JPH06268051A - ウエハ剥し装置 - Google Patents

ウエハ剥し装置

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JPH06268051A
JPH06268051A JP4886693A JP4886693A JPH06268051A JP H06268051 A JPH06268051 A JP H06268051A JP 4886693 A JP4886693 A JP 4886693A JP 4886693 A JP4886693 A JP 4886693A JP H06268051 A JPH06268051 A JP H06268051A
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wafer
suction means
wafer stripping
stripping apparatus
suction
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JP4886693A
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Iwao Hayase
巌 早瀬
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエハ剥し作業を自動化し、かつ、ウエハ剥
し時に発生していたウエハ表面への傷を無くし、加えて
ウエハの割れを減少させ、省力化、歩留りの向上により
デバイスの低コスト化を実現する。 【構成】 上部吸着加熱板１１を支持軸１４とカップリ
ング１５によってロボットアーム１６に接続し、下部吸
着加熱板４と上部吸着加熱板１１とでワーク２０を吸着
保持し、加熱して接着材を軟化させた後、ロボットアー
ム１６により上部吸着加熱板１１を回転，あるいは回動
（揺動）させ、ウエハ１と補強板２の接着材層を分離し
やすくしながら、ロボットアーム１６を上方に移動させ
て剥離を行なうようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はウエハ剥し装置に関
し、特にウエハの裏面処理を行なう為に、ウエハを熱軟
化性接着剤により補強板に貼り付け、裏面処理後、ウエ
ハを補強板から剥すようにしたウエハ剥し装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図１９は従来のウエハ剥し装置を示す構
成図、図２０は熱軟化性接着剤により補強板とウエハと
を貼り付けたワークの断面図であり、図２０において、
１はワックス等の熱軟化性接着剤２０９によりガラス板
等の補強板２に貼り付けられたウエハであり、ウエハ１
と補強板２とによりワーク２０を構成している。またウ
エハ１と補強板２との接着面の外周には蒸着やメッキに
よるメタル突起３が形成されている。
【０００３】また図１９において、２０１は下部吸着加
熱板であり、この下部吸着加熱板２０１の上層には、下
部吸着加熱板２０１の吸着面２０１ａに開口した下部真
空吸着口２０１ｂと、この下部真空吸着口２０１ｂと下
部吸着加熱板２０１の内部で繋がった下部真空吸引口２
０２とが設けられ、下部真空吸引口２０２は図示しない
真空ポンプにチューブ等で接続されている。さらに下部
吸着加熱板２０１の下層の内部には、この下部吸着加熱
板２０１を加熱するための下部ヒータ２０３が設けられ
ている。
【０００４】また、２０４は上部吸着加熱板であり、下
部吸着加熱板２０１と同様に、この上部吸着加熱板２０
４の吸着面２０４ａには上部真空吸着口２０４ｂが開口
し、この上部真空吸着口２０４ｂと連絡し、またチュー
ブ等により図示しない真空ポンプに接続される上部真空
吸引口２０５が設けられている。さらに下層の内部に
は、上部吸着加熱板２０４を加熱するための上部ヒータ
２０６が設けられている。そして上部吸着加熱板２０４
の上面には支持棒２０７が固定され、この支持棒２０７
の上部にはハンドル２０８が接続されている。
【０００５】次に動作について説明する。熱軟化性接着
剤であるワックス２０９により、表面に回路が形成され
たウエハ１（直径７６ｍｍ，厚み６００μｍ）の表面に
補強板２を貼り合わせて、ウエハ１を補強板２により補
強した後、ウエハ１の裏面に対して研削作業を実施す
る。一般に、ウエハ１を約２０〜３０μｍから２００μ
ｍの厚みまで研削した後、このウエハ１の裏面にメッキ
のためのパターンを形成するが、ウエハ１と補強板２と
の接着面の外周には図２０に示すようなメッキ等のメタ
ル突起３が成長する。
【０００６】ウエハ１の裏面処理後、作業者がマニュア
ルにより、メタル突起３が成長したワーク２０を下部吸
着加熱板２０１の吸着面２０１ａ上に載せ、この吸着面
２０１ａに開口した下部真空吸着口２０１ｂからの吸引
力によりウエハ１を吸着面２０１ａに吸着させ、同時に
下部ヒータ２０３により下部吸着加熱板２０１を加熱す
る。
【０００７】次に作業者がハンドル２０８を持って上部
吸着加熱板２０４を持ち上げ、ワーク２０の補強板２の
上に載せ、吸着面２０４ａに開口した上部真空吸着口２
０４ｂからの吸引力により補強板２を吸着し、同時に上
部ヒータ２０６により上部吸着加熱板２０４を加熱す
る。
【０００８】一定時間加熱し、ウエハ１と補強板２とを
貼り合わせているワックス２０９を軟化させた後、ハン
ドル２０８を矢印で示すように横方向に移動させること
によって、ウエハ１と補強板２とを剥す。剥し終えたウ
エハ１と補強板２は、作業者がマニュアルにより取り出
し、以後の必要な処理が行なわれる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来のウエハ剥し装置
は以上のように構成されており、図２０に示すような蒸
着やメッキによるメタル突起３が形成されているため
