(57)【要約】【課題】ウエハ等の板状部材を面接触により支持して搬送し、当該板状部材にシートを貼付することのできる搬送装置、シート貼付装置及びシート剥離装置を提供すること。【解決手段】半導体ウエハＷに面接触する接触体２０と、当該接触体２０を支持する基台２１とからなる第１の支持手段１５と、基台２１を着脱自在に支持する第２の支持手段１６と、リングフレームＲを支持する第３の支持手段１８と、第２の支持手段及び第３の支持手段を移動可能に支持するロボット３０とを備えて搬送装置１１が構成されている。この搬送装置１１でテーブル４０上に搬送されたウエハＷ及びリングフレームＲは、貼付ユニット１２の下部を通過することで、接着シートＳが貼付される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状部材に面接触することによって当該板状部材を支持する第１の支持手段と、当該第１の支持手段を着脱自在に支持する第２の支持手段と、当該第２の支持手段を移動させる移動手段とを備えたことを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記第１の支持手段は、前記板状部材を支持する粘性を備えた接触体と、この接触体を支持する基台とを含み、
前記基台は、前記板状部材に対する接触体の接触面積を縮小する接触面積調整手段を備え、前記接触体と板状部材との接触面積を減少させたときに、前記板状部材が接触体から取り外し若しくは剥離可能に設けられていることを特徴とする搬送装置。
【請求項３】
前記接触面積調整手段は、前記基台と前記接触体との間に形成された空間と、この空間に接続される減圧ポンプとを含み、
前記空間を減圧することで、当該空間内に前記接触体を部分的に陥没させて前記接触面積を減少させることを特徴とする請求項２記載の搬送装置。
【請求項４】
前記板状部材は半導体ウエハであり、当該半導体ウエハをマウントするためのリングフレームを支持する第３の支持手段が前記第１の支持手段に併設されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の搬送装置。
【請求項５】
前記第２及び第３の支持手段は緩衝手段を備えていることを特徴とする請求項４記載の搬送装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れかに記載された搬送装置を介して搬送される板状部材を支持するテーブルと、このテーブルに支持された板状部材にシートを貼付する貼付ユニットとを備えたことを特徴とするシート貼付装置。
【請求項７】
請求項１ないし５の何れかに記載された搬送装置を介して搬送される板状部材を第１の支持手段に支持させた状態で、当該第１の支持手段を第２の支持手段から分離するとともに、前記板状部材を上面側となるように第１の支持手段を支持するテーブルと、前記板状部材にシートを貼付する貼付ユニットとを備えたことを特徴とするシート貼付装置。
【請求項８】
請求項１ないし５の何れかに記載された搬送装置を介して搬送されるとともに、一方の面にシートが貼付された板状部材の他方の面を第１の支持手段に支持させた状態で、当該第１の支持手段を第２の支持手段から分離するとともに、前記シートが上面側となるように第１の支持手段を支持するテーブルと、前記シートを剥離する剥離ユニットとを備えたことを特徴とするシート剥離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は搬送装置及びこれを用いたシート貼付装置並びにシート剥離装置に係り、特に、半導体ウエハ等の板状部材を搬送する際に、当該板状部材の面に接触する状態を形成して搬送することができる搬送装置と、この搬送装置を利用して板状部材にシートを貼付することに適合するシート貼付装置と、板状部材に貼付されたシートを剥離するシート剥離装置に関する。
【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）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、また、ウエハを個片化するためにダイシングテープを介してウエハとリングフレームとを一体化（マウント）すること等が行われている。
【０００３】
ウエハにシートを貼付する場合には、所定の処理を行う前工程にウエハを受け取りに行くための搬送装置が用いられる。このような搬送装置としては、吸着パッドを介してウエハを吸着保持する構成が知られているが、極薄に裏面研削されたウエハの場合には、吸着パッドの吸着領域において、ウエハの局所的な変形をもたらして当該ウエハが割れてしまう、という不都合がある。
【０００４】
