JP2011138917A - シート剥離装置及び剥離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被着体から剥離される直前の接着シート領域の幅が変化しても、その幅変化に対応した押圧を確実に行って接着シートを剥離することができるシート剥離装置及び剥離方法を提供する。
【解決手段】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を貼付し、当該剥離用テープＰＴを介して接着シートＳを剥離するシート剥離装置１０。この装置は、半導体ウエハＷから剥離される直前の接着シートＳ領域を半導体ウエハＷ側に押圧するプレート部材２４を含む。プレート部材２４は、第１及び第２プレート部材２５、２６により先端２４Ａを形成する。第１及び第２プレート部材２５、２６は、第１及び第２直動モータ１７Ａ、１７Ｂに支持され、プレート部材２４の先端２４Ａの幅が変更できる方向に相対移動可能に設けられている。
【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、半導体ウエハ等の被着体に貼付された接着シートに剥離用テープを貼付し、当該剥離用テープを介して接着シートを剥離することができるシート剥離装置及び剥離方法に関する。

半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と称する場合がある）の処理工程において、ウエハはその回路面に保護用の接着シートが貼付された後、裏面研削等、種々の処理が行われ、ダイシング前に接着シートは剥離される。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１に開示されている。この特許文献１では、貼付けローラで剥離用テープを接着シートに押圧して貼付した後に、エッジ部材の先端で剥離される直前の接着シート領域をウエハ側に押圧しつつ、接着シートを折り返して剥離縁を形成し、エッジ部材とウエハとを相対移動することで、ウエハから接着シートを剥離するようになっている。

特開２００２−１２４４９４号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたシート剥離装置にあっては、エッジ部材の先端幅がウエハの幅よりも狭いと、エッジ部材で下方に押え付けられないウエハ部分ができ、このウエハ部分が接着シートと共に持ち上げられて破損してしまうため、エッジ部材の先端幅が円形の接着シートの直径（円形のウエハの直径）以上の幅を備えたものを採用しなければならない。従って、直径が異なるウエハ毎に接着シートの剥離を可能とする汎用性を付与するためには、最も大きいウエハの直径に対応可能な幅を備えたエッジ部材が必要になる、という制約がある。
また、図４（Ａ）に示されるように、リングフレームＲＦにマウント用テープＴを介して一体化されたウエハＷから接着シートＳを剥離する場合、通常ウエハＷはリングフレームＲＦの厚みよりも薄く研削されているため、接着シートＳの上面位置はリングフレームＲＦの上面位置よりも低い位置となっている。従って、ウエハＷの直径Ｄ以上の幅Ｄ１を備えたエッジ部材Ｐ１を用いて図４（Ａ）中Ａ点からＢ点に向かって剥離を行う場合、Ａ地点近傍の剥離開始領域や、Ｂ地点近傍の剥離終了領域では、エッジ部材Ｐ１の先端がリングフレームＲＦに乗り上がってしまい、図４（Ｂ）に示されるように、エッジ部材Ｐ１の先端と接着シートＳとの間に隙間Ｇが生じることとなる。そのため、エッジ部材Ｐ１の先端で剥離される直前の接着シートＳ領域をウエハＷ側に押圧しつつ当該接着シートＳを折り返して剥離することができなくなり、ウエハＷが接着シートＳと共に持ち上げられて破損してしまう。ここで、リングフレームＲＦの内側に入り込みが可能な幅Ｄ２を備えたエッジ部材Ｐ２を用いて上記同様の剥離を行う場合、接着シートＳの剥離が進むに連れて、エッジ部材Ｐ２の先端で押圧されることのないウエハＷ部分と接着シートＳ部分（領域Ｄ３）が出現し、この領域Ｄ３のウエハＷ部分が接着シートＳと共に持ち上げられて破損してしまう、とう不都合を招来する。

［発明の目的］
本発明の目的は、被着体から剥離される直前の接着シート領域の幅が変化しても、その幅変化に対応した押圧を確実に行って接着シートを剥離することが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、被着体に貼付された接着シートを、剥離用テープを介して当該被着体から剥離するシート剥離装置において、前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、前記繰出手段から繰り出された剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する押圧手段と、前記接着シートに貼付された剥離用テープに張力を加えることで前記被着体から接着シートを剥離する張力付与手段と、前記張力付与手段によって前記被着体から剥離される直前の接着シート領域を被着体側に押圧して当該接着シートを折り返すことで剥離縁を形成可能な先端を有し、前記剥離縁を形成する先端の幅が変更可能に設けられた剥離姿勢形成手段とを備える、という構成を採っている。

