KR101864900B1 - 박리 장치, 박리 시스템, 박리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 - Google Patents

박리 장치, 박리 시스템, 박리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 Download PDF

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마사루 혼다
아키라 후쿠토미
다케시 다무라
지로 하라다
가즈타카 노다
자비에르 프랑스와 브룅
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인텔 코포레이션
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Abstract

본 발명에서는 피처리 기판과 지지 기판의 박리 처리를 적절하고 효율적으로 행한다.
본 발명의 박리 장치(30)는, 피처리 웨이퍼(W)를 유지하는 제1 유지부(110)와, 지지 웨이퍼(S)를 유지하는 제2 유지부(111)와, 적어도 제1 유지부(110) 또는 제2 유지부(111)를 상대적으로 수평 방향으로 이동시키는 이동 기구(150)와, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 박리할 때, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)에 작용하는 하중을 측정하는 로드셀(180)과, 로드셀(180)로 측정되는 하중이 일정해지도록 이동 기구(150)의 수평 이동부(152)에서의 구동부(173)를 제어하는 제어부(350)를 갖고 있다.

Description

박리 장치, 박리 시스템, 박리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체{SEPARATION APPARATUS, SEPARATION SYSTEM, SEPARATION METHOD AND COMPUTER STORAGE MEDIUM}
본 발명은, 중합 기판을 피처리 기판과 지지 기판으로 박리하는 박리 장치, 상기 박리 장치를 구비한 박리 시스템, 상기 박리 장치를 이용한 박리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에 관한 것이다.
최근, 예컨대 반도체 디바이스의 제조 프로세스에서, 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함)의 대구경화가 진행되고 있다. 또, 실장 등의 특정한 공정에서 웨이퍼의 박형화가 요구되고 있다. 여기서, 예컨대 대구경이며 얇은 웨이퍼를, 그대로 반송하거나 연마 처리하거나 하면, 웨이퍼에 휘어짐이나 균열이 생길 우려가 있다. 이 때문에, 웨이퍼를 보강하기 위해, 예컨대 지지 기판인 웨이퍼나 유리 기판에 웨이퍼를 접착하는 것이 행해지고 있다. 그리고, 이와 같이 웨이퍼와 지지 기판이 접합된 상태로 웨이퍼의 연마 처리 등의 정해진 처리가 행해진 후, 웨이퍼와 지지 기판이 박리된다.
이러한 웨이퍼와 지지 기판의 박리는, 예컨대 박리 장치를 이용하여 행해진다. 박리 장치는, 예컨대 웨이퍼를 유지하는 제1 홀더와, 지지 기판을 유지하는 제2 홀더와, 웨이퍼와 지지 기판 사이에 액체를 분사하는 노즐을 갖고 있다. 그리고, 이 박리 장치에서는, 노즐로부터 접합된 웨이퍼와 지지 기판 사이에, 상기 웨이퍼와 지지 기판 사이의 접합 강도보다 큰 분사압, 바람직하게는 접합 강도보다 2배 이상 큰 분사압으로 액체를 분사함으로써, 웨이퍼와 지지 기판의 박리가 행해지고 있다(특허문헌 1).
특허문헌 1 : 일본 특허공개 평9-167724호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 박리 장치를 이용한 경우, 큰 분사압으로 액체를 분사하기 때문에, 웨이퍼 또는 지지 기판이 손상을 입을 우려가 있었다. 특히, 웨이퍼는 박형화하고 있기 때문에 손상을 받기 쉽다.
따라서, 웨이퍼 또는 지지 기판의 손상을 피하기 위해, 작은 분사압으로 액체를 분사하여 웨이퍼와 지지 기판을 박리하는 것이 고려된다. 그러나, 이러한 경우, 웨이퍼와 지지 기판을 박리하는 데 많은 시간이 필요하다.
본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 피처리 기판과 지지 기판의 박리 처리를 적절하고 효율적으로 행하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 피처리 기판과 지지 기판이 접착제로 접합된 중합 기판을, 피처리 기판과 지지 기판으로 박리하는 박리 장치로서, 피처리 기판을 유지하는 제1 유지부와, 지지 기판을 유지하는 제2 유지부와, 상기 제1 유지부 또는 상기 제2 유지부를 상대적으로 수평 방향으로 이동시키는 이동 기구와, 피처리 기판과 지지 기판을 박리할 때, 피처리 기판과 지지 기판에 작용하는 하중을 측정하는 하중 측정부와, 상기 하중 측정부로 측정되는 하중에 기초하여 상기 이동 기구를 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 이동 기구에 의해 제1 유지부 또는 제2 유지부를 상대적으로 수평 방향으로 이동시켜, 피처리 기판과 지지 기판을 박리한다. 그리고, 피처리 기판과 지지 기판을 박리할 때, 하중 측정부에 의해 피처리 기판과 지지 기판에 작용하는 하중을 측정하고, 하중 측정부로 측정되는 하중에 기초하여 이동 기구를 제어한다. 이와 같이 이동 기구를 피드백 제어할 수 있기 때문에, 피처리 기판과 지지 기판에 적절한 하중을 작용시킬 수 있다. 그 결과, 피처리 기판과 지지 기판이 손상을 입는 것을 억제할 수 있다. 또, 피처리 기판과 지지 기판을 박리하는 시간을 최적화할 수 있어, 박리 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다. 이상과 같이 본 발명에 의하면, 피처리 기판과 지지 기판의 박리 처리를 적절하고 효율적으로 행할 수 있다.
다른 관점에 의한 본 발명은, 상기 박리 장치를 구비한 박리 시스템으로서, 상기 박리 장치와, 상기 박리 장치로 박리된 피처리 기판을 세정하는 제1 세정 장치와, 상기 박리 장치로 박리된 지지 기판을 세정하는 제2 세정 장치를 구비한 처리 스테이션과, 상기 처리 스테이션에 대하여, 피처리 기판, 지지 기판 또는 중합 기판을 반입 반출하는 반입 반출 스테이션과, 상기 처리 스테이션과 상기 반입 반출 스테이션 사이에서, 피처리 기판, 지지 기판 또는 중합 기판을 반송하는 반송 장치를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
또 다른 관점에 의한 본 발명은, 피처리 기판과 지지 기판이 접착제로 접합된 중합 기판을, 피처리 기판과 지지 기판으로 박리하는 박리 방법으로서, 피처리 기판을 유지하는 제1 유지부 또는 지지 기판을 유지하는 제2 유지부를 이동 기구에 의해 상대적으로 수평 방향으로 이동시켜, 피처리 기판과 지지 기판을 박리하고, 피처리 기판과 지지 기판을 박리할 때, 하중 측정부에 의해 피처리 기판과 지지 기판에 작용하는 하중을 측정하고, 상기 하중 측정부로 측정되는 하중에 기초하여 상기 이동 기구를 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.
또 다른 관점에 의한 본 발명에 의하면, 상기 박리 방법을 박리 장치에 의해 실행시키기 위해, 상기 박리 장치를 제어하는 제어부의 컴퓨터상에서 동작하는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기억매체가 제공된다.
본 발명에 의하면, 피처리 기판과 지지 기판의 박리 처리를 적절하고 효율적으로 행할 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 박리 시스템의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 2는 피처리 웨이퍼와 지지 웨이퍼의 측면도이다.
도 3은 박리 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 4는 박리 장치의 구성의 개략을 나타내는 횡단면도이다.
도 5는 제1 세정 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 6은 제1 세정 장치의 구성의 개략을 나타내는 횡단면도이다.
도 7은 제2 세정 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 8은 제2 반송 장치의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 9는 반전 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 10은 검사 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 11은 검사 장치의 구성의 개략을 나타내는 횡단면도이다.
도 12는 박리 처리의 주요 공정을 나타내는 플로우차트이다.
도 13은 중합 웨이퍼를 예비 가열하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 14는 중합 웨이퍼를 제2 유지부에 배치한 모습을 나타내는 설명도이다.
도 15는 제1 유지부와 제2 유지부로 중합 웨이퍼를 유지한 모습을 나타내는 설명도이다.
도 16은 제2 유지부를 수직 방향 및 수평 방향으로 이동시키는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 17은 피처리 웨이퍼와 지지 웨이퍼를 박리한 모습을 나타내는 설명도이다.
도 18은 박리 장치의 제1 유지부로부터 제2 반송 장치의 베르누이 척에 피처리 웨이퍼를 전달하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 19는 제2 반송 장치의 베르누이 척으로부터 제1 세정 장치의 포러스 척에 피처리 웨이퍼를 전달하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 20은 제3 반송 장치의 베르누이 척으로부터 반전 장치의 제2 유지부에 피처리 웨이퍼를 전달하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 21은 반전 장치의 제2 유지부로부터 제1 유지부에 피처리 웨이퍼를 전달하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 22는 반전 장치의 제2 유지부로부터 제1 유지부에 피처리 웨이퍼가 전달된 상태를 나타내는 설명도이다.
도 23은 반전 장치의 제1 유지부로부터 제3 반송 장치의 베르누이 척에 피처리 웨이퍼가 전달된 상태를 나타내는 설명도이다.
