JP6120748B2 - 剥離装置、剥離システム、剥離方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、重合基板を第１基板と第２基板に剥離する剥離装置、当該剥離装置を備えた剥離システム、当該剥離装置を用いた剥離方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体に関する。

近年、例えば半導体デバイスの製造工程において、シリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板の大口径化および薄型化が進んでいる。大口径で薄い半導体基板は、搬送時や研磨処理時に反りや割れが生じるおそれがある。このため、半導体基板に支持基板を貼り合わせて補強した後に、搬送や研磨処理を行い、その後、支持基板を半導体基板から剥離する処理が行われている。

例えば特許文献１には、第１保持部により半導体基板を吸着保持し、第２保持部により支持基板を吸着保持した状態で、第２保持部の外周部を鉛直方向に移動させることにより、支持基板を半導体基板から剥離する方法が開示されている。

特開２０１３−１４９６５５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された方法では、第２保持部の外周部の１箇所のみを保持して鉛直方向に移動させており、剥離の際に基板に作用する力が１箇所のみであるため、剥離処理の効率化を図るという点で更なる改善の余地があった。

なお、かかる課題は、基板の剥離を伴うＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）などの製造工程においても生じ得る課題である。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、被処理基板と支持基板の剥離処理を効率よく行うことを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、第１基板と第２基板が接合された重合基板を、当該第１基板と第２基板に剥離する剥離装置であって、前記重合基板のうち前記第１基板を保持する第１保持部と、前記重合基板のうち前記第２基板を保持する第２保持部と、前記第１保持部の外周部の一部を前記第２保持部から離す方向へ移動させる移動部と、を有し、前記第１保持部は、前記移動部に接続される板状の弾性部材と、前記弾性部材に設けられ、前記第１基板を吸着する複数の吸着部と、を有し、前記複数の吸着部のうち、剥離の起点となる前記第１基板の外周部を吸着する外周吸着部は、前記第１基板の吸着面が開口し中空部が形成されたパッド部材と、前記パッド部材の中空部に嵌め込んで設けられ、前記パッド部材より高い硬度であって、前記外周吸着部に作用する引っ張り力に対して変形しない硬度を有するサポート部材と、を有することを特徴としている。

本発明によれば、第１保持部の複数の吸着部で第１基板を吸着して、当該第１保持部で第１基板を保持しつつ、第２保持部で第２基板を保持する。この状態で移動部によって、第１保持部の外周部の一部を第２保持部から離す方向へ移動させる。そうすると、剥離の起点側に配置された外周吸着部が引っ張られ、第１基板が第２基板から剥離し始める。この際、第１保持部の弾性部材は弾性を有するため、移動部が第１保持部を引っ張った際に、かかる引っ張りに伴って柔軟に変形する。このため、重合基板に対して大きな負荷をかけることなく、また第１基板をその外周部からめくり上げるようにして引っ張ることができるため、第１基板と第２基板を効率よく剥離することができる。

また、発明者らが鋭意検討した結果、このように重合基板を剥離する場合において、剥離を開始する際、剥離の起点となる第１基板の外周部を大きな力で引っ張る必要があることが分かった。そうすると、剥離の起点となる第１基板の外周部を吸着する外周吸着部は、かかる引っ張り力より大きい吸着力を有する必要があり、具体的には外周吸着部の吸着面の面積を大きくする必要がある。ここで、吸着部に例えばゴムなどの弾性体を用いた場合、吸着面積が大きく、且つ引っ張り力が大きいため、吸着部が変形し、第１基板を適切に吸着できないおそれがある。この点、本発明の外周吸着部は、パッド部材とサポート部材が一体に構成されている。かかる場合、サポート部材が高い硬度を有するので、パッド部材の変形を抑制することができる。また、パッド部材とサポート部材が一体に形成されているので、これらパッド部材とサポート部材で第１基板を吸着し、当該第１基板の吸着面積を大きくすることができる。したがって、外周吸着部によって剥離の起点となる第１基板の外周部を適切に吸着することができ、第１基板と第２基板を適切に剥離することができる。

前記サポート部材には、金属又はプラスチック系の樹脂が用いられてもよい。
前記剥離装置は、前記第１基板と前記第２基板が剥離するきっかけとなる剥離開始部位を重合基板における一端側の側面に形成する剥離誘引部をさらに有し、前記外周吸着部は前記剥離開始部位を吸着してもよい。

前記パッド部材において前記第１基板の外縁に対応する部分は、当該外縁に当接するように形成されてもよい。

前記外周吸着部は、前記第１基板の外周部において複数設けられてもよい。

前記弾性部材は、前記複数の吸着部が設けられる本体部と、前記本体部の外周部のうち、剥離の最も起点側に位置する外周部の一部を剥離の進行方向とは反対側へ向けて延在させた延在部と、を有し、前記移動部は、前記延在部に接続されてもよい。

別な観点による本発明は、前記剥離装置を備えた剥離システムであって、前記剥離装置を備えた剥離処理ステーションと、前記重合基板が載置される搬入出ステーションと、前記剥離処理ステーションと前記搬入出ステーションとの間で、前記重合基板を搬送する基板搬送装置と、を有することを特徴としている。

また別な観点による本発明は、第１基板と第２基板が接合された重合基板を、当該第１基板と第２基板に剥離する剥離方法であって、板状の弾性部材と、前記弾性部材に設けられ、前記第１基板を吸着する複数の吸着部とを備える第１保持部によって、前記重合基板のうち前記第１基板を保持する第１保持工程と、第２保持部によって、前記重合基板のうち前記第２基板を保持する第２保持工程と、前記第１保持部に接続される移動部によって、前記第１保持部の外周部の一部を前記第２保持部から離す方向へ移動させる移動工程と、を有し、前記複数の吸着部のうち外周吸着部は、前記第１基板の吸着面が開口し中空部が形成されたパッド部材と、前記パッド部材の中空部に嵌め込んで設けられ、前記パッド部材より高い硬度を有するサポート部材とを備え、前記移動工程において、前記外周吸着部は、剥離の起点となる前記第１基板の外周部を吸着し、前記サポート部材は、前記外周吸着部に作用する引っ張り力に対して変形しないことを特徴としている。

前記サポート部材には、金属又はプラスチック系の樹脂が用いられてもよい。
前記第１保持工程及び前記第２保持工程後であって前記移動工程前に、剥離誘引部によって、前記第１基板と前記第２基板が剥離するきっかけとなる剥離開始部位を前記重合基板における一端側の側面に形成し、前記移動工程において、前記外周吸着部は前記剥離開始部位を吸着してもよい。

前記移動工程において、前記パッド部材は前記第１基板の外縁に当接してもよい。

前記外周吸着部は、前記第１基板の外周部において複数設けられ、前記移動工程において、前記複数の外周吸着部は、それぞれ剥離の起点となる前記第１基板の外周部を吸着し、前記移動部によって、前記複数の外周吸着部が吸着する前記第１保持部の外周部を前記第２保持部から離す方向へ移動させてもよい。

また別な観点による本発明によれば、前記剥離方法を剥離装置によって実行させるように、当該剥離装置を制御する制御装置のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。

さらに別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。

本発明によれば、被処理基板と支持基板の剥離処理を効率よく且つ適切に行うことができる。

図１は、本実施形態に係る剥離システムの構成を示す模式平面図である。 図２は、ダイシングフレームに保持された重合基板の模式側面図である。 図３は、ダイシングフレームに保持された重合基板の模式平面図である。 図４は、本実施形態に係る剥離装置の構成を示す模式側面図である。 図５は、第１保持部を下方から見た模式平面図である。 図６は、第１保持部を下方から見た模式平面図である。 図７は、外周吸着部を下方から見た斜視図である。 図８は、外周吸着部を上方から見た斜視図である。 図９は、外周吸着部の模式断面図である。 図１０は、外周吸着部にゴム部材のみを用いた場合を示す説明図である。 図１１は、剥離処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１２Ａは、剥離動作の説明図である。 図１２Ｂは、剥離動作の説明図である。 図１２Ｃは、剥離動作の説明図である。 図１２Ｄは、剥離動作の説明図である。 図１２Ｅは、剥離動作の説明図である。 図１２Ｆは、剥離動作の説明図である。 図１２Ｇは、剥離動作の説明図である。 図１３Ａは、剥離誘引処理の動作説明図である。 図１３Ｂは、剥離誘引処理の動作説明図である。 図１３Ｃは、剥離誘引処理の動作説明図である。 図１４Ａは、鋭利部材の刃先の形状例を示す模式平面図である。 図１４Ｂは、鋭利部材の刃先の形状例を示す模式平面図である。 図１４Ｃは、鋭利部材の刃先の形状例を示す模式平面図である。 図１５Ａは、他の実施形態に係る第１保持部の模式平面図である。 図１５Ｂは、他の実施形態に係る第１保持部の模式平面図である。 図１６Ａは、ＳＯＩ基板の製造工程を示す模式図である。 図１６Ｂは、ＳＯＩ基板の製造工程を示す模式図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