本発明において、前記剥離姿勢形成手段は、相対移動可能な複数のプレート部材を備えて構成されている。

また、前記剥離姿勢形成手段の先端は、前記接着シートの面と平行な面内で同一直線上に位置するように設けられている。

更に、本発明は、リングフレームの内側を閉塞するように貼付されたマウント用テープに、表面に接着シートが貼付された半導体ウエハの裏面側を貼付して一体化し、前記リングフレームと共に半導体ウエハを支持した状態で、剥離用テープを介して接着シートを半導体ウエハから剥離するシート剥離装置において、前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、前記繰出手段から繰り出された剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する押圧手段と、前記接着シートに貼付された剥離用テープに張力を加えることで前記被着体から接着シートを剥離する張力付与手段と、前記張力付与手段によって前記被着体から剥離される直前の接着シート領域を被着体側に押圧して当該接着シートを折り返すことで剥離縁を形成可能な先端を有するとともに、当該先端幅が前記剥離縁の幅に対応して変更可能に設けられた剥離姿勢形成手段とを備える、という構成を採ることができる。

また、前記シート剥離装置は、前記プレート部材を相対移動させる駆動手段を含み、前記剥離縁の幅に対応して前記先端の幅が変更可能に設けられている。

更に、本発明は、被着体に貼付された接着シートを、剥離用テープを介して当該被着体から剥離するシート剥離方法において、前記剥離用テープを繰り出す工程と、前記繰り出された剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する工程と、前記接着シートに貼付された剥離用テープに張力を加えることで前記被着体から接着シートを剥離する工程と、前記被着体から剥離される直前の接着シート領域を剥離姿勢形成手段の先端で被着体側に押圧して当該接着シートを折り返すことで剥離縁を形成する工程と、前記剥離姿勢形成手段の先端幅を変更させて前記被着体から接着シートを剥離する工程とを備える、という手法を採っている。

本発明によれば、剥離姿勢形成手段の先端幅が変更可能とされることで、最も大きい被着体の大きさに対応可能な幅を備えたエッジ部材を採用しなければならないといった制約をなくすことができる。
また、剥離姿勢形成手段が複数のプレート部材によってその先端幅が変更可能に設けられた構成では、簡単な構成でプレート部材を相対移動させて先端幅調整を行うことができる。
更に、各プレート部材の先端が一直線上に位置する構成とすることで、直線上に接着シートの剥離縁を形成して確実な剥離を達成することができる。
また、駆動手段を介して複数のプレート部材を移動させる構成では、駆動手段によるプレート部材の先端幅の調整を自動化することができるので、剥離によって生じる剥離縁の幅に合わせて剥離姿勢形成の先端幅を変更し、接着シートを剥離することができ、被着体が接着シートと共に持ち上げられて破損してしまうような不都合を解消することができる。
更に、リングフレームに一体化されたウエハを対象とし、当該ウエハから接着シートを剥離する構成に適用した場合には、接着シートの上面がリングフレームの上面よりも低い位置にあっても、当該リングフレームの上面にプレート部材の先端が乗り上がってしまうような不都合はない。すなわち、剥離開始領域から接着シートの中心を通過するまで次第にプレート部材の先端幅を拡大させ、中心を過ぎた位置から剥離終了領域にかけて次第にプレート部材の先端幅を縮小させることで、プレート部材の先端で剥離される直前の接着シート領域をウエハ側に押圧しつつ、当該接着シートを折り返して剥離縁を形成し、当該接着シートをウエハから剥離することができ、ウエハの破損や割れを確実に防止することができる。

実施形態に係るシート剥離装置の概略正面図。 シート剥離装置の要部概略斜視図。 （Ａ）、（Ｂ）は変形例を示す概略斜視図。 （Ａ）は不具合例を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ矢視断面図。

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及び図２において、シート剥離装置１０は、被着体としてのウエハＷを吸着保持するテーブル１２と、帯状の剥離用テープＰＴをウエハＷの上面側に繰り出す繰出手段１３と、ウエハＷに貼付された接着シートＳに剥離用テープＰＴを押圧して貼付する押圧手段１４と、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴに張力を加えることでウエハＷから接着シートＳを剥離する張力付与手段１５と、繰出手段１３から繰り出された剥離用テープＰＴを掛け回し当該剥離用テープＰＴを張力付与手段１５側へ導く剥離姿勢形成手段１６と、この剥離姿勢形成手段１６を移動可能とする駆動手段１７とを備えて構成されている。繰出手段１３、張力付与手段１５、剥離姿勢形成手段１６及び駆動手段１７は、フレームＦに支持されて搬送されるテーブル１２の上方に位置可能に配置されている。

