本发明涉及一种在如wlp(waferlevelpackaging(晶圆级封装))和plp(panellevelpackaging(面板级封装))、或厚度非常薄的(极薄)半导体晶圆的处理工序等、成为产品的工件的制造过程中，用于从支承体剥离被临时固定保持于支承体的工件的工件分离装置及使用工件分离装置的工件分离方法。
背景技术：
以往，作为这种工件分离装置及工件分离方法存在从隔着通过吸收光而变质的分离层层叠基板和透过光的支承体而成的层叠体分离支承体的支承体分离方法及用于执行支承体分离方法的支承体分离装置(例如，参考专利文献1)。
支承体分离方法包括：光照射工序，一边吸引保持层叠体一边隔着支承体对分离层照射光；分离工序，从光照射工序之后的层叠体分离支承体；及搬送工序，从支承体分离装置搬出支承体被分离之后的基板。
支承体分离装置具备用于保持层叠体的保持台和作为光照射部的激光照射部，保持台具有：保持面，其具备用于吸附层叠体的吸附部；及挤压部，朝向保持台挤压层叠体。作为激光照射部照射到分离层的光，利用与分离层能够吸收的波长对应的激光，根据分离层的种类、厚度及基板的种类等条件来调整其激光输出、脉冲频率。
另外，对通过支承体分离方法从层叠体分离的基板进行处理的基板处理方法包括：清洗工序，一边吸引保持从层叠体分离的基板一边用清洗液去除残留于基板的粘接剂所包含的分离层的残渣；及切割工序，一边吸引保持清洗工序之后的被离析的基板一边进行切割。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-006487号公报
技术实现要素：
发明要解决的问题
对于层叠体的分离层，不易使激光的照射强度均匀化，对于分离层均匀地照射激光而使其分离(剥离)是非常困难的。
然而，在专利文献1所记载的技术中，并未记载关于激光对层叠体的照射的详细的控制方法。
因此，若从激光照射部朝向分离层照射的脉冲激光的能量以比使分离层分离时所需的量过剩的状态进行扫描，则对分离层的一部分进行过度照射，有可能因该照射热而局部温度上升并发热。
由此，存在分离层中激光能量过强的部位烧焦而产生煤，并且对形成于搭载于基板上的晶片的电路基板的器件造成损伤等问题。
用于解决问题的方案
为了解决这种问题，本发明所涉及的工件分离装置的特征在于，具备：保持部件，在隔着因吸收激光而变质成能够剥离的分离层层叠包括电路基板的工件和透过所述激光的支承体的层叠体中，将所述工件保持成装卸自如；激光照射部，透过保持于所述保持部件的所述层叠体的所述支承体而朝向所述分离层照射作为所述激光而脉冲振荡的高斯光束；及控制部，对所述激光照射部进行动作控制，所述控制部在从所述激光照射部脉冲振荡的所述激光中，将相邻的所述高斯光束的中心彼此的间隔控制为在将所述高斯光束的光束分布中的光束直径与照射强度的关系视为正态分布时小于标准偏差的3倍。
并且，为了解决这种问题，本发明所涉及的工件分离方法的特征在于，包括：保持工序，在隔着因吸收激光而变质成能够剥离的分离层层叠包括电路基板的工件和透过所述激光的支承体的层叠体中，将所述工件装卸自如地保持于保持部件；及激光照射工序，从激光照射部透过保持于所述保持部件的所述层叠体的所述支承体而朝向所述分离层照射所述激光，在所述激光照射工序中，从所述激光照射部照射作为所述激光而脉冲振荡的高斯光束，将相邻的所述高斯光束的中心彼此的间隔设定为在将所述高斯光束的光束分布中的光束直径与照射强度的关系视为正态分布时小于标准偏差的3倍。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的工件分离装置的整体结构的说明图，图1的(a)是主视图，图1的(b)是其横剖面平面图。
图2是表示工件分离方法的说明图，图2的(a)～图2的(d)是表示来自激光照射部的光照射过程的局部缺口立体图。
