(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分離されるべき２つの部分構造物に構造物を区切る脆弱領域を含む構造物（１０２、２０２、４０２、６０３、７０２）を分離する方法にして、
２つの部分構造物の漸進的な分離を引き起こすように、少なくとも１つの平面刃（１０１、２０１、１０１０、２０１０、６０１、７０１）が、構造物の入口端部から構造物の出口端部の方向において、脆弱領域の中央面に対応する分離面内において進行方向（Ａ）に進められる、方法であって、
進行方向に対して分離面内において刃の傾斜が変動することを特徴とする、方法。
【請求項２】
刃が、刃の側面部分に引っ張りを加えることによって進められることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
刃の傾斜が、分離面内に位置する瞬間的な回転中心まわりに刃を回転させることによって変動することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記刃が、進行方向に対して垂直な方向にも進められることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
傾斜が、刃が進むにつれて、一方の方向と他方とにおいて交互に変動することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
脆弱領域が、２つの部分構造物のうち第１の部分構造物の表面と２つの部分構造物のうち第２の部分構造物の表面との間の接合界面であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
脆弱領域が、構造物の領域の要素が受ける物理的及び／又は化学的な変更によって機械的に弱められた当該領域であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
脆弱領域が、蒸着界面であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
脆弱領域が、多孔質領域であることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
脆弱領域が、ガス種の注入によって得られた領域であることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
２つの部分構造物（６１３、７１３）のうちの１つが、適用する前記面に対して垂直に測定された５０μｍ未満の厚みを有することを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
刃の先端が、直線状、曲線状、又は角があることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
先端が、不連続であることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
刃が、分離プロセス中に２つの部分構造物間にとどまるように、進行方向に平行でその面内にあることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
吸着プレートが、所定位置において構造物の自由表面に対して吸着することによって構造物を保持することを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記刃の傾斜動作が、構造物を撮像する例えば赤外線ビデオカメラ等のビデオカメラからの信号に追従することを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
部分構造物の１つが、端部から構造物の内部に向かって、分離面に平行な方向において、最大厚み領域（７１４）と、次に、最大厚み領域よりも著しく薄い最小厚み領域（７１３）とを有し、厚みが、分離面に対して垂直に測定されることを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
構造物内で２つの部分構造物に前記構造物を区切る脆弱領域を含む構造物を分離する装置にして、
平面刃（１０１０、２０１０）と、２つの部分構造物の漸進的な分離を引き起こすように、構造物の入口端部から構造物の出口端部の方向において、脆弱領域の中央面に対応する分離面内において進行方向（Ａ）に平面刃を進める手段（１００１、１００２、１００３、１００４、１００１’、１００２’、２００１、２００３）とを含む、装置であって、
進行方向に対して分離面内において刃の傾斜を変動させる手段（１００３、１００４、１０１５、１０１６、１０１７、１０１８、２００４、２０２０、１００１’、１００２’）を含むことを特徴とする、装置。
【請求項１９】
前記進行方向に対して分離面内において刃の傾斜を変動させる手段が、一方の方向と逆方向とにおいて前記傾斜を変動させることを特徴とする、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
進行方向に平面刃を進める手段が、ガイドレール（１００１、１００２、２００１）を含むことを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の装置。
【請求項２１】
刃が、２つの端部間に先端を有し、矩形開口（１０１５、１０１６）が進行方向を横断して延在し且つ各端部に近接して位置しており、前記刃が、矩形開口内に係合されたロッド（１０１７、１０１８）によって２本の平行な直線状レール（１００１、１００２）に接続されていることを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
