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JP2001007179A - 両面粘着シートに固定された物品の剥離方法および剥離装置 - Google Patents

両面粘着シートに固定された物品の剥離方法および剥離装置

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JP2001007179A
JP2001007179A JP11170925A JP17092599A JP2001007179A JP 2001007179 A JP2001007179 A JP 2001007179A JP 11170925 A JP11170925 A JP 11170925A JP 17092599 A JP17092599 A JP 17092599A JP 2001007179 A JP2001007179 A JP 2001007179A
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adhesive sheet
sensitive adhesive
double
sided pressure
article
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川 秀 二 黒
Kenji Kobayashi
林 賢 治 小
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Lintec Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】効果的に物品を剥離することができ、ひいては
自動化ラインに適用させることが可能な両面粘着シート
に固定された物品の剥離方法および剥離装置を提供す
る。 【解決手段】加熱により変形して剥離効果を発揮する両
面貼着シート１により物品Ｂを支持板Ａに固定して得ら
れた貼合ユニットＣを、挟持可能に配置された一対の挟
持手段により挟持し、加熱手段７により加熱して前記両
面粘着シート１を変形させ、これにより前記両面粘着シ
ート１と前記物品Ｂとの接触面積を小さくして前記物品
を両面粘着シート１から浮き上がらすようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は両面粘着シートに固
定された物品の剥離方法および剥離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、シリコンなどの半導体ウェハ
は、大径の円盤状に製造され、その表面に回路パターン
が形成された後、裏面側が切削加工されている。また、
近年、ＩＣカードなどの半導体チップは厚さのますます
薄いものが要求されており、半導体ウェハ１から得られ
る半導体チップは従来の３００μｍ〜４００μｍであっ
たものが、１００μｍ〜５０μｍ程度にまで薄くする必
要が生じている。半導体ウェハのパターンが形成された
回路面を保護しつつテーブル等に半導体ウェハを固定す
る粘着シートとしては、通常、軟質基材上に粘着剤が塗
工されてなる粘着シートが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
軟質性の粘着シートを用いて、５０μｍ程度にまでウェ
ハを薄く削ることは極めて困難である。また通常の粘着
シートを貼着すると、貼付時にかける張力が残留応力と
して蓄積してしまい、ウェハが大口径の場合や極薄に研
削しようとした場合に、ウェハの強度よりも粘着シート
の残留応力が優り、この残留応力を解消しようとする力
によってウェハに反りが発生することがあった。また研
削後にはウェハが脆いため、軟質基材では搬送時にウェ
ハを破壊してしまうことがあった。
【０００４】一方、軟質基材からなる粘着シートに代え
てワックスを用いることにより、半導体ウェハをガラス
板、石英板あるいはアクリル板等の支持板上に固定して
から切削することも行われている。この場合には、この
ワックスを均一厚さに塗布することが困難であることに
加えて、このワックスを後に有機溶媒などで洗浄しなけ
ればならず、その作業が手間であった。また、その後、
賽の目状にダイシングする場合にあっては、ワックスを
