JP5501049B2

JP5501049B2 - シート貼付装置および貼付方法

Info

Publication number: JP5501049B2
Application number: JP2010063715A
Authority: JP
Inventors: 弘一山口
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2030-03-19
Also published as: JP2011198979A

Description

本発明は、被着体にシートを貼付する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、被着体としての半導体ウェハ（以下、単にウェハという場合がある）の表面に保護テープ等の接着シートを貼付するシート貼付装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。このシート貼付装置では、チャックテーブルに保持したウェハの表面上方に接着シートを配置した状態で、接着シート上に貼付ローラを転動させて接着シートをウェハの表面に貼付するとともに、貼付した接着シートをウェハの外縁に沿ってカッタ刃で切断するように構成されている。また、接着シートは、ウェハの表面だけではなく、チャックテーブルを囲んでウェハの表面と略同一高さに設けられた枠材にも貼付されるようになっており、これにより貼付ローラで押圧した際の接着シートの伸びを抑制し、接着シート切断後のウェハに反りが発生しにくくなっている。

特開２００４−４７９７６号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたシート貼付装置のように、ウェハの表面と略同一高さに枠材が設けられていると、接着シートは、ウェハの側面に回り込むことなく当該ウェハの表面のみに貼付されることとなり、ウェハ側面が接着シートで覆われない状態となってしまう。このため、接着シートを貼付したウェハの裏面研削工程等において、ウェハと接着シートの切断端部との間から洗浄水等がウェハ表面に入り込んでしまい、ウェハ表面の回路を破損させてしまうという不都合が生じる。
また、裏面研削前のウェハの厚みや裏面研削量つまり研削後のウェハの厚みは、ウェハの種別やチップの用途等に応じて様々な値に設定されることから、ウェハの側面に接着シートを回り込ませたとしても、その回り込み量が大きすぎると、裏面研削工程等において、接着シートが研削部材との間に入り込んでしまい、ウェハを破損させてしまったり、接着シートの切断端部が捲れ上がり、その部位から洗浄水等がウェハ表面側に入り込んでしまい、ウェハ表面の回路を破損させてしまったりするという不都合が生じる。一方、回り込み量が小さいと、前述のようにウェハと接着シートの切断端部との間から洗浄水等が浸入する。

本発明の目的は、被着体の側面部分に接着シートを適度に回り込ませて貼付することができる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、本発明のシート貼付装置は、被着体の一方の面に接着シートを貼付するシート貼付装置であって、前記被着体を他方の面側から支持する支持面を有した内側支持手段と、前記内側支持手段を囲み前記支持面と略平行な平坦面を有した外側支持手段と、前記支持面に支持した被着体の一方の面と前記外側支持手段の平坦面とに対向させて前記接着シートを供給する供給手段と、前記接着シートを前記被着体の一方の面と前記外側支持手段の平坦面とに押圧して貼付する押圧手段と、前記内側支持手段の支持面と前記外側支持手段の平坦面とを面直交方向に相対移動させることで前記接着シートを前記被着体の側面部分に回り込んだ状態で貼付可能とする移動手段と、各種情報が入力されるとともに、当該各種情報に応じて当該シート貼付装置の各部の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記各種情報に含まれる前記被着体の厚み寸法から前記接着シートの回り込み量を引いた値の分だけ、前記支持面が前記平坦面よりも前記供給された接着シートから遠ざかるように前記移動手段を駆動し、所定の回り込み量に調節して前記接着シートを前記被着体に貼付可能に設けられている、という構成を採用している。

この際、本発明のシート貼付装置は、前記被着体の一方の面と前記外側支持手段の表面とに貼付した接着シートを前記被着体の外縁に沿って切断する切断手段を備え、前記制御手段は、前記各種情報に含まれる被着体の研削後厚み寸法以下となるように切断後回り込み量を設定し、前記切断手段を駆動して前記接着シートを切断することが好ましい。
また、前記切断手段は、切断傾斜角度を変更する傾斜角度変更手段を備えて構成されることが好ましい。