刃が、可変長のアーム（１００１’、１００２’）によってレールに接続されていることを特徴とする、請求項１８から２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
刃が、高々１００μｍに等しい厚みを有することを特徴とする、請求項１８から２２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２４】
刃の先端（１０１３、２０１３）には、斜角が付けられていることを特徴とする、請求項１８から２３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２５】
さらに、吸着によって構造物を保持する吸着プレート（１０２０、１０２１）を含むことを特徴とする、請求項１８から２４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２６】
さらに、構造物を視認するための例えば赤外線ビデオカメラ等のビデオカメラ（１０３０、１０３１）を含むことを特徴とする、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
さらに、ビデオカメラからの信号に対して刃の動作を追従させる手段（１０４０）を含むことを特徴とする、請求項２６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、マイクロエレクトロニクス、光学、及びオプトエレクトロニクスの分野において有用である、構造物の分離方法に関する。本発明はまた、関連した分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、特に、２つの平行な部品（又は部分構造物）に構造物を分離することを目的とする。マイクロエレクトロニクスの分野においては、積層材料から構成された構造物を、互いに接合された材料からなる２枚のプレート間の接合界面において、積層構造物内に存在する脆弱面若しくは応力面において、又は、蒸着界面において、その厚みの範囲内で分離することが要求されることが多い。
【０００３】
図１及び図２において示された、接合プレートを分離する１つの周知の技術は、半径方向において、接合界面４と同じ高さで接合プレート２、３の外部から接合界面内部に向かってその面内に刃１を押し込むことによる刃１の挿入をともなう。これは、接合構造物の漸進的な開放をもたらし、剥離前線５が刃の前方に構築される。したがって、剥離前線５はくさびの役目を有する。
【０００４】
通常使用される刃は、１ミリメートル前後の厚みを有し、場合によっては１０マイクロメートル前後の厚みの曲率半径を有する先端（あるいは、図１におけるもののように角がある先端）を持つ。刃が厚くなるほど、くさび効果のために、刃を導入することによって引き起こされる剥離面積は広くなり、刃の前方が剥離前線から遠く離れる。
【０００５】
ここで、刃の導入によって引き起こされる剥離領域の面積は、プレート間の接合エネルギに反比例することに留意すべきである。このために、図１及び図２において示されたような刃の挿入は、プレート間の接合エネルギを測定するのに使用されている。
【０００６】
プレート間の界面の周囲の異なる場所において多数の刃の同時挿入をともなう、プレートの分離方法も知られており、各刃は、積層構造物の中心に向かって案内される（Ｊ．バグダーン及びＭ．ペゾルド著、「塗布物を処理及び移動するためのウエハー接合界面の剥離」、ウエハー接合応用及び技術、スプリンガー出版を参照）。
【０００７】
したがって、接合構造物の分離は、多数の周囲領域から開始され、例えば、刃によって引き起こされた剥離前線が中心領域にまとまると、中心領域が剥離されるようになる。
【０００８】
欧州特許第１３８５６８３号明細書において記述されている接合プレートを分離する他の周知の方法は、先端が凹状であり、分離されるべきプレートの周囲のものと一致した湾曲を持つ刃を使用する。
【０００９】
刃の動作は、接合界面に沿って分離されるべき構造物の周囲から中心に向かって半径方向に平行移動する動作であり、界面の外周の大部分にわたってプレートの分離を同時に引き起こす。
【００１０】
図３において示された、この後者の方法の変形例において、凹面刃１０と同様に、側面刃１１、１２は、凹面刃１０が当てられた領域から離れて、構造物の両側に、また、接合界面の面内において、構造物に当てられる。
【００１１】
各側面刃１１は、プレートの側面に沿った直線状の軌跡に沿って、プレートと接触しながら界面の面内に進み、凹面刃１０によって開かれた領域から遠ざかり、その結果、２枚のプレートの分離に寄与する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】欧州特許第１３８５６８３号明細書
【特許文献２】独国特許公開第３１０２７６６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記の技術は、様々な欠点を有する。
【００１４】
まず、刃の挿入及び進行は、分離領域に近接する材料層の変形を引き起こす。この変形は、図４において示されるように、特に、部分構造物の１つ、すなわち薄い部分構造物２’が刃１の厚みに比べて薄い場合に深刻であり、この場合、剥離前線は、刃１に近接し、薄い部分構造物２’が受ける曲率Ｒは、部分構造物２’が破損する可能性があるほどである。
【００１５】
さらに、刃が押し込まれる際の圧縮力とプレートの剥離両面に対する摩擦力とを含む、刃が受ける力を考慮すると、使用される刃は薄すぎてはならない。結果として、周知の分離方法にしたがって操作される薄すぎる刃は、実際には、再現不可能な分離結果をもたらす。
【００１６】
このため、刃の動作領域内への混入物の導入によって引き起こされる分離表面への損傷の可能性が加えられる。
