JP5945160B2 - 剥離装置および剥離方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板と、接着層と、上記基板を支持する支持体とをこの順に積層してなる積層体から、上記支持体を剥離するための剥離装置および剥離方法に関する。

基板と、接着層と、上記基板を支持する支持体とをこの順に積層してなる積層体に関して、例えば、特許文献１には、薄い基板を貼り付け対象物に貼り付けるときに、気泡の巻き込みを防ぐと共に、貼り付けした後にしわ等が生じることのない基板貼付装置が記載されている。具体的には、上記特許文献１には、薄い基板であるシリコンウエハを湾曲させて、貼り付け対象物であるＧａＡｓ基板（支持体）に貼り付けることが記載されている。

特開２００９−１００７２号公報（２００９年１月１５日公開）

しかしながら、特許文献１においては、ＧａＡｓ基板にシリコンウエハを貼り付けることに関する技術内容は記載されているものの、シリコンウエハからＧａＡｓ基板を剥離することに関する技術内容については、一切記載されていない。

湾曲させたシリコンウエハからＧａＡｓ基板を一般的な方法で剥離すると、剥離時に応力開放がなされて衝撃が加わり、シリコンウエハに損傷を与えるおそれがあるという不都合を有している。

また、特許文献１においては、シリコンウエハからＧａＡｓ基板を剥離した後、当該ＧａＡｓ基板を搬送するまでの間における、シリコンウエハ上に形成されているバンプとＧａＡｓ基板との位置関係については、一切記載されていない。

一般的な方法で基板から支持体を剥離すると、剥離後、当該支持体をロボットアーム等の搬送装置を用いて搬送するまでの間、基板上に支持体が載置された状態となり、支持体が基板上に形成されているバンプに接触して損傷を与えるおそれがあるという不都合を有している。バンプが損傷されると、実装時に基板を接合するときに接合不良を生じてしまう。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板から支持体が剥離された状態において、基板上に形成されているバンプが支持体によって損傷されるおそれを回避することができる剥離装置および剥離方法を提供することを、主たる目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る剥離装置は、基板と、接着層と、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔を有し、上記基板を支持する支持体とをこの順に積層してなる積層体から、上記支持体を剥離するための剥離装置であって、基板側を下にして積層体が載置されるステージ、並びに、当該ステージに対して離接可能に設けられると共にステージに載置された積層体を少なくとも覆うように形成され、ステージに接した状態で接着層を溶解する溶剤を積層体に供給するようになっているチャンバーを備え、上記ステージは、積層体を載置する載置部がステージ表面から曲面状に窪むようにして形成されていることを特徴としている。

また、本発明に係る剥離方法は、基板と、接着層と、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔を有し、上記基板を支持する支持体とをこの順に積層してなる積層体から、上記支持体を剥離する剥離方法であって、積層体を載置する載置部がステージ表面から曲面状に窪むようにして形成されているステージに、基板側を下にして積層体を載置した後、接着層を溶解する溶剤を少なくとも支持体側から積層体に供給することを特徴としている。

本発明に係る剥離装置によれば、積層体を載置する載置部がステージ表面から曲面状に窪むようにして形成されているので、基板と、接着層と、上記基板を支持する支持体とをこの順に積層してなる積層体から、例えば溶剤を用いて接着層を溶解して上記支持体を剥離したときに、ステージの載置部に載置された基板と、剥離されたことによって平板状に復元した支持体との間に隙間が生じる。つまり、基板から支持体が剥離された状態において、基板上に支持体が載置されることを上記隙間によって回避することができる。従って、基板から支持体が剥離された状態において、基板上に形成されているバンプが支持体によって損傷されるおそれを回避することができる。

また、本発明に係る剥離方法によれば、載置部がステージ表面から曲面状に窪むようにして形成されているステージに、基板側を下にして積層体を載置した後、溶剤を用いて接着層を溶解して上記支持体を剥離するので、基板から支持体が剥離された状態において、基板上に支持体が載置されることを上記隙間によって回避することができる。従って、基板から支持体が剥離された状態において、基板上に形成されているバンプが支持体によって損傷されるおそれを回避することができる。

本発明の一実施形態に係る剥離装置の概略の構成を示す断面図である。 上記剥離装置の要部であるステージの概略の構成を示す断面図である。 上記ステージの概略の形状を示す断面図である。 上記剥離装置に、ウエハからサポートプレートを剥離することが可能となった状態の積層体が載置されている様子を示す概略の断面図である。