＜１．剥離システム＞
先ず、本実施形態に係る剥離システムの構成について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る剥離システムの構成を示す模式平面図である。また、図２は、ダイシングフレームに保持された重合基板の模式側面図であり、図３は、同重合基板の模式平面図である。

なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

図１に示す本実施形態に係る剥離システム１は、第２基板としての被処理基板Ｗと第１基板としての支持基板Ｓとが接着剤Ｇで接合された重合基板Ｔ（図２参照）を、被処理基板Ｗと支持基板Ｓとに剥離する。

以下では、図２に示すように、被処理基板Ｗの板面のうち、接着剤Ｇを介して支持基板Ｓと接合される側の板面を「接合面Ｗｊ」といい、接合面Ｗｊとは反対側の板面を「非接合面Ｗｎ」という。また、支持基板Ｓの板面のうち、接着剤Ｇを介して被処理基板Ｗと接合される側の板面を「接合面Ｓｊ」といい、接合面Ｓｊとは反対側の板面を「非接合面Ｓｎ」という。

被処理基板Ｗは、例えばシリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板に複数の電子回路が形成された基板であり、電子回路が形成される側の板面を接合面Ｗｊとしている。また、被処理基板Ｗは、例えば非接合面Ｗｎが研磨処理されることによって薄化されている。具体的には、被処理基板Ｗの厚さは、約２０〜５０μｍである。

一方、支持基板Ｓは、被処理基板Ｗと略同径の基板であり、被処理基板Ｗを支持する。支持基板Ｓの厚みは、約６５０〜７５０μｍである。かかる支持基板Ｓとしては、シリコンウェハの他、ガラス基板などを用いることができる。また、これら被処理基板Ｗおよび支持基板Ｓを接合する接着剤Ｇの厚みは、約４０〜１５０μｍである。

また、図３に示すように、重合基板Ｔは、ダイシングフレームＦに固定される。ダイシングフレームＦは、重合基板Ｔよりも大径の開口部Ｆａを中央に有する略環状の部材であり、ステンレス鋼等の金属で形成される。ダイシングフレームＦの厚みは、例えば１ｍｍ程度である。

重合基板Ｔは、かかるダイシングフレームＦにダイシングテープＰを介して固定される。具体的には、ダイシングフレームＦの開口部Ｆａに重合基板Ｔを配置し、開口部Ｆａを裏面から塞ぐように被処理基板Ｗの非接合面ＷｎおよびダイシングフレームＦの裏面にダイシングテープＰを貼り付ける。これにより、重合基板Ｔは、ダイシングフレームＦに固定された状態となる。

図１に示すように、剥離システム１は、第１処理ブロック１０および第２処理ブロック２０の２つの処理ブロックを備える。第１処理ブロック１０と第２処理ブロック２０とは、隣接して配置される。

第１処理ブロック１０では、重合基板Ｔの搬入、重合基板Ｔの剥離処理、剥離後の被処理基板Ｗの洗浄および搬出等が行われる。かかる第１処理ブロック１０は、搬入出ステーション１１と、第１搬送領域１２と、待機ステーション１３と、エッジカットステーション１４と、剥離ステーション１５と、第１洗浄ステーション１６とを備える。

搬入出ステーション１１、待機ステーション１３、エッジカットステーション１４、剥離ステーション１５および第１洗浄ステーション１６は、第１搬送領域１２に隣接して配置される。具体的には、搬入出ステーション１１と待機ステーション１３とは、第１搬送領域１２のＹ軸負方向側に並べて配置され、剥離ステーション１５と第１洗浄ステーション１６とは、第１搬送領域１２のＹ軸正方向側に並べて配置される。また、エッジカットステーション１４は、第１搬送領域１２のＸ軸正方向側に配置される。

搬入出ステーション１１には、複数のカセット載置台が設けられており、各カセット載置台には、重合基板Ｔが収容されるカセットＣｔまたは剥離後の被処理基板Ｗが収容されるカセットＣｗが載置される。

第１搬送領域１２には、重合基板Ｔまたは剥離後の被処理基板Ｗの搬送を行う、基板搬送装置としての第１搬送装置１２１が配置される。第１搬送装置１２１は、水平方向への移動、鉛直方向への昇降および鉛直方向を中心とする旋回が可能な搬送アーム部と、この搬送アーム部の先端に取り付けられた基板保持部とを備える。第１搬送領域１２では、かかる第１搬送装置１２１により、重合基板Ｔを待機ステーション１３、エッジカットステーション１４および剥離ステーション１５へ搬送する処理や、剥離後の被処理基板Ｗを第１洗浄ステーション１６および搬入出ステーション１１へ搬送する処理が行われる。

待機ステーション１３には、例えばダイシングフレームＦのＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の読み取りを行うＩＤ読取装置が配置され、かかるＩＤ読取装置によって、処理中の重合基板Ｔを識別することができる。なお、待機ステーション１３では、上記のＩＤ読取り処理に加え、処理待ちの重合基板Ｔを一時的に待機させておく待機処理が必要に応じて行われる。かかる待機ステーション１３には、第１搬送装置１２１によって搬送された重合基板Ｔが載置される載置台が設けられており、かかる載置台に、ＩＤ読取装置と一時待機部とが載置される。

エッジカットステーション１４には、エッジカット装置が配置される。エッジカット装置は、接着剤Ｇ（図２参照）の周縁部を溶剤により溶解させて除去するエッジカット処理を行う。かかるエッジカット処理により接着剤Ｇの周縁部を除去することで、後述する剥離処理において被処理基板Ｗと支持基板Ｓとを剥離させ易くすることができる。なお、エッジカット装置は、例えば重合基板Ｔを接着剤Ｇの溶剤に浸漬させることにより、接着剤Ｇの周縁部を溶剤によって溶解させる。

剥離ステーション１５には、剥離装置が配置され、かかる剥離装置によって、重合基板Ｔを被処理基板Ｗと支持基板Ｓとに剥離する剥離処理が行われる。剥離装置の具体的な構成および動作については、後述する。

第１洗浄ステーション１６では、剥離後の被処理基板Ｗの洗浄処理が行われる。第１洗浄ステーション１６には、剥離後の被処理基板ＷをダイシングフレームＦに保持された状態で洗浄する第１洗浄装置が配置される。第１洗浄装置としては、例えば特開２０１３−０３３９２５号公報に記載の洗浄装置を用いることができる。

また、第２処理ブロック２０では、剥離後の支持基板Ｓの洗浄および搬出等が行われる。かかる第２処理ブロック２０は、受渡ステーション２１と、第２洗浄ステーション２２と、第２搬送領域２３と、搬出ステーション２４とを備える。

受渡ステーション２１、第２洗浄ステーション２２および搬出ステーション２４は、第２搬送領域２３に隣接して配置される。具体的には、受渡ステーション２１と第２洗浄ステーション２２とは、第２搬送領域２３のＹ軸正方向側に並べて配置され、搬出ステーション２４は、第２搬送領域２３のＹ軸負方向側に並べて配置される。

受渡ステーション２１は、第１処理ブロック１０の剥離ステーション１５に隣接して配置される。かかる受渡ステーション２１では、剥離ステーション１５から剥離後の支持基板Ｓを受け取って第２洗浄ステーション２２へ渡す受渡処理が行われる。

受渡ステーション２１には、第２搬送装置２１１が配置される。第２搬送装置２１１は、例えばベルヌーイチャック等の非接触保持部を有しており、剥離後の支持基板Ｓは、かかる第２搬送装置２１１によって非接触で搬送される。

第２洗浄ステーション２２では、剥離後の支持基板Ｓを洗浄する第２洗浄処理が行われる。かかる第２洗浄ステーション２２には、剥離後の支持基板Ｓを洗浄する第２洗浄装置が配置される。第２洗浄装置としては、例えば特開２０１３−０３３９２５号公報に記載の洗浄装置を用いることができる。

