JP2019009200A - 剥離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエーハの外周部分に樹脂を残すことなく、ウエーハから適切に保護部材を剥離すること。【解決手段】剥離装置（１）は、ウエーハ（Ｗ）の一方の面に樹脂（Ｒ）を介してフィルムを固着した保護部材（Ｐ）をウエーハから剥離するものである。剥離装置は、保護部材の外周の一部分を残してウエーハから保護部材を剥離する外周剥離手段（４）と、保護部材全体をウエーハから剥離する全体剥離手段（５）とを備える。全体剥離手段は、外周剥離手段で剥離されないで残った外周の一部分を把持する把持部（５０）と、保護部材の下面中央部分を押圧するローラ部（５２ｂ）と、を備える。全体剥離手段は、ローラ部での保護部材の中央部分をウエーハに向かって押し付けながら保護部材を全て剥離する。【選択図】図７

Description

本発明は、ウエーハの表面に貼着されたフィルムを剥離する剥離装置に関する。

シリコン等のインゴットから切り出されてスライスされたウエーハの表面には、うねりが形成されている。うねりを除去するため、ウエーハの表面には、保護部材として液状樹脂を介してシート（本発明ではフィルムと呼ぶ）が貼着される。ウエーハの表面形状は液状樹脂に転写され、液状樹脂を硬化させた後にウエーハの反対面を研削加工することでうねりが除去される。研削後は、硬化した樹脂及びシートがウエーハから剥離される。

ところで、ウエーハの表面に液状樹脂を供給してシートを貼着する際、液状樹脂が押し広げられることで、液状樹脂はウエーハの外周（エッジ）からはみ出される。液状樹脂は紫外線を照射して硬化され樹脂とシートとで保護部材となる。このようなウエーハの外周からはみ出した樹脂及びシート（保護部材）を剥離する装置として、例えば、特許文献１に記載の剥離装置が提案されている。

特許文献１では、ウエーハの外周からはみ出た樹脂に対して厚み方向に外力を付与することでウエーハのエッジと樹脂との間に部分的な隙間を形成し、シート及び樹脂を剥離する際のきっかけを作っている。

特開２０１２−１５１２７５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の剥離装置であっても、ウエーハの外周部分に樹脂が残ってしまい、保護部材を適切に剥離できないことが想定される。この場合、後の研削加工において、外周部分の厚みが均一にならないおそれがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ウエーハの外周部分に樹脂を残すことなく、ウエーハから適切に保護部材を剥離することができる剥離装置を提供することを目的の１つとする。

本発明の一態様の剥離装置は、フィルムがウエーハの外周縁からはみ出したはみ出し部を形成した状態で樹脂を介してフィルムをウエーハの一方の面に固着して樹脂とフィルムとからなる保護部材をウエーハから剥離する剥離装置であって、保護部材を下にして上面となるウエーハの他方の面を吸引保持する保持面を有する保持手段と、はみ出し部を把持し外周の一部分を残して保護部材の外周部分をウエーハから剥離する外周剥離手段と、残った外周の一部分のはみ出し部を把持し保護部材の外周部分側から保護部材全体をウエーハから剥離する全体剥離手段と、を備え、全体剥離手段は、外周剥離手段で剥離されないで残った外周の一部分のはみ出し部を把持する第１の把持部と、外周剥離手段で剥離されないでウエーハに固着されている保護部材の中央部分を押圧するローラと、第１の把持部と保持手段とを相対的に保持面方向に移動させる移動手段と、を備え、ローラで保持手段が保持したウエーハの中央部分の保護部材をウエーハに向かって押し付けながら保護部材をウエーハから全て剥離することを特徴とする。

この構成によれば、ウエーハの外周縁からはみ出したはみ出し部が、外周剥離手段によって水平方向及び垂直方向に引っ張られる。これにより、ウエーハの外周には、一部分を除いて樹脂とウエーハとの間に隙間が形成される。そして、当該隙間をきっかけに全体剥離手段で保護部材をウエーハから剥離することができる。この際、保護部材の中央部分がローラによって押圧されながら第１の把持部が移動されるため、ウエーハの外周部分に剥がし残りが生じるのを防止することができる。すなわち、ウエーハの外周部分に樹脂を残すことなく、ウエーハから適切に保護部材を剥離することが可能である。

また、本発明の一態様の上記剥離装置において、外周剥離手段は、ウエーハの中心を中心として所定の角度間隔で配設される複数の第１の外周剥離手段と、第１の外周剥離手段の間に配設される複数の第２の外周剥離手段とを備え、第１の外周剥離手段と第２の外周剥離手段とは、はみ出し部を把持する第２の把持部と、第２の把持部を保持面方向でウエーハの外周より遠ざかる方向に移動させる水平移動部と、水平移動部により移動した第２の把持部を保持面に対して直交する垂直方向で下降させる下降部とを備える。

また、本発明の一態様の上記剥離装置において、外周剥離手段は、はみ出し部を把持する第２の把持部と、第２の把持部を保持面方向でウエーハの外周より遠ざかる方向に移動させる水平移動部と、水平移動部により移動した第２の把持部を保持面に対して直交する垂直方向に移動させる下降部と、第２の把持部と、水平移動部と、下降部とを、ウエーハの中心を軸とする回転軸によってウエーハの外周に沿って回転移動させる外周移動手段と、を備える。

