JP5567285B2 - 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、接着シートを被着体に押し付けて当該被着体の浮き上がりを防止して剥離することのできる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）は、種々の加工、特にダイシング加工を施す際のハンドリング性を考慮して、マウント用テープを介してリングフレームに一体化（マウント）することが行われている。また、ウエハには、回路面を保護するための接着シートが貼付され、ウエハの所定処理を行った後の段階で、接着シートをウエハから剥離することが行われている。

公知のシート剥離装置としては、例えば、特許文献１及び２に開示されている。特許文献１に開示されたシート剥離装置は、剥離中に折り返される接着シートを被着体となる半導体チップ側に押圧可能な板状の折返手段を備え、半導体チップの浮き上がりを防止して接着シートを剥離するように構成されている。

特許文献２には、ウエハをリングフレームにマウントした状態で剥離用テープを介して接着シートを剥離するシート剥離装置が開示されている。

特開２００４−３１５３５号公報 ＷＯ９７／０８７４５号公報

しかしながら、前記特許文献１のような剥離装置で、特許文献２のようなリングフレームにマウント用テープを介して一体化されたウエハから接着シートを剥離しようとすると、リングフレームに折返手段が当接してしまうため、折返手段を更にウエハ側に近付けることができなくなる、という不都合がある。このため、リングフレームや接着シートの厚みによって、折返手段によるウエハ側への押圧力が不十分或いは押圧力が付与されなくなり、接着シートが剥離されずにウエハが接着シートと共に持ち上げられて割れてしまう、という不都合を招来する。

［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、ウエハ等の被着体の割れを防止しつつ接着シートを剥離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、被着体に貼付された接着シートを剥離用テープを介して当該被着体から剥離するシート剥離装置において、
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、剥離用テープを接着シートに貼付する貼付手段と、剥離用テープと被着体とを相対移動させることで接着シートを剥離する移動手段と、剥離中に折り返される接着シートの折り返し姿勢を維持可能な折返手段とを備え、
前記支持手段は、前記被着体を支持する内側テーブルと、この内側テーブルの外側に設けられるとともに、前記折返手段を支持可能な外側テーブルと、内側テーブル及び外側テーブルを相対移動させることで、外側テーブルに支持された折返手段と被着体との相対距離を調整可能な調整手段とを備え、
前記外側テーブルは、前記被着体の外縁よりも外側で前記折返手段を直接又は間接的に支持可能に設けられる、という構成を採っている。

本発明において、前記被着体は、一方の面に前記接着シートが貼付され、他方の面にマウント用テープを介してリングフレームと一体化された半導体ウエハとされ、
前記内側テーブルは、前記マウント用テープ側から半導体ウエハに対応する領域を支持可能に設けられるとともに、前記外側テーブルは、前記マウント用テープ側からリングフレームを支持可能に設けられ、
前記外側テーブルは、前記リングフレームを介して前記折返手段を支持可能に設けられる、という構成を採るとよい。

更に、前記折返手段は、軸状体と、この軸状体に回転可能に設けられた複数の間在手段とを備える、という構成も好ましくは採用される。

更に、本発明の剥離方法は、被着体に貼付された接着シートを剥離用テープを介して当該被着体から剥離するシート剥離方法において、
前記被着体を内側テーブルで支持する工程と、
前記剥離用テープを接着シートに貼付する貼付工程と、
前記内側テーブルと、この内側テーブルの外側に設けられた外側テーブルとを相対移動し、前記被着体の外縁よりも外側で前記外側テーブルに直接又は間接的に支持可能に設けられた折返手段と被着体との相対距離を調整する工程と、
前記剥離用テープと被着体とを相対移動させつつ、折返手段で折り返された接着シートの折り返し姿勢を維持しながら接着シートを被着体から剥離する工程とを備える、という方法を採っている。

