JP2008074573A - フィルム剥離方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 半導体ウエハ上の全面に積層されたドライフィルムレジストの上面に積層されたカバーフィルムの縁部にカッターによる切断時に生じたぎざぎざがあっても、カバーフィルムを剥離するとき、カバーフィルムがぎざぎざの部分で裂けにくいようにする。
【解決手段】 まず、剥離テープ貼り付けローラ６の右方向への移動により、幅狭の剥離テープ１１をカバーフィルム３の上面の中心部を通る直線上に貼り付ける。次に、剥離テープ貼り付けローラ６を剥離テープ１１の上からカバーフィルム１１の上面に押し付けた状態において、剥離テープ１１の右側をドライフィルムレジスト３の上面に対してほぼ垂直上方に引っ張り、これにより剥離テープ１１に付着されたカバーフィルム１１をドライフィルムレジスト３から剥離し、且つ、カバーフィルム１１の剥離に応じて剥離テープ１１に対する引っ張り力により剥離テープ貼り付けローラ６を剥離テープ１１の上からカバーフィルム１１の上面に押し付けた状態を維持しながら左側に移動させる。
【選択図】 図９

Description

この発明は、ドライフィルムレジストなどの対象物の上面全体に積層されているカバーフィルムなどのフィルムを剥離するフィルム剥離方法およびその装置に関する。

例えばフォトリソグラフィ技術では、基板上にドライフィルムレジストからなるレジストパターンを形成することがある。この場合、ドライフィルムレジストはその両面にそれぞれキャリアフィルムおよびカバーフィルムが積層された状態で市販されている。そして、キャリアフィルムを剥離しながらカバーフィルムを含むドライフィルムレジストを基板上の全面にラミネートし、このラミネートされたカバーフィルムを含むドライフィルムレジストを基板の縁部に沿って切断し、露光工程後に、現像の邪魔となるカバーフィルムをドライフィルムレジストから剥離している。

この場合、ドライフィルムレジストの上面全体にカバーフィルムが積層されているため、カバーフィルムを自動的に剥離するには何らかの工夫を施す必要がある。この種の従来のフィルム剥離方法としては、平面方形状の回路基板上にラミネートされたドライフィルムレジストの上面に積層されたカバーフィルムの一端部にローレットローラを用いて凸凹形状の剥離開始部を形成し、この剥離開始部に粘着ローラを粘着させ、粘着ローラの回転により、カバーフィルムをその剥離開始部が形成された一端部側から剥離するようにした方法がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−２１１８３６号公報

ところで、半導体技術の分野では、平面円形状の半導体ウエハ上の全面にカバーフィルムを含むドライフィルムレジストをラミネートすることがある。この場合、半導体ウエハ上の全面にラミネートされたカバーフィルムを含むドライフィルムレジストの平面形状は半導体ウエハの平面形状と同じで円形状である。したがって、特許文献１に記載のフィルム剥離方法では、平面方形状のカバーフィルムを剥離することはできても、平面円形状のカバーフィルムを剥離することはできない。

そこで、この発明は、平面円形状の対象物の上面全体に積層されたフィルムを剥離することができるフィルム剥離方法およびその装置を提供することを目的とする。

この発明は、上記目的を達成するため、平面円形状の対象物の上面全体に積層されたフィルムの上面の中心部を通る直線上に剥離テープを貼り付け、第１のローラを前記剥離テープの上から前記フィルムの上面の一方側に押し付け、剥離方向と逆方向であって前記第１のローラの上方側で前記第１のローラを基準として鈍角となるような位置に少なくとも１つの第２のローラが配置され、前記第１のローラが配置された前記剥離テープの一方側を前記第１のローラおよび前記第２のローラに接触するように持ち上げて引っ張り、これにより前記剥離テープに付着された前記フィルムを前記対象物から剥離し、且つ、前記フィルムの前記対象物からの剥離に応じて前記剥離テープに対する引っ張り力により前記第１のローラを前記剥離テープの上から前記フィルムの上面に押し付けた状態を維持しながら他方側に移動させることを特徴とするものである。

