JP5203895B2 - シート剥離装置及び剥離方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハなどの被着体の表面に貼付された接着シートに剥離用テープを貼付し、当該剥離用テープと共に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。

例えば、半導体製造工程において半導体チップを小型化するために半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という）の裏面を研削して薄くする工程（バックグラインド工程）があり、この工程では、ウエハ表面（回路が形成された面）に接着シートを貼付して、その表面を保護している。この接着シートは、研削後ウエハから剥離される。

従来、上記接着シートを剥離するシート剥離方法として、ウエハに対して剥離用テープを繰り出し、剥離ローラ（押圧手段）を接着シートの一端に向けて下降させ、この剥離ローラにより剥離用テープの一部を接着シートに押圧して貼付し、剥離ローラをウエハ上方に移動させて接着シートの一端をウエハから剥離し、この状態でウエハ及び剥離用テープを相対移動させることで接着シートを剥離することが特許文献１で知られている。

然し、上記特許文献１記載のものでは、接着シートに剥離用テープの一部を押圧して貼付しているだけであるため、接着シートと剥離用テープとの接着面積が小さく、剥離ローラを上昇させたときや、剥離動作中に剥離用テープと接着シートとの接着部分が剥がれ易い。このため、接着シートの剥離不良を招来するという不都合がある。このような場合、剥離ローラによる剥離用テープの押圧の際に、その押圧領域を大きくして接着シートと剥離用テープとの接着面積を増加させることが考えられるが、これでは、ウエハに過剰なストレスが加えられて当該ウエハが破損してしまうという不都合を招来する。
特許第４１３１０２７号公報

本発明は、以上の点に鑑み、被着体に過剰なストレスを加えることなく、剥離用テープを貼付して接着シートを良好に剥離できるシート剥離装置及び剥離方法を提供することをその課題とするものである。

上記課題を解決するために、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、前記被着体と剥離用テープ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装置において、前記被着体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前記接着シートに押圧して貼付する押圧手段と、前記被着体と剥離用テープとを相対移動させる移動手段と、前記被着体から剥離された接着シートを剥離用テープと共に回収する回収手段とを備え、前記繰出手段と回収手段との間に剥離用テープの弛み領域を形成する弛み領域形成手段を更に含み、当該弛み領域を維持してこの弛み領域を前記接着シートに貼付しつつ、当該接着シートを被着体から剥離することを特徴とする。

本発明においては、前記押圧手段は、前記接着シートに対して離間接近可能に設けられ、前記接着シートの端部に剥離用テープを押圧して貼付した後、前記被着体を押圧しないように前記接着シートから離間する構成を採用してもよい。

また、本発明においては、前記弛み領域を非接触で押圧して剥離用テープを接着シートに貼付する貼付補助手段を更に備える構成を採用してもよい。

さらに、上記課題を解決するために、本発明のシート剥離方法は、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、前記被着体と剥離用テープ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、前記被着体を保持する保持工程と、前記剥離用テープを繰出手段によって繰り出す繰出工程と、前記剥離用テープを前記接着シートに押圧して貼付する押圧工程と、前記繰出手段により剥離用テープを更に繰り出し、前記接着シートに前記剥離用テープが貼付された箇所と繰出手段との間に剥離用テープの弛み領域を形成する弛み領域形成工程と、前記被着体と剥離用テープとを相対移動させる移動工程と、前記被着体から剥離された接着シートを回収手段によって剥離用テープと共に回収する回収工程とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、繰出手段と回収手段との間に剥離用テープの弛み領域を形成し、この弛み領域を接着シートに貼付しつつ、接着シートを被着体から剥離するため、接着シートと剥離用テープとの接着面積を大きくして剥離用テープと接着シートとの接着部分を剥がれ難くでき、接着シートの剥離不良を防止することができる。しかも、押圧手段によってその押圧領域を大きくするようなことは不要であるため、被着体に過剰なストレスが加わることを防止できる。

また、押圧手段が接着シートに対して離間接近可能に設けられているため、押圧手段により剥離用テープを押圧して接着シートに貼付した後、当該押圧手段の押圧を解除して接着シートを剥離する場合に対応できる。

また、貼付補助手段を更に備える構成を採用すれば、接着シートと剥離用テープとの接着面積を確実に増加させることができ、接着シートの剥離不良を一層効果的に防止することができる。

