JP5717614B2 - 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

Description

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

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

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

特開平９−１６７７２４号公報

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

接着剤を用いて接合を行った場合、ウェハと支持基板とを剥離するにあたり、ウェハと支持基板との間に介在する接着剤を軟化させる必要がある。このため、ウェハと支持基板の剥離を行う際には、接着剤の軟化を目的として、接合された状態のウェハと支持基板との加熱処理が行われる。

しかしながら、例えばウェハと支持基板を相対的に水平方向に移動させて剥離する際、ウェハや支持基板の露出した表面は周囲の処理雰囲気に晒されるため、当該露出した表面の温度は、ウェハと支持基板が接合された表面の温度に比べて低くなる。すなわち、ウェハと支持基板において表面内の温度が不均一になる。

ここで、加熱処理の温度が高いと接着剤が軟化して、ウェハと支持基板を剥離する際に必要な荷重は小さくてよい。一方、加熱処理の温度が低いと接着剤が軟化しきらず、ウェハと支持基板を剥離する際に大きな荷重が必要となる。

そうすると、上述したようにウェハと支持基板において表面内の温度が不均一になると、ウェハと支持基板を剥離する際に当該ウェハと支持基板に作用する荷重が一定にならない。このため、ウェハと支持基板が損傷を被るおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、加熱処理を伴う被処理基板と支持基板との剥離処理において、被処理基板と支持基板の表面内温度を均一にして当該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、被処理基板を加熱する加熱機構を備え、且つ当該被処理基板を保持する第１の保持部と、支持基板を加熱する加熱機構を備え、且つ当該支持基板を保持する第２の保持部と、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させる移動機構と、前記第１の保持部に保持された被処理基板を第１の温度で加熱すると共に、前記第２の保持部に保持された支持基板を前記第１の温度で加熱しながら、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させ、被処理基板と支持基板を剥離するように、前記第１の保持部、前記第２の保持部及び前記移動機構を制御する制御部と、を有し、前記第１の保持部は、複数の領域に区画され、当該領域毎に温度設定可能であり、前記第２の保持部は、複数の領域に区画され、当該領域毎に温度設定可能であり、前記制御部は、被処理基板と支持基板を剥離する際に、剥離により露出した被処理基板に対応する前記第１の保持部の領域の熱処理温度を前記第１の温度よりも高い第２の温度に制御すると共に、剥離により露出した支持基板に対応する前記第２の保持部の領域の熱処理温度を前記第２の温度に制御することを特徴としている。

本発明によれば、例えば第１の保持部に保持された被処理基板と第２の保持部に保持された支持基板をそれぞれ加熱機構によって第１の温度で加熱しながら、少なくとも第１の保持部又は第２の保持部を移動機構によって相対的に水平方向に移動させて、被処理基板と支持基板を剥離する。そして、被処理基板と支持基板を剥離する際に、剥離により露出した被処理基板に対応する第１の保持部の領域の熱処理温度を第１の温度よりも高い第２の温度に制御する。同様に、剥離により露出した支持基板に対応する第２の保持部の領域の熱処理温度を第１の温度よりも高い第２の温度に制御する。そうすると、露出した被処理基板と支持基板の表面が周囲の処理雰囲気に晒されても、露出した被処理基板と支持基板の表面の温度を、接合された状態の被処理基板と支持基板の表面の温度を同一にすることができる。すなわち、被処理基板と支持基板の表面内の温度を均一にすることができる。したがって、剥離処理の際に被処理基板と支持基板に作用する荷重を一定にすることができ、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。

また、本発明は、被処理基板と支持基板が接着剤で接合された重合基板を、被処理基板と支持基板に剥離する剥離装置であって、被処理基板を加熱する加熱機構を備え、且つ当該被処理基板を保持する第１の保持部と、支持基板を加熱する加熱機構を備え、且つ当該支持基板を保持する第２の保持部と、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させる移動機構と、を有し、前記第１の保持部は、複数の領域に区画され、当該領域毎に温度設定可能であり、前記第２の保持部は、複数の領域に区画され、当該領域毎に温度設定可能であり、前記第１の保持部の複数の領域は、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部の移動方向に沿って区画され、第２の保持部の複数の領域は、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部の移動方向に沿って区画されていることを特徴としている。

また、本発明は、被処理基板と支持基板が接着剤で接合された重合基板を、被処理基板と支持基板に剥離する剥離装置であって、被処理基板を加熱する加熱機構を備え、複数の領域に区画されて当該領域毎に温度設定可能に構成され、且つ被処理基板を保持する第１の保持部と、支持基板を加熱する加熱機構を備え、複数の領域に区画されて当該領域毎に温度設定可能に構成され、且つ支持基板を保持する第２の保持部と、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させる移動機構と、前記第１の保持部の複数の領域における熱処理温度と剥離処理条件との第１の相関と、前記第２の保持部の複数の領域における熱処理温度と剥離処理条件との第２の相関と、を備えた制御部と、を有することを特徴としている。

前記剥離処理条件は、前記接着剤の種類と被処理基板上に形成されたデバイスの種類を含んでいてもよい。

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、前記剥離装置と、前記剥離装置で剥離された被処理基板を洗浄する第１の洗浄装置と、前記剥離装置で剥離された支持基板を洗浄する第２の洗浄装置と、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、第１の保持部に保持された被処理基板を当該第１の保持部に設けられた加熱機構によって第１の温度で加熱すると共に、第２の保持部に保持された支持基板を当該第２の保持部に設けられた加熱機構によって前記第１の温度で加熱しながら、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部を移動機構によって相対的に水平方向に移動させ、被処理基板と支持基板を剥離し、前記第１の保持部は、複数の領域に区画され、当該領域毎に温度設定可能であり、前記第２の保持部は、複数の領域に区画され、当該領域毎に温度設定可能であって、被処理基板と支持基板を剥離する際に、剥離により露出した被処理基板に対応する前記第１の保持部の領域の熱処理温度を前記第１の温度よりも高い第２の温度に制御すると共に、剥離により露出した支持基板に対応する前記第２の保持部の領域の熱処理温度を前記第２の温度に制御することを特徴としている。

前記第１の保持部の複数の領域は、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部の移動方向に沿って区画され、第２の保持部の複数の領域は、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部の移動方向に沿って区画されていてもよい。

