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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025154346
(43)【公開日】2025-10-10
(54)【発明の名称】分離装置、基板処理装置および分離方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/02 20060101AFI20251002BHJP
【ＦＩ】
H01L21/02 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024057283
(22)【出願日】2024-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】000002428
【氏名又は名称】芝浦メカトロニクス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100081961
【弁理士】
【氏名又は名称】木内 光春
(74)【代理人】
【識別番号】100112564
【弁理士】
【氏名又は名称】大熊 考一
(74)【代理人】
【識別番号】100163500
【弁理士】
【氏名又は名称】片桐 貞典
(74)【代理人】
【識別番号】230115598
【弁護士】
【氏名又は名称】木内 加奈子
(72)【発明者】
【氏名】望月 洋輔
(72)【発明者】
【氏名】武藤 真
(72)【発明者】
【氏名】尾張 駿太
(57)【要約】
【課題】分離の進捗状況を判別し易い分離装置、基板処理装置及び分離方法を提供する。
【解決手段】実施形態の分離装置１は、板部材（貼合基板Ｓ）の両面を保持する２つのホルダ（第１のホルダ１１０、第２のホルダ１２０）と、２つのホルダのうちの一方のホルダを加熱する加熱部５１０と、２つのホルダの少なくともいずれかを駆動することにより、２つのホルダに保持された板部材を回転させる回転駆動部１２２と、回転する板部材の外周に向かって流体を吐出することにより、板部材を分離させるノズル３０と、板部材の分離中に、２つのホルダのうちの他方のホルダ側から、板部材の温度を検出する温度検出部５２０と、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】実施形態の分離装置１は、板部材（貼合基板Ｓ）の両面を保持する２つのホルダ（第１のホルダ１１０、第２のホルダ１２０）と、２つのホルダのうちの一方のホルダを加熱する加熱部５１０と、２つのホルダの少なくともいずれかを駆動することにより、２つのホルダに保持された板部材を回転させる回転駆動部１２２と、回転する板部材の外周に向かって流体を吐出することにより、板部材を分離させるノズル３０と、板部材の分離中に、２つのホルダのうちの他方のホルダ側から、板部材の温度を検出する温度検出部５２０と、を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
板部材の両面を保持する２つのホルダと、
前記２つのホルダのうちの一方のホルダを加熱する加熱部と、
前記２つのホルダの少なくともいずれかを駆動することにより、前記２つのホルダに保持された前記板部材を回転させる回転駆動部と、
回転する前記板部材の外周に向かって流体を吐出することにより、前記板部材を分離させるノズルと、
前記板部材の分離中に、前記２つのホルダのうちの他方のホルダ側から、前記板部材の温度を検出する温度検出部と、
を有することを特徴とする分離装置。
前記２つのホルダのうちの一方のホルダを加熱する加熱部と、
前記２つのホルダの少なくともいずれかを駆動することにより、前記２つのホルダに保持された前記板部材を回転させる回転駆動部と、
回転する前記板部材の外周に向かって流体を吐出することにより、前記板部材を分離させるノズルと、
前記板部材の分離中に、前記２つのホルダのうちの他方のホルダ側から、前記板部材の温度を検出する温度検出部と、
を有することを特徴とする分離装置。
【請求項2】
前記２つのホルダは、鉛直方向の上下から前記板部材の両面を保持するように上下に配置され、
前記加熱部は、上方に配置されたホルダに設けられ、
前記温度検出部は、下方に配置されたホルダ側に設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の分離装置。
前記加熱部は、上方に配置されたホルダに設けられ、
前記温度検出部は、下方に配置されたホルダ側に設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の分離装置。
【請求項3】
前記温度検出部により検出される前記板部材の温度の変化に応じて、前記ノズルを移動させるノズル駆動部を有することを特徴とする請求項１記載の分離装置。
【請求項4】
前記板部材の表面の流体を除去する流体除去部を有することを特徴とする請求項１記載の分離装置。
【請求項5】
前記温度検出部は、回転する前記板部材の温度を非接触で検出する非接触検出部を有することを特徴とする請求項１記載の分離装置。
【請求項6】
前記温度検出部は、前記非接触検出部を、前記板部材の径方向に移動させる駆動部を有することを特徴とする請求項５記載の分離装置。
【請求項7】
前記温度検出部は、他方のホルダに設けられたホルダ用検出部を有することを特徴とする請求項１記載の分離装置。
【請求項8】
一方のホルダに接触した前記板部材の外周を把持する把持部を有し、
前記把持部により前記板部材を把持し、一方のホルダを前記板部材に接触させて前記加熱部により加熱し、他方のホルダを前記板部材から退避させた状態で、前記温度検出部が、前記板部材の中央領域の温度を検出する、
ことを特徴とする請求項１記載の分離装置。
前記把持部により前記板部材を把持し、一方のホルダを前記板部材に接触させて前記加熱部により加熱し、他方のホルダを前記板部材から退避させた状態で、前記温度検出部が、前記板部材の中央領域の温度を検出する、
ことを特徴とする請求項１記載の分離装置。
【請求項9】
前記加熱部は、他方のホルダにも設けられ、
前記温度検出部は、板部材を保持した他方のホルダと反対側にも設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の分離装置。
前記温度検出部は、板部材を保持した他方のホルダと反対側にも設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の分離装置。
【請求項10】
前記板部材は２つの基板が貼り合わされた貼合基板であり、
請求項１乃至９のいずれかに記載の分離装置と、
分離された前記基板の表面を処理する表面処理装置と、
を有することを特徴とする基板処理装置。
請求項１乃至９のいずれかに記載の分離装置と、
分離された前記基板の表面を処理する表面処理装置と、
を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項11】
２つのホルダが、板部材を保持して回転させる回転工程と、
前記２つのホルダのうちの一方のホルダを加熱する加熱工程と、
ノズルが、回転する前記板部材の外周に向かって流体を吐出することにより、前記板部材を分離させる分離工程と、
温度検出部が、前記分離工程において、前記板部材の温度の変化を検出する検出工程と、
を含むことを特徴とする分離方法。
前記２つのホルダのうちの一方のホルダを加熱する加熱工程と、
ノズルが、回転する前記板部材の外周に向かって流体を吐出することにより、前記板部材を分離させる分離工程と、
温度検出部が、前記分離工程において、前記板部材の温度の変化を検出する検出工程と、
