KR101950157B1 - 지지체 분리 장치 및 지지체 분리 방법 - Google Patents

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Abstract

적층체로부터 지지체를 분리할 때에, 기판 및 지지체를 파손하지 않고 단시간에 분리한다. 지지체 분리 장치는, 분리층 (4) 에 있어서의 주연 부분의 적어도 일부의 영역 (4a) 에, 서포트 플레이트 (2) 를 개재하여 광을 조사함으로써, 당해 영역 (4a) 에 있어서의 분리층을 변질시키는 광 조사부 (30) 와, 상기 영역 (4a) 에 있어서 변질된 분리층 (4) 을 개재하여 적층되어 있는 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 간극을 형성하도록, 서포트 플레이트 (2) 에 있어서의 분리층 (4) 이 변질된 영역 (4a) 에 대향하는 면의 이면으로부터, 서포트 플레이트 (2) 를 유지하여 들어 올리는 제 1 유지부 (21) 와, 적층체 (10) 로부터 서포트 플레이트 (2) 를 분리하도록, 상기 간극으로부터 적층체 (10) 의 내부를 향하여 유체를 분사하는 유체 노즐 (40) 을 구비하고 있다.

Description

지지체 분리 장치 및 지지체 분리 방법
본 발명은, 지지체 분리 장치 및 지지체 분리 방법에 관한 것이다.
최근, IC 카드, 휴대 전화 등의 전자 기기의 박형화, 소형화, 경량화 등이 요구되고 있다. 이들 요구를 만족하는 위해서는, 삽입되는 반도체 칩에 대해서도 박형의 반도체 칩을 사용해야 한다. 이 때문에, 반도체 칩의 기가 되는 웨이퍼 기판의 두께 (막 두께) 는 현 상황에서는 125 ㎛ ∼ 150 ㎛ 이지만, 차세대의 칩용으로는 25 ㎛ ∼ 50 ㎛ 로 하지 않으면 안 된다고 여겨지고 있다. 따라서, 상기의 막 두께의 웨이퍼 기판을 얻기 위해서는, 웨이퍼 기판의 박판화 공정이 필요 불가결하다.
웨이퍼 기판은, 박판화에 의해 강도가 저하하기 때문에, 박판화한 웨이퍼 기판의 파손을 방지하기 위해서, 제조 프로세스 중에는, 웨이퍼 기판에 서포트 플레이트를 첩합한 상태로 자동 반송하면서, 웨이퍼 기판 상에 회로 등의 구조물을 실장한다. 그리고, 제조 프로세스 후에, 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트를 분리한다. 그래서, 지금까지, 웨이퍼로부터 지지체를 박리하는 다양한 방법이 이용되고 있다.
특허문헌 1 에는, 중합 기판의 측방으로부터 피처리 기판과 지지 기판의 접합면에 삽입되어 절입을 넣는, 선단이 날카로운 절입 기구와, 중합 기판의 측방으로부터 피처리 기판과 지지 기판의 접합면에 유체를 공급하는 유체 공급 기구를 갖는 박리 장치가 기재되어 있다.
일본 공개 특허 공보 「특개 2013-219328호 공보 (2013년 10월 24일 공개)」
그러나, 특허문헌 1 에 기재된 박리 장치와 같이, 유체 공급 기구에 의해 공급하는 용제에 의해 접착층을 용해시키면서, 절입 기구에 의해 적층체로부터 지지체를 분리하는 방법에서는, 기판을 분리하기 위해서 장시간을 필요로 한다는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 1 에 기재된 박리 장치에서는, 절입 기구에 의해 적층체로부터 지지체를 분리할 때에, 지지체가 파손될 우려가 있다.
본원 발명은, 상기의 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 적층체로부터 지지체를 분리할 때에, 기판 및 지지체를 파손하지 않고 단시간에 순조롭게 분리할 수 있는 지지체 분리 장치 및 그 관련 기술을 제공하는 것에 있다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관련된 지지체 분리 장치는, 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광을 조사함으로써 변질되는 분리층을 적어도 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 상기 지지체를 분리하는 지지체 분리 장치로서, 상기 분리층에 있어서의 주연 부분의 적어도 일부의 영역에, 상기 지지체를 개재하여 광을 조사함으로써, 당해 영역에 있어서의 분리층을 변질시키는 광 조사부와, 상기 영역에 있어서 변질된 분리층을 개재하여 적층되어 있는 상기 기판과 상기 지지체 사이에 간극을 형성하도록, 상기 지지체에 있어서의 상기 분리층이 변질된 영역에 대향하는 면의 이면으로부터, 당해 지지체를 유지하여 들어 올리는 제 1 유지부와, 상기 적층체로부터 상기 지지체를 분리하도록, 상기 간극으로부터 상기 적층체의 내부를 향하여 유체를 분사하는 유체 분사부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명에 관련된 지지체 분리 방법은, 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광을 조사함으로써 변질되는 분리층을 적어도 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 상기 지지체를 분리하는 지지체 분리 방법으로서, 상기 분리층에 있어서의 주연 부분의 적어도 일부의 영역에, 상기 지지체를 개재하여 광을 조사함으로써, 당해 영역에 있어서의 상기 분리층을 변질시키는 광 조사 공정과, 상기 지지체에 있어서의 상기 분리층이 변질된 영역에 대향하는 면의 이면으로부터, 당해 지지체를 유지하여 들어 올림으로써, 상기 영역에 있어서 변질된 분리층을 개재하여 적층되어 있는 상기 기판과 상기 지지체 사이에 간극을 형성하고, 상기 간극으로부터 상기 적층체의 내부를 향하여 유체를 분사함으로써, 상기 적층체로부터 상기 지지체를 분리하는 분리 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 적층체로부터 지지체를 분리할 때에 기판 및 지지체를 파손하지 않고 단시간에 순조롭게 분리할 수 있는 지지체 분리 장치 및 그 관련 기술을 제공할 수 있다는 효과를 발휘한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태 (제 1 실시형태) 에 관련된 지지체 분리 장치의 개략을 설명하는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태 (제 1 실시형태) 에 관련된 지지체 분리 장치에 있어서의 적층체에 대한 광 조사 후의 동작의 개략을 설명하는 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시형태 (제 2 실시형태) 에 관련된 지지체 분리 장치의 개략을 설명하는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시형태 (제 3 실시형태) 에 관련된 지지체 분리 장치 및 그 변형예에 관련된 지지체 분리 장치의 개략을 설명하는 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시형태 (제 4 실시형태) 에 관련된 지지체 분리 장치의 개략을 설명하는 도면이다.
＜제 1 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치＞
도 1 및 도 2 를 사용하여, 본 발명의 일 실시형태 (제 1 실시형태) 에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 에 대하여 보다 상세하게 설명한다. 도 1 의 (a) 는, 지지체 분리 장치 (100) 의 개략을 설명하는 도면이다. 또한, 도 1 의 (b) 는, 지지체 분리 장치 (100) 가 구비하고 있는 광 조사부 (30) 가 적층체 (10) 에 있어서의 분리층 (4) 에 광을 조사하는 영역 (4a) 의 개략을 설명하는 도면이다. 또한, 도 2 의 (a) ∼ (d) 는, 광 조사부 (30) 에 의해 분리층 (4) 에 광을 조사한 후에 있어서의 지지체 분리 장치 (100) 의 동작의 개략을 설명하는 도면이다. 또한, 도 2 의 (a) ∼ (d) 에 있어서, 도 1 의 (a) 에 나타내는, 광 조사부 (30) 및 승강부 (24) 는 생략되어 있다.
도 1 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 는, 플레이트부 (20) 에, 제 1 유지부 (21) 및 제 2 유지부 (21') 가 형성되어 있고, 당해 플레이트부 (20) 는 승강부 (24) 에 연결되어 있다.
또한, 지지체 분리 장치 (100) 는, 광 조사부 (30), 유체 노즐 (유체 분사부) (40), 및, 스테이지 (고정부) (50) 를 구비하고 있고, 스테이지 (50) 는 포러스부 (51) 에 의해, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (지지체) (2) 를, 광을 흡수함으로써 변질되는 분리층 (4) 과 접착층 (3) 을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체 (10) 를 고정시킨다. 또한, 도 1 및 도 2 에 있어서, 적층체 (10) 는, 그 기판 (1) 측이 다이싱 프레임 (6) 을 구비한 다이싱 테이프 (5) 에 첩착되어 있다.
〔광 조사부 (30)〕
도 1 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 광 조사부 (30) 는, 적층체 (10) 에 있어서의 분리층 (4) 에 대하여, 광을 투과하는 서포트 플레이트 (2) 를 개재하여 광을 조사한다. 이에 의해, 분리층 (4) 을 변질시킨다.
광 조사부 (30) 는, 도 1 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 적층체 (10) 상을 주사하면서, 서포트 플레이트 (2) 를 개재하여 상면에서 보았을 때에 있어서의 형상이 원형인 적층체 (10) 에 형성된 분리층 (4) 에 있어서의 영역 (4a) 에 광을 조사한다. 여기서, 기판 (1) 에 있어서, 영역 (4a) 에 있어서의 분리층 (4) 에 대향하도록 배치되는 영역은, 집적 회로 등의 구조물이 형성되어 있지 않은 비회로 형성 영역으로서 설정되어 있다. 또한, 기판 (1) 에 있어서, 영역 (4a) 에 대향하도록 배치되는 영역 이외의 영역에는, 집적 회로 등의 구조물이 형성되어 있다 (회로 형성 영역). 따라서, 영역 (4a) 에 있어서의 분리층 (4) 만을 변질시킴으로써, 영역 (4a) 에 대향하도록 배치되는 영역 이외의 영역, 요컨대, 기판 (1) 에 있어서의 회로 형성 영역에 광을 조사하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 영역 (4a) 에 있어서의 분리층 (4) 을 변질시키면서, 기판 (1) 에 있어서의 회로 형성 영역에 대하여 광 조사부 (30) 로부터 광이 조사되고, 당해 광에 의해 기판 (1) 에 있어서의 회로 형성 영역이 데미지를 받는 것을 회피할 수 있다.
또한, 도 1 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 광 조사부 (30) 에 의해, 광이 조사되는 영역 (4a) 의 폭 (W1) 은, 분리층 (4) 의 외주 단부로부터 내측을 향하여, 0.5 ㎜ 이상, 8 ㎜ 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 1.5 ㎜ 이상, 8 ㎜ 이하의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 폭 (W1) 이 6 ㎜ 이상이면, 영역 (4a) 에 있어서의 분리층 (4) 에 적층된 기판 (1) 과, 서포트 플레이트 (2) 사이에, 간극을 형성하고, 당해 간극으로부터 적층체 (10) 의 내부를 향하여 유체를 분사함으로써, 순조롭게 적층체 (10) 로부터 서포트 플레이트 (2) 를 분리할 수 있다. 또한, 폭 (W1) 이 2 ㎜ 이하이면, 분리층 (4) 에 있어서 광이 조사되는 영역 (4a) 의 면적을 작게 할 수 있기 때문에, 기판 (1) 에 대하여 광이 조사되는 면적을 작게 할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 분리층이 「변질된다」 란, 분리층이 약간의 외력을 받아 파괴될 수 있는 상태, 또는 분리층과 접하는 층과의 접착력이 저하한 상태로 만드는 현상을 의미한다. 적외선을 흡수함으로써 발생하는 분리층의 변질의 결과로서, 분리층은, 광의 조사를 받기 전의 강도 또는 접착성을 잃는다. 요컨대, 광을 흡수함으로써, 분리층은 취약해진다. 분리층의 변질이란, 분리층이, 흡수한 광의 에너지에 의한 분해, 입체 배치의 변화 또는 관능기의 해리 등을 일으키는 것일 수 있다. 분리층의 변질은, 광을 흡수하는 것의 결과로서 발생한다.
따라서, 예를 들어, 서포트 플레이트를 들어 올리는 것만으로 분리층이 파괴되도록 변질시켜, 서포트 플레이트와 기판을 용이하게 분리할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어, 지지체 분리 장치 등에 의해, 적층체에 있어서의 기판 및 서포트 플레이트의 일방을 고정부에 고정시키고, 흡착 수단을 구비한 흡착 패드 (유지 수단) 등에 의해 타방을 유지하여 들어 올림으로써, 서포트 플레이트와 기판을 분리하거나, 또는 서포트 플레이트의 주연 부분 단부의 모따기 부위를, 클램프 (손톱부) 등을 구비한 분리 플레이트에 의해 파지함으로써 힘을 가하여, 기판과 서포트 플레이트를 분리하면 된다. 또한, 예를 들어, 접착제를 박리하기 위한 박리액을 공급하는 박리 수단을 구비한 지지체 분리 장치에 의해, 적층체에 있어서의 기판으로부터 서포트 플레이트를 박리해도 된다. 당해 박리 수단에 의해 적층체에 있어서의 접착층의 주단부의 적어도 일부에 박리액을 공급하고, 적층체에 있어서의 접착층을 팽윤시킴으로써, 당해 접착층이 팽윤된 부분으로부터 분리층에 힘이 집중하도록 하여, 기판과 서포트 플레이트에 힘을 가할 수 있다. 이로 인해, 기판과 서포트 플레이트를 바람직하게 분리할 수 있다.
또한, 적층체에 가하는 힘은, 적층체의 크기 등에 따라 적절히 조정하면 되고, 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 직경이 300 ㎜ 정도인 적층체이면, 0.1 ∼ 5 kgf 정도의 힘을 가하는 것에 의해, 기판과 서포트 플레이트를 바람직하게 분리할 수 있다.
광 조사부 (30) 가 분리층 (4) 에 조사하는 광은, 분리층 (4) 이 흡수하는 파장에 따라 적절히 선택하면 된다. 분리층 (4) 에 조사하는 광을 발사하는 레이저의 예로는, YAG 레이저, 루비 레이저, 유리 레이저, YVO4 레이저, LD 레이저, 파이버 레이저 등의 고체 레이저, 색소 레이저 등의 액체 레이저, CO2 레이저, 엑시머 레이저, Ar 레이저, He-Ne 레이저 등의 기체 레이저, 반도체 레이저, 자유 전자 레이저 등의 레이저 광, 또는, 비레이저 광 등을 들 수 있다. 분리층 (4) 에 조사하는 광을 발사하는 레이저는, 분리층 (4) 을 구성하고 있는 재료에 따라 적절히 선택하는 것이 가능하고, 분리층 (4) 을 구성하는 재료를 변질시킬 수 있는 파장의 광을 조사하는 레이저를 선택하면 된다.
〔플레이트부 (20)〕
플레이트부 (20) 는, 상면에서 보았을 때에 있어서의 형상이 적층체의 직경과 대략 동등한 원 형상의 플레이트이고, 적층체 (10) 의 서포트 플레이트 (2) 에 대향하는 면의 주연 부분에 제 1 유지부 (21) 와, 제 2 유지부 (21') 를 구비하고 있다. 이에 의해, 스테이지 (50) 상에 재치 (載置) 된 적층체 (10) 의 서포트 플레이트 (2) 의 주연 부분에 제 1 유지부 (21) 및 제 2 유지부 (21') 를 배치한다.
〔제 1 유지부 (21)〕
도 2 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 서포트 플레이트 (2) 에 있어서의 분리층 (4) 이 변질된 영역 (4a) 에 대향하는 면의 이면으로부터, 서포트 플레이트 (2) 를 유지한다. 그 후, 도 2 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 분리층 (4) 이 변질된 영역 (4a) 과 겹치는 부위에 있어서, 서포트 플레이트 (2) 를 들어 올린다. 이에 의해, 제 1 유지부 (21) 는, 영역 (4a) 에 있어서 변질된 분리층 (4) 을 개재하여 적층되어 있는 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 간극을 형성한다.
또한, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 에서는, 1 개의 제 1 유지부 (21) 에 의해 서포트 플레이트 (2) 를 유지하여 들어 올린다. 1 개의 영역 (4a) 에 있어서 변질된 분리층 (4) 을 개재하여 적층되어 있는 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 형성된 간극으로부터, 유체 노즐 (40) 에 의해 적층체 (10) 의 내부를 향하여 유체를 분사함으로써, 적층체 (10) 로부터 서포트 플레이트 (2) 를 순조롭게 분리할 수 있다 (도 2 의 (c)).
제 1 유지부 (21) 는, 서포트 플레이트 (2) 를 진공 흡착함으로써 유지하는 것이고 예를 들어, 벨로우즈 패드 등을 들 수 있다. 이 때문에, 제 1 유지부 (21) 에 의해 적층체 (10) 에 있어서의 서포트 플레이트 (2) 를 들어 올릴 때에, 당해 서포트 플레이트 (2) 에 휨을 발생시켜도, 당해 서포트 플레이트 (2) 를 바람직하게 유지할 수 있다.
