JP2010010392A - シート剥離装置及び剥離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】凹部及び残存縁部を有するウエハの加工処理工程の短縮化を図ることができるようにすること。
【解決手段】シート剥離装置１０は、半導体ウエハＷを保持するテーブル１１と、半導体ウエハＷに貼付された接着シートＳを剥離する剥離手段１２と、半導体ウエハＷにレーザ光を照射して脆弱部ＷＥを形成する改質手段１３とを備えている。半導体ウエハＷは、凹部Ｗ１と、この凹部Ｗ１の外周に連なる残存縁部Ｗ２とを備えている。改質手段１３は、残存縁部Ｗ２と底面Ｗ１ａの外縁とに脆弱部ＷＥを形成する。接着シートＳを剥離することで、凹部Ｗ１ａの形成領域と残存縁部Ｗ２とを分割しつつ、残存縁部Ｗ２が接着したままの接着シートＳを凹部Ｗ１ａ形成領域から剥離する。
【選択図】図１

Description

本発明は、シート剥離装置及び剥離方法に係り、更に詳しくは、凹部を有する半導体ウエハに貼付された接着シートを剥離するシート剥離装置及び剥離方法に関する。

近時、半導体ウエハ（以下、単に、「ウエハ」と称する）にあっては、極薄研削が求められる反面、ウエハ直径が大型化する傾向がある。このため、極薄に研削されたウエハの搬送において、ウエハはその自重によって反り返ったような状態で搬送されるため、割れてしまうという不都合がある。ここで、かかる不都合を回避すべく、特許文献１に開示される形態としたウエハが利用されている。同文献では、ウエハの外縁側の厚みが、それ以外の領域の厚みより相対的に大きくなるように研削することにより、凹部を形成してこの外縁が残存縁部とされて補強材の役目をし、ウエハが損傷することを防止できるようになっている。

また、ウエハには、その回路面に保護用の接着シートが貼付され、種々の工程を経た後に剥離されるものとなっている。このような接着シートの剥離装置としては、例えば、特許文献２に開示されている。同文献の剥離装置においては、ウエハから残存縁部を分割して除去した後、貼付された接着シートの剥離を行っている。

特開２００７−１９３７９号公報 特開２００７−９６０１０号公報

しかしながら、特許文献２の剥離装置では、残存縁部を分割して除去する工程と、接着シートの剥離工程とを独立して別々に行うことが不可避となる。このため、ウエハ処理時間が長くなって処理効率を低下させてしまう不都合を招来する。

［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、凹部及び残存縁部を有するウエハの加工処理工程の短縮化に寄与することのできるシート剥離装置及び剥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、半導体ウエハに貼付された接着シートを剥離するシート剥離装置において、
前記半導体ウエハは、一方の面に凹部を設けることで外縁側に形成される厚みの大きい残存縁部を備え、
前記半導体ウエハを保持する保持手段と、接着シートを剥離可能に設けられた剥離手段と、半導体ウエハにレーザ光を照射して当該半導体ウエハに脆弱部を形成する改質手段とを備え、
前記改質手段は、前記残存縁部と凹部の底面の外縁とに前記脆弱部を形成可能に設けられる、という構成を採っている。

本発明において、前記改質手段は、前記残存縁部に対して接着シートの剥離が進行する方向と直交する方向に沿って脆弱部を形成可能に設けられる、という構成を採用してもよい。

また、前記保持手段は、凹部内に挿入して当該凹部の底面を載置可能な凸部を備え、この凸部は、変位手段によってその突出量を変更可能に設けられることが好ましい。

更に、本発明のシート剥離方法は、半導体ウエハに貼付された接着シートを剥離するシート剥離方法において、
前記半導体ウエハは、一方の面に凹部を設けることで外縁側に形成される厚みの大きい残存縁部を備え、
前記半導体ウエハを保持手段で保持する工程と、
前記半導体ウエハにレーザ光を照射し、残存縁部と凹部の底面の外縁とに前記脆弱部を形成する工程と、
前記接着シートに残存縁部を接着した状態で、当該接着シートを剥離する工程とを備える、という方法を採っている。

更に、前記残存縁部に対して接着シートの剥離が進行する方向と直交する方向に沿って脆弱部を形成する、という方法を採ってもよい。

本発明によれば、接着シートを剥離したときに、残存縁部も同時に剥離することができるので、接着シートの剥離と残存縁部の除去とを同時に行うことができ、工程を簡略して処理時間の短縮化を図ることができる。また、残存縁部にも脆弱部が形成されるので、残存縁部が割れ易くなって剥離される接着シート側に残存縁部が追従しやすくなり、残存縁部と接着シートとの同時剥離をより一層効率良く行うことが可能となる。