【００１７】
最後に、場合によっては、刃が通過した後に、分離された２つの部分構造物の再接合が生じる。
【００１８】
本発明の目的は、広い面積にわたって分離されるべき少なくとも１つの薄い部分構造物（例えば５０マイクロメートル未満の厚み）を含む構造物を分離するためであっても、良好に制御される分離方法及び装置を提案することにより、上述した欠点を軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この目的のために、本発明は、分離されるべき２つの部分構造物に構造物を区切る脆弱領域を含む構造物を分離する方法にして、２つの部分構造物の漸進的な分離を引き起こすように、少なくとも１つの平面刃が、構造物の入口端部から構造物の出口端部の方向において、脆弱領域の中央面に対応する分離面内において進行方向に進められる、方法であって、進行方向に対して分離面内において刃の傾斜が変動することを特徴とする、方法を提案する。
【００２０】
この方法は、刃によって構造物に働く力の分布を変動させる。これは、分離プロセスの制御を改善する。分離プロセスがより良好に制御されることにより、より薄い刃が使用可能となる。これは、分離によって露出された表面が損傷するリスクと部分構造物が破損するリスクとを低減する。最後に、本方法は、部分構造物の１つが薄い場合を含めて、より良質な分離を実現する。
【００２１】
任意の特徴によれば、刃は、刃の側面部分に力を加えることによって進められ、有利には引っ張りである。
【００２２】
この特徴は、それ自体で新規であり、刃の動作にかかわらず実現可能であるが、刃が進むにつれて動作の間に分離面内において刃の傾斜が変更されるような、動作を加えるという状況において特に有効である。
【００２３】
この特徴のおかげで、刃が２つの部分構造物間を進むにつれて、刃にかかるスラスト荷重をなくすことが可能となる。
【００２４】
その結果、刃を非常に硬くする必要がないため、刃はより薄くすることが可能となる。
【００２５】
したがって、本方法は、少なくとも１つの薄い部分構造物を含む構造物を分離するために使用され得る。
【００２６】
任意の特徴によれば、刃の傾斜は、分離面内に位置する瞬間的な回転中心まわりに刃を回転させることによって変動する（中心点は固定されることも、刃に対して可動式でもあり得る）。
【００２７】
任意の特徴によれば、刃の動作は、進行方向に対して垂直な分離面内における平行移動成分を含むことができる。
【００２８】
任意の特徴によれば、分離前線が、保持領域内で、２つの部分構造物が局所的に分離された開放領域と、２つの部分構造物がなおも接合された閉塞領域とを区切ることにより、刃の傾斜は、分離面内で上記分離前線の曲率を変更するように変動する。
【００２９】
任意の特徴によれば、分離前線が、保持領域内で、２つの部分構造物が局所的に分離された開放領域と、２つの部分構造物がなおも接合された閉塞領域とを区切ることにより、刃の傾斜は、分離面内で上記分離前線の長さを変更するように、例えば長くするように変動する。
【００３０】
分離前線の長さは、保持領域の２つの側面端部間にとることができる。
【００３１】
１つの有利な特徴によれば、傾斜は、刃が進むにつれて、一方の方向と他方とにおいて交互に変動する。
【００３２】
任意の特徴によれば、保持領域又は脆弱領域は、２つの部分構造物のうち第１の部分構造物の表面と２つの部分構造物のうち第２の部分構造物の表面とを接合することによって作り出される接合界面である。
【００３３】
任意の特徴によれば、保持領域又は脆弱領域は、上記構造物の内部領域の要素が受ける物理的及び／又は化学的な変更によって機械的に弱められた当該内部領域である。
【００３４】
これは、例えばガス種の注入等の注入によって作り出された多孔質の埋設領域若しくは脆弱性の埋設領域、埋設された低粘度膜、又は、蒸着界面とすることができる。
【００３５】
任意の特徴によれば、２つの部分構造物のうちの１つは、適用する上記面に対して垂直に測定された５０μｍ未満の厚みを有する。
【００３６】
任意の特徴によれば、２つの部分構造物のうちの１つは、適用する上記面に対して垂直に測定された１５μｍ未満の厚みを有する。
【００３７】
任意の特徴によれば、刃の先端は、直線状、曲線状、又は角がある。
【００３８】
任意の特徴によれば、先端は、不連続であり得る。刃は、例えば、鋸歯状とすることができ、又は、動作が上述したように与えられ、全ての要素が同一であるか若しくは異なるが同一の進行方向を有する多数の要素から構成することができる。
【００３９】
任意の特徴によれば、刃は、分離プロセス中に２つの部分構造物間にとどまって配置されるように、進行方向に平行でその面内にある。
【００４０】
このような方法で、刃は、刃の先端が通過した後に、２つの部分構造物の接触によって再接合することを防止する。
【００４１】
任意の特徴によれば、吸着プレートは、所定位置において構造物の自由表面に対して吸着することによって構造物を保持する。
【００４２】
これは、刃によって加えられる力にかかわらず、分離作業中に吸着される部分構造物を保持又は固定する。
【００４３】
任意の特徴によれば、上記刃の傾斜動作は、例えば分離面を横断する方向に構造物を撮像する赤外線ビデオカメラ等のビデオカメラからの信号に追従する。
【００４４】
そのような赤外線ビデオカメラは、分離前線を視認するために使用され得る。刃の面内における傾斜の変動速度及び刃の端部の進行は、例えば、分離前線進行パラメータに追従する。
【００４５】
任意の特徴によれば、刃の傾斜は、少なくとも基準傾斜に対して＋／−２０°の範囲で変動する。
【００４６】
実際には、傾斜は、構造物及びその構成材料に応じて変動する。傾斜は、例えば、１°若しくはそれ未満、１０°、３０°、又は９０°若しくはそれ以上の任意の値をとり得る。
