KR20210003847A - 워크 분리 장치 및 워크 분리 방법 - Google Patents

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Abstract

적층체의 사이즈나 워크의 두께와 관계 없이 균일한 레이저광의 조사를 행하여 워크로부터 지지체를 용이하게 박리한다.
회로 기판을 포함하는 워크와, 레이저광을 투과하는 지지체가, 적어도 레이저광의 흡수로 박리 가능하게 변질되는 분리층을 개재하여 적층되는 적층체에 있어서, 워크를 착탈 가능하게 지지하는 지지 부재와, 지지 부재로 지지된 적층체의 지지체를 투과하여 분리층을 향하여 레이저광을 조사하는 광조사부와, 지지 부재로 지지된 적층체의 지지체 및 분리층에 대한 광조사부로부터의 광조사 위치를, 적어도 광조사부로부터의 광조사 방향과 교차하는 방향으로 상대적으로 이동시키는 구동부와, 광조사부 및 구동부를 작동 제어하는 제어부를 구비하고, 광조사부가, 레이저 발진기로 이루어지는 광원에서 발생된 스폿상의 레이저광의 광축을 움직이게 하는 레이저 스캐너를 가지며, 적층체에 대하여 소인하도록 구성되고, 광조사부에 의한 분리층의 조사면 전체가 복수의 조사 영역으로 분할되며, 제어부는, 복수의 조사 영역 중 하나의 조사 영역에 대한 광조사부로부터의 레이저광의 조사를, 적어도 레이저 스캐너의 작동에 의하여, 광조사 방향과 교차하는 두 방향으로 나열하여, 복수의 조사 영역 중 하나의 조사 영역의 전체가 다수의 레이저광으로 간극 없이 완전히 메워진 후에, 다음의 조사 영역에 대한 레이저광의 조사를 동일하게 반복하여, 최종적으로 복수의 조사 영역의 전부가 조사되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 워크 분리 장치.

Description

워크 분리 장치 및 워크 분리 방법
본 발명은, WLP(wafer level packaging)나 PLP(panel level packaging), 또는 두께가 매우 얇은(극박) 반도체 웨이퍼의 처리 공정 등과 같은, 제품이 되는 워크의 제조 과정에 있어서, 지지체에 가고정 지지된 워크를 지지체로부터 박리하기 위하여 이용되는 워크 분리 장치, 및 워크 분리 장치를 이용한 워크 분리 방법에 관한 것이다.
종래, 이 종의 워크 분리 장치 및 워크 분리 방법으로서, 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광이 흡수됨으로써 변질되는 분리층을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체에 대하여, 광이 지지부의 광통과부를 통과하여 조사됨으로써, 적층체로부터 지지체를 분리시키는 지지체 분리 장치, 및 지지체 분리 방법이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
지지체 분리 장치는, 적층체에 있어서의 지지체와는 반대 측의 면을 고정하는 고정부(스테이지)와, 지지체를 개재하여 분리층에 광(레이저광)을 조사하는 광조사부(레이저 조사부)와, 지지체를 지지하는 지지부를 구비하고, 지지부는, 스테이지와 레이저 조사부의 사이에 배치되며, 레이저 조사부가 조사하는 레이저광이 통과하는 광통과부를 갖고 있다.
지지부는, 프레임에 의하여 골격을 구성하고, 프레임 상에 흡착 패드가 마련되며, 프레임에 의하여 둘러싸인 내측의 개구부가 광통과부로서 이용된다.
스테이지는, 적층체를 흡착하기 위한 흡착 고정부를 구비한 고정면과, 고정면을 향하여 적층체를 압압(押壓)하기 위한 압압부로서의 한 쌍의 클램프를 갖고 있다.
분리층에 대한 광조사 공정에서는, 클램프에 의한 적층체의 압압 상태가 해제된 후에, 레이저 조사부와 스테이지를 상대적으로 이동시킴으로써, 레이저 조사부로부터의 레이저광이, 지지부의 프레임으로 둘러싸인 내측의 광통과부를 통과하여 분리층에 조사된다. 분리층에 있어서 레이저광이 조사된 부위를 변질시키고 있다.
휨이 있는 적층체에서는, 스테이지의 고정면에 흡착 지지하고, 적층체가 평탄해지도록 휨을 교정함으로써, 분리층과 레이저광의 초점을 위치 맞춤하고 있다.
또, 그 외의 워크 분리 방법으로서는, 기판 상에 결정층이 형성되어 이루어지는 워크에 대하여, 기판을 통하여 펄스 레이저광을 조사하고, 워크로의 펄스 레이저광의 조사 영역을 시시각각 변경하면서, 조사 영역의 이동 방향으로 서로 인접하는 조사 영역의 단부(端部)가 중첩되도록, 또한 이동 방향에 직교하는 방향으로 서로 인접하는 조사 영역의 단부가 중첩되도록 조사하여, 기판과 결정층의 계면에서 결정층을 기판으로부터 박리하는 레이저 리프트 오프 방법이 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).
워크는, 펄스 레이저광의 1숏(1펄스)에 상당하는 사이즈의 조사 영역으로 분할되고, 각 조사 영역에 대한 레이저 광학계로부터 워크로의 펄스 레이저광의 조사 방법은, 워크의 반송에 의하여 각 조사 영역에 대하여, 조사 영역의 단부(에지부)를 중첩시키면서, 각각 1회씩 펄스 레이저광을 조사하고 있다.
레이저광원에서 발생한 펄스 레이저광은, 레이저 광학계를 통과하여 워크 상에 투영되고, 기판을 통하여 기판과 결정층(GaN계 화합물의 재료층)의 계면에 조사된다. 기판과 재료층의 계면에서는, 펄스 레이저광이 조사됨으로써, 재료층의 기판과의 계면 부근의 GaN이 분해되어 재료층이 기판으로부터 박리된다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2018-006488호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 2012-024783호
그런데, 광조사부로부터 적층체에 조사되는 광으로서 레이저광을 이용한 경우에는, 휨 등으로 변형된 적층체의 분리층에 대하여 레이저광의 초점 위치를 맞추는 조정이 용이하지 않아, 분리층의 전체면에 대하여 레이저광을 균일하게 조사하여 분리(박리)시키는 것이 매우 곤란했다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 것에서는, 레이저 조사부로부터 지지부의 광통과부를 통과한 레이저광만이 분리층에 조사되기 때문에, 분리층에 있어서 광통과부를 둘러싸는 프레임이나 흡착 패드에 대향하는 부위에는 레이저광이 조사되지 않는다.
즉, 프레임이나 흡착 패드를 피하여 레이저광이 조사되는 구조로 되어 있어, 분리층의 일부에는 프레임이나 흡착 패드와 동 형상의 미조사 부위가 발생해 버린다.
특허문헌 2에 기재된 것에서는, 펄스 레이저광의 1숏에 상당하는 각 조사 영역의 사이즈가 크기 때문에, 레이저 광학계로부터 각 조사 영역에 조사되는 펄스 레이저광을 충분히 집중시킬 수 없다. 이로써, 각 조사 영역에 조사한 펄스 레이저광의 에너지량(에너지 밀도)이, 결정층(GaN계 화합물의 재료층)의 전체면을 균일하게 분해시키는 레벨까지 도달하지 않는 경우가 있었다.
이 때문에, 적층체의 분리층에 대한 레이저광의 조사 불균일이 부분적으로 발생하기 쉬워져, 분리층에 있어서 레이저 출력이 부족한 부위나 미조사 부위가 부분적으로 박리 불량을 일으키는 경우나, 반대로 레이저 출력이 과도하게 강한 부위는 기판에 탑재된 칩의 회로 기판에 형성되어 있는 디바이스에 대미지를 일으키는 경우나, 레이저광의 과조사에 의한 그을음의 발생을 일으키는 등의 문제가 있었다.
