JP2001233542A - シート剥離装置および方法 - Google Patents

シート剥離装置および方法

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JP2001233542A JP2000047647A JP2000047647A JP2001233542A JP 2001233542 A JP2001233542 A JP 2001233542A JP 2000047647 A JP2000047647 A JP 2000047647A JP 2000047647 A JP2000047647 A JP 2000047647A JP 2001233542 A JP2001233542 A JP 2001233542A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 板状部材に貼付されたシートを、伸ばさず、
裂けること無く確実に剥がす。 【解決手段】 ウェハＷに貼付された保護シートＦを、
所定長の接着テープＴを用いて、接着テープＴを保護シ
ートＦの端部に接着し、接着テープＴを引っ張って保護
シートＦを剥がす。その際、保護シートＦにガイドロー
ラー６０１を当て、ガイドローラー６０１の位置を固定
したまま、剥がしヘッド部４００とテーブル２０３を互
いに逆方向に移動させて、保護シートＦを剥離する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハ等の
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
および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造工程において、半導体チップ
を小型化するために半導体ウェハ（以下単にウェハとい
う）の裏面を研磨して薄くする工程があり、その工程に
おいてはウェハの表面（回路が形成された面）を、粘着
フィルム等から成る保護シートを貼り付けて保護する。
研磨後は保護シートをウェハから剥離する。
【０００３】保護シートの剥離方法として、本発明者ら
は、特開平１１−１６８６２号公報において、板状部材
に貼付されたシートを、所定長の接着テープを用いて、
前記接着テープを前記シートの端部に接着し、前記接着
テープを引っ張って前記シートを剥離するという新規な
方法を提案した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】その後検討を重ねた結
果、上記方法においては、接着テープをウェハ表面と平
行に引っ張ってシートを剥がすと、場合によってはシー
トが伸びたり、又、シートがその外周部から裂けるおそ
れがあることがわかった。そこで、本発明の課題は、板
状部材に貼付されたシートを、伸びることなく、又、裂
けること無く確実に剥がすことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、板状部材に貼付されたシート
を、所定長の接着テープを用いて、前記接着テープを前
記シートの端部に接着し、前記接着テープを引っ張って
前記シートを剥離するシート剥離装置において、前記シ
ートを斜め上方に引っ張る手段を設けるようにした。前
記シートを斜め上方に引っ張る手段として、前記シート
の引っ張り方向を案内するガイド手段を設けることがで
きる。「斜め上方」とは、ウェハ表面と平行である方向
を除いた方向を意味し、例えば、ウェハ表面となす角度
が５゜〜１７５゜となる方向である。そして、引っ張る
方向としては、シートの貼付方向と同じ方向に引っ張っ
てもよいし、逆方向に引っ張ってもよい。
【０００６】さらに、本発明においては、板状部材に貼
付されたシートを、所定長の接着テープを用いて、前記
接着テープを前記シートの端部に接着し、前記接着テー
プを引っ張って前記シートを剥離するシート剥離装置に
おいて、前記シート近傍に配置されるガイドローラーを
設け、前記シートを前記ガイドローラーに掛けて引っ張