【００４７】
さらにまた、傾斜変動について、構造物が脆弱材料から構成されている場合には、より低い傾斜変動速度が選択され得る。同様に、２つの構造物を１つに接合するエネルギが高い場合には、より低い傾斜変動速度が選択され得る。
【００４８】
任意の特徴によれば、構造物は、半導体材料からなる。
【００４９】
半導体材料は、例えば、ゲルマニウム、シリコン、シリコン−ゲルマニウム合金ＳｉｘＧｅｙ、具体的にはＧａＡｓ、ＧａＮ若しくはＩｎＰであるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ若しくはＣｄＴｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体、又は、ＳｉＣ等、半導体化合物であり得る。
【００５０】
任意の特徴によれば、構造物は、絶縁材料からなる。
【００５１】
使用される絶縁材料は、ガラス、サファイア、タンタル酸リチウムＬｉＴａＯ３若しくはニオブ酸リチウムＬｉＮｂＯ３、ダイヤモンド、ガーネット、酸化アルミニウム、又は、ポリマーであり得る。ガラス／ガラス構造物は、特に好適である。
【００５２】
任意の特徴によれば、構造物は、導電性材料からなる。
【００５３】
導電性材料は、例えば、ケイ素化合物、ゲルマニウム化合物、又は、酸化インジウムスズＩＴＯから選択され得る。
【００５４】
選択される材料はまた、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｗ、Ｐｄ、又は、Ｐｔ等の金属であり得る。
【００５５】
任意の特徴によれば、２つの部分構造物は、異なる材料からなる。
【００５６】
例えば、具体的にはＳｉ／ガラス構造物、又は、Ｓｉ／サファイア、ＳｉｘＧｅｙ／ガラス、若しくは、ゲルマニウム化合物／ガラス構造物等、異成分からなる構造物は、有利に使用され、保持領域は、２つの材料間を接合する領域である。
【００５７】
任意の特徴によれば、部分構造物の１つは、端部から構造物の内部に向かって、保持領域の面又は分離面に平行な方向において、最大厚み領域と、次に、最大厚み領域よりも著しく薄い最小厚み領域とを有し、厚みは、分離面に対して垂直に測定される。
【００５８】
構造物の端部から離れた薄い領域は、保持領域の面に対して垂直に予め薄化することによって得ることができる。厚い領域は、部分構造物の当初の厚みを有してもよい。
【００５９】
これは、当初は膜が接合されていた構造物から、材料の薄膜が分離されるのを可能とし、膜は、膜まわりに周囲補強を構成することができる厚い領域の存在によって強固とされる。これは、膜が破損したり変形したりするリスクを低減する。
【００６０】
任意の特徴によれば、刃は、高々１００μｍに等しい厚みを有する。
【００６１】
本発明は、薄い刃を使用することから、分離前線において分離されるべき層の小さな変形しか強いない。これは、分離された構造物が破損するリスクを低減する。
【００６２】
実際には、少なくとも刃面に対して直角な刃の厚み、及び／又は、刃の弾性、及び／又は、刃の硬さは、分離されるべき構造物に応じて選択される。
【００６３】
例えば、８０μｍの厚みは、膜が接合された７２５μｍの厚みのシリコン基板から、５０μｍから１００μｍの厚みのガラス膜を分離するのに適している。
【００６４】
さらに、刃は、硬くても柔らかくてもよく、この場合、例えば広げることができるロール状をとり得る。
【００６５】
任意の特徴によれば、刃は、アルミニウムからなる。
【００６６】
この材料は、良好な耐食性及び良好な機械的性能を示す。有利な変形例において、例えばアルミニウムからなる刃は、接合構造物間に刃を導入するのを容易とし、さらに、一旦剥離された構造物の再接合を防止するテフロン（登録商標）の膜を用いて被覆されている。
【００６７】
任意の特徴によれば、刃は、プラスチックフィルム又は熱可塑性高分子からなる。
【００６８】
任意の特徴によれば、刃は、カプトン（Ｒ）からなる。
【００６９】
任意の特徴によれば、刃は、紙からなる。
【００７０】
任意の特徴によれば、刃は、炭素繊維等の複合材料からなる。
【００７１】
明らかに、刃について選択される材料及び選択される厚みに応じて、刃は、硬いものとして、柔らかいものとして、又は、中間の硬さのものとして得られる。
【００７２】
本発明はまた、構造物内で２つの部分構造物に上記構造物を区切る脆弱領域、又は上記構造物内で２つの部分構造物間にある保持領域を含む構造物を分離する装置にして、平面刃と、２つの部分構造物の漸進的な分離を引き起こすように、構造物の入口端部から、脆弱領域の中央面又は保持領域の面に平行な面に対応する分離面内において進行方向に平面刃を進める手段とを含む、装置であって、進行方向に対して分離面内において刃の傾斜を変動させる手段を含むことを特徴とする、装置を提供する。
【００７３】
任意の特徴によれば、上記進行方向に対して分離面内において刃の傾斜を変動させる上記手段は、一方の方向と逆方向とにおいて上記傾斜を変動させる。
【００７４】
任意の特徴によれば、進行方向に平面刃を進める手段は、ガイドレールを含む。
【００７５】
任意の特徴によれば、刃は、２つの端部間に先端を有し、矩形開口が進行方向を横断して延在し且つ各端部に近接して位置しており、上記刃は、矩形開口内に係合されたロッドによって２本の平行な直線状レールに接続されている。
【００７６】
ロッドが矩形孔内を移動するという自由さは、刃がその面内において回転して移動すること、又は、矩形孔の長手方向に平行移動することを可能とする。
【００７７】
任意の特徴によれば、刃は、可変長のアームによってレールに接続されている。
【００７８】
任意の特徴によれば、刃は、高々１００μｍに等しい厚みを有する。
