JP2017107978A - シート剥離装置および剥離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被着体の破損を確実に検出することができるシート剥離装置を提供すること。
【解決手段】シート剥離装置１０は、被着体ＷＦに貼付された接着シートＡＳを保持する保持手段２０と、保持手段２０で保持した接着シートＡＳに張力を付与して被着体ＷＦから当該接着シートＡＳを剥離する張力付与手段３０と、被着体ＷＦから剥離された接着シートＡＳに付着した被着体ＷＦの破片を検出することで、当該被着体ＷＦの破損を検出可能な第１検出手段４０とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、シート剥離装置および剥離方法に関する。

従来、被着体に貼付された接着シートを剥離し、当該剥離によって被着体が破損したことを検出することができるシート剥離装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−６４８５０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような従来のシート剥離装置では、接着シートが剥離された被着体の外観に基づき当該被着体の破損を検出する構成であるため、被着体の層間破壊による破損を検出することができないという不都合がある。なお、層間破壊とは、被着体に対してその厚み方向外側に向かって力を加えたとき、当該被着体がその厚み方向中間部で分離して破壊されることである。

本発明の目的は、被着体の破損を確実に検出することができるシート剥離装置および剥離方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明のシート剥離装置は、被着体に貼付された接着シートを剥離するシート剥離装置であって、前記被着体に貼付された接着シートを保持する保持手段と、前記保持手段で保持した前記接着シートに張力を付与して前記被着体から当該接着シートを剥離する張力付与手段と、前記被着体から剥離された接着シートに付着した前記被着体の破片を検出することで、当該被着体の破損を検出可能な第１検出手段とを備えている、という構成を採用している。

この際、本発明のシート剥離装置では、前記被着体の外観を検出する第２検出手段を備え、前記第１検出手段の検出結果と当該第２検出手段の検出結果とを基にして、前記被着体の層間破壊による破損を検出可能に構成されている、ことが好ましい。

一方、本発明のシート剥離方法は、被着体に貼付された接着シートを剥離するシート剥離方法であって、前記被着体に貼付された接着シートを保持する保持工程と、前記保持工程で保持した前記接着シートに張力を付与して前記被着体から当該接着シートを剥離する張力付与工程と、前記被着体から剥離された接着シートに付着した前記被着体の破片を検出することで、当該被着体の破損を検出する第１検出工程とを備えている、という工程を採用している。

以上のような本発明によれば、第１検出手段が被着体から剥離された接着シートに付着した被着体の破片を検出するので、従来のように被着体の層間破壊を伴わない破損を検出することができるのはもとより、被着体の層間破壊による破損をも検出することができるので、被着体の破損を確実に検出することができる。

この際、被着体の外観を検出する第２検出手段を備えれば、第１検出手段の検出結果と当該第２検出手段の検出結果とを照合することで、被着体の層間破壊による破損をより確実に検出することができる。

本発明の一実施形態に係るシート剥離装置の側面図。 （Ａ）〜（Ｂ）はシート剥離装置の動作説明図。 （Ａ）〜（Ｃ）はシート剥離装置の動作説明図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な図１中手前方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸と平行な図１中手前方向で「後」がその逆方向とする。

図１において、シート剥離装置１０は、被着体としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という場合がある）ＷＦに貼付された接着シートＡＳを剥離する装置であって、ウエハＷＦに貼付された接着シートＡＳを保持する保持手段２０と、保持手段２０で保持した接着シートＡＳに張力を付与してウエハＷＦから当該接着シートＡＳを剥離する張力付与手段３０と、ウエハＷＦから剥離された接着シートＡＳに付着したウエハＷＦの破片を検出することで、当該ウエハＷＦの破損を検出可能な第１検出手段４０と、ウエハＷＦの外観を検出する第２検出手段５０とを備えている。

保持手段２０は、巻回された剥離用テープＰＴを回転可能に支持するテープ支持手段２１と、テープ支持手段２１に支持された剥離用テープＰＴを当該テープ支持手段２１とで挟み込み、当該剥離用テープＰＴに繰出力または巻取力を付与する繰出手段２２と、剥離用テープＰＴのリード端部を保持するリード保持手段２３と、リード保持手段２３が剥離用テープＰＴを保持することを補助する保持補助手段２４と、リード保持手段２３に保持された剥離用テープＰＴを接着シートＡＳに押圧して貼付する押圧手段２５と、剥離用テープＰＴを切断する切断手段２６とを備え、剥離用テープＰＴを介して接着シートＡＳを保持する構成となっている。

