KR20080008964A - 시트 박리 장치 및 박리 방법 - Google Patents

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Abstract

웨이퍼(W)의 표면에 시트(S)가 첩부되고, 해당 웨이퍼(W)가 테이블(20) 상에 지지되어 있다. 시트(S)의 외주 부분에는 박리용 테이프(T)가 첩부되고, 해당 박리용 테이프(T)는 박리 헤드(13)에 유지된다. 박리 헤드(13)와 테이블(20)이 가이드 레일(25)을 따라 상대 이동함과 아울러, 스윙 기구(21)를 통하여 테이블(20)이 시계 방향과 반 시계 방향으로 소정 각도씩 교대로 회전하고, 지그재그 동작을 수반하면서 시트(S)가 웨이퍼(W)로부터 박리된다.
시트 박리 장치, 스윙 기구, 지그재그 동작, 박리 헤드, 박리용 테이프

Description

시트 박리 장치 및 박리 방법{SHEET PEELING APPARATUS AND PEELING METHOD}
본 발명은 시트 박리 장치 및 박리 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 웨이퍼 등의 피착체에 첩부된 보호 시트 등을 박리할 때 박리력을 적게 하도록 제어하여 박리를 행할 수 있는 시트 박리 장치 및 박리 방법에 관한 것이다.
종래로부터 반도체 웨이퍼(이하, 단순히 "웨이퍼"라고 칭함)에는 그 회로면을 보호하기 위한 보호 시트가 첩부되고 있다. 이 보호 시트는 예컨대 웨이퍼의 백 그라인드가 행해진 후에 시트 박리 장치를 통하여 박리된다.
전술한 시트의 박리 방법으로는 예를 들어 특허 문헌 1에 개시한 시트 박리 장치에 의한 방법이 알려져 있다. 동 장치는 박리용 테이프를 보호 시트에 첩부하고, 해당 박리용 테이프를 롤러로 권취함으로써 시트의 박리가 가능한 구성으로 되어 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 2004-273527호 공보
그러나, 특허 문헌 1에 개시된 박리 장치에 의한 시트 박리 방법에 있어서는 보호 시트의 박리가 진행함에 따라 웨이퍼와 보호 시트를 박리하려면 커다란 힘이 필요해진다. 이를 더욱 상세하게 설명하면, 웨이퍼에 첩부된 보호 시트를 박리하는 경우에는 가장 먼저 보호 시트의 외주 부분에 박리용 테이프를 첩부한다. 그리고, 보호 시트의 외주 부분으로부터 웨이퍼의 지름 방향 반대 측을 향해 보호 시트를 걷어내도록 하여 박리하게 된다. 이 때, 웨이퍼는 통상 원형 또는 이에 가까운 평면 형상을 구비하고 있기 때문에 초기의 박리 폭(피착체와 접착 시트가 접촉해 있는 폭)은 작지만, 웨이퍼의 중앙부를 향해 박리 폭이 점차 확대되게 된다. 그 결과, 박리가 진행함에 따라 박리에 필요한 힘도 증대되어 보호 시트에 접착되어 있는 박리용 테이프가 떨어지거나 박리용 테이프가 끊어지거나 보호 시트 자체가 찢겨지게 된다는 박리 불량을 발생시키는 요인이 된다.
본 발명은 이러한 문제에 착안하여 안출된 것으로서, 그 목적은 박리력을 가능한 한 작게 하여 시트의 박리를 행하여 박리 불량을 저감시킬 수 있는 시트 박리 장치 및 박리 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 표면에 시트가 첩부된 피착체를 지지하는 지지 수단과, 상기 시트에 박리용 테이프를 첩부하여 상기 시트를 박리하는 박리 헤드와, 상기 지지 수단 및 박리 헤드를 상대 이동시켜 상기 시트의 박리 를 행하는 이동 수단을 구비한 시트 박리 장치에 있어서, 상기 지지 수단 및 박리 헤드의 적어도 하나에 스윙 기구가 설치되고, 이들 지지 수단 및 박리 헤드가 상대 이동할 때 상기 스윙 기구를 통하여 지그재그 동작을 수반하도록 구성되어 있다.
