JP2005306516A - シート貼付装置及び貼付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 半導体ウエハ等の面にシートを精度良く貼り付けることのできるシート貼付装置及び方法を提供すること。
【解決手段】 ベースシートＢＳの一方の面にダイボンディングシートＤＳが積層されたシート基材Ｓを半導体ウエハの平面形状にカットして貼付領域Ａ１を形成し、当該貼付領域を半導体ウエハ貼付するシート貼付装置であり、当該装置は、貼付領域Ａ１と剥離領域Ａ２を形成する切断手段１５と、剥離領域Ａ２を剥離する第１の剥離手段１７と、ウエハに貼付領域Ａ１を貼付する貼付テーブル６２と、ベースシートを貼付領域Ａ１から剥離する第２の剥離手段２０とを備える。切断手段１５は第１ないし第３の切断刃３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃを含んで構成され、第１の切断刃により貼付領域Ａ１を形成する一方、第１の切断刃の一部と前記第２及び第３の切断刃で剥離領域Ａ２を形成し、この剥離領域Ａ２を剥離した後に、貼付領域Ａ１をウエハに貼付する。
【選択図】 図４

Description

本発明はシート貼付装置及び貼付方法に係り、更に詳しくは、帯状のベースシートの一方の面に設けられた貼付用の積層シートに切り込みを設け、これによって得られた貼付領域を半導体ウエハ等の被着体に精度よく貼付することのできるシート貼付装置及び貼付方法に関する。

回路面が形成された半導体ウエハ（以下、単に、「ウエハ」と称する）をチップに個片化した後、各チップをピックアップしてリードフレームに接着（ダイボンディング）することが行われている。このダイボンディングは、ウエハ処理工程において、ベースシートの一方の面に積層された感熱接着性のダイボンディングシートをカットして半導体ウエハに貼付しておくことにより行われる。

このようなシートの貼付装置としては、例えば、本出願人により既に提案された特許文献１に開示されている。同文献に開示されたシート貼付装置は、ウエハを支持する貼付テーブルと、当該ウエハの平面形状に応じてダイボンディングシートをカットしてウエハに貼り付けられる貼付領域を形成するとともに、シート繰出方向の上流側に所定距離離れてダイボンディングシートを幅方向に切断する切断手段と、前記貼付領域を囲む外周領域をなすダイボンディングシートの残り領域を剥離する第１の剥離手段と、貼付領域をウエハに押圧して貼付するプレスロールと、前記ベースシートを剥離する第２の剥離手段とを含んで構成されている。

特開２００２−３６７９３１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された構成にあっては、貼付領域を除く外周側のダイボンディングシートを第１の剥離手段により剥離する構成であるため、剥離されるダイボンディングシート領域の外形サイズが大きくなり、剥離構造が複雑になる他、剥離に必要な装置の移動領域が大きくなって他の装置との位置的な取り合い関係を複雑にする、という不都合がある。かかる不都合は、ウエハのサイズが大きくなるに従って一層顕在化する。

また、切断手段を形成する切断刃は、一枚刃を閉ループ形状となるようにしてベース板に取り付けて構成されたトムソン刃により構成されているため、刃の延出方向に沿う端部間の接合部に必然的な継ぎ目が生じ、当該継ぎ目領域の刃に割れ等の損傷が生じ易くなり、反復継続的な使用によって継ぎ目領域における切断が完全に行えなくなってしまう、という不都合もある。

ところで、最近では、いわゆるフェースダウンと称される実装法を用いた半導体装置の製造が行われている。このフェースダウン方式では、チップの回路面側に電気的な導通を確保するためのバンプと呼ばれる凸部が回路面側に形成されている。
このような凸部は、ウエハの外周縁に非常に接近した位置まで形成されている。従って、特許文献１に開示された貼付テーブルは、ウエハ外周縁に沿う領域を吸着する構造であるため、バンプを備えたウエハを被着体として対応することができない、という不都合がある。

［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、被着体の平面形状に応じた貼付領域の形成後において、当該貼付領域の外側を囲む積層シートの剥離を行うにあたり、剥離領域を最小限にして剥離装置の簡略化を達成するとともに、剥離に必要な装置各部の移動領域を小さくすることの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。

本発明の他の目的は、継ぎ目を生ずることのない切断を可能とし、貼付される積層シートを確実に切断でき、貼付領域を被着体に貼付する際に、当該貼付領域が外側を囲む積層シート領域に繋がってしまうようなことがないシート貼付装置及び貼付方法を提供することにある。

また、本発明の更に他の目的は、貼付シートの貼付面とは反対側となる被着体の面に凸部等が被着体の外縁近傍に存在していても、当該被着体を支持可能として適用範囲を拡大すること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。

