JP5235111B2 - 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、被着体と剥離用テープとを相対移動させることで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。研削後、この接着シートはウエハから剥離される。

従来、接着シートを剥離するシート剥離装置として、表面保護用の接着シート付ウエハが載置されるテーブルと、ウエハに対して帯状の剥離用テープを供給するテープ供給部と、テープ供給部からの剥離用テープをウエハ表面の接着シートに押圧接触させながら貼り付けるエッジ部材（貼付け部材）と、剥離用テープを接着シートと一緒に巻き取るテープ回収部とを備え、エッジ部材にて剥離用テープを接着シートに貼り付けつつ、接着シートをウエハから剥離するシート剥離装置が特許文献１で知られている。

然し、特許文献１記載のような装置では、例えば、ウエハサイズが大きくなって剥離すべき接着シートの面積が大きくなった場合、接着シートに対する剥離用テープ幅の割合が小さくなるため、剥離用テープに大きな張力が作用して切断したり、剥離用テープの幅方向の縁に沿って接着シートが切断されてしまって剥離ができなくなるという不都合が生じる。このような不都合は、ウエハサイズが大きくなるに従って幅の広い剥離用テープを採用すればよいが、ランニングコストが増大すると言った別の不都合を招来する。
特開２００７−４３０４７号公報

本発明は、以上の点に鑑み、被着体のサイズに関係なく、同一幅の剥離用テープを用いて被着体の表面に貼付された接着シートを円滑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。

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帯状の剥離用テープを貼付し、前記被着体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、前記繰出手段から繰り出された剥離用テープを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把持する把持手段と、前記保持手段及び把持手段を相対移動する移動手段とを備え、前記繰出手段は、前記被着体と剥離用テープとが相対移動する方向に対して直交し、当該被着体の面に沿うＹ軸方向に沿って剥離用テープを繰り出すと共に、前記貼付手段は、剥離用テープの幅方向一側を前記接着シートの外縁から延出させると共に、前記被着体における前記Ｙ軸方向の幅に亘って当該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。

本発明においては、前記貼付手段は、剥離用テープを押圧することで当該剥離用テープを接着シートに貼付する貼付ヘッドを備え、この貼付ヘッドは接着シートと剥離用テープとが接着されたときの接着面と同一形状の押圧面を有する構成を採用してもよい。

また、前記把持手段は、延出した剥離用テープを把持する構成を採用してもよい。

更に、前記剥離用テープの幅方向一側に把持部を形成する把持部形成手段を更に備える構成を採用してもよい。

また、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帯状の剥離用テープを貼付し、前記被着体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シート剥離方法において、接着シートが貼付された被着体を保持する工程と、前記被着体及び剥離用テープが相対移動する方向に対して直交し、当該被着体の面に沿うＹ軸方向に沿って剥離用テープを繰り出す工程と、繰出手段から繰り出された剥離用テープの幅方向一側を前記接着シートの外縁から延出させると共に、前記被着体における前記Ｙ軸方向の幅に亘って前記接着シートに貼付する工程と、前記剥離用テープを把持する工程と、前記被着体と剥離用テープとを相対移動させる工程とを有することを特徴とする。

本発明によれば、被着体及び剥離用テープが相対移動する方向に対して直交する方向に沿って剥離用テープを繰り出すと共に、貼付手段が剥離用テープの幅方向一側を接着シートの外縁から延出させて貼付するように構成したため、例えばウエハサイズが大きくなって剥離すべき接着シートの面積が大きくなっても、図７に示すように、実質的に幅広の剥離用テープを採用したことと同等の効果を得ることができる。つまり、一種類の剥離用テープＰＴ（Ｗ１幅の剥離用テープＰＴ）を用いてサイズの異なる接着シートＳａ、Ｓｂ、Ｓｃに貼付した場合、その貼付幅はＷａ＜Ｗｂ＜Ｗｃというように幅広となり、被着体のサイズ、即ち、接着シートのサイズに関係なく、同一幅の剥離用テープを用いて当該接着シートを円滑に剥離できる。

また、貼付ヘッドが、接着シートと剥離用テープとが接着されたときの接着面と同一形状の押圧面を有することで、剥離用テープが接着シート以外の部分に接着することを防止し、確実に接着シートの剥離を行うことができる。

更に、把持部を形成する把持部形成手段を設けた構成を採用すれば、例えば剥離用テープを把持する把持手段に接着剤が付着することを防止できる。

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Ｍを説明する。図１及び図２に示すように、シート剥離装置Ｍ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に貼付する貼付手段３と、剥離用テープＰＴの幅方向一側を把持する把持手段４と、保持手段１と把持手段４とを相対移動する移動手段５と、剥離用テープＰＴの幅方向一側を折り返して把持部Ｇを形成する把持部形成手段６と、剥離用テープＰＴを切断する切断手段７とを備える。

