JP5449937B2 - 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に剥離用テープを接着し、当該剥離用テープを介して接着シートを剥離することが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）の処理工程では、ウエハはその回路面に保護用の接着シートが貼付され、裏面研削等、種々の処理が行われ、ダイシングシートを介してリングフレームにマウントされた後、ダイシング前にこの接着シートは剥離される。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１に開示されている。同文献において、ウエハから接着シートを剥離する工程は、押圧ヘッドによって剥離用テープを接着シートに押圧して貼付した後、剥離用テープを掛け回すローラをウエハに対して移動することにより行われる。

特開２００７−３６１１１号公報 特開２００４−３１５３５号公報

特許文献１にあっては、接着シートが剥離されたウエハの上方をローラやガイドローラが回転して通過する。このため、剥離された接着シートを介してローラ等に付着した塵がウエハの回路面上に落下することで、当該回路を損傷させ半導体チップの歩留まりを大幅に低下させてしまう、という不都合がある。これは、近年の半導体製造工程において、１の塵が検出されると、統計的にその塵を中心とした半径数十ミリメートル（例えば２５ｍｍ）の円内に位置するチップは、不良チップとして扱われ、これらチップを再検査したり、破棄したりする検査基準が設けられており、チップサイズによっては、数百個もの不良として扱われるチップを出してしまうからである。特に、先ダイシング法によってウエハが個片化されている場合、ウエハの外周に形成された三角形状等の細かい不定形チップがローラ等に付着して巻き上げられ、これが回路面上へ落下することがあるため、前記不都合が発生し易くなる。

ここで、特許文献２は、板状の折返手段により剥離中に折り返された接着シートを被着体となる半導体チップ側に押圧しているが、接着シートの折り返しによる押圧力だけでは、当該接着シートと一緒に持ち上がろうとする半導体チップを押えきれず、半導体チップにストレスが付与され、これによっても半導体チップの歩留まり低下を招来する、という不都合がある。

［発明の目的］
本発明の目的は、被着体に塵が落下して歩留まりが低下することを抑制でき、接着シートの剥離時に接着シートと共に被着体が持ち上げられ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、被着体に貼付された接着シートに剥離用テープを貼付する貼付手段と、この貼付手段により接着シートに貼付された剥離用テープと被着体とを反対方向に相対移動させることで接着シートを被着体から剥離する剥離手段とを備えたシート剥離装置において、
前記剥離手段は、剥離用テープ及び又は接着シートを被着体との間に挟み込むとともに、前記接着シートが折り返された剥離姿勢を形成可能な剥離姿勢形成手段と、この剥離姿勢形成手段で剥離された接着シートを保持する剥離補助手段とを備え、
前記剥離補助手段は、折り返された前記接着シートが平面視で前記剥離姿勢形成手段を超える前に、前記接着シートの接着剤層に接着可能に設けられる、という構成を採っている。

本発明において、前記剥離手段は、剥離用テープを把持する把持手段を含み、この把持手段は、被着体から剥離されて剥離補助手段が保持した接着シートを除去可能に設けられる、という構成を採ることが好ましい。

また、前記剥離補助手段は、剥離姿勢形成手段により接着シートに付与される押圧力を調整可能な調整手段を備える、という構成が好ましくは採用される。

更に、本発明の剥離方法は、被着体に貼付された接着シートに剥離用テープを貼付する工程と、
剥離姿勢形成手段が剥離用テープ及び又は接着シートを被着体との間に挟み込むとともに、前記接着シートが折り返された剥離姿勢を剥離姿勢形成手段で形成する工程と、
前記接着シートに貼付された剥離用テープと被着体とを反対方向に相対移動させる工程と、
剥離姿勢形成手段で折り返された接着シートが平面視で前記剥離姿勢形成手段を超える前に、前記接着シートの接着剤層に剥離補助手段を接着させて当該接着シートを被着体から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、接着シートが剥離された被着体の上方にローラ等を通過させることなく、塵が付着した接着シートを剥離補助手段で保持することで、当該剥離補助手段と接着シートとの間に塵を封じ込めることができる。これにより、被着体上に塵が落下することを防止でき、被着体がウエハである場合、半導体チップの歩留まり向上を図ることが可能となる。しかも、剥離姿勢形成手段により接着シート等を被着体との間に挟み込んで押圧するので、剥離時に接着シートと被着体とが一緒に持ち上げられることを回避でき、接着シートの剥離を確実且つスムースに行うことが可能となる。

