KR20180002498A - 지지체 분리 장치, 및 지지체 분리 방법 - Google Patents

지지체 분리 장치, 및 지지체 분리 방법 Download PDF

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Abstract

(과제) 휨이 있는 적층체이어도 지지체를 분리할 수 있는 신규한 지지체 분리 장치를 실현한다.
(해결 수단) 기판 (54) 과, 광을 투과하는 지지체 (51) 를, 광을 흡수함으로써 변질되는 분리층 (52) 을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체 (5) 로부터, 지지체 (51) 를 분리하는 지지체 분리 장치 (100) 로서, 적층체 (5) 를 유지하기 위한 유지대 (1) 를 구비하고 있고, 유지대 (1) 는, 적층체 (5) 를 흡착하기 위한 흡착부 (2) 를 구비한 유지면 (1a) 과, 유지대 (1) 를 향하여 적층체 (5) 를 가압하는 가압부 (3) 를 가지고 있다.

Description

지지체 분리 장치, 및 지지체 분리 방법{A SUPPORT SEPARATION APPARATUS, AND A SUPPORT SEPARATION METHOD}
본 발명은 적층체로부터 지지체를 분리하는 지지체 분리 장치, 및 지지체 분리 방법에 관한 것이다.
반도체 소자 (전자 부품) 를 포함하는 반도체 패키지 (반도체 장치) 로는, WLP (Wafer Level Package) 나 PLP (Panel Level Package) 등이 알려져 있다. WLP 및 PLP 등의 반도체 패키지에는, 베어 칩의 단부 (端部) 에 있는 단자를 칩 에어리어 내에 재배치하는 팬 인형 WLP (Fan-in Wafer Level Package) 등의 팬 인형 기술과, 칩 에어리어 밖에 단자를 재배치하는 팬 아웃형 WLP (Fan-out Wafer Level Package) 등의 팬 아웃형 기술이 알려져 있다.
특히, 팬 아웃형 기술은, 반도체 장치의 집적화, 박형화 및 소형화 등을 실현하기 위해, 주목을 받고 있다. 팬 아웃형 기술은, 패널 상에 반도체 소자를 배치하여 패키지화하는 팬 아웃형 PLP (Fan-out Panel Level Package) 에 응용되어 있고, 반도체 장치의 생산성의 향상이 도모되어 있다.
여기서, 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 기판의 휨을 교정한 상태에서 흡착면에 흡착할 수 있는 기판 흡착 장치가 개시되어 있다. 또, 특허문헌 2 에는, 기판의 휨량에 알맞는 장소에 흡착 노즐의 각각을 위치시켜 기판을 흡착하는 기판 흡착 방법이 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 평5-190414호 (1993년 7월 30일 공개) 일본 공개특허공보 2003-25174호 (2003년 1월 29일 공개)
본원의 발명자들은, 팬 아웃형 PLP 기술의 하나의 방법으로서, 지지체로서의 유리 패널 상에, 광을 흡수함으로써 변질되는 분리층을 개재하여, 복수의 칩을 수지로 봉지 (封止) 한 봉지체 기판을 형성하고, 그 후, 광을 조사함으로써 분리층을 변질시킴으로써, 봉지체 기판으로부터 지지체를 분리하는 장치 및 방법을 검토하고 있다. 구체적으로는, 광 조사 후의 적층체에 있어서의 봉지체 기판측의 면을 유지하면서, 봉지체 기판과 지지체가 떨어지는 방향으로 힘을 가함으로써, 봉지체 기판과 지지체의 분리를 실시한다. PLP 기술에 의해 제조된 패널형의 적층체는 얇고, 대형이기 때문에, 적층체에 휨이 생긴다. 이와 같은 휨이 있는 적층체를 고정시켜, 순조롭게 지지체를 분리하는 것은 곤란하다는 문제가 있다.
그러나, 특허문헌 1 및 2 에는, 휨을 갖는 적층체로부터 지지체를 순조롭게 분리하는 지지체 분리 장치에 대해 전혀 개시되어 있지 않다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 휨이 있는 적층체이어도 지지체를 분리할 수 있는 신규한 지지체 분리 장치를 실현하는 것에 있다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관련된 지지체 분리 장치는, 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광을 흡수함으로써 변질되는 분리층을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 당해 지지체를 분리하는 지지체 분리 장치로서, 상기 적층체를 유지하기 위한 유지대를 구비하고 있고, 상기 유지대는, 상기 적층체를 흡착하기 위한 흡착부를 구비한 유지면과, 상기 유지대를 향하여 상기 적층체를 가압하는 가압부를 가지고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관련된 지지체 분리 방법은, 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광을 흡수함으로써 변질되는 분리층을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 당해 지지체를 분리하는 지지체 분리 방법으로서, 상기 적층체를, 상기 지지체측의 면을 위로 하여 유지대에 재치 (載置) 하는 재치 공정과, 상기 유지대를 향하여 상기 적층체를 가압하는 가압 공정과, 상기 적층체를 상기 유지대에 흡착시키는 흡착 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 휨이 있는 적층체이어도 지지체를 분리할 수 있다는 효과를 발휘한다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치의 개략의 구성을 설명하는 측면도이다.
도 2 는, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치가 구비하고 있는 유지대에 적층체를 유지한 상태를 설명하는 도면이다.
도 3 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치가 구비하고 있는 유지 지그의 개략의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4 는, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치의 동작의 개략을 설명하는 도면이다.
도 5 는, 팬 아웃형 PLP 기술에 의해 제조된 패널형의 적층체의 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 기술한 범위 내에서 여러 가지 변형을 가한 양태로 실시할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 있어서 특별히 기재하지 않는 한, 수치 범위를 나타내는 「A ∼ B」 는, 「A 이상, B 이하」 를 의미한다.
[1. 지지체 분리 장치]
본 발명에 관련된 지지체 분리 장치는, 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광을 흡수함으로써 변질되는 분리층을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 당해 지지체를 분리하는 지지체 분리 장치로서, 상기 적층체를 유지하기 위한 유지대를 구비하고 있는 구성이다.
도 1 ∼ 4 를 사용하여, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 에 대해 상세하게 설명한다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 의 개략의 구성을 설명하는 측면도이다.
도 2 는, 지지체 분리 장치 (100) 가 구비하고 있는 유지대 (1) 에 적층체 (5) 를 유지한 상태를 설명하는 도면이고, 도 2(a) 는 사시도이고, 도 2(b) 는 측면도이고, 도 2(c) 는 2(b) 의 확대도이다. 또한, 설명의 편의상, 도 2 에서는, 유지대 (1) 이외의 지지체 분리 장치 (100) 의 구성에 대해서는 그 도시를 생략하고 있다.
도 3 은, 지지체 분리 장치 (100) 가 구비하고 있는 트레이 (유지 지그) (4) 의 개략의 구성을 나타내는 도면이고, 도 3(a) 는 상면도이고, 도 3(b) 는 도 3(a) 에 있어서의 A-A' 화살표에서 본 단면도이다.
도 4(a) ∼ 4(e) 는, 지지체 분리 장치 (100) 의 동작의 개략을 설명하는 도면이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 는, 유지대 (1) 와, 지지체 유지부 (6) 와, 광 조사부로서의 레이저 조사부 (7) 를 구비하고 있다. 그리고, 지지체 분리 장치 (100) 는, 유지대 (1) 상에, 광을 투과하는 지지체 (51), 광을 조사함으로써 변질되는 분리층 (52), 접착층 (53) 및 기판 (54) 을 이 순서로 적층하여 이루어지는 적층체 (5) 를, 트레이 (4) 를 개재하여 유지대 (1) 에 유지하고 있다. 또한, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 는, 기판 (54) 을 하측에 배치하고, 지지체 (51) 를 상측에 배치하도록 하여 적층체 (5) 를 유지대 (1) 상에 유지하고 있다.
이하에, 지지체 분리 장치 (100) 가 구비하고 있는 유지대 (1), 지지체 유지부 (6) 및 레이저 조사부 (7) 에 대해 보다 상세하게 설명한다.
(1. 유지대 (1))
도 2(a) ∼ 2(c) 에 나타내는 바와 같이, 유지대 (1) 는, 적층체 (5) 를 유지하기 위한 것으로, 적층체 (5) 를 흡착하기 위한 흡착부 (2) 를 구비한 유지면 (1a) 과, 유지면 (1a) 을 향하여 적층체 (5) 를 가압하기 위한 가압부로서의 1 쌍의 클램프 (3) 를 가지고 있다.
