(57)【要約】【課題】硬質板に貼付された半導体ウエハ等の脆質部材を、割れや傷の発生を防止しつつ容易に剥離することのできる方法を提供すること。【解決手段】硬質板Ｐに両面粘着シートＳを介して半導体ウエハＷが貼付されて支持ユニットＵが形成されている。この支持ユニットＵは、硬質板ＰがテーブルＴの上面ＴＳ設けられた凹部Ｔ１内に位置するように配置される。凹部Ｔ１の深さＤは、硬質板Ｐの厚みＨに一致しており、前記上面ＴＳに薄刃状をなす剥離用片部材１１の先端を滑らせながら両面粘着シートＳと硬質板Ｐとの間に差し込むことで半導体ウエハＷを硬質板Ｐから剥離することができる。【選択図】          図１
2004356378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質板に両面粘着シートを介して脆質部材が貼付されてなる支持ユニットを用い、前記硬質板から前記脆質部材を剥離する方法において、
テーブルの上面に、前記硬質板の厚みと略同一の深さを備えた凹部を設けて当該凹部内に前記硬質板が位置するように前記支持ユニットを配置し、
前記テーブルの上面に沿って硬質板と脆質部材との間に剥離用片部材を差し込んで前記脆質部材を硬質板から剥離することを特徴とする脆質部材の剥離方法。
【請求項２】
前記剥離用片部材の差し込み側先端は、前記粘着両面シートにおける前記硬質板側の粘着材層の厚みよりも薄く設けられていることを特徴とする請求項１記載の脆質部材の剥離方法。
【請求項３】
前記支持ユニットが平面視略円形をなし、前記剥離用片部材を差し込んだ状態で前記テーブルを平面内で回転させることで、前記脆質部材が硬質板から剥離されることを特徴とする請求項１又は２記載の脆質部材の剥離方法。
【請求項４】
前記脆質部材は半導体ウエハであることを特徴とする請求項１，２又は３記載の脆質部材の剥離方法。
【請求項５】
前記硬質板の外周近傍に、当該硬質板の面内を貫通する貫通穴を設け、前記剥離用片部材を差し込む前に、前記貫通穴に流体を注入して前記硬質板と両面粘着シートとの界面に剥離領域を予め設けておき、当該剥離領域に前記剥離用片部材を差し込んで脆質部材を剥離することを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の脆質部材の剥離方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脆質部材の剥離方法に係り、更に詳しくは、両面粘着シートを介して硬質板に貼付された半導体ウエハ等の脆質部材を剥離する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子産業や光学産業等において、表面に回路パターンが形成された脆質部材たる半導体ウエハが広く利用されるに至っている。この半導体ウエハの厚みは、従来２００μｍ〜３００μｍ程度に研削加工を施していたが、近時のＩＣチップの小型化や薄型化の要請により、１００μｍ以下の極薄への加工が求められている。そのため、研削加工後の半導体ウエハを保管、搬送する際に、半導体ウエハに割れや傷が発生し易くなる。そこで、研削加工を行う前に、半導体ウエハを補強し、且つ、半導体ウエハのハンドリング性を確保するため、半導体ウエハをガラス板等の硬質板に固定する方法を採用する場合がある。半導体ウエハを硬質板に固定するに際しては、これらをワックスを介して貼付する手法が知られている。
【０００３】
しかしながら、前記ワックスを介して貼付する場合、ワックスの厚さを均一に塗布することが困難であり、半導体ウエハを平滑り研削することが難しくなる。また、硬質板の端部からワックスがはみ出す傾向が強く、作業性に支障があるという不都合を生じる。更に、半導体ウエハを硬質板から剥離した後、有機溶剤を用いて洗浄しなければならず、自然環境の汚染を招来するという点において好ましくない。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載されるように、ワックスに代えて熱収縮性のフィルムの両面に粘着剤層を備えた両面粘着シートを用いて硬質板と半導体ウエハとを貼付する方法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１３６３６２号公報
