JP5250464B2 - シート剥離装置および剥離方法 - Google Patents

Description

本発明は、被着体に貼付された接着シートを剥離するシート剥離装置および剥離方法に関する。

従来、半導体製造工程においては、半導体ウェハ（以下単にウェハという）の裏面研削工程やダイシング工程があり、ウェハに保護シートやダイシングシート等の接着シートが貼付された状態でこれらの工程が行われ、これら接着シートは、各工程の後にウェハから剥離されることとなる。このような接着シートの剥離方法としては、剥離用テープを接着シート表面の端部に接着し、この剥離用テープをウェハに対して相対移動させることで剥離する方法が利用されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−３６１１１号公報

ところで、特許文献１に記載されたような従来の剥離方法では、押圧ヘッドで剥離用テープを接着シートの外縁近傍の表面に押圧して貼付するようになっている。このような構成では、剥離用テープの貼付領域がウェハ面と平行な接着シート表面に形成されることから、剥離初期段階における接着シートの剥離力が大きくならないように、剥離用テープは、できるだけ接着シートの外縁に近付けて貼付するようになっている。しかし、近年ウェハ外径の大型化およびウェハの薄型化に伴い、搬送時におけるウェハの破損を防止するために接着シートが厚くなる傾向がある。そのため、接着シートの剛性が高まってその剥離力が大きくなり、剥離用テープを引っ張って接着シートを剥離するときに、剥離用テープが接着シートから剥がれてしまう場合があり、その改善が望まれている。

本発明は、以上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、剥離用テープが接着シートから剥がれてしまうような不都合を解消し、接着シートの剥離不良を抑制することができるシート剥離装置およ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、本発明のシート剥離装置は、表面に接着シートが貼付された被着体から剥離用テープを用いて前記接着シートを剥離するシート剥離装置であって、前記剥離用テープを前記接着シートに対向させて配置するテープ配置手段と、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貼付手段と、前記被着体と前記剥離用テープとを相対移動させて当該被着体から前記接着シートを剥離する移動手段とを備え、前記貼付手段は、前記剥離用テープを前記接着シートに当接させて押圧する押圧手段と、前記剥離用テープを前記接着シートの側面に貼付する側面貼付手段とを有して構成され、前記側面貼付手段は、前記剥離用テープとの接触によって前記剥離用テープの一部を変形させて前記接着シートの側面に貼付する変形手段を有して構成されている、という構成を採用している。

この際、本発明のシート剥離装置では、前記側面貼付手段は、前記変形手段を前記剥離用テープと前記接着シートとの当接面に沿った方向または当該当接面と交差する方向に変位させる変位手段を有して構成されていることが好ましい。
また、本発明のシート剥離装置では、前記側面貼付手段は、前記剥離用テープの一部を溶融させて前記接着シートの側面に貼付する溶融手段を有して構成されていることが好ましい。
そして、本発明のシート剥離装置では、前記押圧手段は、加熱手段によって加熱される押圧ヘッドを有し、前記押圧ヘッドの前記剥離用テープとの当接面によって前記溶融手段が構成されていることが好ましい。
また、本発明のシート剥離装置では、前記側面貼付手段は、前記溶融手段を前記剥離用テープと前記接着シートとの当接面に沿った方向または当該当接面と交差する方向に変位させる変位手段を有して構成されていることが好ましい。

一方、本発明のシート剥離方法は、表面に接着シートが貼付された被着体から剥離用テープを用いて前記接着シートを剥離するシート剥離方法であって、前記被着体の表面の前記接着シートに対向させて前記剥離用テープを配置し、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際に、変形手段を前記剥離用テープに接触させて前記剥離用テープの一部を変形させることで、前記接着シートの側面にも前記剥離用テープを貼付し、前記被着体と前記剥離用テープとを相対移動させて当該被着体から前記接着シートを剥離することを特徴とする。

以上のような本発明によれば、剥離用テープを積極的に接着シートの側面にも貼付するようにしたことで、剥離用テープを引っ張って接着シートを剥離するときに、接着シートの側面から引っ張り始めることができるので、接着シートの剥離を最も軽い力で開始することができるとともに、接着シート表面側にも剥離用テープが貼付されていることから、所定の貼付面積を確保しつつ接着シート全体を剥離することができる。従って、剥離用テープを引っ張って接着シートを剥離するときに、剥離用テープが接着シートから剥がれてしまうといった不都合を解消することができる。