前記第１の保持部の複数の領域の熱処理温度の制御は、前記第１の保持部の複数の領域における熱処理温度と剥離処理条件との第１の相関に基づいて行われ、前記第２の保持部の複数の領域の熱処理温度の制御は、前記第２の保持部の複数の領域における熱処理温度と剥離処理条件との第２の相関に基づいて行われてもよい。

前記剥離処理条件は、前記接着剤の種類と被処理基板上に形成されたデバイスの種類を含んでいてもよい。

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、加熱処理を伴う被処理基板と支持基板との剥離処理において、被処理基板と支持基板の表面内温度を均一にして当該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。 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。 第１の保持部の熱板の構成の概略を示す平面図である。 第２の保持部の熱板の構成の概略を示す平面図である。 第１の洗浄装置の構成の概略を示す縦断面図である。 第１の洗浄装置の構成の概略を示す横断面図である。 第２の洗浄装置の構成の概略を示す縦断面図である。 第２の搬送装置の構成の概略を示す側面図である。 反転装置の構成の概略を示す縦断面図である。 検査装置の構成の概略を示す縦断面図である。 検査装置の構成の概略を示す横断面図である。 剥離処理の主な工程を示すフローチャートである。 重合ウェハを予備加熱する様子を示す説明図である。 重合ウェハを第２の保持部に載置した様子を示す説明図である。 第１の保持部と第２の保持部で重合ウェハを保持した様子を示す説明図である。 第２の保持部を鉛直方向及び水平方向に移動させる様子を示す説明図である。 第２の保持部を鉛直方向及び水平方向に移動させる様子を示す説明図である。 被処理ウェハと支持ウェハを剥離した様子を示す説明図である。 剥離装置の第１の保持部から第２の搬送装置のベルヌーイチャックに被処理ウェハを受け渡す様子を示す説明図である。 第２の搬送装置のベルヌーイチャックから第１の洗浄装置のポーラスチャックに被処理ウェハを受け渡す様子を示す説明図である。 第３の搬送装置のベルヌーイチャックから反転装置の第２の保持部に被処理ウェハを受け渡す様子を示す説明図である。 反転装置の第２の保持部から第１の保持部に被処理ウェハを受け渡す様子を示す説明図である。 反転装置の第２の保持部から第１の保持部に被処理ウェハが受け渡された状態を示す説明図である。 反転装置の第１の保持部から第３の搬送装置のベルヌーイチャックに被処理ウェハが受け渡された状態を示す説明図である。

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

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

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

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

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

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６内を移動し、搬入出ステーション２と処理ステーション３との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送できる。

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

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

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

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

次に、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の底面には、当該処理容器１００の内部の雰囲気を排気する排気口１０１が形成されている。排気口１０１には、例えば真空ポンプなどの排気装置１０２に連通する排気管１０３が接続されている。

処理容器１００の内部には、被処理ウェハＷを下面で吸着保持する第１の保持部１１０と、支持ウェハＳを上面で載置して保持する第２の保持部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ている。第１の保持部１１０は、平板状の本体部である熱板１２０を有している。熱板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、熱板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、吸引管１２３が接続されている。吸引管１２３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１２３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に吸着保持される。

また、熱板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を加熱する加熱機構１２４が設けられている。加熱機構１２４には、例えばヒータが用いられる。

熱板１２０は、図４に示すように複数、例えば５つの熱板領域１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅに区画されている。これら熱板領域１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅは、後述する第２の保持部１１１の移動方向（図４中のＸ方向負方向）に沿って、この順で並べて配置されている。

熱板１２０の各熱板領域１２０ａ〜１２０ｅには、上述した加熱機構１２４が個別に内蔵され、各熱板領域１２０ａ〜１２０ｅ毎に加熱できる。各熱板領１２０ａ〜１２０ｅの加熱機構１２４の発熱量は、温度制御部１２５により調節されている。温度制御部１２５は、加熱機構１２４の発熱量を調節して、各熱板領域１２０ａ〜１２０ｅの温度を所定の熱処理温度としての加熱温度に制御できる。温度制御部１２５における加熱温度の設定は、例えば後述する制御部３５０により行われる。

温度制御部１２５には、熱板領域１２０ａ〜１２０ｅの加熱温度と剥離処理条件との第１の相関が記録されている。この剥離処理条件は、接着剤Ｇの種類や被処理ウェハＷ上に形成されたデバイスの種類を含んでいる。そして、接着剤Ｇの種類やデバイスの種類を変更して、剥離処理中の被処理ウェハＷの温度変化を測定する。この温度変化を補填するように、すなわち被処理ウェハＷの温度が面内均一になるように、各熱板領域１２０ａ〜１２０ｅの加熱温度を求める。これら熱板領域１２０ａ〜１２０ｅと剥離処理条件をデータベース化して、第１の相関を導出する。なお、第１の相関を導出する際には、実際に検査用の重合ウェハＴを剥離してもよいし、或いはシミュレーションを行ってもよい。

第１の保持部１１０の上面には、図３に示すように当該第１の保持部１１０を支持する支持板１３０が設けられている。支持板１３０は、処理容器１００の天井面に支持されている。なお、本実施の形態の支持板１３０を省略し、第１の保持部１１０は処理容器１００の天井面に当接して支持されてもよい。

第２の保持部１１１は、平板状の本体部である熱板１４０を有している。熱板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。

また、第２の保持部１１１の内部には、支持ウェハＳを加熱する加熱機構１４２が設けられている。加熱機構１４２には、例えばヒータが用いられる。

熱板１４０は、図５に示すように複数、例えば５つの熱板領域１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ、１４０ｅに区画されている。これら熱板領域１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ、１４０ｅは、後述する第２の保持部１１１の移動方向（図５中のＸ方向負方向）に沿って、この順で並べて配置されている。

熱板１４０の各熱板領域１４０ａ〜１４０ｅには、上述した加熱機構１２４が個別に内蔵され、各熱板領域１４０ａ〜１４０ｅ毎に加熱できる。各熱板領１４０ａ〜１４０ｅの加熱機構１２４の発熱量は、温度制御部１４３により調節されている。温度制御部１４３は、加熱機構１４２の発熱量を調節して、各熱板領域１４０ａ〜１４０ｅの温度を所定の熱処理温度としての加熱温度に制御できる。温度制御部１４３における加熱温度の設定は、例えば後述する制御部３５０により行われる。