도 24는 다른 실시형태에 따른 박리 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 25는 다른 실시형태에 따른 박리 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 관해 설명한다. 도 1은, 본 실시형태에 따른 박리 시스템(1)의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
박리 시스템(1)에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이 피처리 기판으로서의 피처리 웨이퍼(W)와 지지 기판으로서의 지지 웨이퍼(S)가 접착제(G)로 접합된 중합 기판으로서의 중합 웨이퍼(T)를, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)로 박리한다. 이하, 피처리 웨이퍼(W)에서, 접착제(G)를 통해 지지 웨이퍼(S)와 접합되는 면을 「접합면(WJ)」이라고 하고, 상기 접합면(WJ)과 반대측의 면을 「비접합면(WN)」이라고 한다. 마찬가지로, 지지 웨이퍼(S)에서, 접착제(G)를 통해 피처리 웨이퍼(W)와 접합되는 면을 「접합면(SJ)」이라고 하고, 상기 접합면(SJ)과 반대측의 면을 「비접합면(SN)」이라고 한다. 또한, 피처리 웨이퍼(W)는, 제품이 되는 웨이퍼로서, 예컨대 접합면(WJ) 상에 복수의 전자 회로 등을 구비한 복수의 디바이스가 형성되어 있다. 또 피처리 웨이퍼(W)는, 예컨대 비접합면(WN)이 연마 처리되고, 박형화(예컨대 두께가 50 ㎛∼100 ㎛)되어 있다. 지지 웨이퍼(S)는, 피처리 웨이퍼(W)의 직경과 동일한 직경의 원판형상을 가지며, 상기 피처리 웨이퍼(W)를 지지하는 웨이퍼이다. 또한, 본 실시형태에서는, 지지 기판으로서 웨이퍼를 이용한 경우에 관해 설명하지만, 예컨대 유리 기판 등의 다른 기판을 이용해도 좋다.
박리 시스템(1)은, 도 1에 나타낸 바와 같이 예컨대 외부와의 사이에서 복수의 피처리 웨이퍼(W), 복수의 지지 웨이퍼(S), 복수의 중합 웨이퍼(T)를 각각 수용할 수 있는 카세트(CW, CS, CT)가 반입 반출되는 반입 반출 스테이션(2)과, 피처리 웨이퍼(W), 지지 웨이퍼(S), 중합 웨이퍼(T)에 대하여 정해진 처리를 실시하는 각종 처리 장치를 구비한 처리 스테이션(3)과, 처리 스테이션(3)에 인접하는 후처리 스테이션(4)과의 사이에서 피처리 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 인터페이스 스테이션(5)을 일체로 접속한 구성을 갖고 있다.
반입 반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)은, X방향(도 1 중의 상하방향)으로 나란히 배치되어 있다. 이들 반입 반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3) 사이에는, 웨이퍼 반송 영역(6)이 형성되어 있다. 인터페이스 스테이션(5)은, 처리 스테이션(3)의 Y방향 부방향측(도 1 중의 좌방향측)에 배치되어 있다. 인터페이스 스테이션(5)의 X방향 정방향측(도 1 중의 상방향측)에는, 후처리 스테이션(4)에 전달하기 전의 피처리 웨이퍼(W)를 검사하는 검사 장치(7)가 배치되어 있다. 또, 인터페이스 스테이션(5)을 사이에 두고 검사 장치(7)의 반대측, 즉 인터페이스 스테이션(5)의 X방향 부방향측(도 1 중의 하방향측)에는, 검사후의 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ) 및 비접합면(WN)의 세정과, 피처리 웨이퍼(W)의 표리면의 반전을 행하는 검사후 세정 스테이션(8)이 배치되어 있다.
반입 반출 스테이션(2)에는 카세트 배치대(10)가 설치되어 있다. 카세트 배치대(10)에는, 복수, 예컨대 3개의 카세트 배치판(11)이 설치되어 있다. 카세트 배치판(11)은, Y방향(도 1 중의 좌우방향)으로 일렬로 나란히 배치되어 있다. 이들 카세트 배치판(11)에는, 박리 시스템(1)의 외부에 대하여 카세트(CW, CS, CT)를 반입 반출할 때, 카세트(CW, CS, CT)를 배치할 수 있다. 이와 같이 반입 반출 스테이션(2)은, 복수의 피처리 웨이퍼(W), 복수의 지지 웨이퍼(S), 복수의 중합 웨이퍼(T)를 보유할 수 있게 구성되어 있다. 또한, 카세트 배치판(11)의 개수는, 본 실시형태에 한정되지 않고, 임의로 결정할 수 있다. 또, 반입 반출 스테이션(2)에 반입된 복수의 중합 웨이퍼(T)에는 미리 검사가 행해져 있어, 정상적인 피처리 웨이퍼(W)를 포함하는 중합 웨이퍼(T)와, 결함이 있는 피처리 웨이퍼(W)를 포함하는 중합 웨이퍼(T)로 판별되어 있다.
웨이퍼 반송 영역(6)에는 제1 반송 장치(20)가 배치되어 있다. 제1 반송 장치(20)는, 예컨대 수직 방향, 수평 방향(Y방향, X방향) 및 수직축 둘레로 이동 가능한 반송 아암을 갖고 있다. 제1 반송 장치(20)는, 웨이퍼 반송 영역(6) 내를 이동하여, 반입 반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3) 사이에서 피처리 웨이퍼(W), 지지 웨이퍼(S), 중합 웨이퍼(T)를 반송할 수 있다.
처리 스테이션(3)은, 중합 웨이퍼(T)를 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)로 박리하는 박리 장치(30)를 갖고 있다. 박리 장치(30)의 Y방향 부방향측(도 1 중의 좌방향측)에는, 박리된 피처리 웨이퍼(W)를 세정하는 제1 세정 장치(31)가 배치되어 있다. 박리 장치(30)와 제1 세정 장치(31) 사이에는 제2 반송 장치(32)가 설치되어 있다. 또, 박리 장치(30)의 Y방향 정방향측(도 1 중의 우방향측)에는, 박리된 지지 웨이퍼(S)를 세정하는 제2 세정 장치(33)가 배치되어 있다. 이와 같이 처리 스테이션(3)에는, 제1 세정 장치(31), 제2 반송 장치(32), 박리 장치(30), 제2 세정 장치(33)가, 인터페이스 스테이션(5)측으로부터 이 순서로 나란히 배치되어 있다.
검사 장치(7)에서는, 박리 장치(30)에 의해 박리된 피처리 웨이퍼(W) 상의 접착제(G)의 잔류물의 유무 등이 검사된다. 또, 검사후 세정 스테이션(8)에서는, 검사 장치(7)에서 접착제(G)의 잔류물이 확인된 피처리 웨이퍼(W)의 세정이 행해진다. 이 검사후 세정 스테이션(8)은, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 세정하는 접합면 세정 장치(40), 피처리 웨이퍼(W)의 비접합면(WN)을 세정하는 비접합면 세정 장치(41), 피처리 웨이퍼(W)의 표리면을 상하 반전시키는 반전 장치(42)를 갖고 있다. 이들 접합면 세정 장치(40), 반전 장치(42), 비접합면 세정 장치(41)는, 후처리 스테이션(4)측으로부터 Y방향으로 나란히 배치되어 있다.
인터페이스 스테이션(5)에는, Y방향으로 연장되는 반송로(50) 상을 이동 가능한 제3 반송 장치(51)가 설치되어 있다. 제3 반송 장치(51)는, 수직 방향 및 수직축 둘레(θ 방향)로도 이동 가능하며, 처리 스테이션(3), 후처리 스테이션(4), 검사 장치(7) 및 검사후 세정 스테이션(8)과의 사이에서 피처리 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
또한, 후처리 스테이션(4)에서는, 처리 스테이션(3)에서 박리된 피처리 웨이퍼(W)에 정해진 후처리를 행한다. 정해진 후처리로서, 예컨대 피처리 웨이퍼(W)를 마운트하는 처리나, 피처리 웨이퍼(W) 상의 디바이스의 전기적 특성의 검사를 행하는 처리, 피처리 웨이퍼(W)를 칩마다 다이싱하는 처리 등이 행해진다.
다음으로, 전술한 박리 장치(30)의 구성에 관해 설명한다. 박리 장치(30)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 내부를 밀폐할 수 있는 처리 용기(100)를 갖고 있다. 처리 용기(100)의 측면에는, 피처리 웨이퍼(W), 지지 웨이퍼(S), 중합 웨이퍼(T)의 반입 반출구(도시하지 않음)가 형성되고, 상기 반입 반출구에는 개폐 셔터(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
처리 용기(100)의 바닥면에는, 상기 처리 용기(100)의 내부의 분위기를 배기하는 배기구(101)가 형성되어 있다. 배기구(101)에는, 예컨대 진공 펌프 등의 배기 장치(102)에 연통되는 배기관(103)이 접속되어 있다.
처리 용기(100)의 내부에는, 피처리 웨이퍼(W)를 하면에서 흡착 유지하는 제1 유지부(110)와, 지지 웨이퍼(S)를 상면에서 배치하여 유지하는 제2 유지부(111)가 설치되어 있다. 제1 유지부(110)는, 제2 유지부(111)의 상측에 설치되며, 제2 유지부(111)와 대향하도록 배치되어 있다. 즉, 처리 용기(100)의 내부에서는, 피처리 웨이퍼(W)를 상측에 배치하고 지지 웨이퍼(S)를 하측에 배치한 상태로, 중합 웨이퍼(T)에 박리 처리가 행해진다.
제1 유지부(110)에는, 예컨대 포러스 척이 이용되고 있다. 제1 유지부(110)는, 평판형의 본체부(120)를 갖고 있다. 본체부(120)의 하면측에는, 다공질체인 포러스(121)가 설치되어 있다. 포러스(121)는, 예컨대 피처리 웨이퍼(W)와 거의 동일한 직경을 가지며, 상기 피처리 웨이퍼(W)의 비접합면(WN)과 접촉하고 있다. 또한, 포러스(121)로는 예컨대 탄화규소가 이용된다.
