JP5520129B2

JP5520129B2 - シート剥離装置

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Publication number: JP5520129B2
Application number: JP2010102278A
Authority: JP
Inventors: 健高野
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2010-04-27
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2030-04-27
Also published as: JP2011233697A

Description

本発明はシート剥離装置に係り、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ができるシート剥離装置に関する。

半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と称する場合がある）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。

また、剥離用テープを用いて接着シートを剥離する装置としては、図５（Ａ）に示されるものも知られている。同図の剥離装置８０は、接着シートＳが貼付されたウエハＷを下方から支持する支持手段８１と、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴを把持し、支持手段８１と相対移動して接着シートＳを剥離可能なチャック８２と、剥離中に折り返された接着シートＳを支持手段８１側に押圧するローラ８３とを備えている。ローラ８３の同図中下端側は、接着シートＳにおける折り返し位置Ｓｐの真上に接して当該接着シートＳの弾性を利用し、ウエハＷを支持手段８１側に押圧することで、ウエハＷが接着シートＳと共に上方に持ち上がろうとすることを防止して、当該ウエハＷにストレスを与えることなく剥離するようになっている。

特開２００７−３６１１１号公報

しかしながら、図５（Ａ）の剥離装置にあっては、ローラ８３の同図中右側略半分領域すなわち同図中符号Ｄ１で示される領域が折り返し位置Ｓｐからはみ出すこととなる。このため、接着シートＳの端縁に表出した接着剤に付着していた塵等がローラ８３に付着し、ウエハＷの回路面上に落下することで、当該回路を損傷させ半導体チップの歩留まりを大幅に低下させてしまう、という不都合がある。これは、近年の半導体製造工程において、１の塵が検出されると、統計的にその塵を中心とした半径数十ミリメートル（例えば２５ｍｍ）の円内に位置するチップは、不良チップとして扱われ、これらチップを再検査したり、破棄したりする検査基準が設けられており、チップサイズによっては、数百個もの不良として扱われるチップを出してしまうからである。特に、先ダイシング法によってウエハＷが個片化されている場合、ウエハＷの外周に形成された三角形状等の細かい不定形チップがローラ８３に付着して巻き上げられ、これが回路面上へ落下することがあるため、前記不都合が発生し易くなる。

ここで、本発明者は、前記不都合を解消すべく鋭意研究を行い、図５（Ｂ）の実線で示される構成を案出したものの、以下に述べる改善の余地があった。

図５（Ｂ）の実線で示される構成は、図５（Ａ）の構成に比べ、ローラ８３の位置を左方向にずらし、折り返し位置Ｓｐとローラ８３の同図中右端との位置を揃えている。ところが、図５（Ｂ）の構成にあっては、ローラ８３の下端位置が左側にずれるため、折り返し位置Ｓｐを確実にウエハＷ側に押圧することができない。つまり、ローラ８３の下端位置が図中左側にずれることで、接着シートＳは、自らの弾性により、ローラ８３の下端位置の右側で円弧状に盛り上がるため、接着シートＳでウエハＷを支持手段８１側に押え付ける押圧力が不足してしまい、ウエハＷが接着シートＳと一緒に持ち上がってウエハＷにストレスが付与される、という問題がある。

かかる問題を解消すべく、同図の二点鎖線で示されように、ローラ８３を細くすれば、折り返し位置Ｓｐとローラ８３の下端位置とを近付けて前記押圧力不足を解消し得るようにも考えられる。しかし、この場合、ローラ８３の曲げ剛性が低下し、折り返される接着シートＳの弾性力によってローラ８３が上方に撓み変形し、接着シートＳでウエハＷを支持手段８１側に押え付ける押圧力が不足し易くなる。特に、ウエハＷの大径化に応じてローラ８３が長尺となると、ローラ８３の撓み変形が顕著になり、接着シートＳでウエハＷを押圧する押圧力を十分に付与できなくなる。

