特開 2024-136321 シート剥離装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024136321

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】シート剥離装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20240927BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023047405

(22)【出願日】2023-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】100169960

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 貴光

(72)【発明者】

【氏名】木▲崎▼ 清貴

【テーマコード（参考）】

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F131AA02

5F131BA32

5F131EC34

5F131EC63

5F131EC66

5F131EC68

5F131EC69

5F131EC77

5F131KA12

5F131KA47

5F131KA72

5F131KB05

5F131KB32

(57)【要約】

【課題】剥離テープ及び保護シートの硬さや保護シートと被着体との間の接着力にかかわらず、保護テープを被着体から安定して剥離させるシート剥離装置を提供する。
【解決手段】シート剥離装置１は、被着体Ｗを保持してＹ軸方向に移動可能な剥離テーブル４１と、剥離テープＴを保護シートＳに接着させる圧着ユニット５０と、剥離テープＴ又は被着体Ｗから剥離された保護シートＳを所定軌道に沿ってそれぞれ案内する剥離ローラ３１、サポートプレート３３と、を備え、サポートプレート３３は、保護シートＳが被着体Ｗから剥離される剥離位置において軌道を剥離ローラ３１に向けて折り返し、保護シートＳの剥離中に剥離位置における軌道のＹ軸方向に対する角度である剥離角度を略一定に保つ。
【選択図】図２７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被着体に貼付された保護シートに剥離テープを介して剥離力を付与して、前記保護シートを剥離するシート剥離装置であって、
前記被着体を保持して所定の移動方向に移動可能な搬送テーブルと、
前記剥離テープを前記保護シートに接着させる接着ユニットと、
前記剥離テープ又は前記被着体から剥離された前記保護シートを所定軌道に沿ってそれぞれ案内する第１、第２のサポート部材と、
を備え、
前記第１のサポート部材は、前記保護シートが前記被着体から剥離される剥離位置において前記軌道を前記第２のサポート部材に向けて折り返し、前記保護シートの剥離中に前記剥離位置における前記軌道の前記移動方向に対する角度である剥離角度を略一定に保つことを特徴とするシート剥離装置。

【請求項2】

前記第１のサポート部材は、前記保護シートの剥離前に、前記第２のサポート部材に対して相対的に移動して前記剥離位置における前記剥離角度を調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシート剥離装置。

【請求項3】

前記第２のサポート部材は、前記第１のサポート部材に対して遠近移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシート剥離装置。

【請求項4】

前記第１のサポート部材は、前記移動方向と垂直な幅方向において前記被着体より幅広に延伸され、前記剥離位置において前記剥離テープ又は前記保護シートを折り返すサポート部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のシート剥離装置。

【請求項5】

前記サポート部は、先端に上面側が漸次薄いテーパー状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のシート剥離装置。

【請求項6】

前記第２のサポート部材は、
前記搬送テーブルの移動に同期して回転して前記剥離テープ又は前記保護シートを前記軌道に沿って送る剥離ローラと、
前記剥離ローラと協働して前記剥離テープ又は前記保護シートをクランプするニップローラと、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載のシート剥離装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被着体に貼付された保護シートを剥離するシート剥離装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体製造分野では、シリコンウェハ等の半導体基板（以下、「被着体」という）の裏面を研削して薄くする工程があり、その工程では被着体の表面に粘着フィルム等から成る保護シートを貼り付けて、被着体の表面に形成されたデバイスを保護している。

【0003】

被着体に貼付された保護シートを剥離するシート剥離装置として、被着体に貼付された保護シートの端部に剥離テープを接着し、被着体を剥離テープに対して相対的に移動させることにより、剥離テープに剥離力を作用させて保護シートを被着体から剥離させる装置が知られている。

【0004】

例えば、特許文献１記載の装置では、接着テープＴを保持する剥がしヘッド４００をテーブル２０３の移動方向と反対側に移動させることにより、保護シートＦがウェハＷから剥離される。このとき、ウェハＷにかかるストレスを低減するために、剥がしヘッド４００が保護シートＦに可能な限り接近した状態で、剥がしヘッド４００が接着テープＴを引っ張るため、保護シートＦは約１８０度折り返されるようにしてウェハＷから剥離される。なお、符号は、特許文献１記載のものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１－１６８６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１記載の装置では、接着テープＴの硬さ、保護シートＦの硬さ及び保護シートＦとウェハＷとの間の接着力等のバラつきよって、保護シートＦがウェハＷから剥離するときの保護シートＦの折り返し具合が変化するため、保護シートＦをウェハＷから剥離させる剥離力が保護シートＦに安定して作用しない虞があった。

【0007】

そこで、剥離テープ及び保護シートの硬さや保護シートと被着体との間の接着力にかかわらず、保護テープを被着体から安定して剥離させるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明に係るシート剥離装置は、被着体に貼付された保護シートに剥離テープを介して剥離力を付与して、前記保護シートを剥離するシート剥離装置であって、前記被着体を保持して所定の移動方向に移動可能な剥離テーブルと、前記剥離テープを前記保護シートに接着させる接着ユニットと、前記剥離テープ又は前記被着体から剥離された前記保護シートを所定軌道に沿ってそれぞれ案内する第１、第２のサポート部材と、を備え、前記第１のサポート部材は、前記保護シートが前記被着体から剥離される剥離位置において前記軌道を前記第２のサポート部材に向けて折り返し、前記保護シートの剥離中に前記剥離位置における前記軌道の前記移動方向に対する角度である剥離角度を略一定に保つ。

【発明の効果】

【0009】

本発明は、第２のサポート部材が、保護シートの剥離中に剥離角度を略一定に保つことにより、保護シートを被着体から安定して剥離させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係るシート剥離装置を示す斜視図。

