JP2014165281A - 洗浄装置、洗浄方法および剥離システム - Google Patents
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Abstract
【課題】テープの裏面に洗浄液が付着することを防止すること。
【解決手段】実施形態に係る洗浄装置は、フレーム保持部と、基板保持部と、回転機構と、液供給部と、リング部材とを備える。フレーム保持部は、基板が貼り付けられたテープの周縁部を固定する。基板保持部は、テープに貼り付けられた基板をテープを介して吸着保持する。回転機構は、フレーム保持部および基板保持部を一体的に回転させる。液供給部は、基板の表面へ向けて洗浄液を供給する。リング部材は、フレームの裏面に先端部が近接または接触する。そして、リング部材は、テープを取り囲むように配置される。
【選択図】図3
【解決手段】実施形態に係る洗浄装置は、フレーム保持部と、基板保持部と、回転機構と、液供給部と、リング部材とを備える。フレーム保持部は、基板が貼り付けられたテープの周縁部を固定する。基板保持部は、テープに貼り付けられた基板をテープを介して吸着保持する。回転機構は、フレーム保持部および基板保持部を一体的に回転させる。液供給部は、基板の表面へ向けて洗浄液を供給する。リング部材は、フレームの裏面に先端部が近接または接触する。そして、リング部材は、テープを取り囲むように配置される。
【選択図】図3
Description
開示の実施形態は、洗浄装置、洗浄方法および剥離システムに関する。
近年、たとえば半導体デバイスの製造工程において、シリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板の大口径化および薄型化が進んでいる。大口径で薄い半導体基板は、搬送時や研磨処理時に反りや割れが生じるおそれがある。このため、半導体基板に支持基板を貼り合わせて補強した後に、搬送や研磨処理を行い、その後、支持基板を半導体基板から剥離する処理が行われている。
また、支持基板を半導体基板から剥離した後には、半導体基板の支持基板との接合面に付着した接着剤等を除去する洗浄処理が行われる。かかる洗浄処理は、半導体基板を回転させながら、半導体基板の接合面に洗浄液を供給することによって行われる(たとえば、特許文献1参照)。
ところで、半導体基板は、たとえばダイシングフレーム等のフレームにテープを介して保持される場合がある。かかる場合、上述した半導体基板の洗浄処理は、半導体基板にフレームが取り付けられた状態で行われることとなる。
しかしながら、フレームが取り付けられた状態で半導体基板の洗浄処理を行った場合、半導体基板に供給された洗浄液がフレームの表面から裏面に回り込んでテープの裏面に付着してしまうおそれがあった。テープの裏面に洗浄液が付着すると、テープが劣化するおそれがあるため、テープの裏面には洗浄液を付着させないことが好ましい。
実施形態の一態様は、テープの裏面に洗浄液が付着することを防止することのできる洗浄装置、洗浄方法および剥離システムを提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る洗浄装置は、フレーム保持部と、基板保持部と、回転機構と、液供給部と、リング部材とを備える。フレーム保持部は、基板が貼り付けられたテープの周縁部を固定する。基板保持部は、テープに貼り付けられた基板をテープを介して吸着保持する。回転機構は、フレーム保持部および基板保持部を一体的に回転させる。液供給部は、基板の表面へ向けて洗浄液を供給する。リング部材は、フレームの裏面に近接または先端部が接触する。そして、リング部材は、テープを取り囲むように配置される。
実施形態の一態様によれば、テープの裏面に洗浄液が付着することを防止することができる。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する洗浄装置、洗浄方法および剥離システムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
(第1の実施形態)
<1.剥離システム>
まず、第1の実施形態に係る剥離システムの構成について、図1Aおよび図1Bを参照して説明する。図1Aは、第1の実施形態に係る剥離システムの構成を示す模式平面図であり、図1Bは、重合基板の模式側面図である。
<1.剥離システム>
まず、第1の実施形態に係る剥離システムの構成について、図1Aおよび図1Bを参照して説明する。図1Aは、第1の実施形態に係る剥離システムの構成を示す模式平面図であり、図1Bは、重合基板の模式側面図である。
なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。
図1Aに示す第1の実施形態に係る剥離システム1は、被処理基板Wと支持基板Sとが接着剤Gで接合された重合基板T(図1B参照)を、被処理基板Wと支持基板Sとに剥離する。
以下では、図1Bに示すように、被処理基板Wの板面のうち、接着剤Gを介して支持基板Sと接合される側の板面を「接合面Wj」といい、接合面Wjとは反対側の板面を「非接合面Wn」という。また、支持基板Sの板面のうち、接着剤Gを介して被処理基板Wと接合される側の板面を「接合面Sj」といい、接合面Sjとは反対側の板面を「非接合面Sn」という。
被処理基板Wは、たとえば、シリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板に複数の電子回路が形成された基板であり、電子回路が形成される側の板面を接合面Wjとしている。また、被処理基板Wは、たとえば非接合面Wnが研磨処理されることによって薄型化されている。具体的には、被処理基板Wの厚さは、約20〜50μmである。
一方、支持基板Sは、被処理基板Wと略同径の基板であり、被処理基板Wを支持する。支持基板Sの厚みは、約650〜750μmである。かかる支持基板Sとしては、シリコンウェハの他、ガラス基板などを用いることができる。また、これら被処理基板Wおよび支持基板Sを接合する接着剤Gの厚みは、約40〜150μmである。
かかる重合基板Tには、ダイシングフレームが取り付けられる。ここで、ダイシングフレームの構成について図2A〜図2Cを参照して説明する。図2Aは、ダイシングフレームに保持された重合基板Tの模式平面図であり、図2Bは同模式側面図である。また、図2Cは、図2Bにおけるダイシングフレーム周辺の模式拡大図である。
図2Aおよび図2Bに示すように、ダイシングフレームFは、重合基板Tよりも大径の開口部F1が中央に形成された略環状の金属部材である。ダイシングフレームFの厚みは、約1mmである。
ダイシングフレームFの開口部F1には、ダイシングテープPと呼ばれる貼着部材が張設される。具体的には、ダイシングテープPの周縁部がダイシングフレームFの裏面に固定されることによって、ダイシングテープPは、ダイシングフレームFの開口部F1に張設された状態となる。
ダイシングテープPの表面には粘着層が形成されており、かかる粘着層に重合基板Tが貼り付けられる。図2Cに示すように、重合基板Tは、被処理基板Wの裏面すなわち非接合面WnがダイシングテープPの表面に貼り付けられる。これにより、重合基板Tは、ダイシングテープPを介してダイシングフレームFに保持された状態となる。
また、図2Aに示すように、ダイシングフレームFの外周の所定箇所には、平面視において直線的に形成される直線部F2と、V字状のノッチ部F3が形成されている。
なお、以下では、ダイシングフレームFおよびダイシングテープPの各面のうち、被処理基板Wの接合面Wjと同じ方向を向いた面を「表面」と呼び、これとは反対側の面、すなわち、被処理基板Wの非接合面Wnと同じ方向を向いた面を「裏面」と呼ぶ。
図1Aに示すように、第1の実施形態に係る剥離システム1は、第1処理ブロック10と第2処理ブロック20とを備える。第1処理ブロック10および第2処理ブロック20は、第2処理ブロック20および第1処理ブロック10の順にX軸方向に並べて配置される。
第1処理ブロック10は、ダイシングフレームFによって保持される基板、具体的には、重合基板Tまたは剥離後の被処理基板Wに対する処理を行うブロックである。かかる第1処理ブロック10は、搬入出ステーション11と、第1搬送領域12と、待機ステーション13と、エッジカットステーション14と、剥離ステーション15と、第1洗浄ステーション16とを備える。
また、第2処理ブロック20は、ダイシングフレームFによって保持されない基板、具体的には、剥離後の支持基板Sに対する処理を行うブロックである。かかる第2処理ブロック20は、受渡ステーション21と、第2洗浄ステーション22と、第2搬送領域23と、搬出ステーション24とを備える。
第1処理ブロック10の第1搬送領域12と、第2処理ブロック20の第2搬送領域23とは、X軸方向に並べて配置される。また、第1搬送領域12のY軸負方向側には、搬入出ステーション11および待機ステーション13が、搬入出ステーション11および待機ステーション13の順でX軸方向に並べて配置され、第2搬送領域23のY軸負方向側には、搬出ステーション24が配置される。
