(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板を含むワークが支持体と分離層を介して接合される積層体に対し、光の照射により前記分離層が変性して前記ワークから前記支持体を剥離するワーク分離装置であって、
前記積層体の前記ワーク側又は前記支持体のいずれか一方を着脱自在に保持する保持部材と、
前記保持部材に保持された前記積層体の前記支持体又は前記ワーク側の他方を透して前記分離層に向け前記光を照射する光照射部と、
前記積層体の前記ワーク側又は前記支持体のいずれか一方に対して他方を厚み方向に隔離移動させる隔離部材と、
前記光照射部及び前記隔離部材を作動制御する制御部と、を備え、
前記積層体は、前記支持体の表面に沿って積層される前記分離層と、前記分離層に沿って積層される凝固層と、を有し、
前記制御部は、前記光照射部により前記光を前記分離層の全面に亘って照射する全体照射と、前記支持体の前記表面及び前記凝固層の接着部位のみに前記光を部分的に照射する選択照射と、が行われるように制御することを特徴とするワーク分離装置。
【請求項２】
前記凝固層が封止層であることを特徴とする請求項１記載のワーク分離装置。
【請求項３】
前記凝固層が接着層であることを特徴とする請求項１記載のワーク分離装置。
【請求項４】
前記凝固層の前記接着部位を位置検知する検出部を備え、前記検出部からの検知信号に基づいて前記光照射部を作動制御することを特徴とする請求項１、２又は３記載のワーク分離装置。
【請求項５】
前記凝固層の前記接着部位に対する前記光照射部からの前記選択照射が、前記分離層に対する前記全体照射よりも高出力な部分照射，又は前記接着部位のみの重複した部分照射，若しくは高密度な部分照射のいずれか一つ，或いは複数の組み合わせからなることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のワーク分離装置。
【請求項６】
回路基板を含むワークが支持体と分離層を介して積層される積層体に対し、光の照射に伴う前記分離層の変性により前記ワークから前記支持体を剥離するワーク分離方法であって、
前記積層体の前記ワーク側又は前記支持体のいずれか一方を保持部材に着脱自在に保持する保持工程と、
前記保持部材に保持された前記積層体の前記支持体又は前記ワーク側の他方を透して前記分離層に向け光照射部から前記光を照射する光照射工程と、を含み、
前記積層体は、前記支持体の表面に沿って積層される前記分離層と、前記分離層に沿って積層される凝固層と、を有し、
前記光照射工程では、前記光照射部により前記光を前記分離層の全面に亘って照射する全体照射と、前記支持体の前記表面及び前記凝固層の接着部位のみに前記光を部分的に照射する選択照射と、が行われることを特徴とするワーク分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＷＬＰ（wafer level packaging）やＰＬＰ（panel level packaging）、又は厚さが比較的に薄い半導体ウエハの処理工程などのような、製品となるワークの製造過程において、支持体に仮止め保持されたワークを支持体から剥離するために用いられるワーク分離装置、及び、ワーク分離装置を用いたワーク分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のワーク分離装置及びワーク分離方法として、半導体基板（薄型ウエハ）をシリコン、ガラス等の支持体に仮接着材層を介して接合することにより、裏面研削、ＴＳＶや裏面電極形成の工程に十分耐えうるシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
仮接着材層は、半導体基板（回路付ウエハ）の表面に積層された熱可塑性樹脂により構成される第一仮接着層と、第一仮接着層に積層された熱硬化性樹脂により構成される第二仮接着層と、支持体及び第二仮接着層の間に積層された分離層の成分からなる第三仮接着層と、を含んでいる。仮接着材層の積層方法は、各仮接着層の材料を溶剤に溶解し、スピンコート法等を用いて積層される。第二仮接着層の積層方法は、分離層が積層されている支持体上に熱硬化性樹脂層が積層される。
支持体の分離方法としては、光やレーザーを照射することで接着力を変化させて分離可能にする光レーザー剥離方式が挙げられる。光レーザー剥離方式による支持体の分離は、支持体側から光やレーザーを照射して、分離層を変質させることにより、支持体と分離層の接着力等が低下して、半導体基板（回路付ウエハ）にダメージを与えることなく支持体が分離される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０９８４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、支持体に沿って分離層の成分が積層される際に気泡を発生する恐れがあり、分離層の成分に混入した気泡は、分離層の中でボイド（空間）となり残ってしまう。
しかし、特許文献１では、支持体に沿って分離層の成分が積層された後に、分離層に沿って第二仮接着層の熱硬化性樹脂を積層するため、分離層のボイドに熱硬化性樹脂が流れ込んでしまう。分離層のボイドに侵入した熱硬化性樹脂は、支持体の表面に接触したまま固化することにより、部分的に接着状態となってしまう。
