JP4326418B2 - フィルム剥離方法およびフィルム剥離装置 - Google Patents

Description

本発明は、ウェーハの表面に貼付られたフィルム、例えば表面保護フィルムを剥離するためのフィルム剥離方法およびこの方法を実施するフィルム剥離装置に関する。

半導体製造工程においては、ウェーハが年々大型化すると共に、実装密度向上の観点からウェーハが薄葉化する傾向がある。ウェーハを薄葉化するために、素子が形成されたウェーハの表面に表面保護フィルムを貼付け、このウェーハ表面を吸着テーブルに吸着させた状態でウェーハの裏面を研削するバックグラインド（裏面研削）が行われている。

このバックグラインドによりウェーハの厚さは例えば５０マイクロメートルにまで低下する。このため、バックグラインド後のウェーハの機械的強度もこのことに応じて低下する。前述した表面保護フィルムはバックグラインド後に剥離する必要があるが、従来技術においては貼付ローラにより剥離テープをウェーハの表面保護フィルム上の全体に亙って貼付け、次いで剥離テープを表面保護フィルムと共に巻取ることにより表面保護フィルムを剥離していた。しかしながら、ウェーハの機械的強度が大幅に低下しているので、剥離テープを表面保護フィルムに貼り付ける際にウェーハが破損するという問題があった。

このような問題を解決するために、特許文献１においては、貼付ローラにより剥離テープをウェーハの表面保護フィルムの後端上に圧着した後、貼付ローラを浮かせて前方へ移動させ、次いで、剥離ユニットを後方から前方に移動させて剥離テープと共に表面保護フィルムをウェーハから剥離する表面保護フィルムの剥離方法が開示されている。このような場合には、圧着された圧着箇所において剥離テープと表面保護フィルムとの間の接着力が高まるので、剥離ユニットを移動させることにより圧着箇所を剥離開始点として表面保護フィルムを連続的に剥離することが可能となる。
特公平６−９１１５３号公報

しかしながら、特許文献１に記載されるフィルム剥離装置において使用される貼付ローラは比較的長いので、貼付ローラによってウェーハの後端を圧着した場合には、剥離テープが存在しない箇所に在るウェーハの一部分にも貼付ローラによる負荷が掛かる。前述したようにフィルム剥離装置に供給されるウェーハの厚さはバックグラインドにより小さくなっているので、剥離テープが存在していない箇所においてはウェーハが破損する可能性が高い。

また、剥離テープが存在していない箇所においてまで貼付ローラによる圧着作用を行うことは、表面保護フィルムの剥離を容易化するのに実際には必要でないので、この場合にはフィルム剥離装置全体が大型化する。

さらに、貼付ローラは剥離テープを伴って移動するので、フィルム剥離装置を長時間使用する場合には貼付ローラが剥離テープの接着剤により汚染され、これら接着剤が吸着テーブルに転移する可能性がある。特に、バックグラインドによりウェーハの厚さが低下している場合には、ウェーハ上面とテーブル上面との間の距離が短いので、このような接着剤の転移が生じやすい。近年では吸着テーブルとして多孔質のセラミックプレートを使用する場合も多いため、このような接着剤の転移により吸着プレートの孔が目詰まりしてウェーハが適切に吸着されなくなる可能性もある。このような場合には、表面保護フィルムのウェーハに対する接着力がテーブルの吸着力よりも大きくなるので、剥離ユニット移動時にウェーハが吸着テーブルから離脱して剥離テープと共に回収され、それにより、ウェーハが破損する可能性も生じる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ウェーハが破損することなしにおよび装置全体が大型化することなしに、フィルムをウェーハから剥離することのできるフィルム剥離方法、およびこの方法を実施するフィルム剥離装置を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために１番目に記載の発明によれば、ウェーハのフィルム貼付面に貼付けられているフィルムを剥離するフィルム剥離装置において、前記ウェーハの前記フィルム貼付面が上面になるように前記ウェーハを吸着するウェーハ吸着手段と、前記フィルム貼付面の前記フィルム上に剥離テープを繰出す剥離テープ繰出手段と、前記ウェーハの縁部において前記剥離テープの一部分のみを前記ウェーハの前記フィルムに対して押圧する押圧手段とを具備し、それにより、前記剥離テープの前記一部分において該剥離テープと前記フィルムとの間の接着力を高めるようにし、さらに、接着力の高められた前記剥離テープの前記一部分を剥離開始箇所として、前記剥離テープによって前記ウェーハの前記フィルム貼付面から前記フィルムを剥離する剥離手段を具備するフィルム剥離装置が提供される。

すなわち１番目の発明においては、接着力が高められた部分を形成するためにウェーハの縁部における剥離テープの一部分のみを押圧手段により押圧するようにしているので、押圧手段によりウェーハに掛かる荷重は比較的小さくて足り、従って、ウェーハが破損するのを抑制することができる。また、押圧手段は比較的小さい部材で足りるので、フィルム剥離装置全体が大型化するのを避けられる。さらに、押圧手段によって必要とされる剥離テープの部分のみを押圧しているために、ウェーハ周りに在るウェーハ吸着手段の一部分までは押圧されることなない。このため、仮に押圧手段が剥離テープの接着剤などにより汚染された場合であっても、これら接着剤がウェーハ吸着手段を汚染することはなく、従って、ウェーハ吸着手段の目詰まりしてウェーハが吸着不良することに基づくウェーハの破損を回避することも可能となる。

