JP2012004290A - シート剥離装置及び剥離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】導体ウエハから接着シートを剥離するときに、半導体ウエハの移動を規制しつつ、当該半導体ウエハに損傷等が生じることを防止することができるようにすること。
【解決手段】シート剥離装置１０は、ウエハＷの一方の面に貼付された接着シートＳを剥離用テープＰＴを介してウエハＷから剥離する。シート剥離装置１０は、半導体ウエハＷを支持する支持手段１１と、接着シートＳに剥離用テープＰＴを貼付するテープ貼付手段１２と、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴに張力を付与して接着シートＳを剥離する張力付与手段１３とを備えている。支持手段１１は、半導体ウエハＷの他方の面に当接する当接面２０と、当接面２０から突出して半導体ウエハＷの移動を規制可能な移動規制手段１７、１８を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、シート剥離装置及び剥離方法に係り、更に詳しくは、半導体ウエハに貼付された接着シートに剥離用テープを貼付し、当該剥離用テープを介して接着シートを剥離することができるシート剥離装置及び剥離方法に関する。

半導体ウエハは、その回路面に保護用の接着シートが貼付され、裏面研削等、種々の工程を経た後に接着シートが剥離される。このような接着シートの剥離装置としては、例えば、特許文献１に開示されている。同文献において、半導体ウエハから接着シートを剥離する場合、先ず、接着シートが貼付された半導体ウエハをテーブル上に吸着支持させる。その後、接着シートに剥離用テープを貼付した後、当該剥離用テープに張力を付与することにより行われる。

また、半導体ウエハにあっては、特許文献２に開示される形態としたものも利用されている。同文献では、半導体ウエハの外縁側の厚みが、それ以外の領域の厚みより相対的に大きくなるように研削することにより凹部を形成するとともに、半導体ウエハの外縁に沿って凸部を形成することで補強材の役目をし、半導体ウエハが損傷することを防止できるようになっている。

特開２００２−１２４４９４号公報 特開２００７−１９４６１号公報

しかしながら、特許文献１の剥離装置にあっては、近時の要請から半導体ウエハの厚みが５０μｍ以下と極薄化した場合、テーブル上に形成されてエアを吸引する複数の穴に半導体ウエハが吸い込まれるように凹んでしまう、という不都合がある。このため、半導体ウエハが変形したり、損傷したりすることとなり、製品歩留まりが低下する、という不都合を招来する。また、特許文献２のような凹部が形成された半導体ウエハを特許文献１のテーブルで保持する場合、前記凹部とテーブルとの間の空間が負圧になって半導体ウエハが割れてしまう、という不都合がある。

［発明の目的］
本発明の目的は、半導体ウエハから接着シートを剥離するときに、半導体ウエハの移動を規制しつつ、当該半導体ウエハに損傷等が生じることを防止することができるシート剥離装置及び剥離方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、半導体ウエハの一方の面に貼付された接着シートを剥離用テープを介して当該半導体ウエハから剥離するシート剥離装置において、
前記半導体ウエハの他方の面に当接する当接面を備えて当該半導体ウエハを支持する支持手段と、前記接着シートに剥離用テープを貼付するテープ貼付手段と、前記接着シートに貼付された剥離用テープに張力を付与して当該接着シートを半導体ウエハから剥離する張力付与手段とを含み、
前記支持手段は、前記当接面から突出して前記半導体ウエハの移動を規制可能な移動規制手段を備える、という構成を採っている。

本発明において、前記移動規制手段は、前記当接面から出没可能に設けられる、という構成を採ることが好ましい。

更に、前記半導体ウエハの他方の面には凹部が形成され、この凹部の内部に前記移動規制手段を配置可能に設けられる、という構成を採ることが好ましい。

また、前記接着シートの剥離中、当該接着シート及び剥離用テープの少なくとも一方を支持手段側に付勢する付勢手段を備える、という構成を採ってもよい。

また、前記接着シートの剥離初期部位周辺の半導体ウエハを支持手段側に付勢する押え手段を備える、という構成も好ましくは採用される。

また、本発明の剥離方法は、半導体ウエハの一方の面に貼付された接着シートを剥離用テープを介して当該半導体ウエハから剥離するシート剥離方法において、
前記半導体ウエハの他方の面に支持手段の当接面を当接させた後、当該当接面から移動規制手段を突出し、半導体ウエハの移動を規制して当該半導体ウエハを支持する工程と、
支持された半導体ウエハの接着シートに剥離用テープを貼付する工程と、
前記接着シートに貼付された剥離用テープに張力を付与して当該接着シートを半導体ウエハから剥離する工程とを行う、という方法を採っている。