前記テーブル１２は、一方の面（図１中上面）に接着シートＳが貼付され、他方の面（図１中下面）側からマウント用テープＴを介してリングフレームＲＦに一体化されたウエハＷをマウント用テープＴ側から吸着保持可能に設けられており、単軸ロボット１８を介して図１中左右方向に移動可能に設けられている。ここで、接着シートＳの上面位置は、テーブル１２に支持された状態において、リングフレームＲＦの上面位置よりも低い状態となっている。

前記繰出手段１３は、ロール状に巻回された剥離用テープＰＴを支持するとともに、モータＭ１によって回転可能な支持ローラ２０と、モータＭ２によって回転する駆動ローラ２１と、この駆動ローラ２１との間に剥離用テープＰＴを挟み込むピンチローラ２２とを備えている。なお、ピンチローラ２２の表面には、剥離用テープＰＴが接着しないようにフッ素樹脂等がコーティングされて不接着処理が施されている。

前記押圧手段１４は、直動モータ２３によって構成され、この直動モータ２３のスライダ２３ＡにフレームＦが支持されている。このような構成により、スライダ２３Ａが図１中上下方向に駆動されることで、ウエハＷに貼付された接着シートＳに剥離姿勢形成手段１６を介して剥離用テープＰＴを押圧して貼付したり、ウエハＷ、接着シートＳ及びマウント用テープＴ等の厚みを考慮して、テーブル１２の図１中上面と剥離姿勢形成手段１６との間隔を調整したり、剥離姿勢形成手段１６がウエハＷや接着シートＳ等を押圧する押圧力を調整したりすることが可能になっている。

前記張力付与手段１５は、モータＭ３を介して回転する駆動ローラ３４と、この駆動ローラ３４との間に剥離用テープＰＴを挟み込むピンチローラ３５と、モータＭ４によって回転して剥離用テープＰＴ及び剥離された接着シートＳを巻き取る巻取ローラ３７とを備えて構成されている。なお、駆動ローラ３４の表面は不接着処理が施されている。この張力付与手段１５は、テーブル１２を図１中左方向に移動する単軸ロボット１８と同期駆動することで、剥離用テープＰＴに張力を加えてウエハＷから接着シートＳを剥離可能になっている。

剥離姿勢形成手段１６は、剥離用テープＰＴを接着シートＳ側に押圧可能な第１プレート部材２５と第２プレート部材２６とからなるプレート部材２４により構成され、繰出手段１３から繰り出された剥離用テープＰＴがプレート部材２４の下面側から上面側に折り返されるように掛け回される。これにより、プレート部材２４の先端２４Ａ（図１中左端）は、張力付与手段１５によってウエハＷから剥離される直前の接着シートＳ領域をウエハＷ側に押圧して当該接着シートＳを折り返すことで、ウエハＷから接着シートＳが剥離される剥離縁ＰＥを形成可能となっている。第１プレート部材２５は、上面２５Ａと、当該上面２５Ａの図１中左側に連設した傾斜面２５Ｂと、この傾斜面２５Ｂとで先端２４Ａの一部を形成する裏傾斜面２５Ｃと、裏傾斜面２５Ｃに連設した下面２５Ｄとを含む。また、第２プレート部材２６は、第１プレート部材２５の図１中紙面直交方向の幅と同一に設定された上面２６Ａと、当該平面２６Ａの図１中左側に連設した傾斜面２６Ｂと、この傾斜面２６Ｂとで先端２４Ａの一部を形成する下面２６Ｃとを含む。

前記駆動手段１７は、一端側がフレームＦに支持された第１、第２直動モータ１７Ａ、１７Ｂにより構成され、第１直動モータ１７Ａのスライダ３０に第１プレート部材２５が取り付けられ、第２直動モータ１７Ｂのスライダ３１に第２プレート部材２６が取り付けられている。これにより、第１プレート部材２５の裏傾斜面２５Ｃと下面２５Ｄとが第２プレート部材２６の傾斜面２６Ｂと上面２６Ａとの上方を摺動するように、図１中紙面直交方向に相対移動可能に設けられ、プレート部材２４の先端２４Ａの幅が変更可能となっている。なお、第１プレート部材２５が形成する先端２４Ａの一部と第２プレート部材２６が形成する先端２４Ａの一部は、接着シートＳの面と平行な面内で同一直線上に位置可能となっている。