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたシートを用いて硬質板に半導体ウエハを貼付した場合には、研削加工の後、熱処理がある工程に使用できないという不都合を招来する。また、このようなシートは、通常、半導体ウエハと略同一平面サイズに設定されているため、硬質板から半導体ウエハを剥がすときに、剥離を始めるきっかけを作り難い。このため、剥離の初期段階で過大な力を要し、半導体ウエハを破損してしまうか、力を加えないよう注意深く操作しようとすると剥離ができなくなるという不都合があった。
【０００７】
【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、硬質板に貼付された半導体ウエハ等の脆質部材を、割れや傷の発生を防止しつつ容易に剥離することのできる方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、硬質板に両面粘着シートを介して脆質部材が貼付されてなる支持ユニットを用い、前記硬質板から前記脆質部材を剥離する方法において、
テーブルの上面に、前記硬質板の厚みと略同一の深さを備えた凹部を設けて当該凹部内に前記硬質板が位置するように前記支持ユニットを配置し、
前記テーブルの上面に沿って硬質板と脆質部材との間に剥離用片部材を差し込んで前記脆質部材を硬質板から剥離する、という手法を採っている。このような手法によれば、剥離用片部材が両面粘着テープと硬質板との間に差し込まれたときに、当該差し込み量に応じた面積分の剥離を行うことができる。この際、剥離用片部材はテーブルの上面と略平行な方向に差し込まれることになるため、脆質部材の面に対して交差する方向への力は殆ど加わらない。従って、脆質部材の面形状を変形させることなく当該脆質部材の剥離を行えることで、割れ等の発生を効果的に防止することが可能となる。
前記剥離用片部材の差し込みを、両面粘着テープと硬質板との全貼付領域に行う場合には、脆質部材の完全な剥離を行うことができる。但し、剥離用片部材の差し込み量を貼付領域の一部に止めておき、別途の剥離装置に支持ユニットをセットした状態で、剥離用片部材の差し込みによって形成された剥離領域を剥離開始部として脆質部材を硬質板から剥離するようにすることもできる。
【０００９】
前記剥離方法において、前記剥離用片部材の差し込み側先端は、前記粘着両面シートにおける前記硬質板側の粘着材層の厚みよりも薄く設けられたものを用いることが好ましい。このような剥離用片部材を用いることで、硬質部材と脆質部材とが略平行な相対位置を保った状態で剥離されるようになる。
【００１０】
また、前記支持ユニットが平面視略円形をなし、前記剥離用片部材を差し込んだ状態で前記テーブルを平面内で回転させることで、前記脆質部材が硬質板から剥離される、という手法を採ることもでききる。これによれば、剥離用片部材の差し込み量に応じた幅の剥離を支持ユニットの周方向に沿って形成できるようになる。
【００１１】
また、前記脆質部材は半導体ウエハを対象とすることができる。このような半導体ウエハに本発明を適用することで、加工精度の厳格なる要求に十分に応えることができる。
【００１２】
更に、本発明は、前記硬質板の外周近傍に、当該硬質板の面内を貫通する貫通穴を設け、前記剥離用片部材を差し込む前に、前記貫通穴に流体を注入して前記硬質板と両面粘着シートとの界面に剥離領域を予め設けておき、当該剥離領域に前記剥離用片部材を差し込んで脆質部材を剥離する、という手法を採用することもできる。流体注入を併用することで、流体による部分的な界面の剥離を予め行うことができ、その後に当該剥離が完了されている領域から剥離用片部材を進入させることができるようになり、剥離作業を一層容易且つスムースに行うことが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
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。
【００１４】
【第１実施形態】
図１には、第１実施形態の剥離方法が適用される実施装置の概略断面図が示され、図２には、その分解断面図が示されている。これらの図において、テーブルＴの上面側に支持ユニットＵが配置されている。この支持ユニットＵは、脆質部材を支持可能な面を有する硬質板Ｐと、この硬質板Ｐの一方の面に両面粘着シートＳを介して貼付された脆質部材としての半導体ウエハＷとを備えて構成されている。
