KR20170096936A - 지지체 분리 장치 및 지지체 분리 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) 분리층을 변질시킴으로써, 적층체로부터 탈리된 기판 및 지지체 중 일방을, 기판 및 지지체 중 타방의 위에 있어서 크게 위치 어긋나지 않게 하여 유지한다.
(해결 수단) 지지체 분리 장치 (100) 는, 분리층 (13) 을 변질시킨 적층체 (16) 를 재치하는 스테이지 (1) 와, 서포트 플레이트 (12) 를, 기판 (15) 위에 유지하는 유지부 (7) 를 구비하고 있고, 유지부 (7) 는, 적층체 (16) 의 외주 단부를 둘러싸도록 배치되어 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 만족시키기 위해서는, 장착되는 반도체 칩에 대해서도 박형의 반도체 칩을 사용해야 한다. 이 때문에, 반도체 칩의 기초가 되는 웨이퍼 기판의 두께 (막 두께) 는 현 상황에서는 125 ㎛ ∼ 150 ㎛ 이지만, 차세대의 칩용으로는 25 ㎛ ∼ 50 ㎛ 로 해야한다고 일컬어지고 있다. 따라서, 상기의 막 두께의 웨이퍼 기판을 얻기 위해서는, 웨이퍼 기판의 박판화 공정이 필요 불가결하다.
웨이퍼 기판은, 박판화에 의해 강도가 저하되기 때문에, 박판화된 웨이퍼 기판의 파손을 방지하기 위해, 제조 프로세스 중에는, 웨이퍼 기판에 서포트 플레이트를 첩합된 상태에서 자동 반송하면서, 웨이퍼 기판 상에 회로 등의 구조물을 실장한다. 그리고, 제조 프로세스 후에, 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트를 분리한다. 그래서, 지금까지, 웨이퍼로부터 지지체를 분리하는 여러 가지 방법이 이용되고 있다.
특허문헌 1 에는, 피연삭 기재와 피연삭 기재와 접하고 있는 접합층과, 광 흡수제 및 열 분해성 수지를 함유하는 광열 변환층과, 광 투과성 지지체를 포함하고, 단, 광열 변환층은, 접합층과는 반대측의 피연삭 기재의 표면을 연삭한 후에, 방사 에너지가 조사되었을 때에 분해되어, 연삭 후의 기재와 광 투과성 지지체를 분리하는 것인, 적층체가 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 2004-064040호 (2004년 2월 26일 공개)
그러나, 특허문헌 1 에는, 분리층을 변질시킴으로써, 적층체로부터 탈리된 기판 및 지지체 중 일방을, 기판 및 지지체 중 타방의 위에 유지할 수 있는 지지체 분리 장치에 대해, 전혀 개시되어 있지 않다.
본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 분리층을 변질시킴으로써, 적층체로부터 탈리된 기판 및 지지체 중 일방을, 기판 및 지지체 중 타방의 위에 있어서 크게 위치 어긋나지 않게 하여 유지할 수 있는 지지체 분리 장치 및 지지체 분리 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과, 이하의 발명을 완성시켰다.
본 발명에 관련된 지지체 분리 장치는, 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광을 조사함으로써 변질되는 분리층을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 상기 지지체를 분리하는 지지체 분리 장치로서, 광을 조사함으로써 상기 분리층을 변질시킨 상기 적층체를 재치 (載置) 하는 재치대와, 상기 재치대에 재치된 상기 적층체의 상측에 위치하는, 상기 기판 또는 상기 지지체를, 하측에 위치하는 타방의 위에 유지하는 유지부를 구비하고 있고, 상기 유지부는, 상기 적층체의 외주 단부 (端部) 를 둘러싸도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명에 관련된 지지체 분리 방법은, 기판과, 광을 투과하는 지지체를 광을 조사함으로써 변질되는 분리층을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 상기 지지체를 분리하는 지지체 분리 방법으로서, 상기 적층체를 재치대에 재치하고, 상기 적층체의 외주 단부를 유지부에 의해 둘러싸는 유지 공정과, 상기 적층체에 상기 지지체를 개재하여 광을 조사하는 광 조사 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 분리층을 변질시킴으로써, 적층체로부터 탈리된 기판 및 지지체 중 일방을, 기판 및 지지체 중 타방의 위에 있어서 크게 위치 어긋나지 않게 하여 유지할 수 있는 지지체 분리 장치 및 지지체 분리 방법을 제공할 수 있다는 효과를 발휘한다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 의 개략을 설명하는 도면이다.
