JP2021068789A

JP2021068789A - シート剥離装置

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Publication number: JP2021068789A
Application number: JP2019192263A
Authority: JP
Inventors: 青木　仁; Hitoshi Aoki; 仁青木
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2019-10-21
Filing date: 2019-10-21
Publication date: 2021-04-30
Anticipated expiration: 2039-10-21
Also published as: JP7319889B2

Abstract

【課題】きっかけ剥離の際に、被着体にダメージを与えることなく保護シートの剥離を行うシート剥離装置を提供する。【解決手段】シート剥離装置１は、被着体Ｗを保持する保持テーブル２と、剥離テープＴを繰り出す繰出手段３と、剥離テープ３を保護シートＳに貼付する貼付手段４と、保護シートＳに貼付された剥離テープＴが横向き略Ｕ字状に折り返して形成される撓みを略垂直方向に押え込む規制ローラー５と、を備えている。規制ローラー５が、剥離テープＴと被着体Ｗとで成す角度が小さくなるように剥離テープＴの撓みを押え込むことにより、剥離テープＴを介して保護シートＳに作用する剥離力の垂直方向成分が低減されて、きっかけ剥離の際の保護シートＳの跳ね上がりを抑制する。【選択図】図５

Description

本発明は、被着体に貼付された保護シートを剥離するシート剥離装置に関するものである。

半導体製造分野では、シリコンウェハ等の半導体基板（以下、「被着体」という）の裏面を研削して薄くする工程があり、その工程では被着体の表面に粘着フィルム等から成る保護シートを貼り付けて、被着体の表面に形成されたデバイスを保護している。

被着体に貼付された保護シートを剥離するシート剥離装置として、図６（ａ）に示すように、リングフレームｒｆに張設されたダイシングテープｄｔに被着体ｗをマウントし、被着体ｗに貼付された保護シートｓの端部に接着テープｔを接着し、被着体ｗを剥離テープｔに対して相対的に移動させることにより、接着テープｔに剥離力を作用させて保護シートｓを被着体ｗから剥離する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−１６８６２号公報

しかしながら、特許文献１記載の装置では、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、被着体ｗの外周部から保護シートｓの剥離を開始させる、所謂、きっかけ剥離の際に、接着テープｔが保護シートｓを上方に引っ張って被着体ｗから剥離させると、被着体ｗの外周部が保護シートｓに追従するように大きく跳ね上がることがあり、被着体ｗに割れ等のダメージを与える虞があった。

そこで、きっかけ剥離の際に、被着体にダメージを与えることなく保護シートの剥離を行うために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るシート剥離装置は、被着体に貼付された保護シートに剥離テープを介して剥離力を付与して、前記保護シートを剥離するシート剥離装置であって、前記被着体を保持する保持手段と、前記剥離テープを繰り出す繰出手段と、前記剥離テープを前記保護シートに貼付する貼付手段と、前記保護シートに貼付された前記剥離テープが横向き略Ｕ字状に折り返して形成される撓みを略垂直方向に押え込む規制手段と、を備えている。

この構成によれば、規制手段が、剥離テープの撓みが略垂直方向に押え込まれることにより、きっかけ剥離の際に、被着体が保護シートに追従して跳ね上がることが抑制され、被着体にダメージを与えることなく保護シートを剥離することができる。

また、本発明に係るシート剥離装置は、前記規制手段は、前記剥離テープの撓みを規制する円弧状のガイド面を備えたローラーであることが好ましい。

この構成によれば、剥離テープが、円弧状のガイド面に撓みを規制されることにより、剥離テープの繰り出しがスムーズに行えるため、保護シートを円滑に剥離することができる。

また、本発明に係るシート剥離装置は、前記ローラーは、前記ローラーを水平に支持する支持軸周りに回転自在に設けられていることが好ましい。

この構成によれば、剥離テープが、支持軸回りに回転するローラーに撓みを規制されることにより、剥離テープの繰り出しがさらにスムーズに行えるため、保護シートを円滑に剥離することができる。

