KR20150013734A - 지지체 분리 방법 및 지지체 분리 장치 - Google Patents

지지체 분리 방법 및 지지체 분리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150013734A
KR20150013734A KR1020147034549A KR20147034549A KR20150013734A KR 20150013734 A KR20150013734 A KR 20150013734A KR 1020147034549 A KR1020147034549 A KR 1020147034549A KR 20147034549 A KR20147034549 A KR 20147034549A KR 20150013734 A KR20150013734 A KR 20150013734A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser
separation layer
light
substrate
resin
Prior art date
Application number
KR1020147034549A
Other languages
English (en)
Inventor
신지 다카세
야스시 후지이
Original Assignee
도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 filed Critical 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤
Publication of KR20150013734A publication Critical patent/KR20150013734A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/18—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using absorbing layers on the workpiece, e.g. for marking or protecting purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0006—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/40—Semiconductor devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/56—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26 semiconducting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68327—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68381—Details of chemical or physical process used for separating the auxiliary support from a device or wafer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

기판 (11) 과, 접착층 (14) 과, 광을 흡수함으로써 변질하는 분리층 (16) 과, 서포트 플레이트 (12) 를 이 순번으로 적층하여 이루어지는 적층체 (1) 를 분리하는 지지체 분리 방법으로서, 분리층 (16) 에 펄스화된 레이저 광을 조사하는 조사 공정을 포함하고, 상기 레이저 광의 각 레이저 펄스에 있어서의 분리층 (16) 상의 각 피조사 영역끼리가 서로 겹치지 않도록 상기 레이저 광을 주사한다.

Description

지지체 분리 방법 및 지지체 분리 장치{SUPPORT BODY SEPARATION METHOD AND SUPPORT BODY SEPARATION DEVICE}
본 발명은 기판과 지지체가 적층된 적층체로부터 지지체를 분리하는 지지체 분리 방법 및 지지체 분리 장치에 관한 것이다.
최근 IC 카드, 휴대 전화 등의 전자 기기의 박형화, 소형화, 경량화 등이 요구되고 있다. 이들 요구를 만족하기 위해서는, 장착되는 반도체 칩에 대해서도 박형 (薄型) 의 반도체 칩을 사용해야 한다. 이 때문에, 반도체 칩의 기초가 되는 웨이퍼 기판의 두께 (막두께) 는 현상황에서는 125 ㎛ ∼ 150 ㎛ 이지만, 차세대의 칩용으로는 25 ㎛ ∼ 50 ㎛ 로 하지 않으면 안 된다고 일컬어지고 있다. 따라서, 상기 막두께의 웨이퍼 기판을 얻기 위해서는, 웨이퍼 기판의 박판화 공정이 필요 불가결하다.
웨이퍼 기판은 박판화에 의해 강도가 저하되므로, 박판화한 웨이퍼 기판의 파손을 방지하기 위해서, 제조 프로세스 중에는, 웨이퍼 기판에 서포트 플레이트를 첩합 (貼合) 한 상태로 자동 반송하면서, 웨이퍼 기판 상에 회로 등의 구조물을 실장한다. 그리고, 제조 프로세스 후에, 웨이퍼 기판을 서포트 플레이트로부터 분리한다. 따라서, 제조 프로세스 중에는, 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트가 강고하게 접착하고 있는 것이 바람직하지만, 제조 프로세스 후에는, 서포트 플레이트로부터 웨이퍼 기판을 원활히 분리할 수 있는 것이 바람직하다.
웨이퍼 기판과 서포트 플레이트를 강고하게 접착한 경우, 접착 재료에 따라서는, 웨이퍼 기판 상에 실장한 구조물을 파손시키는 일 없이, 웨이퍼 기판으로부터 서포트 플레이트를 분리하는 것은 곤란하다. 따라서, 제조 프로세스 중에는 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트의 강고한 접착을 실현하면서, 제조 프로세스 후에는 웨이퍼 기판 상에 실장한 소자를 파손시키는 일 없이 분리한다는, 매우 곤란한 임시 고정 기술의 개발이 요구되고 있다.
반도체 웨이퍼에 지지체를 첩합하고, 반도체 웨이퍼를 처리한 후, 지지체를 분리하도록 한 반도체 칩의 제조 방법으로서, 특허문헌 1 에 기재된 바와 같은 방법이 알려져 있다. 특허문헌 1 에 기재된 방법에 있어서는, 광 투과성의 지지체와 반도체 웨이퍼를, 지지체 측에 형성된 광 열변환층과 접착제층을 개재하여 첩합하고, 반도체 웨이퍼를 처리한 후, 지지체측으로부터 방사 에너지를 조사함으로써 광 열변환층을 분해하고, 지지체로부터 반도체 웨이퍼를 분리한다.
일본 공개특허공보 「공개특허공보 2005-159155호 (2005년 6월 16일 공개)」
그러나, 특허문헌 1 에 기재된 바와 같이, 반도체 웨이퍼로부터 지지체를 분리할 때, 지지체측으로부터 방사 에너지를 조사하면, 조사한 레이저 광이 광 열변환층으로부터 누설되는 경우가 있다. 그리고, 그 누설광이 반도체 웨이퍼 등의 기판, 또는 기판에 실장된 전기 회로, 표시 소자 등에 도달하여, 이들에 악영향을 미치는 경우가 있다. 이와 같은 누설광을 저감하기 위한 방법으로서, 광 열변환층을 후막화 (厚膜化) 하는 것을 생각할 수 있지만, 스루풋 및 비용면에서 곤란하다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 제조 프로세스 중에는 기판과 지지체의 강고한 접착을 실현하면서, 제조 프로세스 후에는 광 조사에 의해 용이하게 기판과 지지체를 분리 가능함과 함께, 광에 의한 기판 표면으로의 악영향을 방지한 지지체 분리 방법 및 지지체 분리 장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관련된 지지체 분리 방법은, 기판과, 접착층과, 광을 흡수함으로써 변질하는 분리층과, 지지체를 이 순번으로 적층하여 이루어지는 적층체를 분리하는 지지체 분리 방법으로서, 상기 분리층에 펄스화된 레이저 광을 조사하는 조사 공정을 포함하고, 상기 조사 공정에서는, 상기 레이저 광의 각 레이저 펄스에 있어서의 상기 분리층 상의 각 피조사 영역끼리가 서로 겹치지 않도록 상기 레이저 광을 주사하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명에 관련된 지지체 분리 장치는, 기판과, 접착층과, 광을 흡수함으로써 변질하는 분리층과, 지지체를 이 순번으로 적층하여 이루어지는 적층체를 분리하는 지지체 분리 장치로서, 상기 분리층에 펄스화된 레이저 광을 조사하는 조사 수단을 구비하고, 상기 조사 수단은, 상기 레이저 광의 각 레이저 펄스에 있어서의 상기 분리층 상의 각 피조사 영역끼리가 서로 겹치지 않도록, 상기 레이저 광을 주사하도록 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 제조 프로세스 중에는 기판과 지지체의 강고한 접착을 실현하면서, 제조 프로세스 후에는 광 조사에 의해 용이하게 기판과 지지체를 분리 가능함과 함께, 광에 의한 기판으로의 악영향을 방지할 수 있다는 효과를 발휘한다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법에 있어서, 레이저 광을 조사하는 공정 및 기판과 서포트 플레이트의 박리를 나타내는 도면이다.
도 2 는, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법에 있어서, 레이저 광을 주사했을 때의 레이저 광의 피조사 영역을 나타내는 도면이다.
[지지체 분리 방법]
도 1 을 참조하여, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법을 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법에 있어서, 레이저 광을 조사하는 공정 및 기판과 서포트 플레이트의 박리를 나타내는 도면이다. 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법에 있어서는, 기판 (11) 과, 접착층 (14) 과, 광을 흡수함으로써 변질하는 분리층 (16) 과, 서포트 플레이트 (지지체) (12) 를 이 순번으로 적층하여 이루어지는 적층체 (1) 로부터, 서포트 플레이트 (12) 를 분리한다. 기판 (11) 과 서포트 플레이트 (12) 는, 접착층 (14) 및 분리층 (16) 을 개재하여 첩합되어 있다.
(기판)
기판 (11) 은, 서포트 플레이트 (12) 에 지지된 상태로, 박화 (薄化), 실장 등의 프로세스에 제공되는 것이다. 기판 (11) 으로는, 웨이퍼 기판에 한정되지 않고, 얇은 필름 기판, 플렉시블 기판 등의 임의의 기판을 사용할 수 있다. 또, 기판 (11) 에 있어서의 접착층 (14) 측의 면에는, 전기 회로 등의 전자 소자의 미세 구조가 형성되어 있어도 된다.
(서포트 플레이트)
서포트 플레이트 (12) 는, 기판 (11) 을 지지하는 지지체이며, 광 투과성을 갖고 있다. 그 때문에, 적층체 (1) 의 밖으로부터 서포트 플레이트 (12) 를 향해 광이 조사되었을 때에, 당해 광이 서포트 플레이트 (12) 를 통과하여 분리층 (16) 에 도달한다. 또, 서포트 플레이트 (12) 는, 반드시 모든 광을 투과시킬 필요는 없고, 분리층 (16) 에 흡수되어야 하는 (소정의 파장을 갖고 있다) 광을 투과시킬 수 있으면 된다.
서포트 플레이트 (12) 는 기판 (11) 을 지지하는 것이며, 기판 (11) 의 박화, 반송, 실장 등의 프로세스시에, 기판 (11) 의 파손 또는 변형을 방지하기 위해서 필요한 강도를 갖고 있으면 된다. 이상과 같은 관점에서, 서포트 플레이트 (12) 로는, 유리, 실리콘, 아크릴 수지로 이루어지는 것 등을 들 수 있다.
(분리층)
분리층 (16) 은, 지지체를 통해서 조사되는 광을 흡수함으로써 변질하는 재료로 형성되어 있는 층이다. 본 명세서에 있어서, 분리층 (16) 이 「변질한다」 란, 분리층 (16) 이 약간의 외력을 받아 파괴될 수 있는 상태, 또는 분리층 (16) 과 접하는 층의 접착력이 저하된 상태로 하게 하는 현상을 의미한다. 광의 흡수 결과 발생하는 분리층 (16) 의 변질의 결과로서, 분리층 (16) 은 광의 조사를 받기 전의 강도 또는 접착성을 잃어버린다. 따라서, 약간의 외력을 가함 (예를 들어, 서포트 플레이트 (12) 를 들어 올리는 등) 으로써 분리층 (16) 이 파괴되어, 서포트 플레이트 (12) 와 기판 (11) 을 용이하게 분리할 수 있다.
