KR100429524B1

KR100429524B1 - 반도체시료의 처리시스템

Info

Publication number: KR100429524B1
Application number: KR10-1999-0049123A
Authority: KR
Inventors: 야나기타카즈타카; 오오미카즈아키; 사카구치키요후미
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 1998-11-06
Filing date: 1999-11-06
Publication date: 2004-05-12
Also published as: EP0999576A2; US6629539B1; CN1258092A; JP2000150836A; KR20010045718A; EP0999576A3; CN1127753C

Abstract

본 발명은, 예를 들면 SOI기판을 제조하기에 적합한 반도체시료의 처리시스템을 제공한다. 상기 반도체시료의 처리시스템은 접합기판을 유지하는 유지기구를 원위에 대략 등간격으로 탑재한 턴테이블과, 상기 턴테이블을 소정 각도씩 회동시켜서 상기 유지기구에 의해 유지된 상기 접합기판 또는 분리된 기판을 작업위치에 이동시키기 위한 구동기구 및, 상기 작업위치에서 상기 접합기판 또는 분리된 기판을 처리하기 위한 중심잡기장치, 분리장치 및 세정/건조장치를 포함한다.

Description

반도체시료의 처리시스템{SEMICONDUCTOR SAMPLE PROCESSING SYSTEM}

본 발명은, 예를 들면 반도체기판 등의 제조에 적합한 반도체시료의 처리시스템에 관한 것이다.

절연층위에 단결정Si층을 가진 기판으로서, SOI(Silicon On Insulator)구조를 가진 기판(SOI기판)이 알려져 있다. 이 SOI기판을 채용한 디바이스는, 통상의 Si기판에서는 달성할 수 없는 여러가지의 우위점을 가진다. 이 우위점으로서는, 예를 들면, 이하의 것을 들 수 있다.

(1) 유전체분리가 용이하기 때문에 고집적화에 적합하다.

(2) 방사선내성에 뛰어나 있다.

(3) 부유용량이 작기 때문에, 소자의 동작속도의 고속화가 가능하다.

(4) 웰공정이 불필요하다.

(5) 래치업을 방지할 수 있다.

(6) 박막화에 의한 완전한 공핍형전해효과트랜지스터의 형성이 가능하다.

SOI구조는, 상기와 같은 여러가지의 우위점을 가지기 때문에, 최근 수10년, 그 형성방법에 관한 연구가 진행되어 왔다.

SOI기술로서는, 예전에는, 단결정사파이어 기판상에 Si를 CVD(화학기층성장)법으로 헤테로에피택시성장시켜서 형성하는 SOS(Silicon on Sapphire)기술이 알려져 있다. 이 SOS기술은, 가장 성숙한 SOI기술로서 어떻든 평가를 얻은 것이지만, Si층과 밑바탕의 사파이어기판과의 경계면에 있어서의 격자부정합에 의한 대량의 결정결함의 발생, 사파이어기판을 구성하는 알루미늄의 Si층으로의 혼입, 기판의 가격, 대면적화에의 지연등의 이유에 의해 실용화가 진행되고 있지 않다.

SOS기술에 이어서 각종 SOI기술이 등장하였다. 이 SOI기술에 관해서 결정결함의 저감이나 제조코스트의 저감등을 지향해서 여러 가지의 방법이 시도되어 왔다. 이 방법으로서는, 기판에 산소이온을 주입해서 매입산화층을 형성하는 방법, 산화막을 사이에 두고 2개의 웨이퍼를 접합해서 한쪽의 웨이퍼를 연마 또는 에칭해서, 얇은 단결정Si층을 산화막위에 남기는 방법, 나아가서는, 산화막이 형성된 Si기판의 표면으로부터 소정의 깊이에 수소이온을 주입하고, 다른쪽의 기판과 접합한 후에, 가열처리등에 의해 이 산화막위에 얇은 단결정Si층을 남겨서, 접합된 기판(다른쪽의 기판)을 박리하는 방법 등을 들 수 있다.

본출원인은, 일본국 특개평 5-21338호 있어서, 새로운 SOI기술을 개시하였다. 이 기술은, 다공질층이 형성된 단결정반도체기판위에 비다공질단결정층(단결정Si층을 포함)을 형성한 제 1의 기판을, 절연층을 개재해서 제 2의 기판에 접합하고, 그후, 다공질층에서 양기판을 분리하고, 제 2의 기판에 비다공질단결정층을 옮겨내는 것이다. 이 기술은, SOI층의 막두께 균일성이 뛰어나 있는것, SOI층의 결정결함밀도를 저감할 수 있는것, SOI층의 표면평탄성이 양호한 것, 고가인 특수사양의 제조장치가 필요없는것, 수 100Å∼10㎛정도의 범위의 SOI막을 가진 SOI기판을 동일한 제조장치에 의해 제조가능한 것 등의 점에서 뛰어나 있다.

또, 본출원인은, 일본국 특개평 7-302889호에 있어서, 상기의 제 1의 기판과 제 2의 기판을 접합한 후에, 제 1의 기판을 파괴하는 일없이 제 2의 기판으로부터 분리하고, 그후, 분리한 제 1의 기판의 표면을 평활하게해서 재차 다공질층을 형성하고, 이것을 재이용하는 기술을 개시하였다. 이 기술은, 제 1의 기판을 낭비없이 재사용할 수 있기 때문에, 제조코스트를 대폭으로 저감할 수 있고, 제조공정도 단순하다는 뛰어난 이점을 가진다.

상기의 본출원인의 제안에 관한 SOI기판의 제조방법에 의하면, 양질의 SOI기판을 제조하는 것이 가능하다. 그러나, SOI기판을 양산하기 위해서는, 예를 들면, 일련의 처리를 고속화할 필요가 있다.

본 발명은, 상기의 배경에 비추어 이루어진 것이며, 예를 들면 SOI기판의 제조등에 적합한 반도체시료의 처리시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1A 내지 도 1E는 본 발명의 바람직한 실시의 형태에 관한 SOI기판의 제조방법을 공정순으로 설명하는 단면도