に、ウエハの剥離を実施した場合、ウエハの表面，周
囲，あるいはその内部に欠けや傷が生じ、ウエハ剥しの
段階で、ウエハが割れる等の問題点があった。また、そ
の後の洗浄作業等においても上記欠けや傷等の欠陥によ
り、ウエハ割れが発生する等の問題点があった。
【００１０】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ウエハ剥離の際の欠けや傷の発
生を防ぎ、これによりウエハ割れを低減させ、その歩留
りの向上によりデバイスの低コスト化を実現させること
のできるウエハ剥し装置を得ることを目的とし、加えて
自動化を図ることのできるウエハ剥し装置を得ることを
目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係るウエハ剥
し装置は、下面の吸着面にウエハと補強板とを熱軟化性
接着剤により貼り合わせてなるワークの一方の面を吸着
する上部吸着手段を設け、上面の吸着面にワークの他方
の面を吸着する下部吸着手段を設け、上部吸着手段と下
部吸着手段との少なくともいずれか一方、あるいは両方
に上記熱軟化性接着剤を軟化させる加熱手段を設け、上
部吸着手段とこの上部吸着手段を上下動させるためのロ
ボットアームとを回動自在に接続する連結手段を設けた
ものである。
【００１２】また、この発明は上記ウエハ剥し装置にお
いて、上部吸着手段の吸着面に吸着されたワークを下部
吸着手段の吸着面に吸着させる際に発生する衝撃を吸収
するよう、下部吸着手段の下面に衝撃緩衝手段を設けた
ものである。
【００１３】また、この発明は上記ウエハ剥し装置にお
いて、上部吸着手段の吸着面に吸着された補強板を上部
吸着手段に圧接するよう保持する保持手段を、上部吸着
手段の側部に設けたものである。
【００１４】また、この発明は上記ウエハ剥し装置にお
いて、下部吸着手段を鉛直下方へ引っ張る引張手段を、
下部吸着手段の下面に設けたものである。
【００１５】また、この発明に係るウエハ剥し装置は、
上部吸着手段の吸着面の形状を凸状の球面としたもの、
あるいは上部吸着板の吸着面が凸状の球面状になる構造
としたものである。
【００１６】さらに、この発明に係るウエハ剥し装置
は、上部吸着手段を、上記連結手段に固定された円形状
吸着手段と、この円形状吸着手段の外側に同心円状に上
下動可能に設けたリング形状吸着手段とで構成したもの
である。
【００１７】また、この発明に係るウエハ剥し装置は、
熱軟化性接着剤の溶剤を吹き付けるノズルを、ワークの
ウエハと補強板との接着面に向けて設けたものである。
【００１８】また、この発明に係るウエハ剥し装置は、
上記ウエハ剥し装置本体を上記溶剤を満した容器に設置
し、さらにこの容器を内圧を加えることのできる構造と
したものである。
【００１９】
【作用】この発明においては、加熱手段を有する上部吸
着手段の吸着面にウエハと補強板とから成るワークの一
方の面を吸着し、同じく加熱手段を有する下部吸着手段
の吸着面にワークの他方の面を吸着し、上記加熱手段に
よりウエハと補強板とを貼り付けている熱軟化性接着剤
を加熱し、軟化させた後、ロボットアームを作動させて
上部吸着手段を回転、あるいは回動させて剥離し易くし
ながらこれを上昇させて、ウエハを補強板から上方に向
かって剥離するようにしたから、ウエハの欠けや傷の発
生を防ぎ、これによりウエハ割れが低減し、歩留りが向
上して、デバイスの低コストを実現することができる。
また上部吸着手段はロボットアームにより支持され、こ
のロボットアームを作動させて操作するようにしたか
ら、ウエハ剥離の操作を非常に簡単に実行することがで
き、自動化を容易に行なうことができる。
【００２０】また、この発明においては、ワークを下部
吸着手段の吸着面に吸着させる際に発生する衝撃を吸収
するための衝撃緩衝手段を設けたから、ワークを上部吸
着手段とともに下部吸着手段に載置する場合に発生する
衝撃が吸収され、ウエハの割れを防止することができ
る。
【００２１】また、この発明においては、補強板を上部
吸着手段の吸着面に圧接保持する保持手段を設け、この
保持手段をエア−シリンダと爪とで構成したから、上部
吸着手段がロボットアームにより上方に移動されると、
補強板は爪により上部吸着手段に固定されているため、
補強板の端部が曲げられながらウエハの周端部から剥離
され、これによりウエハ剥しが容易となる。
【００２２】また、この発明においては、下部吸着手段
を鉛直下方へ引っ張る引張手段を、下部吸着手段の下面
に設け、上下部吸着手段が有する吸着力よりも僅かに弱
い張力が働くようにしたから、より安定なウエハ剥しを
行なうことができる。
【００２３】また、この発明においては、上部吸着手段
の吸着面を、凸状の球面状に形成した、あるいは加熱す
ることにより凸状の球面になる構造としたから、ウエハ
を補強板から容易に剥離することができる。
【００２４】また、この発明においては、上部吸着手段
を、連結手段に固定された円形状吸着手段と、この円形
状吸着手段の外側に同心円状に上下動可能に設けたリン
グ形状吸着手段とで構成したから、外側のリング形状吸
着手段を先に上昇させることによりウエハを周囲から剥
がしていくことができる。
【００２５】また、この発明においては、ウエハと補強
板間の接着部に向けて、溶剤等を吹き付けるノズルを配
置するようにしたから、接着剤の除去が促進され、剥離
をさらに容易に行なうことができる。
【００２６】さらに、この発明においては、ウエハ剥し
装置を、熱軟化性接着剤の溶剤を入れた容器内に設置
し、あるいはそれに加えて、この容器を密閉し容器内を
加圧するようにしたから、溶剤が接着剤層に浸透しやす
くなる。
【００２７】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。 実施例１．図１はこの発明の第１の実施例によるウエハ
