JP6612589B2 - 支持体分離装置及び支持体分離方法 - Google Patents

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Description

本発明は、支持体分離装置及び支持体分離方法に関する。
近年、ＩＣカード、携帯電話等の電子機器の薄型化、小型化、軽量化等が要求されている。これらの要求を満たすためには、組み込まれる半導体チップについても薄型の半導体チップを使用しなければならない。このため、半導体チップの基となるウエハ基板の厚さ（膜厚）は現状では１２５μｍ〜１５０μｍであるが、次世代のチップ用には２５μｍ〜５０μｍにしなければならないといわれている。したがって、上記の膜厚のウエハ基板を得るためには、ウエハ基板の薄板化工程が必要不可欠である。
ウエハ基板は、薄板化により強度が低下するので、薄板化したウエハ基板の破損を防ぐために、製造プロセス中は、ウエハ基板にサポートプレートを貼り合わされた状態で自動搬送しながら、ウエハ基板上に回路等の構造物を実装する。そして、製造プロセス後に、ウエハ基板とサポートプレートとを分離する。そこで、これまでに、ウエハから支持体を剥離する様々な方法が用いられている。
特許文献１には、機台に回動可能に配設されるアーム体に接続され、ウエハを把持して搬送するウエハ搬送ロボットにおけるロボットハンドであって、ウエハの外周面を把持する把持部を有して構成されるロボットハンドが記載されている。
特許文献２には、剛性を有する支持体に貼着材を介して貼着された半導体ウエハを剥離する方法であって、貼着材に挿入部材を挿入する挿入工程と、半導体ウエハを支持体から剥離する方向へ付勢しながら貼着材に振動を加える加振工程とを備えた半導体ウエハの剥離方法が記載されている。
特開平１１−１１６０４６号公報（１９９９年４月２７日公開） 特開２００６−３２５０６号公報（２００６年２月２日公開）
特許文献１は、基板と支持体とを分離するときに、基板が破損することを防止することができる支持体分離装置及び支持体分離方法を開示するものではない。
特許文献２に記載の支持体分離方法では、ウエハと支持体との間にブレードの先端を挿入するため、ブレードの挿入時にウエハが破損するおそれがある。
また、特許文献２に記載の支持体分離方法は、把持部が積層体における支持体を把持し損ねたことを検知する方法について開示するものではない。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、把持部が積層体における支持体を把持し損ねたことを検知することができる支持体分離装置及びその関連技術を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明者が鋭意検討した結果、以下の本発明に達した。
本発明に係る支持体分離装置は、基板と、上記基板を支持する支持体とを貼り付けてなる積層体から、上記支持体を分離する支持体分離装置であって、上記積層体における上記支持体の外周端部を把持する複数のツメ部と、上記ツメ部の夫々を、上記支持体の平面部に対して別個に平行に移動させる駆動部と、上記駆動部により移動される上記ツメ部の夫々の位置を別個に検知する検知部と、上記複数のツメ部のうちの少なくとも１つが、所定の領域よりも内側に移動したことを上記検知部が検知すると、上記複数のツメ部の全てを初期の位置に移動するように制御する制御部とを備えていることを特徴としている。
また、本発明に係る支持体分離方法は、基板と、上記基板を支持する支持体とを貼り付けてなる積層体から、上記支持体を分離する支持体分離方法であって、上記積層体における上記支持体の外周端部を複数のツメ部により把持する把持工程を包含し、上記把持工程では、移動した上記ツメ部の夫々の位置を別個に検知し、上記複数のツメ部のうちの少なくとも１つが、所定の領域よりも内側に移動したことを検知すると、上記複数のツメ部の全てを初期の位置に移動するように制御することを特徴としている。
本発明は、把持部が積層体における支持体を把持し損ねたことを検知することができる支持体分離装置及びその関連技術を提供することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る支持体分離装置１００の概略を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る支持体分離装置１００の動作の概略を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る支持体分離装置１００が備えているツメ部１の概略図である。 本発明の一実施形態に係る支持体分離装置１００の概略を説明するブロック図である。
＜支持体分離装置１００＞
図１〜４を用いて、本発明の一実施形態に係る支持体分離装置１００について詳細に説明する。
