JP2008306120A

JP2008306120A - 分離装置及び分離方法

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Publication number: JP2008306120A
Application number: JP2007154084A
Authority: JP
Inventors: Miki Nakada; 幹中田; Yoshiaki Sugishita; 芳昭杉下
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2007-06-11
Filing date: 2007-06-11
Publication date: 2008-12-18
Anticipated expiration: 2027-06-11
Also published as: JP4733074B2

Abstract

【課題】第１の板状部材に第２の板状部材を積層した処理対象物から、第１の板状部材を分離するに際し、第２の板状部材の破損を効果的に防止することのできる分離装置及び分離方法を提供すること。
【解決手段】ガラス板Ｐに両面接着シートＳを介して半導体ウエハＷが積層された板状体を処理対象物Ａとし、ガラス板Ｐと半導体ウエハＷとを分離する分離装置１０であって、処理対象物Ａを半導体ウエハＷ側から支持する支持手段１１と、リングフレームＲＦに張設されたマウントテープＭＴを介してガラス板Ｐに当接可能な分離補助手段１３とを備える。分離補助手段１３は、ガラス板Ｐ上で転動可能な円弧状の当接面２５を備え、リングフレームＲＦを支持手段１１から離間させる引剥し手段１２の動作と、当接面２５の転動によって当該当接面２５にガラス板Ｐを転着させて半導体ウエハＷとの分離を行うようになっている。
【選択図】図２

Description

本発明は分離装置及び分離方法に係り、特に、半導体ウエハを極薄に研削する際に、当該半導体ウエハの平滑性を確保するガラス板を分離することに適合する分離装置及び分離方法に関する。

半導体ウエハ（以下、単に、「ウエハ」と称する）は、裏面研削等の処理を行う場合に備え、例えば、ガラス板等、剛性を備えた板状体に積層し、その平滑性を利用してウエハを極薄に研削することが行われている。このガラス板は、研削工程以外の、例えばダイシング工程等では不要となるものであり、当該研削処理後、ガラス板は再利用するために分離される。

前述したウエハとガラスとの分離は、例えば、特許文献１に記載された処理装置を用いて行うことができる。同処理装置には分離装置が備えられおり、当該分離装置によりウエハからガラス板を分離してリングフレームに転着する構成が採用されている。

特開２００６−１５６６３３号公報

前記特許文献１に開示された分離装置は、ガラス板と両面接着シートとの間に分離きっかけ部を形成した後、当該分離きっかけ部が形成された反対側、つまり、ウエハの径方向他端側を回転中心として当該ウエハを持ち上げることにより、ガラス板とウエハとの分離（剥離）を行う構成となっている。

しかしながら、ウエハを持ち上げることによって当該ウエハとガラス板とを分離する方法では、図６に概略的に示すように、ウエハＷをリングフレームＲＦに一体化するためのマウントテープＭＴが分離抵抗によって延びる傾向をもたらし、ウエハＷとガラス板Ｐとの分離縁部Ｐ１において、ウエハＷが屈曲して当該屈曲部位で割れを発生してしまうリスクがある。かかるリスクは、特に、ウエハＷが裏面研削済みで極薄（例えば、数十μｍ）となっている場合に一層顕在化する。

［発明の目的］
本発明の目的は、特に、ガラス板等からなる第１の板状部材に、ウエハ等の第２の板状部材を積層した板状体を処理対象物とし、前記第１の板状部材と第２の板状部材とを分離する際に、これら板状部材の破損を効果的に防止することのできる分離装置及び分離方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、第１の板状部材に両面接着シートを介して第２の板状部材が積層された板状体を処理対象物とし、前記第１の板状部材にテープを貼付した状態で当該第１の板状部材をテープと共に前記第２の板状部材から分離する分離装置において、
前記処理対象物を第２の板状部材側から支持する支持手段と、前記テープを支持するとともに、前記支持手段に対して離間接近可能に設けられて前記第２の板状部材から第１の板状部材を引き剥がす引剥し手段と、前記テープを介して前記第１の板状部材の分離の補助を行う分離補助手段とを備え、
前記分離補助手段は、前記テープを介して第１の板状部材に当接する当接面を備え、この当接面によって第１の板状部材の曲げ変形を制限する、という構成を採っている。

