剝離方法和剝離裝置與流程

2023-06-09 08:55:51 2

本發明涉及將粘貼在半導體晶片等板狀部件上的片材剝離的剝離方法和剝離裝置。

背景技術：

在半導體器件的製造工藝中，在大致圓板形狀的半導體晶片的正面上通過配置成格子狀的分割預定線劃分出多個區域，在該劃分出的區域內形成IC、LSI等器件。並且，在通過磨削裝置對該半導體晶片的背面進行磨削並形成為規定的厚度之後，通過劃片裝置、雷射加工裝置等沿著分割預定線切斷該半導體晶片從而對形成有器件的區域進行分割而製造出各個半導體器件。

為了使上述的IC、LSI等半導體晶片小型化，優選在上述磨削工序中儘可能地使半導體晶片(板狀部件)的背面變薄，在磨削時為了保護半導體晶片的形成有器件的正面而粘貼由粘接膜等構成的保護帶(片材)。

在磨削工序結束之後，需要使所述保護帶從半導體晶片剝離，作為該保護帶的剝離方法，公知有將剝離用的粘合帶熱壓接於保護帶的端部，牽拉該粘合帶而使該保護帶從半導體晶片剝離，其中，該保護帶粘貼在半導體晶片的正面上(例如，參照專利文獻1、2)。

專利文獻1：日本特開平11-016862號

專利文獻2：日本特開2003-338477號

在上述的基於以往的技術的保護帶的剝離裝置中，存在如下的問題：由於保護帶因磨削工序時產生的按壓力而粘貼在半導體晶片的正面上，所以成為當從半導體晶片的正面剝離保護帶時將發揮較強的粘接力的剝離用帶粘貼到保護帶上並對該剝離用帶進行牽拉從而剝離保護帶的結構，為了實現該結構，至少需要剝離用帶的傳送機構、剝離用帶的切斷機構、剝離用帶的壓接機構，構造變得複雜。進而，還產生了如下問題：如上述所述，對剝離用帶要求較強的粘接力，並且要求其能夠耐受牢固地粘貼的 保護帶的剝離工序的強度，作為消耗品而使用的該剝離裝置的剝離用帶的運行成本變高。

並且，在上述的以往的技術中，存在如下的問題：在將剝離用帶壓接於保護帶的端部而進行了剝離之後，在將剝離後的保護帶廢棄至剝離裝置的廢棄容器中時，剝離用帶的粘接面會附著在廢棄容器的側壁等上，無論廢棄容器的容量是否還有剩餘，剝離後的保護帶會堵塞廢棄容器的開口部，不能充分地利用廢棄容器的容量。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種剝離方法和剝離裝置，不使用複雜的結構或運行成本負擔大的剝離用的帶便能夠將粘貼在半導體晶片(板狀部件)上的保護帶(片材)剝離。

為了解決上述技術課題，根據本發明，提供一種剝離方法，將粘貼在板狀部件上的片材從板狀部件剝離，其中，該剝離方法至少包含如下的工序：第1剝離工序，使前端針狀部件的前端部抵靠保持工作檯所保持的該板狀部件的該片材的外周的至少一部分，而使該一部分從該板狀部件剝離；剝離起點部生成工序，對該一部分已剝離的該片材與該板狀部件之間吹入空氣，生成由包含該一部分在內的被擴大的剝離區域形成的剝離起點部；以及最終剝離工序，以該剝離起點部為起點，使該片材的未剝離的殘餘部分從該板狀部件分離而進行剝離。

在上述剝離方法中，該剝離方法具有剝離起點部夾持工序，在該剝離起點部生成工序之後，對所生成的該剝離起點部進行夾持，經過該剝離起點夾持工序而執行該最終剝離工序。並且，在該剝離起點部生成工序中，也可以具有第2剝離工序，對該片材與該板狀部件之間吹入空氣，在生成剝離起點部之後，進一步抵靠前端針狀部件的前端部而使剝離區域擴大。

