JP2014220456A - 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

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 Download PDF

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Abstract

【課題】被処理基板と支持基板の剥離処理を適切に行う。【解決手段】環状のダイシングフレームFの内側に配置されて、ダイシングフレームFの裏面と被処理ウェハWの非接合面に貼り付けられたダイシングテープPにより保持された重合ウェハTを剥離する剥離装置30は、重合ウェハTのうち被処理ウェハWを保持する第1の保持部110と、重合ウェハTのうち支持ウェハSを保持する第2の保持部150と、第1の保持部110に保持された重合ウェハTに対して進退自在であり、当該重合ウェハTのうち支持ウェハSの側面に当接して、重合ウェハTの位置調節を行う位置調節部200と、を有する。【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。この大口径で薄いウェハを、そのまま搬送したり、研磨処理すると、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、例えば特許文献1に記載の剥離装置を用いて行われる。剥離装置では、第1の保持部を用いてウェハを保持すると共に、第2の保持部を用いて支持基板を保持し、第2保持部の外周部を鉛直方向に移動させることにより、支持基板をウェハから剥離する。
特開2012−69914号公報
ところで、第1の保持部と第2の保持部でウェハと支持基板をそれぞれ保持する際、これらウェハと支持基板が適切に保持されていないと、当該ウェハと支持基板の剥離を適切に行うことができない。かかる場合、ウェハ又は支持基板が損傷を被るおそれがある。特に、ウェハは薄型化しているので損傷を受け易い。
しかしながら、特許文献1に記載された剥離装置では、上述した第1の保持部と第2の保持部に対するウェハと支持基板の位置調節について考慮されておらず、当該ウェハと支持基板の剥離処理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の剥離処理を適切に行うことを目的とする。
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、重合基板を保持する保持部と、前記保持部に保持された重合基板の側面に対して進退自在であり、当該重合基板の側面に当接して重合基板の位置調節を行う複数の位置調節部と、を有することを特徴としている。
本発明によれば、重合基板を保持部で保持した後、保持部に保持された重合基板の側面に対して複数の位置調節部を当接させて、重合基板の位置調節を行うことができる。そうすると、保持部に対して重合基板が適切な位置に保持されるので、その後、当該重合基板を被処理基板と支持基板に適切に剥離することができる。
前記保持部は、重合基板のうち被処理基板を保持し、前記位置調節部は、前記保持部に保持された重合基板のうち支持基板の側面に当接して、重合基板の位置調節を行ってもよい。
前記保持部の表面には、気体を噴出する複数の孔が形成されていてもよい。
重合基板は、環状のフレームの内側に配置されて、前記フレームの裏面と被処理基板の非接合面に貼り付けられたテープにより保持されていてもよい。
前記位置調節部は、前記フレームに干渉せず、且つ重合基板の側面に当接するように移動自在に構成されていてもよい。
前記剥離装置は、前記フレームを重合基板に対して鉛直方向下方に押し下げるための押し下げ部と、被処理基板と支持基板が剥離するきっかけとなる部位を重合基板における一端側の側面に形成する剥離誘引部と、をさらに有し、前記押し下げ部は、前記フレームの表面に当接するボールベアを有していてもよい。
前記剥離誘引部は、鋭利部材と、重合基板における前記一端側の側面に向けて前記鋭利部材を移動させる移動機構とを有し、前記鋭利部材は、前記移動機構に対して着脱自在に構成されていてもよい。
前記剥離装置は、剥離装置の外部と保持部との間で重合基板を受け渡す受渡部をさらに有し、前記受渡部には、前記保持部に対する重合基板の位置調節を行うためのガイド部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剥離処理ステーションと、前記剥離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、前記剥離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、重合基板を保持部で保持する基板保持工程と、その後、前記保持部に保持された重合基板の側面に対して複数の位置調節部を当接させて、重合基板の位置調節を行う位置調節工程と、その後、前記保持部で位置調節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工程と、を有することを特徴としている。
前記基板保持工程において、重合基板のうち被処理基板を前記保持部で保持し、前記位置調節工程において、前記保持部に保持された重合基板のうち支持基板の側面に対して前記複数の位置調節部を当接させて、重合基板の位置調節を行ってもよい。
前記基板保持工程と前記位置調節工程において、前記保持部の表面から重合基板に気体が噴出され、重合基板は前記保持部から浮上していてもよい。
重合基板は、環状のフレームの内側に配置されて、前記フレームの裏面と被処理基板の非接合面に貼り付けられたテープにより保持されていてもよい。
前記位置調節工程において、前記位置調節部は、前記フレームに干渉しないように、重合基板の側面に当接するまで移動してもよい。
前記剥離工程において、押し下げ部のボールベアを前記フレームの表面に当接させて、当該フレームを重合基板に対して鉛直方向下方に押し下げた後、剥離誘引部によって、被処理基板と支持基板が剥離するきっかけとなる部位を重合基板における一端側の側面に形成してもよい。
前記剥離方法は、前記基板保持工程の前に、剥離装置の外部から保持部に受渡部によって重合基板を受け渡す基板受渡工程をさらに有し、前記基板受渡工程において、前記受渡部で重合基板が保持される際、当該受渡部に設けられたガイド部によって前記保持部に対する重合基板の位置調節が行われてもよい。
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の剥離処理を適切に行うことができる。
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。 ダイシングフレームとダイシングテープに保持された重合ウェハの縦断面図である。 ダイシングフレームとダイシングテープに保持された重合ウェハの平面図である。 剥離装置の構成の概略を示す縦断面図である。 位置調節部の周辺を拡大した説明図である。 押し下げ部と受渡部の配置関係を示す横断面図である。 押し下げ部の周辺を拡大した説明図である。 受渡部の周辺を拡大した説明図である。 剥離誘引処理の動作説明図である。 剥離誘引処理の動作説明図である。 剥離誘引処理の動作説明図である。 支持ウェハと及び第1〜第3の吸着移動部の吸着パッドの位置関係を示す平面図である。 剥離システムにおける剥離処理の主な工程を示すフローチャートである。 剥離装置における剥離処理の主な工程を示すフローチャートである。 剥離装置による剥離動作の説明図である。 剥離装置による剥離動作の説明図である。 剥離装置による剥離動作の説明図である。 剥離装置による剥離動作の説明図である。 剥離装置による剥離動作の説明図である。 剥離装置による剥離動作の説明図である。 剥離装置による剥離動作の説明図である。 剥離装置による剥離動作の説明図である。 剥離装置による剥離動作の説明図である。 剥離装置による剥離動作の説明図である。 剥離装置による剥離動作の説明図である。 治具によって位置調節部の調整を行う様子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及び図3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」といい、当該接合面Wと反対側の面を「非接合面W」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」といい、当該接合面Sと反対側の面を「非接合面S」という。
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が研磨処理され、薄型化されている。具体的には、被処理ウェハWの厚さは、約20μm〜50μmである。