るように構成した。このとき、ガイドローラーは、板状
部材の上方への移動を規制する位置に配置することがで
きる。また、本発明によるシート剥離方法においては、
板状部材に貼付されたシートを、所定長の接着テープを
用いて、前記接着テープを前記シートの端部に接着し、
前記接着テープを斜め上方に引っ張って前記シートを剥
離するようにした。さらに、本発明は、板状部材に貼付
されたシートを、所定長の接着テープを用いて、前記接
着テープを前記シートの端部に接着し、前記シートをガ
イドローラーに掛けながら、前記接着テープを引っ張っ
て前記シートを剥離するシート剥離方法を提供するもの
である。
【０００７】なお、本発明は、ウェハ上に貼付された保
護シートの剥離に特に適したものではあるが、本発明は
それに限らず、板状部材に貼付されたシートを接着テー
プを用いて剥離するシート剥離装置及び方法一般に適用
できるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下本発明についてウェハの保護
シート剥離装置を例にとって説明する。図１は本発明の
一実施形態を示すシート剥離装置の正面図、図２は側面
図、図３は平面図である。シート剥離装置は、台１００
と、テーブル部２００と、テープ繰出し部３００と、移
動手段としての剥がしヘッド部４００と、接着手段およ
び切断手段としてのヒーターカッター部５００とから構
成されている。
【０００９】はじめに、この装置の概要を説明すると、
保護シートが貼付されたウェハは、テーブル部２００に
よって搬送される。一方、接着テープＴが、テープ繰出
し部３００から繰出され、剥がしヘッド部４００によっ
て引き出される。接着テープＴは、ヒーターカッター部
５００によって保護シートの端部に熱圧着され、所定の
短い長さに切断される。次いで、剥がしヘッド部４００
は、接着テープＴを保持して引っ張って保護シートをウ
ェハから引き剥がす。接着テープＴを剥がすときには、
ガイドローラー装置６００を保護シートの剥がれ部に当
てる（図１３）。以下、各部の詳細について説明する。
【００１０】テーブル部２００は、台１００上に設置さ
れた２本のレール２０１と、レール２０１上に截置され
たテーブル２０３とを備えている。レール２０１は基板
２０２上に敷設されている（図２）。テーブル２０３
は、レール２０１上を図３に示すＸ軸方向に移動可能で
ある。台１００上には、プーリー２０５，２０７間にベ
ルト２０９が掛けられ、プーリー２０５はモーター２１
１によって回転する。ベルト２０９は連結具２１３によ
ってテーブル２０３と接続され、モーター２１１の回転
によってテーブル２０３はレール２０１上を移動する。
【００１１】テーブル２０３は、シリンダ２１５によっ
て昇降する。またテーブル２０３には、同心状の環状の
吸着溝２１９がウェハの口径に合わせて複数形成され、
各吸着溝２１９には吸着口が複数形成され、これら吸着
口に負圧が与えられ、ウェハが吸着保持される。２２１
は出没自在の位置決めピンであり、吸着溝２１９の近傍
に２本立て、この２本の位置決めピン２２１にウェハの
端部を当てて位置決めする。
【００１２】接着テープＴとしては、例えばポリエチレ
ンテレフタレートフィルム等の耐熱フィルムに感熱性接
着剤層を設けた感熱性接着テープを使用できるが、基材
自体に感熱接着性を有する感熱性接着テープを用いても
よい。接着テープＴはリール３０１にセットされて、テ
ープ繰出し部３００に送られる。リール３０１の回転軸
には、スプリング３０２（図２）が取り付けられ、これ
により摩擦板を介してリール３０１の回転軸に摩擦力が
与えられている。
【００１３】テープ繰出し部３００は、図６に示すよう
に、互いに圧接するピンチローラー３０３およびテンシ
ョンローラー３０５と、ローラー３０７およびピンチロ
ーラー３０８とを備えている。テープ繰出し部３００の
下端部には、テープ受け板３０９が軸３１０によってボ
ールブッシュ３１１に取り付けられている。テープ受け