この発明によれば、平面円形状の対象物の上面全体に積層されたフィルムの上面の中心部を通る直線上に剥離テープを貼り付け、剥離テープを引っ張ることにより、剥離テープに付着されたフィルムを対象物から剥離しているので、平面円形状の対象物の上面全体に積層されたフィルムを剥離することができる。この場合、第１のローラを剥離テープの上からフィルムの上面の一方側に押し付け、第１のローラが配置された前記剥離テープの一方側を前記第１のローラおよび第２のローラに接触するように持ち上げて引っ張り、フィルムの対象物からの剥離に応じて剥離テープに対する引っ張り力により第１のローラを剥離テープの上からフィルムの上面に押し付けた状態を維持しながら他方側に移動させているのは、平面円形状の対象物の上面全体に積層されたフィルムの縁部にカッターによる切断時にぎざぎざが生じても、フィルムを剥離するとき、フィルムがぎざぎざの部分で裂けにくいようにするためである。

図１はこの発明の一実施形態としてのフィルム剥離装置の要部の初期状態における概略構成図を示し、図２はその一部（ステージ１および剥離テープ貼り付けローラ６の部分）の平面図を示す。このフィルム剥離装置はステージ１を備えている。ステージ１は、その上面に半導体ウエハ２を真空吸着するための真空吸着機構（図示せず）を有する構造となっている。半導体ウエハ２は平面円形状であり、その上の全面にはドライフィルムレジスト３およびカバーフィルム４がこの順で積層されている。

図１に示すように、ステージ１の上方には剥離テープ貼り付け兼剥離テープ引っ張り方向規制手段５が左右方向移動可能および上下動可能に配置されている。図１に示す初期状態では、剥離テープ貼り付け兼剥離テープ引っ張り方向規制手段５は左方向移動限位置および上限位置に位置させられている。

剥離テープ貼り付け兼剥離テープ引っ張り方向規制手段５は、剥離テープ貼り付けローラ６と、剥離テープ貼り付けローラ６の上方において上下に配置された一対の剥離テープ引っ張り方向規制ローラ７、８とを備えている。図１において、一対の剥離テープ引っ張り方向規制ローラ７、８の左側の外周面は剥離テープ貼り付けローラ６の左側の外周面よりもやや左側に配置されている。剥離テープ貼り付けローラ６および一対の剥離テープ引っ張り方向規制ローラ７、８の長さは、ステージ１の同方向の長さよりも長くなっている（図２参照）。

図１において、剥離テープ貼り付けローラ６の左側には第１のガイドローラ９が配置されている。第１のガイドローラ９の上方には剥離テープ供給ローラ１０が配置されている。剥離テープ供給ローラ１０には長尺な粘着テープからなる剥離テープ１１が巻回されている。剥離テープ１１は一般に市販されているものであり、図２に示すように、その幅は半導体ウエハ２の直径よりも小さくなっている。

図１において、剥離テープ供給ローラ１０の右上方には第２のガイドローラ１２が配置されている。剥離テープ供給ローラ１０の上方にはバックアップローラ１３が配置されている。バックアップローラ１３の下方には剥離テープ回収ローラ１４が上下動可能に配置されている。図１に示す初期状態では、剥離テープ回収ローラ１４は上限位置に位置させられ、バックアップローラ１３に押し付けられている。

図１において、剥離テープ回収ローラ１４の左側には第３のガイドローラ１５が配置されている。第３のガイドローラ１５の左側にはテンションローラ（剥離テープ引っ張り手段）１６が上下動可能に配置されている。図１に示す初期状態では、テンションローラ１６は下限位置に位置させられている。テンションローラ１６の左側の上下には第４、第５のガイドローラ１７、１８が配置されている。

そして、図１に示すように、剥離テープ供給ローラ１０から繰り出された剥離テープ１１は、剥離テープ貼り付けローラ６、一対の剥離テープ引っ張り方向規制ローラ７、８、第２のガイドローラ１２、剥離テープ回収ローラ１４とバックアップローラ１３との間、第３のガイドローラ１５、テンションローラ１６および第４、第５のガイドローラ１７、１８をこの順で通過して、図示しない剥離テープ回収部に回収されるようになっている。

