JP4550510B2

JP4550510B2 - シート剥離装置及び剥離方法

Info

Publication number: JP4550510B2
Application number: JP2004218483A
Authority: JP
Inventors: 正樹辻本; 孝久吉岡; 賢治小林
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2004-07-27
Filing date: 2004-07-27
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2024-07-27
Also published as: JP2006041160A

Description

本発明はシート剥離装置及び剥離方法に係り、特に、半導体ウエハの回路面に貼付された保護シートを剥離することに適したシート剥離装置及び剥離方法に関する。

従来より、半導体ウエハ（以下、単に、「ウエハ」と称する）は、極薄化への研削加工を行う際に、回路面側に保護シートを貼付しておくことが通常行われており、この保護シートは、リングフレームへのマウント工程等を終了した後に剥離されるものとなっている。保護シートの剥離に際しては、ウエハが非常に薄いため、特別な配慮が必要とされている。

特許文献１には、前述した保護シートの剥離装置及び剥離方法が開示されている。同文献は、複数のロールを組み合わせることによって剥離角度を大きく確保し、ウエハの面に対してできるだけ平行な方向に保護シートを剥離可能としてウエハの割れ等を防止しようとする構成が提案されている。

特開２０００−９１２８１号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたシート剥離装置にあっては、剥離用のロールがウエハの面に押圧力を付与した状態で回転しながら剥離用テープを貼り付け、その後同様にウエハ面を押圧しながらシートの剥離を行うものであるため、シートの剥離抵抗と押圧力とが同時に作用することになり、これがウエハへの負荷となって当該ウエハに損傷を惹起せしめる、という問題がある。
また、回路面に電気的な導通を確保するための半田バンプ（以下、「バンプ」という）が形成されたウエハに保護シートが貼付されたものを剥離対象物とした場合において、特許文献１のシート剥離装置及び剥離方法では、剥離用テープをウエハ面に沿うように折り返して剥離する構造、方法であるため、バンプ間に保護シートの接着剤を残し易い、という不都合もある。

［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、シートを剥離するにあたり、ウエハ等の剥離対象物への負荷を最小限に抑制して剥離対象物上のシートを剥離できるようにしたシート剥離装置及び剥離方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、バンプ等の凸部が剥離対象物上に存在している場合の接着剤の残存を回避することの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、シートが貼付された剥離対象物を支持する剥離用テーブルと、この剥離用テーブルに相対配置された剥離ヘッドを用いて剥離用テープを所定の押圧力でシートに接着した後に、当該剥離用テープを巻き取ることで前記シートを剥離対象物から剥離可能としたシート剥離装置において、
前記剥離ヘッドと前記剥離用テーブルとの相対距離を調整する距離調整装置を含み、
前記距離調整装置は、前記剥離ヘッドがシートを剥離対象物の端部から内方に向かう初期剥離を行うときに、前記剥離用テープをシートに貼付するときと略同一の相対距離に保ち、前記剥離対象物の端部位置で剥離用テープを反転する方向に折り曲げて剥離方向を剥離対象物の面に沿わせ、前記シートが剥離された剥離対象物の面と前記剥離対象物から剥離されたシートとの間に鈍角の初期剥離角度を形成する一方、初期剥離終了後、完全剥離を行うまでの間に、前記相対距離を拡大して前記剥離ヘッドを剥離対象物から離れる方向に保ち、前記折り曲げた剥離用テープの巻き取りで、初期剥離角度よりも小さい鋭角の次期剥離角度を形成して前記シートを剥離対象物から剥離するように構成されている。