또한, 제 1 유지부 (21) 는, 적층체 (10) 로부터 서포트 플레이트 (2) 가 분리될 때에 있어서, 서포트 플레이트 (2) 를 흡착 유지한 상태를 유지한다 (도 2 의 (c)). 이 때문에, 적층체 (10) 로부터 분리된 서포트 플레이트 (2) 가, 유체 노즐 (40) 로부터 분사된 유체의 압력에 의해, 지지체 분리 장치 (100) 로부터 탈리하는 것을 방지할 수 있다.
〔제 2 유지부 (21')〕
도 2 의 (d) 에 나타내는 바와 같이, 제 2 유지부 (21') 는, 적층체 (10) 에 있어서의 서포트 플레이트 (2) 의 주연 부분을 유지한다. 요컨대, 제 2 유지부 (21') 는, 서포트 플레이트 (2) 를 유지한다는 점에 있어서, 제 1 유지부 (21) 와 동일하고, 제 1 유지부 (21) 와 동일하게, 벨로우즈 패드 등의 진공 흡착 수단을 채용할 수 있다.
단, 제 2 유지부 (21') 는, 적층체 (10) 로부터 서포트 플레이트 (2) 가 분리되기 전의 단계에 있어서 당해 서포트 플레이트 (2) 를 흡착 유지하지 않는다. 보다 구체적으로는, 적층체 (10) 로부터 서포트 플레이트 (2) 가 분리되기 전에 있어서, 제 2 유지부 (21') 는, 서포트 플레이트 (2) 에 맞닿아 있을 뿐이고, 당해 서포트 플레이트 (2) 를 흡착 유지하고 있지 않거나, 또는, 서포트 플레이트 (2) 에 대하여 약간 이간하여 배치되어 있다 (도 2 (b)). 이에 의해, 유체 노즐 (40) 로부터 분사된 유체의 압력을, 제 1 유지부 (21) 에 유지된 측의 서포트 플레이트 (2) 의 단부로부터 그 반대측의 단부까지 바람직하게 전달할 수 있다. 따라서, 적층체 (10) 로부터 서포트 플레이트 (2) 를 순조롭게 분리할 수 있다 (도 2 의 (c)).
그 후, 제 2 유지부 (21') 는, 지지체 분리 장치 (100) 의 외부에 서포트 플레이트 (2) 를 반출할 때에 있어서, 적층체 (10) 로부터 분리한 서포트 플레이트 (2) 를 흡착 유지한다. 제 2 유지부 (21') 는, 적층체 (10) 로부터 분리된 서포트 플레이트 (2) 를 유지한다 (도 2 의 (d)).
또한, 도 1 및 도 2 에서는, 제 2 유지부 (21') 는, 상면에서 보았을 때에 있어서의 형상이 원 형상인 플레이트부 (20) 의 주연 부분에 있어서, 제 1 유지부 (21) 에 대향하는 위치에 1 개 지점 형성되어 있도록 도시되어 있지만, 제 2 유지부 (21') 는, 플레이트부 (20) 의 주연 부분에 있어서 복수 지점 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 유지부 (21) 와, 복수의 제 2 유지부 (21') 는, 원 형상의 플레이트부 (20) 의 중심점으로부터 동일하게 떨어져 있고, 또한, 서로 인접하는 제 1 유지부 (21) 또는 제 2 유지부 (21') 와의 간격이 동일해지도록 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 제 1 유지부 (21) 와 복수의 제 2 유지부 (21') 에 의해, 서포트 플레이트 (2) 의 주연 부분을 등간격으로 유지함으로써, 서포트 플레이트 (2) 를 요동시키지 않고 안정적으로 유지하고, 지지체 분리 장치 (100) 의 외부로 반송할 수 있기 때문이다.
〔승강부 (24)〕
승강부 (24) 는, 플레이트부 (20) 에 형성된 제 1 유지부 (21) 를 승강시킨다. 이에 의해, 서포트 플레이트 (2) 를 유지한 제 1 유지부 (21) 가, 당해 서포트 플레이트 (2) 를 들어 올려, 영역 (4a) 에 있어서 변질된 분리층 (4) 을 개재하여 적층되어 있는 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 간극을 형성한다.
승강부 (24) 가, 적층체 (10) 에 있어서의 접착층 (3) 과 서포트 플레이트 (2) 사이의 간극을 형성하기 위해서 상승하는 높이는, 적층체로부터 분리되는 지지체의 재질 및 두께 등에 따라 적절히 조정할 수 있기 때문에, 한정되지 않지만, 접착층 (3) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 적어도, 0.1 ㎜ 이상, 2 ㎜ 이하 정도의 간극을 형성할 수 있는 높이면 된다.
〔유체 노즐 (40)〕
유체 노즐 (40) 은, 적층체 (10) 로부터 서포트 플레이트 (2) 를 분리하도록, 제 1 유지부 (21) 를 들어 올림으로써 영역 (4a) 에 있어서의 분리층 (4) 에 적층된 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 형성된 간극으로부터, 적층체 (10) 의 내부를 향하여 유체를 분사한다.
이에 의해, 적층체 (10) 에 있어서의 서포트 플레이트 (2) 를 과도하게 들어 올리지 않고, 서포트 플레이트 (2) 와 분리층 (4) 의 간극으로부터, 서포트 플레이트 (2) 를 분리하기 위한 응력을 가할 수 있다. 따라서, 분리층 (4) 에 밀착된 서포트 플레이트 (2) 가 휘는 것에 의해 파손되는 것을 방지하면서, 적층체 (10) 로부터 서포트 플레이트 (2) 를 바람직하게 분리할 수 있다.
유체 노즐 (40) 이 분사하는 유체로는, 예를 들어, 기체, 액체, 및, 기체와 액체를 포함하는 2 유체를 들 수 있고, 기체를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 기체에는, 예를 들어, 공기, 드라이 에어, 질소 및 아르곤으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 개를 들 수 있다. 또한, 액체에는, 예를 들어, 순수나 이온 교환수 등의 물, 접착층 (3) 을 용해시키는 용제, 및, 분리층 (4) 을 박리하는 박리액을 들 수 있고, 2 유체에는, 예를 들어, 이들 액체와 상기 서술한 기체의 조합을 들 수 있다.
접착층 (3) 을 용해시키는 용제에는, 이하의 (희석 용제) 의 난에 기재하고 있는 용제를 사용할 수 있다.
또한, 분리층 (4) 을 박리하는 박리액으로는, 예를 들어, 아민계 화합물을 들 수 있고, 제 1 급, 제 2 급, 제 3 급의 지방족 아민, 지환식 아민, 방향족 아민, 또는 복소 고리형 아민으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물을 사용할 수 있고, 이들 유기 아민류의 화합물 중에서는, 특히 모노에탄올아민, 2-(2-아미노에톡시)에탄올 및 2-에틸아미노에탄올, 2-메틸아미노에탄올 (MMA) 등의 알칸올아민이 바람직하게 사용된다. 또한, 박리액은 상기 아민계 화합물을 다른 용제와 혼합하여 사용해도 되고, (희석 용제) 의 난에 기재하고 있는 용제를 혼합하여 사용해도 된다.
유체 노즐 (40) 로부터, 적층체 (10) 에 있어서의 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 형성된 간극에 대하여 분사되는 유체는, 예를 들어, 유체로서 기체를 사용하는 경우, 0.2 ㎫ 이상의 기압 (압력) 을 가지고 있는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 기체를 분사한 직후에, 적층체 (10) 로부터 서포트 플레이트 (2) 를 한 번에 순조롭게 분리할 수 있다. 따라서, 분리층 (4) 의 전면에 광을 조사하여 적층체로부터 지지체를 분리하는 경우보다, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 는, 단시간에 적층체 (10) 로부터 서포트 플레이트 (2) 를 분리할 수 있다. 또한, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 형성된 간극에 대하여 분사하는 유체의 기압 (압력) 의 상한은, 특별히 한정되지 않지만, 0.7 ㎫ 이하의 기압 (압력) 이다.
〔스테이지 (50)〕
스테이지 (고정부) (50) 는, 적층체 (10) 를 재치하는 것으로서, 다공성 부분인 포러스부 (51) 를 구비하고 있다. 포러스부 (51) 는, 감압부 (도시 생략) 에 연통하고 있고, 이에 의해, 적층체 (10) 를 흡착 고정시킬 수 있다. 따라서, 서포트 플레이트 (2) 를 유지하는 제 1 유지부 (21) 를 승강부 (24) 에 의해 상승시킨 경우에도, 적층체 (10) 가 상승하는 것을 방지할 수 있고, 스테이지 (50) 상에 고정된 적층체 (10) 에 있어서, 영역 (4a) 에 있어서 적층되어 있는 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에, 바람직하게 간극을 형성할 수 있다.
〔그 밖의 구성〕
지지체 분리 장치 (100) 는, 그 밖의 구성으로서, 플로팅 조인트 (22), 스토퍼 (23), 및, 적층체 (10) 의 방향을 특정하기 위한 광학 얼라인먼트 장치 (검지부) 를 구비하고 있다.
플로팅 조인트 (22) 는, 상면에서 보았을 때에 있어서의 형상이 원형인 플레이트부 (20) 의 상면측의 중심부에 형성되어 있다. 플로팅 조인트 (22) 를 개재하여 승강부 (24) 에 연결됨으로써, 플레이트부 (20) 는, 회동 가능하고, 또한, 플레이트부 (20) 에 있어서의 제 1 유지부 (21) 가 형성된 면이, 스테이지 (50) 에 고정된 적층체 (10) 의 평면에 대하여 기울도록 가동한다.
또한, 승강부 (24) 에는, 플레이트부 (20) 가 필요 이상으로 기울지 않도록, 걸림 수단으로서 스토퍼 (23) 가 형성되어 있다. 이 때, 플레이트부 (20) 가 필요 이상으로 경사지려고 하면, 스토퍼 (23) 가 플레이트부 (20) 의 상면부에 접촉하여 플레이트부 (20) 가 그 이상 경사지지 않는다. 이들 플로팅 조인트 (22) 와 스토퍼 (23) 에 의해, 플레이트부 (20) 의 기울기를 조정함으로써, 제 1 유지부 (21) 에 의해 서포트 플레이트 (2) 를 유지하면서, 플레이트부 (20) 에 있어서의 제 1 유지부 (21) 에 대향하는 위치에 배치되어 있는 제 2 유지부 (21') 가 당해 서포트 플레이트 (2) 로부터 멀리 떨어지지 않도록 배치할 수 있다.
지지체 분리 장치 (100) 는, 서포트 플레이트 (2) 에 형성된 절결부 (노치, 도시 생략) 를 검지하는 광학 얼라인먼트 장치 (도시 생략) 를 구비하고 있다. 이에 의해, 지지체 분리 장치 (100) 는, 서포트 플레이트 (2) 의 절결부를 기준으로 하여, 적층체 (10) 의 방향을 특정할 수 있다. 따라서, 적층체 (10) 의 방향을 미리 특정한 후, 광 조사부 (30) 에 의해 분리층 (4) 에 광을 조사함으로써, 적층체 (10) 에 있어서 분리층 (4) 에 광이 조사된 영역 (4a) 의 방향을 특정할 수 있다.
〔적층체 (10)〕
도 1 의 (a) 에 나타내는, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 에 의해 서포트 플레이트 (2) 를 분리하는 적층체 (10) 에 대하여, 상세하게 설명한다. 적층체 (10) 는, 기판 (1) 과, 접착층 (3) 과, 광을 흡수함으로써 변질되는 분리층 (4) 과, 광을 투과하는 재료로 이루어지는 서포트 플레이트 (2) 를 이 순서로 적층하여 이루어진다.
〔기판 (1)〕
기판 (1) 은, 접착층 (3) 을 개재하여 분리층 (4) 이 형성된 서포트 플레이트 (2) 에 첩부된다. 그리고, 기판 (1) 은, 서포트 플레이트 (2) 에 지지된 상태로, 박화, 실장 등의 프로세스에 제공될 수 있다. 기판 (1) 으로는, 실리콘 웨이퍼 기판에 한정되지 않고, 세라믹스 기판, 얇은 필름 기판, 플렉시블 기판 등의 임의의 기판을 사용할 수 있다.
또한, 당해 기판의 표면에는, 구조물, 예를 들어, 집적 회로, 금속 범프 등이 실장되어 있어도 된다.
〔서포트 플레이트 (2)〕
서포트 플레이트 (지지체) (2) 는, 기판 (1) 을 지지하는 지지체이고, 접착층 (3) 을 개재하여, 기판 (1) 에 첩부된다. 그 때문에, 서포트 플레이트 (2) 로는, 기판 (1) 의 박화, 반송, 실장 등의 프로세스시에, 기판 (1) 의 파손 또는 변형을 방지하기 위해서 필요한 강도를 가지고 있으면 된다. 또한, 분리층을 변질시키기 위한 광을 투과시키는 것이면 된다. 이상의 관점에서, 서포트 플레이트 (2) 로는, 유리, 실리콘, 아크릴계 수지로 이루어지는 것 등을 들 수 있다.
또한, 서포트 플레이트 (2) 는, 300 ∼ 1000 ㎛ 의 두께의 것을 사용할 수 있다. 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법에 의하면, 이와 같이, 두께가 얇은 지지체여도, 당해 지지체가 파손되는 것을 방지하면서, 적층체로부터 바람직하게 분리할 수 있다.
〔접착층 (3)〕
접착층 (3) 은, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 첩부하기 위해서 사용된다.
접착층 (3) 을 형성하기 위한 접착제에는, 예를 들어, 아크릴계, 노볼락계, 나프토퀴논계, 탄화수소계, 폴리이미드계, 엘라스토머, 폴리설폰계 등의, 당해 분야에 있어서 공지된 다양한 접착제를 사용할 수 있고, 폴리설폰계 수지, 탄화수소 수지, 아크릴-스티렌계 수지, 말레이미드계 수지, 엘라스토머 수지 등, 또는 이들을 조합한 것 등을 보다 바람직하게 사용할 수 있다.
접착층 (3) 의 두께는, 첩부의 대상이 되는 기판 (1) 및 서포트 플레이트 (2) 의 종류, 첩부 후의 기판 (1) 에 실시되는 처리 등에 따라 적절히 설정하면 되는데, 10 ∼ 150 ㎛ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 15 ∼ 100 ㎛ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.
접착층 (3) 은, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 첩부하기 위해서 사용된다. 접착층 (3) 은, 예를 들어, 스핀 코트, 딥핑, 롤러 블레이드, 스프레이 도포, 슬릿 도포 등의 방법에 의해 접착제를 도포함으로써 형성할 수 있다. 또한, 접착층 (3) 은, 예를 들어, 접착제를 직접, 기판 (1) 에 도포하는 대신에, 접착제가 양면에 미리 도포되어 있는 필름 (이른바, 드라이 필름) 을, 기판 (1) 에 첩부함으로써 형성해도 된다.
접착층 (3) 은, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 첩부하기 위해서 사용되는 접착제에 의해 형성되는 층이다.
접착제로서, 예를 들어 아크릴계, 노볼락계, 나프토퀴논계, 탄화수소계, 폴리이미드계, 엘라스토머 등의, 당해 분야에 있어서 공지된 다양한 접착제가, 본 발명에 관련된 접착층 (3) 을 구성하는 접착제로서 사용 가능하다. 이하, 본 실시형태에 있어서의 접착층 (3) 이 함유하는 수지의 조성에 대하여 설명한다.
접착층 (3) 이 함유하는 수지로는, 접착성을 구비한 것이면 되고, 예를 들어, 탄화수소 수지, 아크릴-스티렌계 수지, 말레이미드계 수지, 엘라스토머 수지, 폴리설폰계 수지 등, 또는 이들을 조합한 것 등을 들 수 있다.
(탄화수소 수지)
탄화수소 수지는, 탄화수소 골격을 갖고, 단량체 조성물을 중합하여 이루어지는 수지이다. 탄화수소 수지로서, 시클로올레핀계 폴리머 (이하, 「수지 (A)」 라고 하는 경우가 있다), 그리고, 테르펜 수지, 로진계 수지 및 석유 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 수지 (이하, 「수지 (B)」 라고 하는 경우가 있다) 등을 들 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다.
수지 (A) 로는, 시클로올레핀계 모노머를 포함하는 단량체 성분을 중합하여 이루어지는 수지여도 된다. 구체적으로는, 시클로올레핀계 모노머를 포함하는 단량체 성분의 개환 (공) 중합체, 시클로올레핀계 모노머를 포함하는 단량체 성분을 부가 (공) 중합시킨 수지 등을 들 수 있다.
