(57)【要約】【課題】ウエハ等の第１の板状部材Ｗ１に接着シートＳを介して第２の板状部材Ｗ２が接着された板状の処理対象物Ｗから第２の板状部材Ｗ２を剥離する小型で制御が簡単な剥離装置を提供する。【解決手段】第１の板状部材Ｗ１に接着シートＳを介して第２の板状部材Ｗ２が接着された板状体を処理対象物Ｗとし、当該処理対象物Ｗから第２の板状部材Ｗ２を剥離する剥離装置において、前記処理対象物Ｗを第１の板状部材Ｗ１側から支持する支持手段１と、前記処理対象物Ｗから第２の板状部材Ｗ２を剥離する剥離手段２とからなり、前記剥離手段２は、第２の板状部材Ｗ２と接着シートＳとの間に挿入可能な楔体４と、当該楔体４を接着シートＳから離隔する方向に変位させる変位手段６と、前記楔体４を第２の板状部材Ｗ２と接着シートＳとの界面Ｐに沿って移動させる移動手段５とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の板状部材に接着シートを介して第２の板状部材が接着された板状体を処理対象物とし、当該処理対象物から第２の板状部材を剥離する剥離装置において、
前記処理対象物を第１の板状部材側から支持する支持手段と、
前記処理対象物から第２の板状部材を剥離する剥離手段とからなり、
前記剥離手段は、第２の板状部材と接着シートとの間に挿入可能な楔体と、当該楔体を接着シートから離隔する方向に変位させる変位手段と、前記楔体を第２の板状部材と接着シートとの界面に沿って移動させる移動手段とを備えることを特徴とする剥離装置。
【請求項２】
前記処理対象物から第２の板状部材が剥離する剥離領域を制限する剥離制限手段を備えることを特徴とする請求項１記載の剥離装置。
【請求項３】
前記剥離制限手段は、押圧手段を含み、当該押圧手段を楔体の移動に同期して第２の板状部材上を移動可能とする移送手段を備えることを特徴とする請求項２記載の剥離装置。
【請求項４】
前記第２の板状部材を保持する保持手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の剥離装置。
【請求項５】
第１の板状部材に接着シートを介して第２の板状部材が接着された板状体を処理対象物とし、当該処理対象物から第２の板状部材を剥離する剥離方法であって、
前記処理対象物を支持手段に支持させる工程と、
楔体を前記第２の板状部材と接着シートとの間に挿入させる工程と、
前記楔体を接着シートから離隔する方向に変位させる工程と、
前記楔体を第２の板状部材と接着シートとの界面に沿って移動させる工程とを備えることを特徴とする剥離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の第１の板状部材に接着シートを介して第２の板状部材が接着された板状体を処理対象物とし、当該処理対象物から第２の板状部材を剥離するための剥離装置及び剥離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程において、半導体チップを小型化するために、半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という）の裏面を研削して極薄に研削する工程（バックグラインド工程）がある。このバックグラインド工程では、ウエハの表面（回路が形成された面）に接着シートを介して表面が平滑な硬質支持板を接着し、ウエハが数十μｍの厚さになるまで裏面側から研削が行われる。そして、バックグラインド工程後に、支持板を剥離する処理が行われる。
【０００３】
例えば、上記のような支持板を剥離する装置として、ウエハに接着シートを介して支持板が接着された処理対象物を支持板側から支持するテーブルと、テーブルの一方を回転中心として回転する一対のアームを有する引き剥がし手段と、テーブルの他方に配置した剥離切っ掛け形成手段とを備えたものが特許文献１で知られている。当該特許文献１で開示された装置は、ウエハが接着性を有するシートによってフレームと一体化され、このフレームが一対のアームによって保持される。そして、剥離切っ掛け形成手段の刃物によって、テーブルに支持される支持板と接着シートとの間に剥離切っ掛けを形成し、その後、引き剥がし手段のアームを回転させることで処理対象物から支持板を剥離するようにしている。つまり、剥離切っ掛け形成手段で形成した剥離切っ掛けを起点にし、ウエハが保持シートを介して持ち上げられることで、処理対象物から支持板が剥離される構成となっている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１で開示された装置は、テーブルの一方及び他方に引き剥がし手段と剥離切っ掛け形成手段とが別々に設けられているため、装置が大型化したり、制御が複雑になったりするといった不具合がある。また、引き剥がし手段のアームを上方に回転させる際に、保持シートの伸びや切れが発生して、支持板が剥離できずに剥離不良を発生することがある。
