KR20020011119A - 복합부재의 처리방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

제 1 및 제 2의 기판을 접합해서 형성된 접합기판을 다공질층에서 적절히 분리한다. 제 1 및 제 2의 기판을 그 중심위치를 어긋나게 해서 서로 밀착시킨다. 접합기판(30)은 제 1의 기판의 외주단이 제 2의 기판의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출하는 돌출부를 가진다. 이 돌출부를 위치결정장치(1000)에 의해 기준위치에 위치결정한다. 그 후, 접합기판(30)을 분리장치에 인도해서, 이 돌출부를 기점으로 해서 분리를 개시한다. 위치결정은, 제 1의 기판의 외주단과 제 2의 기판의 외주단과의 어긋남량을 접합기판(30)의 전주에 대하여 검출하고, 이 어긋남량에 의거해서 이 돌출부의 위치를 결정하고, 이 돌출부가 기준위치와 일치하도록 기판회전테이블(1010)을 회전시킴으로써 행해진다.

Description

복합부재의 처리방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING COMPOSITE MEMBER}
본 발명은 접합기판 등의 복합부재의 분리방법 및 장치, 박막의 제조방법, 복합부재의 특징부의 검출방법 및 장치, 및 복합부재의 처리장치에 관한 것이다.
절연층 상에 단결정 Si층을 가진 기판으로서 SOI(Silicon On Insulator)구조를 가진 기판(SOI 기판)이 알려져 있다. 이 SOI 기판을 채용한 디바이스는 통상의 SI기판으로는 도달할 수 없는 수많은 우위점을 가진다. 이 우위점으로서는, 예를 들면, 이하의 것을 들 수 있다.
(1) 유전체분리가 용이해서 고집적화에 적합하다.
(2) 방사선내성이 뛰어나다.
(3) 부유용량이 작아서 소자의 동작속도의 고속화가 가능하다.
(4) 웰공정이 불필요하다.
(5) 래치업을 방지할 수 있다.
(6) 박막화에 의한 완전한 공핍형 전계효과 트랜지스터의 형성이 가능하다.
SOI 구조는 상기와 같은 수많은 우위점을 가지기 때문에 요 수십년 그 형성방법에 관한 연구가 진행되고 있다.
단결정 SI기판을 열산화한 다른 단결정 Si기판에 열처리 또는 접착제에 의해 접합해서 SOI 구조를 형성하는 방법이 있다. 이 방법에서는 디바이스를 형성하기 위한 활성층을 균일하게 박막화할 필요가 있다. 즉, 수백 미크론의 두께를 가진 단결정 Si기판을 미크론급 또는 그 이하로 박막화할 필요가 있다.
박막화의 방법으로서는 연마에 의한 방법과 선택에칭에 의한 방법이 있다.
연마에 의한 방법에서는 단결정 Si기판을 균일하게 박막화하는 것이 곤란하다. 특히 서브미크론급으로의 박막화에서는 변동범위가 수십％가 된다. 웨이퍼의 대구경화가 진행되면 그 곤란성은 한층 더 증가하게 된다.
선택에칭에 의한 방법은 기판의 균일한 박막화라고 하는 점에서는 유효하지만, 선택비를 102정도밖에 얻을 수 없는 점, 에칭 후의 표면평탄성이 나쁜 점, SOI층의 결정성이 나쁜 점에서 문제가 있다.
본 출원인은 일본국 특개평 5-21338호에서 새로운 SOI기술을 개시했다. 이기술은, 단결정 Si기판에 다공질층을 형성하고, 그 위에 비다공질단결정층을 형성한 제 1의 기판을 절연층을 개재해서 제 2의 기판에 접합하고, 그 후, 접합기판을 다공질층에서 2매로 분리함으로써 제 2의 기판에 비다공질 단결정층을 이설하는 것이다. 이 기술은 SOI층의 막후 균일성이 뛰어난 것, SOI층의 결정결함밀도를 저감할 수 있는 것, SOI층의 표면평탄성이 양호한 것, 고가의 특수사양의 제조장치가 불필요한 것, 수 100Å∼10㎛ 정도의 범위의 SOI막을 가진 SOI기판을 동일한 제조장치로 제조가능한 것 등의 점에서 뛰어나다.
또한, 본 출원인은 일본국 특개평 7-302889호에서 제 1의 기판과 제 2의 기판을 접합한 후에 제 1의 기판을 파괴하는 일 없이 제 2의 기판으로부터 분리하고, 그 후, 분리한 제 1의 기판의 표면을 평활화해서 다시 다공질층을 형성하고, 이것을 재이용하는 기술을 개시했다. 이 기술은, 제 1의 기판을 낭비 없이 사용할 수 있기 때문에 제조코스트를 대폭으로 저감할 수 있고, 제조공정도 단순하다고 하는 뛰어난 이점을 가진다.
접합한 기판을 제 1 및 제 2의 기판의 양쪽을 파괴하는 일 없이 2매로 분리하는 방법으로서는, 예를 들면, 접합면에 대해서 수직인 방향으로 힘이 가해지도록 해서 양 기판을 서로 반대방향으로 인장하는 방법, 접합면에 대해서 평행하게 전단응력을 가하는 방법(예를 들면, 접합면에 평행한 면 내에서 양 기판을 서로 반대방향으로 이동시키는 방법이나, 원주방향으로 힘이 가해지도록 해서 양 기판을 반대방향으로 회전시키는 방법 등), 접합면에 대해서 수직인 방향으로 가압하는 방법, 분리영역에 초음파 등의 파동에너지를 인가하는 방법, 분리영역에 대해서 접합기판의 측면쪽으로부터 접합면에 평행하게 박리용 부재(예를 들면, 나이프와 같은 예리한 블레이드)를 삽입하는 방법, 분리영역으로서 기능하는 다공질층의 소공을 채우는 물질의 팽창에너지를 이용하는 방법, 분리영역으로서 기능하는 다공질층을 접합기판의 측면으로부터 열산화시킴으로써 이 다공질층을 체적팽창시켜서 분리하는 방법, 분리영역으로서 기능하는 다공질층을 접합기판의 측면으로부터 선택적으로 에칭해서 분리하는 방법 등이 있다.
다공질 Si는 Uhlir 등에 의해서 1956년에 반도체의 전해연마의 연구과정에서 발견되었다(A.Uhlir, Bell Syst. Tech. J., Vol.35,333(1956)). 다공질 Si는 Si기판을 HF용액 속에서 양극화성(Anodization)함으로써 형성할 수 있다.
우나가미 등은 양극화성에 있어서의 Si의 용해반응을 연구하고, HF용액 속의 Si의 양극반응에는 구멍이 필요하며, 그 반응은 다음과 같다고 보고하고 있다(T.우나가미, J. Electrochem. soc., vol. 127,476(1980)).
Si + 2HF + (2-n)e+→ SiF2+ 2H++ ne-
SiF2+ 2HF → SiF4+ H2
SiF4+ 2HF → H2SiF6
또는
Si + 4HF + (4-λ)e+→ SiF4+ 4H++ λe_
SiF4+ 2HF → H2SiF6
여기서, e+및 e-는 각각 구멍과 전자를 표시하고 있다. 또한, n 및 λ는 각각 Si의 1원자가 용해하기 위해서 필요한 구멍의 수이며, n＞2 또는 λ＞4가 되는 조건이 만족되었을 경우에 다공질 Si가 형성된다고 하고 있다.
이상의 것으로부터 구멍이 존재하는 P형 Si는 다공질화되지만 N형 Si는 다공질화되지 않는다고 생각할 수 있다. 이 다공질화에 있어서의 선택성은 나가노 등 및 이마이에 의해서 보고되어 있다.(나가노, 나카지마, 안노, 오나카, 가지와라, 전자통신학회기술연구보고, vol. 79, SSD79-9549(1979)), (K. lmai, Solid-State Electronics, vol. 24, 159(1981)).
그러나, 고농도의 N형 Si이면 다공질 Si로 변환된다는 보고도 있다(R.P.Holmstrom and J.Y.Chi, Appl. Phys. Lett., Vol. 42,386(1983)), 따라서, P형, N형에 관계없이, 다공질화가 가능한 기판을 선택하는 것이 중요하다.
다공질층을 형성하는 방법으로서는 상기 양극화성법 외에, 예를 들면, 실리콘기판 속에 이온을 주입하는 방법이 있다.
예를 들면, 일본국 특개평 5-21338호에 기재된 방법, 즉 다공질층의 위에 단결정 Si층 등의 비다공질층을 가진 제 1의 기판을 절연층을 개재해서 제 2의 기판에 접합해서 이루어진 기판(이하, 접합기판이라 함)을 이 다공질층의 부분에서 분리하고, 이에 의해 제 1의 기판쪽에 형성된 비다공질층을 제 2의 기판에 이설하는 방법에 있어서는 접합기판을 분리하는 기술이 극히 중요하다.
예를 들면, 접합기판의 분리시에 분리용의 층인 다공질층 이외의 부분에서 접합기판이 분리되면, 예를 들면, 활성층으로서 사용되어야 할 비다공질층(예를 들면, 단결정 Si층) 등이 파괴되어, 소망하는 SOI기판을 얻을 수 없다.
본 발명은 상기의 배경을 감안해서 이루어진 것이며, 예를 들면, 접합기판 등의 복합부재를 다공질층 등의 분리층에서 적절하게 분리하는 것을 목적으로 한다.
도 1a는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 기판의 제조방법에 있어서의 다공질층의 형성공정을 설명하기 위한 개략도;
도 1b는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 기판의 제조방법에 있어서의 비다공질층(예를 들면, 단결정 Si층 및 절연층)의 형성공정을 설명하기 위한 개략도;
도 1c는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 기판의 제조방법에 있어서의 접합공정을 설명하기 위한 개략도;
도 1d는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 기판의 제조방법에 있어서의 분리개시영역의 형성공정(예비분리공정)을 설명하기 위한 개략도;
도 1e는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 기판의 제조방법에 있어서의 분리공정(본 분리공정)을 설명하기 위한 개략도;
도 1f는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 기판의 제조방법에 있어서의 제 2의 기판쪽의 다공질층의 제거공정 및 제조되는 기판을 설명하기 위한 개략도;
도 1g는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 기판의 제조방법에 있어서의 제 1의 기판쪽의 다공질층의 제거공정을 설명하기 위한 개략도;
도 2는 제 1의 기판과 제 2의 기판을 중심위치를 어긋나게 해서 밀착시켜서 형성되는 돌출부를 가진 접합기판의 일례를 표시하는 사시도;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 접합기판의 처리장치의 구성을 개략적으로 표시하는 도면;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 접합기판의 처리장치의 구성을 개략적으로 표시하는 도면;
도 5는 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 관한 처리장치의 개략구성을 표시하는 도면;
도 6은 제 1의 구성예에 관한 위치결정장치를 표시하는 도면;
도 7은 제 1의 구성예에 관한 위치결정장치를 표시하는 도면;
도 8은 제 1의 구성예에 관한 위치결정장치에 있어서 레이저식 위치검출센서에 의해서 검출되는 접합기판의 에지의 일례를 표시하는 그래프;
도 9은 제 1의 구성예에 관한 위치결정장치에 있어서 접합기판의 전주에 대하여 실행된 어긋남량의 검출결과를 표시하는 그래프;
도 10은 위치결정장치에 있어서의 위치결정과 분리장치에 있어서의 위치결정과의 관계를 표시하는 도면;
도 11은 제 1의 구성예에 관한 위치결정장치에 있어서의 위치결정의 순서를 설명하는 플로우차트;
도 12는 제 2의 구성예에 관한 위치결정장치를 표시하는 도면;
도 13은 제 2의 구성예에 관한 위치결정장치를 표시하는 도면;
도 14는 제 2의 구성예에 관한 위치결정장치에 있어서 레이저식 위치검출센서에 의해서 검출되는 접합기판의 에지의 있어서의 제 1의 기판과 제 2의 기판과의 단차의 일례를 표시하는 그래프;
도 15는 제 2의 구성예에 관한 위치결정장치에 있어서 접합기판의 전주에 대하여 실행된 어긋남량의 검출결과를 표시하는 그래프;
도 16은 제 2의 구성예에 관한 위치결정장치에 있어서의 위치결정의 순서를 설명하는 플로우차트;
도 17은 제 3의 구성예에 관한 위치결정장치를 표시하는 도면;
도 18은 제 3의 구성예에 관한 위치결정장치를 표시하는 도면;
도 19는 제 3의 구성예에 관한 위치결정장치에 있어서 접촉식 위치검출센서에 의해서 검출되는, 접합기판을 구성하는 제 1의 기판 및 제 2의 기판의 양 에지의 일례를 표시하는 그래프;
도 20은 제 3의 구성예에 관한 위치결정장치에 있어서 접합기판의 전주에 대하여 실행된 어긋남량의 검출결과를 표시하는 그래프;
도 21은 제 3의 구성예에 관한 위치결정장치에 있어서의 위치결정의 순서를 설명하는 플로우차트;
도 22는 제 4의 구성예에 관한 위치결정장치를 표시하는 도면;
도 23는 제 4의 구성예에 관한 위치결정장치를 표시하는 도면;
도 24는 제 4의 구성예에 관한 위치결정장치에 있어서 카메라로부터 인터페이스유닛을 개재해서 컴퓨터에 제공되는 화상의 일례를 표시하는 그래프;
도 25는 제 4의 구성예에 관한 위치결정장치에 있어서 접합기판의 전주에 대하여 실행된 어긋남량의 검출결과를 표시하는 그래프;
도 26은 제 4의 구성예에 관한 위치결정장치에 있어서의 위치결정의 순서를 설명하는 플로우차트;
도 27은 제 5의 구성예에 관한 위치결정장치를 표시하는 도면;
도 28는 제 5의 구성예에 관한 위치결정장치를 표시하는 도면;
도 29는 제 5의 구성예에 관한 위치결정장치에 있어서 카메라로부터 인터페이스유닛을 개재해서 컴퓨터에 제공되는 화상의 일례를 표시하는 도면;
도 30은 제 5의 구성예에 관한 위치결정장치에 있어서 접합기판의 전주에 대하여 실행된 어긋남량의 검출결과를 표시하는 그래프;
도 31은 제 5의 구성예에 관한 위치결정장치에 있어서의 위치결정의 순서를 설명하는 플로우차트;
도 32는 제 6의 구성예에 관한 위치결정장치를 표시하는 도면;
도 33은 제 6의 구성예에 관한 위치결정장치를 표시하는 도면;
도 34는 제 5의 구성예에 관한 위치결정장치에 있어서 카메라로부터 인터페이스유닛을 개재해서 컴퓨터에 제공되는 화상의 일례를 표시하는 그래프;
도 35는 제 1의 구성예에 관한 처리시스템을 표시하는 도면;
도 36은 제 2의 구성예에 관한 처리시스템을 표시하는 도면;
도 37은 제 3의 구성예에 관한 처리시스템을 표시하는 도면;
도 38a 내지 38d는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 기판의 제조방법을적용해서 제조될 수 있는 반도체기판을 이용한 반도체의 제조방법을 표시하는 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 제 1의 기판 11: 단결정 Si기판
12: 다공질 Si층 13: 제 1의 비다공질층
14: 제 2의 비다공질층(절연층) 20: 제 2의 기판
30: 접합기판 40: 분리개시부
41: 돌출부 100, 200: 처리장치
103, 104: 기판유지부 210: 쐐기
1000, 2000: 위치결정장치 1010: 회전기판 스테이지
본 발명의 제 1의 측면에 관한 처리방법은, 내부에 분리층을 가진 제 1의 부재와 제 2의 부재를 밀착시킨 구조를 가진 복합부재의 분리방법에 관한 것이다. 복합부재는 상기 제 1의 부재의 외주단이 상기 제 2의 부재의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 돌출부를 가진다. 이 처리방법은 상기 복합부재의 상기 돌출부를 검출하는 검출공정과, 상기 검출공정에서 검출된 상기 돌출부를 기점으로 해서 상기 복합부재의 분리를 개시하고, 그 후, 상기 분리층의 부분에서 상기 복합부재를 2개의 부재로 분리하는 분리공정을 가진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 복합부재는 상기 제 1의 부재와 상기 제 2의 부재를 서로의 중심위치를 어긋나게 해서 밀착시킨 구조를 가진 것이 바람직하다.
상기 분리공정은, 예를 들면, 상기 돌출부를 처리해서 분리개시부를 형성하는 예비분리공정과, 상기 분리개시부를 기점으로 해서 상기 복합부재의 분리를 개시하고, 그 후, 실질적으로 상기 분리층만을 파괴해서 상기 복합부재를 상기 분리층의 부분에서 2개의 부재로 분리하는 본 분리공정을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 검출공정에서는, 예를 들면, 비접촉식 또는 접촉식의 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
또한, 상기 검출공정에서는, 예를 들면, 상기 복합부재의 외주단의 측면에 배치된 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
또한, 상기 검출공정에서는, 예를 들면, 상기 제 1의 부재와 상기 제 2의 부재와의 접합면에 대향하는 위치에 배치된 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
또한, 상기 검출공정에서는, 예를 들면, 상기 제 1의 부재의 외주단과 상기 제 2의 부재의 외주단과의 어긋남량을 상기 복합부재의 외주를 따라서 검출함으로써 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
또한, 상기 검출공정에서는, 예를 들면, 상기 복합부재를 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상을 처리함으로써 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
또한, 상기 검출공정에서는, 예를 들면, 상기 돌출부에 그림자가 생기도록 상기 복합부재를 조명하면서 상기 복합부재를 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상을 처리함으로써 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
또한, 상기 검출공정에서는, 예를 들면, 상기 복합부재의 외주단을 그 접선방향으로 배치된 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상을 처리함으로써 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
이 분리 방법은, 상기 분리공정의 실시에 앞서, 상기 검출공정에서 검출된 상기 돌출부가 상기 분리공정에 있어서의 작업위치와 일치하도록 상기 복합부재를배치하는 배치공정을 더 가지는 것이 바람직하다.