図１の（ａ）は、上面視における、昇降プレート１３に設けられた掛止部６を構成する軸受部７及び当接部８の配置、及び、昇降プレート１３の下に位置する分離プレート（プレート部）４に設けられたツメ部１の配置を説明する図である。また、図１の（ｂ）は、図１の（ａ）に示すＡ−Ａ’線矢視断面に基づき、支持体分離装置１００の概略を説明する図である。
図１の（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態に係る支持体分離装置１００は、複数のツメ部（把持部）１、複数の掛止部６、及び昇降部１０を備えている。ここで、昇降部１０は、昇降プレート１３を介して、掛止部６によって分離プレート４を掛止し、これにより、分離プレート４の外周部分に配置されたツメ部１を上下方向に昇降させる。なお、ツメ部１は、駆動部２によって移動する。
また、制御部２３は、磁気センサ（検知部）３が検知するツメ部１の位置に基づき、駆動部２及びの昇降部１０の動作を制御する。
また、支持体分離装置１００は、ステージ（固定部）１４を備えており、ステージ１４上に、サポートプレート（支持体）１７、接着層１８及び基板１９をこの順に積層してなる積層体２０を固定する。積層体２０における接着層１８は、剥離液等により、膨潤することで接着力が低下している。
なお、本実施形態に係る支持体分離装置１００において、ステージ１４に固定されている積層体２０の基板１９側には、ダイシングテープ２１が貼着されており、ダイシングテープ２１は、ダイシングフレーム２２を備えている。
図１の（ａ）に示すように、支持体分離装置１００において、複数の掛止部６を構成する軸受部７と当接部８とは、昇降プレート１３の周縁部分において等間隔に配置されている。また、複数のツメ部１は駆動部２を介して、分離プレート４に等間隔に配置されている。掛止部６とツメ部１とは交互に配置されており、かつ、掛止部６とツメ部１とは上面視において等間隔に配置されている。従って、昇降部１０を上昇させることにより、昇降プレート１３を介して掛止部６に加えられる力は、分離プレート４に配置されている複数のツメ部１に均等に加えられる。従って、複数のツメ部１によって、積層体２０を把持（保持）し、昇降部１０が掛止部６を介して分離プレート４を持ち上げるとき、複数のツメ部１から積層体２０に均等に力を加えることができる。
以下に、支持体分離装置１００が備えている、ツメ部１、駆動部２、磁気センサ３、分離プレート４、掛止部６、昇降部１０、ステージ１４、及び制御部２３について、より詳細に説明する。
〔ツメ部１〕
図２及び図３を用いて、本実施形態に係る支持体分離装置１００が備えているツメ部１について、より詳細に説明する。
図２の（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係る支持体分離装置１００の動作の概略を説明する図である。なお、図２の（ａ）〜（ｃ）において、支持体分離装置１００が備えている昇降部１０は省略されている。また、図３の（ａ）は、ツメ部１、及びツメ部１に設けられた調整部１ｃの概略を説明する図であり、図３の（ｂ）は、ツメ部１における傾斜面１ｂが、積層体２０におけるサポートプレート１７の面取り部位１７ａに当接されている状態を説明する図であり、図３の（ｃ）は、図３の（ａ）におけるＢ−Ｂ’線矢視断面において、捕捉面１ａが、積層体２０におけるサポートプレート１７の外周端部を捕捉する前の状態を示す図である。
まず、図２の（ａ）に示すように、複数のツメ部１は、分離プレート４が、昇降部１０によってＹ軸方向に沿って降下することにより、分離プレート４の当接面４ａに当接されたサポートプレート１７の外周端部の外側に配置される。
また、複数のツメ部１の夫々は、分離プレート４の外周端部に対して、等しく距離をおいて配置されている（図１の（ａ））。また、ツメ部１の夫々は、サポートプレート１７の外周端部を把持した状態において、分離プレート４の外周端部との間にクリアランス（隙間）を設けられている（図２の（ｂ））。
ツメ部１を形成するための材料は、把持すべきサポートプレート１７の材質に応じて適宜選択すればよい。従って、ツメ部を形成するための材料には、ステンレスやアルミニウム等の金属、及び、エンジニアリングプラスチック等を用いることができる。また、サポートプレート１７の材質がガラスである場合、エンジニアリングプラスチックである、芳香族ポリエーテルケトンを用いて形成することがより好ましく、芳香族ポリエーテルケトンの中でも、芳香族基を有するポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、芳香族基を有するポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）及び芳香族基を有するポリエーテルエーテルケトンケトン（ＰＥＥＫＫ）が好ましく、ＰＥＥＫが最も好ましい。これにより、ガラスからなるサポートプレート１７の外周端部をツメ部１により把持したときに、当該サポートプレート１７が破損することを防止することができる。
図３の（ａ）〜（ｃ）に示すように、ツメ部１の夫々は、捕捉面１ａ及び傾斜面１ｂを有し、調整部１ｃを備えている。
（捕捉面１ａ）