【図2】テープ供給ユニットを示す斜視図。

【図3】剥離アームユニットを示す斜視図。

【図4】テープ巻取ユニットを示す斜視図。

【図5】サポートプレートを示す平面図及び正面図。

【図6】剥離テーブルユニットを示す斜視図。

【図7】圧着ユニットを示す斜視図。

【図8】圧着ユニットの要部を下方から視た斜視図。

【図9】保護シートを剥離する手順を示すフローチャート。

【図10】（ａ）テープ供給ユニット及び剥離アームの初期位置を示す縦断面正面図、（ｂ）剥離アームをＹ軸の正方向に移動させた後に昇降機構を除くテープ供給ユニットを降下させた状態を示す縦断面正面図。

【図11】剥離テープの先端が一対のクランプ部の間に位置するように、剥離アームを移動させた状態を示す縦断面正面図及び要部拡大縦断面斜視図。

【図12】剥離テープの先端が一対のクランプ部に把持された状態を示す要部拡大縦断面斜視図。

【図13】剥離テープサポート部材による剥離テープのクランプを解除した状態を示す縦断面斜視図。

【図14】剥離アームが剥離テープを引き出した状態を示す縦断面正面図及び要部拡大縦断面斜視図。

【図15】スタンプヘッドを初期高さ位置まで降下させた状態を示す縦断面正面図及び要部拡大縦断面正面図。

【図16】スタンプヘッドを剥離テープ近傍まで降下させた状態を示す縦断面正面図。

【図17】スタンプヘッドが剥離テープを保護シートに圧着させている状態を示す縦断面斜視図。

【図18】スタンプヘッドを上昇させた状態を示す縦断面正面図及び要部拡大縦断面斜視図。

【図19】剥離テープが押さえフレーム及びステージにクランプされている状態を示す縦断面斜視図。

【図20】カッターが剥離テープを切断した状態を示す縦断面斜視図。

【図21】押さえフレームによる剥離テープのクランプを解除した状態を示す縦断面斜視図。

【図22】テープ供給ユニットを上昇させた状態を示す縦断面斜視図。

【図23】剥離アーム及び剥離テーブルを剥離開始位置に移動させた状態を示す縦断面斜視図。

【図24】剥離アームを上昇させて、剥離テープの上端を持ち上げた状態を示す縦断面斜視図。

【図25】剥離テープが、剥離テープ及びニップローラにクランプされている状態を示す縦断面斜視図。

【図26】サポートプレートを剥離テープに当たるまで移動させた状態を示す縦断面斜視図。

【図27】剥離ローラ、ニップローラ及びサポートプレートの位置関係によって剥離テープの剥離角度が、鋭角、直角又は鈍角に調整された状態を示す正面図。

【図28】剥離アームを移動させて、保護シートが被着体から剥がされている様子を示す縦断面斜視図。

【図29】保護シートが被着体から剥がされた様子を示す縦断面斜視図。

【図30】サポートプレートを用いずに、保護シートを剥離している様子を示す模式図。

【図31】サポートプレートを用いて、保護シートを剥離している様子を示す模式図。

【図32】剥離アームが保護シートを廃棄ボックスに投下する際の、廃棄ボックスに対する剥離アームの位置関係を示す縦断面斜視図。

【図33】ニップローラ、サポートプレート及び剥離アームを待機位置まで後退させた状態を示す縦断面正面図及び要部拡大縦断面斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下では、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。

【0012】

また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。

【0013】

また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、図面は、内部構造を示す断面図ために一部を切り欠いた

【0014】

図１は、シート剥離装置１の斜視図である。シート剥離装置１は、被着体Ｗの裏面研削を行うにあたって被着体Ｗの表面を保護するために粘着された保護シートＳ（ＢＧテープ）を剥離するものである。被着体Ｗは、例えば、シリコンウェハ等の半導体基板であるが、これに限定されるものではない。保護シートＳは、例えば熱硬化樹脂等から成る。被着体Ｗは、保護シートＳを上面側にした状態でダイシングテープＤＴを介してダイシングフレームＤＦにマウントされたものである。ダイシングテープＤＴは、紫外線硬化テープ等である。

【0015】

シート剥離装置１は、テープ供給ユニット１０と、テープ供給ユニット１０より下方に一体で設けられた剥離アームユニット２０、テープ巻取ユニット３０と、テープ巻取ユニット３０より下方に設けられた剥離テーブルユニット４０と、テープ供給ユニット１０に隣り合って設けられた圧着ユニット５０と、を備えている。

【0016】

テープ供給ユニット１０は、帯状の剥離テープＴを繰り出し可能に支持する送りローラ１１と、剥離テープＴに張力を作用させるとともに剥離テープＴの軌道を規制するように適当な位置に配置されたガイドローラ１２と、を備えている。剥離テープＴは、例えば保護シートＳと同種の熱硬化樹脂等から成る。

【0017】

送りローラ１１及びガイドローラ１２は、ベース１３の側面からＸ軸の正方向に向けて立設されている。ベース１３は、昇降機構１４に支持されており、昇降機構１４が起動すると、送りローラ１１、ガイドローラ１２及びベース１３が一体となって昇降する。

【0018】

図２に示すように、送りローラ１１の近傍には、残量検知センサ１５が設けられている。残量検知センサ１５は、送りローラ１１に支持された剥離テープＴの残量が一定量まで減ったことを検知する公知の光電センサ等である。

【0019】

また、ベース１３の下部には、剥離テープサポート部材１６が設けられている。剥離テープサポート部材１６は、後述するシリンダ１６ａによって昇降可能に構成されており、剥離テープサポート部材１６が、送りローラ１１から引き出された剥離テープＴの先端付近をステージ１７に押し付けることにより、剥離テープＴをクランプすることができる。