本発明によれば、支持手段の当接面から突出する移動規制手段により半導体ウエハの移動を規制可能となるので、接着シートを剥離するときに、半導体ウエハの位置がずれることを回避することができる。これにより、支持手段において、従来のように半導体ウエハを吸着支持する必要をなくすことができ、当該吸着に起因する半導体ウエハの変形や損傷を防止することが可能となる。

また、移動規制手段を当接面から出没可能とした場合、接着シート剥離時に移動規制手段を当接面から突出させて半導体ウエハの移動規制を行う一方、半導体ウエハの搬送時に当接面から移動規制手段を引っ込めて当該搬送を行い易くすることができる。

更に、半導体ウエハの凹部内に移動規制手段を配置可能とすることで、凹部の内側からも半導体ウエハの移動を規制することができ、支持手段において半導体ウエハをより安定して支持することが可能となる。

また、接着シートの剥離中、当該接着シート等を付勢手段により支持手段側に付勢するので、張力付与手段による外力によって当接面から半導体ウエハが浮き上がることを回避でき、接着シートの剥離不良が生じることを防止することが可能となる。

更に、接着シートの剥離初期部位周辺の半導体ウエハを押え手段により支持手段側に付勢するので、これによっても、当接面からの半導体ウエハの浮き上がりをより良く防止することが可能となる。

各実施形態に係るシート剥離装置の一部断面視した概略正面図。 （Ａ）〜（Ｃ）は、接着シートの剥離動作説明図。 前記シート剥離装置の一部概略平面図。 変形例に係るシート剥離装置の一部概略平面図。 （Ａ）〜（Ｃ）は、付勢手段の説明図。 押え手段の説明図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
なお、本明細書において、特に明示しない限り、「上」、「下」、「左」、「右」は、図１を基準として用いる。

図１〜図３において、シート剥離装置１０は、半導体ウエハＷ（以下、「ウエハＷ」と称する場合がある）を保持する支持手段１１と、ウエハＷの回路面となる一方の面（上面）に貼付された接着シートＳに剥離用テープＰＴを貼付するテープ貼付手段１２と、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴに張力を付与して当該接着シートＳをウエハＷから剥離する張力付与手段１３とを備えて構成されている。なお、剥離用テープＰＴは、本実施形態では、感熱接着性の接着テープが採用している。

前記ウエハＷは、平面視略円形であって、他方の面（図１中下面）側が研削されることで形成された平面視略円形の凹部Ｗ１と、この凹部Ｗ１の外周に連なる凸部Ｗ２とを備えている。従って、凸部Ｗ２は、ウエハＷの外縁側の厚みを、それ以外の領域すなわち凹部Ｗ１形成領域の厚みより大きくすることでウエハＷの外縁に沿って円形に形成される。

前記支持手段１１は、中空箱状のテーブル本体１６と、テーブル本体１６の内側における右側領域に設けられた第１移動規制手段１７と、同左側領域に設けられた第２移動規制手段１８とを備えている。テーブル本体１６の上面は、当接面２０とされ、この当接面２０に、ウエハＷの他方の面、すなわち、凸部Ｗ２の下端面が当接してウエハＷが載置されるようになっている。当接面２０の図３中上下方向中間における左右両側には、後述する規制部材２２の通過を許容する穴２０Ａがそれぞれ形成されている。

前記第１及び第２移動規制手段１７、１８は、ウエハＷに接触可能な規制部材２２と、この規制部材２２を当接面２０から出没可能に上下動させる駆動機器としての直動モータ２３と、この直動モータ２３をスライダ２５を介して左右方向に移動させる駆動機器としての直動モータ２６とをそれぞれ備えている。第１移動規制手段１７の規制部材２２は、右側の穴２０Ａから上方に突出してウエハＷにおける凹部Ｗ１の内部に配置可能に設けられ、当該凹部Ｗ１の周面に接触可能となる。また、第２移動規制手段１８の規制部材２２は、左側の穴２０Ａから上方に突出してウエハＷの左端縁に接触可能となっている。

