KR102543036B1 - 지지체 분리 장치 및 지지체 분리 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) 적층체의 두께에 상관없이, 당해 적층체에 있어서의 지지체를 순조롭게 유지하고, 당해 적층체로부터 지지체를 분리한다.
(해결 수단) 지지체 분리 장치 (100) 는, 기판 (20) 을 고정시키는 스테이지 (15) 와, 서포트 플레이트 (18) 를 유지하는 손톱부 (12) 와, 손톱부 (12) 를 상하 방향으로 승강하는 승강부 (5) 와, 승강부 (5) 에 손톱부 (12) 를 거는 걸림부 (1) 를 구비하고, 손톱부 (12) 는, 걸림부 (1) 에 의해 상하 방향으로 가동하도록 승강부 (5) 에 걸려 있다.

Description

지지체 분리 장치 및 지지체 분리 방법{SUPPORT BODY SEPARATION DEVICE AND SUPPORT BODY SEPARATION METHOD}
본 발명은, 지지체 분리 장치 및 지지체 분리 방법에 관한 것이다.
최근, IC 카드, 휴대 전화 등의 전자 기기의 박형화, 소형화, 경량화 등이 요구되고 있다. 이들 요구를 만족하기 위해서는, 내장되는 반도체 칩에 대해서도 박형의 반도체 칩을 사용해야 한다. 이 때문에, 반도체 칩의 기가 되는 웨이퍼 기판의 두께 (막 두께) 는 현 상황에서는 125 ㎛ ∼ 150 ㎛ 이지만, 차세대의 칩용으로는 25 ㎛ ∼ 50 ㎛ 로 해야 한다고 일컬어지고 있다. 따라서, 상기의 막 두께의 웨이퍼 기판을 얻기 위해서는, 웨이퍼 기판의 박판화 공정이 필요 불가결하다.
웨이퍼 기판은, 박판화에 의해 강도가 저하하기 때문에, 박판화한 웨이퍼 기판의 파손을 방지하기 위해서, 제조 프로세스 중에는, 웨이퍼 기판에 서포트 플레이트를 첩합된 상태로 자동 반송하면서, 웨이퍼 기판 상에 회로 등의 구조물을 실장한다. 그리고, 제조 프로세스 후에, 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트를 분리한다. 그래서, 지금까지, 웨이퍼로부터 지지체를 박리하는 다양한 방법이 이용되고 있다.
특허문헌 1 에는, 기대에 회동 가능하게 배치 형성되는 아암체에 접속되고, 웨이퍼를 파지 (把持) 하여 반송하는 웨이퍼 반송 로봇에 있어서의 로봇 핸드로서, 웨이퍼의 외주면을 파지하는 파지부를 가져 구성되는 로봇 핸드가 기재되어 있다.
특허문헌 2 에는, 강성을 갖는 지지체에 첩착재를 개재하여 첩착된 반도체 웨이퍼를 박리하는 방법으로서, 첩착재에 삽입 부재를 삽입하는 삽입 공정과, 반도체 웨이퍼를 지지체로부터 박리하는 방향으로 탄성 지지하면서 첩착재에 진동을 가하는 가진 (加振) 공정을 구비한 반도체 웨이퍼의 박리 방법이 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 평11-116046호 (1999년 4월 27일 공개) 일본 공개특허공보 2006-32506호 (2006년 2월 2일 공개)
특허문헌 1 은, 기판과 지지체를 분리할 때에, 기판이 파손되는 것을 방지할 수 있는 지지체 분리 장치 및 지지체 분리 방법을 개시하는 것은 아니다.
또한, 특허문헌 2 에 기재된 지지체 분리 방법에서는, 웨이퍼와 지지체 사이에 블레이드의 선단을 삽입하기 때문에, 블레이드의 삽입시에 웨이퍼가 파손될 우려가 있다.
또한, 특허문헌 2 에 기재된 지지체 분리 방법은, 적층체의 두께에 상관없이, 당해 적층체에 있어서의 지지체를 순조롭게 유지하고, 당해 적층체로부터 지지체를 분리할 수 있는 지지체 분리 장치 및 지지체 분리 방법에 대하여 개시하는 것은 아니다.
본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 적층체의 두께에 상관없이, 당해 적층체에 있어서의 지지체를 순조롭게 유지하고, 당해 적층체로부터 지지체를 분리하는 지지체 분리 장치 및 그 관련 기술을 제공하는 것에 있다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명자가 예의 검토한 결과, 이하의 본 발명에 이르렀다.
본 발명에 관련된 지지체 분리 장치는, 기판과, 상기 기판을 지지하는 지지체를 접착층을 개재하여 첩부하여 이루어지는 적층체로부터, 당해 지지체를 분리하는 지지체 분리 장치로서, 상기 적층체에 있어서의 상기 기판을 고정시키는 고정부와, 상기 적층체에 있어서의 상기 지지체를 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 상하 방향으로 승강하는 승강부와, 상기 승강부에 상기 유지부를 거는 걸림부를 구비하고, 상기 유지부는, 상기 걸림부에 의해 상하 방향으로 가동하도록 상기 승강부에 걸려 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명에 관련된 지지체 분리 방법은, 기판과, 상기 기판을 지지하는 지지체를 첩부하여 이루어지는 적층체로부터, 상기 지지체를 분리하는 지지체 분리 방법으로서, 상기 적층체에 있어서의 기판을 고정시키고, 상기 적층체에 있어서의 지지체를 유지하는 유지 공정과, 상기 유지 공정 후, 유지된 상기 지지체를 들어 올려 상기 적층체로부터 분리하는 분리 공정을 포함하고 있고, 상기 유지 공정에서는, 상하 방향으로 가동하도록 걸린 유지부를 강하시켜, 상기 지지체의 평면부에 당접하고, 당해 지지체를 유지하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 적층체의 두께에 상관없이, 당해 적층체에 있어서의 지지체를 순조롭게 유지하고, 당해 적층체로부터 지지체를 분리할 수 있다는 효과를 발휘한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태 (제 1 실시형태) 에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 의 개략을 설명하는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태 (제 1 실시형태) 에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 의 동작의 개략을 설명하는 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시형태 (제 1 실시형태) 에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 가 구비하고 있는 손톱부 (12) 의 개략을 설명하는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시형태 (제 2 실시형태) 에 관련된 지지체 분리 장치 (101) 의 개략을 설명하는 도면이다.
＜지지체 분리 장치 (100)＞
도 1 ∼ 3 을 사용하여, 본 발명의 일 실시형태 (제 1 실시형태) 에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 의 (a) 는, 상면에서 보았을 때의, 승강 플레이트 (8) 에 형성된 걸림부 (1) 를 구성하는 베어링부 (2) 및 당접부 (3) 의 배치, 및, 승강 플레이트 (8) 아래에 위치하는 분리 플레이트 (플레이트부, 유지부) (10) 에 형성된 손톱부 (12) 의 배치를 설명하는 도면이다. 또한, 도 1 의 (b) 는, 도 1 의 (a) 에 나타내는 A-A' 선의 화살표 방향에서 보았을 때의 단면에 기초하여, 지지체 분리 장치 (100) 의 개략을 설명하는 도면이다.
도 1 의 (a) 및 (b) 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 는, 복수의 걸림부 (1), 승강부 (5), 복수의 손톱부 (유지부) (12) 를 구비하고 있다. 여기서, 승강부 (5) 는, 승강 플레이트 (8) 를 개재하여, 걸림부 (1) 에 의해 분리 플레이트 (10) 를 걸고, 이에 의해, 분리 플레이트 (10) 의 외주 부분에 배치된 손톱부 (12) 를 상하 방향으로 승강시킨다. 또한, 손톱부 (12) 는, 구동부 (13) 에 의해 이동한다.
