JP5993578B2

JP5993578B2 - シート剥離装置

Info

Publication number: JP5993578B2
Application number: JP2012018182A
Authority: JP
Inventors: 芳昭杉下
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2016-09-14
Anticipated expiration: 2032-01-31
Also published as: TW201350388A; KR102038813B1; KR20140128387A; JP2013157518A; WO2013114952A1; CN104094396B; CN104094396A; TWI597207B

Description

本発明は、板状部材に貼付された接着シートを剥離するシート剥離装置に関する。

従来、半導体製造工程において、板状部材である半導体ウェハ（以下、単に「ウェハ」という場合がある）の表面に貼付された保護シート等の接着シートを剥離するシート剥離装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のシート剥離装置は、接着シートが貼付されたウェハを吸着保持するテーブルと、保持されたウェハに帯状の剥離用テープを貼付するテープ貼付部とを備え、当該テープ貼付部とテーブルとを相対移動させることにより、ウェハから接着シートを剥離可能に構成されている。

特開２００９−７０８３７号公報

ところで、近年はウェハの大径化が進み、大きなものでは１８インチサイズ（ウェハ外径が約４５０ｍｍ）のものまで処理対象となっている。特許文献１に記載されたような従来のシート剥離装置では、重力方向上方から見たときのウェハの支持面やウェハの搬送経路、ウェハのストック領域等の専有面積が大きくなる。このため、従来のシート剥離装置では、ウェハが大きくなるほど、装置の設置面積（装置設置のための水平投影面積）が大きくなるという不都合がある。
また、支持手段が水平に設けられているので、大気中の塵や埃等の不純物がウェハ上に落下しやすくなり、このような不純物が付着すると、当該付着部分及びその周囲に形成された回路をも検査又は廃棄するといった工程を踏む必要があり、ウェハ製造の歩留り低下を招くという不具合がある。

本発明の目的は、板状部材のサイズの増加に伴う設置面積の増加を極力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。
また本発明の別の目的は、不純物が板状部材上に付着することを極力低減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。

本発明のシート剥離装置は、水平面に対して傾斜した傾斜面を有し、一方の面に接着シートが貼付された板状部材を当該傾斜面で他方の面側から支持する支持手段と、剥離用テープを繰り出す繰出手段と、前記繰出手段で繰り出された剥離用テープを前記接着シートに貼付する貼付手段と、前記支持手段と前記貼付手段とを前記傾斜面の面内方向に相対移動させて前記板状部材から前記接着シートを剥離する移動手段とを備え、前記支持手段は、前記板状部材の落下方向の下方外縁に当接して当該板状部材を前記傾斜面の所定位置に位置決めする第１位置決め手段を備え、前記支持手段と前記繰出手段とを前記剥離用テープの繰出方向に直交する幅方向に相対移動させて、前記接着シートに対する前記剥離用テープの位置決めを行う第２位置決め手段を備えていることを特徴とする。

また、本発明のシート剥離装置は、前記支持手段による板状部材の支持が解除されたときに当該板状部材を受け止める受止手段を備えていることが好ましい。
また、本発明のシート剥離装置において、前記繰出手段は、前記剥離用テープの繰出方向に直交する幅方向が前記傾斜面と平行となる状態で当該剥離用テープを繰出可能に設けられ、前記剥離用テープが前記幅方向に蛇行することを防止する蛇行防止手段を備えていることが好ましい。

以上のような本発明によれば、板状部材を水平面に対して傾けた状態で当該板状部材から接着シートを剥離することができるので、支持手段が専有する面積を低減することができ、延いては、支持手段が移動する場合の移動スペースをも含めた面積を低減することができ、板状部材のサイズの増加に伴う設置面積の増加を極力抑制することができる。
また、大気中の不純物が板状部材上に落下する可能性を低減し、仮に板状部材上に落下したとしても、重力により板状部材上から落ちやすくなるため、不純物が板状部材上に残存することを抑制することができる。

この際、第１位置決め手段を設ければ、板状部材を傾斜面に支持させる場合でも、板状部材を当接部に当接させるだけで板状部材を位置決めすることができる。このため、板状部材の位置決めに要する時間を短縮することができるので、単位時間あたりの処理能力を向上させることができる。
また、受止手段を設ければ、万が一板状部材の支持が解除されたとしても、当該板状部材が落下して破損することを防止することができる。
また、蛇行防止手段を設ければ、剥離用テープが蛇行することを防止することができ、接着シートに対する剥離用テープの貼付位置がずれてしまうような不都合を防止することができる。
さらに、第２位置決め手段を設ければ、接着シートに対する剥離用テープの貼付位置を任意に変更することができる。