温度制御部１４３には、熱板領域１４０ａ〜１４０ｅの加熱温度と剥離処理条件との第２の相関が記録されている。この剥離処理条件は、接着剤Ｇの種類や被処理ウェハＷ上に形成されたデバイスの種類を含んでいる。そして、接着剤Ｇの種類やデバイスの種類を変更して、剥離処理中の支持ウェハＳの温度変化を測定する。この温度変化を補填するように、すなわち支持ウェハＳの温度が面内均一になるように、各熱板領域１４０ａ〜１４０ｅの加熱温度を求める。これら熱板領域１４０ａ〜１４０ｅと剥離処理条件をデータベース化して、第２の相関を導出する。なお、第２の相関を導出する際には、実際に検査用の重合ウェハＴを剥離してもよいし、或いはシミュレーションを行ってもよい。

第２の保持部１１１の下方には、図３に示すように第２の保持部１１１及び支持ウェハＳを鉛直方向及び水平方向に移動させる移動機構１５０が設けられている。移動機構１５０は、第２の保持部１１１を鉛直方向に移動させる鉛直移動部１５１と、第２の保持部１１１を水平方向に移動させる水平移動部１５２とを有している。

鉛直移動部１５１は、第２の保持部１１１の下面を支持する支持板１６０と、支持板１６０を昇降させて第１の保持部１１０と第２の保持部１１１を鉛直方向に接近、離隔させる駆動部１６１と、支持板１６０を支持する支持部材１６２とを有している。駆動部１６１は、例えばボールネジ（図示せず）と当該ボールネジを回動させるモータ（図示せず）とを有している。また、支持部材１６２は、鉛直方向に伸縮自在に構成され、支持板１６０と後述する支持体１７１との間に例えば４箇所に設けられている。

水平移動部１５２は、Ｘ方向（図３中の左右方向）に沿って延伸するレール１７０と、レール１７０に取り付けられる支持体１７１と、支持体１７１をレール１７０に沿って移動させる駆動部１７２とを有している。駆動部１７２は、例えばボールネジ（図示せず）と当該ボールネジを回動させるモータ（図示せず）とを有している。

なお、第２の保持部１１１の下方には、重合ウェハＴ又は支持ウェハＳを下方から支持し昇降させるための昇降ピン（図示せず）が設けられている。昇降ピンは第２の保持部１１１に形成された貫通孔（図示せず）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。

次に、上述した第１の洗浄装置３１の構成について説明する。第１の洗浄装置３１は、図６に示すように内部を密閉可能な処理容器１８０を有している。処理容器１８０の側面には、被処理ウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。

処理容器１８０内の中央部には、被処理ウェハＷを保持して回転させるポーラスチャック１９０が設けられている。ポーラスチャック１９０は、平板状の本体部１９１と、本体部１９１の上面側に設けられた多孔質体であるポーラス１９２とを有している。ポーラス１９２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１９２としては例えば炭化ケイ素が用いられる。ポーラス１９２には吸引管（図示せず）が接続され、当該吸引管からポーラス１９２を介して被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎを吸引することにより、当該被処理ウェハＷをポーラスチャック１９０上に吸着保持できる。

ポーラスチャック１９０の下方には、例えばモータなどを備えたチャック駆動部１９３が設けられている。ポーラスチャック１９０は、チャック駆動部１９３により所定の速度に回転できる。また、チャック駆動部１９３には、例えばシリンダなどの昇降駆動源が設けられており、ポーラスチャック１９０は昇降自在になっている。

ポーラスチャック１９０の周囲には、被処理ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ１９４が設けられている。カップ１９４の下面には、回収した液体を排出する排出管１９５と、カップ１９４内の雰囲気を真空引きして排気する排気管１９６が接続されている。

図７に示すようにカップ１９４のＸ方向負方向（図７中の下方向）側には、Ｙ方向（図７中の左右方向）に沿って延伸するレール２００が形成されている。レール２００は、例えばカップ１９４のＹ方向負方向（図７中の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図７中の右方向）側の外方まで形成されている。レール２００には、アーム２０１が取り付けられている。

アーム２０１には、図６及び図７に示すように被処理ウェハＷに洗浄液、例えば接着剤Ｇの溶剤である有機溶剤を供給する洗浄液ノズル２０２が支持されている。アーム２０１は、図７に示すノズル駆動部２０３により、レール２００上を移動自在である。これにより、洗浄液ノズル２０２は、カップ１９４のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部２０４からカップ１９４内の被処理ウェハＷの中心部上方まで移動でき、さらに当該被処理ウェハＷ上を被処理ウェハＷの径方向に移動できる。また、アーム２０１は、ノズル駆動部２０３によって昇降自在であり、洗浄液ノズル２０２の高さを調節できる。

洗浄液ノズル２０２には、例えば２流体ノズルが用いられる。洗浄液ノズル２０２には、図６に示すように当該洗浄液ノズル２０２に洗浄液を供給する供給管２１０が接続されている。供給管２１０は、内部に洗浄液を貯留する洗浄液供給源２１１に連通している。供給管２１０には、洗浄液の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群２１２が設けられている。また、洗浄液ノズル２０２には、当該洗浄液ノズル２０２に不活性ガス、例えば窒素ガスを供給する供給管２１３が接続されている。供給管２１３は、内部に不活性ガスを貯留するガス供給源２１４に連通している。供給管２１３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２１５が設けられている。そして、洗浄液と不活性ガスは洗浄液ノズル２０２内で混合され、当該洗浄液ノズル２０２から被処理ウェハＷに供給される。なお、以下においては、洗浄液と不活性ガスを混合したものを単に「洗浄液」という場合がある。

なお、ポーラスチャック１９０の下方には、被処理ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン（図示せず）が設けられていてもよい。かかる場合、昇降ピンはポーラスチャック１９０に形成された貫通孔（図示せず）を挿通し、ポーラスチャック１９０の上面から突出可能になっている。そして、ポーラスチャック１９０を昇降させる代わりに昇降ピンを昇降させて、ポーラスチャック１９０との間で被処理ウェハＷの受け渡しが行われる。

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

また、第２の洗浄装置３３の構成は、上述した第１の洗浄装置３１の構成とほぼ同様である。第２の洗浄装置３３には、図８に示すように第１の洗浄装置３１のポーラスチャック１９０に代えて、スピンチャック２２０が設けられる。スピンチャック２２０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えば支持ウェハＳを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、支持ウェハＳをスピンチャック２２０上に吸着保持できる。第２の洗浄装置３３のその他の構成は、上述した第１の洗浄装置３１の構成と同様であるので説明を省略する。