도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 유지대 (1) 는, 적층체 (5) 를 유지하기 위한 트레이 (유지 지그) (4) 를 추가로 가지고 있고, 적층체 (5) 는, 트레이 (4) 를 개재하여 유지대 (1) 에 유지되게 되어 있다.
이하에, 유지대 (1) 의 각 구성에 대해 상세하게 설명한다.
(유지면 (1a))
유지대 (1) 의 유지면 (1a) 에는, 적층체 (5) 를 흡착하기 위한 흡착부 (2) 가 형성되어 있다. 흡착부 (2) 는, 유지면 (1a) 에 있어서의 적층체 (5) 의 흡착에 기여하는 영역이 의도된다. 상기 「흡착에 기여하는 영역」 이란, 구체적으로는, 적층체 (5) 를 유지면 (1a) 에 대해 흡착시키는 힘이 미치는 유지면 (1a) 상의 영역을 말한다. 예를 들어, 적층체 (5) 와 유지면 (1a) 사이의 기체 (공기) 를 유지면 (1a) 을 향하여 흡인함으로써, 적층체 (5) 를 유지면 (1a) 에 대해 흡착시키는 힘을 발생시킬 수 있고, 이 경우에는, 적층체 (5) 와 유지면 (1a) 사이에서 음압 (陰壓) 으로 되어 있는 영역이, 상기 「흡착에 기여하는 영역」 이 되고, 흡착부 (2) 에 상당한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 흡착부 (2) 는, 도 2(b) 및 2(c) 에 나타내는 바와 같이, 개구부 (도시 생략) 와, 흡착 부재로서의 O 링 (21) 을 가지고 있고, O 링 (21) 은, 상기 개구부를 둘러싸도록 하여 형성되어 있다. 상기 개구부는, 유지대 (1) 를 관통하도록 형성되어 있고, 유지대 (1) 의 유지면 (1a) 과는 반대측의 면에 형성된 흡인부 (22) 에 접속되어 있다. O 링 (21) 은, 유지면 (1a) 에 형성된 홈에 그 일부가 매립된 (끼워넣어진) 상태로 형성되어 있고, 개구부로부터 기체가 배기됨으로써, O 링 (21) 이 적층체 (5) 에 밀착되게 되어 있다.
개구부로부터 흡인한 기체는, 흡인부 (22) 를 통해서 배기된다. 따라서, 흡착부 (2) 는, 적층체 (5) 를 유지할 때에는 개구부로부터 기체를 배기하여 적층체 (5) 를 유지면 (1a) 에 대해 감압 흡착하고, 적층체 (5) 의 유지를 해제할 때에는 개구부로부터의 기체의 배기를 정지시키게 되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 하나의 개구부를 구비하고 있는 구성을 나타내고 있지만, 복수개의 개구부를 구비하고 있는 구성으로 할 수도 있다. 복수개의 개구부를 구비하고 있는 경우에는, 각각의 개구부를 다른 흡착 부재로 둘러싸도록 구성해도 되고, 모든 개구부를 단일의 흡착 부재로 둘러싸도록 구성해도 된다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 흡착 부재 (21) 는, O 링 이외의 셀프 시일 패킹을 채용하는 것도 가능하다. 예를 들어, O 링 이외의 스퀴즈 패킹, 또는 립 패킹을 들 수 있다. O 링 이외의 스퀴즈 패킹으로는, X 링, D 링, T 링 등을 사용할 수 있다. 립 패킹으로는, U 패킹, V 패킹, L 패킹, J 패킹 등을 사용할 수 있다.
흡착부 (2) 는, 유지면 (1a) 에 있어서의 적층체 (5) 의 흡착에 기여하도록 구성되어 있으면 되기 때문에, 흡착 부재 (21) 를 형성하지 않고, 개구부만이 형성되어 있는 구성이어도 된다. 그러나, 흡착부 (2) 에, 개구부를 둘러싸도록 하여 흡착 부재 (21) 를 형성함으로써, 적층체 (5) 와 유지면 (1a) 의 밀폐성을 높일 수 있기 때문에, 흡착부 (2) 에 흡착 부재 (21) 를 형성하는 것이 바람직하다.
또, 흡착부 (2) 에 흡착 부재 (21) 를 형성하는 경우에는, 유지대 (1) 에 재치되는 적층체 (5) 의 외주 부분에 대응하는 위치에, 흡착 부재 (21) 가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 흡착부 (2) 의 개구부를 관통공으로 하는 대신에, 포러스한 (다공질의) 재질에 의해 형성할 수도 있다. 이 경우에는, 포러스한 재질에 의해 형성한 개구부를 통해서 적층체 (5) 와 유지면 (1a) 사이의 기체 (공기) 를 흡인함으로써, 유지면 (1a) 에 적층체 (5) 를 흡착시킬 수 있다. 포러스한 재질로는, 예를 들어, 폴리프로필렌, 카본, 알루미늄, 세라믹 등을 들 수 있다.
흡착부 (2) 는, 적층체 (5) 의 기판이 손상되지 않을 정도의 힘으로, 유지면 (1a) 에 대해 적층체 (5) 를 흡착 유지시킬 수 있는 흡착력을 가지고 있으면 된다. 「유지면 (1a) 에 대해 적층체 (5) 를 흡착 유지시킬 수 있는 흡착력」 이란, 예를 들어, 적층체 (5) 를 지지체측의 면을 위로 하여 유지면 (1a) 에 흡착 유지시킨 상태에서, 적층체 (5) 로부터 지지체를 분리하기 위해서 적층체 (5) 에 대해 힘을 가했을 때, 적층체 (5) 와 유지면 (1a) 의 흡착이 해제되지 않을 정도의 흡착력이 의도된다. 예를 들어, 이와 같은 흡착력으로는, 50 ㎪ 이상, 100 ㎪ 이하가 바람직하다. 유지면 (1a) 에서 차지하는 흡착부 (2) 의 면적, 개구부의 개구의 면적 (개구부를 복수 구비하는 경우에는 합계의 면적), 흡인 장치의 능력 등은, 적층체 (5) 의 크기, 적층체 (5) 의 기판에 가해지는 흡착력을 고려하여 적절히 설정할 수 있다.
유지대 (1) 의 유지면 (1a) 은 평탄한 것이 바람직하다. 유지대 (1) 의 재질은 특별히 한정되지 않고, 레이저 조사부 (7) 로부터 조사되는 레이저 광에 의한 손상을 받지 않는 재질로 할 수 있다. 예를 들어, 알루미늄, 세라믹 등을 사용하여 유지대 (1) 를 구성할 수 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 유지대 (1) 가 레이저 광이 조사되는 것에 의한 손상을 받지 않는다. 또, 적층체 (5) 의 소자 형성 영역 (58) 에 손상을 입히지 않고, 또한 소자 형성 영역 (58) 을 오염시키지 않는 물질을 피복재로 하여, 유지대 (1) 의 유지면 (1a) 을 피복해도 된다. 예를 들어, 유지대 (1) 의 유지면 (1a) 을, 도전성 실리콘 고무, 고어텍스 (등록상표) 등에 의해 피복해도 된다. 이러한 구성으로 함으로써, 적층체 (5) 의 소자 형성 영역 (58) 에 손상을 입히거나, 소자 형성 영역 (58) 을 오염시키거나 할 우려가 없다.
(가압부 (3))
지지체 분리 장치 (100) 는, 가압부로서, 1 쌍의 클램프 (3) 를 유지대 (1) 의 유지면 (1a) 에 구비하고 있다. 도 2(c) 에 나타내는 바와 같이, 클램프 (3) 는, 클램프 아암 (31) 과, 클램프 아암 (31) 의 선단에 형성한 클램프 바 (32) 를 가지고 있다. 클램프 (3) 는, 유지대 (1) 에 대해 회동 (回動) 가능하게 형성되어 있다.
클램프 (3) 는, 클램프 아암 (31) 을 유지면 (1a) 을 향하여 회동시키고, 적층체 (5) 의 상면을 클램프 바 (32) 에 의해 가압함으로써, 유지면 (1a) 을 향하여 적층체 (5) 를 가압한다. 이로써, 유지면 (1a) 의 흡착부 (2) 와 트레이 (4) 의 하면의 접촉성, 및 트레이 (4) 의 상면과 적층체 (5) 의 접촉성을 향상시킬 수 있다. 또, 적층체 (5) 에 휨이 있는 경우에는, 유지면 (1a) 을 향하여 적층체 (5) 를 가압함으로써, 적층체 (5) 의 휨을 교정할 수 있으므로, 적층체 (5) 와 트레이 (4) 의 접촉성을 향상시킬 수 있다.