以下、図面を参照して表面に接着シートＳが貼付されたウエハＷを被着体とし、当該ウエハＷから接着シートＳを剥離するための本実施の形態のシート剥離装置ＰＭを説明する。

図１に示すように、シート剥離装置ＰＭは、ウエハＷを保持する保持手段１と、剥離用テープＰＴを繰り出す繰出手段２と、繰り出された剥離用テープＰＴを接着シートＳに押圧して貼付する押圧手段３と、ウエハＷと剥離用テープＰＴとを相対移動させる移動手段４と、ウエハＷから剥離された接着シートＳを剥離用テープＰＴと共に回収する回収手段５と、弛み領域ＳＲを非接触で押圧して接着シートＳに貼付する貼付補助手段６とを備える。

前記保持手段１は、ウエハＷの載置を可能とする平面視矩形のテーブル１１を備え、その上面には図示省略の吸引口が設けられ、この吸引口は、図示省略の配管等を介して図外の真空ポンプに連通している。これにより、テーブル１１上に載置されたウエハＷを吸着保持できるようになっている。なお、本実施の形態の場合、ウエハＷは、表面に接着シートＳが貼付され、裏面（図１中下面）側からダイシングテープＤＴを介してリングフレームＲＦと一体化されている。

前記繰出手段２は、基材シートの一方の面に接着剤が塗布された剥離用テープＰＴを巻回して保持する保持軸２１と、この保持軸２１を駆動する正逆回転可能なモータＭ１と、モータＭ１と同期して正逆回転可能なモータＭ２の出力軸に連結された駆動ローラ２２と、この駆動ローラ２２との間に剥離用テープＰＴを挟み込むピンチローラ２３とから構成されている。なお、モータＭ２と駆動ローラ２２とピンチローラ２３とで、繰出手段２と押圧手段３との間に剥離用テープＰＴの弛み領域ＳＲ（図２（ｂ）参照）を形成する弛み領域形成手段が構成される。

ここで、弛み領域ＳＲとは、剥離用テープＰＴが繰出手段２から回収手段５に繰り出された状態で、何にも引っ張られることなく（押圧手段３によって引っ張られることなく）、余分に繰り出した剥離用テープＰＴのことであって、剥離用テープＰＴ自体の自重や弾性力によって弛んだ状態の剥離用テープＰＴのことをいう。なお、剥離用テープＰＴの接着剤としては、感圧接着性の接着剤や感熱接着性の接着剤といった公知のものが用いられる。

前記押圧付手段３は、剥離用テープＰＴの接着剤側を外側にして当該剥離用テープＰＴが掛け回されると共に、この掛け回された剥離用テープＰＴを接着シートＳの一端（図１中左端）に押圧する押圧ローラ３１と、押圧ローラ３１を上下動させ、接着シートＳに対して離間接近可能にするシリンダ３２とを備える。なお、剥離用テープＰＴに感熱接着性の接着剤が採用されたものを用いる場合には、押圧ローラ３１にヒータ等の加熱手段を組み付けることができる。

前記移動手段４は、テーブル１１の下方に設けられた単軸ロボット４１とそのスライダ４２とから構成され、テーブル１１を図１中左右方向に移動自在とする。これにより、ウエハＷと剥離用テープＰＴとを相対移動可能とする。

前記回収手段５は、正逆回転可能なモータＭ３によって駆動される駆動ローラ５１と、この駆動ローラ５１との間に剥離用テープＰＴを挟み込むピンチローラ５２と、ガイドローラ５３と、剥離用テープＰＴを巻き取る巻取軸５４と、この巻取軸５４を駆動する正逆回転可能なモータＭ４とから構成されている。モータＭ３、Ｍ４は、モータＭ１、Ｍ２と同期してウエハＷから剥離された接着シートＳを剥離用テープＰＴと共に巻取軸５４で巻き取るようになっている。

前記貼付補助手段６は、エアノズル６１と、当該エアノズル６１を所定の角度内で回転させるモータＭ５とから構成されている。そして、図示省略の送風手段から供給される気体をエアノズル６１から弛み領域ＳＲに吹き付けることで、当該弛み領域ＳＲを非接触で押圧して剥離用テープＰＴを接着シートＳに貼付する補助をする。なお、剥離用テープＰＴに感熱接着性の接着剤が採用されたものを用いる場合には、この送風手段から供給される気体をヒータ等の加熱手段を用いて熱気とすることができる。

