JP2016143809A - 剥離装置、剥離システム、剥離方法、プログラム、および情報記憶媒体 - Google Patents

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Abstract

【課題】剥離起点の形成による基板の破損を抑制した、剥離装置の提供。
【解決手段】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であって、前記第１基板と前記第２基板との間に剥離起点としての切込みを形成する刃部と、前記刃部の刃先の状態を検査する検査部とを備え、前記検査部は、前記刃部の刃先を撮像する撮像部と、前記撮像部の画像を画像処理する画像処理部とを有する、剥離装置。
【選択図】図７

Description

本発明は、剥離装置、剥離システム、剥離方法、プログラム、および情報記憶媒体に関する。
近年、例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基板の大口径化および薄板化が進んでいる。大口径で薄い基板は、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、基板に別の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、基板同士を剥離する処理が行われている。また、基板同士を剥離する際に、剥離起点を形成するため基板同士の間に刃を挿入し、切込みを形成することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１４−１６５２８１号公報
刃先が破損した刃を用いて剥離起点を形成することがあり、基板が破損することがあった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、剥離起点の形成による基板の破損を抑制した、剥離装置の提供を主な目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
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であって、
前記第１基板と前記第２基板との間に剥離起点としての切込みを形成する刃部と、
前記刃部の刃先の状態を検査する検査部とを備え、
前記検査部は、前記刃部の刃先を撮像する撮像部と、前記撮像部の画像を画像処理する画像処理部とを有する、剥離装置が提供される。
本発明の一態様によれば、剥離起点の形成による基板の破損を抑制した、剥離装置が提供される。
一実施形態による剥離システムの概略を示す平面図である。 一実施形態による重合基板の平面図である。 一実施形態による重合基板の断面図である。 図３の一部拡大図である。 一実施形態による剥離方法のフローチャートである。 一実施形態による剥離装置の断面図である。 一実施形態による検査部の側面図である。 一実施形態による撮像部が撮像する撮像領域を示す平面図であって、図１４に示す状態での刃部と重合基板との位置関係を示す平面図である。 一実施形態による撮像部が撮像した画像を示す図である。 一実施形態による剥離方法のフローチャートである。 フレーム保持部がフレームを保持した状態の一例を示す図である。 図１１の状態からフレーム保持部を下降させ、基板保持部がテープを介して被処理基板を保持した状態の一例を示す図である。 図１２の状態から刃部を挿入方向に移動させ、刃部を重合基板に当接させた状態の一例を示す図である。 図１３の状態から刃部を挿入方向にさらに移動させた状態の一例を示す図である。 図１４の状態から刃部を挿入方向にさらに移動させると共に、基板保持部およびフレーム保持部を下降させた状態の一例を示す図である。 基板外周保持部および基板中央保持部によって支持基板を保持した状態の一例を示す図である。 図１６の状態から基板外周保持部を上昇させた状態の一例を示す図である。 図１７の状態から基板外周保持部および基板中央保持部を上昇させた状態の一例を示す図である。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。以下の説明において、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに垂直な方向であり、Ｘ方向およびＹ方向は水平方向、Ｚ方向は鉛直方向である。
図１は、一実施形態による剥離システムの概略を示す平面図である。図２は、一実施形態による重合基板の平面図である。図３は、一実施形態による重合基板の断面図である。図４は、図３の一部拡大図である。
剥離システム１は、被処理基板Ｗと支持基板Ｓとを接合層Ｇを介して接合させた重合基板Ｔを、被処理基板Ｗと支持基板Ｓとに剥離する。また、剥離システム１は、剥離後の被処理基板Ｗの接合面を洗浄し、その接合面に付着した接合層Ｇの残留屑を除去する。
