KR20150042734A - 박리 장치, 박리 시스템, 박리 방법 및 컴퓨터 기억 매체 - Google Patents

박리 장치, 박리 시스템, 박리 방법 및 컴퓨터 기억 매체 Download PDF

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Abstract

[과제] 피처리 기판과 지지 기판의 박리 처리를 효율적으로 행한다.
[해결수단] 박리 장치는, 중첩 기판 중 지지 기판을 유지하는 제1 유지부와, 중첩 기판 중 피처리 기판을 유지하는 제2 유지부와, 제1 유지부의 외주부의 일부를 제2 유지부로부터 분리하는 방향으로 이동시키는 이동부를 갖는다. 제1 유지부는, 이동부에 접속되는 판형의 탄성 부재와, 탄성 부재에 설치되고, 지지 기판을 흡착하는 복수의 흡착부를 갖는다. 복수의 흡착부 중, 박리의 기점이 되는 지지 기판(S)의 외주부를 흡착하는 외주 흡착부(53)는, 지지 기판(S)의 흡착면(521a)이 개구되어 중공부(521b)가 형성된 패드 부재(521)와, 패드 부재(521)의 중공부(521b)에 감입하여 설치되고, 패드 부재(521)보다 높은 경도를 갖는 서포트 부재(522)를 갖는다.

Description

박리 장치, 박리 시스템, 박리 방법 및 컴퓨터 기억 매체{PEEL-OFF APPARATUS, PEEL-OFF SYSTEM, PEEL-OFF METHOD AND COMPUTER STORAGE MEDIUM}
본 발명은, 중첩 기판을 제1 기판과 제2 기판으로 박리하는 박리 장치, 그 박리 장치를 구비한 박리 시스템, 그 박리 장치를 이용한 박리 방법, 프로그램 및 컴퓨터 기억 매체에 관한 것이다.
최근, 예컨대 반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서, 실리콘 웨이퍼나 화합물 반도체 웨이퍼 등의 반도체 기판의 대구경화 및 박형화가 진행되고 있다. 대구경이며 얇은 반도체 기판은, 반송시나 연마 처리시에 휘어짐이나 균열이 생길 우려가 있다. 이 때문에, 반도체 기판에 지지 기판을 접합하여 보강한 후에 반송이나 연마 처리를 행하고, 그 후 지지 기판을 반도체 기판으로부터 박리하는 처리가 행해지고 있다.
예컨대 특허문헌 1에는, 제1 유지부에 의해 반도체 기판을 흡착 유지하고, 제2 유지부에 의해 지지 기판을 흡착 유지한 상태로, 제2 유지부의 외주부를 연직 방향으로 이동시킴으로써, 지지 기판을 반도체 기판으로부터 박리하는 방법이 개시되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2013-149655호 공보
그러나, 특허문헌 1에 개시된 방법에서는, 제2 유지부의 외주부의 1개소만을 유지하여 연직 방향으로 이동시키고 있어, 박리시에 기판에 작용하는 힘이 1개소뿐이므로, 박리 처리의 효율화를 도모한다고 하는 점에서 더욱 개선할 여지가 있었다.
또, 이러한 과제는, 기판의 박리를 수반하는 SOI(Silicon On Insulator) 등의 제조 공정에 있어서도 생길 수 있는 과제이다.
본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 피처리 기판과 지지 기판의 박리 처리를 효율적으로 행하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제1 기판과 제2 기판이 접합된 중첩 기판을, 상기 제1 기판과 제2 기판으로 박리하는 박리 장치로서, 상기 중첩 기판 중 상기 제1 기판을 유지하는 제1 유지부와, 상기 중첩 기판 중 상기 제2 기판을 유지하는 제2 유지부와, 상기 제1 유지부의 외주부의 일부를 상기 제2 유지부로부터 분리하는 방향으로 이동시키는 이동부를 가지며, 상기 제1 유지부는, 상기 이동부에 접속되는 판형의 탄성 부재와, 상기 탄성 부재에 설치되고, 상기 제1 기판을 흡착하는 복수의 흡착부를 가지며, 상기 복수의 흡착부 중, 박리의 기점(起點)이 되는 상기 제1 기판의 외주부를 흡착하는 외주 흡착부는, 상기 제1 기판의 흡착면이 개구되어 중공부가 형성된 패드 부재와, 상기 패드 부재의 중공부에 감입하여 설치되고, 상기 패드 부재보다 높은 경도를 갖는 서포트 부재를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 제1 유지부의 복수의 흡착부로 제1 기판을 흡착하고, 상기 제1 유지부로 제1 기판을 유지하면서, 제2 유지부로 제2 기판을 유지한다. 이 상태로 이동부에 의해, 제1 유지부의 외주부의 일부를 제2 유지부로부터 분리하는 방향으로 이동시킨다. 그렇게 하면, 박리의 기점측에 배치된 외주 흡착부가 인장되어, 제1 기판이 제2 기판으로부터 박리되기 시작한다. 이 때, 제1 유지부의 탄성 부재는 탄성을 갖기 때문에, 이동부가 제1 유지부를 인장했을 때 이러한 인장에 따라서 유연하게 변형된다. 이 때문에, 중첩 기판에 대하여 큰 부하를 가하지 않고, 또한 제1 기판을 그 외주부로부터 젖혀 올리도록 하여 인장할 수 있기 때문에, 제1 기판과 제2 기판을 효율적으로 박리할 수 있다.
또한, 발명자들이 예의 검토한 결과, 이와 같이 중첩 기판을 박리하는 경우에 있어서, 박리를 시작할 때, 박리의 기점이 되는 제1 기판의 외주부를 큰 힘으로 인장할 필요가 있는 것을 알 수 있었다. 그렇게 하면, 박리의 기점이 되는 제1 기판의 외주부를 흡착하는 외주 흡착부는, 이러한 인장력보다 큰 흡착력을 가질 필요가 있고, 구체적으로는 외주 흡착부의 흡착면의 면적을 크게 할 필요가 있다. 여기서, 흡착부에 예컨대 고무 등의 탄성체를 이용한 경우, 흡착 면적이 크고 또한 인장력이 크기 때문에, 흡착부가 변형되어 제1 기판을 적절하게 흡착할 수 없을 우려가 있다. 이러한 점에서, 본 발명의 외주 흡착부는, 패드 부재와 서포트 부재가 일체로 구성되어 있다. 이러한 경우, 서포트 부재가 높은 경도를 갖기 때문에 패드 부재의 변형을 억제할 수 있다. 또한, 패드 부재와 서포트 부재가 일체로 형성되어 있기 때문에, 이들 패드 부재와 서포트 부재로 제1 기판을 흡착하고, 그 제1 기판의 흡착 면적을 크게 할 수 있다. 따라서, 외주 흡착부에 의해 박리의 기점이 되는 제1 기판의 외주부를 적절하게 흡착할 수 있고, 제1 기판과 제2 기판을 적절하게 박리할 수 있다.
다른 관점에 의한 본 발명은, 상기 박리 장치를 구비한 박리 시스템으로서, 상기 박리 장치를 구비한 박리 처리 스테이션과, 상기 중첩 기판이 배치되는 반입 반출 스테이션과, 상기 박리 처리 스테이션과 상기 반입 반출 스테이션의 사이에서, 상기 중첩 기판을 반송하는 기판 반송 장치를 갖는 것을 특징으로 한다.
또 다른 관점에 의한 본 발명은, 제1 기판과 제2 기판이 접합된 중첩 기판을, 상기 제1 기판과 제2 기판으로 박리하는 박리 방법으로서, 판형의 탄성 부재와, 상기 탄성 부재에 설치되고, 상기 제1 기판을 흡착하는 복수의 흡착부를 구비하는 제1 유지부에 의해, 상기 중첩 기판 중 상기 제1 기판을 유지하는 제1 유지 공정과, 제2 유지부에 의해, 상기 중첩 기판 중 상기 제2 기판을 유지하는 제2 유지 공정과, 상기 제1 유지부에 접속되는 이동부에 의해, 상기 제1 유지부의 외주부의 일부를 상기 제2 유지부로부터 분리하는 방향으로 이동시키는 이동 공정을 가지며, 상기 복수의 흡착부 중 외주 흡착부는, 상기 제1 기판의 흡착면이 개구되어 중공부가 형성된 패드 부재와, 상기 패드 부재의 중공부에 감입하여 설치되고, 상기 패드 부재보다 높은 경도를 갖는 서포트 부재를 구비하고, 상기 이동 공정에 있어서, 상기 외주 흡착부는, 박리의 기점이 되는 상기 제1 기판의 외주부를 흡착하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 관점에 의한 본 발명에 의하면, 상기 박리 방법을 박리 장치에 의해 실행시키도록, 그 박리 장치를 제어하는 제어 장치의 컴퓨터 상에서 동작하는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체가 제공된다.
본 발명에 의하면, 피처리 기판과 지지 기판의 박리 처리를 효율적으로 그리고 적절하게 행할 수 있다.
도 1은, 본 실시형태에 따른 박리 시스템의 구성을 나타내는 모식 평면도이다.
도 2는, 다이싱 프레임에 유지된 중첩 기판의 모식 측면도이다.
도 3은, 다이싱 프레임에 유지된 중첩 기판의 모식 평면도이다.
도 4는, 본 실시형태에 따른 박리 장치의 구성을 나타내는 모식 측면도이다.
도 5는, 제1 유지부를 하측으로부터 본 모식 평면도이다.
도 6은, 제1 유지부를 하측으로부터 본 모식 평면도이다.
도 7은, 외주 흡착부를 하측으로부터 본 사시도이다.
도 8은, 외주 흡착부를 상측으로부터 본 사시도이다.
도 9는, 외주 흡착부의 모식 단면도이다.
도 10은, 외주 흡착부에 고무 부재만을 이용한 경우를 나타내는 설명도이다.
도 11은, 박리 처리의 처리 순서를 나타내는 플로우차트이다.
도 12a는, 박리 동작의 설명도이다.
도 12b는, 박리 동작의 설명도이다.
도 12c는, 박리 동작의 설명도이다.
도 12d는, 박리 동작의 설명도이다.
도 12e는, 박리 동작의 설명도이다.
도 12f는, 박리 동작의 설명도이다.
도 12g는, 박리 동작의 설명도이다.
도 13a는, 박리 유인 처리의 동작 설명도이다.