前記テープ貼付手段１２は、帯状の剥離用テープＰＴを繰り出す繰出手段２８と、この繰出手段２８に併設された貼付手段２９とを備えている。

前記繰出手段２８は、図示しないフレームに支持されて巻回された剥離用テープＰＴを支持するとともに、駆動機器としてのモータＭ１を介して回転可能な支持軸３１と、駆動機器としてのモータＭ２を介して回転可能な駆動ローラ３２と、当該駆動ローラ３２との間に剥離用テープＰＴを挟み込むピンチローラ３３と、剥離用テープＰＴを図１中下方から支持する板状のガイド部材３５と、このガイド部材３５とで剥離用テープＰＴを挟み込む回転自在なプレスローラ３７と、このプレスローラ３７を昇降させる駆動機器としてのシリンダ３８とを備えて構成されている。ガイド部材３５は、駆動機器としてのシリンダ３９を介して図１中左右方向に移動可能に設けられ、図２（Ａ）に示されるように、プレスローラ３７で挟み込んだ剥離用テープＰＴのリード端領域を後述するチャック５２により把持できる位置に導くことが可能となっている。

前記貼付手段２９は、駆動機器としての直動モータ４１と、当該直動モータ４１によって上下方向に進退可能に設けられたヒータ４２Ａを有する押圧ヘッド４２とを備えている。この貼付手段２９は、後述するチャック５２により接着シートＳの上面側に繰り出された剥離用テープＰＴを押圧ヘッド４２で押圧して加熱することで、剥離用テープＰＴを接着シートＳに接着するようになっている。なお、貼付手段２９の左側には、テープ切断手段４４が設けられている。このテープ切断手段４４は、カッター刃４５と、このカッター刃４５の下側に設けられ、凹部を上面に有するテープ受け板４６と、カッター刃４５を上下方向に移動させる駆動機器としてのシリンダ４７と、同カッター刃４５を図１中紙面直交方向に移動させる駆動機器としてのシリンダ４８とにより構成されている。

前記張力付与手段１３は、スライダ５０を介して支持手段１１を左右方向に移動可能に設けられた駆動機器としての直動モータ５１と、貼付手段２９の下方に設けられ、剥離用テープＰＴを把持部材５２Ａで把持可能な駆動機器としてのチャック５２とを備えている。チャック５２は、図示しない駆動機器を介して左右方向に移動可能に設けられている。

次に、シート剥離装置１０における接着シートＳの剥離方法について、図２及び図３をも用いて説明する。

先ず、剥離用テープＰＴを支持軸３１から引き出し、駆動ローラ３２及びピンチローラ３３間を通過させ、プレスローラ３７とガイド部材３５とで挟み込んでそのリード端側がガイド部材３５の先端からはみ出た状態とされる。また、第１及び第２移動規制手段１７、１８の規制部材２２を、図１中二点鎖線で示されるように当接面２０から突出しない位置で待機させる。そして、図示しない搬送手段を介して、接着シートＳが貼付されたウエハＷを支持手段１１の載置面２０上に載置させる。

次いで、各移動規制手段１７、１８の直動モータ２３をそれぞれ作動し、規制部材２２を上昇させて当接面２０から突出させる。その後、各移動規制手段１７、１８の直動モータ２６をそれぞれ作動し、規制部材２２を右方向に移動させる。そして、第１移動規制手段１７の規制部材２２がウエハＷの凹部Ｗ１の周面に接触し、第２移動規制手段１８の規制部材２２がウエハＷの左端縁に接触した時点で、各直動モータ２６の作動を停止させる。これにより、当接面２０上において、各規制部材２２によってウエハＷの左方向の移動が規制される。なお、図３に示されるように、ウエハＷの径寸法が変更になっても、第２移動規制手段１８における直動モータ２６の移動ストロークに余裕があるので対応可能となる。

