(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周側に環状の凸部を備えた被着体を支持するテーブルと、
前記被着体を臨む位置に、リングフレームの開口部を閉塞するように貼付された接着シートを配置する支持手段を有するとともに、当該接着シートとで前記被着体を収容可能な密閉された第１空間を形成する第１ケースと、
前記第１空間の圧力を制御可能な第１圧力制御手段と、
前記接着シートを間に挟んで前記第１空間の反対側に前記接着シートとで密閉された第２空間を形成し、前記凸部との間に前記接着シートを挟み込んで前記第２空間の中に密閉された第３空間を形成するとともに、前記第１空間の中に密閉された第４空間を形成可能な第２ケースと、
前記第２空間の圧力を制御可能な第２圧力制御手段と、
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、
前記支持手段は、前記リングフレームの内側で前記接着シートを支持するシート支持部を備え、
前記第１圧力制御手段及び第２圧力制御手段は、前記第１空間及び第２空間の圧力を相互に制御し、前記第１空間の圧力に比較して前記第２空間の圧力を相対的に高い圧力とすることで、前記接着シートの中央部を、前記被着体に最も接近した初期接着部として形成可能に設けられるとともに、前記第３空間に大気を導入することで前記第４空間を第３空間の大気圧で押して消滅させることを特徴とするシート貼付装置。
【請求項２】
外周側に環状の凸部を備えた被着体を支持する工程と、
前記被着体を臨む位置に、リングフレームの開口部を閉塞するように貼付された接着シートを配置するとともに、当該接着シートとで前記被着体を収容可能な密閉された第１空間を形成する工程と、
前記リングフレームの内側で前記接着シートを間に挟んで前記第１空間の反対側に前記接着シートとで密閉された第２空間を形成する工程と、
前記凸部との間に前記接着シートを挟み込んで前記第２空間の中に密閉された第３空間を形成するとともに、前記第１空間の中に密閉された第４空間を形成する工程と、
前記第１空間及び第２空間の圧力を相互に制御し、前記第１空間の圧力に比較して前記第２空間の圧力が相対的に高い圧力とすることで、前記接着シートの中央部を、最も前記被着体に接近した初期接着部として形成する工程と、
前記第３空間に大気を導入することで前記第４空間を第３空間の大気圧で押して消滅させる工程と、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、更に詳しくは、半導体ウエハ等の被着体に接着シートを貼付する際に、当該接着シートと被着体との間に空間を介在させることな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。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体ウエハ（以下、単に、「ウエハ」と称する場合がある）には、その回路面を保護するための保護シートを貼付したり、裏面にダイシングテープやダイボンディング用の接着シートを貼付したりすることが行われている。
【０００３】
特許文献１には、ウエハと接着シートとの間に空間を介在させないため、接着シートに押圧力を付与する部材として、中央部が外周側よりも相対的に突出する曲面形状を備えた押圧部材を用いた構成が開示されている。この押圧部材は、エアシリンダのロッドの先端に固定され、接着シートを貼付する際に、ロッドを伸長させて押圧部材による押圧力を付与することで、接着シートを凸状に変形させて中央部から外側に向かって次第に貼付するようになっている。
また、特許文献２には、上ケースと下ケースとにより構成されたケース内に弾性シートを配置して上部減圧室と下部減圧室とを形成するとともに、弾性シートの上方に粘着シート（接着シート）とウエハとを配置し、上下の減圧室を減圧した後に、下部減圧室を大気圧に近づけるように制御することで、弾性シートを凸状に変形させて粘着シートをウエハの中央部から外側に向かって貼付する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２９４５０８９号公報
【特許文献２】特開平１０−２３３４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２に開示されたシート貼付装置にあっては、押圧部材や弾性シートを使用して接着シートを凸状に変形させることで当該接着シートをウエハの中央部から外側に向かって貼付するように構成するものであるため、部品点数が多くなるとともに、装置が大型化するという不都合がある。
【０００６】
［発明の目的］
