JP2012028814A - シート剥離装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体ウェハ等の板状部材に損傷を与えずに、板状部材に貼付されたシートを剥離するシート剥離装置を提供する。
【解決手段】半導体ウェハに貼付された保護シートを接着テープTを用いて剥離するシート剥離装置である。半導体ウェハをテーブル217の上に載置して保持する。接着テープTを保護シートの端部に接着する。テーブル217には、半導体ウェハを吸着保持するために、同心状の環状の吸着溝219が設けられる。吸着溝219は半導体ウェハの口径に合わせて複数形成される。
【選択図】図3
【解決手段】半導体ウェハに貼付された保護シートを接着テープTを用いて剥離するシート剥離装置である。半導体ウェハをテーブル217の上に載置して保持する。接着テープTを保護シートの端部に接着する。テーブル217には、半導体ウェハを吸着保持するために、同心状の環状の吸着溝219が設けられる。吸着溝219は半導体ウェハの口径に合わせて複数形成される。
【選択図】図3
Description
本発明は、半導体ウェハ等の板状部材に貼付されたシートを剥離するシート剥離装置に関する。
半導体製造工程において、半導体チップを小型化するために半導体ウェハ(以下単にウェハという)の裏面を研磨して薄くする工程があり、その工程においてはウェハの表面(回路が形成された面)を、粘着フィルム等から成る保護シートを貼り付けて保護する。研磨後は保護シートをウェハから剥離する。
保護シートの剥離方法としては、従来、25mm〜50mm幅の粘着テープをプレスローラを用いて、ウェハ上に貼付された保護シート上に貼付し、この粘着テープを引っ張ることにより保護シートをウェハから剥がしていた。
しかしながら、上記方法によれば、粘着テープをプレスローラで押し付けて保護シートに貼付するため、この押し付けに起因するウェハ割れが生じるおそれがあった。特に、近年ウェハ外径が大型化するに伴いウェハ割れの問題について考慮する必要がでてきている。
そこで、本発明は、ウェハ等の板状部材を傷つけることなく、保護シート等のシートを板状部材から剥離できるようにすることを目的とする。
本発明に係るシート剥離装置は、板状部材に貼付されたシートに接着テープを貼付し、接着テープを引っ張ることによりシートを板状部材から剥離するものであり、シートの端部に接着テープを貼付する接着手段と、板状部材を保持するテーブルと、テーブルに設けられ、テーブルと同心状に形成された環状の吸着手段とを備え、吸着手段は板状部材の口径に合わせて複数形成されることを特徴としている。
なお、本発明は、ウェハ上に貼付された保護シートの剥離に特に適したものではあるが、本発明はそれに限らず、板状部材に貼付されたシートを接着テープを用いて剥離するシート剥離装置に適用できるものである。
以上説明したように、本発明によれば、ウェハ等の板状部材を傷つけることなくシートを剥離することができる。
以下本発明についてウェハの保護シート剥離装置を例にとって説明する。図1は本発明の一実施形態を示すシート剥離装置の正面図、図2は側面図、図3は平面図である。シート剥離装置は、台100と、テーブル部200と、テープ繰出し部300と、移動手段としての剥がしヘッド部400と、接着手段および切断手段としてのヒーターカッター部500とから構成されている。
はじめに、この装置の概要を説明すると、保護シートの貼付されたウェハは、テーブル部200によって搬送される。一方、接着テープTが、テープ繰出し部300から繰出され、剥がしヘッド部400によって引き出される。接着テープTは、ヒーターカッター部500によって保護シートの端部に熱圧着され、所定の短い長さに切断される。次いで、剥がしヘッド部400は、接着テープTを保持して引っ張って保護シートをウェハから引き剥がす。以下、各部の詳細について説明する。
テーブル部200は、台100上に設置された2本のレール201と、レール201上に截置されたテーブル203とを備えている。テーブル203は、レール201上を図に示すX軸方向に移動可能である。台100上には、プーリー205,207間にベルト209が掛けられ、プーリー205はモーター211によって回転する。ベルト209は連結具213によってテーブル203と接続され、モーター211の回転によってテーブル203はレール201上を移動する。