第２搬送領域２３には、剥離後の支持基板Ｓの搬送を行う第３搬送装置２３１が配置される。第３搬送装置２３１は、水平方向への移動、鉛直方向への昇降および鉛直方向を中心とする旋回が可能な搬送アーム部と、この搬送アーム部の先端に取り付けられた基板保持部とを備える。第２搬送領域２３では、かかる第３搬送装置２３１により、剥離後の支持基板Ｓを搬出ステーション２４へ搬送する処理が行われる。

搬出ステーション２４には、複数のカセット載置台が設けられており、各カセット載置台には、剥離後の支持基板Ｓが収容されるカセットＣｓが載置される。

また、剥離システム１は、制御装置３０を備える。制御装置３０は、剥離システム１の動作を制御する装置である。かかる制御装置３０は、例えばコンピュータであり、図示しない制御部と記憶部とを備える。記憶部には、剥離処理等の各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部は記憶部に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって剥離システム１の動作を制御する。

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置３０の記憶部にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、例えばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

次に、以上のように構成された剥離システム１を用いて行われる被処理基板Ｗと支持基板Ｓの剥離処理方法について説明する。

剥離システム１では、先ず、第１処理ブロック１０の第１搬送装置１２１が、搬入出ステーション１１に載置されたカセットＣｔから重合基板Ｔを取り出し、取り出した重合基板Ｔを待機ステーション１３へ搬入する。

続いて、待機ステーション１３では、ＩＤ読取装置が、ダイシングフレームＦのＩＤを読み取るＩＤ読取処理を行う。ＩＤ読取装置によって読み取られたＩＤは、制御装置３０へ送信される。その後、重合基板Ｔは、第１搬送装置１２１によって待機ステーション１３から取り出されて、エッジカットステーション１４へ搬入される。

エッジカットステーション１４では、エッジカット装置が、重合基板Ｔに対してエッジカット処理を行う。かかるエッジカット処理によって接着剤Ｇの周縁部が除去されることにより、後段の剥離処理において被処理基板Ｗと支持基板Ｓとが剥離し易くなる。したがって、剥離処理に要する時間を短縮させることができる。

このように、本実施形態にかかる剥離システム１では、エッジカットステーション１４が第１処理ブロック１０に組み込まれているため、第１処理ブロック１０へ搬入された重合基板Ｔを第１搬送装置１２１を用いてエッジカットステーション１４へ直接搬入することができる。したがって、一連の基板処理のスループットを向上させることができる。また、エッジカット処理から剥離処理までの時間を容易に管理することができ、剥離性能を安定化させることができる。

なお、例えば装置間の処理時間差等により処理待ちの重合基板Ｔが生じる場合には、待機ステーション１３に設けられた一時待機部を用いて重合基板Ｔを一時的に待機させておくことができ、一連の工程間でのロス時間を短縮することができる。

続いて、エッジカット処理後の重合基板Ｔは、第１搬送装置１２１によってエッジカットステーション１４から取り出されて、剥離ステーション１５へ搬入される。そして、剥離ステーション１５に配置された剥離装置が、重合基板Ｔに対して剥離処理を行う。かかる剥離処理により、重合基板Ｔは、被処理基板Ｗと支持基板Ｓとに分離される。

剥離後の被処理基板Ｗは、第１搬送装置１２１によって剥離ステーション１５から取り出されて、第１洗浄ステーション１６へ搬入される。第１洗浄ステーション１６では、第１洗浄装置が、剥離後の被処理基板Ｗに対して第１洗浄処理を行う。かかる第１洗浄処理によって、被処理基板Ｗの接合面Ｗｊに残存する接着剤Ｇが除去される。

第１洗浄処理後の被処理基板Ｗは、第１搬送装置１２１によって第１洗浄ステーション１６から取り出されて、搬入出ステーション１１に載置されたカセットＣｗに収容される。その後、カセットＣｗは、搬入出ステーション１１から取り出され、回収される。こうして、被処理基板Ｗについての処理が終了する。

一方、第２処理ブロック２０では、上述した第１処理ブロック１０における処理と並行して、剥離後の支持基板Ｓに対する処理が行われる。

第２処理ブロック２０では、先ず、受渡ステーション２１に配置された第２搬送装置２１１が、剥離後の支持基板Ｓを剥離ステーション１５から取り出して、第２洗浄ステーション２２へ搬入する。

ここで、剥離後の支持基板Ｓは、剥離装置によって上面側すなわち非接合面Ｓｎ側が保持された状態となっており、第２搬送装置２１１は、支持基板Ｓの接合面Ｓｊ側を下方から非接触で保持する。その後、第２搬送装置２１１は、保持した支持基板Ｓを反転させたうえで、第２洗浄ステーション２２の第２洗浄装置へ載置する。これにより、支持基板Ｓは、接着剤Ｇが残存する接合面Ｓｊを上方に向けた状態で第２洗浄装置に載置される。そして、第２洗浄装置は、支持基板Ｓの接合面Ｓｊを洗浄する第２洗浄処理を行う。かかる第２洗浄処理により、支持基板Ｓの接合面Ｓｊに残存する接着剤Ｇが除去される。

第２洗浄処理後の支持基板Ｓは、第２搬送領域２３に配置された第３搬送装置２３１によって第２洗浄ステーション２２から取り出されて、搬出ステーション２４に載置されたカセットＣｓに収容される。その後、カセットＣｓは、搬出ステーション２４から取り出され、回収される。こうして、支持基板Ｓについての処理も終了する。

このように、本実施形態に係る剥離システム１は、ダイシングフレームＦに固定された基板（重合基板Ｔおよび剥離後の被処理基板Ｗ）用のフロントエンド（搬入出ステーション１１および第１搬送装置１２１）と、ダイシングフレームＦに保持されない基板（剥離後の支持基板Ｓ）用のフロントエンド（搬出ステーション２４および第３搬送装置２３１）とを備える構成とした。これにより、被処理基板Ｗを搬入出ステーション１１へ搬送する処理と、支持基板Ｓを搬出ステーション２４へ搬送する処理とを並列に行うことが可能となるため、一連の基板処理を効率的に行うことができる。

また、本実施形態に係る剥離システム１では、剥離ステーション１５と第２洗浄ステーション２２とが受渡ステーション２１を介して接続される。これにより、第１搬送領域１２や第２搬送領域２３を経由することなく、剥離後の支持基板Ｓを剥離ステーション１５から第２洗浄ステーション２２へ直接搬入することが可能となるため、剥離後の支持基板Ｓの搬送をスムーズに行うことができる。

なお、第１処理ブロック１０は、重合基板ＴにダイシングフレームＦを取り付けるためのマウント装置を備えていてもよい。かかる場合、ダイシングフレームＦが取り付けられていない重合基板ＴをカセットＣｔから取り出してマウント装置へ搬入し、マウント装置において重合基板ＴにダイシングフレームＦを取り付けた後、ダイシングフレームＦに固定された重合基板Ｔをエッジカットステーション１４および剥離ステーション１５へ順次搬送することとなる。なお、マウント装置は、例えばエッジカットステーション１４を第２処理ブロック２０へ移動し、エッジカットステーション１４が設けられていた場所に配置すればよい。

＜２．剥離装置の構成＞
次に、剥離ステーション１５に設置される剥離装置の構成について図４を参照して説明する。図４は、本実施形態に係る剥離装置５の構成を示す模式側面図である。

図４に示すように、剥離装置５は、処理室１００を備える。処理室１００の側面には、搬入出口（図示せず）が設けられる。搬入出口は、第１搬送領域１２側と受渡ステーション２１側とにそれぞれ設けられる。

剥離装置５は、第１保持部５０と、移動部６０と、第２保持部７０と、フレーム保持部８０と、剥離誘引部９０とを備え、これらは処理室１００の内部に配置される。

剥離装置５は、重合基板Ｔの支持基板Ｓ側を第１保持部５０によって上方から吸着保持し、重合基板Ｔの被処理基板Ｗ側を第２保持部７０によって下方から吸着保持する。そして、剥離装置５は、移動部６０により、支持基板Ｓを被処理基板Ｗの板面から離す方向へ移動させる。これにより、第１保持部５０に保持された支持基板Ｓが、その一端から他端へ向けて被処理基板Ｗから連続的に剥離する。以下、各構成要素について具体的に説明する。

