JP6082188B2 - 板状部材の処理装置および処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、板状部材の処理装置および処理方法に関する。

従来、半導体製造工程において、板状部材である半導体ウェハ（以下、単に「ウェハ」という場合がある）の処理装置として、ウェハ表面に接着シートを貼付する貼付装置（例えば、特許文献１参照）、ウェハに貼付された接着シートを剥離する剥離装置、ウェハ表面を研磨する研磨装置、ウェハを切断して個片化するダイシング装置等が知られている。
特許文献１に記載の処理装置は、ウェハを保持可能なアームを有する搬送機構と、ウェハを吸着保持するテーブルと、ウェハに接着シートを貼付する貼付ユニットとを備え、アームでウェハを搬送してテーブル上に搭置し、テーブルに吸着保持されたウェハに接着シートを貼付するように構成されている。

特開２００５−２４３８８８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の処理装置では、ウェハと支持面との間にアームを抜き差しするためのスペースを確保しなければならず、支持手段にウェハを昇降させる昇降手段（リフタ）を設ける必要があるため、装置の構造が複雑になるという不都合がある。
また、ウェハの受け渡しの際に、昇降手段でウェハを昇降させる必要があるため、ウェハの製造工程が冗長化して処理効率が低下するという不都合もある。

本発明の目的は、装置の構造を簡素化することができる板状部材の処理装置および処理方法を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、処理効率を向上させることができる板状部材の処理装置および処理方法を提供することにある。

本発明の板状部材の処理装置は、板状部材の一方の面に当接面で当接する当接部材を有し、当該当接部材で前記板状部材を保持して搬送する搬送手段と、前記板状部材を支持する支持面および前記当接部材を受容する受容部を有し、当該受容部で前記当接部材を受容したまま前記板状部材を前記一方の面側から支持する支持手段と、前記支持手段で支持された板状部材の他方の面に所定の処理を施す処理手段とを備え、前記受容部は、前記当接部材を受容したときに前記当接面と前記支持面とが同一平面内に位置するように構成されていることを特徴とする。

本発明の板状部材の処理装置は、板状部材の一方の面に当接する当接部材を有し、当該当接部材で前記板状部材を保持して搬送する搬送手段と、前記当接部材を受容する受容部を有し、当該受容部で前記当接部材を受容したまま前記板状部材を前記一方の面側から支持する支持手段と、前記支持手段で支持された板状部材の他方の面に所定の処理を施す処理手段とを備え、前記処理手段は、前記支持手段で支持された板状部材上に接着シートを供給し、当該接着シートを板状部材の他方の面に貼付する貼付手段、前記板状部材に貼付された接着シートを剥離するシート剥離手段、前記板状部材を研磨する研磨手段、前記板状部材を研削する研削手段、前記板状部材を切断するダイシング手段および、前記板状部材にラベルを貼付するラベル貼付手段のいずれかにより構成されることを特徴とする。

本発明の板状部材の処理装置は、板状部材の一方の面に当接する当接部材を有し、当該当接部材で前記板状部材を保持して搬送する搬送手段と、前記当接部材を受容する受容部を有し、当該受容部で前記当接部材を受容したまま前記板状部材を前記一方の面側から支持する支持手段と、前記支持手段で支持された板状部材の他方の面に所定の処理を施す処理手段とを備え、前記当接部材は、前記搬送手段に着脱可能に設けられ、前記搬送手段は、前記受容部に前記当接部材を受容させたまま他の作業部材を支持可能に構成されていることを特徴とする。

本発明の板状部材の処理装置は、板状部材の一方の面に当接する当接部材を有し、当該当接部材で前記板状部材を保持して搬送する搬送手段と、前記当接部材を受容する受容部を有し、当該受容部で前記当接部材を受容したまま前記板状部材を前記一方の面側から支持する支持手段と、前記支持手段で支持された板状部材の他方の面に所定の処理を施す処理手段とを備え、前記支持手段は、前記処理手段に対して移動可能に設けられ、前記搬送手段は、前記支持手段を移動させる駆動源であることを特徴とする。

本発明の板状部材の処理方法は、板状部材の一方の面に当接面で当接する当接部材で前記板状部材を保持して搬送し、前記当接部材を受容する受容部で前記当接部材を受容したまま、前記当接部材を受容したときに前記当接面と同一平面内に位置する支持面で前記板状部材を前記一方の面側から支持し、支持された板状部材の他方の面に所定の処理を施すことを特徴とする。

以上のような本発明によれば、板状部材の昇降手段を設ける必要がないため、装置の構造を簡素化することができる
また、板状部材の受け渡しの際に、昇降手段で板状部材を昇降させる必要がないため、その分処理装置での処理時間を短縮することができ、単位時間あたりの処理能力を向上させることができる。