［発明の目的］
本発明の目的は、被着体に塵が落下して歩留まりが低下することを抑制することができ
るシート剥離装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、接着シートの剥離時に接着シートと共に被着体が持ち上げられ
ることを防止することができるシート剥離装置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剥離するシート剥離装置であって、
前記被着体を支持する支持手段と、前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、前記接着シートに剥離用テープを貼付する貼付手段と、未剥離の接着シートに対向するように剥離された接着シートの接着面に当接し、当該接着シートの弾性力によって被着体を支持手段側に押圧して接着シートの剥離姿勢を形成する剥離姿勢形成手段と、前記支持手段と剥離用テープとを相対移動させる移動手段と、前記各手段の動作を制御する制御手段とを備え、
前記剥離姿勢形成手段は、剥離された接着シートの接着面に当接しつつ回転可能な剥離ローラと、この剥離ローラに接し、前記接着シートの弾性力によって生じる当該剥離ローラの変形を抑制可能なサポート手段とを備え、
前記制御手段は、被着体から接着シートを剥離するときに、平面視で前記剥離姿勢形成手段と接着シートが剥離された被着体との間に折返しシート部を形成するように剥離姿勢形成手段及び移動手段を制御する、という構成を採っている。

また、本発明は、被着体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剥離するシート剥離装置であって、
前記被着体を支持する支持手段と、前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、前記接着シートに剥離用テープを貼付する貼付手段と、未剥離の接着シートに対向するように剥離された接着シートの接着面に当接し、当該接着シートの弾性力によって被着体を支持手段側に押圧して接着シートの剥離姿勢を形成する剥離姿勢形成手段と、前記支持手段と剥離用テープとを相対移動させる移動手段と、前記各手段の動作を制御する制御手段とを備え、
前記剥離姿勢形成手段は、剥離された接着シートの接着面に当接しつつ回転可能な剥離ローラと、この剥離ローラに接し、前記接着シートの剥離によって発生する塵を接着する粘着ローラとを備え、
前記制御手段は、被着体から接着シートを剥離するときに、平面視で前記剥離姿勢形成手段と接着シートが剥離された被着体との間に折返しシート部を形成するように剥離姿勢形成手段及び移動手段を制御する、という方法を採っている。

本発明によれば、剥離姿勢形成手段と被着体との間に位置する接着シートに折返しシート部を形成するので、接着シートの剥離によって発生した塵が剥離姿勢形成手段に付着して落下しても、その塵を折返しシート部上で受け止めることができる。これにより、被着体上に塵が落下することを防止でき、被着体がウエハである場合、半導体チップの歩留まりの低下を防止することが可能となる。

また、剥離ローラと、当該剥離ローラの変形を抑制可能なサポート手段とを剥離姿勢形成手段が有するので、剥離ローラを細くしても、サポート手段によって剥離ローラが接着シートの弾性力により撓み変形することを防止することができる。これにより、接着シートが被着体を支持手段側に押圧する押圧力が不足することを回避することができ、剥離時に接着シートに追従して被着体が持ち上げられることを防止することが可能となる。

更に、塵を接着する粘着ローラや、塵を吸引する吸引手段をサポート手段が有する場合、塵が被着体上へ落下することをより一層効果的に防止することができる。

実施形態に係るシート剥離装置の概略正面図。接着シートの剥離途中を示す部分正面図。（Ａ）〜（Ｄ）は、剥離用テープの貼付動作説明図。変形例に係るサポート手段の部分断面図。（Ａ）及び（Ｂ）は、従来例に係る剥離装置の一部を示す説明図。

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。

図１〜図３において、シート剥離装置１０は、回路面（図１中上面）に接着シートＳが貼付された被着体としてのウエハＷを保持する支持手段１１と、帯状の剥離用テープＰＴを繰り出す繰出手段１２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１３と、剥離用テープＰＴを介してウエハＷに貼付された接着シートＳの剥離に利用される剥離姿勢形成手段１４と、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴと支持手段１１とを反対方向に相対移動させる移動手段１５と、前記各手段１１〜１５の動作を制御する制御手段１７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。また、本実施形態における接着シートＳは、基材シートの一方の面に接着剤層を有し、この接着剤層を介してウエハＷに貼付されている。

