TWI758210B - 工件分離裝置及工件分離方法 - Google Patents

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Abstract

問題 達成吸收積層體由於自身重量之撓曲變形而穩定地進行固持。 解決手段 前述工件分離裝置之特徵在於，具備：可拆卸地固持工件或支撐體中之任一者的固持構件、及透過固持構件所固持之積層體之支撐體或工件中之另一者向分離層進行光照射的光照射部，固持構件具有與積層體之工件或支撐體中之任一者相對的載台、從載台向積層體突出且前端具有無法朝突出方向移動之靜止吸引墊的固定支撐部、及從載台向積層體突出且前端處具有可朝突出方向自由移動並且可彈性變形之響應吸引墊的可動支撐部，將固定支撐部及可動支撐部組合複數個並各自分散配置，且將響應吸引墊配置成可較靜止吸引墊更朝積層體突出。

Description

工件分離裝置及工件分離方法
本發明係關於一種在WLP(wafer level packaging，晶圓級封裝)、PLP(panel level packaging，面板級封裝)、或厚度比較薄的半導體晶圓之處理步驟等、將成為產品之工件的製造過程中，用於將臨時固定固持於支撐體之工件從支撐體剝離的工件分離裝置、及使用工件分離裝置之工件分離方法。
以前，作為此種工件分離裝置及工件分離方法，有如下雷射剝離裝置及雷射剝離方法：對於向上方凸起或凹入地變形之工件，利用從載台(stage)突出之3根支撐棒在使工件變形之狀態下進行三點支撐，一面使雷射源射出之雷射光與工件相對移動一面照射雷射光，藉此，材料層會分解而從基板剝離(例如，參照專利文獻1)。
於3根支撐棒上設有圓筒狀之彈性構件，藉由將工件搭載於彈性構件，使彈性構件彈性變形而吸附固持工件。
專利文獻1中之工件中，積層有能使紫外線區域之雷射光透過之基板(藍寶石基板)及材料層，且隔著材料層而黏著有支承基板。例如，當工件為直徑4吋之圓形時，向下方凸出地變形之工件之翹曲量為400 µm左右。
專利文獻1中，設有產生脈衝雷射光之雷射源、及用於使雷射光形成為指定形狀之雷射光學系統，控制雷射源產生之雷射光之脈衝間隔，以使照射至鄰接之照射區域之各雷射光的重合度達到預期值。即便雷射光學系統(投影透鏡)與工件之距離發生(400 µm左右)之變動，脈衝雷射光重合地照射之區域內的雷射光強度值亦會超過為了使材料層分解並從基板剝離而所需之分解臨限值。藉此，能給予足以將材料層從基板剝離之雷射能量，從而，能將材料層從基板剝離而不會令基板上形成之材料層破裂。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：特開2012-182278號公報
發明欲解決之問題
而且，基板、工件(積層體)並不限於專利文獻1中記載之圓形晶圓形狀，亦包括矩形(包含長方形及正方形在內之角為直角的四邊形)之面板形狀。基板、積層體之大小(整體尺寸)並不限於專利文獻1中記載之直徑4吋，還包含晶圓形狀之直徑或面板形狀之一邊為500 mm以上之大型尺寸。亦包括基板、積層體之厚度薄化至15至3,000 µm之晶圓形狀、面板形狀。
就此種整體尺寸大型化、厚度薄化之積層體而言，積層體之厚度相對於整體(平面)尺寸之比率(厚度/整體尺寸)變小，故積層體之整體剛性降低，積層體容易由於自身重量而撓曲變形。前述撓曲變形之產生與凸或凹的變形(翹曲變形)無關，其變形量有時會遠遠大於積層體之翹曲變形。
專利文獻1中，對於工件(積層體)使其於翹曲變形之狀態下由3根支撐棒進行三點支撐，故而，對於整體剛性比較高之積層體能進行穩定的三點支撐。
然而，就整體尺寸大型化、厚度薄化且整體剛性低之積層體而言，積層體之受三點支撐之部位之外的其他部位會由於自身重量而撓曲變形，無法僅藉由三點支撐來穩定地固持積層體。最差的情況下，當積層體由於自身重量發生撓曲變形時，可能出現如下情況：積層體之幾乎全部重量集中施加於三點支撐中特定的支撐棒上，加大了積層體由於自身重量之局部撓曲變形。藉此，過大的力施加於積層體之一部分，導致產生局部損傷。
進而，在僅靠三點支撐而使對積層體之固持不穩定的情況下，雷射源照射雷射光時與積層體相對移動，從而，會成為積層體相對於載台發生位置偏離之重要原因。隨著積層體之位置偏離，於脈衝雷射光重合照射之區域中，會局部產生脈衝雷射光之未照射部分或過度照射部分，未照射部分會導致剝離不良，過度照射部分則會導致損傷。
而且，3根支撐棒上所設之圓筒狀之彈性構件可能會彈性變形，但各自之絕對位置固定。因此，各彈性構件雖接觸翹曲變形之積層體，但根據積層體之翹曲形狀，各彈性構件之彈性變形有時無法對應於積層體之翹曲面，從而兩者之間產生間隙而無法穩定地進行吸附固持。
另外，若積層體之受三點支撐之部位之外的其他部位由於自身重量而發生撓曲變形，則雷射光學系統(投影透鏡)至撓曲變形部之雷射照射距離有時遠遠大於翹曲變形。前述情況下，隨著雷射照射距離之變化，雷射光對於撓曲變形部之照射形狀不穩定，因此，容易發生雷射光之未照射或過度照射。 解決問題之技術手段
為了解決上述問題，本發明之工件分離裝置係對於包含電路板之工件與支撐體介以分離層積層而成之積層體，藉由伴隨光照射而發生之前述分離層之改性而從前述工件剝離前述支撐體，前述工件分離裝置之特徵在於，具備：固持構件，其將前述工件或前述支撐體中之任一者可拆卸地固持；及光照射部，其透過前述固持構件所固持之前述積層體之前述支撐體或前述工件中之另一者向前述分離層進行前述光照射；前述固持構件具有：載台，其與前述積層體之前述工件或前述支撐體中之任一者相對；固定支撐部，其從前述載台向前述積層體突出，且前端處具有無法朝突出方向移動之靜止吸引墊；及可動支撐部，其從前述載台向前述積層體突出，且前端處具有可朝突出方向自由移動並且可彈性變形之響應吸引墊；將前述固定支撐部及前述可動支撐部組合複數個並各自分散配置，且將前述響應吸引墊配置成可較前述靜止吸引墊更朝前述積層體突出。
