JP4927686B2 - 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、更に詳しくは、接着シートを被着体に押し付けて当該被着体の浮き上がりを防止して剥離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。

半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と称する）等の被着体は、回路面を保護する保護シート等の接着シートが貼付され、研削工程等を経て極薄に研削される。この接着シートは、最終的に、シート剥離装置を介してウエハから剥離されるものとなっている。

公知のシート剥離装置としては、例えば、特許文献１に開示されている。同文献に開示されたシート剥離装置は、半導体チップに貼付された接着シートを剥離方向に折り返す折返装置と、当該折返装置によって折り返された接着シートの折返し面に押圧力を付与しながら剥離方向に向かって移動可能に設けられた板状部材と、この板状部材に前記折返し面を接着させた状態で当該板状部材を剥離方向に移動させる移動手段とを備え、半導体チップの浮き上がりを防止して円滑に接着シートを剥離するように構成されている。

特開２００４−３１５３５号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたシート剥離装置にあっては、剥離用テープを引っ張る移動手段に加え、板状部材を移動させるための専用の移動手段を必要とするものであり、これにより装置の大型化や、制御が複雑化する、という不都合がある。また、ウエハＷに貼付された接着シートＳの厚みが厚い場合や剛性が強い場合には、図５に示されるように、剥離初期段階において接着シートＳの端部がウエハＷの面から立ち上がった迫り上げ部ＳＡが形成され、当該迫り上げ部ＳＡが板状部材６１に突き当たることによって、剥離用テープＴの接着シートＳからの剥がれや、切断が発生して接着シートＳの剥離不良をもたらす、という不都合がある。近時はウエハＷが極薄に研削されてウエハＷ自体に剛性がなくなるため、接着シートＳの剛性によってウエハＷの平滑性を保ってウエハＷの割れ等の損傷を防止するようになった。そのため、接着シートＳは、厚みを増したものや、剛性が強いものが要求されるようになり、前記迫り上げが顕著に現れるようになった。

［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、装置の大型化や制御の複雑化を回避し、接着シートの剥離時に被着体の浮き上がりを防止して当該被着体の損傷を防止する一方、接着シートの剥離初期段階において剥離用テープの剥がれや切断等を効果的に防止して接着シートを確実に剥離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、剥離用テープを繰り出して前記接着シートに貼付する貼付手段と、前記剥離用テープを保持する保持手段と、当該保持手段と前記支持手段とを相対移動させて前記接着シートを剥離する移動手段とを備えたシート剥離装置において、
前記保持手段は、前記接着シートの剥離動作中に当該接着シートを前記被着体側に押し付ける押さえ手段を一体に備え、
前記押さえ手段は、前記被着体の接着シート貼付面と略平行に配置された板状部材を含み、当該板状部材には、接着シートの剥離初期段階に形成される迫り上げ部を逃がす迫り上げ許容部が設けられる、という構成を採っている。

また、前記押さえ手段を被着体に対して離間接近可能に支持するアジャスタ手段を具備する、という構成を採っている。

更に、本発明は、接着シートが貼付された被着体を支持手段で支持した状態で、前記接着シートに剥離用テープを貼付するとともに、当該剥離用テープの一端側を保持手段で保持し、当該保持手段と前記支持手段との相対移動によって前記被着体から接着シートを剥離するシート剥離方法において、
前記接着シートの剥離初期段階に形成される接着シートの迫り上げ部を逃がしつつ剥離し、次いで、前記接着シートを被着体に沿うように押さえ手段を介して押し付けながら剥離する、という手法を採っている。

本発明によれば、保持手段に押さえ手段が一体的に設けられている構成により、押さえ手段を移動させるための専用の移動手段を設ける必要がなく、装置の大型化や動作制御の複雑化を解消し、接着シートの剥離時に被着体の浮き上がりを防止して当該被着体の損傷を防止することができる。
また、前記押さえ手段に迫り上げ許容部が設けられているため、接着シートの厚みが厚い場合や剛性が強い場合においても、剥離初期段階の迫り上がる部分を逃がすように作用するため、迫り上げ部が板状部材に突き当たって剥離用テープが接着シートから剥がれたり、切断することによる接着シートの剥離不良を確実に防止することができる。
更に、アジャスタ手段によって板状部材が被着体に対して離間接近可能であれば、接着シートを被着体に押さえ付ける力を調整でき、当該接着シートの厚みや剛性に応じて最適な押し付け力を付与することができるとともに、接着シートを強制的に急激に折り返すことができるようになり、スムーズな剥離が可能となる。

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斜視図が示され、図２には、図１のＡ矢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、保護用の接着シート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、剥離用テープＴを繰り出して前記接着シートＳに貼付する貼付手段１２と、前記剥離用テープＴを保持する保持手段１３と、前記支持手段１１と保持手段１３とを相対移動可能とする移動手段１４とを備えて構成されている。