また、把持手段が剥離用テープを把持して接着シートを剥離する機能の他、剥離補助手段で保持された接着シートを除去する機能を付与した場合、把持手段を多機能化して装置全体の構造の簡略化を図ることができる。

更に、調整手段により接着シートに付与される押圧力を調整可能とした場合、接着シートをより安定してスムースに剥離することが可能となる。

実施形態に係るシート剥離装置の概略正面図。 （Ａ）〜（Ｄ）は、接着シートの剥離動作説明図。 接着シートの剥離中の説明図。 変形例に係る剥離姿勢形成手段の正面図。

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〜図３において、シート剥離装置１０は、回路面（図１中上面）に接着シートＳが貼付された被着体としてのウエハＷを保持する保持手段１１と、帯状の剥離用テープＰＴを繰り出す繰出手段１３と、剥離用テープＰＴを接着シートＳの外縁側に貼付する貼付手段１６と、剥離用テープＰＴを介してウエハＷに貼付された接着シートＳを剥離する剥離手段１５とを備えて構成されている。なお、剥離用テープＰＴは感熱接着性の接着テープを採用している。

前記保持手段１１は、リングフレームＲＦの開口内部に配置され回路面の反対面（図１中下面）側からダイシングシートＤＳを介して当該リングフレームＲＦと一体化されたウエハＷをダイシングシートＤＳ側から上面で吸着して保持するテーブルからなる。

前記繰出手段１３は、図示しないフレームに支持されて巻回された剥離用テープＰＴを支持するとともに、モータＭ１を介して回転可能な支持軸１８と、モータＭ２を介して回転可能な駆動ローラ２０と、当該駆動ローラ２０との間に剥離用テープＰＴを挟み込むピンチローラ２１と、剥離用テープＰＴを図１中下方から支持する板状のガイド部材２３と、このガイド部材２３とで剥離用テープＰＴを挟み込む回転自在なプレスローラ２５と、このプレスローラ２５を昇降させる昇降用シリンダ２６とを備えて構成されている。ガイド部材２３は、シリンダ２７を介して図１中左右方向に移動可能に設けられ、図２（Ａ）に示されるように、プレスローラ２５で挟み込んだ剥離用テープＰＴのリード端領域を後述するチャック４７により把持できる位置に導くことが可能となっている。

前記貼付手段１６は、直動モータ４９と、当該直動モータ４９によって上下方向に進退可能に設けられたヒータ５０Ａを有する押圧ヘッド５０とを備えている。この貼付手段１６は、後述するチャック４７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５０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に接着するようになっている。貼付手段１６の図１中左側には、カッター刃５３と、このカッター刃５３の下方に設けられた凹部を有するテープ受け板５４と、カッター刃５３を図１中紙面直交方向及び上下方向に移動させる切断用シリンダ５５及び上下用シリンダ５６とにより構成されたテープ切断手段５２が設けられている。

前記剥離手段１５は、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴと保持手段１１とを反対方向に相対移動させる移動手段２９と、保持手段１１の上方で図示しない駆動装置を介して同図中左右方向に移動可能な剥離姿勢形成手段としてのローラ３０と、保持手段１１の上方に設けられた剥離補助手段３１とを備えている。移動手段２９は、保持手段１１を図１中左右方向に移動させるための直動モータ４４及びそのスライダ４５と、貼付手段１６の下方に設けられ、剥離用テープＰＴを把持部材４７Ａで把持可能な把持手段としてのチャック４７とを備えている。チャック４７は、図示しない駆動装置を介して図１中左右方向に移動可能に構成されている。ローラ３０には、ばね等からなる付勢手段３３が設けられ、ローラ３０を図１中上方に付勢している。

