專利名稱：支承板分離裝置及使用該裝置的支承板分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將玻璃基板等支承材料從半導(dǎo)體晶圓分離的支承板分離裝置及使用該支承板分離裝置的支承板分離方法。該支承材料通過雙面粘著帶粘合到半導(dǎo)體晶圓而被保持。
背景技術(shù)：
通常，半導(dǎo)體晶圓在其表面形成處理多個元件的電路圖案后，在后臺工序中，從背面對半導(dǎo)體晶圓進行磨削或研磨加工而達到期望的厚度。然后，半導(dǎo)體晶圓在切割工序被切割分開成各元件。
近幾年，隨著應(yīng)用的急速進步，希望半導(dǎo)體晶圓的薄型化。希望其厚度被薄到100μm～50μm，有時甚至到25μm左右。由于這樣薄的半導(dǎo)體晶圓脆且容易發(fā)生變形，所以處理極其困難。而且，例如，通過雙面粘著片使玻璃基板等具有強度的支承板粘合到半導(dǎo)體晶圓的表面?zhèn)榷枰员３郑弥С邪寮右r增強后，在半導(dǎo)體晶圓背面實施后臺處理。在該處理后，從支承板剝離半導(dǎo)體晶圓。
以往，作為剝離通過雙面粘著片粘合、保持到半導(dǎo)體晶圓的支承板的手段，公知的有例如在日本特開2001-7179號公報中公開的方法。
即，使用通過紫外線照射雙面粘著片，而使其粘接力下降的方法。首先，通過照射紫外線預(yù)先使雙面粘著片的粘接力降低。然后，通過用上下兩個臺挾持半導(dǎo)體晶圓并在真空吸附的狀態(tài)加熱，以使雙面粘著片收縮變形，來減小雙面粘著片與半導(dǎo)體晶圓的接觸面積，從而使半導(dǎo)體晶圓浮上來。然后，在收縮結(jié)束、雙面粘著片的剝離結(jié)束后，解除上部臺的吸附、并使其向上側(cè)退避。然后，以將半導(dǎo)體晶圓吸附固定到下部臺上的狀態(tài)，用搬運臂吸附保持構(gòu)件并使其移動，從而從半導(dǎo)體晶圓剝離雙面粘著片。而且，作為在此使用的雙面粘著片，除紫外線固化型之外，也可以使用因加熱發(fā)泡而粘接力下降的加熱剝離性類型。
在上述分離方法中實施使吸附保持工件的臺沿長移動路線移動、從半導(dǎo)體晶圓分離包括支承板等構(gòu)件的各種處理。因此，不僅裝置大型化、而且為使臺穩(wěn)定地移動經(jīng)過各處理部要花費較多時間。所以，存在難以高效率地對半導(dǎo)體晶圓和支承板進行分離回收的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明著眼于這種實際情況而做成的，其主要目的在于提供一種能以緊湊的結(jié)構(gòu)對半導(dǎo)體晶圓和支承板高效率進行分離回收的支承板分離裝置及使用該支承板分離裝置的支承板分離方法。
本發(fā)明為實現(xiàn)這樣的目的，采用下面這樣的結(jié)構(gòu)。
支承板分離裝置分離通過雙面粘著帶粘合到半導(dǎo)體晶圓的支承板，所述裝置包括對位部件，其對粘合有支承板的所述半導(dǎo)體晶圓進行對位；保持部件，其載置保持被對位后的所述半導(dǎo)體晶圓；分離部件，其從載置保持于所述保持部件的所述半導(dǎo)體晶圓分離所述支承板；剝離部件，其剝離除去留在被所述分離部件分離后的半導(dǎo)體晶圓的面上或支承板的面上的雙面粘著帶；晶圓回收部，其回收由所述剝離部件剝離處理后的半導(dǎo)體晶圓；支承板回收部，其回收已被分離的所述支承板；第1搬運機械手，其往返于所述對位部件和所述分離部件之間來搬運所述半導(dǎo)體晶圓，并且往返于所述保持部件和所述支承板回收部之間來搬運已被分離的所述支承板時，可以上下翻轉(zhuǎn)保持著的支承板；第2搬運機械手，其保持著從表面剝離了所述雙面粘著帶的半導(dǎo)體晶圓而進行搬運。
本發(fā)明的支承板分離裝置能夠按下面那樣進行從半導(dǎo)體晶圓分離支承板的處理。
首先，粘合著支承板、施加了后臺處理的半導(dǎo)體晶圓在對位部件被對位后，載置保持到保持臺等的保持部件。然后，在保持部件上，用分離部件將支承板從半導(dǎo)體晶圓上分離。
這時，在半導(dǎo)體晶圓的表面上或支承板的表面上中某個表面上留有雙面粘著帶。然后，由剝離部件將該雙面粘著帶剝離除去。
然后，一被分離下的支承板由第1搬運機械手送入支承板回收部；另一被分離下的半導(dǎo)體晶圓被第2搬運機械手送入晶圓回收部。
所以，采用這種支承板分離裝置，可以以有效活用了2臺搬運機械手的緊湊結(jié)構(gòu)，高效率進行對半導(dǎo)體晶圓的剝離回收和支承板的回收。
而且，保持部件最好是這種結(jié)構(gòu)即在其保持了被分離下的半導(dǎo)體晶圓或支承板的狀態(tài)，使其移動到剝離部件的剝離位置。
采用這種結(jié)構(gòu)，由于能夠不必對被分離下的半導(dǎo)體晶圓或支承板進行換手而直接將其送入剝離位置，所以搬運簡化，從而提高了處理效率。而且，從分離支承板后到剝離雙面粘著帶，能夠在將半導(dǎo)體晶圓校正到平坦?fàn)顟B(tài)的狀態(tài)進行搬運。