또한, 지지체 분리 장치 (100) 는, 스테이지 (고정부) (15) 를 구비하고 있고, 스테이지 (15) 상에, 서포트 플레이트 (지지체) (18), 접착층 (19) 및 기판 (20) 을 이 순서로 적층하여 이루어지는 적층체 (21) 를 고정시킨다. 또한, 적층체 (21) 에 있어서의 접착층 (19) 은, 박리액 등에 의해, 팽윤함으로써 접착력이 저하되어 있다.
또한, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 에 있어서, 스테이지 (15) 에 고정되어 있는 적층체 (21) 의 기판 (20) 측에는, 다이싱 테이프 (22) 가 첩착되어 있고, 다이싱 테이프 (22) 는, 다이싱 프레임 (23) 을 구비하고 있다.
도 1 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 지지체 분리 장치 (100) 에 있어서, 복수의 걸림부 (1) 를 구성하는 베어링부 (2) 와 당접부 (3) 는, 승강 플레이트 (8) 의 주연 부분에 있어서 등간격으로 배치되어 있다. 또한, 복수의 손톱부 (12) 는 구동부 (13) 를 개재하여, 분리 플레이트 (10) 상에 등간격으로 배치되어 있다. 걸림부 (1) 와 손톱부 (12) 는, 교대로 배치되어 있고, 또한, 걸림부 (1) 와 손톱부 (12) 는 상면에서 보았을 때 등간격으로 배치되어 있다. 따라서, 승강부 (5) 를 상승시킴으로써, 승강 플레이트 (8) 를 개재하여 걸림부 (1) 에 가해지는 힘은, 분리 플레이트 (10) 에 배치되어 있는 복수의 손톱부 (12) 에 균등하게 가해진다. 따라서, 복수의 손톱부 (12) 에 의해, 적층체 (21) 를 파지 (유지) 하고, 승강부 (5) 가 걸림부 (1) 를 개재하여 분리 플레이트 (10) 를 들어 올릴 때, 복수의 손톱부 (12) 로부터 적층체 (21) 에 균등하게 힘을 가할 수 있다.
이하에, 지지체 분리 장치 (100) 가 구비하고 있는, 걸림부 (1), 승강부 (5), 분리 플레이트 (10), 손톱부 (12), 구동부 (13), 자기 센서 (14) 및 스테이지 (15) 에 대하여, 보다 상세하게 설명한다.
〔걸림부 (1)〕
복수의 걸림부 (1) 는, 승강부 (5) 가 구비하고 있는 승강 플레이트 (8) 에 분리 플레이트 (10) 를 건다. 또한, 걸림부 (1) 는, 승강부 (5) 의 승강에 수반하여, 도 1 의 (b) 에 나타내는 Y 축 방향 (승강 방향) 을 따라 승강하면서, 걸린 분리 플레이트 (10) 를 승강시킨다. 이에 수반하여, 분리 플레이트 (10) 에 형성된 구동부 (13) 및 손톱부 (12) 를 승강시킨다.
복수의 걸림부 (1) 의 각각은, 베어링부 (2) 와 당접부 (3) 와 축부 (4) 를 구비하고 있다.
베어링부 (2) 는, 도 1 의 (b) 에 나타내는 Y 축을 따라 상하 방향으로 관통하는 구멍을 가지고 있고, 당해 구멍에 당접부 (3) 를 구비한 축부 (4) 를 삽입 통과시킨다. 여기서, 베어링부 (2) 는, Y 축 방향을 향하여 상측으로 확대되는 원추상의 테이퍼면 (개구면) (2a) 을 가지고 있다.
당접부 (3) 는, 축부 (4) 에 있어서의 Y 축 방향을 향하여 상측에 형성되어 있고, 베어링부 (2) 의 테이퍼면 (2a) 에 대향하는 면에, 당해 테이퍼면 (2a) 에 감합하는 감합면 (3a) 을 구비하고 있다.
또한, 도 1 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 분리 플레이트 (10) 에 있어서의 당접면 (10a) 이, 적층체 (21) 의 서포트 플레이트 (18) 에 당접되어 있지 않은 상태에 있어서, 당접부 (3) 에 있어서의 감합면 (3a) 은, 베어링부 (2) 에 있어서의 테이퍼면 (2a) 에 감합하고 있다. 이에 의해, 분리 플레이트 (10) 는, 걸림부 (1) 에 의해, 승강 플레이트 (8) 에 걸려 있다.
도 2 의 (a) ∼ (c) 는, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 의 동작의 개략을 설명하는 도면이다. 또한, 도 2 의 (a) ∼ (c) 에 있어서, 지지체 분리 장치 (100) 가 구비하고 있는 승강부 (5) 는 생략되어 있다.
도 2 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 승강 플레이트 (8) 가, Y 축 방향을 따라 강하하고, 분리 플레이트 (10) 의 당접면 (10a) 에 적층체 (21) 에 있어서의 서포트 플레이트 (18) 의 평면부가 당접한 후, 추가로 승강 플레이트 (8) 가 강하했을 때, 걸림부 (1) 에 있어서의 베어링부 (2) 의 테이퍼면 (2a) 과, 축부 (4) 에 형성된 당접부 (3) 의 감합면 (3a) 이 이간하고, 축부 (4) 는 베어링부 (2) 가 갖는 구멍의 내측을 슬라이딩한다. 요컨대, 승강부 (5) 가 강하할 때에, 승강 플레이트 (8) 에 가해지는 힘은, 걸림부 (1) 가 승강 플레이트 (8) 에 분리 플레이트 (10) 를 걸지 않게 되는 것에 의해, 승강 플레이트 (8) 로부터 분리 플레이트 (10) 에 전해지지 않는다. 이 때문에, 승강 플레이트 (8) 로부터, 분리 플레이트 (10) 의 당접면 (10a) 을 통하여, 적층체 (21) 에 힘이 가해지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 적층체 (21) 에 과도한 힘이 가해져, 적층체 (21) 가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 적층체의 두께에 상관없이, 분리 플레이트 (10) 의 당접면 (10a) 이, 적층체에 당접하면, 베어링부 (2) 에 있어서의 테이퍼면 (2a) 과 축부 (4) 에 형성된 당접부 (3) 의 감합면 (3a) 이 이간하여, 승강 플레이트 (8) 로부터 분리 플레이트 (10) 에 힘이 전해지지 않게 할 수 있다. 요컨대, 분리 플레이트 (10) 에 의해 과도한 힘을 적층체에 가하는 것을, 적층체의 두께에 상관없이, 방지할 수 있다. 이 때문에, 분리 플레이트를 강하시키는 위치를, 적층체의 두께에 따라 조정할 필요가 없다. 따라서, 적층체의 두께에 상관없이, 분리 플레이트 (10) 의 당접면 (10a) 에 적층체 (21) 를 당접하고, 순조롭게 손톱부 (12) 에 의해, 적층체 (21) 에 있어서의 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 파지할 수 있다 (도 2 의 (b)).
그 후, 도 2 의 (c) 에 나타내는 바와 같이, 손톱부 (12) 에 의해 서포트 플레이트 (18) 를 파지한 상태에서, 승강 플레이트 (8) 를 Y 축 방향을 향하여 상측으로 상승시킨다. 이에 의해, 축부 (4) 는, 베어링부 (2) 의 구멍의 내측을 슬라이딩하고, 베어링부 (2) 에 있어서의 테이퍼면 (2a) 과, 당접부 (3) 에 있어서의 감합면 (3a) 이 감합한다. 이 때문에, 승강부 (5) 가 상승할 때에 승강 플레이트 (8) 를 들어 올리는 힘은, 걸림부 (1) 를 통하여 분리 플레이트 (10) 및 분리 플레이트 (10) 가 구비하고 있는 손톱부 (12) 에 전해진다. 여기서, 걸림부 (1) 가, 분리 플레이트 (10) 를 매달아 올렸을 때, 베어링부 (2) 에 있어서의 테이퍼면 (2a) 과, 당접부 (3) 에 있어서의 감합면 (3a) 을 감합시킴으로써, 승강 플레이트 (8) 에 대하여 분리 플레이트 (10) 를 특정한 위치에 배치할 수 있다. 따라서, 도 1 의 (a) 및 (b) 에 나타내는, 복수의 걸림부 (1) 와, 복수의 손톱부 (12) 에 의해 적층체 (21) 에 대하여, 균등하게 힘을 가할 수 있어, 순조롭게, 서포트 플레이트 (18) 를 분리할 수 있다 (도 2 의 (c)).
