特開 2024-171579 シート貼付装置およびシート貼付方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024171579

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】シート貼付装置およびシート貼付方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20241205BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023088660

(22)【出願日】2023-05-30

(71)【出願人】

【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】110000637

【氏名又は名称】弁理士法人樹之下知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 秀昭

(72)【発明者】

【氏名】木村 浩二

【テーマコード（参考）】

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F131AA02

5F131AA03

5F131AA12

5F131AA13

5F131AA15

5F131AA21

5F131AA22

5F131AA23

5F131BA53

5F131CA18

5F131DA33

5F131DA42

5F131DB72

5F131DC23

5F131EA07

5F131EA23

5F131EB01

5F131EB11

5F131EB31

5F131EB41

5F131EB42

5F131EB46

5F131EB81

5F131EB82

5F131EC32

5F131EC33

5F131EC34

5F131EC35

5F131EC62

5F131EC63

5F131EC64

5F131EC65

5F131EC66

(57)【要約】

【課題】接着シートの先着き現象が発生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。
【解決手段】弾性変形可能なシート保持部材１１で接着シートＡＳを保持するシート保持手段１０と、シート保持部材１１を変形させ、当該シート保持部材１１で保持している接着シートＡＳを被着体ＷＫに押圧して貼付する押圧手段２０とを備えたシート貼付装置ＥＡにおいて、シート保持部材１１が垂れ下がることを防止する垂下防止手段３０を備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

弾性変形可能なシート保持部材で接着シートを保持するシート保持手段と、
前記シート保持部材を変形させ、当該シート保持部材で保持している前記接着シートを被着体に押圧して貼付する押圧手段とを備えたシート貼付装置において、
前記シート保持部材が垂れ下がることを防止する垂下防止手段を備えていることを特徴とするシート貼付装置。

【請求項2】

前記シート保持手段は、前記シート保持部材を支持する支持体を備え、
前記垂下防止手段は、前記シート保持部材と前記支持体とを磁着させて当該シート保持部材が垂れ下がることを防止する磁着手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のシート貼付装置。

【請求項3】

前記垂下防止手段は、所定のエネルギーを付与することで前記シート保持部材を縮小させ、当該シート保持部材が垂れ下がることを防止するエネルギー付与手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート貼付装置。

【請求項4】

前記垂下防止手段は、前記シート保持部材に張力を付与して当該シート保持部材が垂れ下がることを防止する張力付与手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート貼付装置。

【請求項5】

弾性変形可能なシート保持部材で接着シートを保持するシート保持工程と、
前記シート保持部材を変形させ、当該シート保持部材で保持している前記接着シートを被着体に押圧して貼付する押圧工程とを実施するシート貼付方法において、
前記シート保持部材が垂れ下がることを防止する垂下防止工程を実施する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、シート貼付装置およびシート貼付方法に関する。

【背景技術】

【0002】

弾性変形可能なシート保持部材で保持した接着シートを、被着体に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）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１８３１６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されたシート貼付装置１（シート貼付装置）では、保持部材２１（シート保持部材）の外周部のみが上ケース３２に支持される構成となっているため、例えば、シート保持部材の弾性復元力が弱まると、シート保持部材が弛むようになる。そのため、シート保持部材を膨らませるように変形させてウエハＷＦ（被着体）に接着シートＡＳ（接着シート）を貼付する前に、接着シートを保持したシート保持部材が自重によって垂れ下がり、接着シートの貼付動作前に接着シートが被着体に接着してしまう接着シートの先着き現象が発生する。

【0005】

本発明の目的は、接着シートの先着き現象が発生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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、請求項に記載した構成を採用した。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、シート保持部材が垂れ下がることを防止することができるので、接着シートの先着き現象が発生することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係るシート貼付装置の説明図。（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の変形例に係るシート貼付装置の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な図１（Ａ）の手前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軸と平行な図１（Ａ）中手前方向で「後」がその逆方向とする。

【0010】

シート貼付装置ＥＡは、弾性変形可能なシート保持部材１１で接着シートＡＳを保持するシート保持工程を実施するシート保持手段１０と、シート保持部材１１を変形させ、当該シート保持部材１１で保持している接着シートＡＳを被着体ＷＫに押圧して貼付する押圧工程を実施する押圧手段２０と、シート保持部材１１が垂れ下がることを防止する垂下防止工程を実施する垂下防止手段３０とを備え、被着体ＷＫを支持する被着体支持工程を実施する被着体支持手段４０と、接着シートＡＳと被着体ＷＫとの接着を減圧下で行う減圧工程を実施する減圧手段５０との近傍に配置さている。

