特許 7523255 保護部材剥離装置及びテープ貼着装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-18

(45)【発行日】2024-07-26

(54)【発明の名称】保護部材剥離装置及びテープ貼着装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20240719BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20240719BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20240719BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

H01L21/78 P

H01L21/304 631

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020096310

(22)【出願日】2020-06-02

(65)【公開番号】P2021190626

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-04-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木村 公

【審査官】内田 正和

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２２４６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３１６０８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２４８６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３２１３６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方の面に保護部材が貼着した被加工物から該保護部材を剥離する保護部材剥離装置であって、
被加工物を他方の面側から保持するチャックテーブルと、
該チャックテーブルに保持された被加工物の一方の面に貼着している該保護部材を被加工物から剥離する剥離ユニットと、
該剥離ユニットによる該保護部材の剥離後に、被加工物の該一方の面に該保護部材が有るか否を検出する保護部材検出ユニットと、
該保護部材検出ユニットが該保護部材を検出したことを報知する報知ユニットと、を備え、
該保護部材は、２層以上の樹脂で形成され、
該保護部材検出ユニットは、該チャックテーブルに保持された該被加工物までの距離を測定する光学式センサ、又は超音波センサである保護部材剥離装置。

【請求項2】

該剥離ユニットは、該チャックテーブルに保持された該被加工物の一方の面に貼着している該保護部材にヒートシールを貼着するテープ貼着ユニットを備え、
該保護部材に貼着された該ヒートシールと該チャックテーブルとを相対的に移動させる移動機構を備える請求項１に記載の保護部材剥離装置。

【請求項3】

該被加工物は、該一方の面より突出したバンプを有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の保護部材剥離装置。

【請求項4】

該保護部材検出ユニットは、多層の樹脂全てが残留しているか、該多層の該樹脂の露出面側の樹脂だけが剥離したかを識別し、識別結果に基づいて、再度剥離ユニットで残留した保護部材を剥離する請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の保護部材剥離装置。

【請求項5】

被加工物の他方の面にテープを貼着した後、一方の面に貼着していた保護部材を被加工物から剥離するテープ貼着装置であって、
被加工物の該他方の面に該テープを貼着するテープ貼着ユニットと、
請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の保護部材剥離装置と、を備えるテープ貼着装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、保護部材剥離装置及びテープ貼着装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスウェーハや樹脂パッケージ基板、各種デバイスが形成された板状の被加工物は、薄く研削され、分割予定ラインに沿って分割され、個々のデバイスチップに製造される。研削や分割の際、被加工物は、一方の面側をチャックテーブルで保持され、他方の面側から加工される事が通常である。その際、チャックテーブルで保持される面は、粘着テープや樹脂シート、外的刺激で硬化する液状樹脂などによって覆われて保護される。

【0003】

被加工物は、研削される際には、所謂裏面側が研削され、分割される際には、表面側から分割されるため、保護部材が貼り替えられる。そのため、貼り替え機能を備えるテープマウンターが利用されている。

【0004】

テープマウンターは、表面側に保護部材が付いた被加工物の裏面側に例えばダイシングテープを貼着する貼着ユニットと、貼着ユニットによりダイシングテープが貼着した後に、表面側の保護部材を剥離する剥離装置（例えば、特許文献１参照）とを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１２－０２８４７８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、前述した特許文献１に示された剥離装置は、保護部材の多様化や、表面側のデザインの変化（例えば、１００μｍを超えるような高さの電極バンプを有する）などにより、保護部材の剥離が困難な場合がある。

【0007】

また、前述した特許文献１に示された剥離装置は、多層の保護部材の場合、表層だけを剥離し、下層を残留させる場合も有る。保護部材の下層が被加工物の残留したまま、分割工程に搬送されると、ダイシングの場合には、アライメントをできなかったり、保護部材の切削により切削ブレードが破損するなどの問題を発生させてしまう。

【0008】

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、保護部材の残留の有無を検出することができる保護部材剥離装置及びテープ貼着装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の保護部材剥離装置は、一方の面に保護部材が貼着した被加工物から該保護部材を剥離する保護部材剥離装置であって、被加工物を他方の面側から保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物の一方の面に貼着している該保護部材を被加工物から剥離する剥離ユニットと、該剥離ユニットによる該保護部材の剥離後に、被加工物の該一方の面に該保護部材が有るか否を検出する保護部材検出ユニットと、該保護部材検出ユニットが該保護部材を検出したことを報知する報知ユニットと、を備え、該保護部材は、２層以上の樹脂で形成され、該保護部材検出ユニットは、該チャックテーブルに保持された該被加工物までの距離を測定する光学式センサ、又は超音波センサであることを特徴とする。

【0010】

前記保護部材剥離装置において、該剥離ユニットは、該チャックテーブルに保持された該被加工物の一方の面に貼着している該保護部材にヒートシールを貼着するテープ貼着ユニットを備え、該保護部材に貼着された該ヒートシールと該チャックテーブルとを相対的に移動させる移動機構を備えても良い。
前記保護部材剥離装置において、該被加工物は、該一方の面より突出したバンプを有しても良い。

【0011】

前記保護部材剥離装置において、該保護部材検出ユニットは、多層の樹脂全てが残留しているか、該多層の該樹脂の露出面側の樹脂だけが剥離したかを識別し、識別結果に基づいて、再度剥離ユニットで残留した保護部材を剥離しても良い。

【0012】

本発明のテープ貼着装置は、被加工物の他方の面にテープを貼着した後、一方の面に貼着していた保護部材を被加工物から剥離するテープ貼着装置であって、被加工物の該他方の面に該テープを貼着するテープ貼着ユニットと、前記保護部材剥離装置と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明は、保護部材の残留の有無を検出することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、実施形態１に係る保護部材剥離装置により保護部材が剥離される被加工物を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１に示された被加工物の要部の断面図である。

