CN115803851A - 工件分离装置及工件分离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种工件分离装置及工件分离方法，对支承体与凝固层的局部性的接合部位进行选择性的光照射，从而从凝固层轻易地剥离支承体。本发明的工件分离装置的特征在于，具备：保持部件，将层叠体的工件侧或支承体中的任一方保持成装卸自如；光照射部，透过被保持部件保持的层叠体的支承体或工件侧中的另一方而朝向分离层照射光；隔离部件，相对于层叠体的工件侧或支承体中的任一方，使另一方朝厚度方向隔离移动；及控制部，对光照射部及隔离部件进行操作控制，层叠体具有：分离层，沿支承体的表面层叠；及凝固层，沿分离层层叠，控制部进行如下控制：通过光照射部进行遍及分离层的整个面照射光的整体照射、以及仅对支承体的表面及凝固层的接合部位局部照射光的选择照射。

Description

工件分离装置及工件分离方法
技术领域
本发明涉及一种在如WLP(wafer level packaging(晶圆级封装))和PLP(panellevel packaging(面板级封装))、或厚度比较薄的半导体晶圆的处理工序等、成为产品的工件的制造过程中，用于从支承体剥离被支承体临时保持的工件的工件分离装置及使用工件分离装置的工件分离方法。
背景技术
以往，作为这种工件分离装置及工件分离方法，提出一种系统，其将半导体基板(薄型晶圆)经由临时接合材料层而接合到硅、玻璃等支承体，从而充分耐受背面研磨、TSV和背面电极形成的工序(例如，参考专利文献1)。
临时接合材料层包括：第一临时接合层，由层叠于半导体基板(带电路晶圆)的表面的热塑性树脂构成；第二临时接合层，由层叠于第一临时接合层的热固性树脂构成；及第三临时接合层，由层叠于支承体与第二临时接合层之间的分离层的成分而成。临时接合材料层的层叠方法如下：将各临时接合层的材料溶解于溶剂中，并利用旋涂法等进行层叠。第二临时接合层的层叠方法如下：在层叠有分离层的支承体上层叠热固性树脂层。
作为支承体的分离方法，可列举通过照射光或激光来改变接合力，从而能够分离的激光剥离方式。通过激光剥离方式进行的支承体的分离中，从支承体侧照射光或激光使分离层变质，从而使支承体与分离层的接合力等下降，而不损伤半导体基板(带电路晶圆)便分离支承体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-098474号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，有可能在分离层的成分沿支承体层叠时产生气泡，导致混入分离层的成分中的气泡在分离层中残留成空隙(空间)。
但是，在专利文献1中，在分离层的成分沿支承体层叠之后，沿分离层层叠第二临时接合层的热固性树脂，因此导致热固性树脂流入分离层的空隙中。侵入到分离层的空隙中的热固性树脂以与支承体的表面接触的状态固化，从而导致成为局部接合状态。
在该情况下，即使通过照射光或激光来改变分离层的接合力，也会残留局部性的接合状态，因此无法从半导体基板(带电路晶圆)分离支承体。
由此，若强行分离支承体，则存在如下问题：对在搭载于半导体基板的电路形成的器件造成损伤、或在半导体基板产生裂纹(龟裂)、或最糟糕的情况下还可能使半导体基板破裂。
用于解决问题的方案
为了解决这种课题，本发明的工件分离装置，其对于包括电路基板的工件经由分离层而与支承体接合的层叠体，通过光照射使所述分离层改性，从而从所述工件剥离所述支承体，该工件分离装置的特征在于，具备：保持部件，将所述层叠体的所述工件侧或所述支承体中的一方保持成装卸自如；光照射部，透过被所述保持部件保持的所述层叠体的所述支承体或所述工件侧中的另一方而朝向所述分离层照射所述光；隔离部件，相对于所述层叠体的所述工件侧或所述支承体中的任一方，使另一方朝厚度方向隔离移动；及控制部，对所述光照射部及所述隔离部件进行操作控制，所述层叠体具有：所述分离层，沿所述支承体的表面层叠；及凝固层，沿所述分离层层叠，所述控制部进行如下控制：通过所述光照射部进行遍及所述分离层的整个面照射所述光的整体照射、以及仅对所述支承体的所述表面及所述凝固层的接合部位局部照射所述光的选择照射。
