JP2015023137A - 剥離装置及び剥離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】デバイス基板の表面構造に対するダメージを抑制しつつデバイス基板から支持基板を剥離することができる剥離装置を提供する。【解決手段】支持基板４１上にデバイス基板４２が熱可塑性接着剤４３で貼着された積層板状物４０から該デバイス基板を剥離する剥離装置であって、該支持基板の全面を吸引保持する第一の保持面１１と該第一の保持面を加熱する第一の加熱部１２とを有する第一の定盤１と、該デバイス基板の全面を吸引保持する第二の保持面２１と該第二の保持面を加熱する第二の加熱部２２とを有する第二の定盤２と、該第一の定盤の該第一の保持面と該第二の定盤の該第二の保持面は対向して配設されており、該第一の定盤及び該第二の定盤を、該第一の保持面及び該第二の保持面を相対的に該第一の保持面及び該第二の保持面に対して直交する方向に離反させるように相対移動させる移動手段と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、デバイス製造工程においてデバイス基板から支持基板を剥離する剥離装置及び剥離方法に関する。

デバイス製造工程においてデバイスが形成されたデバイス基板はガラス等の硬質支持基板に熱可塑性の接着剤で仮固定してデバイス基板の加工が行われる。加工後のデバイス基板は熱スライド法で支持基板から剥離される。熱スライド法は、加熱により熱可塑性の接着剤を軟化させてデバイス基板と支持基板をスライドさせて剥離している（特許文献１）。

特開２０１２−０６９７４０号公報

しかし、デバイス基板にバンプ等の突起形状を有している場合など、熱スライド法により硬質支持基板を剥離すると、デバイス基板のバンプが破損したり表面構造が破損したりしてしまう可能性がある。

本発明の目的は、デバイス基板の表面構造に対するダメージを抑制しつつデバイス基板から支持基板を剥離することができる剥離装置及び剥離方法を提供することである。

本発明の剥離装置は、支持基板上にデバイス基板が熱可塑性接着剤で貼着された積層板状物から該デバイス基板を剥離する剥離装置であって、該支持基板の全面を吸引保持する第一の保持面と該第一の保持面を加熱する第一の加熱部とを有する第一の定盤と、該デバイス基板の全面を吸引保持する第二の保持面と該第二の保持面を加熱する第二の加熱部とを有する第二の定盤と、該第一の定盤の該第一の保持面と該第二の定盤の該第二の保持面は対向して配設されており、該第一の定盤及び該第二の定盤を、該第一の保持面及び該第二の保持面を相対的に該第一の保持面及び該第二の保持面に対して直交する方向に離反させるように相対移動させる移動手段と、を備える。

本発明の剥離方法は、上記剥離装置を使用して、該積層板状物から該デバイス基板を剥離する剥離方法であって、該第一の定盤の該第一の保持面に該積層板状物の該支持基板を吸引保持するとともに該第二の定盤の該第二の保持面に該積層板状物の該デバイス基板を吸引保持する保持工程と、該保持工程を実施した後に、該第一の保持面及び該第二の保持面を該熱可塑性接着剤が所定粘度以下に軟化するまで加熱する加熱工程と、該加熱工程を実施した後に、該移動手段により該第一の定盤と該第二の定盤とを相対的に該第一の保持面及び該第二の保持面に対して直交する方向に離反させ、該デバイス基板と該支持基板とを垂直剥離させる剥離工程と、から構成される。

本発明に係る剥離装置は、支持基板の全面を吸引保持する第一の保持面と第一の保持面を加熱する第一の加熱部とを有する第一の定盤と、デバイス基板の全面を吸引保持する第二の保持面と第二の保持面を加熱する第二の加熱部とを有する第二の定盤と、第一の定盤の第一の保持面と第二の定盤の第二の保持面は対向して配設されており、第一の定盤及び第二の定盤を、第一の保持面及び第二の保持面を相対的に第一の保持面及び第二の保持面に対して直交する方向に離反させるように相対移動させる移動手段と、を備える。本発明に係る剥離装置によれば、デバイス基板の表面構造に対するダメージを抑制しつつデバイス基板から支持基板を剥離することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る剥離装置の概略構成を示す図である。 図２は、実施形態に係る剥離装置の要部断面図である。 図３は、実施形態に係る定盤の平面図である。 図４は、実施形態の保持工程および加熱工程の説明図である。 図５は、熱可塑性接着剤の特性の一例を示す図である。 図６は、実施形態の剥離工程の説明図である。