この場合には、光やレーザーを照射することで分離層の接着力を変化させても、部分的な接着状態が残るため、半導体基板（回路付ウエハ）から支持体が分離できない。
これにより、支持体を無理に分離させると、半導体基板に搭載された回路に形成されているデバイスにダメージを与えることや、半導体基板にクラック（亀裂）が入ることや、最悪の場合には半導体基板が割れる可能性もあるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題を解決するために本発明に係るワーク分離装置は、回路基板を含むワークが支持体と分離層を介して接合される積層体に対し、光の照射により前記分離層が変性して前記ワークから前記支持体を剥離するワーク分離装置であって、前記積層体の前記ワーク側又は前記支持体のいずれか一方を着脱自在に保持する保持部材と、前記保持部材に保持された前記積層体の前記支持体又は前記ワーク側の他方を透して前記分離層に向け前記光を照射する光照射部と、前記積層体の前記ワーク側又は前記支持体のいずれか一方に対して他方を厚み方向に隔離移動させる隔離部材と、前記光照射部及び前記隔離部材を作動制御する制御部と、を備え、前記積層体は、前記支持体の表面に沿って積層される前記分離層と、前記分離層に沿って積層される凝固層と、を有し、前記制御部は、前記光照射部により前記光を前記分離層の全面に亘って照射する全体照射と、前記支持体の前記表面及び前記凝固層の接着部位のみに前記光を部分的に照射する選択照射と、が行われるように制御することを特徴とする。
また、このような課題を解決するために本発明に係るワーク分離方法は、回路基板を含むワークが支持体と分離層を介して積層される積層体に対し、光の照射に伴う前記分離層の変性により前記ワークから前記支持体を剥離するワーク分離方法であって、前記積層体の前記ワーク側又は前記支持体のいずれか一方を保持部材に着脱自在に保持する保持工程と、前記保持部材に保持された前記積層体の前記支持体又は前記ワーク側の他方を透して前記分離層に向け光照射部から前記光を照射する光照射工程と、を含み、前記積層体は、前記支持体の表面に沿って積層される前記分離層と、前記分離層に沿って積層される凝固層と、を有し、前記光照射工程では、前記光照射部により前記光を前記分離層の全面に亘って照射する全体照射と、前記支持体の前記表面及び前記凝固層の接着部位のみに前記光を部分的に照射する選択照射と、が行われることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態（第一実施形態）に係るワーク分離装置及びワーク分離方法における成形過程を示す説明図であり、（ａ）が分離層の塗布時の縦断正面図、（ｂ）がワークの実装時の縦断正面図、（ｃ）が接合時の縦断正面図である。
【図２】図１（ｃ）の（２）−（２）線に沿える平面図である。
【図３】本発明の実施形態（第一実施形態）に係るワーク分離装置及びワーク分離方法における分離過程を示す縦断正面図であり、（ａ）が全体照射時の縦断正面図、（ｂ）が選択照射時の縦断正面図、（ｃ）が隔離時の縦断正面図である。
【図４】本発明の実施形態（第二実施形態）に係るワーク分離装置及びワーク分離方法における成形過程を示す説明図であり、（ａ）が分離層の塗布時の縦断正面図、（ｂ）がワークの実装時の縦断正面図、（ｃ）が接合時の縦断正面図である。
【図５】本発明の実施形態（第二実施形態）に係るワーク分離装置及びワーク分離方法における分離過程を示す縦断正面図であり、（ａ）が全体照射時の縦断正面図、（ｂ）が選択照射時の縦断正面図、（ｃ）が隔離時の縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係るワーク分離装置Ａ及びワーク分離方法は、図１〜図５に示すように、回路基板（図示しない）を含むワーク１と、ワーク１を平坦な状態に保持する支持体２とが、分離層３を介して接合されてなる積層体Ｓに対し、光Ｌの照射により分離層３が剥離可能に変性（変質）して、ワーク１から支持体２を剥離させる装置と方法である。ＷＬＰ（wafer level packaging）やＰＬＰ（panel level packaging）のような半導体パッケージなどを製造することや、厚さが極めて薄い半導体ウエハ（以下「極薄ウエハ」という）の処理工程のために用いられる。
詳しく説明すると、本発明の実施形態に係るワーク分離装置Ａは、ワーク１と支持体２が分離層３を挟んで接合される成形装置１０と、光Ｌの照射による分離層３の変性（変質）でワーク１と支持体２を剥離可能にする剥離装置２０と、を具備している。
なお、図１〜図５に示されるように、ワーク１や支持体２や積層体Ｓは通常、その表面や裏面が上下方向へ向くように載置される。ワーク１や支持体２や積層体Ｓの厚み方向を以下「Ｚ方向」という。厚み方向（Ｚ方向）と交差する二方向を以下「ＸＹ方向」という。
【０００８】
ワーク１は、シリコンなどの材料で薄板状に形成され、回路形成処理や薄化処理などの半導体プロセスが供された回路基板を含む搬送可能な基板などからなるデバイス基板である。ワーク１の全体形状は、矩形（長方形及び正方形を含む角が直角の四辺形）のパネル形状や、円形のウエハ形状などに形成される。
ワーク１の具体例としては、半導体チップなどの半導体素子１ａ又はそれに類似するものが挙げられる。
ワーク１の表面は、裏面に後述する支持体２が分離層３を介して接合された状態で、回路形成処理や薄化処理などの加工が施される。この加工の終了後には、分離層３を変質させてワーク１から支持体２が剥離可能になる。