前記剥離補助手段３１は、接着シートＳより大きい平面積を有するフラットな板状体３５と、この板状体３５を支持する調整手段としての直動モータ３６と、この直動モータ３６を図１中左右方向に移動可能に設けられた直動モータ３７とを備えている。直動モータ３６は、板状体３５を上下動可能に支持しており、当該板状体３５とローラ３０との間に接着シートＳ及び又は剥離用テープＰＴを挟み込みつつ、ローラ３０により接着シートＳに付与される下方への押圧力を調整可能に設けられている（図２（Ｄ）、図３参照）。

次に、前記シート剥離装置１０による接着シートＳの剥離方法について説明する。

初めに、支持軸１８から剥離用テープＰＴを引き出し、駆動ローラ２０及びピンチローラ２１の間を通過させた後、剥離用テープＰＴのリード端側がガイド部材２３の先端からはみ出た状態としつつ、プレスローラ２５とガイド部材２３とで剥離用テープＰＴを挟み込んだ状態とする。

そして、図示しない搬送手段を介して、保持手段１１の上面にリングフレームＲＦと一体化されたウエハＷを保持させると、接着シートＳの図１中右側外縁位置が押圧ヘッド５０の直下で停止するように、直動モータ４４が保持手段１１を移動させる。

次いで、図２（Ａ）に示されるように、シリンダ２７を介してガイド部材２３を同図中右方向に進行させると同時に、モータＭ２を作動して駆動ローラ２０を回転させて剥離用テープＰＴを繰り出す。これにより、チャック４７の把持部材４７Ａ間にガイド部材２３及び剥離用テープＰＴのリード端側が位置する。そして、プレスローラ２５が上方へ退避し、ガイド部材２３を後退させると、把持部材４７Ａ間に剥離用テープＰＴが残されてチャック４７の動作によって把持される。その後、図示しない駆動装置によってチャック４７を図２（Ａ）の二点鎖線で示される位置に移動させて剥離用テープＰＴを引き出し、押圧ヘッド５０の下方で接着シートＳに対向するように剥離用テープＰＴを位置させる。

次に、図２（Ｂ）に示されるように、押圧ヘッド５０を直動モータ４９によって下方へ移動させると、剥離用テープＰＴが押し下げられて接着シートＳに当接し、剥離用テープＰＴがヒータ５０Ａによって加熱されて接着シートＳに接着する。その後、プレスローラ２５とガイド部材２３とで剥離用テープＰＴを挟み込み、シリンダ５５、５６を作動させてテープ受け板５４上でカッター刃５３により剥離用テープＰＴを切断する。

その後、図２（Ｃ）に示されるように、図示しない駆動手段を作動させてローラ３０を接着シートＳと剥離用テープＰＴとの接着位置に移動させ、ローラ３０の最下部が接着シートＳの同図中右端上に位置した状態にさせる。次いで、図示しない駆動装置によってチャック４７を同図中左方向に移動させるとともに、直動モータ３７を作動させて板状体３５の図中左端側をローラ３０の上方に位置させた後、直動モータ３６を作動させて板状体３５を下降させる。これにより、図２（Ｄ）に示されるように、付勢手段３３の力に抗してローラ３０がウエハＷ側に押え付けられ、剥離用テープＰＴがローラ３０と板状体３５との間に挟み込まれるとともに、接着シートＳと剥離用テープＰＴとがローラ３０とウエハＷとの間に挟み込まれる。このとき、直動モータ３６の出力を調整することで、ローラ３０により未剥離の接着シートＳに付与される押圧力が調整される。

図３に示されるように、チャック４７及び保持手段１１の反対方向への相対移動を更に進行させることで、ローラ３０に接着シートＳが掛け回された剥離姿勢を形成しつつ、ローラ３０がウエハＷを押圧しながら接着シートＳを当該ウエハＷから剥離する。また、チャック４７の移動と同期して直動モータ３７を作動させ、剥離された接着シートＳと共に板状体３５を図中左方向に移動させる。これにより、剥離された接着シートＳは、ローラ３０に掛け回されて反転された後、ローラ３０と板状体３５とに挟み込まれ、その接着剤によって当該板状体３５の下面に接着される。