次に、このフィルム剥離装置の動作について説明する。まず、図１に示す初期状態において、上側にドライフィルムレジスト３およびカバーフィルム４がこの順で積層された半導体ウエハ２の下面をステージ１の上面中央部に配置し、半導体ウエハ２の下面をステージ１の上面中央部に真空吸着させる。ここて、剥離テープ供給ローラ１０から繰り出された剥離テープ１１は、図２に示すように、ステージ１の上面中央部に真空吸着された半導体ウエハ２の中心部を通る直線上に供給されるようになっている。

次に、図３に示すように、剥離テープ貼り付け兼剥離テープ引っ張り方向規制手段５が右方向に所定距離移動した後に下降すると、剥離テープ貼り付けローラ６が剥離テープ１１を介してカバーフィルム４の上面の左側の所定の箇所に剥離テープ貼り付け兼剥離テープ引っ張り方向規制手段５の自重あるいはコイルスプリングなどの力により押し付けられる。この場合、剥離テープ回収ローラ１４がバックアップローラ１３に押し付けられているため、この部分で剥離テープ１１は挟持されており、これにより剥離テープ供給ローラ１０から剥離テープ１１が剥離テープ貼り付けローラ６の移動に応じて繰り出される。

次に、図４に示すように、剥離テープ回収ローラ１４が下降してバックアップローラ１３から離間し、剥離テープ１１に対する挟持が解除される。ここで、剥離テープ供給ローラ１０から繰り出された剥離テープ１１のうちの少なくとも第２のガイドローラ１２の近傍までは未使用の剥離テープとなっている。

次に、図５に示すように、剥離テープ貼り付け兼剥離テープ引っ張り方向規制手段５がさらに右方向に所定距離移動すると、剥離テープ貼り付けローラ６が剥離テープ１１を介してカバーフィルム４上を転動しながら右方向に移動してカバーフィルム４の右端部上に位置する状態となる。この場合、剥離テープ供給ローラ１０から剥離テープ１１が新たに繰り出されず、剥離テープ貼り付けローラ６の移動に応じて剥離テープ１１の一部が逆行し、この剥離テープ１１の一部の逆行力によりテンションローラ１６が上昇させられる。そして、この状態では、図６に示すように、逆行された剥離テープ１１の一部がカバーフィルム４の上面の中心部を通る直線上に貼り付けられる。

次に、図７に示すように、剥離テープ貼り付け兼剥離テープ引っ張り方向規制手段５がさらに右方向に所定距離移動した後に下降すると、剥離テープ貼り付けローラ６がさらに右方向に移動して下降し剥離テープ１１を介してステージ１の右端部上に位置する状態となる。この場合も、剥離テープ供給ローラ１０から剥離テープ１１が新たに繰り出されず、剥離テープ貼り付けローラ６の移動に応じて剥離テープ１１の一部がさらに逆行し、この剥離テープ１１の一部のさらなる逆行力によりテンションローラ１６がさらに上昇させられる。そして、この状態では、図８に示すように、さらに逆行された剥離テープ１１の一部がカバーフィルム４の中心部を通る直線上の右端部上面およびステージ１の右端部上面に貼り付けられる。

次に、剥離テープ貼り付け兼剥離テープ引っ張り方向規制手段５およびテンションローラ１６が図５に示す状態に戻り、次いで図７に状態となり、このようなことを数回例えば２、３回繰り返すことにより、剥離テープ貼り付けローラ６がカバーフィルム４の右側縁部に対して数回例えば２、３回往復動し、カバーフィルム４の上面の中心部を通る直線上に貼り付けられた剥離テープ１１の右端部のカバーフィルム４の円弧状の右側縁部に対する貼り付け具合の追従性および密着性を高める。

