TW200810009A - Sheet peeling apparatus and peeling method - Google Patents

Description

200810009 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於薄膜剝離裝置及剝離方法，更詳細說明 係關於在剝離貼附於半導體晶圓等的被著體之保護薄膜時 ，可以減少剝離力般地控制而進行剝離的薄膜剝離裝置及 剝離方法。 【先前技術】 ® 先前，於半導體晶圓（以下，單稱爲「晶圓」）係貼附 有用以保護其電路面的保護薄膜。該保護薄膜係例如在進 行晶圓的硏磨（back grind)之後，經由薄膜剝離裝置而剝離 〇 作爲前述之薄膜剝離方法，係例如公知有專利文獻1 所揭示之薄膜剝離裝置所致之方法。同裝置係將剝離用膠 帶貼附於保護薄膜，以藉由滾輪捆捲該當剝離用膠帶，而 ^ 可進行薄膜的剝離之構造。 〔專利文獻1〕日本特開2004 - 273 527號公報 【發明內容】 然而，在專利文獻1所揭示之剝離裝置所致之薄膜剝 離方法，隨著保護薄膜的剝離進行，對於剝離晶圓與保護 薄膜則需要較大之作用力。如更詳細說明，在剝離貼附於 晶圓之保護薄膜的狀況，初始於保護薄膜的外週部份貼附 剝離用膠帶。然後，以從保護薄膜的外週部份朝晶圓的直 -4- 200810009 (2) 徑方向相反側，捲曲保護薄膜之方式來進行剝離。此時， 晶圓係通常具備圓形或是接近圓形之平面形狀，故雖然初 期的剝離寬度（被著體與接著薄膜接觸之寬度）較小，但是 ，隨著接近晶圓的中央部，剝離寬度會漸漸擴大。結果， 隨著剝離進行，剝離所需力量亦增大，接著於保護薄膜之 剝離用膠帶會脫落，或是剝離用膠帶會斷裂，成爲發生保 護薄膜本身被撕裂之剝離不良的要因。 本發明係有鑒於如此之課題而提案者，其目的係提供 ^ 盡可能減少剝離力來進行薄膜的剝離，可減低剝離不良的 薄膜剝離裝置及剝離方法。 爲了達成前述目的，本發明的薄膜剝離裝置係具備： 支持手段，係支持於表面貼附薄膜的被著體；剝離頭，係 於前述薄膜貼附剝離用膠帶而剝離前述薄膜；及移動手段 ，係使前述支持手段及剝離頭相對移動而進行前述薄膜的 剝離。 0 並以於前述支持手段及剝離頭之至少一方設置擺頭機 構，在該等支持手段及剝離頭相對移動時，經由前述擺頭 機構而伴隨曲折動作之方式構成。 於本發明中，採用前述支持手段，包含：檯面，係具 備前述被著體的載置面，及基座，係支持該當檯面，並於 前述檯面與基座之間設置前述擺頭機構，經由該當擺頭機 構，前述檯面設置成對於基座在平面內可交互旋轉之構造 〇 又，前述剝離頭，係設置於具有複數關節的多關節機 -5- 200810009 (3) 器人之自由端側，而該當機器人成爲前述擺頭機構，並可 設置成對於前述支持手段在平面內可交互擺頭。 進而，可構成更包含：剝離補助手段，係可接觸於前 述薄膜的上面側；該當剝離補助手段，係包含具備有剝離 前述薄膜時連接該當薄膜的折曲邊緣之端緣的搖動板而構 成。 又，前述剝離補助手段，係包含具備有剝離前述薄膜 _ 時進入該當薄膜的折曲部之旋轉體的搖動滾輪而構成亦可 〇 進而，前述剝離補助手段，係採用設置成在平面內可 搖動且追從於前述折曲動作之構造亦可。 進而，本發明又關於薄膜剝離方法，係在貼附於被著 體的表面之薄膜的外週部，經由剝離頭貼附剝離用膠帶， 在保持該當剝離用膠帶之狀態下，朝與貼附剝離用膠帶之 位置相反側的方向，剝離薄膜的薄膜剝離方法。 Φ 採用前述被著體與剝離頭沿著前述剝離方向相對移動 時，一邊沿著薄片面於折曲方向賦予剝離力一邊進行剝離 的方法。 在前述薄膜剝離方法，係在進行前述剝離時，一邊防 止前述剝離薄膜的折曲緣的翹曲一邊進行剝離爲佳。 依據本發明，因爲設置擺頭機構而在支持手段與剝離 頭進行相對移動時是伴隨折曲動作，故藉由對於前述相對 移動方向，在平面內進行交互剝離動作，可減少剝離寬度 而進行剝離。