JP5453035B2

JP5453035B2 - シート剥離装置及び剥離方法

Info

Publication number: JP5453035B2
Application number: JP2009230085A
Authority: JP
Inventors: 健高野
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2009-10-02
Filing date: 2009-10-02
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2029-10-02
Also published as: JP2011073872A

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生産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、ウエハの外周に複数の三角形状等の細かい不定形チップが形成され、これら不定形チップがローラ等に付着して落下するために、前記不都合が発生し易くなる。

［発明の目的］
本発明の目的は、半導体ウエハ等の被着体に塵が落下して半導体チップ生産の歩留まりが低下することを抑制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、一方の面に第１接着シートが貼付され、他方の面に第２接着シートが貼付されて当該第２接着シートを介してリングフレームと一体化された被着体から、前記第１接着シートを剥離するシート剥離装置において、
前記第２接着シートを介してリングフレームと一体化された被着体を前記他方の面側から支持して搬送する搬送手段と、前記搬送手段に支持されたリングフレームと一体化された被着体を前記一方の面を下向きとした状態で前記他方の面側から保持して、当該被着体の移動を規制可能な保持手段と、前記第１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第１接着シートに貼付された剥離用テープを介して被着体から第１接着シートを剥離可能な剥離手段とを備え、
前記剥離手段は、前記一方の面を下向きとした状態で、第１接着シートを被着体から剥離可能に設けられる、という構成を採っている。

本発明において、前記搬送手段は、前記リングフレームにウエハを一体化したウエハ支持体を吸着する吸着アームを備え、
前記保持手段は、前記第２接着シートの他方の面側を吸着する吸引孔が下面側に形成されているとともに、前記吸着アームを受容する凹部が形成される、という構成が好ましくは採用される。

また、前記第１接着シートが剥離された被着体側に開口部を有する吸引手段を更に備えるとよい。

更に、本発明の剥離方法は、一方の面に第１接着シートが貼付され、他方の面に第２接着シートが貼付されて当該第２接着シートを介してリングフレームと一体化された被着体から、前記第１接着シートを剥離するシート剥離方法において、
前記第２接着シートを介してリングフレームと一体化された被着体を、他方の面側から支持して搬送する工程と、
搬送手段に支持されたリングフレームと一体化された被着体を、保持手段を介して前記一方の面を下向きとした状態で前記他方の面側から保持して被着体の移動を規制する工程と、
前記第１接着シートに剥離用テープを貼付する工程と、
前記一方の面を下向きとした状態のまま、剥離用テープを介して第１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、被着体の接着シート貼付面を下向きとして当該接着シートを剥離できるので、剥離によって塵が発生しても、当該塵の上方に被着体が位置するため、被着体上に塵が落下することを防止することが可能となる。これにより、被着体がウエハであって、その回路面に貼付された保護用の接着シートを剥離する場合でも、塵によって回路面が損傷することを回避して半導体チップ生産の歩留まりが低下することを防止することができる。

また、リングフレームと一体化されたウエハを保持手段により規制可能とした場合、剥離用テープ貼付中にウエハが移動することによって剥離用テープの貼付不良が発生することを防止できる上、第１接着シート剥離動作中にウエハが剥離用テープに引っ張られて割れてしまうことを防止できる。
更に、保護シートが剥離された被着体側又は半導体ウエハ側に開口部を有する吸引手段を設けたことで、落下する塵を効率的に吸引手段で吸引することができる。

実施形態に係るシート剥離装置の概略斜視図。前記シート剥離装置の部分断面図。（Ａ）〜（Ｄ）は、接着シートの剥離動作説明図。保持手段の概略斜視図。保持手段の変形例を示す概略斜視図。他の変形例を示す概略正面図。

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。
なお、本明細書及び特許請求の範囲において、特に明示しない限り、「上」、「下」は、図２を基準として用いる。

図１〜図４において、シート剥離装置１０は、一方の面としての回路面（下面）に第１接着シートとしての保護シートＳが貼付され、他方の面（上面）に第２接着シートとしてのダイシングシートＤＳが貼付されて当該ダイシングシートＤＳを介してリングフレームＲＦと一体化されたウエハＷ（以下、単に「ウエハ支持体」と称する場合がある）を支持して搬送する搬送手段１２と、ウエハＷに貼付された保護シートＳに剥離用テープＰＴを貼付する貼付手段１５と、保護シートＳをウエハＷから剥離する剥離手段１６と、貼付手段１５の上方に設けられたテーブルからなる保持手段１７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。