被処理基板Ｗが特許請求の範囲に記載の第１基板に対応し、支持基板Ｓが特許請求の範囲に記載の第２基板に対応する。尚、被処理基板Ｗが第２基板に、支持基板Ｓが第１基板に対応してもよい。
被処理基板Ｗは、素子、回路、端子などが形成されたものである。素子、回路、端子などが形成される面が接合面とされる。被処理基板Ｗの接合面とは反対側の面（以下、非接合面ともいう）は接合後に研磨されており、被処理基板Ｗは薄板化されている。研磨の後、被処理基板Ｗの非接合面に、表面電極、貫通電極などが形成されていてもよい。尚、被処理基板Ｗは、複数の基板を積層したものでもよい。
支持基板Ｓは、被処理基板Ｗと接合され、被処理基板Ｗを一時的に補強する。支持基板Ｓは、被処理基板Ｗの研磨後に、被処理基板Ｗから剥離される。剥離された支持基板Ｓは、洗浄された後、別の被処理基板Ｗと接合されてもよい。
接合層Ｇは、被処理基板Ｗと支持基板Ｓとを接合する。接合層Ｇは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれを含んでもよい。また、接合層Ｇは、単層構造、複数層構造のいずれでもよい。
重合基板Ｔは、図２〜図４に示すように、フレームＦの内周部に固定されるテープＰに貼り付けられ、フレームＦに保持される。テープＰは、フレームＦの開口部を覆う。フレームＦとしては例えばダイシングフレームが用いられ、テープＰとしては例えばダイシングテープが用いられる。
重合基板Ｔは、フレームＦに保持された状態で、被処理基板Ｗと支持基板Ｓとに剥離される。剥離後の被処理基板Ｗは、フレームＦに保持された状態のまま、洗浄処理に供される。この洗浄処理では、被処理基板Ｗの接合面に付着する接合層Ｇの残留屑を除去する。
剥離システム１は、図１に示すように、第１処理ブロック１０と、第２処理ブロック２０と、制御装置３０と、出力装置４０とを備える。
第１処理ブロック１０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。第１処理ブロック１０は、搬入出ステーション１１と、第１搬送装置１２と、待機装置１３と、剥離装置１５と、第１洗浄装置１６とを備える。
搬入出ステーション１１は、外部との間でカセットＣｔ、Ｃｗを搬出入させる。搬入出ステーション１１はカセット載置台を有し、このカセット載置台は複数の載置部１１ａ、１１ｂを含む。これらの載置部１１ａ、１１ｂにカセットＣｔ、Ｃｗが載置される。カセットＣｔは重合基板Ｔを、カセットＣｗは剥離後の被処理基板Ｗをそれぞれ複数収容する。重合基板Ｔおよび剥離後の被処理基板Ｗは、フレームＦに保持された状態で、カセットＣｔ、Ｃｗに収容される。
第１搬送装置１２は、重合基板Ｔまたは剥離後の被処理基板Ｗを搬送する。第１搬送装置１２は、搬送アーム部と、基板保持部とを備える。搬送アーム部は、水平方向に移動自在とされ、鉛直方向に昇降自在とされ、且つ、鉛直軸を中心に旋回自在とされる。基板保持部は、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。第１搬送装置１２は、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。
待機装置１３は、処理待ちの重合基板Ｔを一時的に待機させておく。待機装置１３は載置台を含む。この載置台には、重合基板Ｔが載置される。載置台にはＩＤ読取装置が設けられ、ＩＤ読取装置は、フレームＦのＩＤ（Identification）を読み取り、重合基板Ｔを識別する。
剥離装置１５は、重合基板Ｔを被処理基板Ｗと支持基板Ｓとに剥離する。重合基板Ｔは、フレームＦに保持された状態で、被処理基板Ｗと、支持基板Ｓとに剥離される。剥離後の被処理基板Ｗは、フレームＦに保持された状態のままとされる。剥離装置１５の詳細については、後述する。
第１洗浄装置１６は、剥離後の被処理基板Ｗを洗浄する。剥離後の被処理基板Ｗは、非接合面をテープＰに貼り付けた状態で、洗浄される。この洗浄によって、被処理基板Ｗの接合面に付着する接合層Ｇの残留屑が除去される。
一方、第２処理ブロック２０は、剥離後の支持基板Ｓに対する処理を行う。第２処理ブロック２０は、受渡装置２１と、第２洗浄装置２２と、第２搬送装置２３と、搬出ステーション２４とを備える。
受渡装置２１は、剥離後の支持基板Ｓを剥離装置１５から受け取り、第２洗浄装置２２へ渡す。
第２洗浄装置２２は、剥離後の支持基板Ｓを洗浄する。第２洗浄装置２２としては、例えば特開２０１３−０３３９２５号公報に記載の洗浄装置が用いられる。
第２搬送装置２３は、洗浄後の支持基板Ｓを搬出ステーション２４に搬送する。第２搬送装置２３は、第１搬送装置１２と同様に、搬送アーム部と、基板保持部とを備える。第２搬送装置２３に備えられる基板保持部は、例えば支持基板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。