클램프 아암 (31) 을 회전 구동시키는 기구로는, 공지된 로터리 액츄에이터 등을 사용할 수 있다. 클램프 바 (32) 의 재질은 특별히 한정되지 않고, 적층체 (5) 의 지지체 (51) 의 평면부를 손상시키지 않고, 또한 당해 평면부를 오염시키지 않는 재질로 할 수 있다. 예를 들어, 고무, 아크릴계 수지, 도전성 실리콘 등의 수지, 스테인리스, 알루미늄 등의 금속을 사용하여 클램프 바 (32) 를 구성할 수 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 적층체 (5) 의 지지체 (51) 의 평면부를 손상시키거나, 또한 당해 평면부를 오염시키거나 할 우려가 없다.
가압부 (3) 가 가압하는 적층체 (5) 상의 영역은 특별히 한정되지 않고, 적층체 (5) 를 트레이 (4) 에 충분히 접촉시킬 수 있는 적층체 (5) 상의 영역을, 가압부 (3) 에 의해 가압하면 된다. 따라서, 가압부 (3) 는, 적층체 (5) 의 상면 전체를 가압하도록 구성되어 있어도 되고, 또는 적층체 (5) 를 트레이 (4) 에 충분히 접촉시킬 수 있는 한, 적층체 (5) 의 상면의 일부의 영역을 가압하도록 구성되어 있어도 된다.
여기서, 「적층체 (5) 를 트레이 (4) 에 충분히 접촉시키는」 이란, 적층체 (5) 를 트레이 (4) 에 흡착 유지할 수 있을 정도로, 적층체 (5) 와 트레이 (4) 를 접촉시킨 상태가 의도된다. 또, 「적층체 (5) 를 트레이 (4) 에 흡착 유지할 수 있는」 이란, 예를 들어, 적층체 (5) 를 지지체측의 면을 위로 하여 트레이 (4) 에 흡착 유지시킨 상태에서, 적층체 (5) 로부터 지지체를 분리하기 위해서 적층체 (5) 에 대해 힘을 가했을 때, 적층체 (5) 와 트레이 (4) 의 흡착이 해제되지 않는 상태가 의도된다. 따라서, 적층체 (5) 를 트레이 (4) 에 흡착 유지할 수 있는 한, 트레이 (4) 의 상면의 일부가 적층체 (5) 에 접촉하고 있지 않은 경우도, 상기 「적층체 (5) 를 트레이 (4) 에 충분히 접촉시킨」 상태에 포함된다. 또한, 가압부 (3) 가 가압하는 적층체 (5) 상의 영역에 대해, 적층체 (5) 를, 트레이 (4) 를 개재하여 유지면 (1a) 에 재치하는 실시형태에 있어서 설명했지만, 본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 적층체 (5) 를 유지면 (1a) 에 직접 재치할 수도 있다. 이 경우에는, 가압부 (3) 가 가압하는 적층체 (5) 상의 영역에 대한 상기 설명에 있어서, 「트레이 (4)」 를 「흡착부 (2)」 로 바꾸어 읽어 설명을 적용하는 것으로 하고, 상세한 설명은 생략한다.
도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 적층체 (5) 의 상면의 외주 부분을 가압하도록 가압부 (3) 를 구성하는 것이 바람직하다. 적층체 (5) 의 기판의 외주 부분에는 소자가 형성되어 있지 않기 때문에, 적층체 (5) 의 외주 부분을 가압하도록 가압부 (3) 를 구성함으로써, 기판을 손상시키지 않고 적층체 (5) 를 가압할 수 있다.
또, 도 2(c) 에 나타내는 바와 같이, 흡착부 (2) 에 있어서, 유지대 (1) 에 재치되는 적층체 (5) 외주 부분에 대응하는 위치에 흡착 부재 (21) 가 형성되어 있는 경우에, 가압부 (3) 에 의해, 적층체 (5) 의 상면의 외주 부분을 가압함으로써, 가압부 (3) 와 흡착 부재 (21) 사이에 트레이 (4) 및 적층체 (5) 를 끼워 넣을 수 있다. 이로써, 흡착 부재 (21) 와 트레이 (4) 의 하면의 접촉성, 및 트레이 (4) 의 상면과 적층체 (5) 의 접촉성을 향상시킬 수 있다.
적층체 (5) 의 외주 부분을 가압하는 경우에는, 적층체 (5) 를 트레이 (4) 에 흡착 유지할 수 있는 한, 적층체 (5) 의 외주 부분의 일부를 가압해도 되고, 적층체 (5) 의 외주 부분의 전체를 가압해도 된다. 적층체 (5) 의 외주 부분의 일부를 가압하는 경우에는, 적층체 (5) 의 외주 부분의 적어도 2 지점을 가압하는 것이 바람직하다. 또, 이 경우, 적층체 (5) 의 외주 부분의 일방의 가압 위치 (제 1 가압 위치) 로부터 가장 멀어지는 위치를, 타방의 가압 위치 (제 2 가압 위치) 로 하는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 적층체 (5) 를 보다 균형있게 가압할 수 있다.
가압부 (3) 의 적층체 (5) 에 대한 접촉면의 면적은 특별히 한정되지 않지만, 적층체 (5) 의 외주 부분을 가압하는 경우에는, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이 적층체 (5) 가 사각형인 경우, 적층체 (5) 의 외주 부분의 한 변 전체를 가압하도록, 가압부 (3) 의 적층체 (5) 에 대한 접촉면을 구성하는 것이 바람직하다.
(트레이 (4))
도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 트레이 (유지 지그) (4) 는, 적층체를 흡인하기 위한 관통공인 개구부 (41) 를 구비하고 있다. 또한, 도 3(a) 에 있어서는, 트레이 (4) 가 갖는 복수의 개구부 (41) 중, 하나의 개구부 (41) 에만 부호를 부여하고, 다른 개구부 (41) 에 대해서는 부호를 생략하고 있다.
트레이 (4) 는, 적층체의 기판에 있어서의 소자가 형성되어 있지 않은 영역에 대응하는 위치에, 개구부 (41) 를 복수 가지고 있는 것이 바람직하다. 이로써, 적층체의 기판에 있어서의 소자가 형성되어 있지 않은 영역을 흡착하여 적층체를 유지할 수 있으므로, 소자를 손상시키는, 소자에 흡착흔이 남는 등의 문제가 발생하지 않는다.
트레이 (4) 의 크기 및 형상은, 적층체를 유지할 수 있는 한, 유지 대상이 되는 적층체의 크기 및 형상에 따라 적절히 설정할 수 있다. 트레이 (4) 의 크기 및 형상을, 유지 대상이 되는 적층체의 크기 및 형상과 일치시켜도 되고, 트레이 (4) 의 크기를 적층체보다 크게 할 수도 있다. 트레이 (4) 는, 지지체를 분리한 후의 기판을 반송하는 경우 등에, 기판의 각 구성 요소의 파손 또는 변형을 방지하기 위해 필요한 강도를 가지고 있으면 된다. 따라서, 트레이 (4) 의 두께는, 하한값이 2 ㎜ 이상인 것이 바람직하고, 10 ㎜ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 트레이 (4) 의 두께는, 상한값이 6 ㎜ 이하인 것이 바람직하다.
트레이 (4) 는, 알루미늄, 스테인리스 스틸 등으로 형성할 수 있다. 트레이 (4) 가 알루미늄으로 형성되어 있는 경우, 적어도 트레이 (4) 의 적층체를 재치하는 측의 면 (즉, 광 조사 공정에 있어서 광이 조사되는 면) 이 알루마이트 처리되어 있는 것이 바람직하다.
일 실시형태에 있어서, 팬 아웃형 PLP 기술에 의해 제조된 패널형의 적층체용의 유지 지그를, 유지 대상이 되는 적층체와 동일한 크기 및 형상으로 할 수 있다. 예를 들어, 팬 아웃형 PLP 기술에 의해 제조된 패널형의 적층체용의 유지 지그를, 길이 방향이 515 ㎜, 폭 방향이 510 ㎜, 두께 4 ㎜ 의 사각형의 알루마이트 처리된 알루미늄제의 판상체로 할 수 있다.
또, 개구부 (41) 의 크기 및 형상에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 동일한 크기 및 형상을 갖는 복수의 개구부 (41) 가 등간격으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 적층체를 균등한 힘으로 균형있게 흡인할 수 있다.
