JP6337338B2

JP6337338B2 - シート剥離装置及びシート剥離方法

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Publication number: JP6337338B2
Application number: JP2014117545A
Authority: JP
Inventors: 幹中田
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2014-06-06
Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2018-06-06
Anticipated expiration: 2034-06-06
Also published as: JP2015231011A

Description

本発明は、シート剥離装置及びシート剥離方法に関する。

特許文献１には、半導体ウエハのバックグラインド域を囲繞するように環状凸部を残存形成し、表面に保護テープを貼付した半導体ウエハを保持テーブルに載置するとともに、環状凸部の外周を保持テーブルに備えた係止部材で当接支持して半導体ウエハを固定し、粘着テープで保護テープを半導体ウエハの表面から剥離することが記載されている。

特開２００８−３４７１０号公報

半導体ウエハ等の被着体に保護シート等の接着シートが貼付されている場合、被着体の外縁を包み込むように接着シートが貼付されていることがある。このとき、特許文献１に記載の技術のように、被着体の外縁を係止部材で当接支持すると、被着体の外縁と係止部材との間に接着シートが挟まれた状態となり、このような状態で接着シートの剥離を行うと、接着シートが破れて剥離に失敗したり、更には被着体の破損等を招いたりするという不都合を発生する。
そこで、本発明の目的は、被着体の外縁領域を確実に支持しながら接着シートを円滑に剥離することが可能なシート剥離装置及びシート剥離方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の一形態であるシート剥離装置は、接着シートが貼付された被着体を支持する支持手段と、前記被着体に貼付された接着シートを保持するシート保持手段と、前記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剥離手段とを備え、前記支持手段は、前記被着体の外縁領域における当接部において前記接着シートの外面に当接して当該被着体を支持可能な支持部材と、当該支持部材を１又は複数単位で移動可能な支持部材移動手段とを備え、前記支持部材移動手段は、前記接着シートの剥離縁が前記当接部に接近するに伴い、前記支持部材を前記接着シートの外面から離間させ、前記接着シートの剥離縁が前記当接部を通過するに伴い、前記支持部材を前記当接部に当接させることを特徴とする。

また、前記支持部材は、前記外縁領域に当接する外縁当接部と、当該外縁当接部から前記被着体の中央部側に張り出した張出し部とを備えているようにしてもよい。

更に、前記張出し部は、前記外縁当接部の一端側と他端側とのそれぞれに設けられているようにしてもよい。

また、前記支持部材に支持された前記被着体を反転させる反転手段を更に備えているようにしてもよい。

また、支持手段が複数の支持部材を備え、少なくとも１つの支持部材が被着体から離間している状態で、少なくとも他の２つの支持部材が被着体の外縁領域に当接しているようにしてもよい。

本発明の更に別の一形態であるシート剥離方法は、接着シートが貼付された被着体の外縁領域における当接部において前記接着シートの外面に支持部材を当接させて当該被着体を支持する支持工程と、前記被着体に貼付された接着シートを保持するシート保持工程と、前記被着体と接着シートとを相対移動させて当該被着体から接着シートを剥離する剥離工程とを備え、前記剥離工程において、前記接着シートの剥離縁が前記当接部に接近するに伴い、前記支持部材を１又は複数単位で前記接着シートの外面から離間させる支持部材離間工程と、前記接着シートの剥離縁が前記当接部を通過するに伴い、前記支持部材を１又は複数単位で前記当接部に当接させる支持部材当接工程とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、接着シートの剥離縁が当接部に接近するに伴い、支持部材を当接部から離間させる一方で、接着シートの剥離縁が当接部を通過するに伴い、支持部材を当接部に当接させるので、被着体の外縁領域を確実に支持しながら接着シートを円滑に剥離することが可能になる。

また、支持部材が外縁当接部と張出し部とを備えている場合、張出し部によって被着体の移動を抑制し、被着体が支持部材から脱落することを防止することができる。

また、張出し部が外縁当接部の一端側と他端側それぞれに設けられている場合、張出し部によって被着体の移動を両面側から抑制し、被着体が支持部材から脱落することを防止することができ、例えば、被着体を反転させる場合でも、被着体の脱落を抑制することができる。

