JP6450238B2 - Peeling device - Google Patents
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Description
この発明は、互いに貼り合わされた2枚の板状体を剥離させる剥離装置に関するものである。 The present invention relates to a peeling apparatus that peels two plate-like bodies bonded together.
ガラス基板や半導体基板などの板状体に所定のパターンや薄膜を形成する技術として、他の板状体に担持されたパターンや薄膜(以下、「パターン等」という)を基板に転写するものがある。この技術においては、2枚の板状体を密着させてパターン等を一方から他方に転写した後、パターン等を損壊させることなく2枚の板状体を剥離する必要がある。 As a technique for forming a predetermined pattern or thin film on a plate-like body such as a glass substrate or a semiconductor substrate, a technique for transferring a pattern or thin film (hereinafter referred to as “pattern etc.”) carried on another plate-like body onto the substrate. is there. In this technique, after two plates are brought into close contact with each other and a pattern or the like is transferred from one to the other, it is necessary to peel the two plates without damaging the pattern or the like.
この目的のために利用可能な技術として、例えば特許文献1に記載されたものがある。この技術においては、互いに密着した第1板状体および第2板状体からなる密着体が、第1板状体がステージに吸着保持されることにより水平姿勢に保持される。そして、第2板状体側に配列された複数の剥離手段が順番に第2板状体に当接し、第2板状体を保持しながら第1板状体から離間する方向に移動することにより、第1板状体と第2板状体との間の剥離が所定の剥離方向に進行する。このとき、ローラ状の当接部材が第2板状体の表面に当接しながら剥離方向に移動することによって、剥離が一定の速度で進行するように管理される。 As a technique that can be used for this purpose, for example, there is one described in Patent Document 1. In this technique, a close contact body composed of a first plate body and a second plate body that are in close contact with each other is held in a horizontal posture by the first plate body being sucked and held on a stage. Then, the plurality of peeling means arranged on the second plate-like body sequentially contact the second plate-like body and move in a direction away from the first plate-like body while holding the second plate-like body. The peeling between the first plate-like body and the second plate-like body proceeds in a predetermined peeling direction. At this time, the roller-like contact member moves in the peeling direction while coming into contact with the surface of the second plate-like body, so that the peeling is managed to proceed at a constant speed.
板状体のサイズが大型になると、上記従来技術においてはさらなる改良が求められる。すなわち、大判の板状体は撓みが生じやすく、板状体を水平状態に維持しながら装置に搬入および搬出するための機構が必要となる。また、板状体の大型化に伴いローラ状の当接部材も長尺になるため、板状体に印加される押圧力がローラの撓みによって不均一となることがある。このような押圧力のばらつきは被転写物の損傷や剥離不良の原因となり得るものである。 When the size of the plate-like body is increased, further improvement is required in the above-described conventional technology. That is, a large plate-like body is likely to be bent, and a mechanism for carrying in and out of the apparatus is required while maintaining the plate-like body in a horizontal state. In addition, since the roller-shaped contact member becomes longer with an increase in the size of the plate-like body, the pressing force applied to the plate-like body may become uneven due to the deflection of the roller. Such variations in the pressing force can cause damage to the transfer object and poor peeling.
このように、大型の板状体についても剥離を良好に実行するためには、板状体やローラ状部材の撓みへの対応が必要であり、この点において上記従来技術には改良の余地が残されている。 As described above, in order to perform peeling well even for a large plate-like body, it is necessary to cope with the bending of the plate-like body and the roller-like member. In this respect, there is room for improvement in the above-described conventional technology. It is left.
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、互いに貼り合わされた2枚の板状体を剥離させる剥離装置において、大型の板状体についても剥離を良好に実行することのできる技術を提供することを目的とする。 This invention is made in view of the said subject, and provides the technique which can perform peeling favorably also about a large sized plate-shaped object in the peeling apparatus which peels the two plate-shaped objects bonded together. For the purpose.
この発明の一の態様は、主面同士が貼り合わされた第1板状体と第2板状体とを剥離させる剥離装置において、上記目的を達成するため、上面が略水平な保持面となっており前記第2板状体とは反対側の主面を下向きにして前記保持面に載置される前記第1板状体を保持する保持手段と、前記保持面に設けられた開口部から前記保持面よりも上方に上端部が突出した突出位置と、前記開口部内で前記保持面よりも下方に前記上端部が退避した退避位置との間を移動し前記突出位置で前記第1板状体を前記保持面から離間させて下方から支持する支持部材と、前記第2板状体を保持して前記第1板状体から離間する方向に移動し前記第2板状体を前記第1板状体から剥離させる剥離手段と、前記第2板状体のうち前記第1板状体とは反対側の主面に当接して前記剥離手段による前記第2板状体の剥離の進行を規制する規制手段とを備えている。 According to one aspect of the present invention, in the peeling apparatus for peeling the first plate-like body and the second plate-like body, whose main surfaces are bonded to each other, the upper surface is a substantially horizontal holding surface in order to achieve the above object. A holding means for holding the first plate-like body placed on the holding surface with the main surface opposite to the second plate-like body facing downward, and an opening provided in the holding surface The first plate-like shape moves between the protruding position where the upper end protrudes above the holding surface and the retracted position where the upper end retracts below the holding surface within the opening. A support member for separating the body from the holding surface and supporting it from below; and holding the second plate-like body to move away from the first plate- like body to move the second plate-like body to the first A peeling means for peeling from the plate-like body, and a main member on the opposite side of the second plate-like body from the first plate-like body. And a restricting means for restricting the progress of peeling of the second plate-shaped member by said peeling means in contact with.
ここで、前記規制手段は、各々が前記第2板状体に当接して前記第2板状体との間に当接ニップを形成する複数のローラ部材と、前記複数のローラ部材の各々を前記保持面に平行な軸方向に沿った回転軸周りに回転自在にかつ互いに独立に支持する支持部と、前記支持部を、前記保持面に平行かつ前記軸方向と直交する剥離方向に移動させる移動機構とを有し、前記ローラ部材の各々が形成する前記当接ニップが前記軸方向において互いに離隔し、前記当接ニップの前記剥離方向における後端部の位置が前記剥離方向において等しく、前記保持面の開口部は、前記軸方向において隣り合う2つの前記当接ニップ間のギャップ部に対応する位置に設けられる。 Here, the restricting means includes a plurality of roller members, each of which abuts on the second plate-like body to form a contact nip with the second plate-like body, and each of the plurality of roller members. A support part that is rotatably supported around an axis of rotation along an axial direction parallel to the holding surface and independent from each other, and the support part is moved in a peeling direction that is parallel to the holding surface and perpendicular to the axial direction. The contact nips formed by each of the roller members are spaced apart from each other in the axial direction, and the positions of the rear end portions in the peeling direction of the contact nips are equal in the peeling direction, The opening portion of the holding surface is provided at a position corresponding to a gap portion between two contact nips adjacent in the axial direction.
このように構成された発明では、剥離手段が保持面に保持された第1板状体から第2板状体を引き離す方向に移動させることで、剥離が実行される。そして、ローラ部材が第2板状体と当接して形成される当接ニップが剥離の進行を規制し、該当接ニップが剥離方向に移動することにより、剥離の進行が管理される。これにより、剥離を良好に進行させることができる。 In the invention configured as described above, the peeling is performed by moving the second plate member in the direction of separating the second plate member from the first plate member held on the holding surface. The contact nip formed by the roller member contacting the second plate-like body regulates the progress of peeling, and the contact nip moves in the peeling direction, whereby the progress of peeling is managed. Thereby, peeling can be favorably advanced.
剥離の進行を規制するためのローラ部材が単一である場合、第2板状体のサイズ、特にローラの軸方向における長さが大きくなると、ローラ径の軸方向における変動や動作時の撓みが発生しやすくなるため、当接ニップにおける第2板状体に対する当接圧が軸方向にばらつくおそれがある。このように当接圧がばらつくと、剥離を規制する機能が軸方向位置によって異なることによって剥離の進行を適正に管理することができなくなり、剥離不良の原因となり得る。また、長尺のローラ部材を高い加工精度で製造するためにより高い製造技術が必要となり、装置コストの上昇を招く。 When there is a single roller member for restricting the progress of peeling, if the size of the second plate-like body, particularly the length in the axial direction of the roller, increases, the axial variation of the roller diameter and the deflection during operation will occur. Since it becomes easy to generate | occur | produce, there exists a possibility that the contact pressure with respect to the 2nd plate-shaped body in a contact nip may vary to an axial direction. If the contact pressure varies in this manner, the function of regulating peeling differs depending on the position in the axial direction, so that the progress of peeling cannot be properly managed, which may cause peeling failure. Moreover, in order to manufacture a long roller member with high processing accuracy, a higher manufacturing technique is required, resulting in an increase in apparatus cost.
