JP5203888B2 - シート剥離装置及び剥離方法 - Google Patents

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、被着体に貼付された接着シートに剥離用テープを接着し、当該剥離用テープを介して接着シートを剥離することに適したシート剥離装置及び剥離方法に関する。

半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と称する）の処理工程では、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、種々の処理が行われ、ダイシングシートを介してリングフレームにマウントされた後、ダイシング前にこの接着シートは剥離される。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、ウエハから接着シートを剥離する工程は、押圧ヘッドによって剥離用テープを接着シートに押圧して貼付した後、剥離用テープを掛け回すローラをウエハに対して移動することにより行われる。

特開２００７−３６１１１号公報

しかしながら、特許文献１の剥離にあっては、図７に示されるように、接着シートＳの外縁近傍に剥離用テープＰＴを貼付するときに、剥離用テープＰＴの張力が小さい場合、弛みを生じることがある。このため、剥離用テープＰＴがダイシングシートＤＳに貼付されてしまい、接着シートＳを剥離するときに、剥離用テープＰＴに引っ張られてダイシングシートＤＳが持ち上がり、ウエハＷに割れ等の損傷が生じるという不都合を招来する。かかる不都合は、近時、ウエハの厚みが５０μｍ以下と極薄化した場合に、剥離用テープＰＴとダイシングシートＤＳとが接近するために顕出することとなる。ここで、剥離用テープＰＴの張力を常時大きくすれば、前記不都合が解消されるようにも考えられるが、この場合、チャックＣ（図７参照）から剥離用テープＰＴが抜け出し易くなり、接着シートＳの剥離自体が困難になる、という相反する不都合がある。

［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、剥離用テープを貼付するときに、当該剥離用テープが他の部位に接着することを防止して剥離を行う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、被着体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前記接着シートを被着体から剥離するシート剥離装置において、
前記剥離用テープを支持する支持手段と、前記被着体を保持する保持手段と、前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する貼付手段と、前記剥離用テープを把持可能なチャックを含んで接着シートに貼付されて前記チャックに把持された剥離用テープと前記保持手段とを相対移動させて接着シートを剥離する移動手段と、前記剥離用テープを切断可能なテープ切断手段とを備え、
前記繰出手段は、前記チャックによって剥離用テープが把持されてから、前記貼付手段によって前記剥離用テープを貼付し、当該剥離用テープが前記テープ切断手段によって切断される迄の間、当該剥離用テープの張力を所定値に維持可能な張力調整手段を備え、
前記張力調整手段は、前記剥離用テープを貼付手段側に繰り出す方向と、当該繰り出す方向の反対方向とに正逆回転可能なモータと、前記モータの出力軸に連結された駆動ローラと、この駆動ローラとの間に剥離用テープを挟み込むピンチローラとからなり、前記剥離用テープの繰り出し経路上における前記支持手段と貼付手段との間に位置する、という構成を採っている。

また、本発明の剥離方法は、請求項１記載のシート剥離装置を用いたシート剥離方法において、
前記被着体を保持手段で保持する工程と、
前記剥離用テープを繰り出し、被着体に貼付された接着シートに対向する位置に剥離用テープを繰り出す工程と、
前記剥離用テープの張力を所定値に維持しつつ、チャックによる剥離用テープの把持と、前記接着シートへの剥離用テープの押圧貼付と、当該剥離用テープの切断とを行う工程と、
前記接着シートに貼付された剥離用テープと前記保持手段とを相対移動させて接着シートを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、張力調整手段により剥離用テープの張力を調整して維持できるので、剥離用テープ貼付時の当該テープの弛みを抑制でき、剥離用テープがダイシングシート等の意図しない部位に貼付されることを防止することが可能となる。この結果、接着シートの剥離工程においてダイシングシート等が引っ張られ、ウエハ等の被着体が破損することを回避可能となる。しかも、張力調整手段により剥離用テープの張力が大きくなり過ぎることも回避することができる。これにより、剥離用テープがチャック等から脱落することを防止でき、接着シートの剥離を難なく行えるようになる。