捕捉面１ａは、サポートプレート１７の外周端部を捕捉する。ここで、捕捉面１ａは、分離プレート４の当接面４ａに対して垂直な面であり、かつ、サポートプレート１７の外周端部と同じか、又は、より大きな弧を描くように湾曲している面である。
複数のツメ部１の捕捉面１ａは、分離プレート４の当接面４ａにサポートプレート１７の平面部を当接した状態において、サポートプレート１７の外周端部を包囲し、分離プレート４の中心点に向かうように移動する（図２の（ａ）及び（ｂ））。ここで、複数のツメ部１の捕捉面１ａは、駆動部２によって、同時に、同じ速度にて、サポートプレート１７の外周端部に近づけられる。このため、捕捉面１ａによって、積層体２０におけるサポートプレート１７の中心点と、分離プレート４の中心点とが重なるように、当該積層体２０を誘導しつつ、サポートプレート１７の外周端部を把持することができる。また、サポートプレート１７の外周端部と同じか、又はより大きな弧を描くように湾曲している捕捉面１ａは、孤の中心点付近がサポートプレート１７の外周端部に当接するように、サポートプレート１７を捕捉する。このため、複数の捕捉面１ａの夫々における中心部において、円形状であるサポートプレート１７を把持することができる。従って、複数のツメ部１により、サポートプレート１７の外周端部を等間隔に首尾よく把持することができる。このため、分離プレート４を持ち上げるとき、複数のツメ部１によりサポートプレート１７に加えられる力を均等にすることができる。
（傾斜面１ｂ）
図３の（ｂ）に示すように、傾斜面１ｂは、積層体２０におけるサポートプレート１７の面取り部位１７ａに当接される湾曲していない平面である。傾斜面１ｂは、捕捉面１ａの端辺における中心点を含む一部に沿って設けられている。
傾斜面１ｂは、分離プレート４の当接面４ａの面方向において、当該当接面４ａから離れるほどに、当該当接面４ａの外周から内周に向かう傾斜が大きくなっている（図３の（ｂ））。これにより、サポートプレート１７の外周端部において、分離プレート４に対向する面の裏面側に位置する面取り部位１７ａに、傾斜面１ｂを当接することができる。
傾斜面１ｂは、分離プレート４の当接面４ａに対して、３０°以上、９０°未満の範囲内の傾斜を有している。これにより、サポートプレート１７の面取り部位１７ａに対して、傾斜面１ｂから過度な力が加えられることを防止することができる。また、分離プレート４の当接面４ａにサポートプレート１７の平面部を当接した状態において、傾斜面１ｂの傾斜は、サポートプレート１７の面取り部位１７ａの傾斜に対して平行になるように設けられていることが、面取り部位１７ａの端部に過度な力を集中させないために最も好ましい。
また、傾斜面１ｂは、分離プレート４の当接面４ａから離れた捕捉面１ａの端辺に沿って、当該端辺の中心点を含む一部に設けられている。これにより、ツメ部１における捕捉面１ａが有する孤の中心点付近に捕捉されたサポートプレート１７の外周端部を、平面である傾斜面１ｂに略点接触に近い状態で首尾よく当接することができる。従って、支持体分離装置１００は、分離プレート４を囲うように等間隔に配置された複数の傾斜面１ｂによって、サポートプレート１７の外周端部を略点接触に近い状態で把持することができる。このため、複数の傾斜面１ｂから均等にサポートプレート１７を把持するための力を加えることができ、分離プレート４を持ち上げたとき、複数の傾斜面１ｂに当接されたサポートプレート１７の外周端部が、傾斜面１ｂから脱離することを好適に防止することができる。
また、図３の（ｂ）に示すように、傾斜面１ｂの下端は、サポートプレート１７における基板１９に対向する側の面と、同一平面上に配置されている。これにより、基板１９及び接着層１８等に傾斜面１ｂが引っ掛かることを防止することができる。従って、傾斜面１ｂをサポートプレート１７のみに当接し、当該サポートプレート１７をツメ部１によって首尾よく把持することができる。
〔調整部１ｃ〕
図３の（ａ）に示すように、調整部１ｃは、ネジ軸１ｄと、平面部１ｅとを備えており、ネジ軸１ｄを平面部１ｅに押し付けることでツメ部１を分離プレート４の当接面４ａに対して垂直に移動させる。これにより、ツメ部１における傾斜面１ｂの下端と、分離プレート４の当接面４ａとの間の距離を、サポートプレート１７の厚さに応じて調整することができる。このため、積層体２０におけるサポートプレート１７の厚さによらず、ツメ部１によって、サポートプレート１７の面取り部位１７ａをより正確に把持することができる。なお、調整部１ｃによる分離プレート４の当接面４ａとの間の距離の調整は、分離すべき支持体の種類に応じて予め行なっておくとよい。
〔駆動部２〕
駆動部２は、ツメ部１を移動させる移動軸２ａと、当該移動軸２ａを可動に支持する支持部２ｂとを備えている。駆動部２の夫々は、分離プレート４の上面部に等間隔に配置されており、ツメ部１の夫々を、分離プレート４の当接面４ａに平行に沿って、分離プレート４の外周端部に向かって近づくか、又は離れるように移動させる（図２の（ａ）及び（ｂ））。また、駆動部２は、同時に同じ速度にて、サポートプレート１７の外周端部に向かってツメ部１の夫々を移動させる。これにより、サポートプレート１７の外周端部をツメ部１によって囲いつつ、把持することができる。なお、複数の駆動部２は、制御部２３によって、動作を制御されている。
