CN1855363A - 支承板分离装置及使用该装置的支承板分离方法 - Google Patents

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Abstract

一种支承板分离装置及使用该装置的支承板分离方法,其用保持台载置保持被对位后的工件,由支承板分离机构分离半导体晶圆和支承板。这时,分离下的某一方残留双面粘着带,残留有双面粘着带的物体以保持于保持台的状态被搬运到粘着带剥离机构,双面粘着带被从其表面剥离除去,被分离而成为单体的半导体晶圆和支承板被分别个别回收。

Description

支承板分离装置及使用该装置的支承板分离方法
技术领域
本发明涉及一种将玻璃基板等支承材料从半导体晶圆分离的支承板分离装置及使用该支承板分离装置的支承板分离方法。该支承材料通过双面粘着带粘合到半导体晶圆而被保持。
背景技术
通常,半导体晶圆在其表面形成处理多个元件的电路图案后,在后台工序中,从背面对半导体晶圆进行磨削或研磨加工而达到期望的厚度。然后,半导体晶圆在切割工序被切割分开成各元件。
近几年,随着应用的急速进步,希望半导体晶圆的薄型化。希望其厚度被薄到100μm~50μm,有时甚至到25μm左右。由于这样薄的半导体晶圆脆且容易发生变形,所以处理极其困难。而且,例如,通过双面粘着片使玻璃基板等具有强度的支承板粘合到半导体晶圆的表面侧而予以保持,用支承板加衬增强后,在半导体晶圆背面实施后台处理。在该处理后,从支承板剥离半导体晶圆。
以往,作为剥离通过双面粘着片粘合、保持到半导体晶圆的支承板的手段,公知的有例如在日本特开2001-7179号公报中公开的方法。
即,使用通过紫外线照射双面粘着片,而使其粘接力下降的方法。首先,通过照射紫外线预先使双面粘着片的粘接力降低。然后,通过用上下两个台挟持半导体晶圆并在真空吸附的状态加热,以使双面粘着片收缩变形,来减小双面粘着片与半导体晶圆的接触面积,从而使半导体晶圆浮上来。然后,在收缩结束、双面粘着片的剥离结束后,解除上部台的吸附、并使其向上侧退避。然后,以将半导体晶圆吸附固定到下部台上的状态,用搬运臂吸附保持构件并使其移动,从而从半导体晶圆剥离双面粘着片。而且,作为在此使用的双面粘着片,除紫外线固化型之外,也可以使用因加热发泡而粘接力下降的加热剥离性类型。
在上述分离方法中实施使吸附保持工件的台沿长移动路线移动、从半导体晶圆分离包括支承板等构件的各种处理。因此,不仅装置大型化、而且为使台稳定地移动经过各处理部要花费较多时间。所以,存在难以高效率地对半导体晶圆和支承板进行分离回收的问题。
发明内容
本发明着眼于这种实际情况而做成的,其主要目的在于提供一种能以紧凑的结构对半导体晶圆和支承板高效率进行分离回收的支承板分离装置及使用该支承板分离装置的支承板分离方法。
本发明为实现这样的目的,采用下面这样的结构。
支承板分离装置分离通过双面粘着带粘合到半导体晶圆的支承板,所述装置包括:对位部件,其对粘合有支承板的所述半导体晶圆进行对位;保持部件,其载置保持被对位后的所述半导体晶圆;分离部件,其从载置保持于所述保持部件的所述半导体晶圆分离所述支承板;剥离部件,其剥离除去留在被所述分离部件分离后的半导体晶圆的面上或支承板的面上的双面粘着带;晶圆回收部,其回收由所述剥离部件剥离处理后的半导体晶圆;支承板回收部,其回收已被分离的所述支承板;第1搬运机械手,其往返于所述对位部件和所述分离部件之间来搬运所述半导体晶圆,并且往返于所述保持部件和所述支承板回收部之间来搬运已被分离的所述支承板时,可以上下翻转保持着的支承板;第2搬运机械手,其保持着从表面剥离了所述双面粘着带的半导体晶圆而进行搬运。
本发明的支承板分离装置能够按下面那样进行从半导体晶圆分离支承板的处理。
首先,粘合着支承板、施加了后台处理的半导体晶圆在对位部件被对位后,载置保持到保持台等的保持部件。然后,在保持部件上,用分离部件将支承板从半导体晶圆上分离。
这时,在半导体晶圆的表面上或支承板的表面上中某个表面上留有双面粘着带。然后,由剥离部件将该双面粘着带剥离除去。
然后,一被分离下的支承板由第1搬运机械手送入支承板回收部;另一被分离下的半导体晶圆被第2搬运机械手送入晶圆回收部。