도 2 는, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 가 구비하고 있는 스테이지 (1) 의 개략을 설명하기 위한 상면도, 및 측면의 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 일 실시형태 (제 1 실시형태) 에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 의 동작의 개략을 설명하는 도면이다.
＜지지체 분리 장치 (100)＞
도 1 ∼ 3 을 사용하여, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 에 대해 상세하게 설명한다.
도 1 은, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 의 개략을 설명하는 도면이다. 도 2 의 (a) 는, 지지체 분리 장치 (100) 가 구비하고 있는 스테이지 (재치대) (1) 에, 적층체 (16) 를 재치한 상태를 설명하는 상면도이고, 도 2 의 (b) 는, 도 2 의 (a) 에 있어서의 A-A＇선 화살표로부터 본 단면에 기초하여, 스테이지 (1) 및 적층체 (16) 의 개략을 설명하는 도면이다. 도 3 의 (a) ∼ (d) 는, 지지체 분리 장치 (100) 의 동작의 개략을 설명하는 도면이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 지지체 분리 장치 (100) 는, 스테이지 (재치대) (1), 레이저 조사부 (광 조사부) (17), 및 분리 플레이트 (18) 를 구비하고 있고, 스테이지 (1) 는, 복수의 유지부 (7), 및 유지부 (7) 의 각각을 구동시키는 구동부 (11) 를 구비하고 있다.
또, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 지지체 분리 장치 (100) 는, 스테이지 (1) 상에, 광을 투과하는 서포트 플레이트 (지지체) (12), 광을 조사함으로써 변질되는 분리층 (13), 접착층 (14) 및 기판 (15) 을 이 순서로 적층하여 이루어지는 적층체 (16) 를 재치하고 있다. 또한, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 는, 기판 (15) 을 하측에 배치하고, 서포트 플레이트 (12) 를 상측에 배치하도록 하여 적층체 (16) 를 스테이지 (1) 에 재치하고 있다. 스테이지 (1) 에 재치되어 있는, 적층체 (16) 의 기판 (15) 측에는, 다이싱 테이프 (지지막) (4) 가 첩착 (貼着) 되어 있고, 당해 다이싱 테이프 (4) 는, 다이싱 프레임 (6) 을 구비하고 있다.
또, 도 2 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 지지체 분리 장치 (100) 는, 스테이지 (1) 상에 재치되어 있는 적층체 (16) 의 외주 단부를, 유지부 (7) 의 각각이 구비하고 있는 맞닿음부 (8) 에 의해 둘러싸고 있다.
이하에, 지지체 분리 장치 (100) 가 구비하고 있는, 스테이지 (1), 유지부 (7), 맞닿음부 (8), 레이저 조사부 (17) 및 분리 플레이트 (18) 에 대해, 보다 상세하게 설명한다.
[스테이지 (1)]
스테이지 (재치대) (1) 는, 적층체 (16) 를 재치하는 받침대이다. 스테이지 (1) 는, 포러스부 (2) 와 외주부 (3) 를 구비하고 있다. 포러스부 (2) 는, 스테이지 (1) 에 있어서의 외주부 (3) 의 내측에 형성된 다공성 부분을 말한다. 포러스부 (2) 는, 감압부 (도시 생략) 에 의해 그 다공성 부분에 다이싱 테이프 (4) 를 첩착한 적층체 (16) 를 흡인하여, 유지할 수 있다. 또한, 도 2 의 (a) 및 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 광을 조사하기 전에 있어서의 적층체 (16) 는, 그 평면부의 중심점 (O1) 이 스테이지 (1) 의 중심점 (O2) 위에, 평면 방향에 있어서 거의 겹치도록 하여 스테이지 (1) 상에 재치되어 있다.
또한, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 에서는, 스테이지 (1) 는 평면 방향에 있어서 이동하지 않도록 고정시킨 상태에서, 당해 스테이지 (1) 에 재치한 적층체 (16) 의 분리층 (13) 에 광을 조사한다. 또한, 다른 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치에서는, 스테이지 (1) 는 적층체 (16) 를 재치하는 면의 평면 방향에 있어서, 당해 스테이지 (1) 자체를 평행하게 이동시키거나, 또는 중심점 (O2) 을 중심으로 하여 회동 (回動) 시키는 구동부 (도시 생략) 를 구비하고 있어도 된다.
