特許 5992803 シート貼付装置及び貼付方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5992803

(24)【登録日】2016年8月26日

(45)【発行日】2016年9月14日

(54)【発明の名称】シート貼付装置及び貼付方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20160901BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20160901BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20160901BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 N

   H01L21/304 622J

   H01L21/78 M

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2012-244955(P2012-244955)

(22)【出願日】2012年11月7日

(65)【公開番号】特開2014-93494(P2014-93494A)

(43)【公開日】2014年5月19日

【審査請求日】2015年6月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102980

【氏名又は名称】リンテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101188

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 義雄

(72)【発明者】

【氏名】木村 浩二

(72)【発明者】

【氏名】毛受 利彰

【審査官】 梶尾 誠哉

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１０９００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５５０９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１６１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９１０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００００６５４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

厚板部と薄板部とが形成された被着体に対し、厚板部の頂面、当該頂面と薄板部との間の起立面及び、当該起立面に連なる薄板部の一面を被着面とし、当該被着面に接着シートを貼付するシート貼付装置において、
前記頂面に対向させて接着シートを相対配置するシート支持手段と、
前記接着シートに押圧力を付与し、前記被着面に接着シートを貼付する押圧手段とを備え、
前記頂面と一面とに渡る接着シート部分または、前記起立面と一面とに渡る接着シート部分に生じた残留応力を前記被着面に接着シートを貼付した後に消失若しくは緩和させる残留応力抑制手段を更に備えたことを特徴とするシート貼付装置。

【請求項2】

前記接着シートは、エネルギー線硬化型の構成物を含み、前記残留応力抑制手段は、前記エネルギー線硬化型の構成物を硬化させるエネルギー線照射手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のシート貼付装置。

【請求項3】

厚板部と薄板部とが形成された被着体に対し、厚板部の頂面、当該頂面と薄板部との間の起立面及び、当該起立面に連なる薄板部の一面を被着面とし、当該被着面に接着シートを貼付するシート貼付方法において、
前記頂面に対向させて接着シートを相対配置する工程と、
前記接着シートに押圧力を付与し、前記被着面に接着シートを貼付する工程と、
前記頂面と一面とに渡る接着シート部分または、前記起立面と一面とに渡る接着シート部分に生じた残留応力を前記被着面に接着シートを貼付した後に消失若しくは緩和させる工程とを含むことを特徴とするシート貼付方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シート貼付装置及び貼付方法に係り、被着体に貼付した接着シートがその残留応力によって被着体から剥がれてしまうことがないシート貼付装置及び貼付方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体ウエハ（以下、単に、「ウエハ」と称する場合がある）は、種々の処理を施すために、表面に保護シートや、裏面にダイシングシート等、種々の接着シートが貼付される。
このような接着シートは、例えば、特許文献１に開示されるシート貼付装置を用いて貼付することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０−２３３４３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載されたシート貼付装置は、例えば、外周に補強用の環状凸部（厚板部）を形成するように内側を研削することで、当該内側を薄板部とするウエハを対象とし、厚板部の頂面、当該頂面と薄板部との間の起立面及び、当該起立面に連なる薄板部の一面に、張力を付与して接着シートを貼付した場合、当該接着シートは、接着シートの残留応力によって、起立面と一面との境界部から剥がれが発祥し、接着シート不貼部分が拡張してしまう、という不都合がある。

【0005】

［発明の目的］
本発明の目的は、凹凸のある被着体に貼付した接着シートがその残留応力によって凹凸の境界部から剥がれを発祥し、接着シート不貼部分が拡張してしまうことを防止することができるシート貼付装置及び貼付方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記目的を達成するため、本発明は、厚板部と薄板部とが形成された被着体に対し、厚板部の頂面、当該頂面と薄板部との間の起立面及び、当該起立面に連なる薄板部の一面を被着面とし、当該被着面に接着シートを貼付するシート貼付装置において、前記頂面に対向させて接着シートを相対配置するシート支持手段と、前記接着シートに押圧力を付与し、前記被着面に接着シートを貼付する押圧手段とを備え、前記頂面と一面とに渡る接着シート部分または、前記起立面と一面とに渡る接着シート部分に生じた残留応力を前記被着面に接着シートを貼付した後に消失若しくは緩和させる残留応力抑制手段を更に備える、という構成を採っている。