一方、本発明では、ローラ部材は軸方向に複数配置されており、各ローラ部材は互いに独立して支持されている。そのため、個々のローラ部材の軸方向長さはより短くて済み、ローラ径の変動や撓みを小さくすることができる。これにより、当接ニップにおける当接圧を均一にして剥離を良好に進行させることができる。また、長尺ローラを製造する場合に比べて製造コストを抑えることもできる。 On the other hand, in the present invention, a plurality of roller members are arranged in the axial direction, and each roller member is supported independently of each other. Therefore, the length of each roller member in the axial direction may be shorter, and fluctuations and deflections of the roller diameter can be reduced. Thereby, the contact pressure in the contact nip can be made uniform, and the peeling can be favorably progressed. Further, the manufacturing cost can be reduced as compared with the case of manufacturing a long roller.
また、本発明では、保持手段の保持面に設けられた開口部に支持部材が設けられている。支持部材は、第1板状体を保持面から離間させた状態で支持する。これにより、例えば貼り合わされた第1板状体と第2板状体とが保持面に載置される際または剥離後の第1板状体が保持面から搬出される際に第1板状体の撓みを抑えて、外部からのアクセスを容易にすることができる。 Moreover, in this invention, the supporting member is provided in the opening part provided in the holding surface of a holding means. The support member supports the first plate-like body in a state of being separated from the holding surface. Thereby, for example, when the bonded first plate and second plate are placed on the holding surface or when the peeled first plate is carried out of the holding surface, the first plate The body can be prevented from being bent and can be easily accessed from the outside.
保持面に載置される第1板状体のうち保持面の開口部の周縁に対応する部位では、ローラ部材からの押圧を受けると当該部位に局所的に高い応力が作用し、第1板状体が損傷するおそれがある。また、このような応力集中が剥離不良のきっかけとなるおそれがある。一方、本発明では、複数のローラ部材により形成される複数の当接ニップ間のギャップに対応する位置に開口部が設けられるため、開口部の直上において第1および第2板状体がローラ部材からの押圧を受けることがない。これにより、開口部上での押圧に起因する板状体の損傷や剥離不良を防止することができる。 In the part corresponding to the periphery of the opening of the holding surface in the first plate-like body placed on the holding surface, when the pressure from the roller member is applied, a high stress acts locally on the part, and the first plate The body may be damaged. Further, such stress concentration may cause separation failure. On the other hand, in the present invention, since the opening is provided at a position corresponding to the gap between the plurality of contact nips formed by the plurality of roller members, the first and second plate-like bodies are the roller members immediately above the opening. No pressure from Thereby, damage to the plate-like body and peeling failure due to pressing on the opening can be prevented.
このように、本発明では、軸方向に配置された複数のローラ部材が第2板状体に当接して当接ニップを形成し、保持手段の保持面のうち当接ニップ間のギャップに当たる部位に設けられた開口部から突出して第1板状体を支持する支持部材が設けられている。このため、本発明では、第1および第2板状体のサイズが大型になった場合でもこれらの剥離を良好に実行することができる。 As described above, in the present invention, a plurality of roller members arranged in the axial direction contact the second plate-like body to form a contact nip, and a portion corresponding to the gap between the contact nips on the holding surface of the holding unit A support member is provided that protrudes from the opening provided in the first support member and supports the first plate-like body. For this reason, in this invention, even when the size of a 1st and 2nd plate-shaped object becomes large sized, these peeling can be performed favorably.
図1はこの発明にかかる剥離装置の一実施形態を示す斜視図である。以下の各図における方向を統一的に示すために、図1右下に示すようにXYZ直交座標軸を設定する。ここでXY平面が水平面、Z軸が鉛直軸を表す。より詳しくは、(+Z)方向が鉛直上向き方向を表している。 FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a peeling apparatus according to the present invention. In order to uniformly indicate directions in the following drawings, XYZ orthogonal coordinate axes are set as shown in the lower right of FIG. Here, the XY plane represents a horizontal plane and the Z axis represents a vertical axis. More specifically, the (+ Z) direction represents a vertically upward direction.
この剥離装置1は、主面同士が互いに密着した状態で搬入される2枚の板状体を剥離させるための装置である。例えばガラス基板や半導体基板等の基板の表面に所定のパターンを形成するパターン形成プロセスの一部において用いられる。より具体的には、このパターン形成プロセスでは、被転写体である基板に転写すべきパターンを一時的に担持する担持体としてのブランケット表面にパターン形成材料を均一に塗布し(塗布工程)、パターン形状に応じて表面加工された版をブランケット上の塗布層に押し当てることによって塗布層をパターニングし(パターニング工程)、こうしてパターンが形成されたブランケットを基板に密着させることで(転写工程)、パターンをブランケットから基板に最終転写する。 This peeling apparatus 1 is an apparatus for peeling two plate-like bodies carried in with the main surfaces in close contact with each other. For example, it is used in a part of a pattern forming process for forming a predetermined pattern on the surface of a substrate such as a glass substrate or a semiconductor substrate. More specifically, in this pattern formation process, a pattern forming material is uniformly applied to a blanket surface as a carrier that temporarily carries a pattern to be transferred to a substrate, which is a transfer target (application process), and a pattern is formed. The coating layer is patterned by pressing a plate whose surface is processed according to the shape against the coating layer on the blanket (patterning step), and the blanket thus formed is brought into close contact with the substrate (transfer step), thereby forming a pattern. Is finally transferred from the blanket to the substrate.
このとき、パターニング工程において密着された版とブランケットとの間、または転写工程において密着された基板とブランケットとの間を離間させる目的のために、本装置を好適に適用することが可能である。もちろんこれらの両方に用いられてもよく、これ以外の用途で用いられても構わない。例えば担持体に担持された薄膜を基板に転写する際の剥離プロセスにも適用することができる。 At this time, the apparatus can be suitably applied for the purpose of separating the plate and the blanket that are in close contact in the patterning step, or the substrate and the blanket that is in close contact in the transfer step. Of course, it may be used for both of these, and may be used for other purposes. For example, the present invention can also be applied to a peeling process when transferring a thin film carried on a carrier to a substrate.
