JP2013149919A - 部材剥離方法及び部材剥離装置並びに半導体チップ製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】第1の接着層を介して互いに接合された第1及び第2の部材を互いに剥離する際に、より簡易な手法で迅速かつ安全に剥離できるようにする。
【解決手段】フィルム24は、第1の部材12に対する第2の接着層22の接着力が、第1の接着層10による第1の部材12と第2の部材14との間の接着力よりも大きいものである。フィルム24を、第2の接着層22の接着面22aを露出させた状態で、湾曲支持面18に沿うように固定する。第1の接着層10を介して第2の部材14に接合された第1の部材12を、湾曲支持面18に固定されたフィルム24の第2の接着層22の接着面22aに漸進的に固着させ、第2の部材14を撓ませることなく第1の部材12を漸進的に湾曲支持面18に沿うように撓ませて、第1の部材12を第2の部材14から漸進的に剥離する。
【選択図】図5
【解決手段】フィルム24は、第1の部材12に対する第2の接着層22の接着力が、第1の接着層10による第1の部材12と第2の部材14との間の接着力よりも大きいものである。フィルム24を、第2の接着層22の接着面22aを露出させた状態で、湾曲支持面18に沿うように固定する。第1の接着層10を介して第2の部材14に接合された第1の部材12を、湾曲支持面18に固定されたフィルム24の第2の接着層22の接着面22aに漸進的に固着させ、第2の部材14を撓ませることなく第1の部材12を漸進的に湾曲支持面18に沿うように撓ませて、第1の部材12を第2の部材14から漸進的に剥離する。
【選択図】図5
Description
本発明は、接着層を介して互いに接合された第1及び第2の部材を互いに剥離するための、部材剥離方法及び部材剥離装置に関する。本発明はまた、部材剥離方法を用いた半導体チップ製造方法に関する。
接着層を介して互いに接合された第1及び第2の部材を互いに剥離する技術は、様々な分野で実施されている。例えば半導体チップの製造方法において、所定厚みのウエハの一表面に回路を形成した後、回路形成表面(以下、回路面と称する。)に保護用のフィルムやガラス板等の支持体を貼付した状態で、回路面の反対側の裏面を研削してウエハの厚みを一様に削減することが知られている。裏面研削により薄肉化されたウエハは、一般に、ダイシング等の後工程に送られる前に、支持体から剥離される。
例えば特許文献1には、極薄に研削された基材を破損することなく支持体から剥離できる積層体、及びこの積層体を用いた極薄基材の製造方法が記載されている。積層体の構成については、「被研削基材と、前記被研削基材と接している接合層と、光吸収剤及び熱分解性樹脂を含む光熱変換層と、光透過性支持体と、を含み、但し、前記光熱変換層は、前記接合層とは反対側の前記被研削基材の表面を研削した後に、放射エネルギーが照射されたときに分解して、研削後の基材と前記光透過性支持体とを分離するものである」と記載されている。また、極薄基材の製造方法については、「上記の積層体を用意すること、前記被研削基材を所望の厚さまで研削すること、前記光透過性支持体を介して前記光熱変換層に放射エネルギーを照射して、前記光熱変換層を分解し、研削後の基材と光透過性支持体とを分離すること、及び、前記研削後の基材から接合層を剥離すること、の工程を含む」と記載されている。
裏面研削後のウエハを支持体から剥離する工程のように、接着層を介して互いに接合された第1及び第2の部材を互いに剥離する際に、より簡易な手法で迅速かつ安全に剥離できることが望まれている。
本発明の一態様は、第1の接着層を介して互いに接合された第1の部材と第2の部材とを、互いに剥離する部材剥離方法において、湾曲支持面を用意するステップと、第2の接着層を有するフィルムであって、第1の部材と第2の接着層との間の接着力が、第1の接着層による第1の部材と第2の部材との間の接着力よりも大きいフィルムを用意するステップと、フィルムを、第2の接着層の表面を露出させた状態で、湾曲支持面に沿うように固定するステップと、第1の接着層を介して第2の部材に接合された第1の部材の露出面を、湾曲支持面に固定されたフィルムの第2の接着層の表面に漸進的に固着させ、第1の部材を漸進的に湾曲支持面に沿うように撓ませて、第1の部材を第2の部材から漸進的に剥離するステップと、を含む部材剥離方法である。
本発明の他の態様は、上記した部材剥離方法を実施するための部材剥離装置であって、湾曲支持面を有する回転可能な円筒状の支持ロールと、支持ロールの回転に同期して湾曲支持面にフィルムを連続的に供給するフィルム供給部と、フィルムを湾曲支持面に沿うように固定する固定機構と、第1の接着層を介して互いに接合された第1の部材と第2の部材とを有する積層体を、湾曲支持面に固定されたフィルムの第2の接着層の表面に第1の部材を押し付けながら、湾曲支持面の接平面方向の速度に対応する速度で接平面方向へ送る積層体送給機構と、を具備する部材剥離装置である。
本発明のさらに他の態様は、半導体チップの製造方法であって、上記した部材剥離方法によって、ウエハからなる第1の部材を、ウエハの回路形成面に第1の接着層を介して接合される支持体からなる第2の部材から、剥離するステップを含む、製造方法である。
本発明の一態様に係る部材剥離方法によれば、湾曲支持面に固定されたフィルムの第2の接着層の表面に第1の部材の露出面を固着させるだけで、第1の部材を第2の部材から漸進的に剥離することができ、この漸進的工程を継続して、第1の部材の全体を第2の接着層に固着させることで、第1の部材の全体を第2の部材から剥離することができる。したがって、第1の接着層を溶融させたり接着力を低下させたりする処理が不要になり、第1及び第2の部材を、より簡易な手法で迅速かつ安全に互いに剥離できる。
本発明の他の態様に係る部材剥離装置によれば、前述した部材剥離方法を、複数の積層体に対して連続的に実行できるから、複数の積層体のそれぞれの第1及び第2の部材を、より簡易な手法で迅速かつ安全に互いに剥離できる。
本発明のさらに他の態様に係る半導体チップの製造方法によれば、第1の接着層を溶融させたり接着力を低下させたりすることなく、ウエハを支持体から、より簡易な手法で迅速かつ安全に剥離できる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
図1〜図7は、本発明の一実施形態による部材剥離方法の主要ステップを示す。図示の部材剥離方法は、第1の接着層10を介して互いに接合された第1の部材12と第2の部材14とを、互いに剥離するためのものであって、例えば、半導体チップの製造方法において裏面研削後のウエハを支持体から剥離する工程に適用できるものである。しかし、部材剥離方法の用途はこれに限定されない。
図1〜図7は、本発明の一実施形態による部材剥離方法の主要ステップを示す。図示の部材剥離方法は、第1の接着層10を介して互いに接合された第1の部材12と第2の部材14とを、互いに剥離するためのものであって、例えば、半導体チップの製造方法において裏面研削後のウエハを支持体から剥離する工程に適用できるものである。しかし、部材剥離方法の用途はこれに限定されない。
