JP5093849B2 - 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、剥離用テープを介して半導体ウエハに貼付された接着シートを剥離するシート剥離装置及び剥離方法に関する。

近時、半導体ウエハ（以下、単に、「ウエハ」と称する）にあっては、極薄研削が求められる反面、ウエハ直径が大型化する傾向がある。このため、極薄に研削されたウエハの搬送において、ウエハはその自重によって反り返ったような状態で搬送されるため、割れてしまうという不都合がある。ここで、かかる不都合を回避すべく、特許文献１に開示される形態としたウエハが利用されている。同文献では、ウエハの外縁側の厚みが、それ以外の領域の厚みより相対的に大きくなるように研削することにより、凹部を形成してこの外縁が残存円周部とされて補強材の役目をし、ウエハが損傷することを防止できるようになっている。

また、ウエハには、その回路面に保護用の接着シートが貼付され、種々の工程を経た後に剥離されるものとなっている。このような接着シートの剥離装置としては、例えば、特許文献２に開示されている。同装置においては、テーブル上でウエハＷが吸着保持されている。また、剥離用テープのリード端をテープチャックで挟持して所定長さ引き出し、当該引き出された剥離用テープの一部をウエハに貼付された接着シートの外縁部に溶融接着させている。

特開２００７−１９３７９号公報 特開平１１−１６８６２号公報

しかしながら、前記特許文献２のような剥離装置で特許文献１のような凹部が形成されたウエハに貼付された接着シートを剥離する場合、図５に示されるように、極薄に研削された凹部Ｗ１の底面が接着シートに引っ張られて破損してしまう。そこで、このような破損を防止するためにテーブルＴの吸引力を大きくすると、図６に示されるように、凹部Ｗ１の底面が吸いつけられて割れてしまう、という不都合もある。

ところで、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、テーブルＴ上面に、凹部Ｗ１の底を当接させてウエハＷを載置可能な凸部Ｔ１を形成することで、上記のようなウエハＷの損傷や割れを回避できるようにも考えられる。
ところが、この場合、凸部Ｔ１の突出量Ｈ１と凹部Ｗ１の深さＨ２とを精度良く一致させることが困難となる。このため、同図（Ａ）に示されるように、突出量Ｈ１より深さＨ２が小さいと、ウエハＴ下面とテーブルＴ上面との間に隙間ＣＬが生じる。この状態で、剥離用テープＰＴを貼付すべく押圧する場合、凹部Ｗ１の外周の残存円周部Ｗ２を押圧すると、凹部Ｗ１の底と内側起立面とのコーナー付近に負荷が集中して割れＣが生じてしまう、という不都合を招来する。
また、同図（Ｂ）に示されるように、前記突出量Ｈ１より深さＨ２が大きいと、図６の場合と同様に凹部Ｗ１の底が吸いつけられてウエハＷの損傷を回避し得ない、という不都合を生じる。

［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、接着シートに剥離用テープを貼付する前及び貼付するときに、ウエハに割れ等の損傷が生じることを防止することが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、半導体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介して前記接着シートを半導体ウエハから剥離するシート剥離装置において、
前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで形成される凹部を備え、
前記半導体ウエハを保持する保持手段と、前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、前記剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する押圧手段と、接着シートに貼付された剥離用テープと前記保持手段とを相対移動させて接着シートを剥離する移動手段と、これら手段を制御する制御手段とを備え、
前記保持手段は、前記凹部内に挿入し、前記凹部の底面に当接して半導体ウエハを載置可能な凸部と、当該凸部の突出量を変更可能な変位手段とを含み、
前記制御手段は、半導体ウエハの直径と、接着シートの直径と、凹部の深さとを所定の入力手段を介して記憶する記憶手段を含み、この記憶手段に記憶されたデータに基づいて前記剥離用テープの貼付位置を制御し、前記記憶手段に記憶された凹部の深さに基づいて前記押圧手段の作動量、及び、前記変位手段において凹部の深さ以上となる凸部の突出量を制御する、という構成を採っている。

更に、前記制御手段は、入力手段を介して入力された半導体ウエハの直径から接着シートの直径を差し引きすることで、剥離用テープの貼付位置を決定する、という構成を採用してもよい。