本発明において、処理手段を貼付手段により構成することで、板状部材に接着シートを貼付する貼付能力を向上させることができる。
また、搬送手段に他の作業部材を支持可能に構成すれば、受容部から当接部材を離脱させることなく、搬送手段で他の作業部材を支持して作業を行わせることができ、処理効率を向上させることができる。
さらに、搬送手段を駆動源として支持手段を移動させれば、支持手段を移動させるための構成を設ける必要がないので、装置の構造をより簡素化することができる。
また、当接部材の当接面と支持手段の支持面とを同一平面内に位置させれば、板状部材を平坦な状態に支持することができるので、板状部材にストレスが加わることを防止することができる。

本発明の第１実施形態に係るウェハ処理装置を示す斜視図。 図１のウェハ処理装置の動作説明図。 本発明の第２実施形態に係るウェハ処理装置を示す斜視図。

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、第２実施形態において、次の第１実施形態で説明する構成部材と同じ構成部材および同様な機能を有する構成部材には、第１実施形態の構成部材と同じ符号を付し、それらの説明を省略または簡略化する。また、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軸及びＹ軸は、水平面内の軸とし、Ｚ軸は、水平面に直交する軸とする。さらに、各実施形態では、Ｙ軸と平行な矢印ＡＲ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、「手前」がＹ軸の矢印方向で「奥」がその逆方向とする。

〔第１実施形態〕
図１において、処理装置としてのウェハ処理装置１は、板状部材としてのウェハＷＦの一方の面としての裏面ＷＦ１に当接する当接部材としての吸着ツール２２を有し、当該吸着ツール２２でウェハＷＦを保持して搬送する搬送手段２と、吸着ツール２２を受容する受容部３３を有し、当該受容部３３で吸着ツール２２を受容したままウェハＷＦを裏面ＷＦ１側から支持する支持手段３と、支持手段３で支持されたウェハＷＦの他方の面としての表面ＷＦ２に所定の処理を施す処理手段としての貼付手段４とを備えている。

搬送手段２は、吸着ツール２２やカッターツール２５等の作業部材を着脱可能に支持する駆動機器としての多関節ロボット２１からなり、吸着ツール２２で吸着保持したウェハＷＦや、カッターツール２５のカッター刃２４を搬送または移動可能に構成されている。多関節ロボット２１は、６箇所に回転可能な関節を有する所謂６軸ロボットであり、当該多関節ロボット２１の作業範囲内において各作業部材を何れの位置、何れの角度にでも変位可能に構成されている。吸着ツール２２は、図示しない複数の吸着孔が設けられた吸着面２３を有し、多関節ロボット２１に接続されることで、図示しない減圧ポンプや真空エジェクタ等の吸引手段に接続され、ウェハＷＦを吸着保持できるようになっている。

支持手段３は、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない吸引手段によってウェハＷＦを吸着保持可能な支持面３１を有するテーブル３２と、駆動機器としてのリニアモータ３４とを備え、リニアモータ３４のスライダ３５がテーブル３２を支持してＸ軸方向に移動可能に構成されている。支持面３１には、吸着ツール２２の形状に沿う溝により受容部３３が形成され、当該受容部３３の深さ寸法は、吸着ツール２２の吸着面２３部分の厚さ寸法と同じであり、当該受容部３３で吸着ツール２２を受容したときに、吸着面２３が支持面３１と同一平面内に位置するようになっている。

貼付手段４は、基材シートＢＳの一方の面に接着剤層ＡＤを有する接着シートＡＳが当該接着剤層ＡＤを介して帯状の剥離シートＲＬの一方の面に仮着された原反ＲＳを支持する支持ローラ４１と、原反ＲＳを案内する複数のガイドローラ４２と、原反ＲＳを折り返すことで剥離シートＲＬから接着シートＡＳを剥離する剥離手段としての剥離板４３と、剥離板４３で剥離された接着シートＡＳをウェハＷＦの表面ＷＦ２に押圧して貼付する押圧手段としての押圧ローラ４４と、図示しない駆動機器としての回動モータによって駆動される駆動ローラ４５と、駆動ローラ４５との間に剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ４６と、図示しない駆動機器によって駆動されて剥離シートＲＬを回収する回収ローラ４７とを備え、その全体がベースフレーム４０に支持されている。

