JP2023093880A - 剥離装置、及び、エキスパンド装置 - Google Patents

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【課題】 剥離装置の稼働を停止させることなく保護テープを回収することを可能とし、生産性を向上させるための新規な技術を提案する。【解決手段】剥離装置2は、ウェーハWの裏面を保持する第二の保持ユニット50と、第二の保持ユニット50で保持されたウェーハWの表面の保護テープT1を剥離して投下する剥離ユニット70と、剥離ユニット70が投下した保護テープを受ける受け部92aと、保護テープT1が排出される排出部92dと、を有する排出路92と、第二の保持ユニット50と、剥離ユニット70と、排出路92の少なくとも受け部92aと、が配置される装置内空間12と、装置内空間12の外に配設されて排出路92の排出部92dが接続される接続口94dを有し、剥離ユニット70で剥離された保護テープT2を回収する回収ユニット94と、を有して構成される。【選択図】図6

Description

本発明は、ウェーハの表面に貼着された保護テープを剥離する剥離装置、及び、それを備えるエキスパンド装置に関する。
従来、例えば特許文献1に開示されるように、板状ワークの上面に貼着されている保護テープ(保護部材)を剥離する剥離装置が知られている。剥離装置は剥離された保護テープを回収する回収ボックスを剥離装置の内部に備え、回収ボックスが保護テープで一杯になると作業者が回収ボックスから保護テープを回収して廃棄がされるものである。
剥離装置の稼働中に作業者が回収ボックスから保護テープを回収しようとすると、剥離装置内部で作動中の各種機構に作業者が接触するおそれもがある。このため、剥離装置の稼働中は作業者が回収ボックスにアクセスできないように、例えば、回収ボックスへアクセスするための扉が開かないようにインターロックが掛けられる。
特開2020-113671号公報
上記のように、従来構成では、回収ボックスから保護テープを回収する際に剥離装置の稼働を停止させる必要があり、生産性が落ちることから改善が切望されていた。
本発明は以上の問題に鑑み、剥離装置の稼働を停止させることなく保護テープを回収することを可能とし、生産性を向上させるための新規な技術を提案するものである。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
本発明の一態様によれば、ウェーハの表面に貼着された保護テープを剥離する剥離装置であって、該ウェーハの裏面を保持する保持ユニットと、該保持ユニットで保持された該ウェーハの該表面の該保護テープを剥離して投下する剥離ユニットと、該剥離ユニットが投下した該保護テープを受ける受け部と、該保護テープが排出される排出部と、を有する排出路と、該保持ユニットと、該剥離ユニットと、該排出路の少なくとも該受け部と、が配置される装置内空間と、該装置内空間の外に配設されて該排出路の該排出部が接続される接続口を有し、該剥離ユニットで剥離された該保護テープを回収する回収ユニットと、を備えた剥離装置とする。
また、本発明の一態様によれば、該排出路は、上端側に該受け部が形成され、下端側に該排出部が形成されるスロープである、こととする。
また、本発明の一態様によれば、該排出路の上端側には、該受け部から該排出部に向かって気体を噴射する気体噴射ユニットを更に備え、該受け部に投下された該保護テープを該気体で該回収ユニットへと送る、こととする。
また、本発明の一態様によれば、該排出路は、一端側で該受け部を構成し、他端側で該排出部を構成するコンベアからなる、こととする。
また、本発明の一態様によれば、該回収ユニットには該回収ユニットから作業者が該保護テープを回収するための回収口が形成され、該回収口は、該剥離ユニットで該保護テープを剥離している最中に作業者が該回収口へのアクセスを許容するように構成される、こととする。
また、本発明の一態様によれば、剥離装置と、該ウェーハが貼着されるエキスパンドテープを拡張することで、該剥離装置によって該保護テープが剥離された該ウェーハに外力を加えるための拡張ユニットと、を有する拡張装置とする。