【0020】

また、剥離テープサポート部材１６の近傍には、テープカット部１９を備えている。テープカット部１９は、底面で剥離テープＴをステージ１７に上方から押さえ付ける押さえフレーム１９ａと、押さえフレーム１９ａに押さえ付けられた剥離テープＴを切断するカッター１９ｂと、を備えている。押さえフレーム１９ａは、シリンダ１９ｃによって昇降可能に構成されている。また、カッター１９ｂは、シリンダ１９ｄによってステージ１７に形成されたレール１７ａ上をＸ軸方向に進退移動可能に構成されている。

【0021】

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、剥離アームユニット２０は、剥離テープＴをクランプ可能な剥離アーム２１を備えている。剥離アーム２１は、Ｘ軸方向に伸びたベース２２と、ベース２２の先端に設けられた上下一対のクランプ部２３、２４と、を備えている。クランプ部２３は、ベース２２に対して固定されており、クランプ部２４は、クランプ部２３の上方に設けられ、ベース２２に設けられたシリンダ２５によってクランプ部２３に対して遠近移動可能に設けられている。

【0022】

ベース２２は、アクチュエータ２６によってＹ軸及びＺ軸方向に移動可能に構成されている。アクチュエータ２６は、Ｙ軸方向に延伸されたフレーム２７と、フレーム２７に対してＹ軸方向に相対的に移動可能な第１のステージ２８と、第１のステージ２８に対してＺ軸方向に相対的に移動可能でベース２２の基端を支持する第２のステージ２９と、を備えている。アクチュエータ２６は、例えばボールねじで駆動するスライダ等である。

【0023】

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、テープ巻取ユニット３０は、第２のサポート部材としての剥離ローラ３１と、ニップローラ３２と、第１のサポート部材としてのサポートプレート３３と、を備えている。剥離ローラ３１、ニップローラ３２及びサポートプレート３３は、一対のサイドプレート３４の間に架設されている。

【0024】

剥離ローラ３１は、略水平に設けられた支持軸３１ａに軸支され、支持軸３１ａとともに一体で回転可能に構成されている。支持軸３１ａの一方端にはローラ側ギア３１ｂが設けられており、ローラ側ギア３１ｂはモータ３５のモータ側ギア３５ａと噛み合っている。モータ３５が駆動すると、モータ側ギア３５ａがローラ側ギア３１ｂを回転させて、剥離ローラ３１が回転する。剥離ローラ３１は、保護シートＳが剥離し始める位置（剥離開始位置）の略上方に配置されている。また、支持軸３１ａを軸支する軸受３１ｃ及びモータ３５は、図示しないシリンダによりサイドプレート３４に対して一体で昇降可能に構成されている。

【0025】

ニップローラ３２の両端は、サイドプレート３４の内周面に設けられたガイドレール３４ａ上をスライド可能な一対の上部スライダ３６に支持されている。サポートプレート３３の両端は、サイドプレート３４の内周面に設けられたガイドレール３４ｂ上をスライド可能な一対の下部スライダ３７に支持されている。上部スライダ３６及び下部スライダ３７は、それぞれ独立してＹ軸方向に移動可能である。２枚のサイドプレート３４のうちＸ軸の正方向に配置されたサイドプレート３４には、剥離アームユニット２０のフレーム２７が一体化されている。

【0026】

サポートプレート３３の後方には、保護シート支持部材３８が連続して設けられている。保護シート支持部材３８は、略平坦な天面３８ａを備え、側面から視て略Ｌ字状に形成されている。保護シート支持部材３８は、両端が下部スライダ３７に接続されており、サイドプレート３４と一体で移動可能に構成されている。

【0027】

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、サポートプレート３３は、薄板状に形成されており、先端側に幅狭のサポート部３３ａが設けられている。サポートプレート３３は、例えば金属製である。サポート部３３ａのＸ軸方向に一致する幅方向の寸法は、被着体Ｗの直径より大きく設定されており、例えば、被着体Ｗの幅寸法が３００ｍｍのとき、サポート部３３ａの幅寸法は３４０ｍｍに設定される。

【0028】

サポート部３３ａは、上面３３ｂ側が徐々に薄くなるようにテーパー状に形成されている。なお、図５中の符号３３ｃは、サポートプレート３３を下部スライダ３７に接合する際に、図示しないネジを挿通するネジ孔である。

【0029】

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、剥離テーブルユニット４０は、被着体Ｗを載置する剥離テーブル４１を備えている。剥離テーブル４１の上面には、吸着面４２が設けられている。また、剥離テーブル４１は、吸着面４２の中心を通る垂直な回転軸回りに回転可能に構成されている。

【0030】

吸着面４２は、図示しない真空源又は圧縮空気源に接続されている。真空源が起動すると、吸着面４２に載置された被着体Ｗが吸着面４２に吸着保持される。また、圧縮空気源が起動すると、被着体Ｗと吸着面４２との吸着が解除される。

【0031】

剥離テーブル４１は、スライダ４３を介してＹ軸方向に移動可能に設けられている。なお、剥離テーブル４１の移動速度は任意に変更可能であり、例えば、被着体Ｗを損傷することなく、保護シートＳの剥離に要する時間を短縮するために、保護シートＳの剥離初期では低速にし、保護シートＳの剥離がある程度進行した後には高速にしても構わない。

【0032】

剥離テーブルユニット４０は、スライダ４３の後端側を覆うように設けられ、剥離テーブル４１を収容可能なケーシング４４を備えている。ケーシング４４上には、テープ供給ユニット１０、テープ巻取ユニット３０及び圧着ユニット５０等が載置されている。ケーシング４４の天面には、剥離テープサポート部材１６やヒートスタンプ５２等が通過可能な開口４４ａが形成されている。

【0033】

ケーシング４４は、剥離テーブル４１が下方を通過する際に、剥離テーブル４１に保持された被着体Ｗのエッジ位置を検出可能なエッジセンサ４５を備えている。エッジセンサ４５は、例えば公知の反射型エッジセンサである。