搬出ステーション２４は、外部との間でカセットＣｓを搬入出させる。搬出ステーション２４はカセット載置台を有し、このカセット載置台は複数の載置部２４ａ、２４ｂを有する。これらの載置部２４ａ、２４ｂにカセットＣｓが載置される。カセットＣｓは剥離後の支持基板Ｓを複数収容する。
制御装置３０は、メモリなどの記録媒体３１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３２などを含むコンピュータで構成され、記録媒体３１に記憶されたプログラム（レシピとも呼ばれる）をＣＰＵ３２に実行させることにより各種処理を実現させる。尚、制御装置３０は、図１では剥離装置１５とは別に設けられるが、剥離装置１５の一部であってもよい。
制御装置３０のプログラムは、情報記憶媒体に記憶され、情報記憶媒体からインストールされる。情報記憶媒体としては、例えば、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スク（ＭＯ）、メモリーカードなどが挙げられる。尚、プログラムは、インターネットを介してサーバからダウンロードされ、インストールされてもよい。
出力装置４０としては、例えば画像を表示するディスプレイ、音を出力するスピーカなどが用いられる。尚、出力装置４０は、図１では剥離装置１５とは別に設けられるが、剥離装置１５の一部であってもよい。出力装置４０が特許請求の範囲に記載の出力部に対応する。
次に、図５を参照して、上記剥離システム１を用いた剥離方法について説明する。図５は、一実施形態による剥離方法のフローチャートである。ここでは、被処理基板Ｗに着目して剥離方法を説明する。
剥離方法は、搬入工程Ｓ１１、剥離工程Ｓ１２、洗浄工程Ｓ１３、および搬出工程Ｓ１４などを有する。これらの工程は、制御装置３０による制御下で実施される。
搬入工程Ｓ１１では、第１搬送装置１２が重合基板Ｔを載置部１１ａ上のカセットＣｔから待機装置１３に搬送し、次いで、待機装置１３から剥離装置１５に搬送する。
剥離工程Ｓ１２では、剥離装置１５が重合基板Ｔを被処理基板Ｗと支持基板Ｓとに剥離する。重合基板Ｔは、フレームＦに保持された状態で、被処理基板Ｗと、支持基板Ｓとに剥離される。剥離後の被処理基板Ｗは、フレームＦに保持された状態のままとされる。剥離後、第１搬送装置１２が被処理基板Ｗを剥離装置１５から第１洗浄装置１６に搬送する。
洗浄工程Ｓ１３では、第１洗浄装置１６が剥離後の被処理基板Ｗを洗浄する。剥離後の被処理基板Ｗは、非接合面をテープＰに貼り付けた状態で、洗浄される。この洗浄によって、被処理基板Ｗの接合面に付着する接合層Ｇの残留屑が除去される。
搬出工程Ｓ１４では、第１搬送装置１２が剥離後の被処理基板Ｗを載置部１１ｂ上のカセットＣｗに搬送する。
このようにして、剥離後の被処理基板Ｗは、第１洗浄装置１６において洗浄され、その後、カセットＣｗに収容される。この間、剥離後の支持基板Ｓは、第２洗浄装置２２において洗浄され、その後、カセットＣｓに収容される。
尚、剥離システム１は、上記構成に限定されない。例えば、剥離システム１は、マウント装置を有してもよい。マウント装置は、フレームＦの内周部に固定されたテープＰに対し重合基板Ｔを貼り付ける。剥離システム１の外部ではなく、剥離システム１の内部で、重合基板Ｔのマウントが行われる。また、剥離システム１は、各種の検査装置を有してもよい。検査装置としては、例えば、洗浄後の被処理基板Ｗや洗浄後の支持基板Ｓの残渣の有無を検査する検査装置、洗浄後の被処理基板の素子などの電気特性を検査する検査装置が挙げられる。
次に、図６〜図９を参照して、上記剥離装置１５の詳細について説明する。図６は、一実施形態による剥離装置の断面図である。図７は、一実施形態による検査部の側面図である。図８は、一実施形態による撮像部が撮像する撮像領域を示す平面図であって、図１４に示す状態での刃部と重合基板との位置関係を示す平面図である。図９は、一実施形態による撮像部が撮像した画像を示す図である。図９において、図面を見やすくするため、暗部にハッチングを施す。
剥離装置１５は、処理容器１００を備える。処理容器１００の側面には搬入出口（図示せず）が形成され、搬入出口には例えば開閉シャッタが設けられる。搬入出口は、処理容器１００の第１搬送装置１２側の側面と、処理容器１００の受渡装置２１側の側面とにそれぞれ設けられる。重合基板Ｔは、搬入出口を介して処理容器１００の内部に搬入され、その内部において被処理基板Ｗと支持基板Ｓとに剥離される。その後、被処理基板Ｗ、支持基板Ｓが、搬入出口を介して処理容器１００の外部に搬出される。
剥離装置１５は、処理容器１００の内部に、第１保持部１１０、第２保持部１２０、剥離起点形成部１３０、および検査部１４０（図７参照）の一部（例えば光源部１４１、撮像部１４２、撮像部位変更部１４５）を備える。また、剥離装置１５は、処理容器１００の外部に、検査部１４０の残部（例えば画像処理部１４７）を備える。