テーブル203の中央部には、シリンダ215によって昇降する昇降テーブル217が配置されている。またテーブル203には、昇降テーブル217と同心状に環状の吸着溝219がウェハの口径に合わせて複数形成され、各吸着溝219には吸着口が複数形成され、これら吸着口に負圧が与えられ、ウェハが吸着保持される。221は出没自在の位置決めピンであり、吸着溝219の近傍に2本立て、この2本の位置決めピン221にウェハの端部を当てて位置決めする。ウェハをテーブル203から取り上げるときは吸着を解除したのちシリンダ215を駆動して昇降テーブル217を上昇させる。
接着テープTとしては、ここではポリエチレンテレフタレートフィルムなどの耐熱フィルムに感熱性接着剤層を設けた感熱性接着テープを使用しているが、基材自体に感熱接着性を有する感熱性接着テープを用いてもよい。接着テープTはリール301にセットされて、テープ繰出し部300に送られる。リール301の回転軸には、スプリング302(図2)が取り付けられ、これにより摩擦板を介してリール301の回転軸に摩擦力が与えられている。
テープ繰出し部300は、図5に示すように、互いに圧接するピンチローラー303およびテンションローラ305と、ガイドローラ307とを備えている。テープ繰出し部300の下端部には、テープ受け板309が軸310によってボールブッシュ311に取り付けらている。テープ受け板309は、X軸方向に移動可能でありスプリング313によって突出方向(図5の左方向)に常時付勢されている。接着テープTは、ピンチローラー303とテンションローラー305との間に挟持された後、ガイドローラー307で方向転換され、テープ受け板309上でテープ押え板315によって押えられている。テープ押え板315の前端部にはカッター溝309aが形成されている。テープ押え板315はシリンダ317によって駆動される。また、テンションローラー305には、タイミングプーリー319からタイミングベルト321が掛けられ、モーター323で駆動される。テンションローラー305は、接着テープTの繰出し方向と逆方向に回転されて、接着テープTに繰出し方向と逆方向の張力(バックテンション)が掛けられている。
テープ繰出し部300は上下方向(図に示すZ軸方向)に移動可能である。すなわち、
図2に示すように、台部100には基板101が設置され、この基板101上に固定されたシリンダ325によってテープ繰出し部300がZ軸方向に移動する。
図2に示すように、台部100には基板101が設置され、この基板101上に固定されたシリンダ325によってテープ繰出し部300がZ軸方向に移動する。
剥がしヘッド部400は、図2に示すように、剥がしヘッド401と、剥がしヘッドを支持するアーム403とを備え、アーム403はガイド405にX軸方向に移動自在に取り付けられている。アーム403は、動力伝達機構(図示せず)を介して、ガイド405の端部に設置されたモータ407によって駆動される。ガイド405は、台100上に支持板409によって取り付けられている。
剥がしヘッド401は、上あご411と下あご413とで成るテープチャック412を備え、上あご411をシリンダ415で上下動させることによってテープチャック412を開閉する。剥がしヘッド401には、テープチャック412内に接着テープTが存在するかどうか検出するテープ検出センサ417(例えば光電センサ等、図5参照)が取り付けられている。
次にヒーターカッター部500について説明する。図4(A)はヒーターカッター部の拡大平面図、(B)は側面図である。また図8にはヒーターカッター部500の正面図が描かれている。ヒーターブロック501内には、棒状のヒーター503が埋設され、ヒーターブロック501の下端にはヒーター工具505がネジ507で固定されている。ヒーター工具505の下端には図4(B)に示すような凹凸が形成され局所的に熱を与えるようになっている。また、ヒーター工具505は取替可能であり、ウェハの大きさやウェハ外周の曲率に応じて、異なる形状の工具を使用することができる。ヒーターブロック501は、2本のガイド棒506によってフレーム508に上下動(図のZ軸方向)自在に取り付けられ、フレーム508に固定されたヒーター上下シリンダ509によって昇降する。