進而，根據本發明，提供一種剝離裝置，其將粘貼在板狀部件上的片材從板狀部件剝離，其中，該剝離裝置具有：保持工作檯，其具有對粘貼了該片材的板狀部件進行保持的保持面；剝離起點部生成單元，其使針狀部件的前端部抵靠該保持工作檯所保持的該板狀部件的該片材的外周的至少一部分而使該一部分從該板狀部件剝離，對該一部分已剝離的該片材與該板狀部件之間吹入空氣，生成由包含該一部分在內的被擴大的剝離區域形成的剝離起點部；夾持單元，其對該已剝離的剝離起點部進行夾持； 分離單元，其使夾持了該剝離起點部的該夾持單元相對於該保持工作檯向上方分離；彎折輥，其在向上方分離了的該夾持單元的下方對從該板狀部件剝離了的該片材的粘接面側進行作用，將該片材一邊從該板狀部件剝離一邊在剝離方向上彎折；以及移動單元，其使該彎折輥與該保持工作檯中的至少一方在與該板狀部件並行的剝離方向上相對地移動，以便該片材從該板狀部件剝離，通過該移動單元的移動使該片材全部從該板狀部件剝離。

在上述剝離裝置中，具有：片材保持單元，其對從該板狀部件剝離了的該片材進行吸引保持；以及廢棄容器，其對剝離後的所述片材進行收納，優選構成為：該片材保持單元在對該片材進行吸引保持之後，移動至該廢棄容器的正上方，在該廢棄容器的正上方解除對所吸引保持的該片材的吸引，將該片材收納在該廢棄容器內。

本發明的剝離方法由上述那樣構成，是將粘貼在板狀部件上的片材從板狀部件剝離的剝離方法，由於該剝離方法至少包含：第1剝離工序，使前端針狀部件的前端部抵靠保持工作檯所保持的該板狀部件的該片材的外周的至少一部分，而使該一部分從該板狀部件剝離；剝離起點部生成工序，對該一部分已剝離的該片材與該板狀部件之間吹入空氣，生成由包含該一部分在內的被擴大的剝離區域形成的剝離起點部；以及最終剝離工序，以該剝離起點部為起點，使該片材的未剝離的殘餘部分從該板狀部件分離而進行剝離，所以不需要剝離用的帶的傳送、切斷、壓接機構，不需要高價的剝離用帶等消耗品，能夠抑制執行剝離工序時的運行成本。

進而，本發明的剝離裝置是將粘貼在板狀部件上的片材從板狀部件剝離的剝離裝置，由於該剝離裝置具有：保持工作檯，其具有對粘貼了該片材的板狀部件進行保持的保持面；剝離起點部生成單元，其使針狀部件的前端部抵靠該保持工作檯所保持的該板狀部件的該片材的外周的至少一部分而使該一部分從該板狀部件剝離，對該一部分已剝離的該片材與該板狀部件之間吹入空氣，生成由包含該一部分在內的被擴大的剝離區域形成的剝離起點部；夾持單元，其對該已剝離的剝離起點部進行夾持；分離單元，其使夾持了該剝離起點部的該夾持單元相對於該保持工作檯向上方分離；彎折輥，其在向上方分離了的該夾持單元的下方對從該板狀部件剝離了的該片材的粘接面側進行作用，將該片材一邊從該板狀部件剝離一邊在剝離方向上彎折；以及移動單元，其使該彎折輥與該保持工作檯中的至少一方在與該板狀部件並行的剝離方向上相對地移動，以便該片材從該板狀部件剝離，通過該移動單元的移動使該片材全部從該板 狀部件剝離，所以與上述同樣，不需要剝離用的帶的傳送、切斷、壓接機構，不需要高價的剝離用帶等消耗品，能夠抑制執行剝離工序時的運行成本。