更に、本発明の目的は、切断、貼付、剥離等を共通の処理位置となるワークセンターで行えるようにし、これらを実現する手段が前記処理位置に対して交互に離間接近可能としたセンターワークシステムを可能としたシート貼付手段及び貼付手段を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、帯状に連続するベースシートと、このベースシートの一方の面に設けられた貼付用の積層シートとを含むシート基材を用い、当該シート基材を繰り出す過程で積層シートを被着体の平面形状にカットして貼付領域を形成し、当該貼付領域を前記被着体に貼付するシート貼付装置において、
前記被着体の収納手段から当該被着体を一つずつ取り出して搬送する搬送手段と、前記積層シートを被着体の平面形状に合わせて切断して前記貼付領域を形成するとともに、当該貼付領域に隣接する位置で前記積層シートの繰出方向に沿う前後を幅方向に切断して剥離領域を形成する切断手段と、前記剥離領域を剥離する第１の剥離手段と、被着体を移載して当該被着体に前記貼付領域を貼付する貼付テーブルを含む貼付手段と、前記ベースシートを貼付領域から剥離する第２の剥離手段とを含み、
前記切断手段は、被着体の外縁に沿ってエンドレス形状に設けられた第１の切断刃と、当該第１の切断刃よりもシート基材の繰出方向上流側に離れた位置で前記積層シートを幅方向に切断する第２の切断刃と、前記第１の切断刃に連続するとともに、前記第２の切断刃よりも繰出方向下流側で当該第２の切断刃と略平行に配置された第３の切断刃とを備え、
前記第１の切断刃により前記貼付領域を形成する一方、第１の切断刃の一部と前記第２及び第３の切断刃とにより前記剥離領域を形成し、当該剥離領域を第１の剥離手段で剥離した後に、前記貼付領域を被着体に貼付する、という構成を採っている。

本発明において、前記第１の切断刃と前記第３の切断刃は継ぎ目なく相互に連続する構成とされている。

また、前記第１の剥離手段は、シート基材の繰出方向を横切る幅方向に剥離用テープを回行可能に支持する剥離ヘッドを含み、前記剥離用テープを前記剥離領域に接着して前記剥離用テープを回行させることで、前記剥離領域を前記ベースシートから剥離する、という構成を採っている。

更に、前記被着体は表面にバンプが設けられた半導体ウエハであり、
前記貼付テーブルは、半導体ウエハのバンプ形成面が下面側となるように当該半導体ウエハを支持したときに、前記バンプに干渉しないウエハの外縁に沿う閉ループ状の凸状リング部を備える、という構成を採るとよい。

また、前記切断手段、貼付テーブル、第１及び第２の剥離手段は、順次繰り出されるシート基材に対して予め設定された共通の処理位置をワークセンターとして相互に干渉することなく移動可能に設けられている。

更に、前記被着体は半導体ウエハであり、前記貼付用シートは、感熱接着性のダイボンディングシートを対象とすることができる。

また、本発明は、帯状に連続するベースシートと、このベースシートの一方の面に設けられた貼付用の積層シートとを含むシート基材を用い、当該シート基材を繰り出す過程で積層シートを被着体の平面形状にカットして貼付領域を形成し、当該貼付領域を前記被着体に貼付するシート貼付方法において、
前記被着体を搬送手段で一つずつ取り出す工程と、前記積層シートに貼付領域と剥離領域とを形成する切断工程と、前記剥離領域を剥離する第１の剥離工程と、貼付領域を被着体に貼付する貼付工程と、前記ベースシートを貼付領域から剥離する第２の剥離工程とを含み、
前記切断工程は、被着体の外縁に沿って継ぎ目なく積層シートを切断して貼付領域を形成する第１の切断と、当該第１の切断位置よりもシート基材の繰出方向上流側に離れた位置で前記積層シートを幅方向に切断する第２の切断と、前記第１の切断線に連続するとともに、前記第２の切断位置よりも繰出方向下流側で当該第２の切断と略平行な方向に積層シートを切断する第３の切断とを同時に行うことにより達成され、
前記第１の切断によって貼付領域を形成する一方、第１の切断の一部と前記第２及び第３の切断によって剥離領域を形成し、
前記剥離領域を第１の剥離手段で剥離した後に前記貼付領域を被着体に貼付し、
前記貼付領域を被着体に残すように前記シート基材を貼付領域から剥離する、という方法を採っている。

前記方法において、第１及び第３の切断は継ぎ目なく連続して行うことが好ましい。

また、前記切断、貼付領域の貼付、第１及び第２の剥離は、前記ベースシートの繰り出しを停止した状態で、予め設定された共通の処理位置で順次行われる。

本発明によれば、剥離領域が貼付領域の外周全域ではなく、繰出方向に沿う上流側に形成される部分のみとなるため、従来の剥離構造に比べて剥離構造を簡単に構成とすることができる。この際、剥離領域は、前記積層シートの幅方向に沿う片状をなすものとなり、従って、幅方向に沿って離間接近可能な剥離ヘッドを用いることで剥離が実現でき、周辺手段との位置的干渉を生じ難い構造を採用することができる。

また、貼付領域を形成する切断刃が継ぎ目のない構造とされていることで、切断も継ぎ目なく行われるようになる。しかも、継ぎ目が存在することに起因した切断刃の部分的な損傷も生じ難いため、切断精度を長期に亘って精度良く保つことができる。

更に、貼付テーブルがバンプを有するウエハにも適用できる構造とすることで、汎用性を備えたシート貼付装置を提供することができる他、被着体及びシートの種別も各種採用することが可能となる。