并且，为了解决这种课题，本发明的工件分离方法，对于包括电路基板的工件经由分离层而与支承体层叠的层叠体，通过伴随光的照射的所述分离层的改性，从所述工件剥离所述支承体，该工件分离方法的特征在于，包括：保持工序，将所述层叠体的所述工件侧或所述支承体中的任一方在保持部件上保持成装卸自如；及光照射工序，透过被所述保持部件保持的所述层叠体的所述支承体或所述工件侧中的另一方而朝向所述分离层从光照射部照射所述光，所述层叠体具有：所述分离层，沿所述支承体的表面层叠；及凝固层，沿所述分离层层叠，在所述光照射工序中，通过所述光照射部进行遍及所述分离层的整个面照射所述光的整体照射、以及仅对所述支承体的所述表面及所述凝固层的接合部位局部照射所述光的选择照射。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式(第一实施方式)的工件分离装置及工件分离方法中的成形过程的说明图，图1的(a)是涂布分离层时的纵剖主视图，图1的(b)是安装工件时的纵剖主视图，图1的(c)是接合时的纵剖主视图。
图2是沿图1的(c)的(2)-(2)线剖切的俯视图。
图3是表示本发明的实施方式(第一实施方式)的工件分离装置及工件分离方法中的分离过程的纵剖主视图，图3的(a)是整体照射时的纵剖主视图，图3的(b)是选择照射时的纵剖主视图，图3的(c)是隔离时的纵剖主视图。
图4是表示本发明的实施方式(第二实施方式)的工件分离装置及工件分离方法中的成形过程的说明图，图4的(a)是涂布分离层时的纵剖主视图，图4的(b)是安装工件时的纵剖主视图，图4的(c)是接合时的纵剖主视图。
图5是表示本发明的实施方式(第二实施方式)的工件分离装置及工件分离方法中的分离过程的纵剖主视图，图5的(a)是整体照射时的纵剖主视图，图5的(b)是选择照射时的纵剖主视图，图5的(c)是隔离时的纵剖主视图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。
本发明的实施方式的工件分离装置A及工件分离方法为如下装置及方法，即如图1～图5所示，对于包括电路基板(未图示)的工件1与将工件1保持成平坦的状态的支承体2经由分离层3接合而成的层叠体S，通过光L的照射使分离层3改性(变质)成能够剥离，从而从工件1剥离支承体2。用于制造如WLP(wafer level packaging)和PLP(panel levelpackaging)的半导体封装体等、或厚度极薄的半导体晶圆(以下称为“极薄晶圆”)的处理工序中。
详细而言，本发明的实施方式的工件分离装置A具备：成形装置10，工件1与支承体2隔着分离层3而被接合；及剥离装置20，通过基于光L的照射的分离层3的改性(变质)而使工件1与支承体2能够剥离。
另外，如图1～图5所示，工件1、支承体2和层叠体S通常载置成其表面和背面朝上下方向。以下，将工件1、支承体2和层叠体S的厚度方向称为“Z方向”。以下，将与厚度方向(Z方向)交叉的两个方向称为“XY方向”。
工件1是由硅等材料形成为薄板状，且由包括经过电路形成处理和薄化处理等半导体工艺的电路基板的可搬运的基板等而成的器件基板。工件1的整体形状形成为矩形(包括长方形及正方形的角为直角的四边形)的面板形状或圆形的晶圆形状等。
作为工件1的具体例，可列举半导体晶圆等半导体元件1a或与其类似的。
工件1的表面在后述支承体2经由分离层3而接合于背面的状态下被加以电路形成处理和薄化处理等加工。该加工结束之后，使分离层3变质，从而从工件1能够剥离支承体2。
关于工件1的厚度，也包括由例如被薄化至15～3,000μm等的矩形或圆形的半导体元件等而成的基板。尤其，当如工件1的厚度为数十μm左右等极薄的(以下，称为“极薄”)面板形状或晶圆形状时，也能够在如切晶带等的带状的保持用胶片上粘贴工件1的整个面来进行支承、或对利用如切割框等方框状或圆形框状(环状)的保持框加强外周部的带状的保持用胶片粘贴工件1来进行支承。
另外，后述光L透过工件1侧而朝向分离层3照射时，也能够以光L所能透过的透明或半透明的材料形成工件1。
支承体2是通过在工件1的薄化工序、各种处理工序和搬运工序等中将工件1保持成平坦的状态来使工件1具有必要的强度以防止工件1破损或变形等的被称为承载基板或支承基板等。因此，支承体2由坚硬的刚性材料形成为与工件1等相对应的尺寸的矩形或圆形。
支承体2优选由后述光L所能透过的玻璃或合成树脂等透明或半透明的刚性材料形成为平板状。
作为支承体2的具体例，使用厚度例如为300～3,000μm的玻璃板、陶瓷板或丙烯酸系树脂制等的矩形板或圆形板。在图示例的情况下，作为来自光照射部22的光L，使用透过特定波长的激光光束的透明的玻璃板。
分离层3由具有适当的接合力并且该接合力改性(变质)成能够控制的改性材料3m以夹入于工件1与支承体2之间的方式层叠形成。
