JP5002547B2 - 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、被着体に貼付された接着シートを剥離する剥離用テープの消費量を抑制するとともに、接着シートを破断させることなく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に関する。

半導体ウエハ（以下、単に、「ウエハ」と称する）の処理装置においては、ウエハの回路面等を保護するために接着シートが貼付される。このような接着シートは、所定の処理工程後、シート剥離装置等を用いてウエハから剥離される。
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。同文献におけるシート剥離装置は、ウエハに貼付された円形の接着シートの径方向に横断するように帯状の剥離用テープを接着し、当該剥離用テープの巻き取りを行うことで接着シートをウエハから剥離する構成が採用されている。
特開２００７−４３０４７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、剥離用テープの消費量が多くランニングコストが高騰する、という不都合がある。近年、ウエハ径の大きなものが採用されるため、このような不都合は顕著に現れる。また、剥離用テープは、接着シートの直径よりも小さい幅の帯状に設けられているため、剥離用テープを剥離方向に引っ張ったときに、ウエハに貼付された接着シートが、剥離用テープの幅に沿って破れ易くなる他、剥離用テープが接着シートから分離して剥離不良を生ずる、という不都合がある。

［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、接着シートを剥離する剥離用テープの消費量を抑制して接着シートを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。
また、本発明の他の目的は、被着体に貼付された接着シートの大きさよりも小さい剥離用テープを用いた場合であっても、接着シートの破断を防止するとともに、剥離用テープが接着シートから分離することなく当該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、被着体に貼付された接着シートの外縁を含む少なくとも一部領域に剥離用テープを貼付し、当該剥離用テープと被着体との相対移動によって接着シートを被着体から剥離するシート剥離装置であって、前記接着シートが貼付された被着体を支持する支持手段と、基材シートの一方の面に接着剤層が設けられた接着部と、当該接着部に連なる把持部形成片とを含むとともに、前記接着部が前記接着シートの外縁と同形状の外縁を含む平面形状を備える一方、前記把持部形成片が接着部の外周部分から突出する形状を備えた剥離用テープ基材を繰り出す繰出手段と、前記剥離用テープ基材を保持する保持手段と、前記保持手段で保持された剥離用テープ基材の把持部形成片を折り畳んで把持部を設けることで剥離用テープを形成する折畳手段と、前記剥離用テープの接着部を接着シートに貼付する貼付手段と、前記把持部を把持する把持手段と、前記把持手段と支持手段とを相対移動させる移動手段とを含む、という構成を採っている。

また、本発明は、接着部と把持部とを有する剥離用テープの前記接着部を、被着体に貼付された接着シートに貼付し、前記剥離用テープと被着体との相対移動によって接着シートを被着体から剥離するシート剥離装置であって、前記接着シートが貼付された被着体を支持する支持手段と、前記接着部とこれに連なる把持部形成片とを含む剥離用テープ基材を繰り出す繰出手段と、前記剥離用テープ基材を保持する保持手段と、前記保持手段で保持された剥離用テープ基材の把持部形成片を折り畳んで把持部を設けることで剥離用テープを形成する折畳手段と、前記剥離用テープの接着部を接着シートに貼付する貼付手段と、前記把持部を把持する把持手段と、前記把持手段と支持手段とを相対移動させる移動手段とを備え、前記接着部は接着シートの外縁形状に対応する外縁を含む一方、前記把持部は接着部の外縁から突出する形状に設けられ、前記保持手段は被着体に対して離間接近可能に設けられているとともに前記接着部と同一の平面形状を備えた吸着ヘッドを含み、当該吸着ヘッドは、前記接着部の少なくとも一部の外縁と接着シートの少なくとも一部の外縁とを一致させるとともに、前記把持部を被着体の外方に突出する状態で前記剥離用テープを接着シートに貼付する、という構成を採っている。

