(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物品と支持板との間に介在させてなる貼合ユニットを予め用意するとともに、この貼合ユニットを、
上下方向に摺動可能に取付けられた第１テーブルと、第２テーブルとから構成される挟持手段の間に配置し、
前記貼合ユニットを、前記第１テーブルと前記第２テーブルの少なくとも一方に内蔵された加熱手段により加熱し、前記両面粘着シートを変形させるとともに、第１テーブルに重力を釣り合わせるように上方に引張力を加えることにより前記挟持手段を離間させて前記両面粘着シートの変形を許容し、前記両面粘着シートと前記物品との接触面積を小さくして前記物品を両面粘着シートから浮き上がら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】
前記両面粘着シートの少なくとも１面の粘着剤が紫外線硬化型粘着剤からなり、前記支持板が紫外線透過性であり、前記貼合ユニットを前記挟持手段に挟持する前に紫外線を前記支持板を通して前記両面粘着シートに照射して紫外線硬化型粘着剤の粘着力を低下させることを特徴とする請求項１記載の物品の剥離方法。
【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で支持板に固定された物品を剥離するための剥離装置であって、
上下方向に摺動可能に取付けられた第１テーブルと、第２テーブルとから構成される挟持手段と、
前記第１テーブルと前記第２テーブルの少なくとも一方に内蔵され、前記両面粘着シートを変形させる加熱手段と、
前記第１テーブルに重力を釣り合わせるように上方に引張力を加えて前記挟持手段を離間可能とする変形許容手段と、
を備え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装置。
【請求項４】
前記変形許容手段は、前記第１テーブルの上方に配置されたバネまたは、前記第１テーブルの重力と釣り合う重さを有する錘が滑車を介して前記第１テーブルに取り付けられたもののいずれかであることを特徴とする請求項３に記載の両面粘着シートに固定された物品の剥離装置。
【請求項５】
前記両面粘着シートに紫外線を照射して前記両面粘着シートの粘着力を低下させる紫外線照射装置が備えられていることを特徴とする請求項３記載の物品の剥離装置。
【請求項６】
前記両面粘着シートの残留物を除去する除去手段が備えられ、この除去手段は、前記第１テーブルの一方の側方に配置されたイオナイザーと、前記第１テーブルの他方の側方に配置された吸引ファンと、この吸引ファンの下方に配置されたダストボックスと、から構成されていることを特徴とする請求項３記載の物品の剥離装置。
【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１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てなる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、このような軟質性の粘着シートを用いて、５０μｍ程度にまでウェハを薄く削ることは極めて困難である。また通常の粘着シートを貼着すると、貼付時にかける張力が残留応力として蓄積してしまい、ウェハが大口径の場合や極薄に研削しようとした場合に、ウェハの強度よりも粘着シートの残留応力が優り、この残留応力を解消しようとする力によってウェハに反りが発生することがあった。また研削後にはウェハが脆いため、軟質基材では搬送時にウェハを破壊してしまうことがあった。
【０００４】
一方、軟質基材からなる粘着シートに代えてワックスを用いることにより、半導体ウェハをガラス板、石英板あるいはアクリル板等の支持板上に固定してから切削することも行われている。この場合には、このワックスを均一厚さに塗布することが困難であることに加えて、このワックスを後に有機溶媒などで洗浄しなければならず、その作業が手間であった。また、その後、賽の目状にダイシングする場合にあっては、ワックスを除去した後、ダイシングテープを新たに貼着することも必要で、余分な作業工程が必要になる。したがって、ワックスを用いることは、電子部品を自動化ラインで処理することに不向きある。しかも、ワックスを用いて半導体ウェハ１などをガラスなどの支持板上に接着した場合であっても、後にこれらを互いに剥離することが困難で、破壊を免れることは不可能であった。
【０００５】
本出願人は、このような実情に鑑み、ワックスに代えて支持板にウェハを固定し、かつ容易に剥離できる両面粘着シートを提案した。