수지 (A) 를 구성하는 단량체 성분에 포함되는 상기 시클로올레핀계 모노머로는, 예를 들어, 노르보르넨, 노르보르나디엔 등의 2 고리체, 디시클로펜타디엔, 하이드록시디시클로펜타디엔 등의 3 고리체, 테트라시클로도데센 등의 4 고리체, 시클로펜타디엔 3 량체 등의 5 고리체, 테트라시클로펜타디엔 등의 7 고리체, 또는 이들 다고리체의 알킬 (메틸, 에틸, 프로필, 부틸 등) 치환체, 알케닐 (비닐 등) 치환체, 알킬리덴 (에틸리덴 등) 치환체, 아릴 (페닐, 톨릴, 나프틸 등) 치환체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히, 노르보르넨, 테트라시클로도데센, 또는 이들 알킬 치환체로 이루어지는 군에서 선택되는 노르보르넨계 모노머가 바람직하다.
수지 (A) 를 구성하는 단량체 성분은, 상기 서술한 시클로올레핀계 모노머와 공중합 가능한 다른 모노머를 함유하고 있어도 되고, 예를 들어, 알켄 모노머를 함유하는 것이 바람직하다. 알켄 모노머로는, 예를 들어, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 이소부텐, 1-헥센, α-올레핀 등을 들 수 있다. 알켄 모노머는, 직사슬형이어도 되고, 분기 사슬형이어도 된다.
또한, 수지 (A) 를 구성하는 단량체 성분으로서, 시클로올레핀 모노머를 함유하는 것이, 고내열성 (낮은 열 분해, 열 중량 감소성) 의 관점에서 바람직하다. 수지 (A) 를 구성하는 단량체 성분 전체에 대한 시클로올레핀 모노머의 비율은, 5 몰％ 이상인 것이 바람직하고, 10 몰％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 20 몰％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 수지 (A) 를 구성하는 단량체 성분 전체에 대한 시클로올레핀 모노머의 비율은, 특별히 한정되지 않지만, 용해성 및 용액에서의 시간 경과적 안정성의 관점에서는 80 몰％ 이하인 것이 바람직하고, 70 몰％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 수지 (A) 를 구성하는 단량체 성분으로서, 직사슬형 또는 분기 사슬형의 알켄 모노머를 함유해도 된다. 수지 (A) 를 구성하는 단량체 성분 전체에 대한 알켄 모노머의 비율은, 용해성 및 유연성의 관점에서는 10 ∼ 90 몰％ 인 것이 바람직하고, 20 ∼ 85 몰％ 인 것이 보다 바람직하고, 30 ∼ 80 몰％ 인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 수지 (A) 는, 예를 들어, 시클로올레핀계 모노머와 알켄 모노머로 이루어지는 단량체 성분을 중합시켜 이루어지는 수지와 같이, 극성기를 가지고 있지 않은 수지인 것이, 고온하에서의 가스의 발생을 억제하는 데에 있어서 바람직하다.
단량체 성분을 중합할 때의 중합 방법이나 중합 조건 등에 대해서는, 특별히 제한은 없고, 통상적인 방법에 따라 적절히 설정하면 된다.
수지 (A) 로서 사용할 수 있는 시판품으로는, 예를 들어, 폴리플라스틱스 주식회사 제조의 「TOPAS」, 미츠이 화학 주식회사 제조의 「APEL」, 닛폰 제온 주식회사 제조의 「ZEONOR」 및 「ZEONEX」, JSR 주식회사 제조의 「ARTON」 등을 들 수 있다.
수지 (A) 의 유리 전이 온도 (Tg) 는, 60 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 70 ℃ 이상인 것이 특히 바람직하다. 수지 (A) 의 유리 전이 온도가 60 ℃ 이상이면, 적층체가 고온 환경에 노출되었을 때에 접착층 (3) 의 연화를 더욱 억제할 수 있다.
수지 (B) 는, 테르펜계 수지, 로진계 수지 및 석유 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 수지이다. 구체적으로는, 테르펜계 수지로는, 예를 들어, 테르펜 수지, 테르펜페놀 수지, 변성 테르펜 수지, 수소 첨가 테르펜 수지, 수소 첨가 테르펜페놀 수지 등을 들 수 있다. 로진계 수지로는, 예를 들어, 로진, 로진에스테르, 수소 첨가 로진, 수소 첨가 로진에스테르, 중합 로진, 중합 로진에스테르, 변성 로진 등을 들 수 있다. 석유 수지로는, 예를 들어, 지방족 또는 방향족 석유 수지, 수소 첨가 석유 수지, 변성 석유 수지, 지환족 석유 수지, 쿠마론·인덴 석유 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 수소 첨가 테르펜 수지, 수소 첨가 석유 수지가 보다 바람직하다.
수지 (B) 의 연화점은 특별히 한정되지 않지만, 80 ∼ 160 ℃ 인 것이 바람직하다. 수지 (B) 의 연화점이 80 ∼ 160 ℃ 이면, 적층체가 고온 환경에 노출되었을 때에 연화하는 것을 억제할 수 있고, 접착 불량을 일으키지 않는다.
수지 (B) 의 중량 평균 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 300 ∼ 3,000 인 것이 바람직하다. 수지 (B) 의 중량 평균 분자량이 300 이상이면, 내열성이 충분한 것이 되어, 고온 환경하에 있어서 탈가스량이 적어진다. 한편, 수지 (B) 의 중량 평균 분자량이 3,000 이하이면, 탄화수소계 용제에 대한 접착층의 용해 속도가 양호한 것이 된다. 이 때문에, 지지체를 분리한 후의 기판 상의 접착층의 잔류물을 신속하게 용해시켜, 제거할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 수지 (B) 의 중량 평균 분자량은, 겔·퍼미에이션·크로마토그래피 (GPC) 로 측정되는 폴리스티렌 환산의 분자량을 의미하는 것이다.
또한, 수지로서, 수지 (A) 와 수지 (B) 를 혼합한 것을 사용해도 된다. 혼합함으로써, 내열성이 양호한 것이 된다. 예를 들어, 수지 (A) 와 수지 (B) 의 혼합 비율로는, (A) : (B) = 80 : 20 ∼ 55 : 45 (질량비) 인 것이, 고온 환경시의 열 내성, 및 유연성이 우수하기 때문에 바람직하다.
(아크릴-스티렌계 수지)
아크릴-스티렌계 수지로는, 예를 들어, 스티렌 또는 스티렌의 유도체와, (메트)아크릴산에스테르 등을 단량체로서 사용하여 중합한 수지를 들 수 있다.
(메트)아크릴산에스테르로는, 예를 들어, 사슬형 구조로 이루어지는 (메트)아크릴산알킬에스테르, 지방족 고리를 갖는 (메트)아크릴산에스테르, 방향족 고리를 갖는 (메트)아크릴산에스테르를 들 수 있다. 사슬형 구조로 이루어지는 (메트)아크릴산알킬에스테르로는, 탄소수 15 ∼ 20 의 알킬기를 갖는 아크릴계 장사슬 알킬에스테르, 탄소수 1 ∼ 14 의 알킬기를 갖는 아크릴계 알킬에스테르 등을 들 수 있다. 아크릴계 장사슬 알킬에스테르로는, 알킬기가 n-펜타데실기, n-헥사데실기, n-헵타데실기, n-옥타데실기, n-노나데실기, n-에이코실기 등인 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬에스테르를 들 수 있다. 또한, 당해 알킬기는, 분기 사슬형이어도 된다.
탄소수 1 ∼ 14 의 알킬기를 갖는 아크릴계 알킬에스테르로는, 기존의 아크릴계 접착제에 이용되고 있는 공지된 아크릴계 알킬에스테르를 들 수 있다. 예를 들어, 알킬기가, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 2-에틸헥실기, 이소옥틸기, 이소노닐기, 이소데실기, 도데실기, 라우릴기, 트리데실기 등으로 이루어지는 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬에스테르를 들 수 있다.
지방족 고리를 갖는 (메트)아크릴산에스테르로는, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 시클로펜틸(메트)아크릴레이트, 1-아다만틸(메트)아크릴레이트, 노르보르닐(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 트리시클로데카닐(메트)아크릴레이트, 테트라시클로도데카닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있지만, 이소보르닐메타아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트가 보다 바람직하다.
방향족 고리를 갖는 (메트)아크릴산에스테르로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 방향족 고리로는, 예를 들어 페닐기, 벤질기, 톨릴기, 자일릴기, 비페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페녹시메틸기, 페녹시에틸기 등을 들 수 있다. 또한, 방향족 고리는, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형 또는 분기 사슬형의 알킬기를 가지고 있어도 된다. 구체적으로는, 페녹시에틸아크릴레이트가 바람직하다.
(말레이미드계 수지)
말레이미드계 수지로는, 예를 들어, 단량체로서, N-메틸말레이미드, N-에틸말레이미드, N-n-프로필말레이미드, N-이소프로필말레이미드, N-n-부틸말레이미드, N-이소부틸말레이미드, N-sec-부틸말레이미드, N-tert-부틸말레이미드, N-n-펜틸말레이미드, N-n-헥실말레이미드, N-n-헵틸마레이미드, N-n-옥틸말레이미드, N-라우릴말레이미드, N-스테아릴말레이미드 등의 알킬기를 갖는 말레이미드, N-시클로프로필말레이미드, N-시클로부틸말레이미드, N-시클로펜틸말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-시클로헵틸말레이미드, N-시클로옥틸말레이미드 등의 지방족 탄화수소기를 갖는 말레이미드, N-페닐말레이미드, N-m-메틸페닐말레이미드, N-o-메틸페닐말레이미드, N-p-메틸페닐말레이미드 등의 아릴기를 갖는 방향족 말레이미드 등을 중합하여 얻어진 수지를 들 수 있다.
예를 들어, 하기 화학식 (1) 로 나타내는 반복 단위 및 하기 화학식 (2) 로 나타내는 반복 단위의 공중합체인 시클로올레핀 코폴리머를 접착 성분의 수지로서 사용할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112018023302227-pct00001
(화학식 (2) 중, n 은 0 또는 1 ∼ 3 의 정수이다.)
이와 같은 시클로올레핀 코폴리머로는, APL 8008T, APL 8009T, 및 APL 6013T (모두 미츠이 화학 주식회사 제조) 등을 사용할 수 있다.
(엘라스토머)
엘라스토머는, 주사슬의 구성 단위로서 스티렌 단위를 포함하고 있는 것이 바람직하고, 당해 「스티렌 단위」 는 치환기를 가지고 있어도 된다. 치환기로는, 예를 들어, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 5 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 5 의 알콕시알킬기, 아세톡시기, 카르복실기 등을 들 수 있다. 또한, 당해 스티렌 단위의 함유량이 14 중량％ 이상, 50 중량％ 이하의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 또한 엘라스토머는, 중량 평균 분자량이 10,000 이상, 200,000 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.
스티렌 단위의 함유량이 14 중량％ 이상, 50 중량％ 이하의 범위 내이고, 엘라스토머의 중량 평균 분자량이 10,000 이상, 200,000 이하의 범위 내이면, 후술하는 탄화수소계의 용제에 용이하게 용해되기 때문에, 보다 용이하고 또한 신속하게 접착층을 제거할 수 있다. 또한, 스티렌 단위의 함유량 및 중량 평균 분자량이 상기의 범위 내임으로써, 웨이퍼가 레지스트 리소그래피 공정에 제공될 때에 노출되는 레지스트 용제 (예를 들어 PGMEA, PGME 등), 산 (불화수소산 등), 알칼리 (TMAH 등) 에 대하여 우수한 내성을 발휘한다.
또한, 엘라스토머에는, 상기 서술한 (메트)아크릴산에스테르를 추가로 혼합해도 된다.
또한, 스티렌 단위의 함유량은, 보다 바람직하게는 17 중량％ 이상이고, 또한, 보다 바람직하게는 40 중량％ 이하이다.
중량 평균 분자량의 보다 바람직한 범위는 20,000 이상이고, 또한, 보다 바람직한 범위는 150,000 이하이다.
엘라스토머로는, 스티렌 단위의 함유량이 14 중량％ 이상, 50 중량％ 이하의 범위 내이고, 엘라스토머의 중량 평균 분자량이 10,000 이상, 200,000 이하의 범위 내이면, 다양한 엘라스토머를 사용할 수 있다. 예를 들어, 폴리스티렌-폴리(에틸렌/프로필렌) 블록 코폴리머 (SEP), 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 코폴리머 (SIS), 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 코폴리머 (SBS), 스티렌-부타디엔-부틸렌-스티렌 블록 코폴리머 (SBBS), 및, 이들의 수소 첨가물, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 코폴리머 (SEBS), 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 블록 코폴리머 (스티렌-이소프렌-스티렌 블록 코폴리머) (SEPS), 스티렌-에틸렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 블록 코폴리머 (SEEPS), 스티렌 블록이 반응 가교형인 스티렌-에틸렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 블록 코폴리머 (SeptonV9461 (주식회사 쿠라레 제조), SeptonV9475 (주식회사 쿠라레 제조)), 스티렌 블록이 반응 가교형인 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 코폴리머 (반응성의 폴리스티렌계 하드 블록을 갖는, SeptonV9827 (주식회사 쿠라레 제조)), 폴리스티렌-폴리(에틸렌-에틸렌/프로필렌) 블록-폴리스티렌 블록 코폴리머 (SEEPS-OH : 말단 수산기 변성) 등을 들 수 있다. 엘라스토머의 스티렌 단위의 함유량 및 중량 평균 분자량이 상기 서술한 범위 내인 것을 사용할 수 있다.
또한, 엘라스토머 중에서도 수소 첨가물이 보다 바람직하다. 수소 첨가물이면 열에 대한 안정성이 향상되어, 분해나 중합 등의 변질이 잘 일어나지 않는다. 또한, 탄화수소계 용제에 대한 용해성 및 레지스트 용제에 대한 내성의 관점에서도 보다 바람직하다.
또한, 엘라스토머 중에서도 양단이 스티렌의 블록 중합체인 것이 보다 바람직하다. 열 안정성이 높은 스티렌을 양말단에 블록함으로써 보다 높은 내열성을 나타내기 때문이다.
보다 구체적으로는, 엘라스토머는, 스티렌 및 공액 디엔의 블록 코폴리머의 수소 첨가물인 것이 보다 바람직하다. 열에 대한 안정성이 향상되고, 분해나 중합 등의 변질이 잘 일어나지 않는다. 또한, 열 안정성이 높은 스티렌을 양말단에 블록함으로써 보다 높은 내열성을 나타낸다. 또한, 탄화수소계 용제에 대한 용해성 및 레지스트 용제에 대한 내성의 관점에서도 보다 바람직하다.
접착층 (3) 을 구성하는 접착제에 포함되는 엘라스토머로서 이용될 수 있는 시판품으로는, 예를 들어, 주식회사 쿠라레 제조 「셉톤 (상품명)」, 주식회사 쿠라레 제조 「하이브라 (상품명)」, 아사히 화성 주식회사 제조 「터프텍 (상품명)」, JSR 주식회사 제조 「다이나론 (상품명)」 등을 들 수 있다.
접착층 (3) 을 구성하는 접착제에 포함되는 엘라스토머의 함유량으로는, 예를 들어, 접착제 조성물 전체량을 100 중량부로 하여, 50 중량부 이상, 99 중량부 이하의 범위 내가 바람직하고, 60 중량부 이상, 99 중량부 이하의 범위 내가 보다 바람직하고, 70 중량부 이상, 95 중량부 이하의 범위 내가 가장 바람직하다. 이들 범위 내로 함으로써, 내열성을 유지하면서, 웨이퍼와 지지체를 바람직하게 첩합할 수 있다.
또한, 엘라스토머는, 복수의 종류를 혼합해도 된다. 요컨대, 접착층 (3) 을 구성하는 접착제는 복수의 종류의 엘라스토머를 포함하고 있어도 된다. 복수의 종류의 엘라스토머 중 적어도 1 개가, 주사슬의 구성 단위로서 스티렌 단위를 포함하고 있으면 된다. 또한, 복수의 종류의 엘라스토머 중 적어도 1 개가, 스티렌 단위의 함유량이 14 중량％ 이상, 50 중량％ 이하의 범위 내이거나, 또는, 중량 평균 분자량이 10,000 이상, 200,000 이하의 범위 내이면, 본 발명의 범주이다. 또한, 접착층 (3) 을 구성하는 접착제에 있어서, 복수의 종류의 엘라스토머를 포함하는 경우, 혼합한 결과, 스티렌 단위의 함유량이 상기의 범위 내가 되도록 조정해도 된다. 예를 들어, 스티렌 단위의 함유량이 30 중량％ 인 주식회사 쿠라레 제조의 셉톤 (상품명) 의 Septon4033 과, 스티렌 단위의 함유량이 13 중량％ 인 셉톤 (상품명) 의 Septon2063 을 중량비 1 대 1 로 혼합하면, 접착제에 포함되는 엘라스토머 전체에 대한 스티렌 함유량은 21 ∼ 22 중량％ 가 되고, 따라서 14 중량％ 이상이 된다. 또한, 예를 들어, 스티렌 단위가 10 중량％ 인 것과 60 중량％ 인 것을 중량비 1 대 1 로 혼합하면 35 중량％ 가 되어, 상기의 범위 내가 된다. 본 발명은 이와 같은 형태여도 된다. 또한, 접착층 (3) 을 구성하는 접착제에 포함되는 복수의 종류의 엘라스토머는, 모두 상기의 범위 내에서 스티렌 단위를 포함하고, 또한, 상기의 범위 내의 중량 평균 분자량인 것이 가장 바람직하다.
