49可升降。又，剝離板22，係被支撐於被配置在滑動板43內側的汽缸50，且被設定成可朝第1圖中X方向進退，藉此，則可配合晶圓W的直徑進行剝離板22的前端位置調整。
前述工作台13，如第3圖所示，係由俯視大致方形的外側工作台51、以及俯面視大致圓形的內側工作台52所構成。外側工作台51係被設置成可容納內側工作台52之凹狀，並且夾介單軸機器人54對於基台11可升降。另一方面，內側工作台52，係被設置成夾介單軸機器人56對於外側工作台51可升降。因此，外側工作台51及內側工作台52，係可一體地升降，並且可相互地獨立升降，藉此，可配合黏著薄片S的厚度、晶圓W的厚度而調整至預定的高度位置。
前述按壓滾子14，係夾介門型框架57而被支撐。在門型框架57的上面側，設置有汽缸59、59，且利用這些汽缸59的運作將按壓滾子14設置成可上下升降。此外，門型框架57，如第2圖所示，係夾介單軸機器人60及導軌61被設置成可朝第1圖中X方向移動。
前述刀具15，係在工作台13的上方位置夾介未圖示的升降裝置被設置成可升降。該刀具15，係由被固定於旋轉中心軸65的旋轉臂66、以及被支撐於該旋轉臂66的刀刃67所構成，且藉由使該刀刃67繞著旋轉中心軸65旋轉，則可沿著晶圓W的外緣切斷黏著薄片S。
前述剝離裝置16，如第1圖、第4圖、及第5圖所示，係由小口徑滾子70、及大口徑滾子71所構成。這些小口徑滾子70及大口徑滾子71，係被支撐於移動框架F。該移動框架F，係由沿著第2圖中Y方向而被相對配置的前部框架F1、及夾介連結構件73而被連結至該前部框架F1的後部框架F2所構成，且後部框架F2係被支撐於單軸機器人75，另一方面，前部框架F1係被支撐於前述導軌61，藉此，移動框架F係成為可朝第2圖中X方向移動。大口徑滾子71，如第1圖所示，係被支撐於臂構件74，並且該臂構件74係藉由汽缸78使大口徑滾子71對於小口徑滾子70可朝分離、接近之方向移位。
前述捲取裝置17，係由被支撐於移動框架F的驅動滾子80、以及被支撐於旋轉臂84之自由端側，且夾介彈簧85接連於驅動滾子80的外周面而夾住不要黏著薄片 S1之捲取滾子81所構成。在驅動滾子80的軸端，配置有驅動馬達M，藉由該馬達M的驅動，使驅動滾子80旋轉，且因捲取滾子81會跟著該驅動滾子旋轉而使不要黏著薄片S1被捲取。此外，捲取滾子81，係隨著捲取量增大，則會抵抗彈簧85的力量而朝第1圖中右方向旋轉。
其次，有關於本實施方式之黏著薄片S的貼附方法，亦參照第4圖及第5圖進行說明。
在初期設定中，從支撐滾子20被送出的捲狀原料L，係在剝離板22的前端位置將黏著薄片S自剝離薄片PS剝離，且剝離薄片PS的前端，係經由導引滾子28、29被固定於回收滾子23。另外，黏著薄片S的前端，係經由按壓滾子14、及剝離裝置16被固定於捲取裝置17的捲取滾子81。此時，構成送出頭49的前端之剝離板22，係位於最上升位置(參照第1圖、第4圖(A))，該剝離板22與按壓滾子14之間的黏著薄片S，如第1圖所示，係對於被配置在工作台13上的晶圓W的面設定成預定的貼附角度θ。又，剝離板22，係夾介汽缸50進行前端的位置調整，使該剝離板22與按壓滾子14之間的黏著薄片S之長度，比晶圓W之從一端到另一端，即第4圖中從右端到左端的長度稍長一點。
夾介未圖示的移載臂在晶圓W被設定於工作台13上的狀態下開始貼附動作。又，在貼附動作之前，對於導引滾子27、29煞車塊32、42會抵接而抑制黏著薄片S之送出。然後，在工作台13靜止的狀態下，按壓滾子14會一 邊旋轉一邊在晶圓W上朝第4圖中左側移動。隨著該按壓滾子的移動，對於黏著薄片S會增加張力，且張力測定滾子40則會朝X方向被拉引。因此藉由測力器39測定其張力，而為了維持預定張力使用貼附角度維持手段37將送出頭49朝斜下方下降。亦即，測力器39測定張力，且被控制以其數據為基礎使成為預定的張力地對於一對的單軸機器人46發出指令。