[유지부 (7)]
유지부 (7) 는, 적층체 (16) 로부터 탈리된 서포트 플레이트 (12) 를, 당해 서포트 플레이트 (12) 의 하측에 위치하는 기판 (15) 상에 유지하는, 요컨대, 탈리된 서포트 플레이트 (12) 가 기판 (15) 상으로부터 크게 위치 어긋남으로써, 후술하는 분리 플레이트 (18) 에 의해 유지할 수 없게 되는 것을 방지하기 위한 것이다. 도 2 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 지지체 분리 장치 (100) 는 4 개의 유지부 (7) 를 구비하고 있고, 유지부 (7) 의 각각은 적층체 (16) 의 외주 단부를 둘러싸도록 스테이지 (1) 에 배치되어 있다. 또, 유지부 (7) 의 각각에는, 적층체 (16) 의 외주 단부를 둘러싸도록 하여, 2 개의 맞닿음부 (8) 가 형성되어 있다.
(맞닿음부 (8))
맞닿음부 (8) 란, 유지부 (7) 에 있어서, 적층체 (16) 로부터 탈리된 서포트 플레이트 (12) 를 맞닿게 하는 부분을 말한다. 1 개의 유지부 (7) 에 있어서, 적어도 2 개의 맞닿음부 (8) 를 형성함으로써, 적층체 (16) 로부터 탈리된 서포트 플레이트 (12) 가 기판 (15) 상으로부터 위치 어긋나는 것을 보다 바람직하게 방지할 수 있다. 도 2 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 맞닿음부 (8) 는, 적층체 (16) 의 두께 방향으로 평행하게 신장하는 축부 (8a) 와, 스테이지 (1) 에 대향하는 선단부 (8b) 를 가지고 있다. 맞닿음부 (8) 는, 적층체 (16) 에 서포트 플레이트 (12) 를 개재하여 광을 조사했을 때에, 적층체 (16) 로부터 탈리되어, 위치 어긋난 서포트 플레이트 (12) 의 외주 단부를, 축부 (8a) 에 맞닿게 함으로써, 서포트 플레이트 (12) 를 기판 (15) 상에 유지한다 (도 3 의 (b)). 따라서, 도 2 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 적층체 (16) 의 분리층 (13) 에 광을 조사하기 전에 있어서, 맞닿음부 (8) 의 축부 (8a) 는, 적층체 (16) 의 외주 단부에 맞닿도록 배치되어 있어도 되지만, 적층체 (16) 의 외주 단부에 근접하도록 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다.
도 2 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 유지부 (7) 가 적층체 (16) 의 외주 단부를 둘러쌌을 때에 있어서의, 맞닿음부 (8) 의 축부 (8a) 와 적층체 (16) 의 외주 단부 사이의 거리는, 스테이지 (1) 의 평면 방향에 있어서의 축부 (8a) 와 스테이지 (1) 의 중심점 (O2) 사이의 거리 (r) 를 조정함으로써 조정할 수 있다. 요컨대, 적층체 (16) 의 반경에 따라, 도 2 의 (b) 에 나타내는 거리 (r) 를 조정하면 된다. 여기서, 거리 (r) 는, 적층체 (16) 의 반경보다, 0 ㎜ ∼ 2 ㎜ 정도 큰 값을 취하도록 조정하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 거리 (r) 를 조정함으로써, 스테이지 (1) 상에 적층체 (16) 를 재치하여, 분리층 (13) 에 서포트 플레이트 (12) 를 개재하여 광을 조사할 때에, 맞닿음부 (8) 가 광을 차단하는 것을 방지할 수 있다. 또, 지지체 분리 장치 (100) 에 의해, 연속적으로 처리되는 적층체 (16) 마다의 약간의 크기 차이에 상관없이, 맞닿음부 (8) 에 의해 순조롭게 적층체 (16) 의 외주 단부를 둘러쌀 수 있다.
또한, 유지부 (7) 및 구동부 (11) 는, 예를 들어, 도 2 의 (b) 에 나타내는 화살표 (B) 의 방향을 따라 개구가 신장하는 긴 구멍과, 당해 긴 구멍을 개재하여 유지부 (7) 및 구동부 (11) 를 거는 걸기부 (도시 생략) 를 구비하고 있는 구성인 것이 바람직하다. 이로써, 도 2 의 (b) 에 나타내는 화살표 B 의 방향에 있어서 유지부 (7) 를 이동시키고, 거는 것에 의해, 예를 들어, 적층체 (16) 의 크기 등에 따라 거리 (r) 를 조정할 수 있다.