また、本発明は、ガラス板に両面接着シートを介して半導体ウエハが積層された板状体を処理対象物とし、当該処理対象物をマウントテープを介してリングフレームに一体化させた状態で前記ガラス板をリングフレームと共に前記半導体ウエハから分離する分離装置において、
前記処理対象物を半導体ウエハ側から支持する支持手段と、前記リングフレームを支持するとともに、前記支持手段に対して離間接近可能に設けられて前記半導体ウエハからガラス板を引き剥がす引剥し手段と、前記マウントテープを介して前記ガラス板の分離の補助を行う分離補助手段とを備え、
前記分離補助手段は、前記マウントテープを介して前記ガラス板上で転動可能な円弧状の当接面を備え、この当接面によってガラス板の曲げ変形を制限する、という構成を採ることができる。

本発明において、前記当接面は、吸着面若しくは粘着面とされる、という構成を採っている。

また、更に含む、前記第１の板状部材若しくはガラス板と前記両面接着シートとの境界部分に分離のきっかけを形成するきっかけ形成手段を更に含む、という構成を採用することが好ましい。

更に、本発明は、第１の板状部材に両面接着シートを介して第２の板状部材が積層された板状体を処理対象物とし、前記第１の板状部材にテープを貼付した状態で当該第１の板状部材をテープと共に分離する分離方法において、
前記処理対象物を第２の板状部材側から支持する一方、前記テープを介して第１の板状部材に当接面を当接させておき、
前記テープを支持して前記第１の板状部材から第２の板状部材を引き剥がす動作と、前記当接面によって第１の板状部材の曲げ変形を制限して第１の板状部材と第２の板状部材とを分離する、という方法を採っている。

前記分離方法において、前記第１の板状部材若しくは第１の板状部材と前記両面接着シートとの境界部分に分離のきっかけを形成する工程を含むことが好ましい。

本発明によれば、第１の板状部材にテープを貼付した状態で、このテープ越しに分離補助手段によって第１の板状部材の曲げ変形を制限しつつ第１の板状部材と第２の板状部材とを分離する構成としたから、従来のように、ウエハ等の第１の板状部材を持ち上げる必要がなく、しかも、分離に際して、ガラス等の第１の板状部材の曲げ変形が制限されるため破損してしまうような不都合を効果的に防止することができる。
また、第１の板状部材と両面接着シートとの間に分離のきっかけを形成する構成とした場合には、分離動作の初期における分離抵抗を低減することができ、スムースなる分離を実現するとともに、第２の板状部材が第１の板状部材に引っ張られて分離方向に浮き上がる変形要因を回避することができる。

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。

図１には、本実施形態に係る分離装置１０の概略斜視図が示され、図２には、一部を断面した正面図が示されている。なお、図２では、図面の錯綜を回避して理解を容易とするために、構成の一部肉厚が図１に比べて厚く示されている。本実施形態における処理対象物Ａは、図２に示されるように、第１の板状部材としてのガラス板Ｐに両面接着シートＳを介して第２の板状部材としてのウエハＷが積層された板状体であり、この処理対象物Ａは、前記ガラス板ＰがリングフレームＲＦの内周側に張設されたマウントテープＭＴに接着されてリングフレームＲＦに一体化されている。また、両面接着シートＳは、特に限定されるものではないが、本実施形態では、ベースシートの一方の面に紫外線硬化型の接着剤層を有し、他方の面に再剥離性の接着剤層を有する三層構造のものが用いられ、紫外線硬化型の接着剤層がガラス板Ｐに、再剥離性の接着剤層がウエハＷに接着する状態となっている。なお、図１では、構成を見やすくするために、マウントテープＭＴは想像線（二点鎖線）で表わされている。