所以,采用这种支承板分离装置,可以以有效活用了2台搬运机械手的紧凑结构,高效率进行对半导体晶圆的剥离回收和支承板的回收。
而且,保持部件最好是这种结构:即在其保持了被分离下的半导体晶圆或支承板的状态,使其移动到剥离部件的剥离位置。
采用这种结构,由于能够不必对被分离下的半导体晶圆或支承板进行换手而直接将其送入剥离位置,所以搬运简化,从而提高了处理效率。而且,从分离支承板后到剥离双面粘着带,能够在将半导体晶圆校正到平坦状态的状态进行搬运。
另外,第2搬运机械手最好具有伯努利吸盘,该伯努利吸盘利用由喷到半导体晶圆表面的空气和大气压的压差产生的负压、以非接触方式搬运该半导体晶圆。
采用这种结构,能够对成为单体的半导体晶圆无损伤地从其表面侧以非接触方式进行保持而送入晶圆回收部。另外,不用对半导体晶圆进行表里翻转处理或换手,搬运得到简化,从而可以谋求处理效率的提高。另外,以负压均匀地作用到半导体晶圆表面的状态来保持半导体晶圆,能够使半导体晶圆的翘曲得到矫正。
另外,支承板是具有透光性的基板,双面粘着带的基体材料的至少一粘着层是紫外线固化型粘着层,另外最好具有紫外线照射部件,其从通过该双面粘着带与支承板粘合的状态的半导体晶圆的支承板侧照射紫外线。
采用该构成,能够穿过支承板,将紫外线照射到双面粘着带的紫外线固化型粘着层,使粘着层发生固化反应。其结果,能够在短时间内可靠地进行对双面粘着带粘接力的下降处理,有助于处理效率的提高。而且,紫外线固化型粘着层粘接到半导体晶圆的表面时,也能够无粘接剂残渣地剥离去除粘着带。
而且,双面粘着带也能使用以下的类型。而且,最好根据使用的双面粘着带,来改变用于与支承板分离及剥离的方法。
例如,第1,支承板是具有透光性的基板,在双面粘着带的基体材料一面设有以紫外线的规定波长来进行固化的紫外线固化型粘着层;另一面设有以与所述粘着层不同的紫外线的波长来进行固化的紫外线固化型粘着层。另外,具有使该双面粘着带各粘着层固化的紫外线照射部件。
第2,支承板是具有透光性的基板。双面粘着带的支承板侧的粘着层是紫外线固化型粘着层,双面粘着带的半导体晶圆侧的粘着层是由加热使粘接力下降的加热剥离性粘着层。还具有紫外线照射部件和加热部件。其紫外线照射部件是从通过上述双面粘着带与支承板粘合状态的半导体晶圆的支承板侧照射紫外线;其加热部件用于对加热剥离性粘着层进行加热。
第3,双面粘着带在其基体材料一表面设有在规定温度粘接力下降的加热剥离性粘着层;在双面粘着带其基体材料的另一表面设有在与所述粘着层不同的温度粘接力下降的加热剥离性粘看层。还具有用于对加热剥离性粘着层进行加热的加热部件。
另外,本发明为达到这样的目的,也可采用下面这样的结构。
第1技术方案中记载的支承板分离装置的支承板分离方法,包括以下过程:第1搬运过程,其由第1搬运机械手吸附保持通过在基体材料的两面具有粘着层的双面粘着带而粘合到支承板的所述半导体晶圆,将其转移到对位部件;对位过程,其由所述对位部件对所述半导体晶圆进行对位;第2搬运过程,其由第1搬运机械手将对位后的所述半导体晶圆转移到保持部件;分离过程,其在保持于所述保持部件的半导体晶圆的表面留有所述双面粘着带,从半导体晶圆分离支承板;第3搬运过程,其由所述第1搬运机械手吸附保持上下翻转后分离的所述支承板的下表面,搬运收容到所述支承板回收部;第4搬运过程,其使分离了所述支承板的所述半导体晶圆在保持到所述保持部件的状态,移动到所述剥离部件的剥离位置;剥离过程,其由所述剥离部件将剥离带粘贴到所述基体材料表面而进行剥离,由此双面粘着带和剥离带成一体地被从半导体晶圆表面剥离;第5搬运过程,其由第2搬运机械手以非接触方式保持剥离了所述双面粘着带的所述半导体晶圆,并将其搬运收容到晶圆回收部。
采用这种方法能够较好地发挥上述支承板分离装置的功能。
而且,这种方法也可以采用下面这样的方式。
例如,第1,支承板是具有透光性的基板,该方法还具有在分离过程前、由紫外线照射部件对基板照射紫外线的紫外线照射过程。
第2,分离过程中由加热部件加热所述双面粘着带的粘着层。
第3,支承板是具有透光性的基板,该方法还具有在分离过程前由紫外线照射部件对所述基板照射紫外线的紫外线照射过程。分离过程中由加热部件加热所述双面粘着带的粘着层。