(선단부 (8b))
도 2 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 선단부 (8b) 는, 다이싱 테이프 (4) 의 노출면 (4a) 에 맞닿게 되어 있다. 이로써, 분리 플레이트 (18) 에 의해 서포트 플레이트 (12) 를 들어 올릴 때, 기판 (15) 및 기판 (15) 에 첩착되어 있는 다이싱 테이프 (4) 가, 서포트 플레이트 (12) 에 추종하여 들어 올려지는 것을 방지할 수 있다.
선단부 (8b) 는, 도 2 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 환두 (丸頭) 형상을 하고 있다. 이와 같은 형태에 의해, 선단부 (8b) 와 다이싱 테이프 (4) 와 접촉하는 면적을 작게 할 수 있다. 또, 선단부 (8b) 에 의해 다이싱 테이프 (4) 가 흠집이 생기는 것을 방지할 수 있다.
선단부 (8b) 는, 수지에 의해 형성되어 있는 구성이거나, 또는 금속 등에 의해 형성되어 수지가 코팅되어 있는 구성이다. 선단부 (8b) 에 사용되는 수지로는, 예를 들어, 불소 수지 및 폴리올레핀 수지 등을 들 수 있고, 불소 수지가 바람직하다. 불소 수지를 사용하는 것에 의해, 다이싱 테이프 (4) 의 노출면 (4a) 에 존재하는 점착층에 선단부 (8b) 를 잘 접착되지 않게 할 수 있다. 불소 수지로는, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지 (PTFE) 및 4불화에틸렌 수지 (PFA) 등을 들 수 있고, PTFE 인 것이 바람직하다. 또, 폴리올레핀 수지로는, 폴리에틸렌 수지 및 폴리프로필렌 수지 등을 들 수 있다.
(구동부 (11))
구동부 (11) 는, 구동축 (11a) 을 구비하고 있고, 당해 구동축 (11a) 을 중심으로 하여 회동한다. 이로써, 다이싱 테이프 (4) 를 첩착한 적층체 (16) 를 스테이지 (1) 상에 재치할 때, 및 서포트 플레이트 (12) 를 분리한 후에 남는 다이싱 테이프 (4) 를 첩착한 기판 (15) 을 스테이지 (1) 상으로부터 반출할 때에 있어서, 유지부 (7) 의 각각을, 예를 들어, 도 1 에 있어서의 일점 쇄선에 의해 나타나 있는 위치로 이동시킨다. 이로써, 다이싱 테이프 (4) 를 첩착한 경우에 있어서의, 적층체 (16) 의 반입, 및 서포트 플레이트 (12) 를 분리한 후의 기판 (15) 의 반출을 순조롭게 실시할 수 있다.
[레이저 조사부 (17)]
도 3 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 레이저 조사부 (광 조사부) (17) 는, 광을 조사하기 전에 있어서의 적층체 (16) 의 분리층 (13) 에 서포트 플레이트 (12) 를 개재하여 광을 조사하고, 분리층 (13) 을 변질시킨다.
레이저 조사부 (17) 는, 예를 들어, 도 3 의 (a) 에 나타내는 화살표 방향을 따라, 스테이지 (1) 에 유지된 적층체 (16) 위를 주사한다. 이로써, 레이저 조사부 (17) 는, 서포트 플레이트 (12) 를 개재하여 분리층 (13) 의 전체면에 레이저 광을 조사한다.
레이저 조사부 (17) 가 분리층 (13) 에 조사하는 광으로는, 분리층 (13) 이 흡수 가능한 파장에 따라, 예를 들어, YAG 레이저, 루비 레이저, 유리 레이저, YVO4 레이저, LD 레이저 및 파이버 레이저 등의 고체 레이저, 색소 레이저 등의 액체 레이저, CO2 레이저, 엑시머 레이저, Ar 레이저 및 He-Ne 레이저 등의 기체 레이저, 그리고, 반도체 레이저 및 자유 전자 레이저 등의 레이저 광을 적절히 선택하면 된다. 또, 분리층 (13) 을 변질시킬 수 있으면, 비레이저 광을 조사해도 된다. 분리층 (13) 에 조사하는 광의 파장으로는, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 600 ㎚ 이하의 파장의 광일 수 있다. 또, 레이저 출력, 펄스 주파수 에 대해서도 분리층의 종류, 두께 및 기판의 종류 등의 조건에 따라 적절히 조정하면 된다.
