JP5558840B2 - 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」と称することがある）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た後、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、帯状の剥離用テープを接着シート上に繰り出し、接着シートに剥離用テープを貼り付けた後、剥離用テープとウエハとを相対移動することにより行われる。

特開２００４−１６５５７０号公報

しかしながら、特許文献１の剥離装置にあっては、採用される剥離用テープが１本であるため、接着シートの性質や材質によって、剥離用テープが接着し難い場合、剥離用テープを都度交換しなければならず、そのために余計な労力が必要になる、という不都合がある。また、採用される剥離用テープが１本では、近年大径化されるウエハの平面サイズに対応した接着シートに比べて剥離用テープの幅が小さくなり、剥離時に剥離用テープが延びたり切断したりして剥離不良が多発する、という不都合がある。この場合、剥離用テープの幅が大きなものを採用したり、材質を変更して延び難いものや切断され難いものとすることが考えられるが、この場合でも、剥離対象となるウエハの平面サイズが変更される度に剥離用テープも変更しなければならないため、当該変更に伴う手間が負担となる、という不都合を招来する。

［発明の目的］
本発明の目的は、種々の性質、材質及び平面サイズの接着シートの剥離に難なく対応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、被着体の一方の面に貼付された接着シートを剥離用テープを介して当該被着体から剥離するシート剥離装置において、
前記剥離用テープを支持する支持手段と、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接着シートに押圧して貼付する貼付手段と、前記接着シートに貼付された剥離用テープを前記被着体に対して相対移動させることで接着シートを剥離する移動手段とを備え、
前記支持手段は、複数の剥離用テープを支持可能に設けられ、
前記貼付手段は、複数の剥離用テープを１つの接着シートに貼付する、という構成を採っている。

本発明において、前記繰出手段は、複数の剥離用テープの内、少なくとも２の剥離用テープを選択して繰り出し可能に設けられる、という構成を採ることが好ましい。

また、前記貼付手段は、前記繰出手段で繰り出された剥離用テープの内、少なくとも２つの剥離用テープを選択して前記接着シートに貼付可能に設けられる、という構成も好ましくは採用される。

更に、前記各剥離用テープの残量を検出可能な検出手段を備え、
前記繰出手段は、前記検出手段による何れかの剥離用テープの残量の検出結果が所定量となったときに、前記何れかの剥離用テープの繰り出しを停止して他の剥離用テープを繰り出し可能に設けられる、という構成を採ってもよい。

また、本発明の剥離方法は、被着体の一方の面に貼付された接着シートを剥離用テープを介して当該被着体から剥離するシート剥離方法において、
複数の剥離用テープを支持する工程と、
１の繰出動作によって複数の剥離用テープを繰り出す工程と、
１の貼付動作によって複数の剥離用テープを１つの接着シートに貼付する工程と、
前記被着体に貼付された複数の剥離用テープを当該被着体に対して相対移動させ、被着体から接着シートを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、支持手段が複数の剥離用テープを支持可能に設けられているので、例えば、性質や材質が異なる複数剥離用テープを予め装置内に用意しておくことができる。
また、複数の剥離用テープの内、少なくとも２つの剥離用テープを選択して繰出可能としたので、例えば、性質や材質が異なる剥離用テープを複数用意しておき、その中から接着シートの性質や材質によって、剥離用テープが接着し易いものを選択して使用することができる。これにより、接着シートの性質や材質によって剥離用テープを都度交換しなければならないといった不都合を解消することができる。
また、複数の剥離用テープの内、少なくとも２つの剥離用テープを選択して接着シートに貼付可能としたので、例えば、被着体が大径化した接着シートであっても、複数の接着シートを介して当該接着シートを剥離することができる。これにより、大型化されたウエハの平面サイズ対応した接着シートに比べて剥離用テープの幅が小さくなり、剥離時に剥離用テープが延びたり切断したりして剥離不良が多発するといった不都合を解消することができる。しかも、ウエハのサイズに応じて剥離用テープを貼付する本数を変える、或いは、幅が異なる剥離用テープの何れかを選択的に貼付することが可能となる。これにより、ウエハの平面サイズが変更されても、剥離用テープの使用量や幅を適当に保って剥離用テープの無駄を抑制しつつ、従来のような剥離用テープ変更に伴う負担を軽減でき、汎用性を向上させることができる。
更に、繰出手段によって複数繰り出された剥離用テープの内、少なくとも２つを選択して前記接着シートに貼付可能としたことで、繰り出されただけで接着シートに貼付しなかった剥離用テープは、次回の剥離対象となる接着シートに貼付することができるので、接着シートの剥離時間を短縮して処理能力を向上させることができる。