第１保持部５０は、弾性部材５１と、複数の吸着部５２、５３とを備える。弾性部材５１は、薄板状の部材であり、例えば板金などの金属で形成される。かかる弾性部材５１は、支持基板Ｓの上方において支持基板Ｓと対向配置される。複数の吸着部５２、５３は、弾性部材５１における支持基板Ｓとの対向面に設けられる。

図５に示すように弾性部材５１は、本体部５１１と、延在部５１２とを備える。本体部５１１は、外径が支持基板Ｓと略同径の円板形状を有する。延在部５１２は、本体部５１１の外周部のうち、剥離の最も起点側に位置する外周部（ここでは、Ｘ軸負方向側の外周部）の一部を剥離の進行方向とは反対側（Ｘ軸負方向側）へ向けて延在させた部位である。そして、かかる延在部５１２の先端には移動部６０の支柱部材６１が接続される。

複数の吸着部５２、５３は、それぞれ支持基板Ｓの外周部を吸着する外周吸着部５２と、支持基板Ｓの内周部を吸着する内周吸着部５３である。先ず、外周吸着部５２について説明する。

外周吸着部５２は、剥離の起点となる支持基板Ｓの外周部を吸着する位置（ここでは、Ｘ軸負方向側の外周部）に配置される。外周吸着部５２のＸ軸負方向側の外縁は、支持基板Ｓの外縁に沿って湾曲している。そして、外周吸着部５２は、当該外周吸着部５２のＸ軸負方向側の外縁が支持基板Ｓの外縁と一致する位置に配置されている。なお、外周吸着部５２のＸ軸正方向側の外縁の形状は特に限定されるものではないが、本実施形態では湾曲して形成されている。

外周吸着部５２の平面視における大きさ、すなわち支持基板Ｓに対する吸着面は、次の２つの条件を満たすように決定される。なお、この外周吸着部５２の吸着面は、後述するパッド部材５２１の吸着面５２１ａとサポート部材５２２の吸着面５２２ａから構成される。

１つ目の条件は、外周吸着部５２に作用する力に耐え得るように、当該外周吸着部５２の吸着面の面積が確保されていることである。重合基板Ｔの剥離を開始する際、すなわち剥離の起点となる支持基板Ｓの外周を引っ張る際には、当該起点を大きな力、例えば１５０Ｎで引っ張る必要がある。このため、外周吸着部５２は、かかる引っ張り力より大きい吸着力を有する必要があり、外周吸着部５２の吸着面の面積を大きくする必要がある。

２つ目の条件は、図６に示すように剥離誘引部９０によって形成される剥離開始部位Ｍを外周吸着部５２が吸着するように、当該外周吸着部５２の吸着面が形成されていることである。後述するように剥離開始部位Ｍは、支持基板Ｓと被処理基板Ｗが剥離するきっかけとなる部位である。この剥離開始部位Ｍを外周吸着部５２が吸着することで、支持基板Ｓの剥離を確実に開始させることができる。そして、支持基板Ｓが剥離開始部位Ｍからめくり上げるように引っ張られ、支持基板Ｓを被処理基板Ｗから効率よく剥離させることができる。

かかる外周吸着部５２は、図７〜図９に示すようにパッド部材５２１、サポート部材５２２、支持部材５２３を備える。支持部材５２３は、弾性部材５１に固定され、且つパッド部材５２１の上面に設けられて、パッド部材５２１とサポート部材５２２を支持する。

パッド部材５２１は、その支持基板Ｓに対する吸着面５２１ａが開口し、内部に中空部５２１ｂが形成される。パッド部材５２１には、外周吸着部５２に作用する引っ張り力に対して伸び易い弾性を有する材料が用いられる。具体的には、例えば硬度が３５〜６０度のゴムが用いられる。なお、材料の加工限界を考慮すると、硬度が４５度のゴムを用いるのがより好ましい。ゴムの種類は特に限定されるものではないが、例えばＣＲゴム（クロロプレンゴム）、シリコンゴム、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）などが用いられる。

パッド部材５２１において支持基板Ｓの外縁に対応する部分（パッド部材５２１のＸ軸負方向側の外縁）は、当該支持基板Ｓの外縁と一致している。これによって、パッド部材５２１は、支持基板Ｓの外周部をその外縁まで確実に吸着することができる。なお、パッド部材５２１のＸ軸負方向側の外縁は、支持基板Ｓの外縁と当接していればよく、例えば支持基板Ｓの外縁から外側にはみ出していてもよい。かかる場合でも、パッド部材５２１が支持基板Ｓの外縁を吸着して当該支持基板Ｓの外周部を適切に吸着できる。

サポート部材５２２は、パッド部材５２１の中空部５２１ｂに嵌め込んで設けられる。また、支持基板Ｓに対するサポート部材５２２の吸着面５２２ａは、パッド部材５２１の吸着面５２１ａと同一平面上に形成される。すなわち、上述したようにパッド部材５２１の吸着面５２１ａとサポート部材５２２の吸着面５２２ａにより、支持基板Ｓに対する外周吸着部５２の吸着面が構成されている。

サポート部材５２２には、パッド部材５２１より高い硬度を有する材料であって、外周吸着部５２に作用する引っ張り力に対して変形しない硬度の材料が用いられる。具体的には、アルミニウム、鉄、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属や、プラスチック系の樹脂などが用いられる。

サポート部材５２２の吸着面５２２ａには、吸気口５２４が形成されている。吸気口５２４は、サポート部材５２２、パッド部材５２１及び支持部材５２３を挿通する吸気管５２５を介して、真空ポンプなどの吸気装置５２６に接続される。外周吸着部５２は、吸気装置５２６が発生させる吸引力により、パッド部材５２１の吸着面５２１ａとサポート部材５２２の吸着面５２２ａを介して支持基板Ｓの外周部を吸着する。

ここで、本実施形態のように外周吸着部５２をパッド部材５２１とサポート部材５２２の２層構造にした場合の作用効果について説明する。上述したように剥離の起点となる支持基板Ｓの外周部を引っ張る際には、当該起点を大きな力で引っ張る必要があるため、外周吸着部５２の面積を大きくする必要がある。

かかる場合において、例えば図１０に示すようにゴム部材Ｒのみで支持基板Ｓを吸着する場合、外周吸着部を引っ張ると、ゴム部材Ｒの内周部が引っ張られ、ゴム部材Ｒの外周部に横方向の力が作用する。ゴムは横方向の力には弱いため、ゴム部材Ｒの内周部が上方に移動しつつ、ゴム部材Ｒの外周部が内側に移動する。そうすると、ゴム部材Ｒの全面で支持基板Ｓを吸着することができない。また、ゴム部材Ｒと支持基板Ｓとの間に隙間が生じ、当該隙間から空気のリーク（吸引漏れ）が生じるおそれもある。したがって、ゴム部材Ｒのみを用いた場合、支持基板Ｓを適切に吸着することができない。

また、例えば金属部材など、高い硬度の材料のみで支持基板Ｓを吸着すると、外周吸着部の引っ張りに追従して金属部材が伸びない。かかる場合、外周吸着部を引っ張ると、金属部材が支持基板Ｓから離れてしまい、支持基板Ｓを適切に吸着することができない。

これに対して、本実施形態によれば、図９に示すように外周吸着部５２を引っ張ると、パッド部材５２１は上方に伸びつつ、サポート部材５２２は変形しない。このため、上述の図１０に示したようにパッド部材５２１に横方向の力がかからず、パッド部材５２１は支持基板Ｓに適切に当接する。そして、パッド部材５２１とサポート部材５２２が一体となって、その吸着面５２１ａ、５２２ａの全面で支持基板Ｓを吸着するので、支持基板Ｓを適切に吸着することができる。

次に、複数の吸着部５２、５３のうち、内周吸着部５３について説明する。内周吸着部５３は、図５に示すように支持基板Ｓの内周部を吸着する位置に配置される。内周吸着部５３は、２つの内周吸着部５３ａからなる第１吸着群、３つの内周吸着部５３ｂからなる第２吸着部群、及び３つの内周吸着部５３ｃからなる第３吸着部群を有する。第１〜第３吸着部群は、剥離の進行方向（Ｘ軸正方向）に沿って第１吸着部群、第２吸着部群および第３吸着部群の順に配置される。

第１吸着部群に含まれる２つの内周吸着部５３ａは、剥離の進行方向（Ｘ軸正方向）に対して直交する方向（Ｙ軸方向）に並べて配置される（図５に示す仮想線Ｌ１参照）。同様に、第２吸着部群に含まれる３つの内周吸着部５３ｂおよび第３吸着部群に含まれる３つの内周吸着部５３ｃも、剥離の進行方向に対して直交する方向（Ｙ軸方向）に並べて配置される（図５に示す仮想線Ｌ２、Ｌ３参照）。