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、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、被着体としてのウエハＷを保持する保持手段１１と、帯状の剥離用テープＰＴを支持する支持手段１２と、剥離用テープＰＴを繰り出す繰出手段１３と、剥離用テープＰＴを介してウエハＷの回路面（図１中上面）に貼付された接着シートＳを剥離する剥離手段１５と、剥離用テープＰＴを接着シートＳの外縁側に貼付する貼付手段１６とを備えて構成されている。なお、剥離用テープＰＴは感熱接着性の接着テープを採用している。

前記ウエハＷは、回路面の反対面（図１中下面）側からダイシングシートＤＳを介してリングフレームＲＦの開口内部に配置されて一体化されている。

前記保持手段１１は、リングフレームＲＦと一体化されたウエハＷをダイシングシートＤＳ側から上面で吸着して保持するテーブルからなる。

前記支持手段１２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を支持する支持軸１８と、この支持軸１８を回転させるモータＭ１とを備えている。

前記繰出手段１３は、モータＭ２を介して回転駆動可能な駆動ローラ２０と、当該駆動ローラ２０との間に剥離用テープＰＴを挟み込むピンチローラ２１と、略水平方向に向けられた板状のガイド部材２３と、このガイド部材２３上に剥離用テープＰＴを押さえ付ける回転自在なプレスローラ２５と、このプレスローラ２５を昇降させる昇降用シリンダ２６とを備えて構成されている。モータＭ２は、正逆回転可能なトルク感応型のサーボモータ等からなり、駆動ローラ２０の出力が所定のトルク値となるように制御され、剥離用テープＰＴを貼付手段１６側に繰り出す方向と、当該方向と反対方向すなわち剥離用テープＰＴを巻き取る方向とに回転可能となっている。ここにおいて、モータＭ２、駆動ローラ２０及びピンチローラ２１により張力調整手段が構成される。

前記ガイド部材２３は、シリンダ２７を介して図１中左右方向に移動可能に設けられている。これにより、ガイド部材２３は、図２に示されるように、プレスローラ２５で押え付けられる剥離用テープＰＴを下から支持し、そのリード端領域を後述するチャックにより把持できる位置に導くことが可能となる。

前記剥離手段１５は、接着シートＳに貼付される剥離用テープＰＴと保持手段１１とを相対移動させる移動手段２９と、保持手段１１の上方で変位手段３０を介して支持される第１のローラ３１と、この第１のローラ３１の図１中左側に設けられ、図示しない駆動装置を介して同図中左右方向に移動可能な第２のローラ３２とを備えている。変位手段３０は、直動モータからなり、第１のローラ３１をウエハＷに離間接近する方向すなわち図１中上下方向に変位可能に設けられている。

前記移動手段２９は、保持手段１１を図１中左右方向に移動させるための直動モータ３４及びそのスライダ３５と、貼付手段１６の下方に設けられ、剥離用テープＰＴを把持可能なチャック３７とを備えている。なお、チャック３７は、図示しない駆動装置を介して図１中左右方向に移動可能に構成されている。

前記貼付手段１６は、直動モータ３９と、当該直動モータ３９によって上下方向に進退可能に設けられた加熱手段としてのヒータ４０Ａを有する押圧ヘッド４０とを備えている。この貼付手段１６は、チャック３７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４０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に溶着するようになっている。

貼付手段１６の図１中左側には、テープ切断手段４２が設けられている。このテープ切断手段４２は、カッター刃４３と、このカッター刃４３の下側に設けられ、凹部を上面に有するテープ受け板４４と、カッター刃４３を図１中紙面直交方向に移動させる切断用シリンダ４５と、同カッター刃４３を同図中上下方向に移動させる上下用シリンダ４６とにより構成されている。