本発明の目的は、装置自体の部品点数を減少させ、装置の小型化を図ることができ、しかも、接着シートと被着体との間に空間を介在させることなく確実に接着シートを貼付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】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、外周側に環状の凸部を備えた被着体を支持するテーブルと、
前記被着体を臨む位置に、リングフレームの開口部を閉塞するように貼付された接着シートを配置する支持手段を有するとともに、当該接着シートとで前記被着体を収容可能な密閉された第１空間を形成する第１ケースと、
前記第１空間の圧力を制御可能な第１圧力制御手段と、
前記接着シートを間に挟んで前記第１空間の反対側に前記接着シートとで密閉された第２空間を形成し、前記凸部との間に前記接着シートを挟み込んで前記第２空間の中に密閉された第３空間を形成するとともに、前記第１空間の中に密閉された第４空間を形成可能な第２ケースと、
前記第２空間の圧力を制御可能な第２圧力制御手段と、
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、
前記支持手段は、前記リングフレームの内側で前記接着シートを支持するシート支持部を備え、
前記第１圧力制御手段及び第２圧力制御手段は、前記第１空間及び第２空間の圧力を相互に制御し、前記第１空間の圧力に比較して前記第２空間の圧力を相対的に高い圧力とすることで、前記接着シートの中央部を、前記被着体に最も接近した初期接着部として形成可能に設けられるとともに、前記第３空間に大気を導入することで前記第４空間を第３空間の大気圧で押して消滅させる、という構成を採っている。
【０００８】
本発明において、前記初期接着部に前記被着体の中央部を当接させる当接手段を含むことが好ましい。
【０００９】
また、前記第１ケースは、前記被着体よりも外側となる位置で前記接着シートを前記第２ケースに押し付ける押付手段を備える、という構成を採るとよい。
【００１１】
また、本発明は、外周側に環状の凸部を備えた被着体を支持する工程と、
前記被着体を臨む位置に、リングフレームの開口部を閉塞するように貼付された接着シートを配置するとともに、当該接着シートとで前記被着体を収容可能な密閉された第１空間を形成する工程と、
前記リングフレームの内側で前記接着シートを間に挟んで前記第１空間の反対側に前記接着シートとで密閉された第２空間を形成する工程と、
前記凸部との間に前記接着シートを挟み込んで前記第２空間の中に密閉された第３空間を形成するとともに、前記第１空間の中に密閉された第４空間を形成する工程と、
前記第１空間及び第２空間の圧力を相互に制御し、前記第１空間の圧力に比較して前記第２空間の圧力が相対的に高い圧力とすることで、前記接着シートの中央部を、最も前記被着体に接近した初期接着部として形成する工程と、
前記第３空間に大気を導入することで前記第４空間を第３空間の大気圧で押して消滅させる工程と、を含むという手法を採っている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１、第２圧力制御手段が第１、第２空間の圧力を相互に制御し、接着シートの中央部が最も被着体に接近する初期接着部を形成するように設けられているので、特許文献１のように押圧部材をケース内に設けたり、特許文献２のように凸部形成用の弾性シートを設けたりする必要性はなく、部品点数を減少させて装置の小型化を図ることができる。しかも、接着シートを中央部から外側に向かって被着体に貼付するため、被着体と接着シートとの間に空間を介在させることなく確実に接着シートを貼付することができる。
また、当接手段を含む構成とした場合には、接着シートに初期接着部を形成する際の変形量を小さくすることができ、当該接着シートに過大な張力を付与することなく貼付可能となり、シート貼付後の残留応力を軽減して被着体の反り変形を防止することができる。
更に、押付手段を設けることにより、接着シートを介在させた状態でケースを閉塞したときの密閉性を担保することができる。
また、第２ケースが凸部を有する被着体に対応して第３、第４空間を形成可能に設けられているので、凸部の内周面に接着シートを確実に貼付することができる。
なお、本明細書において、減圧は真空をも含む概念とする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係るシート貼付装置の概略断面図。
【図２】接着シートに初期接着部を形成した状態を示す概略断面図。
【図３】減圧下で被着体に接着シートが貼付された状態を示す概略断面図。