このように、第１保持部５０が備える複数の吸着部５２、５３のうち、剥離の最も起点側に設けられる外周吸着部５２以外の内周吸着部５３ａ、５３ｂ、５３ｃは、それぞれ剥離の進行方向に対して直交する方向に並べて、かつ、剥離の進行方向に対して多段に配置される。

したがって、剥離の起点側の外周吸着部５２によって支持基板Ｓの剥離を確実に開始させつつ、複数の内周吸着部５３ａ、５３ｂ、５３ｃによって支持基板Ｓを被処理基板Ｗから効率的に剥離させることができる。

各内周吸着部５３は、図４に示すように支持基板Ｓを吸着する吸着パッド５３１と、弾性部材５１に固定され、吸着パッド５３１を下部で支持する支持部材５３２とを備える。

各内周吸着部５３は、吸気管５３３を介して真空ポンプなどの吸気装置５３４に接続される。複数の内周吸着部５３は、吸気装置５３４が発生させる吸引力により、支持基板Ｓの内周部を吸着する。

なお、内周吸着部５３が備える吸着パッド５３１としては、変形量の少ないタイプのものが好ましい。これは、後述する移動部６０が第１保持部５０を引っ張った際に吸着パッド５３１が大きく変形すると、かかる変形に伴って支持基板Ｓの被吸着部分が大きく変形し、支持基板Ｓあるいは被処理基板Ｗがダメージを受けるおそれがあるためである。具体的には、吸着パッド５３１としては、例えば吸着面にリブを有するものや、空間の高さが０．５ｍｍ以下のフラットパッドなどを用いることが好ましい。

図４に戻り、剥離装置５のその他の構成について説明する。移動部６０は、支柱部材６１と、移動機構６２と、ロードセル６３とを備える。

支柱部材６１は、鉛直方向（Ｚ軸方向）に延在する部材であり、一端部が弾性部材５１の延在部５１２（図５参照）に接続され、他端部が上側ベース部１０３を介して移動機構６２に接続される。

移動機構６２は、上側ベース部１０３の上部に固定され、下部に接続される支柱部材６１を鉛直方向に移動させる。ロードセル６３は、支柱部材６１にかかる負荷を検出する。

かかる移動部６０は、移動機構６２を用いて支柱部材６１を鉛直上方に移動させることにより、支柱部材６１に接続された第１保持部５０を引っ張り上げる。このとき、移動部６０は、ロードセル６３による検出結果に基づき、支持基板Ｓにかかる力を制御しながら、第１保持部５０を引っ張ることができる。

ここで、図５に示すように、引き上げの力点となる支柱部材６１は、引き上げの支点となる外周吸着部５２、すなわち、剥離の最も起点側（ここでは、Ｘ軸負方向側）に配置される外周吸着部５２よりも剥離の進行方向の反対側に配置される。

したがって、引き上げの作用点となる重合基板Ｔの外縁部（剥離の開始位置であり、後述する「剥離開始部位Ｍ」に相当）には、図４において時計回りの回転力（モーメント）が発生する。これにより、移動部６０は、支持基板Ｓをその外縁部からめくり上げるようにして引っ張ることができ、支持基板Ｓを被処理基板Ｗから効率的に剥離させることができる。

なお、第１保持部５０は、移動部６０によって支持され、移動部６０は、上側ベース部１０３によって支持される。また、上側ベース部１０３は、処理室１００の天井部に支持される。

第２保持部７０は、第１保持部５０の下方に配置され、重合基板Ｔの被処理基板Ｗ側をダイシングテープＰを介して吸着保持する。かかる第２保持部７０は、円板形状の本体部７１と、本体部７１を支持する支柱部材７２とを備える。

本体部７１は、例えばアルミニウムなどの金属部材で形成される。かかる本体部７１の上面には、吸着面７３が設けられる。吸着面７３は、多孔質体であり、例えばＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）等の樹脂部材で形成される。

本体部７１の内部には、吸着面７３を介して外部と連通する吸引空間７４が形成される。吸引空間７４は、吸気管７１１を介して真空ポンプなどの吸気装置７１２と接続される。かかる第２保持部７０は、吸気装置７１２の吸気によって発生する負圧を利用し、被処理基板Ｗの非接合面ＷｎをダイシングテープＰを介して吸着面７３に吸着させることによって、重合基板Ｔを吸着保持する。

本体部７１の吸着面７３は、被処理基板Ｗよりも僅かに径が大きく形成される。これにより、被処理基板Ｗの周縁部での吸引漏れを防止することができるため、重合基板Ｔをより確実に吸着保持することができる。

また、被処理基板Ｗとの吸着面に溝などの非吸着部が形成されていると、かかる非吸着部において被処理基板Ｗにクラックが発生するおそれがある。そこで、本体部７１の吸着面７３は、溝などの非吸着部を有しない平坦面とした。これにより、被処理基板Ｗにクラックが発生することを防止することができる。さらに、吸着面７３をＰＣＴＦＥ等の樹脂部材で形成することとしたため、被処理基板Ｗへのダメージを更に抑えることができる。

第２保持部７０の外方には、ダイシングフレームＦを下方から保持するフレーム保持部８０が配置される。フレーム保持部８０は、ダイシングフレームＦを吸着保持する複数の吸着パッド８１と、吸着パッド８１を支持する支持部材８２と、支持部材８２を鉛直方向に移動させる移動機構８３とを備える。

吸着パッド８１は、ゴムなどの弾性部材によって形成され、例えば図３に示すダイシングフレームＦの４隅に対応する位置にそれぞれ設けられる。この吸着パッド８１には、吸引口（図示せず）が形成され、真空ポンプなどの吸気装置８２２が支持部材８２および吸気管８２１を介して上記の吸引口に接続される。

フレーム保持部８０は、吸気装置８２２の吸気によって発生する負圧を利用し、ダイシングフレームＦを吸着することによってダイシングフレームＦを保持する。また、フレーム保持部８０は、移動機構８３によって支持部材８２および吸着パッド８１を鉛直方向に移動させることにより、吸着パッド８１に吸着保持されたダイシングフレームＦを鉛直方向に移動させる。

第２保持部７０およびフレーム保持部８０は、下側ベース部１０４によって下方から支持される。また、下側ベース部１０４は、処理室１００の床面に固定された回転昇降機構１０５によって支持される。

回転昇降機構１０５は、下側ベース部１０４を鉛直軸回りに回転させることにより、下側ベース部１０４に支持された第２保持部７０およびフレーム保持部８０を一体的に回転させる。また、回転昇降機構１０５は、下側ベース部１０４を鉛直方向に移動させることにより、下側ベース部１０４に支持された第２保持部７０およびフレーム保持部８０を一体的に昇降させる。

第２保持部７０の外方には、剥離誘引部９０が配置される。かかる剥離誘引部９０は、支持基板Ｓが被処理基板Ｗから剥がれるきっかけとなる部位を重合基板Ｔの側面に形成する。

剥離誘引部９０は、鋭利部材９１と、移動機構９２と、昇降機構９３とを備える。鋭利部材９１は、例えば平刃であり、刃先が重合基板Ｔへ向けて突出するように移動機構９２に支持される。

移動機構９２は、Ｘ軸方向に延在するレールに沿って鋭利部材９１を移動させる。昇降機構９３は、例えば上側ベース部１０３に固定され、移動機構９２を鉛直方向に移動させる。これにより、鋭利部材９１の高さ位置、すなわち、重合基板Ｔの側面への当接位置が調節される。

かかる剥離誘引部９０は、昇降機構９３を用いて鋭利部材９１の高さ位置を調節した後、移動機構９２を用いて鋭利部材９１を水平方向（ここでは、Ｘ軸正方向）へ移動させることにより、鋭利部材９１を支持基板Ｓにおける接着剤Ｇ寄りの側面に当接させる。これにより、重合基板Ｔに、支持基板Ｓが被処理基板Ｗから剥がれるきっかけとなる部位（以下、「剥離開始部位」と記載する）が形成される。

＜３．剥離装置の動作＞
次に、剥離装置５の具体的な動作について図１１および図１２Ａ〜図１２Ｇを参照して説明する。図１１は、剥離処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図１２Ａ〜図１２Ｇは、剥離動作の説明図である。なお、剥離装置５は、制御装置３０の制御に基づき、図１１に示す各処理手順を実行する。

