JP2011018678A - シート剥離装置及び剥離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外縁に沿って凸部が形成された半導体ウエハに割れ等の損傷が生じることを防止しつつ接着シートを剥離することができるようにすること。
【解決手段】半導体ウエハＷは、一方の面に接着シートＳが貼付され、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成される凸部Ｗ２を他方の面に備えている。シート剥離装置１０は、剥離用テープＰＴを繰り出す繰出手段１２と、半導体ウエハＷに貼付された接着シートＳに剥離用テープＰＴを貼付する貼付手段１４と、剥離用テープＰＴとウエハＷとを相対移動させることで接着シートＳを剥離する単軸ロボット１６と、剥離中に折り返される接着シートＳを半導体ウエハＷ側に押圧可能な押え手段１８とを備えて構成されている。押え手段１８は、接着シートＳの弾性復元力によって半導体ウエハＷが押圧される押圧力を剥離部位に応じて制御可能な直動モータ４３を備えている。
【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、接着シートを被着体に押し付けて当該被着体の浮き上がりを防止して剥離することのでき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、ウエハ直径が大型化する一方、極薄研削が求められる傾向がある。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するとともに、ウエハの外縁に沿って凸部を形成することで補強材の役目をし、ウエハが損傷することを防止できるようになっている。

上記のようにウエハを研削するときには、その回路面に保護用の接着シートが貼付され、研削工程を経た後に当該接着シートはウエハから剥離される。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。同装置は、剥離中に折り返される接着シートをウエハ側に押圧可能な板状の押え手段を備え、接着シートの折り返し姿勢を維持しながら剥離するように構成されている。

特開２００７−１９３７９号公報 特開２００４−３１５３５号公報

しかしながら、前記特許文献２のような剥離装置で、特許文献１のようなウエハに対し、凹部底面が何にも支持されていない状態で接着シートを剥離する場合、凹部底面は外周の凸部で支えられているため、この凸部の間隔が広い領域になると、図４に示されるように、接着シートＳの弾性復元力Ｆにより、凹部底が同図中下方に撓むように変形し、ウエハＷに割れＣが生じてしまう、という不都合を招来する。ちなみに、凹部底面を支持可能なテーブルを採用すれば、このような不都合は解消されるが、テーブルに接触することで凹部底面に傷を付けてしまい、半導体チップの歩留を低下させてしまう、という不都合を招来する。

［発明の目的］
本発明は、外縁に沿って凸部が形成されたウエハに割れ等の損傷が生じることを防止しつつ接着シートを剥離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、半導体ウエハの一方の面に貼付された接着シートを剥離用テープを介して当該半導体ウエハから剥離するシート剥離装置において、
前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成される凸部を他方の面に備え、
前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、剥離用テープを接着シートに貼付する貼付手段と、剥離用テープと半導体ウエハとを相対移動させることで接着シートを剥離する移動手段と、剥離中に折り返される接着シートを半導体ウエハ側に押圧可能な押え手段とを備え、
前記押え手段は、前記接着シートの弾性復元力によって前記半導体ウエハが押圧される押圧力を剥離部位に応じて制御可能な押圧力制御手段を備える、という構成を採っている。

更に、本発明の剥離方法は、半導体ウエハの一方の面に貼付された接着シートを剥離用テープを介して当該半導体ウエハから剥離するシート剥離方法において、
前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成される凸部を他方の面に備え、
前記剥離用テープを繰り出す工程と、
前記剥離用テープを接着シートに貼付する工程と、
前記剥離用テープと被着体とを相対移動させることで折り返される接着シートを半導体ウエハ側に押圧し、接着シートの弾性復元力によって前記半導体ウエハが押圧される押圧力を剥離部位に応じて制御しながら接着シートを半導体ウエハから剥離する工程とを備える、という方法を採っている。

本発明によれば、押圧力制御手段が折り返される接着シートの弾性復元力によってウエハに付与される押圧力を剥離部位に応じて制御可能なので、ウエハにおける凸部の間隔が広い領域になっても、従来のように、ウエハの凹部底が撓むように変形して、ウエハが損傷することを防止することが可能となる。

実施形態に係るシート剥離装置の概略正面図。 接着シート剥離初期の要部正面図。 接着シート剥離中の要部正面図。 不具合例の説明図。

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〜図３において、シート剥離装置１０は、一方の面（図１中上面）に接着シートＳが貼付された半導体ウエハＷを支持するテーブル１１と、接着シートＳを剥離するための帯状の剥離用テープＰＴを繰り出す繰出手段１２と、剥離用テープＰＴを所定長さ毎に切断する切断手段１３と、剥離用テープＰＴのリード端側が接着シートＳの外周から外側に突出する状態で剥離用テープＰＴを接着シートＳに貼付する貼付手段１４と、剥離用テープＰＴのリード端側を保持するチャックからなる保持手段１５と、この保持手段１５を図１中左右方向に移動させる移動手段を構成する図示しない単軸ロボットと、テーブル１１を図１中左右方向に移動させる移動手段を構成する単軸ロボット１６と、テーブル１１の上方に設けられた押え手段１８とを備えて構成されている。なお、剥離用テープＰＴは感熱接着性の接着テープを採用している。