【００１５】
前記硬質板Ｐは、例えば、ガラス板、石英板や、アクリル板、ポリ塩化ビニル板、ポリエチレンテレフタレート板、ポリプロピレン板、ポリカーボネート板等のプラスチック板が使用できる。硬質板ＰのＡＳＴＭＤ  ８８３により定義される硬度は、好ましくは７０ＭＰａ以上である。両面粘着シートＳに使用される粘着剤層の少なくとも一層が紫外線硬化型粘着剤で構成される場合には、硬質板Ｐは、使用する紫外線の波長を透過可能な材質が選択される。硬質板Ｐの厚みは、その材質にもよるが、通常は、０．１〜１０ｍｍ程度である。硬質板Ｐの形状あるいはサイズは、支持固定される脆質部材のサイズより大きければよいが、より好ましくは略同形状であり同サイズのものが用いられる。
【００１６】
前記両面粘着シートＳは、基材シートＳ１と、当該基材シートＳ１の硬質板Ｐ側に塗布形成された粘着剤層Ｓ２と、半導体ウエハＷを貼付する側に塗布形成された粘着剤層Ｓ３とからなる。基材シートＳ１は寸法安定性、耐熱性に優れることから、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステルフィルムが好ましく使用される。粘着剤層Ｓ２，Ｓ３は、再剥離可能な粘着剤であれば、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリウレタン系、ポリビニルエーテル系等の粘着剤、紫外線硬化型粘着剤或いは水膨潤性の粘着剤等何ら限定されず使用可能である。特に、硬質板Ｐ側に接する粘着剤層Ｓ２は、紫外線硬化型粘着剤を使用することが好ましい。硬質板Ｐ側から粘着剤層Ｓ２に対して紫外線を照射し、粘着剤層Ｓ２を硬化させておくことにより、粘着力が消失又は減少する。これにより、両面粘着シートＳと硬質板Ｐとの間への剥離用片部材１１の差し込みが容易になり、また、支持ユニットＵに流体を注入して半導体ウエハＷと硬質板Ｐを剥離した後再付着するおそれが無くなる。
【００１７】
前記半導体ウエハＷは、半導体製造の前工程において表面に回路が形成され裏面が未研削状態のものが用いられる。この回路側の面を、両面粘着シートＳを介して半導体ウエハＷは硬質板Ｐに粘着固定され支持ユニットＵが形成される。この状態で、半導体ウエハＷの裏面側を１００μｍ以下程度の厚さまで研削する加工が施されたものが、本実施形態での対象となる。
なお、本発明においては、研削加工にかかわらず、半導体ウエハＷの裏面に蒸着、スパッタリング、エッチング等の加工を施したものや、研削加工の後にこれらの加工を施したものであっても良い。更に、研削加工した面に接着シート（ダイアタッチシート）を加熱接着させた半導体ウエハを対象としても良い。また、ダイシングを施してチップ化した半導体ウエハを対象としても良い。
【００１８】
前記テーブルＴは上面ＴＳに凹部Ｔ１が形成されているとともに、図示しないモータに連結される回転中心軸１０が下面側に設けられている。凹部Ｔ１の平面積は前記硬質板Ｐの平面積と略同一であり、また、凹部Ｔ１の深さＤは、硬質板Ｐの厚み（高さ）Ｈと一致する深さに設定されている。従って、凹部Ｔ１内に硬質板Ｐが収まる状態で配置されたときに、テーブルＴの上面ＴＳ位置は、前記粘着剤層Ｓ２と硬質板Ｐとの界面位置に略一致することとなり、この一致した位置に剥離用片部材１１を差し込むことで、半導体ウエハＷを硬質板Ｐから剥離することができる。また、凹部Ｔ１の底面には、硬質板ＰとテーブルＴとの相対回転を規制するための図示しない吸着孔が形成されている。なお、剥離用片部材１１は、例えば、ステンレス等からなる薄刃によって構成されており、少なくとも差し込み側となる先端の厚みは粘着剤層Ｓ２の厚み以下とされている。
【００１９】
次に、第１実施形態における半導体ウエハＷの剥離方法について説明する。
【００２０】