本発明によれば、調整手段を作動させることで、内側テーブルに支持された被着体と、外側テーブル上で支持された折返手段との相対距離を調整することが可能となる。従って、リングフレームや接着シートの厚み、外側テーブル上におけるリングフレームの有無等の条件が変化しても、折返手段による折り返された接着シートへの押圧力を良好に維持することができる。これにより、接着シートの剥離時に、被着体が接着シートと共に持ち上げられ接着シートおける被着体の割れや破損が生じることを回避することが可能となる。このような作用効果は、被着体を極薄となるウエハとし、当該ウエハをマウント用テープを介してリングフレームと一体化したときに、有利に得られる。

また、折返手段が回転可能な複数の間在手段を備えている場合、当該折返手段が接する対象物の進行方向に応じて個別に回転可能となる。

実施形態に係るシート剥離装置を一部断面視した概略正面図。 図１の要部概略平面図。 接着シート剥離中の要部拡大正面図。 剥離用テープを接着シートに貼付した状態を示す概略正面図。 変形例に係るシート剥離装置の図２と同様の平面図。 前記変形例に係るシート剥離装置を一部断面視した要部概略正面図。

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４において、シート剥離装置１０は、一方の面（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を支持する支持手段１１と、接着シートＳを剥離するための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を所定長さ毎に切断する切断手段１３と、剥離用テープＰＴのリード端側が接着シートＳの外周から外側に突出する状態で剥離用テープＰＴを接着シートＳに貼付する貼付手段１４と、剥離用テープＰＴのリード端側を保持する保持手段１５と、この保持手段１５を図１中左右方向に移動させる移動手段を構成する図示しない単軸ロボットと、支持手段１１を図１中左右方向に移動させる移動手段を構成する単軸ロボット１６と、支持手段１１の上方に設けられた折返手段１７とを備えて構成されている。ここで、本実施形態では、特に限定されるものではないが、ウエハＷは、他方の面（図１中下面）にマウント用テープＭＴを介してリングフレームＲＦと一体化されている。

前記支持手段１１は、平面視略円形に形成された内側テーブル１８と、この内側テーブル１８の外側に設けられた外側テーブル１９と、内側テーブル１８及び外側テーブル１９を図１中上下方向に相対移動させる調整手段２０とを備えて構成されている。内側テーブル１８及び外側テーブル１９の各上面は吸着面とされ、内側テーブル１８はウエハＷに対応する領域を下側から、外側テーブル１９はリングフレームＲＦを下側からそれぞれ支持可能に設けられている。調整手段２０は、単軸ロボット１６に連結されるベースプレートＢＰに対して、内側テーブル１８を昇降させる第１の直動モータ２０Ａ及び外側テーブル１９を昇降させる第２の直動モータ２０Ｂを有する。従って、第１及び第２の直動モータ２０Ａ、２０Ｂを作動させることで、内側テーブル１８及び外側テーブル１９の各上面の相対高さを変更可能となっている。

前記繰出手段１２は、フレームＦに支持されるとともに、剥離用テープＰＴを繰出可能に支持する支持ローラ２１と、モータＭの駆動によって剥離用テープＰＴに繰出力を付与する駆動ローラ２２と、当該駆動ローラ２２との間に剥離用テープＰＴを挟み込むピンチローラ２３と、フレームＦの下端部に位置するガイドローラ２４と、上面に凹部２７Ａを有し、軸２６とコイルばね２８とブッシュ２５を介して常時図１中左側に付勢されているテープ案内板２７とを備えて構成されている。

前記切断手段１３は、カッター刃３０と、当該カッター刃３０を上下方向に進退させるシリンダ３１と、このシリンダ３１を図１中紙面直交方向に移動可能に支持するシリンダ３２とにより構成されている。

前記貼付手段１４は、ヒートブロック３５と、当該ヒートブロック３５を上下方向に進退させるシリンダ３６とにより構成され、ヒートブロック３５の下端で剥離用テープＰＴを接着シートＳの外周部に接着するようになっている。