図示実施形態による部材剥離方法では、剥離作業の対象として、第1の接着層10を介して互いに接合された第1及び第2の部材12、14を有する積層体16が与えられる。まず、剥離対象となる積層体16の構成を、図1を参照して説明する。
第1の部材12は、互いに略平行に延びる平坦な表面12a及び裏面12b、並びに表面12aと裏面12bとの間に延びる外周面12cを有する平板状要素である。第1の部材12は、第1の接着層10を介して第2の部材14の表面14aに接合された状態で、例えば裏面12bに対する研削、研磨等の加工力に抗して平板状の形態を維持できる一方、第2の部材14から剥離された単体の状態では、外力により比較的容易に撓曲し得る可撓性を有する。第1の部材12は、例えば、シリコン、ガリウムヒ素、水晶、ガラス等からなるウエハや基板であることができる。
第2の部材14は、互いに略平行に延びる平坦な表面14a及び裏面14b、並びに表面14aと裏面14bとの間に延びる環状の外周面14cを有する平板状要素である。第2の部材14は、それ自体が変形することなく第1の部材12を表面14a上に安定して支持できるとともに、第1の接着層10を介して第1の部材12から伝達される曲げ力等の外力に抗して平板状の形態を維持し得る剛性を有する。第2の部材14は、例えば、ガラス、酸化アルミニウム等のセラミックス、及びベークライト等のプラスチックのような、曲げ剛性の大きな基板であることができる。
第1の部材12が円板状の形状を有する場合、第1の部材12の直径は、例えば約70mm以上、約500mm以下であることができる。また、第1の部材12の厚みは、例えば約0.01mm以上、約0.2mm以下、また約0.02mm以上、約0.1mm以下であることができる。第1の部材12は、前述したウエハや基板である場合にも、このような比較的薄い厚みを有することで、任意の外力により、損傷を被ることなく所定の曲率半径で容易に曲がることができる。第2の部材14が円板状の形状を有する場合、第2の部材14の直径は、第1の部材12の直径と略同一であることができる。また、第2の部材14の厚みは、特に限定されず、例えば材料の曲げ剛性が大きくなるほど薄くなり、材料の曲げ剛性が小さくなるほど厚くなるというように、第2の部材14に用いられる材料に応じて変わり得るものである。一般には、第2の部材14の厚みは、例えば約0.5mm以上、約5mm以下であることができ、また約1mm以上、約2mm以下であることができる。
図示の部材剥離方法を、半導体チップの製造方法において裏面研削後のウエハを支持体から剥離する工程で実施する場合、第1の部材12は、半導体チップの母材となる裏面研削後のウエハであり、表面12aは所要の回路パターンが形成された回路面、裏面12bは研削後の面(すなわち被研削面)である。裏面研削前のウエハの厚みは、例えば約0.5mm〜約1mm程度であり、直径と共に標準化されている。また、図示の部材剥離方法を適用可能な裏面研削後のウエハ(或いは半導体チップ)の厚みは、例えば約10μm〜約200μmである。他方、第2の部材14は、裏面研削工程に際してウエハの回路面を被覆するとともにウエハを安定支持する支持体であり、少なくとも表面14aは、ウエハの回路面に対する被研削面の平行度を改善可能な平滑面である。
第1の部材12は、ウエハとして一般的な円板状の形状を有することができるが、例えば矩形平板状の形状を有していてもよい。第2の部材14は、第1の部材12に相似する円板状の形状や矩形平板状の形状を有することができる。第1及び第2の部材12、14の素材、形状、寸法等は、第1の部材12が単体で比較的容易に撓曲できること、及び第2の部材14が第1の部材12から伝達される曲げ力等の外力に抗して平板状の形態を実質的に維持できることを要件とする以外は、特に限定されない。なお、第1の接着層10として紫外線硬化型等の放射線硬化型の接着剤を使用する場合には、第2の部材14は十分な透過性を有することが望ましい。この透過性は、例えば紫外線範囲のスペクトルのような、硬化性接着剤に適用できる電磁スペクトルの特定範囲での透過性を意味する。
第1の接着層10は、硬化又は固化することで第2の部材14の表面14aに第1の部材12の表面12aを強固に固定した状態に保持する接着力を発揮できるものであって、例えば、硬化性接着剤、溶剤系接着剤、ホットメルト型接着剤を含む熱可塑性樹脂、水分散型接着剤等からなることができる。ここで、硬化性接着剤は、熱や紫外線等のエネルギー線によって硬化される液状接着剤であり、溶剤系接着剤は、溶剤の蒸発により固化する液状接着剤であり、ホットメルト型接着剤は、加熱により溶融し、冷却により固化される接着剤である。また、水分散型接着剤は水中に接着剤成分が分散したものであって、水の蒸発により、固化する接着剤である。硬化性接着剤としては、特に限定されないが、エポキシ、ウレタン又はアクリルをベースとする一液熱硬化型接着剤、エポキシ、ウレタン、アクリルをベースとする二液混合反応型接着剤、アクリル、エポキシをベースとする紫外線硬化型、電子線硬化型接着剤が挙げられる。また、溶剤系接着剤としては、特に限定されないが、ゴム、エラストマー等を溶剤に溶解したゴム系接着剤が挙げられる。
第1の接着層10は、第1の部材12の表面12aと第2の部材14の表面14aとの間で全体に略一様な厚みに形成され、好ましくは気泡を排除した状態で両表面12a、14aの全体に密着する。第1の接着層10の厚みは、例えば約0.001mm以上、約0.2mm以下であることができる。第1の部材12がウエハである場合、第1の接着層10に用いられる接着剤は、ウエハの裏面研削工程に際して回路面(表面12a)に保護及び支持用の支持体(第2の部材14)を接合するために用いられる接着剤と同様のものであることができる。例えば、住友スリーエム株式会社(東京)から入手可能な液体−紫外線硬化型アクリル系液体接着剤LC−3200(商品名)を用いることができる。
積層体16は、厚みを除く寸法及び形状が互いに略同一の第1の部材12と第2の部材14とを、それぞれの表面12a、14aが互いに略平行に対向する略同軸配置で重ね合わせ、それら表面12a、14aの間に介在する第1の接着層10により互いに接合することにより構成されている(図2は、例として円板状の外形を有する積層体16を示す。)。図示の部材剥離方法は、この積層体16に対し、以下のステップを含んで構成される。
i)湾曲支持面18を用意するステップ(図1、図2)。
ステップiでは、湾曲支持面18は、所定の曲率で凸状に湾曲する円筒面の一部分として用意される。湾曲支持面18は、外力に抗して初期の曲率を維持可能な剛性を有することができる。或いは湾曲支持面18は、外力によって僅かに変形可能でかつ初期の曲率を容易に復元可能な弾性を有することもできる。また湾曲支持面18は、微細凹凸を有する実質的な平滑面であることができる。湾曲支持面18は、中空又は中実の円筒構造体20の外周面によって構成できる。湾曲支持面18の外縁18aは、平面視で円形、矩形等の様々な形状を有することができる(図2は、例として平面視で矩形の外縁18aを有する湾曲支持面18を示す。)。湾曲支持面18の素材、形状、寸法等は、積層体16の第1の部材12の裏面12bよりも大きいことを要件とする以外は、特に限定されない。