前記ウエハＷは、平面視円形であって、他方の面（図１中下面）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の外周に連なる凸部Ｗ２とを備えている。従って、凸部Ｗ２は、ウエハＷの外縁側の厚みを、それ以外の領域すなわち凹部Ｗ１形成領域の厚みより大きくすることでウエハＷの外縁に沿って円形に形成される。また、ウエハＷは、凹部Ｗ１が形成された面側からマウント用シートＭＳを介してリングフレームＲＦと一体化されている。

前記テーブル１１の上面には、図示しない吸引口が設けられ、マウント用シートＭＳを介してウエハＷを支持可能になっている。

前記繰出手段１２は、フレームＦに支持されるとともに、剥離用テープＰＴを繰出可能に支持する支持ローラ２１と、モータＭの駆動によって剥離用テープＰＴに繰出力を付与する駆動ローラ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、フレームＦの下端部に位置するガイドローラ２４と、上面に凹部を有し、軸２５とコイルばね２６とブッシュ２７とを介して常時図１中左側に付勢されているテープ案内板２８とを備えて構成されている。

前記切断手段１３は、カッター刃３０と、当該カッター刃３０を上下方向に進退させるシリンダ３１と、このシリンダ３１を図１中紙面直交方向に移動可能に支持するシリンダ３２とにより構成されている。

前記貼付手段１４は、ヒートブロック３５と、当該ヒートブロック３５を上下方向に進退させるシリンダ３６とにより構成され、ヒートブロック３５の下端で剥離用テープＰＴを接着シートＳの外周部に接着するようになっている。

前記押え手段１８は、接着シートＳの接着面に当接して転動可能な押圧ローラ４２と、この押圧ローラ４２を上下動可能に支持する押圧力制御手段としての直動モータ４３とを備え、図示しない単軸ロボットを介して図１中左右方向に移動可能となっている。押え手段１８は、直動モータ４３を作動して押圧ローラ４２を下降させることにより、剥離中に折り返される接着シートＳをウエハＷ側すなわち図１中下方に押圧可能となる。また、直動モータ４３は、接着シートＳの剥離中、剥離の進行に応じて押圧ローラ４２を上下動させることで、接着シートＳの弾性復元力によってウエハＷが押圧される押圧力を制御する機能を備えている。具体的には、図２及び図３に示されるように、押圧ローラ４２は、半円弧状をなす接着シートＳの折り返し縁の最高位置ＳＡ上に位置して、剥離される接着シートＳをウエハＷ側に付勢しながら、剥離部位に応じて、つまり、剥離の進行に応じて押圧ローラ４２を上下動させる。また、直動モータ４３は、押圧力を制御するための移動量を予め記憶する機能と、記憶された移動量に応じて押圧ローラ４２を上下動させる機能とを備えている。なお、押圧ローラ４２は、接着シートＳの接着面に当接しても当該接着シートＳが貼付されないように、フッ素樹脂やシリコーン樹脂がコーティングされている。

次に、本実施形態におけるシート剥離装置１０によるシート剥離方法について説明する。

初期設定によって、図１に示されるように、剥離用テープＰＴのリード端が、テープ案内板２８の凹部上方に位置するようにセットされることとする。

一方の面に接着シートＳが貼付され、他方の面側からマウント用シートＭＳを介してリングフレームＲＦと一体化されたウエハＷが、図示しない移載装置によってテーブル１１の上面所定位置に載置されると、保持手段１５が図１中右側に移動し、テープ案内板２８を右側に移動させて剥離用テープＰＴのリード端側を挟み込んだ後、左側に移動して剥離用テープＰＴを引き出す。

次いで、ヒートブロック３５が下降して剥離用テープＰＴを接着シートＳの外周部分に押し付けて貼付する。その後、シリンダ３１、３２を介して、カッター刃３０が下降して図１中紙面直交方向に移動することで、剥離用テープＰＴがテープ案内板２８の凹部上方で切断される。

次いで、図２に示されるように、保持手段１５が図示しない単軸ロボットによって図中右方向に移動されるとともに、押圧ローラ４２も図中右方向に移動されて接着シートＳの折り返し縁（最高位置ＳＡ）上に位置するように制御される。その後、単軸ロボット１６と、保持手段１５を移動させる図示しない単軸ロボットとを同速で反対方向（図２中矢印方向）に作動させ、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴと、ウエハＷとを左右方向に相対移動させることで、接着シートＳが折り返されてウエハＷから剥離される。このとき、図２及び図３に示されるように、押圧ローラ４２は、剥離される接着シートＳの最高位置ＳＡ上に位置して接着シートＳに押圧力を付与する。これにより、ウエハＷを下方に押付ながら接着シートＳを剥離することができ、ウエハＷが浮き上がって割れてしまうことを防止できる。そして、剥離用テープＰＴとウエハＷとを更に相対移動させ、接着シートＳをウエハＷから完全に剥離する。なお、図２及び図３では、テーブル１１を基準としているため、押え手段１８が図中右方向へ移動しているように描かれているが、実際には、テーブル１１と保持手段１５とが同速で反対方向に移動しているため、押え手段１８は、左右方向へ移動はしていない。