所以，剝離寬度極端地變大，藉此，可抑制 -6 - 200810009 (4) 剝離力而有效地防止剝離用膠帶脫落或崩斷、貼附於表面 之薄膜本身被撕裂。 又，如作爲於檯面與基座之間設置擺頭機構的構造’ 該當擺頭機構則成爲內藏於移動手段的構造。所以’例如 ，除了將可正反旋轉的電動機設置於基座之外’並利用使 其輸出軸連結於檯面等之手段，可簡單地構成擺頭機構。 進而，在設置剝離補助手段之構造，因爲可一邊抑制 被著體的撬曲，一邊將薄膜推回剝離方向，故可防止被著 ^ 體的損傷等。 又，利用構成剝離補助手段的搖動板可進行折曲動作 ，即使於折曲方向交互剝離薄膜，亦可追從其而更加確實 地防止被著體的撬曲。 【實施方式】 以下，針對關於本發明的實施形態，參考圖面並加以 說明。 於圖1係揭示關於本實施形態之薄膜剝離裝置的槪略 前視圖，於圖2係揭示其槪略右側面圖。於該等圖中，薄 膜剝離裝置1 0係具備以下構件而構成：支持手段1 1，係 支持作爲於爲圖中上面側的表面（電路面）貼附接著薄膜S( 以下稱「薄膜S」）之被著體的晶圓W ;移動手段1 2，係 可移動地支持該支持手段1 1 ;剝離頭1 3，係於前述薄膜 S的外週部份貼附剝離用膠帶T(參考圖3)而從晶圓W剝 離薄膜S ;膠帶供給單元1 4，係具備以所定長度釋出前述 200810009 (5) 剝離用膠帶T，並使一部份熱融著於薄膜S的功能；及剝 離補助手段15，係設置成在剝離前述薄膜S時’可接觸 該當薄膜S上。 前述支持手段11係如圖3、圖4所示，藉由以下構件 所構成：平面視略方形的檯面2 0，係經由黏貼用膠帶MT ，於上面側具備吸著保持晶圓W及環形框RF的載置面； 及略方形的基座2 2 ’係經由擺頭機構2 1 ’支持該檯面2 0 。於基座22的下面側中各角落附近係安裝有滑件24。該 等滑件24係被一對導引軌道2 5支持，藉此，前述支持手 段1 1設置爲可沿著導引軌道2 5的延伸延伸移動。在此， 藉由前述滑件24及導引軌道25構成移動手段12。 前述擺頭機構21係並不特別被限定，但是，在本實 施形態，由配置於前述基座22內之未圖示的可正反旋轉 之電動機與該電動機的輸出軸26(參考圖1)所構成，該當 輸出軸26的前端部固定於檯面20的下面側，利用電動機 φ 以每所定角度交互旋轉於正反方向，如圖4所示，檯面20 係對於基座22，在平面內進行交互擺頭動作。 前述剝離頭1 3係經由未圖示之支持裝置，支持於前 述膠帶供給單元1 4側。該剝離用頭1 3係於其下部具備於 上下方向可離開接近之上下一對的夾具爪30而構成，並 於該等夾具爪3 0之間，挾持從前述膠帶供給單元1 4供給 之剝離用膠帶T的導線端區域而可保持該當剝離用膠帶T 般地構成。 前述膠帶供給單元1 4係採用與本申請人（讓渡人）申請 -8- 200810009 (6) 之日本特開2003 — 22986號公報所揭示之單元在實 同者。如簡單地說明，膠帶供給單元1 4係包含以 而構成：膠帶釋出部，係對於前述剝離頭1 3，釋出 膠帶T ;切斷器，係依所定長度切斷剝離用膠帶τ 熱器，係將切斷成枚葉狀的剝離用膠帶T熱融著於 膜S。再者，膠帶供給單元14係因不是本案要旨 係省略關於各部的詳細構造之說明。 前述剝離輔助手段1 5係藉由以下構件所構成 4 0，係配置於前述支持手段1 1的側方；旋轉體4 1 置於該當支柱40的上部之同時，設置成可在平面 ;平面視L字狀的旋轉機械臂42，係連設於該旋率 的外週部；及搖動板44，係經由支軸42A(參考圖 動地安裝於該旋轉機械臂42的先端部。該剝離補 1 5係將前述搖動板44從晶圓W的上面位置退避之 爲初始位置，在進行薄膜S的剝離時，將略9 0度 接觸薄膜S的上面側之位置作爲動作位置，使前述 41旋轉。