また、何れかの剥離用テープの残量を検出した結果により他の剥離用テープを繰り出すようにした場合、何れかの剥離用テープがなくなって掛け替え作業を行っている間に、他の剥離用テープを用いて剥離を継続することができ、剥離の処理効率が低下することを防止することができる。

実施形態に係るシート剥離装置の概略斜視図。 図１の一部断面視した正面図。 （Ａ）〜（Ｃ）は、接着シートの剥離動作説明図。

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。
また、以降において特に明示しない限り、「上」、「下」、「左」、「右」は、図２を基準として用いる。

図１〜図３において、シート剥離装置１０は、被着体としてのウエハＷを保持する保持手段Ｔと、剥離用テープＰＴを支持する支持手段１１と、帯状の剥離用テープＰＴを繰り出す繰出手段１２と、ウエハＷの回路面（上面）に貼付された接着シートＳの外縁側に剥離用テープＰＴを貼付する貼付手段１４と、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴと保持手段Ｔに保持されたウエハＷとを相対移動させる移動手段１５とを備えて構成されている。なお、剥離用テープＰＴは、本実施形態では、感熱接着性の接着テープが採用され、Ｙ軸方向に２本並設されている。前記ウエハＷは、リングフレームＲＦの開口内部に配置されて回路面の反対面（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と一体化されている。

前記保持手段Ｔは、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１８と、このテーブル１８をＹ軸方向に移動可能に支持する駆動手段１９とを備えている。

前記支持手段１１は、図示しないフレームに支持され、巻回された２本の剥離用テープＰＴをそれぞれ独立して繰り出し可能に支持する支持軸２１と、支持軸２１から繰り出される剥離用テープＰＴが掛け回される２個のガイドローラ２２Ａ、２２Ｂとを備えている。

前記繰出手段１２は、図示しないフレームに支持され、剥離用テープＰＴの幅方向すなわちＹ軸方向に並設された２体の繰出ユニット２４と、図示しない駆動手段を介してＸ軸方向へ移動可能に設けられると共に、２本の剥離用テープＰＴを把持部材４７Ａで同時に把持可能なチャック４７とを備えている。

前記各繰出ユニット２４は、剥離用テープＰＴを検出する検出手段２６と、略水平方向に向けられた板状のガイド部材２７と、このガイド部材２７上に剥離用テープＰＴを押さえ付ける回転自在なプレスローラ２８と、このプレスローラ２８を昇降させる昇降用シリンダ２９とをそれぞれ備えている。

前記検出手段２６は、図２に示されるように、支持軸２１より上方で巻回された剥離用テープＰＴの有無を検出する第１センサ３１と、支持軸２１とガイドローラ２２Ａとの間の剥離用テープＰＴの有無を検出する第２センサ３２とを備えている。検出手段２６では、第１センサ３１で剥離用テープＰＴが無いと検出すると、その剥離用テープＰＴの残量が一定量以下と認識でき、更に、第２センサ３２で剥離用テープＰＴが無いと検出すると、支持軸２１に巻回された剥離用テープＰＴが無いと認識可能となる。

前記ガイド部材２７は、シリンダ３３のスライダ３３Ａに取り付けられ、Ｘ軸方向に移動可能に設けられている。これにより、ガイド部材２７は、図３（Ａ）に示されるように、プレスローラ２８で押え付けられる剥離用テープＰＴを下から支持し、そのリード端領域をチャック４７の把持部材４７Ａで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１４は、Ｙ軸方向に並設された２体の貼付ユニット３５を有する。各貼付ユニット３５は、直動モータ３６と、当該直動モータ３６によって上下方向に進退可能に設けられたヒータ３７Ａを有する押圧ヘッド３７とをそれぞれ備えている。貼付ユニット３５は、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３７で接着シートＳに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１４の図２中左側には、テープ切断手段３９が設けられている。このテープ切断手段３９は、カッター刃４０と、このカッター刃４０の下側に設けられ、凹部を上面に有するテープ受け板４１と、カッター刃４０をＹ軸方向に移動させるシリンダ４２と、同カッター刃４０をＺ軸方向に移動させるシリンダ４３とにより構成されている。

前記移動手段１５は、直動モータ４５からなり、そのスライダ４６が駆動手段１９の下方に取り付けられて保持手段ＴをＸ軸方向に移動可能に設けられている。

次に、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２１から各剥離用テープＰＴをそれぞれ引き出し、ガイドローラ２２Ａ、２２Ｂを掛け回してから各繰出ユニット２４を通過させ、各剥離用テープＰＴのリード端側が各ガイド部材２７の先端からはみ出た状態としつつ、各プレスローラ２８により各ガイド部材２７上に剥離用テープＰＴを押さえ付けた状態とする。