특히 적층체가 약간이라도 휨이 있는 경우에는, 적층체의 에지로부터 연속적으로 레이저광을 조사하여 순차 박리시키면, 연속된 광범위한 영역에서는 휨에 의한 내부의 응력이 국부적으로 해방되기 때문에, 아직 조사되지 않은 영역과의 계면에서 크랙이 발생하는 경우나, 기판에 탑재된 칩의 회로 기판에 형성되어 있는 디바이스에 대미지를 주는 경우나, 최악의 경우에는 적층체가 균열될 가능성도 있다는 문제가 있었다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 관한 워크 분리 장치는, 회로 기판을 포함하는 워크와, 레이저광을 투과하는 지지체가, 적어도 상기 레이저광의 흡수로 박리 가능하게 변질되는 분리층을 개재하여 적층되는 적층체에 있어서, 상기 워크를 착탈 가능하게 지지하는 지지 부재와, 상기 지지 부재로 지지된 상기 적층체의 상기 지지체를 투과하여 상기 분리층을 향하여 상기 레이저광을 조사하는 광조사부와, 상기 지지 부재로 지지된 상기 적층체의 상기 지지체 및 상기 분리층에 대한 상기 광조사부로부터의 광조사 위치를, 적어도 상기 광조사부로부터의 광조사 방향과 교차하는 방향으로 상대적으로 이동시키는 구동부와, 상기 광조사부 및 상기 구동부를 작동 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 광조사부가, 레이저 발진기로 이루어지는 광원에서 발생된 스폿상의 상기 레이저광의 광축을 움직이게 하는 레이저 스캐너를 가지며, 상기 적층체에 대하여 소인(掃引)하도록 구성되고, 상기 광조사부에 의한 상기 분리층의 조사면 전체가 복수의 조사 영역으로 분할되며, 상기 제어부는, 상기 복수의 조사 영역 중 하나의 조사 영역에 대한 상기 광조사부로부터의 상기 레이저광의 조사를, 적어도 상기 레이저 스캐너의 작동에 의하여, 상기 광조사 방향과 교차하는 두 방향으로 나열하여, 상기 복수의 조사 영역 중 하나의 상기 조사 영역의 전체가 상기 레이저광으로 간극 없이 완전히 메워진 후에, 다음의 조사 영역에 대한 상기 레이저광의 조사를 동일하게 반복하여, 최종적으로 상기 복수의 조사 영역의 전부가 조사되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또, 이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 관한 워크 분리 방법은, 회로 기판을 포함하는 워크와, 레이저광을 투과하는 지지체가, 적어도 상기 레이저광의 흡수로 박리 가능하게 변질되는 분리층을 개재하여 적층되는 적층체에 있어서, 상기 워크를 지지 부재에 착탈 가능하게 지지하는 지지 공정과, 상기 지지 부재로 지지된 상기 적층체의 상기 지지체를 투과하여 상기 분리층을 향하여 광조사부로부터 상기 레이저광을 조사하는 광조사 공정과, 상기 지지 부재로 지지된 상기 적층체의 상기 지지체 및 상기 분리층에 대한 상기 광조사부로부터의 광조사 위치를, 적어도 상기 광조사부로부터의 광조사 방향과 교차하는 방향으로 구동부에 의하여 상대적으로 이동시키는 상대 이동 공정을 포함하고, 상기 광조사부가, 레이저 발진기로 이루어지는 광원에서 발생된 스폿상의 상기 레이저광의 광축을 움직이게 하는 레이저 스캐너를 가지며, 상기 적층체에 대하여 소인하도록 구성되고, 상기 광조사 공정에서는, 상기 광조사부에 의한 상기 분리층의 조사면 전체가 복수의 조사 영역으로 분할되며, 상기 복수의 조사 영역 중 하나의 조사 영역에 대한 상기 광조사부로부터의 상기 레이저광의 조사를, 적어도 상기 레이저 스캐너의 작동에 의하여, 상기 광조사 방향과 교차하는 두 방향으로 나열하여, 상기 복수의 조사 영역 중 하나의 상기 조사 영역의 전체가 상기 레이저광으로 간극 없이 완전히 메워진 후에, 다음의 조사 영역에 대한 상기 레이저광의 조사를 동일하게 반복하여, 최종적으로 상기 복수의 조사 영역의 전부가 조사되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 워크 분리 장치의 전체 구성을 나타내는 설명도이며, (a)가 정면도, (b)가 동 횡단 평면도이다.
도 2는 분리층의 조사 영역을 나타내는 설명도이며, (a), (b)가 복수의 조사 영역의 사이즈 차이를 나타내는 사시도이며, (c), (d)가 복수의 조사 영역에 대한 조사 순서의 차이를 나타내는 사시도이다.
도 3은 워크 분리 방법을 나타내는 설명도이며, (a)~(d)가 광조사부로부터의 광조사 과정을 나타내는 일부 절결 사시도이다.
도 4는 적층체의 변형예를 나타내는 설명도이며, (a)~(d)가 광조사부로부터의 광조사 과정을 나타내는 일부 절결 사시도이다.
도 5는 광조사부의 변형예를 나타내는 설명도이며, 스캐너로부터의 광조사 과정을 나타내는 일부 절결 확대 사시도이다.
도 6은 광조사부의 변형예를 나타내는 설명도이며, 스캐너로부터의 광조사 과정을 나타내는 일부 절결 확대 사시도이다.
도 7은 복수의 조사 영역의 경계선을 부분 확대한 평면도이다.
도 8은 휨이 있는 적층체를 지지한 경우의 작동 상태를 나타내는 설명도이며, (a), (b)가 복수의 조사 영역에 대한 광조사부로부터의 광조사 과정을 나타내는 확대 정면도이다.
도 9는 본 발명의 실시형태에 관한 워크 분리 장치의 변형예를 나타내는 설명도이며, (a)가 정면도, (b)가 동 횡단 평면도이다.
도 10은 휨이 있는 적층체를 지지한 경우의 작동 상태를 나타내는 설명도이며, (a), (b)가 복수의 조사 영역에 대한 광조사부로부터의 광조사 과정을 나타내는 확대 정면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 근거하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시형태에 관한 워크 분리 장치(A) 및 워크 분리 방법은, 도 1~도 10에 나타내는 바와 같이, 회로 기판(도시하지 않음)을 포함하는 워크(1)와, 레이저광(L)을 투과하는 지지체(2)가, 적어도 레이저광(L)의 흡수로 박리 가능하게 변질되는 분리층(3)을 개재하여 적층되어 이루어지는 적층체(S)에 대하여, 지지체(2)를 투과한 분리층(3)으로의 레이저광(L)의 조사에 의하여 워크(1)로부터 지지체(2)를 박리시키는 장치와 방법이다. WLP(wafer level packaging)나 PLP(panel level packaging)와 같은 반도체 패키지 등을 제조하는 경우나, 두께가 매우 얇은 반도체 웨이퍼(이하 "극박 웨이퍼"라고 함)의 처리 공정을 위하여 이용된다.
상세하게 설명하면, 본 발명의 실시형태에 관한 워크 분리 장치(A)는, 적층체(S)의 워크(1)를 착탈 가능하게 지지하도록 마련되는 지지 부재(10)와, 지지체(2)를 투과하여 분리층(3)을 향하여 광원(21)으로부터의 레이저광(L)을 조사하도록 마련되는 광학계(20)의 광조사부(22)와, 지지체(2) 및 분리층(3)에 대한 광조사부(22)로부터의 광조사 위치(P)를 상대적으로 이동시키도록 마련되는 구동부(30)를 주요한 구성 요소로서 구비하고 있다. 또한, 광조사부(22)부터 지지체(2) 및 분리층(3)의 조사면까지의 간격을 측정하도록 마련되는 측장부(40)와, 광조사부(22) 및 구동부(30)나 측장부(40) 등을 작동 제어하도록 마련되는 제어부(50)를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 도 1~도 10에 나타나는 바와 같이, 지지 부재(10)에 대하여 적층체(S)는 통상, 상하 방향으로 재치되고, 지지 부재(10) 상의 적층체(S)를 향하여 광조사부(22)로부터 레이저광(L)이 하방향으로 조사된다. 지지 부재(10)에 대한 적층체(S)의 지지 방향이나, 광조사부(22)로부터 적층체(S)를 향하는 레이저광(L)의 조사 방향을 이하 "Z 방향"이라고 한다. 구동부(30)에 의한 상대적인 이동 방향인 레이저광(L)의 조사 방향(Z 방향)과 교차하는 두 방향을 이하 "XY 방향"이라고 한다.
워크(1)는, 후술하는 지지체(2)에 첩합된 적층 상태에서, 회로 형성 처리나 박화 처리 등의 반도체 프로세스가 제공된 회로 기판을 포함함과 함께 반송되는 직사각형(패널 형상)의 기판이나 원형의 웨이퍼 등이며, 실리콘 등의 재료로 박판상으로 형성된다. 워크(1)의 구체예로서는, 예를 들면 15~3,000㎛의 두께로 박화된 기판이나 웨이퍼가 이용된다. 특히 극박 웨이퍼 등과 같이 워크(1)의 두께가 수십 ㎛ 정도인 경우에는, 다이싱 테이프 등과 같은 테이프상의 지지용 점착 시트에 워크(1)의 전체면을 첩부하여 서포트하는 것이나, 다이싱 프레임 등과 같은 링상의 지지 프레임으로 외주부가 보강된 테이프상의 지지용 점착 시트에 대하여 워크(1)를 첩부함으로써 서포트하는 것도 가능하다.
지지체(2)는, 워크(1)의 박화 공정이나 각종 처리 공정이나 반송 공정 등에서 워크(1)를 지지함으로써, 워크(1)의 파손이나 변형 등이 방지되도록 필요한 강도를 갖는 서포트 기판이나 캐리어 기판으로 불리는 것이다. 지지체(2)는, 특정 파장의 레이저광(L)이 투과하는 유리나 합성 수지 등의 투명 또는 반투명인 강성 재료로 형성된다. 지지체(2)의 구체예로서는, 두께가 예를 들면 300~3,000㎛의 투명 또는 반투명인 유리판이나 세라믹판이나 아크릴계 수지제의 판 등이 이용된다.
분리층(3)은, 지지체(2)를 개재하여 조사된 레이저광(L)을 흡수함으로써, 접착력을 저하시키도록 변질되고, 미세한 외력을 받으면 접착성을 잃어 박리하거나, 또는 파괴할 수 있도록 변질되는 층이다.
분리층(3)의 재료로서는, 예를 들면 폴리이미드 수지 등과 같은 접착성을 갖고 있고, 워크(1)와 지지체(2)가 접착제로 이루어지는 접착층을 장착하지 않고 첩합 가능한 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 또한 워크(1)와 지지체(2)의 박리 후에 있어서, 용이하게 세정 제거할 수 있는 다른 층을 적층하는 것도 가능하다. 또 분리층(3)이 접착성을 갖고 있지 않은 재료로 이루어지는 경우에는, 분리층(3)과 워크(1)의 사이에 접착제로 이루어지는 접착층(도시하지 않음)을 마련하여, 접착층에 따라 분리층(3)과 워크(1)를 접착할 필요가 있다.
