JP5981229B2

JP5981229B2 - シート剥離装置及び剥離方法

Info

Publication number: JP5981229B2
Application number: JP2012126208A
Authority: JP
Inventors: 芳昭杉下
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2032-06-01
Also published as: JP2013251447A

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、被着体から剥離した接着シートを他の被着体に貼付された接着シートに貼付し、当該他の被着体に貼付された接着シートを剥離することの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）には、回路面を保護するために接着シートが貼付され、このような接着シートは、ウエハの裏面研削等の所定の処理が施された後剥離される。
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に記載されているように、先行するウエハ（先行する被着体）に貼付された接着シートを剥離して第１シート（剥離済みシート）とし、先行するウエハを追行する別のウエハ（追行する被着体）に貼付されている接着シートである第２シート（未剥離シート）に第１シートを接着し、その後に第１シートを引っ張ることで第２シートを被着体から剥離可能とする構成が提案されている。

特開２０１１−２２８６２６号公報

特許文献１に記載されたシート剥離装置によれば、被着体から剥離した接着シートを別の接着シートの剥離に利用するため、剥離用シートを別途用意する必要がなく、ランニングコストを低減させることができるというメリットがある。
しかしながら、特許文献１のシート剥離装置は、当該装置が新規に導入された直後や、全ての剥離済みシートが回収装置から除去された直後では、剥離済みシートが存在しないため、オペレータが他の被着体から接着シートを剥離し、当該剥離したシートを装置内の回収装置にセットしなければならないという面倒な準備作業が必要になる、という不都合がある。

［発明の目的］
本発明の目的は、接着シートを剥離するために用いる剥離済みシートが回収手段に存在しない場合であっても、オペレータに面倒な準備作業を強いることのない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、先行する被着体に貼付された接着シートを剥離して剥離済みシートとし、追行する被着体に貼付された接着シートである未剥離シートに前記剥離済みシートを連結し、前記剥離済みシートを介して前記未剥離シートに張力を付与することで、当該未剥離シートを剥離するシート剥離装置において、前記接着シートが貼付された被着体を支持する支持手段と、前記剥離済みシートを前記未剥離シートに連結する連結手段と、前記剥離済みシートを保持可能な回収手段と、前記回収手段と前記支持手段とを相対移動させて前記剥離済みシートを介して前記未剥離シートに張力を付与する張力付与手段とを備え、剥離用シートを前記回収手段に供給可能な剥離用シート供給手段を有し、前記回収手段は、前記剥離済みシートを保持していないときに、前記剥離用シート供給手段から前記剥離用シートを受け取って保持し、前記連結手段が当該剥離用シートを前記未剥離シートに連結する、という構成を採っている。

本発明において、前記回収手段に剥離用シート又は剥離済みシートが保持されているか否かを検出可能な検出手段を備える、という構成を採っている。

また、剥離用シートの残量を検知する残量検知手段を備える構成としてもよい。

更に、本発明は、先行する被着体に貼付された接着シートを剥離して剥離済みシートとし、追行する被着体に貼付された接着シートである未剥離シートに前記剥離済みシートを連結し、前記剥離済みシートを介して前記未剥離シートに張力を付与することで、当該未剥離シートを剥離するシート剥離方法において、前記接着シートが貼付された被着体を支持する支持する工程と、前記剥離済みシートを前記未剥離シートに連結する工程と、前記剥離済みシートを回収手段で保持する工程と、前記回収手段と接着シートが貼付された被着体とを相対移動させて前記剥離済みシートを介して前記未剥離シートに張力を付与する工程とを備え、前記回収手段に前記剥離済みシートが保持されていないときに、前記回収手段が剥離用シートを受け取って保持する工程と、当該剥離用シートを前記未剥離シートに連結する工程とを備える、という手法を採っている。

本発明は、剥離用シート供給手段を備えたことで、回収手段に剥離済みシートが保持されていないときに、回収手段が当該剥離済みシートの代用として剥離用シート供給手段から剥離用シートを受け取って保持することができる。従って、シート剥離装置が新規に導入された直後や、全ての剥離済みシートが回収手段から除去された直後であっても、オペレータが他の被着体から接着シートを剥離し、当該剥離した接着シートを回収手段にセットしなければならないといった面倒な準備作業を行う必要がなくなる。
また、剥離用シートを必要とする場合が限定的であるため、剥離用シートを用いた場合のコスト的な負担を極めて小さくできる。
更に、検出手段を含む構成とすれば、剥離済みシートを利用して剥離を行うか、剥離用シートを利用して剥離を行うかを自動的に判断して装置を動作させることができる。
また、残量検知手段を有する構成とすれば、剥離済みシートの代用となる剥離用シートがない又は残り少なくなったときに、回収手段が接着シートの剥離に十分でない長さの剥離用シートを受け取り、当該接着シートを剥離できなくなるといった剥離不良を防止することができる。

