(57)【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貼付固定されるとともに、外周に第１の切欠部を備えた脆質材料を剥離する方法において、
前記硬質板は、前記第１の切欠部に同形状の第２の切欠部を外周に備え、
前記第１及び第２の切欠部をそれぞれ対向し、それぞれの切欠部に表出するように、前記両面粘着シートを配置し、これを介して脆質材料を硬質板に貼付固定し、前記第１及び第２の切欠部の領域内の両面粘着シートの表出部に応力を付加して脆質材料を剥がすことを特徴とする脆質材料の剥離方法。
【請求項２】
前記脆質材料を剥がすときに、両面粘着シートと脆質材料との間に剥離促進手段を介装させることを特徴とする請求項１記載の脆質材料の剥離方法。
【請求項３】
前記脆質材料は半導体ウェハであり、前記第１の切欠部は、Ｖノッチであることを特徴とする請求項１又は２記載の脆質材料の剥離方法。
【請求項４】
前記半導体ウェハが、前記硬質板に貼付固定された後、解放面を研削して薄厚に加工したものであることを特徴とする請求項３記載の脆質材料の剥離方法。
【請求項５】
外周に第１の切欠部を備えた脆質材料が、両面粘着シートを介して、前記第１の切欠部に同形状の第２の切欠部を備えた硬質板に貼着固定されてなるユニットより、前記脆質材料を剥離する剥離装置において、
前記ユニットの脆質材料または硬質板側を固定する固定テーブルと、
前記第１及び第２の切欠部の領域に表裏各面が表出する両面粘着シート部分に応力を付加可能な応力付加手段とを設けてなることを特徴とする剥離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脆質材料の剥離方法及び剥離装置に係り、更に詳しくは、接着用シートを介して硬質板に貼付された半導体ウェハ等の脆質材料を剥がす方法及び剥離装置に関する。
【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半導体ウェハが広く利用されるに至っている。この半導体ウェハの厚みは、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、５０μｍ程度の極薄への加工が主流になりつつある。そのため、研削加工後の半導体ウェハの保管、搬送する際に、半導体ウェ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、半導体ウェハを補強し、且つ、半導体ウェハのハンドリング性を確保するため、半導体ウェ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。半導体ウェ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】
【発明が解決しようとする課題】
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、半導体ウェハを平滑り研削することが難しくなる。また、ワックス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、半導体ウェハを硬質板から剥がした後、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、本出願人より、特開２０００−１３６３６２号公報に開示されるように、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ェハとを貼付する方法が提案されている。
【０００５】
しかしながら、前記シートを用いて貼付した場合には、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、半導体ウェ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ェハを剥がすときに、剥離を始めるきっかけを作りにくい。このため、剥離の初期段階で過大な力を要し、半導体ウェ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問題があった。
【０００６】
【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ェハ等の脆質材料を容易に剥がすことができ、且つ、剥離時における脆質材料の割れや傷の発生を防止することができる脆質材料の剥離方法及び剥離装置を提供することにある。