본 발명에 있어서, 상기 지지 수단은, 상기 피착체의 재치면을 구비한 테이블과 해당 테이블을 지지하는 베이스를 포함하며, 상기 테이블과 베이스 사이에 상기 스윙 기구가 설치되고, 해당 스윙 기구를 통하여 상기 테이블이 베이스에 대하여 평면 내에서 교대로 회전하는 구성을 채용하고 있다.
또한 상기 박리 헤드는 복수의 관절을 갖는 다관절 로봇의 자유단 측에 설치되며, 해당 로봇이 상기 스윙 기구가 되어 상기 지지 수단에 대하여 평면 내에서 교대로 스윙 가능하게 설치할 수 있다.
더욱이 상기 시트의 상면 측에 액세스 가능한 박리 보조 수단을 더 포함하며, 해당 박리 보조 수단은 상기 시트를 박리할 때의 해당 시트의 절곡 가장자리에 접하는 단연을 구비한 요동 플레이트를 포함하여 구성되어 있다.
또한 상기 박리 보조 수단은 상기 시트를 박리할 때의 해당 시트의 절곡부로 들어가는 회전체를 구비한 요동 롤러를 포함하여 구성될 수도 있다.
나아가 상기 박리 보조 수단은 평면 내에서 요동 가능하게 설치되어 상기 지그재그 동작을 추종하는 구성을 채용하면 좋다.
나아가 본 발명은, 피착체의 표면에 첩부된 시트의 외주부에 박리 헤드를 통하여 박리용 테이프를 첩부하고, 해당 박리용 테이프를 유지한 상태에서 박리용 테이프가 첩부된 위치와 반대측인 방향을 향해 시트를 박리하는 시트 박리 방법에 있 어서, 상기 피착체와 박리 헤드를 상기 박리 방향을 따라 상대 이동시킬 때 시트의 면을 따라 지그재그 방향으로 박리력을 부여하면서 박리를 행하는 방법을 채용하고 있다.
상기 시트 박리 방법에서는 상기 박리를 행할 때 상기 박리 시트의 절곡 가장자리의 들림을 방지하면서 박리하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 스윙 기구가 설치되어 지지 수단과 박리 헤드가 상대 이동할 때 지그재그 동작을 수반하기 때문에 상기 상대 이동 방향에 대하여 평면 내에서 교대로 박리 동작이 행해짐으로써 박리 폭을 작게 하여 박리하는 것이 가능해진다. 따라서, 박리 폭이 극단적으로 커지지 않게 되고, 이에 따라 박리력을 억제하여 박리용 테이프가 떨어지거나 끊어지거나 표면에 첩부된 시트 자체가 찢겨지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한 테이블과 베이스 사이에 스윙 기구를 설치하는 구성으로 하면, 해당 스윙 기구가 이동 수단에 내장된 구조가 된다. 따라서, 예를 들어 정역회전 가능한 모터를 베이스에 설치하는 한편, 그 출력 축을 테이블에 연결하는 등의 수단을 강구함으로써 스윙 기구를 간이하게 구성할 수 있다.
나아가 박리 보조 수단을 설치한 구성에서는 피착체의 들림을 억제하면서 시트를 박리 방향으로 절곡할 수 있으므로 피착체의 손상 등을 회피하는 것이 가능해진다.