ところで、特許文献１には、ウエハの外周側を支持して当該ウエハを搬送することのできる装置が開示されている。これによれば、吸着に伴う前述した不都合は生じない。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２１９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された搬送装置は、ウエハの外周縁複数箇所をピンによって保持する構成となっているため、ピンが接触するウエハの外周縁部分が割れ易くなる、という不都合を招来する。
【０００７】
［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、ウエハ等の板状部材に対して、面接触させた状態を形成して当該板状部材に対する部分的な損傷を回避しつつ搬送可能な搬送装置と、搬送された板状部材にシートを貼付することのできるシート貼付装置、更には、シートが貼付された板状部材から当該シートを剥離することのできるシート剥離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明に係る搬送装置は、板状部材に面接触することによって当該板状部材を支持する第１の支持手段と、当該第１の支持手段を着脱自在に支持する第２の支持手段と、当該第２の支持手段を移動させる移動手段とを備える、という構成を採っている。
【０００９】
前記搬送装置において前記第１の支持手段は、前記板状部材を支持する粘性を備えた接触体と、この接触体を支持する基台とを含み、
前記基台は、前記板状部材に対する接触体の接触面積を縮小する接触面積調整手段を備え、前記接触体と板状部材との接触面積を減少させたときに、前記板状部材が接触体から取り外し若しくは剥離可能に設けられる、という構成を採ることができる。
【００１０】
また、前記接触面積調整手段は、前記基台と前記接触体との間に形成された空間と、この空間に接続される減圧ポンプとを含み、
前記空間を減圧することで、当該空間内に前記接触体を部分的に陥没させて前記接触面積を減少させるように構成するとよい。
【００１１】
更に、前記板状部材は半導体ウエハであり、当該半導体ウエハをマウントするためのリングフレームを支持する第３の支持手段が前記第１の支持手段に併設される、という構成を採ることもできる。
【００１２】
また、前記第２及び第３の支持手段は緩衝手段を備える構成とすることが好ましい。
【００１３】
更に、本発明に係るシート貼付装置は、前記搬送装置を介して搬送される板状部材を支持するテーブルと、このテーブルに支持された板状部材にシートを貼付する貼付ユニットとを備えて構成されている。
【００１４】
また、本発明に係るシート貼付装置は、前記搬送装置を介して搬送される板状部材を第１の支持手段に支持させた状態で、当該第１の支持手段を第２の支持手段から分離するとともに、前記板状部材を上面側となるように第１の支持手段を支持するテーブルと、前記板状部材にシートを貼付する貼付ユニットとを備えて構成することもできる。
【００１５】
更に、本発明に係るシート剥離装置は、前記搬送装置を介して搬送されるとともに、一方の面にシートが貼付された板状部材の他方の面を第１の支持手段に支持させた状態で、当該第１の支持手段を第２の支持手段から分離するとともに、前記シートが上面側となるように第１の支持手段を支持するテーブルと、前記シートを剥離する剥離ユニットとを備える、という構成を採っている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第１の支持手段が板状部材に面接触することによって当該板状部材を支持する構成であるため、板状部材の大きさに略対応する面接触状態を形成することで、当該板状部材の面に対して略等しい支持力が付与されるようになる。従って、吸着パッドを用いた支持構造や、外周部分を係合させて支持する従来構造に生じ得る板状部材の損傷を効果的に防止することができる。
また、第１の支持手段に対して第２の支持手段が着脱自在となる構成であるため、板状部材を第１の支持手段と共に搬送することができ、例えば、半導体ウエハ等の極薄化された板状部材を対象としたときの、当該板状部材の損傷を効果的に回避することができる。
【００１７】
また、本発明は、接触体が粘性を備えたものであるため、当該粘性を利用することで、いわば、板状部材を仮着した状態を確保することができる。そして、接触面積調整手段を介して接触体の接触面積を減少させることで、仮着力を弱めることができ、これにより、板状部材を接触体から容易に取り外したり、或いは剥離したりすることができる。
【００１８】
更に、接触面積の減少は、接触体と基台との間の空間を減圧するだけでよいため、空間の総平面積を大きく確保すれば、減圧時において、板状部材に接触する接触体の接触面の総平面積を相対的に小さくすることができ、接触体による板状部材の仮着力を極端に弱めることができ、当該板状部材の取り外しを一層容易なものとすることができる。この際、前記空間に引き込まれる接触面領域を除き、板状部材に接触する部分の表面を被粘着処理したものを用いれば、接触体が空間内に引き込まれた状態で板状部材の支持力は略完全に失われることになり、板状部材を接触体から取り外す際の抵抗は殆ど生じないものとなる。
