JP4550510B2 - シート剥離装置及び剥離方法 - Google Patents

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本発明はシート剥離装置及び剥離方法に係り、特に、半導体ウエハの回路面に貼付された保護シートを剥離することに適したシート剥離装置及び剥離方法に関する。

従来より、半導体ウエハ(以下、単に、「ウエハ」と称する)は、極薄化への研削加工を行う際に、回路面側に保護シートを貼付しておくことが通常行われており、この保護シートは、リングフレームへのマウント工程等を終了した後に剥離されるものとなっている。保護シートの剥離に際しては、ウエハが非常に薄いため、特別な配慮が必要とされている。

特許文献1には、前述した保護シートの剥離装置及び剥離方法が開示されている。同文献は、複数のロールを組み合わせることによって剥離角度を大きく確保し、ウエハの面に対してできるだけ平行な方向に保護シートを剥離可能としてウエハの割れ等を防止しようとする構成が提案されている。

特開2000−91281号公報

しかしながら、特許文献1に開示されたシート剥離装置にあっては、剥離用のロールがウエハの面に押圧力を付与した状態で回転しながら剥離用テープを貼り付け、その後同様にウエハ面を押圧しながらシートの剥離を行うものであるため、シートの剥離抵抗と押圧力とが同時に作用することになり、これがウエハへの負荷となって当該ウエハに損傷を惹起せしめる、という問題がある。
また、回路面に電気的な導通を確保するための半田バンプ(以下、「バンプ」という)が形成されたウエハに保護シートが貼付されたものを剥離対象物とした場合において、特許文献1のシート剥離装置及び剥離方法では、剥離用テープをウエハ面に沿うように折り返して剥離する構造、方法であるため、バンプ間に保護シートの接着剤を残し易い、という不都合もある。

[発明の目的]
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、シートを剥離するにあたり、ウエハ等の剥離対象物への負荷を最小限に抑制して剥離対象物上のシートを剥離できるようにしたシート剥離装置及び剥離方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、バンプ等の凸部が剥離対象物上に存在している場合の接着剤の残存を回避することのできるシート剥離装置及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、本発明は、シートが貼付された剥離対象物を支持する剥離用テーブルと、この剥離用テーブルに相対配置された剥離ヘッドを用いて剥離用テープを所定の押圧力でシートに接着した後に、当該剥離用テープを巻き取ることで前記シートを剥離対象物から剥離可能としたシート剥離装置において、
前記剥離ヘッドと前記剥離用テーブルとの相対距離を調整する距離調整装置を含み、
前記距離調整装置は、前記剥離ヘッドがシートを剥離対象物の端部から内方に向かう初期剥離を行うときに、前記剥離用テープをシートに貼付するときと略同一の相対距離に保ち、前記剥離対象物の端部位置で剥離用テープを反転する方向に折り曲げて剥離方向を剥離対象物の面に沿わせ、前記シートが剥離された剥離対象物の面と前記剥離対象物から剥離されたシートとの間に鈍角の初期剥離角度を形成する一方、初期剥離終了後、完全剥離を行うまでの間に、前記相対距離を拡大して前記剥離ヘッドを剥離対象物から離れる方向に保ち、前記折り曲げた剥離用テープの巻き取りで、初期剥離角度よりも小さい鋭角の次期剥離角度を形成して前記シートを剥離対象物から剥離するように構成されている。

また、前記剥離ヘッドは、前記剥離用テープを前記シートの面に所定の押圧力で接着させる第1のロールと、当該第1のロールがシートに接着する位置で当該シートとの間に隙間を形成する位置に設けられた第2のロールとを含み、
前記剥離対象物の端部位置で前記第1のロールと第2のロールとの間の剥離用テープを部分的に弛ませて第2のロールとシートとの間で剥離用テープを反転する方向に折り曲げた初期剥離角度でシートを剥離対象物から剥離する一方、
前記初期剥離角度でシートを剥離した後に、第1のロールが剥離対象物に対する前記押圧力を解除した位置に移動して前記初期剥離角度よりも小さい次期剥離角度でシートを剥離対象物から剥離可能とすることができる。

また、本発明は、シートが貼付された剥離対象物を支持する剥離用テーブルに相対配置された剥離ヘッドを用い、当該剥離ヘッドを介して剥離用テープを所定の押圧力でシートに接着した後に、剥離用テープを巻き取ることで前記シートを剥離対象物から剥離するシート剥離方法において、
前記剥離ヘッドが剥離用テープをシートに貼付する際に剥離対象物に押圧力を付与する相対距離を保った状態で前記剥離対象物の端部位置で剥離用テープを反転する方向に折り曲げて剥離方向を剥離対象物の面に沿わせ、
前記シートが剥離された剥離対象物の面と前記剥離対象物から剥離されたシートとの間に鈍角の初期剥離角度を形成した状態で前記剥離用テープを巻き取って前記シートの初期剥離を行い、
次いで、前記相対距離を拡大して前記剥離ヘッドを剥離対象物から離れる方向に保ち、前記折り曲げた剥離用テープの巻き取りで、初期剥離角度よりも小さい鋭角の次期剥離角度を形成した状態で、前記シートを剥離対象物から完全に剥離する、という方法を採っている。