本発明によれば、ウエーハの外周部分に樹脂を残すことなく、ウエーハから適切に保護部材を剥離することができる。

本実施の形態に係る剥離装置の全体斜視図である。 本実施の形態に係る剥離装置の模式図である。 本実施の形態に係る剥離装置の把持工程の一例を示す図である。 本実施の形態に係る剥離装置の外周縁剥離工程の一例を示す図である。 本実施の形態に係る剥離装置の外側剥離工程の一例を示す図である。 本実施の形態に係る剥離装置の全体剥離工程の一例を示す図である。 本実施の形態に係る剥離方法の一連の流れを示す上面模式図である。 変形例に係る剥離装置の全体斜視図である。 変形例に係る剥離装置の全体剥離工程を示す図である。 変形例に係る剥離装置の全体剥離工程を示す図である。 変形例に係る剥離装置の全体剥離工程を示す図である。 変形例に係る剥離装置の全体剥離工程を示す図である。 変形例に係る剥離装置の廃棄工程を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係る剥離装置について説明する。図１は、本実施の形態に係る剥離装置の全体斜視図である。なお、本実施の形態に係る剥離装置は、図１に示すように剥離専用の装置構成に限定されず、例えば、研削加工、研磨加工、洗浄等の一連の動作が全自動で実施されるフルオートタイプの加工装置に組み込まれてもよい。また、図１において、Ｘ軸方向手前側を剥離装置の前側、Ｘ軸方向奥側を剥離装置の後側とし、Ｙ軸方向手前側を剥離装置の左側、Ｙ軸方向奥側を剥離装置の右側とする。また、図１に示すウエーハは、説明の便宜上、大きさを誇張して表している。

図１に示すように、剥離装置１は、円形のウエーハＷに貼り付けられた保護部材Ｐを剥離するように構成される。ウエーハＷは、例えばデバイスパターンが形成される前のアズスライスウエーハであり、円柱状のインゴットをワイヤーソーでスライスして形成される。

ウエーハＷは、シリコン、ガリウムヒソ、シリコンカーバイド等のワークに限定されるものではない。例えば、セラミック、ガラス、サファイア系の無機材料基板、板状金属や樹脂の延性材料、ミクロンオーダーからサブミクロンオーダの平坦度（ＴＴＶ:Total Thickness Variation）が要求される各種加工材料をウエーハＷとしてもよい。ここでいう平坦度とは、例えばウエーハＷの被研削面を基準面として厚み方向を測定した高さのうち、最大値と最小値との差を示す。

保護部材Ｐは、ウエーハＷの外径以上の外径を有するフィルムＦの全面に例えば光硬化性の樹脂Ｒを塗布して構成される。すなわち、保護部材Ｐは、ウエーハＷより広い面積でウエーハＷの外周からはみ出したはみ出し部Ｅを有するフィルムＦと、フィルムＦとウエーハＷの下面（一方の面）との間に形成する樹脂Ｒ（図２参照）とを備える。

樹脂Ｒは、例えば紫外線光が照射されることによって硬化され、フィルムＦは、当該樹脂Ｒを介してウエーハＷの下面に固着される。これにより、ウエーハＷの下面は、シート状の保護部材Ｐによって全体的に覆われ、保護される。また、ウエーハＷの外周側において、はみ出し部Ｅの上面には、樹脂Ｒの一部がはみ出している。なお、樹脂Ｒの材質は特に限定されず、適宜変更が可能である。

また、スライス後のウエーハＷの表面には、うねりが形成される。このうねりは、保護部材Ｐが貼り付けられた状態でウエーハＷの上面が研削加工されることにより、予め除去されている。

上記したように、剥離装置１は、樹脂ＲとフィルムＦからなる保護部材ＰをウエーハＷから剥離し、更に、剥離した保護部材Ｐを装置内のゴミ箱９に破棄するように構成される。具体的に剥離装置１は、上面視矩形状の基台１０の上面からＺ軸方向に立ち上がる立壁部１１の側面に、ウエーハＷを保持して搬送する保持手段２と、ウエーハＷから保護部材Ｐを剥離する剥離手段３とを設けて構成される。保持手段２が立壁部１１の上側に配置されており、剥離手段３が保持手段２の下方に配置されている。

保持手段２は、保護部材Ｐを下方に向けてウエーハＷの上面（他方の面）を保持するように構成される。具体的に保持手段２は、ウエーハＷと略同径の搬送パッド２０でウエーハＷの上面を吸引保持する。搬送パッド２０は、ウエーハＷを吸引保持するポーラスチャックであり、円板状の枠体の下面にセラミックス等の多孔質材で構成される保持面２１（図２参照）が形成されている。保持面２１に生じる負圧によって、ウエーハＷを吸引保持することが可能となっている。

搬送パッド２０は、Ｙ軸方向に延在するアーム２２の先端（左端）に吊り下げて支持される。保持手段２は、昇降手段２３によってＺ軸方向に昇降可能に構成されると共に、水平移動手段２４によってＸ軸方向に移動可能に構成される。昇降手段２３は、アーム２２の基端を支持するＺ軸テーブル２５をモータ駆動のガイドアクチュエータでＺ軸方向に移動させる。