本発明の第１実施形態に係るシート剥離装置を示す斜視図。図１のシート剥離装置の平面図。図１のシート剥離装置の正面図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本明細書におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸及びＹ軸は、水平面内の軸とし、Ｚ軸は、水平面に直交する軸とする。また、各軸において方向を示す場合、「＋」は各軸の矢印方向、「−」は矢印の反対方向とする。

図１および図２において、シート剥離装置１は、一方の面に接着シートＡＳが貼付された板状部材としてのウェハＷＦを他方の面側から支持する支持手段２と、剥離用テープＰＴを繰り出す繰出手段３と、接着シートＡＳに対する剥離用テープＰＴの位置決めを行う第２位置決め手段としてのテープ位置決め手段４と、繰出手段３で繰り出された剥離用テープＰＴを接着シートＡＳに貼付する貼付手段５と、支持手段２と貼付手段５とを相対移動させてウェハＷＦから接着シートＡＳを剥離する移動手段６と、支持手段２によるウェハＷＦの支持が解除されたときに当該ウェハＷＦを受け止める受止手段７とを備えている。

支持手段２は、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない吸着保持手段によってウェハＷＦを吸着保持可能な傾斜面としての支持面２１を有するテーブル２２と、テーブル２２内に設けられた駆動機器としての直動モータ２３（図２）と、直動モータ２３に支持されて支持面２１の開口２４から突没可能とされるとともに、支持面２１から突出した状態でウェハＷＦを位置決めする第１位置決め手段としての当接部２５（図２）とを備えている。支持面２１は、Ｘ軸及びＺ軸を含む平面と平行な面とされ、水平面に対して傾斜した状態（傾斜角９０°）で配置されている。

繰出手段３は、受け板３１Ａ上で剥離用テープＰＴを巻回して支持する支持ローラ３１と、駆動機器としての回動モータ３２Ａによって駆動される駆動ローラ３２と、駆動ローラ３２との間に剥離用テープＰＴを挟み込むピンチローラ３３と、駆動機器としての回動モータ３４Ａによって駆動され、剥離用テープＰＴおよび当該剥離用テープＰＴに貼付された接着シートＡＳを回収する回収ローラ３４と、剥離用テープＰＴの蛇行を防止する蛇行防止手段３５とを備え、その全体がベースフレーム３０に支持されている。繰出手段３は、剥離用テープＰＴの繰出方向に直交する幅方向が支持面２１と平行となる状態（Ｚ軸方向となる状態）で当該剥離用テープＰＴを繰出可能に構成されている。

蛇行防止手段３５は、図２に示すように、底面部３６と、底面部３６の短寸幅方向の両端部から起立した一対の起立部３７と、起立部３７の長寸幅方向の一端側に設けられ、当該一端側に向かうに従って拡開する拡開部３８とを備えている。受け板３１Ａ及び蛇行防止手段３５は、剥離用テープＰＴの幅や、剥離用テープＰＴを接着シートＡＳに貼付する位置に合わせてＺ軸方向に昇降可能に設けられている。

テープ位置決め手段４は、図示しない出力軸がベースフレーム３０に固定された駆動機器としての直動モータ４１を備え、当該直動モータ４１によりベースフレーム３０をＺ軸方向に移動させることで、支持手段２と繰出手段３とを支持面２１の面内方向であって剥離用テープＰＴの幅方向に相対移動可能に構成されている。

貼付手段５は、Ｚ軸方向に延びた姿勢で支持された押圧板５１と、押圧板５１内に設けられたヒータ等の加熱手段５２（図２）とを備えている。

移動手段６は、Ｘ軸方向に延設された駆動機器としての直動モータ６２を備え、そのスライダ６１がテーブル２２を支持してＸ軸方向に移動可能に構成されている。

受止手段７は、テーブル２２の移動する範囲の下方で、Ｘ軸方向に沿って設けられた断面Ｕ字形状の収容部材７１と、テーブル２２の移動する範囲で支持面２１に平行に配置された２つの傾倒防止板７２とを備えている。収容部材７１におけるウェハＷＦの収容部および傾倒防止板７２におけるテーブル２２側の面には、ゴム、樹脂、スポンジ等の弾性部材で構成された緩衝手段７３，７４が設けられている。また、傾倒防止板７２同士の間には、押圧板５１が接着シートＡＳをウェハＷＦに押圧することを許容する隙間７２Ａが設けられている。

