JP2017135320A - シート剥離装置および剥離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化を抑制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。【解決手段】シート剥離装置１０は、被着体ＷＫの一方の面に接着シートＡＳが貼付された積層物ＷＫと相対移動することで、被着体ＷＦと接着シートＡＳとの間に入り込み、当該接着シートＡＳを被着体ＷＦから剥離する剥離手段２０を備えている。シート剥離装置１０は更に、剥離手段２０と接着シートＡＳとの位置合わせを行う位置合せ手段３０と、ウエハＷＦからの接着シートＡＳの剥離を促進させる剥離促進手段としての超音波振動装置４０と、ウエハＷＦから剥離した接着シートＡＳを当該接着シートＡＳの剥離方向に送るシート送り手段５０とを備え、シート付ウエハＷＫを搬送する搬送手段６０の上方に配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、シート剥離装置および剥離方法に関する。

従来、被着体に貼付された接着シートをヒートシール等の剥離用テープを用いずに剥離するシート剥離装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−２０４３８３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来のシート剥離装置では、接着シートを把持するクランプ手段（把持手段）を要するため、装置が大型化するという不都合がある。

本発明の目的は、装置の大型化を抑制することができるシート剥離装置およ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に、本発明のシート剥離装置は、被着体の一方の面に接着シートが貼付された積層物と相対移動することで、前記被着体と接着シートとの間に入り込み、当該接着シートを前記被着体から剥離する剥離手段を備えていることを特徴とする。

この際、本発明のシート剥離装置では、前記被着体からの接着シートの剥離を促進させる剥離促進手段を備えていることが好ましい。
また、本発明のシート剥離装置では、前記被着体から剥離した接着シートを当該接着シートの剥離方向に送るシート送り手段を備えていることが好ましい。
さらに、前記剥離手段は、前記接着シートの剥離に伴う前記被着体の移動を規制する移動規制手段を備えていることが好ましい。

一方、本発明のシート剥離方法は、被着体の一方の面に接着シートが貼付された積層物と相対移動することで、当該被着体と接着シートとの間に剥離手段を入り込ませ、当該接着シートを前記被着体から剥離する剥離工程を含むことを特徴とする。

以上のような本発明によれば、接着シートを把持する把持手段が不要となるため、装置の大型化を抑制することができる。

この際、剥離手段が剥離促進手段を備えれば、被着体から接着シートを確実に剥離することができる。
また、シート送り手段を備えれば、被着体から接着シートを円滑に剥離することができる。
さらに、剥離手段が移動規制手段を備えれば、被着体が接着シートの剥離に伴って移動し破損することを防止することができる。

本発明の一実施形態に係るシート剥離装置の側面図。 （Ａ）〜（Ｃ）は、シート剥離装置の動作説明図。 （Ａ）、（Ｂ）は、シート剥離装置の変形例を示す側面図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な図１中手前方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸と平行な図１中手前方向で「後」がその逆方向とする。

図１において、シート剥離装置１０は、被着体としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という場合がある）ＷＦの一方の面（上面）に接着シートＡＳが貼付された積層物としてのシート付ウエハＷＫと相対移動することで、ウエハＷＦと接着シートＡＳとの間に入り込み、当該接着シートＡＳをウエハＷＦから剥離する剥離手段２０と、剥離手段２０と接着シートＡＳとの位置合わせを行う位置合せ手段３０と、ウエハＷＦからの接着シートＡＳの剥離を促進させる剥離促進手段としての超音波振動装置４０と、ウエハＷＦから剥離した接着シートＡＳを当該接着シートＡＳの剥離方向に送るシート送り手段５０とを備え、シート付ウエハＷＫを搬送する搬送手段６０の上方に配置されている。

剥離手段２０は、門型フレーム２１の左方に支持され、左斜め下方向に尖った先端部２２Ａを有する剥離部材２２と、門型フレーム２１の右方に支持され、剥離した接着シートＡＳを複数枚収容することができる回収手段としての回収箱２３とを備えている。剥離部材２２の前後方向の長さは、ウエハＷＦの前後方向の最大長さよりも長く設定されている。

位置合せ手段３０は、駆動機器としての直動モータ３１の出力軸３１Ａに支持され、ウエハＷＦの上面の位置を検知可能なカメラ等の撮像手段や光学センサ等の検知手段３２と、その出力軸３３Ａで門型フレーム２１を支持し、検知手段３２の検知結果を基にして先端部２２ＡをウエハＷＦの上方所定位置に移動させる駆動機器としての直動モータ３３とを備えている。