次に、前記シート剥離装置１０による接着シートＳの剥離方法について説明する。

初めに、支持軸１８から剥離用テープＰＴを引き出し、駆動ローラ２０及びピンチローラ２１の間を通過させた後、剥離用テープＰＴのリード端側がガイド部材２３の先端からはみ出た状態としつつ、プレスローラ２５によりガイド部材２３上に剥離用テープＰＴを押さえ付けた状態とする。

そして、図示しない搬送手段を介して、保持手段１１の上面にリングフレームＲＦと一体化されたウエハＷを保持させる。次いで、直動モータ３４及びスライダ３５を介して保持手段１１を移動させつつ、図示しないセンサを介して接着シートＳの図１中右側外縁を検知し、当該外縁位置が前記押圧ヘッド４０の直下で停止するように直動モータ３４を制御する。

次いで、図２に示されるように、シリンダ２７を介してガイド部材２３を同図中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２０を回転させて所定長さの剥離用テープＰＴを繰り出す。これにより、チャック３７間にガイド部材２３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２５が上方へ退避し、ガイド部材２３を後退させると、チャック３７間に剥離用テープＰＴが残されてチャック３７によって把持される（図３参照）。その後、チャック３７を図３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４０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。このとき、剥離用テープＰＴのリード端側領域が、ダイシングシートＤＳの上方に重なるように位置する。

次に、図４に示されるように、ヒータ４０Ａにより加熱された押圧ヘッド４０を直動モータ３９によって下方へ移動させ、剥離用テープＰＴを接着シートＳに加熱し溶着する。その後、プレスローラ２５によりガイド部材２３上に剥離用テープＰＴを押さえ付け、シリンダ４５、４６を作動することで、テープ受け板４４上でカッター刃４３により剥離用テープＰＴが切断される。

ここで、チャック３７により剥離用テープＰＴが把持されてから、剥離用テープＰＴが切断される迄の間、モータＭ２による駆動ローラ２０の回転により、チャック３７と駆動ローラ２０との間に繰り出された剥離用テープＰＴの張力が所定値に維持される。すなわち、図３から図４に示される状態において、剥離用テープＰＴに弛みが生じることなく、且つ、チャック３７による剥離用テープＰＴの把持が解除されないような張力となるように、モータＭ２を介して制御される。

その後、図５に示されるように、第２のローラ３２を同図中右側に移動して第１のローラ３１とで剥離用テープＰＴを挟み込む。次に、変位手段３０を介して第１のローラ３１を上下方向に変位し、当該第１のローラ３１とウエハＷとの距離が調整される。次いで、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴと保持手段１１とが反対方向に相対移動するように、直動モータ３４等を介して、チャック３７及び保持手段１１を移動させる。これにより、剥離用テープＰＴがウエハＷ上の接着シートＳと対向するように折り曲げられ、更に前記相対移動を行うことで、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、剥離された接着シートＳと、未剥離の接着シートＳとが対向するように剥離角度αで折り曲げられて剥離される。

ここで、前記変位手段３０による第１のローラ３１を変位させるときに、第１のローラ３１がウエハＷに貼付された接着シートＳに接近する程、剥離角度αが大きくなる。図６（Ａ）では、第１のローラ３１の変位量は、ウエハＷに対する第１のローラ３１の最接近部（図中下部）を折り曲げ位置に隣接させ、且つ、剥離された接着シートＳを第１のローラ３１でウエハＷ側に押圧するように設定される。これにより、剥離直前の未剥離の接着シートＳと、剥離直後の接着シートＳとが微小の間隔を隔てて対向し、剥離角度αが約１８０°となるように折り曲げられた状態で接着シートＳが剥離される。また、図６（Ｂ）に示されるように、同図（Ａ）に比べてウエハＷから第１のローラ３１の距離を大きくすると、前記剥離角度αを小さく設定することができる。

接着シートＳの剥離を終えると、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、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、その後、保持手段１１、第１、第２のローラ３１、３２及びチャック３７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、押圧ヘッド４０により剥離用テープＰＴを接着シートＳに押圧するときに、駆動ローラ２０の回転により剥離用テープＰＴに弛みがないような張力に維持することができる。これにより、ウエハＷが薄厚となっても、接着シートＳがダイシングシートＤＳに接着することを回避でき、接着シートＳの剥離時にウエハＷが破損することを防止することが可能となる。