進而，為了解決上述問題，本發明之工件分離方法係對於包含電路板之工件與支撐體介以分離層積層而成之積層體，藉由伴隨光照射而發生之前述分離層之改性而從前述工件剝離前述支撐體，前述工件分離方法之特徵在於，具有：固持步驟，其將前述工件或前述支撐體中之任一者可拆卸地固持於固持構件；及光照射步驟，其透過前述固持構件所固持之前述積層體之前述支撐體或前述工件中之另一者從光照射部向前述分離層進行前述光照射；前述固持構件具有：載台，其與前述積層體之前述工件或前述支撐體中之任一者相對；固定支撐部，其從前述載台向前述積層體突出，且前端處具有無法朝突出方向移動之靜止吸引墊；及可動支撐部，其從前述載台向前述積層體突出，且前端處具有可朝突出方向自由移動並且可彈性變形之響應吸引墊；將前述固定支撐部及前述可動支撐部組合複數個並各自分散配置，且將前述響應吸引墊配置成可較前述靜止吸引墊更朝前述積層體突出；前述固持步驟中，隨著前述積層體由於自身重量之撓曲變形，前述響應吸引墊於前述突出方向移動，而與前述工件或前述支撐體中之任一者彈性壓接。
以下，基於附圖對本發明之實施方式進行詳細說明。
如圖1至圖9所示，本發明之實施方式之工件分離裝置A及工件分離方法係對於包含電路板(未圖示)之工件1與支撐體2介以分離層3積層而成之積層體S，透過工件1或支撐體2向分離層3進行光照射，藉此，分離層3因光吸收而改性(變質)為可剝離，而從工件1剝離支撐體2的雷射剝離裝置及雷射剝離方法。其等用於WLP (wafer level packaging)、PLP (panel level packaging)等半導體封裝等之製造或半導體晶圓之處理步驟等中。
若詳細說明，則本發明之實施方式之工件分離裝置A之主要構成要素具備：固持構件10，其用以可拆卸地固持積層體S；及光學系統20之光照射部22，其用以向積層體S之分離層3照射剝離用光線L。
進而，較佳地，還具備：驅動部30，其用以使光照射部22對於支撐體2及分離層3之光照射位置P相對移動；長度測量部40，其用以測定光照射部22至支撐體2及分離層3之照射面的間隔；及控制部50，其用以對光照射部22及驅動部30、長度測量部40等進行作動控制。
再者，如圖1至圖9所示，積層體S通常係於上下方向載置於固持構件10，由光照射部22向下方朝固持構件10上之積層體S照射剝離用光線L。以下，將積層體S相對於固持構件10之固持方向、或剝離用光線L之照射方向稱為「Z方向」，將與剝離用光線L之照射方向(Z方向)交叉之兩個方向稱為「XY方向」。
工件1包括以下文所述之貼合於支撐體2之積層狀態供進行電路形成處理或薄化處理等半導體工藝的、具有電路板且可運輸的基板等，由矽等材料形成為薄板狀。
工件1之整體形狀包括矩形(包括長方形及正方形在內之角為直角的四邊形)面板形狀、或圓形晶圓形狀等。
亦包括工件1之厚度薄化至例如15至3,000 µm等之矩形或圓形基板。尤其是在工件1之厚度極其薄而達到數十µm左右等(以下「極薄」)之面板形狀、晶圓形狀的情況下，可將工件1之整面貼附於切割膠帶(dicing tape)等帶狀之固持用黏著片上進行支承，或亦可將工件1貼附於外周部受切割框等四方框狀、圓形框狀(環狀)之固持框加強的帶狀之固持用黏著片上而進行支承。
支撐體2具有必要的強度以使得於工件1之薄化步驟、各種處理步驟、運輸步驟等中足以支撐工件1從而防止工件1之破損、變形等，可稱為支承基板、載體基板。因此，支撐體2係由硬質之剛性材料形成為尺寸與工件1對應的矩形或圓形。
工件1或支撐體2中之任一者或兩者係由特定波長之雷射光L可透過之透明或半透明的剛性材料形成。當作為支撐體2之具體例的圖例中，採用特定波長之雷射光L可透過之透明或半透明的玻璃板、陶瓷板、丙烯酸系樹脂製之板等，厚度設定為例如300至3,000 µm。
分離層3因吸收介以工件1或支撐體2照射之雷射光L，故而會變質而令黏著力降低，從而，會變質而使得僅受到少許外力便失去黏著性從而發生剝離、或受損。
作為分離層3之材料，較佳為使用例如聚醯亞胺樹脂等具有黏著性、從而無須介裝含有黏著劑之黏著層便可將工件1與支撐體2貼合的材料。進而，亦可積層有於工件1與支撐體2剝離後容易洗淨除去之其他層。另外，當分離層3含有不具有黏著性之材料時，須於分離層3與工件1之間設置含有黏著劑之黏著層(未圖示)，利用黏著層將分離層3與工件1黏著。
作為積層體S，主要採用XY方向上之整體尺寸較大而Z方向之厚度較薄的類型，例如，當其為矩形時一邊為500 mm以上，當其為圓形時直徑為200 mm、300 mm以上。
作為積層體S之具體例，於圖1至圖5所示的情況下，採用利用分離層3將作為工件1之矩形(正方形)基板與作為支撐體2之矩形(正方形)支承基板(載體基板)貼合的面板形狀(正方形)積層體S。面板形狀之積層體S係四層構造，包括：利用扇出型PLP技術等製造之工件1、於工件1之表面搭載有複數個半導體元件Sc並由樹脂等密封材Sr密封之密封體、積層於密封體表面之分離層3、及隔著分離層3而積層之支撐體2。具備複數個半導體元件Sc之密封體最終利用切割等沿XY方向切斷後，經過介以再配線層等而安裝電極取出部等之最終步驟，藉此製造出作為最終產品之複數個電子組件。
圖例中設定為，將積層體S之支撐體2側配置成與下文所述之光照射部22相對，藉此，剝離用光線L透過支撐體2而照射至分離層3。
而且，作為其他例，雖未圖示，但亦可使用利用分離層3將作為工件1之圓形晶圓與作為支撐體2之圓形支承基板(載體基板)貼合的晶圓形狀之積層體S。進而，積層體S亦可變更為包含工件1、分離層3及支撐體2之三層構造，或變更設定為，將積層體S之工件1側配置成與下文所述之光照射部22相對，使剝離用光線L透過工件1而照射至分離層3。
固持構件10用於對由載入機構R從積層體S之供給源(未圖示)運輸的分離前之積層體S進行支撐，並使其無法相對於固持構件10之規定位置移動。前述固持機構可拆卸地固持積層體S之工件1或支撐體2中之任一者，於前述固持狀態下，下文所述之光照射部22透過積層體S之支撐體2或工件1中之另一者向分離層3照射剝離用光線L且無位置偏離。
固持構件10具有用於支撐所載入之積層體S且使其無法移動的載台11、以及從載台11向積層體S突出而設的固定支撐部12及可動支撐部13。
載台11係以大於積層體S之外形尺寸之平滑狀，形成於為金屬等剛體且具有不會發生畸變(彎曲)變形之厚度的壓盤等之表面。
將複數個固定支撐部12與可動支撐部13以與積層體S之工件1或支撐體2中之任一者在Z方向上相對之方式組合，並各別分散配置於載台11上。