また、支持手段が反転手段を更に備えている場合、例えば、１体のシート保持手段で被着体の両面に貼付された接着シートを剥離するような場合でも、一方の接着シートを剥離した後に、被着体を反転させて他方の接着シートを剥離することができる。なお、反転手段は、例えば、被着体を天地反転させたり左右反転させたり等、被着体を反転できるものであれば何ら限定されるものではない。

また、支持手段が複数の支持部材を備え、少なくとも１つの支持部材が被着体から離間している状態で、少なくとも他の２つの支持部材が被着体の外縁領域に当接している構成とすれば、被着体を常に安定して支持することができる。

本実施形態に係るシート剥離装置の側面図。（ａ）は、図１のシート剥離装置の部分平面図。（ｂ）はＡＡ−ＢＢ線に沿う部分断面ＣＣ矢視図。図１のシート剥離装置の動作説明図。

以下、本発明の一実施形態に係るシート剥離装置について説明する。
なお、本明細書におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸及びＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、当該所定平面に直交する軸とする。更に、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軸の矢印方向であって紙面に直交する手前方向、「後」がその逆方向とする。

図１、図２に示すように、本実施形態に係るシート剥離装置１０は、接着シートＡＳが貼付された被着体ＷＫを支持する支持手段２０と、被着体ＷＫに貼付された接着シートＡＳを保持するシート保持手段３０と、支持手段２０とシート保持手段３０とを相対移動させて被着体ＷＫから接着シートＡＳを剥離可能な剥離手段４０とを備えている。
なお、本実施形態では、被着体ＷＫは、図２に示すように、平面視で円形状を呈する例えば半導体ウエハ等の板状部材であり、その一面側と他面側との両面にそれぞれ接着シートＡＳとしての第１接着シートＡＳ１と第２接着シートＡＳ２とが貼付されている。また、被着体ＷＫの外縁ＷＫＡは、断面視で凸状の円弧状に形成されており、この外縁ＷＫＡにおける被着体ＷＫの厚み方向（図１中実線で示す被着体ＷＫの上下方向）の少なくとも一部にまで接着シートＡＳが貼付されているものとする。なお、外縁ＷＫＡにおける被着体ＷＫの厚み方向の一部にまで接着シートＡＳが貼付されている部分は、被着体ＷＫの外縁ＷＫＡの全周でもよいし、同外縁ＷＫＡの一部でもよい。

支持手段２０は、被着体ＷＫおよび接着シートＡＳの少なくとも一方を含む外縁領域ＷＫＢにおける当接部ＷＡ（第１当接部ＷＡ１〜第６当接部ＷＡ６）に当接して当該被着体ＷＫを支持可能な複数の支持部材２１（第１支持部材２１１〜第６支持部材２１６）と、それぞれの出力軸２２Ａで支持部材２１を支持し、当該支持部材２１を移動可能な駆動機器であって支持部材移動手段としての直動モータ２２（第１直動モータ２２１〜第６直動モータ２２６）と、平面視長方形状の下テーブル２３と、下テーブル２３の前後端部に立設された一対のスタンド２４と、一対のスタンド２４の上部にそれぞれ設けられた一対の駆動機器であって反転手段としての回動モータ２５と、各回動モータ２５の出力軸２５Ａそれぞれにブラケット２６Ａを介して支持されるとともに、中央に形成された貫通孔２６Ｂ周りに直動モータ２２が配置された上テーブル２６とを備えている。

各支持部材２１は、被着体ＷＫの外縁領域ＷＫＢに当接する外縁当接部２１Ａと、外縁当接部２１Ａの一端側と他端側（上下両端側）それぞれに設けられるとともに、当該外縁当接部２１Ａから被着体ＷＫの中央部側に張り出した一対の張出し部２１Ｂとを備えている。一対の張出し部２１Ｂは、外縁当接部２１Ａから離間するほど互いに離間するように傾斜し、様々な厚さの被着体ＷＫの外縁ＷＫＡを好適に支持することが可能となっている。

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、剥離用テープＰＴが掛け回されたガイドローラ３２と、駆動機器としてのエアシリンダ３３の出力軸３３Ａに支持された受け板３３Ｂ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、刃受け部材３６Ｃと、駆動機器としての直動モータ３７の出力軸３７Ａに支持され、コイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段３７Ｂが内蔵された押圧ヘッド３７Ｃとを備えている。

