JP4137310B2 - 両面粘着シートに固定された物品の剥離方法および剥離装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は両面粘着シートに固定された物品の剥離方法および剥離装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、シリコンなどの半導体ウェハは、大径の円盤状に製造され、その表面に回路パターンが形成された後、裏面側が切削加工されている。
また、近年、ICカードなどの半導体チップは厚さのますます薄いものが要求されており、半導体ウェハから得られる半導体チップは従来の300μm〜400μmであったものが、100μm〜50μm程度にまで薄くする必要が生じている。半導体ウェハのパターンが形成された回路面を保護しつつテーブル等に半導体ウェハを固定する粘着シートとしては、通常、軟質基材上に粘着剤が塗工された粘着シートが用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、軟質性の粘着シートから極薄の半導体ウェハを剥がそうとした場合は、貼付時に生じる張力が残留応力として蓄積してしまい、この残留応力によって、剥がしている最中にウェハが割れてしまうことがある。これに対処するために、本出願人等によって紫外線を照射した後に加熱することにより物品を容易に剥離することができる両面粘着シートが提案されている。このような両面粘着シートを用いる場合は、先ず紫外線を照射することにより、粘着剤層の粘着力を低下させ、次いで加熱することにより、収縮性基材が収縮変形して、粘着シートから物品を容易に剥がすことができる。
【0004】
しかしながら、このような熱収縮性の粘着シートを用いた場合は、熱が加えられて高温になった部分から収縮が始まるので、小面積の物品であればどこから熱を加えても短時間のうちに全体が加熱されて剥がされ、物品の割れは発生し難かったが、大面積の物品に対して中央部に熱を加えると、加熱源近くから先に剥離が始まって、未だ十分に加熱されていない外側部分との間に大きな引張力がかかってしまい、物品が割れてしまうという問題があった。
【0005】
本発明は、このような実情に鑑み、熱収縮性の両面粘着シートを用いて、極薄のウェハ等の物品を割ってしまうことなく効率的に剥離することができる両面粘着シートに固定された物品の剥離方法および剥離装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る両面粘着シートに固定された物品の剥離方法は、
加熱により変形して剥離効果を発揮する両面粘着シートを介して物品が支持板に固定された貼合ユニットから前記物品を剥離するにあたり、
前記貼合ユニットの少なくとも外側の一部を加熱して、該貼合ユニットの外側領域の少なくとも一部を最初に昇温させるとともに他の領域を遅れて昇温させ、前記両面粘着シートから前記物品を、外側領域から他の領域に向かって剥がすようにしたことを特徴としている。
【0007】
かかる構成によれば、外側の一部が最初に昇温して、除々に昇温される部分が他部に広がるので、両面粘着シートの最初に昇温された部分から物品を容易に剥がすことができる。
さらに、本発明は、前記貼合ユニットを最初に加熱して昇温する領域は、この貼合ユニットの中心から略ドーナツ状に広がる外周領域であることを特徴としている。
【0008】
これにより、先ず最初に外側領域を剥離させ、その後に内側の領域を剥離させることができるので、両面粘着シートから極薄の物品であっても割ること無しに容易に剥がすことができる。
さらに、本発明に係る両面粘着シートに固定された物品の剥離装置は、加熱により変形して剥離効果を発揮する両面粘着シートを介して物品が支持板に固定された貼合ユニットから前記物品を剥離する剥離装置であって、少なくとも貼合ユニットの外側の一部を昇温させる昇温部と、これより遅れて他の貼合ユニット部位を昇温させる昇温部で構成した昇温手段を有することを特徴としている。
【0009】
これにより、両面粘着シートから極薄の物品であっても割ること無しに容易に剥がすことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の両面粘着シートに固定された物品の剥離方法および剥離装置について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施例に用いられる貼合ユニットCを示したものである。図2はこの貼合ユニットCを加熱して剥離する剥離装置の概略側断面図で、図3は図2の概略平面図である。
【0011】
図1に示すように、貼合ユニットCは、両面粘着シート1の片面に支持板Aが貼合され反対側に物品Bが貼合されている。