【図3】図３は、実施形態１に係るテープ貼着装置のテープ貼着ユニットの概略構成を模式的に一部断面で示す側面図である。

【図4】図４は、実施形態１に係る保護部材剥離装置の概略構成を模式的に示す斜視図である。

【図5】図５は、図４に示された保護部材剥離装置が、チャックテーブルに保持された被加工物の表面に保護部材が有るか否かを検出する状態を示す断面図である。

【図6】図６は、図４に示された保護部材剥離装置が、チャックテーブルに保持された被加工物の表面に貼着している保護部材にヒートシールを貼着する状態を示す断面図である。

【図7】図７は、図４に示された保護部材剥離装置が、チャックテーブルに保持された被加工物の表面に貼着している保護部材を剥離する状態の一例を示す断面図である。

【図8】図８は、図４に示された保護部材剥離装置が、チャックテーブルに保持された被加工物の表面に貼着していた保護部材の剥離後に、保護部材が有るか否かを検出する状態の一例を示す断面図である。

【図9】図９は、図４に示された保護部材剥離装置が、チャックテーブルに保持された被加工物の表面に貼着している保護部材を剥離する状態の他の例を示す断面図である。

【図10】図１０は、図４に示された保護部材剥離装置が、チャックテーブルに保持された被加工物の表面に貼着していた保護部材の剥離後に、保護部材が有るか否かを検出する状態の他の例を示す断面図である。

【図11】図１１は、図４に示された保護部材剥離装置が、チャックテーブルに保持された被加工物の表面に一部が残留した保護部材を再度剥離する状態の一例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【0016】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る保護部材剥離装置及びテープ貼着装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る保護部材剥離装置により保護部材が剥離される被加工物を示す斜視図である。図２は、図１に示された被加工物の要部の断面図である。図３は、実施形態１に係るテープ貼着装置のテープ貼着ユニットの概略構成を模式的に一部断面で示す側面図である。図４は、実施形態１に係る保護部材剥離装置の概略構成を模式的に示す斜視図である。

【0017】

実施形態１に係る図３及び図４に一部を示すテープ貼着装置１００及び図４に示す保護部材剥離装置１は、図１に示された被加工物２００から図２に一部を示す保護部材２１０を剥離する装置である。実施形態１に係る保護部材剥離装置１により保護部材２１０が剥離される被加工物２００は、シリコン（Ｓｉ）、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）または炭化ケイ素（ＳｉＣ）等を基板２０１とする円板状の半導体ウェーハ、光デバイスウェーハ等のウェーハである。

【0018】

被加工物２００は、交差する複数の分割予定ライン２０２で区画された一方の面である表面２０３の各領域それぞれにデバイス２０４が形成されている。各デバイス２０４は、図２に示すように、各デバイス２０４の電極に接続して、表面２０３よりも突出したバンプ２０５を有している。デバイス２０４は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、あるいやＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、あるいはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ、またはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等である。バンプ２０５は、導電性の金属により構成され、実施形態１では、球状に形成されている。バンプ２０５は、デバイス２０４とこのデバイス２０４が実装される基板等の電極とを電気的に接続するものである。実施形態１において、被加工物２００は、表面２０３よりも突出したバンプ２０５を有することで、表面２０３に凹凸が形成されている。また、実施形態１では、被加工物２００は、バンプ２０５を有して表面２０３に凹凸が形成されているが、本発明では、バンプ２０５を備えていなくても良い。また、本発明では、被加工物２００は、ウェーハに限らず、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状の樹脂パッケージ基板、セラミックス板、又はガラス板等でも良い。

【0019】

また、被加工物２００は、基板２０１の表面に機能層２０６が積層されていても良い。機能層２０６は、ＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（以下、Ｌｏｗ－ｋ膜と呼ぶ）と、導電性の金属により構成された導電体膜とを備えている。Ｌｏｗ－ｋ膜は、導電体膜と積層されて、デバイス２０４を形成する。導電体膜は、デバイス２０４の回路を構成する。このために、デバイス２０４は、互いに積層されたＬｏｗ－ｋ膜と、Ｌｏｗ－ｋ膜間に積層された導電体膜とにより構成される。なお、分割予定ライン２０２の機能層２０６は、Ｌｏｗ－ｋ膜により構成され、ＴＥＧ（Test Element Group）を除いて導電体膜を備えていない。ＴＥＧは、デバイス２０４に発生する設計上や製造上の問題を見つけ出すための評価用の素子である。

【0020】

実施形態１において、被加工物２００は、表面側に保護部材２１０が貼着されて、保護部材２１０を介して表面２０３側が研削装置のチャックテーブルに保持された状態で裏面２０７側が研削されて、所定の仕上げ厚さまで薄化された後、分割予定ライン２０２に沿って個々のデバイス２０４に分割される。

【0021】

実施形態１において、保護部材２１０は、図２に示すように、樹脂シート２１１、樹脂層２１２及び樹脂フィルム２１３とを備えて、２層以上の樹脂で形成されている、樹脂シート２１１、樹脂層２１２及び樹脂フィルム２１３は、保護部材２１０の各層の樹脂である。実施形態１では、樹脂シート２１１は、薄手の可撓性を有する合成樹脂（実施形態１では、ＰＯ（Polyolefin））により構成され、シート状に形成されている。樹脂シート２１１は、被加工物２００の表面２０３及びバンプ２０５の表面に密着して、これらに貼着されている。