在第1方法的情况下,能够将紫外线穿过支承板照射到双面粘着带的紫外线固化型粘着层,使粘着层发生固化反应。其结果,能够在短时间内可靠地进行对双面粘着带粘接力的下降处理,有助于处理效率的提高。
另外,为达到这种目的,本发明也可以采用下面这样的结构。
利用了第1技术方案中记载的支承板分离装置的支承板分离方法,所述方法包括以下过程:第1搬运过程,其由第1搬运机械手吸附保持通过在基体材料的两面具有粘着层的双面粘着带而粘合有支承板的所述半导体晶圆,将其转移到对位部件;对位过程,其由所述对位部件对所述半导体晶圆进行对位;第2搬运过程,其由第1搬运机械手将对位后的所述半导体晶圆转移到保持部件;分离过程,其以在所述支承板留有双面粘着带的状态,从所述半导体晶圆分离支承板;第3搬运过程,其由所述第1搬运机械手吸附保持已被分离的所述支承板的上表面并使其上下翻转,将粘贴有双面粘着带的表面朝上,搬运收容到所述支承板回收部;第4搬运过程,其将分离了支承板的所述半导体晶圆在保持到所述保持部件的状态,移动到所述剥离部件的剥离位置;
第5搬运过程,其由第2搬运机械手以非接触方式保持被搬运到所述剥离部件的半导体晶圆,将其搬运收容到晶圆回收部;回归过程,其使搬运所述半导体晶圆后的保持部件回归到分离部件的位置;第6搬运过程,其由第1搬运机械手从下表面吸附保持并取出被支承板回收部收容的支承板,并使粘着面朝上地将其转移到回归后的所述保持部件;第7搬运过程,其在将所述支承板保持在所述保持部件的状态,将其移动到所述剥离部件的剥离位置;剥离过程,其由剥离部件将剥离带粘贴到留在所述支承板的双面粘着带而剥离该剥离带,从而双面粘着带和剥离带成一体地被从支承板的表面剥离;第8搬运过程,其在将剥离了双面粘着带的所述支承板保持在保持部件的状态,使该保持部件搬运回归到所述分离部件的位置;第9搬运过程,其由第1搬运机械手吸附保持被保持在已回归到分离部件的位置的保持部件的所述支承板,将其搬运收容到支承板回收部。
采用这种方法,因为分离支承板,能够将半导体晶圆立刻分离为单体,所以不需要对半导体晶圆实施双面粘着片剥离处理。
所以,不会对半导体晶圆施加伴随剥离片的粘贴和剥离而产生的外力,不会对半导体晶圆带来损伤和变形,而能够高效率回收半导体晶圆。并且,支承板与半导体晶圆相比是可以构成任意高强度,不论在进行剥离片的粘贴、剥离时施加多大的外力,也没有问题,可以无问题地高速进行剥离处理。另外,在该装置内,由于能够达到支承板能再利用的状态,所以不需要实施用于仅使支承板移动到个别地方而再利用的处理。
另外,这种方法也可以采用下面这样的方式。
例如,第1,支承板是具有透光性的基板,该方法还具有在分离过程前、由紫外线照射部件对基板照射紫外线的紫外线照射过程。
第2,分离过程由加热装置加热双面粘着带的粘着层。
第3,支承板是具有透光性的基板,该方法还具有在分离过程前、由紫外线照射部件对所述基板照射紫外线的紫外线照射过程。分离过程由加热部件加热所述双面粘着带的粘着层。
附图说明
为说明本发明,图示出认为现在较好的几个实施方式,但不能理解为本发明限定于图示那样的结构及对策。
图1是支承板分离装置的主视图。
图2是支承板分离装置的俯视图。
图3是表示粘着带剥离机构的主视图。
图4是表示支承板分离装置上的处理部和搬运机械手之间的位置关系的俯视图。
图5是第1搬运机械手的侧视图。
图6是表示支承板分离机构的侧视图。
图7是将支承板粘合在半导体晶圆的工件的侧视图。
图8A、8B、8C、8D是表示从分离支承板到剥离双面粘着带的行程概况的图。
图9是表示双面粘着带剥离工序的主视图。
图10是表示双面粘着带剥离工序的主视图。
图11是表示双面粘着带剥离工序的主视图。
图12是表示双面粘着带剥离工序的主视图。
图13是实施例2中的工件的侧视图。
图14A、14B是表示实施例2中的支承板分离行程概况的主视图。
图15是表示实施例2中的双面粘着带的剥离工序主视图。
图16是表示实施例2中的双面粘着带的剥离工序主视图。
图17是表示实施例2中的双面粘着带的剥离工序主视图。
图18是表示实施例2中的双面粘着带的剥离工序主视图。