除去した後、ダイシングテープを新たに貼着することも
必要で、余分な作業工程が必要になる。したがって、ワ
ックスを用いることは、電子部品を自動化ラインで処理
することに不向きある。しかも、ワックスを用いて半導
体ウェハ１などをガラスなどの支持板上に接着した場合
であっても、後にこれらを互いに剥離することが困難
で、破壊を免れることは不可能であった。
【０００５】本出願人は、このような実情に鑑み、ワッ
クスに代えて支持板にウェハを固定し、かつ容易に剥離
できる両面粘着シートを提案した。本発明はこのような
両面粘着シートを用いて、効果的に物品を剥離すること
ができ、ひいては自動化ラインに適用させることが可能
な両面粘着シートに固定された物品の剥離方法および剥
離装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る両面粘着シートに固定された物品の剥離
方法は、加熱により変形して剥離効果を発揮する両面貼
着シートにより物品を支持板に固定して得られた貼合ユ
ニットを、挟持可能に配置された一対の挟持手段により
挟持し、加熱手段により加熱して前記両面粘着シートを
変形させ、これにより前記両面粘着シートと前記物品と
の接触面積を小さくして前記物品を両面粘着シートから
浮き上がらすようにしたことを特徴としている。
【０００７】このような方法によれば、加熱することに
より両面粘着シートが変形するので、物品に貼着された
両面粘着シートを無理なく剥がすことができる。ここ
で、前記一対の挟持手段が第１テーブルと第２テーブル
とからなることを特徴としている。また、本発明に係る
剥離方法は、前記挟持手段が前記両面粘着シートの変形
を妨げることがないよう離間可能に挟持されていること
を特徴としている。
【０００８】このようにすれば、両面粘着シートが収縮
し、この両面粘着シートが厚さ方向に湾曲したときに、
両面粘着シートから物品を無理なく剥がすことができ
る。また、本発明では、前記両面粘着シートの少なくと
も１面の粘着剤が紫外線硬化型粘着剤からなり、前記支
持板が紫外線透過性であり、前記貼合ユニットを前記挟
持手段に挟持する前に紫外線を前記支持板を通して前記
両面粘着シートに照射して紫外線硬化型粘着剤の粘着力
を低下させることを特徴としている。
【０００９】このような構成を採用すれば、予め粘着力
を低下させてから両面粘着シートを変形させるので、そ
の変形を容易に生じさせることができる。また、本発明
に係る両面粘着シートに固定された物品の剥離装置は、
加熱により変形して剥離効果を発揮する両面貼着シート
で支持板に固定さた物品を剥離するための剥離装置であ
って、挟持可能に配置された一対の挟持手段と、前記両
面粘着シートを変形させるための加熱手段とを備えたこ
とを特徴としている。
【００１０】ここで、前記一対の挟持手段が支持板側を
吸着固定する第１テーブルと物品側を吸着固定する第２
テーブルとからことを特徴としている。また、前記挟持
手段が前記両面粘着シートの変形を妨げることがないよ
う離間可能に挟持されていることが好ましい。さらに、
前記両面粘着シートに紫外線を照射して前記両面粘着シ
ーの粘着力を低下させる紫外線照射装置が備えられてい
ることが好ましい。
【００１１】また、前記両面粘着シートの残留物を除去
する除去手段が備えられていることが好ましい。このよ
うな本発明に係る剥離装置によれば、加熱により両面粘
着シートが変形するので物品に傷を与えることなく、よ
り確実に変形した粘着シートを剥がすことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の両面粘着シートに
固定された物品の剥離方法および剥離装置について、図
面を参照しながら説明する。図１は、本実施例に用いら
れる貼合ユニットＣを示したものである。貼合ユニット
Ｃは、両面粘着シート１の片面に支持板Ａが貼合され反
対側に物品Ｂが貼合されている。
【００１３】本実施例においては、物品Ｂはチップ化さ
れた半導体ウェハが使用されるが、物品Ｂはこれに限定
されず、特に平板状のものであれば、セラミック製また
は樹脂製の絶縁基板、各種電子素子ガラス板または石英
板等の光学用素子およびこれらの複合体などいかなるも
のであっても良い。本実施例に用いられる両面粘着シー
ト１は、熱収縮性基材３と該基材３の両面に形成された
