特許 7599982 シート貼着装置

(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】

(24)【登録日】2024-12-06

(45)【発行日】2024-12-16

(54)【発明の名称】シート貼着装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20241209BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20241209BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20241209BHJP

   B26D 3/00 20060101ALI20241209BHJP

   B26D 3/10 20060101ALI20241209BHJP

   B26D 7/18 20060101ALI20241209BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

H01L21/78 L

H01L21/304 622J

B26D3/00 601B

B26D3/10 C

B26D7/18 E

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021019394

(22)【出願日】2021-02-09

(65)【公開番号】P2022122206

(43)【公開日】2022-08-22

【審査請求日】2023-12-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】柿沼 良典

【審査官】久宗 義明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０２８５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１４０２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－００５１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３９２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２７３７４０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－０３１１６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｂ２６Ｄ ３／００

Ｂ２６Ｄ ３／１０

Ｂ２６Ｄ ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状の被加工物にシートを貼着し、シート付き被加工物を形成するシート貼着装置であって、
被加工物に、被加工物より大きい面積のシートを貼着するシート貼着部と、
該シート貼着部で貼着された該シートを該被加工物の外周に沿って該被加工物から切り離すシートカット部と、を備え、
該シートカット部は、
該被加工物より小さい保持面で該被加工物を保持するチャックテーブルと、
該チャックテーブルに保持された該被加工物に貼着した該シートの外周部分を着脱自在に保持するシート保持部と、
該被加工物の外周に沿って該シートを切断するカット部と、
切断され、該シート保持部による保持が解除されて落下する該シートを収容するシート収容部と、を有し、
該カット部は、
カッターと、切断された該シートを該シート収容部に向かって押圧する押圧部と、を備えるシート貼着装置。

【請求項2】

該押圧部は、該カッターと共に該シートに対し相対的に移動しながら該シートを押圧する回転ローラである請求項１に記載のシート貼着装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シート貼着装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスが形成されたウェーハを研削したり、レーザー光線や切削ブレードで加工したりする際、デバイスを保護するためにウェーハに粘着テープや熱可塑性樹脂などのシートを貼着するシート貼着装置が用いられる（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６３１２３４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前述した特許文献１に示されたシート貼着装置では、ウェーハより大きい幅のシートをウェーハに貼着後、はみ出したシートをカットするが、ロールに巻かれた状態でシートを貼ってくり抜く場合は、ロールを巻き取ることで切り抜かれたシートが取り除かれる。しかしながら、ロールから切り出したシートを貼った後、シートをくり抜く場合、くり抜いた不要なシートを除去する機構が必要になる。

【0005】

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、貼着後のシートの不要部分を容易に除去することができるシート貼着装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のシート貼着装置は、板状の被加工物にシートを貼着し、シート付き被加工物を形成するシート貼着装置であって、被加工物に、被加工物より大きい面積のシートを貼着するシート貼着部と、該シート貼着部で貼着された該シートを該被加工物の外周に沿って該被加工物から切り離すシートカット部と、を備え、該シートカット部は、該被加工物より小さい保持面で該被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された該被加工物に貼着した該シートの外周部分を着脱自在に保持するシート保持部と、該被加工物の外周に沿って該シートを切断するカット部と、切断され、該シート保持部による保持が解除されて落下する該シートを収容するシート収容部と、を有し、該カット部は、カッターと、切断された該シートを該シート収容部に向かって押圧する押圧部と、を備えることを特徴とする。

【0007】

前記シート貼着装置において、該押圧部は、該カッターと共に該シートに対し相対的に移動しながら該シートを押圧する回転ローラでも良い。

【発明の効果】

【0008】

本発明は、貼着後のシートの不要部分を容易に除去することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態１に係るシート貼着装置のシート貼着部及びシートカット部の構成例を模式的に示す断面図である。

【図2】図２は、実施形態１に係るシート貼着装置によりシートが貼着された被加工物の斜視図である。

【図3】図３は、図１に示されたシートカット部の平面図である。

【図4】図４は、図１に示されたシートカット部がチャックテーブルに保持した被加工物に貼着したシートにカッターが切り込んでいる状態を模式的に示す断面図である。

【図5】図５は、図４に示されたシートカット部を模式的に示す平面図である。

【図6】図６は、図４に示されたシートカット部がチャックテーブルに保持した被加工物に貼着したシートを切断してシートの不要部分をシート収容部に収容した状態を模式的に示す断面図である。