또한, 광 경화성 수지 (예를 들어, UV 경화성 수지) 이외의 수지를 사용하여 접착층 (3) 을 형성하는 것이 바람직하다. 광 경화성 수지 이외의 수지를 사용함으로써, 접착층 (3) 의 박리 또는 제거 후에, 기판 (1) 의 미소한 요철의 주변에 잔류물이 남는 것을 방지할 수 있다. 특히, 접착층 (3) 을 구성하는 접착제로는, 모든 용제에 용해되는 것이 아니라, 특정한 용제에 용해되는 것이 바람직하다. 이것은, 기판 (1) 에 물리적인 힘을 가하지 않고, 접착층 (3) 을 용제에 용해시키는 것에 의해 제거 가능하기 때문이다. 접착층 (3) 의 제거에 있어서, 강도가 저하한 기판 (1) 으로부터만, 기판 (1) 을 파손시키거나, 변형시키지 않고, 용이하게 접착층 (3) 을 제거할 수 있다.
(폴리설폰계 수지)
접착층 (3) 을 형성하기 위한 접착제는, 폴리설폰계 수지를 포함하고 있어도 된다. 접착층 (3) 을 폴리설폰계 수지에 의해 형성함으로써, 고온에 있어서 적층체를 처리해도, 그 후의 공정에 있어서 접착층을 용해시켜, 기판으로부터 서포트 플레이트를 박리하는 것이 가능한 적층체를 제조할 수 있다. 접착층 (3) 이 폴리설폰 수지를 포함하고 있으면, 예를 들어, 어닐링 등에 의해 적층체를 300 ℃ 이상이라는 고온에서 처리하는 고온 프로세스에 있어서도, 적층체를 바람직하게 사용할 수 있다.
폴리설폰계 수지는, 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 구성 단위, 및, 하기 일반식 (4) 로 나타내는 구성 단위 중 적어도 1 종의 구성 단위로 이루어지는 구조를 가지고 있다.
[화학식 2]
Figure 112018023302227-pct00002
(여기서, 일반식 (3) 의 R1, R2 및 R3, 그리고 일반식 (4) 중의 R1 및 R2 는, 각각 독립적으로 페닐렌기, 나프틸렌기 및 안트릴렌기로 이루어지는 군에서 선택되고, X' 는, 탄소수가 1 이상, 3 이하인 알킬렌기이다.)
폴리설폰계 수지는, 식 (3) 으로 나타내는 폴리설폰 구성 단위 및 식 (4) 로 나타내는 폴리에테르설폰 구성 단위 중 적어도 1 개를 구비하고 있는 것에 의해, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 첩부한 후, 높은 온도 조건에 있어서 기판 (1) 을 처리해도, 분해 및 중합 등에 의해 접착층 (3) 이 불용화하는 것을 방지할 수 있는 적층체를 형성할 수 있다. 또한, 폴리설폰계 수지는, 상기 식 (3) 으로 나타내는 폴리설폰 구성 단위로 이루어지는 폴리설폰 수지이면, 보다 높은 온도로 가열해도 안정적이다. 이 때문에, 세정 후의 기판 (1) 에 접착층에서 기인하는 잔류물이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
폴리설폰계 수지의 중량 평균 분자량 (Mw) 은, 30,000 이상, 70,000 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 30,000 이상, 50,000 이하의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 폴리설폰계 수지의 중량 평균 분자량 (Mw) 이, 30,000 이상의 범위 내이면, 예를 들어, 300 ℃ 이상의 높은 온도에 있어서 사용할 수 있는 접착제 조성물을 얻을 수 있다. 또한, 폴리설폰계 수지의 중량 평균 분자량 (Mw) 이, 70,000 이하의 범위 내이면, 용제에 의해 바람직하게 용해될 수 있다. 요컨대, 용제에 의해 바람직하게 제거할 수 있는 접착제 조성물을 얻을 수 있다.
(희석 용제)
접착층 (3) 을 형성할 때에 사용하는 희석 용제로는, 예를 들어, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 메틸옥탄, 데칸, 운데칸, 도데칸, 트리데칸 등의 직사슬형의 탄화수소, 탄소수 4 내지 15 의 분기 사슬형의 탄화수소, 예를 들어, 시클로헥산, 시클로헵탄, 시클로옥탄, 나프탈렌, 데카하이드로나프탈렌, 테트라하이드로나프탈렌 등의 고리형 탄화수소, p-멘탄, o-멘탄, m-멘탄, 디페닐멘탄, 1,4-테르핀, 1,8-테르핀, 보르난, 노르보르난, 피난, 투우잔, 카란, 롱기폴렌, 게라니올, 네롤, 리날로올, 시트랄, 시트로넬롤, 멘톨, 이소멘톨, 네오멘톨, α-테르피네올, β-테르피네올, γ-테르피네올, 테르피넨-1-올, 테르피넨-4-올, 디하이드로터피닐아세테이트, 1,4-시네올, 1,8-시네올, 보르네올, 카르본, 요논, 투욘, 캠퍼, d-리모넨, l-리모넨, 디펜텐 등의 테르펜계 용제 ; γ-부티로락톤 등의 락톤류 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 (CH), 메틸-n-펜틸케톤, 메틸이소펜틸케톤, 2-헵타논 등의 케톤류 ; 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜 등의 다가 알코올류 ; 에틸렌글리콜모노아세테이트, 디에틸렌글리콜모노아세테이트, 프로필렌글리콜모노아세테이트, 또는 디프로필렌글리콜모노아세테이트 등의 에스테르 결합을 갖는 화합물, 상기 다가 알코올류 또는 상기 에스테르 결합을 갖는 화합물의 모노메틸에테르, 모노에틸에테르, 모노프로필에테르, 모노부틸에테르 등의 모노알킬에테르 또는 모노페닐에테르 등의 에테르 결합을 갖는 화합물 등의 다가 알코올류의 유도체 (이들 중에서는, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (PGMEA), 프로필렌글리콜모노메틸에테르 (PGME) 가 바람직하다) ; 디옥산과 같은 고리형 에테르류나, 락트산메틸, 락트산에틸 (EL), 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 메톡시부틸아세테이트, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 메톡시프로피온산메틸, 에톡시프로피온산에틸 등의 에스테르류 ; 아니솔, 에틸벤질에테르, 크레질메틸에테르, 디페닐에테르, 디벤질에테르, 페네톨, 부틸페닐에테르 등의 방향족계 유기 용제 등을 들 수 있다.
(그 밖의 성분)
접착층 (3) 을 구성하는 접착제는, 본질적인 특성을 저해하지 않는 범위에 있어서, 혼화성이 있는 다른 물질을 추가로 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 접착제의 성능을 개량하기 위한 부가적 수지, 가소제, 접착 보조제, 안정제, 착색제, 열 중합 금지제 및 계면 활성제 등, 관용되고 있는 각종 첨가제를 추가로 사용할 수 있다.
〔분리층 (4)〕
다음으로, 분리층 (4) 이란, 서포트 플레이트 (2) 를 개재하여 조사되는 광을 흡수함으로써 변질되는 재료로 형성되어 있는 층이다. 또한, 도 2 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 형성된 간극으로부터 적층체 (10) 의 내부를 향하여 유체를 분사했을 때, 영역 (4a) 이외의 영역에 있어서의 분리층 (4) 도 파괴된다.
분리층 (4) 의 두께는, 예를 들어, 0.05 ㎛ 이상, 50 ㎛ 이하의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 0.3 ㎛ 이상, 1 ㎛ 이하의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 분리층 (4) 의 두께가 0.05 ㎛ 이상, 50 ㎛ 이하의 범위에 들어가 있으면, 단시간의 광의 조사 및 저에너지의 광의 조사에 의해, 분리층 (4) 에 원하는 변질을 발생시킬 수 있다. 또한, 분리층 (4) 의 두께는, 생산성의 관점에서 1 ㎛ 이하의 범위에 들어가 있는 것이 특히 바람직하다.
또한, 적층체 (10) 에 있어서, 분리층 (4) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 다른 층이 추가로 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 다른 층은 광을 투과하는 재료로 구성되어 있으면 된다. 이에 의해, 분리층 (4) 에 대한 광의 입사를 방해하지 않고, 적층체 (10) 에 바람직한 성질 등을 부여하는 층을, 적절히 추가할 수 있다. 분리층 (4) 을 구성하고 있는 재료의 종류에 따라, 이용할 수 있는 광의 파장이 상이하다. 따라서, 다른 층을 구성하는 재료는, 모든 광을 투과시킬 필요는 없고, 분리층 (4) 을 구성하는 재료를 변질시킬 수 있는 파장의 광을 투과시킬 수 있는 재료로부터 적절히 선택할 수 있다.
또한, 분리층 (4) 은, 광을 흡수하는 구조를 갖는 재료로만 형성되어 있는 것이 바람직하지만, 본 발명에 있어서의 본질적인 특성을 저해하지 않는 범위에 있어서, 광을 흡수하는 구조를 가지고 있지 않은 재료를 첨가하여, 분리층 (4) 을 형성해도 된다. 또한, 분리층 (4) 에 있어서의 접착층 (3) 에 대향하는 측의 면이 평탄한 (요철이 형성되어 있지 않은) 것이 바람직하고, 이에 의해, 분리층 (4) 의 형성을 용이하게 실시할 수 있고, 또한 첩부에 있어서도 균일하게 첩부하는 것이 가능해진다.
(플루오로카본)
분리층 (4) 은, 플루오로카본으로 이루어져 있어도 된다. 분리층 (4) 은, 플루오로카본에 의해 구성됨으로써, 광을 흡수하는 것에 의해 변질되게 되어 있고, 그 결과로서, 광의 조사를 받기 전의 강도 또는 접착성을 잃는다. 따라서, 약간의 외력을 가하는 (예를 들어, 서포트 플레이트 (2) 를 들어 올리는 등) 것에 의해, 분리층 (4) 이 파괴되어, 서포트 플레이트 (2) 와 기판 (1) 을 분리하기 쉽게 할 수 있다. 분리층 (4) 을 구성하는 플루오로카본은, 플라즈마 CVD (화학 기상 퇴적) 법에 의해 바람직하게 성막할 수 있다.
플루오로카본은, 그 종류에 따라 고유의 범위의 파장을 갖는 광을 흡수한다. 분리층 (4) 에 사용한 플루오로카본이 흡수하는 범위의 파장의 광을 분리층에 조사함으로써, 플루오로카본을 바람직하게 변질시킬 수 있다. 또한, 분리층 (4) 에 있어서의 광의 흡수율은 80 ％ 이상인 것이 바람직하다.
분리층 (4) 에 조사하는 광으로는, 플루오로카본이 흡수 가능한 파장에 따라, 예를 들어, YAG 레이저, 루비 레이저, 유리 레이저, YVO4 레이저, LD 레이저, 파이버 레이저 등의 고체 레이저, 색소 레이저 등의 액체 레이저, CO2 레이저, 엑시머 레이저, Ar 레이저, He-Ne 레이저 등의 기체 레이저, 반도체 레이저, 자유 전자 레이저 등의 레이저 광, 또는, 비레이저 광을 적절히 이용하면 된다. 플루오로카본을 변질시킬 수 있는 파장으로는, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 600 ㎚ 이하의 범위의 것을 사용할 수 있다.
(광 흡수성을 가지고 있는 구조를 그 반복 단위에 포함하고 있는 중합체)
분리층 (4) 은, 광 흡수성을 가지고 있는 구조를 그 반복 단위에 포함하고 있는 중합체를 함유하고 있어도 된다. 그 중합체는, 광의 조사를 받아 변질된다. 그 중합체의 변질은, 상기 구조가 조사된 광을 흡수함으로써 발생한다. 분리층 (4) 은, 중합체의 변질의 결과로서, 광의 조사를 받기 전의 강도 또는 접착성을 잃었다. 따라서, 약간의 외력을 가하는 (예를 들어, 서포트 플레이트 (2) 를 들어 올리는 등) 것에 의해, 분리층 (4) 이 파괴되어, 서포트 플레이트 (2) 와 기판 (1) 을 분리하기 쉽게 할 수 있다.
광 흡수성을 가지고 있는 상기 구조는, 광을 흡수하여, 반복 단위로서 그 구조를 포함하고 있는 중합체를 변질시키는 화학 구조이다. 그 구조는, 예를 들어, 치환 혹은 비치환의 벤젠 고리, 축합 고리 또는 복소 고리로 이루어지는 공액 π 전자계를 포함하고 있는 원자단이다. 보다 상세하게는, 그 구조는, 카르도 구조, 또는 상기 중합체의 측사슬에 존재하는 벤조페논 구조, 디페닐술폭시드 구조, 디페닐술폰 구조 (비스페닐술폰 구조), 디페닐 구조 혹은 디페닐아민 구조일 수 있다.
상기 구조가 상기 중합체의 측사슬에 존재하는 경우, 그 구조는 이하의 식에 의해 나타낼 수 있다.
[화학식 3]
Figure 112018023302227-pct00003
(식 중, R 은 각각 독립적으로, 알킬기, 아릴기, 할로겐, 수산기, 케톤기, 술폭시드기, 술폰기 또는 N(R4)(R5) 이고 (여기서, R4 및 R5 는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기이다), Z 는, 존재하지 않거나, 또는 -CO-, -SO2-, -SO- 혹은 -NH- 이고, n 은 0 또는 1 ∼ 5 의 정수이다.)
또한, 상기 중합체는, 예를 들어, 이하의 식 중, (a) ∼ (d) 의 어느 것에 의해 나타내는 반복 단위를 포함하고 있거나, (e) 에 의해 나타내거나, 또는 (f) 의 구조를 그 주사슬에 포함하고 있다.
[화학식 4]
Figure 112018023302227-pct00004
(식 중, l 은 1 이상의 정수이고, m 은 0 또는 1 ∼ 2 의 정수이고, X 는, (a) ∼ (e) 에 있어서 상기의 "화학식 3" 에 나타낸 식의 어느 것이고, (f) 에 있어서 상기의 "화학식 3" 에 나타낸 식의 어느 것이거나, 또는 존재하지 않고, Y1 및 Y2 는 각각 독립적으로, -CO- 또는 SO2- 이다. l 은 바람직하게는 10 이하의 정수이다.)
상기의 "화학식 3" 에 나타내는 벤젠 고리, 축합 고리 및 복소 고리의 예로는, 페닐, 치환 페닐, 벤질, 치환 벤질, 나프탈렌, 치환 나프탈렌, 안트라센, 치환 안트라센, 안트라퀴논, 치환 안트라퀴논, 아크리딘, 치환 아크리딘, 아조벤젠, 치환 아조벤젠, 플루오림, 치환 플루오림, 플루오리몬, 치환 플루오리몬, 카르바졸, 치환 카르바졸, N-알킬카르바졸, 디벤조푸란, 치환 디벤조푸란, 페난트렌, 치환 페난트렌, 피렌 및 치환 피렌을 들 수 있다. 예시한 치환기가 추가로 치환기를 가지고 있는 경우, 그 치환기는, 예를 들어, 알킬, 아릴, 할로겐 원자, 알콕시, 니트로, 알데히드, 시아노, 아미드, 디알킬아미노, 술폰아미드, 이미드, 카르복실산, 카르복실산에스테르, 술폰산, 술폰산에스테르, 알킬아미노 및 아릴아미노에서 선택된다.
상기의 "화학식 3" 에 나타내는 치환기 중, 페닐기를 2 개 가지고 있는 5 번째의 치환기로서, Z 가 -SO2- 인 경우의 예로는, 비스(2,4-디하이드록시페닐)술폰, 비스(3,4-디하이드록시페닐)술폰, 비스(3,5-디하이드록시페닐)술폰, 비스(3,6-디하이드록시페닐)술폰, 비스(4-하이드록시페닐)술폰, 비스(3-하이드록시페닐)술폰, 비스(2-하이드록시페닐)술폰, 및 비스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)술폰 등을 들 수 있다.
