JP4824622B2 - シート剥離装置及び剥離方法 - Google Patents

Description

本発明はシート剥離装置及び剥離方法に係り、特に、半導体ウエハ等の被着体に貼付された接着シート等を剥離する際に、被着体の損傷を防止しつつ剥離力を付与することのできる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）には、その回路面を保護するための接着シートが貼付されている。この接着シートは、例えば、ウエハのバックグラインド等が行われた後にシート剥離装置を介して剥離される。

前述した接着シートの剥離は、例えば、特許文献１に示されたシート剥離装置を用いて行うことができる。同装置は、ウエハに貼付された接着シートに剥離用テープを貼付し、当該剥離用テープを引っ張る際に、先端が鋭角に形成されたエッジ部材を接着シートに押し付け、前記剥離用テープを引っ張りながらエッジ部材とウエハとを相対移動させる構成となっている。

特開２００２−１２４４９４号公報

しかしながら、特許文献１に示された剥離装置によるシート剥離方法にあっては、ウエハの浮き上がりを防止するため、若しくは、剥離角度を一定に保つためにエッジ部材を接着シートに押し付けるものであり、これにより、接着シートがウエハとエッジ部材との間にきつく挟み込まれた状態となって剥離抵抗が増大し、その結果、接着シートの剥離途中で、剥離用テープや接着シートが切れてしまって剥離不良が発生する、という不都合がある。
また、ウエハの回路面に導通用電極を構成するバンプ等の突部が存在するものに接着シートを貼付して当該接着シートを剥離する場合には、エッジ部材の先端高さ位置をバンプの上端に合わせてセッティングしなければならない。この場合には、接着シートの剥離過程においてバンプのない位置ではウエハの浮き上がりを防止できないことになり、これによってウエハを破損させてしまう、という不都合を招来する。

［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、剥離補助手段を用いて接着シートの剥離抵抗を増大させることなく、ウエハの浮き上がりを防止して接着シートのスムースなる剥離と、ウエハ損傷とを防止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、接着シートが貼付された被着体を支持する支持手段と、前記接着シートに剥離用テープを貼付するテープ貼付手段と、前記剥離用テープを引っ張る引張手段と、前記支持手段と引張手段との間に位置して前記接着シートの折り曲げ縁を形成する剥離補助手段とを備えたシート剥離装置において、
前記剥離補助手段は、前記接着シート上に位置するガイド部材と、このガイド部材の外周側に設けられるとともに、前記接着シートの剥離動作に追従して回行するエンドレス部材とを備えて前記接着シートの折り曲げ縁の内側に位置し、
前記エンドレス部材は、前記接着シートの面に対して平行な領域を備え、当該平行な領域が前記接着シートに面接触しながら回行可能に設けられる、という構成を採っている。

また、前記ガイド部材は、前記接着シートの剥離方向に直交する最大幅より長いガイドプレートと、当該ガイドプレートと略平行な向きに配置されるとともに、前記接着シートの剥離方向に直交する最大幅より長い軸とにより構成され、これらガイドプレート及び軸に前記エンドレス部材が掛け回される、という構成を採ることができる。

更に、前記ガイド部材は、前記接着シートの剥離方向に直交する最大幅より長いガイドローラと、当該ガイドローラと略平行な向きに配置されるとともに、前記接着シートの剥離方向に直交する最大幅より長い軸とにより構成され、これらガイドローラ及び軸に前記エンドレス部材が掛け回される、という構成を採用してもよい。

また、前記剥離補助手段は剥離角度調整手段を更に備える、という構成を採ることもできる。

また、前記エンドレス部材は、前記接着シートの剥離方向に直交する方向に沿って所定間隔を隔てて複数列配置される構成を採用可能である。

更に、本発明は、被着体に貼付された接着シートに剥離用テープを貼付し、この剥離用テープを所定の剥離方向に引っ張ることで前記接着シートを被着体から剥離するシート剥離方法において、
前記接着シートにエンドレス部材を接触させ、
前記エンドレス部材を介して接着シートの折り曲げ縁の内側に配置して当該折り曲げ縁を形成するとともに、前記接着シートの剥離動作に追従するようにエンドレス部材における接着シートの面に対して平行な領域を当該接着シートに面接触しながら回行させて前記接着シートを剥離する、という方法を採っている。