상기 검출공정에서는 상기 돌출부로서 상기 제 1의 부재의 외주단이 가장 돌출한 부분을 검출하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 2의 측면에 관한 박막의 제조방법은, 제 1의 부재의 표면의 이설층을 제 2의 부재에 이설하는 공정을 포함하는 박막의 제조방법으로서, 내부에 분리층을 가지고, 그 위에 이설층을 가진 제 1의 부재와 제 2의 부재를 밀착시켜서, 상기 제 1의 부재의 외주단이 상기 제 2의 부재의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 돌출부를 가진 복합부재를 작성하는 작성공정과, 상기 복합부재의 상기 돌출부를 검출하는 검출공정과, 상기 검출공정에서 검출된 상기 돌출부를 기점으로 해서 상기 복합부재의 분리를 개시하고, 그 후, 상기 분리층의 부분에서 상기 복합부재를 2개의 부재로 분리하고, 이에 의해 상기 제 1의 부재의 이설층을 상기 제 2의 부재에 이설하는 분리공정을 가진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3의 측면에 관한 처리방법은, 내부에 분리층을 가지고, 그 위에 이설층을 가진 제 1의 기판의 상기 이설층과 제 2의 기판을 밀착시킨 구조를 가진 접합기판을 2매의 기판의 분리하는 분리방법에 관한 것이다. 접합기판은 상기 제 1의 기판의 외주단이 상기 제 2의 기판의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 돌출부를 가진다. 이 분리방법은 상기 접합기판의 상기 돌출부를 검출하는 검출공정과, 상기 검출공정에서 검출된 상기 돌출부를 기점으로 해서 상기 접합기판의 분리를 개시하고, 그 후, 상기 분리층의 부분에서 상기 접합기판을 2매의 기판으로 분리하는 분리공정을 가진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 1의 기판 및 상기 제 2의 기판은 동일한 크기를 가지며, 상기 접합기판은 상기 제 1의 기판과 상기 제 2의 기판을 서로의 중심위치를 어긋나게 해서 밀착시킨 구조를 가진 것이 바람직하다.
상기 분리공정은 상기 돌출부를 처리해서 분리개시부를 형성하는 예비분리공정과, 상기 분리개시부를 기점으로 해서 상기 접합기판의 분리를 개시하고, 그 후, 실질적으로 상기 분리층만을 파괴해서 상기 접합기판을 상기 분리층의 부분에서 2개의 기판으로 분리하는 본 분리공정을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 검출공정에서는, 예를 들면, 비접촉식 또는 접촉식의 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
또한, 상기 검출공정에서는, 예를 들면, 외주단의 측면에 배치된 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
또한, 상기 검출공정에서는, 예를 들면, 상기 제 1의 기판과 상기 제 2의 기판과의 접합면에 대향하는 위치에 배치된 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
또한, 상기 검출공정에서는, 예를 들면, 상기 제 1의 기판의 외주단과 상기 제 2의 기판의 외주단과의 어긋남량을 상기 접합기판의 외주를 따라서 검출함으로써 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
또한, 상기 검출공정에서는, 예를들면, 상기 접합기판을 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상을 처리함으로써 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
또한, 상기 검출공정에서는, 예를 들면, 상기 돌출부에 그림자가 생기도록상기 접합기판을 조명하면서 상기 접합기판을 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상의 신호를 처리함으로써 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
또한, 상기 검출공정에서는, 예를 들면, 상기 복합부재의 외주단을 그 접선방향으로 배치된 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상을 처리함으로써 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
이 처리방법은, 상기 분리공정의 실시에 앞서, 상기 검출공정에서 검출된 상기 돌출부가 상기 분리공정에 있어서의 작업위치와 일치하도록 상기 접합기판을 배치하는 배치공정을 더 가지는 것이 바람직하다.
상기 검출공정에서는 상기 돌출부로서 상기 제 1의 기판의 외주단이 가장 돌출한 부분을 검출하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 4의 측면에 관한 박막의 제조방법은, 제 1의 기판의 표면의 이설층을 제 2의 기판에 이설하는 공정을 포함하는 박막의 제조방법으로서, 내부에 분리층을 가지고, 그 위에 이설층을 가진 제 1의 기판의 상기 이설층과 제 2의 기판을 접합하고, 상기 제 1의 기판의 외주단이 상기 제 2의 기판의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 돌출부를 가진 접합기판을 작성하는 작성공정과, 상기 접합기판의 상기 돌출부를 검출하는 검출공정과, 상기 검출공정에서 검출된 상기 돌출부를 기점으로 해서 상기 접합기판의 분리를 개시하고, 그 후, 상기 분리층의 부분에서 상기 접합기판을 분리하고, 이에 의해 상기 제 1의 기판의 이설층을 상기 제 2의 기판에 이설하는 분리공정을 가진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 5의 측면에 관한 박막의 제조방법은, 내부에 분리층을 가지고,그 위에 이설층을 가진 제 1의 기판의 표면과 제 2의 기판을 접합하고, 상기 제 1의 기판의 외주단이 상기 제 2의 기판의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 돌출부를 가진 접합기판을 작성하는 작성공정과, 상기 접합기판의 상기 돌출부를 검출하는 검출공정과, 상기 검출공정에서 검출된 상기 돌출부를 기점으로 해서 상기 접합기판의 분리를 개시하고, 그 후, 상기 분리층의 부분에서 상기 접합기판을 분리하고, 이에 의해 상기 제 1의 기판의 이설층을 상기 제 2의 기판에 이설하는 분리공정을 가진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 이설층은, 예를 들면, 단결정 Si층을 포함한다. 또한, 상기 이설층은 상기 단결정 Si층 외에 이 단결정 Si층의 위에 절연층을 가져도 된다.
상기 작성공정에서는, 예를 들면, 동일한 크기를 가진 제 1의 기판과 제 2이 기판을 서로의 중심위치를 어긋나게 해서 밀착시켜서 상기 접합기판을 작성하는 것이 바람직하다.
상기 분리공정은, 상기 돌출부를 처리해서 분리개시부를 형성하는 예비분리공정과, 상기 분리개시부를 기점으로 해서 상기 접합기판의 분리를 개시하고, 그 후, 실질적으로 상기 분리층만을 파괴해서 상기 접합기판을 상기 분리층의 부분에서 2매의 기판으로 분리하는 본 분리공정을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 예비분리공정에서는, 예를 들면, 상기 돌출부를 향해서 유체를 분사함으로써 상기 분리개시부를 형성할 수 있다.
또한, 상기 예비분리공정에서는, 예를 들면, 상기 돌출부에 있어서의 상기 제 1의 기판과 상기 제 2의 기판과의 틈새에 쐐기형상의 부재를 삽입함으로써 상기분리개시부를 형성할 수 있다.
상기 분리공정에서는, 예를 들면, 상기 돌출부를 향해서 유체를 분사함으로써 상기 접합기판에 분리개시부를 형성하고, 그 후, 유체를 주입하는 위치를 변경하면서 상기 접합기판의 분리를 계속할 수 있다.
또한, 상기 분리공정에서는, 예를 들면, 상기 돌출부에 있어서의 상기 제 1의 기판과 상기 제 2의 기판과의 틈새에 쐐기형상의 부재를 삽입함으로써 상기 접합기판을 분리할 수 있다.
상기 분리개시부는, 예를 들면, 당해 부분에 있어서의 상기 분리층이 가장 취약한 구조를 가진 부분이다.
상기 분리개시부는, 예를 들면, 당해 부분에 있어서의 상기 이설층이 제거되고, 이 이설층의 하층의 분리층이 노출된 부분이다.
상기 분리개시부는, 예를 들면, 당해 부분에 있어서의 분리층이 노출되는 동시에, 이 분리층의 외주단이 상기 접합기판의 안쪽을 향한 오목부를 가진다.
상기 검출공정에서는, 예를 들면, 비접촉식 또는 접촉식의 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출한다.
상기 검출공정에서는, 예를 들면, 상기 접합기판의 외주단의 측면에 배치된 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
상기 검출공정에서는, 예를 들면, 상기 제 1의 기판과 상기 제 2의 기판과의 접합면에 대향하는 위치에 배치된 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
상기 검출공정에서는, 예를 들면, 상기 제 1의 기판의 외주단과 상기 제 2의기판의 외주단과의 어긋남량을 상기 접합기판의 외주를 따라서 검출함으로써 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
상기 검출공정에서는, 예를 들면, 상기 접합기판을 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상의 신호를 처리함으로써 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
상기 검출공정에서는, 예를 들면, 상기 돌출부에 그림자가 생기도록 상기 접합기판을 조명하면서 상기 접합기판을 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상의 신호를 처리함으로써 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
상기 검출공정에서는, 예를 들면, 상기 접합기판의 외주단을 그 접선방향으로 배치된 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상의 신호를 처리함으로써 상기 돌출부를 검출할 수 있다.
이 기판의 제조방법은, 상기 분리공정의 실시에 앞서, 상기 검출공정에서 검출된 상기 돌출부가 상기 분리공정에 있어서의 작업위치와 일치하도록 상기 접합기판을 배치하는 배치공정을 더 가지는 것이 바람직하다.
상기 검출공정에서는 상기 돌출부로서 상기 제 1의 기판의 외주단이 가장 돌출한 부분을 검출하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 6의 측면에 관한 검출방법은 내부에 분리층을 가진 제 1의 부재와 제 2의 부재를 밀착시킨 구조를 가진 복합부재의 특징부를 검출하는 검출방법에 관한 것이다. 복합부재는 상기 특징부로서 상기 제 1의 부재의 외주단이 상기 제 2의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 부분을 가진다. 이 검출방법은 상기 제 1의 부재의 외주단과 상기 제 2의 부재의 외주단과의 어긋남을 상기 복합부재의 외주을 따라서 검출하는 어긋남검출공정과, 상기 어긋남검출공정에 의한 검출결과에 의거해서 상기 특징부를 결정하는 결정공정을 가진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 어긋남검출공정에서는, 예를 들면, 상기 제 1의 부재의 외주단과 상기 제 2의 부재의 외주단과의 어긋남을 상기 복합부재의 전주를 따라서 검출하는 것이 바람직하다.
상기 어긋남검출공정에서는, 예를 들면, 비접촉식 또는 접촉식의 센서를 이용해서 상기 어긋남을 검출한다.
또한, 상기 어긋남검출공정에서는, 예를 들면, 상기 복합부재의 외주단의 측면에 배치된 센서를 이용해서 상기 어긋남을 검출할 수 있다.
또한, 상기 어긋남검출공정에서는, 예를 들면, 상기 제 1의 부재와 상기 제 2의 부재와의 접합면에 대향하는 위치에 배치된 센서를 이용해서 상기 어긋남을 검출할 수 있다.
또한, 상기 어긋남검출공정에서는, 예를 들면, 상기 복합부재를 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상의 신호를 처리함으로써 상기 어긋남을 검출할 수 있다.
또한, 상기 어긋남검출공정에서는, 예를 들면, 상기 돌출부에 그림자가 생기도록 상기 복합부재를 조명하면서 상기 복합부재를 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상을 처리함으로써 상기 어긋남을 검출할 수 있다.
또한, 상기 어긋남검출공정에서는 상기 복합부재의 외주단을 그 접선방향으로 배치된 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상을 처리함으로써 상기 어긋남을 검출할 수 있다.
상기 결정공정에서는 상기 특징부로서 상기 제 1의 부재의 외주단이 가장 돌출한 부분을 결정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 7의 측면에 관한 처리방법은 내부에 분리층을 가진 제 1의 부재와 제 2의 부재를 밀착시킨 구조를 가진 복합부재의 특징부를 소정 위치에 위치결정하는 위치결정의 처리방법에 관한 것이다. 복합부재는 상기 특징부로서 상기 제 1의 부재의 외주단이 상기 제 2의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 부분을 가진다. 이 처리방법은 상기 제 1의 부재의 외주단과 상기 제 2의 부재의 외주단과의 어긋남을 상기 복합부재의 외주를 따라서 검출하는 어긋남검출공정과, 상기 어긋남검출공정에 의한 검출결과에 의거해서 상기 특징부를 결정하는 결정공정과, 상기 결정공정에서 결정된 상기 특징부가 상기 소정위치와 일치하도록 상기 복합부재를 배치하는 배치공정을 가진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 8의 측면에 관한 검출장치는 내부에 분리층을 가진 제 1의 부재와 제 2의 부재를 밀착시킨 구조를 가진 복합부재의 특징부를 검출하는 검출장치에 관한 것이다. 복합부재는 상기 특징부로서 상기 제 1의 부재의 외주단이 상기 제 2의 부재의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 부분을 가진다. 이 검출장치는 상기 제 1의 부재의 외주단과 상기 제 2의 부재의 외주단과의 어긋남을 상기 복합부재의 외주를 따라서 검출하는 어긋남검출수단과, 상기 어긋남검출수단에 의한 검출결과에 의거해서 상기 특징부를 결정하는 결정수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 어긋남검출수단은 상기 제 1의 부재의 외주단과 상기 제 2의 부재의 외주단과의 어긋남을 상기 복합부재의 전주를 따라서 검출하는 것이 바람직하다.
상기 어긋남검출수단은, 예를 들면, 비접촉식 또는 접촉식의 센서를 이용해서 상기 어긋남을 검출한다.
또한, 상기 어긋남검출수단은, 예를들면, 상기 복합부재의 외주단의 측면에 배치된 센서를 가지며, 상기 센서를 이용해서 상기 어긋남을 검출할 수 있다.
또한, 상기 어긋남검출수단은, 예를 들면, 상기 제 1의 부재와 상기 제 2의 부재와의 접합면에 대향하는 위치에 배치된 센서를 가지며, 상기 센서를 이용해서 상기 어긋남을 검출할 수 있다.
또한, 상기 어긋남검출수단은, 예를 들면, 촬상장치를 가지며, 상기 복합부재를 상기 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상을 처리함으로써 상기 어긋남을 검출할 수 있다.
또한, 상기 어긋남검출수단은, 예를 들면, 조명장치 및 촬상장치를 가지며, 상기 돌출부에 그림자가 생기도록 상기 복합부재를 상기 조명장치로 조명하면서 상기 복합부재를 상기 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상을 처리함으로써 상기 어긋남을 검출할 수 있다.
또한, 상기 어긋남검출수단은, 예를 들면, 상기 복합부재의 외주단의 접선방향으로 배치된 촬상장치를 가지며, 상기 복합부재의 외주단을 상기 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상을 처리함으로써 상기 어긋남을 검출할 수 있다.
상기 결정수단은 상기 특징부로서 상기 제 1의 부재의 외주단이 가장 돌출한 부분을 결정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 9의 측면에 관한 위치결정장치는 내부에 분리층을 가진 제 1의 부재와 제 2의 부재를 밀착시킨 구조를 가진 복합부재의 특징부를 소정 위치에 위치결정하는 위치결정장치에 관한 것이다. 복합부재는 상기 특징부로서 상기 제 1의 부재의 외주단이 상기 제 2의 부재의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 부분을 가진다. 이 위치결정장치는 상기 제 1의 부재의 외주단과 상기 제 2의 부재의 외주단과의 어긋남을 상기 복합부재의 외주를 따라서 검출하는 어긋남검출수단과, 상기 어긋남검출수단에 의한 검출결과에 의거해서 상기 특징부를 결정하는 결정수단과, 상기 결정수단에 의해 결정된 상기 특징부가 상기 소정 위치와 일치하도록 상기 복합부재를 배치하는 배치수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 10의 측면에 관한 처리시스템은, 내부에 분리층을 가진 제 1의 부재와 제 2의 부재를 밀착시킨 구조를 가진 복합부재의 특징부를 위치결정하는 위치결정장치와, 작업위치에 있어서 상기 복합부재를 처리하는 처리장치를 구비한다. 이 처리시스템에 있어서, 상기 복합부재는 상기 특징부로서 상기 제 1의 부재의 외주단이 상기 제 2의 부재의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 부분을 가지면, 상기 위치결정장치는 상기 복합부재의 특징부를 상기 처리장치의 작업위치에 위치결정하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 처리장치는 상기 특징부를 기점으로 해서 상기 복합부재의 분리를 개시하고, 그 후, 상기 분리층의 부분에서 상기 복합부재를 2개의 부재로 분리하는 분리장치를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 11의 측면에 관한 반도체장치의 제조방법은 상기 본 발명의 제5의 측면에 관한 박막의 제조방법을 적용해서 S0I기판을 준비하는 공정과, 상기 SOI기판의 SOI층을 소자분리해서 소자분리된 SOI층에 트랜지스터를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 트랜지스터는, 예를 들면, 부분공핍형의 FET 또는 완전공핍형의 FET이다.
본 발명의 제 12의 측면에 관한 반도체장치는 상기 본 발명의 제 11의 측면에 관한 반도체장치의 제조방법에 의해 제조될 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징과 우위점은 첨부도면과 관련한 다음 설명으로부터 명백하게 될 것이며, 첨부도면에서는 동일한 참조부호는 전 도면을 통해서 동일하거나 유사한 부품을 표시한다.
명세서에 결합되고 그 일부를 구성하는 첨부도면은 본 발명의 실시형태를 표시하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.
도 1a 내지 1e는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 SOI구조 등을 가진 기판의 제조방법을 설명하는 개략도면이다.
우선, 도 1a에 표시한 공정에서는, 제 1의 기판(prime wafer 또는 seed wafer)(10)을 형성하기 위한 단결정 Si기판(11)을 준비하고, 그 주표면 상에 다공질 Si층(12)을 형성한다. 다공질 Si층(12)은, 예를 들면, 전해질 용액(화성액) 속에서 단결정 Si기판(11)에 양극화성처리를 실시함으로써 형성할 수 있다.
여기서, 전해질 용액으로서는, 예를 들면, 불화수소를 포함하는 용액, 불화수소 및 에타놀을 포함하는 용액, 불화수소 및 이소프로필알콜을 포함하는 용액 등이 바람직하다. 보다 구체적인 예를 들면, 전해질 용액으로서는, 예를 들면, HF수용액 (HF농도=49wt％)과 에타놀을 체적비 2:1로 혼합한 혼합액이 바람직하다.
또한, 다공질 Si층(12)을 서로 다공도가 다른 2층 이상의 층으로 이루어진 다층구조로 해도 된다. 여기서, 다층구조의 다공질 Si층(12)은 표면쪽에 제 1의 다공도를 가진 제 1의 다공질 Si층, 그 아래에 제 1의 다공도보다 큰 제 2의 다공도를 가진 제 2의 다공질 Si층을 포함하는 것이 바람직하다. 제 2의 다공질 Si층 밑에 다른 다공질층(제 3의 다공질층)을 형성하는 것도 바람직하다. 이와 같은 다층구조를 채용함으로써 후의 비다공질층(13)의 형성공정에 있어서, 제 1의 다공질 Si층 상에 결함 등이 적은 비다공질층(13)을 형성할 수 있는 동시에, 후의 분리공정에 있어서, 소망의 위치에서 접합기판을 분리할 수 있다. 여기서, 제 1의 다공도로서는 10％ 내지 30％가 바람직하고, 15％ 내지 25％가 더 바람직하다. 또한, 제 2의 다공도로서는 35％ 내지 70％가 바람직하고, 40％ 내지 60％가 더 바람직하다.
전해질용액으로서 상기 혼합액(HF농도가 49wt％의 불화수소산:에타놀=2:1)을 이용하는 경우는, 예를 들면, 전류밀도 8ｍA/㎠, 처리시간 5 내지 11 min의 조건에서 제 1층(표면쪽)을 생성하고, 이어서 전류밀도 23 내지 33ｍA/㎠, 처리시간 80sec 내지 2min의 조건에서 제 2층(내부쪽)을 생성하는 것이 바람직하다.
이어서, 다음의 (1) 내지 (4)의 적어도 하나의 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 여기서, 공정(1),(2)를 차례로 실시하는 것이 바람직하고, 공정(1),(2),(3)을 차례로 실시하는 것, 혹은, 공정(1),(2),(4)를 차례로 실시하는 것이 더 바람직하고, 공정(1),(2),(3),(4)를 차례로 실시하는 것이 가장 바람직하다.