【０００７】
【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貼付固定されるとともに、外周に第１の切欠部を備えた脆質材料を剥離する方法において、
前記硬質板は、前記第１の切欠部に同形状の第２の切欠部を外周に備え、
前記第１及び第２の切欠部をそれぞれ対向し、それぞれの切欠部に表出するように、前記両面粘着シートを配置し、これを介して脆質材料を硬質板に貼付固定し、前記第１及び第２の切欠部の領域内の両面粘着シートの表出部に応力を付加して脆質材料を剥がす、という手法を採っている。このような手法によれば、過大な力を加えることなく脆質材料の末端を剥離することができ、当該剥離部分をきっかけとして脆質材料と両面粘着シートとの剥離領域を次第に拡げるように剥がすことができ、剥離時における脆質材料への負荷を軽減することが可能となる。従って、極薄化によって剛性が低下した脆質材料であっても、硬質板から容易に剥がすことができ、且つ、脆質材料及び硬質板の割れ等を防止することが可能となる。しかも、従来のように有機溶剤を用いることなく剥離できるので、近時の環境問題に対応することができる。
【０００８】
また、前記剥離方法において、前記脆質材料を剥がすときに、両面粘着シートと脆質材料との間に剥離促進手段を介装させる、という手法を採ることができる。このような手法により、脆質材料に作用する剥離抵抗力を一層低下させることができ、脆質材料と両面粘着シートとの剥離領域を次第に拡げながらスムースに剥がすことが可能となる。
【０００９】
更に、本発明における脆質材料は半導体ウェハを対象とすることができる。このような半導体ウェ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。しかも、半導体ウェハは、一般に、結晶の方向性を表すノッチ等の第１の切欠部を備えているので、半導体ウェハに特別な加工を施すことなくノッチを利用して剥離を行うことができる。
【００１０】
また、本発明は前記半導体ウェハが、前記硬質板に貼付固定された後、解放面を研削して薄厚に加工したものを対象とすることができる。
【００１２】
また、本発明における剥離装置は、外周に第１の切欠部を備えた脆質材料が、両面粘着シートを介して、前記第１の切欠部に同形状の第２の切欠部を備えた硬質板に貼着固定されてなるユニットより、前記脆質材料を剥離する剥離装置において、
前記ユニットの脆質材料または硬質板側を固定する固定テーブルと、
前記第１及び第２の切欠部の領域に表裏各面が表出する両面粘着シート部分に応力を付加可能な応力付加手段とを設けてなる構成を採っている。
【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】
図１には、本発明に係る方法が適用されるシートを介して貼付される前の硬質板及び脆質材料の概略斜視図が示され、図２には、前記硬質板及び極薄部材を貼付した後の拡大断面図が示されている。これらの図において、脆質材料１０は、硬質板１１の平面（図２中上面）に両面粘着シート１２を介して貼付されている。
【００１５】
前記脆質材料１０は、その外周（図１中右端側）に第１の切欠部１４を備えている。このような脆質材料１０としては、例えば、半導体ウェハ、セラミックスやガラス等の薄板があり、特に、半導体ウェハでは、研削加工が施され、１００μｍ以下程度の厚さとなったものが対象となる。半導体ウェハは、通常、結晶の方向性を表す位置決め用に形成されている一個のＶノッチを有しており、このＶノッチを第１の切欠部１４とする。
【００１６】
前記硬質板１１としては、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。硬質板の厚みは、その材質にもよるが、通常は、０．１〜１０mm程度である。また、両面粘着シート１２の粘着剤層に紫外線硬化型粘着剤を用いる場合には、硬質板は、紫外線透過性の材質により形成される。
硬質板１１には、その外周（図１中右端側）に第１の切欠部１４に対応する第２の切欠部１６が形成されている。この第２の切欠部１６の形状は、第１の切欠部１４と略同形状となるように加工される。
【００１７】