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。

例えば、変位手段３０及び各直動モータ３４、３９は、エアシリンダ、油圧シリンダ等の駆動手段に代えてもよい。

また、本発明における被着体としては、半導体ウエハに限定されるものではなく、ガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他の被着体も対象とすることができ、半導体ウエハは、シリコンウエハや化合物ウエハであってもよい。
更に、剥離用テープＰＴは、感熱接着性の接着テープ以外に感圧接着性の接着テープを採用してもよい。
また、剥離角度αは１８０°に限定されることなく、適宜変更が可能である。

また、接着シートＳの剥離動作は、チャック３７の動作を停止させ、保持手段１１のみを移動させてもよいし、逆に直動モータ３４による保持手段１１の動作を停止させ、チャック３７のみを移動させてもよい。

更に、前記実施形態では、張力調整手段としてモータＭ２を例示したが、エアシリンダ、油圧シリンダ、ばね等によって構成してもよく、剥離用テープＰＴに所定の張力を付与できるものであれば、どのような構成であってもよい。

実施形態に係るシート剥離装置の概略正面図。 図１から剥離用テープを繰り出した状態の説明用正面図。 図２から剥離用テープを更に繰り出す準備状態の説明用正面図。 剥離用テープを接着シートに貼付した状態の説明用正面図。 剥離用テープを第１及び第２のローラで挟み込んだ状態の説明用正面図。 （Ａ）及び（Ｂ）は、接着シートの剥離中の説明用部分正面図。 従来例に係るシート剥離装置の部分概略正面図。

符号の説明

１０ シート剥離装置
１１ 保持手段
１３ 繰出手段
１６ 貼付手段
２０ 駆動ローラ（張力調整手段）
２１ ピンチローラ（張力調整手段）
２９ 移動手段
ＰＴ 剥離用テープ
Ｓ 接着シート
Ｍ２ モータ（張力調整手段）
Ｗ 半導体ウエハ（被着体）

Claims (2)

1. 被着体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前記接着シートを被着体から剥離するシート剥離装置において、
   前記剥離用テープを支持する支持手段と、前記被着体を保持する保持手段と、前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、剥離用テープを接着シートに押圧して貼付する貼付手段と、前記剥離用テープを把持可能なチャックを含んで接着シートに貼付されて前記チャックに把持された剥離用テープと前記保持手段とを相対移動させて接着シートを剥離する移動手段と、前記剥離用テープを切断可能なテープ切断手段とを備え、
   前記繰出手段は、前記チャックによって剥離用テープが把持されてから、前記貼付手段によって前記剥離用テープを貼付し、当該剥離用テープが前記テープ切断手段によって切断される迄の間、当該剥離用テープの張力を所定値に維持可能な張力調整手段を備え、
   前記張力調整手段は、前記剥離用テープを貼付手段側に繰り出す方向と、当該繰り出す方向の反対方向とに正逆回転可能なモータと、前記モータの出力軸に連結された駆動ローラと、この駆動ローラとの間に剥離用テープを挟み込むピンチローラとからなり、前記剥離用テープの繰り出し経路上における前記支持手段と貼付手段との間に位置することを特徴とするシート剥離装置。
2. 請求項１記載のシート剥離装置を用いたシート剥離方法において、
   前記被着体を保持手段で保持する工程と、
   前記剥離用テープを繰り出し、被着体に貼付された接着シートに対向する位置に剥離用テープを繰り出す工程と、
   前記剥離用テープの張力を所定値に維持しつつ、チャックによる剥離用テープの把持と、前記接着シートへの剥離用テープの押圧貼付と、当該剥離用テープの切断とを行う工程と、
   前記接着シートに貼付された剥離用テープと前記保持手段とを相対移動させて接着シートを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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