また、本発明は、接着部と把持部とを有する剥離用テープの前記接着部を、被着体に貼付された接着シートに貼付し、前記剥離用テープと被着体との相対移動によって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、前記接着シートが貼付された被着体を支持する工程と、前記接着シートの外縁と同形状の外縁を含む平面形状を備えた接着部と、この接着部の外周部分から突出する形状を備えた把持部形成片とを含む剥離用テープ基材を繰り出す工程と、前記剥離用テープ基材を保持する工程と、前記保持された剥離用テープ基材の把持部形成片を折り畳んで把持部を設けることで剥離用テープを形成する工程と、前記剥離用テープの接着部を接着シートに貼付する工程と、前記把持部を把持する工程と、前記把持部と被着体とを相対移動させることで接着シートを剥離する工程とを含む、という手法を採っている。

本発明によれば、剥離用テープ基材を繰出手段から繰り出した後に、把持部形成片を折り畳んで把持部を形成でき、当該把持部が被着体の外方に突出する状態で、貼付手段が接着部を接着シートに貼付する構成となるため、把持部を把持して被着体と相対移動させることで接着シートを剥離することができる。この際、剥離用テープは、接着部が接着シートの一部に接着する大きさとなるため、接着シートを横断するように剥離用テープを貼付する従来のシート剥離装置に比べて剥離用テープの消費量を抑制することが可能となる。
また、貼付手段が接着部の少なくとも一部の外縁と接着シートの少なくとも一部の外縁とを一致させて剥離用テープを接着シートに貼付する構成としたことで、剥離用テープの接着剤が接着シート以外の部分に接着して、当該接着シートの剥離を妨げたり、被着体を載置するテーブル等に接着剤が付着して汚すことを防止して、接着シートを外縁から確実に剥離することができる。
特に、半導体ウエハに貼付された接着シートを剥離対象とし、接着シートの外縁部分に対応する平面形状の接着部と、これに連なる把持部とを備えた剥離用テープを貼付して接着シートの剥離を行う構成では、接着シートの外縁から確実に剥離することができる。

以下、本発明の好ましい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、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としてのテーブル１１と、剥離用テープＰＴ（図２（Ｂ）参照）を形成する剥離用テープ基材ＴＢを繰り出す繰出手段１２と、剥離用テープ基材ＴＢを吸着保持する保持手段１３と、保持手段１３で保持された剥離用テープ基材ＴＢの一部を折り畳んで後述する把持部２２を形成する折畳手段１４と、剥離用テープＰＴを接着シートＳに貼付する貼付手段１５と、剥離用テープＰＴの把持部２２を把持する把持手段１６と、この把持手段１６と支持手段１１とを相対移動させる移動手段としての単軸ロボット１７とを備えて構成されている。

図２及び図３に示されるように、本実施形態における剥離用テープ基材ＴＢは、基材シートＢＳの一方の面（図２中下面）に接着剤層Ａが設けられた接着部２０と把持部形成片２１とからなる。把持部形成片２１は折畳手段１４で折り畳まれて把持部２２となり、これにより、剥離用テープ基材ＴＢは、接着剤層Ａが表出する接着部２０と接着剤層Ａが表出しない把持部２２とからなる剥離用テープＰＴとして形成される（図２（Ｂ）参照）。ここで、接着部２０は、把持部形成片２１を折り畳んだときに、図４に示されるように、ウエハＷの形状に対応する円形の接着シートＳの外縁２地点Ｐ１、Ｐ２間を結ぶ弦Ｌ１に沿う弦縁部２０ａと、外縁形成部２２ａを介して前記２地点Ｐ１、Ｐ２間の弧Ｌ２に沿う弧縁部２０ｂとで囲まれる領域に対応する平面形状を備えている。

前記テーブル１１は、略方形の平面形状を備えているとともに、上面側が図示しない吸着面として形成され、単軸ロボット１７を介して図１中左右方向に移動可能に支持されている。

前記繰出手段１２は、帯状の剥離シートＲＬの一方の面に剥離用テープ基材ＴＢが所定間隔毎に仮着されたロール状の原反Ｒを支持する支持ローラ２６と、剥離シートＲＬの繰出方向を反転させて当該剥離シートＲＬから剥離用テープ基材ＴＢを剥離するピールプレート２７と、モータＭによって回転する駆動ローラ２８と、当該駆動ローラ２８との間に剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ２９と、駆動ローラ２８と同期回転して剥離シートＲＬを巻き取る巻取ローラ３０とにより構成されている。なお、繰出手段１２は、図示しないフレームに支持される。