並且，優選上述剝離裝置具有：片材保持單元，其對從該板狀部件剝離了的該片材進行吸引保持；以及廢棄容器，其對剝離後的該片材進行收納，該片材保持單元具有廢棄單元，在對該片材進行了吸引保持之後，移動至該廢棄容器的正上方，在該廢棄容器的正上方解除對所吸引保持的該片材的吸引，將該片材收納在該廢棄容器內。在本發明所利用的剝離裝置中，由於沒有使用剝離用帶等具有粘接性的消耗品，所以不存在當將該片材收納於廢棄容器中時附著在廢棄容器的入口部或內側側面的擔心，能夠容易地通過片材保持單元以從廢棄容器的底部重疊的方式將該片材廢棄，能夠充分地利用廢棄容器的容量。

附圖說明

圖1是根據本發明而構成的剝離裝置的立體圖。

圖2的(a)、(b)、(c)是示出圖1所示的剝離裝置的片材保持單元的立體圖。

圖3是示出構成圖1所示的剝離裝置的彎折輥的支承框架的立體圖。

圖4是圖1所示的剝離裝置的剝離起點部生成單元的立體圖。

圖5是圖1所示的剝離裝置的主要部分側視圖。

圖6是示出在圖5所示的狀態下，將粘貼有保護帶的半導體晶片載置到保持工作檯上的狀態的主要部分側視圖。

圖7是示出從圖6的狀態起使保持工作檯移動而使半導體晶片移動的狀態的主要部分側視圖。

圖8是示出使前端針狀部件從圖7的狀態向下方移動而接近半導體晶片的狀態的主要部分側視圖。

圖9是示出從圖8的狀態起使前端針狀部件相對於半導體晶片抵靠的狀態的主要部分側視圖。

圖10是示出從圖9的狀態起從空氣噴嘴對保護帶的剝離部分與半導體晶片之間噴射空氣的狀態的主要部分側視圖。

圖11是示出從圖10的狀態起使夾持部件進行動作而對剝離後的保護帶的外周端部進行了夾持的狀態的主要部分側視圖。

圖12是示出從圖11的狀態起使彎折輥移動而與保護帶的粘接面接觸的狀態的主要部分側視圖。

圖13是示出從圖12的狀態起使彎折輥和保持工作檯移動而使保護帶彎折、使剝離推進的狀態的圖。

圖14是示出從圖13的狀態起使彎折輥移動而使保護帶從半導體晶片剝離的狀態的圖。

圖15是示出從圖14的狀態起將剝離後的保護帶吸引保持在片材保持板的下表面的狀態的圖。

圖16是示出從圖15的狀態起在將保護帶吸引保持於片材保持板的下表面的狀態下使片材保持單元移動至廢棄容器正上方的狀態的主要部分側視圖。

圖17是示出從圖16的狀態起使片材保持板下降至廢棄容器內的狀態的圖。

標號說明

1：剝離裝置；2：靜止基臺；3：保持工作檯機構(保持工作檯)；4：片材保持單元；5：彎折輥移動單元；6：剝離起點部生成單元；7：廢棄容器；10：半導體晶片(板狀部件)；11：保護帶(片材)；12：剝離起點部；31、31：導軌；32：移動基臺；36：工作檯主體；41：第1氣缸；44：第2氣缸；47：第3氣缸；48：夾持部件；55：彎折輥；61：第4氣缸；64：前端部件；65：前端針狀部件；66：空氣噴嘴。

具體實施方式

以下，參照附圖對根據本發明而構成的剝離方法以及用於執行該剝離方法的剝離裝置的優選的實施方式進行詳細地說明。

在圖1中示出了根據本發明而構成的剝離裝置1的一實施方式的立體圖。圖示的實施方式中的剝離裝置1具有：靜止基臺2、保持工作檯機構3、片材保持單元4、彎折輥移動單元5、剝離起點部生成單元6以及廢棄容器7。

如圖所示，所述保持工作檯機構3包含：兩條導軌31、31，其在靜止基臺2上沿著箭頭X所示的剝離加工進給方向(剝離方向)配設；移動基臺32，其滑動自如地配設在該2條導軌31、31上；滾珠絲槓軸33，其沿著導軌31、31而與該移動基臺32的下表面的螺母部卡合；軸承34，其在該滾珠絲槓軸33的一端側將該滾珠絲槓軸33支承為旋轉自如；以及脈衝電動機35，其用於在另一端側使該滾珠絲槓軸33 旋轉並使該移動基臺32在X方向上以自由往復移動的方式移動。