第１保持部１１０は、テープＰを介して被処理基板Ｗを下方から保持すると共に、フレームＦを下方から保持する。第１保持部１１０は、基板保持部１１１、支柱部１１２、フレーム保持部１１３、昇降駆動部１１５、回転昇降ベース部１１７、および回転昇降駆動部１１８を有する。
基板保持部１１１は、テープＰを介して被処理基板Ｗを下方から保持する。基板保持部１１１は、例えばポーラスチャックで構成され、テープＰを介して被処理基板Ｗを真空吸着する。基板保持部１１１は、支柱部１１２を介し回転昇降ベース部１１７に固定される。
フレーム保持部１１３は、フレームＦを下方から保持する。フレーム保持部１１３は、例えば真空吸着パッドで構成され、フレームＦを真空吸着する。フレーム保持部１１３は、フレームＦの周方向に間隔をおいて複数（例えば４つ）設けられる。
昇降駆動部１１５は、回転昇降ベース部１１７に取り付けられ、基板保持部１１１に対し複数のフレーム保持部１１３を一体的に昇降させる。昇降駆動部１１５は、例えばシリンダで構成される。
回転昇降駆動部１１８は、処理容器１００の床部に取り付けられる。回転昇降駆動部１１８は、鉛直軸周りに、回転昇降ベース部１１７を回転させることで、基板保持部１１１およびフレーム保持部１１３を一体的に回転させる。また、回転昇降駆動部１１８は、回転昇降ベース部１１７を昇降させることで、基板保持部１１１およびフレーム保持部１１３を一体的に昇降させる。
第２保持部１２０は、支持基板Ｓを上方から保持する。第２保持部１２０は、固定ベース部１２１、基板外周保持部１２２、基板外周移動部１２３、基板中央保持部１２４、および基板中央移動部１２５を備える。
固定ベース部１２１は、処理容器１００の天井部に対し固定される。固定ベース部１２１には、基板外周移動部１２３および基板中央移動部１２５が取り付けられる。
基板外周保持部１２２は、支持基板Ｓの外周部（詳細には後述の剥離起点の近傍）を上方から吸着する。基板外周保持部１２２は、例えば真空吸着パッドで構成され、支持基板Ｓの外周部を上方から真空吸着する。
基板外周移動部１２３は、固定ベース部１２１に取り付けられ、固定ベース部１２１に対し基板外周保持部１２２を昇降させることにより、支持基板Ｓの外周部を昇降させる。基板外周移動部１２３は、例えばシリンダで構成される。
基板中央保持部１２４は、支持基板Ｓの中央部を上方から吸着する。基板中央保持部１２４は、例えば真空吸着パッドで構成され、支持基板Ｓの中央部を上方から真空吸着する。
基板中央移動部１２５は、固定ベース部１２１に取り付けられ、固定ベース部１２１に対し基板中央保持部１２４を昇降させることにより、支持基板Ｓの中央部を昇降させる。基板中央移動部１２５は、例えばシリンダで構成される。
剥離装置１５は、詳しくは後述するが、第１保持部１１０および第２保持部１２０によって重合基板Ｔを上下両側から保持し、基板外周保持部１２２を基板中央保持部１２４よりも先に上昇させることで、支持基板Ｓと被処理基板Ｗとを剥離起点から徐々に剥離する。
剥離起点形成部１３０は、支持基板Ｓと被処理基板Ｗとの間に剥離起点としての切込みを形成する。剥離起点形成部１３０は、例えば固定ベース部１２１に取り付けられる。剥離起点形成部１３０は、刃部１３１、Ｚ方向移動部１３２、Ｙ方向移動部１３３、Ｘ方向移動部１３４を備える。
刃部１３１は、支持基板Ｓと被処理基板Ｗとの間に挿入され、その間に剥離起点としての切込みを形成する。刃部１３１は例えば図７および図８に示すように矩形板状に形成され、刃部１３１の長手方向はＸ方向とされ、刃部１３１の挿入方向はＹ方向とされる。尚、刃部１３１の形状は、矩形板状に限定されず、例えば円板状などでもよい。
Ｚ方向移動部１３２、Ｙ方向移動部１３３、Ｘ方向移動部１３４は、それぞれ、モータおよびモータの回転運動を直線運動に変換するボールねじ、またはシリンダなどで構成される。
Ｚ方向移動部１３２は、第１保持部１１０や第２保持部１２０に対し刃部１３１をＺ方向に移動させ、刃部１３１の高さを調整する。
Ｙ方向移動部１３３は、第１保持部１１０や第２保持部１２０に対し刃部１３１をＹ方向に移動させ、刃部１３１を支持基板Ｓと被処理基板Ｗとの間に挿入させる。
Ｘ方向移動部１３４は、第１保持部１１０や第２保持部１２０に対し刃部１３１をＸ方向に移動させ、刃部１３１の刃先１３１ａの切込み開始位置を変更させる。刃先１３１ａの切込み開始位置とは、刃先１３１ａのうち最初に重合基板Ｔに当接される部分の位置のことである。Ｘ方向移動部１３４が特許請求の範囲に記載の位置変更部に対応する。
尚、刃部１３１の形状が円板状の場合、刃部１３１を回転させることで、刃先１３１ａの切込み開始位置を変更できる。
検査部１４０は、刃先１３１ａの状態を検査する。検査項目としては、例えば欠陥の有無、欠陥の位置などが挙げられる。検査部１４０は、例えば図７に示すように、光源部１４１、撮像部１４２、撮像部位変更部１４５、および画像処理部１４７などを有する。
光源部１４１は、刃先１３１ａに対し光を照射する。光源部１４１は、図７に示すように面光源であるが、点光源でもよい。