一方、本発明のシート貼付方法は、被着体の一方の面に接着シートを貼付するシート貼付方法であって、他方の面側から支持面により支持した被着体の一方の面と、当該被着体を囲む外側支持手段との相対位置を調節し、前記被着体の一方の面と前記外側支持手段とに対向させて前記接着シートを供給し、前記被着体の一方の面を前記外側支持手段の平坦面よりも前記供給された接着シートに近付けた状態とし、入力された各種情報に含まれる前記被着体の厚み寸法から前記接着シートの回り込み量を引いた値の分だけ、前記支持面を前記平坦面よりも前記供給された接着シートから遠ざかるように移動させ、所定の回り込み量に調節して前記接着シートを前記被着体の一方の面と前記外側支持手段とに押圧するとともに、前記接着シートを前記被着体の側面部分に回り込んだ状態で貼付することを特徴とする。

以上のような本発明によれば、移動手段によって内側支持手段の支持面と外側支持手段の平坦面とを面直交方向に相対移動させ、接着シートを被着体の側面部分に回り込んだ状態で貼付することで、後工程で水等の流体を用いて被着体を処理する場合があっても、当該流体が被着体と接着シートとの間から入り込むことを抑制し、例えば、被着体が特許文献１のようなウェハのような場合でも、洗浄水等がウェハ表面側に入り込んでウェハの回路を破損させてしまうといった不都合を解消することができる。
また、切断手段を設けた構成では、被着体からはみ出る大きさの接着シートを貼付した場合に、不要な接着シート部分を除去することができ、例えば、被着体が特許文献１のようなウェハのような場合、裏面研削時に接着シートが研削部材との間に入り込んでしまうような不都合を解消することができる。
さらに、切断手段が接着シートを所定の回り込み量になるように調節して切断可能に設けられた場合、ウェハの研削後の厚みを考慮して接着シートを切断することができ、回り込み量が大きすぎたり、小さすぎたりすることでウェハや回路を破損させてしまうといった不都合を解消することができる。
また、切断手段が傾斜角度変更手段を備えた場合、切断手段の傾斜によって接着シートの回り込み量を調整することができる。

本発明の一実施形態に係るシート貼付装置の全体図。図１の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、本実施形態では、特に明示しない限り、「上」、「下」、「左」、「右」といった方位を示す用語は、図１を基準として用いる。
図１において、シート貼付装置１は、一方の面である表面ＷＡと他方の面である裏面ＷＢとを有した被着体としてのウェハＷに対し、回路が形成された表面ＷＡに接着シートＳを貼付するとともに、貼付した接着シートＳをウェハＷの外縁に沿って切断する装置である。ウェハＷの側面ＷＣは、側面視で表面ＷＡと裏面ＷＢとを繋ぐ円弧形状に設けられている。このシート貼付装置１は、裏面ＷＢ側からウェハＷを支持する内側支持手段２と、この内側支持手段２を囲んで設けられる外側支持手段３と、この外側支持手段３に対して内側支持手段２を昇降させる移動手段としての直動モータ４とを備えている。さらに、シート貼付装置１は、ウェハＷの表面ＷＡに対向させて帯状の接着シートＳを供給する供給手段５と、供給された接着シートＳの接着剤ＡＤ面を外側支持手段３およびウェハＷの表面ＷＡに押圧して貼付する押圧手段６と、ウェハＷに貼付された接着シートＳを当該ウェハＷの外縁に沿って切断する切断手段７と、各部の動作を制御する制御手段８とを備えて構成されている。

内側支持手段２は、図示しない吸引口を介して裏面ＷＢ側からウェハＷを吸着保持する円盤状の外形を有するテーブル２１を備えて構成されている。このテーブル２１は、ウェハＷの裏面ＷＢ（平坦面）と略同一の外形でかつ平坦な支持面２２を有して形成され、この支持面２２によってウェハＷの裏面ＷＢ全面を下方から支持できるように構成されている。