以下に、本発明の実施形態に係る剥離装置及び剥離方法につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１から図６を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、剥離装置及び剥離方法に関する。図１は、本発明の実施形態に係る剥離装置の概略構成を示す図、図２は、実施形態に係る剥離装置の要部断面図、図３は、実施形態に係る定盤の平面図、図４は、実施形態の保持工程および加熱工程の説明図、図５は、熱可塑性接着剤の特性の一例を示す図、図６は、実施形態の剥離工程の説明図である。

図１に示す剥離装置１−１は、第一の定盤１と、第二の定盤２と、移動手段３とを含んで構成されている。本実施形態の剥離装置１−１は、更に、基台４と、コラム部５と、制御部６と、吸引源７と、搬送手段８とを含んで構成されている。

図４、６を参照して、本実施形態の剥離装置１−１および剥離方法の概要を説明する。本実施形態に係る剥離装置１−１および剥離方法は、図４に示すように、積層板状物４０の支持基板４１およびデバイス基板４２のそれぞれをヒーター内蔵した定盤１，２で吸引保持し、定盤１，２のヒーターにより熱可塑性接着剤４３を所定の粘度まで軟化させて、定盤１，２を離反させる方向（図６の矢印Ｆ１参照）に相対移動させ、支持基板４１とデバイス基板４２とを垂直剥離する。よって、デバイス基板４２の表面構造を破壊することなくスライド剥離法と比較して短時間で剥離することが可能となる。

図１に示すように、基台４は、第二の基板２、移動手段３、コラム部５等を支持する本体部である。コラム部５は、柱状の部材であり、基台４上に固定されている。移動手段３は、第一の定盤１の第一の保持面１１および第二の定盤２の第二の保持面２１を相対的に第一の保持面１１および第二の保持面２１に対して直交する方向に離反させるように第一の定盤１および第二の定盤２を相対移動させる。本実施形態の剥離装置１−１では、第一の保持面１１と第二の保持面２１とは鉛直方向において互いに対向している。従って、移動手段３は、第一の定盤１および第二の定盤２を鉛直方向に離反させ、遠ざけるように相対移動させる。より具体的には、移動手段３は、第一の定盤１を基台４に対して鉛直方向に相対移動させることができる。これにより、移動手段３は、第二の定盤２に対して第一の定盤１を鉛直方向に相対移動させることで、第一の定盤１と第二の定盤２とを離反させ、あるいは近づける方向に相対移動させる。

移動手段３は、ガイドレール３１と、ボールねじ３２と、テーブル３３と、モータ３４とを有する。ガイドレール３１は、鉛直方向に延在しており、テーブル３３を鉛直方向に案内する。ボールねじ３２は、鉛直方向に延在しており、鉛直軸回りに回転可能である。テーブル３３は、ボールねじ３２のねじ部が挿入されるナット部３５を有している。モータ３４は、ボールねじ３２を回転させる回転モータである。ボールねじ３２の回転は、ナット部３５において鉛直方向の直線運動に変換される。テーブル３３は、ボールねじ３２の回転方向に応じて、鉛直方向上側あるいは下側に向けて駆動されて移動する。

テーブル３３には、支持部３６が固定されている。第一の定盤１は、支持部３６によって保持されている。第一の定盤１は、支持部３６の下面に保持されている。基台４上には、第二の定盤２が固定されている。第一の定盤１と第二の定盤２とは、鉛直方向において互いに対向しており、かつ同軸上に配置されている。

図２に示すように、第一の定盤１および第二の定盤２は、板状の部材である。図３に示すように、本実施形態の第一の定盤１および第二の定盤２は、円板形状を有する。図２に戻り、本実施形態では、第一の定盤１の外径と、第二の定盤２の外径とは等しい。また、第一の定盤１の厚さと第二の定盤２の厚さとは等しい。