改性材料3m由光反应树脂等构成。作为控制改性材料3m的接合力的方法，采用通过光L的吸收等使接合力下降，从而改性(变质)成能够将工件1与支承体2剥离的方法。作为使分离层3或改性材料3m变质的光L，可列举激光光束、热射线(红外线)、其他光束，其中由于能够对对象物照射高能量密度的光束，因此优选使用激光光束。而且，改性材料3m优选使用在将工件1与支承体2剥离之后能够轻易地清洗去除的材料。
分离层3的层叠方法采用狭缝涂布法、旋涂法等，改性材料3m沿支承体2的表面2a涂布，并通过之后的加热或煅烧等固化。
作为改性材料3m的一例，例如当具有如聚酰亚胺树脂等的充分的接合性时，如图1～图3所示，仅利用改性材料3m将工件1与支承体2接合成装卸自如。
作为分离层3的其他例子，当改性材料3m不具有必要的接合力时，如图4～图5所示，夹入后述接合层4c，利用接合层4c将工件1与分离层3、支承体2接合成装卸自如。
接合层4c的层叠方法采用狭缝涂布法、旋涂法等，接合剂沿分离层3涂布。
作为层叠体S，主要使用Z方向的厚度比XY方向的整体尺寸薄化的层叠体。
层叠体S除了工件1、支承体2及分离层3之外，还具有凝固层4。
凝固层4通过至少沿分离层3的流体的涂布等而层叠形成。通过凝固层4的涂布等进行层叠时，有时凝固层4的材料进入后述分离层3的空隙3v中，而与支承体2的表面2a局部接合。即，有时在凝固层4产生与支承体2的表面2a的接合部位4a。
作为凝固层4的具体例，可列举图1～图3所示的密封层4b和图4～图5所示的接合层4c等。
作为层叠体S的一例，图1～图3所示的第一层叠体S1为了保护工件1，密封层4b沿分离层3及工件1层叠形成。密封层4b中，例如由环氧树脂等而成的液态的密封材料以覆盖分离层3或工件1的方式涂布，并通过基于加热煅烧等的密封材料固化来将工件1保护为气密状态。
作为层叠体S的其他例子，图4～图5所示的第二层叠体S2中，作为分离层3的辅助材料的接合层4c沿分离层3层叠形成。接合层4c中，液态的接合剂以覆盖分离层3的方式涂布，并通过基于加热煅烧等的固化来加强与工件1的接合性。
另外，当后述光L透过工件1侧而朝向分离层3照射时，作为密封层4b的密封材料和接合层4c的接合剂，也能够使用由光L所能够透过的透明或半透明的材料而成的。
作为层叠体S，在图示例的情况下，第一层叠体S1及第二层叠体S2均形成为面板形状(矩形)。如图2所示，作为工件1将矩形且极薄的多个半导体元件1a沿XY方向按规定间隔(等间隔)分别搭载成并列状，并且为了保护多个半导体元件1a，利用密封层4b进行模具成形。这种第一层叠体S1和第二层叠体S2最终通过切割机等沿XY方向切割之后，经过经由再配线层等安装电极取出部等最终工序，由此制造出作为最终产品的多个电子零件。
在图示例中，作为后述来自光照射部22的光L，激光光束透过透明或半透明的支承体2而照射到分离层3，通过激光光束的吸收将分离层3变质成能够剥离。
并且，作为层叠体S的其他例子虽未图示，但也能够如下变更为图示例以外的结构：变更工件1的尺寸或配置个数；变更支承体2、分离层3、密封层4b、4b′、接合层4c等的厚度；作为来自光照射部22的光L，代替激光光束而通过热射线(红外线)或其他光束的照射，将分离层3变质成能够剥离等。
成形装置10为在工件1与支承体2的两者之间夹入分离层3等而接合的成形机。
作为成形装置10的具体例，在图1的(a)～(c)或图4的(a)～(c)所示的情况下，作为主要的构成要件而具备：接合用保持部件11，以将支承体2保持成装卸自如的方式设置；涂布机12，在被接合用保持部件11保持的支承体2的表面2a层叠分离层3的改性材料3m等；安装机13，朝向分离层3等供给工件1并组装；及冲压机14，将工件1、分离层3等朝向支承体2的表面2a进行加压来接合。
而且，成形装置10具备操作控制接合用保持部件11、涂布机12、安装机13及冲压机14等的接合用控制部15。
接合用保持部件11以不会因金属等刚体而应变变形的厚度，由比层叠体S(第一层叠体S1、第二层叠体S2)的外形尺寸大的矩形或圆形的平板等构成。
接合用保持部件11中与支承体2在厚度方向(Z方向)上对置的平滑的接合用支承面11a上设置有将支承体2保持成装卸自如的接合用保持吸盘(未图示)。
涂布机12由以规定的厚度将分离层3的改性材料3m等涂布到支承体2的表面2a的狭缝涂布机或旋涂机等构成。
安装机13由从工件供给源(未图示)搬运工件1并组装到分离层3等的规定位置的贴片机(Chip mounter)等构成。