ワーク１の厚みは、例えば１５〜３，０００μｍなどに薄化された矩形や円形の半導体素子などからなる基板も含まれる。特にワーク１の厚みが数十μｍ程度などのように極めて薄い（以下「極薄」という）パネル形状やウエハ形状の場合には、ダイシングテープなどのようなテープ状の保持用粘着シートにワーク１の全面を貼り付けてサポートすることや、ダイシングフレームなどのような四角枠状や円形枠状（リング状）の保持フレームで外周部が補強されたテープ状の保持用粘着シートに対しワーク１を貼り付けることでサポートすることも可能である。
なお、後述する光Ｌがワーク１側を透して分離層３に向け照射される場合には、ワーク１を光Ｌが透過可能な透明又は半透明の材料で形成することも可能である。
【０００９】
支持体２は、ワーク１の薄化工程や各種処理工程や搬送工程などにおいてワーク１を平坦な状態に保持することにより、ワーク１が必要な強度を有してワーク１の破損や変形などが防止されるようにしたキャリア基板やサポート基板などと呼ばれるものである。このため、支持体２は、硬質な剛性材料で、ワーク１などに対応したサイズの矩形や円形に形成される。
支持体２は、後述する光Ｌが透過可能なガラスや合成樹脂などの透明又は半透明な剛性材料で平板状に形成することが好ましい。
支持体２の具体例としては、厚みが例えば３００〜３，０００μｍのガラス板やセラミック板やアクリル系樹脂製などの矩形板や円形板が用いられる。図示例の場合には、光照射部２２からの光Ｌとして特定波長のレーザー光線が透過する透明のガラス板を用いている。
【００１０】
分離層３は、適度な接着力を有し且つその接着力が制御可能に変性（変質）する変性材料３ｍで、ワーク１と支持体２との間に挟み込むように積層形成される。
変性材料３ｍは、光反応樹脂などで構成される。変性材料３ｍの接着力を制御する方法としては、光Ｌの吸収などにより接着力が低下してワーク１と支持体２を剥離可能に変性（変質）させるものが用いられる。分離層３や変性材料３ｍを変質させる光Ｌとしては、レーザー光線，熱線（赤外線），その他の光線が挙げられ、その中では対象物に高エネルギー密度の光線が照射可能となるため、レーザー光線を用いることが好ましい。さらに変性材料３ｍは、ワーク１と支持体２の剥離後において、容易に洗浄除去できるものを用いることが好ましい。
分離層３の積層方法は、スリットコート法，スピンコート法などを用い、変性材料３ｍが支持体２の表面２ａに沿って塗布され、その後の加熱や焼成などにより固化される。
変性材料３ｍの一例として例えばポリイミド樹脂などのような十分な接着性を有する場合には、図１〜図３に示されるように、変性材料３ｍのみでワーク１と支持体２とを着脱自在に接合させている。
分離層３の他の例として変性材料３ｍが必要な接着力を有していない場合には、図４〜図５に示されるように、後述する接着層４ｃが介装され、接着層４ｃでワーク１と分離層３や支持体２とを着脱自在に接合させている。
接着層４ｃの積層方法は、スリットコート法，スピンコート法などを用い、接着剤が分離層３に沿って塗布される。
【００１１】
積層体Ｓとしては、Ｚ方向の厚みがＸＹ方向の全体サイズに比べて薄化したものが主に用いられる。
積層体Ｓは、ワーク１，支持体２及び分離層３に加えて凝固層４を有している。
凝固層４は、少なくとも分離層３に沿った流体の塗布などにより積層形成される。凝固層４の塗布などによる積層時には、凝固層４の材料が後述する分離層３のボイド３ｖに入って、支持体２の表面２ａと部分的に接着されることがある。つまり、凝固層４には、支持体２の表面２ａとの接着部位４ａを生じることがある。
凝固層４の具体例としては、図１〜図３に示される封止層４ｂや、図４〜図５に示される接着層４ｃなどが挙げられる。
積層体Ｓの一例として図１〜図３に示される第一積層体Ｓ１は、ワーク１を保護するために封止層４ｂが、分離層３及びワーク１に沿って積層形成されている。封止層４ｂは、例えばエポキシ樹脂などからなる液状の封止材が、分離層３やワーク１を覆うように塗布され、加熱焼成などによる封止材の硬化でワーク１を気密状に保護している。
積層体Ｓの他の例として図４〜図５に示される第二積層体Ｓ２は、分離層３の補助材として接着層４ｃが、分離層３に沿って積層形成されている。接着層４ｃは、液状の接着剤が、分離層３を覆うように塗布され、加熱焼成などによる硬化でワーク１との接着性を補強している。
なお、後述する光Ｌがワーク１側を透して分離層３に向け照射される場合には、封止層４ｂの封止材や接着層４ｃの接着剤として、光Ｌが透過可能な透明や半透明の材料からなるものを用いることも可能である。
【００１２】
積層体Ｓとして図示例の場合には、第一積層体Ｓ１及び第二積層体Ｓ２が共にパネル形状（矩形）に形成される。図２に示されるように、ワーク１として矩形で極薄な複数の半導体素子１ａを、ＸＹ方向へ所定間隔（等間隔）毎にそれぞれ並列状に搭載し、複数の半導体素子１ａを保護するために封止層４ｂでモールド成形されている。このような第一積層体Ｓ１や第二積層体Ｓ２は、最終的にダイシングなどでＸＹ方向へ切断した後に、再配線層などを介して電極取り出し部を取り付けるなどの最終工程を経ることにより、最終製品である複数の電子部品が製造される。
図示例では、後述する光照射部２２からの光Ｌとしてレーザー光線が、透明や半透明の支持体２を透過して分離層３に照射され、レーザー光線の吸収により分離層３を剥離可能に変質させるようしている。