第一の定盤１は、第一の保持面１１と、第一の加熱部１２とを含んで構成されている。また、第一の定盤１は、吸引孔１３を有している。吸引孔１３は、第一の保持面１１とは反対側の面に開口している。第一の保持面１１は、鉛直方向下側を向く面である。第一の加熱部１２は、第一の保持面１１を加熱する。第一の加熱部１２は、例えば、供給される電気エネルギーを熱エネルギーに変換するヒーターである。第一の加熱部１２は、第一の定盤１における第一の保持面１１側に配置されている。第一の加熱部１２の外形は、円板形状である。

吸引孔１３は、外周溝１４および内側溝１５と連通している。図３に示すように、外周溝１４は、第一の保持面１１の外周部に設けられた円形状の溝部である。内側溝１５は、第一の保持面１１の半径方向に設けられた溝部である。本実施形態では、互いに直交する２本の内側溝１５によって、十字形状の溝部が第一の保持面１１に形成されている。外周溝１４と内側溝１５とは互いに連通している。

図２に戻り、第二の定盤２は、第二の保持面２１と、第二の加熱部２２とを含んで構成されている。また、第二の定盤２は、吸引孔２３を有している。吸引孔２３は、第二の保持面２１とは反対側の面に開口している。第二の保持面２１は、鉛直方向上側を向く面である。第二の加熱部２２は、第二の保持面２１を加熱する。第二の加熱部２２は、例えば、供給される電気エネルギーを熱エネルギーに変換するヒーターである。第二の加熱部２２は、第二の定盤２における第二の保持面２１側に配置されている。第二の加熱部２２の外形は、円板形状である。

吸引孔２３は、外周溝２４および内側溝２５と連通している。外周溝２４および内側溝２５は、第二の保持面２１に形成された溝部である。外周溝２４および内側溝２５の形状は、例えば、図３に示す外周溝１４および内側溝１５の形状と同様とすることができる。

第一の定盤１は、第二の定盤２に対して鉛直方向上側に配置されている。つまり、第一の定盤１の第一の保持面１１と第二の定盤２の第二の保持面２１は鉛直方向において対向して配設されている。

図４に示すように、第一の定盤１の第一の保持面１１は、積層板状物４０の支持基板４１の全面を吸引保持するものである。積層板状物４０は、デバイス基板４２と、熱可塑性接着剤４３と、支持基板４１とが積層された板状物である。

デバイス基板４２は、半導体デバイスや光デバイス等のデバイスが設けられた基板である。実施形態のデバイス基板４２は、円板形状の基板である。デバイス基板４２の表面４２ａには、複数のバンプ４４が配置されている。バンプ４４の形状は、表面４２ａから突出した突起形状である。デバイス基板４２の表面４２ａには、熱可塑性接着剤４３を介して支持基板４１が貼着されている。熱可塑性接着剤４３の層の厚さは、バンプ４４の高さよりも大きい。バンプ４４は、熱可塑性接着剤４３の層に埋まっている。

支持基板４１は、ガラス等の硬質の材質で形成された基板である。実施形態の支持基板４１は、円板形状の基板である。支持基板４１は、デバイス基板４２を支持してデバイス基板４２の変形を抑制する機能や、デバイス基板４２の搬送を容易にする機能等を有する。支持基板４１によって支持されたデバイス基板４２は、例えば、研削装置によって裏面４２ｂ側が研削加工される。図４には、デバイス基板４２が研削加工された後の積層板状物４０が示されている。

本実施形態の剥離装置１−１は、支持基板４１上にデバイス基板４２が熱可塑性接着剤４３で貼着された積層板状物４０からデバイス基板４２を剥離する装置である。剥離装置１−１は、研削加工がなされた後のデバイス基板４２と支持基板４１とを剥離する。