テープ支持手段２１は、回転軸２１Ａを中心に回動可能な回動アーム２１Ｂの自由端側に支持され、巻回された剥離用テープＰＴを支持する支持ローラ２１Ｃと、回動アーム２１Ｂを繰出手段２２方向に付勢する付勢手段としてのばね２１Ｄとを備えている。
繰出手段２２は、駆動機器としての回動モータ２２Ａによって駆動する繰出ローラ２２Ｂを備えている。
リード保持手段２３は、駆動機器としての直動モータ２３Ａの出力軸２３Ｂに支持された収容手段２３Ｃ内に収容され、収容手段２３Ｃの底面である吸着面２３Ｄに形成された吸引孔２３Ｅを介して剥離用テープＰＴを吸着保持する減圧ポンプや真空エジェクタ等の吸引手段２３Ｆを備えている。
保持補助手段２４は、駆動機器としての直動モータ２４Ａの出力軸２４Ｂに支持され、剥離用テープＰＴを吸着面２３Ｄに当接させる補助ローラ２４Ｃを備えている。
押圧手段２５は、収容手段２３Ｃ内に収容された駆動機器としてのリニアモータ２５Ａのスライダ２５Ｂに支持され、収容手段２３Ｃの底面から突没可能に設けられた押圧ヘッド２５Ｃと、コイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段２５Ｄとを備えている。
切断手段２６は、収容手段２３Ｃ内に収容された駆動機器としてのリニアモータ２６Ａのスライダ２６Ｂに支持され、収容手段２３Ｃの底面から突没可能に設けられた切断刃２６Ｃを備えている。

張力付与手段３０は、剥離用テープＰＴとウエハＷＦを相対移動させる移動手段３１と、ウエハＷＦから剥離された接着シートＡＳを所定方向に誘導する誘導手段３２と、ウエハＷＦに貼付された接着シートＡＳを当該ウエハＷＦ方向に押え付ける押え手段３３とを備えている。
移動手段３１は、駆動機器としてのリニアモータ３１Ａのスライダ３１Ｂに支持され、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段によってウエハＷＦを吸着保持可能な支持面３１Ｃを有するテーブル３１Ｄを備えている。
誘導手段３２は、駆動機器としてのリニアモータ３２Ａのスライダ３２Ｂに支持された誘導ローラ３２Ｃを備えている。
押え手段３３は、駆動機器としての直動モータ３３Ａの出力軸３３Ｂに支持された駆動機器としての直動モータ３３Ｃと、直動モータ３３Ｃの出力軸３３Ｄに支持された押えローラ３３Ｅとを備えている。

第１検出手段４０および第２検出手段５０は、それぞれカメラ等の撮像手段や光学センサ等で構成され、第２検出手段５０は、ウエハＷＦの外縁形状やウエハＷＦの面内形状等の外観を検出可能に設けられている。

以上のシート剥離装置１０において、ウエハＷＦに貼付された接着シートＡＳを剥離する手順を説明する。
先ず、作業者が剥離用テープＰＴを図１中実線で示すようにセットした後、各部材が初期位置で待機する図１中実線で示すシート剥離装置１０に対し、図示しない操作パネルやパーソナルコンピュータ等の入力手段を介して自動運転開始の信号を入力する。すると、保持手段２０が吸引手段２３Ｆを駆動し、吸着面２３Ｄで剥離用テープＰＴを吸着保持する。そして、人手または多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段によって、接着シートＡＳが上方となる状態でウエハＷＦが支持面３１Ｃ上に載置されると、張力付与手段３０が図示しない減圧手段を駆動し、ウエハＷＦの吸着保持を開始する。その後、張力付与手段３０がリニアモータ３１Ａを駆動し、テーブル３１Ｄを右方向に移動させ、図１中二点鎖線で示すように、接着シートＡＳの左端部を押圧ヘッド２５Ｃの直下に位置させる。