以上のウェハ処理装置１において、ウェハＷＦに接着シートＡＳを貼付する手順を説明する。
先ず、原反ＲＳを図１に示すようにセットする。次に、搬送手段２が多関節ロボット２１を駆動し、吸着ツール２２を介してウェハ収納カセットＣＴからウェハＷＦを取り出し、図２中二点鎖線で示す位置に待機しているテーブル３２の受容部３３に吸着ツール２２を受容させて、支持面３１にウェハＷＦを当接させる。そして、支持手段３が図示しない吸引手段を駆動し、ウェハＷＦを支持面３１で吸着保持する。これにより、支持手段３は、ウェハＷＦを保持した吸着ツール２２を受容部３３で受容しつつ、ウェハＷＦを支持面３１で吸着保持する。この際、テーブル３２の支持面３１と吸着ツール２２の吸着面２３とが同一平面内に位置するため、ウェハＷＦを平坦な状態に支持することができ、ウェハＷＦにストレスが加わることを防止することができる。

次いで、支持手段３がリニアモータ３４を駆動し、テーブル３２を左方向に移動させる。この際、搬送手段２は、テーブル３２の移動とともに吸着ツール２２を移動させる。そして、ウェハＷＦが所定の位置に到達したことが図示しない検知手段に検知されると、テーブル３２の移動に同期して貼付手段４が図示しない回動モータを駆動し、駆動ローラ４５を回転させて原反ＲＳを繰り出す。これにより、接着シートＡＳが剥離板４３で剥離シートＲＬから剥離され、剥離された接着シートＡＳは、押圧ローラ４４によってウェハＷＦの表面ＷＦ２に押圧されて貼付される。

接着シートＡＳの貼付が完了し、テーブル３２が図２中実線で示す位置に達すると、支持手段３がリニアモータ３４の駆動を停止し、図示しない吸引手段の駆動を停止する。その後、搬送手段２が多関節ロボット２１を駆動し、吸着ツール２２でウェハＷＦを吸着保持したまま当該吸着ツール２２を受容部３３から離脱させ、ウェハＷＦをウェハ収納カセットＣＴに収納する。
その後、支持手段３がリニアモータ３４を駆動し、テーブル３２を右方向に移動させて、図２中二点鎖線で示す位置に復帰させ、以降上記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、支持手段３にウェハＷＦを昇降させるための昇降手段を設ける必要がないため、ウェハ処理装置１の構造を簡素化することができる。その上、ウェハＷＦの受け渡しの際に、昇降手段でウェハＷＦを昇降させる必要がないため、その分処理装置での処理時間を短縮することができ、単位時間あたりの処理能力を向上させることができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態を図３に基づいて説明する。
本実施形態のウェハ処理装置１Ａは、支持手段３が移動されない点と、貼付手段４の構成とが第１実施形態と相違する。

貼付手段４Ａは、帯状の基材シートＢＳ１の一方の面に接着剤層ＡＤ１を有した帯状の接着シートＡＳ１を支持する支持ローラ４１Ａと、接着シートＡＳ１を案内する複数のガイドローラ４２Ａと、駆動機器としてのリニアモータ４３Ａのスライダ４４Ａに支持されてＸ軸方向に移動可能に設けられた押圧ローラ４５Ａと、リニアモータ４３Ａの図示しないスライダに設けられ、図示しない駆動機器としての回動モータによって駆動される駆動ローラ４６Ａと、リニアモータ４３Ａの図示しないスライダに設けられ、駆動ローラ４６Ａとの間に接着シートＡＳ１を挟み込むピンチローラ４７Ａと、図示しない駆動機器としての回動モータによって駆動され、帯状の接着シートＡＳ１の切断により生じた不要シートＵＳを回収する回収ローラ４８Ａとを備え、その全体がベースフレーム４９Ａに支持されている。なお、押圧ローラ４５Ａは、図示しない駆動機器としてのリニアモータによってＺ軸方向に移動可能に支持されている。

以下、ウェハ処理装置１Ａの動作を説明する。
先ず、接着シートＡＳ１を図３の実線で示すようにセットする。このとき、押圧ローラ４５Ａと支持面３１との間に隙間が形成されている。そして、第１実施形態と同様に搬送手段２が吸着ツール２２でウェハＷＦを保持して搬送し、吸着ツール２２をテーブル３２の受容部３３に受容させる。そして、支持手段３が図示しない吸引手段を駆動し、ウェハＷＦが支持面３１に吸着保持されると、搬送手段２が多関節ロボット２１を駆動し、図３に示すように、吸着ツール２２の支持を解除し、当該吸着ツール２２を受容部３３に受容させたまま、カッターツール２５を支持する。このとき、受容部３３に残した吸着ツール２２が脱落するおそれがある場合は、受容部３３の底面に図示しない吸引手段が接続された吸着孔を設け、吸着ツール２２を吸着保持できる構成としてもよい。