粘着剤層２ａおよび２ｂとから構成されている。粘着剤
層２ａ、２ｂは、従来知られているどのような粘着剤を
用いても良いが、少なくとも粘着剤層２ａまたは２ｂの
一方が紫外線硬化型粘着剤であるものが好ましい。尚、
本実施例においては、粘着剤層２ａ、２ｂは、ともに紫
外線硬化型粘着剤が用いられている。
【００１４】このような両面粘着剤シートの詳細につい
ては特願平１１−１０９８０６に記載されている。な
お、両面粘着シート１はこの実施例に限定されず、例え
ば粘着剤に加熱発泡剤を配合して加熱による発泡で粘着
剤層が変形するような両面粘着シートであっても良い。
支持板Ａは、硬質の平板からなり、粘着剤層２ａまたは
２ｂに紫外線硬化型粘着剤を用いる場合は、紫外線透過
性の材質から形成された硬質のガラス板やプラスチック
板などを好ましく使用することができる。両面粘着シー
ト１，支持板Ａおよび物品Ｂは略同形状であることが好
ましい。
【００１５】次に本実施例における剥離装置について説
明する。本実施例の剥離装置は、図２に示したように、
ローダ部８，照射部９，加熱剥離部１０，支持板アンロ
ーダ部１１，チップソータ部１２の各部分に分かれ、各
部は直線上に直列に配列されている。また、図３に示し
たように、各部の下部には装置全体の基台となるベース
板４が延設され、その上に長尺のスライドレール５が取
付られ、このスライドレール５上に本発明の一対の挟持
手段の一方を構成する第２テーブル６が摺動可能に取付
けられている。第２テーブル６は、図示しない駆動手段
と位置センサーにより、ローダ部８，照射部９，加熱剥
離部１０，支持板アンローダ部１１，チップソータ部１
２の所定位置に移動停止できるようになっている。第２
テーブル６は、図示しない真空ポンプ及びバルブに連接
した微細な透孔がその上面に設けられ、平板状の物品を
吸着固定可能な吸着手段となっている。また、吸着手段
の下部には、加熱手段７が設けられ、第２テーブル上面
に固定された物品を加熱可能となっている。加熱手段７
は、シーズヒータ、ラバーヒータなど周知の加熱手段が
採用可能であり、特に限定されるものではない。
【００１６】図４にローダ部８及び照射部９を示す。ロ
ーダ部８は、図示しない貼合ユニット収納カセット及び
該収納カセットより貼合ユニットＣを吸着搬送する搬送
アーム１３よりなる。照射部９は、高圧水銀灯などの紫
外線ランプ２０が照射部９上部に配設され、第２テーブ
ル６が走行するスライドレール５に向かって照射可能に
設置されている。
【００１７】次に、加熱剥離部１０を図５に示す。加熱
剥離部１０では、逆Ｌ字形の取付柱１５ａがベース板４
上に設けられている。取付柱１５ａの垂直部にはスライ
ダ２１を介して本発明の一対の挟持手段のもう一方を構
成する第１テーブル１６が上下方向に摺動可能に取付け
られている。取付柱１５ａの水平部には、下方に向かっ
てロッド１７が設置され、ロッド１７の先端には第１テ
ーブル１６を把持可能な把持手段が具備されている。把
持手段が把持状態でロッド１７が伸縮すると第１テーブ
ル１６が上下動するようになり、把持を解除すると第１
テーブル１６はロッド１７の動作に影響されなくなる。
また、第１テーブル１６と取付柱１５ａの水平部との間
にはバネ２２が介装され、第１テーブル１６が下方に位
置した場合は、バネ２２が伸張状態となり、上方向への
引張り力が加わる。バネ２２は、伸張状態でその引張り
力が第１テーブル１６の重力とほぼ釣り合うように調整
され両面粘着テープ１が変形する際に第１テーブル１６
の重力がこれを妨げないよう構成されている。尚、バネ
２２の代わりに第１テーブル１６と釣り合う錘りを滑車
を介して第１テーブル１６につなぎ釣り合いをとっても
良い。
【００１８】第１テーブル１６の下面は、前述の第２テ
ーブル６と同様に吸着手段が設けられ、吸着手段の下方
には加熱手段７が設けられている。なお、本実施例で
は、一対の挟持手段は、挟持可能に配置された２個のテ
ーブルとしたが、物品や支持板が平板ではなく球形など
凹凸を有するものであれば、この凹凸に合わせた形状で
あっても良い。また、第１テーブル、第２テーブルの双
方に加熱手段７を設けた構成としているが、加熱手段７
はどちらか一方でも良いし、また熱風を両面粘着手段１
に吹きかけられるようテーブルの脇にドライヤーを設け
ても良い。
【００１９】さらに、この実施例では、加熱剥離部１０
