JP2013201196A - 剥離装置、剥離システム、剥離方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理基板と支持基板を効率よく剥離する。
【解決手段】剥離装置３０は、被処理ウェハＷを加熱する加熱機構１３４を備え、且つ当該被処理ウェハＷを保持する第１の保持部１２０と、支持ウェハＳを加熱する加熱機構１５１を備え、且つ当該支持ウェハＳを保持する第２の保持部１２１と、少なくとも第１の保持部１２０又は第２の保持部１２１を相対的に水平方向に移動させる移動機構１７０と、第１の保持部１２０及び第２の保持部１２１と、剥離装置３０の外部との間で支持ウェハＳ又は重合ウェハＴを搬送する搬送機構１９０と、を有している。搬送機構１９０は、重合ウェハＴを保持して搬送するシャトルアーム１９１と、支持ウェハＳを温度調節する温度調整機構を備え、且つ当該支持ウェハＳを保持して搬送する温度調節アーム１９２と、を有している。
【選択図】図４

Description

本発明は、重合基板を被処理基板と支持基板に剥離する剥離装置、当該剥離装置を備えた剥離システム、当該剥離装置を用いた剥離方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体に関する。

近年、例えば半導体デバイスの製造プロセスにおいて、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」とする）の大口径化が進んでいる。また、実装などの特定の工程において、ウェハの薄型化が求められている。そして、例えば大口径で薄いウェハを、そのまま搬送したり、研磨処理したりすると、ウェハに反りや割れが生じる恐れがある。このため、ウェハを補強するために、例えば支持基板であるウェハやガラス基板にウェハを貼り付けることが行われている。そして、このようにウェハと支持基板が接合された状態でウェハの研磨処理等の所定の処理が行われた後、ウェハと支持基板が剥離される。

かかるウェハと支持基板の剥離は、例えば剥離装置を用いて行われる。例えば特許文献１には、熱酸化膜を形成した支持基板に、デバイスが形成されたウェハを直接接合し、その後ウェハの剥離を行う剥離装置が提案されている。この剥離装置は、例えばウェハを保持する第１ホルダーと、支持基板を保持する第２ホルダーと、ウェハと支持基板との間に液体を噴射するノズルとを有している。そして、この剥離装置では、ノズルから接合されたウェハと支持基板との間、すなわちウェハと支持基板との接合面に、当該ウェハと支持基板との間の接合強度より大きい噴射圧、好ましくは接合強度より２倍以上大きい噴射圧で液体を噴射することにより、ウェハと支持基板の剥離が行われている。

特開平９−１６７７２４号公報

ところで、ウェハと支持基板の接合には、例えば特許文献１に開示されるような、熱酸化膜を形成した支持基板にウェハを直接接合する方法の他に、支持基板とウェハとの間に接着剤を介在させて接合する方法などがある。

接着剤を用いて接合を行った場合、ウェハと支持基板とを剥離するにあたり、ウェハと支持基板との間に介在する接着剤を軟化させる必要がある。このため、ウェハと支持基板の剥離を行う際には、接着剤の軟化を目的として、接合された状態のウェハと支持基板との加熱処理が行われる。そして、剥離されたウェハと支持基板はその後に洗浄等が行われるため、所定の温度、例えば常温まで調節される必要があるが、特に支持基板はウェハのように薄型化されていないため、積極的に温度調節をする必要がある。しかしながら、現状では支持基板の温度調節を効率よく行うことまでは考慮されていない。

また、ウェハと支持基板を剥離する際には、接合されたウェハと支持基板を剥離装置に搬入し、さらに剥離されたウェハと支持基板をそれぞれ剥離装置から搬出する必要がある。しかしながら、現状では剥離装置に対するウェハと支持基板の搬入出を効率よく行うことまでは全く考慮されていない。このため、剥離装置が次の剥離処理を行うことが可能であるにも関わらず、ウェハと支持基板を剥離装置から搬出中に、当該次の剥離処理が停止して剥離装置が待機している場合があり、剥離処理のスループットに改善の余地があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、被処理基板と支持基板を効率よく剥離することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、被処理基板と支持基板が接着剤で接合された重合基板を、被処理基板と支持基板に剥離する剥離装置であって、被処理基板を加熱する加熱機構を備え、且つ当該被処理基板を保持する第１の保持部と、支持基板を加熱する加熱機構を備え、且つ当該支持基板を保持する第２の保持部と、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させる移動機構と、前記第１の保持部及び前記第２の保持部と、剥離装置の外部との間で支持基板又は重合基板を搬送する搬送機構と、を有し、前記搬送機構は、重合基板を保持して搬送するシャトルアームと、支持基板を温度調節する温度調整機構を備え、且つ当該支持基板を保持して搬送する温度調節アームと、を有することを特徴としている。

本発明によれば、シャトルアームによって重合基板を第１の保持部及び第２の保持部に搬入した後、第１の保持部に保持された被処理基板と第２の保持部に保持された支持基板とを加熱しながら、移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させて被処理基板と支持基板を剥離することができる。また、このように被処理基板と支持基板を剥離中、次に剥離される重合基板を保持した状態でシャトルアームを待機させることができる。そうすると、被処理基板と支持基板を剥離後、温度調節アームによって支持基板を第２の保持部から搬出すると共に、シャトルアームによって次に剥離される重合基板を第１の保持部及び第２の保持部に搬入することができる。このため、第１の保持部と第２の保持部による重合基板の剥離処理を連続して行うことができる。したがって、被処理基板と支持基板を効率よく剥離することができ、当該剥離処理のスループットを向上させることができる。しかも、剥離された支持基板を温度調節アームによって所定の温度に調節しながら、当該支持基板を第２の保持部から搬出することができるので、剥離処理のスループットをさらに向上させることができる。

前記搬送機構には、前記シャトルアームにおける重合基板の有無と、前記温度調節アームにおける支持基板の有無とを検知する基板検知機構が設けられていてもよい。

別な観点による本発明は、前記剥離装置を備えた剥離システムであって、前記剥離装置を備えた処理ステーションと、前記処理ステーションに対して、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬入出する搬入出ステーションと、前記処理ステーションと前記搬入出ステーションとの間で、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬送する搬送装置と、を有することを特徴としている。

前記処理ステーションは、前記剥離装置で剥離された被処理基板を洗浄する第１の洗浄装置と、前記剥離装置で剥離された支持基板を洗浄する第２の洗浄装置と、前記剥離装置と前記第１の洗浄装置との間で、被処理基板を搬送する他の搬送装置と、を有していてもよい。

また別な観点による本発明は、剥離装置を用いて、被処理基板と支持基板が接着剤で接合された重合基板を、被処理基板と支持基板に剥離する剥離方法であって、前記剥離装置は、被処理基板を加熱する加熱機構を備え、且つ当該被処理基板を保持する第１の保持部と、支持基板を加熱する加熱機構を備え、且つ当該支持基板を保持する第２の保持部と、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させる移動機構と、前記第１の保持部及び前記第２の保持部と、剥離装置の外部との間で支持基板又は重合基板を搬送する搬送機構と、を有し、前記搬送機構は、重合基板を保持して搬送するシャトルアームと、支持基板を温度調節する温度調整機構を備え、且つ当該支持基板を保持して搬送する温度調節アームと、を有し、前記剥離方法は、前記シャトルアームによって重合基板を前記第１の保持部及び前記第２の保持部に搬入する第１の工程と、その後、前記第１の保持部に保持された被処理基板と前記第２の保持部に保持された支持基板とを加熱しながら、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させて被処理基板と支持基板を剥離する第２の工程と、その後、前記温度調節アームによって、前記剥離された支持基板を温度調節しながら、当該支持基板を前記第２の保持部から搬出する第３の工程と、を有し、前記第２の工程中に、前記シャトルアームは次に剥離される重合基板を保持して待機していることを特徴としている。

前記搬送機構には、前記シャトルアームにおける重合基板の有無と、前記温度調節アームにおける支持基板の有無とを検知する基板検知機構が設けられ、前記基板の検知機構の検知結果に基づいて、前記剥離装置への重合基板の搬入又は前記剥離装置からの支持基板の搬出が行われてもよい。

また別な観点による本発明によれば、前記剥離方法を剥離装置によって実行させるために、当該剥離装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。