(1) 다공질 Si층의 공벽에 보호막을 형성하는 공정(프리산화공정)
이 공정에서는 다공질 Si층(12)의 공벽에 산화막이나 질화막 등의 보호막을 형성하고, 이에 의해 후의 열처리에 의한 구멍의 조대화(粗大化)를 방지한다. 보호막은, 예를 들면, 산소분위기 속에서 열처리(예를 들면, 200℃ 내지 700℃가 바람직하고, 300℃ 내지 500℃가 더 바람직하다)를 실시함으로써 형성될 수 있다. 그 후, 다공질 Si층(12)의 표면에 형성된 산화막 등을 제거하는 것이 바람직하다. 이것은, 예를 들면, 불화수소를 포함하는 용액에 다공질 Si층(12)의 표면을 노출시킴으로써 실시될 수 있다.
(2) 수소 베이킹공정(프리베이킹공정)
이 공정에서는 수소를 포함하는 환원성 분위기 속에 있어서 800℃ 내지 1200℃에서 다공질 Si층(12)이 형성된 제 1의 기판(1)에 열처리를 실시한다. 이 열처리에 의해 다공질 Si층(12)의 표면의 구멍을 어느 정도 밀봉할 수 있는 동시에, 다공질 Si층(12)의 표면에 자연산화막이 존재하는 경우에는 그것을 제거할 수 있다.
(3) 미량원료공급공정(프리인젝션공정)
다공질 Si층(12) 상에 비다공질층(13)을 성장시키는 경우는 성장의 초기단계에서 비다공질층(13)의 원료물질의 공급을 미소량으로 해서 저속도에서 비다공질막(13)을 성장시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 성장방법에 의해 다공질 Si층(12)의 표면의 원자의 마이그레이션이 촉진되고, 다공질 Si층(12)의 표면의구멍을 밀봉할 수 있다. 구체적으로는, 성장속도가 20㎚/min 이하, 바람직하게는 10㎚/min 이하, 보다 바람직하게는 2㎚/min이하가 되도록 원료의 공급을 제어한다.
(4) 고온 베이킹공정(중간 베이킹공정)
상기의 수소베이킹공정 및/또는 미량공급공정에 있어서의 처리온도보다도 높은 온도에서 수소를 포함하는 환원성 분위기 속에서 열처리를 실시함으로써 다공질 Si층(12)의 더 한층의 밀봉 및 평탄화를 실현할 수 있다.
이어서, 도 1b에 표시하는 공정의 제 1단계에서는 다공질 Si층(12) 위에 제 1의 비다공질층(13)을 형성한다. 제 1의 비다공질층(13)으로서는 단결정 Si층, 다결정 Si층, 비정질 Si층 등의 Si층, Ge층, SiGe층, SiC층, C층, GaAs층, GaN층, AlGaAs층, InGaAs층, InP층, InAs층 등이 바람직하다.
이어서, 도 1b에 표시하는 공정의 제 2단계에서는 제 1의 비다공질층(13)의 위에 제 2의 비다공질층으로서 SiO2층(절연층)(14)을 형성한다. 이에 의해 제 1의 기판(10)이 얻어진다. SiO2층(14)은, 예를 들면, O2/H2분위기, 1100℃, 10 내지 33 min의 조건에서 생성될 수 있다.
이어서, 도 1c에 표시하는 공정에서는 제 2의 기판(handle wafer)(20)을 준비하고, 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)을 제 2의 기판(20)과 절연층(14)이 면하도록 실온에서 밀착시켜서 접합기판(30)을 작성한다.
여기서, 본 발명의 바람직한 실시형태에서는 분리용의 층(분리층)으로서의 다공질층(12)을 가진 기판(즉, 제 1의 기판(10))의 외주단(外周端)의 일부가 제 1의 기판(20)의 외주단보다도 바깥쪽에 존재하는 부분(이하, 돌출부라 함)을 가진 접합기판(30)을 작성한다. 이와 같은 접합기판(30)을 작성하는 방법으로서는, 예를 들면, 동일 사이즈의 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)을 서로의 중심위치를 어긋나게 해서 밀착시키는 방법이 바람직하다.
도 1c는 동일 사이즈의 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)을 서로의 중심위치를 어긋나게 해서 밀착시키는 방법을 적용한 예를 설명하기 위한 개략도이다. 제 1의 기판(10)의 일부의 돌출량(D)은, 예를 들면, 0.1㎜ 내지 0.5㎜ 정도로 충분하지만, 그것보다 커도 된다. 도 2는 도 1c에 표시하는 접합기판(30)의 일례를 개략적으로 표시하는 사시도이다.
또한, SiO2층(14)은 상기와 같이 단결정 Si층(13)쪽에 형성해도 되고, 제 2의 기판(20) 상에 형성해도 되고, 양자에 형성해도 되고, 결과로서, 제 1의 기판과 제 2의 기판을 밀착시킬 때에 도 1c에 표시하는 상태로 되면 된다. 그러나, 상기와 같이, 절연층(14)을 활성층이 되는 제 1의 비다공질층(예를 들면, 단결정 Si층)(13)쪽에 형성함으로써 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)과의 접합의 계면을 활성층으로부터 멀리 할 수 있기 때문에 보다 고품위의 SOI기판 등의 반도체기판을 얻을 수 있다.
기판(10),(20)이 완전히 밀착된 후, 양자의 결합을 강고히 하는 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 이 처리의 일례로서는, 예를 들면, 1)N2분위기, 1100℃, 10min의 조건에서 열처리를 실시하고, 2) O2/H2분위기, 1100℃, 50 내지 100min의조건에서 열처리(산화처리)를 실시하는 처리가 바람직하다. 이 처리에 부가해서 또는 이 처리에 대신해서 양극접합처리 및/또는 가압처리를 실시해도 된다.
제 2의 기판(20)으로서는 Si기판, Si기판 상에 SiO2층을 형성한 기판, 석영 등의 광투과성의 기판, 사파이어기판 등이 바람직하다. 그러나, 제 2의 기판(20)은 접합에 제공되는 면이 충분히 평탄하면 충분해서, 다른 종류의 기판이어도 된다.
이어서, 도 1d에 표시하는 공정에서는 후술하는 방법에 의해 돌출부(41)의 위치를 검출하고, 그 돌출부(41)에 분리처리를 개시해야 할 부분인 분리개시부(40)를 형성한다. 구체적으로는, 제 1의 기판(10)의 돌출부(41)의 적어도 일부의 영역에 있어서의 이설층(제 1 및 제 2의 비다공질층(13) 및 (14))을 제거하고, 필요에 따라서 이 이설층의 밑의 다공질층을 제거함으로써 분리개시부(40)를 형성한다. 분리개시부(40)의 형성방법으로서는, 예를 들면, 다음의 방법이 바람직하다.
(1) 돌출부를 향해서 유체를 분사하고, 당해 부분의 이설층 및 그 밑의 다공질층(12)을 파괴해서 제거한다.
(2) 돌출부에 있어서의 접합면(제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)과의 접합면) 부근에 쐐기를 삽입하고, 이에 의해 당해 부분의 이설층 및 그 밑의 다공질층(12)을 파괴해서 제거한다.
또한, 도 1d에 있어서, (12a)는 분리개시부(40)가 형성된 후의 다공질층, (13a)는 분리개시부(40)가 형성된 후의 제 1의 비다공질층(예를 들면, 단결정 Si층), (14a)는 분리개시부(40)가 형성된 후의 제 2의 비다공질층으로서의 절연층이다.
분리개시부(40)는, 이어지는 분리공정에 있어서, 실질적으로 다공질층(12)만이 파괴되어서 접합기판이 2매의 기판으로 분리되는 것이 가능한 구조를 가진 것이 바람직하다. 또는, 분리개시부(40)는 제 1의 비다공질층(예를 들면, 단결정 Si층)(13a), 제 2의 비다공질층(절연층)(14a), 제 2의 기판(20), 단결정 Si기판(11) 및 그들 층 또는 기판의 계면에 비해서 다공질층(12)이 기계적으로 취약한 구조를 가진 부분인 것이 바람직하다.
보다 구체적으로는, 분리개시부(40)는, 예를 들면, 다공질층(12a)이 접합기판의 측면에 노출된 구조를 가진 것이 바람직하고, 도 1d에 표시한 바와 같이, 다공질층(12a)의 외주단이 이설층(제 1 및 제 2의 비다공질층(13a) 및 (14a)의 외주단보다도 안쪽에 위치하는 것이 더 바람직하다.
이상과 같이, 돌출부를 가진 접합기판(30)을 형성함으로써 당해 부분의 이설층이나, 그 밑의 다공질층을 용이하게 제거할 수 있다. 이것은, 돌출부의 이설층은 다른 부분의 이설층보다도 노출의 정도가 크기 때문이다. 따라서, 돌출부를 가진 접합기판을 형성함으로써 분리개시부를 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 분리개시부(40)를 형성함으로써 이어지는 분리공정에 있어서 다공질층(12)을 선택적으로 파괴해서 접합기판을 분리할 수 있기 때문에 분리공정에 있어서의 결함의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
이어서, 도 1e에 표시하는 공정에서는, 분리개시부(40)가 형성된 접합기판은그 분리개시부(40)의 다공질츨(12a)의 부분에서 분리를 개시하며, 최종적으로 다공질층(12a)의 부분에서 2매의 기판으로 완전히 분리된다. 분리의 방법으로서는, 예를 들면, 다음과 같은 방법의 적어도 하나 또는 2개의 조합을 사용하는 것이 바람직하다.
(1) 유체에 의한 분리
접합기판의 외주부의 틈새를 향해서 다발형상의 유체를 분사하고, 이 유체에 의해 접합기판을 다공질층(12)의 부분에서 2매의 기판으로 분리한다. 유체로서는, 예를 들면, 물, 알콜 등의 유기용매, 불화수소산 등의 산, 수산화칼륨 등의 알칼리, 다공질층을 선택적으로 에칭가능한 에칭작용을 나타내는 액체 등이 바람직하다. 또한, 유체로서, 저온냉각매체, 초냉각매체를 채용할 수도 있다. 또한, 유체로서, 공기, 질소가스, 탄산가스, 희가스 등의 기체를 채용할 수도 있다. 또한, 유체를 분사하는 일 없이 유체를 사용해서 접합기판에 정압을 인가함으로써 접합기판을 분리해도 된다.
(2) 쐐기에 의한 분리
접합기판의 외주부의 틈새에, 예를 들면, 수지제의 얇은 쐐기를 서서히 삽입함으로써 이 접합기판을 다공질층(12a)의 부분에서 2매의 기판으로 분리한다.
(3) 박리에 의한 분리
접합기판의 한쪽의 면을 고정하고, 플렉시블 테이프 등을 이용해서 다른 쪽의 면을 이 접합기판의 축방향으로 인장함으로써 이 접합기판을 다공질층에서 분리한다.
(4) 전단응력에 의한 분리
접합기판의 한쪽의 면을 고정하고, 다른 쪽의 면을 이 접합기판의 면방향으로 이동시키도록 이 다른 쪽의 면에 힘을 인가함으로써 전단응력에 의해서 이 접합기판을 다공질층에서 분리한다.
여기서, 도 1d에 표시한 분리개시부의 형성공정(예비분리공정)과 도 1e에 표시한 분리공정(본 분리공정)을 동일한 처리장치에 의해 연속적으로 실시해도 된다. 예를 들면, 워터제트장치(유체에 의한 분리장치)를 이용해서, 물 등의 액체에 의해 분리개시부의 형성공정(예비분리공정)과 분리공정(본 분리공정)을 연속적으로 실시하는 것이 바람직하다. 이 경우, 돌출부에 있어서 분리처리를 개시하고, 접합기판이 완전히 분리될 때까지 이 분리처리를 속행하게 된다.
이상과 같이, 분리개시부를 형성한 후에 이 분리개시부로부터 분리처리를 개시함으로써 접합기판을 실질적으로 다공질층의 부분에서만 분리할 수 있고, 제 1의 비다공질층(예를 들면, 단결정 Si층)(13a), 제 2의 비다공질층(절연층)(14a), 제 2의 기판(20), 단결정 Si기판(11) 및 그들 층 또는 기판의 계면의 파괴(결함의 발생)를 방지할 수 있다.
또한, 돌출부를 가진 접합기판을 사용해서 최초로 이 돌출부에 분리개시부를 형성하고, 이 분리개시부로부터 전체적인 분리를 개시함으로써 접합기판을 실질적으로 다공질층의 부분에서만 분리할 수 있어. 단결정 Si층(13), 절연층(14), 제 2의 기판(20), 단결정 Si기판(11) 및 그들 층 또는 기판의 계면이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
그런데, 예를 들면, 동일한 사이즈의 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)을 그들의 중심이 일치하도록 밀착시켜서 이루어진 접합기판(통상의 접합기판)을 그대로 분리하는 경우에는 단결정 Si층(13), 절연층(14), 제 2의 기판(20), 단결정 Si기판(11) 및 그들 층 또는 기판의 계면이 파괴되어 결함이 발생하는 경우가 있다. 이 메커니즘은 다음과 같이 생각된다.
접합기판에 있어서는, 다공질층(12)이 가장 취약한 것이 이상적이다. 그러나, 실제로는, 예를 들면, 다공질층(12), 제 1의 비다공질층(예를 들면, 단결정 Si층)(13), 제 2의 비다공질층(절연층)(14), 제 2의 기판(20)의 사이에 작용하는 응력 외에 접합의 불량 등에 의해 국소적으로 다공질층(12)와 같은 정도로 취약한 부분 또는 다공질층(12)보다도 취약한 부분(이하, 결합유인부라 함)이 발생할 수 있다.
이와 같은 결함유인부는 분리처리에 있어서 우선적으로 파괴되어서 결함을 발생시키게 된다. 이와 같은 결함은 분리처리를 개시하는 부분, 즉 분리를 위한 힘을 최초로 인가하는 부분에 있어서 발생하기 쉽다. 이것은, 분리처리를 개시하는 부분, 즉 접합기판의 외주부는 다공질층(12), 제 1의 비다공질층(예를 들면, 단결정 Si층)(13), 제 2의 비다공질층(절연층)(14) 및 제 2의 기판(20)에 대해서 같은 정도의 힘이 작용하기 때문에 결함유인부가 존재하면 이 결함유인부가 다공질층(12)에 앞서 파괴될 가능성이 높기 때문이라고 생각된다. 한편, 분리처리가 진행되면 평균적인 강도가 가장 취약한 층인 다공질층(12)에 대해서 집중적으로 분리를 위한 힘(분리력)이 작용하고, 다른 부분에는 이 분리력이 작용하기 어렵기 때문에 결함유인부의 유무에 관계없이 다공질층(12)이 선택적으로 분리된다고 생각된다.
따라서, 본 실시형태와 같이, 돌출부를 가진 접합기판(30)을 형성하고, 이 돌출부에 분리개시부를 형성해서, 이후의 분리처리를 이 분리개시부(40)로부터 개시하는 것이 바람직하다.
도 1e에 표시한 분리공정에 의해 분리 후의 제 1의 기판(10')은 단결정 Si기판(11) 상에 다공질층(12b)을 가진 구조가 된다. 한편, 분리 후의 제 2의 기판(20')은 다공질 Si층(12c)/제 1의 비다공질층(예를 들면, 단결정 Si층)(13b)/제 2의 비다공질층(절연층)(14b)/단결정 Si기판(20)의 적층구조가 된다.
즉 이상의 공정에 의해 제 1의 기판의 다공질층(12) 상의 제 1의 비다공질층(예를 들면, 단결정 Si층)(13) 및 제 2의 비다공질층(절연층)(14)을 제 2의 기판에 이설할 수 있다.
도 1f에 표시한 공정에서는, 분리 후의 제 2의 기판(20')의 표면의 다공질 Si층(12c)을 선택적으로 제거한다. 이에 의해, 도 1f에 표시한 바와 같이, 제 1의 비다공질층(예를 들면, 단결정 Si층)(13b)/제 2의 비다공질층(절연층)(14b)/단결정 Si기판(20)의 적층구조를 가진 기판(50)을 얻을 수 있다. 제 1의 비다공질층으로서 Si층, 제 2의 비다공질층으로서 절연층을 가진 기판은 SOI기판이다. 다공질층의 제거방법으로서는, 예를 들면, 에칭법, 보다 구체적으로는, 예를 들면 HF농도가 0.13 내지 0.2wt％, H2O2농도가 5 내지 6wt％, 및 에타놀 농도가 1 내지 3wt％가 되는 불화수소산, 과산화수소수, 에타놀 및 물의 혼합액을 에칭액으로서 이용하고, 이 에칭액에, 표면에 다공질층을 가진 제 2의 기판을 담그는 방법이 바람직하다. 또한, 다른 제거방법으로서는, 예를 들면, 다공질층을 연마 등에 의해 제거하는 방법이 있다. 또한, 잔류 다공질층이 극히 얇은 경우에는, 수소를 포함하는 환원성 분위기 속에서 열처리함으로써 다공질층을 비다공질화할 수도 있다.
도 1g에 표시한 공정에서는, 분리 후의 제 1의 기판(10')의 단결정 Si기판(11) 상의 다공질층(12b)을 에칭 등에 의해 선택적으로 제거한다. 이와 같이 해서 얻어지는 단결정 Si기판(11)은 다시 제 1의 기판(10)을 형성하기 위한 기판 또는 제 2의 기판(20)으로서 이용될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 바람직한 실시형태에 의하면, 돌출부를 가진 접합기판을 형성하고, 분리처리의 개시시에 이 돌출부에 분리개시부를 형성함으로써 이후의 분리처리에 있어서 이 분리개시부가 우선적으로 파괴되기 때문에 결함의 발생을 방지할 수 있다.
접합기판으로서는 다음과 같은 방법에 의해 작성되는 기판을 채용해도 된다. 우선, 미러웨이퍼나 에피택셜웨이퍼 등의 단결정 Si기판으로 대표되는 반도체기판을 준비한다. 여기서, 필요에 따라서 이 기판의 표면에 열산화실리콘막 등의 절연막을 형성한다. 이어서, 라인빔에 의한 이온주입법, 플라즈마침지법 등에 의해 수소이온, 희가스이온 등의 이온을 이 기판에 주입하고, 표면으로부터 소정의 깊이에 분리층으로서 비교적 고농도의 이온주입층을 형성한다. 이와 같이 해서 제 1의 기판을 얻는다.
이어서, 상기와 마찬가지의 방법에 의해 작성된 제 2의 기판을 전술한 접합방법에 따라서 제 1의 기판과 접합한다. 이에 의해 이설해야 할 층(이설층)을 내부에 가진 접합기판을 얻을 수 있다.
다음에, 전술한 바와 같이 접합기판의 돌출부를 검출하고, 그 돌출부를 기점으로 해서 분리층으로서의 이온주입층을 따라서 접합기판을 분리한다.