シート剥離装置の概略側面図。図１のシート剥離装置の動作説明図。図２に続く図１のシート剥離装置の動作説明図。図３に続く図１のシート剥離装置の動作説明図。図４に続く図１のシート剥離装置の動作説明図。

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、本実施形態において基準となる図を挙げることなく、例えば、上、下、左、右、または、前、後といった方向を示した場合は、全て図１を正規の方向（付した番号が適切な向きとなる方向）から観た場合を基準とし、上、下、左、右方向が紙面に平行な方向であり、前が紙面に直交する手前方向、後が紙面に直交する奥方向とする。

図１（図５参照）において、シート剥離装置１０は、先行する被着体としてのウエハＷＦに貼付された接着シートＡＳを剥離して剥離済みシートＡＳ１とし、追行するウエハＷＦに貼付された接着シートＡＳである未剥離シートＡＳ２に剥離済みシートＡＳ１を連結し、剥離済みシートＡＳ１を介して未剥離シートＡＳ２に張力を付与することで、当該未剥離シートＡＳ２を剥離するものである。
前記シート剥離装置１０は、接着シートＡＳが貼付されたウエハＷＦを支持する支持手段１１と、剥離済みシートＡＳ１を未剥離シートＡＳ２に連結する連結手段１５と、剥離済みシートＡＳ１を保持可能な回収手段１２と、回収手段１２と支持手段１１とを相対移動させて剥離済みシートＡＳ１を介して未剥離シートＡＳ２に張力を付与する張力付与手段１６と、剥離用シートＰＳを回収手段１２に供給可能な剥離用シート供給手段１７と、剥離用シートＰＳを所定の長さで切断する切断手段１８と、回収手段１２に剥離済みシートＡＳ１が保持されているか否かを検出可能な検出手段１９と、未剥離シートＡＳ２の剥離姿勢を維持する剥離姿勢維持手段としてのローラ４５と、剥離用シートＰＳの残量を検知する残量検知手段３９とを備えて構成されている。

前記支持手段１１は、上面が吸着面とされ、図示しない減圧ポンプや真空エジェクタ等の吸着手段に接続されることで、接着シートＡＳが貼付されたウエハＷＦを吸着保持可能な載置面２１Ａと、載置面２１Ａの左側にウエハＷＦに貼付された未剥離接着シートＡＳ２の上面の高さ位置と同等の高さに設けられ、未剥離シートＡＳ２の剥離前端部に対して剥離済みシートＡＳ１の剥離終端部を所定の位置に保持可能な保持手段としてのシート保持面２１Ｂとを備えたテーブル２１を含み、当該テーブル２１は、張力付与手段１６を構成する駆動機器としての直動モータＬＭ１のスライダ２２に支持され、回収手段１２に対して左右方向に相対移動可能となっている。シート保持面２１Ａは、その右端縁が接着シートＡＳ又はウエハＷＦの外周形状に沿う形状に設けられ、図示しない減圧ポンプや真空エジェクタ等の吸着手段に接続されることで、剥離済みシートＡＳ１の剥離終端部を吸着保持可能に設けられている。

前記連結手段１５は、下端部が先尖形状に設けられ、内部に図示しないコイルヒータや赤外線ヒータ等の加熱手段が内蔵されたヒートブロック３０と、当該ヒートブロック３０を上下方向に移動させる駆動機器としての直動モータＬＭ４とを備えている。なお、ヒートブロック３０の下端面形状は、接着シートＡＳの外周形状に沿う形状に設けることが好ましい。

前記回収手段１２は、駆動機器としての直動モータＬＭ２のスライダ２５に支持された回動モータＤＭと、この回動モータＤＭの図示しない出力軸に支持された駆動機器としての直動モータＬＭ３と、当該直動モータＬＭ３の一対のスライダ２７にそれぞれ支持されて相互に離間接近可能に設けられた一対のチャック２９により構成されている。チャック２９は、前後方向に延びて接着シートＡＳの直径を超える長さを備えている。