또한, 지지체 분리 장치 (100) 는, 걸림부 (1) 를 승강 플레이트 (8) 의 주연 부분에 등간격으로 3 개 구비하고 있지만, 분리 플레이트 (플레이트부, 유지부) 를 걸 수 있으면, 걸림부의 수는 한정되지 않는다. 또한, 걸림부에 있어서의 당접부의 감합면과 베어링부의 개구면은 서로 감합하면 되고, 예를 들어, 당접부의 감합면은, 축부의 직경보다 큰 원주 형상의 볼록형이고, 개구면은, 볼록형에 감합하는 오목형이어도 된다.
〔승강부 (5)〕
승강부 (5) 는, 승강 플레이트 (8) 를 구비하고 있고, 당해 승강 플레이트 (8) 는 승강부 (5) 에 고정되어 있다. 승강부 (5) 는, 승강 플레이트 (8) 에, 복수의 걸림부 (1) 에 의해 걸린 분리 플레이트 (10) 를 상하 방향으로 승강시킨다.
기판 (20) 을 스테이지 (15) 상에 고정시킨 상태로 서포트 플레이트 (18) 를 유지하는 승강부 (5) 를 상승시키는 속도로는, 0.1 ㎜/초 이상, 2 ㎜/초 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해, 기판 (20) 및 서포트 플레이트 (18) 에 과도한 힘이 가해지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 서포트 플레이트 (18) 를 서서히 분리할 수 있다.
〔분리 플레이트 (10)〕
분리 플레이트 (플레이트부, 유지부) (10) 는, 서포트 플레이트 (18) 와 동 등한 원형상이고, 분리 플레이트 (10) 의 직경은, 서포트 플레이트 (18) 의 직경과 동등하거나, 약간 작다. 또한, 분리 플레이트 (10) 는, 저면부측에 당접면 (10a) 을 가지고 있다 (도 1 의 (b)).
분리 플레이트 (10) 는, 그 상면부에, 복수의 구동부 (13) 에 장착된, 복수의 손톱부 (12) 가 등간격으로 설치되어 있다 (도 1 의 (a)).
〔손톱부 (12)〕
도 3 의 (a) ∼ (c) 를 사용하여, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 가 구비하고 있는 손톱부 (12) 에 대하여, 보다 상세하게 설명한다.
도 3 의 (a) 는, 손톱부 (12) 및 손톱부 (12) 에 형성된 조정부 (12c), 나사축 (12d) 및 평면부 (12e) 의 개략을 설명하는 도면이고, 도 3 의 (b) 는, 손톱부 (12) 에 있어서의 경사면 (경사부) (12b) 이, 적층체 (21) 에 있어서의 서포트 플레이트 (18) 의 모따기 부위 (18a) 에 당접되어 있는 상태를 설명하는 도면이고, 도 3 의 (c) 는, 도 3 의 (a) 에 있어서의 B-B' 선의 화살표 방향에서 보았을 때의 단면에 있어서, 포착면 (12a) 이, 적층체 (21) 에 있어서의 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 포착하기 전의 상태를 나타내는 도면이다.
복수의 손톱부 (12) 의 각각은, 분리 플레이트 (10) 의 외주 단부에 대하여, 동일하게 거리를 두고 배치되어 있다 (도 1 의 (a)). 또한, 손톱부 (12) 각각은, 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 파지한 상태에 있어서, 분리 플레이트 (10) 의 외주 단부와의 사이에 클리어런스 (간극) 가 형성되어 있다 (도 2 의 (b)).
도 3 의 (a) ∼ (c) 에 나타내는 바와 같이, 손톱부 (12) 는, 포착면 (12a), 경사면 (12b), 및 조정부 (12c) 를 구비하고 있다.
손톱부 (12) 를 형성하기 위한 재료는, 파지해야 할 서포트 플레이트 (18) 의 재질에 따라 적절히 선택하면 된다. 따라서, 손톱부를 형성하기 위한 재료에는, 스테인리스나 알루미늄 등의 금속, 및, 엔지니어링 플라스틱 등을 사용할 수 있다. 또한, 서포트 플레이트 (18) 의 재질이 유리인 경우, 엔지니어링 플라스틱인, 방향족 폴리에테르케톤을 사용하여 형성하는 것이 보다 바람직하고, 방향족 폴리에테르케톤 중에서도, 방향족기를 갖는 폴리에테르에테르케톤 (PEEK), 방향족기를 갖는 폴리에테르케톤케톤 (PEKK) 및 방향족기를 갖는 폴리에테르에테르케톤케톤 (PEEKK) 이 바람직하고, PEEK 가 가장 바람직하다. 이에 의해, 유리로 이루어지는 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 손톱부 (12) 에 의해 파지했을 때에, 당해 서포트 플레이트 (18) 가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
(포착면 (12a))
포착면 (12a) 은, 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 포착한다. 여기서, 포착면 (12a) 은, 분리 플레이트 (10) 의 당접면 (10a) 에 대하여 수직인 면이고, 또한, 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부와 동일하거나, 또는, 보다 큰 호를 그리도록 만곡되어 있는 면이다.
복수의 손톱부 (12) 의 포착면 (12a) 은, 분리 플레이트 (10) 의 당접면 (10a) 에 서포트 플레이트 (18) 의 평면부를 당접한 상태에 있어서, 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 포위하고, 분리 플레이트 (10) 의 중심점을 향하도록 이동한다 (도 2 의 (a) 및 (c)). 여기서, 복수의 손톱부 (12) 의 포착면 (12a) 은, 구동부 (13) 에 의해, 동시에, 동일한 속도로, 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부에 가까워진다. 이 때문에, 포착면 (12a) 에 의해, 적층체 (21) 에 있어서의 서포트 플레이트 (18) 의 중심점과, 분리 플레이트 (10) 의 중심점이 겹치도록, 당해 적층체 (21) 를 유도하면서, 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 파지할 수 있다. 또한, 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부와 동일하거나, 또는, 보다 큰 호를 그리도록 만곡되어 있는 포착면 (12a) 은, 호의 중심점 부근이 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부에 당접하도록, 서포트 플레이트 (18) 를 포착한다. 이 때문에, 복수의 포착면 (12a) 의 각각에 있어서의 중심부에 있어서, 원 형상인 서포트 플레이트 (18) 를 파지할 수 있다. 따라서, 복수의 손톱부 (12) 에 의해, 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 등간격으로 순조롭게 파지할 수 있다. 이 때문에, 분리 플레이트 (10) 를 들어 올릴 때, 복수의 손톱부 (12) 에 의해 서포트 플레이트 (18) 에 가해지는 힘을 균등하게 할 수 있다.
(경사면 (12b))
도 3 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 경사면 (경사부) (12b) 은, 적층체 (21) 에 있어서의 서포트 플레이트 (18) 의 모따기 부위 (18a) 에 당접되는 만곡되어 있지 않은 평면이다. 경사면 (12b) 은, 포착면 (12a) 의 단변 (端邊) 에 있어서의 중심점을 포함하는 일부를 따라 형성되어 있다.
