JP6315784B2 - シート剥離装置および剥離方法 - Google Patents

Description

本発明は、被着体に貼付された接着シートを剥離するシート剥離装置および剥離方法に関する。

従来、半導体製造工程において、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という場合がある）や当該ウエハを支持するテーブルに貼付された接着シートを剥離する剥離装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の剥離装置は、接着シートが貼付されたウエハを支持する支持面を有した被着体支持手段と、支持面を介してウエハを吸着する吸引手段と、接着シートを保持可能なシート保持手段と、シート保持手段を被着体支持手段に対して水平方向に移動させる移動手段とを備え、当該移動手段を移動させることで被着体から接着シートを剥離するように構成されている。

特開２０１２−１６４８３９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の剥離装置では、被着体の外縁部の幅（接触保持できる領域）が狭くなるにつれ、被着体支持手段の支持領域も狭くしなければならず、高精度な加工技術が必要になるという不都合がある。そのうえ、被着体の外縁部が狭くなるのに伴い、被着体支持手段の支持領域の剛性も低下するので、当該支持領域が接着シートの剥離力に耐えられなくなるという不都合も発生する。

本発明の目的は、高精度な加工技術が不要で、かつ被着体支持手段の支持領域の剛性低下を抑制することができるシート剥離装置および剥離方法を提供することにある。

本発明のシート剥離装置は、被着体に接着シートが貼付された対象物を当該被着体側から支持する被着体支持手段と、前記被着体に貼付された接着シートを保持可能なシート保持手段と、前記被着体支持手段とシート保持手段とを相対移動させて前記被着体から接着シートを剥離可能な移動手段とを備え、前記被着体支持手段は、前記被着体の内方に向けて当該被着体から離間する方向に傾斜し、前記被着体の外縁部のみに接触して当該被着体を支持可能な支持面を備えた複数の支持部材と、前記複数の支持部材の各々の位置を調整可能な調整手段とを有することを特徴とする。

本発明のシート剥離装置において、前記被着体支持手段は、前記被着体を吸引可能な吸引手段を有することが好ましい。

本発明のシート剥離方法は、被着体に接着シートが貼付された対象物を当該被着体側から支持するに際して、前記被着体の内方に向けて当該被着体から離間する方向に傾斜した支持面を有する複数の支持部材の各々の位置を調整する工程と、前記支持面に前記被着体の外縁部のみを接触させて当該被着体を支持する工程と、前記被着体に貼付された接着シートを保持する工程と、支持された被着体と保持された接着シートとを相対移動させて前記被着体から接着シートを剥離する工程とを備えることを特徴とする。

以上のような本発明によれば、傾斜した支持面に被着体の外縁部のみを接触させて当該被着体を支持するため、被着体の外縁部は線接触あるいは点接触により支持部材で支持されることとなり、被着体における外縁部の幅の大きさに関係なく支持部材を構成でき、支持部材の製作には高精度な加工技術が不要で、かつ被着体支持手段の支持領域の剛性低下を抑制することができる。

この際、被着体支持手段が吸引手段を有していれば、被着体の保持状態をより確実に維持できる。
さらに、被着体支持手段が調整手段を有していることで、サイズの異なる被着体を支持する場合や、被着体の大きさの寸法に誤差が生じていていたり、被着体の支持位置にずれが生じていたりする場合でも、支持面の適正位置に被着体の外縁部を接触させることができ、被着体を確実に支持することができる。

（Ａ）は本発明の一実施形態に係るシート剥離装置の側面図、（Ｂ）は（Ａ）の部分平面図。 （Ａ）、（Ｂ）は前記シート剥離装置の動作説明図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な図１の手前方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸の紙面に直交する手前方向で「後」がその逆方向とする。

図１において、シート剥離装置１０は、被着体としてのウエハＷＦに接着シートＡＳが貼付されてリングフレームＲＦと一体化された対象物としてのワークＷＫを当該ウエハＷＦ側から支持する被着体支持手段２０と、ウエハＷＦに貼付された接着シートＡＳを剥離用テープＰＴを介して保持可能なシート保持手段３０と、被着体支持手段２０とシート保持手段３０とを相対移動させてウエハＷＦから接着シートＡＳを剥離可能な移動手段５０と、カメラ等の撮像手段や光学センサ等のセンサを有する検知手段６０とを備えている。

被着体支持手段２０は、外周側にリングフレームＲＦを支持するフレーム支持面２１Ａを有した断面凹状のテーブル２１と、ウエハＷＦの内方に向けて当該ウエハＷＦから離間する方向に傾斜し、ウエハＷＦの外縁部ＷＦ１のみに接触して当該ウエハＷＦを支持可能な支持面２２Ａを備えた支持部材２２と、支持部材２２を支持するスライダ２３Ａを有し、支持部材２２の位置を調整可能な駆動機器であって調整手段としてのリニアモータ２３と、ウエハＷＦを吸引可能な吸引手段２４とを備えている。