また、前記剥離ヘッドは、前記剥離用テープを前記シートの面に所定の押圧力で接着させる第１のロールと、当該第１のロールがシートに接着する位置で当該シートとの間に隙間を形成する位置に設けられた第２のロールとを含み、
前記剥離対象物の端部位置で前記第１のロールと第２のロールとの間の剥離用テープを部分的に弛ませて第２のロールとシートとの間で剥離用テープを反転する方向に折り曲げた初期剥離角度でシートを剥離対象物から剥離する一方、
前記初期剥離角度でシートを剥離した後に、第１のロールが剥離対象物に対する前記押圧力を解除した位置に移動して前記初期剥離角度よりも小さい次期剥離角度でシートを剥離対象物から剥離可能とすることができる。

また、本発明は、シートが貼付された剥離対象物を支持する剥離用テーブルに相対配置された剥離ヘッドを用い、当該剥離ヘッドを介して剥離用テープを所定の押圧力でシートに接着した後に、剥離用テープを巻き取ることで前記シートを剥離対象物から剥離するシート剥離方法において、
前記剥離ヘッドが剥離用テープをシートに貼付する際に剥離対象物に押圧力を付与する相対距離を保った状態で前記剥離対象物の端部位置で剥離用テープを反転する方向に折り曲げて剥離方向を剥離対象物の面に沿わせ、
前記シートが剥離された剥離対象物の面と前記剥離対象物から剥離されたシートとの間に鈍角の初期剥離角度を形成した状態で前記剥離用テープを巻き取って前記シートの初期剥離を行い、
次いで、前記相対距離を拡大して前記剥離ヘッドを剥離対象物から離れる方向に保ち、前記折り曲げた剥離用テープの巻き取りで、初期剥離角度よりも小さい鋭角の次期剥離角度を形成した状態で、前記シートを剥離対象物から完全に剥離する、という方法を採っている。

本発明によれば、剥離対象物からシートを剥離するに際し、初期剥離のときにのみ押圧力が付与されて、その後の完全剥離に至るまでの間は、剥離対象物への押圧力が解除された状態で行われることになる。従って、押圧力を剥離対象物に対して継続的に付与したままシートを剥離する場合に比べて剥離対象物への負荷を少なくすることができるようになり、これによって剥離対象物がウエハ等の脆質な部材であっても、当該剥離対象物の損傷を効果的に回避することができる。

また、初期剥離角度をシートの面にできるだけ沿う角度とし、その後に剥離角度を小さくして剥離を行うものであるため、シートが貼付されている面にバンプ等の凸部が存在している場合でも、当該凸部間に接着剤が残ってしまうという不都合も解消することができる。

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。
図１には、本実施形態に係るシート剥離装置の概略正面図が示されている。この図において、シート剥離装置１０は、剥離対象物としてのウエハＷを支持する剥離用テーブル１１と、この剥離用テーブル１１の上部に相対配置されたシート剥離ユニット１２とを備えて構成されている。

前記ウエハＷは、特に限定されるものではないが、リングフレームＲＦにマウントテープＭＴ及びダイボンディングシートＤＳを介して支持されており、当該ウエハＷの回路面側（図１中上面側）に保護シートＳが貼付されている。この保護シートＳは、特に限定されるものではないが、本実施形態では、紫外線硬化型接着剤を介して貼付されている。

前記剥離用テーブル１１は、ガイドレール等を介して図１中矢印Ａ方向に移動可能に設けられているとともに、上面側（ウエハ支持面側）に多数の吸着孔を設けて剥離対象物であるウエハＷを前記マウントテープＭＴ及びダイボンディングシートＤＳを介して吸着支持できるように設けられている。なお、吸着孔を設けることに代えて、多孔質部材を配置してウエハＷを吸着支持できるように構成することもできる。