【図7】図７は、図６に示されたシートカット部を模式的に示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【0011】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るシート貼着装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るシート貼着装置のシート貼着部及びシートカット部の構成例を模式的に示す断面図である。図２は、実施形態１に係るシート貼着装置によりシートが貼着された被加工物の斜視図である。図３は、図１に示されたシートカット部の平面図である。

【0012】

実施形態１に係る図１に示されたシート貼着装置１は、図２に示された被加工物２００の表面２０３にシート２１０を貼着し、シート付き被加工物２１１を形成する装置である。実施形態１に係るシート貼着装置１によりシート２１０が貼着される被加工物２００は、シリコン（Ｓｉ）、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）または炭化ケイ素（ＳｉＣ）等を基板２０１とする円板状の半導体ウェーハ、光デバイスウェーハ等のウェーハである。

【0013】

被加工物２００は、図２に示すように、交差する複数の分割予定ライン２０２で区画された表面２０３の各領域それぞれにデバイス２０４が形成されている。デバイス２０４は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、あるいやＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、あるいはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ、またはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等である。

【0014】

実施形態１において、被加工物２００は、表面２０３側にシート２１０が貼着され、シート２１０を介して表面２０３側が研削装置のチャックテーブルに保持された状態で表面２０３の裏側の裏面２０５が研削されて、所定の仕上げ厚さまで薄化される。被加工物２００は、薄化された後、分割予定ライン２０２に沿って個々のデバイス２０４に分割される。

【0015】

シート２１０は、熱可塑性樹脂によりシート状に形成され、平面形状の面積が被加工物２００の面積よりも大きなシート状に形成されている。実施形態１では、シート２１０は、平面形状が幅と長さの双方が被加工物２００の外径よりも大きな矩形状に形成されている。実施形態１では、シート２１０は、円柱状のロールに巻き付けられたものから所定長さが切り出された後に、シート貼着装置１により被加工物２００の表面２０３に貼着される。

【0016】

シート２１０は、表面及び裏面の双方が平坦に形成されている。シート２１０は、柔軟性と非粘着性の熱可塑性樹脂により構成され、粘着性を有する樹脂で構成された糊層を備えないものである。また、シート２１０を構成する熱可塑性樹脂は、伸縮性を有するとともに、軟化点を超えて加熱されると軟化し、更に加熱されると収縮する。実施形態１では、シート２１０は、可視光に対して透明または半透明な樹脂により構成されている、実施形態１では、シート２１０は、アルケンをモノマーとして合成されるポリマーのシートであり、例えば、熱可塑性樹脂として、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はポリスチレン等により構成されている。実施形態１において、シート２１０の厚みは、５０μｍ以上でかつ１５０μｍ以下である。

【0017】

実施形態１に係るシート貼着装置１は、被加工物２００に所定長さに切り出された図２中に点線で示すシート２１０を貼着し、シート２１０を被加工物２００の外周である外縁２０６に沿って切断して、図２中に実線で示すシート付き被加工物２１１を形成する装置である。

【0018】

シート貼着装置１は、図１に示すように、被加工物２００に被加工物２００よりも平面形状が大きい面積の矩形状のシート２１０を貼着するシート貼着部２と、シート貼着部で貼着されたシート２１０を被加工物２００の外縁２０６に沿って切断して、被加工物２００からシート２１０の不要部分２１２（図６に示す）を切り離すシートカット部２０と、シート貼着部２からシート２１０が貼着された被加工物２００をシートカット部２０に搬送する図示しない搬送部とを備える。なお、不要部分２１２とは、被加工物２００に貼着された矩形状のシート２１０の外縁２０６よりも外周側にはみ出した部分をいう。