【0022】

実施形態１では、樹脂層２１２は、紫外線が照射されると硬化する紫外線硬化型の液状樹脂により構成され、樹脂シート２１１上に積層されている。樹脂フィルム２１３は、薄手の可撓性を有する合成樹脂（実施形態１では、ＰＯ（Polyolefin））により構成され、フィルム状に形成されている。樹脂フィルム２１３は、樹脂層２１２上に積層されている。

【0023】

保護部材２１０は、樹脂シート２１１が被加工物２００の表面２０３及びバンプの表面に密着された後、樹脂層２１２を構成する液状樹脂が樹脂シート２１１上に塗布され、液状樹脂の表面が基板２０１の表面に沿って平坦に形成されて紫外線が照射されて液状樹脂が硬化するとともに樹脂層２１２上に樹脂フィルム２１３が積層されて、構成される。

【0024】

実施形態１に係るテープ貼着装置１００は、研削後の被加工物２００の他方の面である裏面２０７に図３に示すテープ２２０を貼着した後、表面２０３に貼着していた保護部材２１０を被加工物２００の表面２０３から剥離する装置である。なお、裏面２０７は、被加工物２００の表面２０３の裏側の面である。テープ貼着装置１００は、図３に示すテープ貼着ユニット１０１と、図４に示す保護部材剥離装置１と、図３及び図４に示す制御ユニット１８０とを備える。

【0025】

実施形態１において、テープ貼着ユニット１０１は、被加工物２００の裏面２０７にテープ２２０を貼着するとともに、テープ２２０の外縁部に被加工物２００の外径よりも内径が大きな円環状の環状フレーム２２１を貼着する装置である。なお、テープ２２０は、被加工物２００の裏面２０７に貼着する粘着性を有する合成樹脂から構成された糊層と、非粘着性を有する合成樹脂から構成された基材層とが積層されている。実施形態２において、テープ２２０は、長尺なシート状の部材として成形され、糊層に剥離紙２２２が貼着された状態で、ロール状に巻回されている。実施形態１では、テープ２２０は、剥離紙２２２が内周側に位置するように、ロール状に巻回されている。なお、剥離紙２２２は、テープ２２０の糊層を保護するものである。実施形態１において、テープ２２０は、テープ貼着ユニット１０１により端部から順に剥離紙２２２が剥がされて、被加工物２００の裏面２０７及び環状フレーム２２１に貼着される。

【0026】

テープ貼着ユニット１０１は、図３に示すように、装置基台１０２と、保持部１１０と、送り出しユニット１２０と、剥離紙巻き取りユニット１３０と、貼着ユニット１４０と、テープカット部１５０と、テープ巻き取りユニット１６０と、複数の搬送ローラ１７０とを備える。

【0027】

装置基台１０２は、テープ貼着ユニット１０１の各部を支持する。実施形態１において、装置基台１０２の上面は、水平方向と平行なＸ軸方向と、水平方向と平行でかつＸ軸方向と直交するＹ軸方向との双方と平行である。

【0028】

保持部１１０は、装置基台１０２の上面のＸ軸方向の中央に設置されかつ被加工物２００が載置される保持面１１１と、保持面１１１の外周に設置されかつ環状フレーム２２１が載置されるフレーム保持面１１２とを有している。保持面１１１及びフレーム保持面１１２は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との双方と平行であり互いに同軸となる位置に配置されている。保持部１１０は、保持面１１１に保護部材２１０を介して被加工物２００の表面２０３側が載置される。保持部１１０は、保持面１１１に載置された被加工物２００を図示しない吸引源により吸引保持する。また、保持部１１０は、図示しないＺ軸移動機構によりＸ軸方向とＹ軸方向との双方に直交するＺ軸方向に沿って昇降自在に設けられている。

【0029】

送り出しユニット１２０は、ロール状に巻回されたテープ２２０を端部から順に装置基台１０２に設置された保持部１１０の保持面１１１，１１２上に送り出すものである。送り出しユニット１２０は、実施形態１では、装置基台１０２のＸ軸方向の一端部上に配置されている。送り出しユニット１２０は、軸心がＹ軸方向と平行な円柱状に形成され、軸心回りに回転自在に設けられている。送り出しユニット１２０は、外側に基材層が位置し内側に糊層が位置してロール状に巻回されたテープ２２０が外周面上に巻き付けられて、テープ２２０がセットされる。

【0030】

剥離紙巻き取りユニット１３０は、送り出しユニット１２０から送り出されたテープ２２０から剥がされた剥離紙２２２を巻き取るものである。剥離紙巻き取りユニット１３０は、実施形態１では、送り出しユニット１２０の下方に配置されている。剥離紙巻き取りユニット１３０は、軸心がＹ軸方向と平行な円柱状に形成され、図示しないモータなどの駆動装置により軸心回りに回転されることで、外周面上にテープ２２０から剥がされた剥離紙２２２を巻き取る。

【0031】

貼着ユニット１４０は、送り出しユニット１２０から保持部１１０の保持面１１１上に供給されたテープ２２０を、保持部１１０の保持面１１１に吸引保持された被加工物２００とフレーム保持面１１２に載置された環状フレーム２２１とに貼着するものである。貼着ユニット１４０は、保持部１１０の保持面１１１，１１２の上方に配置されている。貼着ユニット１４０は、軸心がＹ軸方向と平行な円柱状に形成された貼着ローラ１４１と、貼着ローラ１４１を軸心回りに回転自在に支持すると共に図示しない移動機構によりＸ軸方向及びＺ軸方向に移動自在に設けられたローラ支持部材１４２とを備える。貼着ユニット１４０は、移動機構により下降した状態でＸ軸方向に移動することで、Ｚ軸移動機構により上昇された保持面１１１，１１２に保持された被加工物２００及び環状フレーム２２１にテープ２２０を貼着する。