冲压机14具有：按压板14a，与支承体2相同或比其大；及加压用驱动部14b，由以夹入工件1、分离层3等的方式朝向支承体2推动按压板14a的致动器等而成。
接合用控制部15为具有与接合用保持部件11的保持吸盘、涂布机12、安装机13及冲压机14的加压用驱动部14b等分别电连接的控制电路(未图示)的控制器。成为接合用控制部15的控制器按照预先设定于控制电路的程序，以预先设定的时序依序分别进行操作控制。
之后，将设定于接合用控制部15的控制电路的程序作为基于工件分离装置A的成形装置10的层叠体S(第一层叠体S1、第二层叠体S2)的工件成形方法进行说明。
本发明的实施方式(第一实施方式、第二实施方式)的工件分离装置A(A1、A2)中使用成形装置10的工件分离方法的成形过程，作为主要的工序包括：保持工序，在接合用保持部件11的接合用支承面11a将支承体2保持成装卸自如；涂布工序，沿被接合用保持部件11保持的支承体2涂布分离层3的改性材料3m等；安装工序，朝向分离层3等供给工件1并组装；及冲压工序，将工件1、分离层3等朝向支承体2的表面2a进行加压来接合。
在第一层叠体S1的情况下，作为第一涂布工序，如图1的(a)所示，沿被接合用保持部件11保持的支承体2的表面2a，通过涂布机12的操作以均匀的厚度涂布分离层3的改性材料3m。
接下来，作为安装工序，如图1的(b)所示，对分离层3的层表面的规定位置，通过安装机13的操作而组装成为工件1的半导体元件1a等。
之后，作为第二涂布工序，如图1的(c)的实线所示，沿支承体2的表面2a及工件1，通过涂布机12的操作以规定的厚度涂布密封层4b的密封材料。
最后，作为冲压工序，如图1的(c)的双点划线所示，通过冲压机14的操作，按压板14a与密封层4b的层表面抵接，而将密封层4b的密封材料朝向支承体2的表面2a进行加压，使工件1等隔着分离层3在支承体2上模具成形，从而成为规定厚度的第一层叠体S1。
在第二层叠体S2的情况下，作为第一涂布工序，如图4的(a)的实线所示，沿被接合用保持部件11保持的支承体2的表面2a，通过涂布机12的操作以均匀的厚度涂布分离层3的改性材料3m。
接下来，作为第二涂布工序，如图4的(a)的双点划线所示，沿分离层3的层表面，通过涂布机12的操作以均匀的厚度涂布接合层4c的接合剂。
接下来，作为安装工序，如图4的(b)所示，对接合层4c的层表面的规定位置，通过安装机13的操作而组装成为工件1的半导体元件1a等。
之后，作为第二涂布工序，如图4的(c)的实线所示，沿接合层4c的层表面及工件1，通过涂布机12的操作以规定的厚度涂布密封层4b′的密封材料。
最后，作为冲压工序，如图4的(c)的双点划线所示，通过冲压机14的操作，按压板14a与密封层4b′的层表面抵接，而将密封层4b′的密封材料朝向支承体2的表面2a进行加压，使工件1等隔着接合层4c、分离层3在支承体2上模具成形，从而成为规定厚度的第二层叠体S2。
剥离装置20为用于通过光L的照射使分离层3改性(变质)以使接合力下降，从而能够将工件1与支撑体2剥离的装置。
详细而言，剥离装置20作为主要的构成要件而具备：剥离用保持部件21，将层叠体S的工件1侧或支承体2中的任一方保持成装卸自如；及光照射部22，设置成透过层叠体S的支承体2或工件1侧(密封层4b、4b′)而朝向分离层3照射光L。
而且，剥离装置20具备：剥离用隔离部件23，相对于层叠体S的工件1侧(密封层4b、4b′)或支承体2中的任一方，使另一方朝厚度方向(Z方向)隔离移动；及剥离用控制部24，操作控制光照射部22及剥离用隔离部件23等。
并且，剥离装置20具备用于对后述凝固层4的接合部位4a进行位置检测的检测部25，也能够根据来自检测部25的检测信号操作控制光照射部22。
剥离用保持部件21以不会因金属等刚体而应变变形的厚度，由比层叠体S(第一层叠体S1、第二层叠体S2)的外形尺寸大的矩形或圆形的平板等构成。
剥离用保持部件21中与层叠体S(第一层叠体S1、第二层叠体S2)在厚度方向(Z方向)上对置的平滑的剥离用保持面21a上设置有将通过成形装置10而接合成形的层叠体S(第一层叠体S1、第二层叠体S2)的工件1侧(密封层4b、4b′)或支承体2中的任一方保持成装卸自如的剥离用保持吸盘(未图示)。
光照射部22作为从激光振荡器等光源(未图示)对层叠体S(第一层叠体S1、第二层叠体S2)朝向厚度方向(Z方向)引导光L的光学系统(未图示)的一部分而设置。