本発明に係る剥離装置は、基板と、接着層と、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔を有し、上記基板を支持する支持体とをこの順に積層してなる積層体から、上記支持体を剥離するための剥離装置であって、基板側を下にして積層体が載置されるステージ、並びに、当該ステージに対して離接可能に設けられると共にステージに載置された積層体を少なくとも覆うように形成され、ステージに接した状態で接着層を溶解する溶剤を積層体に供給するようになっているチャンバーを備え、上記ステージは、積層体を載置する載置部がステージ表面から曲面状に窪むようにして形成されている構成である。

また、本発明に係る剥離方法は、基板と、接着層と、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔を有し、上記基板を支持する支持体とをこの順に積層してなる積層体から、上記支持体を剥離する剥離方法であって、積層体を載置する載置部がステージ表面から曲面状に窪むようにして形成されているステージに、基板側を下にして積層体を載置した後、接着層を溶解する溶剤を少なくとも支持体側から積層体に供給する方法である。

先ず、本実施形態における剥離処理の対象である積層体について、図１，２を参照しながら以下に説明する。

〔積層体〕
図１，２に示すように、剥離処理の対象である積層体１は、ウエハ（基板）３と、接着層（図示しない）と、上記ウエハ３を支持するサポートプレート（支持体）２とがこの順に積層されて形成されている。即ち、積層体１は、ウエハ３およびサポートプレート２の何れか一方に接着剤が塗布されることによって、または、接着剤が塗布されてなる接着テープを貼着することによって接着層が形成された後、ウエハ３と、接着層と、サポートプレート２とがこの順に積層されることによって形成されている。

但し、積層体１を形成する形成方法および形成装置、つまり、接着層の形成方法や接着層形成装置、並びに、ウエハ３およびサポートプレート２の重ね合わせ方法や重ね合わせ装置は、特に限定されるものではなく、種々の方法や装置を採用することができる。以下、ウエハ３、接着層およびサポートプレート２について説明する。

＜ウエハ（基板）＞
上記ウエハ３は、シリコンからなる半導体ウエハに限定されるものではなく、サポートプレート２による支持が必要な、薄いセラミックス基板、薄いフィルム基板、フレキシブル基板等の任意の基板であってもよい。ウエハ３の形状は、円形状であってもよく、一部にオリフラを有することにより円形状でないものであってもよい。ウエハ３の表面、つまり、サポートプレート２の対向面には、電子回路等の電子素子の微細構造が形成されると共に、実装時にウエハ３を接合するための複数のバンプ３ａが形成されている。当該バンプ３ａの大きさは、特に限定されるものではないが、通常、直径８０μｍ以下、より好ましくは４０μｍ以下である。

上記ウエハ３は、サポートプレート２に支持された（貼り付けられた）状態で、薄化、搬送、実装等のプロセスに供される。

また、ウエハ３の裏面、つまり、サポートプレート２の背向面には、少なくともウエハ３からサポートプレート２を剥離する剥離工程を行うまでの段階（工程）で、ダイシングテープ５が貼着されている。当該ダイシングテープ５としては、ベースフィルムがＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）やポリオレフィン、ポリプロピレン等の樹脂フィルムを用いることができる。そして、ダイシングテープ５は、ウエハ３からサポートプレート２を剥離する剥離する剥離工程を行うまでの段階で、ダイシングフレーム６に固定される。ダイシングテープ５の表面、つまり、サポートプレート２の対向面には、積層体１の接着層を溶解する溶剤（後述する）として使用される非極性溶剤または高極性溶剤に対して耐性を備えた、通常、アクリル系の保護層が形成されている。尚、ダイシングフレーム６は、剥離工程を行うときに、剥離装置の治具（図示しない）によって固定される。

＜接着層＞
上記接着層は、溶剤に対して溶解性を示す接着化合物によって形成されている。従って、接着層は、溶剤によって溶解し、これにより、ウエハ３からサポートプレート２を剥離することが可能となっている。

溶剤に対して溶解性を示す接着化合物としては、例えば、炭化水素樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、マレイミド系樹脂、エラストマー等、またはこれらを組み合わせたもの等が挙げられる。

当該炭化水素樹脂としては、シクロオレフィンから誘導される構成単位を有する例えばシクロオレフィン系ポリマー等の樹脂、テルペン系樹脂等が挙げられるが、これに限定されるものではない。

具体的には、接着層は、これら接着化合物のうち、剥離に用いる溶剤との組み合わせ等の各種条件を考慮した上で、積層体１に施す各種処理に適した接着化合物が選択されて使用される。

接着層の形成方法、即ち、ウエハ３またはサポートプレート２に接着剤を塗布する塗布方法、或いは、基材に接着剤を塗布して接着テープを形成する形成方法は、特に限定されるものではないが、接着剤の塗布方法としては、例えば、スピンコート法、ディッピング法、ローラーブレード法、スプレー法、ドクターブレード法、スリットノズル法による塗布法等が挙げられる。