또한, 레이저 조사부 (17) 에 의한 분리층 (13) 에 대한 광의 조사는, 레이저 조사부 (17) 및 스테이지 (1) 를 상대적으로 이동시키는 것에 의해 실시하면 된다. 요컨대, 다른 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치에서는, 레이저 조사부 (17) 를 고정시키고, 스테이지 (1) 만을 이동시킴으로써, 분리층 (13) 에 광을 조사해도 된다. 또, 레이저 조사부 (17) 및 스테이지 (1) 의 양방을 이동시킴으로써, 분리층 (13) 에 광을 조사해도 된다.
[분리 플레이트 (18)]
분리 플레이트 (18) 는, 광을 조사한 후의 적층체 (16) 에 있어서의 서포트 플레이트 (12) 를 유지하여 분리하기 위한 것이다. 분리 플레이트 (18) 는, 감압부 (도시 생략) 에 연통되어 있는 복수의 흡착 패드 (흡착부) (19) 를 구비하고 있고, 흡착 패드 (19) 를 개재하여 서포트 플레이트 (12) 를 유지한다. 분리 플레이트 (18) 의 상면에서 볼 때의 형상은, 적층체 (16) 의 평면부의 형상과 거의 동등한 원형이며, 분리 플레이트 (18) 의 서포트 플레이트 (12) 에 대향하는 면의 둘레 가장자리 부분에는, 바람직하게는 3 개 이상의 흡착 패드 (19) 가 등간격으로 떨어지도록 배치되어 있다. 이와 같은 형태에 의해, 흡착 패드 (19) 의 각각은, 서포트 플레이트 (12) 의 둘레 가장자리 부분을 흡착한다. 또한, 분리 플레이트 (18) 는, 승강부 (도시 생략) 에 의해 스테이지 (1) 에 있어서의 적층체 (16) 를 재치하는 면에 대해 수직으로 승강시킬 수 있다.
도 3 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 지지체 분리 장치 (100) 는, 적층체 (16) 로부터 탈리된 서포트 플레이트 (12) 의 위치 어긋남을, 유지부 (7) 를 배치함으로써 0 ㎜ ∼ 2 ㎜ 정도로 고정시킬 수 있다. 이 때문에, 도 3 의 (c) 에 나타내는 바와 같이, 스테이지 (1) 에 재치되어 있는 서포트 플레이트 (12) 의 둘레 가장자리 부분에, 스테이지 (1) 에 대해 수직으로 승강하는 분리 플레이트 (18) 가 구비하고 있는 흡착 패드 (19) 의 각각을 순조롭게 배치할 수 있다. 그 후, 도 3 의 (d) 에 나타내는 바와 같이, 흡착 패드 (19) 에 서포트 플레이트 (12) 를 흡착한 상태에서 분리 플레이트 (18) 를 들어 올림으로써, 서포트 플레이트 (12) 를 들어 올릴 수 있다.
또한, 적층체 (16) 의 개체 차에 의해, 분리층 (13) 을 변질시킨 후의 적층체 (16) 로부터 서포트 플레이트 (12) 가 탈리되어 있지 않은 경우가 있다. 이 때에 있어서도, 지지체 분리 장치 (100) 는, 분리 플레이트 (18) 를 스테이지 (1) 에 대해 수직으로 승강시킴으로써, 서포트 플레이트 (12) 를 유지하여, 들어 올릴 수 있다. 여기서, 적층체 (16) 는, 분리층 (13) 이 변질되어 있기 때문에, 분리 플레이트 (18) 가 서포트 플레이트 (12) 를 들어 올릴 때에 가해지는 약간의 힘에 의해, 분리층 (13) 이 파괴된다. 따라서, 적층체 (16) 로부터 서포트 플레이트 (12) 를 바람직하게 분리할 수 있다.
요컨대, 지지체 분리 장치 (100) 는, 분리층 (13) 을 변질시킨 적층체 (16) 로부터 서포트 플레이트 (12) 가 탈리되어 있는지의 여부에 상관없이, 분리 플레이트 (18) 에 소정의 동작을 실시하게 함으로써, 당해 서포트 플레이트 (12) 를 들어 올려 적층체 (16) 로부터 분리할 수 있다.
또한, 분리층 (13) 을 변질시킨 적층체 (16) 로부터 서포트 플레이트 (12) 가 탈리되어 있지 않은 경우, 및 탈리된 서포트 플레이트 (12) 가 위치 어긋나있지 않은 경우에 있어서, 지지체 분리 장치 (100) 는, 적층체 (16) 의 외주 단부에 근접하도록 배치되어 있는 모든 맞닿음부 (8) 에, 서포트 플레이트 (12) 를 맞닿게 하지 않고, 당해 서포트 플레이트 (12) 를 적층체 (16) 로부터 분리시키게 된다.