作为光照射部22的具体例，在图示例的情况下，具有作为光L而移动激光光束的光轴(主轴)的激光扫描器22a及收集激光光束的透镜22b。激光扫描器22a将经由透镜22b而朝向第一层叠体S1和第二层叠体S2的分离层3照射的激光光束沿与光照射方向(Z方向)交叉的两个方向(XY方向)扫描(扫引)。
而且，当层叠体S(第一层叠体S1、第二层叠体S2)的整体尺寸为大型时，也能够将剥离用保持部件21或激光扫描器22a中的任一方或剥离用保持部件21及激光扫描器22a这两者沿与光照射方向(Z方向)交叉的两个方向(XY方向)相对移动。
尤其，从激光扫描器22a朝向被剥离用保持部件21保持的层叠体S(第一层叠体S1、第二层叠体S2)照射的激光光束的区域优选为将分离层3的照射面整体沿两个方向(XY方向)分割为多个照射区域，对于多个照射区域从激光扫描器22a将光斑状的激光光束分别整列照射到各个照射区域(每单位照射区域)。
并且，作为光照射部22的其他例子虽未图示，但也能够代替激光扫描器22a及透镜22b，而变更为通过照射激光光束以外的热射线(红外线)或其他光束而使分离层3变质成能够剥离。
剥离用隔离部件23为相对于被剥离用保持部件21保持的层叠体S(第一层叠体S1、第二层叠体S2)的工件1侧(密封层4b、4b′)或支承体2中的任一方，使另一方朝厚度方向(Z方向)相对拉开的相对移动机构。
作为剥离用隔离部件23的具体例，在图示例的情况下，具有：吸引衬垫23a，吸附被剥离用保持部件21保持的层叠体S(第一层叠体S1、第二层叠体S2)的支承体2的背面2b；及剥离用驱动部23b，由将吸引衬垫23a从工件1侧(密封层4b、4b′)向Z方向拉开的致动器等而成。
并且，作为剥离用隔离部件23的其他例子虽未图示，但也能够变更为图示例以外的结构。
而且，根据需要，也能够具备负载检测机构(未图示)，该负载检测机构用于在相对于层叠体S(第一层叠体S1、第二层叠体S2)的工件1侧(密封层4b、4b′)或支承体2中的任一方的另一方的隔离移动的期间，检测施加于工件1侧(密封层4b、4b′)的负载。
但是，在沿支承体2的表面2a层叠分离层3的改性材料3m时，涂布时需要避免在改性材料3m中产生气泡。
但是，若层叠体S(第一层叠体S1、第二层叠体S2)的整体尺寸大到在矩形的情况下一边为500mm以上、在圆形的情况下直径为200mm或300mm以上等，则作为分离层3的层叠方法很难采用旋涂法，导致只能采用狭缝涂布法等。当利用狭缝涂布法等涂布改性材料3m时，与旋涂法相比在涂布时改性材料3m中更容易混入气泡。
导致混入于沿支承体2的表面2a涂布的改性材料3m中的气泡在进行加热煅烧等之后也残留在分离层3中而成为空隙(空间)3v。若在该状态下涂布凝固层4的材料(密封层4b的密封材料和接合层4c的接合剂)，则有时会因为凝固层4的材料(密封层4b的密封材料和接合层4c的接合剂)流入空隙3v中而与支承体2的表面2a局部接触。与支承体2的表面2a接触的凝固层4的材料(密封层4b的密封材料和接合层4c)因为固化而成为局部性的接合部位4a。
在通过这种凝固层4的接合部位4a而与支承体2的表面2a局部接合的状态下，即使通过从光照射部22遍及分离层3的整个面的光L的照射使改性材料3m改性(变质)成能够剥离，也因为局部残留与支承体2的表面2a的接合部位4a，而无法从工件1及凝固层4顺利地分离支承体2。
由此，若强行剥离支承体2，则有可能从接合部位4a起在工件1或凝固层4产生龟裂等造成损伤。
因此，为了解决这种课题，本发明的实施方式的工件分离装置A如图3的(a)～(c)或图5的(a)～(c)所示，从光照射部22仅对凝固层4的接合部位4a再次局部照射光L，由此使接合部位4a进行光反应以使其能够从支承体2的表面2a剥离。
即，通过后述剥离用控制部24进行如下控制：从光照射部22进行遍及分离层3的整个面照射激光光束、热射线(红外线)或其他光束等光L的整体照射L1、以及仅对支承体2的表面2a及凝固层4的接合部位4a局部照射光L的选择照射L2。
在本发明的第一实施方式的工件分离装置A1中，如图3的(a)～(c)所示，沿第一层叠体S1的分离层3及工件1层叠密封层4b时，对于由流入分离层3的空隙3v中的密封层4b的密封材料而成的接合部位4a，从光照射部22(激光扫描器22a)进行光(激光光束)L的选择照射L2。
并且，本发明的第二实施方式的工件分离装置A2中，如图5的(a)～(c)所示，沿第二层叠体S2的分离层3层叠接合层4c时，对于流入分离层3的空隙3v中的由接合层4c的接合剂而成的接合部位4a，从光照射部22(激光扫描器22a)进行光(激光光束)L的选择照射L2。