本発明は、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明の一態様によれば、装置内空間の外に保護テープを回収する回収ユニットを設けることにより、剥離装置の稼働を停止させることなく保護テープを回収することが可能となり、生産性を向上させることができる。
拡張装置の全体構成について説明する図。 (A)は保護テープが貼着されたウェーハについて示す図。(B)はエキスパンドテープにウェーハが貼着された様子について示す図。 剥離ユニットと第二の保持ユニットの構成について示す図。 (A)はエキスパンドテープにフレームを貼着する様子について示す図。(B)はウェーハユニットの構成について示す図。 (A)は剥離用テープを保護テープに貼着する様子について示す図。(B)は保護テープを剥離する過程について示す図。(C)は保護テープを完全に剥離した状態について示す図。 剥離した保護テープが投下された様子について説明する図。 (A)は排出路の一形態について示す図。(B)は排出路の別形態について示す図。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、ウェーハに貼着されたテープを剥離する剥離装置を備える拡張装置1の構成について示す図である。
図1に示す実施形態の拡張装置1は、
装置ベース10と、
ウェーハを保持する保持テーブル21を有する第一の保持ユニット20と、
ウェーハをエキスパンドテープに貼着された状態とする貼着ユニット30と、
第一の保持ユニット20をX軸方向に移動させる移動ユニット40と、
エキスパンドテープに貼着されたウェーハを保持する保持テーブル51を有し、ウェーハを拡張ユニット80へと受け渡すための第二の保持ユニット50と、
第二の保持ユニット50をX軸方向に移動させる移動ユニット60と、第二の保持ユニット50で保持されたウェーハの表面に貼着された保護テープを剥離する剥離ユニット70と、
ウェーハが貼着されるエキスパンドテープを拡張することで、剥離ユニット70によって保護テープが剥離されたウェーハに外力を加えるための拡張ユニット80と、
を有して構成される。
図6は、拡張装置1において剥離装置2を構成する箇所について示す図である。
図6に示す実施形態の剥離装置2は、
ウェーハWの裏面を保持する第二の保持ユニット50と、
第二の保持ユニット50で保持されたウェーハWの表面の保護テープT1を剥離して投下する剥離ユニット70と、
剥離ユニット70が投下した保護テープを受ける受け部92aと、保護テープT1が排出される排出部92dと、を有する排出路92と、
第二の保持ユニット50と、剥離ユニット70と、排出路92の少なくとも受け部92aと、が配置される装置内空間12と、
装置内空間12の外に配設されて排出路92の排出部92dが接続される接続口94dを有し、剥離ユニット70で剥離された保護テープT2を回収する回収ユニット94と、を有して構成される。
以下各部の構成について説明する。
図1に示すように、保持テーブル21を有する第一の保持ユニット20は、装置ベース10のX軸方向(第1方向)の前側に設けられる。第一の保持ユニット20には、図示せぬ供給装置にてウェーハが供給され、ウェーハの下面が保持テーブル21に吸引保持される。
図2(A)は、ウェーハWの一例であり、図において下側となる第一面Waには、保護テープT1が貼着されており、図において上側には第二面Wbが現れている。なお、ウェーハは、例えば、円板状の半導体ウェーハであり、特に限定されるものではない。また、保護テープT1は、ウェーハWの第一面Waに形成されるデバイスDを保護するUVテープや感圧テープであり、例えば、ウェーハWの第二面Wbを研削加工する際に貼着されるバックグラインドテープである。複数のテープが積層された保護テープや、テープに樹脂が積層された保護テープでもよい。
ウェーハWには、例えば、レーザSD加工(Stealth Dicing Process)によって分割予定ラインに沿った改質層や、切削ブレードを用いた切削加工によって分割予定ラインに沿った切削溝、レーザアブレーション加工で形成されるレーザ加工溝などの分割起点が形成される。
図1に示すように、第一の保持ユニット20の下方には帯状シート(エキスパンドテープ)を連続供給して貼着するための貼着ユニット30が設けられる。第一の保持ユニット20の保持テーブル21は上下反転され、図2(B)に示すように、ウェーハWの第二面Wbが帯状シート(エキスパンドテープT2)に貼着される。