前記保持手段１３は、ピールプレート２７の先端側に配置され、図示しない減圧ポンプに接続されてピールプレート２７によって剥離された剥離用テープ基材ＴＢ若しくは剥離用テープＰＴを吸着保持可能に設けられた吸着ヘッド３７により構成されている。なお、吸着ヘッド３７の吸着面は、接着部２０の平面形状と同一の平面形状に設けられている。これにより、弧縁部２０ｂを接着シートＳの２地点Ｐ１、Ｐ２間の弧に一致させるとともに、把持部２２を接着シートＳの外縁から突出させた状態で剥離用テープＰＴを接着シートＳに貼付することが可能となっている。なお、本実施形態では、弧縁部２０ｂと接着シートＳの外縁とを一致させる動作は、図示しない制御手段が単軸ロボット１７の出力するパルスをカウントして制御されるが、後述の貼付手段１５側をテーブル１１に対して移動させるように構成したり、テーブル１１と貼付手段１５との両方を移動させて弧縁部２０ｂと接着シートＳの外縁とを一致させるようにしてもよい。

前記折畳手段１４は、吸着ヘッド３７に併設された把持部吸着ヘッド３８Ａと、回転手段としてのモータＭ１を介して回転可能な回転吸着ヘッド３８Ｂとを含む。回転吸着ヘッド３８Ｂは、把持部形成片２１の先端側略半分領域を吸着保持して矢印ａ方向に略１８０°回転することで把持部２２を形成する。なお、把持部吸着ヘッド３８Ａと回転吸着ヘッド３８Ｂとで形成される吸着面は、把持部形成片２１の平面形状と同一の平面形状に設けられている。また、折畳手段１４は、図示しない支持手段を介して支持されている。

前記貼付手段１５は、直動モータ３５を含み、その出力軸３６に吸着ヘッド３７が固定されている。これにより、吸着ヘッド３７に保持された剥離用テープＰＴをテーブル１１上の接着シートＳに貼付することが可能となっている。

前記把持手段１６は、図１及び図５に示されるように、チャックホルダ４０と、当該チャックホルダ４０に支持され、図示しない駆動手段を介して回転軸４３を中心として回動可能な上部爪部材４１と、図示しない駆動手段を介して上下に移動可能な下部爪部材４２とを含む。これにより、上部爪部材４１と下部爪部材４２とで把持部２１を把持可能に設けられている。なお、把持手段１６は、図示しないロボットアーム等の移動手段に支持され、例えば、図１で示される位置を初期位置としたときに、同位置に対して上下及び左右に移動可能に設けられている。

次に、前記シート剥離装置１０によるシート剥離方法について、図６ないし図８をも参照しながら説明する。

図１に示されるように、図示しない搬送手段によってテーブル１１上に接着シートＳが貼付されたウエハＷが載置されると、テーブル１１にウエハＷが吸着保持される。

ウエハＷの吸着保持が確認されると、繰出手段１２のモータＭが駆動して、剥離シートＲＬの巻き取りが行われ、ピールプレート２７によって剥離シートＲＬから剥離用テープ基材ＴＢが剥離されつつ吸着ヘッド３７と、折畳手段１４の把持部吸着ヘッド３８Ａ及び回転吸着ヘッド３８Ｂとに吸着保持される。

次いで、折畳手段１４のモータＭ１が駆動して回転吸着ヘッド３８Ｂが矢印ａ方向に１８０°回転して把持部形成片２１を折り畳んで把持部２２を形成し、剥離用テープＰＴが形成され、回転吸着ヘッド３８は初期位置に復帰する（図６参照）。剥離用テープＰＴが吸着ヘッド３７に吸着された状態では、接着部２０が吸着ヘッド３７の平面形状に一致した状態で吸着保持される。

この一方、テーブル１１が単軸ロボット１７を介して移動し、当該単軸ロボット１７のパルスを介してウエハＷが貼付手段１５の下方所定位置に達したことを検知すると、単軸ロボット１７が駆動を停止する。この時、図１に示されるように、ウエハＷの左端部は把持手段１６の下部爪部材４２の右側に位置する。

