JP2018160504A - テープ剥離装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】剥離テープを使用することなく、板状物からテープを剥離できるようにする。【解決手段】テープＴが貼着された板状物ＷからテープＴを剥離するテープ剥離装置において、板状物ＷとテープＴとの界面に進入して剥離起点Ｔ１を形成する剥離起点形成部３と、剥離起点形成部３を界面に対して進退自在に相対移動させる移動手段と、剥離起点形成部３によって形成されたテープＴの剥離起点Ｔ１を保持しつつテープＴを板状物Ｗから剥離する剥離手段４とを備える。剥離起点形成部３は、板状物の厚み方向から傾斜した傾斜面と、界面に進入する進入方向と平行な底部とを含む先端部を有する。先端部には、一端がエアー供給源３３に接続されたエアー供給路３００と、エアー供給路３００の他端が接続され進入した界面にエアーを噴出するエアー噴出口とを形成する。【選択図】図８

Description

本発明は、テープが貼着された板状物からそのテープを剥離するテープ剥離装置に関する。
半導体ウェーハ等の板状物を研削する場合においては、被研削面の反対面に保護テープが貼られ、保護テープ側が保持された状態で研削が行われる。そして、研削終了後は、保護テープが剥離されて、板状物が次の工程に搬送される。
保護テープは、保護テープに剥離テープを貼着し、剥離テープを引っ張ることによって、板状物から剥離される（例えば、特許文献１，２参照）。
特開平１１−１６８６２号公報 特開２００３−３３８４７７号公報
しかし、剥離用テープを使用するテープ剥離装置は、装置構造が複雑になる上に、剥離テープのランニングコストも嵩むという問題がある。また、廃棄した剥離テープが装置内に付着してしまうという問題もある。したがって、剥離テープを使用せずに保護テープを剥離できるようにすることが望ましい。
本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、剥離テープを使用することなく、板状物からテープを剥離できるようにすることを課題とする。
テープが貼着された板状物から該テープを剥離するテープ剥離装置であって、該テープが貼着された板状物を保持する保持手段と、板状物と該テープとの界面に進入して剥離起点を形成する剥離起点形成部と、該剥離起点形成部を該界面に対して進退自在に相対移動させる移動手段と、該剥離起点形成部によって形成された該テープの剥離起点を保持しつつ該テープを板状物から剥離する剥離手段と、を備え、該剥離起点形成部は、板状物の厚み方向から傾斜した傾斜面と、該界面に進入する進入方向と平行な底部と、を含む先端部を有し、該先端部には、一端がエアー供給源に接続されたエアー供給路と、該エアー供給路の他端が接続され、進入した該界面にエアーを噴出するエアー噴出口と、が形成される。
本発明では、剥離起点形成部が進入した板状物とテープとの界面にエアーを噴出するエアー噴出口を剥離起点形成部に形成したため、エアー噴出口からエアーを噴出することにより、テープの一部が板状物から剥離した剥離起点を形成することができる。したがって、従来使用していた剥離テープを使用しなくても、テープを板状物Ｗから剥離することが可能となる。
テープ剥離装置の例を示す斜視図である。 剥離起点形成部の例を示す断面図である。 保持手段において板状物を保持した状態を略示的に示す断面図である。 剥離起点形成部をテープＴ及び板状物Ｗの周縁部よりも外周側の上方に位置させた状態を略示的に示す断面図である。 剥離起点形成部の爪部を板状物とテープとの界面の側方に位置させた状態を略示的に示す断面図である。 剥離起点形成部の爪部を板状物とテープとの界面に食い込ませた状態を略示的に示す断面図である。 剥離起点形成部のエアー噴出口からエアーを噴出してテープの一部を剥離して剥離起点を形成した状態を略示的に示す断面図である。 テープ剥離手段の第１挟持片によって剥離起点を支持した状態を略示的に示す断面図である。 テープ剥離手段の第１挟持片と第２挟持片とによって剥離起点を挟持した状態を略示的に示す断面図である。 テープ剥離手段の第１挟持片と第２挟持片とによって剥離起点を挟持し、折り曲げローラによってテープを押さえつつテープの剥離を進行させる状態を略示的に示す断面図である。 折り曲げローラによって剥離されたテープをテープ剥離手段の保持板に押し付けて保持させる状態を略示的に示す断面図である。 第１挟持片と第２挟持片とによるテープの剥離起点の挟持を解除した状態を略示的に示す断面図である。
