TWI597207B - Sheet peeling device and stripping method - Google Patents

Description

片材剝離裝置及剝離方法

本發明係關於一種將黏貼於板狀構件之接著片材剝離之片材剝離裝置及剝離方法。

先前以來，於半導體製造步驟中，已知將黏貼於板狀構件即半導體晶圓(以下有時僅稱作「晶圓」)之表面之保護片材等接著片材剝離之片材剝離裝置(例如，參照文獻1：日本特開2009-70837號公報)。

文獻1所記載之片材剝離裝置係以如下方式構成：具備：平台，對黏貼有接著片材之晶圓進行吸附保持、以及膠帶黏貼部，將帶狀剝離用膠帶黏貼於所保持之晶圓；且藉由使該膠帶黏貼部與平台相對移動，可從晶圓剝離接著片材。

然而，近年來晶圓發展為大徑化，甚至將大至18吋尺寸(晶圓外徑約為450 mm)者作為處理對象。於如文獻1所記載之習知之片材剝離裝置中，從重力方向上方觀察時之晶圓之支持面或晶圓之搬送徑路、晶圓之儲存(stock)區域等之專用面積(exclusive area)較大。因此，於習知之片材剝離裝置中，存在所謂晶圓越大，裝置之設置面積(用於裝置設置之水平投影面積)越大之問題。

又，由於將支持機構水平地設置，因此大氣中之塵埃等雜質易落於晶圓上，若附著此種雜質，則亦需要進行對形成於該附著部分及其 周圍之電路進行檢查或廢棄之步驟，從而存在導致晶圓製造之良率降低之問題。

本發明之目的在於提供一種可極力抑制伴隨著板狀構件尺寸增加之設置面積增加之片材剝離裝置及剝離方法。

又，本發明之另一目的在於提供一種可極力降低雜質附著於板狀構件上之片材剝離裝置及剝離方法。

本發明之片材剝離裝置，其特徵在於，具備：支持機構，具有相對於水平面傾斜之傾斜面，於一面黏貼有接著片材之板狀構件，利用該傾斜面從另一面側進行支持；送出機構，送出剝離用膠帶；黏貼機構，將上述送出機構所送出之剝離用膠帶黏貼於上述接著片材；以及移動機構，使上述支持機構與上述黏貼機構於上述傾斜面之面內方向相對移動，而從上述板狀構件剝離上述接著片材。

較佳為，於本發明之片材剝離裝置中，上述支持機構具備第1定位機構，該第1定位機構抵接於上述板狀構件之外緣並將該板狀構件定位於上述傾斜面之既定位置。

又，較佳為，本發明之片材剝離裝置具備承托機構，該承托機構於上述支持機構對板狀構件之支持解除時承托該板狀構件。

又，較佳為，於本發明之片材剝離裝置中，上述送出機構係以於與上述剝離用膠帶之送出方向正交之寬度方向與上述傾斜面平行之狀態下可送出該剝離用膠帶之方式設置；且具備曲折(meander)防止機構，該曲折防止機構防止上述剝離用膠帶於上述寬度方向曲折。

進而，較佳為，本發明之片材剝離裝置具備第2定位機構，該第2定位機構使上述支持機構與上述送出機構於上述送出對象物之寬度方向相對移動，而進行上述剝離用膠帶相對於上述接著片材之定位。

另一方面，本發明之片材剝離方法，其特徵在於：對於一面黏貼有接著片材之板狀構件，利用相對於水平面傾斜之傾斜面從另一面側進行支持；送出剝離用膠帶；藉由黏貼機構將已送出之剝離用膠帶黏貼於上述接著片材；且使上述板狀構件與上述黏貼機構於上述傾斜面之面內方向相對移動，而從上述板狀構件剝離上述接著片材。

根據如上之本發明，由於可在使板狀構件相對於水平面傾斜之狀態下從該板狀構件剝離接著片材，因此可減少支持機構專用之面積，甚至，亦可降低包含支持機構移動時之移動空間在內之面積，並可極力抑制伴隨著板狀構件之尺寸增加之設置面積之增加。