また、前記接着シートの直径は、前記凹部の底面の直径と同一に設定される、という構成を採用してもよい。

また、本発明は、半導体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介して前記接着シートを半導体ウエハから剥離するシート剥離装置において、
前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで形成される凹部を備え、
前記半導体ウエハを保持する保持手段と、前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、前記剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する押圧手段と、接着シートに貼付された剥離用テープと前記保持手段とを相対移動させて接着シートを剥離する移動手段と、これら手段を制御する制御手段とを備え、
前記保持手段は、前記凹部内に挿入し、前記凹部の底面に当接して半導体ウエハを載置可能な凸部と、当該凸部の突出量を変更可能な変位手段とを含み、
前記制御手段は、凹部の深さを所定の入力手段を介して記憶する記憶手段を含み、この記憶手段に記憶された凹部の深さに基づいて、前記変位手段において凹部の深さ以上となる凸部の突出量を制御する、という構成を採っている。

更に、本発明のシート剥離方法は、半導体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介して前記接着シートを半導体ウエハから剥離するシート剥離方法において、
前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで形成される凹部を備え、
前記凹部内に挿入し、前記凹部の底面に当接して半導体ウエハを載置可能な凸部と、当該凸部の突出量を変更可能な変位手段とを含む保持手段を用い、
前記半導体ウエハの直径と、接着シートの直径と、凹部の深さとを所定の入力手段を介して記憶手段に記憶させる工程と、
前記記憶手段に記憶されたデータに基づいて接着シートへの剥離用テープの貼付位置と、前記記憶手段に記憶された凹部の深さに基づいて前記押圧手段の作動量、及び、前記変位手段において凹部の深さ以上となる凸部の突出量を決定する工程と、
前記凸部の突出量を変更する工程と、
前記凹部の底面に凸部を当接して当該凸部に半導体ウエハを載置することで、半導体ウエハを保持手段で保持する工程と、
前記剥離用テープを繰り出す工程と、
前記決定された貼付位置に、剥離用テープを接着シートに押圧する押圧手段及び又は半導体ウエハが移動するよう制御した後、剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する工程と、
前記接着シートに貼付された剥離用テープと前記保持手段とを相対移動させて接着シートを剥離する工程とを備える、という方法を採っている。

本発明によれば、半導体ウエハ及び接着シートの各直径のデータから、凹部が形成されたウエハに割れ等が生じないように剥離用テープの貼付位置を制御手段で決定して制御することができる。これにより、凹部の形成によって極薄となったウエハであっても、剥離用テープを貼付するための押圧力や、剥離用テープによる引っ張り力でウエハが損傷することを回避することが可能となる。

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、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、略円形のウエハＷを上面で吸着して保持する保持手段としてのテーブル１１と、ウエハＷの上面に貼付された保護用の接着シートＳに接着される帯状の剥離用テープＰＴを繰り出す繰出手段１２と、剥離用テープＰＴを切断可能に設けられた切断手段１４と、剥離用テープＰＴを接着シートＳに押圧して貼付する押圧手段１５と、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴとテーブル１１とを相対移動させる移動手段１６と、ウエハＷの直径等を入力するための入力手段１８と、テーブル１１、繰出手段１２、切断手段１４、押圧手段１５、移動手段１６及び入力手段１８を全体的に所定制御する制御手段１９とを備えて構成されている。なお、ウエハＷは結晶方位を示すＶノッチやオリエンテーションフラット等が形成されているため、略円形と表現した。またウエハの直径とは、Ｖノッチやオリエンテーションフラット等を除く円周部分の直径とする。

前記ウエハＷは、平面視円形形状に設けられている。ウエハＷは、図２中上下に位置する上平面部Ｆ１及び下平面部Ｆ２と、これら上平面部Ｆ１及び下平面部Ｆ２の外周を繋ぐように連なるとともに、ウエハＷの外縁を形成する正面視半円弧状の曲面部Ｆ３（図２中左右の面）とを備えている。上平面部Ｆ１には、回路面Ｆ４が形成されている。また、ウエハＷは、下平面部Ｆ２側が研削されることで形成された平面視円形の凹部Ｗ１と、この凹部Ｗ１の外周に連なってウエハＷの外縁を形成する残存円周部Ｗ２とを備え、外縁側の厚みが、それ以外の領域の厚みより相対的に大きくなっている。凹部Ｗ１は、底面Ｗ１ａと、当該底面Ｗ１ａの外縁から図２中下方に延びる内側起立面Ｗ１ｂとからなる。ここで、図２に示されるように、回路面Ｆ４の領域の幅Ｄ１、底面Ｗ１ａの直径Ｄ２、上平面部Ｆ１及び下平面部Ｆ２の直径Ｄ３、ウエハＷの直径Ｄ４とした場合、各直径Ｄ１〜Ｄ４の寸法は、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３＜Ｄ４となる相関関係となっている。