この剥離装置1は、筺体に取り付けられたメインフレーム11の上にステージブロック3および上部吸着ブロック5がそれぞれ固定された構造を有している。図1では装置の内部構造を示すために筐体の図示を省略している。また、これらの各ブロックの他に、この剥離装置1は制御ユニット70(図5)を備えている。
This peeling apparatus 1 has a structure in which a
ステージブロック3は、版または基板とブランケットとが密着されてなる密着体(以下、「ワーク」という)を載置するためのステージ30を有しており、ステージ30は、上面が略水平の平面となった水平ステージ部31と、上面が水平面に対して数度(例えば2度程度)の傾きを有する平面となったテーパーステージ部32とを備えている。ステージ30のテーパーステージ部32側、すなわち(−Y)側の端部近傍には初期剥離ユニット33が設けられている。また、水平ステージ部31を跨ぐようにローラユニット4が設けられる。
The
一方、上部吸着ブロック5は、メインフレーム11から立設されるとともにステージブロック3の上部を覆うように設けられた支持フレーム50と、該支持フレーム50に取り付けられた第1吸着ユニット51、第2吸着ユニット52、第3吸着ユニット53および第4吸着ユニット54とを備えている。これらの吸着ユニット51〜54は(+Y)方向に順番に並べられている。なお、吸着ユニットの配設数は上記に限定されず任意である。
On the other hand, the upper suction block 5 is erected from the
図2はこの剥離装置の主要構成を示す斜視図である。より具体的には、図2は、剥離装置1の各構成のうちステージ30、ローラユニット4および第2吸着ユニット52の構造を示している。ステージ30は、上面310が略水平面となった水平ステージ部31と上面320がテーパー面となったテーパーステージ部32とを備えている。水平ステージ部31の上面310は載置されるワークの平面サイズより少し大きい平面サイズを有している。
FIG. 2 is a perspective view showing the main configuration of the peeling apparatus. More specifically, FIG. 2 shows the structure of the
テーパーステージ部32は水平ステージ部31の(−Y)側端部に密着して設けられており、その上面320は、水平面321とテーパー面322とを有している。より具体的には、テーパーステージ部32の上面320のうち、水平ステージ部31と接する部分は水平ステージ部31の上面310と同じ高さ(Z方向位置)に位置する水平面321となっている。一方、該水平面321よりも(−Y)方向側では、テーパーステージ部32の上面320は、水平ステージ部31から(−Y)方向に離れるにつれて下方、つまり(−Z)方向へ後退する下り勾配を有するテーパー面322となっている。したがって、ステージ30全体では、水平ステージ部31の上面310の水平面とテーパーステージ部32の上面320のうち水平面321とが連続して一体の水平面となっており、該水平面の(−Y)側端部にテーパー面322が接続している。水平面321とテーパー面322とが接続する稜線部EはX方向に延びる直線状となっている。
The tapered
水平ステージ部31の上面310には格子状の溝が刻設されている。より具体的には、水平ステージ部31の上面310の中央部に格子状の溝311が設けられるとともに、該溝311が形成された領域を取り囲むように、溝312が水平ステージ部31の上面310周縁部に設けられている。これらの溝311,312は制御バルブを介して後述する負圧供給部74(図5)に接続されており、負圧が供給されることで、ステージ30に載置されるワークを吸着保持する吸着溝としての機能を有する。2種類の溝311,312はステージ上では繋がっておらず、また互いに独立した制御バルブを介して負圧供給部74に接続されているので、両方の溝を使用した強力な吸着の他に、一方の溝のみ使用した吸着も可能となっている。
A lattice-like groove is formed on the
図1に示すように、ステージ30の(−Y)側端部近傍には初期剥離ユニット33が配置されている。初期剥離ユニット33は、テーパーステージ部32の上方でX方向に延設された棒状の押圧部材331を有しており、押圧部材331は支持アーム332により支持されている。支持アーム332は鉛直方向に延設されるガイドレール333を介して柱部材334に昇降自在に取り付けられており、昇降機構335の作動により、支持アーム332が柱部材334に対して上下動する。柱部材334はメインフレーム11に取り付けられたベース部336により支持されるが、位置調整機構337によりベース部336上での柱部材334のY方向位置が所定の範囲内で調整可能となっている。
As shown in FIG. 1, an
後述するように、ステージ上面310の所定位置にワークが載置された状態では、ワークの(−Y)側端部がテーパーステージ部32の上方に突出する。制御ユニット70からの制御指令に応じて支持アーム332が下方へ移動し、押圧部材331の下端がワークに当接してこれを下方へ押し下げる。これが剥離のきっかけを作る。
As will be described later, in the state where the workpiece is placed at a predetermined position on the stage
上記のように構成されたステージ30を跨ぐように、ローラユニット4が設けられる。具体的には、水平ステージ部31のX方向両端部に沿って、1対のガイドレール351,352がY方向に延設されており、これらのガイドレール351,352はメインフレーム11に固定されている。そして、ガイドレール351,352に対し摺動自在にローラユニット4が取り付けられている。
The
ローラユニット4は、ガイドレール351,352とそれぞれ摺動自在に係合するスライダ41,42を備えており、これらのスライダ41,42を繋ぐように、ステージ30上部を跨いでX方向に延設された下部アングル43が設けられている。下部アングル43には適宜の昇降機構44を介して上部アングル45が昇降自在に取り付けられている。そして、上部アングル45に対して複数の、この例では3基のローラアセンブリ40が取り付けられる。
The
図3はローラユニットの構造を示す図である。より具体的には、図3(a)はローラユニット4の主要部の構造を示す分解斜視図であり、図3(b)はローラユニット4の主要部をX方向から見た図である。ローラアセンブリ40の各々は、X方向を長手方向とする円柱状の剥離ローラ401と、剥離ローラ401をX方向に沿った回転軸周りに回転自在に支持するローラ支持部402とを備えている。
FIG. 3 shows the structure of the roller unit. More specifically, FIG. 3A is an exploded perspective view showing the structure of the main part of the
剥離ローラ401は、例えば鉄、ステンレス鋼、アルミニウム合金または真鍮等の金属材料により形成された芯金の表面を弾性材料、例えばゴムによる表面層により覆った構造となっており、その表面は弾性を有している。ローラ支持部402は剥離ローラ401を回転自在に軸支し、剥離ローラ401は回転軸周りに自由回転する。
The peeling
各ローラアセンブリ40は、適宜の固定部材、例えばねじ46により上部アングル45に固定されている。上部アングル45は、X方向に垂直な断面形状が略L字型でX方向に延びる部材である。上部アングル45には、Y方向を長手方向とする貫通孔451が複数設けられており、貫通孔451の各々にねじ46が挿通される。1つのローラアセンブリ40に対して2つの貫通孔451が、ローラ支持部402のX方向両端部に対応して設けられている。
Each
各ローラアセンブリ40はそれぞれ2つのねじ46によって上部アングル45に固定される。図3(b)に示すように、上部アングル45下部には鉛直平面に仕上げられた位置出し用基準面452が設けられている。ローラ支持部402の(+Y)側端面が位置出し用基準面452に突き当てられることで、各ローラアセンブリ40の位置が揃えられる。貫通孔451が長穴となっているため、各ローラアセンブリ40の上部アングル45への取り付け位置は、Y方向およびZ軸周りに所定範囲で調整可能となっている。また、別途用意されたシム(スペーサ)403が、必要に応じて上部アングル45とローラ支持部402との間に挟み込まれることで、ローラアセンブリ40のZ方向位置が調整される。
Each
各ローラアセンブリ40は同一構造であるが、上記構造が採られることで、仕上がり寸法のばらつきに起因する位置ずれを調整作業により補正することが可能となっている。ローラアセンブリ40の組み立て時には、これらの位置調整機能を用いて各剥離ローラ401の回転軸が互いに一致するように予め調整がなされる。
Each
この例では、3基のローラアセンブリ40はいずれも同一の構造を有しており、剥離ローラ401のサイズ、すなわち直径およびX方向長さは互いに等しい。そして、複数の剥離ローラ401の回転軸は互いに一致する。しかしながら、後述するように、サイズや回転軸が互いに異なる複数の剥離ローラも使用可能である。
In this example, the three
図2に戻って説明を続ける。上部アングル45が昇降機構44により下方、つまり(−Z)方向に下降されると、ステージ30に載置されたワークの上面に剥離ローラ401の下面が当接する。一方、上部アングル45が昇降機構44により上方、つまり(+Z)方向の位置に位置決めされた状態では、剥離ローラ401はワークの上面から上方に離間した状態となる。
Returning to FIG. 2, the description will be continued. When the
ローラユニット4は、メインフレーム11に取り付けられたモータ353によりY方向に移動可能となっている。より具体的には、下部アングル43が、モータ353の回転運動を直線運動に変換する変換機構としての例えばボールねじ機構354に連結されており、モータ353が回転すると下部アングル43がガイドレール351,352に沿ってY方向に移動し、これによりローラユニット4がY方向に移動する。ローラユニット4の移動に伴う剥離ローラ401の可動範囲は、(−Y)方向には水平ステージ部31の(−Y)側端部の近傍まで、(+Y)方向には水平ステージ部31の(+Y)側端部よりも外側、つまりさらに(+Y)側へ進んだ位置までとされる。
The
次に第2吸着ユニット52の構成について説明する。なお、第1ないし第4吸着ユニット51〜54はいずれも同一構造を有しており、ここでは代表的に第2吸着ユニット52の構造について説明する。第2吸着ユニット52は、X方向に延設されて支持フレーム50に固定される梁部材521を有しており、該梁部材521には鉛直下向き、つまり(−Z)方向に延びる1対の柱部材522,523がX方向に互いに位置を異ならせて取り付けられている。柱部材522,523には図では隠れているガイドレールを介してプレート部材524が昇降自在に取り付けられており、プレート部材524はモータおよび変換機構(例えばボールねじ機構)からなる昇降機構525により昇降駆動される。
Next, the configuration of the
プレート部材524の下部にはX方向に延びる棒状のパッド支持部材526が取り付けられており、該パッド支持部材526の下面に複数の吸着パッド527がX方向に等間隔で配列されている。図2では第2吸着ユニット52を実際の位置よりも上方に移動させた状態を示しているが、昇降機構525によりプレート部材524が下方へ移動されたとき、吸着パッド527が水平ステージ部31の上面310にごく近接した位置まで下降することができ、ステージ30にワークが載置された状態では該ワークの上面に当接する。各吸着パッド527には後述する負圧供給部74からの負圧が付与されて、ワークの上面が吸着保持される。