또, 분리층 (16) 의 변질은, 흡수한 광의 에너지에 의한 (발열성 또는 비발열성의) 분해, 가교, 입체 배치의 변화 또는 관능기의 해리 (그리고, 이들에 수반하는 분리층의 경화, 탈가스, 수축 또는 팽창) 등일 수 있다. 분리층 (16) 의 변질은, 분리층 (16) 을 구성하는 재료에 의한 광의 흡수의 결과로서 발생한다. 따라서, 분리층 (16) 의 변질의 종류는, 분리층 (16) 을 구성하는 재료의 종류에 따라 변화할 수 있다.
분리층 (16) 은, 서포트 플레이트 (12) 에 있어서의, 접착층 (14) 을 개재하여 기판 (11) 이 첩합되는 측의 표면에 형성되어 있다. 즉, 분리층 (16) 은, 서포트 플레이트 (12) 와 접착층 (14) 사이에 형성되어 있다.
분리층 (16) 의 두께는, 예를 들어, 0.05 ∼ 50 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 0.3 ∼ 1 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다. 분리층 (16) 의 두께가 0.05 ∼ 50 ㎛ 의 범위 내에 들어가 있으면, 단시간의 광의 조사 및 저에너지의 광의 조사에 의해, 분리층 (16) 을 원하는 바와 같이 변질시킬 수 있다. 또, 분리층 (16) 의 두께는, 생산성의 관점에서 1 ㎛ 이하의 범위 내에 들어가 있는 것이 특히 바람직하다.
또한, 적층체 (1) 에 있어서, 분리층 (16) 과 서포트 플레이트 (12) 사이에 다른 층이 추가로 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 다른 층은 광을 투과시키는 재료로 구성되어 있으면 된다. 이에 따라, 분리층 (16) 으로의 광의 입사를 방해하는 일 없이, 적층체 (1) 에 바람직한 성질 등을 부여하는 층을 적절히 추가할 수 있다. 분리층 (16) 을 구성하고 있는 재료의 종류에 따라, 이용할 수 있는 광의 파장이 다르다. 따라서, 다른 층을 구성하는 재료는, 모든 광을 투과시킬 필요는 없고, 분리층 (16) 을 구성하는 재료를 변질시킬 수 있는 파장의 광을 투과시킬 수 있는 재료에서 적절히 선택할 수 있다.
또, 분리층 (16) 은, 광을 흡수하는 구조를 갖는 재료만으로 형성되어 있는 것이 바람직하지만, 본 발명에 있어서의 본질적인 특성을 저해하지 않는 범위에 있어서, 광을 흡수하는 구조를 갖지 않는 재료를 첨가하여, 분리층 (16) 을 형성해도 된다. 또, 분리층 (16) 에 있어서의 접착층 (14) 에 대향하는 측의 면이 평탄한 (요철이 형성되어 있지 않은) 것이 바람직하고, 이에 따라, 분리층 (16) 의 형성을 용이하게 실시할 수 있으며, 또한 첩부 (貼付) 에 있어서도 균일하게 첩부하는 것이 가능해진다.
분리층 (16) 은, 이하에 나타내는 바와 같은 분리층 (16) 을 구성하는 재료를 미리 필름상으로 형성한 것을 서포트 플레이트 (12) 에 첩합하여 사용해도 되고, 서포트 플레이트 (12) 상에 분리층 (16) 을 구성하는 재료를 도포하여 필름상으로 고화한 것을 사용해도 된다. 서포트 플레이트 (12) 상에 분리층 (16) 을 구성하는 재료를 도포하는 방법은, 분리층 (16) 을 구성하는 재료의 종류에 따라, 화학 기상 성장 (CVD) 법에 의한 퇴적 등의 종래 공지된 방법에서 적절히 선택할 수 있다.
분리층 (16) 은, 레이저로부터 조사되는 광을 흡수함으로써 변질하는 것이어도 된다. 즉, 분리층 (16) 을 변질시키기 위해서 분리층 (16) 에 조사되는 광은 레이저로부터 조사된 것이어도 된다. 분리층 (16) 에 조사하는 광을 발사하는 레이저의 예로는, YAG 레이저, 리비 레이저, 유리 레이저, YVO4 레이저, LD 레이저, 파이버 레이저 등의 고체 레이저, 색소 레이저 등의 액체 레이저, CO2 레이저, 엑시머 레이저, Ar 레이저, He-Ne 레이저 등의 기체 레이저, 반도체 레이저, 자유 전자 레이저 등의 레이저 광, 또는, 비(非) 레이저 광 등을 들 수 있다. 분리층 (16) 에 조사하는 광을 발사하는 레이저는, 분리층 (16) 을 구성하고 있는 재료에 따라 적절히 선택하는 것이 가능하고, 분리층 (16) 을 구성하는 재료를 변질시킬 수 있는 파장의 광을 조사하는 레이저를 선택하면 된다.
＜광 흡수성을 갖고 있는 구조를 그 반복 단위에 포함하고 있는 중합체＞
분리층 (16) 은, 광 흡수성을 갖고 있는 구조를 그 반복 단위에 포함하고 있는 중합체를 함유하고 있어도 된다. 당해 중합체는 광의 조사를 받아 변질한다. 당해 중합체의 변질은, 상기 구조가 조사된 광을 흡수함으로써 발생한다. 분리층 (16) 은, 중합체의 변질의 결과로서, 광의 조사를 받기 전의 강도 또는 접착성을 잃고 있다. 따라서, 약간의 외력을 가함 (예를 들어, 서포트 플레이트 (12) 를 들어 올리는 등) 으로써 분리층 (16) 이 파괴되어, 서포트 플레이트 (12) 와 기판 (11) 을 용이하게 분리할 수 있다.
광 흡수성을 갖고 있는 상기 구조는, 광을 흡수하여, 반복 단위로서 당해 구조를 포함하고 있는 중합체를 변질시키는 화학 구조이다. 당해 구조는, 예를 들어, 치환 혹은 비치환의 벤젠 고리, 축합 고리 또는 복소 고리로 이루어지는 공액 π 전자계를 포함하고 있는 원자단이다. 보다 상세하게는, 당해 구조는, 카르도 구조, 또는 상기 중합체의 측사슬에 존재하는 벤조페논 구조, 디페닐술폭시드 구조, 디페닐술폰 구조 (비스페닐술폰 구조), 디페닐 구조 혹은 디페닐아민 구조일 수 있다.
상기 구조가 상기 중합체의 측사슬에 존재하는 경우, 당해 구조는 이하의 식에 의해 나타낼 수 있다.
[화학식1]
Figure pct00001
식 중, R 은 각각 독립적으로, 알킬기, 아릴기, 할로겐, 수산기, 케톤기, 술폭시드기, 술폰기 또는 N(R1)(R2) 이고 (여기서, R1 및 R2 는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기이다), Z 는, 존재하지 않거나, 또는 CO-, -SO2-, -SO- 혹은 -NH- 이며, n 은 0 또는 1 ∼ 5 의 정수이다.
또, 상기 중합체는, 예를 들어, 이하의 식 중, (a) ∼ (d) 중 어느 것에 의해 나타내는 반복 단위를 포함하고 있거나, (e) 에 의해 나타내어지거나, 또는 (f) 의 구조를 그 주사슬에 포함하고 있다.
[화학식2]
Figure pct00002
식 중, l 은 1 이상의 정수이고, m 은 0 또는 1 ∼ 2 의 정수이며, X 는, (a) ∼ (e) 에 있어서 상기 “화학식 1” 에 나타낸 식 중 어느 것이고, (f) 에 있어서 상기 “화학식 1” 에 나타낸 식 중 어느 것이거나, 또는 존재하지 않고, Y1 및 Y2 는 각각 독립적으로 -CO- 또는 SO2- 이다. l 은 바람직하게는 10 이하의 정수이다.
상기 “화학식 1” 에 나타내는 벤젠 고리, 축합 고리 및 복소 고리의 예로는, 페닐, 치환 페닐, 벤질, 치환 벤질, 나프탈렌, 치환 나프탈렌, 안트라센, 치환 안트라센, 안트라퀴논, 치환 안트라퀴논, 아크리딘, 치환 아크리딘, 아조벤젠, 치환 아조벤젠, 플루오림, 치환 플루오림, 플루오리몬, 치환 플루오리몬, 카르바졸, 치환 카르바졸, N-알킬카르바졸, 디벤조푸란, 치환 디벤조푸란, 페난트렌, 치환 페난트렌, 피렌 및 치환 피렌을 들 수 있다. 예시한 치환기가 치환을 갖고 있는 경우, 그 치환기는, 예를 들어, 알킬, 아릴, 할로겐 원자, 알콕시, 니트로, 알데히드, 시아노, 아미드, 디알킬아미노, 술폰아미드, 이미드, 카르복실산, 카르복실산에스테르, 술폰산, 술폰산에스테르, 알킬아미노 및 아릴아미노에서 선택된다.
상기 “화학식 1” 에 나타내는 치환기 중, 페닐기를 2 개 갖고 있는 5 번째의 치환기이고, Z 가 -SO2- 인 경우의 예로는, 비스(2,4-디하이드록시페닐)술폰, 비스(3,4-디하이드록시페닐)술폰, 비스(3,5-디하이드록시페닐)술폰, 비스(3,6-디하이드록시페닐)술폰, 비스(4-하이드록시페닐)술폰, 비스(3-하이드록시페닐)술폰, 비스(2-하이드록시페닐)술폰, 및 비스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)술폰 등을 들 수 있다.
상기 “화학식 1” 에 나타내는 치환기 중, 페닐기를 2 개 갖고 있는 5 번째의 치환기이고, Z 가 -SO- 인 경우의 예로는, 비스(2,3-디하이드록시페닐)술폭시드, 비스(5-클로로-2,3-디하이드록시페닐)술폭시드, 비스(2,4-디하이드록시페닐)술폭시드, 비스(2,4-디하이드록시-6-메틸페닐)술폭시드, 비스(5-클로로-2,4-디하이드록시페닐)술폭시드, 비스(2,5-디하이드록시페닐)술폭시드, 비스(3,4-디하이드록시페닐)술폭시드, 비스(3,5-디하이드록시페닐)술폭시드, 비스(2,3,4-트리하이드록시페닐)술폭시드, 비스(2,3,4-트리하이드록시-6-메틸페닐)-술폭시드, 비스(5-클로로-2,3,4-트리하이드록시페닐)술폭시드, 비스(2,4,6-트리하이드록시페닐)술폭시드, 비스(5-클로로-2,4,6-트리하이드록시페닐)술폭시드 등을 들 수 있다.