〔磁気センサ３〕
磁気センサ（検知部）３は、駆動部２が移動させるツメ部１の夫々の位置を別個に検知する。
図２の（ａ）及び（ｂ）に示すように、磁気センサ３は、駆動部２における移動軸２ａに固定されたマグネット３ａと、当該マグネット３ａの移動方向の前後に配置され、当該マグネット３ａの変位を検知する２つのセンサヘッド３ｂ及び３ｃとを備えている。ここで、マグネット３ａは、移動軸２ａがツメ部１を移動させるときに、同時に等距離移動する。このとき、２つのセンサヘッド３ｂ及び３ｃは、マグネット３ａから発せされる磁気の変化に基づき、移動軸２ａが移動することで、マグネット３ａが変位、すなわち移動していることを検知する。
２つのセンサヘッド３ｂ及び３ｃは、それら２つの位置を基準とし、センサヘッド３ｂ及び３ｃの間の距離を、例えば、０〜１００の値でスケーリングする。例えば、センサヘッド３ｂ及び３ｃの間の距離を数ｍｍ程度に設定すると、ツメ部１の位置をμｍオーダーで判定することができる。このスケーリング値に基づき、センサヘッド３ｂ及び３ｃは、マグネット３ａの位置を判定する。これにより、移動軸２ａによってマグネット３ａと同時に等しい距離を移動するツメ部１の位置を正確に判定することができる。より具体的には、スケーリング値の範囲別に、ツメ部１がサポートプレート１７の外周端部を把持する前の位置に配置されているか、ツメ部１がサポートプレート１７の外周端部を把持しているか、又は、ツメ部１がサポートプレート１７の外周端部を把持し損ねているかを判定する。例えば、０〜１００の範囲でスケーリングされた値の６０よりも大きい値を示すとき、ツメ部１がサポートプレート１７の外周端部を把持する前の位置に配置され、１０よりも大きく６０以下の値を示すとき、ツメ部１がサポートプレート１７の外周端部を把持することができる位置に配置され、０以上、１０以下の値を示すとき、ツメ部１がサポートプレート１７の外周端部を把持することができる位置よりも内側に配置されていることを判定できるように、スケーリング値と、ツメ部の配置とを調整する。ここで、ツメ部１がサポートプレート１７の外周端部を把持することができる位置よりも内側に配置されている場合、ツメ部１がサポートプレート１７の外周端部を把持し損ねていることを確認することができる。このように、磁気センサ３を用いることにより、ツメ部１がサポートプレート１７の外周端部を把持しているか否かのみならず、ツメ部１がサポートプレート１７の外周端部を把持し損ねているか否かをも判定することができる。また、磁気センサ３による判定は、複数の駆動部２の夫々において行なう。
本実施形態に係る支持体分離装置１００では、磁気センサを採用しているが、検知部は、磁気センサに限定されない。具体的には、光、超音波又はレーザー等によって対象物の変位を検知することができる位置計測センサであれば、任意のセンサを使用することができる。
位置計測センサとしては、磁気センサの他に、例えば、超音波センサ、渦電流センサ、レーザーセンサ、及び接触式センサ等を挙げることができる。
〔分離プレート４〕
分離プレート（プレート部）４は、サポートプレート１７と等しい円形状であり、分離プレート４の直径は、サポートプレート１７の直径と等しいか、僅かに小さい。また、分離プレート４は、底面部側に当接面４ａを有している（図１の（ｂ））。
分離プレート４は、その上面部に、複数の駆動部２に取り付けられた、複数のツメ部１が等間隔に設置されている（図１の（ａ））。
これにより、分離プレート４が、ステージ１４に固定されている積層体２０からサポートプレート１７を持ち上げるとき、当該サポートプレート１７が反ることを防止することができる。従って、積層体２０からサポートプレート１７を分離するときに、サポートプレート１７が破損することを防止することができる。
〔掛止部６〕
複数の掛止部６は、昇降部１０が備えている昇降プレート１３に分離プレート４を掛止する。また、掛止部６は、昇降部１０の昇降に伴い、図１の（ｂ）に示すＹ軸方向（昇降方向）に沿って昇降しつつ、掛止した分離プレート４を昇降させる。これに伴い、分離プレート４に設けられた駆動部２及びツメ部１を昇降させる。
複数の掛止部６の夫々は、軸受部７と、当接部８と、軸部９とを備えている。
軸受部７は、図１の（ｂ）に示すＹ軸に沿って上下方向に貫通する孔を有しており、当該孔に当接部８を備えた軸部９を挿通させる。ここで、軸受部７は、Ｙ軸方向に向かって上側に広がる円錐状のテーパ面（開口面）２ａを有している。
当接部８は、軸部９におけるＹ軸方向に向かって上側に設けられており、軸受部７のテーパ面７ａに対向する面に、当該テーパ面７ａに嵌合する嵌合面８ａを備えている。