次いで、保持手段２０が直動モータ２４Ａを駆動し、図１中二点鎖線で示すように、補助ローラ２４Ｃを収容手段２３Ｃの下方から退避させた後、回動モータ２２Ａおよび直動モータ２３Ａを駆動し、剥離用テープＰＴを繰り出しながら収容手段２３Ｃを接着シートＡＳの直上所定位置まで下降させる。その後、保持手段２０がリニアモータ２５Ａを駆動し、図２（Ａ）に示すように、押圧ヘッド２５Ｃを下降させ、剥離用テープＰＴを接着シートＡＳの左端部に押圧して貼付する。このとき、保持手段２０が加熱手段２５Ｄを駆動し、剥離用テープＰＴを加熱してもよい。接着シートＡＳへの剥離用テープＰＴの貼付が完了すると、保持手段２０が吸引手段２３Ｆの駆動を停止するとともに、リニアモータ２５Ａおよび直動モータ２３Ａを駆動し、押圧ヘッド２５Ｃおよび収容手段２３Ｃを初期位置に復帰させる。

その後、張力付与手段３０が直動モータ３３Ａ、３３Ｃを駆動し、図２（Ｂ）に示すように、押えローラ３３Ｅの最下部で接着シートＡＳの左端部上に貼付された剥離用テープＰＴを所定の押圧力で押え付ける。次いで、張力付与手段３０がリニアモータ３１Ａ、３２Ａを駆動し、テーブル３１Ｄを左方向に移動させるとともに、誘導ローラ３２Ｃを右方向に移動させる。これにより、接着シートＡＳは、図３（Ａ）に示すように、押えローラ３３Ｅに巻回されつつウエハＷＦから剥離される。

ここで、接着シートＡＳの剥離中、第１検出手段４０が撮像手段や光学センサ等を駆動し、ウエハＷＦから剥離された接着シートＡＳにおけるウエハＷＦに接着していた面（接着面）の検査を行い、ウエハＷＦの破片の有無を検出する。これにより、ウエハＷＦの層間破壊を伴わない破損を検出することができるのはもとより、ウエハＷＦの層間破壊による破損をも検出することができる。
また、本実施形態の場合、第１検出手段４０だけではなく、第２検出手段５０をも用いて以下のような検出をしてもよい。すなわち、接着シートＡＳの剥離中、第１、第２検出手段４０、５０がそれぞれ撮像手段や光学センサ等を駆動し、第１検出手段４０の検出結果と第２検出手段５０の検出結果とを基にして、ウエハＷＦの層間破壊による破損を検出してもよい。この場合、第１検出手段４０は、例えば、ウエハＷＦに形成されたＶノッチの位置やオリエンテーションフラットに貼付されていた接着シートＡＳの位置や、接着シートＡＳの剥離開始位置等の接着シートＡＳの所定の位置をシート基準位置として、当該接着シートＡＳに付着したウエハＷＦの破片の位置を直交二軸方向の座標位置で記憶する。また、第２検出手段５０は、例えば、ウエハＷＦに形成されたＶノッチの位置やオリエンテーションフラットの位置や、接着シートＡＳの剥離開始位置等のウエハＷＦの所定の位置をウエハ基準位置として、当該ウエハＷＦの外観を直交二軸方向の座標位置で記憶する。なお、シート基準位置とウエハ基準位置との位置関係は、予めシート剥離装置１０が記憶している。そして、シート剥離装置１０が接着シートＡＳに付着したウエハＷＦの破片の座標位置と、当該ウエハＷＦの外観の座標位置とを照合する。これにより、第１検出手段４０で検出されたウエハＷＦの破片の位置に対応する位置に、第２検出手段５０で検出されたウエハＷＦの外観に破損がなければ、その位置でウエハＷＦの層間破壊による破損が発生していることとなり、当該破損を検出することができる。
以上のようにしてウエハＷＦの破損が検出されると、例えば、シート剥離装置１０が警告灯を点灯させたり、警告音を発したり、当該シート剥離装置１０の自動運転を停止させたりして、当該ウエハＷＦの破損を作業者に知らせることができる。

そして、図３（Ｂ）に示すように、接着シートＡＳの剥離が完了すると、張力付与手段３０がリニアモータ３１Ａ、３２Ａおよび図示しない減圧手段の駆動を停止した後、保持手段２０が直動モータ２４Ａおよび吸引手段２３Ｆを駆動し、補助ローラ２４Ｃを初期位置に復帰させ、吸着面２３Ｄで剥離用テープＰＴを吸着保持する。その後、保持手段２０がリニアモータ２６Ａを駆動し、図３（Ｃ）に示すように、切断刃２６Ｃを昇降させて剥離用テープＰＴを切断し、人手または図示しない移送手段が接着シートＡＳを回収する。なお、ウエハＷＦから接着シートＡＳ全体が剥離されると、人手または図示しない搬送手段がテーブル３１Ｄ上のウエハＷＦを次工程に搬送した後、各手段がそれぞれの駆動機器を駆動し、各部材を初期位置に復帰させ、以降同様の動作が繰り返される。