前記支持手段１１は、図示しない吸引手段によって上面側が吸着面とされて前記ウエハＷを支持するテーブル１５によって構成されている。

前記貼付手段１２は、移動手段１４を構成するリニアモータＭの第１スライダ１６Ａに固定されたフレームＦと、当該フレームＦに支持されるとともに感熱接着性の接着シートである剥離用テープＴの供給ユニット１９と、剥離用テープＴを接着シートＳに溶着して当該剥離用テープＴを所定長さに切断する接着・切断ユニット２０とを含む。

供給ユニット１９は、ロール状に巻回された剥離用テープＴの支持ローラ２３と、ガイドローラ２２Ａと、ガイドプレート２２Ｂと、このガイドプレート２２Ｂに支持されてＸ軸方向に移動可能なテープ案内板２４とを備えて構成されている。テープ案内板２４は、上面に凹部２４Ａを有し、ガイドプレート２２Ｂとの間に位置する図示しないスライド軸とコイルばね２５によってガイドプレート２２Ｂから離間する方向に付勢されている。

前記接着・切断ユニット２０は、図示しない加熱手段を有し下端部が先尖形状に設けられたヒートブロック２７と、当該ヒートブロック２７を上下方向に移動させるシリンダ２８と、ヒートブロック２７に固定されたシリンダ２９のスライダ３０に支持されたカッター刃３１とからなる。カッター刃３１は、ヒートブロック２７と共にＺ軸方向に移動可能となっており、シリンダ２９の駆動によってカッター刃３１が前記凹部２４Ａに沿って移動することで剥離用テープＴを幅方向に切断する。

前記保持手段１３は、前記リニアモータＭの第２スライダ１６Ｂに取り付けられたフレーム３５と、当該フレーム３５に取付けられた上チャック３６、下チャック３７と、フレーム３５と一体的に設けられた押さえ手段３９とを含んで構成されている。フレーム３５は、アッパーフレーム４０と、このアッパーフレーム４０の長手方向両端側に設けられた一対のサイドフレーム４１と、補助フレーム４２とからなり、図２にも示されるように、テーブル１５の上方でＹ軸方向に横断するように配置されている。

前記上下チャック３６、３７は相互に平行に配置された板状をなし、下チャック３７は補助フレーム４２によってＹ軸方向両側で支持されるとともに、上チャック３６はサイドフレーム４１の内面側にそれぞれ取付けられたシリンダ４５を介して上下に移動可能に支持されている。これにより、上下チャック３６、３７間に剥離用テープＴを挟み込みできるようになっている。

前記押さえ手段３９は、前記接着シートＳの貼付面に対して略平行に配置された板状部材４７により構成されている。この板状部材４７のフレーム３５側は、ウエハＷの円弧よりも大きな円弧状の切欠５１によって、迫り上げ部ＳＡ（図３（Ｂ）参照）を逃がす迫り上げ許容部５０が形成されている。また、板状部材４７は、サイドフレーム４１の外面側に設けられたアジャスタ手段としての直動モータ５２のスライダ５３にブラケット５４を介して支持されている。これにより、板状部材４７がウエハＷに対して離間接近可能となり、接着シートＳを剥離する際の押し付け力が調整可能となるとともに、接着シートＳを強制的に急激に折り返すことができ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装置１０によ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。

剥離用テープＴを接着シートＳに貼付するときは、前記貼付手段１２がリニアモータＭによってＸ軸方向に進行し、図１に示されるウエハＷ上方一端側に位置する保持手段１３に接近することとなる。テープ案内板２４が下チャック３７に当接し、更に貼付手段１２が進行することで、テープ案内板２４がガイドプレート２２Ｂ方向に追いやられ、剥離用テープＴのリード端側が下チャック３７上に位置することとなる。そして、前記リード端側が所定位置に達すると、貼付手段１２の進行が停止され、上チャック３６がシリンダ４５を介して下降してリード端側が上下チャック３６、３７間に挟み込まれる。

次いで、貼付手段１２が保持手段１３から離れる方向に後退すると、剥離用テープＴが繰り出され、ヒートブロック２７の下端先尖位置がウエハＷの外周縁上に位置したときに貼付手段１２の後退が停止される。そして、ヒートブロック２７がシリンダ２８を介して下降し、剥離用テープＴを接着シートＳの外周縁部に溶着する。その後、カッター刃３１が凹部２４Ａに沿って移動することで剥離用テープＴの切断が行われ、これにより、保持手段１３と接着シートＳとの間に剥離用テープＴが張設される（図３（Ａ）参照）。

このようにして剥離用テープＴの溶着、切断が行われると、貼付手段１２は図１に示される位置に戻される。

次いで、保持手段１３が図３（Ａ）に示される位置から矢印Ｄ方向に移動することによって、剥離用テープＴ及び接着シートＳが折り返され、当該接着シートＳがウエハの一端側から他端側に向かって剥離される。接着シートＳの剥離初期段階では、迫り上げ部ＳＡが形成されるが、迫り上げ許容部５０内に迫り上げ部ＳＡが逃がされるようになり（図３（Ｂ）参照）、従来のような接着シートＳの迫り上げ部ＳＡが板状部材４７に突き当たるようなことを確実に防止することができる。これによって、剥離用テープＴが接着シートＳから剥がれたり、切断されたりして接着シートＳの剥離不良が発生することを解消することができる。