ステップiでは、湾曲支持面18は、所定の曲率で凸状に湾曲する円筒面の一部分として用意される。湾曲支持面18は、外力に抗して初期の曲率を維持可能な剛性を有することができる。或いは湾曲支持面18は、外力によって僅かに変形可能でかつ初期の曲率を容易に復元可能な弾性を有することもできる。また湾曲支持面18は、微細凹凸を有する実質的な平滑面であることができる。湾曲支持面18は、中空又は中実の円筒構造体20の外周面によって構成できる。湾曲支持面18の外縁18aは、平面視で円形、矩形等の様々な形状を有することができる(図2は、例として平面視で矩形の外縁18aを有する湾曲支持面18を示す。)。湾曲支持面18の素材、形状、寸法等は、積層体16の第1の部材12の裏面12bよりも大きいことを要件とする以外は、特に限定されない。
ii)第2の接着層22を有するフィルム24を用意するステップ(図1、図2)。
ステップiiでは、フィルム24は、第2の接着層22及びその反対側の裏面24a、並びに外周縁24bを有する柔軟な膜状要素として用意される。第2の接着層22は、例えば、樹脂等からなる一様な厚みのフィルム基材の表面全体に、適当な組成の接着剤を均一に付与することにより形成できる。フィルム24は、積層体16の第1の部材12に対する第2の接着層22の接着力が、第1の接着層10による第1の部材12と第2の部材14との間の接着力よりも大きいものである。
ステップiiでは、フィルム24は、第2の接着層22及びその反対側の裏面24a、並びに外周縁24bを有する柔軟な膜状要素として用意される。第2の接着層22は、例えば、樹脂等からなる一様な厚みのフィルム基材の表面全体に、適当な組成の接着剤を均一に付与することにより形成できる。フィルム24は、積層体16の第1の部材12に対する第2の接着層22の接着力が、第1の接着層10による第1の部材12と第2の部材14との間の接着力よりも大きいものである。
第2の接着層22を形成する接着剤は、第2の接着層22に第1の部材12の裏面12bを固定した状態に保持し得る接着力を発現できる感圧接着剤であることができる。
また、後述する工程によって第2の部材14から第1の部材12を剥離した後は、フィルム24の第2の接着層22から第1の部材12を剥離する必要が生じる場合がある。この場合、第2の接着層22を形成する接着剤として、加熱や放射線照射により粘着力が低減する接着剤を使用することができる。第2の接着層22を形成する接着剤として例えば放射線照射により粘着力が低減する接着剤を使用する場合には、フィルム24は十分な放射線透過性を有することが望ましく、例えばフィルム24は、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビ塩化ビニリデン樹脂、ポリアミド樹脂等からなるポリマーフィルムであることができる。放射線照射により粘着力が低減する第2の接着層22を有するフィルム24として、例えば、住友スリーエム株式会社(東京)から入手可能なT−172M Integrated Circuit Packaging Tape(商品名)、すなわちポリオレフィン基材にアクリル系粘着剤を塗布した片面粘着テープを用いることができる。
第2の接着層22を形成する接着剤は、第1の部材12と第2の接着層22との間の接着力が、第1の接着層10による第1の部材12と第2の部材14との間の接着力よりも大きいことを要件として、第1の接着層10を形成する接着剤との組み合わせで選定される。例えば、第1の接着層10が住友スリーエム株式会社(東京)から入手可能な液体−紫外線硬化型接着剤LC−3200(商品名)からなる場合、第1及び第2の部材12、14の表面12a、14aに対する第1の接着層10の接着力は、表面12a、14aの材質や凹凸形状等により異なるが、概ね0.98N/25mm〜9.8N/25mmの範囲にある。これに対し、第2の接着層22を有するフィルム24が住友スリーエム株式会社(東京)から入手可能なT−172M Integrated Circuit Packaging Tape(商品名)からなる場合、第1の部材12の表面12aに対する第2の接着層22の接着力は、表面12aの材質や凹凸形状等により異なるが、概ね24.5N/25mmである。なお、T−172M Integrated Circuit Packaging Tape(商品名)は、放射線暴露により粘着剤の接着力が約0.49N/25mmに低下する。
第1の部材12を第2の部材14から剥離する際に特に第1の部材12を損傷しないように、第1の接着層10による第1の部材12と第2の部材14との間の接着力は、約9.8N/25mm以下であることが望ましい。他方、第1の部材12を第2の部材14から容易に剥離できるように、第1の部材12に対する第2の接着層22の接着力は、約14.7N/25mm以上であることが望ましい。第1の部材12に対する第2の接着層22の接着力と、第1の接着層10による第1の部材12と第2の部材14との間の接着力との差は、例えば約4.9N/25mm以上、また約9.8N/25mm以上、また約14.7N/25mm以上であることができる。
図示の部材剥離方法を、半導体チップの製造方法において実施する場合、フィルム24は、支持体(第2の部材14)から剥離された裏面研削後のウエハ(第1の部材12)を、後続する工程(例えばダイシング等)の間、安定して支持し得る物性を有することが望ましい。このようなフィルム24の厚みは、例えば5μm〜200μmであることができる。
フィルム24は、予め適当な形状及び寸法に裁断されたシートとして供給されてもよいし、或いはロールから繰り出して連続供給されるものであってもよい(図2は、例として円板状の外形に裁断されたシート状のフィルム24を示す。)。フィルム24の素材、形状、寸法等は、第1の部材12に対する第2の接着層22の接着力が第1の接着層10による第1の部材12と第2の部材14との間の接着力よりも大きいこと、及び第2の接着層22の表面(すなわち接着面)22aが第1の部材12の裏面12bよりも大きいことを要件とする以外は、特に限定されない。
iii)フィルム24を、第2の接着層22の表面22aを露出させた状態で、湾曲支持面18に沿うように固定するステップ(図3)。
ステップiiiでは、フィルム24は、第2の接着層22の表面22a(以下、接着面22aと称する。)が湾曲支持面18に沿った実質的平滑な湾曲面となるように、裏面24aが湾曲支持面18に密着して固定される。フィルム24を湾曲支持面18に固定するステップは、フィルム24に真空(本明細書では、大気圧よりも低い負圧の状態に限らず、フィルム24の周囲の気圧よりも低い減圧の状態を、真空と総称する。)を適用してフィルム24を湾曲支持面18に対し保持するステップを有することができる。この場合、湾曲支持面18にフィルム24を真空取着する種々の取着機構を用いることができる。真空を用いてフィルム24を湾曲支持面18に固定する構成によれば、真空を解除することにより、フィルム24を湾曲支持面18から容易に分離できる。湾曲支持面18からのフィルム24の分離を考慮する必要が無い場合は、接着剤等によりフィルム24を湾曲支持面18に固定することもでき、この場合、フィルム基材の両面に接着層を有するフィルム24を用いることができる。フィルム24が両面に接着層(一方が第2の接着層22)を有する場合、それら接着層を形成する接着剤は、互いに同一であっても良いし異なるものであっても良い。