また、シート貼付装置を構成する各手段は、シート基材の繰り出しを停止した状態において、予め設定した位置で所定動作するというセンターワーク方式となり、従って、シート基材を保持する繰出手段等を固定位置に保つことができる。そのため、切断工程、剥離工程、貼付工程の各工程において、シート基材側に生じ得る張力変化を効果的に回避しつつ高精度なシート貼付が可能となる。

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。

図１には、本実施形態に係るシート貼付装置の概略平面図が示されている。この図において、シート貼付装置１０は、半導体ウエハＷを被着体としたものであり、図２に示されるシート基材Ｓを対象とする装置として構成されている。ここで、シート基材Ｓは、上下（表裏）を反転して表した図３に示されるように、帯状に連続するとともに上面側（図３中下面側）が剥離処理されたベースシートＢＳと、当該ベースシートＢＳの一方の面に設けられた貼付用の積層シートを構成する感熱接着性ダイボンディングシートＤＳと、ベースシートＢＳと相互に作用してダイボンディングシートＤＳをサンドイッチするとともに、前記ベースシートＢＳと実質的に同一のシートからなるカバーシートＰＳとにより構成されている。ここで、ダイボンディングシートＤＳは、ウエハＷの外形サイズに対応して当該ダイボンディングシートＤＳを切断して形成される閉ループ状の貼付領域Ａ１がウエハＷに貼付され、この貼付領域Ａ１に隣接する繰出方向上流側領域を切断して形成される帯状の剥離領域Ａ２が剥離される構成となっている。

前記シート貼付装置１０は、図１，図４ないし図６に示されるように、ウエハＷの収納手段１１と、ウエハＷを一枚ずつ取り出して搬送する搬送手段１２と、ウエハＷの位置決めを行うアライメント手段１３と、前記ダイボンディングシートＤＳを切断する切断手段１５と、この切断により形成される剥離領域Ａ２を剥離する第１の剥離手段１７と、アライメント処理済みのウエハＷに貼付領域Ａ１を貼付する貼付手段１９と、前記貼付領域Ａ１をウエハＷに貼付した後に、ベースシートＢＳを貼付領域Ａ１から剥離する第２の剥離手段２０とを備えて構成されている。

前記収納手段１１は、図６に示されるように、上下二段のキャリア２２と、これらキャリア２２を上下に昇降させる駆動モータ２３と、ボールねじ軸２４とを含む。キャリア２２は、各ウエハ間に所定の間隔を形成する状態で上下方向に沿って多段状に収容されている。このキャリア２２の上下方向位置は、図示しないセンサにより検出可能に設けられており、ウエハＷの各段位置、枚数などが検出可能となっている。

前記搬送手段１２は、多関節型のアーム２５を備えたロボットにより構成されている。ロボット本体２６は上下に昇降可能に設けられているとともに、アーム２５は水平方向に回転可能に設けられ、これにより、前記キャリア２２からウエハＷを一枚ずつ取り出す位置と、アライメント手段１３にウエハＷを移載する位置と、後述する共通の処理位置との間を移動するようになっている。また、アーム２５の先端側には吸着孔２５Ａが設けられており、当該吸着孔２５Ａによって、ウエハＷが中央部位置にて吸着支持される。なお、アーム２５は、吸着したウエハＷの面を反転させる機能を備えて構成されている。

前記アライメント手段１３は、アライメントテーブル２７と、センサ２８とを含んで構成されている。アライメントテーブル２７は、略水平面内で回転可能となる回転部２７Ａを備えており、センサ２８は、ウエハＷに形成されたオリエンテーションフラットＷ１位置を検出してウエハＷの位置決めを行うようになっている。

前記切断手段１５は、図４及び図７に示されるように、略水平位置に繰り出されるシート基材Ｓの上方位置で、軸線向きがシート基材Ｓの繰出方向（図４中矢印Ｄ方向）と略同一の向きに配置された切断力付与ローラー２９と、シート基材Ｓよりも下方に配置された切断テーブル３０と、この切断テーブル３０の上面側に設けられた切断刃３１と、切断テーブル３０を上下方向に移動させる駆動装置３２（図５参照）とを備えて構成されている。切断力付与ローラー２９は、後述する冷却プレート１０５に支持されている。なお、本実施形態では、切断テーブル３０の略中心を通る仮想鉛直線Ｃ（図４参照）が共通する処理位置の略中心となるワークセンターとして設定されている。また、この切断手段１５は、図４に示される位置を待機位置とし、前記直線Ｃに沿って上昇してシート基材Ｓの直下位置まで上昇可能に設けられている。

前記切断刃３１は、ウエハＷの外形に対応してエンドレス形状（閉ループ）に設けられた第１の切断刃３１Ａと、当該第１の切断刃３１Ａよりもシート基材Ｓの前記繰出方向Ｄにおける上流側に離れた位置でダイボンディングシートＤＳを幅方向に切断する第２の切断刃３１Ｂと、第１の切断刃３１Ａに連続するとともに、第２の切断刃３１Ｂよりも繰出方向下流側で当該第２の切断刃３１Ｂと略平行に配置された左右一対をなす第３の切断刃３１Ｃ，３１Ｃとからなる。第１の切断刃３１Ａは、ウエハＷのオリエンテーションフラットＷ１に対応した直線部が、前記繰出方向Ｄにおける上流側に位置してシート基材Ｓを横切る幅方向に延びる配置とされている。ここで、第１の切断刃３１Ａにより貼付領域Ａ１が形成され、第１の切断刃３１Ａの前記直線部を含む一部（繰出方向上流側の一部）と前記第２及び第３の切断刃３１Ｂ，３１Ｃとにより剥離領域Ａ２が形成される。