도 13b는, 박리 유인 처리의 동작 설명도이다.
도 13c는, 박리 유인 처리의 동작 설명도이다.
도 14a는, 예리 부재의 날끝의 형상예를 나타내는 모식 평면도이다.
도 14b는, 예리 부재의 날끝의 형상예를 나타내는 모식 평면도이다.
도 14c는, 예리 부재의 날끝의 형상예를 나타내는 모식 평면도이다.
도 15a는, 다른 실시형태에 따른 제1 유지부의 모식 평면도이다.
도 15b는, 다른 실시형태에 따른 제1 유지부의 모식 평면도이다.
도 16a는, SOI 기판의 제조 공정을 나타내는 모식도이다.
도 16b는, SOI 기판의 제조 공정을 나타내는 모식도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 관해 설명한다. 또, 이하에 나타내는 실시형태에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다.
<1. 박리 시스템>
우선, 본 실시형태에 따른 박리 시스템의 구성에 관해, 도 1∼도 3을 참조하여 설명한다. 도 1은, 본 실시형태에 따른 박리 시스템의 구성을 나타내는 모식 평면도이다. 또한, 도 2는, 다이싱 프레임에 유지된 중첩 기판의 모식 측면도이며, 도 3은, 동(同)중첩 기판의 모식 평면도이다.
또, 이하에서는 위치 관계를 명확하게 하기 위해, 서로 직교하는 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향을 규정하고, Z축 정방향을 연직 상향 방향으로 한다.
도 1에 나타내는 본 실시형태에 따른 박리 시스템(1)은, 제2 기판으로서의 피처리 기판(W)과 제1 기판으로서의 지지 기판(S)이 접착제(G)로 접합된 중첩 기판(T)(도 2 참조)을, 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)으로 박리한다.
이하에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 피처리 기판(W)의 판면 중, 접착제(G)를 통해 지지 기판(S)과 접합되는 측의 판면을 「접합면(Wj)」이라고 하고, 접합면(Wj)과는 반대측의 판면을 「비접합면(Wn)」이라고 한다. 또한, 지지 기판(S)의 판면 중, 접착제(G)를 통해 피처리 기판(W)과 접합되는 측의 판면을 「접합면(Sj)」이라고 하고, 접합면(Sj)과는 반대측의 판면을 「비접합면(Sn)」이라고 한다.
피처리 기판(W)은, 예컨대 실리콘 웨이퍼나 화합물 반도체 웨이퍼 등의 반도체 기판에 복수의 전자 회로가 형성된 기판이며, 전자 회로가 형성되는 측의 판면을 접합면(Wj)으로 하고 있다. 또한, 피처리 기판(W)은, 예컨대 비접합면(Wn)이 연마 처리됨으로써 박화되어 있다. 구체적으로는, 피처리 기판(W)의 두께는 약 20∼50 ㎛이다.
한편, 지지 기판(S)은, 피처리 기판(W)과 대략 동일한 직경의 기판이며, 피처리 기판(W)을 지지한다. 지지 기판(S)의 두께는 약 650∼750 ㎛이다. 이러한 지지 기판(S)으로는, 실리콘 웨이퍼 외에, 유리 기판 등을 이용할 수 있다. 또한, 이들 피처리 기판(W) 및 지지 기판(S)을 접합하는 접착제(G)의 두께는 약 40∼150 ㎛이다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 중첩 기판(T)은 다이싱 프레임(F)에 고정된다. 다이싱 프레임(F)은, 중첩 기판(T)보다 대직경의 개구부(Fa)를 중앙에 갖는 대략 고리형의 부재이며, 스테인리스강 등의 금속으로 형성된다. 다이싱 프레임(F)의 두께는 예컨대 1 mm 정도이다.
중첩 기판(T)은, 이러한 다이싱 프레임(F)에 다이싱 테이프(P)를 통해 고정된다. 구체적으로는, 다이싱 프레임(F)의 개구부(Fa)에 중첩 기판(T)을 배치하고, 개구부(Fa)를 이면으로부터 막도록 피처리 기판(W)의 비접합면(Wn) 및 다이싱 프레임(F)의 이면에 다이싱 테이프(P)를 접착한다. 이에 따라, 중첩 기판(T)은 다이싱 프레임(F)에 고정된 상태가 된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 박리 시스템(1)은, 제1 처리 블록(10) 및 제2 처리 블록(20)의 2개의 처리 블록을 구비한다. 제1 처리 블록(10)과 제2 처리 블록(20)은 인접하여 배치된다.
제1 처리 블록(10)에서는, 중첩 기판(T)의 반입, 중첩 기판(T)의 박리 처리, 박리후의 피처리 기판(W)의 세정 및 반출 등이 행해진다. 이러한 제1 처리 블록(10)은, 반입 반출 스테이션(11)과, 제1 반송 영역(12)과, 대기 스테이션(13)과, 엣지 커트 스테이션(14)과, 박리 스테이션(15)과, 제1 세정 스테이션(16)을 구비한다.
반입 반출 스테이션(11), 대기 스테이션(13), 엣지 커트 스테이션(14), 박리 스테이션(15) 및 제1 세정 스테이션(16)은, 제1 반송 영역(12)에 인접하여 배치된다. 구체적으로는, 반입 반출 스테이션(11)과 대기 스테이션(13)은, 제1 반송 영역(12)의 Y축 부방향측에 나란히 배치되고, 박리 스테이션(15)과 제1 세정 스테이션(16)은, 제1 반송 영역(12)의 Y축 정방향측에 나란히 배치된다. 또한, 엣지 커트 스테이션(14)은, 제1 반송 영역(12)의 X축 정방향측에 배치된다.
반입 반출 스테이션(11)에는 복수의 카세트 배치대가 설치되어 있고, 각 카세트 배치대에는, 중첩 기판(T)이 수용되는 카세트(Ct) 또는 박리후의 피처리 기판(W)이 수용되는 카세트(Cw)가 배치된다.
제1 반송 영역(12)에는, 중첩 기판(T) 또는 박리후의 피처리 기판(W)의 반송을 행하는 기판 반송 장치로서의 제1 반송 장치(121)가 배치된다. 제1 반송 장치(121)는, 수평 방향으로의 이동, 연직 방향으로의 승강 및 연직 방향을 중심으로 하는 선회가 가능한 반송 아암부와, 이 반송 아암부의 선단에 부착된 기판 유지부를 구비한다. 제1 반송 영역(12)에서는, 이러한 제1 반송 장치(121)에 의해, 중첩 기판(T)을 대기 스테이션(13), 엣지 커트 스테이션(14) 및 박리 스테이션(15)에 반송하는 처리나, 박리후의 피처리 기판(W)을 제1 세정 스테이션(16) 및 반입 반출 스테이션(11)에 반송하는 처리가 행해진다.
대기 스테이션(13)에는, 예컨대 다이싱 프레임(F)의 ID(Identification)의 판독을 행하는 ID 판독 장치가 배치되고, 이러한 ID 판독 장치에 의해, 처리중인 중첩 기판(T)을 식별할 수 있다. 또, 대기 스테이션(13)에서는, 상기 ID 판독 처리에 더하여, 처리를 대기하고 있는 중첩 기판(T)을 일시적으로 대기시켜 놓는 대기 처리가 필요에 따라서 행해진다. 이러한 대기 스테이션(13)에는, 제1 반송 장치(121)에 의해 반송된 중첩 기판(T)이 배치되는 배치대가 설치되어 있고, 이러한 배치대에 ID 판독 장치와 일시 대기부가 배치된다.
엣지 커트 스테이션(14)에는 엣지 커트 장치가 배치된다. 엣지 커트 장치는, 접착제(G)(도 2 참조)의 주연부를 용제에 의해 용해시켜 제거하는 엣지 커트 처리를 행한다. 이러한 엣지 커트 처리에 의해 접착제(G)의 주연부를 제거함으로써, 후술하는 박리 처리에 있어서 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)을 박리시키기 쉽게 할 수 있다. 또, 엣지 커트 장치는, 예컨대 중첩 기판(T)을 접착제(G)의 용제에 침지시킴으로써, 접착제(G)의 주연부를 용제에 의해 용해시킨다.
박리 스테이션(15)에는 박리 장치가 배치되고, 이러한 박리 장치에 의해, 중첩 기판(T)을 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)으로 박리하는 박리 처리가 행해진다. 박리 장치의 구체적인 구성 및 동작에 관해서는 후술한다.
제1 세정 스테이션(16)에서는, 박리후의 피처리 기판(W)의 세정 처리가 행해진다. 제1 세정 스테이션(16)에는, 박리후의 피처리 기판(W)을 다이싱 프레임(F)에 유지된 상태로 세정하는 제1 세정 장치가 배치된다. 제1 세정 장치로는, 예컨대 일본 특허 공개 제2013-033925호 공보에 기재된 세정 장치를 이용할 수 있다.
또한, 제2 처리 블록(20)에서는, 박리후의 지지 기판(S)의 세정 및 반출 등이 행해진다. 이러한 제2 처리 블록(20)은, 전달 스테이션(21)과, 제2 세정 스테이션(22)과, 제2 반송 영역(23)과, 반출 스테이션(24)을 구비한다.
전달 스테이션(21), 제2 세정 스테이션(22) 및 반출 스테이션(24)은, 제2 반송 영역(23)에 인접하여 배치된다. 구체적으로는, 전달 스테이션(21)과 제2 세정 스테이션(22)은, 제2 반송 영역(23)의 Y축 정방향측에 나란히 배치되고, 반출 스테이션(24)은, 제2 반송 영역(23)의 Y축 부방향측에 나란히 배치된다.
전달 스테이션(21)은, 제1 처리 블록(10)의 박리 스테이션(15)에 인접하여 배치된다. 이러한 전달 스테이션(21)에서는, 박리 스테이션(15)으로부터 박리후의 지지 기판(S)을 수취하여 제2 세정 스테이션(22)에 전달하는 전달 처리가 행해진다.
전달 스테이션(21)에는 제2 반송 장치(211)가 배치된다. 제2 반송 장치(211)는, 예컨대 베르누이척 등의 비접촉 유지부를 갖고 있고, 박리후의 지지 기판(S)은, 이러한 제2 반송 장치(211)에 의해 비접촉으로 반송된다.