另外，第2搬運機械手最好具有伯努利吸盤，該伯努利吸盤利用由噴到半導(dǎo)體晶圓表面的空氣和大氣壓的壓差產(chǎn)生的負壓、以非接觸方式搬運該半導(dǎo)體晶圓。
采用這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)Τ蔀閱误w的半導(dǎo)體晶圓無損傷地從其表面?zhèn)纫苑墙佑|方式進行保持而送入晶圓回收部。另外，不用對半導(dǎo)體晶圓進行表里翻轉(zhuǎn)處理或換手，搬運得到簡化，從而可以謀求處理效率的提高。另外，以負壓均勻地作用到半導(dǎo)體晶圓表面的狀態(tài)來保持半導(dǎo)體晶圓，能夠使半導(dǎo)體晶圓的翹曲得到矯正。
另外，支承板是具有透光性的基板，雙面粘著帶的基體材料的至少一粘著層是紫外線固化型粘著層，另外最好具有紫外線照射部件，其從通過該雙面粘著帶與支承板粘合的狀態(tài)的半導(dǎo)體晶圓的支承板側(cè)照射紫外線。
采用該構(gòu)成，能夠穿過支承板，將紫外線照射到雙面粘著帶的紫外線固化型粘著層，使粘著層發(fā)生固化反應(yīng)。其結(jié)果，能夠在短時間內(nèi)可靠地進行對雙面粘著帶粘接力的下降處理，有助于處理效率的提高。而且，紫外線固化型粘著層粘接到半導(dǎo)體晶圓的表面時，也能夠無粘接劑殘渣地剝離去除粘著帶。
而且，雙面粘著帶也能使用以下的類型。而且，最好根據(jù)使用的雙面粘著帶，來改變用于與支承板分離及剝離的方法。
例如，第1，支承板是具有透光性的基板，在雙面粘著帶的基體材料一面設(shè)有以紫外線的規(guī)定波長來進行固化的紫外線固化型粘著層；另一面設(shè)有以與所述粘著層不同的紫外線的波長來進行固化的紫外線固化型粘著層。另外，具有使該雙面粘著帶各粘著層固化的紫外線照射部件。
第2，支承板是具有透光性的基板。雙面粘著帶的支承板側(cè)的粘著層是紫外線固化型粘著層，雙面粘著帶的半導(dǎo)體晶圓側(cè)的粘著層是由加熱使粘接力下降的加熱剝離性粘著層。還具有紫外線照射部件和加熱部件。其紫外線照射部件是從通過上述雙面粘著帶與支承板粘合狀態(tài)的半導(dǎo)體晶圓的支承板側(cè)照射紫外線；其加熱部件用于對加熱剝離性粘著層進行加熱。
第3，雙面粘著帶在其基體材料一表面設(shè)有在規(guī)定溫度粘接力下降的加熱剝離性粘著層；在雙面粘著帶其基體材料的另一表面設(shè)有在與所述粘著層不同的溫度粘接力下降的加熱剝離性粘看層。還具有用于對加熱剝離性粘著層進行加熱的加熱部件。
另外，本發(fā)明為達到這樣的目的，也可采用下面這樣的結(jié)構(gòu)。
第1技術(shù)方案中記載的支承板分離裝置的支承板分離方法，包括以下過程第1搬運過程，其由第1搬運機械手吸附保持通過在基體材料的兩面具有粘著層的雙面粘著帶而粘合到支承板的所述半導(dǎo)體晶圓，將其轉(zhuǎn)移到對位部件；對位過程，其由所述對位部件對所述半導(dǎo)體晶圓進行對位；第2搬運過程，其由第1搬運機械手將對位后的所述半導(dǎo)體晶圓轉(zhuǎn)移到保持部件；分離過程，其在保持于所述保持部件的半導(dǎo)體晶圓的表面留有所述雙面粘著帶，從半導(dǎo)體晶圓分離支承板；第3搬運過程，其由所述第1搬運機械手吸附保持上下翻轉(zhuǎn)后分離的所述支承板的下表面，搬運收容到所述支承板回收部；第4搬運過程，其使分離了所述支承板的所述半導(dǎo)體晶圓在保持到所述保持部件的狀態(tài)，移動到所述剝離部件的剝離位置；剝離過程，其由所述剝離部件將剝離帶粘貼到所述基體材料表面而進行剝離，由此雙面粘著帶和剝離帶成一體地被從半導(dǎo)體晶圓表面剝離；第5搬運過程，其由第2搬運機械手以非接觸方式保持剝離了所述雙面粘著帶的所述半導(dǎo)體晶圓，并將其搬運收容到晶圓回收部。
采用這種方法能夠較好地發(fā)揮上述支承板分離裝置的功能。
而且，這種方法也可以采用下面這樣的方式。
例如，第1，支承板是具有透光性的基板，該方法還具有在分離過程前、由紫外線照射部件對基板照射紫外線的紫外線照射過程。
第2，分離過程中由加熱部件加熱所述雙面粘著帶的粘著層。
第3，支承板是具有透光性的基板，該方法還具有在分離過程前由紫外線照射部件對所述基板照射紫外線的紫外線照射過程。分離過程中由加熱部件加熱所述雙面粘著帶的粘著層。
在第1方法的情況下，能夠?qū)⒆贤饩€穿過支承板照射到雙面粘著帶的紫外線固化型粘著層，使粘著層發(fā)生固化反應(yīng)。其結(jié)果，能夠在短時間內(nèi)可靠地進行對雙面粘著帶粘接力的下降處理，有助于處理效率的提高。
另外，為達到這種目的，本發(fā)明也可以采用下面這樣的結(jié)構(gòu)。