【特許文献１】特開２００６−５９８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、装置の大型化と制御の複雑化を抑制し、剥離不良の発生を低減することができる剥離装置及び剥離方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、第１の板状部材に接着シートを介して第２の板状部材が接着された板状体を処理対象物とし、当該処理対象物から第２の板状部材を剥離する剥離装置において、前記処理対象物を第１の板状部材側から支持する支持手段と、前記処理対象物から第２の板状部材を剥離する剥離手段とからなり、前記剥離手段は、第２の板状部材と接着シートとの間に挿入可能な楔体と、当該楔体を接着シートから離隔する方向に変位させる変位手段と、前記楔体を第２の板状部材と接着シートとの界面に沿って移動させる移動手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、上記発明においては、前記処理対象物から第２の板状部材が剥離する剥離領域を制限する剥離制限手段を備える構成を採用してもよい。
【０００８】
さらに、上記発明において、前記剥離制限手段は、押圧手段を含み、当該押圧手段を楔体の移動に同期して第２の板状部材上を移動可能とする移送手段を備える構成としてもよい。
【０００９】
また、前記第２の板状部材を保持する保持手段を備える構成を採用してもよい。
【００１０】
さらに、本発明の方法は、第１の板状部材に接着シートを介して第２の板状部材が接着された板状体を処理対象物とし、当該処理対象物から第２の板状部材を剥離する剥離方法であって、前記処理対象物を支持手段に支持させる工程と、楔体を前記第２の板状部材と接着シートとの間に挿入させる工程と、前記楔体を接着シートから離隔する方向に変位させる工程と、前記楔体を第２の板状部材と接着シートとの界面に沿って移動させる工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、楔体が第２の板状部材と接着シートとの間に挿入され、この状態で楔体が変位手段と移動手段とで第２の板状部材を剥離する構成となっているため、従来のように剥離切っ掛け形成手段とは別体に引き剥がし手段を設ける必要がなくなり、装置の大型化を抑制することができる上、それらの制御においても簡略化が達成できる。
【００１２】
また、従来例のような保持シートを使用することがないので、保持シートの伸びや切れによる剥離不良を発生することはなくなる。
【００１３】
また、剥離制限手段を設けたことで、第２の板状部材が一気に広範囲に亘って剥離して第１の板状部材に大きな引き離し力が作用し、第１の板状部材が破損することを防止したり、第２の板状部材が予期せぬ部位に飛び去ることも防止したりすることができる。
【００１４】
さらに、押圧手段が楔体の移動に同期して第２の板状部材上を移動可能にする移送手段を備えることで、楔体が第２の板状部材と接着シートとの間に挿入されることに伴って、剥離領域が不規則に広がることを防止し、徐々にその領域を拡張することができ、第１の板状部材への悪影響を確実に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、処理対象物から第２の板状部材を剥離する剥離装置について説明する。
【００１６】
図４に示すように、第１の板状部材たるウエハＷ１の表面に接着シートＳを介して第２の板状部材たる支持板Ｗ２が接着された板状体を処理対象物Ｗとする。そして、ウエハＷ１は、剥離装置に投入する前にバックグラインド工程により数十μｍの厚さに研削されたものであると共に、接着シートＳは、支持板Ｗ２に当接する面が紫外線硬化型接着剤層、ウエハＷ１に当接する面が再剥離型接着剤層とされた両面接着シートであり、バックグラインド工程後に支持板Ｗ２を通して紫外線が照射され、支持板Ｗ２との接着力が低下されているものとする。支持板Ｗ２は、例えば、弾力的に撓むことが可能な特殊なガラス板で構成されている。また、支持板Ｗ２の外縁の接着シートＳ側は、全周、または、部分的に面取り部Ｗ２ａが形成されている。
【００１７】