제2 세정 스테이션(22)에서는, 박리후의 지지 기판(S)을 세정하는 제2 세정 처리가 행해진다. 이러한 제2 세정 스테이션(22)에는, 박리후의 지지 기판(S)을 세정하는 제2 세정 장치가 배치된다. 제2 세정 장치로는, 예컨대 일본 특허 공개 제2013-033925호 공보에 기재된 세정 장치를 이용할 수 있다.
제2 반송 영역(23)에는, 박리후의 지지 기판(S)의 반송을 행하는 제3 반송 장치(231)가 배치된다. 제3 반송 장치(231)는, 수평 방향으로의 이동, 연직 방향으로의 승강 및 연직 방향을 중심으로 하는 선회가 가능한 반송 아암부와, 이 반송 아암부의 선단에 부착된 기판 유지부를 구비한다. 제2 반송 영역(23)에서는, 이러한 제3 반송 장치(231)에 의해 박리후의 지지 기판(S)을 반출 스테이션(24)에 반송하는 처리가 행해진다.
반출 스테이션(24)에는 복수의 카세트 배치대가 설치되어 있고, 각 카세트 배치대에는 박리후의 지지 기판(S)이 수용되는 카세트(Cs)가 배치된다.
또한, 박리 시스템(1)은 제어 장치(30)를 구비한다. 제어 장치(30)는 박리 시스템(1)의 동작을 제어하는 장치이다. 이러한 제어 장치(30)는, 예컨대 컴퓨터이며, 도시하지 않은 제어부와 기억부를 구비한다. 기억부에는, 박리 처리 등의 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부는 기억부에 기억된 프로그램을 판독하여 실행함으로써 박리 시스템(1)의 동작을 제어한다.
또, 이러한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것이며, 그 기억 매체로부터 제어 장치(30)의 기억부에 인스톨된 것이어도 좋다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로는, 예컨대 하드디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
다음으로, 이상과 같이 구성된 박리 시스템(1)을 이용하여 행해지는 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)의 박리 처리 방법에 관해 설명한다.
박리 시스템(1)에서는, 우선, 제1 처리 블록(10)의 제1 반송 장치(121)가, 반입 반출 스테이션(11)에 배치된 카세트(Ct)로부터 중첩 기판(T)을 취출하고, 취출한 중첩 기판(T)을 대기 스테이션(13)에 반입한다.
계속해서, 대기 스테이션(13)에서는, ID 판독 장치가 다이싱 프레임(F)의 ID를 판독하는 ID 판독 처리를 행한다. ID 판독 장치에 의해 판독된 ID는 제어 장치(30)에 송신된다. 그 후, 중첩 기판(T)은, 제1 반송 장치(121)에 의해 대기 스테이션(13)으로부터 취출되어, 엣지 커트 스테이션(14)에 반입된다.
엣지 커트 스테이션(14)에서는, 엣지 커트 장치가 중첩 기판(T)에 대하여 엣지 커트 처리를 행한다. 이러한 엣지 커트 처리에 의해 접착제(G)의 주연부가 제거됨으로써, 후단의 박리 처리에 있어서 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)이 박리되기 쉬워진다. 따라서, 박리 처리에 요하는 시간을 단축시킬 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태에 따른 박리 시스템(1)에서는, 엣지 커트 스테이션(14)이 제1 처리 블록(10)에 포함되어 있기 때문에, 제1 처리 블록(10)에 반입된 중첩 기판(T)을 제1 반송 장치(121)를 이용하여 엣지 커트 스테이션(14)에 직접 반입할 수 있다. 따라서, 일련의 기판 처리의 작업 처리량을 향상시킬 수 있다. 또한, 엣지 커트 처리로부터 박리 처리까지의 시간을 용이하게 관리할 수 있어, 박리 성능을 안정화시킬 수 있다.
또, 예컨대 장치간의 처리 시간차 등에 의해 처리를 대기하고 있는 중첩 기판(T)이 생기는 경우에는, 대기 스테이션(13)에 설치된 일시 대기부를 이용하여 중첩 기판(T)을 일시적으로 대기시켜 놓을 수 있어, 일련의 공정 사이에서의 손실 시간을 단축시킬 수 있다.
계속해서, 엣지 커트 처리후의 중첩 기판(T)은, 제1 반송 장치(121)에 의해 엣지 커트 스테이션(14)으로부터 취출되어 박리 스테이션(15)에 반입된다. 그리고, 박리 스테이션(15)에 배치된 박리 장치가 중첩 기판(T)에 대하여 박리 처리를 행한다. 이러한 박리 처리에 의해, 중첩 기판(T)은 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)으로 분리된다.
박리후의 피처리 기판(W)은, 제1 반송 장치(121)에 의해 박리 스테이션(15)으로부터 취출되어 제1 세정 스테이션(16)에 반입된다. 제1 세정 스테이션(16)에서는, 제1 세정 장치가 박리후의 피처리 기판(W)에 대하여 제1 세정 처리를 행한다. 이러한 제1 세정 처리에 의해, 피처리 기판(W)의 접합면(Wj)에 잔존하는 접착제(G)가 제거된다.
제1 세정 처리후의 피처리 기판(W)은, 제1 반송 장치(121)에 의해 제1 세정 스테이션(16)으로부터 취출되어, 반입 반출 스테이션(11)에 배치된 카세트(Cw)에 수용된다. 그 후, 카세트(Cw)는 반입 반출 스테이션(11)으로부터 취출되어 회수된다. 이렇게 하여, 피처리 기판(W)에 관한 처리가 종료한다.
한편, 제2 처리 블록(20)에서는, 전술한 제1 처리 블록(10)에서의 처리와 병행하여, 박리후의 지지 기판(S)에 대한 처리가 행해진다.
제2 처리 블록(20)에서는, 우선, 전달 스테이션(21)에 배치된 제2 반송 장치(211)가, 박리후의 지지 기판(S)을 박리 스테이션(15)으로부터 취출하여 제2 세정 스테이션(22)에 반입한다.
여기서, 박리후의 지지 기판(S)은, 박리 장치에 의해 상면측, 즉 비접합면(Sn)측이 유지된 상태로 되어 있고, 제2 반송 장치(211)는, 지지 기판(S)의 접합면(Sj)측을 하측으로부터 비접촉으로 유지한다. 그 후, 제2 반송 장치(211)는, 유지한 지지 기판(S)을 반전시킨 다음, 제2 세정 스테이션(22)의 제2 세정 장치에 배치한다. 이에 따라, 지지 기판(S)은, 접착제(G)가 잔존하는 접합면(Sj)을 상측으로 향하게 한 상태로 제2 세정 장치에 배치된다. 그리고, 제2 세정 장치는, 지지 기판(S)의 접합면(Sj)을 세정하는 제2 세정 처리를 행한다. 이러한 제2 세정 처리에 의해, 지지 기판(S)의 접합면(Sj)에 잔존하는 접착제(G)가 제거된다.
제2 세정 처리후의 지지 기판(S)은, 제2 반송 영역(23)에 배치된 제3 반송 장치(231)에 의해 제2 세정 스테이션(22)으로부터 취출되어, 반출 스테이션(24)에 배치된 카세트(Cs)에 수용된다. 그 후, 카세트(Cs)는 반출 스테이션(24)으로부터 취출되어 회수된다. 이렇게 하여, 지지 기판(S)에 관한 처리도 종료한다.
이와 같이, 본 실시형태에 따른 박리 시스템(1)은, 다이싱 프레임(F)에 고정된 기판(중첩 기판(T) 및 박리후의 피처리 기판(W))용의 프론트 엔드(반입 반출 스테이션(11) 및 제1 반송 장치(121))와, 다이싱 프레임(F)에 유지되지 않는 기판(박리후의 지지 기판(S))용의 프론트 엔드(반출 스테이션(24) 및 제3 반송 장치(231))를 구비하는 구성으로 했다. 이에 따라, 피처리 기판(W)을 반입 반출 스테이션(11)에 반송하는 처리와, 지지 기판(S)을 반출 스테이션(24)에 반송하는 처리를 병렬로 행하는 것이 가능해지므로, 일련의 기판 처리를 효율적으로 행할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 박리 시스템(1)에서는, 박리 스테이션(15)과 제2 세정 스테이션(22)이 전달 스테이션(21)을 통해 접속된다. 이에 따라, 제1 반송 영역(12)이나 제2 반송 영역(23)을 경유하지 않고, 박리후의 지지 기판(S)을 박리 스테이션(15)으로부터 제2 세정 스테이션(22)에 직접 반입하는 것이 가능해지므로, 박리후의 지지 기판(S)의 반송을 원활하게 행할 수 있다.
또, 제1 처리 블록(10)은, 중첩 기판(T)에 다이싱 프레임(F)을 부착하기 위한 마운트 장치를 구비하고 있어도 좋다. 이러한 경우, 다이싱 프레임(F)이 부착되어 있지 않은 중첩 기판(T)을 카세트(Ct)로부터 취출하여 마운트 장치에 반입하고, 마운트 장치에 있어서 중첩 기판(T)에 다이싱 프레임(F)을 부착한 후, 다이싱 프레임(F)에 고정된 중첩 기판(T)을 엣지 커트 스테이션(14) 및 박리 스테이션(15)에 순차적으로 반송하게 된다. 또, 마운트 장치는, 예컨대 엣지 커트 스테이션(14)을 제2 처리 블록(20)으로 이동시키고, 엣지 커트 스테이션(14)이 설치되어 있던 장소에 배치하면 된다.
<2. 박리 장치의 구성>
다음으로, 박리 스테이션(15)에 설치되는 박리 장치의 구성에 관해 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는, 본 실시형태에 따른 박리 장치(5)의 구성을 나타내는 모식 측면도이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 박리 장치(5)는 처리실(100)을 구비한다. 처리실(100)의 측면에는 반입 반출구(도시하지 않음)가 설치된다. 반입 반출구는, 제1 반송 영역(12)측과 전달 스테이션(21)측에 각각 설치된다.
박리 장치(5)는, 제1 유지부(50)와, 이동부(60)와, 제2 유지부(70)와, 프레임 유지부(80)와, 박리 유인부(90)를 구비하고, 이들은 처리실(100)의 내부에 배치된다.