前記分離装置１０は、前記処理対象物ＡをウエハＷ側から支持する支持手段１１と、前記リングフレームＲＦを支持するとともに、支持手段１１に対して離間接近可能に設けられて前記ウエハＷからガラス板Ｐを引き剥がす引剥し手段１２と、前記マウントテープＭＴを介してガラス板Ｐを保持可能に設けられた分離補助手段１３と、ガラス板Ｐと両面接着シートＳの外周部分における境界に分離のきっかけを形成するきっかけ形成手段１４とを備えて構成されている。

前記支持手段１１は、前記ウエハＷを吸着して支持する略円形の内側テーブル１５と、この内側テーブル１５を受容する平面視略方形の外側テーブル１６とからなる。内側テーブル１５は、図示しないモータを介して上下移動可能に設けられており、ウエハＷや両面接着シートＳ等の厚みに対応して上面高さ位置が調整できるように構成されている。

前記引剥し手段１２は、外側テーブル１６に設けられた一対の回転軸受１８に支持された回転軸２０と、この回転軸２０の一端に連結されたモータＭと、回転軸２０に固定されるとともに、前記外側テーブル１６の上面に配置されたスペーサ２３に着座する引剥しテーブル２１とからなる。引剥しテーブル２１は、平面視略方形の外形を有するとともに、中央部に穴２１Ａを備え、当該穴２１Ａの内径は、内側テーブル１５よりも大きく設けられて一定の隙間Ｃを形成するようになっている。なお、引剥しテーブル２１は、前記回転軸２０を回転中心とし、その反対側を自由端２１Ｂとして前記支持手段１１に対して離間接近可能に設けられており、図示しない吸引手段によってリングフレームＲＦを支持可能となっている。

前記分離補助手段１３は、前記マウントテープＭＴを介して前記ガラス板Ｐ上で転動可能な円弧状の当接面２５を有する当接体２６と、この当接体２６を転動させる変位手段２７とを備えて構成されている。当接面２５は、少なくともウエハＷの大きさに略対応した平面サイズを備えたものが用いられる。また、当接面２５は円弧状に形成され、ガラス板Ｐが密着して曲げ変形したとしても、当該ガラス板Ｐが割れることのないような曲率に設定されており、その円弧の中心は後述するスライダ３０に設けられた軸３０Ａの軸心Ｃ１と一致するように設定されている。

前記変位手段２７は、前記支持手段１１の上方位置において、図示しないフレーム等に支持されて略水平方向に延びる単軸ロボット２９と、この単軸ロボット２９の下面側に位置するスライダ３０に軸３０Ａを介して回転可能に支持されたアーム３１と、このアーム３１に支持された直動モータ３２とにより構成され、当該直動モータ３２のロッド３３先端（下端）が前記当接体２６の上面に固定されている。このような構成により、スライダ３０が移動することにより、当接面２５は、軸３０Ａの軸心Ｃ１を回転中心としてマウントテープＭＴを介してガラス板Ｐ上を転動可能となっている。

前記きっかけ形成手段１４は、前記内側テーブル１５の外周側の隙間Ｃ内に配置されたブレード部材３５を含む。このブレード部材３５は、図示しない移動手段に支持されて水平方向（図２中左右方向）に移動可能に設けられている。ブレード部材３５は、ガラス板ＰをウエハＷから分離する際の初期のきっかけ（隙間）を形成するものであり、従って、前記回転軸２０とは反対側における内側テーブル１５の上部外周側の隙間Ｃ内に配置されている。

次に、本実施形態における分離装置１０による分離方法について、図２ないし図５をも参照しながら説明する。

まず、リングフレームＲＦにマウントテープＭＴを介して一体化された処理対象物Ａは、前記支持手段１１で支持する前の工程で、図示しない紫外線照射装置を介して両面接着シートＳの紫外線硬化型の接着剤層を硬化させておく。

