JP6900540B1 - Work separation device and work separation method - Google Patents
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Abstract
【課題】変質後の仮接着層に未剥離部位が存在しても、ワークと支持体をスムーズに剥離するワーク分離装置及びワーク分離方法を提供する。【解決手段】ワーク分離装置Aにおいて、ワーク1を着脱自在に保持する保持部材32と、保持部材で保持したワーク及び支持体2の間に配置された仮接着層3の外縁3cと対向する剥離部材32と、剥離部材を仮接着層の前記外縁に向けて移動する駆動部33と、ワーク又は支持体のいずれか一方を他方に対して厚み方向へ引き離す隔離部材34と、駆動部及び隔離部材を作動制御する制御部35と、を備える。剥離部材は、仮接着層の外縁の少なくとも周方向一部に突き当たる破壊刃32aを有し、駆動部の作動により、剥離部材の破壊刃が仮接着層の外縁に生じる未剥離部位3dを壊すようにされ、隔離部材の作動により、破壊刃で壊した未剥離部位からワークと支持体が引き剥がされる。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a work separating device and a work separating method for smoothly peeling a work and a support even if an unpeeled portion exists in the temporary adhesive layer after alteration. SOLUTION: In a work separating device A, a holding member 32 for detachably holding a work 1 and an outer edge 3c of a temporary adhesive layer 3 arranged between the work held by the holding member and a support 2 are peeled off. The member 32, the drive unit 33 that moves the release member toward the outer edge of the temporary adhesive layer, the isolation member 34 that separates either the work or the support from the other in the thickness direction, and the drive unit and the isolation member. A control unit 35 for controlling the operation of the above. The peeling member has a breaking blade 32a that abuts at least a part of the outer edge of the temporary adhesive layer in the circumferential direction, and the breaking blade of the peeling member breaks the unpeeled portion 3d generated on the outer edge of the temporary adhesive layer by the operation of the drive unit. The work and the support are peeled off from the unpeeled portion broken by the breaking blade by the operation of the separating member. [Selection diagram] Fig. 3
Description
本発明は、厚さが極めて薄い半導体基板や半導体ウエハの処理工程などのような、製品となるワークの製造過程において、支持体に仮止め保持されたワークを支持体から剥離するために用いられるワーク分離装置、及び、ワーク分離装置を用いたワーク分離方法に関する。 The present invention is used to peel off a work temporarily fixed and held by a support from the support in a manufacturing process of a work to be a product, such as a processing process of a semiconductor substrate or a semiconductor wafer having an extremely thin thickness. The present invention relates to a work separating device and a work separating method using the work separating device.
従来、この種のワーク分離装置及びワーク分離方法として、半導体基板(薄型ウエハ)をシリコン、ガラス等の支持体に仮接着層を介して接合することにより、裏面研削、TSVや裏面電極形成の工程に十分耐えうるシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。仮接着層は、光レーザーの照射で接着力を変化させて分離可能にする光レーザー剥離方式の分離層を含んでいる。
仮接着層の積層方法は、仮接着層の材料として接着力がある熱硬化性樹脂を溶剤に溶解し、スピンコート法等を用いて半導体基板(回路付ウエハ)や支持体の表面に仮接着層が形成される。
仮接着層を介した回路付ウエハと支持体の貼り合わせ方法は、高温領域の減圧下で回路付ウエハと支持体が仮接着層を介して貼り合わされて均一に圧着することにより、回路付ウエハが仮接着材層を介して支持体に接合される。
回路付ウエハと支持体の分離方法において光レーザー剥離方式による支持体の分離は、支持体側からレーザーを照射して、仮接着層や分離層を変質させることにより、支持体と分離層の接着力等が低下して、回路付ウエハにダメージを与えることなく支持体が分離される。
Conventionally, as this type of work separation device and work separation method, a process of backside polishing, TSV and backside electrode formation by joining a semiconductor substrate (thin wafer) to a support such as silicon or glass via a temporary adhesive layer. A system that can sufficiently withstand the above has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The temporary adhesive layer includes an optical laser peeling type separation layer that changes the adhesive force by irradiation with an optical laser to enable separation.
In the method of laminating the temporary adhesive layer, a thermosetting resin having adhesive strength as a material of the temporary adhesive layer is dissolved in a solvent and temporarily adhered to the surface of a semiconductor substrate (wafer with a circuit) or a support by using a spin coating method or the like. Layers are formed.
The method of bonding the circuit wafer and the support via the temporary adhesive layer is that the circuit wafer and the support are bonded via the temporary adhesive layer under reduced pressure in a high temperature region and uniformly pressure-bonded to obtain the circuit wafer. Is joined to the support via a temporary adhesive layer.
In the method of separating the wafer with a circuit and the support, the support is separated by the optical laser peeling method by irradiating a laser from the support side to alter the temporary adhesive layer and the separation layer, so that the adhesive force between the support and the separation layer is changed. Etc. are reduced, and the support is separated without damaging the wafer with circuit.
ところで、半導体基板や薄型ウエハなどのワークと支持体は、接着力がある熱硬化性樹脂の溶解により仮接着層をワークや支持体に積層した後、ワークと支持体の間に仮接着層を挟み込んで圧着(加圧)している。このため、仮接着層の熱硬化性樹脂がワークや支持体の外縁から食み出るおそれがある。
この場合には、レーザーの照射で仮接着層や分離層を変質しても、ワークや支持体の外縁から食み出した部位にはレーザ光が照射されず、レーザ光で変質しない未剥離な部位を生じてしまう。
また、ワークだけでなく支持体の角部(エッジ部)は、一般的にケガ防止や破損防止などの目的で面取り加工される。このため、照射されたレーザ光が支持体の面取りで散乱して、面取りと近い仮接着層や分離層の外縁に、レーザ光で変質しない未剥離部位を生じてしまう。
その他にもワークと支持体の間に異物が混入した場合や、支持体の表面に異物が付着した場合など、レーザーの照射による仮接着層や分離層の変質のみでは部分的な未剥離部位が生じて、ワークと支持体をスムーズに剥離できないことがある。
これにより、前述の未剥離部位が生じた際に、ワークと支持体を大きな力で無理に剥離すると、ワークや支持体に部分的な破損や割れ目,裂け目を生じることがあり、その後の生産過程において異常を起こすという問題があった。
このような状況下で、レーザ光による変質後の仮接着層に未剥離部位が存在しても、ワークと支持体をスムーズに剥離する技術が要望されている。
By the way, for a work such as a semiconductor substrate or a thin wafer and a support, a temporary adhesive layer is laminated on the work or the support by melting a thermosetting resin having adhesive strength, and then a temporary adhesive layer is formed between the work and the support. It is sandwiched and crimped (pressurized). Therefore, the thermosetting resin of the temporary adhesive layer may squeeze out from the outer edge of the work or the support.