支持ウェハSは、被処理ウェハWの径と略同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。支持ウェハSの厚みは、約650μm〜800μm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。また、これら被処理ウェハW及び支持ウェハSを接合する接着剤Gの厚みは、約10μm〜150μmである。
重合ウェハTには、ダイシングフレームFとダイシングテープPが取り付けられている。ダイシングフレームFは、平面視において略矩形状を有し、且つ内側に重合ウェハTの外周部に沿った開口部が形成された環状形状を有している。そして重合ウェハTは、ダイシングフレームFの内側の開口部に配置される。なお、ダイシングフレームFは金属部材であって、例えばステンレス鋼が用いられる。またダイシングフレームFの厚みは、約1.5mmである。
ダイシングフレームFの開口部には、貼着部材であるダイシングテープP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の開口部に張設された状態となる。また、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ウェハTが貼り付けられる。重合ウェハTにおいて、被処理ウェハWの非接合面W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、重合ウェハ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。
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、C、C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剥離処理ステーション3と、剥離処理ステーション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と剥離処理ステーション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と剥離処理ステーション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、剥離処理ステーション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及び非接合面W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、C、Cを搬入出する際に、カセットC、C、C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。これら被処理ウェハWと重合ウェハTは、それぞれダイシングフレームFとダイシングテープPに保持されている。
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。例えばカセットの1つを不具合ウェハの回収用として用いてもよい。本実施の形態においては、複数のカセットCのうち、一のカセットCを不具合ウェハの回収用として用い、他のカセットCを正常な重合ウェハTの収容用として用いている。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、処理待ちの複数の重合ウェハTを一時的に収容して待機させておく待機装置12が設けられている。待機装置12には、ダイシングフレームFのID(Identification)の読み取りを行うID読取機構が設けられ、かかるID読取機構によって重合ウェハTを識別することができる。さらに待機装置12では、位置調節機構によって重合ウェハTの水平方向の向きを調節することもできる。
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2本の搬送アームを有している。2本の搬送アームのうち、一の搬送アームは、重合ウェハT又は被処理ウェハWを保持して搬送する第1の搬送アームである。第1の搬送アームは、例えば先端に設けられた保持部でダイシングフレームFを吸着或いは把持等することによって、重合ウェハT又は被処理ウェハWを水平に保持する。他の搬送アームは、支持ウェハSを保持して搬送する第2の搬送アームである。第2の搬送アームは、例えばフォーク等によって支持ウェハSを水平に保持する。そして第1の搬送装置20は、ウェハ搬送領域6内を移動して、搬入出ステーション2と剥離処理ステーション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。
なお、本実施の形態のウェハ搬送領域6には、第1の搬送アームと第2の搬送アームを備えた第1の搬送装置20が設けられていたが、第1の搬送アームを備えた搬送装置と第2の搬送アームを備えた搬送装置が別々に設けられていてもよい。
剥離処理ステーション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。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32が配置されている。さらに、第2の洗浄装置32のY方向正方向側(図1中の右方向側)には、剥離前の重合ウェハTにおける接着剤Gの周縁部を除去するエッジカット装置33が設けられている。なお、剥離装置30と第2の洗浄装置32との間には、第2の搬送装置34が設けられている。このように剥離処理ステーション3には、第1の洗浄装置31、剥離装置30、第2の搬送装置34、第2の洗浄装置32、エッジカット装置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。
上記剥離装置30の構成については後述する。また、上記第1の洗浄装置31と第2の洗浄装置32としては、それぞれ例えば特開2013−033925号公報に記載の洗浄装置を用いることができる。
上記エッジカット装置33では、接着剤Gの溶剤に重合ウェハ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。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ることで、後述する剥離処理において被処理ウェハWと支持ウェハSとを剥離させ易くすることができる。
上記第2の搬送装置34は、例えば支持ウェハSを非接触の状態で保持することによって、支持ウェハSを水平に保持する搬送アームを有している。搬送アームは水平軸回りに回動自在に構成され、当該搬送アームに保持された支持ウェハSの表裏面を反転させることができる。そして第2の搬送装置34は、剥離された支持ウェハSの表裏面を反転させつつ、剥離装置30から第2の洗浄装置32に支持ウェハSを搬送できる。
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の残渣の有無が検査される。かかる検査は、例えばチャックに保持された被処理ウェハWを撮像することによって行われる。
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。
上記接合面洗浄装置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。
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、例えば被処理ウェハWのダイシングフレームFを吸着或いは把持等することによって、被処理ウェハWを水平に保持する搬送アームを有している。また第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、剥離処理ステーション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。
後処理ステーション4では、剥離処理ステーション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は、例えば被処理ウェハW上のデバイスの電気的特性の検査を行う処理などが行われる。
以上の剥離システム1には、図1に示すように制御部60が設けられている。制御部60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60にインストールされたものであってもよい。
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4に示すように処理容器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、後述する第1の保持部110と、下側ベース部120と、回転機構130と、昇降機構140と、第2の保持部150と、上側ベース部190と、位置調節部200と、押し下げ部210と、受渡部220と、剥離誘引部230と、移動調節部240と、計測部250、260とが設けられる。