また、本発明に係るシート剥離装置は、前記ガイド面は、フッ素樹脂加工されていることが好ましい。

この構成によれば、剥離テープが、ガイド面に不用意に付着することなく撓みを規制されることにより、剥離テープの繰り出しがスムーズに行えるため、保護シートを円滑に剥離することができる。

また、本発明に係るシート剥離装置は、前記ガイド面には、ローレット加工が施されていることが好ましい。

また、本発明に係るシート剥離装置は、前記保持手段は、水平方向にスライド可能に設けられていることが好ましい。

この構成によれば、被着体が剥離テープに対して相対的移動するように保持手段が水平方向にスライド可能なことにより、剥離テープを介して保護シートに剥離力を付与することができる。

また、本発明に係るシート剥離装置は、前記保持手段は、垂直方向にスライド可能に設けられていることが好ましい。

この構成によれば、被着体が規制手段に対して相対的移動するように保持手段が垂直方向にスライド可能なことにより、規制手段が規制する剥離テープの撓みの曲率半径を調整することができる。

本発明は、規制手段が、剥離テープの撓みが略垂直方向に押え込まれることにより、きっかけ剥離の際に、被着体が保護シートに追従して跳ね上がることが抑制され、被着体にダメージを与えることなく保護シートを剥離することができる。

本発明の一実施形態に係るシート剥離装置を示す斜視図。シート剥離装置の側面図。規制手段の設置位置を示す平面図。保護シートを剥離する手順を示す模式図。図５（ａ）、（ｂ）は、保護シートが剥離される様子を示す模式図であり、図５（ｃ）は、図５（ｂ）の要部拡大図である。図６（ａ）、（ｂ）は、従来のシート剥離装置において、保護シートが剥離される様子を示す模式図であり、図６（ｃ）は、図６（ｂ）の要部拡大図である。

本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下では、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。

また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。

また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。

図１は、シート剥離装置１の正面図である。図２は、シート剥離装置１の側面図である。シート剥離装置１は、被着体Ｗの裏面研削を行うにあたって被着体Ｗの表面を保護するために粘着された保護シートＳ（ＢＧテープ）を剥離するものである。被着体Ｗは、例えば、シリコンウェハ等の半導体基板であるが、これに限定されるものではない。

被着体Ｗは、保護シートＳを上面側にした状態でダイシングテープＤＴを介してリングフレームＲＦにマウントされたものである。ダイシングテープＤＴは、紫外線硬化テープ等である。

シート剥離装置１は、被着体Ｗを載置する保持テーブル２を備えている。保持テーブル２の上面側には、吸着面２１が設けられている。

吸着面２１は、図示しない真空源又は圧縮空気源に接続されている。真空源が起動すると、吸着面２１に載置された被着体Ｗが吸着面２１に吸着保持される。また、圧縮空気源が起動すると、被着体Ｗと吸着面２１との吸着が解除される。

保持テーブル２は、図示しない移動手段を介して水平方向（図２の紙面左右方向）に移動可能に設けられている。

シート剥離装置１は、帯状の剥離テープＴを繰り出し可能な繰出手段３を備えている。繰出手段３は、送りローラー３１と、巻取ローラー３２と、第１〜第４のガイドローラー３３〜３６と、押圧部材３７と、を備えている。

送りローラー３１は、帯状の剥離テープＴを繰り出し可能に支持している。巻取ローラー３２は、剥離テープＴに繰出力を付与して巻き取る。第１〜第４のガイドローラー３３〜３６及び押圧部材３７は、剥離テープＴに張力を作用させるとともに剥離テープＴの軌道を規制するように適当な位置に配置されている。

シート剥離装置１は、剥離テープＴを保護シートＳに貼着する貼付手段４を備えている。貼付手段４は、ヒートスタンプ４１と、ヒートスタンプ４１を上下に昇降させる図示しないシリンダと、を備えている。