图3是表示层叠体的变形例的说明图，图3的(a)～图3的(d)是表示来自激光照射部的光照射过程的局部缺口立体图。
图4是脉冲激光的光束分布，图4的(a)是作为激光而脉冲振荡高斯光束时的光束分布，图4的(b)是将高斯光束变更为假高帽时的光束分布。
图5是脉冲激光的光束分布，图5的(a)是标准偏差的2倍的光束分布，图5的(b)是标准偏差的2.5倍的光束分布，图5的(c)是标准偏差的3倍的光束分布。
图6是表示脉冲激光的照射点配置的说明图(下段为光束分布，上段为平面图)，图6的(a)是照射第1次的说明图，图6的(b)是照射第2次的说明图，图6的(c)是照射第3次的说明图，图6的(d)是照射第4次的说明图。
具体实施方式
以下，基于附图详细说明本发明的实施方式。
如图1～图6所示，本发明的实施方式所涉及的工件分离装置a及工件分离方法为对隔着通过吸收激光l变质成能够剥离的分离层3层叠包括电路基板(未图示)的工件1和透过激光l的支承体2的层叠体s，通过透过支承体2向分离层3照射激光l，从工件1剥离支承体2的装置及方法。用于制造如wlp(waferlevelpackaging)和plp(panellevelpackaging)等的半导体封装等、或厚度非常薄的半导体晶圆(以下称作“极薄晶圆”)的处理工序。
详细而言，本发明的实施方式所涉及的工件分离装置a作为主要构成要件具备如下，即，保持部件10，以装卸自如地保持层叠体s的工件1的方式设置；及光学系统20的激光照射部22，以透过支承体2朝向分离层3照射来自激光光源21的激光l的方式设置。进一步优选具备：驱动部30，使相对于支承体2及分离层3的来自激光照射部22的激光照射位置p至少向与来自激光照射部22的光照射方向交叉的两个方向相对移动的方式设置；长度测量部40，以测量从激光照射部22至支承体2及分离层3的照射面为止的间隔的方式设置；及控制部50，以动作控制激光照射部22及驱动部30或长度测量部40等的方式设置。
另外，如图1～图6所示，通常层叠体s在上下方向上载置于保持部件10，朝向保持部件10上的层叠体s从激光照射部22向下照射激光l。以下将相对于保持部件10的层叠体s的保持方向和从激光照射部22朝向层叠体s的激光l的照射方向称作“z方向”。以下将基于驱动部30的相对移动方向即与激光l的照射方向(z方向)交叉的两个方向称作“xy方向”。
工件1为在贴合于后述的支承体2的层叠状态下，包括被供给电路形成处理或薄化处理等半导体工艺的电路基板并且被搬送的矩形(面板形状)的基板或圆形晶圆等，且由硅等材料形成为薄板状。作为工件1的具体例，使用例如薄化成15～3,000μm厚度的基板或晶圆。尤其，当如极薄晶圆等那样的工件1的厚度为数十μm左右时，也能够将工件1的整个面贴在如切割带等那样的带状保持用粘合片上并进行支承、或通过将工件1贴在外周部被如切割框等那样的环状地保持框架加强的带状的保持用粘合片并进行支承。
支承体2为了通过在工件1的薄化工序或搬送工序等中支承工件1，防止工件1的破损或变形等而具有所需的强度的被称作支承基板或承载基板。支承体2由特定波长的激光l所透过的玻璃或合成树脂等透明或半透明的刚性材料形成。作为支承体2的具体例，使用厚度例如为300～3,000μm的透明或半透明的玻璃板、陶瓷板或丙烯酸类树脂制板等。
分离层3是通过吸收隔着支承体2所照射的激光l，变质为使粘接力下降，从而变质成受到些许外力便会失去粘接性而有可能剥离或破坏的层。
作为分离层3的材料例如优选使用如聚酰亚胺树脂等那样的具有粘接性、在工件1与支承体2之间不夹着由粘接剂构成的粘接层而能够贴合的材料。进而，在剥离工件1与支承体2之后，也能够层叠能够容易清洗去除的其他层。并且，分离层3由不具有粘接性的材料构成时，需要在分离层3与支承体2之间设置由粘接剂构成的粘接层(未图示)，并通过粘接层粘接分离层3和支承体2。