図2(B)に示すように、帯状シートは所定の長さでカットされ、矩形のエキスパンドテープT2にウェーハWが貼着された状態となる。ウェーハWは上下反転して貼着されることで、保護テープT1が上側に露出した状態とされる。
図1に示される第一の保持ユニット20と第二の保持ユニット50を、それぞれ、移動ユニット40と移動ユニット60によりX軸方向に移動して位置合わせをし、図3に示すように、エキスパンドテープT2に貼着されたウェーハWが第二の保持ユニット50に受け渡される。図1に示す移動ユニット40や移動ユニット60は、それぞれ、一対のガイドレール、ボールねじ、モータを有して構成される。
図3に示すように、第二の保持ユニット50は、エキスパンドテープT2を介してウェーハWを保持するための保持テーブル51と、エキスパンドテープT2の角部をそれぞれ挟持する複数の角部挟持機構52と、を有する。
図3に示すように、第二の保持ユニット50に保持されたウェーハWの保護テープT1は、詳しくは後述するように、剥離ユニット70によってウェーハWから剥離される。
図1に示すように、第二の保持ユニット50は移動ユニット60により拡張ユニット80の位置に移動され、エキスパンドテープT2(図3)の四辺が拡張ユニット80の第一挟持ユニット80A~第4挟持ユニット80Dによってそれぞれ挟持される。
拡張ユニット80の第一挟持ユニット80A~第4挟持ユニット80Dは、それぞれ、上下移動する一対の挟持機構と、挟持機構でエキスパンドテープT2を挟持した状態でX軸方向又はY軸方向に挟持機構を移動させる移動機構と、を備えて構成される。挟持機構はエキスパンドテープT2(図3)の上面、及び、下面にそれぞれ接触する複数のローラからなるローラ配列等を有して構成される。移動機構は、それぞれ、ガイドレール、ボールねじ、モータ等を有して構成される。
拡張ユニット80によりエキスパンドテープT2が拡張すると、図4(A)に示すように、ウェーハWに予め形成された分割起点が破断し、ウェーハWがチップCに個片化されるとともに、各チップCの間に隙間が形成される。或いは、ウェーハWが予めチップCに分割されている場合には、各チップの間に隙間が形成される。
図4(A)に示すように、拡張ユニット80(図1)によりエキスパンドテープT2を拡張した状態で、フレーム搬送機構160(図1)にて環状フレームFを搬送し、環状フレームFをエキスパンドテープT2に貼着する。次いで、図3に示すように、第二の保持ユニット50に設けたカッター58にてエキスパンドテープT2を環状フレームF(図4(A))に沿って切断する。
これにより、図4(B)に示すように、各チップCは間隔を開けてエキスパンドテープT2に貼着された状態が維持され、環状フレームFと一体となったウェーハユニットUが形成される。ウェーハユニットUは、後の工程であるピックアップ工程へと搬送され、ピックアップ工程にて各チップCがピックアップされる。
次に、剥離ユニット70に関する構成について説明する。
図3に示すように、剥離ユニット70は、所定の長さで剥離用テープT3を切断するテープ切断部71と、ロール状に巻回されたテープロールRから剥離用テープT3を供給する剥離用テープ供給部72と、テープロールRから引き出された剥離用テープT3の一端を挟持する挟持部73と、剥離用テープT3を保護テープT1に押し付けて貼着するテープ押付部74と、テープ押付部74及び挟持部73をX軸方向に移動させるX軸方向駆動部76と、を有して構成される。
X軸方向駆動部76は、ボールネジ76aと、ボールネジ76aと平行に配設された一対のガイドレール76bと、ボールネジ76aを回転させるモータ76cと、内部のナットでボールネジ76aに螺合するとともにガイドレール76bに対し摺動する可動板76dと、を備える。モータ76cがボールネジ76aを回転させると、可動板76dがガイドレール76bにガイドされてX軸方向に往復移動し、可動板76dに取り付けられたテープ押付部74及び挟持部73がX軸方向に往復移動する。
剥離用テープ供給部72は、テープロールRが装着された巻筒72aと、テープロールRから引き出された剥離用テープT3を案内する複数のガイドローラ72b,72bと、を有して構成される。ガイドローラ72b,72bに案内された剥離用テープT3は、挟持部73に向けて送り出される。