水平移動手段２４は、Ｚ軸テーブル２５を支持するＸ軸テーブル２６をモータ駆動のガイドアクチュエータでＸ軸方向に移動させる。なお、昇降手段２３及び水平移動手段２４は、モータ駆動のガイドアクチュエータに限定されず、例えばエア駆動のガイドシリンダで構成されてもよい。

剥離手段３は、保護部材Ｐの外周部分をウエーハＷから剥離する外周剥離手段４と、保護部材Ｐの全体をウエーハＷから剥離する全体剥離手段５とによって構成される。外周剥離手段４及び全体剥離手段５は、略同一の高さに設けられており、外周剥離手段４がＸ軸方向奥側（後側）に配置され、全体剥離手段５がＸ軸方向手前側（前側）に配置されている。外周剥離手段４の詳細構成については後述する。

全体剥離手段５は、はみ出し部Ｅを把持する把持部５０（第１の把持部）と、把持部５０を所定方向に移動させる移動手段５１と、フィルムＦの下面を押圧して保護部材Ｐの剥離を案内するガイドローラ５２とを含んで構成される。

把持部５０は、一対の爪部５０ａによって、はみ出し部Ｅの一部分を厚み方向で挟持するように構成される。一対の爪部５０ａは対向配置されており、互いに離間接近可能に構成される。把持部５０は、Ｙ軸方向に延在するアーム５３の先端（左端に）設けられている。把持部５０は、アーム５３の延在方向を軸に回転可能であると共に、移動手段５１によってＺ軸方向及びＸ軸方向に移動可能に構成される。

移動手段５１は、アーム５３の基端を支持するＸ軸テーブル５４をモータ駆動のガイドアクチュエータでＸ軸方向に移動させる。また、図示はしないが、アーム５３は、Ｘ軸テーブル５４上で上下に昇降可能に構成される。なお、移動手段５１は、モータ駆動のガイドアクチュエータに限定されず、例えばエア駆動のガイドシリンダで構成されてもよい。

ガイドローラ５２は、搬送パッド２０と移動手段５１との間に設けられている。ガイドローラ５２は、立壁部１１からＹ軸方向左側に突出する軸部５２ａの先端に所定長さで延在するローラ部５２ｂを取り付けて構成される。ローラ部５２ｂは、搬送パッド２０の下方でＹ軸方向に延在し、ウエーハＷの直径に比べて十分に短い円柱形状を有している。また、ローラ部５２ｂは、軸回りに回転可能に構成される。詳細は後述するが、全体剥離工程において、ローラ部５２ｂは、外周剥離手段４で剥離されないでウエーハＷに固着されている保護部材Ｐ（フィルムＦの下面）の中央部分を押圧する。

剥離手段４の下方には、剥離後の保護部材Ｐを回収するゴミ箱９が設けられている。ゴミ箱９は、上方がウエーハＷより大きく開放された上面視方形状を有している。また、ゴミ箱９には、Ｘ方向で対向する一辺の上端部分に一対の光学センサ９０が設けられている。一対の光学センサ９０は、一方が発光部で、他方が受光部で構成される。光学センサ９０は、発光部から発生される光を受光部が受け、受光部の受光量変化に基づいて、ゴミ箱９に回収された保護部材Ｐが満杯になったかどうかを検知する。

また、ゴミ箱９の上方には、剥離後の保護部材Ｐをゴミ箱９内に積層させる積層手段６を設けられている。積層手段６は、保護部材Ｐをゴミ箱９に案内させる第１ガイド手段７及び第２ガイド手段８によって構成される。第１ガイド手段７は、ゴミ箱９の後下方において、全体剥離手段５の下方に設けられており、前方に向かうに従って下方に傾斜する一対のガイドレール７０によって構成される。

ガイドレール７０は、例えば円形断面を有する棒状に形成され、保護部材Ｐの外形と略同一の長さを有している。また、ガイドレール７０の先端（下端）部分が、水平方向に屈曲されている。当該先端部分は、ゴミ箱９のＸ方向後方側における一辺の上端部分に配置されている。また、一対のガイドレール７０は、ゴミ箱９のＹ方向における中心線を挟んで対向するようにして、保護部材Ｐの外径より十分に小さい間隔で平行に配置されている。

第２ガイド手段８は、ゴミ箱９の上方を前後に跨ぐように水平に延びる一対のガイドレール８０によって構成される。ガイドレール８０は、例えば円形断面を有する棒状に形成され、保護部材Ｐの外径より大きい長さで延在する。ガイドレール８０の一端（後端）は、ゴミ箱９のＸ方向後方側における一辺の上端部分に位置し、他端（先端）がゴミ箱９のＸ方向前方側における一辺の上端部分に位置している。また、一対のガイドレール８０は、後方から前方に向かうに従って、その対向間隔が大きくなるように、上面視（上矢視）ハの字状に配置されている。