載入機構R可採用可跨及積層體S之供給源(未圖示)與固持構件10而移動之運輸機器人等，較佳為可移動而向載台11靠近。作為載入機構R之運輸機器人具有複數個機械手R1，並受到如下控制：對於從積層體S之供給源(未圖示)獲取之分離前之積層體S，利用複數個機械手R1從下方承托其下表面之複數個部位而朝固持構件10之載台11運輸。複數個機械手R1受到如下控制：於圖1等所示之固持積層體S前之狀態下，將積層體S運輸至與載台11在Z方向上相對的空間位置Rp，之後使積層體S向固定支撐部12及可動支撐部13下降。進而，複數個機械手R1受到如下控制：於圖3等所示之積層體S向固定支撐部12及可動支撐部13之傳遞已結束的固持後之狀態下，解除對積層體S之支撐，返回至積層體S之供給源。
固定支撐部12係由硬質之材料形成為無法伸縮之管狀，以無法相對於載台11在XY方向及Z方向上移動之方式直立設置。於固定支撐部12中的、面向積層體S之工件1或支撐體2中之任一者(圖例中為工件1)的前端部位，設有無法於Z方向移動之靜止吸引墊12a。
靜止吸引墊12a係由可彈性變形之材料形成為圓筒等筒狀，相對於載台11在Z方向上相距規定長度而配置，且其內部具有第一進氣孔12b。第一進氣孔12b經過形成於固定支撐部12內部之第一通氣路徑12c而與真空泵或壓縮機等第一進氣排氣源12d連通。利用第一進氣排氣源12d之吸引作動，使靜止吸引墊12a沿積層體S(圖例中為工件1)彈性變形並進行吸附。
可動支撐部13因係將彈簧等彈性體安裝於含有硬質材料之管體內部等，而無法於XY方向移動，但以可於Z方向自由地彈性伸縮之方式直立設置。於可動支撐部13中的、面向積層體S之工件1或支撐體2中之任一者的前端部位，設有可於Z方向自由地彈性移動(升降)的響應吸引墊13a。
響應吸引墊13a係由可彈性變形之材料形成為圓筒等筒狀，較佳為配置於在XY方向上靠近靜止吸引墊12a之位置。響應吸引墊13a之內部具有第二進氣孔13b，第二進氣孔13b經過形成於可動支撐部13內部之第二通氣路徑13c而與第二進氣排氣源13d連通。利用第二進氣排氣源13d之進氣作動，使響應吸引墊13a沿積層體S之工件1或支撐體2中之任一者彈性變形並進行吸附。
另外，響應吸引墊13a只要至少於積層體S由固持構件10固持之前的初始狀態下，相較於靜止吸引墊12a更向積層體S(圖例中為工件1)突出地配置設定即可。響應吸引墊13a之彈性移動量係以靜止吸引墊12a之高度配置為基準，相對於其高度配置而可於Z方向以規定長度突出及沒入。
進而，靜止吸引墊12a及響應吸引墊13a較佳為，在對於積層體S之工件1或支撐體2中之任一者的吸附位置安裝防吸附痕之構件，以減少對工件1或支撐體2之損傷。
固定支撐部12(靜止吸引墊12a)及可動支撐部13(響應吸引墊13a)對於載台11之分散配置之數量可根據積層體S之整體尺寸、厚度、剛性、重量之不同而適當配置。例如，可將三組以上彼此靠近地配置於以在Z方向上與積層體S之重心位置相對的載台11之基點11a為中心的假想圓上之大致等間隔的部位。
可動支撐部13(響應吸引墊13a)之配置位置較佳為，以載台11之基點11a為中心而設定於相較於固定支撐部12(靜止吸引墊12a)之配置位置更靠外側附近的位置。
靜止吸引墊12a之高度位置係於Z方向上與載台11相距規定長度(約30 mm以上)而配置。藉此，能使作為載入機構R之複數個機械手R1進入，且能防止下文所述之光照射部22照射之剝離用光線(雷射光)L非預期地對載台11進行加工。
作為靜止吸引墊12a及響應吸引墊13a之分散配置例，在圖1至圖5所示之情況下，對應於面板形狀(正方形)之積層體S，配置有以載台11之基點11a為中心之呈放射線狀的四個響應吸引墊13a，在各響應吸引墊13a之內側附近配置有四個靜止吸引墊12a。而且，亦可按載台11之基點11a、及以基點11a為中心之十字狀配置合計五個固定支撐部12。
前述等可動支撐部13之響應吸引墊13a於圖1等所示之積層體S之固持前狀態下，相較於靜止吸引墊12a之高度配置向積層體S最大突出約5 mm以上，於圖3等所示之積層體S之固持後狀態下，相較於靜止吸引墊12a之高度配置沒入最大約5 mm以上。
而且，作為其他例，雖未圖示，但亦可將靜止吸引墊12a及響應吸引墊13a之分散配置及配置個數變更為圖例以外之分散配置及配置個數。另外，亦可對應於積層體S之整體尺寸或厚度而變更以靜止吸引墊12a之高度配置為中心的響應吸引墊13a之突出量及沒入量。
光照射部22係作為將雷射振盪器等光源21射出之剝離用光線L導向作為目標之光照射位置P的光學系統20之一部分，並以在Z方向上與固持構件10所固持之積層體S相對之方式配置。光照射部22具有使經光學系統20引導之雷射光等光線L沿積層體S移動的掃描(掃掠(sweep))功能。藉此，經光學系統20引導之雷射光L會透過積層體S之支撐體2而照射至分離層3之整面。
作為從光照射部22向積層體S照射之剝離用光線L，可列舉雷射光、紅外線等，其中，較佳為採用可透過工件1或支撐體2且可被分離層3吸收之波長的雷射光。
若詳細說明，則雷射光中，較佳為，與投影形狀為線(狹縫)狀之雷射光相比更容易獲得高輸出之雷射的點(spot)狀之雷射光。更佳為經脈衝振盪之雷射光(脈衝雷射光)，其原因在於：與連續振盪之雷射(連續波雷射)相比，其更加能抑制由被吸收至分離層3內之雷射能量產生之熱的影響，且能將高能量賦予分離層3內。
即，於光照射部22，設有用於使作為剝離用光線L之由光源21產生之點狀等雷射光的光軸(主軸)L1活動的光掃掠機構(雷射掃描儀)22a，較佳為，利用雷射掃描儀22a使雷射光對積層體S進行掃描(掃掠)。
作為光照射部22，如圖1至圖9所示，較佳為具有：雷射掃描儀22a，其使由光源21產生之點狀之雷射光L的光軸L1沿積層體S活動；及透鏡22b，其將來自雷射掃描儀22a之雷射光L導向分離層3。
作為雷射掃描儀22a，可採用可自由旋轉地設置之多邊形掃描儀、電磁掃描儀等，較佳為，於與雷射掃描儀22a向分離層3之光照射方向(Z方向)交叉的XY方向中之任一者、或XY兩個方向掃掠。
透鏡22b具有使來自雷射掃描儀22a之雷射光L匯聚之功能，較佳可採用組合使用多邊形掃描儀、電磁掃描儀等之fθ透鏡。fθ透鏡之透鏡中心部或其周邊部的掃描速度固定，且焦點可處於一個平面上。
進而，作為透鏡22b，較佳為採用主光線L2可與經過透鏡中心且垂直於透鏡面之光軸L1平行地配置的遠心系統透鏡、主光線L2可以各種角度相對於光軸L1配置的非遠心系統透鏡。