を含むことを特徴とする分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、分離装置、基板処理装置および分離方法に関する。
【背景技術】
【0002】
板部材を一対の基板に分離させる技術が必要となる場合がある。例えば、３次元構造の半導体デバイスの製造工程において、２枚の基板を貼り合わせた貼合基板（板部材）を分離することによって、一方の基板に形成された層を、他方の基板に写し取ることにより、均一な薄膜を形成することが行われている。
【0003】
このような板部材の分離技術として、２枚の基板を貼り合わせた貼合基板の相反する表面を、一対のホルダによって挟むように吸着保持し、回転させながら高圧の水（ウォータージェット）を貼合基板の外周に向けて供給することにより、流体の楔効果を利用して貼合基板を分離させる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００２－３５３０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ウォータージェットによる貼合基板の分離は、貼合基板の外周から中心に向かって進行するが、目視による場合、貼合基板の分離している領域が判別し難いため、分離の進捗が分からない。このため、分離させる時間が不十分で、未分離層が残ってしまう場合や、既に分離が完了しているにもかかわらず、流体を無駄に使用し続けてしまう場合が生じる。
【0006】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、板部材の分離の進捗状況を判別し易い分離装置、基板処理装置及び分離方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の実施形態は、板部材の両面を保持する２つのホルダと、前記２つのホルダのうちの一方のホルダを加熱する加熱部と、前記２つのホルダの少なくともいずれかを駆動することにより、前記２つのホルダに保持された前記板部材を回転させる回転駆動部と、回転する前記板部材の外周に向かって流体を吐出することにより、前記板部材を分離させるノズルと、前記板部材の分離中に、前記２つのホルダのうちの他方のホルダ側から、前記板部材の温度を検出する温度検出部と、を有する。
【0008】
実施形態の基板処理装置は、前記板部材は２つの基板が貼り合わされた貼合基板であり、前記分離装置と、分離された前記基板の表面を処理する表面処理装置と、を有する。
【0009】
実施形態の分離方法は、２つのホルダが、板部材を保持して回転させる回転工程と、前記２つのホルダのうちの一方のホルダを加熱する加熱工程と、ノズルが、回転する前記板部材の外周に向かって流体を吐出することにより、前記板部材を分離させる分離工程と、温度検出部が、前記分離工程において、前記板部材の温度の変化を検出する検出工程と、を含む。
【発明の効果】
【0010】
本発明の実施形態によれば、板部材の分離の進捗状況を判別し易い分離装置、基板処理装置及び分離方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】実施形態の分離装置を示す側面図である。
【図2】貼合基板の搬入時における貼合基板、位置決め部及びノズルを示す平面図である。
【図3】分離工程前の貼合基板の位置決め時における貼合基板、位置決め部及びノズルを示す平面図である。
【図4】分離開始位置、中心分離位置へのノズルの変位を示す平面図である。
【図5】分離工程の途中における貼合基板、位置決め部及びノズルを示す平面図である。
【図6】貼合基板の中心の分離工程における貼合基板、位置決め部及びノズルを示す平面図である。
【図7】実施形態の貼合基板を分離する手順を示すフローチャートである。
【図8】実施形態の貼合基板の分離工程を示す説明図である。
【図9】分離開始から終了までの貼合基板（第２の基板）の温度変化の推移を示す説明図である。
【図10】第２のホルダにホルダ用検出部を設けた分離装置の変形例を示す側面図である。
【図12】温度検出部を中央領域へ移動可能に設けた分離装置の変形例を示す側面図である。
【図14】第１のホルダ及び第２のホルダにそれぞれ加熱部を設け、中央領域の温度検出可能な温度検出部を追加した分離装置の変形例を示す側面図である。
【図16】実施形態の基板分離装置を備えた基板処理装置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
実施形態の分離装置について、図面を参照して説明する。なお、図面は模式図であって、各部のサイズ、比率等は、理解を容易にするために誇張している部分を含んでいる。図１に示すように、分離装置１は、ノズル３０からの流体の吐出によって板部材を分離させる装置である。図１では、手前にある把持部２１０、支持部２２０を省略している。板部材は、２枚の板を貼り合わせたものであって分離装置１によって分離されるものも、一体の板であって分離装置１によって２枚に分離（分割）されるものも含まれる。
【0013】
本実施形態の板部材は貼合基板Ｓである。貼合基板Ｓは、第１の基板Ｓａ、第２の基板Ｓｂを貼り合わせることにより構成された円形の基板である。第１の基板Ｓａは、貼合面Ｓａ１とその反対側の面である面Ｓａ２を有する。第２の基板Ｓｂは、貼合面Ｓｂ１とその反対側の面である面Ｓｂ２を有する。すなわち、貼合基板Ｓは、円形の一対の面であり、第１の基板Ｓａ及び第２の基板Ｓｂの貼合された面と反対側の露出面である面Ｓａ２と面Ｓｂ２を有する。
【0014】
第１の基板Ｓａは、例えば、半導体ウェーハの表面に多孔質層が形成され、さらにその上に単結晶Ｓｉ層が形成された基板である。第２の基板Ｓｂは、例えば、半導体ウェーハの表面に単結晶Ｓｉ層が形成された基板である。このような第１の基板Ｓａと第２の基板Ｓｂとが、第１の基板Ｓａ又は第２の基板Ｓｂに形成された絶縁層を介して貼り合わされることにより、貼合基板Ｓが形成されている。なお、以下の説明では、第１の基板Ｓａ、第２の基板Ｓｂが分離している貼合基板Ｓであっても、貼合面Ｓａ１と貼合面Ｓｂ１とが重なり合った状態の基板であれば貼合基板Ｓとする。
【0015】
なお、以下の説明では、貼合基板Ｓの回転軸に沿う方向をＺ方向、これに垂直な平面において、ノズル３０が流体を吐出する方向をＹ方向、これに直交する方向をＸ方向とする。貼合基板Ｓの回転平面は、ＸＹ平面と平行である。本実施形態では、Ｚ方向は上下方向、ＸＹ方向は水平方向であるが、分離装置１の設置方向はこれに限定されない。
【0016】
分離装置１は、貼合基板Ｓの第１の基板Ｓａを多孔質層から分離して、第２の基板Ｓｂに多層の単結晶Ｓｉ層を形成する。分離装置１は、保持部１０、位置決め部２０、ノズル３０、ノズル駆動部４０、加熱部５１０、温度検出部５２０、流体除去部６０、制御装置１００を有する。
【0017】
［保持部］
保持部１０は、貼合基板Ｓの両面（Ｓａ２及びＳｂ２）を保持して回転させる。保持部１０は、第１のホルダ１１０、第２のホルダ１２０を有する。第１のホルダ１１０、第２のホルダ１２０は、貼合基板Ｓの両面を保持する２つのホルダである。本実施形態の第１のホルダ１１０、第２のホルダ１２０は、鉛直方向の上下から貼合基板Ｓの両面を保持するように上下に配置されている。
保持部１０は、貼合基板Ｓの両面（Ｓａ２及びＳｂ２）を保持して回転させる。保持部１０は、第１のホルダ１１０、第２のホルダ１２０を有する。第１のホルダ１１０、第２のホルダ１２０は、貼合基板Ｓの両面を保持する２つのホルダである。本実施形態の第１のホルダ１１０、第２のホルダ１２０は、鉛直方向の上下から貼合基板Ｓの両面を保持するように上下に配置されている。
【0018】
（第１のホルダ）