ダイシングフレームＦに固定された重合基板Ｔが処理室１００内へ搬入されると、剥離装置５は、先ず、重合基板Ｔの被処理基板Ｗ側とダイシングフレームＦとをそれぞれ第２保持部７０およびフレーム保持部８０を用いて下方から吸着保持する（ステップＳ１０１）。このとき、図１２Ａに示すように、被処理基板ＷおよびダイシングフレームＦは、ダイシングテープＰが水平に張られた状態で、第２保持部７０およびフレーム保持部８０に保持される。

その後、剥離装置５は、位置調節部（図示せず）を用いて重合基板Ｔを所定の位置に調節する。位置調節部は、例えば第１保持部５０の上方（例えば上側ベース部１０３）であって、重合基板Ｔの外周の３箇所に対応する位置に設けられる。各位置調節部は、重合基板Ｔのうち支持基板Ｓの側面に当接するアーム部を備える。そして、３つのアーム部を支持基板Ｓの側面に当接させることによって、第２保持部７０に保持された重合基板Ｔをセンタリングする。

続いて、剥離装置５は、フレーム保持部８０の移動機構８３（図４参照）を用いてフレーム保持部８０を降下させて、フレーム保持部８０に保持されたダイシングフレームＦを降下させる（ステップＳ１０２）。これにより、剥離誘引部９０の鋭利部材９１を重合基板Ｔへ向けて進出させるためのスペースが確保される（図１２Ｂ参照）。

続いて、剥離装置５は、剥離誘引部９０を用いて剥離誘引処理を行う（ステップＳ１０３）。剥離誘引処理は、支持基板Ｓが被処理基板Ｗから剥離するきっかけとなる部位（剥離開始部位Ｍ）を重合基板Ｔに形成する（図１２Ｃ参照）。

ここで、剥離誘引処理の内容について図１３Ａ〜図１３Ｃを参照して具体的に説明する。図１３Ａ〜図１３Ｃは、剥離誘引処理の動作説明図である。

なお、この剥離誘引処理は、重合基板Ｔのうちの被処理基板Ｗが第２保持部７０によって保持され、ダイシングフレームＦがフレーム保持部８０によって保持された後、かつ、重合基板Ｔのうちの支持基板Ｓが第１保持部５０によって保持される前に行われる。すなわち、剥離誘引処理は、支持基板Ｓがフリーな状態で行われる。

剥離装置５は、昇降機構９３（図４参照）を用いて鋭利部材９１の高さ位置を調整した後、移動機構９２を用いて鋭利部材９１を重合基板Ｔの側面へ向けて移動させる。具体的には、図１３Ａに示すように、重合基板Ｔの側面のうち、支持基板Ｓの接着剤Ｇ寄りの側面に向けて鋭利部材９１を略水平に移動させる。

ここで、「支持基板Ｓの接着剤Ｇ寄りの側面」とは、支持基板Ｓの側面のうち、支持基板Ｓの厚みの半分の位置ｈよりも接合面Ｓｊ寄りの側面のことである。具体的には、支持基板Ｓの側面は断面視において略円弧状に形成されており、「支持基板Ｓの接着剤Ｇ寄りの側面」は、鋭利部材９１の刃先の傾斜面９１ａとのなす角度θが０度以上９０度未満の側面である。

鋭利部材９１は、片平刃であり、傾斜面９１ａを上方に向けた状態で移動機構９２に支持される。このように、傾斜面９１ａを支持基板Ｓ側に向けた片平刃を鋭利部材９１として用いることで、両平刃を用いた場合と比べて、鋭利部材９１を重合基板Ｔ内に進入させた際に被処理基板Ｗが受ける負荷を抑えることができる。

剥離装置５は、先ず、鋭利部材９１を予め決められた位置まで前進させる（予備前進）。その後、剥離装置５は、鋭利部材９１をさらに前進させて鋭利部材９１を支持基板Ｓの接着剤Ｇ寄りの側面に当接させる。なお、剥離誘引部９０には、例えばロードセル（図示せず）が設けられており、剥離装置５は、このロードセルを用いて鋭利部材９１にかかる負荷を検出することによって、鋭利部材９１が支持基板Ｓに当接したことを検出する。

上述したように支持基板Ｓの側面は断面視において略円弧状に形成されている。したがって、鋭利部材９１が支持基板Ｓの接着剤Ｇ寄りの側面に当接することにより、支持基板Ｓには、上方向きの力が加わることとなる。

続いて、図１３Ｂに示すように、剥離装置５は、鋭利部材９１をさらに前進させる。これにより、支持基板Ｓは、側面の湾曲に沿って上方へ押し上げられる。この結果、支持基板Ｓの一部が接着剤Ｇから剥離して剥離開始部位Ｍが形成される。

なお、支持基板Ｓは第１保持部５０には未だ保持されておらずフリーな状態であるため、支持基板Ｓの上方への移動が阻害されることがない。図１３Ｂに示す処理において、鋭利部材９１を前進させる距離ｄ１は、例えば２ｍｍ程度である。

剥離装置５は、剥離開始部位Ｍが形成されたことを確認する確認装置（図示せず）を備えていてもよい。例えば支持基板Ｓの上方に設置されるＩＲ(Ｉｎｆｒａｒｅｄ)カメラを確認装置として用いることができる。

赤外線は、支持基板Ｓにおいて被処理基板Ｗから剥離した部位と剥離していない部位とでその反射率が変化する。そこで、先ずＩＲカメラで支持基板Ｓを撮像することで、支持基板Ｓにおける赤外線の反射率の違い等が示された画像データが得られる。かかる画像データは制御装置３０へ送信され、制御装置３０では、この画像データに基づき、支持基板Ｓにおいて被処理基板Ｗから剥離した部位、すなわち剥離開始部位Ｍを検出することができる。

剥離開始部位Ｍが検出された場合、剥離装置５は、後述する次の処理へ移行する。一方、制御装置３０において剥離開始部位Ｍが検出されない場合、剥離装置５は、例えば鋭利部材９１をさらに前進させる、または鋭利部材９１を一旦後退させて支持基板Ｓから離し、その後、図１３Ａ、図１３Ｂに示す動作を再度実行するなどして、剥離開始部位Ｍを形成するようにする。このように、支持基板Ｓの剥離状態を確認する確認装置を設け、剥離状態に応じて剥離装置５を動作させることで、剥離開始部位Ｍを確実に形成することができる。

剥離開始部位Ｍが形成されると、剥離装置５は、図１３Ｃに示すように、回転昇降機構１０５（図４参照）を用いて第２保持部７０およびフレーム保持部８０を降下させつつ、鋭利部材９１をさらに前進させる。これにより、被処理基板Ｗおよび接着剤Ｇには下方向きの力が加わり、鋭利部材９１によって支持された支持基板Ｓには上方向きの力が加わる。これにより、剥離開始部位Ｍが拡大する。

なお、図１３Ｃに示す処理において、鋭利部材９１を前進させる距離ｄ２は、例えば１ｍｍ程度である。

このように、剥離装置５は、支持基板Ｓの接着剤Ｇ寄りの側面に鋭利部材９１を突き当てることにより、支持基板Ｓが被処理基板Ｗから剥がれるきっかけとなる剥離開始部位Ｍを重合基板Ｔの側面に形成することができる。

支持基板Ｓは、接着剤Ｇの約５〜１５倍程度の厚みを有する。したがって、鋭利部材９１を接着剤Ｇに当接させて剥離開始部位を形成する場合と比較して、鋭利部材９１の鉛直方向の位置制御が容易である。

また、支持基板Ｓの接着剤Ｇ寄りの側面に鋭利部材９１を当接させることによって、支持基板Ｓを被処理基板Ｗから引き剥がす方向の力（すなわち、上向きの力）を支持基板Ｓに加えることができる。しかも、支持基板Ｓの最外縁部に近い部位を持ち上げるため、支持基板Ｓを被処理基板Ｗから引き剥がす方向の力を支持基板Ｓに対して効率的に加えることができる。

また、鋭利部材９１を接着剤Ｇに突き当てる場合と比較して、鋭利部材９１が被処理基板Ｗに接触する可能性を低下させることができる。したがって、鋭利部材９１による被処理基板Ｗの損傷を防止することができる。