경사면 (12b) 은, 분리 플레이트 (10) 의 당접면 (10a) 의 면 방향에 있어서, 당해 당접면 (10a) 으로부터 멀어질수록, 당해 당접면 (10a) 의 외주로부터 내주를 향하는 경사가 커지고 있다 (도 3 의 (b)). 이에 의해, 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부에 있어서, 분리 플레이트 (10) 에 대향하는 면의 이면측에 위치하는 모따기 부위 (18a) 에, 경사면 (12b) 을 당접할 수 있다.
경사면 (12b) 은, 분리 플레이트 (10) 의 당접면 (10a) 에 대하여, 30°이상, 90°미만의 범위 내의 경사를 가지고 있다. 이에 의해, 서포트 플레이트 (18) 의 모따기 부위 (18a) 에 대하여, 경사면 (12b) 으로부터 과도한 힘이 가해지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 분리 플레이트 (10) 의 당접면 (10a) 에 서포트 플레이트 (18) 의 평면부를 당접한 상태에 있어서, 경사면 (12b) 의 경사는, 서포트 플레이트 (18) 의 모따기 부위 (18a) 의 경사에 대하여 평행이 되도록 형성되어 있는 것이, 모따기 부위 (18a) 의 단부에 과도한 힘을 집중시키지 않기 때문에 가장 바람직하다.
또한, 경사면 (12b) 은, 분리 플레이트 (10) 의 당접면 (10a) 으로부터 떨어진 포착면 (12a) 의 단변을 따라, 당해 단변의 중심점을 포함하는 일부에 형성되어 있다. 이에 의해, 손톱부 (12) 에 있어서의 포착면 (12a) 이 갖는 호의 중심점 부근에 포착된 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를, 평면인 경사면 (12b) 에 대략 점 접촉에 가까운 상태로 순조롭게 당접할 수 있다. 따라서, 지지체 분리 장치 (100) 는, 분리 플레이트 (10) 를 둘러싸도록 등간격으로 배치된 복수의 경사면 (12b) 에 의해, 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 대략 점 접촉에 가까운 상태로 파지할 수 있다. 이 때문에, 복수의 경사면 (12b) 으로부터 균등하게 서포트 플레이트 (18) 를 파지하기 위한 힘을 가할 수 있고, 분리 플레이트 (10) 를 들어 올렸을 때, 복수의 경사면 (12b) 에 당접된 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부가, 경사면 (12b) 으로부터 탈리하는 것을 바람직하게 방지할 수 있다.
또한, 도 3 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 경사면 (12b) 의 하단은, 서포트 플레이트 (18) 에 있어서의 기판 (20) 에 대향하는 측의 면과, 동일 평면 상에 배치되어 있다. 이에 의해, 기판 (20) 및 접착층 (19) 등에 경사면 (12b) 이 걸리는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 경사면 (12b) 을 서포트 플레이트 (18) 에만 당접하고, 당해 서포트 플레이트 (18) 를 손톱부 (12) 에 의해 순조롭게 파지할 수 있다.
〔조정부 (12c)〕
도 3 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 조정부 (12c) 는, 나사축 (12d) 과, 평면부 (12e) 를 구비하고 있고, 나사축 (12d) 을 평면부 (12e) 에 누름으로써 손톱부 (12) 를 분리 플레이트 (10) 의 당접면 (10a) 에 대하여 수직으로 이동시킨다. 이에 의해, 손톱부 (12) 에 있어서의 경사면 (12b) 의 하단과, 분리 플레이트 (10) 의 당접면 (10a) 사이의 거리를, 서포트 플레이트 (18) 의 두께에 따라 조정할 수 있다. 이 때문에, 적층체 (21) 에 있어서의 서포트 플레이트 (18) 의 두께에 상관없이, 손톱부 (12) 에 의해, 서포트 플레이트 (18) 의 모따기 부위 (18a) 를 보다 정확하게 파지할 수 있다. 또한, 조정부 (12c) 에 의한 분리 플레이트 (10) 의 당접면 (10a) 과의 사이의 거리의 조정은, 분리해야 할 지지체의 종류에 따라 미리 실시해 두면 된다.
〔구동부 (13)〕
구동부 (13) 는, 손톱부 (12) 를 이동시키는 이동축 (13a) 과, 당해 이동축 (13a) 을 가동으로 지지하는 지지부 (13b) 를 구비하고 있다. 구동부 (13) 의 각각은, 분리 플레이트 (10) 의 상면부에 등간격으로 배치되어 있고, 손톱부 (12) 의 각각을, 분리 플레이트 (10) 의 당접면 (10a) 에 평행하게 따라서, 분리 플레이트 (10) 의 외주 단부를 향하여 가까워지거나, 또는 멀어지도록 이동시킨다 (도 2 의 (a) 및 (b)). 또한, 구동부 (13) 는, 동시에 동일한 속도로, 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 향하여 손톱부 (12) 의 각각을 이동시킨다. 이에 의해, 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 손톱부에 의해 둘러싸면서, 파지할 수 있다.
〔자기 센서 (14)〕
자기 센서 (검지부) (14) 는, 구동부 (13) 가 이동시키는 손톱부 (12) 의 각각의 위치를 별개로 검지한다. 또한, 자기 센서 (14) 는, 제어부에 의해 제어되어 있다.
도 2 의 (a) 및 (b) 에 나타내는 바와 같이, 자기 센서 (14) 는, 구동부 (13) 에 있어서의 이동축 (13a) 에 고정된 마그넷 (14a) 과, 당해 마그넷 (14a) 의 이동 방향의 전후에 배치되고, 당해 마그넷 (14a) 의 변위를 검지하는 2 개의 센서 헤드 (14b 및 14c) 를 구비하고 있다. 여기서, 마그넷 (14a) 은, 이동축 (13a) 이 손톱부 (12) 를 이동시킬 때에, 동시에 등거리 이동한다. 이 때, 2 개의 센서 헤드 (14b 및 14c) 는, 마그넷 (14a) 으로부터 발생하는 자기의 변화에 기초하여, 이동축 (13a) 이 이동함으로써, 마그넷 (14a) 이 변위, 즉 이동하고 있는 것을 검지한다.
2 개의 센서 헤드 (14b 및 14c) 는, 그것들 2 개의 위치를 기준으로 하여, 센서 헤드 (14b 및 14c) 사이의 거리를, 예를 들어, 0 ∼ 100 의 값으로 스케일링한다. 예를 들어, 센서 헤드 (14b 및 14c) 사이의 거리를 수 ㎜ 정도로 설정하면, 손톱부 (12) 의 위치를 ㎛ 오더로 판정할 수 있다. 이 스케일링 값에 기초하여, 센서 헤드 (14b 및 14c) 는, 마그넷 (14a) 의 위치를 판정한다. 이에 의해, 이동축 (13a) 에 의해 마그넷 (14a) 과 동시에 동등한 거리를 이동하는 손톱부 (12) 의 위치를 정확하게 판정할 수 있다. 보다 구체적으로는, 스케일링 값의 범위별로, 손톱부 (12) 가 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 파지하기 전의 위치에 배치되어 있는지, 손톱부 (12) 가 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 파지하고 있는지, 또는, 손톱부 (12) 가 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 파지하고 있지 않은지를 판정한다. 예를 들어, 0 ∼ 100 의 범위에서 스케일링된 값의 60 보다 큰 값을 나타낼 때, 손톱부 (12) 가 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 파지하기 전의 위치에 배치되고, 10 보다 크고 60 이하의 값을 나타낼 때, 손톱부 (12) 가 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 파지할 수 있는 위치에 배치되고, 0 이상, 10 이하의 값을 나타낼 때, 손톱부 (12) 가 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 파지할 수 있는 위치보다 내측에 배치되어 있는 것을 판정할 수 있도록, 스케일링 값과, 손톱부의 배치를 조정한다. 여기서, 손톱부 (12) 가 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 파지할 수 있는 위치보다 내측에 배치되어 있는 경우, 손톱부 (12) 가 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 파지하고 있지 않은 것을 확인할 수 있다. 이와 같이, 자기 센서 (14) 를 사용함으로써, 손톱부 (12) 가 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 파지하고 있는지 여부뿐만 아니라, 손톱부 (12) 가 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 파지하고 있지 않은지 여부도 판정할 수 있다. 또한, 자기 센서 (14) 에 의한 판정을 복수의 구동부 (13) 의 각각에 있어서 실시한다. 이에 의해, 적어도 1 개의 손톱부 (12) 에 있어서, 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부를 파지하고 있지 않은 것을 확인하면, 서포트 플레이트 (18) 의 분리를 중단하고, 적층체 (21) 의 접착층을 박리액에 의해 팽윤시켜도 된다. 또는, 지지체 분리 장치 (100) 에 있어서의 복수의 손톱부 (12) 및 분리 플레이트 (10) 의 위치를 초기 상태로 되돌린 후, 재차, 서포트 플레이트 (18) 의 분리를 실시해도 된다. 이들 조작은, 제어부 (도시 생략) 에 의해 구동부 (13), 자기 센서 (14) 를 제어함으로써 실시한다.