本実施例においては、物品Bはチップ化されていない半導体ウェハであるが、物品Bはこれに限定されず、平板状でかつ比較的大面積を有していれば、セラミック製または樹脂製の絶縁基板、各種電子素子ガラス板または石英板等の光学用素子およびこれらの複合体などいかなるものであっても良い。また、形状は円盤状に限定されず、長方形などでも良い。
【0012】
本実施例に用いられる両面粘着シート1は、熱収縮性基材3と該基材3の両面に形成された粘着剤層2aおよび2bとから構成されている。粘着剤層2a、2bは、従来知られているどのような粘着剤を用いても良いが、少なくとも粘着剤層2aまたは2bの一方が紫外線硬化型粘着剤であるものが好ましい。なお、本実施例においては、粘着剤層2a、2bは、ともに紫外線硬化型粘着剤が用いられている。このような両面粘着剤シートの詳細については特願平11−109806に記載されている。なお、両面粘着シート1はこの実施例に限定されず、例えば粘着剤に加熱発泡剤を配合して加熱による発泡で粘着剤層が変形するような両面粘着シートであっても良い。
【0013】
支持板Aは、硬質の平板からなり、粘着剤層2aまたは2bに紫外線硬化型粘着剤を用いる場合は、紫外線透過性の材質から形成された硬質のガラス板やプラスチック板などを好ましく使用することができる。両面粘着シート1,支持板Aおよび物品Bは略同形状であることが好ましい。
次に本実施例における剥離装置について説明する。
【0014】
本実施例の剥離装置は、上記のような貼合ユニットCを加熱して、介装された両面粘着シート1を無理なく剥離させるものである。剥離装置20は、図2、図3に示したように、内方に二重の壁面で囲まれた高温室4を有している。
すなわち、この剥離装置20では、互いに対向する一対の内側壁8a,8bと、これら内側壁8a,8bと対面する外側壁10a,10bとの間に、空気通路11a、11bが形成されている。これら内側壁8a、8bには、図4に示したように、上下方向にスリット13、14が所定間隔おきに形成されている。
【0015】
内側壁8a,8bに、スリット13、14が形成されることにより、高温室4内の空気は一方から他方へ流通可能になっている。すなわち、天井部に設けられたファン12が駆動されたときに、図2において、左側の空気通路11aからスリット13を介して高温室4内に空気が導かれ、その後高温室4内の空気はスリット14を介して右側の空気通路11bに導かれ、さらに上方に導かれて、図2に矢印で示したように循環できるようになっている。
【0016】
一方、高温室4は、図3および図5に示したように、一方面が開口した箱形状の室本体5と、該室本体5の開口5aを覆う蓋体6とから構成され、蓋体6はスライド自在に構成されている。この蓋体6は横方向に開くことに限定されず、上下方向に開くようにしても良い。
図5に示したように、箱形状の室本体5内には、所定間隔おきに棚板7が一方の壁面から突出して設けられている。これらの各棚板7は、図示しない真空ポンプ及びバルブに連接した微細な透孔がその上面に設けられ、円盤あるいは長方形等の平板状の物品を吸着固定できるように構成されている。また、図2の状態で、室本体5の左右側壁8a,8bおよび上下側壁8c、8dなどには、昇温手段15が設けられている。この昇温手段15は、高温室4内を加熱するもので、シーズヒータ、ラバーヒータ、遠赤外線ヒータなど周知の昇温手段が採用可能であり、特に限定されるものではない。
【0017】
一方、高温室4を構成している他の側壁8eには、窓9が上下方向に所定間隔おきに設けられている。これらの窓9を介して、上下動可能な押さえ板17が高温室4内に収容されている。これらの押さえ板17の上下の移動は、別個に制御されても良いが、同時に制御されても良い。また、各押さえ板17と上位の棚板7との間、または最上位の押さえ板17の場合は、上側壁8cとの間には、バネ22が介装され、これらの押さえ板17が下方に位置した場合は、バネ22が伸張状態となり、上方向への引張り力が加わるように構成されている。バネ22は、伸張状態でその引張り力が押さえ板17の重力とほぼ釣り合うように調整され両面粘着シート1が変形する際に押さえ板17の重力がこれを妨げないよう構成されている。
【0018】
押さえ板17の下面には、上記棚板7と同様に、図示しない真空ポンプ及びバルブに連接した微細な透孔が設けられ、平板状の物品を吸着固定する吸着手段が構成されている。したがって、押さえ板17と棚板7との間に配置される貼合ユニットCは、上下から吸着固定できるように構成されている。
以下に、押さえ板17および棚板7に形成された昇温手段35について説明する。
【0019】