적층체(S)는, XY 방향의 사이즈가 대형인 것의 Z 방향의 두께가 얇은 직사각형(직사각형 및 정사각형을 포함하는 각이 직각인 사변형)의 패널 형상이나 원 형상으로 형성된다.
도 1~도 3이나 도 8~도 10에 나타나는 예에서는, 워크(1)로서 직사각형의 기판과, 지지체(2)로서 직사각형의 서포트 기판(캐리어 기판)을 분리층(3)으로 첩합한 패널 형상의 적층체(S)의 경우를 나타내고 있다.
도 4나 도 5나 도 6에 나타나는 예에서는, 워크(1)로서 원형의 웨이퍼와, 지지체(2)로서 원형의 서포트 기판(캐리어 기판)을 분리층(3)으로 첩합한 원 형상의 적층체(S)의 경우를 나타내고 있다.
또, 그 외의 예로서 도시하지 않지만, 특히 극박 웨이퍼 등과 같이 워크(1)의 두께가 수십 ㎛ 정도인 경우에는, 링상의 지지 프레임(다이싱 프레임)으로 외주부를 보강한 테이프상의 지지용 점착 시트(다이싱 테이프)에 대하여 워크(1)가 첩부된 형태로 된 적층체(S)도 포함된다.
적층체(S)의 구체예로서는, 도 8(a), (b)나 도 10(a), (b)에 나타나는 바와 같이, 팬아웃형 PLP 기술로 제조되는, 워크(1)에 복수의 반도체 소자 Sc가 탑재되어 수지 등의 밀봉재 Sr로 밀봉된 밀봉체와, 패널 형상의 지지체(2)가 분리층(3)을 개재하여 적층되는 패널형 적층체 등이 포함된다. 복수의 반도체 소자 Sc를 구비한 밀봉체는, 최종적으로 다이싱 등으로 XY 방향으로 절단된 후에, 재배선층 등을 개재하여 전극 취출부를 장착하는 등의 최종 공정을 거침으로써, 최종 제품인 복수의 전자 부품이 제조된다.
지지 부재(10)는, 금속 등의 강체로 왜곡(휨) 변형하지 않는 두께의 정반(定盤) 등으로 이루어지고, 적층체(S)의 외형 치수보다 크고 두꺼운 대략 직사각형 또는 원형 등의 평판상으로 형성되며, 적층체(S)와 Z 방향으로 대향하는 지지면에는, 워크(1)의 지지 척(11)이 마련된다.
지지 척(11)은, 워크(1)와 접촉에 의하여 워크(1)를 이동 불가능하게 또한 착탈 가능하게 지지하는 것이며, 적층체(S)와 Z 방향으로 대향하는 지지면의 전체 또는 일부에 형성된다.
지지 척(11)의 구체예로서는, 흡인에 의한 차압으로 워크(1)가 흡착 지지되는 흡착 척을 이용하는 것이 바람직하다. 특히 흡착 척 중에서도, 다공질재로 이루어지는 흡착면에 의하여 워크(1)가 차압 흡착되는 포러스 척을 이용하는 것이 바람직하다. 포러스 척의 경우에는, 워크(1)의 전체가 부분적으로 휘지 않고 차압 흡착 가능해지기 때문에, 균일한 지지 상태를 유지할 수 있다.
또, 지지 척(11)의 다른 예로서는, 흡착 척 대신에 점착 척이나 정전 척을 이용하는 것이나, 흡착 척, 점착 척, 정전 척 중으로부터 복수를 조합하여 이용하는 것도 가능하다.
또한, 지지 부재(10)의 다른 예로서 도시하지 않지만, 평판상의 지지면 대신에 복수의 지지핀에 의하여 워크(1)를 개재하여 적층체(S)의 전체가 고정(이동 불가능하게 또한 착탈 가능하게 지지)되는 구조나, 허니콤에 의한 정반 구조도 포함된다. 핀에 의하여 워크(1)가 고정되는 구조의 경우에는, 복수의 지지핀의 일부 또는 전부의 선단으로 워크(1)를 흡착 고정할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.
광조사부(22)는, 레이저 발진기 등의 레이저 광원(21)으로부터 레이저광(L)을 목표가 되는 광조사 위치(P)를 향하여 유도하는 광학계(20)의 일부로서 마련되고, 지지 부재(10)로 지지된 적층체(S)와 Z 방향으로 대향하도록 배치하고 있다. 광조사부(22)는, 광학계(20)에서 유도된 레이저광(L)을 적층체(S)를 따라 이동시키는 주사(소인) 기능을 갖는다. 이로써, 광학계(20)에서 유도된 레이저광(L)이 적층체(S)의 지지체(2)를 투과하여 분리층(3)의 전체면에 조사된다.
광조사부(22)로부터 적층체(S)를 향하여 조사하는 레이저광(L)으로서는, 지지체(2)를 투과하고 또한 분리층(3)이 흡수 가능한 파장의 레이저를 이용하는 것이 바람직하다.
상세하게 설명하면 레이저광(L) 중에서도, 투영 형상이 라인(슬릿)상의 레이저광(L)보다는, 고출력인 레이저가 용이하게 얻어지는 스폿(점)상의 레이저광(L)이 바람직하다. 연속 발진되는 레이저(연속파 레이저)보다는, 분리층(3) 내에 흡수된 레이저 에너지에 의한 열의 영향이 억제되고, 또한 고에너지를 분리층(3) 내에 부여하기 때문에, 펄스 발진되는 레이저광(펄스 레이저광)(L)이 바람직하다.
즉, 광조사부(22)에는, 레이저 광원(21)에서 발생된 스폿상 등의 레이저광(L)의 광축(주축)(L1)을 움직이게 하기 위한 레이저 소인 수단(레이저 스캐너)(22a)이 마련되고, 레이저 스캐너(22a)에 의하여 적층체(S)에 대하여 레이저광(L)을 주사(소인)시키도록 구성하는 것이 바람직하다.
광조사부(22)로서는, 도 1이나 도 3~도 10에 나타나는 바와 같이, 레이저 광원(21)에서 발생된 스폿상의 레이저광(L)의 광축(L1)을 움직이게 하는 레이저 스캐너(22a)와, 레이저 스캐너(22a)로부터의 레이저광(L)을 분리층(3)을 향하여 유도하는 렌즈(22b)를 갖는 것이 바람직하다.
레이저 스캐너(22a)로서는, 회전 가능하게 마련되는 폴리곤 스캐너(22a1)나 갈바노 스캐너(22a2) 등이 이용되고, 레이저 스캐너(22a)로부터 분리층(3)을 향하는 광조사 방향(Z 방향)과 교차하는 XY 방향 중 어느 일방, 또는 XY 방향의 양방으로 소인시키는 것이 바람직하다.
렌즈(22b)는, 레이저 스캐너(22a)로부터의 레이저광(L)을 집광(集光)하는 기능을 갖고 있고, 폴리곤 스캐너(22a1)나 갈바노 스캐너(22a2) 등과 조합하여 사용되는 fθ 렌즈를 이용하는 것이 바람직하다. fθ 렌즈는, 렌즈의 중심부나 그 주변부에서 주사 속도를 일정하게 하고, 또한 하나의 평면 상에 초점을 두는 것이 가능해진다.
또한 렌즈(22b)로서는, 렌즈 중심을 통과하여 렌즈면에 수직인 광축(L1)에 대하여 주광선(L2)이 평행하게 배치 가능한 텔레센트릭계 렌즈(22b1)나, 광축(L1)에 대하여 주광선(L2)이 다양한 각도로 배치 가능한 비텔레센트릭계 렌즈(22b2)를 이용하는 것이 바람직하다.
특히 비텔레센트릭계 렌즈(22b2)의 경우에는, 레이저광(L)의 조사가 안정된 렌즈 중심부(렌즈 중앙과 그 주변 부분)를 주로 사용하고, 레이저광(L)의 조사가 불안정한 렌즈 외주 단부는 사용하지 않는 것이 바람직하다.
광학계(20) 및 광조사부(22)의 구체예로서 도 1(a)나 도 9(a) 등에 나타나는 경우에는, 먼저 레이저 광원(21)이 되는 레이저 발진기에서 발생된 레이저광(L)을, 빔 익스팬더(23)에 통과시킴으로써 빔 직경이 조정된다. 이에 계속하여 스티어링 미러 등의 반사경(24, 25)으로 레이저광(L)의 방향을 변경하여, 광조사부(22)가 되는 레이저 스캐너(22a)에 유도된다. 마지막으로 레이저 스캐너(22a)로부터 초단(超短) 펄스의 레이저광(L)이 렌즈(22b)를 통과하여, 지지 부재(10)로 지지한 적층체(S)의 목표 위치에 대하여 조사되어 소인한다.
레이저 스캐너(22a) 및 렌즈(22b)의 일례로서 도 1(a), 도 3(a)~(d), 도 4(a)~(d) 및 도 8(a), (b)에 나타나는 경우에는, 레이저 스캐너(22a)로서 폴리곤 스캐너(22a1)를 이용하고, 폴리곤 스캐너(22a1)는 회전 구동하는 통체의 주위에 정N각형으로 배치된 미러부를 갖고 있다. 렌즈(22b)로서는, 텔레센트릭계 렌즈(텔레센트릭계 fθ 렌즈)(22b1)를 이용하고 있다.