該移動基臺32具有：圓筒狀的工作檯主體36，其配設在該移動基臺32上；以及吸附卡盤37，其配設在該工作檯主體36的上表面。吸附卡盤37由多孔陶瓷材料形成並與未圖示的吸引單元連接，在該吸附卡盤37的表面上產生適當的負壓。因此，通過使未圖示的吸引單元進行動作而將載置在吸附卡盤37上的構成本發明的板狀部件的半導體晶片10吸引保持在吸附卡盤37上。

如圖1、圖2的(a)～(c)所示，片材保持單元4配設在靜止基臺2上，該片材保持單元4具有：第1氣缸41，其豎立設置在該靜止基臺2上；以及保持基座43，其被從該第1氣缸41延伸的軸42支承。在該保持基座43上配設有：第2氣缸44，其豎立設置在上表面上；片材保持板46，其被從該第2氣缸44貫通至保持基座43的下表面側並第2氣缸44的進退自如的軸45支承；第3氣缸47，其配設在該保持基座43上，在端部具有夾持片48a並具有在水平方向上進退自如的軸；以及夾持片48b，其位於所述保持基座43的下表面側，配置在與該夾持片48a相對的位置，與夾持片48a一起構成夾持單元48。

所述片材保持板46構成為內部中空，在下表面的整個面上設置有多個未圖示的微孔，構成為能夠藉助將第2氣缸44和片材保持板46連結的軸內部對片材保持板46內部進行吸引，能夠藉助所述微孔在片材保持板下表面上產生負壓。

所述保持基座43構成為能夠與軸42一起上下移動，該軸42以能夠進退的方式被所述第1氣缸41驅動，進而，如圖2的(b)中的箭頭所示，保持基座43能夠以該軸42為中心在水平方向上旋轉。另外，通過使該保持基座43從位於導軌31、31上的圖2的(a)的位置朝向圖2的(b)所示的位置按照順時針方向旋轉，能夠將所述片材保持板46移動至設置在靜止基臺2的附近的廢棄容器7的正上方。

如圖3所示，所述彎折輥移動單元5由呈門型形狀的支承框架51構成，該支承框架51具有：柱部52、52，其沿著支承基臺2上的導軌31、31隔開間隔地並排設置；支承部53，其將該柱部52、52的上端連結；以及彎折輥55，其藉助內設在該支承部53內的未圖示的驅動機構沿著該支承部53的引導孔54移動。該彎折輥55能夠繞長度方向的軸中心旋轉，至少比粘貼在半導體晶片10上並構成了本發明的片材的保護帶11的直徑長，並且，在其正面上塗布有氟樹脂以便剝離後的保護帶的粘接面不會附著。

如圖4所示，所述剝離起點部生成單元6包含：第4氣缸61；軸62，其從該第4氣缸61延伸並能夠以自由進退的方式對高度方向上的位置進行微調整；臂部件63；以及前端部件64，其設置在該臂部件63的前端部並具有前端針狀部件65和空氣噴嘴66。通過該結構，前端部件64構成為能夠上下移動，並構成為能夠通過調整其高度位置來將針狀部件的前端部定位在該板狀部件上的保護帶的高度位置。並且，空氣噴嘴66構成為經由第4氣缸61、軸62對其供給空氣，並能夠根據需要噴出空氣。

如圖1所記載的那樣，廢棄容器7構成為配置在靜止基臺2的片材保持單元4的附近，形成為上方開放的圓筒狀，並形成為比切成大致圓形狀而使用的保護帶11大一圈，能夠將由本發明的剝離裝置剝離的該保護帶11層疊在容器內。

圖示的實施方式中的剝離裝置1由以上所述的那樣構成，一邊參照圖5到17一邊對其作用進行說明。另外，圖5到圖15是圖1的剝離裝置1的主要部分側視圖，為了容易理解地對動作進行說明，適當省略了靜止基臺2、支承框架51、第1氣缸41、第4氣缸61、電動機35等與動作說明無直接關係的結構。