[적층체 (16)]
본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 에 의해 서포트 플레이트 (12) 를 분리하는 적층체 (16) 에 대해, 상세하게 설명한다.
(서포트 플레이트 (12))
서포트 플레이트 (12) 는, 기판 (15) 의 박화, 반송, 실장 등의 프로세스시에, 기판 (15) 의 파손 또는 변형을 방지하기 위해 기판 (15) 을 지지하기 위한 것으로, 광 투과성을 가지고 있다. 그 때문에, 적층체 (16) 의 밖으로부터 서포트 플레이트 (12) 의 평면부를 향하여 광을 조사함으로써, 서포트 플레이트 (12) 에 광을 투과시켜, 분리층 (13) 에 도달시킬 수 있다. 또, 서포트 플레이트 (12) 는, 반드시 모든 광을 투과시킬 필요는 없고, 분리층 (13) 에 흡수되어야 하는 (원하는 파장을 가지고 있는) 광을 투과시킬 수 있으면 된다.
서포트 플레이트 (12) 는, 기판 (15) 의 박화, 반송, 실장 등의 프로세스시에, 기판 (15) 의 파손 또는 변형을 방지하기 위해 필요한 강도를 가지고 있으면 된다. 이상과 같은 관점에서, 서포트 플레이트 (12) 로는, 유리, 실리콘, 아크릴로 이루어지는 것 등을 들 수 있다.
(분리층 (13))
분리층 (13) 은, 서포트 플레이트 (12) 를 개재하여 조사되는 광을 흡수함으로써, 변질되는 층이다.
분리층 (13) 은, 예를 들어, 플라즈마 CVD (화학 기상 퇴적) 법에 의해 성막되는 플루오로 카본을 들 수 있다. 또, 예를 들어, 분리층 (13) 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 (13) 에 조사하는 광은, 분리층 (13) 이 흡수하는 파장에 따라 적절히 선택하면 된다.
분리층 (13) 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 (13) 의 두께가 0.05 ㎛ 이상, 50 ㎛ 이하의 범위에 들어가 있으면, 단시간의 광의 조사 및 저에너지의 광의 조사에 의해, 분리층 (13) 에 원하는 변질을 발생시킬 수 있다. 또, 분리층 (13) 의 두께는, 생산성의 관점에서 1 ㎛ 이하의 범위에 들어가 있는 것이 특히 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 분리층이 「변질되는」이란, 분리층이 약간의 외력을 받아 파괴될 수 있는 상태, 또는 분리층과 접하는 층과의 접착력이 저하된 상태로 하는 현상을 의미한다. 광을 흡수함으로써 발생하는 분리층의 변질의 결과로서, 분리층은, 광의 조사를 받기 전의 강도 또는 접착성을 잃는다. 요컨대, 광을 흡수함으로써, 분리층은 물러진다. 분리층의 변질이란, 분리층이, 흡수된 광의 에너지에 의한 분해, 입체 배치의 변화 또는 관능기의 해리 등을 발생시키는 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 (흡착부) 등에 의해 타방을 유지하여 들어 올림으로써, 서포트 플레이트와 기판을 분리하거나, 또는 서포트 플레이트의 둘레 가장자리 부분 단부의 모따기 부위를, 클램프 (손톱부) 등을 구비한 분리 플레이트에 의해 파지하는 것에 의해 힘을 가하여, 기판과 서포트 플레이트를 분리하면 된다. 또, 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 둘레 단부의 적어도 일부에 박리액을 공급하고, 적층체에 있어서의 접착층을 팽윤시킴으로써, 당해 접착층이 팽윤되었을 때부터 분리층에 힘이 집중되도록 하여, 기판과 서포트 플레이트에 힘을 가할 수 있다. 이 때문에, 기판과 서포트 플레이트를 바람직하게 분리할 수 있다.
또한, 적층체에 가하는 힘은, 적층체의 크기 등에 따라 적절히 조정하면 되고, 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 직경이 300 ㎜ 정도인 적층체이면, 0.1 ∼ 5 kgf 정도의 힘을 가하는 것에 의해, 기판과 서포트 플레이트를 바람직하게 분리할 수 있다.