又，降低大氣中之雜質落至板狀構件上之可能性，即便假設落至板狀構件上，由於因重力而易從板狀構件上落下，因此，可抑制雜質殘存於板狀構件上。

此時，若設置第1定位機構，則即便於使板狀構件支持於傾斜面之情形時，亦可僅使板狀構件抵接於抵接部來定位板狀構件。因此，可縮短板狀構件之定位所需之時間，因此可提高每單位時間之處理能力。

又，若設置承托機構，則即便萬一板狀構件之支持被解除，亦可防止該板狀構件落下而破損。

又，若設置曲折防止機構，則可防止剝離用膠帶曲折，並可防止如剝離用膠帶相對於接著片材之黏貼位置偏移之問題。

進而，若設置第2定位機構，則可任意地變更剝離用膠帶相對於接著片材之黏貼位置。

AS‧‧‧接著片材

CT‧‧‧晶圓收納盒

PT‧‧‧剝離用膠帶

WF‧‧‧晶圓

1‧‧‧片材剝離裝置

2‧‧‧支持機構

3‧‧‧送出機構

4‧‧‧膠帶定位機構

5‧‧‧黏貼機構

6‧‧‧移動機構

7‧‧‧承托機構

8‧‧‧搬送機構

21‧‧‧支持面

22‧‧‧平台

23、41、62‧‧‧直動馬達

24‧‧‧開口

25‧‧‧抵接部

30‧‧‧基底框架

31‧‧‧支持輥

31A‧‧‧承托板

32‧‧‧驅動輥

32A、34A‧‧‧旋轉馬達

33‧‧‧夾輥

34‧‧‧回收輥

35‧‧‧曲折防止機構

36‧‧‧底面部

37‧‧‧立起部

38‧‧‧擴展部

51‧‧‧推壓板

52‧‧‧加熱機構

61‧‧‧滑塊

71‧‧‧收容構件

72‧‧‧傾倒防止板

72A‧‧‧間隙

73、74‧‧‧緩衝機構

81‧‧‧多關節機器人

82‧‧‧吸附工具

圖1係顯示本發明之第1實施形態之片材剝離裝置之立體圖。

圖2係圖1之片材剝離裝置之俯視圖。

圖3係圖1之片材剝離裝置之前視圖。

以下，根據圖式對本發明之一實施形態進行說明。

再者，本說明書中之X軸、Y軸、Z軸係分別正交之關係，X軸及Y軸係作為水平面內之軸，Z軸係作為與水平面正交之軸。又，於在各軸顯示方向之情形時，「+」為各軸之箭頭方向，「-」為與箭頭之相反方向。

於圖1及圖2中，片材剝離裝置1具備：支持機構2，對於一面黏貼有接著片材AS之作為板狀構件之晶圓WF，從另一面側進行支持；送出機構3，送出剝離用膠帶PT；膠帶定位機構4，進行剝離用膠帶PT相對於接著片材AS之定位且作為第2定位機構；黏貼機構5，將送出機構3所送出之剝離用膠帶PT黏貼於接著片材AS；移動機構6，使支持機構2與黏貼機構5相對移動而從晶圓WF剝離接著片材AS；以及承托機構7，於支持機構2對晶圓WF之支持解除時承托該晶圓WF。

支持機構2具備：平台22，具有作為可藉由減壓泵或真空噴射器(ejector)等未圖示之吸附保持機構而吸附保持晶圓WF之傾斜面之支 持面21；直動馬達23，設置於平台22內且作為驅動機器(圖2)；以及抵接部25，被直動馬達23支持並可從支持面21之開口24出沒，並且從支持面21突出之狀態下對晶圓WF進行定位，且作為第1定位機構(圖2)。支持面21係與包含X軸及Z軸之平面平行之面，且以相對於水平面傾斜之狀態(傾斜角90°)進行配置。