外側支持手段３は、底版部３１と、この底版部３１の外方から立ち上がる側壁部３２とを有し、上方に円筒状の開口３４を有する方形状の外形を有し、この開口３４内に、所定間隔の隙間を隔ててテーブル２１が配置されている。側壁部３２の上面には、テーブル２１の支持面２２と平行でかつ平坦な平坦面３３が形成され、ウェハＷの表面ＷＡとともに平坦面３３にも接着シートＳが貼付されるようになっている。なお、平坦面３３には、貼付された接着シートＳを剥離可能なように、フッ素樹脂等が積層されて不接着処理が施されている。

直動モータ４は、本体４１が外側支持手段３の底版部３１上面に固定されるとともに、出力軸４２がテーブル２１下面に固定され、制御手段８からの指令に基づき出力軸４２を進退駆動することでテーブル２１を上下方向に移動可能になっている。

供給手段５は、外側支持手段３に対して左側である接着シートＳの供給側に設けられる供給側フレーム５Ａと、外側支持手段３に対して右側である回収側に設けられる回収側フレーム５Ｂと、図示しないリニアモータなどの駆動機器で駆動されて左右方向に移動自在に設けられる移動フレーム５Ｃとを備えて構成されている。

供給側フレーム５Ａには、基材ＢＳに接着剤ＡＤが積層され、ロール状に巻回された接着シートＳを支持する支持ローラ５１と、支持ローラ５１から引き出された接着シートＳを案内するガイドローラ５２と、駆動機器としてのモータ５３Ａで駆動されて接着シートＳを送り出す駆動ローラ５３と、この駆動ローラ５３との間に接着シートＳを挟み込むピンチローラ５４とが設けられている。回収側フレーム５Ｂには、図示しないモータ等の駆動機器で駆動されて接着シートＳの不要部分を巻き取って回収する回収ローラ５５と、接着シートＳの不要部分を案内する２つのガイドローラ５６とが設けられている。移動フレーム５Ｃには、駆動機器としてのモータ５７Ａで駆動される駆動ローラ５７と、この駆動ローラ５７との間に接着シートＳを挟み込むピンチローラ５８とが設けられている。

押圧手段６は、図示しないリニアモータなどの駆動機器で駆動されて左右方向に移動自在に設けられるフレーム６１と、このフレーム６１に支持されて接着シートＳの基材ＢＳ側に当接可能な押圧ローラ６２と、フレーム６１を上下動させる図示しない直動モータ等の駆動機器とを備えて構成されている。なお、押圧ローラ６２は、ゴムや樹脂等で構成された弾性変形可能な部材によって形成されている。

切断手段７は、外側支持手段３よりも図１中紙面奥側に設けられた駆動機器としての多関節ロボット７１と、この多関節ロボット７１の先端部に設けられる切断刃７２とを備えて構成されている。多関節ロボット７１は、ベース７３と、このベース７３に対して鉛直軸ＰＡ（上下方向の軸）を中心として回転可能に軸支された第１アーム７１１と、この第１アーム７１１に対して鉛直軸ＰＡに直交する水平軸（図１では紙面直交方向の軸）を中心として回転可能に軸支された第２アーム７１２と、この第２アーム７１２に対して水平軸を中心にして回転可能に軸支された第３アーム７１３と、この第３アーム７１３の延出軸ＥＡを中心として回転可能に軸支された第４アーム７１４と、この第４アーム７１４に対して延出軸ＥＡに直交する軸（図１では紙面直交方向の軸）を中心として回転可能に軸支された第５アーム７１５と、この第５アーム７１５の延出軸ＣＡを中心として回転可能に軸支された第６アーム７１６とを備え、第６アーム７１６に設けられた図示しないチャック機構によって、切断刃７２が取り付けられたカッターツール７８を支持可能に設けられている。また、多関節ロボット７１は、傾斜角度変更手段としても機能し、切断刃７２の切断傾斜角度θ（図２参照）が変更可能に構成されている。これにより、多関節ロボット７１は、第１〜第６のアーム７１１〜７１６を相互にリンクさせて駆使し、ウェハＷの外縁に沿って切断刃７２を移動させ、この移動に伴って刻々変化する切断刃７２のどの位置においても、切断傾斜角度θが所定の角度となるように制御可能となっている。なお、切断傾斜角度θとは、切断刃７２をその切断方向正面から見たときの当該切断刃７２とウェハＷに貼付された接着シートＳとで形成される角度のことをいう。