【００１９】
また、第３の支持手段が前記第１の支持手段に併設された構成により、板状部材として半導体ウエハを対象としたときに、第３の支持手段でリングフレームを支持し、これらを一体としてテーブル上に搬送してダイシングテープを貼付することができる。
【００２０】
更に、第２及び第３の支持手段に緩衝手段を設けた構成によれば、板状部材に第１の支持手段を面接触させる際の衝撃を緩和することができる。
【００２１】
また、本発明に係るシート貼付装置によれば、前述した搬送装置を介して搬送される板状部材を取り外す際に、接触体と板状部材との接触面積を減少させるだけで足りることとなる。
【００２２】
更に、板状部材が第１の支持手段と共にテーブルに移載される構成を採用した場合には、板状部材が接触体に仮着された状態を保つことになり、当該板状部材の位置を保つための吸着保持構造等を簡略化することができる。しかも、板状部材が第１の支持手段の上面側となるようにしてテーブルに搬送することにより、例えば、最終的に剥離が必要となる保護シートが板状部材に貼付されているときに、当該シートを剥離する際の支持体として第１の支持手段を利用することができ、シート剥離装置の一部を構成するユニットとして前記搬送装置を利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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。
【００２４】
図１には、本実施形態に係る搬送装置を含むシート貼付装置の概略正面図が示され、図２には、前記搬送装置の拡大正面図が示されている。これらの図において、シート貼付装置１０は、搬送装置１１と、この搬送装置１１によって搬送される板状部材としてのウエハＷに接着シートＳを貼付する貼付ユニット１２とを備えて構成されている。
【００２５】
前記搬送装置１１は、前記ウエハＷに面接触することによって当該ウエハＷを支持する第１の支持手段１５と、当該第１の支持手段１５を着脱自在に支持する第２の支持手段１６と、前記第１の支持手段１５に併設されてリングフレームＲを支持する第３の支持手段１７と、前記第２及び第３の支持手段１６，１７を移動させる移動手段１８とを備えて構成されている。
【００２６】
前記第１の支持手段１５は、前記ウエハＷを支持する粘性を備えた接触面２０Ａを有する接触体２０と、この接触体２０を支持する基台２１とを含む。接触体２０は、粘着性、可撓性、耐熱性、弾性等に優れたシリコーン系、ウレタン系、アクリル系、フッ素系のエラストマーを素材としたシート状をなし、前記ウエハＷと略同一の平面形状を備えたものが好ましくは採用されている。なお、この接触体２０は、本出願人によって出願された特願２００６−３０４３６６号に開示され、密着層として開示されたものと実質的に同一のものを利用することができる。
【００２７】
前記基台２１は、特に限定されるものではないが、図３に示されるように、平面視略円形をなす板状に設けられている。この基台２１は、図２に示されるように、平面部２４と、この平面部２４の外周に位置する平面視略リング状の周壁２５と、平面部２４の下面側から下向きに突出するとともに下端位置が周壁２５の下端位置と略同一平面上に位置する高さの複数の突起２６とからなる。接触体２０は、周壁２５の下端面に固定され、この状態で、前記突起２６の各下端に接触体２０が当接し、これにより、基台２１と接触体２０との間に空間Ｃが形成されることとなる。この空間Ｃは、図４に示されるように、前記平面部２４の少なくとも一箇所に形成された貫通孔２４Ａに連通しており、当該貫通孔２４Ａは、減圧ポンプＰに接続された吸着パッド２８に連通するように設けられている。この吸着パッド２８は、図１及び図３に示されるように、移動手段１８を構成するロボット３０の自由端にブラケット３１を介して連結されたフレーム板３３に支持されている。ここにおいて、前記空間Ｃ、減圧ポンプＰ及び吸着パッド２８により、前記ウエハＷに対する接触体２０の接触面積調整手段が構成されている。なお、前記基台２１は、前記既提案の特願２００６−３０４３６６号に開示されたものと実質的に同一のものを採用することができる。
【００２８】
前記第２の支持手段１６は、前記基台２１の平面部２４を吸着する吸着パッド３６により構成されている。この吸着パッド３６は、図３に示されるように、フレーム板３３におけるブラケット３１を中間位置として左右対称位置に、それぞれ二個ずつ配置され、各吸着パッド３６は、前記減圧ポンプＰにそれぞれ接続されている。
【００２９】