A bar-shaped
ステージ30の水平ステージ部31とテーパーステージ部32とは別体に形成されて分離可能となっている。テーパーステージ部32は図示を省略する水平移動機構により水平ステージ部31に対して水平方向に接近・離間移動可能となっている。テーパーステージ部32が水平ステージ部31の側面に密着することで、水平ステージ部31とテーパーステージ部32とが一体的にステージ30として機能する。
The
水平ステージ部31の上面310には、上記した吸着溝311,312の他に、互いに形状の異なる開口313,314が設けられている。より具体的には、水平ステージ部31の上面310のうち吸着溝311と吸着溝312との間の平坦部分の複数箇所に、長円形状を有する複数の第1の開口313が分散配置される。また、水平ステージ部31の上面310の中央部の互いに離隔する4箇所に、略円形の第2の開口314が設けられている。第1の開口313および第2の開口314はいずれも、水平ステージ部31の上面310において吸着溝311,312とは接続していない。このために、第2の開口314の周囲では吸着溝311が分断されている。これらの開口313,314の内部にはリフタ機構が配設されている。
In addition to the
図4はリフタ機構の構成例を示す断面図である。ここでは第2の開口314に配設されるリフタ機構36を例としてその構造を説明するが、リフタピンの形状を適宜に変更することで、第1の開口313に配設されるリフタ機構にも同じ構造を適用することが可能である。リフタ機構36は、水平ステージ部31に設けられた第2の開口314に挿通されたリフタピン361と、水平ステージ部31の底面に取り付けられたハウジング362と、ハウジング362に設けられてリフタピン361を昇降させる駆動部363とを備えている。駆動部363としては、エアシリンダ、ソレノイド、圧電アクチュエータ等の各種アクチュエータを用いることができる。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration example of the lifter mechanism. Here, the structure of the
制御ユニット70からの制御指令に応じて駆動部363が作動することにより、リフタピン361は、その上端がステージ上面310よりも下方に退避した図3(a)に示す退避位置と、上端がステージ上面310よりも上部に突出した図3(b)に示す突出位置との間を昇降移動する。図3(c)に示すように、複数のリフタピン361が突出位置に位置決めされることにより、ワークWK(後述)をステージ上面310から離間した状態で支持することが可能となる。複数のリフタピン361の上端が同一高さとなるように位置決めされると、ワークWKを水平姿勢に支持することができる。ワークをより確実に保持するために、各リフタピン361が吸着保持機能を有していてもよい。
When the
図5はこの剥離装置の電気的構成を示すブロック図である。装置各部は制御ユニット70により制御される。制御ユニット70は、装置全体の動作を司るCPU701と、各部に設けられたモータ類を制御するモータ制御部702と、各部に設けられたバルブ類を制御するバルブ制御部703と、各部に供給される負圧を制御する負圧制御部704と、ユーザからの操作入力の受け付けや、装置の状態をユーザに報知する機能を有するユーザインターフェース(UI)部705とを備えている。
FIG. 5 is a block diagram showing the electrical configuration of the peeling apparatus. Each part of the apparatus is controlled by a
モータ制御部702は、ステージブロック3に設けられたモータ353および昇降機構335,44,365、水平移動機構、上部吸着ブロック5の各吸着ユニット51〜54にそれぞれ設けられた昇降機構525などのモータ群を駆動制御する。なお、ここでは各可動部の駆動源として代表的にモータを記載しているが、これに限定されるものではなく、その用途に応じて例えばエアシリンダ、ソレノイド、圧電素子などの各種アクチュエータを駆動源として用いてもよい。負圧制御部704は、負圧供給部74が発生し必要に応じて装置各部に供給される負圧の大きさを制御する。なお、工場用力など外部から供給される負圧を利用可能である場合には、当該剥離装置が負圧供給部を備えていなくてもよい。
The
バルブ制御部703は、負圧供給部74から水平ステージ部31に設けられた吸着溝311,312につながる配管経路上に設けられてこれらの吸着溝に対し所定の負圧を個別に供給するためのバルブ群V3、負圧供給部74から各吸着ユニット51〜54の吸着パッド517等につながる配管経路上に設けられて各吸着パッド517等に所定の負圧を供給するためのバルブ群V5などを制御する。
The
次に、上記のように構成された剥離装置1の動作について説明する。この剥離装置1により実行される剥離動作は、前述の特許文献1(特開2014−189350号公報)に記載された剥離装置における剥離動作と基本的に同一である。そこで、この剥離装置1における剥離動作についての詳しい説明を省略し、ここでは剥離動作における各部の動きを簡単に説明する。 Next, operation | movement of the peeling apparatus 1 comprised as mentioned above is demonstrated. The peeling operation performed by the peeling device 1 is basically the same as the peeling operation in the peeling device described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2014-189350). Therefore, a detailed description of the peeling operation in the peeling apparatus 1 is omitted, and here, the movement of each part in the peeling operation will be briefly described.
図6は剥離動作の過程における各部の動作を示す図である。ここでは、パターン形成材料により予め所定のパターンが形成されたパターン担持体としてのブランケットBLと、このパターンが転写される被転写体としての基板SBとがパターンを介して貼り合わされたものを剥離対象物たるワークWKとして、このワークWKからブランケットBLと基板SBとを剥離させる動作について説明する。CPU701が所定の制御プログラムを実行し、制御ユニット70が装置各部を制御することで剥離動作が実行される。
FIG. 6 is a diagram showing the operation of each part in the process of the peeling operation. Here, a blanket BL as a pattern carrier on which a predetermined pattern is formed in advance by a pattern forming material and a substrate SB as a transfer body onto which the pattern is transferred are bonded to each other through a pattern. An operation of separating the blanket BL and the substrate SB from the work WK as the object work WK will be described. The peeling operation is executed by the
最初に、剥離装置1に外部からワークWKが搬入されステージ30の所定位置に載置される。このとき、開口313,314に配設されたリフタピンがステージ上面310より上方に突出した突出位置に位置決めされることで、外部の搬送装置からのワークWKの受け渡しを容易にすることができる。リフタピンはワークWKを受け取った後退避位置まで下降し、これによりワークWKはステージ上面310に載置される。
First, the workpiece WK is carried into the peeling apparatus 1 from the outside and placed at a predetermined position on the
ワークWKが搬入された直後の初期状態では、ワークWKが吸着溝311,312の一方または両方によって吸着保持され、初期剥離ユニット33の押圧部材331、ローラユニット4の剥離ローラ401、第1ないし第4吸着ユニット51〜54の吸着パッド517〜547はいずれもワークWKから離間している。各吸着ユニット51〜54は、Y方向に走行するローラユニット4と干渉することがないように、吸着パッド517〜547と基板SBとの間に十分なギャップを隔てて配置される。また剥離ローラ401は、第1吸着ユニット51の吸着パッド517よりもわずかに(+Y)側に寄った位置で、ワークWKから離間した状態にある。この状態から剥離動作が実行される。
In an initial state immediately after the work WK is carried in, the work WK is sucked and held by one or both of the
剥離動作では、最初に第1吸着ユニット51が下降し、負圧を供給された吸着パッド517が基板SBの(−Y)側端部上面に当接して基板SBを吸着保持する。また、剥離ローラ401が下降して基板SBの上面に当接する。この状態から、図6(a)に示すように、押圧部材331が下降してブランケットBLの端部を押し下げる。ブランケットBLの端部はテーパーステージ部32の上方に突出しており、その下面とテーパーステージ32の上面320との間には隙間がある。したがって、押圧部材331がブランケットBLの端部を下方へ押圧することにより、ブランケットBLの端部がテーパーステージ部32のテーパー面に沿って下方へ屈曲する。その結果、第1吸着ユニット51により吸着保持される基板SBの端部とブランケットBLとの間が離間し剥離が開始される。
In the peeling operation, the
続いて、図6(b)に示すように、第1吸着ユニット51の上昇が開始されるとともに、剥離ローラ401が基板SB表面に当接して転動しながら(+Y)方向に移動する。これにより、基板SBとブランケットBLとの剥離が(+Y)方向に向かって進行するが、剥離ローラ401を当接させているため、剥離ローラ401が基板SBに当接する領域を超えて剥離が進行することはない。剥離ローラ401を基板SBに当接させながら一定速度で(+Y)方向に移動させることで、剥離の進行速度を一定に維持することができる。
Subsequently, as shown in FIG. 6B, the
剥離ローラ401が通過した後の基板SBに対して、吸着ユニット52,53,54が順次下降し、ブランケットBLから剥離した後の基板SBに当接してこれを保持する。具体的には、図6(c)に示すように、第2吸着ユニット52は、その直下位置を剥離ローラ401が通過すると下降を開始し基板SBに向けて進行する。吸着パッド527が基板SB上面に当接すると、負圧供給部74から供給される負圧によって、第2吸着ユニット52による基板SBの吸着保持が開始される。
The
