JP2000068173A - Apparatus for separating sample, apparatus for supporting sample and method of separating sample - Google Patents

Apparatus for separating sample, apparatus for supporting sample and method of separating sample

Info

Publication number
JP2000068173A
JP2000068173A JP10240666A JP24066698A JP2000068173A JP 2000068173 A JP2000068173 A JP 2000068173A JP 10240666 A JP10240666 A JP 10240666A JP 24066698 A JP24066698 A JP 24066698A JP 2000068173 A JP2000068173 A JP 2000068173A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
substrate
separation
layer
porous layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10240666A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazutaka Yanagida
一隆 柳田
Kiyobumi Sakaguchi
清文 坂口
Kazuaki Omi
和明 近江
Takao Yonehara
隆夫 米原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP10240666A priority Critical patent/JP2000068173A/en
Publication of JP2000068173A publication Critical patent/JP2000068173A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably and efficiently separate samples such as laminated substrates, etc. SOLUTION: A laminated substrate 101 sandwiched between substrate holders 120, 150 therebetween is pressed and held, and the laminated substrate 101 is separated by a jet applied from a nozzle 102 while rotating the laminated substrate 101. The substrate holders 120, 150 have first hold members 123, 153 for exactly regulating the position of the laminated substrate 101 in its thickness direction and second hold members 121, 151 for elastically pressing the laminated substrate 101. This constitution prevents the periphery of the laminated substrate 101 from vibrating, positional deviation in the surface direction, dropping, etc., and efficiently utilizes the pressure of water injected into the interior of the laminated substrate 101.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、試料の分離装置及
び支持装置並びに分離方法に係り、特に、内部に分離用
の層を有する試料を該分離用の層で分離するのに好適な
分離装置及び該分離装置において試料を支持する支持装
置並びに分離方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for separating and supporting a sample and a method for separating the sample, and more particularly to a separating apparatus suitable for separating a sample having a separating layer therein by the separating layer. And a support device for supporting a sample in the separation device and a separation method.

【0002】[0002]

【従来の技術】絶縁層上に単結晶Si層を有する基板と
して、SOI(silicon on insulator)構造を有する基
板(SOI基板)が知られている。このSOI基板を採
用したデバイスは、通常のSi基板では達成し得ない数
々の優位点を有する。この優位点としては、例えば、以
下のものが挙げられる。 (1)誘電体分離が容易で高集積化に適している。 (2)放射線耐性に優れている。 (3)浮遊容量が小さく、素子の動作速度の高速化が可
能である。 (4)ウェル工程が不要である。 (5)ラッチアップを防止できる。 (6)薄膜化による完全な空乏型電解効果トランジスタ
の形成が可能である。
2. Description of the Related Art As a substrate having a single crystal Si layer on an insulating layer, a substrate (SOI substrate) having an SOI (silicon on insulator) structure is known. Devices using this SOI substrate have a number of advantages that cannot be achieved with a normal Si substrate. The advantages include, for example, the following. (1) Dielectric separation is easy and suitable for high integration. (2) Excellent radiation resistance. (3) The stray capacitance is small, and the operation speed of the element can be increased. (4) No well step is required. (5) Latch-up can be prevented. (6) A complete depletion type field effect transistor can be formed by thinning.

【0003】SOI構造は、上記のような様々な優位点
を有するため、ここ数十年、その形成方法に関する研究
が進められてきた。
[0003] Since the SOI structure has various advantages as described above, research on a forming method thereof has been advanced in recent decades.

【0004】SOI技術としては、古くは、単結晶サフ
ァイア基板上にSiをCVD(化学気層成長)法でヘテ
ロエピタキシ成長させて形成するSOS(silicon on s
apphire)技術が知られている。このSOS技術は、最
も成熟したSOI技術として一応の評価を得たものの、
Si層と下地のサファイア基板との界面における格子不
整合による大量の結晶欠陥の発生、サファイア基板を構
成するアルミニウムのSi層への混入、基板の価格、大
面積化への遅れ等の理由により実用化が進んでいない。
As an SOI technique, SOS (silicon on s) is conventionally formed by forming Si on a single crystal sapphire substrate by heteroepitaxial growth by a CVD (chemical vapor deposition) method.
apphire) technology is known. Although this SOS technology has gained a reputation as the most mature SOI technology,
Practical due to large number of crystal defects due to lattice mismatch at the interface between the Si layer and the underlying sapphire substrate, mixing of aluminum constituting the sapphire substrate into the Si layer, cost of the substrate, delay in increasing the area, etc. Has not progressed.

【0005】SOS技術に次いで各種SOI技術が登場
した。このSOI技術に関して、結晶欠陥の低減や製造
コストの低減等を目指して様々な方法が試みられてき
た。この方法としては、基板に酸素イオンを注入して埋
め込み酸化層を形成する方法、酸化膜を挟んで2枚のウ
ェハを貼り合わせて一方のウェハを研磨又はエッチング
して、薄い単結晶Si層を酸化膜上に残す方法、更に
は、酸化膜が形成されたSi基板の表面から所定の深さ
に水素イオンを打ち込み、他方の基板と貼り合わせた後
に、加熱処理等により該酸化膜上に薄い単結晶Si層を
残して、貼り合わせた基板(他方の基板)を剥離する方
法等が挙げられる。
[0005] Next to the SOS technology, various SOI technologies have appeared. With respect to this SOI technology, various methods have been attempted with the aim of reducing crystal defects and reducing manufacturing costs. As this method, a method of implanting oxygen ions into a substrate to form a buried oxide layer, bonding two wafers with an oxide film interposed therebetween, and polishing or etching one of the wafers to form a thin single-crystal Si layer A method of leaving on an oxide film, furthermore, hydrogen ions are implanted at a predetermined depth from the surface of the Si substrate on which the oxide film is formed, and after bonding with the other substrate, a thin film is formed on the oxide film by heat treatment or the like. A method of removing the bonded substrate (the other substrate) while leaving the single crystal Si layer, or the like can be given.

【0006】本出願人は、特開平5−21338号にお
いて、新たなSOI技術を開示した。この技術は、多孔
質層が形成された単結晶半導体基板上に非多孔質単結晶
層(単結晶Si層を含む)を形成した第1の基板を、絶
縁層を介して第2の基板に貼り合わせ、その後、多孔質
層で両基板を分離し、第2の基板に非多孔質単結晶層を
移し取るものである。この技術は、SOI層の膜厚均一
性が優れていること、SOI層の結晶欠陥密度を低減し
得ること、SOI層の表面平坦性が良好であること、高
価な特殊仕様の製造装置が不要であること、数100Å
〜10μm程度の範囲のSOI膜を有するSOI基板を
同一の製造装置で製造可能なこと等の点で優れている。
The present applicant has disclosed a new SOI technique in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-21338. According to this technique, a first substrate in which a non-porous single crystal layer (including a single crystal Si layer) is formed on a single crystal semiconductor substrate in which a porous layer is formed is connected to a second substrate via an insulating layer. After bonding, the two substrates are separated by a porous layer, and the non-porous single crystal layer is transferred to a second substrate. This technology has an excellent thickness uniformity of the SOI layer, can reduce the crystal defect density of the SOI layer, has a good surface flatness of the SOI layer, and does not require an expensive special specification manufacturing apparatus. Is, several hundred dollars
It is excellent in that an SOI substrate having an SOI film in a range of about 10 μm to about 10 μm can be manufactured by the same manufacturing apparatus.

【0007】更に、本出願人は、特開平7−30288
9号において、上記の第1の基板と第2の基板とを貼り
合わせた後に、第1の基板を破壊することなく第2の基
板から分離し、その後、分離した第1の基板の表面を平
滑にして再度多孔質層を形成し、これを再利用する技術
を開示した。この技術は、第1の基板を無駄なく使用で
きるため、製造コストを大幅に低減することができ、製
造工程も単純であるという優れた利点を有する。
[0007] Further, the present applicant has disclosed in
In No. 9, after the first substrate and the second substrate are bonded to each other, the first substrate is separated from the second substrate without breaking, and then the separated surface of the first substrate is removed. A technique has been disclosed in which a porous layer is formed again after smoothing and reused. This technique has excellent advantages that the first substrate can be used without waste, so that the manufacturing cost can be greatly reduced and the manufacturing process is simple.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記の技術において、
2枚の基板を貼り合わせた基板(以下、貼り合わせ基
板)を多孔質層で分離する際、基板に損傷を与えること
なく、安定的かつ効率的に分離することが望まれる。
In the above technique,
When a substrate in which two substrates are bonded to each other (hereinafter, a bonded substrate) is separated by a porous layer, it is desired that the separation be performed stably and efficiently without damaging the substrate.