여기서, 적층체의 일례로서, 팬 아웃형 PLP 기술에 의해 제조된 패널형 적층체의 구성의 일례를 도 5 를 참조하여 설명한다. 도 5 는, 팬 아웃형 PLP 기술에 의해 제조된 패널형 적층체의 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5(a) 는, 팬 아웃형 PLP 기술에 의해 제조된 패널형 적층체를 봉지체 기판측의 면에서 본 상면도이고, 도 5(b) 는, 5(a) 의 파선으로 둘러싼 영역 A 의 측면도이다.
도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 일 실시형태에 있어서, 팬 아웃형 PLP 기술에 의해 제조된 패널형 적층체 (5) (이하, 「패널형 적층체 (5)」 라고 칭한다) 는, 지지체로서의 패널 (51) 상에, 광을 흡수함으로써 변질되는 분리층 (52) 과, 접착층 (53) 과, 봉지체 기판 (54) 이, 이 순서로 형성되어 있다. 봉지체 기판 (54) 은, 소자 (55) 와, 소자 (55) 를 봉지하고 있는 봉지재 (57) 와, 소자 (55) 상에 형성된 재배선층 (56) 을 구비하고 있다. 봉지체 기판 (54) 은, 복수의 소자 (55) 를 구비하고 있고, 이와 같은 봉지체 기판 (54) 을 다이싱함으로써, 복수의 전자 부품을 얻을 수 있다. 또한, 패널형 적층체 (5) 가 구비하고 있는 각 부재의 구성에 대해서는, 후술하는 「4. 적층체 (5)」 의 항에서 상세하게 설명한다.
도 5(a) 에 나타낸 패널형 적층체 (5) 의 봉지체 기판 (54) 에 있어서의 소자 (55) 및 재배선층 (56) 이 형성되어 있는 영역을, 「적층체의 기판에 있어서의 소자가 형성되어 있는 영역 (58)」 (이하, 「소자 형성 영역 (58)」 이라고 칭한다) 이라고 칭하고, 이 이외의 영역을 「적층체의 기판에 있어서의 소자가 형성되어 있지 않은 영역」 (이하, 「소자 비형성 영역 (57)」 이라고 칭한다) 이라고 칭한다. 또한, 도 5(a) 에서는, 빈틈없이 칠한 부분이 소자 비형성 영역 (57) 을 나타내고, 빈틈없이 칠한 부분의 내측은 모두 소자 형성 영역 (58) 을 나타내고, 빈틈없이 칠한 부분의 외측은 패널 (51) 을 나타내고 있다.
도 5(a) 에 나타내는 바와 같이, 패널형 적층체 (5) 에 있어서는, 소자 비형성 영역 (57) 이 격자상으로 형성되어 있다. 따라서, 패널형 적층체 (5) 용의 트레이 (4) 로는, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 개구부 (41) 를 격자상으로 배치하는 것이 바람직하다. 또, 트레이 (4) 는, 소자 형성 영역 (58) (도 5(a)) 에 대응하는 위치에, 오목부 (43) 를 가지고 있는 것이 바람직하다. 또한, 도 3(a) 에 있어서는, 트레이 (4) 가 갖는 복수의 오목부 (43) 중, 하나의 오목부 (43) 에만 부호를 부여하고, 다른 오목부 (43) 에 대해서는 부호를 생략하고 있다.
도 3(a) 및 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 트레이 (4) 가 오목부 (43) 를 가지고 있는 경우, 소자 비형성 영역 (57) (도 5(a)) 에 대응하는 위치는 볼록부 (42) 로 되어 있다. 또한, 도 3(a) 에서는, 빈틈없이 칠한 부분이 볼록부 (42) 를 나타내고 있다. 그리고, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 개구부 (41) 는, 볼록부 (42) 에 형성되어 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 트레이 (4) 의 볼록부 (42) 만이 패널형 적층체의 소자 비형성 영역 (57) (도 5(a)) 과 접촉하게 된다. 요컨대, 소자 형성 영역 (58) (도 5(a)) 과 트레이 (4) 가 접촉하지 않는다. 이 때문에, 패널형 적층체의 소자를 손상시키지 않고, 패널형 적층체를 흡착 유지할 수 있다.
오목부 (43) 의 깊이는 특별히 한정되지 않지만, 일 실시형태에 있어서, 예를 들어, 볼록부 (42) 의 두께가 4 ㎜ 인 경우, 오목부 (43) 의 두께를 3.5 ㎜ 로 할 수 있다 (즉, 오목부 (43) 의 깊이를 0.5 ㎜ 로 할 수 있다).
트레이 (4) 의 볼록부 (42) 는, 트레이 (4) 의 본체와 동일한 재료로 형성할 수 있지만, 트레이 (4) 가 알루미늄으로 형성되어 있는 경우, 볼록부 (42) 는, 알루마이트 처리되어 있는 것이 바람직하다. 또, 트레이 (4) 의 오목부 (43) 는, 퍼플루오로폴리에틸렌 (PTFE) 등의 불소계 수지 등의 수지, 혹은 고어텍스 (등록상표) 등의 복합 수지 재료로 피복되어 있는 것이 바람직하다.
일 실시형태에 있어서, 트레이 (4) 는, 외주부에 덕트 (배기부, 도시 생략) 를 가지고 있는 것이 바람직하다. 이로써, 지지체를 분리한 후에 생기는 분리층 등의 잔류물인 분진을 덕트로부터 지지체 분리 장치의 밖으로 배기할 수 있다.
(2. 레이저 조사부 (7))
지지체 분리 장치 (100) 는, 광 조사부로서의 레이저 조사부 (7) 를 구비하고 있다. 도 4(c) 에 나타내는 바와 같이, 레이저 조사부 (7) 는, 광을 조사하기 전에 있어서의 적층체 (5) 의 분리층 (52) 에 지지체 (51) 를 개재하여 광을 조사하여, 분리층 (52) 을 변질시킨다.
레이저 조사부 (7) 는, 유지대 (1) 에 유지된 적층체 (5) 상을 주사함으로써, 지지체 (51) 를 개재하여 분리층 (52) 의 전체면에 레이저 광을 조사한다.
레이저 조사부 (7) 가 분리층 (52) 에 조사하는 광으로는, 분리층 (52) 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 (52) 을 변질시킬 수 있으면, 비레이저 광을 조사해도 된다. 분리층 (52) 에 조사하는 광으로는, 이것에 한정되지 않지만, 예를 들어, 600 ㎚ 이하의 파장의 광일 수 있다. 레이저 출력, 펄스 주파수는, 분리층의 종류, 두께 및 기판의 종류 등의 조건에 따라 적절히 조정하면 된다.
또한, 레이저 조사부 (7) 에 의한 분리층 (52) 에 대한 광의 조사는, 레이저 조사부 (7) 및 유지대 (1) 를 상대적으로 이동시킴으로써 실시하면 된다. 따라서, 다른 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치에 있어서, 레이저 조사부 (7) 및 유지대 (1) 의 양방을 상대적으로 이동시킴으로써, 분리층 (52) 에 광을 조사해도 된다.
(3. 지지체 유지부 (6))
지지체 유지부 (6) 는, 광을 조사한 후의 적층체 (5) 에 있어서의 지지체 (51) 를 유지하여 분리하기 위한 것이다. 지지체 유지부 (6) 는, 감압부 (도시 생략) 에 연통되어 있는 복수의 흡착부 (61) 를 구비하고 있고, 흡착부 (61) 를 개재하여 지지체 (51) 를 유지한다. 지지체 유지부 (6) 는, 지지체 (51) 의 둘레 가장자리 부분을 흡착하도록 구성되어 있다. 또한, 지지체 유지부 (6) 는, 승강부 (도시 생략) 에 의해 유지대 (1) 에 있어서의 적층체 (5) 를 재치하는 면에 대해 수직으로 승강시킬 수 있다.
그 후, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 흡착부 (61) 에 지지체 (51) 를 흡착시킨 상태에서 지지체 유지부 (6) 를 들어올림으로써, 지지체 (51) 를 들어올릴 수 있다. 이 때, 적층체 (5) 는, 분리층 (52) 이 변질되어 있다. 즉, 적층체 (5) 는, 분리층 (52) 이 약간의 외력을 받아 파괴될 수 있는 상태, 또는 분리층 (52) 과 접하는 층의 접착력이 저하된 상태로 되어 있다. 이 때문에, 지지체 유지부 (6) 가 지지체 (51) 를 들어올릴 때에 가해지는 약간의 힘에 의해, 분리층 (52) 이 파괴된다. 따라서, 적층체 (5) 로부터 지지체 (51) 를 바람직하게 분리할 수 있다. 또한, 상기 「분리층 (52) 과 접하는 층의 접착력이 저하된 상태」 란, 분리층 (52) 이 그 접하는 층 (예를 들어, 접착층 (53) 또는 지지체 (51)) 으로부터 탈리되어 있는 상태도 포함할 수 있다.