制御手段８は、ＣＰＵなどの演算手段やメモリなどの記憶手段を有したコンピュータからなる制御装置８１と、オペレータの操作や適宜な検出手段に基づいてウェハＷや接着シートＳ等に関する各種情報を制御装置８１に入力する入力手段８２とを備えて構成されている。ここで、各種情報としては、ウェハＷの径寸法や厚み寸法ｔ、後工程で裏面ＷＢを研削する際の研削後厚み寸法ｔ１、側面ＷＣの断面形状やその円弧寸法、面取り寸法、接着シート回り込み量ＳＤ１、切断後回り込み量ＳＤ２、接着シートＳの厚み寸法ｔｓや幅寸法などが例示できる。なお、それら各種情報は、入力手段８２から制御装置８１に入力してもよいし、図示しないセンサ等の検出手段によって自動で制御装置８１に入力してもよいし、予め制御装置８１のメモリに記憶させておいてもよい。制御装置８１は、各種情報に応じて、側面ＷＣ部分に対する接着シート回り込み量ＳＤ１や、切断刃７２の切断傾斜角度θを演算手段で算出するとともに、算出結果に基づく制御指令を直動モータ４や切断手段７等の駆動機器に出力する。

以下、シート貼付装置１の動作を説明する。
先ず、各種情報を入力手段８２から制御装置８１に入力してシート貼付装置１をスタンバイ状態としておく。その後、ウェハＷが内側支持手段２の支持面２２に載置されると、供給手段５は、駆動ローラ５７を停止したままで移動フレーム５Ｃを外側支持手段３の左側から右方向に移動し、この移動に同期して支持ローラ５１から接着シートＳの未使用部分を繰り出すとともに、回収ローラ５５で接着シートＳの不要部分を巻き取る。これにより、外側支持手段３の平坦面３３およびウェハＷの表面ＷＡの上方に接着シートＳの接着剤ＡＤ側を対向させて供給する。次に、制御装置８１からの指令を受けた直動モータ４の駆動により内側支持手段２が上昇または下降し、外側支持手段３の平坦面３３に対して支持面２２を高さ方向（図１中上下方向）に相対移動させる。この相対移動量は、図２に示すように、ウェハＷの側面ＷＣ部分に対する接着シートＳ回り込み量ＳＤ１に応じて制御装置８１で算出され、ウェハＷの厚み寸法ｔから接着シート回り込み量ＳＤ１を引いた値の分だけ、支持面２２が平坦面３３よりも下方向に移動する。

次に、押圧手段６は、図示しない直動モータを駆動して押圧ローラ６２を下降させ、この押圧ローラ６２で接着シートＳを押し下げ、接着剤ＡＤ面を平坦面３３に押圧する。さらに、押圧手段６は、押圧ローラ６２を押圧したままで図示しないリニアモータを駆動し、押圧ローラ６２を左方向に移動させて接着シートＳ上を転動させ、平坦面３３およびウェハＷの表面ＷＡに順次接着剤ＡＤ面を押圧して貼付する。この際、前述のように内側支持手段２の高さ位置が調節され、ウェハＷの表面ＷＡと外側支持手段３の平坦面３３とに所定の段差が形成されているため、弾性変形可能な押圧ローラ６２で押圧された接着シートＳは、接着シート回り込み量ＳＤ１分だけ側面ＷＣ部分に回り込んで貼付される。