또한 박리 보조 수단을 구성하는 요동 플레이트가 지그재그 동작 가능하게 함으로써 지그재그 방향으로 시트를 교대로 박리하여도 이것을 추종하여 피착체의 들림을 훨씬 확실하게 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1에는 본 실시 형태에 따른 시트 박리 장치의 개략 정면도가 도시되고, 도 2에는 그 개략 우측면도가 도시되어 있다. 이들 도면에 있어서 시트 박리 장치(10)는 도면에서 상면측인 표면(회로면)에 접착 시트(S)(이하, "시트(S)"라고 칭함)가 첩부된 피착체로서의 웨이퍼(W)를 지지하는 지지 수단(11)과, 이 지지 수단(11)을 이동 가능하게 지지하는 이동 수단(12)과, 상기 시트(S)의 외주 부분에 박리용 테이프(T)(도 3 참조)를 첩부하여 시트(S)를 웨이퍼(W)로부터 박리하는 박리 헤드(13)와, 상기 박리용 테이프(T)를 소정 길이마다 풀어내어 일부를 시트(S)에 열융착시키는 기능을 구비한 테이프 공급 유닛(14)과, 상기 시트(S)를 박리할 때 해당 시트(S) 상에 액세스 가능하게 설치된 박리 보조 수단(15)을 구비하여 구성되어 있다.
상기 지지 수단(11)은, 도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, 마운트용 테이프(MT)를 통하여 웨이퍼(W) 및 링 프레임(RF)을 흡착 유지시키는 재치면을 상면 측에 구비한 평면에서 보아 대략 사각형의 테이블(20)과, 이 테이블(20)을 스윙 기구(21)를 통하여 지지하는 대략 사각형의 베이스(22)에 의해 구성되어 있다. 베이스(22)의 하면측에 있어서 각 코너 근방에는 슬라이더(24)가 부착되어 있다. 이들 슬라이더(24)는 한 쌍의 가이드 롤러(25)에 지지되어 있으며, 이에 따라 상기 지지 수단(11)이 가이드 레일(25)의 연장 방향을 따라 이동 가능하게 설치되어 있다. 여기서 상기 슬라이더(24) 및 가이드 레일(25)에 의해 이동 수단(12)이 구성되어 있다.
상기 스윙 기구(21)는 특별히 한정되지 않으나, 본 실시 형태에서는 상기 베이스(22) 내에 배치된 도시하지 않은 정역회전 가능한 모터와 이 모터의 출력 축(26)(도 1 참조)으로 이루어지며, 해당 출력 축(26)의 선단부가 테이블(20)의 하면 측에 고정되고, 모터가 정역 방향으로 소정 각도씩 교대로 회전함으로써 도 4에 도시한 바와 같이 테이블(20)은 베이스(22)에 대하여 평면 내에서 교대로 스윙 동작하도록 되어 있다.
상기 박리 헤드(13)는 도시하지 않은 지지 장치를 통하여 상기 테이프 공급 유닛(14) 측에 지지되어 있다. 이 박리용 헤드(13)는 그 하부에 상하 방향으로 이간 접근 가능하게 설치된 상하 한 쌍의 척 클로(chuck claw)(30)를 구비하여 구성되어 있으며, 이들 척 클로(30) 사이에 상기 테이프 공급 유닛(14)으로부터 공급되는 박리용 테이프(T)의 리드단 영역을 끼워두고 해당 박리용 테이프(T)를 유지할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 테이프 공급 유닛(14)은 본 출원인(양수인)에 의해 출원된 일본 특허 공개 2003-22986호 공보에 개시된 유닛과 실질적으로 동일한 것이 채용되어 있다. 이것을 간략하게 설명하면, 테이프 공급 유닛(14)은 상기 박리 헤드(13)에 대하여 박리용 테이프(T)를 풀어내는 테이프 조출부와, 박리용 테이프(T)를 소정 길이마다 절단하는 커터와, 낱장으로 절단된 박리용 테이프(T)를 상기 시트(S)에 열융착하는 히터 등을 포함하여 구성되어 있다. 한편, 테이프 공급 유닛(14)은 본원의 요지는 아니므로 여기서는 각부 상세 구조에 관한 설명은 생략한다.