なお、本実施の形態では、接着シートＳを剥離する場合、保持手段１と把持手段４とが図１中上下方向（Ｘ軸方向）に相対移動するものとし、図１中上側を上流側、その下側を下流側とする。また、Ｘ軸方向に直交する方向をＹ軸方向、その上下方向をＺ軸方向とする。

前記保持手段１は、フレームＦ１上に設けられた２本のレール１１に摺動自在に係合するスライダ１２と、当該スライダ１２に支持され、ウエハＷを図示しない吸着手段で保持可能な平面視矩形のテーブル１３とにより構成されている。

前記繰出手段２は、Ｙ軸方向に剥離用テープＰＴを繰出可能に配置され、フレームＦ２に設けられると共に、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リール２１と、上下一対のピンチローラ２２と、ガイドローラ２３、２４と、フレームＦ２の底部に設けられ、剥離用テープＰＴを支持するテープ支持部材２５と、離間近接可能に設けられた上下一対のチャック２６を含み、図示しない駆動手段によってＹ軸方向に移動可能なチャック部材２７とからなる。テープ支持部材２５は、ボールブッシュ２５Ａと、軸２５Ｂと、ばね２５Ｃと、ばね２５Ｃによって図１中左側に付勢される受け板２５Ｄとからなり、受け板２５Ｄには溝２５Ｅが形成され、切断手段７と相互に作用して切断された剥離用テープＰＴを下方から支持可能に設けられている。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。

前記貼付手段３は、受け板２５Ｄの先端側であって、移動するテーブル１２の上方に配置されている。貼付手段３は、貼付ヘッド３１と、当該貼付ヘッド３１をＺ軸方向に往復動するシリンダ３２とを備える。貼付ヘッド３１は、ウエハＷに貼付された接着シートＳの一部の外縁と、その外縁端を直線で繋いだ形状の領域Ｒと同一形状の押圧面３１Ａを有する。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、貼付ヘッド３１には加熱手段が組み付けられる。

前記把持手段４は、貼付手段３の下流側であって、移動するテーブル１２の上方に配置されると共に、離間近接可能に設けられた上下一対のチャック４１を含み、図示しない駆動手段によってＸ軸とＺ軸方向に移動可能なチャック部材４２とからなる。

前記移動手段５は、テーブル１３の下方に設けられた単軸ロボット５１とそのスライダ５２とから構成され、テーブル１３をレール１１に沿って移動可能とする。これにより、保持手段１と把持手段４との相対移動を可能とする。なお、この相対移動は、保持手段１と把持手段４との少なくとも一方の移動でよい。

前記把持部形成手段６は、図３に示すように、ガイドローラ２３に嵌め込まれた一対のリング部材６１により構成されている。一対のリング部材６１の間隔は、剥離用テープＰＴの幅よりも狭い間隔となるように配置され、剥離用テープＰＴをガイドローラ２３に掛け回す際、剥離用テープＰＴの幅方向一側が一方のリング部材６１に乗り上げられるように掛け回す。これにより、剥離用テープＰＴは、ガイドローラ２３を通過するときに、一側が１８０度折り返され、把持部Ｇが形成されるようになっている。

切断手段７は、溝２５Ｅ内に進退自在なカッタ刃７１と、当該カッタ刃７１をＸ軸方向及びＺ軸方向に移動可能とする公知の直交二軸ロボット７２とからなる。

次に、上記シート剥離装置Ｍによる接着シートＳの剥離動作について説明する。

先ず、保持リール２１から繰り出された剥離用テープＰＴが、図２のように通紙され、切断手段７でその先端側が切断されて受け板２５Ｄ上で保持されているものとする。このとき、剥離用テープＰＴは、その幅方向下流側に一定の幅で把持部Ｇが連続して形成された状態となっている。このような状態で、接着シートＳが貼付されたウエハＷが、図示省略の搬送手段によってテーブル１３上に搬送され吸着保持されると、単軸ロボッ５１によってテーブル１３が下流側に向かって移動され、領域Ｒが平面視で貼付ヘッド３１の貼付面３１Ａと一致した位置に達したことが図示しない検知手段によって検知されて当該テーブル１３が停止する。

次いで、図４に示すように、チャック部材２７が受け板２５Ｄに向かって移動され、ばね２５Ｂの付勢力に抗して受け板２５Ｄを後退させて剥離用テープＰＴの先端をチャック２６が把持し元の位置に復帰することで、剥離用テープＰＴがＹ軸方向に所定量繰り出される。

そして、図５に示すように、シリンダ３２を作動させて貼付ヘッド３１を下降させ、剥離用テープＰＴを接着シートＳに対して押し付ける。これにより、剥離用テープＰＴと接着シートＳとが相互に貼付される。このとき、剥離用テープＰＴの幅方向一側に形成された把持部Ｇは、ウエハＷの外周縁から下流側に延出した状態となっている（図１参照）。