本発明によれば、剥離対象物からシートを剥離するに際し、初期剥離のときにのみ押圧力が付与されて、その後の完全剥離に至るまでの間は、剥離対象物への押圧力が解除された状態で行われることになる。従って、押圧力を剥離対象物に対して継続的に付与したままシートを剥離する場合に比べて剥離対象物への負荷を少なくすることができるようになり、これによって剥離対象物がウエハ等の脆質な部材であっても、当該剥離対象物の損傷を効果的に回避することができる。

また、初期剥離角度をシートの面にできるだけ沿う角度とし、その後に剥離角度を小さくして剥離を行うものであるため、シートが貼付されている面にバンプ等の凸部が存在している場合でも、当該凸部間に接着剤が残ってしまうという不都合も解消することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図1には、本実施形態に係るシート剥離装置の概略正面図が示されている。この図において、シート剥離装置10は、剥離対象物としてのウエハWを支持する剥離用テーブル11と、この剥離用テーブル11の上部に相対配置されたシート剥離ユニット12とを備えて構成されている。

前記ウエハWは、特に限定されるものではないが、リングフレームRFにマウントテープMT及びダイボンディングシートDSを介して支持されており、当該ウエハWの回路面側(図1中上面側)に保護シートSが貼付されている。この保護シートSは、特に限定されるものではないが、本実施形態では、紫外線硬化型接着剤を介して貼付されている。

前記剥離用テーブル11は、ガイドレール等を介して図1中矢印A方向に移動可能に設けられているとともに、上面側(ウエハ支持面側)に多数の吸着孔を設けて剥離対象物であるウエハWを前記マウントテープMT及びダイボンディングシートDSを介して吸着支持できるように設けられている。なお、吸着孔を設けることに代えて、多孔質部材を配置してウエハWを吸着支持できるように構成することもできる。

前記シート剥離ユニット12は、剥離用テーブル11に支持されたウエハWから前記保護シートSを剥離するものである。このテープ剥離ユニット12は、剥離用テーブル11の上方に位置して剥離用テープPTの供給部を構成する支持ロール20と、板状のフレームFの領域内に設けられるとともに剥離用テープPTの巻取部を構成する巻取ロール21と、剥離用テープPTを保護シートSの端部に所定の押圧力を付与して接着するとともに、接着された剥離用テープPTを巻き取ることで保護シートSをウエハWから剥離する剥離ヘッド22と、この剥離ヘッド22を剥離用テーブル11に対して離間接近させる方向に昇降させる距離調整装置としてのシリンダ24と、剥離ヘッド22と支持ロール20との間に設けられたガイドロール26と、剥離用テープPTの巻取力を付与するモータM1の出力軸に固定された駆動ロール27と、この駆動ロール27との間に剥離用テープPTを挟み込むピンチロール29と、前記巻取ロール21を巻取方向に回転駆動するモータM2とを備えて構成されている。なお、前記支持ロール20はモータM3の出力軸に連結されており、これにより、剥離用テープPTの繰出方向とは逆方向に回転力を付与して剥離用テープPTに小さなテンションを与えることができるようになっている。本実施形態では、フレームFを水平移動させることなく剥離用テーブル11が水平方向に移動するように設けられているが、フレームFを剥離用テーブル11に対して水平方向に相対移動可能に設けてもよい。

前記剥離ヘッド22は、ヘッド本体22Aと、このヘッド本体22Aに支持されて剥離用テープPTを保護シートSの端部上面に所定の押圧力を付与して接着させる第1のロール30と、剥離用テープPTが通過可能な間隔をおいて第1のロール30の横方向に併設された第2のロール31と、第1のロール30の上部に配置された第3のロール32とにより構成されている。第2のロール31は、第1のロール30よりも小径に設けられており、第1のロール30に巻き掛けられた剥離用テープPTが保護シートSに接触したときに、保護シートSの面に対して隙間C(図5(A)参照)を形成可能な高さ位置に設けられ、これにより、後述する初期剥離角度α1(図5(C)参照)を形成した状態で、保護シートSの初期剥離を行えるようになっている。また、第3のロール32は、剥離用テープPTを案内する案内ロールとなっている。