また、残存縁部に対して接着シートの剥離が進行する方向と直交する方向に沿って脆弱部を形成可能に設けことで、残存縁部が接着シートに着いて分割され易くなる。

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、実施形態に係るシート剥離装置の概略正面図が示されている。この図において、シート剥離装置１０は、略円形のウエハＷを上面で吸着して保持する保持手段としてのテーブル１１と、ウエハＷの上面に貼付された保護用の接着シートＳを剥離可能な剥離手段１２と、ウエハＷに脆弱部ＷＥを形成する改質手段１３とこれらの手段を全体的に所定制御する制御手段１４とを備えて構成されている。なお、ウエハＷは結晶方位を示すＶノッチやオリエンテーションフラット等が形成されているため、略円形と表現した。またウエハの直径とは、Ｖノッチやオリエンテーションフラット等を除く円周部分の直径とする。

前記ウエハＷは、図２中上下に位置する上平面部Ｆ１及び下平面部Ｆ２と、これら上平面部Ｆ１及び下平面部Ｆ２の外周を繋ぐように連なるとともに、ウエハＷの外縁を形成する正面視半円弧状の曲面部Ｆ３（図２中左右の面）とを備えている。上平面部Ｆ１には、回路面Ｆ４が形成されている。また、ウエハＷは、下平面部Ｆ２側が研削されることで形成された平面視円形の凹部Ｗ１と、この凹部Ｗ１の外周に連なってウエハＷの外縁を形成する残存縁部Ｗ２とを備え、外縁側の厚みが、それ以外の領域の厚みより相対的に大きくなっている。凹部Ｗ１は、底面Ｗ１ａと、当該底面Ｗ１ａの外縁から図２中下方に延びる内側起立面Ｗ１ｂとからなる。

前記接着シートＳは、図示しない他の装置でウエハＷに貼付された後、当該ウエハの外縁に沿って切断されている。

前記テーブル１１は、図２に示されるように、凹部Ｗ１内に挿入し、当該凹部Ｗ１の底面Ｗ１ａに当接し、ウエハＷを載置可能な凸部１１Ａと、この凸部１１Ａを図１中上下方向に変位してその突出量Ｈ１を変更可能な変位手段としての直動モータ１１Ｂとを備えている。凸部１１Ａの上面側は、ウエハＷの吸着面として形成され、その突出量Ｈ１は、入力手段４３を介して制御手段１４によって制御される。

前記剥離手段１２は、接着シートＳに接着される帯状の剥離用テープＰＴを繰り出す繰出手段１６と、剥離用テープＰＴを切断可能に設けられた切断手段１７と、剥離用テープＰＴを接着シートＳに押圧して貼付する押圧手段１８と、接着シートＳを巻き掛けて剥離する剥離用ローラ１９と、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴとテーブル１１とを相対移動させる移動手段２０とを備えている。

前記繰出手段１６は、フレームＦに回転可能に支持され、巻回された剥離用テープＰＴを支持する支持軸２１と、モータＭ１を介して回転可能に設けられた駆動ローラ２２と、当該駆動ローラ２２との間に剥離用テープＰＴを挟み込むピンチローラ２３とを備えている。なお、フレームＦは、直動モータ２４を介して図１中上下方向に移動可能に設けられている。

前記切断手段１７は、カッター刃２６と、このカッター刃２６を図１中紙面直交方向に移動させる切断用シリンダ２７と、この切断用シリンダ２７を同図中上下方向に移動させる上下用シリンダ２８とを備えて構成されている。カッター刃２６の下側には、凹部を上面に有するテープ案内板３０が設けられている。テープ案内板３０は、ブッシュ３１によって、軸３２を介して図１中左右方向に移動可能に設けられ、軸３２の外周側に設けられたコイルばね３３により、常時図１中左側に付勢されている。

前記押圧手段１８は、直動モータ３５と、当該直動モータ３５によって上下方向に進退可能に設けられた加熱手段としてのヒータ３６Ａを有する押圧ヘッド３６とを備えている。この押圧手段１８は、チャック４１により接着シートＳの上面側に繰り出された剥離用テープＰＴを押圧ヘッド３６で押圧して加熱することで、剥離用テープＰＴを接着シートＳに溶着して両者を連結するように構成されている。

前記剥離用ローラ１９は、図示しない駆動手段を介して図１中左右方向に移動可能に設けられている。剥離用ローラ１９は、接着シートＳを巻き掛けて当該接着シートＳを剥離可能になっている（図４及び図５参照）。

前記移動手段２０は、テーブル１１を図１中左右方向に移動可能に設けられたリニアモータ３８及びそのスライダ３９と、剥離用テープＰＴのリード端領域を把持可能なチャック４１を同図中左右方向に移動可能な直動モータ４０とを備えている。