このように構成される剥離装置１は、うねりが除去された後のウエーハＷを保持手段２で吸引保持し、保護部材Ｐが貼り付けられた状態のウエーハＷを先ず外周剥離手段４に搬送する。外周剥離手段４では、保護部材Ｐの外周部分のみがウエーハＷから剥離される。そして、全体剥離手段５によって保護部材Ｐの全体がウエーハＷから剥離される。剥離された保護部材Ｐは、積層手段６を構成する第１ガイド手段７及び第２ガイド手段８によってガイドされ、ゴミ箱９内に落下される。ゴミ箱９内で複数の保護部材Ｐが積層され、ゴミ箱９が保護部材Ｐで満杯になると、光学センサ９０の出力に応じて、オペレータに対して報知がなされる。

次に、図１及び図２を参照して、本実施の形態に係る外周剥離手段について詳細に説明する。図２は、本実施の形態に係る剥離装置の模式図である。

図１及び図２に示すように、外周剥離手段４は、全体剥離手段５の後方において、立壁部１１からＹ軸方向に突出する基台４０の上面に、Ｚ軸方向に中心軸を有する円筒状の制限リング４１と、制限リング４１の周囲に配置される複数の把持手段４２とを設けて構成される。制限リング４１は、ウエーハＷや搬送パッド２０の外径より小さい外径を有しており、Ｚ軸方向に昇降可能に構成される。詳細は後述するが、この制限リング４１は、外周縁剥離工程における保護部材Ｐの剥離代を制限する役割を果たす。

制限リング４１の周囲は、等角度間隔で８つのエリアに分けられており、Ｘ軸方向奥側の１エリアを除いた７つのエリアに１つずつ把持手段４２が配置されている。すなわち、７つの把持手段４２は、ウエーハＷの中心を中心として所定角度間隔で配設される。ここで図１に示すように、Ｘ軸方向奥側のエリアに隣接するエリアから１つ飛ばしで配置される４つの把持手段４２を第１の剥離グループＧ１（第１の外周剥離手段）とし、第１の剥離グループＧ１を構成する把持手段４２の間に配置される３つの把持手段４２を第２の剥離グループＧ２（第２の外周剥離手段）として定義する。なお、７つの把持手段４２は、説明の便宜上、全て同一の符号で示すものとする。

把持手段４２は、はみ出し部Ｅを把持する把持部４３（第２の把持部）と、把持部４３を保持手段２の保持面方向（水平方向）に移動させる水平移動部４４と、把持部４３を保持面２１に対して垂直方向に移動（下降）させる垂直移動部（下降部）とを含んで構成される。把持部４３は、はみ出し部Ｅの下面を支持する下面支持部４５と、はみ出し部Ｅの上面を支持する上面支持部４６とによって構成される。上面支持部４６は、下面支持部４５に対向配置されている。上面支持部４６は、例えばエアシリンダによって下面支持部４５に対してＺ軸方向に昇降可能に構成される。上面支持部４６及び下面支持部４５ではみ出し部Ｅを挟み込むことにより、はみ出し部Ｅを把持することが可能となる。

下面支持部４５は、側面視Ｌ字状の移動ブロック４７の上端側に設けられており、図示しない垂直移動部（下降部）によって上面支持部４６及び下面支持部４５が移動ブロック４７に沿って昇降可能となっている。また、水平移動部４４は、モータ駆動のガイドアクチュエータで移動ブロック４７を水平方向（ウエーハＷの径方向）に移動させる。なお、垂直移動部及び水平移動部４４は、モータ駆動のガイドアクチュエータに限定されず、例えばエア駆動のガイドシリンダで構成されてもよい。

ところで、従来の剥離装置には、ウエーハの外周からはみ出た樹脂に対して厚み方向に外力を付与することでウエーハのエッジと樹脂との間に部分的な隙間を形成し、保護部材を剥離する際のきっかけを作るものが存在する。そして、当該きっかけの部分に対応する保護部材を把持して保護部材をめくるように動作させることにより、ウエーハから保護部材を剥離することが可能である。しかしながら、このような剥離装置であっても、ウエーハの外周部分に樹脂が残ってしまい、保護部材を適切に剥離できないことが想定される。この場合、後の研削加工において、外周部分の厚みが均一にならないおそれがある。

そこで、本件発明者等は、ウエーハの外周部分に樹脂を残すことなく、ウエーハから適切に保護部材を剥離することを着想した。具体的に本実施の形態では、外周剥離手段４で保護部材Ｐの外周を一部分だけ残して剥離し、全体剥離手段５で当該保護部材Ｐの一部分を把持してウエーハＷの面方向に沿って反対側の外周部に向かって引っ張ることにより、保護部材全体をウエーハＷから引き剥がしている。その際、保護部材Ｐの剥離をガイドするガイドローラ５２（ローラ部５２ｂ）が、フィルムＦの下面をＹ方向の中央部分のみを押圧する。

このように、ローラ部５２ｂのＹ軸方向の長さをフィルムＦの中央部分のみに接触する大きさとしたことで、先に外周剥離手段４で剥離した保護部材Ｐの外周部分が、全体剥離手段５で保護部材Ｐの全体を剥離する際に、ローラ部５２ｂによってその剥離が妨げられることがない。この結果、ウエーハＷの外周部分に剥がし残りが生じるのを防止することができる。すなわち、ウエーハＷの外周部分に樹脂Ｒを残すことなく、ウエーハＷから適切に保護部材Ｐを剥離することが可能である。