본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 에서는, 자기 센서를 채용하고 있지만, 검지부는, 자기 센서에 한정되지 않는다. 구체적으로는, 광, 초음파 또는 레이저 등에 의해 대상물의 변위를 검지할 수 있는 위치 계측 센서이면, 임의의 센서를 사용할 수 있다.
위치 계측 센서로는, 자기 센서 외에, 예를 들어, 초음파 센서, 와전류 센서, 레이저 센서, 및 접촉식 센서 등을 들 수 있다.
〔스테이지 (15)〕
스테이지 (15) 는, 적층체 (21) 에 있어서의 기판 (20) 을 고정시키는 것이다. 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 에서는, 스테이지 (15) 는, 포러스부 (16) 와 외주부 (17) 를 구비하고 있다. 포러스부 (16) 상에 적층체 (21) 가 위치하도록, 다이싱 테이프 (22) 를 첩착한 적층체 (21) 가 스테이지 (15) 에 재치된다.
(포러스부 (16))
포러스부 (16) 는, 외주부 (17) 에 형성된 다공성 부분을 말한다. 포러스부 (16) 는, 감압부 (도시 생략) 에 의해 그 다공성 부분에 다이싱 테이프 (22) 를 첩착한 적층체 (21) 에 있어서의 기판 (20) 을 흡인할 수 있다. 이에 의해, 스테이지 (15) 상에 기판 (20) 을 바람직하게 고정시킬 수 있다.
본 실시형태에서는, 스테이지 (15) 는, 포러스부 (16) 와 외주부 (17) 를 구비하는 것을 사용했지만, 본 발명에서는, 적층체 (21) 에 있어서의 기판 (20) 을 고정시킬 수 있으면, 임의의 것을 사용할 수 있다.
〔적층체 (21)〕
도 1 의 (b) 에 나타내는, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 에 의해 서포트 플레이트 (18) 를 분리하는 적층체 (21) 에 대하여, 상세하게 설명한다. 적층체 (21) 는, 기판 (20) 과, 서포트 플레이트 (18) 를 접착층 (19) 을 개재하여 첩부하여 이루어진다.
(서포트 플레이트 (18))
서포트 플레이트 (18) 는, 기판 (20) 의 박화, 반송, 실장 등의 프로세스시에, 기판 (20) 의 파손 또는 변형을 방지하기 위해서 기판 (20) 을 지지하기 위한 것으로, 접착층 (19) 을 개재하여 기판 (20) 에 첩부된다.
본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 에 있어서 분리하는 적층체 (21) 에 있어서, 서포트 플레이트 (18) 는, 상면에서 보았을 때의 형상이, 원형인 평판상이고, 두께 방향에 있어서 복수의 관통공이 형성되어 있다. 서포트 플레이트 (18) 는, 관통공으로부터, 박리액을 공급함으로써 접착층 (19) 을 팽윤시킬 수 있다.
서포트 플레이트 (지지체) (18) 는, 기판 (20) 을 지지하는 지지체로, 접착층 (19) 을 개재하여, 기판 (20) 에 첩부된다. 그 때문에, 서포트 플레이트 (18) 로는, 기판 (20) 의 박화, 반송, 실장 등의 프로세스시에, 기판 (20) 의 파손 또는 변형을 방지하기 위해서 필요한 강도를 가지고 있으면 된다. 또한, 분리층을 변질시키기 위한 광을 투과시키는 것이면 된다. 이상의 관점에서, 서포트 플레이트 (18) 로는, 유리, 실리콘, 아크릴계 수지로 이루어지는 것 등을 들 수 있다. 또한, 서포트 플레이트에는, 접착층과 대향하는 측의 면에 광을 조사함으로써 변질되는 분리층이 형성된 것을 사용할 수도 있다.
또한, 서포트 플레이트 (18) 는, 300 ∼ 1000 ㎛ 두께의 것을 사용할 수 있다. 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 에 의하면, 이와 같이, 두께가 얇은 지지체여도, 당해 지지체가 파손되는 것을 방지하면서, 당해 지지체의 외주 단부를 순조롭게 파지할 수 있다.
(접착층 (19))
접착층 (19) 은, 기판 (20) 과 서포트 플레이트 (18) 를 첩합하는 것으로, 기판 (20) 에 접착제를 도포함으로써 형성된다. 기판 (20) 또는 서포트 플레이트 (18) 에 대한 접착제의 도포 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 스핀 코트, 딥핑, 롤러 블레이드, 스프레이 도포, 슬릿 도포 등의 방법을 들 수 있다. 또한, 접착층 (19) 은, 예를 들어, 접착제를 직접, 기판 (20) 에 도포하는 대신에, 접착제가 양면에 미리 도포되어 있는 필름 (이른바, 드라이 필름) 을, 기판 (20) 에 첩부함으로써 형성해도 된다.
접착층 (19) 의 두께는, 첩합의 대상이 되는 기판 (20) 및 서포트 플레이트 (18) 의 종류, 접착 후에 실시되는 기판 (20) 에 실시되는 처리 등에 따라 적절히 설정하는 것이 가능하지만, 10 ∼ 150 ㎛ 인 것이 바람직하고, 15 ∼ 100 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다.
접착층 (19) 을 형성하는 접착제로는, 특별히 한정되지 않고 사용할 수 있지만, 가열하는 것에 의해 열 유동성이 향상되는 열 가소성의 접착 재료가 바람직하다. 열 가소성의 접착 재료로는, 예를 들어, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 말레이미드계 수지, 탄화수소계 수지, 엘라스토머, 폴리설폰계 수지 등을 들 수 있다.
(기판 (20))
기판 (20) 은, 접착층 (19) 을 개재하여 서포트 플레이트 (18) 에 지지된 상태로, 박화, 실장 등의 프로세스에 제공될 수 있다. 기판 (20) 으로는, 실리콘 웨이퍼 기판에 한정되지 않고, 세라믹스 기판, 얇은 필름 기판, 플렉시블 기판 등의 임의의 기판을 사용할 수 있다.
(다이싱 테이프 (22))
다이싱 테이프 (22) 는, 적층체 (21) 의 기판 (20) 측에 첩착되어 있고, 서포트 플레이트 (18) 를 박리한 후의 기판 (20) 을 다이싱하기 위해서 사용된다.
다이싱 테이프 (22) 로는, 예를 들어 베이스 필름에 점착층이 형성된 구성의 다이싱 테이프 (22) 를 사용할 수 있다. 베이스 필름으로는, 예를 들어, PVC (폴리염화비닐), 폴리올레핀 또는 폴리프로필렌 등의 수지 필름을 사용할 수 있다.