도 2는 본 발명의 제 1의 실시형태에 관한 반도체시료의 처리시스템의 개략적인 구성을 표시한 평면도

도 3은 입구위치에 위치하는 유지기구에 접합기판을 인도했을 상태를 모식적으로 표시한 도면

도 4는 중심잡기처리의 작업위치에 위치하는 유지기구에 의해 유지된 접합기판의 중심잡기를 행하는 상태를 모식적으로 표시한 사시도

도 5는 분리처리의 작업위치에 위치하는 유지기구에 의해 유지된 접합기판을 분리하는 상태를 모식적으로 표시한 사시도

도 6은 세정/건조처리의 작업위치에 위치하는 2개의 기판을 세정하여 건조시키는 처리를 모식적으로 표시한 사시도

도 7은 본 발명의 제 2의 실시의 형태에 관한 반도체시료의 처리시스템의 개략적인 구성을 표시한 평면도

도 8은 턴테이블에 탑재되는 유지기구의 개략적인 구성을 표시한 도면

도 9는 도 8에 표시한 유지기구의 일부를 표시한 도면

도 10은 1개의 접합기판에 착안한 경우의 제 1의 실시의 형태에 관한 반도체시료의 처리시스템에 있어서의 처리의 흐름을 표시한 도면

도 11은 1개의 접합기판에 착안한 경우의 제 1의 실시의 형태에 관한 반도체시료의 처리시스템에 있어서의 처리의 흐름을 표시한 도면

도 12A 및 도 12B는 스칼라로봇의 다른 구성예를 표시한 도면

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 제 1의 기판 11: 단결정Si기판

12: 다공질Si층 13: 비다공질단결정Si층

15: 절연층 20: 제 2의 기판

50: 접합기판 1901: 기판유지부

1902: 흡입구멍 1903: 지지부

1904: 회전축 1905: 시일부재

1906: 베어링 1907: 진공라인

1908: 링 1909: 기판유지부

1910: 구동축 1911: 어긋남방지부재

1912: 지지부 1913: 어긋남방지부재

1914: 흡인구멍 1920: 지지대

1921: 노즐 1922: 셔터

1930: 구동기구 7000: 반도체시료의 처리시스템

7001: 지지대 7010: 제 3언로더

7011: 제 4카세트 7020: 제 2언로더

7021: 제 3카세트 7030: 제 1언로더

7031: 제 2카세트 7040: 로더

7041: 제 1카세트 7050: 스칼라로봇

7060: 턴테이블 7100: 유지기구

7110: 입구위치 7120: 중심잡기처리의 작업위치

7130: 분리처리의 작업위치

7140: 세정/건조처리의 작업위치 7150: 세정/건조장치

7160: 간막이판 7170: 회전축

7200: 분리장치 7210: 직교로봇

7220: 노즐 7300: 체임버

7400: 중심잡기장치 7410: 안내부재

7420: 안내부재 7430: 구동기구

7440: 회전축 7450: 지지기구

7500: 세정/건조장치 7510: 세정/건조노즐

7520: 공급라인 7600: 모터

8000: 반도체시료의 처리시스템 8010: 로더

8011: 제 1카세트 8020: 제 1언로더

8021: 제 2카세트 8030: 제 2언로더

8031: 제 3카세트 8040: 제 3언로더

8041: 제 4카세트 8050: 스칼라로봇

8100: 체임버 8110: 셔터

8120: 셔터 8130: 중심잡기장치

8140: 반송로봇 8150: 반송로봇

8160: 세정/건조장치 8200: 턴테이블

8210: 입구위치 8220: 분리처리의 작업위치

8230: 출구위치 8250: 간막이판

8300: 모터 9002: 유지부

9003: 유지부 9004: 로봇핸드의 본체

본 발명에 관한 반도체시료의 처리시스템은, 시료를 유지하는 유지기구를 원위에 대략 등간격으로 탑재한 턴테이블과, 상기 턴테이블을 소정각도씩 회동시켜서 상기 유지기구에 의해 유지된 시료를 작업위치에 이동시키기 위한 구동기구와, 상기 유지기구에 의해 유지된 시료에 대해서 소정의 작업위치에서 처리를 실시하기 위한 적어도 하나의 처리장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 상기 작업위치에는, 예를 들면, 처리를 개시해야할 반도체시료를 수취하기 위한 입구위치와, 처리가 종료된 시료를 인도하기 위한 출구위치가 포함되는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 예를 들면, 상기 입구위치로서의 작업위치에 위치하는 상기 유지기구에 처리대상의 반도체시료를 인도하고, 상기 출구위치로서의 작업위치에 위치하는 상기 유지기구로부터 처리완료된 반도체시료를 수취하기 위한 반송기구를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 상기 반송기구는, 예를 들면, 판형상의 반도체시료를 수평인 상태로 상기 입구위치에 위치하는 상기 유지기구에 인도하는 동시에, 상기 출구위치에 위치하는 상기 유지기구로부터 처리완료된 판형상의 시료를 수평인 상태로 수취하는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 상기 반송기구는, 예를 들면, 스칼라로봇을 포함하는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 상기 유지기구는, 예를 들면, 판형상의 반도체시료를 아래쪽에서부터 유지하는 하부유지기구를 가진 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 상기 유지기구는, 예를 들면, 판형상의 시료를 아래쪽에서부터 유지하는 하부유지기구와, 판형상의 반도체시료를 위쪽에서부터 유지하는 상기 유지기구를 가진 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 처리대상의 반도체시료는, 예를 들면 분리용의 층을 가지고, 상기 적어도 하나의 처리장치에는, 예를 들면, 그 분리용의 층에서 그 시료를 분리하는 분리장치가 포함되는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 상기 분리장치는, 예를 들면, 시료를 분리하기 위한 작업위치에 위치하는 상기 유지기구에 의해 유지된 시료의 상기 분리용의 층을 향해서 다발모양의 유체를 분사함으로써, 그 시료를 그 분리용의 층에서 분리하는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 상기 유지기구는, 예를 들면, 상기 분리용의 층에 직교하는 축을 중심으로해서 반도체시료를 회전시키기 위한 구동원을 가지고, 상기 분리장치는, 상기 구동원에 의해 반도체시료가 회전된 상태에서 이 반도체시료를 분리하는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 상기 적어도 하나의 처리장치에는, 예를 들면, 시료의 중심잡기를 행하는 중심잡기장치가 포함되는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 상기 중심잡기장치는, 예를 들면 중심잡기처리를 행하기 위한 작업위치에 위치하는 상기 유지기구에 의해 유지된 반도체시료에 대해서 중심잡기처리를 행하는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 상기 적어도 하나의 처리장치에는, 예를 들면, 상기 분리장치에 의해 분리된 반도체시료를 세정하는 세정장치가 포함되는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 상기 세정장치는, 세정처리를 행하기 위한 작업위치에 위치하는 상기 유지기구에 의해 유지된 반도체시료에 대해서 세정처리를 행하는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 상기 적어도 하나의 처리장치에는, 예를 들면, 상기 분리장치에 의해 분리된 반도체시료를 세정하여 건조시키는 세정/건조장치가 포함되는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 상기 세정/건조장치는, 예를 들면, 세정/건조처리를 행하기 위한 작업위치에 위치하는 상기 유지기구에 의해 유지된 반도체시료에 대해서 세정/건조처리를 행하는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 각 작업위치에서 처리를 병행해서 실행하는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 예를 들면, 반도체시료의 중심잡기를 행하는 중심잡기장치와, 상기 중심잡기장치에 의해 중심잡기처리가 이루어진 반도체시료를 수취해서 상기 입구위치에 위치하는 유지기구에 인도하기 위한 반송기구를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 예를 들면, 반도체시료를 세정하는 세정장치와, 상기 출구위치에 위치하는 유지기구에 의해 유지된 반도체시료를 수취해서 상기 세정장치에 인도하기 위한 반송기구를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 예를 들면, 반도체시료를 세정하여 건조시키는 세정/건조장치와, 상기 출구위치에 위치하는 유지기구에 의해 유지된 반도체시료를 수취해서 상기 세정/건조장치에 인도하기 위한 반송기구를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 예를 들면, 반도체시료의 중심잡기를 행하는 중심잡기장치와, 상기 중심잡기장치에 의해 중심잡기처리가 이루어진 반도체시료를 수취해서 상기 입구위치에 위치하는 유지기구에 인도하기 위한 제 1의 반송기구와, 반도체시료를 세정하는 세정장치와, 상기 출구위치에 위치하는 유지기구에 의해 유지된 반도체시료를 수취해서 상기 세정장치에 인도하기 위한 제 2의 반송기구를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 예를 들면, 시료의 중심잡기를 행하는 중심잡기장치와, 상기 중심잡기장치에 의해 중심잡기처리가 이루어진 반도체시료를 수취해서 상기 입구위치에 위치하는 유지기구에 인도하기 위한 제 1의 반송기구와, 반도체시료를 세정하여 건조시키는 세정/건조장치와, 상기 출구위치에 위치하는 유지기구에 의해 유지된 반도체시료를 수취해서 상기 세정/건조장치에 인도하기 위한 제 2의 반송기구를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 예를 들면, 상기 중심잡기장치에 반도체시료를 인도하고, 상기 세정장치로부터 시료를 수취하기 위한 제 3의 반송기구를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 예를 들면, 상기 중심잡기장치에 반도체시료를 인도하고, 상기 세정/건조장치로부터 시료를 수취하기 위한 제 3의 반송기구를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 예를 들면, 상기 입구위치에 위치하는 상기 유지기구에 반도체시료를 인도하기 전에 이 시료에 처리를 행하는 장치를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 예를 들면, 상기 출구위치에 위치하는 상기 유지기구로부터 반도체시료를 수취한 후에 이 반도체시료에 대해서 처리를 행하는 장치를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 상기 분리용의 층은, 예를 들면, 취약한 구조의 층인 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 상기 취약한 구조의 층은, 예를 들면, 다공질층인 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 상기 취약한 구조의 층은, 예를 들면, 미소한 기포층인 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 처리대상의 시료는, 예를 들면, 반도체기판인 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 처리대상의 시료는, 예를 들면, 제 1의 기판과 제 2의 기판을 접합해서 이루어지고, 분리용의 층으로서 취약한 구조의 층을 가진 것이 바람직하다.