シート剥離装置１は、規制手段としての規制ローラー５を備えている。規制ローラー５は、図３に示すように、保護シートＳが剥離し始める位置（剥離開始位置）の略上方に約２〜３ｍｍ程度離間して配置されている。規制ローラー５は、剥離テープＴの繰出をスムーズに行えるように、図示しない略水平に取り付けられた支持軸回りに回転自在に設けられている。

規制ローラー５の表面（ガイド面５１）には、剥離テープＴが不用意に付着しないよう、例えば、ガイド面５１をフッ素樹脂でコーティングしたり、ガイド面５１にローレット加工を施すのが好ましい。これにより、剥離テープＴの繰出をスムーズに行うことができる。

なお、規制手段は、上述した形態に限定されるものではなく、例えば、滑りの良い円弧状のガイド面を備えた扇形柱を用いて、剥離テープＴの撓みを押えこむように撓み方向を規制するものであっても構わない。

また、ガイド面の滑りが良く、剥離テープＴの繰出をスムーズに行えるのであれば、支持軸回りに回転不能に構成し、剥離テープＴをガイド面５１上で摺動させるように構成されても構わない。

次に、シート剥離装置１の動作について、図面に基づいて説明する。図４は、保護シートＳを剥離する手順を示す図である。

まず、厚み約２０μｍ、直径約４００ｍｍの被着体Ｗを保持テーブル２に吸着させた後に、図４（ａ）に示すように、ヒートスタンプ４１の下方に被着体Ｗの外周部が配置されるように、保持テーブル２を移動させる。

次に、図４（ｂ）に示すように、シリンダを駆動してヒートスタンプ４１を降下させ、ヒートスタンプ４１が剥離テープＴに接触して１８０℃のスタンプ温度で加熱・押圧することにより、剥離テープＴと保護シートＳの外周部とが溶着される。保護シートＳのうち剥離テープＴが溶着された位置が、保護シートＳの剥離開始位置となる。

次に、図４（ｃ）に示すように、シリンダを駆動してヒートスタンプ４１を上昇させた後に、図４（ｄ）に示すように、剥離開始位置を規制ローラー５に接近させるように（図４（ｄ）の紙面左側に向けて）、保持テーブル２を移動させる。規制ローラー５の長さは、被着体Ｗの直径より大きく、例えば４００ｍｍに設定される。剥離テープＴは、剥離開始位置より保持テーブル２の進行方向の前方側に膨らむような側面から視て横向きの略Ｕ字状に撓む。

次に、図４（ｅ）に示すように、保持テーブル２をさらに移動させると、規制ローラー５が、剥離テープＴに接触して、規制ローラー５が、剥離テープＴの撓みを略垂直方向に、換言すれば、剥離テープＴと保護シートＳとで成す角度（剥離角度Θ）が小さくなるように、規制ローラー５が、剥離テープＴの撓みを押え込む。

次に、図４（ｆ）に示すように、保持テーブル２をさらに移動させると、剥離テープＴに作用する張力によって、剥離テープＴの撓みが略垂直方向に押し込まれたまま、保護シートＳを被着体Ｗから剥離する剥離力が保護シートＳに作用する。なお、保護シートＳが剥離し始める際の保持テーブル２の移動速度は、例えば１ｍｍ／ｓに設定される。

ここで、保護シートＳが被着体Ｗから剥離し始める、所謂、きっかけ剥離における保護シートＳの挙動について、図５に基づいて具体的に説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、保護シートＳの外周部が被着体Ｗから剥離する直前では、剥離テープＴが規制ローラー５に接触することで下方に押え込まれるため、剥離テープＴと保護シートＳとで成す角度（剥離角度Θ）が小さい状態で撓んでいる。

そして、保持テーブル２が移動すると、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、従来と比べて小さい剥離角度Θを維持したまま、保護シートＳが被着体Ｗから剥離される。