【0032】

テープカット部１５０は、テープ２２０を被加工物２００及び環状フレーム２２１に貼着した後に、テープ２２０の環状フレーム２２１の内縁と外縁との間を切断するものである。テープカット部１５０は、保持部１１０の保持面１１１の上方に配置されている。

【0033】

実施形態１において、テープカット部１５０は、カッター刃１５２と、移動機構１５３とを備える。カッター刃１５２は、刃先でテープ２２０を切断する。

【0034】

移動機構１５３は、テープ２２０の基材層の表面に沿ってカッター刃１５２を移動させるものである。移動機構１５３は、カッター刃１５２をＺ軸方向に移動させることが可能であるとともに、Ｚ軸方向と平行な軸心を中心とした周方向に沿ってカッター刃１５２を移動させることが可能である。移動機構１５３は、保持部１１０の保持面１１１の中心上に配置されかつ図示しないモータ等の駆動装置により軸心回りに回転される回転軸１５１と、回転軸１５１から保持部１１０の保持面１１１と平行に外縁に向かって延びかつ先端にカッター刃１５２を支持したアーム１５４と、アーム１５４を回転軸１５１とともに昇降させるエアシリンダ１５５と、を備える。

【0035】

テープ巻き取りユニット１６０は、テープカット部１５０によって環状フレーム２２１の内縁と外縁との間が切断された後のテープ２２０の不要部分を巻き取るものである。テープ巻き取りユニット１６０は、実施形態２では、装置基台１０２のＸ軸方向の他端部上に配置されている。テープ巻き取りユニット１６０は、軸心がＹ軸方向と平行な円柱状に形成され、図示しないモータなどの駆動装置により軸心回りに回転されることで、外周面上にテープ２２０を巻き取る。

【0036】

複数の搬送ローラ１７０は、送り出しユニット１２０からテープ巻き取りユニット１６０の間に配置され、テープ２２０を送り出しユニット１２０からテープ巻き取りユニット１６０に搬送するとともに、テープ２２０に弛みが生じることを抑制するためにテープ２２０にテンションを付与するものである。複数の搬送ローラ１７０は、軸心がＹ軸方向と平行な円柱状に形成され、かつ軸心回りに回転自在に設けられている。

【0037】

搬送ローラ１７０は、送り出しユニット１２０と保持部１１０との間でかつ送り出しユニット１２０よりも下方に一対配置されている。これら一対の搬送ローラ１７０は、互いに外周面の間に送り出しユニット１２０から送り出された剥離紙２２２が貼着された状態のテープ２２０が通されて、テープ２２０から剥離紙２２２を剥がすとともに、テープ２２０から剥がした剥離紙２２２を剥離紙巻き取りユニット１３０に送り出し、剥離紙２２２が剥がされたテープ２２０を糊層を下方に向けた状態で送り出す。

【0038】

また、搬送ローラ１７０は、送り出しユニット１２０からテープ巻き取りユニット１６０の間に配置された一対の搬送ローラ１７０と保持部１１０との間に一対配置されている。これら一対の搬送ローラ１７０は、互いに外周面の間にテープ２２０が通されて、テープ２２０を保持部１１０の保持面１１１と平行にＸ軸方向に沿って保持面１１１上に送り出す。

【0039】

また、搬送ローラ１７０は、保持部１１０とテープ巻き取りユニット１６０との間でかつテープ巻き取りユニット１６０よりも下方に一対配置されている。これら一対の搬送ローラ１７０は、互いに外周面の間にテープ２２０が通されて、テープ２２０をテープ巻き取りユニット１６０に向けて送り出す。

【0040】

前述したテープ貼着ユニット１０１は、保持面１１１に被加工物２００の表面側が載置され、フレーム保持面１１２に環状フレーム２２１が載置された後、保持面１１１に被加工物２００を吸引保持する。テープ貼着ユニット１０１は、保持部１１０を搬送ローラ１７０に対し相対的に上昇させ、かつ貼着ユニット１４０を下降させるとともにＸ軸方向に移動させて、テープ２２０を被加工物２００と環状フレーム２２１とに貼着する。テープ貼着ユニット１０１は、保持部１１０を上昇させた状態で、貼着ユニット１４０を上昇させ、移動機構１５３にカッター刃１５２を回転軸１５１の軸心回りに回転移動させつつカッター刃１５２を下降させる。テープ貼着ユニット１０１は、カッター刃１５２の刃先をテープ２２０の環状フレーム２２１の内縁と外縁との間に切り込ませながら回転軸１５１の軸心回りに回転移動させてテープ２２０を切断する。

【0041】

テープ貼着ユニット１０１は、テープカット部１５０の回転軸１５１を軸心回りに少なくとも１回転させて、回転軸１５１の全周に亘ってテープ２２０を切断する。テープ貼着ユニット１０１は、テープ２２０を切断した後、テープカット部１５０を上昇させてから保持部１１０を搬送ローラ１７０に対し相対的に下降させ、テープ巻き取りユニット１６０で１枚の被加工物２００に貼着する分のテープを巻き取って、テープ２２０を被加工物２００の１枚分移動させた後、保持面１１１の吸引保持を解除して、テープ２２０の貼着動作を終了する。

【0042】

実施形態１に係る保護部材剥離装置１は、表面２０３に保護部材２１０が貼着した被加工物２００から保護部材２１０を剥離する装置である。実施形態１において、保護部材剥離装置１は、ヒートシール２３０を被加工物２００の表面２０３に貼着した保護部材２１０に貼着して、保護部材２１０を被加工物２００の表面２０３から剥離する装置である。