なお、第２の洗浄装置３３において、スピンチャック２２０の下方には、被処理ウェハＷの裏面、すなわち非接合面Ｗ_Ｎに向けて洗浄液を噴射するバックリンスノズル（図示せず）が設けられていてもよい。このバックリンスノズルから噴射される洗浄液によって、被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎと被処理ウェハＷの外周部が洗浄される。

次に、上述した第２の搬送装置３２の構成について説明する。第２の搬送装置３２は、図９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２３０を有している。ベルヌーイチャック２３０は、支持アーム２３１に支持されている。支持アーム２３１は、第１の駆動部２３２に支持されている。この第１の駆動部２３２により、支持アーム２３１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２３２の下方には、第２の駆動部２３３が設けられている。この第２の駆動部２３３により、第１の駆動部２３２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。

なお、第３の搬送装置５１は、上述した第２の搬送装置３２と同様の構成を有しているので説明を省略する。但し、第３の搬送装置５１の第２の駆動部２３２は、図１に示した搬送路５０に取り付けられ、第３の搬送装置５１は搬送路５０上を移動可能になっている。

次に、上述した反転装置４２の構成について説明する。反転装置４２は、図１０に示すように、その内部に複数の機器を収容する処理容器２４０を有している。処理容器２４０の側面には、第３の搬送装置５１により被処理ウェハＷの搬入出を行うための搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口（図示せず）には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。

処理容器２４０の底面には、当該処理容器２４０の内部の雰囲気を排気する排気口２５０が形成されている。排気口２５０には、例えば真空ポンプなどの排気装置２５１に連通する排気管２５２が接続されている。

処理容器２４０の内部には、被処理ウェハＷを下面で保持する第１の保持部２６０と、被処理ウェハＷを上面で保持する第２の保持部２６１とが設けられている。第１の保持部２６０は、第２の保持部２６１の上方に設けられ、第２の保持部２６１と対向するように配置されている。第１の保持部２６０及び第２の保持部２６１は、例えば被処理ウェハＷをほぼ同じ直径を有している。また、第１の保持部２６０及び第２の保持部２６１にはベルヌーイチャックが用いられている。これにより、第１の保持部２６０及び第２の保持部２６１は、被処理ウェハＷの片面の全面をそれぞれ非接触で保持することができる。

第１の保持部２６０の上面には、第１の保持部２６０を支持する支持板２６２が設けられている。なお、本実施の形態の支持板２６２を省略し、第１の保持部２６０は処理容器２４０の天井面に当接して支持されていてもよい。

第２の保持部２６１の下方には、当該第２の保持部２６１を鉛直方向に移動させる移動機構２７０が設けられている。移動機構２７０は、第２の保持部２６１の下面を支持する支持板２７１と、支持板２７１を昇降させて第１の保持部２６０と第２の保持部２６１を鉛直方向に接近、離間させる駆動部２７２を有している。駆動部２７２は、処理容器２４０の底面に設けられた支持体２７３により支持されている。また、支持体２７３の上面には支持板２７１を支持する支持部材２７４が設けられている。支持部材２７４は、鉛直方向に伸縮自在に構成され、駆動部２７２により支持板２７１を昇降させる際に、自由に伸縮することができる。

次に、上述した検査装置７の構成について説明する。検査装置７は、図１１及び図１２に示すように処理容器２８０を有している。処理容器２８０の側面には、被処理ウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。

処理容器２８０内には、被処理ウェハＷを保持するポーラスチャック２９０が設けられている。ポーラスチャック２９０は、平板状の本体部２９１と、本体部２９１の上面側に設けられた多孔質体であるポーラス２９２とを有している。ポーラス２９２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２９２としては例えば炭化ケイ素が用いられる。ポーラス２９２には吸引管（図示せず）が接続され、当該吸引管からポーラス２９２を介して被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎを吸引することにより、当該被処理ウェハＷをポーラスチャック２９０上に吸着保持できる。

ポーラスチャック２９０の下方には、チャック駆動部２９３が設けられている。このチャック駆動部２９３により、ポーラスチャック２９０は回転自在になっている。また、チャック駆動部２９３は、処理容器２８０内の底面に設けられ、Ｙ方向に沿って延伸するレール２９４上に取付けられている。このチャック駆動部２９３により、ポーラスチャック２９０はレール２９４に沿って移動できる。すなわち、ポーラスチャック２９０は、被処理ウェハＷを処理容器２８０の外部との間で搬入出するための受渡位置Ｐ１と、被処理ウェハＷのノッチ部の位置を調整するアライメント位置Ｐ２との間を移動できる。

アライメント位置Ｐ２には、ポーラスチャック２９０に保持された被処理ウェハＷのノッチ部の位置を検出するセンサ２９５が設けられている。センサ２９５によってノッチ部の位置を検出しながら、チャック駆動部２９３によってポーラスチャック２９０を回転させて、被処理ウェハＷのノッチ部の位置を調節することができる。

処理容器２８０のアライメント位置Ｐ２側の側面には、撮像装置３００が設けられている。撮像装置３００には、例えば広角型のＣＣＤカメラが用いられる。処理容器２８０の上部中央付近には、ハーフミラー３０１が設けられている。ハーフミラー３０１は、撮像装置３００と対向する位置に設けられ、鉛直方向から４５度傾斜して設けられている。ハーフミラー３０１の上方には、照度を変更することができる照明装置３０２が設けられ、ハーフミラー３０１と照明装置３０２は、処理容器２８０の上面に固定されている。また、撮像装置３００、ハーフミラー３０１及び照明装置３０２は、ポーラスチャック２９０に保持された被処理ウェハＷの上方にそれぞれ設けられている。そして、照明装置３０２からの照明は、ハーフミラー３０１を通過して下方に向けて照らされる。したがって、この照射領域にある物体の反射光は、ハーフミラー３０１で反射して、撮像装置３００に取り込まれる。すなわち、撮像装置３００は、照射領域にある物体を撮像することができる。そして、撮像した被処理ウェハＷの画像は、後述する制御部３５０に出力され、制御部３５０において被処理ウェハＷ上の接着剤Ｇの残渣の有無が検査される。

以上の剥離システム１には、図１に示すように制御部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_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、処理ステーション３の剥離装置３０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。