상기의 "화학식 3" 에 나타내는 치환기 중, 페닐기를 2 개 가지고 있는 5 번째의 치환기로서, Z 가 -SO- 인 경우의 예로는, 비스(2,3-디하이드록시페닐)술폭시드, 비스(5-클로로-2,3-디하이드록시페닐)술폭시드, 비스(2,4-디하이드록시페닐)술폭시드, 비스(2,4-디하이드록시-6-메틸페닐)술폭시드, 비스(5-클로로-2,4-디하이드록시페닐)술폭시드, 비스(2,5-디하이드록시페닐)술폭시드, 비스(3,4-디하이드록시페닐)술폭시드, 비스(3,5-디하이드록시페닐)술폭시드, 비스(2,3,4-트리하이드록시페닐)술폭시드, 비스(2,3,4-트리하이드록시-6-메틸페닐)-술폭시드, 비스(5-클로로-2,3,4-트리하이드록시페닐)술폭시드, 비스(2,4,6-트리하이드록시페닐)술폭시드, 비스(5-클로로-2,4,6-트리하이드록시페닐)술폭시드 등을 들 수 있다.
상기의 "화학식 3" 에 나타내는 치환기 중, 페닐기를 2 개 가지고 있는 5 번째의 치환기로서, Z 가 -C(=O)- 인 경우의 예로는, 2,4-디하이드록시벤조페논, 2,3,4-트리하이드록시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라하이드록시벤조페논, 2,2',5,6'-테트라하이드록시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-옥톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-도데실옥시벤조페논, 2,2'-디하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2,6-디하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디하이드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 4-아미노-2'-하이드록시벤조페논, 4-디메틸아미노-2'-하이드록시벤조페논, 4-디에틸아미노-2'-하이드록시벤조페논, 4-디메틸아미노-4'-메톡시-2'-하이드록시벤조페논, 4-디메틸아미노-2',4'-디하이드록시벤조페논, 및 4-디메틸아미노-3',4'-디하이드록시벤조페논 등을 들 수 있다.
상기 구조가 상기 중합체의 측사슬에 존재하고 있는 경우, 상기 구조를 포함하고 있는 반복 단위의, 상기 중합체에서 차지하는 비율은, 분리층 (4) 의 광의 투과율이 0.001 ％ 이상, 10 ％ 이하가 되는 범위 내에 있다. 그 비율이 이와 같은 범위에 들어가도록 중합체가 조제되어 있으면, 분리층 (4) 이 충분히 광을 흡수하여, 확실하고 또한 신속하게 변질될 수 있다. 즉, 적층체 (10) 로부터의 서포트 플레이트 (2) 의 제거가 용이하고, 그 제거에 필요한 광의 조사 시간을 단축시킬 수 있다.
상기 구조는, 그 종류의 선택에 따라, 원하는 범위의 파장을 가지고 있는 광을 흡수할 수 있다. 예를 들어, 상기 구조가 흡수 가능한 광의 파장은, 100 ㎚ 이상, 2,000 ㎚ 이하의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 이 범위 내 중, 상기 구조가 흡수 가능한 광의 파장은, 보다 단파장측이고, 예를 들어, 100 ㎚ 이상, 500 ㎚ 이하의 범위 내이다. 예를 들어, 상기 구조는, 바람직하게는 대략 300 ㎚ 이상, 370 ㎚ 이하의 범위 내의 파장을 가지고 있는 자외광을 흡수함으로써, 그 구조를 포함하고 있는 중합체를 변질시킬 수 있다.
상기 구조가 흡수 가능한 광은, 예를 들어, 고압 수은 램프 (파장 : 254 ㎚ 이상, 436 ㎚ 이하), KrF 엑시머 레이저 (파장 : 248 ㎚), ArF 엑시머 레이저 (파장 : 193 ㎚), F2 엑시머 레이저 (파장 : 157 ㎚), XeCl 레이저 (파장 : 308 ㎚), XeF 레이저 (파장 : 351 ㎚) 혹은 고체 UV 레이저 (파장 : 355 ㎚) 로부터 발생하는 광, 또는 g 선 (파장 : 436 ㎚), h 선 (파장 : 405 ㎚) 혹은 i 선 (파장 : 365 ㎚) 등이다.
상기 서술한 분리층 (4) 은, 반복 단위로서 상기 구조를 포함하고 있는 중합체를 함유하고 있지만, 분리층 (4) 은 추가로, 상기 중합체 이외의 성분을 포함할 수 있다. 그 성분으로는, 필러, 가소제, 및 서포트 플레이트 (2) 의 박리성을 향상시킬 수 있는 성분 등을 들 수 있다. 이들 성분은, 상기 구조에 의한 광의 흡수, 및 중합체의 변질을 방해하지 않거나, 또는 촉진시키는, 종래 공지된 물질 또는 재료로부터 적절히 선택된다.
(무기물)
분리층 (4) 은, 무기물로 이루어져 있어도 된다. 분리층 (4) 은, 무기물에 의해 구성됨으로써, 광을 흡수하는 것에 의해 변질되게 되어 있고, 그 결과로서, 광의 조사를 받기 전의 강도 또는 접착성을 잃는다. 따라서, 약간의 외력을 가하는 (예를 들어, 서포트 플레이트 (2) 를 들어 올리는 등) 것에 의해, 분리층 (4) 이 파괴되어, 서포트 플레이트 (2) 와 기판 (1) 을 분리하기 쉽게 할 수 있다.
상기 무기물은, 광을 흡수함으로써 변질되는 구성이면 되고, 예를 들어, 금속, 금속 화합물 및 카본으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종류 이상의 무기물을 바람직하게 사용할 수 있다. 금속 화합물이란, 금속 원자를 포함하는 화합물을 가리키고, 예를 들어, 금속 산화물, 금속 질화물일 수 있다. 이와 같은 무기물의 예시로는, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 금, 은, 동, 철, 니켈, 알루미늄, 티탄, 크롬, SiO2, SiN, Si3N4, TiN, 및 카본으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종류 이상의 무기물을 들 수 있다. 또한, 카본이란 탄소의 동소체도 포함될 수 있는 개념이고, 예를 들어, 다이아몬드, 풀러렌, 다이아몬드 라이크 카본, 카본 나노 튜브 등일 수 있다.
상기 무기물은, 그 종류에 따라 고유의 범위의 파장을 갖는 광을 흡수한다. 분리층 (4) 에 사용한 무기물이 흡수하는 범위의 파장의 광을 분리층에 조사함으로써, 상기 무기물을 바람직하게 변질시킬 수 있다.
무기물로 이루어지는 분리층 (4) 에 조사하는 광으로는, 상기 무기물이 흡수 가능한 파장에 따라, 예를 들어, YAG 레이저, 루비 레이저, 유리 레이저, YVO4 레이저, LD 레이저, 파이버 레이저 등의 고체 레이저, 색소 레이저 등의 액체 레이저, CO2 레이저, 엑시머 레이저, Ar 레이저, He-Ne 레이저 등의 기체 레이저, 반도체 레이저, 자유 전자 레이저 등의 레이저 광, 또는, 비레이저 광을 적절히 이용하면 된다.
무기물로 이루어지는 분리층 (4) 은, 예를 들어 스퍼터, 화학 증착 (CVD), 도금, 플라즈마 CVD, 스핀 코트 등의 공지된 기술에 의해, 서포트 플레이트 (2) 상에 형성될 수 있다. 무기물로 이루어지는 분리층 (4) 의 두께는 특별히 한정되지 않고, 사용하는 광을 충분히 흡수할 수 있는 막 두께이면 되지만, 예를 들어, 0.05 ㎛ 이상, 10 ㎛ 이하의 범위 내의 막 두께로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 분리층 (4) 을 구성하는 무기물로 이루어지는 무기막 (예를 들어, 금속막) 의 양면 또는 편면에 미리 접착제를 도포하고, 서포트 플레이트 (2) 및 기판 (1) 에 첩부해도 된다.
또한, 분리층 (4) 으로서 금속막을 사용하는 경우에는, 분리층 (4) 의 막질, 레이저 광원의 종류, 레이저 출력 등의 조건에 따라서는, 레이저의 반사나 막에 대한 대전 등이 일어날 수 있다. 그 때문에, 반사 방지막이나 대전 방지막을 분리층 (4) 의 상하 또는 어느 일방에 형성함으로써, 그들의 대책을 도모하는 것이 바람직하다.
(적외선 흡수성의 구조를 갖는 화합물)
분리층 (4) 은, 적외선 흡수성의 구조를 갖는 화합물에 의해 형성되어 있어도 된다. 그 화합물은, 적외선을 흡수함으로써 변질된다. 분리층 (4) 은, 화합물의 변질의 결과로서, 적외선의 조사를 받기 전의 강도 또는 접착성을 잃었다. 따라서, 약간의 외력을 가하는 (예를 들어, 지지체를 들어 올리는 등) 것에 의해, 분리층 (4) 이 파괴되어, 서포트 플레이트 (2) 와 기판 (1) 을 분리하기 쉽게 할 수 있다.
적외선 흡수성을 가지고 있는 구조, 또는 적외선 흡수성을 가지고 있는 구조를 포함하는 화합물로는, 예를 들어, 알칸, 알켄 (비닐, 트랜스, 시스, 비닐리덴, 3 치환, 4 치환, 공액, 쿠물렌, 고리형), 알킨 (1 치환, 2 치환), 단고리형 방향족 (벤젠, 1 치환, 2 치환, 3 치환), 알코올 및 페놀류 (자유 OH, 분자 내 수소 결합, 분자간 수소 결합, 포화 제 2 급, 포화 제 3 급, 불포화 제 2 급, 불포화 제 3 급), 아세탈, 케탈, 지방족 에테르, 방향족 에테르, 비닐에테르, 옥시란 고리 에테르, 과산화물 에테르, 케톤, 디알킬카르보닐, 방향족 카르보닐, 1,3-디케톤의 에놀, o-하이드록시아릴케톤, 디알킬알데히드, 방향족 알데히드, 카르복실산 (2 량체, 카르복실산아니온), 포름산에스테르, 아세트산에스테르, 공액 에스테르, 비공액 에스테르, 방향족 에스테르, 락톤 (β-, γ-, δ-), 지방족 산염화물, 방향족 산염화물, 산무수물 (공액, 비공액, 고리형, 비고리형), 제 1 급 아미드, 제 2 급 아미드, 락탐, 제 1 급 아민 (지방족, 방향족), 제 2 급 아민 (지방족, 방향족), 제 3 급 아민 (지방족, 방향족), 제 1 급 아민염, 제 2 급 아민염, 제 3 급 아민염, 암모늄 이온, 지방족 니트릴, 방향족 니트릴, 카르보디이미드, 지방족 이소니트릴, 방향족 이소니트릴, 이소시안산에스테르, 티오시안산에스테르, 지방족 이소티오시안산에스테르, 방향족 이소티오시안산에스테르, 지방족 니트로 화합물, 방향족 니트로 화합물, 니트로아민, 니트로소아민, 질산에스테르, 아질산에스테르, 니트로소 결합 (지방족, 방향족, 단량체, 2 량체), 메르캅탄 및 티오페놀 및 티올산 등의 황 화합물, 티오카르보닐기, 술폭시드, 술폰, 염화술포닐, 제 1 급 술폰아미드, 제 2 급 술폰아미드, 황산에스테르, 탄소-할로겐 결합, Si-A1 결합 (A1 은, H, C, O 또는 할로겐), P-A2 결합 (A2 는, H, C 또는 O), 또는 Ti-O 결합일 수 있다.
상기 탄소-할로겐 결합을 포함하는 구조로는, 예를 들어, -CH2Cl, -CH2Br, -CH2I, -CF2-, -CF3, -CH=CF2, -CF=CF2, 불화아릴, 및 염화아릴 등을 들 수 있다.
상기 Si-A1 결합을 포함하는 구조로는, SiH, SiH2, SiH3, Si-CH3, Si-CH2-, Si-C6H5, SiO-지방족, Si-OCH3, Si-OCH2CH3, Si-OC6H5, Si-O-Si, Si-OH, SiF, SiF2, 및 SiF3 등을 들 수 있다. Si-A1 결합을 포함하는 구조로는, 특히, 실록산 골격 및 실세스퀴옥산 골격을 형성하고 있는 것이 바람직하다.
상기 P-A2 결합을 포함하는 구조로는, PH, PH2, P-CH3, P-CH2-, P-C6H5, A3 3-P-O (A3 은 지방족 또는 방향족), (A4O)3-P-O (A4 는 알킬), P-OCH3, P-OCH2CH3, P-OC6H5, P-O-P, P-OH, 및 O=P-OH 등을 들 수 있다.
상기 구조는, 그 종류의 선택에 따라, 원하는 범위의 파장을 가지고 있는 적외선을 흡수할 수 있다. 구체적으로는, 상기 구조가 흡수 가능한 적외선의 파장은, 예를 들어 1 ㎛ 이상, 20 ㎛ 이하의 범위 내이고, 2 ㎛ 이상, 15 ㎛ 이하의 범위 내를 보다 바람직하게 흡수할 수 있다. 또한, 상기 구조가 Si-O 결합, Si-C 결합 및 Ti-O 결합인 경우에는, 9 ㎛ 이상, 11 ㎛ 이하의 범위 내일 수 있다. 또한, 각 구조를 흡수할 수 있는 적외선의 파장은 당업자이면 용이하게 이해할 수 있다. 예를 들어, 각 구조에 있어서의 흡수대로서, 비특허문헌 : SILVERSTEIN·BASSLER·MORRILL 저 「유기 화합물의 스펙트럼에 의한 동정법 (제5판)-MS, IR, NMR, UV 의 병용-」 (1992년 발행) 제146페이지 ∼ 제151페이지의 기재를 참조할 수 있다.
분리층 (4) 의 형성에 사용되는, 적외선 흡수성의 구조를 갖는 화합물로는, 상기 서술한 바와 같은 구조를 가지고 있는 화합물 중, 도포를 위해서 용매에 용해시킬 수 있고, 고화되어 고층을 형성할 수 있는 것이면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 그러나, 분리층 (4) 에 있어서의 화합물을 효과적으로 변질시켜, 서포트 플레이트 (2) 와 기판 (1) 의 분리를 용이하게 하려면, 분리층 (4) 에 있어서의 적외선의 흡수가 큰 것, 즉, 분리층 (4) 에 적외선을 조사했을 때의 적외선의 투과율이 낮은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 분리층 (4) 에 있어서의 적외선의 투과율이 90 ％ 보다 낮은 것이 바람직하고, 적외선의 투과율이 80 ％ 보다 낮은 것이 보다 바람직하다.
일례를 들어 설명하면, 실록산 골격을 갖는 화합물로는, 예를 들어, 하기 화학식 (5) 로 나타내는 반복 단위 및 하기 화학식 (6) 으로 나타내는 반복 단위의 공중합체인 수지, 혹은 하기 화학식 (5) 로 나타내는 반복 단위 및 아크릴계 화합물 유래의 반복 단위의 공중합체인 수지를 사용할 수 있다.
[화학식 5]
Figure 112018023302227-pct00005
(화학식 (6) 중, R6 은, 수소, 탄소수 10 이하의 알킬기, 또는 탄소수 10 이하의 알콕시기이다.)
그 중에서도, 실록산 골격을 갖는 화합물로는, 상기 화학식 (5) 로 나타내는 반복 단위 및 하기 화학식 (7) 로 나타내는 반복 단위의 공중합체인 t-부틸스티렌 (TBST)-디메틸실록산 공중합체가 보다 바람직하고, 상기 식 (5) 로 나타내는 반복 단위 및 하기 화학식 (7) 로 나타내는 반복 단위를 1 : 1 로 포함하는, TBST-디메틸실록산 공중합체가 더욱 바람직하다.
[화학식 6]
Figure 112018023302227-pct00006
또한, 실세스퀴옥산 골격을 갖는 화합물로는, 예를 들어, 하기 화학식 (8) 로 나타내는 반복 단위 및 하기 화학식 (9) 로 나타내는 반복 단위의 공중합체인 수지를 사용할 수 있다.
[화학식 7]
Figure 112018023302227-pct00007
(화학식 (8) 중, R7 은, 수소 또는 탄소수 1 이상, 10 이하의 알킬기이고, 화학식 (9) 중, R8 은, 탄소수 1 이상, 10 이하의 알킬기, 또는 페닐기이다.)
실세스퀴옥산 골격을 갖는 화합물로는, 이 밖에도, 일본 공개특허공보 2007-258663호 (2007년 10월 4일 공개), 일본 공개특허공보 2010-120901호 (2010년 6월 3일 공개), 일본 공개특허공보 2009-263316호 (2009년 11월 12일 공개), 및 일본 공개특허공보 2009-263596호 (2009년 11월 12일 공개) 에 있어서 개시되어 있는 각 실세스퀴옥산 수지를 바람직하게 이용할 수 있다.