ここで、ウエハＷは、外縁に沿って形成された凸部Ｗ２だけで支えられているため、剥離が進行するに連れて凸部Ｗ２の間隔が徐々に広くなる（ウエハＷの中心を過ぎると徐々に狭くなる）。このようなウエハＷに対して、押圧ローラ４２のウエハＷからの距離を一定にしておくと、ウエハＷは、従来例で示したように接着シートＳの弾性復元力によって、その押圧力に耐え切れなくなって割れてしまう。そこで、直動モータ４３が予め記憶された移動量（剥離部位）に応じて押圧ローラ４２を上下動させる。つまり、押圧ローラ４２は、剥離初期段階からウエハＷの中心に至るまでは、直動モータ４３によって、徐々にウエハＷから遠ざかるように上方へ移動され、ウエハＷの中心から剥離終期段階に至るまでは、徐々にウエハＷに近付くように下方へ移動される。これにより、接着シートＳの弾性復元力によってウエハＷに押圧力が付与されても、当該ウエハＷが割れることなく接着シートＳを剥離することができる。

従って、このような実施形態によれば、接着シートＳの剥離中、押圧ローラ４２が接着シートＳの最高位置ＳＡに位置し、当該接着シートＳをウエハＷ側に押え付けながら剥離することで、ウエハＷが剥離される接着シートＳに引っ張られて上方に持ち上げられて割れるようなことはなくなる。しかも、直動モータ４３により押圧ローラ４２が剥離部位に応じて上下動することで、凸部Ｗ２の間隔が広くなった位置で、接着シートＳの弾性復元力によってウエハＷが押圧されて割れることもなくなる。

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、前記実施形態と同様の機能、作用を有する限りにおいて、単軸ロボット１６やシリンダ３１、３２、３６、直動モータ４３は、他の単軸ロボット、直動モータ、エアシリンダ、油圧シリンダ等の駆動手段に代えてもよい。

更に、移動手段による接着シートＳ剥離時の剥離用テープＰＴとウエハＷと相対移動は、テーブル１１及び保持手段１５の少なくとも一方を移動させることにより行えばよい。
また、押え手段１８を図１中左右に移動することなく、押圧ローラ４２の下方に接着シートＳの前記最高位置ＳＡが位置するよう移動手段を作動させてもよい。
更に、直動モータ４３が予め記憶した移動量に応じて押圧ローラ４２を上下動させて押圧力を制御する以外に、直動モータ４３にトルク検知可能なものを採用することで、折り返し縁の幅が大きくなるに連れてその弾性復元力が大きくなるのを検知して、その押圧力が所定値になるように制御してもよい。
また、押え手段は、押圧ローラ４２以外に、プレート材や、エアの噴出によるものであってもよい。
更に、剥離用テープＰＴは感圧接着性の接着テープであってもよい。
また、半導体ウエハは、シリコンウエハや化合物ウエハであってもよい。
更に、繰出手段１２や貼付手段１４は、前記実施形態で示したもの以外のもので構成してもよく、繰出手段１２は剥離用テープＰＴを繰り出せる限りにおいて、貼付手段１４は、接着シートＳに剥離用テープＰＴが貼付できる限りにおいて何ら限定されるものではない。

１０ シート剥離装置
１２ 繰出手段
１４ 貼付手段
１６ 単軸ロボット（移動手段）
１８ 押え手段
４３ 直動モータ（押圧力制御手段）
ＰＴ 剥離用テープ
Ｓ 接着シート
Ｗ 半導体ウエハ
Ｗ１ 凸部

Claims (2)

1. 半導体ウエハの一方の面に貼付された接着シートを剥離用テープを介して当該半導体ウエハから剥離するシート剥離装置において、
   前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成される凸部を他方の面に備え、
   前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、剥離用テープを接着シートに貼付する貼付手段と、剥離用テープと半導体ウエハとを相対移動させることで接着シートを剥離する移動手段と、剥離中に折り返される接着シートを半導体ウエハ側に押圧可能な押え手段とを備え、
   前記押え手段は、前記接着シートの弾性復元力によって前記半導体ウエハが押圧される押圧力を剥離部位に応じて制御可能な押圧力制御手段を備えていることを特徴とするシート剥離装置。
2. 半導体ウエハの一方の面に貼付された接着シートを剥離用テープを介して当該半導体ウエハから剥離するシート剥離方法において、
   前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成される凸部を他方の面に備え、
   前記剥離用テープを繰り出す工程と、
   前記剥離用テープを接着シートに貼付する工程と、
   前記剥離用テープと被着体とを相対移動させることで折り返される接着シートを半導体ウエハ側に押圧し、接着シートの弾性復元力によって前記半導体ウエハが押圧される押圧力を剥離部位に応じて制御しながら接着シートを半導体ウエハから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。

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