第1の保持部110は、重合ウェハTのうち被処理ウェハWを下方から保持し、第2の保持部150は、重合ウェハTのうち支持ウェハSを上方から保持する。第1の保持部110は第2の保持部150の下方に設けられて、被処理ウェハWが下側に配置され、支持ウェハSが上側に配置されている。そして、第2の保持部150は、保持した支持ウェハSを被処理ウェハ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30では、重合ウェハTを支持ウェハSと被処理ウェハ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、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、後述する下側ベース部120に支持される。
本体部111は、例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の表面には、吸着面111aが設けられる。吸着面111aは、重合ウェハTと略同径であり、重合ウェハTの下面、すなわち、被処理ウェハWの非接合面Wと当接する。この吸着面111aは、例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には、配管113が接続されている。配管113は、バルブ114を介して2本の配管に枝分かれしている。一の配管113には、例えば真空ポンプなどの吸気装置115が接続されている。他の配管113には、内部に気体、例えば窒素ガスや大気を貯留する気体供給源116が接続されている。
かかる第1の保持部110は、吸気装置115の吸気によって発生する負圧を利用し、被処理ウェハWの非接合面W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の保持部110は被処理ウェハWを保持する。また、第1の保持部110は、表面から気体を噴出して被処理ウェハWを浮上させながら保持することもできる。なお、ここでは、第1の保持部110がポーラスチャックである場合の例を示したが、第1の保持部は、例えば静電チャック等であってもよい。
下側ベース部120は、第1の保持部110の下方に配置され、当該第1の保持部110を支持する。下側ベース部120は、処理容器100の床面に固定された回転機構130及び昇降機構140によって支持される。
回転機構130は、下側ベース部120を鉛直軸回りに回転させる。これにより、下側ベース部120に支持された第1の保持部110が回転する。また、昇降機構140は、下側ベース部120を鉛直方向に移動させる。これにより、下側ベース部120に支持された第1の保持部110が昇降する。
第1の保持部110の上方には、第2の保持部150が対向配置される。第2の保持部150は、複数の吸着移動部を備える。具体的には、第2の保持部150は、第1の吸着移動部160と、第2の吸着移動部170と、第3の吸着移動部180とを備える。第1〜第3の吸着移動部160、170、180は、上側ベース部190に支持される。上側ベース部190は、処理容器100の天井部に取り付けられた固定部材191に支柱192を介して支持される。
第1の吸着移動部160は、支持ウェハSの一端S1側の周縁部を吸着保持する。また、第2の吸着移動部170は、支持ウェハSの周縁部よりも支持ウェハSの中央部寄りの領域を吸着保持する。なお、第2の吸着移動部170は、X方向に複数、例えば2つ並べて配置される。第3の吸着移動部180は、支持ウェハSの他端S2側の周縁部を吸着保持する。そして、第1〜第3の吸着移動部160、170、180は、吸着保持した領域をそれぞれ独立に被処理ウェハWの板面から離す方向へ移動させる。
第1の吸着移動部160は、吸着パッド161と、支柱部材162と、移動機構163とを備える。また、第2の吸着移動部170は、吸着パッド171と、支柱部材172と、移動機構173とを備える。同様に、第3の吸着移動部180も、吸着パッド181と、支柱部材182と、移動機構183とを備える。
吸着パッド161、171、181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161、171、181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164、174、184を介して真空ポンプなどの吸気装置165、175、185が接続される。
支柱部材162、172、182は、先端部において吸着パッド161、171、181を支持する。支柱部材162、172、182の基端部は、移動機構163、173、183によって支持される。移動機構163、173、183は、上側ベース部190の上部に固定されており、支柱部材162、172、182を鉛直方向に移動させる。
第1〜第3の吸着移動部160、170、180は、吸気装置165、175、185の吸気によって発生する負圧を利用して支持ウェハSを吸着する。これにより、第1〜第3の吸着移動部160、170、180は、支持ウェハSを保持する。
また、第1〜第3の吸着移動部160、170、180は、支持ウェハSを保持した状態で、それぞれ移動機構163、173、183によって支柱部材162、172、182及び吸着パッド161、171、181を鉛直方向に沿って移動させる。これにより、支持ウェハSを鉛直方向に沿って移動させる。
第2の保持部150においては、先ず、移動機構163を動作させ、次いで、移動機構173を動作させて、最後に、移動機構183を動作させる。すなわち、第2の保持部150は、支持ウェハSを一端S1側の周縁部から先に引っ張り、次いで中央部を引っ張り、最後に他端S2側の周縁部を引っ張る。これにより、第2の保持部150は、支持ウェハSを、その一端S1から他端S2へ向けて被処理ウェハWから徐々に、かつ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1の保持部110の上方には、位置調節部200が配置される。位置調節部200は、第1の搬送装置20によって剥離装置30に搬送され、第1の保持部110に保持された重合ウェハTを所定の位置(例えば吸着面111aと一致する位置)に位置調節する、換言すればセンタリングする。
位置調節部200は、例えば図3に示した重合ウェハTの外周の3箇所に対応する位置であって、重合ウェハTの中央部を中心として相互に等間隔にそれぞれ設けられる。なお、位置調節部200が設置される場所は、上記の3箇所に限定されるものではなく、例えば重合ウェハTの外周の前後又は左右の2箇所、或いは重合ウェハTの中央部を中心として相互に等間隔に4箇所以上に設置してもよい。
位置調節部200は、図5に示すようにアーム部201と、当該アーム部201を回転させる回転移動機構202とを備える。アーム部201は、長尺状の部材であり、基端部が回転移動機構202に回転可能に接続される。また、アーム部201の長手方向の長さは、例えば回転移動機構202によって先端部が鉛直下向きになるまで回転移動させられたときにその先端部が重合ウェハTの側面、より詳細には支持ウェハSの側面に当接するような値であって、当該回転移動中にダイシングフレームFに干渉しない値に設定される。このようにアーム部201は、重合ウェハTの側面に対して進退自在に構成されている。なお、アーム部201には種々の樹脂が用いられ、例えばポリオキシメチレン(POM:Polyoxymethylene)やセラゾール(PBI)などが用いられる。
回転移動機構202は、例えば上側ベース部190の下部に固定され、アーム部201を基端側を中心に回転移動させる。このとき、上述したように回転移動中のアーム部201がダイシングフレームFに干渉することはない。各位置調節部200のアーム部201がそれぞれ回転移動機構202によって回転移動させられると、図5の二点鎖線に示すとおり、アーム部201の先端部が重合ウェハTの側面(支持ウェハSの側面)に当接する。これにより、重合ウェハTは、所定の位置に位置調節される。このように、位置調節部200を備えることにより、仮に重合ウェハTが所定の位置からずれた状態で第1の保持部110に保持された場合であっても、かかる重合ウェハTを第1の保持部110の正しい位置、詳しくは例えば吸着面111aと一致する位置に移動させて修正することができる。
図4に示すように第2の保持部150の外方には、ダイシングフレームFを鉛直下方に押し下げるための押し下げ部210が配置される。押し下げ部210は、例えば図6に示すようにダイシングフレームFの外周部の3箇所に設けられる。これら押し下げ部210は、ダイシングフレームFの中央部を中心として相互に等間隔に配置される。なお、上記では、押し下げ部210を3箇所に設けるようにしたが、これは例示であって限定されるものではなく、例えば4箇所以上であってもよい。