本発明によれば、接着シート上に位置するガイド部材と、このガイド部材の外周側に設けられたエンドレス部材とにより剥離補助手段を構成し、エンドレス部材を接着シートの剥離動作に追従して回行させる構成としたから、接着シートが剥離補助手段と被着体との間にきつく挟み込まれるような不都合が解消され、接着シートの剥離抵抗を増大させることなくウエハの浮き上がりを防止して、接着シートのスムースな剥離を行うことができる。これにより、接着シートの剥離不良を未然に防止することができ、しかも、ウエハのような脆質性を備えた被着体であっても、当該ウエハの損傷を防止することができる。更に、エンドレス部材が弾性部材で構成されている場合、接着シートが貼付されている被着体の面形状に倣うようにエンドレス部材が変位し回行することで、例えば、接着シートの剥離過程においてバンプのない位置が存在するようなウエハの場合であっても、当該ウエハの浮き上がりを確実に防止しつつ接着シートの剥離を行うことができる。
また、ガイドプレートと軸とにより構成されるガイド部材にエンドレス部材が掛け回される構成としたことで、当該エンドレス部材の蛇行抑制、張力設定及び、経時による伸び対応等が可能となり、更に、前記軸を回転軸とすることによって、エンドレス部材を滑らかに回行させることができ、剥離抵抗の増大を防止できる。
更に、ガイドローラと軸にエンドレス部材を掛け回す構成では、エンドレス部材を更に滑らかに回行動作させることができ、剥離抵抗の増大を防止できる。
また、前記剥離補助手段に剥離角度調整手段を設けた構成によれば、接着シートが貼付されている被着体の表面に凹凸等があるとき、例えば、前述したバンプを有するウエハに接着シートが貼付されたものが剥離対象であるときに、各バンプ回りに接着シートの接着剤が残らないような角度、例えば、９０度の剥離角度に設定して接着シートを剥離することができる。
更に、接着シートの剥離方向に直交する方向に沿って所定間隔を隔ててエンドレス部材を配置した構成によれば、ガイド部材とエンドレス部材との接触面積が減少し、エンドレス部材が回行する際の抵抗を小さくでき、剥離抵抗の増大を防止できる。

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、図２には、前記シート剥離装置を用いた剥離動作時の概略斜視図が示されている。これらの図において、シート剥離装置１０は、上面側となる表面（回路面）に接着シートＳが貼付された被着体としてのウエハＷを支持する支持手段１１と、この支持手段１１を移動可能に支持する移動手段１２と、前記接着シートＳの外周部分に剥離用テープＴ（図２参照）を貼付して接着シートＳをウエハＷから剥離する方向に剥離用テープＴを引っ張る引張手段としての剥離ヘッド１３と、前記剥離用テープＴを所定長さごとに繰り出して一部を接着シートＳに接着させるテープ貼付手段を構成するテープ供給ユニット１４と、前記支持手段１１と剥離ヘッド１３との間に位置して接着シートＳの折り曲げ縁Ｂを形成する剥離補助手段１５とを備えて構成されている。

前記支持手段１１は、特に限定されるものではないが、平面視方形をなす下部テーブル１７及び上部テーブル１８からなるテーブル１６と、下部テーブル１７と上部テーブル１８との間に配置されて当該上部テーブル１８を回転可能且つ昇降可能とする駆動装置１９と、下部テーブル１７の下面側に設けられたスライダ２０とを含む。ここで、上部テーブル１８は、その上面側が図示しない吸着面として形成されており、前記ウエハＷを吸着保持できるように構成されている。なお、この吸着保持力は、数十μｍの厚みに研削されたウエハであっても、その平面形状を維持することができ、しかも、吸着によって変形することがない程度の弱い吸着力に制御される。