상기의 반도체시료의 처리시스템에 있어서, 처리대상의 시료는, 예를 들면, 제 1의 반도체기판의 표면에 다공질층을 형성하고, 그 위에 비다공질층을 형성하고, 상기 비다공질층에 제 2의 기판을 접합해서 이루어진 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 특장은 첨부도면을 참조한 본 발명의 실시예의 다음 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시의 형태를 설명한다.

도 1A 내지 도 1E는 본 발명의 바람직한 실시의 형태에 관한 SOI기판의 제조방법을 공정순으로 설명하는 단면도이다.

도 1A에 표시한 공정에서는, 단결정Si기판(11)을 준비해서, 그 표면에 양극화성등에 의해 다공질Si층(12)를 형성한다. 이어서, 도 1B에 표시한 공정에서는, 다공질Si층(12)위에 비다공질단결정Si층(13)을 에피택셜성장법에 의해 형성하고, 그 위에 절연층(예를 들면, SiO₂층)(15)를 형성한다. 이에 의해, 제 1의 기판(10)이 형성된다.

도 1C에 표시한 공정에서는, 제 2의 기판(20)을 준비하고, 절연층(15)가 면하도록해서 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)을 실내온도에서 밀착시킨다. 그후, 양극접합, 가압 혹은 열처리 또는 이들을 조합한 처리에 의해 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)을 접합하다. 이 처리에 의해, 절연층(15)와 제 2의 기판(20)이 공고히 결합되어 접합기판(50)을 형성한다. 또한, 절연층(15)는, 상기와 같이 비다공질단결정Si층(13)의 위에 형성해도 되나, 제 2의 기판(20)의 위에 형성해도 되고, 양자에 형성해도 되며, 결과로서, 제 1의 기판과 제 2의 기판을 밀착시켰을 때에, 도 1C에 표시한 상태로 되면 된다.

도 1D에 표시한 공정에서는, 접합한 2개의 기판을, 다공질Si층(12)의 부분에서 분리한다. 이에 의해, 제 2의 기판쪽(10"+20)은, 다공질Si층 12"/단결정Si층(13)/절연층(15)/단결정Si기판(20)의 적층구조로 된다. 한편, 제 1의 기판쪽(10')은, 단결정Si기판(11)위에 다공질Si층(12')를 가진 구조로 된다.

분리후의 기판(10')은, 잔류된 다공질Si층(12')를 제거하고, 필요에 따라서, 그 표면을 평탄화함으로써, 재차 제 1의 기판(10)을 형성하기 위한 단결정Si기판(11)로서 사용된다.

접합된 기판을 분리한 후, 도 1E에 표시한 공정에서는, 제 2의 기판쪽(10"+20)의 표면의 다공질층(12")를 선택적으로 제거한다. 이에 의해, 단결정Si층(13)/절연층(15)/단결정Si기판(20)의 적층구조, 즉, SOI구조를 가진 기판이 얻어진다.

제 2의 기판으로서는, 예를 들면, 단결정Si기판외에, 절연성기판(예를 들면, 석영기판)이나 광투과성기판(예를 들면, 석영기판)등을 사용할 수 있다.

또한, 상기의 제조공정에서는, 2개의 기판을 접합한 후에 이것을 분리하는 처리(도 1D)를 용이하게 하기 위하여, 분리용의 영역에 취약한 구조의 다공질층(12)를 형성하나, 이 다공질층의 대신에, 예를 들면, 미소한 기포층을 형성해도 된다. 미소한 기포층은, 예를 들면, 반도체기판에 이온을 주입함으로써 형성할 수 있다.

이하, 상기의 SOI기판등의 제조공정에 있어서의 접합기판의 분리공정(도 1D)에 적합한 처리시스템에 관해서 설명한다. 또한, 이하의 처리시스템은, 접합기판의 분리공정뿐만 아니라, 다른 시료의 분리공정에도 적용할 수 있다.

(제 1의 실시의 형태)

도 2는, 본 발명의 제 1의 실시의 형태에 관한 처리시스템의 개략적인 구성을 표시한 평면도이다. 이 반도체시료의 처리시스템(7000)은, 카세트로부터 접합기판을 꺼내어서, 이 접합기판을 분리하고, 분리후의 각 기판을 세정하는 동시에 건조시켜서, 처리후의 각기판을 분류해서 카세트에 수용한다.

이 반도체시료의 처리시스템(7000)은, 접합기판 또는 분리후의 기판을 유지하기 위한 복수의 유지기구(7100)을 원위에 대략 등간격으로 탑재한 턴테이블(7060)을 가진다. 이 턴테이블(7060)위에는, 각 유지기구(7100)을 간막이 하기위한 간막이판(7160)이 형성되어 있다.

또, 이 턴테이블(7060)은, 도 3에 표시한 바와 같이, 지지대(7001)에 고정된 모터(7600)의 회전축(7170)에 연결되어 있다. 모터(7600)는, 턴테이블(7060)을 소정각도씩 회전시켜서, 각 유지기구(7100)에 의해 유지된 접합기판(50) 또는 분리후의 기판을 각작업위치(7110)∼(7150)에 이동시킨다.

작업위치(7110)은, 스칼라로봇(7050)으로부터 처리대상의 접합기판(50)을 유지기구(7100)이 수취하기 위한 입구위치, 작업위치(7120)은, 중심잡기장치(7400)에 의해 접합기판(50)의 중심잡기처리를 행하기 위한 위치, 작업위치(7130)은, 분리장치(7200)에 의해 접합기판(50)을 다공질층에서 분리하는 분리처리를 행하는 위치, 작업위치(7140)은, 세정/건조장치(7500)에 의해 분리후의 각기판을 세정하여 건조시키는 세정/건조처리를 행하는 위치, 작업위치(7150)은, 처리완료된 기판을 스칼라로봇(7050)에 인도하기 위한 출구위치이다.

턴테이블(7060)은, 입구위치(7110) 및 출구위치(7150)의 부분을 제외하고, 체임버(7300)내에 수용되어 있다.

또, 이 처리장치(7000)은, 로더(7040), 제 1언로더(7030), 제 2언로더(7020) 및 제 3언로더(7010)을 가진다. 로더(7040)에는, 처리에 앞서서, 1 또는 복수개의 접합기판을 수용한 제 1카세트(7041)이 얹어 놓여진다. 또, 처리에 앞서서, 제 1언로더(7030)에는, 빈 제 2카세트(7031)이 얹어놓여지고, 제 2언로더(7020)에는, 빈 제 3카세트(7021)이 얹어놓여지고, 제 3언로더(7010)에는, 빈 제 4카세트(7011)이 얹어놓여진다.

스칼라로봇(7050)은, 소정의 회전축을 중심으로해서 로봇핸드를 회전시키는 동시에 이 로봇핸드를 그 회전축으로부터 멀리하거나 가까이하거나 함으로써, 접합기판 또는 분리후의 기판을 반송한다.

분리장치(7200)은, 유지기구(7100)에 의해 유지된 접합기판(50)의 다공질층부근을 향해서 노즐(7220)으로부터 제트를 분사함으로써, 접합기판(50)을 다공질층에서 2개의 기판으로 분리한다. 즉, 이 분리장치(7200)은, 워터제트법을 적용한 것이다.

