JP7022570B2 - 基材除去方法および基材除去装置、並びに、転写方法および転写装置 - Google Patents

基材除去方法および基材除去装置、並びに、転写方法および転写装置 Download PDF

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Description

本発明は、基材除去方法および基材除去装置、並びに、転写方法および転写装置に関する。
従来、接着シートが被着体に貼付された一体物から当該接着シートの一部を剥離する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2007-88038号公報
しかしながら、特許文献1に記載された従来の方法では、基材シート31(基材)と接着剤32(接着剤層)との界面でそれらを分離し、チップ体21(被着体)に接着剤層を残した状態でリングフレーム付きウエハ2(一体物)から基材を除去することができない。
本発明の目的は、基材と接着剤層とを有する接着シートが被着体に貼付された一体物から当該基材を除去することができる基材除去方法および基材除去装置、並びに、転写方法および転写装置を提供することにある。
本発明は、請求項に記載した構成を採用した。
本発明によれば、基材と接着剤層とを有する接着シートが被着体に貼付された一体物に対し、被着体に接着剤層を残した状態で基材を除去することができる。
また、切込形成工程を実施すれば、被着体に所定形状の接着剤層を残した状態で基材を除去することができる。
さらに、シート貼付工程を実施すれば、接着剤層を再利用することができる。
また、シート貼付工程において、接着剤層に接着力のない支持部材を貼付すれば、被着体の加工工程において、接着力を有する支持部材を用いることが必須の要件とはならず、当該被着体の製造工程の自由度が低下することを防止することができる。
本発明の実施形態に係る転写装置の側面図。 (A)~(C)は本発明の実施形態に係る転写装置の動作説明図。
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中手前方向から観た場合を基準とし、図を指定することなく方向を示した場合、「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軸と平行な図1中手前方向で「後」がその逆方向とする。また、図2以降において、方向を示す矢印を記載していない図は、図1と同じ方向から観た図とする。
本発明の転写装置TAは、基材BS1と接着剤層ALとを有する接着シートASが被着体WKに貼付された一体物OPから当該基材BS1を除去する基材除去装置10と、基材BS1が除去されて表出した接着剤層ALに支持部材としての樹脂シートBS2を貼付するシート貼付手段50とを備えている。
なお、本実施形態の一体物OPは、接着シートASの外縁部にフレーム部材としてのリングフレームRFが貼付されており、接着シートASを構成する基材BS1は、所定のエネルギーとしての赤外線が付与されることで膨張する膨張性微粒子SGを含むものが採用されている。
ここで、一例を挙げると、例えば、被着体WKが半導体ウエハの場合、当該半導体ウエハは、一体物OPとされた状態でダイシング工程によって個片化され、複数の半導体チップとされる。従って、このような場合に使用される基材BS1は、ダイシング工程で用いられる切断刃が貫通しない程度に厚みが大きいものや、個片化された各半導体チップが相互に接触しない程度に剛性が高いもの等、ダイシング工程に適したものが採用される。一方、そのようなダイシング工程に適した基材BS1では、各半導体チップを1つずつ取り出す際に、接着シートASを引っ張って各半導体チップの相互間隔を広げるエキスパンド工程を行う場合に伸び難い。よって、このような場合に使用される樹脂シートBS2には、基材BS1に比べて厚みが小さいものや、基材BS1に比べて剛性が低いもの等、エキスパンド工程に適したものが採用される。
基材除去装置10は、基材BS1に所定のエネルギーとしての赤外線を付与して膨張性微粒子SGを膨張させ、接着剤層ALに対する当該基材BS1の接着領域を低減させる接着領域低減手段20と、接着剤層ALに切込CUを形成する切込形成手段30と、接着剤層ALと基材BS1とを分離する分離手段40とを備えている。
接着領域低減手段20は、左右方向に移動するスライダ21Aを備えた駆動機器としてのリニアモータ21と、スライダ21Aに支持され、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よって吸着保持が可能な支持面22Aを有する保持手段としての支持テーブル22と、光源ケース23に支持されて赤外線を発光する発光源24とを備えている。
なお、接着領域低減手段20の図示しない減圧手段は、被着体WKとリングフレームRFとを支持面22Aで別々に吸着保持が可能な2系統構造となっている。