剥離装置３０に搬入された重合ウェハＴは、予め上昇していた昇降ピン（図示せず）に受け渡される。そして、図１４に示すように重合ウェハＴは、第１の保持部１１０と第２の保持部１１１との間で、当該第１の保持部１１０と第２の保持部１１１のいずれにも接触しない位置に配置される。この状態で所定の時間経過後、重合ウェハＴは加熱機構１２４、１４２によって予備加熱される。かかる予備加熱によって、後述するように第１の保持部１１０で被処理ウェハＷを吸着保持して加熱しても、当該被処理ウェハＷの熱膨張を抑制することができる。このため、常温の被処理ウェハを第１の保持部で加熱する従来の場合に比べて、本実施の形態の方が、被処理ウェハＷの反りを抑制すると共に、被処理ウェハＷと第１の保持部１１０が擦れ合って発生するパーティクルを抑制することができる。

その後、図１５に示すように重合ウェハＴは、第２の保持部１１１に吸着保持される。そして、所定の時間経過後、重合ウェハＷは加熱機構１２４、１４２によって所定の第１の温度、例えば２００℃〜２５０℃であって本実施の形態では２２０℃に加熱される。そうすると、重合ウェハＴ中の接着剤Ｇが軟化する。その後、移動機構１５０により第２の保持部１１１を上昇させて、図１６に示すように第１の保持部１１０と第２の保持部１１１で重合ウェハＴを挟み込んで保持する。このとき、第１の保持部１１０に被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎが吸着保持され、第２の保持部１１１に支持ウェハＳの非接合面Ｓ_Ｎが吸着保持される。

続いて、加熱機構１２４、１４２によって重合ウェハＴを加熱して接着剤Ｇの軟化状態を維持しながら、図１７及び図１８に示すように移動機構１５０によって第２の保持部１１１と支持ウェハＳを鉛直方向及び水平方向、すなわち斜め下方に移動させる。

このとき、剥離によって露出した被処理ウェハＷに対応する第１の保持部１１０の熱板領域１２０ａ〜１２０ｅの温度は、温度制御部１２５の第１の相関に基づいて、第１の温度より高い温度である第２の温度、例えば２３０℃に制御される。同様に剥離によって露出した支持ウェハＳに対応する第２の保持部１１１の熱板領域１４０ａ〜１４０ｅの温度は、温度制御部１４３の第２の相関に基づいて、第１の温度より高い温度である第２の温度、例えば２３０℃に制御される。

具体的には図１７に示すように、第１の保持部１１０において最初に露出する被処理ウェハＷに対応する熱板領域１２０ａが第２の温度に制御される。このとき、温度制御部１２５から熱板領域１２０ａに第２の温度に変更する温度制御信号が出力されても、熱板１２０の感度は良くないため、当該熱板領域１２０ａは直ぐには第２の温度にならない。そこで、被処理ウェハＷが露出されるタイミングを見越して、熱板領域１２０ａの温度を制御する。例えば熱板領域１２０ａの温度を第２の温度に制御するのに５秒かかる場合、被処理ウェハＷが露出する５秒前に温度制御部１２５から熱板領域１２０ａに温度制御信号が出力される。そして、被処理ウェハＷが露出する際には熱板領域１２０ａは第２の温度になっている。また、第２の保持部１１１において最初に露出する支持ウェハＳに対応する熱板領域１４０ｅも、同様のタイミングで第２の温度に制御される。かかる場合、剥離により露出した被処理ウェハＷと支持ウェハＳが周囲の雰囲気に晒されても、露出した被処理ウェハＷと支持ウェハＳは周囲の雰囲気によって冷却される温度変化を補填するように、第２の温度に制御された熱板領域１２０ａ、１４０ｅによって加熱される。そして、当該露出した被処理ウェハＷと支持ウェハＳの温度は、接合された状態の被処理ウェハＷや支持ウェハＳと同じ温度に維持される。

続いて図１８に示すように、第１の保持部１１０において次に露出する被処理ウェハＷに対応する熱板領域１２０ｂが第２の温度に制御される。同様に、第２の保持部１１１において次に露出する支持ウェハＳに対応する熱板領域１４０ｄが第２の温度に制御される。そうすると、当該露出した被処理ウェハＷと支持ウェハＳの温度は、接合された状態の被処理ウェハＷや支持ウェハＳと同じ温度に維持される。このように剥離処理中、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの温度はそれぞれ面内均一に維持される。その結果、剥離処理中に被処理ウェハＷと支持ウェハＳに作用する荷重を一定にすることができる。

そして、図１９に示すように第１の保持部１１０に保持された被処理ウェハＷと、第２の保持部１１１に保持された支持ウェハＳとが剥離される（図１３の工程Ａ１）。

なお工程Ａ１において、第２の保持部１１１は、鉛直方向に１００μｍ移動し、且つ水平方向に３００ｍｍ移動する。ここで、本実施の形態では、重合ウェハＴ中の接着剤Ｇの厚みは例えば３０μｍ〜４０μｍであって、被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊに形成されたデバイス（バンプ）の高さは例えば２０μｍである。したがって、被処理ウェハＷ上のデバイスと支持ウェハＳとの間の距離が微小となる。そこで、例えば第２の保持部１１１を水平方向にのみ移動させた場合、デバイスと支持ウェハＳが接触し、デバイスが損傷を被るおそれがある。この点、本実施の形態のように第２の保持部１１１を水平方向に移動させると共に鉛直方向にも移動させることによって、デバイスと支持ウェハＳとの接触を回避し、デバイスの損傷を抑制することができる。なお、この第２の保持部１１１の鉛直方向の移動距離と水平方向の移動距離の比率は、被処理ウェハＷ上のデバイス（バンプ）の高さに基づいて設定される。

その後、剥離装置３０で剥離された被処理ウェハＷは、第２の搬送装置３２によって第１の洗浄装置３１に搬送される。ここで、第２の搬送装置３２による被処理ウェハＷの搬送方法について説明する。

図２０に示すように第２の搬送装置３２の支持アーム２３１を伸長させて、ベルヌーイチャック２３０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２３０を上昇させ、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２３０に被処理ウェハＷが受け渡される。その後、ベルヌーイチャック２３０を所定の位置まで下降させる。なお、被処理ウェハＷはベルヌーイチャック２３０によって非接触の状態で保持される。このため、被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊ上のデバイスが損傷を被ることなく被処理ウェハＷが保持される。なお、このとき、第２の保持部１１１は第１の保持部１１０に対向する位置まで移動する。