ステップiiiでは、フィルム24は、第2の接着層22の表面22a(以下、接着面22aと称する。)が湾曲支持面18に沿った実質的平滑な湾曲面となるように、裏面24aが湾曲支持面18に密着して固定される。フィルム24を湾曲支持面18に固定するステップは、フィルム24に真空(本明細書では、大気圧よりも低い負圧の状態に限らず、フィルム24の周囲の気圧よりも低い減圧の状態を、真空と総称する。)を適用してフィルム24を湾曲支持面18に対し保持するステップを有することができる。この場合、湾曲支持面18にフィルム24を真空取着する種々の取着機構を用いることができる。真空を用いてフィルム24を湾曲支持面18に固定する構成によれば、真空を解除することにより、フィルム24を湾曲支持面18から容易に分離できる。湾曲支持面18からのフィルム24の分離を考慮する必要が無い場合は、接着剤等によりフィルム24を湾曲支持面18に固定することもでき、この場合、フィルム基材の両面に接着層を有するフィルム24を用いることができる。フィルム24が両面に接着層(一方が第2の接着層22)を有する場合、それら接着層を形成する接着剤は、互いに同一であっても良いし異なるものであっても良い。
上記した取着機構としては、例えば、湾曲支持面18の所望位置に所定の幅及び深さ(いずれも例えば約1mm〜約2mm)を有して環状に形成された1本又は複数本の溝26(図2)と、溝26に接続される真空装置(図示せず)とを備えた構成を採用できる。この取着機構によれば、溝26の全体を覆うようにフィルム24を湾曲支持面18に置いた状態で、真空装置の作動により溝26内を減圧することで、フィルム24を湾曲支持面18に吸着して固定的に保持することができる。特に、溝26内を減圧することにより、溝26に囲繞された領域における湾曲支持面18の微細凹凸が同様に減圧され、溝26の内側に位置するフィルム24の部分を湾曲支持面18に強固に固定することができる。この固定状態から、真空装置の作動を解除して溝26内を大気圧に戻すことにより、フィルム24を湾曲支持面18から容易に分離することができる。溝26は、閉じた環状であることを前提として、平面視で円形、矩形等の様々な形状に延びることができる(図2は、例として平面視で矩形状に延びる2本の溝26を示す。)。溝26の形状、寸法、個数等は、少なくとも1本の溝26が積層体16の第1の部材12の全体を囲繞し得る領域に延びることを要件とする以外は、特に限定されない。なお取着機構として、溝26を有する上記構成の代りに、湾曲支持面18の全体を多孔質構造としてその空隙を真空引きする構成を採用することもできる。
iv)第1の部材12を第2の部材14から漸進的に剥離するステップ(図4〜図7)。
ステップivでは、まず、第1の接着層10を介して第2の部材14に接合された第1の部材12の、外周面12cに隣接する裏面(すなわち露出面)12bの一部分(以下、第1の外縁隣接部分12dと称する。)を、湾曲支持面18に固定されたフィルム24の第2の接着層22の接着面22aに接触させて固着させる(図4)。ここで、上記した取着機構を使用する場合、最終的に第1の部材12の裏面12bの全体が少なくとも1本の溝26の内側の領域に位置し得るように、裏面12bを最初に第2の接着層22の接着面22aに接触させる位置を決定する。またこのとき、例えばゴムローラ28等の押圧部材を用いて、積層体16に、第1の部材12の裏面12bをフィルム24の第2の接着層22に押し付ける方向への押圧力Pを加えることができる(図5(a))。剥離ステップの開始時に、押圧力Pは、第2の接着層22の接着面22aに最初に接触した第1の部材12の裏面12bの第1の外縁隣接部分12dに対応する第2の部材14の裏面14bの一部分(以下、第1の外縁隣接部分14dと称する。)に加えられる。第2の接着層22が感圧接着剤から形成される場合、押圧力Pは、第2の接着層22と第1の部材12との間の接着力が、第1の接着層10による第1の部材12と第2の部材14との間の接着力よりも大きくなるのに十分な大きさである。
ステップivでは、まず、第1の接着層10を介して第2の部材14に接合された第1の部材12の、外周面12cに隣接する裏面(すなわち露出面)12bの一部分(以下、第1の外縁隣接部分12dと称する。)を、湾曲支持面18に固定されたフィルム24の第2の接着層22の接着面22aに接触させて固着させる(図4)。ここで、上記した取着機構を使用する場合、最終的に第1の部材12の裏面12bの全体が少なくとも1本の溝26の内側の領域に位置し得るように、裏面12bを最初に第2の接着層22の接着面22aに接触させる位置を決定する。またこのとき、例えばゴムローラ28等の押圧部材を用いて、積層体16に、第1の部材12の裏面12bをフィルム24の第2の接着層22に押し付ける方向への押圧力Pを加えることができる(図5(a))。剥離ステップの開始時に、押圧力Pは、第2の接着層22の接着面22aに最初に接触した第1の部材12の裏面12bの第1の外縁隣接部分12dに対応する第2の部材14の裏面14bの一部分(以下、第1の外縁隣接部分14dと称する。)に加えられる。第2の接着層22が感圧接着剤から形成される場合、押圧力Pは、第2の接着層22と第1の部材12との間の接着力が、第1の接着層10による第1の部材12と第2の部材14との間の接着力よりも大きくなるのに十分な大きさである。
上記した最初の固着位置から、例えばゴムローラ28を第2の部材14の裏面14bに沿って転動させることにより、積層体16に加わる押圧力Pを、裏面14bの第1の外縁隣接部分14dから対向側の外周面14cに隣接する部分(以下、第2の外縁隣接部分14eと称する。)に向けて連続的に移動させる(図5(b))。この間、押圧力Pは、押圧力Pの移動方向に直交する方向へ延びる第2の部材12の裏面14bの線状区画の全体に渡り一様に加えられる。例えばゴムローラ28を用いる場合、ゴムローラ28は、第2の部材12の裏面14bの最大幅(第2の部材12が円板状である場合は裏面14bの直径)よりも大きな軸線方向寸法を有し、裏面14bに沿って転動する間、ゴムローラ28の外周面が当接される裏面14bの線状区画の全体に一様に押圧力Pを加えることができるように構成される。このように押圧力Pを移動させることにより、第1の部材12の裏面12bを、第1の外縁隣接部分12dから対向側の外周面12cに隣接する部分(以下、第2の外縁隣接部分12eと称する。)に向かって、湾曲支持面18に固定されたフィルム24の第2の接着層22の接着面22aに漸進的に固着させる。