层叠体s形成为xy方向的尺寸大但z方向的厚度薄的矩形(包括长方形及正方形的直角四边形)的面板形状或圆形状。
图1的(a)、图1的(b)及图2所示的例子中，示出了通过分离层3贴合作为工件1的矩形的基板和作为支承体2的矩形的支承基板(承载基板)而成的面板形状的层叠体s的情况。
图3所示的例子中，示出了通过分离层3贴合作为工件1的圆形晶圆和作为支承体2的圆形支承基板(承载基板)而成的圆形状的层叠体s的情况。
并且，作为其他例子虽未图示，但尤其当如极薄晶圆等那样的工件1的厚度为数十μm左右时，也包括成为对利用环状的保持框(切割带)加强外周部的带状的保持用粘合片(切割带)贴付工件1而成的形态的层叠体s。
作为层叠体s的具体例，虽为图示，但包括面板型层叠体等，该面板型层叠体利用扇出型plp技术制造，并且隔着分离层3层叠在工件1上装载多个半导体元件并由树脂等封装材料封装的封装体和面板形状的支承体2而成。具备多个半导体元件的封装体最后利用切块方式等向xy方向切割之后，经过介由再配线层等安装电极取出部等最终工序，由此制造出作为最终产品的多个电子零件。
保持部件10由不会因金属等刚体而发生变形(挠曲)变形的厚度的定盘等构成，并形成为大于层叠体s的外形尺寸且壁厚的大致矩形或圆形等平板状，在z方向上与层叠体s对置的保持面设有工件1的保持卡盘11。
保持卡盘11通过与工件1接触而将工件1保持成无法移动且装卸自如，并形成于与层叠体s在z方向上对置的保持面的整体或一部分上。
作为保持卡盘11的具体例，优选使用通过抽吸引起的差压吸附保持工件1的吸附卡盘。尤其在吸附卡盘中，优选使用通过由多孔材料构成的吸附面差压吸附工件1的多孔卡盘。为多孔卡盘时，由于整个工件1不会局部地挠曲而能够差压吸附，因此能够维持均匀的保持状态。
并且，作为保持卡盘11的其他例子，也能够代替吸附卡盘使用粘合卡盘或静电卡盘，或从吸附卡盘、粘合卡盘、静电卡盘中组合多个来使用。
另外，作为保持部件10的其他例子虽未图示，但还包括代替平板状的保持面通过多个支承销介由工件1将层叠体s整体进行固定(保持成无法移动且装卸自如)的结构。这种情况下，优选构成为能够利用多个支承销的一部分或整个前端吸附固定工件1。
激光照射部22设置成从激光光源21朝向作为目标的激光照射位置p引导激光l的光学系统20的一部分，且将激光照射部22配置成在z方向上与被保持部件10保持的层叠体s对置，并扫描层叠体s的上表面，由此由光学系统20引导的激光l透过层叠体s的支承体2而照射到分离层3的整个面上。
作为从激光照射部22朝向层叠体s照射的激光l，使用透过支承体2且为分离层3能够吸收的波长且被脉冲振荡的脉冲激光。脉冲激光l中，优选相比投影形状为线(狭缝)状激光，容易得到高输出激光的点(spot)状激光也。
相对于此，被连续振荡的激光(连续波激光)容易受到被吸收在分离层3内的激光能量所致的热量的影响，因此为不优选。
此外，作为从激光照射部22照射的激光(脉冲激光)l，如图4的(a)或图5的(a)～图5的(c)所示的光束分布，脉冲振荡高斯光束，且能够通过后述的控制部50将相邻的高斯光束的中心彼此的间隔d设定成所期望的振荡时刻。另外，图4的(a)、图4的(b)及图5的(a)～图5的(c)所示的光束分布中，纵轴表示激光(脉冲激光)l的照射强度(光束强度)w，横轴表示照射到被脉冲振荡的高斯光束的分离层3的位置(激光照射位置p)的间隔(距离)。
高斯光束为无需进行光束分析(beamprofiler)等光学转换而能够直接利用该高斯光束进行照射的自以往通常使用的电磁波。