前記保持手段１５は、上部チャック３８及び下部チャック３９と、これらチャック３８、３９を相互に離間接近可能に支持するチャックシリンダ４０とを含む。

前記折返手段１７は、外側テーブル１９の図２中上下幅より長く形成された軸状体４２と、この軸状体４２の外周側に複数設けられた間在手段としてのベアリング４３と、軸状体４２を図１中左右方向に移動可能に支持するスライダ４５を備えた単軸ロボット４６とを備えている。各ベアリング４３は、軸状体４２に対して各々独立して相対回転可能に設けられ、軸状体４２が外側テーブル１９やリングフレームＲＦと非接触に維持可能に設けられている。これにより、各ベアリング４３は、接着シートＳの接着面上や、リングフレームＲＦの図１中上面上に当接して転動可能に設けられている。

次に、本実施形態におけるシート剥離装置１０によるシート剥離方法について説明する。

初期設定によって、図１に示されるように、剥離用テープＰＴのリード端が、テープ案内板２７の凹部内に位置するようにセットされることとする。

リングフレームＲＦと一体化され、接着シートＳが貼付されたウエハＷが図示しない移載装置によって支持手段１１に載置されると、チャックシリンダ４０が図１中右側に移動し、テープ案内板２７を右側に移動させて上チャック３８と下チャック３９とで剥離用テープＰＴのリード端側を挟み込み、左側に移動して剥離用テープＰＴを引き出す。

次いで、図４中２点鎖線で示されるように、ヒートブロック３５が下降して剥離用テープＰＴを接着シートＳの外周部分に押し付けて貼付する。その後、シリンダ３１、３２を介して、カッター刃３０が下降して図１中紙面直交方向に移動することで、剥離用テープＰＴがテープ案内板２７の凹部２７Ａに沿って切断される。

そして、図３に示されるように、第２の直動モータ２０Ｂによって、リングフレームＲＦの上面にベアリング４３の下端が当接するよう外側テーブル１９の高さが調整される。これにより、リングフレームＲＦを介して外側テーブル１９によって、ベアリング４３及び軸状体４２が下方から支持される。また、第１の直動モータ２０Ａによって、ベアリング４３の下端とウエハＷの上面との距離が、接着シートＳの厚さの２倍分相当の距離に調整される。なお、第１及び第２の直動モータ２０Ａ、２０Ｂの移動量は、予め図示しない制御手段に記憶されている。

次いで、単軸ロボット１６や、保持手段１５を移動させる図示しない単軸ロボットを作動させ、接着シートＳに貼付された剥離用テープＰＴと、ウエハＷとを左右方向に相対移動することで接着シートＳを折り返しながらウエハＷから剥離させる。このとき図３に示されるように、接着シートＳの折り返し縁ＳＥ上にベアリング４３が位置するよう単軸ロボット４６を作動させ、接着シートＳの折り返し姿勢が維持される。そして、剥離用テープＰＴとウエハＷとを更に相対移動させ、接着シートＳをウエハＷから完全に剥離する。

ここで、接着シートＳの剥離途中において、図２中符号Ｈ１で示す範囲の各ベアリング４３すなわち接着シートＳに接するベアリング４３は、図３中矢印Ｒ１方向に回転する。一方、図２中符号Ｈ２で示す範囲の各ベアリング４３すなわちリングフレームＲＦに接するベアリング４３は、図３中矢印Ｒ２方向に回転する。これにより、各ベアリング４３では、接する対象物の進行方向に応じて個別に回転可能となり、接着シートＳの進行方向とリングフレームＲＦの進行方向とが逆の場合でも、難なく対応ができる。