이 이온주입층은 왜곡이 생기거나, 결함이 생기거나, 또는 주입이온에 의한 미소기포가 생겨서 다공질체가 되거나 한다. 이와 같은 이온주입층은 기계적 강도가 상대적으로 약하기 때문에 분리층으로서 기능한다.
다음에, 도 1d 및 1e에 표시한 분리개시부의 형성공정(예비분리공정) 및 분리공정(본 분리공정)의 실시에 적합한 처리장치를 설명한다.
〔처리장치의 제 1의 구성예〕
도 3 및 4는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 접합기판의 처리장치의 구성을 개략적으로 표시한 도면이다.
도 3 및 4에 표시한 처리장치(100)는 한 쌍의 기판유지부(103) 및 (104)를 가지며, 이 기판유지부(103) 및 (104)에 의해 접합기판(30)을 양쪽으로부터 가압해서 유지한다. 기판유지부(103),(104)는 각각 회전가능하게 축지지된 회전축(101),(102)에 연결되어 있다.
회전축(101),(102)의 적어도 한쪽은 접합기판(30)에 가압력을 인가하는 외에, 기판유지부(103)와 기판유지부(104)와의 간격을 좁히거나 넓히거나 하기 위한 작동기(예를 들면, 에어실린더)에 연결되어 있다. 또한, 회전축(101),(102)의 적어도 한쪽은 회전원(예를 들면, 모터)의 회전축에 연결되어 있고, 이 회전원이 발생하는 구동력에 의해 접합기판(30)을 회전시킬 수 있다.
또한, 이 처리장치(100)는 물 등의 액체 또는 공기나 질소 등의 기체, 즉 유체를 분사하기 위한 분사노즐(105)을 가진다. 분사노즐(105)의 직경은, 예를 들면, 0.1㎜ 정도가 바람직하다. 이 유체로서 물을 사용하는 장치는, 특히 워터제트장치라고도 불려진다.
이 처리장치(100)를 표 1D에 표시한 분리개시부의 형성공정(예비분리공정)에 있어서 사용하는 경우는, 도 3에 표시한 바와 같이, 접합기판(30)의 돌출부를 분사노즐(105)에 대향시킨 상태에서 접합기판(30)을 고정하고, 그 상태에서 이 접합기판(30)의 돌출부를 향해서 분사노즐(105)로 부터 유체를 분사한다.
또한, 이 처리장치(100)를 도 1e에 표시한 분리공정(본 분리공정)에 있어서 사용하는 경우는, 도 4에 표시한 바와 같이, 분리개시부(40)를 가진 접합기판(30)을, 이 분리개시부(40)가 분사노즐(105)에 대향하도록 설치하고, 이 상태에서 이 분리개시부(40)를 향해서 분사노즐(105)로부터 유체를 분사하고, 그 후, 접합기판(30)을 회전시키면서 분리를 계속한다.
이 처리장치(100)를 분리개시부의 형성공정(예비분리공정) 및 분리공정(본 분리공정)에 있어서 연속적으로 사용하는 경우는, 우선, 도 3에 표시한 바와 같이, 접합기판을 고정한 상태에서 이 접합기판의 돌출부를 향해서 분사노즐(105)로부터 유체를 분사한다(예비분리공정). 그리고, 분리개시부(40)가 형성되면, 도 4에 표시한 바와 같이, 접합기판(30)을 회전시킴으로써 분리공정(본 분리공정)으로 이행하고, 그 후는 접합기판(30)을 회전시킨 상태에서 이 접합기판(30)을 다공질층의 부분에서 완전히 분리한다.
접합기판(30)의 돌출부에 분리개시부를 형성하기 위해서는 이 돌출부를 정확히 작업위치(즉 분사노즐(105)에 대향하는 위치)에 배치할 필요가 있다. 이 실시형태에서는 후술하는 위치결정장치에 의해 접합기판(30)의 돌출부의 위치를 검출하고, 그 검출결과에 의거해서 이 돌출부를 기준위치(예를 들면, 위치결정장치의 기준위치)에 맞추고, 그 후, 반송로봇에 의해 돌출부가 작업위치와 일치하도록 접합기판(30)을 처리장치(100)에 반송한다.
〔처리장치의 제 2의 구성예〕
도 5는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 접합기판의 처리장치의 구성을 개략적으로 표시한 도면이다. 도 5에 표시한 처리장치(200)는, 접합기판(30)을 지지하는 지지부(203)를 가진 지지대(201)와, 접합기판(30)을 지지부(203)에 가압하기 위한 탄성체(202)와, 쐐기(210)를 가진다.
이 처리장치(200)를 도 1d에 표시한 분리개시부의 형성공정(예비분리공정)에 있어서 사용하는 경우는, 접합기판(30)의 돌출부의 반대쪽을 지지부(203)에 의해 지지하고, 그 상태에서 돌출부에 있어서의 접합기판의 접합면 부근에 쐐기(210)를 소정량만큼 서서히 삽입한다. 이에 의해 돌출부의 다공질층 및 그 위의 이설층이 파괴되어, 접합기판(30)에 분리개시부가 형성된다.
또한, 이 처리장치(200)를 도 1e에 표시한 분리공정(본 분리공정)에 있어서 사용하는 경우는, 분리개시부를 가진 접합기판(30)을 지지부(203)에 의해 이 분리개시부의 반대쪽의 부분에서 지지하고, 그 상태에서 분리개시부에 쐐기(210)를 서서히 삽입하고, 그 후, 쐐기(210)를 압입함으로써 분리를 계속한다.
이 처리장치(200)를 분리개시부의 형성공정(예비분리공정) 및 분리공정(본 분리공정)에 있어서 연속적으로 사용하는 경우는, 분리개시부를 형성한 후에 다시 쐐기(210)를 접합기판(30) 내에 압입하면 된다.
접합기판(30)의 돌출부에 분리개시부를 형성하기 위해서는 이 돌출부를 정확히 작업위치(즉 쐐기(210)의 이동경로 상)에 배치할 필요가 있다. 이 실시형태에서는, 후술하는 위치결정장치에 의해 접합기판(30)의 돌출부의 위치를 검출하고, 그 검출결과에 의거해서 이 돌출부를 기준위치(예를 들면, 위치결정장치의 기준위치)에 맞추고, 그 후, 반송로봇에 의해 돌출부가 작업위치와 일치하도록 접합기판(30)을 처리장치(100)에 반송한다.
또한, 상기의 방법은 내부에 분리층을 가진 제 1의 부재와 제 2의 부재를 접합해서 이루어진 복합부재의 제조방법이나 이 복합부재의 분리방법 등에도 적용할 수 있다. 여기서, 제 1의 부재는 제 1의 기판(10)에 대응하고, 제 2의 부재는 제 2의 기판(20)에 대응하고, 분리층은 다공질층에 대응하고, 복합부재는 접합기판(30)에 대응한다.
다음에, 접합기판(30)의 돌출부를 처리장치(100) 또는 (200)의 작업위치에 위치결정하기 위한 위치결정장치에 대하여 설명한다. 이 실시형태에서는, 위치결정장치는 접합기판(30)의 돌출부의 위치를 검출하고, 그 검출결과에 의거해서 이 돌출부를 기준위치(예를 들면, 위치결정장치의 기준위치)에 맞춘다. 그 후, 그접합기판(30)은 반송로봇에 의해 처리장치로 반송되고 이 처리장치로 인도된다. 이 때, 반송로봇은 기준위치에 위치맞춤된 접합기판(30)의 돌출부가 처리장치(100) 또는 (200)의 작업위치와 일치하도록 이 접합기판(30)을 반송한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 위치결정정치에 대하여 설명한다. 또한, 이하에서는 접합기판(30)의 2개의 돌출부 중, 제 1의 기판(10)의 외주가 돌출한 돌출부를 제 1의 돌출부, 제 2의 기판(20)의 외주가 돌출한 돌출부를 제 2의 돌출부라 한다. 또한, 이하에서는 제 1의 돌출부의 위치를 검출하고, 이것을 기준위치에 맞추고, 결과로서 제 1의 돌출부를 처리장치(100) 또는 (200)의 작업위치에 위치맞춤하는 것으로 한다. 이에 의해 분리개시부(40)는 제 1의 돌출부에 형성되게 된다. 여기서, 분리개시부(40)를 제 1의 돌출부에 형성한 쪽이 제 2의 돌출부에 형성한 경우보다도 분리처리에 의한 결함의 발생을 억제할 수 있다.
〔위치결정장치의 제 1의 구성예〕
도 6 및 7은 제 1의 구성예에 관한 위치결정장치를 표시한 도면이다. 이 위치결정장치(1000)는 우선 접합기판(30)의 중심내기를 행하고, 이어서 제 1의 기판(10)의 에지(외주단)과 제 2의 기판(20)의 에지(외주단)와의 어긋남량을 이 접합기판(30)의 전주(全周)에 대하여 검출하고, 이 어긋남량에 의거해서 제 1의 돌출부의 위치를 검출하고, 이어서 제 1의 돌출부가 기준위치와 일치하도록 접합기판(30)을 회전시킨다.
이 위치결정장치(1000)는 접합기판(30)을 X-Y 평면 내에서 회전시키기 위한 기판회전스테이지(1010)를 가진다. 기판회전스테이지(1010)는 회전샤프트(1013)및 커플링(1014)을 개재해서 모터(1015)의 회전샤프트에 연결되어 있다. 모터(1015)는 컴퓨터(1013)에 의해서 제어되는 제어기(1016)로부터의 지시에 따라서 동작한다.
또한, 이 위치결정장치(1000)는 기판회전스테이지(1010) 상에 도시하지 않은 반송로봇 등에 의해 놓여지는 접합기판(1010)의 중심내기를 위한 기구로서, 접합기판(30)의 에지(외주단)를 양쪽으로부터 끼우는 한 쌍의 중심내기부재(1001) 및 (1002)를 가진다. 중심내기부재(1001)는 에어실린더(1007)에 의해서 가이드레일(1007)을 따라서 구동된다. 또한, 중심내기부재(1002)는 에어실린더(1008)에 의해서 가이드레일(1006)을 따라서 구동된다. 접합기판(30)의 중심내기는 에어실린더(1007),(1008)에 의해서 중심내기부재(1001),(1002)를 밀어내고, 중심내기부재(1001) 및 (1002)에 의해서 접합기판(30)을 양쪽으로부터 끼움으로써 행해진다.
또한, 이 위치결정장치(1000)는 접합기판(30)의 에지(제 1의 기판의 에지 및 제 2의 기판의 에지)의 위치(Y방향의 위치)를 검출하는 위치검출장치로서 레이저식 위치검출센서(1020)를 가진다. 레이저식 위치검출센서(1020)는 모터(1026)에 의해서 회전구동되는 볼나사(1021)에 의해서 상하방향(Z 방향)으로 구동된다. 모터(1026)는 컴퓨터(1030)에 의해서 제어되는 제어기(1028)로부터의 지시에 따라서 동작한다. 레이저식 위치검출장치(1020)의 출력은 앰프유닛(1027)에 의해서 증폭되어 컴퓨터(1030)에 제공된다. 이 구성에 있어서, 기판회전테이블(101)을 정지시킨 상태에서 레이저식 위치검출센서(1020)를 상승 또는 하강시키면서 접합기판(30)의 에지의 위치(Y방향의 위치)가 Z축 방향(접합기판의 축방향)을 따라서 검출된다.
도 8은 레이저식 위치검출센서(1020)에 의해서 검출되는 접합기판(30)의 에지의 일례를 표시한 그래프이다. 또한, 도 8에 있어서, 횡축은 레이저식위치검출센서(1020)(또는 접합기판(30))의 Z방향의 위치, 종축은 레이저식위치검출센서(1020)의 출력을 앰프유닛(1027)에 의해서 증폭한 신호(검출신호)를 표시하고 있다. 여기서, 접합기판(30)을 제 1의 기판이 아래쪽이 되도록 기판회전스테이지(1010) 상에 놓으면 도 8의 그래프의 왼쪽이 제 1의 기판(10)의 에지, 오른쪽이 제 2의 기판(20)의 에지의 위치를 표시한다. 이 검출신호에 의거해서 도 8에 표시한 그래프의 왼쪽의 산의 정상과 오른쪽의 산의 정상과의 차이를 연산함으로써 컴퓨터(1030)는 제 1의 기판(10)의 에지와 제 2의 기판(20)의 에지와의 어긋남량(돌출량)을 검출할 수 있다.
이와 같은 어긋남량의 검출은 기판회전스테이지(1010)를 소정 각도씩 회동 및 정지시킬때마다 실행된다. 이에 의해 접합기판(30)의 전주에 대해서 제 1의 기판(10)의 에지와 제 2의 기판(20)의 에지와의 어긋남량(돌출량)을 검출할 수 있다. 도 9는 접합기판(30)의 전주에 대하여 실행된 어긋남량의 검출결과를 표시한 그래프이다. 또한, 도 9에 있어서, 횡축은 기판회전스테이지(1010)의 회전각도, 종축은 제 1의 기판(10)의 에지와 제 2의 기판(20)의 에지와의 어긋남량을 표시하고 있다. 즉 도 9는 접합기판(30)의 에지를 따라서 검출된 제 1의 기판(10)의 에지와 제 2의 기판(20)의 에지와의 어긋남량을 표시하고 있다. 여기서, 제 1의 기판(10)의 에지가 제 2의 기판(20)의 에지보다도 바깥쪽으로 돌출하고 있는 경우의 어긋남량을 정, 제 2의 기판(20)의 에지가 제 1의 기판(10)의 에지보다도 바깥쪽으로 돌출하고 있는 경우의 어긋남량을 부의 값으로 하면, 도 9에 표시한 바와 같이, 제 1의 돌출부는 어긋남량이 정의 값을 가진 부분이다. 제 1의 돌출부의 위치는, 예를 들면, 대표위치로 표현된다. 대표위치는, 바람직하게는, 어긋남량이 정의 극대치를 가진 위치이다. 또한, 제 1의 돌출부의 위치(대표위치)는, 예를 들면, 기판회전스테이지(1010)의 회전각도에 따라서 특정된다(도 9의 경우, 제 1의 돌출부는 -90°의 위치이다).
제 1의 돌출부의 위치가 검출된 후, 접합기판(30)은 이 제 1의 돌출부가 소정의 기준위치(예를 들면, 레이저식위치검출센서(1020)에 대향하는 위치)와 일치하도록 기판회전스테이지(1010)에 의해서 위치결정된다.
도 10은 위치결정장치에 있어서의 위치결정과 분리장치에 있어서의 위치결정과의 관계를 표시한 도면이다. 전술한 바와 같이 해서 위치결정장치(1000)에 의해서 제 1의 돌출부(31)가 기준위치(1500)에 위치결정된 접합기판(30)은 반송로봇(1100)에 의해 제 1의 돌출부(31)가 분리장치(100)((200))의 작업위치(1600)와 일치하도록 반송된다. 이 위치결정방법은 다른 제 2 내지 제 6의 구성예에 관한 위치결정장치에도 적용될 수 있다.
여기서, 다른 방식에 의하면, 접합기판(30)은, 제 1의 돌출부(31)의 위치가 위치결정장치(이 경우, 위치검출장치)(1000)로 검출된 후에 이 위치결정장치(1000)로 기준위치에 위치결정되는 일 없이 도시하지 않은 반송로봇에 인도된다. 그리고, 이 반송로봇은 그 검출결과에 의거해서 제 1의 돌출부(31)가 분리장치(100)((200))의 작업위치(1600)와 일치하도록 접합기판(30)을 조작(회전, 병진)해서 분리장치(100)((200))에 인도한다. 이와 같은 방식은 다른 제 2 내지 제 6구성예에 관한 위치결정장치에도 적용될 수 있다.
다음에, 도 11에 표시한 플로우차트를 참조하면서 위치결정장치(1000)에 있어서의 위치결정의 순서를 설명한다. 또한, 이 플로우차트에 표시한 처리는 컴퓨터(1030)에 의해서 제어된다.
우선, 스텝 S101에서는 반송로봇(예를 들면, 도 10에 표시한 반송로봇(1100)에 의해 접합기판(30)이 기판회전스테이지(1010)위에 놓여진다. 이 때, 접합기판(30)의 중심은 기판회전스테이지(1010)의 회전중심에 대략적으로 위치맞춤된다. 또한, 접합기판(30)이 기판회전스테이지(1010)에 놓여질 때의 이 접합기판(30)의 상하측면(2매의 기판(10) 및 (20) 중 어느 기판이 위쪽인지)은 미리 결정되거나, 또는 접합기판(30)이 기판회전스테이지(1010)에 놓여질 때에 다른 장치 또는 조작자로부터 컴퓨터(1030)에 제공되거나, 또는 컴퓨터(1030)가 취득(예를 들면, 검출)하는 것으로 한다.
스텝 S102에서는 중심내기부재(1001) 및 (1002)에 의해서 접합기판(30)을 양 측면으로부터 끼움으로써 접합기판(30)의 중심이 기판회전스테이지(1010)의 회전중심에 위치맞춤된다.
스텝 S103 내지 S106에서는 접합기판(30)의 전주에 대하여 소정 각도마다 이 접합기판의 축방향(Z축방향)을 따라서 이 접합기판(30)의 에지의 위치가 레이저식위치검출센서(1020)에 의해서 계측되는 동시에, 이 접합기판(30)을 구성하는 양 기판(10),(20)의 어긋남량이 연산된다.
구체적으로는, 스텝 S103에서는 기판회전스테이지(1010)가 정지한 상태에서 레이저식위치검출센서(1020)를 이용해서 이 접합기판의 축방향(Z축방향)을 따라서 이 접합기판(30)의 에지의 위치를 레이저식위치검출센서(1020)에 의해서 계측한다. 이 계측의 결과의 일례는 도 8에 개략적으로 표시되어 있다.
스텝 S104에서는 스텝 S103에 있어서의 계측의 결과에 의거해서 접합기판(30)을 구성하는 양 기판(10),(20)의 에지의 어긋남량을 연산하고, 그 연산결과를 기억한다. 여기서, 어긋남량은, 예를 들면, 제 1의 기판(10)이 돌출하고 있는 부분의 어긋남량이 정의 값이 되도록 연산된다.
스텝 S105에서는 접합기판(30)의 전주에 대하여 스텝 S103 및 S104의 실행이 완료되었는지의 여부를 판단하고, 미완료의 경우에는 스텝 S106에 있어서, 기판회전스테이지(1010)를 소정각도(예를 들면, 10°)만큼 회동시키고, 그 후, 스텝 S103 및 S104를 실행한다.
한편, 이상의 처리가 접합기판(30)의 전주에 대하여 완료하면 스텝 S107에 있어서 접합기판(30)의 전주에 대한 양 기판의 어긋남량(도 9참조)에 의거해서 제 1의 돌출부의 위치(대표위치)를 결정한다. 구체적으로는, 소정 각도마다 얻어진 어긋남량의 데이터를 곡선조사해서, 예를 들면, 어긋남량이 정의 최대치가 되는, 기판회전스테이지(1010)의 회전각도를 결정한다.