并且，此外，具有如下方法，即，如图4的(b)所示的光束分布，利用基于衍射光学元件(doe)的使用的激光束的形状变更来将高斯光束的光束分布变更为大致四边形的假高帽，由此照射大致均匀地照射强度的光束。
这些高斯光束的光束分布与假高帽的光束分布相比，针对图4的(a)的高斯光束，即使在光束照射的振荡时刻发生稍微偏移而相邻的高斯光束的中心彼此的间隔d偏移，在相邻的高斯光束重叠的部分中也不会出现照射强度(脉冲功率)大不相同的情况，从而对任何激光照射位置p均以大致均匀的状态进行照射。
相对于此，针对图4的(b)的假高帽，若在相邻的高斯光束的中心彼此的间隔d稍微偏移，则相邻的假高帽光束重叠的部分中产生极大的照射强度(脉冲功率)，从而有可能对应于该重叠的部分的激光照射位置p中局部温度上升而发热。
作为光学系统20及激光照射部22的具体例示于图1的(a)时，使在作为激光l的激光光源21的激光振荡器中产生的激光l通过光束扩展器23而调整光束直径，由转向镜等反射镜24、25改变激光l的朝向，并引导至作为激光照射部22的激光扫描器，从而成为超短脉冲的激光l，朝向被保持部件10保持的层叠体s的目标位置进行照射。
如图1的(a)等所示，激光照射部(激光扫描器)22具有旋转自如地设置的多边形扫描器22a及由fθ透镜等构成的透镜22b。多边形扫描器22a具有沿着旋转驱动的筒体的周围配置成正n边形的镜部，且构成为所入射的激光l与旋转驱动的镜部接触而进行反射，并利用透镜22b转换成相对于层叠体s大致垂直的光路，由此对层叠体s进行扫描(扫引)。针对基于多边形扫描器22a的旋转驱动的扫描，使激光l向与相对于正n边形的镜部的激光入射方向(x方向)平行的直线方向仅移动规定宽度。
并且，作为其他例子虽为图示，但能够进行如下变更，即，组合多边形扫描器22a和电流扫描器等或作为激光照射部22，通过电流扫描器代替多边形扫描器22a而使反射镜(电流镜)移动，并向x方向与y方向仅分别移动规定宽度等。
从激光照射部22朝向被保持部件10保持的层叠体s的支承体2及分离层3照射的激光l的照射点配置或区域或顺序等通过后述的控制部50来控制。
如图6的(a)～图6的(d)所示，关于基于控制部50的激光l的照射点配置，优选将从激光照射部22脉冲振荡的激光l，向沿分离层3的照射面的直线方向以规定间隔间歇性地照射多次，并使照射到该等多个激光照射位置p的脉冲激光l彼此局部重叠而连续。所谓的“直线方向”优选激光照射部(激光扫描器)22的扫描方向、图示例中为基于多边形扫描器22a的旋转驱动的扫描方向(x方向)，向扫描方向(x方向)隔着规定间隔间歇性地照射的脉冲激光l的一部分彼此重叠而以直线状连续。
优选针对基于控制部50的激光l的照射区域如图1的(b)或图2及图3所示，将支承体2及分离层3的整个照射面分割为多个照射区域r，并相对于多个照射区域r从激光照射部22对各照射区域r的每一个(按单元照射区域)照射激光l。
详细而言，优选多个照射区域r被分割为小于支承体2及分离层3的整个面积的面积，将被分割的各照射区域r的形状设为正方形等矩形形状(四边形状)。优选多个照射区域r的分割方向(排列方向)沿与基于后述的驱动部30的相对移动方向相同的x方向及y方向排列，多个照射区域r的尺寸设定成通过后述的控制部50能够调整。
优选从激光照射部22对多个照射区域r照射激光l的顺序为任意设定的顺序而从激光照射部22对各照射区域r的整个面分别照射激光l。
进而，如图1的(a)或图2及图3所示，优选从激光照射部22朝向层叠体s照射的激光l的照射角度设定成相对于被保持部件10保持的层叠体s的支承体2或分离层3大致垂直。所谓的“大致垂直”并不限定于相对于支承体2或分离层3的表面呈90度，除此之外，还包括从90度增减几度。