具体实施方式
以下,根据附图对本发明的几个实施例的进行说明。
实施例1图7表示工件W,工件W由透明玻璃基板构成的支承板2通过双面粘着带3粘合到半导体晶圆1的元件形成面(表面)。因此,用支承板2加衬增强状态的半导体晶圆1的背面在后台行程中被切削加工到期望的厚度。然后,被研削薄的半导体晶圆1被从双面粘着带3上剥离而被转移到下面的工序。
在此,双面粘着带3是在带基体材料3a的双表面具有加热剥离性粘着层3b和紫外线固化型粘着层3c的结构。其加热剥离性粘着层3b通过加热进行发泡膨胀而失去粘接力;其紫外线固化型粘着层3c由紫外线的照射固化而降低粘接力。总之,支承板2被粘贴到该双面粘着带3的加热剥离性粘着层3b上,同时半导体晶圆1被粘贴到紫外线固化型粘着层3c上。
下面,根据图1~图6,对从经过后台处理后的工件W分离半导体晶圆1和支承板2的装置进行说明。
图1是表示涉及本发明的支承板分离装置整体的主视图,图2是其俯视图,图3是粘着带剥离部件的主视图。
该支承板分离装置包括工件供给部4、第1搬运机械手5及第2搬运机械手6、校准台7、紫外线照射装置8、保持台9、支承板分离机构10、粘着带剥离机构11、台驱动机构12、支承板回收部13、晶圆回收部14。其中,所述工件供给部4将后台处理完毕的工件W层叠收容装填在未图示的盒里;所述第1搬运机械手5及第2搬运机械手6进行弯曲转动;所述校准台7对工件W进行对位;所述紫外线照射装置8对校准台7上的工件W照射紫外线;所述保持台9接受并载置保持对位结束的工件W;所述支承板分离机构10从保持台9上的工件W分离支承板2;所述粘着带剥离机构11将双面粘着带3从分离了支承板2的半导体晶圆1剥离除去;所述台驱动机构12使保持台9在支持板分离机构10与粘着带剥离机构11之间左右往复移动;所述支承板回收部13将分离下的支承板2层叠收容到未图示的盒中;所述晶圆回收部14将分离后的半导体晶圆1层叠收容到未图示的盒中。校准台7相当于本发明的对位部件;紫外线照射装置8相当于紫外线照射部件;保持台9相当于保持部件;支承板分离机构10相当于分离部件。
而且,工件供给部4、第1搬运机械手5、第2搬运机械手6、校准台7、保持台9、支承板分离机构10、粘着带剥离机构11、支承板回收部13、及晶圆回收部14配备在直立地设置于装置基台15的上表面内侧位置的竖壁16的前方,并且以面临竖壁16的下方开口部的状态设置粘着带剥离机构11的处理部,而且支承板分离机构10和粘着带剥离机构11的驱动部被配备在竖壁16的背部。
工件供给部4、支承板回收部13、晶圆回收部14分别配备盒台17、18、19。各盒台17、18、19可以借助气缸20、21、22的弯曲伸展而旋转、变向。
第1搬运机械手5被构成为具有吸附头5b。其吸附头5b将工件W真空吸附到可因弯曲伸展而水平进退、可旋转的臂5a的顶端部。如图4所示,第1搬运机械手5进行如下处理:从工件供给部4取出工件W,向校准台7供给工件W,从校准台7向保持台9搬入工件W,从支承板分离机构10搬出支承板2,将搬出的支承板2向支承板回收部13搬入等。另外,如图5所示,该第1搬运机械手5的吸附头5b上下地翻转旋转,能够将其吸附面切换成朝上或朝下。
第2搬运机械手6被构成为:具有吸附头6b,其吸附头6b将搬运对象负压吸附到可因弯曲伸展而水平进退、可旋转的臂6a的顶端部。第2搬运机械手6可从保持台9搬出半导体晶圆1、将已搬出的半导体晶圆1向晶圆回收部14搬入。另外,该第2搬运机械手6的吸附头6b使用伯努利吸盘来以非接触方式吸附搬运半导体晶圆1,该伯努利吸盘是利用由喷到半导体晶圆1的外表面的空气与大气压的压差产生负压来进行吸附的。
如图6所示,支承板分离机构10具有可动台25、可动框26、吸附板28等。所述可动台25可沿轨道24升降,该轨道24沿竖直方向配置在竖壁16的背部;所述可动框26可调节高度地支持于该可动台25;所述吸附板28被安装在从该可动框26向前方延伸出的臂27的顶端部。可动台25通过由电动机30正反旋转丝杠29,而被螺旋进给升降。另外,吸附板28的下表面构成真空吸附面,并且在板内部内置有加热器31。加热器31相当于本发明的加热部件。