(접착층 (14))
접착층 (14) 은, 분리층 (13) 을 개재하여 기판 (15) 과 서포트 플레이트 (12) 를 첩합하는 것으로, 기판 (15) 에 접착제를 도포함으로써 형성된다. 기판 (15) 에 대한 접착제의 도포 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 스핀 코트, 딥핑, 롤러 블레이드, 스프레이 도포 및 슬릿 도포 등의 방법을 들 수 있다. 또, 접착층 (14) 은, 예를 들어, 접착제를 직접, 기판 (15) 에 도포하는 대신에, 접착제가 양면에 미리 도포되어 있는 필름 (이른바, 드라이 필름) 을, 기판 (15) 에 첩부함으로써 형성해도 된다.
접착층 (14) 의 두께는, 첩합의 대상이 되는 기판 (15) 및 서포트 플레이트 (12) 의 종류, 접착 후에 기판 (15) 에 실시되는 처리 등에 따라 적절히 설정하는 것이 가능하지만, 10 ∼ 150 ㎛ 인 것이 바람직하고, 15 ∼ 100 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다.
접착층 (14) 을 형성하는 접착제로는, 특별히 한정되지 않고 사용할 수 있지만, 가열함으로써 열 유동성이 향상되는 열 가소성의 접착 재료가 바람직하다. 열 가소성의 접착 재료로는, 예를 들어, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 말레이미드계 수지, 탄화수소계 수지, 엘라스토머 및 폴리설폰계 수지 등을 들 수 있다.
(기판 (15))
기판 (15) 은, 접착층 (14) 및 분리층 (13) 을 개재하여 서포트 플레이트 (12) 에 지지된 상태에서, 박화, 실장 등의 프로세스에 제공될 수 있다. 기판 (15) 으로는, 실리콘 웨이퍼 기판에 한정되지 않고, 세라믹스 기판, 얇은 필름 기판, 플렉시블 기판 등의 임의의 기판을 사용할 수 있다.
[그 밖의 구성]
그 밖의 구성으로, 적층체 (16) 에는, 다이싱 프레임 (6) 을 구비한 다이싱 테이프 (4) 가 첩착되어 있다.
(다이싱 테이프 (4))
다이싱 테이프 (지지막) (4) 는, 적층체 (16) 에 있어서의 기판 (15) 측의 평면부에 첩착되어 있고, 서포트 플레이트 (12) 를 분리한 후의 기판 (15) 을 다이싱하기 위해서 사용된다.
다이싱 테이프 (4) 로는, 예를 들어, 베이스 필름에 점착층이 형성된 구성의 다이싱 테이프 (4) 를 사용할 수 있다. 베이스 필름으로는, 예를 들어, PVC (폴리염화비닐), 폴리올레핀 또는 폴리프로필렌 등의 수지 필름을 사용할 수 있다. 또한, 다이싱 테이프 (4) 의 외경은 기판 (15) 의 외경보다 크고, 이것들을 첩합하면 기판 (15) 의 외부 가장자리 부분에 다이싱 테이프 (4) 의 일부가 노출된 노출면 (4a) 이 형성된다.
(다이싱 프레임 (6))
다이싱 테이프 (4) 의 노출면 (4a) 의 더욱 외주에는, 다이싱 테이프 (4) 의 휨을 방지하기 위한 다이싱 프레임 (6) 이 장착되어 있다. 다이싱 프레임 (6) 으로는, 예를 들어, 알루미늄 등의 금속제의 다이싱 프레임, 스테인리스 스틸 (SUS) 등의 합금제의 다이싱 프레임, 및 수지제의 다이싱 프레임을 들 수 있다.
＜다른 실시형태＞
본 발명에 관련된 지지체 분리 장치는, 상기 실시형태에 한정되지 않는다. 유지부는, 적층체의 외주 단부를 둘러싸는 것에 의해, 기판 상에 서포트 플레이트를 유지할 수 있으면 된다. 따라서, 다른 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치에 있어서, 유지부의 수는 한정되지 않는다. 또, 유지부가 구비하고 있는 맞닿음부의 수 및 형상도 상기 실시형태에 한정되지 않는다.
또, 나아가 다른 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치에서는, 유지부의 각각을 다이싱 테이프의 외부 가장자리 부분으로 이동시킬 수 있으면, 구동부의 구성은 한정되지 않는다. 예를 들어, 구동부는, 유지부를 적층체 (16) 의 평면 방향 을 따라 회동시키거나, 또는 슬라이드시키는 것에 의해, 다이싱 테이프 (4) 의 외부 가장자리 부분으로까지 이동시키는 형태여도 된다.