シート送り手段５０は、門型フレーム２１に支持された回転軸５１Ａを中心にして駆動機器としての回動モータ５２によって回転駆動する駆動ローラ５１と、門型フレーム２１に支持された回転軸５３Ａを中心にして回転自在に支持された従動ローラ５３と、駆動ローラ５１と従動ローラ５３とに掛け回されたベルト部材５４とを備えている。

搬送手段６０は、駆動機器としてのリニアモータ６１のスライダ６１Ａに支持され、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段で吸着保持が可能な支持面６２Ａを有するテーブル６２を備えている。

以上のシート剥離装置１０において、ウエハＷＦに貼付された接着シートＡＳを剥離する手順を説明する。
先ず、各部材が初期位置で待機する図１中実線で示すシート剥離装置１０に対し、図示しない操作パネルやパーソナルコンピュータ等の入力手段を介して自動運転開始の信号を入力する。そして、人手または多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない移送手段によって、接着シートＡＳが上方となる状態でシート付ウエハＷＫが支持面６２Ａ上に載置されると、搬送手段６０が図示しない減圧手段を駆動し、シート付ウエハＷＫの吸着保持を開始する。その後、位置合せ手段３０が直動モータ３１を駆動し、図１中二点鎖線で示すように、検知手段３２を昇降させてウエハＷＦの上面の位置を検知した後、直動モータ３３を駆動し、先端部２２ＡがウエハＷＦの上方所定位置となるように、剥離部材２２を移動させる。なお、本実施形態の場合、１００μｍの厚みを有する接着シートＡＳが採用されているので、先端部２２Ａを配置させるウエハＷＦの上方所定位置は、ウエハＷＦの上面から０．０５ｍｍ上方の位置となっている。

そして、シート送り手段５０および搬送手段６０が回動モータ５２およびリニアモータ６１を駆動し、ベルト部材５４を時計回転方向に回転させながらテーブル６２を右方向に移動させると、図２（Ａ）に示すように、接着シートＡＳの側部ＡＳ１が先端部２２Ａに当接する。このときから、剥離促進手段が超音波振動装置４０を駆動し、ウエハＷＦからの接着シートＡＳの剥離を促進させるとよい。その後もテーブル６２の右方向への移動が続行されると、接着シートＡＳは、図２（Ｂ）に示すように、剥離部材２２上に乗り上げるようにして徐々にウエハＷＦから剥離される。

その後、図２（Ｃ）に示すように、接着シートＡＳの剥離が完了すると、ウエハＷＦから剥離された接着シートＡＳは、ベルト部材５４によって搬送され、同図の二点鎖線で示すように、回収箱２３内に回収される。次いで、ウエハＷＦから剥離された接着シートＡＳが、回収箱２３内に回収されたことがカメラ等の撮像手段や光学センサ等の図示しない検知手段に検知されると、シート送り手段５０が回動モータ５２の駆動を停止する。次いで、テーブル６２が回収箱２３の左下方の所定位置に到達すると、搬送手段６０がリニアモータ６１および図示しない減圧手段の駆動を停止する。その後、人手または図示しない移送手段がテーブル６２上のウエハＷＦを保持して次工程に搬送した後、各手段がそれぞれの駆動機器を駆動し、各部材を初期位置に復帰させ、以降同様の動作が繰り返される。

以上のような実施形態によれば、接着シートＡＳを把持する把持手段が不要となるため、装置の大型化を抑制することができる。

本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、剥離手段は、被着体の一方の面に接着シートが貼付された積層物と相対移動することで、被着体と接着シートとの間に入り込み、当該接着シートを被着体から剥離可能なものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（他の手段および工程についての説明は省略する）。