接着層の厚さ（層厚）は、ウエハ３の表面に形成されたバンプ３ａの高さよりも厚ければよいが、ウエハ３とサポートプレート２との接着性および耐熱性を維持することができる厚さであることが好ましい。具体的には、接着層の厚さは、１０μｍ以上、１５０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、１５μｍ以上、１００μｍ以下の範囲内であることがより好ましい。接着層は、ウエハ３またはサポートプレート２上に上記接着化合物を塗布して層状に固化させることによって形成することができる。また、接着化合物を予め層状に固化させたものをウエハ３またはサポートプレート２上に貼着することによって形成してもよい。

＜サポートプレート（支持体）＞
図１に示すように、サポートプレート２は、厚さ方向に貫通する複数の、具体的には数千以上の多数の貫通孔１０を有する、いわゆる孔開きサポートプレートである。貫通孔１０を有するサポートプレート２を用いることによって、ウエハ３からサポートプレート２を剥離するときに、上記貫通孔１０を介して接着層全体への溶剤の供給が可能となっている。サポートプレート２の材質は、ガラスやステンレス等の金属に限定されるものではなく、ウエハ３を支持することができる強度を備えた材質であればよい。また、サポートプレート２は、ウエハ３を支持することができる形状であればよいが、ウエハ３の形状に対応する形状であることが好ましい。

尚、本明細書における「サポートプレート」とは、ウエハ３の取り扱い時に、当該ウエハ３を保護するために一時的に用いられる支持板のことであり、より好ましくは、例えば半導体ウエハを研削するときに、半導体ウエハに貼り合せることによって、研削により薄化した半導体ウエハにクラックおよび反りが生じないように保護するために一時的に用いられる支持板のことである。但し、本発明に係る支持体は、上記「サポートプレート」に限定されるものではなく、ウエハ３を支持する支持板であればよい。

上記多数の貫通孔１０は、サポートプレート２全面に規則的に配置されている。具体的には、上記多数の貫通孔１０は、サポートプレート２の全面に亘って、格子状または同心円状に配置されている。互いに隣り合う貫通孔１０・１０の中心間の距離（ピッチ）は、例えば接着層を形成する接着化合物と溶剤との組み合わせにもよるものの、０．５ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以上、０．７ｍｍ以下であることがより好ましい。また、貫通孔１０の直径は、０．２ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．２５ｍｍ以上、０．４ｍｍ以下であることがより好ましい。

さらに、貫通孔１０は、積層体１における中心部と周辺部とで溶剤による接着化合物の溶解速度、つまり、接着層の溶解速度が異なることを考慮して、サポートプレート２の中央部から周辺部に向かうに従い、疎に配置されていてもよい。

〔剥離装置〕
本発明の一実施形態に係る剥離装置について、図１を参照しながら以下に説明する。

剥離装置２０は、ウエハ（基板）３と、接着層（図示しない）と、当該接着層を介してウエハ３に貼り付けられたサポートプレート（支持板）２とを含む積層体１から、サポートプレート２を剥離するための装置である。剥離装置２０は、積層体１に接着層を溶解させる溶剤を供給し、積層体１上において溶剤を滞留させる溶剤供給チャンバー（チャンバー）２１と、積層体１を載置する載置部２３ａを有するステージ２３とを備えている。上記載置部２３ａには、ウエハ３側を下にして積層体１が載置される。

溶剤供給チャンバー２１は、ステージ２３に対して離接可能に設けられると共にステージ２３に載置された積層体１を少なくとも覆うように形成され、ステージ２３に接した状態で接着層を溶解する溶剤を積層体１に供給するようになっている。具体的には、溶剤供給チャンバー２１は、離接装置（図示しない）によってステージ２３に対して離接するように移動可能に支持されており、剥離時に、積層体１のウエハ３側に貼着されたダイシングテープ５にサポートプレート２側から接触することによって、ダイシングテープ５を介してステージ２３との間に、溶剤を滞留させる滞留部２２を構成するようになっている。つまり、滞留部２２は、溶剤供給チャンバー２１がダイシングテープ５を介してステージ２３に接触することにより構成される、溶剤供給チャンバー２１とダイシングテープ５との間に形成される空間部である。そして、溶剤供給チャンバー２１は、その内部、即ち滞留部２２内に積層体１を収容し、ステージ２３に接した状態で接着層を溶解する溶剤を積層体１に供給するようになっている。