상기 박리 보조 수단(15)은 상기 지지 수단(11)의 측방에 배치된 지주(40)와, 해당 지주(40)의 상부에 설치됨과 아울러 평면 내에서 회전 가능하게 설치된 회전체(41)와, 이 회전체(41)의 외주부에 연장되어 설치된 평면에서 보아 대략 L자형의 회전 암(42)과, 이 회전 암(42)의 선단부에 지축(42A)(도 3 참조)을 통하여 요동 가능하게 부착된 요동 플레이트(44)에 의해 구성되어 있다. 이 박리 보조 수단(15)은 상기 요동 플레이트(44)가 웨이퍼(W)의 상면 위치로부터 퇴피한 위치를 초기 위치로 하고, 시트(S)의 박리를 행할 때 대략 90도 회전하여 시트(S)의 상면 측에 액세스한 위치를 동작 위치로 하여 상기 회전체(41)가 회전하도록 되어 있다. 또한, 상기 요동 플레이트(44)는 평면에서 보아 대략 장방 형상을 이루며, 상기 동작 위치에 액세스하여 시트(S)가 박리될 때 단연(44A)이 시트(S)의 절곡 가장자리에 접하고, 해당 시트(S)가 박리되는 힘에 밀려 지그재그 동작하도록 되어 있다.
다음, 본 실시 형태의 시트 박리 방법에 대하여 도 5 내지 도 8도 참조하면서 설명한다.
먼저, 도시하지 않은 반송 암 등을 통하여 웨이퍼(W)가 링 프레임(RF)과 함께 테이블(20) 상에 올려진다. 그리고, 테이프 공급 유닛(14)으로부터 박리 헤드(13)의 척 클로(30) 사이에 박리용 테이프(T)가 소정 길이 공급되어, 도시하지 않은 히터에 의해 박리용 테이프(T)의 일부가 시트(S)의 외주 부분에 융착된다(도 3 참조). 또한, 박리용 테이프(T)의 공급, 소정 길이마다의 컷트, 융착은 전술한 일본 특허 공개 2003-22986호 공보에 기재된 동작과 실질적으로 동일하다.
이어서, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 이동 수단(12)을 통하여 지지 수단(11)이 동 도면에서 화살표 a 방향을 향해 이동을 시작한다. 이 때, 박리 보조 수단(15)은 회전체(41)가 대략 90도 회전하여 요동 플레이트(44)가 퇴피 위치로부터 시트(S) 상으로 액세스하고, 요동 플레이트(44)의 단연(44A)이 시트(S)의 절곡 가장자리에 접하게 된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 지지 수단(11)은 동 도면에서 화살표 a 방향으로 이동하고, 박리 헤드(13)는 지지 수단(11)에 동기하여 동 도면에서 화살표 b 방향으로 이동한다. 이 때 테이블(20)은 상기 스윙 기구(21)에 의해 화살표 c 방향으로 회전한다. 이에 따라 시트(S)가 걷어내어지도록 하여 웨이퍼(W)로부터 서서히 박리된다. 그리고, 지지 수단(11)이 소정 위치에 도달한 것을 도시하지 않은 검지 수단이 검지하면, 지지 수단(11)과 박리 헤드(13)의 동작은 그대로 이간 동작을 속행하면서 테이블(20)이 상기 스윙 기구(21)에 의해 도 7에 도시한 바와 같이 화살표 d 방향으로의 회전으로 바뀐다. 이와 같이 하여 지지 수단(11)과 박리 헤드(13)가 이간 동작을 행하면서 테이블(20)이 화살표 c, d 방향으로 교대로 회전 동작을 반복함으로써 시트(S)는 지그재그 방향으로 조금씩 박리되어 완전히 박리되게 된다(도 8 참조). 이에 따라 요동 플레이트(44)의 단연(44A)에는 길이 방향에 있어서 박리력이 치우쳐서 부여되게 되는데, 그 때 지축(42A)을 회전축으로 하여 요동(평면 내에서의 각도 변위)한다. 따라서, 이 각도 변위에 의해 이미 박리된 시트가 다시 웨이퍼(W)에 부분적으로 재접착되는데, 압력을 가하지 않으므로 접착 력은 경미한 것이기 때문에 이후의 박리 저항을 증대시키지 않는다. 또한, 시트(S)에 자외선 경화 타입의 접착 시트를 채용하면 재접착이 일어나지 않으므로 바람직하다.