【0019】

シート貼着部２は、図１に示すように、減圧チャンバー３と、支持テーブル４と、加熱ユニット５とを備える。減圧チャンバー３は、シート２１０の外周部分２１３（シート２１０の不要部分２１２のうちの外周側の領域である）を互いの間に挟んで、シート２１０を固定する上部筐体６と、下部筐体７と、筐体６，７それぞれに接続された減圧ユニット８，９と、筐体６，７それぞれに接続された大気開放ユニット１０，１１とを備える。

【0020】

減圧チャンバー３は、筐体６，７間にシート２１０を挟むと、上部筐体６とシート２１０との間及びシート２１０と下部筐体７との間が気密に保たれる。減圧ユニット８，９は、それぞれ、筐体６，７内を減圧する。大気開放ユニット１０，１１は、筐体６，７内を大気開放する。

【0021】

支持テーブル４は、下部筐体７内に配置され、上面に被加工物２００の裏面２０５が載置される。加熱ユニット５は、支持テーブル４内に設置され、支持テーブル４、被加工物２００を介してシート２１０を加熱する。

【0022】

シート貼着部２は、支持テーブル４の上面に被加工物２００が載置され、減圧チャンバー３の筐体６，７の間にシート２１０を挟んで、シート２１０を固定する。シート貼着部は、減圧ユニット８，９により筐体６，７内を減圧し、加熱ユニット５で支持テーブル４を介して被加工物２００を加熱する。シート貼着部２は、上部筐体６に接続した大気開放ユニット１０により上部筐体６内を大気開放して、筐体６，７内の気圧差によりシート２１０を被加工物２００の表面２０３に密着させ、シート２１０を加熱ユニット５により加熱、軟化させて、被加工物２００の表面２０３に接着する。

【0023】

シートカット部２０は、図１及び図３に示すように、シート収容部２１と、チャックテーブル３０と、シート保持部４０と、カット部５０とを有する。

【0024】

シート収容部２１は、被加工物２００の外縁２０６に沿って切断され、シート保持部４０による保持が解除されて落下するシート２１０の不要部分２１２を収容するものである。シート収容部２１は、水平方向と平行な底板２２と底板２２の外縁から立設した複数の周板２３とを備える。シート収容部２１の底板２２の平面形状は、被加工物２００の外縁２０６に沿って切断される前のシート２１０の平面形状よりも大きな矩形状に形成されている。

【0025】

チャックテーブル３０は、被加工物２００よりも小さい保持面３１で被加工物２００を保持するものである。チャックテーブル３０は、シート収容部２１の底板２２の中央に設置され、外径が被加工物２００の外径よりも小さい円板状に形成されている。チャックテーブル３０は、上面に被加工物２００が載置されて、被加工物２００を保持する保持面３１である。チャックテーブル３０は、保持面３１に表面２０３にシート２１０が貼着された被加工物２００の裏面２０５を保持する。

【0026】

シート保持部４０は、チャックテーブル３０に保持された被加工物２００に貼着したシート２１０の外周部分２１３を着脱自在に保持するものである。シート保持部４０は、シート収容部２１の互いに相対する一対の周板２３（以下、符号２３－１で示す）それぞれに設けられている。各シート保持部４０は、周板２３－１と平行な板状に形成され、かつ周板２３－１と平行な方向に並べられた一対のシート保持板４１を備える。各シート保持部４０のシート保持板４１は、互いに近接して上面にシート２１０の外周部分２１３を保持する図３に実線で示す保持位置と、互いに離れてシート２１０の外周部分２１３を保持しない図３に点線で示す保持解除位置とに亘って、図示しない移動ユニットにより周板２３－１に沿って移動する。

【0027】

各シート保持部４０のシート保持板４１の上面には、図示しない真空駆動源に接続した吸引孔４２が複数設けられている。吸引孔４２は、シート保持板４１の長手方向に沿って間隔をあけてシート保持板４１の上面に配置されている。シート保持部４０は、保持位置に位置付けられたシート保持板４１の吸引孔４２が真空吸引源により吸引されることで、シート保持板４１の上面にシート２１０の外周部分２１３を吸引保持する。