次に、上記シート剥離装置ＰＭによる接着シートＳの剥離動作について説明する。

先ず、保持軸２１から繰り出された剥離用テープＰＴが、図１に示すように通紙され、その一端が巻取軸５４に固定されているものとする。

この状態で、接着シートＳが貼付され、裏面側からダイシングテープＤＴを介してリングフレームＲＦと一体化されたウエハＷが図示省略の搬送手段によってテーブル１１上に搬送され、吸着保持される（保持工程）。そして、単軸ロボット４１の駆動によってテーブル１１が図１中右側から左側に向かって移動され、ウエハＷの同図中左側の端部が押圧ローラ３１の最下点の位置に到達したことが図示省略の検知手段によって検知されると、テーブル１１が停止する（図１参照）。

次いで、図２（ａ）に示すように、シリンダ３２が作動されて押圧ローラ３１が下降すると共に、繰出手段２のモータＭ１とＭ２とが駆動されて剥離用テープＰＴが繰り出される（繰出工程）。そして、押圧ローラ３１に掛け回された剥離用テープＰＴが接着シートＳに押圧され、剥離用テープＰＴと接着シートＳとが相互に貼付される（押圧工程）。

モータＭ１、Ｍ２は、剥離用テープＰＴが接着シートＳに貼付された後も剥離用テープＰＴを更に繰り出し、図２（ｂ）に示すように、繰出手段２と押圧手段３との間に剥離用テープＰＴの弛み領域ＳＲを形成する（弛み領域形成工程）。この弛み領域ＳＲは、剥離用テープＰＴ自体の自重や弾性力により、弛んだ状態となって接着シートＳに接して貼付される。これにより、接着シートＳと剥離用テープＰＴとの接着面積を増加させることができる。そして、剥離用テープＰＴが所定長さ繰り出されて弛み領域ＳＲが形成されると、モータＭ１、Ｍ２が停止し、エアノズル６１から気体を吹き付けると共に、モータＭ５を作動してエアノズル６１を所定角度回転させ、接着シートＳと剥離用テープＰＴとの接着面積を確実に増加させる。

次いで、図３（ａ）に示すように、シリンダ３２を作動させて押圧ローラ３１を上昇させると共に、この上昇動作に同期してモータＭ３、Ｍ４を駆動して駆動ローラ５１及び巻取軸５４を回転させて剥離用テープＰＴの巻き取りを行うと、剥離用テープＰＴに貼付されていた接着シートＳの端部（図３（ａ）中左端部）がウエハＷから剥離される。このとき、接着シートＳと剥離用テープＰＴとの接着面積が増加されているため、剥離用テープＰＴと接着シートＳとの接着部分が剥がれることはない。

次に、図３（ｂ）に示すように、単軸ロボット４１の駆動再開によってテーブル１１が図１中右側から左側に向かって移動される（移動工程）。このとき、モータＭ１、Ｍ２は、モータＭ３、Ｍ４及び単軸ロボット４１の駆動と同期して所定の速度で剥離用テープＰＴを繰り出すことで、弛み領域ＳＲを維持し、この弛み領域ＳＲを接着シートＳに貼付しつつ、接着シートＳをウエハＷから順次剥離していく。このとき、エアノズル６１からの気体の吹き付けは停止せずに、弛み領域ＳＲを接着シートＳに貼付していく。

そして、図４に示すように、接着シートＳの剥離終端付近になると、エアノズル６１からの気体の吹き付けを停止し、その後もモータＭ１乃至Ｍ４及び単軸ロボット４１が継続して駆動されることによって、接着シートＳがウエハＷから完全剥離される。剥離された接着シートＳは、剥離用テープＰＴ共に回収手段５の巻取軸５４に巻き取られて回収され（回収工程）、接着シートＳが剥離されたウエハＷは、リングフレームと共に図示省略の搬送手段によってテーブル１１上から搬送され、テーブル１１が初期位置に復帰する。そして、以後同様の動作を繰り返すこととなる。

このように本実施の形態では、押圧手段３により剥離用テープＰＴの一部を接着シートＳに貼付した後、剥離用テープＰＴを更に繰り出して弛み領域ＳＲを形成して当該弛み領域ＳＲを接着シートＳに貼付する構成としたため、簡単な構成で接着シートＳと剥離用テープＰＴとの接着面積を大きくできる。その結果、押圧手段３の押圧を解除し、テーブル１１と剥離用テープＰＴとを相対移動させて接着シートＳを剥離する場合でも、剥離用テープＰＴと接着シートＳとの接着部分が剥がれ難くなり、剥離不良の発生を防止できる。しかも、押圧手段３による押圧領域を大きくするようなことは不要であるため、ウエハＷに過剰なストレスが加わることを防止できる。

また、貼付補助手段６を更に備える構成を採用したため、弛み領域ＳＲを確実に接着シートＳに貼付でき、接着シートＳと剥離用テープＰＴとの接着面積を確実に増加させることができ、接着シートＳの剥離不良を一層効果的に防止することができる。