次いで、貼付手段４Ａが押圧ローラ４４をＺ軸方向に移動させる図示しない駆動機器を駆動し、当該押圧ローラ４４を下方に移動させ、押圧ローラ４５Ａで接着シートＡＳ１を支持面３１に押圧した後、リニアモータ４３Ａを駆動し、押圧ローラ４５Ａを右方向に移動させる。これにより、押圧ローラ４５Ａが接着シートＡＳ１を押圧し、支持面３１及びウェハＷＦの表面ＷＦ２に当該接着シートＡＳ１を貼付する。次いで、搬送手段２が多関節ロボット２１を駆動し、カッター刃２４を接着シートＡＳ１に突き刺すとともに、ウェハＷＦの外縁に沿ってカッター刃２４を移動させることで、接着シートＡＳ１をその外縁に沿って切断する。

接着シートＡＳ１の切断が完了したら、貼付手段４Ａがリニアモータ４３Ａを駆動し、駆動ローラ４６Ａを駆動する図示しない回動モータを回動させながら、当該駆動ローラ４６Ａおよびピンチローラ４７Ａを右方向に移動させることで、不要シートＵＳを支持面３１から剥離する。その後、搬送手段２が多関節ロボット２１を駆動し、カッターツール２５の支持を解除した後、再び吸着ツール２２を支持し、第１実施形態と同様に、搬送手段２が吸着ツール２２でウェハＷＦを保持し、当該ウェハＷＦをウェハ収納カセットＣＴに収納する。次いで、貼付手段４Ａが押圧ローラ４４をＺ軸方向に移動させる図示しない図示しないリニアモータを駆動し、当該押圧ローラ４５Ａを上方に移動させた後、駆動ローラ４６Ａを駆動する図示しない回動モータの回転を停止させた状態で、リニアモータ４３Ａを駆動し、駆動ローラ４６Ａ、ピンチローラ４７Ａおよび押圧ローラ４５Ａを左方向に移動させる。このとき、貼付手段４Ａが回収ローラ４８Ａを駆動する図示しない回動モータを駆動し、当該回収ローラ４８Ａで不要シートＵＳを回収することで、接着シートＡＳ１の未使用部分を支持面３１上に繰り出す。そして、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っても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、ウェハ処理装置１Ａにおいて、テーブル３２は、開口を有する外側テーブルと、外側テーブルの開口内に配置され、ウェハＷＦを吸着保持する内側テーブルとを備え、外側テーブルに固定された駆動機器としてのリニアモータにより、内側テーブルをＺ軸方向に移動可能に支持させてもよい。当該構成によれば、外側テーブルに対して内側テーブルの支持面をＺ軸方向に移動させ、ウェハＷＦの外縁部分へ接着シートＡＳ１を回り込ませた状態で貼付したり、ウェハＷＦの表面ＷＦ２と外側テーブルのシート貼付面とを同レベルとし、押圧ローラ６１による単位面積あたりの押圧力を略等しくして接着シートＡＳ１をウェハＷＦに貼付したりすることができる。また、外側テーブルと内側テーブルとの間にカッター刃２４が入り込む隙間を形成することもできる。

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、処理手段は、ウェハＷＦに貼付された接着シートＡＳを剥離するシート剥離手段、ウェハＷＦを研磨する研磨手段や研削する研削手段、ウェハＷＦを切断するダイシング手段等のウェハの処理手段の他、食品や容器等の所定の物品にラベルを貼付するラベル貼付手段であってもよい。また、支持手段３がリングフレームとウェハＷＦとを支持できる構成とし、処理手段がウェハＷＦおよびリングフレームにマウント用シートを貼付するマウント手段であってもよい。

また、受容部３３を吸着ツール２２の吸着面２３部分の厚さよりも深く形成し、受容部３３に受容された吸着ツール２２を当該受容部３３の底方向に退避させるようにしてもよい。
さらに、当接部材がウェハＷＦを保持可能であれば、支持手段３にウェハＷＦを保持する構成を設けなくてもよい。

さらに、押圧手段は、ブレード材、ゴム、樹脂、スポンジ等による押圧部材を採用することができ、エア噴き付けにより押圧する構成も採用することができる。
また、剥離手段は、ローラを採用してもよい。

また、第１実施形態のリニアモータ３４を設けることなくテーブル３２を左右方向にスライド可能とし、搬送手段２が多関節ロボット２１を駆動し、吸着ツール２２をＸ軸方向に移動させることでテーブル３２を移動させる構成としてもよい。
さらに、貼付手段４を移動可能とする駆動機器を採用し、支持手段３を停止させた状態で貼付手段４を駆動させたり、貼付手段４と支持手段３との両方を駆動したりして接着シートＡＳをウェハＷＦに貼付してもよい。