상기 “화학식 1” 에 나타내는 치환기 중, 페닐기를 2 개 갖고 있는 5 번째의 치환기이고, Z 가 -C(=O)- 인 경우의 예로는, 2,4-디하이드록시벤조페논, 2,3,4-트리하이드록시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라하이드록시벤조페논, 2,2',5,6'-테트라하이드록시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-옥톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-도데실옥시벤조페논, 2,2'-디하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2,6-디하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디하이드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 4-아미노-2'-하이드록시벤조페논, 4-디메틸아미노-2'-하이드록시벤조페논, 4-디에틸아미노-2'-하이드록시벤조페논, 4-디메틸아미노-4'-메톡시-2'-하이드록시벤조페논, 4-디메틸아미노-2',4'-디하이드록시벤조페논, 및 4-디메틸아미노-3',4'-디하이드록시벤조페논 등을 들 수 있다.
상기 구조가 상기 중합체의 측사슬에 존재하고 있는 경우, 상기 구조를 포함하고 있는 반복 단위의, 상기 중합체에 차지하는 비율은, 분리층 (16) 의 광의 투과율이 0.001 ∼ 10 ％ 가 되는 범위에 있다. 당해 비율이 이와 같은 범위에 들어가도록 중합체가 조제되어 있으면, 분리층 (16) 이 충분히 광을 흡수하여, 확실하게 또한 신속히 변질할 수 있다. 즉, 적층체 (1) 로부터의 서포트 플레이트 (12) 의 제거가 용이하고, 당해 제거에 필요한 광의 조사 시간을 단축시킬 수 있다.
상기 구조는, 그 종류의 선택에 따라, 원하는 범위의 파장을 갖고 있는 광을 흡수할 수 있다. 예를 들어, 상기 구조가 흡수 가능한 광의 파장은 100 ∼ 2000 ㎚ 인 것이 보다 바람직하다. 이 범위 중, 상기 구조가 흡수 가능한 광의 파장은 보다 단파장측이며, 예를 들어 100 ∼ 500 ㎚ 이다. 예를 들어, 상기 구조는, 바람직하게는 약 300 ∼ 370 ㎚ 의 파장을 갖고 있는 자외광을 흡수함으로써, 당해 구조를 포함하고 있는 중합체를 변질시킬 수 있다.
상기 구조가 흡수 가능한 광은, 예를 들어, 고압 수은 램프 (파장：254 nm ∼ 436 ㎚), KrF 엑시머 레이저 (파장：248 ㎚), ArF 엑시머 레이저 (파장：193 ㎚), F2 엑시머 레이저 (파장：157 ㎚), XeCl 레이저 (308 ㎚), XeF 레이저 (파장：351 ㎚) 혹은 고체 UV 레이저 (파장：355 ㎚) 로부터 발해지는 광, 또는 g 선 (파장：436 ㎚), h 선 (파장：405 ㎚) 혹은 i 선 (파장：365 ㎚) 등이다.
상기 서술한 분리층 (16) 은, 반복 단위로서 상기 구조를 포함하고 있는 중합체를 함유하고 있지만, 분리층 (16) 은 또한, 상기 중합체 이외의 성분을 포함할 수 있다. 당해 성분으로는, 필러, 가소제, 및 서포트 플레이트 (12) 의 박리성을 향상시킬 수 있는 성분 등을 들 수 있다. 이들 성분은, 상기 구조에 의한 광의 흡수, 및 중합체의 변질을 방해하지 않거나, 또는 촉진하는, 종래 공지된 물질 또는 재료에서 적절히 선택된다.
＜무기물＞
분리층 (16) 은, 무기물로 이루어져 있어도 된다. 분리층 (16) 은, 무기물에 의해 구성됨으로써, 광을 흡수함으로써 변질하도록 되어 있고, 그 결과로서, 광의 조사를 받기 전의 강도 또는 접착성을 잃어버린다. 따라서, 약간의 외력을 가함 (예를 들어, 서포트 플레이트 (12) 를 들어 올리는 등) 으로써 분리층 (16) 이 파괴되어, 서포트 플레이트 (12) 와 기판 (11) 을 용이하게 분리할 수 있다.
상기 무기물은 광을 흡수함으로써 변질하는 구성이면 되며, 예를 들어, 금속, 금속 화합물 및 카본으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종류 이상의 무기물을 적합하게 사용할 수 있다. 금속 화합물이란, 금속 원자를 포함하는 화합물을 가리키며, 예를 들어, 금속 산화물, 금속 질화물일 수 있다. 이와 같은 무기물의 예시로는, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 금, 은, 동, 철, 니켈, 알루미늄, 티탄, 크롬, SiO2, SiN, Si3N4, TiN, 및 카본으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종류 이상의 무기물을 들 수 있다. 또한, 카본이란, 탄소의 동소체도 포함될 수 있는 개념이며, 예를 들어, 다이아몬드, 풀러렌, 다이아몬드 라이크 카본, 카본 나노 튜브 등일 수 있다.
상기 무기물은, 그 종류에 따라 고유 범위의 파장을 갖는 광을 흡수한다. 분리층 (16) 에 사용한 무기물이 흡수하는 범위의 파장의 광을 분리층에 조사함으로써, 상기 무기물을 적합하게 변질시킬 수 있다.
무기물로 이루어지는 분리층 (16) 에 조사하는 광으로는, 상기 무기물이 흡수 가능한 파장에 따라, 예를 들어, YAG 레이저, 리비 레이저, 유리 레이저, YVO4 레이저, LD 레이저, 파이버 레이저 등의 고체 레이저, 색소 레이저 등의 액체 레이저, CO2 레이저, 엑시머 레이저, Ar 레이저, He-Ne 레이저 등의 기체 레이저, 반도체 레이저, 자유 전자 레이저 등의 레이저 광, 또는, 비레이저 광을 적절히 이용하면 된다.
무기물로 이루어지는 분리층 (16) 은, 예를 들어 스퍼터, 화학 증착 (CVD), 도금, 플라즈마 CVD, 스핀 코트 등의 공지된 기술에 의해 서포트 플레이트 (12) 상에 형성될 수 있다. 무기물로 이루어지는 분리층 (16) 의 두께는 특별히 한정되지 않고, 사용하는 광을 충분히 흡수할 수 있는 막두께이면 되지만, 예를 들어, 0.05 ∼ 10 ㎛ 의 막두께로 하는 것이 보다 바람직하다. 또, 분리층 (16) 을 구성하는 무기물로 이루어지는 무기막 (예를 들어, 금속막) 의 양면 또는 편면에 미리 접착제를 도포하고, 서포트 플레이트 (12) 및 기판 (11) 에 첩부해도 된다.
또한, 분리층 (16) 으로서 금속막을 사용하는 경우에는, 분리층 (16) 의 막질, 레이저 광원의 종류, 레이저 출력 등의 조건에 따라서는, 레이저의 반사나 막으로의 대전 등이 일어날 수 있다. 그 때문에, 반사 방지막이나 대전 방지막을 분리층 (16) 의 상하 또는 어느 일방에 형성함으로써, 그들의 대책을 취하는 것이 바람직하다.
＜적외선 흡수성 구조를 갖는 화합물＞
분리층 (16) 은, 적외선 흡수성 구조를 갖는 화합물에 의해 형성되어 있어도 된다. 당해 화합물은 적외선을 흡수함으로써 변질한다. 분리층 (16) 은, 화합물 변질의 결과로서, 적외선의 조사를 받기 전의 강도 또는 접착성을 잃고 있다. 따라서, 약간의 외력을 가함 (예를 들어, 서포트 플레이트를 들어 올리는 등) 으로써 분리층 (16) 이 파괴되어, 서포트 플레이트 (12) 와 기판 (11) 을 용이하게 분리할 수 있다.
적외선 흡수성을 갖고 있는 구조 또는 적외선 흡수성을 갖고 있는 구조를 포함하는 화합물로는, 예를 들어, 알칸, 알켄 (비닐, 트랜스, 시스, 비닐리덴, 3 치환, 4 치환, 공액, 쿠물렌, 고리형), 알킨 (1 치환, 2 치환), 단고리형 방향족 (벤젠, 1 치환, 2 치환, 3 치환), 알코올 및 페놀류 (자유 OH, 분자 내 수소 결합, 분자간 수소 결합, 포화 제 2 급, 포화 제 3 급, 불포화 제 2 급, 불포화 제 3 급), 아세탈, 케탈, 지방족 에테르, 방향족 에테르, 비닐에테르, 옥시란 고리 에테르, 과산화물 에테르, 케톤, 디알킬카르보닐, 방향족 카르보닐, 1,3-디케톤의 에놀, o-하이드록시아릴케톤, 디알킬알데히드, 방향족 알데히드, 카르복실산 (2 량체, 카르복실산 아니온), 포름산에스테르, 아세트산에스테르, 공액 에스테르, 비공액 에스테르, 방향족 에스테르, 락톤 (β-, γ-, δ-), 지방족 산염화물, 방향족 산염화물, 산무수물 (공액, 비공액, 고리형, 비고리형), 제 1 급 아미드, 제 2 급 아미드, 락탐, 제 1 급 아민 (지방족, 방향족), 제 2 급 아민 (지방족, 방향족), 제 3 급 아민 (지방족, 방향족), 제 1 급 아민염, 제 2 급 아민염, 제 3 급 아민염, 암모늄 이온, 지방족 니트릴, 방향족 니트릴, 카르보디이미드, 지방족 이소니트릴, 방향족 이소니트릴, 이소시안산에스테르, 티오시안산에스테르, 지방족 이소티오시안산에스테르, 방향족 이소티오시안산에스테르, 지방족 니트로 화합물, 방향족 니트로 화합물, 니트로아민, 니트로소아민, 질산에스테르, 아질산에스테르, 니트로소 결합 (지방족, 방향족, 단량체, 2 량체), 메르캅탄 및 티오페놀 및 티올산 등의 황 화합물, 티오카르보닐기, 술폭시드, 술폰, 염화술포닐, 제 1 급 술폰아미드, 제 2 급 술폰아미드, 황산에스테르, 탄소-할로겐 결합, Si-A1 결합 (A1 은, H, C, O 또는 할로겐), P-A2 결합 (A2 는, H, C 또는 O), 또는 Ti-O 결합일 수 있다.