前記剥離用シート供給手段１７は、図示しない駆動機器を介して上下左右方向に移動可能に設けられたフレーム３３に支持されるとともに、剥離用シートＰＳを繰出可能に支持する支持ローラ３５と、コイルばね４０によって常時左方向に付勢されてブッシュ３６及び軸３７を介して左右方向に移動可能に設けられるとともに、上面に凹部３８Ａを有するシート案内板３８とを備えて構成されている。

前記切断手段１８は、ヒートブロック３０に固定された駆動機器としての直動モータＬＭ５のスライダ４２に固定されたカッター刃４３により構成されている。

前記検出手段１９は、一方のチャック２９の内部に取り付けられた光学センサや接触型センサ等のセンサにより構成され、チャック２９間に剥離用シートＰＳ又は剥離済みシートＡＳ１が存在するか否かを判別することで、回収手段１２に剥離済みシートＡＳ１が保持されているか否かを検出することが可能となっている。

前記残量検知手段３９は、支持ローラ３５に巻回された剥離用シートＰＳの残量が少なくなったことを検知する光学センサや撮像手段等の第１残量検知手段３９Ａと、剥離用シートＰＳの最終端が通過したことや、剥離用シートＰＳが切断してしまったことを検知する光学センサや撮像手段等の第２残量検知手段３９Ｂとを備えている。

次に、本実施形態におけるシート剥離装置１０によるシート剥離方法について、図２ないし図５をも参照しながら説明する。

先ず、図１に示されるように剥離用シートＰＳを剥離用シート供給手段１７にセットする。同図中二転鎖線で示される初期位置で停止しているテーブル２１に対し、図示しない搬送手段で接着シートＡＳ（未剥離シートＡＳ２）が貼付されたウエハＷＦを載置すると、支持手段１１が図示しない吸着手段を駆動し、ウエハＷＦの下面側を吸着面で吸着保持する。ウエハＷＦが吸着面で吸着保持されると、張力付与手段１６が直動モータＬＭ１を駆動し、テーブル２１を右方向に移動させ、未剥離シートＡＳ２の左上端部をヒートブロック３０の左下端部の真下に位置させる。次に、検出手段１９がセンサを介してチャック２９間に剥離用シートＰＳ又は剥離済みシートＡＳ１が存在するか否かの判別を行う。図１の場合、チャック２９間に剥離済みシートＡＳ１が存在しないので、この情報を受けた回収手段１２が直動モータＬＭ２を駆動し、図２に示されるように、各チャック２９が離間した状態で、下方に位置するチャック２９でシート案内板３８をコイルばね４０の付勢力に抗して移動させ、剥離用シートＰＳの左端領域をチャック２９間に入り込ませる。次いで、回収手段１２が直動モータＬＭ３を駆動し、剥離用シートＰＳをチャック２９間に挟み込んだ後、直動モータＬＭ２を駆動し、図３に示されるように、チャック２９を左方向に移動させて剥離用シートＰＳを一定量引き出す。

次に、連結手段１５が直動モータＬＭ４を駆動し、図３中二転鎖線で示されるように、ヒートブロック３０を下降させて剥離用シートＰＳを未剥離シートＡＳ２の左上端部に押圧し、図示しない加熱手段を駆動し、剥離用シートＰＳを加熱して未剥離シートＡＳ２に剥離用シートＰＳを接着する。このとき、カッター刃４３が案内板３８の凹部３８Ａ内に入りこんでいるので、切断手段１８が直動モータＬＭ５を駆動し、カッター刃４３を前後方向に移動して剥離用シートＰＳを切断する。この切断後、切断手段１８が直動モータＬＭ５を駆動し、カッター刃４３を元の位置に戻し、連結手段１５が直動モータＬＭ４を駆動し、ヒートブロック３０を上昇させる。

その後、張力付与手段１６が直動モータＬＭ１を駆動し、テーブル２１を左方向に移動させ、未剥離シートＡＳ２をウエハＷＦから剥離する。このとき、張力付与手段１６と回収手段１２とが直動モータＬＭ１と回動モータＤＭとを同期駆動し、図４に示されるように、ローラ４５を介して当該ローラ４５の中心から左側に、所定の剥離角度αθを保った状態で、所定長さＬとなる折り返し領域ＳＴを常に維持して未剥離シートＡＳ２の剥離を行う。そして、この剥離が完了すると、ウエハＷＦから剥離された未剥離シートＡＳ２が剥離済みシートＡＳ１として以後の剥離に利用される。その後、張力付与手段１６が図５中二転鎖線で示される初期位置でテーブル２１を停止させ、未剥離シートＡＳ２が剥離されたウエハＷＦは、図示しない搬送手段で別工程に搬送される。なお、回収手段１２は、図５の二転鎖線で示されるように、回動モータＤＭで剥離済みシートＡＳ１を全て巻き取らないようにしたり、回動モータＤＭを剥離済みシートＡＳ１の巻取方向の反対方向に回転させたりすることで、剥離済みシートＡＳ１がチャック２９から垂れ下がった状態としておく。