前記移動手段１２は、一対のガイドレール２２と、これらガイドレール２２の間において、当該ガイドレール２２と平行に延びる送りねじ軸２３と、この送りねじ軸２３の一端側に位置して当該送りねじ軸２３を回転させる駆動モータ２５と、送りねじ軸２３の他端側を支持する回転軸受２６とからなる。ガイドレール２２には、スライダ２０を介して支持手段１１が移動可能に支持され、送りねじ軸２３は、前記下部テーブル１７の下面側に設けられたナット部材２８を貫通した状態で当該ナット部材２８に係合し、送りねじ軸２３が回転することにより、支持手段１１が前記ガイドレール２２に沿って移動可能となっている。

前記剥離ヘッド１３は、その下部に、上下方向に離間接近可能に設けられた上下一対のチャック爪３０を備えて構成されており、これらチャック爪３０間に剥離用テープＴを挟み込んで当該剥離用テープＴを保持できるように構成されている。この剥離ヘッド１３は図示しない支持部材等を介してテープ供給ユニット１４に支持される構成となっている。なお、剥離ヘッド１３は、本出願人による先願（特開２００３−２２９８６号公報）に記載された剥離ヘッドと同様の構成を採用することができる。

前記テープ供給ユニット１４は、前記先願公報に開示されたユニットと同様のものであるが、これを簡略的に説明すると、テープ供給ユニット１４は、前記剥離ヘッド１３に対して剥離用テープＴを繰り出すテープ繰出部と、剥離用テープＴを前記接着シートＳに熱溶着するヒーターと、剥離用テープＴを所定長さ毎に切断するカッター等を含んで構成されている。テープ供給ユニット１４は、本願の要旨ではないので、ここでは各部詳細構造についての説明は省略する。

前記剥離補助手段１５は、前記上部テーブル１８の側方に位置するとともに、図示しない移動装置を介して図１中左右方向に移動可能に設けられた支持ブロック４０と、この支持ブロック４０に支持されたガイド部材４１の外周側に設けられるとともに、剥離シートＳの剥離動作に追従して回行動作するゴムベルト等からなるエンドレス部材４５とを備えて構成されている。ガイド部材４１は、ガイドプレート４２と、当該ガイドプレート４２に併設された第１及び第２の軸、本実施例では回転軸４３、４４とを含む。ガイドプレート４２は断面形状が鋭角三角形状に設けられており、図１中左側の角とエンドレス部材４５とで接着シートＳの折り曲げ縁Ｂを形成するようになっている（図２参照）。これらガイドプレート４２及び第１、第２の回転軸４３、４４は、図２に示されるように、接着シートＳの剥離方向に直交する幅よりも長く設定されているとともに、相互にそれら軸線方向が略平行に配置されている。また、第１の回転軸４３は、前記支持ブロック４０に形成されたスロット穴４０Ｂに沿って移動可能に支持され、エンドレス部材４５の蛇行抑制、張力設定及び、経時による伸び対応等が可能とされている。一方、第２の回転軸４４は支持ブロック４０に形成されたスロット穴４０Ａに沿って軸線位置が変位可能に支持されている。ここにおいて、第２の回転軸４４とスロット穴４０Ａとにより、前記エンドレス部材４５の回行軌跡を変化させて接着シートＳの剥離角度を調整する剥離角度調整手段が構成されている。

前記エンドレス部材４５は、前記ガイドプレート４２、第１及び第２の回転軸４３、４４の外周側に掛け回された状態で、ガイドプレート４２の下面と、第１の回転軸４３との間の領域が接着シートＳの面に対して平行となり、当該平行な領域が接着シートＳに面接触しながら回行するようになっている。

次に本実施形態におけるシート剥離方法について、図３をも参照しながら説明する。

先ず、図示しない搬送アーム等を介してウエハＷがテーブル１６上に載置され、吸着保持される。そして、テープ供給ユニット１４から剥離用テープが所定長さ繰り出されるとともに、その端部が剥離ヘッド１３のチャック爪３０間に供給され、当該チャック爪３０とテープ供給ユニット１４との間に延びる剥離用テープＴの一部が接着シートＳの外周部分に溶着され、当該剥離用テープＴは前記溶着部とテープ供給ユニット１４との間で切断される（図３中二点鎖線参照）。なお、剥離用テープＴの供給、溶着、所定長さごとの切断は、前述した先願公報に記載された動作と実質的に同様である。この際、剥離用テープＴは、感熱接着性の接着テープに替えて感圧接着性の接着テープを用いてもよい。感圧接着性の接着テープを用いる場合、溶着や所定長さに切断する機構は省略することができる。