本発明はこのような両面粘着シートを用いて、効果的に物品を剥離することができ、ひいては自動化ラインに適用させることが可能な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物品と支持板との間に介在させてなる貼合ユニットを予め用意するとともに、この貼合ユニットを、
上下方向に摺動可能に取付けられた第１テーブルと、第２テーブルとから構成される挟持手段の間に配置し、
前記貼合ユニットを、前記第１テーブルと前記第２テーブルの少なくとも一方に内蔵された加熱手段により加熱し、前記両面粘着シートを変形させるとともに、第１テーブルに重力を釣り合わせるように上方に引張力を加えることにより前記挟持手段を離間させて前記両面粘着シートの変形を許容し、前記両面粘着シートと前記物品との接触面積を小さくして前記物品を両面粘着シートから浮き上がらすようにしたことを特徴としている。
【０００７】
このような方法によれば、加熱することにより両面粘着シートが変形するので、物品に貼着された両面粘着シートを無理なく剥がすことができる。
【０００８】
また、本発明では、前記両面粘着シートの少なくとも１面の粘着剤が紫外線硬化型粘着剤からなり、前記支持板が紫外線透過性であり、前記貼合ユニットを前記挟持手段に挟持する前に紫外線を前記支持板を通して前記両面粘着シートに照射して紫外線硬化型粘着剤の粘着力を低下させることを特徴としている。
【０００９】
このような構成を採用すれば、予め粘着力を低下させてから両面粘着シートを変形させるので、その変形を容易に生じさせることができる。
また、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で支持板に固定された物品を剥離するための剥離装置であって、
上下方向に摺動可能に取付けられた第１テーブルと、第２テーブルとから構成される挟持手段と、
前記第１テーブルと前記第２テーブルの少なくとも一方に内蔵され、前記両面粘着シートを変形させる加熱手段と、
前記第１テーブルに重力を釣り合わせるように上方に引張力を加えて前記挟持手段を離間可能とする変形許容手段と、
を備えたことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る物品の剥離装置では、前記変形許容手段は、前記第１テーブルの上方に配置されたバネまたは、前記第１テーブルの重力と釣り合う重さを有する錘が滑車を介して前記第１テーブルに取り付けられたもののいずれかであっても良い。
このような変形許容手段であっても、両面粘着シートの変形が妨げられることがない。
ここで、前記両面粘着シートに紫外線を照射して前記両面粘着シートの粘着力を低下させる紫外線照射装置が備えられていることが好ましい。
【００１１】
また、前記両面粘着シートの残留物を除去する除去手段が備えられ、この除去手段は、前記第１テーブルの一方の側方に配置されたイオナイザーと、前記第１テーブルの他方の側方に配置された吸引ファンと、この吸引ファンの下方に配置されたダストボックスと、から構成されていることが好ましい。
このような本発明に係る剥離装置によれば、加熱により両面粘着シートが変形するので物品に傷を与えることなく、より確実に変形した粘着シートを剥がすことができる。
【００１２】
【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。
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。
【００１３】
本実施例においては、物品Ｂはチップ化された半導体ウェハが使用されるが、物品Ｂはこれに限定されず、特に平板状のものであれば、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。
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。尚、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。
【００１４】
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。
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。
【００１５】
次に本実施例における剥離装置について説明する。