前記接着シートＳは、平面視円形形状に設けられ、その直径は、凹部Ｗ１の底面Ｗ１ａの直径Ｄ２と同一に設定されている。従って、接着シートＳは、上平面部Ｆ１の面内に収まり、且つ、回路面Ｆ４全てを被覆するように貼付されている。

前記テーブル１１は、図２に示されるように、凹部Ｗ１内に挿入し、当該凹部Ｗ１の底面Ｗ１ａに当接し、ウエハＷを載置可能な凸部１１Ａと、この凸部１１Ａを図１中上下方向に変位してその突出量Ｈ１を変更可能な変位手段としての直動モータ１１Ｂとを備えている。凸部１１Ａの上面側は、ウエハＷの吸着面として形成され、その突出量Ｈ１は、入力手段１８を介して制御手段１９によって制御される。

前記繰出手段１２は、フレームＦに回転可能に支持され、巻回された剥離用テープＰＴを支持する支持軸２１と、モータＭ１を介して回転可能に設けられた駆動ローラ２２と、当該駆動ローラ２２との間に剥離用テープＰＴを挟み込むピンチローラ２３とを備えている。なお、フレームＦは、直動モータ２４を介して図１中上下方向に移動可能に設けられている。

前記切断手段１４は、カッター刃２６と、このカッター刃２６を図１中紙面直交方向に移動させる切断用シリンダ２７と、この切断用シリンダ２７を同図中上下方向に移動させる上下用シリンダ２８とを備えて構成されている。カッター刃２６の下側には、凹部を上面に有するテープ案内板３０が設けられている。テープ案内板３０は、ブッシュ３１によって、軸３２を介して図１中左右方向に移動可能に設けられ、軸３２の外周側に設けられたコイルばね３３により、常時図１中左側に付勢されている。

前記押圧手段１５は、直動モータ３５と、当該直動モータ３５によって上下方向に進退可能に設けられた加熱手段としてのヒータ３６Ａを有する押圧ヘッド３６とを備えている。この押圧手段１５は、チャック４１により接着シートＳの上面側に繰り出された剥離用テープＰＴを押圧ヘッド３６で押圧して加熱することで、剥離用テープＰＴを接着シートＳに溶着して両者を連結するように構成されている。

前記移動手段１６は、テーブル１１を図１中左右方向に移動可能に設けられたリニアモータ３８及びそのスライダ３９と、直動モータ４０を介して同左右方向に移動可能に設けられ、剥離用テープＰＴのリード端領域を把持可能なチャック４１とを備えている。

前記入力手段１８は、制御手段１８に電気的に接続される操作パネル等からなる。入力手段１８は、ウエハＷの直径Ｄ４と接着シートＳの直径の他、凹部Ｗ１の深さＨ２等の制御手段１９を介して制御される各手段の作動条件やデータ等を制御手段１９に出力可能となっている。

前記制御手段１９は、シーケンサやパーソナルコンピュータ等で構成することができ、入力手段１８で入力されたウエハＷの直径Ｄ４、接着シートＳの直径及び凹部Ｗ１の深さＨ２等のデータを記憶する記憶手段４３を備えている。また、制御手段１９は、記憶手段４３に記憶されたデータに基づいて剥離用テープＰＴの貼付位置や貼付タイミングを決定する機能と、決定された貼付位置や貼付タイミングで貼付が行えるよう、繰出手段１２、切断手段１４、押圧手段１５、移動手段１６及び直動モータ１１Ｂの作動時間、作動量、作動タイミング等を制御する機能とを備えている。