【0034】

図７、図８に示すように、圧着ユニット５０は、エアシリンダ５１と、ヒートスタンプ５２と、を備えている。

【0035】

エアシリンダ５１は、フレーム５３上に載置されたシリンダチューブ５１ａと、下端にヒートスタンプ５２が取り付けられてシリンダチューブ５１ａに対して上下に進退移動可能なロッド５１ｂと、を備えている。

【0036】

エアシリンダ５１は、電空レギュレータ５４から供給されるエアによって、ヒートスタンプ５２を押し出すようにロッド５１ｂが進退移動する。電空レギュレータ５４がエアシリンダ５１に供給するエアの圧力（設定圧）は、エアシリンダ５１による所望の出力を得られえるように任意に変更可能である。

【0037】

エアシリンダ５１は、複動型エアシリンダであり、ヒートスタンプ５２を上昇させる方向に作用する一定圧のエアが電空レギュレータ５４から常に供給されるとともに、ヒートスタンプ５２を降下させる方向に作用するエアが必要に応じて設定圧が調整されて電空レギュレータ５４から供給される。なお、エアシリンダ５１は、バネ力と空気圧で駆動する単動型エアシリンダ等であっても構わない。

【0038】

ヒートスタンプ５２は、エアシリンダ５１を介してフレーム５３から吊り下げられるように設けられている。ヒートスタンプ５２は、図８中に破線で示すケーシング５５内に収容されている。ロッド５１ｂが上端まで退入すると、ヒートスタンプ５２全体がケーシング５５内に収容される。また、ロッド５１ｂが下端まで進出すると、ヒートスタンプ５２の下面を含む少なくとも一部がケーシング５５外に露出する。

【0039】

ヒートスタンプ５２内には、棒状のカートリッジヒーター５６が埋設されている。カートリッジヒーター５６は、その長手方向がヒートスタンプ５２の幅方向に一致するように水平に配置されている。カートリッジヒーター５６が起動することにより、ヒートスタンプ５２が昇温される。

【0040】

ヒートスタンプ５２の下面には、スタンプヘッド５７が立設されている。スタンプヘッド５７が、昇温された状態で剥離テープＴに押し付けられることにより、剥離テープＴと保護シートＳとが熱圧着される。すなわち、ヒートスタンプ５２は、剥離テープＴへの投影面積全体で剥離テープＴに接触するのではなく、スタンプヘッド５７の略矩形状に形成された下面でのみ剥離テープＴに接触する。

【0041】

圧着ユニット５０は、エアシリンダ５１及びヒートスタンプ５２を昇降させて、ヒートスタンプ５２の高さ位置を調整するヒートスタンプ送り機構５８を備えている。ヒートスタンプ送り機構５８のモータ５８ａが駆動して、Ｚ軸方向に延伸された図示しないボールネジが回転すると、フレーム５３とボールネジとを連結するスライダ５８ｂが昇降される。これにより、ヒートスタンプ５２の押圧力がエアシリンダ５１の出力より大きい場合には、エアシリンダ５１がヒートスタンプ５２を退避させるため、ヒートスタンプ５２の圧着位置の高さにかかわらず被着体Ｗに作用する押圧力が略一定に保たれる。

【0042】

図１に戻り、剥離テーブルユニット４０の下方には、廃棄ボックス６０が設けられている。廃棄ボックス６０の上部に形成された開口部６１は、廃棄ボックス６０の上方でリリースされた剥離テープＴ及び保護シートＳを受け入れる。開口部６１の縁には、３台の廃棄検知センサ６２がＸ軸方向に隙間を空けて設けられている。廃棄検知センサ６２は、クランプ部２３、２４からリリースされた落下中の剥離テープＴ及び保護シートＳを検出するものであり、例えば光学式通過センサである。

【0043】

シート剥離装置１は、被着体Ｗから剥離されている最中の保護シートＳを検出する図示しない剥離確認センサを備えている。剥離確認センサは、例えば光学式通過センサである。

【0044】

シート剥離装置１には、その動作を制御する図示しないコントローラが設けられている。また、図示しない記憶部には、シート剥離装置１の動作に必要な各種情報が保存される。

【0045】

次に、シート剥離装置１の動作について、図面に基づいて説明する。図９は、保護シートＳを剥離する手順を示す図である。

【0046】

＜引き出し工程＞
まず、被着体Ｗを図示しないロボットアーム等を用いて剥離テーブル４１に搬送する（ステップ１）。吸着面４２上に載置された被着体Ｗは、保護シートＳが上方を向いた状態で吸着面４２に吸着保持される。

【0047】

次に、エッジセンサ４５の下方に被着体Ｗの周縁が位置するように、剥離テーブル４１を移動させて、エッジセンサ４５が、剥離テーブル４１に保持された被着体Ｗのエッジ位置を検出する。コントローラは、エッジセンサ４５が検出した被着体Ｗのエッジ位置に基づいて、被着体Ｗのエッジ位置から中心側に所定距離だけ入り込んだ位置に剥離テープＴを保護シートＳに圧着させる圧着位置を検出する（ステップ２）。剥離テープＴの圧着位置は、記憶部に記憶される。

【0048】

次に、剥離アーム２１が、剥離テープＴをクランプする（ステップ３）。具体的には、まず、図１０（ａ）に示すテープ供給ユニット１０及び剥離アーム２１の初期位置から、図１０（ｂ）に示すように、剥離アーム２１をＹ軸の正方向に移動させ、続いて昇降機構１４を除くテープ供給ユニット１０を降下させる。

【0049】

その後、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、剥離アーム２１をＹ軸の負方向に移動させて、剥離アーム２１を剥離テープサポート部材１６に近接させる。このとき、剥離テープＴの先端側は、剥離テープサポート部材１６とステージ１７と挟持されるとともに、剥離テープＴの先端は、剥離アーム２１は、互いに離間した状態（アンクランプ状態）のクランプ部２３、２４の間に位置している。