図１に示すように、第一の定盤１の吸引孔１３および第二の定盤２の吸引孔２３は、それぞれ吸引源７と接続されている。第一の定盤１の吸引孔１３と吸引源７とを接続する通路５０には、開閉弁５１が配置されている。開閉弁５１は、通路５０を開放あるいは閉塞する制御弁である。第二の定盤２の吸引孔２３と吸引源７とを接続する通路５２には、開閉弁５３が配置されている。開閉弁５３は、通路５２を開放あるいは閉塞する制御弁である。

搬送手段８は、積層板状物４０やデバイス基板４２を搬送するものである。搬送手段８は、第二の保持面２１まで積層板状物４０を搬送すること、および第二の保持面２１上に載置されたデバイス基板４２を搬出することが可能である。搬送手段８は、保持部８ａを有する。保持部８ａは、例えば、積層板状物４０やデバイス基板４２を吸引保持する機能を有している。

制御部６は、コンピュータを有する制御ユニットであり、剥離装置１−１の全体を制御する機能を有している。制御部６は、移動手段３のモータ３４を制御する機能、吸引源７を制御する機能、開閉弁５１を制御する機能および開閉弁５３を制御する機能を有している。また、制御部６は、第一の加熱部１２を制御する機能および第二の加熱部２２を制御する機能を有している。また、制御部６は、搬送手段８を制御する機能を有している。

図４に戻り、第一の保持面１１は、支持基板４１の全面を吸引保持する。本実施形態の第一の保持面１１の外径は、支持基板４１の外径と同等である。具体的には、第一の保持面１１の外径は、支持基板４１の外径よりも若干大きい。従って、第一の保持面１１は、支持基板４１の上側面の全面を覆うことができる。また、外周溝１４の最外径Ｒ１は、支持基板４１の外径よりも若干小さい。これにより、吸引源７から外周溝１４に負圧が供給されると、その負圧により支持基板４１の上面の外周部が第一の保持面１１に向けて吸着される。また、吸引源７から内側溝１５に負圧が供給されると、その負圧により支持基板４１の上面が第一の保持面１１に向けて吸着される。つまり、第一の保持面１１は、外周溝１４および内側溝１５の負圧によって、支持基板４１の上面の全面を吸引保持することができる。

第一の加熱部１２の外径は、支持基板４１の外径と同等である。具体的には、第一の加熱部１２の外径は、支持基板４１の外径よりも若干大きい。従って、第一の加熱部１２は、支持基板４１の全面を加熱することができ、例えば支持基板４１の全面を均等に加熱することができる。

第二の保持面２１は、デバイス基板４２の全面を吸引保持する。本実施形態の第二の保持面２１の外径は、デバイス基板４２の外径と同等である。具体的には、第二の保持面２１の外径は、デバイス基板４２の外径よりも若干大きい。従って、第二の保持面２１は、デバイス基板４２の下面の全面を覆うことができる。また、外周溝２４の最外径Ｒ２は、デバイス基板４２の外径よりも若干小さい。これにより、吸引源７から外周溝２４に負圧が供給されると、その負圧によりデバイス基板４２の下面の外周部が第二の保持面２１に向けて吸着される。また、吸引源７から内側溝２５に負圧が供給されると、その負圧によりデバイス基板４２の下面が第二の保持面２１に向けて吸着される。つまり、第二の保持面２１は、外周溝２４および内側溝２５の負圧によって、デバイス基板４２の下面の全面を吸引保持することができる。

第二の加熱部２２の外径は、デバイス基板４２の外径と同様である。具体的には、第二の加熱部２２の外径は、デバイス基板４２の外径よりも若干大きい。従って、第二の加熱部２２は、デバイス基板４２の全面を加熱することができ、例えばデバイス基板４２の全面を均等に加熱することができる。

第一の加熱部１２が第一の保持面１１を加熱すると、支持基板４１を介して熱可塑性接着剤４３に熱が伝達される。また、第二の加熱部２２が第二の保持面２１を加熱すると、デバイス基板４２を介して熱可塑性接着剤４３に熱が伝達される。これらの伝達される熱により、熱可塑性接着剤４３が加熱され、熱可塑性接着剤４３の温度が上昇する。図５を参照して説明するように、熱可塑性接着剤４３は、温度が上昇するにつれて粘度が低下する特性を有している。