(다이싱 프레임 (23))
다이싱 테이프 (22) 의 노출면의 더욱 외주에는, 다이싱 테이프 (22) 의 휨을 방지하기 위한 다이싱 프레임 (23) 이 장착되어 있다. 다이싱 프레임 (23) 으로는, 예를 들어, 알루미늄 등의 금속제의 다이싱 프레임, 스테인리스 스틸 (SUS) 등의 합금제의 다이싱 프레임, 및 수지제의 다이싱 프레임을 들 수 있다.
＜지지체 분리 장치 (101)＞
본 발명에 관련된 지지체 분리 장치는, 상기 실시형태 (제 1 실시형태) 에 한정되지 않는다. 도 4 의 (a) 및 (b) 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어, 일 실시형태 (제 2 실시형태) 에서는, 서포트 플레이트 (18) 를 유지하기 위한 유지부로서, 손톱부 (12) 대신에, 흡착 패드 (24) 를 구비하고 있는 구성이다.
도 4 의 (a) 는, 상면에서 보았을 때의, 승강 플레이트 (8') 에 형성된 걸림부 (1) 를 구성하는 베어링부 (2) 및 당접부 (3) 의 배치, 및, 승강 플레이트 (8') 아래에 위치하는 분리 플레이트 (10') 에 형성된 흡착 패드 (유지부) (24) 의 배치를 설명하는 도면이다. 또한, 도 4 의 (b) 는, 도 4 의 (a) 에 나타내는, C-C' 선의 화살표 방향에서 보았을 때의 단면에 기초하여, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (101) 의 개략을 설명하는 도면이다. 또한, 제 1 실시형태와 동일한 부재 번호의 것에 대해서는, 동일한 것을 가리키고, 그 설명을 생략한다.
〔승강부 (5)〕
본 실시형태에서는, 승강부 (5) 는, 승강 플레이트 (8') 외에, 플로팅 조인트 (6) 를 추가로 구비하고 있고, 승강 플레이트 (8') 에, 복수의 걸림부 (1) 에 의해 걸린 분리 플레이트 (10') 를 상하 방향으로 승강시킨다.
(플로팅 조인트 (6))
플로팅 조인트 (조인트) (6) 는, 상면에서 보았을 때의 형상이 원형인 승강 플레이트 (8') 의 상면측의 중심부에 형성되어 있다. 플로팅 조인트 (6) 를 통하여 승강부 (5) 에 연결됨으로써, 승강 플레이트 (8') 는, 회동 가능하고, 또한, 승강 플레이트 (8') 에 걸린 분리 플레이트 (10') 에 있어서의 스테이지 (15) 에 수평으로 고정된 적층체 (21') 의 평면에 대하여 경사지도록 가동한다.
플로팅 조인트 (6) 를 개재하여 분리 플레이트 (10') 로부터 적층체 (21') 에 힘을 가하면, 적층체 (21') 의 외주 단부의 일부에 힘이 집중됐을 때에, 플로팅 조인트 (6) 가 가동하고, 당해 외주 단부의 일부를 향하여 흡착 패드 (24) 가 서포트 플레이트 (18') 에 접하는 면을 향하도록 분리 플레이트 (10') 가 기운다. 이에 수반하여, 적층체 (21') 로부터 분리되고 있는 도중의 서포트 플레이트 (18') 가 기운다. 이에 의해, 서포트 플레이트 (18') 및 기판 (20) 의 일부에 과도한 힘이 가해지는 것을 방지할 수 있고, 또한, 서포트 플레이트 (18') 와 접착층 (19) 사이에 적층되고, 광이 조사됨으로써 변질된 분리층 (25) 에 힘을 집중시킬 수 있다. 따라서, 서포트 플레이트 (18') 및 기판 (20) 이 과도한 힘에 의해 파손되는 것을 방지하면서, 바람직하게 기판 (20) 으로부터 서포트 플레이트 (18') 를 박리할 수 있다.
본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 는, 플로팅 조인트 (6) 를 구비하고 있지만, 승강 플레이트 (8') 및 분리 플레이트 (10') 에 대하여 가동하는 것이면, 예를 들어, 유니버설 조인트 등이어도 된다.
또한, 지지체 분리 장치 (100) 는, 승강 플레이트 (8') 가 필요 이상으로 경사지지 않도록, 계지하는 계지부로서 스토퍼 (7) 가 형성되어 있다. 이 때, 승강 플레이트 (8') 가 필요 이상으로 경사지려고 하면, 스토퍼 (7) 와, 플로팅 조인트 (6) 또는 승강 플레이트 (8') 가 접촉하여 승강 플레이트 (8') 가 그 이상 경사지지 않는다. 따라서, 분리 플레이트 (10') 가 필요 이상으로 경사져, 서포트 플레이트 (18') 와 기판 (20) 이, 과도하게 휘는 것을 방지할 수 있다.
또한, 적층체 (21') 의 기판 (20) 측을 스테이지 (15) 에 고정시키고, 서포트 플레이트 (18') 를 경사시키는 경우, 서포트 플레이트 (18') 에 있어서의 가장 높은 위치와 서포트 플레이트 (18') 에 있어서의 가장 낮은 위치의 높낮이 차가 1 cm 이하가 되도록 스토퍼 (7) 를 형성하는 것이 바람직하다. 당해 높낮이 차를 1 cm 이하로 함으로써, 기판 (20) 또는 서포트 플레이트 (18') 에 과도한 힘이 가해지지 않고, 기판 (20) 또는 서포트 플레이트 (18') 의 파손 또는 변형을 방지할 수 있다.
〔흡착 패드 (24)〕
흡착 패드 (유지부) (24) 는, 서포트 플레이트 (18') 의 접착층 (19) 이 형성되어 있는 면과는 반대측의 면을 흡착한다.
흡착 패드 (24) 는, 감압부 (도시 생략) 에 연통하고 있고, 서포트 플레이트 (18') 의 평면에 있어서의 주연 부분에 흡착함으로써, 당해 서포트 플레이트 (18') 를 유지한다.
도 4 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 지지체 분리 장치 (101) 에 있어서, 복수의 걸림부 (1) 를 구성하는 베어링부 (2) 와 당접부 (3) 는, 승강 플레이트 (8') 의 주연 부분에 있어서 등간격으로 배치되어 있다. 또한, 흡착 패드 (24) 는, 분리 플레이트 (10') 의 주연 부분 상에 등간격으로 배치되어 있다. 걸림부 (1) 와, 흡착 패드 (24) 는 교대로 배치되어 있고, 또한, 걸림부 (1) 와 흡착 패드 (24) 는 상면에서 보았을 때 등간격으로 배치되어 있다. 따라서, 지지체 분리 장치 (100) 의 경우와 마찬가지로, 복수의 흡착 패드 (24) 에 의해, 적층체 (21') 를 유지하고, 승강부 (5) 가 걸림부 (1) 를 개재하여 분리 플레이트 (10') 를 들어 올릴 때, 흡착 패드 (24) 로부터 적층체 (21') 에 가해지는 힘을 균등하게 할 수 있다.
또한, 도 4 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 지지체 분리 장치 (101) 는, 승강 플레이트 (8') 가, Y 축 방향을 따라 강하하고, 흡착 패드 (24) 가, 적층체 (21') 에 있어서의 서포트 플레이트 (18') 의 평면부가 당접한 후, 추가로 승강 플레이트 (8) 가 강하했을 때, 걸림부 (1) 에 있어서의 베어링부 (2) 의 테이퍼면 (2a) 과, 축부 (4) 에 형성된 당접부 (3) 의 감합면 (3a) 이 이간하고, 축부 (4) 는 베어링부 (2) 가 갖는 구멍의 내측을 슬라이딩한다. 따라서, 지지체 분리 장치 (100) 의 경우와 마찬가지로, 승강 플레이트 (8') 로부터, 분리 플레이트 (10') 에 형성된 흡착 패드 (24) 를 통하여, 적층체 (21') 에 힘이 가해지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 적층체 (21') 에 과도한 힘이 가해져, 적층체 (21') 가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 적층체의 두께에 상관없이, 흡착 패드 (24) 가, 적층체에 당접하면, 베어링부 (2) 에 있어서의 테이퍼면 (2a) 과 축부 (4) 에 형성된 당접부 (3) 의 감합면 (3a) 이 이간하여, 승강 플레이트 (8') 로부터 분리 플레이트 (10') 에 힘이 전해지지 않게 할 수 있다. 이 때문에, 분리 플레이트 (10') 를 강하시키는 위치를, 적층체의 두께에 따라 조정할 필요가 없다. 따라서, 적층체의 두께에 상관없이, 분리 플레이트 (10') 의 흡착 패드 (24) 에 의해, 적층체 (21') 에 있어서의 서포트 플레이트 (18') 의 외주 단부를 유지할 수 있다 (도 4 의 (b)).