前記切断刃３１は、図７（Ｂ）に示されるように、その断面形状において、上端部が略二等辺三角形の頂点となる形状に設けられているとともに、前記切断テーブル３０の上面側をエッチング処理することにより切断テーブル３０と一体に形成されている。従って、図７（Ｃ）に示されるように、第１の切断刃３１Ａは、エンドレス形状であっても、一枚刃をエンドレス形状に曲げ加工して形成した場合に見られる継ぎ目は存在しないものとなる。また、第３の切断刃３１Ｃ，３１Ｃは第１の切断刃３１Ａに対して継ぎ目のない状態で連続することとなる。本発明では、第３の切断刃３１Ｃを設けることにより、貼付領域Ａ１を除く外周領域全体を剥離することなく、部分的に形成される剥離領域Ａ２を剥離するだけで貼付領域Ａ１がウエハＷに貼付可能とされている。

前記第１の剥離手段１７は、剥離領域Ａ２を剥離するための装置である。この第１の剥離手段１７は、図１、図８及び図９に示されるように、シート基材Ｓの繰出方向を横切る幅方向に剥離用テープＴを回行可能に支持する剥離ヘッド３３と、剥離用テープ供給部３４と、剥離用テープ巻取部３５と、剥離ヘッドベース３６とにより構成されている。剥離ヘッド３３は、上部が開放するケース３７と、当該ケース３７内で回転可能に設けられるとともに、軸線向きがシート基材Ｓの繰出方向Ｄに沿うように図９中前後一対の関係に配置された上部ガイドローラー３８，３８と、これら上部ガイドローラー３８，３８間に位置するブラケット３９と、当該ブラケット３９を昇降可能に支持するシリンダ４０と、上部ガイドローラー３８，３８の直近内側に設けられるとともに、前記ブラケット３９と共に上下に昇降可能に設けられた前後一対のヒートブロック４２，４２とを含み、このヒートブロック４２，４２が上昇したときに、上部ガイドローラー３８，３８間に掛け回されている剥離用テープＴの面位置を上昇させて前記剥離領域Ａ２に剥離用テープＴを当接させて熱接着部４１（図１５参照）をシート基材Ｓの幅方向二箇所領域に形成できるようになっている。

前記剥離用テープ供給部３４は、テープ保持ローラー４４と、当該テープ保持ローラー４４と剥離ヘッド３３との間に設けられた駆動ローラー４５と、この駆動ローラー４５との間に剥離用テープＴを挟み込むピンチローラー４６と、駆動ローラー４５に回転駆動力を付与するモーターＭとにより構成されている。一方、テープ巻取部３５は、図示しないモーターにより巻取方向に回転駆動される巻取ローラー４８と、前記剥離ヘッド３３の上部ガイドローラー３８との間に設けられた複数のローラー４９〜５３とにより構成されている。また、剥離ヘッドベース３６は、前記テープ保持ローラー４４及び剥離ヘッド３３を支持するフレームＦを上下方向にガイドするガイドレール５５と、フレームＦを上下に昇降させるシリンダ５６とからなる上下昇降機構５７と、前記フレームＦを前後方向（図８中左右方向）に移動させて剥離ヘッド３３を前記ワークセンターＣに対して進退させる一軸ロボット機構５８とにより構成されている。

前記剥離ヘッド３３は、非作動位置にあるきは、シート基材ＳにおけるダイボンディングシートＤＳの面よりも下方位置で、後方に待機した位置をとり、剥離領域Ａ２を剥離するときに、ダイボンディングシートＤＳの下面側に前進して剥離領域Ａ２の面にヒートブロック４２を上昇させることとなる。

前記貼付手段１９は、図４及び図５に示されるように、シート基材Ｓの繰出装置６０と、シート基材ＳのカバーシートＰＳを巻き取る巻取装置６１と、ウエハＷを支持する貼付テーブル６２と、ダイボンディングシートＤＳの貼付領域Ａ１をウエハＷの裏面に押圧する押圧装置６３とにより構成されている。

前記繰出装置６０は、ロール状に巻回されたシート基材Ｓを支持する支持ローラー６５と、シート基材Ｓに繰出力を付与する上流側の駆動ローラー６６と、当該駆動ローラー６６との間にシート基材Ｓを挟み込むピンチローラー６７と、駆動ローラー６６と支持ローラー６５との間に配置された二つのガイドローラー６８，６９と、ピンチローラー６７の軸線位置よりも下方に配置されてシート基材Ｓを予め設定された高さ位置に保持する位置調整ローラー７０とにより構成されている。また、カバーシートＰＳの巻取装置６１は、巻取ローラー７２と、巻取駆動ローラー７３及び二つのガイドローラー７４，７５とからなる。シート基材Ｓは、カバーシートＰＳを剥離した状態で、前記ピンチローラー６７位置で剥離されて巻取ローラー７２に巻き取られるようになっている。従って、ピンチローラー６７位置を通過したシート基材Ｓは、ベースシートＢＳとダイボンディングシートＤＳの二層となる状態で前記ワークセンターＣを通過する方向に繰り出されることとなる。