次いで、剥離補助手段１５が図示しない移動装置を介して図３に示す位置に移動し、ガイドプレート４２の先端側のエンドレス部材４５が接着シートＳ上の外周縁側に位置するように移動し、剥離ヘッド１３が二点鎖線で示される位置から実線で示される位置に移動して接着シートＳを剥離する際の折り曲げ縁Ｂを形成する。なお、この動作に前後して、上部テーブル１８が駆動装置１９を介して、エンドレス部材４５の下面に接着シートＳが所定の押圧力で接触するように上昇する。そして、前記移動手段１２を介して支持手段１１が図３中矢印ａ方向に向って移動を開始する一方、剥離ヘッド１３が矢印ｂ方向に向かって前記移動手段１２と同速度で相対移動する。

このように、支持手段１１と剥離ヘッド１３との相対移動によって、ガイドプレート４２の先端側を剥離時の折り曲げ縁Ｂとしつつ接着シートＳの剥離が進行する。この剥離動作に際しては、エンドレス部材４５が接着テープＳとの摩擦力によって図３中右方向に回転することとなり、従来のように接着シートＳがウエハＷと剥離補助手段１５との間に強く挟み込まれて剥離用テープＴや接着シートＳが切断されるようなことがなくなり、接着テープＳのスムースなる剥離動作によって、剥離不良を確実に防止することができる。なお、上部テーブル１８は、前記駆動装置１９を介して、必要に応じて平面内で首振り動作させることもできる。これにより、接着シートＳがジグザグに捲られるようにしてウエハＷから徐々に剥離される。そして、支持手段１１が剥離補助手段１５の下部位置を通過したときに、接着シートＳの剥離を完了することとなる。

このようにして接着シートＳがウエハＷから完全に剥離された後に、ウエハＷは図示しない搬送アームを介して搬送される。この一方、剥離された接着シートＳは、剥離用テープＴと共に図示しない廃棄ボックス等に廃棄される。そして、支持手段１１、剥離ヘッド１３及び剥離補助手段１５が初期位置に復帰したときに、新たな剥離対象物となるウエハＷがテーブル１６上に移載され、以後同様に接着シートＳが剥離されることとなる。

なお、ウエハＷの上面側にバンプ等の凹凸が存在するときは、図４に示されるように、第２の回転軸４４をスロット穴４０Ａに沿って移動させ、エンドレス部材４５の回行軌跡を変化させて剥離角度θ１を９０度に調整したり、或いは、第２の回転軸４４をスロット穴４０Ａの中間付近に位置させて剥離角度θ２を９０度を超える角度に設定して剥離を行うようにしてもよい。また、接着シートＳの剥離が完了したウエハＷの上面側に、浮き上り防止手段を構成する気体吹付装置５０を配置し、当該気体吹付装置５０から気体を噴出してウエハＷが接着シートＳに引っ張られて破損しないようにしてもよい。

従って、このような実施形態によれば、剥離補助手段１５が接着テープＳをウエハＷ側に押し付けるように作用しても、エンドレス部材４５が回行動作することにより、剥離抵抗を抑制しつつ接着シートＳの剥離を安定して行うことができ、ウエハＷのような脆質性を備えたものを対象とした場合の、当該ウエハＷの損傷を効果的に防止することが可能となる。

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、エンドレス部材４５が一枚のベルト状をなす単一の部材によって構成された場合を図示、説明したが、図５に示されるように、ガイドプレート４２、第１、第２の回転軸４３、４４の長さ方向に沿って所定間隔を隔てた位置に複数列にエンドレス部材４５を配置してもよい。これにより、エンドレス部材４５の回転抵抗を相対的に小さくすることができ、接着シートＳの剥離抵抗を更に小さくできる。