なお、図１の（ｂ）に示すように、分離プレート４における当接面４ａが、積層体２０のサポートプレート１７に当接されていない状態において、当接部８における嵌合面８ａは、軸受部７におけるテーパ面７ａに嵌合している。これにより、分離プレート４は、掛止部６によって、昇降プレート１３に掛止されている。
図２の（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係る支持体分離装置１００の動作の概略を説明する図である。なお、図２の（ａ）〜（ｃ）において、支持体分離装置１００が備えている昇降部１０は省略されている。
図２の（ａ）に示すように、昇降プレート１３が、Ｙ軸方向に沿って降下し、分離プレート４の当接面４ａに積層体２０におけるサポートプレート１７の平面部が当接した後、さらに、昇降プレート１３が降下したとき、掛止部６における軸受部７のテーパ面７ａと、軸部９に設けられた当接部８の嵌合面８ａとが離間し、軸部９は軸受部７が有する孔の内側を摺動する。つまり、昇降部１０が降下するときに、昇降プレート１３に加えられる力は、掛止部６が昇降プレート１３に分離プレート４を掛止しなくなることにより、昇降プレート１３から分離プレート４に伝わらない。このため、昇降プレート１３から、分離プレート４の当接面４ａを介して、積層体２０に力が加えられることを防止することができる。従って、積層体２０に過度な力が加えられ、積層体２０が破損することを防止することができる。
また、積層体の厚さによらず、分離プレート４の当接面４ａが、積層体に当接すれば、軸受部７におけるテーパ面７ａと軸部９に設けられた当接部８の嵌合面８ａとが離間し、昇降プレート１３から分離プレート４に力が伝わらないようにすることができる。つまり、分離プレート４により過度な力を積層体に加えることを、積層体の厚さによらず、防止することができる。このため、分離プレートを降下させる位置を、積層体の厚さに応じて調整する必要がない。従って、積層体の厚さによらず、分離プレート４の当接面４ａに積層体２０を当接し、首尾よくツメ部１により、積層体２０におけるサポートプレート１７の外周端部を把持することができる（図２の（ｂ））。
その後、図２の（ｃ）に示すように、ツメ部１によってサポートプレート１７を把持した状態にて、昇降プレート１３をＹ軸方向に向かって上側に上昇させる。これにより、軸部９は、軸受部７の孔の内側を摺動し、軸受部７におけるテーパ面７ａと、当接部８における嵌合面８ａとが嵌合する。このため、昇降部１０が上昇するときに昇降プレート１３を持ち上げる力は、掛止部６を介して分離プレート４及び分離プレート４が備えているツメ部１に伝わる。ここで、掛止部６が、分離プレート４を吊り上げたとき、軸受部７におけるテーパ面７ａと、当接部８における嵌合面８ａとを嵌合させることで、昇降プレート１３に対して分離プレート４を特定の位置に配置することができる。従って、図１の（ａ）及び（ｂ）に示す、複数の掛止部６と、複数のツメ部１とによって積層体２０に対して、均等に力を加えることができ、首尾よく、サポートプレート１７を分離することができる（図２の（ｃ））。
なお、支持体分離装置１００は、掛止部６を昇降プレート１３の周縁部分に等間隔に３つ備えているが、分離プレート（プレート部）を掛止することができれば、掛止部の数は限定されない。また、掛止部における当接部の嵌合面と軸受部の開口面とは互いに嵌合すればよく、例えば、当接部の嵌合面は、軸部の径よりも大きい円柱形状の凸型であり、開口面は、凸型に嵌合する凹型であってもよい。
〔昇降部１０〕
昇降部１０は、昇降プレート１３を備えており、当該昇降プレート１３は昇降部１０に固定されている。昇降部１０は、昇降プレート１３に、複数の掛止部６によって掛止された分離プレート４を上下方向に昇降させる。
基板１９をステージ１４上に固定した状態でサポートプレート１７を保持する昇降部１０を上昇させる速度としては、０．１ｍｍ／秒以上、２ｍｍ／秒以下であることが好ましい。これにより、基板１９及びサポートプレート１７に過度な力が掛かることを防止することができる。従って、サポートプレート１７を徐々に分離することができる。
〔ステージ１４〕
ステージ１４は、積層体２０における基板１９を固定するものである。本実施形態に係る支持体分離装置１００では、ステージ１４は、ポーラス部１５と外周部１６とを備えている。ポーラス部１５上に積層体２０が位置するように、ダイシングテープ２１を貼着した積層体２０がステージ１４に載置される。
（ポーラス部１５）
ポーラス部１５は、外周部１６に設けられた多孔性部分をいう。ポーラス部１５は、減圧部（不図示）によりその多孔性部分にダイシングテープ２１を貼着した積層体２０における基板１９を吸引することができる。これにより、ステージ１４上に基板１９を好適に固定することができる。
本実施形態では、ステージ１４は、ポーラス部１５と外周部１６とを備えるものを使用したが、本発明では、積層体２０における基板１９を固定することができれば、任意のものを用いることができる。
〔制御部２３〕
図４に示すように、制御部２３は、駆動部２、磁気センサ３及び昇降部１０を制御する。制御部２３は、駆動部２、磁気センサ３、及び昇降部１０の夫々と、有線又は無線により通信可能に接続されている。以下に、制御部２３による支持体分離装置１００の動作の一例を説明する。