なお、押さえ板17および棚板7に形成された昇温手段35は、全く同様の構成であるため、以下、棚板7に形成された昇温手段35について説明する。図6に示したように、これらの昇温手段35は、外側領域を加熱する外側ヒータ31と内側領域を加熱する内側ヒータ19との2つの昇温部から構成されている。外側ヒータ31は、1つの環を形成するように、4つのヒータ部分31a、31b、31c、31dから構成されている。内側ヒータ19は、その内側に形成されている。また内側ヒータ19には、環状に加えて中央を横断するように、直線状のヒータ部分18が設けられている。
【0020】
次に、剥離装置20の高温室4の側方に設けられた、貼合ユニットCを出し入れするための取り出し手段について図7を参照しながら説明する。
取り出し手段30は、高温室4を構成している蓋体6の近傍に設置されている。取り出し手段30は、旋回可能な柱38と上下動可能な水平板32とを有しており、上下動可能な水平板32には、図示しないガイドレールが設けられ、このガイドレールに沿ってスライダ33が水平方向に移動できるように構成されている。また、スライダ33には一対の搬送アーム34,37が対面するように取付られ、上方の搬送アーム34は下方の搬送アーム37に対して接近または離反できるように上下動可能に形成されている。そして、搬送アーム34,37には、上記した押さえ板17および棚板7に形成された吸着手段と同様の吸着手段が具備されり、これらの吸着手段により、ここに収容される貼合ユニットCを吸着固定できるように構成されている。尚、棚板7には、下側搬送アーム37が進入退出可能なように図示しない溝が形成されている。
【0021】
続いて、本実施例による剥離装置を用いた物品の剥離方法および作用について説明する。
本実施例では、貼合ユニットCは種々の前工程を経て構成される。すなわち、半導体ウェハとガラス板(支持板A)とを両面粘着シートを用いて貼合する工程、半導体ウェハを所定の厚さに研削するバックグラインド工程が本実施例の前段階において行われる。本実施例においては、物品Bは、個別のチップに分割される前の極薄に研削された半導体ウェハである。
【0022】
本実施例の前段階で貼合ユニットCは紫外線の照射を受けて、両面の粘着剤層の粘着力が激減され、この状態で収納カセットに収納されている。また、高温室4内は昇温手段による加熱が短時間となるよう熱収縮基材が変形しない程度に予め高温にされている。
この後、高温室4の開口部5aから蓋体6が開放され、この収納カセット内の貼合ユニットCが適宜な手段により取り出され、高温室4内の棚板7上に順次収容され、蓋体6が閉じられる。棚板7上に貼合ユニットCがセットされたら、押さえ板17を下方に移動することにより、この押さえ板17を貼合ユニットCに接触させる。押さえ板17と貼合ユニットCが接触したら、押さえ板17と棚板7との吸着手段により貼合ユニットCを吸着固定する。この状態になると、貼合ユニットCには、下方に向かう押さえ板17の重力と、上方に向かう伸張したバネ22による引張り力がほぼ釣り合い、負荷がほとんどかからないようになる。
【0023】
続いて、押さえ板17および棚板7内の昇温手段35により貼合ユニットCを高温室4内で支持板A側から直接加熱する。この場合、最初に外側ヒータ31により加熱し、しかる後、内側ヒータ19により加熱する。すると、最初に外側領域の両面粘着シート1の熱収縮性基材3が収縮して図8に強調するように、両面粘着シート1と物品Bとの間および支持板Aとの間に空気を巻き込んで剥離を始め、その後内側領域の熱収縮性基材3が収縮して、剥離が内側領域に伝播し完全に剥離することになる。この際、両面粘着シート1が収縮を始めると、収縮によって変形しようとする力が新たにガラス板とウェハとの距離を広げようとする方向に加わる。押さえ板17は、その重力がバネ22の引張力により釣り合っていたので、変形しようとする力は押さえ板17を上方に持ち上げ、押さえ板17の重量に妨げられることなく両面粘着シート1の変形が進行し、ガラス板とウェハとの間の距離が広がって最終的にギャップが形成される。これにより、両面粘着シート1とウェハBとの接触面積が小さくなり、ウェハBが両面粘着シート1から浮き上がる。
【0024】
収縮が終わり、剥離が完了したと判断されたら、押さえ板17の吸着手段を解放した後、押さえ板17を上方の待機位置へ退避させる。
なお、剥離の完了を判断する手段は、センサによりギャップが所定量に達したかどうかを検出しても良いし、剥離が完了するまでの時間を予めタイマーで設定し、その設定時間により判断しても良い。
【0025】
次に、貼合ユニットCは、高温室4から取り出される。この場合、蓋体6をスライドさせて開口部5aを開放する。また、棚板7の吸着手段を解放する。続いて、図3に示したように、取り出し手段30の搬送アーム34,37を高温室4内に臨ませ、これらの搬送アームに設けられた吸着手段により吸着し、剥離しかけている貼合ユニットCを高温室4から取り出す。
【0026】