【0009】本発明は、上記の背景に鑑みてなされたも
のであり、例えば、内部に分離用の層を有する基板等の
試料を安定的かつ効率的に分離するために好適な装置及
び方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above background, and provides, for example, an apparatus and a method suitable for stably and efficiently separating a sample such as a substrate having a separation layer therein. The purpose is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の側面に係
る分離装置は、内部に分離用の層を有する試料を該分離
用の層で分離する分離装置であって、試料に向けて流体
を噴射する噴射部と、試料を両側から挟むようにして保
持する一対の保持部とを備え、前記一対の保持部の少な
くとも一方は、試料の厚さ方向の位置を規定しつつ該試
料を保持する第1部材と、試料を弾性的に押圧して保持
する第2部材とを有し、試料を保持していない状態にお
いて、前記第2部材の先端は、前記第1部材の先端より
も、他方の保持部側に突出していることを特徴とする。
A separation apparatus according to a first aspect of the present invention is a separation apparatus for separating a sample having a separation layer therein by the separation layer. An ejection unit that ejects a fluid and a pair of holding units that hold the sample so as to sandwich the sample from both sides are provided, and at least one of the pair of holding units holds the sample while defining a position in the thickness direction of the sample. A first member and a second member that elastically presses and holds the sample, and in a state where the sample is not held, the tip of the second member is on the other side than the tip of the first member. Are projected to the holding portion side.

【0011】上記の分離装置において、例えば、前記第
2部材は、前記第1部材の外周側に配置されていること
が好ましい。
In the above separating apparatus, for example, it is preferable that the second member is arranged on the outer peripheral side of the first member.

【0012】上記の分離装置において、例えば、前記第
2部材は、環状の形状を有することが好ましい。
In the above separating apparatus, for example, the second member preferably has an annular shape.

【0013】上記の分離装置において、例えば、前記第
2部材は、環状の形状を有し、他方の保持部側に向かっ
て径が徐々に大きくなっていることが好ましい。
In the above separating apparatus, for example, it is preferable that the second member has an annular shape, and the diameter gradually increases toward the other holding portion.

【0014】上記の分離装置において、例えば、前記第
2部材は、他方の保持部側に向かって肉厚が徐々に薄く
なっていることが好ましい。
In the above separating apparatus, for example, it is preferable that the thickness of the second member is gradually reduced toward the other holding portion.

【0015】上記の分離装置において、例えば、前記第
2部材は、筒状の形状を有することが好ましい。
In the above separating apparatus, for example, it is preferable that the second member has a cylindrical shape.

【0016】上記の分離装置において、例えば、前記第
2部材は、弾性体からなることが好ましい。
In the above separating apparatus, for example, the second member is preferably made of an elastic body.

【0017】上記の分離装置において、例えば、前記第
1部材は、硬質の材料からなるこが好ましい。
In the above separating apparatus, for example, the first member is preferably made of a hard material.

【0018】上記の分離装置において、例えば、前記第
1部材が試料と接触する面は、略円形であることが好ま
しい。
In the above-mentioned separation apparatus, for example, it is preferable that the surface of the first member that contacts the sample is substantially circular.

【0019】上記の分離装置において、例えば、前記一
対の保持部は、試料を押圧することにより該試料を保持
することが好ましい。
In the above-described separation apparatus, for example, it is preferable that the pair of holding units hold the sample by pressing the sample.

【0020】上記の分離装置において、例えば、前記分
離用の層に直交する軸を中心として試料が回転するよう
に、前記一対の保持部を回転させる駆動源を更に備える
ことが好ましい。
In the above-described separation apparatus, for example, it is preferable that a drive source for rotating the pair of holders is further provided so that the sample rotates around an axis orthogonal to the separation layer.

【0021】上記の分離装置において、例えば、前記試
料は、前記分離用の層として脆弱な構造の層を有する板
状部材であることが好ましい。
In the above separation apparatus, for example, the sample is preferably a plate-like member having a layer having a fragile structure as the separation layer.

【0022】上記の分離装置において、例えば、前記試
料は、脆弱な層を内部に有する第1の板状部材と、第2
の板状部材とを貼り合わせてなる。
In the above separating apparatus, for example, the sample comprises a first plate-like member having a fragile layer therein and a second plate-like member.
And a plate-shaped member.

【0023】上記の分離装置において、例えば、前記脆
弱な層は、多孔質層である。
In the above separation apparatus, for example, the fragile layer is a porous layer.

【0024】上記の分離装置において、例えば、前記第
1の板状部材は、半導体基板である。
In the above separating apparatus, for example, the first plate-like member is a semiconductor substrate.

【0025】上記の分離装置において、例えば、前記第
1の板状部材は、半導体基板の片面に多孔質層を形成
し、該多孔質層上に非多孔質層を形成してなる。
In the above separating apparatus, for example, the first plate-like member is formed by forming a porous layer on one side of a semiconductor substrate and forming a non-porous layer on the porous layer.

【0026】上記の分離装置において、例えば、前記非
多孔質層は、単結晶半導体層を含む。
In the above-described separation apparatus, for example, the non-porous layer includes a single-crystal semiconductor layer.

【0027】本発明の第2の側面に係る支持装置は、内
部に分離用の層を有する試料を、該分離用の層に向けて
流体を噴射することにより分離する装置において該試料
を支持する支持装置であって、試料を両側から挟むよう
にして保持する一対の保持部を備え、前記一対の保持部
の少なくとも一方は、試料の厚さ方向の位置を規定しつ
つ該試料を保持する第1部材と、試料を弾性的に押圧し
て保持する第2部材とを有し、試料を保持していない状
態において、前記第2部材の先端は、前記第1部材の先
端よりも、他方の保持部側に突出していることを特徴と
する。
A supporting device according to a second aspect of the present invention supports a sample having a separation layer therein by jetting a fluid toward the separation layer to support the sample. A supporting device, comprising: a pair of holding portions that hold a sample so as to sandwich the sample from both sides, at least one of the pair of holding portions is a first member that holds the sample while defining a position in a thickness direction of the sample. And a second member that elastically presses and holds the sample, and in a state where the sample is not held, the tip of the second member is located on the other holding portion than the tip of the first member. It is characterized by protruding to the side.

【0028】上記の支持装置において、例えば、前記第
2部材は、前記第1部材の外周側に配置されていること
が好ましい。
In the above-mentioned support device, for example, it is preferable that the second member is arranged on the outer peripheral side of the first member.

【0029】上記の支持装置において、例えば、前記第
2部材は、環状の形状を有することが好ましい。
In the above supporting device, for example, the second member preferably has an annular shape.

【0030】上記の支持装置において、例えば、前記第
2部材は、環状の形状を有し、他方の保持部側に向かっ
て径が徐々に大きくなっていることが好ましい。
In the above-mentioned supporting device, for example, it is preferable that the second member has an annular shape, and the diameter gradually increases toward the other holding portion.

【0031】上記の支持装置において、例えば、前記第
2部材は、他方の保持部側に向かって肉厚が徐々に薄く
なっていることが好ましい。
In the above-mentioned supporting device, for example, it is preferable that the thickness of the second member is gradually reduced toward the other holding portion.

【0032】上記の支持装置において、例えば、前記第
2部材は、筒状の形状を有することが好ましい。
In the above support device, for example, it is preferable that the second member has a cylindrical shape.

【0033】上記の支持装置において、例えば、前記第
2部材は、弾性体からなることが好ましい。
In the above support device, for example, the second member is preferably made of an elastic body.

【0034】上記の支持装置において、例えば、前記第
1部材は、硬質の材料からなることが好ましい。
In the above support device, for example, the first member is preferably made of a hard material.

【0035】上記の支持装置において、例えば、前記第
1部材が試料と接触する面は、略円形であることが好ま
しい。
In the above-mentioned support device, for example, it is preferable that the surface of the first member in contact with the sample is substantially circular.

【0036】上記の支持装置において、例えば、前記一
対の保持部は、試料を押圧することにより該試料を保持
することが好ましい。
In the above supporting device, for example, it is preferable that the pair of holding portions hold the sample by pressing the sample.