상기 탄소-할로겐 결합을 포함하는 구조로는, 예를 들어, -CH2Cl, -CH2Br, -CH2I, -CF2-, -CF3, -CH=CF2, -CF=CF2, 불화아릴, 및 염화아릴 등을 들 수 있다.
상기 Si-A1 결합을 포함하는 구조로는, SiH, SiH2, SiH3, Si-CH3, Si-CH2-, Si-C6H5, SiO 지방족, Si-OCH3, Si-OCH2CH3, Si-OC6H5, Si-O-Si, Si-OH, SiF, SiF2, 및 SiF3 등을 들 수 있다. Si-A1 결합을 포함하는 구조로는, 특히, 실록산 골격 및 실세스퀴옥산 골격을 형성하고 있는 것이 바람직하다.
상기 P-A2 결합을 포함하는 구조로는, PH, PH2, P-CH3, P-CH2-, P-C6H5, A3 3-P-O (A3 은 지방족 또는 방향족), (A4O)3-P-O (A4 는 알킬), P-OCH3, P-OCH2CH3, P-OC6H5, P-O-P, P-OH, 및 O = P-OH 등을 들 수 있다.
상기 구조는, 그 종류의 선택에 따라, 원하는 범위의 파장을 갖고 있는 적외선을 흡수할 수 있다. 구체적으로는, 상기 구조가 흡수 가능한 적외선의 파장은, 예를 들어 1 ㎛ ∼ 20 ㎛ 의 범위 내이고, 2 ㎛ ∼ 15 ㎛ 의 범위 내를 보다 적합하게 흡수할 수 있다. 또한, 상기 구조가 Si-O 결합, Si-C 결합 및 Ti-O 결합인 경우에는, 9 ㎛ ∼ 11 ㎛ 의 범위 내일 수 있다. 또한, 각 구조를 흡수할 수 있는 적외선의 파장은 당업자이면 용이하게 이해할 수 있다. 예를 들어, 각 구조에 있어서의 흡수대로서, 비특허문헌：SILVERSTEIN·BASSLER·MORRILL 저 「유기 화합물의 스펙트럼에 의한 동정법 (제 5 판) -MS, IR, NMR, UV 의 병용-」 (1992년 발행) 제 146 페이지 ∼ 제 151 페이지의 기재를 참조할 수 있다.
분리층 (16) 의 형성에 사용되는, 적외선 흡수성 구조를 갖는 화합물로는, 상기 서술한 바와 같은 구조를 갖고 있는 화합물 중, 도포를 위해서 용매에 용해될 수 있고, 고화되어 고층 (固層) 을 형성할 수 있는 것이면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 그러나, 분리층 (16) 에 있어서의 화합물을 효과적으로 변질시켜, 서포트 플레이트 (12) 와 기판 (11) 의 분리를 용이하게 하려면, 분리층 (16) 에 있어서의 적외선의 흡수가 큰 것, 즉, 분리층 (16) 에 적외선을 조사했을 때의 적외선의 투과율이 낮은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 분리층 (16) 에 있어서의 적외선의 투과율이 90 ％ 보다 낮은 것이 바람직하고, 적외선의 투과율이 80 ％ 보다 낮은 것이 보다 바람직하다.
일례를 들어 설명하면, 실록산 골격을 갖는 화합물로는, 예를 들어, 하기 화학식 (1) 로 나타내는 반복 단위 및 하기 화학식 (2) 로 나타내는 반복 단위의 공중합체인 수지, 혹은 하기 화학식 (1) 로 나타내는 반복 단위 및 아크릴계 화합물 유래의 반복 단위의 공중합체인 수지를 사용할 수 있다.
[화학식3]
Figure pct00003
(화학식 (2) 중, R1 은, 수소, 탄소수 10 이하의 알킬기, 탄소수 10 이하의 알콕시기이다)
그 중에서도, 실록산 골격을 갖는 화합물로는, 상기 화학식 (1) 로 나타내는 반복 단위 및 하기 화학식 (3) 으로 나타내는 반복 단위의 공중합체인 tert-부틸스티렌 (TBST)-디메틸실록산 공중합체가 보다 바람직하고, 상기 식 (1) 로 나타내는 반복 단위 및 하기 화학식 (3) 으로 나타내는 반복 단위를 1：1 로 포함하는, TBST-디메틸실록산 공중합체가 더욱 바람직하다.
[화학식4]
Figure pct00004
또, 실세스퀴옥산 골격을 갖는 화합물로는, 예를 들어, 하기 화학식 (4) 로 나타내는 반복 단위 및 하기 화학식 (5) 로 나타내는 반복 단위의 공중합체인 수지를 사용할 수 있다.
[화학식5]
Figure pct00005
(화학식 (4) 중, R2 는, 수소 또는 탄소수 1 이상, 10 이하의 알킬기이며, 화학식 (5) 중, R3 은, 탄소수 1 이상, 10 이하의 알킬기, 또는 페닐기이다)
실세스퀴옥산 골격을 갖는 화합물로는, 이 밖에도, 특허문헌 3：일본 공개특허공보 2007-258663호 (2007년 10월 4일 공개), 특허문헌 4：일본 공개특허공보 2010-120901호 (2010년 6월 3일 공개), 특허문헌 5：일본 공개특허공보 2009-263316호 (2009년 11월 12일 공개) 및 특허문헌 6：일본 공개특허공보 2009-263596호 (2009년 11월 12일 공개) 에 있어서 개시되어 있는 각 실세스퀴옥산 수지를 적합하게 이용할 수 있다.
그 중에서도, 실세스퀴옥산 골격을 갖는 화합물로는, 하기 화학식 (6) 으로 나타내는 반복 단위 및 하기 화학 화학식 (7) 로 나타내는 반복 단위의 공중합체가 보다 바람직하고, 하기 화학식 (6) 으로 나타내는 반복 단위 및 하기 화학식 (7) 로 나타내는 반복 단위를 7：3 으로 포함하는 공중합체가 더욱 바람직하다.
[화학식6]
Figure pct00006
실세스퀴옥산 골격을 갖는 중합체로는, 랜덤 구조, 래더 구조, 및 바구니형 구조가 있을 수 있지만, 어느 구조여도 된다.
또, Ti-O 결합을 포함하는 화합물로는, 예를 들어, (i) 테트라-i-프로폭시티탄, 테트라-n-부톡시티탄, 테트라키스(2-에틸헥실옥시)티탄, 및 티타늄-i-프로폭시옥틸렌글리콜레이트 등의 알콕시티탄, (ii) 디-i-프로폭시·비스(아세틸아세토나토)티탄, 및 프로판디옥시티탄비스(에틸아세토아세테이트) 등의 킬레이트 티탄, (iii) i-C3H7O-[-Ti(O-i-C3H7)2-O-]n-i-C3H7, 및 n-C4H9O-[-Ti(O-n-C4H9)2-O-]n-n-C4H9 등의 티탄 폴리머, (iv) 트리-n-부톡시티탄모노스테아레이트, 티타늄스테아레이트, 디-i-프로폭시티탄디이소스테아레이트, 및 (2-n-부톡시카르보닐벤조일옥시)트리부톡시티탄 등의 아실레이트티탄, (v) 디-n-부톡시·비스(트리에탄올아미나토)티탄 등의 수용성 티탄 화합물 등을 들 수 있다.
그 중에서도, Ti-O 결합을 포함하는 화합물로는, 디-n-부톡시·비스(트리에탄올아미나토)티탄 (Ti(OC4H9)2[OC2H4N(C2H4OH)2]2) 가 바람직하다.
상기 서술한 분리층 (16) 은, 적외선 흡수성 구조를 갖는 화합물을 함유하고 있지만, 분리층 (16) 은 또한, 상기 화합물 이외의 성분을 포함할 수 있다. 당해 성분으로는, 필러, 가소제, 및 서포트 플레이트 (12) 의 박리성을 향상시킬 수 있는 성분 등을 들 수 있다. 이들 성분은, 상기 구조에 의한 적외선의 흡수, 및 화합물의 변질을 방해하지 않거나, 또는 촉진하는, 종래 공지된 물질 또는 재료에서 적절히 선택된다.
＜플루오로카본＞
분리층 (16) 은 플루오로카본으로 이루어져 있어도 된다. 분리층 (16) 은, 플루오로카본에 의해 구성됨으로써, 광을 흡수함으로써 변질하도록 되어 있고, 그 결과로서, 광의 조사를 받기 전의 강도 또는 접착성을 잃어버린다. 따라서, 약간의 외력을 가함 (예를 들어, 서포트 플레이트 (12) 를 들어 올리는 등) 으로써 분리층 (16) 이 파괴되어, 서포트 플레이트 (12) 와 기판 (11) 을 용이하게 분리할 수 있다.
또, 하나의 관점에서 말하면, 분리층 (16) 을 구성하는 플루오로카본은 플라즈마 CVD 법에 의해 적합하게 성막될 수 있다. 또한, 플루오로카본은, CxFy (퍼플루오로카본) 및 CxHyFz (x, y 및 z 는 정수) 를 포함하고, 이들에 한정되지 않지만, 예를 들어, CHF3, CH2F2, C2H2F2, C4F8, C2F6, C5F8 등으로 있을 수 있다. 또, 분리층 (16) 을 구성하기 위해서 사용하는 플루오로카본에 대해, 필요에 따라 질소, 헬륨, 아르곤 등의 불활성 가스, 산소, 알칸, 알켄 등의 탄화수소, 및, 이산화탄소, 수소를 첨가해도 된다. 또, 이들 가스를 복수 혼합하여 사용해도 된다 (플루오로카본, 수소, 질소의 혼합 가스 등). 또, 분리층 (16) 은, 단일종의 플루오로카본으로 구성되어 있어도 되고, 2 종류 이상의 플루오로카본으로 구성되어 있어도 된다.
플루오로카본은, 그 종류에 따라 고유 범위의 파장을 갖는 광을 흡수한다. 분리층 (16) 에 사용한 플루오로카본이 흡수하는 범위의 파장의 광을 분리층에 조사함으로써, 플루오로카본을 적합하게 변질시킬 수 있다. 또한, 분리층 (16) 에 있어서의 광의 흡수율은 80 ％ 이상인 것이 바람직하다.
분리층 (16) 에 조사하는 광으로는, 플루오로카본이 흡수 가능한 파장에 따라, 예를 들어, YAG 레이저, 리비 레이저, 유리 레이저, YVO4 레이저, LD 레이저, 파이버 레이저 등의 고체 레이저, 색소 레이저 등의 액체 레이저, CO2 레이저, 엑시머 레이저, Ar 레이저, He-Ne 레이저 등의 기체 레이저, 반도체 레이저, 자유 전자 레이저 등의 레이저 광, 또는, 비레이저 광을 적절히 이용하면 된다. 플루오로카본을 변질시킬 수 있는 파장으로는, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 600 ㎚ 이하 범위의 것을 사용할 수 있다.