２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記押圧手段が前記剥離テープの略横断方向に移動する押圧ローラを具備し、前記押圧ローラが前記剥離テープの前記一部分上を移動することにより前記剥離テープの前記一部分が押圧されるようにした。
すなわち２番目の発明においては、押圧ローラを用いているので押圧ローラを転がすことにより、剥離テープの所望の一部分のみを容易に押圧することができる。また、押圧ローラを所望位置で数回にわたり往復運動させれば、剥離テープとフィルムとの間の接着力をさらに高めることも可能となる。

３番目の発明によれば、２番目の発明において、前記押圧手段が回動可能ディスクを具備し、前記押圧ローラの回転軸線が前記回動可能ディスクの半径上に位置するように、前記押圧ローラが前記回動可能ディスクの下面に取付られており、前記回動可能ディスクの回動時に前記押圧ローラが前記剥離テープ上において円弧に沿って回転移動するようにした。
すなわち３番目の発明においては、単に回動可能ディスクを回動させることのみにより、極めて容易に剥離テープの所望の一部分のみを押圧することが可能となり、これにより剥離テープとフィルムとの間の接着力を確実に高めることが可能となる。

４番目の発明によれば、３番目の発明において、さらに、前記回動可能ディスクの前記下面には補助ローラが取り付けられており、該補助ローラは前記剥離テープ以外の場所に位置する前記ウェーハの前記フィルムを押圧する。
回動可能ディスクの下面に設けられた単一の押圧ローラを使用する場合には、この押圧ローラに片持ち梁状に荷重が掛かって当該押圧ローラが破損する可能性があるが、４番目の発明においては、補助ローラによって荷重が分散されるので、押圧ローラのみに荷重が掛かる恐れがなく、従って、極めて安定した状態で剥離テープとフィルムとの間の接着力を高めることが可能となる。

５番目の発明によれば、４番目の発明において、前記回動可能ディスクの前記下面において、前記押圧ローラおよび前記補助ローラの位置を半径方向に調節できる。
すなわち５番目の発明においては、寸法の異なるウェーハのフィルムを剥離する場合であっても、押圧ローラまたは補助ローラの位置を調節することにより、このウェーハに適用することができる。

６番目の発明によれば、１番目から５番目のいずれかの発明において、前記ウェーハ吸着手段が昇降運動可能であり、それにより、前記剥離テープ繰出手段により繰出された剥離テープが前記フィルム貼付面の前記フィルムにのみ接触するようにできる。
すなわち６番目の発明においては、昇降可能なウェーハ吸着手段により剥離テープをウェーハのフィルムに接触させた状態で押圧手段を使用しているので、剥離テープがウェーハ吸着手段の縁部などに貼り付くのを防止することができる。

７番目の発明によれば、６番目の発明において、さらに、前記フィルム貼付面に貼り付けられた前記フィルムおよび前記ウェーハの合計厚さを検出する検出手段を具備し、前記フィルムが前記フィルム貼付面の前記フィルムにのみ接触するように、前記ウェーハ吸着手段を自動的に上昇させられる。
すなわち７番目の発明においては、ウェーハおよびフィルムの合計厚さに応じて自動的にウェーハ吸着手段を上昇させているので、バックグラインドの程度により厚みの異なるウェーハおよび厚みの異なるフィルムを使用する場合においても、剥離テープがウェーハ吸着手段の縁部などに貼り付くのを防止することができる。

８番目の発明によれば、ウェーハのフィルム貼付面に貼付けられているフィルムを剥離するフィルム剥離方法において、前記ウェーハの前記フィルム貼付面が上面になるようにウェーハ吸着手段上に前記ウェーハを配置し、前記フィルム貼付面の前記フィルム上に剥離テープを繰出し、押圧手段により前記剥離テープの一部分を前記ウェーハの前記フィルムに対して押圧し、それにより、前記剥離テープの前記一部分において該剥離テープとの前記フィルムとの間の接着力を高めるようにし、さらに、接着力の高められた前記剥離テープの前記一部分を剥離開始箇所として、前記剥離テープによって前記ウェーハの前記フィルム貼付面から前記フィルムを剥離するフィルム剥離方法が提供される。

すなわち８番目の発明においては、接着力が高められた部分を形成するためにウェーハの縁部における剥離テープの一部分のみを押圧手段により押圧するようにしているので、押圧手段によりウェーハに掛かる荷重は比較的小さくて足り、従って、ウェーハが破損するのを抑制することができる。また、押圧手段は比較的小さい部材で足りるので、フィルム剥離装置全体が大型化するのを避けられる。さらに、押圧手段によって必要とされる剥離テープの部分のみを押圧しているために、ウェーハ周りに在るウェーハ吸着手段の一部分までは押圧されることなない。このため、仮に押圧手段が剥離テープの接着剤などにより汚染された場合であっても、これら接着剤がウェーハ吸着手段を汚染することはなく、従って、ウェーハ吸着手段の目詰まりしてウェーハが吸着不良することに基づくウェーハの破損を回避することも可能となる。

９番目の発明によれば、８番目の発明において、さらに、前記剥離テープを繰出した後で、前記ウェーハ吸着手段を上昇させ、それにより、前記剥離テープが前記フィルム貼付面の前記フィルムにのみ接触するようにした。
すなわち９番目の発明においては、昇降可能なウェーハ吸着手段により剥離テープをウェーハのフィルムに接触させた状態で押圧手段を使用しているので、剥離テープがウェーハ吸着手段の縁部などに貼り付くのを防止することができる。