また、第1搬送領域12を挟んで搬入出ステーション11および待機ステーション13の反対側には、剥離ステーション15および第1洗浄ステーション16が、剥離ステーション15および第1洗浄ステーション16の順でX軸方向に並べて配置される。また、第2搬送領域23を挟んで搬出ステーション24の反対側には、受渡ステーション21および第2洗浄ステーション22が、第2洗浄ステーション22および受渡ステーション21の順にX軸方向に並べて配置される。そして、第1搬送領域12のX軸正方向側には、エッジカットステーション14が配置される。
まず、第1処理ブロック10の構成について説明する。搬入出ステーション11では、ダイシングフレームFに保持された重合基板Tが収容されるカセットCtおよび剥離後の被処理基板Wが収容されるカセットCwが外部との間で搬入出される。かかる搬入出ステーション11には、カセット載置台が設けられており、このカセット載置台に、カセットCt,Cwのそれぞれが載置される複数のカセット載置板110a,110bが設けられる。
第1搬送領域12では、重合基板Tまたは剥離後の被処理基板Wの搬送が行われる。第1搬送領域12には、重合基板Tまたは剥離後の被処理基板Wの搬送を行う第1搬送装置31が設置される。
第1搬送装置31は、水平方向への移動、鉛直方向への昇降および鉛直方向を中心とする旋回が可能な搬送アーム部と、この搬送アーム部の先端に取り付けられた基板保持部とを備える基板搬送装置である。かかる第1搬送装置31は、基板保持部を用いて基板を保持するとともに、基板保持部によって保持された基板を搬送アーム部によって所望の場所まで搬送する。
なお、第1搬送装置31が備える基板保持部は、吸着あるいは把持等によりダイシングフレームFを保持することによって、重合基板Tまたは剥離後の被処理基板Wを略水平に保持する。
待機ステーション13には、ダイシングフレームFのID(Identification)の読み取りを行うID読取装置が配置され、かかるID読取装置によって、処理中の重合基板Tを識別することができる。
この待機ステーション13では、上記のID読取り処理に加え、処理待ちの重合基板Tを一時的に待機させておく待機処理が必要に応じて行われる。かかる待機ステーション13には、第1搬送装置31によって搬送された重合基板Tが載置される載置台が設けられており、かかる載置台に、ID読取装置と一時待機部とが載置される。
エッジカットステーション14では、接着剤G(図1B参照)の周縁部を溶剤によって溶解させて除去するエッジカット処理が行われる。かかるエッジカット処理によって接着剤Gの周縁部が除去されることで、後述する剥離処理において被処理基板Wと支持基板Sとを剥離させ易くすることができる。かかるエッジカットステーション14には、接着剤Gの溶剤に重合基板Tを浸漬させることによって、接着剤Gの周縁部を溶剤によって溶解させるエッジカット装置が設置される。
剥離ステーション15では、第1搬送装置31によって搬送された重合基板Tを被処理基板Wと支持基板Sとに剥離する剥離処理が行われる。かかる剥離ステーション15には、剥離処理を行う剥離装置が設置される。かかる剥離装置の具体的な構成および動作については、後述する。
第1洗浄ステーション16では、剥離後の被処理基板Wの洗浄処理が行われる。第1洗浄ステーション16には、剥離後の被処理基板WをダイシングフレームFに保持された状態で洗浄する第1洗浄装置が設置される。かかる第1洗浄装置の具体的な構成については、後述する。
かかる第1処理ブロック10では、待機ステーション13においてダイシングフレームFのID読取処理を行い、エッジカットステーション14において重合基板Tのエッジカット処理を行った後で、剥離ステーション15において重合基板Tの剥離処理を行う。また、第1処理ブロック10では、第1洗浄ステーション16において剥離後の被処理基板Wを洗浄した後、洗浄後の被処理基板Wを搬入出ステーション11へ搬送する。その後、洗浄後の被処理基板Wは、搬入出ステーション11から外部へ搬出される。
つづいて、第2処理ブロック20の構成について説明する。受渡ステーション21では、剥離後の支持基板Sを剥離ステーション15から受け取って第2洗浄ステーション22へ渡す受渡処理が行われる。受渡ステーション21には、剥離後の支持基板Sを非接触で保持して搬送する第3搬送装置33が設置され、かかる第3搬送装置33によって上記の受渡処理が行われる。
第2洗浄ステーション22では、剥離後の支持基板Sを洗浄する第2洗浄処理が行われる。かかる第2洗浄ステーション22には、剥離後の支持基板Sを洗浄する第2洗浄装置が設置される。かかる第2洗浄装置としては、たとえば特開2013−033925号公報に記載の洗浄装置を用いることができる。
第2搬送領域23では、第2洗浄装置によって洗浄された支持基板Sの搬送が行われる。第2搬送領域23には、支持基板Sの搬送を行う第2搬送装置32が設置される。
第2搬送装置32は、水平方向への移動、鉛直方向への昇降および鉛直方向を中心とする旋回が可能な搬送アーム部と、この搬送アーム部の先端に取り付けられた基板保持部とを備える基板搬送装置である。かかる第2搬送装置32は、基板保持部を用いて基板を保持するとともに、基板保持部によって保持された基板を搬送アーム部によって搬出ステーション24まで搬送する。なお、第2搬送装置32が備える基板保持部は、たとえば支持基板Sを下方から支持することによって支持基板Sを略水平に保持するフォーク等である。
搬出ステーション24では、支持基板Sが収容されるカセットCsが外部との間で搬入出される。かかる搬出ステーション24には、カセット載置台が設けられており、このカセット載置台に、カセットCsが載置される複数のカセット載置板24a,24bが設けられる。
かかる第2処理ブロック20では、剥離後の支持基板Sが剥離ステーション15から受渡ステーション21を介して第2洗浄ステーション22へ搬送され、第2洗浄ステーション22において洗浄される。その後、第2処理ブロック20では、洗浄後の支持基板Sを搬出ステーション24へ搬送し、洗浄後の支持基板Sは、搬出ステーション24から外部へ搬出される。
また、剥離システム1は、制御装置40を備える。制御装置40は、剥離システム1の動作を制御する装置である。かかる制御装置40は、たとえばコンピュータであり、図示しない制御部と記憶部とを備える。記憶部には、洗浄処理や剥離処理等の各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部は記憶部に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって剥離システム1の動作を制御する。
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって、その記録媒体から制御装置40の記憶部にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記録媒体としては、たとえばハードディスク(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ィスク(MO)、メモリカードなどがある。
次に、上述した剥離システム1の動作について説明する。まず、第1処理ブロック10の第1搬送領域12に配置される第1搬送装置31(図1A参照)は、制御装置40の制御に基づき、重合基板Tを待機ステーション13へ搬入する処理を行う。
具体的には、第1搬送装置31は、基板保持部を搬入出ステーション11へ進入させ、カセットCtに収容された重合基板Tを保持してカセットCtから取り出す。このとき、重合基板Tは、被処理基板Wが下面に位置し、支持基板Sが上面に位置した状態で、第1搬送装置31の基板保持部に上方から保持される。そして、第1搬送装置31は、カセットCtから取り出した重合基板Tを待機ステーション13へ搬入する。
つづいて、待機ステーション13では、ID読取装置が、制御装置40の制御に基づき、ダイシングフレームFのIDを読み取るID読取処理を行う。ID読取装置によって読み取られたIDは、制御装置40へ送信される。
つづいて、第1搬送装置31は、制御装置40の制御に基づき、重合基板Tを待機ステーション13から搬出し、エッジカットステーション14へ搬送する。そして、エッジカットステーション14では、エッジカット装置が、制御装置40の制御に基づき、エッジカット処理を行う。かかるエッジカット処理により接着剤Gの周縁部が除去され、後段の剥離処理において被処理基板Wと支持基板Sとが剥離し易くなる。これにより、剥離処理に要する時間を短縮させることができる。
第1の実施形態にかかる剥離システム1では、エッジカットステーション14が第1処理ブロック10に組み込まれているため、第1処理ブロック10へ搬入された重合基板Tを第1搬送装置31を用いてエッジカットステーション14へ直接搬入することができる。このため、剥離システム1によれば、一連の基板処理のスループットを向上させることができる。また、エッジカット処理から剥離処理までの時間を容易に管理することができ、剥離性能を安定化させることができる。なお、剥離システム1は、必ずしもエッジカットステーション14を備えることを要しない。