지지체 유지부 (6) 가 가지고 있는 흡착부 (61) 로는, 예를 들어, 공지된 흡착 패드를 사용할 수 있지만, 감압 흡착할 수 있는 것이면, 흡착 패드 이외의 것을 흡착부로서 채용하는 것도 가능하다.
본 발명의 다른 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치에 있어서, 지지체 유지부 (6) 를, 흡착부 대신에, 폴부 (예를 들어, 클램프 등) 를 구비하도록 구성하고, 유지대 (1) 에 흡착 유지한 적층체 (5) 에 있어서의 지지체 (51) 의 둘레 가장자리 부분 단부의 면취 부위를, 지지체 유지부 (6) 에 의해 파지함으로써 힘을 가하여, 기판 (54) 과 지지체 (51) 를 분리해도 된다.
(4. 적층체 (5))
지지체 분리 장치 (100) 에 의해 지지체 (51) 를 분리하는 대상이 되는 적층체 (5) 의 일례로서, PLP 기술의 일례인 팬 아웃형 PLP 기술에 의해 제조된 패널형 적층체의 구성의 일례를 도 5 를 참조하여 설명한다. 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 팬 아웃형 PLP 기술에 의해 제조된 패널형의 적층체 (5) (이하, 「패널형 적층체 (5)」 라고 칭한다) 는, 지지체로서의 패널 (51) 상에, 광을 흡수함으로써 변질되는 분리층 (52) 과, 접착층 (53) 과, 봉지체 기판 (54) 이, 이 순서로 형성되어 있다.
(패널 (51))
지지체로서의 패널 (51) 은, 봉지체 기판 (54) 을 패널 (51) 상에 형성하는 경우, 봉지체 기판 (54) 을 반송하는 경우 등에, 봉지체 기판 (54) 의 각 구성 요소의 파손 또는 변형을 방지하기 위해 필요한 강도를 가지고 있으면 된다. 또, 패널 (51) 은, 패널 (51) 상에 형성된 분리층 (52) 을 변질시킬 수 있는 파장의 광을 투과시키는 재료에 의해 형성되어 있으면 된다.
패널 (51) 의 재료로는, 예를 들어, 유리, 실리콘, 아크릴계 수지 등을 사용할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 패널 (51) 의 형상으로는, 통상적으로 사각형의 판상의 것을 사용할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 패널 (51) 은, 길이 방향이 515 ㎜, 폭 방향이 510 ㎜, 두께 1.3 ㎜ 의 사각형의 유리제 패널이다.
(분리층 (52))
분리층 (52) 은, 패널 (51) 을 개재하여 조사되는 광을 흡수함으로써 변질되는 층이다. 분리층 (52) 은, 광을 흡수하는 구조를 갖는 재료만으로 형성되어 있는 것이 바람직하지만, 분리층의 본질적인 특성을 저해하지 않는 범위에 있어서, 광을 흡수하는 구조를 갖지 않는 재료를 첨가하여 분리층 (52) 을 형성해도 된다.
일 실시형태에 있어서, 분리층 (52) 은, 플루오로카본으로 되어 있어도 된다. 분리층 (52) 은, 플루오로카본에 의해 구성됨으로써, 광을 흡수함으로써 변질되게 되어 있고, 그 결과로서, 광의 조사를 받기 전의 강도 또는 접착성을 잃는다. 따라서, 약간의 외력을 가함 (예를 들어, 패널 (51) 을 들어올리는 등) 으로써, 분리층 (52) 이 파괴되어, 패널 (51) 과 봉지체 기판 (54) 을 분리하기 쉽게 할 수 있다. 분리층 (52) 을 구성하는 플루오로카본은, 플라즈마 CVD (화학 기상 퇴적) 법에 의해 바람직하게 성막할 수 있다.
또, 다른 실시형태에 있어서, 예를 들어, 분리층 (52) 은, 광 흡수성을 가지고 있는 구조를 그 반복 단위에 포함하고 있는 중합체, 무기물, 적외선 흡수성의 구조를 갖는 화합물, 및 반응성 폴리실세스퀴옥산 등을 사용하여 형성되어도 된다. 또한, 분리층 (52) 에 있어서의 광의 흡수율은 80 ％ 이상인 것이 바람직하다.
분리층 (52) 의 두께는, 하한값이 0.05 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 0.3 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 분리층 (52) 의 두께는, 상한값이 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 분리층 (52) 의 두께가 0.05 ㎛ ∼ 50 ㎛ 의 범위에 들어가 있으면, 단시간의 광의 조사 및 저에너지의 광의 조사에 의해, 분리층 (52) 에 원하는 변질을 일으키게 할 수 있다. 또, 분리층 (52) 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 층의 접착력이 저하된 상태로 하게 하는 현상을 의미한다. 광을 흡수함으로써 생기는 분리층의 변질의 결과로서, 분리층 (52) 은, 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 흡수한 결과로서 일어난다.
따라서, 예를 들어, 지지체를 들어올리는 것만으로 분리층이 파괴되도록 변질시켜, 지지체와 봉지체 기판 (54) 을 용이하게 분리할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어, 지지체 분리 장치 등에 의해, 적층체에 있어서의 기판 및 지지체의 일방을 재치대에 고정시키고, 흡착 수단을 구비한 흡착 패드 (유지부) 등에 의해 타방을 유지하여 들어올림으로써, 지지체와 기판을 분리하거나, 또는 지지체의 둘레 가장자리 부분 단부의 면취 부위를, 클램프 (폴부) 등을 구비한 분리 플레이트에 의해 파지함으로써 힘을 가하여, 기판과 지지체를 분리하면 된다. 또, 예를 들어, 접착제를 박리하기 위한 박리액을 공급하는 박리 수단을 구비한 지지체 분리 장치에 의해, 적층체에 있어서의 기판으로부터 지지체를 박리해도 된다. 당해 박리 수단에 의해 적층체에 있어서의 접착층의 둘레 단부의 적어도 일부에 박리액을 공급하여, 적층체에 있어서의 접착층을 용해시킴으로써, 당해 접착층이 용해된 부분에서 분리층에 힘이 집중하도록 하여, 기판과 지지체에 힘을 가할 수 있다. 이 때문에, 기판과 지지체를 바람직하게 분리할 수 있다.
또한, 적층체에 가하는 힘은, 적층체의 크기 등에 따라 적절히 조정하면 되고, 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 면적이 40000 ∼ 70000 ㎟ 정도의 적층체이면, 0.98 ∼ 49 N (0.1 ∼ 5 ㎏f) 정도의 힘을 가함으로써, 기판과 서포트 플레이트를 바람직하게 분리할 수 있다.
(접착층 (53))
접착층 (53) 은, 봉지체 기판 (54) 을 패널 (51) 상에 고정시키기 위해 사용된다. 접착층 (53) 은, 예를 들어, 스핀 코트, 딥핑, 롤러 블레이드, 스프레이 도포, 슬릿 도포 등의 방법에 의해, 분리층 (52) 상에 접착제를 도포함으로써 형성할 수 있다.
접착층 (53) 의 두께는, 패널 (51) 및 봉지체 기판 (54) 의 종류 등에 따라 적절히 설정할 수 있다. 예를 들어, 분리층 (52) 의 두께는, 하한값이 10 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 15 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 분리층 (52) 의 두께는, 상한값이 150 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 100 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또, 접착제가 함유하는 수지, 요컨대, 접착층 (53) 이 함유하는 수지로는, 접착성을 구비한 것이면 된다. 예를 들어, 탄화수소 수지, 아크릴-스티렌계 수지, 말레이미드계 수지, 엘라스토머 수지, 폴리술폰계 수지 등, 또는 이들을 조합한 것 등을 접착층 (53) 이 함유하는 수지로서 보다 바람직하게 사용할 수 있다. 또, 접착제는, 도포 작업성을 조정하기 위한 희석 용제가 함유되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 희석 용제는, 접착층이 함유하는 수지와의 상용성을 고려하여, 적절히 선택하면 된다.
접착층 (53) 을 구성하는 접착제는, 본질적인 특성을 저해하지 않는 범위에 있어서, 혼화성이 있는 다른 물질을 추가로 함유하고 있어도 된다. 예를 들어, 접착제의 성능을 개량하기 위한 부가적 수지, 가소제, 접착 보조제, 안정제, 착색제, 열중합 금지제 및 계면 활성제 등, 관용되고 있는 각종 첨가제를 추가로 사용할 수 있다.