【0007】

また、前記接着シートは、エネルギー線硬化型の構成物を含み、前記残留応力抑制手段は、前記エネルギー線硬化型の構成物を硬化させるエネルギー線照射手段を備える、という構成を採用することができる。

【0008】

更に、本発明は、厚板部と薄板部とが形成された被着体に対し、厚板部の頂面、当該頂面と薄板部との間の起立面及び、当該起立面に連なる薄板部の一面を被着面とし、当該被着面に接着シートを貼付するシート貼付方法において、前記頂面に対向させて接着シートを相対配置する工程と、前記接着シートに押圧力を付与し、前記被着面に接着シートを貼付する工程と、前記頂面と一面とに渡る接着シート部分または、前記起立面と一面とに渡る接着シート部分に生じた残留応力を前記被着面に接着シートを貼付した後に消失若しくは緩和させる工程とを含む、という手法を採っている。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、残留応力抑制手段を備えたことで、接着シートの残留応力を消失若しくは緩和することができるので、凹凸のある被着体に貼付した接着シートがその残留応力によって凹凸の境界部から剥がれが発祥し、接着シート不貼部分が拡張してしまうことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】シート貼付装置の概略側面断面図。

【図2】シート貼付装置の動作説明図。

【図3】シート貼付装置の動作説明図。

【図4】シート貼付装置の変形例を示す概略側面断面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
なお、本実施形態において基準となる図を挙げることなく、例えば、上、下、左、右、または、前、後といった方向を示した場合は、全て図１を正規の方向（付した番号が適切な向きとなる方向）から観た場合を基準とし、上、下、左、右方向が紙面に平行な方向であり、前が紙面に直交する手前方向、後が紙面に直交する奥方向とする。

【0012】

シート貼付装置１０は、外周に補強用の環状凸部（以下「厚板部ＷＦＡ」という）を形成するように内側を研削することで、当該内側を薄板部ＷＦＢとする被着体としてのウエハＷＦに対し、厚板部ＷＦＡの頂面ＷＦ１、当該頂面ＷＦ１と薄板部ＷＦＢとの間の起立面ＷＦ２及び、当該起立面ＷＦ２に連なる薄板部ＷＦＢの一面としての底面ＷＦ３を被着面ＷＦＳとし、当該被着面ＷＦＳに接着シートＡＳを貼付するものであり、ウエハＷＦを支持する支持手段１１と、頂面ＷＦ１に対向させて接着シートＡＳを相対配置するシート支持手段１２と、接着シートＡＳに押圧力を付与し、被着面ＷＦＳに接着シートＡＳを貼付する押圧手段１３と、頂面ＷＦ１と底面ＷＦ３とに渡る接着シート部分または、起立面ＷＦ２と底面ＷＦ３とに渡る接着シート部分（以降それらを合わせて「引張貼付部ＡＳ１」という（図３参照））に生じた残留応力を消失若しくは緩和させる残留応力抑制手段１４とを備えている。

【0013】

なお、接着シートＡＳは、基材シートＢＳと、当該基材シートＢＳの下面側に設けられたエネルギー線としての紫外線によって硬化する構成物である紫外線硬化型の接着剤層ＡＤとにより構成されている。

【0014】

前記支持手段１１は、駆動機器としての直動モータ２１の出力軸２２に支持され、図示しない吸引ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段が接続されたチャンバ２３に連通する複数の吸引孔２４を有するテーブル２５により構成されている。

【0015】

前記シート支持手段１２は、直動モータ２１を支持する底部３１と、上面に接着シートＡＳが貼付されたリングフレームＲＦの下面を載置する載置面３２を備えた側壁３３とを有するケース３４により構成されている。側壁３３には、ケース３４内の気体を排出する貫通孔３５が設けられている。

【0016】

前記押圧手段１３は、駆動機器としての直動モータ４１の出力軸４２に支持された蓋板４３と、蓋板４３を貫通する配管４４に接続された空気やガス等の気体を供給可能な加圧ポンプやタービン等の加圧手段４５とにより構成されている。蓋板４３の下面には、当該蓋板４３の中心を中心とする円上に、蓋板４３の中心から外側に傾斜した底面４６と側面４７とを有し、断面視外側傾斜した凹溝４８が形成されている。

【0017】

前記残留応力抑制手段１４は、凹溝４８の底面４６に沿って複数配置され、接着剤層ＡＤを硬化させるエネルギー線を照射可能なエネルギー線照射手段としての発光ダイオード５１により構成されている。