また、たとえば装置間の処理時間差等により処理待ちの重合基板Tが生じる場合には、待機ステーション13に設けられた一時待機部を用いて重合基板Tを一時的に待機させておくことができ、一連の工程間でのロス時間を短縮することができる。
つづいて、第1搬送装置31は、制御装置40の制御に基づき、エッジカット処理後の重合基板Tをエッジカットステーション14から搬出して、剥離ステーション15へ搬送する。そして、剥離ステーション15では、剥離装置が、制御装置40の制御に基づいて剥離処理を行う。
その後、剥離システム1では、剥離後の被処理基板Wについての処理が第1処理ブロック10で行われ、剥離後の支持基板Sについての処理が第2処理ブロック20で行われる。なお、剥離後の被処理基板Wは、ダイシングフレームFによって保持されている。
まず、第1処理ブロック10では、第1搬送装置31が、制御装置40の制御に基づき、剥離後の被処理基板Wを剥離装置から搬出して、第1洗浄ステーション16へ搬送する。
そして、第1洗浄装置は、制御装置40の制御に基づき、剥離後の被処理基板Wの接合面Wjを洗浄する被処理基板洗浄処理を行う。かかる被処理基板洗浄処理によって、被処理基板Wの接合面Wjに残存する接着剤Gが除去される。
つづいて、第1搬送装置31は、制御装置40の制御に基づき、洗浄後の被処理基板Wを第1洗浄装置から搬出して、搬入出ステーション11へ搬送する被処理基板搬出処理を行う。その後、被処理基板Wは、搬入出ステーション11から外部へ搬出されて回収される。こうして、被処理基板Wについての処理が終了する。
一方、第2処理ブロック20では、受渡ステーション21に設置された第3搬送装置33が、制御装置40の制御に基づいて、剥離後の支持基板Sの受渡処理を行う。具体的には、第3搬送装置33は、剥離後の支持基板Sを剥離装置から受け取り、受け取った支持基板Sを第2洗浄ステーション22の第2洗浄装置へ載置する。
ここで、剥離後の支持基板Sは、剥離装置によって上面側すなわち非接合面Sn側が保持された状態となっており、第3搬送装置33は、支持基板Sの接合面Sj側を下方から非接触で保持する。そして、第3搬送装置33は、保持した支持基板Sを第2洗浄ステーション22へ搬入した後、支持基板Sを反転させて、第2洗浄装置へ載置する。これにより、支持基板Sは、接合面Sjが上方を向いた状態で第2洗浄装置に載置される。そして、第2洗浄装置は、制御装置40の制御に基づき、支持基板Sの接合面Sjを洗浄する支持基板洗浄処理を行う。かかる支持基板洗浄処理によって、支持基板Sの接合面Sjに残存する接着剤Gが除去される。
つづいて、第2搬送装置32は、制御装置40の制御に基づき、洗浄後の支持基板Sを第2洗浄装置から搬出して、搬出ステーション24へ搬送する支持基板搬出処理を行う。その後、支持基板Sは、搬出ステーション24から外部へ搬出されて回収される。こうして、支持基板Sについての処理が終了する。
このように、第1の実施形態に係る剥離システム1は、ダイシングフレームFに保持された基板用のフロントエンド(搬入出ステーション11および第1搬送装置31)と、ダイシングフレームFに保持されない基板用のフロントエンド(搬出ステーション24および第2搬送装置32)とを備える構成とした。これにより、洗浄後の被処理基板Wを搬入出ステーション11へ搬送する処理と、洗浄後の支持基板Sを搬出ステーション24へ搬送する処理とを並列に行うことが可能となるため、一連の基板処理を効率的に行うことができる。
また、第1の実施形態に係る剥離システム1は、第1処理ブロック10と第2処理ブロック20とが、受渡ステーション21によって接続される。これにより、剥離後の支持基板Sを剥離ステーション15から直接取り出して第2処理ブロック20へ搬入することが可能となるため、剥離後の支持基板Sを第2洗浄装置へスムーズに搬送することができる。
したがって、第1の実施形態に係る剥離システム1によれば、一連の基板処理のスループットを向上させることができる。
なお、ここでは、重合基板TがダイシングフレームFによって保持された状態で搬入されることとしたが、これに限ったものではない。たとえば、重合基板TにダイシングフレームFを取り付けるためのマウント装置を第1処理ブロック10に設け、ダイシングフレームFが取り付けられていない重合基板Tを搬入して、剥離システム1の内部で、重合基板TにダイシングフレームFを取り付けることとしてもよい。この場合、エッジカットステーション14を第2処理ブロック20に移動し、エッジカットステーション14が設けられていた場所に前述のマウント装置を設ければよい。
<2.第1洗浄装置の構成>
次に、第1洗浄ステーション16に設置される第1洗浄装置の構成について図3を参照して説明する。図3は、第1の実施形態に係る洗浄装置の模式側面図である。
次に、第1洗浄ステーション16に設置される第1洗浄装置の構成について図3を参照して説明する。図3は、第1の実施形態に係る洗浄装置の模式側面図である。
図3に示すように、第1洗浄装置3は、処理容器50と、回転保持部60と、カップ70と、液供給部80とを備える。処理容器50の側面には、被処理基板Wの搬入出口(図示せず)が形成され、かかる搬入出口には開閉シャッタ(図示せず)が設けられる。なお、処理容器50内には内部の雰囲気を清浄化するためのフィルタユニット(図示せず)が設けられる。
処理容器50内の中央部には、回転保持部60が配置される。回転保持部60は、基板保持部61と、回転機構62と、シャフト63と、支持部64と、フレーム保持部65と、リング部材66とを備える。
基板保持部61は、ダイシングフレームFによって保持された被処理基板WをダイシングテープPを介して水平に吸着保持する。被処理基板Wは、接合面Wjが鉛直上方(Z軸正方向)を向くように基板保持部61に吸着保持される。なお、基板保持部61としては、たとえばポーラスチャックを用いることができる。
基板保持部61の下方には、たとえばモータなどを備えた回転機構62が配置される。回転機構62は、鉛直方向に延在するシャフト63を介して基板保持部61と接続され、シャフト63を鉛直軸回りに回転させることによって基板保持部61を回転させる。シャフト63は、軸受631を介して処理容器50および後述するカップ70に回転自在に支持される。
基板保持部61の下面には、水平方向に延在する支持部64が取り付けられる。そして、支持部64の上面には、ダイシングフレームFを保持するフレーム保持部65と、ダイシングテープPの裏面への洗浄液の回り込みを防ぐリング部材66とが設けられる。これら支持部64、フレーム保持部65およびリング部材66は、回転機構62によって基板保持部61と一体的に回転する。
回転保持部60の構成について図4Aおよび図4Bを参照してさらに説明する。図4Aは、回転保持部60の模式平面図である。また、図4Bは、ダイシングフレームF周辺の模式拡大図である。
図4に示すように、支持部64は、複数(ここでは、5個)のアーム体641を備える。各アーム体641は、基端部が基板保持部61の下面に固定されており、それぞれダイシングフレームFの直線部F2およびノッチ部F3へ向けて延在する。
フレーム保持部65は、所謂メカニカルチャックであり、ダイシングフレームFの外周部に対して接離可能な複数(ここでは、5個)の爪部651を備える。各爪部651は、上述したアーム体641の先端部にそれぞれ設けられており、図示しない移動機構によってダイシングフレームFの外周部へ向けて移動し、ダイシングフレームFの直線部F2またはノッチ部F3と当接する。これにより、ダイシングフレームFは爪部651によって把持された状態となる。
このように、フレーム保持部65は、ダイシングフレームFの直線部F2やノッチ部F3を爪部651によって把持することで、ダイシングフレームFをより確実に保持することができる。
なお、第1の実施形態に係る第1洗浄装置3は、フレーム保持部65を用いて被処理基板Wの位置ずれを吸収することも可能である。すなわち、ダイシングフレームFに保持された被処理基板Wの位置が、規定の位置(たとえば、ダイシングフレームFの開口部F1の中心)からずれている場合、被処理基板Wを正しい位置で基板保持部61に保持させることができない。
そこで、制御装置40は、たとえば被処理基板Wのずれ量をカメラ等によって検出し、検出したずれ量分だけダイシングフレームFの保持位置がずれるように各爪部651の移動量を調整する。これにより、仮に、被処理基板Wが規定の位置からずれた状態でダイシングフレームFに保持されていたとしても、かかる被処理基板Wを正しい位置で基板保持部61に保持させることができる。
なお、フレーム保持部65は、ダイシングフレームFの直線部F2やノッチ部F3に爪部651が当接する構成であればよく、必ずしもメカニカルチャックであることを要しない。
リング部材66は、アーム体641によって支持される。リング部材66は、基板保持部61の回転中心に対して略同心状に、かつ、ダイシングテープPよりも外側に設けられている。つまり、リング部材66は、ダイシングテープPを取り囲むように配置されている。