板３０９は、Ｘ軸方向に移動可能でありスプリング３１
３によって突出方向（図６の左方向）に常時付勢されて
いる。
【００１４】接着テープＴは、リール３０１から繰り出
されてピンチローラー３０８とローラー３０７との間に
挟持された後、ローラー３０７で方向転換され、さらに
ピンチローラー３０３とテンションローラー３０５との
間に挟持されテープ受け板３０９へ送られ、テープ受け
板３０９上でテープ押え板３１５によって押えられてい
る。テープ押え板３１５の前端部にはカッター溝３０９
ａが形成されている。テープ押え板３１５はシリンダ３
１７によって駆動される。また、テンションローラー３
０５には、タイミングプーリー３１９からタイミングベ
ルト３２１が掛けられ、タイミングプーリー３１９はモ
ーター３２３（図３）で駆動される。テンションローラ
ー３０５は、接着テープＴの繰出し方向と逆方向に回転
されて、接着テープＴには繰出し方向と逆方向の張力
（バックテンション）が掛けられている。
【００１５】テンションローラー３０５の後側（図６の
右側）にはテープ押えガイド３０６が取り付けられ、テ
ープ受け板３０９上の接着テープＴが後退することを防
止している。
【００１６】テープ繰出し部３００は上下方向（図６に
示すＺ軸方向）に移動可能である。すなわち、図２に示
すように、台部１００には基板１０１が設置され、この
基板１０１上に固定されたシリンダ３２５によってテー
プ繰出し部３００がＺ軸方向に移動する。
【００１７】剥がしヘッド部４００は、図２に示すよう
に、剥がしヘッド４０１と、剥がしヘッド４０１を支持
するアーム４０３とを備え、アーム４０３はガイド４０
５にＸ軸方向に移動自在に取り付けられている。アーム
４０３は、動力伝達機構（図示せず）を介して、ガイド
４０５の端部に設置されたモータ４０７によって駆動さ
れる。ガイド４０５は、台１００上に支持板４０９によ
って取り付けられている。
【００１８】剥がしヘッド４０１は、上あご４１１と下
あご４１３とで成るテープチャック４１２を備え、上あ
ご４１１をシリンダ４１５で上下動させることによって
テープチャック４１２を開閉する。剥がしヘッド４０１
には、テープチャック４１２内に接着テープＴが存在す
るかどうか検出するテープ検出センサ４１７（例えば光
電センサ等、図６参照）が取り付けられている。
【００１９】次にヒーターカッター部５００について説
明する。図４（Ａ）はヒーターカッター部の拡大平面
図、（Ｂ）は側面図である。また図９にはヒーターカッ
ター部５００の正面図が描かれている。ヒーターブロッ
ク５０１内には、棒状のヒーター５０３が埋設され、ヒ
ーターブロック５０１の下端にはヒーター工具５０５が
ネジ５０７で固定されている。ヒーター工具５０５の下
端には図４（Ｂ）に示すような凹凸が形成されその凸部
によって熱を与えるようになっている。また、ヒーター
工具５０５は取替可能であり、ウェハの大きさやウェハ
外周の曲率に応じて、異なる形状の工具を使用すること
ができる。ヒーターブロック５０１は、２本のガイド棒
５０６によってフレーム５０８に上下動（図のＺ軸方
向）自在に取り付けられ、フレーム５０８に固定された
ヒーター上下シリンダ５０９によって昇降する。
【００２０】図４（Ａ）に示すように、ヒーターブロッ
ク５０１を前後（Ｘ軸方向）から挟むように２枚の板状
のテープ押えガイド５１１がフレーム５０８に取り付け
られている。テープ押えガイド５１１は断熱性を有する
部材、例えばポリイミド樹脂やポリエーテルエーテルケ
トン樹脂などから作成される。テープ押えガイド５１１
の上端はフレーム５０８に固定され、下端は丸く形成さ
れ、フリーになっていて接着テープＴを押さえるように
なっている。一方のテープ押えガイド５１１の側面に
は、カッター移動シリンダ５１３が取り付けられ（図４
（Ａ））、このシリンダ５１３のピストン先端部にカッ
ター刃５１５が取り付けられ、カッター刃５１５はシリ
ンダ５１３の駆動によってＹ軸方向に往復動する。シリ
ンダ５１３の下方には板状のテープ押え５１７が配置さ