【0018】

次に、本実施形態におけるシート貼付方法について説明する。

【0019】

図１に示されるように、ケース３４に対して蓋板４３を離間させた状態で、図示しない搬送手段がウエハＷＦをテーブル２５上に移載すると、支持手段１１が図示しない減圧手段を駆動し、チャンバ２３内を減圧し、吸引孔２４を介してウエハＷを吸着保持する。
次に、図示しない搬送手段がリングフレームＲＦに支持された接着シートＡＳを載置面３２に載置することで、頂面ＷＦ１に対向させて接着シートＡＳが相対配置される。

【0020】

その後、押圧手段１３が直動モータ４１を駆動し、蓋板４３を下降させ、図２に示されるように、蓋板４３と側壁３３とでリングフレームＲＦを挟み込む。

【0021】

次いで、押圧手段１３が加圧手段４５を駆動し、蓋板４３と接着シートＡＳとの間に所定の圧力になるまで気体を供給し加圧すると、接着シートＡＳが加圧によって中央が膨出した状態となる。この状態で、支持手段１１が直動モータ２１を駆動し、テーブル２５を上昇させる。これにより、接着シートＡＳが底面ＷＦ３の中心から外側に向けて徐々に接着し、頂面ＷＦ１が接着剤層ＡＤに当接した時点で、支持手段１１が直動モータ２１の駆動を停止する。このとき、図３中二点鎖線で示される引張貼付部ＡＳ１は、押圧手段１３による加圧によって弾性変形し、同図中実線で示される状態でウエハＷＦに貼付され、この実線で示される引張貼付部ＡＳ１は、当該接着シートＡＳの弾性復元力によって残留応力を含んだ状態となっている。この状態で、蓋板４３と接着シートＡＳとの間が大気圧に戻されると、接着シートＡＳは、引張貼付部ＡＳ１の残留応力によって、起立面ＷＦ２と底面ＷＦ３との境界部付近から剥がれが発祥し、接着シート不貼部分ＵＳが拡張してしまう。そこで、残留応力抑制手段１４が発光ダイオード５１を発光させ、引張貼付部ＡＳ１に紫外線を照射する。これにより、引張貼付部ＡＳ１は、弾性変形した状態のまま（図３中実線で示される状態のまま）接着剤層ＡＤが硬化され、引張貼付部ＡＳ１の弾性復元力が小さくなり、当該引張貼付部ＡＳ１の残留応力が緩和する。これにより、起立面ＷＦ２と底面ＷＦ３との境界部付近から剥がれが発祥し、接着シート不貼部分ＵＳが拡張してしまうことを抑制することができる。次いで、残留応力抑制手段１４が発光ダイオード５１の発光を停止し、支持手段１１が図示しない減圧手段の駆動を停止し、ウエハＷの吸着保持を解除する。そして、押圧手段１３が直動モータ４１を駆動し、蓋板４３を上昇させた後、接着シートＡＳを介してリングフレームＲＦに一体化されたウエハＷＦは図示しない搬送手段によって、別の工程に搬送される。その後、支持手段１１が直動モータ２１を駆動し、テーブル２５を図１中実線で示す位置に下降させ、以降上記同様の動作が繰り返される。なお、接着シートＡＳは、基材シートＢＳも紫外線硬化型の樹脂で構成されていてもよく、この場合、引張貼付部ＡＳ１は、弾性変形した状態のまま基材シートＢＳも硬化されるので、当該引張貼付部ＡＳ１の弾性復元力が更に小さくなり若しくは消失し、当該引張貼付部ＡＳ１の残留応力が更に緩和若しくは消失することとなる。また、接着シートＡＳは、基材シートＢＳのみが紫外線硬化型の樹脂で構成されているものでもよい。

【0022】

従って、このような実施形態によれば、接着シートＡＳの残留応力を消失、緩和することができるので、凹凸のある被着体に貼付した接着シートがその残留応力によって凹凸の境界部から剥がれを発祥し、接着シート不貼部分ＵＳが拡張してしまうことを防止することができる。

【0023】

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、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加え、以下に示す種々の構成を採用することができる。