剥し装置を示す斜視図、図２は図１に示すウエハ剥し装
置の構成図、図３はロボットアームの動きを説明する図
である。図１９と同一符号は同一又は相当部分を示し、
これらの図において、４は円盤形状の下部吸着加熱板で
あり、この下部吸着加熱板４の吸着面４ａに大小２つの
同心円状の溝を設けて下部真空吸着口４ｂを形成し、こ
れらの下部真空吸着口４ｂを下部吸着加熱板４の内部で
連絡させる。さらにこの下部真空吸着口４ｂは下部吸着
加熱板４の側面に開口して設けられた下部真空吸引口５
を介して外部の図示しない真空ポンプに接続されてい
る。また下部吸着加熱板４には下部ヒータとしてのカー
トリッジヒータ６を挿入するための空洞４ｃが設けてあ
り、この空洞４ｃにはカートリッジヒータ６が挿入され
ている。
【００２８】また下部吸着加熱板４の下面周辺部には、
ワーク２０を下部吸着加熱板４の吸着面４ａに吸着させ
る際に発生する衝撃を和らげるために、４本のガイドピ
ン（支持棒）７を等間隔に鉛直下方に向けて固定し、バ
ネ８をこのガイドピン７に嵌装し、さらにこのガイドピ
ン７を、ベース１０に固定された中空の円柱状ガイド
（支持体）９に挿入して、このバネ８の弾発力により下
部吸着加熱板４を支えるようにしている。
【００２９】また１１は同じく円盤形状の上部吸着加熱
板で、この上部吸着加熱板１１の吸着面１１ａにも上部
真空吸着口１１ｂが開口し、ワーク２０を吸引吸着する
ために、上部吸着加熱板１１の側面に開口した上部真空
吸引口１２を介して、図示しない真空ポンプに接続され
ている。また上部吸着加熱板１１の空洞１１ｃにはカー
トリッジヒータ１３が挿入され、さらに上部吸着加熱板
１１の上面中央には支持軸１４が固定され、カップリン
グ１５を介してロボットアーム１６と連結されている。
これにより上部吸着加熱板１１はロボットアーム１６に
よって上下動及び回動自在に保持される。
【００３０】次に動作について説明する。先ずウエハ１
と補強板２とからなるワーク２０がカセット（図示せ
ず）からチャージされると、図３(a) に示すように、ロ
ボットアーム１６を作動させ、このロボットアーム１６
に保持された上部吸着加熱板１１をワーク２０上まで移
動させる。次に図３(b) に示すように、ロボットアーム
１６を下方に移動させて、上部吸着加熱板１１の吸着面
１１ａをワーク２０の補強板２に接触させ、吸着させ
る。その後、図３(c) に示すように、ロボットアーム１
６を下部吸着加熱板４の設置された場所まで移動させ、
上部吸着加熱板１１を下部吸着加熱板４の吸着面４ａ上
に位置づける。そして、ロボットアーム１６を下降させ
て、図２に示すように、ワーク２０は上部吸着加熱板１
１とともに下部吸着加熱板４の上に載せられ、吸着面４
ａに吸着される。この時の衝撃はバネ８の弾発力によっ
て吸収される。吸着が完了した後、カートリッジヒータ
６，１３によって上部吸着加熱板１１と下部吸着加熱板
４とが加熱され、ウエハ１と補強板２を貼り付けている
ワックス２０９を補強板２とウエハ１との両方から加熱
し、軟化させる。ワックス２０９の軟化が完了した後、
ロボットアーム１６を作動させ、上部吸着加熱板１１を
回転、あるいは回動（揺動）させつつ上方に移動させる
ことによって補強板２とウエハ１とを剥離する。
【００３１】このように本実施例では、上，下部吸着加
熱板１１，４によりワーク２０を吸着保持し、カートリ
ッジヒータ６，１３の熱により、ワックス２０９を加熱
し、軟化させた後、ロボットアーム１６を作動させ、上
部吸着加熱板１１を回転、あるいは回動させつつ剥離し
易くしながらこれを上昇させ、補強板２を上方に引き上
げることによりウエハ１を剥離するようにしたので、ウ
エハの欠けや傷の発生を防ぐことができ、これによりウ
エハ割れを低減でき、歩留りが向上され、デバイスの低
コストを実現することができる。
【００３２】またロボットアーム１６により上部吸着加
熱板１１を支持し、ロボットアーム１６を作動させるこ
とにより上部吸着加熱板１１を操作するようにしたの
で、上部吸着加熱板１１に対して回転力を与え、上方に
移動して剥すという操作を非常に簡単に実行することが
でき、自動化を容易に行なうことができる。
【００３３】さらに、ロボットアーム１６により上部吸
着加熱板１１をワーク２０とともに下部吸着加熱板４の
吸着面に吸着載置する場合に発生する衝撃を、バネ８の
弾発力により吸収するようにしたので、ウエハの割れを
防止することができる。
【００３４】なお、上記実施例では、上部吸着加熱板１
１を回転、あるいは回動させることによりウエハ１と補
強板２とを剥離しやすくしたが、その他これらを組み合
わせた動作により実施するようにしてもよい。
【００３５】さらに上記実施例では、上部吸着加熱板１
１を回転、あるいは回動させつつロボットアーム１６を
上昇させたが、上部吸着加熱板１１を回転させ、あるい
は回動させて、ウエハ１と補強板２とを分離しやすくし
た後、上方に移動させて剥離するようにしてもよい。
【００３６】実施例２．図４はこの発明の第２の実施例
によるウエハ剥し装置を示す構成図、図５は図４に示す
保持手段の斜視図、図６は保持手段の動きを説明する図
である。本実施例２では、上記実施例１に加えて、ワー
ク２０の補強板２の周辺端を保持するために、上部吸着
加熱板１１の側部に一対の保持部２１を設けたものであ
り、この保持部２１は、図５に示すように補強板２の周
辺端を挟持する爪２１ａと、この爪２１ａの作動点にシ
リンダピン２１ｅを軸着したエアーシリンダ２１ｂとか
らなり、エアーシリンダ２１ｂと爪２１ａとは第１の軸
２１ｃ及び第２の軸２１ｄにより回動自在に上部吸着加
熱板１１に取り付けられている。
【００３７】次に動作について説明する。ワーク２０が
上部吸着加熱板１１の吸着面１１ａに吸着されるまで
は、エアーシリンダ２１ｂのシリンダピン２１ｅは突出
した状態にあり、このシリンダピン２１ｅに軸着された
爪２１ａは第２の軸２１ｄを中心として上部吸着加熱板