次に図２１に示すように、第２の搬送装置３２の支持アーム２３１を回動させてベルヌーイチャック２３０を第１の洗浄装置３１のポーラスチャック１９０の上方に移動させると共に、ベルヌーイチャック２３０を反転させて被処理ウェハＷを下方に向ける。このとき、ポーラスチャック１９０をカップ１９４よりも上方まで上昇させて待機させておく。その後、ベルヌーイチャック２３０からポーラスチャック１９０に被処理ウェハＷが受け渡され吸着保持される。

このようにポーラスチャック１９０に被処理ウェハＷが吸着保持されると、ポーラスチャック１９０を所定の位置まで下降させる。続いて、アーム２０１によって待機部２０４の洗浄液ノズル２０２を被処理ウェハＷの中心部の上方まで移動させる。その後、ポーラスチャック１９０によって被処理ウェハＷを回転させながら、洗浄液ノズル２０２から被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊに洗浄液を供給する。供給された洗浄液は遠心力により被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊの全面に拡散されて、当該被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊが洗浄される（図１３の工程Ａ２）。

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

検査装置７に搬送された被処理ウェハＷは、受渡位置Ｐ１においてポーラスチャック２９０上に保持される。続いて、チャック駆動部２９３によってポーラスチャック２９０をアライメント位置Ｐ２まで移動させる。次に、センサ２９５によって被処理ウェハＷのノッチ部の位置を検出しながら、チャック駆動部２９３によってポーラスチャック２９０を回転させる。そして、被処理ウェハＷのノッチ部の位置を調整して、当該被処理ウェハＷを所定の向きに配置する。

その後、チャック駆動部２９３によってポーラスチャック２９０をアライメント位置Ｐ２から受渡位置Ｐ１に移動させる。そして、被処理ウェハＷがハーフミラー３０１の下を通過する際に、照明装置３０２から被処理ウェハＷに対して照明を照らす。この照明による被処理ウェハＷ上での反射光は撮像装置３００に取り込まれ、撮像装置３００において被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊの画像が撮像される。撮像された被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊの画像は制御部３５０に出力され、制御部３５０において、被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊにおける接着剤Ｇの残渣の有無が検査される（図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_Ｊ上の接着剤Ｇが除去される（図１３の工程Ａ４）。なお、この工程Ａ４は、上述した工程Ａ２と同様であるので説明を省略する。また、例えば検査装置７において接着剤Ｇの残渣がないと確認された場合、工程Ａ４を省略してもよい。

接合面Ｗ_Ｊが洗浄されると、被処理ウェハＷは第３の搬送装置５１によって反転装置４２に搬送され、反転装置４２により表裏面を反転、すなわち上下方向に反転される（図１３の工程Ａ５）。ここで、反転装置４２による被処理ウェハＷの反転方法について説明する。

接合面洗浄装置４０で接合面Ｗ_Ｊが洗浄され被処理ウェハＷは、図２２に示すように、第３の搬送装置５１のベルヌーイチャック２３０により接合面Ｗ_Ｊを保持された状態で反転装置４２に搬送される。そして、被処理ウェハＷは、反転装置４２の第２の保持部２６１に接合面Ｗ_Ｊを上方に向けた状態で受け渡され、第２の保持部２６１により被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎの全面が保持される。

次いで、第３の搬送装置５１のベルヌーイチャック２３０を第２の保持部２６１の上方から退避させ、その後、駆動部２８３により第２の保持部２６１を上昇、換言すれば、図２３に示すように第１の保持部２６０に接近させる。そして、第１の保持部２６０により被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊを保持すると共に、第２の保持部２６１による被処理ウェハＷの保持を停止して、被処理ウェハＷを第１の保持部２６０に受け渡す。これにより図２４に示すように、被処理ウェハＷが第１の保持部２６０により、非接合面Ｗ_Ｎを下方に向けた状態で保持される。

その後、第２の保持部２６１を下降させて第１の保持部２６０と第２の保持部２６１を離隔し、次いで退避していた第３の搬送装置５１のベルヌーイチャック２３０を水平軸回りに回動させる。そして、ベルヌーイチャック２３０が上方を向いた状態で、当該ベルヌーイチャック２３０を第１の保持部２６０の下方に配置する。次いでベルヌーイチャック２３０を上昇させ、それと共に第１の保持部２６０による被処理ウェハＷの保持を停止する。これにより、接合面洗浄装置４０に搬入される際にベルヌーイチャック２３０により接合面Ｗ_Ｊを保持されていた被処理ウェハＷは、図２５に示すように、ベルヌーイチャック２３０により非接合面Ｗ_Ｎが保持された状態となる。すなわち、ベルヌーイチャック２３０により保持される被処理ウェハの面の表裏が反転した状態となる。その後、被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎを保持した状態で、ベルヌーイチャック２３０を反転装置４２から退避させる。

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

その後、被処理ウェハＷを保持した状態で第３の搬送装置５１のベルヌーイチャック２３０を水平軸回りに回動させ、被処理ウェハＷを上下方向に反転させる。そして、被処理ウェハＷは、非接合面Ｗ_Ｎが上方を向いた状態でベルヌーイチャック２３０により再び検査装置７に搬送され、非接合面Ｗ_Ｎの検査が行われる（図１３の工程Ａ６）。そして、非接合面Ｗ_Ｎにパーティクルの汚れが確認された場合、被処理ウェハＷは第３の搬送装置５１によって非接合面洗浄装置４１に搬送され、非接合面洗浄装置４１において非接合面Ｗ_Ｎが洗浄される（図１３の工程Ａ７）。なお、この工程Ａ７は、上述した工程Ａ２と同様であるので説明を省略する。また、例えば検査装置７において接着剤Ｇの残渣がないと確認された場合、工程Ａ７を省略してもよい。

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

その後、後処理ステーション４において被処理ウェハＷに所定の後処理が行われる（図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及びＡ３で接合面Ｗ_Ｊが洗浄された後、第１の搬送装置２０によって搬入出ステーション２に搬送される。その後、欠陥のある被処理ウェハＷは、搬入出ステーション２から外部に搬出され回収される（図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１の搬送装置２０によって第２の洗浄装置３３に搬送される。そして、第２の洗浄装置３３において、支持ウェハＳの接合面Ｓ_Ｊ上の接着剤が除去されて、接合面Ｓ_Ｊが洗浄される（図１３の工程Ａ１０）。なお、工程Ａ１０における支持ウェハＳの洗浄は、上述した工程Ａ２における被処理ウェハＷ上の接着剤Ｇの除去と同様であるので説明を省略する。