박리 장치(5)는, 중첩 기판(T)의 지지 기판(S)측을 제1 유지부(50)에 의해 상측으로부터 흡착 유지하고, 중첩 기판(T)의 피처리 기판(W)측을 제2 유지부(70)에 의해 하측으로부터 흡착 유지한다. 그리고, 박리 장치(5)는, 이동부(60)에 의해, 지지 기판(S)을 피처리 기판(W)의 판면으로부터 분리하는 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 제1 유지부(50)에 유지된 지지 기판(S)이, 그 일단으로부터 타단을 향해서 피처리 기판(W)으로부터 연속적으로 박리된다. 이하, 각 구성요소에 관해 구체적으로 설명한다.
제1 유지부(50)는, 탄성 부재(51)와, 복수의 흡착부(52, 53)를 구비한다. 탄성 부재(51)는 박판형의 부재이며, 예컨대 판금 등의 금속으로 형성된다. 이러한 탄성 부재(51)는, 지지 기판(S)의 상측에 있어서 지지 기판(S)과 대향 배치된다. 복수의 흡착부(52, 53)는, 탄성 부재(51)에서의 지지 기판(S)과의 대향면에 설치된다.
도 5에 나타낸 바와 같이 탄성 부재(51)는, 본체부(511)와, 연장부(512)를 구비한다. 본체부(511)는, 외경이 지지 기판(S)과 대략 동일한 직경의 원판 형상을 갖는다. 연장부(512)는, 본체부(511)의 외주부 중 박리의 가장 기점측에 위치하는 외주부(여기서는, X축 부방향측의 외주부)의 일부를 박리의 진행 방향과는 반대측(X축 부방향측)을 향해서 연장시킨 부위이다. 그리고, 이러한 연장부(512)의 선단에는 이동부(60)의 지주 부재(61)가 접속된다.
복수의 흡착부(52, 53)는, 각각 지지 기판(S)의 외주부를 흡착하는 외주 흡착부(52)와, 지지 기판(S)의 내주부를 흡착하는 내주 흡착부(53)이다. 우선, 외주 흡착부(52)에 관해 설명한다.
외주 흡착부(52)는, 박리의 기점이 되는 지지 기판(S)의 외주부를 흡착하는 위치(여기서는, X축 부방향측의 외주부)에 배치된다. 외주 흡착부(52)의 X축 부방향측의 외연은, 지지 기판(S)의 외연을 따라서 만곡되어 있다. 그리고, 외주 흡착부(52)는, 그 외주 흡착부(52)의 X축 부방향측의 외연이 지지 기판(S)의 외연과 일치하는 위치에 배치되어 있다. 또, 외주 흡착부(52)의 X축 정방향측의 외연의 형상은 특별히 한정되지는 않지만, 본 실시형태에서는 만곡되어 형성되어 있다.
외주 흡착부(52)를 평면에서 보았을 때의 크기, 즉 지지 기판(S)에 대한 흡착면은, 다음 2개의 조건을 만족시키도록 결정된다. 또, 그 외주 흡착부(52)의 흡착면은, 후술하는 패드 부재(521)의 흡착면(521a)과 서포트 부재(522)의 흡착면(522a)으로 구성된다.
첫번째 조건은, 외주 흡착부(52)에 작용하는 힘에 견딜 수 있도록, 그 외주 흡착부(52)의 흡착면의 면적이 확보되어 있는 것이다. 중첩 기판(T)의 박리를 개시할 때, 즉 박리의 기점이 되는 지지 기판(S)의 외주를 인장할 때에는, 그 기점을 큰 힘, 예컨대 150 N으로 인장할 필요가 있다. 이 때문에, 외주 흡착부(52)는, 이러한 인장력보다 큰 흡착력을 가질 필요가 있고, 외주 흡착부(52)의 흡착면의 면적을 크게 할 필요가 있다.
두번째 조건은, 도 6에 나타낸 바와 같이 박리 유인부(90)에 의해 형성되는 박리 개시 부위(M)를 외주 흡착부(52)가 흡착하도록, 그 외주 흡착부(52)의 흡착면이 형성되어 있는 것이다. 후술하는 바와 같이 박리 개시 부위(M)는, 지지 기판(S)과 피처리 기판(W)이 박리되는 계기가 되는 부위이다. 이 박리 개시 부위(M)를 외주 흡착부(52)가 흡착함으로써, 지지 기판(S)의 박리를 확실하게 개시시킬 수 있다. 그리고, 지지 기판(S)이 박리 개시 부위(M)로부터 젖혀 올라가도록 인장되어, 지지 기판(S)을 피처리 기판(W)으로부터 효율적으로 박리시킬 수 있다.
이러한 외주 흡착부(52)는, 도 7∼도 9에 나타낸 바와 같이 패드 부재(521), 서포트 부재(522), 지지 부재(523)를 구비한다. 지지 부재(523)는, 탄성 부재(51)에 고정되고, 또한 패드 부재(521)의 상면에 설치되어, 패드 부재(521)와 서포트 부재(522)를 지지한다.
패드 부재(521)는, 그 지지 기판(S)에 대한 흡착면(521a)이 개구되어 내부에 중공부(521b)가 형성된다. 패드 부재(521)에는, 외주 흡착부(52)에 작용하는 인장력에 대하여 신장되기 쉬운 탄성을 갖는 재료가 이용된다. 구체적으로는, 예컨대 경도가 35∼60도인 고무가 이용된다. 또, 재료의 가공 한계를 고려하면, 경도가 45도인 고무를 이용하는 것이 보다 바람직하다. 고무의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 CR 고무(클로로프렌 고무), 실리콘 고무, EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 고무) 등이 이용된다.
패드 부재(521)에 있어서 지지 기판(S)의 외연에 대응하는 부분(패드 부재(521)의 X축 부방향측의 외연)은, 그 지지 기판(S)의 외연과 일치하고 있다. 이것에 의해, 패드 부재(521)는 지지 기판(S)의 외주부를 그 외연까지 확실하게 흡착할 수 있다. 또, 패드 부재(521)의 X축 부방향측의 외연은, 지지 기판(S)의 외연과 접촉하고 있으면 되며, 예컨대 지지 기판(S)의 외연으로부터 외측으로 튀어 나와 있어도 좋다. 이러한 경우에도, 패드 부재(521)가 지지 기판(S)의 외연을 흡착하여 그 지지 기판(S)의 외주부를 적절하게 흡착할 수 있다.
서포트 부재(522)는, 패드 부재(521)의 중공부(521b)에 감입하여 설치된다. 또한, 지지 기판(S)에 대한 서포트 부재(522)의 흡착면(522a)은, 패드 부재(521)의 흡착면(521a)과 동일 평면상에 형성된다. 즉, 전술한 바와 같이 패드 부재(521)의 흡착면(521a)과 서포트 부재(522)의 흡착면(522a)에 의해, 지지 기판(S)에 대한 외주 흡착부(52)의 흡착면이 구성되어 있다.
서포트 부재(522)에는, 패드 부재(521)보다 높은 경도를 갖는 재료이며, 외주 흡착부(52)에 작용하는 인장력에 대하여 변형되지 않는 경도의 재료가 이용된다. 구체적으로는, 알루미늄, 철, SUS(스테인리스강) 등의 금속이나, 플라스틱계의 수지 등이 이용된다.
서포트 부재(522)의 흡착면(522a)에는, 흡기구(524)가 형성되어 있다. 흡기구(524)는, 서포트 부재(522), 패드 부재(521) 및 지지 부재(523)를 삽입 관통하는 흡기관(525)을 통해, 진공 펌프 등의 흡기 장치(526)에 접속된다. 외주 흡착부(52)는, 흡기 장치(526)가 발생시키는 흡인력에 의해, 패드 부재(521)의 흡착면(521a)과 서포트 부재(522)의 흡착면(522a)을 통해 지지 기판(S)의 외주부를 흡착한다.
여기서, 본 실시형태와 같이 외주 흡착부(52)를 패드 부재(521)와 서포트 부재(522)의 2층 구조로 한 경우의 작용 효과에 관해 설명한다. 전술한 바와 같이 박리의 기점이 되는 지지 기판(S)의 외주부를 인장할 때에는, 그 기점을 큰 힘으로 인장할 필요가 있기 때문에, 외주 흡착부(52)의 면적을 크게 할 필요가 있다.
이러한 경우에 있어서, 예컨대 도 10에 나타낸 바와 같이 고무 부재(R)만으로 지지 기판(S)을 흡착하는 경우, 외주 흡착부를 인장하면, 고무 부재(R)의 내주부가 인장되고, 고무 부재(R)의 외주부에 가로 방향의 힘이 작용한다. 고무는 가로 방향의 힘에는 약하기 때문에, 고무 부재(R)의 내주부가 상측으로 이동하면서, 고무 부재(R)의 외주부가 내측으로 이동한다. 그렇게 하면, 고무 부재(R)의 전체면에서 지지 기판(S)을 흡착할 수 없다. 또한, 고무 부재(R)와 지지 기판(S) 사이에 간극이 생기고, 그 간극으로부터 공기의 리크(흡인 누설)가 생길 우려도 있다. 따라서, 고무 부재(R)만을 이용한 경우, 지지 기판(S)을 적절하게 흡착할 수 없다.
또한, 예컨대 금속 부재 등, 높은 경도의 재료만으로 지지 기판(S)을 흡착하면, 외주 흡착부의 인장에 따라서 금속 부재가 신장되지 않는다. 이러한 경우, 외주 흡착부를 인장하면, 금속 부재가 지지 기판(S)로부터 떨어져 버려, 지지 기판(S)을 적절하게 흡착할 수 없다.
이에 비해, 본 실시형태에 의하면, 도 9에 나타낸 바와 같이 외주 흡착부(52)를 인장하면, 패드 부재(521)는 상측으로 신장되면서, 서포트 부재(522)는 변형되지 않는다. 이 때문에, 전술한 도 10에 나타낸 바와 같이 패드 부재(521)에 가로 방향의 힘이 가해지지 않아, 패드 부재(521)는 지지 기판(S)에 적절하게 접촉한다. 그리고, 패드 부재(521)와 서포트 부재(522)가 일체가 되어 그 흡착면(521a, 522a)의 전체면에서 지지 기판(S)을 흡착하기 때문에, 지지 기판(S)을 적절하게 흡착할 수 있다.