일반적으로, 워터제트법은, 물을 고속, 고압의 다발모양의 흐름으로해서 대상물에 대해서 분사해서, 세라믹스, 금속, 콘크리트, 수지, 고무, 목재 등의 절단, 가공, 표면의 도막의 제거, 표면의 세정등을 행하는 방법이다("워터제트"제 1권 1호(1984년) 제 4페이지 참조).

이 분리장치는, 취약한 구조부분인 접합기판의 다공질층(분리용의 층)에 대해서, 유체를 다발모양의 흐름으로해서 분사해서, 다공질층을 선택적으로 붕괴시킴으로써, 다공질층의 부분에서 기판을 분리하는 것이다. 이하에서는, 이 다발모양의 흐름을 "제트"라 칭한다. 제트를 구성하는 유체로서는, 물, 알콜등의 유기용매, 불산, 질산 그외의 산, 수산화갈륨등의 알칼리, 공기, 질소가스, 탄산가스, 희가스, 에칭가스 등의 기체, 또는 플라즈마 등이라도 된다.

이 분리장치를 반도체장치의 제조공정, 예를 들면, 접합기판의 분리공정에 적용하는 경우, 제트를 구성하는 유체로서는, 최소한의 불순물금속이나 파티클 등을 가진 순수를 사용하는 것이 바람직하다.

제트의 분사조건은, 예를 들면, 분리영역(예를 들면, 다공질층)의 종류, 접합기판의 외주부분의 형상등에 따라서 결정하면 된다. 제트의 분사조건으로서는, 예를 들면, 제트구성매체에 가하는 압력, 제트의 주사속도, 노즐의 폭 또는 직경(제트의 직경과 거의 동일함), 노즐형상, 노즐과 분리영역과의 거리, 제트구성매체의 유량 등은, 중요한 파라미터가 된다.

이상과 같은 워터제트법을 응용한 분리방법에 의하면, 접합기판에 손상을 주는 일없이, 이 접합기판을 2개의 기판으로 분리할 수 있다.

이 분리장치는, 접합기판등의 시료를 그 시료면이 실질적으로 수평으로 되도록해서 유지하고, 그 상태에서 이 시료를 취약한 구조부(예를 들면, 다공질층)에서 분리한다. 이와 같이, 시료면이 수평으로 되게하는 상태에서 시료를 유지함으로써, 예를 들면, (1) 시료의 낙하를 방지하고, (2) 시료의 유지를 용이하게 하고,(3) 시료의 반송을 용이하게 하고, (4) 분리장치와 다른 장치에 있어서의 시료의 주고받음을 효율화하고, (5) 각 구성요소를 상하방향으로 배치할 수 있기 때문에, 분리장치의 투영면적(점유면적)을 작게할 수 있다.

도 8은, 턴테이블(7060)에 탑재되는 유지기구(7100)의 개략적인 구성을 표시한 도면이다. 또, 도 9는, 도 8에 표시한 유지기구(7100)의 일부를 표시한 도면이다.

이 유지기구(7100)은, 1쌍의 기판유지부(1909) 및 (1901)을 구비하고, 상기 기판유지부(1909) 및 (1901)에 의해 접합기판(50)을 상하로부터 끼우도록 해서 수평으로 유지한다.

아래쪽의 기판유지부(1901)은, 접합기판(50)과 기판유지부(1901)의 표면과의 사이에 스칼라로봇(7050)의 로봇핸드를 삽입하기 위한 간격을 형성하기 위한 볼록형상의 지지부(1903)을 가진다. 이 지지부(1903)에는, 접합기판(50)을 진공흡착하기 위한 흡인구멍(1902)가 형성되어 있다. 또, 이 기판유지부(1901)은, 지지부(1903)의 바깥둘레에, 어긋남방지부재(1911)을 가진다. 어긋남방지부재(1911)은, 예를 들면 고무나 수지등으로 구성되어, 접합기판(50)이 면방향으로 이동하는 것을 방지한다. 이 어긋남방지부재(1911)를 설치함으로써, 작은 가압력 또는 흡인력에 의해 접합기판(50)을 유지하는 것이 가능하게 된다.

또, 기판유지부(1901)은, 회전축(1904)의 한쪽끝에 연결되어 있다. 회전축(1904)는, 베어링(1906)을 개재해서 지지대(1920)에 의해 지지되어 있다.베어링(1906)의 상부에는, 회전축(1904)를 통과시키기 위하여 지지대(1920)에 형성된 개구부를 시일하기 위한 시일부재(1905)가 설치되어 있다. 회전축(1804)의 내부에는 진공라인(1907)이 형성되어 있으며, 이 진공라인(1907)은, 기판유지부(1901)의 흡인구멍(1902)에 연결되어 있다. 또, 이 진공라인(1907)은, 링(1908)을 개재해서 외부의 진공라인에 연결되어 있다. 회전축(1904)는, 도시생략의 회전원에 연결되어 있고, 이 회전원으로부터 주어지는 회전력에 의해 회전한다.

기판유지부(1901)의 위쪽에는, 기판유지부(1909)가 배치되어 있다. 이 기판유지부(1909)는, 구동기구(1930)의 구동축(1910)에 연결되어 있고, 구동기구(1930)에 의해 승강된다. 또, 구동축(1910)은, 구동기구(1930)에 의해 회전가능하게 축받이 되고 있다.

위쪽의 기판유지부(1909)는, 접합기판(50)과 기판유지부(1909)의 표면과의 사이에 스칼라로봇(7050)의 로봇핸드를 삽입하기 위한 간격을 형성하기 위한 볼록형상의 지지부(1912)를 가진다. 이 지지부(1912)에는, 접합기판(50)을 진공흡착하기 위한 흡인구멍(1914)가 형성되어 있다. 또, 이 기판유지부(1909)는, 지지부(1912)의 외주에, 어긋남방지부재(1913)을 가진다. 어긋남방지부재(1913)은, 예를 들면 고무나 수지등으로 구성되고, 접합기판(50)이 면방향으로 이동하는 것을 방지한다. 이 어긋남방지부재(1913)을 설치함으로써, 작은 가압력 또는 흡인력으로 접합기판(50)을 유지하는 것이 가능하게 된다.

예를 들면, 이 유지기구(7100)이 분리처리의 작업위치(7130)에 위치할 때는,도 8에 표시한 바와 같이, 분리장치(7200)의 노즐(7220)이 이 유지기구에 대향한다. 노즐(7220)은, 상기한 직교로봇(7210)에 의해 제어된다. 노즐(7220)과 기판유지부(1901)과의 사이에는, 노즐(7220)으로부터 분사되는 제트를 필요에 따라서 차단하기 위한 셔터를 설치해도 된다.

이하, 분리장치(7200)에 의한 분리처리의 순서를 설명한다. 분리처리의 작업위치(7130)에는, 턴테이블(760)의 회동에 의해, 중심잡기처리의 작업위치(7120)에 있어서 중심잡기를 종료한 접합기판(50)을 유지한 유지기구(7100)가 이동해간다.

분리처리의 작업위치(7130)에서는, 먼저, 구동기구(1930)에 의해 기판유지부(1909)를 강하시켜서, 기판유지부(1909)에 접합기판(50)을 가압시킨다. 이에 의해, 접합기판(50)은, 기판유지부(1909) 및 (1901)에 의해 양쪽으로부터 가압되어서 유지된다.

이어서, 도시생략의 회전원을 동작시킴으로써 회전축(1904)에 회전력을 전달시킨다. 이에 의해, 회전축(1904), 기판유지부(1901), 접합기판(50) 및 기판유지부(1909)는, 일체적으로 회전한다.

이어서, 도시생략의 펌프로부터 노즐(7220)에 고압의 제트구성매체(예를 들면, 물)을 주입한다. 이에 의해, 접합기판(50)의 다공질층 부근을 향해서 노즐(7220)으로부터 고압의 제트가 분사되고, 접합기판(50)의 분리가 개시된다.