また、積層体Ｓの他の例として図示しないが、ワーク１のサイズ又は配置個数を変更することや、支持体２，分離層３，封止層４ｂ，４ｂ′，接着層４ｃなどの厚みを変更することや、光照射部２２からの光Ｌとしてレーザー光線に代え、熱線（赤外線）やその他の光線の照射により分離層３を剥離可能に変質させるなど、図示例以外の構造に変更することも可能である。
【００１３】
成形装置１０は、ワーク１と支持体２を両者間に分離層３などが挟まれるように接合させる成形機である。
成形装置１０の具体例として図１（ａ）〜（ｃ）や図４（ａ）〜（ｃ）に示される場合には、支持体２を着脱自在に保持するように設けられる接合用保持部材１１と、接合用保持部材１１に保持された支持体２の表面２ａに対して、分離層３の変性材料３ｍなどを積層する塗布機１２と、分離層３などに向けてワーク１を供給して組み付ける実装機１３と、ワーク１や分離層３などを支持体２の表面２ａに向け加圧して接合させるプレス機１４と、を主要な構成要素として備えている。
さらに、成形装置１０は、接合用保持部材１１，塗布機１２，実装機１３及びプレス機１４などを作動制御する接合用制御部１５を備えている。
【００１４】
接合用保持部材１１は、金属などの剛体で歪み変形しない厚さで、積層体Ｓ（第一積層体Ｓ１，第二積層体Ｓ２）の外形寸法よりも大きい矩形又は円形の定盤などで構成される。
接合用保持部材１１において支持体２と厚み方向（Ｚ方向）へ対向する平滑な接合用支持面１１ａには、支持体２を着脱自在に保持する接合用の保持チャック（図示しない）が設けられる。
塗布機１２は、分離層３の変性材料３ｍなどを支持体２の表面２ａに対して所定の厚みで塗布するスロットダイコーターやスピンコーターなどにより構成される。
実装機１３は、ワーク供給源（図示しない）からワーク１を搬送して分離層３などの所定位置に組み付けるチップマウンターなどにより構成される。
プレス機１４は、支持体２と同じ又はそれよりも大きな押圧板１４ａと、押圧板１４ａを支持体２に向けてワーク１や分離層３などが挟まれるように押動するアクチュエーターなどからなる加圧用駆動部１４ｂと、を有する。
【００１５】
接合用制御部１５は、接合用保持部材１１の保持チャック，塗布機１２，実装機１３及びプレス機１４の加圧用駆動部１４ｂなどとそれぞれ電気的に接続した制御回路（図示しない）を有するコントローラである。接合用制御部１５となるコントローラは、制御回路に予め設定されたプログラムに従って、予め設定されたタイミングで順次それぞれ作動制御している。
そして、接合用制御部１５の制御回路に設定されたプログラムを、ワーク分離装置Ａの成形装置１０による積層体Ｓ（第一積層体Ｓ１，第二積層体Ｓ２）のワーク成形方法として説明する。
本発明の実施形態（第一実施形態，第二実施形態）に係るワーク分離装置Ａ（Ａ１，Ａ２）において成形装置１０を用いたワーク分離方法の成形過程は、接合用保持部材１１の接合用支持面１１ａに対して支持体２を着脱自在に保持する保持工程と、接合用保持部材１１に保持された支持体２に沿って分離層３の変性材料３ｍなどを塗布する塗布工程と、分離層３などに向けてワーク１を供給して組み付ける実装工程と、ワーク１や分離層３などを支持体２の表面２ａに向け加圧して接合させるプレス工程と、を主要な工程として含んでいる。
第一積層体Ｓ１の場合は、第一塗布工程として図１（ａ）に示されるように、接合用保持部材１１に保持された支持体２の表面２ａに沿って、塗布機１２の作動により分離層３の変性材料３ｍが均等な厚みで塗布される。
次に、実装工程として図１（ｂ）に示されるように、分離層３の層表面の所定位置に対して、実装機１３の作動によりワーク１となる半導体素子１ａなどが組み付けられる。
その後、第二塗布工程として図１（ｃ）の実線に示されるように、支持体２の表面２ａ及びワーク１に沿って、塗布機１２の作動により封止層４ｂの封止材が所定の厚みで塗布される。
最後に、プレス工程として図１（ｃ）の二点鎖線に示されるように、プレス機１４の作動により押圧板１４ａが封止層４ｂの層表面に当接して、封止層４ｂの封止材を支持体２の表面２ａに向け加圧させ、ワーク１などが分離層３を挟んで支持体２に対してモールド成形され、所定厚みの第一積層体Ｓ１となる。
【００１６】
第二積層体Ｓ２の場合は、第一塗布工程として図４（ａ）の実線に示されるように、接合用保持部材１１に保持された支持体２の表面２ａに沿って、塗布機１２の作動により分離層３の変性材料３ｍが均等な厚みで塗布される。
次に、第二塗布工程として図４（ａ）の二点鎖線に示されるように、分離層３の層表面に沿って、塗布機１２の作動により接着層４ｃの接着剤が均等な厚みで塗布される。
その次に、実装工程として図４（ｂ）に示されるように、接着層４ｃの層表面の所定位置に対して、実装機１３の作動によりワーク１となる半導体素子１ａなどが組み付けられる。
その後、第二塗布工程として図４（ｃ）の実線に示されるように、接着層４ｃの層表面及びワーク１に沿って、塗布機１２の作動により封止層４ｂ′の封止材が所定の厚みで塗布される。
最後に、プレス工程として図４（ｃ）の二点鎖線に示されるように、プレス機１４の作動により押圧板１４ａが封止層４ｂ′の層表面に当接して、封止層４ｂ′の封止材を支持体２の表面２ａに向け加圧させ、ワーク１などが接着層４ｃや分離層３を挟んで支持体２に対してモールド成形され、所定厚みの第二積層体Ｓ２となる。
【００１７】