前記支持手段１１は、リングフレームＲＦの開口内部に配置され回路面の反対面（図１中下面）側からダイシングシートＤＳを介して当該リングフレームＲＦと一体化されるとともに、回路面に接着シートＳが貼付されたウエハＷを図１中上面で吸着して保持するテーブルからなる。

前記繰出手段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を繰出可能に支持する支持軸１８と、駆動機器としてのモータＭ１を介して回転可能な駆動ローラ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、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２３と、このガイド部材２３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２５と、このプレスローラ２５を昇降させる駆動機器としての昇降用シリンダ２６とを備えて構成されている。ガイド部材２３は、駆動機器としてのシリンダ２７を介して図１中左右方向に移動可能に設けられ、図３（Ａ）に示されるように、プレスローラ２５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４７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１３は、駆動機器としての直動モータ４９と、当該直動モータ４９によって上下方向に進退可能に設けられたヒータ５０Ａを有する押圧ヘッド５０とを備えている。この貼付手段１３は、後述するチャック４７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５０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。貼付手段１３の図１中左側には、カッター刃５３と、このカッター刃５３の下方に設けられた凹部を有するテープ受け板５４と、カッター刃５３を図１中紙面直交方向及び上下方向に移動させる駆動機器としての切断用シリンダ５５及び駆動機器としての上下用シリンダ５６とにより構成されたテープ切断手段５２が設けられている。

前記剥離姿勢形成手段１４は、剥離された接着シートＳの接着面に当接しつつ回転可能な剥離ローラ５９と、この剥離ローラ５９の図中左斜め上方に接するサポート手段としての粘着ローラ６０と、剥離ローラ５９及び粘着ローラ６０を支持するとともに、これらを図１中上下方向に変位可能な駆動機器としての直動モータ６１と、この直動モータ６１に連結され、支持手段１１の上方で当該直動モータ６１を同図中左右方向に移動可能な図示しない駆動機器とを備えている。粘着ローラ６０は、剥離ローラ５９より大径に形成され、剥離ローラ５９の回転に追従して回転可能に設けられ、その外周面が粘着面とされることで、剥離ローラ５９に付着した塵を接着して当該剥離ローラ５９から除去することができるようになっている。

前記移動手段１５は、支持手段１１を図１中左右方向に移動させるための駆動機器としての直動モータ４４及びそのスライダ４５と、貼付手段１３の下方に設けられ、剥離用テープＰＴを把持部材４７Ａで把持可能な駆動機器としてのチャック４７とを備えている。チャック４７は、図示しない駆動機器を介して図１中左右方向に移動可能に構成されている。

前記制御手段１７は、シーケンサやパーソナルコンピュータ等で構成することができる。制御手段１７には、操作パネル等からなる図示しない入力手段が接続され、この入力手段により前記各駆動機器の作動条件やデータ等を入力可能となっている。また、制御手段１７は、前記各駆動機器の動作方向、動作量、動作速度等の条件を決定し、これらを制御する機能を備えている。

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とガイド部材２３とで剥離用テープＰＴを挟み込んだ状態とする。

そして、図示しない搬送手段を介して、支持手段１１の上面にリングフレームＲＦと一体化されるとともに、回路面に接着シートＳが貼付されたウエハＷを支持させると、接着シートＳの図１中右側外縁位置が押圧ヘッド５０の直下で停止するように、直動モータ４４が支持手段１１を移動させる。