In this case, even if the temporary adhesive layer or the separation layer is altered by laser irradiation, the portion protruding from the outer edge of the work or support is not irradiated with the laser beam and is not altered by the laser beam. It creates a part.
Further, not only the work but also the corners (edges) of the support are generally chamfered for the purpose of preventing injury or damage. Therefore, the irradiated laser beam is scattered by the chamfering of the support, and an unpeeled portion that is not deteriorated by the laser beam is generated on the outer edge of the temporary adhesive layer or the separation layer close to the chamfering.
In addition, when foreign matter is mixed between the work and the support, or when foreign matter adheres to the surface of the support, there are some unpeeled parts only by the alteration of the temporary adhesive layer and the separation layer by laser irradiation. As a result, the work and the support may not be separated smoothly.
As a result, if the work and the support are forcibly peeled off with a large force when the above-mentioned unpeeled portion is generated, the work and the support may be partially damaged, cracked, or split, and the subsequent production process. There was a problem of causing an abnormality in.
Under such circumstances, there is a demand for a technique for smoothly peeling the work and the support even if there is an unpeeled portion in the temporary adhesive layer after being altered by the laser beam.
このような課題を解決するために本発明に係るワーク分離装置は、回路基板を含むワークと、前記ワークを平坦な状態に保持する支持体とが、仮接着層を介して接合されてなる積層体に対し、変性剥離装置により前記仮接着層が変質して前記ワークから前記支持体を剥離するワーク分離装置であって、前記ワークを着脱自在に保持する保持部材と、前記保持部材で保持した前記ワーク及び前記支持体の間に配置された前記仮接着層の外縁と対向する剥離部材と、前記剥離部材を前記仮接着層の前記外縁に向けて移動する駆動部と、前記ワーク又は前記支持体のいずれか一方を他方に対して厚み方向へ引き離す隔離部材と、前記駆動部及び前記隔離部材を作動制御する制御部と、を備え、前記仮接着層は、前記仮接着層の前記外縁に生じる前記変性剥離装置で変質しない未剥離部位を有し、前記剥離部材は、前記仮接着層の前記外縁の少なくとも周方向一部に突き当たる破壊刃を有し、前記制御部は、前記駆動部の作動により、前記剥離部材の前記破壊刃が前記未剥離部位を壊すように制御され、前記隔離部材の作動により、前記破壊刃で壊した前記未剥離部位から前記ワークと前記支持体が引き剥がされるように制御することを特徴とする。
また、このような課題を解決するために本発明に係るワーク分離方法は、回路基板を含むワークと、前記ワークを平坦な状態に保持する支持体とが、仮接着層を介して接合されてなる積層体に対し、変性剥離装置により前記仮接着層が変質して前記ワークから前記支持体を剥離するワーク分離方法であって、保持部材で保持した前記ワーク及び前記支持体の間に配置された前記仮接着層の外縁に向けて剥離部材を移動する外縁剥離工程と、前記ワーク又は前記支持体のいずれか一方を他方に対して隔離部材で厚み方向へ引き離す隔離工程と、を含み、前記仮接着層は、前記仮接着層の前記外縁に生じる前記変性剥離装置で変質しない未剥離部位を有し、前記外縁剥離工程では、前記剥離部材の破壊刃が、前記仮接着層の前記外縁の少なくとも周方向一部に突き当たって前記未剥離部位を壊し、前記隔離工程では、前記隔離部材の作動により、前記破壊刃で壊した前記未剥離部位から前記ワークと前記支持体を引き剥がすことを特徴とする。
Such problems workpiece separator apparatus according to the present invention in order to solve comprises a workpiece including a circuit board, a support for holding the workpiece in a flat condition, formed by bonding through a temporary adhesive layer laminated A work separating device for peeling the support from the work by deteriorating the temporary adhesive layer with respect to the body by the modified peeling device , and holding the work with a holding member that holds the work detachably and the holding member. A peeling member arranged between the work and the support that faces the outer edge of the temporary adhesive layer, a driving unit that moves the peel member toward the outer edge of the temporary adhesive layer, and the work or the support. The temporary adhesive layer includes an isolation member that separates one of the bodies from the other in the thickness direction, and a control unit that controls the operation of the drive unit and the isolation member, and the temporary adhesive layer is attached to the outer edge of the temporary adhesive layer. The peeling member has an unpeeled portion that is not deteriorated by the modified peeling device, the peeling member has a breaking blade that abuts at least a part of the outer edge of the temporary adhesive layer in the circumferential direction, and the control unit is of the driving unit. the operation, wherein the breaking blade peeling member is controlled so that breaking the previous SL unpeeled portion, the actuation of the isolation member, said breaking blade in said workpiece between said support peeled from unpeeled site broke It is characterized in that it is controlled so as to be used.