本実施例の剥離装置は、図２に示したように、ローダ部８，照射部９，加熱剥離部１０，支持板アンローダ部１１，チップソータ部１２の各部分に分かれ、各部は直線上に直列に配列されている。また、図３に示したように、各部の下部には装置全体の基台となるベース板４が延設され、その上に長尺のスライドレール５が取付られ、このスライドレール５上に本発明の一対の挟持手段の一方を構成する第２テーブル６が摺動可能に取付けられている。第２テーブル６は、図示しない駆動手段と位置センサーにより、ローダ部８，照射部９，加熱剥離部１０，支持板アンローダ部１１，チップソータ部１２の所定位置に移動停止できるようになっている。第２テーブル６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、平板状の物品を吸着固定可能な吸着手段となっている。また、吸着手段の下部には、加熱手段７が設けられ、第２テーブル上面に固定された物品を加熱可能となっている。加熱手段７は、シーズヒータ、ラバーヒータなど周知の加熱手段が採用可能であり、特に限定されるものではない。
【００１６】
図４にローダ部８及び照射部９を示す。ローダ部８は、図示しない貼合ユニット収納カセット及び該収納カセットより貼合ユニットＣを吸着搬送する搬送アーム１３よりなる。
照射部９は、高圧水銀灯などの紫外線ランプ２０が照射部９上部に配設され、第２テーブル６が走行するスライドレール５に向かって照射可能に設置されている。
【００１７】
次に、加熱剥離部１０を図５に示す。
加熱剥離部１０では、逆Ｌ字形の取付柱１５ａがベース板４上に設けられている。取付柱１５ａの垂直部にはスライダ２１を介して本発明の一対の挟持手段のもう一方を構成する第１テーブル１６が上下方向に摺動可能に取付けられている。取付柱１５ａの水平部には、下方に向かってロッド１７が設置され、ロッド１７の先端には第１テーブル１６を把持可能な把持手段が具備されている。把持手段が把持状態でロッド１７が伸縮すると第１テーブル１６が上下動するようになり、把持を解除すると第１テーブル１６はロッド１７の動作に影響されなくなる。また、第１テーブル１６と取付柱１５ａの水平部との間には、加熱時における両面粘着シートの変形を可能にする変形許容手段としてバネ２２が介装され、第１テーブル１６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。バネ２２は、伸張状態でその引張り力が第１テーブル１６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が変形する際に第１テーブル１６の重力がこれを妨げないよう構成されている。尚、変形許容手段として、バネ２２の代わりに第１テーブル１６と釣り合う錘りを滑車を介して第１テーブル１６につなぎ釣り合いをとっても良い。
【００１８】
第１テーブル１６の下面は、前述の第２テーブル６と同様に吸着手段が設けられ、吸着手段の下方には加熱手段７が設けられている。
なお、本実施例では、一対の挟持手段は、挟持可能に配置された２個のテーブルとしたが、物品や支持板が平板ではなく球形など凹凸を有するものであれば、この凹凸に合わせた形状であっても良い。また、第１テーブル、第２テーブルの双方に加熱手段７を設けた構成としているが、加熱手段７はどちらか一方でも良いし、また熱風を両面粘着手段１に吹きかけられるようテーブルの脇にドライヤーを設けても良い。
【００１９】
さらに、この実施例では、加熱剥離部１０において、第１テーブル１６、貼合ユニットＣ、第２テーブル６を上下に積み重ねた状態で挟持した構成としたが、これを図１１のように直立させ、横方向に並ぶように挟持した構成としても良い。このようにすれば、各部材の重力はお互いに影響せず、前記実施例で変形許容手段として用いたバネ２２を設けなくても良くなり、また両面粘着シート１の残留物の処理も簡単になる。
【００２０】
次に、支持板アンローダ部１１を図６に示す。
支持板アンローダ部１１は、剥離され排出された支持板Ａを収納する支持板カセット２４と、第２テーブル６から支持板Ａを吸着固定し支持板カセット２４へ搬送する搬送アーム２３とからなる。また、支持板アンローダ部１１には、図７のように、第２テーブル６の側方にイオナイザー２５及びその反対側に吸引ファン２６と、その下方にダストボックス２８が配置され、イオナイザー２５から第２テーブル６に向けてイオン化された風を吹きつけられるようにして、両面粘着シート１の残留物の除去手段を構成している。
【００２１】
次に、チップソータ部１２を図８に示す。
チップソータ部１２は、チップトレイ３３を載置するチップトレイテーブル（図示せず）と、チップトレイテーブルと第２テーブル６との間を往復動するピックアップアーム３０と、ピックアップアーム３０の先端に設けられている吸着コレット３１と、チップの位置を個別に認識するためのカメラ３５より構成される。