れ、テープ押え５１７にはカッター刃５１５が通るため
のスリット５１７ａが形成されている。
【００２１】ヒーターカッター部５００は上下方向（Ｚ
軸方向）に移動可能である。すなわち、基板１０１に取
り付けられたシリンダ５１９（図３）によってヒーター
カッター部５００がＺ軸方向に移動する。
【００２２】図５は、保護シートＦを剥がすときに使用
するガイドローラー装置６００を示し、ガイドローラー
装置６００は装置本体の基板２０２（図２参照）上に取
り付けられている。ガイドローラー装置６００は、ガイ
ドローラー６０１と、ガイドローラー６０１を回転自在
に支持するブラケット６０３と、ブラケット６０３がバ
ネ６０５を介して取り付けられたフレーム６０７と、フ
レーム６０７をウェハＷの進行方向に移動させるシリン
ダ６０９とから構成されている。シリンダ６０９は基板
２０２に取り付けられている。ガイドローラー６０１
は、不使用時には鎖線で示す待機位置に配置されてい
る。
【００２３】次に本シート剥離装置の動作について、ス
テップ１からステップ８に分けて説明する。
【００２４】（ステップ１： ウェハセット）まずウェ
ハＷを手動またはマニュピュレータ等の自動供給装置を
用いてテーブル２０３上にセットする。ウェハＷは、テ
ーブル２０３上の該当するサイズの吸着溝２１９に合わ
せて截置され、その後バキューム装置（図示せず）が作
動してウェハＷを吸着し、テーブル２０３はテープ繰出
し部３００の直下へ移動する（図６）。このときガイド
ローラー６０１は図６に示す待機位置にある。
【００２５】テープ繰出し部３００においては、事前に
接着テープＴがローラー３０７、ピンチローラー３０
３、テンションローラー３０５に順に掛けられ、接着テ
ープＴの先端部近くはテープ押え３１５とテープ受け板
３０９によって把持されている。また、テンションロー
ラー３０５は駆動されており、接着テープＴには適当な
バックテンションがかけられている。
【００２６】このとき、剥がしヘッド部４００のテープ
チャック４１２は開いている。そして、剥がしヘッド部
４００はＸ軸方向にテープ繰出し部３００へ向って移動
する。なお、この剥がしヘッド部４００の移動は、上記
テーブル２０３の移動と同時に行ってもよい。
【００２７】（ステップ２： 接着テープ先端部把持）
図７に示すように、剥がしヘッド部４００はテープ受け
板３０９を押し、これによりテープ受け板３０９が後退
し、接着テープＴの先端はテープチャック４１２の開口
部へ挿入される。このとき接着テープＴはテンションロ
ーラー３０５とピンチローラー３０３とによって挟持さ
れ、さらにテープ押えガイド３０６によって後方を押え
られているので、テープ受け板３０９のみが後退しテー
プ受け板３０９につられて接着テープＴが後退すること
はなく、接着テープＴの先端は確実にテープチャック４
１２の開口部へ挿入される。接着テープＴ先端がセンサ
４１７で検知されるとテープチャック４１２が閉じ接着
テープＴ先端が把持される。次にテンションローラー３
０５によるバックテンションを解除し、テープ押え３１
５は上昇して接着テープＴから離れる。
【００２８】（ステップ３： 接着テープ引き出し）図
８に示すように、剥がしヘッド部４００をＸ軸方向に沿
ってテープ繰出し部３００から離れる方へ移動させ、接
着テープＴを引き出す。このときテンションローラー３
０５は作動してバックテンションがかかっている。
【００２９】（ステップ４： テープ熱圧着、切断）図
９に示すように、ヒーターカッター部５００が下降し、
テープ押えガイド５１１が接着テープＴをウェハＷの近
くまで押し下げる。接着テープＴはテープ受け板３０９
上でテープ押え５１７，３１５によって押えられる。そ
の後、ヒーター上下シリンダ５０９が駆動されてヒータ
ー工具５０５が接着テープＴをウェハＷの先端部の保護
シートＦに数秒間押し付け、接着テープＴを保護シート
に熱圧着する。このときテーブル２０３の位置はウェハ
Ｗの大きさに応じて調整しておく。テーブル２０３は、
接着テープＴの熱圧着までにヒーターカッター部５００