切込形成手段30は、複数のアームによって構成され、その作業範囲内において、作業部である先端のアーム31Aで支持したものを何れの位置、何れの角度にでも変位可能な駆動機器としての所謂多関節ロボット31と、先端のアーム31Aに支持された切断手段としての切断刃32とを備えている。
分離手段40は、前後方向に移動するスライダ41Aを備えた駆動機器としてのリニアモータ41と、スライダ41Aに支持され、上下向に移動する出力軸42Aを備えた駆動機器としての直動モータ42と、出力軸42Aに支持され、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よって吸着保持が可能な保持面43Aを有する保持手段としての保持板43と、接着剤層ALから分離した基材BS1およびリングフレームRFを回収する回収容器44とを備えている。保持面43Aは、ゴムや樹脂等の弾性変形が可能な部材の一面で構成されている。
シート貼付手段50は、前後方向に移動するスライダ51Aを備えた駆動機器としてのリニアモータ51と、スライダ51Aに支持され、上下向に移動する出力軸52Aを備えた駆動機器としての直動モータ52と、出力軸52Aに支持された搬送フレーム53と、搬送フレーム53に支持され、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よって吸着保持が可能な保持手段としての吸着部材54と、搬送フレーム53に支持され、左右方向に移動するスライダ55Aを備えた駆動機器としてのリニアモータ55と、スライダ55Aに支持され、上下向に移動する出力軸56Aを備えた駆動機器としての直動モータ56と、出力軸56Aに支持された押圧手段としての押圧ローラ57と、複数の樹脂シートBS2を収納可能な樹脂シート収納容器58とを備えている。なお、本実施形態のシート貼付手段50は、接着力のない樹脂シートBS2を貼付するようになっている。
以上の基材除去装置10を用いた転写装置TAの動作を説明する。
先ず、図1(A)中実線で示す初期位置に各部材が配置された転写装置TAに対し、当該転写装置TAの使用者(以下、単に「使用者」という)が操作パネルやパーソナルコンピュータ等の図示しない操作手段を介して自動運転開始の信号を入力する。次いで、使用者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が、一体物OPを支持テーブル22上に載置すると、接着領域低減手段20が図示しない減圧手段を駆動し、支持面22Aでの被着体WKおよびリングフレームRFの吸着保持を開始する。
その後、切込形成手段30が多関節ロボット31を駆動し、図1中二点鎖線で示すように、切断刃32を接着シートASに突き刺し、当該切断刃32を被着体WKの外縁に沿って1周以上移動させ、接着剤層ALに閉ループ状の切込CUを形成した後、切断刃32を初期位置に復帰させる。次に、接着領域低減手段20がリニアモータ21を駆動し、図2(A)に示すように、被着体WKを光源ケース23の直下に移動させた後、発光源24を駆動し、接着シートASに赤外線を照射する。すると、基材BS1に含まれていた膨張性微粒子SGが膨張し、図2(A)中AAを付した図に示すように、基材BS1に無数の凸部CVが形成され始め、基材BS1と接着剤層ALとの界面から空気が進入することで、当該基材BS1と接着剤層ALとの間に空間CRが形成され、接着剤層ALに対する基材BS1の接着領域が低減し始める。そして、空間CRが基材BS1と接着剤層ALとの間全域に広がると、接着剤層ALに対する基材BS1の接着領域が著しく減少し、当該接着剤層ALから簡単に除去できるようになる。なお、このような現象を経た接着剤層ALは、基材BS1との接着領域が減少しただけであって、その接着力が低下することはなく、基材BS1剥離後の接着力は、基材BS1剥離前の接着力と同等に維持される。
空間CRが基材BS1と接着剤層ALとの間全域に広がると、接着領域低減手段20がリニアモータ21を駆動し、被着体WKを分離手段40の作用位置に移動させた後、分離手段40がリニアモータ41および直動モータ42を駆動し、図2(B)[1]に示すように、保持面43Aを基材BS1およびリングフレームRFの上面に当接させる。次いで、分離手段40が図示しない減圧手段を駆動し、当該保持面43Aでの基材BS1およびリングフレームRFの吸着保持を開始した後、接着領域低減手段20が図示しない減圧手段の駆動を停止し、支持面22AでのリングフレームRFの吸着保持を解除する。その後、分離手段40がリニアモータ41および直動モータ42を駆動し、保持板43を上昇させ、図2(B)[2]に示すように、被着体WKに接着剤層ALを残した状態で、当該接着剤層ALと基材BS1とを分離し、接着剤層AL付きの被着体WKを形成する。次に、分離手段40がリニアモータ41および直動モータ42を駆動し、一体物OPから除去した基材BS1およびリングフレームRFを回収容器44内に収納して図示しない減圧手段の駆動を停止した後、保持板43を初期位置に復帰させる。