第１のホルダ１１０は、第１の保持体１１１、支持機構１１２を有する。第１の保持体１１１は、貼合基板Ｓの面の径よりも径の小さな円形の板体である。第１のホルダ１１０は、貼合基板Ｓへの傷を防止して、貼合基板Ｓとの擦れによるパーティクルの発生を防止できる材料により形成されている。例えば、第１のホルダ１１０を、ＰＥＥＫなどの樹脂材料により形成する。支持機構１１２は、Ｚ方向に延びる支持軸１１２ａを介して第１の保持体１１１の面の中心に接続され、第１の保持体１１１を、その中心が回転中心Ｃｔとなるように回転可能に支持する。本実施形態においては、支持軸１１２ａは、後述する第２の保持体１２１を回転させる駆動源にプーリとタイミングベルトを介して接続され、第２の保持体１２１と同期して回転する。
第１のホルダ１１０は、第１の保持体１１１、支持機構１１２を有する。第１の保持体１１１は、貼合基板Ｓの面の径よりも径の小さな円形の板体である。第１のホルダ１１０は、貼合基板Ｓへの傷を防止して、貼合基板Ｓとの擦れによるパーティクルの発生を防止できる材料により形成されている。例えば、第１のホルダ１１０を、ＰＥＥＫなどの樹脂材料により形成する。支持機構１１２は、Ｚ方向に延びる支持軸１１２ａを介して第１の保持体１１１の面の中心に接続され、第１の保持体１１１を、その中心が回転中心Ｃｔとなるように回転可能に支持する。本実施形態においては、支持軸１１２ａは、後述する第２の保持体１２１を回転させる駆動源にプーリとタイミングベルトを介して接続され、第２の保持体１２１と同期して回転する。
【0019】
本実施形態においては、第１の保持体１１１は、支持軸１１２ａに固定された面が上となり、その反対面が下を向く。なお、図示はしないが、第１の保持体１１１には、貼合基板Ｓに接する面に開口した吸引孔が形成され、この吸引孔に排気装置が接続されることにより、貼合基板Ｓの一方の面（第１の基板Ｓａの露出面Ｓａ２）を負圧により吸引保持できる。
【0020】
（第２のホルダ）
第２のホルダ１２０は、第２の保持体１２１、回転駆動部１２２、着脱駆動部１２３を有する。第２の保持体１２１は、第１の保持体１１１と同径の円形の板体である。第２のホルダ１２０も、第１のホルダ１１０と同様に、貼合基板Ｓへの傷を防止して、貼合基板Ｓとの擦れによるパーティクルの発生を防止できる材料により形成されている。例えば、第２のホルダ１２０を、ＰＥＥＫなどの樹脂材料により形成する。
第２のホルダ１２０は、第２の保持体１２１、回転駆動部１２２、着脱駆動部１２３を有する。第２の保持体１２１は、第１の保持体１１１と同径の円形の板体である。第２のホルダ１２０も、第１のホルダ１１０と同様に、貼合基板Ｓへの傷を防止して、貼合基板Ｓとの擦れによるパーティクルの発生を防止できる材料により形成されている。例えば、第２のホルダ１２０を、ＰＥＥＫなどの樹脂材料により形成する。
【0021】
回転駆動部１２２は、貼合基板Ｓを回転させる。回転駆動部１２２は、Ｚ方向に延びる駆動軸１２２ａが第２の保持体１２１の中心に接続され、第２の保持体１２１を回転可能に支持する。回転駆動部１２２は、駆動源として、第２の保持体１２１を回転させるモータを有する。駆動軸１２２ａはモータのシャフトであり、モータが作動することにより、第２の保持体１２１が回転中心Ｃｔを中心として回転する。なお、回転駆動部１２２は２つのホルダの少なくともいずれか（いずれか又は双方）を駆動することにより、２つのホルダに保持された貼合基板Ｓを回転させることができればよい。このため、第１のホルダ１１０を回転させる回転駆動部１２２であっても、第１のホルダ１１０及び第２のホルダ１２０の双方を回転させる回転駆動部１２２であってもよい。
【0022】
本実施形態においては、第２の保持体１２１は、駆動軸１２２ａに取り付けられた面が下となり、その反対面が上を向いて第１の保持体１１１に対向する。つまり、第１の保持体１１１と第２の保持体１２１は、回転中心Ｃｔが一致するように、離隔して対向配置される。なお、図示はしないが、第２の保持体１２１には、貼合基板Ｓに接する面に開口した吸引孔が形成され、この吸引孔に排気装置が接続されることにより、貼合基板Ｓの他方の面（第２の基板Ｓｂの露出面Ｓｂ２）を負圧により吸引保持できる。
【0023】
着脱駆動部１２３は、保持部１０に貼合基板Ｓを保持させる。着脱駆動部１２３は、第２の保持体１２１を、第１の保持体１１１に接離する方向に移動させる。着脱駆動部１２３は、駆動源としてシリンダを有する。離隔した第１の保持体１１１と第２の保持体１２１との間に貼合基板Ｓが挿入され、着脱駆動部１２３が、第２の保持体１２１を第１の保持体１１１に接近させることにより、第１の保持体１１１と第２の保持体１２１との間に貼合基板Ｓを挟んで保持することができる。
【0024】
［位置決め部］
位置決め部２０は、貼合基板Ｓの中心Ｃｓを、保持部１０による回転中心Ｃｔに位置決めする（図２、図３参照）。つまり、第１の保持体１１１と第２の保持体１２１との間に配置された貼合基板Ｓの中心Ｃｓを、第１の保持体１１１と第２の保持体１２１の回転中心Ｃｔに合わせる。位置決め部２０は、把持部２１０、支持部２２０、軸方向駆動部２３０、開閉駆動部２４０を有する。
位置決め部２０は、貼合基板Ｓの中心Ｃｓを、保持部１０による回転中心Ｃｔに位置決めする（図２、図３参照）。つまり、第１の保持体１１１と第２の保持体１２１との間に配置された貼合基板Ｓの中心Ｃｓを、第１の保持体１１１と第２の保持体１２１の回転中心Ｃｔに合わせる。位置決め部２０は、把持部２１０、支持部２２０、軸方向駆動部２３０、開閉駆動部２４０を有する。
【0025】
（把持部）
把持部２１０は、貼合基板Ｓの外周を把持する。貼合基板Ｓの外周は、円周の外縁に沿う側面である。把持部２１０は、保持部１０を囲む位置、つまり保持部１０に保持される貼合基板Ｓの外周に沿う位置に、等間隔で複数配置されている。本実施形態の把持部２１０は、直立した４つのピンである。
把持部２１０は、貼合基板Ｓの外周を把持する。貼合基板Ｓの外周は、円周の外縁に沿う側面である。把持部２１０は、保持部１０を囲む位置、つまり保持部１０に保持される貼合基板Ｓの外周に沿う位置に、等間隔で複数配置されている。本実施形態の把持部２１０は、直立した４つのピンである。
【0026】
（支持部）
支持部２２０は各把持部２１０が取り付けられている。支持部２２０は把持部２１０と一対一で対応して４つ設けられている。
支持部２２０は各把持部２１０が取り付けられている。支持部２２０は把持部２１０と一対一で対応して４つ設けられている。
【0027】
（軸方向駆動部）
軸方向駆動部２３０は、把持部２１０及び支持部２２０を、保持部１０の回転軸に平行な軸方向に移動させる。軸方向駆動部２３０は、支柱部２３１、付勢部２３２、吸収部２３３を有する。支柱部２３１は、先端に把持部２１０及び支持部２２０を支持し、直立した部材である。付勢部２３２は、例えば、シリンダによって回動するカム等の駆動機構によって、軸方向に移動可能に設けられている。吸収部２３３は、付勢部２３２と支柱部２３１との間に介在し、付勢部２３２の移動を支柱部２３１に伝達するとともに、貼合基板Ｓの振動を吸収する。吸収部２３３は、振動を吸収できればよいので、例えば、圧縮バネ、板バネ、ゴムや樹脂の弾性体、シリンダ等を用いることができる。
軸方向駆動部２３０は、把持部２１０及び支持部２２０を、保持部１０の回転軸に平行な軸方向に移動させる。軸方向駆動部２３０は、支柱部２３１、付勢部２３２、吸収部２３３を有する。支柱部２３１は、先端に把持部２１０及び支持部２２０を支持し、直立した部材である。付勢部２３２は、例えば、シリンダによって回動するカム等の駆動機構によって、軸方向に移動可能に設けられている。吸収部２３３は、付勢部２３２と支柱部２３１との間に介在し、付勢部２３２の移動を支柱部２３１に伝達するとともに、貼合基板Ｓの振動を吸収する。吸収部２３３は、振動を吸収できればよいので、例えば、圧縮バネ、板バネ、ゴムや樹脂の弾性体、シリンダ等を用いることができる。