다음으로, 복수의 흡착부(52, 53) 중 내주 흡착부(53)에 관해 설명한다. 내주 흡착부(53)는, 도 5에 나타낸 바와 같이 지지 기판(S)의 내주부를 흡착하는 위치에 배치된다. 내주 흡착부(53)는, 2개의 내주 흡착부(53a)로 이루어진 제1 흡착군, 3개의 내주 흡착부(53b)로 이루어진 제2 흡착부군 및 3개의 내주 흡착부(53c)로 이루어진 제3 흡착부군을 갖는다. 제1∼제3 흡착부군은, 박리의 진행 방향(X축 정방향)을 따라서 제1 흡착부군, 제2 흡착부군 및 제3 흡착부군의 순으로 배치된다.
제1 흡착부군에 포함되는 2개의 내주 흡착부(53a)는, 박리의 진행 방향(X축 정방향)에 대하여 직교하는 방향(Y축 방향)으로 나란히 배치된다(도 5에 나타내는 가상선 L1 참조). 마찬가지로, 제2 흡착부군에 포함되는 3개의 내주 흡착부(53b) 및 제3 흡착부군에 포함되는 3개의 내주 흡착부(53c)도, 박리의 진행 방향에 대하여 직교하는 방향(Y축 방향)으로 나란히 배치된다(도 5에 나타내는 가상선 L2, L3 참조).
이와 같이, 제1 유지부(50)가 구비하는 복수의 흡착부(52, 53) 중, 박리의 가장 기점측에 설치되는 외주 흡착부(52) 이외의 내주 흡착부(53a, 53b, 53c)는, 각각 박리의 진행 방향에 대하여 직교하는 방향으로 나란히, 그리고 박리의 진행 방향에 대하여 다단으로 배치된다.
따라서, 박리의 기점측의 외주 흡착부(52)에 의해 지지 기판(S)의 박리를 확실하게 개시시키면서, 복수의 내주 흡착부(53a, 53b, 53c)에 의해 지지 기판(S)을 피처리 기판(W)으로부터 효율적으로 박리시킬 수 있다.
각 내주 흡착부(53)는, 도 4에 나타낸 바와 같이 지지 기판(S)을 흡착하는 흡착 패드(531)와, 탄성 부재(51)에 고정되며 흡착 패드(531)를 하부에서 지지하는 지지 부재(532)를 구비한다.
각 내주 흡착부(53)는, 흡기관(533)을 통해 진공 펌프 등의 흡기 장치(534)에 접속된다. 복수의 내주 흡착부(53)는, 흡기 장치(534)가 발생시키는 흡인력에 의해 지지 기판(S)의 내주부를 흡착한다.
또, 내주 흡착부(53)가 구비하는 흡착 패드(531)로는, 변형량이 적은 타입인 것이 바람직하다. 이것은, 후술하는 이동부(60)가 제1 유지부(50)를 인장했을 때에 흡착 패드(531)가 크게 변형되면, 이러한 변형에 따라 지지 기판(S)의 피흡착 부분이 크게 변형되어, 지지 기판(S) 혹은 피처리 기판(W)이 손상을 받을 우려가 있기 때문이다. 구체적으로, 흡착 패드(531)로는, 예컨대 흡착면에 리브를 갖는 것이나, 공간의 높이가 0.5 mm 이하인 플랫 패드 등을 이용하는 것이 바람직하다.
도 4로 되돌아가, 박리 장치(5)의 그 밖의 구성에 관해 설명한다. 이동부(60)는, 지주 부재(61)와, 이동 기구(62)와, 로드셀(63)을 구비한다.
지주 부재(61)는, 연직 방향(Z축 방향)으로 연장되는 부재이며, 일단부가 탄성 부재(51)의 연장부(512)(도 5 참조)에 접속되고, 타단부가 상측 베이스부(103)를 통해 이동 기구(62)에 접속된다.
이동 기구(62)는, 상측 베이스부(103)의 상부에 고정되며 하부에 접속되는 지주 부재(61)를 연직 방향으로 이동시킨다. 로드셀(63)은, 지주 부재(61)에 가해지는 부하를 검출한다.
이러한 이동부(60)는, 이동 기구(62)를 이용하여 지주 부재(61)를 연직 상측으로 이동시킴으로써, 지주 부재(61)에 접속된 제1 유지부(50)를 인장하여 올린다. 이 때, 이동부(60)는, 로드셀(63)에 의한 검출 결과에 기초하여, 지지 기판(S)에 가해지는 힘을 제어하면서 제1 유지부(50)를 인장시킬 수 있다.
여기서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 인상의 역점(力點)이 되는 지주 부재(61)는, 인상의 지점이 되는 외주 흡착부(52), 즉, 박리의 가장 기점측(여기서는, X축 부방향측)에 배치되는 외주 흡착부(52)보다 박리의 진행 방향의 반대측에 배치된다. 여기서, 박리 방향은 X축의 정방향으로서 규정된다.
따라서, 인상의 작용점이 되는 중첩 기판(T)의 외연부(박리의 개시 위치이며, 후술하는 「박리 개시 부위(M)」에 상당)에는, 도 4에 있어서 시계 방향의 회전력(모멘트)이 발생한다. 이에 따라, 이동부(60)는, 지지 기판(S)을 그 외연으로부터 젖혀 올리도록 하여 인장할 수 있어, 지지 기판(S)을 피처리 기판(W)으로부터 효율적으로 박리시킬 수 있다.
또, 제1 유지부(50)는 이동부(60)에 의해 지지되고, 이동부(60)는 상측 베이스부(103)에 의해 지지된다. 또한, 상측 베이스부(103)는 처리실(100)의 천장부에 지지된다.
제2 유지부(70)는, 제1 유지부(50)의 하측에 배치되고, 중첩 기판(T)의 피처리 기판(W)측을 다이싱 테이프(P)를 통해 흡착 유지한다. 이러한 제2 유지부(70)는, 원판 형상의 본체부(71)와, 본체부(71)를 지지하는 지주 부재(72)를 구비한다.
본체부(71)는, 예컨대 알루미늄 등의 금속 부재로 형성된다. 이러한 본체부(71)의 상면에는 흡착면(73)이 설치된다. 흡착면(73)은 다공질체이며, 예컨대 PCTFE(폴리클로로트리플루오로에틸렌) 등의 수지 부재로 형성된다.
본체부(71)의 내부에는, 흡착면(73)을 통해 외부와 연통하는 흡인 공간(74)이 형성된다. 흡인 공간(74)은, 흡기관(711)을 통해 진공 펌프 등의 흡기 장치(712)와 접속된다. 이러한 제2 유지부(70)는, 흡기 장치(712)의 흡기에 의해 발생하는 부압을 이용하여, 피처리 기판(W)의 비접합면(Wn)을 다이싱 테이프(P)를 통해 흡착면(73)에 흡착시킴으로써 중첩 기판(T)을 흡착 유지한다.
본체부(71)의 흡착면(73)은, 피처리 기판(W)보다 약간 직경이 크게 형성된다. 이에 따라, 피처리 기판(W)의 주연부에서의 흡인 누설을 방지할 수 있기 때문에, 중첩 기판(T)을 보다 확실하게 흡착 유지할 수 있다.
또한, 피처리 기판(W)과의 흡착면에 홈 등의 비흡착부가 형성되어 있으면, 이러한 비흡착부에서 피처리 기판(W)에 크랙이 발생할 우려가 있다. 그래서, 본체부(71)의 흡착면(73)은, 홈 등의 비흡착부를 갖지 않는 평탄면으로 했다. 이에 따라, 피처리 기판(W)에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 흡착면(73)을 PCTFE 등의 수지 부재로 형성하는 것으로 했기 때문에, 피처리 기판(W)에 대한 손상을 더욱 억제할 수 있다.
제2 유지부(70)의 외측에는, 다이싱 프레임(F)을 하측으로부터 유지하는 프레임 유지부(80)가 배치된다. 프레임 유지부(80)는, 다이싱 프레임(F)을 흡착 유지하는 복수의 흡착 패드(81)와, 흡착 패드(81)를 지지하는 지지 부재(82)와, 지지 부재(82)를 연직 방향으로 이동시키는 이동 기구(83)를 구비한다.
흡착 패드(81)는 고무 등의 탄성 부재에 의해 형성되며, 예컨대 도 3에 나타내는 다이싱 프레임(F)의 네 모서리에 대응하는 위치에 각각 설치된다. 이 흡착 패드(81)에는, 흡인구(도시하지 않음)가 형성되며, 진공 펌프 등의 흡기 장치(822)가 지지 부재(82) 및 흡기관(821)을 통해 상기 흡인구에 접속된다.
프레임 유지부(80)는, 흡기 장치(822)의 흡기에 의해 발생하는 부압을 이용하여 다이싱 프레임(F)을 흡착함으로써, 다이싱 프레임(F)을 유지한다. 또한, 프레임 유지부(80)는, 이동 기구(83)에 의해 지지 부재(82) 및 흡착 패드(81)를 연직 방향으로 이동시킴으로써, 흡착 패드(81)에 흡착 유지된 다이싱 프레임(F)을 연직 방향으로 이동시킨다.
제2 유지부(70) 및 프레임 유지부(80)는, 하측 베이스부(104)에 의해 하측으로부터 지지된다. 또한, 하측 베이스부(104)는, 처리실(100)의 바닥면에 고정된 회전 승강 기구(105)에 의해 지지된다.
회전 승강 기구(105)는, 하측 베이스부(104)를 연직축 둘레에 회전시킴으로써, 하측 베이스부(104)에 지지된 제2 유지부(70) 및 프레임 유지부(80)를 일체적으로 회전시킨다. 또한, 회전 승강 기구(105)는, 하측 베이스부(104)를 연직 방향으로 이동시킴으로써, 하측 베이스부(104)에 지지된 제2 유지부(70) 및 프레임 유지부(80)를 일체적으로 승강시킨다.
제2 유지부(70)의 외측에는 박리 유인부(90)가 배치된다. 이러한 박리 유인부(90)는, 지지 기판(S)이 피처리 기판(W)으로부터 박리되는 계기가 되는 부위를 중첩 기판(T)의 측면에 형성한다.
박리 유인부(90)는, 예리 부재(91)와, 이동 기구(92)와, 승강 기구(93)를 구비한다. 예리 부재(91)는, 예컨대 평날이며, 날끝이 중첩 기판(T)을 향해서 돌출되도록 이동 기구(92)에 지지된다.