폴리곤 스캐너(22a1)를 향하여 입사한 레이저광(L)은, 미러부에 닿아 반사하며, 렌즈(22b)를 통하여 적층체(S)를 향하여 대략 수직 또는 소정 각도의 광로(光路)로 변환된다. 폴리곤 스캐너(22a1)의 미러부의 회전 구동에 의한 소인 방향은, XY 방향 중 어느 일방만이다. 도시예에서는, 정N각형의 미러부에 대한 레이저 입사 방향(X 방향)과 평행인 직선 방향으로 소정 폭만큼 레이저광(L)을 이동시키고 있다.
레이저 스캐너(22a)의 다른 예로서 도 5에 나타나는 경우에는, 폴리곤 스캐너(22a1)와 갈바노 스캐너(22a2)의 조합이며, 갈바노 스캐너(22a2)는 회전 구동하는 반사경(갈바노 미러)을 갖고 있다. 폴리곤 스캐너(22a1)의 미러부의 회전 구동과, 갈바노 스캐너(22a2)의 반사경의 회전 구동에 의한 소인 방향은, XY 방향의 양방이다.
또한 레이저 스캐너(22a)의 다른 예로서 도 6에 나타나는 경우에는, 복수의 갈바노 스캐너(22a2)이다. 복수의 갈바노 스캐너(22a2)의 반사경의 회전 구동에 의한 소인 방향은, XY 방향의 양방이다.
또 레이저 스캐너(22a) 및 렌즈(22b)의 다른 예로서 도 9(a) 및 도 10(a), (b)에 나타나는 경우에는, 레이저 스캐너(22a)로서 폴리곤 스캐너(22a1)를 이용하고, 렌즈(22b)로서 비텔레센트릭계 렌즈(비텔레센트릭계 fθ 렌즈)(22b2)를 이용하고 있다.
또한, 그 이외의 변형예로서 도시하지 않지만, 레이저 스캐너(22a)로서 폴리곤 스캐너(22a1)나 갈바노 스캐너(22a2)와는 다른 구조의 것을 이용하고, XY 방향 중 어느 일방 또는 XY 방향의 양방으로 소인하는 등의 변경도 가능하다.
그런데, 적층체(S)에 대하여 레이저광(L)이 조사 가능한 범위에는 한계가 있으며, 비교적 큰 면적의 적층체(S)에서는, 분리층(3)의 전체에 걸쳐 광조사부(22)로부터의 레이저광(L)을 한 번에 조사하는 것이 곤란하다.
또 워크(1)로부터 지지체(2)를 확실하게 박리하기 위해서는, 광조사부(22)로부터 분리층(3)에 조사한 레이저광(L)의 에너지량(에너지 밀도)에 따라, 분리층(3)의 전체면을 균일하게 분해하여 박리 가능한 정도까지 변질시킬 필요가 있다. 분리층(3)의 재질에 따라서도 분해 변질에 필요한 에너지량이 다르다.
이와 같은 상황하에서 예를 들면 일본 공개특허공보 2012-024783호에 기재되는 바와 같이, 분리층(3)의 전체를 복수의 영역으로 분할하고, 이들 분할 영역에 대하여 광조사부(22)로부터 레이저광(L)을 1회(1숏)씩 조사하는 것이 생각된다.
그러나, 분리층(3)의 전체를 복수의 조사 영역으로 분할한 정도로는, 각 조사 영역의 사이즈가 과도하게 커, 각 조사 영역에 대하여 레이저광(L)을 충분히 집중시킬 수 없고, 각 조사 영역에 조사한 레이저광(L)의 에너지량(에너지 밀도)이, 분리층(3)의 전체면을 균일하게 분해시키는 레벨까지 도달하지 않는 경우가 있었다. 분리층(3)의 재질에 따라서는, 각 조사 영역의 전체면을 균일하게 분해하여 박리 가능한 정도까지 변질할 수 없어, 박리 불균일이 발생했다.
따라서, 이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시형태에 관한 워크 분리 장치(A) 및 워크 분리 방법에서는, 도 1~도 10에 나타나는 바와 같이, 분리층(3)의 전체를 복수의 조사 영역으로 분할함과 함께, 복수의 조사 영역에 대하여 광조사부(22)로부터 스폿상의 레이저광(L)을 정렬 조사하고 있다.
즉, 지지 부재(10)로 지지된 적층체(S)의 지지체(2) 및 분리층(3)을 향하여 광조사부(22)로부터 조사되는 레이저광(L)의 영역은, 도 2(a), (b) 등에 나타나는 바와 같이, 분리층(3)의 조사면 전체를 복수의 조사 영역(R)으로 분할하고, 복수의 조사 영역(R)에 대하여 광조사부(22)로부터 스폿상의 레이저광(L)을 각 조사 영역(R)마다(단위 조사 영역마다) 각각 정렬 조사한다.
상세하게 설명하면, 복수의 조사 영역(R)은, 지지체(2) 및 분리층(3)의 전체 면적보다 작은 면적이 되도록 분할되고, 분할된 각 조사 영역(R)의 형상을 직사각형(정사각형 및 직사각형을 포함하는 각이 직각인 사변형) 형상으로 하는 것이 바람직하다. 복수의 조사 영역(R)의 분할 방향(배열 방향)은, 후술하는 구동부(30)에 의한 상대적인 이동 방향과 동일한 X 방향이나 Y 방향으로 배열하고, 복수의 조사 영역(R)의 사이즈는, 후술하는 제어부(50)에 의하여 조정 가능하게 설정하는 것이 바람직하다. 도시예에서는, 복수의 조사 영역(R)으로서 정사각형으로 분할하고 있지만, 직사각형으로 분할하는 것도 가능하다.
복수의 조사 영역(R)에 대하여 광조사부(22)로부터 레이저광(L)을 조사하는 순서에 대해서도, 후술하는 제어부(50)에 의하여 조정 가능하게 설정하고, 도 2(c), (d)에 나타나는 바와 같이, 임의로 설정된 순서로 광조사부(22)로부터 레이저광(L)을 각 조사 영역(R)의 전체면에 각각 조사하는 것이 바람직하다.
또한, 광조사부(22)로부터 적층체(S)를 향하여 조사되는 레이저광(L)의 조사 각도는, 도 1(a), 도 3(a)~(d) 또는 도 4(a)~(d), 도 8(a), (b)에 나타나는 바와 같이, 지지 부재(10)로 지지된 적층체(S)의 지지체(2)나 분리층(3)에 대하여 대략 수직으로 설정하는 것이 바람직하다.
여기에서 말하는 "대략 수직"이란, 지지체(2)나 분리층(3)의 표면에 대하여 90도에만 한정되지 않고, 이에 더하여 90도부터 수 도 증감되는 것도 포함된다.
또, 그 외의 예로서 도 9(a), 도 10(a), (b)에 나타나는 바와 같이, 지지 부재(10)로 지지된 적층체(S)의 지지체(2)나 분리층(3)에 대하여, 레이저광(L)의 조사 각도를 소정 각도로 설정하는 것도 가능하다.
적층체(S)의 분리층(3)에 있어서의 복수의 조사 영역(R)에 대하여 광조사부(22)의 레이저 스캐너(22a)로부터 스폿상의 레이저광(L)이 조사되는 경우에는, 도 3(a)~(d) 또는 도 4(a)~(d)나 도 7에 나타나는 바와 같이, 각 조사 영역(R)마다에 대하여 빔 형상이 원형이나 대략 원형 등인 레이저광(L)을, 각 레이저광(L)의 일부가 서로 겹쳐지도록 후술하는 구동부(30)에서 X 방향 및 Y 방향으로 나열하여 순차 각각 정렬 조사시킨다. 이로써, 복수의 조사 영역(R) 중 하나의 조사 영역(R)의 전체가, 다수의 스폿상의 레이저광(L)으로 간극 없이 완전히 메워진다. 하나의 조사 영역(R)의 전체가 다수의 스폿상의 레이저광(L)으로 완전히 메워진 후는, 다음의 조사 영역(R)에 대한 스폿상의 레이저광(L)의 정렬 조사가 동일하게 반복하여 행해진다. 최종적으로는 복수의 조사 영역(R)의 전부가 정렬 조사된다.
이에 더하여, 도 7에 나타나는 바와 같이, 복수의 조사 영역(R)의 경계선(Ra)을 사이에 두고 정렬 조사되는 스폿상의 레이저광(L)의 간격(Rb)은, 레이저광(L)의 빔 직경(d)보다 작게 설정되고, 경계선(Ra)의 반대 측에 배치되는 스폿상의 레이저광(L)을 각각의 단부끼리가 서로 접하도록 정렬 조사시키는 것이 바람직하다.
복수의 조사 영역(R)의 경계선(Ra)이란, X 방향 및 Y 방향으로 배열된 인접하는 조사 영역(R1, R2, R3, R4)의 사이에 형성되는 경계선이다. 경계선(Ra)의 간격(Rb)이란, 경계선(Ra)을 사이에 두고 정렬 조사되는 스폿상의 레이저광(L)에 있어서 빔 중심(Ro)의 사이에 걸치는 거리를 말한다. 이로써, 조사 영역(R1, R2, R3, R4)의 전체가 모두 다수의 스폿상의 레이저광(L)으로 완전히 메워짐과 함께, 조사 영역(R1, R2, R3, R4)의 경계선(Ra)에 있어서도, 다수의 스폿상의 레이저광(L)으로 완전히 메워진다.