支持部材２２は、テーブル２１内の前後左右の４箇所に周方向に沿って９０°間隔で配置され、支持面２２Ａは、ウエハＷＦの外縁部ＷＦ１に線接触または点接触可能な形状とされている。
吸引手段２４は、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段に連通し、支持部材２２の鉛直面から突出してウエハＷＦの下面近傍に開口した吸引管２４Ａと、同じく図示しない減圧手段に連通し、テーブル２１の底面から突出してウエハＷＦの下面近傍に開口した吸引管２４Ｂとを有している。

シート保持手段３０は、感熱接着性の剥離用テープＰＴが支持された支持ローラ３１と、複数のガイドローラ３２と、コイルばね３３Ａおよびロッド３３Ｂによって左方に付勢されてブッシュ３３Ｃに対して進退自在に支持されとともに、カッター溝３３Ｄを有するテープ受け板３３と、駆動機器としてのリニアモータ３４のスライダ３４Ａに支持され、一対の把持爪３５Ａを備えた駆動機器としてのチャックシリンダ３５と、駆動機器としてのエアシリンダ３６の出力軸３６Ａに支持されたカッター刃３６Ｂと、支持ローラ３１等を支持するフレーム３７と、駆動機器としての直動モータ４１の出力軸４１Ａに支持された押圧ヘッド４２と、押圧ヘッド４２の下端を加熱するコイルヒータや赤外線照射装置等の加熱手段４３とを備えている。
移動手段５０は、テーブル２１をそのスライダ５１Ａで支持する駆動機器としてのリニアモータ５１から構成されている。

次に、本実施形態における接着シートＡＳの剥離動作について説明する。
先ず、作業者が図１（Ａ）に示すように剥離用テープＰＴをセットした後、操作パネルやパーソナルコンピュータ等の図示しない入力手段を介して運転開始の信号を入力する。そして、人手または多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段により、ワークＷＫをテーブル２１のフレーム支持面２１Ａおよび支持部材２２の支持面２２Ａ上に載置したことを検知手段６０が検知すると、被着体支持手段２０が吸引手段２４を駆動し、吸引管２４ＡでウエハＷＦの外縁部を吸引するとともに、吸引管２４ＢでウエハＷＦの中央部を吸引する。これにより、ウエハＷＦは、その外縁部ＷＦ１のみが支持面２２Ａで支持される。なお、支持部材２２でウエハＷＦを支持する際、光学センサやカメラ等の撮像手段等の図示しない検知手段によって、ウエハＷＦの外縁位置を確認しながら、被着体支持手段２０がリニアモータ２３を駆動し、ウエハＷＦの大きさや、寸法の誤差に合わせて支持部材２２の位置を調整してもよく、これにより、支持面２２Ａの適正位置にウエハＷＦの外縁部ＷＦ１を接触させることができ、ウエハＷＦを確実に支持することができる。なお、ウエハＷＦの外縁位置を作業者が確認しながら、被着体支持手段２０のリニアモータ２３を駆動し、支持部材２２の位置を調整してもよい。

次いで、シート保持手段３０がリニアモータ３４を駆動し、図１中実線で示す初期位置にあるスライダ３４Ａを右方に移動させ、下方の把持爪３５Ａの右壁でテープ受け板３３の左壁を押圧して上下の把持爪３５Ａ間に剥離用テープＰＴを位置させ、チャックシリンダ３５を駆動し、図１中実線で示す初期位置にある把持爪３５Ａを移動させ、当該把持爪３５Ａで剥離用テープＰＴを把持する。次いで、シート保持手段３０がリニアモータ３４を駆動し、スライダ３４Ａを初期位置に復帰させることで、剥離用テープＰＴを所定長さ引き出して停止する。次に、シート保持手段３０が直動モータ４１を駆動し、図１中実線で示す初期位置にある押圧ヘッド４２を下降させ、図２（Ａ）に示すように、剥離用テープＰＴを接着シートＡＳの端部に押圧した後、加熱手段４３を駆動し、当該押圧ヘッド４２の下端を加熱して剥離用テープＰＴを接着シートＡＳに貼付する。その後、シート保持手段３０がエアシリンダ３６を駆動し、カッター刃３６Ｂを昇降させて剥離用テープＰＴを切断すると、直動モータ４１を駆動し、押圧ヘッド４２を初期位置に復帰させる。これにより、接着シートＡＳが剥離用テープＰＴを介して間接的にシート保持手段３０に保持される。

次いで、シート保持手段３０および移動手段５０がリニアモータ３４、５１を駆動し、図２（Ｂ）に示すように、スライダ３４Ａを右方へ、テーブル２１を左方へ移動させ、テーブル２１が所定位置まで移動することで、ウエハＷＦおよびリングフレームＲＦから接着シートＡＳが完全に剥離される。