利用了第1技術(shù)方案中記載的支承板分離裝置的支承板分離方法，所述方法包括以下過程第1搬運過程，其由第1搬運機械手吸附保持通過在基體材料的兩面具有粘著層的雙面粘著帶而粘合有支承板的所述半導(dǎo)體晶圓，將其轉(zhuǎn)移到對位部件；對位過程，其由所述對位部件對所述半導(dǎo)體晶圓進行對位；第2搬運過程，其由第1搬運機械手將對位后的所述半導(dǎo)體晶圓轉(zhuǎn)移到保持部件；分離過程，其以在所述支承板留有雙面粘著帶的狀態(tài)，從所述半導(dǎo)體晶圓分離支承板；第3搬運過程，其由所述第1搬運機械手吸附保持已被分離的所述支承板的上表面并使其上下翻轉(zhuǎn)，將粘貼有雙面粘著帶的表面朝上，搬運收容到所述支承板回收部；第4搬運過程，其將分離了支承板的所述半導(dǎo)體晶圓在保持到所述保持部件的狀態(tài)，移動到所述剝離部件的剝離位置；
第5搬運過程，其由第2搬運機械手以非接觸方式保持被搬運到所述剝離部件的半導(dǎo)體晶圓，將其搬運收容到晶圓回收部；回歸過程，其使搬運所述半導(dǎo)體晶圓后的保持部件回歸到分離部件的位置；第6搬運過程，其由第1搬運機械手從下表面吸附保持并取出被支承板回收部收容的支承板，并使粘著面朝上地將其轉(zhuǎn)移到回歸后的所述保持部件；第7搬運過程，其在將所述支承板保持在所述保持部件的狀態(tài)，將其移動到所述剝離部件的剝離位置；剝離過程，其由剝離部件將剝離帶粘貼到留在所述支承板的雙面粘著帶而剝離該剝離帶，從而雙面粘著帶和剝離帶成一體地被從支承板的表面剝離；第8搬運過程，其在將剝離了雙面粘著帶的所述支承板保持在保持部件的狀態(tài)，使該保持部件搬運回歸到所述分離部件的位置；第9搬運過程，其由第1搬運機械手吸附保持被保持在已回歸到分離部件的位置的保持部件的所述支承板，將其搬運收容到支承板回收部。
采用這種方法，因為分離支承板，能夠?qū)雽?dǎo)體晶圓立刻分離為單體，所以不需要對半導(dǎo)體晶圓實施雙面粘著片剝離處理。
所以，不會對半導(dǎo)體晶圓施加伴隨剝離片的粘貼和剝離而產(chǎn)生的外力，不會對半導(dǎo)體晶圓帶來損傷和變形，而能夠高效率回收半導(dǎo)體晶圓。并且，支承板與半導(dǎo)體晶圓相比是可以構(gòu)成任意高強度，不論在進行剝離片的粘貼、剝離時施加多大的外力，也沒有問題，可以無問題地高速進行剝離處理。另外，在該裝置內(nèi)，由于能夠達到支承板能再利用的狀態(tài)，所以不需要實施用于僅使支承板移動到個別地方而再利用的處理。
另外，這種方法也可以采用下面這樣的方式。
例如，第1，支承板是具有透光性的基板，該方法還具有在分離過程前、由紫外線照射部件對基板照射紫外線的紫外線照射過程。
第2，分離過程由加熱裝置加熱雙面粘著帶的粘著層。
第3，支承板是具有透光性的基板，該方法還具有在分離過程前、由紫外線照射部件對所述基板照射紫外線的紫外線照射過程。分離過程由加熱部件加熱所述雙面粘著帶的粘著層。


為說明本發(fā)明，圖示出認為現(xiàn)在較好的幾個實施方式，但不能理解為本發(fā)明限定于圖示那樣的結(jié)構(gòu)及對策。
圖1是支承板分離裝置的主視圖。
圖2是支承板分離裝置的俯視圖。
圖3是表示粘著帶剝離機構(gòu)的主視圖。
圖4是表示支承板分離裝置上的處理部和搬運機械手之間的位置關(guān)系的俯視圖。
圖5是第1搬運機械手的側(cè)視圖。
圖6是表示支承板分離機構(gòu)的側(cè)視圖。
圖7是將支承板粘合在半導(dǎo)體晶圓的工件的側(cè)視圖。
圖8A、8B、8C、8D是表示從分離支承板到剝離雙面粘著帶的行程概況的圖。
圖9是表示雙面粘著帶剝離工序的主視圖。
圖10是表示雙面粘著帶剝離工序的主視圖。
圖11是表示雙面粘著帶剝離工序的主視圖。
圖12是表示雙面粘著帶剝離工序的主視圖。
圖13是實施例2中的工件的側(cè)視圖。
圖14A、14B是表示實施例2中的支承板分離行程概況的主視圖。
圖15是表示實施例2中的雙面粘著帶的剝離工序主視圖。
圖16是表示實施例2中的雙面粘著帶的剝離工序主視圖。
圖17是表示實施例2中的雙面粘著帶的剝離工序主視圖。
圖18是表示實施例2中的雙面粘著帶的剝離工序主視圖。
具體實施例方式
以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的幾個實施例的進行說明。
實施例1圖7表示工件W，工件W由透明玻璃基板構(gòu)成的支承板2通過雙面粘著帶3粘合到半導(dǎo)體晶圓1的元件形成面(表面)。因此，用支承板2加襯增強狀態(tài)的半導(dǎo)體晶圓1的背面在后臺行程中被切削加工到期望的厚度。然后，被研削薄的半導(dǎo)體晶圓1被從雙面粘著帶3上剝離而被轉(zhuǎn)移到下面的工序。
在此，雙面粘著帶3是在帶基體材料3a的雙表面具有加熱剝離性粘著層3b和紫外線固化型粘著層3c的結(jié)構(gòu)。其加熱剝離性粘著層3b通過加熱進行發(fā)泡膨脹而失去粘接力；其紫外線固化型粘著層3c由紫外線的照射固化而降低粘接力?？傊?，支承板2被粘貼到該雙面粘著帶3的加熱剝離性粘著層3b上，同時半導(dǎo)體晶圓1被粘貼到紫外線固化型粘著層3c上。
下面，根據(jù)圖1～圖6，對從經(jīng)過后臺處理后的工件W分離半導(dǎo)體晶圓1和支承板2的裝置進行說明。
圖1是表示涉及本發(fā)明的支承板分離裝置整體的主視圖，圖2是其俯視圖，圖3是粘著帶剝離部件的主視圖。