の直下まで移動していればよい。続いて、カッター刃５
１５がＹ軸方向に移動して接着テープＴが所定長に切断
される。
【００３０】（ステップ５： テープ繰出し部、ヒータ
ーカッター部上昇）図１０に示すように、テープ繰出し
部３００、ヒーターカッター部５００が上昇する。図に
示すように、接着テープＴと保護シートＦとの接着点Ｐ
はウェハＷの端部近傍にある。例えば、ウェハＷの端か
らの距離ｄが３mm以内である。
【００３１】（ステップ６： 保護シート剥離）図１１
に示すように、剥がしヘッド４００をモータ４０７によ
り図の右方向へ、テーブル２０３をモータ２１１により
図の左方向へそれぞれ移動させ、剥がしヘッド４００に
よって保護シートＦを保持し引っ張って、保護シートＦ
の先端部を剥がす。
【００３２】次に、図１２に示すように、テーブル２０
３が停止して、剥がしヘッド４００が少し後退し、テー
ブル２０３が下降する。同時に、シリンダ６０９（図
５）が駆動されてガイドローラー６０１が剥がしヘッド
４００の方へ（図１２の左方へ）所定距離だけ移動して
停止する。
【００３３】すると、ガイドローラー６０１は、図１３
に示すように、剥がしヘッド４００とテーブル２０３と
の間に配置される。このとき、ガイドローラー６０１は
保護シートＦの表面と接するようにしてもよいし、保護
シートＦから若干離して配置させてもよい。その後、剥
がしヘッド４００を図１３の右方向に移動させると共
に、テーブル２０３を逆方向（左方向）に移動させる。
これにより、ガイドローラー６０１は保護シートＦに連
れて回転し、保護シートＦはスムーズに剥がされてい
く。
【００３４】（ステップ７： 保護シート廃棄）図１４
に示すように、剥がしヘッド４００は所定位置まで移動
するとテープチャック４１２を開き、接着テープＴおよ
び保護シートＦを、台１００内に収容した廃棄ボックス
１０３に投下する。このとき上方から高圧エアを吹き付
けるようにしてもよい。
【００３５】（ステップ８： ウェハ取り出し）シート
剥離後、テーブル２０３は当初の位置に戻り、その後ウ
ェハＷが手動または自動装置によって取り出される。
【００３６】以上のようにすれば、ガイドローラー６０
１を介して保護シートＦを斜め上方に引っ張って剥がす
ので、保護シートＦにかかるストレスを軽減することが
でき、これによって保護シートＦが裂けるのを防止する
ことができる。
【００３７】また、ガイドローラー６０１を保護シート
Ｆに接してまたはその近傍に配置したので、ウェハＷが
上方へ移動するのを規制でき、したがってウェハＷがテ
ーブル２０３の吸着から外れるのを防止することができ
る。
【００３８】さらに、ガイドローラー６０１を用いたの
で、保護シートＦを、伸びることがなく、一定のスピー
ドで剥がすことが可能になった。すなわち、保護フィル
ムＦを直接引っ張る場合は、保護フィルムＦの材質によ
って、保護フィルムＦが伸びる程度が異なり、それに応
じて保護フィルムＦを引っ張る速度を遅くしたりしなけ
ればならないが、上記装置のようにガイドローラー６０
１を介して保護フィルムＦを引っ張ると、保護フィルム
Ｆが伸びることがなくなり、一定の速度で保護フィルム
Ｆを引っ張ることができて、剥離時間を短縮することが
できる。例えば、保護シートＦとして低弾性率の伸びや
すい基材と、強粘着の粘着剤の組合わせを選択しても剥
離スピードを上昇させることができる。すなわち、ガイ
ドローラー６０１を用いれば、保護シートＦの材質と粘
着剤の組合わせの自由度が増大する。
【００３９】上記例においては、保護フィルム剥離時
に、ガイドローラー６０１の位置を固定し、剥がしヘッ
ド４００およびテーブル２０３を移動させたが、それに
限らず、例えば、テーブル２０３を固定し、剥がしヘッ
ド４００およびガイドローラー６０１を移動させてもよ
い。
【００４０】上記例においては、ガイドローラー６０１
によって、保護フィルムＦを斜め上方に引っ張るように
したが、本発明はそれに限らず、ガイドローラー６０１
に代えて他のガイド手段（ガイド板等）を用いてもよ
