(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱により変形して剥離効果を発揮する両面粘着シートを介して物品が支持板に固定された貼合ユニットから前記物品を剥離するにあたり、前記貼合ユニットの少なくとも外側の一部を加熱して、該貼合ユニットの外側領域の少なくとも一部を最初に昇温させるとともに他の領域を遅れて昇温させ、前記両面粘着シートから前記物品を、外側領域から他の領域に向かって剥がすようにしたことを特徴とする両面粘着シートに固定された物品の剥離方法。
【請求項２】
前記貼合ユニットを最初に加熱して昇温する領域は、この貼合ユニットの中心から略ドーナツ状に広がる外周領域であることを特徴とする請求項１に記載の両面粘着シートに固定された物品の剥離方法。
【請求項３】
加熱により変形して剥離効果を発揮する両面粘着シートを介して物品が支持板に固定された貼合ユニットから前記物品を剥離する剥離装置であって、少なくとも貼合ユニットの外側の一部を昇温させる昇温部と、これより遅れて他の貼合ユニット部位を昇温させる昇温部で構成した昇温手段を有することを特徴とする両面粘着シートに固定された物品の剥離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は両面粘着シートに固定された物品の剥離方法および剥離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、シリコンなどの半導体ウェハは、大径の円盤状に製造され、その表面に回路パターンが形成された後、裏面側が切削加工されている。
また、近年、ＩＣカードなどの半導体チップは厚さのますます薄いものが要求されており、半導体ウェハから得られる半導体チップは従来の３００μｍ〜４００μｍであったものが、１００μｍ〜５０μｍ程度にまで薄くする必要が生じている。半導体ウェハのパターンが形成された回路面を保護しつつテーブル等に半導体ウェハを固定する粘着シートとしては、通常、軟質基材上に粘着剤が塗工された粘着シートが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、軟質性の粘着シートから極薄の半導体ウェハを剥がそうとした場合は、貼付時に生じる張力が残留応力として蓄積してしまい、この残留応力によって、剥がしている最中にウェハが割れてしまうことがある。これに対処するために、本出願人等によって紫外線を照射した後に加熱することにより物品を容易に剥離することができる両面粘着シートが提案されている。このような両面粘着シートを用いる場合は、先ず紫外線を照射することにより、粘着剤層の粘着力を低下させ、次いで加熱することにより、収縮性基材が収縮変形して、粘着シートから物品を容易に剥がすことができる。
【０００４】
しかしながら、このような熱収縮性の粘着シートを用いた場合は、熱が加えられて高温になった部分から収縮が始まるので、小面積の物品であればどこから熱を加えても短時間のうちに全体が加熱されて剥がされ、物品の割れは発生し難かったが、大面積の物品に対して中央部に熱を加えると、加熱源近くから先に剥離が始まって、未だ十分に加熱されていない外側部分との間に大きな引張力がかかってしまい、物品が割れてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑み、熱収縮性の両面粘着シートを用いて、極薄のウェハ等の物品を割ってしまうことなく効率的に剥離することができる両面粘着シートに固定された物品の剥離方法および剥離装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る両面粘着シートに固定された物品の剥離方法は、
加熱により変形して剥離効果を発揮する両面粘着シートを介して物品が支持板に固定された貼合ユニットから前記物品を剥離するにあたり、
前記貼合ユニットの少なくとも外側の一部を加熱して、該貼合ユニットの外側領域の少なくとも一部を最初に昇温させるとともに他の領域を遅れて昇温させ、前記両面粘着シートから前記物品を、外側領域から他の領域に向かって剥がすようにしたことを特徴としている。
【０００７】
かかる構成によれば、外側の一部が最初に昇温して、除々に昇温される部分が他部に広がるので、両面粘着シートの最初に昇温された部分から物品を容易に剥がすことができる。
さらに、本発明は、前記貼合ユニットを最初に加熱して昇温する領域は、この貼合ユニットの中心から略ドーナツ状に広がる外周領域であることを特徴としている。
【０００８】
これにより、先ず最初に外側領域を剥離させ、その後に内側の領域を剥離させることができるので、両面粘着シートから極薄の物品であっても割ること無しに容易に剥がすことができる。
さらに、本発明に係る両面粘着シートに固定された物品の剥離装置は、加熱により変形して剥離効果を発揮する両面粘着シートを介して物品が支持板に固定された貼合ユニットから前記物品を剥離する剥離装置であって、少なくとも貼合ユニットの外側の一部を昇温させる昇温部と、これより遅れて他の貼合ユニット部位を昇温させる昇温部で構成した昇温手段を有することを特徴としている。