【0050】

その後、図１２に示すように、シリンダ２５を起動してクランプ部２４を降下させて、一対のクランプ部２３、２４が、剥離テープＴの先端をクランプする。その後、図１３に示すように、シリンダ１６ａを起動して剥離テープサポート部材１６を上昇させて、剥離テープサポート部材１６とステージ１７とによる剥離テープＴのクランプを解除する。

【0051】

そして、アクチュエータ２６を起動して、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、剥離アーム２１をＹ軸の正方向に移動させることで、剥離アーム２１が、剥離テープＴを引き出す。なお、ステージ１７に形成された一対の支持片１７ｂは、ガイドローラ１２と剥離アーム２１との間で剥離テープＴの軌道を規制している。

【0052】

＜圧着工程＞
次に、剥離テープＴを保護シートＳに圧着する（ステップ４）。具体的には、まず、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、ヒートスタンプ送り機構５８のモータ５８ａが正回転すると、ヒートスタンプ５２が初期高さ位置に至るようにスライダ５８ｂが降下する。このとき、初期高さ位置は、例えばスライダ５８ｂの上限位置から１３０ｍｍ程度下方に設定されることが考えられる。

【0053】

このとき、エアシリンダ５１には、ヒートスタンプ５２を上昇させる方向に作用する約０．０５Ｍｐａのエアが電空レギュレータ５４から常に供給されているのに対し、ヒートスタンプ５２を降下させる方向に作用するエアは供給されておらず、ヒートスタンプ５２は、上方に退避してケーシング５５内に収容されている。

【0054】

次に、図１６に示すように、ヒートスタンプ５２が、初期高さ位置から降下すると、ヒートスタンプ５２が剥離テープＴにさらに接近する。ヒートスタンプ５２が剥離テープＴに接触する前に、電空レギュレータ５４からヒートスタンプ５２を降下させる方向に作用するエアがエアシリンダ５１に供給され、ロッド５１ｂが進出して、エアシリンダ５１がヒートスタンプ５２を下方に押し出してヒートスタンプ５２の下面をケーシング５５外に露出させる。また、剥離テーブル４１は、ステップ１で設定された剥離テープＴの圧着位置が、スタンプヘッド５７の直下に位置するように移動する。

【0055】

次に、図１７に示すように、ヒートスタンプ５２がさらに降下すると、剥離テープＴが保護シートＳに押し付けられる。ヒートスタンプ５２が、約１８０℃まで加温された状態で剥離テープＴを保護シートＳに所定時間押し付けることにより、剥離テープＴと保護シートＳとが熱圧着される。剥離テープＴと保護シートＳとの溶着範囲は、スタンプヘッド５７の下面の形状に応じて設定される。なお、ヒートスタンプ送り機構５８によるヒートスタンプ５２の降下量（押し込み量）は、スタンプヘッド５７の下面に対するヒートスタンプ５２の初期高さ位置及び被着体Ｗの厚み等を考慮して予め設定される。

【0056】

なお、エアシリンダ５１には、ヒートスタンプ５２を上昇させる方向に作用する約０．０５Ｍｐａのエア（上昇方向のシリンダ推力：７．４Ｎ）が電空レギュレータ５４から常に供給されているとともに、ヒートスタンプ５２を降下させる方向に作用する約０．０５～０．４５Ｍｐａのエア（降下方向のシリンダ推力：８．８～８８．２Ｎ）が電空レギュレータ５４から供給される。すなわち、エアシリンダ５１の下向きの押圧力は、約０～０．４Ｍｐａに設定され、エアシリンダ５１の下向きの推力は、１．４～８０．８Ｎに設定される。

【0057】

したがって、スタンプヘッド５７の下面が、例えば縦２５ｍｍ、横１ｍｍの略矩形状に形成されている場合、エアシリンダ５１がヒートスタンプ５２を押し出す圧力は、エアシリンダ５１の下向きの推力をスタンプヘッド５７の表面積で除して算出され、５６～３２３２ｋＰａに設定される。

【0058】

ところで、スタンプヘッド５７が剥離テープＴを保護シートＳに圧着させる位置（圧着位置）の高さは、剥離テーブル４１の個体差や吸着面４２の高さバラつき（上面振れ）、又はダイシングテープＤＴ、保護シートＳ及び剥離テープＴの厚み並びに被着体Ｗの厚み等に起因して一定ではなく、従来のようにスタンプヘッド５７を予め定められた一定の押し込み量だけ押し込んで剥離テープＴを保護シートＳに圧着させる場合、圧着位置の高低によっては、被着体Ｗに過剰な押圧力が作用して被着体Ｗにダメージを与えるため、剥離テープＴと保護シートＳとの圧着不良が生じるおそれがある。

【0059】

しかしながら、圧着ユニット５０は、エアシリンダ５１がヒートスタンプ５２を下方に押し出した状態で、ヒートスタンプ送り機構５８がヒートスタンプ５２を降下させて、スタンプヘッド５７が被着体Ｗに押し付けられる。これにより、エアシリンダ５１の出力を上回る押圧力が被着体Ｗに作用する場合であっても、その押圧力の反力でロッド５１ｂが退入して、エアシリンダ５１はヒートスタンプ５２を上方に退避させる。すなわち、被着体Ｗに作用する押圧力は、スタンプヘッド５７の圧着位置の高さにかかわらず略一定に保たれる。

【0060】

さらに、電空レギュレータ５４が供給するエアの設定圧は、剥離テープＴを保護シートＳに熱圧着させる一連の工程間で異なるエアシリンダ５１の出力を得られるように段階的に切り替え可能である。

【0061】

例えば、スタンプヘッド５７が剥離テープＴに接触するまでは、エアシリンダ５１の出力が、スタンプヘッド５７が剥離テープＴに接触する際に剥離テープＴに作用する押圧力（接触時押圧力）の上限に対応して相対的に低く設定される。接触時押圧力の上限に対応するエアシリンダ５１の出力（接触時出力）は、例えば約５６ｋＰａに設定される。