도시예의 경우에는, 경계선(Ra)을 사이에 두고 정렬 조사되는 스폿상의 레이저광(L)의 간격(Rb)을, 조사 영역(R1, R2, R3, R4)에 정렬 조사되는 스폿상의 레이저광(L)의 간격과, X 방향이나 Y 방향으로 각각 동 치수로, 각 레이저광(L)의 일부가 동일하게 겹쳐지도록 설정하고 있다.
또, 그 외의 예로서 도시하지 않지만, 경계선(Ra)을 사이에 두고 정렬 조사되는 스폿상의 레이저광(L)의 간격(Rb)을, 조사 영역(R1, R2, R3, R4)에 정렬 조사되는 스폿상의 레이저광(L)의 간격과 다르도록 설정하는 등, 도시예 이외의 설정으로 변경하는 것도 가능하다.
또한, 광조사부(22)의 레이저 스캐너(22a)로부터 적층체(S)를 향하여 스폿상의 레이저광(L)을 조사하는 경우에는, 적층체(S)에 대한 레이저광(L)의 조사 각도에 따라 각 레이저광(L)의 빔 형상(단면(斷面) 형상)이 원형이나 타원형이 된다.
즉, 레이저 스캐너(22a)로부터 렌즈(22b)를 통과하여 레이저광(L)이 적층체(S)에 조사되는 상태에 있어서, 적층체(S)에 대한 스폿상의 레이저광(L)의 조사 각도가 대략 수직(약 90도)인 경우에는, 도 7에 나타나는 바와 같이, 각 레이저광(L)의 빔 형상이 원형이 됨과 동시에, 각 레이저광(L)의 빔 직경(d)이 모두 동등해진다.
이에 대하여, 레이저 스캐너(22a)로부터 렌즈(22b)를 통과하여 적층체(S)에 조사한 스폿상의 레이저광(L)이 경사지면, 적층체(S)에 대한 조사 각도가 대략 수직(약 90도) 미만이 되어, 레이저 스캐너(22a)부터 적층체(S)까지 레이저 조사 거리가 변화한다. 이 경사진 경우에는, 각 레이저광(L)의 빔 형상이 타원형이 됨과 동시에, 각 레이저광(L)의 빔 직경(d)이 변화한다. 스폿상의 레이저광(L)의 빔 형상은, 빔 형상이 불안정한 타원형보다 원형이 바람직하다.
그 이유는, 레이저 스캐너(22a)로부터의 적층체(S)에 대한 조사 각도가 경사져 대략 수직(약 90도) 미만이 된 경우나, 휨이 있는 적층체(S)의 경우에는, 레이저 스캐너(22a)부터 적층체(S)까지의 레이저 조사 거리의 변화에 의하여, 레이저광(L)의 빔 직경(d)이 변화해 버린다. 레이저 스캐너(22a)로부터 적층체(S)로의 조사 에너지 자체는 변경되지 않기 때문에, 빔 직경(d)이 변화하면, 빔 직경(d)의 이승에 반비례하여, 레이저광(L)의 에너지 밀도도 변화한다.
즉, 예를 들면 일본 공개특허공보 2012-024783호에 기재되는 바와 같이, 분할 사이즈가 비교적 큰 조사 영역의 전체를 향하여, 레이저 스캐너(22a)로부터 레이저광(L)을 소인시키면, 소인에 따르는 레이저 스캐너(22a)의 흔들림각이 넓어지고, 조사 영역의 중앙과 단부에서는 조사 에너지 밀도가 변경되어, 박리 불균일이 발생할 가능성이 있다.
이에 대하여, 분할 사이즈가 비교적 작은 조사 영역을 향하여 레이저 스캐너(22a)의 소인에 따르는 흔들림각을 콤팩트하게 제한함으로써, 조사 에너지 밀도가 균일해져 박리 불균일의 발생 방지가 가능해진다.
구동부(30)는, 지지 부재(10) 또는 광조사부(22) 중 어느 일방이나 혹은 지지 부재(10) 및 광조사부(22)의 양방을 이동함으로써, 광조사부(22)로부터 조사한 레이저광(L)이, 지지 부재(10)로 지지한 적층체(S)의 지지체(2) 및 분리층(3)에 대하여, 적어도 광조사부(22)로부터의 레이저광(L)의 조사 방향(Z 방향)과 교차하는 두 방향(XY 방향)으로 상대적으로 이동하도록 구성한 광축 상대 이동 기구이다.
구동부(30)에 의한 상대적인 이동 방향은, XY 방향에만 한정되지 않고, 필요에 따라 Z 방향도 포함된다.
구동부(30)가 되는 광축 상대 이동 기구에는, 주로 지지 부재(10) 및 적층체(S)를 움직이게 하는 워크 측 이동 타입과, 광조사부(22)를 움직이게 하는 광축 측 이동 타입이 있다.
워크 측 이동 타입의 경우는, 도 1(a), (b) 및 도 8(a), (b)나 도 9(a), (b) 및 도 10(a), (b)에 나타나는 바와 같이, 지지 부재(10)에 구동부(30)가 마련되고, 구동부(30)에서 지지 부재(10)를 X 방향 및 Y 방향이나 Z 방향으로 움직이게 함으로써, 광조사부(22)로부터의 광조사 위치(P)를 XY 방향이나 Z 방향으로 이동시킨다. 이 경우의 구동부(30)로서는, XY 스테이지나 XY 테이블 등이 이용되고, 모터축 등으로 이루어지는 X축 이동 기구(31) 및 Y축 이동 기구(32)를 갖고 있다. 또한 필요에 따라 지지 부재(10)를 Z 방향으로 움직이게 하는 Z축 이동 기구(33)를 마련하는 것이 바람직하다.
구동부(30)의 구체예로서 도 1(a), (b) 및 도 8(a), (b)나 도 9(a), (b) 및 도 10(a), (b)에 나타나는 경우에는, 레이저 스캐너(폴리곤 스캐너)(22a)의 회전 구동에 의한 레이저광(L)의 X 방향으로의 주사(소인)에 더하여, 지지 부재(10)를 XY 방향이나 Z 방향으로 움직이게 하고 있다.
또 광축 측 이동 타입의 경우는, 도 5나 도 6에 나타나는 바와 같이, 광학계(20)의 일부에만 구동부(30)를 마련하고, 지지 부재(10)가 움직이지 않고 광조사부(22)로부터의 광조사 위치(P)를 XY 방향이나 Z 방향으로 이동시키도록 구성된다. 이 경우의 구동부(30)로서는, 폴리곤 스캐너(22a1)나 갈바노 스캐너(22a2) 등으로 이루어지는 XY축 이동 기구(34)를 갖고 있다. 또한 필요에 따라 Z 방향으로 상대 이동시키는 경우에는, 도시하지 않지만 지지 부재(10)에 Z축 이동 기구(33)를 마련하거나, 혹은 광조사부(레이저 스캐너)(22)를 구동부(30)에 의하여 Z 방향으로 움직이게 한다.
측장부(40)는, 광조사부(22)부터 지지 부재(10)로 지지된 적층체(S)의 지지체(2)나 분리층(3)의 조사면까지의 조사 거리를 측정하는 비접촉식의 변위계나 변위 센서 등으로 이루어지고, 지지 부재(10)로 지지된 적층체(S)와 Z 방향으로 대향하도록 배치된다.
측장부(40)의 구체예로서 도 1(a), (b) 및 도 8(a), (b)나 도 9(a), (b) 및 도 10(a), (b)에 나타나는 경우에는, 광조사부(레이저 스캐너)(22)에 측장부(40)가 되는 레이저 변위계를 마련하고, 광조사부(레이저 스캐너)(22)로부터 분리층(3)의 조사면까지 Z 방향으로의 길이를 측정하여, 이 측정값을 후술하는 제어부(50)로 출력하고 있다.
또, 그 외의 예로서 도시하지 않지만, 측장부(40)로서 레이저 변위계 이외의 변위계나 변위 센서를 이용하는 것도 가능하다.
제어부(50)는, 지지 부재(10)의 지지 척(11)의 구동원과, 광학계(20), 광원(21) 및 광조사부(22)와, 구동부(30)가 되는 광축 상대 이동 기구와, 측장부(40)에 각각 전기적으로 접속하는 컨트롤러이다.
또한 제어부(50)는, 그 이외에도 분리 전의 적층체(S)를 지지 부재(10)를 향하여 반송하기 위한 반입 기구(도시하지 않음), 광조사 후의 적층체(S)로부터 지지체(2)만을 지지하여 떼어내는 박리 기구(도시하지 않음), 박리 후의 적층체(S)(워크(1))를 지지 부재(10)로부터 반송하기 위한 반출 기구(도시하지 않음) 등에도 전기적으로 접속하는 컨트롤러이기도 하다.
제어부(50)가 되는 컨트롤러는, 그 제어 회로(도시하지 않음)에 미리 설정된 프로그램에 따라, 미리 설정된 타이밍에 순차 각각 작동 제어하고 있다. 즉 제어부(50)는, 광원(21)으로부터 광조사 위치(P)에 조사되는 레이저광(L)의 ON/OFF 제어를 비롯한 워크 분리 장치(A)의 전체적인 작동 제어를 행할 뿐만 아니라, 이에 더하여 레이저광(L)의 각종 파라미터의 설정 등의 각종 설정도 행하고 있다.