従って、溶剤供給チャンバー２１は、その内径（滞留部２２の直径）が、積層体１の外径（最大径）よりも大きくなるように構成されている。これにより、溶剤供給チャンバー２１によって、積層体１を覆うことができ、滞留部２２内に積層体１を収容することができる。尚、溶剤供給チャンバー２１の水平方向の断面形状（滞留部２２の水平方向の形状）は、積層体１の水平方向の形状（ウエハ３またはサポートプレート２の形状）と相似形でなくてもよい。即ち、滞留部２２は、積層体１の形状に対応する形状である必要はなく、積層体１を内部に収容することが可能であれば、その形状は特に限定されない。例えば、積層体１のサポートプレート２側の面がオリフラを有する形状であるとき、積層体１を収容することができれば、溶剤供給チャンバー２１のサポートプレート２に対向する面はオリフラに対応する部分を有さない円形状であってもよい。

また、溶剤供給チャンバー２１におけるダイシングテープ５との接触部分には、Ｏリング２４が設けられている。当該Ｏリング２４による封止により、滞留部２２内に供給された溶剤は、外部に漏れ出さないようになっている。Ｏリング２４の材質は、溶剤に対して耐性を備えていればよく、特に限定されるものではないが、例えば、テフロン（登録商標）カプセルＯリング等が好適である。尚、上記Ｏリング２４は、剥離装置２０が回動部２８を備える場合には、溶剤供給チャンバー２１の回動を妨げることがないように構成されていることが好ましい。また、溶剤供給チャンバー２１は、Ｏリング２４が設けられる替わりに、溶剤供給チャンバー２１とダイシングテープ５との接触部分の表面張力によって、滞留部２２内に溶剤を保持し、溶剤が外部に漏れ出さない構成となっていてもよい。

さらに、溶剤供給チャンバー２１は、その側面に、滞留部２２内の気体を吸引することによって当該滞留部２２内を減圧状態にする減圧装置（図示しない）と、滞留部２２に溶剤を供給するための中央供給口（供給口）２９と、滞留部２２内の溶剤を排出するための少なくとも一つの排出口（回収口）３０とを備えている（尚、図１は排出口３０を二つ供えている場合を示す）。中央供給口２９は、溶剤供給チャンバー２１における積層体１側の面（内面）の中央部から、溶剤供給チャンバー２１の側面外側に貫通するように設けられている。また、排出口３０は、溶剤供給チャンバー２１における積層体１側の面（内面）から、溶剤供給チャンバー２１の側面外側に貫通するように設けられている。上記排出口３０は、真空ポンプ（図示しない）等の減圧手段に接続されており、排出口３０内を減圧することによって、溶剤を外部へ排出するようになっている。

上記滞留部２２は、当該滞留部２２内に供給された後、一定時間留まる溶剤を、積層体１内に浸透させることができるような大きさ（深さ）であればよい。さらに、上記滞留部２２は、中央供給口２９から供給された溶剤が排出口３０から排出されることによって、当該滞留部２２内において溶剤の流れが生じるようになっていてもよい。

また、剥離装置２０は、溶剤供給チャンバー２１上に設けられ、少なくとも溶剤供給チャンバー２１内に供給された溶剤を振動させる、少なくとも一つの振動部２７を備えている。振動部２７は、例えば、振動部２７自体が振動すること等によって振動を発生させるバイブレータ、超音波（ＵＳ）振動を発生させる超音波発生器（超音波発生部）等からなる。当該振動部２７としては、積層体１に超音波振動を加える超音波発生器がより好ましい。また、振動部２７は、複数備えられている場合には、滞留部２２内において滞留する溶剤全体にこれら振動部２７で発生する振動が伝達されるように、溶剤供給チャンバー２１上において互いに等間隔で配置されていることが好ましい。尚、本実施形態においては、溶剤供給チャンバー２１上に、超音波を発生させる少なくとも七つの振動部２７が設けられているが、これに限定されるものではなく、少なくとも一つの振動部２７を備えていればよく、具体的には、処理する積層体１のサイズに応じて、振動部２７の個数を適宜増減すればよい。

さらに、剥離装置２０は、上記振動部２７で発生した振動を滞留部２２内において滞留する溶剤に伝達する振動伝達部２６を備えている。振動伝達部２６は、振動部２７と滞留部２２との間に位置している。振動伝達部２６は、溶剤供給チャンバー２１に一体的に形成されていてもよい。振動伝達部２６は、振動部２７で発生した振動を滞留部２２内において滞留する溶剤全体に伝達するようになっており、内部に空洞を有する筐体により構成されている。具体的には、上記振動伝達部２６の筐体は、溶剤供給チャンバー２１の中央部を中心としていわゆるドーナツ状に形成されており、これにより、空洞が振動部２７の下方に位置するようになっている。但し、振動伝達部２６の空洞には、水等の液体が充填されていてもよい。振動伝達部２６の空洞に液体が充填されていると、振動部２７からの振動は当該液体中において拡散される。従って、振動部１７からの振動をより広範囲に溶剤に伝達することが可能である。