【0062】

また、スタンプヘッド５７が剥離テープＴに接触してから剥離テープＴが保護シートＳに熱圧着されるまでの間において、エアシリンダ５１の出力が、剥離テープＴが保護シートＳに圧着される際に被着体Ｗに作用する押圧力（圧着時押圧力）の上限に対応して相対的に高く設定される。圧着時押圧力の上限に対応するエアシリンダ５１の出力（圧着時出力）は、例えば約１６００ｋＰａに設定される。

【0063】

このように、エアシリンダ５１の出力を、剥離テープＴを保護シートＳに熱圧着させる一連の工程の進行具合に応じて段階的に切り替えて設定することにより、各工程に応じて適切な圧力管理ができ、被着体Ｗへのダメージを低減することができる。なお、上記で例示する各種圧力及び推力等の数値は、ダイシングテープＤＴ、保護シートＳ及び剥離テープＴの種類並びに被着体Ｗの厚み等に応じて任意に調整される。

【0064】

次に、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、電空レギュレータ５４が供給するエアの設定圧を低下させてエアシリンダ５１の出力を解除するとともに、ヒートスタンプ送り機構５８のモータ５８ａが逆回転して、ヒートスタンプ５２を上昇させる。

【0065】

続いて、図１９に示すように、シリンダ１９ｃを起動して、押さえフレーム１９ａが剥離テープＴをステージ１７に押さえ付けるまで降下する。押さえフレーム１９ａの下面が剥離テープＴを押さえつけてY軸方向にテンションをかけた状態で、図２０に示すように、シリンダ１９ｄを起動して、カッター１９ｂが押さえフレーム１９ａの下面に形成されたスリット１９ｅが内に進退移動することにより、押さえフレーム１９ａに押さえ付けられた剥離テープＴがカッター１９ｂによって切断される。このようにして、切断された剥離テープＴは、短冊状に形成されており、Ｙ軸方向に一致する長手方向の長さが約１００～１５０ｍｍに設定されている。これにより、従来のような剥離テープＴが保護シートＳをＹ軸方向に横断するように引き出される場合と比べると、被着体Ｗ毎の消費量を低減することができる。なお、カッター１９ｂによる剥離テープＴの切断に前後して、シリンダ１６ａを起動して、剥離テープサポート部材１６を降下させ、剥離テープサポート部材１６の下面とステージ１７で剥離テープＴをクランプさせる。

【0066】

次に、図２１に示すように、シリンダ１９ｃを停止して、押さえフレーム１９ａが上方に退避して押さえフレーム１９ａによる剥離テープＴのクランプを解除する。すなわち、剥離テープＴの先端側は、剥離テープサポート部材１６にのみクランプされる。その後、図２２に示すように、昇降機構１４がテープ供給ユニット１０を初期位置まで上方に退避させる。

【0067】

＜剥離工程＞
次に、保護シートＳを被着体Ｗから剥離する（ステップ５）。具体的には、まず、図２３に示すように、剥離アーム２１及び被着体Ｗを所定の剥離開始位置にそれぞれ移動する。続いて、図２４に示すように、アクチュエータ２６を起動して、剥離アーム２１が上昇することにより、ニップローラ３２及びサポートプレート３３が剥離テープＴの裏面にアクセス可能な程度に剥離テープＴの上端側が持ち上げられる。

【0068】

次に、上部スライダ３６を起動して、図２５に示すように、ニップローラ３２が、所定の待機位置からY軸の正方向に移動して剥離ローラ３１に押し当てられる所定の剥離位置まで移動する。このとき、剥離テープＴは、剥離ローラ３１とニップローラ３２とにクランプされている。このとき、ニップローラ３２の移動と同様に、サポートプレート３３も所定の待機位置からＹ軸の正方向に移動するが、サポート部３３ａが、剥離テープＴの近傍で停止する。

【0069】

次に、下部スライダ３７を起動して、図２６に示すように、サポートプレート３３がさらにＹ軸の正方向に移動して、サポート部３３ａが剥離テープＴに接触する位置（剥離位置）まで移動する。剥離位置は、Ｘ軸方向から視て、保護シートＳの剥離中に保護シートＳが被着体Ｗから剥離される位置の僅かに上方に設定される。このようにして、剥離テープＴは、剥離ローラ３１、ニップローラ３２及びサポート部３３ａの相対的な位置関係により巻き取られる際の軌道が規制され、サポート部３３ａ及び剥離ローラ３１は、剥離テープＴを軌道に沿って案内する。

【0070】

また、剥離テープＴがサポート部３３ａによってY軸方向に対して上方に折り返される際の角度（剥離角度）は、剥離ローラ３１、ニップローラ３２及びサポート部３３ａの相対的な位置関係に応じて調整可能である。

【0071】

例えば、図２７（ａ）に示すように、サポート部３３ａの先端が、Ｙ軸方向において、剥離ローラ３１とニップローラ３２とが剥離テープＴをクランプする位置より相対的に前側に位置する場合には、剥離テープＴの剥離角度が鋭角に設定される。例えば、被着体Ｗとの間の粘着力が比較的強い保護シートＳを剥離させる場合等には、鋭角の剥離角度を保つのが好ましい。なお、サポート部３３ａの先端がテーパー状に形成されていることにより、剥離テープＴがサポート部３３ａで上方に鋭角に折り返される際に剥離テープＴが屈曲し易くなっている。