その後、接着シートＳの右側外縁位置が押圧ヘッド４２の直下で停止するように、直動モータ５１が支持手段１１を移動させる。次いで、図２（Ａ）に示されるように、シリンダ３９を介してガイド部材３５を右方向に進行させると同時に、モータＭ２を作動して駆動ローラ３２を回転させて剥離用テープＰＴを繰り出す。これにより、チャック５２の把持部材５２Ａ間にガイド部材３５及び剥離用テープＰＴのリード端側が位置する。そして、プレスローラ３７が上方へ退避し、ガイド部材３５を後退させると、把持部材５２Ａ間に剥離用テープＰＴが残されてチャック５２の動作によって把持される。その後、図示しない駆動装置によってチャック５２を図２（Ａ）の二点鎖線で示される位置に移動させて剥離用テープＰＴを引き出し、押圧ヘッド４２の下方で接着シートＳに対向するように剥離用テープＰＴを位置させる。

次に、図２（Ｂ）に示されるように、押圧ヘッド４２を直動モータ４１によって下方へ移動させると、剥離用テープＰＴが押し下げられ、剥離用テープＰＴがヒータ４２Ａによって加熱されて接着シートＳに接着する。その後、プレスローラ３７とガイド部材３５とで剥離用テープＰＴを挟み込み、シリンダ４７、４８を作動させてテープ受け板４６上でカッター刃４５により剥離用テープＰＴを切断する。

その後、図２（Ｃ）に示されるように、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴとウエハＷとが反対方向に相対移動するように、直動モータ５０等を介してチャック５２及び支持手段１１を移動させる。これにより、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴに張力が付与され、接着シートＳが折り返されながらウエハＷから剥離される。この張力付与により、当接面２０上においてウエハＷが左方向に移動する力が発生することとなるが、第１及び第２移動規制手段１７、１８の規制部材２２にウエハＷが当接するため、ウエハＷの左方向への移動が規制される。この接着シートＳの剥離動作において、ウエハＷが当接面２０から浮き上がらないようにするために、剥離角θは、なるべく１８０度に近い角度とすることが好ましい。また、ウエハＷが浮き上がることを防止するために、例えばゴムや樹脂といったウエハＷとの摩擦係数が大きくなるような材質のものを規制部材２２に採用したり、規制部材２２の表面を荒らす加工を施したりすることが好ましい。更に、ウエハＷの右端側の凸部Ｗ２をスポット的に吸引するように構成してもよい。

接着シートＳの剥離を終えると、剥離された接着シートＳとそれに貼付された剥離用テープＰＴは、図示しない回収手段によって回収され、図示しない搬送手段によりウエハＷが次工程に搬送される。そして、支持手段１１やチャック５２、各規制部材２２が初期位置に復帰した後、上記同様の動作が繰り返されることとなる。

従って、このような実施形態によれば、吸着によって凹部Ｗ１内が負圧になり、ウエハＷに変形や損傷が生じることを防止して、ウエハＷから接着シートＳを剥離することが可能となる。また、第１移動規制手段１７の規制部材２２を凹部Ｗ１の周面に当接させたので、ウエハＷの右側領域でも当該ウエハＷの左方向の移動規制を行うことができる。

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、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状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、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

前記各移動規制手段１７、１８の設置位置や設置数は、前述と同様にウエハＷの移動規制を行える限りにおいて、種々の設計変更が可能である。例えば、図４に示されるように、平面視でウエハＷの径方向に規制部材２２を移動可能な第２移動規制手段１８を２体設け、第１移動規制手段１７と併せて３体の移動規制手段がウエハＷの周方向１２０°間隔毎に位置するようにしてもよい。また、規制部材２２によって凹部Ｗ１の周面側とウエハＷの外縁側とで挟み込んでウエハＷの移動規制を行ってもよいし、凹部Ｗ１の周面側に複数の規制部材２２を配置してウエハＷの移動規制を行ってもよい。

また、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように、接着シートＳの剥離中において、当該接着シートＳ及び剥離用テープＰＴの少なくとも一方を支持手段１１側（下方）に付勢する付勢手段６０を設けてもよい。これにより接着シートＳの剥離動作において、ウエハＷが当接面２０から浮き上がることを防止できる。同図（Ａ）の付勢手段６０は、剥離された接着シートＳの間に位置するプレートからなり、同図（Ｂ）の付勢手段６０は、剥離された接着シートＳの間に位置するローラからなる。同図（Ｃ）の付勢手段６０は、剥離された接着シートＳの接着剤面側に位置するローラからなる。各付勢手段６０は、図示しない駆動機器としての直動モータを介して上下動並びに左右移動可能に設けられ、付勢手段６０とウエハＷ上面との間隔調整並びに、張力付与手段１３との動機動作が可能となっている。これにより、ウエハＷが下方に付勢され、剥離用テープＰＴへの張力付与により、ウエハＷが浮き上がることをより良く回避可能となる。