図５において、横軸は温度Ｔ［℃］、縦軸は温度Ｔに対応する熱可塑性接着剤４３の粘度η［Ｐａ・ｓ］を示す。図５に示すように、熱可塑性接着剤４３の粘度は、約１６０℃を超えると低下し始めて、温度の上昇に従って低下していく。

本実施形態の剥離装置１−１は、第一の加熱部１２および第二の加熱部２２の熱によって熱可塑性接着剤４３を加熱し、熱可塑性接着剤４３の粘度が所定粘度以下に軟化すると、積層板状物４０からデバイス基板４２を剥離する。本実施形態の所定粘度は、１，０００［Ｐａ・ｓ］と定められている。熱可塑性接着剤４３の粘度ηが所定粘度まで低下すると、熱可塑性接着剤４３が適度に軟化して、支持基板４１とデバイス基板４２とを剥離可能となる。また、熱可塑性接着剤４３が適度に軟化していることで、支持基板４１とデバイス基板４２とを剥離するときのバンプ４４の損傷が抑制される。

剥離装置１−１は、熱可塑性接着剤４３の粘度ηが所定粘度以下となると、移動手段３によって、第一の定盤１を鉛直方向上方に移動させる。これにより、第一の定盤１は、第一の保持面１１および第二の保持面２１に対して直交する方向において、第一の保持面１１と第二の保持面２１とが相対的に離反するように第二の定盤２に対して相対移動する。移動手段３が発生させる、第一の定盤１を第二の定盤２から離す方向の駆動力により、支持基板４１には、デバイス基板４２から離間する方向の力（図６の矢印Ｆ１参照）が働く。これにより、図６に示すように、熱可塑性接着剤４３の層は、支持基板４１に付着した部分４５と、デバイス基板４２に付着した部分４６とに分離する。すなわち、積層板状物４０からデバイス基板４２が剥離する。支持基板４１および支持基板４１に付着した熱可塑性接着剤４３の部分４５は、第一の保持面１１に吸引保持されて第一の定盤１とともに移動する。一方、デバイス基板４２およびデバイス基板４２に付着した熱可塑性接着剤４３の部分４６は、第二の保持面２１に吸引保持されて第二の定盤２上に残る。

このように、本実施形態に係る剥離装置１−１によれば、積層板状物４０を支持基板４１とデバイス基板４２とに垂直方向に分離することができる。また、剥離装置１−１は、加熱により熱可塑性接着剤４３の粘度ηを低下させ、熱可塑性接着剤４３を適度に軟化させてから第一の定盤１を上方に向けて移動させることにより、デバイス基板４２のバンプ４４等の表面構造に対するダメージを抑制しつつデバイス基板４２から支持基板４１を剥離することができる。

次に、本実施形態に係る剥離方法について説明する。本実施形態に係る剥離方法は、本実施形態の剥離装置１−１を使用して、積層板状物４０からデバイス基板４２を剥離する剥離方法である。本実施形態の剥離方法は、保持工程と、加熱工程と、剥離工程とを含んで構成される。

（保持工程）
保持工程は、第一の定盤１の第一の保持面１１に積層板状物４０の支持基板４１を吸引保持するとともに第二の定盤２の第二の保持面２１に積層板状物４０のデバイス基板４２を吸引保持する工程である。保持工程において、制御部６は、搬送手段８によって積層板状物４０を搬送させ、第二の保持面２１上に積層板状物４０を載置させる。第二の保持面２１上に積層板状物４０が載置される際には、第一の定盤１が、予め移動手段３によって上方の退避位置に移動されている。第一の定盤１が退避位置にある場合、第一の保持面１１と第二の保持面２１との間に十分な空間が確保されており、搬送手段８はこの空間内に移動して積層板状物４０を第二の保持面２１に載置する。搬送手段８は、第二の保持面２１の外周溝２４がデバイス基板４２によって閉塞されるように、積層板状物４０を載置する。