図１に示すテープ剥離装置１は、テープＴが貼着された板状物Ｗを保持する保持手段２と、テープＴを板状物Ｗから剥離するための起点を形成する剥離起点形成部３と、テープＴを板状物Ｗから剥離する剥離手段４とを備えている。
保持手段２は、ポーラス部材により構成される吸着部２０と、吸着部２０を外周側から支持する枠体２１とを備えている。吸着部２０の上面と枠体２１の上面とは面一に形成されており、この面が保持面２２を構成している。
保持手段２は、移動手段５によって駆動されてＸ軸方向に移動可能となっている。移動手段５は、Ｘ軸方向に延在するボールネジ５０と、ボールネジ５０と平行に配設された一対のガイドレール５１と、ボールネジ５０の一端に連結されボールネジ５０を回転させるモータ５２と、ボールネジ５０に螺合するナットを内部に有するとともに底部がガイドレール５１に摺接する移動基台５３とから構成されており、モータ５２がボールネジ５０を回転させると、ガイドレール５１にガイドされて移動基台５３がＸ軸方向に移動し、これにともない移動基台５３に固定された保持手段２もＸ軸方向に移動する構成となっている。
図１に示すように、剥離起点形成部３は、保持手段２の移動経路の上方に配設された先端部３０と、先端部３０を昇降させる昇降手段３１とを備えている。昇降手段３１は、第１エアシリンダ３１０ａと、第１エアシリンダ３１０ａによって駆動されて昇降する第１ロッド３１０ｂと、第１ロッド３１０ｂの上端から水平方向に延びるアーム部３１１と、アーム部３１１の一端から垂下する垂下部３１２とから構成されている。
図２に示すように、剥離起点形成部３を構成する先端部３０は、内部にエアーを流通させるエアー供給路３００を備えている。エアー供給路３００の一端は、バルブ３２を介してエアー供給源３３に接続されている。一方、エアー供給路３００の他端は、エアーを噴出するエアー噴出口３０１に連通している。
先端部３０は、鉛直方向に延在する軸部３４と、軸部３４の下端に連結された作用部３５とから構成されている。作用部３５は、正面視で略台形に形成され、保持手段２の保持面２２と平行な底面３５０ａを有する底部３５０と、板状物の厚み方向に対して傾斜している傾斜面３５１とを備えている。底面３５０ａと傾斜面３５１とで、断面形状が鋭角状に形成された爪部３５２を形成している。エアー供給路３００は、軸部３４と作用部３５とを貫通している。また、エアー噴出口３０１は、底部３５０において、爪部３５２側に向けて斜め下方に傾斜した状態で開口して設けられている。
図１に示すように、剥離手段４は、保持ベース４０と、保持ベース４０に対して昇降可能な保持板４１と、剥離するテープＴを挟持する挟持部４２とを備えている。
保持板４１は、平板状に形成された保持ベース４０の上面に立設された第２エアシリンダ４３ａによって駆動されて昇降する第２ロッド４３ｂと連結されており、第２ロッド４３ｂとともに昇降可能となっている。
保持板４１は、内部が中空に構成され、図示しない微孔が下面全面に多数設けられており、第２ロッド４３ｂの内部を介して吸引源に連通し、保持板４１の下面に負圧を生じさせることが可能となっている。
挟持部４２は、保持ベース４０上に配設された第３エアシリンダ４４ａと、第３エアシリンダ４４ａによって駆動されてＸ軸方向に進退する第３ロッド４４ｂと、第３ロッド４４ｂの先端に固定された第１挟持片４５と、保持ベース４０の端部から垂下する第２挟持片４６とから構成される。第１挟持片４５及び第２挟持片４６は、平板状に形成され、互いが平行な状態で対面しており、第３エアシリンダ４４ａが第３ロッド４４ｂを駆動して第１挟持片４５をＸ軸方向に移動させることにより、第１挟持片４５を第２挟持片４６に対して接近又は離反させることができる。
保持ベース４０の下面には、第４ロッド４７ｂの上端が連結されている。この第４ロッド４７ｂは第４エアシリンダ４７ａによって駆動されて昇降し、これにともない保持ベース４０も昇降する。また、第４ロッド４７ｂは、水平方向に回転可能となっており、これにより、第４ロッド４７ｂの軸を中心として、保持ベース４０、保持板４１及び挟持部４２を全体として水平方向に回転させることができる。
保持手段２０の移動経路の上方には、Ｙ軸方向に延在する折り曲げローラ４８が配設されている。折り曲げローラ４８は、案内部４８ａに沿ってＸ軸方向に移動可能となっている。折り曲げローラ４８は、Ｙ軸方向の軸中心を中心として回転可能であり、その長さは、少なくとも板状物に貼着される保護テープの直径よりも長くなっている。また、折り曲げローラ４８の表面は、テープＴの剥離時における粘着剤の付着を抑制するために、フッ素樹脂がコーティングされている。