第2吸着ユニット52は、基板SBの吸着保持を開始すると上昇に転じる。これ以後、基板SBは、第1吸着ユニット51と第2吸着ユニット52とによって保持されることとなる。これにより、ブランケットBLとの剥離が進行する基板SBがより確実に保持され、基板SBが下向きに撓んでブランケットBLと再接触したり、吸着パッド517から脱落したりするという問題が防止される。また、剥離境界線近傍における基板SBとブランケットBLとの角度を適正に保つことで、剥離を良好に進行させる効果も得られる。
The
他の吸着ユニット53,54も同様に、当該吸着ユニットの下方を剥離ローラ401が通過すると下降を始め、吸着パッドが基板SBに当接した時点で吸着保持を開始し上昇することにより、基板SBを上方へ引き上げる。各吸着ユニットはステージ30から所定の高さまで上昇した時点で停止する。
Similarly, the
剥離進行方向の最下流側、つまり最も(+Y)側の吸着ユニット54が基板SBを保持して所定位置まで上昇することにより、図6(d)に示すように、基板SBとブランケットBLとが完全に分離し、剥離が完了する。剥離ローラ401および押圧部材331が基板SB、ブランケットBLのいずれからも離間した位置に退避することで、互いに分離された基板SBとブランケットBLとが搬出可能となる。このときリフタピンが再び突出位置に位置決めされることで、ステージ30上に残るブランケットBLがステージ上面310から離間した状態で支持される。これにより、外部の搬送装置へのブランケットBLの受け渡しが容易になる。こうして基板SBおよびブランケットBLが搬出されて、剥離動作が完了する。
As shown in FIG. 6 (d), the most downstream (ie, the (+ Y))
図7はローラユニットとワークとの当接状態を示す図である。ステージ30にワークWKが載置された状態でローラユニット4が下降すると、3つの剥離ローラ401がそれぞれ基板SBの上面に当接して当接ニップを形成する。図7に示すように、3つの剥離ローラ401と基板SB上面との間に形成される3つの当接ニップを、(−X)側から(+X)側に順に符号N1,N2,N3を付す。各当接ニップN1,N2,N3は、X方向において互いに離隔している。すなわち、X方向における当接ニップN1,N2間のギャップG12、当接ニップN2,N3間のギャップG23はいずれも0より大きい。
FIG. 7 is a diagram showing a contact state between the roller unit and the workpiece. When the
また、Y方向においては、図に点線で示すように、X方向に延びる当接ニップN1〜N3の(−Y)側端部の位置が同一である。ローラユニット4の移動に伴って当接ニップN1〜N3は(+Y)方向に移動し、当接ニップN1〜N3の(−Y)側端部はその移動方向における後端部に該当する。ブランケットBLからの基板SBの剥離は(+Y)方向に向かって進行するので、当接ニップN1〜N3の(−Y)側端部は剥離進行方向における後端部ということもできる。
In the Y direction, as indicated by dotted lines in the figure, the positions of the (−Y) side end portions of the contact nips N1 to N3 extending in the X direction are the same. As the
当接ニップN1〜N3の後端部よりも剥離進行方向における上流側、つまり(−Y)側では、吸着ユニット51等による引き上げで基板SBが既に剥離されブランケットBLから離間した状態にある。一方、これより下流側、つまり(+Y)側では、剥離ローラ401によって剥離の進行が規制されており、基板SBとブランケットBLとはまだ密着した状態にある。したがって、当接ニップN1〜N3の後端部は、剥離済みの領域と未剥離の領域との境界に当たる。
On the upstream side in the peeling progress direction from the rear end portions of the contact nips N1 to N3, that is, on the (−Y) side, the substrate SB is already peeled off by the
3つの当接ニップN1〜N3の後端部のY方向位置が等しく、この関係を保ちながら当接ニップN1〜N3が(+Y)方向に移動することで、剥離済み領域と未剥離領域との境界線(以下、「剥離線」という)がX方向に延びる一直線の状態のまま(+Y)方向に進行する。これにより、剥離の進行速度が局所的に変動することに起因する応力集中の影響を低減して、剥離を良好に進行させることができる。剥離線の乱れを防止するために、当接ニップ間のギャップG12,G23については、構造上可能な範囲で狭くすることが好ましい。例えば基板SBがガラス基板のように比較的剛性の高いものである場合、剥離ローラ間のギャップは10ミリメートル程度としても剥離品質に問題がないことが、本願発明者の実験により確認されている。 The rear end portions of the three contact nips N1 to N3 have the same Y-direction position, and the contact nips N1 to N3 move in the (+ Y) direction while maintaining this relationship. The boundary line (hereinafter referred to as “peel line”) proceeds in the (+ Y) direction while keeping a straight line extending in the X direction. Thereby, it is possible to reduce the influence of the stress concentration caused by the local change in the progressing speed of the peeling, and to make the peeling proceed well. In order to prevent the peeling line from being disturbed, the gaps G12 and G23 between the contact nips are preferably narrowed as far as possible in terms of structure. For example, when the substrate SB is relatively rigid like a glass substrate, it has been confirmed by experiments of the present inventor that there is no problem in peeling quality even if the gap between the peeling rollers is about 10 millimeters.
一直線状の剥離線を形成するとの観点からは、基板SBの(−X)側端部から(+X)側端部までを単一のローラ部材で押圧することが理想的である。しかしながら、基板サイズの大型化を図る上では、このことは必ずしも容易でない。 From the viewpoint of forming a straight peeling line, it is ideal to press the (−X) side end portion of the substrate SB from the (+ X) side end portion with a single roller member. However, this is not always easy in increasing the substrate size.
図8は剥離ローラが単一の場合と複数の場合とを比較した図である。剥離ローラを単一部材とする場合、図8(a)に示すように、ローラ部材Rの長さは、少なくともX方向における基板SBの長さよりも長くなければならない。近年ではこの長さが1メートル以上となる場合もあり、このような長尺で十分な強度を有するローラ部材を寸法精度よく製造することは難しくなってきている。ローラ径を大きくすることも考えられるが、そうすると当接ニップの近傍で吸着パッド517等を基板SBに当接させることができないため、剥離の品質に問題が生じるおそれがある。また、ローラ質量の増加に伴う周囲部材の高剛性化・大型化のために、製造コストが増大する原因ともなる。
FIG. 8 is a diagram comparing the case of a single peeling roller and the case of a plurality of peeling rollers. When the peeling roller is a single member, as shown in FIG. 8A, the length of the roller member R must be at least longer than the length of the substrate SB in the X direction. In recent years, the length may be 1 meter or more, and it has become difficult to manufacture such a long and sufficient roller member with high dimensional accuracy. Although it is conceivable to increase the roller diameter, the
また、図8(b)に示すように、長尺のローラ部材Rを基板SBに押圧したときにローラ部材Rが撓み、軸受に近い端部付近では基板SBに対し十分な押圧力が作用したとしても、特に中央部分で十分な押圧力が加わらないことがある。このような不均一な押圧は、剥離不良の原因となり得る。ローラ部材Rにバックアップローラを当接させることで撓みを抑制することもできるが、特にローラ表面が弾性材料で構成されている場合、表面層の弾性変形により、バックアップの効果が十分に得られないことがある。 Further, as shown in FIG. 8B, when the long roller member R is pressed against the substrate SB, the roller member R bends, and a sufficient pressing force acts on the substrate SB in the vicinity of the end near the bearing. However, a sufficient pressing force may not be applied particularly at the central portion. Such uneven pressing can cause peeling failure. Although it is possible to suppress bending by bringing the backup roller into contact with the roller member R, particularly when the roller surface is made of an elastic material, the effect of backup cannot be sufficiently obtained due to elastic deformation of the surface layer. Sometimes.