そして、剥離用テープの一部を機械的に変形させたり溶融させたりすることで、接着シートの側面に確実に剥離用テープを貼付することができる。
また、押圧手段に加熱手段を有する構成とした場合、雰囲気温度に左右されることなく、剥離用テープの貼付に適した温度に保って当該剥離用テープを接着シートに貼付することができる。特に、剥離用テープが感熱接着性の接着テープであれば、感圧接着性の接着テープに比較して高い接着力が得られ、接着シートに対する接着面積を小さくすることができる。また、接着テープを加熱し、その接着剤層を溶融させることで、溶融した接着剤層が接着シートの側面に回り込むようになり、比較的容易かつ確実に接着シートの側面に剥離用テープを貼付することができる。
また、変形手段および溶融手段の少なくとも一方を変位手段によって変位させることで、被着体および接着シートの外縁に沿った所定位置に変形手段や溶融手段を移動させることができ、より一層確実に接着シートの側面に剥離用テープを貼付することができる。

本発明の第１実施形態に係るシート剥離装置を示す側面図。 (Ａ)〜(Ｃ)は、図１のシート剥離装置の動作説明図。 (Ａ)，(Ｂ)は、図１のシート剥離装置の変形例の動作説明図。 (Ａ)，(Ｂ)は、図３と異なる変形例の動作説明図。 (Ａ)，(Ｂ)は、第２実施形態に係るシート剥離装置の動作説明図。 (Ａ)，(Ｂ)は、図５のシート剥離装置の変形例の動作説明図。

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、第２実施形態以降において、次の第１実施形態で説明する構成部材と同じ構成部材、および同様な機能を有する構成部材には、第１実施形態の構成部材と同じ符号を付し、それらの説明を省略または簡略化する。

〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係るシート剥離装置１を示す側面図である。
図１において、シート剥離装置１は、被着体としてのウェハＷの表面に貼付された接着シートＳをテープ（剥離用テープ）Ｔを用いて剥離する装置であって、ウェハＷを保持するテーブル２と、テープＴを接着シートＳに対向させて配置するテープ配置手段３と、繰出されたテープＴを接着シートＳに押圧して貼付する貼付手段４と、ウェハＷとテープＴとを相対移動させる移動手段５とを備えて構成されている。ここで、テープＴは、基材シートの一方の面に感熱接着性の接着剤層が積層された接着テープであり、接着剤層が接着シートＳに対向して配置されるようになっている。

テーブル２は、図示しない複数の吸引口を介してウェハＷを吸着保持する平板状のテーブル本体２１を有して構成されている。移動手段５は、テーブル本体２１の下側に設けられた単軸ロボット５１と、そのスライダ５２とを有し、これらのスライダ５２にテーブル本体２１が固定され、単軸ロボット５１によってテーブル本体２１が図１中左右方向に移動可能に構成されている。

テープ配置手段３は、図示しないフレームに支持され、このフレームには、テープＴをロール状に巻回して支持する支持ローラ３１と、モータ３２Ａで駆動されてテープＴを繰り出す駆動ローラ３２と、駆動ローラ３２との間にテープＴを挟み込むピンチローラ３３と、接着シートＳに貼付されたテープＴを巻き上げて当該接着シートＳをウェハＷから剥離するテープ巻上部３４と、ウェハＷから剥離した接着シートＳとともにテープＴを回収する回収ローラ３５とが設けられている。また、フレームの適宜な位置にはガイドローラ３６が設けられてテープＴを案内するとともに、支持ローラ３１および回収ローラ３５は、それぞれモータ３１Ａ，３５Ａで駆動されることで、テープＴが弛まないように両側から引っ張るように構成されている。

テープ巻上部３４は、図示しないフレームに支持されて図１中上下方向に移動自在に設けられる移動フレーム３７と、この移動フレーム３７に支持される剥離ローラ３８およびピンチローラ３９とを有して構成されている。剥離ローラ３８は、モータ３８Ａで駆動され、ピンチローラ３９との間に挟み込んだテープＴを引っ張ることによって、ウェハＷから接着シートＳを剥離するように構成されている。