なお、「支持基板Ｓの接着剤Ｇ寄りの側面」は、より好ましくは、支持基板Ｓの接合面Ｓｊから支持基板Ｓの厚みの１／４の位置までの側面、すなわち、鋭利部材９１とのなす角度θが０度以上４５度以下の側面であるのが好ましい。鋭利部材９１とのなす角度θが小さいほど、支持基板Ｓを持ち上げる力を大きくすることができるためである。

また、支持基板Ｓと接着剤Ｇとの接着力が比較的弱い場合には、図１３Ａに示すように、鋭利部材９１を支持基板Ｓの接着剤Ｇ寄りの側面に当接させるだけで剥離開始部位Ｍを形成することが可能である。この場合、図１３Ｂおよび図１３Ｃに示す動作を省略することができる。

また、支持基板Ｓと接着剤Ｇとの接着力が比較的強い場合には、剥離装置５は、例えば図１３Ｃに示す状態からさらに回転昇降機構１０５を用いて重合基板Ｔを鉛直軸周りに回転させてもよい。これにより、剥離開始部位Ｍが重合基板Ｔの周方向に拡大するため、支持基板Ｓを被処理基板Ｗから剥がし易くすることができる。

ここで、鋭利部材９１の刃先の形状について図１４Ａ〜図１４Ｃを参照して説明する。図１４Ａ〜図１４Ｃは、鋭利部材９１の刃先の形状例を示す模式平面図である。

図１４Ａに示すように、鋭利部材９１の刃先９１１は、平面視において直線状に形成されていてもよい。しかし、図１４Ａに示すように、支持基板Ｓ（重合基板Ｔ）の周縁部は円弧状である。このため、鋭利部材９１の刃先が平面視において直線状に形成されていると、平面視において支持基板Ｓと交わる刃先の２点（図１４ＡのＰ１、Ｐ２）に対して負荷が集中し易く、刃こぼれ等が生じるおそれがある。

そこで、例えば図１４Ｂに示すように、鋭利部材９１の刃先９１１は、支持基板Ｓの外周部の形状に沿って円弧状に窪んだ形状としてもよい。これにより、刃先９１１全体が均等に支持基板Ｓに接触するため、刃先９１１の特定箇所に負荷が集中することを防止することができる。

また、図１４Ｃに示すように、鋭利部材９１の刃先９１１は、その中心部が支持基板Ｓに向けて円弧状に突出した形状としてもよい。これにより、刃先９１１を直線状に形成した場合と比較して、刃先９１１のより多くの部分を重合基板Ｔ内に進入させることができるため、支持基板Ｓに上方向きの力を加えた際に鋭利部材９１にかかる負荷をより広い面積で受けることができ、負荷の集中を防止することができる。

なお、刃先９１１の形状を図１４Ｂに示す形状とした場合、支持基板Ｓは、鋭利部材９１から均等な向きの力を受ける。一方、刃先９１１の形状を図１４Ｃに示す形状とした場合には、支持基板Ｓは、鋭利部材９１の刃先９１１の中心部を始点として拡散する向きの力を受けることとなる。

ステップＳ１０３の剥離誘引処理を終えると、剥離装置５は、回転昇降機構１０５（図４参照）を用いて第２保持部７０およびフレーム保持部８０を上昇させて、重合基板Ｔの支持基板Ｓ側を第１保持部５０の複数の内周吸着部５３に当接させる（図１２Ｄ参照）。そして、剥離装置５は、吸気装置５３４による吸気動作を開始させて、支持基板Ｓを第１保持部５０で吸着保持する（ステップＳ１０４）。このとき、外周吸着部５２は剥離の起点となる支持基板Ｓの外周部、すなわち剥離開始部位Ｍを吸着し、内周吸着部５３は支持基板Ｓの内周部を吸着する。

続いて、剥離装置５は、移動部６０（図４参照）を動作させて（ステップＳ１０５）、第１保持部５０の外周部の一部、具体的には、弾性部材５１の延在部５１２（図５参照）を第２保持部７０から離す方向に移動させる。これにより、剥離の最も起点側に配置される外周吸着部５２が引っ張られて、支持基板Ｓが剥離開始部位Ｍを起点として被処理基板Ｗから剥離し始める（図１２Ｅ参照）。

このとき、上述したように外周吸着部５２がパッド部材５２１とサポート部材５２２の２層構造を有するので、外周吸着部５２に作用する引っ張り力が大きくても、当該外周吸着部５２は支持基板Ｓの外周部を適切に吸着できる。

また、第１保持部５０の弾性部材５１は、弾性を有するため、移動部６０が第１保持部５０を引っ張った際に、かかる引っ張りに伴って柔軟に変形する。このため、被処理基板Ｗに対して大きな負荷をかけることなく、支持基板Ｓを被処理基板Ｗから剥離させることができる。しかも、弾性部材５１が柔軟性を有することで、支持基板Ｓを被処理基板Ｗから剥離させる力に「粘り」を加えることができるため、支持基板Ｓを被処理基板Ｗから効率良く剥離させることができる。

さらに、上述したように、弾性部材５１に延在部５１２を設け、かかる延在部５１２に移動部６０の支柱部材６１を接続することとしたため、支持基板Ｓを引っ張る力に回転力（モーメント）を加えることができる。したがって、支持基板Ｓをその外縁部からめくり上げるようにして引っ張ることができるため、支持基板Ｓを被処理基板Ｗから効率的に剥離させることができる。

その後、剥離装置５は、移動部６０を用いて第１保持部５０をさらに引っ張り上げる。これにより、支持基板ＳにおけるＸ軸負方向側の端部からＸ軸正方向側の端部へ向けて剥離が連続的に進行していき（図１２Ｆ参照）、最終的に、被処理基板Ｗから支持基板Ｓが剥離する（図１２Ｇ参照）。その後、剥離装置５は、剥離処理を終了する。

以上の実施形態によれば、第１保持部５０の複数の吸着部５２、５３で支持基板Ｓを吸着して、当該第１保持部５０で支持基板Ｓを保持しつつ、第２保持部７０で被処理基板Ｗを保持する。この状態で移動部６０によって、第１保持部５０の外周部の一部を第２保持部７０から離す方向へ移動させる。そうすると、剥離の起点側に配置された外周吸着部５２が引っ張られ、支持基板Ｓが被処理基板Ｗから剥離し始める。この際、第１保持部５０の弾性部材５１は弾性を有するため、第１保持部５０に作用する引っ張りに伴って柔軟に変形する。このため、重合基板Ｔに対して大きな負荷をかけることなく、また支持基板Ｓをその外周部からめくり上げるようにして引っ張ることができるため、支持基板Ｓと被処理基板Ｗを効率よく剥離することができる。

しかも、外周吸着部５２は剥離のきかっけとなる剥離開始部位Ｍを吸着するので、剥離の開始を適切に行うことができる。したがって、支持基板Ｓと被処理基板Ｗをより効率よく剥離することができる。

また、第１保持部５０の外周吸着部５２がパッド部材５２１とサポート部材５２２を備えるので、吸着面５２１ａ、５２２ａの面積を大きく確保することができ、外周吸着部５２は大きな吸着力を有する。また、外周吸着部５２が支持基板Ｓを引っ張る際、弾性を有するパッド部材５２１が支持基板Ｓの外周部と当接しつつ、高い硬度を有するサポート部材５２２によってパッド部材５２１の変形が抑制されるので、吸着面５２１ａ、５２２ａの全面で支持基板Ｓの外周部を吸着する。したがって、剥離の起点となる外周吸着部５２に大きな引っ張り力が作用しても、外周吸着部５２は支持基板Ｓの外周部を適切に吸着できる。

＜４．その他の実施形態＞
以上の実施形態では、第１保持部５０において外周吸着部５２は１つ設けられていたが、複数設けられていてもよい。

外周吸着部５２の数は任意に設定できる。例えば図１５Ａに示すように第１保持部５０には外周吸着部５２が２つ設けられ、これら外周吸着部５２がＸ軸方向正方向側及び負方向側にそれぞれ配置される。或いは、例えば図１５Ｂに示すように第１保持部５０には外周吸着部５２が４つ設けられ、これら外周吸着部５２がＸ軸方向正方向側及び方向負方向側とＹ軸方向正方向側及び方向負方向側にそれぞれ配置される。

なお、このように外周吸着部５２が複数設けられることに伴い、当該外周吸着部５２に対応する位置に移動部６０と剥離誘引部９０をそれぞれ複数設けてもよい。

いずれの場合においても、各外周吸着部５２が吸着する支持基板Ｓの外周部が剥離の起点となる。そして、移動部６０によって、各外周吸着部５２が吸着する支持基板Ｓの外周部が被処理基板Ｗから離される。そうすると、各支持基板Ｓの外周部から内周部に向けて、支持基板Ｓが被処理基板Ｗから剥離される。