前記シート剥離ユニット１２は、剥離用テーブル１１に支持されたウエハＷから前記保護シートＳを剥離するものである。このテープ剥離ユニット１２は、剥離用テーブル１１の上方に位置して剥離用テープＰＴの供給部を構成する支持ロール２０と、板状のフレームＦの領域内に設けられるとともに剥離用テープＰＴの巻取部を構成する巻取ロール２１と、剥離用テープＰＴを保護シートＳの端部に所定の押圧力を付与して接着するとともに、接着された剥離用テープＰＴを巻き取ることで保護シートＳをウエハＷから剥離する剥離ヘッド２２と、この剥離ヘッド２２を剥離用テーブル１１に対して離間接近させる方向に昇降させる距離調整装置としてのシリンダ２４と、剥離ヘッド２２と支持ロール２０との間に設けられたガイドロール２６と、剥離用テープＰＴの巻取力を付与するモータＭ１の出力軸に固定された駆動ロール２７と、この駆動ロール２７との間に剥離用テープＰＴを挟み込むピンチロール２９と、前記巻取ロール２１を巻取方向に回転駆動するモータＭ２とを備えて構成されている。なお、前記支持ロール２０はモータＭ３の出力軸に連結されており、これにより、剥離用テープＰＴの繰出方向とは逆方向に回転力を付与して剥離用テープＰＴに小さなテンションを与えることができるようになっている。本実施形態では、フレームＦを水平移動させることなく剥離用テーブル１１が水平方向に移動するように設けられているが、フレームＦを剥離用テーブル１１に対して水平方向に相対移動可能に設けてもよい。

前記剥離ヘッド２２は、ヘッド本体２２Ａと、このヘッド本体２２Ａに支持されて剥離用テープＰＴを保護シートＳの端部上面に所定の押圧力を付与して接着させる第１のロール３０と、剥離用テープＰＴが通過可能な間隔をおいて第１のロール３０の横方向に併設された第２のロール３１と、第１のロール３０の上部に配置された第３のロール３２とにより構成されている。第２のロール３１は、第１のロール３０よりも小径に設けられており、第１のロール３０に巻き掛けられた剥離用テープＰＴが保護シートＳに接触したときに、保護シートＳの面に対して隙間Ｃ（図５（Ａ）参照）を形成可能な高さ位置に設けられ、これにより、後述する初期剥離角度α１（図５（Ｃ）参照）を形成した状態で、保護シートＳの初期剥離を行えるようになっている。また、第３のロール３２は、剥離用テープＰＴを案内する案内ロールとなっている。

前記距離調整装置を構成するシリンダ２４は、フレームＦに支持されたシリンダ本体３５と、このシリンダ本体３５ら下方に延出するとともに、下端部に前記ヘッド本体２２Ａが固定されたピストンロッド３６とを備えて構成されている。このシリンダ２４は、初期剥離に際して、ピストンロッド３６が伸長して第１のロール３０で剥離用テープＰＴを保護シートＳの端部上面に押圧接着するように剥離ヘッド２２と剥離用テーブル１１との相対距離を保つ。この一方、初期剥離が終わった後の完全剥離に至るまでの間に、前記相対距離を拡大して第１のロール３０をウエハＷから離れる方向、すなわち上方に移動させた状態を保つようになっており、次期剥離角度α２を形成するようになっている（図２、図３及び図５（Ｅ）参照）。

次に、本実施形態に係るシート剥離方法について説明する。

始めに、図示しない紫外線照射装置を用いて前記保護シートＳの紫外線硬化型接着剤を硬化させた後のウエハＷがリングフレームＲＦにマウントされ、ダイボンディングシートＤＳを介した状態で剥離用テーブル１１に吸着支持される。保護シートＳの剥離は、図５（Ａ）に示されるように、剥離ヘッド２２を下降させて第１のロール３０の最下部とウエハＷの端部ＷＥ上の保護シートＳとを相互に圧着させる。この状態では、保護シートＳを介してウエハＷに一定の押圧力が付与されている。ここで、巻取用モータＭ２を停止状態に保つ一方、支持ロール２０は剥離用テープＰＴの繰出方向とは反対の方向に小さな力で当該剥離用テープＰＴにテンションを付与する程度に回転付勢される。