前記貼付テーブル６２は、図１０及び図１１にも示されるように、テーブル本体７７と、当該テーブル本体７７を上下方向に昇降させるシリンダ７８と、このシリンダ７８を支持する中間テーブル７９と、当該中間テーブル７９を支持するベーステーブル８０と、これら中間テーブル７９及びベーステーブル８０をシート基材Ｓの繰出方向Ｄに沿って進退させるガイドレール８１，８２と、これらガイドレール８１，８２に沿って中間テーブル７９及びベーステーブル８０に駆動力を付与する図示しないシリンダ装置を含んで構成されている。ここで、テーブル本体７７の下面側には、図１１に示されるように、加熱装置８４が設けられている。この加熱装置８４は、ウエハＷに前記貼付領域Ａ１を貼付するためにテーブル本体７７を所定温度に制御する装置であり、当該温度は、ダイボンディングシートＤＳの特性に応じて任意に可変設定できるようになっている。

前記テーブル本体７７は、図１１に示されるように、ウエハＷの表面（回路形成面）が下面側となるように当該ウエハＷを支持したときに、その外縁に沿う閉ループ状の凸状リング部８６を備えて構成され、この凸状リング部８６の内側となる凹状の空間がウエハＷの吸着空間８７を形成するようになっている。吸着空間８７の底部には、吸着孔８７Ａが形成されており、当該吸着孔８７Ａは、図示しない減圧ポンプに接続されるようになっている。本実施形態におけるテーブル本体７７は、弾性部材、例えばゴムを成形素材として形成されているとともに、凸状リング部８６の凸部幅Ｗ２（図１１参照）は、約２ｍｍ程度に設定され、当該凸部の外周縁がウエハＷの外周縁に略一致する状態で当該ウエハＷを吸着支持することができる。従って、ウエハＷの表面にバンプがウエハＷの外周縁直近領域まで形成されていても、当該バンプに干渉することなくウエハＷを支持することが可能となる。なお、凸状リング部８６の凸部高さＨは、バンプの高さに略対応する高さに設定されるものであり、本実施形態では、約０．４５ｍｍに設定されている。従って、ウエハＷを吸着支持したときに、バンプの下端が吸着空間８７の底部に略接触する程度となり、吸着力が作用しても、テーブル本体７７の弾力がこれを吸収することで、バンプに損傷を与えることはない。なお、前記凸部幅Ｗ２及び高さＨは、対応するウエハＷに応じて設定することができる。

前記貼付テーブル６２と相互に作用する押圧装置６３は、図４及び図５に示されるように、固定用ローラー８９及びプレスローラー９０により構成されている。これら固定用ローラー８９及びプレスローラー９０は、ベースシートＢＳの上面側に位置して上下に昇降可能に設けられ、プレスローラー９０は、ヒーター内蔵タイプとして構成されているとともに、ベースシートＢＳの長さ方向（繰出方向Ｄ）に沿って移動可能に設けられ、当該移動によって前記貼付領域Ａ１を所定温度に保ちつつ貼付圧力を付与して当該貼付領域Ａ１をウエハＷの面に貼付できるようになっている。

前記第２の剥離手段２０は、前述した切断力付与ローラー２９を支持する冷却装置９３と、この冷却装置９３の下方において、シート基材Ｓよりも下面側に位置する剥離テーブル９４と、シート基材ＳのベースシートＢＳを貼付領域Ａ１から剥離する一対の剥離ローラー９６，９７と、これら剥離ローラー９６，９７によって剥離されたベースシートＢＳをガイドするガイドローラー９８と、モーターＭ１によって回転する駆動ローラー９９と、シート機材Ｓを挟み込むピンチローラー１００と、ガイドローラー１０１と、ベースシートＢＳを巻き取る巻取ローラー１０２とを備えて構成されている。ここで、前述した上流側の駆動ローラー６６と下流側となる前記駆動ローラー９９とによりシート基材Ｓを所定のテンションに保つように制御されている。

前記冷却装置９３は、貼付領域Ａ１をウエハＷに貼付する際の温度に対して相対的に温度降下させる温度調整装置として機能するものである。この冷却装置９３は、下面側が吸着面として構成された冷却プレート１０５と、当該冷却プレート１０５上に設けられた温度調整部１０６とからなり、シート基材Ｓの幅方向後方に配置されたレール１０７に沿って昇降シリンダ１０８を介して昇降可能に支持されているとともに、レール１０７の後方に配置されたシリンダ１０９を介してシート基材Ｓの幅方向に移動可能に設けられている。冷却装置９３は、冷却プレート１０５の略中心がワークセンターＣ上に設定された状態で上下に昇降するように設けられている。