驱动部30是如下构成的光轴相对移动机构，即，通过移动保持部件10或激光照射部22中的任一个或保持部件10及激光照射部22这两个，从激光照射部22照射的激光l相对于被保持部件10保持的层叠体s的支承体2及分离层3向xy方向或z方向相对移动。
成为驱动部30的光轴相对移动机构主要有使层叠体s移动的工件侧移动类型和使激光照射部22移动的光轴侧移动类型。
如图1的(a)、图1的(b)所示，为工件侧移动类型时，在保持部件10设置驱动部30，通过利用驱动部30使保持部件10向x方向及y方向或z方向移动，使来自激光照射部22的激光照射位置p向xy方向或z方向移动。作为此时的驱动部30，使用xy载台或xy工作台等，且具有由马达轴等构成的y轴移动机构31及x轴移动机构32。进而，优选根据需要设置使保持部件10向z方向移动的z轴移动机构33。
作为驱动部30的具体例示于图1～图6时，除了基于多边形扫描器22a的旋转驱动的激光l向x方向的扫描(扫引)以外，也使保持部件10向xy方向或z方向移动。
并且，为光轴侧移动类型时，虽未图示，但构成为仅在光学系统20的局部设置驱动部30，在不移动保持部件10的情况下使来自激光照射部22的激光照射位置p向xy方向或z方向移动。此时，向z方向相对移动时，在保持部件10设置z轴移动机构33、或者通过驱动部30使激光照射部(激光扫描器)22向z方向移动。
长度测量部40由测量从激光照射部22至被保持部件10保持的层叠体s的支承体2和分离层3的照射面为止的照射距离的非接触式位移计或位移传感器等构成，且配置成与被保持部件10保持的层叠体s在z方向上对置。
作为长度测量部40的具体例示于图1的(a)时，优选在激光照射部(激光扫描器)22设置成为长度测量部40的激光位移计，测量从激光照射部(激光扫描器)22至分离层3的照射面为止z方向上的长度，并向后述的控制部50输出该测量值。
并且，作为其他例子虽未图示，但作为长度测量部40也能够使用除激光位移计以外的位移计或位移传感器。
控制部50是分别与保持部件10的保持卡盘11的驱动源、光学系统20、激光l的激光光源21及激光照射部22、成为驱动部30的光轴移动机构、及长度测量部40电连接的控制器。
进而，控制部50也是除上述以外也与用于朝向保持部件10搬送分离前的层叠体s的搬入机构(未图示)、从光照射后的层叠体s仅保持并剥离支承体2的剥离机构(未图示)、及用于从保持部件10搬送剥离后的层叠体s(工件1)的搬出机构(未图示)等电连接的控制器。
作为控制部50的控制器按照预设在其控制电路(未图示)的程序，以预设的时序依序分别进行动作控制。即，控制部50不仅进行以从激光光源21照射到激光照射位置p的激光l的开/关控制为首的工件分离装置a整体的动作控制，除此之外，也进行激光l的各种参数的设定等各种设定。
通过控制部50控制成光学系统20的激光照射部22或驱动部30相对于分割被保持部件10保持的层叠体s的支承体2及分离层3而成的多个照射区域r，对各照射区域r的每一个进行来自激光照射部22的激光l的照射，且激光l的照射角度与支承体2或分离层3的表面成为大致垂直。
除此之外，作为控制部50的控制器构成为具有触摸面板等输入机构51和显示部(未图示)等，且通过输入机构51的操作能够设定激光照射部22的扫描距离、多个照射区域r的尺寸或相对于多个照射区域r的来自激光照射部22的激光l的照射顺序等。
通过后述的实验，将高斯光束的光束分布中的光束直径与照射强度的关系视为正态分布时，将通过控制部50设定的从激光照射部22被脉冲振荡的激光(高斯光束)l的间隔、即相邻的高斯光束的中心彼此的间隔d设定成小于标准偏差σ的3倍。
针对与通过光学系统20的激光照射部22扫描(扫引)的x方向垂直的y方向为图示例时，通过激光光源21的脉冲控制及多边形扫描器22a的旋转控制来确定向x方向相邻的高斯光束的中心彼此的间隔d1。沿y方向相邻的高斯光束的中心彼此的间隔d2由激光光源21的脉冲控制及基于驱动部30的保持部件10的相对移动控制来确定。