剥離装置２０は、光Ｌの照射により分離層３を接着力が低下するように変性（変質）させて、ワーク１と支持体２を剥離可能にするための装置である。
詳しく説明すると、剥離装置２０は、積層体Ｓのワーク１側又は支持体２のいずれか一方を着脱自在に保持するように設けられる剥離用保持部材２１と、積層体Ｓの支持体２又はワーク１側（封止層４ｂ，４ｂ′）を透して分離層３に向け光Ｌを照射するように設けられる光照射部２２と、を主要な構成要素として備えている。
さらに剥離装置２０は、積層体Ｓのワーク１側（封止層４ｂ，４ｂ′）又は支持体２のいずれか一方に対して他方を厚み方向（Ｚ方向）に隔離移動させる剥離用隔離部材２３と、光照射部２２及び剥離用隔離部材２３などを作動制御する剥離用制御部２４と、を備えている。
また剥離装置２０は、後述する凝固層４の接着部位４ａを位置検知するための検出部２５を備え、検出部２５からの検知信号に基づいて光照射部２２を作動制御することも可能である。
【００１８】
剥離用保持部材２１は、金属などの剛体で歪み変形しない厚さで、積層体Ｓ（第一積層体Ｓ１，第二積層体Ｓ２）の外形寸法よりも大きい矩形又は円形の定盤などで構成される。
剥離用保持部材２１において積層体Ｓ（第一積層体Ｓ１，第二積層体Ｓ２）と厚み方向（Ｚ方向）へ対向する平滑な剥離用保持面２１ａには、成形装置１０で接合成形された積層体Ｓ（第一積層体Ｓ１，第二積層体Ｓ２）のワーク１側（封止層４ｂ，４ｂ′）又は支持体２のいずれか一方を着脱自在に保持する剥離用の保持チャック（図示しない）が設けられる。
【００１９】
光照射部２２は、レーザ発振器などの光源（図示しない）から光Ｌを積層体Ｓ（第一積層体Ｓ１，第二積層体Ｓ２）に対して厚み方向（Ｚ方向）へ向けて導く光学系（図示しない）の一部として設けられる。
光照射部２２の具体例として図示例の場合には、光Ｌとしてレーザー光線の光軸（主軸）を動かすレーザスキャナ２２ａと、レーザー光線を集光するレンズ２２ｂと、を有している。レーザスキャナ２２ａは、レンズ２２ｂを介して第一積層体Ｓ１や第二積層体Ｓ２の分離層３に向け照射されるレーザー光線を、光照射方向（Ｚ方向）と交差する二方向（ＸＹ方向）へ走査（掃引）させている。
さらに、積層体Ｓ（第一積層体Ｓ１，第二積層体Ｓ２）の全体サイズが大型な場合には、剥離用保持部材２１又はレーザスキャナ２２ａのいずれか一方か若しくは剥離用保持部材２１及びレーザスキャナ２２ａの両方を、光照射方向（Ｚ方向）と交差する二方向（ＸＹ方向）へ相対的に移動させることも可能である。
特に、剥離用保持部材２１に保持された積層体Ｓ（第一積層体Ｓ１，第二積層体Ｓ２）に向けてレーザスキャナ２２ａから照射されるレーザー光線の領域は、分離層３の照射面全体を二方向（ＸＹ方向）へ複数の照射領域に分割し、複数の照射領域に対してレーザスキャナ２２ａからスポット状のレーザー光線を各照射領域毎（単位照射領域毎）にそれぞれ整列照射することが好ましい。
また、光照射部２２の他の例として図示しないが、レーザスキャナ２２ａ及びレンズ２２ｂに代えて、レーザー光線以外の熱線（赤外線）やその他の光線を照射して分離層３が剥離可能に変質されるように変更することも可能である。
【００２０】
剥離用隔離部材２３は、剥離用保持部材２１に保持される積層体Ｓ（第一積層体Ｓ１，第二積層体Ｓ２）のワーク１側（封止層４ｂ，４ｂ′）又は支持体２のいずれか一方に対して他方を厚み方向（Ｚ方向）へ相対的に引き離す相対移動機構である。
剥離用隔離部材２３の具体例として図示例の場合には、剥離用保持部材２１に保持された積層体Ｓ（第一積層体Ｓ１，第二積層体Ｓ２）の支持体２の裏面２ｂを吸着する吸引パッド２３ａと、吸引パッド２３ａをワーク１側（封止層４ｂ，４ｂ′）からＺ方向へ引き離すアクチュエーターなどからなる剥離用駆動部２３ｂと、を有する。
また、剥離用隔離部材２３の他の例として図示しないが、図示例以外の構造に変更することも可能である。
さらに必要に応じて、積層体Ｓ（第一積層体Ｓ１，第二積層体Ｓ２）のワーク１側（封止層４ｂ，４ｂ′）又は支持体２のいずれか一方に対する他方の隔離移動中に、ワーク１側（封止層４ｂ，４ｂ′）に作用する負荷を検出するための負荷検出手段（図示しない）を備えることも可能である。
【００２１】
ところで、分離層３の変性材料３ｍを支持体２の表面２ａに沿って積層する際には、変性材料３ｍの中に気泡が発生しないように塗布する必要がある。
しかし、積層体Ｓ（第一積層体Ｓ１，第二積層体Ｓ２）の全体サイズが、矩形の場合には一辺が５００ｍｍ以上、円形の場合には直径が２００ｍｍや３００ｍｍ以上などのように大型になると、分離層３の積層方法としてスピンコート法を用いることが困難になり、スリットコート法などに限られてしまう。スリットコート法などで変性材料３ｍを塗布した場合には、スピンコート法に比べ塗布時において変性材料３ｍに気泡が混入し易くなる。
支持体２の表面２ａに沿って塗布される変性材料３ｍに混入した気泡は、加熱焼成などを行った後も分離層３の中でボイド（空間）３ｖとなり残ってしまう。この状態で凝固層４の材料（封止層４ｂの封止材や接着層４ｃの接着剤）を塗布すると、凝固層４の材料（封止層４ｂの封止材や接着層４ｃの接着剤）がボイド３ｖに流れ込んで、支持体２の表面２ａに対し部分的に接触することがある。支持体２の表面２ａと接触した凝固層４の材料（封止層４ｂの封止材や接着層４ｃ）は、固化することで部分的な接着部位４ａとなる。