【0037】本発明の第3の側面に係る分離方法は、片
面に多孔質層及び非多孔質層を順に形成した第1の基板
の前記非多孔質層側を第2の基板に貼り合わせてなる基
板を前記多孔質層で分離する分離方法であって、その分
離に際して、上記の分離装置を分離装置を使用すること
を特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a separation method comprising: bonding a non-porous layer side of a first substrate having a porous layer and a non-porous layer formed on one side in that order to a second substrate; A separation method for separating a substrate by the porous layer, wherein the separation is performed using a separation device.

【0038】本発明の第4の側面に係る基板の製造方法
は、片面に多孔質層及び非多孔質層を順に形成した第1
の基板の前記非多孔質層側を第2の基板に貼り合せる工
程と、貼り合わせた基板を前記多孔質層で分離する分離
工程とを含む基板の製造方法であって、前記分離工程に
おいて、上記の分離装置を使用することを特徴とする。
The method for manufacturing a substrate according to the fourth aspect of the present invention is directed to the first method, wherein a porous layer and a non-porous layer are sequentially formed on one side.
A method of manufacturing a substrate, comprising: a step of bonding the non-porous layer side of the substrate to a second substrate; and a separation step of separating the bonded substrate by the porous layer. It is characterized by using the above separation device.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の好適な実施の形態を説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0040】図1は、本発明の好適な実施の形態に係る
SOI基板の製造を方法を工程順に説明する図である。
FIG. 1 is a view for explaining a method of manufacturing an SOI substrate according to a preferred embodiment of the present invention in the order of steps.

【0041】図1(a)に示す工程では、単結晶Si基
板11を準備して、その表面に陽極化成等により多孔質
Si層12を形成する。次いで、図1(b)に示す工程
では、多孔質Si層12上に非多孔質単結晶Si層13
をエピタキシャル成長法により形成し、その上に絶縁層
(例えば、SiO2層)15を形成する。これにより、
第1の基板()が形成される。
In the step shown in FIG. 1A, a single-crystal Si substrate 11 is prepared, and a porous Si layer 12 is formed on the surface thereof by anodization or the like. Next, in a step shown in FIG. 1B, a non-porous single-crystal Si layer 13 is formed on the porous Si layer 12.
Is formed by an epitaxial growth method, and an insulating layer (for example, an SiO 2 layer) 15 is formed thereon. This allows
A first substrate () is formed.

【0042】図1(c)に示す工程では、第2の基板1
4()を準備し、絶縁層15が面するようにして第1
の基板()と第2の基板14()とを室温で密着さ
せる。その後、陽極接合、加圧若しくは熱処理又はこれ
らを組合わせた処理により第1の基板()と第2の基
板14()とを貼り合わせる。この処理により、絶縁
層15と第2の基板14()とが強固に結合される。
なお、絶縁層15は、上記のように非多孔質単結晶Si
層13の上に形成しても良いが、第2の基板14()
の上に形成しても良く、両者に形成しても良く、結果と
して、第1の基板と第2の基板を密着させた際に、図1
(c)に示す状態になれば良い。
In the step shown in FIG. 1C, the second substrate 1
4 () is prepared, and the first layer is placed so that the insulating layer 15 faces.
The substrate () and the second substrate () are brought into close contact with each other at room temperature. After that, the first substrate () and the second substrate 14 () are bonded to each other by anodic bonding, pressing, heat treatment, or a combination thereof. By this processing, the insulating layer 15 and the second substrate 14 () are firmly bonded.
The insulating layer 15 is made of non-porous single-crystal Si as described above.
Although it may be formed on the layer 13, the second substrate 14 ()
1 and may be formed on both. As a result, when the first substrate and the second substrate are brought into close contact with each other, FIG.
The state shown in FIG.

【0043】図1(d)に示す工程では、貼り合わせた
2枚の基板を、多孔質Si層12の部分で分離する。こ
れにより、第2の基板側(''+)は、多孔質Si層
12''/単結晶Si層13/絶縁層15/単結晶Si基
板14の積層構造となる。一方、第1の基板側(')
は、単結晶Si基板11上に多孔質Si層12’を有す
る構造となる。
In the step shown in FIG. 1D, the two bonded substrates are separated at the porous Si layer 12. Thereby, the second substrate side ("+") has a laminated structure of the porous Si layer 12 "/ the single-crystal Si layer 13 / the insulating layer 15 / the single-crystal Si substrate 14. On the other hand, on the first substrate side (')
Has a structure having a porous Si layer 12 ′ on a single-crystal Si substrate 11.

【0044】分離後の基板(’)は、残留した多孔質
Si層12’を除去し、必要に応じて、その表面を平坦
化することにより、再び第1の基板()を形成するた
めの単結晶Si基板11として使用される。
The substrate (') after separation is formed by removing the remaining porous Si layer 12' and, if necessary, flattening the surface to form the first substrate () again. Used as a single crystal Si substrate 11.

【0045】貼り合わせた基板を分離した後、図1
(e)に示す工程では、第2の基板側(''+)の表
面の多孔質層12''を選択的に除去する。これにより、
単結晶Si層13/絶縁層15/単結晶Si基板14の
積層構造、すなわち、SOI構造を有する基板が得られ
る。
After separating the bonded substrates, FIG.
In the step shown in (e), the porous layer 12 '' on the surface of the second substrate side ("+") is selectively removed. This allows
A substrate having a stacked structure of single crystal Si layer 13 / insulating layer 15 / single crystal Si substrate 14, that is, a substrate having an SOI structure is obtained.

【0046】第2の基板としては、例えば、単結晶Si
基板の他、絶縁性基板(例えば、石英基板)や光透過性
基板(例えば、石英基板)等が好適である。
As the second substrate, for example, single crystal Si
In addition to the substrate, an insulating substrate (for example, a quartz substrate) and a light-transmitting substrate (for example, a quartz substrate) are suitable.

【0047】この実施の形態では、2枚の基板を貼り合
わせた後にこれを分離する処理を容易にするために、分
離用の領域に脆弱な構造の多孔質層12を形成するが、
この多孔質層の代わりに、例えば、微小気泡層を形成し
てもよい。微小気泡層は、例えば、半導体基板にイオン
を注入することにより形成することができる。
In this embodiment, the porous layer 12 having a fragile structure is formed in the separation area in order to facilitate the process of separating the two substrates after bonding them.
Instead of this porous layer, for example, a microbubble layer may be formed. The microbubble layer can be formed, for example, by implanting ions into a semiconductor substrate.

【0048】この実施の形態においては、図1(d)に
示す工程、すなわち、貼り合わせ基板を分離する工程の
少なくとも一部において、分離用の層である多孔質Si
層に向けて液体又は気体(流体)を噴射することにより
該分離用の層で貼り合わせ基板を2枚に分離する分離装
置を使用する。
In this embodiment, in the step shown in FIG. 1D, that is, in at least a part of the step of separating the bonded substrate, the separation layer of porous Si is used.
A separation apparatus is used in which a liquid or a gas (fluid) is jetted toward the layer to separate the bonded substrates into two at the separation layer.

【0049】この分離装置は、ウォータージェット法を
適用したものである。一般に、ウォータジェット法は、
水(固い材料を切断する場合には研磨材を加える)を高
速、高圧の束状の流れにして対象物に対して噴射して、
セラミックス、金属、コンクリート、樹脂、ゴム、木材
等の切断、加工、表面の塗膜の除去、表面の洗浄等を行
う方法である(ウォータージェット第1巻1号第4ペー
ジ参照)。従来、ウォータージェット法は、主に材料の
一部を除去することにより、上記のような切断、加工、
塗膜の除去、表面の洗浄を行うことに利用されていた。
This separation apparatus employs a water jet method. Generally, the water jet method is
Water (adding abrasives when cutting hard material) is jetted at high speed and high pressure into the bundle,
This method involves cutting and processing ceramics, metal, concrete, resin, rubber, wood, etc., removing the coating film on the surface, and cleaning the surface (see Water Jet Vol. 1, No. 1, page 4). Conventionally, the water jet method is mainly used for cutting, processing,
It was used to remove coatings and clean surfaces.