作为向x方向相邻的高斯光束的中心彼此的间隔d1示于图5的(a)的情况下，将高斯光束的光束分布中的光束直径与照射强度的关系视为正态分布时，设定成标准偏差σ的2倍。因此，从激光照射部22被脉冲振荡的脉冲激光(高斯光束)l的激光照射位置p以标准偏差σ的2.5倍的距离向相同的扫描方向(x方向)位置偏移。由此，几乎没有以相邻的高斯光束合成的照射强度(光束强度)的扰乱。
示于图5的(b)时，将向x方向相邻的高斯光束的中心彼此的间隔d1设定成标准偏差σ的2.5倍。由此，以相邻的高斯光束合成的照射强度(光束强度)的扰乱被抑制在照射强度的约90百分比以内。
相对于此，示于图5的(c)时，将向x方向相邻的高斯光束的中心彼此的间隔d1设定成标准偏差σ的3倍。由此，以相邻的高斯光束合成的照射强度严重扰乱。因此，被照射的脉冲激光l的积算能量在分离层3的面内变得不均匀，在局部成为过量照射的部位有可能温度上升而烧焦并产生煤。另一方面，成为照射不足的部位中，在之后的后述的分离工序中有可能无法从层叠体s的工件1剥离支承体2。
通过上述实验结果，判定为相邻的高斯光束的中心彼此的优选的间隔d1小于标准偏差σ的3倍，具体而言为约2.5倍以内。
所谓的“约2.5倍以内”并不限定于2.5倍以内，除此之外，也包括稍微大于2.5倍。
并且，y方向的相邻的高斯光束彼此的间隔d2中，也与x方向的相邻的高斯光束彼此的间隔d1相同地，将高斯光束的光束分布中的光束直径与照射强度的关系视为正态分布时，设定成小于标准偏差σ的3倍。
这种情况下，通过实验结果，也判定为相邻的高斯光束的中心彼此的优选的间隔d2小于标准偏差σ的3倍，具体而言为约2.5倍以内。
所谓的“约2.5倍以内”也并不限定于2.5倍以内，除此之外，也包括稍微大于2.5倍。
进一步优选y方向的相邻的高斯光束彼此的间隔d2与x方向的相邻的高斯光束彼此的间隔d1相同。
如图6的(a)～图6的(d)所示，进一步，针对通过控制部50设定的从激光照射部22间歇性地照射多次的脉冲激光l(高斯光束)的照射点配置、即基于多边形扫描器22a的旋转驱动的扫描方向(x方向)上的扫描间隔与扫描次数，设定成一边沿扫描方向(x方向)稍微偏移基于多边形扫描器22a的旋转驱动的脉冲激光l的照射点一边进行多次扫描，重叠各脉冲激光l的一部分彼此而以直线状连接。
若具体地进行说明，则在各脉冲激光l(高斯光束)中控制成，照射强度(光束强度)低的外周部l1彼此重叠而照射强度高的中心部l2彼此隔离，使其之间的中间部l3彼此接触，由此多个脉冲激光l以直线状连续。
作为照射点配置的具体例示于图6的(a)～图6的(d)时，以仅重叠其外周部l1的方式沿扫描方向(x方向)排列多个(4个)具有相同的光束直径的多个(4个)脉冲激光l，由此中间部l3彼此接触地连续。
并且，作为其他例子虽未图示，但也能够将扫描间隔与扫描次数变更为图示例以外的设定。
而且，将设定在控制部50的控制电路的程序作为通过工件分离装置a进行的工件分离方法进行说明。
使用本发明的实施方式所涉及的工件分离装置a的工件分离方法作为主要工序包括：保持工序，将层叠体s的工件1装卸自如地保持于保持部件10；激光照射工序，从激光照射部22透过被保持部件10保持的层叠体s的支承体2并朝向分离层3照射激光l；相对移动工序，通过驱动部30或激光照射部(激光扫描器)22使相对于被保持部件10保持的层叠体s的支承体2及分离层3的来自激光照射部22的激光照射位置p相对移动；及分离工序，从层叠体s的工件1剥离支承体2。
进而，作为分离工序的后工序优选包括：清洗工序，利用清洗液去除残留于从分离层3分离的工件1上的分离层3的残渣；及切割工序，一边将清洗工序之后的工件1保持在保持部件10一边利用切块方式等进行切割。
