剥离方法和剥离装置与流程

本发明涉及将粘贴在半导体晶片等板状部件上的片材剥离的剥离方法和剥离装置。

背景技术：

在半导体器件的制造工艺中，在大致圆板形状的半导体晶片的正面上通过配置成格子状的分割预定线划分出多个区域，在该划分出的区域内形成IC、LSI等器件。并且，在通过磨削装置对该半导体晶片的背面进行磨削并形成为规定的厚度之后，通过划片装置、激光加工装置等沿着分割预定线切断该半导体晶片从而对形成有器件的区域进行分割而制造出各个半导体器件。

为了使上述的IC、LSI等半导体芯片小型化，优选在上述磨削工序中尽可能地使半导体晶片(板状部件)的背面变薄，在磨削时为了保护半导体晶片的形成有器件的正面而粘贴由粘接膜等构成的保护带(片材)。

在磨削工序结束之后，需要使所述保护带从半导体晶片剥离，作为该保护带的剥离方法，公知有将剥离用的粘合带热压接于保护带的端部，牵拉该粘合带而使该保护带从半导体晶片剥离，其中，该保护带粘贴在半导体晶片的正面上(例如，参照专利文献1、2)。

专利文献1：日本特开平11-016862号

专利文献2：日本特开2003-338477号

在上述的基于以往的技术的保护带的剥离装置中，存在如下的问题：由于保护带因磨削工序时产生的按压力而粘贴在半导体晶片的正面上，所以成为当从半导体晶片的正面剥离保护带时将发挥较强的粘接力的剥离用带粘贴到保护带上并对该剥离用带进行牵拉从而剥离保护带的结构，为了实现该结构，至少需要剥离用带的传送机构、剥离用带的切断机构、剥离用带的压接机构，构造变得复杂。进而，还产生了如下问题：如上述所述，对剥离用带要求较强的粘接力，并且要求其能够耐受牢固地粘贴的 保护带的剥离工序的强度，作为消耗品而使用的该剥离装置的剥离用带的运行成本变高。

并且，在上述的以往的技术中，存在如下的问题：在将剥离用带压接于保护带的端部而进行了剥离之后，在将剥离后的保护带废弃至剥离装置的废弃容器中时，剥离用带的粘接面会附着在废弃容器的侧壁等上，无论废弃容器的容量是否还有剩余，剥离后的保护带会堵塞废弃容器的开口部，不能充分地利用废弃容器的容量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种剥离方法和剥离装置，不使用复杂的结构或运行成本负担大的剥离用的带便能够将粘贴在半导体晶片(板状部件)上的保护带(片材)剥离。

为了解决上述技术课题，根据本发明，提供一种剥离方法，将粘贴在板状部件上的片材从板状部件剥离，其中，该剥离方法至少包含如下的工序：第1剥离工序，使前端针状部件的前端部抵靠保持工作台所保持的该板状部件的该片材的外周的至少一部分，而使该一部分从该板状部件剥离；剥离起点部生成工序，对该一部分已剥离的该片材与该板状部件之间吹入空气，生成由包含该一部分在内的被扩大的剥离区域形成的剥离起点部；以及最终剥离工序，以该剥离起点部为起点，使该片材的未剥离的残余部分从该板状部件分离而进行剥离。

在上述剥离方法中，该剥离方法具有剥离起点部夹持工序，在该剥离起点部生成工序之后，对所生成的该剥离起点部进行夹持，经过该剥离起点夹持工序而执行该最终剥离工序。并且，在该剥离起点部生成工序中，也可以具有第2剥离工序，对该片材与该板状部件之间吹入空气，在生成剥离起点部之后，进一步抵靠前端针状部件的前端部而使剥离区域扩大。

进而，根据本发明，提供一种剥离装置，其将粘贴在板状部件上的片材从板状部件剥离，其中，该剥离装置具有：保持工作台，其具有对粘贴了该片材的板状部件进行保持的保持面；剥离起点部生成单元，其使针状部件的前端部抵靠该保持工作台所保持的该板状部件的该片材的外周的至少一部分而使该一部分从该板状部件剥离，对该一部分已剥离的该片材与该板状部件之间吹入空气，生成由包含该一部分在内的被扩大的剥离区域形成的剥离起点部；夹持单元，其对该已剥离的剥离起点部进行夹持； 分离单元，其使夹持了该剥离起点部的该夹持单元相对于该保持工作台向上方分离；弯折辊，其在向上方分离了的该夹持单元的下方对从该板状部件剥离了的该片材的粘接面侧进行作用，将该片材一边从该板状部件剥离一边在剥离方向上弯折；以及移动单元，其使该弯折辊与该保持工作台中的至少一方在与该板状部件并行的剥离方向上相对地移动，以便该片材从该板状部件剥离，通过该移动单元的移动使该片材全部从该板状部件剥离。