스텝 S108에서는, 도 10에 표시한 바와 같이, 제 1의 돌출부의 위치가 기준위치와 일치하도록 기판회전테이블(1010)을 회동시킨다.
이 실시형태에 의하면 접합기판(30)을 구성하는 제 1의 기판(10) 및 제 2의 기판(20)의 어느 것이 위쪽(또는 아래쪽)인지에 관계없이 제 1의 돌출부(또는 분리개시부를 형성해야 할 부분)(31)의 위치를 검출하고, 이것을 기준위치와 일치시킬 수 있다. 그러나, 접합기판(30)의 위쪽 및 아래쪽이 미리결정되거나, 또는 접합기판(30)이 기판회전스테이지(1010)에 놓여질 때에 컴퓨터(1030)에 제공되거나, 또는 컴퓨터(1030)가 취득하는 것이 조건이다. 전형적으로는, 위치결정장치(1000)에는, 위쪽 및 아래쪽이 같은 방향으로 된 복수 매의 접합기판(30)이 수용된 웨이퍼캐리어로부터 1매씩 접합기판(30)이 인출되어 제공되고, 그의 위쪽 및 아래쪽은 미리 결정된다.
[위치결정장치의 제 2의 구성예]
도 12 및 13은 제 2의 구성예에 관한 위치결정장치를 표시한 도면이다. 이 위치결정장치(2000)는 우선 접합기판(30)의 중심내기를 행하고, 이어서 제 1의 기판(10)의 에지와 제 2의 기판(20)의 에지와의 어긋남량을 접합기판(30)의 하나의 면에 대향하는 위치에 배치된 위치검출장치로 검출하고, 이 어긋남량에 의거해서 제 1의 돌출부의 위치를 검출하고, 이어서 제 1의 돌출부가 기준위치와 일치하도록 접합기판(30)을 회전시킨다.
이 위치결정장치(2000)는 접합기판(30)을 XY평면 내에서 회전시키기 위한 기판회전스테이지(1010)를 가진다. 기판회전스테이지(1010)는 회전샤프트(1013) 및 커플링(1014)을 개재해서 모터(1015)의 회전샤프트에 연결되어 있다. 모터(1015)는 컴퓨터(1030)에 의해서 제어되는 제어기(1016)로부터의 지시에 따라서 동작한다.
또한, 이 위치결정장치(2000)는 기판회전스테이지(1010) 상에 도시하지 않은 반송로봇 등에 의해 놓여지는 접합기판(1010)의 중심내기를 위한 기구로서 접합기판(30)의 에지를 양쪽으로부터 끼우는 한쌍의 중심내기부재(1001) 및 (1002)를 가진다. 중심내기부재(1001)는 에어실린더(1007)에 의해서 가이드레일(1005)을 따라서 구동된다. 또한, 중심내기부재(1002)는 에어실린더(1008)에 의해서 가이드레일(1006)을 따라서 구동된다. 접합기판(30)의 중심내기는 에어실린더(1007),(1008)에 의해서 중심내기부재(1001),(1002)를 밀어내고, 중심내기부재(1001) 및 (1002)에 의해서 접합기판(30)을 양족으로부터 끼움으로써 이루어진다.
또한, 이 위치결정장치(2000)는 접합기판(30)의 하나의 면에 대향해서 배치된 레이저식위치검출센서(1020)를 가진다. 도 12 및 13에 표시한 예에서는, 레이저식위치검출센서(1020)는 기판회전스테이지(1010)의 반대쪽에 배치되어 있다. 접합기판(30)은 제 1의 기판(10)이 아래쪽, 제 2의 기판(20)이 위쪽이 되도록 기판회전스테이지(1010) 상에 놓여진다. 이것은, 제 1의 기판(10)이 돌출하고 있는 제 1의 돌출부에 있어서의 돌출량을 레이저식위치검출센서(1020)로 관찰하기 위한 것이다.
레이저식위치검출센서(1020)는 모터(1026)에 의해서 회전구동되는 볼나사(1021)에 의해서 접합기판(30)에 대향하는 면 내에서 Y방향으로 구동된다.모터(1026)는 컴퓨터(1030)에 의해서 제어되는 제어기(1028)로부터의 지시에 따라서 동작한다. 레이저식위치검출장치(1020)의 출력은 앰프유닛(1027)에 의해서 증폭되어 컴퓨터(1030)에 제공된다. 이 구성에 있어서, 기판회전테이블(101)을 정지시킨 상태에서 레이저식위치검출센서(1020)를 Y축의 정방향 또는 부방향으로 이동시키면서 접합기판(30)의 Z축방향의 위치가 이 접합기판(30)의 면을 따라서 검출된다.
도 14는 레이저식위치검출센서(1020)에 의해서 검출되는 접합기판(30)의 에지에 있어서의 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)과의 단차의 일례를 표시한 그래프이다. 또한, 도 14에 있어서, 횡축은 레이저식 위치검출센서(1020)(또는 접합기판(30))의 Y방향의 위치, 종축은 레이저식위치검출센서(1020)의 출력(접합기판의 에지부근의 Z축방향의 위치)을 앰프유닛(1027)에 의해서 증폭한 신호(검출신호)를 표시하고 있다. 즉 도 14에 표시한 그래프는 접합기판(30)의 에지의 단면형상(단차형상)에 상당한다. 이 검출신호에 의거해서 제 1의 기판(10)의 에지 및 제 2의 기판(20)의 에지를 검출하고, 양자의 거리를 연산함으로써 컴퓨터(1030)는 제 1의 기판(10)의 에지와 제 2의 기판(20)의 에지와의 어긋남량(돌출량)을 검출할 수 있다.
이와같은 어긋남량의 검출은 기판회전스테이지(1010)를 소정 각도씩 회동 및 정시시킬 때마다 실행된다. 이에의해 접합기판(30)의 전주 중 제 1의 기판(10)이 돌출한 부분에 대하여 제 1의 기판(10)의 에지와 제 2의 기판(20)에 에지와의 어긋남량(돌출량)을 검출할 수 있다. 도 15는 접합기판(30)의 전주에 대하여 실행된어긋남량의 검출결과를 표시한 그래프이다. 또한, 도 15에 있어서, 횡축은 기판회전스테이지(1010)의 회전각도, 종축은 제 1의 기판(10)의 에지와 제 2의 기판(20)의 에지와의 어긋남량(제 1의 기판(10)이 돌출한 부분만)을 표시하고 있다. 여기서, 제 1의 돌출부는 어긋남량이 0보다도 큰 값을 가진 부분이며, 그 대표위치는, 바람직하게는, 어긋남량이 극대치를 가진 부분이다. 제 1의 돌출부의 위치(대표위치)는, 예를들면, 기판회전스테이지(1010)의 회전각도에 의해서 특정된다(도 15의 경우, 제 1의 돌출부는 -90°의 위치이다).
제 1의 돌출부의 위치가 검출된 후, 접합기판(30)은 이 제 1의 돌출부가 소정의 기준위치(예를들면, 레이저식 위치검출센서(1020)에 대향하는 위치)와 일치하도록 기판회전스테이지(1010)에 의해서 위치 결정된다.
이 구성예에서 레이저식 위치검출센서(1020)의 배치위치에 의해서 접합기판(30)의 배치방향이 제한(제 1의 기판(10)을 아래쪽으로 할 필요가 있음)되지만, 예를들면, 다른 레이저식위치검출센서를 레이저식위치검출센서(1020)에 대향시켜서 배치함으로써 이 제한을 없앨 수 있다.
다음에, 도 16에 표시한 플로우차트를 참조하면서 위치결정장치(2000)에 있어서의 위치결정의 순서를 설명한다. 또한, 이 플로우차트에 표시한 처리는 컴퓨터(1030)에 의해서 제어된다.
우선, 스텝S201에서는 반송로봇(예를들면, 도 10에 표시한 반송로봇(1100))에 의해 접합기판(30)이 제 1의 기판(10)을 아래쪽으로해서 기판회전스테이지(1010) 상에 놓여진다. 이 때, 접합기판(30)의 중심은 기판회전스테이지(1010)의 회전중심에 대략적으로 위치맞춤된다.
스텝S202에서는 중심내기부재(1001) 및 (1002)에 의해서 접합기판(30)을 양 측면으로부터 끼워넣음으로써 접합기판(30)의 중심이 기판회전스테이지(1010)의 회전중심에 위치맞춤된다.
스텝S203 내지 S206에서는 접합기판(30)의 전주에 대하여 소정각도마다 이 접합기판의 면(Y방향)을 따라서 이 접합기판(30)의 에지의 단면형상이 레이저식 위치검출센서(1020)에 의해서 계측되고, 그 단면형상에 의거해서 이 접합기판(30)을 구성하는 양 기판(10),(20)의 어긋남량(제 1의 돌출부만)이 연산된다.
구체적으로는, 스텝S203에서는 기판회전스테이지(1010)가 정지한 상태에서 레이저식 위치검출센서(1020)를 이용해서 이 접합기판의 면(Y방향)을 따라서 이 접합기판(30)의 에지의 Y방향의 위치(단면형상)을 계측한다. 이 계측의 결과의 일례는 도 14에 개략적으로 표시되어 있다.
스텝S204에서는 스텝S203에 있어서의 계측의 결과에 의거해서 접합기판(30)을 구성하는 양 기판(10), (20)의 에지의 어긋남량을 연산하고, 그 연산결과를 기억한다.
스텝S205에서는 접합기판(30)의 전주에 대하여 스넵S203 및 S204의 실행이 완료하였는지의 여부를 판단하고, 미완료의 경우에는, 스텝S206에 있어서 기판회전스테이지(1010)를 소정 각도(예를들면, 10°)만큼 회동시키고, 그 후, 스텝 S203 및 S204를 실행한다.
한편, 이상의 처리가 접합기판(30)의 전주에 대하여 완료하면, 스텝S207에있어서 접합기판(30)의 전주 중 제 1의 기판(10)이 돌출한 부분에 있어서의 양 기판의 어긋남량(도 15참조)에 의거해서 제 1의 돌출부의 위치(대표위치)를 결정한다. 구체적으로는, 소정 각도마다 얻어진 어긋남량의 데이터를 곡선근사해서, 예를들면, 어긋남량이 최대치가 되는, 기판회전스테이지(1010)의 회전각도를 결정한다.
스텝S208에서는, 도 10에 표시한 바와같이, 제 1의 돌출부의 위치가 기준위치와 일치하도록 기판회전테이블(1010)을 회동시킨다.
〔위치결정장치의 제 3의 구성예〕
도 17 및 도 18은 제 3의 구성예에 관한 위치결정장치를 표시한 도면이다. 이 위치결정장치(3000)는 우선 접합기판(30)의 중심내기를 행하고, 이어서, 제 1의 기판(10)의 에지와 제 2의 기판(20)의 에지와의 어긋남량을 이 접합기판(30)의 전주에 대하여 접촉식의 위치검출장치로 검출하고, 이 어긋남량에 의거하여 제 1의 돌출부의 위치를 검출하고, 이어서, 제 1의 돌출부가 기준위치와 일치하도록 접합기판(30)을 회전시킨다.
이 위치결정장치(3000)는 접합기판(30)을 XY평면 내에서 회전시키기 위한 기판회전스테이지(1010)를 가진다. 기판회전스테이지(1010)는 회전샤프트(1013) 및 커플링(1014)을 개재해서 모터(1015)의 회전샤프트에 연결되어있다. 모터(1015)는 컴퓨터(1030)에 의해서 제어되는 제어기(1016)로부터의 지시에 따라서 동작한다.
또한, 이 위치결정장치(3000)는 기판회전스테이지(1010) 상에 도시하지 않은반송로봇 등에 의해 놓여지는 접합기판(1010)의 중심내기를 위한 기구로서 접합기판(30)의 에지를 양쪽으로부터 끼우는 한 쌍의 중심내기부재(1001) 및 (1002)를 가진다. 중심내기부재(1001)는 에어실린더(1007)에 의해서 가이드레일(1005)을 따라서 구동된다. 또한, 중심내기부재(1002)는 에어실린더(1008)에 의해서 가이드레일(1006)을 따라서 구동된다. 접합기판(30)의 중심내기는 에어실린더(1007), (1008)에 의해서 중심내기부재(1001), (1002)를 밀어내고, 중심내기부재(1001) 및 (1002)에 의해서 접합기판(30)을 양쪽으로부터 끼움으로써 행해진다.
또한, 이 위치결정장치(3000)는 접합기판(30)을 구성하는 제 1의 기판(10) 및 제 2의 기판(20)의 양 에지의 위치(Y방향의 위치)를 검출하는 위치검출장치로서 2개의 접촉식 위치검출센서(1020a) 및 (1020b)를 가진다. 접촉식 위치검출센서(1020a), (1020b)는 위치검출의 대상물인 제 1의 기판(10)의 에지, 제 2의 기판(20)의 에지에 접촉되는 접촉자를 가진다. 접촉식위치검출센서(1020a), (1020b)는 모터(1026)에 의해서 회전구동되는 볼나사(1021)에 의해서 수평방향(Y방향)에 위치가 조정된다, 모터(1026)는 컴퓨터(1030)에 의해서 제어되는 제어기(1028)로부터의 지시에 따라서 동작한다. 접촉식위치검출장치(1020a), (1020b)의 출력은 앰프유닛(1027a), (1027b)에 의해서 증폭되어 컴퓨터(1030)에 제공된다. 이 구성에 있어서, 기판회전테이블(1010)을 회전시키면서 접촉식위치검출장치(1020a), (1020b)에 의해 접합기판(30)의 전주에 대하여 이 접합기판(30)을 구성하는 제 1의 기판(10) 및 제 2의 기판(20)의 양 에지가 검출된다.
도 19는 접촉식 위치검출센서(1020a), (1020b)에 의해서 검출되는,접합기판(30)을 구성하는 제 1의 기판(10) 및 제 2의 기판(20)의 양 에지의 일례를 표시한 그래프이다. 또한, 도 19에 있어서, 횡축은 기판회전스테이지(1010)의 회전각도, 종축은 접촉식위치검출센서(1020a), (1020b)의 출력을 앰프유닛(1027a), (1027b)에 의해서 증폭한 신호(검출신호)를 표시하고 있다. 이들의 2개의 검출신호의 차이에 의거해서 컴퓨터(1030)는 제 1의 기판(10)의 에지와 제 2의 기판(20)의 에지와의 어긋남량(돌출량)을 검출할 수 있다.
도 20은 접합기판(20)의 전주에 대하여 실행된 어긋남량의 검출결과를 표시한 그래프이다. 또한, 도 20에 있어서, 횡축은 기판회전스테이지(1010)의 회전각도, 종축은 제 1의 기판(10)의 에지와 제 2의 기판(20)의 에지와의 어긋남량을 표시하고 있다. 여기서, 제 1의 기판(10)의 에지가 제 2의 기판(20)의 에지보다도 바깥쪽으로 돌출하고 있는 경우의 어긋남량을 정, 제 2의 기판(20)의 에지가 제 1의 기판(10)의 에지보다도 바깥쪽으로 돌출하고 있는 경우의 어긋남량을 부의 값으로하면, 도 20에 표시한 바와같이, 제 1의 돌출부는 어긋남량이 정의 값을 가진 부분이며, 그 대표위치는, 바람직하게는, 어긋남량이 정의 극대치를 가진 부분이다. 제 1의 돌출부의 위치(대표위치)는, 예를들면, 기판회전스테이지(1010)의 회전각도에 따라서 특정된다(도 20의 경우, 제 1의 돌출부는 -90°의 위치이다).
제 1의 돌출부의 위치가 검출된 후, 접합기판(30)은 이 제 1의 돌출부가 소정의 기준위치(예를들면, 접촉식 위치검출센서(1020a), (1020b) 에 대향하는 위치)와 일치하도록 기판회전스테이지(1010)에 의해서 위치결정된다.
이 구성예에서는 접합기판(30)을 구성하는 제 1의 기판(10)과 제 2의기판(20)과의 어긋남량을 이 접합기판(30)을 회전시키면서 연속적으로 검출할 수 있다.
다음에, 도 21에 표시한 플로우차트를 참조하면서 위치결정장치(3000)에 있어서의 위치결정의 순서를 설명한다. 또한 , 이 플로우차트에 표시한 처리는 컴퓨터(1030)에 의해서 제어된다.
우선, 스텝S301에서는 반송로봇(예를들면, 도 10에 표시한 반송로봇(1100))에 의해 접합기판(30)이 기판회전스테이지(1010) 상에 놓여진다. 이 때, 접합기판(30)의 중심은 기판회전스테이지(1010)의 회전중심에 대략적으로 위치 맞춤된다. 또한. 접합기판(30)의 위쪽 및 아래쪽은 미리 결정되거나, 또는 접합기판(30)이 기판회전스테이지(1010)에 놓여질 때에 다른 장치 또는 조작자로부터 컴퓨터(1030)에 제공되거나, 또는 컴퓨터(1030)가 취득하는 것으로 한다.
스텝S302에서는 중심내기부재(1001) 및 (1002)에 의해서 접합기판(30)을 양 측면으로부터 끼워넣음으로써 접합기판(30)의 중심이 기판회전스테이지(1010)의 회전중심에 끼워맞춤된다.
스텝S303에서는 모터(1026)를 동작시켜서 접촉식위치검출센서(1020a) 및 (1020b)의 접촉자를 접합기판(30)의 에지에 접촉시킨다.
스텝S304에서는 모터(1015)를 동작시켜서 기판회전테이블(1010)(접합기판(30))을 회전시키면서 접촉식위치검출센서(1020a) 및 (1020b)에 의해 접합기판(30)을 구성하는 제 1의 기판(10) 및 제 2의 기판(20)의 양 에지의 위치를 검출하고, 또한 2개의 검출결과의 차이에 의거해서 양기판(10), (20)의 어긋남량을 검출한다. 이 검출은 접합기판(30)의 전주에 대하여 실행된다.
스텝S305에서는 접합기판(30)의 전주 중 제 1의 기판(10)이 돌출한 부분에 있어서의 양 기판의 어긋남량(도 20참조)에 의거해서 제 1의 돌출부의 위치(대표위치)를 결정한다. 구체적으로는, 예를들면, 어긋남량이 최대치가 되는, 기판회전스테이지(1010)의 회전각도를 결정한다.
스텝S306에서는, 도 10에 표시한 바와같이, 제 1의 돌출부의 위치가 기준위치와 일치하도록 기판회전테이블(1010)을 회동시킨다.