剥離用テープT3は、例えば、保護テープT1の外周部分に熱を加えて接着される接着剤層と基材とからなる2層構造のヒートシールである。基材の材質は、例えばポリエチレンテレフタレート等の樹脂であり、接着剤層は、例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂で構成される。剥離用テープT3の保護テープT1に対する粘着力は、保護テープT1のウェーハWに対する粘着力よりも強く設定される。
挟持部73は、可動板76dに付設される支持台73aと、支持台73aによって支持されるシリンダ機構73bと、シリンダ機構73bによって上下動可能な挟持爪部73cと、を備える。挟持爪部73cは、側面視略L字状の固定爪73dと、固定爪73dに対して接近又は離間可能な可動爪73eと、を有して構成され、固定爪73dに対して可動爪73eを接近、又は、離間させることにより、剥離用テープT3の一端を挟持、又は、挟持の解除できるように構成される。
テープ押付部74は、ガイドローラ72bと挟持部73との間に配設される。テープ押付部74は、可動板76dに付設される支持台74aと、シリンダ機構74bと、シリンダ機構74bによって上下動する押付板74cと、を備えている。
押付板74cには電流を流すことで発熱する図示せぬヒータが取り付けられる。シリンダ機構74bによって押付板74cを下降させ、保護テープT1の外周部分に剥離用テープT3を押し付けて貼着する。この際、図示せぬヒータで押付板74cを加熱することで、保護テープT1に対して押し付けた剥離用テープT3を部分的に熱溶着させる。このようにして、剥離用テープT3を保護テープT1に対して良好に貼着することができる。
テープ切断部71は、ガイドローラ72bとテープ押付部74の間に配設される。テープ切断部71は、剥離用テープT3の下面が載置される載置台71aと、カッター71bと、カッター71bをZ軸方向、及び、Y軸方向に移動させるカッター駆動部71cと、を有して構成される。
第二の保持ユニット50の保持テーブル51は、移動ユニット60によってX軸方向に移動する移動台55に載置される。移動ユニット60は、ボールネジ60aと、ボールネジ60aと平行に配設された一対のガイドレール60bと、ボールネジ60aを回転させる図示せぬモータと、を有して構成される。移動台55は、内部のナットがボールネジ60aに螺合し、ガイドレール60bに対し摺動する構成としており、ボールネジ60aの回転に伴って移動台55がX軸方向に移動する。
図5(A)に示すように、第二の保持ユニット50の保持テーブル51は、枠体51bと、枠体51b内に収められる円板状のポーラス部材51cと、を有する。ポーラス部材51cの上面は、ウェーハWを保持する保持面51aとして構成される。枠体51bの内部は図示せぬ吸引源に接続されており、ポーラス部材51cの保持面51aに負圧が生じることで、ウェーハWがエキスパンドテープT2を介して吸引保持される。
枠体51bとベース51dとの間には傾き調整機構56が配設される。傾き調整機構56は、シリンダ56aと、圧縮バネ56bと、を有して構成される。圧縮バネ56bの伸縮動作によってベース51dに対して枠体51bが揺動し、保持面51aにウェーハWを受け渡す際の衝撃を吸収することができる。
角部挟持機構52は、第二の保持ユニット50の周囲において等間隔に4箇所に配設される。角部挟持機構52は、矩形のエキスパンドテープT2の角部が載置される載置面52aを有する角部載置部52bと、角部載置部52bに載置されたエキスパンドテープT2の角部をクランプするクランプ部52cと、クランプ部52cを開閉させる開閉機構と、を備える。
開閉機構は、ピストンロッド52d,52eと、ピストンロッド52dの一端に連結されたバネ52fと、ピストンロッド52eの一端に接続されたシリンダ52gと、ピストンロッド52d,52eの他端において支点となる軸部52j,52kと、を有する。クランプ部52cの上部側は、バネ52fによって載置面52aに接近する方向に付勢され、エキスパンドテープT2を挟持することができる。
クランプ部52cを開く場合は、ピストンロッド52eがシリンダ52gにおいて内側に移動することで、軸部52j,52kを支点にしてクランプ部52cを回転させて載置面52aから離反する方向にクランプ部52cが開かれる。これにより、エキスパンドテープT2を載置することや、エキスパンドテープT2の挟持を解除できる。