【0050】この分離装置は、脆弱な構造部分である貼
り合わせ基板の多孔質層(分離用の層)に向けて流体を
束状の流れにして噴射して、多孔質層を選択的に崩壊さ
せることにより、多孔質層の部分で基板を分離するもの
である。以下では、この束状の流れを「ジェット」とい
う。また、ジェットを構成する流体を「ジェット構成媒
体」という。ジェット構成媒体としては、水、アルコー
ル等の有機溶媒、弗酸、硝酸その他の酸、水酸化カリウ
ムその他のアルカリ、空気、窒素ガス、炭酸ガス、希ガ
ス、エッチングガスその他の気体、プラズマ等を使用し
得る。
In this separation apparatus, the fluid is jetted in a bundled flow toward the porous layer (separation layer) of the bonded substrate, which is a fragile structure, and the porous layer is selectively collapsed. By doing so, the substrate is separated at the portion of the porous layer. Hereinafter, this bundled flow is referred to as a “jet”. Further, the fluid constituting the jet is referred to as “jet constituting medium”. Water, organic solvent such as alcohol, hydrofluoric acid, nitric acid and other acids, potassium hydroxide and other alkalis, air, nitrogen gas, carbon dioxide gas, rare gas, etching gas and other gases, plasma, etc. I can do it.

【0051】この分離装置を半導体装置の製造工程、例
えば貼り合わせ基板の分離工程に適用する場合、ジェッ
ト構成媒体としては、不純物金属やパーティクル等を極
力除去した純水を使用することが好ましい。
When this separation apparatus is applied to a manufacturing process of a semiconductor device, for example, a separation process of a bonded substrate, it is preferable to use pure water from which impurity metals, particles and the like have been removed as much as possible.

【0052】この分離装置は、貼り合せ基板の側面に表
出した多孔質層に向けてジェットを噴射することによ
り、多孔質層を外周部分から中心部分に向かって除去す
る。これにより、貼り合わせ基板は、その本体部分に損
傷を受けることなく、機械的な強度が脆弱な多孔質層の
みが除去され、2枚の基板に分離される。
This separation device removes the porous layer from the outer peripheral portion toward the central portion by jetting a jet toward the porous layer exposed on the side surface of the bonded substrate. Accordingly, the bonded substrate is separated into two substrates without removing the porous layer having a weak mechanical strength without damaging the main body.

【0053】本発明者は、この分離処理を安定的かつ効
率的に行う上で、分離処理の際に貼り合わせ基板を保持
する技術が重要な要素となることを見出した。以下、具
体的に説明する。
The present inventor has found that a technique for holding a bonded substrate during the separation process is an important factor in performing the separation process stably and efficiently. Hereinafter, a specific description will be given.

【0054】図2は、本発明者が本発明をなす前に開発
した貼り合わせ基板の分離装置を概略的に示す図であ
る。図2に示す分離装置は、一端に基板保持部503が
固定され、他端にモータ(不図示)が連結され、回転可
能に軸支された回転軸501と、一端に基板保持部50
4が固定され、他端にエアシリンダ(不図示)が連結さ
れ、回転可能かつ摺動可能に軸支された回転軸502
と、ジェット511を噴射するノズル510とを備え
る。
FIG. 2 is a view schematically showing an apparatus for separating a bonded substrate developed by the present inventors before the present invention. The separation apparatus shown in FIG. 2 has a substrate holder 503 fixed at one end, a motor (not shown) connected to the other end, a rotatable shaft 501 rotatably supported, and a substrate holder 50 at one end.
4 is fixed, an air cylinder (not shown) is connected to the other end, and a rotating shaft 502 rotatably and slidably supported.
And a nozzle 510 for injecting a jet 511.

【0055】貼り合わせ基板101を分離する際は、回
転軸502に連結されたエアシリンダを作動させて、基
板保持部504により貼り合わせ基板101を押圧して
保持する。この状態で、貼り合わせ基板101を回転さ
せながら、貼り合わせ基板101の多孔質層101bに
向けてノズル510からジェット511を噴射させるこ
とにより、貼り合わせ基板101を2枚の基板101a
及び101cに分離することができる。
When the bonded substrate 101 is separated, the air cylinder connected to the rotating shaft 502 is operated, and the bonded substrate 101 is pressed and held by the substrate holding section 504. In this state, while the bonded substrate 101 is being rotated, a jet 511 is jetted from the nozzle 510 toward the porous layer 101b of the bonded substrate 101, so that the bonded substrate 101 is
And 101c.

【0056】このように、図2に示す分離装置では、貼
り合わせ基板101を両側から挟むようにして押圧して
保持しながら分離する。これは、貼り合わせ基板101
を両側に引っ張りながら分離処理を進めると、分離処理
の最終段階で多孔質層101bが引き剥がされて、2枚
の基板の例えば中央部付近に欠陥が生じる可能性がある
からである。
As described above, in the separation apparatus shown in FIG. 2, the bonded substrate 101 is separated while pressing and holding the bonded substrate 101 from both sides. This is the bonded substrate 101
If the separation process is performed while pulling the substrate toward both sides, the porous layer 101b is peeled off at the final stage of the separation process, and there is a possibility that a defect occurs in, for example, the vicinity of the center of the two substrates.

【0057】図2に示す分離装置では、例えば、貼り合
わせ基板101の内部に注入されるジェット構成媒体の
圧力による分離を効率的に進めるという観点、即ち、分
離処理の効率化という観点で考えると、基板保持部50
4により貼り合わせ基板101を押圧する力は、小さい
ことが好ましいと言える。具体的には、この押圧力を小
さくすることにより、貼り合わせ基板101の内部に注
入されるジェット構成媒体の圧力により、該貼り合わせ
基板101を2枚に引き離す方向に分離力を効率的に作
用させることができる。一方、図2に示す分離装置で
は、例えば、貼り合わせ基板101の外周部の振れ、面
方向の位置ずれ及び落下等を防止するという観点、即
ち、分離処理の安定化という観点で考えると、この押圧
力は、ある程度大きいことが好ましいと言える(例え
ば、1.5kgf)。
In the separation apparatus shown in FIG. 2, for example, from the viewpoint of efficiently performing separation by the pressure of the jet constituting medium injected into the bonded substrate 101, that is, from the viewpoint of improving the efficiency of the separation process. , Substrate holder 50
It can be said that the force for pressing the bonded substrate 101 by 4 is preferably small. Specifically, by reducing the pressing force, the separation force is efficiently applied in a direction in which the bonded substrate 101 is separated into two by the pressure of the jet forming medium injected into the bonded substrate 101. Can be done. On the other hand, in the separation apparatus shown in FIG. 2, for example, from the viewpoint of preventing runout of the outer peripheral portion of the bonded substrate 101, positional deviation in the plane direction, dropping, and the like, that is, from the viewpoint of stabilizing the separation processing, It can be said that the pressing force is preferably somewhat large (for example, 1.5 kgf).

【0058】また、図2に示す分離装置では、前述の分
離処理の効率化という観点で考えると、基板保持部50
3及び504が貼り合わせ基板101を押圧する部分の
面積は、小さい方が好ましいと言える。一方、前述の分
離処理の安定化という観点で考えると、基板保持部50
3及び504が貼り合わせ基板101を押圧する部分の
面積は、大きい方が好ましいと言える。
Further, in the separation apparatus shown in FIG. 2, from the viewpoint of improving the efficiency of the above-described separation processing, the substrate holding section 50
It can be said that it is preferable that the area of the portion where 3 and 504 press the bonded substrate 101 be smaller. On the other hand, from the viewpoint of stabilizing the separation process, the substrate holding unit 50
It can be said that it is preferable that the area of the portion where 3 and 504 press the bonded substrate 101 be large.

【0059】以上のように、図2に示す分離装置では、
分離処理の効率化と安定化とを両立させることが困難で
ある。そこで、この分離処理の効率化と安定化とを両立
し得る分離装置が望まれる。
As described above, in the separation apparatus shown in FIG.
It is difficult to achieve both efficiency and stability of the separation process. Therefore, a separation device that can achieve both efficiency and stability of the separation process is desired.

【0060】以下、本発明の好適な実施の形態に係る分
離装置について説明する。なお、この分離装置は、前述
の貼り合わせ基板の分離処理に好適であるが、他の類似
の構造を有する試料の分離にも適用することができる。
Hereinafter, a separation device according to a preferred embodiment of the present invention will be described. This separation apparatus is suitable for the above-described separation processing of a bonded substrate, but can also be applied to separation of a sample having another similar structure.

【0061】図3は、本発明の好適な実施の形態に係る
分離装置の概略構成を示す図である。この分離装置10
0は、基板保持部120及び150を有し、この基板保
持部120及び150により貼り合わせ基板101を両
側から挟むようにして押圧して保持する。貼り合わせ基
板101は、内部に脆弱な構成部である多孔質層101
bを有し、この分離装置100により、この多孔質層1
01bの部分で2つの基板101a及び101cに分離
される。この分離装置100においては、例えば、基板
101aが図1における第1の基板側(’)、基板1
01cが図1における第2の基板側(''+)になる
ようにセットする。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a separation apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. This separation device 10
Numeral 0 has substrate holding portions 120 and 150, and the bonded substrate 101 is pressed and held by the substrate holding portions 120 and 150 so as to sandwich the bonded substrate 101 from both sides. The bonded substrate 101 has a porous layer 101 which is a fragile component inside.
b, and the porous layer 1
01b separates the two substrates 101a and 101c. In the separation apparatus 100, for example, the substrate 101a is the first substrate side (') in FIG.
01c is set on the second substrate side ("+") in FIG.