그 중에서도, 실세스퀴옥산 골격을 갖는 화합물로는, 하기 화학식 (10) 으로 나타내는 반복 단위 및 하기 화학식 (11) 로 나타내는 반복 단위의 공중합체가 보다 바람직하고, 하기 화학식 (10) 으로 나타내는 반복 단위 및 하기 화학식 (11) 로 나타내는 반복 단위를 7 : 3 으로 포함하는 공중합체가 더욱 바람직하다.
[화학식 8]
Figure 112018023302227-pct00008
실세스퀴옥산 골격을 갖는 중합체로는, 랜덤 구조, 래더 구조, 및 바구니형 구조가 있는데, 어느 구조여도 된다.
또한, Ti-O 결합을 포함하는 화합물로는, 예를 들어, (i) 테트라-i-프로폭시티탄, 테트라-n-부톡시티탄, 테트라키스(2-에틸헥실옥시)티탄, 및 티타늄-i-프로폭시옥틸렌글리콜레이트 등의 알콕시티탄 ; (ii) 디-i-프로폭시·비스(아세틸아세토나토)티탄, 및 프로판디옥시티탄비스(에틸아세트아세테이트) 등의 킬레이트 티탄 ; (iii) i-C3H7O-[-Ti(O-i-C3H7)2-O-]n-i-C3H7, 및 n-C4H9O-[-Ti(O-n-C4H9)2-O-]n-n-C4H9 등의 티탄 폴리머 ; (iv) 트리-n-부톡시티탄모노스테아레이트, 티타늄스테아레이트, 디-i-프로폭시티탄디이소스테아레이트, 및 (2-n-부톡시카르보닐벤조일옥시)트리부톡시티탄 등의 아실레이트 티탄 ; (v) 디-n-부톡시·비스(트리에탄올아미나토)티탄 등의 수용성 티탄 화합물 등을 들 수 있다.
그 중에서도, Ti-O 결합을 포함하는 화합물로는, 디-n-부톡시·비스(트리에탄올아미나토)티탄 (Ti(OC4H9)2[OC2H4N(C2H4OH)2]2) 가 바람직하다.
상기 서술한 분리층 (4) 은, 적외선 흡수성의 구조를 갖는 화합물을 함유하고 있지만, 분리층 (4) 은 추가로, 상기 화합물 이외의 성분을 포함할 수 있다. 그 성분으로는, 필러, 가소제, 및 서포트 플레이트 (2) 의 박리성을 향상시킬 수 있는 성분 등을 들 수 있다. 이들 성분은, 상기 구조에 의한 적외선의 흡수, 및 화합물의 변질을 방해하지 않거나, 또는 촉진시키는, 종래 공지된 물질 또는 재료로부터 적절히 선택된다.
(적외선 흡수 물질)
분리층 (4) 은, 적외선 흡수 물질을 함유하고 있어도 된다. 분리층 (4) 은, 적외선 흡수 물질을 함유하여 구성됨으로써, 광을 흡수하는 것에 의해 변질되게 되어 있고, 그 결과로서, 광의 조사를 받기 전의 강도 또는 접착성을 잃는다. 따라서, 약간의 외력을 가하는 (예를 들어, 서포트 플레이트 (2) 를 들어 올리는 등) 것에 의해, 분리층 (4) 이 파괴되어, 서포트 플레이트 (2) 와 기판 (1) 을 분리하기 쉽게 할 수 있다.
적외선 흡수 물질은, 적외선을 흡수함으로써 변질되는 구성이면 되고, 예를 들어, 카본 블랙, 철 입자, 또는 알루미늄 입자를 바람직하게 사용할 수 있다. 적외선 흡수 물질은, 그 종류에 따라 고유의 범위의 파장을 갖는 광을 흡수한다. 분리층 (4) 에 사용한 적외선 흡수 물질이 흡수하는 범위의 파장의 광을 분리층 (4) 에 조사함으로써, 적외선 흡수 물질을 바람직하게 변질시킬 수 있다.
(반응성 폴리실세스퀴옥산)
분리층 (4) 은, 반응성 폴리실세스퀴옥산을 중합시킴으로써 형성할 수 있고, 이에 의해, 분리층 (4) 은 높은 내약품성과 높은 내열성을 구비하고 있다.
본 명세서 중에 있어서, 반응성 폴리실세스퀴옥산이란, 폴리실세스퀴옥산 골격의 말단에 실란올기, 또는, 가수 분해함으로써 실란올기를 형성할 수 있는 관능기를 갖는 폴리실세스퀴옥산이고, 당해 실란올기 또는 실란올기를 형성할 수 있는 관능기를 축합함으로써, 서로 중합할 수 있는 것이다. 또한, 반응성 폴리실세스퀴옥산은, 실란올기, 또는, 실란올기를 형성할 수 있는 관능기를 구비하고 있으면, 랜덤 구조, 바구니형 구조, 래더 구조 등의 실세스퀴옥산 골격을 구비한 것을 채용할 수 있다.
또한, 반응성 폴리실세스퀴옥산은, 하기 식 (12) 에 나타내는 구조를 가지고 있는 것이 보다 바람직하다.
[화학식 9]
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식 (12) 중, R" 는, 각각 독립적으로, 수소 및 탄소수 1 이상, 10 이하의 알킬기로 이루어지는 군에서 선택되고, 수소 및 탄소수 1 이상, 5 이하의 알킬기로 이루어지는 군에서 선택되는 것이 보다 바람직하다. R" 가, 수소 또는 탄소수 1 이상, 10 이하의 알킬기이면, 분리층 형성 공정에 있어서의 가열에 의해, 식 (12) 에 의해 나타내는 반응성 폴리실세스퀴옥산을 바람직하게 축합시킬 수 있다.
식 (12) 중, p 는, 1 이상, 100 이하의 정수인 것이 바람직하고, 1 이상, 50 이하의 정수인 것이 보다 바람직하다. 반응성 폴리실세스퀴옥산은, 식 (12) 로 나타내는 반복 단위를 구비하는 것에 의해, 다른 재료를 사용하여 형성하는 것 보다 Si-O 결합의 함유량이 높아, 적외선 (0.78 ㎛ 이상, 1000 ㎛ 이하), 바람직하게는 원적외선 (3 ㎛ 이상, 1000 ㎛ 이하), 더욱 바람직하게는 파장 9 ㎛ 이상, 11 ㎛ 이하에 있어서의 흡광도가 높은 분리층 (4) 을 형성할 수 있다.
또한, 식 (12) 중, R' 는, 각각 독립적으로, 서로 동일하거나, 또는 상이한 유기기이다. 여기서, R' 은, 예를 들어, 아릴기, 알킬기, 및, 알케닐기 등이고, 이들 유기기는 치환기를 가지고 있어도 된다.
R' 가 아릴기인 경우, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기 등을 들 수 있고, 페닐기인 것이 보다 바람직하다. 또한, 아릴기는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬렌기를 개재하여 폴리실세스퀴옥산 골격에 결합하고 있어도 된다.
R' 가 알킬기인 경우, 알킬기로는, 직사슬형, 분기 사슬형, 또는 고리형의 알킬기를 들 수 있다. 또한, R' 이 알킬기인 경우, 탄소수는 1 ∼ 15 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 6 인 것이 보다 바람직하다. 또한, R' 이, 고리형의 알킬기인 경우, 단고리형 또는 2 ∼ 4 고리형의 구조를 한 알킬기여도 된다.
R' 가 알케닐기인 경우, 알킬기의 경우와 동일하게, 직사슬형, 분기 사슬형, 또는 고리형의 알케닐기를 들 수 있고, 알케닐기는, 탄소수가 2 ∼ 15 인 것이 바람직하고, 2 ∼ 6 인 것이 보다 바람직하다. 또한, R' 이, 고리형의 알케닐기인 경우, 단고리형 또는 2 ∼ 4 고리형의 구조를 한 알케닐기여도 된다. 알케닐기로는, 예를 들어, 비닐기, 및 알릴기 등을 들 수 있다.
또한, R' 가 가질 수 있는 치환기로는, 수산기 및 알콕시기 등을 들 수 있다. 치환기가 알콕시기인 경우, 직사슬형, 분기 사슬형, 또는 고리형의 알킬알콕시기를 들 수 있고, 알콕시기에 있어서의 탄소수는 1 ∼ 15 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 10 인 것이 보다 바람직하다.
또한, 하나의 관점에 있어서, 반응성 폴리실세스퀴옥산의 실록산 함유량은, 70 몰％ 이상, 99 몰％ 이하인 것이 바람직하고, 80 몰％ 이상, 99 몰％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 반응성 폴리실세스퀴옥산의 실록산 함유량이 70 몰％ 이상, 99 몰％ 이하이면, 적외선 (바람직하게는 원적외선, 더욱 바람직하게는 파장 9 ㎛ 이상, 11 ㎛ 이하의 광) 을 조사함으로써 바람직하게 변질시킬 수 있는 분리층을 형성할 수 있다.
또한, 하나의 관점에 있어서, 반응성 폴리실세스퀴옥산의 중량 평균 분자량 (Mw) 은, 500 이상, 50,000 이하인 것이 바람직하고, 1,000 이상, 10,000 이하인 것이 보다 바람직하다. 반응성 폴리실세스퀴옥산의 중량 평균 분자량 (Mw) 이 500 이상, 50,000 이하이면, 용제에 바람직하게 용해시킬 수 있고, 지지체 상에 바람직하게 도포할 수 있다.
반응성 폴리실세스퀴옥산으로서 사용할 수 있는 시판품으로는, 예를 들어, 코니시 화학 공업 주식회사 제조의 SR-13, SR-21, SR-23 및 SR-33 등을 들 수 있다.
〔적층체의 변형예 1〕
지지체 분리 장치에 의해 지지체를 분리하는 대상이 되는 적층체는, 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광을 조사함으로써 변질되는 분리층을 적어도 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체이면 된다. 따라서, 분리층과 기판 사이에 접착층을 가지고 있는 상기 서술한 적층체 뿐만 아니라, 분리층과 기판 사이에 접착층을 가지고 있지 않은 적층체도, 본 발명에 있어서의 적층체의 범주에 포함된다. 접착층을 가지고 있지 않은 적층체로는, 예를 들어, 접착성을 가지고 있는 분리층을 개재하여, 기판과 지지체를 적층하여 이루어지는 적층체를 들 수 있다. 여기서, 접착성을 가지고 있는 분리층으로는, 예를 들어, 경화형 수지 또는 열 가소성 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 열 가소성 수지로서 광 흡수성을 구비하고 있는 수지를 사용하여 형성되는 분리층에는, 예를 들어, 폴리이미드 수지를 사용하여 형성되는 분리층을 들 수 있다. 또한, 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 유리 버블스의 적외선 흡수 재료 등을 배합하여 이루어지는 분리층 등을 들 수 있다. 또한, 이들 분리층도, 접착성의 유무에 상관없이, 광을 조사함으로써 변질되는 본 발명에 있어서의 분리층의 범주에 포함된다.
〔적층체의 변형예 2〕
상기 제 1 실시형태에서는, 서포트 플레이트 (2) 와 접착층 (3) 사이에 분리층 (4) 이 있는 적층체 (10) 를 사용하고 있다. 그러나, 기계적인 힘을 가하는 것에 의해 박리할 수 있을 정도의 접착력을 가지고 있는 접착층을 채용하고 있는 경우에는, 분리층이 없고, 접착층이 기판 및 서포트 플레이트에 직접, 접착하고 있는 적층체여도, 제 1 실시형태에 있어서 설명한 지지체 분리 장치를 사용하여 서포트 플레이트를 분리하는 것이 가능하다.
즉, 제 1 실시형태에 있어서 설명한 지지체 분리 장치 (100) 는, 기판 (1) 과, 상기 기판 (1) 을 지지하는 서포트 플레이트 (2) 를 접착층 (3) 을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 상기 서포트 플레이트 (2) 를 분리하는 지지체 분리 장치 (100) 로서, 상기 적층체를 기판 (1) 측으로 고정시키는 스테이지 (50) 와, 상기 접착층 (3) 을 개재하여 적층되어 있는 상기 기판 (1) 과 상기 서포트 플레이트 (2) 사이에 간극을 형성하도록, 상기 서포트 플레이트 (2) 에 있어서의 상기 접착층 (3) 에 대향하는 면의 이면으로부터, 당해 서포트 플레이트 (2) 를 유지하여 들어 올리는 제 1 유지부 (21) 와, 상기 적층체로부터 상기 서포트 플레이트 (2) 를 분리하도록, 상기 간극으로부터 상기 적층체의 내부를 향하여 유체를 분사하는 유체 노즐 (40) 을 구비하고 있는 구성이어도 된다. 이 경우에 있어서는, 상기 제 1 유지부 (21) 는, 상기 서포트 플레이트 (2) 의 외주단부를 파지하여 들어 올리는 것에 의해 상기 간극을 형성하는 것이 보다 바람직하다.
기계적인 힘을 가함으로써 박리할 수 있을 정도의 접착력을 가지고 있는 접착층을 형성할 수 있는 접착제로는, 예를 들어, 감압성 접착제, 가 (可) 박리성 접착제 등을 들 수 있다. 감압성 접착제 (점착제) 로는, 예를 들어, 라텍스 고무, 아크릴 고무, 이소프렌 고무 등의 합성 고무, 혹은 타키파이어 수지 등을 포함하고 있는 것과 같은, 공지된 감압성 접착제를 들 수 있다. 또한, 가박리성 접착제로는, 가박리성을 가지고 있는 접착제, 예를 들어, 열 가소성 수지, 광 경화성 수지, 또는 열 경화성 수지 등에, 왁스나 실리콘 등의 이형제를 배합함으로써 접착력을 조정한 접착제를 들 수 있다. 또한, 가박리성 접착제는, 열 경화성 수지, 또는 광 경화성 수지 등을 포함하고, 이들 수지를 경화시키는 것에 의해 가박리성이 발현되는 것과 같은, 경화형의 접착제여도 된다. 또한, 가박리성 접착제는, 밀랍이나 왁스 등과 같은, 접착력이 낮은 열 가소성 수지를 주된 성분으로서 포함하는 접착제여도 된다.
〔적층체의 변형예 3〕
지지체 분리 장치에 의해 지지체를 분리하는 대상이 되는 적층체는, 예를 들어, 하기 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 제조된 적층체여도 된다. 즉, 본 발명에 있어서의 적층체는, 광을 조사함으로써 변질되는 분리층을 지지체 상에 형성하는 분리층 형성 공정과, 당해 분리층 상에, 접착층을 형성하기 위한 접착제 조성물을 도포함으로써 접착층을 형성하는 접착층 형성 공정과, 상기 접착층을 가열 또는 노광함으로써 경화시키는 경화 공정과, 상기 접착층을 개재하여 기판을 적층하는 적층 공정을 포함하고, 당해 적층 공정이, 상기 접착층 상에 재배선층을 형성하는 재배선층 형성 공정과, 재배선층에 소자를 실장하는 실장 공정과, 재배선층에 실장한 소자를 봉지재에 의해 봉지하는 봉지 공정과, 기판을 박화하는 박화 공정을 포함하고 있는 제조 방법에 의해 제조되어 있어도 된다. 여기서, 경화 공정 후에 있어서의 접착층의 250 ℃ 에 있어서의 동적 점도는 1000 ㎩·s 이상인 것이 바람직하고, 25 ℃ 에 있어서의 영률은 2 ㎬ 이상인 것이 바람직하다. 이에 의해, 적층체를 바람직하게 형성할 수 있다. 상기 분리층 형성 공정과 접착층 형성 공정은, 적층 공정 및 경화 공정 전이면, 어느 것을 먼저 실시해도 되고, 동시에 실시해도 된다. 또한, 경화 공정은, 적층 공정 후에 실시한다.
즉, 본 발명에 있어서의 적층체는, 기판 대신에, 소자, 소자를 봉지하는 봉지재, 및 소자를 실장하는 재배선층을 구비하여 이루어지는 봉지 기판을 이용하여, 당해 봉지 기판을 지지체 등과 적층하여 이루어지는 적층체여도 된다. 보다 구체적으로는, 본 발명에 있어서의 적층체는, 봉지재에 의해 봉지된 소자의 칩 에어리어 밖에 단자를 재배치함으로써, 반도체의 집적화, 박형화 및 소형화가 실현된, 팬 아웃형 기술에 기초하는 적층체여도 된다. 또한, 팬 아웃형 기술로는, 웨이퍼 상에 반도체 소자를 배치하여 패키지화하는 팬 아웃형 WLP (Fan-out Wafer Level ㎩ckage), 및, 패널 상에 반도체 소자를 배치하여 패키지화하는 팬 아웃형 WLP (Fan-out Wafer Level ㎩ckage) 를 들 수 있다.