또, 본체부(120)의 내부이며 포러스(121)의 상측에는 흡인 공간(122)이 형성되어 있다. 흡인 공간(122)은, 예컨대 포러스(121)를 덮도록 형성되어 있다. 흡인 공간(122)에는 흡인관(123)이 접속되어 있다. 흡인관(123)은, 예컨대 진공 펌프 등의 부압 발생 장치(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 그리고, 흡인관(123)으로부터 흡인 공간(122)과 포러스(121)를 통해 피처리 웨이퍼의 비접합면(WN)이 흡인되어, 상기 피처리 웨이퍼(W)가 제1 유지부(110)에 흡착 유지된다.
또, 본체부(120)의 내부이며 흡인 공간(122)의 상측에는, 피처리 웨이퍼(W)를 가열하는 가열 기구(124)가 설치되어 있다. 가열 기구(124)에는, 예컨대 히터가 이용된다.
제1 유지부(110)의 상면에는, 상기 제1 유지부(110)를 지지하는 지지판(130)이 설치되어 있다. 지지판(130)은, 처리 용기(100)의 천장면에 지지되어 있다. 또한, 본 실시형태의 지지판(130)을 생략하고, 제1 유지부(110)는 처리 용기(100)의 천장면에 접촉하여 지지되어도 좋다.
제2 유지부(111)의 내부에는, 지지 웨이퍼(S)를 흡착 유지하기 위한 흡인관(140)이 설치되어 있다. 흡인관(140)은, 예컨대 진공 펌프 등의 부압 발생 장치(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
또, 제2 유지부(111)의 내부에는, 지지 웨이퍼(S)를 가열하는 가열 기구(141)가 설치되어 있다. 가열 기구(141)에는, 예컨대 히터가 이용된다.
제2 유지부(111)의 하측에는, 제2 유지부(111) 및 지지 웨이퍼(S)를 수직 방향 및 수평 방향으로 이동시키는 이동 기구(150)가 설치되어 있다. 이동 기구(150)는, 제2 유지부(111)를 수직 방향으로 이동시키는 수직 이동부(151)와, 제2 유지부(111)를 수평 방향으로 이동시키는 수평 이동부(152)를 갖고 있다.
수직 이동부(151)는, 제2 유지부(111)의 하면을 지지하는 지지판(160)과, 지지판(160)을 승강시켜 제1 유지부(110)와 제2 유지부(111)를 수직 방향으로 접근, 이격시키는 구동부(161)와, 지지판(160)을 지지하는 지지 부재(162)를 갖고 있다. 구동부(161)는, 예컨대 볼나사(도시하지 않음)와 상기 볼나사를 회동시키는 모터(도시하지 않음)를 갖고 있다. 또, 지지 부재(162)는, 수직 방향으로 신축 가능하게 구성되며, 지지판(160)과 후술하는 지지체(171) 사이에 예컨대 4개소에 설치되어 있다.
수평 이동부(152)는, 도 4에 나타낸 바와 같이 X방향(도 4 중의 좌우 방향)을 따라서 연장되는 한쌍의 레일(170, 170)과, 레일(170)에 부착되는 지지체(171)와, 지지체(171)에 연결되어 레일(170)을 따라서 연장되는 볼나사(172)와, 볼나사(172)를 회동시키는 구동부(173)를 갖고 있다. 구동부(173)는, 예컨대 모터(도시하지 않음)를 내장하여, 볼나사(172)를 회동시킴으로써 지지체(171)를 레일(170)을 따라서 이동시킬 수 있다.
지지체(171) 상에는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 박리할 때, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)에 작용하는 하중을 측정하는 하중 측정부로서의 로드셀(180)이 설치되어 있다. 그리고, 로드셀(180)로 측정된 하중은, 후술하는 제어부(350)에 출력된다. 제어부(350)에서는, 로드셀(180)로 측정된 하중에 기초하여, 상기 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)에 작용하는 하중이 일정한 원하는 하중이 되도록 구동부(173)의 회전 속도(또는 토크)를 제어한다. 또한, 로드셀(180)이 측정할 수 있는 하중 범위는, 적어도 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)에 작용하는 하중을 포함하는 범위이며, 예컨대 0 N∼2000 N이다.
또한, 제2 유지부(111)의 하측에는, 중합 웨이퍼(T) 또는 지지 웨이퍼(S)를 하측으로부터 지지하여 승강시키기 위한 승강 핀(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 승강 핀은 제2 유지부(111)에 형성된 관통 구멍(도시하지 않음)을 삽입 관통하여, 제2 유지부(111)의 상면으로부터 돌출 가능하게 되어 있다.
다음으로, 전술한 제1 세정 장치(31)의 구성에 관해 설명한다. 제1 세정 장치(31)는, 도 5에 나타낸 바와 같이 내부를 밀폐할 수 있는 처리 용기(190)를 갖고 있다. 처리 용기(190)의 측면에는, 피처리 웨이퍼(W)의 반입 반출구(도시하지 않음)가 형성되고, 상기 반입 반출구에는 개폐 셔터(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
처리 용기(190) 내의 중앙부에는, 피처리 웨이퍼(W)를 유지하여 회전시키는 포러스 척(200)이 설치되어 있다. 포러스 척(200)은, 평판형의 본체부(201)와, 본체부(201)의 상면측에 설치된 다공질체인 포러스(202)를 갖고 있다. 포러스(202)는, 예컨대 피처리 웨이퍼(W)와 거의 동일한 직경을 가지며, 상기 피처리 웨이퍼(W)의 비접합면(WN)과 접촉하고 있다. 또한, 포러스(202)로는 예컨대 탄화규소가 이용된다. 포러스(202)에는 흡인관(도시하지 않음)이 접속되고, 상기 흡인관으로부터 포러스(202)를 통해 피처리 웨이퍼(W)의 비접합면(WN)을 흡인함으로써, 상기 피처리 웨이퍼(W)를 포러스 척(200) 상에 흡착 유지할 수 있다.
포러스 척(200)의 하측에는, 예컨대 모터 등을 구비한 척 구동부(203)가 설치되어 있다. 포러스 척(200)은, 척 구동부(203)에 의해 정해진 속도로 회전할 수 있다. 또, 척 구동부(203)에는, 예컨대 실린더 등의 승강 구동원이 설치되어 있어, 포러스 척(200)은 승강 가능하게 되어 있다.
포러스 척(200)의 주위에는, 피처리 웨이퍼(W)로부터 비산 또는 낙하하는 액체를 받아내어 회수하는 컵(204)이 설치되어 있다. 컵(204)의 하면에는, 회수한 액체를 배출하는 배출관(205)과, 컵(204) 내의 분위기를 진공 상태로 하여 배기하는 배기관(206)이 접속되어 있다.
도 6에 나타낸 바와 같이 컵(204)의 X방향 부방향(도 6 중의 하방향)측에는, Y방향(도 6 중의 좌우 방향)을 따라서 연장되는 레일(210)이 형성되어 있다. 레일(210)은, 예컨대 컵(204)의 Y방향 부방향(도 6 중의 좌방향)측의 외측부터 Y방향 정방향(도 6 중의 우방향)측의 외측까지 형성되어 있다. 레일(210)에는, 아암(211)이 부착되어 있다.
아암(211)에는, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 피처리 웨이퍼(W)에 세정액, 예컨대 접착제(G)의 용제인 유기 용제를 공급하는 세정액 노즐(212)이 지지되어 있다. 아암(211)은, 도 6에 나타내는 노즐 구동부(213)에 의해, 레일(210) 상을 이동 가능하다. 이에 따라, 세정액 노즐(212)은, 컵(204)의 Y방향 정방향측의 외측에 설치된 대기부(214)로부터 컵(204) 내의 피처리 웨이퍼(W)의 중심부 상측까지 이동할 수 있고, 또한 상기 피처리 웨이퍼(W) 상을 피처리 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 이동할 수 있다. 또, 아암(211)은, 노즐 구동부(213)에 의해 승강 가능하며, 세정액 노즐(212)의 높이를 조절할 수 있다.
세정액 노즐(212)에는, 예컨대 2유체 노즐이 이용된다. 세정액 노즐(212)에는, 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 세정액 노즐(212)에 세정액을 공급하는 공급관(220)이 접속되어 있다. 공급관(220)은, 내부에 세정액을 저장하는 세정액 공급원(221)에 연통되어 있다. 공급관(220)에는, 세정액의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기군(222)이 설치되어 있다. 또, 세정액 노즐(212)에는, 상기 세정액 노즐(212)에 불활성 가스, 예컨대 질소 가스를 공급하는 공급관(223)이 접속되어 있다. 공급관(223)은, 내부에 불활성 가스를 저류하는 가스 공급원(224)에 연통되어 있다. 공급관(223)에는, 불활성 가스의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기군(225)이 설치되어 있다. 그리고, 세정액과 불활성 가스는 세정액 노즐(212) 내에서 혼합되어, 상기 세정액 노즐(212)로부터 피처리 웨이퍼(W)에 공급된다. 또한, 이하에서는, 세정액과 불활성 가스를 혼합한 것을 단순히 「세정액」이라고 하는 경우가 있다.
또한, 포러스 척(200)의 하측에는, 피처리 웨이퍼(W)를 하측으로부터 지지하여 승강시키기 위한 승강 핀(도시하지 않음)이 설치되어 있어도 좋다. 이런 경우, 승강 핀은 포러스 척(200)에 형성된 관통 구멍(도시하지 않음)을 삽입 관통하여, 포러스 척(200)의 상면으로부터 돌출 가능하게 되어 있다. 그리고, 포러스 척(200)을 승강시키는 대신 승강 핀을 승강시켜, 포러스 척(200)과의 사이에서 피처리 웨이퍼(W)의 전달이 행해진다.