또한, 흡착 패드 (24) 의 배치 및 수는, 도 4 의 (a) 에 나타내는 배치 및 수에 한정되지 않는다. 흡착 패드 (24) 의 배치 및 수는, 적층체 (21') 로부터 분리하는 서포트 플레이트 (18') 의 종류나 크기에 따라 적절히 설계하면 된다.
〔적층체 (21')〕
본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (101) 에서는, 기판 (20) 과, 접착층 (19) 과, 광을 조사함으로써 변질되는 분리층 (25) 과, 서포트 플레이트 (18') 를 이 순서로 적층하여 이루어지는 적층체 (21') 로부터 서포트 플레이트 (18') 를 분리한다. 또한, 기판 (20) 및 접착층 (19) 은, 적층체 (21) 와 동일한 것을 사용할 수 있기 때문에, 그 설명을 생략한다.
(서포트 플레이트 (18'))
서포트 플레이트 (18') 는, 그 두께 방향에 있어서, 복수의 관통공이 형성되어 있지 않은 점에서, 서포트 플레이트 (18) 와는 상이하다. 또한, 서포트 플레이트 (18') 의 접착층 (19) 에 대향하는 측의 면에는, 분리층 (25) 이 형성되어 있다.
(분리층 (25))
분리층 (25) 은, 서포트 플레이트 (18') 를 개재하여 조사되는 광을 흡수함으로써, 변질되는 층이다.
분리층 (25) 은, 예를 들어, 플라즈마 CVD (화학 기상 퇴적) 법에 의해 성막되는 플루오로카본을 들 수 있다. 또한, 예를 들어, 분리층 (25) 에는, 광 흡수성을 가지고 있는 구조를 그 반복 단위에 포함하고 있는 중합체, 무기물, 적외선 흡수성의 구조를 갖는 화합물, 및, 반응성 폴리실세스퀴옥산 등을 사용하여 형성된 분리층을 들 수 있다. 또한, 분리층 (25) 에 조사하는 광은, 분리층 (25) 이 흡수하는 파장에 따라 적절히 선택하면 된다.
분리층 (25) 의 두께는, 예를 들어, 0.05 ㎛ 이상, 50 ㎛ 이하의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 0.3 ㎛ 이상, 1 ㎛ 이하의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 분리층 (25) 의 두께가 0.05 ㎛ 이상, 50 ㎛ 이하의 범위에 들어가 있으면, 단시간의 광의 조사 및 저에너지의 광의 조사에 의해, 분리층 (25) 에 원하는 변질을 발생시킬 수 있다. 또한, 분리층 (25) 의 두께는, 생산성의 관점에서 1 ㎛ 이하의 범위에 들어가 있는 것이 특히 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 분리층이 「변질된다」 란, 분리층이 약간의 외력을 받아 파괴될 수 있는 상태, 또는 분리층과 접하는 층과의 접착력이 저하한 상태로 만드는 현상을 의미한다. 적외선을 흡수함으로써 발생하는 분리층의 변질의 결과로서, 분리층은, 광의 조사를 받기 전의 강도 또는 접착성을 잃는다. 요컨대, 광을 흡수함으로써, 분리층은 물러진다. 분리층의 변질이란, 분리층이, 흡수한 광의 에너지에 의한 분해, 입체 배치의 변화 또는 관능기의 해리 등을 일으키는 것일 수 있다. 분리층의 변질은, 광을 흡수하는 것의 결과로서 발생한다.
따라서, 예를 들어, 서포트 플레이트를 들어 올리는 것만으로 분리층이 파괴되도록 변질시켜, 서포트 플레이트와 기판을 용이하게 분리할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어, 지지체 분리 장치 등에 의해, 적층체에 있어서의 기판 및 서포트 플레이트의 일방을 재치대에 고정시키고, 흡착 수단을 구비한 흡착 패드 (유지부) 등에 의해 타방을 유지하여 들어 올림으로써, 서포트 플레이트와 기판을 분리하거나, 또는 서포트 플레이트의 주연 부분 단부의 모따기 부위를, 클램프 (손톱부) 등을 구비한 분리 플레이트에 의해 파지하는 것에 의해 힘을 가하고, 기판과 서포트 플레이트를 분리하면 된다. 또한, 예를 들어, 접착제를 박리하기 위한 박리액을 공급하는 박리 수단을 구비한 지지체 분리 장치에 의해, 적층체에 있어서의 기판으로부터 서포트 플레이트를 박리해도 된다. 당해 박리 수단에 의해 적층체에 있어서의 접착층의 주단부의 적어도 일부에 박리액을 공급하고, 적층체에 있어서의 접착층을 팽윤시킴으로써, 당해 접착층이 팽윤된 지점으로부터 분리층에 힘이 집중되도록 하여, 기판과 서포트 플레이트에 힘을 가할 수 있다. 이 때문에, 기판과 서포트 플레이트를 바람직하게 분리할 수 있다.
그 후, 흡착 패드 (24) 에 의해 서포트 플레이트 (18') 를 유지한 상태에서, 승강 플레이트 (8') 를 Y 축 방향을 향하여 상측으로 상승시킨다. 이에 의해, 축부 (4) 는, 베어링부 (2) 의 구멍의 내측을 슬라이딩하고, 베어링부 (2) 에 있어서의 테이퍼면 (2a) 과, 당접부 (3) 에 있어서의 감합면 (3a) 이 감합한다. 이 때문에, 승강부 (5) 가 상승할 때에 승강 플레이트 (8') 를 들어 올리는 힘은, 걸림부 (1) 를 통하여 분리 플레이트 (10) 및 분리 플레이트 (10) 가 구비하고 있는 손톱부 (12) 에 전해진다. 따라서, 복수의 걸림부 (1) 와, 복수의 흡착 패드 (24) 에 의해 적층체 (21') 에 대하여, 균등하게 힘을 가할 수 있어, 순조롭게, 서포트 플레이트 (18') 를 분리할 수 있다.
또한, 적층체에 가하는 힘은, 적층체의 크기 등에 따라 적절히 조정하면 되고, 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 직경이 300 ㎜ 정도의 적층체이면, 0.1 ∼ 5 kgf 정도의 힘을 가하는 것에 의해, 기판과 서포트 플레이트를 바람직하게 분리할 수 있다.