剥離手段２０は、接着シートＡＳの剥離に伴うウエハＷＦの移動を規制する移動規制手段を備えてもよい。このような移動規制手段は、図３（Ａ）に示すように、剥離部材２２の下面側に位置する押えローラ２４を設けたり、剥離部材２２の下面側から空気やガス等の気体、水や混合液等の液体、ジェル状物等をウエハＷＦに向けて吹き付けたりする構成を採用することができ、これにより、ウエハＷＦが接着シートＡＳの剥離に伴って移動して破損することを防止することができる。なお、押えローラ２４は、その表面がゴムや樹脂等の弾性変形が可能な部材で構成されてもよいし、金属や陶器等の弾性変形しない部材で構成されてもよいし、駆動機器で回転するように構成されてもよい。
剥離部材２２は、前後方向の長さがウエハＷＦの前後方向の最大長さよりも短くてもよいし、ウエハＷＦの前後方向の最大長さと同じ長さでもよいし、金属、ゴム、樹脂、陶器、ガラス等の材質のもので構成されてもよいし、門型フレーム２１とは別々の材質のもので構成されてもよいし、同じ材質のもので構成されてもよいし、門型フレーム２１と一体的に構成されてもよいし、一体的に構成されなくてもよいし、その下面やシート送り手段５０の下面は、ウエハＷＦの上面に対して平行であってもよいし、平行でなくてもよいし、接着シートＡＳの接着面が接する上面にシリコン樹脂やフッ素樹脂等を積層したり塗布したりすることで不接着処理を施し、接着シートＡＳの接着面が滑り易くしてもよいし、同上面にローラやエアの吹き付け機構等を設けて接着シートＡＳを送り易くしてもよい。
回収手段は、接着シートＡＳを１枚だけ収容することができるものでもよいし、回収箱２３の代わりに、袋状や網状のものを採用したり、テーブル６２の下方に配置させた図示しない箱や袋を採用したりしてもよいし、回収箱２３や図示しない箱や袋等に回収された接着シートＡＳの量が所定量に達したことを検知するカメラ等の撮像手段、光学センサ、ウエイトチェッカ、圧力センサ等の収容量検知手段を備えてもよいし、収容量検知手段の検知結果を出力するスピーカやブザー等の音発生手段や電灯等の光発生手段等の警告手段等を備えていてもよいし、なくてもよく、ない場合には、例えば、ウエハＷＦからの剥離が完了した接着シートＡＳをベルト部材５４上に待機させておき、人手、移送手段または駆動機器等によって当該接着シートＡＳを支持、保持または把持したりして回収するようにしてもよい。

位置合せ手段３０は、剥離手段２０を固定しておき、シート付ウエハＷＫを移動させて位置合わせを行ってもよいし、剥離手段２０とシート付ウエハＷＫとの両方を移動させて位置合わせを行ってもよいし、先端部２２Ａを配置させるウエハＷＦの上方所定位置を当該先端部２２ＡがウエハＷＦに接触する位置としてもよいし、接着シートＡＳの厚み以下であれば、ウエハＷＦの上面から０．０５ｍｍ未満の上方としてもよいし、０．０５ｍｍ以上の上方としてもよいし、ウエハＷＦの上面の位置が一定等の場合、あってもよいし、なくてもよいし、直動モータ３１および３３は、それぞれ単数でもよいし複数でもよい。
検知手段３２は、接着シートＡＳの下面の位置やウエハＷＦと接着シートＡＳとの境界位置を検出するものでもよいし、リミットスイッチ等の接触型センサ、音波（超音波）センサ、圧力センサ、磁気センサ等のセンサであってもよいし、シート付ウエハＷＫの上方、下方、前方、後方、左方および右方さらには、それら方向の成分を含むその他の位置等からウエハＷＦの上面の位置を検出するようにしてもよい。

剥離促進手段は、偏芯モータやバイブレータ等の振動手段、コイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段、ペルチェ素子やヒートパイプの冷却側等の冷却手段等、接着シートＡＳの特性、特質、性質、材質、組成および構成等に応じてウエハＷＦからの接着シートＡＳの剥離を促進させるものであれば何でもよいし、なくてもよい。なお、振動手段の振動方向は、上下方向、左右方向、前後方向さらには、それら方向の成分を含むその他の直線方向や回転方向であってもよいし、振幅や振動数は、任意に決定することができる。
剥離促進手段は、接着シートＡＳの側部ＡＳ１が先端部２２Ａに当接する前の段階、当接した段階、当接した後の段階のうちのいずれかの段階から超音波振動装置４０等を駆動してもよいし、図３（Ｂ）に示すように、ウエハＷＦと接着シートＡＳとの間に空気やガス等の気体、水や混合液等の液体、ジェル状物等を吹き付ける吹付け手段４１を採用してもよいし、接着シートＡＳの側部ＡＳ１が先端部２２Ａに当接する前の段階、当接した段階、当接した後の段階のうちのいずれかの段階で、先端部２２ＡからウエハＷＦと接着シートＡＳとの間に空気やガス等の気体、水や混合液等の液体、ジェル状物等を吹き付ける図示しない吹付け促進手段を採用してもよい。