如图2所示,在保持台9的中心可进退升降地装有吸附垫9a,其吸附垫9a的上表面被构成为真空吸附面,并且台的上表面被构成真空吸附面,其真空吸附面用于不错位地保持被载置的工件。
台驱动机构12被构成为:通过由电动机33正反旋转丝杠32使保持台9在支承板分离机构10的正下方位置与粘着带剥离机构11上规定的剥离位置之间往复移动。
如图3及图9所示,粘着带剥离机构11具有粘贴单元34、剥离单元35、带供给部36、和带回收部37。
粘贴单元34和剥离单元35被构成为:沿轨道38被可左右滑动移动地支承,通过由电动机39、40正反旋转驱动的进给丝杠41、42左右水平独立地作螺旋进给移动。并且,在粘贴单元34上装有可上下移动的粘贴辊43。另外,在剥离单元35上装备有棱边构件44、被驱动旋转的送出辊45、与该送出辊45相对的挟持辊46、和引导辊47。
如图3所示,带供给部36被构成为:将从胶带卷辊TR导出的剥离带T经过保持台9的上方引导到粘贴单元34和剥离单元35。而且,剥离带T利用宽度比半导体晶圆1直径小的粘着带。另外,棱边构件44用在顶端有尖锐的棱边的、宽度比晶圆直径大的板材构成,并被连接固定在支承臂48的顶端部,该支承臂48的顶端部可摇动地配备在剥离单元35的前表面,借助支持臂48的摇动调节可以调节棱边的高度。
带回收部37被构成为:将从剥离单元35送出来的处理结束的剥离带Ts用引导辊49引导而缠绕到卷轴50上予以回收。
本发明的支承板分离装置的各部分像上面那样构成。下面,对从工件W分离回收支承板和半导体晶圆1的基本行程,进行说明。
首先,第1搬运机械手5从工件供给部4的盒里将1片粘合有半导体晶圆的工件W吸附保持地取出并转移到校准台7上。在此,根据半导体晶圆1的调整平面或槽口的位置,进行对工件W的对位。另外,由紫外线照射装置8对工件W的上表面照射紫外线。这时,工件W以由玻璃基板构成的支承板2位于上表面、即半导体晶圆1位于下表面这样的姿势被供给,所以紫外线透过支承板2照射到双面粘着带3,紫外线固化型粘着层3c被固化而粘接力下降。
对位和紫外线照射结束后的工件再被第1搬运机械手5吸附保持,被供给到在支承板分离机构10的正下方位置待机的保持台9上。被搬入到保持台9上的工件W一旦被从半导体晶圆1侧向台上突出的吸附垫9a接住后,随着吸附垫9a的下降,工件W以规定的姿势和位置被载置到保持台9的上表面。
下面,如图8A所示,支承板分离机构10的吸附台28下降到与工件W的上表面接触的程度,由内置的加热器31加热工件W。通过该加热,双面粘着带3上的加热剥离性粘着层3b发泡膨胀而失去粘接力。
如图8B所示,规定时间的加热结束后,以吸附保持支承板2的状态使吸附台28上升。这时,粘接力消失的粘着层3b从支承板2的下表面离开,仅支承板2从工件W分离而上升。然后,由使吸附头5b翻转朝上了的第1搬运机械手5接受已分离的支承板2,将其搬运到支承板回收部13。该搬运期间,使吸附头5b向原来的下方翻转,将支承板2插入收容到支承板回收部13的盒中。
留有双面粘着带3的半导体晶圆1被保持在支承板分离处理结束后的保持台9上。载置保持该半导体晶圆1的保持台9被移动到粘着带剥离机构11的规定剥离位置。在此,如图8C所示,剥离带T被粘贴到半导体晶圆1上表面所残存的双面粘着带3上,然后,如图8D所示,进行与剥离带T一体地从半导体晶圆1剥离双面粘着带3的处理。
用图9~图12表示使用粘着带剥离机构11上的剥离带T的剥离处理动作。
如图9所示,当保持台9移动到剥离处理位置的时刻,粘贴单元34和剥离单元35在初期位置待机。
如图10所示,当识别到保持台9已到达了剥离位置时,首先,用已下降移动的粘贴辊43将剥离带T压靠到双面粘着带3上,同时粘贴单元34进行前进移动。然后,如图11所示,将剥离带T粘贴到双面粘着带3的上表面,前进移动到规定位置而停止。
下面,如图12所示,由棱边构件44按住双面粘着带3、同时剥离单元35进行前进移动,并且送出辊45以和剥离单元35移动速度同步的圆周速度驱动旋转。由于该动作,剥离带T在棱边构件44的顶端折返并进行移动。此时,由于紫外线照射而粘着性降低的双面粘着带3与剥离带T成为一体地被从半导体晶圆1的表面逐渐剥离。