【0072】

また、図２７（ｂ）に示すように、サポート部３３ａの先端が、Ｙ軸方向において、剥離ローラ３１とニップローラ３２とが剥離テープＴをクランプする位置の下方に位置する場合には、剥離テープＴの剥離角度が略直角に設定される。例えば、表面にバンプ（突起電極）が形成されている被着体Ｗから剥離テープＴを剥離させる場合には、略直角の剥離角度を保つのが好ましい。保護シートＳをバンプに対して略垂直に剥離させることにより、保護シートＳとともにバンプが被着体Ｗから脱落することを抑制できる。

【0073】

また、図２７（ｃ）に示すように、サポート部３３ａの先端が、Ｙ軸方向において、剥離ローラ３１とニップローラ３２とが剥離テープＴをクランプする位置より相対的に後側に位置する場合には、剥離テープＴの剥離角度が鈍角に設定される。

【0074】

さらに、剥離ローラ３１の支持軸３１ａを昇降させることにより、剥離ローラ３１とニップローラ３２とが剥離テープＴをクランプする位置が僅かに移動するため、剥離テープＴの剥離角度を微調整することができる。

【0075】

このようにして、保護シートＳの剥離中に亘って、サポートプレート３３が剥離角度を略一定に保つことにより、剥離テープＴ及び保護シートＳの硬さや保護シートＳと被着体Ｗとの間の接着力にかかわらず、剥離テープＴに一定の剥離力を安定して作用することができる。

【0076】

また、剥離ローラ３１及びニップローラ３２が剥離テープＴをクランプする位置に対してサポート部３３ａが相対的に移動可能なことにより、保護シートＳと被着体Ｗとの間の粘着力の強さや被着体Ｗの種類等を考慮して好適な剥離テープＴの剥離角度に調整可能である。

【0077】

なお、サポート部３３ａから剥離ローラ３１までの距離は短いほど好ましい。これにより、剥離テープＴが保護シートＳから脱落することを抑制でき、さらに剥離中の保護シートＳの伸びを抑制して処理効率を向上させることができる。

【0078】

次に、剥離アーム２１、剥離ローラ３１及び剥離テーブル４１が同期して駆動して、保護シートＳを被着体Ｗから剥離する。具体的には、まず、剥離アーム２１がＹ軸の負方向に移動し、剥離ローラ３１が保護シートＳをＹ軸の負方向に送り出すように回転するとともに、剥離テーブル４１が被着体ＷをＹ軸の正方向に移動させる。これにより、剥離アーム２１に引っ張られるとともに剥離ローラ３１に巻き取られた剥離テープＴを介して、保護シートＳを被着体Ｗから剥離する剥離力が保護シートＳに作用する。なお、保護シートＳが剥離し始める際の剥離アーム２１及び剥離テーブル４１の移動速度は、例えば１ｍｍ／ｓに設定される。また、剥離ローラ３１に押し当てられたニップローラ３２は、剥離ローラ３１との間の摩擦力により剥離ローラ３１に追従して回転する。

【0079】

剥離アーム２１及び被着体Ｗがさらに移動すると、保護シートＳが被着体Ｗから剥離し始める。保護シートＳの剥離は、スタンプヘッド５７が剥離テープＴと保護シートＳとを熱溶着した領域において剥離力が保護シートＳに作用し、図２８に示すように、保護シートＳが被着体Ｗから徐々に剥離される。剥離アーム２１により引っ張られる保護シートＳは、保護シート支持部材３８の天面３８ａに支持されている。図示しない剥離確認センサは、下方を通過する保護シートＳを検知するとオン信号を出力する。コントローラは、剥離確認センサがオン信号を出力すると、保護シートＳの剥離が正常に行われていると判定する。

【0080】

そして、図２９に示すように、剥離アーム２１及び被着体Ｗをさらに移動させて、保護シートＳ全面を被着体Ｗから剥離させる。

【0081】

ところで、図３０に示す比較例のように、サポート部３３ａを用いずに剥離テープＴを引っ張る場合、保護シートＳのうち剥離テープＴに対応する中央（例えば、約５０ｍｍ幅）に作用する剥離力の向きは、剥離テープＴの剥離方向（Ｙ軸の負方向）と一致するのに対し、保護シートＳのうち剥離テープＴに対応しない外側に作用する剥離力は、Ｙ軸方向と一致する剥離テープＴの幅方向の内側を向いて斜めに生じるため、被着体Ｗに保護シートＳの接着材が残存したり、被着体Ｗにダメージを与える虞がある。また、保護シートＳのうち斜め方向の剥離力が生じた部分では、しわが生じて保護シートＳの厚みが局所的に変化して、剥離ローラ３１とニップローラ３２とが保護シートＳを挟む力（ニップ力）が変動して保護シートＳを安定して剥離できない虞がある。さらに、被着体Ｗがいわゆる先ダイシングウェハの場合、被着体Ｗの外周に形成された三角形状のチップが被着体Ｗから脱落して、被着体Ｗの中央側のチップ上に落下する虞がある。

【0082】

一方、図３１に示すように、保護シートＳを被着体Ｗから剥離させる際に、サポート部３３ａが被着体Ｗから剥離される保護シートＳを幅方向に亘って支持することにより、保護シートＳに作用する剥離力の向きが剥離テープＴの剥離方向と一致する。すなわち、保護シートＳに斜め方向の剥離力が生じず、サポート部３３ａの全幅に亘って剥離テープＴの剥離方向と一致する向きの剥離力が安定して生じるため、保護シートＳの接着材が被着体Ｗに残存することを抑制し、また被着体Ｗに過度なダメージを与えずに安全に保護シートＳを剥離できる。また、保護シートＳのしわの発生が抑制され、ニップ力が安定して保護シートＳを安定して剥離することができる。さらに、被着体Ｗがいわゆる先ダイシングウェハである場合であっても、保護シートＳがソフトに剥離されるため、被着体Ｗの外周に形成された三角形状のチップが被着体Ｗから脱落することを抑制できる。

