JP2014027170A - シート貼付装置およびシート貼付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送手段の入替動作をなくし、装置の単位期間あたりの処理能力が低下することを防止することができるシート貼付装置を提供すること。
【解決手段】シート貼付装置１は、接着シートＡＳを介して被着体ＷＦと一体化されるフレーム部材ＲＦおよび前記被着体ＷＦのうちの少なくともフレーム部材ＲＦを支持する支持手段３と、前記フレーム部材ＲＦを所定の移載位置Ｐ１に搬送する搬送手段４と、前記移載位置Ｐ１に搬送されたフレーム部材ＲＦを前記支持手段３に移載する移載手段７と、前記支持手段３に支持されたフレーム部材ＲＦまたは、フレーム部材ＲＦおよび被着体ＷＦに前記接着シートＡＳを当接させて貼付する貼付手段９とを備え、前記搬送手段４は、搬送経路上にフレーム部材ＲＦを点在させた状態で前記移載位置Ｐ１にフレーム部材ＲＦを搬送可能に設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、シート貼付装置およびシート貼付方法に関する。

従来、半導体製造工程において、半導体ウェハ（以下、単にウェハという場合がある）やリングフレーム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、ウェハおよびリングフレームに接着シートとしてのマウント用シートを貼付するマウント機構と、複数のリングフレームが収容され、底部にキャスタが設けられたワゴン（搬送手段）と、ワゴンからマウント機構にリングフレームを搬送する搬送機構とを備え、ワゴンに収容されたリングフレームを使い切ると、当該ワゴンをシート貼付装置から切り離し、リングフレームを補充して再度シート貼付装置内に配置するように構成されている。

特開２００５−３３１１９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シート貼付装置では、ワゴンに収容されたリングフレームを使い切ると、当該ワゴンを退避させた後、リングフレームを収容した別のまたは同じワゴンをリングフレーム供給部に配置する動作（以下「搬送手段の入替動作」という）を行わなければならないため、当該搬送手段の入替動作に時間がかかってしまう。このような搬送手段の入替動作中は、装置の操業を停止しなければならないので、シート貼付装置の単位期間あたりの処理能力が低下するという不都合を招来する。仮に、ワゴンを自動走行可能なものに変更したとしても、搬送手段の入替動作は不可欠である。

本発明の目的は、搬送手段の入替動作をなくし、装置の単位期間あたりの処理能力が低下することを防止することができるシート貼付装置およびシート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、接着シートを介して被着体と一体化されるフレーム部材および前記被着体のうちの少なくともフレーム部材を支持する支持手段と、前記フレーム部材を所定の移載位置に搬送する搬送手段と、前記移載位置に搬送されたフレーム部材を前記支持手段に移載する移載手段と、前記支持手段に支持されたフレーム部材または、フレーム部材および被着体に前記接着シートを当接させて貼付する貼付手段とを備え、前記搬送手段は、搬送経路上に前記フレーム部材を点在させた状態で前記移載位置にフレーム部材を搬送可能に設けられている、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、所定の移載位置に搬送されたフレーム部材および被着体のうちの少なくともフレーム部材を支持手段に移載する工程と、前記支持手段に支持されたフレーム部材または、フレーム部材および被着体に接着シートを当接させて貼付することでウェハ支持体を形成する工程と、前記ウェハ支持体をウェハ処理工程に搬送する工程と、前記ウェハ処理工程で所定の処理が施されたウェハをウェハ支持体から取り外す工程と、前記フレーム部材から接着シートを取り去る工程と、前記接着シートが取り去られたフレーム部材を搬送経路上に点在させた状態で当該フレーム部材を前記移載位置に搬送する工程とを有する、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、搬送手段がフレーム部材を搬送経路上に点在させた状態で搬送するので、従来のように搬送手段の入替動作を行うことなく、フレーム部材を移載位置に配置することができ、装置の単位期間あたりの処理能力が低下することを防止することができる。
また、フレーム部材から接着シートを取り去る工程の後、フレーム部材を搬送手段によって移載位置に搬送すれば、半永久的な自動運転を実現できる。