従って、このような実施形態によれば、内側テーブル１８及び外側テーブル１９を調整手段２０により移動することで、それらの上面の相対高さを調整することができ、ひいては、リングフレームＲＦに当接する折返手段１７とウエハＷ上面との相対距離を調整することが可能となる。これにより、例えば、折り返されて２枚厚となる接着シートＳの厚さが、リングフレームＲＦの厚さに対して小さい場合でも、ウエハＷから接着シートＳを剥離するときに、折返手段１７による下方への押圧力を適度に保つことができ、接着シートＳと共にウエハＷが持ち上がって割れたりすることを回避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、折返手段１７は、接着シートＳの折り返し姿勢を維持可能な限りにおいて、種々の設計変更が可能であり、また、リングフレームＲＦ及びマウント用テープＭＴは省略してもよい。具体的には、図５及び図６に示されるように、板状体４８と、当該板状体４８を同図中左右方向に移動させる図示しない移動手段とにより折返手段１７を構成してもよい。同図の構成では、第２の直動モータ２０Ｂによって、板状体４８下面を外側テーブル１９の上面で支持し、第１の直動モータ２０Ａによって、板状体４８の下面とウエハＷ上面との相対距離を接着シートＳの厚さの約２倍分の距離に調整される。その後、接着シートＳの剥離を進行しつつ、折り返される接着シートＳ上に板状体４８が位置するよう移動させることで、接着シートＳの折り返し姿勢を良好に維持し、接着シートＳと共にウエハＷが持ち上がることを防止しつつ当該接着シートＳをウエハＷから剥離することができる。

更に、単軸ロボット１６、４６やシリンダ３１、３２、３６、直動モータ２０Ａ、２０Ｂは、他の単軸ロボット、直動モータ、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、前記移動手段による接着シートＳ剥離時の剥離用テープＰＴとウエハＷと相対移動は、支持手段１１及び保持手段１５の少なくとも一方を移動させることにより行えばよい。また、軸状体４２及びベアリング４３を図１中左右に移動することなく、これらの下方に接着シートＳの折り返し縁ＳＥが位置するよう移動手段を作動させてもよい。

１０ シート剥離装置
１１ 支持手段
１２ 繰出手段
１４ 貼付手段
１６ 単軸ロボット（移動手段）
１７ 折返手段
１８ 内側テーブル
１９ 外側テーブル
２０ 調整手段
４２ 軸状体
４３ ベアリング（間在手段）
ＭＴ マウント用テープ
ＰＴ 剥離用テープ
ＲＦ リングフレーム
Ｓ 接着シート
Ｗ 半導体ウエハ（被着体）

Claims (4)

1. 被着体に貼付された接着シートを剥離用テープを介して当該被着体から剥離するシート剥離装置において、
   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、剥離用テープを接着シートに貼付する貼付手段と、剥離用テープと被着体とを相対移動させることで接着シートを剥離する移動手段と、剥離中に折り返される接着シートの折り返し姿勢を維持可能な折返手段とを備え、
   前記支持手段は、前記被着体を支持する内側テーブルと、この内側テーブルの外側に設けられるとともに、前記折返手段を支持可能な外側テーブルと、内側テーブル及び外側テーブルを相対移動させることで、外側テーブルに支持された折返手段と被着体との相対距離を調整可能な調整手段とを備え、
   前記外側テーブルは、前記被着体の外縁よりも外側で前記折返手段を直接又は間接的に支持可能に設けられていることを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記被着体は、一方の面に前記接着シートが貼付され、他方の面にマウント用テープを介してリングフレームと一体化された半導体ウエハとされ、
   前記内側テーブルは、前記マウント用テープ側から半導体ウエハに対応する領域を支持可能に設けられるとともに、前記外側テーブルは、前記マウント用テープ側からリングフレームを支持可能に設けられ、
   前記外側テーブルは、前記リングフレームを介して前記折返手段を支持可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載のシート剥離装置。
3. 前記折返手段は、軸状体と、この軸状体に回転可能に設けられた複数の間在手段とを備えていることを特徴とする請求項１又は２記載のシート剥離装置。
4. 被着体に貼付された接着シートを剥離用テープを介して当該被着体から剥離するシート剥離方法において、
   前記被着体を内側テーブルで支持する工程と、
   前記剥離用テープを接着シートに貼付する貼付工程と、
   前記内側テーブルと、この内側テーブルの外側に設けられた外側テーブルとを相対移動し、前記被着体の外縁よりも外側で前記外側テーブルに直接又は間接的に支持可能に設けられた折返手段と被着体との相対距離を調整する工程と、
   前記剥離用テープと被着体とを相対移動させつつ、折返手段で折り返された接着シートの折り返し姿勢を維持しながら接着シートを被着体から剥離する工程とを備えていることを特徴とするシート剥離方法。

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