또한, 검사후 세정 스테이션(8)의 접합면 세정 장치(40)와 비접합면 세정 장치(41)의 구성은, 전술한 제1 세정 장치(31)의 구성과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
또, 제2 세정 장치(33)의 구성은, 전술한 제1 세정 장치(31)의 구성과 거의 동일하다. 제2 세정 장치(33)에는, 도 7에 나타낸 바와 같이 제1 세정 장치(31)의 포러스 척(200) 대신 스핀 척(230)이 설치된다. 스핀 척(230)은, 수평의 상면을 가지며, 상기 상면에는, 예컨대 지지 웨이퍼(S)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 이 흡인구로부터의 흡인에 의해, 지지 웨이퍼(S)를 스핀 척(230) 상에 흡착 유지할 수 있다. 제2 세정 장치(33)의 그 밖의 구성은, 전술한 제1 세정 장치(31)의 구성과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
또한, 제2 세정 장치(33)에서, 스핀 척(230)의 하측에는, 지지 웨이퍼(S)의 이면, 즉 비접합면(SN)을 향해 세정액을 분사하는 백린스 노즐(도시하지 않음)이 설치되어 있어도 좋다. 이 백린스 노즐로부터 분사되는 세정액에 의해, 피처리 웨이퍼(W)의 비접합면(WN)과 피처리 웨이퍼(W)의 외측 둘레부가 세정된다.
다음으로, 전술한 제2 반송 장치(32)의 구성에 관해 설명한다. 제2 반송 장치(32)는, 도 8에 나타낸 바와 같이 피처리 웨이퍼(W)를 유지하는 베르누이 척(240)을 갖고 있다. 베르누이 척(240)은 지지 아암(241)에 지지되어 있다. 지지 아암(241)은 제1 구동부(242)에 지지되어 있다. 이 제1 구동부(242)에 의해, 지지 아암(241)은 수평축 둘레로 회동 가능하고 수평 방향으로 신축할 수 있다. 제1 구동부(242)의 하측에는 제2 구동부(243)가 설치되어 있다. 이 제2 구동부(243)에 의해, 제1 구동부(242)는 수직축 둘레로 회전 가능하고 수직 방향으로 승강할 수 있다.
또한, 제3 반송 장치(51)는, 전술한 제2 반송 장치(32)와 동일한 구성을 갖고 있기 때문에 설명을 생략한다. 단, 제3 반송 장치(51)의 제2 구동부(243)는, 도 1에 나타낸 반송로(50)에 부착되며, 제3 반송 장치(51)는 반송로(50) 상을 이동 가능하게 되어 있다.
다음으로, 전술한 반전 장치(42)의 구성에 관해 설명한다. 반전 장치(42)는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 그 내부에 복수의 기기를 수용하는 처리 용기(250)를 갖고 있다. 처리 용기(250)의 측면에는, 제3 반송 장치(51)에 의해 피처리 웨이퍼(W)의 반입 반출을 행하기 위한 반입 반출구(도시하지 않음)가 형성되고, 상기 반입 반출구(도시하지 않음)에는 개폐 셔터(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
처리 용기(250)의 바닥면에는, 상기 처리 용기(250)의 내부의 분위기를 배기하는 배기구(260)가 형성되어 있다. 배기구(260)에는, 예컨대 진공 펌프 등의 배기 장치(261)에 연통되는 배기관(262)이 접속되어 있다.
처리 용기(250)의 내부에는, 피처리 웨이퍼(W)를 하면에서 유지하는 제1 유지부(270)와, 피처리 웨이퍼(W)를 상면에서 유지하는 제2 유지부(271)가 설치되어 있다. 제1 유지부(270)는, 제2 유지부(271)의 상측에 설치되며, 제2 유지부(271)와 대향하도록 배치되어 있다. 제1 유지부(270) 및 제2 유지부(271)는, 예컨대 피처리 웨이퍼(W)와 거의 동일한 직경을 갖고 있다. 또, 제1 유지부(270) 및 제2 유지부(271)에는 베르누이 척이 이용되고 있다. 이에 따라, 제1 유지부(270) 및 제2 유지부(271)는, 피처리 웨이퍼(W)의 한쪽면의 전면(全面)을 각각 비접촉으로 유지할 수 있다.
제1 유지부(270)의 상면에는, 제1 유지부(270)를 지지하는 지지판(272)이 설치되어 있다. 또한, 본 실시형태의 지지판(272)을 생략하고, 제1 유지부(270)는 처리 용기(250)의 천장면에 접촉하여 지지되어 있어도 좋다.
제2 유지부(271)의 하측에는, 상기 제2 유지부(271)를 수직 방향으로 이동시키는 이동 기구(280)가 설치되어 있다. 이동 기구(280)는, 제2 유지부(271)의 하면을 지지하는 지지판(281)과, 지지판(281)을 승강시켜 제1 유지부(270)와 제2 유지부(271)를 수직 방향으로 접근, 이격시키는 구동부(282)를 갖고 있다. 구동부(282)는, 처리 용기(250)의 바닥면에 설치된 지지체(283)에 의해 지지되어 있다. 또, 지지체(283)의 상면에는 지지판(281)을 지지하는 지지 부재(284)가 설치되어 있다. 지지 부재(284)는, 수직 방향으로 신축 가능하게 구성되며, 구동부(282)에 의해 지지판(281)을 승강시킬 때, 자유롭게 신축할 수 있다.
다음으로, 전술한 검사 장치(7)의 구성에 관해 설명한다. 검사 장치(7)는, 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이 처리 용기(290)를 갖고 있다. 처리 용기(290)의 측면에는, 피처리 웨이퍼(W)의 반입 반출구(도시하지 않음)가 형성되고, 상기 반입 반출구에는 개폐 셔터(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
처리 용기(290) 내에는, 피처리 웨이퍼(W)를 유지하는 포러스 척(300)이 설치되어 있다. 포러스 척(300)은, 평판형의 본체부(301)와, 본체부(301)의 상면측에 설치된 다공질체인 포러스(302)를 갖고 있다. 포러스(302)는, 예컨대 피처리 웨이퍼(W)와 거의 동일한 직경을 가지며, 상기 피처리 웨이퍼(W)의 비접합면(WN)과 접촉하고 있다. 또한, 포러스(302)로는 예컨대 탄화규소가 이용된다. 포러스(302)에는 흡인관(도시하지 않음)이 접속되고, 상기 흡인관으로부터 포러스(302)를 통해 피처리 웨이퍼(W)의 비접합면(WN)을 흡인함으로써, 상기 피처리 웨이퍼(W)를 포러스 척(300) 상에 흡착 유지할 수 있다.
포러스 척(300)의 하측에는 척 구동부(303)가 설치되어 있다. 이 척 구동부(303)에 의해, 포러스 척(300)은 회전 가능하게 되어 있다. 또, 척 구동부(303)는, 처리 용기(290) 내의 바닥면에 설치되며, Y방향을 따라서 연장되는 레일(304) 상에 부착되어 있다. 이 척 구동부(303)에 의해, 포러스 척(300)은 레일(304)을 따라서 이동할 수 있다. 즉, 포러스 척(300)은, 피처리 웨이퍼(W)를 처리 용기(290)의 외부와의 사이에서 반입 반출하기 위한 전달 위치(P1)와, 피처리 웨이퍼(W)의 노치부의 위치를 조정하는 얼라인먼트 위치(P2) 사이를 이동할 수 있다.
얼라인먼트 위치(P2)에는, 포러스 척(300)에 유지된 피처리 웨이퍼(W)의 노치부의 위치를 검출하는 센서(305)가 설치되어 있다. 센서(305)에 의해 노치부의 위치를 검출하면서, 척 구동부(303)에 의해 포러스 척(300)을 회전시켜, 피처리 웨이퍼(W)의 노치부의 위치를 조절할 수 있다.
처리 용기(290)의 얼라인먼트 위치(P2)측의 측면에는, 촬상 장치(310)가 설치되어 있다. 촬상 장치(310)에는, 예컨대 광각형의 CCD 카메라가 이용된다. 처리 용기(290)의 상부 중앙 부근에는 하프 미러(311)가 설치되어 있다. 하프 미러(311)는, 촬상 장치(310)와 대향하는 위치에 설치되며, 수직 방향으로부터 45도 경사져 설치되어 있다. 하프 미러(311)의 상측에는, 조도를 변경할 수 있는 조명 장치(312)가 설치되며, 하프 미러(311)와 조명 장치(312)는, 처리 용기(290)의 상면에 고정되어 있다. 또, 촬상 장치(310), 하프 미러(311) 및 조명 장치(312)는, 포러스 척(300)에 유지된 피처리 웨이퍼(W)의 상측에 각각 설치되어 있다. 그리고, 조명 장치(312)로부터의 조명은, 하프 미러(311)를 통과하여 하측을 향해 비춰진다. 따라서, 이 조사 영역에 있는 물체의 반사광은, 하프 미러(311)에서 반사되어, 촬상 장치(310)에 흡수된다. 즉, 촬상 장치(310)는, 조사 영역에 있는 물체를 촬상할 수 있다. 그리고, 촬상한 피처리 웨이퍼(W)의 화상은, 후술하는 제어부(350)에 출력되고, 제어부(350)에서 피처리 웨이퍼(W) 상의 접착제(G)의 잔류물의 유무가 검사된다.
이상의 박리 시스템(1)에는, 도 1에 나타낸 바와 같이 제어부(350)가 설치되어 있다. 제어부(350)는, 예컨대 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는, 박리 시스템(1)에서의 피처리 웨이퍼(W), 지지 웨이퍼(S), 중합 웨이퍼(T)의 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또, 프로그램 저장부에는, 전술한 각종 처리 장치나 반송 장치 등의 구동계의 동작을 제어하여, 박리 시스템(1)에서의 후술하는 박리 처리를 실현시키기 위한 프로그램도 저장되어 있다. 또한, 상기 프로그램은, 예컨대 컴퓨터 판독 가능한 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리카드 등의 컴퓨터에서 판독 가능한 기억 매체(H)에 기록되어 있던 것이며, 이 기억 매체(H)로부터 제어부(350)에 인스톨된 것이어도 좋다.