押し下げ部210は、図7に示すようにボールベア211と、支持部材212とを備える。支持部材212の先端部にボールベア211が支持され、支持部材212の基端部は上側ベース部190の下部に固定される。
ボールベア211は、ダイシングフレームFの表面に当接し、当該ダイシングフレームFを重合ウェハTに対して鉛直下方に押し下げる。また、ボールベア211により、ダイシングフレームFは回転自在な状態で押し下げられる。これにより、重合ウェハTの側面側には、後述する剥離誘引部230が侵入可能な空間が形成されることとなる。それによって剥離誘引部230の鋭利部材(後述)を重合ウェハTの側面、より詳細には支持ウェハSの接着剤G寄りの側面に容易に近づけて当接させることができる。
図4に示すように第2の保持部150の外方、より詳細には押し下げ部210の外方には、第1の保持部110に重合ウェハTを受け渡す受渡部220が配置される。受渡部220は、例えば図6に示すようにダイシングフレームFの左右の2箇所に対応する位置にそれぞれ設けられる。なお、上記では受渡部220を2箇所に設けるようにしたが、これは例示であって限定されるものではなく、例えば3箇所以上であってもよい。
受渡部220は、図8に示すように水平保持部材221と、鉛直支持部材222と、移動機構223とを備える。また受渡部220の水平保持部材221には、ガイド部224が設けられる。
水平保持部材221は、図6に示すように一対の先端部221a、221aと、これら一対の先端部221a、221aに接続された基端部221bとを有する。先端部221aはY方向に延伸し、基端部221bはX方向に延伸している。なお、水平保持部材221は押し下げ部210と干渉しないようになっている。
水平保持部材221の各先端部221a上には、それぞれガイド部224が設けられる。ガイド部224は、水平保持部材221上に保持された重合ウェハTが、第1の保持部110に対して所定の位置に位置するように位置調節をする。すなわち、ガイド部224は、位置調節部200による重合ウェハTの位置調節に先だって、当該重合ウェハTの位置調節を行う。
鉛直支持部材222は、図8に示すように鉛直方向に延伸し、水平保持部材221を支持する。また鉛直支持部材222の基端部は、移動機構223によって支持される。移動機構223は、上側ベース部190の上部に固定されており、鉛直支持部材222を鉛直方向に移動させる。
受渡部220は、移動機構223によって鉛直支持部材222、水平保持部材221及びガイド部224を鉛直方向に沿って移動させる。したがって、第1の搬送装置20から重合ウェハTを受け取った水平保持部材221は鉛直方向に移動され、図8の二点鎖線に示すとおり、重合ウェハTを第1の保持部110に受け渡す。
図4に示すとおり第2の保持部150の外方には、より詳細には受渡部220の外方には、剥離誘引部230が配置される。剥離誘引部230は、支持ウェハSが被処理ウェハWから剥離するきっかけとなる部位を重合ウェハTにおける一端S1側の側面に形成する。
剥離誘引部230は、鋭利部材231と、移動機構232とを備える。鋭利部材231は、例えば刃物であり、先端が重合ウェハTへ向けて突出するように移動機構232に支持される。なお、鋭利部材231は、例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232は、Y方向に延伸するレールに沿って鋭利部材231を移動させる。剥離誘引部230は、移動機構232を用いて鋭利部材231を移動させることにより、支持ウェハSの接着剤G寄りの側面に鋭利部材231を当接させる。これにより、剥離誘引部230は、支持ウェハSが被処理ウェハWから剥離するきっかけとなる部位(以下、「剥離開始部位」と記載する)を重合ウェハTにおける一端S1側の側面に形成する。
また、移動機構232は、移動調節部240によって上方から支持される。移動調節部240は、例えば上側ベース部190の下部に固定され、移動機構232を鉛直方向に沿って移動させる。これにより、鋭利部材231の高さ位置、すなわち、重合ウェハ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230を用いて行われる剥離誘引処理の内容について図9〜図11を参照して具体的に説明する。図9〜図11は、剥離誘引処理の動作説明図である。
なお、この剥離誘引処理は、重合ウェハTのうちの被処理ウェハWが第1の保持部110によって保持され、ダイシングフレームFが押し下げ部210によって押し下げられた後、且つ、支持ウェハSが第2の保持部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、支持ウェハSがフリーな状態で行われる。また、剥離誘引部230は、制御部60の制御に基づき、図9〜図11に示す剥離誘引処理を行う。
剥離誘引部230では、移動調節部240を用いて鋭利部材231の高さ位置を調整した後、移動機構232を用いて鋭利部材231を重合ウェハTの側面へ向けて移動させる。具体的には、図9に示すように、重合ウェハTにおける一端S1側の側面のうち、支持ウェハSの接着剤G寄りの側面に向けて鋭利部材231を略水平に移動させる。
「支持ウェハSの接着剤G寄りの側面」とは、支持ウェハSの側面のうち、支持ウェハSの厚みの半分の位置h1よりも接合面S寄りの側面である。すなわち、支持ウェハSの側面は略円弧状に形成されており、「支持ウェハSの接着剤G寄りの側面」は、鋭利部材231と接合面Sとのなす角度を0度とした場合における鋭利部材231とのなす角度θが0度以上90度未満の側面である。
先ず、鋭利部材231を予め決められた位置まで前進させる(予備前進)。その後、鋭利部材231をさらに前進させて鋭利部材231を支持ウェハSの接着剤G寄りの側面に当接させる。なお、剥離誘引部230には、例えばロードセル(図示せず)が設けられており、かかるロードセルを用いて鋭利部材231にかかる負荷を検出することによって、鋭利部材231が支持ウェハSに当接したことを検出する。
上述したように支持ウェハ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231が支持ウェハSの接着剤G寄りの側面に当接することにより、支持ウェハSには、上方向きの力が加わることとなる。
続いて、図10に示すように、鋭利部材231をさらに前進させる。これにより、支持ウェハ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、支持ウェハ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、支持ウェハSは第2の保持部150によって保持されておらずフリーな状態であるため、支持ウェハ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231を前進させる距離a1は、例えば2mm程度である。
また、剥離装置30においては、上記した処理による支持ウェハSの剥離状態を確認する確認装置、具体的には剥離開始部位Mが形成されたことを確認する確認装置(図示せず)を設けるように構成してもよい。具体的に確認装置は、例えば支持ウェハSの上方に設置されたIR(Infrared、赤外線)カメラ(図示せず)である。
詳しくは、赤外線は、支持ウェハSにおいて被処理ウェハWから剥離した部位と剥離していない部位とでその反射率が変化する。そこで、先ずIRカメラで支持ウェハSを撮像することで、支持ウェハSにおける赤外線の反射率の違い等が示された画像データを取得する。そして、画像データは制御部60へ送信され、制御部60では、その画像データに基づき、支持ウェハSにおいて被処理ウェハWから剥離した部位、すなわち剥離開始部位Mを検出することができる。
制御部60において剥離開始部位Mが検出された場合、後述する次の処理へ移行する。一方、制御部60において剥離開始部位Mが検出されない場合、例えば鋭利部材231をさらに前進させる、又は鋭利部材231を一旦後退させて支持ウェハSから離し、その後図9、10で示した動作を再度実行するなどして、剥離開始部位Mを形成するようにする。このように、支持ウェハSの剥離状態を確認する確認装置を設け、剥離状態に応じて剥離装置30を動作させることで、剥離開始部位Mを確実に形成することができる。
剥離開始部位Mが形成されると、続いて、図11に示すように、剥離装置30は、昇降機構140を用いて第1の保持部110を降下させつつ、鋭利部材231をさらに前進させる。これにより、被処理ウェハW及び接着剤Gには下方向きの力が加わり、鋭利部材231によって支持された支持ウェハ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231を前進させる距離a2は、例えば1mm程度である。
このように、剥離装置30は、支持ウェハSの接着剤G寄りの側面に鋭利部材231を突き当てることにより、支持ウェハSが被処理ウェハWから剥がれるきっかけとなる剥離開始部位Mを重合ウェハTの側面に形成することができる。