また、リング部材66は、図4Bに示すように、先端部661がダイシングフレームFの裏面Fbに近接するように設けられる。これにより、リング部材66は、ダイシングフレームFの表面Faから裏面Fbに洗浄液が回り込んで来た際に、表面張力によって先端部661とダイシングフレームFの裏面Fbとの間に洗浄液を保持して洗浄液の液膜を形成することができる。
リング部材66は、先端部661が基端部よりも幅狭に形成される。具体的には、図4Bに示すリング部材66は、Z軸に平行な鉛直面で切った場合の断面形状が二等辺三角形となる形状を有する。かかる形状とすることにより、上記の液膜を容易に形成することができる。なお、リング部材66の先端部661とダイシングフレームFの裏面Fbとの間隔d0は、1mm以下であることが好ましい。
なお、上述したように、フレーム保持部65はダイシングフレームFの外周部を保持する。このため、フレーム保持部として、たとえばダイシングフレームFの裏面Fbを吸着保持する真空チャック等を用いた場合と比較して、リング部材66の設置スペースを十分に確保することができる。また、真空チャック等をフレーム保持部として用いた場合と異なり、洗浄液を吸引して故障するといった事象も生じない。
図3に戻り、第1洗浄装置3の構成について説明を続ける。回転保持部60の周囲には、被処理基板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70が配置される。かかるカップ70の下面には、回収した液体を外部へ排出する排出管71と、カップ70内の雰囲気を排気する排気管72とが接続される。
カップ70の外側には、被処理基板Wに洗浄液を供給する液供給部80が配置される。液供給部80は、被処理基板Wの外方から被処理基板Wの上方に移動し、被処理基板Wの接合面Wjに向けて洗浄液を供給する。具体的には、液供給部80は、洗浄液を吐出するノズル81と、ノズル81を水平に支持するアーム82と、アーム82を旋回および昇降させる旋回昇降機構83とを備える。
かかる液供給部80は、洗浄液として、接着剤G(図1B参照)を除去するための有機溶剤を供給する。具体的には、液供給部80には、バルブ84を介して有機溶剤供給源85が接続されている。そして、液供給部80は、有機溶剤供給源85から供給される有機溶剤をバルブ84を介して被処理基板Wの接合面Wjへ供給する。なお、有機溶剤は、たとえばシンナーである。
また、液供給部80には、バルブ86を介してリンス液供給源87が接続される。そして、液供給部80は、リンス液供給源87から供給されるリンス液をバルブ86を介して被処理基板Wの接合面Wjへ供給する処理も行う。なお、リンス液は、たとえば純水やIPA(イソプロピルアルコール)である。
ここで、ダイシングテープPの表面Pa(図4B参照)は、耐薬品性を有する粘着層で覆われている。このため、液供給部80から供給される有機溶剤がダイシングテープPの表面Paに付着したとしても、ダイシングテープPが劣化したりダイシングフレームFからはがれ落ちたりするおそれは少ない。
しかしながら、ダイシングテープPの裏面Pb(図4B参照)には、粘着層が設けられていない。このため、液供給部80から供給される有機溶剤がダイシングテープPの裏面Pbに付着してしまうと、ダイシングテープPが劣化したりダイシングフレームFからはがれ落ちたりするおそれがある。特に、第1の実施形態に係る第1洗浄装置3では、接着剤Gを除去するための有機溶剤を洗浄液として用いることとしており、かかる有機溶剤がダイシングテープPの裏面Pbに付着すると、ダイシングテープPの劣化やダイシングフレームFからのはがれ落ちが生じるおそれがある。
第1の実施形態に係る第1洗浄装置3は、上述したようにリング部材66を備えており、有機溶剤の回り込みをかかるリング部材66によって防止することができる。したがって、リング部材66よりも内側に配置されるダイシングテープPの裏面Pbに有機溶剤が付着することを防止することができる。
かかる点について、第1洗浄装置3が実行する洗浄処理の動作とともに具体的に説明する。剥離ステーション15において重合基板Tを被処理基板Wと支持基板Sとに剥離する剥離処理が終了すると、剥離後の被処理基板Wが第1搬送装置31によって第1洗浄装置3に搬入される。剥離ステーション15に設置される剥離装置の構成および剥離処理の具体的な内容については後述する。
第1洗浄装置3は、搬入された被処理基板Wを図示しない受渡部を用いて第1搬送装置31から受け取り、受渡部は、第1搬送装置31から受け取った被処理基板Wを回転保持部60へ渡す。回転保持部60は、基板保持部61を用いてダイシングテープPを介して被処理基板Wを吸着保持し、フレーム保持部65を用いてダイシングフレームFの外周部を保持する。被処理基板Wは、接合面Wjが上向きの状態で基板保持部61に吸着保持される。
その後、回転機構62によって基板保持部61およびフレーム保持部65が一体的に回転する。これにより、被処理基板WおよびダイシングフレームFは、それぞれ基板保持部61およびフレーム保持部65に水平保持された状態でこれら基板保持部61およびフレーム保持部65とともに回転する。なお、被処理基板Wの回転数は、たとえば50〜1200rpmである。
つづいて、液供給部80のノズル81が被処理基板Wの中央上方まで移動する。その後、ノズル81から被処理基板Wの接合面Wjへ洗浄液(有機溶剤)が供給される。被処理基板Wの接合面Wjへ供給された洗浄液は、被処理基板Wの回転に伴う遠心力によって被処理基板Wの接合面Wjに広がる。これにより、被処理基板Wの接合面Wjに残存する接着剤Gが洗浄液である有機溶剤によって除去される。
被処理基板Wの接合面Wjに供給された洗浄液は、被処理基板Wの回転に伴う遠心力によって被処理基板Wのさらに外方、すなわち、ダイシングテープPの表面PaやダイシングフレームFの表面Faにも広がる。そして、ダイシングフレームFの外周部に達した洗浄液は、被処理基板Wの回転によって外方に振り切られるか、あるいは、ダイシングフレームFの表面Faから裏面Fbへと回り込むこととなる。
図5は、洗浄処理中のダイシングフレームF周辺の模式拡大図である。なお、図5では、ダイシングフレームFの裏面Fbへ洗浄液が回り込む様子を分かりやすく示すために、爪部651を破線で示している。
図5に示すように、ダイシングフレームFの裏面Fbに回り込んで来た洗浄液Lは、表面張力によってリング部材66の先端部661とダイシングフレームFの裏面Fbとの間に保持される。これにより、リング部材66の先端部661とダイシングフレームFの裏面Fbとの間には、洗浄液Lの液膜が形成される。そして、かかる洗浄液Lの液膜によって洗浄液Lのさらなる回り込みが防止される。
すなわち、リング部材66よりも内側に洗浄液が侵入することが防止されるため、リング部材66よりも内側に配置されるダイシングテープPの裏面Pbに洗浄液Lが付着することを防止することができる。
その後、ノズル81から被処理基板Wの接合面Wjへ向けてリンス液を供給することにより、被処理基板W、ダイシングテープPおよびダイシングフレームF上に残存する有機溶剤をリンス液に置換する。
その後、被処理基板Wの回転速度を所定時間増加させることによって被処理基板W、ダイシングテープPおよびダイシングフレームFに残存する洗浄液を振り切って、被処理基板W、ダイシングテープPおよびダイシングフレームFを乾燥させる。その後、被処理基板Wの回転が停止する。これにより、被処理基板Wの洗浄処理が完了する。洗浄後の被処理基板Wは、第1搬送装置31によって第1洗浄装置3から搬出され、搬入出ステーション11のカセットCwへ搬送される。
このように、第1の実施形態に係る第1洗浄装置3によれば、先端部661がダイシングフレームFの裏面Fbに近接するリング部材66を、ダイシングテープPを取り囲むように配置することにより、ダイシングテープPの裏面Pbに洗浄液が付着することを防止することができる。
ところで、リング部材66の断面形状は、図4Bに示した形状に限定されない。そこで、以下では、リング部材66の変形例について図6A〜図6Cを参照して説明する。図6A〜図6Cは、リング部材66の変形例を示す模式側面図である。
たとえば、図6Aに示すように、リング部材66Aは、先端部662の頂点が外側に寄った形状であってもよい。この場合、外周側の壁面が略垂直状となり、洗浄液Lの流れに対する抵抗力が大きくなるため、洗浄液Lは、リング部材66Aよりも内側へ侵入し難くなる。
また、図6Bに示すように、リング部材66Bは、先端部に円弧状の凹部663が形成された形状であってもよい。この場合、凹部663に洗浄液Lが溜まることによって、より大きな液膜を形成することができる。
また、図6Cに示すように、リング部材66Cは、先端部に複数の凹部664が形成された形状であってもよい。この場合、図6Bに示すリング部材66Bよりも洗浄液Lとの接触面積を大きくすることができるため、洗浄液Lの液膜をより確実に形成することができる。
