KR20130007585A - 기판 분리 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 분리 장치, 로드 락 장치 및 기판 접합 장치 - Google Patents

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Abstract

서로 대향하는 제1 홀더 및 제2 홀더에 끼워진 기판을 소정의 위치에 유지하는 기판 유지 단계와, 기판 유지 단계에서 기판이 소정의 위치에 유지된 상태에서 제1 홀더 및 제2 홀더를 상대적으로 이동시키는 홀더 이동 단계를 포함하는 기판 분리 방법이 제공된다. 기판 유지 단계에서는, 기판에 가압력 또는 흡인력을 작용시키는 것에 의해 기판을 소정의 위치에 유지해도 괜찮다. 게다가, 기판 유지 단계에서는, 기판을 제1 홀더 및 제2 홀더 중 어느 하나에 접한 위치에 유지해도 괜찮다.

Description

기판 분리 장치, 로드 락 장치, 기판 접합 장치 및 기판 분리 방법 {SUBSTRATE SEPARATION DEVICE, LOAD LOCK DEVICE, SUBSTRATE ADHESION DEVICE AND SUBSTRATE SEPARATION METHOD}
본 발명은, 기판 분리 장치, 로드 락 장치, 기판 접합 장치 및 기판 분리 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 등의 기판은 깨지기 쉽기 때문에, 기판을 보호하는 기판 홀더에 유지시킨 상태로 취급하는 경우가 있다(특허 문헌 1 참조).
［특허 문헌 1］일본특허공개 2005－251972호 공보
적층 기판의 제조 등에서 기판을 끼운 한 쌍의 기판 홀더를 가압한 경우, 기판이 어느 하나의 기판 홀더에 고착(固着)하여, 기판 홀더를 열어도 기판을 취출할 수 없는 경우가 있다.
이에, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 형태로서, 서로 대향하는 제1 홀더 및 제2 홀더에 끼워진 기판을 소정의 위치에 유지하는 기판 유지 단계와, 기판 유지 단계에서 기판이 소정의 위치에 유지된 상태에서 제1 홀더 및 제2 홀더를 상대적으로 이동시키는 홀더 이동 단계를 포함하는 기판 분리 방법이 제공된다.
본 발명의 제2 형태로서, 서로 대향하는 제1 홀더 및 제2 홀더에 끼워진 기판을 소정의 위치에 유지하는 기판 유지부와, 기판 유지부에 의해 기판이 소정의 위치에 유지된 상태에서 제1 홀더 및 제2 홀더를 상대적으로 이동시키는 홀더 이동부를 구비하는 기판 분리 장치가 제공된다.
상기 발명의 개요는, 본 발명이 필요한 특징의 모두를 열거한 것은 아니다. 또, 이들의 특징군의 서브 콤비네이션도 발명이 될 수 있다.
본 발명에 따르면, 적층 기판의 제조 등에서 기판을 끼운 한 쌍의 기판 홀더로부터 기판을 취출할 수 있는 기판 분리 장치, 로드 락 장치, 기판 접합 장치 및 기판 분리 방법이 제공된다.
도 1은 기판 접합 장치(100)의 평면도이다.
도 2는 얼라이너(aligner, 160)의 종단면도이다.
도 3은 얼라이너(160)의 종단면도이다.
도 4는 가압 장치(130)의 종단면도이다.
도 5는 기판 홀더(103)를 내려다 본 사시도이다.
도 6은 기판 홀더(103)를 올려다 본 사시도이다.
도 7은 기판(101)의 상태 천이(遷移)를 나타내는 단면도이다.
도 8은 기판(101)의 상태 천이를 나타내는 단면도이다.
도 9는 기판(101)의 상태 천이를 나타내는 단면도이다.
도 10은 기판(101)의 상태 천이를 나타내는 단면도이다.
도 11은 로드 락(200)의 종단면도이다.
도 12는 로드 락(200)의 수평 단면도이다.