図２に示されるように、硬質板Ｐが下面側となるようにして支持ユニットＵをテーブルＴの凹部Ｔ１内に収容させる。そして、硬質板ＰをテーブルＴに吸着して相対移動を規制しておき、図１に示されるように、剥離用片部材１１を支持ユニットＵの外周側から中央部に向かって差し込めばよい。そして、テーブルＴの回転動作で、差し込み量に応じた分の幅の剥離領域が粘着剤層Ｓ２と硬質板Ｐとの間の外周側に形成されることとなる。従って、剥離用片部材１１を支持ユニットＵの中心部まで差し込んだ場合には、半導体ウエハＷは完全に硬質板Ｐから剥離されることになる。この一方、剥離用片部材１１の先端差し込み量を、例えば、支持ユニットＵの直径の１／４程度とした場合には、これに対応した幅の剥離領域が形成されることとなる。従って、半導体ウエハＷの完全剥離を必要とすることなく、別工程で完全剥離をする必要があるときは、外周側一定領域に剥離を行っておくだけでもよい。この場合でも、外周側に剥離領域が形成されているので、その後の剥離抵抗を大幅に軽減でき、半導体ウエハの割れ等を防止しつつ剥離を行うことができる。
【００２１】
従って、このような第１の実施形態によれば、剥離用片部材１１の先端をテーブルＴの上面に当てがいつつ滑らせるようにし、テーブルＴの上面ＴＳに平行な方向に沿って差し込むだけで、半導体ウエハＷを損傷することなく硬質板Ｐから剥離することができる、という効果を得る。
【００２２】
【第２実施形態】
図３には、本発明に係る剥離方法の第２実施形態が示されている。この実施形態は、粘着剤層Ｓ２と硬質板Ｐとの界面に流体を注入して剥離領域Ａを予め形成しておき、この剥離領域Ａから剥離用片部材１１を差し込んで剥離を行えるようにしたところに特徴を有する。
【００２３】
すなわち、硬質板Ｐの外周近傍位置には、当該硬質板Ｐの面内を貫通する一個の貫通穴Ｐ１が形成され、この貫通穴Ｐ１にシリンジＣのセンタを挿入して脱イオン水、純水、界面活性剤含有の水溶液、ポリエチレングリコール含有水溶液、アルコール類等の液体や、空気や窒素等の気体からなる流体が注入できるようになっている。そして、この流体の注入により、粘着剤層Ｓ２と硬質板Ｐとの界面に流体が入り込んで剥離を行う際のきっかけとなる剥離領域Ａが形成される。この剥離領域Ａは、半導体ウエハＷと硬質板Ｐとの外周縁部分に達する円状の大きさ程度に設けられる。なお、貫通穴Ｐ１の内径は、通常１０ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ、更に好ましくは１ｍｍ以下であり、内径の下限は流体を注入するシリンジ等の注入部が係合するサイズである。貫通穴Ｐ１が大きすぎる場合は、脆質部材を加工する際に加工むらを起こすおそれがある。具体的には、半導体ウエハを研削加工する場合において、極薄まで加工すると貫通穴Ｐ１に対応する位置に窪み（ディンプル）が発生し、半導体ウエハの破損や完成したデバイスの信頼性低下を招く可能性がある。
硬質板Ｐにおける貫通穴Ｐ１の位置は、硬質板Ｐの外縁より３０ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以下、特に好ましくは１０ｍｍ以下であり、硬質板Ｐの強度があれば、なるべく外縁に近い位置が好ましい。また、貫通穴Ｐ１の数は、１個であっても良いが複数であっても良い。
【００２４】
このような剥離領域Ａが設けられた支持ユニットＵは、図３（Ｃ）に示されるように、テーブルＴの凹部Ｔ１内に配置された状態で、剥離領域Ａが形成されている支持ユニットＵの外縁から剥離用片部材１１を差し込むことで当該剥離領域Ａを拡大させることができる。なお、剥離用片部材１１は、テーブルＴを回転させない状態で剥離領域Ａの外縁から差し込まれ、その後にテーブルＴを回転させることとなる。また、テーブルＴを回転させることなく、単に、剥離用片部材１１を中央部に向かって差し込んで剥離領域Ａの剥離面積を拡大させて剥離してもよい。
【００２５】
従って、このような第２実施形態によれば、剥離用片部材１１を差し込む前に、粘着剤層Ｓ２と硬質板Ｐとの界面に予め剥離領域Ａが形成されることになるため、一層容易、且つ、確実に半導体ウエハＷの剥離を行うことが可能となる。
【００２６】
本発明の実施形態において、完全に硬質板Ｐから半導体ウエハＷが剥離された場合は、適宜吸着機構の付いたロボットアーム等で両面粘着シートＳが付着したままの半導体ウエハＷをテープ剥離装置に移載し、両面粘着シートＳを剥離すればよい。