【００７９】
任意の特徴によれば、刃は、少なくとも５０μｍに等しい厚みを有する。
【００８０】
任意の特徴によれば、刃は、柔らかい。
【００８１】
任意の特徴によれば、上記刃の動作は、刃の一方の端部において刃を巻き上げるモータによって引き起こされる。
【００８２】
任意の特徴によれば、刃は、アルミニウムからなる。
【００８３】
任意の特徴によれば、刃は、プラスチックフィルムからなる。
【００８４】
任意の特徴によれば、刃は、カプトン（Ｒ）からなる。
【００８５】
任意の特徴によれば、刃は、紙からなる。
【００８６】
任意の特徴によれば、刃は、炭素繊維等の複合材料からなる。
【００８７】
任意の特徴によれば、刃の先端には、斜角が付けられている。
【００８８】
これは、分離面内において切断されるべき構造物内に刃を係合させるのを容易にし、分離前線近くの応力集中を最小化する。
【００８９】
あるいは、刃の先端は、丸められてもよい。
【００９０】
任意の特徴によれば、装置は、吸着によって構造物を保持する吸着プレートをさらに含む。
【００９１】
任意の特徴によれば、装置は、例えば適用する面に対して垂直な面内で構造物を視認するための例えば赤外線ビデオカメラ等のビデオカメラをさらに含む。
【００９２】
ビデオカメラは、２つの部分構造物間での分離前線の進行を視認するために使用される。
【００９３】
任意の特徴によれば、装置は、ビデオカメラからの信号に対して刃の動作を追従させる手段をさらに含む。
【００９４】
動作の回転成分又は平行移動成分のみが追従することができる。
【００９５】
任意の特徴によれば、吸着プレートは、高さ及び傾斜を調整可能である。
【００９６】
これは、刃が保持領域まで提供される位置に、分離されるべき構造物が移動されるのを可能とする。
【００９７】
本発明の目的、特徴、及び利点は、添付された図面を参照しながら実例的且つ限定されない例の目的で与えられた以下の記述から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】先行技術の剥離方法における、互いに接合された２枚のプレートから構成された構造物と、２枚のプレート間に当てられた刃との断面の概略図である。
【図２】同一位置における同一構造物及び同一刃の図であるが、上方から見た図である。
【図３】他の先行技術の方法における、構造物の面内において主要な刃と２つの補助的な刃が当てられた構造物を上方から見た図である。
【図４】一方のプレートが刃及び他方のプレートと比較して薄い場合における、２枚の接合されたプレートから構成された先行技術の構造物と、２枚のプレート間に当てられた刃との側面図である。
【図５】本発明の方法の実行を開始する際において、構造物の入口端部の近くにある刃が当てられる面内において構造物を上方から見た概略図である。
【図６】刃の第１の移動後における構造物の類似図である。
【図７】さらなる刃の移動後における構造物の他の類似図であり、刃が構造物内に進んだ場合の図である。
【図８】さらなる刃の移動後における構造物の他の類似図であり、刃が構造物の出口端部の近くにある場合の図である。
【図９】本発明の方法の第２の実施形態の実行を開始する際において、刃が当てられる面内において構造物を上方から見た概略図である。
【図１０】図９の構成から刃が移動した後における構造物の類似図である。
【図１１】さらなる刃の移動後における構造物の類似図である。
【図１２】先行技術の方法を使用した場合における再接合現象を示す図である。
【図１３】本発明の変形例である刃の図である。
【図１４】本発明の他の変形例である他の刃の図である。
【図１５】本発明の１つの実施形態の分離装置の刃を上方から見た図である。
【図１６】本発明の分離装置の１つの実施形態を上方から見た概略図である。
【図１７】本発明の分離装置の１つの実施形態を上方から見た図である。
【図１８】図１６の装置の概略的な側面図である。
【図１９】本発明の他の分離装置の概略的な側面図である。
【図２０】本発明の他の実施形態の分離装置の他の刃を上方から見た図である。
【図２１】本発明の方法の実施において使用可能な刃の先端の断面図である。
【図２２】本発明の方法の実施において使用可能な刃の先端の断面図である。
【図２３】本発明の方法の実施において使用可能な刃の先端の断面図である。
【図２４】本発明の方法の実施において使用可能な刃の先端の断面図である。
【図２５】本発明の方法の実施において使用可能な刃のシステムの先端の断面図である。
【図２６】本発明の方法の実施において使用可能な刃のシステムの先端の断面図である。
【図２７】本発明の方法の実施において使用可能な刃のシステムの先端の断面図である。
【図２８】一方が他方よりも薄い２つの部分構造物から構成された構造物の分離に本発明の方法を適用した場合における概略的な断面図である。
【図２９】適用例を上方から見た図である。
【図３０】刃を嵌め込む前において、一方が薄い中央領域の周囲に厚い周縁を有する２つの部分構造物から構成された構造物の分離に本発明の方法を適用した場合における概略的な断面図である。
【図３１】刃の嵌め込み後における適用例の類似図である。
【発明を実施するための形態】
【００９９】
図５を参照すると、例えばシリコンからなり且つ（図１において示された構造物と同様の方法で）互いに接合された２枚のプレートから構成された円筒構造物１０２が水平に配設されている。あるいは、構造物は、１つ以上のガス種の注入によって得られた、分離されるべき２つの部分構造物を区切る、多孔質の埋設領域又は脆弱性の埋設領域を含む。
【０１００】
刃１０１は、２枚のプレートと接触して、ここでは入口端部と称されるその界面の端部から、２枚のプレートの接合界面の面内に挿入される。大まかに言うと、刃は、２つの側面刃１１０、１１１と、ここでは直線状である先端１１２とを有する。ここでは、この端部は、構造物１０２の半径（図示せず）に対して垂直である。