【0083】

次に、剥離した保護シートＳを廃棄ボックス６０に廃棄する（ステップ６）。具体的には、図２９に示すように、剥離アーム２１が廃棄ボックス６０の上方に位置した状態で、シリンダ２５を起動して、クランプ部２３、２４による剥離テープＴのクランプを解除することにより、保護シートＳが廃棄ボックス６０内に落下する。なお、クランプ部２３、２４が保護シートＳをリリースする際に、図示しないノズルから保護シートＳに向けてエア等を吐出して保護シートＳのリリースを促すのが好ましい。

【0084】

剥離アーム２１は、図３２（ａ）～（ｃ）に示すように、廃棄ボックス６０内においてＹ軸方向に互いに離間して設定された３か所（後方、中央、前方）の何れかの停止位置で停止可能に構成されている。剥離アーム２１が、廃棄ボックス６０に対して相対的に異なる停止位置で保護シートＳをリリースすることにより、廃棄ボックス６０内で保護シートＳが一カ所に堆積することを抑制し、廃棄ボックス６０内の保護シートＳを廃棄する頻度を少なくすることができる。また、廃棄検知センサ６２が、落下中の保護シートＳを検出するとオン信号を出力する。コントローラは、廃棄検知センサ６２がオン信号を所定時間出力し続けると、保護シートＳが開口部６１に引っ掛かった等のエラーが生じたと判定する。

【0085】

その後、図３３（ａ）、（ｂ）に示すように、ニップローラ３２及びサポートプレート３３が、各剥離位置から所定の待機位置まで後退する。

【0086】

このようにして、本実施形態に係るシート剥離装置１は、被着体Ｗに貼付された保護シートＳに剥離テープＴを介して剥離力を付与して、保護シートＳを剥離するシート剥離装置１であって、被着体Ｗを保持してＹ軸方向に移動可能な剥離テーブル４１と、剥離テープＴを保護シートＳに接着させる圧着ユニット５０と、剥離テープＴ又は被着体Ｗから剥離された保護シートＳを所定軌道に沿ってそれぞれ案内する剥離ローラ３１、サポートプレート３３と、を備え、サポートプレート３３は、保護シートＳが被着体Ｗから剥離される剥離位置において軌道を剥離ローラ３１に向けて折り返し、保護シートＳの剥離中に剥離位置における軌道のＹ軸方向に対する角度である剥離角度を略一定に保つという構成とした。

【0087】

この構成によれば、保護シートＳの剥離中に亘って、サポートプレート３３が剥離角度を略一定に保つことにより、剥離テープＴ及び保護シートＳの硬さや保護シートＳと被着体Ｗとの間の接着力にかかわらず、剥離テープＴに一定の剥離力を安定して作用することができる。

【0088】

また、本実施形態に係るシート剥離装置１は、サポートプレート３３が、保護シートＳの剥離前に、剥離ローラ３１に対して相対的に移動して剥離位置における剥離角度を調整可能に構成されている構成とした。

【0089】

この構成によれば、剥離ローラ３１及びニップローラ３２が剥離テープＴをクランプする位置に対してサポート部３３ａが相対的に移動することにより、保護シートＳと被着体Ｗとの間の粘着力の強さや被着体Ｗの種類等を考慮して好適な剥離テープＴの剥離角度に調整可能である。

【0090】

また、本実施形態に係るシート剥離装置１は、剥離ローラ３１が、サポートプレート３３に対して遠近移動可能に構成されている構成とした。

【0091】

この構成によれば、剥離ローラ３１をサポートプレート３３に対して遠近移動させることにより、剥離テープＴの剥離角度を微調整することができる。

【0092】

また、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り、上記以外にも種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

【符号の説明】

【0093】

１：シート剥離装置
１０：テープ供給ユニット、１１：送りローラ、１２：ガイドローラ、１３：ベース、１４：昇降機構、１５：残量検知センサ、１６：剥離テープサポート部材、１６ａ：シリンダ、１７：ステージ、１７ａ：レール、１７ｂ：支持片、１９：テープカット部、１９ａ：押さえフレーム、１９ｂ：カッター、１９ｃ：（押さえフレームの）シリンダ、１９ｄ：（カッターの）シリンダ、１９ｅ：スリット
２０：剥離アームユニット、２１：剥離アーム、２２：ベース、２３：クランプ部、２４：クランプ部、２５：（クランプ部の）シリンダ、２６：アクチュエータ、２７：フレーム、２８：第１のステージ、２９：第２のステージ
３０：テープ巻取ユニット、３１：剥離ローラ（第２のサポート部材）、３１ａ：支持軸、３１ｂ：ローラ側ギア、３１ｃ：軸受、３２：ニップローラ、３３：サポートプレート（第１のサポート部材）、３３ａ：サポート部、３３ｂ：上面、３４：サイドプレート、３４ａ：（上部スライダの）ガイドレール、３４ｂ：（下部スライダの）ガイドレール、３５：モータ、３５ａ：モータ側ギア、３６：上部スライダ、３７：下部スライダ、３８：保護シート支持部材、３８ａ：天面
４０：剥離テーブルユニット、４１：剥離テーブル（搬送テーブル）、４２：吸着面、４３：（剥離テーブルの）スライダ、４４：ケーシング、４４ａ：開口、４５：エッジセンサ
５０：圧着ユニット（接着ユニット）、５１：エアシリンダ、５１ａ：シリンダチューブ、５１ｂ：ロッド、５２、：ヒートスタンプ、５３：フレーム、５４：電空レギュレータ、５５：ケーシング、５６：カートリッジヒーター、５７：スタンプヘッド、５８：ヒートスタンプ送り機構、５８ａ：モータ、５８ｂ：（ヒートスタンプ送り機構の）スライダ
６０：廃棄ボックス、６１：開口部、６２：廃棄検知センサ
ＤＦ：ダイシングフレーム
ＤＴ：ダイシングテープ
Ｓ：保護シート
Ｔ：剥離テープ
Ｗ：被着体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】