ヒーターブロック501を前後(X軸方向)から挟むように2枚の板状のテープ押えガイド511がフレーム508に取り付けられている。テープ押えガイド511は断熱性を有する部材、例えばポリイミド樹脂やポリエーテルエーテルケトン樹脂などから作成される。テープ押えガイド511の上端はフレーム508に固定され、下端は丸く形成され、フリーになっていて接着テープTを押さえるようになっている。一方のテープ押えガイド511の側面には、カッター移動シリンダ513が取り付けられ(図4(A))、このシリンダ513のピストン先端部にカッター刃515が取り付けられ、カッター刃515はシリンダ513の駆動によってY軸方向に往復動する。シリンダ513の下方には板状のテープ押え517が配置され、テープ押え517にはカッター刃515が通るためのスリット517aが形成されている。
ヒーターカッター部500は上下方向(Z軸方向)に移動可能である。すなわち、基板101に取り付けられたシリンダ519(図3)によってヒーターカッター部500がZ軸方向に移動する。
次に上記装置の動作について、ステップ1からステップ8に分けて説明する。
(ステップ1: ウェハセット)まず、ウェハをテーブル203上にセットする。これはマニュアルでもよく、適当なマニュピュレータや自動供給装置を用いて自動で行ってもよい。ウェハWは、テーブル203上の該当するサイズの吸着溝219に合わせて置き位置決めピン221に当てて位置決めする。その後バキューム装置(図示せず)が作動してウェハWを吸着し、テーブル203はテープ繰出し部300の直下へ移動する(図5)。
テープ繰出し部300においては、事前に接着テープTがピンチローラ303、テンションローラ305、ガイドローラ307に順に掛けられ、接着テープTの先端部近くはテープ押え315とテープ受け板309によって把持されている。また、テンションローラ305は駆動されており、接着テープTには適当なバックテンションがかけられている。
このとき、剥がしヘッド部400のテープチャック412は開いている。そして、剥がしヘッド部400はX軸方向にテープ繰出し部300へ向って移動する。なお、この剥がしヘッド部400の移動は、上記テーブル203の移動と同時に行ってもよい。
(ステップ2: 接着テープ先端部把持)図6に示すように、剥がしヘッド部400はテープ受け板309を押し、これによりテープ受け板309が後退し、接着テープTの先端はテープチャック412の開口部へ挿入される。接着テープT先端がセンサ417で検知されるとテープチャック412が閉じ接着テープT先端が把持される。次にテンションローラ305によるバックテンションを解除し、テープ押え315は上昇して接着テープTから離れる。
(ステップ3: 接着テープ引き出し)図7に示すように、剥がしヘッド部400をX軸方向に沿ってテープ繰出し部300から離れる方へ移動させ、接着テープTを引き出す。このときテンションローラ305は作動してバックテンションがかかっている。
(ステップ4: テープ熱圧着、切断)図8に示すように、ヒーターカッター部500が下降し、テープ押えガイド511が接着テープTをウェハWの近くまで押し下げる。接着テープTはテープ受け板309上でテープ押え517,315によって押えられる。その後、ヒーター上下シリンダ509が駆動されてヒーター工具505が接着テープTをウェハWの先端部の保護シートFに数秒間押し付け、接着テープTを保護シートに熱圧着する。このときテーブル203の位置はウェハWの大きさに応じて調整しておく。テーブル203は、接着テープTの熱圧着までにヒーターカッター部500の直下まで移動していればよい。続いて、カッター刃515がY軸方向に移動して接着テープTが所定長に切断される。
(ステップ5: テープ繰出し部、ヒーターカッター部上昇)図9に示すように、テープ繰出し部300、ヒーターカッター部500が上昇する。図に示すように、接着テープTと保護シートFとの接着点PはウェハWの端部近傍にある。例えば、ウェハWの端からの距離dが3mm以内である。
(ステップ6: 保護シート剥離)図10に示すように、剥がしヘッド400を図の右方向へ、テーブル203を図の左方向へそれぞれ移動させ、剥がしヘッド400によって保護シートFを保持し引っ張って剥がしていく。このとき、剥がしヘッド400による保持箇所はできるだけ保護シートFに近くして引っ張り方向が水平になることが望ましい。それにより、ウェハWにかかるストレスを最小にすることができ、また、ウェハWとテーブル203との吸着もはずれにくくなる。剥がしヘッド400の移動と同時にテーブル203も逆方向に移動するので、剥がし動作は短時間で終了する。