【図４】大気圧下で被着体に接着シートが貼付された状態を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１において、シート貼付装置１０は、被着体としてのウエハＷを支持するテーブル１１と、ウエハＷを臨む位置に接着シートＳを配置するとともに、当該接着シートＳとでウエハＷを収容可能な密閉された第１空間Ｃ１を形成する下部ケース（第１ケース）１３と、第１空間Ｃ１の圧力を制御可能であって、図示しない減圧ポンプ、エアレギュレータ、電磁弁等によって構成された第１圧力制御手段Ｐ１と、接着シートＳを間に挟んで第１空間Ｃ１の反対側に接着シートＳとで密閉された第２空間Ｃ２（図２参照）を形成する上部ケース（第２ケース）１２と、第２空間Ｃ２の圧力を制御可能であって、図示しない減圧ポンプ、エアレギュレータ、電磁弁等によって構成された第２圧力制御手段Ｐ２と、接着シートＳにウエハＷを当接させる当接手段１６とを備えて構成されている。なお、第２圧力制御手段Ｐ２は押圧手段としても機能する。ここで、本実施形態におけるウエハＷは、裏面研削によって外周に環状の凸部Ｗ１が形成されたものが採用されている。
【００１６】
前記テーブル１１は、図示しない保持手段を介して上面側でウエハＷを保持可能に形成されている。このテーブル１１は、下部ケース１３内に支持された当接手段１６である駆動機器としての直動モータ２０の出力軸２１の上端に固定され、当該出力軸２１の進退により昇降可能となっている。なお、直動モータ２０は押圧手段としても機能する。
【００１７】
前記上部ケース１２は平面視円形の平坦な板状体により形成されているとともに、図示しない駆動機器を介して上下に移動可能に設けられている。この上部ケース１２の中央部には、厚み方向に貫通するパイプ２３が設けられ、当該パイプ２３に接続された配管２５が第２圧力制御手段Ｐ２に接続されている。上部ケース１２の下面外周縁部には、弾性体からなる円環状の外側弾性部材２６が配置されており、その内側の同心円上には、ウエハＷの凸部Ｗ１に相対する位置に配置可能な弾性体からなる内側弾性部材２７が配置されている。これら外側弾性部材２６、内側弾性部材２７及び上部ケース１２の各下面は、面一に連なるように設けられているが、各弾性部材２６、２７の下面位置が上部ケース１２の下面位置に対して相対的に上下方に突没するように構成してもよい。
【００１８】
前記下部ケース１３は、上部開放型の有底円筒形状に設けられ、支持手段１５を有している。下部ケース１３の底壁１３Ａには、厚み方向に貫通するパイプ３１が設けられ、当該パイプ３１に接続された配管３３が第１圧力制御手段Ｐ１に接続されている。
【００１９】
前記支持手段１５は、接着シートＳによって開口部が閉塞されたリングフレームＲＦを支持するフレーム支持部３５と、ウエハＷの外周より外側であってリングフレームＲＦより内側の接着シートＳ部分を支持するシート支持部３６とにより構成されている。本実施形態では、フレーム支持部３５は、下部ケース１３を構成する周壁１３Ｂにより構成され、その上面に載置されたリングフレームを位置決めして保持する図示しない保持手段が設けられている。シート支持部３６は、フレーム支持部３５の内周側に配置された筒体３８と、当該筒体３８の上端面に配置され、外側弾性部材２６と同形状に設けられた弾性体からなる押付手段としての受け側弾性部材４０とにより構成されている。この受け側弾性部材４０は、フレーム支持部３５の上面にリングフレームＲＦを載置したときに、その上面がリングフレームＲＦの上面と同じ高さ位置となるように設定されている。なお、受け側弾性部材４０の上面は、接着シートＳの接着剤が付着しないように、フッ素樹脂等がコーティングされた非接着処理面として形成されている。また、外側、内側弾性部材２６、２７及び受け側弾性部材４０を構成する弾性体は、ゴム、樹脂等が例示できる。更に、リングフレームＲＦの厚みに合わせてフレーム支持部３５とシート支持部３６とを相対的に昇降させる駆動機器を設けてもよい。
【００２０】
次に、本実施形態におけるシート貼付方法について、図２ないし図４をも参照しながら説明する。
【００２１】
図１に示されるように、下部ケース１３に対して上部ケース１２を離間させた開放状態において、図示しない搬送手段を介してウエハＷをテーブル１１上に載置し、図示しない保持手段で当該ウエハＷを保持する。その後、接着シートＳによって開口部が閉塞されたリングフレームＲＦを図示しない搬送手段でフレーム支持部３５上に載置する。
【００２２】