そして、接着領域低減手段20がリニアモータ21を駆動し、接着剤層AL付きの被着体WKをシート貼付手段50の作用位置に移動させた後、シート貼付手段50がリニアモータ51および直動モータ52を駆動し、樹脂シート収納容器58に収納されている最上部の樹脂シートBS2の上面に吸着部材54を当接させる。次いで、シート貼付手段50が図示しない減圧手段を駆動し、吸着部材54での樹脂シートBS2の吸着保持を開始した後、リニアモータ51および直動モータ52を駆動し、図2(C)[1]に示すように、吸着保持した樹脂シートBS2を接着剤層AL付きの被着体WKの直上に位置させる。その後、シート貼付手段50が直動モータ56およびリニアモータ55を駆動し、押圧ローラ57で樹脂シートBS2を接着剤層AL付きの被着体WKに押圧した後、当該押圧ローラ57を右方に移動させ、図2(C)[2]に示すように、接着剤層ALに樹脂シートBS2を貼付して支持部材付きの被着体WKを形成する。
次に、接着領域低減手段20が図示しない減圧手段の駆動を停止し、支持面22Aでの被着体WKの吸着保持を解除した後、シート貼付手段50がリニアモータ51、55および直動モータ52、56を駆動し、図2(C)[3]に示すように、押圧ローラ57および吸着部材54を初期位置に復帰させる。そして、使用者または図示しない搬送手段が、吸着部材54で吸着保持されている支持部材付きの被着体WKを保持すると、シート貼付手段50が図示しない減圧手段の駆動を停止した後、使用者または図示しない搬送手段が、支持部材付きの被着体WKを次の工程に搬送し、以降、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、基材BS1と接着剤層ALとを有する接着シートASが被着体WKに貼付された一体物OPに対し、被着体WKに接着剤層ALを残した状態で基材BS1を除去することができる。
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、分離手段は、接着剤層と基材とを分離可能であれば、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(その他の手段および工程も同じ)。
接着領域低減手段20は、一体物OPを停止または移動させつつ、発光源24を移動させながら赤外線を付与してもよいし、発光源24を一体物OPに離間接近させる駆動機器が備わっていてもよいし、一体物OPを強制的に保持する減圧手段等が支持テーブル22に備わっていなくてもよいし、被着体WKとリングフレームRFとを別々に吸着保持する3系統以上の構造でもよいし、被着体WKとリングフレームRFとを一緒に吸着保持する1系統の構成でもよいし、被着体WKのみ、または、リングフレームRFのみを吸着保持する1系統の構成でもよいし、発光源24で基材BS1に部分的に赤外線を付与し、当該発光源24と一体物OPとを相対移動させて基材BS1全体に赤外線を付与してもよいし、基材BS1全体に一括で赤外線を付与してもよいし、基材BS1に赤外線を照射する時間は、当該基材BS1の特性、特質、性質、材質、組成および構成等を考慮して任意に決定することができるし、所定のエネルギーとして、赤外線以外に、紫外線、可視光線、音波、X線またはガンマ線等の電磁波や、熱湯や熱風等の熱を付与するものでもよく、基材BS1の特性、特質、性質、材質、組成および構成等を考慮して任意に決定することができるし、光源ケース23がなくてもよいし、発光源24としてLED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)ランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ等何を採用してもよいし、それらを適宜に組み合わせたものを採用してもよいし、発光源24を1体で構成してもよいし、複数体で構成してもよいし、他の装置で一体物OPを支持したり移動させたりする場合、リニアモータ21や支持テーブル22は、なくてもよい。
切込形成手段30は、接着シートASの接着剤層AL側から当該接着剤層ALのみ、または、当該接着剤層ALおよび基材BS1に切込CUを形成してもよいし、上方から被着体WKを見下ろした状態で、被着体WKの外縁と同じ位置に接着剤層ALの外縁が位置するように切込CUを形成してもよいし、被着体WKの外縁の外側に接着剤層ALの外縁が位置するように切込CUを形成してもよいし、被着体WKの外縁の内側に接着剤層ALの外縁が位置するように切込CUを形成してもよいし、基材除去装置10や転写装置TAに備わっていなくてもよい。