【０１０１】
剥離前線１０５は、基本的に、先端１１２の前方において、構造物１０２の２枚のプレートの間に先端１１２に平行に構築される。ここでは曲線に近い、より正確には直線に近いこの剥離前線１０５は、２枚のプレートの分離された材料が接合する場所にある。
【０１０２】
図６を参照すると、刃１０１は、界面の面内において、構造物１０２の２枚のプレート間で一般的な進行方向Ａに進められる。
【０１０３】
刃の端部１１０は、進行方向Ａにおいて、端部１１１よりも長い距離を進む。したがって、一般的な進行方向に対する面内における刃の一般的な傾斜は変更される。
【０１０４】
剥離前線１０５は、先端部１１２のさらに前方に進む。剥離前線は、２枚のプレートがより大きく分離するように移動され、開放領域の面積は増加し、閉塞領域の面積は減少する。
【０１０５】
図７を参照すると、刃１０１は、界面の面内において、構造物１０２の２枚のプレートの間で一般的な進行方向Ａに再度進む。刃の端部１１０は、端部１１１よりも短い距離を進められる。したがって、その面内における刃の一般的な傾斜は、再度変更される。
【０１０６】
最後に、図８を参照すると、刃１０１は、界面の面内において、２枚のプレートの間で一般的な進行方向Ａに再度進められる。刃の端部１１０は、端部１１１よりも長い距離を進められる。したがって、刃の一般的な傾斜は、再度変更される。
【０１０７】
この段階において、刃は、刃が構造物１０２から抜け出ることができる際に通る出口端部と称される、構造物の１０２の入口端部とは反対側の端部の近傍に位置する。
【０１０８】
本発明の方法の第２の実施形態は、図９から図１１を参照して次に記述される。
【０１０９】
図９を参照すると、２枚のプレートから構成された円筒構造物２０２は、図５におけるものと同様の方法で配設されており、刃２０１は、２枚のプレートの接合界面の面内に挿入され、剥離前線２０５は、刃の先端の前方に構築される。
【０１１０】
図１０を参照すると、刃２０１は、その面内において回転する。この回転は、構造物２０２に沿って垂直に位置する回転中心Ｃ１まわりに、例えば、その中心の近傍において時計回りに生じる。勿論、Ｃ１については他の位置が可能である。例えば、Ｃ１は、刃と同じ高さに位置してもよい。
【０１１１】
剥離前線２０５は、その長手の部分にわたって移動され、曲線形状をとる。なおも接合されている領域は凸状であり、図９におけるものよりも大きな面積の剥離領域は凹状である。
【０１１２】
図１１を参照すると、刃２０１は、その面において図１０の構成から新たな回転を受ける。回転は、反時計回りに回転中心Ｃ２上で生じる。本実施形態において、中心Ｃ２は、回転中心Ｃ１から、進行方向Ａにおける平行移動によって得られる。
【０１１３】
再接合前線は、その長手の部分にわたって移動され、その曲率が変更される。剥離面積は、図１０の構成よりも大きい。
【０１１４】
その後、例えば、その面内における刃の傾斜のさらなる変動をともなって又はともなわず、進行方向Ａにおける刃２０１の平行移動により、構造物２０２の分離は継続する。
【０１１５】
１つの変形例において、進行方向における平行移動の前に及び／又は同時に、回転移動が生じ得る。回転移動は、進行方向に対して垂直な平行移動と関連するものであってもよい。
【０１１６】
図１２から図１４を参照すると、例えば領域３００において等、剥離領域の一部は再接合され得ることに留意すべきである。この現象を制限するために、例えば、凸状先端３１０等の曲線状の先端、角がある先端３２０、さらに（図２５において示されるような）多数の不連続部分から構成された先端、又は、さらに（図２７において示されるような）多数の刃を有する刃を使用することが有利である。
【０１１７】
図１５から図１８は、本発明の第１の実施形態の分離装置を示している。
【０１１８】
図１５を参照すると、装置は、互いに平行な２本のレール１００１、１００２と、その面が２本のレールに平行な平面刃１０１０とを含む。
【０１１９】
刃の長手は、２つの端部１０１１、１０１２の間において２本のレールを横断しており、長手が刃の長手方向に延びる先端１０１３を有する。
【０１２０】
刃は、レールに平行な進行方向Ａにおいて、互いに独立して作動する２つのモータ（図示せず）によってレール上で駆動されるように穿孔されている。
【０１２１】
穿孔は、刃の２つの端部１０１１、１０１２に近接し且つその面に対して垂直に刃を通過する矩形孔１０１５、１０１６の形式で形成されている。
【０１２２】
矩形孔内に挿入されたロッド１０１７、１０１８を構成する固定部材（例えばボルト等）は、刃を各レールと対応するモータとに接続する。
【０１２３】
この固定方法は、刃が、その面に対して垂直な軸まわりにレールに対して回転し、その結果、その面内における傾斜を変動させるのを可能とする。レールに対する回転は、進行方向Ａにおける一般的な平行移動と任意に組み合わせることができる。
【０１２４】
図１６を参照すると、分離装置は、刃１０１０と、刃１０１０が取り付けられているレール１００１、１００２との他に、レール上の刃１０１０を一般的な進行方向Ａに駆動するモータ１００３、１００４を含む。
【０１２５】
ここでは、２つのモータは、ユーザによって制御され得るが、コンピュータによっても制御され得る。刃の面内における先端１０１３の傾斜を変動するように２つのモータが互いに独立して制御可能であることは重要である。
【０１２６】
吸着プレート１０２０は、刃１０１０に提供される円筒構造物を例えばシリコンで被覆し、分離動作中に吸着によってその構造物を保持するように、レール間に配置されている。
【０１２７】