本発明に用いる両面粘着シート１２は、基材フィルム１８、基材フィルム１８の脆質材料１０に貼付する側に塗布形成される粘着剤層１９、及び硬質板１１に貼付する側に塗布形成される粘着剤層１９’よりなる。基材フィルム１８は寸法安定性、耐熱性にすぐれることから、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナ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１９，１９’は、再剥離可能な粘着剤であれば何ら限定されるものではないが、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の再剥離型の粘着剤や紫外線硬化型粘着剤あるいは水膨潤性の粘着剤が用いられる。
粘着剤層１９，１９’のうち、剥離操作を行う際、先に剥離する被着体（脆質材料１０または硬質板１１）の側に設けられる粘着剤層は、紫外線硬化型粘着剤の粘着剤からなることが特に好ましい。粘着剤層が紫外線硬化型粘着剤であり剥離操作の前に紫外線硬化していれば、剥離操作時に粘着剤表面が被着体と接触したとしても再び粘着することがない。
前記粘着剤層の反対面に設けられる粘着剤層（後から剥離する側）は、前述の粘着剤が使用でき、さらに両側に設けられる粘着剤層は同種の粘着剤であってもよいし、異なってもよい。
【００１８】
前記両面粘着シート１２を介して硬質板１１に貼付された脆質材料１０は、例えば、図３及び図４に示される剥離装置２１によって剥離される。この剥離装置２１は、脆質材料１０を載置保持可能に設けられた固定テーブル２２と、第１及び第２の切欠部１４，１６の領域内の両面粘着シート１２部分を押圧可能なピン２３を有する応力付加手段２４と、脆質材料１０と両面粘着シート１２との間に剥離促進手段としての圧縮空気Ａを吹き出し可能なノズル２６（図４参照）とを備えて構成されている。ピン２３及びノズル２６は、図示しないロボットアーム等に支持され、固定テーブル２２上の切欠部１４，１６に対向する位置の近傍に対して相対移動可能に設けられている。なお、剥離装置２１を構成する各装置等は、図示しない制御装置を介して全体的に制御される。
【００１９】
このように、脆質材料１０と両面粘着シート１２との間に圧縮空気Ａを介装させることで、両面粘着シート１２の押圧位置周辺から剥離領域を次第に拡げるように容易に剥がすことができ、且つ、脆質材料１０と両面粘着シート１２との剥離抵抗を最小限に抑えることが可能となる。また、両面粘着シート１２が第１及び第２の切欠部１４，１６内に部分的に表出されるから、両面粘着シート１２を無理なくしっかりと押圧して脆質材料１０を剥離することができる。
【００２０】
なお、上記説明において、脆質材料１０を固定テーブル２２により保持させ、硬質板１１と共に両面粘着シート１２から脆質材料１０を剥離した場合を説明したが、本発明は、これに限定されるものでなく、例えば、硬質板１１を固定テーブル２２により保持させ、脆質材料１０と共に両面粘着シート１２を硬質板１１から剥離した後、両面粘着シート１２を脆質材料１０から剥がしてもよい。但し、脆質材料１０と両面粘着シート１２との界面を剥離する方法が、工程を少なくできる点で有利である。
【００２１】
また、前記応力付加手段２４であるピン２３を固定テーブル２２の下部から突き上げた場合を説明したが、これに限られず、固定テーブル２２の上部からピンを押し付けたり、固定テーブル２２を移動したり、固定テーブル２２及び保持手段２４を両方とも移動させて脆質材料１０を剥がしてもよい。要するに、本発明は、応力付加手段２４を、切欠部１４，１６内に位置する両面粘着シート１２の表出部分に対し、脆質材料１０を剥がすように相対移動可能とすれば足りる。
【００２２】
更に、前記応力付加手段２４を構成するピン２３は、図示構成例に限定されるものでなく、第１及び第２の切欠部１４，１６内の両面粘着シート１２に応力の付加が可能であれば、例えば、フックやチャック等に代替してもよい。
【００２３】
また、前記剥離促進手段として圧縮空気Ａを用いたが、これと同等の作用及び効果を発揮するものであれば、例えば、水等の液体、水蒸気、ワイヤ或いはヘラ状の薄板等を用いてもよい。
【００２４】
更に、前記剥離促進手段を介装する代わりに、第１及び第２の切欠部１４，１６内に位置する両面粘着シート１２の表出部分に応力を付加して両面粘着シート１２の端部を剥離させた後、脆質材料１０側に当該脆質材料１０よりも広い面積の粘着シートを貼付し、この粘着シートを硬質板１１から離間することにより、脆質材料１０を硬質板１１から粘着シートに転写することによって剥離してもよい。