【0043】

なお、実施形態１において、ヒートシール２３０は、常温では接着力を発揮せずに、加熱されることで接着力を発揮するものであり、長尺なシート状の部材として成形されている。ヒートシール２３０は、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）樹脂等の基材からなる基材層と、基材層に積層されホットメルトと呼ばれる熱で溶ける糊等から構成され加熱されることで粘着力を発現する粘着層とを備える。

【0044】

保護部材剥離装置１は、図４に示すように、水平方向と平行なＸ軸方向に延在する基台２と、基台２上に設置されたチャックテーブル１０と、テーブル移動機構２０と、ヒートシール供給機構３０と、剥離ユニット３と、保護部材検出ユニット７０とを備える。

【0045】

基台２は、保護部材剥離装置１の各部を支持する。実施形態１において、基台２の上面は、水平方向と平行なＸ軸方向と、水平方向と平行でかつＸ軸方向と直交するＹ軸方向との双方と平行に配置されている。

【0046】

チャックテーブル１０は、被加工物２００を裏面２０７側から保持するものである。チャックテーブル１０は、テーブル移動機構２０を介して基台２の上面に設置され、Ｘ軸方向とＹ軸方向との双方に平行であるとともに被加工物２００の裏面２０７がテープ２２０を介して載置される保持面１１を有している。チャックテーブル１０は、保持面１１がポーラスセラミック等から構成され、保持面１１に載置された被加工物２００をテープ２２０を介して図示しない吸引源により吸引保持する。チャックテーブル１０は、基台２の上面に設置されたテーブル移動機構２０によりＸ軸方向に移動される。

【0047】

ヒートシール供給機構３０は、円柱状に形成されかつ軸心回りに回転自在に設けられているとともにヒートシール２３０を外側に基材層に位置付け内側に粘着層を位置付けてロール状に巻き付けたリール３１と、一対のガイドローラ３２と、一対の送り出しローラ３３とを備える。リール３１の軸心は、Ｙ軸方向と平行である。リール３１は、図示しないテンション付与機構によりヒートシール２３０を巻き取るバックテンションが付与されており、引き出されたヒートシール２３０に弛みが生じないように張り具合が調整されている。リール３１は、該リール３１から送り出されるヒートシール２３０の粘着層が下方に対向する状態で、ヒートシール２３０を巻き付けている。

【0048】

ガイドローラ３２は、リール３１から引き出されたヒートシール２３０を下方にガイドするものであり、それぞれ、円柱状に形成されて軸心回りに回転自在に設けられている。一対のガイドローラ３２は、互いに平行に配置され、かつ互いの間にヒートシール２３０を通すとともに折り返して、テンションを付与しつつヒートシール２３０を下方にガイドする。一対のガイドローラ３２の軸心は、Ｙ軸方向と平行である。

【0049】

送り出しローラ３３は、ガイドローラ３２の下方に配置され、ガイドローラ３２にガイドされたヒートシール２３０をテープ貼着機構４０に向けて送り出すものであり、それぞれ、円柱状に形成されて軸心回りに回転自在に設けられている。一対の送り出しローラ３３は、互いに平行に配置され、かつ互いの間にヒートシール２３０を通してヒートシール２３０を剥離ユニット３のテープ貼着機構４０に向けて送り出す。一対の送り出しローラ３３の軸心は、Ｙ軸方向と平行である。

【0050】

剥離ユニット３は、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００の表面２０３に貼着している保護部材２１０を被加工物２００から剥離するものである。剥離ユニット３は、テープ貼着機構４０と、テープカット部５０と、水平移動機構６０とを備える。

【0051】

テープ貼着機構４０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００の表面２０３に貼着している保護部材２１０にヒートシール２３０を貼着するものである。テープ貼着機構４０は、テープ挟持ユニット４１と、テープ貼着ユニット４２とを備える。

【0052】

テープ挟持ユニット４１は、ヒートシール供給機構３０により供給されたヒートシール２３０の端部を挟持するものであり、Ｘ軸方向とＹ軸方向と双方に直交するＺ軸方向に延在するガイド部材４３と、ガイド部材４３の上端に固定されたエアシリンダ４４と、ガイド部材４３の下端が折り曲げ成形された固定爪部４５と、固定爪部４５と対向して配置され固定爪部４５に対して接近及び離間する方向に移動自在にガイド部材４３に支持された可動爪部４６とを備える。テープ挟持ユニット４１は、エアシリンダ４４のピストンロッド４７を伸張することで固定爪部４５に対して可動爪部４６を接近させることによりヒートシール２３０の端部を挟持する。テープ挟持ユニット４１は、エアシリンダ４４のピストンロッド４７を縮小することで固定爪部４５に対して可動爪部４６を離間させることによりヒートシール２３０の端部の挟持を解除する。

【0053】

テープ貼着ユニット４２は、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００の表面２０３に貼着している保護部材２１０に端部がテープ挟持ユニット４１により挟持されたヒートシール２３０を貼着するものである。実施形態１では、ヒートシール２３０は、粘着層が下方に対向している。

【0054】

テープ貼着ユニット４２は、送り出しローラ３３とテープ挟持ユニット４１との間に配設され、図示しないヒータが取り付けられている。テープ貼着ユニット４２は、ヒートシール２３０の基材層を粘着層が保護部材２１０の外周部分に密に接触するように押し付けてヒートシール２３０を保護部材２１０に貼着する。テープ貼着ユニット４２は、ヒートシール２３０を保護部材２１０の外周部分に貼着する際には、ヒータにより加熱されて、保護部材２１０に貼着されたヒートシール２３０を部分的に加熱し、貼着する。実施形態１では、テープ貼着ユニット１０１は、ヒートシール２３０を保護部材２１０のＸ軸方向の図４中手前側の一端部に貼着する。また、テープ貼着ユニット４２は、図示しない昇降機構によりＺ軸方向に沿って昇降される。