１１の外側方向に回転しており、図６(a) に示すよう
に、開いた状態にある。次に、図６(b) に示すように、
ワーク２０が上部吸着加熱板１１の吸着面１１ａに吸着
されるとエアーシリンダ２１ｂが作動し、シリンダピン
２１ｅにより爪２１ａが引っ張られ、爪２１ａは第２の
軸２１ｄを中心として上部吸着加熱板１１側に向かって
回転する。これによりワーク２０の補強板２の周辺端は
上部吸着加熱板１１の吸着面１１ａと爪２１ａとにより
吸着面１１ａに挟持される。その後は、上記実施例１と
同様であり、吸着動作により上，下部吸着加熱板１１，
４の間にワーク２０が吸着保持されると、ロボットアー
ム１６が作動し、上部吸着加熱板１１を上昇させ、ウエ
ハ１と補強板２との剥離を開始する。この時、補強板２
の周辺端は爪２１ａにより挟持されているので、上部吸
着加熱板１１が上昇すると、補強板２の端部が曲げら
れ、ウエハ１の周囲から徐々に剥離が始まる。
【００３８】このように本実施例２では、上部吸着加熱
板１１の側部に、上部吸着加熱板１１の吸着面１１ａに
吸着された補強板２を保持する保持部２１を設け、補強
板２の周端部を保持部２１の爪２１ａにより挟持するよ
うにしたので、ロボットアームにより上部吸着加熱板を
上昇させる際に補強板の端部が曲げられ、これによりウ
エハの周端部から徐々に剥離され、ウエハの剥離を容易
に行うことができる。
【００３９】実施例３．図７はこの発明の第３の実施例
によるウエハ剥し装置を示す構成図であり、本実施例３
では、下部吸着加熱板４を鉛直下方に引っ張るために、
下部吸着加熱板４の下面に、ワーク２０を吸着した上，
下部吸着加熱板１１，４の吸着状態を維持できる重量の
重り３１を取り付けたものである。またバネ８はその下
方端のみが円柱状ガイド９に固定され、その上方端８ａ
は下吸着加熱板４に固定されていないため、上，下部吸
着加熱板１１，４が上方に持ち上げられると、バネ８の
上方端８ａは下吸着加熱板４の下面から離れる。すなわ
ちバネ８による張力は下吸着加熱板４に作用しない構造
になっている。
【００４０】このように本実施例３では、下部吸着加熱
板４の下面に重り３１を取り付け、その重量によりロボ
ットアーム１６の上昇速度を抑えるようにしたので、毎
秒０．１mm程度の移動速度を有するロボットアーム１６
においても、微妙な調整が可能となり、微動による上方
向移動を実現でき、ワックス２０９が十分に軟化してい
ない場合もスムーズな剥離を実施することができる。
【００４１】実施例４．図８はこの発明の第４の実施例
によるウエハ剥し装置を示す構成図であり、本実施例４
では、上記実施例３の重り３１の代わりに、ベース１０
にエアーシリンダ４１を設置し、シリンダピン４１ａを
下部吸着加熱板４の下面に固定したものである。
【００４２】このように本実施例４では、下部吸着加熱
板４の下面にエアーシリンダ４１を固定し、下部吸着加
熱板４を下方に引っ張るようにしたので、ロボットアー
ム１６の上方への移動に同調させながら下部吸着加熱板
４を下方に移動させることができ、より安定な剥離を実
施することができる。
【００４３】実施例５．図９はこの発明の第５の実施例
によるウエハ剥し装置を示す構成図であり、本実施例５
では、引張手段として、上記実施例３の重り３１の代わ
りに、バネ５１の反発力を利用するために、バネ５１の
上端５１ａを下部吸着加熱板４の下面に固定し、さらに
バネ５１の下端５１ｂを円柱状ガイド９に固定したもの
である。
【００４４】このような本実施例５によれば、上，下部
吸着加熱板１１，４が持ち上げられることにより、バネ
５１による反発力が張力となって下部吸着加熱板４に作
用するので、重り３１やエアーシリンダ４１と同様に安
定したウエハ剥しを行なうことができる。
【００４５】実施例６．図１０はこの発明の第６の実施
例によるウエハ剥し装置を示す構成図であり、図１０
(a) はワーク吸着時の上部吸着加熱部を示し、図１０
(b) はウエハ剥離時のワークを示す。本実施例６による
ウエハ剥し装置では、上部吸着加熱部６１の吸着面６１
ａを数十mmの反りをもった凸状の球面に形成したもので
ある。
【００４６】このように本実施例６では、図１０(a) に
示すように、球面状の吸着面６１ａにワーク２０の補強
板２を吸着した後、図１０(b) に示すように、補強板２
の周囲を吸着面６１ａに吸着させ、ウエハ１の周囲から
徐々に剥がすようにしたので、安定した剥離を実現する
ことができる。
【００４７】実施例７．図１１はこの発明の第７の実施
例によるウエハ剥し装置の構成図であり、図１１(a) は
ワーク吸着時の上部吸着加熱部を示し、図１１(b) はウ
エハ剥離時のワークを示す。本実施例７によるウエハ剥
し装置では、図１１(a) に示すように、吸着面側の層を
熱膨張係数の大きな材料７１（例えば黄銅）、他方の層
をそれより熱膨張係数の小さい材料７２（例えばアン
バ）の二層構造とした上部吸着加熱部７３を採用したも
のである。
【００４８】このように本実施例７では、熱膨張係数の
異なる材料により上部吸着加熱部７３を構成したので、
ワックス２０９を軟化させるために、上部吸着加熱部７
３がカートリッジヒータ１３によって加熱されると、１
１図(b) に示すように、黄銅等の材料７１よりなる吸着
面側の層が凸状に湾曲して突き出し、吸着面が上記実施
例６と同様に、数十mmの反りをもった球面状に変形し、
上部吸着加熱部６１と同様な吸着面を得ることができる
ので、上記実施例６と同様の効果を奏することができ
る。
【００４９】実施例８．図１２はこの発明の第８の実施
例によるウエハ剥し装置を示す構成図、図１３は図１２
に示す上部吸着加熱部の斜視図であり、図１３(a) は変
形する前の上部吸着加熱部を示し、図１３(b) は変形後
の上部吸着加熱部を示す。本実施例８によるウエハ剥し
装置では、図１３(a) に示すように、上記実施例７にお