図１に示すように、剥離装置は、支持手段１と、その上部に設けられた剥離手段２とから構成されている。前記支持手段１は、処理対象物Ｗを支持するテーブルＴからなり、テーブルＴには多数の吸引孔が形成されており、図示省略した真空ポンプを介して吸引することで、処理対象物ＷをウエハＷ１側から吸着して支持する。
【００１８】
前記剥離手段２は、上下機構３と、支持板Ｗ２と接着シートＳとの間に挿入可能な楔体４と、前記楔体４を支持板Ｗ２と接着シートＳとの界面（以下、「界面Ｐ」という。図４参照）に沿って移動させる移動手段５と、前記楔体４を接着シートＳから離隔する方向に変位させる変位手段６と、処理対象物Ｗから支持板Ｗ２が剥離する剥離領域を制限する剥離制限手段７と、処理対象物Ｗから剥離された支持板Ｗ２を保持する保持手段８とにより構成される。
【００１９】
前記上下機構３は、固定フレームＦ１と、この固定フレームＦ１上に配置されたシリンダ３１と、当該シリンダ３１のピストンロッド３２によって昇降自在な昇降フレームＦ２と、当該昇降フレームＦ２の昇降をガイドするガイドロッド３３とから構成されている。
【００２０】
移動手段５は、前記昇降フレームＦ２に固定された直動モータ５１と、当該直動モータ５１により、昇降フレームＦ２の下面に配置されたガイドレール５２に沿って進退される可動枠５３と、当該可動枠５３から下方に伸びる脚部５４によって構成される。
【００２１】
前記脚部５４の下端には、楔体４がその中間部において支軸４ａにより回転自在に枢着されている。そして、楔体４は、テーブルＴに支持される処理対象物Ｗの外方から界面Ｐに沿って処理対象物Ｗの内方まで直動モータ５１により移動されるようになっている。
【００２２】
前記変位手段６は、可動枠５３の下部に設けられたシリンダ６１と、当該シリンダ６１のピストンロッド６２の下端に設けられ、楔体４の後端部に連結された自在継手６３とで構成されている。
【００２３】
これにより、シリンダ６１のピストンロッド６２が下方に移動することにより楔体４の前端４ｂが接着シートＳから離隔する方向に変位する。また、楔体４には、脚部５４の下端に設けられた受け部５５に対向するストッパボルト４ｃが取り付けられており、楔体４が接着シートＳから離隔する変位量を当該受け部５５とストッパボルト４ｃとで調整可能となっている。尚、昇降フレームＦ２が下降端位置に存し、且つ、ピストンロッド６２が上昇端位置に存するとき、楔体４の前端４ｂは、界面Ｐの高さに一致するように設定されている。
【００２４】
前記剥離制限手段７は、昇降フレームＦ２の下面に設けられた移送手段としての単軸ロボット７１と、当該単軸ロボット７１のスライダ７２に取り付けられると共に、図１中左右方向に移動可能なシリンダ７３と、当該シリンダ７３を介して昇降自在に吊持された押圧手段としての押圧ローラ７４とにより構成されている。これにより、支持板Ｗ２を上方から押圧して処理対象物Ｗから支持板Ｗ２が剥離する剥離領域を制限するようになっている。
【００２５】
前記保持手段８は、昇降フレームＦ２の下面に設けられると共に、押圧ローラ７４の図１中右方に位置させて、支持板Ｗ２を吸着保持する一対の吸着パッド８１と、シリンダ８２により構成され、楔体４の挿入によって剥離された支持板Ｗ２を吸着保持可能となっている。
【００２６】
次に、図１乃至図３を参照して、上記剥離装置を用いて行う処理対象物Ｗからの支持板Ｗ２の剥離方法について説明する。
【００２７】
先ず、処理対象物ＷがウエハＷ側を下にしてテーブルＴ上に載置されると、図示省略した位置決め手段によって処理対象物Ｗが位置決され、吸着支持させる。そして、上下機構３によって昇降フレームＦ２が下降され、図１に示す状態となる。この状態では、シリンダ６１のピストンロッド６２が上昇端位置となっており、楔体４の前端４ｂが界面Ｐの高さに一致している。
【００２８】
次いで、押圧ローラ７４と吸着パッド８１とをそれぞれのシリンダ７３、８２により下降させて、押圧ローラ７４を支持板Ｗ２に押し付けると共に、吸着パッド８１で支持板Ｗ２を吸着する。そして、楔体４を界面Ｐの高さに維持したまま、直動モータ５１の駆動により処理対象物Ｗに向かって移動させる。これにより、図２（ａ）に示すように、楔体４の前端４ｂが処理対象物Ｗの外縁部で支持板Ｗ２と接着シートＳとの間に挿入される。ここで、支持板Ｗ２の外縁の接着シートＳ側には、面取り部Ｗ２ａが形成されているため、楔体４の前端４ｂは、面取り部Ｗ２ａに案内されて支持板Ｗ２と接着シートＳとの間に確実に挿入されるようになる。
【００２９】