さらに別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。

本発明によれば、被処理基板と支持基板を効率よく剥離することができ、当該剥離処理のスループットを向上させることができる。

本実施の形態にかかる剥離システムの構成の概略を示す平面図である。 被処理ウェハと支持ウェハの側面図である。 搬送アームの構成の概略を示す平面図である。 剥離装置の構成の概略を示す縦断面図である。 剥離装置の構成の概略を示す横断面図である。 シャトルアームの構成の概略を示す平面図である。 温度調節アームの構成の概略を示す平面図である。 第１の洗浄装置の構成の概略を示す縦断面図である。 第１の洗浄装置の構成の概略を示す横断面図である。 第２の洗浄装置の構成の概略を示す縦断面図である。 第２の搬送装置の構成の概略を示す側面図である。 ベルヌーイチャックの構成の概略を示す平面図である。 反転装置の構成の概略を示す縦断面図である。 検査装置の構成の概略を示す縦断面図である。 検査装置の構成の概略を示す横断面図である。 剥離処理の主な工程を示すフローチャートである。 重合ウェハを予備加熱する様子を示す説明図である。 重合ウェハを第２の保持部に載置した様子を示す説明図である。 第１の保持部と第２の保持部で重合ウェハを保持した様子を示す説明図である。 第２の保持部を鉛直方向及び水平方向に移動させる様子を示す説明図である。 被処理ウェハと支持ウェハを剥離した様子を示す説明図である。 温度調節アームによって支持ウェハを搬出すると共に、シャトルアームによって次の重合ウェハを搬入する様子を示す説明図である。 剥離装置の第１の保持部から第２の搬送装置のベルヌーイチャックに被処理ウェハを受け渡す様子を示す説明図である。 第２の搬送装置のベルヌーイチャックから第１の洗浄装置のポーラスチャックに被処理ウェハを受け渡す様子を示す説明図である。 第３の搬送装置のベルヌーイチャックから反転装置の第２の保持部に被処理ウェハを受け渡す様子を示す説明図である。 反転装置の第２の保持部から第１の保持部に被処理ウェハを受け渡す様子を示す説明図である。 反転装置の第２の保持部から第１の保持部に被処理ウェハが受け渡された状態を示す説明図である。 反転装置の第１の保持部から第３の搬送装置のベルヌーイチャックに被処理ウェハが受け渡された状態を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる剥離システム１の構成の概略を示す平面図である。

剥離システム１では、図２に示すように被処理基板としての被処理ウェハＷと支持基板としての支持ウェハＳとが接着剤Ｇで接合された重合基板としての重合ウェハＴを、被処理ウェハＷと支持ウェハＳに剥離する。以下、被処理ウェハＷにおいて、接着剤Ｇを介して支持ウェハＳと接合される面を「接合面Ｗ_Ｊ」といい、当該接合面Ｗ_Ｊと反対側の面を「非接合面Ｗ_Ｎ」という。同様に、支持ウェハＳにおいて、接着剤Ｇを介して被処理ウェハＷと接合される面を「接合面Ｓ_Ｊ」といい、当該接合面Ｓ_Ｊと反対側の面を「非接合面Ｓ_Ｎ」という。なお、被処理ウェハＷは、製品となるウェハであって、例えば接合面Ｗ_Ｊ上に複数の電子回路等を備えた複数のデバイスが形成されている。また被処理ウェハＷは、例えば非接合面Ｗ_Ｎが研磨処理され、薄型化（例えば厚みが５０μｍ〜１００μｍ）されている。支持ウェハＳは、被処理ウェハＷの径と同じ径の円板形状を有し、当該被処理ウェハＷを支持するウェハである。なお、本実施の形態では、支持基板としてウェハを用いた場合について説明するが、例えばガラス基板等の他の基板を用いてもよい。

剥離システム１は、図１に示すように例えば外部との間で複数の被処理ウェハＷ、複数の支持ウェハＳ、複数の重合ウェハＴをそれぞれ収容可能なカセットＣ_Ｗ、Ｃ_Ｓ、Ｃ_Ｔが搬入出される搬入出ステーション２と、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴに対して所定の処理を施す各種処理装置を備えた処理ステーション３と、処理ステーション３に隣接する後処理ステーション４との間で被処理ウェハＷの受け渡しを行うインターフェイスステーション５とを一体に接続した構成を有している。

搬入出ステーション２と処理ステーション３は、Ｘ方向（図１中の上下方向）に並べて配置されている。これら搬入出ステーション２と処理ステーション３との間には、ウェハ搬送領域６が形成されている。インターフェイスステーション５は、処理ステーション３のＹ方向負方向側（図１中の左方向側）に配置されている。インターフェイスステーション５のＸ方向正方向側（図１中の上方向側）には、後処理ステーション４に受け渡す前の被処理ウェハＷを検査する検査装置７が配置されている。また、インターフェイスステーション５を挟んで検査装置７の反対側、すなわちインターフェイスステーション５のＸ方向負方向側（図１中の下方向側）には、検査後の被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊ及び非接合面Ｗ_Ｎの洗浄と、被処理ウェハＷの表裏面の反転を行う検査後洗浄ステーション８が配置されている。

搬入出ステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。カセット載置台１０には、複数、例えば３つのカセット載置板１１が設けられている。カセット載置板１１は、Ｙ方向（図１中の左右方向）に一列に並べて配置されている。これらのカセット載置板１１には、剥離システム１の外部に対してカセットＣ_Ｗ、Ｃ_Ｓ、Ｃ_Ｔを搬入出する際に、カセットＣ_Ｗ、Ｃ_Ｓ、Ｃ_Ｔを載置することができる。このように搬入出ステーション２は、複数の被処理ウェハＷ、複数の支持ウェハＳ、複数の重合ウェハＴを保有可能に構成されている。なお、カセット載置板１１の個数は、本実施の形態に限定されず、任意に決定することができる。また、搬入出ステーション２に搬入された複数の重合ウェハＴには予め検査が行われており、正常な被処理ウェハＷを含む重合ウェハＴと、欠陥のある被処理ウェハＷを含む重合ウェハＴとに判別されている。

またカセット載置台１０には、重合ウェハＴの水平方向の向きを調節する位置調節装置１２が設けられている。なお位置調節装置１２は、複数の重合ウェハＴを収容してバッファとしても機能している。

ウェハ搬送領域６には、第１の搬送装置２０が配置されている。第１の搬送装置２０は、例えば鉛直方向、水平方向（Ｙ方向、Ｘ方向）及び鉛直軸周りに移動自在な、後述する搬送アーム１００を有している。第１の搬送装置２０は、ウェハ搬送領域６内を移動し、搬入出ステーション２と処理ステーション３との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送できる。

処理ステーション３は、重合ウェハＴを被処理ウェハＷと支持ウェハＳに剥離する剥離装置３０を有している。剥離装置３０のＹ方向負方向側（図１中の左方向側）には、剥離された被処理ウェハＷを洗浄する第１の洗浄装置３１が配置されている。剥離装置３０と第１の洗浄装置３１との間には、他の搬送装置としての第２の搬送装置３２が設けられている。また、剥離装置３０のＹ方向正方向側（図１中の右方向側）には、剥離された支持ウェハＳを洗浄する第２の洗浄装置３３が配置されている。このように処理ステーション３には、第１の洗浄装置３１、第２の搬送装置３２、剥離装置３０、第２の洗浄装置３３が、インターフェイスステーション５側からこの順で並べて配置されている。

検査装置７では、剥離装置３０により剥離された被処理ウェハＷ上の接着剤Ｇの残渣の有無等が検査される。また、検査後洗浄ステーション８では、検査装置７で接着剤Ｇの残渣が確認された被処理ウェハＷの洗浄が行われる。この検査後洗浄ステーション８は、被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊを洗浄する接合面洗浄装置４０、被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎを洗浄する非接合面洗浄装置４１、被処理ウェハＷの表裏面を上下反転させる反転装置４２を有している。これら接合面洗浄装置４０、反転装置４２、非接合面洗浄装置４１は、後処理ステーション４側からＹ方向に並べて配置されている。

インターフェイスステーション５には、Ｙ方向に延伸する搬送路５０上を移動自在な第３の搬送装置５１が設けられている。第３の搬送装置５１は、鉛直方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、処理ステーション３、後処理ステーション４、検査装置７及び検査後洗浄ステーション８との間で被処理ウェハＷを搬送できる。

なお、後処理ステーション４では、処理ステーション３で剥離された被処理ウェハＷに所定の後処理を行う。所定の後処理として、例えば被処理ウェハＷをマウントする処理や、被処理ウェハＷ上のデバイスの電気的特性の検査を行う処理、被処理ウェハＷをチップ毎にダイシングする処理などが行われる。

次に、第１の搬送装置２０の構成について説明する。第１の搬送装置２０は、図３に示すように被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを保持して搬送する搬送アーム１００を有している。