ける上部吸着加熱部７３の代わりに、上部吸着加熱部７
３を吸着面に対して垂直方向に、等間隔に細断され、各
細断片間に断熱材８３を挿入して、上部吸着加熱部８４
を形成したものである。また熱膨張係数の大きな材料８
１及び熱膨張係数の小さい材料８２はそれぞれ上記実施
例７と同様のものを使用し、上部ヒータとして、ゴムヒ
ータ等のシート状ヒータ８５を使用した。
【００５０】このような本実施例８によれば、図１３
(b) に図示するように、熱膨張係数の違いによって発生
する反りは断熱材により細分化された熱膨張部材の長手
方向にのみ顕著に生じ、吸着面側の層が凸状に湾曲して
突き出すので、上記実施例６と同様の効果を奏すること
ができる。
【００５１】実施例９．なお、上記実施例７の上部吸着
加熱部７３を構成する熱膨張係数の異なる材料の代わり
に、上部吸着加熱部の吸着面側の層を、あるいは上部吸
着加熱部本体を、加熱されることにより凸状に湾曲する
形状記憶合金により形成しても、上記実施例６と同様の
効果を奏することができる。
【００５２】実施例１０．図１４はこの発明の第１０の
実施例によるウエハ剥し装置を示す構成図、図１５は図
１４に示す上部吸着加熱部の動きを説明する図であり、
図１５(a) は上部吸着加熱部の斜視図、図１５(b) 及び
図１５(c) は図１５(a) に示す上部吸着加熱部のＩ−Ｉ
線断面図である。本実施例１０によるウエハ剥し装置で
は、上部吸着加熱部を、同心円状に２段に配置した内側
の円盤状上部吸着加熱部９３と外側のリング形状上部吸
着加熱部９４とで構成する。そして支持軸１４を上部吸
着加熱部９３の上面中央に固定し、カップリング１５を
介してロボットアーム１６に連結する。またこの支持軸
１４にはシリンダ固定具９１を固定し、シリンダ固定具
９１の両端にエアーシリンダ９２を取り付け、シリンダ
ピン９２ａを上部吸着加熱部９４に接続する。また、９
５，９６はシート状ヒータである。
【００５３】次に、動作について説明する。図１５(b)
に示すように、ワーク２０を吸着するときの内側の上部
吸着加熱部９３と外側の上部吸着加熱部９４との吸着面
は、同一平面上に揃えられているので、補強板２はこれ
らの吸着面により同時に吸着される。次に、シート状ヒ
ータ９５，９６あるいはカートリッジヒータ６によって
ワックス２０９を軟化させ、その後、図１５(c) に示す
ように、エアーシリンダ９２を作動させて、外側の上部
吸着加熱部９４のみを上昇させる。
【００５４】このように本実施例１０では、内側と外側
に上部吸着加熱部９３，９４を設け、まず外側の上部吸
着加熱部９４を上昇させるようにしたので、補強板２の
周辺部が上方に湾曲するように変形され、補強板２とウ
エハ１の接着周辺部から徐々に剥離が開始され、球面形
状の上部吸着加熱部により剥離した場合と同じ効果を奏
することができる。
【００５５】実施例１１．図１６はこの発明の第１１の
実施例によるウエハ剥し装置を示す構成図であり、上記
第１の実施例によるウエハ剥し装置において、ワックス
２０９等の接着剤を溶解させるソルファインＴＭ（徳山
石油化学の商品名）等の溶剤１０２を吹き付けるノズル
１０１を、ウエハ１と補強板２との接着面に向けて設け
たものである。
【００５６】このように本実施例１１では、ノズル１０
１によりウエハ１と補強板２との接着面に溶剤１０２を
吹き付けるようにしたので、ウエハ１と補強板２とが徐
々に剥離され、その間隙にさらに溶剤１０２を吹き付け
ることができるので、接着力をさらに弱めることができ
るとともに、接着剤を除去することができる。
【００５７】なお、上記実施例１１において、ノズル１
０１を上下動可能に設けることにより、ロボットアーム
１６の上方への移動にともなって下部吸着加熱板４が引
上げられ、ウエハ１と補強板２との接着面が上方に動い
ても、その動きに合わせてその接着部に溶剤１０２を吹
き付けることができ、剥離を早めることができる。
【００５８】実施例１２．図１７はこの発明の第１２の
実施例によるウエハ剥し装置を示す構成図であり、図１
に図示する上記第１の実施例によるウエハ剥し装置を、
溶剤１０２を満たした容器１１１内に設置したものであ
る。また容器１１１の底には溶剤１０２を加熱するため
に埋込みヒータ１１５が内蔵されている。
【００５９】本実施例１２では、埋込みヒータ１１５に
より加熱された溶剤１０２がウエハ１と補強板２との接
着面に浸透するので、ウエハ１と補強板２とを接着して
いるワックス２０９を軟化させることができるとともに
溶解させることができ、さらに安定した剥離を行うこと
ができる。
【００６０】実施例１３．上記実施例１２において、上
記実施例１１のノズル１０１を採用することによって、
溶剤１０２が浸透したウエハ１と補強板２との接着面
に、さらに溶剤１０２を吹き付けることとなり、剥離を
さらに早めることができる。
【００６１】実施例１４．図１８はこの発明の第１４の
実施例によるウエハ剥し装置を示す構成図であり、容器
１１１内に上記実施例１２によるウエハ剥し装置を密閉
し、バルブ１１３からＮ2 ガス等の不活性ガスを封入し
て圧力計１１４に示される圧力まで加圧するようにした
ものである。
【００６２】本実施例１４では、ウエハ剥し装置を溶剤
１０２を満たした容器１１１に密閉し、この容器１１１
内の圧力を上げて、ウエハ１と補強板２とを剥離するよ
うにしたので、ウエハ１と補強板２との接着面への溶剤
１０２の浸透力をさらに強めることができ、剥離工程を
スムーズに行なうことができる。
【００６３】
【発明の効果】以上のように、本発明に係るウエハ剥し
装置によれば、上，下部吸着手段の吸着面にワークを吸
着し、これらの吸着手段に設けられた加熱手段によりウ
エハと補強板とを貼り付けている熱軟化性接着剤を加熱
し、軟化させた後、ロボットアームを作動させて、上部
吸着手段を回転，あるいは回動させて剥離し易くしなが
ら、または回転，あるいは回動させつつ上昇させること