尤其是非遠心系統透鏡時，較佳為，主要使用雷射光L之照射穩定的透鏡中心部(透鏡中央及其周邊部分)，而不使用雷射光L之照射不穩定的透鏡外周端部。
作為光學系統20及光照射部22之具體例，於圖1至圖9所示之情況下，首先，使作為雷射光源21之雷射振盪器所產生之雷射光L經過擴束器23來調整光束直徑。繼而，利用轉向鏡等反射鏡24、25改變雷射光L之方向而將其導入至雷射掃描儀22a。最後，使雷射掃描儀22a射出之超短脈衝之雷射光L經過透鏡22b而依次照射並掃掠固持構件10所固持之積層體S的目標位置。
作為雷射掃描儀22a及透鏡22b之一例，於圖1至圖5所示之情況下，使用多邊形掃描儀作為雷射掃描儀22a，且多邊形掃描儀具有以正N角形配置於筒體周圍的可旋轉驅動的鏡面部。作為透鏡22b，使用非遠心系統透鏡(非遠心系統fθ透鏡)。
射向多邊形掃描儀之雷射光L到達鏡面部後被反射，經過透鏡22b而射向積層體S，轉換為大致垂直或呈規定角度的光路。多邊形掃描儀之鏡面部之旋轉驅動下的掃掠方向僅為XY方向中之任一者。圖例中，於與對於正N角形之鏡面部之雷射入射方向(X方向)平行之直線方向上，使雷射光L僅向一方移動規定的幅度。
而且，作為其他例，雖未圖示，但亦可變更為，作為雷射掃描儀22a組合使用電磁掃描儀或多邊形掃描儀與電磁掃描儀，或，採用與上述不同之構造，於XY方向中之任一者或XY兩個方向掃掠、或者使雷射光L於兩種情況下往復移動等。作為透鏡22b，亦可使用遠心系統透鏡(遠心系統fθ透鏡)。
另一方面，雷射光L可從光照射部22(雷射掃描儀22a)向積層體S照射之範圍有限，於面積比較大的積層體S中，難以使雷射掃描儀22a射出之雷射光L一次性照遍整個分離層3。
而且，當要確實從工件1剝離支撐體2時，須利用雷射掃描儀22a照射至分離層3之雷射光L的能量值(能量密度)，使分離層3之整面均勻地分解而變質為可剝離之程度。根據分離層3之材質，分解變質所需之能量有所不同。
前述狀況下，例如如同特開2012-024783號公報中之記載所述，考慮到將分離層3之整體分割成複數個區域，由雷射掃描儀22a對前述等分割區域逐次(1 shot)地照射雷射光L。
然而，作為將分離層3之整體分割成複數個照射區域之程度，有時各照射區域之尺寸過大，無法使雷射光L充分集中於各照射區域，照射至各照射區域之雷射光L之能量(能量密度)不足以使分離層3之整面均勻地分解。因分離層3之材質，各照射區域之整面無法均勻地分解而變質為可剝離之程度，從而產生剝離不均。
為了解決上述問題，較佳為，將積層體S(分離層3)之整體分割為複數個照射區域，並且，由雷射掃描儀22a將點狀之雷射光L對準照射至複數個照射區域。
即，由雷射掃描儀22a向固持構件10所固持之積層體S(分離層3)照射之雷射光L之區域如圖2所示，將分離層3之整個照射面分割為複數個照射區域Pa，由雷射掃描儀22a將點狀之雷射光L按各照射區域Pa(單位照射區域)分別對準照射至複數個照射區域Pa。
若詳細說明，則複數個照射區域Pa分割為小於積層體S(分離層3)之整體面積的面積，經分割之各照射區域Pa之形狀較佳為矩形(包括正方形及長方形在內之角為直角的四邊形)形狀或於XY方向中之任一方向較長之帶狀。複數個照射區域Pa之分割方向(排列方向)排列於雷射掃描儀22a之雷射光L(光軸L1)之移動方向、或是與下文所述之驅動部30之相對移動方向相同的X方向或Y方向。複數個照射區域Pa之尺寸較佳為可由下文所述之控制部50調整。關於雷射掃描儀22a向複數個照射區域Pa照射雷射光L之順序，可由下文所述之控制部50調整，較佳為，由雷射掃描儀22a按任意設定之順序將雷射光L分別照射至各照射區域Pa之整面。
雷射掃描儀22a向積層體S(分離層3)之複數個照射區域Pa照射之點狀之雷射光L的光束形狀(截面形狀)為圓形或大致圓形或矩形等。尤佳為，設定為與高斯光束之截面形狀相同的圓形。
雷射光L對於各照射區域Pa之照射較佳為，以各雷射光L之一部分相互重合之方式，與至少雷射掃描儀22a之作動或下文所述之驅動部30組合而排列於X方向及Y方向上分別依次進行對準照射。
前述情況下，複數個照射區域Pa中之一個照射區域Pa整體被大量點狀之雷射光L無間隙地填滿。一個照射區域Pa整體被大量點狀之雷射光L填滿後，同樣地反覆進行點狀之雷射光L對於下一照射區域Pa之對準照射。最終，複數個照射區域Pa全部受到對準照射。
另外，較佳為，隔著複數個照射區域Pa之分界Pb而對準照射的點狀之雷射光L之間隔設定為小於雷射光L之光束直徑，使配置於分界Pb之相反側之點狀之雷射光L以各自之端部彼此相接之方式對準照射。
複數個照射區域Pa之分界Pb係指沿X方向及Y方向排列之相鄰的照射區域Pa之間所形成的分界線。分界Pb之間隔係指隔著分界Pb而對準照射之點狀之雷射光L中跨於光束中心之間的距離。藉此，照射區域Pa之整體全部被大量點狀之雷射光L填滿，且於照射區域Pa之分界Pb處亦被大量點狀之雷射光L填滿。
驅動部30係光軸相對移動機構，其以如下方式構成：藉由使固持構件10或光照射部22(雷射掃描儀22a)中之任一者、或固持構件10及光照射部22(雷射掃描儀22a)前述兩者移動，而使雷射掃描儀22a照射出之雷射光L相對於固持構件10所固持之積層體S，至少於與雷射掃描儀22a射出之雷射光L之照射方向(Z方向)交叉的兩個方向(XY方向)相對移動。
驅動部30決定之相對移動方向並不限於XY方向，根據需要還包含Z方向。
作為驅動部30之光軸相對移動機構主要有使固持構件10及積層體S活動之工件側移動類型、及使雷射掃描儀22a活動之光軸側移動類型。
作為驅動部30之具體例，當為圖1至圖9所示之工件側移動類型時，於固持構件10設置驅動部30，利用驅動部30使固持構件10於X方向及Y方向或Z方向活動，藉此使來自雷射掃描儀22a之光照射位置P於XY方向或Z方向移動。作為此時之驅動部30，可使用XY載台或XY平台(table)等，且具有包含馬達軸等之Y軸移動機構31及X軸移動機構32。進而較佳為，根據需要而設置使固持構件10於Z方向活動之Z軸移動機構33。
而且，當為光軸側移動類型時，雖未圖示，但僅於光學系統20之一部分設置驅動部30，固持構件10不動，而使來自雷射掃描儀22a之光照射位置P於XY方向或Z方向移動。作為此時之驅動部30，具有包含多邊形掃描儀、電磁掃描儀等之XY軸移動機構。進而，根據需要而使其於Z方向相對移動時，於固持構件10設置Z軸移動機構33、或由驅動部30使雷射掃描儀22a於Z方向活動。