次に、図７において、剥離テープ貼り付け兼剥離テープ引っ張り方向規制手段５を左右方向および上下方向にフリーな状態とする。この状態では、剥離テープ貼り付けローラ６は、転動可能であり、且つ、剥離テープ貼り付け兼剥離テープ引っ張り方向規制手段５の自重あるいはコイルスプリングなどの力により下降力を受けているため、剥離テープ１１の上からステージ１の上面（図５に示すような状態ではカバーフィルム４の上面）に押し付けられている。

次に、図９に示すように、テンションローラ１６を下降させると、この下降に応じて剥離テープ１１の一部が順方向に走行し、この剥離テープ１１の一部の順方向への走行力により剥離テープ貼り付け兼剥離テープ引っ張り方向規制手段５が左方向に移動させられる。すなわち、剥離テープ１１の一部の順方向への走行により、カバーフィルム４の上面の中心部を通る直線上に貼り付けられた剥離テープ１１の右側が一対の剥離テープ引っ張り方向規制ローラ７、８による剥離テープ引っ張り方向の規制を受けてほぼ垂直上方に引っ張られ、剥離テープ１１に付着されたカバーフィルム４の右側がドライフィルムレジスト３から剥離され、この剥離に応じて、剥離テープ貼り付けローラ６がカバーフィルム４上を転動しながら左方向に移動させられる。

そして、図９および図１０に示す状態では、剥離テープ貼り付けローラ６が半導体ウエハ２の左右方向中間部上に位置し、カバーフィルム４のほぼ右半分がドライフィルムレジスト３から剥離されている。この場合、剥離テープ貼り付けローラ６をカバーフィルム４に押し付けながらカバーフィルム４の剥離に応じて左方向に移動させているので、カバーフィルム４が剥離テープ貼り付けローラ６の外周面に沿って剥離され、カバーフィルム４に対する剥離力が剥離テープ貼り付けローラ６の軸方向に沿って直線的に均一にかかり、後述する効果が得られる。

次に、図１１に示すように、テンションローラ１６がさらに下降すると、この下降に応じて剥離テープ１１の一部がさらに順方向に走行し、これに伴い剥離テープ貼り付け兼剥離テープ引っ張り方向規制手段５が左方向に移動させられて左方向移動限位置に到る。この状態では、剥離テープ貼り付けローラ６は剥離テープ１１を介してステージ１の左端部上面に押し付けられ、カバーフィルム４の全体がドライフィルムレジスト３から剥離される。

この場合、例えば図５に示すように、カバーフィルム４の左端部上における剥離テープ１１がカバーフィルム４の左端部上面に貼り付けられていなくても、図９に示すように、剥離テープ貼り付けローラ６が剥離テープ１１を介してカバーフィルム４の上面を転動しながら左方向に移動させられることにより、当該剥離テープ１１が剥離テープ貼り付けローラ６によって押し付けられてカバーフィルム４の左端部上面に貼り付けられ、当該剥離テープ１１に対する引っ張りによりカバーフィルム４の左端部がドライフィルムレジスト３から剥離され、別に支障はない。

次に、図１２に示すように、剥離テープ貼り付け兼剥離テープ引っ張り方向規制手段５が上昇して初期位置に戻る。次に、剥離テープ回収ローラ１４が上昇してバックアップローラ１３に押し付けられ、その間で剥離テープ１１を挟持する。次に、剥離テープ回収ローラ１４が図１２において反時計方向に回転すると、剥離テープ１１がそれに付着されたカバーフィルム４と共に順方向に搬送され、剥離テープ回収部に回収される。かくして、図１に示す初期状態と同じ状態となる。以上のように、このフィルム剥離装置では、平面円形状のドライフィルムレジスト３の上面全体に積層されたカバーフィルム４を剥離することができる。

ここで、半導体ウエハ２上の全面にドライフィルムレジスト３およびカバーフィルム４がこの順で積層されたものを得る方法について説明する。まず、ドライフィルムレジストの両面にそれぞれキャリアフィルムおよびカバーフィルムが積層された状態で市販されているものを用意する。次に、キャリアフィルムを剥離しながらカバーフィルムを含むドライフィルムレジストを半導体ウエハ２上にラミネートし、このラミネートされたカバーフィルムを含むドライフィルムレジストを半導体ウエハ２の縁部に沿ってカッターで切断すると、半導体ウエハ２上の全面にドライフィルムレジスト３およびカバーフィルム４がこの順で積層されたものが得られる。