そして、取り出し手段30により高温室4から取り出された後、吸着手段を作動させた状態で、図9に示したように、一対の搬送アーム34,37との間隙に、エアー噴出ノズル36から空気を吹き付けることにより、両面粘着シート1をダストボックス28内に回収することができる。
なお、ガラス板Aおよび半導体ウェハBは、その後別々のカセット内に収容される。 以上、説明したように、本実施例による剥離装置では、両面粘着シートに固定された極薄の物品を傷付けることなく、効率的に、かつ短時間で大量に剥がすことができる。
【0027】
以上、本発明の一実施例による剥離方法および剥離装置について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されない。
また、上記実施例では、剥離しかけている両面粘着シート1に空気を吹き付けて取り除くようにしているが、これに限定されない、例えば、機械的手段で掻き出すようにすることもできる。あるいは重力の作用により落とすこともできる。要は、テープによりウェハBが強くこすられることにより損傷を受けることがなければ良い。
【0028】
また、上記実施例では、昇温手段35を内側と外側とに別個に設け、外側領域を先に加熱して昇温させるようにしたが、本発明はこれ限定されない。例えば、比熱や熱伝導率の違いにより外側領域の方が先に温度が上がるように構成することもできる。
さらに、昇温手段として、ヒータの配列の仕方は種々の態様が考えられる。例えば、物品が円形である場合、その円の外周領域を加熱する部分と、その円の内側領域を加熱する部分とに区分けして、これらを同心円的に配置にしても良いし、あるいは短冊状に円の一方の端部から中央部、他方の端部のように、配置しても良い。
【0029】
また、上記実施例では、高温室4内で予備的に加熱するようにしているが、この高温室4は必須のものではない。
さらに、高温室4の構成も実施例に限定されず、他の態様を採用できる。
【0030】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明に係る両面粘着シートに固定された物品の剥離方法によれば、両面粘着シートに粘着された極薄の物品を剥がす場合であっても、最初に少なくとも外側の一部を加熱してこの外側を十分剥離させた後に、これより遅れて昇温される部分を剥離させるようにしたため、その物品を両面粘着シートから、割ってしまうことなく容易に剥離することができる。
【0031】
また、上記発明に係る剥離装置によれば、コンパクトな構造で本発明の方法を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に用いられた貼合ユニットの断面図である。
【図2】本発明の一実施例による剥離装置の概略側面図である。
【図3】本発明の一実施例による剥離装置の概略平面図である。
【図4】本発明の一実施例による剥離装置の高温室の概略側面図である。
【図5】本発明の一実施例による剥離装置の高温室の概略正面図である。
【図6】本発明の一実施例による剥離装置における押さえ板に設けられた昇温手段の概略正面図である。
【図7】本発明の一実施例による剥離装置において剥離された貼合ユニットを取り出すための取り出し手段の側面図である。
【図8】本発明の一実施例による剥離方法において貼合ユニットの剥離する過程を示した断面図である。
【図9】本発明の一実施例による剥離装置において剥離された貼合ユニットから両面粘着シートを取り除く状態を示す側面図である。
【符号の説明】
1 両面粘着シート
3 熱収縮性基材
2a,2b 粘着剤層
35 昇温手段
22 バネ
A 支持板
B 物品
C 貼合ユニット
Claims (3)
- 加熱により変形して剥離効果を発揮する両面粘着シートを介して物品が支持板に固定された貼合ユニットから前記物品を剥離するにあたり、前記貼合ユニットの少なくとも外側の一部を加熱して、該貼合ユニットの外側領域の少なくとも一部を最初に昇温させるとともに他の領域を遅れて昇温させ、前記両面粘着シートから前記物品を、外側領域から他の領域に向かって剥がすようにしたことを特徴とする両面粘着シートに固定された物品の剥離方法。
- 前記貼合ユニットを最初に加熱して昇温する領域は、この貼合ユニットの中心から略ドーナツ状に広がる外周領域であることを特徴とする請求項1に記載の両面粘着シートに固定された物品の剥離方法。
- 加熱により変形して剥離効果を発揮する両面粘着シートを介して物品が支持板に固定された貼合ユニットから前記物品を剥離する剥離装置であって、少なくとも貼合ユニットの外側の一部を昇温させる昇温部と、これより遅れて他の貼合ユニット部位を昇温させる昇温部で構成した昇温手段を有することを特徴とする両面粘着シートに固定された物品の剥離装置。
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