前記距離調整装置を構成するシリンダ24は、フレームFに支持されたシリンダ本体35と、このシリンダ本体35ら下方に延出するとともに、下端部に前記ヘッド本体22Aが固定されたピストンロッド36とを備えて構成されている。このシリンダ24は、初期剥離に際して、ピストンロッド36が伸長して第1のロール30で剥離用テープPTを保護シートSの端部上面に押圧接着するように剥離ヘッド22と剥離用テーブル11との相対距離を保つ。この一方、初期剥離が終わった後の完全剥離に至るまでの間に、前記相対距離を拡大して第1のロール30をウエハWから離れる方向、すなわち上方に移動させた状態を保つようになっており、次期剥離角度α2を形成するようになっている(図2、図3及び図5(E)参照)。

次に、本実施形態に係るシート剥離方法について説明する。

始めに、図示しない紫外線照射装置を用いて前記保護シートSの紫外線硬化型接着剤を硬化させた後のウエハWがリングフレームRFにマウントされ、ダイボンディングシートDSを介した状態で剥離用テーブル11に吸着支持される。保護シートSの剥離は、図5(A)に示されるように、剥離ヘッド22を下降させて第1のロール30の最下部とウエハWの端部WE上の保護シートSとを相互に圧着させる。この状態では、保護シートSを介してウエハWに一定の押圧力が付与されている。ここで、巻取用モータM2を停止状態に保つ一方、支持ロール20は剥離用テープPTの繰出方向とは反対の方向に小さな力で当該剥離用テープPTにテンションを付与する程度に回転付勢される。

剥離用テーブル11が剥離ヘッド22に対して図中右側に移動して剥離用テープPTがこれに対応して繰り出されることとなるが、この時点では巻取用モータは停止状態に保たれ、剥離用テープPTに折れ曲がり部分が形成される(図5(B)参照)。

図5(C)に示されるように、剥離用テープPTに形成される前記折れ曲がり部分を隙間Cに入り込ませると、初期剥離角度α1が形成される。なお、初期剥離角度α1を確実に形成するために、図5(A)〜(C)の工程を2〜3回繰り返してもよい。

初期剥離角度α1が形成されると、モータM1が駆動し、第1のロール30の外周面に剥離用テープPTがぴったり沿うようになる(図5(D)参照)。このようにして剥離用テープPTが第1のロール30の外周面にぴったり沿う状態となったとき、或いは、この直前状態で、前記シリンダ24を駆動して剥離ヘッド22を上昇させ、第1のロール30はシートSから離れるようにウエハWから上昇した位置に保たれる。この相対距離等によって次期剥離角度α2(図5(E)参照)が形成され、当該角度α2を維持した状態で、更にモータM1を駆動しながら剥離用テーブル11が右側に移動することにより、保護シートSがウエハWの面から完全に剥離されることとなる。この際、初期剥離角度α1で剥離が開始されるため、剥離動作はスムースに行われる。この一方、次期剥離角度α2による剥離に際しては、第1のロール30による押圧力の解除と相俟ってウエハWに割れ等を生じさせるストレスが加えられることはない。なお、本実施形態では、ウエハWの回路面が平坦な場合について示しているが、当該回路面にバンプが形成されている場合には、前記次期剥離角度α2と、第1のロール30が上昇した位置とが相互に作用して、バンプ間に存在する接着剤は、上方に抜かれるような作用を受け、これにより、ウエハW上に接着剤を残存させることなく保護シートSを剥離することができる。

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、押圧力をウエハWに対して継続的に付与したまま保護シートSを剥離する場合に比べてウエハWへの負荷を少なくすることができるようになる。従って、ウエハ等の脆質な部材に保護シートSが貼付されて当該保護シートSをウエハWから剥離する場合であっても、ウエハWの損傷を効果的に回避することが可能となる。

しかも、初期剥離角度α1を保護シートSの面にできるだけ沿う角度とし、その後に剥離角度を小さくして次期剥離角度α2で剥離を行うものであるため、保護シートSが貼付されている面に凸部が存在している場合でも、当該凸部間に接着剤が残る不都合も解消することができる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。

例えば、前記実施形態では、距離調整装置をシリンダ24により構成し、当該シリンダ24が剥離ヘッド22の位置を上下方向に調整するものとしたが、剥離用テーブル11を上下に移動させるシリンダを剥離用テーブル11側に設けてもよい。更に、剥離用テープPTは、連続した帯状のものに限らず、枚葉状のテープを用いることもできる。この場合には、剥離ヘッド22に枚葉状の剥離用テープの供給装置を設けることで対応することができる。