この吸着プレートは、有利には、赤外線及び／又は可視光線に対して少なくとも部分的に透明であり、分離中の観察を可能とする。すなわち、吸着プレートは、開口部を備え、及び／又は、主にガラスから構成される。吸着プレートはまた、例えばプレキシグラス又は石英から構成される。
【０１２８】
最後に留意すべきは、刃１０１０が、分離されるべき構造物を、分離動作中に完全に被覆することができるような幅を進行方向Ａに有することである。
【０１２９】
図１７を参照すると、変形例において、刃は、可変長のアーム１００１’、１００２’を介してレール１００１、１００２に固定されている。
【０１３０】
図１８は、図１６の分離装置の側面図である。２つの部分構造物から構成された構造物４０２は、ここではシリコンであり、吸着プレート１０２０の下方に配置される。
【０１３１】
吸着プレートは、部分構造物の１つ、例えば、２つのうち厚い方、又は、薄い方を保持する。
【０１３２】
モータ１００３、１００４（図示せず）と結合されたレール１００１、１００２（図示せず）は、一般的な進行方向Ａに刃１０１０を進める。
【０１３３】
吸着プレート１０２０は、副尺及びマイクロメータネジによって高さ及び傾斜を調整可能であり、構造物４０２の２つの部分構造物の分離面に平行に刃１０１０が当てられるのを可能とする。
【０１３４】
赤外線ビデオカメラ１０３０は、本実施形態においては赤外線に対して透明であるか又は開口部を備えた吸着プレート１０２０を介して、構造物４０２の面に対して垂直方向に構造物４０２を視認するために、構造物４０２に面するように配設されており、赤外線光源１０５０は、例えば構造物４０２の下方に配設されている。
【０１３５】
したがって、赤外線ビデオカメラ１０３０は、構造物４０２の２つの部分構造物間に形成される剥離前線とその移動とを視認することができる。
【０１３６】
赤外線ビデオカメラ１０３０によって測定される信号は、コンピュータ１０４０によって使用され、互いに独立したモータ１００３、１００４の動作を追従させ、構造物４０２の２つの部分構造物間で観察される剥離前線の移動に応じて、面内における刃１０１０の傾斜を変動させる。
【０１３７】
図１９において示された本発明の分離装置の他の実施形態において、構造物４０２は、吸着プレート１０２１の下方に配置され、赤外線ビデオカメラ１０３１は、吸着プレート１０２１の反対側において構造物４０２の下方に設置される。
【０１３８】
上述したように、刃が一般的な進行方向Ａに全体的に前方に移動してその傾斜がその面内において変動し、その結果、構造物４０２の分離を制御可能とするように、モータ１００３は、レール１００１上における刃１０１０の動作を制御し、第２のモータ１００４（図示せず）は、レール１００２（図示せず）上における刃１０１０の動作を制御する。
【０１３９】
図２０は、本発明の方法を実施する刃のシステムの他の実施形態を示している。
【０１４０】
それは、直線状レール２００１と、レール２００１に平行な平面刃２０１０とを含む。刃は、刃の面に対して垂直な軸２０２０に沿ってレールに固定されている。モータ２００３は、一般的な進行方向Ａにレール上を平行移動するように刃を駆動する。刃はまた、先端２０１３を有する。
【０１４１】
モータ２００４及び軸２０２０との軸接続は、刃がレール２００１に対してその面内で回転移動Ｒを実行するのも可能とし、その結果、その面内においてその傾斜を変動させることができる。
【０１４２】
図２１から図２４は、本発明の装置を用いて本発明の方法を実施するために使用される刃の様々な先端の外形を示している。
【０１４３】
図２１は、先が尖った刃の先端を示している。すなわち、先端は、面が互いに１つにまとまって角を形成する２つの面を有する。したがって、少なくとも刃のスケールにおいて観察されると、刃の先端には角がある。
【０１４４】
図２２は、部分的に丸められている刃の先端を示している。すなわち、先端は、面が互いに１つにまとまるが、交わる直前で丸められた２つの面を含む。
【０１４５】
図２３は、斜角が付けられた先端を示している。
【０１４６】
図２４は、完全に丸められている刃の先端を示している。
【０１４７】
図２５から図２７は、変形例において使用される他の刃の先端を示している。先端は、曲線状（凹状若しくは凸状）であってもよく又は角があってもよい。１つの変形例において、同一の進行方向を有する２つの刃３００１、３００２が使用される。
【０１４８】
本発明の方法は、これらの刃のいずれとも互いに変更可能に実施され、これらの刃は、分離動作の精密な制御に特によく役立つ。
【０１４９】
図２８及び図２９は、本発明の方法を、２０ｃｍ前後の直径を有する２枚のプレート６１２、６１３から構成された構造物６０２の分離に適用した場合を示している。
【０１５０】
プレートの一方は、厚いプレート６１２であり、他方は、５０μｍ未満、ここでは３５μｍの厚みを有する薄いプレート６１３である。プレート間の接合エネルギは、３５０ｍＪ／ｍ２前後である。
【０１５１】
分離は、その先端に平行な２５ｃｍ長のアルミニウム刃６０１を用いて行われる。刃の長さは、基本的に、分離されるべき構造物の幅に応じている。
【０１５２】
使用される刃は、５０マイクロメートルの厚みを有し、その面内における先端に対して垂直な幅は、プレート６１２、６１３の寸法よりも大きい。刃は、図１７及び図１８に示された装置によって操作される。
【０１５３】
刃６０１は、ここでは図５から図８において示された方法の実施形態にしたがって、面内において変動する傾斜をともなって、一般的な進行方向Ａに進む。
【０１５４】
面内において刃を傾斜させる工程中に、第１のモータ上に取り付けられた刃の一端は、１ｍｍ／分の速度で前方に移動し、第２のモータ上に取り付けられた刃の他端は、１ｃｍ／分の速度で前方に移動する。
【０１５５】
図２８は、薄い刃６０１が所定厚みのプレート６１３にわずかな曲率を与える（そこから曲率Ｒ’の大きい半径となる）場合を示している。