１０番目の発明によれば、９番目の発明において、さらに、前記フィルム貼付面に貼り付けられた前記フィルムおよび前記ウェーハの合計厚さを検出し、前記合計厚さに応じて前記ウェーハ吸着手段を上昇させるようにした。
すなわち１０番目の発明においては、ウェーハおよびフィルムの合計厚さに応じて自動的にウェーハ吸着手段を上昇させているので、バックグラインドの程度により厚みの異なるウェーハおよび厚みの異なるフィルムを使用する場合においても、剥離テープがウェーハ吸着手段の縁部などに貼り付くのを防止することができる。

各発明によれば、ウェーハが破損するのを抑制すると共に、フィルム剥離装置全体が大型化するのを避けられるという共通の効果を奏しうる。

さらに、２番目の発明によれば、剥離テープの所望の一部分のみを容易に押圧することができるという効果を奏しうる。
さらに、３番目の発明によれば、極めて容易に剥離テープの所望の一部分のみを押圧することができるという効果を奏しうる。
さらに、４番目の発明によれば、極めて安定した状態で剥離テープとフィルムとの間の接着力を高めることが可能となるという効果を奏しうる。
さらに、５番目の発明によれば、寸法の異なるウェーハに本発明のフィルム剥離装置を適用することができるという効果を奏しうる。

さらに、６番目の発明によれば、剥離テープがウェーハ吸着手段の縁部などに貼り付くのを防止することができるという効果を奏しうる。
さらに、７番目の発明によれば、バックグラインドの程度により厚みの異なるウェーハおよび厚みの異なるフィルムを使用する場合においても、剥離テープがウェーハ吸着手段の縁部などに貼り付くのを防止することができるという効果を奏しうる。
さらに、９番目の発明によれば、剥離テープがウェーハ吸着手段の縁部などに貼り付くのを防止することができるという効果を奏しうることができるという効果を奏しうる。
さらに、１０番目の発明によれば、バックグラインドの程度により厚みの異なるウェーハおよび厚みの異なるフィルムを使用する場合においても、剥離テープがウェーハ吸着手段の縁部などに貼り付くのを防止することができるという効果を奏しうる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づくウェーハ処理装置を示す略図である。図１に示されるようにバックグラインダ（ＢＧ）１において裏面が研削されて厚さが小さくされたウェーハがウェーハ処理装置５に供給される。ウェーハの裏面を研削する際にウェーハの表面に形成された半導体チップを保護する必要があるので、ウェーハ処理装置５に供給されるウェーハ１２０の表面には表面保護フィルム１１０が貼り付けられている。

図１に示されるようにウェーハ処理装置５はウェーハ１２０を反転させる反転ユニット３００を含んでいる。表面に表面保護フィルム１１０が貼付られていてバックグラインダ１によって裏面研削されたウェーハ１２０が図示しないローダにより反転ユニット３００内に供給される。バックグラインダ１によって裏面研削される際にはウェーハ１２０の裏面が上方を向いているので、ウェーハ１２０が反転ユニット３００に供給されるときにはウェーハ１２０の裏面が上方を向いている。従って、反転ユニット３００においてはこのようなウェーハ１２０が上下反転され、表面保護フィルム１１０が貼付られたウェーハ１２０の表面が上方を向くようになる。なお、後述するように、ウェーハ１２０を反転させることなしに、ウェーハ１２０が反転ユニット３００を単に通過するようにすることもできる。

或る種類の表面保護フィルム１１０においては、所定量の紫外線を照射されると、表面保護フィルム１１０の接着力が低下するものが存在する。このような表面保護フィルム１１０を採用する場合には、図１に示されるウェーハ処理装置５の紫外線照射ユニット、すなわちＵＶ照射ユニット４００を利用することができる。ウェーハ１２０は、表面保護フィルム１１０が貼付された表面が上方を向いた状態でＵＶ照射ユニット４００に供給されるので、ＵＶランプ４９０により所定量の紫外線を表面保護フィルム１１０に照射し、次いで、ウェーハ１２０を反転ユニット３００まで戻す。このようにウェーハ１２０を移動させる際には移動装置、例えばロボットアーム等が使用されるが、これらは一般的な装置であるので図示および説明を省略する。なお、紫外線の照射により接着力が変化しない表面保護フィルム１１０を使用する場合には、ウェーハ１２０をＵＶ照射ユニット４００に供給する必要はなく、ＵＶ照射ユニット４００で行われる工程を省略することができる。

次いで、ウェーハ１２０を反転ユニット３００から位置決めユニット２００まで供給する。位置決めユニット２００は、ウェーハ１２０を吸着する円形の吸着テーブル３１（図１には示さない）を備えている。この吸着テーブル３１は多孔質のセラミック製であり、図示しない真空源に接続されている。吸着テーブル３１の直径は吸着されるべきウェーハ１２０の直径にほぼ等しいか、またはこれよりも大きくなっている。位置決めユニット２００においては、吸着テーブル３１の上方に位置決めセンサ（図示しない）が設けられている。そして、この位置決めセンサを用いることにより、ウェーハ１２０を吸着テーブル３１上に同心に正確に位置決めする。次いで、真空源を駆動することにより、表面保護フィルム１１０が上方を向いた状態で、ウェーハ１２０を吸着テーブル３１に正確に吸着する。

その後、吸着テーブル３１はウェーハ１２０を吸着した状態で、位置決めユニット２００から剥離ユニット１００まで移送される。図２は、本発明に基づく剥離ユニット１００であるテープ剥離装置を示す側面図であり、以下、図２を参照しつつ、テープ剥離装置について説明する。