前記第３の支持手段１７は、リングフレームＲを吸着してこれを支持する吸着パッド３８により構成されている。この吸着パッド３８は、前記フレーム板３３の長手方向両側において、それぞれ二個ずつ配置され、各吸着パッド３８は前記減圧ポンプＰにそれぞれ接続されている。なお、図１等において、前記吸着パッド２８，３６，３８は、共通する減圧ポンプＰに接続されているが、図示しない電磁弁等を介してそれぞれ独立して吸着のＯＮ−ＯＦＦ制御が行えるようになっている。また、前記吸着パッド２８，３６，３８の軸管部２８Ａ、３６Ａ、３８Ａの外周側には、緩衝手段としてのコイルスプリング３９がそれぞれ配置され、当該コイルスプリング３９の存在により、ウエハＷをテーブル４０上に移載する際の衝撃等が緩和されるようになっている。
【００３０】
前記ロボット３０は、複数の関節を有し、図示しないベース部に接続された複数のアームを備え、前記フレーム板３３を直交三軸方向及び任意の回転方向に移動可能に設けられている。このロボット３０はＮＣ（Numerical Control）により制御されるものである。すなわち、各関節の移動量がそれぞれに対応する数値情報で制御され、全てその移動量がプログラムにより制御されるようになっている。
【００３１】
前記貼付ユニット１２は、前記ウエハＷが移載されたテーブル４０の移動方向に沿う上方位置に設けられている。この貼付ユニット１２は、剥離シートＲＬの一方の面に、ウエハＷの大きさに略対応するラベル形状の接着シートＳが仮着されてロール状に巻回された帯状の原反Ｌを繰出可能に支持する繰出ローラ４２と、前記剥離シートＲＬを急激に反転させて接着シートＳを剥離するピールプレート４３と、剥離シートＲＬを巻き取る巻取ローラ４５と、剥離された接着シートＳをウエハＷに押圧してする貼付ローラ４６とを備えて構成されている。繰出ローラ４２と貼付ローラ４６との間には、ガイドローラ４７が配置されている一方、貼付ローラ４６と巻取ローラ４５との間には駆動ローラ４８及びピンチローラ４９が配置され、この駆動ローラ４８の駆動により、接着シートＳがピールプレート４３で剥離されるようになっている。
【００３２】
前記テーブル４０は、図３に示されるように、平面視略方形の輪郭を備えた形状に設けられている。このテーブル４０の上面側は、図２に示されるように、ウエハ受け面４０Ａと、その外周側のリングフレーム受け面４０Ｂを備えており、当該リングフレーム受け面４０Ｂは、ウエハ受け面４０Ａより低い位置となるように形成されている。これは、テーブル４０がウエハＷとリングフレームＲを支持したときに、これらの上面位置を同一平面上に位置させるためである。また、テーブル４０は、図１に示されるように、その下面側にスライダ５０を備えており、これらスライダ５０を介して、相互に略平行に配置された一対のガイドレール５１に沿って移動可能に設けられている。テーブル４０の下面側中央にはナット部材５３が設けられ、モータＭによって回転する送りねじ軸５４がナット部材５３を貫通するように配置されている。従って、送りねじ軸５４が回転することにより、テーブル４０は図１中左右方向に移動可能となる。なお、テーブル４０において、前記各受け面４０Ａ、４０Ｂには、図示しない吸引孔が形成されており、各受け面４０Ａ、４０Ｂ上に移載されるウエハＷ及びリングフレームＲは、吸引孔を介して吸着支持可能となっている。
【００３３】
次に、本実施形態におけるウエハ搬送方法と、シート貼付方法について説明する。なお、ロボット３０は、第２の支持手段１６の吸着パッド３６を介して前記第１の支持手段１５を支持していることとする。
【００３４】
ロボット１８は、図示しない前段工程の受け渡しテーブル上に載置されたウエハＷを接触体２０に粘着してテーブル４０上に搬送する。これと前後して、フレーム板３３は、リングフレームＲの図示しないストッカ側に移動し、リングフレームＲを第３の支持手段１７を構成する吸着パッド３８で吸着保持する。この際、空間Ｃ内の減圧は開始されておらず、従って、ウエハＷは、接触体２０の接触面２０Ａの全面に粘着している状態に保たれる。
【００３５】
第２及び第３の支持手段１６，１７を介して第１の支持手段１５及びリングフレームＲがテーブル４０上の所定位置に移動すると、フレーム板３３が全体的に下降し、テーブル４０の上面にウエハＷ及びリングフレームＲが載せられる。この状態で、吸着パッド３８による吸着を解除すると同時に、吸着パッド２８を介して基台２１の空間Ｃ内を減圧する。
【００３６】
この減圧により、図５に示されるように、接触体２０は、反転凹状に空間Ｃ内に陥没するように変形してウエハＷとの接触面積を縮小させるようになり、ウエハＷに対して散点的な点接触状態となる。従って、接触体２０の粘性を利用して仮着されているウエハＷに対し、接触面２０Ａによる仮着力は大きく低下し、テーブル４０の上面に設けられた図示しない吸引孔を通じてウエハＷに吸着力を付与すると同時に、フレーム板３３を上昇させるようにロボット３０を動作させたときに、ウエハＷはテーブル４０上にスムースに移載されることとなる。
【００３７】