【0028】
開閉駆動部２４０は、把持部２１０及び支持部２２０を、把持部２１０が貼合基板Ｓの外周に接する閉位置と、貼合基板Ｓの外周から離れる開位置との間で移動させる。閉位置となることにより、貼合基板Ｓの中心Ｃｓが、回転中心Ｃｔに位置決めされるように、把持部２１０の位置が設定されている。開閉駆動部２４０は、例えば、図示しないシリンダにより回動するカム等の駆動機構によって、貼合基板Ｓの半径方向（回転中心Ｃｔに対する求心方向及び遠心方向）に移動するアーム２４１を有する。アーム２４１には、支柱部２３１が軸方向に移動可能に接続されている。
【0029】
［ノズル］
ノズル３０は、回転する貼合基板Ｓの外周に向かって流体を吐出することにより、貼合基板Ｓを第１の基板Ｓａと第２の基板Ｓｂに分離する。本実施形態のノズル３０は、保持部１０に保持されて回転する貼合基板Ｓの外周に向かって流体を吐出した後、位置決め部２０により位置決めされて、停止した状態の貼合基板Ｓの外周に向かって、流体を吐出する。
ノズル３０は、回転する貼合基板Ｓの外周に向かって流体を吐出することにより、貼合基板Ｓを第１の基板Ｓａと第２の基板Ｓｂに分離する。本実施形態のノズル３０は、保持部１０に保持されて回転する貼合基板Ｓの外周に向かって流体を吐出した後、位置決め部２０により位置決めされて、停止した状態の貼合基板Ｓの外周に向かって、流体を吐出する。
【0030】
本実施形態のノズル３０は、高圧の流体である水（ウォータージェット）を対象物に噴射して加工するウォータージェット加工を実現する噴出装置である。ノズル３０は、高圧水を供給するポンプ等を含む供給装置３１に配管及びバルブ等を介して接続されている。ノズル３０は高圧の流体を吐出可能に構成され、孔径はごく小径（０．１～１ｍｍ）であり、ノズル３０の先端の肉厚は高圧水に耐えられる厚み（１～５ｃｍ）を有する。図４に示すように、ノズル３０の先端の吐出口は貼合基板Ｓの外周に向かう方向に設けられ、ノズル３０の軸は、貼合基板Ｓの回転平面に平行となっている。流体の温度は加熱部５１０による貼合基板Ｓの加熱温度よりも少なくとも１０℃低く、例えば２０～３５℃である。
【0031】
［ノズル駆動部］
ノズル駆動部４０は、貼合基板Ｓの外周に流体を吐出可能な位置に、ノズル３０を移動させる。本実施形態のノズル駆動部４０は、図４に示すように、ノズル３０を貼合基板Ｓの外周に沿う方向に移動させることができる。ノズル駆動部４０は、温度検出部５２０により検出された貼合基板Ｓの温度の変化に応じて、ノズル３０を移動させる。ノズル駆動部４０は、接離機構４１、位置調整機構４２を有する。
ノズル駆動部４０は、貼合基板Ｓの外周に流体を吐出可能な位置に、ノズル３０を移動させる。本実施形態のノズル駆動部４０は、図４に示すように、ノズル３０を貼合基板Ｓの外周に沿う方向に移動させることができる。ノズル駆動部４０は、温度検出部５２０により検出された貼合基板Ｓの温度の変化に応じて、ノズル３０を移動させる。ノズル駆動部４０は、接離機構４１、位置調整機構４２を有する。
【0032】
（接離機構）
接離機構４１は、図３に示すように、ノズル３０を、吐出口が貼合基板Ｓの外周から離隔した待機位置と、図４～図６に示すように、外周に接近して流体の吐出により貼合基板Ｓを分離可能な吐出位置との間で移動させる。つまり、接離機構４１によって、ノズル３０はＹ方向に沿って移動する。接離機構４１は、例えば、サーボモータによって駆動されるボールねじ機構を用いることができる。
接離機構４１は、図３に示すように、ノズル３０を、吐出口が貼合基板Ｓの外周から離隔した待機位置と、図４～図６に示すように、外周に接近して流体の吐出により貼合基板Ｓを分離可能な吐出位置との間で移動させる。つまり、接離機構４１によって、ノズル３０はＹ方向に沿って移動する。接離機構４１は、例えば、サーボモータによって駆動されるボールねじ機構を用いることができる。
【0033】
（位置調整機構）
位置調整機構４２は、ノズル３０を、保持部１０に保持されて回転する貼合基板Ｓの外周の接線に沿う分離開始位置（図４の実線のノズル３０参照）と、貼合基板Ｓの中心Ｃｓに向かう中心分離位置（図６参照）との間を移動させる。つまり、位置調整機構４２によって、ノズル３０はＸ方向に沿って移動する。位置調整機構４２は、例えば、サーボモータによって駆動されるボールねじ機構を用いることができる。
位置調整機構４２は、ノズル３０を、保持部１０に保持されて回転する貼合基板Ｓの外周の接線に沿う分離開始位置（図４の実線のノズル３０参照）と、貼合基板Ｓの中心Ｃｓに向かう中心分離位置（図６参照）との間を移動させる。つまり、位置調整機構４２によって、ノズル３０はＸ方向に沿って移動する。位置調整機構４２は、例えば、サーボモータによって駆動されるボールねじ機構を用いることができる。
【0034】
接離機構４１と位置調整機構４２によって、ノズル３０は吐出位置を維持しながら、分離開始位置から中心分離位置まで、円弧の軌跡で移動することができる。これにより、図４のＲａに示す貼合基板Ｓの外周の一部の領域に向かって、ノズル３０から吐出した流体が吹き付けられる。この一部の領域とは、貼合基板Ｓの外周において中心角９０度の円弧を含む領域である。なお、貼合基板Ｓは、少なくとも外周の分離中は回転しているので、外周の一部の領域に流体を吐出したとしても、全周に亘って吐出した流体を到達させることができる。そして、貼合基板Ｓが分離するに従って、第１の基板Ｓａと、第２の基板Ｓｂとの隙間から、貼合基板Ｓの中央部分にも流体が達する。
【0035】
［加熱部］
加熱部５１０は、図１に示すように、２つのホルダのうちの一方の第１のホルダ１１０を加熱する。つまり、加熱部５１０は、上方に配置された第１のホルダ１１０に設けられている。本実施形態の加熱部５１０は、平板状のヒータであり、第１の保持体１１１の内部に設けられている。例えば、加熱部５１０は、第１の保持体１１１の貼合基板Ｓに接する面の近傍に内蔵されている。加熱部５１０は、例えば、第１のホルダ１１０の耐熱温度まで貼合基板Ｓを加熱する。好ましくは、５０～１００℃（５０℃以上、１００℃以下）まで貼合基板Ｓを加熱する。
加熱部５１０は、図１に示すように、２つのホルダのうちの一方の第１のホルダ１１０を加熱する。つまり、加熱部５１０は、上方に配置された第１のホルダ１１０に設けられている。本実施形態の加熱部５１０は、平板状のヒータであり、第１の保持体１１１の内部に設けられている。例えば、加熱部５１０は、第１の保持体１１１の貼合基板Ｓに接する面の近傍に内蔵されている。加熱部５１０は、例えば、第１のホルダ１１０の耐熱温度まで貼合基板Ｓを加熱する。好ましくは、５０～１００℃（５０℃以上、１００℃以下）まで貼合基板Ｓを加熱する。
【0036】
［温度検出部］
温度検出部５２０は、貼合基板Ｓの分離中に、２つのホルダのうちの他方のホルダ側から貼合基板Ｓの温度を検出する。本実施形態の温度検出部５２０は、下方に配置された第２のホルダ１２０側に設けられている。温度検出部５２０は、非接触検出部５２１、駆動部５２２を有する。非接触検出部５２１は、回転する貼合基板Ｓの温度を非接触で検出する。例えば、非接触検出部５２１として、サーモグラフィーや放射温度計を用いることができる。
温度検出部５２０は、貼合基板Ｓの分離中に、２つのホルダのうちの他方のホルダ側から貼合基板Ｓの温度を検出する。本実施形態の温度検出部５２０は、下方に配置された第２のホルダ１２０側に設けられている。温度検出部５２０は、非接触検出部５２１、駆動部５２２を有する。非接触検出部５２１は、回転する貼合基板Ｓの温度を非接触で検出する。例えば、非接触検出部５２１として、サーモグラフィーや放射温度計を用いることができる。
【0037】
非接触検出部５２１は、第２のホルダ１２０側から、つまり貼合基板Ｓの第２の基板Ｓｂ側から、貼合基板Ｓの温度を検出するように、第２のホルダ１２０の近傍に配置されている。