により、ウエハを補強板から上方に向って剥離するよう
にしたので、ウエハの欠けや傷の発生を防ぐことがで
き、これによりウエハ割れを低減でき、歩留りが向上さ
れ、デバイスの低コストを実現することができる効果が
ある。
【００６４】また上部吸着手段をロボットアームにより
支持し、ロボットアームを作動させることにより上部吸
着手段を操作するようにしたので、上部吸着手段に対し
て回転力を与え、上方に移動して剥すという操作を非常
に簡単に実行することができ、自動化を容易に行なうこ
とができる効果があり、加えて産業への貢献度は極めて
高いものとなる。
【００６５】また、本発明に係るウエハ剥し装置によれ
ば、下部吸着加熱手段の下面に設けた衝撃緩衝手段によ
り下部吸着手段を支持するようにしたので、ワークを下
部吸着手段に載置する際に発生する衝撃をこの衝撃緩衝
手段により吸収することができ、ウエハの割れを防止す
ることができる効果がある。
【００６６】また、本発明に係るウエハ剥し装置によれ
ば、上部吸着手段の側部に保持手段を設け、この保持手
段により補強板の周端部を挟持するようにしたので、ロ
ボットアームにより上部吸着手段を上方に移動させる
際、補強板の端部が曲げられ、これによりウエハの周端
部から徐々に剥離することができ、ウエハの剥離う容易
に行うことができる効果がある。
【００６７】また、本発明に係るウエハ剥し装置によれ
ば、下部吸着手段の下面に、この下部吸着手段を鉛直下
方へ引っ張る引張手段を設け、上，下部吸着手段の吸着
力よりも僅かに弱い張力が働くようにしたので、より安
定なウエハ剥しを行なうことができる効果がある。
【００６８】また、本発明に係るウエハ剥し装置によれ
ば、上部吸着手段として、上部吸着手段の吸着面を凸状
の球面状に形成したもの、あるいは加熱されることによ
り凸状の球面に変形される構造としたものを使用するこ
とにより、ウエハの周端部から徐々に剥離することがで
きる効果がある。
【００６９】さらに、本発明に係るウエハ剥し装置によ
れば、上部吸着手段を、中心の円形状吸着部と、その外
側に配置された複数のリング形状吸着部とで構成し、外
側のリング形状吸着部を先に上昇させるようにしたの
で、補強板の周辺部が上方に湾曲するように変形され、
補強板とウエハとの接着周辺部から徐々に剥離を行うこ
とができる効果がある。
【００７０】また、本発明に係るウエハ剥し装置によれ
ば、ウエハと補強板との接着面に向けて、溶剤を吹き付
けるようにしたので、接着剤の除去が促進され、剥離を
さらに容易に行なうことができる効果がある。
【００７１】さらに、本発明に係るウエハ剥し装置によ
れば、ウエハ剥し装置本体を、溶剤を入れた容器内に設
置し、あるいはそれに加えて容器を密閉し加圧するよう
にしたので、接着剤層への溶剤の浸透力が強められ、さ
らには溶剤を内蔵ヒータで加熱するようにしたので、剥
離を早めることができ、さらに安定したウエハ剥しを行
うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例によるウエハ剥し装置
を示す斜視図である。
【図２】実施例１のウエハ剥し装置を示す構成図であ
る。
【図３】実施例１のウエハ剥し装置のロボットアームの
動きを説明する図である。
【図４】この発明の第２の実施例によるウエハ剥し装置
を示す構成図である。
【図５】実施例２のウエハ剥し装置の保持手段を示す斜
視図である。
【図６】実施例２のウエハ剥し装置の保持手段の動きを
説明する図である。
【図７】この発明の第３の実施例によるウエハ剥し装置
を示す構成図である。
【図８】この発明の第４の実施例によるウエハ剥し装置
を示す構成図である。
【図９】この発明の第５の実施例によるウエハ剥し装置
を示す構成図である。
【図１０】この発明の第６の実施例によるウエハ剥し装
置を示す構成図である。
【図１１】この発明の第７の実施例によるウエハ剥し装
置を示す構成図である。
【図１２】この発明の第８の実施例によるウエハ剥し装
置を示す構成図である。
【図１３】実施例８のウエハ剥し装置の上部吸着加熱板
を示す斜視図である。
【図１４】この発明の第１０の実施例によるウエハ剥し
装置を示す構成図である。
【図１５】実施例１０のウエハ剥し装置の上部吸着加熱
板の動きを説明する図である。
【図１６】この発明の第１１の実施例によるウエハ剥し
装置を示す構成図である。
【図１７】この発明の第１２の実施例によるウエハ剥し
装置を示す構成図である。
【図１８】この発明の第１４の実施例によるウエハ剥し
装置を示す構成図である。
【図１９】従来のウエハ剥し装置を示す構成図である。
【図２０】ウエハと補強板がプロセスを完了した状態の
ワークを示す断面図である。
【符号の説明】
１ ウエハ ２ 補強板 ３ 蒸着・メッキ等のメタル突起 ４ 下部吸着加熱板 ４ａ 下部吸着面 ４ｂ 下部真空吸着口 ５ 下部真空吸引口 ６ カートリッジヒータ ７ ガイドピン ８ バネ ９ 円柱状ガイド １０ ベース １１ 上部吸着加熱板 １１ａ 上部吸着面 １１ｂ 上部真空吸着口 １２ 上部真空吸引口 １３ カートリッジヒータ １４ 支持軸 １５ カップリング １６ ロボットアーム ２１ 保持部 ２１ａ 爪 ２１ｂ エアーアリンダ ３１ 重り ４１ エアーシリンダ ５１ バネ ６１ 上部吸着加熱部 ７１，８１ 黄銅（熱膨張係数の大なる上部吸着加熱部
材） ７２，８２ アンバ（熱膨張係数の小なる上部吸着加熱
部材） ７３ 上部吸着加熱部 ８３ 断熱材 ８４ 上部吸着加熱部 ８５ シート状ヒータ ９１ シリンダ固定具 ９２ エアーシリンダ ９３ 内側上部吸着加熱部 ９４ 外側上部吸着加熱部 ９５ 内側シート状ヒータ ９６ 外側シート状ヒータ １０１ 吹付ノズル １０２ 溶剤 １１１ 容器 １１３ バルブ １１４ 圧力計 １１５ 埋込ヒータ ２０１ 下部吸着加熱板 ２０２ 下部真空吸着口 ２０３ 下部ヒータ ２０４ 上部吸着加熱板 ２０５ 上部真空吸着口 ２０６ 上部ヒータ ２０７ 支持棒 ２０８ ハンドル ２０９ ワックス