搬送手段８は、駆動機器としての多関節ロボット８１と、この多関節ロボット８１の先端部に設けられた吸着ツール８２とを備え、図示しない吸引ポンプ等の吸引手段に吸着ツール８２を接続することでウェハＷＦを吸着保持可能に構成されている。多関節ロボット８１は、６箇所に回転可能な関節を有する所謂６軸ロボットであり、当該多関節ロボット８１の作業範囲内において吸着ツール８２を何れの位置、何れの角度にでも変位可能に構成されている。

以上のシート剥離装置１において、ウェハＷＦから接着シートＡＳを剥離する手順を説明する。
先ず、剥離用テープＰＴを図１に示すようにセットする。また、直動モータ４１を駆動してベースフレーム３０をＺ軸方向に移動させ、接着シートＡＳに対する剥離用テープＰＴの貼付位置の位置決めを行う。

次に、搬送手段８が多関節ロボット８１を駆動し、吸着ツール８２を介してウェハ収納カセットＣＴからウェハＷＦを取り出し、図１中二転鎖線で示す位置に待機しているテーブル２２の支持面２１にウェハＷＦを当接させる。このとき、搬送手段８は、支持面２１から突出された当接部２５にウェハＷＦの外縁の２点を当接させ、当該ウェハＷＦを支持面２１の所定位置に位置決めする。次いで、支持手段２が図示しない吸着保持手段を駆動し、ウェハＷＦを支持面２１で吸着保持するとともに、直動モータ２３を駆動し、図３に示すように、当接部２５をテーブル２２内に退避させる。

そして、移動手段６が直動モータ６２を駆動し、テーブル２２を＋Ｘ軸方向に移動させる。ウェハＷＦが所定の位置に到達したことが図示しない検知手段に検知されると、テーブル２２の移動に同期して繰出手段３が回動モータ３２Ａを駆動し、駆動ローラ３２を介して剥離用テープＰＴを繰り出す。これにより、剥離用テープＰＴが押圧板５１によって接着シートＡＳに押圧されるとともに、当該剥離用テープＰＴが押圧板５１によって駆動ローラ３２側に折り返されることで、ウェハＷＦから接着シートＡＳが剥離される。この際、剥離用テープＰＴは、蛇行防止手段３５により−Ｚ軸側および剥離用テープＰＴの面外方向への移動が規制されることで、剥離用テープＰＴの蛇行が防止される。また、加熱手段５２により剥離用テープＰＴを加熱することで、剥離用テープＰＴの接着剤を軟化させ、当該接着剤を接着シートＡＳの表面に密着させる度合いを大きくして、接着シートＡＳを確実に剥離させることができる。

ウェハＷＦからの接着シートＡＳの剥離が完了すると、移動手段６が直動モータ６２の駆動を停止する。その後、搬送手段８が多関節ロボット８１を駆動し、吸着ツール８２でウェハＷＦを吸着保持すると、支持手段２が図示しない吸着保持手段の駆動を停止する。そして、搬送手段８が多関節ロボット８１を駆動し、ウェハＷＦをウェハ収納カセットＣＴに収納する。
その後、移動手段６は、直動モータ６２を駆動し、テーブル２２を−Ｘ軸方向に移動させて、図１中二転鎖線で示す位置に復帰させ、以降上記同様の動作が繰り返される。

ここで、ウェハＷＦがテーブル２２に支持されているときに、何らかの要因で吸着保持手段での吸着保持が解除されてしまうと、ウェハＷＦが落下して損傷してしまう。本実施形態の場合、万が一吸着保持手段での吸着保持が解除されてしまった場合でも、図３中二転鎖線で示すように、ウェハＷＦは、収容部材７１及び傾倒防止板７２で支持されるのでウェハＷＦが損傷してしまうような不都合は発生しない。まして、収容部材７１の緩衝手段７３および傾倒防止板７２の緩衝手段７４が、ウェハＷＦが落下したときの衝撃を吸収するため、ウェハＷＦの損傷をより確実に抑制することができる。

以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、支持手段２が水平面に対して傾斜した支持面２１でウェハＷＦを支持し、移動手段６が支持手段２と貼付手段５とを支持面２１の面内方向に相対移動させてウェハＷＦから接着シートＡＳを剥離する。従って、ウェハＷＦのサイズの増加に伴う装置の設置面積の増加を極力抑制することができる。
また、支持面２１が水平面に対して傾斜しているので、大気中の不純物がウェハＷＦ上に落下する可能性を低減し、仮にウェハＷＦ上に落下したとしても、重力によりウェハＷＦ上から落ちやすくなるため、不純物がウェハＷＦ上に残存することを抑制することができる。