다음으로, 이상과 같이 구성된 박리 시스템(1)을 이용하여 행해지는 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리 처리 방법에 관해 설명한다. 도 12는, 이러한 박리 처리의 주요 공정의 예를 나타내는 플로우차트이다.
우선, 복수매의 중합 웨이퍼(T)를 수용한 카세트(CT), 비어 있는 카세트(CW) 및 비어 있는 카세트(CS)가, 반입 반출 스테이션(2)의 정해진 카세트 배치판(11)에 배치된다. 제1 반송 장치(20)에 의해 카세트(CT) 내의 중합 웨이퍼(T)가 꺼내어져, 처리 스테이션(3)의 박리 장치(30)에 반송된다. 이 때, 중합 웨이퍼(T)는, 피처리 웨이퍼(W)를 상측에 배치하고 지지 웨이퍼(S)를 하측에 배치한 상태로 반송된다.
박리 장치(30)에 반입된 중합 웨이퍼(T)는, 미리 상승해 있던 승강 핀(도시하지 않음)에 전달된다. 그리고, 도 13에 나타낸 바와 같이 중합 웨이퍼(T)는, 제1 유지부(110)와 제2 유지부(111) 사이에서, 상기 제1 유지부(110)와 제2 유지부(111)의 어디에도 접촉하지 않는 위치에 배치된다. 이 상태로 정해진 시간 경과후, 중합 웨이퍼(T)는 가열 기구(124, 141)에 의해 예비 가열된다. 이러한 예비 가열에 의해, 후술하는 바와 같이 제1 유지부(110)로 피처리 웨이퍼(W)를 흡착 유지하여 가열하더라도, 상기 피처리 웨이퍼(W)의 열팽창을 억제할 수 있다. 이 때문에, 상온의 피처리 웨이퍼를 제1 유지부에서 가열하는 종래의 경우에 비해, 본 실시형태쪽이, 피처리 웨이퍼(W)의 휘어짐을 억제하고, 피처리 웨이퍼(W)와 제1 유지부(110)가 서로 마찰하여 발생하는 파티클을 억제할 수 있다.
그 후, 도 14에 나타낸 바와 같이 중합 웨이퍼(T)는, 제2 유지부(111)에 흡착 유지된다. 그리고, 정해진 시간 경과후, 중합 웨이퍼(T)는 가열 기구(124, 141)에 의해 정해진 온도, 예컨대 200℃∼250℃로 가열된다. 그렇게 하면, 중합 웨이퍼(T) 중의 접착제(G)가 연화된다. 그 후, 이동 기구(150)에 의해 제2 유지부(111)를 상승시켜, 도 15에 나타낸 바와 같이 제1 유지부(110)와 제2 유지부(111) 사이에 중합 웨이퍼(T)를 끼워 넣어 유지한다. 이 때, 제1 유지부(110)에 피처리 웨이퍼(W)의 비접합면(WN)이 흡착 유지되고, 제2 유지부(111)에 지지 웨이퍼(S)의 비접합면(SN)이 흡착 유지된다.
계속해서, 가열 기구(124, 141)에 의해 중합 웨이퍼(T)를 가열하여 접착제(G)의 연화 상태를 유지하면서, 도 16에 나타낸 바와 같이 이동 기구(150)에 의해 제2 유지부(111)와 지지 웨이퍼(S)를 수직 방향 및 수평 방향, 즉 경사 하측으로 이동시킨다. 그리고, 도 17에 나타낸 바와 같이 제1 유지부(110)에 유지된 피처리 웨이퍼(W)와, 제2 유지부(111)에 유지된 지지 웨이퍼(S)가 박리된다(도 12의 공정 A1).
이 공정 A1에서, 로드셀(180)에서는, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)에 작용하는 하중을 측정한다. 그리고, 로드셀(180)로 측정된 하중은 제어부(350)에 출력된다. 제어부(350)에서는, 로드셀(180)로 측정된 하중에 기초하여, 상기 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)에 작용하는 하중이 일정한 원하는 하중, 예컨대 500 N∼1000 N이 되도록 구동부(173)의 회전 속도(또는 토크)를 제어한다. 그렇게 하면, 박리 처리의 최초의 단계에서는 지지체(171)의 이동 속도가 작아 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리 속도가 작지만(예컨대 1 mm/초), 박리 처리가 진행됨에 따라서 지지체(171)의 이동 속도가 커 박리 속도가 커져 간다(예컨대 15∼16 mm/초). 또한, 원하는 하중은, 피처리 웨이퍼(W) 상의 디바이스의 종류나 피처리 웨이퍼(W)에 행해지는 처리, 접착제(G)의 종류에 따라서 적절한 하중이 설정된다.
여기서, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)에 작용하는 하중이 지나치게 크면, 피처리 웨이퍼(W) 상의 디바이스가 손상을 입을 우려가 있다. 또, 하중이 지나치게 크면, 제어부(350)가 이상을 검지하여, 박리 장치(30)의 동작이 정지되는 경우도 있다. 한편, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)에 작용하는 하중이 지나치게 작으면, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 박리하는 데 많은 시간이 필요하다. 본 실시형태에서는, 이러한 하중이 원하는 하중이 되도록 구동부(173)을 피드백 제어할 수 있기 때문에, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 손상을 입는 것을 억제할 수 있다. 또, 박리 처리가 진행됨에 따라서 박리 속도를 크게 할 수 있어, 박리 처리에 요하는 시간을 최적화하여 단축할 수 있다.
또 공정 A1에서, 제2 유지부(111)는, 수직 방향으로 100 ㎛ 이동하고 수평 방향으로 300 mm 이동한다. 여기서, 본 실시형태에서는, 중합 웨이퍼(T) 중의 접착제(G)의 두께는 예컨대 30 ㎛∼40 ㎛이고, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)에 형성된 디바이스(범프)의 높이는 예컨대 20 ㎛이다. 따라서, 피처리 웨이퍼(W) 상의 디바이스와 지지 웨이퍼(S) 사이의 거리가 작아진다. 따라서, 예컨대 제2 유지부(111)를 수평 방향으로만 이동시킨 경우, 디바이스와 지지 웨이퍼(S)가 접촉하여, 디바이스가 손상을 입을 우려가 있다. 이러한 점에서, 본 실시형태와 같이 제2 유지부(111)를 수평 방향으로 이동시키고 수직 방향으로도 이동시킴으로써, 디바이스와 지지 웨이퍼(S)의 접촉을 회피하여, 디바이스의 손상을 억제할 수 있다. 또한, 이 제2 유지부(111)의 수직 방향의 이동 거리와 수평 방향의 이동 거리의 비율은, 피처리 웨이퍼(W) 상의 디바이스(범프)의 높이에 기초하여 설정된다.
그 후, 박리 장치(30)에서 박리된 피처리 웨이퍼(W)는, 제2 반송 장치(32)에 의해 제1 세정 장치(31)에 반송된다. 여기서, 제2 반송 장치(32)에 의한 피처리 웨이퍼(W)의 반송 방법에 관해 설명한다.
도 18에 나타낸 바와 같이 제2 반송 장치(32)의 지지 아암(241)을 신장시키고, 베르누이 척(240)을 제1 유지부(110)에 유지된 피처리 웨이퍼(W)의 하측에 배치한다. 그 후, 베르누이 척(240)을 상승시켜, 제1 유지부(110)에서의 흡인관(123)으로부터의 피처리 웨이퍼(W)의 흡인을 정지한다. 그리고, 제1 유지부(110)로부터 베르누이 척(240)에 피처리 웨이퍼(W)가 전달된다. 그 후, 베르누이 척(240)을 정해진 위치까지 하강시킨다. 또한, 피처리 웨이퍼(W)는 베르누이 척(240)에 의해 비접촉의 상태로 유지된다. 이 때문에, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ) 상의 디바이스가 손상을 입지 않고 피처리 웨이퍼(W)가 유지된다. 또한, 이 때, 제2 유지부(111)는 제1 유지부(110)에 대향하는 위치까지 이동한다.
다음으로 도 19에 나타낸 바와 같이, 제2 반송 장치(32)의 지지 아암(241)을 회동시켜 베르누이 척(240)을 제1 세정 장치(31)의 포러스 척(200)의 상측으로 이동시키고, 베르누이 척(240)을 반전시켜 피처리 웨이퍼(W)를 하측으로 향하게 한다. 이 때, 포러스 척(200)을 컵(204)보다 상측까지 상승시켜 대기시켜 둔다. 그 후, 베르누이 척(240)으로부터 포러스 척(200)에 피처리 웨이퍼(W)가 전달되어 흡착 유지된다.
이와 같이 포러스 척(200)에 피처리 웨이퍼(W)가 흡착 유지되면, 포러스 척(200)을 정해진 위치까지 하강시킨다. 계속해서, 아암(211)에 의해 대기부(214)의 세정액 노즐(212)을 피처리 웨이퍼(W)의 중심부의 상측까지 이동시킨다. 그 후, 포러스 척(200)에 의해 피처리 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 세정액 노즐(212)로부터 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)에 세정액을 공급한다. 공급된 세정액은 원심력에 의해 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)의 전면에 확산되어, 상기 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)이 세정된다(도 12의 공정 A2).
여기서, 전술한 바와 같이 반입 반출 스테이션(2)에 반입된 복수의 중합 웨이퍼(T)에는 미리 검사가 행해져 있어, 정상적인 피처리 웨이퍼(W)를 포함하는 중합 웨이퍼(T)와 결함이 있는 피처리 웨이퍼(W)를 포함하는 중합 웨이퍼(T)로 판별되어 있다.