本発明の一実施形態に係るシート貼付装置の平面図。 図１のＢＢ矢視断面図。

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、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、本実施形態では、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、「前」がＹ軸の矢印方向で「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、被着体としてのウェハＷＦを複数収容可能なウェハ収容手段２と、接着シートＡＳを介してウェハＷＦと一体化されるフレーム部材としてのリングフレームＲＦおよびウェハＷＦのうちの少なくともリングフレームＲＦを支持する支持手段３と、リングフレームＲＦを所定の移載位置Ｐ１に搬送する搬送手段４と、移載位置Ｐ１に搬送されたリングフレームＲＦを支持手段３に移載する移載手段７と、支持手段３に支持されたリングフレームＲＦまたは、リングフレームＲＦおよびウェハＷＦに接着シートＡＳを当接させて貼付する貼付手段９とを備え、フレーム１１に支持されている。

ウェハ収容手段２は、表面に保護シートＰＳが貼付されたウェハＷＦを上下方向に多段に収容可能なウェハカセット２１からなり、フレーム１１に対して切り離し可能に支持される。

支持手段３は、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よってウェハＷＦおよびリングフレームＲＦを吸着保持可能な支持面３１を有するテーブル３２と、テーブル３２をスライダ３３で支持する駆動機器としてのリニアモータ３４とを備えている。

搬送手段４は、一対のフレーム４６に支持されて駆動機器としての回動モータ４２によって回動可能に設けられた駆動プーリ４３と、同フレーム４６に回転可能に支持された従動プーリ４４と、駆動プーリ４３および従動プーリ４４に巻回された一対の無端ベルト４５と、無端ベルト４５上に載置されたリングフレームＲＦの側面をガイドする一対のガイド板４７と、一対の無端ベルト４５の間に配置されたリフタ４８とを備えた所謂ベルトコンベヤによって構成され、搬入位置Ｐ２に載置されたリングフレームＲＦを搬送経路上（無端ベルト４５上）に点在させた状態で、当該リングフレームＲＦを移載位置Ｐ１に搬送可能に設けられている。
一対のガイド板４７は、一対の無端ベルト４５上においてリングフレームＲＦの対向する平面部ＲＦ２間の寸法よりも大きく、対向する曲面部ＲＦ３間の寸法よりも小さい間隔で配置され、リングフレームＲＦの大きさ（リングフレームＲＦの対向する平面部ＲＦ２間の寸法）によって前後方向の調整が可能に設けられている。
リフタ４８は、駆動機器としての直動モータ４８１と、直動モータ４８１の出力軸４８２に支持された載置板４８３とを備えている。載置板４８３は、載置板４８３の下面が無端ベルト４５の上面よりも上方の位置と、載置板４８３の上面が無端ベルト４５の上面よりも下方の位置との間で昇降可能となっている。
また、搬送手段４の前方には、図示しない駆動機器としての直動モータによってフレーム１１に対して昇降可能に支持され、移載位置Ｐ１に搬送されたリングフレームＲＦの最上部の位置を検出可能な第１センサ１６Ａを有する第１検出手段１６が設けられている。第１センサ１６Ａとしては、エリアセンサやラインセンサ等の非接触型センサや光学センサ、リミットスイッチ等の接触型センサ、またはカメラ等の撮像装置が例示できる。

移載手段７は、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た保持手段７２とを備え、保持手段７２で保持したウェハＷＦやリングフレームＲＦを多関節ロボット７１により搬送可能に構成されている。多関節ロボット７１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７１の作業範囲内において保持手段７２で保持したウェハＷＦやリングフレームＲＦを何れの位置、何れの角度にでも移動可能に構成されている。保持手段７２は、複数の吸着孔７８が設けられた吸着面７９を有する吸着板７７を備え、当該吸着板７７は、多関節ロボット７１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やリングフレームＲＦを吸着保持できるようになっている。なお、吸着板７７は、ウェハＷＦを吸着保持する系統と、リングフレームＲＦを吸着保持する系統との２系統が存在する。