長度測量部40係由測定光照射部22至固持構件10所固持之積層體S之支撐體2或分離層3之照射面的照射距離的非接觸式位移計或位移感測器等構成，其以於Z方向上與固持構件10所固持之積層體S相對之方式配置。
作為長度測量部40之具體例，於圖1至圖9所示之情況下，在光照射部22(雷射掃描儀22a)設置作為長度測量部40之雷射位移計，測定Z方向上雷射掃描儀22a至分離層3之照射面的長度，將前述測定值輸出至下文所述之控制部50。
藉此，如圖4至圖9所示，於積層體S發生翹曲變形的情況下，當由雷射掃描儀22a向複數個照射區域Pa分別對準照射點狀之雷射光L時，能基於長度測量部40之測定值對Z軸移動機構33進行作動控制，以使雷射掃描儀22a至複數個照射區域Pa之照射距離大致固定。因此，可將固持構件10所固持之存在翹曲之積層體S之分離層3與雷射掃描儀22a的照射距離調整為大致固定。
而且，作為其他例，雖未圖示，但長度測量部40也可使用雷射位移計以外的位移計或位移感測器。
控制部50係分別電性連接於固持構件10上之固定支撐部12之第一進氣排氣源12d及可動支撐部13之第二進氣排氣源13d、光學系統20、光源21及光照射部22(雷射掃描儀22a)或驅動部30所構成之光軸移動機構、以及長度測量部40的控制器。
進而，控制部50亦為除上述之外還電性連接於用於將分離前之積層體S朝固持構件10運輸的載入機構R、從光照射後之積層體S進行剝離而僅固持支撐體2的剝離機構(未圖示)、及用於從固持構件10運輸剝離後之積層體S(工件1)的搬出機構(未圖示)等的控制器。
作為控制部50之控制器根據預先設定在其控制電路(未圖示)中之程式，按照預先設定之時序依次分別進行作動控制。即，控制部50不僅進行工件分離裝置A之整體作動控制，還進行雷射光L之各種參數之設定等各種設定，上述工件分離裝置A之整體作動控制主要對於從光源21照射至光照射位置P之剝離用光線(雷射光)L進行ON/OFF控制。
控制部50對於光學系統20之光照射部22(雷射掃描儀22a)或驅動部30進行如下控制：使雷射掃描儀22a射出之雷射光L照射至固持構件10所固持之積層體S之分離層3經分割所得之複數個照射區域Pa中之每一個，且使雷射光L之照射角度與分離層3之表面大致垂直或成規定角度。
另外，作為控制部50之控制器具有觸摸面板等輸入機構51或顯示部(未圖示)等，可通過輸入機構51之操作來設定雷射掃描儀22a之掃描距離、複數個照射區域Pa之尺寸、雷射掃描儀22a射出之雷射光L對於複數個照射區域Pa之照射順序等。
並且，作為工件分離裝置A之工件分離方法，對於控制部50之控制電路中設定之程式進行說明。
使用本發明之實施方式之工件分離裝置A的工件分離方法主要包含如下步驟：固持步驟，其將積層體S之工件1或支撐體2中之任一者可拆卸地固持於固持構件10；及光照射步驟，其使光照射部22透過固持構件10所固持之積層體S之支撐體2或工件1中之另一者向分離層3照射剝離用光線(雷射光)L。
進而，作為固持步驟之前的步驟，包含利用載入機構R從積層體S之供給源(未圖示)運輸分離前之積層體S的載入步驟。
作為光照射步驟之後續步驟，包含：相對移動步驟，其使來自光照射部22之光照射位置P相對於固持構件10所固持之積層體S之分離層3相對移動；及分離步驟，其從積層體S之工件1剝離支撐體2。
而且，作為分離步驟之後續步驟，較佳為包含：洗淨步驟，其利用洗淨液除去已與分離層3分離之工件1上殘留的分離層3之殘渣；及切割步驟，其利用切割等方式切斷洗淨步驟後之工件1。
載入步驟中，利用作為載入機構R之複數個機械手R1之操作，將分離前之積層體S向固持構件10之載台11載入，複數個機械手R1移動而向在載台11之規定位置上以突出狀待機之固定支撐部12及可動支撐部13靠近。
固持步驟中，利用複數個機械手R1對於載台11之靠近移動，使積層體S之工件1或支撐體2中之任一者依次接觸可動支撐部13及固定支撐部12，從而利用可動支撐部13之響應吸引墊13a及固定支撐部12之靜止吸引墊12a之吸附來固持積層體S整體且使其無法移動。
此處，已載入至固持構件10之載台11之積層體S之大小(整體尺寸)及厚度會有差異，故會由於自身重量發生撓曲變形，從而使固定支撐部12及可動支撐部13之固持形態不同。
即，若積層體S之XY方向之整體尺寸較大、或Z方向之厚度較薄，則厚度相對於整體尺寸之比率(厚度/整體尺寸)變小，故而積層體S之整體剛性降低。若此種全體剛性低的積層體S僅由複數個固定支撐部12固持，則複數個固定支撐部12所支撐之部位之外的其他部位會由於積層體S之自身重量發生撓曲變形。前述撓曲變形之發生與翹曲變形無關，其變形量有時遠遠大於積層體S之翹曲變形。
因此，為了解決上述問題，作為將積層體S支撐於固持構件10之規定位置而無法移動的固持機構，除了固定支撐部12之外還設有可動支撐部13，將複數個固定支撐部12及可動支撐部13組合而各別分散配置。進而，於積層體S由固持構件10固持之前的初始狀態下，可動支撐部13之響應吸引墊13a相較於固定支撐部12之靜止吸引墊12a更向積層體S之工件1或支撐體2中之任一者以突出狀配置。
繼而，對於由於已載入至載台11之積層體S由於自身重量導致之撓曲變形或翹曲變形存在差異，而使固定支撐部12及可動支撐部13之固持形態不同時的代表例進行說明。
圖1至圖3所示之第一實施例係無翹曲變形之第一積層體S1。
於圖1所示之第一積層體S1之固持前狀態下，即便第一積層體S1無翹曲變形，亦利用作為載入機構R之複數個機械手R1從下方承托第一積層體S1之下表面之複數個部位，藉此，前述支撐部位以外之無支撐部位So容易因自身重量而向下方發生局部撓曲變形。
圖例中，雖利用兩個機械手R1支撐第一積層體S1之複數個部位，但如圖1之兩點鏈線所示，第一積層體S1之中央部位或外周部位等無支撐部位So由於自身重量而局部撓曲變形而下垂。
前述情況下，隨著作為載入機構R之複數個機械手R1使第一積層體S1從空間位置Rp下降，第一積層體S1(圖例中為工件1)之下表面在抵接於靜止吸引墊12a之前，先由無支撐部位So抵接於響應吸引墊13a而將可動支撐部13於Z方向上壓縮，並使響應吸引墊13a相對彈性移動。隨著前述抵接(接觸)，響應吸引墊13a之形狀發生彈性變形而進行壓接，與此同時，利用第二進氣排氣源13d之吸引作動，使響應吸引墊13a之形狀進一步彈性變形而開始吸附。因此，第一積層體S1之下表面的與響應吸引墊13a接觸之無支撐部位So被響應吸引墊13a吸附固持。