剥離手段４０は、下テーブル２３をそのスライダ４１Ａで支持する駆動機器としての一対のリニアモータ４１を備えている。

次に、シート剥離装置１０を用いたシート剥離方法について説明する。

＜支持工程＞
先ず、作業者が図１中実線で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不図示の入力手段を介して運転開始の信号を入力する。そして、人手又は多関節ロボットやベルトコンベア等の不図示の搬送手段が、接着シートＡＳが貼付された被着体ＷＫを図１中実線で示す位置に配置すると、支持手段２０が各直動モータ２２を駆動し、同図の符号ＤＤを付した図中二点鎖線で示す初期位置にあるそれぞれの支持部材２１（第１支持部材２１１〜第６支持部材２１６）を当接部ＷＡ（第１当接部ＷＡ１〜第６当接部ＷＡ６）に当接させて当該被着体ＷＫを支持する。このとき、接着シートＡＳの端部は、全て又は一部の支持部材２１と、被着体ＷＫの外縁ＷＫＡとの間に挟まれた状態となる。その後、剥離手段４０がリニアモータ４１を駆動し、図１中実線で示す初期位置にある下テーブル２３を移動させて接着シートＡＳ（ＡＳ１）の右端を押圧ヘッド３７Ｃの直下に配置する。

＜シート保持工程＞
次に、シート保持手段３０がエアシリンダ３３を駆動し、図１中実線で示す初期位置にある受け板３３Ｂを左方に移動させた後、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一対の把持爪３５Ａで剥離用テープＰＴを把持する。次に、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チャックシリンダ３５を右方に移動させて剥離用テープＰＴを所定長さ引き出す。そして、シート保持手段３０が直動モータ３７を駆動し、図１中実線で示す初期位置にある押圧ヘッド３７Ｃを降下させ、剥離用テープＰＴを第１接着シートＡＳ１の右端部に押圧した後、加熱手段３７Ｂを駆動し、剥離用テープＰＴを加熱して第１接着シートＡＳ１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、図１中実線で示す初期位置にあるカッター刃３６Ｂを刃受け部材３６Ｃに接近離間させて剥離用テープＰＴを切断すると、直動モータ３７を駆動し、押圧ヘッド３７Ｃを初期位置に復帰させる。

＜剥離工程＞
次に、シート保持手段３０及び剥離手段４０がリニアモータ３４、４１を駆動し、チャックシリンダ３５を左方へ移動させるとともに、下テーブル２３を右方へ移動させることで、被着体ＷＫから第１接着シートＡＳ１を剥離する。このとき、被着体ＷＫから剥離した第１接着シートＡＳ１部分と剥離していない第１接着シートＡＳ１部分との境界が剥離縁ＡＳＡとなる。

＜支持部材離間工程＞
剥離工程において、図３（ａ）に示すように、剥離縁ＡＳＡが第１、第２当接部ＷＡ１、ＷＡ２に接近したことを光学センサや撮像手段などの不図示の検知手段が検知すると、支持手段２０が第１、第２直動モータ２２１、２２２を駆動し、第１、第２支持部材２１１、２１２を第１、第２当接部ＷＡ１、ＷＡ２から離間させ、この状態で、シート保持手段３０及び剥離手段４０による第１接着シートＡＳ１の剥離工程が続行される。

＜支持部材当接工程＞
そして、剥離縁ＡＳＡが第１、第２当接部ＷＡ１、ＷＡ２を通過したことを検知手段が検知すると、支持手段２０が第１、第２直動モータ２２１、２２２を駆動し、第１、第２支持部材２１１、２１２を第１、第２当接部ＷＡ１、ＷＡ２に再び当接させる。

その後もシート保持手段３０及び剥離手段４０による第１接着シートＡＳ１の剥離工程が続行され、剥離縁ＡＳＡが第３、第６当接部ＷＡ３、ＷＡ６に接近すると、第３、第６支持部材２１３、２１６による上述と同様の支持部材離間工程および支持部材当接工程が行われ、続いて、剥離縁ＡＳＡが第４、第５当接部ＷＡ４、ＷＡ５に接近すると、第４、第５支持部材２１４、２１５による上述と同様の支持部材離間工程および支持部材当接工程が行われ、最終的に第１接着シートＡＳ１全体が被着体ＷＫから剥離される。剥離された第１接着シートＡＳ１は、図示しない回収ボックス内に破棄され、シート保持手段３０がチャックシリンダ３５、リニアモータ３４およびエアシリンダ３３を駆動し、把持爪３５Ａ、チャックシリンダ３５および受け板３３Ｂを初期位置に復帰させる。