또, 나아가 다른 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치에 있어서, 적층체로부터 탈리된 서포트 플레이트를 유지하여 분리하는 분리 플레이트는, 흡착 패드를 구비하고 있는 분리 플레이트에 한정되지 않는다. 예를 들어, 분리 플레이트는, 서포트 플레이트의 외주 단부의 모따기 부위를 파지하는 복수의 클램프 (손톱부) 에 의해, 서포트 플레이트를 파지하는 구성이어도 된다.
또, 나아가 다른 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치에 있어서, 재치대에 재치된 적층체는, 그 외주 단부가 유지부에 의해 둘러싸여 있으면 되고, 기판 및 지지체의 어느 쪽을 상측으로 하여 재치할지는, 기판, 지지체, 및 분리층의 종류 에 따라 적절히 변경하면 된다.
＜지지체 분리 방법＞
본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법은, 기판 (15) 과, 광을 투과하는 서포트 플레이트 (지지체) (12) 를 광을 조사함으로써 변질되는 분리층 (13) 을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체 (16) 로부터, 서포트 플레이트 (12) 를 분리하는 지지체 분리 방법으로서, 적층체 (16) 를 스테이지 (1) 에 재치하고, 적층체 (16) 의 외주 단부를 유지부 (7) 에 의해 둘러싸는 유지 공정과, 적층체 (16) 에 서포트 플레이트 (12) 를 개재하여 광을 조사하는 광 조사 공정을 포함하고 있다.
즉, 상기 서술한 지지체 분리 장치 (100) 의 각 실시형태이며, 본 발명에 관련된 지지체 분리 방법은, 상기 서술한 실시형태 및 도 1 ∼ 3 의 설명에 준한다.
본 발명은 상기 서술한 각 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 여러 가지의 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 : 스테이지 (재치대)
4 : 다이싱 테이프 (지지막)
4a : 노출면 (지지막)
7 : 유지부
8 : 맞닿음부 (유지부)
8a : 축부 (맞닿음부, 유지부)
8b : 선단부 (맞닿음부, 유지부)
11 : 구동부
11a : 구동축 (구동부)
12 : 서포트 플레이트 (지지체)
13 : 분리층
14 : 접착층
15 : 기판
16 : 적층체
17 : 레이저 조사부 (광 조사부)
100 : 지지체 분리 장치

Claims (10)

  1. 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광을 조사함으로써 변질되는 분리층을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 상기 지지체를 분리하는 지지체 분리 장치로서,
    광을 조사함으로써 상기 분리층을 변질시킨 상기 적층체를 재치하는 재치대와,
    상기 재치대에 재치된 상기 적층체의 상측에 위치하는, 상기 기판 또는 상기 지지체를, 하측에 위치하는 타방의 위에 유지하는 유지부를 구비하고 있고,
    상기 유지부는, 상기 적층체의 외주 단부를 둘러싸도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 재치대는, 상기 지지체가 상측에 위치하도록 적층체를 재치하게 되어 있고,
    광을 조사하기 전에 있어서의 상기 적층체의 상기 분리층에 상기 지지체를 개재하여 광을 조사하는 광 조사부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유지부는, 광을 조사하기 전에 있어서의 상기 적층체의 외주 단부에 근접하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유지부는, 상기 분리층이 변질된 상기 적층체로부터 탈리된 상기 기판 또는 상기 지지체의 외주 단부에 맞닿는 복수의 맞닿음부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 재치대에 재치된 상기 적층체에 있어서의 상기 기판측의 평면부에는, 지지막이 첩착되어 있고, 당해 지지막은, 상기 기판의 외부 가장자리 부분에 노출되는 노출면을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 맞닿음부의 각각은, 상기 적층체의 두께 방향과 평행하고, 또한 상기 재치대에 대향하는 선단부를 갖는 축부를 구비하고 있고, 당해 축부를, 상기 적층체로부터 탈리된 상기 지지체의 외주 단부에 맞닿게 하고, 당해 선단부를 상기 지지막의 노출면에 맞닿게 하는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 유지부를, 상기 지지막의 외부 가장자리 부분으로까지 이동시키는 구동부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 상기 유지부에 의해 상기 적층체의 외주 단부를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 선단부는, 수지를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  10. 기판과, 광을 투과하는 지지체를 광을 조사함으로써 변질되는 분리층을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 상기 지지체를 분리하는 지지체 분리 방법으로서,
    상기 적층체를 재치대에 재치하고, 상기 적층체의 외주 단부를 유지부에 의해 둘러싸는 유지 공정과,
    상기 적층체에 상기 지지체를 개재하여 광을 조사하는 광 조사 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 방법.
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