【0028】

シート保持部４０は、吸引孔４２の吸引が停止され、シート保持板４１を保持解除位置に位置付けることで、シート２１０の外周部分２１３の保持を解除する。こうして、シート保持部４０は、シート保持板４１の保持位置と保持解除位置とに亘る移動、真空吸引源による吸引、吸引の停止により、チャックテーブル３０に保持された被加工物２００に貼着したシート２１０の外周部分２１３を着脱自在に保持することとなる。なお、各シート保持部４０のシート保持板４１の上面は、チャックテーブル３０の保持面３１よりも上方に配置されている。

【0029】

カット部５０は、被加工物２００の外縁２０６に沿って、チャックテーブル３０に保持された被加工物２００に貼着されたシート２１０を切断するものである。カット部５０は、シート２１０に切り込んで、シート２１０を切断するカッター５１と、切断されたシート２１０の被加工物２００よりも外周側の不要部分２１２をシート収容部２１に向かって押圧する押圧部である回転ローラ５２と、シート２１０をチャックテーブル３０との間に挟む挟持ローラ５３と、カッター５１、回転ローラ５２及び挟持ローラ５３を昇降させるとともに、チャックテーブル３０の周方向に移動させる移動ユニット５４（図１に示す）とを備える。

【0030】

カッター５１は、移動ユニット５４により支持され、切り刃の下端がチャックテーブル３０に保持された被加工物２００の外縁２０６上に配置される。カッター５１は、移動ユニット５４によりチャックテーブル３０に保持された被加工物２００の外縁２０６に沿って移動される。

【0031】

回転ローラ５２は、移動ユニット５４に支持された支持柱５５の下端部に回転自在に支持され、カッター５１よりもチャックテーブル３０の外周側に配置されている。回転ローラ５２の下端は、カッター５１の切り刃の下端と同じ高さに配置されている。

【0032】

挟持ローラ５３は、移動ユニット５４に支持された支持柱５６の下端部に回転自在に支持され、カッター５１よりもチャックテーブル３０の内周側に配置されている。挟持ローラ５３の下端は、回転ローラ５２の下端及びカッター５１の切り刃の下端よりも上方に配置されている。

【0033】

移動ユニット５４は、カッター５１、回転ローラ５２及び挟持ローラ５３を一体に昇降するとともに、カッター５１、回転ローラ５２及び挟持ローラ５３を一体にチャックテーブル３０の周方向に移動させる。回転ローラ５２及び挟持ローラ５３は、カッター５１と共にシート２１０に対してチャックテーブル３０の周方向に移動するとともに、回転ローラ５２は、シート２１０に対して相対的に移動しながらシート２１０上を転動し、シート２１０をシート収容部２１に向かって押圧し、挟持ローラ５３は、シート２１０に対して相対的に移動しながらシート２１０上を転動し、シート２１０をチャックテーブル３０の保持面３１に向かって押圧する。このとき、挟持ローラ５３の下端が、回転ローラ５２の下端及びカッター５１の切り刃の下端よりも上方に配置されているので、回転ローラ５２は、シート２１０に切り込むカッター５１と共にシート２１０に対して周方向に相対的に移動しながらシート２１０の不要部分２１２をシート収容部２１に向かって押圧する。

【0034】

制御ユニット１００は、シート貼着装置１を構成する各構成要素を制御して、２００の表面２０３側にシート２１０を貼着し、被加工物２００の外縁２０６に沿ってシート２１０を切断するシート貼着動作をシート貼着装置１に実行させるものである。制御ユニット１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インタフェース装置とを有し、コンピュータプログラムを実行可能なコンピュータである。

【0035】

制御ユニット１００の演算処理装置は、ＲＯＭに記憶されているコンピュータプログラムをＲＡＭ上で実行して、シート貼着装置１を制御するための制御信号を生成する。制御ユニット１００の演算処理装置は、生成した制御信号を入出力インタフェース装置を介してシート貼着装置１の各構成要素に出力する。

【0036】

また、制御ユニット１００は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示ユニット、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニットと接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等とのうち少なくとも一つにより構成される。