送出機構3具備：支持輥31，於承托板31A上將剝離用膠帶PT捲繞並進行支持；驅動輥32，藉由作為驅動機器之旋轉馬達32A而驅動；夾輥(pinch roller)33，將剝離用膠帶PT夾入與驅動輥32之間；回收輥34，藉由作為驅動機器之旋轉馬達34A而驅動，並將黏貼於剝離用膠帶PT及該剝離用膠帶PT之接著片材AS回收；以及曲折防止機構35，防止剝離用膠帶PT曲折；且其整體係由基底框架30支持。送出機構3構成為：於與剝離用膠帶PT之送出方向正交之寬度方向與支持面21平行之狀態(成為Z軸方向之狀態)下，可送出該剝離用膠帶PT。

如圖2所示，曲折防止機構35具備：底面部36；一對立起部37，從底面部36之較短寬度方向之兩端部立起；以及擴展部38，設置於立起部37之較長寬度方向之一端側，並隨著朝向該一端側而擴展。承托板31A及曲折防止機構35係以如下方式設置：配合剝離用膠帶PT之寬度、或將剝離用膠帶PT黏貼於接著片材AS之位置而可於Z軸方向升降。

膠帶定位機構4係以如下方式構成：具備直動馬達41，該直動馬達41係將未圖示之輸出軸固定於基底框架30且作為驅動機器，且利用該直動馬達41使基底框架30於Z軸方向移動，藉此，使支持機構2與送出機構3可於支持面21之面內方向即剝離用膠帶PT之寬度方向相對移 動。

黏貼機構5具備：推壓板51，於Z軸方向延伸之姿勢被支持；以及加熱機構52，設置於推壓板51內之加熱器等(圖2)。

移動機構6係構成為：具備直動馬達62，該直動馬達62係於X軸方向延伸設置且作為驅動機器，且該滑塊61支持平台22而可於X軸方向移動。

承托機構7具備：剖面U字形狀之收容構件71，於平台22之移動範圍之下方沿著X軸方向設置；2個傾倒防止板72，於平台22之移動範圍與支持面21平行地配置。於收容構件71中之晶圓WF之收容部及傾倒防止板72中之平台22側之面設置有以橡膠、樹脂、海綿等彈性構件構成之緩衝機構73、74。又，於傾倒防止板72彼此之間，設置有容許推壓板51將接著片材AS向晶圓WF推壓之間隙72A。

搬送機構8之構成為：具備作為驅動機器之多關節機器人81、以及設置於該多關節機器人81之前端部之吸附工具82，且藉由將吸附工具82連接於未圖示之吸引泵等吸引機構，而可吸附保持晶圓WF。多關節機器人81為具有可於6個部位旋轉之關節之所謂6軸機器人，且其構成為：於該多關節機器人81之作業範圍內，可將吸附工具82位移至任何位置、任何角度。

對於以上之片材剝離裝置1中從晶圓WF剝離接著片材AS之步驟進行說明。

首先，如圖1所示安裝剝離用膠帶PT。又，驅動直動馬達41而使基底框架30於Z軸方向移動，並進行剝離用膠帶PT相對於接著片 材AS之黏貼位置之定位。

其次，搬送機構8驅動多關節機器人81，經由吸附工具82而從晶圓收納盒CT取出晶圓WF，並使晶圓WF抵接於在圖1中兩點鏈線(chain line)所示之位置待機之平台22之支持面21。此時，搬送機構8係使晶圓WF之外緣之2點抵接於從支持面21突出之抵接部25，並將該晶圓WF定位在支持面21之既定位置。其次，支持機構2驅動未圖示之吸附保持機構，由支持面21吸附保持晶圓WF，並且驅動直動馬達23，如圖3所示，使抵接部25於平台22內退避。

繼而，移動機構6驅動直動馬達62，使平台22向+X軸方向移動。若未圖示之檢測機構檢測到晶圓WF到達既定之位置，則與平台22之移動同步，送出機構3對旋轉馬達32A進行驅動，而經由驅動輥32將剝離用膠帶PT送出。藉此，藉由推壓板51將剝離用膠帶PT向接著片材AS推壓，並藉由推壓板51將該剝離用膠帶PT向驅動輥32側折回，藉此從晶圓WF剝離接著片材AS。此時，利用曲折防止機構35來限制剝離用膠帶PT向-Z軸側及剝離用膠帶PT之面外方向之移動，而防止剝離用膠帶PT曲折。又，藉由利用加熱機構52加熱剝離用膠帶PT，使剝離用膠帶PT之接著劑軟化，且增大該接著劑密合於接著片材AS之表面之程度，從而可確實地剝離接著片材AS。