在上述剥离装置中，具有：片材保持单元，其对从该板状部件剥离了的该片材进行吸引保持；以及废弃容器，其对剥离后的所述片材进行收纳，优选构成为：该片材保持单元在对该片材进行吸引保持之后，移动至该废弃容器的正上方，在该废弃容器的正上方解除对所吸引保持的该片材的吸引，将该片材收纳在该废弃容器内。

本发明的剥离方法由上述那样构成，是将粘贴在板状部件上的片材从板状部件剥离的剥离方法，由于该剥离方法至少包含：第1剥离工序，使前端针状部件的前端部抵靠保持工作台所保持的该板状部件的该片材的外周的至少一部分，而使该一部分从该板状部件剥离；剥离起点部生成工序，对该一部分已剥离的该片材与该板状部件之间吹入空气，生成由包含该一部分在内的被扩大的剥离区域形成的剥离起点部；以及最终剥离工序，以该剥离起点部为起点，使该片材的未剥离的残余部分从该板状部件分离而进行剥离，所以不需要剥离用的带的传送、切断、压接机构，不需要高价的剥离用带等消耗品，能够抑制执行剥离工序时的运行成本。

进而，本发明的剥离装置是将粘贴在板状部件上的片材从板状部件剥离的剥离装置，由于该剥离装置具有：保持工作台，其具有对粘贴了该片材的板状部件进行保持的保持面；剥离起点部生成单元，其使针状部件的前端部抵靠该保持工作台所保持的该板状部件的该片材的外周的至少一部分而使该一部分从该板状部件剥离，对该一部分已剥离的该片材与该板状部件之间吹入空气，生成由包含该一部分在内的被扩大的剥离区域形成的剥离起点部；夹持单元，其对该已剥离的剥离起点部进行夹持；分离单元，其使夹持了该剥离起点部的该夹持单元相对于该保持工作台向上方分离；弯折辊，其在向上方分离了的该夹持单元的下方对从该板状部件剥离了的该片材的粘接面侧进行作用，将该片材一边从该板状部件剥离一边在剥离方向上弯折；以及移动单元，其使该弯折辊与该保持工作台中的至少一方在与该板状部件并行的剥离方向上相对地移动，以便该片材从该板状部件剥离，通过该移动单元的移动使该片材全部从该板 状部件剥离，所以与上述同样，不需要剥离用的带的传送、切断、压接机构，不需要高价的剥离用带等消耗品，能够抑制执行剥离工序时的运行成本。

并且，优选上述剥离装置具有：片材保持单元，其对从该板状部件剥离了的该片材进行吸引保持；以及废弃容器，其对剥离后的该片材进行收纳，该片材保持单元具有废弃单元，在对该片材进行了吸引保持之后，移动至该废弃容器的正上方，在该废弃容器的正上方解除对所吸引保持的该片材的吸引，将该片材收纳在该废弃容器内。在本发明所利用的剥离装置中，由于没有使用剥离用带等具有粘接性的消耗品，所以不存在当将该片材收纳于废弃容器中时附着在废弃容器的入口部或内侧侧面的担心，能够容易地通过片材保持单元以从废弃容器的底部重叠的方式将该片材废弃，能够充分地利用废弃容器的容量。