図１に示されるテープ剥離装置１００はハウジング１１内に剥離テープ３を供給する供給部４２と、供給部４２からのテープを巻き取る巻取部４３とを含んでいる。テープ剥離装置１００において使用される剥離テープ３は、ウェーハ１２０の表面に貼付られた表面保護フィルム１１０を剥離するのに用いられるテープである。この剥離テープ３の幅はウェーハ１２０の直径よりも小さく、本実施形態における剥離テープ３の幅はウェーハ１２０の直径のほぼ半分程度である。

図示されるように、ハウジング１１の底面には複数のキャスタ１８および複数のストッパ１９（図２にはそれぞれ一つずつ示されている）が設けられており、キャスタ１８によってテープ剥離装置１００を床Ｌ上の所望の位置まで移動させ、ストッパ１９によってテープ剥離装置１００をこの位置に固定できるようになっている。また、テープ剥離装置１００の下方部分には扉１７が設けられており、これら扉１７を開放すると、テープ剥離装置１００の下方部分に配置された図示しない制御部８０、例えばデジタルコンピュータにアクセスすることができる。

図２に示されるように、供給部４２の下流には、剥離テープ３を案内すると共に剥離テープ３に所定の張力を掛ける一対のガイドローラ４７が設けられており、さらにガイドローラ４７の下流でかつ吸着テーブル３１の上流においては剥離部４４が設けられている。図２から分かるように、剥離部４４は一対のローラ４５と、これらローラ４５の直下流に位置するピーリングローラ４６とを備えている。ピーリングローラ４６は吸着テーブル３１の最大幅よりも大きい。

図面には示さないものの、剥離部４４の一部は、例えば二つのプーリに懸けられたエンドレスチェーンに連結されており、プーリは図示しないモータに接続されている。そしてモータを順方向および逆方向に回転させることによって、剥離部４４全体をプーリ間で水平方向に往復運動させられる。当然のことながら、剥離部４４を他の駆動機構にって水平方向に往復運動できるようにしてもよい。詳細に後述するように、剥離部４４がウェーハ１２０の一端からウェーハの他端までウェーハ２０の直径上を水平方向に移動することにより、剥離テープ３をウェーハ２０の表面から剥離することができる。また、剥離部４４の下流には、剥離テープ３を案内するガイドローラ５１、および剥離テープ３を巻き取る巻取部４３が設けられており、供給部４２から剥離テープ３を繰り出すことにより剥離テープ３が吸着テーブル３１の上方に位置するようになる。

図２に示されるように、テープ剥離装置１００の中間部分に棚板１２が設けられている。位置決めユニット２００においてウェーハ１２０を吸着した吸着テーブル３１は棚板１２上を摺動して、テープ剥離装置１００の領域に進入する。そして、詳細には説明しないものの、テープ剥離装置１００内を所定の位置まで進入した吸着テーブル３１はこの位置で上昇および下降できるようになっている。このため、本発明においては、位置決めユニット２００において吸着テーブル３１上に正確に位置決めされたウェーハ１２０を他のテーブル上に再度配置することなしに、表面保護フィルム１１０の剥離を行うことが可能である。

なお、図１および図２に示される実施形態においては、吸着テーブル３１が剥離ユニット１００と位置決めユニット２００との間を摺動できるようになっているが、剥離ユニット１００の吸着テーブルを位置決めユニット２００のテーブルとは別個にしてもよい。

再び図２を参照すると、ハウジング１１内においては、押圧部６０が吸着テーブル３１の上方に設置されている。押圧部６０はケーシング６１を具備し、このケーシング６１内には上下方向に移動するロッド６２が挿入されている。図２においてはロッド６２の先端付近のみが示されており、図２に示されるロッド６２のほとんどの部分はケーシング６１内に挿入されているものとする。このロッド６２は図示しないアクチュエータに接続されており、アクチュエータの動作に応じて昇降すると共に、所定の位置で回転するようになっている。

さらに、図２から分かるように、ディスク６４が連結部６３によりロッド６２の先端付近に連結されている。ディスク６４の直径はウェーハ１２０の直径にほぼ等しいか、またはこれよりも大きい。このディスク６４は、制御部８０からの指示によって、ロッド６２と共にまたはロッド６２とは別個に回転することができる。さらに、ディスク６４の直径にほぼ等しい内径を有する筒型ガイド６９が、ディスク６４の縁部から下方に延びるよう取付られている。また、ディスク６４の下面には、少なくとも一つ、例えば三つ押圧部材６５が設けられている。これら三つの押圧部材のうちの図示される押圧部材６５ａ、６５ｂは延長部６８ａ、６８ｂと延長部６８ａ、６８ｂの各先端に取り付けられた押圧ローラ６６ａ、６６ｂとをそれぞれ含んでいる。図２には示さない残りの押圧部材６５ｃについても同様である。

図３は回動可能ディスクの底面図である。図３に示されるディスク６４には三つの押圧部材６５ａ、６５ｂ、６５ｃが設けられている。これら押圧部材６５ａ、６５ｂ、６５ｃは、ディスク６４の下面において半径方向に延びる三つの溝７１ａ、７１ｂ、７１ｃのそれぞれの先端付近に設けられている。これら押圧部材６５ａ、６５ｂ、６５ｃの各延長部６８ａ、６８ｂ、６８ｃの基端には溝７１ａ、７１ｂ、７１ｃにそれぞれ係合する係合部（図示しない）が設けられており、これら係合部を各溝７１ａ、７１ｂ、７１ｃにそれぞれ係合させることにより、押圧部材６５ａ、６５ｂ、６５ｃを溝７１ａ、７１ｂ、７１ｃのそれぞれに取り付けることができる。また、各延長部６８ａ、６８ｂ、６８ｃの係合部は溝７１ａ、７１ｂ、７１ｃを摺動することができ、それにより、押圧部材６５ａ、６５ｂ、６５ｃを各溝７１ａ、７１ｂ、７１ｃの所望の位置に位置決めできるようになる。従って、寸法の異なるウェーハ１２０’の表面保護フィルム１１０を剥離する場合であっても、押圧部材６５ａ、６５ｂ、６５ｃの位置を調節し、本発明の剥離ユニット１００を寸法の異なるウェーハ１２０’に対して容易に適用できるようになる。