撮像部１４２は、刃先１３１ａを撮像する。撮像部１４２は、撮像素子１４３、プリズム１４４などを有する。撮像素子１４３は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）で構成される。撮像素子１４３は、プリズム１４４などを介して、刃先１３１ａを撮像する。プリズム１４４は、光路を折り曲げる。尚、プリズム１４４は、なくてもよい。
撮像部１４２は、刃先１３１ａの細部を拡大して撮像できるように、刃先１３１ａを部分的に撮像する。撮像部１４２は、例えば図８に示すように、刃先１３１ａのうち最初に重合基板Ｔに当接される部分を撮像する。この部分は、剥離起点形成時に他の部分よりも高い荷重を受けるため、破損しやすい。
撮像部１４２は、刃部１３１を基準として、光源部１４１とは反対側に配設される。撮像部１４２が撮像する画像１４２Ｐは、図９に示すように暗部１４２Ｐ−１と明部１４２Ｐ−２とを有する。暗部１４２Ｐ−１は、光源部１４１からの光が刃部１３１によって遮られることで形成される。一方、明部１４２Ｐ−２は、光源部１４１からの光が刃部１３１の外を通過することで形成される。暗部１４２Ｐ−１と明部１４２Ｐ−２との境界線１４２Ｐ−３が、刃先１３１ａを表す。
撮像部位変更部１４５は、撮像部１４２が撮像する刃先１３１ａの撮像部位を変更する。撮像部位変更部１４５は、例えばモータ、およびモータの回転運動を直線運動に変換するボールねじなどで構成される。撮像部位変更部１４５は、例えば刃先１３１ａに沿う方向（図８では、Ｘ方向）に撮像部１４２を移動させることで、刃先１３１ａの撮像部位を変更する。撮像部位の異なる画像が複数得られる。
撮像部位変更部１４５は、撮像部１４２を移動させる場合、撮像部１４２と一体的に光源部１４１を移動させてもよい。光源部１４１を移動させる場合としては、光源部１４１が点光源の場合が挙げられる。光源部１４１が面光源であってＸ方向に長い場合、光源部１４１の移動は不要である。
尚、本実施形態の撮像部位変更部１４５は、撮像部１４２を移動させるが、撮像部１４２と刃部１３１のいずれを移動させてもよく、両方を移動させてもよい。刃部１３１をＸ方向に移動させる場合、Ｘ方向移動部１３４が撮像部位変更部１４５を兼ねてよい。また、刃部１３１の形状が円板状の場合、刃部１３１を回転させることで、刃部１３１の撮像部位の変更を変更できる。
撮像部位変更部１４５は、撮像部１４２と刃部１３１との相対的な位置を検出する位置センサを含んでよい。位置センサは、その検出結果を、画像処理部１４７および制御装置３０に出力する。制御装置３０は、位置センサの検出結果に基づき、撮像部１４２が撮像する刃先１３１ａの撮像部位を制御する。
尚、本実施形態では、画像処理部１４７と制御装置３０とが別に設けられるが、制御装置３０が画像処理部１４７を兼ねてもよい。
画像処理部１４７は、撮像部１４２の画像１４２Ｐを画像処理することで、刃先１３１ａの状態を検査する。検査項目としては、例えば欠陥の有無、欠陥の位置などが挙げられる。欠陥の有無は、例えば刃先１３１ａの形状の特徴量が所定値以上か否かに応じて判断する。特徴量としては、刃先１３１ａに形成される凹部の幅や深さ、面積などが挙げられる。欠陥の位置は、画像１４２Ｐにおける凹部の位置、撮像部１４２と刃部１３１との相対的な位置などに基づいて算出できる。
画像処理部１４７は、例えば、暗部１４２Ｐ−１と明部１４２Ｐ−２との境界線１４２Ｐ−３を検出する。境界線１４２Ｐ−３において輝度が急激に変化するため、境界線１４２Ｐ−３が明瞭である。境界線１４２Ｐ−３は刃先１３１ａを表す。画像処理部１４７は、刃先１３１ａの実際の形状を表す境界線１４２Ｐ−３と、刃先１３１ａの規格形状を表す線１４２Ｐ−４とを比較することで、刃先１３１ａの形状の特徴量を算出する。
尚、周辺の明るさが十分に明るい場合、光源部１４１はなくてもよい。
図１０は、一実施形態による剥離装置を用いた剥離工程の詳細を示すフローチャートである。図１１は、フレーム保持部がフレームを保持した状態の一例を示す図である。図１２は、図１１の状態からフレーム保持部を下降させ、基板保持部がテープを介して被処理基板を保持した状態の一例を示す図である。図１３は、図１２の状態から刃部を挿入方向に移動させ、刃部を重合基板に当接させた状態の一例を示す図である。図１４は、図１３の状態から刃部を挿入方向にさらに移動させた状態の一例を示す図である。図１５は、図１４の状態から刃部を挿入方向にさらに移動させると共に、基板保持部およびフレーム保持部を下降させた状態の一例を示す図である。図１６は、基板外周保持部および基板中央保持部によって支持基板を保持した状態の一例を示す図である。図１７は、図１６の状態から基板外周保持部を上昇させた状態の一例を示す図である。図１８は、図１７の状態から基板外周保持部および基板中央保持部を上昇させた状態の一例を示す図である。