【0038】
駆動部５２２は、非接触検出部５２１を貼合基板Ｓの径方向に移動させる移動機構である。駆動部５２２は、例えば、サーボモータによって駆動され、先端に非接触検出部５２１が設けられたアームを水平移動させるボールねじ機構を用いることができる。
【0039】
［流体除去部］
流体除去部６０は、貼合基板Ｓの表面の流体を除去する。流体除去部６０は、貼合基板Ｓの表面に平行な方向に気体を吹き出す。これにより、流体除去部６０は、貼合基板Ｓの上方及び下方の表面に付着した液滴を吹き飛ばす。貼合基板Ｓの上方の表面に液が残ることで、表面の液に熱が放出されて加熱が阻害されることを防止し、下方の表面に液が付着することで温度検出部５２０による温度検出が阻害されることを防止できる。
流体除去部６０は、貼合基板Ｓの表面の流体を除去する。流体除去部６０は、貼合基板Ｓの表面に平行な方向に気体を吹き出す。これにより、流体除去部６０は、貼合基板Ｓの上方及び下方の表面に付着した液滴を吹き飛ばす。貼合基板Ｓの上方の表面に液が残ることで、表面の液に熱が放出されて加熱が阻害されることを防止し、下方の表面に液が付着することで温度検出部５２０による温度検出が阻害されることを防止できる。
【0040】
流体除去部６０は、除去ノズル６１、給気装置６２を有する。除去ノズル６１は、気体を吐出する噴出装置である。給気装置６２は、気体を供給するポンプ等を含む装置であり、配管及びバルブ等を介して除去ノズル６１に接続されている。
【0041】
除去ノズル６１は、貼合基板Ｓの表面に近接した位置まで延び、除去ノズル６１の先端の吐出口は、貼合基板Ｓの表面に平行な方向に向くように設けられている。このため、除去ノズル６１は、気体を貼合基板Ｓの表面に平行な方向に吐出する。また、除去ノズル６１からの気体の吐出方向が、ノズル３０の流体の吐出方向に平行であり、対向していないので、ノズル３０からの流体の吐出を妨げることがない。
【0042】
除去ノズル６１は、貼合基板Ｓの両面の表面の流体を除去できるように、貼合基板Ｓを挟む位置に、１つずつ配置されている。支持機構１１２に取り付けられた除去ノズル６１Ａが、貼合基板Ｓの上方の表面（第１の基板Ｓａの露出面Ｓａ２）の流体を除去し、回転駆動部１２２に取り付けられた除去ノズル６１Ｂが、貼合基板Ｓの下方の表面（第２の基板Ｓｂの露出面Ｓｂ２）の流体を除去する。
【0043】
［制御装置］
制御装置１００は、分離装置１を制御する装置であり、保持部１０、位置決め部２０、ノズル３０、ノズル駆動部４０、加熱部５１０、温度検出部５２０、流体除去部６０の動作を制御する。制御装置１００は、例えば、専用の電子回路又は所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって実現できる。また、制御装置１００は、分離装置１の各部の処理に必要な情報を記憶する記憶部を有する。記憶部は、例えば、後述する設定温度、ノズル３０が貼合基板Ｓの中央領域の周縁に対応する位置に達した後、中心Ｃｓが分離するまでの時間などを記憶する。
制御装置１００は、分離装置１を制御する装置であり、保持部１０、位置決め部２０、ノズル３０、ノズル駆動部４０、加熱部５１０、温度検出部５２０、流体除去部６０の動作を制御する。制御装置１００は、例えば、専用の電子回路又は所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって実現できる。また、制御装置１００は、分離装置１の各部の処理に必要な情報を記憶する記憶部を有する。記憶部は、例えば、後述する設定温度、ノズル３０が貼合基板Ｓの中央領域の周縁に対応する位置に達した後、中心Ｃｓが分離するまでの時間などを記憶する。
【0044】
より具体的には、制御装置１００は、回転駆動部１２２、着脱駆動部１２３を制御することにより、第２の保持体１２１の回転、移動を制御する。また、制御装置１００は、軸方向駆動部２３０、開閉駆動部２４０を制御することにより、把持部２１０及び支持部２２０の移動を制御する。さらに、制御装置１００は、供給装置３１、接離機構４１、位置調整機構４２、加熱部５１０、駆動部５２２、給気装置６２を制御することにより、ノズル３０からの流体の吐出、ノズル３０の移動、第１のホルダ１１０の加熱、非接触検出部５２１の移動、除去ノズル６１からの気体の吐出を制御する。
【0045】
特に、本実施形態の制御装置１００は、温度検出部５２０が検出した貼合基板Ｓの温度に応じて、ノズル駆動部４０を制御することにより、ノズル３０を移動させる。例えば、制御装置１００は、温度検出部５２０により、所定間隔またはリアルタイムで温度を検出し、予め記憶部に設定されたしきい値である設定温度を所定時間以上下回ったか否かを判定することで、貼合基板Ｓの分離状況を判定し、これに応じて、ノズル駆動部４０によるノズル３０の位置を分離開始位置から中央領域の周縁へとノズル３０を移動させる。中央領域の周縁に達した後、予め記憶部に設定された中心Ｃｓが分離するまでの時間が経過すると、ノズル３０が停止する。このような温度検出及び経過時間に応じたノズル３０の移動動作の一例については、後述する。
【0046】
なお、制御装置１００は、図示しない表示装置、入力装置を有し、温度検出部５２０により検出された貼合基板Ｓの表面の温度の変化が表示装置に表示され、これに応じて、作業者が入力装置により、分離装置１の各部の動作を指示入力することができる。これにより、作業者は分離の完了を判断して、分離装置１を停止させることができる。制御装置１００は、貼合基板Ｓの表面におけるある位置の温度が設定温度よりも低くなった場合に、当該位置が分離したと判断して、表示装置にその旨を表示させることもできる。
【0047】
［動作］
以上のような分離装置１の動作を、上記の図１～図６に加えて、図７のフローチャート、図８の説明図を参照して説明する。なお、図８のＰｈ１は、第１の保持体１１１の下面の固定された基準位置であり、Ｐｈ２は、支持部２２０がロボットアームＭとの間で貼合基板Ｓを受け渡す際に、支持部２２０の下面の位置となる受渡位置である。Ｐｓ１は、第１の保持体１１１と第２の保持体１２１によって貼合基板Ｓを挟んで、回転させながらノズル３０からの流体の吐出によって分離させる際に、第２の基板Ｓｂの下面の高さ位置となる分離位置である。Ｐｓ２は、第２の保持体１２１がロボットアームＭから貼合基板Ｓを受け取る受取位置であり、位置決め部２０が貼合基板Ｓを水平方向に位置決めする位置でもある。
以上のような分離装置１の動作を、上記の図１～図６に加えて、図７のフローチャート、図８の説明図を参照して説明する。なお、図８のＰｈ１は、第１の保持体１１１の下面の固定された基準位置であり、Ｐｈ２は、支持部２２０がロボットアームＭとの間で貼合基板Ｓを受け渡す際に、支持部２２０の下面の位置となる受渡位置である。Ｐｓ１は、第１の保持体１１１と第２の保持体１２１によって貼合基板Ｓを挟んで、回転させながらノズル３０からの流体の吐出によって分離させる際に、第２の基板Ｓｂの下面の高さ位置となる分離位置である。Ｐｓ２は、第２の保持体１２１がロボットアームＭから貼合基板Ｓを受け取る受取位置であり、位置決め部２０が貼合基板Ｓを水平方向に位置決めする位置でもある。
【0048】
まず、第２の保持体１２１は、第１の保持体１１１から離隔した位置にある（図８（Ａ））。また、把持部２１０及び支持部２２０は受渡位置Ｐｈ２にあるとともに、開位置にある。図２に示すように、搬送装置のロボットアームＭが貼合基板Ｓを搬入する（図８（Ｂ）、ステップＳ１０１）。第２の保持体１２１が受取位置Ｐｓ２に上昇し、ロボットアームＭが下降することにより、第２の保持体１２１が第２の基板Ｓｂの下面に接して、ロボットアームＭから第２の保持体１２１に貼合基板Ｓを受け渡す（図８（Ｃ））、ステップＳ１０２）。