再者，前述搖動板44係形成爲平面視略 ，在接觸前述動作位置，剝離薄膜S時，端緣44A 膜S的折曲緣，被剝離該當薄膜S的力量推壓而成 動作。 接著，針對本實施形態之薄膜剝離方法，參考 圖8並加以說明。 首先，經由未圖示之般送機械臂等，晶圓W 框RF —起載置於檯面20上。然後，在剝離頭1 3 質上相 下構件 剝離用 ;及加 前述薄 ，故在 :支柱 ，係設 內旋轉 專體41 3)可搖 助手段 位置作 旋轉而 旋轉體 長方形 接觸薄 爲折曲 圖5至 與環形 的夾具 -9- 200810009 (7) 爪3 0之間，從膠帶供給單元1 4以所定長度供給剝離用膠 帶T，剝離用膠帶T的一部份藉由未圖示之加熱器融著於 薄膜S的外週部份（參考圖3)。再者，剝離用膠帶T的供 給、依所定長度的切斷、融著係實質上與前述之日本特開 2003 — 22986號公報所記載之動作相同。 接下來，如圖5所示，支持手段1 1經由前述移動手 段1 1，往同圖中箭頭 a方向開始移動。此時，剝離補助 手段15係旋轉體4190旋轉而搖動板44從退避位置接觸 薄膜S上，搖動板44的緣部44A連接薄膜S的折曲緣。 如圖6.所示，支持手段1 1係移動至同圖中箭頭 a方 向，剝離頭1 3係與支持手段1 1同步，移動至同圖中箭頭 b方向。此時，檯面20係藉由前述擺頭機構21，旋轉至 箭頭 c方向。藉此，捲曲薄膜S，使其從晶圓W漸漸剝 離。然後，未圖示之檢測手段檢測出支持手段1 1到達所 定位置時，支持手段1 1與剝離頭1 3的動作係直接繼續進 φ 行離開動作，另一方面，檯面20藉由前述擺頭機構21， 如圖7所示般，轉變至箭頭 d方向的旋轉。如此一來， 一邊支持手段1 1與剝離頭1 3進行離開動作，一邊檯面20 重複往箭頭 c、d方向交互進行旋轉動作，藉此，薄膜S 係往折曲方向漸漸被剝離，直到完全被剝離（參考圖8)。 伴隨此，於搖動板44的緣部44A係於長邊方向中偏離地 被賦予剝離力，但是，此時，將支軸42A作爲旋轉軸而搖 動（在平面內的角度變位）。所以，藉由該角度變位，已經 被剝離之薄膜會有部份再度接著於晶圓W，但是，因爲不 -10- 200810009 (8) 加入壓力，而接著力爲較小者，故不會增加之後的剝離阻 抗。再者，對於薄膜S，採用紫外線硬化型式的接著薄膜 的話，因不會發生再接著，故爲理想。 藉由繼續如此之相對移動與折曲動作，薄膜S從晶圓 W完全剝離之後，晶圓W係與環形框RF —起經由未圖示 之搬送機械臂而被搬送。另一方面，被剝離之薄膜S係與 剝離用膠帶T 一起被廢棄至未圖示之廢棄箱。然後，檯面 0 20與剝離補助手段15回到初始位置時，作爲新的剝離對 象物的晶圓W係移動至檯面2 0上，薄膜S同樣地被剝離 〇 所以，依據如此實施形態，在檯面20與剝離頭1 3進 行相對移動時，利用檯面20經由前述擺頭機構2 1，於順 時鐘方向與逆時鐘方向以所定角度交互旋轉，薄膜S於折 曲方向被剝離，而剝離寬度並不會極端地變大，可一邊抑 制剝離阻抗一邊進行薄膜S的剝離，可在將如晶圓W般 φ 之具備脆質性者作爲對象之狀況，有效地防止該當晶圓W 的損傷。 如上所述，用以實施本發明的最佳構造、方法等係揭 示在前述記載，但是，本發明係並不限定於此者。 亦即’本發明係雖然主要關於特定實施形態已圖示、 說明’但是，在不脫離本發明的技術思想及目的範圍，對 於以上說明之實施形態，關於形狀、位置或配置等，可因 應需要，加入各式各樣的變更。 例如’在前述實施形態，於檯面20側設置擺頭機構 -11 - 200810009 (9) 21，利用該當檯面20沿著導引軌道25移動而可折曲剝離 ，但是，本發明係並不限定於此者，如圖9所示，將前述 剝離頭1 3可旋轉地固定於機器人RB的機械臂，移動該當 剝離頭1 3亦可。此時，剝離頭13係一邊對於晶圓W進 行伴隨往Y軸方向的移動之擺頭動作，一邊移動至X軸 方向下方，而檯面20移動至X軸方向上方。 