い。また、ガイド手段を用いなくてもよい。図１５はガ
イド手段を使用しない例を示し、この場合は、ウェハＷ
に貼付した保護フィルムＦの先端部にテープＴを接着
し、このテープＴを矢印で示す斜め上方に引っ張って保
護フィルムＦを剥離する。
【００４１】なお、上記装置においては、接着テープを
所定長に切断する切断手段としてカッター刃を設けた
が、これに限定されることなく種々の切断手段を用いる
ことができる。さらに上記装置においてはこの切断手段
を設けなくてもよい。例えば、はじめから適当な長さの
接着テープを使用すれば、切断しなくても、そのような
接着テープをそのまま保護シートＦの端部に接着して引
っ張れば保護シートを剥がすことができる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ウェハ等の板状部材に貼付されたシートを、伸びること
なく、又、裂けることなく確実に剥離することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】シート剥離装置の正面図。
【図２】シート剥離装置の側面図。
【図３】シート剥離装置の平面図。
【図４】ヒーターカッター部の平面図および側面図。
【図５】ガイドローラー装置の平面図および側面図。
【図６】シート剥離動作を説明する図。
【図７】シート剥離動作を説明する図。
【図８】シート剥離動作を説明する図。
【図９】シート剥離動作を説明する図。
【図１０】シート剥離動作を説明する図。
【図１１】シート剥離動作を説明する図。
【図１２】シート剥離動作を説明する図。
【図１３】シート剥離動作を説明する図。
【図１４】シート剥離動作を説明する図。
【図１５】本発明の別の形態を示す図。
【符号の説明】
１００ 台部 ２００ テーブル部 ３００ テープ繰出し部 ４００ 剥がしヘッド部 ５００ ヒーターカッター部 ５０５ ヒーター工具 ５１５ カッター刃 ６００ ガイドローラー装置 Ｗ 半導体ウェハ Ｆ 保護シート Ｔ 接着テープ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F053 AA08 AA31 3F108 JA02 5F031 CA02 HA13 HA57 KA03 MA38

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 板状部材に貼付されたシートを、所定長
    の接着テープを用いて、前記接着テープを前記シートの
    端部に接着し、前記接着テープを引っ張って前記シート
    を剥離するシート剥離装置において、前記シートを斜め
    上方に引っ張る手段を設けたことを特徴とするシート剥
    離装置。
  2. 【請求項２】 板状部材に貼付されたシートを、所定長
    の接着テープを用いて、前記接着テープを前記シートの
    端部に接着し、前記接着テープを引っ張って前記シート
    を剥離するシート剥離装置において、前記シート近傍に
    配置されるガイドローラーを設け、前記シートを前記ガ
    イドローラーに掛けて引っ張ることを特徴とするシート
    剥離装置。
  3. 【請求項３】 前記ガイドローラーは前記板状部材の上
    方への移動を規制する位置に配置された請求項２に記載
    の剥離装置。
  4. 【請求項４】 板状部材に貼付されたシートを、所定長
    の接着テープを用いて、前記接着テープを前記シートの
    端部に接着し、前記接着テープを斜め上方に引っ張って
    前記シートを剥離するシート剥離方法。
  5. 【請求項５】 板状部材に貼付されたシートを、所定長
    の接着テープを用いて、前記接着テープを前記シートの
    端部に接着し、前記シートをガイドローラーに掛けなが
    ら、前記接着テープを引っ張って前記シートを剥離する
    シート剥離方法。
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