次に、図２から図７を参照して本実施の形態に係る保護部材の剥離方法について説明する。図３は、本実施の形態に係る剥離装置の把持工程の一例を示す図である。図３Ａは保護部材を把持する前の状態を示し、図３Ｂは保護部材を把持した後の状態を示している。図４は、本実施の形態に係る剥離装置の外周縁剥離工程の一例を示す図である。図５は、本実施の形態に係る剥離装置の外側剥離工程の一例を示す図である。図６は、本実施の形態に係る剥離装置の全体剥離工程の一例を示す図である。図６Ａから図６Ｄは、全体剥離工程の動作遷移を示している。図７は、本実施の形態に係る剥離方法の一連の流れを示す上面模式図である。図７Ａは第１の剥離グループによる保護部材の外周剥離の様子を示し、図７Ｂは第２の剥離グループによる保護部材の外周剥離の様子を示し、図７Ｃは全体剥離手段による保護部材の全体剥離の様子を示している。なお、図３から図５では、第１の剥離グループによる剥離を例示する。

本実施の形態に係る保護部材Ｐの剥離方法は、保護部材Ｐの外周（はみ出し部Ｅ）を把持する把持工程（図３参照）と、樹脂の外周縁を剥離する外周縁剥離工程（図４参照）と、樹脂及びフィルムの外側部分を剥離する外側剥離工程（図５参照）と、保護部材全体を剥離する全体剥離工程（図６参照）とを経て実施される。

図２に示すように、保持手段２は、保護部材Ｐが下方を向くようにウエーハＷの上面を吸引保持している。保持手段２は、制限リング４１の中心とウエーハＷの中心とが一致するように、外周剥離手段４の上方に位置付けられる。このとき把持部４３（上面支持部４６）の先端（径方向内側の端部）が、フィルムＦの外周よりも外側に位置付けられた状態となっている。

図３に示すように、把持工程では、制限リング４１が上昇端に位置付けられた状態でウエーハＷが制限リング４１上に載置される。すなわち、フィルムＦの下面が制限リング４１の上面に当接され、ウエーハＷ及び保護部材Ｐは、制限リング４１と搬送パッド２０との間に挟まれた状態となる。

そして、図３Ａに示すように、各把持部４３は、上面支持部４６及び下面支持部４５の径方向内側の端部がフィルムＦの外周部分と径方向で重なるように、水平移動部４４によって移動される。更に把持部５０は、下面支持部４５の上面と制限リング４１の上面とが同じ高さとなるように、垂直移動部（不図示）によって高さが調整される。これにより、フィルムＦの外周部下面が下面支持部４５の上面に当接される。

そして、図３Ｂに示すように、上面支持部４６が降下され、上面支持部４６の下面がフィルムＦの上面に当接される。これにより、把持部４３は、フィルムＦの外周縁（はみ出し部Ｅ）を把持する。

次に、外周縁剥離工程が実施される。図４に示すように、外周縁剥離工程では、把持部４３がはみ出し部Ｅを把持した状態で、各把持部４３が保持面方向（ウエーハＷの径方向外側）に向かって移動される。これにより、保護部材ＰがウエーハＷの外周縁から外側に遠ざかる方向に引っ張られる。この結果、ウエーハＷの外周からはみ出た樹脂ＲとウエーハＷの外周縁との間に僅かな隙間が形成される。

次に、外側剥離工程が実施される。図４で把持部４３を水平移動部４４で径方向外側（ウエーハＷの外周より遠ざかる方向）に移動させた後、図５に示すように、外側剥離工程では、把持部４３を更に鉛直方向下方に移動させる。すなわち、把持部４３は、保持面２１から離間する方向に移動される。これにより、樹脂Ｒ及びフィルムＦの外周部分（はみ出し部Ｅ）は、下方に引き下げられる。この結果、図４で形成された樹脂ＲとウエーハＷの外周縁との隙間が拡大され、当該隙間はウエーハＷの外周部下面まで到達する。

このとき、ウエーハＷの下面、すなわち、フィルムＦの下面が制限リング４１によって支持されているため、上記隙間の拡大が制限リング４１の外周縁で規制される。このように、制限リング４１により、フィルムＦの下面の所定範囲を支持することで、保護部材Ｐの剥離量、すなわち、剥離代を制限することが可能である。以上より、保護部材Ｐの外周の所定範囲のみをウエーハＷから剥離することができる。

なお、図３から図５では、第１の剥離グループＧ１で把持工程、外周縁剥離工程、外側剥離工程を実施したことにより、図７Ａに示すように、保護部材Ｐの外周の４箇所を所定の剥離代で剥離することができる。第２の剥離グループＧ２においても、図３から図５のように、把持工程、外周縁剥離工程、外側剥離工程を実施することで、４つの剥離箇所の間に位置する３箇所も所定の剥離代で剥離することができる。この結果、図７Ｂに示すように、保護部材Ｐの外周の一部分を残して保護部材ＰがウエーハＷの外周から剥離された状態となる。