隨著機械手R1之進一步下降，第一積層體S1之下表面抵接於靜止吸引墊12a，利用第一進氣排氣源12d之吸引作動，使靜止吸引墊12a彈性變形而開始吸附。因此，第一積層體S1之下表面的與靜止吸引墊12a接觸之無支撐部位So被靜止吸引墊12a吸附固持。
藉此，於圖3所示之第一積層體S1之固持後狀態下，響應吸引墊13a於Z方向上之相對彈性移動、與隨吸引作動產生之響應吸引墊13a之彈性變形共同作用而抑制無支撐部位So由於自身重量之局部撓曲變形。因此，可由分散配置之複數個響應吸引墊13a及靜止吸引墊12a支撐第一積層體S1之整體並使其無法移動。
圖4及圖5所示之第二實施例係向上方以凹狀翹曲變形之第二積層體S2。
於圖4所示之第二積層體S2之固持前狀態下，除了第二積層體S2之翹曲變形之外，因複數個機械手R1從下方承托第二積層體S2之下表面之複數個部位，故前述支撐部位以外之無支撐部位So容易由於自身重量而局部撓曲變形。
然而，前述情況亦與第一實施例相同，隨著複數個機械手R1使第二積層體S2從空間位置Rp下降，第二積層體S2(圖例中為工件1)之下表面在抵接於靜止吸引墊12a之前，先由無支撐部位So抵接於響應吸引墊13a而將可動支撐部13於Z方向壓縮，使響應吸引墊13a相對彈性移動。隨著前述抵接(接觸)，響應吸引墊13a之形狀發生彈性變形而進行壓接，與此同時，利用第二進氣排氣源13d之吸引作動，使響應吸引墊13a之形狀進一步彈性變形而開始吸附。因此，第二積層體S2之下表面的抵接於響應吸引墊13a之無支撐部位So被響應吸引墊13a吸附固持。
隨著機械手R1之進一步下降，第二積層體S2之下表面抵接於靜止吸引墊12a，利用第一進氣排氣源12d之進氣作動，使靜止吸引墊12a彈性變形而進行吸附。因此，第二積層體S2之下表面的與靜止吸引墊12a接觸之無支撐部位So被靜止吸引墊12a吸附固持。
藉此，於圖5所示之第二積層體S2之固持後狀態下，響應吸引墊13a於Z方向上之相對彈性移動、與隨吸引作動產生之響應吸引墊13a之彈性變形共同作用而抑制與第二積層體S2之翹曲變形無關的、無支撐部位So由於自身重量之局部撓曲變形。因此，可由分散配置之複數個響應吸引墊13a及靜止吸引墊12a支撐第二積層體S2之整體並使其無法移動，且不會勉強地矯正第二積層體S2之翹曲變形。
圖6及圖7所示之第三實施例係向上方凸出地翹曲變形之第三積層體S3。
於圖6所示之第三積層體S3之固持前狀態下，除了第三積層體S3之翹曲變形之外，複數個機械手R1之支撐部位以外的無支撐部位So亦容易由於自身重量而局部撓曲變形。
圖8及圖9所示之第四實施例係於上下方向大致呈S字狀翹曲變形之第四積層體S4。
於圖8所示之第四積層體S4之固持前狀態下，除了第四積層體S4之翹曲變形之外，複數個機械手R1之支撐部位以外的無支撐部位So容易由於自身重量而局部撓曲變形。
然而，前述等情況下均與第二實施例相同，隨著複數個機械手R1使第三積層體S3、第四積層體S4下降，在抵接於靜止吸引墊12a之前，無支撐部位So先抵接於響應吸引墊13a而將可動支撐部13於Z方向壓縮，響應吸引墊13a發生相對彈性移動。隨著前述抵接(接觸)，響應吸引墊13a之形狀發生彈性變形而進行壓接，與此同時，利用第二進氣排氣源13d之吸引作動，使響應吸引墊13a之形狀進一步彈性變形而開始吸附。隨著機械手R1進一步下降，第三積層體S3、第四積層體S4之下表面抵接於靜止吸引墊12a，利用第一進氣排氣源12d之吸引作動，使靜止吸引墊12a彈性變形而進行吸附。
藉此，於圖7所示之第三積層體S3之固持後狀態、圖9所示之第四積層體S4之固持後狀態下，響應吸引墊13a於Z方向之相對彈性移動、與隨吸引作動產生之響應吸引墊13a之彈性變形共同作用而抑制與第三積層體S3、第四積層體S4之翹曲變形無關的、無支撐部位So由於自身重量之局部撓曲變形。因此，可由分散配置之複數個響應吸引墊13a及靜止吸引墊12a支撐積層體S3、S4之整體而使其等無法移動，且不會勉強地矯正積層體S3、S4之翹曲變形。
根據上述之本發明之實施方式之工件分離裝置A及工件分離方法，藉由使積層體S移動而靠近分散配置之複數個固定支撐部12及可動支撐部13，積層體S先抵接於響應吸引墊13a，從而響應吸引墊13a朝突出方向(Z方向)相對彈性移動。隨著前述抵接，響應吸引墊13a之形狀發生彈性變形而進行壓接，與此同時，因響應吸引墊13a之吸引作動而使響應吸引墊13a之形狀進一步發生彈性變形而進行吸附。
繼而，積層體S抵接於靜止吸引墊12a而進行吸附。
藉此，即便是隨著整體尺寸之大型化或厚度之薄化而令剛性較低的積層體S，響應吸引墊13a之相對彈性移動、與隨吸引作動產生之響應吸引墊13a之彈性變形亦會共同作用而抑制與積層體S之翹曲變形無關的、由於自身重量的局部撓曲變形。
因此，可由分散配置之複數個響應吸引墊13a及靜止吸引墊12a支撐積層體S之整體並使其無法移動，且不會勉強地矯正積層體S之翹曲變形。
因此，能吸收積層體S由於自身重量之撓曲變形而穩定地固持。
結果，與對積層體在翹曲變形之狀態下利用3根支撐棒進行三點支撐的先前技術相比，即便是隨著大型化或薄化而令整體剛性較低的積層體S，亦不會加大積層體S由於自身重量之局部撓曲變形，能防止積層體S因局部受到不當的力而產生局部損傷。
進而，響應吸引墊13a之相對彈性移動、與隨吸引作動產生之響應吸引墊13a之彈性變形會共同作用而抑制積層體S由於自身重量之局部撓曲變形，故而，即便考慮到積層體S之翹曲變形，光照射部22至分離層3之光照射距離亦不會發生較大變化。藉此，能使剝離用光線L對分離層3之照射形狀穩定，確實防止剝離用光線L之未照射或過度照射之發生。
另外，隨著與積層體S抵接，響應吸引墊13a會朝突出方向(Z方向)相對彈性移動，故而，響應吸引墊13a之形狀會對應於以各種形狀翹曲變形之積層體S之翹曲面而發生彈性變形。藉此，可防止兩者之間產生間隙而進行穩定的吸附固持。
尤佳為，於靜止吸引墊12a附近配置響應吸引墊13a。
因靜止吸引墊12a無法朝突出方向(Z方向)移動，故而，積層體S上之以被靜止吸引墊12a吸附之支撐部位為中心的、周圍附近部位容易由於自身重量而發生撓曲變形。