その後、再度図示しない搬送手段によって接着シートＡＳ（未剥離シートＡＳ２）が貼付されたウエハＷＦがテーブル２１上に載置されると、上記と同様にして未剥離シートＡＳ２の左上端部をヒートブロック３０の左下端部の真下に位置させる。このとき、チャック２９から垂れ下がっていた剥離済みシートＡＳ１は、図５の実線で示させるように、未剥離シートＡＳ２上に位置することとなり、剥離済みシートＡＳ１の剥離終端部がテーブル２１の上から落下しないように、保持手段が図示しない吸着手段を駆動し、剥離済みシートＡＳ１の剥離終端部を吸着保持する。そして、検出手段１９がセンサを介してチャック２９間に剥離用シートＰＳ又は剥離済みシートＡＳ１が存在するか否かの判別を行う。今度は、チャック２９間に剥離用シートＰＳが存在するので、この情報を受けた回収手段１２は駆動することはなく、連結手段１５が直動モータＬＭ４を駆動し、図５に示されるように、ヒートブロック３０を下降させて剥離済みシートＡＳ１を未剥離シートＡＳ２の左上端部に押圧し、図示しない加熱手段を駆動し、剥離済みシートＡＳ１を加熱して未剥離シートＡＳ２に剥離済みシートＡＳ１を接着する。この後は上記と同様にして、未剥離シートＡＳ２が剥離され、未剥離シートＡＳ２が剥離されたウエハＷＦは別工程に搬送される。そして以降上記同様の動作が繰り返される。

ここで、未剥離シートＡＳ２の剥離が複数回行われ、チャック２９から剥離済みシートＡＳ１を除去するときに、剥離用シートＰＳが所定の位置にない場合、つまり、第１残量検知手段３９Ａによって支持ローラ３５に巻回された剥離用シートＰＳの残量が少ないことが検知された場合や、第２残量検知手段３９Ｂによって剥離用シートＰＳを全て使いきったり、剥離用シートＰＳが切断してしまったりしたことが検知された場合、直動モータＬＭ３は、各チャック２９を離間させることを規制する。これにより、剥離済みシートＡＳ１の代用となる剥離用シートＰＳがない又は残り少なくなったときに、回収手段１２が未剥離シートＡＳ２の剥離に十分でない長さの剥離用シートＰＳを受け取り、当該未剥離シートＡＳ２を剥離できなくなるといった剥離不良を防止することができる。

従って、このような実施形態によれば、剥離済みシートＡＳ１が存在しない場合であっても、剥離用シートＰＳを剥離済みシートＡＳ１の代用として利用できるので、装置導入初期や、全ての剥離済みシートＡＳ１が回収手段１２から除去された後であっても、他のウエハＷＦから接着シートＡＳを剥離し、当該剥離された接着シートＡＳを回収手段１２にセットしなければならないといった面倒な準備作業を行わなくてよくなる。

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。

例えば、支持手段１１を移動させることなく回動モータＤＭを回動させてローラ４５を移動させたり、回動モータＤＭを回動させることなくローラ４５と支持手段１１とを移動させたりすることで、剥離済みシートＡＳ１を介して未剥離シートＳ２に張力を付与するようにしてもよい。ローラ４５はなくてもよいし、回動モータＤＭを回動させることなくチャック２９と支持手段１１との少なくとも一方を移動させ、これらチャック２９と支持手段１１とを相対的に離間させて未剥離シートＳ２に張力を付与するようにしてもよい。