剥離用テーブル１１が剥離ヘッド２２に対して図中右側に移動して剥離用テープＰＴがこれに対応して繰り出されることとなるが、この時点では巻取用モータは停止状態に保たれ、剥離用テープＰＴに折れ曲がり部分が形成される（図５（Ｂ）参照）。

図５（Ｃ）に示されるように、剥離用テープＰＴに形成される前記折れ曲がり部分を隙間Ｃに入り込ませると、初期剥離角度α１が形成される。なお、初期剥離角度α１を確実に形成するために、図５（Ａ）〜（Ｃ）の工程を２〜３回繰り返してもよい。

初期剥離角度α１が形成されると、モータＭ１が駆動し、第１のロール３０の外周面に剥離用テープＰＴがぴったり沿うようになる（図５（Ｄ）参照）。このようにして剥離用テープＰＴが第１のロール３０の外周面にぴったり沿う状態となったとき、或いは、この直前状態で、前記シリンダ２４を駆動して剥離ヘッド２２を上昇させ、第１のロール３０はシートＳから離れるようにウエハＷから上昇した位置に保たれる。この相対距離等によって次期剥離角度α２（図５（Ｅ）参照）が形成され、当該角度α２を維持した状態で、更にモータＭ１を駆動しながら剥離用テーブル１１が右側に移動することにより、保護シートＳがウエハＷの面から完全に剥離されることとなる。この際、初期剥離角度α１で剥離が開始されるため、剥離動作はスムースに行われる。この一方、次期剥離角度α２による剥離に際しては、第１のロール３０による押圧力の解除と相俟ってウエハＷに割れ等を生じさせるストレスが加えられることはない。なお、本実施形態では、ウエハＷの回路面が平坦な場合について示しているが、当該回路面にバンプが形成されている場合には、前記次期剥離角度α２と、第１のロール３０が上昇した位置とが相互に作用して、バンプ間に存在する接着剤は、上方に抜かれるような作用を受け、これにより、ウエハＷ上に接着剤を残存させることなく保護シートＳを剥離することができる。

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、押圧力をウエハＷに対して継続的に付与したまま保護シートＳを剥離する場合に比べてウエハＷへの負荷を少なくすることができるようになる。従って、ウエハ等の脆質な部材に保護シートＳが貼付されて当該保護シートＳをウエハＷから剥離する場合であっても、ウエハＷの損傷を効果的に回避することが可能となる。

しかも、初期剥離角度α１を保護シートＳの面にできるだけ沿う角度とし、その後に剥離角度を小さくして次期剥離角度α２で剥離を行うものであるため、保護シートＳが貼付されている面に凸部が存在している場合でも、当該凸部間に接着剤が残る不都合も解消することができる。

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。

例えば、前記実施形態では、距離調整装置をシリンダ２４により構成し、当該シリンダ２４が剥離ヘッド２２の位置を上下方向に調整するものとしたが、剥離用テーブル１１を上下に移動させるシリンダを剥離用テーブル１１側に設けてもよい。更に、剥離用テープＰＴは、連続した帯状のものに限らず、枚葉状のテープを用いることもできる。この場合には、剥離ヘッド２２に枚葉状の剥離用テープの供給装置を設けることで対応することができる。

また、前記実施形態における剥離ヘッド２２は、図示構成例に限定されるものではなく、剥離用テープＰＴを折り曲げる動作をさせて初期剥離角度を形成し、その後に、次期剥離角度を形成可能とする構造であれば足りる。また、初期剥離角度α１は、保護シートＳをウエハＷ等の剥離対象物の端部ＷＥから剥離する際に、当該剥離対象物に割れ等の損傷を与えることがない範囲で決定できるものであり、次期剥離角度α２は、初期剥離角度α１よりも小さく、接着剤等の残存を極力無くすことができる範囲で決定することができる。

更に、本発明に係る剥離装置の剥離対象物としては、ウエハＷに限定されるものではなく、シート、フィルムが貼付された剥離対象物から当該シート等を剥離する場合にも適用することができる。

