JP7130735B2 - 仮ボンディングされた基板スタックを分離させるための装置および方法 - Google Patents
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Description
・x-yスキャン、または鋸歯状のライン走査。レーザビームは、座標方向に基板スタックを照射し、1つのラインが完成した後、次のラインが同じ方向に照射される。
・往復移動(蛇行移動)を伴ったx-yスキャン:レーザビームは、1つの方向に1つのラインを照射し、次のラインは、とりわけシームレスに反対方向に照射/走査され、以後も同様である。
・螺旋状のスキャン:走査移動は、螺旋に沿って同一のパルス周波数で、かつこれに結びついてそれぞれ異なる偏向速度で実施される。
・代替的な螺旋状のスキャン:走査移動は、螺旋に沿って可変のパルス周波数で、かつこれに結びついて同一のスキャナ偏向速度で実施される。
・円形のスキャン:走査移動によって、とりわけ閉じた完全な周状の円環形が形成される。
・位置制限を伴ったランダムスポットスキャン:走査移動は、乱数発生器のようなランダムプロセスに結びつけられており、1つのレーザパルスの後、5マイクロメートルより大きい間隔、好ましくは50マイクロメートルより大きい間隔、特に好ましくは500マイクロメートルより大きい間隔、特に好ましくは5mmより大きい間隔を空けて、ランダムに計算されたスポットにおいて、後続するレーザパルスが実施される。この場合、レーザパルスによって処理された面と、処理されていない面とが継続的に更新され、したがって、本装置は、処理されていない面の集合から次のスポットを、とりわけ独立してランダムに選択する。この方法の利点は、基板の局所的な熱負荷が低減されることである。
●機械式の固定手段、とりわけクランプ、および/または
●とりわけ個別に制御可能であり、かつ/または相互接続された真空経路を有する、真空式の固定手段、および/または
●電気式の固定手段、とりわけ静電式の固定手段、および/または
●磁気式の固定手段、および/または
●接着性の固定手段、とりわけゲルパック固定手段、および/またはとりわけ制御可能な接着性の表面を有する固定手段。
●鏡、とりわけ平面鏡、凸面鏡、または凹面鏡、
●レンズ、とりわけ
○凸レンズ、とりわけ両凸レンズ、平面凸レンズ、または凹凸レンズ、
○凹レンズ、とりわけ両凹レンズ、平面凹レンズ、または凸凹レンズ、
○フレネルレンズ、
●プリズム、
●回折素子、とりわけ回折格子、
●望遠鏡。
●ライン形状
●矩形、とりわけ
○正方形
●六角形
●三角形
●楕円形、とりわけ円形
●とりわけアパーチャを有する、任意の他の形状、
である。
●ガウスプロファイル
●矩形プロファイル
●三角形プロファイル
●楕円形プロファイル、とりわけ円形プロファイル
である。
●感光性のセンサ、とりわけフォトダイオード、
●焦電センサ、
●熱センサ、とりわけ熱電対または熱電堆、
●カメラ、とりわけCCDカメラまたはCMOSカメラ。
●基板の透過率および/または経年劣化、
●仮ボンディング層を通過する透過率:
○理想的には、機能基板(Device Wafer)が無傷であることを保証するために、1回の衝撃における仮ボンディング層の透過率(T)は、ゼロであるか、または非常に低い(T<0.01%)。
○好ましくは、レーザビームの99.9%超が、仮ボンディング層に吸収される。
○分離されるべき基板スタックの同一のスポット上にレーザパルスが繰り返される場合には、線量に対する仮ボンディング層の時間的変化を測定することができる。この時間的挙動から、少なくとも、ウィリアムズ・ランデル・フェリーの式と同様にして、または別の時間温度重ね合わせの原理を用いて、仮ボンディング層の熱的挙動を推定することが可能である。
○さらに、1つのスポットに対して繰り返されるパルスの数から、公知の統計的アルゴリズムを用いて、製品基板を保護する最適化された線量のために必要な線量が決定される。
○それぞれ異なる厚さは、それぞれ異なる透過率を有するので、これによって、ランベルト・ベールの法則に従って吸光係数を決定することができる。
○ウェハの空測定に対する参照測定において炭化を特定することが可能となり、これにより、最適なプロセスパラメータによって、製品基板への望ましくない熱入力を引き起こし得る炭化が阻止される。
●レーザ出力を、時間分解して測定および表示することができる場合(時間分解能1ns以上)、ボンディング層の接着剤または他の材料と、レーザとの相互作用、
●レーザ書き込みフィールドの1つの場所または複数の隣接する場所で複数回の露光が実施される場合、ダイナミクスおよび均一性の測定値。
●レーザ出力
●露光時間
●X-Yオーバーラップ
●ビーム形状
●パルス形状
●繰り返し露光
●波長
●HD3007(一重層)
●ブリューワーサイエンス社の二重層:UV活性層(剥離層)
●Brewer701
●BrewerBond305
●BrewerBond220
●JSR社のレーザ剥離材料の二重層(UV活性層+仮ボンディング層)