該支承板分離裝置包括工件供給部4、第1搬運機械手5及第2搬運機械手6、校準(zhǔn)臺7、紫外線照射裝置8、保持臺9、支承板分離機構(gòu)10、粘著帶剝離機構(gòu)11、臺驅(qū)動機構(gòu)12、支承板回收部13、晶圓回收部14。其中，所述工件供給部4將后臺處理完畢的工件W層疊收容裝填在未圖示的盒里；所述第1搬運機械手5及第2搬運機械手6進行彎曲轉(zhuǎn)動；所述校準(zhǔn)臺7對工件W進行對位；所述紫外線照射裝置8對校準(zhǔn)臺7上的工件W照射紫外線；所述保持臺9接受并載置保持對位結(jié)束的工件W；所述支承板分離機構(gòu)10從保持臺9上的工件W分離支承板2；所述粘著帶剝離機構(gòu)11將雙面粘著帶3從分離了支承板2的半導(dǎo)體晶圓1剝離除去；所述臺驅(qū)動機構(gòu)12使保持臺9在支持板分離機構(gòu)10與粘著帶剝離機構(gòu)11之間左右往復(fù)移動；所述支承板回收部13將分離下的支承板2層疊收容到未圖示的盒中；所述晶圓回收部14將分離后的半導(dǎo)體晶圓1層疊收容到未圖示的盒中。校準(zhǔn)臺7相當(dāng)于本發(fā)明的對位部件；紫外線照射裝置8相當(dāng)于紫外線照射部件；保持臺9相當(dāng)于保持部件；支承板分離機構(gòu)10相當(dāng)于分離部件。
而且，工件供給部4、第1搬運機械手5、第2搬運機械手6、校準(zhǔn)臺7、保持臺9、支承板分離機構(gòu)10、粘著帶剝離機構(gòu)11、支承板回收部13、及晶圓回收部14配備在直立地設(shè)置于裝置基臺15的上表面內(nèi)側(cè)位置的豎壁16的前方，并且以面臨豎壁16的下方開口部的狀態(tài)設(shè)置粘著帶剝離機構(gòu)11的處理部，而且支承板分離機構(gòu)10和粘著帶剝離機構(gòu)11的驅(qū)動部被配備在豎壁16的背部。
工件供給部4、支承板回收部13、晶圓回收部14分別配備盒臺17、18、19。各盒臺17、18、19可以借助氣缸20、21、22的彎曲伸展而旋轉(zhuǎn)、變向。
第1搬運機械手5被構(gòu)成為具有吸附頭5b。其吸附頭5b將工件W真空吸附到可因彎曲伸展而水平進退、可旋轉(zhuǎn)的臂5a的頂端部。如圖4所示，第1搬運機械手5進行如下處理從工件供給部4取出工件W，向校準(zhǔn)臺7供給工件W，從校準(zhǔn)臺7向保持臺9搬入工件W，從支承板分離機構(gòu)10搬出支承板2，將搬出的支承板2向支承板回收部13搬入等。另外，如圖5所示，該第1搬運機械手5的吸附頭5b上下地翻轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，能夠?qū)⑵湮矫媲袚Q成朝上或朝下。
第2搬運機械手6被構(gòu)成為具有吸附頭6b，其吸附頭6b將搬運對象負壓吸附到可因彎曲伸展而水平進退、可旋轉(zhuǎn)的臂6a的頂端部。第2搬運機械手6可從保持臺9搬出半導(dǎo)體晶圓1、將已搬出的半導(dǎo)體晶圓1向晶圓回收部14搬入。另外，該第2搬運機械手6的吸附頭6b使用伯努利吸盤來以非接觸方式吸附搬運半導(dǎo)體晶圓1，該伯努利吸盤是利用由噴到半導(dǎo)體晶圓1的外表面的空氣與大氣壓的壓差產(chǎn)生負壓來進行吸附的。
如圖6所示，支承板分離機構(gòu)10具有可動臺25、可動框26、吸附板28等。所述可動臺25可沿軌道24升降，該軌道24沿豎直方向配置在豎壁16的背部；所述可動框26可調(diào)節(jié)高度地支持于該可動臺25；所述吸附板28被安裝在從該可動框26向前方延伸出的臂27的頂端部?？蓜优_25通過由電動機30正反旋轉(zhuǎn)絲杠29，而被螺旋進給升降。另外，吸附板28的下表面構(gòu)成真空吸附面，并且在板內(nèi)部內(nèi)置有加熱器31。加熱器31相當(dāng)于本發(fā)明的加熱部件。
如圖2所示，在保持臺9的中心可進退升降地裝有吸附墊9a，其吸附墊9a的上表面被構(gòu)成為真空吸附面，并且臺的上表面被構(gòu)成真空吸附面，其真空吸附面用于不錯位地保持被載置的工件。
臺驅(qū)動機構(gòu)12被構(gòu)成為通過由電動機33正反旋轉(zhuǎn)絲杠32使保持臺9在支承板分離機構(gòu)10的正下方位置與粘著帶剝離機構(gòu)11上規(guī)定的剝離位置之間往復(fù)移動。
如圖3及圖9所示，粘著帶剝離機構(gòu)11具有粘貼單元34、剝離單元35、帶供給部36、和帶回收部37。
粘貼單元34和剝離單元35被構(gòu)成為沿軌道38被可左右滑動移動地支承，通過由電動機39、40正反旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的進給絲杠41、42左右水平獨立地作螺旋進給移動。并且，在粘貼單元34上裝有可上下移動的粘貼輥43。另外，在剝離單元35上裝備有棱邊構(gòu)件44、被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的送出輥45、與該送出輥45相對的挾持輥46、和引導(dǎo)輥47。