そして、図示しない移載アームを介して処理対象物ＡをリングフレームＲＦと共に、支持手段１１に支持させる。この際、当接体２６は、直動モータ３２によって上方に退避した位置に保たれ、処理対象物Ａの移載に要する空間を形成することができる。

次いで、内側テーブル１５によりウエハＷの吸着が行われるとともに、直動モータ３２によって当接体２６の当接面２５がマウントテープＭＴに当接する。このときスライダ３０は、ガラス板Ｐの中心位置の真上（図２の二点差線位置）に位置し、直動モータ３２によって当接体２６が下降される。次に、単軸ロボット２９によって、スライダ３０が移動して図２の実線に示されるように、当接面２５の左端がガラス板Ｐの左端上に位置して分離を行う初期位置にセットされる。なお、当接面２５による処理対象物Ａへの押圧力は、所定の圧力となるように図示しない制御装置によってコントロールされている。この状態で、きっかけ形成手段１４のブレード部材３５が、ガラス板Ｐと両面接着シートＳとの界面に向かって外縁から所定量入り込んで分離のきっかけを形成する。

この後、図３に示されるように、引剥しテーブル２１の自由端２１Ｂ側が外側テーブル１６から上方に離間するように回転する。ここで、当接面２５が転動していない状態では、引剥しテーブル２１を離間させてもガラスＰは両面接着シートＳから分離することはなく、マウントテープＭＴに一定の延びが発生する。なお、引剥しテーブル２１が離間する力は所定のトルクとなるようにモータＭが図示しない制御手段によってコントロールされる。
そして、図４に示されるように、変位手段２７のスライダ３０が単軸ロボット２９によって移動することで、前記分離のきっかけ部をきっかけとしてガラス板Ｐと両面接着シートＳとの界面で分離が開始される。この際、ガラス板Ｐは、当接面２５により、割ることのないように曲げ変形を制限されて分離されることとなる。

そして、更に引剥しテーブル２１の自由端側が上昇する方向に当該引剥しテーブル２１を離間させるとともに、変位手段２７のスライダ３０が右側に移動し、軸心Ｃ１が図５に示されるようにガラス板Ｐの右端の真上に位置したときに、ガラス板Ｐと両面接着シートＳとの分離が完了する。

次いで、前記内側テーブル１５を図示しない昇降手段を介して下降させることで、ガラス板Ｐを完全に分離することができる。このように当接面２５が転動する過程において、ガラス板Ｐは、初期の平面形状から当接面２５の円弧面に倣うように徐々に変形し、当接面２５に沿う円弧状に変形した状態で分離される。その後、直動モータ３２が当接体２６を上昇させるとともに、引剥しテーブル２１が初期位置に復帰することにより、ガラス板Ｐも初期形状に復帰して回収される。この一方、分離されたウエハＷは移載アームで後工程に移載され、前記両面接着シートＳの分離処理に付されることとなる。

従って、このような実施形態によれば、ウエハＷを吸着保持した状態で、ガラス板Ｐを当接面２５によってその曲げ変形を制限しつつ徐々に分離動作させる構成であるため、ウエハＷ及びガラス板Ｐを割るリスクを回避した状態でガラス板ＰとウエハＷとの分離を行うことができる、という効果を得る。

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。

例えば、前記実施形態では、ガラス板Ｐを分離する際に、分離のきっかけを形成するきっかけ形成部材１４を備えた構成を示したが、当該きっかけ形成部材１４は省略してもよい。

また、分離装置１０は、処理対象物ＡとしてウエハＷに両面接着シートＳを介してガラス板Ｐが貼付された板状体を用いた場合を図示、説明したが、積層構造を有する他の板状体を分離する場合にも適用することができる。