(봉지체 기판 (54))
봉지체 기판 (기판) (54) 은, 소자 (55) 와, 소자 (55) 를 봉지하고 있는 봉지재 (57) 와, 소자 (55) 상에 형성된 재배선층 (56) 을 구비하고 있다. 봉지체 기판 (54) 은, 복수의 소자 (55) 를 구비하고 있고, 이와 같은 봉지체 기판 (54) 을 다이싱함으로써, 복수의 전자 부품을 얻을 수 있다.
소자 (55) 는, 반도체 소자 또는 그 밖의 소자이고, 단층 또는 복수층의 구조를 가질 수 있다. 또한, 소자 (55) 가 반도체 소자인 경우, 봉지체 기판 (54) 을 다이싱함으로써 얻어지는 전자 부품은 반도체 장치가 된다.
재배선층 (56) 은, RDL (Redistribution Layer) 이라고도 불리며, 소자 (55) 에 접속하는 배선을 구성하는 박막의 배선체이고, 단층 또는 복수층의 구조를 가질 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 재배선층 (56) 은, 유전체 (예를 들어, 산화실리콘 (SiOx), 감광성 에폭시 등의 감광성 수지 등) 에, 도전체 (예를 들어, 알루미늄, 구리, 티탄, 니켈, 금 등의 금속 등) 에 의해 배선이 형성된 것일 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다.
봉지재 (57) 로는, 예를 들어, 에폭시계의 수지, 실리콘계의 수지 등을 사용할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 봉지재 (57) 는, 소자 (55) 마다 형성되어 있는 것은 아니며, 접착층 (53) 에 실장된 복수의 소자 (55) 모두를 일체적으로 봉지하고 있는 것이다.
또한, 도 5(b) 에 나타낸 봉지체 기판 (54) 에서는, 재배선층 (56) 은, 봉지체 기판 (54) 이 접착층 (53) 과 접하는 측과 반대의 면에 형성되어 있지만, 다른 실시형태에 있어서, 재배선층 (56) 은, 봉지체 기판 (54) 이 접착층 (53) 과 접하는 측의 면에 형성되어 있어도 된다.
<그 밖의 적층체>
지지체 분리 장치 (100) 에 의해 지지체를 분리하는 대상이 되는 적층체는, 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광을 흡수함으로써 변질되는 분리층을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체이면 된다. 따라서, 도 5 에 나타낸 적층체와 같이, 분리층 (52) 과 기판 (54) 사이에 접착층 (53) 을 가지고 있는 적층체뿐만 아니라, 분리층과 기판 사이에 접착층을 갖지 않는 적층체도 이와 같은 적층체의 범주에 포함된다. 예를 들어, 접착층을 갖지 않는 적층체에는, 접착성을 가지고 있는 분리층을 개재하여, 기판과 지지체를 첩부 (貼付) 하여 이루어지는 적층체를 들 수 있다. 여기서, 접착성을 가지고 있는 분리층에는, 예를 들어, 경화형 수지 또는 열가소성 수지로서 광 흡수성을 구비하고 있는 수지를 사용하여 형성되는 분리층, 및 접착성을 가지고 있는 수지에 광을 흡수하는 재료를 배합하여 이루어지는 분리층 등을 들 수 있다. 경화형 수지 또는 열가소성 수지로서 광 흡수성을 구비하고 있는 수지를 사용하여 형성되는 분리층에는, 예를 들어, 폴리이미드 수지를 사용하여 형성되는 분리층을 들 수 있다. 또, 접착성을 가지고 있는 수지에 광을 흡수하는 재료를 배합하여 이루어지는 분리층에는, 예를 들어, 아크릴계 자외선 경화형 수지에 카본 블랙 등을 배합하여 이루어지는 분리층, 및 점착성 수지에 글래스 버블스의 적외선 흡수 재료 등을 배합하여 이루어지는 분리층 등을 들 수 있다. 또한, 이들 분리층도, 접착성의 유무에 상관없이, 광을 흡수함으로써 변질되는 분리층의 범주이다.
또, 도 5 에서는, 편측의 면에만 지지체를 가지고 있는 적층체를, 적층체의 일례로서 설명했지만, 기판의 양면에 지지체를 가지고 있는 적층체도, 지지체 분리 장치 (100) 에 바람직하게 적용할 수 있다.
또, 적층체 (5) 에 형성되어 있는 기판 (54) 은, 봉지체 기판에 한정되지 않고, 실리콘 웨이퍼 기판, 세라믹스 기판, 얇은 필름 기판, 플렉시블 기판 등의 임의의 기판으로 할 수 있다.
[2. 지지체 분리 장치의 동작]
본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 의 동작을, 도 4 를 참조하여 설명한다.
(1. 패널형 적층체 (5) 의 재치 : 재치 공정)
먼저, 클램프 (3) 의 클램프 아암 (31) 을 개방하여, 클램프 바 (32) 를 패널형 적층체 (5) 에 겹치지 않는 위치 (위치 A) 로 이동시킨다. 여기서, 상기 「패널형 적층체 (5) 에 겹치지 않는 위치」 란, 패널형 적층체 (5) 의 상면측에서 보았을 때, 패널형 적층체 (5) 와 클램프 바 (32) 가 겹쳐서 보이지 않는 위치 (예를 들어, 도 4(a) 에 나타내는 위치) 를 말한다. 그리고, 패널형 적층체 (5) 를, 패널 (지지체) (51) 측의 면을 위로 하고, 트레이 (4) 를 개재하여 유지대 (1) 에 재치한다 (도 4(a)).
재치 공정에 있어서, 패널형 적층체 (5) 를, 트레이 (4) 를 개재하여 유지대 (1) 에 재치하는 순서로는, (i) 패널형 적층체 (5) 를 트레이 (4) 에 재치하고 나서, 트레이 (4) 를 유지대 (1) 에 재치해도 되고, 또는 (ii) 유지대 (1) 에 트레이 (4) 를 재치하고, 그 위에 패널형 적층체 (5) 를 재치해도 된다.
패널형 적층체 (5) 를, 트레이 (4) 를 개재하여 유지대 (1) 에 재치하는 순서가 (i) 및 (ii) 중 어느 순서인 경우도, 트레이 (4) 에 있어서 볼록부 (42) 및 개구부 (41) 가 형성되어 있는 영역 (도 3(a)) 과, 패널형 적층체 (5) 의 소자 비형성 영역 (57) (도 5(a)) 이 맞닿고, 또한 트레이 (4) 에 있어서 오목부 (43) 가 형성되어 있는 영역 (도 3(a)) 과, 패널형 적층체 (5) 의 소자 형성 영역 (58) (도 5(a)) 이 맞닿도록, 트레이 (4) 와 패널형 적층체 (5) 를 위치 맞춤한 후에, 패널형 적층체 (5) 를 트레이 (4) 에 재치하는 것이 바람직하다. 이로써, 패널형 적층체 (5) 의 소자 비형성 영역 (57) (도 5(a)) 을 흡착하므로, 흡착에 의해, 소자를 손상시키는, 소자에 흡착흔이 남는 등의 문제가 발생하지 않는다. 또, 패널형 적층체 (5) 의 소자 형성 영역 (58) (도 5(a)) 과 트레이 (4) 가 접촉하지 않기 때문에, 소자를 손상시키지 않고, 패널형 적층체 (5) 를 흡착 유지할 수 있다.
그리고, 트레이 (4) 를, 흡착부 (2) 를 둘러싸도록 유지대 (1) 에 재치한다. 여기서, 「흡착부 (2) 를 둘러싸도록」 이란, 유지대 (1) 에 트레이 (4) 를 재치한 상태에서, 트레이 (4) 의 상면측에서 보았을 때, 흡착부 (2) 가 보이지 않는 상태를 말한다.
(2. 패널형 적층체 (5) 의 가압 : 가압 공정)
다음으로, 클램프 아암 (31) 을 폐쇄하여, 클램프 바 (32) 를 패널형 적층체 (5) 의 상면 (즉, 패널형 적층체 (5) 의 지지체측의 면) 에 접하는 위치 (위치 B) 로 이동시키고, 패널형 적층체 (5) 의 패널측의 면을 유지대 (1) 를 향하여 가압한다 (도 4(b)).