【0049】
図３に示すように、把持部２１０が閉位置に移動することにより、貼合基板Ｓの外周を把持することにより、貼合基板Ｓの中心Ｃｓを、回転中心Ｃｔに位置決めする（図８（Ｄ）、ステップＳ１０３）。その後、把持部２１０が開位置に移動し、第２の保持体１２１が上昇して、貼合基板Ｓを第１の保持体１１１に接触させて挟んで保持し、貼合基板Ｓを分離位置Ｐｓ１に位置付けるとともに、吸引孔の負圧により吸引保持する（図８（Ｅ）、ステップＳ１０４）。また、加熱部５１０は、貼合基板Ｓを加熱する（加熱工程：ステップＳ１０５）。つまり、第１のホルダ１１０（第１の保持体１１１）を加熱することにより、これに接する一方の基板である第１の基板Ｓａを介して、他方の基板である第２の基板Ｓｂを加熱する。
【0050】
この状態で、第２の保持体１２１が回転することにより、第１の保持体１１１とともに貼合基板Ｓを回転させる（回転工程：ステップＳ１０６）。そして、図４の実線のノズル３０に示すように、ノズル３０が分離開始位置に移動して（ステップＳ１０７）、温度検出部５２０（非接触検出部５２１）が、貼合基板Ｓの温度検出を開始する（検出工程：ステップＳ１０８）。ノズル３０は、貼合基板Ｓの外周に向けて流体を吐出する（分離工程：ステップＳ１０９）。これにより、貼合基板Ｓの分離を開始する。この流体の吐出とともに、除去ノズル６１から気体を吹き出す。これにより、貼合基板Ｓの表面の流体が除去されるので、加熱や温度検出の妨げになることが防止される。
【0051】
温度検出部５２０が検出した貼合基板Ｓの温度変化により、制御装置１００により当該温度変化した位置に対応する貼合面Ｓａ１及びＳｂ１が分離したと判断された場合（ステップＳ１１０のＹＥＳ）、図５に示すように、分離した領域（図中、網掛けで示す）に追随するようにノズル３０が移動する（ステップＳ１１１）。ノズル３０が、貼合基板Ｓの中央領域の周縁（第１の保持体１１１及び第２の保持体１２１の周縁に対応する位置）に移動して、中央領域の周縁まで分離したことを温度検出部５２０が検出すると（ステップＳ１１２のＹＥＳ）、図６に示すように、ノズル３０が中心Ｃｓに対応する位置（中心分離位置）に移動する。予め設定された、中心Ｃｓが分離するまでの設定時間の経過後（ステップＳ１１３のＹＥＳ）、制御装置１００は中心Ｃｓが分離したと判断し、ノズル３０からの流体の吐出を停止する（ステップＳ１１４）。第１の保持体１１１及び第２の保持体１２１の回転の停止により貼合基板Ｓの回転が停止する（ステップＳ１１５）。なお、温度検出部５２０（非接触検出部５２１）による貼合基板Ｓの温度検出、加熱部５１０による加熱、除去ノズル６１からの気体の吹き出しも停止する。
【0052】
その後、第１の保持体１１１、第２の保持体１２１の負圧の供給を解除して、第２の保持体１２１が受取位置Ｐｓ２まで下降して、搬送装置のロボットアームＭに貼合基板Ｓを受け渡し、ロボットアームＭが貼合基板Ｓを搬出する（図８（Ｃ）、（Ｂ）参照、ステップＳ１１６）。
【0053】
［温度測定とノズルの移動］
上記のような分離工程における温度測定とノズル３０の移動について、図９を参照してより詳細に説明する。図９は、分離開始から終了までの貼合基板Ｓ（第２の基板Ｓｂ）の温度変化を下側（面Ｓｂ２側）から見た図であり、加熱された貼合基板Ｓの温度の相違に応じて、貼合基板Ｓの領域を区別している。具体的には、加熱部５１０が存在する領域ＡＲ１、第１のホルダ１１０及び第２のホルダ１２０により保持された領域ＡＲ２、領域ＡＲ２の周囲の領域ＡＲ３、領域ＡＲ３から貼合基板Ｓの外周までの領域ＡＲ４を区別している。また、領域ＡＲ１を含む領域ＡＲ２は、上記の中央領域に相当する。
上記のような分離工程における温度測定とノズル３０の移動について、図９を参照してより詳細に説明する。図９は、分離開始から終了までの貼合基板Ｓ（第２の基板Ｓｂ）の温度変化を下側（面Ｓｂ２側）から見た図であり、加熱された貼合基板Ｓの温度の相違に応じて、貼合基板Ｓの領域を区別している。具体的には、加熱部５１０が存在する領域ＡＲ１、第１のホルダ１１０及び第２のホルダ１２０により保持された領域ＡＲ２、領域ＡＲ２の周囲の領域ＡＲ３、領域ＡＲ３から貼合基板Ｓの外周までの領域ＡＲ４を区別している。また、領域ＡＲ１を含む領域ＡＲ２は、上記の中央領域に相当する。
【0054】
［温度検出開始］
図９（Ａ）に示すように、ノズル３０からの流体の吐出による分離開始前には、第１の基板Ｓａの加熱部５１０が存在する領域ＡＲ１が加熱されることにより、第１の基板Ｓａを介して、第２の基板Ｓｂが加熱される。第２の基板Ｓｂにおける領域ＡＲ２では、加熱温度と同等の温度（６０℃）となる。外側の領域ＡＲ３、領域ＡＲ４も、領域ＡＲ１、ＡＲ２からの伝熱により加熱されるが、領域ＡＲ１、領域ＡＲ２よりも低い温度となる。但し、設定温度よりも高い温度となっている。設定温度とは、分離した時の第２の基板Ｓｂの温度であって、第２の基板Ｓｂの径方向の位置によって異なり、中央から外周に向かって低くなるように設定される。設定温度は、加熱温度及び流体の温度に基づいて、シミュレーションや実験によって予め求められる。
図９（Ａ）に示すように、ノズル３０からの流体の吐出による分離開始前には、第１の基板Ｓａの加熱部５１０が存在する領域ＡＲ１が加熱されることにより、第１の基板Ｓａを介して、第２の基板Ｓｂが加熱される。第２の基板Ｓｂにおける領域ＡＲ２では、加熱温度と同等の温度（６０℃）となる。外側の領域ＡＲ３、領域ＡＲ４も、領域ＡＲ１、ＡＲ２からの伝熱により加熱されるが、領域ＡＲ１、領域ＡＲ２よりも低い温度となる。但し、設定温度よりも高い温度となっている。設定温度とは、分離した時の第２の基板Ｓｂの温度であって、第２の基板Ｓｂの径方向の位置によって異なり、中央から外周に向かって低くなるように設定される。設定温度は、加熱温度及び流体の温度に基づいて、シミュレーションや実験によって予め求められる。
【0055】
図９（Ｂ）に示すように、貼合基板Ｓの分離が開始した後も、加熱された第１の基板Ｓａからの熱が、第２の基板Ｓｂに伝わるので、第２の基板Ｓｂの領域ＡＲ１、ＡＲ２は、分離開始前と同様に６０℃が維持される。領域ＡＲ３、領域ＡＲ４は、領域ＡＲ２からの伝熱によって加熱されるが、第１の基板Ｓａと第２の基板Ｓｂとの間に流体が浸入するので、流体が浸入した領域は温度低下して、分離の開始前よりも低い温度となる。制御装置１００は、設定温度よりも低くなった領域ＡＲ４については、分離が完了した領域であると判定し、ノズル３０を中央側に移動させるとともに、温度検出部５２０を中央側に移動させる。
【0056】
流体の浸入が進むと、温度が低い領域が、中央側へ拡大する。そして、上記のように、図９（Ｃ）に示すように、第１の基板Ｓａの領域ＡＲ１、領域ＡＲ２以外の領域が、設定温度よりも低くなった場合に、制御装置１００は、中央領域の周縁よりも外側の外周領域の分離完了と判定する。さらに、上記のように、制御装置１００は、予め設定された中心Ｃｓが分離するまでの時間が経過した後、図９（Ｄ）に示すように、全ての領域が分離したと判定して、ノズル３０からの流体吐出及び除去ノズル６１からの気体の吹出を停止する。
【0057】
［効果］
（１）本実施形態の分離装置１は、板部材（貼合基板Ｓ）の両面を保持する２つのホルダ（第１のホルダ１１０、第２のホルダ１２０）と、２つのホルダのうちの一方のホルダを加熱する加熱部５１０と、２つのホルダの少なくともいずれかを駆動することにより、２つのホルダに保持された板部材を回転させる回転駆動部１２２と、回転する板部材の外周に向かって流体を吐出することにより、板部材を分離させるノズル３０と、板部材の分離中に、２つのホルダのうちの他方のホルダ側から、板部材の温度を検出する温度検出部５２０と、を有する。