【0062】基板保持部120及び150は、同一の回
転軸上に存在する。基板保持部120は、ベアリング1
08を介して支持台109に回転可能に軸支された回転
軸104の一端に連結され、この回転軸104の他端は
モータ110の回転軸に連結されている。したがって、
モータ110が発生する回転力により、基板保持部12
0に押圧された貼り合わせ基板101が回転することに
なる。このモータ110は、不図示のコントローラによ
り制御され、該コントローラから指示される回転速度で
回転軸104を回転させたり、回転を停止させたりす
る。
The substrate holders 120 and 150 are on the same rotation axis. The substrate holding unit 120 includes the bearing 1
The other end of the rotating shaft 104 is connected to the rotating shaft of the motor 110 via one end of the rotating shaft 104 rotatably supported by the support table 109 via 08. Therefore,
The rotation force generated by the motor 110 causes the substrate holding portion 12
The bonded substrate 101 pressed to 0 rotates. The motor 110 is controlled by a controller (not shown), and rotates the rotation shaft 104 at a rotation speed specified by the controller or stops the rotation.

【0063】基板保持部150は、ベアリング111を
介して支持台109に摺動可能かつ回転可能に軸支され
た回転軸103の一端に連結され、この回転軸103の
他端は、支持台109に固定されたエアシリンダ112
に連結されている。このエアシリンダ112は、不図示
のコントローラにより制御される。このエアシリンダ1
12が回転軸103を押し出すことにより、貼り合わせ
基板101は、基板保持部150によって押圧される。
The substrate holding unit 150 is connected to one end of a rotating shaft 103 slidably and rotatably supported by a supporting table 109 via a bearing 111, and the other end of the rotating shaft 103 is connected to the supporting table 109. Air cylinder 112 fixed to
It is connected to. The air cylinder 112 is controlled by a controller (not shown). This air cylinder 1
The bonded substrate 101 is pressed by the substrate holding unit 150 by the 12 extruding the rotating shaft 103.

【0064】基板保持部120,150は、貼り合わせ
基板101の中央部付近と接触して該貼り合わせ基板1
01の厚さ方向の位置を規定しつつ該貼り合わせ基板1
01を押圧力により保持する円形状の第1保持部材12
3,153を夫々有する。第1保持部材123,153
は、硬質の材料、例えば、セラミック、金属、熱硬化性
樹脂等で構成されることが好ましい。このように、第1
保持部123,153を硬質の材料で構成することによ
り、ノズル102と貼り合わせ基板101とを正確に位
置合わせすることができると共に、分離処理の際にも、
その位置関係を維持することができる。
The substrate holders 120 and 150 come into contact with the vicinity of the center of the bonded substrate 101 and
01 in the thickness direction of the bonded substrate 1
Circular first holding member 12 for holding 01 by pressing force
3,153 respectively. First holding members 123, 153
Is preferably made of a hard material, for example, ceramic, metal, thermosetting resin, or the like. Thus, the first
When the holding portions 123 and 153 are made of a hard material, the nozzle 102 and the bonded substrate 101 can be accurately aligned with each other.
The positional relationship can be maintained.

【0065】また、基板保持部120,150は、貼り
合わせ基板101を弾性的に押圧して保持する第2保持
部材121,151を夫々有する。第2保持部121及
び151は、弾性体、例えばゴム(例えば、シリコン、
バイトン、ニトリル等)等で構成されることが好まし
い。このように、第2保持部材により貼り合わせ基板1
01を弾性的に押圧することにより、分離処理の際に、
1)貼り合わせ基板101の内部(多孔質層101bの
部分)に注入されたジェット構成媒体の圧力により、貼
り合わせ基板101が2枚に引き離されるようにして反
ることを可能にして、分離処理を効率化することがで
き、2)適度な力で貼り合わせ基板101を両側から押
圧し、貼り合わせ基板101の外周部の振れ、面方向の
位置ずれ及び落下等を効果的に防止して、分離処理を安
定化することができる。
The substrate holders 120 and 150 have second holding members 121 and 151 for elastically pressing and holding the bonded substrate 101, respectively. The second holding portions 121 and 151 are made of an elastic material, for example, rubber (for example, silicon,
Viton, nitrile, etc.) are preferable. Thus, the bonded substrate 1 is held by the second holding member.
By elastically pressing 01, during the separation process,
1) Separation processing by allowing the bonded substrate 101 to be separated into two pieces and to be warped by the pressure of the jet forming medium injected into the bonded substrate 101 (portion of the porous layer 101b) 2) The bonded substrate 101 is pressed from both sides with an appropriate force to effectively prevent the outer peripheral portion of the bonded substrate 101 from oscillating, being displaced in the plane direction, being dropped, and the like. The separation process can be stabilized.

【0066】第2保持部材121,151は、例えば、
第1保持部材121,151の夫々外周側に配置されて
いることが好ましい。また、第2保持部材121及び1
51は、例えば環状をなすことが好ましい。
The second holding members 121 and 151 are, for example,
It is preferable that the first holding members 121 and 151 are arranged on the outer peripheral side, respectively. Also, the second holding members 121 and 1
Preferably, 51 is, for example, annular.

【0067】図3に示す分離装置では、第1保持部材1
23,153は、基板保持部120,150の円柱状の
本体122,152から突出している。なお、本体12
2,152と第1保持部123,153とは、夫々同一
の材料で一体化して作成することができる。第2保持部
材121,151は、夫々本体122,152の側面に
固定されている。
In the separation device shown in FIG. 3, the first holding member 1
Reference numerals 23 and 153 protrude from the cylindrical main bodies 122 and 152 of the substrate holding units 120 and 150. The main body 12
2 and 152 and the first holding portions 123 and 153 can be integrally formed of the same material. The second holding members 121 and 151 are fixed to side surfaces of the main bodies 122 and 152, respectively.

【0068】貼り合わせ基板101を保持していない状
態においては、図4に示すように、第2保持部材12
1,151の先端は、夫々第1保持部材123,153
の先端よりも突出している。これは、硬質の材料からな
る第1保持部材123及び153と、弾性体からなる第
2保持部121及び151の双方で貼り合わせ基板10
1を両側から押圧して保持するためである。
In a state in which the bonded substrate 101 is not held, as shown in FIG.
1 and 151 are first holding members 123 and 153, respectively.
It protrudes from the tip. This is because both the first holding members 123 and 153 made of a hard material and the second holding parts 121 and 151 made of an elastic material are used to bond the substrate 10 together.
This is for pressing and holding 1 from both sides.

【0069】以上のように、貼り合わせ基板101を第
1保持部材123及び153と、第2保持部材121及
び151とにより保持することにより、分離処理を効率
化することができると共に安定化することができる。
As described above, by holding the bonded substrate 101 by the first holding members 123 and 153 and the second holding members 121 and 151, the separation process can be made more efficient and stable. Can be.

【0070】ここで、基板保持部120及び150の双
方を上記の構成とすることが好ましいが、いずれか一方
のみを上記の構成とし、他方を相応の面積の保持面を有
する構成(例えば、図3に示す本体122又は152に
より直接保持する構成)とすることもできる。この場合
においても、図2に示す分離装置に比べて、分離処理を
効率化すると共に安定化することができる。
Here, it is preferable that both of the substrate holding portions 120 and 150 have the above-described configuration, but only one of the substrate holding portions has the above-described configuration, and the other has a holding surface having an appropriate area (for example, FIG. 3 can be directly held by the main body 122 or 152). Also in this case, the separation processing can be made more efficient and more stable than the separation apparatus shown in FIG.

【0071】更に、第1保持部材123及び153の保
持面(貼り合わせ基板101と接触する面)に吸着機構
(例えば、真空吸着機構)を設けることも好ましい。こ
れにより、貼り合わせ基板101を更に安定的に保持す
ることができる。
Further, it is preferable to provide a suction mechanism (for example, a vacuum suction mechanism) on the holding surfaces of the first holding members 123 and 153 (the surfaces that come into contact with the bonded substrate 101). Thereby, the bonded substrate 101 can be held more stably.