●信越社の有機平坦化層+仮ボンディング層
●3M社の二重層
●富士フィルム社の二重層
●その他の光化学的に励起可能な仮ボンディング接着剤
●その他の光熱的に励起可能な仮ボンディング接着剤
●ポリイミド
・ビーム源および測定機器が自己較正される。このために、基板または基板スタックのない状態で、本装置の空測定が実施される。大気中でのレーザ源の強度および均一性が、センサにおいて検出される。自己較正は、温度、相対空気湿度、浮遊粒子数のような実験室条件を含む、方法に関連した全てのパラメータの現在の実際の状態を記録するために使用される。
・測定値が処理および保存される。
・ボンディングされていない積層された基板スタックが装置に装填される。
・任意選択的に、ボンディングされていない積層された基板スタックと、フィルム固定のため使用されるフィルムとを、装置に装填することができる。
・任意選択的に、基板スタックとして積層されているガラス基板、とりわけ透明なガラス基板を、フィルム固定を用いて、またはフィルム固定を用いずに装置に装填することができる。
・任意選択的に、基板スタックを形成しているガラス基板を、フィルム固定を用いずに装置に装填して、測定することができる。その後、別の、とりわけ同一のガラス基板を、フィルム固定を用いて装置に装填して、測定することができる。これによって、基板スタックのガラス基板の吸光度または透過率を、基板に接触することなく参照値を測定するために特定することができる。
・ボンディングされていない基板スタックを用いた較正測定が実施される。この場合、仮ボンディング接着剤を用いない基板スタックの透過率が測定される。
・測定値が処理および保存される。とりわけ、基板スタックの吸光度を計算することができる。
・ボンディングされていない基板スタックが装置から取り外される。
・任意選択的に、レーザパラメータが適合される。この適合は、パラメータセットとして制御装置のデータベースに保存された経験値および/または計算されたパラメータに基づいている。
・ボンディングされた、とりわけ仮ボンディングされた基板スタックが、装置に装填される。
・任意選択的に、既知の測定された透過率を有するガラス基板と、既知の厚さを有する仮ボンディング接着剤と、既知の測定された透過率を有する別のガラス基板とからなる仮ボンディングされた基板スタックを、(既知の透過率を有する)フィルム固定を用いて、またはフィルム固定を用いずに装置に装填することができる。
・剥離に並行して、in-situでの測定が実施される。
・任意選択的に、仮ボンディング接着剤の透過率を決定するためにin-situでの測定を実施することができ、このin-situでの測定は、パラメータを決定するため、好ましくは最適化するために使用される。
・分離された基板スタックが取り外される。
・測定値が処理および保存される。
・レーザパラメータが、改めて最適化される。
・支持体基板の材料、
・支持体基板のコーティング、
・支持体基板の前処理、とりわけプラズマ処理、
・支持体基板の厚さ、
・固定フィルムの材料、
・固定フィルムの厚さ、
・固定フィルムのコーティング、
・仮ボンディング接着剤の材料、
・仮ボンディング接着剤の厚さ、
・仮ボンディング接着剤のフィラー、
・仮ボンディング接着剤の剥離層の厚さ、
・スプレー、スピンコーティング、キャスティング、スキージのような、仮ボンディング接着剤の塗布方法、
におけるバリエーションを含む。
・第1の基板、とりわけガラス基板、好ましくはガラス製の支持体基板の透過性を測定すること。ここから、支持体基板の透過率および/または吸光度が特定される。
・固定フィルムを用いて、または固定フィルムを用いずに、第2の基板、とりわけガラス基板の透過性を測定すること。ここから、第2の基板の透過率および/または吸光度が特定される。
・測定された第1のガラス基板、または同一の仕様を有するガラス基板と、塗布方法、供給量のような履歴、厚さ、および別のパラメータが既知である仮ボンディング接着剤と、既知のパラメータを有する第2のガラス基板と、任意選択的に、既知のパラメータを有する固定フィルムとからなる基板スタックの透過性を測定すること。
●レーザビーム16’が静止していて、基板スタック23が移動する形態、または
●基板スタック23が静止していて、レーザビーム16’が移動する形態、または
●レーザビーム16’が移動し、基板スタック23も移動する形態。
2 基部
3 枠部
4 ハウジング
5 レーザ
6 カメラ
7 ミラー
7’ 半透明のミラー
8 レンズ
9 望遠鏡
10 アパーチャ
11,11’ レーザビーム形状センサ
12 視野領域
13 動的な集束ユニット
14 PSD(position sensitive device)
15 平坦化レンズユニット(英語:field flattening unit)
16 レーザビーム
16’ レーザビーム
16r 分離されたレーザビーム
17,17’ レーザビームエネルギセンサ
18 線路
19 オートフォーカスユニット
20 ブリュースター窓