접합기판(50)의 분리가 완료하면, 노즐(7220)에 연결되어 있는 펌프의 동작을 정지시켜서, 접합기판(50)에 대한 제트의 분사를 정지시킨다. 또,회전축(1904)의 구동을 정지함으로써, 접합기판(50)의 회전을 정지시킨다.

이어서, 기판유지부(1901) 및 (1909)의 각진공흡착기구를 동작시킨다. 이에 의해, 분리된 위쪽의 기판이 기판유지부(1909)에 흡착되는 동시에, 분리된 아래쪽의 기판이 기판유지부(1909)에 흡착된다. 이어서, 구동기구(1930)에 의해 기판유지부(1909)를 상승시킨다. 이에 의해, 분리된 2개의 기판은, 서로 떨어지게 된다.

여기서, 접합기판(50)이 2개로 분리된 후에 있어서, 2개의 기판사이에는 유체가 존재한다. 이 유체가 액체(예를 들면, 물)인 경우에는, 표면장력이 상당히 크다. 따라서, 분리된 2개의 기판을 작은힘으로 떼어놓기 위해서는, 2개의 기판사이의 간격에 노즐(7220)으로부터 제트를 공급하는 것이 바람직하다. 이 경우, 2개의 기판을 떼어놓은 후에, 노즐(7220)으로부터의 제트를 정지시키게 된다. 또한, 그 대신에, 2개의 기판을 떼어놓기위하여 사용하는 제트를 분사하는 기구를 별개로 설치해도 된다.

또한, 도 2에 표시한 반도체시료의 처리시스템(7000)은, 턴테이블(7060), 중심잡기장치(7400), 분리장치(7200), 세정/건조장치(7500), 스칼라로봇(7050), 로더(7040), 제 1언로더(7030), 제 2언로더(7020) 및 제 3언로더(7010)을 지지대(7001)위에 일체화한 구성을 가진다. 그러나, 다른실시의 형태에 있어서는, 이를 구성요소를 유닛화하고, 사용에 있어서 각 유닛을 결합해서 처리시스템을 조립해도 된다. 예를 들면, 턴테이블(7060), 중심잡기장치(400), 분리장치(7200) 및 세정/건조장치(7500)을 일체화해서 제 1유닛으로하고, 스칼라로봇(7050)을 제 2유닛으로하고, 로더(7040), 제 1언로더(7030), 제 2언로더(7020) 및 제 3언로더(7010)을 일체화해서 제 3유닛으로하고, 사용에 있어서 제 1∼제 3유닛을 일체화해서 하나의 처리시스템을 구성하는 것과 같은 것이다.

도 10은, 1개의 접합기판에 대한 처리시스템(7000)에 있어서의 처리의 흐름을 표시한 도면이다. 먼저, 수동 또는 자동으로 처리대상의 접합기판을 수용한 제 1카세트(7041)을 로더(7040)위의 소정위치에 얹어놓는 동시에, 빈 제 2카세트(7031), 제 3카세트(7021), 제 4카세트(7011)을 제 1언로더(7030), 제 2언로더(7020), 제 3언로더(7010)위에 각각 얹어놓는다.

이 실시의 형태에서는, 제 2카세트(7031)은, 분리된 후의 위쪽의 기판을 수용하기 위하여 사용되고, 제 3카세트(7021)은, 분리된 후의 아래쪽의 기판을 수용하기 위하여 사용되고, 제 4카세트(7011)은, 분리에 실패한 접합기판(또는 분리후의 기판)이 수용된다.

여기서, 제 1카세트(7041)은, 수용된 접합기판이 수평이 되도록 로더(7040)위에 얹어놓게 된다. 또, 제 2카세트(7031), 제 3카세트(7021), 제 4카세트(7011)은, 각기판을 수평으로 수용할 수 있도록 제 1언로더(7030), 제 2언로더(7020), 제 3언로더(7010)위에 각각 얹어놓게 된다.

먼저, 스텝 S101에서는, 스칼라로봇(7050)에 의해, 로더(7040)위의 제 1카세트(7041)로부터 접합기판을 인출해서, 입구위치(7110)에 위치하는 유지기구(7100)에 인도한다. 도 3은, 입구위치(7110)에 위치하는 유지기구(7100)에 접합기판을 인도한 상태를 모식적으로 표시한 도면이다. 구체적으로는, 스텝 S101에서는 스칼라로봇(7050)에 의해 접합기판(50)을 아래쪽에서부터 지지해서, 유지기구(7100)의 아래쪽의 기판유지부(1901)의 위에 얹어놓는다.

스텝 S102에서는, 턴테이블(7060)을 소정의 회전각도(여기서는, 72°)만큼 시계회전방향으로 회동시켜서, 스텝 S101에서 유지기구(7100)에 인도한 접합기판을 중심잡기처리의 작업위치(7120)에 이동시킨다.

스텝 S103에서는, 중심잡기장치(7400)에 의해, 중심잡기의 작업위치에 위치하는 접합기판(50)의 위치맞춤을 한다. 도 4는, 중심잡기처리의 작업위치(7120)에 위치하는 유지기구(7100)에 의해 유지된 접합기판(50)의 중심잡기를 행하는 모양을 모식적으로 표시한 사시도이다.

구체적으로는, 스텝 S103에서는, 도 4에 표시한 바와 같이, 지지기구(7450)에 회동가능하게 축받이된 회전축(7440)을 회동시킴으로써 구동기구(7430)을 회동시켜, 가이드부재(7410)과 가이드부재(7420)의 사이에 접합기판(50)이 위치하도록 한다. 그리고, 구동기구(7430)에 의해 가이드부재(7410)과 가이드부재(7420)과의 간격을 좁게함으로써, 가이드부재(7410) 및 (7420)의 측벽을 접합기판(50)의 에지부분에 맞닿게하고, 이에 의해 접합기판(50)의 중심잡기를 행한다.

스텝 S104에서는, 턴테이블(7060)을 소정의 회전각도(여기서는, 72°)만큼 시계회전방향으로 회동시켜서, 스텝 S103에서 중심잡기장치(7400)에 의해 중심잡기한 접합기판(50)을 분리처리의 작업위치(7130)에 이동시킨다.

스텝 S105에서는, 분리장치(7200)에 의해, 분리처리의 작업위치에 접합기판(50)을 다공질층에서 분리한다. 도 5는, 분리처리의 작업위치(7130)에위치하는 유지기구(7100)에 의해 유지된 접합기판(50)을 분리하는 모양을 모식적으로 표시한 사시도이다.

구체적으로는, 스텝 S105에서는, 유지기구(7100)에 의해 접합기판(50)을 회전시키면서, 분리장치(7200)의 노즐(7220)으로부터 상기 접합기판(50)의 다공질층부근을 향해서 제트를 분사하고, 이에 의해 상기 접합기판(50)을 다공질층에서 상하 2개로 분리한다. 그리고, 상하의 기판유지부(1901) 및 (1909)의 각진공흡착기구를 동작시켜서, 기판유지부(1909)를 위쪽으로 이동시킴으로써, 분리된 2개의 기판을 서로 떼어놓는다. 또한, 분리처리의 상세는, 상기한 바와 같다.

스텝 S106에서는, 턴테이블(7060)을 소정의 회전각도(여기서는, 72°)만큼 시계회전방향으로 회동시켜서, 스텝 S105에서 분리장치(7200)에 의해 분리된 2개의 기판을 세정/건조처리의 작업위치(7140)으로 이동시킨다.

스텝 S107에서는, 세정/건조장치(7150)에 의해, 분리후의 각기판을 세정하여 건조시킨다. 도 6은, 세정/건조처리의 작업위치에 위치하는 2개의 기판을 세정하여 건조시키는 처리를 모식적으로 표시한 사시도이다.