【0055】

テープカット部５０は、テープ貼着機構４０により貼着されたヒートシール２３０を切断するものであり、実施形態１では、ヒートシール２３０の保護部材２１０に貼着された箇所よりもヒートシール供給機構３０側の位置でヒートシール２３０を切断する。テープカット部５０は、載置台５１と、図示しないカッター刃とを備える。

【0056】

載置台５１は、上面が水平方向に沿って平坦に形成され、ヒートシール供給機構３０により供給されるヒートシール２３０が上面上に供給される。また、載置台５１は、上面から凹でかつＹ軸方向に沿って直線状に延びた溝５２を備えている。

【0057】

カッター刃は、刃先が載置台５１の上面に供給されるヒートシール２３０に切り込んで溝５２内に侵入する。カッター刃は、図示しない移動機構によりＹ軸方向とＺ軸方向に移動される。

【0058】

テーブル移動機構２０は、基台２上に配設され、チャックテーブル１０をＸ軸方向に移動させるものである。水平移動機構６０は、基台２の上方に配置された支持板４に配設され、テープ貼着ユニット４２とテープカット部５０をＸ軸方向に移動させるものである。

【0059】

テーブル移動機構２０と、水平移動機構６０とは、軸心回りに回転自在に設けられかつＸ軸方向と平行な周知のボールねじ２１，６１、ボールねじ２１，６１を軸心回りに回転させる周知のパルスモータ２２，６２及びチャックテーブル１０又はテープ貼着ユニット４２及びテープカット部５０をＸ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレール２３，６３を備える。

【0060】

剥離ユニット３は、ヒートシール供給機構３０によりテープ貼着機構４０のテープ挟持ユニット４１に向けて送り出されたヒートシール２３０の端部をテープ挟持ユニット４１で挟持する。剥離ユニット３は、テープ貼着ユニット４２でヒートシール２３０の端部を被加工物２００の表面２０３に貼着している保護部材２１０のＸ軸方向の一端部に押し付けるとともに、ヒートシール２３０を加熱して保護部材２１０の一端部にヒートシール２３０を熱溶着する。剥離ユニット３は、移動機構によりテープカット部５０のカッター刃を溝５２内に向けて下降させてヒートシール２３０に切り込ませて溝５２内に侵入させた後、カッター刃をＹ軸方向に沿って移動させて、ヒートシール２３０を切断する。剥離ユニット３は、移動機構２０，６０によりテープ挟持ユニット４１とチャックテーブル１０とをＸ軸方向に互いに逆向きに相対移動させて、保護部材２１０に貼着したヒートシール２３０で保護部材２１０を基板２０１の表面に沿って引っ張って、被加工物２００から保護部材２１０を剥離する。

【0061】

なお、実施形態１では、保護部材２１０は、樹脂シート２１１と、樹脂層２１２と、樹脂フィルム２１３とを備えるために、剥離ユニット３により被加工物２００から剥離される際に、樹脂フィルム２１３と樹脂層２１２とが剥離して、被加工物２００の表面２０３に樹脂シート２１１と樹脂層２１２とが残留することがある。この場合、被加工物２００の表面２０３全体に樹脂シート２１１と樹脂層２１２とが残留する。

【0062】

保護部材検出ユニット７０は、剥離ユニット３による保護部材２１０の剥離後に、被加工物２００の表面２０３に保護部材２１０の少なくとも一部が有るか否かを検出するものである。実施形態１では、保護部材検出ユニット７０は、チャックテーブル１０の保持面１１の上方に配置され、チャックテーブル１０に吸引保持された被加工物２００に対してレーザー光線を照射して被加工物２００までの距離を測定する光学センサ、又は被加工物２００に対して超音波を照射して被加工物２００までの距離を測定する超音波センサである。

【0063】

保護部材検出ユニット７０は、テーブル移動機構２０によりＸ軸方向に沿ってチャックテーブル１０が移動している状態で、レーザー光線又は超音波を照射して、前述した距離を被加工物２００のＸ軸方向の全長に亘って測定する。保護部材検出ユニット７０は、被加工物２００のＸ軸方向の全長に亘って前述した距離を測定し、測定した距離を制御ユニット１８０に出力する。制御ユニット１８０は、保護部材検出ユニット７０が測定した距離と、予め記憶した保護部材検出ユニットと保護部材２１０の全てが剥離された被加工物２００の表面２０３との距離とを比較して、被加工物２００の表面２０３に保護部材２１０が有るか否かを判定する。こうして、実施形態１では、保護部材検出ユニット７０は、前述した距離を被加工物２００のＸ軸方向の全長に亘って測定することで、制御ユニット１８０と協同で、被加工物２００の表面２０３に保護部材２１０が有るか否かを検出する。また、制御ユニット１８０は、保護部材検出ユニット７０が測定した距離と、予め記憶した保護部材検出ユニットと保護部材２１０の全てが剥離された被加工物２００の表面２０３との距離とを比較して、保護部材２１０の多層の樹脂シート２１１、樹脂層２１２及び樹脂フィルム２１３の全てが残留しているか、多層の樹脂シート２１１、樹脂層２１２及び樹脂フィルム２１３のうち露出面側の樹脂フィルム２１３だけが剥離したかを識別する。こうして、実施形態１では、保護部材検出ユニット７０は、被加工物２００のＸ軸方向の全長に亘って前述した距離を測定することで、制御ユニット１８０と協同で、被加工物２００の表面２０３に保護部材２１０の多層の樹脂シート２１１、樹脂層２１２及び樹脂フィルム２１３の全てが残留しているか、多層の樹脂シート２１１、樹脂層２１２及び樹脂フィルム２１３のうち露出面側の樹脂フィルム２１３だけが剥離したかを識別する。