本実施形態によれば、支持基板Ｓにおいて剥離の起点が複数になるため、支持基板Ｓと被処理基板Ｗの剥離を短時間で行うことができ、剥離処理をより効率よく行うことができる。

また、上述してきた実施形態では、剥離対象となる重合基板が、被処理基板Ｗと支持基板Ｓとが接着剤Ｇによって接合された重合基板Ｔである場合の例について説明した。しかし、剥離装置の剥離対象となる重合基板は、この重合基板Ｔに限定されない。例えば剥離装置５では、ＳＯＩ基板を生成するために、絶縁膜が形成されたドナー基板と被処理基板とが張り合わされた重合基板を剥離対象とすることも可能である。

ここで、ＳＯＩ基板の製造方法について図１６Ａおよび図１６Ｂを参照して説明する。図１６Ａおよび図１６Ｂは、ＳＯＩ基板の製造工程を示す模式図である。図１６Ａに示すように、ＳＯＩ基板を形成するための重合基板Ｔａは、ドナー基板Ｋとハンドル基板Ｈとを接合することによって形成される。

ドナー基板Ｋは、表面に絶縁膜６が形成されるとともに、ハンドル基板Ｈと接合する方の表面近傍の所定深さに水素イオン注入層７が形成された基板である。また、ハンドル基板Ｈとしては、例えばシリコンウェハ、ガラス基板、サファイア基板等を用いることができる。

剥離装置５では、例えば第１保持部５０でドナー基板Ｋを保持し、第２保持部７０でハンドル基板Ｈを保持した状態で、移動部６０を用いて重合基板Ｔａの外周部の一部を引っ張ることで、ドナー基板Ｋに形成された水素イオン注入層７に対して機械的衝撃を与える。これにより、図１６Ｂに示すように、水素イオン注入層７内のシリコン−シリコン結合が切断され、ドナー基板Ｋからシリコン層８が剥離する。その結果、ハンドル基板Ｈの上面に絶縁膜６とシリコン層８とが転写され、ＳＯＩ基板Ｗａが形成される。なお、第１保持部５０でハンドル基板Ｈを保持し、第２保持部７０でドナー基板Ｋを保持してもよい。

また、上述してきた実施形態では、被処理基板Ｗと支持基板Ｓとを接着剤Ｇを用いて接合する場合の例について説明したが、接合面Ｗｊ、Ｓｊを複数の領域に分け、領域ごとに異なる接着力の接着剤を塗布してもよい。

また、上述した実施形態では、重合基板Ｔが、ダイシングフレームＦに保持される場合の例について説明したが、重合基板Ｔは、必ずしもダイシングフレームＦに保持されることを要しない。

また、上述した実施形態では、剥離誘引部９０が備える鋭利部材９１が平刃である場合の例について説明したが、鋭利部材９１は、例えばカミソリ刃やローラ刃あるいは超音波カッター等を用いてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１ 剥離システム
５ 剥離装置
１０ 第１処理ブロック
１１ 搬入出ステーション
１５ 剥離ステーション
２０ 第２処理ブロック
２４ 搬出ステーション
３０ 制御装置
５０ 第１保持部
５１ 弾性部材
５２ 外周吸着部
５３ 内周吸着部
６０ 移動部
７０ 第２保持部
８０ フレーム保持部
９０ 剥離誘引部
１２１ 第１搬送装置
２１１ 第２搬送装置
２３１ 第３搬送装置
５１１ 本体部
５１２ 延在部
５２１ パッド部材
５２１ａ 吸着面
５２１ｂ 中空部
５２２ サポート部材
５２２ａ 吸着面
Ｆ ダイシングフレーム
Ｐ ダイシングテープ
Ｓ 支持基板
Ｔ 重合基板
Ｗ 被処理基板

Claims (14)

1. 第１基板と第２基板が接合された重合基板を、当該第１基板と第２基板に剥離する剥離装置であって、
   前記重合基板のうち前記第１基板を保持する第１保持部と、
   前記重合基板のうち前記第２基板を保持する第２保持部と、
   前記第１保持部の外周部の一部を前記第２保持部から離す方向へ移動させる移動部と、を有し、
   前記第１保持部は、
   前記移動部に接続される板状の弾性部材と、
   前記弾性部材に設けられ、前記第１基板を吸着する複数の吸着部と、を有し、
   前記複数の吸着部のうち、剥離の起点となる前記第１基板の外周部を吸着する外周吸着部は、
   前記第１基板の吸着面が開口し中空部が形成されたパッド部材と、
   前記パッド部材の中空部に嵌め込んで設けられ、前記パッド部材より高い硬度であって、前記外周吸着部に作用する引っ張り力に対して変形しない硬度を有するサポート部材と、を有することを特徴とする、剥離装置。
2. 前記サポート部材には、金属又はプラスチック系の樹脂が用いられることを特徴とする、請求項１に記載の剥離装置。
3. 前記第１基板と前記第２基板が剥離するきっかけとなる剥離開始部位を重合基板における一端側の側面に形成する剥離誘引部をさらに有し、
   前記外周吸着部は前記剥離開始部位を吸着することを特徴とする、請求項１又は２に記載の剥離装置。
4. 前記パッド部材において前記第１基板の外縁に対応する部分は、当該外縁に当接するように形成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の剥離装置。
5. 前記外周吸着部は、前記第１基板の外周部において複数設けられることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の剥離装置。
6. 前記弾性部材は、
   前記複数の吸着部が設けられる本体部と、
   前記本体部の外周部のうち、剥離の最も起点側に位置する外周部の一部を剥離の進行方向とは反対側へ向けて延在させた延在部と、を有し、
   前記移動部は、前記延在部に接続されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の剥離装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の剥離装置を備えた剥離システムであって、
   前記剥離装置を備えた剥離処理ステーションと、
   前記重合基板が載置される搬入出ステーションと、
   前記剥離処理ステーションと前記搬入出ステーションとの間で、前記重合基板を搬送する基板搬送装置と、を有することを特徴とする、剥離システム。
8. 第１基板と第２基板が接合された重合基板を、当該第１基板と第２基板に剥離する剥離方法であって、
   板状の弾性部材と、前記弾性部材に設けられ、前記第１基板を吸着する複数の吸着部とを備える第１保持部によって、前記重合基板のうち前記第１基板を保持する第１保持工程と、
   第２保持部によって、前記重合基板のうち前記第２基板を保持する第２保持工程と、
   前記第１保持部に接続される移動部によって、前記第１保持部の外周部の一部を前記第２保持部から離す方向へ移動させる移動工程と、を有し、
   前記複数の吸着部のうち外周吸着部は、前記第１基板の吸着面が開口し中空部が形成されたパッド部材と、前記パッド部材の中空部に嵌め込んで設けられ、前記パッド部材より高い硬度を有するサポート部材とを備え、
   前記移動工程において、前記外周吸着部は、剥離の起点となる前記第１基板の外周部を吸着し、前記サポート部材は、前記外周吸着部に作用する引っ張り力に対して変形しないことを特徴とする、剥離方法。
9. 前記サポート部材には、金属又はプラスチック系の樹脂が用いられることを特徴とする、請求項８に記載の剥離方法。
10. 前記第１保持工程及び前記第２保持工程後であって前記移動工程前に、剥離誘引部によって、前記第１基板と前記第２基板が剥離するきっかけとなる剥離開始部位を前記重合基板における一端側の側面に形成し、
    前記移動工程において、前記外周吸着部は前記剥離開始部位を吸着することを特徴とする、請求項８又は９に記載の剥離方法。
11. 前記移動工程において、前記パッド部材は前記第１基板の外縁に当接することを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の剥離方法。
12. 前記外周吸着部は、前記第１基板の外周部において複数設けられ、
    前記移動工程において、前記複数の外周吸着部は、それぞれ剥離の起点となる前記第１基板の外周部を吸着し、前記移動部によって、前記複数の外周吸着部が吸着する前記第１保持部の外周部を前記第２保持部から離す方向へ移動させることを特徴とする、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の剥離方法。
13. 請求項８〜１２のいずれか一項に記載の剥離方法を剥離装置によって実行させるように、当該剥離装置を制御する制御装置のコンピュータ上で動作するプログラム。
14. 請求項１３に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
    

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