【００２２】
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、及び、半導体ウェハを個別に分割するダイシング工程が本実施例の前段階において行われる。このため、本実施例においては、物品Ｂは、個別のチップに分割された半導体ウェハである。
【００２３】
本実施例の前段階で貼合ユニットＣは収納カセットに収納され、本実施例の剥離装置の所定位置に設置され剥離操作が始められる。
初めに、第２テーブル６がローダ部８の初期位置に移動し、搬送アーム１３が収納カセット内の貼合ユニットＣのガラス板Ａ側を吸着し、第２テーブル６の上面へ搬送する。搬送アーム１３は、図４に示すように貼合ユニットＣのチップＢ側を第２テーブル６に向けて載置し、吸着を解除し退避する。貼合ユニットＣが載置されたら第２テーブル６の吸着手段が働き、貼合ユニットＣは第２テーブル６に固定される。
【００２４】
次に、第２テーブル６は、スライドレール５上を摺動し、照射部９に向かう。照射部９に設置された紫外線ランプ２０の直下を第２テーブル６が所定時間かけて通過することにより、紫外線がガラス板を通して両面粘着シート１に照射され、その両面の粘着剤層の粘着力が激減することになる。
次に、第２テーブル６は、加熱剥離部１０に移動し、第１テーブル１６に対向する所定位置に停止し固定される。第２テーブル６が固定されたら、把持手段が第１テーブル１６を把持状態でロッド１７を下方に延ばすことにより、第１テーブル１６を押し下げ、貼合ユニットＣのガラス板の上面に接触させる。
【００２５】
第１テーブル１６と貼合ユニットＣが接触したら、第１テーブル１６の下面の吸着手段により貼合ユニットＣを吸着固定し、ロッド１７と第１テーブル１６を連結していた把持手段を解除し、第１テーブル１６をロッド１７の上下動作より解放する。この状態となると、貼合ユニットＣには、下方に向かう第１テーブル１６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。
【００２６】
続いて、第１テーブル１６，第２テーブル６内の加熱手段７により貼合ユニットＣを加熱する。これにより、両面粘着シート１の熱収縮性基材３が収縮し、貼合ユニットＣが図９に示したように剥離を始めることになる。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チップの間の距離を広げようとする方向に加わる。第１テーブル１６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第１テーブル１６を上方に持ち上げ、第１テーブル１６の重量に妨げられることなく両面粘着シート１１の変形が進行し、ガラス板とチップとの間の距離が広がって最終的にギャップＧが形成される。これにより、両面粘着シート１とチップＢとの接触面積が小さくなり、チップＢが両面粘着シート１から浮き上がる。
【００２７】
収縮が終わり、剥離が完了したと判断されたら、ロッド１７に設けられた把持手段により第１テーブル１６とロッド１７を再び連結し、第１テーブル１６の吸着手段を解放した後、第１テーブル１６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Ｇ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。
【００２８】
この工程が終了すると、両面粘着シート１とガラス板及びチップの界面には、図９のように空隙が生じる。
次に、貼合ユニットＣは、支持板アンローダ部１１に送られる。この支持板アンローダ部１１では、図６に示したように、先ず最初に搬送アーム２３に設けられた吸着手段によりガラス板Ａが吸着される。吸着されたガラス板は、第２テーブル６の移動領域外に置かれた支持板カセット２４内に、一枚づつ収納される。
【００２９】
なお、支持板アンローダ部１１においては、ガラス板が若干持ち上げられた頃に、図７に示したように、側方に配置されたイオナイザー２５により、帯電されたイオン風を隙間内に吹き付けるとともに、これと同時に他方側からファン２６で吸引することにより、両面粘着シート１の残留物をダストボックス２８内に回収することができる。なお、このようなこの両面粘着シート１の残留物の除去は、粘着テープを残留物に圧着し、粘着テープを巻き取ることによって行っても良い。
【００３０】