另一方面，关于凝固层4的材料(密封层4b的密封材料和接合层4c的接合剂)，流入空隙3v中而与支承体2的表面2a接触，通过第一次整体照射L1只有接合部位4a变色为与其他周围部位不同的颜色。
因此，能够通过检测部25对变色的接合部位4a进行位置检测。
作为检测部25，优选使用由检查摄像机等而成的光学设备，透过支承体2或工件1侧(密封层4b、4b′)观察接合部位4a，从而检测变色的接合部位4a的位置。
作为检测部25的具体例，在图3的(b)的双点划线或图5的(b)的双点划线所示的情况下，在通过光照射部22仅对接合部位4a进行选择照射L2之前的时点，作为检测部25，通过光学设备透过透明或半透明的支承体2检测接合部位4a的坐标，并将坐标信号发送至后述剥离用控制部24。
并且，作为检测部25的其他例子虽未图示，但也能够代替变色的接合部位4a的位置检测，而变更为如下：采用基于干涉条纹的位置检测；由作业人员肉眼检测接合部位4a的坐标，并在后述剥离用控制部24直接输入坐标数据等。
除此以外，由凝固层4的材料(密封层4b的密封材料和接合层4c的接合剂)而成的接合部位4a与分离层3的改性材料3m为不同物质，因此即使与分离层3的改性材料3m相同地照射光(激光光束)L，接合部位4a也达不到分解阈值，而有可能不产生能够剥离的改性反应。
在这种情况下，作为选择照射L2，优选执行与对分离层3的光(激光光束)L的照射相比“高输出的局部照射”或“重复的局部照射”或者“高密度的局部照射“中的任一种或多种组合。
即，根据凝固层4的材料(密封层4b的密封材料和接合层4c的接合剂)的分解阈值，从光照射部22以高输出进行局部照射、或反复多次对接合部位4a的局部照射、或缩窄对接合部位4a的光(激光光束)L的脉冲间距(间隔)而进行局部照射，由此使其超过分解阈值。
剥离用控制部24为除了剥离用保持部件21的保持吸盘、光照射部22(激光扫描器22a)及剥离用隔离部件23的剥离用驱动部23b之外，还具有与成形装置10的接合用控制部15等均分别电连接的控制电路(未图示)的控制器。成为剥离用控制部24的控制器按照预先设定于控制电路的程序，以预先设定的时序依序分别进行操作控制。
之后，将设定于剥离用控制部24的控制电路的程序作为基于工件分离装置A的剥离装置20的工件分离方法进行说明。
本发明的实施方式(第一实施方式、第二实施方式)的工件分离装置A(A1、A2)中使用剥离装置20的工件分离方法的分离过程，作为主要的工序包括：保持工序，将层叠体S的工件1侧或支承体2中的任一方在剥离用保持部件21上保持成装卸自如；光照射工序，透过被剥离用保持部件21保持的层叠体S的支承体2或所述工件1侧的另一方而从光照射部22朝向分离层3照射光L；及隔离工序，相对于层叠体S的工件1侧或支承体2中的任一方，使另一方朝厚度方向隔离移动。
而且，优选包括位置检测工序，在该工序中通过检测部25对凝固层4的接合部位4a进行位置检测，并根据来自检测部25的检测信号，操作控制光照射部22。
在保持工序中，通过搬运机器人等搬运机构(未图示)的操作，将层叠体S(第一层叠体S1、第二层叠体S2)朝向剥离用保持部件21搬入，并在剥离用保持部件21的剥离用保持面21a上的规定位置，通过成形装置10接合成形的层叠体S(第一层叠体S1、第二层叠体S2)的工件1侧或支承体2中的任一方被保持吸盘保持成无法移动。
在图3的(a)所示的第一层叠体S1的情况下，将通过成形装置10接合成形的第一层叠体S1进行上下颠倒，其工件1侧的密封层4b被剥离用保持部件21的剥离用保持面21a保持，且将支承体2配置成与光照射部22(激光扫描器22a)在Z方向上对置。
在图5的(a)所示的第二层叠体S2的情况下，将通过成形装置10接合成形的第二层叠体S2进行上下颠倒，其工件1侧的密封层4b被剥离用保持部件21的剥离用保持面21a保持，且将支承体2配置成与光照射部22(激光扫描器22a)在Z方向上对置。
在光照射工序中，朝向被剥离用保持部件21保持的层叠体S(第一层叠体S1、第二层叠体S2)，通过光学系统及光照射部22(激光扫描器22a)的操作，光(激光光束)L透过支承体2或工件1侧并照射到分离层3。
对分离层3的光照射如下进行：首先进行遍及分离层3的整个面照射光(激光光束)L的整体照射L1，之后进行仅对支承体2的表面2a及凝固层4的接合部位4a局部照射光(激光光束)L的选择照射L2。