Further, the work separation method according to the present invention in order to solve such a problem, a workpiece including a circuit board, a support for holding the workpiece in a flat condition, are joined via a temporary adhesive layer to become laminate, the temporary adhesion layer is altered by denaturing peeling device comprising a work separation method of removing the support from the workpiece, it is arranged between the workpiece and the support held by the holding member wherein the outer edge peeling step of moving the stripping member towards the outer edge of the temporary adhesive layer, and a isolation step of separating the thickness direction isolating member one of said workpiece or said support relative to the other, the The temporary adhesive layer has an unpeeled portion that is generated on the outer edge of the temporary adhesive layer and is not deteriorated by the modified peeling device. In the outer edge peeling step, the breaking blade of the peeling member is formed on the outer edge of the temporary adhesive layer. breaking the unpeeled portion abuts at least in the circumferential direction a portion, the at isolation step, wherein by actuation of the isolation member, peeled from the unpeeled portion broke by the breaking blade pulls the support and the workpiece And.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係るワーク分離装置A及びワーク分離方法は、図1〜図6に示すように、回路基板(図示しない)を含むワーク1と、ワーク1を保持する支持体2とが、仮接着層3を介して接合されてなる積層体Sに対し、仮接着層3の変質(変性)などによりワーク1と支持体2を剥離させる装置と方法である。厚さが極めて薄い半導体ウエハ(以下「極薄ウエハ」という)の処理工程や、WLP(wafer level packaging)やPLP(panel level packaging)のような半導体パッケージなどを製造することのために用いられる。
詳しく説明すると、本発明の実施形態に係るワーク分離装置Aは、ワーク1と支持体2が仮接着層3を挟んで接合される貼り合わせ装置10と、仮接着層3の変質によりワーク1と支持体2を剥離可能にする変性剥離装置20と、仮接着層3の外縁3cの未剥離な部位を壊して引き剥がす破壊剥離装置30と、を具備している。
なお、図1〜図6に示されるように、ワーク1や支持体2や積層体Sは通常、その表面や裏面が上下方向へ向くように載置される。ワーク1や支持体2や積層体Sの厚み方向を以下「Z方向」という。厚み方向(Z方向)と交差する二方向を以下「XY方向」という。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the work separating device A and the work separating method according to the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 to 6, a
More specifically, the work separating device A according to the embodiment of the present invention includes a
As shown in FIGS. 1 to 6, the
ワーク1は、回路形成処理や薄化処理などの半導体プロセスが供された回路基板を含むとともに搬送される円形のウエハや矩形(長方形及び正方形を含む角が直角の四辺形のパネル形状)の基板などからなるデバイス基板である。ワーク1は、シリコンなどの材料で薄板状に形成され、その表裏いずれか一方に加工面1aを有する。
ワーク1の加工面1aは、後述する貼り合わせ装置10により支持体2が仮接着層3を介して接合された状態で、回路形成処理や薄化処理などの加工が施される。この加工の終了後には、後述する変性剥離装置20により仮接着層3を変質させてワーク1から支持体2が剥離可能になる。
ワーク1の具体例としては、厚みが15〜3,000μmに薄化されたウエハや基板、厚みを数十μm程度にした極薄ウエハ、更にはWLPやPLPなどのパッケージされたチップ基板などが用いられる。図示例では、ワーク1が円形の極薄ウエハである場合を示している。
さらにワーク1の加工面1aや加工不要な非加工面1bと外側端面1cとで形成される角部は、一般的に面取り加工される。面取り加工とは、作業者の接触時におけるケガ防止と、物との接触時における破損防止などを目的とするものである。面取り加工としては、ワーク1の加工面1a及び非加工面1bと外側端面1cとの間に形成されるエッジ部を削り落すことにより、面取り1dが全周に亘って形成される。図示例では、面取り1dをR面取りしている。また図示例以外に図示しないがC面取りに変更することも可能である。
The
The processed
Specific examples of the
Further, the corner portion formed by the
支持体2は、ワーク1の薄化工程や各種処理工程や搬送工程などにおいてワーク1を平坦な状態に保持することにより、ワーク1が必要な強度を有してワーク1の破損や変形などが防止されるようにしたキャリア基板やサポート基板などと呼ばれるものである。支持体2は、光が透過するガラスや合成樹脂などの透明又は半透明な剛性材料で平板状に形成することが好ましい。
支持体2の具体例としては、厚みが例えば300〜3,000μmのガラス板やセラミック板やアクリル系樹脂製などの円形板又は矩形板を用いている。図示例では、支持体2が円形のガラス板である。
さらに支持体2の表面2aや裏面2bと外側端面2cとで形成される角部は、一般的に面取り加工される。面取り加工としては、支持体2の表面2a及び裏面2bと外側端面21cとの間に形成されるエッジ部を削り落すことにより、面取り2dが全周に亘って形成される。図示例では、面取り2dをR面取りしている。また図示しないがC面取りに変更することも可能である。
By holding the
As a specific example of the
Further, the corners formed by the