その後、接合面Ｓ_Ｊが洗浄された支持ウェハＳは、第１の搬送装置２０によって搬入出ステーション２に搬送される。その後、支持ウェハＳは、搬入出ステーション２から外部に搬出され回収される（図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。

以上の実施の形態によれば、第１の保持部１１０に保持された被処理ウェハＷと第２の保持部１１１に保持された支持ウェハＳをそれぞれ加熱機構１２４、１４２によって第１の温度で加熱しながら、移動機構１５０によって第２の保持部１１１を水平方向に移動させて、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離する。そして、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離する際に、剥離により露出した被処理ウェハに対応する第１の保持部１１０の熱板領域１２０ａ〜１２０ｅの加熱温度を第１の温度よりも高い第２の温度に制御する。同様に、剥離により露出した支持ウェハＳに対応する第２の保持部１１１の熱板領域１４０ａ〜１４０ｅの加熱温度を第１の温度よりも高い第２の温度に制御する。そうすると、露出した被処理ウェハＷと支持ウェハＳの表面が周囲の処理雰囲気に晒されても、露出した被処理ウェハＷと支持ウェハＳの表面の温度を、接合された状態の被処理ウェハＷと支持ウェハＳの表面の温度を同一にすることができる。すなわち、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの表面内の温度を均一にすることができる。したがって、剥離処理の際に被処理ウェハＷと支持ウェハＳに作用する荷重を一定にすることができ、被処理ウェハＷと支持ウェハの剥離処理を適切に行うことができる。

また、第１の保持部１１０の熱板領域１２０ａ〜１２０ｅと第２の保持部１１１の熱板領域１４０ａ〜１４０ｅは、第２の保持部１１１の移動方向に沿って区画されているので、露出した被処理ウェハＷと支持ウェハＳの温度を適切に制御することができる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの表面内の温度をより確実に均一にすることができる。

また、温度制御部１２５、１４３にはそれぞれ第１の相関と第２の相関が記録されているので、これら第１の相関と第２の相関に基づいて、第１の保持部１１０の熱板領域１２０ａ〜１２０ｅと第２の保持部１１１の熱板領域１４０ａ〜１４０ｅを容易に制御することができる。

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

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

以上の実施の形態の第１の保持部１１０の熱板領域１２０ａ〜１２０ｅは、第２の保持部１１１の移動方向に沿ってこの順で並べて配置されていたが、熱板領域１２０ａ〜１２０ｅの数や配置はこれに限定されず任意に設定することができる。同様に、第２の保持部１１１の熱板領域１４０ａ〜１４０ｅの数や配置もこれに限定されず任意に設定することができる。

以上の実施の形態では、剥離装置３０において第２の保持部１１１を鉛直方向及び水平方向に移動させていたが、第１の保持部１１０を鉛直方向及び水平方向に移動させてもよい。あるいは、第１の保持部１１０と第２の保持部１１１の両方を鉛直方向及び水平方向に移動させてもよい。

以上の剥離装置３０において第２の保持部１１１を鉛直方向及び水平方向に移動させていたが、第２の保持部１１１を水平方向のみに移動させ、当該第２の保持部１１１の移動速度を変化させてもよい。具体的には、第２の保持部１１１を移動させ始める際の移動速度を低速にし、その後徐々に移動速度を加速してもよい。すなわち、第２の保持部１１１を移動させ始める際には、被処理ウェハＷと支持ウェハＳとの接着面積が大きく、被処理ウェハＷ上のデバイスが接着剤Ｇの影響を受け易いため、第２の保持部１１１の移動速度を低速にする。その後、被処理ウェハＷと支持ウェハＳとの接着面積が小さくなるにつれ、被処理ウェハＷ上のデバイスが接着剤Ｇの影響を受け難くなるため、第２の保持部１１１の移動速度を徐々に加速する。かかる場合でも、デバイスと支持ウェハＳとの接触を回避し、デバイスの損傷を抑制することができる。

また、以上の実施の形態では、剥離装置３０において第２の保持部１１１を鉛直方向及び水平方向に移動させていたが、例えば被処理ウェハＷ上のデバイスと支持ウェハＳとの間の距離が十分大きい場合には、第２の保持部１１１を水平方向にのみ移動させてもよい。かかる場合、デバイスと支持ウェハＳとの接触を回避できると共に、第２の保持部１１１の移動の制御が容易になる。さらに、第２の保持部１１１を鉛直方向にのみ移動させて被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離させてもよい。

以上の実施の形態の剥離装置３０において、第１の保持部１１０と第２の保持部１１１との間の処理空間を覆うカバー（図示せず）を設けてもよい。かかる場合、処理空間を不活性ガスの雰囲気にすることにより、被処理ウェハＷが加熱処理されても、当該被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊ上のデバイスに酸化膜が形成されるのを抑制することができる。

また、以上の実施の形態の剥離装置３０において、第２の保持部１１１に追従して水平方向に移動可能であって、複数の孔から不活性ガスを供給するポーラスプレート（図示せず）を設けてもよい。かかる場合、重合ウェハＴを剥離するために第２の保持部１１１を移動させる際、第２の保持部１１１に追従してポーラスプレートを移動させながら、剥離により露出した被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊに不活性ガスを供給する。そうすると、被処理ウェハＷが加熱処理されても、被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊ上のデバイスに酸化膜が形成されるのを抑制することができる。

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

以上の実施の形態では、第１の洗浄装置３１、第２の洗浄装置３２、接合面洗浄装置４０、非接合面洗浄装置４１の洗浄液ノズル２０２には２流体ノズルが用いられていたが、洗浄液ノズル２０２の形態は本実施の形態に限定されず種々のノズルを用いることができる。例えば洗浄液ノズル２０２として、有機溶剤を供給するノズルと不活性ガスを供給するノズルとを一体化したノズル体や、スプレーノズル、ジェットノズル、メガソニックノズルなどを用いてもよい。また、洗浄処理のスループットを向上させるため、例えば８０℃に加熱された洗浄液を供給してもよい。