において、第１テーブル１６、貼合ユニットＣ、第２テ
ーブル６を上下に積み重ねた状態で挟持した構成とした
が、これを図１１のように直立させ、横方向に並ぶよう
に挟持した構成としても良い。このようにすれば、各部
材の重力はお互いに影響せず、前記実施例で変形許容手
段として用いたバネ２２を設けなくても良くなり、また
両面粘着シート１の残留物の処理も簡単になる。
【００２０】次に、支持板アンローダ部１１を図６に示
す。支持板アンローダ部１１は、剥離され排出された支
持板Ａを収納する支持板カセット２４と、第２テーブル
６から支持板Ａを吸着固定し支持板カセット２４へ搬送
する搬送アーム２３とからなる。また、支持板アンロー
ダ部１１には、図７のように、第２テーブル６の側方に
イオナイザー２５及びその反対側に吸引ファン２６と、
その下方にダストボックス２８が配置され、イオナイザ
ー２５から第２テーブル６に向けてイオン化された風を
吹きつけられるようにして、両面粘着シート１の残留物
の除去手段を構成している。
【００２１】次に、チップソータ部１２を図８に示す。
チップソータ部１２は、チップトレイ３３を載置するチ
ップトレイテーブル（図示せず）と、チップトレイテー
ブルと第２テーブル６との間を往復動するピックアップ
アーム３０と、ピックアップアーム３０の先端に設けら
れている吸着コレット３１と、チップの位置を個別に認
識するためのカメラ３５より構成される。
【００２２】続いて、本実施例による剥離装置を用いた
物品の剥離方法および作用について説明する。本実施例
では、貼合ユニットＣは種々の前工程を経て構成され
る。すなわち、半導体ウェハとガラス板（支持板Ａ）と
を両面粘着シートを用いて貼合する工程、半導体ウェハ
を所定の厚さに研削するバックグラインド工程、及び、
半導体ウェハを個別に分割するダイシング工程が本実施
例の前段階において行われる。このため、本実施例にお
いては、物品Ｂは、個別のチップに分割された半導体ウ
ェハである。
【００２３】本実施例の前段階で貼合ユニットＣは収納
カセットに収納され、本実施例の剥離装置の所定位置に
設置され剥離操作が始められる。初めに、第２テーブル
６がローダ部８の初期位置に移動し、搬送アーム１３が
収納カセット内の貼合ユニットＣのガラス板Ａ側を吸着
し、第２テーブル６の上面へ搬送する。搬送アーム１３
は、図４に示すように貼合ユニットＣのチップＢ側を第
２テーブル６に向けて載置し、吸着を解除し退避する。
貼合ユニットＣが載置されたら第２テーブル６の吸着手
段が働き、貼合ユニットＣは第２テーブル６に固定され
る。
【００２４】次に、第２テーブル６は、スライドレール
５上を摺動し、照射部９に向かう。照射部９に設置され
た紫外線ランプ２０の直下を第２テーブル６が所定時間
かけて通過することにより、紫外線がガラス板を通して
両面粘着シート１に照射され、その両面の粘着剤層の粘
着力が激減することになる。次に、第２テーブル６は、
加熱剥離部１０に移動し、第１テーブル１６に対向する
所定位置に停止し固定される。第２テーブル６が固定さ
れたら、把持手段が第１テーブル１６を把持状態でロッ
ド１７を下方に延ばすことにより、第１テーブル１６を
押し下げ、貼合ユニットＣのガラス板の上面に接触させ
る。
【００２５】第１テーブル１６と貼合ユニットＣが接触
したら、第１テーブル１６の下面の吸着手段により貼合
ユニットＣを吸着固定し、ロッド１７と第１テーブル１
６を連結していた把持手段を解除し、第１テーブル１６
をロッド１７の上下動作より解放する。この状態となる
と、貼合ユニットＣには、下方に向かう第１テーブル１
６の重力と、上方に向かう伸張したバネ２２による引張
り力がほぼ釣り合い、負荷がほとんどかからないように
なる。
【００２６】続いて、第１テーブル１６，第２テーブル
６内の加熱手段７により貼合ユニットＣを加熱する。こ
れにより、両面粘着シート１の熱収縮性基材３が収縮
し、貼合ユニットＣが図９に示したように剥離を始める
ことになる。両面粘着シート１が収縮を始めると、収縮
によって変形しようとする力が新たにガラス板とチップ
の間の距離を広げようとする方向に加わる。第１テーブ
ル１６は、その重力がバネ２２の引張力により釣り合っ
ていたので、変形しようとする力は第１テーブル１６を
上方に持ち上げ、第１テーブル１６の重量に妨げられる