이 실시형태에 의하면, 접합기판(30)을 구성하는 제 1의 기판(10) 및 제 2의 기판(20)의 어느 것이 위쪽(또는 아래쪽)인지에 관계없이 제 1의 돌출부(31)(또는, 분리개시부를 형성해야 할 부분)의 위치를 검출하고, 이것을 기준위치와 일치시킬 수 있다. 그러나, 접합기판(30)의 위쪽 및 아래쪽이 미리 결정되거나, 또는 접합기판(30)이 기판회전스테이지(1010)에 놓여질 때에 컴퓨터(1030)에 제공되거나, 또는 컴퓨터(1030)가 취득하는 것이 조건이다. 전형적으로는, 위치결정장치(3000)에는, 위쪽 및 아래쪽이 같은 방향이 되는 복수 매의 접합기판(30)이 수용된 웨이퍼캐리어로부터 1매씩 접합기판(30)이 인출되어 제공되고, 그 위쪽 및 아래쪽은 미리결정된다.
또한, 이 실시형태에 의하면, 접합기판(30)을 구성하는 제 1의 기판과 제 2의 기판과의 어긋남량을 이 접합기판(30)의 전주에 대하여 연속적으로 검출할 수 있기 때문에 고속으로 제 1의 돌출부를 검출할 수 있다.
〔위치결정장치의 제 4의 구성예〕
도 22 및 도 23은 제 4의 구성예에 관한 위치결정장치를 표시한 도면이다. 이 위치결정장치(4000)는, 우선, 접합기판(30)의 중심내기를 행하고, 이어서, 제 1의 기판(10)의 에지와 제 2의 기판(20)의 에지와의 어긋남량을 화상처리기술을 이용해서 검출하고, 이 어긋남량에 의거해서 제 1의 돌출부의 위치를 검출하고, 이어서, 제 1의 돌출부가 기준위치와 일치하도록 접합기판(30)을 회전시킨다.
이 위치결정장치(4000)는 접합기판(30)을 XY평면 내에서 회전시키기 위한 기판회전스테이지(1010)를 가진다. 접합기판(30)은 제 1의 기판(10)이 아래쪽이 되도록 기판회전스테이지(1010) 상에 놓인다. 기판회전스테이지(1010)는 회전샤프트(1013) 및 커플링(1014)를 개재해서 모터(1015)의 회전샤프트에 연결되어있다. 모터(1015)는 컴퓨터(1030)에 의해서 제어되는 제어기(1016)로부터의 지시에 따라서 동작한다.
또한, 이 위치결정장치(4000)는 기판회전스테이지(1010) 상에 도시하지 않은 반송로봇 등에 의해 놓여지는 접합기판(30)의 중심내기를 위한 기구로서 접합기판(30)의 에지를 양쪽으로부터 끼우는 한 쌍의 중심내기부재(1001) 및 (1002)를 가진다. 중심내기부재(1001)는 에어실린더(1007)에 의해서 가이드레일(1005)을 따라서 구동된다. 또한, 중심내기부재(1002)는 에어실린더(1008)에 의해서 가이드레일(1006)을 따라서 구동된다. 접합기판(30)의 중심내기는 에어실린더(1007), (1008)에 의해서 중심내기부재(1001), (1002)를 밀어내고, 중심내기부재(1001) 및 (1002)에 의해서 접합기판(30)을 양쪽으로부터끼움으로써 행해진다.
또한, 이 위치결정장치(4000)는 접합기판(30)을 구성하는 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)과의 어긋남량을 검출하기 위해서 투광기(광원)(4001) 및 카메라(촬상장치)(4002)를 가진다. 카메라(4002)는 인터페이스유닛(예를들면, 비디오캡쳐보드)(4010)을 개재해서 컴퓨터(1030)에 접속되어 있다. 투광기(4001)는, 제 2의 기판(20)이 조명되도록 또한 접합기판(30)의 제 1의 돌출부에 있어서 제 1의 기판(10)이 제 2의 기판(20)의 그림자가 되도록 접합기판(30)을 조명한다. 카메라(4002)는 접합기판(30)의 에지를 포함하는 영역을 촬상해서 인터페이스유닛(4010)을 개재해서 컴퓨터(1030)에 제공한다. 이 촬상은 접합기판(30)을 회전시키면서 이 접합기판(30)의 전주에 대해서 실행된다. 이때, 접합기판(30)을 연속적으로 회전시키면서 촬상을 실행해도 되고, 회동 및 정지동작을 반복하면서 정지할 때마다 촬상을 실행해도 된다.
도 24는 카메라(4002)로부터 인터페이스유닛(4010)을 개재해서 컴퓨터(1030)에 제공되는 화상의 일례를 표시한 그래프이다. 제 2의 기판(20)에 의해서 형성되는 그림자(4004)의 길이는 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)과의 어긋남량에 상당한다. 컴퓨터(1030)는, 예를들면, 카메라(4002)로부터 제공되는 화상을 2치화함으로써 그림자(4004)를 추출하고, 이 그림자(4004)에 의거해서 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)과의 어긋남량을 검출한다. 또한, 아래쪽의 기판인 제 1의 기판(10)의 에지위치를 선명하게 하기 위해서 다른 투광기를 설치하는 것이 바람직하다. 다른 투광기는, 예를들면, 접합기판(30)의 배경(접합기판의 바깥쪽)을조명하도록 배치될 수 있다.
도 25는 접합기판(30)의 전주에 대해서 실행된 어긋남량의 검출결과를 표시한 그래프이다. 또한, 도 25에 있어서, 횡축은 기판회전스테이지(1010)의 회전각도, 종축은 제 1의 기판(10)의 에지와 제 2의 기판(20)과의 어긋남량(그림자의 길이에 상당)을 표시하고 있다. 여기서, 제 1의 돌출부는 어긋남량이 0보다도 큰 값을 가진 부분이며, 그 대표위치는, 바람직하게는, 어긋남량이 극대치를 가지는 위치이다. 제 1의 돌출부의 위치(대표위치)는, 예를들면, 기판회전스테이지(1010)의 회전각도에 따라서 특정된다(도 25의 경우, 제 1의 돌출부는 -90°의 위치이다).
제 1의 돌출부의 위치가 검출된 후, 접합기판(30)은 이 제 1의 돌출부가 소정의 기준위치와 일치하도록 기판회전스테이지(1010)에 의해서 위치결정된다.
이 구성예에서는 투광기(4001) 및 카메라(4002)의 배치에 의해서 접합기판(30)의 배치방향이 제한(제 1의 기판(10)을 아래쪽으로 할 필요가 있음)되지만, 다른 투광기 및 카메라를 적절한 위치(예를들면, 접합기판의 면을 기준으로해서 투광기(4001) 및 (4002)에 대해서 대칭인 위치)에 배치함으로써 이 제한을 없앨수 있다.
다음에, 도 26에 표시한 플로우차트를 참조하면서 위치결정장치(4000)에 있어서의 위치결정의 순서를 설명한다. 또한, 이 플로우차트에 표시한 처리는 컴퓨터(1030)에 의해서 제어된다.
우선, 스텝S401에서는 반송로봇(예를들면, 도 10에 표시한 반송로봇(1100))에 의해 접합기판(30)이 제 1의 기판(10)을 아래쪽으로 해서 기판회전스테이지(1010)상에 놓여진다. 이 때, 접합기판(30)의 중심은 기판회전스테이지(1010)의 회전중심에 대략적으로 위치맞춤된다.
스텝S402에서는 중심내기부재(1001) 및 (1002)에 의해서 접합기판(30)을 양 측면으로부터 끼워넣음으로써 접합기판(30)의 중심이 기판회전스테이지(1010)의 회전중심에 위치맞춤된다.
스텝S403에서는 모터(1015)를 동작 시켜서 기판회전테이블(1010)(접합기판(30))을 회전시키면서 투광기(4001) 및 카메라(4002)를 이용해서 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)과의 어긋남에 의해서 생기는 그림자의 길이를 검출하고, 이 그림자의 길이에 의거해서 양 기판(10), (20)의 어긋남량을 검출한다. 이 검출은 접합기판(30)의 전주에 대해서 실행된다.
스텝S404에서는 접합기판(30)의 전주 중 제 1의 기판(10)이 돌출한 부분에 있어서의 양 기판의 어긋남량(도 25 참조)에 의거해서 제 1의 돌출부의 위치(대표위치)를 결정한다.
스텝S405에서는, 도 10에 표시한 바와같이, 제 1의 돌출부의 위치가 기준위치와 일치하도록 기판회전테이블(1010)을 회동시킨다.
〔위치결정장치의 제 5의 구성예〕
도 27 및 도 28은 제 5의 구성예에 관한 위치결정장치를 표시한 도면이다. 이 위치결정장치(5000)는, 우선, 접합기판(30)의 중심내기를 행하고, 이어서, 제 1의 기판(10)의 에지와 제 2의 기판(20)의 에지와의 어긋남량을 화상처리기술을 이용해서 검출하고, 이 어긋남량에 의거해서 제 1의 돌출부의 위치를 검출하고, 이어서, 제 1의 돌출부가 기준위치와 일치하도록 접합기판(30)을 회전시킨다.
이 위치결정장치(5000)는 접합기판(30)을 XY평면 내에서 회전시키기 위한 기판회전스테이지(1010)를 가진다. 기판회전스테이지(1010)는 회전샤프트(1013) 및 커플링(1014)를 개재해서 모터(1015)의 회전샤프트에 연결되어있다. 모터(1015)는 컴퓨터(1030)에 의해서 제어되는 제어기(1016)로부터의 지시에 따라서 동작한다.
또한, 이 위치결정장치(5000)는 기판회전스테이지(1010) 상에 도시하지 않은 반송로봇 등에 의해 놓여지는 접합기판(30)의 중심내기를 위한 기구로서 접합기판(30)의 에지를 양쪽으로부터 끼우는 한 쌍의 중심내기부재(1001) 및 (1002)를 가진다. 중심내기부재(1001)는 에어실린더(1007)에 의해서 가이드레일(1005)을 따라서 구동된다. 또한, 중심내기부재(1002)는 에어실린더(1008)에 의해서 가이드레일(1006)을 따라서 구동된다. 접합기판(30)의 중심내기는 에어실린더(1007), (1008)에 의해서 중심내기부재(1001), (1002)를 밀어내고, 중심내기부재(1001) 및 (1002)에 의해서 접합기판(30)을 양쪽으로부터 끼움으로써 행해진다.
또한, 이 위치결정장치(5000)는 접합기판(30)을 구성하는 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)과의 어긋남량을 검출하기 위해서 투광기(광원)(4001) 및 카메라(촬상장치)(4002)를 가진다. 카메라(4002)는 인터페이스유닛(예를들면,비디오캡쳐보드)(4010)을 개재해서 컴퓨터(1030)에 접속되어 있다. 투광기(4001)는 접합기판(30)의 에지를 포함하는 영역을 조명한다. 카메라(4002)는 접합기판(30)의 에지를 그 접선방향으로부터 촬상해서 인터페이스유닛(4010)을 개재해서 컴퓨터(1030)에 제공한다. 이 촬상은 접합기판(30)을 회전시키면서 이 접합기판(30)의 전주에 대하여 실행된다. 이 때, 접합기판(30)을 연속적으로 회전시키면서 촬상을 실행해도 되고, 회동 및 정지동작을 반복하면서 정지할 때마다 촬상을 실행해도 된다.
도 29는 카메라(4002)로부터 인터페이스유닛(4010)을 개재해서 컴퓨터(1030)에 제공되는 화상의 일례를 표시한 그래프이다. 컴퓨터(1030)는, 예를들면, 카메라(4002)로부터 제공되는 화상을 2치화함으로써 접합기판(30)을 구성하는 제 1의 가판(10) 및 제 2의 기판(20)의 에지의 윤곽을 추출하고, 이 윤곽에 의거해서 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)과의 어긋남량을 검출한다.
도 30은 접합기판(30)의 전주에 대하여 실행된 어긋남량의 검출결과를 표시한 그래프이다. 또한, 도 30에 있어서, 횡축은 기판회전스테이지(1010)의 회전각도, 종축은 제 1의 기판(10)의 에지와 제 2의 기판(20)의 에지와의 어긋남량을 표시하고 있다. 여기서, 제 1의 기판(10)의 에지가 제 2의 기판(20)의 에지보다도 바깥쪽으로 돌출하고 있는 경우의 어긋남량을 정, 제 2의 기판(20)의 에지가 제 1의 기판(10)의 에지보다도 바깥쪽으로 돌출하고 있는 경우의 어긋남량을 부의 값으로 하면, 도 30에 표시한 바와같이, 제 1의 돌출부는 어긋남량이 정의 값을 가진 부분이며, 그 대표위치는, 바람직하게는, 어긋남량이 정의 극대치를 가진 부분이다. 제 1의 돌출부의 위치(대표위치)는, 예를들면, 기판회전스테이지(1010)의 회전각도에 따라서 특정된다(도 30의 경우, 제 1의 돌출부는 -90°의 위치이다).
제 1의 돌출부의 위치가 검출된 후, 접합기판(30)은 이 제 1의 돌출부가 소정의 기준위치와 일치하도록 기판회전스테이지(1010)에 의해서 위치결정된다.
다음에, 도 31에 표시한 플로우차트를 참조하면서 위치결정장치(5000)에 있어서의 위치결정의 순서를 설명한다. 또한, 이 플로우차트에 표시한 처리는 컴퓨터(1030)에 의해서 제어된다.
우선, 스텝S501에서는 반송로봇(예를들면, 도 10에 표시한 반송로봇(1100))에 의해 접합기판(30)이 제 1의 기판(10)을 아래쪽으로해서 기판회전스테이지(1010) 상에 놓여진다. 이 때, 접합기판(30)의 중심은 기판회전스테이지(1010)의 회전중심에 대략적으로 위치맞춤된다. 또한, 접합기판(30)의 위쪽 및 아래쪽은 미리 결정되거나, 또는 접합기판(30)이 기판회전스테이지(1010)에 놓여질 때에 다른장치 또는 조작자로부터 컴퓨터(1030)에 제공되거나, 또는 컴퓨터(1030)가 취득하는 것으로 한다.
스텝S502에서는 중심내기부재(1001) 및 (1002)에 의해서 접합기판(30)을 양 측면으로부터 끼워넣음으로써 접합기판(30)의 중심이 기판회전스테이지(1010)의 회전중심에 위치맞춤된다.
스텝S503에서는 모터(1015)를 작동시켜서 기판회전테이블(1010)(접합기판(30))을 회전시키면서 투광기(4001) 및 카메라(4002)를 이용해서 접합기판(30)을 구성하는 제 1의 기판(10) 및 제 2의 기판(20)의 윤곽을 검출하고, 이 윤곽에 의거해서 양 기판(10), (20)의 어긋남량을검출한다. 이 검출은 접합기판(30)의 전주에 대해서 실행된다.
스텝S504에서는 접합기판(30)의 전주 중 제 1의 기판(10)이 돌출한 부분에 있어서의 양 기판의 어긋남량(도 30 참조)에 의거해서 제 1의 돌출부의 위치(대표위치)를 결정한다.
스텝S505에서는, 도 10에 표시한 바와같이, 제 1의 돌출부의 위치가 기준위치가 일치하도록 기판회전테이블(1010)을 회동시킨다.
〔위치결정장치의 제 6의 구성예〕
도 32 및 도 33은 제 6의 구성예에 관한 위치결정장치를 표시한 도면이다. 이 위치결정장치(6000)는, 우선, 접합기판(30)의 중심내기를 행하고, 이어서, 제 1의 기판(10)의 에지와 제 2의 기판(20)의 에지와의 어긋남량을 화상처리기술을 이용해서 검출하고, 이 어긋남량에 의거해서 제 1의 돌출부의 위치를 검출하고, 이어서, 제 1의 돌출부가 기준위치와 일치하도록 접합기판(30)을 회전시킨다.
이 위치결정장치(6000)는 접합기판(30)을 XY평면내에서 회전시키기 위한 기판회전스테이지(1010)를 가진다. 접합기판(30)은 제 1의 기판(10)이 아래쪽이 되도록 기판회전스테이지(1010) 상에 놓인다. 기판회전스테이지(1010)는 회전샤프트(1013) 및 커플링(1014)를 개재해서 모터(1015)의 회전샤프트에 연결되어있다. 모터(1015)는 컴퓨터(1030)에 의해서 제어되는 제어기(1016)로부터의 지시에 따라서 동작한다.
또한, 이 위치결정장치(6000)는 기판회전스테이지(1010) 상에 도시하지 않은 반송로봇 등에 의해 놓여지는 접합기판(30)의 중심내기를 위한 기구로서접합기판(30)의 에지를 양쪽으로부터 끼우는 한 쌍의 중심내기부재(1001) 및 (1002)를 가진다. 중심내기부재(1001)는 에어실린더(1007)에 의해서 가이드레일(1005)을 따라서 구동된다. 또한, 중심내기부재(1002)는 에어실린더(1008)에 의해서 가이드레일(1006)을 따라서 구동된다. 접합기판(30)의 중심내기는 에어실린더(1007), (1008)에 의해서 중심내기부재(1001), (1002)를 밀어내고, 중심내기부재(1001) 및 (1002)에 의해서 접합기판(30)을 양쪽으로부터 끼움으로써 행해진다.
또한, 이 위치결정장치(6000)는 접합기판(30)을 구성하는 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)과의 어긋남량을 검출하기 위해서 투광기(광원)(6001) 및 카메라(촬상장치)(6002)를 가진다. 카메라(6002)는 인터페이스유닛(예를들면, 비디오캡쳐보드)(4010)을 개재해서 컴퓨터(1030)에 접속되어 있다. 투광기(6001)는, 제 2의 기판(20)이 조명되도록 또한 접합기판(30)의 제 1의 돌출부에 있어서 제 1의 기판(10)이 제 2의 기판(20)의 그림자가 되도록 접합기판(30)을 구성하는 제 2의 기판(20)의 전면을 조명한다. 카메라(6002)는 접합기판(30)의 에지의 전주를 촬상할수 있는 위치에 배치되어 있어, 접합기판(30)의 에지의 전역을 촬상해서 인터페이스유닛(4010)을 개재해서 컴퓨터(1030)에 제공한다. 투광기(6001)는 지지부재(6001a)에 의해서 지지된다. 지지부재(6001a)는 카메라(6002)에 의해서 촬상되는 접합기판(30)의 화상에 영향을 주지 않도록 충분히 작은 치수를 가지는 동시에 초점이 맞지 않는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 접합기판(30)을 회전시키는 일이 없이 그 제 1의 돌출부의 위치를 검출할 수 있다. 따라서, 제 1의 돌출부를 고속으로 검출할 수 있다.
도 34는 카메라(6002)로부터 인터페이스유닛(4010)을 개재해서 컴퓨터(1030)에 제공되는 화상의 일례를 표시한 그래프이다. 제 2의 기판(20)에 의해서 형성되는 그림자(4004)의 길이는 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)과의 어긋남량에 상당한다. 컴퓨터(1030)는, 예를들면, 카메라(6002)로부터 제공되는 화상을 2치화함으로써 그림자(4004)를 추출하고, 이 그림자(4004)에 의거해서 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)과의 어긋남량을 접합기판(30)의 전주에 대하여 검출하고, 그 결과에 의거해서 제 1의 돌출부의 위치를 결정한다. 또한, 아래쪽의 기판인 제 1의 기판(10)의 에지위치를 선명하게 하기 위해서 다른 투광기를 설치하는 것이 바람직하다. 다른 투광기는, 예를들면, 접합기판(30)의 배경(접합기판의 바깥쪽)을 조명하도록 배치될 수 있다.