支持ウェハSは、接着剤Gの約5倍〜15倍程度の厚みを有する。したがって、鋭利部材231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231の鉛直方向の位置制御が容易である。
また、支持ウェハSの接着剤G寄りの側面に鋭利部材231を当接させることによって、支持ウェハSを被処理ウェハWから引き剥がす方向の力(すなわち、上向きの力)を支持ウェハSに加えることができる。しかも、支持ウェハSの最外縁部に近い部位を持ち上げるため、支持ウェハSを被処理ウェハWから引き剥がす方向の力を支持ウェハSに対して効率的に加えることができる。
また、鋭利部材231を接着剤Gに突き当てる場合と比較して、鋭利部材231が被処理ウェハWに接触する可能性を低下させることができる。
なお、「支持ウェハSの接着剤G寄りの側面」は、より好ましくは、図9に示すように、支持ウェハSの接合面Sから支持ウェハSの厚みの1/4の位置h2までの側面、すなわち、鋭利部材231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231とのなす角度θが小さいほど、支持ウェハ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、支持ウェハSと接着剤Gとの接着力が比較的弱い場合には、図9に示すように、鋭利部材231を支持ウェハ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、図10及び図11に示す動作を省略することができる。
また、支持ウェハSと接着剤Gとの接着力が比較的強い場合には、剥離装置30は、例えば図11に示す状態からさらに回転機構130を回転させ、第1の保持部110を鉛直軸回りに例えば360度回転させるようにしてもよい。このとき、押し下げ部210がボールベア211を有しているため、ダイシングフレームFが押し下げ部210により押し下げられた状態で、第1の保持部110を回転させることができる。これにより、剥離開始部位Mが支持ウェハSの接合面Sの全周に亘って形成されることとなり、支持ウェハSを被処理ウェハWから剥がし易くすることができる。
次に、第1〜第3の吸着移動部160、170、180の配置等について図12を参照して説明する。図12は、支持ウェハS、第1の吸着移動部160が備える吸着パッド161、第2の吸着移動部170が備える吸着パッド171、及び第3の吸着移動部180が備える吸着パッド181の位置関係を示す平面図である。
図12に示すように、第1の吸着移動部160が備える吸着パッド161は、剥離開始部位Mに対応する支持ウェハSの一端S1側の周縁部を吸着する。また、第2の吸着移動部170は、支持ウェハSの一端S1から他端S2へ向かう方向(すなわちY方向)と交差する方向(すなわちX方向)に複数並べて配置される、具体的に例えば2つ並列に配置される。それら第2の吸着移動部170が備える吸着パッド171は、支持ウェハSの一端S1と他端S2との間の領域、詳しくは一端S1側の周縁部よりも支持ウェハSの中央寄りの領域を吸着する。また、第3の吸着移動部180が備える吸着パッド181は、支持ウェハSの他端S2側の周縁部を吸着する。
吸着パッド171、181は、吸着面積が略同じとなるように形成される一方、吸着パッド161は、吸着パッド171、181よりも吸着面積が小さく形成される。これは、吸着パッド161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ウェハ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。
なお、吸着パッド161は、例えば鋭利部材231のX方向における刃幅よりも小さく形成されることが好ましい。これにより、剥離開始部位Mが形成されていない支持ウェハSの周縁部を吸着パッド161が吸着してしまうことを確実に防止することができる。言い換えれば、剥離開始部位Mが形成された支持ウェハSの周縁部のみを正確に吸着することができる。なお、吸着パッド171、181は、鋭利部材231のX方向における刃幅よりも大きく形成される。
図12に示すように、吸着パッド161、171、181は、鋭利部材231の移動方向(Y方向)に沿うようにして配置される。剥離装置30は、吸着パッド161を吸着パッド171、181よりも先に引き上げ、その後吸着パッド171を吸着パッド181よりも先に引き上げる、すなわち、支持ウェハSを一端S1側の周縁部から先に引っ張り、吸着パッド171、181の順で引っ張る。これにより、剥離装置30は、支持ウェハSを、その一端S1から中央部付近を経て他端S2へ向けて被処理ウェハWから徐々に、かつ連続的に剥離させる。
ところで、支持ウェハSは、上記したように、一端S1から他端S2へ向けて被処理ウェハWから徐々に剥離させられる。しかしながら、例えば支持ウェハSの第2の吸着移動部170によって吸着される領域が未だ被処理ウェハWから剥離していない状態のときに、第2の吸着移動部170で支持ウェハSを吸着して引き上げる方向へ移動させると、第2の吸着移動部170に過度な負荷が作用し、例えば吸着パッド171が支持ウェハSから外れてしまうおそれがある。また、支持ウェハSの第3の吸着移動部180によって吸着される領域が被処理ウェハWから剥離していない場合の第3の吸着移動部180についても同様である。
そこで、剥離装置30においては、支持ウェハSの被処理ウェハWからの剥離状態を検知する状態検知部を備え、制御部60が、状態検知部によって検知された剥離状態に基づき、支持ウェハSが支持ウェハSの一端S1から他端S2へ向けて被処理ウェハWから徐々に剥離するように、第2、第3の吸着移動部170、180の動作タイミングを制御するようにした。
これにより、第2、第3の吸着移動部170、180で支持ウェハSを吸着し、支持ウェハSを被処理ウェハWの板面から離す方向へ移動させる動作を適切なタイミングで行うことができ、よって第2、第3の吸着移動部170、180に過度な負荷が作用するのを防止することができる。
ここで、状態検知部について詳しく説明する。状態検知部は、図4に示すように、例えば上側ベース部190に設けられ、所定の測定基準位置から支持ウェハSまでの距離d1、d2を計測する計測部250、260である。計測部250、260としては、例えばレーザ変位計を用いることができる。なお、図12においては、支持ウェハSにおいて計測部250、260が配置される位置に対応する部分を破線で示した。
また、上記では、計測部250、260としてレーザ変位計を例に挙げたが、これに限定されるものではなく、例えば静電容量センサなど所定の測定基準位置から支持ウェハSまでの距離d1、d2を計測することができればどのようなものであってもよい。
図4及び図12に示すように、計測部250は、第1の吸着移動部160と第2の吸着移動部170との間のうち、第2の吸着移動部170寄りの位置に配置される。具体的には、計測部250は、支持ウェハSにおいて第2の吸着移動部170の吸着パッド171で吸着される領域の上方の位置に近接して設けられる。
計測部260は、第2の吸着移動部170と第3の吸着移動部180との間のうち、第3の吸着移動部180寄りの位置に配置される。具体的には、計測部260は、支持ウェハSにおいて第3の吸着移動部180の吸着パッド181で吸着される領域の上方の位置に近接して設けられる。上記した計測部250、260の計測結果は、制御部60へ送信される。
制御部60は、計測部250、260の計測結果に基づき、支持ウェハSの第2の吸着移動部170又は第3の吸着移動部180によって吸着される領域が被処理ウェハWから剥離されたか否かを判定する。
具体的には、制御部60は、第1の吸着移動部160で支持ウェハSを被処理ウェハWから離れる方向に移動させた後、計測部250によって計測された距離d1がしきい値D1以上の場合、支持ウェハSの第2の吸着移動部170によって吸着される領域は未だ被処理ウェハWから剥離されていないと判定する。そして、制御部60は、支持ウェハSの剥離が進んで距離d1がしきい値D1未満となった場合、一端S1側の周縁部と中央部寄りの領域との間の所定位置まで支持ウェハSが剥離されたと判定する。正確には、制御部60は、支持ウェハSの第2の吸着移動部170によって吸着される領域が被処理ウェハWから剥離されたと判定する。しきい値D1は、支持ウェハSの第2の吸着移動部170によって吸着される領域が被処理ウェハWから剥離した際の距離d1に相当する。
そして、制御部60は、上記した領域が被処理ウェハWから剥離されたと判定した場合、その領域を吸着する第2の吸着移動部170を動作させて吸着保持し、支持ウェハSを被処理ウェハWの板面から離す方向へ移動させるようにする。これにより、第2の吸着移動部170に過度な負荷が作用するのを防止することができる。