附图说明

图1是根据本发明而构成的剥离装置的立体图。

图2的(a)、(b)、(c)是示出图1所示的剥离装置的片材保持单元的立体图。

图3是示出构成图1所示的剥离装置的弯折辊的支承框架的立体图。

图4是图1所示的剥离装置的剥离起点部生成单元的立体图。

图5是图1所示的剥离装置的主要部分侧视图。

图6是示出在图5所示的状态下，将粘贴有保护带的半导体晶片载置到保持工作台上的状态的主要部分侧视图。

图7是示出从图6的状态起使保持工作台移动而使半导体晶片移动的状态的主要部分侧视图。

图8是示出使前端针状部件从图7的状态向下方移动而接近半导体晶片的状态的主要部分侧视图。

图9是示出从图8的状态起使前端针状部件相对于半导体晶片抵靠的状态的主要部分侧视图。

图10是示出从图9的状态起从空气喷嘴对保护带的剥离部分与半导体晶片之间喷射空气的状态的主要部分侧视图。

图11是示出从图10的状态起使夹持部件进行动作而对剥离后的保护带的外周端部进行了夹持的状态的主要部分侧视图。

图12是示出从图11的状态起使弯折辊移动而与保护带的粘接面接触的状态的主要部分侧视图。

图13是示出从图12的状态起使弯折辊和保持工作台移动而使保护带弯折、使剥离推进的状态的图。

图14是示出从图13的状态起使弯折辊移动而使保护带从半导体晶片剥离的状态的图。

图15是示出从图14的状态起将剥离后的保护带吸引保持在片材保持板的下表面的状态的图。

图16是示出从图15的状态起在将保护带吸引保持于片材保持板的下表面的状态下使片材保持单元移动至废弃容器正上方的状态的主要部分侧视图。

图17是示出从图16的状态起使片材保持板下降至废弃容器内的状态的图。

标号说明

1：剥离装置；2：静止基台；3：保持工作台机构(保持工作台)；4：片材保持单元；5：弯折辊移动单元；6：剥离起点部生成单元；7：废弃容器；10：半导体晶片(板状部件)；11：保护带(片材)；12：剥离起点部；31、31：导轨；32：移动基台；36：工作台主体；41：第1气缸；44：第2气缸；47：第3气缸；48：夹持部件；55：弯折辊；61：第4气缸；64：前端部件；65：前端针状部件；66：空气喷嘴。

具体实施方式

以下，参照附图对根据本发明而构成的剥离方法以及用于执行该剥离方法的剥离装置的优选的实施方式进行详细地说明。

在图1中示出了根据本发明而构成的剥离装置1的一实施方式的立体图。图示的实施方式中的剥离装置1具有：静止基台2、保持工作台机构3、片材保持单元4、弯折辊移动单元5、剥离起点部生成单元6以及废弃容器7。

如图所示，所述保持工作台机构3包含：两条导轨31、31，其在静止基台2上沿着箭头X所示的剥离加工进给方向(剥离方向)配设；移动基台32，其滑动自如地配设在该2条导轨31、31上；滚珠丝杠轴33，其沿着导轨31、31而与该移动基台32的下表面的螺母部卡合；轴承34，其在该滚珠丝杠轴33的一端侧将该滚珠丝杠轴33支承为旋转自如；以及脉冲电动机35，其用于在另一端侧使该滚珠丝杠轴33 旋转并使该移动基台32在X方向上以自由往复移动的方式移动。

该移动基台32具有：圆筒状的工作台主体36，其配设在该移动基台32上；以及吸附卡盘37，其配设在该工作台主体36的上表面。吸附卡盘37由多孔陶瓷材料形成并与未图示的吸引单元连接，在该吸附卡盘37的表面上产生适当的负压。因此，通过使未图示的吸引单元进行动作而将载置在吸附卡盘37上的构成本发明的板状部件的半导体晶片10吸引保持在吸附卡盘37上。

如图1、图2的(a)～(c)所示，片材保持单元4配设在静止基台2上，该片材保持单元4具有：第1气缸41，其竖立设置在该静止基台2上；以及保持基座43，其被从该第1气缸41延伸的轴42支承。在该保持基座43上配设有：第2气缸44，其竖立设置在上表面上；片材保持板46，其被从该第2气缸44贯通至保持基座43的下表面侧并第2气缸44的进退自如的轴45支承；第3气缸47，其配设在该保持基座43上，在端部具有夹持片48a并具有在水平方向上进退自如的轴；以及夹持片48b，其位于所述保持基座43的下表面侧，配置在与该夹持片48a相对的位置，与夹持片48a一起构成夹持单元48。

所述片材保持板46构成为内部中空，在下表面的整个面上设置有多个未图示的微孔，构成为能够借助将第2气缸44和片材保持板46连结的轴内部对片材保持板46内部进行吸引，能够借助所述微孔在片材保持板下表面上产生负压。

所述保持基座43构成为能够与轴42一起上下移动，该轴42以能够进退的方式被所述第1气缸41驱动，进而，如图2的(b)中的箭头所示，保持基座43能够以该轴42为中心在水平方向上旋转。另外，通过使该保持基座43从位于导轨31、31上的图2的(a)的位置朝向图2的(b)所示的位置按照顺时针方向旋转，能够将所述片材保持板46移动至设置在静止基台2的附近的废弃容器7的正上方。

如图3所示，所述弯折辊移动单元5由呈门型形状的支承框架51构成，该支承框架51具有：柱部52、52，其沿着支承基台2上的导轨31、31隔开间隔地并排设置；支承部53，其将该柱部52、52的上端连结；以及弯折辊55，其借助内设在该支承部53内的未图示的驱动机构沿着该支承部53的引导孔54移动。该弯折辊55能够绕长度方向的轴中心旋转，至少比粘贴在半导体晶片10上并构成了本发明的片材的保护带11的直径长，并且，在其正面上涂布有氟树脂以便剥离后的保护带的粘接面不会附着。