分離手段40は、保持板43の保持面43Aが金属やセラミック等の弾性変形しない部材の一面で構成されていてもよいし、一体物OPから除去した基材BS1およびリングフレームRFを1つのみ収容する回収容器44を採用してもよいし、一体物OPから除去した基材BS1およびリングフレームRFを縦にして1つのみまたは左右方向に複数収容する回収容器44を採用してもよいし、回収容器44が備わっていなくてもよい。
シート貼付手段50は、リニアモータ21の駆動によって移動する接着剤層AL付きの被着体WKの移動速度に合わせて樹脂シートBS2を繰り出し、押圧ローラ等の押圧手段で当該樹脂シートBS2を接着剤層AL付きの被着体WKに押圧して貼付する構成のものや、繰り出した樹脂シートBS2を保持部材で一旦保持し、当該保持部材で樹脂シートBS2を接着剤層AL付きの被着体WKに押圧して貼付する構成のもの等、どんな構成のものでもよいし、樹脂シートBS2を1枚のみ収容する樹脂シート収納容器58を採用してもよいし、樹脂シートBS2を縦にして1枚のみまたは左右方向に複数収容する樹脂シート収納容器58を採用してもよいし、樹脂シート収納容器58が備わっていなくてもよい。
基材除去装置10は、転写装置TA以外に、例えば、基材BS1が除去されて表出した接着剤層ALを介して被着体WKを他のものに貼付する被着体WKの貼付装置や、基材BS1が除去されて表出した接着剤層ALを検査する検査装置等のその他の装置と組み合わせてもよいし、シート貼付手段50やその他の装置と組み合わせることなく単体で使用してもよいし、天地反転して配置したり横向きに配置したりして、基材BS1を除去してもよい。
転写装置TAは、天地反転して配置したり横向きに配置したりして、基材BS1を除去したり、樹脂シートBS2を貼付したりしてもよい。
接着シートASは、基材BS1と接着剤層ALとの両方に膨張性微粒子SGが含まれていてもよいし、所定のエネルギーとして、赤外線以外に、紫外線、可視光線、音波、X線またはガンマ線等の電磁波や、熱湯や熱風等の熱が付与されることで膨張する膨張性微粒子SGを含むものでもよい。
基材BS1は、例えば、特願2017-73236で開示されている粘着シート1aの熱膨張性基材11が例示できる。この粘着シート1aは、所定のエネルギーとしての熱が付与されることで、熱膨張性基材11の熱膨張性微粒子(膨張性微粒子SG)を膨張させ、粘着層12の表面に無数の凸部を形成し、当該粘着層12から簡単に半導体チップ51等の被着体が除去できる構成となっているが、熱膨張性基材11と粘着層12との接着力を適宜変更し、熱膨張性基材11の熱膨張性微粒子を膨張させた際、無数の凸部で当該熱膨張性基材11と粘着層12との接着領域が著しく減少する構成とすれば、本願の接着シートASとすることができる。
基材BS1は、所定のエネルギーが付与されることで膨張性微粒子SGが膨張するものであれば何でもよく、そのような基材BS1の特性、特質、性質、材質、組成および構成等に応じて接着領域低減手段20が選択されればよい。
被着体WKは、個片化されていてもよいし、個片化されていなくてもよいし、個片化されることなく、内部に脆弱層や改質層が形成されることで、張力や振動等の外力付与によって複数の片状体に個片化する状態のものであってもよい。
一体物OPは、フレーム部材として環状または環状でないものが採用されてもよいし、フレーム部材がなくてもよいし、被着体WKと同じ大きさの接着シートASが貼付されたものでもよいし、被着体WKよりも小さな接着シートASが貼付されたものでもよいし、予め接着剤層ALに切込CUが形成された接着シートASが貼付されたものでもよい。
支持部材は、樹脂シートBS2以外に、例えば、ゴムや樹脂等の弾性部材でもよいし、ガラス、金属、セラミック等の非弾性部材等であってもよいし、その他、木材、紙、布等でもよいし、接着シートや粘着シート等の接着剤層を有するものや、接着剤層や粘着剤層を有しないものでもよいし、その形状は板状でなく、例えば、球状や角柱状等なんら限定されるものではない。
支持部材付きの被着体WKが搬送される次の工程は、エキスパンド工程や振動付与工程等の外力付与工程、切断工程や研削工程等の加工工程さらには、印字工程や塗装工程等の表面処理工程等、どのような工程でもよい。
本発明における接着シートAS、支持部材および被着体WK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および支持部材は、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。また、このような接着シートASおよび支持部材は、例えば、基材BS1における接着剤層ALが積層されていない面にバリア層やカバーシート等が積層された3層以上の層構成のものであってもよい。また、被着体WK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、木板または樹脂等の単体物であってもよいし、それら2つ以上で形成された複合物であってもよく、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および支持部材は、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等の任意のシート、フィルム、テープ等でもよい。