次いで、外側弾性部材２６が受け側弾性部材４０とで接着シートＳを上下から挟み込むように上部ケース１２を下降させると、下部ケース１３の上部開放部が接着シートＳによって閉塞されて密閉された第１空間Ｃ１が形成されるとともに、上部ケース１２と接着シートＳとで密閉された第２空間Ｃ２が形成される。その後、第１、第２圧力制御手段Ｐ１、Ｐ２を介して第１、第２空間Ｃ１、Ｃ２内が同じ減圧率で減圧され、第１、第２空間Ｃ１、Ｃ２内は、最終的に同じ所定の内圧状態とされる。そして、第２圧力制御手段Ｐ２を介して第２空間Ｃ２内だけに大気を導入し、当該第２空間Ｃ２内の圧力を第１空間Ｃ１内の圧力に比べて相対的に高い圧力とすることで、図２に示されるように、接着シートＳが下方に膨らみ、その中央部を、最もウエハＷに接近した初期接着部Ｓ１として形成する。なお、第１圧力制御手段Ｐ１を介して第１空間Ｃ１内だけを更に減圧したり、第２圧力制御手段Ｐ２及び第１圧力制御手段Ｐ１を介して第２空間Ｃ２内だけに大気を導入し、且つ、第１空間Ｃ１内だけを更に減圧したりすることで、第２空間Ｃ２内の圧力を第１空間Ｃ１内の圧力に比べて相対的に高い圧力として初期接着部Ｓ１を形成してもよい。
【００２３】
初期接着部Ｓ１が形成された後、図２中二点鎖線で示されるように、直動モータ２０を駆動してテーブル１１を上昇させると、先ず初めにウエハＷの上面中央部に初期接着部Ｓ１が接触し、その後もテーブル１１を上昇させることで、図３に示されるように、ウエハＷの凸部Ｗ１と内側弾性部材２７とで接着シートＳを挟み込む状態となり、テーブル１１の上昇を停止させる。このとき、第２空間Ｃ２の中であって、接着シートＳと内側弾性部材２７の内側との間に密閉された第３空間Ｃ３が形成されるとともに、第１空間Ｃ１の中であって、接着シートＳとウエハＷの凸部Ｗ１との間に密閉された第４空間Ｃ４が形成される。その後、第２圧力制御手段Ｐ２を介して第３空間Ｃ３内が徐々に大気圧となるように、当該第３空間Ｃ３内に大気が導入されると、図４に示されるように、第４空間Ｃ４は、第３空間Ｃ３の大気圧に押されて消滅する。このとき、直動モータ２０と第２圧力制御手段Ｐ２とが押圧手段として機能する。
【００２４】
この後、第１圧力制御手段Ｐ１を介して第１空間Ｃ１が徐々に大気圧となるように、当該第１空間Ｃ１内に大気が導入され、第１空間Ｃ１内が大気圧になったときに、上部ケース１２を上昇させる。その後、接着シートＳに貼付されたウエハＷは、図示しない搬送手段によって取り出され、別工程へ搬送されることとなり、以降上記同様の動作が繰り返される。
【００２５】
従って、このような実施形態によれば、接着シートＳに初期接着部Ｓ１を形成して当該接着シートＳをウエハＷに貼付する構成なので、従来用いられていた押圧部材や、弾性シート等を用いる必要がなくなり、装置自体の部品点数を減少させ、装置の小型化を図ることができる。しかも、初期接着部Ｓ１によって接着シートＳをウエハＷの中央部から外側に向かって貼付することができるため、接着シートＳとウエハＷとの間に空間を介在させることなく確実に接着シートＳを貼付することができる。
【００２６】
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。
【００２７】
例えば、前記実施形態では、ウエハＷが外周に凸部Ｗ１を備えた形状としたが、電極としてのバンプを有するウエハを対象とすることもできる。
【００２８】
また、上部ケース１２及び下部ケース１３は、上下を反転させた配置としてもよく、横向きに開閉する配置としてもよい。更に、前記実施形態では、上部ケース１２が上下に移動可能としたが、下部ケース１３を上下に移動可能としたり、上部、下部ケース１２、１３がそれぞれ移動可能としたりすることもできる。また、外側弾性部材２６と内側弾性部材２７とを一体の部材で構成してもよいし、上部ケース１２の下面側全面に、弾性体を設けてもよい。
【００３０】
更に、本発明における被着体は半導体ウエハＷに限定されるものではなく、ガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他の被着体も対象とすることができ、半導体ウエハは、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハであってもよい。
また、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及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）。
【符号の説明】
【００３１】
１０  シート貼付装置
１１  テーブル
１２  上部ケース（第２ケース）
１３  下部ケース（第１ケース）
１６  当接手段
２０  直動モータ（押圧手段）
４０  受け側弾性部材（押付手段）
Ｃ１  第１空間
Ｃ２  第２空間
Ｃ３  第３空間
Ｃ４  第４空間
Ｐ１  第１圧力制御手段
Ｐ２  第２圧力制御手段（押圧手段）
Ｓ  接着シート
Ｓ１  初期接着部
Ｗ  半導体ウエハ（被着体）
Ｗ１  凸部
【図１】
0005660821.tif 000002
【図２】
0005660821.tif 000003
【図３】
0005660821.tif 000004
【図４】
0005660821.tif 000005