【0011】

シート保持手段１０は、下面が保持面１１Ａとされたシート保持部材１１と、シート保持部材１１の内部に設けられた静電チャック１２と、下部が開口した箱状とされ、シート保持部材１１を支持する支持体としての上ケース１３とを備えている。
シート保持部材１１は、ゴムや樹脂等の弾性部材で形成され、外周部が上ケース１３に支持されて、当該上ケース１３とで第１密閉空間ＳＰ１（図１（Ｂ）参照）を形成するようになっている。

【0012】

押圧手段２０は、配管２２を介して第１密閉空間ＳＰ１内の圧力を加圧または減圧可能な加減圧ポンプ、真空エジェクタ、タービン等の第１圧力制御手段２１を備えている。
第１圧力制御手段２１は、圧力センサやロードセル等の図示しない第１圧力検知手段の検知結果を基にして、第１密閉空間ＳＰ１内の圧力を所定の圧力にすることができるようになっている。

【0013】

垂下防止手段３０は、シート保持部材１１と上ケース１３とを磁着させて当該シート保持部材１１が垂れ下がることを防止する磁着手段３１を備えている。
磁着手段３１は、上ケース１３の内部に設けられた永久磁石や電磁石等の磁石で構成され、静電チャック１２延いてはシート保持部材１１を磁力によって上ケース１３に引き付け、当該シート保持部材１１が垂れ下がることを防止するようになっている。

【0014】

被着体支持手段４０は、支持面４１Ａで被着体ＷＫを支持する支持テーブル４１を備えている。

【0015】

減圧手段５０は、出力軸５１Ａで上ケース１３を支持する駆動機器としての直動モータ５１と、上部が開口した箱形状とされ、上ケース１３とで支持テーブル４１を内包する第２密閉空間ＳＰ２を形成可能な下ケース５２と、配管５４を介して第２密閉空間ＳＰ２内の圧力を加圧または減圧可能な加減圧ポンプ、真空エジェクタ、タービン等の第２圧力制御手段５３とを備えている。
第２圧力制御手段５３は、圧力センサやロードセル等の図示しない第２圧力検知手段の検知結果を基にして、第２密閉空間ＳＰ２内の圧力を所定の圧力にすることができるようになっている。

【0016】

以上のシート貼付装置ＥＡの動作を説明する。
先ず、図１（Ａ）中実線で示す初期位置に各部材が配置されたシート貼付装置ＥＡに対し、当該シート貼付装置ＥＡの使用者（以下、単に「使用者」という）が、図示しない操作パネルやパーソナルコンピュータ等の操作手段を介して自動運転開始の信号を入力する。なお、シート保持部材１１は、初期位置に配置された時点で、垂下防止手段３０によって上ケース１３に引き付けられている。次いで、使用者または、多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段が、被着体ＷＫを支持面４１Ａ上の所定の位置に載置する。その後、使用者または図示しない搬送手段が、接着シートＡＳを保持面１１Ａに当接させると、シート保持手段１０が静電チャック１２を駆動し、保持面１１Ａでの静電保持を開始する。

【0017】

次に、減圧手段５０が直動モータ５１を駆動し、図１（Ａ）中二点鎖線で示すように、上ケース１３を下降させて下ケース５２とで第２密閉空間ＳＰ２を形成する。この際、垂下防止手段３０がシート保持部材１１を上ケース１３に引き付けているので、接着シートＡＳの貼付動作前に、当該接着シートＡＳが被着体ＷＫに接着してしまう接着シートＡＳの先着き現象の発生が抑制される。そして、押圧手段２０および減圧手段５０が第１、第２圧力制御手段２１、５３を駆動し、図示しない第１、第２圧力検知手段の検知結果を基に、第１、第２密閉空間ＳＰ１、ＳＰ２が同じ圧力となるようにしながら、密閉空間ＳＰ１、ＳＰ２を減圧する。次いで、第１密閉空間ＳＰ１と第２密閉空間ＳＰ２とが所定の圧力になるまで減圧されると、押圧手段２０および減圧手段５０が第１、第２圧力制御手段２１、５３の駆動を停止した後、押圧手段２０が第１圧力制御手段２１を駆動し、第２密閉空間ＳＰ２の圧力に対する第１密閉空間ＳＰ１の圧力を徐々に高める。これにより、シート保持部材１１が磁着手段３１の磁力に抗して上ケース１３から離間し、図１（Ｂ）に示すように、下方に凸な状態となって膨張し、接着シートＡＳを中央部から外周部に向けて被着体ＷＫに押圧して貼付していく。