更に、当接面２５を有する当接体２６及び／又は内側テーブル１５にヒータを内蔵させる構成を採用してもよい。特に、当接体２６がヒータ内蔵型であれば、第１の板状部材を当接面２５に沿って円弧状に変形させる際の形状追従性を向上させることができる。

また、当接面２５を吸着面若しくは粘着面とすることによって、ガラス板Ｐを分離する再にガラス板Ｐの脱落を防止することができる。

更に、前記実施例では、リングフレームＲＦを支持してガラス板Ｐを分離する場合を図示、説明したが、リングフレームＲＦは省略することができる。この場合、引剥し手段１２が直接マウントテープを支持して引き剥がすように構成すればよい。

本実施形態に係る分離装置の概略斜視図。前記分離装置によって分離を行う初期の段階を示す概略正面図。図２の次の段階における動作を示す概略正面図。図３の次の段階における動作を示す概略正面図。分離の終了直前段階における動作を示す概略正面図。従来の分離装置による不都合を説明するための概略断面図。

符号の説明

１０分離装置
１１支持手段
１２引剥し手段
１３分離補助手段
１４きっかけ形成手段
Ａ処理対象物
Ｐガラス板（第１の板状部材）
Ｗ半導体ウエハ（第２の板状部材）
ＲＦリングフレーム
Ｓ両面接着シート
ＭＴマウントテープ（テープ）

Claims

第１の板状部材に両面接着シートを介して第２の板状部材が積層された板状体を処理対象物とし、前記第１の板状部材にテープを貼付した状態で当該第１の板状部材をテープと共に前記第２の板状部材から分離する分離装置において、
前記処理対象物を第２の板状部材側から支持する支持手段と、前記テープを支持するとともに、前記支持手段に対して離間接近可能に設けられて前記第２の板状部材から第１の板状部材を引き剥がす引剥し手段と、前記テープを介して前記第１の板状部材の分離の補助を行う分離補助手段とを備え、
前記分離補助手段は、前記テープを介して第１の板状部材に当接する当接面を備え、この当接面によって第１の板状部材の曲げ変形を制限することを特徴とする分離装置。
ガラス板に両面接着シートを介して半導体ウエハが積層された板状体を処理対象物とし、当該処理対象物をマウントテープを介してリングフレームに一体化させた状態で前記ガラス板をリングフレームと共に前記半導体ウエハから分離する分離装置において、
前記処理対象物を半導体ウエハ側から支持する支持手段と、前記リングフレームを支持するとともに、前記支持手段に対して離間接近可能に設けられて前記半導体ウエハからガラス板を引き剥がす引剥し手段と、前記マウントテープを介して前記ガラス板の分離の補助を行う分離補助手段とを備え、
前記分離補助手段は、前記マウントテープを介して前記ガラス板上で転動可能な円弧状の当接面を備え、この当接面によってガラス板の曲げ変形を制限することを特徴とする分離装置。
前記当接面は、吸着面若しくは粘着面とされていることを特徴とする請求項１又は２記載の分離装置。
前記第１の板状部材若しくはガラス板と前記両面接着シートとの境界部分に分離のきっかけを形成するきっかけ形成手段を更に含むことを特徴とする請求項１又は２記載の分離装置。
第１の板状部材に両面接着シートを介して第２の板状部材が積層された板状体を処理対象物とし、前記第１の板状部材にテープを貼付した状態で当該第１の板状部材をテープと共に分離する分離方法において、
前記処理対象物を第２の板状部材側から支持する一方、前記テープを介して第１の板状部材に当接面を当接させておき、
前記テープを支持して前記第１の板状部材から第２の板状部材を引き剥がす動作と、前記当接面によって第１の板状部材の曲げ変形を制限して第１の板状部材と第２の板状部材とを分離することを特徴とする分離方法。
前記第１の板状部材若しくは第１の板状部材と前記両面接着シートとの境界部分に分離のきっかけを形成する工程を含むことを特徴とする請求項５記載の分離方法。