【０１５６】
さらに、刃６０１の傾斜の変動は、刃によって構造物上に作用される力の分布を変動させ、刃６０１の進行の良好な制御を可能とする。
【０１５７】
これは、分離の良好な制御を実現し、良質な分離された表面を形成する。
【０１５８】
図２９は、刃６０１が構造物６０２の出口端部に接近する際であっても、その先端に対して垂直な刃６０１の幅が、プレート６１２、６１３の界面領域の全体にわたってプレート６１２、６１３の間に刃が配設されるように設定される場合を示している。これは、分離動作中に２枚のプレート６１２、６１３が互いに再接合する全てのリスクを除去する。
【０１５９】
そして、プレート６１３は、特にマイクロエレクトロニクスの分野において、様々な適用に使用可能である。これは、プレート６１２にも等しく適用される。
【０１６０】
図３０及び図３１は、本発明の方法の第２の適用を示している。それは、２枚の円形プレート７１２、７１３から構成された構造物７０２の分離に関し、プレートの一方は、厚いプレート７１２であり、他方は、その周囲においてその外周に沿った肥厚部分７１４を有する薄いプレート７１３である。
【０１６１】
周囲において肥厚部分７１４を有する、この種の薄いプレート７１３は、当初は厚いプレートの中央領域にわたってプレートに対して垂直に薄化することによって得ることができる。
【０１６２】
ここでは、薄化は機械的に実行されるが、化学的に（化学エッチングによって）、又は、機械的手段と化学的手段との組み合わせによっても実行することができる。
【０１６３】
薄い刃７０１が使用される。その先端は、斜角が付けられている。さらに、プレート７１２、７１３は、それらの外周において面取りされた面を有する。したがって、刃の形状及び構造物の形状は、構造物の外部からプレート７１２、７１３を接続する界面に向かって刃を案内するのを容易とする。
【０１６４】
図３０及び図３１において示された方法において、刃７０１は、プレート７１２、７１３間の保持領域又は接合界面に当てられ、これらの局所的な分離を生じさせる。分離前線は、刃７０１の前方に構築される。その後、刃７０１は、一般的な進行方向Ａに進み、その面内における刃の傾斜は、上述したように、刃が前方に移動するにつれて変更される。
【０１６５】
この方法のおかげで、プレート７１２、７１３から構成された構造物の分離が制御され、構造物７０２が破損するリスクが制限され、使用される刃７０１が薄くなる。これは、全体的に良質な分離をもたらし、例えばマイクロエレクトロニクスの分野において、プレート７１３を様々な適用に使用することができる。
【符号の説明】
【０１６６】
１０１、２０１、６０１、７０１、３００１、３００２  刃
１０２、２０２  円筒構造物
１０５、２０５  剥離前線
１１０、１１１  側面刃
１１２、１０１３、２０１３  先端
３００  領域
３１０  凸状先端
３２０  角がある先端
４０２、６０２、７０２  構造物
６１２、６１３、７１２、７１３  プレート
７１４  肥厚部分
１００１、１００２、２００１  レール
１００１’、１００２’  アーム
１００３、１００４、２００３、２００４  モータ
１０１０、２０１０  平面刃
１０１１、１０１２  刃の端部
１０１５、１０１６  矩形孔
１０１７、１０１８  ロッド
１０２０、１０２１  吸着プレート
１０３０、１０３１  赤外線ビデオカメラ
１０４０  コンピュータ
１０５０  赤外線光源
２０２０  軸
Ａ  進行方向
Ｃ１、Ｃ２  回転中心
Ｒ  回転移動
Ｒ’  曲率
【図１】
0005280177.tif 000002
【図２】
0005280177.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005280177.tif 000005
【図５】
0005280177.tif 000006
【図６】
0005280177.tif 000007
【図７】
0005280177.tif 000008
【図８】
0005280177.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005280177.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0005280177.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0005280177.tif 000016
【図１６】
0005280177.tif 000017
【図１７】
0005280177.tif 000018
【図１８】
0005280177.tif 000019
【図１９】
0005280177.tif 000020
【図２０】
0005280177.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
0005280177.tif 000023
【図２３】
0005280177.tif 000024
【図２４】
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【図２５】
0005280177.tif 000026
【図２６】
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【図２７】
0005280177.tif 000028
【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
0005280177.tif 000031
【図３１】
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