【０００９】
これにより、両面粘着シートから極薄の物品であっても割ること無しに容易に剥がすことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の両面粘着シートに固定された物品の剥離方法および剥離装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施例に用いられる貼合ユニットＣを示したものである。図２はこの貼合ユニットＣを加熱して剥離する剥離装置の概略側断面図で、図３は図２の概略平面図である。
【００１１】
図１に示すように、貼合ユニットＣは、両面粘着シート１の片面に支持板Ａが貼合され反対側に物品Ｂが貼合されている。
本実施例においては、物品Ｂはチップ化されていない半導体ウェハであるが、物品Ｂはこれに限定されず、平板状でかつ比較的大面積を有していれば、セラミック製または樹脂製の絶縁基板、各種電子素子ガラス板または石英板等の光学用素子およびこれらの複合体などいかなるものであっても良い。また、形状は円盤状に限定されず、長方形などでも良い。
【００１２】
本実施例に用いられる両面粘着シート１は、熱収縮性基材３と該基材３の両面に形成された粘着剤層２ａおよび２ｂとから構成されている。粘着剤層２ａ、２ｂは、従来知られているどのような粘着剤を用いても良いが、少なくとも粘着剤層２ａまたは２ｂの一方が紫外線硬化型粘着剤であるものが好ましい。なお、本実施例においては、粘着剤層２ａ、２ｂは、ともに紫外線硬化型粘着剤が用いられている。このような両面粘着剤シートの詳細については特願平１１−１０９８０６に記載されている。なお、両面粘着シート１はこの実施例に限定されず、例えば粘着剤に加熱発泡剤を配合して加熱による発泡で粘着剤層が変形するような両面粘着シートであっても良い。
【００１３】
支持板Ａは、硬質の平板からなり、粘着剤層２ａまたは２ｂに紫外線硬化型粘着剤を用いる場合は、紫外線透過性の材質から形成された硬質のガラス板やプラスチック板などを好ましく使用することができる。両面粘着シート１，支持板Ａおよび物品Ｂは略同形状であることが好ましい。
次に本実施例における剥離装置について説明する。
【００１４】
本実施例の剥離装置は、上記のような貼合ユニットＣを加熱して、介装された両面粘着シート１を無理なく剥離させるものである。剥離装置２０は、図２、図３に示したように、内方に二重の壁面で囲まれた高温室４を有している。
すなわち、この剥離装置２０では、互いに対向する一対の内側壁８ａ，８ｂと、これら内側壁８ａ，８ｂと対面する外側壁１０ａ，１０ｂとの間に、空気通路１１ａ、１１ｂが形成されている。これら内側壁８ａ、８ｂには、図４に示したように、上下方向にスリット１３、１４が所定間隔おきに形成されている。
【００１５】
内側壁８ａ，８ｂに、スリット１３、１４が形成されることにより、高温室４内の空気は一方から他方へ流通可能になっている。すなわち、天井部に設けられたファン１２が駆動されたときに、図２において、左側の空気通路１１ａからスリット１３を介して高温室４内に空気が導かれ、その後高温室４内の空気はスリット１４を介して右側の空気通路１１ｂに導かれ、さらに上方に導かれて、図２に矢印で示したように循環できるようになっている。
【００１６】
一方、高温室４は、図３および図５に示したように、一方面が開口した箱形状の室本体５と、該室本体５の開口５ａを覆う蓋体６とから構成され、蓋体６はスライド自在に構成されている。この蓋体６は横方向に開くことに限定されず、上下方向に開くようにしても良い。
図５に示したように、箱形状の室本体５内には、所定間隔おきに棚板７が一方の壁面から突出して設けられている。これらの各棚板７は、図示しない真空ポンプ及びバルブに連接した微細な透孔がその上面に設けられ、円盤あるいは長方形等の平板状の物品を吸着固定できるように構成されている。また、図２の状態で、室本体５の左右側壁８ａ，８ｂおよび上下側壁８ｃ、８ｄなどには、昇温手段１５が設けられている。この昇温手段１５は、高温室４内を加熱するもので、シーズヒータ、ラバーヒータ、遠赤外線ヒータなど周知の昇温手段が採用可能であり、特に限定されるものではない。
【００１７】
一方、高温室４を構成している他の側壁８ｅには、窓９が上下方向に所定間隔おきに設けられている。これらの窓９を介して、上下動可能な押さえ板１７が高温室４内に収容されている。これらの押さえ板１７の上下の移動は、別個に制御されても良いが、同時に制御されても良い。また、各押さえ板１７と上位の棚板７との間、または最上位の押さえ板１７の場合は、上側壁８ｃとの間には、バネ２２が介装され、これらの押さえ板１７が下方に位置した場合は、バネ２２が伸張状態となり、上方向への引張り力が加わるように構成されている。バネ２２は、伸張状態でその引張り力が押さえ板１７の重力とほぼ釣り合うように調整され両面粘着シート１が変形する際に押さえ板１７の重力がこれを妨げないよう構成されている。