更に、前記実施形態の構成に加え、図６に示される押え手段６２をテーブル本体１６に設けてもよい。この押え手段６２は、先端がくさび状をなすＬ型の押圧体６４と、この押圧体６４を当接面２０から出没可能に上下動させる駆動機器としての直動モータ６５と、この直動モータ６５をスライダ６６を介して左右方向に移動させる駆動機器としての直動モータ６７とをそれぞれ備えている。接着シートＳの剥離前に、ウエハＷ右端の上面と接着シートＳとの間に押圧体６４の先端を差し込むように移動させることで、接着シートＳの初期剥離をよりスムースに行えるようになる。また、押圧体６４を差し込んだ状態で停止させ、接着シートＳの剥離を行うことで、ウエハＷの浮き上がりが押圧体６４によってより一層良好に規制可能となる。

更に、本発明における半導体ウエハは、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハであってもよい。

また、接着シートＳの剥離動作は、前述のように剥離を行える限りにおいて、チャック５２の動作を停止させ、支持手段１１を移動させてもよいし、逆に支持手段１１の動作を停止させ、チャック５２を移動させてもよい。
更に、剥離用テープＰＴは、感圧接着性の接着テープを採用してもよい。
また、剥離用テープＰＴを切断するテープ切断手段４４は必須要件ではない。
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、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、前記実施形態では、凹部Ｗ１とこの凹部Ｗ１の外周に連なる凸部Ｗ２とを備えたウエハＷを図示して説明したが、凹部Ｗ１や凸部Ｗ２が形成されていないウエハＷを対象とすることもできる。この場合、第１移動規制手段１７を使用することなく、第２移動規制手段１８だけでウエハＷの移動を規制することができる。また、このような構成の場合、付勢手段６０や押え手段６２によってウエハＷが浮き上らないように調整することが重要となる。

１０ シート剥離装置
１１ 支持手段
１２ テープ貼付手段
１３ 張力付与手段
１７ 第１移動規制手段（移動規制手段）
１８ 第２移動規制手段（移動規制手段）
２０ 当接面
６０ 付勢手段
６２ 押え手段
ＰＴ 剥離用テープ
Ｓ 接着シート
Ｗ 半導体ウエハ
Ｗ１ 凹部

Claims (6)

1. 半導体ウエハの一方の面に貼付された接着シートを剥離用テープを介して当該半導体ウエハから剥離するシート剥離装置において、
   前記半導体ウエハの他方の面に当接する当接面を備えて当該半導体ウエハを支持する支持手段と、前記接着シートに剥離用テープを貼付するテープ貼付手段と、前記接着シートに貼付された剥離用テープに張力を付与して当該接着シートを半導体ウエハから剥離する張力付与手段とを含み、
   前記支持手段は、前記当接面から突出して前記半導体ウエハの移動を規制可能な移動規制手段を備えていることを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記移動規制手段は、前記当接面から出没可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載のシート剥離装置。
3. 前記半導体ウエハの他方の面には凹部が形成され、この凹部の内部に前記移動規制手段を配置可能に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のシート剥離装置。
4. 前記接着シートの剥離中、当該接着シート及び剥離用テープの少なくとも一方を支持手段側に付勢する付勢手段を備えていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のシート剥離装置。
5. 前記接着シートの剥離初期部位周辺の半導体ウエハを支持手段側に付勢する押え手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のシート剥離装置。
6. 半導体ウエハの一方の面に貼付された接着シートを剥離用テープを介して当該半導体ウエハから剥離するシート剥離方法において、
   前記半導体ウエハの他方の面に支持手段の当接面を当接させた後、当該当接面から移動規制手段を突出し、半導体ウエハの移動を規制して当該半導体ウエハを支持する工程と、
   支持された半導体ウエハの接着シートに剥離用テープを貼付する工程と、
   前記接着シートに貼付された剥離用テープに張力を付与して当該接着シートを半導体ウエハから剥離する工程とを行うことを特徴とするシート剥離方法。

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