次いで、楔体４の移動を一旦停止し、図２（ｂ）に示すように、楔体４の前端４ｂを接着シートＳから離隔する方向に変位させる。これにより、支持板Ｗ２が接着シートＳから剥離し始める。
【００３０】
ここで、楔体４の前端４ｂを上方に変位させると、支持板Ｗ２が一気に広範囲に亘って剥離しようとする場合がある。このとき、ウエハＷ１には急激な引き離し力が作用し、ウエハＷ１が破損する虞がある。
【００３１】
そこで、本実施の形態では、押圧ローラ７４により、楔体４の前端４ｂの挿入位置前方（剥離領域が広がろうとする方向前方）で支持板Ｗ２を押圧している。このため、支持板Ｗ２の剥離領域が一気に広範囲に亘って剥離されることはなく、ウエハＷの破損は生じない。
【００３２】
次いで、図２（ｃ）に示すように、楔体４の移動を再開させ、この移動に同期させて押圧ローラ７４も図２中右方向に移動させる。この移動に伴い、支持板Ｗ２の剥離領域が、図２（ｃ）に示すように図中右側に広がる。そして、楔体４が所定位置に達すると、直動モータ５１による移動が停止されると共に、押圧ローラ７４も単軸ロボット７１による移動が停止される。その後、シリンダ７３により押圧ローラ７４が徐々に上方へ移動され、支持板Ｗ２の押圧を解除する。これにより、図３（ａ）に示すように、支持板Ｗ２の自己の弾性復元力により、押圧ローラ７４の押圧箇所から図３中右方向の部分が接着シートＳから剥離する。剥離された支持板Ｗ２は、図３（ａ）に示すように、楔体４と吸着パッド８１とで傾斜姿勢で支持されることとなる。
【００３３】
次いで、図３（ｂ）に示すように、シリンダ８２により吸着パッド８１を上方に移動させ、支持板Ｗ２を水平姿勢にすると共に、上下機構３を上昇させる。これにより、支持板Ｗ２が持ち上げられて処理対象物Ｗから完全に分離される。そして、持ち上げられた支持板Ｗ２は、図示しない搬送手段に受け渡され、剥離装置から払い出される。
【００３４】
上記構成の剥離装置によれば、基本的に楔体４の動きだけで支持板Ｗ２を剥離することができ、制御が簡単になる。また、本実施の形態の剥離装置は、楔体４に加えて押圧ローラ７４と吸着パッド８１とを備えているが、これらは、テーブル１の上方で共通の昇降フレームＦ２に吊持されているため、装置の小型化を図ることができる。
【００３５】
尚、本実施の形態では、変位手段６として、楔体４が、支軸４ａを中心として回転するように構成されているが、楔体４を水平姿勢のまま上下動させるように構成しても良い。
【００３６】
また、移動手段５の可動枠５３を延長し、この延長部分に押圧ローラ７４を支持する構成とすれば、押圧ローラ７４用の移動手段は不要である。
【００３７】
さらに、楔体４を上方に変位させるときに楔体４の移動を一旦停止しているが、移動を継続したまま楔体４を上方に変位させるようにしても良い。
【００３８】
また、本実施の形態では、支持板Ｗ２として、ガラス板を用いて図示、説明したが、これに限定されるものではなく、弾性変形可能な部材、例えば、樹脂板、金属板等を採用することができる。
【００３９】
さらに、第１の板状部材は、ウエハＷ１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、ウエハＷ１は、シリコンウエハや化合物ウエハであっても良い。
【００４０】
また、押圧手段は、押圧ローラ７４に替えて、板状のブレード材や、高圧エアによる押圧や、ゴム、樹脂、スポンジ等の弾性部材による押圧等を採用することができる。
【００４１】
更に、残った接着シートＳをウエハＷ１から剥離する工程があってもよい。また、ダイシング工程で使用するダイシングテープをウエハＷ１の研削面に貼付するようにしてもよく、このダイシングテープは本発明の剥離方法の前の段階で貼付されるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態の剥離装置の側面図。
【図２】楔体によって支持板を剥離する工程説明図。
【図３】楔体によって支持板を剥離する図２に続く工程説明図。
【図４】処理対象物の模式的断面図。
【符号の説明】
【００４３】
１  支持手段
２  剥離手段
４  楔体
５  移動手段
６  変位手段
７  剥離制限手段
７１  単軸ロボット（移送手段）
７４  押圧ローラ（押圧手段）
８  保持手段
Ｐ  界面
Ｗ  処理対象物（板状体）
Ｗ１  ウエハ（第１の板状部材）
Ｗ２  支持板（第２の板状部材）
Ｓ  接着シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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