剥離工程Ｓ１２は、図１０に示すように、準備工程Ｓ２１、処理工程Ｓ２２、検査工程Ｓ２３、欠陥の有無をチェックする工程Ｓ２４、および位置変更工程Ｓ２５を有する。これらの工程は、制御装置３０による制御下で行われる。
準備工程Ｓ２１では、第１保持部１１０に重合基板Ｔを保持させる。具体的には、先ず、図１１に示すように、フレーム保持部１１３が、第１搬送装置１２から処理容器１００内に搬入されたフレームＦを保持する。次いで、昇降駆動部１１５が、基板保持部１１１に対しフレーム保持部１１３を下降させる。これにより、重合基板ＴがテープＰを介して基板保持部１１１に当接する。次いで、図１２に示すように、基板保持部１１１がテープを介して重合基板Ｔを保持する。このとき、第２保持部１２０は重合基板Ｔを保持していない。
処理工程Ｓ２２では、支持基板Ｓと被処理基板Ｗとの間に刃部１３１を挿入することで剥離起点としての切込みを形成し、支持基板Ｓと被処理基板Ｗとを剥離起点から剥離させる。
剥離起点の形成では、先ず、図１３に示すように、Ｙ方向移動部１３３が刃部１３１を挿入方向に移動させ、刃部１３１の刃先１３１ａを支持基板Ｓの側面に当接させる。支持基板Ｓは被処理基板Ｗや接合層Ｇに比べて厚いため、刃部１３１の高さ調整の許容幅が広い。また、支持基板Ｓは、製品とはならないため、傷付いても問題ない。
続いて、図１４に示すように、Ｙ方向移動部１３３が刃部１３１を挿入方向にさらに距離Ｄ１だけ移動させる。支持基板Ｓの側面は丸みを帯びており、支持基板Ｓには上向きの力が作用する。これにより、剥離起点としての切込みが形成される。
続いて、図１５に示すように、Ｙ方向移動部１３３が刃部１３１を挿入方向にさらに距離Ｄ２だけ移動させる。この間、回転昇降駆動部１１８が基板保持部１１１およびフレーム保持部１１３を下降させる。これにより、被処理基板Ｗには下向きの力が作用し、切込みが拡大する。このようにして、剥離起点が形成される。
剥離起点からの剥離では、先ず、図１６に示すように、基板外周保持部１２２を下降させて重合基板Ｔに当接させると共に、基板中央保持部１２４を下降させて重合基板Ｔに当接させる。次いで、基板外周保持部１２２が重合基板Ｔの外周部（詳細には剥離起点の近傍）を保持すると共に、基板中央保持部１２４が重合基板Ｔの中央部を保持する。次いで、図１７に示すように、基板外周保持部１２２を上昇させ、剥離起点から支持基板Ｓと被処理基板Ｗとを徐々に剥離させる。続いて、図１８に示すように、基板外周保持部１２２および基板中央保持部１２４を上昇させ、外周部から中央部に剥離を進行させる。続いて、基板中央保持部１２４のみを上昇させ、あるいは、基板外周保持部１２２のみを下降させ支持基板Ｓを水平にする。この間、図１８に示すように、Ｙ方向移動部１３３が、支持基板Ｓと被処理基板Ｗとの間から刃部１３１を引き抜き、刃部１３１を元の位置に戻す。
その後、回転昇降駆動部１１８が、基板保持部１１１およびフレーム保持部１１３を一体的に回転させてもよい。被処理基板Ｗと支持基板Ｓとに跨る接合層Ｇの残留屑が存在する場合に、残留屑をねじ切ることができる。
検査工程Ｓ２３では、刃部１３１の刃先１３１ａの状態を検査する。具体的には、先ず、撮像部１４２が刃先１３１ａを撮像する。図８に示すように、撮像部１４２の撮像領域１４２Ａは、刃先１３１ａのうち最初に重合基板Ｔに当接される部分を含む。この部分は、剥離起点形成時に他の部分よりも高い荷重を受けるため、破損しやすい。次いで、画像処理部１４７が、撮像部１４２の画像１４２Ｐを画像処理し、刃先１３１ａの状態を検査する。検査項目としては、例えば欠陥の有無、欠陥の位置などが挙げられる。画像処理部１４７は、検査結果を制御装置３０に出力する。
制御装置３０は、欠陥の有無をチェックする工程Ｓ２４を行う。欠陥が無い場合（Ｓ２４、ＮＯ）、制御装置３０は今回の剥離工程Ｓ１２を終了する。一方、欠陥が有る場合（Ｓ２４、ＹＥＳ）、制御装置３０は、位置変更工程Ｓ２５を実施した後、今回の剥離工程Ｓ１２を終了する。
位置変更工程Ｓ２５では、刃先１３１ａの切込み開始位置の変更を行う。具体的には、Ｘ方向移動部１３４が、刃部１３１をＸ方向に移動させ、刃先１３１ａの切込み開始位置を変更させる。その移動量は、図１４に示すように刃部１３１を挿入方向に距離Ｄ１だけ移動させたときの、刃先１３１ａの重合基板Ｔとの接触部分の幅Ｄ３（図８参照）の半分よりも大きくてよい。次回の剥離工程Ｓ１２において、刃部１３１を挿入方向に距離Ｄ１だけ移動させる間に、刃先１３１ａの欠陥が重合基板Ｔに当たることがない。図１５に示すように刃部１３１を挿入方向に距離Ｄ２だけ移動させる間には、基板保持部１１１などを下降させるため、刃先１３１ａの欠陥が重合基板Ｔに当たってもよい。刃先１３１ａの欠陥が重合基板Ｔに当たることで、刃先１３１ａの移動方向が下方にぶれても、図１５に示すように基板保持部１１１が下降中であるため、被処理基板Ｗに刃先１３１ａが当たることがない。