仮接着層3は、ワーク1と支持体2との間に挟み込むように配置され、接着性を有し且つその接着力が制御可能に変質(変性)する材料で構成される。仮接着層3の接着力を制御する方法としては、光の吸収などにより低下するように変質(変性)可能な材料を用い、接着性を有する材料からなる接着層部3aと、光の吸収などで剥離又は破壊するように変質(変性)可能な材料からなる分離層部3bを重ね合わせた複数層構造に構成することが好ましい。さらに仮接着層3は、ワーク1と支持体2の剥離後において、容易に洗浄除去できる材料で構成することが好ましい。
仮接着層3の具体例として図1〜図6に示される場合には、接着剤からなる接着層部3aと、透明や半透明の支持体2を介して照射されたレーザ光Lの吸収により、僅かな外力で剥離又は破壊し得るように変質する分離層部3bと、が積層された二層構造を用いている。図示例では、仮接着層3の接着層部3aや分離層部3bが、ワーク1や支持体2と同様に円形の薄板状に形成されている。
分離層部3bは、支持体2の表面2aに対し、厚みが約0.1μm〜1μm程度、好ましくは約0.5μm程度となるように積層される。
接着層部3aは、分離層部3bの上面又はワーク1の加工不要な非加工面1bに沿って、その厚みが約1μm以上、好ましくは約2μm程度となるように積層され、分離層部3bとワーク1の非加工面1bとを接着層部3aで接着している。
また、仮接着層3の他の例として図示しないが、接着機能と、光の吸収などで接着力が制御可能な剥離機能とを併せ持つ材料からなる単層構造に変更することも可能である。
The temporary
In the case shown in FIGS. 1 to 6 as a specific example of the temporary
The
The
Further, although not shown as another example of the temporary
貼り合わせ装置10は、ワーク1と支持体2を厚み方向(Z方向)へ相対的に接近移動させて、両者間に仮接着層3(接着層部3a及び分離層部3b)が挟まれるように接合させる貼り合わせ機である。
貼り合わせ装置10の具体例として図1に示される場合には、ワーク1を着脱自在に保持するように設けられる第一保持部材11と、支持体2を着脱自在に保持するように設けられる第二保持部材12と、第一保持部材11や第二保持部材12を相対的に接近移動させるように設けられる接合用駆動部13と、接合用駆動部13を作動制御するように設けられる接合用制御部14と、を主要な構成要素として備えている。少なくとも第一保持部材11及び第二保持部材12は、減圧可能なチャンバー(図示しない)に配置され、ワーク1や支持体2を加熱しながら減圧下で相対的に接近させることが好ましい。
接合用駆動部13は、アクチュエーターなどから構成され、接合用制御部14により、図1(a)に示される貼り合わせ前の状態で、上側の第一保持部材11と下側の第二保持部材12を相対的に隔離移動させている。このため、第一保持部材11に対するワーク1の搬入及び受け渡しが可能になるとともに、第二保持部材12に対する支持体2の搬入及び受け渡しが可能になる。
その後、図1(b)や図1(c)に示されるワーク貼り合わせ時には、第一保持部材11に保持されたワーク1と、第二保持部材12に保持された支持体2を相対的に接近移動させる。これにより、支持体2の表面2aに積層された分離層部3bと、分離層部3bの上面又はワーク1の非加工面1bに積層された接着層部3aは、互いに重ね合わされ、必要に応じて所定圧力で加圧される。その結果としてワーク1と支持体2は、仮接着層3の接着層部3a及び分離層部3bを挟んで接合され、一体化して積層体Sとなる。
The
In the case shown in FIG. 1 as a specific example of the
The joining
After that, at the time of laminating the workpieces shown in FIGS. 1 (b) and 1 (c), the
変性剥離装置20は、レーザ光Lの照射や所定波長の光の面照射などにより仮接着層3(接着層部3aや分離層部3b)を接着力が低下するように変質(変性)させて、ワーク1と支持体2を剥離可能にするための装置である。
変性剥離装置20の具体例として図2に示される場合には、支持体2を通過したレーザ光Lの照射により、仮接着層3の分離層部3bを僅かな外力で剥離し得るように変質させている。
詳しく説明すると、変性剥離装置20は、積層体Sのワーク1を着脱自在に保持するように設けられる変性剥離用保持部材21と、支持体2を透して仮接着層3(分離層部3b)に向けレーザ光Lを照射するように設けられるレーザ照射部22と、を主要な構成要素として備えている。さらに変性剥離装置20は、支持体2及び仮接着層3(分離層部3b)に対するレーザ照射部22からのレーザ照射位置Pを相対的に移動させるように設けられる変性剥離用駆動部23と、レーザ照射部22及び変性剥離用駆動部23などを作動制御するように設けられる変性剥離用制御部24と、が備えられる。
変性剥離用保持部材21は、金属などの剛体で歪み変形しない厚さで、積層体Sの外形寸法よりも大きい円形又は矩形の定盤などで構成され、積層体Sと厚み方向(Z方向)へ対向する保持面には、ワーク1の保持チャック21aが設けられる。保持チャック21aの具体例としてワーク1の厚みが極薄ウエハなどのように数十μm程度の場合には、ダイシングテープなどのようなテープ状の粘着シートが用いられ、ワーク1の非加工面1bの全体に粘着シートを貼り付けてサポートすることが好ましい。更に粘着シートの外周部には、ダイシングフレームなどのようなリング状の保持フレーム(図示しない)を取り付けて補強することにより、搬送可能にすることも可能である。
レーザ照射部22は、レーザ発振器などのレーザ光源(図示しない)からレーザ光Lを積層体Sに対して厚み方向(Z方向)へ向けて導く光学系の一部として設けられる。レーザ照射部22の具体例として図示例の場合には、レーザスキャナが用いられ、レーザ光Lを積層体Sに沿って走査(掃引)させている。
変性剥離用駆動部23は、変性剥離用保持部材21又はレーザ照射部22のいずれか一方か若しくは変性剥離用保持部材21及びレーザ照射部22の両方を移動させる光軸相対移動機構である。変性剥離用駆動部23は、変性剥離用制御部24により、レーザ照射部22から照射されたレーザ光Lを、変性剥離用保持部材21に保持した積層体Sの分離層部3bに対して、少なくともレーザ照射部22からのレーザ光Lの照射方向(Z方向)と交差する二方向(XY方向)へ相対的に移動させるように構成される。その結果として、分離層部3bにおいてレーザ光Lの照射箇所は、僅かな外力で剥離し得るように変質する。
The
In the case shown in FIG. 2 as a specific example of the
More specifically, the modified
The modified
The
The modified
ところで、仮接着層3(接着層部3a)を構成する接着剤は、図1(b)に示されるように、貼り合わせ装置10による加圧で厚み方向(Z方向)へ圧縮されるため、仮接着層3(分離層部3b)の外縁3cよりも食み出るおそれがある。図示例では、接着層部3aとなる接着剤が、分離層部3bの外縁3cからの食み出し(突出)に留まらず、ワーク1の外側端面1cや支持体2の外側端面2cからも膨出している。
このため、図2に示されるように、変性剥離装置20のレーザ照射部22から分離層部3bの全面に亘ってレーザ光Lを照射しても、仮接着層3(分離層部3b)の外縁3cから食み出した接着層部3aの外端にはレーザ光Lが照射されない。これにより、分離層部3bの外縁3cから食み出した接着層部3aの外端には、レーザ光Lで変質しない未剥離部位3dが周方向の一部又は周方向全体に亘り生じてしまう。