まず、制御部２３は、昇降部１０を降下させ、ステージ１４に固定された積層体２０におけるサポートプレート１７の平面部に分離プレート４の当接面４ａを当接させる。続いて、制御部２３は、駆動部２における移動軸２ａを移動させ、複数のツメ部１にサポートプレート１７の外周端部を把持させるように指示を送る。
次に、制御部２３は、複数の駆動部２の夫々に設けられた磁気センサ３が示すスケーリング値を個別に判定し、各ツメ部１がサポートプレート１７の外周端部を把持しているか否かを判定する。
ここで、制御部２３は、全ての磁気センサ３が示すスケーリング値に基づき、全てのツメ部１がサポートプレート１７の外周端部を把持することができる位置に配置されていると判定すると、昇降部１０を上昇させる。これにより、掛止部６に掛止された分離プレート４が持ち上げられ、これに伴い全てのツメ部１が持ち上げられる。従って、積層体２０からサポートプレート１７を分離するように力が加えられる。これにより、積層体２０からサポートプレート１７が分離されれば、サポートプレート１７の分離を完了し、支持体分離装置１００は次の工程を行なう。
また、制御部２３が昇降部１０を上昇させ、積層体２０からサポートプレート１７を分離するように力が加えられているときに、少なくとも１つのツメ部１がサポートプレート１７を脱離すると、脱離したツメ部１にサポートプレート１７を把持するための力を加えていた駆動部２が、当該ツメ部１を分離プレート４の外周端部に向かって移動させる。このため、磁気センサ３の示すスケーリング値が、ツメ部がサポートプレート１７の外周端部を把持していると判定する所定の範囲内の値よりも小さくなる。制御部２３は、磁気センサ３の示すスケーリング値が所定の範囲内よりも小さい値を示していることを確認すると、昇降部１０を降下させ、駆動部２に全てのツメ部１を初期の位置に移動させるように指示を送る。その後、制御部２３は、再度、全てツメ部１がサポートプレート１７の外周端部を把持しするように駆動部２に指示し、続いて、昇降部１０に上昇するように指示を送る。再度の分離操作により、積層体２０からサポートプレート１７を分離することができれば、サポートプレート１７の分離を完了し、支持体分離装置１００は次の工程を行なう。また、再度の分離操作において、サポートプレート１７の分離に失敗すれば、制御部２３は、分離に失敗した積層体２０を搬送アーム（不図示）によって外部に搬送する。支持体分離装置１００の外部に搬送された積層体２０は、再度、接着層１８を剥離液により膨潤させる。
なお、制御部２３が再度の分離操作を行なう回数は、ユーザが選択し、制御部２３に指示することができるようにしてもよい。
また、分離を失敗した積層体がサポートプレートの接着層に対向する面に分離層をえているものである場合、サポートプレートを介して分離層に光を照射し、当該分離層を変質させ、接着力を低下させるとよい。
〔積層体２０〕
図１の（ｂ）に示す、本実施形態に係る支持体分離装置１００によりサポートプレート１７を分離する積層体２０について、詳細に説明する。積層体２０は、基板１９と、サポートプレート１７とを接着層１８を介して貼り付けてなる。
（サポートプレート１７）
サポートプレート１７は、基板１９の薄化、搬送、実装等のプロセス時に、基板１９の破損又は変形を防ぐために基板１９を支持するためのものであり、接着層１８を介して基板１９に貼り付けられる。
本実施形態に係る支持体分離装置１００によって分離する積層体２０において、サポートプレート１７は、上面視における形状が、円形である平板状であり、厚さ方向において複数の貫通孔が設けられている。サポートプレート１７は、貫通孔から、剥離液を供給することで接着層１８を膨潤させることができる。
サポートプレート（支持体）１７は、基板１９を支持する支持体であり、接着層１８を介して、基板１９に貼り付けられる。そのため、サポートプレート１７としては、基板１９の薄化、搬送、実装等のプロセス時に、基板１９の破損又は変形を防ぐために必要な強度を有していればよい。なお、サポートプレートには、接着層と対向する側の面に光を照射することにより変質する分離層が形成されたものを用いることもできる。従って、分離層を変質させるための光を透過させるものであればよい。以上の観点から、サポートプレート１７としては、ガラス、シリコン、アクリル系樹脂からなるもの等が挙げられる。
なお、サポートプレート１７は、３００〜１０００μｍの厚さのものを用いることができる。本実施形態に係る支持体分離装置１００によれば、このように、厚さが薄い支持体であっても、当該支持体が破損することを防止しつつ、当該支持体の外周端部を首尾よく把持することができる。
（接着層１８）