なお、図6Dに示すように、リング部材66Dは、先端部が平坦面665である形状であってもよい。かかる形状であっても、洗浄液Lの液膜を形成することができる。
<3.剥離装置の構成>
次に、剥離ステーション15に設置される剥離装置の構成および剥離装置を用いて行われる重合基板Tの剥離動作について説明する。図7は、剥離装置の構成を示す模式側面図である。
次に、剥離ステーション15に設置される剥離装置の構成および剥離装置を用いて行われる重合基板Tの剥離動作について説明する。図7は、剥離装置の構成を示す模式側面図である。
図7に示すように、剥離装置5は処理部100を備える。処理部100の側面には、搬入出口(図示せず)が形成され、この搬入出口を介して、重合基板Tの処理部100への搬入や、剥離後の被処理基板Wおよび支持基板Sの処理部100からの搬出が行われる。搬入出口には、たとえば開閉シャッタが設けられ、この開閉シャッタによって処理部100と他の領域とが仕切られ、パーティクルの進入が防止される。なお、搬入出口は、第1搬送領域12に隣接する側面と受渡ステーション21に隣接する側面とにそれぞれ設けられる。
剥離装置5は、第1保持部110と、フレーム保持部120と、下側ベース部130と、回転昇降機構140と、第2保持部150と、上側ベース部160と、剥離誘引部170と、位置調整部180とを備える。これらは処理部100の内部に配置される。
第1保持部110は、重合基板Tのうち被処理基板Wを下方から保持し、第2保持部150は、重合基板Tのうち支持基板Sを上方から保持する。そして、第2保持部150は、保持した支持基板Sを被処理基板Wの板面から離す方向へ移動させる。これにより、剥離装置5は、重合基板Tを支持基板Sと被処理基板Wとに剥離する。以下、各構成要素について具体的に説明する。
第1保持部110は、重合基板Tを構成する被処理基板WをダイシングテープPを介して吸着保持する。
第1保持部110は、円盤状の本体部111と、本体部111を支持する支柱部材112とを備える。支柱部材112は、下側ベース部130に支持される。
本体部111は、たとえばアルミニウムなどの金属部材で構成される。かかる本体部111の上面には、吸着面111aが設けられる。吸着面111aは、重合基板Tと略同径であり、重合基板Tの下面、すなわち、被処理基板Wの非接合面Wnと当接する。この吸着面111aは、たとえば炭化ケイ素等の多孔質体や多孔質セラミックで形成される。
本体部111の内部には、吸着面111aを介して外部と連通する吸引空間111bが形成される。吸引空間111bは、吸気管113を介して真空ポンプなどの吸気装置114と接続される。
かかる第1保持部110は、吸気装置114の吸気によって発生する負圧を利用し、被処理基板Wの非接合面WnをダイシングテープPを介して吸着面111aに吸着させる。これにより、第1保持部110は被処理基板Wを保持する。なお、ここでは、第1保持部110がポーラスチャックである場合の例を示したが、第1保持部は、たとえば静電チャック等であってもよい。
第1保持部110の外方には、ダイシングフレームFを下方から保持するフレーム保持部120が配置される。かかるフレーム保持部120は、ダイシングフレームFを吸着保持する複数の吸着パッド121と、吸着パッド121を支持する支持部材122と、下側ベース部130に固定され、支持部材122を鉛直方向に沿って移動させる移動機構123とを備える。
吸着パッド121は、ゴムなどの弾性部材によって形成され、たとえば図3に示すダイシングフレームFの前後左右の4箇所に対応する位置にそれぞれ設けられる。この吸着パッド121には、吸気口(図示せず)が形成され、真空ポンプなどの吸気装置125が支持部材122および吸気管124を介して上記の吸気口に接続される。
フレーム保持部120は、吸気装置125の吸気によって発生する負圧を利用し、ダイシングフレームFを吸着する。これにより、フレーム保持部120は、ダイシングフレームFを保持する。また、フレーム保持部120は、ダイシングフレームFを保持した状態で、移動機構123によって支持部材122および吸着パッド121を鉛直方向に沿って移動させる。これにより、フレーム保持部120は、ダイシングフレームFを鉛直方向に沿って移動させる。
下側ベース部130は、第1保持部110およびフレーム保持部120の下方に配置され、第1保持部110およびフレーム保持部120を支持する。下側ベース部130は、処理部100の床面に固定された回転昇降機構140によって支持される。
回転昇降機構140は、下側ベース部130を鉛直軸回りに回転させる。これにより、下側ベース部130に支持された第1保持部110およびフレーム保持部120が一体的に回転する。また、回転昇降機構140は、下側ベース部130を鉛直方向に移動させる。これにより、下側ベース部130に支持された第1保持部110およびフレーム保持部120が一体的に昇降する。
第1保持部110の上方には、第2保持部150が対向配置される。第2保持部150は、第1吸着移動部190と、第2吸着移動部200とを備える。第1吸着移動部190および第2吸着移動部200は、上側ベース部160に支持される。上側ベース部160は、処理部100の天井部に取り付けられた固定部材101に支柱102を介して支持される。
第1吸着移動部190は、支持基板Sの周縁部を吸着保持する。また、第2吸着移動部200は、支持基板Sの周縁部よりも支持基板Sの中央部寄りの領域を吸着保持する。そして、第1吸着移動部190および第2吸着移動部200は、吸着保持した領域をそれぞれ独立に被処理基板Wの板面から離す方向へ移動させる。
第1吸着移動部190は、吸着パッド191と、支柱部材192と、移動機構193とを備える。また、第2吸着移動部200は、吸着パッド201と、支柱部材202と、移動機構203とを備える。
吸着パッド191,201は、ゴムなどの弾性部材によって形成される。各吸着パッド191,201には、吸気口(図示せず)が形成されており、それぞれの吸気口には、吸気管194,204を介して真空ポンプなどの吸気装置195,205が接続される。
支柱部材192,202は、先端部において吸着パッド191,201を支持する。支柱部材192,202の基端部は、移動機構193,203によって支持される。移動機構193,203は、上側ベース部160の上部に固定されており、支柱部材192,202を鉛直方向に移動させる。
第1吸着移動部190および第2吸着移動部200は、吸気装置195,205の吸気によって発生する負圧を利用して支持基板Sを吸着する。これにより、第1吸着移動部190および第2吸着移動部200は、支持基板Sを保持する。
また、第1吸着移動部190および第2吸着移動部200は、支持基板Sを保持した状態で、それぞれ移動機構193,203によって支柱部材192,202および吸着パッド191,201を鉛直方向に沿って移動させる。これにより、支持基板Sを鉛直方向に沿って移動させる。
剥離装置5は、移動機構193を移動機構203よりも先に動作させることにより、すなわち、支持基板Sを周縁部から先に引っ張ることにより、支持基板Sを、その周縁部から中央部へ向けて被処理基板Wから連続的に剥離させる。この動作の具体的内容については、後述する。
第2保持部150の外方には、剥離誘引部170が配置される。剥離誘引部170は、支持基板Sが被処理基板Wから剥がれるきっかけとなる部位を重合基板Tの側面に形成する。
剥離誘引部170は、鋭利部材171と、移動機構172とを備える。鋭利部材171は、たとえば刃物であり、先端が重合基板Tへ向けて突出するように移動機構172に支持される。なお、鋭利部材171は、たとえばカミソリ刃やローラ刃あるいは超音波カッター等を用いてもよい。
移動機構172は、Y軸方向に延在するレールに沿って鋭利部材171を移動させる。剥離装置5は、移動機構172を用いて鋭利部材171を移動させることにより、支持基板Sの接着剤G寄りの側面に鋭利部材171を当接させる。これにより、剥離装置5は、支持基板Sが被処理基板Wから剥がれるきっかけとなる部位(以下、「剥離開始部位」と記載する)を重合基板Tの側面に形成する。
また、移動機構172は、位置調整部180によって上方から支持される。位置調整部180は、たとえば上側ベース部160の下部に固定され、移動機構172を鉛直方向に沿って移動させる。これにより、鋭利部材171の高さ位置、すなわち、重合基板Tの側面への当接位置を調整することができる。
ここで、剥離誘引部170を用いて行われる剥離誘引処理の内容について図8A〜図8Cを参照して具体的に説明する。図8A〜図8Cは、剥離誘引処理の動作説明図である。
なお、図8A〜図8Cに示す剥離誘引処理は、重合基板Tのうちの被処理基板Wが第1保持部110(図7参照)によって保持された後、かつ、支持基板Sが第2保持部150によって保持される前に行われる。すなわち、剥離誘引処理は、支持基板Sがフリーな状態で行われる。また、剥離装置5は、制御装置40の制御に基づき、図8A〜図8Cに示す剥離誘引処理を行う。