また、ワーク1の角部(エッジ部)に限らず支持体2の角部(エッジ部)は、一般的に面取り加工で面取り2dが形成される。このため、変性剥離装置20のレーザ照射部22から照射されたレーザ光Lが、支持体2の面取り2dで散乱(乱反射)する可能性が高い。これにより、図1(c)に示されるように、貼り合わせ装置10による加圧でもワーク1や支持体2の外縁端面から仮接着層3(接着層部3a)の食み出しが生じなくとも、面取り2dと厚み方向(Z方向)へ対向する仮接着層3(分離層部3b)の外縁3cの近傍には、レーザ光Lで変質しない未剥離部位3eを生じてしまう。
By the way, as shown in FIG. 1B, the adhesive constituting the temporary adhesive layer 3 (
Therefore, as shown in FIG. 2, even if the laser beam L is irradiated from the
Further, not only the corner portion (edge portion) of the
そこで、このような課題を解決するために本発明の実施形態に係るワーク分離装置Aは、図3〜図5や図6に示されるように、仮接着層3(接着層部3aや分離層部3b)の外縁3cに生じる未剥離部位3d,3eを破壊剥離装置30で壊して引き剥がす。
本発明の実施形態(第一実施形態)に係るワーク分離装置Aでは、図3〜図5に示されるように、接着層部3aにおいて分離層部3bの外縁3cから食み出した外端に生じる未剥離部位3dを破壊剥離装置30で破壊している。
また本発明の実施形態(第二実施形態)に係るワーク分離装置Aでは、図6に示されるように、分離層部3bの外縁3cの近傍に生じた未剥離部位3eを破壊剥離装置30で破壊している。
Therefore, in order to solve such a problem, the work separating device A according to the embodiment of the present invention has a temporary adhesive layer 3 (
In the work separating device A according to the embodiment (first embodiment) of the present invention, as shown in FIGS. 3 to 5, the outer end of the
Further, in the work separating device A according to the embodiment (second embodiment) of the present invention, as shown in FIG. 6, the
破壊剥離装置30は、積層体Sを着脱自在に保持するように設けられる破壊剥離用保持部材31と、破壊剥離用保持部材31で保持された積層体Sの仮接着層3の外縁3cと対向して設けられる破壊剥離用剥離部材32と、破壊剥離用剥離部材32を仮接着層3の外縁3cに向けて移動させるように設けられる破壊剥離用駆動部33と、を主要な構成要素として備えている。さらに破壊剥離装置30は、積層体Sのワーク1又は支持体2のいずれか一方を他方に対して厚み方向(Z方向)へ引き離すように設けられる破壊剥離用隔離部材34と、破壊剥離用駆動部33及び破壊剥離用隔離部材34を作動制御するように設けられる破壊剥離用制御部35と、が備えられる。
破壊剥離用保持部材31は、図3(a)などに示されるように、ワーク1の加工面1a又は支持体2の裏面2bと厚み方向(Z方向)へ対向する表面側に保持チャック31aが設けられる。
また破壊剥離用保持部材31は、変性剥離装置20の変性剥離用保持部材21と兼用することが可能である。この場合には図5(a)(b)に示されるように、変性剥離用保持部材21の保持チャック21aでもある破壊剥離用保持部材31の保持チャック31aに対し、積層体Sのワーク1が保持された状態で、変性剥離装置20による仮接着層3の変性工程から、破壊剥離装置30による仮接着層3の外縁剥離工程へ移行可能になる。
The
As shown in FIG. 3A and the like, the fracture
Further, the breaking
破壊剥離用剥離部材32は、図3(a)などに示されるように、仮接着層3(接着層部3aや分離層部3b)の外縁3cにおいて少なくとも周方向一部に向けて厚み方向(Z方向)と交差する仮接着層3に沿った方向(XY方向)へ往復動自在に支持される。
破壊剥離用剥離部材32の一例として図3(b)の実線に示される場合には、仮接着層3(接着層部3aや分離層部3b)の外縁3cに対して、破壊剥離用剥離部材32を一つのみ配置している。
またその他の例として、図3(b)の二点鎖線に示されるように、仮接着層3(接着層部3aや分離層部3b)の外縁3cに沿って、破壊剥離用剥離部材32を複数それぞれ所定間隔毎に配置することも可能である。図示例では、外縁3cの一半部に破壊剥離用剥離部材32を3つそれぞれ周方向へ等間隔毎に配置している。なお、図示例以外に仮接着層3の大きさに対応して破壊剥離用剥離部材32を2つ又は4つ以上配置することも可能である。
さらに破壊剥離用剥離部材32は、その先端側に破壊刃32aを有する。
破壊刃32aは、ワーク1や支持体2のXY方向サイズよりも小さな幅で且つ先端に向かって徐々にZ方向へ厚くなる楔型の尖った形状に形成され、楔型の尖った刃部を、仮接着層3(接着層部3aや分離層部3b)の外縁3cの少なくとも周方向一部に対してXY方向へ対向するように配置している。
As shown in FIG. 3A and the like, the
When shown in the solid line of FIG. 3B as an example of the
As another example, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 3B, the
Further, the
The
破壊剥離用駆動部33は、アクチュエーターなどから構成され、破壊剥離用の制御部35により、破壊剥離用剥離部材32の破壊刃32aを、仮接着層3(接着層部3aや分離層部3b)の外縁3cの少なくとも周方向一部に向けてXY方向へ往復動させる。図示例では、円形の仮接着層3(接着層部3aや分離層部3b)の中心位置Оに向けて往復動させる場合を示している。
また破壊剥離用駆動部33は、後述する破壊剥離用制御部35によって変性剥離装置20の作動と連動するように作動制御することが可能である。この場合には、レーザ照射部22からのレーザ光Lの照射が完了した後に、破壊剥離用駆動部33の作動を開始することが可能になる。
詳しく説明すると、破壊剥離用駆動部33により破壊剥離用剥離部材32は、図3(a)(b)の一点鎖線や図6の一点鎖線に示される初期状態で、仮接着層3(接着層部3aや分離層部3b)の外縁3cからXY方向へ離れた位置に破壊刃32aを待機させている。
次に破壊剥離用剥離部材32は、図3(a)(b)の実線や図6の実線に示されるように、破壊刃32aを待機位置P1から仮接着層3(接着層部3aや分離層部3b)の外縁3cに向け移動して、外縁3cの少なくとも周方向一部に突き当てる。これにより、仮接着層3(接着層部3aや分離層部3b)の外縁3cにおいて破壊刃32aが突き当たった周方向一部の箇所は、衝撃で壊れる。
ここで、図3〜図5に示される第一実施形態の場合には、分離層部3bの外縁3cから食み出した接着層部3aの外端に生じる未剥離部位3dにおいて、その周方向一部が部分的に破壊される。
また、図6に示される第二実施形態の場合には、分離層部3bの外縁3cの近傍に生じた未剥離部位3eにおいて、その周方向一部が部分的に破壊される。
これに続いて破壊剥離用剥離部材32は、図4に示されるように、破壊刃32aを突き当て位置P2から更に移動して、外縁3cの少なくとも周方向一部に進入させている。この進入位置P3への破壊刃32aの移動により、外縁3cの少なくとも周方向一部が厚み方向(Z方向)へ押し広げられ、破壊刃32aによる外縁3cの部分的な破壊箇所が、突き当て位置P2を中心としてワーク1及び支持体2の周方向へ徐々に広がる。