이러한 상대 이동과 지그재그 동작을 계속함으로써 시트(S)가 웨이퍼(W)로부터 완전히 박리된 후에 웨이퍼(W)는 링 프레임(RF)과 함께 도시하지 않은 반송 암을 통하여 반송된다. 이 한편, 박리된 시트(S)는 박리용 테이프(T)와 함께 도시하지 않은 폐기 박스 등에 폐기된다. 그리고, 테이블(20)과 박리 보조 수단(15)이 초기 위치로 복귀하였을 때 새로운 박리 대상물인 웨이퍼(W)가 테이블(20) 상으로 옮겨지고 동일한 방법으로 시트(S)가 박리되게 된다.
따라서, 이러한 실시 형태에 따르면, 테이블(20)과 박리 헤드(13)가 상대 이동할 때 상기 스윙 기구(21)를 통하여 테이블(20)이 시계 방향과 반 시계 방향으로 교대로 소정 각도씩 회전함으로써 시트(S)가 지그재그 방향으로 박리되게 되고, 박리 폭이 극단적으로 커지지 않아 박리 저항을 억제하면서 시트(S)의 박리를 행할 수 있고, 웨이퍼(W)와 같은 취약성을 구비한 것을 대상으로 한 경우의 해당 웨이퍼(W)의 손상을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.
이상과 같이 본 발명을 실시하기 위한 최선의 구성, 방법 등은 상기 기재에서 개시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
즉, 본 발명은 주로 특정한 실시 형태에 관하여 특별히 도시, 설명되어 있으나, 본 발명의 기술적 사상 및 목적 범위에서 벗어나지 않고 이상 설명한 실시 형태에 대하여 형상, 위치 또는 배치 등에 관하여 필요에 따라 당업자가 다양한 변경 을 가할 수 있는 것이다.
예를 들어 상기 실시 형태에서는 테이블(20) 측에 스윙 기구(21)를 설치하고, 해당 테이블(20)이 가이드 레일(25)을 따라 이동함으로써 지그재그 박리를 가능하게 하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 박리 헤드(13)를 로봇(RB)의 암에 회전 가능하게 고정하여 해당 박리 헤드(13)를 이동시키도록 할 수도 있다. 이 경우, 박리 헤드(13)는 웨이퍼(W)에 대하여 Y축 방향으로의 이동을 수반한 스윙 동작을 행하면서 X축 방향 하방으로 이동하고, 테이블(20)이 X축 방향 상방으로 이동한다.
또한 테이블(20)을 고정한 상태에서 상기 로봇(RB)만이 이동하도록 할 수도 있다.
더욱이 상기 실시 형태에서는 박리용 테이프(T)가 상기 시트(S)에 열융착되는 타입인 소위 감열 접착성의 접착 테이프를 예로 들어 설명하였으나, 감압 접착성의 접착 테이프일 수도 있다.
또한 상기 실시 형태에서는 박리 보조 수단(15)을 설치한 경우를 도시, 설명하였으나, 해당 박리 보조 수단(15)은 생략할 수도 있다. 요컨대, 본 발명은 시트(S)를 박리할 때 지그재그 동작을 수반하여 박리할 수 있으면 충분하다.
또한 상기 요동 플레이트(44)는 도 10에 도시한 바와 같이, 복수의 회전체(50A)를 구비한 요동 롤러(50)로 할 수도 있다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 시트 박리 장치의 개략 정면도.