次いで、図６（ａ）に示すように、チャック部材４２が図示しない駆動手段を介して移動され、把持部Ｇをチャック４１が把持し、図６（ｂ）に示すように、チャック部材４２がウエハＷに当たらないように所定量上昇される。そして、直交二軸ロボット７２を作動させてカッタ刃７１を溝２５Ｅに侵入させた後、テープの幅方向一側から他側に向かって移動させて剥離用テープＰＴを切断すると共に、チャック部材２７による剥離用テープ２６の把持を解除する。

その後、貼付ヘッド３１を上昇させて待機位置に戻し、図６（ｃ）に示すように、テーブル１３を下流側に移動させていくと、接着シートＳがウエハＷから剥離されていく。接着シートＳの剥離が終了すると、剥離された接着シートＳが把持手段４によって図示しない回収手段に回収される。

このように本実施の形態では、剥離用テープＰＴを保持手段１の移動方向（Ｘ軸方向）に直交する方向（Ｙ軸方向）から繰り出すと共に、貼付手段３が剥離用テープＰＴの幅方向一側を剥離シートＳの外縁から延出させて貼付するように構成したため、ウエハサイズが大きくなって剥離すべき接着シートＳのサイズが大きくなっても、図７に示すように、実質的に幅広の剥離用テープＰＴを採用したことと同等の効果を得ることができる。その結果、ウエハＷのサイズ、即ち、剥離すべき接着シートＳのサイズに関係なく、同一幅の剥離用テープＰＴを用いて当該接着シートＳを円滑に剥離できる。

また、剥離用テープＰＴの幅方向一側に把持部Ｇを形成する把持部形成手段６を設けたため、把持手段４がこの把持部Ｇを把持することで、接着シートＳを回収する際に、剥離用テープＰＴが当該把持手段４から離れなくなることを防止できる。また、把持手段４に接着剤が付着することを防止できる。

なお、本実施の形態においては、接着シートＳの接着剤の種類によって、温風または冷風を吹付けると接着力が低下するものがあるため、その種類に応じて接着シートＳを剥離する前に接着シートＳに温風や冷風を吹き付ける構成を採用してもよく、また、紫外線や電子線などのエネルギー線によって硬化するシートを用いるときも、接着シートＳを剥離する前に接着シートＳにエネルギー線を照射する構成としてもよい。

また、貼付ヘッド３１の形状は、接着シートＳの外縁形状に対応して適宜な形状を採用することを妨げない。

更に、把持部形成手段６は、剥離用シートＰＴの幅方向一側に別のシートを貼付して把持部Ｇを形成するように構成してもよい。

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、貼付手段３や切断手段７は、前記実施の形態で示したもの以外のもので構成してもよく、貼付手段３は被着体に剥離用シートＰＴが貼付できる限りにおいて、切断手段７は貼付用シートＰＴを切断できる限りにおいて何ら制限されるものではない。

シート剥離装置の構成を示す平面図。 シート剥離装置の構成を示す正面図。 把持部形成手段を説明する斜視図。 剥離用シートの繰り出しを説明する正面図。 接着シートに剥離用シートを貼付した状態を示す正面図。 （ａ）乃至（ｃ）は、接着シートの剥離動作を説明する動作説明図。 接着シートのサイズ変更により剥離用シートの貼付幅が変更する様子を示す説明図。

符号の説明

Ｍ シート剥離装置
１ 保持手段
２ 繰出手段
３ 貼付手段
３１ 貼付ヘッド
４ 把持手段
５ 移動手段
６ 把持部形成手段
７ 切断手段
ＰＴ 剥離用テープ
Ｇ 把持部
Ｓ 接着シート
Ｗ 半導体ウエハ（被着体）

Claims (2)

1. 被着体に貼付された接着シートに帯状の剥離用テープを貼付し、前記被着体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、前記繰出手段から繰り出された剥離用テープを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把持する把持手段と、前記保持手段及び把持手段を相対移動する移動手段とを備え、
   前記繰出手段は、前記被着体と剥離用テープとが相対移動する方向に対して直交し、当該被着体の面に沿うＹ軸方向に沿って剥離用テープを繰り出すと共に、
   前記貼付手段は、剥離用テープの幅方向一側を前記接着シートの外縁から延出させると共に、前記被着体における前記Ｙ軸方向の幅に亘って当該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。
2. 被着体に貼付された接着シートに帯状の剥離用テープを貼付し、前記被着体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シート剥離方法において、
   接着シートが貼付された被着体を保持する工程と、
   前記被着体及び剥離用テープが相対移動する方向に対して直交し、当該被着体の面に沿うＹ軸方向に沿って剥離用テープを繰り出す工程と、
   繰出手段から繰り出された剥離用テープの幅方向一側を前記接着シートの外縁から延出させると共に、前記被着体における前記Ｙ軸方向の幅に亘って前記接着シートに貼付する工程と、
   前記剥離用テープを把持する工程と、
   前記被着体と剥離用テープとを相対移動させる工程とを有することを特徴とするシート剥離方法。
   

Images