最後に破壊剥離用剥離部材32は、破壊刃32aを待機位置P1に戻して、それ以降は変性剥離装置20の変性剥離用保持部材21や破壊剥離用保持部材31に積層体Sのワーク1が保持される度に、上述した作動が繰り返される。
The destructive
Further, the destructive
More specifically, the
Next, as shown in the solid line of FIGS. 3 (a) and 3 (b) and the solid line of FIG. 6, the
Here, in the case of the first embodiment shown in FIGS. 3 to 5, the circumferential direction of the
Further, in the case of the second embodiment shown in FIG. 6, a part of the
Following this, as shown in FIG. 4, the
Finally, the
破壊剥離用隔離部材34は、図5(a)(b)に示されるように、ワーク1又は支持体2のいずれか一方を他方に対して厚み方向(Z方向)へ引き離す分離機構である。破壊剥離用隔離部材34は、ワーク1又は支持体2のいずれか一方に対して着脱自在に取り付けられる仮止め部34aと、仮止め部34aでワーク1又は支持体2のいずれか一方を他方に対して厚み方向(Z方向)へ引き離すように移動する隔離駆動部34bと、で構成することが好ましい。
仮止め部34aとしては、吸引による差圧でワーク1又は支持体2に吸着保持される吸着パッドや、粘着力でワーク1又は支持体2に粘着保持される粘着パッドなどが用いられる。
仮止め部34aは、ワーク1又は支持体2に対する取り付け力(吸着力や粘着力)を、変質した仮接着層3によるワーク1と支持体2の剥離力が所定値以上になると解放するように設定することが好ましい。仮止め部34aが吸着パッドである場合には、吸着パッドのサイズ変更や吸引力の調整などにより、ワーク1又は支持体2に対する吸着力を制御して、仮接着層3(分離層部3b)の剥離又は破壊が所定値を超えると、ワーク1又は支持体2が開放されるように設定する。仮止め部34aが粘着パッドである場合には、粘着パッドのサイズ変更や粘着力の調整などにより、ワーク1又は支持体2に対する粘着力を制御して、仮接着層3(分離層部3b)の剥離又は破壊が所定値を超えると、ワーク1又は支持体2が開放されるように設定する。
さらに仮止め部34aは、ワーク1又は支持体2のいずれか一方において破壊刃32aの近傍位置に取り付けることが好ましい。ワーク1又は支持体2における破壊剥離用剥離部材32の近傍位置とは、図3(b)の二点鎖線に示されるように、ワーク1又は支持体2の外周部位において、破壊刃32aによる仮接着層3の外縁3cの破壊位置、すなわち破壊刃32aの突き当て位置P2及び進入位置P3と近い箇所が該当する。つまり、ワーク1又は支持体2の外周部位で且つワーク1又は支持体2の中心位置Оと破壊刃32aとを結ぶ線上に仮止め部34aに取り付けられる。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the destructive
As the
The
Further, the
隔離駆動部34bは、アクチュエーターなどから構成され、後述する破壊剥離用制御部35により破壊剥離用駆動部33の作動と連動して、破壊剥離用剥離部材32の往復動が終了する度に仮止め部34aを接離移動させる。
詳しく説明すると、隔離駆動部34bにより仮止め部34aは、その初期状態(図示しない)でワーク1又は支持体2のいずれか一方から離れた位置に待機している。
次に破壊剥離用剥離部材32は、破壊剥離用剥離部材32が待機位置P1に戻った後に、図5(a)に示されるように、仮止め部34aとなる吸着パッドや粘着パッドを、支持体2の裏面2bの外周部位に取り付けている。これに続いて図5(b)に示されるように、隔離駆動部34bにより、破壊剥離用保持部材31が保持されたワーク1の仮接着層3(接着層部3a)から支持体2をZ方向へ引き離す。この支持体2の引き離しによって、仮接着層3(分離層部3b)が僅かな外力でもスムーズに剥離する。
また、この際に何かの理由で、仮止め部34aによりワーク1と支持体2を引き離しても、レーザ光Lの照射などで変質した仮接着層3(分離層部3b)がスムーズに剥離せずに、ワーク1又は支持体2に対する取り付け力(吸着力や粘着力)が所定値を超えた場合には、仮止め部34aとなる吸着パッドや粘着パッドが支持体2(又はワーク1)から解放されて外れる。これにより、ワーク1に無理な外力が作用しない。
The
More specifically, the
Next, the
Further, at this time, even if the
破壊剥離用制御部35は、破壊剥離用駆動部33及び破壊剥離用隔離部材34(隔離駆動部34b)に加えて、貼り合わせ装置10の接合用制御部14や変性剥離装置20の変性剥離用駆動部23などともそれぞれ電気的に接続した制御回路(図示しない)を有するコントローラである。破壊剥離用制御部35となるコントローラは、制御回路に予め設定されたプログラムに従って、予め設定されたタイミングで順次それぞれ作動制御している。
In addition to the destructive
そして、破壊剥離用制御部35の制御回路に設定されたプログラムを、ワーク分離装置Aの破壊剥離装置30によるワーク分離方法として説明する。
本発明の実施形態(第一実施形態,第二実施形態)に係るワーク分離装置A(破壊剥離装置30)を用いたワーク分離方法の分離過程は、ワーク1及び支持体2の間に配置された仮接着層3の外縁3cに向けて破壊剥離用剥離部材32を移動する外縁剥離工程と、ワーク1又は支持体2のいずれか一方を他方に対して破壊剥離用隔離部材34で厚み方向へ引き離す隔離工程と、を主要な工程として含んでいる。
外縁剥離工程では、破壊剥離装置30の破壊剥離用剥離部材32及び破壊剥離用駆動部33の作動により、仮接着層3の外縁3cの少なくとも周方向一部に破壊刃32aを突き当てて、仮接着層3の外縁3cに生じる未剥離部位3d,3eを壊す。
隔離工程では、破壊剥離用隔離部材34となる仮止め部34a及び隔離駆動部34bの作動により、破壊刃32aで壊した未剥離部位3d,3eからワーク1と支持体2を引き剥がす。
Then, the program set in the control circuit of the breaking peeling
The separation process of the work separation method using the work separation device A (breaking peeling device 30) according to the embodiment of the present invention (first embodiment, second embodiment) is arranged between the
In the outer edge peeling step, the
In the isolation step, the
このような本発明の実施形態に係るワーク分離装置A及びワーク分離方法によると、レーザ光Lの照射などにより仮接着層3(分離層部3b)の少なくとも外端を除く略全面が変質した状態で、仮接着層3(接着層部3a,分離層部3b)の外縁3cに向け(破壊剥離用)剥離部材32が移動して、外縁3cの少なくとも周方向一部に破壊刃32aが突き当たる。