位置変更工程Ｓ２５の代わりに、または位置変更工程Ｓ２５に加えて、出力工程が行われてもよい。出力工程では、出力装置４０が、欠陥が有る旨の警報を出力する。警報が出力される場合としては、剥離工程Ｓ１２が繰り返し行われる過程で欠陥が増え、刃先１３１ａの切込み開始位置の候補がなくなった場合が挙げられる。警報が出力された場合、刃部１３１の交換が行われる。
尚、図１０の検査工程Ｓ２３では、刃先１３１ａの撮像部位を変更しないが、変更しながら撮像を繰り返し行ってもよい。広い範囲の状態を検査することができる。検査工程では、撮像部位が異なる複数の画像を画像処理することにより、刃先１３１ａの状態を示すマップを作成する。マップは、刃先１３１ａの各位置における欠陥の有無を示す。刃先１３１ａの切込み開始位置の候補を増やすことができ、刃部１３１の交換を延期することができる。
尚、図１０の検査工程Ｓ２３は、処理工程Ｓ２２の後に行われるが、処理工程Ｓ２２の前に行われてもよく、処理工程Ｓ２２の前後両方に行われてもよい。図１０の位置変更工程Ｓ２５について同様である。
以上説明したように、剥離装置１５は、撮像部１４２と、画像処理部１４７とを有する。撮像部１４２は刃先１３１ａを撮像し、画像処理部１４７は撮像部１４２の画像１４２Ｐを画像処理する。よって、刃先１３１ａの状態を検査することができ、欠陥の有無や欠陥の位置を知ることができる。刃先１３１ａのうち最初に重合基板Ｔに当接される部分に欠陥が有る場合、対策を実施することで、被処理基板Ｗの破損を回避することができる。
また、剥離装置１５は、位置変更部としてのＸ方向移動部１３４を備える。Ｘ方向移動部１３４は、第１保持部１１０や第２保持部１２０に対し刃部１３１をＸ方向に移動させることで、刃先１３１ａの切込み開始位置を変更させる。この変更は、検査部１４０の検査結果に基づき行われる。被処理基板Ｗの破損を回避することができ、且つ、刃部１３１の交換を延期することができる。
また、剥離装置１５は、撮像部位変更部１４５を備える。撮像部位変更部１４５は、刃先１３１ａの撮像部位を変更する。刃先１３１ａの撮像部位を変更しながら撮像を繰り返し行うことで、広い範囲の状態を検査することができる。
また、剥離装置１５は、撮像部位が異なる複数の画像１４２Ｐを画像処理することにより、刃先１３１ａの状態を示すマップを作成する。マップは、刃先１３１ａの各位置における欠陥の有無を示す。刃先１３１ａの切込み開始位置の候補を増やすことができ、刃部１３１の交換を延期することができる。
また、剥離装置１５は、光源部１４１を備える。光源部１４１は、刃先１３１ａに対し光を照射する。撮像部１４２が撮像する画像１４２Ｐは、図９に示すように暗部１４２Ｐ−１と明部１４２Ｐ−２とを有する。暗部１４２Ｐ−１は、光源部１４１からの光が刃部１３１によって遮られることで形成される。一方、明部１４２Ｐ−２は、光源部１４１からの光が刃部１３１の外を通過することで形成される。暗部１４２Ｐ−１と明部１４２Ｐ−２との境界線１４２Ｐ−３が、刃先１３１ａを表す。境界線１４２Ｐ−３において輝度が急激に変化するため、境界線１４２Ｐ−３が明瞭である。
また、剥離装置１５は、出力装置４０を備える。出力装置４０は、検査部１４０の検査結果に基づく警報を出力する。オペレータの注意を喚起することができ、刃部１３１の交換を促すことができる。よって、被処理基板Ｗの破損を回避することができる。
以上、剥離装置などの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
例えば、被処理基板Ｗの種類は多種多様であってよく、半導体用の基板の他、例えばＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）用の基板、フォトマスク用のマスクレチクルの基板などでもよい。
上記実施形態の被処理基板Ｗは、剥離時にフレームＦに支持されているが、剥離時にフレームＦに支持されていなくてもよい。基板保持部１１１は、テープＰを介さずに被処理基板Ｗを下方から保持してもよい。この場合、フレームＦが用いられないため、フレーム保持部１１３がなくてよい。
上記実施形態の検査部１４０は、撮像部１４２および画像処理部１４７を有するが、その構成は特に限定されない。例えば、検査部１４０は、レーザ変位計を用いて、刃先１３１ａの状態を検査してもよい。また、検査部１４０は、透過型の光ファイバセンサを用いて、刃先１３１ａの状態を検査してもよい。透過型の光ファイバセンサは、透光部および受光部で構成される。透光部と受光部との間には、刃先１３１ａをシートに押し付けた状態の刃部１３１が配設される。刃部１３１とシートとの隙間から漏れる光の量を計測することで、刃先１３１ａの状態が検査可能である。
１ 剥離システム
１５ 剥離装置
１６ 第１洗浄装置
３０ 制御装置
４０ 出力装置
１３０ 剥離起点形成部
１３１ 刃部
１３１ａ 刃先
１３２ Ｚ方向移動部
１３３ Ｙ方向移動部
１３４ Ｘ方向移動部
１４０ 検査部
１４１ 光源部
１４２ 撮像部
１４２Ｐ 画像
１４２Ｐ−１ 暗部
１４２Ｐ−２ 明部
１４２Ｐ−３ 境界線