因此，結果送出頭49沿著導引桿45及單軸機器人46(參照第1圖)的傾斜角度逐漸下降，藉此，即使剝離板22的前端與按壓滾子14之間的黏著薄片S之長度變短，貼附角度θ也會經常被維持成一定。
本實施方式中，在如上述地按壓滾子14進行貼附動作間，係由於藉由測力器39一邊測定黏著薄片S之張力一邊使送出頭49下降，因此結果上會維持貼附角度θ，但送出頭49的下降控制係亦可省略測力器39。即，如第4圖(A)所示，將按壓滾子14的最下點之位置、及剝離板22之貼附時初期的前端位置分別作為P1、P2，且將貼完黏著薄片S之時候的剝離板之前端位置作為P3，並將角P2、P1、P3的貼附角度作為θ時，隨著按壓滾子14移動而藉由單軸機器人60點P1、P3的距離縮短，剝離板22的高度即點P2、P3間的距離也會縮短地，使構成貼附角度維持手段37的送出頭49沿著導引桿45下降，而使經常維持貼附角度θ地亦可同期控制單軸機器人46、60。又，送出頭49的移動量可藉由三角函數簡單地導出。如 此地藉由根據按壓滾子14的移動距離之檢出而將貼附角度θ維持於一定，可產生與使用測力器39之張力控制同樣的作用、效果，且在本發明中，可選擇性地採用此等之控制。
如第4圖(D)、(E)所示，當黏著薄片S之貼附一完成，刀具15則下降而沿著晶圓W的外周緣進行黏著薄片S之切斷，且之後刀具15會上升而回到初期位置(參照第1圖)。此時，剝離板22的前端係位於晶圓W的左端近旁，藉此，可從剝離板22的前端位置將存在於左側的黏著薄片區域作為往下個晶圓W的黏著區域，使不會浪費黏著薄片S。
其次，晶圓W夾介移載裝置從工作台13被取走時，則如第5圖所示，按壓滾子14會上升，且構成剝離裝置16的小口徑滾子70及大口徑滾子71會朝左側移動，並且捲取裝置17的驅動滾子80會驅動而將不要黏著薄片S1捲取，因此可將晶圓W周圍的不要黏著薄片S1從工作台13之上面剝離。
接著，煞車塊32、42會離開導引滾子27、29而使捲狀原料L可送出，並且在驅動滾子80鎖定的狀態下藉由剝離裝置16與捲取裝置17回到初期位置，新的黏著薄片S則被拉出，且新的晶圓W則再次被移載至工作台13上。
因此，根據如此之實施方式，因為作成：將貼附黏著薄片S至晶圓W時的該黏著薄片S之張力維持於一定之 構造，所以得到：可有效地防止因張力不足導致氣泡混入，或因張力過大導致晶圓之翹曲變形，之效果。
如上所述，用以實施本發明之最佳構成、方法等，雖於前述記載被揭示，但本發明並非被限定於此。
即，本發明，雖主要關於特定的實施方式特別地圖示、說明，但不脫離本發明的技術思想及目的之範圍，對於以上所說明之實施方式，有關形狀、位置或配置等，該業者可因應需要施以各種的變更。
例如，前述實施方式中，雖圖示並說明在工作台13靜止的狀態下，藉由按壓滾子14移動將黏著薄片S貼附之情況，但亦可採用使工作台13移動之構造。又，貼附角度θ，並非特別被限定。
又，前述實施方式中，雖顯示板狀構件為晶圓之情況，但亦可適用於將薄片、薄膜貼附於晶圓以外的板狀構件之構造。
10‧‧‧薄片貼附裝置
12‧‧‧薄片送出單元
14‧‧‧按壓滾子
35‧‧‧張力測定手段
39‧‧‧測力器
40‧‧‧張力測定滾子
37‧‧‧貼附角度維持手段
L‧‧‧捲狀原料
PS‧‧‧剝離薄片
S‧‧‧黏著薄片
S1‧‧‧不要黏著薄片
W‧‧‧晶圓(板狀構件)
θ ‧‧‧貼附角度
[第1圖]為有關本實施方式之薄片貼附裝置的概略正面圖。