ところで、カッターの使用により刃こぼれが生じ、このようなカッターを用いると、半導体ウエハ２上の全面に積層されたカバーフィルム４およびドライフィルムレジスト３の縁部にぎざぎざが生じる。このようなカバーフィルム４の上面の中心部を通る直線上に、例えば図７に示すような剥離テープ貼り付けローラ６を用いて、剥離テープ１１を貼り付け、剥離テープ貼り付けローラ６を初期位置に戻し、カバーフィルム４の上面の中心部を通る直線上に貼り付けられた剥離テープ１１の右側においてほぼ１８０°折り曲げられた部分の上側を左側に引っ張ってカバーフィルム４の剥離を行なうと、カバーフィルム４の剥離テープ貼り付けローラ６の軸に沿う方向において、剥離テープ１１に付着された中央部の剥離よりも周辺部の剥離が遅れるため、カバーフィルム４がぎざぎざの部分のどこかで裂けてしまい、剥離不良が発生する。

これに対し、上記実施形態では、カバーフィルム４の上面の中心部を通る直線上に貼り付けられた剥離テープ１１の右側を一対の剥離テープ引っ張り方向規制ローラ７、８による剥離テープ引っ張り方向の規制によりほぼ垂直上方に引っ張り、且つ、カバーフィルム４を剥離テープ貼り付けローラ６の外周面に沿わせて剥離することにより、カバーフィルム４に対する剥離力が剥離テープ貼り付けローラ６の軸方向に沿って直線的に均一にかかるようにしているので、カバーフィルム１１の縁部にぎざぎざがあっても、カバーフィルム１１を剥離するとき、カバーフィルム１１がぎざぎざの部分で裂けにくいようにすることができる。なお、一対の剥離テープ引っ張り方向規制ローラ７、８による剥離テープ引っ張り方向は剥離テープ貼り付けローラ６を基準として鈍角であればよい。

この発明の一実施形態としてのフィルム剥離装置の要部の初期状態における概略構成図。 図１に示すフィルム剥離装置の一部の平面図。 図１および図２に示すフィルム剥離装置の当初の動作を説明するために示す概略構成図。 図３に続く動作を説明するために示す概略構成図。 図４に続く動作を説明するために示す概略構成図。 図５に示すフィルム剥離装置の一部の平面図。 図５および図６に続く動作を説明するために示す概略構成図。 図７に示すフィルム剥離装置の一部の平面図。 図７および図８に続く動作を説明するために示す概略構成図。 図９に示すフィルム剥離装置の一部の平面図。 図９および図１０に続く動作を説明するために示す概略構成図。 図１１に続く動作を説明するために示す概略構成図。

符号の説明

１ ステージ
２ 半導体ウエハ
３ ドライフィルムレジスト
４ カバーフィルム
５ 剥離テープ貼り付け兼剥離テープ引っ張り方向規制手段
６ 剥離テープ貼り付けローラ
７、８ 剥離テープ引っ張り方向規制ローラ
９ 第１のガイドローラ
１０ 剥離テープ供給ローラ
１１ 剥離テープ
１２ 第２のガイドローラ
１３ バックアップローラ
１４ 剥離テープ回収ローラ
１５ 第３のガイドローラ
１６ テンションローラ
１７ 第４のガイドローラ
１８ 第５のガイドローラ

Claims (9)