同様に、制御部60は、第2の吸着移動部170で支持ウェハSを被処理ウェハWから離れる方向に移動させた後、計測部260によって計測された距離d2がしきい値D2以上の場合、支持ウェハSの第3の吸着移動部180によって吸着される領域は未だ被処理ウェハWから剥離されていないと判定する。そして、制御部60は、支持ウェハSの剥離が進んで距離d2がしきい値D2未満となった場合、中央部寄りの領域と他端S2側の周縁部との間の所定位置まで支持ウェハSが剥離されたと判定する。正確には、制御部60は、支持ウェハSの第3の吸着移動部180によって吸着される領域が被処理ウェハWから剥離されたと判定する。しきい値D2は、支持ウェハSの第3の吸着移動部180によって吸着される領域が被処理ウェハWから剥離した際の距離d2に相当する。
そして、制御部60は、第3の吸着移動部180によって吸着される領域が被処理ウェハWから剥離されたと判定した場合、その領域を吸着する第3の吸着移動部180を動作させて、支持ウェハSを被処理ウェハWの板面から離す方向へ移動させるようにする。これにより、第3の吸着移動部180に過度な負荷が作用するのを防止することができる。
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13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、空のカセットC、及び空のカセットC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内の重合ウェハTが取り出され、待機装置12に搬送される。このとき、重合ウェハTは、ダイシングフレームFとダイシングテープPに保持され、被処理ウェハWを下側に配置し、且つ支持ウェハSを上側に配置した状態で搬送される。
待機装置12では、ID読取機構によって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読取機構によって読み取られたIDは、制御部60へ送信される。また待機装置12では、位置調節機構によって重合ウェハ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。さらに例えば装置間の処理時間差等により処理待ちの重合ウェハTが生じる場合には、待機装置12に重合ウェハ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。
その後、重合ウェハTは、第1の搬送装置20によって剥離処理ステーション3のエッジカット装置33に搬送される。エッジカット装置33では、接着剤Gの溶剤に重合ウェハ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。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、後述する剥離処理において被処理ウェハWと支持ウェハSとを剥離させ易くすることができる。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。
その後、重合ウェハTは、第1の搬送装置20によって剥離装置30に搬送される。剥離装置30では、重合ウェハTが被処理ウェハWと支持ウェハSに剥離される(図13の工程A1)。なお、この重合ウェハTの剥離処理の詳細については後述する。
その後、剥離された被処理ウェハWは、第1の搬送装置20によって第1の洗浄装置31に搬送される。なお、剥離装置30から搬出され第1の洗浄装置31に搬入される被処理ウェハWは、ダイシングフレームFとダイシングテープPに保持されている。そして第1の洗浄装置31では、剥離後の被処理ウェハWの接合面Wが洗浄される(図13の工程A2)。かかる洗浄処理によって、被処理ウェハWの接合面Wに残存する接着剤Gが除去される。
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A2で接合面Wが洗浄された後、第3の搬送装置51によって検査装置7に搬送される。検査装置7では、被処理ウェハWの接合面Wを撮像して、当該接合面Wにおける接着剤Gの残渣の有無が検査される(図13の工程A3)。
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が洗浄される(図13の工程A4)。接合面W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において被処理ウェハWの表裏面が反転される(図13の工程A5)。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にて反転される。
その後、反転された被処理ウェハWは、第3の搬送装置51により再び検査装置7に搬送され、非接合面Wの検査が行われる(図13の工程A6)。そして、非接合面W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によって非接合面洗浄装置41に搬送され、非接合面Wの洗浄が行われる(図13の工程A7)。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13の工程A8)。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A2で接合面W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13の工程A9)。
被処理ウェハWに上述した工程A2〜A9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2の搬送装置34によって第2の洗浄装置32に搬送される。ここで、剥離後の支持ウェハSは、剥離装置30の第2の保持部150によって上面側すなわち非接合面S側が保持された状態となっており、第2の搬送装置34は、支持ウェハSの接合面S側を下方から非接触で保持する。そして第2の搬送装置34は、保持した支持ウェハSを第2の洗浄装置32に搬入した後、支持ウェハSを反転させる。これにより、支持ウェハSは、接合面Sが上方を向いた状態で載置される。そして、第2の洗浄装置32において、支持ウェハSの接合面Sが洗浄される(図13の工程A10)。かかる洗浄処理によって、支持ウェハSの接合面Sに残存する接着剤Gが除去される。
その後、接合面S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13の工程A11)。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。
次に、上述した工程A1における被処理ウェハ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、第1の搬送装置20によって剥離装置30に搬入された重合ウェハTは、図15に示すように予め待機していた受渡部220に受け渡される(図14の工程A101)。受渡部220に受け渡された重合ウェハTは、ガイド部224によって、第1の保持部110に対して所定の位置に位置するように位置調節される。なお、このとき、第1の保持部110は受渡部220の下方に位置している。そして第1の保持部110では、吸着面111aの複数の孔が目詰まりするのを抑制するため、気体供給源116から吸着面111aに供給された気体が噴出している。
その後、図16に示すように第1の保持部110を上昇させ、受渡部220から第1の保持部110に重合ウェハTが受け渡される(図14の工程A102)。このとき、第1の保持部110の吸着面111aからは気体が噴出しており、重合ウェハTは第1の保持部110から浮上した状態で当該第1の保持部110に保持される。なお、重合ウェハTと吸着面111aとの隙間は微小であり、重合ウェハTは第1の保持部110に適切に保持される。
その後、図17に示すように第1の保持部110をさらに上昇させ、位置調節部200によって第1の保持部110に保持された重合ウェハTを所定の位置に位置調節する(図14の工程A103)。具体的には、回転移動機構202によってアーム部201を回転移動させる。このとき、アーム部201の長手方向の長さが適切に設定されており、回転移動中のアーム部201がダイシングフレームFに干渉することはない。位置調節部200のアーム部201がそれぞれ回転移動機構202によって回転移動させられると、アーム部201の先端部が支持ウェハSの側面に当接する。これにより、重合ウェハTは、所定の位置に位置調節される。しかも、アーム部201が支持ウェハSの側面に当接するので、製品となる被処理ウェハWが損傷を被ることはない。
なお工程A103では、工程A102に引き続き、第1の保持部110の吸着面111aから気体が噴出しており、重合ウェハTは第1の保持部110から浮上している。かかる場合、重合ウェハTが移動し易くなり、位置調節部200による重合ウェハTの位置調節を円滑に行うことができる。