次いで、図３（Ａ）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Ｍ１を作動して駆動ローラ２０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４７の把持部材４７Ａ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、把持部材４７Ａ間に剥離用テープＰＴが残されてチャック４７の動作によって把持される。その後、図示しない駆動機器によってチャック４７を図３（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５０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３（Ｂ）に示されるように、押圧ヘッド５０を直動モータ４９によって下方へ移動させると、剥離用テープＰＴが押し下げられて接着シートＳに当接し、剥離用テープＰＴがヒータ５０Ａ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２５とガイド部材２３とで剥離用テープＰＴを挟み込み、シリンダ５５、５６を作動させてテープ受け板５４上でカッター刃５３により剥離用テープＰＴを切断する（図３（Ｃ）参照）。

剥離用テープＰＴ切断後、図３（Ｄ）に示されるように、図示しない駆動機器によってチャック４７を左方向に移動させ、ウエハＷ上の接着シートＳに剥離用テープＰＴが対向するように折り返す。次いで、図示しない駆動機器を介してその折り返し位置の上方に剥離ローラ５９が位置するように移動させる。次に、直動モータ６１を介して剥離ローラ５９を上下方向に変位させ、当該剥離ローラ５９とウエハＷとの間隔Ｈ（図２参照）が調整される。

その後、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴと支持手段１１とが反対方向に相対移動するように、制御手段１７が直動モータ４４等を介して、チャック４７を図２中左方向へ、支持手段１１を図２中右方向へ同速で移動させる。これにより、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折り返され、接着シートＳの折り返し位置Ｓｐが形成されて当該接着シートＳがウエハＷから剥離される。このとき、平面視で剥離ローラ５９と接着シートＳが剥離されたウエハＷとの間に折返しシート部ＳＡを形成する。

図２に示されるように、接着シートＳの剥離の最中において、剥離ローラ５９は、折り返し位置Ｓｐと一定距離離れた位置を維持し、剥離された接着シートＳの接着面側に当接して剥離の進行に応じて回転することで、折返しシート部ＳＡを形成した状態で所定の位置に停止し続ける。また、折り返された接着シートＳの弾性力により上向きの力が剥離ローラ５９に作用し、その抗力が剥離ローラ５９及び粘着ローラ６０によって発揮される。これにより、ウエハＷが支持手段１１側すなわち下側に押圧されつつ、折り返し位置Ｓｐ周りでの剥離姿勢が形成される。この際、粘着ローラ６０により剥離ローラ５９が上方から押さえ付けられているため、折り返された接着シートＳの弾性力によって剥離ローラ５９が撓み変形することが抑制される。

ここで、図２に示されるように、剥離された接着シートＳを介して剥離ローラ５９や粘着ローラ６０に接着した塵が落下しても、折返しシート部ＳＡが存在することで、ウエハＷの回路面上にその塵が落下してウエハＷの回路面に損傷を与えることを防止可能となる。また、粘着ローラ６０も、折返しシート部ＳＡの図２中右端より右側にはみ出さない位置に設けられている。これにより、粘着ローラ６０からウエハＷの回路面に落下する塵を受け止めることができるようになっている。

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せる。そして、保持手段１１、剥離ローラ５９、粘着ローラ６０及びチャック４７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、ウエハＷに塵が落下して歩留まりが低下することを抑制することができる。また、接着シートＳの剥離時に接着シートＳと共にウエハＷが持ち上げられることを防止することができる。更に、粘着ローラ６０が剥離ローラ５９の上側に接するので、剥離ローラ５９を細くして剛性が低下しても、接着シートＳの弾性力により剥離ローラ５９が撓み変形することを防止することができる。これにより、剥離ローラ５９により接着シートＳを介してウエハＷに適切な押圧力を付与でき、ウエハＷが持ち上がろうとして破損したりストレスが生じたりすることを回避することが可能となる。しかも、剥離ローラ５９の細径化により、剥離ローラ５９による押圧力を十分に確保し、且つ、ウエハＷの回路面上へ塵が落下することをより良く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、前記サポート手段は、種々の設計変更が可能であり、剥離ローラ５９より短い粘着ローラ６０を複数設けたり、粘着ローラ６０に代え、剥離ローラ５９の回転によって回行するベルト部材としたりしてもよい。また、粘着ローラ６０は、剥離ローラ５９より大径でなくてもよく、剥離ローラ５９の撓み変形を抑制できればよい。