振動伝達部２６の筐体は、振動部２７からの振動を効率的に滞留部２２内の溶剤に伝達することができるように、振動の伝達効率がよいステンレス等の金属により構成されていることが好ましい。振動伝達部２６の厚さ方向（上下方向）の長さは、振動部２７から伝達される振動の振幅が、振動伝達部２６の滞留部２２側の面に到達したときに最大になるような長さにすることが好ましい。これにより、滞留部２２内の溶剤に効率的に振動を伝達することができる。

剥離装置２０は、さらに、溶剤供給チャンバー２１を連続または不連続に回動させることにより、振動部２７を積層体１に対して水平方向に回動させる回動部２８を必要に応じて備えていてもよい。振動部２７を積層体１に対して水平方向に回動させることにより、振動部２７で発生した振動が滞留部２２内の溶剤により均一に伝達されるので、積層体１全体に溶剤をより均一に浸透させることができ、接着層の溶け残りを防止することができる。その結果、より短時間で接着層を溶解することが可能となり、ウエハ３からサポートプレート２をより短時間で剥離することができる。また、剥離装置２０において、中央供給口２９並びに排出口３０が溶剤供給チャンバー２１の側面部に設けられているので、溶剤供給チャンバー２１の中央部にも振動部２７を配置することが可能である。従って、積層体１の中央部近傍にも振動部２７からの振動を効率よく伝達させることができ、接着層の溶け残りをより効果的に防止することができる。

上記ステージ２３は、図２および図３に示すように、ウエハ３側を下にして積層体１が載置される載置部２３ａを備えている。当該載置部２３ａは、積層体１を吸引して吸着することができるように、例えばセラミックからなる多孔質の吸引部（吸着部）２３ｂで構成されており、ステージ２３表面から曲面状に窪むようにして形成されている。つまり、載置部２３ａは、その断面において、ステージ２３の周辺部よりも内側に位置する点Ｐを起点として、ステージ２３表面に対する傾斜角度θが、０．５度以上、２．０度以下の範囲内、より好ましくは０．５度以上、１．０度以下の範囲内となるように曲面状に窪むようにして形成されている。上記傾斜角度θは、載置部２３ａの形状に沿って積層体１を載置部２３ａに載置したときに、ウエハ３の最外部に位置するバンプ３ａの頭頂部が、剥離されたことによって平板状に復元するサポートプレート２におけるバンプ３ａに対向する面に接触しないような角度、即ち、ステージ２３表面よりも下側に位置するような角度、より好ましくはステージ２３表面よりも２０〜３０μｍ程度下側に位置するような角度に設定されている。載置部２３ａの最深部は、ウエハ３にダメージを与えないように、ステージ２３表面からの距離（深さ）ｈが、３００μｍ以上、１０００μｍ以下の範囲内となるように位置していることが好ましく、３００μｍ以上、７００μｍ以下の範囲内となるように位置していることがより好ましく、５００μｍ以上、６５０μｍ以下の範囲内となるように位置していることがさらに好ましい。従って、載置部２３ａにおける周辺部は、その断面において、上記点Ｐを起点として傾斜角度θでステージ２３表面から（いわゆるスロープ状に）下降し、ステージ２３表面からの距離が大きくなるにつれて徐々に傾斜角度が小さくなり、ステージ２３表面からの距離が距離ｈとなったときに傾斜角度が「０」になるような曲線形状を有している。これにより、ウエハ３にダメージを与えることなく、積層体１を載置部２３ａに吸引して吸着（載置）することができる。

ステージ２３の周辺部からの上記点Ｐの位置は、ステージ２３および積層体１の大きさや、傾斜角度θ、最深部の距離ｈ等に応じて位置決めすればよく、特に限定されるものではない。尚、ステージ２３における上記点Ｐよりも外側の領域（周辺部）は、溶剤供給チャンバー２１との間で滞留部２２を構成することができるように、水平面であることが好ましい。

載置部２３ａの吸引部２３ｂは、真空ポンプ等の減圧装置（図示しない）に接続されており、積層体１を吸引して吸着することができるようになっている。従って、載置部２３ａは、積層体１に反りが無い場合において当該積層体１を載置部２３ａに載置することができるだけでなく、積層体１がウエハ３側を外にして反っている場合においても、逆に、積層体１がウエハ３側を内にして反っている場合においても、ウエハ３にダメージを与えることなく、積層体１を載置部２３ａに載置することができる。尚、載置部２３ａの吸引部２３ｂは、積層体１を吸引して吸着する替わりに、静電吸着することができるようになっていてもよい。