貼付手段４は、テープ配置手段３の支持ローラ３１と回収ローラ３５との間に設けられている。この貼付手段４は、図示しないユニット支持部に固定される押圧用モータ４１と、この押圧用モータ４１の出力軸４２の下端部に設けられる押圧手段としての押圧ヘッド４３と、この押圧ヘッド４３の内部に設けられる加熱手段としてのヒータ４４と、テープＴを積極的に接着シートＳの側面Ｓ２に貼付する側面貼付手段４５としての突起部４６とを備えて構成されている。押圧ヘッド４３は、押圧用モータ４１の駆動により昇降可能になっており、押圧ヘッド４３下端の突起部４６および押圧面部４３ＡがテープＴを下方に押し下げ、押圧面部４３ＡによってテープＴを接着シートＳ外縁近傍の表面Ｓ１に当接させて押圧するようになっている。

突起部４６は、接着シートＳの外縁よりも外側に位置し、当該外縁の側面Ｓ２に沿った片側円弧状の平面形状を有するとともに、接着シートＳの厚みよりも若干小さな突出寸法だけ押圧面部４３Ａから突出して形成されている。そして、押圧ヘッド４３を下降させて押圧面部４３ＡでテープＴを接着シートＳの表面Ｓ１に当接させた際に、突起部４６がテープＴの一部を機械的に変形させ、当該突起部４６の図１中右側面４６ＡでテープＴを接着シートＳの側面Ｓ２に当接させて貼付する変形手段として機能する。なお、突起部４６は、接着シートＳの外縁に沿って連続して形成され、側面Ｓ２に連続的にテープＴを貼付するものでもよく、また接着シートＳの外縁に沿って互いに離隔した複数箇所に突起部４６が設けられ、側面Ｓ２に断続的にテープＴを貼付するものでもよい。

次に、本実施形態における接着シートＳの剥離方法として、シート剥離装置１の動作を図２も参照して説明する。
ウェハＷから接着シートＳを剥離する手順としては、先ず、図１に示すように、ウェハＷがテーブル２の所定位置に保持されるとともに、貼付手段４の押圧ヘッド４３が上方に退避した状態において、モータ３１Ａ，３２Ａ，３５Ａ，３８Ａを駆動し、支持ローラ３１から回収ローラ３５に向かってテープＴを繰り出すことで、テープＴが接着シートＳの上方に対向して配置される。

次に、図２(Ａ)に示すように、貼付手段４は、押圧用モータ４１を作動させて押圧ヘッド４３を押し下げ、突起部４６および押圧面部４３ＡでテープＴを下降させ、押圧面部４３Ａによって接着シートＳの表面Ｓ１に当接させたテープＴを押圧する。この際、押圧ヘッド４３の突起部４６は、テープＴの一部を変形させてその右側面４６ＡでテープＴを接着シートＳの側面Ｓ２に当接させて貼付する。この際、押圧面部４３Ａおよび突起部４６は、ヒータ４４により加熱され、その熱によってテープＴの接着剤層を溶融させて接着シートＳの表面Ｓ１および側面Ｓ２に貼付する。その後、貼付手段４は、押圧用モータ４１で押圧ヘッド４３を上昇させる。

次に、図２(Ｂ)に示すように、図示しない直動モータで移動フレーム３７が下降した後にテーブル２が単軸ロボット５１によって左へ移動し、この移動に同期してモータ３１Ａ，３２Ａ，３５Ａ，３８Ａを駆動してテープＴを回収ローラ３５側へ送る。これにより、剥離ローラ３８とピンチローラ３９とでテープＴを挟み、テープＴを介して接着シートＳを引っ張って、図２(Ｃ)に示すように、接着シートＳの端部をウェハＷから剥離し、その後、単軸ロボット５１の左への移動が続行されることで、テープＴとウェハＷとが相対移動し、テープＴで接着シートＳの端部を引っ張って順次ウェハＷから剥離していく。そして、剥離された接着シートＳは、テープＴとともに回収ローラ３５で回収される。以上のように接着シートＳの全体をウェハＷから剥離したら、ウェハＷを適宜な搬送装置でテーブル２から搬出するとともに、シート剥離装置１の各部を初期位置に復帰させて接着シートＳの剥離手順が完了する。