在图3的(a)所示的第一层叠体S1的情况下，在进行遍及第一层叠体S1的分离层3的整个面的整体照射L1之后，如图3的(b)所示，仅对由流入分离层3的空隙3v中的密封层4b的密封材料而成的接合部位4a进行选择照射L2。
在图5的(a)所示的第二层叠体S2的情况下，在进行遍及第2层叠体S2的分离层3的整个面的整体照射L1之后，如图5的(b)所示，仅对由流入分离层3的空隙3v中的接合层4c的接合剂而成的接合部位4a进行选择照射L2。
而且，在这种对接合部位4a的选择照射工序中，如图3的(b)的双点划线或图5的(b)的双点划线所示，优选执行位置检测工序，该执行位置检测工序中，通过检测部25对凝固层4的接合部位4a进行位置检测，并根据来自检测部25的检测信号，操作控制光照射部22。由此，能够仅对接合部位4a准确地进行选择照射L2。
并且，在对接合部位4a的选择照射工序中，优选执行与对分离层3的整体照射L1相比“高输出的局部照射”或“仅接合部位4a的重复的局部照射”或“高密度的局部照射”中的任一种或多种组合。
在隔离工序中，通过剥离用隔离部件23的操作，相对于被剥离用保持部件21保持的层叠体S(第一层叠体S1、第二层叠体S2)的工件1侧(密封层4b、4b′)或支承体2中的任一方，使另一方朝厚度方向(Z方向)隔离移动。
在图3的(c)所示的第一层叠体S1的情况下，使支承体2从被剥离用保持部件21保持的第一层叠体S1的工件1及密封层4b向Z方向隔离移动。
在图5的(c)所示的第二层叠体S2的情况下，使支承体2从被剥离用保持部件21保持的第二层叠体S2的工件1、密封层4b′及接合层4c向Z方向隔离移动。
并且，在相对于层叠体S(第一层叠体S1、第二层叠体S2)的工件1侧(密封层4b、4b′)或支承体2中的任一方的使另一方的隔离移动的期间，在通过上述负载检测机构施加于工件1侧(密封层4b、4b′)的负载成为设定值以上时，能够使剥离用隔离部件23停止操作。由此，在工件1侧(密封层4b、4b′)上不产生损伤的时点，能够重新执行位置检测工序或使作业人员进行肉眼确认作业。
若根据这种本发明的实施方式的工件分离装置A及工件分离方法，有时凝固层4的材料流入在沿支承体2的表面2a层叠的分离层3的一部分产生的空隙3v中并固化，而产生与支承体2的表面2a的接合部位4a。
在该情况下，从光照射部22将光L遍及分离层3的整个面进行整体照射L1，使分离层3的整体改性(变质)成能够剥离，并进行仅对接合部位4a局部照射光L的选择照射L2。
由此，凝固层4的接合部位4a进行光反应而能够从支承体2的表面2a剥离。
因此，通过对支承体2与凝固层4的局部性的接合部位4a进行选择性的光L的照射，能够从凝固层4轻易地剥离支承体2。
其结果，与在沿支承体层叠的分离层中产生空隙的情况下流入空隙中的热固性树脂局部成为接合状态的以往的方式相比，不会因强行分离而对在搭载于半导体基板的电路形成的器件造成损伤，或在工件1及凝固层4产生裂纹(龟裂)或使工件1及凝固层4破裂。
因此，能够实现支承体2从工件1高精度的分离，以实现高性能且洁净的产品的制造。由此，可实现产率和加工性的提高。
尤其，凝固层4优选为密封层4b。
在该情况下，如图3的(a)～(c)所示，对于由流入分离层3的空隙3v中的密封层4b的密封材料而成的接合部位4a，通过来自光照射部22的光L的选择照射L2，使由密封层4b的密封材料而成的接合部位4a进行光反应而能够从支承体2的表面2a剥离。
因此，通过对支承体2与由密封层4b的密封材料而成的局部性的接合部位4a进行选择性的光L的照射，能够从密封层4b轻易地剥离支承体2。
其结果，能够防止伴随从工件1剥离支承体2而在工件1及密封层4b产生裂纹(龟裂)或破裂。
并且，凝固层4优选为接合层4c。
在该情况下，如图5的(a)～(c)所示，对于由流入分离层3的空隙3v中的接合层4c的接合剂而成的接合部位4a，通过来自光照射部22的光L的选择照射L2，使由接合层4c的接合剂而成的接合部位4a进行光反应而能够从支承体2的表面2a剥离。
因此，通过对支承体2与由接合层4c的接合剂而成的局部性的接合部位4a进行选择性的光L的照射，能够从接合层4c轻易地剥离支承体2。
其结果，能够防止伴随支承体2从工件1的剥离而工件1及接合层4c破裂。
而且，优选具备对凝固层4的接合部位4a进行位置检测的检测部25，并根据来自检测部25的检测信号操作控制光照射部22。
在该情况下，通过检测部25对凝固层4的接合部位4a进行位置检测，并根据来自检测部25的检测信号操作控制光照射部22，从而仅对接合部位4a局部照射来自光照射部22的光L。