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年４月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】次に動作について説明する。熱軟化性接着
剤であるワックス２０９により、表面に回路が形成され
たウエハ１（直径７６ｍｍ，厚み６００μｍ）の表面に
補強板２を貼り合わせて、ウエハ１を補強板２により補
強した後、ウエハ１の裏面に対して研削作業を実施す
る。一般に、ウエハ１を数μｍから数百μｍの厚みまで
研削した後、このウエハ１の裏面にメッキ等によるパタ
ーンを形成するが、ウエハ１と補強板２との接着面の外
周には図２０に示すようなメッキ等のメタル突起３が成
長する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。 実施例１．図１はこの発明の第１の実施例によるウエハ
剥し装置を示す斜視図、図２は図１に示すウエハ剥し装
置の構成図、図３はロボットアームの動きを説明する図
である。図１９と同一符号は同一又は相当部分を示し、
これらの図において、４は円盤形状の下部吸着加熱板で
あり、この下部吸着加熱板４の吸着面４ａに大小２つの
同心円上の溝（２つ以上の溝でも同様）を設けて下部真
空吸着口４ｂを形成し、これらの下部真空吸着口４ｂを
下部吸着加熱板４の内部で連絡させる。さらにこの下部
真空吸着口４ｂは下部吸着加熱板４の側面に開口して設
けられた下部真空吸引口５を介して外部の図示しない真
空ポンプに接続されている。また下部吸着加熱板４には
下部ヒータとしてのカートリッジヒータ６を挿入するた
めの空洞４ｃが設けてあり、この空洞４ｃにはカートリ
ッジヒータ６が挿入されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４５】実施例６．図１０はこの発明の第６の実施
例によるウエハ剥し装置を示す構成図であり、図１０
(a) はワーク吸着時の上部吸着加熱部を示し、図１０
(b) はウエハ剥離時のワークを示す。本実施例６による
ウエハ剥し装置では、上部吸着加熱部６１の吸着面６１
ａを数十μｍから数百μｍの反りをもった凸状の球面に
形成したものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４８】このように本実施例７では、熱膨張係数の
異なる材料により上部吸着加熱部７３を構成したので、
ワックス２０９を軟化させるために、上部吸着加熱部７
３がカートリッジヒータ１３によって加熱されると、１
１図(b) に示すように、黄銅等の材料７１よりなる吸着
面側の層が凸状に湾曲して突き出し、吸着面が上記実施
例６と同様に、数十μｍから数百μｍの反りをもった球
面状に変形し、上部吸着加熱部６１と同様な吸着面を得
ることができるので、上記実施例６と同様の効果を奏す
ることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５４】このように本実施例１０では、内側と外側
に上部吸着加熱部９３，９４を設け、まず外側の上部吸
着加熱部９４を上昇させるようにしたので、補強板２の
周辺部が上方に湾曲するように変形され、補強板２とウ
エハ１の接着周辺部から徐々に剥離が開始され、球面形
状の上部吸着加熱部により剥離した場合と同じ効果を奏
することができる。尚、上部吸着加熱部９３，９４で説
明したが、３重以上のリング状に構成しても同様の効果
を奏することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６６】また、本発明に係るウエハ剥し装置によれ
ば、上部吸着手段の側部に保持手段を設け、この保持手
段により補強板の周端部を挟持するようにしたので、ロ
ボットアームにより上部吸着手段を上方に移動させる
際、補強板の端部が曲げられ、これによりウエハの周端
部から徐々に剥離することができ、ウエハの剥離が容易
に行うことができる効果がある。

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下面を吸着面とし、該吸着面に真空吸着
    口を有し熱軟化性接着剤により貼り合わされた被剥離物
    のウエハと補強板とからなるワークの一方の面を吸着す
    る上部吸着手段と、 上面を吸着面とし、該吸着面に真空吸着口を有し、上記
    ワークの他方の面を吸着する下部吸着手段と、 上記上部吸着手段と上記下部吸着手段との少なくともい
    ずれか一方に設けられ、上記熱軟化性接着剤を軟化させ
    る加熱手段と、 上記上部吸着手段と、該上部吸着手段を上下動させるた
    めのロボットアームとを回動自在に接続する連結手段と
    を備えたことを特徴とするウエハ剥し装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のウエハ剥し装置におい
    て、 上記加熱手段を、上記上部吸着手段と上記下部吸着手段
    との双方に備えたことを特徴とするウエハ剥し装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または２記載のウエハ剥し装置
    において、 上記下部吸着手段は、その下面に、上記上部吸着手段に
    吸着保持された上記ワークを上記下部吸着手段の吸着面
    に吸着させる際に発生する衝撃を吸収するための衝撃緩
    衝手段を備えていることを特徴とするウエハ剥し装置。
  4. 【請求項４】 請求項３記載のウエハ剥し装置におい
    て、上記衝撃緩衝手段は、 鉛直下方に向けて上記下部吸着手段の下面に固定された
    支持棒と、 上記下部吸着手段の下方に設置され、上記支持棒を上下