また、硬質板Ｐから半導体ウエハＷの一部が剥離された場合は、形成された剥離領域Ａを起点として任意の手段で半導体ウエハＷと硬質板Ｐを徐々に離間させて剥離すればよい。このような手段としては、例えば、ダイシングテープ等の別の粘着テープを半導体ウエハＷ側に粘着し、別の粘着シートを固定する支持体（リングフレーム等）を設けて、この半導体ウエハＷを支持体と共に半導体ウエハＷを持ち上げるようにすることで、硬質板Ｐから完全に剥離できる。このようにして剥離した場合は、ダイシングテープ等の粘着テープ上で両面粘着シートＳを半導体ウエハＷからテープ剥離装置等で剥離する。続いて、所望により半導体ウエハＷにダイシングを行ってチップ化を行う。ダイシングテープ上のチップ化された半導体ウエハＷは、従来通りの方法で個々のチップをピックアップして取り出すことができる。
【００２７】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の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、主に特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、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、以上に述べた実施の形態に対し、形状、材料、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。
従って、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、材料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。
【００２８】
例えば、前記各実施形態では、テーブルＴが回転する場合を図示説明したが、テーブルＴは必ずしも回転させることを要しない。この場合、テーブルＴの凹部Ｔ１の底面側に吸着孔を設けることも省略することができる。
【００２９】
また、前記剥離用片部材１１を固定位置に保持するように設ける一方、テーブルＴを図１中左右方向に移動可能に設けることで、粘着剤層Ｓ２と硬質板Ｐとの間に剥離用片部材１１が差し込まれるようにしてもよい。要するに、本発明は、剥離用片部材１１とテーブルＴが相互に略平行となる方向に沿って相対移動させることができれば足りる。
【００３０】
更に、脆質部材として半導体ウエハＷを対象としたものに限らず、その他の薄板状をなす脆質部材にも適用することができる。
【００３１】
また、第２実施形態における貫通穴Ｐ１は、硬質板Ｐの外周近傍に一個形成された場合を図示、説明したが、当該貫通穴Ｐ１は、複数箇所に設けてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、硬質板と脆質部材の間に、剥離用片部材を差し込むだけで、当該差し込み量に応じた面積分の剥離を行うことができる。しかも、剥離用片部材はテーブルの上面と略平行な方向に差し込まれるものであるため、脆質部材の面形状を変形させることなく当該脆質部材の剥離が可能となり、脆質部材の割れ等を防止することができる。
【００３３】
また、前記支持ユニットが配置されるテーブルを平面内で回転させながら剥離を行う方法では、剥離用片部材の差し込み量に応じた幅の剥離を支持ユニットの周方向に沿って形成でき、剥離面積を効果的に拡大することが可能となる。
【００３４】
更に、硬質板と剥離シートとの間に流体を注入して剥離領域を形成する手法を併用する方法では、剥離用片部材を差し込む前の段階で、流体による部分的な界面の剥離を予め行うことができ、剥離用片部材の差し込みによる剥離動作を一層スムースに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る剥離方法を示す概略断面図。
【図２】図１の分解断面図。
【図３】第２実施形態に係る剥離方法を示す概略断面図であり、（Ａ）は、貫通穴から流体を注入する状態を示す断面図、（Ｂ）は、流体注入により剥離領域が形成された状態を示す断面図、（Ｃ）は、テーブルに支持ユニットを配置して剥離用片部材で剥離を行う状態を示す断面図。
【符号の説明】
１１  剥離用片部材
Ａ  剥離領域
Ｃ  シリンジ
Ｕ  支持ユニット
Ｐ  硬質板
Ｐ１  貫通穴
Ｓ  両面粘着シート
Ｓ１  基材フィルム
Ｓ２，Ｓ３  粘着剤層
Ｔ  テーブル
ＴＳ  上面
Ｔ１  凹部
Ｗ  半導体ウエハ（脆質部材）
【図１】
2004356378.tif 000003
【図２】
2004356378.tif 000004
【図３】
2004356378.tif 000005