구체적으로는, 스텝 S107에서는, 먼저, 유지기구(7100)에 의해 각기판을 회전시키면서, 공급라인(7520)을 통해서 공급되는 세정액(예를 들면, 물)을 세정/건조노즐(7510)으로부터 각기판(50a) 및 (50b)를 향해서 분사해서, 이에 의해 각 기판(50a) 및 (50b)를 세정한다. 이어서, 세정/건조노즐(7510)으로부터 각기판(50a) 및 (50b)를 향해서 기체(예를 들면, 공기)를 분사해서, 이에 의해 각기판(50a) 및 (50b)를 건조시킨다. 여기서, 세정용의 노즐과 건조용의 노즐을 별개체로 할수도 있다. 또, 유지기구(7100)에 의해 각기판(50a) 및 (50b)를 고속으로 회전시킴으로써, 각기판(50a) 및 (50b)를 건조시키는 것도 유효하다.

스텝 S108에서는, 턴테이블(7060)을 소정의 회전각도(여기서는, 72°)만큼 시계회전방향으로 회동시켜서, 스텝 S107에서 세정/건조처리를 실시한 각 기판(50a) 및 (50b)를 출구위치(7150)에 이동시킨다.

스텝 S109에서는, 스칼라로봇(7050)에 의해, 출구위치(7150)에 위치하는 유지기구(7100)의 위쪽의 기판유지부(1909)로부터 기판(50a)를 수취해서 제 1언로더(730)위의 제 2카세트(7031)에 수용한다. 여기서, 스칼라로봇(7050)에, 기판을 180°회전시켜서 이 기판의 상하를 반대로하는 기구를 구비하고, 위쪽의 기판유지부(1909)로부터 수취한 기판(50a)를 상기 기구에 의해 180°회전시킨 후에 제 2카세트(7031)에 수용하는 것도 유효하다.

스텝 S110에서는, 스칼라로봇(7050)에 의해, 출구위치(7150)에 위치하는 유지기구(7100)의 아래쪽의 기판유지부(1901)로부터 기판(50b)를 수취해서 제 2언로더(7020)위의 제 3카세트(7021)에 수용한다.

이상의 설명은, 1개의 접합기판에 대한 처리시스템(7000)의 동작이다. 이 처리시스템(7000)에서는, 각 작업위치(7110)∼(7150)에 있어서, 접합기판 또는 분리후의 기판의 조작 또는 처리를 병행해서 실행할 수 있다. 즉, 이 처리시스템(7000)에서는, 중심잡기장치(7400)에 의한 중심잡기처리, 분리장치(7200)에 의한 분리처리, 세정/건조장치(7500)에 의한 세정/건조처리 및 스칼라로봇(7050)에 의한 접합기판 또는 분리후의 기판의 반송을 병행해서 실행할수 있다. 또, 이처리시스템에 의하면, 턴테이블(7060)을 회동시킴으로써, 작업위치를 변경할 수 있기 때문에, 하나의 처리로부터 다음의 처리에 고속으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 이 처리시스템에 의하면, 일련의 처리를 고속화할 수 있다.

이 처리시스템(7000)에서는, 예를 들면, 도시생략의 조작패널을 개재해서 조작자로부터 부여되는 지시에 따라서, 분리에 실패한 기판을 스칼라로봇(7050)에 의해, 제 3언로더(7010)위의 제 4카세트(7011)내에 수용한다. 여기서, 분리의 실패의 발생을 조작자로부터의 지시에 따라서 인식되는 것이 아니라, 분리상황의 감시장치를 설치해서, 이 감시장치에 의해 분리의 실패를 검지해도 된다.

(제 2의 실시의 형태)

도 7은, 본 발명의 제 2의 실시의 형태에 관한 처리시스템의 개략적인 구성을 표시한 평면도이다. 이 처리시스템(8000)은, 카세트로부터 접합기판을 인출해서, 상기 접합기판을 분리하고, 분리후의 각기판을 세정하는 동시에 건조시켜서, 처리후의 각기판을 분류해서 카세트에 수용한다.

이 반도체시료의 처리시스템(8000)은, 접합기판 또는 분리후의 기판을 유지하기 위한 복수의 유지기구(7100)을 원위에 대략등간격으로 탑재한 턴테이블(8200)을 가진다. 이 턴테이블(8200)위에는, 각 유지기구(7100)을 간막이하기 위한 간막이판(8250)이 형성되어 있다.

또, 턴테이블(8200)은, 예를 들면, 아래쪽에 배치된 모터(8300)의 회전축에 연결되어 있다. 모터(8300)은, 턴테이블(8200)을 소정각도씩 회전시켜서, 각유지기구(7100)에 의해 유지된 접합기판(50) 또는 분리후의 각기판을 각작업위치(8210)∼(8230)에 이동시킨다.

작업위치(8210)은, 중심잡기장치(8130)에 의해 중심이 잡힌 접합기판을 반송로봇(8140)으로부터 수취하기 위한 위치(입구위치), 작업위치(8220)은, 분리장치(7200)에 의해 접합기판(50)을 다공질층에서 분리하는 분리처리를 행하는 위치, 작업위치(8230)은, 세정/건조장치(8160)에 대해서 반송로봇(7150)에 의해 분리후의 기판을 인도하기 위한 위치(출구위치)이다.

중심잡기장치(8130), 턴테이블(8200), 세정/건조장치(8160), 반송로봇(8140) 및 (8150)은, 체임버(8100)내에 배치되어 있다. 체임버(8100)에는, 2개의 셔터(8110) 및 (8120)이 배설되어 있고, 스칼라로봇(8050)은, 셔터(8110)을 개방한 상태에서, 접합기판을 중심잡기장치(8130)에 인도하고, 셔터(8120)을 개방한 상태에서, 세정/건조가 완료된 기판을 세정/건조장치(8160)으로부터 수취한다.

이 반도체시료의 처리시스템(8000)은, 로더(8010), 제 1언로더(8020), 제 2언로더(8030) 및 제 3언로더(8040)을 가진다. 로더(8010)에는, 처리에 앞서서, 1 또는 복수개의 접합기판을 수용한 제 1카세트(8011)이 얹어놓이게 된다. 또, 처리에 앞서서, 제 1언로더(8020)에는, 빈 제 2카세트(8021)이 얹어놓이고, 제 2언로더(8030)에는, 빈 제 3카세트(8031)이 얹어놓이고, 제 3언로더(8040)에는, 빈 제 4카세트(8041)이 얹어놓이게 된다.

또한, 본 실시의 형태에 있어서도, 제 1의 실시의 형태와 마찬가지로, 반도체시료의 처리시스템(8000)의 구성요소를 유닛화하고, 사용에 있어서 각 유닛을 결합해서 처리시스템을 조립해도 된다.

스칼라로봇(8050)은, 소정의 회전축을 중심으로해서 로봇핸들을 회전시키는 동시에 이 로봇핸드를 이 회전축으로부터 멀리하거나 가까이 하거나 함으로써, 접합기판 또는 분리후의 기판을 반송한다.

도 11은, 1개의 접합기판의 대한 처리시스템(8000)에 있어서의 처리의 흐름을 표시한 도면이다. 먼저, 수동 또는 자동으로, 처리대상의 접합기판을 수용하는 제 1카세트(8011)을 로더(8010)위의 소정위치에 얹어놓는 동시에, 빈제 2카세트(8021), 제 3카세트(8031), 제 4카세트(8041)을 제 1언로더(8020), 제 2언로더(8030), 제 3언로더(8040)위에 각각 얹어놓는다.

본 실시의 형태에서는, 제 2카세트(8021)은, 분리된 후의 위쪽의 기판을 수용하기 위하여 사용되고, 제 3카세트(8031)은, 분리된 후의 아래쪽의 기판을 수용하기 위하여 사용되고, 제 4카세트(8041)은, 분리에 실패한 접합기판(또는 분리후의 기판)이 수용된다.

여기서, 제 1카세트(8011)은, 수용된 접합기판이 수평이되도록 로더(8010)위에 얹어놓게 된다. 또, 제 2카세트(8021), 제 3카세트(8031), 제 4카세트(8041)은, 각기판을 수평으로 수용할 수 있도록 제 1언로더(8020), 제 2언로더(8030), 제 3언로더(8040)위에 각각 얹어놓게 된다.