如圖3所示，帶供給部36被構(gòu)成為將從膠帶卷輥TR導(dǎo)出的剝離帶T經(jīng)過保持臺9的上方引導(dǎo)到粘貼單元34和剝離單元35。而且，剝離帶T利用寬度比半導(dǎo)體晶圓1直徑小的粘著帶。另外，棱邊構(gòu)件44用在頂端有尖銳的棱邊的、寬度比晶圓直徑大的板材構(gòu)成，并被連接固定在支承臂48的頂端部，該支承臂48的頂端部可搖動地配備在剝離單元35的前表面，借助支持臂48的搖動調(diào)節(jié)可以調(diào)節(jié)棱邊的高度。
帶回收部37被構(gòu)成為將從剝離單元35送出來的處理結(jié)束的剝離帶Ts用引導(dǎo)輥49引導(dǎo)而纏繞到卷軸50上予以回收。
本發(fā)明的支承板分離裝置的各部分像上面那樣構(gòu)成。下面，對從工件W分離回收支承板和半導(dǎo)體晶圓1的基本行程，進行說明。
首先，第1搬運機械手5從工件供給部4的盒里將1片粘合有半導(dǎo)體晶圓的工件W吸附保持地取出并轉(zhuǎn)移到校準(zhǔn)臺7上。在此，根據(jù)半導(dǎo)體晶圓1的調(diào)整平面或槽口的位置，進行對工件W的對位。另外，由紫外線照射裝置8對工件W的上表面照射紫外線。這時，工件W以由玻璃基板構(gòu)成的支承板2位于上表面、即半導(dǎo)體晶圓1位于下表面這樣的姿勢被供給，所以紫外線透過支承板2照射到雙面粘著帶3，紫外線固化型粘著層3c被固化而粘接力下降。
對位和紫外線照射結(jié)束后的工件再被第1搬運機械手5吸附保持，被供給到在支承板分離機構(gòu)10的正下方位置待機的保持臺9上。被搬入到保持臺9上的工件W一旦被從半導(dǎo)體晶圓1側(cè)向臺上突出的吸附墊9a接住后，隨著吸附墊9a的下降，工件W以規(guī)定的姿勢和位置被載置到保持臺9的上表面。
下面，如圖8A所示，支承板分離機構(gòu)10的吸附臺28下降到與工件W的上表面接觸的程度，由內(nèi)置的加熱器31加熱工件W。通過該加熱，雙面粘著帶3上的加熱剝離性粘著層3b發(fā)泡膨脹而失去粘接力。
如圖8B所示，規(guī)定時間的加熱結(jié)束后，以吸附保持支承板2的狀態(tài)使吸附臺28上升。這時，粘接力消失的粘著層3b從支承板2的下表面離開，僅支承板2從工件W分離而上升。然后，由使吸附頭5b翻轉(zhuǎn)朝上了的第1搬運機械手5接受已分離的支承板2，將其搬運到支承板回收部13。該搬運期間，使吸附頭5b向原來的下方翻轉(zhuǎn)，將支承板2插入收容到支承板回收部13的盒中。
留有雙面粘著帶3的半導(dǎo)體晶圓1被保持在支承板分離處理結(jié)束后的保持臺9上。載置保持該半導(dǎo)體晶圓1的保持臺9被移動到粘著帶剝離機構(gòu)11的規(guī)定剝離位置。在此，如圖8C所示，剝離帶T被粘貼到半導(dǎo)體晶圓1上表面所殘存的雙面粘著帶3上，然后，如圖8D所示，進行與剝離帶T一體地從半導(dǎo)體晶圓1剝離雙面粘著帶3的處理。
用圖9～圖12表示使用粘著帶剝離機構(gòu)11上的剝離帶T的剝離處理動作。
如圖9所示，當(dāng)保持臺9移動到剝離處理位置的時刻，粘貼單元34和剝離單元35在初期位置待機。
如圖10所示，當(dāng)識別到保持臺9已到達了剝離位置時，首先，用已下降移動的粘貼輥43將剝離帶T壓靠到雙面粘著帶3上，同時粘貼單元34進行前進移動。然后，如圖11所示，將剝離帶T粘貼到雙面粘著帶3的上表面，前進移動到規(guī)定位置而停止。
下面，如圖12所示，由棱邊構(gòu)件44按住雙面粘著帶3、同時剝離單元35進行前進移動，并且送出輥45以和剝離單元35移動速度同步的圓周速度驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。由于該動作，剝離帶T在棱邊構(gòu)件44的頂端折返并進行移動。此時，由于紫外線照射而粘著性降低的雙面粘著帶3與剝離帶T成為一體地被從半導(dǎo)體晶圓1的表面逐漸剝離。
雙面粘著帶3被完全從晶圓表面剝離時，半導(dǎo)體晶圓1由第2搬運機械手6從保持臺9上搬出后插入收容到晶圓回收部14的盒中。這時，由于第2搬運機械手6的吸附頭6b使用了伯努利吸盤，所以半導(dǎo)體晶圓1以非接觸狀態(tài)從其上表面被吸附保持。總之，半導(dǎo)體晶圓1能在不被損傷表面、并以被校正到平坦的狀態(tài)被搬運。
然后，粘貼單元34和剝離單元35后退回歸移動到原來的待機位置，同時對經(jīng)剝離處理結(jié)束的剝離帶Ts進行纏繞回收。
到此，第1次的支承板2和半導(dǎo)體晶圓1的分離回收行程結(jié)束，成為下面的工件接受待機狀態(tài)。