＜적외선 흡수 물질＞
분리층 (16) 은 적외선 흡수 물질을 함유하고 있어도 된다. 분리층 (16) 은 적외선 흡수 물질을 함유하여 구성됨으로써, 광을 흡수함으로써 변질하도록 되어 있고, 그 결과로서, 광의 조사를 받기 전의 강도 또는 접착성을 잃어버린다. 따라서, 약간의 외력을 가함 (예를 들어, 서포트 플레이트 (12) 를 들어 올리는 등) 으로써 분리층 (16) 이 파괴되어, 서포트 플레이트 (12) 와 기판 (11) 을 용이하게 분리할 수 있다.
적외선 흡수 물질은 적외선을 흡수함으로써 변질하는 구성이면 되며, 예를 들어, 카본 블랙, 철 입자, 또는 알루미늄 입자를 적합하게 사용할 수 있다. 적외선 흡수 물질은, 그 종류에 따라 고유 범위의 파장을 갖는 광을 흡수한다. 분리층 (16) 에 사용한 적외선 흡수 물질이 흡수하는 범위의 파장의 광을 분리층 (16) 에 조사함으로써, 적외선 흡수 물질을 적합하게 변질시킬 수 있다.
(접착층)
접착층 (14) 은, 기판 (11) 을 서포트 플레이트 (12) 에 접착 고정함과 동시에, 기판 (11) 의 표면을 덮어 보호하는 구성이다. 따라서, 접착층은, 기판 (11) 의 가공 또는 반송시에, 서포트 플레이트 (12) 에 대한 기판 (11) 의 고정, 및 기판 (11) 의 보호해야 할 면의 피복을 유지하는 접착성 및 강도를 갖고 있을 필요가 있다. 한편, 서포트 플레이트 (12) 에 대한 기판 (11) 의 고정이 불필요해졌을 때에, 기판 (11) 으로부터 용이하게 박리 또는 제거될 수 있을 필요가 있다.
따라서, 접착층 (14) 은, 통상적으로는 강고한 접착성을 갖고 있으며, 어떠한 처리에 의해 접착성이 저하되거나, 또는 특정한 용제에 대한 가용성을 갖는 접착제에 의해 구성된다. 접착층 (14) 의 두께는, 예를 들어, 1 ∼ 200 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 10 ∼ 150 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다. 접착층 (14) 은, 이하에 나타내는 바와 같은 접착 재료를 스핀 도포와 같은 종래 공지된 방법에 의해 기판 (11) 상에 도포함으로써 형성할 수 있다.
접착제로서, 예를 들어 아크릴계, 노볼락계, 나프톡산계, 탄화수소계, 폴리이미드계 등의, 당해 분야에 있어서 공지된 각종 접착제가 본 발명에 관련된 접착층 (14) 을 구성하는 접착제로서 사용 가능하다. 이하에서는, 본 실시형태에 있어서의 접착층 (14) 이 함유하는 수지의 조성에 대하여 설명한다.
접착층 (14) 이 함유하는 수지로는, 접착성을 구비한 것이면 되고, 예를 들어, 탄화수소 수지, 아크릴-스티렌계 수지, 말레이미드계 수지 등, 또는 이들을 조합한 것 등을 들 수 있다.
＜탄화수소 수지＞
탄화수소 수지는, 탄화수소 골격을 갖고, 단량체 조성물을 중합하여 이루어지는 수지이다. 탄화수소 수지로서, 시클로올레핀계 폴리머 (이하, 「수지 (A)」 라고 하는 경우가 있다), 그리고, 테르펜 수지, 로진계 수지 및 석유 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 수지 (이하, 「수지 (B)」 라고 하는 경우가 있다) 등을 들 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다.
수지 (A) 로는, 시클로올레핀계 모노머를 포함하는 단량체 성분을 중합하여 이루어지는 수지여도 된다. 구체적으로는, 시클로올레핀계 모노머를 포함하는 단량체 성분의 개환 (공)중합체, 시클로올레핀계 모노머를 포함하는 단량체 성분을 부가 (공)중합시킨 수지 등을 들 수 있다.
수지 (A) 를 구성하는 단량체 성분에 포함되는 상기 시클로올레핀계 모노머로는, 예를 들어, 노르보르넨, 노르보르나디엔 등의 2 고리체, 디시클로펜타디엔, 디하이드록시펜타디엔 등의 3 고리체, 테트라시클로도데센 등의 4 고리체, 시클로펜타디엔 3 량체 등의 5 고리체, 테트라시클로펜타디엔 등의 7 고리체, 또는 이들 다고리체의 알킬 (메틸, 에틸, 프로필, 부틸 등) 치환체, 알케닐 (비닐 등) 치환체, 알킬리덴 (에틸리덴 등) 치환체, 아릴 (페닐, 톨릴, 나프틸 등) 치환체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히, 노르보르넨, 테트라시클로도데센, 또는 이들의 알킬 치환체로 이루어지는 군에서 선택되는 노르보르넨계 모노머가 바람직하다.
수지 (A) 를 구성하는 단량체 성분은 상기 서술한 시클로올레핀계 모노머와 공중합 가능한 다른 모노머를 함유하고 있어도 되며, 예를 들어, 알켄 모노머를 함유하는 것이 바람직하다. 알켄 모노머로는, 예를 들어, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 이소부텐, 1-헥센 등의 α-올레핀을 들 수 있다. 알켄 모노머는, 직사슬형이어도 되고, 분기형이어도 된다.
또, 수지 (A) 를 구성하는 단량체 성분으로서, 시클로올레핀 모노머를 함유하는 것이 고내열성 (낮은 열분해, 열중량 감소성) 의 관점에서 바람직하다. 수지 (A) 를 구성하는 단량체 성분 전체에 대한 시클로올레핀 모노머의 비율은, 5 몰％ 이상인 것이 바람직하고, 10 몰％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 20 몰％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또, 수지 (A) 를 구성하는 단량체 성분 전체에 대한 시클로올레핀 모노머의 비율은, 특별히 한정되지 않지만, 용해성 및 용액에서의 시간 경과적 안정성의 관점에서는 80 몰％ 이하인 것이 바람직하고, 70 몰％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또, 수지 (A) 를 구성하는 단량체 성분으로서, 직사슬형 또는 분기사슬형의 알켄 모노머를 함유해도 된다. 수지 (A) 를 구성하는 단량체 성분 전체에 대한 알켄 모노머의 비율은, 용해성 및 유연성의 관점에서는 10 ∼ 90 몰％ 인 것이 바람직하고, 20 ∼ 85 몰％ 인 것이 보다 바람직하며, 30 ∼ 80 몰％ 인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 수지 (A) 는, 예를 들어, 시클로올레핀계 모노머와 알켄 모노머로 이루어지는 단량체 성분을 중합시켜 이루어지는 수지와 같이, 극성기를 갖지 않은 수지인 것이, 고온하에서의 가스의 발생을 억제하는 데에 있어서 바람직하다.
단량체 성분을 중합할 때의 중합 방법이나 중합 조건 등에 대해서는, 특별히 제한은 없고, 통상적인 방법에 따라 적절히 설정하면 된다.
수지 (A) 로서 사용할 수 있는 시판품으로는, 예를 들어, 폴리 플라스틱스사 제조의 「TOPAS」, 미츠이 화학사 제조의 「APEL」, 닛폰 제온사 제조의 「ZEONOR」 및 「ZEONEX」, JSR 사 제조의 「ARTON」 등을 들 수 있다.
수지 (A) 의 유리 전이점 (Tg) 은 60 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 70 ℃ 이상인 것이 특히 바람직하다. 수지 (A) 의 유리 전이점이 60 ℃ 이상이면, 접착제 적층체가 고온 환경에 노출되었을 때에 접착제층의 연화를 더욱 억제할 수 있다.
수지 (B) 는, 테르펜계 수지, 로진계 수지 및 석유 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 수지이다. 구체적으로는, 테르펜계 수지로는, 예를 들어, 테르펜 수지, 테르펜 페놀 수지, 변성 테르펜 수지, 수소 첨가 테르펜 수지, 수소 첨가 테르펜 페놀 수지 등을 들 수 있다. 로진계 수지로는, 예를 들어, 로진, 로진 에스테르, 수소 첨가 로진, 수소 첨가 로진 에스테르, 중합 로진, 중합 로진 에스테르, 변성 로진 등을 들 수 있다. 석유 수지로는, 예를 들어, 지방족 또는 방향족 석유 수지, 수소 첨가 석유 수지, 변성 석유 수지, 지환족 석유 수지, 쿠마론·인덴 석유 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 수소 첨가 테르펜 수지, 수소 첨가 석유 수지가 보다 바람직하다.
수지 (B) 의 연화점은 특별히 한정되지 않지만, 80 ∼ 160 ℃ 인 것이 바람직하다. 수지 (B) 의 연화점이 80 ℃ 이상이면, 접착제 적층체가 고온 환경에 노출되었을 때에 연화하는 것을 억제할 수 있어, 접착 불량을 발생시키지 않는다. 한편, 수지 (B) 의 연화점이 160 ℃ 이하이면, 접착제 적층체를 박리할 때의 박리 속도가 양호한 것이 된다.
수지 (B) 의 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 300 ∼ 3000 인 것이 바람직하다. 수지 (B) 의 분자량이 300 이상이면, 내열성이 충분한 것이 되어, 고온 환경하에 있어서 탈가스량이 적어진다. 한편, 수지 (B) 의 분자량이 3000 이하이이면, 접착제 적층체를 박리할 때의 박리 속도가 양호한 것이 된다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 수지 (B) 의 분자량은, 겔·퍼미에이션·크로마토그래피 (GPC) 로 측정되는 폴리스티렌 환산의 분자량을 의미하는 것이다.
또한, 수지로서, 수지 (A) 와 수지 (B) 를 혼합한 것을 사용해도 된다. 혼합함으로써, 내열성 및 박리 속도가 양호한 것이 된다. 예를 들어, 수지 (A) 와 수지 (B) 의 혼합 비율로는, (A)：(B) = 80：20 ∼ 55：45 (질량비) 인 것이, 박리 속도, 고온 환경시의 열 내성, 및 유연성이 우수하므로 바람직하다.