이동 기구(92)는, X축 방향으로 연장되는 레일을 따라서 예리 부재(91)를 이동시킨다. 승강 기구(93)는, 예컨대 상측 베이스부(103)에 고정되며, 이동 기구(92)를 연직 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 예리 부재(91)의 높이 위치, 즉 중첩 기판(T)의 측면에 대한 접촉 위치가 조절된다.
이러한 박리 유인부(90)는, 승강 기구(93)를 이용하여 예리 부재(91)의 높이 위치를 조절한 후, 이동 기구(92)를 이용하여 예리 부재(91)를 수평 방향(여기서는, X축 정방향)으로 이동시킴으로써, 예리 부재(91)를 지지 기판(S)에서의 접착제(G) 근처의 측면에 접촉시킨다. 이에 따라, 중첩 기판(T)에, 지지 기판(S)이 피처리 기판(W)으로부터 박리되는 계기가 되는 부위(이하, 「박리 개시 부위」라고 기재함)가 형성된다.
<3. 박리 장치의 동작>
다음으로, 박리 장치(5)의 구체적인 동작에 관해 도 11 및 도 12a∼도 12g를 참조하여 설명한다. 도 11은, 박리 처리의 처리 순서를 나타내는 플로우차트이다. 또한, 도 12a∼도 12g는 박리 동작의 설명도이다. 또, 박리 장치(5)는, 제어 장치(30)의 제어에 기초하여 도 11에 나타내는 각 처리 순서를 실행한다.
다이싱 프레임(F)에 고정된 중첩 기판(T)이 처리실(100) 내에 반입되면, 박리 장치(5)는, 우선 중첩 기판(T)의 피처리 기판(W)측과 다이싱 프레임(F)을 각각 제2 유지부(70) 및 프레임 유지부(80)를 이용하여 하측으로부터 흡착 유지한다(단계 S101). 이 때, 도 12a에 나타낸 바와 같이, 피처리 기판(W) 및 다이싱 프레임(F)은, 다이싱 테이프(P)가 수평으로 접착된 상태로, 제2 유지부(70) 및 프레임 유지부(80)에 유지된다.
그 후, 박리 장치(5)는, 위치 조절부(도시하지 않음)를 이용하여 중첩 기판(T)을 정해진 위치로 조절한다. 위치 조절부는, 예컨대 제1 유지부(50)의 상측(예컨대, 상측 베이스부(103))이자, 중첩 기판(T)의 외주의 3개소에 대응하는 위치에 설치된다. 각 위치 조절부는, 중첩 기판(T) 중 지지 기판(S)의 측면에 접촉하는 아암부를 구비한다. 그리고, 3개의 아암부를 지지 기판(S)의 측면에 접촉시킴으로써, 제2 유지부(70)에 유지된 중첩 기판(T)을 센터링한다.
계속해서, 박리 장치(5)는, 프레임 유지부(80)의 이동 기구(83)(도 4 참조)를 이용하여 프레임 유지부(80)를 강하시켜, 프레임 유지부(80)에 유지된 다이싱 프레임(F)을 강하시킨다(단계 S102). 이에 따라, 박리 유인부(90)의 예리 부재(91)를 중첩 기판(T)을 향해서 진출시키기 위한 스페이스가 확보된다(도 12b 참조).
계속해서, 박리 장치(5)는, 박리 유인부(90)를 이용하여 박리 유인 처리를 행한다(단계 S103). 박리 유인 처리는, 지지 기판(S)이 피처리 기판(W)으로부터 박리되는 계기가 되는 부위(박리 개시 부위(M))를 중첩 기판(T)에 형성한다(도 12c 참조).
여기서, 박리 유인 처리의 내용에 관해 도 13a∼도 13c를 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 13a∼도 13c는, 박리 유인 처리의 동작 설명도이다.
또, 이 박리 유인 처리는, 중첩 기판(T) 중의 피처리 기판(W)이 제2 유지부(70)에 의해 유지되고, 다이싱 프레임(F)이 프레임 유지부(80)에 의해 유지된 후, 그리고 중첩 기판(T) 중의 지지 기판(S)이 제1 유지부(50)에 의해 유지되기 전에 행해진다. 즉, 박리 유인 처리는 지지 기판(S)이 자유로운 상태에서 행해진다.
박리 장치(5)는, 승강 기구(93)(도 4 참조)를 이용하여 예리 부재(91)의 높이 위치를 조정한 후, 이동 기구(92)를 이용하여 예리 부재(91)를 중첩 기판(T)의 측면을 향해서 이동시킨다. 구체적으로는, 도 13a에 나타낸 바와 같이, 중첩 기판(T)의 측면 중, 지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면을 향해서 예리 부재(91)를 대략 수평으로 이동시킨다.
여기서, 「지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면」이란, 지지 기판(S)의 측면 중, 지지 기판(S)의 두께의 절반의 위치 h보다 접합면(Sj) 근처의 측면을 말한다. 구체적으로는, 지지 기판(S)의 측면은 단면에서 볼 때 대략 원호형으로 형성되어 있고, 「지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면」은, 예리 부재(91)의 날끝의 경사면(91a)과 이루는 각도 θ가 0도 이상 90도 미만인 측면이다.
예리 부재(91)는, 한쪽 평날이며, 경사면(91a)을 상측으로 향하게 한 상태로 이동 기구(92)에 지지된다. 이와 같이, 경사면(91a)을 지지 기판(S)측으로 향하게 한 한쪽 평날을 예리 부재(91)로서 이용함으로써, 양쪽 평날을 이용한 경우와 비교해서, 예리 부재(91)를 중첩 기판(T) 내에 진입시켰을 때에 피처리 기판(W)이 받는 부하를 억제할 수 있다.
박리 장치(5)는, 우선 예리 부재(91)를 미리 결정된 위치까지 전진시킨다(예비 전진). 그 후, 박리 장치(5)는, 예리 부재(91)를 더욱 전진시켜 예리 부재(91)를 지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면에 접촉시킨다. 또, 박리 유인부(90)에는, 예컨대 로드셀(도시하지 않음)이 설치되어 있고, 박리 장치(5)는, 이 로드셀을 이용하여 예리 부재(91)에 가해지는 부하를 검출함으로써, 예리 부재(91)가 지지 기판(S)에 접촉한 것을 검출한다.
전술한 바와 같이 지지 기판(S)의 측면은 단면에서 볼 때 대략 원호형으로 형성되어 있다. 따라서, 예리 부재(91)가 지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면에 접촉함으로써, 지지 기판(S)에는 상방향의 힘이 가해지게 된다.
계속해서, 도 13b에 나타낸 바와 같이, 박리 장치(5)는 예리 부재(91)를 더욱 전진시킨다. 이에 따라, 지지 기판(S)은 측면의 만곡을 따라서 상측으로 밀어 올려진다. 그 결과, 지지 기판(S)의 일부가 접착제(G)로부터 박리되어 박리 개시 부위(M)가 형성된다.
또, 지지 기판(S)은 제1 유지부(50)에는 아직 유지되어 있지 않고 자유로운 상태이므로, 지지 기판(S)의 상측으로의 이동이 저해되지 않는다. 도 13b에 나타내는 처리에 있어서, 예리 부재(91)를 전진시키는 거리 d1은 예컨대 2 mm 정도이다.
박리 장치(5)는, 박리 개시 부위(M)가 형성된 것을 확인하는 확인 장치(도시하지 않음)를 구비하고 있어도 좋다. 예컨대 지지 기판(S)의 상측에 설치되는 IR(Infrared) 카메라를 확인 장치로서 이용할 수 있다.
적외선은, 지지 기판(S)에 있어서 피처리 기판(W)으로부터 박리한 부위와 박리하지 않은 부위에서 그 반사율이 변화한다. 그래서, 우선 IR 카메라로 지지 기판(S)을 촬상함으로써, 지지 기판(S)에서의 적외선의 반사율의 차이 등이 나타난 화상 데이터를 얻을 수 있다. 이러한 화상 데이터는 제어 장치(30)에 송신되고, 제어 장치(30)에서는, 이 화상 데이터에 기초하여, 지지 기판(S)에 있어서 피처리 기판(W)으로부터 박리된 부위, 즉 박리 개시 부위(M)를 검출할 수 있다.
박리 개시 부위(M)가 검출된 경우, 박리 장치(5)는, 후술하는 다음 처리로 이행한다. 한편, 제어 장치(30)에 있어서 박리 개시 부위(M)가 검출되지 않은 경우, 박리 장치(5)는, 예컨대 예리 부재(91)를 더욱 전진시키거나, 또는 예리 부재(91)를 일단 후퇴시켜 지지 기판(S)으로부터 분리하고, 그 후, 도 13a, 도 13b에 나타내는 동작을 다시 실행하거나 하여, 박리 개시 부위(M)를 형성하도록 한다. 이와 같이, 지지 기판(S)의 박리 상태를 확인하는 확인 장치를 설치하고, 박리 상태에 따라서 박리 장치(5)를 동작시킴으로써, 박리 개시 부위(M)를 확실하게 형성할 수 있다.
박리 개시 부위(M)가 형성되면, 박리 장치(5)는, 도 13c에 나타낸 바와 같이, 회전 승강 기구(105)(도 4 참조)를 이용하여 제2 유지부(70) 및 프레임 유지부(80)를 강하시키면서, 예리 부재(91)를 더욱 전진시킨다. 이에 따라, 피처리 기판(W) 및 접착제(G)에는 하방향의 힘이 가해지고, 예리 부재(91)에 의해 지지된 지지 기판(S)에는 상방향의 힘이 가해진다. 이에 따라, 박리 개시 부위(M)가 확대된다.
또, 도 13c에 나타내는 처리에 있어서, 예리 부재(91)를 전진시키는 거리 d2는 예컨대 1 mm 정도이다.
이와 같이, 박리 장치(5)는, 지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면에 예리 부재(91)를 충돌시킴으로써, 지지 기판(S)이 피처리 기판(W)으로부터 박리되는 계기가 되는 박리 개시 부위(M)를 중첩 기판(T)의 측면에 형성할 수 있다.
지지 기판(S)은, 접착제(G)의 약 5∼15배 정도의 두께를 갖는다. 따라서, 예리 부재(91)를 접착제(G)에 접촉시켜 박리 개시 부위를 형성하는 경우와 비교하여, 예리 부재(91)의 연직 방향의 위치 제어가 용이하다.