제 1의 돌출부의 위치가 검출된 후, 접합기판(30)은 이 제 1의 돌출부가 소정의 기준위치와 일치하도록 기판회전스테이지(1010)에 의해서 위치결정된다.
〔위치결정에 있어서의 다른 처리예〕
상기의 제 1 내지 제 6의 위치결정장치에 있어서는 접합기판(30)의 전주에 대해서(즉 전주를 따라서), 제 1의 기판(10)의 에지와 제 2의 기판(20)의 에지와의 어긋남량을 검출하고,그 결과에 의거해서 제 1의 돌출부를결정한다. 그러나, 제 1의 돌출부의 대략적인 위치를 미리 알고 있는 경우에 있어서는, 접합기판(30)의 전주 중 제 1의 돌출부가 존재하는 범위내만에 대해서 제 1의 기판(10)의 에지와 제 2의 기판(20)의 에지와의 어긋남량을 검출하면 충분하다. 예를들면, 접합기판이노치를 가지고, 이 노치와 제 1의 돌출부와의 대략적인 위치관계가 정해져있는 경우에는 이 노치의 위치에 의거해서 이 제 1의 돌출부의 대략적인 위치를 미리 인식할수 있다.
이하, 상기의 제 1 내지 제 6의 위치결정장치로 대표되는 위치결정장치에 적용된 처리시스템에 대하여 설명한다.
〔처리시스템의 제 1의 구성예〕
도 35는 제 1의 구성예에 관한 처리시스템을 표시한 도면이다. 이 처리시스템(7000)은, 복수 매의 접합기판(30)을 수용한 웨이퍼카세트(7301)로부터 접합기판(30)을 꺼내서 이것을 위치결정장치(7100)에 반송하고, 위치결정장치(7100)에 있어서 접합기판(30)의제 1의 돌출부를 기준위치와 일치시키고, 접합기판(30)은 웨이퍼카세트(7301)에 복귀한다. 위치결정장치(7100)는, 예를들면, 상기의 제 1 내지 제 6의 구성예로 대표되는 위치결정장치이다.
웨이퍼반송로봇(7200)은, 예를들면, 로봇핸드(7201)를 평행 이동시키는 기구 및 회전시키는 기구를 가지며,웨이퍼카세트스테이지(7300) 상의 웨이퍼카세트(7301)와 위치결정장치(7100)와의 사이에서 접합기판(30)을 반송한다. 여기서, 웨이퍼반송로봇(7200)은 위치결정장치(7100)에 있어서 제 1의 돌출부가 제 1의 기준위치(예를들면, 위치결정장치(7100)에 있어서의 기준위치)에 위치맞춤된 접합기판(30)의 이 제 1의 돌출부를 제 2의 기준위치(예를들면, 웨이퍼카세트(7301)에 있어서의 기준위치)에 위치맞춤할 수 있다.
웨이퍼카세트(7301)에 수용된 모든 접합기판(30)의 위치결정이 종료되면 웨이퍼카세트(7301)는 도시하지 않은 반송로봇등에 의해 분리장치의 소정위치에 반송된다. 이 반송은 접합기판(30)이 제 2의 기준위치로부터 벗어나지 않도록 조용히 행해진다.
〔처리시스템의 제 2의 구성예〕
도 36은 제 2의 구성예에 관한 처리시스템을 표시한 도면이다. 이 처리시스템(8000)은 처리해야 할 복수 매의 접합기판(30)을 수용한 카세트(8101)가 놓여지는 로더스테이지(8100), 접합기판(30) 및 분리 후의 기판(10) 및 (20)을 반송하는 웨이퍼반송로봇(8200), 상기 제 1 내지 제 6의 분리장치(1000) 내지 (6000)으로 대표되는 위치결정스테이지(8300), 분리된 기판을 세정하고 건조시키는 세정/건조스테이지(8400), 기판의 위쪽 및 아래쪽을 역으로 하는 반전스테이지(8500), 분리된 제 2의 기판(20)을 수용하는 카세트(8601)가 놓여지는 언로더스테이지(8600), 분리된 제 1의 기판(10)을 수용하는 카세트(8701)가 놓여지는 언로더(8700), 분리처리 등에 의해서 불량이 발생한 기판을 수용하는 카세트(8801)가 놓여지는 NG웨이퍼스테이지(8800), 제 1의 분리장치(100)로 대표되는 분리장치(8900)를 가진다. 이 처리시스템에는 웨이퍼반송로봇(8200)으로서 스칼라로봇이 채용되고, 각 스테이지가 웨이퍼반송로봇(8200)으로부터 대략 등거리의 위치, 즉 스칼라로봇의 회전축으로부터 대략 등거리의 위치에 배치되어 있다.
이 처리시스템(8000)에서는, 우선, 반송로봇(8200)에 의해 로더스테이지(8100) 상에 놓여진 카세트(8101)로부터 접합기판(30)이 인출되어 위치결정스테이지(8300)에 인도된다.
위치결정스테이지(8300)는 접합기판(30)의 중심내기를 행하는 동시에 이 접합기판(30)의 제 1의 돌출부를 제 1의 기준위치(예를들면, 위치결정스테이지에 있어서의 기준위치)와 일치시킨다. 이에의해 접합기판(30)의 위치결정이 완료한다.
위치결정 후, 접합기판(30)은 반송로봇(8200)에 의해 분리스테이지(8900)로 반송된다. 이 때, 접합기판(30)의 제 1의 돌출부가 제 2의 기준위치(예를들면, 분리스테이지(8900)에 있어서의 기준위치)에 위치결정된다. 분리스테이지(8900)에서는 유체를 이용해서 접합기판(30)이 다공질층의 부분에서 분리된다. 분리처리는 다른 장치로의 유체의 비산을 방지하기 위해서 체임버(8901)내에서 실행된다. 체임버(8901)에는 기판을 삽입/제거할 때에 개방되는 셔터(8404)가 구비되어 있다. 분리스테이지(8900)는 유체를 분사하는 노즐(8902), 이 노즐(8902)을 이동시키는 노즐직동로봇(8903)을 가진다.
분리스테이지(8900)에서는 제 2의 기준위치에 위치결정된 제 1의 돌출부를 향해서 노즐(8902)로부터 유체가 분사되고, 이에의해 제 1의 돌출부에 분리개시부가 형성된다. 이어서, 이 분리개시부를 기점으로 해서 분리처리가 실행된다. 이 분리처리는 접합기판(30)을 회전시키면서 이 접합기판(30)의 다공질층에 유체를 주입함으로써 실행된다.
분리 후의 제 1의 기판(10), 제 2의 기판(20)은 반송로봇(8200)에 의해 세정/건조장치(8400)로 반송되고,여기서 세정하고 건조되어 각 언로더스테이지(8700), (8600)상의 카세트(8701), (8601)로 반송된다. 여기서, 분리 후의 기판(10), (20) 중 분리된 면이 아래쪽을 향하고 있는 기판은 반전스테이지(8500)에 의해 그 면이 위쪽을 향하도록 반전된 후에 반송로봇(8200)에 의해 해당하는 카세트에 반송되어 수용된다.
분리처리시에 불량이 발생한 기판(예를들면, 파괴된 기판)은 NG웨이퍼스테이지(8500) 상의 카세트에 반송로봇(8200)에 의해 반송되어 수용된다.
〔처리시스템의 제 3의 구성예〕
도 37은 제 3의 구성예에 관한 처리시스템을 표시한 도면이다. 이 처리시스템(9000)은 처리해야 할 복수 매의 접합기판(30)을 수용한 카세트(8101)가 놓여지는 로더스테이지(8100), 접합기판(30) 및 분리 후의 기판(10) 및 (20)을 반송하는 웨이퍼반송로봇(8200), 상기 제 1 내지 제 6의 분리장치(1000) 내지 (6000)으로 대표되는 위치결정스테이지(8300), 분리된 기판을 세정하고 건조시키는 세정/건조스테이지(8400), 기판의 위쪽 및 아래쪽을 역으로 하는 반전스테이지(8500), 분리된 제 2의 기판(20)을 수용하는 카세트(8601)가 놓여지는 언로더스테이지(8600), 분리된 제 1의 기판(10)을 수용하는 카세트(8701)가 놓여지는 언로더(8700), 분리처리 등에 의해서 불량이 발생한 기판을 수용하는 카세트(8801)가 놓여지는 NG웨이퍼스테이지(8800), 제 1의 분리장치(100)로 대표되는 분리장치(8900)를 가진다. 이 처리시스템(9000)에는 웨이퍼반송로봇(9100)으로서 스칼라로봇과 수평구동축을 따라서 직선적으로 이동하는 직동로봇을 조합한 로봇이 채용되고 있으며, 각 스테이지가 웨이퍼반송로봇(9100)의 수평구동축으로부터 대략 등거리의 위치에 배치되어 있다.
이 처리시스템(9000)에서는, 우선, 반송로봇(9100)에 의해로더스테이지(8100) 상에 놓여진 카세트(8101)로부터 접합기판(30)이 인출되어 위치결정스테이지(8300)에 인도된다.
위치결정스테이지(8300)는 접합기판(30)의 중심내기를 행하는 동시에 이 접합기판(30)의 제 1의 돌출부를 제 1의 기준위치(예를들면, 위치결정스테이지에 있어서의 기준위치)와 일치시킨다. 이에의해 접합기판(30)의 위치결정이 완료한다.
위치결정 후, 접합기판(30)은 반송로봇(9100)에 의해 분리스테이지(8900)로 반송된다. 이 때, 접합기판(30)의 제 1의 돌출부가 제 2의 기준위치(예를들면, 분리스테이지(8900)에 있어서의 기준위치)에 위치결정된다. 분리스테이지(8900)에서는 유체를 이용해서 접합기판(30)이 다공질층의 부분에서 분리된다. 분리처리는 다른 장치로의 유체의 비산을 방지하기 위해서 체임버(8901) 내에서 실행된다. 체임버(8901)에는 기판을 삽입/제거할 때에 개방되는 셔터(8404)가 구비되어 있다. 분리스테이지(8900)는 유체를 분사하는 노즐(8902), 이 노즐(8902)을 이동시키는 노즐직동로봇(8903)을 가진다.
분리스테이지(8900)에서는 제 2의 기준위치에 위치결정된 제 1의 돌출부를 향해서 노즐(8902)로부터 유체가 분사되고, 이에 의해 제 1의 돌출부에 분리개시부가 형성된다. 이어서, 이 분리개시부를 기점으로 해서 분리처리가 실행된다. 이 분리처리는 접합기판(30)을 회전시키면서 이 접합기판(30)의 다공질층에 유체를 주입함으로써 실행된다.
분리 후의 제 1의 기판(10), 제 2의 기판(20)은 반송로봇(9100)에 의해 세정/건조장치(8400)로 반송되고,여기서 세정하고 건조되어 각언로더스테이지(8700), (8600) 상의 카세트(8701), (8601)로 반송된다. 여기서, 분리 후의 기판(10), (20) 중 분리된 면이 아래쪽을 향하고 있는 기판은 반전스테이지(8500)에 의해 그 면이 위쪽을 향하도록 반전된 후에 반송로봇(9100)에 의해 해당하는 카세트에 반송되어 수용된다.
분리처리시에 불량이 발생한 기판(예를들면, 파괴된 기판)은 NG웨이퍼스테이지(8500) 상의 카세트에 반송로봇(9100)에 의해 반송되어 수용된다.
〔반도체장치의 예〕
이어서,상기의 기판의 제조방법(도 1a 내지 도 1g참조)에 의해 제조될 수 있는 반도체기판을 이용한 반도체장치 및 그 제조방법에 대하여 도 38a 내지 38d를 참조하면서 설명한다.
도 38a 내지 도 38d는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 기판의 제조방법을 적용해서 제조될 수 있는 반도체기판을 이용한 반도체장치의 제조방법을 표시한 단면도이다.
우선, 비다공질층(13)으로서 반도체층, 비다공질층(14)으로서 절연층을 가진 SOI기판을 상기의 기판의 제조방법을 적용해서 제조한다. 그리고, 매립절연층(14) 상의 비다공질반도체층(SOI층)(103)을 섬형상으로 패터닝하는 방법, 또는 LOCOS라고 호칭되는 산화법 등에 의해 트랜지스터를 형성해야 할 활성영역(13') 및 소자분리영역(54)을 형성한다(도 38a 참조).
다음에, SOI층의 표면에 게이트절연막(56)을 형성한다(도 38a 참조). 게이트절연막(56)의 재료로서는, 예를들면, 산화실리콘, 질화실리콘, 산화질화실리콘,산화알류미늄, 산화탄탈, 산화하프늄, 산화티탄, 산화스칸듐, 산화이트륨, 산화가돌리늄, 산화란탄, 산화지르코늄, 및 이들의 글라스혼합물 등이 바람직하다. 게이트절연막(56)은, 예를들면, SOI층의 표면을 산화시키거나, CVD법 또는 PVD법에 의해 SOI층의 표면에 적당한 물질을 퇴적시키거나 함으로써 형성될 수 있다.
이어서 게이트절연막(56) 상에 게이트전극(55)을 형성한다(도 38a 참조). 게이트전극(55)은, 예를들면, P형 또는 N형불순물이 도프된 다결정실리콘이나, 텅스텐, 몰리브덴, 티탄, 탄탈, 알루미늄, 동 등의 금속 또는 이들의 적어도 1종을 포함하는 합금이나, 몰리브덴 실리사이드, 텅스텐 실리사이드, 코발트 실리사이드등의 금속규화물이나, 질화티탄, 질화텅스텐, 또는 질화탄탈 등의 금속질화물 등으로 구성될 수 있다. 게이트절연막(56)은 서로 다른 재료로 이루어진 복수의 층을 적층해서 형성되어도 된다. 게이트전극(55)은, 예를들면, 살리사이드(셀프얼라인 실리사이드)라고 호칭되는 방법에 의해 형성되어도 되고, 다마신 게이트 프로세스라고 호칭되는 방법에 의해 형성되어도 되고, 다른 방법에 의해 형성되어도 된다. 이상의 공정에 의해 도 38a에 표시한 구조체가 얻어진다.
다음에, 인, 비소, 안티몬 등의 N형 불순물 또는 붕소 등의 P형 불순물을 활성영역(103')에 도입함으로써 비교적 저농도의 소스, 드레인영역(58)을 형성한다(도 38b 참조). 불순물은, 예를들면, 이온주입 및 열처리 등에 의해 도입할 수 있다.
이어서, 게이트전극(55)을 덮도록 해서 절연막을 형성한 후에 이것을 에칭함으로써 게이트전극(59)의 측면에 측벽(59)을 형성한다.
이어서, 다시 상기와 동일한 도전형의 불순물을 활성영역(103')에 도입하고, 비교적 고농도의 소스, 드레인영역(57)을 형성한다. 이상의 공정에 의해 도 38b에 표시한 구조체가 얻어진다.
다음에, 게이트전극(55)의 상면 및 소스 및 드레인영역(57)의 상면에 금속규화물층(60)을 형성한다. 금속규화물층(60)의 재료로서는, 예를들면, 닉켈 실리사이드, 티탄 실리사이드, 코발트 실리사이드, 몰리브덴 실리사이드, 텅스텐 실리사이드 등이 바람직하다. 이들 규화물은 게이트전극(55)의 상면 및 소스 및 드레인영역(57)의 상면을 덮도록 금속을 퇴적시키고, 그 후, 열처리를 실시함으로써 이 금속과 그 하부의 실리콘을 반응시킨 후에 이 금속 중 미반응부분을 유산등의 부식제로 제거함으로써 형성할수 있다. 여기서, 필요에 따라서 규하물층의 표면을 질화시켜도 된다. 이상의 공정에 의해 도 38c에 표시한 구조체가 얻어진다.
이어서, 실리사이드화한 게이트전극의 상면 및 소스 및 드레인영역의 상면을 덮도록 절연막(61)을 형성한다(도 38d 참조). 절연막(61)의 재료로서는 인 및/또는 붕소를 포함하는 산화실리콘 등이 바람직하다.
이어서, 필요에 따라서, CMP법에 의해 절연막(61)에 콘택트홀을 형성한다. KrF엑시머레이저, ArF엑시머레이저, F2엑시머레이저, 전자빔, X선 등을 이용한 포토리소그래피기술을 적용하면 1변이 0.25미크론 미만의 직사각형의 콘택트홀 또는 직경이 0.25미크론 미만의 원형의 콘택트홀을 형성할 수 있다.
다음에, 콘택트홀 내에 도전체를 충전한다. 도전체의 충전방법으로서는 배리어메탈(62)이 되는 고융점금속이나 그 질화물의 막을 콘택트홀의 내벽에 형성한 후에 텅스텐합금, 알루미늄, 알루미늄합금, 동, 동합금 등의 도전체(63)를 CVD법, PVD법, 도금법 등을 이용해서 퇴적시키는 방법이 바람직하다. 여기서, 절연막(61)의 상면보다도 높게 퇴적한 도전체를 에치백법이나 CMP법에 의해 제거해도 된다. 또한, 도전체의 충전에 앞서 콘택트홀의 바닥부에 노출된 소스 및 드레인영역의 규화물층의 표면을 질화시켜도 된다. 이상의 공정에 의해 SOI층에 FET등의 트랜지스터를 형성할 수 있어, 도 38d에 표시한 구조의 트랜지스터를 가진 반도체장치를 얻을 수 있다.
여기서, 게이트전극에 전압을 인가해서 형성된 공핍층이 매립절연층(14)의 상면에 도달하도록 활성층(SOI층)(13')의 두께 및 불순물농도를 정하면, 형성된 트랜지스터는 완전공핍형 트랜지스터로서 동작한다. 또한, 공핍층이 매립절연층(14)의 상면에 도달하지 않도록 활성층(SOI층)(13')의 두께 및 불순물농도를 정하면, 형성된 트랜지스터는 부분공핍형트랜지스터로서 동작한다.
본 발명에 의하면, 예를들면, 접합기판등의 복합부재를 다공질층 등의 분리층에서 적절히 분리할 수 있다.
본 발명의 정신 및 범위에서 벗어나는 일이 없이 본 발명의 명백하고 광범위하고 서로 다른 수많은 실시형태를 만들 수 있지만 본 발명은 첨부된 특허청구범위에 한정된 것을 제외하고는 그 특정 실시형태들에 한정되지 않는다는 것을 이해해야 할 것이다.