ここで、第1の部材12に対する第2の接着層22の接着力は、第1の接着層10による第1の部材12と第2の部材14との間の接着力よりも大きく、しかも、第1の部材12は、単体では外力により比較的容易に撓曲し得る可撓性を有し、第2の部材14は、第1の接着層10を介して第1の部材12から伝達される曲げ力に抗して平板状の形態を維持し得る剛性を有している。したがって、第1の部材12の裏面12bを第2の接着層22の接着面22aに漸進的に固着させる間、第1の部材12は、第2の接着層22に固着された状態を維持しながら湾曲支持面18に沿うように漸進的に撓む一方、第2の部材14は、撓むことなく平板状の形態を維持しようとし、その結果、第1の部材12が第2の部材14から漸進的に剥離される。
押圧力Pを連続して移動させることで、第2の接着層22への第1の部材12の裏面12bの固着を、第1の外縁隣接部分12dから第2の外縁隣接部分12eに向けて漸進的に進行させ、それに伴い、第2の部材14からの第1の部材12の剥離を漸進的に進行させる(図5(c)、(d))。押圧力Pが、第2の部材14の裏面14bの第2の外縁隣接部分14eに到達した時点で、第1の部材12の裏面12bの全体が第2の接着層22の接着面22aに固着される(図5(e))。そこで、押圧力Pを解除し(図6)、必要に応じて第2の部材14を第1の部材12から引き離すことで、第1の部材12の全体が第2の部材14から剥離される(図7)。
上記した部材剥離方法によれば、積層体16の第1の部材12を、湾曲支持面18に固定されたフィルム24の第2の接着層22に漸進的に固着させるだけで、第1の部材12を第2の部材14から漸進的に剥離することができ、この漸進的工程を継続して、第1の部材12の全体を第2の接着層22に固着させることで、第1の部材12の全体を第2の部材14から剥離することができる。したがって、第1の接着層10を溶融させたり接着力を低下させたりする処理が不要になり、第1及び第2の部材12、14を、より簡易な手法で迅速かつ安全に互いに剥離できる。
また、上記した部材剥離方法は、半導体チップの製造方法において、ウエハからなる第1の部材12を、ウエハの回路形成面(表面12a)に第1の接着層10を介して接合される支持体からなる第2の部材14から、剥離するステップとして実施できる。この構成によれば、第1の接着層10を溶融させたり接着力を低下させたりすることなく、ウエハ(第1の部材12)を支持体(第2の部材14)から、より簡易な手法で迅速かつ安全に剥離できる。
第1の部材12を湾曲支持面18に沿うように撓ませることで第2の部材14から剥離する上記した部材剥離方法では、第1の部材12を、損傷が生じない限界の曲率半径以下で撓ませる必要がある。特に、第1の部材12がウエハである場合、第1の部材12の表面12aに形成した半導体装置や回路が、表面12aの変形(伸び)による損傷を被らないことが要求される。第1の部材12を所定曲率半径で撓ませたときの表面12aの変形(伸び)量は、第1の部材12の厚みに比例し、曲率半径に反比例する。このような観点で、上記した部材剥離方法においては、湾曲支持面18の曲率半径を第1の部材12の厚みの約2000倍以上、また約4000倍以上とすることができる。また、第1の部材12を第2の部材14から漸進的に剥離するステップを迅速かつ円滑に遂行するためには、湾曲支持面18の曲率半径を第1の部材12の厚みの約10000倍以下、また約8000倍以下とすることができる。
上記した部材剥離方法において、第1及び第2の部材12、14の相互の剥離が完了した後は、第1の接着層10は、好ましくはその全体が、第1の部材12の表面12a又は第2の部材14の表面14aに接着した状態で残留する。或いは、第1の接着層10が適当に分断されて、第1及び第2の部材12、14の表面12a、14aのそれぞれに部分的に残留する構成とすることもできる。
図示の部材剥離方法を、半導体チップの製造方法において裏面研削後のウエハを支持体から剥離する工程で実施する場合、第1の接着層10の全体を、ウエハ(第1の部材12)を支持する支持体(第2の部材14)に残留させることが、ウエハに対する後工程を円滑に遂行する観点で有効である。したがって、第1の部材12を第2の部材14から漸進的に剥離するステップは、第1の接着層10が第2の部材14に接着した状態を維持しながら第1の部材12を第1の接着層10から漸進的に剥がすようにして実施することができる。
第1の接着層10が第2の部材14に接着した状態を維持しながら第1の部材12を第1の接着層10から剥がすことを可能にすることを目的として、第2の部材14の表面14aに対する第1の接着層10の接着強度を、第1の部材12の表面12aに対する第1の接着層10の接着強度よりも大きくする種々の手段を採用することもできる。この種の手段の一例として、第1及び第2の部材12、14の素材の選択を挙げることができ、例えば、第2の部材14をベークライト等のプラスチックから形成し、第1の部材12をシリコン等のウエハ材料から形成することができる。また、上記手段の他の例として、第2の部材14の表面14aに対する第1の接着層10の接着強度を増大させるための表面処理を予め表面14aに施したり、第1の部材12の表面12aに対する第1の接着層10の接着強度を低下させるための表面処理を予め表面12aに施したりすることができる。
上記した部材剥離方法において、第1の部材12の全体を第2の部材14から剥離した後に、第2の接着層22の接着面22aに固着した第1の部材12と共にフィルム24を湾曲支持面18から分離することが、補足的に要求される場合がある。図8〜図11は、本発明の一実施形態による部材剥離方法の、このような補足的ステップを示す。なお図8では、矩形状の外形に裁断されたシート状のフィルム24が、平面視で矩形状に延びる1本の溝26を有する湾曲支持面18に固定され、溝26の内側の領域に、円板状の第1の部材12が固着されている。
図示の補足的ステップは、第1の部材12の全体を第2の部材14から剥離した後に、第2の接着層22の接着面22aに固着した第1の部材12と共にフィルム24を湾曲支持面18から分離するステップであって、さらに以下のステップを含む。
v)第1の部材12を取り囲む形状を有する環状のフレーム部材30を、第1の部材12の周囲でフィルム24の第2の接着層22の接着面22aに固着させるステップ(図8〜図10)。
フレーム部材30は、金属、樹脂等から全体に一様な厚みに作製され、フィルム24の外周縁24bに沿って第2の接着層22に固着されることで、フレーム部材30の内側に位置する第1の部材12を、伸展したフィルム24上に安定して支持できる剛性を有する。例えば、フレーム部材30がステンレス鋼製の円環状のものである場合、厚みが約1mm〜2mm程度、内径が約350mm程度、外径が約400mm程度の寸法を有することができる。この寸法は、例えば第1の部材12が直径300mmのシリコンウエハである場合に適している。なお、図示のフレーム部材30は、第1の部材12の円板形状に相似する円環状の形状を有しているが、隙間を介して第1の部材12を囲繞し得る形状及び寸法を有する点、及び伸展したフィルム24上に第1の部材12を安定して支持できる剛性を有する点を除いて、フレーム部材30の素材、形状、寸法等は特に限定されない。