更に、図４に示されるように、塵を吸引する吸引手段６５を設けてもよい。この吸引手段６５は、粘着ローラ６０を上方から覆うように設けられ、内部に塵を収容可能なチャンバ６６と、図示しない減圧ポンプに接続され、チャンバ６６の内部に連通するホース６７とを備え、粘着ローラ６０に付着した塵がチャンバ６６内からホース６７を通って機外に排出できるようになっている。

また、前記実施形態において、剥離姿勢形成手段１４における粘着ローラ６０を省略した構成としてもよいが、粘着ローラ６０を設けた方が、剥離ローラ５９の撓み変形を抑制してウエハＷへの押圧力をより良く発揮できる点で有利となる。

更に、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。
また、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。

更に、接着シートＳの剥離動作は、前述のように折返しシート部ＳＡを形成する限りにおいて、チャック４７の図中左右方向の動作を停止させ、剥離姿勢形成手段１４及び支持手段１１を移動させてもよいし、支持手段１１の図中左右方向の動作を停止させ、剥離姿勢形成手段１４及びチャック４７を移動させるように制御手段１７で制御してもよい。
また、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（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

１０シート剥離装置
１１支持手段
１２繰出手段
１３貼付手段
１４剥離姿勢形成手段
１５移動手段
１７制御手段
５９剥離ローラ
６０粘着ローラ（サポート手段）
６５吸引手段
ＰＴ剥離用テープ
Ｓ接着シート
ＳＡ折返しシート部
Ｗ半導体ウエハ（被着体）

Claims

被着体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剥離するシート剥離装置であって、
前記被着体を支持する支持手段と、前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、前記接着シートに剥離用テープを貼付する貼付手段と、未剥離の接着シートに対向するように剥離された接着シートの接着面に当接し、当該接着シートの弾性力によって被着体を支持手段側に押圧して接着シートの剥離姿勢を形成する剥離姿勢形成手段と、前記支持手段と剥離用テープとを相対移動させる移動手段と、前記各手段の動作を制御する制御手段とを備え、
前記剥離姿勢形成手段は、剥離された接着シートの接着面に当接しつつ回転可能な剥離ローラと、この剥離ローラに接し、前記接着シートの弾性力によって生じる当該剥離ローラの変形を抑制可能なサポート手段とを備え、
前記制御手段は、被着体から接着シートを剥離するときに、平面視で前記剥離姿勢形成手段と接着シートが剥離された被着体との間に折返しシート部を形成するように剥離姿勢形成手段及び移動手段を制御することを特徴とするシート剥離装置。
被着体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剥離するシート剥離装置であって、
前記被着体を支持する支持手段と、前記剥離用テープを繰り出す繰出手段と、前記接着シートに剥離用テープを貼付する貼付手段と、未剥離の接着シートに対向するように剥離された接着シートの接着面に当接し、当該接着シートの弾性力によって被着体を支持手段側に押圧して接着シートの剥離姿勢を形成する剥離姿勢形成手段と、前記支持手段と剥離用テープとを相対移動させる移動手段と、前記各手段の動作を制御する制御手段とを備え、
前記剥離姿勢形成手段は、剥離された接着シートの接着面に当接しつつ回転可能な剥離ローラと、この剥離ローラに接し、前記接着シートの剥離によって発生する塵を接着する粘着ローラとを備え、
前記制御手段は、被着体から接着シートを剥離するときに、平面視で前記剥離姿勢形成手段と接着シートが剥離された被着体との間に折返しシート部を形成するように剥離姿勢形成手段及び移動手段を制御することを特徴とするシート剥離装置。