双面粘着带3被完全从晶圆表面剥离时,半导体晶圆1由第2搬运机械手6从保持台9上搬出后插入收容到晶圆回收部14的盒中。这时,由于第2搬运机械手6的吸附头6b使用了伯努利吸盘,所以半导体晶圆1以非接触状态从其上表面被吸附保持。总之,半导体晶圆1能在不被损伤表面、并以被校正到平坦的状态被搬运。
然后,粘贴单元34和剥离单元35后退回归移动到原来的待机位置,同时对经剥离处理结束的剥离带Ts进行缠绕回收。
到此,第1次的支承板2和半导体晶圆1的分离回收行程结束,成为下面的工件接受待机状态。
根据上述实施例装置的形态,能够将支承板2被剥离后,刚性下降了的半导体晶圆1吸附保持到保持台9上,同时不换手地将半导体晶圆1搬运到粘着带剥离机构11的剥离位置。所以,能够使半导体晶圆1不产生变形等地高精度地进行搬运。另外,使用伯努力吸盘以非接触方式搬运双面粘着带3被粘着带剥离机构11剥离而成为单体的半导体晶圆1,从而能够矫正半导体晶圆的翘曲而使其平坦化。而且,通过高效率利用2台搬运机械手5、6,能够更高效率地分离回收半导体晶圆1和支承板2的单体。
实施例2在上述实施例中,表示出了分离了支承板2后、剥离残留在半导体晶圆1表面的双面粘着带3的形态。该实施例中,以下面的形态实施:双面粘着带3残留在从工件分离的支承板2上,使用粘着带剥离机构11剥离该双面粘着带3。
即,如图13所示,本实施例中,半导体晶圆1被粘贴到双面粘着带3的加热剥离性粘着层3b上、同时支承板2被粘贴到紫外线固化型粘着层3c上,而构成工件W。并且,该工件W以将半导体晶圆1朝下的姿势,供给到工件供给部4。
然后,第1搬运机械手5将1片工件W从供给部4的盒中吸附保持地取出、并转移到校准台7上,进行对工件W的对位。另外,由紫外线照射装置对工件W的上表面照射紫外线,双面粘着带3上的紫外线固化型粘着层3c被固化而粘接力降低。
对位和紫外线照射结束后的工件W再被第1搬运机械手5支承,被供给到正在支承板分离机构10的正下方位置待机的保持台9上,以规定的姿势和位置被吸附保持。保持台9相当于本发明的保持装置。
下面,如图14A所示,支承板分离机构10的吸附板28下降到与工件W的上表面接触的程度,由内置的加热器31加热工件W。由于该加热,双面粘着带上的加热剥离性粘着层3b发泡膨胀而失去粘接力。
如图14B所示,规定时间的加热结束时,以吸附保持支承板2的状态使吸附板28上升。这时,粘贴有支承板2的粘着层3c因紫外线照射而粘接力下降。但是,因为粘着层3c的粘接力比粘着层3b的粘接力大,所以双面粘着带3在粘贴到支承板2上的状态,同时从工件W分离后上升。然后,由第一搬运机械手5接受已分离的带有粘着带的支承板2,搬运到支承板回收部13。在此搬运期间,使该吸附头5b翻转,双面粘着带3以朝上的姿势将支承板2暂时收容到支承板回收部13的盒中。
在支承板分离处理结束后的保持台9上仅留有表面朝上的半导体晶圆1。载置保持该半导体晶圆1的保持台9被移动到粘着带剥离机构11的剥离位置。
当保持台9被移动到粘着带剥离机构11的剥离位置时,半导体晶圆1由第2搬运机械手6从保持台9搬出,插入收容到晶圆回收部14的盒中。这时,第2搬运机械手6的吸附头6b由于使用了伯努利吸盘,半导体晶圆1从其上表面以不接触的状态被吸附保持,不被损伤表面,并以维持平坦的状态被搬运。
半导体晶圆1被搬出的保持台9回归移动到原来的位置。同时,由支承板回收部13暂时收容的带有粘着带的支承板2被第1搬运机械手5取出,被供给保持到回归移动来的保持台9上。这时,支承板2的上表面粘贴着双面粘着带3。
对粘着带粘着的支承板2进行保持的保持台9,被移动到粘着带剥离机构11上的剥离位置,接受与第1例的情况相同的剥离处理。
如图15所示,即,当保持台9被移动到剥离位置时,粘贴单元34和剥离单元35在初始位置待机。
如图16所示,当识别到保持台9到达了剥离位置时,首先,由下降移动了的粘贴辊43将剥离带T压靠到双面粘贴带3上,同时粘贴单元34进行前进移动,然后,如图17所示,将剥离带T粘贴到双面粘着带3的上表面,再前进移动到规定的位置而停止。