また、図３から分かるように、溝７１ａ、７１ｂ、７１ｃは互いに約１２０°の角度をなすように形成されているので、図３においては、三つの押圧部材６５ａ、６５ｂ、６５ｃはディスク６４の下面においてほぼ等間隔で設けられることになる。なお、三つの押圧部材６５ａ、６５ｂ、６５ｃのうち隣接する二つの押圧部材の間の距離のうちの少なくとも一つは、剥離テープ３の幅よりも大きいものとする。

また、押圧部材６５の押圧ローラ６６は、押圧ローラ６６の回転軸部６７がディスク６４の半径方向を向くようにそれぞれ取り付けられている。さらに、図１から分かるように、押圧ローラ６６の先端は筒型ガイド６９の先端にほぼ等しいか、または筒型ガイド６９の先端よりもわずかに下方に位置している。

再び図２を参照すると、位置決めユニット２００から剥離ユニット１００まで棚板１２上を移送された吸着テーブル３１は押圧部６０の下方において停止する（図２において点線で示される）。次いで、図２には示さない厚みセンサを用いて、ウェーハ１２０および表面保護フィルム１１０の合計厚さｔを計測する。ウェーハ１２０は該ウェーハ１２０の裏面が研削されており、その研削度合いはロット等によって異なるので、ウェーハ１２０の厚さもロット毎などにより異なっている。厚みセンサにより計測された合計厚さｔは制御部８０に供給される。

その後、図示しない公知の手段により、吸着テーブル３１を押圧部６０下方の剥離テープ３に向かって上昇させる（図２を参照されたい）。押圧部６０下方に位置する剥離テープ３と棚板１２との間の距離は予め分かっているので、前述した合計厚さｔを用いることにより、ウェーハ１２０の表面保護フィルム１１０と剥離テープ３とを軽く接触（ソフトコンタクト）させられる。このように表面保護フィルム１１０を剥離テープ３に軽く接触させるだけであるので、剥離テープ３は表面保護フィルム１１０にのみ接触し、剥離テープ３が吸着テーブル３１、特に吸着機能を有する吸着テーブル３１の上面縁部に接触することはない。従って、本発明においては、剥離テープ３の接着剤が吸着テーブル３１の上面の孔に進入して目詰まりすることはなく、従って、ウェーハ１２０が吸着不良となるのを避けられる。特に本発明においては、表面保護フィルム１１０とウェーハ１２０との合計厚さｔを考慮した上で、吸着テーブル３１を上昇させているので、このようなウェーハ１２０の吸着不良を確実に避けることが可能となる。

押圧部６０の駆動前においては剥離テープ３と表面保護フィルム１１０とは単に接触しているだけであるので、剥離テープ３と表面保護フィルム１１０との間に十分な接着力が生じていない。このため、押圧部６０の駆動前においては、剥離テープ３と表面保護フィルム１１０との間の接着力は、表面保護フィルム１１０とウェーハ１２０との間の接着力、およびウェーハ１２０と吸着テーブル３１との間の吸着力よりも小さい。つまり、この状態で剥離テープ３を巻き取ると、剥離テープ３のみが巻き取られ、表面保護フィルム１１０はウェーハ１２０に貼り付いたままとなりうる。

図４は、押圧部が下降した状態を示す本発明のテープ剥離装置の部分拡大図である。前述したように剥離テープ３と表面保護フィルム１１０とが軽く接触している状態で、押圧部６０を動作させる。図示しないアクチュエータを駆動することにより、押圧部６０のロッド６２が下方に延びる。ロッド６２は所定の長さだけ延び、それにより、押圧部材６５の押圧ローラ６６が剥離テープ３を介して表面保護フィルム１１０を押圧するようになる。図４に示されるように、このとき、筒型ガイド６９の先端が剥離テープ３に接触する状態となるので、押圧時に剥離テープ３に掛かる張力を比較的小さくすることができる。

図５（ａ）は押圧部を駆動させたときに押圧部材により形成される押付箇所を示すウェーハの平面図である。図５（ａ）においてウェーハ１２０の縁部付近には、押圧部材６５により形成された押圧箇所７５ａ、７５ｂ、７５ｃが示されている。これら三つの押圧箇所７５ａ、７５ｂ、７５ｃのうちの一つの押圧箇所、図３においては押圧箇所７５ａは剥離テープ３の領域内に形成されている。押圧箇所７５ａが形成される際には、対応する押圧ローラ６６ａの回転軸部６７ａが剥離テープ３の中心線上に位置するのが好ましい。残りの押圧箇所７５ｂ、７５ｃは剥離テープ３が存在していないウェーハ１２０の表面保護フィルム１１０上に形成されている。

押圧箇所７５ａは押圧ローラ６６ａの押圧作用により形成されるので、押圧箇所７５ａにおいては剥離テープ３と表面保護フィルム１１０との間の接着力が増大している。つまり、押圧部６０の駆動後においては、押圧箇所７５ａにおける剥離テープ３と表面保護フィルム１１０との間の接着力は、表面保護フィルム１１０とウェーハ１２０との間の接着力よりも大きくなる。ただし、剥離テープ３と表面保護フィルム１１０との間の接着力はウェーハ１２０と吸着テーブル３１との間の吸着力よりは大きくない。このように押圧箇所７５ａにおける剥離テープ３と表面保護フィルム１１０との間の接着力を増大させた状態で剥離部４４を駆動させる。