剥離手段４の近傍には、剥離手段４が剥離したテープを収容する廃棄容器６が配設されている。廃棄容器６は、上部が開口して形成されている。
図３に示すように、保持手段２は、昇降手段７によって昇降可能に支持されている。昇降手段７は、複数の第５エアシリンダ７０ａと、上端が保持手段２に固定され第５エアシリンダ７０ａによって駆動されて昇降する複数の第５ロッド７０ｂとによって構成されている。なお、図１においては昇降手段７の図示を省略している。
図１においては図示を省略しているが、図３に示すように、保持手段２の周囲には、板状物Ｗに貼着されるシートＳを上下方向から挟持して保持するシート保持手段８が配設されている。シート保持手段８は、図１に示した移動手段５によって駆動されてＸ軸方向に移動可能となっている。
以下では、このように構成されるテープ剥離装置１を用いて、テープＴが貼着された板状物ＷからテープＴを剥離する場合におけるテープ剥離装置１の動作について、図３−図１２を参照して説明する。なお、本例における板状物Ｗは、半導体ウェーハであり、内部にレーザービームが集光されることによって分割するための起点である改質層が形成されているものとする。
まず、図３に示すように、保持手段２において、テープＴが貼着された板状物Ｗを保持する。保持手段２の保持面２２と板状物Ｗとの間には、伸張可能なシートＳが介在し、シートＳのＸ軸方向の両端は、シート保持手段８によって上下方向に挟まれて保持されている。シートＳとしては、例えば、ポリオレフィンやポリ塩化ビニル等からなる基材の一方の面に粘着層が形成されたものを使用することができ、基材側が保持面２２によって保持され、粘着層側に板状物Ｗが貼着されている。
シートＳを介して保持面２２に板状物Ｗが吸引保持されることにより、テープＴが上方に露出した状態となる。このとき、先端起点形成部３及び剥離手段４は、保持手段２よりも＋Ｘ方向側に位置している。また、バルブ３２は閉止状態となっている。
次に、図１に示した移動手段５が保持手段２及びシート保持手段８を＋Ｘ方向に移動させ、図４に示すように、テープＴをテープ剥離手段４の下方に位置させる。このとき、剥離起点形成部３の爪部３５２が、テープＴ及び板状物Ｗの周縁部よりも若干外周側（−Ｘ方向側）の上方に位置するようにする。この状態においても、バルブ３２は閉止状態となっている。
次に、図１に示した第１エアシリンダ３１０ａが第１ロッド３１０ｂを下降させることにより、図５に示すように、剥離起点形成部３の爪部３５２を、テープＴと板状物Ｗとの界面Ｂの側方に位置させる。
そして、図１に示した移動手段５が、図６に示すように保持手段２及びシート保持手段８を−Ｘ方向に相対移動させることにより、界面Ｂに対して剥離基点形成部３をＸ軸方向に相対移動させ、界面Ｂに爪部３５２を進入させつつ、図７に示すようにバルブ３２を開いてエアー噴出口３０１から界面Ｂにエアーを噴出させる。このとき、爪部３５２の進入方向は、底面３５０ａと平行な方向であり、爪部３５２の先端が界面Ｂに進入する。そしてさらに、エアー噴出口３０１からエアーを噴出させつつ、図１に示した第１エアシリンダ３１０ａが先端部３０を若干上昇させることにより、テープＴの端部を板状物Ｗから剥離する。これにより、テープＴのうち剥離された部分が、剥離起点Ｔ１となる。
このように、エアー噴出口３０１から界面Ｂにエアーを噴出することにより、テープＴの一部が板状物Ｗから剥離した剥離起点Ｔ１を形成することができる。そして、後に剥離手段４によってこの剥離起点Ｔ１を挟持することにより、テープＴを剥離することが可能になるため、従来使用していた剥離テープを使用しなくても、テープＴを板状物Ｗから剥離することが可能となる。
次に、図８に示すように、剥離起点形成部３を上昇させるとともにバルブ３２を閉止し、第１挟持片４５が、剥離されたテープＴの端部を側方から支持する。そして、図１に示した第３エアシリンダ４４ａが第３ロッド４４ｂを＋Ｘ方向に引き込むことにより、図９に示すように、第１挟持片４５を＋Ｘ方向に移動させ、第１挟持片４５と第２挟持片４６との間にテープＴの剥離起点Ｔ１を挟持する。また、折り曲げローラ４８を＋Ｘ方向に移動させ、テープＴの立ち上がった部分の粘着面側に当接させる。
次いで、図１０に示すように、折り曲げローラ４８がテープＴに接触することによりテープＴが折り曲げローラ４８の周面に沿って折り曲げられた状態を維持しつつ、保持手段２を−Ｘ方向に移動させることにより挟持手段４を保持手段２に対して＋Ｘ方向に相対移動させ、テープＴを剥離していく。このとき、保護テープＴの剥離中に板状物Ｗに割れや破損が生じるおそれを低減するために、テープＴは、約１８０度折り曲げられた状態とすることが望ましい。