【００１８】
押さえ板１７の下面には、上記棚板７と同様に、図示しない真空ポンプ及びバルブに連接した微細な透孔が設けられ、平板状の物品を吸着固定する吸着手段が構成されている。したがって、押さえ板１７と棚板７との間に配置される貼合ユニットＣは、上下から吸着固定できるように構成されている。
以下に、押さえ板１７および棚板７に形成された昇温手段３５について説明する。
【００１９】
なお、押さえ板１７および棚板７に形成された昇温手段３５は、全く同様の構成であるため、以下、棚板７に形成された昇温手段３５について説明する。図６に示したように、これらの昇温手段３５は、外側領域を加熱する外側ヒータ３１と内側領域を加熱する内側ヒータ１９との２つの昇温部から構成されている。外側ヒータ３１は、１つの環を形成するように、４つのヒータ部分３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄから構成されている。内側ヒータ１９は、その内側に形成されている。また内側ヒータ１９には、環状に加えて中央を横断するように、直線状のヒータ部分１８が設けられている。
【００２０】
次に、剥離装置２０の高温室４の側方に設けられた、貼合ユニットＣを出し入れするための取り出し手段について図７を参照しながら説明する。
取り出し手段３０は、高温室４を構成している蓋体６の近傍に設置されている。取り出し手段３０は、旋回可能な柱３８と上下動可能な水平板３２とを有しており、上下動可能な水平板３２には、図示しないガイドレールが設けられ、このガイドレールに沿ってスライダ３３が水平方向に移動できるように構成されている。また、スライダ３３には一対の搬送アーム３４，３７が対面するように取付られ、上方の搬送アーム３４は下方の搬送アーム３７に対して接近または離反できるように上下動可能に形成されている。そして、搬送アーム３４，３７には、上記した押さえ板１７および棚板７に形成された吸着手段と同様の吸着手段が具備されり、これらの吸着手段により、ここに収容される貼合ユニットＣを吸着固定できるように構成されている。尚、棚板７には、下側搬送アーム３７が進入退出可能なように図示しない溝が形成されている。
【００２１】
続いて、本実施例による剥離装置を用いた物品の剥離方法および作用について説明する。
本実施例では、貼合ユニットＣは種々の前工程を経て構成される。すなわち、半導体ウェハとガラス板（支持板Ａ）とを両面粘着シートを用いて貼合する工程、半導体ウェハを所定の厚さに研削するバックグラインド工程が本実施例の前段階において行われる。本実施例においては、物品Ｂは、個別のチップに分割される前の極薄に研削された半導体ウェハである。
【００２２】
本実施例の前段階で貼合ユニットＣは紫外線の照射を受けて、両面の粘着剤層の粘着力が激減され、この状態で収納カセットに収納されている。また、高温室４内は昇温手段による加熱が短時間となるよう熱収縮基材が変形しない程度に予め高温にされている。
この後、高温室４の開口部５ａから蓋体６が開放され、この収納カセット内の貼合ユニットＣが適宜な手段により取り出され、高温室４内の棚板７上に順次収容され、蓋体６が閉じられる。棚板７上に貼合ユニットＣがセットされたら、押さえ板１７を下方に移動することにより、この押さえ板１７を貼合ユニットＣに接触させる。押さえ板１７と貼合ユニットＣが接触したら、押さえ板１７と棚板７との吸着手段により貼合ユニットＣを吸着固定する。この状態になると、貼合ユニットＣには、下方に向かう押さえ板１７の重力と、上方に向かう伸張したバネ２２による引張り力がほぼ釣り合い、負荷がほとんどかからないようになる。
【００２３】
続いて、押さえ板１７および棚板７内の昇温手段３５により貼合ユニットＣを高温室４内で支持板Ａ側から直接加熱する。この場合、最初に外側ヒータ３１により加熱し、しかる後、内側ヒータ１９により加熱する。すると、最初に外側領域の両面粘着シート１の熱収縮性基材３が収縮して図８に強調するように、両面粘着シート１と物品Ｂとの間および支持板Ａとの間に空気を巻き込んで剥離を始め、その後内側領域の熱収縮性基材３が収縮して、剥離が内側領域に伝播し完全に剥離することになる。この際、両面粘着シート１が収縮を始めると、収縮によって変形しようとする力が新たにガラス板とウェハとの距離を広げようとする方向に加わる。押さえ板１７は、その重力がバネ２２の引張力により釣り合っていたので、変形しようとする力は押さえ板１７を上方に持ち上げ、押さえ板１７の重量に妨げられることなく両面粘着シート１の変形が進行し、ガラス板とウェハとの間の距離が広がって最終的にギャップが形成される。これにより、両面粘着シート１とウェハＢとの接触面積が小さくなり、ウェハＢが両面粘着シート１から浮き上がる。
【００２４】
収縮が終わり、剥離が完了したと判断されたら、押さえ板１７の吸着手段を解放した後、押さえ板１７を上方の待機位置へ退避させる。