정상적인 중합 웨이퍼(T)로부터 박리된 정상적인 피처리 웨이퍼(W)는, 공정 A2에서 접합면(WJ)이 세정된 후, 비접합면(WN)이 하측을 향한 상태로 제3 반송 장치(51)에 의해 검사 장치(7)에 반송된다. 또한, 이 제3 반송 장치(51)에 의한 피처리 웨이퍼(W)의 반송은, 전술한 제2 반송 장치(32)에 의한 피처리 웨이퍼(W)의 반송과 거의 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
검사 장치(7)에 반송된 피처리 웨이퍼(W)는, 전달 위치(P1)에서 포러스 척(300) 상에 유지된다. 계속해서, 척 구동부(303)에 의해 포러스 척(300)을 얼라인먼트 위치(P2)까지 이동시킨다. 다음으로, 센서(305)에 의해 피처리 웨이퍼(W)의 노치부의 위치를 검출하면서, 척 구동부(303)에 의해 포러스 척(300)을 회전시킨다. 그리고, 피처리 웨이퍼(W)의 노치부의 위치를 조정하여, 상기 피처리 웨이퍼(W)를 정해진 방향에 배치한다.
그 후, 척 구동부(303)에 의해 포러스 척(300)을 얼라인먼트 위치(P2)로부터 전달 위치(P1)로 이동시킨다. 그리고, 피처리 웨이퍼(W)가 하프 미러(311)의 아래를 통과할 때, 조명 장치(312)로부터 피처리 웨이퍼(W)에 대하여 조명을 비춘다. 이 조명에 의한 피처리 웨이퍼(W) 상에서의 반사광은 촬상 장치(310)에 흡수되고, 촬상 장치(310)에서 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)의 화상이 촬상된다. 촬상된 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)의 화상은 제어부(350)에 출력되고, 제어부(350)에서, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)에서의 접착제(G)의 잔류물의 유무가 검사된다(도 12의 공정 A3).
검사 장치(7)에서 접착제(G)의 잔류물이 확인된 경우, 피처리 웨이퍼(W)는 제3 반송 장치(51)에 의해 검사후 세정 스테이션(8)의 접합면 세정 장치(40)에 반송되고, 접합면 세정 장치(40)에서 접합면(WJ) 상의 접착제(G)가 제거된다(도 12의 공정 A4). 또한, 이 공정 A4는, 전술한 공정 A2와 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 또, 예컨대 검사 장치(7)에서 접착제(G)의 잔류물이 없다고 확인된 경우, 공정 A4를 생략해도 좋다.
접합면(WJ)이 세정되면, 피처리 웨이퍼(W)는 제3 반송 장치(51)에 의해 반전 장치(42)에 반송되고, 반전 장치(42)에 의해 표리면이 반전, 즉 상하 방향으로 반전된다(도 12의 공정 A5). 여기서, 반전 장치(42)에 의한 피처리 웨이퍼(W)의 반전 방법에 관해 설명한다.
접합면 세정 장치(40)에서 접합면(WJ)이 세정된 피처리 웨이퍼(W)는, 도 20에 나타낸 바와 같이, 제3 반송 장치(51)의 베르누이 척(240)에 의해 접합면(WJ)이 유지된 상태로 반전 장치(42)에 반송된다. 그리고, 피처리 웨이퍼(W)는, 반전 장치(42)의 제2 유지부(271)에 접합면(WJ)이 상측을 향한 상태로 전달되고, 제2 유지부(271)에 의해 피처리 웨이퍼(W)의 비접합면(WN)의 전면이 유지된다.
이어서, 제3 반송 장치(51)의 베르누이 척(240)을 제2 유지부(271)의 상측으로부터 후퇴시키고, 그 후, 구동부(282)에 의해 제2 유지부(271)를 상승, 바꾸어 말하면, 도 21에 나타낸 바와 같이 제1 유지부(270)에 접근시킨다. 그리고, 제1 유지부(270)에 의해 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 유지하고, 제2 유지부(271)에 의한 피처리 웨이퍼(W)의 유지를 정지하여, 피처리 웨이퍼(W)를 제1 유지부(270)에 전달한다. 이에 따라 도 22에 나타낸 바와 같이, 피처리 웨이퍼(W)가 제1 유지부(270)에 의해, 비접합면(WN)이 하측을 향한 상태로 유지된다.
그 후, 제2 유지부(271)를 하강시켜 제1 유지부(270)와 제2 유지부(271)를 이격하고, 이어서 후퇴해 있던 제3 반송 장치(51)의 베르누이 척(240)을 수평축 둘레로 회동시킨다. 그리고, 베르누이 척(240)이 상측을 향한 상태로, 상기 베르누이 척(240)을 제1 유지부(270)의 하측에 배치한다. 이어서 베르누이 척(240)을 상승시키고, 이와 더불어 제1 유지부(270)에 의한 피처리 웨이퍼(W)의 유지를 정지한다. 이에 따라, 접합면 세정 장치(40)에 반입될 때 베르누이 척(240)에 의해 접합면(WJ)이 유지되고 있던 피처리 웨이퍼(W)는, 도 23에 나타낸 바와 같이, 베르누이 척(240)에 의해 비접합면(WN)이 유지된 상태가 된다. 즉, 베르누이 척(240)에 의해 유지되는 피처리 웨이퍼의 면의 표리가 반전된 상태가 된다. 그 후, 피처리 웨이퍼(W)의 비접합면(WN)을 유지한 상태로, 베르누이 척(240)을 반전 장치(42)로부터 후퇴시킨다.
또한, 검사 장치(7)에서 접착제(G)의 잔류물이 확인되지 않은 경우에는, 피처리 웨이퍼(W)는 접합면 세정 장치(40)에 반송되지 않고 반전 장치(42)에서 피처리 웨이퍼(W)의 반전이 행해지지만, 반전의 방법에 관해서는 전술한 방법과 동일하다.
그 후, 피처리 웨이퍼(W)를 유지한 상태로 제3 반송 장치(51)의 베르누이 척(240)을 수평축 둘레로 회동시키고, 피처리 웨이퍼(W)를 상하 방향으로 반전시킨다. 그리고, 피처리 웨이퍼(W)는, 비접합면(WN)이 상측을 향한 상태로 베르누이 척(240)에 의해 다시 검사 장치(7)에 반송되어, 비접합면(WN)의 검사가 행해진다(도 12의 공정 A6). 그리고, 비접합면(WN)에 파티클의 오염이 확인된 경우, 피처리 웨이퍼(W)는 제3 반송 장치(51)에 의해 비접합면 세정 장치(41)에 반송되고, 비접합면 세정 장치(41)에서 비접합면(WN)이 세정된다(도 12의 공정 A7). 또한, 이 공정 A7은, 전술한 공정 A2와 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 또, 예컨대 검사 장치(7)에서 접착제(G)의 잔류물이 없다고 확인된 경우, 공정 A7을 생략해도 좋다.
이어서, 세정된 피처리 웨이퍼(W)는, 제3 반송 장치(51)에 의해 후처리 스테이션(4)에 반송된다. 또한, 검사 장치(7)에서 접착제(G)의 잔류물이 확인되지 않은 경우에는, 피처리 웨이퍼(W)는 비접합면 세정 장치(41)에 반송되지 않고 그대로 후처리 스테이션(4)에 반송된다.
그 후, 후처리 스테이션(4)에서 피처리 웨이퍼(W)에 정해진 후처리가 행해진다(도 12의 공정 A8). 이렇게 하여, 피처리 웨이퍼(W)가 제품화된다.
한편, 결함이 있는 중합 웨이퍼(T)로부터 박리된 결함이 있는 피처리 웨이퍼(W)는, 공정 A2에서 접합면(WJ)이 세정된 후, 제1 반송 장치(20)에 의해 반입 반출 스테이션(2)에 반송된다. 그 후, 결함이 있는 피처리 웨이퍼(W)는, 반입 반출 스테이션(2)으로부터 외부에 반출되어 회수된다(도 12의 공정 A9).
피처리 웨이퍼(W)에 전술한 공정 A2∼A9가 행해지고 있는 동안, 박리 장치(30)에서 박리된 지지 웨이퍼(S)는, 제1 반송 장치(20)에 의해 제2 세정 장치(33)에 반송된다. 그리고, 제2 세정 장치(33)에서, 지지 웨이퍼(S)의 접합면(SJ) 상의 접착제가 제거되어 접합면(SJ)이 세정된다(도 12의 공정 A10). 또한, 공정 A10에서의 지지 웨이퍼(S)의 세정은, 전술한 공정 A2에서의 피처리 웨이퍼(W) 상의 접착제(G)의 제거와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
그 후, 접합면(SJ)이 세정된 지지 웨이퍼(S)는, 제1 반송 장치(20)에 의해 반입 반출 스테이션(2)에 반송된다. 그 후, 지지 웨이퍼(S)는, 반입 반출 스테이션(2)으로부터 외부에 반출되어 회수된다(도 12의 공정 A11). 이렇게 하여, 일련의 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리 처리가 종료한다.
이상의 실시형태에 의하면, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 박리할 때, 로드셀(180)에 의해 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)에 작용하는 하중을 측정한다. 그리고, 로드셀(180)로 측정된 하중은 제어부(350)에 출력되고, 제어부(350)에서는 로드셀(180)로 측정된 하중에 기초하여 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)에 작용하는 하중이 일정한 원하는 하중이 되도록 구동부(173)의 회전 속도(또는 토크)를 제어한다. 이와 같이 구동부(173)를 피드백 제어할 수 있기 때문에, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)에 적절한 하중을 작용시킬 수 있다. 그 결과, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 손상을 입는 것을 억제할 수 있다. 또, 박리 처리가 진행됨에 따라서 박리 속도를 크게 할 수 있어, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 박리하는 박리 처리에 요하는 시간을 최적화하여 단축할 수 있어, 박리 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다. 이상과 같이 본 실시형태에 의하면, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리 처리를 적절하고 효율적으로 행할 수 있다.