その後、シート保持手段３０がチャックシリンダ３５を駆動し、把持爪３５Ａを初期位置に復帰させて接着シートＡＳを図示しない回収箱に破棄し、次いで、シート保持手段３０および移動手段５０がリニアモータ３４、５１を駆動し、スライダ３４Ａおよびテーブル２１を初期位置に復帰させる。そして、被着体支持手段２０が吸引手段２４の駆動を停止し、接着シートＡＳが剥離されたウエハＷＦおよびリングフレームＲＦは、人手または図示しない搬送手段によって次工程に搬送され、以降上記同様の動作が繰り返される。

以上に説明した本実施形態によれば、傾斜した支持面２２ＡにウエハＷＦの外縁部ＷＦ１のみを接触させて当該ウエハＷＦを支持するため、ウエハＷＦの外縁部ＷＦ１は線接触あるいは点接触により支持部材２２で支持されることとなり、ウエハＷＦにおける外縁部ＷＦ１の幅の大きさに関係なく支持部材２２を構成でき、支持部材２２の製作には高精度な加工技術が不要で、かつ被着体支持手段２０の支持領域の剛性低下を抑制することができる。

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され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質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、材質などの限定の一部も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。

例えば、吸引手段２４は、クーロン力や磁力によってウエハＷＦを引き付ける構成のものでもよい。
さらに、シート保持手段３０は、剥離用テープＰＴを介すことなく、チャックシリンダや吸着パッド等で接着シートＡＳを直接保持する構成でもよい。
また、移動手段５０は、被着体支持手段２０のみを移動させてもよいし、シート保持手段３０のみを移動させてもよい。
さらに、対象物は、リングフレームＲＦがなく、ウエハＷＦに接着シートＡＳが貼付されたものでもよい。
また、支持部材２２の支持面２２Ａは、ゴムや樹脂等の弾性部材の表面で構成してもよいし、図２（Ｂ）に拡大して示すように、微細な階段状に構成されていてもよく、これらのような構成では、ウエハＷＦから接着シートＡＳを剥離する際に、当該ウエハＷＦが剥離方向に滑ることを抑制し、接着シートＡＳが剥離できなくなることをより効果的に防止することができる。

また、本発明における剥離用テープＰＴ、接着シートＡＳおよび被着体の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、接着シートＡＳは、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよいし、剥離用テープＰＴは、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態のものであってもよく、感圧接着性の接着シートが採用された場合は、当該接着シートを加熱する加熱手段４３はあってもなくてもよい。また、このような剥離用テープＰＴや接着シートＡＳは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材シートと接着剤層との間に中間層を有するもの、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、さらには、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、両面接着シートは、単層または複層の中間層を有するものや、中間層のない単層または複層のものであってよい。また、被着体としては、例えば、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、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。なお、接着シートＡＳを機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意の形状の任意のシート、フィルム、テープ等を前述のような任意の被着体に貼付することができる。

本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、被着体支持手段は、被着体に接着シートが貼付された対象物を当該被着体側から支持するとともに、被着体の内方に向けて当該被着体から離間する方向に傾斜し、被着体の外縁部のみに接触して当該被着体を支持可能な支持面を備えた支持部材を有するものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（他の手段および工程についての説明は省略する）。
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およ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、それらを直接的また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）。

１０…シート剥離装置
２０…被着体支持手段
２２…支持部材
２２Ａ…支持面
２３…リニアモータ（調整手段）
２４…吸引手段
３０…シート保持手段
５０…移動手段
ＡＳ…接着シート
ＷＦ…ウエハ（被着体）
ＷＦ１…外縁部
ＷＫ…ワーク（対象物）

Claims (3)

1. 被着体に接着シートが貼付された対象物を当該被着体側から支持する被着体支持手段と、
   前記被着体に貼付された接着シートを保持可能なシート保持手段と、
   前記被着体支持手段とシート保持手段とを相対移動させて前記被着体から接着シートを剥離可能な移動手段とを備え、
   前記被着体支持手段は、前記被着体の内方に向けて当該被着体から離間する方向に傾斜し、前記被着体の外縁部のみに接触して当該被着体を支持可能な支持面を備えた複数の支持部材と、前記複数の支持部材の各々の位置を調整可能な調整手段とを有することを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記被着体支持手段は、前記被着体を吸引可能な吸引手段を有することを特徴とする請求項１に記載のシート剥離装置。
3. 被着体に接着シートが貼付された対象物を当該被着体側から支持するに際して、前記被着体の内方に向けて当該被着体から離間する方向に傾斜した支持面を有する複数の支持部材の各々の位置を調整する工程と、
   前記支持面に前記被着体の外縁部のみを接触させて当該被着体を支持する工程と、
   前記被着体に貼付された接着シートを保持する工程と、
   支持された被着体と保持された接着シートとを相対移動させて前記被着体から接着シートを剥離する工程とを備えることを特徴とするシート剥離方法。

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