[第2圖]為前述薄片貼附裝置的概略立體圖。
[第3圖]為工作台的概略斷面圖。
[第4圖]為黏著薄片的貼附動作說明圖。
[第5圖]為利用剝離裝置之不需要黏著薄片的剝離動作說明圖。
12‧‧‧薄片送出單元
10‧‧‧薄片貼附裝置
S‧‧‧黏著薄片
PS‧‧‧帶狀的剝離薄片
L‧‧‧捲狀原料
20‧‧‧支撐滾子
25‧‧‧導引滾子
26‧‧‧導引滾子
33‧‧‧緩衝滾子
31‧‧‧導引滾子
30‧‧‧導引滾子
23‧‧‧回收滾子
39‧‧‧測力器
46‧‧‧單軸機器人
35‧‧‧張力測定手段
27‧‧‧導引滾子
43‧‧‧滑動板
40‧‧‧張力測定滾子
49‧‧‧送出頭
38‧‧‧汽缸
32‧‧‧煞車塊
50‧‧‧汽缸
48‧‧‧汽缸
28‧‧‧導引滾子
29‧‧‧導引滾子
42‧‧‧煞車塊
45‧‧‧導軌
37‧‧‧貼附角度維持手段
22‧‧‧剝離板
13‧‧‧桌面
W‧‧‧晶圓
15‧‧‧刀具
65‧‧‧旋轉中心軸
67‧‧‧刀刃
66‧‧‧旋轉臂
14‧‧‧按壓滾子
17‧‧‧捲取裝置
S1‧‧‧不要黏著薄片
81‧‧‧捲取滾子
57‧‧‧門型框架
59‧‧‧汽缸
70‧‧‧小口徑滾子
71‧‧‧大口徑滾子
74‧‧‧臂構件
73‧‧‧連結構件
F‧‧‧移動框架
M‧‧‧馬達
F2‧‧‧後方框架
16‧‧‧剝離裝置
75‧‧‧單軸機器人
61‧‧‧導引滾子
11‧‧‧基台

Claims (6)

  1. 一種薄片貼附裝置，係針對具備有將薄片送出至面對板狀構件的面之位置的薄片送出單元、及對前述薄片施予按壓力並從板狀構件的一端朝向另一端將薄片貼附的按壓滾子、以及測定前述薄片送出單元與前述按壓滾子之間的薄片之張力之張力測定手段之薄片貼附裝置，其特徵為：前述薄片送出單元，包含有：前述薄片的送出頭、及因應於前述薄片的張力而使前述送出頭移動的機器人；前述機器人，藉由前述張力測定手段的測定結果，來使前述送出頭移動，將藉由前述按壓滾子將薄片貼附於板狀構件期間的張力維持為一定。
  2. 如申請專利範圍第1項之薄片貼附裝置，其中，前述張力測定手段，係包含測力器、及張力測定滾子，且當前述測力器檢測出張力之變化時，就會使前述張力測定滾子之位置位移來將張力保持於一定。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之薄片貼附裝置，其中，前述薄片送出單元係包含剝離板，且在從該剝離板的前端到按壓滾子之間被送出的薄片長度，係被設定為比從前述板狀構件的一端到另一端的長度更長。
  4. 如申請專利範圍第3項之薄片貼附裝置，其中，在前述薄片被貼附於板狀構件時，前述剝離板之前端，係位於前述板狀構件的前述另一端附近之外側。
  5. 一種薄片貼附方法，使用薄片貼附裝置，該薄片 貼附裝置，具備有：將薄片送出至面對板狀構件的面之位置的薄片送出單元、及對前述薄片施予按壓力並從板狀構件的一端朝向另一端將薄片貼附的按壓滾子、以及測定前述薄片送出單元與前述按壓滾子之間的薄片之張力之張力測定手段；前述薄片送出單元，包含有：前述薄片的送出頭、及因應於前述薄片的張力而使前述送出頭移動的機器人；前述機器人，藉由前述張力測定手段的測定結果，來使前述送出頭移動，將藉由前述按壓滾子將薄片貼附於板狀構件期間的張力維持為一定，來將薄片貼附於板狀構件。
  6. 如申請專利範圍第5項之薄片貼附方法，其中，從前述薄片送出單元到按壓滾子被送出的薄片之長度，係在保持比從前述板狀構件的一端到另一端之長度更長的狀態下進行薄片貼附。
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