分离层3的残渣中还包括粘接工件1与支承体2的粘接剂等。
保持工序中，通过由搬送机械臂等构成的搬入机构(未图示)的操作朝向保持部件10搬入分离前的层叠体s，在保持部件10的保持面上的规定位置，分离前的层叠体s被保持卡盘11保持成无法移动。
激光照射工序中，通过光学系统20及激光照射部22的操作朝向被保持部件10保持的层叠体s透过支承体2并朝向分离层3照射被脉冲振荡的高斯光束作为激光l。
相对移动工序中，如图1～图4所示，通过驱动部30的操作使被保持部件10保持的层叠体s与激光照射部22沿xy方向相对移动。
此时优选为，相对于分割成小于支承体2及分离层3的整个照射面的多个照射区域r，从激光照射部22对各照射区域r的每一个照射激光l。与此同时，从激光照射部22照射到各照射区域r每一个的激光l的照射角度保持成大致垂直。最终激光l照射到所有多个照射区域r。
由此，激光l充分均匀地照射到单元照射区域r的每一个。因此，最终激光l的照射遍及分离层3的整个面而不产生照射不均，分离层3的整个面变质成能够剥离工件1与支承体2。
分离工序中，通过相对于光照射后的层叠体s保持并剥离支承体2的剥离机构(未图示)的操作，从被保持部件10保持的层叠体s的工件1剥离支承体2而进行分离。
分离工序之后，通过由搬送机械臂等构成的搬入机构(未图示)的操作，将分离后的工件1从保持部件10的保持面卸下并搬出。
之后重复上述的工序。
根据这种本发明的实施方式所涉及的工件分离装置a及工件分离方法，朝向被保持部件10保持的层叠体s，将以从激光照射部22被脉冲振荡的激光l相邻的高斯光束彼此的间隔d偏移小于标准偏差σ的3倍来进行照射。
由此，如图5的(a)、图5的(b)所示，以相邻的高斯光束合成的照射强度(光束强度)的扰乱被抑制在照射强度的约90百分比以内。
因此，照射的脉冲激光l的积算能量在分离层3的面内大致均匀。
因此，能够对层叠体s的分离层3均匀地照射脉冲激光l。
其结果，若以脉冲激光的能量大于使分离层分离时所需的量的状态进行扫描则容易局部烧焦而产生煤的以往的情况相比，不会过大地对分离层3提供照射能量，伴随激光照射的发热被抑制成最小限，因此能够防止因激光l的过照射而引起的烧焦或煤的产生，并能够实现在清洁的环境下进行高精度的激光剥离。
由此，能够防止对形成于工件1的电路基板的器件带来损伤，能够制造高品质的产品并实现成品率的提高。
进而，不进行光束分析光束分布等的光学转换，能够直接利用由以往通常使用的高斯光束来均匀地照射，因此不会缩短光学系统20的寿命，能够形成简单的光学系统20，并实现装置整体的结构的简单化。
并且，与通过使用如图4的(b)所示的衍射光学元件(doe)将高斯光束的光束分布变更为假高帽的以往的情况相比，如图4的(a)所示，即使激光照射位置p稍微位置偏移，也不会产生极端的脉冲功率，因此能够对任何激光照射位置p均以大致均匀的状态进行照射，能够减少因激光l的过照射而引起的烧焦或煤的产生等不良情况。
尤其，如图6的(a)～图6的(d)所示，通过控制部50优选为控制为如下，即，将从激光照射部22脉冲振荡的激光l，相对于保持于保持部件10的层叠体s的分离层3，向沿分离层3的照射面的直线方向(x方向)以规定间隔间歇性地照射多次，并使照射到该等多个激光照射位置p的激光l沿直线方向(x方向)彼此局部重叠而连续。
这种情况下，能够设定成一边沿激光照射部(激光扫描器)22的扫描方向(x方向)稍微偏移基于激光照射部(激光扫描器)22的脉冲激光l的照射点一边进行多次扫描，由此各脉冲激光l的一部分彼此重叠而以直线状连结。
因此，能够沿着分离层3的相同线上抑制局部的发热。