前述情況下，響應吸引墊13a可彈性移動而吸附被靜止吸引墊12a吸附之支撐部位附近的無支撐部位So，故而可抑制由於自身重量之局部撓曲變形。
因此，能確實地抑制靜止吸引墊12a附近之由於自身重量之局部撓曲變形。
結果，不會增大積層體S由於自身重量之局部撓曲變形，能確實防止積層體S因局部受到不當的力而產生局部損傷。
進而，具備對光照射部22進行作動控制之控制部50，從光照射部22(雷射掃描儀22a)作為剝離用光線L而脈衝振盪的點狀之雷射光之照射係使點狀之雷射光之一部分重合排列於與光照射方向(Z方向)交叉之平面上的對準照射，較佳地，控制部50進行如下控制，即，至少根據光照射部22之作動，使由控制固持構件10固持之積層體S與光照射部22朝與光照射方向(Z方向)交叉之方向(XY方向)相對移動，在反覆進行對準照射下將分離層3全部予以對準照射。
前述情況下，積層體S固持於載台11且不會發生位置偏離，故而，當從光照射部22照射雷射光L時，即便與積層體S相對移動，亦可由響應吸引墊13a及靜止吸引墊12a使積層體S固持於載台11且不會發生位置偏離。
因此，於點狀之雷射光L之一部分重合地排列之對準照射之區域中，射向積層體S之點狀之雷射光L無位置偏離，雷射光L透過工件1或支撐體2而均勻地照射至分離層3之整體。
因此，點狀之雷射光L之對準照射可防止產生未照射部分或過度照射部分。
結果，不會因未照射雷射光L而產生局部剝離不良，且不會因雷射光L之過度照射而令輸出過強，亦不會導致工件1之電路板上形成之器件受損、不會因局部過度照射而產生灰塵。
藉此，能從積層體S高精度地剝離工件1。
再者，上述實施方式之積層體S中，工件1與支撐體2係藉由包含具有黏著性之材料之分離層3貼合，但並不限於此，當使用包含不具有黏著性之材料之分離層3時，可於分離層3與工件1之間設置包含黏著劑之黏著層(未圖示)，利用黏著層將分離層3與工件1黏著。
進而，圖例中，作為積層體S，僅示出面板形狀(正方形)，但並不限於此，亦可替代面板形狀(正方形)之積層體S而變更為面板形狀(長方形)之積層體S、或晶圓形狀(圓形)之積層體S。
而且，圖例中，由固定支撐部12及可動支撐部13固持作為積層體S之工件1或支撐體2中之任一者的工件1，但並不限於此，亦可上下翻轉而由固定支撐部12及可動支撐部13固持支撐體2。
前述等情況下，均可獲得與上述實施方式相同的作用及優點。
1:工件 2:支撐體 3:分離層 10:固持構件 11:載台 11a:基點 12:固定支撐部 12a:靜止吸引墊 12b:進氣孔 12c:通氣路徑 12d:進氣排氣源 13:可動支撐部 13a:響應吸引墊 13b:進氣孔 13c:通氣路徑 13d:進氣排氣源 20:光學系統 21:光源 22:光照射部 22a:雷射掃描儀 22b:透鏡 23:擴束器 24:反射鏡 25:反射鏡 30:驅動部 31:Y軸移動機構 32:X軸移動機構 33:Z軸移動機構 40:長度測量部 50:控制部 51:輸入機構 A:工件分離裝置 L:剝離用光線/雷射光 L1:光軸 L2:主光線 P:光照射位置 Pa:照射區域 Pb:分界 R:搬入機構 R1:機械手 Rp:空間位置 S:積層體 S1:積層體 S2:積層體 S3:積層體 S4:積層體 Sc:半導體元件 So:無支撐部位 Sr:密封材
［圖1］係表示本發明之實施方式(第一實施例)中之工件分離裝置及工件分離方法之整體構成的說明圖，且係固持前狀態(載入步驟)之縱截面前視圖。 ［圖2］係同上之橫截面平面圖。 ［圖3］係將同上之固持後狀態(固持步驟)局部放大後之縱截面前視圖。 ［圖4］係表示本發明之實施方式(第二實施例)中之工件分離裝置及工件分離方法之整體構成的說明圖，且係固持前狀態(載入步驟)之縱截面前視圖。 ［圖5］係將同上之固持後狀態(固持步驟)局部放大後之縱截面前視圖。 ［圖6］係表示本發明之實施方式(第三實施例)中之工件分離裝置及工件分離方法之整體構成的說明圖，且係固持前狀態(載入步驟)之縱截面前視圖。 ［圖7］係將同上之固持後狀態(固持步驟)局部放大後之縱截面前視圖。 ［圖8］係表示本發明之實施方式(第四實施例)中之工件分離裝置及工件分離方法之整體構成的說明圖，且係固持前狀態(載入步驟)之縱截面前視圖。 ［圖9］係將同上之固持後狀態(固持步驟)局部放大後之縱截面前視圖。
1:工件 2:支撐體 3:分離層 10:固持構件 11:載台 12:固定支撐部 12a:靜止吸引墊 12b:進氣孔 12c:通氣路徑 12d:進氣排氣源 13:可動支撐部 13a:響應吸引墊 13b:進氣孔 13c:通氣路徑 13d:進氣排氣源 20:光學系統 22:光照射部 22a:雷射掃描儀 22b:透鏡 30:驅動部 31:Y軸移動機構 32:X軸移動機構 33:Z軸移動機構 40:長度測量部 A:工件分離裝置 L:剝離用光線/雷射光 L1:光軸 L2:主光線 P:光照射位置 S:積層體 S1:積層體 Sc:半導體元件 Sr:密封材

Claims (4)

  1. 一種工件分離裝置，其特徵在於，其係對於將包含電路板之工件與支撐體介以分離層予以積層之積層體，藉由前述分離層隨著光照射之改性，而從前述工件剝離前述支撐體者，且具備： 固持構件，其將前述工件或前述支撐體中之任一者可拆卸地固持；及 光照射部，其透過由前述固持構件固持之前述積層體之前述支撐體或前述工件之另一者，向前述分離層進行前述光照射； 前述固持構件具有：載台，其與前述積層體之前述工件或前述支撐體中之任一者相對；固定支撐部，其從前述載台向前述積層體突出，且於前端具有無法朝突出方向移動之靜止吸引墊；及可動支撐部，其從前述載台向前述積層體突出，且於前端具有可朝突出方向自由移動並且可彈性變形之響應吸引墊；將前述固定支撐部及前述可動支撐部組合複數個並各自分散配置，且將前述響應吸引墊配置成可較前述靜止吸引墊更朝前述積層體突出。
  2. 如請求項1之工件分離裝置，其中前述響應吸引墊配置於前述靜止吸引墊附近。
  3. 如請求項1或2之工件分離裝置，其具備對前述光照射部進行作動控制之控制部， 來自前述光照射部作為剝離用光線而經脈衝振盪之點狀之雷射光之照射，乃為在與光照射方向交叉之平面上以前述點狀之前述雷射光之一部分重合之方式排列之對準照射， 前述控制部進行如下控制，即，至少根據前述光照射部之作動，使由前述固持構件固持之前述積層體與前述光照射部朝與前述光照射方向交叉之方向相對移動，在反覆進行前述對準照射下將前述分離層全部予以對準照射。