次に、全体剥離工程が実施される。図６に示すように、保持手段２は、ウエーハＷを外周剥離手段４から全体剥離手段５に搬送する。全体剥離工程では、先ず、図６Ａに示すように、外周縁剥離工程で剥離されずに残った保護部材Ｐの外周の一部分（はみ出し部Ｅ）が、把持部５０によって把持される。このとき、ローラ部５２ｂがウエーハＷの一端側（把持部５０が把持した側）に位置するように、保持手段２が位置付けられる。更にローラ部５２ｂは、フィルムＦの下面に当接しており、ウエーハＷ及び保護部材Ｐは、搬送パッド２０とローラ部５２ｂとの間で挟まれた状態となっている。

そして、保持手段２を把持部５０から離れる方向に移動させ、図６Ｂに示すように、外周剥離工程で剥離されずに残った保持部材Ｐの外周の一部分（はみ出し部Ｅ）をウエーハの外周縁から引き剥がす。次に、把持部５０は、フィルムＦの把持位置から後方にずれた位置を支点に回転しながら下方に移動される。この結果、図６Ｃに示すように、把持部５０近傍の保護部材ＰがウエーハＷの外周から引き剥がされ、保護部材Ｐは、ローラ部５２ｂに当接しながら（案内されて）略直角に屈曲される。

更に図６Ｄに示すように、把持部５０の回転角度と高さを調整しながら、把持部５０を前方、すなわち、ウエーハＷの外周から中央を基準とする逆側の外周に向かって移動させると共に、保持手段２も後方に向かって移動させる。このように、把持部５０とウエーハＷとを保持面２１の面方向に沿って相対移動させることにより、保護部材Ｐの全体をウエーハＷから剥離することが可能である。

また、図７Ｃに示すように、剥離の最中は、ローラ部５２ｂによって保護部材Ｐが案内されながら屈曲されるものの、ローラ部５２ｂはフィルムＦの下面中央部分のみを押圧しているため、一度剥離された保護部材Ｐの外周部分がローラ部５２ｂによってウエーハＷ側に押圧されることがない。このため、保護部材Ｐの剥離を阻害することない。この結果、ウエーハＷの外周部分に樹脂Ｒを残すことなく、ウエーハＷから適切に保護部材Ｐを剥離することが可能である。

なお、剥離後の保護部材Ｐは、積層手段６（図１参照）によってゴミ箱９内に積層される。また、図６では、把持部５０を前方に向かって移動させて保護部材Ｐを剥離する構成としたが、この構成に限定されない。例えば、把持部５０を前方に移動させず下方に移動させ続け、保護部材Ｐを直角に屈曲させて全体を剥離させてもよい。

以上のように、本実施の形態によれば、ウエーハＷの外周縁からはみ出したはみ出し部Ｅが、外周剥離手段４によって水平方向及び垂直方向に引っ張られる。これにより、ウエーハＷの外周には、一部分を除いて樹脂ＲとウエーハＷとの間に隙間が形成される。そして、当該隙間をきっかけに全体剥離手段５で保護部材ＰをウエーハＷから剥離することができる。この際、保護部材Ｐの中央部分がローラ部５２ｂによって押し付けられながら把持部５０が移動されるため、ウエーハＷの外周部分に剥がし残りが生じるのを防止することができる。すなわち、ウエーハＷの外周部分に樹脂を残すことなく、ウエーハＷから適切に保護部材Ｐを剥離することが可能である。

例えば、上記実施の形態では、図３に示す把持工程において、ウエーハＷを制限リング４１上に載置した後に把持部４３ではみ出し部Ｅを把持する構成としたが、この構成に限定されない。例えば、把持部４３ではみ出し部Ｅを把持した後に、制限リング４１を上昇させてフィルムＦの下面に制限リング４１の上面を当接させてもよい。

また、上記実施の形態では、外周剥離手段４を第１の剥離グループＧ１と第２の剥離グループＧ２に分けて、把持手段４２を７つ設ける構成としたが、この構成に限定されない。把持手段４２の個数は適宜変更が可能である。例えば、把持手段４２を等角度間隔で４つ配置し、保護部材Ｐの外周を所定の４箇所剥離した後、ウエーハＷと把持手段４２とをウエーハＷの中心を軸に所定角度（例えば４５度）で相対回転させ、先に剥離した４つの剥離箇所の間に位置する３箇所の保護部材Ｐを剥離するように構成してもよい。この場合、搬送パッド２０を中心軸回りに回転させてもよく、４つの把持手段４２をウエーハＷ（又は制限リング４１）の中心軸回りに回転させてもよい。

ここで、図８から図１３を参照して変形例に係る剥離装置について説明する。図８は、変形例に係る剥離装置の全体斜視図である。図９−１２は、変形例に係る剥離装置の全体剥離工程を示す動作遷移図である。図１３は、変形例に係る剥離装置の廃棄工程を示す図である。