剥離装置5は、位置調整部180を用いて鋭利部材171の高さ位置を調整した後、移動機構172(図7参照)を用いて鋭利部材171を重合基板Tの側面へ向けて移動させる。具体的には、図8Aに示すように、重合基板Tの側面のうち、支持基板Sの接着剤G寄りの側面に向けて鋭利部材171を略水平に移動させる。
「支持基板Sの接着剤G寄りの側面」とは、支持基板Sの側面のうち、支持基板Sの厚みの半分の位置h1よりも接合面Sj寄りの側面である。すなわち、支持基板Sの側面は略円弧状に形成されており、「支持基板Sの接着剤G寄りの側面」は、鋭利部材171と接合面Sjとのなす角度を0度とした場合における鋭利部材171とのなす角度θが0度以上90度未満の側面である。
剥離装置5は、まず、鋭利部材171を予め決められた位置まで前進させる(予備前進)。その後、剥離装置5は、鋭利部材171をさらに前進させて鋭利部材171を支持基板Sの接着剤G寄りの側面に当接させる。なお、剥離誘引部170には、たとえばロードセル(図示せず)が設けられており、剥離装置5は、かかるロードセルを用いて鋭利部材171にかかる負荷を検出することによって、鋭利部材171が支持基板Sに当接したことを検出する。
上述したように支持基板Sの側面は略円弧状に形成されている。したがって、鋭利部材171が支持基板Sの接着剤G寄りの側面に当接することにより、支持基板Sには、上方向きの力が加わることとなる。
つづいて、図8Bに示すように、剥離装置5は、鋭利部材171をさらに前進させる。これにより、支持基板Sは、側面の湾曲に沿って上方へ押し上げられる。この結果、支持基板Sの一部が接着剤Gから剥離して剥離開始部位Mが形成される。
なお、支持基板Sは第2保持部150によって保持されておらずフリーな状態であるため、支持基板Sの上方への移動が阻害されることがない。本処理において、鋭利部材171を前進させる距離d1は、たとえば2mm程度である。
つづいて、図8Cに示すように、剥離装置5は、回転昇降機構140(図7参照)を用いて第1保持部110を降下させつつ、鋭利部材171をさらに前進させる。これにより、被処理基板Wおよび接着剤Gには下方向きの力が加わり、鋭利部材171によって支持された支持基板Sには上方向きの力が加わる。これにより、剥離開始部位Mが拡大する。
なお、本処理において、鋭利部材171を前進させる距離d2は、たとえば1mm程度である。
このように、剥離装置5は、支持基板Sの接着剤G寄りの側面に鋭利部材171を突き当てることにより、支持基板Sが被処理基板Wから剥がれるきっかけとなる剥離開始部位Mを重合基板Tの側面に形成することができる。
支持基板Sは、接着剤Gの約5〜15倍程度の厚みを有する。したがって、鋭利部材171を接着剤Gに当接させて剥離開始部位を形成する場合と比較して、鋭利部材171の鉛直方向の位置制御が容易である。
また、支持基板Sの接着剤G寄りの側面に鋭利部材171を当接させることによって、支持基板Sを被処理基板Wから引き剥がす方向の力(すなわち、上向きの力)を支持基板Sに加えることができる。しかも、支持基板Sの最外縁部に近い部位を持ち上げるため、支持基板Sを被処理基板Wから引き剥がす方向の力を支持基板Sに対して効率的に加えることができる。
また、鋭利部材171を接着剤Gに突き当てる場合と比較して、鋭利部材171が被処理基板Wに接触する可能性を低下させることができる。
なお、「支持基板Sの接着剤G寄りの側面」は、より好ましくは、図8Aに示すように、支持基板Sの接合面Sjから支持基板Sの厚みの1/4の位置h2までの側面、すなわち、鋭利部材171とのなす角度θが0度以上45度以下の側面であるのが好ましい。鋭利部材171とのなす角度θが小さいほど、支持基板Sを持ち上げる力を大きくすることができるためである。
また、支持基板Sと接着剤Gとの接着力が比較的弱い場合には、図8Aに示すように、鋭利部材171を支持基板Sの接着剤G寄りの側面に当接させるだけで剥離開始部位Mを形成することができる。このような場合、剥離装置5は、図8Bおよび図8Cに示す動作を省略することができる。
次に、剥離動作の具体的な内容について図9A〜図9Eを参照して説明する。図9A〜図9Eは、剥離装置5による剥離動作の説明図である。
まず、剥離装置5は、第1搬送装置31によって剥離ステーション15へ搬入された重合基板TのダイシングフレームFをフレーム保持部120を用いて下方から吸着保持する。このとき、重合基板Tは、フレーム保持部120によってのみ保持された状態である(図9A参照)。
つづいて、剥離装置5は、移動機構123(図7参照)を用いてフレーム保持部120を降下させる。これにより、重合基板Tのうちの被処理基板Wが、ダイシングテープPを介して第1保持部110に当接する(図9B参照)。その後、剥離装置5は、第1保持部110を用い、被処理基板WをダイシングテープPを介して吸着保持する。これにより、重合基板Tは、第1保持部110によって被処理基板Wが保持され、フレーム保持部120によってダイシングフレームFが保持された状態となる。
その後、剥離装置5は、図8A〜図8Cを参照して説明した剥離誘引処理を行う。これにより、重合基板Tの側面に剥離開始部位M(図8B参照)が形成される。
つづいて、剥離装置5は、第1吸着移動部190の吸着パッド191および第2吸着移動部200の吸着パッド201を降下させる。これにより、吸着パッド191,201が支持基板Sの非接合面Sn(図2C参照)に当接する(図9C参照)。
その後、剥離装置5は、第1吸着移動部190および第2吸着移動部200を用いて支持基板Sの非接合面Snを吸着保持する。このとき、第1吸着移動部190は、剥離開始部位Mに対応する支持基板Sの周縁部を吸着保持し、第2吸着移動部200は、支持基板Sの中央部を吸着保持する。
つづいて、剥離装置5は、吸着パッド191,201のうち吸着パッド191のみを上昇させる。すなわち、剥離装置5は、剥離開始部位Mに対応する支持基板Sの周縁部を引っ張る。これにより、支持基板Sが、その周縁部から中心部へ向けて被処理基板Wから連続的に剥離し始める(図9D参照)。
なお、吸着パッド191は、吸着パッド201よりも吸着面積が小さく形成される。これは、吸着パッド191を小さく形成することで、剥離開始部位Mが形成された部分に対応する支持基板Sの周縁部のみを吸着して引き上げることができるためである。これにより、剥離開始部位Mが形成されていない周縁部まで吸着して引き上げることで剥離力が低下することを防止することができる。
その後、剥離装置5は、吸着パッド201を上昇させる。すなわち、剥離装置5は、剥離開始部位Mに対応する支持基板Sの周縁部を引っ張りつつ、支持基板Sの中央部をさらに引っ張る。これにより、支持基板Sが被処理基板Wから剥離する(図9E参照)。
その後、剥離装置5は、第2吸着移動部200のみを上昇させ、あるいは、第1吸着移動部190のみを降下させることによって支持基板Sを水平にし、鋭利部材171を後退させて、剥離処理を終了する。
このように、第1の実施形態に係る剥離装置5では、第1吸着移動部190が支持基板Sの周縁部を被処理基板Wの板面から離す方向へ移動させた後で、第2吸着移動部200が支持基板Sの中央部を被処理基板Wの板面から離す方向へ移動させることとした。
これにより、支持基板Sに対して大きな負荷をかけることなく、重合基板Tを支持基板Sと被処理基板Wとに剥離することができる。
すなわち、たとえば特表2007−526628号公報に記載の技術のように、重合基板の一方の周縁部を支点とし他方の周縁部に引張力を加えることによって重合基板を剥離する場合、剥離が進むに連れて支持基板が大きく反ってしまうという問題がある。これに対し、剥離装置5によれば、支持基板Sの周縁部を吸着保持する第1吸着移動部190と、支持基板Sの中央部を吸着保持する第2吸着移動部200とを用いて剥離動作を行うことで、支持基板Sの変形を抑えつつ剥離を進めることができる。
また、剥離装置5によれば、第1吸着移動部190のみを用いる場合と比較して、重合基板Tを短時間で剥離することができる。
なお、剥離装置5は、被処理基板Wと支持基板Sとが剥離した後、回転昇降機構140を用いて第1保持部110およびフレーム保持部120を回転させてもよい。これにより、仮に、支持基板Sと被処理基板Wとに跨って貼り付いた接着剤Gが存在する場合に、かかる接着剤Gをねじ切ることができる。
剥離装置5が剥離処理を終えると、第3搬送装置33(図1A参照)は、剥離後の支持基板Sを剥離装置5から受け取り、受け取った支持基板Sを第2洗浄ステーション22(図1A参照)の第2洗浄装置へ載置する。
ここで、剥離後の支持基板Sは、第1吸着移動部190および第2吸着移動部200によって非接合面Sn側が保持された状態となっており、第3搬送装置33は、支持基板Sの接合面Sj側を下方から非接触で保持する。このように、第2保持部150は、剥離後の支持基板Sを第3搬送装置33へ受け渡す受渡部としても機能する。第1の実施形態では、第2吸着移動部200が支持基板Sの中央部を吸着することとしたため、剥離後の支持基板Sを安定して保持しておくことができる。