シート送り手段５０は、駆動ローラ５１および従動ローラ５３の少なくとも一方を駆動機器で回転させてもよいし、ウエハＷＦと剥離手段２０との相対移動によって送られる接着シートＡＳの送り速度よりも速い速度で当該接着シートＡＳを送ってもよいし、同じ速度で送ってもよいし、遅い速度で送ってもよいし、回転駆動するローラだけで構成してもよいし、図３（Ｂ）に示すように、接着シートＡＳの剥離方向に空気やガス等の気体、水や混合液等の液体、ジェル状物等を吹き付ける吹付け送り手段５５を採用してもよいし、駆動機器としての直動モータ、エアシリンダ、リニアモータの出力軸、スライダ等、さらにはそれらを適宜組み合わせ、ウエハＷＦから剥離した接着シートＡＳを支持、保持または把持したりして当該接着シートＡＳを剥離方向に送る構成としてもよいし、なくてもよい。
ベルト部材５４は、平ベルト、丸ベルト、タイミングベルト、チェイン、ワイヤなどでもよく、環状部材（エンドレス部材）であれば何でもよいし、接着シートＡＳの接着面が接する面にシリコン樹脂やフッ素樹脂等を積層したり塗布したりすることで、不接着処理を施したり、エア吹き付け機構等でエアを吹き付けたりすることで、接着シートＡＳを回収手段で回収するときの当該接着シートＡＳのベルト部材５４からの剥離性を向上させてもよい。
ベルト部材５４における接着シートＡＳを送る上面は、剥離部材２２における接着シートＡＳを送る上面と同一平面状に位置してもよいし、同一平面状に位置しなくてもよい。それらが同一平面状に位置する場合、ウエハＷＦから剥離した接着シートＡＳの送りの円滑性を向上させることができる。

搬送手段６０は、メカチャックやチャックシリンダ等のチャック手段、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力、ベルヌーイ吸着、駆動機器等でウエハＷＦを支持する構成でもよいし、テーブル６２を移動させることなく剥離手段２０を移動させてもよいし、テーブル６２と剥離手段２０との両方を移動させてもよいし、シート剥離装置１０に対し、他の装置でシート付ウエハＷＫを相対移動させる場合、なくてもよい。

シート剥離装置１０は、天地反転して配置したり横向きに配置したりして、シート付ウエハＷＫの下面や側面等に貼付された接着シートＡＳを剥離するように構成してもよいし、剥離手段２０で接着シートＡＳを剥離する前段に、接着シートＡＳの特性、特質、性質、材質、組成および構成等に応じ、紫外線や赤外線等の電磁波照射手段、コイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段、ペルチェ素子やヒートパイプの冷却側等の冷却手段、乾燥機、送風機、プラズマ照射機等、接着シートＡＳの接着力を低下させる接着力低下手段を設けてもよい。このような接着力低下手段は、接着シートＡＳの接着力が一括で低下するように構成してもよいし、接着シートＡＳの接着力が部分的に低下するように構成し、シート付ウエハＷＫとの相対移動で当該接着シートＡＳ全体の接着力が低下するように構成してもよい。

本発明における接着シートＡＳおよび被着体の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、接着シートＡＳは、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよいし、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態のものであってもよいし、その厚みが１００μｍ以上でもよいし、１００μｍ未満でもよい。また、このような接着シートＡＳは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材シートと接着剤層との間に中間層を有するもの、基材シートの上面にカバー層を有する等３層以上のもの、更には、基材シートを接着剤層から剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよく、両面接着シートは、単層又は複層の中間層を有するものや、中間層のない単層又は複層のものであってよい。また、被着体としては、例えば、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。従って、本発明における積層物は、シート付ウエハＷＫ以外であっても、一方の面に接着シートＡＳが貼付されたものであれば何ら限定されることはない。なお、接着シートＡＳを機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意の形状の任意のシート、フィルム、テープ等を前述のような任意の被着体に貼付することができる。

前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

１０…シート剥離装置
２０…剥離手段
２４…押えローラ（移動規制手段）
４０…超音波振動装置（剥離促進手段）
５０…シート送り手段
ＡＳ…接着シート
ＷＦ…ウエハ（被着体）
ＷＫ…シート付ウエハ（積層物）

Claims (5)

1. 被着体の一方の面に接着シートが貼付された積層物と相対移動することで、前記被着体と接着シートとの間に入り込み、当該接着シートを前記被着体から剥離する剥離手段を備えていることを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記被着体からの接着シートの剥離を促進させる剥離促進手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のシート剥離装置。
3. 前記被着体から剥離した接着シートを当該接着シートの剥離方向に送るシート送り手段を備えてい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。
4. 前記剥離手段は、前記接着シートの剥離に伴う前記被着体の移動を規制する移動規制手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のシート剥離装置。
5. 被着体の一方の面に接着シートが貼付された積層物と相対移動することで、当該被着体と接着シートとの間に剥離手段を入り込ませ、当該接着シートを前記被着体から剥離する剥離工程を含むことを特徴とするシート剥離方法。

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