これにより、保護シートＳに作用する剥離力の垂直方向成分が低減されて、被着体Ｗが保護シートＳに追従して跳ね上がることが抑制され、被着体Ｗにダメージを与えることなく保護シートＳを剥離することができる。

そして、図４（ｆ）に示すように、被着体Ｗの外周部の保護シートＳが完全に剥離した後には、保護シートＳ全面を剥離させる。なお、保持テーブル２の移動速度は、保護シートＳが剥離する面積に応じて変更するのが好ましい。

例えば、図４（ｅ）に示すように、保護シートＳの剥離当初は、保護シートＳと被着体Ｗとの接着面積が狭く、被着体Ｗに作用する単位面積当たりの剥離力が大きくなりがちである。したがって、保持テーブル２の移動速度は、小さいのが好ましい。

一方、図４（ｆ）に示すように、保護シートＳの剥離がある程度進行した後には、保護シートＳと被着体Ｗとの接着面積が広くなり、被着体Ｗに作用する単位面積当たりの剥離力は小さくなる。したがって、保持テーブル２の移動速度を加速させることができ、例えば４〜５ｍｍ／ｓに設定される。

このように、保持テーブル２の移動速度を適宜変更することにより、被着体Ｗを損傷することなく、保護シートＳの剥離に要する時間を短縮することができる。

また、保持テーブル２を垂直方向にスライド可能に構成する等して、保持テーブル２と規制ローラー５との間隔を調整可能に構成されるのが好ましい。これにより、規制ローラー５と保持テーブル２との距離が調整でき、剥離テープＴの材質、硬さ、脆さ等に応じて撓みの曲率半径を適宜変更することができる。例えば、剥離テープＴの撓みの曲率半径が小さくなれば、保護シートＳに作用する剥離力の垂直成分が低減されるため、きっかけ剥離の際の被着体Ｗの跳ね上がりを抑制することができる。

このようにして、本実施形態に係るシート剥離装置１は、規制ローラー５が、剥離テープＴの撓みが略垂直方向に押え込まれることにより、きっかけ剥離の際に、被着体Ｗが保護シートＳに追従して跳ね上がることが抑制され、被着体Ｗにダメージを与えることなく保護シートＳを剥離することができる。

また、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り、上記以外にも種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。また、上述した実施形態及び各変形例は、互いに組み合わせても構わない。

１・・・シート剥離装置
２・・・保持テーブル
２１・・・吸着面
３・・・繰出手段
３１・・・送りローラー
３２・・・巻取ローラー
３７・・・押圧部材
４・・・貼付手段
４１・・・ヒートスタンプ
５・・・規制ローラー
５１・・・ガイド面
ＤＴ・・・ダイシングテープ
ＲＦ・・・リングフレーム
Ｓ・・・保護シート
Ｔ・・・剥離テープ
Ｗ・・・被着体
Θ ・・・剥離角度

Claims

被着体に貼付された保護シートに剥離テープを介して剥離力を付与して、前記保護シートを剥離するシート剥離装置であって、
前記被着体を保持する保持手段と、
前記剥離テープを繰り出す繰出手段と、
前記剥離テープを前記保護シートに貼付する貼付手段と、
前記保護シートに貼付された前記剥離テープが横向き略Ｕ字状に折り返して形成される撓みを略垂直方向に押え込む規制手段と、
を備えていることを特徴とするシート剥離装置。
前記規制手段は、前記剥離テープの撓みを規制する円弧状のガイド面を備えたローラーであることを特徴とする請求項１記載のシート剥離装置。
前記ローラーは、前記ローラーを水平に支持する支持軸周りに回転自在に設けられていることを特徴とする請求項２記載のシート剥離装置。
前記ガイド面は、フッ素樹脂加工されていることを特徴とする請求項２又は３記載のシート剥離装置。
前記ガイド面には、ローレット加工が施されていることを特徴とする請求項２又は３記載のシート剥離装置。
前記保持手段は、水平方向にスライド可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載のシート剥離装置。
前記保持手段は、垂直方向にスライド可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載のシート剥離装置。