移載手段７の左方には、ウェハＷＦの外縁位置、ウェハＷＦに形成された図示しないＶノッチやオリエンテーションフラット等の方位マーク、回路パターン、ストリートまたは、リングフレームＲＦの外縁および内縁位置、リングフレームＲＦの外周に設けられたノッチＲＦ１等を検出可能な光学センサや撮像装置等で構成された第２センサ１７Ａを有する第２検出手段１７が設けられている。

貼付手段９は、図１中符号ＡＡで示すＡＲ方向からの図に示すように、接着シートＡＳが帯状の剥離シートＲＬの一方の面に仮着された原反ＲＳを支持する支持軸９１と、剥離シートＲＬを折り返して接着シートＡＳを剥離する剥離板９２と、剥離された接着シートＡＳをウェハＷＦに当接させて貼付する押圧手段としての押圧ローラ９３と、駆動機器としての回動モータ９４によって回転駆動する駆動ローラ９５と、駆動ローラ９５とで剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ９６と、剥離シートＲＬを回収する回収ローラ９７とによって構成されている。

なお、本実施形態の場合、ウェハＷＦに貼付された保護シートＰＳを剥離する剥離手段１２と、剥離した保護シートＰＳを回収する不要部材収容箱１３とが併設されているが、これらは本願発明の必須要件でないため詳細な説明は省略する。因みに、剥離手段１２としては、例えば、特願２００８−２８５２２８や特願２０１１−５５５０８等の剥離装置先行文献に記載のものが例示でき、不要部材収容箱１３としては、保護シートＰＳを収容して回収可能なものであれば何ら限定されるものではない。

以上のシート貼付装置１において、ウェハＷＦおよびリングフレームＲＦに接着シートＡＳを貼付する手順を説明する。
先ず、図１中符号ＡＡで示す図に示すように貼付手段９に原反ＲＳをセットするとともに、ウェハカセット２１を図１で示す位置にセットする。そして、図２に示すように、リフタ４８が直動モータ４８１を駆動して載置板４８３を上昇させ、搬送アーム１８が平積みされたリングフレームＲＦを載置板４８３に受け渡す。その後、搬送アーム１８が左側に退避した後、リフタ４８が直動モータ４８１を駆動し、載置板４８３を下降させることで、平積みされたリングフレームＲＦが無端ベルト４５上の搬入位置Ｐ２に載置される。なお、搬送アーム１８は、別工程でリングフレームＲＦから接着シートＡＳを取り去る工程で使用されるものが例示できる。

次いで、搬送手段４が回動モータ４２を駆動し、無端ベルト４５を回動させてリングフレームＲＦを搬送経路である無端ベルト４５上に沿って右側に搬送し、搬入位置Ｐ２に新たなリングフレームＲＦを載置可能なスペースが形成されたことが図示しないセンサに検出されると、回動モータ４２の駆動を停止する。その後、搬送アーム１８および搬送手段４が上記同様の動作を繰り返し、搬送手段４の搬送方向先頭に位置するリングフレームＲＦが移載位置Ｐ１に到達したことが図示しないセンサに検出されると、搬送手段４が回動モータ４２の駆動を停止する。これにより、搬送手段４が無端ベルト４５上にリングフレームＲＦを点在させた状態で移載位置Ｐ１にリングフレームＲＦを搬送することとなる。その後、第１検出手段１６が図示しない直動モータを駆動し、第１センサ１６Ａを上昇させた後下降させる。これにより、リングフレームＲＦの最上部の位置が検出される。