貼付手段１５の直動モータ３５が駆動することにより、吸着ヘッド３７が下降し、接着部２０を接着シートＳの外周部分に貼付する。この際、図４に示されるように、接着部２０の弧縁部２０ｂがウエハＷの外縁２地点Ｐ１、Ｐ２間の弧Ｌ２に一致するように貼付されることで、接着剤層Ａが接着シートＳ以外の部分に接着することを防止する。

剥離用テープＰＴの貼付が終了すると、把持手段１６の上部爪部材４１と下部爪部材４２とが相互に作用して把持部２２を把持する（図７参照）。その後、吸着ヘッド３７は上昇位置に復帰する。

次いで、把持手段１６がウエハＷに干渉しないように上昇した後、図８に示されるように、テーブル１１が左側に移動することで接着シートＳがウエハＷから剥離されることとなる。

従って、このような実施形態によれば、吸着ヘッド３７と折畳手段１４とに吸着保持された状態で、剥離用テープ基材ＴＢの把持部形成片２１を折り畳んで把持部２２を形成でき、当該把持部２２がウエハＷの外方に突出する状態で、接着部２０を接着シートＳに貼付して剥離を行うことができる。

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、前記実施形態における剥離用テープ基材ＴＢは、基材シートＢＳの一方の面全域に接着剤層Ａを設けたが、接着部２０を形成する領域と、把持部形成片２１の一部の領域に接着剤層Ａを設けたものを用いてもよい。

また、前記実施形態では、接着部２０の一部の外縁と接着シートＳの一部の外縁とを一致させる構成を図示して説明したが、接着部２０の全外縁と接着シートＳの全外縁とが一致する構成としてもよい。この場合でも、接着シートＳの外縁からはみ出した接着剤Ａが接着シートＳ以外の部分に付着して剥離を妨げたり、周辺を汚損してしまう不都合を解消することを達成することができる。

更に、折畳手段１４は、回転吸着ヘッド３８Ｂを回転動作できる限りにおいて何ら限定されることはない。

また、接着シートＳを剥離する際の把持手段１６とテーブル１１との相対移動は、少なくとも一方の移動によって達成することができる。

更に、移動手段は単軸ロボット１７に限らず、リニアモータ、シリンダ等を採用してもよく、また、把持手段１６は、把持部２１を把持することができるものであれば足りる。

また、接着部２０及び把持部２２の平面形状も任意に変更することが可能であり、接着部２０の形状に応じて吸着ヘッド３７の平面形状を変更することもできる。すなわち、被着体に貼付された接着シートが非円形である場合には、その平面形状の外縁部分の形状に応じた平面形状とすればよい。

更に、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、接着剤層Ａは、感圧接着性の接着剤や感熱接着性の接着剤を採用することができ、組成物に関しては何ら限定されることはない。

更に、把持手段１６は、吸着ヘッド３７に設けることができる。このように構成することで、把持手段１６を上昇させる駆動手段を別途設けることなく、直動モータ３５によって代替が可能となる。

また、折畳手段１４を把持手段１６として兼用させることもできる。この場合、折畳手段１４も上下又は左右に動作可能に構成し、把持部２２を把持した状態で、テーブル１１との相対移動で接着シートＳをウエハＷから剥離することができる。

更に、前記実施形態では、把持部形成片２１が原反Ｒの繰出方向下流側に形成された剥離用テープ基材ＴＢを図示して説明したが、把持部形成片２１は原反Ｒの繰出方向上流側や左右方向に形成されている原反であってもよい。この場合、折畳手段１４や把持手段１６は、把持部形成片２１が形成された方向に配置すればよい。

本実施形態に係るシート剥離装置の概略正面図。 （Ａ）は剥離用テープ基材の概略斜視図、（Ｂ）は把持部形成片を折り畳んだ状態の概略斜視図。 剥離シートに仮着された剥離用テープ基材の概略斜視図 接着シートに剥離用テープを貼付した状態を示す要部平面図。 貼付手段、折畳手段及び把持手段の概略斜視図。 把持部形成片を折り畳んで剥離用テープが形成された状態を示す動作説明。 剥離用テープを接着シートに接着した状態を示す動作説明図。 接着シートの剥離途中を示す動作説明図。