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、2軸または3軸以上の関節を備えた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、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる。
前記実施形態において、ローラ等の回転部材が採用されている場合、当該回転部材を回転駆動させる駆動機器を備えてもよいし、回転部材の表面や回転部材自体をゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、回転部材の表面や回転部材自体を変形しない部材で構成してもよいし、押圧ローラや押圧ヘッド等の押圧手段や押圧部材といった被押圧物を押圧するものが採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、ローラ、丸棒、ブレード材、ゴム、樹脂、スポンジ等の部材を採用したり、大気やガス等の気体の吹き付けにより押圧する構成を採用したりしてもよいし、押圧するものをゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、変形しない部材で構成してもよいし、支持(保持)手段や支持(保持)部材等の被支持部材を支持または保持するものが採用されている場合、メカチャックやチャックシリンダ等の把持手段、クーロン力、接着剤(接着シート、接着テープ)、粘着剤(粘着シート、粘着テープ)、磁力、ベルヌーイ吸着、吸引吸着、駆動機器等で被支持部材を支持(保持)する構成を採用してもよいし、切断手段や切断部材等の被切断部材を切断または、被切断部材に切込や切断線を形成するものが採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、カッター刃、レーザカッタ、イオンビーム、火力、熱、水圧、電熱線、気体や液体等の吹付け等で切断するものを採用したり、適宜な駆動機器を組み合わせたもので切断するものを移動させて切断するようにしたりしてもよい。
10…基材除去装置
20…接着領域低減手段
30…切込形成手段
40…分離手段
50…シート貼付手段
AL…接着剤層
AS…接着シート
BS1…基材
BS2…樹脂シート(支持部材)
CU…切込
OP…一体物
SG…膨張性微粒子
TA…転写装置
WK…被着体

Claims (8)

  1. 基材と接着剤層とを有する接着シートが被着体に貼付された一体物から当該基材を除去する基材除去方法において、
    前記基材として、所定のエネルギーが付与されることで膨張する膨張性微粒子を含むものを採用し、
    前記基材に前記所定のエネルギーを付与して前記膨張性微粒子を膨張させ、前記接着剤層に対する当該基材の接着領域を低減させる接着領域低減工程と、
    前記接着剤層と前記基材とを分離する分離工程とを実施することを特徴とする基材除去方法。
  2. 前記接着剤層に切込を形成する切込形成工程を備えていることを特徴とする請求項1に記載の基材除去方法。
  3. 請求項1または請求項2のいずれかに記載の基材除去方法を用いた転写方法において、前記基材が除去されて表出した前記接着剤層に支持部材を貼付するシート貼付工程を実施することを特徴とする転写方法。
  4. 前記シート貼付工程において、接着力のない支持部材を貼付することを特徴とする請求項3に記載の転写方法。
  5. 基材と接着剤層とを有する接着シートが被着体に貼付された一体物から当該基材を除去する基材除去装置において、
    前記基材は、所定のエネルギーが付与されることで膨張する膨張性微粒子を含み、
    前記基材に前記所定のエネルギーを付与して前記膨張性微粒子を膨張させ、前記接着剤層に対する当該基材の接着領域を低減させる接着領域低減手段と、
    前記接着剤層と前記基材とを分離する分離手段とを備えていることを特徴とする基材除去装置。
  6. 前記接着剤層に切込を形成する切込形成手段を備えていることを特徴とする請求項5に記載の基材除去装置。
  7. 請求項5または請求項6のいずれかに記載の基材除去装置を用いた転写装置において、前記基材が除去されて表出した前記接着剤層に支持部材を貼付するシート貼付手段を備えていることを特徴とする転写装置。
  8. 前記シート貼付手段は、接着力のない支持部材を貼付することを特徴とする請求項7に記載の転写装置。
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