在該剝離裝置1中，在開始進行將粘貼在半導體晶片10上的保護帶11剝離的剝離工序時，首先，如圖5所示，使移動基臺32在保持工作檯機構3的導軌31、31上在待機位置(圖中右側)待機，並且利用第2氣缸44將片材保持板46提升至最上位的位置。並且，彎折輥55被定位在比空氣噴嘴66靠移動基臺32的待機位置側。

如圖5、6所示，首先，將正面上粘貼有保護帶11的半導體晶片10載置到移動基臺32的工作檯主體36的吸附卡盤37上。此時，通過吸附卡盤37背側的空間與未圖示的吸引單元連結而在吸附卡盤37上產生負壓，半導體晶片10被吸引固定在吸附卡盤37上，其中，該吸附卡盤37由多孔陶瓷材料構成，在正背面間形成為能夠通氣。

在將半導體晶片10固定在吸附卡盤37上之後，驅動脈衝電動機35並使滾珠絲槓軸33旋轉，由此，使該移動基臺32從圖6的待機位置沿著導軌31移動至片材保持單元4和剝離起點部生成單元6的下方。此時，粘貼在半導體晶片10上的保護帶11的外周端部的稍微外側部分被定位在剝離起點部生成單元6的前端針狀部件65的前端的正下方(參照圖7)。

(第1剝離工序)

在將半導體晶片10的外周端部的稍微外側部分定位在剝離起點部生成單元6的前端針狀部件65的正下方之後，使第4氣缸61動作而使前端針狀部件65的前端部 下降至接近半導體晶片10的保護帶11的外周端部的位置(參照圖8)。

按照該保護帶11的正面高度對該前端針狀部件65的前端部的高度進行微調整，以便前端針狀部件65的前端接近半導體晶片10的保護帶11的外周部分，在該前端部已接近的狀態下將該移動基臺稍微向圖中右方移動，由此，該前端針狀部件65的前端抵靠於該保護帶11的外周部分(參照圖9)。另外，可以如圖9所示從保護帶11的周向外側抵靠該前端部，也可以從該保護帶11的外周部分的上方抵靠該前端部。

並且，在該前端部抵靠於該保護帶11的外周部分之後，使該第4氣缸61進行動作，使該前端針狀部件65稍微上升並且使該移動基臺進一步向右方移動，由此，該保護帶11的外周部分的一部分被良好地剝離。

(剝離起點部生成工序)

在該保護帶11的該一部分被剝離之後，如圖10所示，使該前端部分64上升，並且從空氣噴嘴66噴射高壓空氣，由此，該保護帶11的外周部分從該前端針狀部件65的前端部脫離，在該保護帶11的外周部分中包含之前已剝離的該一部分的剝離區域擴大，生成適合於被後述的夾持單元48夾持的剝離起點部12。另外，對剝離起點部生成工序中的該保持基座43的高度進行調整，以便當該剝離起點部12被來自空氣噴嘴66的高壓空氣剝離時，該剝離起點部12處在設置於該保持基座43上的夾持單元48的夾持片48a、48b之間。另外，也可以在通過所述空氣噴嘴66噴射高壓空氣而使剝離區域擴大時，進一步使上述的第1剝離工序中使用的前端針狀部件64抵靠。這樣，良好地生成剝離起點部。

(最終剝離工序)

當所述保護帶11的外周端部被來自空氣噴嘴66的高壓空氣掀起時，暫時停止該移動基臺32朝向待機位置方向的移動，通過第3氣缸47的動作使夾持部件48a移動至夾持部件48b側，通過夾持單元48對已剝離的保護帶11的外周端部進行夾持(參照圖11)。然後，使第1氣缸41動作，由此，以能夠使彎折輥55進入夾持單元48的下方的程度使片材保持單元4整體向上方移動。