シート剥離装置の概略構成を示す正面図。剥離ヘッドが剥離用テープをシートに貼り付ける状態を示すシート剥離装置の概略正面図。ウエハからシートを剥離する途中の段階を示すシート剥離装置の概略正面図。ウエハからシートを完全に剥離した状態を示すシート剥離装置の概略正面図。（Ａ）〜（Ｅ）は前記テープ剥離装置の動作説明図。

符号の説明

１０シート剥離装置
１１剥離用テーブル
１２シート剥離ユニット
２２剥離ヘッド
２４シリンダ（距離調整装置）
Ｗ半導体ウエハ（剥離対象物）
Ｓ保護シート
ＰＴ剥離用テープ
α１初期剥離角度
α２次期剥離角度

Claims

シートが貼付された剥離対象物を支持する剥離用テーブルと、この剥離用テーブルに相対配置された剥離ヘッドを用いて剥離用テープを所定の押圧力でシートに接着した後に、当該剥離用テープを巻き取ることで前記シートを剥離対象物から剥離可能としたシート剥離装置において、
前記剥離ヘッドと前記剥離用テーブルとの相対距離を調整する距離調整装置を含み、
前記距離調整装置は、前記剥離ヘッドがシートを剥離対象物の端部から内方に向かう初期剥離を行うときに、前記剥離用テープをシートに貼付するときと略同一の相対距離に保ち、前記剥離対象物の端部位置で剥離用テープを反転する方向に折り曲げて剥離方向を剥離対象物の面に沿わせ、前記シートが剥離された剥離対象物の面と前記剥離対象物から剥離されたシートとの間に鈍角の初期剥離角度を形成する一方、初期剥離終了後、完全剥離を行うまでの間に、前記相対距離を拡大して前記剥離ヘッドを剥離対象物から離れる方向に保ち、前記折り曲げた剥離用テープの巻き取りで、初期剥離角度よりも小さい鋭角の次期剥離角度を形成して前記シートを剥離対象物から剥離することを特徴とするシート剥離装置。
前記剥離ヘッドは、前記剥離用テープを前記シートの面に所定の押圧力で接着させる第１のロールと、当該第１のロールがシートに接着する位置で当該シートとの間に隙間を形成する位置に設けられた第２のロールとを含み、
前記剥離対象物の端部位置で前記第１のロールと第２のロールとの間の剥離用テープを部分的に弛ませて第２のロールとシートとの間で剥離用テープを反転する方向に折り曲げた初期剥離角度でシートを剥離対象物から剥離する一方、
前記初期剥離角度でシートを剥離した後に、第１のロールが剥離対象物に対する前記押圧力を解除した位置に移動して前記初期剥離角度よりも小さい次期剥離角度でシートを剥離対象物から剥離可能としたことを特徴とする請求項１記載のシート剥離装置。
シートが貼付された剥離対象物を支持する剥離用テーブルに相対配置された剥離ヘッドを用い、当該剥離ヘッドを介して剥離用テープを所定の押圧力でシートに接着した後に、剥離用テープを巻き取ることで前記シートを剥離対象物から剥離するシート剥離方法において、
前記剥離ヘッドが剥離用テープをシートに貼付する際に剥離対象物に押圧力を付与する相対距離を保った状態で前記剥離対象物の端部位置で剥離用テープを反転する方向に折り曲げて剥離方向を剥離対象物の面に沿わせ、
前記シートが剥離された剥離対象物の面と前記剥離対象物から剥離されたシートとの間に鈍角の初期剥離角度を形成した状態で前記剥離用テープを巻き取って前記シートの初期剥離を行い、
次いで、前記相対距離を拡大して前記剥離ヘッドを剥離対象物から離れる方向に保ち、前記折り曲げた剥離用テープの巻き取りで、初期剥離角度よりも小さい鋭角の次期剥離角度を形成した状態で、前記シートを剥離対象物から完全に剥離することを特徴とするシート剥離方法。