根據(jù)上述實施例裝置的形態(tài)，能夠?qū)⒅С邪?被剝離后，剛性下降了的半導(dǎo)體晶圓1吸附保持到保持臺9上，同時不換手地將半導(dǎo)體晶圓1搬運到粘著帶剝離機構(gòu)11的剝離位置。所以，能夠使半導(dǎo)體晶圓1不產(chǎn)生變形等地高精度地進行搬運。另外，使用伯努力吸盤以非接觸方式搬運雙面粘著帶3被粘著帶剝離機構(gòu)11剝離而成為單體的半導(dǎo)體晶圓1，從而能夠矯正半導(dǎo)體晶圓的翹曲而使其平坦化。而且，通過高效率利用2臺搬運機械手5、6，能夠更高效率地分離回收半導(dǎo)體晶圓1和支承板2的單體。
實施例2在上述實施例中，表示出了分離了支承板2后、剝離殘留在半導(dǎo)體晶圓1表面的雙面粘著帶3的形態(tài)。該實施例中，以下面的形態(tài)實施雙面粘著帶3殘留在從工件分離的支承板2上，使用粘著帶剝離機構(gòu)11剝離該雙面粘著帶3。
即，如圖13所示，本實施例中，半導(dǎo)體晶圓1被粘貼到雙面粘著帶3的加熱剝離性粘著層3b上、同時支承板2被粘貼到紫外線固化型粘著層3c上，而構(gòu)成工件W。并且，該工件W以將半導(dǎo)體晶圓1朝下的姿勢，供給到工件供給部4。
然后，第1搬運機械手5將1片工件W從供給部4的盒中吸附保持地取出、并轉(zhuǎn)移到校準(zhǔn)臺7上，進行對工件W的對位。另外，由紫外線照射裝置對工件W的上表面照射紫外線，雙面粘著帶3上的紫外線固化型粘著層3c被固化而粘接力降低。
對位和紫外線照射結(jié)束后的工件W再被第1搬運機械手5支承，被供給到正在支承板分離機構(gòu)10的正下方位置待機的保持臺9上，以規(guī)定的姿勢和位置被吸附保持。保持臺9相當(dāng)于本發(fā)明的保持裝置。
下面，如圖14A所示，支承板分離機構(gòu)10的吸附板28下降到與工件W的上表面接觸的程度，由內(nèi)置的加熱器31加熱工件W。由于該加熱，雙面粘著帶上的加熱剝離性粘著層3b發(fā)泡膨脹而失去粘接力。
如圖14B所示，規(guī)定時間的加熱結(jié)束時，以吸附保持支承板2的狀態(tài)使吸附板28上升。這時，粘貼有支承板2的粘著層3c因紫外線照射而粘接力下降。但是，因為粘著層3c的粘接力比粘著層3b的粘接力大，所以雙面粘著帶3在粘貼到支承板2上的狀態(tài)，同時從工件W分離后上升。然后，由第一搬運機械手5接受已分離的帶有粘著帶的支承板2，搬運到支承板回收部13。在此搬運期間，使該吸附頭5b翻轉(zhuǎn)，雙面粘著帶3以朝上的姿勢將支承板2暫時收容到支承板回收部13的盒中。
在支承板分離處理結(jié)束后的保持臺9上僅留有表面朝上的半導(dǎo)體晶圓1。載置保持該半導(dǎo)體晶圓1的保持臺9被移動到粘著帶剝離機構(gòu)11的剝離位置。
當(dāng)保持臺9被移動到粘著帶剝離機構(gòu)11的剝離位置時，半導(dǎo)體晶圓1由第2搬運機械手6從保持臺9搬出，插入收容到晶圓回收部14的盒中。這時，第2搬運機械手6的吸附頭6b由于使用了伯努利吸盤，半導(dǎo)體晶圓1從其上表面以不接觸的狀態(tài)被吸附保持，不被損傷表面，并以維持平坦的狀態(tài)被搬運。
半導(dǎo)體晶圓1被搬出的保持臺9回歸移動到原來的位置。同時，由支承板回收部13暫時收容的帶有粘著帶的支承板2被第1搬運機械手5取出，被供給保持到回歸移動來的保持臺9上。這時，支承板2的上表面粘貼著雙面粘著帶3。
對粘著帶粘著的支承板2進行保持的保持臺9，被移動到粘著帶剝離機構(gòu)11上的剝離位置，接受與第1例的情況相同的剝離處理。
如圖15所示，即，當(dāng)保持臺9被移動到剝離位置時，粘貼單元34和剝離單元35在初始位置待機。
如圖16所示，當(dāng)識別到保持臺9到達了剝離位置時，首先，由下降移動了的粘貼輥43將剝離帶T壓靠到雙面粘貼帶3上，同時粘貼單元34進行前進移動，然后，如圖17所示，將剝離帶T粘貼到雙面粘著帶3的上表面，再前進移動到規(guī)定的位置而停止。
下面，如圖18所示，將棱邊構(gòu)件44壓靠到雙面粘著帶3上，并且剝離單元35前進移動。同時，送出輥45以與剝離單元速度同步的圓周速度驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。由此，剝離帶T在邊緣部的頂端被折返地移動，由于之前進行的紫外線照射處理而使得相對于支承板2粘接力下降的雙面粘著帶3與剝離帶T成為一體而從支承板2的上表面被逐漸剝離。
當(dāng)雙面粘著帶3被完全從支承板2剝離時，粘貼單元34和剝離單元35被后退回歸移動到原來的待機機位置，同時保持臺9也回歸移動到原來的待機位置。
當(dāng)保持著支承板2的保持臺9回歸到待機位置時，支承板2被第1搬運機械手5從保持臺9上取出，被搬運到支承板回收部13并被插入收容到盒里。
到此，第1次的支承板2和半導(dǎo)體晶圓3的分離回收行程結(jié)束，成為下面的工件接受待機狀態(tài)。
根據(jù)上述實施例裝置的形態(tài)，由于能夠由支承板2的分離立刻將半導(dǎo)體晶圓1分離為單體，所以不必在半導(dǎo)體晶圓1上進行雙面粘著帶剝離處理。所以，不會對在半導(dǎo)體晶圓1上施加對剝離帶T進行粘貼和剝離時的外力，不會對半導(dǎo)體晶圓1帶來損傷和變形而能夠高效率進行回收。