도 13은 제1 분리 기구(201)의 동작을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 14는 적층 기판(102)을 기판 홀더(103)로부터 분리하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 15는 적층 기판(102)을 기판 홀더(103)로부터 분리하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 16은 적층 기판(102)을 기판 홀더(103)로부터 분리하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 17은 적층 기판(102)을 기판 홀더(103)로부터 분리하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 18은 제2 분리 기구(202)의 동작을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 19는 적층 기판(102)을 기판 홀더(103)로부터 분리하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 20은 적층 기판(102)을 기판 홀더(103)로부터 분리하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 21은 적층 기판(102)을 기판 홀더(103)로부터 분리하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 22는 적층 기판(102)을 기판 홀더(103)로부터 분리하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 23은 기판 분리 장치(300)의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 24는 기판 분리 장치(300)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 25는 기판 분리 장치(300)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 26은 기판 분리 장치(300)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 27은 기판 분리 장치(300)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 28은 기판 분리 장치(300)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 29는 기판 분리 장치(400)의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 30은 기판 분리 장치(400)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 31은 기판 분리 장치(400)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 32는 기판 분리 장치(400)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 33은 기판 분리 장치(400)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 34는 기판 분리 장치(400)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 35는 기판 분리 장치(500)의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 36은 기판 분리 장치(500)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 37은 기판 분리 장치(500)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 38은 기판 분리 장치(600)의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 39는 기판 분리 장치(600)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 40은 기판 분리 장치(600)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 41은 기판 홀더(701)를 내려다 본 사시도이다.
도 42는 기판 홀더(701)를 올려다 본 사시도이다.
도 43은 기판 분리 장치(700)의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 44는 기판 분리 장치(700)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 45는 기판 분리 장치(700)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 46은 기판 분리 장치(700)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 47은 기판 분리 장치(700)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 48은 기판 분리 장치(700)의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 49는 분리 장치(810)의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 50은 적층 기판(102)이 분리된 상태를 나타내는 도면이다.
도 51은 분리 장치(820)의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 52는 적층 기판(102)이 분리된 상태를 나타내는 도면이다.
도 53은 분리 장치(830)의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 54는 적층 기판(102)이 분리된 상태를 나타내는 도면이다.
도 55는 분리 장치(840)의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 56은 적층 기판(102)이 분리된 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 발명의 실시 형태를 통하여 본 발명을 설명하지만, 이하의 실시 형태는 청구 범위에 관한 발명을 한정하는 것은 아니다. 또, 실시 형태 중에서 설명되어 있는 특징의 조합 모두가 발명의 해결 수단에 필수라고는 할 수 없다.
도 1은, 기판 접합 장치(100)의 전체적인 구조를 모식적으로 나타내는 평면도이다. 기판 접합 장치(100)는, 케이스(110)와, 케이스(110)에 수용된 환경 로더(loader, 120), 대기(大氣) 로더(121), 가압 장치(130), 홀더 스토커(holder stocker, 140), 프리 얼라이너(pre-aligner, 150), 얼라이너(160) 및 로드 락(200)을 구비한다. 게다가, 케이스(110)의 외면에는, 복수의 FOUP(Front　Opening　Unified　Pod, 111)이 장착된다.
FOUP(111)은, 케이스(110)에 대해서 개별적으로 떼어낼 수 있으며, 각각이 복수의 기판(101)을 수용한다. FOUP(111)을 이용하는 것에 의해, 복수의 기판(101)을 일괄하여 기판 접합 장치(100)에 장전(裝塡)할 수 있다. 또, 기판(101)을 접합시켜 제작한 적층 기판(102)을, FOUP(111)에 회수하여 일괄하여 반출할 수 있다.
또한, 여기서 말하는 기판(101)은, 실리콘 단결정 기판, 화합물 반도체 기판 등의 반도체 기판 외에, 유리 기판 등일 수도 있다. 또, 접합에 제공되는 기판(101)은, 복수의 소자를 포함하는 경우, 그것 자체가 이미 복수의 기판을 접합한 적층 기판(102)인 경우가 있다.
케이스(110)는, 환경 로더(120), 가압 장치(130), 홀더 스토커(140), 프리 얼라이너(150) 및 얼라이너(160)를 포위한다. 케이스(110)의 내측은 대기와 연통하여 대기 환경에 있다.
대기 로더(121)는, 케이스(110)의 내부에서 FOUP(111)에 대향하여 배치된다. 대기 로더(121)는, 기판(101)을 탑재하는 포크(fork, 123)를 가져, FOUP(111)을 따라서 배치된 가이드 레일(125)을 따라서 이동하면서 기판(101)을 반송한다.