なお、本実施形態において、側面貼付手段４５は、前述したように変形手段として機能する突起部４６を有したものに限らず、以下の図３、図４にそれぞれ示すように構成されていてもよい。
図３において、側面貼付手段４５は、押圧ヘッド４３の押圧面部４３Ａから突没自在に設けられるとともに変形手段として機能する突没部材４７を有して構成されている。この突没部材４７は、押圧ヘッド４３に固定される直動モータ４７Ａの出力軸４７Ｂに固定され、変位手段としての直動モータ４７Ａによって突没駆動されるようになっている。そして、図３(Ａ)に示すように、押圧ヘッド４３を押し下げて押圧面部４３ＡでテープＴを接着シートＳの表面Ｓ１に当接させた状態から、図３(Ｂ)に示すように、直動モータ４７Ａによって突没部材４７を突出させ、突没部材４７によってテープＴの一部を変形させて当該突没部材４７の右側面４７Ｃで接着シートＳの側面Ｓ２に当接させる。さらに、ヒータ４４によって押圧面部４３Ａおよび突没部材４７を加熱することで、テープＴを接着シートＳの表面Ｓ１および側面Ｓ２に貼付するように構成されている。なお、突没部材４７は、押圧ヘッド４３に固定されることなく、押圧用モータ４１とは別の駆動手段を介して上下動作を可能とする構成としてもよい。この場合、突没部材４７にもヒータが設けられことが好ましい。

図４において、側面貼付手段４５は、押圧ヘッド４３の押圧面部４３Ａに沿ってスライド自在に設けられるとともに変形手段として機能する進退部材４８を有して構成されている。この進退部材４８は、押圧ヘッド４３に固定される直動モータ４８Ａ（変位手段）によって進退駆動されるようになっている。そして、図４(Ａ)に示すように、押圧面部４３ＡでテープＴを接着シートＳの表面Ｓ１に当接させた状態において、進退部材４８は、接着シートＳの側面Ｓ２から離れた位置でテープＴを下方に変形させ、図４(Ｂ)に示すように、直動モータ４８Ａで側面Ｓ２向かって移動されることで、進退部材４８の右側面４８Ｂで変形させたテープＴを側面Ｓ２に当接させる。さらに、ヒータ４４によって押圧面部４３Ａおよび進退部材４８を加熱することで、テープＴを接着シートＳの表面Ｓ１および側面Ｓ２に貼付するように構成されている。

以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、積極的に接着シートＳの側面Ｓ２にも貼付したテープＴを引っ張ることで、接着シートＳの側面Ｓ２から引っ張り始めることができるので、テープＴを引っ張って接着シートＳを剥離するときに、接着シートＳの剥離を最も軽い力で開始することができるとともに、テープＴが接着シートＳから剥がれてしまうといった不都合を解消することができる。さらに、接着シートＳの表面Ｓ１にもテープＴが貼付されていることから、所定の貼付面積を確保してウェハＷ中間部における剥離力に抵抗できるようになり、接着シートＳ全体を円滑に剥離することができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態を図５、図６に基づいて説明する。
図５は、第２実施形態に係るシート剥離装置１Ａの部分側面図である。
本実施形態のシート剥離装置１Ａは、突起部４６や突没部材４７、進退部材４８など、テープＴの一部を機械的に変形させる変形手段に代えて、テープＴの一部を溶融させて積極的に接着シートＳの側面Ｓ２に貼付する溶融手段を有して側面貼付手段４５Ａが構成される点で前記第１実施形態のシート剥離装置１と相違する。すなわち、押圧ヘッド４３は、テープＴを接着シートＳに当接させて押圧する押圧面部４３Ａと、押圧面部４３Ａに隣接して接着シートＳの外縁よりも外側に位置する溶融手段としての突出面部４３Ｂとを有して形成されている。この突出面部４３Ｂは、接着シートＳの側面Ｓ２からオーバーハングした状態でテープＴに当接し、ヒータ４４によって加熱されてテープＴの接着剤層を溶融させることで、図５(Ｂ)に示すように、溶融した接着剤層を接着シートＳの側面Ｓ２に貼付するようになっている。

また、突出面部４３Ｂとしては、押圧ヘッド４３に一体的に設けられるものに限らず、図６に示すように、押圧ヘッド４３から接着シートＳの外縁よりも外側に向かって突出移動可能に設けられた副ヘッド４３Ｃに設けられていてもよい。副ヘッド４３Ｃは、押圧ヘッド４３内部の直動モータ４３Ｄ（変位手段）によって突没駆動される。そして、副ヘッド４３Ｃは、ヒータ４４によって加熱されることでテープＴを溶融させ、溶融した接着剤層を接着シートＳの側面Ｓ２に貼付するようになっている。なお、副ヘッド４３Ｃは、接着シートＳの外縁に沿って連続的に設けられてもよいし、互いに離隔した複数箇所に設けられてもよい。
このような本実施形態によれば、前記第１実施形態と同様に、接着シートＳの側面Ｓ２に積極的にテープＴを貼付することで、接着シートＳの側面Ｓ２から引っ張り始めることができ、テープＴを引っ張って接着シートＳを剥離するときに、テープＴが接着シートＳから剥がれてしまうといった接着シートＳの剥離不良を抑制することができる。