前記剥離テーブル９４は、図４に示されるように、非作動時においてシート基材Ｓの繰出方向下流側に退避した位置を保つ一方、作動時に、中心が前記ワークセンターＣに位置するまで移動するように設けられている。この剥離テーブル９４は、上面側が貼付テーブル６２のテーブル本体７７と実質的に略同一の構造をなすように設けられ、当該剥離テーブル９４上に位置するウエハＷを吸着支持する構成とされている。なお、剥離テーブル９４は、図５に示されるように、昇降機構１１０を介して昇降可能に設けられている。

前記剥離ローラー９６、９７は、それらの間にベースシートＢＳが通過する状態で、ベースシートＢＳの繰出方向上流側に向かって移動可能に設けられており、これにより、ウエハＷを剥離テーブル９４で吸着した状態で、剥離ローラー９６，９７が図１２中右側に移動することで、貼付領域Ａ１をウエハＷの面に残して当該貼付領域Ａ１からベースシートＢＳを剥離して巻取ローラー９９で順次巻き取るように構成されている。この際、ダイボンディングシートＤＳは前述した剥離領域Ａ２と前記貼付領域Ａ１を除いた部分がベースシートＢＳと共に巻き取られることとなる。

次に、前記シート貼付装置１０の全体的な動作について、図１３ないし図１８をも参照しながら説明する。

初期設定として、シート基材Ｓを引き出し、カバーシートＰＳをダイボンディングシートＤＳから剥離して当該カバーシートＰＳのリード端を巻取ローラー７２に固定する。そして、カバーシートＰＳが剥離された後のシート基材Ｓのリード端を、第２の剥離手段２０を構成する巻取ローラー１０２に固定する。

装置動作開始前において、貼付テーブル６２，剥離テーブル９４は、図４中実線で示される待機位置にあり、また、冷却装置９３は、ワークセンターＣにおけるシート基材Ｓの上方待機位置にあり、切断手段１５のテーブル３０は、ワークセンターＣにおけるシート基材Ｓの下方待機位置にある。

図示しない電源投入により、搬送手段１２が作動し、収納手段１１のキャリア２２からウエハＷを一枚吸着して取り出し、アライメントテーブル２７上に移載する。アライメントテーブル２７は、ウエハＷを平面内で回転させてオリエンテーションフラットＷ１をセンサ２８で検出し、ウエハＷの位置若しくは向きを決定する。

前記貼付テーブル６２におけるテーブル本体７７の中心がワークセンターＣに移動すると、アライメント処理されたウエハＷが搬送手段１２を介して移載され、その後に、テーブル本体７７が待機位置に移動し、当該待機位置にて所定時間ウエハＷを加熱する。

図１３に示されるように、ウエハＷが前記待機位置にて加熱されている間に、切断手段１５のテーブル３０が上昇し、切断刃３１がシート基材Ｓ（ダイボンディングシートＤＳ）の下面に略接する位置まで上昇する。同時に、冷却装置９３がシリンダ１０９を介して前方に移動するとともに、昇降シリンダ１０８を介して下降し、冷却装置９３の後部下面側に支持されている切断力付与ローラー２９がシート基材Ｓの上面側の前端縁に接する位置に移動する。この状態で、シリンダ１０９により冷却装置９３全体が後方に向かって略水平方向に移動すると、つまり、シート基材Ｓの繰出方向を横切る幅方向に移動すると、前記切断刃３１と切断力付与ローラー２９とで挟み込まれた領域におけるシート基材Ｓが切断（ハーフカット）されることとなり、切断刃３１を構成する第１ないし第３の切断刃３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃに対応した切断線がダイボンディングシートＤＳに形成されることとなる（図３参照）。これにより、ダイボンディングシートＤＳの領域内に、ウエハＷの平面形状に対応する貼付領域Ａ１と、これの繰出方向後部側に隣接する帯状の剥離領域Ａ２が形成される。

前記切断が終了すると、切断刃付与ローラー２９は冷却装置９３と共に初期の待機位置に戻る一方、切断手段１５のテーブル３０も待機位置に戻る。

次いで、図１４ないし図１７に示されるように、第１の剥離手段１７が作動して剥離ヘッド３３が待機位置から剥離領域Ａ２の直下に移動するとともに、冷却装置９３の冷却プレート１０５がベースシートＢＳの上面を吸着する。そして、ヒートブロック４２が上昇して剥離用テープＴがダイボンディングシートＤＳの剥離領域Ａ２に部分的に加熱接着される。このようにして剥離領域Ａ２に剥離用テープＴが加熱接着された後に、剥離ヘッド３３が下降して剥離用テープＴを巻き取ることにより、図１７に示されるように、ダイボンディングシートＤＳにおける貼付領域Ａ１に隣接した繰出方向後部領域が一定量剥離されることとなり、当該剥離終了後に剥離ヘッド３３が後方待機位置に戻ることとなる。