當從晶圓WF剝離接著片材AS之步驟結束時，則移動機構6停止直動馬達62之驅動。其後，若搬送機構8驅動多關節機器人81，並以吸附工具82吸附保持晶圓WF，則支持機構2停止對未圖示之吸附保持機構之驅動。繼而，搬送機構8驅動多關節機器人81，並將晶圓WF收納 至晶圓收納盒CT。

其後，移動機構6驅動直動馬達62，使平台22向-X軸方向移動，回歸至圖1中兩點鏈線所示之位置，並於之後重複進行上述相同之動作。

此處，於晶圓WF支持於平台22時，若因某種原因導致吸附保持機構之吸附保持被解除，則晶圓WF落下而損傷。於本實施形態之情形時，即便萬一於吸附保持機構之吸附保持被解除之情形時，如圖3中兩點鏈線所示，由於晶圓WF係由收容構件71及傾倒防止板72支持，因此不會產生如晶圓WF損傷之問題。況且，由於收容構件71之緩衝機構73及傾倒防止板72之緩衝機構74會對晶圓WF落下時之衝擊進行吸收，因此可更加確實地抑制晶圓WF之損傷。

根據如上所述之本實施形態，存在如下之效果。

即，支持機構2以相對於水平面傾斜之支持面21支持晶圓WF，移動機構6使支持機構2與黏貼機構5於支持面21之面內方向相對移動而從晶圓WF剝離接著片材AS。因此，可極力抑制伴隨著晶圓WF之尺寸增加之裝置之設置面積增加。

又，由於支持面21相對於水平面傾斜，因此可降低大氣中之雜質落至晶圓WF上之可能性，即便假設落至晶圓WF上，亦會因重力而易從晶圓WF上落下，因此可抑制雜質殘存於晶圓WF上。

如上所述，對用於實施本發明之最佳構成、方法等於上述記載進行了揭示，但本發明並不限定於此。即，本發明雖主要對特定之實施形態進行特定圖示、且進行說明，但業者可於不脫離本發明之技術思想及 目的之範圍內，對於如上述實施形態，在形狀、材質、數量、其他詳細構成方面進行各種變形。又，對上述揭示之形狀、材質等限定之記載係為了容易地理解本發明而進行之例示性記載，並不對本發明加以限定，因此以除去該等形狀、材質等之限定之一部分或全部限定之構件之名稱所作之記載屬於本發明。

例如，上述實施形態中，對支持面21之傾斜角為90°者進行了例示，但支持面21只要相對於水平面傾斜地配置即可，例如以傾斜角小於90°(可從重力方向上方觀察到支持面21之方向)之方式進行設定、或亦可以大於90°之方式(從重力方向上方無法觀察到支持面21之方向)進行設定，但就抑制裝置之設置面積增加之觀點而言，傾斜角較佳為相對於水平面為45°~135°。