＜反転工程＞
第１接着シートＡＳ１の剥離が完了すると、支持手段２０が回動モータ２５を駆動し、上テーブル２６を１８０°天地反転させ、第２接着シートＡＳ２を貫通孔２６Ｂから上方に露出させる。このとき、支持部材２１の一対の張出し部２１Ｂが、被着体ＷＫの外縁ＷＫＡを両面側からその移動を抑制しているので、被着体ＷＫが支持手段２０から脱落することがない。

そして、シート保持手段３０及び剥離手段４０が上述と同様のシート保持工程、剥離工程、支持部材離間工程および支持部材当接工程を行い、第２接着シートＡＳ２全体を被着体ＷＫから剥離した後、チャックシリンダ３５、リニアモータ３４、エアシリンダ３３およびリニアモータ４１を駆動し、把持爪３５Ａ、チャックシリンダ３５、受け板３３Ｂおよび下テーブル２３を初期位置に復帰させる。

＜被着体搬出工程＞
次に、人手又は搬送手段が接着シートＡＳの剥離が完了した被着体ＷＫを支持すると、支持手段２０が各直動モータ２２を駆動し、それぞれの支持部材２１を初期位置に復帰させた後、不図示の搬送手段が被着体ＷＫを次工程等に搬出する。そして、上記同様の動作が繰り返される。

以上のような実施形態によれば、接着シートＡＳの剥離縁ＡＳＡが当接部ＷＡに接近するに伴い、支持部材２１を当接部ＷＡから離間させる一方で、接着シートＡＳの剥離縁ＡＳＡが当接部ＷＡを通過するに伴い、支持部材２１を当接部ＷＡに当接させるので、被着体ＷＫの外縁領域ＷＫＢを確実に支持しながら接着シートＡＳを円滑に剥離することが可能になる。

また、本発明における手段及び工程は、それら手段及び工程について説明した動作、機能又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１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、シート保持手段は、被着体に貼付された接着シートを保持できるものであれば、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（他の手段及び工程についての説明は省略する）。

更に、本発明の支持部材移動手段は、複数の支持部材を移動可能としてもよく、例えば、第１、第２支持部材２１１、２１２を一つの支持部材移動手段（１つの駆動機器）で移動させるようにしてもよい。第３、第６支持部材２１３、２１６及び第４、第５支持部材２１４、２１５についても同様である。これによれば、駆動機器の設置個数を削減して、装置の簡素化、低コスト化を図ることができる。
また、本発明における支持部材は、例えば、本実施形態の支持部材２１から一対の張出し部２１Ｂを省略して外縁当接部２１Ａのみを備えるような構成にしてもよい。また、本実施形態の外縁当接部２１Ａの一端側のみから１つの張出し部２１Ｂが張り出すような側面視でＬ字又は逆Ｌ字形状に構成にしてもよい。
更に、本発明における支持部材移動手段及び支持部材の個数は、被着体の外縁に当接して被着体を挟み込んで支持できる限りにおいて、特に限定されることはない。例えば、支持手段として被着体を吸着支持可能な支持テーブルを用いるとともに、支持テーブルに立壁を設け、１つの支持部材と立壁とで被着体の外縁を挟み込むように支持してもよい。この場合でも、接着シールの剥離縁の接近、通過に合わせて、被着体の外縁に対して１つの支持部材を当接、離間させれば、その部分について接着シートの挟み込みを防止することができる。
また、支持部材は、少なくとも１つの支持部材が被着体から離間している状態で、少なくとも他の２つの支持部材が剥離縁から離れた位置で被着体の外縁に当接しているのがよい。このようにすれば、被着体を常に少なくとも２点で支持でき、被着体を安定して支持することができる。なお、支持部材が被着体から離間している状態での支持部材の当接数が多いほど、被着体を安定して支持することができる。当接数が少ない場合は、支持部材が外縁領域ＷＫＢを広範囲で支持するようにするとよい。
更に、上テーブル２６は、貫通孔２６Ｂがなくてもよい。