これにより、外縁3cの少なくとも周方向一部に生じていた未剥離部位3d,3eが、破壊刃32aの突き当たりで壊される。これに続く(破壊剥離用)隔離部材34の作動に伴い、破壊刃32aで壊した未剥離部位3d,3eから剥離がワーク1及び支持体2の周方向へ徐々に広がって、ワーク1と支持体2が引き剥がされる。
これにより、未剥離部位3d,3eの破壊箇所からワーク1と支持体2の接合面全体がスムーズに剥離可能となる。
したがって、変質後の仮接着層3に未剥離部位3d,3eが存在しても、ワーク1と支持体2をスムーズに剥離することができる。
その結果、半導体基板や薄型ウエハと支持体の貼り合わせで仮接着層の熱硬化性樹脂が基板やウエハや支持体の外縁から食み出る従来のものに比べ、ワーク1と支持体2を大きな力で無理に剥離する必要がない。このため、ワーク1や支持体2に部分的な破損や割れ目,裂け目が生じることを防止できるとともに、その後の生産過程において異常の発生をも防止できる。
さらに、その他にもワーク1と支持体2の間に異物混入や、支持体2の表面に異物が付着した時などのように、レーザ光Lの照射などによる仮接着層3の変質のみでは部分的な未剥離部が生じた場合であっても、ワーク1と支持体2をスムーズに剥離できる。
これにより、ワーク1の生産過程における歩留まりの向上や加工性向上が図れる。
According to the work separating device A and the work separating method according to the embodiment of the present invention, substantially the entire surface of the temporary adhesive layer 3 (
As a result, the
As a result, the entire joint surface between the
Therefore, even if the
As a result, the
Furthermore, in addition to this, when foreign matter is mixed between the
As a result, it is possible to improve the yield and workability in the production process of the
特に、仮接着層3が、接着性を有する接着層部3aと、光の吸収で剥離又は破壊するように変質可能な分離層部3bと、を有し、接着層部3a又は分離層部3bの外縁3cに生じる未剥離部位3d,3eを、破壊刃32aで壊すことが好ましい。
この場合には、仮接着層3を挟んだワーク1と支持体2の加圧貼り合わせに伴って、分離層部3bの外縁3cから食み出した接着層部3aの外端に生じる未剥離部位3dを、図3〜図5に示されるように破壊刃32aで壊す。
面取り2dによるレーザ光Lの散乱で分離層部3bの外縁3cの近傍に生じた未剥離部位3eを、図6に示されるように破壊刃32aで壊す。
したがって、分離層部3bの変質不良で生じた未剥離部位3d,3eを確実に剥離することができる。
その結果、分離層部3bの変質不良を解消して、支持体2からワーク1に部分的な破損や割れ目,裂け目を生じることなく安定して剥離できる。
In particular, the temporary
In this case, the
The
Therefore, the
As a result, the deterioration of the
さらに、(破壊剥離用)隔離部材34が、ワーク1又は支持体2のいずれか一方に対して着脱自在に取り付けられる仮止め部34aを有し、仮止め部34aを破壊刃32aの近傍に配置することが好ましい。
この場合には、ワーク1又は支持体2のいずれか一方に取り付けられた仮止め部34aを、他方に対して厚み方向(Z方向)へ引き離すことにより、破壊刃32aの突き当たりで壊された箇所から仮接着層3(分離層部3b)に空気などの気体が入る。
このため、仮接着層3(分離層部3b)を挟んで気密状に接合されたワーク1と支持体2が、極めてスムーズに剥離可能となる。
したがって、ワーク1と支持体2の極めてスムーズな剥離を実現することができる。
その結果、ワーク1や支持体2に部分的な破損や割れ目,裂け目が生じることを確実に防止できる。
Further, the isolation member 34 (for destructive peeling) has a
In this case, the
Therefore, the
Therefore, extremely smooth peeling of the
As a result, it is possible to reliably prevent partial breakage, cracks, and crevices in the
また、仮止め部34aは、ワーク1又は支持体2に対する取り付け力(吸着力や粘着力)を、変質した仮接着層3によるワーク1と支持体2の剥離力が所定値以上になると解放するように設定することが好ましい。
この場合には、レーザ光Lの照射などで仮接着層3(分離層部3b)を変質させても、ワーク1と支持体2の間に異物混入や、支持体2の表面に異物が付着した場合などの異常によって、仮止め部34aによりワーク1と支持体2を引き離しても、レーザ光Lの照射などで変質した仮接着層3(分離層部3b)がスムーズに剥離せずに、ワーク1又は支持体2に対する取り付け力(吸着力や粘着力)が所定値を超えることがある。
この際には、仮止め部34aとなる吸着パッドや粘着パッドが支持体2又はワーク1から解放されて外れる。これにより、ワーク1又は支持体2に無理な外力が作用しない。
したがって、レーザ光Lの照射などで仮接着層3(分離層部3b)に変質不良が生じた異常接合状態を簡単に検出して、ワーク1の無理な剥離を中断することができる。
その結果、異物の混入や異物の付着などの異常に対して、ロードセルなどの特別な測定手段を使うことなく、剥離不能な異常接合状態のワーク1及び支持体2(積層体S)を容易に検出できて迅速な対応が可能になるとともに、異常接合に伴ってワーク1や支持体2に部分的な破損や割れ目,裂け目が生じることを確実に防止できる。
うワーク1に部分的な破損や割れ目,裂け目の発生を確実に防止できる。
Further, the
In this case, even if the temporary adhesive layer 3 (
At this time, the suction pad or the adhesive pad serving as the
Therefore, it is possible to easily detect an abnormally bonded state in which the temporary adhesive layer 3 (
As a result, the
Partial damage, cracks, and crevices can be reliably prevented in the
なお、前示の実施形態(第一実施形態〜第三実施形態)において図示例では、ワーク1が円形の極薄ウエハであり、支持体2が円形のガラス板であり、仮接着層3の接着層部3aや分離層部3bが円形の薄板状に形成される場合を示したが、これに限定されず、ワーク1が矩形の基板であり、支持体2が矩形板であり、仮接着層3の接着層部3aや分離層部3bが矩形の薄板状に形成されてもよい。
In the illustrated examples of the above-described embodiments (first to third embodiments), the
A ワーク分離装置 1 ワーク
2 支持体 3 仮接着層
3a 接着層部 3b 分離層部
3c 外縁 3d,3e 未剥離部位
31 (破壊剥離用)保持部材 32 (破壊剥離用)剥離部材
32a 破壊刃 33 (破壊剥離用)駆動部
34 (破壊剥離用)隔離部材 34a 仮止め部
35 (破壊剥離用)制御部
A
Claims (5)
前記ワークを着脱自在に保持する保持部材と、