ことなく両面粘着シート１１の変形が進行し、ガラス板
とチップとの間の距離が広がって最終的にギャップＧが
形成される。これにより、両面粘着シート１とチップＢ
との接触面積が小さくなり、チップＢが両面粘着シート
１から浮き上がる。
【００２７】収縮が終わり、剥離が完了したと判断され
たら、ロッド１７に設けられた把持手段により第１テー
ブル１６とロッド１７を再び連結し、第１テーブル１６
の吸着手段を解放した後、第１テーブル１６を上方の待
機位置へ退避させる。なお、剥離の完了を判断する手段
は、センサによりギャップＧが所定量に達したかどうか
を検出しても良いし、剥離が完了するまでの時間を予め
タイマーで設定し、その設定時間により判断しても良
い。
【００２８】この工程が終了すると、両面粘着シート１
とガラス板及びチップの界面には、図９のように空隙が
生じる。次に、貼合ユニットＣは、支持板アンローダ部
１１に送られる。この支持板アンローダ部１１では、図
６に示したように、先ず最初に搬送アーム２３に設けら
れた吸着手段によりガラス板Ａが吸着される。吸着され
たガラス板は、第２テーブル６の移動領域外に置かれた
支持板カセット２４内に、一枚づつ収納される。
【００２９】なお、支持板アンローダ部１１において
は、ガラス板が若干持ち上げられた頃に、図７に示した
ように、側方に配置されたイオナイザー２５により、帯
電されたイオン風を隙間内に吹き付けるとともに、これ
と同時に他方側からファン２６で吸引することにより、
両面粘着シート１の残留物をダストボックス２８内に回
収することができる。なお、このようなこの両面粘着シ
ート１の残留物の除去は、粘着テープを残留物に圧着
し、粘着テープを巻き取ることによって行っても良い。
【００３０】次いで、第２テーブル６は、図８に示した
ように、チップソータ部１２に到達する。このチップソ
ータ部１２では、第２テーブル６の吸着が解除される。
そして、第２テーブル６から自由になったチップＢは、
位置カメラ３５によりチップの位置を確認しながらピッ
クアップアーム３０のコレット３１に吸着され、チップ
トレイテーブル上のトレイ３３の所定位置に移送され
る。これにより、複数個のチップを一括して管理するこ
とができる。
【００３１】なお、この実施例では、後処理としてチッ
プをトレイ３３に収納して一括管理するように構成され
ているが、チップを直接リードフレーム等のチップ搭載
用基板上に移載し、そのまま接着固定するようにしても
良い。また、チップソータ部１２でチップをトレイ３３
に収納する代わりに、図１０に示すように、両面粘着シ
ート１の残留物を除去した後、保管用テープ４０を用い
て、チップをウェハの形状を保ったままリングフレーム
４１に取り付け、このリングフレーム４１に取り付けら
れた状態でチップを保管管理しても良いし、リングフレ
ーム４１を用いず保管用テープ４０だけでチップを固定
しても良い。
【００３２】さらに、前工程におけるダイシング工程の
後でチップの表面に保管用テープを貼り付けておいても
良い。このように保管用テープを用いれば、チップを支
持板Ａから剥がした後に、個別のチップの処理を剥離操
作の直後に行う必要がなく、別の機会や別の場所で後処
理を行うことができる。以上、説明したように、本実施
例による剥離装置では、両面粘着シートに固定された物
品を自動化ライン上で傷付けることなく剥がすことがで
きる。
【００３３】以上、本発明の一実施例による剥離方法お
よび剥離装置について説明したが、本発明は上記実施例
に何ら限定されない。また、上記実施例では、物品とし
てチップ化された半導体ウェハを例示したが、物品はこ
れに限定されるものではなく、分割されていない半導体
ウェハであっても良いし、その他両面粘着シートに固定
された種々の物品に適用可能であることは勿論である。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る両面
粘着シートに固定された物品の剥離方法によれば、各種
の物品を、支持板上に一時的に保持し、その物品の固定
または保護を行ない、または所要の加工・保護などを行
なった両面粘着シートを、簡単な操作により、その物品
から容易に剥離することができる。また、物品が半導体
ウェハであって、極薄に裏面研削を行った後であって