次に、前記シート剥離装置１０による接着シートＳの剥離方法について説明する。

図１中二点鎖線で示されるように、図示しない搬送手段によって、マウント用テープＴを介してリングフレームＲＦに一体化されたウエハＷがテーブル１２上の所定位置に載置される。テーブル１２によるウエハＷの吸着保持が確認されると、当該テーブル１２が単軸ロボット１８の動作によって図１中矢印Ａ方向に相対移動される。そして、ウエハＷがプレート部材２４の下方所定位置に達したことを図示しないセンサが検知すると、単軸ロボット１８の駆動が停止される。その後、フレームＦが直動モータ２３の動作によって下降し、図１中二点鎖線で示されるように、プレート部材２４の先端２４Ａで剥離用テープＰＴを接着シートＳの左端に押圧して貼付する。この際、第１、第２プレート部材２５、２６は、図２中二点鎖線で示されるように、先端２４ＡがリングフレームＲＦの上面に乗り上げることのないように、駆動手段１７の作動によってプレート部材２４の先端２４Ａの先端幅が調整されている。

その後、モータＭ３によって駆動ローラ３４が回転する動作に同期して、モータＭ１、Ｍ２、Ｍ４が作動して剥離用テープＰＴを支持ローラ２０側から巻取ローラ３７方向へ繰り出すとともに、単軸ロボット１８も同期駆動してテーブル１２を図１中矢印Ａ方向に相対移動させる。これにより、ウエハＷから剥離される直前の接着シートＳ領域をプレート部材２４の先端２４ＡでウエハＷ側に押圧しつつ、接着シートＳを折り返すことで剥離縁ＰＥを形成し、当該接着シートＳをウエハＷから剥離することができる。ここで、接着シートＳの剥離縁ＰＥの幅は、剥離開始領域では狭いが、剥離が進行するに連れてその幅は広くなり、ウエハＷの中心位置を最大として剥離終了領域に向かうに従って狭くなる。そのため、第１、第２プレート部材２５、２６は、第１、第２直動モータ１７Ａ、１７Ｂの作動によって、図２中矢印ＡＲ方向に相対移動し、先端２４Ａの幅を接着シートＳの面と平行な面内で変更するように相対移動し、当該先端２４Ａの幅が剥離縁ＰＥの幅よりも狭くなることなく、且つ、リングフレームＲＦの上面に乗り上げることのないように所定制御される。

従って、このような実施形態によれば、第１、第２プレート部材２５、２６は、剥離開始領域から剥離終了領域までの全ての領域において、リングフレームＲＦに緩衝することなく、且つ、ウエハＷから剥離される直前の接着シートＳ領域を常にウエハＷ側に押圧しつつ、接着シートＳを折り返して当該接着シートＳをウエハＷから剥離することができ、ウエハＷが接着シートＳと共に持ち上げられることを確実に防止してウエハＷの破損や割れを防止することができる。

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、プレート部材２４は、第１及び第２プレート部材２５、２６からなる２部材としたが３部材以上であってもよい。更に、第１及び第２プレート部材２５、２６は同一幅でなくてもよく、例えば、第２プレート部材２６の幅を小さく設ける等の設計変更を妨げない。

また、前記実施形態では、リングフレームＲＦに一体化されたウエハＷから接着シートＳを剥離する構成を図示、説明したが、リングフレームＲＦに一体化されていない単体としてのウエハＷから接着シートＳを剥離することも勿論可能である。この場合、ウエハＷや接着シートＳの大きさが大小様々であっても、剥離縁ＰＥの幅に対応してプレート部材２４の先端２４Ａの幅を調整すれば足りるので、従来のように最も大きいウエハＷの直径に対応可能な幅を有するエッジ部材を採用しなければならないといった制約をなくすことができる。

更に、本発明における被着体としては、半導体ウエハに限定されるものではなく、ガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他の被着体も対象とすることができ、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。

また、単軸ロボット１８と同様の単軸ロボットをフレームＦ側に設け、テーブル１２を停止状態とし、モータＭ３によって駆動ローラ３４が回転する動作に同期して、当該フレームＦを移動させて接着シートＳの剥離を行ってもよいし、フレームＦとテーブル１２との両方に単軸ロボットを設け、駆動ローラ３４の回転に同期移動させて接着シートＳの剥離を行ってもよい。