(ステップ7: 保護シート廃棄)図11に示すように、剥がしヘッド400は所定位置まで移動するとテープチャック412を開き、接着テープTおよび保護シートFを、台100内に収容した廃棄ボックス103に投下する。このとき上方から高圧エアを吹き付けるようにしてもよい。
(ステップ8: ウェハ取り出し)テーブル203は当初の位置に戻ると昇降テーブル217を上昇させ、その後ウェハWを取り出す。この取り出しはマニュアルでもよく、適当なマニュピュレータや自動供給装置を用いて自動で行ってもよい。
以上のように、接着テープTを保護シートFの端部に接着するので、従来のようにプレスローラによってウェハを押圧することもなく、ウェハ割れを防止することができ、ウェハの大口径化に対応することができる。接着テープとしては、上述したように、ウェハ端部の保護シートを接着するものであればよく、感熱性接着テープが好ましく用いられるが、端部すなわち小面積で強く接着できるものであれば他の接着テープも使用できる。
なお、接着テープTとして感熱性接着テープを使用すれば、保護シートFの一部を熱圧着するだけなので、従来のようにプレスローラによってウェハを押圧することもなく、ウェハ割れを防止することができる。また、粘着テープを使用する場合、保護シートの表面に研磨屑、切削屑や水が付着すると、粘着テープとの密着性が悪くなるため、保護テープを1回の引っ張りで剥がせないことがあったり、あるいは保護テープの表面をクリーニングする必要があった。しかし、感熱性接着テープを使用すれば、表面にごみや水等が付着しても接着可能である。しかも、感熱性接着テープは、室温状態で粘着性がないので搬送ローラの表面加工が不要、剥離シートが不要、というように取り扱いが容易である。そして、材料としてもヒートシール材等の安価な材料が使用でき、さらに接着力が強いので使用量は少なくて済み、省資源、低コストである。
さらに、上記装置のように、保護シートの端部を接着し、かつ感熱性接着テープを使用すれば、ウェハの端部は一般に電子回路が形成されていないので、熱圧着してもウェハに損傷を与えることがなく、感熱性接着テープの使用が容易になるという利点がある。
なお、上記装置においては、接着テープを所定長に切断する切断手段(カッター刃515)を設けたが、この切断手段を設けなくてもよい。例えば、はじめから適当な長さの接着テープを使用すれば、切断しなくても、そのような接着テープをそのまま保護シートFの端部に接着して引っ張れば保護シートを剥がすことができる。
100 台部
200 テーブル部
300 テープ繰出し部
400 剥がしヘッド部
500 ヒーターカッター部
505 ヒーター工具
515 カッター
F 保護シート
T 接着テープ
W 半導体ウェハ
200 テーブル部
300 テープ繰出し部
400 剥がしヘッド部
500 ヒーターカッター部
505 ヒーター工具
515 カッター
F 保護シート
T 接着テープ
W 半導体ウェハ
Claims (4)
- 板状部材に貼付されたシートに接着テープを貼付し、前記接着テープを引っ張ることにより前記シートを板状部材から剥離するシート剥離装置において、
前記シートの端部に前記接着テープを貼付する接着手段と、
前記板状部材を保持するテーブルと、
前記テーブルに設けられ、前記テーブルと同心状に形成された環状の吸着手段とを備え、
前記吸着手段は、前記板状部材の口径に合わせて複数形成されることを特徴とするシート剥離装置。 - 前記接着手段に設けられ、前記接着テープを貼付するためのヒーター工具と、
前記板状部材の大きさに応じて前記テーブルの位置と前記ヒーター工具の位置関係を調整するモーターと
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のシート剥離装置。 - 前記テーブルは、該当する前記吸着手段に合わせて前記板状部材の位置決めを行う位置決めピンを有することを特徴とする請求項1または2に記載のシート剥離装置。
- 前記位置決めピンは、前記テーブルに出没自在に設けられることを特徴とする請求項3に記載のシート剥離装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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2011
- 2011-10-24 JP JP2011232704A patent/JP2012028814A/ja active Pending
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