제어부(50)에 의하여 광학계(20)의 광조사부(22)나 구동부(30)는, 지지 부재(10)로 지지된 적층체(S)의 지지체(2) 및 분리층(3)을 분할한 복수의 조사 영역(R)에 대하여, 광조사부(22)로부터의 레이저광(L)의 조사를 각 조사 영역(R)마다 행하고, 또한 레이저광(L)의 조사 각도가 지지체(2)나 분리층(3)의 표면과 대략 수직 또는 소정 각도가 되도록 제어하고 있다.
이에 더하여 제어부(50)가 되는 컨트롤러는, 터치 패널 등의 입력 수단(51)이나 표시부(도시하지 않음) 등을 갖고, 입력 수단(51)의 조작에 의하여 광조사부(22)의 주사 거리나, 복수의 조사 영역(R)의 사이즈나, 복수의 조사 영역(R)에 대한 광조사부(22)로부터의 레이저광(L)의 조사 순서 등이 설정 가능하게 구성되어 있다.
제어부(50)에 설정되는 광조사부(22)로부터 복수의 조사 영역(R)으로의 레이저광(L)의 조사 순서는, 도 2(a), (b)에 나타나는 바와 같이, X 방향 및 Y 방향으로 배열한 복수의 조사 영역(R)에 대하여, 구동부(30)에 의한 XY 방향으로의 상대적인 이동과 연계하여, "연속적인 조사" 또는 "불연속적인 조사"를 행하고, 최종적으로는 복수의 조사 영역(R)의 전부를 조사한다. 또한, 도면에 있어서 조사의 유무가 농담으로 나타나며, 조사 전의 조사 영역(R)을 희미하게 표시하고, 조사 후의 조사 영역(R)을 진하게 표시하고 있다.
"연속적인 조사"로서 도 2(c)에 나타나는 경우에는, 적층체(S)의 에지에 상당하는 각 부위에 배치된 조사 영역(R)으로부터 X 방향 또는 Y 방향 중 어느 일방으로 나열된 일렬분을, 앞(직전)에 조사한 조사 영역(R)과 다음에 조사되는 조사 영역(R)이 연속하는 순번으로 조사하고, 일렬분의 조사가 종료된 후에 다른 열도 동일하게 연속 조사하고 있다. 도시예에서는, 복수의 조사 영역(R)에 있어서 X 방향으로 나열된 일렬분을 순차 연속 조사한 후에, 구동부(30)에서 지지 부재(10)로 지지된 적층체(S)를 Y 방향으로 일렬분만큼 움직이게 하여, 다른 열도 동일하게 연속 조사하고 있다.
"불연속적인 조사"로서 도 2(d)에 나타나는 경우에는, X 방향 또는 Y 방향 중 어느 일방으로 나열된 일렬분을 앞(직전)에 조사한 조사 영역(R)과 다음에 조사되는 조사 영역(R)이 이격(離隔)하는 순번으로 조사하고, 일렬분의 조사가 종료된 후에 다른 열도 동일하게 연속 조사하는 것 이외에는 "연속적인 조사"와 동일하게 조사하고 있다. 도시예에서는, X 방향 및 Y 방향으로 1개 넘어갈 때마다 지그재그 모양이 되도록 조사하고, 조사가 완료된 조사 영역(R)끼리가 X 방향 및 Y 방향으로 인접하지 않도록 제어하고 있다.
또, 그 외의 예로서 도시하지 않지만, 복수의 조사 영역(R)에 있어서 Y 방향으로 나열된 일렬분에 "연속적인 조사" 또는 "불연속적인 조사"를 행하는 것이나, "불연속적인 조사"에 있어서 복수(2개) 넘어갈 때마다 조사하는 등의 도시예 이외에 조사 순서를 변경하는 것이 가능하다.
그리고, 제어부(50)의 제어 회로에 설정된 프로그램을, 워크 분리 장치(A)에 의한 워크 분리 방법으로서 설명한다.
본 발명의 실시형태에 관한 워크 분리 장치(A)를 이용한 워크 분리 방법은, 지지 부재(10)에 적층체(S)의 워크(1)를 착탈 가능하게 지지하는 지지 공정과, 지지 부재(10)로 지지된 적층체(S)의 지지체(2)를 투과하여 분리층(3)을 향하여 광조사부(22)로부터 레이저광(L)을 조사하는 광조사 공정과, 지지 부재(10)로 지지된 적층체(S)의 지지체(2) 및 분리층(3)에 대한 광조사부(22)로부터의 광조사 위치(P)를 상대적으로 이동시키는 상대 이동 공정과, 적층체(S)의 워크(1)로부터 지지체(2)를 박리하는 분리 공정을 주요한 공정으로서 포함하고 있다.
또한, 분리 공정의 후공정으로서, 분리층(3)으로부터 분리한 워크(1)에 잔류하고 있는 분리층(3)의 잔사를 세정액으로 제거하는 세정 공정과, 세정 공정 후의 워크(1)를 다이싱 등으로 절단하는 분리 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
지지 공정에서는, 반송 로봇 등으로 이루어지는 반입 기구(도시하지 않음)의 작동에 의하여, 분리 전의 적층체(S)를 지지 부재(10)를 향하게 하여 반입하고, 지지 부재(10)의 지지면에 있어서 소정 위치에 분리 전의 적층체(S)가 지지 척(11)으로 이동 불가능하게 지지된다.
광조사 공정에서는, 광학계(20) 및 광조사부(22)의 작동에 의하여, 지지 부재(10)로 지지된 적층체(S)를 향하여 레이저광(L)이, 지지체(2)를 투과하여 분리층(3)에 조사된다.
상대 이동 공정에서는, 구동부(30)나 광조사부(레이저 스캐너)(22)의 작동에 의하여, 지지 부재(10)로 지지한 적층체(S)와 광조사부(22)가 XY 방향이나 Z 방향으로 상대적으로 이동된다.
도 1~도 4 및 도 9에 나타나는 경우에는, 구동부(30)의 작동에 의하여, 광조사부(22)가 되는 레이저 스캐너(22a)에 대하여, 지지 부재(10)로 지지된 적층체(S)의 지지체(2) 및 분리층(3)을 XY 방향으로 상대적으로 이동시키고 있다. 또 도 5나 도 6에 나타나는 경우에는, 구동부(30)의 작동에 의하여, 지지 부재(10)로 지지된 적층체(S)의 지지체(2) 및 분리층(3)에 대하여, 광조사부(22)가 되는 레이저 스캐너(22a)를 XY 방향으로 상대적으로 이동시키고 있다. 이로써, 지지체(2) 및 분리층(3)의 조사면 전체보다 작게 분할된 복수의 조사 영역(R)에 대하여, 광조사부(22)의 레이저 스캐너(22a)로부터 스폿상의 레이저광(L)을 각 조사 영역(R)마다 정렬 조사하고 있다. 이와 동시에, 광조사부(22)의 레이저 스캐너(22a)로부터 각 조사 영역(R)마다 정렬 조사되는 스폿상의 레이저광(L)의 조사 각도는, 대략 수직 또는 소정 각도가 되도록 지지되어 있다. 최종적으로는 복수의 조사 영역(R)의 전부에 레이저광(L)이 조사된다.
이로써, 레이저광(L)이 단위 조사 영역(R)마다 모두 균일하게 조사된다. 이 때문에, 최종적으로는 분리층(3)의 전체면에 걸쳐 레이저광(L)이 조사 불균일을 발생하지 않고 조사되어, 분리층(3)의 전체면이 워크(1)와 지지체(2)를 박리 가능하게 변질된다.
분리 공정에서는, 광조사 후의 적층체(S)에 대하여 지지체(2)를 지지하여 떼어내는 박리 기구(도시하지 않음)의 작동에 의하여, 지지 부재(10)로 지지된 적층체(S)의 워크(1)로부터 지지체(2)를 박리하여 분리된다.
분리 공정 후는, 반송 로봇 등으로 이루어지는 반입 기구(도시하지 않음)의 작동에 의하여, 분리 후의 워크(1)가 지지 부재(10)의 지지면으로부터 분리되어 반출된다.
그 이후는 상술한 공정이 반복된다.
또 도 8(a), (b)나 도 10(a), (b)에 나타나는 바와 같이, 휨이 있는 적층체(S)의 경우에는, 광조사부(22)의 레이저 스캐너(22a)로부터 스폿상의 레이저광(L)을 복수의 조사 영역(R)마다 정렬 조사할 때에, 광조사부(22)부터 복수의 조사 영역(R)까지의 조사 거리가 대략 일정해지도록, 측장부(40)에 의한 측정값에 근거하여 Z축 이동 기구(33)를 작동 제어한다.
구체적으로 제어예로서는, 광조사부(22)로부터 광조사 전의 시점에서, 광조사부(22)와 Z 방향으로 대향하는 각 조사 영역(R)의 대표점을 측장부(40)에 의하여 측정하여 측정값을 검출하고, 이 측정값에 근거하여 각 조사 영역(R)의 광조사를 행하는 타이밍과 맞도록 Z축 이동 기구(33)가 작동 제어된다. 즉, Z축 이동 기구(33)의 작동 제어에 의하여, 지지 부재(10)를 Z 방향으로 이동시켜, 광조사부(22)의 레이저 스캐너(22a)부터 복수의 조사 영역(R)까지의 조사 거리가 조정된다.