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され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質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、材質などの限定の一部も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、前記実施形態では、被着体が半導体ウェハである場合を示したが、被着体は半導体ウェハ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、半導体ウェハとしては、シリコンウエハや化合物ウエハ等が例示でき、この被着体に貼付された接着シート（シート、フィルム、テープ等）を剥離する剥離装置や剥離方法にも本発明を適用することができる。
また、前記実施形態では、剥離用テープとして感熱接着性の接着テープであるテープＴを用いたが、これに限らず、剥離用テープが感圧接着性の接着テープ等で構成されてもよい。この場合、ヒータ４４は設けなくてもよく、ヒータ４４を設けた場合、雰囲気温度に左右されることなく、剥離用テープの貼付に適した温度に保って当該剥離用テープを接着シートに貼付することができる。また、剥離対象の接着シートとして接着シートＳを示したが、これに限らず、適宜なシート、フィルム、テープ等であってもよい。

また、前記実施形態では、テープ配置手段として、帯状のテープＴを供給するように図示、説明したが、テープＴは帯状のものに限らず、例えば、テープＴを適宜な長さにカットした枚葉のテープを採用してもよい。
さらに、前記実施形態では、テープ巻上部３４を固定した状態で、テーブル２を移動させてウェハＷとテープＴとを相対移動させることで、接着シートＳをウェハＷから剥離したが、テープ巻上部３４とテーブル２との少なくとも一方が接着シートＳの剥離方向に移動する構成であれば足りる。

１，１Ａ シート剥離装置
３ テープ配置手段
４ 貼付手段
５ 移動手段
４３ 押圧ヘッド（押圧手段）
４３Ｂ 突出面部（溶融手段）
４３Ｄ 直動モータ（変位手段）
４４ ヒータ（加熱手段）
４５，４５Ａ 側面貼付手段
４６ 突起部（変形手段）
４７ 突没部材（変形手段）
４７Ａ 直動モータ（変位手段）
４８ 進退部材（変形手段）
４８Ａ 直動モータ（変位手段）
Ｓ 接着シート
Ｓ２ 側面
Ｔ テープ（剥離用テープ）
Ｗ ウェハ（被着体）

Claims (6)

1. 表面に接着シートが貼付された被着体から剥離用テープを用いて前記接着シートを剥離するシート剥離装置であって、
   前記剥離用テープを前記接着シートに対向させて配置するテープ配置手段と、
   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貼付手段と、
   前記被着体と前記剥離用テープとを相対移動させて当該被着体から前記接着シートを剥離する移動手段とを備え、
   前記貼付手段は、前記剥離用テープを前記接着シートに当接させて押圧する押圧手段と、前記剥離用テープを前記接着シートの側面に貼付する側面貼付手段とを有して構成され、
   前記側面貼付手段は、前記剥離用テープとの接触によって前記剥離用テープの一部を変形させて前記接着シートの側面に貼付する変形手段を有して構成されていることを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記側面貼付手段は、前記変形手段を前記剥離用テープと前記接着シートとの当接面に沿った方向または当該当接面と交差する方向に変位させる変位手段を有して構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシート剥離装置。
3. 前記側面貼付手段は、前記剥離用テープの一部を溶融させて前記接着シートの側面に貼付する溶融手段を有して構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート剥離装置。
4. 前記押圧手段は、加熱手段によって加熱される押圧ヘッドを有し、前記押圧ヘッドの前記剥離用テープとの当接面によって前記溶融手段が構成されていることを特徴とする請求項３に記載のシート剥離装置。
5. 前記側面貼付手段は、前記溶融手段を前記剥離用テープと前記接着シートとの当接面に沿った方向または当該当接面と交差する方向に変位させる変位手段を有して構成されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のシート剥離装置。
6. 表面に接着シートが貼付された被着体から剥離用テープを用いて前記接着シートを剥離するシート剥離方法であって、
   前記被着体の表面の前記接着シートに対向させて前記剥離用テープを配置し、
   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際に、変形手段を前記剥離用テープに接触させて前記剥離用テープの一部を変形させることで、前記接着シートの側面にも前記剥離用テープを貼付し、
   前記被着体と前記剥離用テープとを相対移動させて当該被着体から前記接着シートを剥離することを特徴とするシート剥離方法。

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