又，亦可為如下構成：支持機構2能對經由安裝(mount)用片材而安裝於環狀框架之晶圓WF進行支持，並可將黏貼於該晶圓WF之片材剝離。

進而，抵接部25係設定為可從支持面21出沒，但亦可使抵接部25形成為從支持面21突出之形狀，而使抵接部25一直處於從支持面21突出之狀態(無法出沒)。

又，膠帶定位機構4係可於使送出機構3停止之狀態下使支持機構2移動，亦可使支持機構2與送出機構3兩者移動。

進而，移動機構6亦可於使支持機構2停止之狀態下使黏貼機構5移動，又可使支持機構2與黏貼機構5兩者移動。

又，承托機構7亦可作為使收容構件71與傾倒防止板72連 接之1個構件而構成，又可不設置承托機構7。

進而，黏貼機構5可代替推壓板51，採用輥、橡膠、樹脂、海綿等之推壓構件，亦可採用藉由噴附空氣進行推壓之構成。

又，板狀構件係晶圓WF作為對象以外，亦可將玻璃板、鋼板、或樹脂板等其他板狀構件等、或板狀構件以外之構件作為對象。而且，晶圓WF可例示矽半導體晶圓或化合物半導體晶圓等，且黏貼於此種半導體晶圓之接著片材AS並不限定於保護片材、切割膠帶、晶片黏著薄膜(die attach film)，亦可適用其他任意片材、薄膜、膠帶等任意用途、及形狀之片材等。

進而，接著片材AS之種類或材質等並無特別限定，例如可為具有設置於基材片材與接著劑層之間之中間層者，或亦可為具有其他層等之3層以上者、又可為不具有基材片材之接著劑層單體。

又，板狀構件亦可為光盤基板，且接著片材亦可為具有構成記錄層之樹脂層者。如上所述，作為板狀構件，亦可將任意形態之構件或物品等作為對象。

進而，剝離用膠帶PT可採用感壓接著性之接著片材或感熱接著性之接著片材等。

上述實施形態中之驅動機器可採用旋動馬達、直動馬達、線性馬達、單軸機器人、多關節機器人等電動機器，及氣缸、油壓缸、無桿氣壓缸(rod-less cylinder)及旋轉氣缸(rotary cylinde)等制動器等，而且亦可採用將其等直接或間接組合而成者(亦存在與以實施形態所例示者重複者)。

AS‧‧‧接著片材

CT‧‧‧晶圓收納盒

PT‧‧‧剝離用膠帶

WF‧‧‧晶圓

1‧‧‧片材剝離裝置

2‧‧‧支持機構

3‧‧‧送出機構

4‧‧‧膠帶定位機構

5‧‧‧黏貼機構

6‧‧‧移動機構

7‧‧‧承托機構

8‧‧‧搬送機構

21‧‧‧支持面

22‧‧‧平台

24‧‧‧開口

30‧‧‧基底框架

31‧‧‧支持輥

31A‧‧‧承托板

32‧‧‧驅動輥

32A、34A‧‧‧旋轉馬達

33‧‧‧夾輥

34‧‧‧回收輥

35‧‧‧曲折防止機構

37‧‧‧立起部

38‧‧‧擴展部

41、62‧‧‧直動馬達

51‧‧‧推壓板

61‧‧‧滑塊

71‧‧‧收容構件

72‧‧‧傾倒防止板

72A‧‧‧間隙

73、74‧‧‧緩衝機構

81‧‧‧多關節機器人

82‧‧‧吸附工具

Claims (3)

1. 一種片材剝離裝置，其特徵在於，具備：支持機構，具有相對於水平面傾斜之傾斜面，對於一面黏貼有接著片材之板狀構件，利用該傾斜面從另一面側進行支持，且具備第1定位機構，該第1定位機構抵接於上述板狀構件之落下方向之下方外緣並將該板狀構件定位於上述傾斜面之既定位置；送出機構，送出剝離用膠帶；黏貼機構，將上述送出機構所送出之剝離用膠帶黏貼於上述接著片材；移動機構，使上述支持機構與上述黏貼機構於上述傾斜面之面內方向相對移動，而從上述板狀構件剝離上述接著片材；以及第2定位機構，使上述支持機構和上述送出機構於與上述剝離用膠帶之送出方向正交之寬度方向相對移動，而進行上述剝離用膠帶相對於上述接著片材之定位。
2. 如申請專利範圍第1項之片材剝離裝置，其具備承托機構，該承托機構於上述支持機構對板狀構件之支持解除時承托該板狀構件。
3. 如申請專利範圍第1或2項之片材剝離裝置，其中，上述送出機構係以於與上述剝離用膠帶之送出方向正交之寬度方向與上述傾斜面平行之狀態下可送出該剝離用膠帶之方式設置；且具備曲折防止機構，該曲折防止機構防止上述剝離用膠帶於上述寬度方向曲折。