또, 그 외의 예로서, 측장부(40)에서 측정한 측정값을 피드백하면서, Z축 이동 기구(33)를 작동 제어함으로써, 지지 부재(10)를 Z 방향으로 이동시키는 것도 가능하다.
이로써, 지지 부재(10)로 지지한 휨이 있는 적층체(S)의 분리층(3)과 광조사부(22)의 레이저 스캐너(22a)와의 조사 거리가 대략 일정해지도록 조정 가능해진다.
이와 같은 본 발명의 실시형태에 관한 워크 분리 장치(A) 및 워크 분리 방법에 의하면, 지지 부재(10)로 지지한 적층체(S)를 향하여 광조사부(22)로부터 스폿상의 레이저광(L)이 적층체(S)의 지지체(2)를 투과하여 분리층(3)에 조사된다.
구동부(30)에 의한 지지 부재(10)와 광조사부(22)의 상대적인 두 방향(XY 방향)의 이동에 따라, 분리층(3)의 조사면 전체를 분할한 복수의 조사 영역(R)에 대하여, 광조사부(22)의 레이저 스캐너(22a)로부터 스폿상의 레이저광(L)이 각 조사 영역(R)마다(단위 조사 영역마다) 각각 정렬 조사된다.
이로써, 레이저광(L)이 단위 조사 영역(R)마다 모두 조사된다. 최종적으로는 복수의 조사 영역(R)의 전부에 레이저광(L)이 조사 불균일을 발생하지 않고 조사되어, 분리층(3)의 전체면이 워크(1)와 지지체(2)를 박리 가능하게 변질된다.
따라서, 적층체(S)의 사이즈나 워크(1)의 두께와 관계 없이 균일한 레이저광(L)의 조사를 행하여 워크(1)로부터 지지체(2)를 용이하게 박리할 수 있다.
그 결과, 적층체의 분리층에 대하여 레이저광의 조사 불균일이 부분적으로 발생하기 쉬운 종래의 것에 비하여, 워크(1)가 얇고 대형(대면적)이 되어도 지지체(2)를 투과하여 분리층(3)의 대면적인 전체에 레이저광(L)을 균일하게 조사할 수 있어, 부분적인 박리 불량이 발생하지 않음과 함께, 레이저광(L)의 출력이 과도하게 강해지지 않아, 워크(1)의 회로 기판에 형성되어 있는 디바이스에 대미지를 일으키는 경우나, 부분적인 과조사에 의하여 그을음의 발생을 일으키는 경우도 없다.
또 분리층(3)의 재질에 따라서는, 각 조사 영역의 전체면을 균일하게 분해하여 박리 가능한 정도까지 변질할 수 없는 종래의 것에 비하여, 분리층(3)의 재질과 관계 없이 워크(1)로부터 지지체(2)를 확실히 박리할 수 있다.
또한 휨이 있는 적층체(S)여도 균일한 박리를 실현할 수 있다.
이 때문에, 워크(1)로부터의 지지체(2)의 고정밀도인 분리를 실현할 수 있어, 고성능이며 또한 클린한 제품의 제조가 도모된다.
특히, 광조사부(22)는, 레이저 스캐너(22a)로부터의 레이저광(L)을 분리층(3)을 향하여 유도하는 렌즈(22b)를 갖고, 렌즈(22b)는, 렌즈(22b)의 광축(L1)에 대하여 주광선(L2)이 평행하게 배치되는 텔레센트릭계 렌즈(22b1)이거나, 또는 광축(L1)에 대하여 주광선(L2)이 소정 각도로 배치되는 비텔레센트릭계 렌즈(22b2)인 것이 바람직하다.
도 1(a)나 도 8(a), (b)에 나타나는 텔레센트릭계 렌즈(22b1)의 경우에는, 적층체(S)에 대한 조사 각도가 대략 수직이 되기 때문에, 레이저광(L)의 빔 형상(단면 형상)이 타원형이 되지 않고, 분리층(3)의 전체면에 걸쳐 레이저광(L)으로서 원형의 빔 형상을 나열하는 것이 가능해진다.
따라서, 레이저광(L)에 의한 분리층(3)의 보다 균일한 박리를 행할 수 있다.
그 결과, 워크(1)가 대형(대면적)이어도, 보다 품질이 높은 레이저 박리를 행할 수 있다.
또한, 분리층(3)이, 레이저광(L)의 입사 각도에 의하여 레이저광(L)의 흡수율이 크게 다른 각도 의존성이 있는 구성 재료인 경우에는 유효하다.
또 도 9(a)나 도 10(a), (b)에 나타나는 비텔레센트릭계 렌즈(22b2)의 경우에는, 레이저 스캐너(22a)부터 분리층(3)까지의 조사 거리가 다소 변화해도 대략 원형의 빔 형상이 얻어지고, 휨때문에 분리층(3)의 위치가 레이저광(L)의 조사 방향으로 변화해도 레이저광(L)의 빔 형상(단면 형상)이 변화하기 어렵다. 특히 복수의 조사 영역(R)의 사이즈가 비교적 작을 때에는, 레이저광(L)의 빔 형상이 타원이 되지 않고, 안정된 박리가 가능해진다.
따라서, 휨이 있는 분리층(3)이어도 레이저광(L)을 균일하게 조사하여 워크(1)로부터 지지체(2)를 확실하게 박리할 수 있다.
이 때문에, 휨이 있는 워크(1)로부터의 지지체(2)의 고정밀도인 분리를 실현할 수 있어, 고성능이며 또한 클린한 제품의 제조가 도모된다.
또한, 도 1(a), (b)나 도 9(a), (b) 등에 나타나는 바와 같이 구동부(30)가, 광조사부(22)에 대하여 지지 부재(10)를 광조사부(22)로부터의 광조사 방향(Z 방향)과 교차하는 두 방향(XY 방향)으로 상대적으로 움직이게 하는 X축 이동 기구(31) 및 Y축 이동 기구(32)를 갖는 것이 바람직하다.
이 경우에는, X축 이동 기구(31) 및 Y축 이동 기구(32)의 작동에 의하여, 지지 부재(10)로 지지한 적층체(S)가, 광조사 방향(Z 방향)과 교차하는 두 방향(XY 방향)으로 움직여, 광조사부(22)를 포함하는 광학계(20)가 움직이지 않아도, 분리층(3)의 전체면에 걸쳐 레이저광(L)이 조사 가능해진다.
따라서, 간단한 구조로 적층체(S)의 분리층(3)에 균일한 레이저광(L)의 조사를 행하여 워크(1)로부터 지지체(2)를 용이하게 박리할 수 있다.
그 결과, 장치 전체의 구조를 간소화할 수 있어 제조 비용의 저감화가 도모된다.
또, 도 7에 나타나는 바와 같이, 복수의 조사 영역(R)의 경계선(Ra)을 사이에 두고 조사되는 레이저광(L)의 간격(Rb)은, 레이저광(L)의 빔 직경(d)보다 작게 설정하는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 경계선(Ra)의 반대 측의 레이저광(L)이 각각의 단부끼리를 서로 접하도록 조사된다. 이 때문에, 레이저광(L)의 부분적인 조사 부족이 발생하지 않는다.
따라서, 복수의 조사 영역(R)의 경계선(Ra)에서도 부분적인 박리 불량의 발생을 방지할 수 있다.
그 결과, 복수의 조사 영역(R)의 전체에 걸쳐 균일하게 박리할 수 있어, 고성능인 제품의 제조가 도모된다.
또, 도 2(d)에 나타나는 바와 같이 제어부(50)가, 광조사부(22)로부터 복수의 조사 영역(R)으로의 레이저광(L)의 조사 순서로서, 앞서 조사한 조사 영역(R)과 다음의 조사 영역(R)이 이격하는 순번으로 조사되도록 제어하는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 앞서 조사한 조사 영역(R)과 다음의 조사 영역(R)을 이격하는 순번으로 조사함으로써, 인접하는 조사 영역(R)에 있어서 개별적으로 응력이 해방되지만, 각각의 응력은 미소하기 때문에 영향이 작다.
따라서, 조사 도중에 있어서 휨에 의한 내부의 응력이 국부적으로 해방되지 않고 전체면 박리할 수 있다.
그 결과, 아직 조사되지 않은 조사 영역(R)과의 계면에서 크랙이 발생하는 것이나, 워크(1)의 회로 기판에 형성되어 있는 디바이스에 대미지를 주는 것을 방지할 수 있고, 적층체(S)의 균열도 완전하게 방지할 수 있어, 수율의 향상이 도모된다.
특히 분리층(3)의 적층면 전체가 복수의 조사 영역(R)으로서 분리층(3)의 양단에 걸쳐 연속하는 직사각형으로 분할된 경우에는, 정사각형에 비하여 택타임을 단축화할 수 있음과 함께, 레이저광(L)의 조사 부위와 미조사 부위의 사이에 발생하는 응력을 용이하게 개방할 수 있다. 이 때문에, 레이저광(L)의 조사 조건이나, 워크(1)와 분리층(3)의 접착 부위 등에 사용되는 재료의 조건에 의하여 발생하는 박리 방향으로 작용하는 응력에 의한 워크(1)의 균열, 및 레이저광(L)에 의하여 반응하는 워크(1)와 분리층(3)의 접착 부위에, 레이저광(L)의 조사 조건이나 접착 재료의 조건에 의하여 만약 그을음이 발생한 경우여도, 그을음이 이미 박리한 개소에 흐름으로써 발생하는 워크(1)의 균열을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 직사각형으로 분할된 복수의 조사 영역(R)을 폭이 좁은 띠상으로 함으로써, 보다 응력의 발생을 미소한 것으로 억제하여, 워크(1)의 균열 발생을 보다 방지할 수 있다.