接着層１８は、基板１９とサポートプレート１７とを貼り合わせるものであり、基板１９に接着剤を塗布することによって形成される。基板１９又はサポートプレート１７への接着剤の塗布方法としては、特に限定されないが、例えば、スピンコート、ディッピング、ローラーブレード、スプレー塗布、スリット塗布等の方法が挙げられる。また、接着層１８は、例えば、接着剤を直接、基板１９に塗布する代わりに、接着剤が両面に予め塗布されているフィルム（いわゆる、ドライフィルム）を、基板１９に貼付することで形成してもよい。
接着層１８の厚さは、貼り合わせの対象となる基板１９及びサポートプレート１７の種類、接着後に施される基板１９に施される処理等に応じて適宜設定することが可能であるが、１０〜１５０μｍであることが好ましく、１５〜１００μｍであることがより好ましい。
接着層１８を形成する接着剤としては、特に限定されず用いることができるが、加熱することによって熱流動性が向上する熱可塑性の接着材料が好ましい。熱可塑性の接着材料としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、マレイミド系樹脂、炭化水素系樹脂、エラストマー、ポリサルホン系樹脂等が挙げられる。
（基板１９）
基板１９は、接着層１８を介してサポートプレート１７に支持された状態で、薄化、実装等のプロセスに供され得る。基板１９としては、シリコンウエハ基板に限定されず、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を使用することができる。
（ダイシングテープ２１）
ダイシングテープ２１は、積層体２０の基板１９側に貼着されており、サポートプレート１７を剥離した後の基板１９をダイシングするために用いられる。
ダイシングテープ２１としては、例えばベースフィルムに粘着層が形成された構成のダイシングテープ２１を用いることができる。ベースフィルムとしては、例えば、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ポリオレフィン又は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。
（ダイシングフレーム２２）
ダイシングテープ２１の露出面のさらに外周には、ダイシングテープ２１の撓みを防止するためのダイシングフレーム２２が取り付けられている。ダイシングフレーム２２としては、例えば、アルミニウム等の金属製のダイシングフレーム、ステンレススチール（ＳＵＳ）等の合金製のダイシングフレーム、及び樹脂製のダイシングフレームが挙げられる。
＜支持体分離方法＞
本発明の一実施形態に係る支持体分離方法は、基板１９と、基板１９を支持するサポートプレート（支持体）１７とを貼り付けてなる積層体２０から、サポートプレート１７を分離する支持体分離方法であって、積層体２０におけるサポートプレートの外周端部を複数のツメ部１により把持する把持工程を包含し、把持工程では、移動したツメ部１の夫々の位置を別個に検知し、複数のツメ部１のうちの少なくとも１つが、所定の領域よりも内側に移動したことを検知すると、複数のツメ部１の全てを初期の位置に移動するように制御する。
また、本発明の一実施形態に係る支持体分離方法は、ツメ部１が所定の領域よりも内側に移動したことを検知すると、複数のツメ部１の全てを初期の位置に移動し、その後、再度、同一の積層体２０に対して把持工程を行なってもよい。
また、本発明の一実施形態に係る支持体分離方法は、把持工程では、サポートプレート１７の平面部に当接する当接面４ａにサポートプレートの平面部を当接し、複数のツメ部１の夫々が有している、当接面４ａの面方向において当接面４ａから離れるほどに、当接面４ａの外周から内周に向かう傾斜が大きくなる複数の傾斜面１ｂに、サポートプレートに設けられた面取り部位１７ａを当接することにより、サポートプレートを把持することがより好ましい。
また、本発明の一実施形態に係る支持体分離方法は、把持工程前に、当接面４ａの面方向において、ツメ部１における傾斜面１ｂの端辺と当接面４ａとの間の距離を、サポートプレート１７の厚みに応じて調整する調整工程を備えていることがより好ましい。
本発明の一実施形態に係る支持体分離方法は、把持工程では、当接面４ａを備え、上下方向に可動であるように掛止めされた分離プレート（プレート部）４を降下させて、サポートプレート１７の平面部に当接面４ａを当接するとよい。
本発明は上述した各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、異なる実施形態に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。
本発明に係る支持体分離装置及び支持体分離方法は、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 ツメ部
１ａ 捕捉面（ツメ部）
１ｂ 傾斜面（ツメ部）
１ｃ 調整部
２ 駆動部
２ａ 移動軸（駆動部）
２ｂ 支持部（駆動部）
３ 磁気センサ（検知部）
３ａ マグネット（検知部）
３ｂ、３ｃ センサヘッド（検知部）
４ 分離プレート（プレート部）
４ａ 当接面（プレート部）
６ 掛止部
７ 軸受部（掛止部）
７ａ テーパ面（開口面、掛止部）