    動自在に挿入される筒状の支持体と、 上記下部吸着手段と上記支持体との間に配置された弾発
    部材とを有するものであることを特徴とするウエハ剥し
    装置。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載のウ
    エハ剥し装置において、 上記上部吸着手段は、その側部に、該上部吸着手段の吸
    着面に吸着された補強板を該上部吸着手段に圧接するこ
    とにより保持する保持手段を備えていることを特徴とす
    るウエハ剥し装置。
  6. 【請求項６】 請求項５記載のウエハ剥し装置におい
    て、 上記保持手段は、 上記上部吸着手段の側部に固定されたエアーシリンダ
    と、 該エアーシリンダに連結され、該エアーシリンダの作動
    により上記上部吸着手段の吸着面に吸着された補強板の
    周端部を、該上部吸着手段とで挟持する爪とを有するも
    のであることを特徴とするウエハ剥し装置。
  7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載のウ
    エハ剥し装置において、 上記下部吸着手段は、その下面に、該下部吸着手段を鉛
    直下方へ引っ張る引張手段を備えていることを特徴とす
    るウエハ剥し装置。
  8. 【請求項８】 請求項７記載のウエハ剥し装置におい
    て、 上記引張手段は、上記下部吸着手段の下面に固定された
    重りであり、該重りは上記ワークを吸着保持した上記上
    部吸着手段と下部吸着手段との吸着保持状態が維持され
    るような重量を有していることを特徴とするウエハ剥し
    装置。
  9. 【請求項９】 請求項７記載のウエハ剥し装置におい
    て、 上記引張手段は、上記下部吸着手段の下面に係合して設
    けられた、該下部吸着手段を下方へ引っ張るエアーシリ
    ンダであることを特徴とするウエハ剥し装置。
  10. 【請求項１０】 請求項７記載のウエハ剥し装置におい
    て、 上記引張手段は、 鉛直下方に向けて上記下部吸着手段の下面に固定された
    支持棒と、 上記下部吸着手段の下方に設置され、上記支持棒を上下
    動自在に挿入される筒状の支持体と、 上記支持棒に嵌装され、一端を上記下部吸着手段に固定
    し、他端を上記支持体に固定したバネとを有することを
    特徴とするウエハ剥し装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１ないし１０のいずれかに記載
    のウエハ剥し装置において、 上記上部吸着手段の吸着面は、凸状の球面であることを
    特徴とするウエハ剥し装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１ないし１０のいずれかに記載
    のウエハ剥し装置において、 上記上部吸着手段は、その吸着面側の層が熱膨張係数の
    大きな材料によりなる、熱膨張係数の異なる二層構造か
    らなることを特徴とするウエハ剥し装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２記載のウエハ剥し装置にお
    いて、 上記二層構造からなる上記上部吸着手段は、その吸着面
    に対して垂直方向に、等間隔に細断され、各細断片間に
    断熱材が挿入されてなるものであることを特徴とするウ
    エハ剥し装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１ないし１０のいずれかに記載
    のウエハ剥し装置において、 上記上部吸着手段は、形状記憶合金からなり、該上部吸
    着手段が加熱されると、該上部吸着手段の吸着面が凸状
    の球面に変形されるものであることを特徴とするウエハ
    剥し装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１ないし１０のいずれかに記載
    のウエハ剥し装置において、 上記上部吸着手段は、 上記連結手段に固定された円形状吸着手段と、 該円形状吸着手段の外側に同心円状に少なくとも一つ配
    置され、該円形状吸着手段に対して上下動可能に設けら
    れたリング形状吸着手段とからなるものであることを特
    徴とするウエハ剥し装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１ないし１５のいずれかに記載
    のウエハ剥し装置において、 熱軟化性接着剤の溶剤を吹き付けるノズルを、上記下部
    吸着手段の近傍に、上記上，下部吸着手段に吸着保持さ
    れたウエハと補強板との接着面に向けて設けたことを特
    徴とするウエハ剥し装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１ないし１６のいずれかに記載
    のウエハ剥し装置において、 該ウエハ剥し装置本体は、熱軟化性接着剤の溶剤を満た
    した容器に設置されたものであることを特徴とするウエ
    ハ剥し装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１７記載のウエハ剥し装置にお
    いて、 上記溶剤を封入した容器に内圧を加えたことを特徴とす
    るウエハ剥し装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１７または１８記載のウエハ剥
    し装置において、 上記容器内に、上記溶剤を加熱する加熱手段を備えたこ
    とを特徴とするウエハ剥し装置。
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