積層板状物４０が第二の保持面２１に載置されると、制御部６は、開閉弁５３を開弁させる。これにより、第二の保持面２１の外周溝２４および内側溝２５に対して吸引源７から負圧が供給され、第二の保持面２１がデバイス基板４２を吸引保持する。また、制御部６は、第二の保持面２１上に積層板状物４０が載置されると、移動手段３によって第一の定盤１を下降させる。制御部６は、第一の保持面１１が支持基板４１に接触する位置まで第一の定盤１が下降すると、移動手段３を停止させる。また、制御部６は、第一の保持面１１が支持基板４１に接触すると、開閉弁５１を開弁させる。これにより、第一の保持面１１の外周溝１４および内側溝１５に対して吸引源７から負圧が供給され、第一の保持面１１が支持基板４１を吸引保持する。

第一の保持面１１に支持基板４１を吸引保持し、第二の保持面２１にデバイス基板４２を吸引保持すると、保持工程が終了する。保持工程が終了すると、図４に示すように、積層板状物４０が第一の保持面１１および第二の保持面２１とによって挟まれた状態となる。

（加熱工程）
加熱工程は、保持工程を実施した後に行われる。加熱工程では、剥離装置１−１は、第一の保持面１１および第二の保持面２１を熱可塑性接着剤４３が所定粘度以下に軟化するまで加熱する。加熱工程は、図４に示すように第一の保持面１１が支持基板４１を吸引保持し、第二の保持面２１がデバイス基板４２を吸引保持した状態で実行される。制御部６は、第一の加熱部１２に加熱指令を出力して第一の加熱部１２によって第一の保持面１１を加熱し、第二の加熱部２２に加熱指令を出力して第二の加熱部２２によって第二の保持面２１を加熱する。制御部６は、熱可塑性接着剤４３の粘度ηが所定粘度以下となると、加熱工程を終了する。

本実施形態の制御部６は、熱可塑性接着剤４３の温度に基づいて、加熱工程を終了する。図５に示すように、実施形態に係る熱可塑性接着剤４３の粘度ηは、一定以上の温度帯では温度Ｔの上昇に従って低下する。従って、熱可塑性接着剤４３の温度に基づいて粘度ηを推定することができる。制御部６は、例えば、熱可塑性接着剤４３の温度Ｔを直接検出するようにしても、第一の保持面１１の温度や第二の保持面２１の温度に基づいて熱可塑性接着剤４３の温度Ｔを推定するようにしてもよい。また、その他の部分の温度や加熱時間等に基づいて熱可塑性接着剤４３の温度Ｔが推定されてもよい。

実施形態に係る熱可塑性接着剤４３は、温度Ｔが約２３０℃以上の温度帯で粘度ηが１，０００［Ｐａ・ｓ］以下となる。制御部６は、熱可塑性接着剤４３の温度Ｔの検出値や推定値が２３０℃以上となると、加熱工程を終了する。

（剥離工程）
剥離工程は、加熱工程を実施した後に行われる。剥離工程は、移動手段３により第一の定盤１と第二の定盤２とを相対的に第一の保持面１１および第二の保持面２１に対して直交する方向に離反させ、デバイス基板４２と支持基板４１とを垂直剥離させる工程である。

制御部６は、移動手段３により第一の定盤１を上昇させる。つまり、制御部６は、第一の定盤１と第二の定盤２とに対して、鉛直方向において互いに離間する方向の力を作用させる。これにより、第一の定盤１と第二の定盤２とは、第一の保持面１１および第二の保持面２１に対して直交する方向に離反する。その結果、図６に示すように、熱可塑性接着剤４３の層は、支持基板４１に付着した部分４５と、デバイス基板４２に付着した部分４６とに分離する。

なお、剥離工程において、第一の加熱部１２および第二の加熱部２２による加熱が継続して行われてもよい。また、剥離工程において、モータ３４の出力トルクが可変に制御されてもよい。例えば、剥離工程において、モータ３４の出力トルクが漸増されてもよい。また、剥離工程において、モータ３４の出力トルクの上限が規制されてもよい。例えば、デバイス基板４２に設けられたバンプ４４等の表面構造の強度等に応じて、モータ３４のトルク制限がなされてもよい。また、剥離工程において、モータ３４の回転速度が可変に制御されてもよい。例えば、剥離工程において、モータ３４の回転速度が漸増されてもよい。