図６は、押圧部が上昇している状態を示す本発明のテープ剥離装置の部分拡大図である。剥離部４４を駆動させるにあたり、まず、図６に示されるように押圧部６０のロッド６２をケーシング６１内に後退させる。これにより、ディスク６４の押圧部材６５が剥離テープ３から離脱し、剥離テープ３は、押圧箇所７５ａを除いて、ウェーハ１２０の表面保護フィルム１１０に再び軽く接触した状態となる。次いで、剥離部４４を図６の左方から右方に向かって摺動させ、これと同時に巻取部４３を駆動して剥離テープ３を巻き取るようにする。前述したように、押圧箇所７５ａにおいては剥離テープ３と表面保護フィルム１１０との間の接着力が増大しており、しかもこの接着力は表面保護フィルム１１０とウェーハ１２０との間の接着力よりも大きい。このため、剥離テープ３を巻き取ることによって押圧箇所７５ａが剥離開始箇所として機能し、表面保護フィルム１１０がウェーハ１２０から剥離される。そして、剥離テープ３が巻き取られることに伴って、表面保護フィルム１１０は剥離テープ３と一緒に巻取部４３に巻き取られるようになる。

本発明においては、剥離開始箇所として機能する押圧箇所７５ａを形成するために、特別な押圧部材６５を使用しており、しかも、この押圧部材６５により形成される押圧箇所７５ａは比較的小さく、剥離テープ３の幅よりも小さい。従って、押圧部材６５により掛かる荷重も比較的小さく、それにより、ウェーハ１２０が破損するのを防止することができる。また、押圧部材６５を含む押圧部６０は比較的小さくて足りるので、剥離ユニット１００全体が大型化するのを避けることができる。さらに、押圧部材６５ａは剥離テープ３の一部を押圧するのに十分に小さいので、仮に押圧部材６５ａが剥離テープ３の接着剤などで汚染されたとしても、吸着テーブル３１までは接着剤により汚染されることはなく、従って、吸着テーブル３１が目詰まりして、吸着不良によりウェーハが破損するのを回避することもできる。

ところで、再び図５（ａ）を参照すると、図５（ａ）に示される押圧箇所７５ｂ、７５ｃの位置には剥離テープ３が存在していないので、押圧箇所７５ｂ、７５ｃに対応する押圧ローラ６６ａ、６６ｂは剥離テープ３と表面保護フィルム１１０との間の接着力に影響を与えない。このため、本発明の剥離ユニット１００が剥離テープ３を押圧する単一の押圧部材６５ａのみを備える構成とすることも可能である。しかしながら、このような場合には押圧時に、単一の押圧部材６５ａが片持ち梁式に支持されるようになるので、押圧部材６５ａの係合部などに集中的に荷重が掛かり、押圧部材６５ａが破損する可能性がある。このため、剥離テープ３を押圧することのない補助ローラとしての役目を果たす押圧部材６５ｂ、６５ｃを設けることにより、押圧時の荷重を分散させるのが好ましい。これにより、単一の押圧部材６５ａが破損するのを回避できると共に、極めて安定した状態で剥離テープとフィルムとの間の接着力を高めることができる。また、押圧部材６５ｂ、６５ｃが押圧箇所７５ｂ、７５ｃにおいてウェーハ１２０の表面保護テープ１１０を押圧する場合には、押圧作用による影響が表面保護テープ１１０に部分的に生じる可能性がある。このことを防止するために、押圧部材６５ｂ、６５ｃが吸着テーブル３１を押圧箇所７５ｂ’’、７５ｃ’’において押圧するように、押圧部材６５ｂ、６５ｃの位置を調節することも可能である。

なお、表面保護フィルム１１０はＵＶ照射ユニット４００にてＵＶ照射を受けた際の化学変化により接着力が既に低下しているので、押圧ローラ６６ｂ、６６ｃによって表面保護フィルム１１０を押圧しても表面保護フィルム１１０とウェーハ１２０との間の接着力が再び増大することはない。また、ウェーハ１２０をＵＶ照射ユニット４００に供給しない場合であっても、表面保護フィルム１１０はバックグラインド前に図示しないローラにより十分な押圧力でもってウェーハ１２０に貼り付けられているので、押圧ローラ６６ｂ、６６ｃによって表面保護フィルム１１０を再度押圧しても、表面保護フィルム１１０とウェーハ１２０との間の接着力はそれ以上は増大しない。

さらに、剥離テープ３を介した状態で押圧部材６５ａを表面保護フィルム１１０に押しつけた後において、ロッド６２をディスク６４と共に所定の距離だけ回動させることも可能である。図５（ｂ）は、ディスクを回動させたときに押圧部材により形成される押付箇所の軌跡を示すウェーハおよび剥離テープの頂面図である。前述したように押圧ローラ６６ａ、６６ｂ、６６ｃの各回転軸部６７ａ、６７ｂ、６７ｃはディスク６４の半径上に位置しているので、ロッド６２をディスク６４と共に回動させることによって押圧ローラ６６ａ、６６ｂ、６６ｃにより形成される押付箇所７５ａ’、７５ｂ’、７５ｃ’は円弧状の軌跡を描く。ディスク６４の直径が剥離テープ３の幅よりも十分に大きいので、押圧ローラ６６ａの回転軸部６７ａを剥離テープ３の中心線上に位置させた場合に剥離テープ３上に形成される円弧状の押付箇所７５ａ’は剥離テープ３の略横断方向を向くようになる。前述した剥離部４４は剥離テープ３の長手方向に移動するので、押付箇所７５ａ’を剥離テープ３の略横断方向に形成した場合には、押付箇所７５ａ’の一方の長辺の全体がほぼ同時に表面保護フィルム１１０の剥離を開始するようになり、表面保護フィルム１１０をウェーハ１２０から均等に剥離できるようになる。