なお、本実施の形態においては、繰出手段２と押圧手段３との間に弛み領域ＳＲを形成するものを例に説明したが、押圧手段３と回収手段５との間に弛み領域ＳＲを形成するようにシート貼付装置ＰＭを構成してもよい。この場合、モータＭ３と駆動ローラ５１とピンチローラ５２とで弛み領域形成手段が構成される。そして、図５（ａ）に示すように、剥離用テープＰＴを接着シートＳに押圧した後、図５（ｂ）に示すように、押圧ローラ３１を上昇させ、テーブル１１を同図中左側に所定距離移動させると共に、このテーブル１１の動作に同期してモータＭ１、Ｍ２が剥離用テープＰＴを繰り出す。このとき、モータＭ３が剥離用テープＰＴの巻取方向とは反対の方向に駆動して回収手段５側から剥離用テープＰＴを繰り出すことで、押圧手段３と回収手段５との間に弛み領域ＳＲが形成される。その後、図５（ｃ）に示すように、テーブル１１の移動に同期して、モータＭ１乃至Ｍ４が駆動さることによって、弛み領域ＳＲを維持してこの弛み領域ＳＲを接着シートＳに貼付しつつ、接着シートＳをウエハＷから剥離することができる。

また、被着体はウエハ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、その他の被着体を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。

更に、押圧手段３は、押圧ローラ３１以外に板状の押圧板や、気体の吹き付け等による構成としてもよく、押圧手段３に気体の吹き付けを採用した場合は、貼付補助手段６との兼用が可能である。

また、移動手段４は、テーブル１１を固定とし、繰出手段２と押圧手段３と回収手段５と貼付補助手段６とを一体物として図１中左右方向に移動できるように構成してもよいし、その一体物とテーブル１１との両方を同図中左右方向に移動可能としてもよい。

更に、貼付補助手段６として、剥離用テープＰＴを静電気によって接着シートＳに貼付するように構成してもよい。

シート剥離装置の構成を示す側面図。 （ａ）は、剥離用テープの一部を接着シートに押圧した状態の説明図。（ｂ）は、弛み領域を形成した状態の説明図。 （ａ）及び（ｂ）は、接着シートの剥離動作説明図。 図３に続く接着シートの剥離動作説明図。 （ａ）乃至（ｃ）は、変形例に係る接着シートの剥離動作説明図。

符号の説明

ＰＭ シート貼付装置
１ 保持手段
２ 繰出手段
２２ 駆動ローラ（弛み領域形成手段）
２３ ピンチローラ（弛み領域形成手段）
３ 押圧手段
４ 移動手段
５ 回収手段
６ 貼付補助手段
Ｍ２ モータ（弛み領域形成手段）
ＰＳ 剥離用テープ
Ｓ 接着シート
ＳＲ 弛み領域
Ｗ 半導体ウエハ（被着体）

Claims (4)

1. 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、前記被着体と剥離用テープ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装置において、
   前記被着体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前記接着シートに押圧して貼付する押圧手段と、
   前記被着体と剥離用テープとを相対移動させる移動手段と、
   前記被着体から剥離された接着シートを剥離用テープと共に回収する回収手段とを備え、
   前記繰出手段と回収手段との間に剥離用テープの弛み領域を形成する弛み領域形成手段を更に含み、当該弛み領域を維持してこの弛み領域を前記接着シートに貼付しつつ、当該接着シートを被着体から剥離することを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記押圧手段は、前記接着シートに対して離間接近可能に設けられ、前記接着シートの端部に剥離用テープを押圧して貼付した後、前記被着体を押圧しないように前記接着シートから離間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. 前記弛み領域を非接触で押圧して剥離用テープを接着シートに貼付する貼付補助手段を更に備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載のシート剥離装置。
4. 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、前記被着体と剥離用テープ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、
   前記被着体を保持する保持工程と、
   前記剥離用テープを繰出手段によって繰り出す繰出工程と、
   前記剥離用テープを前記接着シートに押圧して貼付する押圧工程と、
   前記繰出手段により剥離用テープを更に繰り出し、前記接着シートに前記剥離用テープが貼付された箇所と繰出手段との間に剥離用テープの弛み領域を形成する弛み領域形成工程と、
   前記被着体と剥離用テープとを相対移動させる移動工程と、
   前記被着体から剥離された接着シートを回収手段によって剥離用テープと共に回収する回収工程とを備えることを特徴とするシート剥離方法。
   

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