而且，支承板與半導(dǎo)體晶圓1相比、能夠構(gòu)成任意大的強度，所以在剝離帶T的粘貼和剝離時無論施加多大的外力，都沒有特別的問題，也能夠無問題地高速進行剝離處理。另外，在該裝置內(nèi)，能夠使支承板處于再利用的狀態(tài)，所以沒必要實施僅使支承板2移動到別的位置進行再利用的處理。
本發(fā)明不限于上述實施例，也可以用下面這樣的方式進行實施。
(1)在上述各實施例中，使將雙面帶3的一粘著層3a為加熱剝離性，使另一粘著層3b為紫外線固化型，但也可以使雙面粘著層3a、3b共同為加熱剝離性。這時，希望使雙面粘著層3a、3b的粘接力消失溫度不同。
(2)另外，可以使雙面粘著層3b、3c共同為紫外線固化型來實施。這時，只要預(yù)先設(shè)定成使雙面粘著層3b、3c固化的紫外線的波長不同，使粘接力下降或消失的特性不同就行。
本發(fā)明，在不脫離其思想和本質(zhì)的前提下，還可以用其他方式進行實施。但是，作為表示發(fā)明范圍的內(nèi)容，不是上面的說明，而是應(yīng)該參照本申請權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種支承板分離裝置，其分離通過雙面粘著帶粘合于半導(dǎo)體晶圓的支承板，所述裝置包括以下元件對位部件，其對粘合有支承板的所述半導(dǎo)體晶圓進行對位；保持部件，其載置保持被對位后的所述半導(dǎo)體晶圓；分離部件，其從載置保持于所述保持部件的所述半導(dǎo)體晶圓分離所述支承板；剝離部件，其剝離除去留在被所述分離部件分離后的半導(dǎo)體晶圓的面上或支承板的面上的雙面粘著帶；晶圓回收部，其回收由所述剝離部件剝離處理后的半導(dǎo)體晶圓；支承板回收部，其回收已被分離的所述支承板；第1搬運機械手，其往返于所述對位部件和所述分離部件之間來搬運所述半導(dǎo)體晶圓，并且往返于所述保持部件和所述支承板回收部之間來搬運已被分離的所述支承板時，可以上下翻轉(zhuǎn)保持著的支承板；第2搬運機械手，其保持著從表面剝離了所述雙面粘著帶的半導(dǎo)體晶圓而進行搬運。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支承板分離裝置，所述保持部件被構(gòu)成為在保持已被分離的半導(dǎo)體晶圓或支承板的狀態(tài)，移動到所述剝離部件的剝離位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支承板分離裝置，所述第2搬運機械手具有伯努利吸盤，該伯努利吸盤利用由噴到所述半導(dǎo)體晶圓表面的空氣與大氣壓的壓差產(chǎn)生的負壓，以非接觸方式搬運該半導(dǎo)體晶圓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支承板分離裝置，所述支承板是具有透光性的基板；所述雙面粘著帶的基體材料的至少一粘著層是紫外線固化型粘著層；還具有紫外線照射部件，其從通過該雙面粘著帶與支承板粘合了的狀態(tài)的半導(dǎo)體晶圓的支承板側(cè)照射紫外線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支承板分離裝置，所述支承板是具有透光性的基板；在所述雙面粘著帶的基體材料的一面設(shè)有以紫外線的規(guī)定波長進行固化的紫外線固化型粘著層，另一面設(shè)有以與所述粘著層不同的紫外線波長進行固化的紫外線固化型粘著層；還具有使該雙面粘著帶的各粘著層固化的紫外線照射部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支承板分離裝置，所述支承板是具有透光性的基板；所述雙面粘著帶的所述支承板側(cè)的粘著層是紫外線固化型粘著層，所述半導(dǎo)體晶圓側(cè)的粘著層是由加熱使粘接力下降的加熱剝離性粘著層；還具有紫外線照射部件和加熱部件；該紫外線照射部件從通過該雙面粘著帶與支承板粘合了的狀態(tài)的半導(dǎo)體晶圓的支承板側(cè)照射紫外線；該加熱部件用于加熱所述加熱剝離性粘著層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支承板分離裝置，在所述雙面粘著帶的基體材料的一面設(shè)有在規(guī)定溫度、粘接力下降的加熱剝離性粘著層，另一面設(shè)有在與所述粘著層不同的溫度、粘接力下降的加熱剝離性粘著層；還具有用于加熱所述加熱剝離性粘著層的加熱部件。