상기 분리층 형성 공정에서는, 광을 투과하는 지지체의 일방의 평면부에, 광을 조사함으로써 변질되는 분리층을 형성한다. 상기 접착층 형성 공정에서는, 접착제 조성물을 기판의 일방의 평면부 상에 도포함으로써, 당해 평면부에 접착층을 형성한다. 상기 접착제 조성물은, 중합성 수지 성분, 중합 개시제, 및 용제를 포함하고 있다. 접착제 조성물이 포함하고 있는 중합 개시제는, 열 중합 개시제여도 되고, 광 중합 개시제여도 되지만, 열 중합 개시제인 것이 보다 바람직하다. 접착제 조성물을 상기 평면부에 도포하는 방법으로는, 예를 들어, 스핀 코트, 딥핑, 롤러 블레이드, 스프레이 도포, 슬릿 도포 등의 공지된 도포 방법을 들 수 있다. 또한, 접착층 형성 공정에서는, 기판에 접착제 조성물을 도포한 후, 접착제 조성물로부터 용제를 미리 제거하는 것이 바람직하다. 상기 적층 공정에서는, 기판과, 접착층과, 분리층과, 지지체를 이 순서로 적층한다. 상기 경화 공정에서는, 적층 공정 후에 얻어진 적층체의 접착층을 가열 또는 노광함으로써, 접착층에 포함되어 있는 중합성 수지 성분을 중합에 의해 경화시킨다. 상기 재배선층 형성 공정에서는, 접착층 상에 재배선층을 형성한다. 재배선층은, RDL (Redistribution Layer) 이라고도 불리고, 소자에 접속하는 배선을 구성하는 박막의 배선체이고, 단층 또는 복수층의 구조를 가질 수 있다. 재배선층의 형성 순서는, 공지된 반도체 프로세스 수법에서 사용되는 순서를 사용할 수 있다. 상기 실장 공정에서는, 재배선층 상에 소자를 실장한다. 소자의 실장은, 예를 들어, 칩 마운터를 사용하여 실시할 수 있고, 보다 구체적으로는, 예를 들어, 솔더 범프를 개재하여, 재배선층 상에 소자를 실장하는 형태를 들 수 있다. 상기 봉지 공정에서는, 소자를 봉지재에 의해 봉지한다. 상기 봉지재로는, 예를 들어, 에폭시계의 수지나 실리콘계의 수지를 들 수 있다. 상기 박화 공정에서는, 봉지재를 박화함으로써, 접착층 상에 있어서, 재배선층을 구비한 봉지 기판을 바람직하게 형성할 수 있다.
＜제 2 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치＞
본 발명에 관련된 지지체 분리 방법은, 상기 실시형태 (제 1 실시형태) 에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 3 의 (a) 및 (b) 에 나타내는 바와 같이, 일 실시형태 (제 2 실시형태) 에 관련된 지지체 분리 장치 (101) 에서는, 유체 노즐 (유체 분사부) (41) 은, 제 1 유지부 (21) 와 함께, 승강부 (24) 에 의해 승강하는 구성이다. 또한, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (101) 에 있어서, 유체 노즐 (41) 이외의 구성은, 지지체 분리 장치 (100) 와 동일하기 때문에, 그 구성을 생략한다.
도 3 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 지지체 분리 장치 (101) 에서는, 유체를 분사하는 유체 노즐 (41) 이, 플레이트부 (20) 에 있어서의 제 1 유지부 (21) 상에 형성되어 있다. 이 때문에, 승강부 (24) 에 의해 제 1 유지부 (21) 를 승강시킬 때에, 함께 유체 노즐 (41) 도 승강한다. 따라서, 스테이지 (50) 상에 있어서 적층체 (10) 로부터 서포트 플레이트 (2) 를 분리하고, 제 1 유지부 (21) 및 제 2 유지부 (21') 에 의해 당해 서포트 플레이트 (2) 를 지지체 분리 장치 (101) 의 외부로 반송할 때에, 동시에, 스테이지 (50) 상에 남겨진 기판 (1) 의 근방으로부터 유체 노즐 (41) 을 이동시킬 수 있다. 따라서, 스테이지 (50) 상에 남겨진 기판 (1) 에 대하여 다른 처리를 실시할 때에, 상이한 구동계를 형성하여 스테이지 (50) 상으로부터 유체 노즐을 이동시킬 필요가 없다.
또한, 도 3 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 플레이트부 (20) 를 승강시켜, 제 1 유지부 (21) 에 의해 서포트 플레이트 (2) 를 유지하여 들어 올렸을 때에, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 가 영역 (4a) 에 있어서의 분리층 (4) 을 개재하여 적층되어 있는 부위에 형성된 간극에, 유체 노즐 (41) 의 선단이 향할 수 있도록 당해 유체 노즐 (41) 이 배치되어 있다. 이 때문에, 서포트 플레이트 (2) 를 들어 올려, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 간극을 형성했을 때에, 당해 간극으로부터 적층체 (10) 의 내부를 향하여, 신속하게 유체를 분사할 수 있다.
＜제 3 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치＞
본 발명에 관련된 지지체 분리 장치는, 상기 실시형태 (제 1 실시형태 및 제 2 실시형태) 에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 4 의 (a) 및 (c) 에 나타내는 바와 같이, 제 3 실시형태에 있어서, 지지체 분리 장치 (100) 에 있어서의 광 조사부 (30) 는, 분리층 (4) 에 있어서의 주연 부분의 복수의 영역 (4a 및 4b) 에 광을 조사하는 구성이다. 이에 의해, 도 4 의 (c) 에 나타내는, 분리층 (4) 의 주연 부분에 있어서의 복수의 영역 (4a 및 4b) 에 있어서의 분리층 (4) 을 변질시킨다. 또한, 제 3 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치는, 광 조사부 (30) 가 서포트 플레이트 (2) 를 개재하여, 분리층 (4) 의 복수의 영역 (4a 및 4b) 에 광을 조사하는 구성 이외에는, 제 1 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (100) 를 사용하여 실시할 수 있다. 여기서, 영역 (4b) 에 있어서의 폭 (W2) 은, 영역 (4a) 에 있어서의 폭 (W1) 과 동일한 범위 내의 폭으로 설정할 수 있다. 또한, 기판 (1) 에 있어서, 영역 (4b) 에 있어서의 분리층 (4) 에 대향하도록 배치되는 영역은, 집적 회로 등의 구조물이 되어 있지 않은 비회로 형성 영역이다.
상기의 구성에 의하면, 적층체 (10) 에 있어서의 분리층 (4) 의 주연 부분의 보다 넓은 영역에 있어서, 당해 분리층 (4) 을 변질시킬 수 있다. 이 때문에, 도 4 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 유체 노즐 (40) 에 의해 유체를 분사할 때에, 영역 (4a) 에 있어서만 분리층 (4) 을 변질시킨 경우보다, 서포트 플레이트 (2) 를 적층체 (10) 로부터 보다 분리하기 쉽게 할 수 있다.
＜제 3 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치의 변형예＞
또한, 상기 제 3 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치의 일 변형예로서, 지지체 분리 장치 (100') 는, 복수의 제 1 유지부 (21) 와, 복수의 유체 노즐 (40) 을 구비하고 있다. 여기서, 복수의 제 1 유지부 (21) 의 각각은, 복수의 영역 (4a 및 4b) 에 있어서 변질된 분리층 (4) 을 개재하여 적층되어 있는 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에, 복수의 간극을 형성하도록, 서포트 플레이트 (2) 에 있어서의 분리층 (4) 이 변질된 복수의 영역 (4a 및 4b) 에 대향하는 면의 각각의 이면으로부터, 별개로 당해 서포트 플레이트 (2) 를 유지하여 들어 올린다. 또한, 복수의 유체 노즐 (40) 의 각각은, 복수의 간극의 각각으로부터, 적층체 (10) 의 내부를 향하여 동시에 유체를 분사한다.
상기의 구성에 의하면, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 형성된 복수의 간극으로부터 적층체 (10) 의 내부를 향하여 동시에 유체를 분사하기 때문에, 적층체 (10) 로부터 서포트 플레이트 (2) 를 분리하기 위한 힘을 보다 균일하게 가할 수 있다. 또한, 복수의 제 1 유지부 (21) 에 의해 서포트 플레이트 (2) 를 유지하고 있기 때문에, 유체를 분사함으로써 적층체 (10) 로부터 분리한 서포트 플레이트 (2) 가, 유체 노즐 (40) 로부터 분사된 유체의 압력에 의해, 지지체 분리 장치 (100) 로부터 탈리하는 것을 보다 바람직하게 방지할 수 있다.
＜제 4 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치＞
본 발명에 관련된 지지체 분리 장치는, 상기 실시형태 (제 1 실시형태, 제 2 실시형태 및 제 3 실시형태) 에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 5 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 일 실시형태 (제 4 실시형태) 에 관련된 지지체 분리 장치 (102) 는, 영역 (4c) 에 있어서 변질된 분리층 (4) 을 개재하여 적층되어 있는 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 형성된 간극을, 서포트 플레이트 (2) 의 외주단부를 파지하여 들어 올림으로써 당해 간극을 깊이 방향에 있어서 확대하는 클램프 (파지부) (25) 를 추가로 구비하고, 제 1 유지부 (21) 는, 서포트 플레이트 (2) 에 있어서의, 깊이 방향에 있어서 확대된 상기 간극에 대향하는 면의 이면측으로부터, 서포트 플레이트 (2) 를 유지하여 들어 올리는 구성이다. 또한, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (102) 에 있어서, 분리층 (4) 에 있어서의 광을 조사하는 영역 (4c) 및 클램프 (25) 이외의 구성은, 지지체 분리 장치 (100) 와 동일하기 때문에, 그 구성을 생략한다.
도 5 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (102) 에서는, 영역 (4c) 에 있어서의 분리층 (4) 에 광을 조사하여, 당해 영역 (4c) 에 있어서의 분리층 (4) 을 변질시킨다. 여기서, 도 5 의 (d) 에 나타내는 바와 같이, 영역 (4c) 에 있어서의 폭 (W3) 은, 분리층 (4) 의 외주단부로부터 내측을 향하여, 0.1 ㎜ 이상, 2.0 ㎜ 이하의 범위 내이다. 요컨대, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (102) 에서는, 분리층 (4) 의 외주단부로부터 내측을 향하여 2.0 ㎜ 보다 내측의 영역에 광을 조사하지 않기 때문에, 기판 (1) 의 내측의 영역 (요컨대, 회로 형성 영역) 이 광이 조사됨으로써, 데미지를 받는 것을 회피할 수 있다.
클램프 (25) 는, 제 1 유지부 (21) 에 유지된 적층체 (10) 에 있어서의 서포트 플레이트 (2) 의 외주단부를 향하여, 당해 서포트 플레이트 (2) 의 평면에 평행한 방향으로 이동한다. 이에 의해, 스테이지 (50) 에 고정되어 있는 적층체 (10) 에 있어서의 서포트 플레이트 (2) 의 외주단부를 파지한다. 그 후, 승강부 (24) 를 상승시킴으로써, 서포트 플레이트 (2) 의 외주단부를 들어 올린다. 이에 의해, 영역 (4c) 에 있어서 변질된 분리층 (4) 을 개재하여 적층되어 있는 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 형성된 간극을, 당해 간극의 깊이 방향에 있어서 확대한다 (도 5 의 (b)). 따라서, 분리층 (4) 을 변질시키는 영역 (4c) 의 폭 (W3) 이 좁은 경우에 있어서도, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 있어서의 간극을 영역 (4c) 의 폭 (W3) 보다 깊게 할 수 있다. 따라서, 깊이 방향에 있어서 확대된 간극에 대향하는 면의 이면측으로부터, 서포트 플레이트 (2) 를 유지하여 들어 올림으로써, 당해 간극을 크게 할 수 있고, 유체 노즐 (40) 에 의해, 유체를 적층체 (10) 의 내부를 향하여 바람직하게 분사할 수 있다 (도 5 의 (c)). 요컨대, 본 실시형태에 관련된 지지체 분리 장치 (102) 에 의하면, 적층체 (10) 에 있어서의 분리층 (4) 에 광을 조사하는 면적을 작게 함으로써, 광의 조사에 의해 기판 (1) 이 데미지를 받는 범위를 작게 하면서도, 순조롭게 적층체 (10) 로부터 서포트 플레이트 (2) 를 분리할 수 있다.
＜지지체 분리 방법＞
본 발명의 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법은, 기판 (1) 과, 광을 투과하는 서포트 플레이트 (지지체) (2) 를, 접착층 (3) 과, 광을 조사함으로써 변질되는 분리층 (4) 을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체 (10) 로부터, 서포트 플레이트 (2) 를 분리하는 지지체 분리 방법으로서, 분리층 (4) 에 있어서의 주연 부분의 적어도 일부의 영역 (4a) 에, 서포트 플레이트 (2) 를 개재하여 광을 조사함으로써, 영역 (4a) 에 있어서의 분리층 (4) 을 변질시키는 광 조사 공정과, 서포트 플레이트 (2) 에 있어서의 분리층 (4) 이 변질된 영역에 대향하는 면의 이면으로부터, 서포트 플레이트 (2) 를 유지하여 들어 올림으로써, 영역 (4a) 에 있어서 변질된 분리층 (4) 을 개재하여 적층되어 있는 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 간극을 형성하고, 당해 간극으로부터 적층체 (10) 의 내부를 향하여 유체를 분사함으로써, 적층체 (10) 로부터 서포트 플레이트 (2) 를 분리하는 분리 공정을 포함하고 있다. 즉, 상기 서술한 지지체 분리 장치 (100, 100', 101 및 102) 는, 본 발명에 관련된 지지체 분리 방법에 사용되는 지지체 분리 장치의 각 실시형태이고, 본 발명에 관련된 지지체 분리 방법의 각 실시형태는, 상기 서술한 실시형태 및 도 1 ∼ 5 의 설명에 준한다.
따라서, 일 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법에서는, 도 3 의 (a) 및 (c) 에 나타내는 바와 같이, 광 조사 공정에서는, 분리층 (4) 에 있어서의 주연 부분의 복수의 영역 (4a 및 4b) 에 광을 조사해도 된다.
또한, 기계적인 힘을 가하는 것에 의해 박리할 수 있을 정도의 접착력을 가지고 있는 접착층을 채용하고 있는 경우에는, 분리층이 없고, 접착층이 기판 및 서포트 플레이트에 직접, 접착하고 있는 적층체에 있어서의 지지체 분리 방법은, 기판 (1) 과, 상기 기판 (1) 을 지지하는 서포트 플레이트 (2) 를 접착층 (3) 을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 상기 서포트 플레이트 (2) 를 분리하는 지지체 분리 방법으로서, 상기 서포트 플레이트 (2) 에 있어서의 상기 접착층 (3) 에 대향하는 면의 이면으로부터, 당해 서포트 플레이트 (2) 를 유지하여 들어 올림으로써, 상기 접착층 (3) 을 개재하여 적층되어 있는 상기 기판 (1) 과 상기 서포트 플레이트 (2) 사이에 간극을 형성하고, 상기 간극으로부터 상기 적층체의 내부를 향하여 유체를 분사함으로써, 상기 적층체로부터 상기 서포트 플레이트 (2) 를 분리하는 분리 공정을 포함하고 있어도 된다. 이 경우에 있어서는, 상기 분리 공정에서는, 상기 서포트 플레이트 (2) 의 외주단부를 유지하여 들어 올리는 것에 의해 상기 간극을 형성하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서의 적층체가, 팬 아웃형 기술에 기초하는 적층체, 요컨대, 재배선층을 구비하는 봉지 기판을 이용하여, 당해 봉지 기판을 지지체 등과 적층하여 이루어지는 적층체인 경우에는, 본 발명에 관련된 지지체 분리 방법은, 재배선층을 구비하는 봉지 기판을 지지체 등과 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 상기 지지체를 분리한다.
또한, 다른 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법에서는, 도 4 의 (b) 및 (c) 에 나타내는 바와 같이, 복수의 영역 (4a 및 4b) 에 있어서 변질된 분리층 (4) 을 개재하여 적층되어 있는 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에, 복수의 간극을 형성하도록, 서포트 플레이트 (2) 에 있어서의 분리층 (4) 이 변질된 복수의 영역 (4a 및 4b) 에 대향하는 면의 각각의 이면으로부터, 별개로 서포트 플레이트 (2) 를 유지하여 들어 올려, 복수의 간극의 각각으로부터, 적층체 (10) 의 내부를 향하여 동시에 유체를 분사해도 된다.