前記搬送手段１２は、リングフレームＲＦの形状に沿ってＹ型に分岐した吸着アーム３３と、この吸着アーム３３をアームホルダ３４を介して保持する多関節ロボット１３とから構成されている。吸着アーム３３の下面側には吸着領域が設けられ、この吸着領域は図示しない減圧ポンプに接続されている。これにより、吸着アーム３３は、リングフレームＲＦにおけるダイシングシートＤＳが貼付された面（図１中上面）を吸着し、ウエハ支持体を支持可能となっている。多関節ロボット１３は、ベース部４０と、当該ベース部４０の上面側に配置された第１アーム４１〜第６アーム４６と、第６アーム４６の自由端側に取り付けられた保持チャック４７とを含む。第２、第３及び第５アーム４２、４３、４５は、図１に示された状態で、Ｙ-Ｚ面内でそれぞれＢ、Ｃ、Ｅ方向に回転可能に設けられているとともに、第１、第４及び第６アーム４１、４４、４６は、それぞれその軸周り、つまり、Ａ、Ｄ、Ｆ方向に回転可能に設けられている。本実施形態における多関節ロボット１３は数値制御（ＮＣコントロール）されるものである。すなわち、対象物（本実施形態ではウエハＷ等）に対する各関節の移動量がそれぞれに対応する数値情報で制御され、全てその移動量がプログラムにより制御されるものである。保持チャック４７は、相互に離間接近可能な図示しない一対のチャック爪を備えており、これらチャック爪が前記アームホルダ３４に係脱可能となっている。

前記貼付手段１５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４８と、モータＭ２を介して回転可能な駆動ローラ５０と、当該駆動ローラ５０との間に剥離用テープＰＴを挟み込むピンチローラ５１と、剥離用テープＰＴを図２中上方から支持する板状のガイド部材５３と、このガイド部材５３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５５と、このプレスローラ５５を昇降させる昇降用シリンダ５６と、直動モータ５７によって上下方向に進退可能に設けられたヒータ５８Ａを有する押圧ヘッド５８とを備えて構成されている。ガイド部材５３は、シリンダ６０を介して図２中左右方向に移動可能に設けられるとともに、下面側で剥離用テープＰＴを吸着保持可能に設けられ、そのリード端領域を後述するチャック７３により把持できる位置に導くことが可能となっている。押圧ヘッド５８は、後述するチャック７３により保護シートＳの下面側に繰り出された剥離用テープＰＴを押圧して加熱することで、剥離用テープＰＴを保護シートＳに接着するようになっている。押圧ヘッド５８の図２中右側には、カッター刃６３と、このカッター刃６３の上側に設けられ、凹部を下面側に有するテープ受け板６４と、カッター刃６３を図２中紙面直交方向に移動させる切断用シリンダ６５と、同カッター刃６３を同図中上下方向に移動させる上下用シリンダ６６とにより構成されたテープ切断手段６２が設けられている。

前記剥離手段１６は、保護シートＳに貼付された剥離用テープＰＴとウエハＷとを反対方向に移動させる駆動手段６９と、保持手段１７の下方に位置するローラ７０と、このローラ７０を上下方向に変位可能な直動モータ７１と、貼付手段１５の上方に設けられ、剥離用テープＰＴを把持部材７３Ａで把持可能なチャック７３とを備えている。駆動手段６９は、保持手段１７を図２中左右方向に移動可能に支持する直動モータ８１と、ローラ７０を図２中左右方向に移動可能に支持する直動モータ８２と、チャック７３を図２中左右方向に移動可能に支持する図示しない直動モータとを備えている。

前記保持手段１７の下面には、図４に示されるように、吸着アーム３３の平面形状と同じ平面形状となる凹部７５が形成され、当該凹部７５の深さは、吸着アーム３３の厚みと同一に設定されている。また、凹部７５の底面を含む保持手段１７の下面には、図示しない減圧ポンプに接続される複数の吸引孔７６が形成されている。これにより、保持手段１７において、凹部７５内に吸着アーム３３を受容した状態で、当該吸着アーム３３と、ウエハ支持体とが吸着保持され、吸着アーム３３やウエハＷ等の移動が規制されるようになっている。

次に、本実施形態における全体的動作について説明する。

初めに、図２に示されるように、支持軸４８から剥離用テープＰＴを引き出し、駆動ローラ５０及びピンチローラ５１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５３の先端からはみ出た状態としつつ、プレスローラ５５とガイド部材５３とで剥離用テープＰＴを挟み込んだ状態とする。このとき剥離用テープＰＴは、ガイド部材５３の下面側で吸着保される。

そして、ウエハ支持体が、ダイシングシートＤＳが貼付された面が上側となるようにテーブル２４上に載置されて搬送されて来ると、多関節ロボット１３によって吸着アーム３３を移動させ、リングフレームＲＦの上面側から図示しない減圧ポンプを介して当該ウエハ支持体を支持して搬送する。そして、保持手段１７の下面側に吸着アーム３３を進入させた後、凹部７５内に吸着アーム３３を受容させる。その後、図示しない減圧ポンプを作動させて吸引孔７６を介して吸引することにより、吸着アーム３３と、これに支持されるウエハ支持体が保持手段１７の下面に吸着支持される。これにより、保護シートＳが貼付されたウエハＷの回路面を下向きとした状態が維持されることとなる。