また、上記ステージ２３は、積層体１の大きさ（或いはバンプ３ａの大きさ）に応じて載置部２３ａの大きさ（深さも含めて）を調節することができるように、調節機構（図示しない）を備えていてもよい。調節機構としては、具体的には、例えば、ステージ２３を圧縮・引張することにより当該ステージ２３を湾曲させる構成等が挙げられるものの、その構成は、特に限定されるものではない。

上記構成の剥離装置２０によれば、積層体１を載置する載置部２３ａがステージ２３表面から曲面状に窪むようにして形成されているので、載置部２３ａに積層体１を載置した後、積層体１から溶剤を用いて接着層を溶解してサポートプレート２を剥離したときに、ステージ２３の載置部２３ａに載置されたウエハ３と、剥離されたことによって平板状に復元したサポートプレート２との間に隙間が生じる。つまり、ウエハ３からサポートプレート２が剥離された状態において、ウエハ３上にサポートプレート２が載置されることを上記隙間によって回避することができる。従って、ウエハ３からサポートプレート２が剥離された状態において、ウエハ３上に形成されているバンプ３ａがサポートプレート２によって損傷されるおそれを回避することができる。

〔剥離方法〕
本発明の一実施形態に係る剥離方法について、以下に説明する。即ち、上記構成の剥離装置２０を使用した積層体１からのサポートプレート２の剥離方法、具体的には、接着層を溶解させることによってウエハ３からサポートプレート２を剥離する剥離方法について説明する。当該剥離方法は、接着層を溶解する溶剤を少なくともサポートプレート２側から積層体１に供給する供給工程を少なくとも備えており、より好ましくは上記溶剤を積層体１上に供給して滞留させる滞留工程を備えている。

先ず、ステージ２３の載置部２３ａに、ウエハ３側を下にして積層体１を載置する（吸引して吸着する）。次に、溶剤供給チャンバー２１を、ダイシングテープ５（図１を参照）を介してステージ２３に接触させた後、供給工程を行う。

上記供給工程およびそれに続く滞留工程においては、剥離処理の対象となる積層体１に対して、中央供給口２９から接着層を溶解する溶剤を供給し、積層体１上において滞留させる。溶剤供給チャンバー２１は、ウエハ３からサポートプレート２を剥離するときに、積層体１を覆うように滞留部２２を構成する。従って、滞留部２２内に供給された溶剤は、当該滞留部２２内に滞留する。このとき、少なくとも、積層体１の側面とサポートプレート２側の表面とが溶剤によって覆われるように、積層体１に溶剤を供給することが好ましい。つまり、ウエハ３からサポートプレート２を剥離するときには、積層体１の側面とサポートプレート２側の表面とが溶剤によって覆われ、積層体１が溶剤中に浸漬された状態となるような量の溶剤を供給することが好ましい。また、上記供給工程においては、必要に応じて、滞留部２２内を減圧状態にしてもよい。尚、供給工程に要する時間は、特に限定されないものの、生産性を考慮すれば、０．５分間〜２分間の範囲内であることが好ましく、０．５分間〜１分間の範囲内であることがより好ましい。

溶剤を供給すると、溶剤は、積層体１の側面から接着層に達すると共に、サポートプレート２の貫通孔１０を介して積層体１内に浸入し、接着層に達する。これにより、サポートプレート２における中心部、つまり、積層体１の中心部に位置する接着層にも溶剤が浸透するので、接着層が効率的に溶解される。尚、溶剤は、通常、室温（２３℃）で供給されるものの、接着層への浸透および接着層の溶解を促進するために、加温等の温度調節が適宜なされていてもよい。

上記滞留工程においては、溶剤によって接着層を溶解させるときに、必要に応じて、積層体１上に滞留する溶剤を振動部２７によって振動、好ましくは超音波振動させる振動工程を併せて行ってもよい。上記振動工程は、供給工程において積層体１に溶剤が供給された後（つまり、滞留工程と同時）に行ってもよく、積層体１に溶剤が供給されるのと同時に行ってもよく、さらには、供給工程の途中または滞留工程の途中に始めてもよい。また、上記滞留工程においては、必要に応じて、滞留部２２内を減圧状態にしてもよく、さらに、回動部２８によって溶剤供給チャンバー２１を回動させてもよい。尚、滞留工程に要する時間は、特に限定されないものの、生産性を考慮すれば、３分間〜７分間の範囲内であることが好ましく、３分間〜５分間の範囲内であることがより好ましい。

