JP5808544B2 - 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」と称する場合がある）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。同文献のシート剥離装置は、ウエハを支持するテーブルと、剥離用テープを接着シートに貼付する貼付手段と、剥離用テープを保持するヘッドと、剥離用テープを保持したヘッドとテーブルとを相対移動して接着シートをウエハから剥離可能な移動手段とを備えている。

特開２００５−２０９９４２号公報

しかしながら、ウエハにあっては、近時の要請からウエハの厚みが５０μｍ以下と薄型化する傾向にあり、特許文献１のような剥離装置にあっては、接着シートの剥離開始端部又は剥離終了端部において、ウエハが剥離される接着シートと共にテーブルから持ち上げられて当該ウエハにストレスが加わったり、割れてしまったりし易くなるため、ヘッドとテーブルとの相対移動が比較的低速に設定される。このように、ヘッドとテーブルとの相対移動が低速に設定されると、接着シートの剥離に要する時間が長くなり、単位時間当たりの処理能力が低下する、という不都合を招来する。

［発明の目的］
本発明の目的は、接着シートの剥離により被着体が損傷することを回避でき、剥離に要する時間の短縮化を図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、被着体の被着面に貼付された接着シートを剥離用テープを介して剥離するシート剥離装置において、
前記被着体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、この繰出手段により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、前記被着体と剥離用テープとを相対移動させて被着体から接着シートを剥離可能に設けられるとともに、当該接着シートの剥離中に被着体と剥離用テープとの相対移動速度を調整可能に設けられた移動手段と、前記各手段を制御する制御手段とを備え、
前記被着体及び接着シートの少なくとも一方の形状及び性質の少なくとも一方を検出可能な検出手段を含み、当該検出手段による検出をしたときに前記制御手段が前記接着シートの剥離中の前記相対移動速度を制御する、という構成を採っている。

本発明において、前記制御手段は、前記被着体と剥離用テープとの相対位置を認識可能に設けられる、という構成を採ることが好ましい。
また、前記被着体と接着シートの剥離縁を検知する検知手段が設けられ、当該検知手段の検知結果を基に前記制御手段が前記相対移動速度を制御可能に設けられるとよい。

更に、本発明の剥離方法は、被着体の被着面に貼付された接着シートを剥離用テープを介して剥離するシート剥離方法において、
前記被着体を支持する工程と、
前記剥離用テープを繰り出す工程と、
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工程と、
前記被着体及び接着シートの少なくとも一方の形状及び性質の少なくとも一方を検出する工程と、
前記検出工程の検出をしたときに前記接着シートの剥離中の前記被着体と剥離用テープとの相対移動速度を調整しつつ当該接着シートを前記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、接着シートの剥離中に被着体と剥離用テープとの相対移動速度を調整できるので、例えば、剥離開始端から所定長さの間における相対移動速度を低速とし、且つ、その後、剥離が完了するまでの相対移動速度を相対的に高速に設定したり、剥離開始端から所定長さの間における相対移動速度を高速とし、その後、剥離が完了するまでの相対移動速度を相対的に低速に設定したりするなどといった制御が可能となる。これにより、剥離開始端部又は剥離終了端部においてウエハが剥離される接着シートと共にテーブルから持ち上げられて当該ウエハにストレスが加わったり、割れてしまったりするといった不都合を防止することができるうえ、相対移動の速度が一定となる場合に比べ、短時間で接着シートを剥離でき、単位時間当たりの処理能力を向上させることができる。

実施形態に係るシート剥離装置の概略正面図。 接着シートの平面視での剥離動作説明図。 （Ａ）〜（Ｃ）は、接着シートの剥離動作説明図。 検知手段を用いた、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。
なお、本明細書において、特に明示しない限り、「上」、「下」、「左」、「右」は、図１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、被着面となる回路面（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、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１３と、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴと支持手段１１とを相対移動させる移動手段１４と、前記各手段１１〜１４を制御する制御手段１６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。また、本実施形態における接着シートＳは、基材シートの一方の面に接着剤層を有し、この接着剤層を介してウエハＷに貼付されている。

前記支持手段１１は、上面を吸着面１１Ａとするテーブルからなる。吸着面１１Ａは図示しない減圧手段としての吸引ポンプに連通され、被着面に接着シートＳが貼付されたウエハＷを吸着支持可能となっている。

前記繰出手段１２は、図示しないフレームに支持されて巻回された剥離用テープＰＴを繰出可能に支持する支持軸３０と、駆動機器としての回転モータＭを介して回転可能な駆動ローラ３１と、当該駆動ローラ３１との間に剥離用テープＰＴを挟み込むピンチローラ３２と、剥離用テープＰＴを下方から支持するとともに、駆動機器としてのエアシリンダ３４を介して左右方向に移動可能に設けられた板状のガイド部材３５と、このガイド部材３５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３６と、このプレスローラ３６を昇降させる駆動機器としてのエアシリンダ３７とを備えて構成されている。