【0018】

その後、図１（Ｂ）中二点鎖線で示すように、接着シートＡＳ全体が被着体ＷＫに貼付されると、シート保持手段１０が静電チャック１２の駆動を停止し、静電保持を解除する。次に、減圧手段５０が第２圧力制御手段５３を駆動し、図示しない第２圧力検知手段の検知結果を基にして、第１密閉空間ＳＰ１の圧力と同じになるまで第２密閉空間ＳＰ２の圧力を高める。これにより、シート保持部材１１は、弾性復元して初期位置に復帰し、再び垂下防止手段３０によって上ケース１３に引き付けられる。なお、シート保持部材１１は、長期間使用されると弾性復元力が弱まるため、第１密閉空間ＳＰ１の圧力と第２密閉空間ＳＰ２の圧力とが同じになっただけでは、上ケース１３に接近し難くなり、垂下防止手段３０によって上ケース１３に引き付けられないことがある。そのため、シート保持部材１１を確実に上ケース１３に接近させるために、減圧手段５０は、第１密閉空間ＳＰ１の圧力よりも高い圧力になるまで第２密閉空間ＳＰ２の圧力を高めるとよい。そして、シート保持部材１１が垂下防止手段３０によって上ケース１３に引き付けられると、押圧手段２０および減圧手段５０が第１、第２圧力制御手段２１、５３を駆動し、図示しない第１、第２圧力検知手段の検知結果を基に、第１、第２密閉空間ＳＰ１、ＳＰ２の圧力差を維持しながら、第１、第２密閉空間ＳＰ１、ＳＰ２の圧力を大気圧にまで高める。次いで、減圧手段５０が直動モータ５１を駆動し、上ケース１３を初期位置に復帰させると、使用者または図示しない搬送手段が、接着シートＡＳが貼付された被着体ＷＫを次工程に搬送し、以降上記同様の動作が繰り返される。

【0019】

以上のような実施形態によれば、シート保持部材１１が垂れ下がることを防止することができるので、接着シートＡＳの先着き現象が発生することを防止することができる。

【0020】

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。
また、本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、シート保持手段は、弾性変形可能なシート保持部材で接着シートを保持可能なものであればどんなものでもよく、出願当初の技術常識に照らし合わせてその技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（その他の手段および工程も同じ）。

【0021】

シート保持手段１０は、上ケース１３に支持された環状の基台を備え、シート保持部材１１の外周部が当該基台を介して上ケース１３に支持されていてもよいし、シート保持部材１１の形状が三角形以上の多角形、円形、楕円形等、どのような形状であってもよいし、上ケース１３の下部が開口していなくてもよいし、支持体として平坦な板状部材や網状部材等が採用されてもよい。
シート保持手段１０は、支持体がなく、シート保持部材１１のみで構成されていてもよく、この場合、例えば、シート保持部材１１を中空構造等にしてシート保持部材１１のみで第１密閉空間ＳＰ１を形成する構成とし、垂下防止手段３０は、下側に位置するシート保持部材１１部分を、上側に位置するシート保持部材１１部分に引き付ける例えば磁着手段３１等が採用されればよい。

【0022】

押圧手段２０は、第１密閉空間ＳＰ１の圧力に対する第２密閉空間ＳＰ２の圧力を低めることでシート保持部材１１を膨張させ、接着シートＡＳを被着体ＷＫに押圧して貼付してもよいし、第２密閉空間ＳＰ２の圧力と同じになるまで第１密閉空間ＳＰ１の圧力を低め、シート保持部材１１を初期位置に復帰させてもよいし、駆動機器としての直動モータの出力軸で支持テーブル４１を支持し、被着体ＷＫに接着シートＡＳを貼付する際に、支持テーブル４１を上昇させてもよいし、駆動機器としての直動モータの出力軸でシート保持部材１１を支持し、被着体ＷＫに接着シートＡＳを貼付する際に、シート保持部材１１を下降させてもよい。

【0023】

垂下防止手段３０は、図１（Ｃ）に示すように、所定のエネルギーとしての冷却エネルギーを付与することでシート保持部材１１を縮小させ、当該シート保持部材１１が垂れ下がることを防止するエネルギー付与手段３２を備えていてもよい。このようなエネルギー付与手段３２は、磁着手段３１に代えてまたは併用して、上ケース１３の内部にペルチェ素子やヒートパイプの冷却側等の冷却手段を採用し、シート保持部材１１を冷却して当該シート保持部材１１を縮小させて垂れ下がりを防止すればよい。なお、シート保持部材１１が所定のエネルギーとしての加熱エネルギーによって縮小するものが採用された場合、エネルギー付与手段３２は、コイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段を採用すればよい。
エネルギー付与手段３２は、所定のエネルギーとして、紫外線、赤外線、可視光線、音波、Ｘ線またはガンマ線等の電磁波を付与するものや、熱湯や熱風等の加熱媒体を付与するものや、冷水や冷風等の冷却媒体を付与するもの等どのようなものであってもよく、シート保持部材１１の特性、特質、性質、材質、組成および構成等を考慮して任意の構成のものを採用することができる。
垂下防止手段３０は、図１（Ｄ）に示すように、シート保持部材１１に張力を付与して当該シート保持部材１１が垂れ下がることを防止する張力付与手段３３を備えていてもよい。このような張力付与手段３３は、磁着手段３１やエネルギー付与手段３２に代えてまたは併用して、上ケース１３に形成された環状の凹部１３Ａ内に支持された駆動機器としての直動モータ３３Ａと、直動モータ３３Ａの出力軸３３Ｂに支持された環状の押付部材３３Ｃとを採用し、上ケース１３の下面から押付部材３３Ｃを突き出すことで、シート保持部材１１に張力を付与して当該シート保持部材１１の垂れ下がりを防止すればよい。
垂下防止手段３０は、第１圧力制御手段２１で第１密閉空間ＳＰ１を第２密閉空間ＳＰ２の圧力よりも低くなるように減圧したり、上ケース１３に形成した吸引孔でシート保持部材１１を吸引したり、シート保持部材１１に下方から気体を吹き付けたりすることで、シート保持部材１１が垂れ下がることを防止する構成とされてもよい。
垂下防止工程は、シート保持工程の前に実施してもよいし、シート保持工程の後に実施してもよく、シート保持工程の前に垂下防止工程を実施する場合、被着体ＷＫを支持面４１Ａ上の所定の位置に載置する被着体支持工程をシート保持工程の後に実施してもよいし、シート保持工程の後に垂下防止工程を実施する場合、垂下防止工程を実施した後に被着体支持工程を実施すればよい。