【0072】その他、この分離装置100は、ポンプ1
14及びノズル102を有し、ポンプより高圧のジェッ
ト構成媒体(例えば、水)をノズル102に送り込み、
これによりノズル102からジェットを噴射させる。ま
た、ノズル102の下方には、シャッタ106が配置さ
れている。ここで、ジェットの圧力は、例えば500k
gf/平方cm程度が好適であり、ノズル102の径
は、例えば0.1mm程度が好適である。
In addition, this separation device 100 is
14 and a nozzle 102, and a jet forming medium (for example, water) having a higher pressure than the pump is sent to the nozzle 102;
Thus, a jet is jetted from the nozzle 102. A shutter 106 is provided below the nozzle 102. Here, the pressure of the jet is, for example, 500 k
The diameter of the nozzle 102 is preferably, for example, about 0.1 mm.

【0073】図4は、図3に示す基板保持部120及び
150を抜き出して描いた図である。図4に示す第2保
持部材121及び151は、先端、即ち貼り合わせ基板
101との接触部に向かって径が徐々に大きくなってい
る。このような形状を採用することにより、貼り合わせ
基板101との接触面の面積を大きくすることができ
る。従って、エアシリンダ112による押圧力を小さく
した場合においても、第2保持部材121及び151と
貼り合わせ基板101との間に作用する摩擦力を確保
し、貼り合わせ基板101の面方向の位置のずれや落下
を効果的に防止することができる。この場合のエアシリ
ンダ112により貼り合わせ基板101を押圧する力
は、例えば、100〜600gf程度が好適である。
FIG. 4 is a drawing illustrating the substrate holders 120 and 150 shown in FIG. The diameter of the second holding members 121 and 151 shown in FIG. 4 gradually increases toward the tip end, that is, the contact portion with the bonded substrate 101. By employing such a shape, the area of the contact surface with the bonded substrate 101 can be increased. Therefore, even when the pressing force by the air cylinder 112 is reduced, the frictional force acting between the second holding members 121 and 151 and the bonded substrate 101 is ensured, and the positional displacement of the bonded substrate 101 in the plane direction is ensured. And falling can be effectively prevented. In this case, the force for pressing the bonded substrate 101 by the air cylinder 112 is preferably, for example, about 100 to 600 gf.

【0074】図5は、図3及び図4に示す基板保持部1
20及び150の他の構成例を示す図である。図5に示
す基板保持部120,150は、図4に示す第2保持部
121,151を夫々第2保持部材121’,151’
に置き換えたものである。この構成例に係る第2保持部
材121’及び151’も、図3及び図4に示す構成例
と同様に、弾性的に貼り合わせ基板101を押圧して保
持する。従って、第2保持部121’及び151’は、
弾性体、例えばゴム(例えば、シリコン、バイトン、ニ
トリル等)等で構成されることが好ましい。
FIG. 5 shows the substrate holder 1 shown in FIGS. 3 and 4.
It is a figure showing other examples of composition of 20 and 150. The substrate holders 120 and 150 shown in FIG. 5 are different from the second holders 121 and 151 shown in FIG.
Is replaced by The second holding members 121 'and 151' according to this configuration example also elastically press and hold the bonded substrate 101 similarly to the configuration examples shown in FIGS. Therefore, the second holding parts 121 'and 151'
It is preferable to be made of an elastic material such as rubber (for example, silicon, viton, nitrile, etc.).

【0075】この構成例に係る第2保持部材121’及
び151’は、筒状の形状を有する。従って、この構成
例に係る第2保持部材121’及び151’は、図3及
び図4に示す第2保持部材121及び151に比べて変
形しにくい。そのため、図3及び図4に示す構成例に比
べて、エアシリンダ112によって強い押圧力(例え
ば、300〜800gf程度が好適)を加える必要があ
るが、その反面、分離処理の際の貼り合わせ基板101
の外周部の振れを小さく抑えることができる。
The second holding members 121 'and 151' according to this configuration example have a cylindrical shape. Therefore, the second holding members 121 ′ and 151 ′ according to this configuration example are less likely to be deformed than the second holding members 121 and 151 shown in FIGS. Therefore, as compared with the configuration examples shown in FIGS. 3 and 4, it is necessary to apply a stronger pressing force (for example, about 300 to 800 gf is preferable) by the air cylinder 112. 101
Can be reduced to a small extent.

【0076】以下、この分離装置100による分離処理
の手順を説明する。
Hereinafter, the procedure of the separation process by the separation apparatus 100 will be described.

【0077】まず、エアシリンダ112に回転軸103
を収容させることにより、基板保持部120と150と
の間に相応の距離を設ける。次いで、基板保持部120
と基板保持部150との間に搬送ロボット等により貼り
合せ基板101を搬送し、該貼り合わせ基板101の中
心と回転軸104及び103の中心軸とを位置合せす
る。次いで、エアシリンダ112に回転軸103を押し
出させることにより、貼り合わせ基板101を押圧して
保持する(図3に示す状態)。この時、貼り合わせ基板
101は、その多孔質層101bがノズル102の直下
に位置するように、第1保持部材123及び153によ
り位置合わせされる。
First, the rotary shaft 103 is attached to the air cylinder 112.
Is accommodated, a corresponding distance is provided between the substrate holding units 120 and 150. Next, the substrate holding unit 120
The bonded substrate 101 is transported between the substrate and the substrate holding unit 150 by a transport robot or the like, and the center of the bonded substrate 101 is aligned with the center axes of the rotating shafts 104 and 103. Next, the bonded substrate 101 is pressed and held by causing the air cylinder 112 to push out the rotating shaft 103 (the state shown in FIG. 3). At this time, the bonded substrate 101 is aligned by the first holding members 123 and 153 so that the porous layer 101b is positioned directly below the nozzle 102.

【0078】次いで、モータ110により貼り合わせ基
板101を所定の回転速度で回転させる。これにより、
回転軸104、基板保持部120、貼り合わせ基板10
1、基板保持部150及び回転軸103は一体化して回
転する。
Next, the bonded substrate 101 is rotated at a predetermined rotation speed by the motor 110. This allows
Rotating shaft 104, substrate holding unit 120, bonded substrate 10
1. The substrate holder 150 and the rotating shaft 103 rotate integrally.

【0079】次いで、ポンプ114からノズル102に
ジェット構成媒体(例えば、水)を送り込み、ノズル1
02から噴射されるジェットが安定するまで待つ。ジェ
ットが安定したら、シャッタ106を開いて、貼り合わ
せ基板101の多孔質層101bにジェットを挟入させ
る。
Next, a jet forming medium (for example, water) is sent from the pump 114 to the nozzle 102,
Wait until the jet injected from 02 stabilizes. When the jet is stabilized, the shutter 106 is opened, and the jet is inserted into the porous layer 101b of the bonded substrate 101.

【0080】ジェットが挟入されると、貼り合わせ基板
101には、脆弱な構造部である多孔質層101bに連
続的に注入されるジェット構成媒体の圧力による分離力
が作用し、これにより基板101a及び101cを連結
している多孔質層101bが破壊される。この処理によ
り、例えば数分程度で貼り合わせ基板101を完全に分
離することができる。
When the jet is sandwiched, a separation force due to the pressure of the jet constituting medium continuously injected into the porous layer 101b, which is a fragile structure, acts on the bonded substrate 101. The porous layer 101b connecting 101a and 101c is destroyed. By this processing, the bonded substrate 101 can be completely separated in, for example, about several minutes.

【0081】この分離処理の際、例えば数百gf程度の
弱い押圧力で貼り合わせ基板101を保持した場合にお
いても、貼り合わせ基板101を安定的に分離すること
ができる。従って、貼り合わせ基板101の内部に注入
されるジェット構成媒体の圧力(分離力)を効率的に利
用して貼り合わせ基板101を分離することができる。
In this separation processing, the bonded substrate 101 can be stably separated even when the bonded substrate 101 is held with a weak pressing force of, for example, about several hundred gf. Therefore, the bonded substrate 101 can be separated by efficiently utilizing the pressure (separation force) of the jet constituting medium injected into the bonded substrate 101.