その後、第1の保持部110においてバルブ114を切り替え、気体供給源116からの気体の供給を停止し、吸気装置115による111aの吸引を開始する。そして図18に示すように第1の保持部110によって、被処理ウェハWをダイシングテープPを介して吸着保持する(図14の工程A104)。
その後、図18に示すように第1の保持部110をさらに上昇させ、当該第1の保持部110に保持された重合ウェハTを剥離処理が行われる所定の位置に配置する。このとき、押し下げ部210によってダイシングフレームFが重合ウェハTに対して鉛直方向下方に押し下げられる(図14の工程A105)。これにより、重合ウェハTの側面側には、剥離誘引部230が侵入可能な空間が形成される。
その後、図19に示すように剥離誘引部230を上記した空間に侵入させつつ、図9〜図11を参照して説明した剥離誘引処理を行う(図14の工程A106)。これにより、重合ウェハTの一端S1側の側面に剥離開始部位M(図10参照)が形成される。
なお、上述したように、例えば支持ウェハSと接着剤Gとの接着力が比較的強い場合には、工程A106の処理においてさらに回転機構130を回転させ、第1の保持部110を鉛直軸回りに例えば360度回転させるようにしてもよい。これにより、剥離開始部位Mが支持ウェハSの接合面Sの全周に亘って形成されることとなり、支持ウェハSを被処理ウェハWから剥がし易くすることができる。
その後、図20に示すように第1〜第3の吸着移動部160、170、180の吸着パッド161、171、181を、支持ウェハSの近傍まで降下させる(図14の工程A107)。
その後、図21に示すように第1の吸着移動部160を用いて支持ウェハSの非接合面Sを吸着保持する(図14の工程A108)。上述したように、第1の吸着移動部160は、剥離開始部位Mに対応する支持ウェハSの一端S1側の周縁部を吸着保持する。
続いて、第1の吸着移動部160の吸着パッド161を上昇させる(図14の工程A109)。すなわち、剥離開始部位Mに対応する支持ウェハSの一端S1側の周縁部を引っ張る。これにより、支持ウェハSが、その周縁部から中心部へ向けて被処理ウェハWから連続的に剥離し始める。
そして、計測部250によって計測された、所定の測定基準位置から支持ウェハSまでの距離d1がしきい値D1未満か否かが判定される(図14の工程A110)。距離d1がしきい値D1以上の場合(図14の工程A110、No)、支持ウェハSの第2の吸着移動部170によって吸着される領域は未だ被処理ウェハWから剥離されていないと判定され、工程A110の処理を繰り返す。
他方、距離d1がしきい値D1未満の場合(図14の工程A110、Yes)、支持ウェハSの第2の吸着移動部170によって吸着される領域が被処理ウェハWから剥離されたと判定される。そして、図22に示すように第2の吸着移動部170を下降させ、第2の吸着移動部170を用いて支持ウェハSの非接合面Sを吸着保持する(図14の工程A111)。上述したように、第2の吸着移動部170は、支持ウェハSの一端S1側の周縁部よりも中央部寄りの領域を吸着保持する。
その後、図23に示すうように第2の吸着移動部170の吸着パッド171を上昇させる(図14の工程A112)。すなわち、支持ウェハSの一端S1側の周縁部を引っ張りつつ、支持ウェハSの中央部付近をさらに引っ張る。
続いて、計測部260によって計測された、所定の測定基準位置から支持ウェハSまでの距離d2がしきい値D2未満か否かが判定される(図14の工程A113)。距離d2がしきい値D2以上の場合(図14の工程A113、No)、支持ウェハSの第3の吸着移動部180によって吸着される領域は未だ被処理ウェハWから剥離されていないと判定され、工程A113の処理を繰り返す。
他方、距離d2がしきい値D2未満の場合(図14の工程A113、Yes)、支持ウェハSの第3の吸着移動部180によって吸着される領域が被処理ウェハWから剥離されたと判定される。そして、図24に示すように第3の吸着移動部180を下降させ、第3の吸着移動部180を用いて支持ウェハSの非接合面Sを吸着保持する(図14の工程A114)。上述したように、第3の吸着移動部180は、支持ウェハSの他端S2側の周縁部を吸着保持する。
その後、第3の吸着移動部180の吸着パッド181を上昇させる(図14の工程A115)。すなわち、剥離装置30は、支持ウェハSの一端S1側の周縁部及び支持ウェハSの中央部付近を引っ張りつつ、支持ウェハSの他端S2側の周縁部をさらに引っ張る。これにより、支持ウェハSが被処理ウェハWから剥離する。
その後、図25に示すように第2、第3の吸着移動部170、180のみを上昇させ、あるいは、第1、第2の吸着移動部160、170のみを降下させるなどして支持ウェハSを水平にし、鋭利部材231を後退させる。こうして、剥離装置30における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A102において第1の保持部110で重合ウェハTを保持した後、工程A103において重合ウェハTのうち支持ウェハSの側面に位置調節部200のアーム部201を当接させて、第1の保持部110における重合ウェハTの位置調節を行うことができる。このように第1の保持部110に対して重合ウェハTが適切な位置に保持されるので、その後に重合ウェハTを剥離する際、当該重合ウェハTを被処理ウェハWと支持ウェハSに適切に剥離することができる。
ここで、ダイシングフレームに保持された重合ウェハの剥離処理において、ダイシングフレームの位置調節を行うことにより、重合ウェハの位置調節を行うことも考えられる。しかしながら、ダイシングテープ上に重合ウェハを適切に載置することができず、ダイシングフレームに対する重合ウェハの位置がばらつく場合がある。また、ダイシングフレーム自体の寸法精度もばらつく場合がある。かかる場合、ダイシングフレームを位置調節しても、当該ダイシングフレームに保持された重合ウェハを適切に位置調節できるとは限らず、その重合ウェハの位置調節の精度は低くなる。
この点、本実施の形態では、工程A103において位置調節部200のアーム部201を重合ウェハTの側面(支持ウェハSの側面)に当接させ、重合ウェハT自体の位置調節を行っているので、当該重合ウェハTの位置調節を精度よく行うことができる。
また、工程A103において重合ウェハTの位置調節を行う際、アーム部201は支持ウェハSの側面に当接するので、製品となる被処理ウェハWが損傷を被るのを抑制することができる。
また、工程A103において重合ウェハTの位置調節を行う際、第1の保持部110の吸着面111aから気体が噴出しており、重合ウェハTは第1の保持部110から浮上しているので、重合ウェハTが移動し易くなる。このため、位置調節部200による重合ウェハTの位置調節を円滑に行うことができる。
さらに、工程A101において重合ウェハTが受渡部220に受け渡された際、ガイド部224によって、第1の保持部110に対する重合ウェハTの位置調節がされる。このように工程A103での位置調節に加えて、工程A101でも位置調節が行われるので、第1の保持部110に対する重合ウェハTの位置調節をより適切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32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32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32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。
また、以上の実施の形態の剥離装置30において、剥離誘引部230の鋭利部材231は移動機構232に対して着脱自在に構成されていてもよい。鋭利部材231は、剥離する重合ウェハTの条件、例えば接着剤Gの材質や厚み等によって種々の部材を使い分けるのが好ましい。例えば鋭利部材231は、ギロチンカット方式の部材であってもよいし、例えば厚みが0.25mm〜0.5mmの薄刃の部材であってもよい。いずれの場合であっても、鋭利部材231の着脱が自在であれば、適切な鋭利部材231を選択することができ、剥離処理をより適切に行うことができる。
以上の実施の形態の剥離装置30において、位置調節部200の調整は、例えば図26に示す治具300を用いて行うことができる。治具300は、調整部301と位置決め部302を有している。
調整部301は、重合ウェハT(支持ウェハS)と平面視において同形状を有している。また調整部301は、治具300が第1の保持部110に載置された際に、当該調整部301の表面高さが重合ウェハTと同じ高さになるように構成されている。
位置決め部302の外形は、第1の保持部110の外径よりも大きい。また位置決め部302の下面には、第1の保持部110の外形に適合する窪み部303が形成されている。かかる場合、治具300を第1の保持部110に載置する際、治具300の中心と第1の保持部110の中心を別途の手段で合わせこむ必要がない。そして、窪み部303に第1の保持部110が嵌め込まれて、治具300は第1の保持部110の適切な位置に保持される。