そして、図示しない搬送手段を介して、テーブル１８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。次いで、直動モータ４５を介して保持手段Ｔを移動させつつ、図示しないセンサを介して接着シートＳの図２中右側外縁を検知し、当該外縁位置が押圧ヘッド３７の直下で停止するように直動モータ４５を制御する。

次いで、２本の剥離用テープＰＴの両方を用いて接着シートＳを剥離する場合、図３（Ａ）に示されるように、各シリンダ３３を介して各ガイド部材２７を同図中右方向に進行させて各剥離用テープＰＴを同時に繰り出す。これにより、チャック４７の把持部材４７Ａ間に各ガイド部材２７及び各剥離用テープＰＴのリード端側が位置する。そして、各プレスローラ２８が上方へ退避し、各ガイド部材２７を後退させると、把持部材４７Ａ間に各剥離用テープ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、図示しない駆動手段を介してチャック４７を図３（Ａ）の二点鎖線で示される位置に移動させて各剥離用テープＰＴをそれぞれ引き出し、各押圧ヘッド３７の下方で接着シートＳに対向するように各剥離用テープＰＴを位置させる。

次に、図３（Ｂ）に示されるように、各ヒータ３７Ａにより加熱された各押圧ヘッド３７を各直動モータ３６によって下方へ移動させ、各剥離用テープＰＴを接着シートＳに加熱して同時に接着させる。その後、各プレスローラ２８により各ガイド部材２７上に各剥離用テープＰＴを押さえ付け、シリンダ４２、４３を作動することで、テープ受け板４１上でカッター刃４０により２本の剥離用テープＰＴが切断される。

その後、図３（Ｃ）に示されるように、接着シートＳに貼付された各剥離用テープＰＴと保持手段Ｔとが反対方向に相対移動するように、直動モータ４５等を介して、チャック４７及び保持手段Ｔを移動させる。これにより、接着シートＳがウエハＷから剥離される。

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、接着シートＳとそれに貼付された各剥離用テープＰＴは図示しない回収手段によって回収させる。そして、保持手段Ｔ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。

ここで、各剥離用テープＰＴの幅を異なるものを採用したり、接着シートＳの性質や材質に合わせて、それらに貼付し易い性質や材質の異なる剥離用テープＰＴを採用した場合には、接着シートＳの平面サイズや接着シートＳの性質や材質に応じて何れか一方の剥離用テープＰＴを選択して貼付してもよい。この場合、何れか一方の剥離用テープＰＴだけを前述と同様に繰り出し、他方の剥離用テープＰＴの繰り出しは行わない制御とすることで実現できる。具体的には、一方のシリンダ３３を介して一方のガイド部材２７を図３（Ａ）中右方向に進行させて一方の剥離用テープＰＴだけを繰り出す。これにより、チャック４７の把持部材４７Ａ間に一方のガイド部材２７及び一方の剥離用テープＰＴのリード端側が位置する。そして、一方の剥離用テープＰＴだけをチャック４７により把持させ、一方の押圧ヘッド３７だけを作動して前述のように剥離用テープＰＴを接着シートＳに接着させる。この接着の前において、作動する押圧ヘッド３７の直下に、接着シートＳの図２中右側外縁位置が停止するように直動モータ４５及び駆動手段１９が制御される。そして、剥離用テープＰＴの接着後、前述と同様に剥離用テープＰＴの切断、剥離用テープＰＴと保持手段Ｔとの相対移動が行われ、接着シートＳが剥離される。なお、ウエハＷの平面サイズに応じ、全ての剥離用テープＰＴを用いたり、１本の剥離用テープＰＴを用いたりする等、利用する剥離用テープＰＴの本数を変えてもよい。

また、同様の剥離用テープＰＴを採用し、一方の剥離用テープＰＴで前述と同様の剥離動作を繰り返し行い、当該一方の剥離用テープＰＴがなくなった後、又は、なくなる直前に、他方の剥離用テープＰＴを用いて前述した剥離を行ってもよい。この場合、第１センサ３１で一方の剥離用テープＰＴが所定の残量になったことが検出されたり、第２センサ３２で一方の剥離用テープＰＴがないことが検出されたりすると、それまで採用されていた一方の繰出ユニット２４及び貼付ユニット３５の作動を停止させ、他方の剥離用テープＰＴの繰出ユニット２４や貼付ユニット３５等を作動させて同様の剥離動作を行うようにする。なお、剥離用テープＰＴの変更に応じ、駆動手段１９によりテーブル１８をＹ軸方向に変位して位置調整することが好ましい。