上記滞留工程を行うことにより、接着層が溶解されると、ウエハ３とサポートプレート２とは離間する。つまり、ウエハ３からサポートプレート２が剥離される。このとき、図１に示すように、サポートプレート２は、剥離されたことによって平板状に復元するので、ステージ２３の載置部２３ａに載置されているウエハ３と、平板状に復元した上記サポートプレート２との間に隙間が生じる。従って、ウエハ３に形成されているバンプ３ａ上に、剥離されたサポートプレート２が載置されることはない。また、ウエハ３とサポートプレート２との間に隙間が生じるので、振動工程を行って振動、好ましくは超音波振動させても、サポートプレート２によってバンプ３ａが損傷するおそれはない。従って、接着層が溶解されるとサポートプレートとバンプとが接触する従来の剥離方法と比較して、溶剤および積層体１を充分に振動させることができるので、接着層をより短時間で溶解させることができる。

ウエハ３からサポートプレート２が剥離されると、接着層を溶解した溶剤を、排出口３０から排出して回収する（回収工程）。回収工程後、滞留部２２内を大気圧に戻し、溶剤供給チャンバー２１をステージ２３から離間させ、例えばロボットアーム等の搬送装置を用いて、剥離したサポートプレート２を取り出した後、必要に応じて、ウエハ３上に新しい溶剤を供給してウエハ３を洗浄する（洗浄工程）。これにより、ウエハ３上に残存する接着層を取り除くことができる。その後、吸引による吸着を解除して、例えばロボットアーム等の搬送装置を用いて、ウエハ３を取り出す。

上記構成の剥離方法によれば、ステージ２３表面から曲面状に窪むようにして形成されている当該ステージ２３の載置部２３ａに、ウエハ３側を下にして積層体１を載置した後、溶剤を用いて接着層を溶解してサポートプレート２を剥離するので、ウエハ３からサポートプレート２が剥離された状態において、ウエハ３上にサポートプレート２が載置されることを上記隙間によって回避することができる。従って、ウエハ３からサポートプレート２が剥離された状態において、ウエハ３上に形成されているバンプ３ａがサポートプレート２によって損傷されるおそれを回避することができる。

＜サポートプレート（支持体）の変形例＞
図４に示すように、剥離処理の対象である積層体１のサポートプレート２は、全貫通孔１０のうち中心部の貫通孔が塞がれることで、非貫通部１１が形成されている構成であってもよい。

ここで、本発明における「非貫通部」とは、貫通孔１０・１０間に存在する元々貫通孔が形成されていない部分（領域）や、塞がれた貫通孔そのものの部分（領域）を単に指すのではなく、サポートプレート２の表面において、少なくとも一つの塞がれた貫通孔を内包し、当該塞がれた貫通孔に隣り合う複数の貫通孔１０に外接する外接円で囲まれた部分（領域）を指す。従って、「非貫通部」は、塞がれた貫通孔そのものの部分（領域）を必ず含み、塞がれた貫通孔そのものの部分（領域）と、当該塞がれた貫通孔の周囲に存在する元々貫通孔が形成されていない部分（領域）とで構成されていることになる。「非貫通部」に内包される「塞がれた貫通孔」は、一つであってもよいが、複数であることがより好ましい。また、本発明における「塞がれた貫通孔」とは、実際に貫通孔を一旦形成した後、当該貫通孔を塞いだ状態である必要はなく、規則的に配置されている貫通孔における本来形成されるべき位置に形成されていない貫通孔を指す。従って、「塞がれた貫通孔」は、貫通孔が本来形成されるべきところに形成されていない部分（領域）を指していることになる。上記非貫通部１１は、例えば接着層を形成する接着化合物と溶剤との組み合わせにもよるものの、直径２ｍｍ以上、５ｍｍ以下の円で囲まれた部分（領域）であることが好ましい。

上記構成のサポートプレート２を用いた積層体１によれば、上述した剥離装置２０を使用した剥離方法を実施して滞留工程を行うと、サポートプレート２における貫通孔１０では、溶剤が積層体１内に浸入して接着層を溶解させる一方、サポートプレート２における非貫通部１１では、溶剤が積層体１内に浸入しないので、接着層を溶解させることはない。従って、滞留工程の終了時には、接着層には溶解した箇所と溶解していない箇所とが形成されることになる。つまり、図４に示すように、サポートプレート２の貫通孔１０の下方に位置する接着層は溶剤によってその殆どが溶解される一方、サポートプレート２の非貫通部１１の下方に位置する接着層は溶剤によって溶解されずに、柱状の（円錐台状の）接着層４ａとして残る。このとき、サポートプレート２は、その中心部が柱状の接着層４ａで支持された状態となり、接着層の大部分が溶解して除去されているにも関わらず、ウエハ３の表面に形成されたバンプ３ａに接触することはない。