また、前記実施形態では、ガイドプレート４２、第１及び第２の回転軸４３、４４が片持ち支持された状態を示したが、支持ブロック４０を一対配置として両側支持する構成としてもよい。

更に、前記ガイドプレート４２に替えて、前記第１又は第２の回転軸４３、４４と同様の軸状をなすガイドローラを採用し、このガイドローラと、第１、第２の回転軸４３、４４の外周側にエンドレス部材４５を掛け回す構成を採用することもできる。この際、ガイドローラは、その軸線位置が、ガイドプレート４２の先端部位置に対応するように支持ブロック４０に支持させれば足りる。

また、被着体は半導体ウエハＷに限らず、その他の被着体も含む。

本実施形態に係るシート剥離装置の概略正面図。 前記シート剥離装置の動作時における概略斜視図。 前記シート剥離装置の動作時における概略正面図。 剥離角度を変更した状態を示す図３と同様の概略正面図。 変形例を示すシート貼付装置の概略斜視図。

符号の説明

１０ シート剥離装置
１１ 支持手段
１２ 移動手段
１３ 剥離ヘッド（引張手段）
１４ テープ供給ユニット（テープ貼付手段）
１５ 剥離補助手段
４０Ａ スロット穴（剥離角度調整手段）
４１ ガイド部材
４２ ガイドプレート
４３ 第１の回転軸（剥離角度調整手段）
４４ 第２の回転軸
４５ エンドレス部材
５０ 気体吹付装置（浮き上り防止手段）
Ｂ 折り曲げ縁
Ｔ 剥離用テープ
Ｓ 接着シート
Ｗ 半導体ウエハ（被着体）

Claims (6)

1. 接着シートが貼付された被着体を支持する支持手段と、前記接着シートに剥離用テープを貼付するテープ貼付手段と、前記剥離用テープを引っ張る引張手段と、前記支持手段と引張手段との間に位置して前記接着シートの折り曲げ縁を形成する剥離補助手段とを備えたシート剥離装置において、
   前記剥離補助手段は、前記接着シート上に位置するガイド部材と、このガイド部材の外周側に設けられるとともに、前記接着シートの剥離動作に追従して回行するエンドレス部材とを備えて前記接着シートの折り曲げ縁の内側に位置し、
   前記エンドレス部材は、前記接着シートの面に対して平行な領域を備え、当該平行な領域が前記接着シートに面接触しながら回行可能に設けられていることを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記ガイド部材は、前記接着シートの剥離方向に直交する最大幅より長いガイドプレートと、当該ガイドプレートと略平行な向きに配置されるとともに、前記接着シートの剥離方向に直交する最大幅より長い軸とにより構成され、これらガイドプレート及び軸に前記エンドレス部材が掛け回されていることを特徴とする請求項１記載のシート剥離装置。
3. 前記ガイド部材は、前記接着シートの剥離方向に直交する最大幅より長いガイドローラと、当該ガイドローラと略平行な向きに配置されるとともに、前記接着シートの剥離方向に直交する最大幅より長い軸とにより構成され、これらガイドローラ及び軸に前記エンドレス部材が掛け回されていることを特徴とする請求項１又は２記載のシート剥離装置。
4. 前記剥離補助手段は剥離角度調整手段を更に備えていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のシート剥離装置。
5. 前記エンドレス部材は、前記接着シートの剥離方向に直交する方向に沿って所定間隔を隔てて複数列配置されていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のシート剥離装置。
6. 被着体に貼付された接着シートに剥離用テープを貼付し、この剥離用テープを所定の剥離方向に引っ張ることで前記接着シートを被着体から剥離するシート剥離方法において、
   前記接着シートにエンドレス部材を接触させ、
   前記エンドレス部材を接着シートの折り曲げ縁の内側に配置して当該折り曲げ縁を形成するとともに、前記接着シートの剥離動作に追従するようにエンドレス部材における接着シートの面に対して平行な領域を当該接着シートに面接触しながら回行させて前記接着シートを剥離することを特徴とするシート剥離方法。

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