このような問題に鑑み、この実施形態のローラユニット4では、図8(c)に示すように、剥離ローラ401をX方向において複数に分割し、これらの位置を揃えた上で一体的に移動させることで、単一のローラ部材と同様の剥離規制効果を得つつ、上記した単一ローラの問題点の解消が図られている。すなわち、各剥離ローラ401のX方向長さを短くすることで、寸法のばらつきを抑え、また撓みの生じにくい構造とすることができる。
In view of such a problem, in the
また、個々の剥離ローラ401が短くても、それらが単一の支軸により支持された構造では、支軸の撓みによってやはり押圧力の不均一さを招くことがある。この実施形態では、各剥離ローラ401がそれぞれ独立してローラ支持部402に支持されることで、各剥離ローラ401の両端位置の変動が抑えられ、基板SBへの押圧力をより均一にすることができる。
Further, even if the
さらに、剥離ローラを分割することによって、ステージに設けられた開口部を避けて基板SBを押圧することができるという効果がある。すなわち、この実施形態では、図8(c)に示すように、隣り合う2つの剥離ローラ間のギャップ部がステージ上面310に設けられた開口314の上方に位置するように、剥離ローラ401の寸法と開口314の位置とが設定されている。
Furthermore, by dividing the peeling roller, there is an effect that the substrate SB can be pressed while avoiding the opening provided in the stage. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 8C, the dimension of the peeling
ワークが大判になると、ワークのステージ30への搬入およびステージ30からの搬出時にワークを水平姿勢に維持することが困難となる。この実施形態では、ステージ上面310に分散配置した開口313,314からリフタピンを突出させワークを下方から支持することで、ワークの撓みを抑えて水平姿勢を保つようにしている。しかしながら、剥離ローラによる押圧の点では、ステージはできるだけ平坦で開口がないことが好ましい。
When the workpiece becomes large, it becomes difficult to maintain the workpiece in a horizontal posture when the workpiece is carried into and out of the
図9はステージ上の開口部と剥離ローラとの位置関係を示す図である。図9(a)に示すように、剥離ローラが単一のローラ部材Rである場合、あるいは、剥離ローラが複数に分割されていても1つのローラ部材Rが開口314の上部に配置されているとき、ローラ部材Rにより押圧されたワークWK(基板SBおよびブランケットBL)が開口314の位置で開口314の内部に押し込まれる。このとき、特に開口314の周縁部に相当する位置で基板SBおよびブランケットBLに応力集中が生じ、これにより基板SBまたはブランケットBLがダメージを受けるおそれがある。また、基板SBとブランケットBLとの間にパターンが担持されているとき、当該位置でパターンの断裂を招くおそれがある。
FIG. 9 is a diagram showing the positional relationship between the opening on the stage and the peeling roller. As shown in FIG. 9A, when the peeling roller is a single roller member R, or even if the peeling roller is divided into a plurality of parts, one roller member R is arranged above the
一方、この実施形態では、図9(b)に示すように、水平ステージ部31の開口314の上方に2つの剥離ローラ401間のギャップ部が位置するようになっており、しかも、剥離ローラ401間の間隔G12(またはG23)が、開口314の直径(より厳密にはX方向における開口径)Dxよりも大きくなっている。このため、開口314やその周縁部の上方でワークWKが剥離ローラ401に押圧されることが回避され、上記のような応力集中は発生しない。
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 9B, the gap portion between the two peeling
前記した通り、剥離の品質の観点からは、ステージ上の開口および剥離ローラ間のギャップはできるだけ小さいものであることが望ましい。したがって、ワークを支持することができる強度を確保できる限りにおいてリフタピンを細くし、開口を小さくすることが好ましい。また、剥離ローラ間のギャップもできるだけ小さくすることが好ましい。 As described above, the gap between the opening on the stage and the peeling roller is desirably as small as possible from the viewpoint of peeling quality. Therefore, it is preferable to make the lifter pin thinner and the opening smaller as long as the strength capable of supporting the workpiece can be ensured. It is also preferable to make the gap between the peeling rollers as small as possible.
図10はステージとこれに載置されるワークとの位置関係を示す図である。基板SBとブランケットBLとが密着してなるワークWKにおいては、ブランケットBLが基板SBより大きな平面サイズを有している。このため、基板SBではその全面がブランケットBLに対向しているのに対して、ブランケットBLはその中央部分が基板SBと対向しているが、周縁部は基板SBと対向しない余白部分となっている。基板SBの表面領域のうち周縁部を除く中央部分に、パターンが有効に転写されてデバイスとして機能する有効領域ARが設定される。 FIG. 10 is a diagram showing the positional relationship between the stage and the workpiece placed on the stage. In the work WK in which the substrate SB and the blanket BL are in close contact, the blanket BL has a larger planar size than the substrate SB. Therefore, the entire surface of the substrate SB faces the blanket BL, while the blanket BL has a central portion facing the substrate SB, but the peripheral portion is a blank portion that does not face the substrate SB. Yes. An effective area AR that functions as a device by effectively transferring the pattern is set in the central portion of the surface area of the substrate SB except the peripheral edge.
基板SBの有効領域ARの全体が水平ステージ部31の上面310に位置するように、ワークWKはステージ30に載置される。一方、有効領域ARよりも外側において、基板SBの(−Y)側端部はステージ30の水平面とテーパー面との境界の稜線部Eよりも僅かに(−Y)側に突出した位置に位置決めされる。
The workpiece WK is placed on the
図においてドットを付した領域R1は吸着溝311によりブランケットBLが吸着される領域を示している。吸着溝311により吸着される領域R1は有効領域AR全体をカバーする。また、領域R2は吸着溝312によりブランケットBLが吸着される領域を示している。吸着溝312は有効領域ARよりも外側でブランケットBLを吸着する。したがって、例えば吸着溝312のみによってブランケットBLを吸着する態様では、有効領域AR内のパターンが吸着の影響を受けることが回避される。
In the figure, a region R1 with dots indicates a region where the blanket BL is adsorbed by the
領域R3は、剥離の開始時に初期剥離ユニット33の押圧部材331が基板SBに当接する領域を示している。この領域R3においてブランケットBLが押圧部材331により下方、すなわち(−Z)方向に押し下げられることで、基板SBとブランケットBLとの間で剥離が開始される。
A region R3 indicates a region where the
領域R4は、基板SB上面のうち吸着ユニット51の吸着パッド517により吸着される領域を示している。基板SBがこの領域R4において吸着ユニット51により吸着保持され、上方、すなわち(+Z)方向に引き上げられることで、基板SBがブランケットBLから離間し剥離が進行する。
A region R4 indicates a region of the upper surface of the substrate SB that is sucked by the
領域R5は、ステージ上の開口314の開口位置を示している。開口314は、ワークWKの中央部をリフタピン361で支持するために、基板SBの有効領域ARの中に設けられている。このため、開口314の上方でワークWKが剥離ローラ401による押圧を受けるとパターンが損傷する場合がある。この実施形態では、開口314に対応する領域R5は、3つの剥離ローラ401が基板SBとの間で形成する当接ニップN1,N2,N3の間でX方向に生じるギャップ部分に設定されている。言い換えれば、基板SBの有効領域ARのうち、3つの剥離ローラ401のいずれとも当接しない部分の下方に、開口314が設けられる。
A region R5 indicates the opening position of the
この例では、開口314に対応する領域R5がX方向およびY方向に位置を異ならせて2つずつ、計4つ設けられる。X方向に位置の異なる2つの領域R5は、当接ニップN1,N2の間、および当接ニップN2,N3の間のギャップ部分に分散配置される。また、Y方向に位置の異なる2つの領域R5は、X方向には同一位置にあり、いずれも当接ニップのギャップ部分に当たる位置にある。このような配置とすることで、4つの領域R5の全てが剥離ローラ401による押圧を免れる。これにより、開口314でのパターン断裂等を防止することができる。
In this example, a total of four regions R5 corresponding to the
一方、剥離を良好に進行させる観点からは、基板SBの(−X)側端部から(+X)側端部までできるだけ連続して当接ニップが形成されることが望ましい。そこで、X方向における開口314の位置に、開口314を避けるための最小限のギャップだけを設け、それ以外の領域については連続した当接ニップが形成されるようにする。つまり、開口314のX方向長さと略同じ幅を有し、開口314の位置を含んでY方向に延びる仮想的な帯状領域を考えたとき、基板SB上面を帯状領域によって区分してなる部分領域の各々に1つずつ剥離ローラ401が当接することが好ましく、各剥離ローラ401のX方向長さは対応する部分領域の幅にできるだけ近いことがより好ましい。
On the other hand, from the viewpoint of favoring the peeling, it is desirable that the contact nip be formed as continuously as possible from the (−X) side end of the substrate SB to the (+ X) side end. Therefore, only a minimum gap for avoiding the
図10に示すように、この例では、基板SB上面のうち開口314に対応する領域R5を含む細い帯状領域以外の領域は、3つの剥離ローラ401により形成される当接ニップN1〜N3のいずれかが通過し剥離ローラ401による押圧を受けることになる。1つの帯状領域に複数の開口314が設けられることにより、基板SBのうち剥離ローラ401により押圧されない領域の面積を増やすことなくリフタピンの配設数を多くすることが可能となる。
As shown in FIG. 10, in this example, the region other than the thin strip-shaped region including the region R5 corresponding to the
また領域R6は、ステージ上の開口313に配設されたリフタピンが当接するブランケットBLの下面領域を示している。このリフタピンは、ワークWKのうち、基板SBとブランケットBLとが重なり合う領域であって、かつ有効領域ARよりも外側の領域において、ブランケットBLの下面に当接する。これにより、支持の際に有効領域AR内のパターン等に押圧力が加わるのを防止することができる。また基板SBの剛性とブランケットBLの剛性とでワークWKを支持するので、大型で自重の大きいワークWKであっても確実に支持することができる。
A region R6 indicates a lower surface region of the blanket BL with which a lifter pin disposed in the