また、第１の洗浄装置３１、第２の洗浄装置３２、接合面洗浄装置４０、非接合面洗浄装置４１において、洗浄液ノズル２０２に加えて、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を供給するノズルを設けてもよい。かかる場合、洗浄液ノズル２０２からの洗浄液によって被処理ウェハＷ又は支持ウェハＳを洗浄した後、被処理ウェハＷ又は支持ウェハＳ上の洗浄液をＩＰＡに置換する。そうすると、被処理ウェハＷ又は支持ウェハＳの接合面Ｗ_Ｊ、Ｓ_Ｊがより確実に洗浄される。

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

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

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

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

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

１ 剥離システム
２ 搬入出ステーション
３ 処理ステーション
２０ 第１の搬送装置
３０ 剥離装置
３１ 第１の洗浄装置
３２ 第２の搬送装置
３３ 第２の洗浄装置
１１０ 第１の保持部
１１１ 第２の保持部
１２０ 熱板
１２０ａ〜１２０ｅ 熱板領域
１２４ 加熱機構
１２５ 温度制御部
１４０ 熱板
１４０ａ〜１４０ｅ 熱板領域
１４２ 加熱機構
１４３ 温度制御部
１５０ 移動機構
１５１ 鉛直移動部
１５２ 水平移動部
３５０ 制御部
Ｇ 接着剤
Ｓ 支持ウェハ
Ｔ 重合ウェハ
Ｗ 被処理ウェハ

Claims (11)

1. 被処理基板と支持基板が接着剤で接合された重合基板を、被処理基板と支持基板に剥離する剥離装置であって、
   被処理基板を加熱する加熱機構を備え、且つ当該被処理基板を保持する第１の保持部と、
   支持基板を加熱する加熱機構を備え、且つ当該支持基板を保持する第２の保持部と、
   少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させる移動機構と、
   前記第１の保持部に保持された被処理基板を第１の温度で加熱すると共に、前記第２の保持部に保持された支持基板を前記第１の温度で加熱しながら、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させ、被処理基板と支持基板を剥離するように、前記第１の保持部、前記第２の保持部及び前記移動機構を制御する制御部と、を有し、
   前記第１の保持部は、複数の領域に区画され、当該領域毎に温度設定可能であり、
   前記第２の保持部は、複数の領域に区画され、当該領域毎に温度設定可能であり、
   前記制御部は、被処理基板と支持基板を剥離する際に、剥離により露出した被処理基板に対応する前記第１の保持部の領域の熱処理温度を前記第１の温度よりも高い第２の温度に制御すると共に、剥離により露出した支持基板に対応する前記第２の保持部の領域の熱処理温度を前記第２の温度に制御することを特徴とする、剥離装置。
2. 被処理基板と支持基板が接着剤で接合された重合基板を、被処理基板と支持基板に剥離する剥離装置であって、
   被処理基板を加熱する加熱機構を備え、且つ当該被処理基板を保持する第１の保持部と、
   支持基板を加熱する加熱機構を備え、且つ当該支持基板を保持する第２の保持部と、
   少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させる移動機構と、を有し、
   前記第１の保持部は、複数の領域に区画され、当該領域毎に温度設定可能であり、
   前記第２の保持部は、複数の領域に区画され、当該領域毎に温度設定可能であり、
   前記第１の保持部の複数の領域は、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部の移動方向に沿って区画され、
   第２の保持部の複数の領域は、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部の移動方向に沿って区画されていることを特徴とする、剥離装置。
3. 被処理基板と支持基板が接着剤で接合された重合基板を、被処理基板と支持基板に剥離する剥離装置であって、
   被処理基板を加熱する加熱機構を備え、複数の領域に区画されて当該領域毎に温度設定可能に構成され、且つ被処理基板を保持する第１の保持部と、
   支持基板を加熱する加熱機構を備え、複数の領域に区画されて当該領域毎に温度設定可能に構成され、且つ支持基板を保持する第２の保持部と、
   少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させる移動機構と、
   前記第１の保持部の複数の領域における熱処理温度と剥離処理条件との第１の相関と、前記第２の保持部の複数の領域における熱処理温度と剥離処理条件との第２の相関と、を備えた制御部と、を有することを特徴とする、剥離装置。
4. 前記剥離処理条件は、前記接着剤の種類と被処理基板上に形成されたデバイスの種類を含むことを特徴とする、請求項３に記載の剥離装置。
5. 請求項１〜４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、
   前記剥離装置と、前記剥離装置で剥離された被処理基板を洗浄する第１の洗浄装置と、前記剥離装置で剥離された支持基板を洗浄する第２の洗浄装置と、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。
6. 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、
   第１の保持部に保持された被処理基板を当該第１の保持部に設けられた加熱機構によって第１の温度で加熱すると共に、第２の保持部に保持された支持基板を当該第２の保持部に設けられた加熱機構によって前記第１の温度で加熱しながら、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部を移動機構によって相対的に水平方向に移動させ、被処理基板と支持基板を剥離し、
   前記第１の保持部は、複数の領域に区画され、当該領域毎に温度設定可能であり、前記第２の保持部は、複数の領域に区画され、当該領域毎に温度設定可能であって、
   被処理基板と支持基板を剥離する際に、剥離により露出した被処理基板に対応する前記第１の保持部の領域の熱処理温度を前記第１の温度よりも高い第２の温度に制御すると共に、剥離により露出した支持基板に対応する前記第２の保持部の領域の熱処理温度を前記第２の温度に制御することを特徴とする、剥離方法。
7. 前記第１の保持部の複数の領域は、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部の移動方向に沿って区画され、
   第２の保持部の複数の領域は、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部の移動方向に沿って区画されていることを特徴とする、請求項６に記載の剥離方法。
8. 前記第１の保持部の複数の領域の熱処理温度の制御は、前記第１の保持部の複数の領域における熱処理温度と剥離処理条件との第１の相関に基づいて行われ、
   前記第２の保持部の複数の領域の熱処理温度の制御は、前記第２の保持部の複数の領域における熱処理温度と剥離処理条件との第２の相関に基づいて行われることを特徴とする、請求項６又は７に記載の剥離方法。
9. 前記剥離処理条件は、前記接着剤の種類と被処理基板上に形成されたデバイスの種類を含むことを特徴とする、請求項８に記載の剥離方法。
10. 請求項６〜９のいずれ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。
11. 請求項１０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。
    

Images