먼저, 스텝S201에서는, 셔터(8110)을 개방해서 스칼라로봇(8050)에 의해, 로더(8010)위의 제 1카세트(8011)로부터 접합기판을 인출해서, 중심잡기장치(8130)에 인도한다. 스텝 S202에서는, 중심잡기장치(8130)에 의해 접합기판의 중심잡기를 행한다. 스텝 S203에서는, 반송로봇(8140)에 의해, 중심잡기를 종료한 접합기판을 작업위치(8210)에 위치하는 유지기구(7100)에 인도한다.

스텝 S204에서는, 턴테이블(8200)을 소정의 회전각도(여기서는, 120°)만큼 반시계회전방향으로 회동시켜서, 스텝 S203에서 작업위치(8210)에 위치하는 유지기구(7100)에 인도한 접합기판(50)을 분리처리의 작업위치(8220)에 이동시킨다.

스텝 S205에서는, 분리장치(7200)에 의해, 분리처리의 작업위치(8220)에 위치하는 접합기판(50)을 다공질층에서 분리한다. 도 5는, 분리처리의 작업위치(8220)에 위치하는 유지기구(7100)에 의해 유지된 접합기판(50)을 분리하는 모양을 모식적으로 표시한 사시도이다.

구체적으로는, 스텝 S205에서는, 유지기구(7100)에 의해 접합기판(50)을 회전시키면서, 분리장치(7200)의 노즐(7220)으로부터 상기 접합기판(50)의 다공질층부근을 향해서 제트를 분사하고, 이에 의해 상기 접합기판(50)을 다공질층에서 상하 2개로 분리한다. 그리고, 상하의 기판유지부(1901) 및 (1909)의 각진공흡착기구를 동작시켜서, 기판유지부(1909)를 위쪽으로 이동시킴으로써, 분리된 2개의 기판을 서로 떼어놓는다. 또한, 분리처리의 상세는, 상기한 바와 같다.

스텝 S206에서는, 텐테이블(8200)을 소정의 회전각도(여기서는, 120°)만큼 반시계회전방향으로 회동시켜서, 스텝 S205에서 분리한 각 기판을 작업위치(8230)에 이동시킨다.

스텝 S207에서는, 반송로봇(8150)에 의해, 분리된 위쪽의 기판을 작업위치(8230)의 유지기구(7100)으로부터 세정/건조장치(8160)에 인도하고, 스텝 S208에서는, 상기 위쪽의기판을 세정/건조장치(8160)에 의해 세정하여 건조시킨다.스텝 S209에서는, 셔터(8120)을 개방해서 스칼라로봇(8050)에 의해, 세정/건조장치(8160)으로부터 위쪽의 기판을 수취해서 제 1언로더(8020)위의 제 2카세트(8021)에 수용한다. 여기서, 스칼라로봇(8050)에, 기판을 180°회전시켜서 이 기판의 상하를 반대로 하는 기구를 구비하고, 세정/건조장치(8160)으로부터 수취한 위쪽의 기판을 상기 기구에 의해 180°회전시킨 후에 제 2카세트(8021)에 수용하는 것도 유효하다.

스텝 S210에서는, 반송로봇(8150)에 의해, 분리된 아래쪽의 기판을 작업위치(8230)의 유지기구(7100)으로부터 세정/건조장치(8160)에 인도하고, 스텝 S211에서는, 상기 위쪽의 기판을 세정/건조장치(8160)에 의해 세정하여 건조시킨다. 스텝 S212에서는, 셔터(8120)을 개방해서, 스칼라로봇(8050)에 의해, 세정/건조장치(8160)으로부터 아래쪽의 기판을 수취해서 제 2언로더(8030)위의 제 3카세트(8031)에 수용한다.

이상의 설명은, 1개의 접합기판에 대한 반도체시료의 처리시스템(8000)의 동작이다. 이 반도체시료의 처리시스템(8000)에서는, 중심잡기장치(8130)에 의한 중심잡기처리, 분리장치(7200)에 의한 분리처리, 세정/건조장치(8150)에 의한 세정/건조장치를 병행해서 실행할 수 있다. 또, 이 처리시스템에 의하면, 턴테이블(8200)을 회동시킴으로써, 고속으로 작업위치를 변경할 수 있다. 따라서, 이 처리시스템에 의하면, 일련의 처리를 고속화할 수 있다.

이 반도체시료의 처리시스템(8000)에서는, 예를 들면, 도시생략의 조작패널을 개재해서 조작자로부터 부여되는 지시에 따라서, 분리에 실패한 기판을 스칼라로봇(8050)에 의해, 제 3언로더(8040)위의 제 4카세트(8041)내에 수용한다. 여기서, 분리의 실패의 발생을 조작자로부터의 지시에 따라서 인식되는 것이 아니라, 분리상황의 감시장치를 설치해서, 이 감시장치에 의해 분리의 실패를 검지해도 된다.

(스칼라로봇의 로봇핸드의 다른구성예)

다음에, 스칼라로봇(7050)의 로봇핸드의 다른 구성예를 설명한다. 도 12A 및 도 12B는 스칼라로봇(7050)의 로봇핸드의 다른 구성예를 표시한 도면이다. 도 12A는 평면도, 도 12B는 도 12A를 A-A'로 절단한 단면도이다. 도 12A 및 도 12B에 표시한 로봇핸드는, U자형의 본체(9004)와, 접합기판 또는 분리후의 기판을 그 끝부분에서 유지하는 유지부(9001)내지 (9003)을 가진다. 유지부(9001) 내지 (9003)의 재질로서는, 예를 들면 PTFE가 적합하다.

이 구성예에 관한 로봇핸드는, 접합기판 또는 분리후의 기판의 끝부분에만 접촉하기 때문에, 접합기판 또는 분리후의 기판의 면에 상처 등을 줄가능성이 매우 낮다.

또, 이 구성에 관한 로봇핸드는, 분리후의 기판의 끝부분에만 접촉하기 때문에, 분리면이 위쪽이거나 아래쪽이거나를 불구하고, 분리후의 기판을 아래쪽으로부터 유지한 경우에 있어서도 기판의 면에 상처등을 입을 가능성이 낮다.

또, 이 구성예에 관한 로봇핸드는, 접합기판 또는 분리후의 기판이 면방향으로 이동하는 것을 규제한 상태에서 이 접합기판 또는 분리후의 기판을 유지하기 때문에, 접합기판 또는 분리후의 기판이 낙하하는 것을 방지할 수 있다.

이 구성예에 관한 로봇핸드에서는, 각 유지부(9001)내지 (9003)의 전부 또는일부에 흡착기구를 설치하는 것도 유효하며, 이 경우, 접합기판 또는 분리후의 기판의 낙하를 보다 효과적으로 방지할 수 있는 외에, 예를 들면 기판을 위쪽에서부터 지지하는 것도 가능하게 된다.

또, 이 구성예에 관한 로봇핸드에서는, 분리후의 기판을 흡착한 상태에서 본체(9004)를 180°회전시켜서, 이에 의해 분리후의 기판을 상하를 반대로 하는 기구를 더 설치해도 된다.

본 발명에 의하면, 예를 들면, 턴테이블의 회동에 의해 작업위치를 변경할 수 있기 때문에, 일련의 처리를 고속화할 수 있다.

본 발명은 상기한 실시의 형태에 한정되지 않으며, 또한 본 발명의 정신 및 범위내에서 여러가지의 변경 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 범위를 공중에 알리기 위해서 다음의 특허청구의 범위를 기재한다.