このように、この実施形態では、開口314での押圧を避けつつ基板SBのできるだけ広い範囲を剥離ローラ401により押圧して剥離を良好に進行させる観点、および、複数のリフタピン361を配してワークWKの水平姿勢を保つ観点から、これらを両立させるように、各部の配置および寸法が定められている。
As described above, in this embodiment, while avoiding the pressing at the
以上のように、この実施形態では、ブランケットBLと基板SBとが貼り合わされたワークWKから互いを剥離させるため、ステージ30によってブランケットBLが吸着保持され、吸着ユニット51等が基板SBを保持しつつ上方、つまりブランケットBLから離間する方向に移動する。このとき、剥離ローラ401が基板SBに当接し、吸着ユニット51等の移動に連動して剥離方向、つまり(+Y)方向に移動することで、剥離の進行を規制する。
As described above, in this embodiment, the blanket BL is sucked and held by the
剥離ローラ401は剥離方向に直交するX方向に複数配列されており、これらが一体的に剥離方向に移動することで、剥離済み領域と未剥離領域との境界の剥離線を直線状に維持しつつ剥離方向に進行させる。こうすることで、剥離の進行速度が局所的に変動することに起因する剥離不良を抑制することができる。剥離ローラを単一のローラ部材とする場合、ローラの撓みに起因して押圧力が不均一になるという問題や、ローラの製造コストが増大するという問題があるが、複数の剥離ローラ401に分割することで、このような問題を回避することができる。
A plurality of peeling
また、ステージ30近傍でワークWKを水平姿勢に保持するために、この実施形態では、ステージ上面310からリフタピン361が突出してワークWKを下面から支持する。リフタピン361を配設するために、ステージ上面310には開口314が設けられる。この開口314は、ステージ上面310のうち複数の剥離ローラ401により形成される当接ニップN1〜N3のギャップ部分に対応する位置に設けられる。したがって、開口314の上方でワークWKが剥離ローラ401により押圧されることはなく、開口314の位置でワークWKに応力集中が生じ剥離不良を引き起こすことが防止される。
Further, in this embodiment, in order to hold the workpiece WK in the horizontal posture in the vicinity of the
以上説明したように、この実施形態では、ブランケットBLおよび基板SBがそれぞれ本発明の「第1板状体」および「第2板状体」に相当している。また、上記実施形態では、ステージ30が本発明の「保持手段」として機能しており、水平ステージ部31の上面310が本発明の「保持面」に相当している。また、第2の開口314が、本発明の「開口部」に相当する。また、上記実施形態では、リフタピン361が本発明の「支持部材」として機能し、吸着ユニット51〜54がそれぞれ本発明の「剥離手段」として機能している。
As described above, in this embodiment, the blanket BL and the substrate SB correspond to the “first plate-like body” and the “second plate-like body” of the present invention, respectively. In the above embodiment, the
また、ローラユニット4が本発明の「規制手段」として機能しており、剥離ローラ401が本発明の「ローラ部材」として機能している。また、ローラ支持部402および上部アングル45がそれぞれ本発明の「支持フレーム」および「ベース部材」として機能し、これらが一体的に本発明の「支持部」として機能する。また、モータ353およびボールねじ機構354が一体として本発明の「移動機構」として機能している。
Further, the
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態の剥離装置1は、本発明の「剥離手段」として4組の吸着ユニット51〜54を備えているが、剥離手段の配設数は任意であり、例えば次のように1つだけでもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the peeling apparatus 1 of the above embodiment includes four sets of
図11は剥離装置の変形例を示す図である。この変形例では、上記実施形態の剥離装置1から第2〜第4吸着ユニット52〜54が省かれ、1つの吸着ユニット51のみが「剥離手段」として設けられている。この点を除く各部の構成は上記実施形態と同一であり、詳しい説明を省略する。この変形例では、ワークWKをなす基板SBの(−Y)側端部を吸着ユニット51が保持し、吸着ユニット51が上昇するのに連動して剥離ローラ401が(+Y)方向に移動することで剥離が進行する。このように、剥離手段が1つだけの構成においても、上記したステージ30およびローラユニット4を適用して、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
FIG. 11 is a view showing a modification of the peeling apparatus. In this modified example, the second to
また、上記実施形態では、3組のローラアセンブリ40が同一構造を有し、3つの剥離ローラ401は同一サイズを有している。しかしながら、複数の剥離ローラは長さが異なっていてもよく、また、次に例示するように、剥離ローラの直径が異なっていてもよい。
In the above embodiment, the three
図12はローラ径の異なる剥離ローラの組み合わせ例を示す図である。図12(a)に示す例では、(−X)側から(+X)側に向かって3つの剥離ローラ461,462,463が並べられる。このうち中央の剥離ローラ462は他の剥離ローラ461,463よりも直径が大きく、軸方向(X方向)長さが短い。中央の剥離ローラ462の回転軸(二点鎖線で示す)の位置と他の剥離ローラ461,463の回転軸(一点鎖線で示す)の位置とをZ方向に異ならせることにより、これらを共に基板に当接させることが可能である。
FIG. 12 is a view showing a combination example of peeling rollers having different roller diameters. In the example shown in FIG. 12A, three peeling
図12(b)に示すように、剥離ローラ461,462,463がそれぞれ基板SBと当接して形成する当接ニップN61,N62,N63は、剥離方向である(+Y)方向における後端部、つまり当該当接ニップの(−Y)側端部のY方向位置が互いに揃うことが必要である。前述の通り、当接ニップの後端部は剥離済み領域と未剥離領域との境界であり、複数の剥離ローラがなす当接ニップにおいて後端部の位置が揃っていれば剥離線をX方向の一直線とすることができる。当接ニップの前端部は未剥離領域にあり、当接ニップ間でその位置を揃える必要はない。中央の剥離ローラ462の回転軸の位置と他の剥離ローラ461,463の回転軸の位置とをY方向に異ならせることにより、このような位置関係を現出することが可能である。
As shown in FIG. 12 (b), the contact nips N61, N62, and N63 formed by the contact of the
このように、複数の剥離ローラは、形成される当接ニップの位置が軸方向に離隔し、かつ剥離方向における当接ニップ後端部の位置が揃っていればよく、同一の形状を有する必要はない。上記実施形態のように全てを同一形状とした場合、異なる形状のローラ部材を製造する場合に比べて製造コストの低減を図ることが可能となる。一方、当接ニップの大きさを異ならせる必要があるときは、当接ニップが上記の位置関係となるように、各剥離ローラのサイズや位置が調整されればよい。 As described above, the plurality of peeling rollers need only have the same shape as long as the positions of the formed contact nips are separated in the axial direction and the positions of the rear ends of the contact nips in the release direction are aligned. There is no. When all are made into the same shape like the said embodiment, it becomes possible to aim at reduction of manufacturing cost compared with the case where a roller member of a different shape is manufactured. On the other hand, when it is necessary to vary the size of the contact nip, the size and position of each peeling roller may be adjusted so that the contact nip has the above positional relationship.
また、上記実施形態では、3組のローラアセンブリ40の全てについて上部アングル45に対する位置調整が可能となっているが、複数の剥離ローラのうち1つについては予め位置が決められていてもよい。この剥離ローラの位置を基準として他の剥離ローラの位置調整を行うことで、上記と同様の位置関係を得ることができるからである。
Moreover, in the said embodiment, although position adjustment with respect to the
また、上記実施形態は3つの剥離ローラ401を備えるが、剥離ローラの個数はこれに限定されない。リフタピンの本数についても同様である。
Moreover, although the said embodiment is provided with the three peeling
以上、具体的な実施形態を例示して説明してきたように、本発明においては、複数のローラ部材の直径が同一で、各々の回転軸が一致するように配置されてもよい。複数のローラ部材を同一径とすることで、部材の製造コストの低減を図ることができる。ローラ部材の直径が同じである場合、それぞれの回転軸を一致させることで、当接ニップの位置を揃え、また各当接ニップ間での当接圧を揃えることができる。 As described above, as a specific embodiment has been illustrated and described, in the present invention, the plurality of roller members may be arranged so that the diameters thereof are the same and the respective rotation axes coincide. By making the plurality of roller members have the same diameter, it is possible to reduce the manufacturing cost of the members. When the diameters of the roller members are the same, the positions of the contact nips can be made uniform by matching the respective rotation axes, and the contact pressures between the contact nips can be made uniform.
また、支持部は、ローラ部材の各々を個別に支持する複数の支持フレームと、複数の支持フレームを一体的に保持するベース部材とを有するものであってもよい。ローラ部材ごとに個別に支持フレームを設けることで、支持部の組み立てや調整の作業を容易にすることができる。また、支持フレームが共通のベース部材に取り付けられることで、当接ニップ間の相対的な位置関係が維持されたまま、ベース部材の移動に伴って各当接ニップを移動させることが可能となる。 The support portion may include a plurality of support frames that individually support each of the roller members and a base member that integrally holds the plurality of support frames. By providing the support frame individually for each roller member, the work of assembling and adjusting the support portion can be facilitated. Further, since the support frame is attached to the common base member, it is possible to move each contact nip as the base member moves while maintaining the relative positional relationship between the contact nips. .