因此，通过将光L仅对支承体2与凝固层4的局部性的接合部位4a准确地进行选择照射L2，能够从凝固层4可靠地剥离支承体2。
其结果，能够防止光L误照射到接合部位4a的周边，且能够实现支承体2从工件1高精度的分离，以实现高性能且洁净的产品的制造。由此，可实现产率和加工性进一步提高。
并且，对凝固层4的接合部位4a的来自光照射部22的选择照射L2优选由与对分离层3的整体照射L1相比高输出的局部照射或仅接合部位4a的重复的局部照射或者高密度的局部照射中的任一种或多种组合而成。
在该情况下，根据凝固层4的材料的分解阈值，从光照射部22以高输出进行局部照射、或反复多次对接合部位4a的局部照射、或缩窄对接合部位4a的光(激光光束)L的脉冲间距(间隔)进行局部照射。
由此，能够超过凝固层4的材料的分解阈值。
因此，即使凝固层4的接合部位4a与分离层3的材料(改性材料3m)为不同物质也能够可靠地分解，从而光反应至能够剥离。
其结果，能够实现支承体2从工件1的更高精度的分离，进而实现高性能且洁净的产品的制造。
另外，在前面所示的实施方式(第一实施方式～第二实施方式)中，在图示例中，将第一层叠体S1及第二层叠体S2均形成为面板形状(矩形)，但并不限定于此，也可以将第一层叠体S1及第二层叠体S2均形成为晶圆形状(圆形)。
而且，配置成来自光照射部22(激光扫描器22a)的光(激光光束)L透过支承体2而照射到分离层3，但并不限定于此，也可以使光L从工件1侧透过并照射到分离层3。
在该情况下，也可获得与所述第一实施方式及第二实施方式相同的作用和优点。
附图标记说明
A-工件分离装置，1-工件，2-支承体，2a-表面，3-分离层，4-凝固层，4a-接合部位，4b-密封层，4c-接合层，21-保持部件(剥离用保持部件)，22-光照射部，23-隔离部件(剥离用隔离部件)，24-控制部(剥离用控制部)，25-检测部，L-光，L1-整体照射，L2-选择照射，S-层叠体。

Claims (6)

1.一种工件分离装置，其对于将包括电路基板的工件经由分离层而与支承体接合的层叠体，通过光的照射使所述分离层改性以从所述工件剥离所述支承体，所述工件分离装置的特征在于，具备：
保持部件，将所述层叠体的所述工件侧或所述支承体中的一方保持成装卸自如；
光照射部，透过被所述保持部件保持的所述层叠体的所述支承体或所述工件侧中的另一方而朝向所述分离层照射所述光；
隔离部件，相对于所述层叠体的所述工件侧或所述支承体中的任一方，使另一方朝厚度方向隔离移动；及
控制部，对所述光照射部及所述隔离部件进行操作控制，
所述层叠体具有：所述分离层，沿所述支承体的表面层叠；及凝固层，沿所述分离层层叠，
所述控制部进行如下控制：通过所述光照射部进行遍及所述分离层的整个面照射所述光的整体照射、以及仅对所述支承体的所述表面及所述凝固层的接合部位局部照射所述光的选择照射。
2.根据权利要求1所述的工件分离装置，其特征在于，
所述凝固层为密封层。
3.根据权利要求1所述的工件分离装置，其特征在于，
所述凝固层为接合层。
4.根据权利要求1、2或3所述的工件分离装置，其特征在于，具备：
检测部，对所述凝固层的所述接合部位进行位置检测，所述控制部根据来自所述检测部的检测信号操作控制所述光照射部。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的工件分离装置，其特征在于，
对所述凝固层的所述接合部位的来自所述光照射部的所述选择照射是由与对所述分离层的所述整体照射相比高输出的局部照射、或仅所述接合部位的重复的局部照射、或者高密度的局部照射中的任一种、或多种组合而成。
6.一种工件分离方法，其对于将包括电路基板的工件经由分离层而与支承体层叠的层叠体，通过伴随光的照射的所述分离层的改性，从所述工件剥离所述支承体，所述工件分离方法的特征在于，包括：
保持工序，将所述层叠体的所述工件侧或所述支承体中的任一方在保持部件上保持成装卸自如；及
光照射工序，透过被所述保持部件保持的所述层叠体的所述支承体或所述工件侧中的另一方而朝向所述分离层从光照射部照射所述光，
所述层叠体具有：所述分离层，沿所述支承体的表面层叠；及凝固层，沿所述分离层层叠，
在所述光照射工序中，通过所述光照射部进行遍及所述分离层的整个面照射所述光的整体照射、以及仅对所述支承体的所述表面及所述凝固层的接合部位局部照射所述光的选择照射。
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