又，在固定檯面20之狀態下，僅使前述機器人116移 動亦可。 進而，在前述實施形態，剝離用膠帶T係舉出熱融著 於前述薄膜S的所謂感熱接著性的接著膠帶爲例加以說明 ’但是，使用感壓接著性的接著膠帶亦可。 又，在前述實施形態，已圖示並說明設置剝離補助手 段1 5之狀況，但是，亦可省略該當剝離補助手段1 5。也 就是說’本發明係在剝離薄膜S時，只要可伴隨折曲動作 而進行剝離即可。 φ 進而’前述搖動板44係如圖1 〇所示，作爲具備複數 旋轉體5 0 A的搖動滾輪5 0亦可。 【圖式簡單說明】 〔圖1〕關於本實施形態之薄膜剝離裝置的槪略前視 圖。 〔圖2〕前述薄膜剝離裝置的槪略右側面圖。 〔圖3〕省略膠帶供給單元之薄膜剝離裝置的槪略立 體圖。 -12- 200810009 (10) 〔圖4〕揭示檯面以所定角度旋轉之狀態的薄膜剝離 裝置的槪略立體圖。 〔圖5〕用以說明進行薄膜剝離之初始狀態的槪略平 面圖。 〔圖6〕揭示檯面旋轉於順時鐘方向之狀態的剝離途 中的槪略平面圖。 〔圖7〕揭示檯面旋轉於逆時鐘方向之狀態的剝離途 中的槪略平面圖。 〔圖8〕用以說明剝離之最後階段的槪略平面圖。 〔圖9〕揭示變形例之與圖4相同的槪略立體圖。 〔圖1 0〕揭示採用搖動滾輪之其他變形例的薄膜剝離 途中的槪略平面圖。 【主要元件符號說明】 I 〇 :薄膜剝離裝置 II :支持手段 1 2 :移動手段 13 :剝離頭 1 5 :剝離補助手段 20 :檯面 2 1 :擺頭機構 5 0 :搖動滾輪 5 0 A :旋轉體 T :剝離用膠帶 -13- 200810009 (11) RB :機器人 S :薄膜 W :晶圓（板狀構件）

Claims (1)

1. 200810009 (1) 十、申請專利範圍 1·一種薄膜剝離裝置，係具備·· 支持手段，係支持於表面貼附薄膜的被著體， 剝離頭，係於前述薄膜貼附剝離用膠帶而剝離前述薄 膜，及 移動手段，係使前述支持手段及剝離頭相對移動而進 行前述薄膜的剝離， 0 其特徵爲： 於前述支持手段及剝離頭之至少一方設置擺頭機構， 在該等支持手段及剝離頭相對移動時，經由前述擺頭機構 而伴隨曲折動作。 2·如申請專利範圍第1項所記載之薄膜剝離裝置，其 中， 前述支持手段，係包含： 檯面，係具備前述被著體的載置面，及 φ 基座，係支持該當檯面， 並於前述檯面與基座之間設置前述擺頭機構，經由_ 當擺頭機構，前述檯面設置成對於基座在平面內可交g & 轉。 3 .如申請專利範圍第1項所記載之薄膜剝離裝箧，_ 中， 前述剝離頭，係設置於具有複數關節的多關節機_\ 之自由端側，而該當機器人成爲前述擺頭機構，並設_ $ 對於前述支持手段在平面內可交互擺頭。 -15- 200810009 (2) 4·如申請專利範圍第1項、第2項或第3項所記載之 薄膜剝離裝置，其中， 更包含：剝離補助手段，係可接觸於前述薄膜的上面 側； 該當剝離補助手段，係包含具備有剝離前述薄膜時連 接該當薄膜的折曲邊緣之端緣的搖動板而構成。 5·如申請專利範圍第1項、第2項或第3項所記載之 0 薄膜剝離裝置，其中， 前述剝離補助手段，係包含具備有剝離前述薄膜時進 入該當薄膜的折曲部之旋轉體的搖動滾輪而構成。 6 ·如申請專利範圍第4項或第5項所記載之薄膜剝離 裝置，其中， 前述剝離補助手段，係設置成在平面內可搖動且追從 於前述折曲動作。 7. —種薄膜剝離方法，係在貼附於被著體的表面之薄 φ 膜的外週部，經由剝離頭貼附剝離用膠帶，在保持該當剝 離用膠帶之狀態下，朝與貼附剝離用膠帶之位置相反側的 方向，剝離薄膜的薄膜剝離方法，其特徵爲： 前述被著體與剝離頭沿著前述剝離方向相對移動時， 一邊沿著薄片面於折曲方向賦予剝離力一邊進行剝離。 8 ·如申請專利範圍第7項所記載之薄膜剝離方法，其 中， 在進行前述剝離時，一邊防止前述剝離薄膜的折曲緣 的翹曲一邊進行剝離。 -16-