其结果，确实地防止因激光l的过照射而引起的烧焦或煤的产生，并能够实现在更加清洁的环境下进行高精度的激光剥离。
因此，能够制造高品质的产品并进一步实现成品率的提高。
进而，作为激光照射工序的后工序优选为包括：分离工序，从激光照射工序之后的层叠体s分离支承体2；及清洗工序，利用清洗液去除残留于从层叠体s分离的工件1上的分离层3的残渣。
这种情况下，激光剥离后进行的清洗工序中，即使利用清洗液去除残留于工件1上的分离层3的残渣，如煤等异物也不会混入清洗液。
因此，能够完全防止因如煤等异物的混入而引起的清洗液的污染。
其结果，延长清洗液的使用寿命，并能够进一步防止杂质从清洗液再附着于工件1，能够制造更高品质的产品并进一步实现成品率的提高。
另外，上述的实施方式中，利用由具有粘接性的材料构成的分离层3贴合了工件1与支承体2，但并不限定于此，使用由不具有粘接性的材料构成的分离层3时，如日本特开2018-006487号公报中所公开，也可以在分离层3与支承体2之间设置由粘接剂构成的粘接层(未图示)并通过粘接层来粘接分离层3与支承体2。
进而，图示例中，示出了通过成为驱动部30的光轴相对移动机构主要移动层叠体s侧的工件侧移动类型，但并不限定于此，也可以采用激光照射部22通过仅设置在光学系统20的一部分的驱动部30移动的光轴侧移动类型。
这种情况下，作为激光照射部22，也可以设置使反射镜(电流计镜)移动的电流扫描器代替多边形扫描器22a而作为光(激光)l的扫描(扫引)机构。与作为驱动部30的电流扫描器的操作相比，在不移动保持部件10的情况下使成为激光照射部22的反射镜(电流计镜)代替多边形扫描器22a移动，从而使来自激光照射部22的激光照射位置p沿xy方向移动。
附图标记说明
a工件分离装置，s-层叠体，1-工件，2-支承体，3-分离层，10-保持部件，20-光学系统，22-激光照射部，50-控制部，l-激光，p-激光照射位置，d-间隔，σ-标准偏差。
1.一种工件分离装置，其特征在于，具备：
保持部件，在隔着因吸收激光而变质成能够剥离的分离层层叠包括电路基板的工件和透过所述激光的支承体的层叠体中，将所述工件保持成装卸自如；
激光照射部，透过保持于所述保持部件的所述层叠体的所述支承体而朝向所述分离层照射作为所述激光而脉冲振荡的高斯光束；及
控制部，对所述激光照射部进行动作控制，
所述控制部在从所述激光照射部脉冲振荡的所述激光中，将相邻的所述高斯光束的中心彼此的间隔控制为在将所述高斯光束的光束分布中的光束直径与照射强度的关系视为正态分布时小于标准偏差的3倍。
2.根据权利要求1所述的工件分离装置，其特征在于，其中，
通过所述控制部控制为如下，即，将从所述激光照射部脉冲振荡的所述激光，相对于保持于所述保持部件的所述层叠体的所述分离层，以在沿所述分离层的照射面的直线方向上隔开规定间隔的方式，间歇性地照射多次，使照射到这些多个激光照射位置的所述激光彼此在所述直线方向上彼此局部重叠地连续。
3.一种工件分离方法，其特征在于，包括：
保持工序，在隔着因吸收激光而变质成能够剥离的分离层层叠包括电路基板的工件和透过所述激光的支承体的层叠体中，将所述工件装卸自如地保持于保持部件；及
激光照射工序，从激光照射部透过保持于所述保持部件的所述层叠体的所述支承体而朝向所述分离层照射所述激光，
在所述激光照射工序中，从所述激光照射部照射作为所述激光而脉冲振荡的高斯光束，将相邻的所述高斯光束的中心彼此的间隔设定为在将所述高斯光束的光束分布中的光束直径与照射强度的关系视为正态分布时小于标准偏差的3倍。
4.根据权利要求3所述的工件分离方法，其特征在于，
作为所述激光照射工序的后工序包括：分离工序，从激光照射工序之后的所述层叠体分离所述支承体；及清洗工序，利用清洗液去除残留于从所述层叠体分离出的所述工件上的所述分离层的残渣。
技术总结