21 レーザビーム成形ユニット
22 基板ホルダ
23 基板スタック
24 基板
24o 基板表面
25 接続層/ボンディング層
26 光学システム
27 曲率半径
28 被写界深度
29 偏向ユニット
30 レーザビームセンサ
Claims (9)
- 仮ボンディングされた基板スタック(23)を分離させるための方法であって、
レーザ(5)から出力されるレーザビーム(16,16’)を基板スタック(23)の接続層(25)に印加することと、
前記印加する間に、前記仮ボンディングされた基板スタック(23)において反射および/または透過された、前記レーザ(5)のレーザビーム(16,16’,16r)を検出することと、を含み、
前記印加することは、
前記接続層(25)の複数の位置にレーザビーム(16,16’)を照射することと、
前記照射している間に前記反射および/または透過されたレーザビーム(16,16’,16r)を測定することと、
前記測定した結果に基づいて、前記基板スタック(23)の損傷を阻止するように前記接続層(25)に印加するための前記レーザビーム(16,16’)の強度を決定することとを含み、
前記レーザ(5)のパラメータの監視および/または適合を、前記接続層(25)に印加を実施している間に実施し、
それぞれのx-y位置における被写界深度(28)を、正確に接続層(25)に位置合わせするために、被写界深度(28)のz位置は、レーザビーム(16)のビーム経路上に配置された少なくとも1つの望遠鏡(9)によって調節可能である、
ことを特徴とする、方法。 - 前記レーザビーム(16,16’)を前記接続層(25)に印加する前に、前記仮ボンディングされた基板スタック(23)または参照用基板スタックにおいて前記反射および/または透過された、前記レーザ(5)のレーザビーム(16,16’,16r)を検出する
請求項1記載の方法。 - 前記レーザビーム(16,16’)のビーム形状および/または強度プロファイルを、検出された前記レーザビーム(16,16’,16r)によって制御する、
請求項1または2記載の方法。 - 前記レーザビーム(16,16’)を前記接続層(25)に印加することを、走査しながら実施する、
請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。 - 前記検出されたレーザビーム(16,16’,16r)を評価し、当該方法を制御するために使用する、
請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。 - 仮ボンディングされた基板スタック(23)を分離させるための装置であって、
・レーザ(5)から出力されるレーザビーム(16,16’)を前記基板スタック(23)の接続層(25)に印加するための印加手段と、
・前記仮ボンディングされた基板スタック(23)および/または参照用基板スタックにおいて反射および/または透過された、前記レーザ(5)のレーザビーム(16,16’,16r)を検出するための検出手段と
を有し、
前記印加手段は、
前記接続層(25)の複数の位置を照射するレーザビーム(16,16’)と、
前記照射の間に前記反射および/または透過されたレーザビーム(16,16’,16r)を測定する測定手段と、
前記測定した結果に基づいて、前記基板スタック(23)の損傷を阻止するように前記接続層(25)に印加するための前記レーザビーム(16,16’)の強度を決定する決定手段とを含み、
前記レーザ(5)のパラメータの監視および/または適合を、前記接続層(25)に印加を実施している間に実施可能であり、
それぞれのx-y位置における被写界深度(28)を、正確に接続層(25)に位置合わせするために、被写界深度(28)のz位置は、レーザビーム(16)のビーム経路上に配置された少なくとも1つの望遠鏡(9)によって調節可能である、
装置。 - 前記レーザビーム(16,16’)を前記接続層(25)に印加する前に、前記仮ボンディングされた基板スタック(23)または参照用基板スタックにおいて反射および/または透過された、前記レーザ(5)のレーザビーム(16,16’,16r)を検出するための検出手段が前記レーザビーム(16,16’)を検出可能である、
請求項6記載の装置。 - 前記レーザビーム(16,16’)のビーム形状および/または強度プロファイルを、検出された前記レーザビーム(16,16’,16r)によって制御するための制御装置を有する、
請求項6または7記載の装置。 - ・基部(2)と、
・枠部(3)と、
・前記レーザビーム(16,16’,16r)の前記ビーム形状および/またはビーム方向に対して影響を与えるための光学システム(26)と、
・前記基板スタック(23)を収容および固定するための基板ホルダ(22)であって、前記基板スタックは、前記レーザビーム(16,16’)に対して相対的に移動可能である、基板ホルダ(22)と
を有する、請求項8記載の装置。
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