かかる場合、第1の保持部110で治具300が保持された状態で、工程A103において位置調節部200が重合ウェハTの位置調節を行う場合と同様に、回転移動機構202によってアーム部201を回転移動させ、調整部301の側面に当接させる。このアーム部201の位置を正として、当該アーム部201の位置が適切調整される。このように治具300による位置調節部200の調整を定期的に行うことで、工程A103における重合ウェハTの位置調節をより適切に行うことができ、当該重合ウェハTの剥離処理をより適切に行うことができる。
なお、本発明の重合ウェハTの位置調節方法は、上記実施の形態のように剥離装置30において、ダイシングフレームFに保持された重合ウェハTを常温で剥離する場合に限らず適用できる。例えばダイシングフレームFに保持された重合ウェハTを加熱して剥離する際に、当該重合ウェハTの位置調節を行う場合にも本発明を適用できる。また、例えばダイシングフレームに保持されていない重合ウェハTを剥離する際に、当該重合ウェハTの位置調節を行う場合にも本発明を適用できる。
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。
以上の実施の形態では、接着剤Gで接合された重合ウェハTを被処理ウェハWと支持ウェハSに剥離する場合について説明したが、本発明は他の重合ウェハTの剥離に用いられてもよい。例えば被処理ウェハWがSOI(Silicon On Insulater)ウェハであってもよい。被処理ウェハW上には、例えばSiOからなる絶縁膜が形成されている。
かかる場合、剥離システム1には、重合ウェハTを熱処理する熱処理装置(図示せず)が設けられていてもよい。そして、熱処理装置で重合ウェハTが所定の温度に熱処理された後、剥離装置30において重合ウェハTが被処理ウェハWと支持ウェハSに剥離される。なお、本実施の形態では、剥離後の被処理ウェハWを洗浄する第1の洗浄装置31と、剥離後の支持ウェハSを洗浄する第2の洗浄装置32を省略してもよい。
また、以上の剥離システム1の構成は任意に設計することができる。例えば剥離システム1において、上述した後処理ステーション4を省略し、被処理ウェハWに対する後処理を剥離システム1の外部で行ってもよい。或いは必要に応じて、剥離システム1におけるエッジカット装置33を省略してもよい。さらに、剥離システム1に、重合ウェハ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設け、当該剥離システム1の内部で重合ウェハTにダイシングフレームFを取り付けてもよい。
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 剥離処理ステーション
20 第1の搬送装置
30 剥離装置
60 制御部
110 第1の保持部
111 本体部
111a 吸着面
150 第2の保持部
200 位置調節部
201 アーム部
202 回転移動機構
210 押し下げ部
211 ボールベア
220 受渡部
224 ガイド部
230 剥離誘引部
231 鋭利部材
232 移動機構
F ダイシングフレーム
G 接着剤
P ダイシングテープ
S 支持ウェハ
T 重合ウェハ
W 被処理ウェハ

Claims (18)

  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、
    重合基板を保持する保持部と、
    前記保持部に保持された重合基板の側面に対して進退自在であり、当該重合基板の側面に当接して重合基板の位置調節を行う複数の位置調節部と、を有することを特徴とする、剥離装置。
  2. 前記保持部は、重合基板のうち被処理基板を保持し、
    前記位置調節部は、前記保持部に保持された重合基板のうち支持基板の側面に当接して、重合基板の位置調節を行うことを特徴とする、請求項1に記載の剥離装置。
  3. 前記保持部の表面には、気体を噴出する複数の孔が形成されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の剥離装置。
  4. 重合基板は、環状のフレームの内側に配置されて、前記フレームの裏面と被処理基板の非接合面に貼り付けられたテープにより保持されてい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. 前記位置調節部は、前記フレームに干渉せず、且つ重合基板の側面に当接するように移動自在に構成されていることを特徴とする、請求項4に記載の剥離装置。
  6. 前記フレームを重合基板に対して鉛直方向下方に押し下げるための押し下げ部と、
    被処理基板と支持基板が剥離するきっかけとなる部位を重合基板における一端側の側面に形成する剥離誘引部と、をさらに有し、
    前記押し下げ部は、前記フレームの表面に当接するボールベアを有することを特徴とする、請求項4又は5に記載の剥離装置。
  7. 前記剥離誘引部は、鋭利部材と、重合基板における前記一端側の側面に向けて前記鋭利部材を移動させる移動機構とを有し、
    前記鋭利部材は、前記移動機構に対して着脱自在に構成されていることを特徴とする、請求項6に記載の剥離装置。
  8. 剥離装置の外部と保持部との間で重合基板を受け渡す受渡部をさらに有し、
    前記受渡部には、前記保持部に対する重合基板の位置調節を行うためのガイド部が設けられていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の剥離装置。
  9. 請求項1〜8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剥離処理ステーションと、
    前記剥離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、
    前記剥離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。
  10. 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、
    重合基板を保持部で保持する基板保持工程と、
    その後、前記保持部に保持された重合基板の側面に対して複数の位置調節部を当接させて、重合基板の位置調節を行う位置調節工程と、
    その後、前記保持部で位置調節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工程と、を有することを特徴とする、剥離方法。
  11. 前記基板保持工程において、重合基板のうち被処理基板を前記保持部で保持し、
    前記位置調節工程において、前記保持部に保持された重合基板のうち支持基板の側面に対して前記複数の位置調節部を当接させて、重合基板の位置調節を行うことを特徴とする、請求項10に記載の剥離方法。
  12. 前記基板保持工程と前記位置調節工程において、前記保持部の表面から重合基板に気体が噴出され、重合基板は前記保持部から浮上していることを特徴とする、請求項10又は11に記載の剥離方法。
  13. 重合基板は、環状のフレームの内側に配置されて、前記フレームの裏面と被処理基板の非接合面に貼り付けられたテープにより保持されていることを特徴とする、請求項10〜12のいずれかに記載の剥離方法。
  14. 前記位置調節工程において、前記位置調節部は、前記フレームに干渉しないように、重合基板の側面に当接するまで移動することを特徴とする、請求項13に記載の剥離方法。
  15. 前記剥離工程において、押し下げ部のボールベアを前記フレームの表面に当接させて、当該フレームを重合基板に対して鉛直方向下方に押し下げた後、剥離誘引部によって、被処理基板と支持基板が剥離するきっかけとなる部位を重合基板における一端側の側面に形成することを特徴とする、請求項13又は14に記載の剥離方法。
  16. 前記基板保持工程の前に、剥離装置の外部から保持部に受渡部によって重合基板を受け渡す基板受渡工程をさらに有し、
    前記基板受渡工程において、前記受渡部で重合基板が保持される際、当該受渡部に設けられたガイド部によって前記保持部に対する重合基板の位置調節が行われることを特徴とする、請求項10〜15のいずれかに記載の剥離方法。
  17. 請求項10〜16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。
  18. 請求項17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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