図８に示すように、変形例に係る剥離装置１は、外周剥離手段４と全体剥離手段５の構成が本実施の形態と僅かに異なる。具体的に外周剥離手段４は、基台４０の上面にターンテーブル４０ａが設けられており、ターンテーブル４０ａの上面中央に制限リング４１が設けられている。把持手段４２は、ターンテーブル４０ａの中央（制限リング４１）を挟んで対向するように２つ設けられている。ターンテーブル４０ａは、電動モータ等で構成される回転手段４０ｂにより、ターンテーブル４０ａの中心を軸に回転可能となっている。これにより、把持手段４２は、制限リング４１上に載置されるウエーハＷの中心を軸に回転可能に構成される。すなわち、ターンテーブル４０ａ及び回転手段４０ｂは、把持手段４２をウエーハＷの中心を軸とする回転軸によってウエーハＷの外周に沿って回転移動させる外周移動手段を構成する。

このように構成される外周剥離手段４においては、保護部材Ｐの外周を２つの把持手段４２で所定の２箇所を把持して剥離した後、ターンテーブル４０ａを所定角度回転させ、保護部材Ｐの他の箇所を把持手段４２で把持して剥離する。これを複数回繰り返し、所定箇所を除いて保護部材Ｐの外周をウエーハＷから剥離することが可能である。

また、変形例に係る全体剥離手段５は、アーム５３の延在方向を軸に回転可能ではなく固定されている点で本実施の形態と相違する。また、アーム５３及び把持部５０は、モータ駆動のガイドアクチュエータで構成される昇降手段５３ａによって昇降可能となっている。昇降手段５３ａは、Ｘ軸テーブル５４上に設けられている。

このように構成される全体剥離手段５では、図９に示すように、外周縁剥離工程で剥離されずに残った保護部材Ｐの外周の一部分（はみ出し部Ｅ）が、把持部５０によって把持される。このとき、ローラ部５２ｂがウエーハＷの一端側（把持部５０が把持した側）に位置するように、保持手段２が位置付けられる。更にローラ部５２ｂは、フィルムＦの下面に当接しており、ウエーハＷ及び保護部材Ｐは、搬送パッド２０とローラ部５２ｂとの間で挟まれた状態となっている。

そして、保持手段２が把持部５０から離れる方向に僅かに移動され、残った保護部材Ｐの外周部分がウエーハＷから僅かに剥離される。その後、図１０に示すように、把持部５０を昇降手段５３ａで下方に移動させながら、保持手段２を水平方向に移動させることにより、保護部材Ｐは徐々に剥離される。そして、図１１に示すように、更に把持部５０を下方に移動させ、ローラ部５２ｂがウエーハＷの他の端部を越えるまで保持手段２を移動させると、保護部材Ｐの全体がウエーハＷから剥離される。

図１２に示すように、ウエーハＷから保護部材Ｐを剥離した直後においては、はみ出し部Ｅの一端が把持部５０によって把持されたまま、保護部材Ｐの他端側が自重によって垂れ下がる。この状態で把持部５０は、昇降手段５３ａによって上昇されると共に移動手段５１（図８参照）によって水平方向に移動され、把持部５０はガイドレール７０の近傍に位置付けられる。

図１３に示すように、把持部５０がガイドレール７０の上端まで移動されると、保護部材ＰのフィルムＦ側が一対のガイドレール７０の傾斜面に当接される。これにより、保護部材Ｐは、一対のガイドレール７０に沿うように鉛直方向に対して僅かに傾斜される。保護部材Ｐが一対のガイドレール７０に沿わされた状態で、一対の爪部５０ａが互いに離間されると、はみ出し部Ｅの把持が解除される。

保護部材Ｐは、自重により一対のガイドレール７０に沿って斜め下方に傾斜落下し、ゴミ箱９の上方で、一対のガイドレール８０により、移動方向が水平方向にガイドされながら、ゴミ箱９内に落下される。これにより、剥離後の保護部材Ｐがゴミ箱９内に廃棄される。

また、上記実施の形態では、図４及び図５に示す外周縁剥離工程、外側剥離工程では、把持部４３を水平方向（ウエーハＷの径方向外側）に移動させた後、垂直方向下方に移動させて段階的に保護部材Ｐの外周を剥離する構成としたが、これに限定されない。外周縁剥離工程及び外側剥離工程を一連の流れで実施してもよい。例えば、把持部４３を回転させることで把持部４３を円弧移動させ、径方向外側への移動と下方への移動とを一連の流れで実施することにより、保護部材Ｐの外周を剥離してもよい。

また、上記実施の形態では、外周剥離手段４によって、保護部材Ｐを外周の一部分だけ残して剥離する構成としたが、この構成に限定されない。外周剥離手段４で保護部材Ｐの外周全体を剥離してもよい。すなわち、第１の剥離グループＧ１による外周剥離と第２剥離グループＧ２による外周剥離と全体剥離とを分けて実施したが、外周部分を剥離した後に全体を剥離すればよい。よって、第１の剥離グループＧ１、第２の剥離グループＧ２、全体剥離手段５のそれぞれの把持部４３、５０がはみ出し部Ｅを把持し、同時に外周部分を剥離させてもよい。

なお、本実施の形態では、剥離装置単体の構成について説明したが、この構成に限定されない。本発明は、例えば、研削、研磨、切削等、各種加工を実施する各種加工装置に適用されてもよい。