前記貼付手段１３は、駆動機器としての直動モータ３９と、当該直動モータ３９によって上下方向に進退可能に設けられたヒータ４０Ａを有する押圧ヘッド４０とを備えている。この貼付手段１３は、剥離用テープＰＴを押圧ヘッド４０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１３の左側には、テープ切断手段４２が設けられている。テープ切断手段４２は、カッター刃４４と、このカッター刃４４の下方に設けられた凹部を有するテープ受け板４５と、カッター刃４４を紙面直交方向及び上下方向に移動させる駆動機器としてのエアシリンダ４６、４７とを備えている。

前記移動手段１４は、支持手段１１を左右方向に移動させるために本体部２０の下部にスライダ５１が取り付けられた駆動機器としての直動モータ５０と、剥離用テープＰＴを把持部材５２Ａで把持可能な駆動機器としてのチャックシリンダ５２と、チャックシリンダ５２を左右方向に移動させるためにチャックシリンダ５２に図示しないスライダが取り付けられた駆動機器としての直動モータ５３を備えている。

前記制御手段１６は、シーケンサやパーソナルコンピュータ等で構成することができる。制御手段１６には、操作パネルやキーボード等からなる図示しない入力手段が接続され、この入力手段により前記各駆動機器の作動条件やデータ等を入力可能となっている。制御手段１６は、前記各駆動機器の動作方向、動作量、動作速度等の条件を決定し、これらを制御する機能を備えている。更に、制御手段１６は、直動モータ５３及び直動モータ５０のパルスからウエハＷと剥離用テープＰＴとの相対位置を認識可能に設けられるとともに、直動モータ５３及び直動モータ５０に対し、モータの回転速度を指令してそれらの相対移動速度を制御する機能を備えている。なお、制御手段１６は、図示しないケーブルや、無線構造等により各駆動機器等に接続される。

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３０に支持された剥離用テープＰＴを引き出し、駆動ローラ３１及びピンチローラ３２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３５の先端からはみ出た状態としつつ、プレスローラ３６とガイド部材３５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、ウエハＷの接着シートＳが貼付された反対の面を支持手段１１の吸着面１１Ａ上に載置させる。次いで、図示しない切替弁を介して吸引ポンプと吸着面１１Ａとを連通することで、当該ウエハＷを吸着保持させる。その後、接着シートＳの図１中右側外縁位置が押圧ヘッド３９の直下で停止するように、制御手段１６を介して直動モータ５０を作動させ、支持手段１１を移動させる。

次いで、図３（Ａ）に示されるように、エアシリンダ３４を介してガイド部材３５を同図中右方向に進行させると同時に、回転モータＭを作動して駆動ローラ３１を回転させて剥離用テープＰＴを繰り出す。これにより、チャックシリンダ５２の把持部材５２Ａ間にガイド部材３５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３６が上方へ退避し、ガイド部材３５を後退させると、把持部材５２Ａ間に剥離用テープＰＴが残されてチャックシリンダ５２の動作によって把持される。その後、直動モータ５３によってチャックシリンダ５２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４０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３（Ｂ）に示されるように、押圧ヘッド４０を直動モータ３９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４０Ａ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３６とガイド部材３５とで剥離用テープＰＴを挟み込み、エアシリンダ４６、４７を作動させてテープ受け板４５上でカッター刃４４により剥離用テープＰＴを切断する。

その後、図３（Ｃ）に示されるように、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴとウエハＷとが反対方向に相対移動するように、制御手段１６を介して直動モータ５０及び直動モータ５３を作動させる。具体的には、制御手段１６により、直動モータ５０を介して支持手段１１を同図中右方向へ、直動モータ５３を介してチャックシリンダ５２を同図中左方向へ相対移動させる。これにより、剥離された接着シートＳと、未剥離の接着シートＳとが対向するように折り返され、当該接着シートＳがウエハＷから剥離される。

ここで、制御手段１６は、直動モータ５３及び直動モータ５０のパルスから演算した、接着シートＳの剥離開始端つまり、ウエハＷの図２中右端から長さＬの領域を剥離開始端部とし、この剥離開始端部の相対移動速度を第１移動速度として例えば１ｍｍ／ｓｅｃの速度で剥離を行うよう、直動モータ５３及び直動モータ５０に対してモータの回転速度を指令する。更に、剥離開始端部の剥離が完了し次第、相対移動速度を第２移動速度として例えば５ｍｍ／ｓｅｃの速度で接着シートＳの残りの領域を剥離するよう、上記同様の指令を行う。なお、第１、第２移動速度や剥離開始端部の長さＬは、図示しない入力手段を介してオペレータが任意に設定することが出来る。