또한, 지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면에 예리 부재(91)를 접촉시킴으로써, 지지 기판(S)을 피처리 기판(W)으로부터 박리하는 방향의 힘(즉, 상향의 힘)을 지지 기판(S)에 가할 수 있다. 더구나, 지지 기판(S)의 최외연부에 가까운 부위를 들어올리기 때문에, 지지 기판(S)을 피처리 기판(W)으로부터 박리하는 방향의 힘을 지지 기판(S)에 대하여 효율적으로 가할 수 있다.
또한, 예리 부재(91)를 접착제(G)에 충돌시키는 경우와 비교하여, 예리 부재(91)가 피처리 기판(W)에 접촉할 가능성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 예리 부재(91)에 의한 피처리 기판(W)의 손상을 방지할 수 있다.
또, 「지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면」은, 보다 바람직하게는, 지지 기판(S)의 접합면(Sj)으로부터 지지 기판(S)의 두께의 1/4의 위치까지의 측면, 즉, 예리 부재(91)와 이루는 각도 θ가 0도 이상 45도 이하의 측면인 것이 바람직하다. 예리 부재(91)와 이루는 각도 θ가 작을수록, 지지 기판(S)을 들어 올리는 힘을 크게 할 수 있기 때문이다.
또한, 지지 기판(S)과 접착제(G)의 접착력이 비교적 약한 경우에는, 도 13a에 나타낸 바와 같이, 예리 부재(91)를 지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면에 접촉시키는 것만으로 박리 개시 부위(M)를 형성하는 것이 가능하다. 이 경우, 도 13b 및 도 13c에 나타내는 동작을 생략할 수 있다.
또한, 지지 기판(S)과 접착제(G)의 접착력이 비교적 강한 경우에, 박리 장치(5)는, 예컨대 도 13c에 나타내는 상태로부터 회전 승강 기구(105)를 이용하여 중첩 기판(T)을 연직축 둘레에 더 회전시켜도 좋다. 이에 따라, 박리 개시 부위(M)가 중첩 기판(T)의 둘레 방향으로 확대되기 때문에, 지지 기판(S)을 피처리 기판(W)으로부터 박리하기 쉽게 할 수 있다.
여기서, 예리 부재(91)의 날끝의 형상에 관해 도 14a∼도 14c를 참조하여 설명한다. 도 14a∼도 14c는, 예리 부재(91)의 날끝의 형상예를 나타내는 모식 평면도이다.
도 14a에 나타낸 바와 같이, 예리 부재(91)의 날끝(911)은, 평면에서 보았을 때 직선형으로 형성되어 있어도 좋다. 그러나, 도 14a에 나타낸 바와 같이, 지지 기판(S)(중첩 기판(T))의 주연부는 원호형이다. 이 때문에, 예리 부재(91)의 날끝이 평면에서 보았을 때 직선형으로 형성되어 있으면, 평면에서 보았을 때 지지 기판(S)과 교차하는 날끝의 2점(도 14a의 P1, P2)에 대하여 부하가 집중되기 쉬워, 날의 이빠짐 등이 생길 우려가 있다.
그래서, 예컨대 도 14b에 나타낸 바와 같이, 예리 부재(91)의 날끝(911)은, 지지 기판(S)의 외주부의 형상을 따라서 원호형으로 움푹 패인 형상으로 해도 좋다. 이에 따라, 날끝(911) 전체가 균등하게 지지 기판(S)에 접촉하기 때문에, 날끝(911)의 특정 개소에 부하가 집중되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 14c에 나타낸 바와 같이, 예리 부재(91)의 날끝(911)은, 그 중심부가 지지 기판(S)을 향해서 원호형으로 돌출된 형상으로 해도 좋다. 이에 따라, 날끝(911)을 직선형으로 형성한 경우와 비교하여, 날끝(911)의 보다 많은 부분을 중첩 기판(T) 내에 진입시킬 수 있기 때문에, 지지 기판(S)에 상방향의 힘을 가했을 때에 예리 부재(91)에 가해지는 부하를 보다 넓은 면적에서 받을 수 있어, 부하의 집중을 방지할 수 있다.
또, 날끝(911)의 형상을 도 14b에 나타내는 형상으로 한 경우, 지지 기판(S)은, 예리 부재(91)로부터 균등한 방향의 힘을 받는다. 한편, 날끝(911)의 형상을 도 14c에 나타내는 형상으로 한 경우에는, 지지 기판(S)은, 예리 부재(91)의 날끝(911)의 중심부를 시점으로 하여 확산되는 방향의 힘을 받게 된다.
단계 S103의 박리 유인 처리를 끝내면, 박리 장치(5)는, 회전 승강 기구(105)(도 4 참조)를 이용하여 제2 유지부(70) 및 프레임 유지부(80)를 상승시켜, 중첩 기판(T)의 지지 기판(S)측을 제1 유지부(50)의 복수의 내주 흡착부(53)에 접촉시킨다(도 12d 참조). 그리고, 박리 장치(5)는, 흡기 장치(534)에 의한 흡기 동작을 개시시켜, 지지 기판(S)을 제1 유지부(50)로 흡착 유지한다(단계 S104). 이 때, 외주 흡착부(52)는 박리의 기점이 되는 지지 기판(S)의 외주부, 즉 박리 개시 부위(M)를 흡착하고, 내주 흡착부(53)는 지지 기판(S)의 내주부를 흡착한다.
계속해서, 박리 장치(5)는 이동부(60)(도 4 참조)를 동작시켜(단계 S105), 제1 유지부(50)의 외주부의 일부, 구체적으로는, 탄성 부재(51)의 연장부(512)(도 5 참조)를 제2 유지부(70)로부터 분리하는 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 박리의 가장 기점측에 배치되는 외주 흡착부(52)가 인장되어, 지지 기판(S)이 박리 개시 부위(M)를 기점으로 하여 피처리 기판(W)으로부터 박리되기 시작한다(도 12e 참조).
이 때, 전술한 바와 같이 외주 흡착부(52)가 패드 부재(521)와 서포트 부재(522)의 2층 구조를 갖기 때문에, 외주 흡착부(52)에 작용하는 인장력이 크더라도, 그 외주 흡착부(52)는 지지 기판(S)의 외주부를 적절하게 흡착할 수 있다.
또한, 제1 유지부(50)의 탄성 부재(51)는 탄성을 갖기 때문에, 이동부(60)가 제1 유지부(50)를 인장했을 때에, 이러한 인장에 따라서 유연하게 변형된다. 이 때문에, 피처리 기판(W)에 대하여 큰 부하를 가하지 않고, 지지 기판(S)을 피처리 기판(W)으로부터 박리시킬 수 있다. 더구나, 탄성 부재(51)가 유연성을 가짐으로써, 지지 기판(S)을 피처리 기판(W)으로부터 박리시키는 힘에 「점성」을 더할 수 있기 때문에, 지지 기판(S)을 피처리 기판(W)으로부터 효율적으로 박리시킬 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 탄성 부재(51)에 연장부(512)를 설치하고, 이러한 연장부(512)에 이동부(60)의 지주 부재(61)를 접속하는 것으로 했기 때문에, 지지 기판(S)을 인장하는 힘에 회전력(모멘트)을 더할 수 있다. 따라서, 지지 기판(S)을 그 외연으로부터 젖혀 올리도록 하여 인장할 수 있기 때문에, 지지 기판(S)을 피처리 기판(W)으로부터 효율적으로 박리시킬 수 있다.
그 후, 박리 장치(5)는, 이동부(60)를 이용하여 제1 유지부(50)를 더 인장하여 올린다. 이에 따라, 지지 기판(S)에서의 X축 부방향측의 단부로부터 X축 정방향측의 단부를 향해서 박리가 연속적으로 진행해 가고(도 12f 참조), 최종적으로, 피처리 기판(W)으로부터 지지 기판(S)이 박리된다(도 12g 참조). 그 후, 박리 장치(5)는 박리 처리를 종료한다.
이상의 실시형태에 의하면, 제1 유지부(50)의 복수의 흡착부(52, 53)로 지지 기판(S)을 흡착하여, 그 제1 유지부(50)로 지지 기판(S)을 유지하면서, 제2 유지부(70)로 피처리 기판(W)을 유지한다. 이 상태로 이동부(60)에 의해, 제1 유지부(50)의 외주부의 일부를 제2 유지부(70)로부터 분리하는 방향으로 이동시킨다. 그렇게 하면, 박리의 기점측에 배치된 외주 흡착부(52)가 인장되어, 지지 기판(S)이 피처리 기판(W)으로부터 박리되기 시작한다. 이 때, 제1 유지부(50)의 탄성 부재(51)는 탄성을 갖기 때문에, 제1 유지부(50)에 작용하는 인장에 따라서 유연하게 변형된다. 이 때문에, 중첩 기판(T)에 대하여 큰 부하를 가하지 않고, 또한 지지 기판(S)을 그 외주부로부터 젖혀 올리도록 하여 인장할 수 있기 때문에, 지지 기판(S)과 피처리 기판(W)을 효율적으로 박리할 수 있다.
더구나, 외주 흡착부(52)는 박리의 계기가 되는 박리 개시 부위(M)를 흡착하기 때문에, 박리의 개시를 적절하게 행할 수 있다. 따라서, 지지 기판(S)과 피처리 기판(W)을 보다 효율적으로 박리할 수 있다.
또한, 제1 유지부(50)의 외주 흡착부(52)가 패드 부재(521)와 서포트 부재(522)를 구비하기 때문에, 흡착면(521a, 522a)의 면적을 크게 확보할 수 있고, 외주 흡착부(52)는 큰 흡착력을 갖는다. 또한, 외주 흡착부(52)가 지지 기판(S)을 인장할 때, 탄성을 갖는 패드 부재(521)가 지지 기판(S)의 외주부와 접촉하면서, 높은 경도를 갖는 서포트 부재(522)에 의해 패드 부재(521)의 변형이 억제되기 때문에, 흡착면(521a, 522a)의 전체면에서 지지 기판(S)의 외주부를 흡착한다. 따라서, 박리의 기점이 되는 외주 흡착부(52)에 큰 인장력이 작용하더라도, 외주 흡착부(52)는 지지 기판(S)의 외주부를 적절하게 흡착할 수 있다.
<4. 그 밖의 실시형태>
이상의 실시형태에서는, 제1 유지부(50)에 있어서 외주 흡착부(52)는 하나 설치되어 있었지만, 복수 설치되어 있어도 좋다.