また、加工対象のワークとして、加工の種類に応じて、例えば、半導体デバイスウエーハ、光デバイスウエーハ、パッケージ基板、半導体基板、無機材料基板、酸化物ウエーハ、生セラミックス基板、圧電基板等の各種ワークが用いられてもよい。半導体デバイスウエーハとしては、デバイス形成後のシリコンウエーハや化合物半導体ウエーハが用いられてもよい。光デバイスウエーハとしては、デバイス形成後のサファイアウエーハやシリコンカーバイドウエーハが用いられてもよい。また、パッケージ基板としてはＣＳＰ（Chip Size Package）基板、半導体基板としてはシリコンやガリウム砒素等、無機材料基板としてはサファイア、セラミックス、ガラス等が用いられてもよい。さらに、酸化物ウエーハとしては、デバイス形成後又はデバイス形成前のリチウムタンタレート、リチウムナイオベートが用いられてもよい。

また、上記実施の形態では、ガイドレール７０、８０が円形断面を有する棒状に形成される構成としたが、この構成に限定されない。ガイドレール７０、８０は、例えば、金属板を折り曲げた板状体で形成されてもよい。

また、上記実施の形態では、保護部材Ｐの中央部分を押圧するローラとして、円柱状のローラ部５２ｂを備えたガイドローラ５２を例に挙げて説明した。この場合、全体剥離工程の際、フィルムＦの下面とローラ部５２ｂの円筒面とが、線接触又は面接触しながら、保護部材Ｐの剥離がガイドされる。しかしながら、この構成に限定されず、適宜変更が可能である。ローラは、保護部材Ｐの中央部分を押圧するものであれば、どのような構成でもよく、例えば、球面を備えたボール状のローラで構成されてもよい。この場合、全体剥離工程の際、フィルムＦの下面とローラの球面とが点接触しながら、保護部材Ｐの剥離がガイドされる。

また、本発明の各実施の形態を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

また、本発明の実施の形態は上記の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

以上説明したように、本発明は、ウエーハの外周部分に樹脂を残すことなく、ウエーハから適切に保護部材を剥離することができるという効果を有し、特に、ウエーハの表面に貼着されたフィルムを剥離する剥離装置に有用である。

Ｗ ウエーハ
Ｐ 保護部材
Ｒ 樹脂
Ｆ フィルム
Ｅ はみ出し部
１ 剥離装置
２ 保持手段
２１ 保持面
４ 外周剥離手段
４２ 把持手段（第１の外周剥離手段、第２の外周剥離手段）
４３ 把持部（第２の把持部）
４４ 水平移動部
Ｇ１ 第１の剥離グループ（第１の外周剥離手段）
Ｇ２ 第２の剥離グループ（第２の外周剥離手段）
５ 全体剥離手段
５０ 把持部（第１の把持部）
５１ 移動手段
５２ｂ ローラ部（ローラ）

Claims (3)

1. フィルムがウエーハの外周縁からはみ出したはみ出し部を形成した状態で樹脂を介して該フィルムをウエーハの一方の面に固着して該樹脂と該フィルムとからなる保護部材をウエーハから剥離する剥離装置であって、
   該保護部材を下にして上面となるウエーハの他方の面を吸引保持する保持面を有する保持手段と、
   該はみ出し部を把持し外周の一部分を残して該保護部材の外周部分をウエーハから剥離する外周剥離手段と、
   残った該外周の一部分の該はみ出し部を把持し該保護部材の外周部分側から該保護部材全体をウエーハから剥離する全体剥離手段と、を備え、
   該全体剥離手段は、
   該外周剥離手段で剥離されないで残った該外周の一部分の該はみ出し部を把持する第１の把持部と、
   該外周剥離手段で剥離されないでウエーハに固着されている該保護部材の中央部分を押圧するローラと、
   該第１の把持部と該保持手段とを相対的に保持面方向に移動させる移動手段と、を備え、
   該ローラで該保持手段が保持したウエーハの中央部分の該保護部材をウエーハに向かって押し付けながら該保護部材をウエーハから全て剥離する剥離装置。
2. 該外周剥離手段は、
   ウエーハの中心を中心として所定の角度間隔で配設される複数の第１の外周剥離手段と、
   該第１の外周剥離手段の間に配設される複数の第２の外周剥離手段とを備え、
   該第１の外周剥離手段と該第２の外周剥離手段とは、
   該はみ出し部を把持する第２の把持部と、
   該第２の把持部を該保持面方向でウエーハの外周より遠ざかる方向に移動させる水平移動部と、
   該水平移動部により移動した該第２の把持部を該保持面に対して直交する垂直方向で下降させる下降部とを備えた請求項１記載の剥離装置。
3. 該外周剥離手段は、
   該はみ出し部を把持する第２の把持部と、
   該第２の把持部を該保持面方向でウエーハの外周より遠ざかる方向に移動させる水平移動部と、
   該水平移動部により移動した該第２の把持部を該保持面に対して直交する垂直方向に移動させる下降部と、
   該第２の把持部と、該水平移動部と、該下降部とを、ウエーハの中心を軸とする回転軸によってウエーハの外周に沿って回転移動させる外周移動手段と、を備えた請求項１記載の剥離装置。

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