如图4所示，所述剥离起点部生成单元6包含：第4气缸61；轴62，其从该第4气缸61延伸并能够以自由进退的方式对高度方向上的位置进行微调整；臂部件63；以及前端部件64，其设置在该臂部件63的前端部并具有前端针状部件65和空气喷嘴66。通过该结构，前端部件64构成为能够上下移动，并构成为能够通过调整其高度位置来将针状部件的前端部定位在该板状部件上的保护带的高度位置。并且，空气喷嘴66构成为经由第4气缸61、轴62对其供给空气，并能够根据需要喷出空气。

如图1所记载的那样，废弃容器7构成为配置在静止基台2的片材保持单元4的附近，形成为上方开放的圆筒状，并形成为比切成大致圆形状而使用的保护带11大一圈，能够将由本发明的剥离装置剥离的该保护带11层叠在容器内。

图示的实施方式中的剥离装置1由以上所述的那样构成，一边参照图5到17一边对其作用进行说明。另外，图5到图15是图1的剥离装置1的主要部分侧视图，为了容易理解地对动作进行说明，适当省略了静止基台2、支承框架51、第1气缸41、第4气缸61、电动机35等与动作说明无直接关系的结构。

在该剥离装置1中，在开始进行将粘贴在半导体晶片10上的保护带11剥离的剥离工序时，首先，如图5所示，使移动基台32在保持工作台机构3的导轨31、31上在待机位置(图中右侧)待机，并且利用第2气缸44将片材保持板46提升至最上位的位置。并且，弯折辊55被定位在比空气喷嘴66靠移动基台32的待机位置侧。

如图5、6所示，首先，将正面上粘贴有保护带11的半导体晶片10载置到移动基台32的工作台主体36的吸附卡盘37上。此时，通过吸附卡盘37背侧的空间与未图示的吸引单元连结而在吸附卡盘37上产生负压，半导体晶片10被吸引固定在吸附卡盘37上，其中，该吸附卡盘37由多孔陶瓷材料构成，在正背面间形成为能够通气。

在将半导体晶片10固定在吸附卡盘37上之后，驱动脉冲电动机35并使滚珠丝杠轴33旋转，由此，使该移动基台32从图6的待机位置沿着导轨31移动至片材保持单元4和剥离起点部生成单元6的下方。此时，粘贴在半导体晶片10上的保护带11的外周端部的稍微外侧部分被定位在剥离起点部生成单元6的前端针状部件65的前端的正下方(参照图7)。

(第1剥离工序)

在将半导体晶片10的外周端部的稍微外侧部分定位在剥离起点部生成单元6的前端针状部件65的正下方之后，使第4气缸61动作而使前端针状部件65的前端部 下降至接近半导体晶片10的保护带11的外周端部的位置(参照图8)。

按照该保护带11的正面高度对该前端针状部件65的前端部的高度进行微调整，以便前端针状部件65的前端接近半导体晶片10的保护带11的外周部分，在该前端部已接近的状态下将该移动基台稍微向图中右方移动，由此，该前端针状部件65的前端抵靠于该保护带11的外周部分(参照图9)。另外，可以如图9所示从保护带11的周向外侧抵靠该前端部，也可以从该保护带11的外周部分的上方抵靠该前端部。

并且，在该前端部抵靠于该保护带11的外周部分之后，使该第4气缸61进行动作，使该前端针状部件65稍微上升并且使该移动基台进一步向右方移动，由此，该保护带11的外周部分的一部分被良好地剥离。

(剥离起点部生成工序)

在该保护带11的该一部分被剥离之后，如图10所示，使该前端部分64上升，并且从空气喷嘴66喷射高压空气，由此，该保护带11的外周部分从该前端针状部件65的前端部脱离，在该保护带11的外周部分中包含之前已剥离的该一部分的剥离区域扩大，生成适合于被后述的夹持单元48夹持的剥离起点部12。另外，对剥离起点部生成工序中的该保持基座43的高度进行调整，以便当该剥离起点部12被来自空气喷嘴66的高压空气剥离时，该剥离起点部12处在设置于该保持基座43上的夹持单元48的夹持片48a、48b之间。另外，也可以在通过所述空气喷嘴66喷射高压空气而使剥离区域扩大时，进一步使上述的第1剥离工序中使用的前端针状部件64抵靠。这样，良好地生成剥离起点部。