【0024】

被着体支持手段４０は、被着体ＷＫを吸着保持したり、静電保持したりする被着体保持器機が支持テーブル４１に備わっていてもよいし、本発明のシート貼付装置ＥＡに備わっていてもよいし、備わっていなくてもよく、本発明のシート貼付装置ＥＡに備わっていない場合、他の装置で被着体ＷＫを支持したり、台座で被着体ＷＫを支持したりすればよい。

【0025】

減圧手段５０は、下ケース５２の上部が開口していなくてもよいし、本発明のシート貼付装置ＥＡに備わっていてもよいし、備わっていなくてもよく、本発明のシート貼付装置ＥＡに備わっていない場合、接着シートＡＳと被着体ＷＫとの接着を大気圧下で行ったり、他の装置を用いて減圧状態や加圧状態を形成し、当該減圧下や加圧下で接着シートＡＳと被着体ＷＫとの接着を行ったりしてもよい。

【0026】

本発明における接着シートＡＳおよび被着体ＷＫ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および被着体ＷＫは、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよいし、接着シートＡＳは、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態のものであってもよく、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ＡＳを加熱する適宜なコイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段を設けるといった適宜な方法で接着されればよい。また、このような接着シートＡＳは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材と接着剤層とが積層された２層のもの、基材と接着剤層との間に１または複数の中間層が積層された３層または３層以上のもの、基材の上面に１または複数のカバー層が積層された３層または３層以上のもの、基材、中間層またはカバー層が剥離可能に設けられたもの、接着剤層のみからなる単層の両面接着シート、１または複数の中間層の両最外面に接着剤層が積層された両面接着シート等、どのようなものでもよい。さらに、被着体ＷＫ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、木板または樹脂等の単体物であってもよいし、それら２つ以上で形成された複合物であってもよく、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は、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シート、フィルム、テープ等でもよい。

【0027】

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、２軸または３軸以上の関節を備えた所謂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が単体で採用されてもよいし、それら電動機器やアクチュエータ等が直接的又は間接的に組み合わされたものが採用されてもよいし、それら電動機器やアクチュエータ等の出力部に対するトルク制御や速度制御等が可能なものや不能なものが採用されてもよい。

【0028】

前記実施形態において、何らかの物体（以下「物体Ａ」という）および当該物体Ａに対して移動する物体（以下「物体Ｂ」という）すなわち、相対移動する物体Ａおよび物体Ｂは、移動することのない物体Ａに対して物体Ｂが移動してもよいし、移動することのない物体Ｂに対して物体Ａが移動してもよいし、物体Ａおよび物体Ｂの両方が移動してもよいく、移動によって達成される結果が同じであれば、物体Ａおよび物体Ｂの何れが移動してもよいし、支持（保持）手段や支持（保持）部材等の被支持部材（被保持部材）を支持（保持）するものが採用されている場合、メカチャックやチャックシリンダ等の把持手段、クーロン力、接着剤（接着シート、接着テープ）、粘着剤（粘着シート、粘着テープ）、磁力、ベルヌーイ吸着、吸引吸着、駆動機器等で被支持部材を支持（保持）する構成を採用してもよい。

【符号の説明】

【0029】

ＥＡ…シート貼付装置
１０…シート保持手段
１１…シート保持部材
１３…上ケース（支持体）
２０…押圧手段
３０…垂下防止手段
３１…磁着手段
３２…エネルギー付与手段
３３…張力付与手段
ＡＳ…接着シート
ＷＫ…被着体

【図1】