以上のような実施形態によれば、第１検出手段４０がウエハＷＦから剥離された接着シートＡＳに付着したウエハＷＦの破片を検出するので、従来のようにウエハＷＦの層間破壊を伴わない破損を検出することができるのはもとより、ウエハＷＦの層間破壊による破損をも検出することができるので、ウエハＷＦの破損を確実に検出することができる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれる。

例えば、保持手段２０は、枚葉の剥離用テープを接着シートＡＳに押圧して貼付する構成でもよい。
テープ支持手段２１は、繰出手段２２方向に付勢されることなく剥離用テープＰＴを支持してもよく、この場合、繰出手段２２は、繰出ローラ２２Ｂとで剥離用テープＰＴを挟み込むピンチローラ等を採用すればよい。
リード保持手段２３は、吸引手段２３Ｆに代えてまたは併用して、メカチャックやチャックシリンダ等のチャック手段、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力、ベルヌーイ吸着等で剥離用テープＰＴを保持する構成を採用することができる。
保持補助手段２４は、補助ローラ２４Ｃに代えてまたは併用して、棒状部材、板状部材、エアの吹き付けで剥離用テープＰＴを吸着面２３Ｄに当接させる構成を採用することができる。
保持補助手段２４は、接着シートＡＳ剥離後の剥離用テープＰＴをリード保持手段２３のみで保持可能であれば、なくてもよい。
押圧手段２５は、押圧ヘッド２５Ｃに代えてまたは併用して、ブレード材、ゴム、樹脂、スポンジ、エアの吹き付け等による押圧部材を採用することができ、剥離用テープＰＴが感圧接着性の接着シートの場合、加熱手段２５Ｄはあってもよいし、なくてもよい。
押圧手段２５および切断手段２６の少なくとも一方は、収容手段２３Ｃに収容されずに、リニアモータ２５Ａ、２６Ａが図示しないフレームで支持されていてもよい。
付勢手段は、ばね２１Ｄに代えてまたは併用して、ゴムや樹脂等を採用してもよい。
他の装置で剥離用テープＰＴが接着シートＡＳに貼付されている場合、保持手段２０は、テープ支持手段２１、繰出手段２２、リード保持手段２３、保持補助手段２４、押圧手段２５および切断手段２６はなくてもよく、それらの代わりに駆動機器や吸着保持等で接着シートＡＳに貼付されている剥離用テープＰＴを保持する構成を採用すればよい。
保持手段２０は、剥離用テープＰＴを介することなく、駆動機器や吸着保持等で直接接着シートＡＳを保持してもよい。
切断手段２６は、切断刃２６Ｃに代えてまたは併用して、レーザカッタ、熱カッタ、エアカッタ、圧縮水カッタ等の他の構成のものを採用してもよい。
他の装置で剥離用テープＰＴを切断する場合、本願発明において切断手段２６はなくてもよいし、剥離用テープＰＴを切断しなくてもよい。

張力付与手段３０は、繰出手段２２の駆動、リニアモータ３１Ａの駆動およびリニアモータ３２Ａの駆動のうち、少なくとも１つの駆動で接着シートＡＳを剥離してもよい。
張力付与手段３０は、テーブル３１Ｄを固定しておき、保持手段２０等を移動させてもよいし、それら各手段とテーブル３１Ｄとの両方を移動させてもよい。
移動手段３１は、メカチャックやチャックシリンダ等のチャック手段、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力、ベルヌーイ吸着等でウエハＷＦを支持する構成でもよい。
誘導手段３２は、ウエハＷＦに当接していた面の反対側の面同士が対向する２つ折りになるように接着シートＡＳを誘導してもよいし、接着シートＡＳが２つ折りにならないように当該接着シートＡＳを誘導してもよいし、なくてもよい。
誘導手段３２は、誘導ローラ３２Ｃに代えてまたは併用して、棒状部材や板状部材等を採用してもよいし、エアの吹き付け等で接着シートＡＳを誘導してもよい。
張力付与手段３０は、誘導ローラ３２Ｃに代えてウエハＷＦとテープ支持手段２１とを相対移動させて剥離用テープＰＴに張力を付与してもよい。
他の装置でウエハＷＦを移動させる場合、移動手段３１はなくてもよい。
押え手段３３は、押えローラ３３Ｅに代えてまたは併用して、板状部材やエアの吹き付け等で接着シートをウエハＷＦ方向に押え付けてもよいし、なくてもよい。