前記保持部材で保持した前記ワーク及び前記支持体の間に配置された前記仮接着層の外縁と対向する剥離部材と、
前記剥離部材を前記仮接着層の前記外縁に向けて移動する駆動部と、
前記ワーク又は前記支持体のいずれか一方を他方に対して厚み方向へ引き離す隔離部材と、
前記駆動部及び前記隔離部材を作動制御する制御部と、を備え、
前記仮接着層は、前記仮接着層の前記外縁に生じる前記変性剥離装置で変質しない未剥離部位を有し、
前記剥離部材は、前記仮接着層の前記外縁の少なくとも周方向一部に突き当たる破壊刃を有し、
前記制御部は、前記駆動部の作動により、前記剥離部材の前記破壊刃が前記未剥離部位を壊すように制御され、前記隔離部材の作動により、前記破壊刃で壊した前記未剥離部位から前記ワークと前記支持体が引き剥がされるように制御することを特徴とするワーク分離装置。 A workpiece including a circuit board, wherein a support for holding the workpiece in a flat state, with respect to temporary adhesion layer through the formed by bonding the laminate, wherein the temporary adhesion layer is altered by denaturing peeling device work A work separating device that peels off the support from
A holding member that holds the work detachably and
A peeling member facing the outer edge of the temporary adhesive layer arranged between the work held by the holding member and the support.
A drive unit that moves the peeling member toward the outer edge of the temporary adhesive layer, and
An isolation member that separates either one of the work or the support from the other in the thickness direction.
A control unit that controls the operation of the drive unit and the isolation member is provided.
The temporary adhesive layer has an unpeeled portion that is generated on the outer edge of the temporary adhesive layer and is not deteriorated by the modified peeling device.
The peeling member has a breaking blade that abuts at least a part of the outer edge of the temporary adhesive layer in the circumferential direction.
Wherein, by the operation of the drive unit, wherein the breaking blade peeling member is controlled so that breaking the previous SL unpeeled site, by the operation of the isolation member, wherein the unpeeled portion broke by the broken blade A work separating device characterized in that the work and the support are controlled so as to be peeled off.
保持部材で保持した前記ワーク及び前記支持体の間に配置された前記仮接着層の外縁に向けて剥離部材を移動する外縁剥離工程と、
前記ワーク又は前記支持体のいずれか一方を他方に対して隔離部材で厚み方向へ引き離す隔離工程と、を含み、
前記仮接着層は、前記仮接着層の前記外縁に生じる前記変性剥離装置で変質しない未剥離部位を有し、
前記外縁剥離工程では、前記剥離部材の破壊刃が、前記仮接着層の前記外縁の少なくとも周方向一部に突き当たって前記未剥離部位を壊し、
前記隔離工程では、前記隔離部材の作動により、前記破壊刃で壊した前記未剥離部位から前記ワークと前記支持体を引き剥がすことを特徴とするワーク分離方法。 A workpiece including a circuit board, wherein a support for holding the workpiece in a flat state, with respect to temporary adhesion layer through the formed by bonding the laminate, wherein the temporary adhesion layer is altered by denaturing peeling device work This is a work separation method for peeling off the support from the body.
An outer edge peeling step of moving the peeling member toward the outer edge of the temporary adhesive layer arranged between the work held by the holding member and the support.
Including an isolation step in which either one of the work or the support is separated from the other by an isolation member in the thickness direction.
The temporary adhesive layer has an unpeeled portion that is generated on the outer edge of the temporary adhesive layer and is not deteriorated by the modified peeling device.
The outer edge peeling step, breaking blade of the release member breaks the unpeeled portion abuts at least in the circumferential direction a portion of the outer edge of the temporary adhesive layer,
In the isolation step, the work separation method is characterized in that the work and the support are peeled off from the unpeeled portion broken by the breaking blade by the operation of the isolation member.
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