さらに挟持手段４を保持手段２に対して＋Ｘ方向に相対移動させていくと、図１１に示すように、テープＴがすべて板状物Ｗから剥離される。また、引き続き折り曲げローラ４８を＋Ｘ方向に相対移動させることにより、テープＴが保持板４１の下面に押し付けられる。すなわち、保持板４１に保持されたテープＴの下面に折り曲げローラ４８が接して上方に力が加えられるように、保持板４１の高さ位置が、図１に示した第２エアシリンダ４３ａによって制御される。そして、保持板４１に吸引力を作用させることにより、テープＴを吸引保持する。
こうしてテープＴが剥離されると、第３エアシリンダ４４ａが第１挟持片４５を−Ｘ方向に移動させることにより、第１挟持片４５と第２挟持片４６とによる剥離起点Ｔ１の挟持を解除する。また、図１に示した第４ロッド４７ｂを中心として剥離手段４を水平方向に回転させた後、保持板４１によるテープＴの吸引保持を解除することにより、剥離したテープＴが廃棄容器６に廃棄される。
このように、剥離起点形成部３の爪部３５２をテープＴと板状物Ｗとの界面Ｂに食い込ませ、噴出部３０１からエアーを噴出させつつ爪部３５２が上昇することにより、テープＴの端部を上昇させて剥離起点Ｔ１を形成することができる。したがって、従来使用していた剥離テープを使用しなくても、テープを板状物Ｗから剥離することが可能となる。
このようにして板状物ＷからテープＴが剥離された後も、板状物Ｗは、シートＳを介して保持手段２に保持されている。そして、第５エアシリンダ７０ａが第５ロッド７０ｂを上昇させることにより、シートＳを水平方向に放射状に伸張させる。そうすると、板状物Ｗの内部に形成された改質層を起点として板状物Ｗが分割される。また、分割により形成された複数のチップの間隔を広げることができ、これにより、チップ同士が接触して破損等するのを防止することができる。
なお、上記実施形態では、移動手段５によって保持手段２を＋Ｘ方向に移動させることにより、爪部３５２を界面Ｂに食い込ませることとしたが、保持手段２がＸ軸方向に移動せず、爪部３５２を備えた剥離起点形成部３がＸ軸方向に移動する構成としてもよいし、保持手段２及び剥離起点形成部３の双方がＸ軸方向に移動する構成としてもよい。
また、上記実施形態では、昇降手段３１が剥離起点形成部３を上昇させることにより、テープＴの端部を板状物Ｗから剥離することとしたが、剥離起点形成部３が昇降せずに、保持手段２が昇降する構成としてもよいし、保持手段２及び剥離起点形成部３の双方が昇降する構成としてもよい。
すなわち、テープ剥離装置１は、界面Ｂに対して剥離基点形成部３を進退自在に相対移動させることができる移動手段を備えていればよい。
１：テープ剥離装置
２：保持手段 ２０：吸着部 ２１：枠体 ２２：保持面
３：剥離起点形成部
３０：先端部 ３００：エアー供給路 ３０１：エアー噴出口
３１：昇降手段 ３１０ａ：第１エアシリンダ ３１０ｂ：第１ロッド
３１１：アーム部 ３１２：垂下部
３２：バルブ ３３：エアー供給源
３４：軸部 ３５：作用部 ３５０：底部 ３５１：傾斜面 ３５２：爪部
４：剥離手段 ４０：保持ベース ４１：保持板 ４２：挟持部
４３ａ：第２エアシリンダ ４３ｂ：第２ロッド
４４ａ：第３エアシリンダ ４４ｂ：第３ロッド
４５：第１挟持片 ４６：第２挟持片
４７ａ：第４エアシリンダ ４７ｂ：第４ロッド
４８：折り曲げローラ ４８ａ：案内部
５：移動手段
５０：ボールネジ ５１：ガイドレール ５２：モータ ５３：移動基台
６：廃棄容器
７：昇降手段 ７０ａ：第５エアシリンダ ７０ｂ：第５ロッド
８：シート保持手段

Claims (1)

  1. テープが貼着された板状物から該テープを剥離するテープ剥離装置であって、
    該テープが貼着された板状物を保持する保持手段と、
    板状物と該テープとの界面に進入して剥離起点を形成する剥離起点形成部と、
    該剥離起点形成部を該界面に対して進退自在に相対移動させる移動手段と、
    該剥離起点形成部によって形成された該テープの剥離起点を保持しつつ該テープを板状物から剥離する剥離手段と、を備え、
    該剥離起点形成部は、板状物の厚み方向から傾斜した傾斜面と、該界面に進入する進入方向と平行な底部と、を含む先端部を有し、
    該先端部には、一端がエアー供給源に接続されたエアー供給路と、該エアー供給路の他端が接続され進入した該界面にエアーを噴出するエアー噴出口と、
    が形成されたテープ剥離装置。
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