フレーム部材30は、金属、樹脂等から全体に一様な厚みに作製され、フィルム24の外周縁24bに沿って第2の接着層22に固着されることで、フレーム部材30の内側に位置する第1の部材12を、伸展したフィルム24上に安定して支持できる剛性を有する。例えば、フレーム部材30がステンレス鋼製の円環状のものである場合、厚みが約1mm〜2mm程度、内径が約350mm程度、外径が約400mm程度の寸法を有することができる。この寸法は、例えば第1の部材12が直径300mmのシリコンウエハである場合に適している。なお、図示のフレーム部材30は、第1の部材12の円板形状に相似する円環状の形状を有しているが、隙間を介して第1の部材12を囲繞し得る形状及び寸法を有する点、及び伸展したフィルム24上に第1の部材12を安定して支持できる剛性を有する点を除いて、フレーム部材30の素材、形状、寸法等は特に限定されない。
ステップvでは、まず、円環状のフレーム部材30の一部分を、フィルム24の第2の接着層22の接着面22aに接触させて固着させる(図8、図9)。このとき、最終的に第1の部材12の全体がフレーム部材30に取り囲まれるように、フレーム部材30を最初に第2の接着層22の接着面22aに接触させる位置を決定する。またこのとき、フレーム部材30を第2の接着層22に押し付ける方向への押圧力をフレーム部材30に加えることもできる。なお、このステップに前後して、例えば前述した取着機構の真空を解除することにより、フィルム24を湾曲支持面18上で固定されていない状態にする。さらに、フレーム部材30を、最初の固着部分から対向側の部分に向けて漸進的に第2の接着層22の接着面22aに固着させる(図10(a)〜(d))。
vi)第2の接着層22の接着面22aに固着したフレーム部材30を湾曲支持面18から離れる方向へ移動させるステップ(図10、図11)。
ステップviの一部は、フレーム部材30の上記した漸進的固着ステップに伴って行われる。すなわち、フレーム部材30を、最初の固着部分から対向側の部分に向けて漸進的に第2の接着層22の接着面22aに固着させる間、伸展したフィルム24上に第1の部材12を安定して支持できる剛性を有するフレーム部材30は、自己形状を保持しながら、第2の接着層22に固着された部分が、フィルム24及び第1の部材12と共に湾曲支持面18から離れる方向へ漸進的に移動する(図10(a)〜(d))。
ステップviの一部は、フレーム部材30の上記した漸進的固着ステップに伴って行われる。すなわち、フレーム部材30を、最初の固着部分から対向側の部分に向けて漸進的に第2の接着層22の接着面22aに固着させる間、伸展したフィルム24上に第1の部材12を安定して支持できる剛性を有するフレーム部材30は、自己形状を保持しながら、第2の接着層22に固着された部分が、フィルム24及び第1の部材12と共に湾曲支持面18から離れる方向へ漸進的に移動する(図10(a)〜(d))。
フレーム部材30の全体が第2の接着層22に固着された状態(図10(d))では、伸展したフィルム24上に第1の部材12を安定して支持した状態のフレーム部材30を、湾曲支持面18から独立して自在に移動できる。このようにして、フィルム24は、第2の接着層22に固着した第1の部材12と共に湾曲支持面18から分離される(図11)。フレーム部材30を用いて第1の部材12と共に湾曲支持面18から分離されたフィルム24は、フレーム部材30によって平坦に伸展した状態に保持されるから、例えば、第2の部材14から剥離された第1の部材12に対して、加工、運搬等の所望の作業を安定して実行できる。
図示の部材剥離方法を、半導体チップの製造方法において裏面研削後のウエハを支持体から剥離する工程で実施する場合、上記した補足的ステップは、ウエハ(第1の部材12)の全体を支持体(第2の部材14)から剥離した後に、第2の接着層22に固着したウエハと共にフィルム24を湾曲支持面18から分離するステップであって、ウエハを取り囲む形状を有する環状のフレーム部材30を、ウエハの周囲でフィルム24の第2の接着層22の接着面22aに固着させるステップと、第2の接着層22の接着面22aに固着したフレーム部材30を湾曲支持面18から離れる方向へ移動させるステップとを含む。このような補足的ステップを有する製造方法によれば、フレーム部材30によって伸展した状態に保持されたフィルム24に固着されたウエハ(第1の部材12)に対し、ダイシング等の工程を安定して実行することができる。
上記した部材剥離方法において、フィルム24を湾曲支持面18に固定するステップは、連続して移動する湾曲支持面18にウェブ状のフィルム24を連続的に固定するステップを含むことができる。また、第1の部材12を第2の部材14から漸進的に剥離するステップは、湾曲支持面18に連続的に固定されるフィルム24を用いて、第1の接着層10を介して互いに接合された第1の部材12と第2の部材14とをそれぞれに有する複数の積層体16に対し順次行われるように構成できる。このような構成によれば、複数の積層体16に対する連続作業によって、複数の第2の部材14から、それぞれに第1の接着層10を介して接合されている第1の部材12を、連続して迅速に剥離することができる。
図12〜図14は、図1〜図11に示す部材剥離方法を複数の積層体16に対して連続的に実行可能な、一実施形態による部材剥離装置40を示す。部材剥離装置40はまた、一実施形態による半導体チップ製造方法を実行できるものである。しかし、部材剥離装置40の用途はこれに限定されない。
部材剥離装置40は、湾曲支持面42を有する回転可能な円筒状の支持ロール44と、支持ロール44の回転に同期して、第2の接着層46を有するフィルム48を湾曲支持面42に連続的に供給するフィルム供給部50と、第2の接着層46の接着面46aを露出させた状態でフィルム48を湾曲支持面42に沿うように固定する固定機構52と、第1の接着層10を介して互いに接合された第1の部材12と第2の部材14とを有する積層体16を、湾曲支持面42に固定されたフィルム48の第2の接着層46の表面(すなわち接着面)46aに第1の部材12を押し付けながら、湾曲支持面42の接平面方向の速度に対応する速度で接平面方向へ送る積層体送給機構54とを具備して構成される(図12)。
支持ロール44は、中空円筒体からなり、駆動装置56(図14)の駆動により、軸線44aを中心に矢印R方向へ所定速度ωで回転する。湾曲支持面42は、支持ロール44の円筒状の外周面からなり、前述した湾曲支持面18と同様の構成を有する。フィルム48は、ウェブ状に連続する長尺フィルムであって、その一表面の全体に第2の接着層46を有する。フィルム48及び第2の接着層46は、ウェブ状であることを除き、前述したフィルム24及び第2の接着層22と同様の構成を有する。フィルム供給部50は、ウェブ状のフィルム48を、軸58に巻いたロール60の形態で支持でき、フィルム48をロール60から繰り出して湾曲支持面42に連続供給することができる。
固定機構52は、フィルム48に真空を解除可能に適用してフィルム48を湾曲支持面42に対し保持する取着機構を備えている。取着機構は、湾曲支持面42に凹設される環状溝62と、環状溝62の内部空間を減圧する真空装置64とを備える(図13、図14)。環状溝62は、フィルム48の第2の接着層46における第1の部材12の固着領域に対応する湾曲支持面42の表面領域を取り囲む位置に設けられる。環状溝62は、前述した溝26と同様の構成を有する。また、環状溝62を有する上記構成の代りに、湾曲支持面42の全体を多孔質構造としてその空隙を真空引きする構成を採用することもできる。