従って、このような実施形態によれば、剥離に利用する剥離用テープＰＴを使用本数、幅、性質や材質の異なるものに簡単に変更することができ、剥離不良を防止しつつ、接着シートＳの性質や材質並びに平面サイズの変更に容易に対応することが可能となる。

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、支持手段１１が２本の剥離用テープＰＴを支持する構成を図示して説明したが、支持手段１１は、３本以上の剥離用テープＰＴを支持可能な構成としてもよい。

更に、前記実施形態では、支持手段１１が支持した剥離用テープＰＴの数（２本）に合わせて繰出ユニット２４が２体の場合を図示して説明したが、繰出ユニット２４は、１体でもよいし、支持手段１１が支持した剥離用テープＰＴが３体以上の場合、その数に応じて３体以上であってもよい。つまり、繰出ユニット２４は、支持手段１１が支持した複数の剥離用テープＰＴの内、少なくとも１の剥離用テープＰＴを選択的にチャック４７の把持部材４７Ａで把持できる位置に導くことが可能であれば足りる。

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。なお、剥離用テープＰＴに感圧接着性の接着テープを採用した場合、押圧ヘッド３７の加熱は行わなくてもよい。また、剥離用テープＰＴに感圧接着性の接着テープを採用した場合、ガイド部材２７にフッ素樹脂コート等の不接着処理を施したり、チャック４７がガイド部材２７に接着した剥離用テープＰＴを剥離する動作を加えたりしてもよい。また、剥離用テープＰＴの接着剤層側に剥離シートが仮着されたものを採用し、当該剥離用テープＰＴを接着シートＳに貼付する前段で、この剥離シートを除去するような剥離シート除去手段を設けてもよい。

また、接着シートＳの剥離動作は、前述のように剥離を行える限りにおいて、チャック４７のＸ軸方向の動作を停止させ、保持手段Ｔを移動させてもよいし、逆に保持手段ＴのＸ軸方向の動作を停止させ、チャック４７を移動させてもよい。
更に、チャック４７を剥離用テープＰＴの数だけ設け、複数の剥離用テープＰＴを繰り出しておき、その中から一部の剥離用テープＰＴを選択して接着シートＳに貼付するように構成すれば、次の剥離対象となる接着シートＳに対して先の貼付で選択されなかった別の剥離用テープＰＴを選択して貼付することができ、次回以降において、剥離用テープＰＴの繰出動作と剥離用テープＰＴの剥離動作とをオーバラップさせて接着シートＳの剥離を行うことができるので、接着シートＳの剥離時間を短縮し、シート剥離装置の処理能力を向上させることができる。
また、駆動手段１９により、テーブル１８をＹ軸方向に変位して剥離用テープＰＴの接着シートＳへの接着位置を任意に選択できるようにしたり、支持手段１１、繰出手段１２、貼付手段１４等をＹ軸方向に変位可能に設け、剥離用テープＰＴの接着シートＳへの接着位置を任意に選択できるようにしたりしてもよい。

１０ シート剥離装置
１１ 支持手段
１２ 繰出手段
１４ 貼付手段
１５ 移動手段
２１ 支持軸（支持手段）
２６ 検出手段
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. 被着体の一方の面に貼付された接着シートを剥離用テープを介して当該被着体から剥離するシート剥離装置において、
   前記剥離用テープを支持する支持手段と、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接着シートに押圧して貼付する貼付手段と、前記接着シートに貼付された剥離用テープを前記被着体に対して相対移動させることで接着シートを剥離する移動手段とを備え、
   前記支持手段は、複数の剥離用テープを支持可能に設けられ、
   前記貼付手段は、複数の剥離用テープを１つの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. 前記貼付手段は、前記繰出手段で繰り出された剥離用テープの内、少なくとも２つの剥離用テープを選択して前記接着シートに貼付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. 前記各剥離用テープの残量を検出可能な検出手段を備え、
   前記繰出手段は、前記検出手段による何れかの剥離用テープの残量の検出結果が所定量となったときに、前記何れかの剥離用テープの繰り出しを停止して他の剥離用テープを繰り出し可能に設けられ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. 被着体の一方の面に貼付された接着シートを剥離用テープを介して当該被着体から剥離するシート剥離方法において、
   複数の剥離用テープを支持する工程と、
   １の繰出動作によって複数の剥離用テープを繰り出す工程と、
   １の貼付動作によって複数の剥離用テープを１つの接着シートに貼付する工程と、
   前記被着体に貼付された複数の剥離用テープを当該被着体に対して相対移動させ、被着体から接着シートを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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