下面,如图18所示,将棱边构件44压靠到双面粘着带3上,并且剥离单元35前进移动。同时,送出辊45以与剥离单元速度同步的圆周速度驱动旋转。由此,剥离带T在边缘部的顶端被折返地移动,由于之前进行的紫外线照射处理而使得相对于支承板2粘接力下降的双面粘着带3与剥离带T成为一体而从支承板2的上表面被逐渐剥离。
当双面粘着带3被完全从支承板2剥离时,粘贴单元34和剥离单元35被后退回归移动到原来的待机机位置,同时保持台9也回归移动到原来的待机位置。
当保持着支承板2的保持台9回归到待机位置时,支承板2被第1搬运机械手5从保持台9上取出,被搬运到支承板回收部13并被插入收容到盒里。
到此,第1次的支承板2和半导体晶圆3的分离回收行程结束,成为下面的工件接受待机状态。
根据上述实施例装置的形态,由于能够由支承板2的分离立刻将半导体晶圆1分离为单体,所以不必在半导体晶圆1上进行双面粘着带剥离处理。所以,不会对在半导体晶圆1上施加对剥离带T进行粘贴和剥离时的外力,不会对半导体晶圆1带来损伤和变形而能够高效率进行回收。
而且,支承板与半导体晶圆1相比、能够构成任意大的强度,所以在剥离带T的粘贴和剥离时无论施加多大的外力,都没有特别的问题,也能够无问题地高速进行剥离处理。另外,在该装置内,能够使支承板处于再利用的状态,所以没必要实施仅使支承板2移动到别的位置进行再利用的处理。
本发明不限于上述实施例,也可以用下面这样的方式进行实施。
(1)在上述各实施例中,使将双面带3的一粘着层3a为加热剥离性,使另一粘着层3b为紫外线固化型,但也可以使双面粘着层3a、3b共同为加热剥离性。这时,希望使双面粘着层3a、3b的粘接力消失温度不同。
(2)另外,可以使双面粘着层3b、3c共同为紫外线固化型来实施。这时,只要预先设定成使双面粘着层3b、3c固化的紫外线的波长不同,使粘接力下降或消失的特性不同就行。
本发明,在不脱离其思想和本质的前提下,还可以用其他方式进行实施。但是,作为表示发明范围的内容,不是上面的说明,而是应该参照本申请权利要求。

Claims (15)

1.一种支承板分离装置,其分离通过双面粘着带粘合于半导体晶圆的支承板,所述装置包括以下元件:对位部件,其对粘合有支承板的所述半导体晶圆进行对位;保持部件,其载置保持被对位后的所述半导体晶圆;分离部件,其从载置保持于所述保持部件的所述半导体晶圆分离所述支承板;剥离部件,其剥离除去留在被所述分离部件分离后的半导体晶圆的面上或支承板的面上的双面粘着带;晶圆回收部,其回收由所述剥离部件剥离处理后的半导体晶圆;支承板回收部,其回收已被分离的所述支承板;第1搬运机械手,其往返于所述对位部件和所述分离部件之间来搬运所述半导体晶圆,并且往返于所述保持部件和所述支承板回收部之间来搬运已被分离的所述支承板时,可以上下翻转保持着的支承板;第2搬运机械手,其保持着从表面剥离了所述双面粘着带的半导体晶圆而进行搬运。
2.根据权利要求1所述的支承板分离装置,所述保持部件被构成为:在保持已被分离的半导体晶圆或支承板的状态,移动到所述剥离部件的剥离位置。
3.根据权利要求1所述的支承板分离装置,所述第2搬运机械手具有伯努利吸盘,该伯努利吸盘利用由喷到所述半导体晶圆表面的空气与大气压的压差产生的负压,以非接触方式搬运该半导体晶圆。
4.根据权利要求1所述的支承板分离装置,所述支承板是具有透光性的基板;所述双面粘着带的基体材料的至少一粘着层是紫外线固化型粘着层;还具有紫外线照射部件,其从通过该双面粘着带与支承板粘合了的状态的半导体晶圆的支承板侧照射紫外线。
5.根据权利要求1所述的支承板分离装置,所述支承板是具有透光性的基板;在所述双面粘着带的基体材料的一面设有以紫外线的规定波长进行固化的紫外线固化型粘着层,另一面设有以与所述粘着层不同的紫外线波长进行固化的紫外线固化型粘着层;还具有使该双面粘着带的各粘着层固化的紫外线照射部件。
6.根据权利要求1所述的支承板分离装置,所述支承板是具有透光性的基板;所述双面粘着带的所述支承板侧的粘着层是紫外线固化型粘着层,所述半导体晶圆侧的粘着层是由加热使粘接力下降的加热剥离性粘着层;还具有紫外线照射部件和加热部件;该紫外线照射部件从通过该双面粘着带与支承板粘合了的状态的半导体晶圆的支承板侧照射紫外线;该加热部件用于加热所述加热剥离性粘着层。