更に、剥離用テープＰＴは、感熱接着性の接着テープや、感圧接着性の接着テープを使用してもよい。また、剥離用テープＰＴは、上記実施形態のように帯状のもの以外に、特開平１１−１６８６２に示されるような所定長さの枚葉タイプの剥離用テープＰＴを使用することもできる。この場合の押圧手段は、ヒーター上下用シリンダ（５０９）とヒーターブロック（５０１）とヒーター（５０３）とヒーター工具（５０５）とで構成され、また、張力付与手段は、剥がしヘッド部（４００）で構成される。なお、カッコ内数字は特開平１１−１６８６２で示された付番である。
更に、前記実施形態では、ウエハＷと同形状の接着シートＳを剥離する場合を例示したが、図３（Ａ）に示されるように、被着体Ｗ１に当該被着体Ｗ１よりも平面積が大きい接着シートＳ１が貼付されたものや、図３（Ｂ）に示されるように、被着体Ｗ２に当該被着体Ｗ２よりも平面積が小さい接着シートＳ２が貼付されたものから接着シートＳ２を剥離することもでき、被着体や接着シートのサイズや形状に何ら限定されることはない。例えば、図３（Ａ）の場合は、少なくとも剥離縁ＰＥの最大幅である被着体Ｗ１の最大幅Ｄ４よりも幅広にプレート部材２４の先端２４Ａの幅が拡がれば足り、図３（Ｂ）の場合は、少なくとも剥離縁ＰＥの最大幅である接着シートＳ２の最大幅Ｄ５よりも幅広にプレート部材２４の先端２４Ａの幅が広がれば足りる。
また、プレート部材２４で剥離用テープを接着シートに押圧する押圧力は、押圧手段１４を構成する直動モータ２３を所定制御して、被着体の硬度や剥離用テープの性質等を考慮して適宜設定することができる。特に、被着体が脆い性質の場合、プレート部材２４の先端２４Ａで剥離用テープＰＴを接着シートＳの左端に押圧した後、直動モータ２３の作動によって、プレート部材２４が接着シートＳに押圧力を付与するかしないか程度に調整し、上記実施形態と同様に接着シートＳを被着体から剥離するように制御するとよい。
更に、前記特許文献１と同様に、押圧手段を貼付けローラで構成し、剥離用テープを接着シートの径方向に亘って貼付した後、上記実施形態と同様に、接着シートを被着体側に押圧しつつ当該接着シートを折り返して被着体から剥離するようにしてもよい。

１０ シート剥離装置
１３ 繰出手段
１４ 押圧手段
１５ 張力付与手段
１６ 剥離姿勢形成手段
１７ 駆動手段
２４ プレート部材
２４Ａ 先端
ＰＴ 剥離用テープ
Ｓ 接着シート
Ｗ 半導体ウエハ（被着体）
ＰＥ 剥離縁

Claims (5)

1. 被着体に貼付された接着シートを、剥離用テープを介して当該被着体から剥離するシート剥離装置において、
   前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、
   前記繰出手段から繰り出された剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する押圧手段と、
   前記接着シートに貼付された剥離用テープに張力を加えることで前記被着体から接着シートを剥離する張力付与手段と、
   前記張力付与手段によって前記被着体から剥離される直前の接着シート領域を被着体側に押圧して当該接着シートを折り返すことで剥離縁を形成可能な先端を有し、前記剥離縁を形成する先端の幅が変更可能に設けられた剥離姿勢形成手段とを備えていることを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記剥離姿勢形成手段は、相対移動可能な複数のプレート部材を備え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. 前記剥離姿勢形成手段の先端は、前記接着シートの面と平行な面内で同一直線上に位置す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. 前記プレート部材を相対移動させる駆動手段を含み、前記剥離縁の幅に対応して前記先端の幅が変更可能に設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載のシート貼付装置。
5. 被着体に貼付された接着シートを、剥離用テープを介して当該被着体から剥離するシート剥離方法において、
   前記剥離用テープを繰り出す工程と、
   前記繰り出された剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する工程と、
   前記接着シートに貼付された剥離用テープに張力を加えることで前記被着体から接着シートを剥離する工程と、
   前記被着体から剥離される直前の接着シート領域を剥離姿勢形成手段の先端で被着体側に押圧して当該接着シートを折り返すことで剥離縁を形成する工程と、
   前記剥離姿勢形成手段の先端幅を変更させて前記被着体から接着シートを剥離する工程と、を備えたことを特徴とするシート剥離方法。

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