このような凝固層４の接着部位４ａより支持体２の表面２ａと部分接着した状態では、光照射部２２から分離層３の全面に亘る光Ｌの照射で変性材料３ｍを剥離可能に変性（変質）させても、支持体２の表面２ａとの接着部位４ａが部分的に残るため、ワーク１及び凝固層４から支持体２がスムーズに分離できなくなる。
これにより、支持体２を無理に剥離すると、接着部位４ａからワーク１や凝固層４に亀裂が発生するなど、ダメージを与える可能性があった。
【００２２】
そこで、このような課題を解決するために本発明の実施形態に係るワーク分離装置Ａは、図３（ａ）〜（ｃ）や図５（ａ）〜（ｃ）に示されるように、光照射部２２から光Ｌを、凝固層４の接着部位４ａのみに再度部分的に照射することで、接着部位４ａが支持体２の表面２ａから剥離可能となるように光反応させている。
すなわち、後述する剥離用制御部２４によって、光照射部２２からレーザー光線や熱線（赤外線）やその他の光線などの光Ｌを、分離層３の全面に亘って照射する全体照射Ｌ１と、支持体２の表面２ａ及び凝固層４の接着部位４ａのみに光Ｌを部分的に照射する選択照射Ｌ２と、が行われるように制御している。
本発明の第一実施形態に係るワーク分離装置Ａ１では、図３（ａ）〜（ｃ）に示されるように、第一積層体Ｓ１の分離層３及びワーク１に沿って封止層４ｂが積層される際に、分離層３のボイド３ｖに流れ込んた封止層４ｂの封止材からなる接着部位４ａに対し、光照射部２２（レーザスキャナ２２ａ）から光（レーザー光線）Ｌの選択照射Ｌ２を行っている。
また本発明の第二実施形態に係るワーク分離装置Ａ２では、図５（ａ）〜（ｃ）に示されるように、第二積層体Ｓ２の分離層３に沿って接着層４ｃが積層される際に、分離層３のボイド３ｖに流れ込んた接着層４ｃの接着剤からなる接着部位４ａに対し、光照射部２２（レーザスキャナ２２ａ）から光（レーザー光線）Ｌの選択照射Ｌ２を行っている。
【００２３】
一方、凝固層４の材料（封止層４ｂの封止材や接着層４ｃの接着剤）は、ボイド３ｖに流れ込んで支持体２の表面２ａに接触した接着部位４ａが、一回目の全体照射Ｌ１で接着部位４ａのみがその他の周囲部位と変色する。
このため、変色した接着部位４ａを検出部２５で位置検知することが可能になる。
検出部２５としては、検査カメラなどからなる光学器械が用いられ、支持体２又はワーク１側（封止層４ｂ，４ｂ′）を透して接着部位４ａが観察されることにより、変色した接着部位４ａの位置を検知することが好ましい。
検出部２５の具体例として図３（ｂ）の二点鎖線や図５（ｂ）の二点鎖線に示される場合には、光照射部２２による接着部位４ａのみへの選択照射Ｌ２前の時点で、検出部２５として光学器械により、透明や半透明の支持体２を透して接着部位４ａの座標が検知され、座標信号を後述する剥離用制御部２４に送信している。
また、検出部２５の他の例として図示しないが、変色した接着部位４ａの位置検知に代えて、干渉縞による位置検知を採用することや、作業者の目視により接着部位４ａの座標を検知し、後述する剥離用制御部２４に座標データの直接入力することなどの変更が可能である。
【００２４】
これに加えて、凝固層４の材料（封止層４ｂの封止材や接着層４ｃの接着剤）からなる接着部位４ａは、分離層３の変性材料３ｍと異質であるため、分離層３の変性材料３ｍと同様に光（レーザー光線）Ｌを照射しても、接着部位４ａが分解しきい値に到達せず、剥離可能な変性反応が生じない可能性がある。
このような場合には選択照射Ｌ２として、分離層３に対する光（レーザー光線）Ｌの照射に比べ、「高出力の部分照射」又は「重複した部分照射」若しくは「高密度の部分照射」のいずれか一つ或いは複数の組み合わせを実行することが好ましい。
つまり、凝固層４の材料（封止層４ｂの封止材や接着層４ｃの接着剤）の分解しきい値に合わせて、光照射部２２から高出力で部分照射することや、接着部位４ａに対する部分照射を多数繰り返すことや、接着部位４ａに対する光（レーザー光線）Ｌのパルスピッチ（間隔）を狭くして部分照射することで、分解しきい値を超えるようにしている。
【００２５】
剥離用制御部２４は、剥離用保持部材２１の保持チャック，光照射部２２（レーザスキャナ２２ａ）及び剥離用隔離部材２３の剥離用駆動部２３ｂに加えて、成形装置１０の接合用制御部１５などともそれぞれ電気的に接続した制御回路（図示しない）を有するコントローラである。剥離用制御部２４となるコントローラは、制御回路に予め設定されたプログラムに従って、予め設定されたタイミングで順次それぞれ作動制御している。
そして、剥離用制御部２４の制御回路に設定されたプログラムを、ワーク分離装置Ａの剥離装置２０によるワーク分離方法として説明する。
本発明の実施形態（第一実施形態，第二実施形態）に係るワーク分離装置Ａ（Ａ１，Ａ２）において剥離装置２０を用いたワーク分離方法の分離過程は、積層体Ｓのワーク１側又は支持体２のいずれか一方を剥離用保持部材２１に着脱自在に保持する保持工程と、剥離用保持部材２１に保持された積層体Ｓの支持体２又は前記ワーク１側の他方を透して分離層３に向け光照射部２２から光Ｌを照射する光照射工程と、積層体Ｓのワーク１側又は支持体２のいずれか一方に対して他方を厚み方向に隔離移動させる隔離工程と、を主要な工程として含んでいる。
さらに、凝固層４の接着部位４ａを検出部２５で位置検知して検出部２５からの検知信号に基づいて光照射部２２を作動制御する位置検出工程を含むことが好ましい。
【００２６】