次に、シート剥離装置１０による接着シートＳの剥離方法について説明する。

まず、支持軸２１から引き出された剥離用テープＰＴは、駆動ローラ２２及びピンチローラ２３の間を経てテープ案内板３０上でカッター刃２６によって切断されていることとする。また、入力手段１８を介して、ウエハＷの直径Ｄ４と、接着シートＳの直径と、凹部Ｗ１の深さＨ２とを入力して記憶手段４３に予め記憶させる。
制御手段１９では、記憶手段４３に記憶されたデータに基づき接着シートＳへの剥離用テープＰＴの貼付位置が決定される。
制御手段１９は、入力手段１８を介して入力されたウエハＷの直径Ｄ４から接着シートＳの直径（底面Ｗ１ａの直径Ｄ２）を差し引きすることで、剥離用テープＰＴの貼付位置を決定する。この貼付位置は、本実施形態では、接着シートＳの外縁に隣接する位置であって、平面視で凸部１１Ａの形成領域内となる。また、凸部１１Ａの突出量Ｈ１が凹部Ｗ１の深さ以上になるように直動モータ１１Ｂを制御する。

次に、図示しない搬送手段を介して、テーブル１１の上面に接着シートＳが貼付されたウエハＷを保持させる。このとき、図２に示されるように、ウエハＷの凹部Ｗ１内に凸部１１Ａが挿入され、当該凸部１１Ａの上面に凹部Ｗ１の底面Ｗ１ａが載置され、吸着保持される。

次いで、リニアモータ３８を介してテーブルＴが図１中左方向に搬送される。リニアモータ３８のパルスを介して、前述した剥離用テープＰＴの貼付位置が押圧ヘッド３６の直下に達したことが確認されると、テーブル１１の移動が停止して待機状態となる。

次に、チャック４１が直動モータ４０を介してテープ案内板３０を右方に移動させて剥離用テープＰＴを把持し、把持した状態で左方に移動することで当該剥離用テープＰＴを押圧ヘッド３６の下方に引き出す。そして、図１に示されるように、ヒータ３６Ａにより加熱された押圧ヘッド３６を直動モータ３５によって下方へ移動させ、剥離用テープＰＴを接着シートＳに加熱しつつ押圧して貼付する。この状態で、シリンダ２７、２８を作動することで、テープ案内板３０上でカッター刃２６により剥離用テープＰＴが切断される。次いで、直動モータ２４を作動し、フレームＦを上方に移動させる。その後、図３に示されるように、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴとテーブル１１とが同図中左右方向に相対移動するように、直動モータ４０及びリニアモータ３８を介して、チャック４１及びテーブル１１を移動させる。これにより、接着シートＳがウエハＷ上で折り返されるようになり、同図中左側の外縁から接着シートＳが剥離される。

接着シートＳの剥離を終えると、図示しない搬送手段によりウエハＷが次工程に搬送され、剥離用テープＰＴは図示しない回収手段によって回収され、その後、フレームＦ及びチャック４１が初期位置に復帰した後、上記同様の動作が繰り返されることとなる。

従って、このような実施形態によれば、従来のようなウエハＷにおける割れの発生を防止するよう、凹部Ｗ１の形成位置や接着シートＳの貼付位置に応じて剥離用テープＰＴの貼付位置を制御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。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、押圧手段１５は、種々の変更が可能であり、図４に示されるように、剥離用テープＰＴを接着シートＳに押圧可能なプレスローラ４５を備えた構成としてもよい。この場合、支持軸２１から繰り出される剥離用テープＰＴは、プレスローラ４５に掛け回された後、駆動ローラ２２及びピンチローラ２３を経て図示しないモータにより回転可能な巻取軸４６に巻き取られる。図４の構成では、プレスローラ４５の直下に前述した剥離用テープＰＴの貼付位置が移動して待機するようにテーブル１１の移動を制御手段１９で制御した後、プレスローラ４５を下降して剥離用テープＰＴを接着シートＳに押圧する。そして、巻取軸４６で剥離用テープＰＴを巻き取りつつ、プレスローラ４５が接着シートＳ上を転動するようテーブル１１を左方向に移動させることで、剥離用テープＰＴとテーブル１１とが相対移動して接着シートＳが剥離される。

また、押圧手段１５を直動モータ等によって移動可能に設け、テーブル１１及び押圧手段１５の少なくとも一方を移動して前述した剥離用テープＰＴの貼付位置で貼付を行えるように制御手段１９で制御を行ってもよい。

更に、前記直動モータ２４、３５、４０は、エアシリンダ、油圧シリンダ等の変位手段に代えてもよい。

また、接着シートＳの剥離動作は、直動モータ４０によるチャック４１の動作を停止させ、テーブル１１のみを移動させてもよいし、逆にリニアモータ３８によるテーブル１１の動作を停止させ、チャック４１のみを移動させてもよい。