前記改質手段１３は、レーザ光照射装置４２と、レーザ光照射装置４２を図１中紙面直交方向に移動可能に設けられた直動モータ４３とからなる。レーザ光照射装置４２は、ウエハＷにレーザ光を照射してその照射部分を脆弱部ＷＥとして形成する。この脆弱部ＷＥは、レーザ光の照射前に比べて剛性が低下し、外力等の作用により割れが生じ易い性質に変質したものである。また、脆弱部ＷＥは、レーザ光照射装置４２及びテーブル１１の相対移動によって形成され、凹部Ｗ１の底面Ｗ１ａの外縁と、残存縁部Ｗ２とに照射される。なお、残存縁部Ｗ２には、図３（Ａ）及び図４に示されるように、接着シートＳの剥離が進行する方向と直交する方向に沿って、脆弱部ＷＥが形成されるように設定されている。

前記制御手段１４は、シーケンサやパーソナルコンピュータ等で構成することができる。制御手段１４には、操作パネル等からなる入力手段４３が電気的に接続され、この入力手段４３により各手段の作動条件やデータ等を入力可能となっている。また、制御手段１４は、剥離用テープＰＴの貼付位置や貼付タイミングを決定し、各手段の作動時間、作動タイミングを制御する機能と、レーザ光を所定位置に照射すべく直動モータ４３及びリニアモータ３８を制御する機能とを備えている。

次に、シート剥離装置１０による接着シートＳの剥離方法について説明する。

まず、支持軸２１から引き出された剥離用テープＰＴは、駆動ローラ２２及びピンチローラ２３の間を経てテープ案内板３０上でカッター刃２６によって切断されていることとする。また、入力手段４３を介して、各種データを入力し、当該データに基づいて、接着シートＳへの剥離用テープＰＴの貼付位置や、改質手段１３によるレーザ光の照射位置を制御手段１４で決定する。制御手段１４は、入力手段４３を介して入力されたウエハＷの凹部Ｗ１の深さＨ２の値から、凸部１１Ａの突出量Ｈ１がＨ２と同等又はわずかに大きくなるように直動モータ１１Ｂを制御する。

次に、図示しない搬送手段を介して、テーブル１１の上面に接着シートＳが貼付されたウエハＷを保持させる。このとき、図２に示されるように、ウエハＷの凹部Ｗ１内に凸部１１Ａが挿入され、当該凸部１１Ａの上面に凹部Ｗ１の底面Ｗ１ａが載置され、吸着保持される。

次いで、テーブル１１は、リニアモータ３８のパルスを介して、その座標位置データを信号として制御手段１４に出力しつつ、ウエハＷを図１中左右方向に移動させる。この座標位置データを基に、制御手段１４が直動モータ４３とリニアモータ３８とを制御してレーザ光の照射位置を制御し、レーザ光照射装置４２から発光されるレーザによって、脆弱部ＷＥを形成する。具体的には、脆弱部ＷＥの形成位置は、図３（Ａ）に示されるように、底面Ｗ１ａの外縁と、残存縁部Ｗ２に形成され、残存縁部Ｗ２には接着シートＳの剥離が進行する方向（同図中矢印ａ方向）に直交する方向に沿って所定間隔毎に複数箇所に形成される。

前記脆弱部ＷＥを形成した後、押圧ヘッド３６の直下に接着シートＳの端部が移動するようにリニアモータ３８を制御してテーブル１１を移動させる。次に、チャック４１が直動モータ４０を介してテープ案内板３０を右方に移動させて剥離用テープＰＴを把持し、把持した状態で左方に移動することで当該剥離用テープＰＴを押圧ヘッド３６の下方に引き出す。そして、図１に示されるように、ヒータ３６Ａにより加熱された押圧ヘッド３６を直動モータ３５によって下方へ移動させ、剥離用テープＰＴを接着シートＳに加熱しつつ押圧して貼付する。この状態で、シリンダ２７、２８を作動することで、テープ案内板３０上でカッター刃２６により剥離用テープＰＴが切断される。次いで、直動モータ２４を作動し、フレームＦを上方に移動させる。

次いで、接着シートＳの図１中左側近傍に剥離用ローラ１９を移動させる。その後、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴとテーブル１１とが反対方向に相対移動するように、直動モータ４０及びリニアモータ３８を介して、チャック４１及びテーブル１１を移動させる。これにより、図４及び図５に示されるように、接着シートＳが剥離用ローラ１９で折り返されて剥離される。この剥離によって、接着シートＳに残存縁部Ｗ２を接着した状態で、当該接着シートＳが剥離され、接着シートＳの剥離と残存縁部Ｗ２の除去とを同時に行うことができる。なお、残存縁部Ｗ２が除去される際、当該残存縁部Ｗ２に形成された脆弱部ＷＥにより、剥離用ローラ１９の軸線と平行に多数の割れが生じる。これにより、剥離中の接着シートＳの形状変化に追従して残存縁部Ｗ２の除去が可能となる。