さらに、第２実施形態において、帯状の接着シートが帯状の剥離シートの一方の面に仮着されたものを繰り出し、当該帯状の接着シートを貼付する前に帯状の剥離シートを剥離する剥離手段を設けてもよい。

さらに、板状部材は、ウェハＷＦ以外にガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他の板状部材などや、板状部材以外のものも対象とすることができる。そして、ウェハＷＦ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、このような半導体ウェハに貼付する接着シートＡＳ，ＡＳ１は、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルムに限らず、その他の任意のシート、フィルム、テープ等、任意の用途、形状のシート等が適用できる。

また、接着シートＡＳ，ＡＳ１の種別や材質などは、特に限定されず、例えば、基材シートＢＳと接着剤層ＡＤとの間に設けられる中間層を有するものや、他の層を有する等３層以上のものでもよいし、基材シートＢＳを有さない接着剤層ＡＤ単体のものでもよい。
さらに、板状部材が光ディスクの基板であって、接着シートが記録層を構成する樹脂層を有したものであってもよい。以上のように、板状部材としては、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。

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）。

１，１Ａ ウェハ処理装置（処理装置）
２ 搬送手段
３ 支持手段
４，４Ａ 貼付手段（処理手段）
２２ 吸着ツール（当接部材）
２５ カッターツール（作業部材）
３３ 受容部
ＷＦ ウェハ（板状部材）

Claims (5)

1. 板状部材の一方の面に当接面で当接する当接部材を有し、当該当接部材で前記板状部材を保持して搬送する搬送手段と、
   前記板状部材を支持する支持面および前記当接部材を受容する受容部を有し、当該受容部で前記当接部材を受容したまま前記板状部材を前記一方の面側から支持する支持手段と、
   前記支持手段で支持された板状部材の他方の面に所定の処理を施す処理手段とを備え、
   前記受容部は、前記当接部材を受容したときに前記当接面と前記支持面とが同一平面内に位置するように構成されていることを特徴とする板状部材の処理装置。
2. 板状部材の一方の面に当接する当接部材を有し、当該当接部材で前記板状部材を保持して搬送する搬送手段と、
   前記当接部材を受容する受容部を有し、当該受容部で前記当接部材を受容したまま前記板状部材を前記一方の面側から支持する支持手段と、
   前記支持手段で支持された板状部材の他方の面に所定の処理を施す処理手段とを備え、
   前記処理手段は、前記支持手段で支持された板状部材上に接着シートを供給し、当該接着シートを板状部材の他方の面に貼付する貼付手段、前記板状部材に貼付された接着シートを剥離するシート剥離手段、前記板状部材を研磨する研磨手段、前記板状部材を研削する研削手段、前記板状部材を切断するダイシング手段および、前記板状部材にラベルを貼付するラベル貼付手段のいずれかにより構成されることを特徴とする板状部材の処理装置。
3. 板状部材の一方の面に当接する当接部材を有し、当該当接部材で前記板状部材を保持して搬送する搬送手段と、
   前記当接部材を受容する受容部を有し、当該受容部で前記当接部材を受容したまま前記板状部材を前記一方の面側から支持する支持手段と、
   前記支持手段で支持された板状部材の他方の面に所定の処理を施す処理手段とを備え、
   前記当接部材は、前記搬送手段に着脱可能に設けられ、
   前記搬送手段は、前記受容部に前記当接部材を受容させたまま他の作業部材を支持可能に構成されていることを特徴とする板状部材の処理装置。
4. 板状部材の一方の面に当接する当接部材を有し、当該当接部材で前記板状部材を保持して搬送する搬送手段と、
   前記当接部材を受容する受容部を有し、当該受容部で前記当接部材を受容したまま前記板状部材を前記一方の面側から支持する支持手段と、
   前記支持手段で支持された板状部材の他方の面に所定の処理を施す処理手段とを備え、
   前記支持手段は、前記処理手段に対して移動可能に設けられ、
   前記搬送手段は、前記支持手段を移動させる駆動源であることを特徴とする板状部材の処理装置。
5. 板状部材の一方の面に当接面で当接する当接部材で前記板状部材を保持して搬送し、
   前記当接部材を受容する受容部で前記当接部材を受容したまま、前記当接部材を受容したときに前記当接面と同一平面内に位置する支持面で前記板状部材を前記一方の面側から支持し、
   支持された板状部材の他方の面に所定の処理を施すことを特徴とする板状部材の処理方法。

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