(3. 패널형 적층체 (5) 의 흡착 : 흡착 공정)
클램프 바 (32) 가 패널형 적층체 (5) 를 가압한 상태를 유지하면서, 유지면 (1a) 에 형성된 개구부 (도시 생략) 에 접속한 흡인부 (22) 로부터 기체를 배기함으로써, 패널형 적층체 (5) 를, 트레이 (4) 의 개구부 (도시 생략) 를 통해서 흡인한다. 이로써, 패널형 적층체 (5) 가 유지대 (1) 에 흡착 유지된다 (도 4(b)). 또한, 패널형 적층체 (5) 가 유지대 (1) 에 흡착 유지된 상태는, 패널형 적층체 (5) 로부터 패널 (51) 이 분리될 때까지 유지된다.
이와 같이, 지지체 분리 장치 (100) 에서는, 패널형 적층체 (5) 를 유지대 (1) 를 향하여 가압함으로써, 휨이 있는 패널형 적층체 (5) 가 평탄해지도록 휨을 교정할 수 있다. 이로써, 휨이 있는 패널형 적층체 (5) 를 바람직하게 흡착 유지할 수 있다. 또한, 가압 공정을 종료할 때까지 흡착 공정을 개시하고, 또한 가압 공정 종료 후에도 흡착 공정이 계속되고 있으면 되고, 흡착 공정과 가압 공정은, 어느 쪽을 먼저 개시해도 된다. 예를 들어, 흡착 공정을 먼저 개시하고 흡착 공정을 계속하면서 가압 공정을 개시해도 되고, 가압 공정과 흡착 공정을 동시에 개시해도 된다.
(4. 분리층 (52) 에 대한 광 조사 : 광 조사 공정)
다음으로, 클램프 (3) 의 클램프 아암 (31) 을 개방하여, 클램프 바 (32) 에 의한 패널형 적층체 (5) 의 가압 상태를 해제한다. 또한 클램프 바 (32) 를, 패널형 적층체 (5) 와 겹치지 않는 위치 (위치 A) 로 이동시킨다. 그리고, 광 조사부 (7) 로부터, 패널형 적층체 (5) 의 분리층의 종류에 따라 선택된 레이저 광 (L) 을, 패널 (51) 을 개재하여 분리층 (52) 의 전체면에 조사한다 (도 4(c)). 이로써, 분리층 (52) 을 변질시켜, 패널 (51) 과 봉지체 기판 (54) 을 용이하게 분리 가능한 상태로 할 수 있다. 레이저 광의 조사 조건 (레이저 출력, 레이저 광의 반복 주파수, 레이저 광의 주사 속도 등) 은, 분리층 (52) 의 종류, 분리층 (52) 의 두께, 및 봉지체 기판 (54) 의 종류 등의 조건에 따라 적절히 조정할 수 있다.
휨이 있는 적층체에서는, 휨에 의해 분리층 (52) 의 위치가 오르내리므로, 분리층 (52) 에 레이저 광의 초점 위치를 맞추는 것이 용이하지 않았다. 이에 대해, 지지체 분리 장치 (100) 에서는, 휨이 있는 패널형 적층체 (5) 가 평탄해지도록, 휨을 교정하여 흡착 유지할 수 있으므로, 적층체의 분리층 (52) 의 위치와 레이저 광의 초점의 위치가 크게 어긋날 우려가 없다. 이 때문에, 분리층 (52) 에 효율적으로 레이저 광을 조사할 수 있다.
(5. 패널 (51) 의 분리 : 분리 공정)
이어서, 클램프 바 (32) 를, 패널형 적층체 (5) 에 겹치지 않는 위치 (위치 A) 로 이동시킨 상태에서, 지지체 유지부 (6) 를, 흡착부 (61) 가 패널형 적층체 (5) 의 상면에 맞닿는 위치까지 강하시켜, 패널 (51) 을 흡착 유지한다. 그리고, 지지체 유지부 (6) 를, 연직 방향 (도 4(d) 에 나타낸 화살표 방향) 으로 상승시킴으로써, 패널 (51) 을 연직 방향으로 끌어올린다. 이로써, 패널형 적층체 (5) 로부터 패널 (51) 이 분리된다 (도 4(d)).
또한, 적층체에 가해지는 힘은, 적층체의 크기 등에 따라 적절히 조정하면 되고, 한정되는 것은 아니지만, 분리층이 광이 조사됨으로써 변질되어 있기 때문에, 0.98 ∼ 147 N (0.1 ∼ 15 ㎏f) 정도의 힘을 가함으로써, 봉지체 기판과 패널을 바람직하게 분리할 수 있다.
또, 적층체에 가하는 힘의 방향은, 지지체와 기판이 서로 떨어지는 방향이면, 연직 방향이 아니어도 된다.
다른 실시형태에 있어서, 지지체와 기판의 분리는, 지지체 유지부 (6) 및 유지대 (1) 를, 지지체 유지부 (6) 와 유지대 (1) 가 떨어지는 방향으로 상대적으로 이동시킴으로써 실시하면 된다. 따라서, 다른 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치에 있어서, 지지체 유지부 (6) 및 유지대 (1) 의 양방을 상대적으로 이동시킴으로써, 지지체와 기판을 분리해도 된다. 또는, 지지체 유지부 (6) 를 고정시키고, 유지대 (1) 만을 지지체 유지부 (6) 에 대해 상대적으로 이동시킴으로써, 지지체와 기판을 분리해도 된다.
이어서, 클램프 (3) 의 클램프 아암 (31) 을 폐쇄하여, 클램프 바 (32) 를 패널형 적층체 (5) 에 접촉하지 않지만 겹치는 위치 (위치 C) 로 이동시킨다. 여기서, 상기 「패널형 적층체 (5) 에 접촉하지 않지만 겹치는 위치」 란, 패널형 적층체 (5) 와 클램프 바 (32) 는 접촉하고 있지 않지만, 패널형 적층체 (5) 의 상면측에서 보았을 때, 패널형 적층체 (5) 와 클램프 바 (32) 가 겹쳐서 보이는 위치 (예를 들어, 도 4(d) 에 나타내는 위치) 를 말한다.
그리고, 패널 (51) 을 흡착 유지한 상태의 지지체 유지부 (6) 를, 연직 방향 (도 4(e) 에 나타낸 화살표 방향) 으로 강하시켜, 패널 (51) 을 클램프 바 (32) 상에 재치한다. 그 후, 지지체 유지부 (6) 의 흡착 상태를 해제한다 (도 4(e)).
마지막으로, 유지면 (1a) 에 형성한 개구부 (도시 생략) 로부터의 기체의 배기를 정지시킴으로써, 패널 (51) 이 분리된 봉지체 기판 (54) 의 유지 상태를 해제한다.
패널 (51) 이 분리된 봉지체 기판 (54) 은, 트레이 (4) 에 재치된 상태에서 지지체 분리 장치로부터 반출된다. 그리고, 그 후, 세정 장치 (도시 생략) 에 있어서의 접착층 (53) 및 분리층 (52) 의 잔류물의 세정에 의한 제거 (제거 공정) 를 받는다.
제거 공정에서는, 패널 (51) 이 분리된 봉지체 기판 (54) 에 잔류하고 있는 접착층 (53) 과 분리층 (52) 을 제거한다. 예를 들어, 유기 용제를 함유하고 있는 세정액 등에 의해 접착층 (53) 및 분리층 (52) 의 잔류물을 제거하는 세정 공정을 실시한다. 세정액으로는, 예를 들어, 접착제의 희석 용제나, 알칼리성을 나타내는 용제 (특히, 아민계 화합물) 등을 사용할 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 이로써, 단리된 봉지체 기판 (54) 을 얻을 수 있다.
단리된 봉지체 기판 (54) 은, 트레이 (4) 에 재치된 상태에서 다이싱 장치에 있어서의 다이싱 (다이싱 공정) 을 받아, 각 칩으로 분할된다. 다이싱 공정 전에, 봉지체 기판 (54) 에 솔더 볼을 형성해도 되고, 또, 봉지체 기판 (54) 상에, 추가로 다른 소자를 적층해도 된다.
패널 (51) 이 분리된 봉지체 기판 (54) 은, 트레이 (4) 에 재치된 상태에서, 장치로부터 장치로의 반송, 및 세정, 다이싱 등의 처리를 받을 수 있다. 이로써, 분리 공정 후의 기판을 처리하는 공정 (세정 공정, 다이싱 공정 등) 에 있어서, 매우 얇은 봉지체 기판 (54) (예를 들어, 두께 0.5 ㎛ 이하) 을 손상시키지 않고 반송 및 처리할 수 있다.