実施形態に係るシート剥離装置の概略正面図。 接着シートに剥離用テープを貼付した状態の概略正面図。 接着シートの剥離中の概略正面図。 変形例に係るシート剥離装置の概略正面図。 従来例に係る不具合の説明図。 他の従来例に係る不具合の説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は、更に他の従来例に係る不具合の説明図。

符号の説明

１０ シート剥離装置
１１ テーブル（保持手段）
１１Ａ 凸部
１５ 押圧手段
１６ 移動手段
１９ 制御手段
４３ 記憶手段
ＰＴ 剥離用テープ
Ｓ 接着シート
Ｗ 半導体ウエハ
Ｗ１ 凹部

Claims (5)

1. 半導体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介して前記接着シートを半導体ウエハから剥離するシート剥離装置において、
   前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで形成される凹部を備え、
   前記半導体ウエハを保持する保持手段と、前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、前記剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する押圧手段と、接着シートに貼付された剥離用テープと前記保持手段とを相対移動させて接着シートを剥離する移動手段と、これら手段を制御する制御手段とを備え、
   前記保持手段は、前記凹部内に挿入し、前記凹部の底面に当接して半導体ウエハを載置可能な凸部と、当該凸部の突出量を変更可能な変位手段とを含み、
   前記制御手段は、半導体ウエハの直径と、接着シートの直径と、凹部の深さとを所定の入力手段を介して記憶する記憶手段を含み、この記憶手段に記憶されたデータに基づいて前記剥離用テープの貼付位置を制御し、前記記憶手段に記憶された凹部の深さに基づいて前記押圧手段の作動量、及び、前記変位手段において凹部の深さ以上となる凸部の突出量を制御することを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記制御手段は、入力手段を介して入力された半導体ウエハの直径から接着シートの直径を差し引きすることで、剥離用テープの貼付位置を決定することを特徴とする請求項１記載のシート剥離装置。
3. 前記接着シートの直径は、前記凹部の底面の直径と同一に設定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. 半導体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介して前記接着シートを半導体ウエハから剥離するシート剥離装置において、
   前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで形成される凹部を備え、
   前記半導体ウエハを保持する保持手段と、前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、前記剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する押圧手段と、接着シートに貼付された剥離用テープと前記保持手段とを相対移動させて接着シートを剥離する移動手段と、これら手段を制御する制御手段とを備え、
   前記保持手段は、前記凹部内に挿入し、前記凹部の底面に当接して半導体ウエハを載置可能な凸部と、当該凸部の突出量を変更可能な変位手段とを含み、
   前記制御手段は、凹部の深さを所定の入力手段を介して記憶する記憶手段を含み、この記憶手段に記憶された凹部の深さに基づいて、前記変位手段において凹部の深さ以上となる凸部の突出量を制御することを特徴とするシート剥離装置。
5. 半導体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介して前記接着シートを半導体ウエハから剥離するシート剥離方法において、
   前記半導体ウエハは、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで形成される凹部を備え、
   前記凹部内に挿入し、前記凹部の底面に当接して半導体ウエハを載置可能な凸部と、当該凸部の突出量を変更可能な変位手段とを含む保持手段を用い、
   前記半導体ウエハの直径と、接着シートの直径と、凹部の深さとを所定の入力手段を介して記憶手段に記憶させる工程と、
   前記記憶手段に記憶されたデータに基づいて接着シートへの剥離用テープの貼付位置と、前記記憶手段に記憶された凹部の深さに基づいて前記押圧手段の作動量、及び、前記変位手段において凹部の深さ以上となる凸部の突出量を決定する工程と、
   前記凸部の突出量を変更する工程と、
   前記凹部の底面に凸部を当接して当該凸部に半導体ウエハを載置することで、半導体ウエハを保持手段で保持する工程と、
   前記剥離用テープを繰り出す工程と、
   前記決定された貼付位置に、剥離用テープを接着シートに押圧する押圧手段及び又は半導体ウエハが移動するよう制御した後、剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する工程と、
   前記接着シートに貼付された剥離用テープと前記保持手段とを相対移動させて接着シートを剥離する工程とを備えていることを特徴とするシート剥離方法。

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