このように、非貫通部１１が形成されている構成のサポートプレート２は、接着層に柱状の未溶解部分４ａを生じさせることにより、接着層を溶剤で溶解してウエハ３からサポートプレート２を剥離することが可能となった状態においても、ウエハ３上にサポートプレート２が載置されることを当該未溶解部分４ａによって回避することができる。従って、接着層を溶解してウエハ３からサポートプレート２を剥離することが可能となった状態において、ウエハ３上に形成されているバンプ３ａがサポートプレート２によって損傷されるおそれをより一層回避することができる。

尚、サポートプレート２と柱状の接着層４ａとの接触面積はサポートプレート２表面と比較して充分に小さいので、ウエハ３に損傷を与えることなく、サポートプレート２を剥離することができる。サポートプレート２が剥離されたウエハ３は、従来のサポートプレートが剥離されたウエハと同様に、溶剤によって洗浄し、柱状の接着層４ａを含む残りの接着層を溶解させる。つまり、ウエハ３上に残存する接着層を取り除く。その後、必要に応じて、水洗等を行ってもよい。

以下に実施例を示し、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。さらに、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された文献の全てが参考として援用される。

〔実施例１〕
直径が３１０ｍｍ、傾斜角度θが１．０度、ステージ表面からの距離（深さ）ｈが５００μｍに形成された載置部を有するステージと、当該ステージに接触して滞留部を形成する溶剤供給チャンバーとを備えた剥離装置を使用して、直径３００ｍｍ、厚さ５０μｍのウエハ、厚さ６０μｍの接着層、貫通孔を多数有する直径３０１ｍｍ、厚さ６５０μｍのサポートプレートをこの順に積層してなる積層体から、上記サポートプレートを剥離する剥離処理を行った。溶剤はｐ−メンタンを用いた。上記ウエハ上には、高さ４０μｍのバンプが多数形成されており、ウエハの最外部に位置するバンプは、ウエハの外縁部からの距離が２．５ｍｍであった。また、サポートプレートの外縁部は、載置部の起点である点Ｐから５ｍｍ内側に位置していた。

その結果、ウエハからサポートプレートが剥離された状態において、ウエハの最外部に位置するバンプと、サポートプレートとの間には凡そ５μｍの隙間が形成されていた。つまり、上記載置部を有するステージを備えた剥離装置を使用することにより、ウエハ上にサポートプレートが載置されることを上記隙間によって回避することができることが判った。

本発明に係る剥離装置および剥離方法は、例えば、微細化された半導体装置の製造工程において広範に利用することができる。

１ 積層体
２ サポートプレート（支持体）
３ ウエハ（基板）
３ａ バンプ
４ａ 柱状の接着層
１０ 貫通孔
１１ 非貫通部
２０ 剥離装置
２１ 溶剤供給チャンバー（チャンバー）
２２ 滞留部
２３ ステージ
２３ａ 載置部
２３ｂ 吸引部（吸着部）
２６ 振動伝達部
２７ 振動部（超音波発生部）
θ 傾斜角度

Claims (7)

1. 基板と、接着層と、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔を有し、上記基板を支持する支持体とをこの順に積層してなる積層体から、上記支持体を剥離するための剥離装置であって、
   基板側を下にして積層体が載置されるステージ、並びに、当該ステージに対して離接可能に設けられると共にステージに載置された積層体を少なくとも覆うように形成され、ステージに接した状態で接着層を溶解する溶剤を積層体に供給するようになっているチャンバーを備え、
   上記ステージは、積層体を載置する載置部がステージ表面から曲面状に窪むようにして形成されており、
   上記支持体は、一部の貫通孔が塞がれることで形成された非貫通部を中央部に有し、当該支持体を積層体から剥離するようになっていることを特徴とする剥離装置。
2. 上記載置部における周辺部のステージ表面に対する傾斜角度が、０．５度以上、２．０度以下の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の剥離装置。
3. 上記載置部における最深部は、ステージ表面から３００μｍ以上、１０００μｍ以下の範囲内に位置していることを特徴とする請求項１または２に記載の剥離装置。
4. 上記ステージは、積層体を吸着する吸着部を備えていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の剥離装置。
5. 上記ステージは、載置部の大きさを調節する調節機構を備えていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の剥離装置。
6. 上記チャンバーは、上記積層体に超音波振動を加える超音波発生部を備えていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の剥離装置。
7. 基板と、接着層と、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔を有し、上記基板を支持する支持体とをこの順に積層してなる積層体から、上記支持体を剥離する剥離方法であって、
   上記支持体は、一部の貫通孔が塞がれることで形成された非貫通部を中央部に有し、当該支持体を積層体から剥離するようになっており、
   積層体を載置する載置部がステージ表面から曲面状に窪むようにして形成されているステージに、基板側を下にして積層体を載置した後、接着層を溶解する溶剤を少なくとも支持体側から積層体に供給することを特徴とする剥離方法。

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