また、シート保持手段は、剥離用テープＰＴとして、例えば、感圧接着性の接着シートや粘着性のテープ等も使用することができ、このような接着シートやテープを使用する場合、加熱手段を備えていてもよいし、備えていなくてもよい。
更に、他の装置で被着体ＷＫに剥離用テープＰＴを接着させる場合、シート保持手段は、例えば、チャックシリンダ３５のみで構成したり、チャックシリンダ３５とリニアモータ３４とで構成したりしてもよい。
また、シート保持手段は、剥離用テープＰＴを介さずに、例えば、チャックシリンダ３５で直接接着シートＡＳを把持する構成としてもよい。
更に、剥離縁ＡＳＡを検知する検知手段としては、各リニアモータ３４、４１の各スライダ３４Ａ、４１Ａの位置を認識可能なポジションセンサやエンコーダ等であってもよい。

また、剥離手段は、支持手段２０とシート保持手段３０との一方を停止させておいて他方を移動させて接着シートＡＳの剥離を行ってもよい。

更に、被着体ＷＫは、その片面のみに１枚の接着シートＡＳが貼付されたものであってもよく、このような場合、反転手段はなくてもよい。
また、両面に接着シートＡＳが貼付された被着体ＷＫであっても、一方の接着シートを剥離した後、人手や不図示の搬送手段等によって被着体ＷＫを反転させるような場合、反転手段はなくてもよい。
また、反転手段は、支持手段、シート保持手段及び剥離手段の少なくとも１つの構成部材として設けてもよいし、それらから独立した構成部材として設けてもよい。
更に、反転手段は、１体の駆動機器で構成してもよく、この場合、例えば、上テーブル２６を支持する他方側を回転軸受としたり、当該他方側を支持なしにしたりすることができる。

また、被着体ＷＫの外縁ＷＫＡは、断面視で凹状の円弧状、直線状、凹凸状に形成されていてもよく、その形状は何ら限定されるものではない。
更に、接着シートＡＳは、外縁ＷＫＡの全部を覆うように貼付されていてもよいし、外縁ＷＫＡに貼付されていなくてもよい。
また、外縁領域ＷＫＢは、被着体ＷＫだけの領域でもよいし、接着シートＡＳだけの領域でもよいし、それら両方を含む領域でもよい。

更に、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）。

また、本発明における接着シートＡＳ、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、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態に限定されることはない。また、このような接着シート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、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、両面接着シートは、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。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、木板又は樹脂板等、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は、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などの任意のシート、フィルム、テープなどでもよい（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支持手段
２１支持部材
２１Ａ外縁当接部
２１Ｂ張出し部
２２直動モータ（支持部材移動手段）
３０シート保持手段
４０剥離手段
ＡＳ接着シート
ＡＳＡ剥離縁
ＷＡ当接部
ＷＫ被着体
ＷＫＢ外縁領域

Claims

接着シートが貼付された被着体を支持する支持手段と、
前記被着体に貼付された接着シートを保持するシート保持手段と、
前記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剥離手段とを備え、
前記支持手段は、前記被着体の外縁領域における当接部において前記接着シートの外面に当接して当該被着体を支持可能な支持部材と、当該支持部材を１又は複数単位で移動可能な支持部材移動手段とを備え、
前記支持部材移動手段は、前記接着シートの剥離縁が前記当接部に接近するに伴い、前記支持部材を前記接着シートの外面から離間させ、前記接着シートの剥離縁が前記当接部を通過するに伴い、前記支持部材を前記当接部に当接させることを特徴とするシート剥離装置。
前記支持部材は、前記外縁領域に当接する外縁当接部と、当該外縁当接部から前記被着体の中央部側に張り出した張出し部とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のシート剥離装置。
接着シートが貼付された被着体の外縁領域における当接部において前記接着シートの外面に支持部材を当接させて当該被着体を支持する支持工程と、
前記被着体に貼付された接着シートを保持するシート保持工程と、
前記被着体と接着シートとを相対移動させて当該被着体から接着シートを剥離する剥離工程とを備え、
前記剥離工程において、前記接着シートの剥離縁が前記当接部に接近するに伴い、前記支持部材を１又は複数単位で前記接着シートの外面から離間させる支持部材離間工程と、前記接着シートの剥離縁が前記当接部を通過するに伴い、前記支持部材を１又は複数単位で前記当接部に当接させる支持部材当接工程とを含むことを特徴とするシート剥離方法。