なお、剥離の完了を判断する手段は、センサによりギャップが所定量に達したかどうかを検出しても良いし、剥離が完了するまでの時間を予めタイマーで設定し、その設定時間により判断しても良い。
【００２５】
次に、貼合ユニットＣは、高温室４から取り出される。この場合、蓋体６をスライドさせて開口部５ａを開放する。また、棚板７の吸着手段を解放する。続いて、図３に示したように、取り出し手段３０の搬送アーム３４，３７を高温室４内に臨ませ、これらの搬送アームに設けられた吸着手段により吸着し、剥離しかけている貼合ユニットＣを高温室４から取り出す。
【００２６】
そして、取り出し手段３０により高温室４から取り出された後、吸着手段を作動させた状態で、図９に示したように、一対の搬送アーム３４，３７との間隙に、エアー噴出ノズル３６から空気を吹き付けることにより、両面粘着シート１をダストボックス２８内に回収することができる。
なお、ガラス板Ａおよび半導体ウェハＢは、その後別々のカセット内に収容される。  以上、説明したように、本実施例による剥離装置では、両面粘着シートに固定された極薄の物品を傷付けることなく、効率的に、かつ短時間で大量に剥がすことができる。
【００２７】
以上、本発明の一実施例による剥離方法および剥離装置について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されない。
また、上記実施例では、剥離しかけている両面粘着シート１に空気を吹き付けて取り除くようにしているが、これに限定されない、例えば、機械的手段で掻き出すようにすることもできる。あるいは重力の作用により落とすこともできる。要は、テープによりウェハＢが強くこすられることにより損傷を受けることがなければ良い。
【００２８】
また、上記実施例では、昇温手段３５を内側と外側とに別個に設け、外側領域を先に加熱して昇温させるようにしたが、本発明はこれ限定されない。例えば、比熱や熱伝導率の違いにより外側領域の方が先に温度が上がるように構成することもできる。
さらに、昇温手段として、ヒータの配列の仕方は種々の態様が考えられる。例えば、物品が円形である場合、その円の外周領域を加熱する部分と、その円の内側領域を加熱する部分とに区分けして、これらを同心円的に配置にしても良いし、あるいは短冊状に円の一方の端部から中央部、他方の端部のように、配置しても良い。
【００２９】
また、上記実施例では、高温室４内で予備的に加熱するようにしているが、この高温室４は必須のものではない。
さらに、高温室４の構成も実施例に限定されず、他の態様を採用できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明に係る両面粘着シートに固定された物品の剥離方法によれば、両面粘着シートに粘着された極薄の物品を剥がす場合であっても、最初に少なくとも外側の一部を加熱してこの外側を十分剥離させた後に、これより遅れて昇温される部分を剥離させるようにしたため、その物品を両面粘着シートから、割ってしまうことなく容易に剥離することができる。
【００３１】
また、上記発明に係る剥離装置によれば、コンパクトな構造で本発明の方法を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に用いられた貼合ユニットの断面図である。
【図２】本発明の一実施例による剥離装置の概略側面図である。
【図３】本発明の一実施例による剥離装置の概略平面図である。
【図４】本発明の一実施例による剥離装置の高温室の概略側面図である。
【図５】本発明の一実施例による剥離装置の高温室の概略正面図である。
【図６】本発明の一実施例による剥離装置における押さえ板に設けられた昇温手段の概略正面図である。
【図７】本発明の一実施例による剥離装置において剥離された貼合ユニットを取り出すための取り出し手段の側面図である。
【図８】本発明の一実施例による剥離方法において貼合ユニットの剥離する過程を示した断面図である。
【図９】本発明の一実施例による剥離装置において剥離された貼合ユニットから両面粘着シートを取り除く状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１          両面粘着シート
３          熱収縮性基材
２ａ，２ｂ  粘着剤層
３５        昇温手段
２２        バネ
Ａ          支持板
Ｂ          物品
Ｃ          貼合ユニット
【図１】
0004137310.tif 000002
【図２】
0004137310.tif 000003
【図３】
0004137310.tif 000004
【図４】
0004137310.tif 000005
【図５】
0004137310.tif 000006
【図６】
0004137310.tif 000007
【図７】
0004137310.tif 000008
【図８】
0004137310.tif 000009
【図９】
0004137310.tif 000010