以上の構成とする剥離ユニット70により、図5(A)乃至図5(C)に示すようにして、保護テープT1の剥離が行われる。
図5(A)に示すように、挟持爪部73cをZ軸方向の所定の高さに位置付けて剥離用テープT3の端部を挟持しつつ、挟持爪部73cをX軸方向に移動させることで、所定の長さの剥離用テープT3を引き出して、剥離用テープT3の接着面を保護テープT1の上面と対向させる。次いで、押付板74cを下降させて、保護テープT1の外周部分に剥離用テープT3を押し付けるとともに、押付板74cを加熱して剥離用テープT3を部分的に熱溶着させる。
次いで、図5(B)に示すように、カッター71bにより剥離用テープT3を切断するとともに、保持テーブル51をX軸方向に移動させることで、剥離用テープT3で引っ張るようにして保護テープT1をウェーハWの表面から剥離させる。この際、挟持爪部73cを保持テーブル51と反対方向に移動させることとしてもよい。
次いで、図5(C)に示すように、保護テープT1をウェーハWから完全に剥離させた後、挟持爪部73cをZ軸方向に移動させて保護テープT1を保持テーブル51から遠ざけた位置に移動させる。
そして、図6に示すように、排出路92の上方となる位置に挟持爪部73cを移動させつつ、挟持爪部73cによる剥離用テープT3の挟持を解除することにより、剥離用テープT3と一体となった保護テープT1が排出路92へと投下される。この際、保持テーブル51(保持ユニット50)は、平面視において排出路92と重ならない位置に退避される。
次に、剥離された保護テープT1を回収するための構成について説明する。
図6に示すように、装置ベース10において、剥離ユニット70の下方となる位置には、上下方向に貫通する矩形の開口部11が形成されている。開口部11には、剥離ユニット70の挟持部73が投下した保護テープT1を受け取るための排出路92が設けられ、保護テープT1が排出路92を通じて回収ユニット94へと排出される。
排出路92は、挟持部73の移動経路の下方に位置する受け部92aを有し、挟持部73による挟持が解除されて投下された保護テープT1を受け部92aによって受け取る。排出路92は、Y軸方向において傾斜するスロープを構成する板部材にて構成されており、上端側に受け部92aが形成され、下端側に排出部92dが形成される。受け部92aに投下された保護テープT1は、排出路92の傾斜により排出部92dへと滑落する。
排出路92のスロープの周囲には縦壁部92bが立設されており、保護テープT1が滑落する際に、排出路92の側方に脱落することがなく、確実に排出部92dへと案内される。
排出路92の上端側には、受け部92aから排出部92dに向かって気体を噴射する気体噴射ユニット92cが設けられる。保護テープT1の上方から気体を押し当てることで、保護テープT1を回収ユニット94へと移動させることができる。気体噴射ユニット92cは、複数のノズルを配列してなるノズル機構により構成することができる。気体は、例えば、保護テープT1を滑落させるために十分な所定圧力を呈する乾燥空気とし、排出路92上に保護テープT1が停留することが防がれる。これにより、保護テープT1を回収ユニット94へと確実に排出できる。
排出路92は、図6及び図7(A)に示すように直線状のスロープにより構成されることとする他、図7(B)に示すように受け部92aの面積を広く確保した略L字のスロープに構成されることとしてもよい。
さらに、排出路92は、板部材からなるスロープにて構成することとする他、搬送ベルトや、複数のローラをモータで駆動するなどの駆動式コンベアや、遊転する複数のローラを並べてなるコンベアであってもよい。駆動式コンベアの場合には、傾斜を付けることなく、水平に配置されることとしてもよい。
図6に示すように、拡張装置1は、外装パネル14や、装置ベース10の壁面10aによって外装面が構成されており、この外装面の内側に装置内空間12が構成される。装置内空間12の内部には、第二の保持ユニット50と、剥離ユニット70と、排出路92の少なくとも受け部92aと、が配置される。
装置内空間12の内部では、第二の保持ユニット50等の各種機構が作動するものであり、作業者は装置内空間12の内部にアクセスして作業をする際には、インターロック等により各種機構を停止して安全を確保した上で、外装パネル14等に設けた図示せぬ作業扉が開けられる。