이상의 실시형태의 박리 시스템(1)에 의하면, 박리 장치(30)에서 중합 웨이퍼(T)를 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)로 박리한 후, 제1 세정 장치(31)에서 박리된 피처리 웨이퍼(W)를 세정하고, 제2 세정 장치(33)에서 박리된 지지 웨이퍼(S)를 세정할 수 있다. 이와 같이 본 실시형태에 의하면, 하나의 박리 시스템(1) 내에서, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리부터 피처리 웨이퍼(W)의 세정과 지지 웨이퍼(S)의 세정까지의 일련의 박리 처리를 효율적으로 행할 수 있다. 또, 제1 세정 장치(31)와 제2 세정 장치(33)에서, 피처리 웨이퍼(W)의 세정과 지지 웨이퍼(S)의 세정을 각각 병행하여 행할 수 있다. 또한, 박리 장치(30)에서 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 박리하는 동안에, 제1 세정 장치(31)와 제2 세정 장치(33)에서 별도의 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 처리할 수도 있다. 따라서, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리를 효율적으로 행할 수 있어, 박리 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또, 이와 같이 일련의 프로세스에서, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리부터 피처리 웨이퍼(W)의 후처리까지 행할 수 있기 때문에, 웨이퍼 처리의 스루풋을 더욱 향상시킬 수 있다.
이상의 실시형태의 박리 장치(30)에서, 로드셀(180)로 측정되는 하중이 허용 하중을 초과한 경우에, 구동부(173)의 구동을 정지시켜도 좋다. 예컨대 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리 처리에서 이상이 발생하여, 로드셀(180)로 측정되는 하중이 급격히 증가한 경우에, 제어부(350)는 구동부(173)의 구동을 정지시키도록 상기 구동부(173)를 제어한다. 이러한 경우, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 손상을 입는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
이상의 실시형태에서는, 박리 장치(30)에서 제2 유지부(111)를 수직 방향 및 수평 방향으로 이동시켰지만, 제1 유지부(110)를 수직 방향 및 수평 방향으로 이동시켜도 좋다. 혹은, 제1 유지부(110)와 제2 유지부(111)를 모두 수직 방향 및 수평 방향으로 이동시켜도 좋다.
또, 이상의 실시형태에서는, 박리 장치(30)에서 제2 유지부(111)를 수직 방향 및 수평 방향으로 이동시켰지만, 예컨대 피처리 웨이퍼(W) 상의 디바이스와 지지 웨이퍼(S) 사이의 거리가 충분히 큰 경우에는, 제2 유지부(111)를 수평 방향으로만 이동시켜도 좋다. 이러한 경우, 디바이스와 지지 웨이퍼(S)의 접촉을 회피할 수 있고, 제2 유지부(111)의 이동의 제어가 용이해진다. 또한, 제2 유지부(111)를 수직 방향으로만 이동시켜 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 박리시켜도 좋다.
이상의 실시형태의 박리 장치(30)에서, 제1 유지부(110)와 제2 유지부(111) 사이의 처리 공간을 덮는 커버(도시하지 않음)를 설치해도 좋다. 이러한 경우, 처리 공간을 불활성 가스의 분위기로 함으로써, 피처리 웨이퍼(W)가 가열 처리되더라도, 상기 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ) 상의 디바이스에 산화막이 형성되는 것을 억제할 수 있다.
또, 이상의 실시형태의 박리 장치(30)에서, 제2 유지부(111)를 따라 수평 방향으로 이동 가능하며, 복수의 구멍을 통해 불활성 가스를 공급하는 포러스 플레이트(도시하지 않음)를 설치해도 좋다. 이러한 경우, 중합 웨이퍼(T)를 박리하기 위해 제2 유지부(111)를 이동시킬 때, 제2 유지부(111)를 따라 포러스 플레이트를 이동시키면서, 박리에 의해 노출된 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)에 불활성 가스를 공급한다. 그렇게 하면, 피처리 웨이퍼(W)가 가열 처리되더라도, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ) 상의 디바이스에 산화막이 형성되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 이상의 실시형태의 박리 장치(30)에서는, 피처리 웨이퍼(W)를 상측에 배치하고 지지 웨이퍼(S)를 하측에 배치한 상태로, 이들 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 박리했지만, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 상하 배치를 반대로 해도 좋다.
이상의 실시형태의 박리 장치(30)에는, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 하중을 측정하는 하중 측정부로서 로드셀(180)이 설치되었지만, 하중 측정부는 로드셀에 한정되지 않고, 여러가지 수단을 이용할 수 있다. 예컨대 하중 측정부로서, 압력 센서나 다이얼 게이지, 용수철 저울 등을 이용할 수 있다.
이상의 실시형태의 박리 장치(30)는, 도 24에 나타낸 바와 같이 로드셀(180)의 교정을 행하기 위한 하중 교정부로서의 마스터 로드셀(400)을 갖고 있어도 좋다. 마스터 로드셀(400)은, 로드셀(180)보다 하중의 측정 정밀도가 좋다. 즉, 마스터 로드셀(400)은 교정되어 있어, 상기 마스터 로드셀(400)로 측정되는 하중은 실제로 작용하고 있는 하중과 동일하다. 또, 마스터 로드셀(400)은, 예컨대 제1 유지부(110)에 설치되어 있다.
이러한 경우, 제품용의 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 박리하기 전에, 하중 교정용의 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 박리한다. 그리고, 로드셀(180)로 측정되는 하중과 마스터 로드셀(400)로 측정되는 하중을 비교하여, 로드셀(180)로 측정되는 하중을 마스터 로드셀(400)에 기초하여 교정한다.
본 실시형태에 의하면, 마스터 로드셀(400)을 이용하여 로드셀(180)의 교정이 행해지기 때문에, 상기 로드셀(180)을 이용하여 실제로 제품용의 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 박리할 때의 하중을 보다 정밀하게 측정할 수 있다. 그 결과, 구동부(173)의 피드백 제어를 보다 적절하게 행할 수 있어, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리 처리를 보다 적절하고 효율적으로 행할 수 있다. 특히 박리 장치(30)에서 행해지는 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리 처리는, 제품으로서의 피처리 웨이퍼(W)에 행해지는 최종 단계의 처리이기 때문에, 만약 피처리 웨이퍼(W)가 손상을 입으면, 그 때까지의 모든 처리가 소용없게 된다. 따라서, 로드셀(180)로 적절한 하중을 측정하고, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리 처리를 적절하게 행하는 것은 중요하다.
또한, 본 실시형태의 박리 장치(30)에는, 하중 교정부로서 마스터 로드셀(400)이 설치되었지만, 하중 교정부는 마스터 로드셀에 한정되지 않고, 여러가지 수단을 이용할 수 있다. 예컨대 하중 교정부로서, 압력 센서나 다이얼 게이지, 용수철 저울 등을 이용할 수 있다.
이상의 실시형태에서는, 제1 세정 장치(31), 제2 세정 장치(33), 접합면 세정 장치(40), 비접합면 세정 장치(41)의 세정액 노즐(212)에는 2유체 노즐이 이용되었지만, 세정액 노즐(212)의 형태는 본 실시형태에 한정되지 않고 여러가지 노즐을 이용할 수 있다. 예컨대 세정액 노즐(212)로서, 유기 용제를 공급하는 노즐과 불활성 가스를 공급하는 노즐을 일체화한 노즐체나, 스프레이 노즐, 제트 노즐, 메가소닉 노즐 등을 이용해도 좋다. 또, 세정 처리의 스루풋을 향상시키기 위해, 예컨대 80℃로 가열된 세정액을 공급해도 좋다.
또, 제1 세정 장치(31), 제2 세정 장치(33), 접합면 세정 장치(40), 비접합면 세정 장치(41)에서, 세정액 노즐(212)에 더하여, IPA(이소프로필알콜)을 공급하는 노즐을 설치해도 좋다. 이러한 경우, 세정액 노즐(212)로부터의 세정액에 의해 피처리 웨이퍼(W) 또는 지지 웨이퍼(S)를 세정한 후, 피처리 웨이퍼(W) 또는 지지 웨이퍼(S) 상의 세정액을 IPA로 치환한다. 그렇게 하면, 피처리 웨이퍼(W) 또는 지지 웨이퍼(S)의 접합면(WJ, SJ)이 보다 확실하게 세정된다.
또, 검사 장치(7)의 구성은 상기 실시형태의 구성에 한정되지 않는다. 검사 장치(7)는, 피처리 웨이퍼(W)의 화상을 촬상하여, 상기 피처리 웨이퍼(W) 상의 접착제(G)의 잔류물의 유무와 산화막의 잔류물의 유무를 검사할 수 있다면, 여러가지 구성을 취할 수 있다.
이상의 실시형태의 박리 시스템(1)에서, 박리 장치(30)로 가열된 피처리 웨이퍼(W)를 정해진 온도로 냉각시키는 온도 조절 장치(도시하지 않음)가 설치되어 있어도 좋다. 이러한 경우, 피처리 웨이퍼(W)의 온도가 적절한 온도로 조절되기 때문에, 후속 처리를 보다 원활하게 행할 수 있다.