【0064】

制御ユニット１８０は、テープ貼着装置１００を構成する上述した各構成要素をそれぞれ制御するものである。即ち、制御ユニット１８０は、被加工物２００に対するテープ２２０の貼着動作、保護部材２１０の剥離動作をテープ貼着装置１００に実行させるものである。制御ユニット１８０は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有し、コンピュータプログラムを実行可能なコンピュータである。

【0065】

制御ユニット１８０の演算処理装置は、ＲＯＭに記憶されているコンピュータプログラムをＲＡＭ上で実行して、テープ貼着装置１００を制御するための制御信号を生成する。制御ユニット１８０の演算処理装置は、生成した制御信号を入出力インターフェース装置を介してテープ貼着装置１００の各構成要素に出力する。また、制御ユニット１８０は、貼着動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図４に示す表示ユニット１８１、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニット、音と光の少なくとも一方を発してオペレータに報知する図３及び図４に示す報知ユニット１８２と接続されている。入力ユニットは、表示ユニット１８１に設けられたタッチパネルと、キーボード等とのうち少なくとも一つにより構成される。

【0066】

次に、保護部材剥離装置１の剥離動作の一例を説明する。図５は、図４に示された保護部材剥離装置が、チャックテーブルに保持された被加工物の表面に保護部材が有るか否かを検出する状態を示す断面図である。図６は、図４に示された保護部材剥離装置が、チャックテーブルに保持された被加工物の表面に貼着している保護部材にヒートシールを貼着する状態を示す断面図である。図７は、図４に示された保護部材剥離装置が、チャックテーブルに保持された被加工物の表面に貼着している保護部材を剥離する状態の一例を示す断面図である。図８は、図４に示された保護部材剥離装置が、チャックテーブルに保持された被加工物の表面に貼着していた保護部材の剥離後に、保護部材が有るか否かを検出する状態の一例を示す断面図である。図９は、図４に示された保護部材剥離装置が、チャックテーブルに保持された被加工物の表面に貼着している保護部材を剥離する状態の他の例を示す断面図である。図１０は、図４に示された保護部材剥離装置が、チャックテーブルに保持された被加工物の表面に貼着していた保護部材の剥離後に、保護部材が有るか否かを検出する状態の他の例を示す断面図である。図１１は、図４に示された保護部材剥離装置が、チャックテーブルに保持された被加工物の表面に一部が残留した保護部材を再度剥離する状態の一例を示す断面図である。

【0067】

まず、保護部材剥離装置１は、テープ貼着ユニット１０１により裏面２０７にテープ２２０が貼着された被加工物２００が搬送されてきて、被加工物２００の裏面２０７側がチャックテーブル１０の保持面１１に載置される。保護部材剥離装置１は、チャックテーブル１０に被加工物２００を保持面１１に吸引保持するとともに、テーブル移動機構２０にチャックテーブル１０上の被加工物２００のＸ軸方向の一端部を図５に実線で示すように保護部材検出ユニット７０の下方に位置付ける。保護部材剥離装置１は、保護部材検出ユニット７０で前述した距離を測定しながら、保護部材検出ユニット７０が図５に点線で示すようにチャックテーブル１０上の被加工物２００のＸ軸方向の他端部の上方に位置するようにテーブル移動機構２０でチャックテーブル１０をＸ軸方向に移動させて、保護部材検出ユニット７０で保護部材２１０が有るか否かを検出する。

【0068】

保護部材剥離装置１は、保護部材検出ユニット７０で保護部材２１０が有り、多層の樹脂シート２１１、樹脂層２１２及び樹脂フィルム２１３の全てが残留していることを検出し、ヒートシール供給機構３０で剥離ユニット３のテープ挟持ユニット４１に向けてヒートシール２３０を送り出す。保護部材剥離装置１は、テープ挟持ユニット４１でヒートシール２３０の端部を挟持した後、移動機構によりテープカット部５０のカッター刃を溝５２内に向けて下降させてヒートシール２３０に切り込ませて溝５２内に侵入させる。保護部材剥離装置１は、移動機構によりカッター刃をＹ軸方向に沿って移動させて、カッター刃でヒートシール２３０を切断して、カッター刃を上昇させる。

【0069】

保護部材剥離装置１は、テーブル移動機構２０にチャックテーブル１０上の被加工物２００のＸ軸方向の一端部をテープ貼着ユニット１０１の下方に位置付けて、図６に示すように、テープ貼着ユニット４２を下降させてヒートシール２３０を被加工物２００に押し付けて保護部材２１０に貼着するとともに、ヒートシール２３０を加熱して保護部材２１０にヒートシール２３０を熱溶着させる。

【0070】

保護部材剥離装置１は、例えば、テーブル移動機構２０及び水平移動機構６０にテープ挟持ユニット４１を図７の矢印で示す方向に移動させて、テープ挟持ユニット４１とチャックテーブル１０とをＸ軸方向に互いに逆向きに移動させて、被加工物２００の表面２０３から保護部材２１０を剥離する。保護部材剥離装置１は、チャックテーブル１０上の被加工物２００のＸ軸方向の一端部を図８に実線で示すように保護部材検出ユニット７０の下方に位置付け、保護部材検出ユニット７０で前述した距離を測定しながら、保護部材検出ユニット７０が図８に点線で示すようにチャックテーブル１０上の被加工物２００のＸ軸方向の他端部の上方に位置するようにテーブル移動機構２０でチャックテーブル１０をＸ軸方向に移動させて、保護部材検出ユニット７０で保護部材２１０が有るか否かを検出する。保護部材剥離装置１は、保護部材検出ユニット７０でＸ軸方向の全長に亘って保護部材２１０がないことを検出すると、剥離動作を終了する。