【0024】

例えば、残留応力抑制手段１４は、図４に示されるように、ケース３４の側方上部に配置した駆動機器としての直動モータ６０の出力軸６１に支持された駆動機器としての回動モータ６２と、当該回動モータ６２の出力軸６３に支持された駆動機器としての直動モータ６４の出力軸６５に支持された発光ダイオード５１とを備えた構成としてもよい。この場合、残留応力抑制手段１４が直動モータ６１、６４および回動モータ６２を駆動し、照射する引張貼付部ＡＳ１の直径に合わせて発光ダイオード５１を引張貼付部ＡＳ１の上方に移動させた後、回動モータ６２の出力軸６３の中心軸を中心に回転させることで、引張貼付部ＡＳ１の全領域に紫外線照射を行う構成が例示できる。
このような変形例によれば、実施形態における発光ダイオード５１の使用数を削減できる他、蓋板４３が凹溝４８および発光ダイオード５１を削除し、簡略化した蓋板４３Ａとすることもできる。
また、押圧手段１３の押圧力のかけ方によっては、引張貼付部ＡＳ１の領域が大きくなったり、小さくなったり、又は、頂面ＷＦ１の内周領域全域となったりするので、このような引張貼付部ＡＳ１の領域の大きさに応じて、残留応力抑制手段１４が紫外線を照射する領域を適宜変更することができる。
更に、図３中二点鎖線で示される引張貼付部ＡＳ１に紫外線を照射するようにしてもよい。
また、エネルギー線照射手段は、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、蛍光灯等でもよい。
更に、エネルギー線照射手段は、基材シートＢＳや接着材層ＡＤ等、接着シートの構成物を考慮し、当該接着シートの構成物が赤外線やマイクロ波等のエネルギー線によって硬化するものであれば、赤外線やマイクロ波等のエネルギー線を照射する構成とすることができる。
また、残留応力抑制手段１４は、引張貼付部ＡＳ１における基材シートＢＳ又は、基材シートＢＳ及び接着剤層ＡＤに切込みを形成する切断刃等の切断手段で構成してもよく、切込みを形成することで引張貼付部ＡＳ１が伸張した状態を維持するようにしてもよい。
更に、残留応力抑制手段１４は、引張貼付部ＡＳ１を加熱する加熱手段や冷却する冷却手段で構成してもよく、加熱や冷却によって引張貼部ＡＳ１が塑性変形するようにしてもよい。
また、底面４６と側面４７は、蓋板４３の中心から外側に傾斜していなくてよい。
更に、残留応力抑制手段１４は、引張貼付部ＡＳ１の径に合わせて蓋板４３の中心を中心とする複数の同心円上に設けてもよい。
また、支持手段１１は、テーブル２５の外周側に摩擦によりウエハＷＦを移動不能に支持するゴムやシリコーン樹脂等からなる粘性を有する摩擦係合部材を設けてもよい。摩擦係合部材は、ウエハＷＦの外形に合わせてテーブル２５の中心を中心に単数の円形又は複数の同心円形に設けてもよい。
更に、支持手段１１は、ウエハＷＦの外径に合わせてウエハＷＦを吸引する領域を変更可能に構成してもよい。
また、接着シートＡＳをリングフレームＲＦに支持させることなく載置面３２上に載置する構成としてもよい。

【0025】

更に、押圧手段１３は、蓋板４３を適宜な弾性部材により構成し、当該蓋板４３の下面を変形させることで接着シートＡＳに押圧力を付与してもよい。
また、貫通孔３５に吸引ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段を接続し、ケース３４内を減圧してウエハＷＦに接着シートＡＳを貼付してもよい。

【0026】

更に、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、感熱接着性の接着シートＡＳが採用された場合は、当該接着シート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など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ができる。
なお、起立面ＷＦ２は垂直面に限らず、傾斜面や曲面、或いは、これらを組み合わせた面の場合も含む。

【0027】

また、前記駆動機器は、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及びロータリシリンダ等のアクチュエ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）。

【符号の説明】

【0028】

１０ シート貼付装置
１２ シート支持手段
１３ 押圧手段
１４ 残留応力抑制手段
ＡＳ 接着シート
ＡＳ１ 引張貼付部
ＷＦ 半導体ウエハ（被着体）
ＷＦＳ 被着面
ＷＦＡ 厚板部
ＷＦＢ 薄板部
ＷＦ１ 頂面
ＷＦ２ 起立面
ＷＦ３ 底面（薄板部の一面）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】