  4. 一種工件分離方法，其特徵在於，其係對於將包含電路板之工件與支撐體介以分離層予以積層之積層體，藉由前述分離層隨著光照射之改性，而從前述工件剝離前述支撐體者，且包含： 固持步驟，其將前述工件或前述支撐體中之任一者可拆卸地固持於固持構件；及 光照射步驟，其透過由前述固持構件固持之前述積層體之前述支撐體或前述工件中之另一者而從光照射部向前述分離層進行前述光照射； 前述固持構件具有：載台，其與前述積層體之前述工件或前述支撐體中之任一者相對；固定支撐部，其從前述載台向前述積層體突出，且於前端具有無法朝突出方向移動之靜止吸引墊；及可動支撐部，其從前述載台向前述積層體突出，且於前端具有可朝突出方向自由移動並且可彈性變形之響應吸引墊；將前述固定支撐部及前述可動支撐部組合複數個並各自分散配置，且將前述響應吸引墊配置成可較前述靜止吸引墊更朝前述積層體突出， 在前述固持步驟中，隨著前述積層體因自身重量而撓曲變形，前述響應吸引墊朝前述突出方向移動，而與前述工件或前述支撐體中之任一者彈性壓接。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001267271A (ja) * 2000-03-22 2001-09-28 Yoshioka Seiko:Kk 吸着装置
JP2004179399A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Seiko Epson Corp 基板固定方法、基板固定装置、印刷装置および表示装置製造方法
TW201301432A (zh) * 2011-03-01 2013-01-01 Ushio Electric Inc 雷射剝離裝置及雷射剝離方法
TW201640609A (zh) * 2015-02-07 2016-11-16 創意科技股份有限公司 被加工物保持裝置及雷射切割加工方法
TW201709416A (zh) * 2015-02-04 2017-03-01 Tokyo Electron Ltd 剝離裝置、剝離系統、剝離方法及資訊記憶媒體
TW201717704A (zh) * 2015-08-21 2017-05-16 Asahi Glass Co Ltd 積層體之剝離裝置及剝離方法與電子裝置之製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06244093A (ja) * 1993-02-17 1994-09-02 Hitachi Ltd 基板保持方法ならびにそれを用いた薄膜多層基板の製造方法および装置
JP2004172318A (ja) * 2002-11-19 2004-06-17 Seiko Epson Corp ワークテーブル、ワーク搬送装置、液滴吐出装置、ワーク受け渡し方法、電気光学装置、電気光学装置の製造方法および電子機器
JP2004251641A (ja) * 2003-02-18 2004-09-09 Sharp Corp 半導体ウエハ検査装置および半導体ウエハの検査方法
JP2008159644A (ja) * 2006-12-21 2008-07-10 Shinkawa Ltd ボンディング装置及びボンディング装置における回路基板の吸着方法
WO2012014442A1 (ja) * 2010-07-28 2012-02-02 株式会社アルバック 基板搬送装置及び保持装置
JP5323867B2 (ja) * 2011-01-19 2013-10-23 東京エレクトロン株式会社 基板反転装置、基板反転方法、剥離システム、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
JP5639617B2 (ja) * 2012-05-11 2014-12-10 東京応化工業株式会社 貼付装置および貼付方法
JP2015023137A (ja) * 2013-07-18 2015-02-02 株式会社ディスコ 剥離装置及び剥離方法
JP6548006B2 (ja) * 2015-02-10 2019-07-24 Ａｇｃ株式会社 積層体の剥離装置、及び剥離方法並びに電子デバイスの製造方法
JP6711168B2 (ja) * 2016-06-23 2020-06-17 東京エレクトロン株式会社 基板載置装置及び基板載置方法
KR102240325B1 (ko) * 2018-06-18 2021-04-13 신에츠 엔지니어링 가부시키가이샤 워크 분리 장치 및 워크 분리 방법
WO2020080276A1 (ja) * 2018-10-16 2020-04-23 富士フイルム株式会社 レーザ剥離用の積層体、組成物およびキット

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001267271A (ja) * 2000-03-22 2001-09-28 Yoshioka Seiko:Kk 吸着装置
JP2004179399A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Seiko Epson Corp 基板固定方法、基板固定装置、印刷装置および表示装置製造方法
TW201301432A (zh) * 2011-03-01 2013-01-01 Ushio Electric Inc 雷射剝離裝置及雷射剝離方法
TW201709416A (zh) * 2015-02-04 2017-03-01 Tokyo Electron Ltd 剝離裝置、剝離系統、剝離方法及資訊記憶媒體
TW201640609A (zh) * 2015-02-07 2016-11-16 創意科技股份有限公司 被加工物保持裝置及雷射切割加工方法
TW201717704A (zh) * 2015-08-21 2017-05-16 Asahi Glass Co Ltd 積層體之剝離裝置及剝離方法與電子裝置之製造方法

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