また、連結手段１５は、剥離済みシートＡＳ１又は剥離用シートＰＳを未剥離シートＡＳ２に連結できる構成であれば何ら限定されることはなく、例えば、赤外線、マイクロ波、超音波等によってそれらを連結する構成としたり、両面接着シート、液体の接着剤、片面接着シート等によってそれらを連結する構成としたりすることができる。
更に、連結手段１５は、剥離済みシートＡＳ１の接着剤によって未剥離シートＡＳ２に連結できる構成としてもよい。この場合、剥離済みシートＡＳ１の接着剤の接着力が低下していることが考えられるので、当該接着剤を加熱したり、未剥離シートＡＳ２の被着面にプライマを塗布したりすることで、剥離済みシートＡＳ１の接着剤の接着力を向上させるようにしてもよい。
また、検出手段１９は、回収手段１２に剥離済みシートＡＳ１が保持されているか否かを検出できるものであれば特に限定されるものでなく、チャック２９の両側に設けてもよいし、チャック２９の外側で剥離済み接着シートＡＳ１を検出するようにしたり、剥離済み接着シートＡＳ１の垂れ下がりを検出する光学センサやカメラ等の撮像手段を用いたりしてもよい。
また、保持手段は、剥離済みシートＡＳ１の剥離終端部を保持できればよく、吸着手段以外にメカチャック等を採用し、剥離済みシートＡＳ１の剥離終端部を把持する構成としてもよい。
更に、支持手段１１は、ウエハＷＦを保持できればよく、吸着手段以外にメカチャック等を採用し、ウエハＷＦを把持する構成としてもよい。

さらに、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）。

また、剥離用シートＰＳは、帯状の剥離用シートを切断する構成以外に、予め枚葉タイプの剥離用シートを供給する構成でもよい。更に、帯状の剥離用シートＰＳを切断することなく接着シートＡＳを剥離する構成でもよい。また、剥離用シートＰＳは感熱接着性の接着シートや感圧接着性の接着シートを使用することができる。

更に、本発明における被着体および接着シートＡＳの種別や材質などは、特に限定されず、例えば、接着シートＡＳは、基材シートと接着剤層との間に中間層を有するものや、基材シートの上面にカバー層を有する等３層以上のもの、更には、基材シートを接着剤層から剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよく、このような両面接着シートとしては、単層又は複層の中間層を有するものや、中間層のない単層又は複層のものであってよい。更に、被着体が適宜な物品（例えば、食品や樹脂容器等）であって、接着シートＡＳがラベルであってもよく、被着体が半導体ウエハであって、接着シートＡＳが保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルムなどであってもよい。この際、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等が例示でき、このような半導体ウエハに貼付する接着シートＡＳは、それらに限らず、任意のシート、フィルム、テープ等、任意の用途、形状の接着シート等が適用できる。さらに、被着体が光ディスクの基板であって、接着シートＳが記録層を構成する樹脂層を有したものであってもよい。以上のように、被着体としては、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、その他の板状部材のみならず、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。

１０シート剥離装置
１１支持手段
１２回収手段
１５連結手段
１６張力付与手段
１７剥離用シート供給手段
１８切断手段
１９検出手段
ＡＳ接着シート（接着シート）
ＡＳ１剥離済みシート
ＡＳ２未剥離シート
ＰＳ剥離用シート
ＷＦ半導体ウエハ（被着体）

Claims

先行する被着体に貼付された接着シートを剥離して剥離済みシートとし、追行する被着体に貼付された接着シートである未剥離シートに前記剥離済みシートを連結し、前記剥離済みシートを介して前記未剥離シートに張力を付与することで、当該未剥離シートを剥離するシート剥離装置において、
前記接着シートが貼付された被着体を支持する支持手段と、
前記剥離済みシートを前記未剥離シートに連結する連結手段と、
前記剥離済みシートを保持可能な回収手段と、
前記回収手段と前記支持手段とを相対移動させて前記剥離済みシートを介して前記未剥離シートに張力を付与する張力付与手段とを備え、
剥離用シートを前記回収手段に供給可能な剥離用シート供給手段を有し、
前記回収手段は、前記剥離済みシートを保持していないときに、前記剥離用シート供給手段から前記剥離用シートを受け取って保持し、前記連結手段が当該剥離用シートを前記未剥離シートに連結することを特徴とするシート貼付装置。
先行する被着体に貼付された接着シートを剥離して剥離済みシートとし、追行する被着体に貼付された接着シートである未剥離シートに前記剥離済みシートを連結し、前記剥離済みシートを介して前記未剥離シートに張力を付与することで、当該未剥離シートを剥離するシート剥離方法において、
前記接着シートが貼付された被着体を支持する支持する工程と、
前記剥離済みシートを前記未剥離シートに連結する工程と、
前記剥離済みシートを回収手段で保持する工程と、
前記回収手段と接着シートが貼付された被着体とを相対移動させて前記剥離済みシートを介して前記未剥離シートに張力を付与する工程とを備え、
前記回収手段に前記剥離済みシートが保持されていないときに、前記回収手段が剥離用シートを受け取って保持する工程と、当該剥離用シートを前記未剥離シートに連結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。