剥離領域Ａ２の剥離が行われた状態で、待機位置で加熱されたウエハＷは、図１８に示されるように、貼付テーブル６２に載せられた状態でワークセンターＣ位置まで搬送される。そして、テーブル本体７７が上昇すると（図１８（Ａ）参照）、押圧装置６３を構成する固定用ローラー８９と、プレスローラー９０がベースシートＢＳの上面位置まで下降し（図１８（Ｂ）参照）、固定用ローラー８９は、ベースシートＢＳに下方への押圧力を付与した状態に固定される一方、プレスローラー９０は回転しながら前記繰出方向下流側に移動し（図１８（Ｃ）参照）、ベースシートＢＳに押圧力を付与して前記貼付領域Ａ１をウエハＷの面に貼付した後に僅かに上昇して繰出方向上流側に戻ることとなる。この貼付動作中のシート基材Ｓは、前述した上流側の駆動ローラー６６と下流側の駆動ローラー９９とによって所定のテンションに保たれるように制御されている。

貼付領域Ａ１の貼付が行われると、冷却装置９３が下降してウエハＷをシート基材Ｓを挟んで吸着し、前記テーブル本体７７が吸着を解除して、下降して待機位置に復帰することとなるが、この際、ウエハＷは、ダイボンディングシートＤＳの貼付領域Ａ１に貼り付けられているため、ウエハＷはダイボンディングシートＤＳの下面側に残されることとなり、その間にウエハＷ及び基材シートＳを設定温度にまで冷却する。

そして、ダイボンディングシートＤＳの下面に貼り付いてワークセンターに残されるウエハＷの下面側に、第２の剥離手段２０を構成する剥離テーブル９４が前記待機位置からワークセンターＣ位置に移動して上昇する。剥離テーブル９４によりウエハＷが吸着されると、図１２に示されるように、剥離ローラー９６，９７がベースシートＢＳの繰出方向上流側に向かって移動しつつベースシートＢＳが貼付領域Ａ１から剥離されて巻取ローラー１０２−によって順次巻き取られることとなる。この際、ダイボンディングシートＤＳは、前記貼付領域Ａ１及び剥離領域Ａ２が除去された残りの領域がベースシートＢＳと共に巻き取られることとなる。

次いで、搬送手段１２がウエハＷの上面側を吸着し、これを反転させながら収納手段１１のキャリア２２にウエハＷを収納し、シート貼付の一連の工程を終了する。

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、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ることができるものである。

例えば、前記第１の剥離手段１７は、図示構成例に限定されるものではなく、剥離領域Ａ２を剥離することができれば足りる。具体的には、剥離領域Ａ２をピールプレートを介して鋭角剥離することも可能である。また、剥離領域Ａ２の前記繰出方向に沿う長さは、貼付領域Ａ１の前記繰出方向に沿う中間から、当該貼付領域Ａ１の後端より繰出方向上流側に所定距離離れた位置までの長さがあればよい。

また、前記実施形態では、ウエハＷがオリエンテーションフラットＷ１を備えた形状としてが、外周縁にＶノッチが形成されたウエハも対象とすることができる。この場合には、第１の切断刃３１ＡにＶノッチに対応した刃の領域を形成すれば足りる。また、被着体がウエハＷである場合に限らず、ウエハ以外の板状体を被着体とすることもできる。

更に、シート基材Ｓは、ダイボンディングシートＤＳを備えたものに限らず、感熱接着性の接着シートであればよく、例えば、被着体の面を保護するための感熱接着性の保護シートであってもよい。また、特開２００２−２８０３２９号に開示された保護膜形成用のシートや、ドライレジストフィルムであってもよい。

なお、前記実施形態では、感熱接着性のダイボンディングシートの適用例を示したため、加熱装置や冷却装置を備えたシート貼付装置を説明したが、感熱接着性を有しないその他のシートである場合には、加熱装置、冷却装置は不要となる。

本実施形態に係るシート貼付装置の全体構成を示す概略平面図。 シート基材の断面図。 シート基材に対する処理状態の変化を下面側から見た概略斜視図。 前記装置の全体構成を示す概略斜視図。 図１のＡ−Ａ線に沿う概略正面図。 図１の概略左側面図。 （Ａ）は切断手段のテーブルを示す概略斜視図、（Ｂ）は図６（Ｃ）のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図、（Ｃ）は図６（Ａ）の一部拡大平面図。 第１の剥離手段の概略側面図。 第１の剥離手段の要部概略平面図。 貼付手段を構成する貼付テーブルの概略斜視図。 ダイボンディングシートをウエハに貼付する状態を示す動作説明図。 ベースシートを剥離する状態を示す動作説明図。 （Ａ）ないし（Ｃ）は、ダイボンディングシートを切断する状態を示す動作説明図。 剥離領域を剥離する初期段階を示す動作説明図。 前記剥離領域に剥離用テープを熱接着する状態を示す動作説明図。 前記剥離領域を剥離する状態を示す動作説明図。 前記剥離領域を剥離した後のシート基材を下面側から見た平面図。 ダイボンディングシートをウエハに貼付する状態を詳細に示す動作説明図。