また、前記実施形態における剥離ヘッド22は、図示構成例に限定されるものではなく、剥離用テープPTを折り曲げる動作をさせて初期剥離角度を形成し、その後に、次期剥離角度を形成可能とする構造であれば足りる。また、初期剥離角度α1は、保護シートSをウエハW等の剥離対象物の端部WEから剥離する際に、当該剥離対象物に割れ等の損傷を与えることがない範囲で決定できるものであり、次期剥離角度α2は、初期剥離角度α1よりも小さく、接着剤等の残存を極力無くすことができる範囲で決定することができる。

更に、本発明に係る剥離装置の剥離対象物としては、ウエハWに限定されるものではなく、シート、フィルムが貼付された剥離対象物から当該シート等を剥離する場合にも適用することができる。

シート剥離装置の概略構成を示す正面図。 剥離ヘッドが剥離用テープをシートに貼り付ける状態を示すシート剥離装置の概略正面図。 ウエハからシートを剥離する途中の段階を示すシート剥離装置の概略正面図。 ウエハからシートを完全に剥離した状態を示すシート剥離装置の概略正面図。 (A)〜(E)は前記テープ剥離装置の動作説明図。

符号の説明

10 シート剥離装置
11 剥離用テーブル
12 シート剥離ユニット
22 剥離ヘッド
24 シリンダ(距離調整装置)
W 半導体ウエハ(剥離対象物)
S 保護シート
PT 剥離用テープ
α1 初期剥離角度
α2 次期剥離角度

Claims (3)

  1. シートが貼付された剥離対象物を支持する剥離用テーブルと、この剥離用テーブルに相対配置された剥離ヘッドを用いて剥離用テープを所定の押圧力でシートに接着した後に、当該剥離用テープを巻き取ることで前記シートを剥離対象物から剥離可能としたシート剥離装置において、
    前記剥離ヘッドと前記剥離用テーブルとの相対距離を調整する距離調整装置を含み、
    前記距離調整装置は、前記剥離ヘッドがシートを剥離対象物の端部から内方に向かう初期剥離を行うときに、前記剥離用テープをシートに貼付するときと略同一の相対距離に保ち、前記剥離対象物の端部位置で剥離用テープを反転する方向に折り曲げて剥離方向を剥離対象物の面に沿わせ、前記シートが剥離された剥離対象物の面と前記剥離対象物から剥離されたシートとの間に鈍角の初期剥離角度を形成する一方、初期剥離終了後、完全剥離を行うまでの間に、前記相対距離を拡大して前記剥離ヘッドを剥離対象物から離れる方向に保ち、前記折り曲げた剥離用テープの巻き取りで、初期剥離角度よりも小さい鋭角の次期剥離角度を形成して前記シートを剥離対象物から剥離することを特徴とするシート剥離装置。
  2. 前記剥離ヘッドは、前記剥離用テープを前記シートの面に所定の押圧力で接着させる第1のロールと、当該第1のロールがシートに接着する位置で当該シートとの間に隙間を形成する位置に設けられた第2のロールとを含み、
    前記剥離対象物の端部位置で前記第1のロールと第2のロールとの間の剥離用テープを部分的に弛ませて第2のロールとシートとの間で剥離用テープを反転する方向に折り曲げた初期剥離角度でシートを剥離対象物から剥離する一方、
    前記初期剥離角度でシートを剥離した後に、第1のロールが剥離対象物に対する前記押圧力を解除した位置に移動して前記初期剥離角度よりも小さい次期剥離角度でシートを剥離対象物から剥離可能としたことを特徴とする請求項1記載のシート剥離装置。
  3. シートが貼付された剥離対象物を支持する剥離用テーブルに相対配置された剥離ヘッドを用い、当該剥離ヘッドを介して剥離用テープを所定の押圧力でシートに接着した後に、剥離用テープを巻き取ることで前記シートを剥離対象物から剥離するシート剥離方法において、
    前記剥離ヘッドが剥離用テープをシートに貼付する際に剥離対象物に押圧力を付与する相対距離を保った状態で前記剥離対象物の端部位置で剥離用テープを反転する方向に折り曲げて剥離方向を剥離対象物の面に沿わせ、
    前記シートが剥離された剥離対象物の面と前記剥離対象物から剥離されたシートとの間に鈍角の初期剥離角度を形成した状態で前記剥離用テープを巻き取って前記シートの初期剥離を行い、
    次いで、前記相対距離を拡大して前記剥離ヘッドを剥離対象物から離れる方向に保ち、前記折り曲げた剥離用テープの巻き取りで、初期剥離角度よりも小さい鋭角の次期剥離角度を形成した状態で、前記シートを剥離対象物から完全に剥離することを特徴とするシート剥離方法。
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