以上のようにして平坦面３３およびウェハＷの表面ＷＡに接着シートＳを貼付した後、切断手段７は、多関節ロボット７１を駆動して切断刃７２を接着シートＳに突き刺すとともに、制御手段８に入力されたウェハＷの径寸法の情報を基にしてウェハＷの外縁に沿って接着シートＳを切断する。この際、多関節ロボット７１は、制御手段８に入力された切断後回り込み量ＳＤ２の値に応じて切断刃７２の切断傾斜角度θが決定される。具体的には、図２(Ａ)に示すように、ウェハＷの厚みの中程まで接着シートＳが回り込む場合には、切断傾斜角度θが直角に近い角度（直角でも可）になるように変更し、図２(Ｂ)に示すように回り込み量が小さい場合には、切断傾斜角度θが鋭角で小さくなるように変更し、図２(Ｃ)に示すように回り込み量が大きい場合には、切断傾斜角度θが鈍角で大きくなるように変更する。このように切断後回り込み量ＳＤ２を残して接着シートＳを切断することで、後工程で裏面ＷＢを研削する際に洗浄水等がウェハと接着シートＳとの間から入り込むことを効率的に防止することができる。また、切断後回り込み量ＳＤ２は、研削後厚み寸法ｔ１を考慮して当該研削後厚み寸法ｔ１以下に設定されることが好ましく、研削後厚み寸法ｔ１に対する所定割合になるように、制御手段８で自動設定するようにしてもよい。このように研削後厚み寸法ｔ１を考慮して切断後回り込み量ＳＤ２を設定することで、裏面ＷＢを研削する際に接着シートＳが研削刃に巻き込まれ、ウェハＷや研削装置が破損することを防止することができる。

以上のようにして接着シートＳを切断したら、切断手段７が退避するとともに押圧ローラ６２が上昇し、接着シートＳが貼付されたウェハＷは、適宜な搬送装置によって搬出されて裏面研削などの後工程に送られる。その後、供給手段５は、移動フレーム５Ｃを図１中左方向に移動させることでウェハＷの外縁に沿って切断され、平坦面３３上に貼付されている接着シートＳの不要部分を駆動ローラ５７で剥離する。そして、次のウェハＷが内側支持手段２上に載置されると、以降上述と同様の動作が繰り返される。

以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、内側支持手段２を昇降させて支持面２２と外側支持手段３の平坦面３３とを相対移動させてから接着シートＳを貼付し、ウェハＷの側面ＷＣ部分へ接着シートＳを回り込んだ状態（接着シート回り込み量ＳＤ１）で貼付することで、ウェハＷの側面ＷＣ部分に接着シートＳを密着させることができ、後工程で裏面ＷＢを研削する場合でも、ウェハＷの表面ＷＡに洗浄水が入り込むことを防止することができる。さらに、多関節ロボット７１が接着シートＳを所定の回り込み量（切断後回り込み量ＳＤ２）になるように調節して切断可能に設けられているので、ウェハＷの研削後の厚みを考慮して接着シートＳを切断することができ、切断後回り込み量ＳＤ２が大きすぎたり、小さすぎたりすることで、後工程の研削時に接着シートＳの切断端部が研削部材との間に入り込んだり、捲れ上がったりしてウェハＷや回路を破損させてしまうといった不都合を解消することができる。

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、材質など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、前記実施形態では、被着体が半導体ウェハＷである場合を示したが、被着体は半導体ウェハＷ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、その他の部材も対象とすることができ、半導体ウェハとしては、シリコン半導体ウェハや化合物半導体ウェハ等が例示できる。
また、接着シートＳは、マウント用シートや、保護シート、ダイシングテープ、ダイボンディングテープなど、半導体ウェハに貼付される各種シートやテープ、フィルムであってもよいし、被着体が半導体ウェハ以外の部材である場合には、接着シート以外に表面コーティング用のシートやフィルム、装飾用のシートなど、適宜な用途のシートが利用可能である。