なお、押付箇所７５ａ’の円弧の弦に相当する距離は剥離テープ３の幅よりも小さく、かつ、押付箇所７５ａ’全体が剥離テープ３の領域内に在るようにするのが好ましい。これにより、ディスク６４を回動して剥離テープ３の領域に押付箇所７５ａ’を形成するのに要するエネルギのロスを少なくすることができる。

また、図４に示されるディスク６４を一方向、次いで反対方向に数回にわたって回動させることにより、押圧ローラ６６ａを押付箇所７５ａ’の軌跡上で往復運動させるのが好ましい。このような場合には、押付箇所７５ａ’における剥離テープ３と表面保護フィルム１１０との間の接着力を往復運動させない場合よりも大幅に増大させられる。それゆえ、このような場合には、剥離テープ３による表面保護フィルム１１０の剥離作用を確実に行うことが可能となる。

再び図１を参照して、剥離ユニット１００における表面保護フィルム１１０の剥離が完了すると、吸着テーブル３１はウェーハ１２０を吸着したまま、位置決めユニット２００まで戻り、次いで図示しないローダを介してウェーハ１２０は反転ユニット３００まで戻る。このとき、ウェーハ１２０の表面は既に上方を向いた状態にあるので、ウェーハ１２０は反転することなしに反転ユニット３００を通過し、回収部５００に供給される。回収部５００においては、ウェーハ１２０が所定のカセットに順次に回収される。次いで、ウェーハ１２０は後工程で使用される装置、例えばダイシング装置２に供給される。

また、前述したように単一の押圧部材６５ａのみを備える場合には本発明の剥離ユニット１００が必ずしもディスク６４を備える必要はなく、例えばロッド６２の先端に押圧部材６５ａを取付け、押圧部材６５ａの押圧ローラ６６ａが剥離テープ３を表面保護フィルム１１０に押しつける構成としてもよい（図７を参照されたい）。

また、図面を参照して説明した実施形態においては剥離部４４がウェーハ１２０に対して平行に移動するローラ４６等を含んでいるが、他の形態の剥離部を採用するようにしてもよい。図８（ａ）は、本発明に基づく他のテープ剥離装置を示す側面図である。図８（ａ）における剥離部４４’は剥離テープ３の方向に対して垂直に延びるピーリングバー８１を押圧部６０の下流側に含んでいる。ピーリングバー８１は断面略三角形の棒状体であり、ピーリングバー８１の長さはウェーハ１２０の直径よりも大きい。図示されるようにピーリングバー８１は、三角形状断面の頂点に相当するピーリングバー８１の先端辺において剥離テープ３が折れ曲がるように配置されている。ピーリングバー８１の先端辺は、図示しない他のガイドローラなどによって、ウェーハ１２０の表面保護フィルム１１０の高さよりもわずかながら高い位置に在る。また、押圧部６０の上流およびピーリングバー８１の下流には、それぞれガイドローラ５７、５８が配置されている。

このような実施形態においては、吸着テーブル３１を剥離テープ３まで上昇させて、前述したように剥離テープ３と表面保護フィルム１１０とを軽く接触させた状態で、押圧部６０を駆動する。ロッド６２を延長させることによりディスク６４を下方に下げると、押圧部材６５が剥離テープ３を介して表面保護フィルム１１０を押圧するようになる。なお、この場合には、押圧部材６５ａ、６５ｃが下流側で剥離テープ３を押圧するのを避けるために、ディスク６４を予め約６０°回動させているものとし、それにより、下流側に位置する押圧部材６５ｂが剥離テープ３を介して表面保護フィルム１１０を実際に押圧する役目を果たし、残りの押圧部材６５ａ、６５ｃは補助ローラとしての役目を果たすようになる。このとき、図５（ｂ）を参照して説明したようにディスク６４を適宜回動させてもよい。

次いで、押圧部６０のロッド６２を後退させ、押圧部材６５を剥離テープ３から離脱させる。そして、押付箇所７５ｂを形成した後で、図示されるように吸着テーブル３１を水平方向に移動させ、吸着テーブル３１がピーリングバー８１を通過するようにする。前述したようにピーリングバー８１はウェーハ１２０の表面保護フィルム１１０よりもわずかながら高い位置に在るので、表面保護フィルム１１０がピーリングバー８１に当接せずに、吸着テーブル３１がピーリングバー８１を通過する。これにより、前述した押付箇所７５ｂを剥離開始箇所として、表面保護フィルム１１０がウェーハ１２０から同様に剥離される。このような実施形態においては、押圧部６０によって予め押付箇所７５ｂを形成しているので、ピーリングバー８１によって剥離テープ３と表面保護フィルム１１０との間の接着力が増大している箇所を形成する必要はない。従って、ピーリングバー８１によってウェーハ１２０を押圧する必要はなく、それにより、ウェーハ１２０が破損するのを防止しつつ、表面保護フィルム１１０をウェーハ１２０から剥離することが可能となる。この場合には、図８（ａ）のテープ剥離装置の動作状態を示す部分拡大図である図８（ｂ）に示されるように、表面保護テープ１１０は剥離テープ３とともにピーリングバー８１によってウェーハ１２０から剥離され、次いで巻取部４３によって図８（ｂ）の右上方に巻取られるようになる。