【0037】

次に、前述した構成のシート貼着装置１のシート貼着動作を図面に基づいて説明する。図４は、図１に示されたシートカット部がチャックテーブルに保持した被加工物に貼着したシートにカッターが切り込んでいる状態を模式的に示す断面図である。図５は、図４に示されたシートカット部を模式的に示す平面図である。図６は、図４に示されたシートカット部がチャックテーブルに保持した被加工物に貼着したシートを切断してシートの不要部分をシート収容部に収容した状態を模式的に示す断面図である。図７は、図６に示されたシートカット部を模式的に示す平面図である。

【0038】

前述した構成のシート貼着装置１は、制御ユニット１００が各構成要素を制御して、シート貼着動作を実行する。シート貼着動作では、シート貼着装置１のシート貼着部２が、前述したように、被加工物２００の表面２０３にシート２１０を貼着する。シート貼着装置１は、搬送ユニットが表面２０３にシート２１０を貼着した被加工物２００をシート貼着部２からシートカット部２０に搬送し、被加工物２００をチャックテーブル３０の保持面３１に載置するとともに、シート２１０の外周部分２１３を保持位置に位置付けられたシート保持板４１の上面に載置する。このとき、シート貼着装置１は、チャックテーブル３０と被加工物２００とを互いに同軸となる位置に配置する。

【0039】

シート貼着装置１は、シート保持部４０のシート保持板４１の上面にシート２１０の外周部分２１３を吸引保持し、移動ユニット５４によりカット部５０のカッター５１、回転ローラ５２及び挟持ローラ５３を下降させ、図４及び図５に示すように、カッター５１の切り刃をシート２１０に切り込ませ、かつ回転ローラ５２をシート２１０の不要部分２１２に押圧するとともに、挟持ローラ５３をチャックテーブル３０の保持面３１上のシート２１０に押圧する。シート貼着装置１は、移動ユニット５４によりカット部５０のカッター５１、回転ローラ５２及び挟持ローラ５３をチャックテーブル３０の周方向に少なくとも一周回転させて、カッター５１により被加工物２００の全周に亘ってシート２１０を外縁２０６に沿って切断する。このとき、回転ローラ５２の下端が挟持ローラ５３の下端よりも下方に配置されているので、切断されたシート２１０の被加工物２００の外縁２０６よりも外周側の不要部分２１２が被加工物２００に貼着された部分よりも下方に位置付けられる。また、シート２１０を切断する際、回転ローラ５２はチャックテーブルの周方向に移動するカッター５１より移動方向後方に位置付けられており、カッター５１によって切断された後のシート２１０を回転ローラでシート収容部に向かって確実に押し下げる。

【0040】

シート貼着装置１は、シート保持部４０のシート保持板４１のシート２１０の吸引を停止し、シート保持板４１を保持解除位置に移動するとともに、移動ユニット５４によりカッター５１、回転ローラ５２及び挟持ローラ５３を上昇する。すると、図６及び図７に示すように、シート２１０の切断前の被加工物２００の外縁２０６よりも外周側の不要部分２１２が、シート収容部２１内に落とされ、シート収容部２１内に収容される。こうして、シート貼着装置１は、図２に実線で示すシート付き被加工物２１１（被加工物２００と、被加工物２００に貼着されかつ被加工物２００と同径の円板状のシート２１０とを含むもの）を形成する。

【0041】

以上説明した実施形態１に係るシート貼着装置１は、カット部５０により切断されたシート２１０の不要部分２１２をシート収容部２１に向かって押圧する押圧部である回転ローラ５２を備えるので、シート２１０の不要部分２１２を被加工物２００に貼着されたシート付き被加工物２１１を形成する部分から確実に分離できるようにした。その結果、シート貼着装置１は、貼着後のシート２１０の不要部分２１２が被加工物２００に接触して落下しにくくなる現象を解消することができ、貼着後のシート２１０の不要部分２１２を容易に除去することができるという効果を奏する。

【0042】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

【符号の説明】

【0043】

１ シート貼着装置
２ シート貼着部
２０ シートカット部
２１ シート収容部
３０ チャックテーブル
３１ 保持面
４０ シート保持部
５０ カット部
５１ カッター
５２ 回転ローラ（押圧部）
２００ 被加工物
２０６ 外縁（外周）
２１０ シート
２１１ シート付き被加工物
２１２ 不要部分
２１３ 外周部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】