또 추가로, 도 8(a), (b)나 도 10(a), (b)에 나타나는 바와 같이 제어부(50)가, 광조사부(22)로부터 레이저광(L)을 복수의 조사 영역(R)마다 조사할 때에, 광조사부(22)부터 복수의 조사 영역(R)까지의 조사 거리가 대략 일정해지도록, 측장부(40)에 의한 측정값에 근거하여 Z축 이동 기구(33)를 작동 제어하는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 지지 부재(10)로 지지한 휨이 있는 적층체(S)의 분리층(3)과 광조사부(22)의 조사 거리가 대략 일정해지도록 조정 가능해진다.
따라서, 휨이 있는 적층체(S)여도 균일한 레이저광(L)의 조사를 행하여 워크(1)로부터 지지체(2)를 용이하게 박리할 수 있다.
그 결과, 휨이 있는 적층체(S)여도 지지체(2)를 투과하여 분리층(3)의 전체면에 레이저광(L)이 균일하게 닿기 때문에, 부분적인 박리 불량이 발생하지 않음과 함께, 레이저광(L)의 출력이 과도하게 강해지지 않아, 워크(1)의 회로 기판에 형성되어 있는 디바이스에 대미지를 일으키는 경우나, 부분적인 과조사에 의하여 그을음의 발생을 일으키는 경우도 없다.
이 때문에, 휨이 있는 워크(1)로부터의 지지체(2)의 고정밀도인 분리를 실현할 수 있어, 고성능이며 또한 클린한 제품의 제조가 도모된다.
또한, 상술한 실시형태에서는, 워크(1)와 지지체(2)가 접착성을 갖는 재료로 이루어지는 분리층(3)으로 첩합하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 접착성을 갖고 있지 않은 재료로 이루어지는 분리층(3)을 이용한 경우에는, 분리층(3)과 워크(1)의 사이에 접착제로 이루어지는 접착층(도시하지 않음)을 마련하여, 접착층에 의하여 분리층(3)과 워크(1)를 접착해도 된다.
또한 도시예에서는, 구동부(30)가 되는 광축 상대 이동 기구에 의하여 주로 적층체(S) 측을 이동시키는 워크 측 이동 타입을 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 광학계(20)의 일부에만 마련한 구동부(30)에 의하여 광조사부(22)가 움직이는 광축 측 이동 타입을 채용해도 된다.
그 구체예로서는, 광학계(20)의 일부로서 광조사부(22)의 레이저 스캐너(22a)(폴리곤 스캐너(22a1)나 갈바노 스캐너(22a2)) 등을 Z 방향으로 움직이게 함으로써, 동일한 조사 영역(R) 내에서의 조사에 있어서는, 지지 부재(10)가 움직이지 않고 레이저 스캐너(22a)로부터의 광조사 위치(P)를 Z 방향으로 이동시키는 것도 가능하다.
A 워크 분리 장치
S 적층체
1 워크
2 지지체
3 분리층
10 지지 부재
20 광학계
21 레이저 광원
22 광조사
22a 레이저 스캐너
22b 렌즈
22b1 텔레센트릭계 렌즈
22b2 비텔레센트릭계 렌즈
30 구동부
31 X축 이동 기구
32 Y축 이동 기구
33 Z축 이동 기구
40 측장부
50 제어부
L 레이저광
L1 광축
L2 주광선
d 빔 직경
P 광조사 위치
R 조사 영역
Ra 경계선
Rb 간격

Claims (7)

  1. 회로 기판을 포함하는 워크와, 레이저광을 투과하는 지지체가, 적어도 상기 레이저광의 흡수로 박리 가능하게 변질되는 분리층을 개재하여 적층되는 적층체에 있어서, 상기 워크를 착탈 가능하게 지지하는 지지 부재와,
    상기 지지 부재로 지지된 상기 적층체의 상기 지지체를 투과하여 상기 분리층을 향하여 상기 레이저광을 조사하는 광조사부와,
    상기 지지 부재로 지지된 상기 적층체의 상기 지지체 및 상기 분리층에 대한 상기 광조사부로부터의 광조사 위치를, 적어도 상기 광조사부로부터의 광조사 방향과 교차하는 방향으로 상대적으로 이동시키는 구동부와,
    상기 광조사부 및 상기 구동부를 작동 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 광조사부가, 레이저 발진기로 이루어지는 광원에서 발생된 스폿상의 상기 레이저광의 광축을 움직이게 하는 레이저 스캐너를 가지며, 상기 적층체에 대하여 소인하도록 구성되고,
    상기 광조사부에 의한 상기 분리층의 조사면 전체가 복수의 조사 영역으로 분할되며,
    상기 제어부는, 상기 복수의 조사 영역 중 하나의 조사 영역에 대한 상기 광조사부로부터의 상기 레이저광의 조사를, 적어도 상기 레이저 스캐너의 작동에 의하여, 상기 광조사 방향과 교차하는 두 방향으로 나열하여, 상기 복수의 조사 영역 중 하나의 상기 조사 영역의 전체가 다수의 상기 레이저광으로 간극 없이 완전히 메워진 후에, 다음의 조사 영역에 대한 상기 레이저광의 조사를 동일하게 반복하여, 최종적으로 상기 복수의 조사 영역의 전부가 조사되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 워크 분리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광조사부는, 상기 레이저 스캐너로부터의 상기 레이저광을 상기 분리층을 향하여 유도하는 렌즈를 갖고,
    상기 렌즈는, 상기 렌즈의 광축에 대하여 주광선이 평행하게 배치되는 텔레센트릭계 렌즈이거나, 또는 상기 광축에 대하여 상기 주광선이 소정 각도로 배치되는 비텔레센트릭계 렌즈인 것을 특징으로 하는 워크 분리 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 구동부가, 상기 광조사부에 대하여 상기 지지 부재를 상기 광조사부로부터의 광조사 방향과 교차하는 두 방향으로 상대적으로 움직이게 하는 X축 이동 기구 및 Y축 이동 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 워크 분리 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 조사 영역의 경계선을 사이에 두고 조사되는 상기 레이저광의 간격은, 상기 레이저광의 빔 직경보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 워크 분리 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부가, 상기 광조사부로부터 상기 복수의 조사 영역으로의 상기 레이저광의 조사 순서로서, 앞서 조사한 상기 조사 영역과 상기 다음의 조사 영역이 이격하는 순번으로 조사되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 워크 분리 장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광조사부부터 상기 지지체 및 상기 분리층의 조사면까지의 조사 거리를 측정하는 측장부를 구비하고,
    상기 구동부가, 상기 광조사부에 대하여 상기 지지 부재를 상기 광조사부로부터의 광조사 방향으로 상대적으로 움직이게 하는 Z축 이동 기구를 가지며,
    상기 제어부는, 상기 광조사부로부터 상기 레이저광을 상기 복수의 조사 영역마다 조사할 때에, 상기 광조사부부터 상기 복수의 조사 영역까지의 조사 거리가 대략 일정해지도록, 상기 측장부에 의한 측정값에 근거하여 상기 Z축 이동 기구를 작동 제어하는 것을 특징으로 하는 워크 분리 장치.
  7. 회로 기판을 포함하는 워크와, 레이저광을 투과하는 지지체가, 적어도 상기 레이저광의 흡수로 박리 가능하게 변질되는 분리층을 개재하여 적층되는 적층체에 있어서, 상기 워크를 지지 부재에 착탈 가능하게 지지하는 지지 공정과,
    상기 지지 부재로 지지된 상기 적층체의 상기 지지체를 투과하여 상기 분리층을 향하여 광조사부로부터 상기 레이저광을 조사하는 광조사 공정과,
    상기 지지 부재로 지지된 상기 적층체의 상기 지지체 및 상기 분리층에 대한 상기 광조사부로부터의 광조사 위치를, 적어도 상기 광조사부로부터의 광조사 방향과 교차하는 방향으로 구동부에 의하여 상대적으로 이동시키는 상대 이동 공정을 포함하고,
    상기 광조사부가, 레이저 발진기로 이루어지는 광원에서 발생된 스폿상의 상기 레이저광의 광축을 움직이게 하는 레이저 스캐너를 가지며, 상기 적층체에 대하여 소인하도록 구성되고,
    상기 상대 이동 공정에서는, 상기 광조사부에 의한 상기 분리층의 조사면 전체가 복수의 조사 영역으로 분할되며, 상기 복수의 조사 영역 중 하나의 상기 조사 영역에 대한 상기 광조사부로부터의 상기 레이저광의 조사를, 적어도 상기 레이저 스캐너의 작동에 의하여, 상기 광조사 방향과 교차하는 두 방향으로 나열하여, 상기 복수의 조사 영역 중 하나의 상기 조사 영역의 전체가 다수의 상기 레이저광으로 간극 없이 완전히 메워진 후에, 다음의 조사 영역에 대한 상기 레이저광의 조사를 동일하게 반복하여, 최종적으로 상기 복수의 조사 영역의 전부가 조사되는 것을 특징으로 하는 워크 분리 방법.
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