本発明に基づくウェーハ処理装置を示す略図である。 本発明に基づくテープ剥離装置を示す側面図である。 回動可能ディスクの底面図である。 押圧部が下降している状態を示す本発明のテープ剥離装置の部分拡大図である。 （ａ）押圧部を駆動させたときに押圧部材により形成される押付箇所を示すウェーハの平面図である。（ｂ）ディスクを回動させたときに押圧部材により形成される押付箇所の軌跡を示すウェーハおよび剥離テープの頂面図である。 押圧部が上昇している状態を示す本発明のテープ剥離装置の部分拡大図である。 単一の押圧部材を備えた本発明の別のテープ剥離装置を示す側面図である。 （ａ）本発明に基づく他のテープ剥離装置を示す側面図である。 （ｂ）図８（ａ）に示されるテープ剥離装置の動作状態を示す部分拡大図である。

符号の説明

３ 剥離テープ
２０ ウェーハ
３１ 吸着テーブル
４２ 供給部
４３ 巻取部
４４ 剥離部
６０ 押圧部
６４ ディスク
６５ａ、６５ｂ、６５ｃ 押圧部材
６６ａ、６６ｂ、６６ｃ 押圧ローラ
６７ａ、６７ｂ、６７ｃ 回転軸部
６８ａ、６８ｂ、６８ｃ 延長部
７１ａ、７１ｂ、７１ｃ 溝
７５ａ、７５ｂ、７５ｃ 押圧箇所
８１ ピーリングバー
１００ テープ剥離装置
１１０ 表面保護フィルム
１２０ ウェーハ

Claims (9)

1. ウェーハのフィルム貼付面に貼付けられているフィルムを剥離するフィルム剥離装置において、
   前記ウェーハの前記フィルム貼付面が上面になるように前記ウェーハを吸着するウェーハ吸着手段と、
   前記フィルム貼付面の前記フィルム上に剥離テープを繰出す剥離テープ繰出手段と、
   前記ウェーハの縁部において前記剥離テープの一部分のみを前記ウェーハの前記フィルムに対して押圧する押圧手段とを具備し、該押圧手段が前記剥離テープの横断方向に移動する押圧ローラを含んでおり、該押圧ローラが前記剥離テープの前記一部分上を前記横断方向に移動することにより前記剥離テープの前記一部分を押圧して、前記剥離テープの前記一部分において該剥離テープと前記フィルムとの間の接着力を高めるようにし、
   さらに、
   接着力の高められた前記剥離テープの前記一部分を剥離開始箇所として、前記剥離テープによって前記ウェーハの前記フィルム貼付面から前記フィルムを剥離する剥離手段を具備するフィルム剥離装置。
2. 前記押圧手段が回動可能ディスクを具備し、前記押圧ローラの回転軸線が前記回動可能ディスクの半径上に位置するように、前記押圧ローラが前記回動可能ディスクの下面に取付られており、前記回動可能ディスクの回動時に前記押圧ローラが前記剥離テープ上において円弧に沿って回転移動するようにした請求項１に記載のフィルム剥離装置。
3. さらに、前記回動可能ディスクの前記下面には補助ローラが取り付けられており、該補助ローラは前記剥離テープ以外の場所に位置する前記ウェーハの前記フィルムを押圧する請求項２に記載のフィルム剥離装置。
4. 前記回動可能ディスクの前記下面において、前記押圧ローラおよび前記補助ローラの位置を半径方向に調節できる請求項３に記載のフィルム剥離装置。
5. 前記ウェーハ吸着手段が昇降運動可能であり、それにより、前記剥離テープ繰出手段により繰出された剥離テープが前記フィルム貼付面の前記フィルムにのみ接触するようにできる請求項１から４のいずれか一項に記載のフィルム貼付装置。
6. さらに、前記フィルム貼付面に貼り付けられた前記フィルムおよび前記ウェーハの合計厚さを検出する検出手段を具備し、前記フィルムが前記フィルム貼付面の前記フィルムにのみ接触するように、前記ウェーハ吸着手段を自動的に上昇させられる請求項５に記載のフィルム貼付装置。
7. ウェーハのフィルム貼付面に貼付けられているフィルムを剥離するフィルム剥離方法において、
   前記ウェーハの前記フィルム貼付面が上面になるようにウェーハ吸着手段上に前記ウェーハを配置し、
   前記フィルム貼付面の前記フィルム上に剥離テープを繰出し、
   押圧手段に含まれる押圧ローラが前記剥離テープの前記一部分上を該剥離テープの横断方向に移動することにより前記剥離テープの前記一部分を押圧して、前記剥離テープの前記一部分において該剥離テープとの前記フィルムとの間の接着力を高めるようにし、
   さらに、
   接着力の高められた前記剥離テープの前記一部分を剥離開始箇所として、前記剥離テープによって前記ウェーハの前記フィルム貼付面から前記フィルムを剥離するフィルム剥離方法。
8. さらに、前記剥離テープを繰出した後で、前記ウェーハ吸着手段を上昇させ、それにより、前記剥離テープが前記フィルム貼付面の前記フィルムにのみ接触するようにした請求項７に記載のフィルム剥離方法。
9. さらに、前記フィルム貼付面に貼り付けられた前記フィルムおよび前記ウェーハの合計厚さを検出し、前記合計厚さに応じて前記ウェーハ吸着手段を上昇させるようにした請求項８に記載のフィルム剥離方法。

Images