も、両面貼着シートから破損させることなく、容易に剥
がすことができる。
【００３５】また、上記発明に係る剥離装置によれば、
コンパクトな構造で本発明の方法を実施することがで
き、しかも、洗浄工程などが不要となり、自動化ライン
に設置するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に用いられた貼合ユニットの
断面図である。
【図２】本発明の一実施例による剥離装置の説明図であ
る。
【図３】本発明の一実施例による剥離装置で採用された
第２テーブルの概略側面図である。
【図４】本発明の一実施例による剥離装置のローダ部お
よび照射部の概略側面図である。
【図５】本発明の一実施例による剥離装置における加熱
剥離部の概略側面図である。
【図６】本発明の一実施例による剥離装置における支持
板アンローダ部の概略側面図である。
【図７】本発明の一実施例による剥離装置における支持
板アンローダ部の他の部分の概略側面図である。
【図８】本発明の一実施例による剥離装置におけるチッ
プソータ部の概略側面図である。
【図９】図１に示した貼合ユニットが剥離した状態を示
す断面図である。
【図１０】保管用テープをチップに貼り付けている状態
を示す概略側面図である。
【図１１】本発明の他の実施例による剥離装置の説明図
である。
【符号の説明】
１ 両面粘着シート ３ 熱収縮性基材 ２ａ，２ｂ 粘着剤層 ６ 第２テーブル ７ 加熱手段 １６ 第１テーブル ２２ バネ Ａ 支持板 Ｂ 物品 Ｃ 貼合ユニット

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加熱により変形して剥離効果を発揮する
    両面貼着シートにより物品を支持板に固定して得られた
    貼合ユニットを、挟持可能に配置された一対の挟持手段
    により挟持し、加熱手段により加熱して前記両面粘着シ
    ートを変形させ、 これにより前記両面粘着シートと前記物品との接触面積
    を小さくして前記物品を両面粘着シートから浮き上がら
    すようにしたことを特徴とする両面粘着シートに固定さ
    れた物品の剥離方法。
  2. 【請求項２】 前記一対の挟持手段が第１テーブルと第
    ２テーブルとからなることを特徴とする請求項１に記載
    の両面粘着シートに固定された物品の剥離方法。
  3. 【請求項３】 前記挟持手段が前記両面粘着シートの変
    形を妨げることがないよう離間可能に挟持されているこ
    とを特徴とする請求項１に記載の両面粘着シートに固定
    された物品の剥離方法。
  4. 【請求項４】 前記両面粘着シートの少なくとも１面の
    粘着剤が紫外線硬化型粘着剤からなり、前記支持板が紫
    外線透過性であり、 前記貼合ユニットを前記挟持手段に挟持する前に紫外線
    を前記支持板を通して前記両面粘着シートに照射して紫
    外線硬化型粘着剤の粘着力を低下させることを特徴とす
    る請求項１記載の剥離方法。
  5. 【請求項５】 加熱により変形して剥離効果を発揮する
    両面貼着シートで支持板に固定さた物品を剥離するため
    の剥離装置であって、 挟持可能に配置された一対の挟持手段と、 前記両面粘着シートを変形させるための加熱手段とを備
    えたことを特徴とする両面粘着シートに固定された物品
    の剥離装置。
  6. 【請求項６】 前記一対の挟持手段が支持板側を吸着固
    定する第１テーブルと物品側を吸着固定する第２テーブ
    ルとからなることを特徴とする請求項５に記載の物品の
    剥離装置。
  7. 【請求項７】 前記挟持手段が前記両面粘着シートの変
    形を妨げることがないよう離間可能に挟持されているこ
    とを特徴とする請求項５記載の物品の剥離装置。
  8. 【請求項８】 前記両面粘着シートに紫外線を照射して
    前記両面粘着シーの粘着力を低下させる紫外線照射装置
    が備えられていることを特徴とする請求項５記載の剥離
    装置。
  9. 【請求項９】 前記両面粘着シートの残留物を除去する
    除去手段が備えられていることを特徴とする請求項５記
    載の剥離装置。
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