そして、図３（Ｃ）に示されるように、保持手段１３がテーブル１５に対して更に相対移動すると、剥離された接着シートＳが板状部材４７の下面側に押し付けられ、この反力によってウエハＷが支持手段１１に押し付けられる。これにより、ウエハＷの浮き上がりが防止され、ウエハの損傷を防止してスムーズに剥離することができる。なお、この押し付け力は、直動モータ５２を介して板状部材４７の面位置を上下に移動させることで調整可能となっており、接着シートＳの厚みや剛性を考慮して、任意に板状部材４７の面位置を変更できるようになっている。これにより、例えば、剛性が非常に強い接着シートＳが採用されて、その押し付け力でウエハＷが破損する可能性がある場合には、板状部材４７の面位置を高くすることでウエハＷの損傷を回避することができる。

接着シートＳの剥離が完了した後は、上チャック３６が下チャック３７から離間され、接着シートＳは廃棄される。

従って、このような実施形態によれば、接着シートＳを剥離する際に、ウエハＷの浮き上がりを防止するとともに、剥離用テープＴが接着シートＳから剥がれたり切断することを効果的に防止でき、しかも、押さえ手段３９が保持手段１３に一体的に設けられた構成により、装置の大型化と制御の複雑化を回避することができる、という効果を得る。

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、感熱接着性の剥離用テープＴを用いて接着シートＳの剥離を行う場合について、図示、説明したが、感圧接着性の剥離用テープＴを用いて接着シートＳを剥離する構成としてもよい。この場合、ヒートブロック２７に加熱手段は必ずしも必要ではなくなる。
また、図４に示されるように、モータＭ１、Ｍ２によってそれぞれ回転駆動される剥離用テープＴの供給部５５と、剥離用テープＴの巻取部５６と、剥離用テープＴを接着シートＳに貼付するプレスローラ５７とを設ける構成も例示できる。この構成で感圧接着性の剥離用テープＴを採用した場合、図４（Ａ）に示されるように、剥離用テープＴをプレスローラ５７によって貼付した後、巻取部５６の回転をロックした状態で、図４（Ｂ）に示されるように保持手段１３を矢印Ｄ方向に移動させることで、前記実施形態と同様に接着シートＳの剥離を行うことができる。また、感熱接着性の剥離用テープＴを採用した場合は、プレスローラ５７に加熱手段を設ければよい。

なお、本発明における被着体は半導体ウエハＷに限定されるものではなく、ガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他の被着体も対象とすることができ、半導体ウエハは、シリコンウエハや化合物ウエハであってもよい。

また、移動手段１４は、テーブル１５を接着シートＳの剥離方向に移動させる構成を追加してもよく、この場合、装置の設置面積の縮小と、処理能力の向上ができる。

更に、迫り上げ許容部５０を接着シートＳの形状や大きさにあわせて変形できるように構成してもよい。

また、アジャスタ手段は直動モータ５２以外に、ストローク調整手段とシリンダとで構成したり、ボルト等によるアジャスト機構であってもよい。

本実施形態を示すシート剥離装置の概略斜視図。 図１のＡ矢視図。 （Ａ）ないし（Ｃ）はシート剥離装置の動作説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の変形例を示す動作説明図。 従来例における不都合を説明するための要部正面図。

符号の説明

１０ シート剥離装置
１１ 支持手段
１２ 貼付手段
１３ 保持手段
１４ 移動手段
３９ 押さえ手段
４７ 板状部材
５０ 迫り上げ許容部
５２ 直動モータ（アジャスタ手段）
Ｔ 剥離用テープ
Ｓ 接着シート
ＳＡ 迫り上げ部
Ｗ 半導体ウエハ（被着体）

Claims (2)

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、剥離用テープを繰り出して前記接着シートに貼付する貼付手段と、前記剥離用テープを保持する保持手段と、当該保持手段と前記支持手段とを相対移動させて前記接着シートを剥離する移動手段とを備えたシート剥離装置において、
   前記保持手段は、前記接着シートの剥離動作中に当該接着シートを前記被着体側に押し付ける押さえ手段を一体に備え、
   前記押さえ手段は、前記被着体の接着シート貼付面と略平行に配置された板状部材を含み、当該板状部材には、接着シートの剥離初期段階に形成される迫り上げ部を逃がす迫り上げ許容部が設けられていることを特徴とするシート剥離装置。
2. 接着シートが貼付された被着体を支持手段で支持した状態で、前記接着シートに剥離用テープを貼付するとともに、当該剥離用テープの一端側を保持手段で保持し、当該保持手段と前記支持手段との相対移動によって前記被着体から接着シートを剥離するシート剥離方法において、
   前記接着シートの剥離初期段階に形成される接着シートの迫り上げ部を逃がしつつ剥離し、次いで、前記接着シートを被着体に沿うように押さえ手段を介して押し付けながら剥離することを特徴とするシート剥離方法。

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