【００２５】
また、前記脆質材料１０及び硬質板１１を両面粘着シート１２を介して貼付したが、当該シートは脆質材料１０が面の広がりを有していることに対応した説明概念であって、細長いテープをも含むものである。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、脆質材料の第１の切欠部及び硬質板の第２の切欠部に表出するように両面粘着シートを配置し、両面粘着シートの表出部に応力を付加して脆質材料を剥がすことにより、脆質材料と両面粘着シートとの剥離領域を次第に拡げるように剥がすことができ、脆質材料への負荷を少なくして剥離することが可能となる。これにより、硬質板から脆質材料を容易に剥がすことができ、且つ、脆質材料の割れや傷等を効果的に回避することが可能となる。
【００２７】
【実施例】
以下に、本発明の具体的な剥離方法について説明する。
【００２８】
先ず、脆質材料１０となる材料として、２００ｍｍ径、７２５μｍ厚の半導体シリコンウェハ１０（約２ｍｍサイズのＶノッチ（第１の切欠部１４）付き）を用いた。なお、後述するようにシリコンウェハ１０を５０μｍまで研削加工することにより脆質材料とした。また、硬質板１１は、２００ｍｍ径、７００μｍ厚のガラス板１１（ソーダライムガラス）を使用し、外周部の一端を削り約２ｍｍサイズの第２の切欠部１６を形成した。
両面粘着シート１２は、紫外線硬化性官能基を有するアクリルポリマーからなる紫外線硬化型粘着剤層が、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ、厚さ２５μｍ）からなる基材フィルム１８のそれぞれ両面に、厚さ２０μｍ形成された、両面が紫外線硬化型の両面粘着シートを用いた。
先ず、テープラミネータ（リンテック株式会社製、Ａｄｗｉｌｌ  ＲＡＤ３５００／ｍ１２）を用いて、両面粘着シート１２の片面の粘着剤面をシリコンウェハ１０（鏡面側）に貼付し、両面粘着シート１２をシリコンウェハ１０の外周（切欠部１４，１６は除き、弧の延長上）に沿って切断した。次いで、両面貼付装置（リンテック株式会社製、Ａｄｗｉｌｌ  ＲＡＤ８００１ＬＡ）を用いて、反対側の粘着剤面をガラス板１１に貼付し、図２に示されるように、シリコンウェハ１０をガラス板１１上に固定した。
次に、ガラス板１１に固定されたシリコンウェハ１０を研削装置（ディスコ社製、ＤＦＧ−８４０）に搭載し、シリコンウェハ１０を仕上げ厚さが５０μｍとなるまで研削した。続いて、紫外線照射装置（リンテック株式会社製、Ａｄｗｉｌｌ  ＲＡＤ２０００／ｍ８）を用いて、ガラス板１１側から紫外線を照射し、両面粘着シート１２の各粘着剤層１９，１９’を両方とも硬化させた。
次いで、図３に示されるように、シリコンウェハ１０及びガラス板１１を上下反転し、シリコンウェハ１０を固定テーブル２２に載置保持させた後、応力付加手段２４としてのピン２３及びノズル２６を第１及び第２の切欠部１４，１６の近傍に移動し、ピン２３により第１及び第２の切欠部１４，１６内の両面粘着シート１２を持ち上げて応力を付加した。この際、シリコンウェハ１０と両面粘着シート１２の間に隙間Ｓが生じた時点で、当該隙間Ｓ内にノズル２６から剥離促進手段としての圧縮空気Ａを介装させた。
このようにして圧縮空気Ａを介装させながらピン２３を上方に移動させて、両面粘着シート１２からシリコンウェハ１０を剥がした。シリコンウェハ１０は破損せずに、ガラス板１１より剥離することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法が適用される脆質材料がシートを介して硬質板に貼付される前の状態を示す概略斜視図。
【図２】脆質材料及び硬質板を貼付した状態を示す概略断面図。
【図３】脆質材料及び硬質板を剥離する前の状態を示す断面図。
【図４】脆質材料及び硬質板を剥離する中間状態を示す拡大断面図。
【符号の説明】
１０  脆質材料（半導体シリコンウェハ）
１１  硬質板（ガラス板）
１２  両面粘着シート
１４  第１の切欠部
１６  第２の切欠部
２１  剥離装置
２２  固定テーブル
２３  ピン
２４  応力付加手段
２６  ノズル
Ａ  圧縮空気（剥離促進手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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