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、支持手段１１及びチャックシリンダ５２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、１枚の接着シートＳを剥離する間に、相対移動速度が可変となるので、剥離開始端部では相対移動を低速として当該ウエハＷの剥離開始端部が吸着面１１Ａから浮き上がることを防止でき、ウエハＷの損傷を回避することができる。しかも、相対移動速度を変えずに剥離する場合に比べ、単位時間当たりの剥離枚数が低下することを防止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、接着シートＳの剥離させるときの動作は、前記実施形態と同様に剥離を行える限りにおいて、チャックシリンダ５２の移動動作を停止させ、支持手段１１を移動させてもよいし、支持手段１１の移動動作を停止させ、チャック５２を移動させるように制御手段１６で制御してもよい。

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、シリコン半導体ウエハや化合物半導体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、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダ及びロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

更に、例えば、剥離開始端部が非常に剥離し易く、その他の領域の剥離力が大きな接着シートＳのような場合は、第１移動速度を高速とし、第２移動速度を低速としてもよい。

また、前記実施形態では、第１、第２移動速度の２つの速度を設定したが、ウエハＷの図２中左端（剥離終了端）から所定長さの領域を剥離終了端部とし、この剥離終了端部を第３移動速度として例えば２ｍｍ／ｓｅｃの速度で剥離するように制御してもよい。更に、剥離する領域を細分化して３つ以上の相対移動速度を設定してもよい。

実施形態において被着体の支持手段１１として吸着を用いたが、これに限定されることなく、被着体を把持することで支持してもよい。

また、図４に示されるように、所定長さＬ分剥離した時の被着体と接着シートＳとの剥離縁をカメラ又はセンサ等の検知手段６０にて検知した後に、剥離用テープＰＴとウエハＷとの相対移動が調整されるように制御手段１６で直動モータ５３及び直動モータ５０及び駆動機器（図示省略）の作動が制御されるようにしてもよい。
更に、接着シートＳの剥離開始端部や剥離終了端部以外に、例えば、被着体や接着シートＳの形状の一部が他の領域に比べて細く形成されていたり、薄く形成されていたりする場合や、他の領域に比べて脆弱な材質で構成されているような場合にでも、それら領域における被着体と剥離用テープＰＴとの相対移動速度を、他の領域の相対移動速度よりも相対的に低速に設定して被着体の損傷回避と剥離時間の短縮とを両立させるようにしてもよい。
また、被着体や接着シートＳの形状を検出可能なカメラやセンサ等の検出手段を設け、例えば、被着体や接着シートＳの細くなっている部分を検出したときに、被着体と剥離用テープＰＴとの相対移動速度を、他の領域の相対移動速度よりも相対的に低速になるように制御してもよい。
更に、被着体や接着シートＳの材質や厚み等の性質を検出可能な赤外線カメラや超音波センサ等の検出手段を設け、例えば、被着体や接着シートＳの脆質部分や厚みが薄くなっている部分を検出したときに、被着体と剥離用テープＰＴとの相対移動速度を、他の領域の相対移動速度よりも相対的に低速になるように制御したりしてもよい。

１０ シート剥離装置
１１ 支持手段
１２ 繰出手段
１３ 貼付手段
１４ 移動手段
１６ 制御手段
６０ 検知手段
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. 被着体の被着面に貼付された接着シートを剥離用テープを介して剥離するシート剥離装置において、
   前記被着体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、この繰出手段により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、前記被着体と剥離用テープとを相対移動させて被着体から接着シートを剥離可能に設けられるとともに、当該接着シートの剥離中に被着体と剥離用テープとの相対移動速度を調整可能に設けられた移動手段と、前記各手段を制御する制御手段とを備え、
   前記被着体及び接着シートの少なくとも一方の形状及び性質の少なくとも一方を検出可能な検出手段を含み、当該検出手段による検出をしたときに前記制御手段が前記接着シートの剥離中の前記相対移動速度を制御することを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記制御手段は、前記被着体と剥離用テープとの相対位置を認識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. 前記被着体と接着シートの剥離縁を検知する検知手段が設けられ、当該検知手段の検知結果を基に前記制御手段が前記相対移動速度を制御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. 被着体の被着面に貼付された接着シートを剥離用テープを介して剥離するシート剥離方法において、
   前記被着体を支持する工程と、
   前記剥離用テープを繰り出す工程と、
   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工程と、
   前記被着体及び接着シートの少なくとも一方の形状及び性質の少なくとも一方を検出する工程と、
   前記検出工程の検出をしたときに前記接着シートの剥離中の前記被着体と剥離用テープとの相対移動速度を調整しつつ当該接着シートを前記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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