이상의 실시형태의 중합 웨이퍼(T)에는, 상기 중합 웨이퍼(T)의 손상을 억제하기 위한 보호 부재, 예컨대 다이싱 프레임(도시하지 않음)이 설치되어 있어도 좋다. 다이싱 프레임은 피처리 웨이퍼(W)측에 설치되어 있다. 그리고, 피처리 웨이퍼(W)가 지지 웨이퍼(S)로부터 박리된 후에도, 박형화된 피처리 웨이퍼(W)는 다이싱 프레임으로 보호된 상태로 정해진 처리나 반송이 행해진다. 따라서, 박리후의 피처리 웨이퍼(W)의 손상을 억제할 수 있다.
다음에, 다른 실시형태를 설명한다. 또한, 상기의 실시형태와 같은 부분은 설명을 생략한다. 도 25에 나타낸 바와 같이, 박리 장치(30)는 전술한 실시형태에 추가하여, 제2 하중 측정부로서의 로드셀(500)을 갖고 있다. 로드셀(500)은 지지판(160)과 구동부(161)의 사이에 설치된다. 로드셀(500)의 상단은 지지판(160)의 하면에 접속되고, 로드셀(500)의 하단은 구동부(161)의 상단에 접속되어 있다. 그리고 로드셀(500)에 의해 Z방향으로 작용하는 하중을 측정할 수 있다. 로드셀(500)로 측정된 하중은, 제어부(350)에 출력된다. 로드셀(500)로 측정된 하중에 기초하여, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)에 작용하는 Z방향의 하중이 원하는 일정한 하중 A가 되도록, 제어부(350)는 작동부(161)의 회전 속도(또는 토크)를 제어한다. 즉, Z방향의 하중이 일정한 하중 A가 되도록, 제어부(350)는 구동부(161)의 제어를 행한다. 또, 로드셀(180)로 측정된 X방향의 하중에 기초하여, 제어부(350)는 구동부(173)의 회전 속도(또는 토크)의 제어도 행한다. 즉, X방향의 하중도 원하는 일정한 하중 B가 되도록, 제어부(350)는 구동부(173)의 제어도 행한다. 이와 같이 제어부(350)는 구동부(161)와 구동부(173)에 대해 각각 피드백 제어를 행한다. 따라서 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)에 대해 박리 장치(30)는 X방향 및 Z방향으로 적절한 하중을 각각 작용시킬 수 있다. 그 결과, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 손상하지 않고서 박리할 수 있다. 또, 로드셀(500)의 위치는 지지판(160)과 구동부(161)의 사이에 한정되지 않는다. 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 중앙 부근에 작용하는 Z방향의 하중을 측정할 수 있는 위치라면 다른 위치여도 좋다. 또, 로드셀(500)로 측정되는 하중이 허용 하중을 초과한 경우에는 구동부(161)의 구동을 정지시켜도 좋다. 또한, 제2 하중 측정부는 로드셀(500)에 한정되지 않고, 여러가지 수단을 이용할 수 있다. 예컨대 제2 하중 측정부로서 압력 센서나 다이얼 게이지, 용수철 저울, 또는 그 밖의 수단을 이용해도 좋다.
이상의 실시형태에서는, 후처리 스테이션(4)에서 피처리 웨이퍼(W)에 후처리를 행하여 제품화하는 경우에 관해 설명했지만, 본 발명은, 예컨대 3차원 집적 기술에서 이용되는 피처리 웨이퍼를 지지 웨이퍼로부터 박리하는 경우에도 적용할 수 있다. 또한, 3차원 집적 기술이란, 최근의 반도체 디바이스의 고집적화의 요구에 부응한 기술로서, 고집적화한 복수의 반도체 디바이스를 수평면내에서 배치하는 대신, 상기 복수의 반도체 디바이스를 3차원으로 적층하는 기술이다. 이 3차원 집적 기술에서도, 적층되는 피처리 웨이퍼의 박형화가 요구되고 있으며, 상기 피처리 웨이퍼를 지지 웨이퍼에 접합하여 정해진 처리가 행해진다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 관해 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면, 특허청구범위에 기재된 사상의 범주내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 도달할 수 있는 것은 분명하며, 이들에 관해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다. 본 발명은 이 예에 한정되지 않고 여러가지 양태를 채택할 수 있는 것이다. 본 발명은, 기판이 웨이퍼 이외의 FPD(플랫 패널 디스플레이), 포토마스크용의 마스크 레티클 등의 다른 기판인 경우에도 적용할 수 있다.
1 : 박리 시스템 2 : 반입 반출 스테이션
3 : 처리 스테이션 20 : 제1 반송 장치
30 : 박리 장치 31 : 제1 세정 장치
32 : 제2 반송 장치 33 : 제2 세정 장치
110 : 제1 유지부 111 : 제2 유지부
150 : 이동 기구 151 : 수직 이동부
152 : 수평 이동부 170 : 레일
171 : 지지체 172 : 볼나사
173 : 구동부 180 : 로드셀
350 : 제어부 400 : 마스터 로드셀
G : 접착제 S : 지지 웨이퍼
T : 중합 웨이퍼 W : 피처리 웨이퍼

Claims (14)

  1. 피처리 기판과 지지 기판이 접착제로 접합된 중합 기판을, 피처리 기판과 지지 기판으로 박리하는 박리 장치로서,
    피처리 기판을 유지하는 제1 유지부와,
    지지 기판을 유지하는 제2 유지부와,
    상기 제1 유지부 또는 상기 제2 유지부를 상대적으로 수평 방향으로 이동시키는 수평 이동부와, 상기 제1 유지부 또는 상기 제2 유지부를 상대적으로 수직 방향으로 이동시키는 수직 이동부를 구비한 이동 기구와,
    피처리 기판과 지지 기판을 박리할 때, 피처리 기판과 지지 기판에 작용하는 수평 방향의 하중을 측정하는 제1 하중 측정부와,
    피처리 기판과 지지 기판을 박리할 때에, 피처리 기판과 지지 기판에 작용하는 수직 방향의 하중을 측정하는 제2 하중 측정부와,
    상기 제1 하중 측정부로 측정되는 수평 방향의 하중이 일정하게 되도록 상기 수평 이동부를 제어하고, 또한 상기 제2 하중 측정부로 측정되는 수직 방향의 하중이 일정하게 되도록 상기 수직 이동부를 제어하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 하중 측정부로 측정되는 하중이 허용 하중을 넘는 경우에, 상기 제1 유지부 또는 상기 제2 유지부의 수평 방향의 상대적인 이동의 속도를 저하시키도록 상기 수평 이동부를 제어하고,
    상기 제2 하중 측정부로 측정되는 하중이 허용 하중을 넘는 경우에, 상기 제1 유지부 또는 상기 제2 유지부의 수직 방향의 상대적인 이동의 속도를 저하시키도록 상기 수직 이동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 하중 측정부 및 상기 제2 하중 측정부는 각각 로드셀인 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 하중 측정부보다 하중의 측정 정밀도가 양호하고, 상기 하중 측정부의 교정을 행하기 위한 하중 교정부를 갖는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 하중 교정부는 로드셀인 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 기재된 박리 장치를 구비한 박리 시스템으로서,
    상기 박리 장치와, 상기 박리 장치로 박리된 피처리 기판을 세정하는 제1 세정 장치와, 상기 박리 장치로 박리된 지지 기판을 세정하는 제2 세정 장치를 구비한 처리 스테이션과,
    상기 처리 스테이션에 대하여, 피처리 기판, 지지 기판 또는 중합 기판을 반입 반출하는 반입 반출 스테이션, 그리고
    상기 처리 스테이션과 상기 반입 반출 스테이션 사이에서, 피처리 기판, 지지 기판 또는 중합 기판을 반송하는 반송 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 박리 시스템.
  7. 피처리 기판과 지지 기판이 접착제로 접합된 중합 기판을, 피처리 기판과 지지 기판으로 박리하는 박리 방법으로서,
    피처리 기판을 유지하는 제1 유지부 또는 지지 기판을 유지하는 제2 유지부를 수평 이동부에 의해 상대적으로 수평 방향으로 이동시키고, 또한 상기 제1 유지부 또는 상기 제2 유지부를 수직 이동부에 의해 상대적으로 수직 방향으로 이동시키고, 피처리 기판과 지지 기판을 박리하고,
    피처리 기판과 지지 기판을 박리할 때, 제1 하중 측정부에 의해 피처리 기판과 지지 기판에 작용하는 수평 방향의 하중을 측정하고, 또한 제2 하중 측정부에 의해 피처리 기판과 지지 기판에 작용하는 수직 방향의 하중을 측정하고,
    상기 제1 하중 측정부로 측정되는 수평 방향의 하중이 일정하게 되도록 상기 수평 이동부를 제어하고, 또한 상기 제2 하중 측정부로 측정되는 수직 방향의 하중이 일정하게 되도록 상기 수직 이동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 박리 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 하중 측정부로 측정되는 하중이 허용 하중을 넘는 경우에, 상기 제1 유지부 또는 상기 제2 유지부의 수평 방향의 상대적인 이동의 속도를 저하시키도록 상기 수평 이동부를 제어하고,
    상기 제2 하중 측정부로 측정되는 하중이 허용 하중을 넘는 경우에, 상기 제1 유지부 또는 상기 제2 유지부의 수직 방향의 상대적인 이동의 속도를 저하시키도록 상기 수직 이동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 박리 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 제1 하중 측정부 및 상기 제2 하중 측정부는 각각 로드셀인 것을 특징으로 하는 박리 방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 제1 하중 측정부보다 하중의 측정 정밀도가 양호한 하중 교정부를 이용하여, 상기 하중 측정부의 교정을 행하는 것을 특징으로 하는 박리 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 하중 교정부는 로드셀인 것을 특징으로 하는 박리 방법.
  12. 제7항 또는 제8항에 기재된 박리 방법을 박리 장치에 의해 실행시키기 위해, 상기 박리 장치를 제어하는 제어부의 컴퓨터상에서 동작하는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
  13. 삭제
  14. 삭제
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