Claims

삭제
어긋남 방지부재를 각각 포함하여 반도체시료를 유지하는 유지기구를 원 위에 대략 등 간격으로 탑재한 턴테이블과;

상기 턴테이블을 소정 각도씩 회동시켜서 상기 유지기구에 의해 유지된 반도체시료를 작업위치에 이동시키기 위한 구동기구와;

상기 유지기구에 의해 유지된 반도체 시료를 소정의 작업위치에서 처리를 하는 적어도 하나의 처리장치와;

를 포함하는 반도체시료의 처리시스템으로서,

상기 작업위치에는, 처리를 개시해야할 반도체시료를 수취하기 위한 입구위치와, 처리가 종료된 반도체시료를 인도하기 위한 출구위치가 포함되는 것을 특징으로 하는 반도체시료 처리시스템.
제 2항에 있어서, 상기 입구위치로서의 작업위치에 위치하는 상기 유지기구에 처리대상의 반도체시료를 인도하고, 상기 출구위치로서의 작업위치에 위치하는 상기 유지기구로부터 처리완료된 반도체시료를 수취하기 위한 반송기구를 더 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 3항에 있어서, 상기 반송기구는, 판형상의 반도체시료를 수평인 상태로 상기 입구위치에 위치하는 상기 유지기구에 인도하는 동시에, 상기 출구위치에 위치하는 상기 유지기구로부터 처리완료된 판형상의 반도체시료를 수평인 상태로 수취하는 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 4항에 있어서, 상기 반송기구는, 스칼라로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 5항에 있어서, 상기 유지기구는, 판형상의 반도체시료를 아래쪽에서부터 유지하는 하부유지기구를 가진 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 5항에 있어서, 상기 유지기구는, 판형상의 반도체시료를 아래쪽에서부터 유지하는 하부유지기구와, 판형상의 반도체시료를 위쪽에서부터 유지하는 상부 유지기구를 가진 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 2항 내지 제 7항중의 어느 한 항에 있어서,

처리대상의 시료는, 분리용의 층을 가지고, 상기 적어도 하나의 처리장치에는, 그 분리용의 층에서 그 시료를 분리하는 분리장치가 포함되는 것을 특징으로 하는 반도체시료 처리시스템.
제 8항에 있어서, 상기 분리장치는, 시료를 분리하기 위한 작업위치에 위치하는 상기 유지기구에 의해 유지된 반도체시료의 상기 분리용의 층을 향해서 다발모양의 유체를 분사함으로써, 그 시료를 그 분리용의 층에서 분리하는 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 9항에 있어서, 상기 유지기구는, 상기 분리용의 층에 직교하는 축을 중심으로해서 반도체시료를 회전시키기 위한 구동원을 가지고, 상기 분리장치는, 상기 구동원에 의해 반도체시료가 회전된 상태에서 이 시료를 분리하는 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 2항에 있어서,

상기 적어도 하나의 처리장치에는, 시료의 중심잡기를 행하는 중심잡기장치가 포함되는 것을 특징으로 하는 반도체시료 처리시스템.
제 11항에 있어서, 상기 중심잡기장치는, 중심잡기처리를 행하기 위한 작업위치에 위치하는 상기 유지기구에 의해 유지된 반도체시료에 대해서 중심잡기처리를 행하는 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 처리장치에는, 상기 분리장치에 의해 분리된 반도체시료를 세정하는 세정장치가 포함되는 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 13항에 있어서, 상기 세정장치는, 세정처리를 행하기 위한 작업위치에 위치하는 상기 유지기구에 의해 유지된 반도체시료에 대해서 세정처리를 행하는 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 처리장치에는, 상기 분리장치에 의해 분리된 반도체시료를 세정하여 건조시키는 세정/건조장치가 포함되는 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 15항에 있어서, 상기 세정/건조장치는, 세정/건조처리를 행하기 위한 작업위치에 위치하는 상기 유지기구에 의해 유지된 반도체시료에 대해서 세정/건조처리를 행하는 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 2항에 있어서,

각 작업위치에서 처리를 병행해서 실행하는 것을 특징으로 하는 반도체시료 처리시스템.
제 2항에 있어서, 반도체시료의 중심잡기를 행하는 중심잡기장치와,

상기 중심잡기장치에 의해 중심잡기처리가 이루어진 반도체시료를 수취해서 상기 입구위치에 위치하는 유지기구에 인도하기 위한 반송기구,

를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 2항에 있어서, 반도체시료를 세정하는 세정장치와,

상기 출구위치에 위치하는 유지기구에 의해 유지된 반도체시료를 수취해서 상기 세정장치에 인도하기 위한 반송기구,

를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 2항에 있어서, 반도체시료를 세정하여 건조시키는 세정/건조장치와,

상기 출구위치에 위치하는 유지기구에 의해 유지된 반도체시료를 수취해서 상기 세정/건조장치에 인도하기 위한 반송기구,

를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 2항에 있어서, 반도체시료의 중심잡기를 행하는 중심잡기장치와,

상기 중심잡기장치에 의해 중심잡기처리가 이루어진 반도체시료를 수취해서 상기 입구위치에 위치하는 유지기구에 인도하기 위한 제 1의 반송기구와,

반도체시료를 세정하는 세정장치와,

상기 출구위치에 위치하는 유지기구에 의해 유지된 반도체시료를 수취해서 상기 세정장치에 인도하기 위한 제 2의 반송기구,

를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 2항에 있어서, 반도체시료의 중심잡기를 행하는 중심잡기장치와,

상기 중심잡기장치에 의해 중심잡기처리가 이루어진 반도체시료를 수취해서 상기 입구위치에 위치하는 유지기구에 인도하기 위한 제 1의 반송기구와,

시료를 세정하여 건조시키는 세정/건조장치와,

상기 출구위치에 위치하는 유지기구에 의해 유지된 반도체시료를 수취해서 상기 세정/건조장치에 인도하기 위한 제 2의 반송기구,

를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 21항에 있어서, 상기 중심잡기장치에 반도체시료를 인도하고, 상기 세정장치로부터 반도체시료를 수취하기 위한 제 3의 반송기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 22항에 있어서, 상기 중심잡기장치에 반도체시료를 인도하고, 상기 세정/건조장치로부터 반도체시료를 수취하기 위한 제 3의 반송기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 2항에 있어서, 상기 입구위치에 위치하는 상기 유지기구에 반도체시료를 인도하기 전에 이 시료에 처리를 행하는 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 2항에 있어서, 상기 출구위치에 위치하는 상기 유지기구로부터 반도체시료를 수취한 후에 이 시료에 대해서 처리를 행하는 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 8항에 있어서, 상기 분리용의 층은, 취약한 구조의 층인 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 27항에 있어서, 상기 취약한 구조의 층은, 다공질층인 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 27항에 있어서, 상기 취약한 구조의 층은, 미소한 기포층인 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 2항에 있어서,

처리대상의 시료는, 반도체기판인 것을 특징으로 하는 반도체시료 처리시스템.
제 8항에 있어서, 처리대상의 반도체시료는, 제 1의 기판과 제 2의 기판을 접합해서 이루어지고, 분리용의 층으로서 취약한 구조의 층을 가진 것을 특징으로 하는 반도체 시료의 처리시스템.
제 2항에 있어서,

처리대상의 시료는, 제 1의 반도체기판의 표면에 다공질층을 형성하고, 그 위에 비다공질층을 형성하고, 상기 비다공질층에 제 2의 기판을 접합해서 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체시료 처리시스템.
반도체시료를 유지하는 유지기구를 원 위에 대락 등 간격으로 탑재한 턴테이블과;

상기 턴테이블을 소정각도씩 회동시켜서 상기 유지기구에 의해 유지된 반도체시료를 작업위치에 이동시키기 위한 구동기구와;

상기 유지기구에 의해 유지된 반도체시료를 소정의 작업위치에서 처리를 하는 적어도 하나의 처리장치와;

를 포함하는 반도체시료의 처리시스템으로서,

상기 유지기구는 상부측 및 하부측으로부터 반도체 시료를 끼워줌으로써 상기 반도체시료를 유지하고, 상기 유지기구 각각은 어긋남 방지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체시료의 처리시스템.