종래 기술에서는, 지지체를 분리한 후의 기판을 다이싱하기 위해, 다이싱 테이프를 사용한다. 다이싱 테이프는, 적층체에 있어서의 기판측의 평면부에 점착층을 개재하여 첩착 (貼着) 되므로, 다이싱 테이프가 기판의 배선면에 접촉함으로써, 배선면을 손상시키거나, 배선면에 먼지가 부착되거나 할 우려가 있다. 또, 다이싱 테이프를 박리한 후에 배선면에 점착층이 남음으로써, 전기 특성이 바뀌어 버린다는 문제를 가지고 있다. 이에 대해, 본 발명의 일 실시양태에 관련된 지지체 분리 장치에서는, 트레이 (4) 에 의해 지지체로부터 분리한 기판을 유지하기 때문에, 다이싱 테이프를 사용할 필요성이 없다. 따라서, 기판의 배선면을 손상시키거나, 점착층이 배선면에 부착됨으로써 전기 특성이 변화하거나 하는 것을 방지할 수 있다. 또, 트레이 (4) 에 재치한 상태에서, 두께 0.5 ㎛ 정도이고, 가요성을 가지고 있는 봉지체 기판 (54) 을 패널 (51) 로부터 분리할 수 있어, 봉지체 기판 (54) 을 트레이 (4) 에 재치한 채인 상태에서, 지지체 분리 장치 (100) 의 밖으로 순조롭게 반출할 수 있다.
<다른 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치>
본 발명의 다른 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치는, 분리층에 광을 조사하는 광 조사부를 구비하지 않아도 된다. 이 경우, 지지체 분리 장치의 외부에 형성한 광 조사 장치를 사용하여 적층체의 분리층을 변질시킨 후에, 지지체 분리 장치에 이 적층체를 반송하여, 적층체로부터 지지체를 분리해도 된다.
또, 본 발명의 다른 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치는, 유지 지그를 가지고 있지 않아도 된다. 예를 들어, 기판의 양면이 지지체에 의해 지지된 샌드위치형의 적층체인 경우에는, 유지 지그를 개재하지 않고, 직접 유지대에 흡착 유지시키는 것도 가능하다.
[3. 지지체 분리 방법]
본 발명에 관련된 지지체 분리 방법은, 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광을 흡수함으로써 변질되는 분리층을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 당해 지지체를 분리하는 지지체 분리 방법으로서, 상기 적층체를, 상기 지지체측의 면을 위로 하여 유지대에 재치하는 재치 공정과, 상기 유지대를 향하여 상기 적층체를 가압하는 가압 공정과, 상기 적층체를 상기 유지대에 흡착시키는 흡착 공정을 포함하고 있다.
본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법은, 상기 서술한 지지체 분리 장치 (100) 의 각 실시형태이고, 상기 「2. 지지체 분리 장치의 동작」 의 항에서 설명한 바와 같다.
본 발명은 상기 서술한 각 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 청구항에 나타낸 범위에서 여러 가지 변경이 가능하고, 상이한 실시형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
[정리]
본 발명을 이하와 같이 표현할 수도 있다.
본 발명의 양태 1 에 관련된 지지체 분리 장치는, 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광을 흡수함으로써 변질되는 분리층을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 당해 지지체를 분리하는 지지체 분리 장치로서, 상기 적층체를 유지하기 위한 유지대를 구비하고 있고, 상기 유지대는, 상기 적층체를 흡착하기 위한 흡착부를 구비한 유지면과, 상기 유지대를 향하여 상기 적층체를 가압하는 가압부를 가지고 있는 구성이다.
본 발명의 양태 2 에 관련된 지지체 분리 장치는, 상기의 양태 1 에 있어서, 상기 유지대는, 상기 적층체를 유지하기 위한 유지 지그를 추가로 가지고 있고, 상기 유지 지그는, 상기 적층체를 흡인하기 위한 개구부를 구비하고 있고, 상기 흡착부를 둘러싸도록 상기 유지대에 재치되어 있는 구성으로 해도 된다.
본 발명의 양태 3 에 관련된 지지체 분리 장치는, 상기의 양태 2 에 있어서, 상기 유지 지그는, 상기 적층체의 상기 기판에 있어서의 소자가 형성되어 있지 않은 영역에 대응하는 위치에, 상기 개구부를 복수 가지고 있는 구성으로 해도 된다.
본 발명의 양태 4 에 관련된 지지체 분리 장치는, 상기의 양태 3 에 있어서, 상기 유지 지그는, 상기 개구부가 격자상으로 배치되어 있는 구성으로 해도 된다.
본 발명의 양태 5 에 관련된 지지체 분리 장치는, 상기의 양태 2 내지 4 중 어느 일 양태에 있어서, 상기 유지 지그는, 상기 적층체의 상기 기판에 있어서의 소자가 형성되어 있는 영역에 대응하는 위치에, 오목부를 가지고 있는 구성으로 해도 된다.
본 발명의 양태 6 에 관련된 지지체 분리 장치는, 상기의 양태 2 내지 5 중 어느 일 양태에 있어서, 상기 유지 지그는, 외주부에 배기부를 가지고 있는 구성으로 해도 된다.
본 발명의 양태 7 에 관련된 지지체 분리 장치는, 상기의 양태 1 내지 6 중 어느 일 양태에 있어서, 상기 가압부는, 상기 유지대에 대해 회동 가능하게 형성되어 있는 구성으로 해도 된다.
본 발명의 양태 8 에 관련된 지지체 분리 방법은, 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광을 흡수함으로써 변질되는 분리층을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 당해 지지체를 분리하는 지지체 분리 방법으로서, 상기 적층체를, 상기 지지체측의 면을 위로 하여 유지대에 재치하는 재치 공정과, 상기 유지대를 향하여 상기 적층체를 가압하는 가압 공정과, 상기 적층체를 상기 유지대에 흡착시키는 흡착 공정을 포함하고 있는 방법이다.
본 발명의 양태 9 에 관련된 지지체 분리 방법은, 상기의 양태 8 에 있어서, 상기 재치 공정에서는, 상기 적층체는, 유지 지그를 개재하여 상기 유지대에 재치되고, 상기 흡착 공정에서는, 상기 적층체는, 상기 유지 지그의 개구부를 개재하여 흡인됨으로써 상기 유지대에 흡착되는 방법으로 해도 된다.
1 유지대
1a 유지면
2 흡착부
21 O 링 (흡착 부재)
22 흡인부
3 클램프 (가압부)
31 클램프 아암
32 클램프 바
4 트레이 (유지 지그)
41 개구부
42 볼록부
43 오목부
5 패널형 적층체 (적층체)
51 패널 (지지체)
52 분리층
53 접착층
54 봉지체 기판 (기판)
55 소자
56 재배선층
57 봉지재
58 소자 형성 영역
6 지지체 유지부
61 흡착부
7 레이저 조사부 (광 조사부)
100 지지체 분리 장치

Claims (9)

  1. 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광을 흡수함으로써 변질되는 분리층을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 당해 지지체를 분리하는 지지체 분리 장치로서,
    상기 적층체를 유지하기 위한 유지대를 구비하고 있고,
    상기 유지대는, 상기 적층체를 흡착하기 위한 흡착부를 구비한 유지면과,
    상기 유지대를 향하여 상기 적층체를 가압하는 가압부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유지대는, 상기 적층체를 유지하기 위한 유지 지그를 추가로 가지고 있고,
    상기 유지 지그는, 상기 적층체를 흡인하기 위한 개구부를 구비하고 있고, 상기 흡착부를 둘러싸도록 상기 유지대에 재치되어 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유지 지그는, 상기 적층체의 상기 기판에 있어서의 소자가 형성되어 있지 않은 영역에 대응하는 위치에, 상기 개구부를 복수 가지고 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유지 지그는, 상기 개구부가 격자상으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유지 지그는, 상기 적층체의 상기 기판에 있어서의 소자가 형성되어 있는 영역에 대응하는 위치에, 오목부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  6. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유지 지그는, 외주부에 배기부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압부는, 상기 유지대에 대해 회동 가능하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  8. 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광을 흡수함으로써 변질되는 분리층을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 당해 지지체를 분리하는 지지체 분리 방법으로서,
    상기 적층체를, 상기 지지체측의 면을 위로 하여 유지대에 재치하는 재치 공정과,
    상기 유지대를 향하여 상기 적층체를 가압하는 가압 공정과,
    상기 적층체를 상기 유지대에 흡착시키는 흡착 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 재치 공정에서는, 상기 적층체는, 유지 지그를 개재하여 상기 유지대에 재치되고,
    상기 흡착 공정에서는, 상기 적층체는, 상기 유지 지그의 개구부를 개재하여 흡인됨으로써 상기 유지대에 흡착되는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 방법.
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