装置内空間12の外側となる装置外部には、排出路92の排出部92dと接続される接続口94dを有し、剥離ユニット70で剥離された保護テープT1を回収する回収ユニット94が設けられる。
回収ユニット94は、直方体形状の回収ボックス94aにて構成されており、その前面には、作業者が保護テープT1を回収するための回収口94bが形成されている。
回収ユニット94には、回収口94bを開閉するための開閉扉94cが設けられている。
開閉扉94cは、装置の稼働を停止させることなく、装置の稼働中においても作業者が任意に開閉できるように構成される。このことは、回収ユニット94が装置外部に配置されており、開閉扉94cにインターロック等を設けなくても安全が確保できることにより実現ができる。
以上の構成により、例えば、剥離ユニット70で保護テープT1を剥離している最中に作業者が回収口94bにアクセスすることが許容され、装置の稼働を停止させることなく、保護テープT1の回収が可能となる。
このようにして、剥離装置1の稼働を停止させることなく保護テープT1を回収することが可能となり、生産性を向上させることができる。
1 拡張装置
2 剥離装置
10 装置ベース
10a 壁面
11 開口部
12 装置内空間
14 外装パネル
20 第一の保持ユニット
21 保持テーブル
30 貼着ユニット
40 移動ユニット
50 第二の保持ユニット
60 移動ユニット
70 剥離ユニット
71 テープ切断部
72 剥離用テープ供給部
73 挟持部
74 テープ押付部
76 軸方向駆動部
80 拡張ユニット
92 排出路
92a 受け部
92b 縦壁部
92c 気体噴射ユニット
92d 排出部
94 回収ユニット
94a 回収ボックス
94b 回収口
94c 開閉扉
94d 接続口
C チップ
D デバイス
F 環状フレーム
R テープロール
T1 保護テープ
T2 エキスパンドテープ
T3 剥離用テープ
U ウェーハユニット
W ウェーハ
Wa 第一面
Wb 第二面

Claims (6)

  1. ウェーハの表面に貼着された保護テープを剥離する剥離装置であって、
    該ウェーハの裏面を保持する保持ユニットと、
    該保持ユニットで保持された該ウェーハの該表面の該保護テープを剥離して投下する剥離ユニットと、
    該剥離ユニットが投下した該保護テープを受ける受け部と、該保護テープが排出される排出部と、を有する排出路と、
    該保持ユニットと、該剥離ユニットと、該排出路の少なくとも該受け部と、が配置される装置内空間と、
    該装置内空間の外に配設されて該排出路の該排出部が接続される接続口を有し、該剥離ユニットで剥離された該保護テープを回収する回収ユニットと、
    を備えた剥離装置。
  2. 該排出路は、
    上端側に該受け部が形成され、下端側に該排出部が形成されるスロープである、
    ことを特徴とする請求項1に記載の剥離装置。
  3. 該排出路の上端側には、該受け部から該排出部に向かって気体を噴射する気体噴射ユニットを更に備え、
    該受け部に投下された該保護テープを該気体で該回収ユニットへと送る、
    ことを特徴とする請求項2に記載の剥離装置。
  4. 該排出路は、
    一端側で該受け部を構成し、他端側で該排出部を構成するコンベアからなる、
    ことを特徴とする請求項1に記載の剥離装置。
  5. 該回収ユニットには該回収ユニットから作業者が該保護テープを回収するための回収口が形成され、
    該回収口は、該剥離ユニットで該保護テープを剥離している最中に作業者が該回収口へのアクセスを許容するように構成される、
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の剥離装置。
  6. 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の剥離装置と、
    該ウェーハが貼着されるエキスパンドテープを拡張することで、該剥離装置によって該保護テープが剥離された該ウェーハに外力を加えるための拡張ユニットと、
    を有する拡張装置。
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