搬送アーム１００は、重合ウェハＴよりも大きい径の略３／４円環状に構成されたアーム部１０１と、このアーム部１０１と一体に形成され、且つアーム部１０１を支持する支持部１０２とを有している。アーム部１０１には、内側に向かって突出し、重合ウェハＴの外周部を保持する保持部１０３が例えば４箇所に設けられている。搬送アーム１００は、この保持部１０３上に重合ウェハＴを水平に保持することができる。なお、搬送アーム１００の支持部１０１は、例えばウェハ搬送領域６内で搬送アーム１００を鉛直方向、水平方向（Ｙ方向、Ｘ方向）及び鉛直軸周りに移動させる駆動部（図示せず）に取り付けられている。

次に、上述した剥離装置３０の構成について説明する。剥離装置３０は、図４及び図５に示すように、内部を密閉可能な処理容器１１０を有している。処理容器１１０のウェハ搬送領域６側の側面には、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの搬入出口１１１が形成され、当該搬入出口１１１には開閉シャッタ１１２が設けられている。処理容器１１０の第２の搬送装置３２側の側面には、被処理ウェハＷの搬入出口１１３が形成され、当該搬入出口１１３には開閉シャッタ１１４が設けられている。

処理容器１１０の底面には、当該処理容器１１０の内部を排気する排気口１１５が形成されている。排気口１１５には、例えば真空ポンプなどの排気装置１１６に連通する排気管１１７が接続されている。

処理容器１１０の内部には、被処理ウェハＷを下面で吸着保持する第１の保持部１２０と、支持ウェハＳを上面で載置して保持する第２の保持部１２１とが設けられている。第１の保持部１２０は、第２の保持部１２１の上方に設けられ、第２の保持部１２１と対向するように配置されている。すなわち、処理容器１１０の内部では、被処理ウェハＷを上側に配置し、且つ支持ウェハＳを下側に配置した状態で、重合ウェハＴの剥離処理が行われる。

第１の保持部１２０には、例えばポーラスチャックが用いられている。第１の保持部１２０は、平板状の本体部１３０を有している。本体部１３０の下面側には、多孔質体であるポーラス１３１が設けられている。ポーラス１３１は、例えば被処理ウェハＷとほぼ同じ径を有し、当該被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎと当接している。なお、ポーラス１３１としては例えば炭化ケイ素が用いられる。

また、本体部１３０の内部であってポーラス１３１の上方には吸引空間１３２が形成されている。吸引空間１３２は、例えばポーラス１３１を覆うように形成されている。吸引空間１３２には、吸引管１３３が接続されている。吸引管１３３は、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置（図示せず）に接続されている。そして、吸引管１３３から吸引空間１３２とポーラス１３１を介して被処理ウェハの非接合面Ｗ_Ｎが吸引され、当該被処理ウェハＷが第１の保持部１２０に吸着保持される。

また、本体部１３０の内部であって吸引空間１３２の上方には、被処理ウェハＷを加熱する加熱機構１３４が設けられている。加熱機構１３４には、例えばヒータが用いられる。

第１の保持部１２０の上面には、当該第１の保持部１２０を支持する支持板１４０が設けられている。支持板１４０は、処理容器１１０の天井面に支持されている。なお、本実施の形態の支持板１４０を省略し、第１の保持部１２０は処理容器１１０の天井面に当接して支持されてもよい。

第２の保持部１２１の内部には、支持ウェハＳを吸着保持するための吸引管１５０が設けられている。吸引管１５０は、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置（図示せず）に接続されている。

また、第２の保持部１２１の内部には、支持ウェハＳを加熱する加熱機構１５１が設けられている。加熱機構１５１には、例えばヒータが用いられる。

第２の保持部１２１の下方には、処理空間１１２において重合ウェハＴ（又は支持ウェハＳ）を昇降させる昇降機構１６０が設けられている。昇降機構１６０は、重合ウェハＴを下方から支持し昇降させるための昇降ピン１６１を例えば３本有している。昇降ピン１６１は、駆動部１６２により上下動できる。駆動部１６２は、例えばボールネジ（図示せず）と当該ボールネジを回動させるモータ（図示せず）とを有している。また、第２の保持部１２１の中央部付近には、第２の保持部１２１及び後述する支持板１７３を厚み方向に貫通する貫通孔１６３が例えば３箇所に形成されている。そして、昇降ピン１６１は貫通孔１６３を挿通し、第２の保持部１２１の上面から突出可能になっている。

第２の保持部１２１の下方には、第２の保持部１２１及び支持ウェハＳを鉛直方向及び水平方向に移動させる移動機構１７０が設けられている。移動機構１７０は、第２の保持部１２１を鉛直方向に移動させる鉛直移動部１７１と、第２の保持部１２１を水平方向に移動させる水平移動部１７２とを有している。

鉛直移動部１７１は、第２の保持部１２１の下面を支持する支持板１７３と、支持板１７３を昇降させる駆動部１７４と、支持板１７３を支持する支持部材１７５とを有している。駆動部１７４は、例えばボールネジ（図示せず）と当該ボールネジを回動させるモータ（図示せず）とを有している。また、支持部材１７５は、鉛直方向に伸縮自在に構成され、支持板１７３と後述する支持体１８１との間に例えば４箇所に設けられている。なお、複数の支持部材１７５はそれぞれ個別に昇降可能に構成され、これら支持部材１７５を個別に昇降させることで支持板１７３、すなわち第２の保持部１２１の表面の平面度を調節してもよい。

水平移動部１７２は、図５に示すようにＸ方向（図５中の左右方向）に沿って延伸する一対のレール１８０、１８０と、レール１８０に取り付けられる支持体１８１と、支持体１８１に連結されてレール１８０に沿って延伸するボールネジ１８２と、ボールネジ１８２を回動させる駆動部１８３とを有している。駆動部１８３は、例えばモータ（図示せず）を内蔵し、ボールネジ１８２を回動させることで、支持体１８１をレール１８０に沿って移動させることができる。

第１の保持部１２０及び第２の保持部１２１の搬入出口１１１側には、図４に示すように支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送する搬送機構１９０を有している。搬送機構１９０は、重合ウェハＴを保持して搬送するシャトルアーム１９１と、支持ウェハＳを温度調節しつつ、当該支持ウェハＳを保持して搬送する温度調節アーム１９２とを有している。シャトルアーム１９１と温度調節アーム１９２は、上方からこの順で鉛直方向に２段に配置されている。

シャトルアーム１９１は、図６に示すように先端が２本の先端部１９３ａ、１９３ａに分岐し、且つ重合ウェハＴを保持するアーム部１９３と、このアーム部１９３と一体に形成され、且つアーム部１９３を支持する支持部１９４とを有している。アーム部１９３の先端部１９３ａ、１９３ａの先端には、それぞれ重合ウェハＴの外周部を保持する保持部１９５、１９５が設けられている。各保持部１９５は、重合ウェハＴの外周部に沿って湾曲して形成されており、さらに当該湾曲した部分より低く形成された段部１９５ａを有している。アーム部１９３における支持部１９４側にも、重合ウェハＴの外周部を保持する保持部１９６が設けられている。重合ウェハＴの外周部に沿って湾曲して形成されており、さらに当該湾曲した部分より低く形成された２つの段部１９６ａ、１９６ａを有している。そして、シャトルアーム１９１は、保持部１９５、１９６の段部１９５ａ、１９６ａによって重合ウェハＴを水平に保持することができる。また保持部１９５、１９６は、それぞれ重合ウェハＴの外周部に沿って湾曲して形成されているため、シャトルアーム１９１は重合ウェハＴのセンタリングを行い、適切な位置に重合ウェハＴを保持することができる。

なお、以上の実施の形態において、保持部１９６の段部１９６ａ、１９６ａは一体に形成され、且つ重合ウェハＴの外周部に沿って湾曲して形成されていてもよい。またアーム部１９３上に、重合ウェハＴの外周部を吸着保持する複数の吸着パッド（図示せず）を設けてもよい。いずれの場合でも、シャトルアーム１９１は、重合ウェハＴを水平に保持することができる。

温度調節アーム１９２は、図７に示すように重合ウェハＴを保持するアーム部１９７と、このアーム部１９７と一体に形成され、且つアーム部１９７を支持する支持部１９８とを有している。アーム部１９７上には、支持ウェハＳを支持するウェハ支持ピン１９９が複数、例えば４箇所に設けられている。アーム部１９７の外周には、切り欠き２００が例えば４箇所に形成されている。この切り欠き２００により、第１の搬送装置２０の搬送アーム１００からシャトルアーム１９１に重合ウェハＴを受け渡す際に、当該搬送アーム１００の保持部１０３がアーム部１９７と干渉するのを防止できる。アーム部１９７には、２本のスリット２０１が形成されている。スリット２０１は、アーム部１９７の端部からアーム部１９７の中央部付近まで形成されている。このスリット２０１により、アーム部１９７が昇降機構１６０の昇降ピン１６１と干渉するのを防止できる。なお、温度調節アーム１９２は、内部に支持ウェハＳを所定の温度、例えば２３℃に温度調節する温度調節機構（図示せず）、例えばヒータを有している。そして、温度調節アーム１９２は、支持ウェハＳを水平に保持しつつ、当該支持ウェハＳを所定の温度に調節できる。

シャトルアーム１９１の支持部１９４と温度調節アーム１９２の支持部１９８との間には、図４に示すように当該シャトルアーム１９１と温度調節アーム１９２を支持する支持部材２０２が設けられている。支持部材２０２は、図５に示すように水平方向（図５中のＹ方向）に延伸し、内部にモータ（図示せず）を備えた駆動部２０３に支持されている。駆動部２０３は、処理容器１１０の内側面に設けられ、水平方向（図５中のＸ方向）に延伸するレール２０４に取り付けられている。かかる構成により、シャトルアーム１９１と温度調節アーム１９２はそれぞれ個別に水平方向（図５中のＸ方向）に移動可能であり、搬送機構１９０は第１の保持部１２０及び第２の保持部１２１と剥離装置３０の外部との間で重合ウェハＴと支持ウェハＳを搬送可能になっている。

処理容器１１０の内部には、シャトルアーム１９１における重合ウェハＴの有無と、温度調節アーム１９２における支持ウェハＳの有無とを検知する基板検知機構としてのウェハ検知機構２１０が設けられている。ウェハ検知機構２１０は、図４及び図５に示すように一対のセンサ２１１、２１１を有している。これらセンサ２１１は、処理容器１１０の内側面に設けられた支持部材２１２に支持されている。

かかるウェハ検知機構２１０では、例えばシャトルアーム１９１における重合ウェハＴの有無を検査する際には、温度調節アーム１９２をセンサ２１１にかからない位置に移動させて、一対のセンサ２１１、２１１で重合ウェハＴの有無を検査する。また温度調節アーム１９２における支持ウェハＳの有無を検査する際には、シャトルアーム１９１をセンサ２１１にかからない位置に移動させて、一対のセンサ２１１、２１１で支持ウェハＳの有無を検査する。

次に、上述した第１の洗浄装置３１の構成について説明する。第１の洗浄装置３１は、図８に示すように内部を密閉可能な処理容器２２０を有している。処理容器２２０の側面には、被処理ウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。

処理容器２２０内の中央部には、被処理ウェハＷを保持して回転させるポーラスチャック２３０が設けられている。ポーラスチャック２３０は、平板状の本体部２３１と、本体部２３１の上面側に設けられた多孔質体であるポーラス２３２とを有している。ポーラス２３２は、例えば被処理ウェハＷとほぼ同じ径を有し、当該被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎと当接している。なお、ポーラス２３２としては例えば炭化ケイ素が用いられる。ポーラス２３２には吸引管（図示せず）が接続され、当該吸引管からポーラス２３２を介して被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎを吸引することにより、当該被処理ウェハＷをポーラスチャック２３０上に吸着保持できる。

ポーラスチャック２３０の下方には、例えばモータなどを備えたチャック駆動部２３３が設けられている。ポーラスチャック２３０は、チャック駆動部２３３により所定の速度に回転できる。また、チャック駆動部２３３には、例えばシリンダなどの昇降駆動源が設けられており、ポーラスチャック２３０は昇降自在になっている。

ポーラスチャック２３０の周囲には、被処理ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ２３４が設けられている。カップ２３４の下面には、回収した液体を排出する排出管２３５と、カップ２３４内の雰囲気を真空引きして排気する排気管２３６が接続されている。

図９に示すようにカップ２３４のＸ方向負方向（図９中の下方向）側には、Ｙ方向（図９中の左右方向）に沿って延伸するレール２４０が形成されている。レール２４０は、例えばカップ２３４のＹ方向負方向（図９中の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図９中の右方向）側の外方まで形成されている。レール２４０には、アーム２４１が取り付けられている。

アーム２４１には、図８及び図９に示すように被処理ウェハＷに洗浄液、例えば接着剤Ｇの溶剤である有機溶剤を供給する洗浄液ノズル２４２が支持されている。アーム２４１は、図９に示すノズル駆動部２４３により、レール２４０上を移動自在である。これにより、洗浄液ノズル２４２は、カップ２３４のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部２４４からカップ２３４内の被処理ウェハＷの中心部上方まで移動でき、さらに当該被処理ウェハＷ上を被処理ウェハＷの径方向に移動できる。また、アーム２４１は、ノズル駆動部２４３によって昇降自在であり、洗浄液ノズル２４２の高さを調節できる。

洗浄液ノズル２４２には、例えば２流体ノズルが用いられる。洗浄液ノズル２４２には、図８に示すように当該洗浄液ノズル２４２に洗浄液を供給する供給管２５０が接続されている。供給管２５０は、内部に洗浄液を貯留する洗浄液供給源２５１に連通している。供給管２５０には、洗浄液の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群２５２が設けられている。また、洗浄液ノズル２４２には、当該洗浄液ノズル２４２に不活性ガス、例えば窒素ガスを供給する供給管２５３が接続されている。供給管２５３は、内部に不活性ガスを貯留するガス供給源２５４に連通している。供給管２５３には、不活性ガスの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群２５５が設けられている。そして、洗浄液と不活性ガスは洗浄液ノズル２４２内で混合され、当該洗浄液ノズル２４２から被処理ウェハＷに供給される。なお、以下においては、洗浄液と不活性ガスを混合したものを単に「洗浄液」という場合がある。

なお、ポーラスチャック２３０の下方には、被処理ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン（図示せず）が設けられていてもよい。かかる場合、昇降ピンはポーラスチャック２３０に形成された貫通孔（図示せず）を挿通し、ポーラスチャック２３０の上面から突出可能になっている。そして、ポーラスチャック２３０を昇降させる代わりに昇降ピンを昇降させて、ポーラスチャック２３０との間で被処理ウェハＷの受け渡しが行われる。

なお、検査後洗浄ステーション８の接合面洗浄装置４０と非接合面洗浄装置４１の構成は、上述した第１の洗浄装置３１の構成と同様であるので説明を省略する。

また、第２の洗浄装置３３の構成は、上述した第１の洗浄装置３１の構成とほぼ同様である。第２の洗浄装置３３には、図９に示すように第１の洗浄装置３１のポーラスチャック２３０に代えて、スピンチャック２６０が設けられる。スピンチャック２６０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えば支持ウェハＳを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、支持ウェハＳをスピンチャック２６０上に吸着保持できる。第２の洗浄装置３３のその他の構成は、上述した第１の洗浄装置３１の構成と同様であるので説明を省略する。

なお、第２の洗浄装置３３において、スピンチャック２６０の下方には、被処理ウェハＷの裏面、すなわち非接合面Ｗ_Ｎに向けて洗浄液を噴射するバックリンスノズル（図示せず）が設けられていてもよい。このバックリンスノズルから噴射される洗浄液によって、被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎと被処理ウェハＷの外周部が洗浄される。

次に、上述した第２の搬送装置３２の構成について説明する。第２の搬送装置３２は、図１１に示すように被処理ウェハＷを保持するベルヌーイチャック２７０を有している。ベルヌーイチャック２７０は、支持アーム２７１に支持されている。支持アーム２７１は、第１の駆動部２７２に支持されている。この第１の駆動部２７２により、支持アーム２７１は水平軸周りに回動自在であり、且つ水平方向に伸縮できる。第１の駆動部２７２の下方には、第２の駆動部２７３が設けられている。この第２の駆動部２７３により、第１の駆動部２７２は鉛直軸周りに回転自在であり、且つ鉛直方向に昇降できる。

上述したベルヌーイチャック２７０は、図１２に示すように不活性ガスとして例えば窒素ガスを噴出するガス噴出口２８０が複数配置されている。図示の例においては、複数のガス噴出口２８０は、ベルヌーイチャック２７０の同心円上であって、二重の同心円上にそれぞれ等間隔に配置されている。各ガス噴出口２８０には、ガス供給管２８１を介して、不活性ガスを供給する不活性ガス供給源２８２が接続されている。そして、ベルヌーイチャック２７０は、不活性ガスを噴出することにより被処理ウェハＷを浮遊させ、非接触の状態で被処理ウェハＷを吸引懸垂し保持することができる。なお、ガス噴出口２８０の個数や配置は、本実施の形態に限定されず、任意に設定することができる。

なお、第３の搬送装置５１は、上述した第２の搬送装置３２と同様の構成を有しているので説明を省略する。但し、第３の搬送装置５１の第２の駆動部２７３は、図１に示した搬送路５０に取り付けられ、第３の搬送装置５１は搬送路５０上を移動可能になっている。

次に、上述した反転装置４２の構成について説明する。反転装置４２は、図１３に示すように、その内部に複数の機器を収容する処理容器２９０を有している。処理容器２９０の側面には、第３の搬送装置５１により被処理ウェハＷの搬入出を行うための搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口（図示せず）には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。

処理容器２９０の底面には、当該処理容器２９０の内部の雰囲気を排気する排気口３００が形成されている。排気口３００には、例えば真空ポンプなどの排気装置３０１に連通する排気管３０２が接続されている。

処理容器２９０の内部には、被処理ウェハＷを下面で保持する第１の保持部３１０と、被処理ウェハＷを上面で保持する第２の保持部３１１とが設けられている。第１の保持部３１０は、第２の保持部３１１の上方に設けられ、第２の保持部３１１と対向するように配置されている。第１の保持部３１０及び第２の保持部３１１は、例えば被処理ウェハＷをほぼ同じ直径を有している。また、第１の保持部３１０及び第２の保持部３１１にはベルヌーイチャックが用いられている。これにより、第１の保持部３１０及び第２の保持部３１１は、被処理ウェハＷの片面の全面をそれぞれ非接触で保持することができる。

第１の保持部３１０の上面には、第１の保持部３１０を支持する支持板３１２が設けられている。なお、本実施の形態の支持板３１２を省略し、第１の保持部３１０は処理容器２９０の天井面に当接して支持されていてもよい。

第２の保持部３１１の下方には、当該第２の保持部３１１を鉛直方向に移動させる移動機構３２０が設けられている。移動機構３２０は、第２の保持部３１１の下面を支持する支持板３２１と、支持板３２１を昇降させて第１の保持部３１０と第２の保持部３１１を鉛直方向に接近、離間させる駆動部３２２を有している。駆動部３２２は、処理容器２９０の底面に設けられた支持体３２３により支持されている。また、支持体３２３の上面には支持板３２１を支持する支持部材３２４が設けられている。支持部材３２４は、鉛直方向に伸縮自在に構成され、駆動部３２２により支持板３２１を昇降させる際に、自由に伸縮することができる。

次に、上述した検査装置７の構成について説明する。検査装置７は、図１４及び図１５に示すように処理容器３３０を有している。処理容器３３０の側面には、被処理ウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。

処理容器３３０内には、被処理ウェハＷを保持するポーラスチャック３４０が設けられている。ポーラスチャック３４０は、平板状の本体部３４１と、本体部３４１の上面側に設けられた多孔質体であるポーラス３４２とを有している。ポーラス３４２は、例えば被処理ウェハＷとほぼ同じ径を有し、当該被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎと当接している。なお、ポーラス３４２としては例えば炭化ケイ素が用いられる。ポーラス３４２には吸引管（図示せず）が接続され、当該吸引管からポーラス３４２を介して被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎを吸引することにより、当該被処理ウェハＷをポーラスチャック３４０上に吸着保持できる。

ポーラスチャック３４０の下方には、チャック駆動部３４３が設けられている。このチャック駆動部３４３により、ポーラスチャック３４０は回転自在になっている。また、チャック駆動部３４３は、処理容器３３０内の底面に設けられ、Ｙ方向に沿って延伸するレール３４４上に取付けられている。このチャック駆動部３４３により、ポーラスチャック３４０はレール３４４に沿って移動できる。すなわち、ポーラスチャック３４０は、被処理ウェハＷを処理容器３３０の外部との間で搬入出するための受渡位置Ｐ１と、被処理ウェハＷのノッチ部の位置を調節するアライメント位置Ｐ２との間を移動できる。

アライメント位置Ｐ２には、ポーラスチャック３４０に保持された被処理ウェハＷのノッチ部の位置を検出するセンサ３４５が設けられている。センサ３４５によってノッチ部の位置を検出しながら、チャック駆動部３４３によってポーラスチャック３４０を回転させて、被処理ウェハＷのノッチ部の位置を調節することができる。

処理容器３３０のアライメント位置Ｐ２側の側面には、撮像装置３５０が設けられている。撮像装置３５０には、例えば広角型のＣＣＤカメラが用いられる。処理容器３３０の上部中央付近には、ハーフミラー３５１が設けられている。ハーフミラー３５１は、撮像装置３５０と対向する位置に設けられ、鉛直方向から４５度傾斜して設けられている。ハーフミラー３５１の上方には、照度を変更することができる照明装置３５２が設けられ、ハーフミラー３５１と照明装置３５２は、処理容器３３０の上面に固定されている。また、撮像装置３５０、ハーフミラー３５１及び照明装置３５２は、ポーラスチャック３４０に保持された被処理ウェハＷの上方にそれぞれ設けられている。そして、照明装置３５２からの照明は、ハーフミラー３５１を通過して下方に向けて照らされる。したがって、この照射領域にある物体の反射光は、ハーフミラー３５１で反射して、撮像装置３５０に取り込まれる。すなわち、撮像装置３５０は、照射領域にある物体を撮像することができる。そして、撮像した被処理ウェハＷの画像は、後述する制御部４００に出力され、制御部４００において被処理ウェハＷ上の接着剤Ｇの残渣の有無が検査される。

以上の剥離システム１には、図１に示すように制御部４００が設けられている。制御部４００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、剥離システム１における被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、剥離システム１における後述の剥離処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部４００にインストールされたものであってもよい。

次に、以上のように構成された剥離システム１を用いて行われる被処理ウェハＷと支持ウェハＳの剥離処理方法について説明する。図１６は、かかる剥離処理の主な工程の例を示すフローチャートである。

先ず、複数枚の重合ウェハＴを収容したカセットＣ_Ｔ、空のカセットＣ_Ｗ、及び空のカセットＣ_Ｓが、搬入出ステーション２の所定のカセット載置板１１に載置される。第１の搬送装置２０によりカセットＣ_Ｔ内の重合ウェハＴが取り出され、位置調節装置１２に搬送される。このとき、重合ウェハＴは、被処理ウェハＷを上側に配置し、且つ支持ウェハＳを下側に配置した状態で搬送される。そして、位置調節装置１２において、重合ウェハＴのノッチ部の位置を検出しながら当該重合ウェハＴの向きが調節される。その後、重合ウェハＴは第１の搬送装置２０によって処理ステーション３の剥離装置３０に搬入出口１１１を介して搬送される。なお実際には、ウェハ検知機構２１０によってシャトルアーム１９１における重合ウェハＴの有無が検査され、重合ウェハＴが無いと判断された場合に、重合ウェハＴは第１の搬送装置２０によって剥離装置３０に搬入される。

剥離装置３０に搬入された重合ウェハＴは、第１の搬送装置２０の搬送アーム１００からシャトルアーム１９１に受け渡される。その後、シャトルアーム１９１を第１の保持部１２０と第２の保持部１２１側に移動させ、重合ウェハＴはシャトルアーム１９１から予め上昇していた昇降ピン１６１に受け渡される（図１６の工程Ａ１）。そして、図１７に示すように重合ウェハＴは、第１の保持部１２０と第２の保持部１２１との間で、当該第１の保持部１２０と第２の保持部１２１のいずれにも接触しない位置に配置される。この状態で所定の時間経過後、重合ウェハＴは加熱機構１３４、１５１によって予備加熱される。かかる予備加熱によって、後述するように第１の保持部１２０で被処理ウェハＷを吸着保持して加熱しても、当該被処理ウェハＷの熱膨張を抑制することができる。このため、常温の被処理ウェハを第１の保持部で加熱する従来の場合に比べて、本実施の形態の方が、被処理ウェハＷの反りを抑制すると共に、被処理ウェハＷと第１の保持部１２０が擦れ合って発生するパーティクルを抑制することができる。なお、工程Ａ１において、シャトルアーム１９１を第１の保持部１２０と第２の保持部１２１側に移動させていたが、第２の保持部１２１をシャトルアーム１９１側に移動させてもよい。

その後、図１８に示すように重合ウェハＴは、第２の保持部１２１に吸着保持される。そして、所定の時間経過後、重合ウェハＷは加熱機構１３４、１５１によって所定の温度、例えば２００℃〜２５０℃に加熱される。そうすると、重合ウェハＴ中の接着剤Ｇが軟化する。その後、移動機構１７０により第２の保持部１２１を上昇させて、図１９に示すように第１の保持部１２０と第２の保持部１２１で重合ウェハＴを挟み込んで保持する。このとき、第１の保持部１２０に被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎが吸着保持され、第２の保持部１２１に支持ウェハＳの非接合面Ｓ_Ｎが吸着保持される。

続いて、加熱機構１３４、１５１によって重合ウェハＴを加熱して接着剤Ｇの軟化状態を維持しながら、図２０に示すように移動機構１７０によって第２の保持部１２１と支持ウェハＳを鉛直方向及び水平方向、すなわち斜め下方に移動させる。そして、図２１に示すように第１の保持部１２０に保持された被処理ウェハＷと、第２の保持部１２１に保持された支持ウェハＳとが剥離される（図１６の工程Ａ２）。

工程Ａ２において、第２の保持部１２１は、鉛直方向に１００μｍ移動し、且つ水平方向に３００ｍｍ移動する。ここで、本実施の形態では、重合ウェハＴ中の接着剤Ｇの厚みは例えば３０μｍ〜４０μｍであって、被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊに形成されたデバイス（バンプ）の高さは例えば２０μｍである。したがって、被処理ウェハＷ上のデバイスと支持ウェハＳとの間の距離が微小となる。そこで、例えば第２の保持部１２１を水平方向にのみ移動させた場合、デバイスと支持ウェハＳが接触し、デバイスが損傷を被るおそれがある。この点、本実施の形態のように第２の保持部１２１を水平方向に移動させると共に鉛直方向にも移動させることによって、デバイスと支持ウェハＳとの接触を回避し、デバイスの損傷を抑制することができる。なお、この第２の保持部１２１の鉛直方向の移動距離と水平方向の移動距離の比率は、被処理ウェハＷ上のデバイス（バンプ）の高さに基づいて設定される。

その後、剥離された被処理ウェハＷは第２の搬送装置３２のベルヌーイチャック２７０によって第１の保持部１２０から搬出され、搬入出口１１３を介して剥離装置３０から搬出される。この際、被処理ウェハＷは薄型化されているため、第１の保持部１２０からベルヌーイチャック２７０に受け渡されると、被処理ウェハＷは室温である所定の温度、例えば２３℃に自然冷却される。

また、剥離された支持ウェハＳは昇降ピン１６１によって所定の位置まで上昇され、昇降ピン１６１から温度調節アーム１９２に受け渡される。そして、支持ウェハＳは、温度調節アーム１９２によって搬入出口１１１側に移動されて第２の保持部１２１から搬出される。この際、支持ウェハＳは、温度調節アーム１９２によって所定の温度、例えば２３℃に調節されながら搬出される。その後、支持ウェハＳは、温度調節アーム１９２から第１の搬送装置２０の搬送アーム１００に受け渡され、搬入出口１１１を介して剥離装置３０から搬出される（図１６の工程Ａ３）。なお実際には、工程Ａ３において、ウェハ検知機構２１０によって温度調節アーム１９２における支持ウェハＳの有無が検査され、支持ウェハＳがあると判断された場合に、支持ウェハＳは第１の搬送装置２０によって剥離装置３０から搬出される。

また、工程Ａ２において被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離中に、第１の搬送装置２０によって次に処理される重合ウェハＴ_２が剥離装置３０に搬入される。そして、剥離装置３０に搬入された次の重合ウェハＴ_２は、第１の搬送装置２０の搬送アーム１００からシャトルアーム１９１に受け渡される。シャトルアーム１９１は、次の重合ウェハＴ_２を保持した状態で待機している。その後、図２２に示すように、工程Ａ３において温度調節アーム１９２によって支持ウェハＳが第２の保持部１２１から搬出されると共に、シャトルアーム１９１によって次の重合ウェハＴ_２が第１の保持部１２０と第２の保持部１２１側に搬入される（図１６の破線矢印）。なお、次の重合ウェハＴ_２にはさらに上述した工程Ａ２が行われて、被処理ウェハＷ_２と支持ウェハＳ_２に剥離される。

上述したように剥離された被処理ウェハＷは、工程Ａ３において第２の搬送装置３２により第１の洗浄装置３１に搬送される。ここで、第２の搬送装置３２による被処理ウェハＷの搬送方法について説明する。

図２３に示すように第２の搬送装置３２の支持アーム２７１を伸長させて、ベルヌーイチャック２７０を第１の保持部１２０に保持された被処理ウェハＷの下方に配置する。その後、ベルヌーイチャック２７０を上昇させ、第１の保持部１２０における吸引管１３３からの被処理ウェハＷの吸引を停止する。そして、第１の保持部１２０からベルヌーイチャック２７０に被処理ウェハＷが受け渡される。その後、ベルヌーイチャック２７０を所定の位置まで下降させる。なお、被処理ウェハＷはベルヌーイチャック２７０によって非接触の状態で保持される。このため、被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊ上のデバイスが損傷を被ることなく被処理ウェハＷが保持される。

次に図２４に示すように、第２の搬送装置３２の支持アーム２７１を回動させてベルヌーイチャック２７０を第１の洗浄装置３１のポーラスチャック２３０の上方に移動させると共に、ベルヌーイチャック２７０を反転させて被処理ウェハＷを下方に向ける。このとき、ポーラスチャック２３０をカップ２３４よりも上方まで上昇させて待機させておく。その後、ベルヌーイチャック２７０からポーラスチャック２３０に被処理ウェハＷが受け渡され吸着保持される。

このようにポーラスチャック２３０に被処理ウェハＷが吸着保持されると、ポーラスチャック２３０を所定の位置まで下降させる。続いて、アーム２４１によって待機部２４４の洗浄液ノズル２４２を被処理ウェハＷの中心部の上方まで移動させる。その後、ポーラスチャック２３０によって被処理ウェハＷを回転させながら、洗浄液ノズル２４２から被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊに洗浄液を供給する。供給された洗浄液は遠心力により被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊの全面に拡散されて、当該被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊが洗浄される（図１６の工程Ａ４）。

ここで、上述したように搬入出ステーション２に搬入された複数の重合ウェハＴには予め検査が行われており、正常な被処理ウェハＷを含む重合ウェハＴと欠陥のある被処理ウェハＷを含む重合ウェハＴとに判別されている。

正常な重合ウェハＴから剥離された正常な被処理ウェハＷは、工程Ａ４で接合面Ｗ_Ｊが洗浄された後、非接合面Ｗ_Ｎが下方を向いた状態で第３の搬送装置５１によって検査装置７に搬送される。なお、この第３の搬送装置５１による被処理ウェハＷの搬送は、上述した第２の搬送装置３２による被処理ウェハＷの搬送とほぼ同様であるので説明を省略する。

検査装置７に搬送された被処理ウェハＷは、受渡位置Ｐ１においてポーラスチャック３４０上に保持される。続いて、チャック駆動部３４３によってポーラスチャック３４０をアライメント位置Ｐ２まで移動させる。次に、センサ３４５によって被処理ウェハＷのノッチ部の位置を検出しながら、チャック駆動部３４３によってポーラスチャック３４０を回転させる。そして、被処理ウェハＷのノッチ部の位置を調節して、当該被処理ウェハＷを所定の向きに配置する。

その後、チャック駆動部３４３によってポーラスチャック３４０をアライメント位置Ｐ２から受渡位置Ｐ１に移動させる。そして、被処理ウェハＷがハーフミラー３５１の下を通過する際に、照明装置３５２から被処理ウェハＷに対して照明を照らす。この照明による被処理ウェハＷ上での反射光は撮像装置３５０に取り込まれ、撮像装置３５０において被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊの画像が撮像される。撮像された被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊの画像は制御部４００に出力され、制御部４００において、被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊにおける接着剤Ｇの残渣の有無が検査される（図１６の工程Ａ５）。

検査装置７において接着剤Ｇの残渣が確認された場合、被処理ウェハＷは第３の搬送装置５１により検査後洗浄ステーション８の接合面洗浄装置４０に搬送され、接合面洗浄装置４０において接合面Ｗ_Ｊ上の接着剤Ｇが除去される（図１６の工程Ａ６）。なお、この工程Ａ６は、上述した工程Ａ４と同様であるので説明を省略する。また、例えば検査装置７において接着剤Ｇの残渣がないと確認された場合、工程Ａ６を省略してもよい。

接合面Ｗ_Ｊが洗浄されると、被処理ウェハＷは第３の搬送装置５１によって反転装置４２に搬送され、反転装置４２により表裏面を反転、すなわち上下方向に反転される（図１６の工程Ａ７）。ここで、反転装置４２による被処理ウェハＷの反転方法について説明する。

接合面洗浄装置４０で接合面Ｗ_Ｊが洗浄された被処理ウェハＷは、図２５に示すように、第３の搬送装置５１のベルヌーイチャック２７０により接合面Ｗ_Ｊを保持された状態で反転装置４２に搬送される。そして、被処理ウェハＷは、反転装置４２の第２の保持部３１１に接合面Ｗ_Ｊを上方に向けた状態で受け渡され、第２の保持部３１１により被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎの全面が保持される。

次いで、第３の搬送装置５１のベルヌーイチャック２７０を第２の保持部３１１の上方から退避させ、その後、駆動部２８３により第２の保持部３１１を上昇、換言すれば、図２６に示すように第１の保持部３１０に接近させる。そして、第１の保持部３１０により被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊを保持すると共に、第２の保持部３１１による被処理ウェハＷの保持を停止して、被処理ウェハＷを第１の保持部３１０に受け渡す。これにより図２７に示すように、被処理ウェハＷが第１の保持部３１０により、非接合面Ｗ_Ｎを下方に向けた状態で保持される。

その後、第２の保持部３１１を下降させて第１の保持部３１０と第２の保持部３１１を離隔し、次いで退避していた第３の搬送装置５１のベルヌーイチャック２７０を水平軸回りに回動させる。そして、ベルヌーイチャック２７０が上方を向いた状態で、当該ベルヌーイチャック２７０を第１の保持部３１０の下方に配置する。次いでベルヌーイチャック２７０を上昇させ、それと共に第１の保持部３１０による被処理ウェハＷの保持を停止する。これにより、接合面洗浄装置４０に搬入される際にベルヌーイチャック２７０により接合面Ｗ_Ｊを保持されていた被処理ウェハＷは、図２８に示すように、ベルヌーイチャック２７０により非接合面Ｗ_Ｎが保持された状態となる。すなわち、ベルヌーイチャック２７０により保持される被処理ウェハの面の表裏が反転した状態となる。その後、被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎを保持した状態で、ベルヌーイチャック２７０を反転装置４２から退避させる。

なお、検査装置７において接着剤Ｇの残渣が確認されなかった場合には、被処理ウェハＷは接合面洗浄装置４０に搬送されることなく反転装置４２にて被処理ウェハＷの反転が行われるが、反転の方法については、上述の方法と同様である。

その後、被処理ウェハＷを保持した状態で第３の搬送装置５１のベルヌーイチャック２７０を水平軸回りに回動させ、被処理ウェハＷを上下方向に反転させる。そして、被処理ウェハＷは、非接合面Ｗ_Ｎが上方を向いた状態でベルヌーイチャック２７０により再び検査装置７に搬送され、非接合面Ｗ_Ｎの検査が行われる（図１６の工程Ａ８）。そして、非接合面Ｗ_Ｎにパーティクルの汚れが確認された場合、被処理ウェハＷは第３の搬送装置５１によって非接合面洗浄装置４１に搬送され、非接合面洗浄装置４１において非接合面Ｗ_Ｎが洗浄される（図１６の工程Ａ９）。なお、この工程Ａ９は、上述した工程Ａ４と同様であるので説明を省略する。また、例えば検査装置７において接着剤Ｇの残渣がないと確認された場合、工程Ａ９を省略してもよい。

次いで、洗浄された被処理ウェハＷは、第３の搬送装置５１によって後処理ステーション４に搬送される。なお、検査装置７で接着剤Ｇの残渣が確認されなかった場合には、被処理ウェハＷは非接合面洗浄装置４１に搬送されることなくそのまま後処理ステーション４に搬送される。

その後、後処理ステーション４において被処理ウェハＷに所定の後処理が行われる（図１６の工程Ａ１０）。こうして、被処理ウェハＷが製品化される。

一方、欠陥のある重合ウェハＴから剥離された欠陥のある被処理ウェハＷは、工程Ａ４で接合面Ｗ_Ｊが洗浄された後、第１の搬送装置２０によって搬入出ステーション２に搬送される。その後、欠陥のある被処理ウェハＷは、搬入出ステーション２から外部に搬出され回収される（図１６の工程Ａ１１）。

被処理ウェハＷに上述した工程Ａ４〜Ａ１１が行われている間、剥離装置３０で剥離された支持ウェハＳは、第１の搬送装置２０によって第２の洗浄装置３３に搬送される。そして、第２の洗浄装置３３において、支持ウェハＳの接合面Ｓ_Ｊ上の接着剤が除去されて、接合面Ｓ_Ｊが洗浄される（図１６の工程Ａ１２）。なお、工程Ａ１２における支持ウェハＳの洗浄は、上述した工程Ａ４における被処理ウェハＷ上の接着剤Ｇの除去と同様であるので説明を省略する。

その後、接合面Ｓ_Ｊが洗浄された支持ウェハＳは、第１の搬送装置２０によって搬入出ステーション２に搬送される。その後、支持ウェハＳは、搬入出ステーション２から外部に搬出され回収される（図１６の工程Ａ１３）。こうして、一連の被処理ウェハＷと支持ウェハＳの剥離処理が終了する。

以上の実施の形態によれば、工程Ａ１においてシャトルアーム１９１により重合ウェハＴを第１の保持部１２０及び第２の保持部１２１に搬入した後、工程Ａ２において第１の保持部１２０に保持された被処理ウェハＷと第２の保持部１２１に保持された支持ウェハＳとを加熱しながら、第１の保持部１２０と第２の保持部１２１を相対的に水平方向に移動させて被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離することができる。また、このように工程Ａ２において被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離中、次に剥離される重合ウェハＴ_２を保持した状態でシャトルアーム１９１を待機させることができる。そうすると、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離後、工程Ａ３において温度調節アーム１９２により支持ウェハＳを第２の保持部１２１から搬出すると共に、シャトルアーム１９１によって次に剥離される重合ウェハＴ_２を第１の保持部１２０及び第２の保持部１２１に搬入することができる。このため、第１の保持部１２０と第２の保持部１２１による重合ウェハＴの剥離処理を連続して行うことができる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを効率よく剥離することができ、当該剥離処理のスループットを向上させることができる。

しかも、温度調節アーム１９２によって剥離された支持ウェハＳを所定の温度に調節しながら、当該支持ウェハＳを第２の保持部１２１から搬出することができるので、剥離処理のスループットをさらに向上させることができる。

また、剥離装置３０にはウェハ検知機構２１０が設けられているので、第１の搬送装置２０の搬送アーム１００を実際に移動させることなく、シャトルアーム１９１における重合ウェハＴの有無と、温度調節アーム１９２における支持ウェハＳの有無とを検知することができる。かかる場合、第１の搬送装置２０の稼動効率を向上させることができ、剥離処理のスループットをさらに向上させることができる。特に剥離システム１を起動する際には、シャトルアーム１９１における重合ウェハＴの有無と、温度調節アーム１９２における支持ウェハＳの有無を確認する必要があるが、ウェハ検知機構２１０により重合ウェハＴと支持ウェハＳの有無を検知することにより、剥離システム１の起動を迅速に行うことができる。

また以上の実施の形態の剥離システム１によれば、剥離装置３０において重合ウェハＴを被処理ウェハＷと支持ウェハＳに剥離した後、第１の洗浄装置３１において、剥離された被処理ウェハＷを洗浄すると共に、第２の洗浄装置３３において、剥離された支持ウェハＳを洗浄することができる。このように本実施の形態によれば、一の剥離システム１内で、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの剥離から被処理ウェハＷの洗浄と支持ウェハＳの洗浄までの一連の剥離処理を効率よく行うことができる。また、第１の洗浄装置３１と第２の洗浄装置３３において、被処理ウェハＷの洗浄と支持ウェハＳの洗浄をそれぞれ並行して行うことができる。さらに、剥離装置３０において被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離する間に、第１の洗浄装置３１と第２の洗浄装置３３において別の被処理ウェハＷと支持ウェハＳを処理することもできる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの剥離を効率よく行うことができ、剥離処理のスループットを向上させることができる。

また、このように一連のプロセスにおいて、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの剥離から被処理ウェハＷの後処理まで行うことができるので、ウェハ処理のスループットをさらに向上させることができる。

以上の実施の形態の剥離装置３０において、シャトルアーム１９１の構成は上記実施の形態に限定されず、種々の構成を取り得る。例えばシャトルアーム１９１には、温度調節アーム１９２と同様の構成のアームを用いてもよい。

以上の実施の形態では、剥離装置３０において第２の保持部１２１を鉛直方向及び水平方向に移動させていたが、第１の保持部１２０を鉛直方向及び水平方向に移動させてもよい。あるいは、第１の保持部１２０と第２の保持部１２１の両方を鉛直方向及び水平方向に移動させてもよい。

また、以上の実施の形態では、剥離装置３０において第２の保持部１２１を鉛直方向及び水平方向に移動させていたが、例えば被処理ウェハＷ上のデバイスと支持ウェハＳとの間の距離が十分大きい場合には、第２の保持部１２１を水平方向にのみ移動させてもよい。かかる場合、デバイスと支持ウェハＳとの接触を回避できると共に、第２の保持部１２１の移動の制御が容易になる。さらに、第２の保持部１２１を鉛直方向にのみ移動させて被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離させてもよい。

以上の実施の形態の剥離装置３０において、第１の保持部１２０と第２の保持部１２１との間の処理空間を覆うカバー（図示せず）を設けてもよい。かかる場合、処理空間を不活性ガスの雰囲気にすることにより、被処理ウェハＷが加熱処理されても、当該被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊ上のデバイスに酸化膜が形成されるのを抑制することができる。

また、以上の実施の形態の剥離装置３０において、第２の保持部１２１に追従して水平方向に移動可能であって、複数の孔から不活性ガスを供給するポーラスプレート（図示せず）を設けてもよい。かかる場合、重合ウェハＴを剥離するために第２の保持部１２１を移動させる際、第２の保持部１２１に追従してポーラスプレートを移動させながら、剥離により露出した被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊに不活性ガスを供給する。そうすると、被処理ウェハＷが加熱処理されても、被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊ上のデバイスに酸化膜が形成されるのを抑制することができる。

なお、以上の実施の形態の剥離装置３０では、被処理ウェハＷを上側に配置し、且つ支持ウェハＳを下側に配置した状態で、これら被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離していたが、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの上下配置を反対にしてもよい。

以上の実施の形態では、第１の洗浄装置３１、第２の洗浄装置３２、接合面洗浄装置４０、非接合面洗浄装置４１の洗浄液ノズル２４２には２流体ノズルが用いられていたが、洗浄液ノズル２４２の形態は本実施の形態に限定されず種々のノズルを用いることができる。例えば洗浄液ノズル２４２として、有機溶剤を供給するノズルと不活性ガスを供給するノズルとを一体化したノズル体や、スプレーノズル、ジェットノズル、メガソニックノズルなどを用いてもよい。また、洗浄処理のスループットを向上させるため、例えば８０℃に加熱された洗浄液を供給してもよい。

また、第１の洗浄装置３１、第２の洗浄装置３２、接合面洗浄装置４０、非接合面洗浄装置４１において、洗浄液ノズル２４２に加えて、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を供給するノズルを設けてもよい。かかる場合、洗浄液ノズル２４２からの洗浄液によって被処理ウェハＷ又は支持ウェハＳを洗浄した後、被処理ウェハＷ又は支持ウェハＳ上の洗浄液をＩＰＡに置換する。そうすると、被処理ウェハＷ又は支持ウェハＳの接合面Ｗ_Ｊ、Ｓ_Ｊがより確実に洗浄される。

また、検査装置７の構成は上記実施の形態の構成に限定されない。検査装置７は、被処理ウェハＷの画像を撮像して、当該被処理ウェハＷ上の接着剤Ｇの残渣の有無と酸化膜の残渣の有無が検査できれば、種々の構成を取り得る。

以上の実施の形態の剥離システム１において、剥離装置３０で加熱された被処理ウェハＷを所定の温度に冷却する温度調節装置（図示せず）が別途設けられていてもよい。かかる場合、被処理ウェハＷの温度が積極的に適切な温度に調節されるので、後続の処理をより円滑に行うことができる。

以上の実施の形態の重合ウェハＴには、当該重合ウェハＴの損傷を抑制するための保護部材、例えばダイシングフレーム（図示せず）が設けられていてもよい。ダイシングフレームは、被処理ウェハＷ側に設けられている。そして、被処理ウェハＷが支持ウェハＳから剥離された後も、薄型化された被処理ウェハＷはダイシングフレームに保護された状態で、所定の処理や搬送が行われる。したがって、剥離後の被処理ウェハＷの損傷を抑制することができる。

以上の実施の形態では、後処理ステーション４において被処理ウェハＷに後処理を行い製品化する場合について説明したが、本発明は、例えば３次元集積技術で用いられる被処理ウェハを支持ウェハから剥離する場合にも適用することができる。なお、３次元集積技術とは、近年の半導体デバイスの高集積化の要求に応えた技術であって、高集積化した複数の半導体デバイスを水平面内で配置する代わりに、当該複数の半導体デバイスを３次元に積層する技術である。この３次元集積技術においても、積層される被処理ウェハの薄型化が求められており、当該被処理ウェハを支持ウェハに接合して所定の処理が行われる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。

１ 剥離システム
２ 搬入出ステーション
３ 処理ステーション
２０ 第１の搬送装置
３０ 剥離装置
３１ 第１の洗浄装置
３２ 第２の搬送装置
３３ 第２の洗浄装置
１００ 搬送アーム
１２０ 第１の保持部
１２１ 第２の保持部
１３４ 加熱機構
１５１ 加熱機構
１７０ 移動機構
１９０ 搬送機構
１９１ シャトルアーム
１９２ 温度調節アーム
２１０ ウェハ検知機構
４００ 制御部
Ｇ 接着剤
Ｓ 支持ウェハ
Ｔ 重合ウェハ
Ｗ 被処理ウェハ

Claims (8)

1. 被処理基板と支持基板が接着剤で接合された重合基板を、被処理基板と支持基板に剥離する剥離装置であって、
   被処理基板を加熱する加熱機構を備え、且つ当該被処理基板を保持する第１の保持部と、
   支持基板を加熱する加熱機構を備え、且つ当該支持基板を保持する第２の保持部と、
   少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させる移動機構と、
   前記第１の保持部及び前記第２の保持部と、剥離装置の外部との間で支持基板又は重合基板を搬送する搬送機構と、を有し、
   前記搬送機構は、
   重合基板を保持して搬送するシャトルアームと、
   支持基板を温度調節する温度調整機構を備え、且つ当該支持基板を保持して搬送する温度調節アームと、を有することを特徴とする、剥離装置。
2. 前記搬送機構には、前記シャトルアームにおける重合基板の有無と、前記温度調節アームにおける支持基板の有無とを検知する基板検知機構が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の剥離装置。
3. 請求項１又は２に記載の剥離装置を備えた剥離システムであって、
   前記剥離装置を備えた処理ステーションと、
   前記処理ステーションに対して、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬入出する搬入出ステーションと、
   前記処理ステーションと前記搬入出ステーションとの間で、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬送する搬送装置と、を有することを特徴とする、剥離システム。
4. 前記処理ステーションは、
   前記剥離装置で剥離された被処理基板を洗浄する第１の洗浄装置と、
   前記剥離装置で剥離された支持基板を洗浄する第２の洗浄装置と、
   前記剥離装置と前記第１の洗浄装置との間で、被処理基板を搬送する他の搬送装置と、を有することを特徴とする、請求項３に記載の剥離システム。
5. 剥離装置を用いて、被処理基板と支持基板が接着剤で接合された重合基板を、被処理基板と支持基板に剥離する剥離方法であって、
   前記剥離装置は、
   被処理基板を加熱する加熱機構を備え、且つ当該被処理基板を保持する第１の保持部と、
   支持基板を加熱する加熱機構を備え、且つ当該支持基板を保持する第２の保持部と、
   少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させる移動機構と、
   前記第１の保持部及び前記第２の保持部と、剥離装置の外部との間で支持基板又は重合基板を搬送する搬送機構と、を有し、
   前記搬送機構は、
   重合基板を保持して搬送するシャトルアームと、
   支持基板を温度調節する温度調整機構を備え、且つ当該支持基板を保持して搬送する温度調節アームと、を有し、
   前記剥離方法は、
   前記シャトルアームによって重合基板を前記第１の保持部及び前記第２の保持部に搬入する第１の工程と、
   その後、前記第１の保持部に保持された被処理基板と前記第２の保持部に保持された支持基板とを加熱しながら、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させて被処理基板と支持基板を剥離する第２の工程と、
   その後、前記温度調節アームによって、前記剥離された支持基板を温度調節しながら、当該支持基板を前記第２の保持部から搬出する第３の工程と、を有し、
   前記第２の工程中に、前記シャトルアームは次に剥離される重合基板を保持して待機していることを特徴とする、剥離方法。
6. 前記搬送機構には、前記シャトルアームにおける重合基板の有無と、前記温度調節アームにおける支持基板の有無とを検知する基板検知機構が設けられ、
   前記基板の検知機構の検知結果に基づいて、前記剥離装置への重合基板の搬入又は前記剥離装置からの支持基板の搬出が行われることを特徴とする、請求項５に記載の剥離方法。
7. 請求項５又は６に記載の剥離方法を剥離装置によって実行させるために、当該剥離装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。
8. 請求項７に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。

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