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され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質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、材質などの限定の一部も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、前記実施形態では、支持面２１の傾斜角を９０°としたものを例示したが、支持面２１は、水平面に対して傾斜して配置されていればよく、例えば、傾斜角が９０°よりも小さくなるように（支持面２１が重力方向上方から見える向きとなるように）設定したり、９０°よりも大きくなるように（支持面２１が重力方向上方から見えない向きとなるように）設定したりしてもよいが、装置の設置面積の増加を抑制する観点から、傾斜角は、水平面に対して４５°〜１３５°であることが好ましい。

また、マウント用シートを介してリングフレームにマウントされたウェハＷＦを支持手段２が支持できるように構成し、当該ウェハＷＦに貼付されたシートを剥離できる構成としてもよい。

さらに、当接部２５は、支持面２１から突没可能とされたていたが、当接部２５を支持面２１から突出した形状に形成し、当接部２５が常に支持面２１から突出した状態（突没不能）にしてもよい。

また、テープ位置決め手段４は、繰出手段３を停止させた状態で支持手段２を移動させてもよいし、支持手段２と繰出手段３との両方を移動させてもよい。
さらに、移動手段６は、支持手段２を停止させた状態で貼付手段５を移動させてもよいし、支持手段２と貼付手段５との両方を移動させてもよい。

また、受止手段７は、収容部材７１と傾倒防止板７２とを連続させた１つの部材として構成してもよいし、受止手段７を設けなくてもよい。
さらに、貼付手段５は、押圧板５１に替えて、ローラ、ゴム、樹脂、スポンジ等による押圧部材を採用することができ、エア噴き付けにより押圧する構成も採用することができる。

また、板状部材は、ウェハＷＦ以外にガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他の板状部材などや、板状部材以外のものも対象とすることができる。そして、ウェハＷＦは、シリコン半導体ウェハや化合物半導体ウェハ等が例示でき、このような半導体ウェハに貼付する接着シートＡＳは、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルムに限らず、その他の任意のシート、フィルム、テープ等、任意の用途、形状のシート等が適用できる。

さらに、接着シートＡＳの種別や材質などは、特に限定されず、例えば、基材シートと接着剤層との間に設けられる中間層を有するものや、他の層を有する等３層以上のものでもよいし、基材シートを有さない接着剤層単体のものでもよい。
また、板状部材が光ディスクの基板であって、接着シートが記録層を構成する樹脂層を有したものであってもよい。以上のように、板状部材としては、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。
さらに、剥離用テープＰＴは、感圧接着性の接着シートや感熱接着性の接着シート等を採用することができる。

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、リニアモータ、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およ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上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

１シート剥離装置
２支持手段
３繰出手段
４テープ位置決め手段（第２位置決め手段）
５貼付手段
６移動手段
７受止手段
２１支持面（傾斜面）
２５当接部（第１位置決め手段）
３５蛇行防止手段
ＡＳ接着シート
ＰＴ剥離用テープ
ＷＦウェハ（板状部材）

Claims

水平面に対して傾斜した傾斜面を有し、一方の面に接着シートが貼付された板状部材を当該傾斜面で他方の面側から支持する支持手段と、
剥離用テープを繰り出す繰出手段と、
前記繰出手段で繰り出された剥離用テープを前記接着シートに貼付する貼付手段と、
前記支持手段と前記貼付手段とを前記傾斜面の面内方向に相対移動させて前記板状部材から前記接着シートを剥離する移動手段とを備え、
前記支持手段は、前記板状部材の落下方向の下方外縁に当接して当該板状部材を前記傾斜面の所定位置に位置決めする第１位置決め手段を備え、
前記支持手段と前記繰出手段とを前記剥離用テープの繰出方向に直交する幅方向に相対移動させて、前記接着シートに対する前記剥離用テープの位置決めを行う第２位置決め手段を備えていることを特徴とするシート剥離装置。
前記支持手段による板状部材の支持が解除されたときに当該板状部材を受け止める受止手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のシート剥離装置。
前記繰出手段は、前記剥離用テープの繰出方向に直交する幅方向が前記傾斜面と平行となる状態で当該剥離用テープを繰出可能に設けられ、
前記剥離用テープが前記幅方向に蛇行することを防止する蛇行防止手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート剥離装置。