8.一種支承板分離方法，其利用了權(quán)利要求1所述的支承板分離裝置，所述方法包括以下過程第1搬運過程，其由第1搬運機械手吸附保持通過在基體材料的兩面具有粘著層的雙面粘著帶而粘合到支承板的所述半導(dǎo)體晶圓，將其轉(zhuǎn)移到對位部件；對位過程，其由所述對位部件對所述半導(dǎo)體晶圓進行對位；第2搬運過程，其由第1搬運機械手將對位后的所述半導(dǎo)體晶圓轉(zhuǎn)移到保持部件；分離過程，其在保持于所述保持部件的半導(dǎo)體晶圓的表面留有所述雙面粘著帶，從半導(dǎo)體晶圓分離支承板；第3搬運過程，其由所述第1搬運機械手吸附保持上下翻轉(zhuǎn)后分離的所述支承板的下表面，搬運收容到所述支承板回收部；第4搬運過程，其使分離了所述支承板的所述半導(dǎo)體晶圓在保持到所述保持部件的狀態(tài)，移動到所述剝離部件的剝離位置；剝離過程，其由所述剝離部件將剝離帶粘貼到所述基體材料表面而進行剝離，由此雙面粘著帶和剝離帶成一體地被從半導(dǎo)體晶圓表面剝離；第5搬運過程，其由第2搬運機械手以非接觸方式保持剝離了所述雙面粘著帶的所述半導(dǎo)體晶圓，并將其搬運收容到晶圓回收部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的支承板分離方法，所述支承板是具有透光性的基板；還具有在所述分離過程之前，由紫外線照射部件對所述基板照射紫外線的紫外線照射過程。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的支承板分離方法，而且，所述分離過程由加熱部件加熱所述雙面粘著帶的粘著層。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的支承板分離方法，所述支承板是具有透光性的基板；還具有在所述分離過程之前，由紫外線照射部件對所述基板照射紫外線的紫外線照射過程；所述分離過程由加熱部件加熱所述雙面粘著帶的粘著層。
12.一種支承板分離方法，其利用了權(quán)利要求1所述的支承板分離裝置，所述方法包括以下過程第1搬運過程，其由第1搬運機械手吸附保持通過在基體材料的兩面具有粘著層的雙面粘著帶而粘合有支承板的所述半導(dǎo)體晶圓，將其轉(zhuǎn)移到對位部件；對位過程，其由所述對位部件對所述半導(dǎo)體晶圓進行對位；第2搬運過程，其由第1搬運機械手將對位后的所述半導(dǎo)體晶圓轉(zhuǎn)移到保持部件；分離過程，其以在所述支承板留有雙面粘著帶的狀態(tài)，從所述半導(dǎo)體晶圓分離支承板；第3搬運過程，其由所述第1搬運機械手吸附保持已被分離的所述支承板的上表面并使其上下翻轉(zhuǎn)，將粘貼有雙面粘著帶的表面朝上，搬運收容到所述支承板回收部；第4搬運過程，其將分離了支承板的所述半導(dǎo)體晶圓在保持到所述保持部件的狀態(tài)，移動到所述剝離部件的剝離位置；第5搬運過程，其由第2搬運機械手以非接觸方式保持被搬運到所述剝離部件的半導(dǎo)體晶圓，將其搬運收容到晶圓回收部；回歸過程，其使搬運所述半導(dǎo)體晶圓后的保持部件回歸到分離部件的位置；第6搬運過程，其由第1搬運機械手從下表面吸附保持并取出被支承板回收部收容的支承板，并使粘著面朝上地將其轉(zhuǎn)移到回歸后的所述保持部件；第7搬運過程，其在將所述支承板保持在所述保持部件的狀態(tài)，將其移動到所述剝離部件的剝離位置；剝離過程，其由剝離部件將剝離帶粘貼到留在所述支承板的雙面粘著帶而剝離該剝離帶，從而雙面粘著帶和剝離帶成一體地被從支承板的表面剝離；第8搬運過程，其在將剝離了雙面粘著帶的所述支承板保持在保持部件的狀態(tài)，使該保持部件搬運回歸到所述分離部件的位置；第9搬運過程，其由第1搬運機械手吸附保持被保持在已回歸到分離部件的位置的保持部件的所述支承板，將其搬運收容到支承板回收部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的支承板分離方法，所述支承板是具有透光性的基板；還具有在所述分離過程之前，由紫外線照射部件對所述基板照射紫外線的紫外線照射過程。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的支承板分離方法，而且，所述分離過程由加熱部件加熱所述雙面粘著帶的粘著層。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的支承板分離方法，所述支承板是具有透光性的基板；還具有在所述分離過程之前，由紫外線照射部件對所述基板照射紫外線的紫外線照射過程；所述分離過程由加熱部件加熱所述雙面粘著帶的粘著層。
全文摘要
一種支承板分離裝置及使用該裝置的支承板分離方法，其用保持臺載置保持被對位后的工件，由支承板分離機構(gòu)分離半導(dǎo)體晶圓和支承板。這時，分離下的某一方殘留雙面粘著帶，殘留有雙面粘著帶的物體以保持于保持臺的狀態(tài)被搬運到粘著帶剝離機構(gòu)，雙面粘著帶被從其表面剝離除去，被分離而成為單體的半導(dǎo)體晶圓和支承板被分別個別回收。
文檔編號H01L21/677GK1855363SQ20061007566
公開日2006年11月1日 申請日期2006年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月18日
發(fā)明者坂田昌記, 山本雅之 申請人:日東電工株式會社