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る。その後、剥離用テープＰＴを保持したままのチャック４７と板状体３５とを反対方向に相対移動させることで、接着シートＳが板状体３５から除去され、当該接着シートＳとそれに貼付された剥離用テープＰＴは、図示しない回収手段によって回収される。そして、保持手段１１、ローラ３０、板状体３５及びチャック４７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、剥離された接着シートＳを板状体３５の下面に接着でき、接着シートＳが剥離された後のウエハＷの回路面（図３中上面）上を接着シートＳや、これを掛け回すローラ等が通過しないようにすることができる。しかも、剥離すると同時に接着シートＳの接着面に塵が付着していても、接着シートＳと板状体３５との間に塵を封じ込めることができ、回路面上に塵が落下してウエハＷの回路面に損傷を与えるといった不都合を解消することができる。

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、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、前記実施形態では、剥離姿勢形成手段としてローラ３０を用いたが、種々の変更が可能であり、図４に示される構成に代替してもよい。同図において、剥離姿勢形成手段は、正面視Ｌ字状をなすブレード６０からなる。ブレード６０は、同図中右端が先細となる形状に設けられ、当該右端が上下に変位可能に同図中左端側で軸支持されている。また、ブレード６０は前記実施形態と同様に、付勢手段３３が連結されて同図中上方へ付勢され、板状体３５の下降によりブレード６０がウエハＷ側に押え付けられるようになっている。同図の構成によれば、接着シートＳの剥離角度をより大きくすることができ、ウエハＷが接着シートＳと共に持ち上がることを一層効果的に防止することができる。

また、本発明における被着体としては、半導体ウエハ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。
更に、剥離用テープＰＴは、感熱接着性の接着テープ以外に感圧接着性の接着テープを採用してもよい。

また、接着シートＳの剥離動作は、前述のように板状体３５に接着シートＳを保持できる限りにおいて、チャック４７及び板状体３５の図中左右方向の動作を停止させ、ローラ３０及び保持手段１１を移動させてもよいし、逆に保持手段１１の図中左右方向の動作を停止させ、ローラ３０、板状体３５及びチャック４７を移動させてもよい。

更に、板状体３５に吸引手段を設け、剥離された接着シートＳを吸着保持するようにしてもよい。

１０ シート剥離装置
１５ 剥離手段
１６ 貼付手段
３０ ローラ（剥離姿勢形成手段）
３６ 直動モータ（調整手段）
３１ 剥離補助手段
４７ チャック（把持手段）
６０ ブレード（剥離姿勢形成手段）
ＰＴ 剥離用テープ
Ｓ 接着シート
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する貼付手段と、この貼付手段により接着シートに貼付された剥離用テープと被着体とを反対方向に相対移動させることで接着シートを被着体から剥離する剥離手段とを備えたシート剥離装置において、
   前記剥離手段は、剥離用テープ及び又は接着シートを被着体との間に挟み込むとともに、前記接着シートが折り返された剥離姿勢を形成可能な剥離姿勢形成手段と、この剥離姿勢形成手段で剥離された接着シートを保持する剥離補助手段とを備え、
   前記剥離補助手段は、折り返された前記接着シートが平面視で前記剥離姿勢形成手段を超える前に、前記接着シートの接着剤層に接着可能に設けられていることを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記剥離手段は、剥離用テープを把持する把持手段を含み、この把持手段は、被着体から剥離されて剥離補助手段が保持した接着シートを除去可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載のシート剥離装置。
3. 前記剥離補助手段は、剥離姿勢形成手段により接着シートに付与される押圧力を調整可能な調整手段を備え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. 被着体に貼付された接着シートに剥離用テープを貼付する工程と、
   剥離姿勢形成手段が剥離用テープ及び又は接着シートを被着体との間に挟み込むとともに、前記接着シートが折り返された剥離姿勢を剥離姿勢形成手段で形成する工程と、
   前記接着シートに貼付された剥離用テープと被着体とを反対方向に相対移動させる工程と、
   剥離姿勢形成手段で折り返された接着シートが平面視で前記剥離姿勢形成手段を超える前に、前記接着シートの接着剤層に剥離補助手段を接着させて当該接着シートを被着体から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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