また、第1搬送装置31(図1A参照)は、剥離後の被処理基板Wを剥離装置5から搬出して、第1洗浄ステーション16へ搬送する。このとき、剥離後の被処理基板Wは、図9Eに示すように、洗浄すべき接合面Wjが上面に位置した状態で、第1保持部110に保持されている。このため、第1搬送装置31は、剥離後の被処理基板Wを剥離装置5から搬出した後、かかる被処理基板Wを反転させることなくそのまま第1洗浄ステーション16へ搬送することができる。
このように、剥離装置5では、第1保持部110が被処理基板Wを下方から保持し、第2保持部150が重合基板Tのうち支持基板Sを上方から保持するため、剥離後の被処理基板Wを反転させる必要がなく、剥離処理を効率化させることができる。
上述してきたように、第1の実施形態に係る剥離システム1は、被処理基板W(第1基板)と支持基板S(第2基板)とが接合された重合基板Tを被処理基板Wと支持基板Sとに剥離する剥離装置5と、剥離装置5によって剥離された被処理基板Wにおける支持基板Sとの接合面Wjを洗浄する第1洗浄装置3とを備える。
第1洗浄装置3は、フレーム保持部65と、基板保持部61と、回転機構62と、液供給部80と、リング部材66とを備える。フレーム保持部65は、被処理基板Wの非接合面Wnが貼り付けられたダイシングテープPの周縁部を固定するダイシングフレームFを保持する。基板保持部61は、ダイシングテープPに貼り付けられた被処理基板WをダイシングテープPを介して吸着保持する。回転機構62は、フレーム保持部65および基板保持部61を一体的に回転させる。液供給部80は、被処理基板Wの接合面Wjへ向けて洗浄液を供給する。リング部材66は、ダイシングフレームFの裏面Fbに先端部661が近接する。そして、リング部材66は、ダイシングテープPを取り囲むように配置される。
したがって、第1の実施形態に係る剥離システム1によれば、ダイシングテープPの裏面Pbに洗浄液が付着することを防止することができる。
また、第1の実施形態に係る第1洗浄装置3は、フレーム保持部65およびリング部材66を支持する支持部64を備え、回転機構62が支持部64を回転させることによって、フレーム保持部65およびリング部材66が一体的に回転することとした。このように、第1の実施形態に係る第1洗浄装置3によれば、リング部材66とダイシングフレームFとが一体的に回転するため、リング部材66の先端部661とダイシングフレームFの裏面Fbとの間に洗浄液の液膜が形成された状態を安定的に維持することができる。
なお、上述した第1の実施形態では、ダイシングフレームFの裏面Fbにリング部材66の先端部661を近接させ、かかる先端部661とダイシングフレームFの裏面Fbとの間に洗浄液の液膜を形成することで、リング部材66よりも内側への洗浄液の侵入を防止することとした。しかし、リング部材66よりも内側への洗浄液の侵入を防止する手段は、上述した例に限られない。
すなわち、第1の実施形態では、リング部材66とダイシングフレームFとが一体的に回転することとしている。そこで、リング部材66の先端部661をダイシングフレームFの裏面Fbに接触させることによって、ダイシングフレームFの裏面Fbとリング部材66の先端部661との隙間を塞いで、リング部材66よりも内側への洗浄液の侵入を防止することとしてもよい。
この場合、リング部材66の先端部に凹部を設けて(たとえば、図6Bに示した形状とし)、かかる凹部にOリング等の封止部材を取り付けることとしてもよい。これにより、ダイシングフレームFの裏面Fbとリング部材66の先端部661との密閉性を高めることができる。
(第2の実施形態)
ところで、第1洗浄装置3は、リング部材66よりも内側の圧力を外側の圧力(大気圧)よりも高くすることによって、洗浄液がリング部材66よりも内側へ侵入することを防止することとしてもよい。以下、かかる点について図10Aおよび図10Bを参照して説明する。図10Aは、第2の実施形態に係る回転保持部60Aの模式平面図であり、図10Bは、第2の実施形態における洗浄処理中のダイシングフレームF周辺の模式拡大図である。
ところで、第1洗浄装置3は、リング部材66よりも内側の圧力を外側の圧力(大気圧)よりも高くすることによって、洗浄液がリング部材66よりも内側へ侵入することを防止することとしてもよい。以下、かかる点について図10Aおよび図10Bを参照して説明する。図10Aは、第2の実施形態に係る回転保持部60Aの模式平面図であり、図10Bは、第2の実施形態における洗浄処理中のダイシングフレームF周辺の模式拡大図である。
図10Aに示すように、第2の実施形態に係る回転保持部60Aは、複数のフィン67をさらに備える。複数のフィン67は、基板保持部61の周面に所定の間隔で設けられており、基板保持部61の回転に伴って回転することによって、図10Bに示すように、基板保持部61の周面からリング部材66へ向かう気流を発生させる。
これにより、リング部材66よりも内側の圧力が外側の圧力(大気圧)よりも高くなるため、洗浄液Lは、リング部材66の内側へさらに侵入し難くなる。
なお、回転保持部60Aは、第1の実施形態に係る回転保持部60と同様、支持部64が複数のアーム体641で構成されている。すなわち、フィン67の下方が開放された状態となっているため、容易に気流を発生させることができる。
ここでは、複数のフィン67を基板保持部61の周面に取り付ける場合の例を示したが、複数のフィン67の取り付け位置は、基板保持部61の周面に限られない。たとえば、複数のフィン67は、リング部材66と基板保持部61との間に位置する各アーム体641の上面に取り付けられてもよい。このように、複数のフィン67は、リング部材66よりも内側に配置されて、回転機構62によって回転してリング部材66へ向かう気流を発生させるものであればよい。
また、リング部材66よりも外側かつダイシングフレームFの外周部よりも内側に位置する各アーム体641の上面にフィン67を取り付けてもよい。かかる場合、フィン67によって発生する気流がダイシングフレームFの外周部へ向かうように、フィン67を所定の角度でアーム体641に取り付ける。これにより、フィン67によって発生する気流により、ダイシングフレームFの表面Faから裏面Fbへの洗浄液Lの回り込み自体を抑制することができる。
(第3の実施形態)
第3の実施形態では、第1洗浄装置が備える液供給部の変形例について図11を参照して説明する。図11は、第3の実施形態に係る第1洗浄装置の模式側面図である。
第3の実施形態では、第1洗浄装置が備える液供給部の変形例について図11を参照して説明する。図11は、第3の実施形態に係る第1洗浄装置の模式側面図である。
図11に示すように、第1洗浄装置3Aは、第1の実施形態に係る液供給部80に代えて、液供給部80Aを備える。なお、その他の構成は、第1の実施形態に係る第1洗浄装置3と同様である。
液供給部80Aは、略円板形状を有している。液供給部80Aの下面には、少なくとも被処理基板Wの接合面Wjを覆うように供給面801が形成されている。供給面801は、被処理基板Wの接合面Wjとほぼ同じ大きさである。
液供給部80Aの中央部には、供給面801と接合面Wjとの間の隙間802に対して、洗浄液である有機溶剤、有機溶剤のリンス液、及び不活性ガスが吐出される第1の吐出口850が設けられている。第1の吐出口850は、液供給部80Aの厚み方向に貫通している。
第1の吐出口850には、供給管851が接続されている。供給管851には、洗浄液である有機溶剤、有機溶剤のリンス液、不活性ガスの流れを切り替えるバルブ852が設けられている。バルブ852には、有機溶剤供給源853に連通する供給管854、リンス液供給源855に連通する供給管856、不活性ガス供給源857に連通する供給管858が接続されている。各供給管854、856、858には、それぞれ有機溶剤、リンス液、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859、860、861が設けられている。なお、不活性ガスには、例えば窒素ガスが用いられる。
液供給部80Aの外周部には、隙間802に供給された有機溶剤やリンス液(後述する混合液)を吸引する、吸引口870が設けられている。吸引口870は、液供給部80Aの厚み方向に貫通して設けられている。また吸引口870は、液供給部80Aの外周部に沿って環状に形成されている。吸引口870には、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置871に連通する吸気管872が接続されている。
液供給部80Aの外縁部、すなわち吸引口870の外側には、気体が吐出される第2の吐出口880が設けられている。第2の吐出口880は、液供給部80Aの厚み方向に貫通して設けられている。また第2の吐出口880は、液供給部80Aの外縁部に複数、例えば2箇所に配置されている。第2の吐出口880には、気体供給源881に連通する供給管882が接続されている。供給管882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883が設けられている。
次に、第3の実施形態に係る第1洗浄装置3Aが実行する洗浄処理の動作について図12Aおよび図12Bを参照して説明する。図12Aおよび図12Bは、第3の実施形態における洗浄処理の動作例を示す図である。