この場合、支持フレームの少なくとも1つは、ベース部材に対する取り付け位置が調整可能であることが好ましい。こうすることで、複数のローラ部材により形成される複数の当接ニップ間の位置合わせを行うことができ、ローラ部材による剥離の進行管理をより適切に行うことが可能となる。 In this case, it is preferable that the mounting position of at least one of the support frames with respect to the base member is adjustable. By doing so, it is possible to perform alignment between a plurality of contact nips formed by a plurality of roller members, and it is possible to more appropriately manage the progress of peeling by the roller members.
また、支持フレームの各々は、一のローラ部材の軸方向における両端部を回転自在に支持するものであってもよい。このような構成では、各ローラ部材の両端位置が安定するので、当接ニップにおける当接圧のばらつきを小さくすることができる。 Each of the support frames may be one that rotatably supports both end portions in the axial direction of one roller member. In such a configuration, since the positions of both ends of each roller member are stable, the variation in the contact pressure in the contact nip can be reduced.
また、剥離手段は、剥離方向においてローラ部材よりも上流側で第2板状体を保持するものであってもよい。第2板状体に当接しながら剥離方向に移動するローラ部材の上流側で剥離手段により第2板状体を第1板状体から離間させることで、第1板状体と第2板状体との剥離を剥離方向に沿って一方向に進行させることができる。この場合、剥離手段は、特に第2板状体の剥離方向における上流側端部を保持して第1板状体から離間させるように構成されてもよい。 Further, the peeling means may hold the second plate-like body upstream of the roller member in the peeling direction. By separating the second plate-like body from the first plate-like body by the peeling means on the upstream side of the roller member that moves in the peeling direction while contacting the second plate-like body, the first plate-like body and the second plate-like body are separated. Peeling from the body can proceed in one direction along the peeling direction. In this case, in particular, the peeling means may be configured to hold the upstream end in the peeling direction of the second plate-like body and separate it from the first plate-like body.
また、保持手段の保持面には、軸方向に位置の異なる複数の開口部が設けられており、第2板状体の第1板状体とは反対側の主面のうち、開口部を仮想的に剥離方向に延長した帯状領域によって区分される複数の部分領域の各々に対し、ローラ部材が1つずつ当接するように構成されてもよい。軸方向に位置を異ならせて複数の開口部を設け支持部材を配設することで、第1板状体をより安定に支持することができる。この場合、軸方向において2つの開口部の間に1つのローラ部材を配置するようにすれば、開口部間の領域についてはギャップのない連続した当接ニップを形成することができる。 In addition, the holding surface of the holding means is provided with a plurality of openings having different positions in the axial direction, and the opening of the main surface of the second plate-like body opposite to the first plate-like body is provided. One roller member may be configured to contact each of the plurality of partial regions divided by the strip-like region extending virtually in the peeling direction. The first plate-like body can be supported more stably by disposing a plurality of openings and disposing a support member at different positions in the axial direction. In this case, if one roller member is disposed between two openings in the axial direction, a continuous contact nip without a gap can be formed in the region between the openings.
また、保持面には、軸方向において同一位置かつ剥離方向において位置の異なる複数の開口部が設けられていてもよい。剥離方向に位置を異ならせて複数の開口部を設けることで、第1板状体をより安定に支持することができる。この場合、複数の開口部の軸方向位置が同じであれば、それらの開口部を避けるための当接ニップ間の軸方向ギャップ位置を同じにすることができる。 The holding surface may be provided with a plurality of openings having the same position in the axial direction and different positions in the peeling direction. By providing a plurality of openings at different positions in the peeling direction, the first plate-like body can be supported more stably. In this case, if the axial positions of the plurality of openings are the same, the axial gap positions between the contact nips for avoiding the openings can be made the same.
また、この発明は、ローラ部材の各々が、その表面が弾性材料により形成されている場合に特に好適である。表面に弾性層を有するローラ部材では、長尺になると当接圧の均一な当接ニップを形成することが特に難しくなる。本発明の適用により複数のローラ部材を設けることで、当接圧の均一な当接ニップを形成して剥離を良好に進行させることが可能となる。 The present invention is particularly suitable when each of the roller members has a surface formed of an elastic material. In a roller member having an elastic layer on the surface, it becomes particularly difficult to form a contact nip having a uniform contact pressure when the roller member is long. By providing a plurality of roller members by applying the present invention, it is possible to form a contact nip having a uniform contact pressure and to promote the peeling well.
この発明は、互いに貼り合わされた2枚の板状体を剥離させる剥離処理に好適に適用することができ、特に板状体のサイズの大型化にも対応することができるものである。 The present invention can be suitably applied to a peeling process in which two plate-like bodies bonded to each other are peeled off, and in particular, can cope with an increase in the size of the plate-like body.
1 剥離装置
4 ローラユニット(規制手段)
30 ステージ(保持手段)
45 上部アングル(ベース部材、支持部)
51〜54 吸着ユニット(剥離手段)
310 (水平ステージ部31の)上面(保持面)
314 第2の開口(開口部)
353 モータ(移動機構)
354 ボールねじ機構(移動機構)
361 リフタピン(支持部材)
401 剥離ローラ(ローラ部材)
402 ローラ支持部(支持フレーム、支持部)
BL ブランケット(第1板状体)
SB 基板(第2板状体)
1
30 stages (holding means)
45 Upper angle (base member, support part)
51-54 Adsorption unit (peeling means)
310 Upper surface (holding surface) of the
314 Second opening (opening)
353 Motor (movement mechanism)
354 Ball screw mechanism (moving mechanism)
361 Lifter pin (support member)
401 Peeling roller (roller member)
402 Roller support (support frame, support)
BL blanket (first plate)
SB substrate (second plate)
Claims (10)
上面が略水平な保持面となっており、前記第2板状体とは反対側の主面を下向きにして前記保持面に載置される前記第1板状体を保持する保持手段と、
前記保持面に設けられた開口部から前記保持面よりも上方に上端部が突出した突出位置と、前記開口部内で前記保持面よりも下方に前記上端部が退避した退避位置との間を移動し、前記突出位置で前記第1板状体を前記保持面から離間させて下方から支持する支持部材と、
前記第2板状体を保持して前記第1板状体から離間する方向に移動し、前記第2板状体を前記第1板状体から剥離させる剥離手段と、
前記第2板状体のうち前記第1板状体とは反対側の主面に当接して、前記剥離手段による前記第2板状体の剥離の進行を規制する規制手段と
を備え、前記規制手段は、
各々が前記第2板状体に当接して前記第2板状体との間に当接ニップを形成する複数のローラ部材と、
前記複数のローラ部材の各々を、前記保持面に平行な軸方向に沿った回転軸周りに回転自在に、かつ互いに独立に支持する支持部と、
前記支持部を、前記保持面に平行かつ前記軸方向と直交する剥離方向に移動させる移動機構と
を有し、
前記ローラ部材の各々が形成する前記当接ニップが前記軸方向において互いに離隔し、前記当接ニップの前記剥離方向における後端部の位置が前記剥離方向において等しく、前記保持面の開口部は、前記軸方向において隣り合う2つの前記当接ニップ間のギャップ部に対応する位置に設けられる剥離装置。 In the peeling device for peeling the first plate-like body and the second plate-like body, whose main surfaces are bonded together,
A holding means for holding the first plate-like body placed on the holding surface with the upper surface being a substantially horizontal holding surface, with the main surface opposite to the second plate-like body facing downward;
It moves between the protruding position where the upper end protrudes above the holding surface from the opening provided on the holding surface and the retracted position where the upper end retracts below the holding surface within the opening. And a supporting member that supports the first plate-like body from the holding surface at the protruding position and supports it from below.
A release means for the second holding plate-shaped body to move in a direction away from said first plate member, thereby separating the second plate member from said first plate member,
A regulating means that abuts the main surface of the second plate-like body opposite to the first plate-like body and regulates the progress of the peeling of the second plate-like body by the peeling means, Regulatory means are
A plurality of roller members each abutting against the second plate-like body to form a contact nip with the second plate-like body;
A support portion for supporting each of the plurality of roller members rotatably about a rotation axis along an axial direction parallel to the holding surface and independently of each other;
A moving mechanism for moving the support portion in a peeling direction parallel to the holding surface and perpendicular to the axial direction;
The contact nips formed by each of the roller members are separated from each other in the axial direction, the positions of the rear end portions in the peeling direction of the contact nips are equal in the peeling direction, and the opening of the holding surface is The peeling apparatus provided in the position corresponding to the gap part between the two said contact nips adjacent in the said axial direction.
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