そして、移載手段７が多関節ロボット７１を駆動し、保持手段７２をウェハカセット２１の内部に挿入させて吸着面７９をウェハＷＦに接触させた後、図示しない吸引手段を駆動し、当該ウェハＷＦを吸着保持する。次いで、移載手段７が多関節ロボット７１を駆動し、第２検出手段１７で検出できる位置にウェハＷＦを移動させ、ウェハＷＦを所定角度回転させる。これにより、第２検出手段１７がウェハＷＦの外縁位置と図示しないＶノッチ位置とを検出し、それら諸データが図示しない制御手段に出力される。ウェハＷＦの諸データが入力されると、図示しない制御手段が諸データからウェハＷＦの中心位置を求め、次いで、移載手段７が多関節ロボット７１を駆動し、図１中二点鎖線で示すように、ウェハＷＦの中心位置と図示しないＶノッチ位置とが所定の位置となるようにしてテーブル３２の支持面３１上に載置する。ウェハＷＦが載置されると、支持手段３が図示しない吸引手段を駆動し、当該ウェハＷＦを吸着保持する。

次に、移載手段７が多関節ロボット７１を駆動し、保持手段７２を移載位置Ｐ１上に移動させて吸着面７９を一番上にあるリングフレームＲＦに接触させた後、図示しない吸引手段を駆動し、当該リングフレームＲＦを吸着保持する。次いで、移載手段７が多関節ロボット７１を駆動し、第２検出手段１７で検出できる位置にウェハＷＦを移動させ、第２検出手段１７が上述のウェハＷＦのときと同様の動作を行い、その後、リングフレームＲＦの開口部の中心位置がテーブル３２上で支持されているウェハＷＦの中心位置に合致する状態、かつ、リングフレームＲＦのＶノッチＲＦ１が所定の方向を向く状態にして、当該リングフレームＲＦをテーブル３２の支持面３１上に載置する。リングフレームＲＦが載置されると、支持手段３が図示しない吸引手段を駆動し、当該リングフレームＲＦを吸着保持する。

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、ウェハＷＦおよびリングフレームＲＦが所定の位置に到達したことが図示しない検出手段に検出されると、テーブル３２の移動に同期して貼付手段９が回動モータ９４を駆動し、原反ＲＳを繰り出す。これにより、接着シートＡＳが剥離板９２で剥離シートＲＬから剥離され、剥離された接着シートＡＳが押圧ローラ９３によってウェハＷＦおよびリングフレームＲＦに押圧されて貼付され、ウェハＷＦが接着シートＡＳを介してリングフレームＲＦと一体化されたウェハ支持体ＷＫが形成される。このようにしてウェハ支持体ＷＫが形成されると、図示しない検出手段に検出され、支持手段３がリニアモータ３４の駆動を停止する。そして、移載手段７が多関節ロボット７１を駆動し、ウェハ支持体ＷＫを持ち上げて上下反転させ、支持面３１に対向する吸着支持面を有する図示しない受け渡し手段に受け渡し、当該受け渡し手段がウェハ支持体ＷＫを下降させて再び支持面３１上に載置する。これにより、ウェハ支持体ＷＫが保護シートＰＳを上方に向けた状態で支持面３１上に支持される。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。ウェハ支持体ＷＫが所定の位置に到達したことが図示しないセンサに検出されると、剥離手段１２が保護シートＰＳに図示しない剥離用テープを貼付し、当該剥離用テープを引っ張ってウェハＷＦから保護シートＰＳを剥離する（詳細は、剥離装置先行文献参照）。ウェハＷＦから保護シートＰＳが剥離されると、移載手段７が多関節ロボット７１を駆動し、剥離した保護シートＰＳに吸着面７９を接触させて図示しない吸引手段を駆動し、当該保護シートＰＳを吸着保持して不要部材収容箱１３に破棄する。そして、保護シートＰＳが剥離されウェハ支持体ＷＫは、図示しない搬送手段によって、ウェハＷＦを切断する工程や、切断したウェハＷＦを接着シートＡＳから取り外して他のものに接着する工程や、リングフレームＲＦから接着シートＡＳを取り去る工程等に搬送され、テーブル３２が図１中二点鎖線で示す位置に戻り、以降上記同様の動作が繰り返される。そして、接着シートＡＳが取り去られたリングフレームＲＦは、搬送アーム１８およびリフタ４８等を介して再び搬入位置Ｐ２に載置される。