【0082】貼り合わせ基板101が2枚の基板101
a及び101cに分離されたら、シャッタ106を閉
じ、ポンプ114の動作を停止させる。次いで、分離さ
れた2枚の基板101a及び101cを例えば搬送ロボ
ットのロボットハンドに吸着した後、エアシリンダ11
2により回転軸103を後退させる。そして、例えば搬
送ロボットにより2枚の基板101a及び101cを引
き離す。
The bonded substrate 101 is composed of two substrates 101
After separation into a and 101c, the shutter 106 is closed and the operation of the pump 114 is stopped. Next, after the two separated substrates 101a and 101c are sucked to, for example, a robot hand of a transfer robot, the air cylinder 11
2, the rotating shaft 103 is moved backward. Then, for example, the two substrates 101a and 101c are separated by the transfer robot.

【0083】ここで、前述のように、基板保持部120
及び150の第1保持部材123及び153の保持面に
吸着機構(例えば、真空吸着機構)を設けることも有効
であり、この場合、分離された2枚の基板101a及び
101cを各吸着機構により吸着した状態で回転軸10
3を後退させることにより、分離された2枚の基板10
1a及び101cを引き離すことができる。
Here, as described above, the substrate holder 120
It is also effective to provide a suction mechanism (for example, a vacuum suction mechanism) on the holding surfaces of the first holding members 123 and 153 of FIG. The rotating shaft 10
3, the two separated substrates 10
1a and 101c can be separated.

【0084】以上のように、本発明の好適な実施の形態
によれば、貼り合わせ基板等の試料の厚さ方向の位置を
規定しつつ該試料を保持する第1保持部材と、該試料を
弾性的に押圧して保持する第2保持部材とを基板保持部
に設けることにより、試料を安定的かつ効率的に分離す
ることができる。より具体的には、この構成により、例
えば、試料の外周部の振れ、面方向の位置ずれ及び落下
等を防止すると共に、例えば、試料内部に注入される流
体の圧力による分離力を効率的に該試料に作用させるこ
とができる。
As described above, according to the preferred embodiment of the present invention, the first holding member for holding the sample while defining the position in the thickness direction of the sample, such as a bonded substrate, The sample can be stably and efficiently separated by providing the substrate holding portion with the second holding member that elastically presses and holds the sample. More specifically, this configuration prevents, for example, runout of the outer peripheral portion of the sample, misalignment in the plane direction, drop, etc., and efficiently reduces the separation force due to the pressure of the fluid injected into the sample, for example. It can act on the sample.

【0085】[0085]

【発明の効果】本発明によれば、例えば、内部に分離用
の層を有する基板等の試料を安定的かつ効率的に分離す
ることができる。
According to the present invention, for example, a sample such as a substrate having a separation layer therein can be stably and efficiently separated.

【0086】[0086]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の好適な実施の形態に係るSOI基板の
製造を方法を工程順に説明する図である。
FIG. 1 is a view illustrating a method of manufacturing an SOI substrate according to a preferred embodiment of the present invention in the order of steps.

【図2】貼り合わせ基板の分離装置の一構成例を概略的
に示す図である。
FIG. 2 is a view schematically showing a configuration example of a separation apparatus for a bonded substrate.

【図3】本発明の好適な実施の形態に係る分離装置の概
略構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a separation device according to a preferred embodiment of the present invention.

【図4】図3に示す基板保持部を抜き出して描いた図で
ある。
FIG. 4 is a drawing drawn out of a substrate holding unit shown in FIG. 3;

【図5】図3に示す基板保持部の他の構成例を示す図で
ある
FIG. 5 is a diagram illustrating another configuration example of the substrate holding unit illustrated in FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 単結晶Si基板 12 多孔質Si層 13 非多孔質単結晶Si層 14 単結晶Si基板 15 絶縁層 100 分離装置 101 貼り合わせ基板 101b 多孔質層 103,104 回転軸 106 シャッタ 108,111 ベアリング 109 支持台 110 モータ 112 エアシリンダ 114 ポンプ 120,150 基板保持部 121,151,121’,151’ 第2保持部材 122,152 基板保持部の本体 123,153 第1保持部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Single-crystal Si substrate 12 Porous Si layer 13 Non-porous single-crystal Si layer 14 Single-crystal Si substrate 15 Insulating layer 100 Separator 101 Bonded substrate 101b Porous layer 103, 104 Rotation axis 106 Shutter 108, 111 Bearing 109 Support Table 110 Motor 112 Air cylinder 114 Pump 120, 150 Substrate holding unit 121, 151, 121 ', 151' Second holding member 122, 152 Main body of substrate holding unit 123, 153 First holding member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近江 和明 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 米原 隆夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 3C060 AA20 CE07 CE11 CE23 5F043 AA40 DD06 DD13 DD30 EE07 EE08 EE35 EE40  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kazuaki Omi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Takao Yonehara 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Non-corporation F term (reference) 3C060 AA20 CE07 CE11 CE23 5F043 AA40 DD06 DD13 DD30 EE07 EE08 EE35 EE40