Claims (78)

  1. 내부에 분리층을 가진 제 1의 부재와 제 2의 부재를 밀착시킨 구조를 가진 복합부재의 처리방법으로서,
    상기 복합부재는 상기 제 1의 부재의 외주단이 상기 제 2의 부재의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 돌출부를 가지며,
    상기 처리방법은,
    상기 복합부재의 상기 돌출부를 검출하는 검출공정, 및
    상기 검출공정에서 검출된 상기 돌출부를 기점으로 해서 상기 복합부재의 분리를 개시하고, 그 후, 상기 분리층의 부분에서 상기 복합부재를 2매의 부재로 분리하는 분리공정
    을 가진 것을 특징으로 하는 처리방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 복합부재는, 상기 제 1의 부재와 상기 제 2의 부재를 서로의 중심위치를 어긋나게 해서 밀착시킨 구조를 가진 것을 특징으로 하는 처리방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 분리공정은,
    상기 돌출부를 처리해서 분리개시부를 형성하는 예비분리공정, 및
    상기 분리개시부를 기점으로 해서 상기 복합부재의 분리를 개시하고, 그 후,실질적으로 상기 분리층만을 파괴해서 상기 복합부재를 상기 분리층의 부분에서 2매의 부재로 분리하는 본분리공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 검출공정에서는 비접촉식의 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 검출공정에서는 접촉식의 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 복합부재의 외주단의 측면에 배치된 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 제 1의 부재와 상기 제 2의 부재와의 접합면에 대향하는 위치에 배치된 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 제 1의 부재의 외주단과 상기 제 2의 부재의 외주단과의 어긋남량을 상기 복합부재의 외주를 따라서 검출함으로써 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 복합부재를 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상을 처리함으로써 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 돌출부에 그림자가 생기도록 상기 복합부재를 조명하면서 상기 복합부재를 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상을 처리함으로써 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 복합부재의 외주단을 그 접선방향으로 배치된 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상을 처리함으로써 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 분리공정의 실시에 앞서, 상기 검출공정에서 검출된 상기 돌출부가 상기 분리공정에 있어서의 작업위치와 일치하도록 상기 복합부재를 배치하는 배치공정을 더 가진 것을 특징으로 하는 처리방법.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 돌출부로서 상기 제 1의 부재의 외주단이 가장 돌출한 부분을 검출하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  14. 제 1의 부재의 표면의 이설층을 제 2의 부재에 이설하는 공정을 포함하는 박막의 제조방법으로서,
    내부에 분리층을 가지고, 그 위에 이설층을 가진 제 1의 부재와 제 2의 부재를 밀착시켜서, 상기 제 1의 부재의 외주단이 상기 제 2의 부재의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 돌출부를 가진 복합부재를 작성하는 작성공정,
    상기 복합부재의 상기 돌출부를 검출하는 검출공정, 및
    상기 검출공정에서 검출된 상기 돌출부를 기점으로 해서 상기 복합부재의 분리를 개시하고, 그 후, 상기 분리층의 부분에서 상기 복합부재를 2매의 부재로 분리함으로써, 상기 제 1의 부재의 이설층을 상기 제 2의 부재에 이설하는 분리공정
    을 가진것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  15. 내부에 분리층을 가지고, 그 위에 이설층을 가진 제 1의 기판의 상기 이설층과 제 2의 기판을 밀착시킨 구조를 가진 접합기판을 2매의 기판으로 분리하는 처리방법으로서,
    상기 접합기판은 상기 제 1의 기판의 외주단이 상기 제 2의 기판의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 돌출부를 가지며,
    상기 처리방법은
    상기 접합기판의 상기 돌출부를 검출하는 검출공정, 및
    상기 검출공정에서 검출된 상기 돌출부를 기점으로 해서 상기 접합기판의 분리를 개시하고, 그 후, 상기 분리층의 부분에서
    상기 접합기판을 2매의 기판으로 분리하는 분리공정
    을 가진 것을 특징으로 하는 처리방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 제 1의 기판 및 상기 제 2의 기판은 동일한 크기를 가지며, 상기 접합기판은 상기 제 1의 기판과 상기 제 2의 기판을 서로의 중심위치를 어긋나게 해서 밀착시킨 구조를 가진 것을 특징으로 하는 처리방법.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 분리공정은
    상기 돌출부를 처리해서 분리개시부를 형성하는 예비분리공정, 및
    상기 분리개시부를 기점으로 해서 상기 접합기판의 분리를 개시하고, 그 후, 실질적으로 상기 분리층만을 파괴해서 상기 접합기판을 상기 분리층의 부분에서 2매의 기판으로 분리하는 본분리공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  18. 제 15항에 있어서, 상기 검출공정에서는 비접촉식의 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  19. 제 15항에 있어서, 상기 검출공정에서는 접촉식의 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  20. 제 15항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 복합부재의 외주단의 측면에 배치된 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  21. 제 15항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 제 1의 기판과 상기 제 2의 기판과의 접합면에 대향하는 위치에 배치된 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  22. 제 15항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 제 1의 기판의 외주단과 상기 제 2의 기판의 외주단과의 어긋남량을 상기 접합기판의 외주를 따라서 검출함으로써 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  23. 제 15항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 접합기판을 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상의 신호를 처리함으로써 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  24. 제 15항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 돌출부에 그림자가 생기도록 상기 접합기판을 조명하면서 상기 접합기판을 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상의 신호를 처리함으로써 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로하는 처리방법.
  25. 제 15항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 접합기판의 외주단을 그 접선방향으로 배치된 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상의 신호를 처리함으로써 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  26. 제 15항에 있어서, 상기 분리공정의 실시에 앞서, 상기 검출공정에서 검출된 상기 돌출부가 상기 분리공정에 있어서의 작업위치와 일치하도록 상기 접합기판을 배치하는 배치공정을 더 가진 것을 특징으로 하는 처리방법.
  27. 제 15항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 돌출부로서 상기 제 1의 기판의 외주단이 가장 돌출한 부분을 검출하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  28. 제 1의 기판의 표면의 이설층을 제 2의 기판에 이설하는 공정을 포함하는 박막의 제조방법으로서,
    내부에 분리층을 가지고, 그 위에 이설층을 가진 제 1의 기판의 상기 이설층과 제 2의 기판을 접합해서, 상기 제 1의 기판의 외주단이 상기 제 2의 기판의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 돌출부를 가진 접합기판을 작성하는 작성공정,
    상기 접합기판의 상기 돌출부를 검출하는 검출공정, 및
    상기 검출공정에서 검출된 상기 돌출부를 기점으로 해서 상기 접합기판의 분리를 개시하고, 그 후, 상기 분리층의 부분에서 상기 접합기판을 분리함으로써, 상기 제 1의 기판의 이설층을 상기 제 2의 기판에 이설하는 분리공정
    을 가진 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  29. 박막의 제조방법으로서,
    내부에 분리층을 가지고, 그 위에 이설층을 가진 제 1의 기판의 표면과 제 2의 기판을 접합해서, 상기 제 1의 기판의 외주단이 상기 제 2의 기판의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 둘출부를 가진 접합기판을 작성하는 작성공정,
    상기 접합기판의 상기 돌출부를 검출하는 검출공정, 및
    상기 검출공정에서 검출된 상기 돌출부를 기점으로 해서 상기 접합기판의 분리를 개시하고, 그 후, 상기 분리층의 부분에서 상기 접합기판을 분리함으로써, 상기 제 1의 기판의 이설층을 상기 제 2의 기판에 이설하는 분리공정
    을 가진 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 이설층은 단결정Si층을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  31. 제 30항에 있어서, 상기 이설층을 상기 단결정Si층 외에 이 단결정Si층의 위에 절연층을 가진 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  32. 제 29항에 있어서, 상기 작성공정에서는 동일한 크기를 가진 제 1의 기판과 제 2의 기판을 서로의 중심위치를 어긋나게 해서 밀착시켜서 상기 접합기판을 작성하는 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  33. 제 29항에 있어서, 상기 분리공정은
    상기 돌출부를 처리해서 분리개시부를 형성하는 예비분리공정, 및
    상기 분리개시부를 기점으로 해서 상기 접합기판의 분리를 개시하고, 그 후, 실질적으로 상기 분리층만을 파괴해서 상기 접합기판을 상기 분리층의 부분에서 2매의 기판으로 분리하는 본분리공정
    을 가진것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  34. 제 33항에 있어서, 상기 예비분리공정에서는 상기 돌출부를 향해서 유체를 분사함으로써 상기 분리개시부를 형성하는 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  35. 제 33항에 있어서, 상기 예비분리공정에서는 상기 돌출부에 있어서의 상기 제 1의 기판과 상기 제 2의 기판과의 틈새에 쐐기형상의 부재를 삽입함으로써 상기 분리개시부를 형성하는 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  36. 제 29항에 있어서, 상기 분리공정에서는 상기 돌출부를 향해서 유체를 분사함으로써 상기 접합기판에 분리개시부를 형성하고, 그 후, 유체를 주입하는 위치를 변경하면서 상기 접합기판의 분리를 계속하는 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  37. 제 29항에 있어서, 상기 분리공정에서는 상기 돌출부에 있어서의 상기 제 1의 기판과 상기 제 2의 기판과의 틈새에 쐐기형상의 부재를 삽입함으로써 상기 접합기판을 분리하는 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  38. 제 33항에 있어서, 상기 분리개시부는 당해 부분에 있어서의 상기 분리층이 가장 취약한 구조를 가진 부분인 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  39. 제 33항에 있어서, 상기 분리개시부는 당해 부분에 있어서의 상기 이설층이 제거되고, 이 이설층의 하층의 분리층이 노출된 부분인 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  40. 제 33항에 있어서, 상기 분리개시부는 당해 부분에 있어서의 분리층이 노출되는 동시에, 이 분리층의 외주단이 상기 접합기판의 안쪽을 향하는 오목부를 가진 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  41. 제 29항에 있어서, 상기 검출공정에서는 비접촉식의 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 박막제조방법.
  42. 제 29항에 있어서, 상기 검출공정에서는 접촉식의 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  43. 제 29항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 접촉기판의 외주단의 측면에 배치된 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  44. 제 29항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 제 1의 기판과 상기 제 2의 기판과의 접합면에 대향하는 위치에 배치된 센서를 이용해서 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  45. 제 29항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 제 1의 기판의 외주단과 상기 제 2의 기판의 외주단과의 어긋남량을 상기 접합기판의 외주를 따라서 검출함으로써 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  46. 제 29항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 접합기판을 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상의 신호를 처리함으로써 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  47. 제 29항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 돌출부에 그림자가 생기도록 상기 접합기판을 조명하면서 상기 접합기판을 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상의 신호를 처리함으로써 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  48. 제 29항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 접합기판의 외주단을 그 접선방향에 배치된 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상을 처리함으로써 상기 돌출부를 검출하는 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  49. 제 29항에 있어서, 상기 분리공정의 실시에 앞서, 상기 검출공정에서 검출된 상기 돌출부가 상기 분리공정에 있어서의 작업위치와 일치하도록 상기 접합기판을 배치하는 배치공정을 더 가진 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  50. 제 29항에 있어서, 상기 검출공정에서는 상기 돌출부로서 상기 제 1의 기판의 외주단이 가장 돌출한 부분을 검출하는 것을 특징으로 하는 박막의 제조방법.
  51. 내부에 분리층을 가진 제 1의 부재와 제 2의 부재를 밀착시킨 구조를 가진 복합부재의 특징부를 검출하는 검출방법으로서,
    상기 복합부재는 상기 특징부로서 상기 제 1의 부재의 외주단이 상기 제 2의 부재의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출하는 부분을 가지며,
    상기 검출방법은
    상기 제 1의 부재의 외주단과 상기 제 2의 부재의 외주단과의 어긋남을 상기 복합부재의 외주를 따라서 검출하는 어긋남검출공정, 및
    상기 어긋남검출공정에 의한 검출결과에 의거해서 상기 특징부를 결정하는결정공정
    을 가진 것을 특징으로 하는 검출방법.
  52. 제 51항에 있어서, 상기 어긋남검출공정에서는 상기 제 1의 부재의 외주단과 상기 제 2의 부재의 외주단과의 어긋남을 상기 복합부재의 전주를 따라서 검출하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  53. 제 51항에 있어서, 상기 어긋남검출공정에서는 비접촉식의 센서를 이용해서 상기 어긋남을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  54. 제 51항에 있어서, 상기 어긋남검출공정에서는 접촉식의 센서를 이용해서 어긋남을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  55. 제 51항에 있어서, 상기 어긋남검출공정에서는 상기 복합부재의 외주단의 축면에 배치된 센서를 이용해서 상기 어긋남을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  56. 제 51항에 있어서, 상기 어긋남검출공정에서는 상기 제 1의 부재와 상기 제 2의 부재와의 접합면에 대향하는 위치에 배치된 센서를 이용해서 상기 어긋남을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  57. 제 51항에 있어서, 상기 어긋남검출공정에서는 상기 복합부재를 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상의 신호를 처리함으로써 상기 어긋남을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  58. 제 51항에 있어서, 상기 어긋남검출공정에서는 상기 돌출부에 그림자가 생기도록 상기 복합부재를 조명하면서 상기 복합부재를 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상의 신호를 처리함으로써 상기 어긋남을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  59. 제 51항에 있어서, 상기 어긋남검출공정에서는 상기 복합부재의 외주단을 그 접선방향에 배치된 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상의 신호를 처리함으로써 상기 어긋남을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  60. 제 51항에 있어서, 상기 결정공정에서는 상기 특징부로서 상기 제 1의 부재의 외주단이 가장 돌출한 부분을 결정하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  61. 내부에 분리층을 가진 제 1의 부재와 제 2의 부재를 밀착시킨 구조를 가진 복합부재의 특징부를 소정위치에 위치결정하는 처리방법으로서,
    상기 복합부재는 상기 특징부로서 상기 제 1의 부재의 외주단이 상기 제 2의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 부분을 가지며,
    상기 처리방법은
    상기 제 1의 부재의 외주단과 상기 제 2의 부재의 외주단과의 어긋남을 상기 복합부재의 외주를 따라서 검출하는 어긋남검출공정,
    상기 어긋남검출공정에 의한 검출결과에 의거해서 상기 특징부를 결정하는 결정공정, 및
    상기 결정공정에서 결정된 상기 특징부가 상기 소정위치와 일치하도록 상기 복합부재를 배치하는 배치공정
    을 가진 것을 특징으로 하는 처리방법.
  62. 내부에 분리층을 가진 제 1의 부재와 제 2의 부재를 밀착시킨 구조를 가진 복합부재의 특징부를 검출하는 검출장치로서,
    상기 복합부재는 상기 특징부로서 상기 제 1의 부재의 외주단이 상기 제 2의 부재의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 부분을 가지고,
    상기 검출장치는
    상기 제 1의 부재의 외주단과 상기 제 2의 부재의 외주단과의 어긋남을 상기 복합부재의 외주를 따라서 검출하는 어긋남검출수단, 및
    상기 어긋남검출수단에 의한 검출결과에 의거해서 상기 특징부를 결정하는 결정수단
    을 구비한 것을 특징으로 하는 검출장치.
  63. 제 62항에 있어서, 상기 어긋남검출수단은 상기 제 1의 부재의 외주단과 상기 제 2의 부재의 외주단과의 어긋남을 상기 복합부재의 전주를 따라서 검출하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
  64. 제 62항에 있어서, 상기 어긋남검출수단은 비접촉식의 센서를 이용해서 상기 어긋남을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
  65. 제 62항에 있어서, 상기 어긋남검출수단은 접촉식의 센서를 이용해서 상기 어긋남을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
  66. 제 62항에 있어서, 상기 어긋남검출수단은 상기 복합부재의 외주단의 측면에 배치된 센서를 가지며, 상기 센서를 이용해서 상기 어긋남을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
  67. 제 62항에 있어서, 상기 어긋남검출수단은 상기 제 1의 부재와 상기 제 2의 부재와의 접합면에 대향하는 위치에 배치된 센서를 가지며, 상기 센서를 이용해서 상기 어긋남을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
  68. 제 62항에 있어서, 상기 어긋남검출수단은 촬상장치를 가지며, 상기 복합부재를 상기 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상을 처리함으로써 상기 어긋남을 검출하는것을 특징으로 하는 검출장치.
  69. 제 62항에 있어서, 상기 어긋남검출수단은 조명장치 및 촬상장치를 가지며, 상기 돌출부에 그림자가 생기도록 상기 복합부재를 상기 조명장치로 조명하면서 상기 복합부재를 상기 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상을 처리함으로써 상기 어긋남을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
  70. 제 62항에 있어서, 상기 어긋남검출수단은 상기 복합부재의 외주단의 접선방향에 배치된 촬상장치를 가지며, 상기 복합부재의 외주단을 상기 촬상장치로 촬상하고, 촬상화상을 처리함으로써 상기 어긋남을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
  71. 제 62항에 있어서, 상기 결정수단은 상기 특징부로서 상기 제 1의 부재의 외주단이 가장 돌출한 부분을 결정하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
  72. 내부에 분리층을 가진 제 1의 부재와 제 2의 부재를 밀착시킨 구조를 가진 복합부재의 특징부를 소정위치에 위치결정하는 처리장치로서,
    상기 복합부재는 상기 특징부로서 상기 제 1의 부재의 외주단이 상기 제 2의 부재의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 부분을 가지며,
    상기 처리장치는
    상기 제 1의 부재의 외주단과 상기 제 2의 외주단과의 어긋남을 상기 복합부재의 외주를 따라서 검출하는 어긋남검출수단,
    상기 어긋남검출수단에 의한 검출결과에 의거해서 상기 특징부를 결정하는 결정수단, 및
    상기 결정수단에 의해 결정된 상기 특징부가 상기 소정위치와 일치하도록 상기 복합부재를 배치하는 배치수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  73. 처리시스템으로서,
    내부에 분리층을 가진 제 1의 부재와 제 2의 부재를 밀착시킨 구조를 가진 복합부재의 특징부를 위치결정하는 위치결정장치, 및
    작업위치에 있어서 상기 복합부재를 처리하는 처리장치
    를 구비하고
    상기 복합부재는 상기 특징부로서 상기 제 1의 부재의 외주단이 상기 제 2의 외주단보다 바깥쪽으로 돌출한 부분을 가지며,
    상기 위치결정장치는 상기 복합부재의 특징부를 상기 처리장치의 작업위치에 위치결정하는 것을 특징으로 하는 처리시스템.
  74. 제 73항에 있어서, 상기 처리장치는 상기 특징부를 기점으로 해서 상기 복합부재의 분리를 개시하고, 그 후, 상기 분리층의 부분에서 상기 복합부재를 2매의부재로 분리하는 분리장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리시스템.
  75. 반도체장치의 제조방법으로서,
    제 29항에 기재한 박막의 제조방법을 적용해서 SOI기판을 준비하는 공정, 및
    상기 SOI기판의 SOI층을 소자분리해서, 소자분리된 SOI층에 트랜지스터를 형성하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  76. 제 75항에 있어서, 상기 트랜지스터는 부분공핍형의 FET인 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  77. 제 75항에 있어서, 상기 트랜지스터는 완전공핍형의 FET인 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  78. 트랜지스터를 가진 반도체장치로서,
    제 75항에 기재한 반도체장치의 제조방법에 의해 얻어진 반도체장치.
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