基板保持部61によって被処理基板Wが吸着保持され、フレーム保持部65によってダイシングフレームFが保持されると、図示しない昇降機構によって液供給部80Aが所定の位置まで降下する。このとき、液供給部80Aの供給面801と被処理基板Wの接合面Wjが対向するように液供給部80Aが配置される。また、供給面801と接合面Wjとの間隔は、後述するように供給面801と接合面Wjとの間の隙間802において、洗浄液である有機溶剤が表面張力によって拡散できる程度の間隔とすることが好ましい。
その後、被処理基板WおよびダイシングフレームFを回転させながら、図12Aに示すように、第1の吐出口850から被処理基板Wの接合面Wjへ向けて洗浄液である有機溶剤を吐出する。有機溶剤は、第1の吐出口850から供給面801と接合面Wjとの間の隙間802に供給され、当該隙間802において被処理基板Wの回転による遠心力により、被処理基板Wの接合面Wj上を拡散する。こうして、図12Bに示すように、隙間802において有機溶剤が被処理基板Wの接合面Wjの全面に供給される。
また、有機溶剤を接合面Wj上で拡散させる際、吸引口870が有機溶剤の吸引を行うと共に、第2の吐出口880から気体の供給を行う。これにより、有機溶剤がダイシングテープPの表面Paに付着することが防止される。
その後、第1の吐出口850から不活性ガスを吐出させることによって、第1の吐出口850内の有機溶剤が排出される。
その後、被処理基板Wの回転を引き続き行った状態で、液供給部80Aを所定の位置、すなわち隙間802にリンス液を供給できる位置まで上昇させる。続いて、第1の吐出口850にリンス液を供給する。リンス液は、第1の吐出口850から隙間802に供給されて有機溶剤と混合されつつ、当該隙間802において遠心力(及び表面張力)により、被処理基板Wの接合面Wj上を拡散する。こうして、隙間802において有機溶剤とリンス液との混合液が、被処理基板Wの接合面Wjの全面に供給される。
その後、被処理基板Wの回転を引き続き行った状態で、液供給部80Aを所定の位置まで下降させる。そして、第1の吐出口850を介して隙間802に不活性ガスが供給される。この不活性ガスによって、隙間802に充填されていた混合液は被処理基板Wの外周部側に押し流され、吸引口870から吸引される。こうして、隙間802の混合液が除去される。
隙間802の混合液が除去された後も、被処理基板Wの回転と、隙間802への不活性ガスの供給を引き続き行う。これにより、被処理基板Wの接合面Wjが乾燥される。こうして、第1洗浄装置3Aにおいて被処理基板Wの洗浄処理が終了する。
このように、第3の実施形態に係る第1洗浄装置3Aによれば、液供給部80Aを用いることで、ダイシングテープPの裏面Pbだけでなく表面Paに洗浄液が付着することを防止することができる。また、ダイシングフレームFの裏面Fbに回り込む洗浄液の量が減るため、ダイシングテープPの裏面Pbに洗浄液が付着することをより確実に防止することができる。
なお、上述してきた各実施形態では、フレーム保持部65とリング部材66とが支持部64によって支持されることとしたが、フレーム保持部65とリング部材66とは、それぞれ異なる支持部によって支持されてもよい。
また、上述してきた各実施形態では、支持部64が複数のアーム体641で構成される場合の例を示したが、支持部64は、たとえば一枚の板状部材で構成されてもよい。
また、上述してきた各実施形態では、ダイシングフレームFおよびダイシングテープPを用いる場合の例について説明した。しかし、重合基板Tの保持に用いられるフレームおよびテープは、ダイシングフレームFおよびダイシングテープPと同様の機能を有するものであればよく、必ずしもダイシングフレームFおよびダイシングテープPであることを要しない。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
1 剥離システム
5 剥離装置
10 第1処理ブロック
15 剥離ステーション
16 第1洗浄ステーション
20 第2処理ブロック
40 制御装置
50 処理容器
60 回転保持部
61 基板保持部
62 回転機構
63 シャフト
64 支持部
65 フレーム保持部
66 リング部材
70 カップ
80 液供給部
661 先端部
F ダイシングフレーム
P ダイシングテープ
S 支持基板
T 重合基板
W 被処理基板
5 剥離装置
10 第1処理ブロック
15 剥離ステーション
16 第1洗浄ステーション
20 第2処理ブロック
40 制御装置
50 処理容器
60 回転保持部
61 基板保持部
62 回転機構
63 シャフト
64 支持部
65 フレーム保持部
66 リング部材
70 カップ
80 液供給部
661 先端部
F ダイシングフレーム
P ダイシングテープ
S 支持基板
T 重合基板
W 被処理基板
Claims (11)
- 基板が貼り付けられたテープの周縁部を固定するフレームを保持するフレーム保持部と、
前記テープに貼り付けられた基板を前記テープを介して吸着保持する基板保持部と、
前記フレーム保持部および前記基板保持部を一体的に回転させる回転機構と、
前記基板の表面へ向けて洗浄液を供給する液供給部と、
前記フレームの裏面に先端部が近接または接触するリング部材と
を備え、
前記リング部材は、
前記テープを取り囲むように配置されること
を特徴とする洗浄装置。 - 前記リング部材は、
前記先端部が前記フレームの裏面に近接して設けられ、前記先端部と前記フレームの裏面との間に前記洗浄液の液膜を形成すること
を特徴とする請求項1に記載の洗浄装置。 - 前記リング部材は、
前記先端部が基端部よりも幅狭に形成されること
を特徴とする請求項1または2に記載の洗浄装置。 - 前記リング部材は、
前記先端部に凹部を有すること
を特徴とする請求項1または2に記載の洗浄装置。 - 前記フレーム保持部は、
前記フレームの外周部を保持すること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の洗浄装置。 - 前記フレーム保持部は、
前記フレームの外周部に対して接離可能な複数の爪部を備え、前記複数の爪部を前記フレームの外周部に当接させることによって前記フレームの外周部を保持すること
を特徴とする請求項5に記載の洗浄装置。 - 前記フレーム保持部および前記リング部材を支持する支持部
を備え、
前記回転機構は、
前記支持部を回転させることによって、前記フレーム保持部および前記リング部材を前記基板保持部と一体的に回転させること
を特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の洗浄装置。 - 前記リング部材の内側に配置され、前記回転機構によって回転して前記リング部材へ向かう気流を発生させるフィン
を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の洗浄装置。 - 前記液供給部は、
前記基板の表面に付着した接着剤を溶かす溶剤を前記洗浄液として前記基板に供給すること
を特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の洗浄装置。 - 基板が貼り付けられたテープの周縁部を固定するフレームを保持するフレーム保持部によって、前記フレームを保持するフレーム保持工程と、
前記テープに貼り付けられた基板を前記テープを介して吸着保持する基板保持部によって、前記基板を前記テープを介して吸着保持する基板保持工程と、
前記フレーム保持部および前記基板保持部を一体的に回転させる回転工程と、
前記テープを取り囲むように配置されたリング部材の先端部を前記フレームの裏面に近接または接触させた状態で、前記基板の表面へ向けて洗浄液を供給する供給工程と
を含むことを特徴とする洗浄方法。 - 第1基板と第2基板とが接合された重合基板を前記第1基板と前記第2基板とに剥離する剥離装置と、
前記剥離装置によって剥離された前記第1基板の前記第2基板との接合面を洗浄する洗浄装置と
を備え、
前記洗浄装置は、
前記第1基板の非接合面が貼り付けられたテープの周縁部を固定するフレームを保持するフレーム保持部と、
前記テープに貼り付けられた第1基板を前記テープを介して吸着保持する基板保持部と、
前記フレーム保持部および前記基板保持部を一体的に回転させる回転機構と、
前記第1基板の接合面へ向けて洗浄液を供給する液供給部と、
前記フレームの裏面に先端部が近接または接触するリング部材と
を備え、
前記リング部材は、
前記テープを取り囲むように配置されること
を特徴とする剥離システム。
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JP2013033780A JP2014165281A (ja) | 2013-02-22 | 2013-02-22 | 洗浄装置、洗浄方法および剥離システム |
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