Claims (30)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部に分離用の層を有する試料を該分離
用の層で分離する分離装置であって、 試料に向けて流体を噴射する噴射部と、 試料を両側から挟むようにして保持する一対の保持部
と、 を備え、前記一対の保持部の少なくとも一方は、試料の
厚さ方向の位置を規定しつつ該試料を保持する第1部材
と、試料を弾性的に押圧して保持する第2部材とを有
し、試料を保持していない状態において、前記第2部材
の先端は、前記第1部材の先端よりも、他方の保持部側
に突出していることを特徴とする分離装置。
1. A separation apparatus for separating a sample having a separation layer therein by the separation layer, comprising: a jetting unit for jetting a fluid toward the sample; And a first member that holds the sample while defining a position in the thickness direction of the sample, and a second member that elastically presses and holds the sample. A separation device, comprising: two members, wherein in a state where the sample is not held, a tip of the second member protrudes toward the other holding portion from a tip of the first member.
【請求項2】 前記第2部材は、前記第1部材の外周側
に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の分
離装置。
2. The separation device according to claim 1, wherein the second member is disposed on an outer peripheral side of the first member.
【請求項3】 前記第2部材は、環状の形状を有するこ
とを特徴とする請求項2に記載の分離装置。
3. The separation device according to claim 2, wherein the second member has an annular shape.
【請求項4】 前記第2部材は、環状の形状を有し、他
方の保持部側に向かって径が徐々に大きくなっているこ
とを特徴とする請求項2に記載の分離装置。
4. The separation device according to claim 2, wherein the second member has an annular shape, and has a diameter gradually increasing toward the other holding portion.
【請求項5】 前記第2部材は、他方の保持部側に向か
って肉厚が徐々に薄くなっていることを特徴とする請求
項4に記載の分離装置。
5. The separation device according to claim 4, wherein the thickness of the second member gradually decreases toward the other holding portion.
【請求項6】 前記第2部材は、筒状の形状を有するこ
とを特徴とする請求項2に記載の分離装置。
6. The separation device according to claim 2, wherein the second member has a cylindrical shape.
【請求項7】 前記第2部材は、弾性体からなることを
特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載
の分離装置。
7. The separation device according to claim 1, wherein the second member is made of an elastic body.
【請求項8】 前記第1部材は、硬質の材料からなるこ
とを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に
記載の分離装置。
8. The separation device according to claim 1, wherein the first member is made of a hard material.
【請求項9】 前記第1部材が試料と接触する面は、略
円形であることを特徴とする請求項1乃至請求項8のい
ずれか1項に記載の分離装置。
9. The separation apparatus according to claim 1, wherein a surface of the first member that contacts the sample is substantially circular.
【請求項10】 前記一対の保持部は、試料を押圧する
ことにより該試料を保持することを特徴とする請求項1
乃至請求項9のいずれか1項に記載の分離装置。
10. The apparatus according to claim 1, wherein the pair of holding units hold the sample by pressing the sample.
The separation device according to claim 9.
【請求項11】 前記分離用の層に直交する軸を中心と
して試料が回転するように、前記一対の保持部を回転さ
せる駆動源を更に備えることを特徴とする請求項1乃至
請求項10のいずれか1項に記載の分離装置。
11. The apparatus according to claim 1, further comprising a drive source for rotating the pair of holding units so that the sample rotates around an axis orthogonal to the separation layer. The separation device according to claim 1.
【請求項12】 前記試料は、前記分離用の層として脆
弱な構造の層を有する板状部材であることを特徴とする
請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の分離装
置。
12. The separation apparatus according to claim 1, wherein the sample is a plate-like member having a layer having a fragile structure as the separation layer.
【請求項13】 前記試料は、脆弱な層を内部に有する
第1の板状部材と、第2の板状部材とを貼り合わせてな
ることを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれか
1項に記載の分離装置。
13. The sample according to claim 1, wherein the sample is obtained by laminating a first plate-like member having a fragile layer therein and a second plate-like member. The separation device according to claim 1.
【請求項14】 前記脆弱な層は、多孔質層であること
を特徴とする請求項12又は請求項13に記載の分離装
置。
14. The separation device according to claim 12, wherein the fragile layer is a porous layer.
【請求項15】 前記第1の板状部材は、半導体基板で
あることを特徴とする請求項13に記載の分離装置。
15. The separation device according to claim 13, wherein the first plate member is a semiconductor substrate.
【請求項16】 前記第1の板状部材は、半導体基板の
片面に多孔質層を形成し、該多孔質層上に非多孔質層を
形成してなることを特徴とする請求項15に記載の分離
装置。
16. The semiconductor device according to claim 15, wherein the first plate-like member is formed by forming a porous layer on one surface of a semiconductor substrate and forming a non-porous layer on the porous layer. The separation device according to any one of the preceding claims.
【請求項17】 前記非多孔質層は、単結晶半導体層を
含むことを特徴とする請求項16に記載の分離装置。
17. The separation device according to claim 16, wherein the non-porous layer includes a single crystal semiconductor layer.
【請求項18】 内部に分離用の層を有する試料を、該
分離用の層に向けて流体を噴射することにより分離する
装置において該試料を支持する支持装置であって、 試料を両側から挟むようにして保持する一対の保持部を
備え、前記一対の保持部の少なくとも一方は、試料の厚
さ方向の位置を規定しつつ該試料を保持する第1部材
と、試料を弾性的に押圧して保持する第2部材とを有
し、試料を保持していない状態において、前記第2部材
の先端は、前記第1部材の先端よりも、他方の保持部側
に突出していることを特徴とする支持装置。
18. A supporting device for supporting a sample having a separation layer therein by injecting a fluid toward the separation layer, wherein the sample is sandwiched from both sides. A pair of holding portions, at least one of the pair of holding portions is a first member that holds the sample while defining a position in a thickness direction of the sample, and a sample that is elastically pressed and held. A supporting member, wherein in a state where the sample is not held, the tip of the second member protrudes toward the other holding portion from the tip of the first member. apparatus.
【請求項19】 前記第2部材は、前記第1部材の外周
側に配置されていることを特徴とする請求項18に記載
の支持装置。
19. The support device according to claim 18, wherein the second member is disposed on an outer peripheral side of the first member.
【請求項20】 前記第2部材は、環状の形状を有する
ことを特徴とする請求項19に記載の支持装置。
20. The support device according to claim 19, wherein the second member has an annular shape.
【請求項21】 前記第2部材は、環状の形状を有し、
他方の保持部側に向かって径が徐々に大きくなっている
ことを特徴とする請求項19に記載の支持装置。
21. The second member has an annular shape,
20. The support device according to claim 19, wherein the diameter gradually increases toward the other holding portion.
【請求項22】 前記第2部材は、他方の保持部側に向
かって肉厚が徐々に薄くなっていることを特徴とする請
求項21に記載の支持装置。
22. The supporting device according to claim 21, wherein the thickness of the second member gradually decreases toward the other holding portion.
【請求項23】 前記第2部材は、筒状の形状を有する
ことを特徴とする請求項19に記載の支持装置。
23. The supporting device according to claim 19, wherein the second member has a cylindrical shape.
【請求項24】 前記第2部材は、弾性体からなること
を特徴とする請求項18乃至請求項23のいずれか1項
に記載の支持装置。
24. The support device according to claim 18, wherein the second member is made of an elastic body.
【請求項25】 前記第1部材は、硬質の材料からなる
ことを特徴とする請求項18乃至請求項24のいずれか
1項に記載の支持装置。
25. The supporting device according to claim 18, wherein the first member is made of a hard material.
【請求項26】 前記第1部材が試料と接触する面は、
略円形であることを特徴とする請求項18乃至請求項2
5のいずれか1項に記載の支持装置。
26. The surface where the first member contacts the sample,
18. The method according to claim 18, wherein the shape is substantially circular.
The support device according to any one of claims 5 to 10.
【請求項27】 前記一対の保持部は、試料を押圧する
ことにより該試料を保持することを特徴とする請求項1
8乃至請求項26のいずれか1項に記載の支持装置。
27. The apparatus according to claim 1, wherein the pair of holding portions hold the sample by pressing the sample.
The support device according to any one of claims 8 to 26.
【請求項28】 請求項1乃至請求項17のいずれか1
項に記載の分離装置を使用して試料を分離することを特
徴とする分離方法。
28. Any one of claims 1 to 17
14. A separation method, comprising separating a sample using the separation device described in the above item.
【請求項29】 片面に多孔質層及び非多孔質層を順に
形成した第1の基板の前記非多孔質層側を第2の基板に
貼り合わせてなる基板を前記多孔質層で分離する分離方
法であって、その分離に際して、請求項1乃至請求項1
1のいずれか1項に記載の分離装置を使用することを特
徴とする分離方法。
29. Separation in which a porous layer and a non-porous layer are sequentially formed on one side, and a non-porous layer side of a first substrate is bonded to a second substrate to separate the substrate by the porous layer A method comprising the steps of:
A separation method using the separation device according to any one of claims 1 to 7.
【請求項30】 片面に多孔質層及び非多孔質層を順に
形成した第1の基板の前記非多孔質層側を第2の基板に
貼り合せる工程と、貼り合わせた基板を前記多孔質層で
分離する分離工程とを含む基板の製造方法であって、 前記分離工程において、請求項1乃至請求項11のいず
れか1項に記載の分離装置を使用することを特徴とする
基板の製造方法。
30. A step of bonding the non-porous layer side of a first substrate having a porous layer and a non-porous layer formed on one surface in this order to a second substrate, and bonding the bonded substrate to the porous layer. 12. A method for manufacturing a substrate, comprising: a separation step for separating the substrate by using the separation apparatus according to claim 1. .
JP10240666A 1998-08-26 1998-08-26 Apparatus for separating sample, apparatus for supporting sample and method of separating sample Withdrawn JP2000068173A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10240666A JP2000068173A (en) 1998-08-26 1998-08-26 Apparatus for separating sample, apparatus for supporting sample and method of separating sample

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10240666A JP2000068173A (en) 1998-08-26 1998-08-26 Apparatus for separating sample, apparatus for supporting sample and method of separating sample

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000068173A true JP2000068173A (en) 2000-03-03

Family

ID=17062905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10240666A Withdrawn JP2000068173A (en) 1998-08-26 1998-08-26 Apparatus for separating sample, apparatus for supporting sample and method of separating sample

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000068173A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018505543A (en) * 2014-12-05 2018-02-22 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー Substrate stack holder, container, and method for dividing a substrate stack

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018505543A (en) * 2014-12-05 2018-02-22 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー Substrate stack holder, container, and method for dividing a substrate stack

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6418999B1 (en) Sample separating apparatus and method, and substrate manufacturing method
US6427747B1 (en) Apparatus and method of separating sample and substrate fabrication method
JP4323577B2 (en) Separation method and semiconductor substrate manufacturing method
JP2000223383A (en) Separating device, separating method and manufacture of semiconductor substrate
US6629539B1 (en) Sample processing system
US6540861B2 (en) Member separating apparatus and processing apparatus
JP2008277552A (en) Manufacturing method of laminated substrate
JP4343295B2 (en) Sample processing system
JP2000150611A (en) Sample treating system
JP3031904B2 (en) Composite member, method of separating the same, and method of manufacturing semiconductor substrate using the same
JP2000068172A (en) Apparatus and method of separating sample
JP2000068173A (en) Apparatus for separating sample, apparatus for supporting sample and method of separating sample
JP4143161B2 (en) Member separation device
JP2009111406A (en) System for treating sample
JP2000150456A (en) Method and device for separating sample
JP4365907B2 (en) Sample separation method
JPH11195563A (en) Apparatus and method for separating sample and manufacture of substrate
JP2000077286A (en) Apparatus and method for separating samples and manufacturing substrate
JP2001094081A (en) Separator and separating method of sample and production method of substrate
JP4143162B2 (en) Member separation method and semiconductor substrate manufacturing method
JPH11195568A (en) Specimen separating device, method and manufacture of substrate
JP2000049061A (en) Device and method for treating sample
JP2000091304A (en) Separation equipment and method for samples, monitoring equipment for separation, and manufacture of substrate
JPH11243040A (en) Device and method for separating sample and manufacture of substrate
JP2000100677A (en) Device and method for separating sample and manufacture of substrate

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20051101