＜지지체 분리 방법＞
본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법은, 기판 (20) 과, 기판 (20) 을 지지하는 서포트 플레이트 (지지체) (18') 를 첩부하여 이루어지는 적층체 (21') 로부터, 서포트 플레이트 (18) 를 분리하는 지지체 분리 방법으로서, 적층체 (21') 에 있어서의 기판 (20) 을 고정시키고, 적층체 (21) 에 있어서의 서포트 플레이트 (18') 를 유지하는 유지 공정과, 유지 공정 후, 유지된 서포트 플레이트 (18) 를 들어 올려 적층체 (21') 로부터 분리하는 분리 공정을 포함하고 있고, 유지 공정에서는, 상하 방향으로 가동하도록 걸린 흡착 패드 (24) 를 강하시켜, 서포트 플레이트 (18') 의 평면부에 당접하고, 서포트 플레이트 (18') 를 유지한다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법에서는, 손톱부 (유지부) (12) 는, 서포트 플레이트 (18) 의 평면부에 당접하는 당접면 (10a) 과, 서포트 플레이트 (18) 를 둘러싸도록 배치되고, 당접면 (10a) 의 면 방향에 있어서 당접면 (10a) 으로부터 멀어질수록, 당접면 (10a) 의 외주로부터 내주를 향하여 경사지는 복수의 경사면 (12b) 을 가지고 있고, 유지 공정에서는, 당접면 (10a) 에 서포트 플레이트 (18) 의 평면부를 당접하고, 복수의 경사면 (12b) 을 서포트 플레이트 (18) 의 외주 단부에 형성된 모따기 부위 (18a) 에 당접함으로써 서포트 플레이트 (18) 를 파지한다.
즉, 상기 서술한 지지체 분리 장치 (100 및 101) 의 각 실시형태이고, 본 발명에 관련된 지지체 분리 방법은, 상기 서술한 실시형태 및 도 1 ∼ 4 의 설명에 준한다.
본 발명은 상기 서술한 각 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하고, 상이한 실시형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
본 발명에 관련된 지지체 분리 장치 및 지지체 분리 방법은, 예를 들어, 미세화된 반도체 장치의 제조 공정에 있어서 광범위하게 이용할 수 있다.
1 ; 걸림부
2 ; 베어링부 (걸림부)
2a ; 테이퍼면 (개구면, 베어링부)
3 ; 당접부 (걸림부)
3a ; 감합면 (당접부, 걸림부)
4 ; 축부 (걸림부)
5 ; 승강부
6 ; 플로팅 조인트 (조인트, 승강부)
8, 8' ; 승강 플레이트 (승강부)
10, 10' ; 분리 플레이트 (플레이트부, 유지부)
10a ; 당접면 (플레이트부)
12 ; 손톱부
12a ; 포착면 (손톱부)
12b ; 경사면 (손톱부)
15 ; 스테이지 (고정부)
16 ; 포러스부 (고정부)
17 ; 외주부 (고정부)
18, 18' ; 서포트 플레이트 (지지체)
18a ; 모따기 부위 (지지체)
19 ; 접착층
20 ; 기판
21, 21' ; 적층체
24 ; 흡착 패드 (유지부)
25 ; 분리층
100, 101 ; 지지체 분리 장치

Claims (8)

  1. 기판과, 상기 기판을 지지하는 지지체를 접착층을 개재하여 첩부하여 이루어지는 적층체로부터, 당해 지지체를 분리하는 지지체 분리 장치로서,
    상기 적층체에 있어서의 상기 기판을 고정시키는 고정부와,
    상기 적층체에 있어서의 상기 지지체를 유지하는 유지부와,
    상기 유지부를 상하 방향으로 승강하는 승강 플레이트를 구비한 승강부와,
    상기 승강 플레이트에 상기 유지부를 거는 복수의 걸림부를 구비하고,
    상기 유지부는, 상기 복수의 걸림부에 의해 상하 방향으로 가동하도록 상기 승강 플레이트에 걸려 있고,
    상기 유지부는, 상기 지지체의 평면부에 당접하는 당접면을 갖는 플레이트부와, 상기 플레이트부의 외주를 둘러싸도록 등간격으로 배치되어 있는 복수의 손톱부를 구비하고,
    상기 복수의 걸림부는, 상기 승강 플레이트의 주연 부분에 있어서 등간격으로 배치되어 있고,
    상기 복수의 걸림부와, 상기 복수의 손톱부는, 상면에서 보았을 때, 교대로, 또한 등간격으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 걸림부의 각각은, 상기 승강부의 승강시에 있어서 상하 방향으로 관통하고 있는 구멍을 갖는 베어링부와,
    상기 구멍에 삽입 통과되고, 상단에 상기 구멍의 직경보다 큰 직경의 당접부를 구비한 축부로 이루어지고,
    상기 축부의 하단은, 상기 유지부에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 축부의 상단에 형성된 상기 당접부는, 상기 승강부의 승강시에, 상기 베어링부의 구멍에 있어서의 상측의 개구면에 감합하는 감합면을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 손톱부는, 상기 당접면에 수직한 방향에 있어서 당해 당접면으로부터 멀어질수록, 당해 당접면의 외주로부터 내주를 향하여 경사지는 경사부를 가지고 있고,
    상기 유지부는, 상기 플레이트부의 당접면에 상기 지지체의 평면부를 당접하고, 상기 손톱부의 경사부를 상기 지지체의 외주 단부에 형성된 모따기 부위에 당접함으로써 상기 지지체를 파지하는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 경사부는, 상기 플레이트부의 당접면에 대하여, 30°이상, 90°미만의 범위 내의 경사를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  6. 기판과, 상기 기판을 지지하는 지지체를 접착층을 개재하여 첩부하여 이루어지는 적층체로부터, 당해 지지체를 분리하는 지지체 분리 장치로서,
    상기 적층체에 있어서의 상기 기판을 고정시키는 고정부와,
    상기 적층체에 있어서의 상기 지지체를 유지하는 유지부와,
    상기 유지부를 상하 방향으로 승강하는 승강 플레이트를 구비한 승강부와,
    상기 승강 플레이트에 상기 유지부를 거는 복수의 걸림부를 구비하고,
    상기 유지부는, 상기 복수의 걸림부에 의해 상하 방향으로 가동하도록 상기 승강 플레이트에 걸려 있고,
    상기 유지부는, 상기 지지체를 흡착하여 유지하는 복수의 흡착 패드를 갖는 플레이트부를 구비하고,
    상기 복수의 걸림부는, 상기 승강 플레이트의 주연 부분에 있어서 등간격으로 배치되어 있고,
    상기 복수의 흡착 패드는, 상기 플레이트부의 주연 부분에 있어서 등간격으로 배치되어 있고,
    상기 복수의 걸림부와, 상기 복수의 흡착 패드는, 상면에서 보았을 때, 교대로 또한 등간격으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  7. 기판과, 상기 기판을 지지하는 지지체를 첩부하여 이루어지는 적층체로부터, 상기 지지체를 분리하는 지지체 분리 방법으로서,
    상기 적층체에 있어서의 기판을 고정시키고, 상기 적층체에 있어서의 지지체를 유지하는 유지 공정과,
    상기 유지 공정 후, 유지된 상기 지지체를 들어 올려 상기 적층체로부터 분리하는 분리 공정을 포함하고 있고,
    상기 유지 공정에서는, 상하 방향으로 가동하도록 복수의 걸림부에 의해 승강 플레이트에 걸린 유지부를 강하시켜, 상기 지지체의 평면부에 당접하고, 당해 지지체를 유지하고,
    상기 유지부는, 상기 지지체의 평면부에 당접하는 당접면을 갖는 플레이트부와, 상기 플레이트부의 외주를 둘러싸도록 등간격으로 배치되어 있는 복수의 손톱부를 구비하고,
    상기 복수의 걸림부는, 상기 승강 플레이트의 주연 부분에 있어서 등간격으로 배치되어 있고,
    상기 복수의 걸림부와, 상기 복수의 손톱부는, 상면에서 보았을 때, 교대로 또한 등간격으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 유지부는, 상기 지지체를 둘러싸도록 배치되고, 상기 당접면에 수직한 방향에 있어서 당해 당접면으로부터 멀어질수록, 당해 당접면의 외주로부터 내주를 향하여 경사지는 복수의 경사면을 가지고 있고,
    상기 유지 공정에서는, 상기 당접면에 상기 지지체의 평면부를 당접하고, 상기 복수의 경사면을 상기 지지체의 외주 단부에 형성된 모따기 부위에 당접함으로써 지지체를 파지하는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 방법.
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