また、前記実施形態では、切断手段７を用いて接着シートＳをウェハＷの外縁に沿って切断したが、切断手段７は必須ではなく、接着シートを切断しなくてもよい。さらに、後工程において被着体の裏面を研削することは本発明の必須要件ではなく、裏面を研削しなくてもよい。このように接着シートを切断しない場合や、裏面を研削しない場合であっても、被着体の側面部分に接着シートを回り込ませて貼付することにより、接着シートを確実に被着体の表面に貼付することができるといった効果が得られる。
また、前記実施形態では、直動モータ４で内側支持手段２を昇降させることで支持面２２と平坦面３３とを相対移動させる構成を採用したが、外側支持手段３を移動させてもよいし、内側支持手段２および外側支持手段３の両方を移動させてもよい。
さらに、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、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及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（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内側支持手段
３外側支持手段
４直動モータ（移動手段）
５供給手段
６押圧手段
７切断手段
８制御手段
２２支持面
３３平坦面
７９モータ（傾斜角度変更手段）
８２入力手段
Ｓ接着シート
Ｗウェハ（被着体）
ＷＡ表面（一方の面）
ＷＢ裏面（他方の面）
ＷＣ側面

Claims

被着体の一方の面に接着シートを貼付するシート貼付装置であって、
前記被着体を他方の面側から支持する支持面を有した内側支持手段と、
前記内側支持手段を囲み前記支持面と略平行な平坦面を有した外側支持手段と、
前記支持面に支持した被着体の一方の面と前記外側支持手段の平坦面とに対向させて前記接着シートを供給する供給手段と、
前記接着シートを前記被着体の一方の面と前記外側支持手段の平坦面とに押圧して貼付する押圧手段と、
前記内側支持手段の支持面と前記外側支持手段の平坦面とを面直交方向に相対移動させることで前記接着シートを前記被着体の側面部分に回り込んだ状態で貼付可能とする移動手段と、
各種情報が入力されるとともに、当該各種情報に応じて当該シート貼付装置の各部の動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記各種情報に含まれる前記被着体の厚み寸法から前記接着シートの回り込み量を引いた値の分だけ、前記支持面が前記平坦面よりも前記供給された接着シートから遠ざかるように前記移動手段を駆動し、所定の回り込み量に調節して前記接着シートを前記被着体に貼付可能に設けられていることを特徴とするシート貼付装置。
前記被着体の一方の面と前記外側支持手段の表面とに貼付した接着シートを前記被着体の外縁に沿って切断する切断手段を備え、
前記制御手段は、前記各種情報に含まれる被着体の研削後厚み寸法以下となるように切断後回り込み量を設定し、前記切断手段を駆動して前記接着シートを切断することを特徴とする請求項１に記載のシート貼付装置。
前記切断手段は、切断傾斜角度を変更する傾斜角度変更手段を備えて構成されることを特徴とする請求項２に記載のシート貼付装置。
被着体の一方の面に接着シートを貼付するシート貼付方法であって、
他方の面側から支持面により支持した被着体の一方の面と、当該被着体を囲む外側支持手段との相対位置を調節し、
前記被着体の一方の面と前記外側支持手段とに対向させて前記接着シートを供給し、
前記被着体の一方の面を前記外側支持手段の平坦面よりも前記供給された接着シートに近付けた状態とし、
入力された各種情報に含まれる前記被着体の厚み寸法から前記接着シートの回り込み量を引いた値の分だけ、前記支持面を前記平坦面よりも前記供給された接着シートから遠ざかるように移動させ、所定の回り込み量に調節して前記接着シートを前記被着体の一方の面と前記外側支持手段とに押圧するとともに、前記接着シートを前記被着体の側面部分に回り込んだ状態で貼付することを特徴とするシート貼付方法。