＜아크릴-스티렌계 수지＞
아크릴-스티렌계 수지로는, 예를 들어, 스티렌 또는 스티렌의 유도체와, (메트)아크릴산에스테르 등을 단량체로서 사용하여 중합한 수지를 들 수 있다.
(메트)아크릴산에스테르로는, 예를 들어, 사슬형 구조로 이루어지는 (메트)아크릴산알킬에스테르, 지방족 고리를 갖는 (메트)아크릴산에스테르, 방향족 고리를 갖는 (메트)아크릴산에스테르를 들 수 있다. 사슬형 구조로 이루어지는 (메트)아크릴산알킬에스테르로는, 탄소수 15 ∼ 20 의 알킬기를 갖는 아크릴계 장사슬 알킬에스테르, 탄소수 1 ∼ 14 의 알킬기를 갖는 아크릴계 알킬에스테르 등을 들 수 있다. 아크릴계 장사슬 알킬에스테르로는, 알킬기가 n-펜타데실기, n-헥사데실기, n-헵타데실기, n-옥타데실기, n-노나데실기, n-에이코실기 등인 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬에스테르를 들 수 있다. 또한, 당해 알킬기는 분기형이어도 된다.
탄소수 1 ∼ 14 의 알킬기를 갖는 아크릴계 알킬에스테르로는, 기존의 아크릴계 접착제에 사용되고 있는 공지된 아크릴계 알킬에스테르를 들 수 있다. 예를 들어, 알킬기가, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 2-에틸헥실기, 이소옥틸기, 이소노닐기, 이소데실기, 도데실기, 라우릴기, 트리데실기 등으로 이루어지는 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬에스테르를 들 수 있다.
지방족 고리를 갖는 (메트)아크릴산에스테르로는, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 시클로펜틸(메트)아크릴레이트, 1-아다만틸(메트)아크릴레이트, 노르보르닐(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 트리시클로데카닐(메트)아크릴레이트, 테트라시클로도데카닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있지만, 이소보르닐메타아크릴레이트트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트가 보다 바람직하다.
방향족 고리를 갖는 (메트)아크릴산에스테르로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 방향족 고리로는, 예를 들어 페닐기, 벤질기, 톨릴기, 자일릴기, 비페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페녹시메틸기, 페녹시에틸기 등을 들 수 있다. 또, 방향족 고리는, 탄소수 1 ∼ 5 의 사슬형 또는 분기형의 알킬기를 갖고 있어도 된다. 구체적으로는, 페녹시에틸아크릴레이트가 바람직하다.
＜말레이미드계 수지＞
말레이미드계 수지로는, 예를 들어, 단량체로서, N-메틸말레이미드, N-에틸말레이미드, N-n-프로필말레이미드, N-이소프로필말레이미드, N-n-부틸말레이미드, N-이소부틸말레이미드, N-sec-부틸말레이미드, N-tert-부틸말레이미드, N-n-펜틸말레이미드, N-n-헥실말레이미드, N-n-헵틸말레이미드, N-n-옥틸말레이미드, N-라우릴말레이미드, N-스테아릴말레이미드 등의 알킬기를 갖는 말레이미드, N-시클로프로필말레이미드, N-시클로부틸말레이미드, N-시클로펜틸말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-시클로헵틸말레이미드, N-시클로옥틸말레이미드 등의 지방족 탄화수소기를 갖는 말레이미드, N-페닐말레이미드, N-m-메틸페닐말레이미드, N-o-메틸페닐말레이미드, N-p-메틸페닐말레이미드 등의 아릴기를 갖는 방향족 말레이미드 등을 중합하여 얻어진 수지를 들 수 있다.
예를 들어, 하기 화학식 (8) 로 나타내는 반복 단위 및 하기 화학식 (9) 로 나타내는 반복 단위의 공중합체인 시클로올레핀 코폴리머를 접착 성분의 수지로서 사용할 수 있다.
[화학식7]
Figure pct00007
(화학식 (9) 중, n 은 0 또는 1 ∼ 3 의 정수이다.)
이와 같은 시클로올레핀 코폴리머로는, APL 8008T, APL 8009T, 및 APL 6013T (모두 미츠이 화학사 제조) 등을 사용할 수 있다.
또한, 광 경화성 수지 (예를 들어, UV 경화성 수지) 이외의 수지를 사용하여 접착층 (14) 을 형성하는 것이 바람직하다. 이것은, 광 경화성 수지가, 접착층 (14) 의 박리 또는 제거 후에, 기판 (11) 의 미소한 요철의 주변에 잔류물로서 남아 버리는 경우가 있기 때문이다. 특히, 특정한 용제에 용해되는 접착제가 접착층 (14) 을 구성하는 재료로서 바람직하다. 이것은, 기판 (11) 에 물리적인 힘을 가하는 일 없이, 접착층 (14) 을 용제에 용해시킴으로써 제거 가능하기 때문이다. 접착층 (14) 의 제거시에, 강도가 저하된 기판 (11) 으로부터조차, 기판 (11) 을 파손시키거나 변형시키거나 하지 않고, 용이하게 접착층 (14) 을 제거할 수 있다.
상기 서술한 분리층, 접착층을 형성할 때의 희석 용제로서, 예를 들어, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 메틸옥탄, 데칸, 운데칸, 도데칸, 트리데칸 등의 직사슬형 탄화수소, 탄소수 3 내지 15 의 분기형 탄화수소, p-멘탄, o-멘탄, m-멘탄, 디페닐멘탄, 1,4-테르핀, 1,8-테르핀, 보르난, 노르보르난, 피난, 투잔, 카란, 론지폴렌, 게라니올, 네롤, 리날로올, 시트랄, 시트로넬롤, 멘톨, 이소멘톨, 네오멘톨, α-테르피네올, β-테르피네올, γ-테르피네올, 테르피넨-1-올, 테르피넨-4-올, 디하이드로터피닐아세테이트, 1,4-시네올, 1,8-시네올, 보르네올, 카르본, 요논, 투존, 캄파, d-리모넨, l-리모넨, 디펜텐 등의 테르펜계 용제；γ-부티로락톤 등의 락톤류；아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 (CH), 메틸-n-펜틸케톤, 메틸이소펜틸케톤, 2-헵타논 등의 케톤류；에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜 등의 다가 알코올류；에틸렌글리콜모노아세테이트, 디에틸렌글리콜모노아세테이트, 프로필렌글리콜모노아세테이트, 또는 디프로필렌글리콜모노아세테이트 등의 에스테르 결합을 갖는 화합물, 상기 다가 알코올류 또는 상기 에스테르 결합을 갖는 화합물의 모노메틸에테르, 모노에틸에테르, 모노프로필에테르, 모노부틸에테르 등의 모노알킬에테르 또는 모노페닐에테르 등의 에테르 결합을 갖는 화합물 등의 다가 알코올류의 유도체 (이들 중에서는, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (PGMEA), 프로필렌글리콜모노메틸에테르 (PGME) 가 바람직하다)；디옥산과 같은 고리형 에테르류나, 락트산메틸, 락트산에틸 (EL), 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 메톡시부틸아세테이트, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 메톡시프로피온산메틸, 에톡시프로피온산에틸 등의 에스테르류；아니솔, 에틸벤질에테르, 크레질메틸에테르, 디페닐에테르, 디벤질에테르, 페네톨, 부틸페닐에테르 등의 방향족계 유기 용제 등을 들 수 있다.
＜그 밖의 성분＞
접착 재료에는, 본 발명에 있어서의 본질적인 특성을 저해하지 않는 범위에 있어서, 혼화성이 있는 다른 물질을 추가로 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 접착제의 성능을 개량하기 위한 부가적 수지, 가소제, 접착 보조제, 안정제, 착색제, 산화 방지제 및 계면 활성제 등, 관용되고 있는 각종 첨가제를 추가로 사용할 수 있다.
(조사 공정)
본 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법에 있어서는, 먼저, 도 1 중 (1) 에 나타내는 바와 같이, 서포트 플레이트 (12) 를 개재하여, 펄스화된 레이저 광을 분리층 (16) 에 조사한다 (조사 공정). 이 때, 조사된 레이저 광은 광 투과성을 갖는 서포트 플레이트 (12) 를 투과하여, 분리층 (16) 에 도달한다. 분리층 (16) 은 도달한 레이저 광을 흡수함으로써, 도 1 중 (2) 에 나타내는 바와 같이 변질한다. 이에 따라, 기판 (11) 과 서포트 플레이트 (12) 의 접착이 약해져, 도 1 중 (3) 에 나타내는 바와 같이, 기판 (11) 으로부터 서포트 플레이트 (12) 가 용이하게 분리된다.
적층체 (1) 로부터 서포트 플레이트 (12) 를 분리하기 위해서, 서포트 플레이트 (12) 측으로부터 레이저 광을 분리층 (16) 에 조사했을 때, 분리층 (16) 으로부터 그 레이저 광이 누설되는 경우가 있다.
그 때문에, 누설된 광이 기판 (11) 에 도달해 버려, 기판 (11) 자체 또는 기판 (11) 에 형성되어 있는 보호되어야 할 전자 회로 등의 전자 소자가, 누설된 광에 의한 악영향을 받게 될 우려가 있다. 누설된 광에 의한 악영향으로는, 기판 (11) 에 실장되어 있는 전자 회로의 분해, 기판 (11) 의 손상 등을 들 수 있다.
이 문제를 회피하기 위해서, 본 발명자들은, 분리층 (16) 에 조사되는 레이저 광에 의해 기판 (11) 및 기판 (11) 에 형성된 전자 소자가 받는 데미지에 대해 예의 검토를 거듭한 결과, 레이저 광의 각 레이저 펄스에 있어서의 분리층 (16) 상의 각 피조사 영역끼리가 서로 겹치는지 여부가, 기판 (11) 및 기판 (11) 에 형성된 전자 소자에 주는 데미지에 크게 영향을 미치는 것을 알아내었다.
그리고, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법에 있어서, 레이저 광의 각 레이저 펄스에 있어서의 분리층 (16) 상의 각 피조사 영역끼리가 서로 겹치지 않도록 레이저 광을 주사함으로써, 기판 (11) 및 기판 (11) 에 형성된 전자 소자가 받는 데미지를 경감할 수 있는 것을 본 발명자들은 알아내었다.
즉, 레이저 광의 각 레이저 펄스에 있어서의 분리층 (16) 상의 각 피조사 영역끼리가 서로 겹쳐 있는 경우에는, 분리층 (16) 상의 각 피조사 영역끼리가 서로 겹쳐 있는 위치로부터 누설된 광이 기판 (11) 및 기판 (11) 에 형성된 전자 소자의 특정한 위치에 복수 회 조사된다. 그 때문에, 기판 (11) 등의 특정한 위치에 조사되는 레이저 강도가 증가하여, 기판 (11) 등에 데미지를 주기 쉬워진다.