7.根据权利要求1所述的支承板分离装置,在所述双面粘着带的基体材料的一面设有在规定温度、粘接力下降的加热剥离性粘着层,另一面设有在与所述粘着层不同的温度、粘接力下降的加热剥离性粘着层;还具有用于加热所述加热剥离性粘着层的加热部件。
8.一种支承板分离方法,其利用了权利要求1所述的支承板分离装置,所述方法包括以下过程:第1搬运过程,其由第1搬运机械手吸附保持通过在基体材料的两面具有粘着层的双面粘着带而粘合到支承板的所述半导体晶圆,将其转移到对位部件;对位过程,其由所述对位部件对所述半导体晶圆进行对位;第2搬运过程,其由第1搬运机械手将对位后的所述半导体晶圆转移到保持部件;分离过程,其在保持于所述保持部件的半导体晶圆的表面留有所述双面粘着带,从半导体晶圆分离支承板;第3搬运过程,其由所述第1搬运机械手吸附保持上下翻转后分离的所述支承板的下表面,搬运收容到所述支承板回收部;第4搬运过程,其使分离了所述支承板的所述半导体晶圆在保持到所述保持部件的状态,移动到所述剥离部件的剥离位置;剥离过程,其由所述剥离部件将剥离带粘贴到所述基体材料表面而进行剥离,由此双面粘着带和剥离带成一体地被从半导体晶圆表面剥离;第5搬运过程,其由第2搬运机械手以非接触方式保持剥离了所述双面粘着带的所述半导体晶圆,并将其搬运收容到晶圆回收部。
9.根据权利要求8所述的支承板分离方法,所述支承板是具有透光性的基板;还具有在所述分离过程之前,由紫外线照射部件对所述基板照射紫外线的紫外线照射过程。
10.根据权利要求8所述的支承板分离方法,而且,所述分离过程由加热部件加热所述双面粘着带的粘着层。
11.根据权利要求8所述的支承板分离方法,所述支承板是具有透光性的基板;还具有在所述分离过程之前,由紫外线照射部件对所述基板照射紫外线的紫外线照射过程;所述分离过程由加热部件加热所述双面粘着带的粘着层。
12.一种支承板分离方法,其利用了权利要求1所述的支承板分离装置,所述方法包括以下过程:第1搬运过程,其由第1搬运机械手吸附保持通过在基体材料的两面具有粘着层的双面粘着带而粘合有支承板的所述半导体晶圆,将其转移到对位部件;对位过程,其由所述对位部件对所述半导体晶圆进行对位;第2搬运过程,其由第1搬运机械手将对位后的所述半导体晶圆转移到保持部件;分离过程,其以在所述支承板留有双面粘着带的状态,从所述半导体晶圆分离支承板;第3搬运过程,其由所述第1搬运机械手吸附保持已被分离的所述支承板的上表面并使其上下翻转,将粘贴有双面粘着带的表面朝上,搬运收容到所述支承板回收部;第4搬运过程,其将分离了支承板的所述半导体晶圆在保持到所述保持部件的状态,移动到所述剥离部件的剥离位置;第5搬运过程,其由第2搬运机械手以非接触方式保持被搬运到所述剥离部件的半导体晶圆,将其搬运收容到晶圆回收部;回归过程,其使搬运所述半导体晶圆后的保持部件回归到分离部件的位置;第6搬运过程,其由第1搬运机械手从下表面吸附保持并取出被支承板回收部收容的支承板,并使粘着面朝上地将其转移到回归后的所述保持部件;第7搬运过程,其在将所述支承板保持在所述保持部件的状态,将其移动到所述剥离部件的剥离位置;剥离过程,其由剥离部件将剥离带粘贴到留在所述支承板的双面粘着带而剥离该剥离带,从而双面粘着带和剥离带成一体地被从支承板的表面剥离;第8搬运过程,其在将剥离了双面粘着带的所述支承板保持在保持部件的状态,使该保持部件搬运回归到所述分离部件的位置;第9搬运过程,其由第1搬运机械手吸附保持被保持在已回归到分离部件的位置的保持部件的所述支承板,将其搬运收容到支承板回收部。
13.根据权利要求12所述的支承板分离方法,所述支承板是具有透光性的基板;还具有在所述分离过程之前,由紫外线照射部件对所述基板照射紫外线的紫外线照射过程。
14.根据权利要求12所述的支承板分离方法,而且,所述分离过程由加热部件加热所述双面粘着带的粘着层。
15.根据权利要求12所述的支承板分离方法,所述支承板是具有透光性的基板;还具有在所述分离过程之前,由紫外线照射部件对所述基板照射紫外线的紫外线照射过程;所述分离过程由加热部件加热所述双面粘着带的粘着层。
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