１４５ 撮像部位変更部
１４７ 画像処理部

Claims (17)

  1. 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であって、
    前記第１基板と前記第２基板との間に剥離起点としての切込みを形成する刃部と、
    前記刃部の刃先の状態を検査する検査部とを備え、
    前記検査部は、前記刃先を撮像する撮像部と、前記撮像部の画像を画像処理する画像処理部とを有する、剥離装置。
  2. 前記検査部の検査結果に基づく、前記刃先の切込み開始位置の変更を行う位置変更部を備える、請求項１に記載の剥離装置。
  3. 前記撮像部は前記刃先を部分的に撮像し、
    前記検査部は、前記刃先の撮像部位を変更する撮像部位変更部を備える、請求項１または２に記載の剥離装置。
  4. 前記画像処理部は、前記撮像部位が異なる複数の前記画像を画像処理することにより、前記刃先の状態を示すマップを作成する、請求項３に記載の剥離装置。
  5. 前記検査部は、前記刃先に対し光を照射する光源部を備え、
    前記画像は、前記光が前記刃部に遮られることで形成される暗部と、前記光が前記刃部の外を通過することで形成される明部とを含み、
    前記画像処理部は、前記暗部と前記明部との境界線を検出する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の剥離装置。
  6. 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であって、
    前記第１基板と前記第２基板との間に剥離起点としての切込みを形成する刃部と、
    前記刃部の刃先の状態を検査する検査部と、
    前記検査部の検査結果に基づく、前記刃先の切込み開始位置の変更を行う位置変更部とを備える、剥離装置。
  7. 前記検査部の検査結果に基づく警報を出力する出力部を備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の剥離装置。
  8. 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、および剥離後の前記第１基板を洗浄する洗浄装置とを備える剥離システムであって、
    前記剥離装置として、請求項１〜７のいずれか１項に記載の剥離装置を備える、剥離システム。
  9. 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方法であって、
    前記第１基板と前記第２基板との間に刃部を挿入することで剥離起点としての切込みを形成し、前記第１基板と前記第２基板とを前記剥離起点から剥離する処理工程と、
    前記刃部の刃先を撮像部に撮像させ、前記撮像部が撮像した画像を画像処理することにより、前記刃先の状態を検査する検査工程とを有する、剥離方法。
  10. 前記検査工程の検査結果に基づき、前記刃先の切込み開始位置を変更する位置変更工程を有する、請求項９に記載の剥離方法。
  11. 前記撮像部は前記刃先を部分的に撮像し、
    前記検査工程では、前記刃先の撮像部位を変更しながら、前記撮像部による撮像を繰り返し行う、請求項９または１０に記載の剥離方法。
  12. 前記検査工程では、前記撮像部位が異なる複数の前記画像を画像処理することにより、前記刃先の状態を示すマップを作成する、請求項１１に記載の剥離方法。
  13. 前記検査工程では、前記刃先に対し光を照射し、
    前記画像は、前記光が前記刃部に遮られることで形成される暗部と、前記光が前記刃部の外を通過することで形成される明部とを含み、
    前記検査工程では、前記暗部と前記明部との境界線を検出する、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の剥離方法。
  14. 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方法であって、
    前記第１基板と前記第２基板との間に刃部を挿入することで剥離起点としての切込みを形成し、前記第１基板と前記第２基板とを前記剥離起点から剥離する処理工程と、
    前記刃部の刃先の状態を検査する検査工程と、
    前記検査工程の検査結果に基づいて、前記刃先の切込み開始位置を変更する位置変更工程とを備える、剥離方法。
  15. 前記検査工程の検査結果に基づく警報を出力する出力工程を有する、請求項９〜１４のいずれか１項に記載の剥離方法。
  16. 請求項９〜１５のいずれか１項に記載の剥離方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  17. 請求項１６に記載のプログラムを記憶した情報記憶媒体。
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