또한, 또 다른 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법에서는, 도 5 의 (a) ∼ (d) 에 나타내는 바와 같이, 분리 공정에서는, 영역 (4c) 에 있어서 변질된 분리층 (4) 을 개재하여 적층되어 있는 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 있어서의 간극을, 서포트 플레이트 (2) 의 외주단부를 파지하여 들어 올림으로써 당해 간극의 깊이 방향에 있어서 확대하고, 당해 간극을 깊이 방향에 있어서 확대한 후, 서포트 플레이트 (2) 에 있어서의, 깊이 방향에 있어서 확대된 상기 간극에 대향하는 면의 이면으로부터, 당해 서포트 플레이트 (2) 를 유지하여 들어 올려도 된다.
또한, 또 다른 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법에서는, 도 2 의 (a) ∼ (d) 에 나타내는 바와 같이, 분리 공정에서는, 기판 (1) 을 고정시킨 상태로, 서포트 플레이트 (2) 를 유지하고, 서포트 플레이트 (2) 를 기판 (1) 으로부터 들어 올림으로써, 영역 (4a) 에 있어서 변질된 분리층 (4) 을 개재하여 적층되어 있는 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 간극을 형성해도 된다.
또한, 상기 서술한 실시형태에 관련된 지지체 분리 방법에 있어서, 유체는, 공기, 드라이 에어, 질소 및 아르곤으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 개인 것이 보다 바람직하다.
본 발명은 상기 서술한 각 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하고, 상이한 실시형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
실시예
＜지지체 분리성의 평가 1＞
실시예 1 로서, 도 1 의 (a) 에 나타내는 지지체 분리 장치 (100) 를 사용하여, 적층체의 분리성 평가를 실시하였다.
〔적층체의 제작〕
반도체 웨이퍼 기판 (12 인치, 실리콘) 에 TZNR (등록상표)-A4017 (토쿄 오카 공업 주식회사 제조) 를 스핀 도포하고, 90 ℃, 160 ℃, 220 ℃ 의 온도에서 각 4 분간 베이크하여, 접착층을 형성하였다 (막 두께 50 ㎛). 그 후, 접착층을 형성한 반도체 웨이퍼 기판을 1,500 rpm 으로 회전시키면서, EBR 노즐에 의해, TZNR (등록상표)-HC 시너 (토쿄 오카 공업 주식회사 제조) 를 10 ㏄/min 의 공급량으로 5 ∼ 15 분간, 공급함으로써, 반도체 웨이퍼 기판에 형성된 접착층의 주연 부분을, 반도체 웨이퍼 기판의 단부를 기준으로 하여 내측을 향하여 1.3 ㎜ 까지 접착층을 제거하였다.
이어서, 지지체로서, 베어 유리 지지체 (12 인치, 두께 400 ㎛) 를 이용하여, 플루오로카본을 사용한 플라즈마 CVD 법에 의해 지지체 상에 분리층을 형성하였다. 분리층 형성의 조건으로는, 유량 400 s㏄m, 압력 700 mTorr, 고주파 전력 3000 W 및 성막 온도 240 ℃ 의 조건하에 있어서, 반응 가스로서 C4F8 을 사용하였다. CVD 법을 실시하는 것에 의해, 분리층인 플루오로카본막 (두께 0.5 ㎛) 을 지지체 상에 형성하였다.
다음으로, 반도체 웨이퍼 기판, 접착층, 분리층 및 유리 지지체가 이 순서가 되도록 중합하고, 진공하, 215 ℃ 에서, 180 초간 예열하고, 그 후, 2000 kgf 의 첩부 압력으로 360 초간 압압함으로써 유리 지지체와 반도체 웨이퍼 기판을 첩부하였다. 이에 의해, 적층체를 제작하였다. 그 후, 적층체의 반도체 웨이퍼 기판의 이면을 DISCO 사 제조 백 그라인드 장치로 박화 (50 ㎛) 처리를 실시하였다.
〔지지체의 분리 1〕
실시예 1 에서는, 지지체 분리 장치 (100) 를 이용하여, 도 1 의 (b) 에 나타내는, 레이저 광 조사를 실시하는 영역 (4a) 의 폭 (W1) 및 에어 노즐에 의한 드라이 에어의 분사 압력을 변화시켜, 지지체의 분리성 평가를 실시하였다. 또한, 제 1 유지부 (21) 에 의해, 영역 (4a) 에 있어서의 분리층에 적층되는 유리 지지체를 초기의 상태로부터 0.5 ㎜ 의 높이까지 들어 올리는 것에 의해, 반도체 웨이퍼 기판과, 유리 지지체 사이에, 드라이 에어를 분사하기 위한 간극을 형성하였다.
또한, 레이저 광 조사의 조건은, 파장 532 ㎚, 반복 주파수 40 ㎑ 의 조건이었다. 실시예 1 에 있어서의 각 평가 조건 및 평가 결과는, 이하의 표 1 에 나타내는 바와 같다. 분리성의 평가는, 한 번의 드라이 에어의 분사 직후에 유리 지지체를 분리할 수 있었던 것을 「○」 로서 평가하고, 드라이 에어를 3 회 분사하는 것에 의해 유리 지지체를 분리할 수 있었던 것을 「△」 로서 평가하고, 유리 지지체를 분리할 수 없었던 것을 「×」 로서 평가하였다. 또한, 표 1 의 조건 1 에 있어서의 「-」 란, 에어의 분사를 실시하지 않았던 것을 나타낸다.
레이저 조사 폭
W1 (mm)		 에어압
(MPa)		 분리성
조건 1 8 - ×
조건 2 8 0.2 ○
조건 3 6 0.2 ×
조건 4 6 0.3 ○
표 1 에 나타내는 바와 같이, 조건 2 ∼ 4 에 있어서는, 레이저 조사폭 (W1) 이 6 ㎜ 이상이거나, 에어압이 0.3 ㎫ 이상인 것의 어느 조건을 만족하는 경우, 에어를 분사한 직후에, 적층체로부터 유리 지지체를 순조롭게 분리할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
＜지지체 분리성의 평가 2＞
실시예 2 로서, 도 5 의 (a) 에 나타내는 지지체 분리 장치 (102) 를 사용하여, 적층체의 분리성 평가를 실시하였다. 또한, 비교예 1 로서, 제 1 유지부를 구비하지 않고, 클램프에 의해서만 지지체를 파지하는 분리 플레이트를 구비한 지지체 분리 장치에 대하여, 동일한 적층체에 있어서의 지지체의 분리성을 평가하였다.
또한, 지지체의 분리성 평가에 사용한 적층체는, 실시예 1 에 사용한 것과 동일하기 때문에, 그 설명을 생략한다.
〔지지체의 분리 2〕
실시예 2 에서는, 지지체 분리 장치 (102) 를 이용하여, 클램프 (25) 에 의해 적층체로부터 유리 지지체를 들어 올리는 높이를 변화시켜 지지체의 분리성 평가를 실시하였다. 먼저, 도 5 의 (d) 에 나타내는, 레이저 광 조사를 실시한 영역 (4c) 의 폭 (W3) 을 2 ㎜ 로 하여, 레이저 광 조사를 실시하고, 그 후, 클램프 (25) 에 의해 유리 지지체를 들어 올려, 반도체 웨이퍼 기판과, 유리 지지체 사이의 간극의 깊이를 측정하였다. 계속해서, 제 1 유지부 (21) 에 의해, 높이 0.5 ㎜ 까지, 유리 지지체를 들어 올려, 반도체 웨이퍼 기판과, 유리 지지체 사이에 형성된 간극에 드라이 에어를 분사하였다. 또한, 에어 노즐에 의한 드라이 에어의 분사 압력은 모두 0.3 ㎫ 이다.
실시예 2 및 비교예 1 에 있어서, 레이저 광 조사의 조건은, 파장 532 ㎚, 반복 주파수 40 ㎑ 의 조건이었다. 또한, 비교예 1 의 클램프에 의해 지지체를 분리하는 지지체 분리 장치에 대해서는, 에어 노즐에 의한 드라이 에어의 분사를 실시하지 않고 유리 지지체의 분리를 실시하였다.
분리성의 평가는, 실시예 1 과 동일한 조건으로 실시하였다.
실시예 2 및 비교예 1 에 있어서의 평가 조건, 및, 평가 결과를 이하의 표 2 에 나타낸다.
상승 높이
(mm)		 간극 깊이
(mm)		 분리성


실시예 2
 조건 1 1 21 ○
조건 2 0.7 20 ○
조건 3 0.5 13 ○
조건 4 0.3 8 △
비교예 1 * 5 - ×
* 드라이 에어의 분사 없음
표 2 에 나타내는 바와 같이, 클램프 (25) 에 의한 유리 지지체의 들어 올림에 의해, 적층체에 있어서의 반도체 웨이퍼 기판과 유리 지지체 사이의 간극을, 영역 (4c) 의 폭 (W3) 인 2 ㎜ 보다 깊게 할 수 있고, 유리 지지체를 분리할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 실시예 2 에 있어서의 조건 1 ∼ 3 에서는, 한 번의 드라이 에어의 분사 직후에 유리 지지체를 분리할 수 있는 것 「○」 를 확인할 수 있었다.
또한, 비교예에 의해, 드라이 에어의 분사를 실시하지 않은 경우에 있어서, 특히 유리 지지체의 두께가 얇을 때 (400 ㎛), 당해 유리 지지체가 파손되는 것을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명에 관련된 지지체 분리 장치에 의하면, 적층체로부터 유리 지지체를 순조롭게 단시간에 분리할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
산업상 이용가능성
본 발명은, 미세화된 반도체 장치의 제조 공정에 있어서 바람직하게 이용할 수 있다.
1 ; 기판
2 ; 서포트 플레이트 (지지체)
3 ; 접착층
4 ; 분리층
4a ; 영역 (분리층)
4b ; 영역 (분리층)
4c ; 영역 (분리층)
10 ; 적층체
21 ; 제 1 유지부
21' ; 제 2 유지부
24 ; 승강부
30 ; 광 조사부
40 ; 유체 노즐 (유체 분사부)
50 ; 스테이지 (고정부)
51 ; 포러스부 (고정부)
100 ; 지지체 분리 장치
100' ; 지지체 분리 장치
101 ; 지지체 분리 장치
102 ; 지지체 분리 장치

Claims (23)

  1. 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광을 조사함으로써 변질되는 분리층을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 상기 지지체를 분리하는 지지체 분리 장치로서,
    상기 분리층에 있어서의 주연 부분의 복수의 영역에, 상기 지지체를 개재하여 광을 조사함으로써, 당해 영역에 있어서의 분리층을 변질시키는 광 조사부와,
    복수의 제 1 유지부와,
    복수의 유체 분사부를 구비하고,
    당해 복수의 제 1 유지부의 각각은, 상기 복수의 영역에 있어서 변질된 분리층을 개재하여 적층되어 있는 상기 기판과 상기 지지체 사이에, 복수의 간극을 형성하도록, 상기 지지체에 있어서의 상기 분리층이 변질된 복수의 영역에 대향하는 면의 각각의 이면으로부터, 당해 지지체를 유지하여 들어 올리고,
    복수의 상기 유체 분사부의 각각은, 상기 적층체로부터 상기 지지체를 분리하도록, 상기 복수의 간극의 각각으로부터 상기 적층체의 내부를 향하여 유체를 동시에 분사하는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영역에 있어서 변질된 분리층을 개재하여 적층되어 있는 상기 기판과 상기 지지체 사이에 형성된 상기 간극을, 상기 지지체의 외주단부를 파지하여 들어 올림으로써 당해 간극의 깊이 방향에 있어서 확대하는 파지부를 추가로 구비하고,
    상기 제 1 유지부는, 상기 지지체에 있어서의, 깊이 방향에 있어서 확대된 상기 간극에 대향하는 면의 이면측으로부터, 당해 지지체를 유지하여 들어 올리는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적층체에 있어서의 상기 기판을 고정시키는 고정부를 추가로 구비하고,
    상기 고정부로 상기 기판이 고정된 상태로, 상기 지지체를 유지한 상기 제 1 유지부는, 상기 영역에 있어서 변질된 분리층을 개재하여 적층되어 있는 상기 기판과 상기 지지체 사이에 간극을 형성하도록, 상기 지지체를 상기 기판으로부터 들어 올리는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 유지부는, 상기 지지체를 진공 흡착함으로써 유지하는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 유지부를 승강시키는 승강부를 추가로 구비하고,
    당해 승강부에 의해, 상기 지지체를 유지한 상기 제 1 유지부를 상승시킴으로써, 상기 영역에 있어서 변질된 분리층을 개재하여 적층되어 있는 상기 기판과 상기 지지체 사이에 간극을 형성하는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 유체 분사부는, 상기 제 1 유지부와 함께, 상기 승강부에 의해 승강하는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체에 있어서의 주연 부분을 유지하는 제 2 유지부를 복수 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체는, 공기, 드라이 에어, 질소 및 아르곤으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 개인 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 지지체 사이에, 추가로 접착층을 갖는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  10. 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광을 조사함으로써 변질되는 분리층을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 상기 지지체를 분리하는 지지체 분리 방법으로서,
    상기 분리층에 있어서의 주연 부분의 복수의 영역에, 상기 지지체를 개재하여 광을 조사함으로써, 당해 영역에 있어서의 상기 분리층을 변질시키는 광 조사 공정과,
    상기 지지체에 있어서의 상기 분리층이 변질된 복수의 영역에 대향하는 면의 각각의 이면으로부터, 별개로 당해 지지체를 유지하여 들어 올림으로써, 상기 복수의 영역에 있어서 변질된 분리층을 개재하여 적층되어 있는 상기 기판과 상기 지지체 사이에 복수의 간극을 형성하고, 상기 복수의 간극의 각각으로부터 상기 적층체의 내부를 향하여 유체를 동시에 분사함으로써, 상기 적층체로부터 상기 지지체를 분리하는 분리 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 분리 공정은, 상기 영역에 있어서 변질된 분리층을 개재하여 적층되어 있는 상기 기판과 상기 지지체 사이에 있어서의 상기 간극을, 상기 지지체의 외주단부를 파지하여 들어 올림으로써 당해 간극의 깊이 방향에 있어서 확대하고,
    상기 간극을 깊이 방향에 있어서 확대한 후, 상기 지지체에 있어서의, 깊이 방향에 있어서 확대된 상기 간극에 대향하는 면의 이면으로부터, 당해 지지체를 유지하여 들어 올리는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 분리 공정에서는, 상기 기판을 고정시킨 상태로, 상기 지지체를 유지하고, 상기 지지체를 상기 기판으로부터 들어 올림으로써, 상기 영역에 있어서 변질된 분리층을 개재하여 적층되어 있는 상기 기판과 상기 지지체 사이에 간극을 형성하는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 방법.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체는, 공기, 드라이 에어, 질소 및 아르곤으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 개인 것을 특징으로 하는 지지체 분리 방법.
  14. 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광을 조사함으로써 변질되는 분리층을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 상기 지지체를 분리하는 지지체 분리 장치로서,
    상기 분리층에 있어서의 주연 부분의 복수의 영역에, 상기 지지체를 개재하여 광을 조사함으로써, 당해 영역에 있어서의 분리층을 변질시키는 광 조사부와,
    복수의 제 1 유지부와,
    복수의 유체 분사부를 구비하고,
    당해 복수의 제 1 유지부의 각각은, 상기 복수의 영역에 있어서 변질된 분리층을 개재하여 적층되어 있는 상기 기판과 상기 지지체 사이에, 복수의 간극을 형성하도록, 상기 지지체에 있어서의 상기 분리층이 변질된 복수의 영역에 대향하는 면의 각각의 이면으로부터, 당해 지지체를 유지하여 들어 올리고,
    복수의 상기 유체 분사부의 각각은, 상기 적층체로부터 상기 지지체를 분리하도록, 상기 복수의 간극의 각각으로부터 상기 적층체의 내부를 향하여 유체를 분사하는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 장치.
  15. 기판과, 광을 투과하는 지지체를, 광을 조사함으로써 변질되는 분리층을 개재하여 적층하여 이루어지는 적층체로부터, 상기 지지체를 분리하는 지지체 분리 방법으로서,
    상기 분리층에 있어서의 주연 부분의 복수의 영역에, 상기 지지체를 개재하여 광을 조사함으로써, 당해 영역에 있어서의 상기 분리층을 변질시키는 광 조사 공정과,
    상기 지지체에 있어서의 상기 분리층이 변질된 복수의 영역에 대향하는 면의 각각의 이면으로부터, 별개로 당해 지지체를 유지하여 들어 올림으로써, 상기 복수의 영역에 있어서 변질된 분리층을 개재하여 적층되어 있는 상기 기판과 상기 지지체 사이에 복수의 간극을 형성하고, 상기 복수의 간극의 각각으로부터 상기 적층체의 내부를 향하여 유체를 분사함으로써, 상기 적층체로부터 상기 지지체를 분리하는 분리 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 지지체 분리 방법.
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