（１）本実施形態の分離装置１は、板部材（貼合基板Ｓ）の両面を保持する２つのホルダ（第１のホルダ１１０、第２のホルダ１２０）と、２つのホルダのうちの一方のホルダを加熱する加熱部５１０と、２つのホルダの少なくともいずれかを駆動することにより、２つのホルダに保持された板部材を回転させる回転駆動部１２２と、回転する板部材の外周に向かって流体を吐出することにより、板部材を分離させるノズル３０と、板部材の分離中に、２つのホルダのうちの他方のホルダ側から、板部材の温度を検出する温度検出部５２０と、を有する。
【0058】
また、本実施形態の分離方法は、２つのホルダ（第１のホルダ１１０、第２のホルダ１２０）が、板部材（貼合基板Ｓ）を保持して回転させる回転工程と、２つのホルダのうちの一方のホルダ（第１のホルダ１１０）を加熱する加熱工程と、ノズル３０が、回転する板部材の外周に向かって流体を吐出することにより、板部材を分離させる分離工程と、温度検出部５２０が、分離工程において、板部材の温度の変化を検出する検出工程と、を含む。
【0059】
板部材が分離すると、分離によって板部材の内部の領域に流体が浸入することで、加熱されている板部材の温度が変化するので、分離中の板部材を一方のホルダ側から加熱した状態で、他方のホルダ側から温度を検出することにより、板部材の分離の進捗状況がわかる。このため、分離が完了した時点で分離装置１を停止させることができ、未分離層の残留や、流体の使用量の無駄を防止できる。これは、過度に流体が吐出され続けることによる板部材へのストレスの抑制と、流体量の低減によるランニングコスト低減、タクトタイムの短縮化につながる。
【0060】
板部材が分離する際には、その位置が変化するため、板部材の両面もしくは片面の高さの変化を、レーザ変位センサなどで検出することも考えられる。しかし、分離しても変位量が小さかったり、基板の揺れや撓みにより正確な変位量の検知が難しく、板部材の分離による変化が分かり難いおそれがある。発明者は、鋭意検討した結果、一方の面が加熱された板部材の温度を他方の面から測定した場合、分離により板部材の内部の領域に流体が浸入することで、他方の面の温度が大きく低下することに着目した。つまり、分離中の板部材の温度変化を監視することにより、分離の進捗状況が明確に判定できることを見出した。このため、本実施形態のように、分離中の板部材を一方のホルダ側から加熱した状態で、他方のホルダ側から温度を検出することにより、板部材の変位を検出する場合に比べて、分離状況を正確に判断できる。
【0061】
（２）２つのホルダ（第１のホルダ１１０、第２のホルダ１２０）は、鉛直方向の上下から板部材（貼合基板Ｓ）の両面を保持するように上下に配置され、加熱部５１０は、上方に配置されたホルダ（第１のホルダ１１０）に設けられ、温度検出部５２０は、下方に配置されたホルダ（第２のホルダ１２０）側に設けられている。ノズル３０から吐出された流体は、板部材の上側よりも下側に残り難いので、下側から温度検出を行うことで、流体によって板部材の温度検出が妨げられる可能性を低減できる。
【0062】
（３）分離装置１は、温度検出部５２０により検出される板部材（貼合基板Ｓ）の温度の変化に応じて、ノズル３０を移動させるノズル駆動部４０を有する。これにより、貼合基板Ｓの外周から中心Ｃｓに向かって移動する分離した領域に追従させて、ノズル３０からの流体の吐出位置を変えることができるので、未分離の箇所を残してノズル３０が移動してしまうことが防止され、分離不良を低減できる。また、分離の進捗に応じてノズル３０の位置を変化させ、吐出を停止させることができるので、流体の無駄がなくなる。
【0063】
（４）分離装置１は、貼合基板Ｓの表面の流体を除去する流体除去部６０を有する。このため、温度検出部５２０が温度の変化を検出する面、つまり貼合基板Ｓの表面における流体を除去することで、精度の高い検出を行うことができる。
【0064】
（５）温度検出部５２０は、回転する板部材（貼合基板Ｓ）の温度を非接触で検出する非接触検出部５２１を有する。このため、回転する板部材の破損や汚染を防止できる。
【0065】
（６）温度検出部５２０は、非接触検出部５２１を、板部材（貼合基板Ｓ）の径方向に移動させる駆動部５２２を有する。このため、回転する板部材の分離状況に応じて、温度を検出する箇所を変えることができる。
【0066】
［変形例］
本実施形態は、以下のような変形例も適用可能である。
（１）温度検出部５２０は、他方のホルダ（第２のホルダ１２０）に設けられたホルダ用検出部５２３を有していてもよい。例えば、図１０及び図１１に示すように、第２のホルダ１２０にホルダ用検出部５２３を設けてもよい。ホルダ用検出部５２３は、板部材（貼合基板Ｓ）の温度を直接検出する熱電対等であり、図１１（Ｅ）に示すように、中央領域の分離を開始するときに、ホルダ用検出部５２３によって、中央領域の温度の検出を開始し、制御装置１００は、設定温度以下になったと判断したら、分離の完了を判断する。本変形例によれば、中心Ｃｓの分離についても、温度に基づいて検出することができる。その結果、中心Ｃｓの分離の進捗をより正確に検出できる。
本実施形態は、以下のような変形例も適用可能である。
（１）温度検出部５２０は、他方のホルダ（第２のホルダ１２０）に設けられたホルダ用検出部５２３を有していてもよい。例えば、図１０及び図１１に示すように、第２のホルダ１２０にホルダ用検出部５２３を設けてもよい。ホルダ用検出部５２３は、板部材（貼合基板Ｓ）の温度を直接検出する熱電対等であり、図１１（Ｅ）に示すように、中央領域の分離を開始するときに、ホルダ用検出部５２３によって、中央領域の温度の検出を開始し、制御装置１００は、設定温度以下になったと判断したら、分離の完了を判断する。本変形例によれば、中心Ｃｓの分離についても、温度に基づいて検出することができる。その結果、中心Ｃｓの分離の進捗をより正確に検出できる。
【0067】
（２）一方のホルダ（第１のホルダ１１０）に接触した板部材（貼合基板Ｓ）の外周を把持する把持部２１０を有し、把持部２１０により板部材を把持し、一方のホルダを板部材に接触させて加熱部５１０により加熱し、他方のホルダ（第２のホルダ１２０）を板部材から退避させた状態で、温度検出部５２０が、板部材の中央領域の温度を検出してもよい。この態様では、図１２に示すように、駆動部５２２は、板部材（貼合基板Ｓ）の中央領域を検出可能となる位置まで、非接触検出部５２１を移動させることができる。また、支持部２２０は、貼合基板Ｓを支持する載置面を有する。本変形例では、この載置面に、貼合基板Ｓの第２のホルダ１２０に保持される面、つまり第２の基板Ｓｂの露出面Ｓｂ２が載置される。
【0068】
図１３（Ｆ）に示すように、外周領域を分離した後、中央領域の分離前に、軸方向駆動部２３０によって支持部２２０を上昇させ、支持部２２０に貼合基板Ｓを載置し、第２の保持体１２１を退避させる。そして、第２の保持体１２１があったところに、非接触検出部５２１を移動させる。中央領域の分離を開始するときに、非接触検出部５２１によって、中央領域の温度の検出を開始し、温度が所定の設定温度以下になったと判断したら、分離の完了を判断する。この態様では、中央領域の分離の進捗を検出し、最終的な中心Ｃｓの分離までを正確に判定することができる。
【0069】
なお、上記の態様では、第１の保持体１１１に加熱部５１０を設け、第２の保持体１２１側に温度検出部５２０を設けているが、逆の配置でもよく、第１の保持体１１１側に温度検出部５２０を設け、第２の保持体１２１に加熱部５１０を設けてもよい。温度検出部５２０が、重力方向とは逆方向の第１の保持体１１１側に設けられることによって、ノズル３０から吐出された流体が、温度検出部５２０に付着し難いので、温度検出部５２０に付着した流体によって板部材の温度検出が妨げられる可能性を低減できる。
【0070】