８ 当接部（掛止部）
８ａ 嵌合面（掛止部）
９ 軸部（掛止部）
１０ 昇降部
１４ ステージ（固定部）
１７ サポートプレート（支持体）
１７ａ 面取り部位（支持体）
１８ 接着層
１９ 基板
２０ 積層体
２３ 制御部
１００ 支持体分離装置

Claims (9)

  1. 基板と、上記基板を支持する支持体とを貼り付けてなる積層体から、上記支持体を分離する支持体分離装置であって、
    上記積層体における上記支持体の外周端部を把持する複数のツメ部と、
    上記ツメ部の夫々を、上記支持体の平面部に対して別個に平行に移動させる駆動部と、
    上記駆動部により移動される上記ツメ部の夫々の位置を別個に検知する検知部と、
    上記複数のツメ部のうちの少なくとも１つが、所定の領域よりも内側に移動したことを上記検知部が検知すると、上記複数のツメ部の全てを初期の位置に移動するように制御する制御部とを備え、
    プレート部と、
    上記積層体における基板側を固定する固定部と、
    上記プレート部を上下方向に昇降させる昇降部とをさらに備え、
    上記プレート部は、上下方向に可動であるように、複数の掛止部によって上記昇降部に掛止され、
    上記複数の掛止部と、上記複数のツメ部とは、上面視において、交互に、かつ、等間隔に配置されていることを特徴とする支持体分離装置。
  2. 上記検知部は、上記ツメ部の変位を検知する位置計測センサを備えていることを特徴とする請求項１に記載の支持体分離装置。
  3. 上記駆動部は、移動軸と、当該移動軸を可動に支持する支持部とを備え、
    上記検知部は、少なくとも１つのマグネットと、当該マグネットの変位を検知する少なくとも２つのセンサヘッドとを備えており、
    上記ツメ部は、把持される上記支持体の外周端部よりも外側に配置される側の上記移動軸の端部に設けられ、
    上記センサヘッドの夫々は、上記支持部における上記移動軸の移動方向の前側と後側とに配置され、
    上記マグネットは、上記移動軸に固定され、上記２つのセンサヘッドの間に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の支持体分離装置。
  4. 上記駆動部は、上記積層体における上記支持体の平面部に当接する当接面を有する上記プレート部に設けられ、
    上記ツメ部の夫々は、上記プレート部における上記当接面から離れるほどに、当該当接面の外周から内周に向かう傾斜が大きくなる傾斜面を備えており、
    上記当接面に上記支持体の平面部を当接し、上記支持体の外周端部に設けられた面取り部位に上記傾斜面を当接することにより、上記支持体を把持することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の支持体分離装置。
  5. 上記ツメ部の夫々は、上記プレート部における当接面に対して垂直な方向において、当該ツメ部における傾斜面の端辺と上記プレート部における当接面との間の距離を調整する調整部を備えていることを特徴とする請求項４に記載の支持体分離装置。
  6. 基板と、上記基板を支持する支持体とを貼り付けてなる積層体から、上記支持体を分離する支持体分離方法であって、
    上記積層体における上記支持体の外周端部を複数のツメ部により把持する把持工程を包含し、
    上記把持工程では、移動した上記ツメ部の夫々の位置を別個に検知し、上記複数のツメ部のうちの少なくとも１つが、所定の領域よりも内側に移動したことを検知すると、上記複数のツメ部の全てを初期の位置に移動するように制御し、
    上記把持工程では、当接面を備え、上下方向に可動であるように複数の掛止部によって掛止めされたプレート部を降下させて、上記支持体の平面部に上記当接面を当接し、
    上記複数の掛止部と、上記複数のツメ部とは、上面視において、交互に、かつ、等間隔に配置されていることを特徴とする支持体分離方法。
  7. 上記ツメ部が所定の領域よりも内側に移動したことを検知すると、上記複数のツメ部の全てを初期の位置に移動し、その後、再度、同一の積層体に対して上記把持工程を行なうことを特徴とする請求項６に記載の支持体分離方法。
  8. 上記把持工程では、上記支持体の平面部に当接する当接面に上記支持体の平面部を当接し、
    上記複数のツメ部の夫々が有している、当該当接面の面方向において当該当接面から離れるほどに、当該当接面の外周から内周に向かう傾斜が大きくなる複数の傾斜面に、上記支持体に設けられた面取り部位を当接することにより、上記支持体を把持することを特徴とする請求項６又は７に記載の支持体分離方法。
  9. 上記把持工程前に、上記当接面に対して垂直な方向において、当該ツメ部における上記傾斜面の端辺と上記当接面との間の距離を、上記支持体の厚みに応じて調整する調整工程を備えていることを特徴とする請求項８に記載の支持体分離方法。
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