【0071】

また、保護部材剥離装置１は、図９に示すように、保護部材２１０の樹脂フィルム２１３のみを剥離することがある。この場合、保護部材剥離装置１は、図１０に示すように、保護部材検出ユニット７０で保護部材２１０が有るか否かを検出する。実施形態１では、保護部材剥離装置１は、多層の樹脂シート２１１、樹脂層２１２及び樹脂フィルム２１３のうち露出面側の樹脂フィルム２１３だけが剥離したかを識別する。保護部材剥離装置１は、保護部材２１０の剥離後に、被加工物２００の表面２０３に保護部材２１０の少なくとも一部がある、即ち、実施形態１では、保護部材検出ユニット７０が、多層の樹脂シート２１１、樹脂層２１２及び樹脂フィルム２１３のうち露出面側の樹脂フィルム２１３だけが剥離し、樹脂シート２１１及び樹脂層２１２を被加工物２００の表面２０３に残留させたと識別すると、報知ユニット１８２を動作させてオペレータに報知する。このため、報知ユニット１８２は、保護部材検出ユニット７０が保護部材２１０を検出したことをオペレータに報知する。実施形態１では、保護部材剥離装置１は、多層の樹脂シート２１１、樹脂層２１２及び樹脂フィルム２１３のうち露出面側の樹脂フィルム２１３だけが剥離し、樹脂シート２１１及び樹脂層２１２を被加工物２００の表面２０３に残留させたと識別すると、保護部材検出ユニット７０の識別結果に基づいて、保護部材２１０の樹脂層２１２にヒートシール２３０を熱溶着させた後、図１１に示すように、テープ挟持ユニット４１とチャックテーブル１０とをＸ軸方向に互いに逆向きに移動させて、再度、剥離ユニット３で残留した保護部材２１０の樹脂シート２１１及び樹脂層２１２を被加工物２００の表面２０３から剥離する。保護部材剥離装置１は、保護部材検出ユニット７０でＸ軸方向の全長に亘って保護部材２１０が有るか否かを検出し、ないことを検出すると、剥離動作を終了する。

【0072】

以上説明した実施形態１に係る保護部材剥離装置１及びテープ貼着装置１００は、剥離ユニット３による保護部材２１０の剥離後に保護部材検出ユニット７０で保護部材２１０が有るか否かを検出するので、保護部材２１０の残留の有無を検出することができるという効果を奏する。また、保護部材剥離装置１及びテープ貼着装置１００は、剥離ユニット３による保護部材２１０の剥離後に保護部材検出ユニット７０で保護部材２１０が有るか否かを検出するので、保護部材２１０が残留したまま次の工程に被加工物２００が投入されることを確実に防ぐ事が出来る。

【0073】

また、実施形態１に係る保護部材剥離装置１及びテープ貼着装置１００は、保護部材２１０の剥離の前にも保護部材２１０が有るか否かを検出する事で、保護部材２１０が貼着されていない誤った被加工物２００の投入があったとしても、剥離動作をして問題を発生させることなく保護部材２１０を検出出来るという効果もある。さらに、実施形態１に係る保護部材剥離装置１及びテープ貼着装置１００は、保護部材２１０が多層の樹脂シート２１１、樹脂層２１２及び樹脂フィルム２１３を有する場合、全部の層または特定の層まで残留している場合に再度剥離を実施するので、効率的な作業の遂行と問題（保護部材２１０の剥離残し、及び、多層の樹脂シート２１１、樹脂層２１２、樹脂フィルム２１３を貼着した条件の異常）の検出を同時に満足することもできる。

【0074】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、本発明では、保護部材２１０が、非粘着性の基材層と、基材層に積層され粘着性を有する糊層とで構成されてよく、この場合、保護部材検出ユニット７０が、保護部材２１０の剥離後に、被加工物２００の表面２０３に糊層の残留を検出すると、再度の剥離を行うことなく、報知ユニット１８２を動作させて剥離動作を停止させるのが望ましい。このように、本発明では、保護部材２１０の剥離後に、被加工物２００の表面２０３に保護部材２１０の残留を検出すると、再度の剥離を行うことなく、報知ユニット１８２を動作させて剥離動作を停止しても良い。また、本発明では、保護部材検出ユニット７０は、被加工物２００の表面２０３側を撮像して、Ｒ（赤色）の光の強度と、Ｇ（緑色）の光の強度と、及びＢ（青色）の光の強度を含む所謂カラー画像を取得するカメラユニットでも良く、この場合、カメラユニットで取得したがカラー画像と、予め保護部材２１０を除去した被加工物２００の表面２０３を撮像して得た正規のカラー画像とをパターンマッチングして、保護部材２１０が有るか否かを検出するのが望ましい。

【符号の説明】

【0075】

１ 保護部材剥離装置
３ 剥離ユニット
１０ チャックテーブル
７０ 保護部材検出ユニット
１００ テープ貼着装置
１０１ テープ貼着ユニット
１８２ 報知ユニット
２００ 被加工物
２０３ 表面（一方の面）
２０７ 裏面（他方の面）
２１０ 保護部材
２１１ 樹脂シート（層の樹脂）
２１２ 樹脂層（層の樹脂）
２１３ 樹脂フィルム（層の樹脂、露出面側の樹脂）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】