保持工程では、搬送ロボットなどの搬送機構（図示しない）の作動より、積層体Ｓ（第一積層体Ｓ１，第二積層体Ｓ２）を剥離用保持部材２１に向けて搬入し、剥離用保持部材２１の剥離用保持面２１ａにおいて所定位置に、成形装置１０により接合成形された積層体Ｓ（第一積層体Ｓ１，第二積層体Ｓ２）のワーク１側又は支持体２のいずれか一方が、保持チャックで移動不能に保持される。
図３（ａ）に示される第一積層体Ｓ１の場合は、成形装置１０で接合成形された第一積層体Ｓ１を上下反転させて、そのワーク１側である封止層４ｂが剥離用保持部材２１の剥離用保持面２１ａに保持され、支持体２を光照射部２２（レーザスキャナ２２ａ）とＺ方向へ対向するように配置している。
図５（ａ）に示される第二積層体Ｓ２の場合は、成形装置１０で接合成形された第二積層体Ｓ２を上下反転させて、そのワーク１側である封止層４ｂ′が剥離用保持部材２１の剥離用保持面２１ａに保持され、支持体２を光照射部２２（レーザスキャナ２２ａ）とＺ方向へ対向するように配置している。
【００２７】
光照射工程では、剥離用保持部材２１に保持された積層体Ｓ（第一積層体Ｓ１，第二積層体Ｓ２）に向け、光学系及び光照射部２２（レーザスキャナ２２ａ）の作動により、光（レーザー光線）Ｌが支持体２又はワーク１側を透して分離層３に照射される。
分離層３に対する光照射は、先ず分離層３の全面に亘って光（レーザー光線）Ｌを照射する全体照射Ｌ１と、支持体２の表面２ａ及び凝固層４の接着部位４ａのみに光（レーザー光線）Ｌを部分的に照射する選択照射Ｌ２と、が行われる。
図３（ａ）に示される第一積層体Ｓ１の場合は、第一積層体Ｓ１の分離層３の全面に亘る全体照射Ｌ１が行われた後、図３（ｂ）に示されるように、分離層３のボイド３ｖに流れ込んた封止層４ｂの封止材からなる接着部位４ａのみに選択照射Ｌ２を行っている。
図５（ａ）に示される第二積層体Ｓ２の場合は、第二積層体Ｓ２の分離層３の全面に亘って全体照射Ｌ１が行われた後、図５（ｂ）に示されるように、分離層３のボイド３ｖに流れ込んた接着層４ｃの接着剤からなる接着部位４ａのみに選択照射Ｌ２を行っている。
さらに、このような接着部位４ａに対する選択照射工程では、図３（ｂ）の二点鎖線や図５（ｂ）の二点鎖線に示されるように、検出部２５により凝固層４の接着部位４ａを位置検知し、検出部２５からの検知信号に基づいて光照射部２２を作動制御する位置検出工程を実行することが好ましい。これにより、接着部位４ａのみに対して正確に選択照射Ｌ２を行うことが可能になる。
また、接着部位４ａに対する選択照射工程では、分離層３に対する全体照射Ｌ１よりも「高出力な部分照射」又は「接着部位４ａのみの重複した部分照射」若しくは「高密度な部分照射」のいずれか一つ或いは複数の組み合わせを実行することが好ましい。
【００２８】
隔離工程は、剥離用隔離部材２３の作動により、剥離用保持部材２１に保持された積層体Ｓ（第一積層体Ｓ１，第二積層体Ｓ２）のワーク１側（封止層４ｂ，４ｂ′）又は支持体２のいずれか一方に対して他方を厚み方向（Ｚ方向）に隔離移動させる。
図３（ｃ）に示される第一積層体Ｓ１の場合は、剥離用保持部材２１に保持された第一積層体Ｓ１のワーク１及び封止層４ｂから支持体２をＺ方向に隔離移動している。
図５（ｃ）に示される第二積層体Ｓ２の場合は、剥離用保持部材２１に保持された第二積層体Ｓ２のワーク１，封止層４ｂ′及び接着層４ｃから支持体２をＺ方向に隔離移動している。
また、積層体Ｓ（第一積層体Ｓ１，第二積層体Ｓ２）のワーク１側（封止層４ｂ，４ｂ′）又は支持体２のいずれか一方に対する他方の隔離移動中に、上述した負荷検出手段でワーク１側（封止層４ｂ，４ｂ′）に作用する負荷が設定値以上なった時に、剥離用隔離部材２３の作動を停止させることも可能である。これにより、ワーク１側（封止層４ｂ，４ｂ′）にダメージが生じない時点で、位置検出工程の再実行を行うことや、作業者の目視による確認作業が可能になる。
【００２９】
このような本発明の実施形態に係るワーク分離装置Ａ及びワーク分離方法によると、支持体２の表面２ａに沿って積層された分離層３の一部に発生したボイド３ｖに対し、凝固層４の材料が流れ込み固化して、支持体２の表面２ａとの接着部位４ａを生じることがある。
この場合には、光照射部２２から光Ｌを分離層３の全面に亘り全体照射Ｌ１が行われて、分離層３の全体を剥離可能に変性（変質）させ、接着部位４ａのみに光Ｌを部分的に照射する選択照射Ｌ２が行われる。
これにより、凝固層４の接着部位４ａが光反応して支持体２の表面２ａから剥離可能となる。
したがって、支持体２と凝固層４の部分的な接着部位４ａに選択的な光Ｌの照射を行って凝固層４から支持体２を容易に剥離することができる。
その結果、支持体に沿って積層した分離層にボイドが生じた場合にはボイドに流れ込んだ熱硬化性樹脂が部分的に接着状態となる従来のものに比べ、無理な分離で半導体基板に搭載された回路に形成されているデバイスにダメージを与えることや、ワーク１及び凝固層４にクラック（亀裂）が入ることや、ワーク１及び凝固層４が割れることもない。
このため、ワーク１から支持体２の高精度な分離が実現できて、高性能で且つクリーンな製品の製造が図れる。これにより、歩留まりや加工性の向上が図れる。
【００３０】
特に、凝固層４が封止層４ｂであることが好ましい。
この場合には、図３（ａ）〜（ｃ）に示されるように、分離層３のボイド３ｖに流れ込んた封止層４ｂの封止材からなる接着部位４ａに対し、光照射部２２からの光Ｌの選択照射Ｌ２により、封止層４ｂの封止材からなる接着部位４ａが光反応して支持体２の表面２ａから剥離可能となる。