次いで、第２テーブル６は、図８に示したように、チップソータ部１２に到達する。このチップソータ部１２では、第２テーブル６の吸着が解除される。そして、第２テーブル６から自由になったチップＢは、位置カメラ３５によりチップの位置を確認しながらピックアップアーム３０のコレット３１に吸着され、チップトレイテーブル上のトレイ３３の所定位置に移送される。これにより、複数個のチップを一括して管理することができる。
【００３１】
なお、この実施例では、後処理としてチップをトレイ３３に収納して一括管理するように構成されているが、チップを直接リードフレーム等のチップ搭載用基板上に移載し、そのまま接着固定するようにしても良い。
また、チップソータ部１２でチップをトレイ３３に収納する代わりに、図１０に示すように、両面粘着シート１の残留物を除去した後、保管用テープ４０を用いて、チップをウェハの形状を保ったままリングフレーム４１に取り付け、このリングフレーム４１に取り付けられた状態でチップを保管管理しても良いし、リングフレーム４１を用いず保管用テープ４０だけでチップを固定しても良い。
【００３２】
さらに、前工程におけるダイシング工程の後でチップの表面に保管用テープを貼り付けておいても良い。このように保管用テープを用いれば、チップを支持板Ａから剥がした後に、個別のチップの処理を剥離操作の直後に行う必要がなく、別の機会や別の場所で後処理を行うことができる。
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物品を自動化ライン上で傷付けることなく剥がすことができる。
【００３３】
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、物品としてチップ化された半導体ウェハを例示したが、物品はこれに限定されるものではなく、分割されていない半導体ウェハであっても良いし、その他両面粘着シートに固定された種々の物品に適用可能であることは勿論である。
【００３４】
【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、各種の物品を、支持板上に一時的に保持し、その物品の固定または保護を行ない、または所要の加工・保護などを行なった両面粘着シートを、簡単な操作により、その物品から容易に剥離することができる。また、物品が半導体ウェハであって、極薄に裏面研削を行った後であっても、両面粘着シートから破損させることなく、容易に剥がすことができる。
【００３５】
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、しかも、洗浄工程などが不要となり、自動化ラインに設置するのに好適である。
【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説明図である。
【図３】本発明の一実施例による剥離装置で採用された第２テーブルの概略側面図である。
【図４】本発明の一実施例による剥離装置のローダ部および照射部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における加熱剥離部の概略側面図である。
【図６】本発明の一実施例による剥離装置における支持板アンローダ部の概略側面図である。
【図７】本発明の一実施例による剥離装置における支持板アンローダ部の他の部分の概略側面図である。
【図８】本発明の一実施例による剥離装置におけるチップソータ部の概略側面図である。
【図９】図１に示した貼合ユニットが剥離した状態を示す断面図である。
【図１０】保管用テープをチップに貼り付けている状態を示す概略側面図である。
【図１１】本発明の他の実施例による剥離装置の説明図である。
【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
６          第２テーブル
７          加熱手段
１６          第１テーブル
２２          バネ
Ａ            支持板
Ｂ            物品
Ｃ            貼合ユニット
【図１】
0004275254.tif 000002
【図２】
0004275254.tif 000003
【図３】
0004275254.tif 000004
【図４】
0004275254.tif 000005
【図５】
0004275254.tif 000006
【図６】
0004275254.tif 000007
【図７】
0004275254.tif 000008
【図８】
0004275254.tif 000009
【図９】
0004275254.tif 000010
【図１０】
0004275254.tif 000011
【図１１】
0004275254.tif 000012