部材剥離装置40では、湾曲支持面42に、周方向へ互いに離隔した3個の環状溝62が形成されている。それら環状溝62は、支持ロール44の回転軸66と、回転軸66に連結される回転継手68とを介して、真空装置64に気体流通可能に接続される。回転軸66には、個々の環状溝62に連通する3つの気体通路70が内設され、それら気体通路70が、回転継手68、及び回転継手68と真空装置64との間に設けられる切換弁72を介して、真空装置64に接続される(図14)。駆動装置56の駆動により支持ロール44が回転するに伴い、所定範囲の回転角度によって特定される所定の回転位置にある環状溝62が、切換弁72により真空装置64に接続されて真空引きにより減圧される。その一方で、他の所定範囲の回転角度によって特定される他の回転位置にある他の環状溝62が、切換弁72により真空装置64から遮断されて大気圧に戻される。
個々の環状溝62の全体を覆うようにフィルム48を湾曲支持面42に供給した状態で、真空装置64の作動により各環状溝62内を減圧することで、フィルム48を湾曲支持面42に吸着して固定的に保持することができる。特に、3個の環状溝62を互いに独立して減圧することにより、各環状溝62に囲繞された領域における湾曲支持面42の微細凹凸が同様に真空引きされて減圧され、各環状溝62の内側に位置するフィルム48の部分を湾曲支持面42に強固に固定することができる。したがって部材剥離装置40では、支持ロール44の湾曲支持面42に固定されたフィルム48の第2の接着層46に、一度に3個の第1の部材12を、連続して湾曲支持面42に沿うように撓曲させて固着することができる。
積層体送給機構54は、例えば図示しない搬送装置により、積層体16を、第1の部材12の裏面12bを露出させた姿勢で、湾曲支持面42の接平面方向の速度に対応する速度vで接平面方向(矢印D1方向)へ送り、支持ロール44に最も近接する位置で、第1の部材12の裏面12bを、湾曲支持面42に固定されたフィルム48の第2の接着層46の接着面46aに接触させる。第1の部材12を第2の接着層46に接触させる位置には、第1の部材12を第2の接着層46に押し付ける押圧ローラ74が設置される。押圧ローラ74は、前述したゴムローラ28と同様の構成を有し、接平面方向へ速度vで送られている積層体16に、第1の部材12の裏面12bをフィルム48の第2の接着層46の接着面46aに押し付ける方向への押圧力Pを加える。
部材剥離装置40により前述した部材剥離方法を実行する際には、最初にフィルム48の先端領域を、1つの環状溝62を減圧することにより湾曲支持面42に固定する。その状態で、支持ロール44を回転させるとともに、他の環状溝62を順次減圧することで、フィルム48がフィルム供給部50から連続して引き出されて湾曲支持面42に固定される(前述したステップiii)。積層体供給機構54は、支持ロール44の回転方向へ速度ωで移動するフィルム48に対し、最終的に湾曲支持面42に沿うように撓曲して固着される第1の部材12の裏面12bの全体が1つの環状溝62の内側の領域に位置し得るように、搬送装置上での積層体16の位置を決定して、積層体16を接平面方向へ速度vで送る。これにより、第1の接着層10を介して第2の部材14に接合された第1の部材12の裏面12bが、前述した第1の外縁隣接部分12d(図5)で最初に第2の接着層46の接着面46aに接触して、押圧ローラ74からの押圧力Pにより第2の接着層46に固着される。
上記した最初の固着位置から、支持ロール44を継続して回転させると、第1の部材12はフィルム48と共にロール回転方向へ速度ωで移動し、第1の部材12の裏面12bが、第1の外縁隣接部分12dから前述した第2の外縁隣接部分12e(図5)に向かって、押圧ローラ74からの押圧力Pの下で第2の接着層46の接着面46aに漸進的に固着される。第1の部材12の裏面12bが第2の接着層46の接着面46aに漸進的に固着される間、速度ωで移動する第1の部材12は、第2の接着層46に固着された状態を維持しながら湾曲支持面42に沿うように漸進的に撓む一方、第2の部材14は、撓むことなく平板状の形態を維持しながら接平面方向へ速度vで移動し、その結果、第1の部材12が第2の部材14から漸進的に剥離される(ステップiv)。積層体16の全体が押圧ローラ74を通過した時点で、第1の部材12の全体が第2の部材14から剥離される。
部材剥離装置40では、積層体送給機構54により複数の積層体16を、湾曲支持面42上の環状溝62に配置ピッチに対応する所定の配置ピッチで連続して送ることにより、少なくとも3個の積層体16に対し、順次、第1の部材12を第2の部材14から剥離することができる。このように、部材剥離装置40によれば、前述した部材剥離方法を、複数の積層体16に対して連続的に実行することができる。したがって、複数の積層体16のそれぞれの第1及び第2の部材12、14を、より簡易な手法で迅速かつ安全に互いに剥離できる。
部材剥離装置40は、固定機構52の構成(具体的には環状溝62の個数)によらず、前述した部材剥離方法を多数(図では4個以上)の積層体16に対して連続的に実行できるようにするために、積層体送給機構54のフィルム供給方向下流側に設けられるフィルム分離部76をさらに備えることができる。フィルム分離部76は、回転する支持ロール44の湾曲支持面42に固定されたフィルム48を、第2の接着層46に固着した第1の部材12と共に湾曲支持面42から分離するように作用する。
フィルム分離部76は、前述した環状のフレーム部材30を、例えば図示しない搬送装置により、湾曲支持面42の接平面方向の速度に対応する速度vで接平面方向(矢印D2方向)へ送り、支持ロール44に最も近接する位置で、フレーム部材30の一部分を、湾曲支持面42に固定されたフィルム48の第2の接着層46の接着面46aに接触させて固着させる構成を有する。フィルム分離部76では、第2の接着層46に固着されて速度ωで移動している第1の部材12の全体が、最終的にフレーム部材30に取り囲まれるように、搬送装置上でのフレーム部材30の位置を決定して、フレーム部材30を接平面方向へ速度vで送る。フレーム部材30の一部分が最初に第2の接着層46に接触する前に、固定機構52の切換弁72を作動させて、フィルム48の分離対象部分を固定している環状溝62の真空を解除し、フィルム48の分離対象部分が湾曲支持面42上で固定されていない状態にする。
上記した最初の固着位置から、支持ロール44を継続して回転させると、速度vで移動するフレーム部材30が、最初の固着部分から対向側の部分に向けて漸進的に、速度ωで移動するフィルム48の第2の接着層46の接着面46aに固着される(ステップv)。この漸進的固着に伴い、フレーム部材30は、自己形状を保持しながら、第2の接着層46に固着された部分が、フィルム48及び第1の部材12と共に湾曲支持面42から離れる方向へ漸進的に移動する(ステップvi)。フレーム部材30の全体がフィルム分離部76を通過した時点で、1つの第1の部材12を第2の接着層46に固着して支持したフィルム48の一部分が、湾曲支持面42から分離される。