したがって、支持体２と封止層４ｂの封止材からなる部分的な接着部位４ａに選択的な光Ｌの照射を行って封止層４ｂから支持体２を容易に剥離することができる。
その結果、ワーク１から支持体２の剥離に伴ってワーク１及び封止層４ｂにクラック（亀裂）が入ることや割れることを防止できる。
【００３１】
また、凝固層４が接着層４ｃであることが好ましい。
この場合には、図５（ａ）〜（ｃ）に示されるように、分離層３のボイド３ｖに流れ込んた接着層４ｃの接着剤からなる接着部位４ａに対し、光照射部２２からの光Ｌの選択照射Ｌ２により、接着層４ｃの接着剤からなる接着部位４ａが光反応して支持体２の表面２ａから剥離可能となる。
したがって、支持体２と接着層４ｃの接着剤からなる部分的な接着部位４ａに選択的な光Ｌの照射を行って接着層４ｃから支持体２を容易に剥離することができる。
その結果、ワーク１から支持体２の剥離に伴ってワーク１及び接着層４ｃが割れることを防止できる。
【００３２】
さらに、凝固層４の接着部位４ａを位置検知する検出部２５を備え、検出部２５からの検知信号に基づいて光照射部２２を作動制御することが好ましい。
この場合には、検出部２５で凝固層４の接着部位４ａを位置検知し、検出部２５からの検知信号に基づいて光照射部２２を作動制御することにより、接着部位４ａのみに対して光照射部２２からの光Ｌが部分的に照射される。
したがって、支持体２と凝固層４の部分的な接着部位４ａのみに光Ｌを正確に選択照射Ｌ２して凝固層４から支持体２を確実に剥離することができる。
その結果、接着部位４ａの周辺に対する光Ｌの誤照射を防止でき、ワーク１から支持体２の高精度な分離が実現可能になって、さらに高性能で且つクリーンな製品の製造が図れる。これにより、歩留まりや加工性の更なる向上が図れる。
【００３３】
また、凝固層４の接着部位４ａに対する光照射部２２からの選択照射Ｌ２が、分離層３に対する全体照射Ｌ１よりも高出力な部分照射又は接着部位４ａのみの重複した部分照射若しくは高密度な部分照射のいずれか一つ或いは複数の組み合わせからなることが好ましい。
この場合には、凝固層４の材料の分解しきい値に合わせて、光照射部２２から高出力で部分照射することや、接着部位４ａに対する部分照射を多数繰り返すことや、接着部位４ａに対する光（レーザー光線）Ｌのパルスピッチ（間隔）を狭くして部分照射される。
これにより、凝固層４の材料の分解しきい値を超えることが可能になる。
したがって、凝固層４の接着部位４ａが分離層３の材料（変性材料３ｍ）と異質であっても確実に分解して剥離可能に光反応させることができる。
その結果、ワーク１から支持体２のより高精度な分離が実現可能になって、さらに高性能で且つクリーンな製品の製造が図れる。
【００３４】
なお、前示の実施形態（第一実施形態〜第二実施形態）において図示例では、第一積層体Ｓ１及び第二積層体Ｓ２を共にパネル形状（矩形）に形成したが、これに限定されず、第一積層体Ｓ１及び第二積層体Ｓ２を共にウエハ形状（円形）に形成してもよい。
さらに、光照射部２２（レーザスキャナ２２ａ）からの光（レーザー光線）Ｌが支持体２を透過して分離層３に照射されるように配置したが、これに限定されず、光Ｌをワーク１側から透過して分離層３に照射させてもよい。
この場合においても、前述した第一実施形態及び第二実施形態と同様な作用や利点が得られる。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ  ワーク分離装置                    １  ワーク
２  支持体                            ２ａ  表面
３  分離層                            ４  凝固層
４ａ  接着部位                        ４ｂ  封止層
４ｃ  接着層                          ２１  保持部材（剥離用保持部材）
２２  光照射部                        ２３  隔離部材（剥離用隔離部材）
２４  制御部（剥離用制御部）          ２５  検出部
Ｌ  光                                Ｌ１  全体照射
Ｌ２  選択照射                        Ｓ  積層体
【要約】
支持体と凝固層の部分的な接着部位に選択的な光の照射を行って凝固層から支持体を容易に剥離する。
積層体のワーク側又は支持体のいずれか一方を着脱自在に保持する保持部材と、保持部材に保持された積層体の支持体又はワーク側の他方を透して分離層に向け光を照射する光照射部と、積層体のワーク側又は支持体のいずれか一方に対して他方を厚み方向に隔離移動させる隔離部材と、光照射部及び隔離部材を作動制御する制御部と、を備え、積層体は、支持体の表面に沿って積層される分離層と、分離層に沿って積層される凝固層と、を有し、制御部は、光照射部により光を分離層の全面に亘って照射する全体照射と、支持体の表面及び凝固層の接着部位のみに光を部分的に照射する選択照射と、が行われるように制御することを特徴とするワーク分離装置。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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