制御部６は、支持基板４１とデバイス基板４２とが剥離すると、剥離工程を終了する。制御部６は、例えば、第一の保持面１１と第二の保持面２１との鉛直方向の距離が所定距離以上となると、剥離工程を終了する。また、制御部６は、モータ３４の負荷が所定以下となると剥離工程を終了するようにしてもよい。また、制御部６は、積層板状物４０を撮像して生成する画像データの分析結果に基づいて剥離工程を終了するようにしてもよい。

制御部６は、剥離工程が終了すると、搬送手段８によって、第二の保持面２１からデバイス基板４２を搬出する。搬出されたデバイス基板４２は、例えば、デバイス基板４２用のカセットに収納される。制御部６は、第二の保持面２１からデバイス基板４２を搬出する際には、開閉弁５３を閉弁させて、デバイス基板４２に対する吸引保持を停止させる。

次に、制御部６は、第一の定盤１を下降させて、第二の保持面２１上に支持基板４１を載置する。制御部６は、移動手段３によって、支持基板４１を第二の保持面２１の近傍まで下降させる。例えば、移動手段３は、支持基板４１が第二の保持面２１に接触する位置まで、第一の定盤１を下降させる。その後に、制御部６は、開閉弁５１を閉弁させて、支持基板４１に対する吸引保持を停止させる。その後に、制御部６が、移動手段３によって第一の定盤１を上昇させると、支持基板４１は、第二の保持面２１上に載置された状態となる。制御部６は、第一の定盤１を退避位置まで上昇させて、搬送手段８によって、第二の保持面２１から支持基板４１を搬出させる。支持基板４１は、例えば、支持基板４１用のカセットに収納される。

以上説明したように、本実施形態の剥離装置１−１は、第一の保持面１１および第二の保持面２１と直交する方向に第一の定盤１と第二の定盤２とを相対移動させることで、デバイス基板４２と支持基板４１とを垂直剥離させる。このように垂直剥離させる方法によれば、以下のような利点がある。

デバイス基板４２と支持基板４１とを第一の保持面１１および第二の保持面２１と平行な方向に相対的にスライドさせて分離する場合、バンプ４４等の表面構造に対して、剪断方向の力が作用し続ける。これにより、デバイス基板４２の表面構造がダメージを受けてしまいやすいと考えられる。これに対して、本実施形態に係る剥離装置１−１および剥離方法によれば、デバイス基板４２と支持基板４１とを垂直剥離させることで、表面構造に対して剪断方向の力が作用することが抑制される。よって、表面構造に対してせん断力によるダメージを与えることを抑制しつつ、デバイス基板４２と支持基板４１とを剥離させることができる。

本願の発明者は、直径３００ｍｍのデバイス基板４２について、本実施形態の剥離方法による実験を行った。この実験により、垂直剥離させるときの熱可塑性接着剤４３の粘度ηが１，０００Ｐａ・ｓ以下であれば、表面構造にダメージを与えることなく、支持基板４１とデバイス基板４２とを垂直剥離できることが確認された。

また、上記したスライドさせて分離する方法では、デバイス基板４２と支持基板４１とが分離するまでの相対移動量が大きなものとなる。例えば、デバイス基板４２や支持基板４１の直径相当の距離を相対移動させなければ、デバイス基板４２と支持基板４１とを分離させることができない。これに対して、本実施形態に係る剥離装置１−１および剥離方法によれば、デバイス基板４２と支持基板４１とを鉛直方向の小さな距離だけ相対移動させることで、デバイス基板４２と支持基板４１とを分離させることができる。従って、デバイス基板４２と支持基板４１とを相対移動させ始めてから、デバイス基板４２と支持基板４１との分離が完了するまでの所要時間を短縮することが可能である。