一邊使所述片材保持單元4向上方移動並使移動基臺32向待機方向移動，一邊沿著所述門型的支承框架51的支承部53的引導孔54使彎折輥55移動至片材保持單元4側(參照圖12)。另外，對於彎折輥55而言，為了一邊與保護帶11的相對於半導體晶片10的粘接面側抵接一邊使剝離推進，在其表面上塗布有氟樹脂以使其能夠 繞長度方向的軸中心旋轉、且所接觸的保護帶11的粘接面不會附著其上。

雖然在本實施方式中，半導體晶片10上的保護帶11朝向進行剝離的方向(圖中左方)彎折180度(參照圖13)，但該彎折角度並不一定需要為180度。但是，半導體晶片10的背面被磨削而形成為極薄的板狀，當該彎折角度較小時會存在當進行保護帶11的剝離時引起半導體晶片10的破裂、破損等的擔心，所以儘可能地優選180度或者與180度接近的角度來進行彎折。

當彎折輥55移動至片材保持板46下表面的圖中左方側的另一端部時，保護帶11從半導體晶片10完全剝離(參照圖14)。這樣，最終剝離工序完成。

如圖15所示，當剝離後的保護帶11展開於片材保持板46的下表面時，通過未圖示的吸引單元對形成為中空並在下表面上設置有微孔的片材保持板46的內部進行吸引，對剝離後的保護帶11進行吸引保持。並且，移動基臺32和彎折輥55移動至剝離工序開始時所定位的待機位置，並且通過第3氣缸47的動作使夾持單元48a與另一個夾持單元48b分離而釋放保護帶11的外周端部。

接下來，根據圖2、16、17，對接著所述剝離工序、將剝離後的保護帶11廢棄至廢棄容器7中的廢棄工序進行說明。

如前述的那樣，從半導體晶片10剝離的保護帶11在片材保持板46定位於靜止基臺2的導軌31、31的上方的狀態下被吸引保持。

從該狀態起，保持將保護帶11吸引保持於片材保持板46的狀態不變地，使第1氣缸41的軸42繞俯視順時針旋轉，將該片材保持板46定位在廢棄容器7的正上方，其中，該廢棄容器7配設在靜止基臺2的附近(參照圖2的(b)、圖16)。另外，圖16、17是從靜止基臺2的配設了廢棄容器的一側觀察到的側視圖，為了方便說明，僅示出了片材保持單元4和廢棄容器7，廢棄容器7為剖視圖。

在將片材保持板46定位在廢棄容器7的正上方之後，使第2氣缸44動作而使片材保持板46下降到廢棄容器7內(參照圖17)。對於該下降時的下端位置，可以使用設置在廢棄容器7內的未圖示的水平傳感器而根據廢棄的保護帶11的層疊水平使其適當變化，也可以按照對廢棄的張數進行計數而計數出的張數使其變化。

在使片材保持板46下降至廢棄容器內之後，在最下端停止來自片材保持板46的下表面的微孔的吸引，使保護帶11落下。此時，能夠通過使空氣從片材保持板46的下表面的微孔噴出而更可靠地執行保護帶11的脫離。並且，在通過廢棄容器7的 水平傳感器檢測出層疊在廢棄容器中的剝離後的保護帶11以規定的量貯存在廢棄容器中的情況下，或者計數出的張數達到了規定的量的情況下，以促使對貯存在廢棄容器7中的保護帶11的廢棄的方式執行以下措施：產生向該剝離裝置的操作者通知的警報聲、點亮警報燈等。

基於本發明的剝離裝置由以上所述的那樣構成，能夠在需要進行保護帶的剝離的各種領域內廣泛地利用，且容易使用，由於不使用剝離用的帶等消耗品，所以能夠以不使該剝離裝置複雜化的方式構成，並且，由於能夠高效地將已剝離的保護帶層疊廢棄到廢棄容器中，所以能夠充分地利用廢棄容器的容量。

另外，雖然在上述的本發明的實施方式中將板狀部件設為半導體晶片，但並不限於此，例如，在採用藍寶石基板來作為板狀部件並將保護帶粘貼在該藍寶石基板上的情況下等時，只要是使用在正面上粘貼片狀的部件的板狀部件並使片狀的部件剝離的情況，則能夠適用本申請發明。