接着シートＳの剥離と残存縁部Ｗ２の除去とを終えると、図示しない搬送手段によりウエハＷが次工程に搬送され、剥離用テープＰＴは図示しない回収手段によって回収され、その後、フレームＦ及びチャック４１が初期位置に復帰した後、上記同様の動作が繰り返されることとなる。

従って、このような実施形態によれば、接着シートＳの剥離と、残存縁部Ｗ２の除去とを同時に行うことができ、工程の簡略化、ウエハＷの処理に要する時間の短縮化を図ることができる。

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。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、押圧手段１５は、種々の変更が可能であり、図６に示されるように、剥離用テープＰＴを接着シートＳに押圧可能なプレスローラ４５を備えた構成としてもよい。この場合、支持軸２１から繰り出される剥離用テープＰＴは、プレスローラ４５に掛け回された後、駆動ローラ２２及びピンチローラ２３を経て図示しないモータにより回転可能な巻取軸４６に巻き取られる。同図の構成では、プレスローラ４５の直下に接着シートＳの端部が移動して待機するようにテーブル１１の移動を制御手段１４で制御した後、プレスローラ４５を下降して剥離用テープＰＴを接着シートＳに押圧する。そして、巻取軸４６で剥離用テープＰＴを巻き取りつつ、プレスローラ４５が接着シートＳ上を転動するようテーブル１１を左方向に移動させることで、剥離用テープＰＴとテーブル１１とが相対移動して接着シートＳが剥離され、且つ、残存縁部Ｗ２が除去される。

また、剥離手段１２は、接着シートＳを剥離可能な限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、剥離用テープＰＴを利用しないで接着シートＳを把持して剥離する構成としてもよい。

更に、前記直動モータ２４、３５、４０は、エアシリンダ、油圧シリンダ等の変位手段に代えてもよい。

また、接着シートＳの剥離動作は、直動モータ４０によるチャック４１の動作を停止させ、テーブル１１のみを移動させてもよいし、逆にリニアモータ３８によるテーブル１１の動作を停止させ、チャック４１のみを移動させてもよい。

実施形態に係るシート剥離装置の概略正面図。 テーブル及びウエハの概略正面図。 （Ａ）は脆弱部形成後のウエハを裏側から見た図、（Ｂ）は、（Ａ）の横断面図。 接着シートの剥離中の状態を示す要部概略斜視図。 接着シートの剥離中の状態を示す要部概略正面図。 変形例に係るシート剥離装置の概略正面図。

符号の説明

１０ シート剥離装置
１１ テーブル（保持手段）
１１Ａ 凸部
１１Ｂ 変位手段
１２ 剥離手段
１３ 改質手段
Ｓ 接着シート
Ｗ 半導体ウエハ
Ｗ１ 凹部
Ｗ１ａ 底面
Ｗ２ 残存縁部
ＷＥ 脆弱部

Claims (5)

1. 半導体ウエハに貼付された接着シートを剥離するシート剥離装置において、
   前記半導体ウエハは、一方の面に凹部を設けることで外縁側に形成される厚みの大きい残存縁部を備え、
   前記半導体ウエハを保持する保持手段と、接着シートを剥離可能に設けられた剥離手段と、半導体ウエハにレーザ光を照射して当該半導体ウエハに脆弱部を形成する改質手段とを備え、
   前記改質手段は、前記残存縁部と凹部の底面の外縁とに前記脆弱部を形成可能に設けられていることを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記改質手段は、前記残存縁部に対して接着シートの剥離が進行する方向と直交する方向に沿って脆弱部を形成可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載のシート剥離装置。
3. 前記保持手段は、凹部内に挿入して当該凹部の底面を載置可能な凸部を備え、この凸部は、変位手段によってその突出量を変更可能に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のシート剥離装置。
4. 半導体ウエハに貼付された接着シートを剥離するシート剥離方法において、
   前記半導体ウエハは、一方の面に凹部を設けることで外縁側に形成される厚みの大きい残存縁部を備え、
   前記半導体ウエハを保持手段で保持する工程と、
   前記半導体ウエハにレーザ光を照射し、残存縁部と凹部の底面の外縁とに前記脆弱部を形成する工程と、
   前記接着シートに残存縁部を接着した状態で、当該接着シートを剥離する工程とを備えていることを特徴とするシート剥離方法。
5. 前記残存縁部に対して接着シートの剥離が進行する方向と直交する方向に沿って脆弱部を形成することを特徴とする請求項４記載のシート剥離方法。

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