1. 平面円形状の対象物の上面全体に積層されたフィルムの上面の中心部を通る直線上に剥離テープを貼り付け、
   第１のローラを前記剥離テープの上から前記フィルムの上面の一方側に押し付け、
   剥離方向と逆方向であって前記第１のローラの上方側で前記第１のローラを基準として鈍角となるような位置に少なくとも１つの第２のローラが配置され、
   前記第１のローラが配置された前記剥離テープの一方側を前記第１のローラおよび前記第２のローラに接触するように持ち上げて引っ張り、
   これにより前記剥離テープに付着された前記フィルムを前記対象物から剥離し、且つ、前記フィルムの前記対象物からの剥離に応じて前記剥離テープに対する引っ張り力により前記第１のローラを前記剥離テープの上から前記フィルムの上面に押し付けた状態を維持しながら他方側に移動させることを特徴とするフィルム剥離方法。
2. 請求項１に記載の発明において、前記対象物は半導体ウエハ上に積層されたドライフィルムレジストであり、前記フィルムは前記ドライフィルムレジストの上面に積層されたカバーフィルムであることを特徴とするフィルム剥離方法。
3. 請求項１に記載の発明において、前記第１のローラは、一方側への移動により、前記剥離テープを前記フィルムの上面の中心部を通る直線上に貼り付ける剥離テープ貼り付けローラであることを特徴とするフィルム剥離方法。
4. 請求項３に記載の発明において、前記第２のローラは、前記剥離テープ貼り付けローラと一体的に移動する剥離テープ引っ張り方向規制ローラであることを特徴とするフィルム剥離方法。
5. 請求項３に記載の発明において、前記剥離テープを前記フィルムの上面の中心部を通る直線上に貼り付けるとき、前記剥離テープ貼り付けローラを前記フィルムの一方側縁部に対して数回往復動させることを特徴とするフィルム剥離方法。
6. 請求項３に記載の発明において、前記剥離テープ貼り付けローラと一体的に移動する剥離テープ引っ張り方向規制ローラにより、前記剥離テープの引っ張り方向を前記第１のローラを基準として鈍角となるように規制することを特徴とするフィルム剥離方法。
7. 上面に平面円形状の対象物がその上面全体に積層されたフィルムと共に配置されるステージと、剥離テープが巻回された剥離テープ供給ローラと、前記ステージの上方に少なくとも前記ステージの上面に沿って往復動可能に配置された剥離テープ貼り付けローラと、前記剥離テープ貼り付けローラの上方に配置され、前記剥離テープ貼り付けローラと一体的に移動する剥離テープ引っ張り方向規制ローラと、前記剥離テープ供給ローラから繰り出されて前記剥離テープ貼り付けローラおよび前記剥離テープ引っ張り方向規制ローラを通過した後の前記剥離テープを引っ張る剥離テープ引っ張り手段とを備え、
   前記剥離テープ貼り付けローラの一方側への移動により、前記剥離テープ供給ローラから繰り出された前記剥離テープを前記ステージ上に配置された前記対象物上の前記フィルムの上面の中心部を通る直線上に貼り付け、
   前記剥離テープ貼り付けローラを前記剥離テープの上から前記フィルムの上面の一方側に押し付け、且つ、前記剥離テープ引っ張り方向規制ローラにより前記剥離テープの引っ張り方向を前記剥離テープ貼り付けローラを基準として鈍角となるように規制した状態において、
   前記剥離テープ引っ張り手段により前記剥離テープを引っ張り、これにより前記剥離テープに付着された前記フィルムを前記対象物から剥離し、且つ、前記フィルムの前記対象物からの剥離に応じて前記剥離テープに対する引っ張り力により前記剥離テープ貼り付けローラを前記剥離テープの上から前記フィルムの上面に押し付けた状態を維持しながら他方側に移動させることを特徴とするフィルム剥離装置。
8. 請求項７に記載の発明において、前記剥離テープを前記フィルムの上面の中心部を通る直線上に貼り付けるとき、前記剥離テープ貼り付けローラを前記フィルムの一方側縁部に対して数回往復動させることを特徴とするフィルム剥離装置。
9. 請求項７に記載の発明において、前記対象物は半導体ウエハ上に積層されたドライフィルムレジストであり、前記フィルムは前記ドライフィルムレジストの上面に積層されたカバーフィルムであることを特徴とするフィルム剥離装置。

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