第１検出手段４０は、接着シートＡＳにおけるウエハＷＦに接着していなかった面（接着面の反対側の面）側や、ウエハＷＦから剥離された接着シートＡＳの前側や後側等から接着シートＡＳに付着したウエハＷＦの破片を検出するようにしてもよいし、押えローラ３３Ｅをなくし、ウエハＷＦから剥離される接着シートＡＳに付着したウエハＷＦの破片を検出するようにしてもよい。
シート剥離装置１０は、第１検出手段４０によって、シート基準位置を基準として接着シートＡＳに付着したウエハＷＦの破片を画像として取り込み、第２検出手段５０によって、ウエハ基準位置を基準としてウエハＷＦの外観を画像として取り込み、それらの画像を重ね合せる（マッチングさせる）ことでウエハＷＦの層間破壊による破損を検出するようにしてもよい。
シート剥離装置１０は、第１検出手段４０および第２検出手段５０の少なくとも一方の検出から、ウエハＷＦの層間破壊を伴わない破損を検出するようにしてもよい。
第１、第２検出手段４０、５０は、リミットスイッチ等の接触型センサ、音波（超音波）センサ、圧力センサ、磁気センサ等のセンサであってもよく、第１検出手段４０および第２検出手段５０を同じタイプのもので構成してもよいし、異なるタイプのもので構成してもよい。
第２検出手段５０は、ウエハＷＦの下面側やウエハＷＦの前側や後側等からウエハＷＦの外観を検出するようにしてもよいし、採用しなくてもよい。

また、本発明における接着シートＡＳ、剥離用テープＰＴおよび被着体の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、接着シートＡＳおよび剥離用テープＰＴは、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよいし、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態のものであってもよく、感熱接着性の接着形態のものが採用された場合の貼付は、接着シートＡＳや剥離用テープＰＴを加熱する適宜なコイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段を設けるといった適宜な方法で接着すればよい。また、このような接着シートＡＳおよび剥離用テープＰＴは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材シートと接着剤層との間に中間層を有するもの、基材シートの上面にカバー層を有する等３層以上のもの、更には、基材シートを接着剤層から剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよく、両面接着シートは、単層又は複層の中間層を有するものや、中間層のない単層又は複層のものであってよい。また、被着体としては、例えば、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。なお、接着シートＡＳを機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意の形状の任意のシート、フィルム、テープ等を前述のような任意の被着体に貼付することができる。

本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、保持手段は、被着体に貼付された接着シートを保持可能なものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（他の手段および工程についての説明は省略する）。
また、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

１０…シート剥離装置
２０…保持手段
３０…張力付与手段
４０…第１検出手段
５０…第２検出手段
ＡＳ…接着シート
ＷＦ…ウエハ（被着体）

Claims (3)

1. 被着体に貼付された接着シートを剥離するシート剥離装置であって、
   前記被着体に貼付された接着シートを保持する保持手段と、
   前記保持手段で保持した前記接着シートに張力を付与して前記被着体から当該接着シートを剥離する張力付与手段と、
   前記被着体から剥離された接着シートに付着した前記被着体の破片を検出することで、当該被着体の破損を検出可能な第１検出手段とを備えていることを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記被着体の外観を検出する第２検出手段を備え、前記第１検出手段の検出結果と当該第２検出手段の検出結果とを基にして、前記被着体の層間破壊による破損を検出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。
3. 被着体に貼付された接着シートを剥離するシート剥離方法であって、
   前記被着体に貼付された接着シートを保持する保持工程と、
   前記保持工程で保持した前記接着シートに張力を付与して前記被着体から当該接着シートを剥離する張力付与工程と、
   前記被着体から剥離された接着シートに付着した前記被着体の破片を検出することで、当該被着体の破損を検出する第１検出工程とを備えていることを特徴とするシート剥離方法。

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