이에 반해, 레이저 광의 각 레이저 펄스에 있어서의 분리층 (16) 상의 각 조사 영역끼리가 서로 겹쳐 있지 않은 경우에는, 분리층 (16) 으로부터 누설된 광이 기판 (11) 및 기판 (11) 에 형성된 전자 소자의 소정의 위치에 복수 회 조사되는 것을 방지할 수 있어, 기판 (11) 으로의 데미지를 경감할 수 있다.
이하, 도 2 를 이용하여, 각 피조사 영역과 레이저 광의 주사의 관계에 대하여 상세하게 설명한다. 도 2 는, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법에 있어서, 레이저 광을 주사했을 때의 레이저 광의 피조사 영역의 일례를 나타내는 도면이다. 레이저 광을 주사하고, 레이저 광을 분리층 (16) 에 조사함으로써, 피조사 영역이 분리층 (16) 상에 형성된다.
먼저, 각 피조사 영역끼리가 서로 겹치지 않도록, 주사 방향을 따라 분리층 (16) 의 단부 (端部) 까지 레이저 광을 주사한다. 그 후, 레이저 광을 주사 방향과 수직인 방향인 부주사 방향으로 주사한다. 그리고, 레이저 광이 조사되어 있지 않은 분리층 (16) 의 영역에 레이저 광을 주사한다. 레이저 광을 부주사 방향으로 주사한 후에, 레이저 광을 주사할 때에는, 분리층 (16) 상의 인접하는 각 피조사 영역끼리가 서로 겹치지 않도록 레이저 광의 주사를 조정한다. 또, 조사 장치를 이동시킴으로써, 레이저 광의 주사를 실시해도 된다.
일례로서, 분리층 (16) 의 단부까지 레이저 광을 주사한 후, 분리층 (16) 상의 인접하는 각 피조사 영역끼리가 서로 겹치지 않는 위치까지 부주사 방향으로 레이저 광을 주사하고, 당해 위치로부터 주사 방향을 반전시켜, 분리층 (16) 의 반대측의 단부까지 레이저 광을 주사하는 것을 반복함으로써, 분리층 (16) 의 전체에 걸쳐 레이저 광을 조사하도록 해도 된다. 단, 주사 방법은 이것에 한정되지 않고, 분리층 (16) 상에 치우침 없이 레이저 광을 조사할 수 있는 양태이면 된다.
레이저 광의 파장은, 분리층 (16) 을 변질시킬 수 있는 한, 특별히 한정되지 않지만, 350 ㎚ 이상, 1064 ㎚ 이하인 것이 보다 바람직하고, 495 ㎚ 이상, 570 ㎚ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 분리층 (16) 에 조사되는 레이저 광의 파장의 바람직한 범위는, 분리층 (16) 이 흡수 가능한 파장이며, 따라서, 분리층 (16) 을 형성하는 재료에 따라 변화한다.
분리층 (16) 에 조사하고, 분리층 (16) 을 변질시키기 위해서 필요한 레이저 광의 레이저 강도는, 분리층 (16) 을 구성하는 재료에 따라 다르지만, 예를 들어, 0.1 W 이상, 10 W 이하의 범위인 것이 보다 바람직하고, 0.5 W 이상, 6 W 이하의 범위인 것이 더욱 바람직하다.
레이저 광의 레이저 강도는, 레이저 광의 직경이 작아질수록 높아지고, 레이저 광의 직경이 커질수록 작아진다. 레이저 광의 직경은, 분리층 (16) 의 변질에 필요한 레이저 강도에 따라 다르지만, 100 ㎛ 이상, 350 ㎛ 이하의 범위인 것이 보다 바람직하고, 120 ㎛ 이상, 250 ㎛ 이하의 범위인 것이 더욱 바람직하다.
레이저 광의 레이저 강도는, 또, 레이저 광의 펄스폭이 짧아지면 레이저 강도가 높아지고, 레이저 광의 펄스폭이 길어지면 레이저 강도가 작아진다. 레이저 광의 펄스폭은, 예를 들어, 20 나노초 이상, 150 나노초 이하의 범위인 것이 보다 바람직하다.
또, 레이저 광의 반복 주파수는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 20 ㎑ 이상, 100 ㎑ 이하의 범위인 것이 보다 바람직하다.
여기서, 각 레이저 펄스에 있어서의 각 피조사 영역이 서로 겹치지 않도록 하기 위해서는, 레이저 광의 주사 속도를 제어하고, 하기 식 (1) 을 만족하도록 레이저 광을 주사하면 된다.
r ≤ d ··· (1)
(단, 레이저 광의 직경을 r (㎛) 로 하고, 연속하는 2 개의 레이저 펄스에 있어서의 피조사 영역끼리의 중심간 거리를 d (㎛) 로 한다.)
또, 부주사 방향에 있어서 연속하는 2 개의 피조사 영역끼리의 중심간 거리 (e (㎛)) 에 대해서도, 마찬가지로, 레이저 광의 직경 (r) 이하가 되도록 레이저 광의 주사를 조정함으로써, 부주사 방향에서의 각 레이저 펄스에 있어서의 각 조사 영역이 서로 겹치지 않도록 할 수 있다.
예를 들어, 레이저 광의 직경이 180 ㎛ 인 경우에는, 중심간 거리 d (㎛) 및 e (㎛) 는, 180 ㎛ 이상, 200 ㎛ 이하의 범위인 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
보다 상세하게 서술하면, 하기 식 (2) 를 만족하도록 레이저 광을 주사함으로써, 각 피조사 영역끼리가 서로 겹치지 않도록 하는 것이 가능하다.
r × f ≤ v ··· (2)
(단, 레이저 광의 직경을 r (㎛) 로 하고, 레이저 광의 반복 주파수를 f (㎑) 로 하고, 레이저 광의 주사 속도를 v (㎜/s) 로 한다.)
레이저 광의 직경, 레이저 광의 반복 주파수, 및 레이저 광의 주사 속도를 상기 조건을 만족하도록 설정함으로써, 각 레이저 펄스에 있어서의 각 피조사 영역이 서로 겹치지 않도록 할 수 있다.
예를 들어, 레이저 광의 직경이 180 ㎛ 이고, 반복 주파수가 40 ㎑ 인 경우에는, 레이저 광의 주사 속도 v (㎜/s) 는, 7200 ㎜/s 이상, 7500 ㎜/s 이하의 범위인 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
특히 바람직하게는, 하기 식 (3) 을 만족하도록 레이저 광을 주사하는 것이 바람직하다. 식 (3) 을 만족할 때에는, 주사 방향에 있어서 인접하는 각 피조사 영역끼리가 접하도록 레이저 광을 주사할 수 있다. 이에 따라, 하지 (下地) 에 주는 데미지를 저감시킬 수 있다.
r = d ··· (3)
(단, 레이저 광의 직경을 r (㎛) 로 하고, 연속하는 2 개의 레이저 펄스에 있어서의 피조사 영역끼리의 중심간 거리를 d (㎛) 로 한다.)
또한, 레이저 광의 주사 속도는, 상기 식 (2) 를 만족하고, 또한 분리층 (16) 전체를 변질시켜, 적층체 (1) 로부터 서포트 플레이트 (12) 를 분리하는 것이 가능한 값이면 한정되지 않는다.
펄스화된 레이저 광을 조사하는 조사 장치로는, 공지된 레이저 광의 조사 장치를 이용하면 되고, 예를 들어, YAG 레이저, 리비 레이저, 유리 레이저, YVO4 레이저, LD 레이저, 파이버 레이저 등의 고체 레이저 발진기, 색소 레이저 등의 액체 레이저 발진기, CO2 레이저, 엑시머 레이저, Ar 레이저, He-Ne 레이저 등의 기체 레이저 발진기, 반도체 레이저 발진기, 자유 전자 레이저 발진기 등으로부터 적절히 선택한 발진기를 사용할 수 있다.
또한, 레이저 광의 주사 방향은 도 2 와 같이 한정되지 않고, 임의의 방향으로 레이저 광을 주사할 수 있다. 그 경우에도, 분리층 (16) 상의 각 피조사 영역끼리가 서로 겹치지 않도록 중심간 거리 등을 설정하면 된다.
또, 레이저 광의 피조사 영역의 형상은 원상 (圓狀) 에 한정되지 않고, 각 레이저 펄스에 있어서의 각 피조사 영역끼리가 서로 겹치지 않는 임의의 형상을 취하는 것이 가능하다. 그 경우, 직경이란, 각 피조사 영역의 주사 방향에 있어서의 치수를 가리킨다.
[지지체 분리 장치]
본 발명에 관련된 지지체 분리 장치는, 기판과, 접착층과, 광을 흡수함으로써 변질하는 분리층과, 지지체를 이 순번으로 적층하여 이루어지는 적층체를 분리하는 지지체 분리 장치로서, 상기 분리층에 펄스화된 레이저 광을 조사하는 조사 수단을 구비하고, 상기 조사 수단은, 상기 레이저 광의 각 레이저 펄스에 있어서의 상기 분리층 상의 각 피조사 영역끼리가 서로 겹치지 않도록, 상기 레이저 광을 주사하도록 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 관련된 지지체 분리 장치의 조사 수단의 일 실시형태는, 본 발명에 관련된 지지체 분리 방법의 조사 공정에 있어서 레이저 광을 조사하는 조사 장치이며, 본 발명에 관련된 지지체 분리 장치의 설명은, 본 발명에 관련된 지지체 분리 방법의 설명에 준한다.
본 발명에 관련된 지지체 분리 방법 및 지지체 분리 장치는, 제조 프로세스 중에는 기판과 지지체의 강고한 접착을 실현하면서, 제조 프로세스 후에는 광 조사에 따라 용이하게 기판과 지지체를 분리 가능함과 함께, 광에 의한 기판으로의 악영향을 방지할 수 있다는 효과를 발휘한다.
이하에 실시예를 나타내고, 본 발명의 실시형태에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. 물론, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것이 아니라, 세부 (細部) 에 대해서는 다양한 양태가 가능한 것은 말할 필요도 없다. 또한, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 청구항에 나타낸 범위에서 각종 변경이 가능하며, 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또, 본 명세서 중에 기재된 문헌 전부가 참고로서 원용된다.
실시예
레이저 조사 장치를 사용하여, 레이저 광 (파장 532 ㎚) 이 기판에 미치는 영향을 조사하였다.