以上のようにして、移載位置Ｐ１にある全てのリングフレームＲＦを使い切ると、搬送手段４が回動モータ４２を駆動し、無端ベルト４５を回動させることで、移載位置Ｐ１の直近左方にあるリングフレームＲＦを移載位置Ｐ１に搬送し、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、搬送手段４がリングフレームＲＦを無端ベルト４５上に点在させた状態で搬送するので、従来のように搬送手段４の入替動作を行うことなく、リングフレームＲＦを移載位置Ｐ１に配置することができ、当該シート貼付装置１の単位期間あたりの処理能力が低下することを防止することができる。
また、リングフレームＲＦから接着シートＡＳを取り去る装置の作業範囲内にまで搬送手段４を延ばして構成すれば、リングフレームＲＦから接着シートＡＳを取り去った後、当該リングフレームＲＦを搬送手段４によって移載位置Ｐ１に搬送することができるので、当該シート貼付装置１の半永久的な自動運転を実現できる。
さらに、シート貼付装置１の処理能力が低下することを危惧して、オペレータが急いでリングフレームＲＦを当該シート貼付装置１に供給しなければならなくなるといった煩雑性を低減することができる。

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、搬送手段４は、１本または３本以上の無端ベルトを有するベルトコンベヤで構成したり、ベルトコンベヤ以外にローラコンベヤ、カーブコンベヤ、チェーンコンベヤ、振動コンベヤ、リフトコンベヤ等で構成してもよいし、それらを適宜組み合わせて構成したりしてもよい。
また、搬送アーム１８がリングフレームＲＦを所定方向に向けて１枚ずつリフタ４８に受け渡すようにしてもよい。

また、無端ベルト４５上のいずれかの位置においてリングフレームＲＦのＶノッチＲＦ１の位置を検出しておき、移載手段７が保持手段７２で当該リングフレームＲＦを支持手段３上に載置する際に、前記検出結果に基づいて、ＶノッチＲＦ１が所定の方向を向くようにしてもよい。

また、テーブル３２にリングフレームＲＦのみを載置し、当該リングフレームＲＦに接着シートＡＳを貼付してもよい。

また、本発明における接着シートＡＳの種別や材質などは、特に限定されず、例えば、基材シートと接着剤層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。また、半導体ウェハは、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。さらに、被着体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。また、被着体としては、ガラス板、鋼板、樹脂板、基板等や、その他の部材のみならず、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。さらに、ウェハの表面にパターン回路が形成されたもの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…シート貼付装置
３…支持手段
４…搬送手段
７…移載手段
９…貼付手段
ＡＳ…接着シート
Ｐ１…移載位置
ＲＦ…リングフレーム（フレーム部材）
ＷＦ…ウェハ（被着体）

Claims (2)

1. 接着シートを介して被着体と一体化されるフレーム部材および前記被着体のうちの少なくともフレーム部材を支持する支持手段と、
   前記フレーム部材を所定の移載位置に搬送する搬送手段と、
   前記移載位置に搬送されたフレーム部材を前記支持手段に移載する移載手段と、
   前記支持手段に支持されたフレーム部材または、フレーム部材および被着体に前記接着シートを当接させて貼付する貼付手段とを備え、
   前記搬送手段は、搬送経路上に前記フレーム部材を点在させた状態で前記移載位置にフレーム部材を搬送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。
2. 所定の移載位置に搬送されたフレーム部材および被着体のうちの少なくともフレーム部材を支持手段に移載する工程と、
   前記支持手段に支持されたフレーム部材または、フレーム部材および被着体に接着シートを当接させて貼付することでウェハ支持体を形成する工程と、
   前記ウェハ支持体をウェハ処理工程に搬送する工程と、
   前記ウェハ処理工程で所定の処理が施されたウェハをウェハ支持体から取り外す工程と、
   前記フレーム部材から接着シートを取り去る工程と、
   前記接着シートが取り去られたフレーム部材を搬送経路上に点在させた状態で当該フレーム部材を前記移載位置に搬送する工程とを有することを特徴とするシート貼付方法。

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