符号の説明

１０ シート貼付装置
１１ 収納手段
１２ 搬送手段
１３ アライメント手段
１５ 切断手段
１７ 第１の剥離手段
１９ 貼付手段
２０ 第２の剥離手段
２７ アライメントテーブル
３０ テーブル
３１ 切断刃
３１Ａ 第１の切断刃
３１Ｂ 第２の切断刃
３１Ｃ 第３の切断刃
３３ 剥離ヘッド
Ａ１ 貼付領域
Ａ２ 剥離領域
Ｃ ワークセンター
Ｗ 半導体ウエハ（被着体）
Ｓ シート基材
Ｔ 剥離用テープ
ＢＳ ベースシート
ＤＳ ダイボンディングシート
ＰＳ カバーシート

Claims (9)

1. 帯状に連続するベースシートと、このベースシートの一方の面に設けられた貼付用の積層シートとを含むシート基材を用い、当該シート基材を繰り出す過程で積層シートを被着体の平面形状にカットして貼付領域を形成し、当該貼付領域を前記被着体に貼付するシート貼付装置において、
   前記被着体の収納手段から当該被着体を一つずつ取り出して搬送する搬送手段と、前記積層シートを被着体の平面形状に合わせて切断して前記貼付領域を形成するとともに、当該貼付領域に隣接する位置で前記積層シートの繰出方向に沿う前後を幅方向に切断して剥離領域を形成する切断手段と、前記剥離領域を剥離する第１の剥離手段と、被着体を移載して当該被着体に前記貼付領域を貼付する貼付テーブルを含む貼付手段と、前記ベースシートを貼付領域から剥離する第２の剥離手段とを含み、
   前記切断手段は、被着体の外縁に沿ってエンドレス形状に設けられた第１の切断刃と、当該第１の切断刃よりもシート基材の繰出方向上流側に離れた位置で前記積層シートを幅方向に切断する第２の切断刃と、前記第１の切断刃に連続するとともに、前記第２の切断刃よりも繰出方向下流側で当該第２の切断刃と略平行に配置された第３の切断刃とを備え、
   前記第１の切断刃により前記貼付領域を形成する一方、第１の切断刃の一部と前記第２及び第３の切断刃とにより前記剥離領域を形成し、当該剥離領域を第１の剥離手段で剥離した後に、前記貼付領域を被着体に貼付することを特徴とするシート貼付装置。
2. 前記第１の切断刃と前記第３の切断刃は継ぎ目なく相互に連続することを特徴とする請求項１記載のシート貼付装置。
3. 前記第１の剥離手段は、シート基材の繰出方向を横切る幅方向に剥離用テープを回行可能に支持する剥離ヘッドを含み、前記剥離用テープを前記剥離領域に接着して前記剥離用テープを回行させることで、前記剥離領域を前記ベースシートから剥離することを特徴とする請求項１又は２記載のシート貼付装置。
4. 前記被着体は表面にバンプが設けられた半導体ウエハであり、
   前記貼付テーブルは、半導体ウエハのバンプ形成面が下面側となるように当該半導体ウエハを支持したときに、前記バンプに干渉しないウエハの外縁に沿う閉ループ状の凸状リング部を備えていることを特徴とする請求項１，２又は３記載のシート貼付装置。
5. 前記切断手段、貼付テーブル、第１及び第２の剥離手段は、順次繰り出されるシート基材に対して予め設定された共通の処理位置をワークセンターとして相互に干渉することなく移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載のシート貼付装置。
6. 前記被着体は半導体ウエハであり、前記積層シートは、感熱接着性のダイボンディングシートであることを特徴とする請求項１ないし５記載のシート貼付装置。
7. 帯状に連続するベースシートと、このベースシートの一方の面に設けられた貼付用の積層シートとを含むシート基材を用い、当該シート基材を繰り出す過程で積層シートを被着体の平面形状にカットして貼付領域を形成し、当該貼付領域を前記被着体に貼付するシート貼付方法において、
   前記被着体を搬送手段で一つずつ取り出す工程と、前記積層シートに貼付領域と剥離領域とを形成する切断工程と、前記剥離領域を剥離する第１の剥離工程と、貼付領域を被着体に貼付する貼付工程と、前記ベースシートを貼付領域から剥離する第２の剥離工程とを含み、
   前記切断工程は、被着体の外縁に沿って継ぎ目なく積層シートを切断して貼付領域を形成する第１の切断と、当該第１の切断位置よりもシート基材の繰出方向上流側に離れた位置で前記積層シートを幅方向に切断する第２の切断と、前記第１の切断線に連続するとともに、前記第２の切断位置よりも繰出方向下流側で当該第２の切断と略平行な方向に積層シートを切断する第３の切断とを同時に行うことにより達成され、
   前記第１の切断によって貼付領域を形成する一方、第１の切断の一部と前記第２及び第３の切断によって剥離領域を形成し、
   前記剥離領域を第１の剥離手段で剥離した後に前記貼付領域を被着体に貼付し、
   前記貼付領域を被着体に残すように前記シート基材を貼付領域から剥離することを特徴とするシート貼付方法。
8. 前記第１及び第３の切断は継ぎ目なく連続することを特徴とする請求項７記載のシート貼付方法。
9. 前記切断、貼付領域の貼付、第１及び第２の剥離は、前記ベースシートの繰り出しを停止した状態で、予め設定された共通の処理位置をワークセンターとして順次行われることを特徴とする請求項７又は８記載のシート貼付方法。

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