도 2는 상기 시트 박리 장치의 개략 우측면도.
도 3은 테이프 공급 유닛을 생략한 시트 박리 장치의 개략 사시도.
도 4는 테이블이 소정 각도 회전한 상태를 보인 시트 박리 장치의 개략 사시도.
도 5는 시트 박리를 행하는 초기 단계를 설명하기 위한 개략 평면도.
도 6은 테이블이 시계 방향으로 회전하고 있는 상태를 보인 박리 도중의 개략 평면도.
도 7은 테이블이 반 시계 방향으로 회전하고 있는 상태를 보인 박리 도중의 개략 평면도.
도 8은 박리의 최종 단계를 설명하기 위한 개략 평면도.
도 9는 변형예를 보인 도 4와 동일한 개략 사시도.
도 10은 요동 롤러를 채용한 다른 변형예를 보인 시트 박리 도중의 개략 평면도.
<부호의 설명>
10 : 시트 박리 장치 11 : 지지 수단
12 : 이동 수단 13 : 박리 헤드
15 : 박리 보조 수단 20 : 테이블
21 : 스윙 기구 50 : 요동 롤러
50A : 회전체 T : 박리용 테이프
RB : 로봇 S : 시트
W : 웨이퍼(판상 부재)

Claims (8)

  1. 표면에 시트가 첩부된 피착체를 지지하는 지지 수단과, 상기 시트에 박리용 테이프를 첩부하여 상기 시트를 박리하는 박리 헤드와, 상기 지지 수단 및 박리 헤드를 상대 이동시켜 상기 시트의 박리를 행하는 이동 수단을 구비한 시트 박리 장치에 있어서,
    상기 지지 수단 및 박리 헤드의 적어도 하나에 스윙 기구가 설치되고, 이들 지지 수단 및 박리 헤드가 상대 이동할 때 상기 스윙 기구를 통하여 지그재그 동작을 수반하는 것을 특징으로 하는 시트 박리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 지지 수단은 상기 피착체의 재치면을 구비한 테이블과 해당 테이블을 지지하는 베이스를 포함하며, 상기 테이블과 베이스 사이에 상기 스윙 기구가 설치되고, 해당 스윙 기구를 통하여 상기 테이블이 베이스에 대하여 평면 내에서 교대로 회전 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 시트 박리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 박리 헤드는 복수의 관절을 갖는 다관절 로봇의 자유단 측에 설치되며, 해당 로봇이 상기 스윙 기구가 되어 상기 지지 수단에 대하여 평면 내에서 교대로 스윙 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 시트 박리 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트의 상면 측에 액세스 가능한 박리 보조 수단을 더 포함하며, 해당 박리 보조 수단은 상기 시트를 박리할 때의 해당 시트의 절곡 가장자리에 접하는 단연을 구비한 요동 플레이트를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 시트 박리 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박리 보조 수단은 상기 시트를 박리할 때의 해당 시트의 절곡부로 들어가는 회전체를 구비한 요동 롤러를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 시트 박리 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 박리 보조 수단은 평면 내에서 요동 가능하게 설치되어 상기 지그재그 동작을 추종하는 것을 특징으로 하는 시트 박리 장치.
  7. 피착체의 표면에 첩부된 시트의 외주부에 박리 헤드를 통하여 박리용 테이프를 첩부하고, 해당 박리용 테이프를 유지한 상태에서 박리용 테이프가 첩부된 위치와 반대측인 방향을 향해 시트를 박리하는 시트 박리 방법에 있어서,
    상기 피착체와 박리 헤드를 상기 박리 방향을 따라 상대 이동시킬 때 시트의 면을 따라 지그재그 방향으로 박리력을 부여하면서 박리를 행하는 것을 특징으로 하는 시트 박리 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 박리를 행할 때 상기 박리 시트의 절곡 가장자리의 들림을 방지하면서 박리하는 것을 특징으로 하는 시트 박리 방법.
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