この状態のまま、直動モータ８１及び多関節ロボット１３を作動させ、保護シートＳの図２中左側外縁位置が押圧ヘッド５８の直上で停止するように位置決めを行う。次いで、図３（Ａ）に示されるように、シリンダ６０を介してガイド部材５３を同図中左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５０を回転させて剥離用テープＰＴを繰り出す。これにより、剥離用テープＰＴはガイド部材５３と共にチャック７３の把持部材７３Ａ間に位置する。そして、プレスローラ５５が下方へ退避するとともに、ガイド部材５３が剥離用テープＰＴの吸着保持を解除して後退すると、把持部材７３Ａ間に剥離用テープＰＴが残されてチャック７３の動作によって把持される。その後、チャック７３を図３（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５８の上方で保護シート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３（Ｂ）に示されるように、押圧ヘッド５８を直動モータ５７によって上方へ移動させると、剥離用テープＰＴが押し上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保護シートＳに接着する。その後、プレスローラ５５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６５、６６を作動させてテープ受け板６４の下面でカッター刃６３により剥離用テープＰＴが切断される。

その後、図３（Ｃ）に示されるように、直動モータ８２を作動させてローラ７０を保護シートＳと剥離用テープＰＴとの接着位置に移動させ、ローラ７０の最上部が保護シートＳの同図中左端上に位置した状態にさせる。次いで、直動モータ７１を介してローラ７０を上下方向に変位させ、図３（Ｄ）に示されるように、ローラ７０とウエハＷとの距離Ｄが調整される。次いで、図３（Ｄ）に示されるように、保護シートＳに貼付された剥離用テープＰＴと保持手段１７とが反対方向に相対移動するように、直動モータ８２を作動させてローラ７０を右方向に移動させることで保護シートＳが剥離される。

保護シートＳの剥離を終えリングフレームＲＦと一体化されたウエハＷは、多関節ロボット１３により次工程に搬送され、保護シート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せる。そして、前述の各手段等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、ウエハＷの回路面を下向きとして保護シートＳが剥離されるので、剥離後の保護シートＳの接着面周りに塵が発生しても、当該塵が回路面に落下することを防止することが可能となる。また、保持手段１７の下面でウエハＷが支持されるので、剥離用テープＰＴの貼付不良や、保護シートＳの剥離動作中にウエハが剥離用テープに引っ張られて割れてしまうことを防止することができる。

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、単軸ロボット２５や、各直動モータ５７、７１、シリンダ６０、６５、６６は、他の単軸ロボットや直動モータ、エアシリンダ、油圧シリンダ等の駆動手段に代えてもよい。

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、保護シートＳの剥離動作は、ローラ７０の図３中右方向への動作を停止させ、保持手段１７及びチャック７３を図３中左方向に移動させてもよい。

また、保持手段１７は、図５に示されるように、ダイシングシートＤＳを介してウエハＷに対応する領域のみを吸着保持するようにしてもよい。

更に、図６に示されるように、ローラ７０の左側であって、保護シートＳが剥離されたウエハＷ側に開口部８３を有する吸引手段８４を設けてもよい。このような構成とした場合、落下する塵を効率的に吸引手段８４で吸引することができ、例えば、静電気でウエハＷに引き付けられる塵をも除去して回路面に損傷を与えることを防止することができる。

１０シート剥離装置
１２搬送手段
１５貼付手段
１６剥離手段
１７保持手段
８３開口部
８４吸引手段
ＤＳダイシングシート（第２接着シート）
ＰＴ剥離用テープ
ＲＦリングフレーム
Ｓ保護シート（第１接着シート）
Ｗ半導体ウエハ（被着体）

Claims

一方の面に第１接着シートが貼付され、他方の面に第２接着シートが貼付されて当該第２接着シートを介してリングフレームと一体化された被着体から、前記第１接着シートを剥離するシート剥離装置において、
前記第２接着シートを介してリングフレームと一体化された被着体を前記他方の面側から支持して搬送する搬送手段と、前記搬送手段に支持されたリングフレームと一体化された被着体を前記一方の面を下向きとした状態で前記他方の面側から保持して、当該被着体の移動を規制可能な保持手段と、前記第１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第１接着シートに貼付された剥離用テープを介して被着体から第１接着シートを剥離可能な剥離手段とを備え、
前記剥離手段は、前記一方の面を下向きとした状態で、第１接着シートを被着体から剥離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。
前記搬送手段は、前記リングフレームにウエハを一体化したウエハ支持体を吸着する吸着アームを備え、
前記保持手段は、前記第２接着シートの他方の面側を吸着する吸引孔が下面側に形成されているとともに、前記吸着アームを受容する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１のシート剥離装置。
前記第１接着シートが剥離された被着体側に開口部を有する吸引手段を更に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。
一方の面に第１接着シートが貼付され、他方の面に第２接着シートが貼付されて当該第２接着シートを介してリングフレームと一体化された被着体から、前記第１接着シートを剥離するシート剥離方法において、
前記第２接着シートを介してリングフレームと一体化された被着体を、他方の面側から支持して搬送する工程と、
搬送手段に支持されたリングフレームと一体化された被着体を、保持手段を介して前記一方の面を下向きとした状態で前記他方の面側から保持して被着体の移動を規制する工程と、
前記第１接着シートに剥離用テープを貼付する工程と、
前記一方の面を下向きとした状態のまま、剥離用テープを介して第１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。