외주 흡착부(52)의 수는 임의로 설정할 수 있다. 예컨대 도 15a에 나타낸 바와 같이 제1 유지부(50)에는 외주 흡착부(52)가 2개 설치되고, 이들 외주 흡착부(52)가 X축 방향 정방향측 및 부방향측에 각각 배치된다. 또는, 예컨대 도 15b에 나타낸 바와 같이 제1 유지부(50)에는 외주 흡착부(52)가 4개 설치되고, 이들 외주 흡착부(52)가 X축 방향 정방향측 및 X축 방향 부방향측과 Y축 방향 정방향측 및 Y축 방향 부방향측에 각각 배치된다.
또, 이와 같이 외주 흡착부(52)가 복수 설치되는 것에 따라서, 그 외주 흡착부(52)에 대응하는 위치에 이동부(60)와 박리 유인부(90)를 각각 복수 설치해도 좋다.
어느 경우라도, 각 외주 흡착부(52)가 흡착하는 지지 기판(S)의 외주부가 박리의 기점이 된다. 그리고, 이동부(60)에 의해, 각 외주 흡착부(52)가 흡착하는 지지 기판(S)의 외주부가 피처리 기판(W)으로부터 분리된다. 그렇게 하면, 각 지지 기판(S)의 외주부로부터 내주부를 향해서, 지지 기판(S)이 피처리 기판(W)으로부터 박리된다.
본 실시형태에 의하면, 지지 기판(S)에 있어서 박리의 기점이 복수가 되기 때문에, 지지 기판(S)과 피처리 기판(W)의 박리를 단시간에 행할 수 있어, 박리 처리를 보다 효율적으로 행할 수 있다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 박리 대상이 되는 중첩 기판이, 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)이 접착제(G)에 의해 접합된 중첩 기판(T)인 경우의 예에 관해 설명했다. 그러나, 박리 장치의 박리 대상이 되는 중첩 기판은 이 중첩 기판(T)으로 한정되지 않는다. 예컨대 박리 장치(5)에서는, SOI 기판을 생성하기 위해, 절연막이 형성된 도너 기판과 피처리 기판이 접합된 중첩 기판을 박리 대상으로 하는 것도 가능하다.
여기서, SOI 기판의 제조방법에 관해 도 16a 및 도 16b를 참조하여 설명한다. 도 16a 및 도 16b는, SOI 기판의 제조 공정을 나타내는 모식도이다. 도 16a에 나타낸 바와 같이, SOI 기판을 형성하기 위한 중첩 기판(Ta)은, 도너 기판(K)과 핸들 기판(H)을 접합함으로써 형성된다.
도너 기판(K)은, 표면에 절연막(6)이 형성되고, 핸들 기판(H)과 접합하는 쪽의 표면 근방의 정해진 깊이에 수소 이온 주입층(7)이 형성된 기판이다. 또한, 핸들 기판(H)으로는, 예컨대 실리콘 웨이퍼, 유리 기판, 사파이어 기판 등을 이용할 수 있다.
박리 장치(5)에서는, 예컨대 제1 유지부(50)로 도너 기판(K)을 유지하고, 제2 유지부(70)로 핸들 기판(H)을 유지한 상태로, 이동부(60)를 이용하여 중첩 기판(Ta)의 외주부의 일부를 인장함으로써, 도너 기판(K)에 형성된 수소 이온 주입층(7)에 대하여 기계적 충격을 부여한다. 이에 따라, 도 16b에 나타낸 바와 같이, 수소 이온 주입층(7) 내의 실리콘-실리콘 결합이 절단되어, 도너 기판(K)으로부터 실리콘층(8)이 박리된다. 그 결과, 핸들 기판(H)의 상면에 절연막(6)과 실리콘층(8)이 전사되어, SOI 기판(Wa)이 형성된다. 또, 제1 유지부(50)로 핸들 기판(H)을 유지하고, 제2 유지부(70)로 도너 기판(K)을 유지해도 좋다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)을 접착제(G)를 이용하여 접합하는 경우의 예에 관해 설명했지만, 접합면(Wj, Sj)을 복수의 영역으로 나눠, 영역마다 상이한 접착력의 접착제를 도포해도 좋다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 중첩 기판(T)이 다이싱 프레임(F)에 유지되는 경우의 예에 관해 설명했지만, 중첩 기판(T)은 반드시 다이싱 프레임(F)에 유지되는 것을 요하지는 않는다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 박리 유인부(90)가 구비하는 예리 부재(91)가 평날인 경우의 예에 관해 설명했지만, 예리 부재(91)는, 예컨대 면도날이나 롤러날 혹은 초음파 커터 등을 이용해도 좋다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 관해 설명했지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는다. 당업자라면, 특허청구범위에 기재된 사상의 범주내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 이를 수 있는 것은 분명하고, 이들에 관해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
1 : 박리 시스템 5 : 박리 장치
10 : 제1 처리 블록 11 : 반입 반출 스테이션
15 : 박리 스테이션 20 : 제2 처리 블록
24 : 반출 스테이션 30 : 제어 장치
50 : 제1 유지부 51 : 탄성 부재
52 : 외주 흡착부 53 : 내주 흡착부
60 : 이동부 70 : 제2 유지부
80 : 프레임 유지부 90 : 박리 유인부
121 : 제1 반송 장치 211 : 제2 반송 장치
231 : 제3 반송 장치 511 : 본체부
512 : 연장부 521 : 패드 부재
521a : 흡착면 521b : 중공부
522 : 서포트 부재 522a : 흡착면
F : 다이싱 프레임 P : 다이싱 테이프
S : 지지 기판 T : 중첩 기판
W : 피처리 기판

Claims (11)

  1. 제1 기판과 제2 기판이 접합된 중첩 기판을, 상기 제1 기판과 제2 기판으로 박리하는 박리 장치로서,
    상기 중첩 기판 중 상기 제1 기판을 유지하는 제1 유지부와,
    상기 중첩 기판 중 상기 제2 기판을 유지하는 제2 유지부와,
    상기 제1 유지부의 외주부의 일부를 상기 제2 유지부로부터 분리하는 방향으로 이동시키는 이동부를 가지며,
    상기 제1 유지부는,
    상기 이동부에 접속되는 판형의 탄성 부재와,
    상기 탄성 부재에 설치되고, 상기 제1 기판을 흡착하는 복수의 흡착부를 가지며,
    상기 복수의 흡착부 중, 박리의 기점(起點)이 되는 상기 제1 기판의 외주부를 흡착하는 외주 흡착부는,
    상기 제1 기판의 흡착면이 개구되어 중공부가 형성된 패드 부재와,
    상기 패드 부재의 중공부에 감입하여 설치되고, 상기 패드 부재보다 높은 경도를 갖는 서포트 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 박리되는 계기가 되는 박리 개시 부위를 중첩 기판에서의 일단측의 측면에 형성하는 박리 유인부를 더 가지며,
    상기 외주 흡착부는 상기 박리 개시 부위를 흡착하는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 패드 부재에 있어서 상기 제1 기판의 외연에 대응하는 부분은, 그 외연에 접촉하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 외주 흡착부는, 상기 제1 기판의 외주부에 있어서 복수 설치되는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 탄성 부재는,
    상기 복수의 흡착부가 설치되는 본체부와,
    상기 본체부의 외주부 중, 박리의 가장 기점측에 위치하는 외주부의 일부를 박리의 진행 방향과는 반대측을 향해서 연장시킨 연장부를 가지며,
    상기 이동부는, 상기 연장부에 접속되는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 기재된 박리 장치를 구비한 박리 시스템으로서,
    상기 박리 장치를 구비한 박리 처리 스테이션과,
    상기 중첩 기판이 배치되는 반입 반출 스테이션과,
    상기 박리 처리 스테이션과 상기 반입 반출 스테이션의 사이에서, 상기 중첩 기판을 반송하는 기판 반송 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 박리 시스템.
  7. 제1 기판과 제2 기판이 접합된 중첩 기판을, 상기 제1 기판과 제2 기판으로 박리하는 박리 방법으로서,
    판형의 탄성 부재와, 상기 탄성 부재에 설치되고, 상기 제1 기판을 흡착하는 복수의 흡착부를 구비하는 제1 유지부에 의해, 상기 중첩 기판 중 상기 제1 기판을 유지하는 제1 유지 공정과,
    제2 유지부에 의해, 상기 중첩 기판 중 상기 제2 기판을 유지하는 제2 유지 공정과,
    상기 제1 유지부에 접속되는 이동부에 의해, 상기 제1 유지부의 외주부의 일부를 상기 제2 유지부로부터 분리하는 방향으로 이동시키는 이동 공정을 가지며,
    상기 복수의 흡착부 중 외주 흡착부는, 상기 제1 기판의 흡착면이 개구되어 중공부가 형성된 패드 부재와, 상기 패드 부재의 중공부에 감입하여 설치되고, 상기 패드 부재보다 높은 경도를 갖는 서포트 부재를 구비하고,
    상기 이동 공정에 있어서, 상기 외주 흡착부는, 박리의 기점이 되는 상기 제1 기판의 외주부를 흡착하는 것을 특징으로 하는 박리 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 유지 공정 및 상기 제2 유지 공정후이자 상기 이동 공정전에, 박리 유인부에 의해, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 박리되는 계기가 되는 박리 개시 부위를 상기 중첩 기판에서의 일단측의 측면에 형성하고,
    상기 이동 공정에 있어서, 상기 외주 흡착부는 상기 박리 개시 부위를 흡착하는 것을 특징으로 하는 박리 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 이동 공정에 있어서, 상기 패드 부재는 상기 제1 기판의 외연에 접촉하는 것을 특징으로 하는 박리 방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 외주 흡착부는, 상기 제1 기판의 외주부에 있어서 복수 설치되고,
    상기 이동 공정에 있어서, 상기 복수의 외주 흡착부는, 각각 박리의 기점이 되는 상기 제1 기판의 외주부를 흡착하고, 상기 이동부에 의해, 상기 복수의 외주 흡착부가 흡착하는 상기 제1 유지부의 외주부를 상기 제2 유지부로부터 분리하는 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 박리 방법.
  11. 제7항 또는 제8항에 기재된 박리 방법을 박리 장치에 의해 실행시키도록, 상기 박리 장치를 제어하는 제어 장치의 컴퓨터 상에서 동작하는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
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