(적층체의 작성)
웨이퍼 기판 (두께 700 ㎛) 에 Sn-Ag 판 (주석-은 판, 두께 1 ㎛) 을 장착하였다. 상기 Sn-Ag 판은 웨이퍼 기판에 실장되는 소자, 전기 회로 등 대신에 사용하였다. 다음으로 접착제 조성물로서 TZNR-A3007t (토쿄 오카 공업 주식회사 제조) 를 100 ℃, 160 ℃ 및 220 ℃ 에서 3 분간씩 베이크하여 접착층 (두께 50 ㎛) 을 형성하였다.
다음으로, 유량 400 sccm, 압력 700 mTorr, 고주파 전력 2500 W 및 성막 온도 240 ℃ 의 조건하에 있어서, 반응 가스로서 C4F8 을 사용한 CVD 법에 의해, 플루오로카본막 (두께 1 ㎛) 을 지지체 (유리 기판, 두께 700 ㎛) 상에 형성하고, 분리층을 형성하였다.
다음으로, 접착층과 분리층을 첩합함으로써, 웨이퍼 기판, Sn-Ag 판, 접착층, 분리층 및 서포트 플레이트를 이 순번으로 적층한 적층체를 작성하였다. 상기 적층체는 합계 2 매 작성하였다.
작성한 이들 적층체에, 각각 상이한 레이저 광의 조사 조건 (실시예 및 비교예) 으로, 서포트 플레이트측으로부터 레이저 광을 조사하였다.
[실시예]
작성한 적층체에 대해, 레이저 광의 평균 출력을 3.6 W, 레이저 광의 주파수를 40 ㎑, 레이저 광의 직경을 180 ㎛ 로 하고, 레이저 펄스에 있어서의 피조사 영역끼리의 중심간 거리를 180 ㎛, 주사 속도를 7200 ㎜/s 의 조건으로 레이저 광을 조사하였다.
상기 레이저 광의 조사에 있어서는, 레이저 광의 반복 주파수, 레이저 광의 직경, 피조사 영역끼리의 중심간 거리 및 레이저 광의 주사 속도와 같은 조건이 식 (1) 및 식 (2) 를 만족하고 있기 때문에, 분리층 상의 피조사 영역끼리가 서로 겹치지 않았다.
레이저 조사 후에, 적층체에 약간의 힘을 가함으로써 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트가 용이하게 분리되었다.
다음으로, Sn-Ag 판이 받는 데미지에 대해, 현미경으로 육안으로 확인하면, Sn-Ag 판에 데미지는 보이지 않았다.
[비교예]
작성한 적층체에 대해, 레이저 광의 평균 출력을 3.6 W, 레이저 광의 주파수를 40 ㎑, 레이저 광의 직경을 180 ㎛ 로 하고, 레이저 펄스에 있어서의 피조사 영역끼리의 중심간 거리를 180 ㎛, 주사 속도를 5000 ㎜/s 의 조건으로 레이저 광을 조사하였다.
상기 레이저 광의 조사에 있어서, 레이저 광의 반복 주파수, 레이저 광의 직경, 피조사 영역끼리의 중심간 거리 및 레이저 광의 주사 속도와 같은 조건은, 식 (1) 및 식 (2) 를 만족하지 않았다. 즉, 분리층 상의 피조사 영역끼리가 일부에 있어서 서로 겹쳐 있었다.
레이저 조사 후에, 적층체에 약간의 힘을 가함으로써 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트가 용이하게 분리되었다.
다음으로, Sn-Ag 판이 받는 데미지에 대해, 현미경으로 육안으로 확인하면, Sn-Ag 판에 데미지가 보였다.
상기 실시예 및 비교예로부터, 레이저 광의 피조사 영역끼리가 서로 겹치도록 레이저 광을 조사하면, 웨이퍼 기판으로의 데미지가 발생하지만, 레이저 광의 피조사 영역끼리가 서로 겹치지 않도록 레이저 광을 조사함으로써, 기판으로의 데미지를 경감할 수 있는 것을 알 수 있었다.
산업상 이용가능성
본 발명은, 예를 들어, 미세화된 반도체 장치의 제조 공정에 있어서 적합하게 이용할 수 있다.
1 : 적층체
2 : 피조사 영역
11 : 기판
12 : 서포트 플레이트 (지지체)
14 : 접착층
16 : 분리층

Claims (5)

  1. 기판과, 접착층과, 광을 흡수함으로써 변질하는 분리층과, 지지체를 이 순번으로 적층하여 이루어지는 적층체를 분리하는 지지체 분리 방법으로서,
    상기 분리층에 펄스화된 레이저 광을 조사하는 조사 공정을 포함하고,
    상기 조사 공정에서는, 상기 레이저 광의 각 레이저 펄스에 있어서의 상기 분리층 상의 각 피조사 영역끼리가 서로 겹치지 않도록 상기 레이저 광을 주사하는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조사 공정에서는, 하기 식 (1) 을 만족하도록 상기 레이저 광을 주사하는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 방법.
    r ≤ d ··· (1)
    (단, 상기 레이저 광의 직경을 r (㎛) 로 하고, 연속하는 2 개의 상기 레이저 펄스에 있어서의 상기 피조사 영역끼리의 중심간 거리를 d (㎛) 로 한다.)
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 조사 공정에서는, 하기 식 (2) 를 만족하도록 상기 레이저 광을 주사하는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 방법.
    r × f ≤ v ··· (2)
    (단, 상기 레이저 광의 직경을 r (㎛) 로 하고, 상기 레이저 광의 반복 주파수를 f (㎑) 로 하고, 상기 레이저 광의 주사 속도를 v (㎜/s) 로 한다.)
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 조사 공정에서는, 하기 식 (3) 을 만족하도록 상기 레이저 광을 주사하는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 방법.
    r = d ··· (3)
    (단, 상기 레이저 광의 직경을 r (㎛) 로 하고, 연속하는 2 개의 상기 레이저 펄스에 있어서의 상기 피조사 영역끼리의 중심간 거리를 d (㎛) 로 한다.)
  5. 기판과, 접착층과, 광을 흡수함으로써 변질하는 분리층과, 지지체를 이 순번으로 적층하여 이루어지는 적층체를 분리하는 지지체 분리 장치로서,
    상기 분리층에 펄스화된 레이저 광을 조사하는 조사 수단을 구비하고,
    상기 조사 수단은, 상기 레이저 광의 각 레이저 펄스에 있어서의 상기 분리층 상의 각 피조사 영역끼리가 서로 겹치지 않도록 상기 레이저 광을 주사하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
KR1020147034549A 2012-05-16 2013-04-04 지지체 분리 방법 및 지지체 분리 장치 KR20150013734A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012112866A JP2013239650A (ja) 2012-05-16 2012-05-16 支持体分離方法および支持体分離装置
JPJP-P-2012-112866 2012-05-16
PCT/JP2013/060272 WO2013172110A1 (ja) 2012-05-16 2013-04-04 支持体分離方法および支持体分離装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150013734A true KR20150013734A (ko) 2015-02-05

Family

ID=49583529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147034549A KR20150013734A (ko) 2012-05-16 2013-04-04 지지체 분리 방법 및 지지체 분리 장치

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2013239650A (ko)
KR (1) KR20150013734A (ko)
TW (1) TW201405693A (ko)
WO (1) WO2013172110A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11133491B2 (en) 2017-03-16 2021-09-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Fabrication method of semiconductor device and semiconductor device

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6352645B2 (ja) * 2014-02-13 2018-07-04 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JP2016063012A (ja) * 2014-09-17 2016-04-25 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
JP6564301B2 (ja) * 2015-10-26 2019-08-21 東京応化工業株式会社 支持体分離方法
JP6517678B2 (ja) * 2015-12-11 2019-05-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 電子デバイスの製造方法
JP6662337B2 (ja) * 2017-03-27 2020-03-11 信越化学工業株式会社 半導体装置及びその製造方法、並びに積層体
US11472168B2 (en) * 2017-11-01 2022-10-18 Nissan Chemical Corporation Laminated body including novolac resin as peeling layer
WO2019220666A1 (ja) * 2018-05-17 2019-11-21 信越エンジニアリング株式会社 ワーク分離装置及びワーク分離方法
WO2019244742A1 (ja) * 2018-06-18 2019-12-26 信越エンジニアリング株式会社 ワーク分離装置及びワーク分離方法
CN114830293A (zh) * 2019-12-26 2022-07-29 东京毅力科创株式会社 基板处理装置和基板处理方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3849683B2 (ja) * 1998-02-25 2006-11-22 セイコーエプソン株式会社 薄膜トランジスタの剥離方法
JP2005202279A (ja) * 2004-01-19 2005-07-28 Seiko Epson Corp 被転写層の剥離方法、薄膜デバイス装置とその製造方法、アクティブマトリクス基板とその製造方法、及び電気光学装置
JP2012109538A (ja) * 2010-10-29 2012-06-07 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 積層体、およびその積層体の分離方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11133491B2 (en) 2017-03-16 2021-09-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Fabrication method of semiconductor device and semiconductor device
US11856836B2 (en) 2017-03-16 2023-12-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device comprising adhesive layer and resin layer

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013239650A (ja) 2013-11-28
TW201405693A (zh) 2014-02-01
WO2013172110A1 (ja) 2013-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5977532B2 (ja) 支持体分離方法及び支持体分離装置
KR20150013734A (ko) 지지체 분리 방법 및 지지체 분리 장치
KR101795103B1 (ko) 적층체의 형성 방법
KR101811920B1 (ko) 지지체 분리 방법
JP5864926B2 (ja) 積層体、分離方法、及び製造方法
KR102336763B1 (ko) 지지체 분리 장치 및 지지체 분리 방법
KR101755762B1 (ko) 몰드재의 처리 방법 및 구조체의 제조 방법
KR101950157B1 (ko) 지지체 분리 장치 및 지지체 분리 방법
JP5875850B2 (ja) 積層体及び分離方法
JP6564301B2 (ja) 支持体分離方法
JP6261508B2 (ja) 積層体、積層体の分離方法、および分離層の評価方法
JP2013172033A (ja) 分離方法及び積層構造体
JP6030358B2 (ja) 積層体
JP6006569B2 (ja) 積層体及び積層体の製造方法
JP6162976B2 (ja) 基板の処理方法
JP6298393B2 (ja) 支持体分離方法
TWI636884B (zh) 處理方法
JP7004566B2 (ja) 積層体及びその製造方法、並びに電子部品の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination