JP2014044974A - 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適切に剥離する。
【解決手段】剥離装置３０は、被処理ウェハＷを吸着保持する第１の保持部１１０と、第１の保持部１１０に対向して設けられ、支持ウェハＳを吸着保持する第２の保持部１１１と、支持ウェハＳを非接触状態で保持するベルヌーイチャック１８０と、第１の保持部１１０に保持された重合ウェハＴの側方から被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面に挿入されて切り込みを入れる、先端が尖った切込機構１６１と、第１の保持部１１０に保持された重合ウェハＴの側方から被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面に流体を供給する流体供給機構と、を有している。
【選択図】図３

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。ここで、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。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に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（特許文献１）。

特開平９−１６７７２４号公報

しかしながら、発明者らが鋭意検討したところ、特許文献１に記載の剥離装置を用いた場合、単に液体を噴射するだけでは、ウェハと支持基板を剥離することが現実的に困難な場合があることが分かった。

そこで発明者らは、ウェハと支持基板の接合面に対して先端が尖った切込機構を挿入して切り込みを入れ、ウェハと支持基板の剥離を行うことを試みた。かかる剥離は、当該剥離を円滑に行うため、例えば接合されたウェハと支持基板のいずれか一方を保持し、他方を保持せずに自由にした状態で行われる。そして、例えばウェハを保持する場合、剥離した支持基板は保持部で受け止められ保持される。

かかる場合、単に保持部で支持基板を受け止めて保持しようとすると、支持基板が損傷を被るおそれがある。また保持部で支持基板を受け止める際に、パーティクルが発生するおそれがある。

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適切に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、被処理基板を吸着保持する吸着保持部と、支持基板を非接触状態で保持する非接触保持部と、前記吸着保持部に保持された重合基板の側方から被処理基板と支持基板の接合面に挿入されて切り込みを入れる、先端が尖った切込機構と、を有することを特徴としている。

本発明によれば、吸着保持部に保持された重合基板と対向する位置に非接触保持部を配置した後、当該重合基板の側方から被処理基板と支持基板の接合面に対して、先端が尖った切込機構を挿入して切り込みを入れて、被処理基板と支持基板を剥離することができる。そして剥離された支持基板を、待機している非接触保持部により非接触状態で受け止めて保持することができる。このように非接触状態で支持基板を保持することができるので、従来のように支持基板が損傷を被ることがなく、またパーティクルが発生することもない。したがって本発明によれば、被処理基板と支持基板を適切に剥離することができる。

前記非接触保持部には、当該非接触保持部に保持された重合基板又は剥離後の支持基板のガイド部材が設けられていてもよい。

前記ガイド部材は、少なくとも前記切込機構に対向する位置に設けられていてもよい。

前記吸着保持部は、被処理基板を面接触状態で吸着保持し、前記吸着保持部は、重合基板を加熱する加熱機構を有していてもよい。

前記吸着保持部は、被処理基板の一部を保持する保持部材を複数有していてもよい。

前記剥離装置は、前記吸着保持部を回転させる回転機構を有していてもよい。

前記剥離装置は、前記吸着保持部に対向して設けられ、支持基板を面接触状態で吸着保持する他の吸着保持部を有し、前記他の吸着保持部は、重合基板を加熱する他の加熱機構を有していてもよい。

前記他の吸着保持部には、当該他の吸着保持部に保持された重合基板又は剥離後の支持基板の他のガイド部材が設けられていてもよい。

前記剥離装置は、前記吸着保持部に保持された重合基板の側方から被処理基板と支持基板の接合面に流体を供給する流体供給機構を有し、前記切込機構と前記流体供給機構は一体に形成されていてもよい。

前記切込機構は樹脂からなっていてもよい。

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。

また別な観点による本発明は、被処理基板と支持基板が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、吸着保持部に保持された重合基板と対向する位置に非接触保持部を配置する配置工程と、その後、前記吸着保持部に保持された重合基板の側方から被処理基板と支持基板の接合面に対して、先端が尖った切込機構を挿入して切り込みを入れ、当該重合基板を被処理基板と支持基板に剥離する剥離工程と、その後、剥離された支持基板を非接触状態で前記非接触保持部により保持する基板保持工程と、を有することを特徴としている。

前記吸着保持部は、被処理基板を面接触状態で吸着保持し、前記吸着保持部には、重合基板を加熱する加熱機構が設けられ、前記剥離工程において、前記加熱機構によって前記吸着保持部に保持された重合基板を加熱しながら当該重合基板を剥離してもよい。

前記吸着保持部は、複数の保持部材によって被処理基板の一部を保持してもよい。

前記剥離工程において、回転機構によって前記吸着保持部に保持された重合基板を回転させながら当該重合基板を剥離してもよい。

前記吸着保持部に対向する位置には、支持基板を面接触状態で吸着保持する他の吸着保持部が設けられ、前記他の吸着保持部には、重合基板を加熱する他の加熱機構が設けられ、前記剥離工程の前に、前記他の加熱機構によって前記他の吸着保持部に保持された重合基板を加熱してもよい。

前記剥離工程において、前記切込機構によって形成された被処理基板と支持基板の接合面の切り込みに対して、流体供給機構から流体を供給して、被処理基板と支持基板を剥離してもよい。

前記切込機構は樹脂からなっていてもよい。

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適切に剥離することができる。

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。 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。 剥離機構の構成の概略を示す平面図である。 切込機構の構成の概略を示す側面図である。 エアノズル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。 熱処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。 熱処理装置の構成の概略を示す横断面図である。 ベルヌーイチャックの構成の概略を示す平面図である。 ベルヌーイチャックと反転機構の構成の概略を示す側面図である。 第２の搬送装置の構成の概略を示す側面図である。 剥離処理の主な工程を示すフローチャートである。 熱処理装置のベルヌーイチャックに保持された重合ウェハの接合状態を検査する様子を示す説明図である。 剥離装置のベルヌーイチャックで重合ウェハを保持する様子を示す説明図である。 第２の保持部で重合ウェハを保持する様子を示す説明図である。 第１の保持部で重合ウェハを保持し、ベルヌーイチャックを第１の保持部の下方に配置した様子を示す説明図である。 被処理ウェハと支持ウェハの接合面に切込機構によって切り込みを入れる様子を示す平面視における説明図である。 被処理ウェハと支持ウェハの接合面に切込機構によって切り込みを入れる様子を示す縦断面視における説明図である。 被処理ウェハと支持ウェハの接合面にエアノズルから気体を供給する様子を示す平面視における説明図である。 被処理ウェハと支持ウェハの接合面にエアノズルから気体を供給する様子を示す縦断面視における説明図である。 被処理ウェハと支持ウェハを剥離した様子を示す平面視における説明図である。 被処理ウェハと支持ウェハを剥離した様子を示す縦断面視における説明図である。 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。 他の実施の形態にかかる第１の保持部の構成の概略を示す側面図である。 他の実施の形態にかかる第１の保持部の構成の概略を示す平面図である。 他の実施の形態にかかる保持部の構成の概略を示す平面図である。

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、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、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、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｅｒ）ウェハである。被処理ウェハＷ上には、例えばＳｉＯ_２からなる絶縁膜が形成されている。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、搬入出ステーション２と処理ステーション３との間に形成されたウェハ搬送領域４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、ウェハ搬送領域４、処理ステーション３は、この順でＹ方向（図１中の上下方向）に並べて配置されている。

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、Ｘ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４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（Ｘ方向、Ｙ方向）及び鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有している。第１の搬送装置２０は、ウェハ搬送領域４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Ｘ方向正方向側（図１中の右方向側）には、重合ウェハＴを熱処理する熱処理装置３１が配置されている。また剥離装置３０のＸ方向負方向側（図１中の左方向側）には、被処理ウェハＷを一旦載置するトランジション装置３２が配置されている。剥離装置３０とトランジション装置３２との間には、第２の搬送装置３３が設けられている。このように処理ステーション３には、トランジション装置３２、第２の搬送装置３３、剥離装置３０、熱処理装置３１が、この順で並べて配置されている。なお、熱処理装置３１は多段に積層されていてもよい。

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３に示すように、内部を密閉可能な処理容器１００を有している。処理容器１００の側面には、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴ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１００の内部には、被処理ウェハＷ（重合ウェハＴ）を下面で吸着保持する吸着保持部としての第１の保持部１１０と、支持ウェハＳ（重合ウェハＴ）を上面で吸着保持する他の吸着保持部としての第２の保持部１１１とが設けられている。第１の保持部１１０は、第２の保持部１１１の上方に設けられ、第２の保持部１１１と対向するように配置されている。すなわち、処理容器１００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に対する剥離処理が行われる。

第１の保持部１１０には、例えばポーラスチャックが用いられる。第１の保持部１１０は、平板状の本体部１２０を有している。本体部１２０の下面側には、多孔質体であるポーラス１２１が設けられている。ポーラス１２１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１２１としては例えば炭化ケイ素が用いられる。

また、本体部１２０の内部であってポーラス１２１の上方には吸引空間１２２が形成されている。吸引空間１２２は、例えばポーラス１２１を覆うように形成されている。吸引空間１２２には、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置（図示せず）に連通する吸引管（図示せず）が接続されている。そして、吸引管から吸引空間１２２とポーラス１２１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１１０に面接触状態で吸着保持される。

さらに、本体部１２０の内部であって吸引空間１２２の上方には、被処理ウェハＷ側から重合ウェハＴを加熱する加熱機構１２３が設けられていている。加熱機構１２３には、例えばヒータが用いられる。

第１の保持部１１０の上面側には、当該第１の保持部１１０を回転させる回転機構１３０が設けられている。回転機構１３０は、第１の保持部１１０の上面を支持する支持板１３１と、支持板１３１の上面に設けられたシャフト１３２と、支持板１３１とシャフト１３２を介して第１の保持部１１０を回転させるための駆動部１３３とを有している。駆動部１３３は、シャフト１３２を回転させるモータを備え、例えば処理容器１００の天井面に当接して支持されている。

第２の保持部１１１は、平板状の本体部１４０を有している。本体部１４０の内部には、支持ウェハＳを吸着保持するための吸引管１４１が設けられている。吸引管１４１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１４１から支持ウェハＳの非接合面Ｓ_Ｎが吸引され、当該支持ウェハＳが第２の保持部１１１に面接触状態で吸着保持される。

また本体部１４０の内部には、支持ウェハＳ側から重合ウェハＴを加熱する他の加熱機構としての加熱機構１４２が設けられている。なお加熱機構１４２には、例えばヒータが用いられる。

本体部１４０の外周部には、重合ウェハＴ又は支持ウェハＳの他のガイド部材としてのガイド部材１４３が設けられている。ガイド部材１４３は、その頂部が少なくとも第２の保持部１１１上の重合ウェハＴよりも上方に位置するように鉛直方向に延伸している。またガイド部材１４３は、図４に示すように本体部１４０の外周部に複数個所、例えば４箇所に設けられている。かかるガイド部材１４３によって、重合ウェハＴ又は支持ウェハＳが第２の保持部１１１から飛び出したり、滑落するのを防止することができる。またガイド部材１４４によって、第２の保持部１１１におけるウェハＷの位置合わせも行われる。

第２の保持部１１１の下方には、図３に示すように例えばシリンダなどの昇降駆動源を備えた昇降機構１４４が設けられている。この昇降機構１４４により、第２の保持部１１１は昇降自在になっている。

また第２の保持部１１１の下方には、重合ウェハＴ（支持ウェハＳ）を昇降させる昇降機構１５０が設けられている。昇降機構１５０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１５１を例えば３本有している。昇降ピン１５１は、例えばシリンダなどの昇降駆動源を備えた駆動部１５２により上下動できる。また第２の保持部１１１の中央部付近には、第２の保持部１１１を厚み方向に貫通する貫通孔１５３が例えば３箇所に形成されている。そして、昇降ピン１５１は貫通孔１５３を挿通し、第２の保持部１１１の上面から突出可能になっている。

処理容器１００の内部には、重合ウェハＴを被処理ウェハＷと支持ウェハＳに剥離する剥離機構１６０が設けられている。剥離機構１６０は、昇降機構１４４が取り付けられた支持部材（図示せず）に支持され、昇降機構１４４によって昇降自在に構成されている。なお、剥離機構１６０は処理容器１００又は第１の保持部１１０に支持されていてもよい。かかる場合、剥離機構１６０は、当該剥離機構１６０を昇降させるための昇降機構を内蔵していてもよい。

剥離機構１６０は、図５に示すように、重合ウェハＴの側方から被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面に挿入されて切り込みを入れる切込機構１６１と、重合ウェハＴの側方から被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面に流体、例えば気体を供給する流体供給機構１６２とを有している。

切込機構１６１には、図６に示すようにその先端部１６１ａが尖った刃物が用いられる。切込機構１６１には、樹脂、例えばＰＢＩ樹脂（ポリベンゾイミダゾール樹脂）、ＰＥＥＫ樹脂（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）、ＰＩ樹脂（ポリイミド樹脂）などが用いられる。

流体供給機構１６２は、図５に示すように流体としての気体を供給する、流体ノズルとしてのエアノズル１６３を有している。エアノズル１６３の先端部は、図７に示すように先鋭化され、さらに当該先端部には気体を供給する供給口１６４が形成されている。エアノズル１６３には、図５に示すように当該エアノズル１６３に気体を供給する供給管１６５が接続されている。供給管１６５は、内部に気体を貯留する気体供給源１６６に連通している。供給管１６５には、気体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１６７が設けられている。なお、気体としては、例えばドライエアや、窒素ガス等の不活性ガスが用いられる。

図５に示すように切込機構１６１とエアノズル１６３は、支持部材１６８に支持されて一体に形成されている。またエアノズル１６３の両側に、一対の切込機構１６１が設けられている。これら一対の切込機構１６１とエアノズル１６３は、重合ウェハＴの外周部側面に沿って配置されている。

支持部材１６８は、例えばモータなどを備えた駆動部１７０に支持されている。駆動部１７０上には水平方向（図５中のＸ方向）に延伸するレール１７１が設けられ、支持部材１６８はレール１７１に取り付けられている。かかる構成により、支持部材１６８はレール１７１に沿って移動自在に構成されている。すなわち、切込機構１６１とエアノズル１６３は、重合ウェハＴに対して進退自在に構成されている。

図３及び図４に示すように処理容器１００の内部には、支持ウェハＳ（重合ウェハＴ）を非接触状態で保持する非接触保持部としてのベルヌーイチャック１８０が設けられている。ベルヌーイチャック１８０は、平面視において略円形状を有している。ベルヌーイチャック１８０の外周部には、図８に示すように第１の切り欠き１８１が４か所に形成されている。これら第１の切り欠き１８１により、ベルヌーイチャック１８０と第１の搬送装置２０との間で重合ウェハＴ又は支持ウェハＳを受け渡す際に、当該第１の搬送装置２０の保持部２０ａがベルヌーイチャック１８０と干渉するのを防止できる。またベルヌーイチャック１８０には、第２の切り欠き１８２が形成されている。第２の切り欠き１８２は、Ｘ方向負方向側の端部からベルヌーイチャック１８０の中央部付近まで形成されている。この第２の切り欠き１８２により、ベルヌーイチャック１８０が昇降機構１５０の昇降ピン１５１と干渉するのを防止でき、さらに剥離機構１６０が水平方向に移動する際に当該剥離機構１６０と干渉するのを防止できる。

ベルヌーイチャック１８０には、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１８３が複数配置されている。各ガス噴出口１８３には、ガス供給管１８４を介して、不活性ガスを供給する不活性ガス供給源１８５が接続されている。そして、ベルヌーイチャック１８０は、不活性ガスを噴出することにより重合ウェハＴ又は支持ウェハＳを浮遊させ、非接触の状態で重合ウェハＴ又は支持ウェハＳを吸引懸垂し保持することができる。なお、ガス噴出口１８３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。

ベルヌーイチャック１８０の外周部には、重合ウェハＴ又は支持ウェハＳのガイド部材１８６が設けられている。ガイド部材１８６は、図３に示すようにその頂部が少なくともベルヌーイチャック１８０上の重合ウェハＴよりも上方に位置するように鉛直方向に延伸している。また、ガイド部材１８６は、ベルヌーイチャック１８０の外周部に複数個所、例えば５箇所に設けられている。かかるガイド部材１８６によって、重合ウェハＴ又は支持ウェハＳがベルヌーイチャック１８０から飛び出したり、滑落するのを防止することができる。特にガイド部材１８６ａは、剥離機構６０の切込機構１６１に対向する位置に設けられている。例えば後述するように重合ウェハＴの側方から被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面に切込機構１６１を挿入する際（或いは流体供給機構１６２から流体を供給する際）に、切込機構１６１を適切に挿入できないと被処理ウェハＷに対して支持ウェハＳが水平方向にずれる場合がある。かかる場合でもガイド部材１８６ａによって、支持ウェハＳが第１の保持部１１０から飛び出したり、滑落するのを防止することができる。またガイド部材１８６ａによって、支持ウェハＳが位置ずれした際の位置調整も行われる。

ベルヌーイチャック１８０は、図３及び図４に示すように支持アーム１９０に支持されている。支持アーム１９０には、駆動部１９１が取り付けられている。駆動部１９１は、Ｘ方向に延伸するレール１９２に取り付けられている。レール１９２は、ウェハ搬送領域４側から第１の保持部１１０及び第２の保持部１１１まで延伸している。この駆動部１９１により、ベルヌーイチャック１８０はレール１９２に沿って、外部との間で重合ウェハＴ又は支持ウェハＳの受け渡しを行う受渡位置Ｐ１と、第１の保持部１１０によって重合ウェハＴを剥離させる剥離位置Ｐ２との間で移動可能になっている。

次に、上述した熱処理装置３１の構成について説明する。熱処理装置３１は、図９に示すように内部を密閉可能な処理容器２００を有している。処理容器２００の側面には、重合ウェハＴ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２００の天井面には、当該処理容器２００の内部に例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給するガス供給口２０１が形成されている。ガス供給口２０１には、ガス供給源２０２に連通するガス供給管２０３が接続されている。ガス供給管２０３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２０４が設けられている。そしてガス供給口２０１から処理容器２００の内部に不活性ガスを供給することで、処理容器２００の内部を低酸素雰囲気にすることができ、かかる低酸素雰囲気中で重合ウェハＴを熱処理することができる。

処理容器２００の底面には、当該処理容器２００の内部の雰囲気を吸引する吸気口２０５が形成されている。吸気口２０５には、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置２０６に連通する吸気管２０７が接続されている。

処理容器２００の内部には、重合ウェハＴを加熱処理する加熱部２１０と、重合ウェハＴを温度調節する温度調節部２１１が設けられている。加熱部２１０と温度調節部２１１はＸ方向に並べて配置されている。

加熱部２１０は、熱板２２０を収容して熱板２２０の外周部を保持する環状の保持部材２２１と、その保持部材２２１の外周を囲む略筒状のサポートリング２２２を備えている。熱板２２０は、厚みのある略円盤形状を有し、重合ウェハＴを載置して加熱することができる。また、熱板２２０には、例えばヒータ２２３が内蔵されている。熱板２２０の加熱温度は例えば制御部３５０により制御される。また熱板２２０は、例えば重合ウェハＴを３５０℃〜４５０℃に加熱処理することができる。

熱板２２０の外周部には、重合ウェハＴ又は支持ウェハＳのガイド部材２２４が設けられている。ガイド部材２２４は、その頂部が少なくとも熱板２２０上の重合ウェハＴよりも上方に位置するように鉛直方向に延伸している。またガイド部材２２４は、図１０に示すように熱板２２０の外周部に複数個所、例えば４箇所に設けられている。かかるガイド部材２２４によって、重合ウェハＴ又は支持ウェハＳが熱板２２０から飛び出したり、滑落するのを防止することができる。

熱板２２０の下方には、図９に示すように重合ウェハＴを昇降させる昇降機構２３０が設けられている。昇降機構２３０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２３１が例えば３本設けられている。昇降ピン２３１は、例えばシリンダなどの昇降駆動源を備えた駆動部２３２により上下動できる。また熱板２２０の中央部付近には、当該熱板２２０を厚み方向に貫通する貫通孔２３３が例えば３箇所に形成されている。そして、昇降ピン２３１は貫通孔２３３を挿通し、熱板２２０の上面から突出可能になっている。

温度調節部２１１は、温度調節板２４０を有している。温度調節板２４０には、例えばペルチェ素子などの温度調節部材（図示せず）が内蔵されている。温度調節板２４０の冷却温度は例えば制御部３５０により制御され、温度調節板２４０上に載置された重合ウェハＴが所定の温度に冷却される。

温度調節板２４０の外周部には、切り欠き２４１が４か所に形成されている。これら切り欠き２４１により、温度調節板２４０と第１の搬送装置２０との間で重合ウェハＴを受け渡す際に、当該第１の搬送装置２０の保持部２０ａが温度調節板２４０と干渉するのを防止できる。また温度調節板２４０には、Ｘ方向に沿った２本のスリット２４２が形成されている。スリット２４２は、温度調節板２４０の熱板２２０側の端面から温度調節板２４０の中央部付近まで形成されている。このスリット２４２により、温度調節板２４０が加熱部２１０の昇降ピン２３１と干渉するのを防止できる。

温度調節板２４０の外周部には、重合ウェハＴ又は支持ウェハＳのガイド部材２４３が設けられている。ガイド部材２４３は、その頂部が少なくとも温度調節板２４０上の重合ウェハＴよりも上方に位置するように鉛直方向に延伸している。またガイド部材２４３は、図１０に示すように温度調節板２４０の外周部に複数個所、例えば４箇所に設けられている。かかるガイド部材２４３によって、重合ウェハＴ又は支持ウェハＳが温度調節板２４０から飛び出したり、滑落するのを防止することができる。

温度調節板２４０は、温度調節板２４０を支持する支持部２４４と一体に形成されている。支持部２４４は、支持アーム２４５に支持されている。支持アーム２４５には、駆動部２４６が取り付けられている。駆動部２４６は、Ｘ方向に延伸するレール２４７に取り付けられている。レール２４７は、温度調節部２１１から加熱部２１０まで延伸している。この駆動部２４６により、温度調節板２４０は、レール２４７に沿って加熱部２１０と温度調節部２１１との間を移動可能になっている。

温度調節板２４０には、当該温度調整板２４０における支持ウェハＳの有無を検知する第１のウェハ検知機構２５０が設けられている。第１のウェハ検知機構２５０には、例えばＣＣＤカメラを用いてもよいし、静電容量センサを用いてもよい。

温度調節部２１１の温度調節板２４０の上方には、重合ウェハＴを非接触状態で保持するベルヌーイチャック２６０が設けられている。ベルヌーイチャック２６０は、図１１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２６１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２６１は、ベルヌーイチャック２６０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２６１には、ガス供給管２６２を介して、不活性ガスを供給する不活性ガス供給源２６３が接続されている。そして、ベルヌーイチャック２６０は、不活性ガスを噴出することにより重合ウェハＴを浮遊させ、非接触の状態で重合ウェハＴを吸引懸垂し保持することができる。なお、ガス噴出口２６１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。

ベルヌーイチャック２６０は、図１２に示すようにベルヌーイチャック２６０を水平軸周りに回動させて反転させる反転機構２７０に支持されている。反転機構２７０は、例えばアクチュエータを備えた駆動部２７１に支持されている。この駆動部２７１により、反転機構２７０は水平軸周りに回動自在であり、且つ鉛直方向に昇降できる。

ベルヌーイチャック２６０には、図９に示すようにベルヌーイチャック２６０における支持ウェハＳの有無を検知する第２のウェハ検知機構２８０が設けられている。第２のウェハ検知機構２８０には、例えばＣＣＤカメラを用いてもよいし、静電容量センサを用いてもよい。

またベルヌーイチャック２６０のＸ方向正方向側には、ベルヌーイチャック２６０に保持された重合ウェハＴの側方から流体、例えば気体を供給するエアノズル２９０が設けられている。エアノズル２９０は、支持部材２９１に支持され、当該支持部材２９１によって昇降自在に構成されている。エアノズル２９０には、当該エアノズル２９０に気体を供給する供給管２９２が接続されている。供給管２９２は、内部に気体を貯留する気体供給源２９３に連通している。供給管２９２には、気体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２９４が設けられている。なお、気体としては、例えばドライエアや、窒素ガス等の不活性ガスが用いられる。

次に、上述した第２の搬送装置３３の構成について説明する。第２の搬送装置３３は、図１３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３００を有している。ベルヌーイチャック３００は、支持アーム３０１に支持されている。支持アーム３０１は、第１の駆動部３０２に支持されている。この第１の駆動部３０２により、支持アーム３０１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３０２の下方には、第２の駆動部３０３が設けられている。この第２の駆動部３０３により、第１の駆動部３０２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。

以上の剥離システム１には、図１に示すように制御部３５０が設けられている。制御部３５０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３５０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１４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、第１の搬送装置２０により重合ウェハＴは処理ステーション３の熱処理装置３１に搬送される。

熱処理装置３１に搬入された重合ウェハＴは、第１の搬送装置２０から温度調節板２４０に受け渡される。その後、駆動部２４６により温度調節板２４０をレール２４７に沿って熱板２２０の上方まで移動させ、重合ウェハＴは予め上昇して待機していた昇降ピン２３１に受け渡される。その後、昇降ピン２３１が下降して、重合ウェハＴが熱板２２０上に載置される。そして、熱板２２０上の重合ウェハＴは、所定の温度、例えば４００℃に加熱される（図１４の工程Ａ１）。このように重合ウェハＴが加熱処理されることにより、被処理ウェハＷと支持ウェハＳとの間の結合が促進されて、後述する工程Ａ７〜Ａ９において被処理ウェハＷと支持ウェハＳが剥離されやすくなる。

なお、この工程Ａ１の加熱処理によって被処理ウェハＷと支持ウェハＳが剥離される場合があるが、かかる場合でもガイド部材２２４によって、被処理ウェハＷは支持ウェハＳに対して位置ずれすることなく、熱板２２０から飛び出したり、滑落することがない。

その後、昇降ピン２３１が上昇すると共に、温度調節板２４０が熱板２２０の上方に移動する。続いて重合ウェハＴが昇降ピン２３１から温度調節板２４０に受け渡され、温度調節板２４０がウェハ搬送領域２０側に移動する。この温度調節板２４０の移動中に、重合ウェハＴは所定の温度、例えば常温である２３℃に温度調節される（図１４の工程Ａ２）。

その後、図１５に示すように重合ウェハＴは、予め下降して温度調節板２４０の上方で待機していたベルヌーイチャック２６０に受け渡され非接触状態で保持される。続いて、ベルヌーイチャック２６０に保持された重合ウェハＴの外側面に対して、エアノズル２９０から気体を供給する。そして、第１のウェハ検知機構２５０と第２のウェハ検知機構２８０によって、温度調節板２４０における支持ウェハＳの有無とベルヌーイチャック２６０における支持ウェハＳの有無がそれぞれ検知され、被処理ウェハＷと支持ウェハＳが剥離されているか否かが検査される。こうして、重合ウェハＴの接合状態が検査される（図１４の工程Ａ３）。

具体的には工程Ａ３において、例えば工程Ａ１での加熱処理によって被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合が切断された場合には、被処理ウェハＷと支持ウェハＳは剥離する。そして、被処理ウェハＷのみがベルヌーイチャック２６０に保持され、支持ウェハＳは落下して温度調節板２４０上に載置される。このとき、ガイド部材２４３によって、支持ウェハＳは温度調節板２４０から飛び出したり、滑落することなく適切な位置に載置される。

なお、工程Ａ１での加熱処理によって被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合が切断された場合でも、被処理ウェハＷと支持ウェハＳは表面張力によって貼り付いている場合がある。そうすると、重合ウェハＴをベルヌーイチャック２６０に保持しただけでは被処理ウェハＷと支持ウェハＳが剥離しない場合がある。かかる場合でも、重合ウェハＴの外側面にエアノズル２９０から気体を供給しているので、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離させて、重合ウェハＴの接合状態を適切に検査することができる。

そして工程Ａ３において、第１のウェハ検知機構２５０と第２のウェハ検知機構２８０によって、重合ウェハＴが被処理ウェハＷと支持ウェハＳに剥離されたと検知された場合、反転機構２７０によってベルヌーイチャック２６０を反転させて、被処理ウェハＷの表裏面を反転させる。そして、被処理ウェハＷはベルヌーイチャック２６０から第１の搬送装置２０に受け渡されて、搬入出ステーション２に搬送され、さらに搬入出ステーション２から外部に搬出され回収される。同様に支持ウェハＳも温度調節板２４０から第１の搬送装置２０に受け渡されて、搬入出ステーション２に搬送され、さらに搬入出ステーション２から外部に搬出され回収される。このように被処理ウェハＷと支持ウェハＳは後続の剥離処理が行われることなく、回収される（図１４の工程Ａ４）。

一方、工程Ａ３において、例えば工程Ａ１での加熱処理によって被処理ウェハＷと支持ウェハＳが剥離されていない場合には、重合ウェハＴはベルヌーイチャック２６０によって非接触状態で保持される。かかる場合、重合ウェハＴはベルヌーイチャック２６０から温度調節板２４０に再度受け渡される。さらに重合ウェハＴは、温度調節板２４０から第１の搬送装置２０に受け渡され、剥離装置３０に搬送される。

剥離装置３０に搬入された重合ウェハＴは、図１６に示すように受渡位置Ｐ１において第１の搬送装置２０からベルヌーイチャック１８０に受け渡され、ベルヌーイチャック１８０に非接触状態で保持される。その後、駆動部１９１によりベルヌーイチャック１８０を受渡位置Ｐ１から剥離位置Ｐ２に移動させる。

剥離位置Ｐ２において、重合ウェハＴは予め上昇して待機していた昇降ピン１５１に受け渡される。その後、昇降ピン１５１が下降して、図１７に示すように重合ウェハＴが第２の保持部１１１に吸着保持される。そして、第２の保持部１１１上の重合ウェハＴは、加熱機構１４２によって所定の温度、例えば２５０℃に加熱される（図１４の工程Ａ５）。この工程Ａ５において、ベルヌーイチャック１８０は剥離位置Ｐ２に移動している。

ここで、例えば工程Ａ５での加熱処理によって被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合が切断され、被処理ウェハＷと支持ウェハＳは剥離する場合がある。この場合、その後重合ウェハＴが第２の保持部１１１から第１の保持部１１０に受け渡される際に、支持ウェハＳは第２の保持部１１１に落下する。かかる場合でも、第２の保持部１１１のガイド部材１４３によって、支持ウェハＳは第２の保持部１１１から飛び出したり、滑落することなく適切な位置に載置される。そして、この支持ウェハＳは、ベルヌーイチャック１８０を介して第１の搬送装置２０に受け渡され、搬入出ステーション２に搬送されて回収される。

なお、工程Ａ５において被処理ウェハＷと支持ウェハＳが剥離したか否かは、第２の保持部１１１の吸引管１４１からの吸引によって検知される。例えば吸引管１４１からの吸引圧力が大きい場合、第２の保持部１１１上に支持ウェハＳが残存しており、被処理ウェハＷと支持ウェハＳが剥離している。一方、例えば吸引管１４１からの吸引圧力が小さい場合、第２の保持部１１１上に支持ウェハＳが残存しておらず、被処理ウェハＷと支持ウェハＳは剥離していない。

その後、昇降機構１４４により第２の保持部１１１が上昇して、図１８に示すように重合ウェハＴは第２の保持部１１１から第１の保持部１１０に受け渡され、第１の保持部１１０に吸着保持される。第１の保持部１１０に保持された重合ウェハＴは、加熱機構１２３によって所定の温度、例えば２５０℃に維持される。その後、第２の保持部１１１を下降させると共に、ベルヌーイチャック１８０を受渡位置Ｐ１に移動させて、第１の保持部１１０の下方に配置する（図１４の工程Ａ６）。このとき、ベルヌーイチャック１８０は、第１の保持部１１０に保持された重合ウェハＴとの距離Ｈが３ｍｍ〜５ｍｍとなる位置に配置される。またこのとき、剥離機構１６０は、切込機構１６１とエアノズル１６３が被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面の高さに位置するように配置される。

そして、図１９及び図２０に示すように支持部材１６８を重合ウェハＴ側に移動させて、重合ウェハＴの側方から被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面に切込機構１６１を挿入する（図１４の工程Ａ７）。そうすると、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面に切り込みＣが入る。

その後、図２１及び図２２に示すように切り込みＣに対して、エアノズル１６３から気体を供給する（図１４の工程Ａ８）。このエアノズル１６３から供給された気体は、図２１に示すように被処理ウェハＷと支持ウェハＳの間において、ウェハ面内で拡散する。この気体によって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳが分離される。そして所定の時間が経過すると、図２３及び図２４に示すように気体がウェハ面内全面に拡散する。このようにエアノズル１６３から被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面に気体を供給する間、回転機構１３０によって第１の保持部１１０に保持された被処理ウェハＷを回転させる。そして、エアノズル１６３からの気体と被処理ウェハＷの回転によって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳが剥離される（図１４の工程Ａ９）。この工程Ａ７〜Ａ９において、ベルヌーイチャック１８０のガス噴出口１８３から不活性ガスが噴出されている。このベルヌーイチャック１８０によって支持ウェハＳに作用する吸引力も、重合ウェハＴの剥離に寄与し、補助的な役割を果たしている。また工程Ａ５〜Ａ９において、重合ウェハＴは所定の温度に加熱されているので、被処理ウェハＷと支持ウェハＳとの間の結合が促進されて、重合ウェハＴの剥離を容易に行うことができる。

なお、図２１及び図２３中のハッチ部分は、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面における気体の拡がりを示している。

このように工程Ａ９で剥離された支持ウェハＳは、落下してベルヌーイチャック１８０に非接触状態で保持される。このとき、ガス噴出口１８３から噴出される不活性ガスがエアクッションとして機能するので、支持ウェハＳは損傷を被ることがなく、また支持ウェハＳからパーティクルが発生することもない。また、ベルヌーイチャック１８０上のガイド部材１８６によって、支持ウェハＳはベルヌーイチャック１８０から飛び出したり、滑落することなく適切な位置に保持される。そして、支持ウェハＳを保持したベルヌーイチャック１８０を受渡位置Ｐ１に移動させる。その後、支持ウェハＳはベルヌーイチャック１８０から第１の搬送装置２０に受け渡されて、搬入出ステーション２に搬送され、さらに搬入出ステーション２から外部に搬出され回収される。

一方、工程Ａ９で剥離された被処理ウェハＷは、第１の保持部１１０に保持されている。その後、図２５に示すように第２の搬送装置３３のベルヌーイチャック３００を第１の保持部１１０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３００を上昇させると共に、第１の保持部１１０における吸引管１２３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１１０からベルヌーイチャック３００に被処理ウェハＷが受け渡される。その後被処理ウェハＷは、第２の搬送装置２３３によりトランジション装置３２に搬送される。このとき、第２の搬送装置３３の支持アーム３０１によって、被処理ウェハＷの表裏面が反転される。すなわち、トランジション装置３２において、被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊが上方を向くように載置される。

その後、被処理ウェハＷ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。そして、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。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Ａ６において第１の保持部１１０に保持された重合ウェハＴと対向する位置にベルヌーイチャック１８０を配置した後、工程Ａ７〜Ａ９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に剥離する。そうすると、剥離された支持ウェハＳを、待機しているベルヌーイチャック１８０により非接触状態で受け止めて保持することができる。このように非接触状態で支持ウェハＳを保持することができるので、従来のように支持ウェハが損傷を被ることがなく、また支持ウェハからのパーティクルが発生することもない。したがって本実施の形態によれば、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを適切に剥離することができる。

またベルヌーイチャック１８０にはガイド部材１８６が設けられているので、重合ウェハＴ又は支持ウェハＳがベルヌーイチャック１８０から飛び出したり、滑落するのを防止することができる。特にガイド部材１８６ａは、剥離機構６０の切込機構１６１に対向する位置に設けられているので、工程Ａ７において被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面に切込機構１６１を挿入する際に、切込機構１６１を適切に挿入できない場合でも、支持ウェハＳが第１の保持部１１０から飛び出したり、滑落するのを防止することができる。

また第２の保持部１１１にはガイド部材１４３が設けられているので、重合ウェハＴ又は支持ウェハＳが第２の保持部１１１から飛び出したり、滑落するのを防止することができる。特に工程Ａ５での加熱処理によって被処理ウェハＷと支持ウェハＳが剥離した場合でも、当該剥離した支持ウェハＳが第２の保持部１１１から飛び出したり、滑落するのを防止することができる。

また、工程Ａ５において第２の保持部１１１に保持された重合ウェハＴを所定の温度に加熱すると共に、工程Ａ６〜Ａ９において第１の保持部１１０に保持された重合ウェハＴを所定の温度に加熱しているので、被処理ウェハＷと支持ウェハＳとの間の結合が促進されて、重合ウェハＴの剥離をより容易に行うことができる。

また工程Ａ７〜Ａ９において、重合ウェハＴの側方から被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面に対して切込機構１６１を挿入して切り込みＣを入れ、さらに切り込みＣに対して、エアノズル１６３から気体を供給して、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離する。このように切込機構１６１により形成された切り込みＣに対してエアノズル１６３から気体を供給するので、例えば気体の供給圧力が小さい場合でも、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面に気体を容易に進入させることができる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳをより容易に剥離することができる。

また、エアノズル１６３から気体を供給する間、回転機構１３０によって第１の保持部１１０に保持された被処理ウェハＷを回転させるので、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの剥離をより容易に行うことができる。

また、切込機構１６１と流体供給機構１６２は一体に形成されているので、切込機構１６１による切り込みＣの形成と、その後のエアノズル１６３からの気体の供給とを連続して円滑に行うことができる。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る。さらに、切込機構１６１とエアノズル１６３を移動させるための駆動部１７０を共有できるので、剥離装置３０の構成を簡略化することができ、当該剥離装置３０の製造コストも低廉化することができる。

さらに切込機構１６１は樹脂からなるので、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面に切込機構１６１を挿入する際に、当該被処理ウェハＷと支持ウェハＳが損傷を被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システム１によれば、熱処理装置３１において重合ウェハＴを熱処理した後、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の剥離処理を効率よく行うことができる。また、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、熱処理装置３１において別の重合ウェハＴを熱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。

以上の実施の形態では、剥離装置３０の第１の保持部１１０は、被処理ウェハＷ（重合ウェハＴ）を面接触状態で吸着保持していたが、被処理ウェハＷの一部（重合ウェハＴの一部）を吸着保持してもよい。例えば図２６に示すように第１の保持部１１０は、被処理ウェハＷの一部（重合ウェハＴの一部）を吸着保持する複数の保持部材４００と、当該複数の保持部材４００を支持する支持板４０１とを有している。

保持部材４００は、図２７に示すように剥離機構１６０に対向する位置にＸ方向に並べて配置されている。なお、保持部材４００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。例えば図２７中の点線箇所に保持部材４００を配置してもよい。

なお、剥離装置３０のその他の構成は、上記実施の形態の剥離装置３０の構成と同様であるので説明を省略する。

かかる場合、工程Ａ７において被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面に切込機構１６１を挿入する際、重合ウェハＴにおいて保持部材４００で保持されていない箇所の鉛直方向の高さを自由に変位させることができる。またその後の工程８において切り込みＣにエアノズル１６３から気体を供給する際にも、重合ウェハＴの鉛直方向の高さを自由に変位させることができる。このように重合ウェハＴを任意に撓ませることができるので、例えば被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合力が強い場合でも、工程Ａ９において被処理ウェハＷと支持ウェハＳを適切に剥離することができる。

なお、本実施の形態の第１の保持部１１０は加熱機構を有していないので、工程Ａ７〜Ａ９において第１の保持部１１０に保持された重合ウェハＴは加熱されない。但し、工程Ａ５において第２の保持部１１１に保持された重合ウェハＴは所定の温度に加熱され、この加熱された重合ウェハＴに対して工程Ａ７〜Ａ９が行われる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを容易に剥離することができる。

以上の実施の形態では、工程Ａ１における熱処理装置３１での重合ウェハＴの加熱、工程Ａ５における第２の保持部１１１での重合ウェハＴの加熱、工程Ａ７〜Ａ９における第１の保持部１１０での重合ウェハＴの加熱を行っていたが、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合力に応じて、いずれかの加熱を省略してもよい。例えば工程Ａ１における重合ウェハＴの加熱を省略する場合には、剥離システム１から熱処理装置３１自体を省略してもよい。また例えば工程Ａ５における重合ウェハＴの加熱を省略する場合には、剥離装置３０から第２の保持部１１１自体を省略してもよい。さらに例えば工程Ａ７〜Ａ９における重合ウェハＴの加熱を省略する場合には、第１の保持部１１０から加熱機構１２３を省略しても良い。

以上の実施の形態では、工程Ａ８において第１の保持部１１０を回転させて被処理ウェハＷを回転させていたが、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合力におうじて、この被処理ウェハＷの回転を省略してもよい。かかる場合、剥離装置３０から回転機構１３０自体を省略してもよい。

以上の実施の形態の剥離機構１６０は切込機構１６１と流体供給機構１６２を有していたが、例えば被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合力が弱い場合には、流体供給機構１６２を省略してもよい。かかる場合、上述した工程Ａ８を省略することができる。

また以上の実施の形態の剥離装置３０において、被処理ウェハＷと支持ウェハＳをさらに効率よく剥離するために、次の方法を用いてもよい。

例えばエアノズル１６３の供給口１６４を重合ウェハＴの厚み方向に移動させてもよい。このように供給口１６４を移動させるため、例えば移動機構としての駆動部１７０によってエアノズル１６３をスイングさせてもよいし、別途の移動機構（図示せず）を設けてエアノズル１６３をスイングさせてもよい。

かかる場合、制御部３５０によってエアノズル１６３の供給口１６４を重合ウェハＴの厚み方向に移動させながら、当該供給口１６４から重合ウェハＴに対して気体を供給する。この気体によって重合ウェハＴの外周部が振動するため、気体が被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面に進入し易くなる。このため、被処理ウェハＷと支持ウェハＳをさらに効率よく剥離することができる。

また、例えば制御部３５０と供給機器群１６７によって、相対的に多い供給量と相対的に少ない供給量でエアノズル１６３から気体を繰り返し供給するように、エアノズル１６３からの気体の供給量を制御してもよい。かかる場合でも、この気体によって重合ウェハＴの外周部が振動するため、気体が被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面に進入し易くなる。このため、被処理ウェハＷと支持ウェハＳをさらに効率よく剥離することができる。

また以上の実施の形態の剥離装置３０において、剥離機構１６０の切込機構１６１の先端とエアノズル１６３の先端は、平面視において重合ウェハＴの外周部に沿って湾曲していてもよい。かかる場合、切込機構１６１の先端と重合ウェハＴとの距離が均一になるので、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面に均一な切り込みＣを入れることができる。またエアノズル１６３の供給口１６４と重合ウェハＴとの距離も均一になるので、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面に均一な圧力で気体を供給することができる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳをより適切に剥離することができる。なお、本実施の形態において、エアノズル１６３のみを重合ウェハＴの外周部に沿って湾曲させてもよい。

以上の実施の形態では、流体供給機構１６２はエアノズル１６３を有し、重合ウェハＴに対して気体を供給していたが、流体供給機構１６２から供給される流体は気体に限定されない。例えば流体供給機構１６２は、液体である純水を供給する流体ノズルとしての純水ノズル（図示せず）を有していてもよい。そして、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合面に対して純水ノズルから純水が供給され、当該純水によって被処理ウェハＷと支持ウェハＳが剥離される。かかる場合、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離する際、当該被処理ウェハＷと支持ウェハＳの表面を洗浄することもできる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの剥離処理のスループットを向上させることができる。

また、例えば流体供給機構１６２は、気体と純水を供給する２流体ノズル（図示せず）を有していてもよい。かかる場合、２流体ノズルからの気体によって被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離すると共に、２流体ノズルからの純水によって被処理ウェハＷと支持ウェハＳの表面を洗浄することができる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの剥離処理のスループットを向上させることができる。

以上の実施の形態では、切込機構１６１と流体供給機構１６２が一体に形成されていたが、これら切込機構１６１と流体供給機構１６２は個別に設けられていてもよい。

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、被処理ウェハＷがＳＯＩウェハである場合について説明したが、本実施の形態の剥離システム１は他の重合ウェハＴの剥離に用いられてもよい。剥離システム１は、例えば被処理ウェハＷと支持ウェハＳが接着剤を介して接合された重合ウェハＴを剥離してもよい。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）されていてもよい。かかる場合、剥離システム１には、剥離後の被処理ウェハＷを洗浄する洗浄装置と、剥離後の支持ウェハＳを洗浄する洗浄装置がそれぞれ設けられる。なお、被処理ウェハＷには、当該被処理ウェハＷの損傷を抑制するため、ダイシングフレームとダイシングテープが設けられていてもよい。

以上の実施の形態では、ベルヌーイチャック１８０は支持ウェハＳを非接触状態で保持していたが、このベルヌーイチャック１８０に代えて、図２８に示すように支持ウェハＳの全面を面接触状態で保持する保持部４１０を用いてもよい。保持部４１０は、例えばベルヌーイチャック１８０と同形状を有し、ベルヌーイチャック１８０からガス噴出口１８３を省略した構成を有している。

ここで、例えば支持ウェハＳを全面ではなく一部を保持する一部保持部を用いた場合、被処理ウェハＷから剥離した支持ウェハＳを受け止めて保持する際に、一部保持部が支持ウェハＳの中心部からずれた位置を保持する場合がある。かかる場合、一部保持部が支持ウェハＳを適切に保持することができず、支持ウェハＳが滑落するおそれがある。また、一部支持部は支持ウェハＳの一部のみを保持するため、剥離した支持ウェハＳを受け止める際に支持ウェハＳの一部に力が作用して、支持ウェハＳが損傷を被るおそれがある。さらにこれによりパーティクルが発生するおそれもある。

この点、保持部４１０が支持ウェハＳの全面を面接触状態で保持する場合、当該保持部４１０によって支持ウェハＳを適切な位置に保持することができる。また剥離した支持ウェハＳを受け止める際にも、支持ウェハＳに作用する力を全面に分散させることができるので、支持ウェハＳが損傷を被るのを抑制でき、パーティクルの発生も抑制することができる。

なお、以上の剥離システム１には、後処理システム（図示せず）が接続されていてもよい。後処理システムは、トランジション装置３２に接続して配置される。また後処理システムには、被処理ウェハＷに対して種々の処理を行う装置、例えば被処理ウェハＷの洗浄装置等が配置される。かかる場合、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の剥離後、被処理ウェハＷの後処理を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、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 熱処理装置
１１０ 第１の保持部
１１１ 第２の保持部
１２３ 加熱機構
１３０ 回転機構
１４２ 加熱機構
１４３ ガイド部材
１６０ 剥離機構
１６１ 切込機構
１６２ 流体供給機構
１８０ ベルヌーイチャック
１８６ ガイド部材
３５０ 制御部
４００ 保持部材
Ｓ 支持ウェハ
Ｔ 重合ウェハ
Ｗ 被処理ウェハ

Claims (20)

1. 被処理基板と支持基板が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、
   被処理基板を吸着保持する吸着保持部と、
   支持基板を非接触状態で保持する非接触保持部と、
   前記吸着保持部に保持された重合基板の側方から被処理基板と支持基板の接合面に挿入されて切り込みを入れる、先端が尖った切込機構と、を有することを特徴とする、剥離装置。
2. 前記非接触保持部には、当該非接触保持部に保持された重合基板又は剥離後の支持基板のガイド部材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. 前記ガイド部材は、少なくとも前記切込機構に対向する位置に設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の剥離装置。
4. 前記吸着保持部は、被処理基板を面接触状態で吸着保持し、
   前記吸着保持部は、重合基板を加熱する加熱機構を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の剥離装置。
5. 前記吸着保持部は、被処理基板の一部を保持する保持部材を複数有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の剥離装置。
6. 前記吸着保持部を回転させる回転機構を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の剥離装置。
7. 前記吸着保持部に対向して設けられ、支持基板を面接触状態で吸着保持する他の吸着保持部を有し、
   前記他の吸着保持部は、重合基板を加熱する他の加熱機構を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の剥離装置。
8. 前記他の吸着保持部には、当該他の吸着保持部に保持された重合基板又は剥離後の支持基板の他のガイド部材が設けられていることを特徴とする、請求項７に記載の剥離装置。
9. 前記吸着保持部に保持された重合基板の側方から被処理基板と支持基板の接合面に流体を供給する流体供給機構を有し、
   前記切込機構と前記流体供給機構は一体に形成されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の剥離装置。
10. 前記切込機構は樹脂からなることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の剥離装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか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。
12. 被処理基板と支持基板が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、
    吸着保持部に保持された重合基板と対向する位置に非接触保持部を配置する配置工程と、
    その後、前記吸着保持部に保持された重合基板の側方から被処理基板と支持基板の接合面に対して、先端が尖った切込機構を挿入して切り込みを入れ、当該重合基板を被処理基板と支持基板に剥離する剥離工程と、
    その後、剥離された支持基板を非接触状態で前記非接触保持部により保持する基板保持工程と、を有することを特徴とする、剥離方法。
13. 前記吸着保持部は、被処理基板を面接触状態で吸着保持し、
    前記吸着保持部には、重合基板を加熱する加熱機構が設けられ、
    前記剥離工程において、前記加熱機構によって前記吸着保持部に保持された重合基板を加熱しながら当該重合基板を剥離することを特徴とする、請求項１２に記載の剥離方法。
14. 前記吸着保持部は、複数の保持部材によって被処理基板の一部を保持することを特徴とする、請求項１２に記載の剥離方法。
15. 前記剥離工程において、回転機構によって前記吸着保持部に保持された重合基板を回転させながら当該重合基板を剥離することを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれかに記載の剥離方法。
16. 前記吸着保持部に対向する位置には、支持基板を面接触状態で吸着保持する他の吸着保持部が設けられ、
    前記他の吸着保持部には、重合基板を加熱する他の加熱機構が設けられ、
    前記剥離工程の前に、前記他の加熱機構によって前記他の吸着保持部に保持された重合基板を加熱することを特徴とする、請求項１２〜１５のいずれかに記載の剥離方法。
17. 前記剥離工程において、前記切込機構によって形成された被処理基板と支持基板の接合面の切り込みに対して、流体供給機構から流体を供給して、被処理基板と支持基板を剥離することを特徴とする、請求項１２〜１６のいずれかに記載の剥離方法。
18. 前記切込機構は樹脂からなることを特徴とする、請求項１２〜１７
    のいずれかに記載の剥離方法。
19. 請求項１２〜１８のいずか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。
20. 請求項１９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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