(最终剥离工序)

当所述保护带11的外周端部被来自空气喷嘴66的高压空气掀起时，暂时停止该移动基台32朝向待机位置方向的移动，通过第3气缸47的动作使夹持部件48a移动至夹持部件48b侧，通过夹持单元48对已剥离的保护带11的外周端部进行夹持(参照图11)。然后，使第1气缸41动作，由此，以能够使弯折辊55进入夹持单元48的下方的程度使片材保持单元4整体向上方移动。

一边使所述片材保持单元4向上方移动并使移动基台32向待机方向移动，一边沿着所述门型的支承框架51的支承部53的引导孔54使弯折辊55移动至片材保持单元4侧(参照图12)。另外，对于弯折辊55而言，为了一边与保护带11的相对于半导体晶片10的粘接面侧抵接一边使剥离推进，在其表面上涂布有氟树脂以使其能够 绕长度方向的轴中心旋转、且所接触的保护带11的粘接面不会附着其上。

虽然在本实施方式中，半导体晶片10上的保护带11朝向进行剥离的方向(图中左方)弯折180度(参照图13)，但该弯折角度并不一定需要为180度。但是，半导体晶片10的背面被磨削而形成为极薄的板状，当该弯折角度较小时会存在当进行保护带11的剥离时引起半导体晶片10的破裂、破损等的担心，所以尽可能地优选180度或者与180度接近的角度来进行弯折。

当弯折辊55移动至片材保持板46下表面的图中左方侧的另一端部时，保护带11从半导体晶片10完全剥离(参照图14)。这样，最终剥离工序完成。

如图15所示，当剥离后的保护带11展开于片材保持板46的下表面时，通过未图示的吸引单元对形成为中空并在下表面上设置有微孔的片材保持板46的内部进行吸引，对剥离后的保护带11进行吸引保持。并且，移动基台32和弯折辊55移动至剥离工序开始时所定位的待机位置，并且通过第3气缸47的动作使夹持单元48a与另一个夹持单元48b分离而释放保护带11的外周端部。

接下来，根据图2、16、17，对接着所述剥离工序、将剥离后的保护带11废弃至废弃容器7中的废弃工序进行说明。

如前述的那样，从半导体晶片10剥离的保护带11在片材保持板46定位于静止基台2的导轨31、31的上方的状态下被吸引保持。

从该状态起，保持将保护带11吸引保持于片材保持板46的状态不变地，使第1气缸41的轴42绕俯视顺时针旋转，将该片材保持板46定位在废弃容器7的正上方，其中，该废弃容器7配设在静止基台2的附近(参照图2的(b)、图16)。另外，图16、17是从静止基台2的配设了废弃容器的一侧观察到的侧视图，为了方便说明，仅示出了片材保持单元4和废弃容器7，废弃容器7为剖视图。

在将片材保持板46定位在废弃容器7的正上方之后，使第2气缸44动作而使片材保持板46下降到废弃容器7内(参照图17)。对于该下降时的下端位置，可以使用设置在废弃容器7内的未图示的水平传感器而根据废弃的保护带11的层叠水平使其适当变化，也可以按照对废弃的张数进行计数而计数出的张数使其变化。

在使片材保持板46下降至废弃容器内之后，在最下端停止来自片材保持板46的下表面的微孔的吸引，使保护带11落下。此时，能够通过使空气从片材保持板46的下表面的微孔喷出而更可靠地执行保护带11的脱离。并且，在通过废弃容器7的 水平传感器检测出层叠在废弃容器中的剥离后的保护带11以规定的量贮存在废弃容器中的情况下，或者计数出的张数达到了规定的量的情况下，以促使对贮存在废弃容器7中的保护带11的废弃的方式执行以下措施：产生向该剥离装置的操作者通知的警报声、点亮警报灯等。

基于本发明的剥离装置由以上所述的那样构成，能够在需要进行保护带的剥离的各种领域内广泛地利用，且容易使用，由于不使用剥离用的带等消耗品，所以能够以不使该剥离装置复杂化的方式构成，并且，由于能够高效地将已剥离的保护带层叠废弃到废弃容器中，所以能够充分地利用废弃容器的容量。

另外，虽然在上述的本发明的实施方式中将板状部件设为半导体晶片，但并不限于此，例如，在采用蓝宝石基板来作为板状部件并将保护带粘贴在该蓝宝石基板上的情况下等时，只要是使用在正面上粘贴片状的部件的板状部件并使片状的部件剥离的情况，则能够适用本申请发明。