このようにしてテーブル４０上にウエハＷ及びリングフレームＲが移載された後に、テーブル４０は、図６に示されるように、モータＭの駆動によって図中左側に移動し、図示しないセンサを介してタイミング調整され、前記移動に同期して貼付ユニット１２が剥離シートＲＬから接着シートＳを剥離しつつ、リングフレームＲとウエハＷに接着シートＳを貼付することとなる。
【００３８】
接着シートＳが貼付されてリングフレームＲに一体化されたウエハＷは、図示しない移載アーム等を介して図示しないストッカ若しくは次工程に移載される。但し、本実施形態では、モータＭを逆転させてテーブル４０を初期位置に戻し、前記搬送装置１１を介してウエハＷをリングフレームＲと共に保持して別異のテーブル等に移載してもよい。
【００３９】
従って、このような実施形態によれば、接触体２０を利用してウエハＷを移載することができるので、ウエハＷに部分的な負荷を与えることがなく、当該ウエハＷの損傷を効果的に回避しつつ搬送し、ウエハに接着シートＳを貼付することが可能となる。
【００４０】
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。
【００４１】
例えば、前記実施形態では、第１の支持手段１５によるウエハＷの支持を解除し、当該ウエハＷ及びリングフレームＲをテーブル４０に移載する場合を図示、説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４２】
例えば、図７に示されるように、上平面が平坦面に設けられたテーブル４０に対し、第１の支持手段１５によるウエハＷの支持状態を保ったまま、当該第１の支持手段１５を反転してテーブル４０上に移載し、上面側に位置するウエハＷに、接着シートＳを貼付することも可能である。なお、第１の支持手段１５を反転する機構は、適宜な反転手段を用いて行うことができる他、ロボット３０による支持を基台２１の周壁側で行うこと等によって対応することができる。要するに、本発明は、ウエハＷを搬送する際の支持を面接触による形態で行うことができれば足りる。
【００４３】
また、前記ウエハＷの回路面に保護シートＳ１が予め貼付された状態で、ウエハＷが第１の支持手段１５に支持され、当該第１の支持手段１５が反転して移載される場合には、図８に示されるように、テーブル４０の移動方向上方に剥離ユニット５０を設けておき、当該剥離ユニット５０とテーブル４０との相対移動により、前記保護シートＳ１を剥離するシート剥離装置への適用が可能となる。なお、剥離ユニット５０としては、保護シートＳ１の端部を吸着する構造を備えたチャック５１と、保護シートＳ１の端部を捲り上げたときに、当該捲り上げた保護シートＳ１の部分をチャック５１との間に挟み込むようにアクセス可能なチャック５２とにより構成が例示できる。
【００４４】
また、本発明における搬送対象物としては、ウエハＷに限らず、ガラス等、他の板状部材であってもよい。
【００４５】
更に、本実施形態では、第１、第２の支持手段を吸着パッド３６、３８により構成されているとしたが、物質を支持できるものであれば特に限定されることはなく、例えば、多孔質体により吸着するように構成したり、ベルヌーイの法則を利用した非接触吸引手段によって構成してもよい。
【００４６】
また、移動手段１８を構成するロボット３０は、駆動制御できるものであれば特に限定されることはなく、エアシリンダ等によって構成してもよい。
【００４７】
更に、緩衝手段としてコイルスプリング３９を例示したが、衝撃を緩衝できるものであれば限定されることはなく、例えば、ゴム、樹脂、スポンジ、ショックアブソーバ等によって構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】搬送装置を備えたシート貼付装置の概略正面図。
【図２】図１の搬送装置の概略拡大正面図。
【図３】搬送装置の概略平面図。
【図４】第１の支持手段がウエハを支持している状態を示す要部拡大断面図。
【図５】ウエハに対する接触体の接触面積を減少させた状態を示す要部拡大断面図。
【図６】テーブルに移載されたウエハ及びリングフレームに接着シートを貼付する状態を示す概略正面図。
【図７】変形例に係るシート貼付状態を示す概略正面図。
【図８】変形例に係るシート剥離状態を示す概略正面図。
【符号の説明】
【００４９】
１０  シート貼付装置
１１  搬送装置
１２  貼付ユニット
１５  第１の支持手段
１６  第２の支持手段
１７  第３の支持手段
１８  移動手段
２０  接触体
２１  基台
２８  吸着パッド（接触面積調整手段）
５０  剥離ユニット
Ｃ  空間（接触面積調整手段）
Ｐ  減圧ポンプ（接触面積調整手段）
Ｓ  接着シート
Ｗ  半導体ウエハ（板状部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008141065.tif 000008
【図７】
2008141065.tif 000009
【図８】
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