部材剥離装置40では、フィルム分離部76において、複数のフレーム部材30を、湾曲支持面42上の環状溝62に配置ピッチに対応する所定の配置ピッチで連続して送ることにより、フィルム48の第2の接着層46に固着されている複数の第1の部材12に対し、順次、第1の部材12を固着支持しているフィルム部分を湾曲支持面42から分離することができる。したがって、前述した部材剥離方法を多数(図では4個以上)の積層体16に対して連続的に実行できるようになる。
部材剥離装置40は、半導体チップの製造方法において裏面研削後のウエハを支持体から剥離する工程を実施するために使用できる。この場合、積層体送給機構54は、ウエハ(第1の部材12)と支持体(第2の部材14)とを第1の接着層10により互いに接合してなる積層体16を、複数個連続して、湾曲支持面42と共に速度ωで移動するフィルム48の第2の接着層46の接着面46aに固着させることができる。そして、個々の積層体16が押圧ローラ74を通過した時点で、各積層体16において、ウエハ(第1の部材12)の全体が支持体(第2の部材14)から剥離される。また、フィルム分離部76は、フィルム48の第2の接着層46に固着されている複数のウエハ(第1の部材12)に対し、順次、ウエハを固着支持しているフィルム部分を湾曲支持面42から分離することができる。フィルム48は、複数のフレーム部材30により連続して湾曲支持面42から分離される。分離後のフィルム48を、隣り合うフレーム部材30の間で分断することもできる。フレーム部材30によって伸展した状態に保持されたフィルム48に固着されたウエハ(第1の部材12)に対し、ダイシング等の工程を安定して実行することができる。
10 第1の接着層
12 第1の部材
12a 表面
12b 裏面
14 第2の部材
14a 表面
14b 裏面
16 積層体
18、42 湾曲支持面
22、46 第2の接着層
24、48 フィルム
26 溝
28 ゴムローラ
30 フレーム部材
40 部材剥離装置
44 支持ロール
50 フィルム供給部
52 固定機構
54 積層体送給機構
62 環状溝
64 真空装置
74 押圧ローラ
76 フィルム分離部
12 第1の部材
12a 表面
12b 裏面
14 第2の部材
14a 表面
14b 裏面
16 積層体
18、42 湾曲支持面
22、46 第2の接着層
24、48 フィルム
26 溝
28 ゴムローラ
30 フレーム部材
40 部材剥離装置
44 支持ロール
50 フィルム供給部
52 固定機構
54 積層体送給機構
62 環状溝
64 真空装置
74 押圧ローラ
76 フィルム分離部
Claims (11)
- 第1の接着層を介して互いに接合された第1の部材と第2の部材とを、互いに剥離する部材剥離方法において、
湾曲支持面を用意するステップと、
第2の接着層を有するフィルムであって、前記第1の部材と該第2の接着層との間の接着力が、前記第1の接着層による前記第1の部材と前記第2の部材との間の接着力よりも大きいフィルムを用意するステップと、
前記フィルムを、前記第2の接着層の表面を露出させた状態で、前記湾曲支持面に沿うように固定するステップと、
前記第1の接着層を介して前記第2の部材に接合された前記第1の部材の露出面を、前記湾曲支持面に固定された前記フィルムの前記第2の接着層の前記表面に固着させ、前記第1の部材を漸進的に前記湾曲支持面に沿うように撓ませて、前記第1の部材を前記第2の部材から漸進的に剥離するステップと、
を含む部材剥離方法。 - 前記第1の部材を前記第2の部材から漸進的に剥離するステップは、前記第1の接着層が前記第2の部材に接着した状態を維持しながら前記第1の部材を前記第1の接着層から漸進的に剥がすステップを含む、請求項1に記載の部材剥離方法。
- 前記フィルムを前記湾曲支持面に固定するステップは、前記フィルムに真空を適用して前記フィルムを前記湾曲支持面に対し保持するステップを含む、請求項1又は2に記載の部材剥離方法。
- 前記第1の部材の全体を前記第2の部材から剥離した後に、前記第2の接着層の前記表面に固着した前記第1の部材と共に前記フィルムを前記湾曲支持面から分離するステップをさらに含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の部材剥離方法。
- 前記フィルムを前記湾曲支持面に固定するステップは、前記湾曲支持面に前記フィルムを連続的に固定するステップを含み、
前記第1の部材を前記第2の部材から漸進的に剥離するステップは、前記湾曲支持面に連続的に固定される前記フィルムを用いて、複数の積層体に対し順次行われる、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の部材剥離方法。 - 請求項1に記載の部材剥離方法を実施するための部材剥離装置であって、
前記湾曲支持面を有する回転可能な円筒状の支持ロールと、
前記支持ロールの回転に同期して前記湾曲支持面に前記フィルムを連続的に供給するフィルム供給部と、
前記フィルムを前記湾曲支持面に沿うように固定する固定機構と、
前記第1の接着層を介して互いに接合された前記第1の部材と前記第2の部材とを有する積層体を、前記湾曲支持面に固定された前記フィルムの前記第2の接着層の前記表面に前記第1の部材を押し付けながら、前記湾曲支持面の接平面方向の速度に対応する速度で該接平面方向へ送る積層体送給機構と、
を具備する部材剥離装置。 - 前記固定機構は、前記フィルムに真空を解除可能に適用して前記フィルムを前記湾曲支持面に対し保持する機構を具備する、請求項6に記載の部材剥離装置。
- 前記保持する機構は、前記湾曲支持面に凹設される環状溝と、該環状溝の内部空間を減圧する真空装置とを具備し、該環状溝は、前記フィルムの前記第2の接着層における前記第1の部材の固着領域に対応する前記湾曲支持面の表面領域を取り囲む位置に設けられる、請求項7に記載の部材剥離装置。
- 前記積層体送給機構の下流側に設けられ、前記第2の接着層に固着した前記第1の部材と共に前記フィルムを前記湾曲支持面から分離するフィルム分離部をさらに具備する、請求項7〜8のいずれか1項に記載の部材剥離装置。
- 半導体チップの製造方法であって、
請求項1に記載の部材剥離方法によって、ウエハからなる前記第1の部材を、該ウエハの回路形成面に前記第1の接着層を介して接合される支持体からなる前記第2の部材から、剥離するステップを含む、
製造方法。 - 前記ウエハの全体を前記支持体から剥離した後に、前記第2の接着層に固着した前記ウエハと共に前記フィルムを前記湾曲支持面から分離するステップをさらに含み、
前記フィルムを前記湾曲支持面から分離するステップは、前記ウエハを取り囲む形状を有する環状のフレーム部材を、前記ウエハの周囲で前記フィルムの前記第2の接着層の前記表面に固着させるステップと、前記第2の接着層の前記表面に固着した該フレーム部材を前記湾曲支持面から離れる方向へ移動させるステップとを含む、
請求項10に記載の製造方法。
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