（３）加熱部５１０が、他方のホルダ（第２のホルダ１２０）にも設けられ、温度検出部５２０は、板部材（貼合基板Ｓ）を保持した他方のホルダと反対側にも設けられていてもよい。つまり、図１４に示すように、第１の保持体１１１に貼合基板Ｓを加熱する加熱部５１０Ａが設けられるとともに、第２の保持体１２１にも貼合基板Ｓを加熱する加熱部５１０Ｂが設けられている。また、温度検出部５２０の非接触検出部５２１Ａが第２の保持体１２１側に駆動部５２２Ａにより移動可能に設けられるとともに、第２の保持体１２１と反対側（貼合基板Ｓの第１の基板Ｓａ側）にも非接触検出部５２１Ｂが駆動部５２２Ｂにより移動可能に設けられている。ここでいう第２の保持体１２１と反対側とは、温度検出時に第２の保持体１２１に保持された貼合基板Ｓの第１の基板Ｓａ側であればよく、常に第２の保持体１２１と反対側にある必要はない。このように貼合基板Ｓを挟んで第２の保持体１２１側と反対側に設けられる非接触検出部５２１Ｂは、駆動部５２２Ｂにより、貼合基板Ｓの外周から中央領域の上方に移動することができる。
【0071】
図１５（Ｅ）に示すように、外周領域の分離時は、第１の保持体１１１の加熱部５１０Ａで加熱して下側から非接触検出部５２１Ａによって温度検出を行う。図１５（Ｆ）に示すように、中心領域の分離時は、第１の保持体１１１の吸引を停止して貼合基板Ｓの保持を解除した後、第２の保持体１２１を降下させ、把持部２１０によって貼合基板Ｓを把持して、非接触検出部５２１Ｂが貼合基板Ｓの中心領域の上方に移動する。第２の保持体１２１の加熱部５１０Ｂで加熱して、上側から非接触検出部５２１Ｂによって温度検出を行う。
【0072】
中央領域の分離を開始するときに、非接触検出部５２１Ｂによって中央領域の温度の検出を開始し、温度が設定温度以下になったと判断したら分離の完了を判断する。このような態様によっても、中心Ｃｓの分離を検出することができる。
【0073】
（４）上記の態様では、ノズル駆動部４０は、ノズル３０の位置を、連続的に変化させていたが、分離開始位置と中心分離位置との間で間欠的に変化させてもよい。例えば、分離開始位置と中心分離位置との間に、複数の停止ポジションを設定し、温度検出部５２０により検出される分離の進捗状況に応じて、ノズル３０が複数の停止ポジションにおいて一旦停止して、流体を吐出する。貼合基板Ｓの外周から中心Ｃｓの間は周速が異なるため、連続的に吐出すると、流体の吐出量が過大となる箇所が生じるが、停止ポジション毎に停止して吐出して、当該箇所まで分離したら移動することにより、流体の無駄を防止しつつ、確実に分離させることができる。
【0074】
（５）流体除去部６０は、上記の態様では、除去ノズル６１からの気体の吹き出しにより流体を除去していたが、吸気装置に接続された除去ノズル６１によって、吸引により流体を除去する構成であってもよい。
【0075】
（６）位置決め部２０が貼合基板Ｓを位置決めするために、外周に接する位置の数は、３点以上であればよい。つまり、複数の把持部２１０は円形の貼合基板Ｓの中心Ｃｓを位置決めできればよいので、３つ以上あればよい。
【0076】
（７）保持部１０による貼合基板Ｓの回転の軸は、鉛直方向には限定されない。例えば、貼合基板Ｓが水平方向の軸回りに回転するように保持部１０を構成し、貼合基板Ｓの外周に対して、ノズル３０が鉛直方向に流体を吐出する構成であってもよい。保持部１０は、貼合基板Ｓの両面のうち、少なくともいずれかを保持して回転させることができればよい。このため、保持部１０は、第１の保持体１１１、第２の保持体１２１のいずれか一方によって貼合基板Ｓを保持させる構成でもよい。また、回転駆動部１２２は、第１の保持体１１１、第２の保持体１２１のいずれか一方を回転させる構成でも、双方を回転させる構成でもよい。着脱駆動部１２３は、第１の保持体１１１、第２の保持体１２１のいずれか一方を移動させる構成でも、双方を移動させる構成でもよい。
【0077】
（８）分離装置１は、図１６に示すように、基板処理装置２の一部として構成することができる。例えば、基板処理装置２を、分離装置１と、分離された第１の基板Ｓａ、第２の基板Ｓｂの表面を処理する表面処理装置３を収容した複数のチャンバ１ａを備え、前工程でカセット（ＦＯＵＰ）１ｂに複数枚収容されて搬送されてきた貼合基板Ｓに対して、各チャンバ１ａ内で１枚ずつ処理を行う枚葉処理の装置とすることができる。表面処理装置３は、例えば、分離後の第１の基板Ｓａ、第２の基板Ｓｂの表面を洗浄液により洗浄する洗浄装置である。貼合基板Ｓは、カセット１ｂから搬送ロボット１ｃによって１枚ずつ取り出され、バッファユニット１ｄに一時的に載置された後、搬送ロボット１ｅによる各チャンバ１ａへの搬送、分離、洗浄が行われる。表面処理装置３は、分離された第１の基板Ｓａ、第２の基板Ｓｂの表面を、洗浄液により洗浄する。
【0078】
［他の実施形態］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記に示す他の形態も包含する。また、本発明は、上記実施形態及び他の形態を全て又はいずれかを組み合わせた形態も包含する。さらに、これらの実施形態を発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができ、その変形も本発明に含まれる。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記に示す他の形態も包含する。また、本発明は、上記実施形態及び他の形態を全て又はいずれかを組み合わせた形態も包含する。さらに、これらの実施形態を発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができ、その変形も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【0079】
１ 分離装置
１ａ チャンバ
１ｂ カセット
１ｃ 搬送ロボット
１ｄ バッファユニット
１ｅ 搬送ロボット
２ 基板処理装置
３ 表面処理装置
１０ 保持部
２０ 位置決め部
３０ ノズル
３１ 供給装置
４０ ノズル駆動部
４１ 接離機構
４２ 位置調整機構
６０ 流体除去部
６１、６１Ａ、６１Ｂ 除去ノズル
６２ 給気装置
１００ 制御装置
１１０ 第１のホルダ
１１１ 第１の保持体
１１２ 支持機構
１１２ａ 支持軸
１２０ 第２のホルダ
１２１ 第２の保持体
１２２ 回転駆動部
１２２ａ 駆動軸
１２３ 着脱駆動部
２１０ 把持部
２２０ 支持部
２３０ 軸方向駆動部
２３１ 支柱部
２３２ 付勢部
２３３ 吸収部
２４０ 開閉駆動部
２４１ アーム
５１０、５１０Ａ、５１０Ｂ 加熱部
５２０ 温度検出部
５２１、５２１Ａ、５２１Ｂ 非接触検出部
５２２、５２２Ａ、５２２Ｂ 駆動部
５２３ ホルダ用検出部
Ｓ 貼合基板
１ａ チャンバ
１ｂ カセット
１ｃ 搬送ロボット
１ｄ バッファユニット
１ｅ 搬送ロボット
２ 基板処理装置
３ 表面処理装置
１０ 保持部
２０ 位置決め部
３０ ノズル
３１ 供給装置
４０ ノズル駆動部
４１ 接離機構
４２ 位置調整機構
６０ 流体除去部
６１、６１Ａ、６１Ｂ 除去ノズル
６２ 給気装置
１００ 制御装置
１１０ 第１のホルダ
１１１ 第１の保持体
１１２ 支持機構
１１２ａ 支持軸
１２０ 第２のホルダ
１２１ 第２の保持体
１２２ 回転駆動部
１２２ａ 駆動軸
１２３ 着脱駆動部
２１０ 把持部
２２０ 支持部
２３０ 軸方向駆動部
２３１ 支柱部
２３２ 付勢部
２３３ 吸収部
２４０ 開閉駆動部
２４１ アーム
５１０、５１０Ａ、５１０Ｂ 加熱部
５２０ 温度検出部
５２１、５２１Ａ、５２１Ｂ 非接触検出部
５２２、５２２Ａ、５２２Ｂ 駆動部
５２３ ホルダ用検出部
Ｓ 貼合基板
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】