また、上記したスライドさせて分離する方法では、デバイス基板４２と支持基板４１とを分離させるために、水平方向の大きなスペースを確保する必要がある。これに対して、本実施形態の剥離装置１−１および剥離方法によれば、水平方向の所要スペースを低減することが可能である。

（実施形態の第１変形例）
実施形態の第１変形例について説明する。移動手段３は、上記実施形態で例示したものには限定されない。例えば、上記実施形態では、第二の定盤２が基台４に固定されて、第一の定盤１が基台４に対して鉛直方向に相対移動されたが、これに代えて、第一の定盤１が固定され、第二の定盤２が基台４に対して相対移動されてもよい。また、第一の定盤１および第二の定盤２がそれぞれ基台４に対して相対移動されてもよい。また、移動手段３のアクチュエータは、モータ４３およびボールねじ機構に限定されるものではない。剥離に必要な力等に応じて適当なアクチュエータを用いることが可能である。

また、上記実施形態では、第一の保持面１１と第二の保持面２１とが鉛直方向において対向していたが、これには限定されない。第一の保持面１１と第二の保持面２１とが他の方向において対向して配置されていてもよい。

（実施形態の第２変形例）
上記実施形態では、第一の保持面１１において支持基板４１を吸引保持する構成が溝１４，１５であったが、これに代えて、あるいはこれに加えて第一の保持面１１がポーラスセラミック等の多孔質の面状の保持領域を有していてもよい。同様にして、第二の保持面２１が溝２４，２５に代えて、あるいは溝２４，２５に加えて多孔質の面状の保持領域を有していてもよい。

（実施形態の第３変形例）
上記実施形態では、第一の保持面１１の外径が支持基板４１の外径以上であり、第二の保持面２１の外径がデバイス基板４２の外径以上であったが、これには限定されない。例えば、第一の保持面１１の外径が支持基板４１の外径よりも小さくされてもよい。あるいは、第二の保持面２１の外径がデバイス基板４２の外径よりも小さくされてもよい。

上記の実施形態および各変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１−１ 剥離装置
１ 第一の定盤
２ 第二の定盤
３ 移動手段
６ 制御部
７ 吸引源
８ 搬送手段
１１ 第一の保持面
１２ 第一の加熱部
１３ 吸引孔
１４ 外周溝
１５ 内側溝
２１ 第二の保持面
２２ 第二の加熱部
２３ 吸引孔
２４ 外周溝
２５ 内側溝
４０ 積層板状物
４１ 支持基板
４２ デバイス基板
４３ 熱可塑性接着剤
４４ バンプ

Claims (2)

1. 支持基板上にデバイス基板が熱可塑性接着剤で貼着された積層板状物から該デバイス基板を剥離する剥離装置であって、
   該支持基板の全面を吸引保持する第一の保持面と該第一の保持面を加熱する第一の加熱部とを有する第一の定盤と、
   該デバイス基板の全面を吸引保持する第二の保持面と該第二の保持面を加熱する第二の加熱部とを有する第二の定盤と、
   該第一の定盤の該第一の保持面と該第二の定盤の該第二の保持面は対向して配設されており、該第一の定盤及び該第二の定盤を、該第一の保持面及び該第二の保持面を相対的に該第一の保持面及び該第二の保持面に対して直交する方向に離反させるように相対移動させる移動手段と、を備える剥離装置。
2. 請求項１記載の剥離装置を使用して、該積層板状物から該デバイス基板を剥離する剥離方法であって、
   該第一の定盤の該第一の保持面に該積層板状物の該支持基板を吸引保持するとともに該第二の定盤の該第二の保持面に該積層板状物の該デバイス基板を吸引保持する保持工程と、
   該保持工程を実施した後に、該第一の保持面及び該第二の保持面を該熱可塑性接着剤が所定粘度以下に軟化するまで加熱する加熱工程と、
   該加熱工程を実施した後に、該移動手段により該第一の定盤と該第二の定盤とを相対的に該第一の保持面及び該第二の保持面に対して直交する方向に離反させ、該デバイス基板と該支持基板とを垂直剥離させる剥離工程と、
   から構成される剥離方法。

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