符号の説明

１０ シート剥離装置
１１ テーブル（支持手段）
１２ 繰出手段
１３ 保持手段
１４ 折畳手段
１５ 貼付手段
１６ 把持手段
１７ 単軸ロボット（移動手段）
２０ 接着部
２０ａ 弦縁部
２０ｂ 弧縁部
２１ 把持部形成片
２２ 把持部
３７ 吸着ヘッド
３８ 回転吸着ヘッド
ＢＳ 基材シート
Ａ 接着剤層
Ｐ１、Ｐ２ 地点
Ｌ１ 弦
Ｌ２ 弧
Ｍ モータ（回転手段）
ＰＴ 剥離用テープ
Ｓ 接着シート
ＴＢ 剥離用テープ基材
Ｗ 半導体ウエハ（被着体）

Claims (3)

1. 被着体に貼付された接着シートの外縁を含む少なくとも一部領域に剥離用テープを貼付し、当該剥離用テープと被着体との相対移動によって接着シートを被着体から剥離するシート剥離装置であって、
   前記接着シートが貼付された被着体を支持する支持手段と、
   基材シートの一方の面に接着剤層が設けられた接着部と、当該接着部に連なる把持部形成片とを含むとともに、前記接着部が前記接着シートの外縁と同形状の外縁を含む平面形状を備える一方、前記把持部形成片が接着部の外周部分から突出する形状を備えた剥離用テープ基材を繰り出す繰出手段と、前記剥離用テープ基材を保持する保持手段と、前記保持手段で保持された剥離用テープ基材の把持部形成片を折り畳んで把持部を設けることで剥離用テープを形成する折畳手段と、前記剥離用テープの接着部を接着シートに貼付する貼付手段と、前記把持部を把持する把持手段と、前記把持手段と支持手段とを相対移動させる移動手段とを含むことを特徴とするシート剥離装置。
2. 接着部と把持部とを有する剥離用テープの前記接着部を、被着体に貼付された接着シートに貼付し、前記剥離用テープと被着体との相対移動によって接着シートを被着体から剥離するシート剥離装置であって、
   前記接着シートが貼付された被着体を支持する支持手段と、前記接着部とこれに連なる把持部形成片とを含む剥離用テープ基材を繰り出す繰出手段と、前記剥離用テープ基材を保持する保持手段と、前記保持手段で保持された剥離用テープ基材の把持部形成片を折り畳んで把持部を設けることで剥離用テープを形成する折畳手段と、前記剥離用テープの接着部を接着シートに貼付する貼付手段と、前記把持部を把持する把持手段と、前記把持手段と支持手段とを相対移動させる移動手段とを備え、
   前記接着部は接着シートの外縁形状に対応する外縁を含む一方、前記把持部は接着部の外縁から突出する形状に設けられ、
   前記保持手段は被着体に対して離間接近可能に設けられているとともに前記接着部と同一の平面形状を備えた吸着ヘッドを含み、当該吸着ヘッドは、前記接着部の少なくとも一部の外縁と接着シートの少なくとも一部の外縁とを一致させるとともに、前記把持部を被着体の外方に突出する状態で前記剥離用テープを接着シートに貼付することを特徴とするシート剥離装置。
3. 接着部と把持部とを有する剥離用テープの前記接着部を、被着体に貼付された接着シートに貼付し、前記剥離用テープと被着体との相対移動によって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、
   前記接着シートが貼付された被着体を支持する工程と、
   前記接着シートの外縁と同形状の外縁を含む平面形状を備えた接着部と、この接着部の外周部分から突出する形状を備えた把持部形成片とを含む剥離用テープ基材を繰り出す工程と、
   前記剥離用テープ基材を保持する工程と、
   前記保持された剥離用テープ基材の把持部形成片を折り畳んで把持部を設けることで剥離用テープを形成する工程と、
   前記剥離用テープの接着部を接着シートに貼付する工程と、
   前記把持部を把持する工程と、
   前記把持部と被着体とを相対移動させることで接着シートを剥離する工程とを含むことを特徴とするシート剥離方法。

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