프리 얼라이너(150)는, 대기 로더(121)의 근방에 배치되며, 위치 맞춤 정밀도 보다도 처리 속도를 중시한 위치 맞춤 기구를 가진다. 프리 얼라이너(150)는, 대기 로더(121)에 대한 기판(101)의 탑재 위치의 편차를, 미리 정해진 범위에 들어가도록 조정한다. 이것에 의해, 후술하는 얼라이너(160)에서의 위치 맞춤에 필요로 하는 시간을 단축한다.
로드 락(200)은, 대기 로더(121)를 포함하는 대기 환경과, 진공 환경에 배치된 환경 로더(120)와의 사이에 위치하여, 대기 환경측 및 진공 환경측에 각각 면(面)한 게이트 밸브(212, 214)를 가진다. 이것에 의해, 진공 환경의 진공을 해치지 않고, 대기 환경 및 진공 환경의 사이에서 기판(101)의 수수(授受)를 할 수 있다.
로드 락(200)도 대기 로더(121)의 근방에 배치된다. 대기 로더(121)는, 프리 얼라이너(150)에서 탑재 위치가 조정된 기판(101)을 로드 락(200)으로 반입한다. 또, 대기 로더(121)는, 후술하는 얼라이너(160) 및 가압 장치(130)에서 제조된 적층 기판(102)을 로드 락(200)으로부터 반출한다.
환경 로더(120)는, 로드 락(200)에 대해서, 대기 로더(121)와 반대측에 배치되는, 기판(101), 적층 기판(102), 기판 홀더(103) 중 어느 하나를 반송한다. 환경 로더(120)는, 포크(122), 낙하 방지 클로(124, claw) 및 폴딩 암(126)을 가진다.
폴딩 암(126)은, 일단에서 포크(122) 및 낙하 방지 클로(124)를 지지한다. 폴딩 암(126)의 타단은, 케이스(110)에 대해서 회전 가능하게 지지된다. 폴딩 암(126)은, 그것 자체의 굴곡과 회전을 조합하여, 포크(122)를 임의의 위치로 이동한다.
포크(122)는, 탑재한 기판(101) 또는 기판 홀더(103)를 흡착하여 유지한다. 이것에 의해, 포크(122) 및 낙하 방지 클로(124)가 상하 반전한 경우도, 환경 로더(120)는, 기판(101) 또는 기판 홀더(103)를 포크(122)의 하측에 유지한다.
낙하 방지 클로(124)는, 포크(122)가 상하 반전한 경우에, 포크(122)에 유지된 기판(101) 또는 기판 홀더(103)의 하부로 내밀어진다. 이것에 의해, 기판(101)또는 기판 홀더(103)의 낙하를 방지한다. 포크(122)가 반전하지 않는 경우, 낙하 방지 클로(124)는, 포크(122) 상의 기판(101) 및 기판 홀더(103)와 간섭하지 않는 위치까지 퇴피(退避)한다.
환경 로더(120)의 주위에는, 복수의 가압 장치(130), 홀더 스토커(140) 및 얼라이너(160)가 배치된다. 인접하는 가압 장치(130), 홀더 스토커(140), 얼라이너(160), 로드 락(200)의 사이는, 기밀벽(112)에 의해 기밀하게 씰링된다. 기밀벽(112)의 내측을 배기하는 것에 의해, 가압 장치(130) 및 얼라이너(160)는 진공 환경에서 가동한다.
또, 가압 장치(130), 홀더 스토커(140) 및 얼라이너(160)는, 환경 로더(120)에 대해서 각각 대면하여 배치된다. 이것에 의해, 환경 로더(120)는, 로드 락(200)으로부터 취출한 기판(101)을, 가압 장치(130), 홀더 스토커(140) 및 얼라이너(160) 모두에 대해서도 반입할 수 있다. 또, 환경 로더(120)는, 가압 장치(130), 홀더 스토커(140) 및 얼라이너(160)로부터 반출한 기판(101) 및 기판 홀더(103)를 로드 락(200)으로 반입할 수 있다.
홀더 스토커(140)는, 기판(101)을 유지하는 기판 홀더(103)를 복수 수용하여 대기시킨다. 기판 홀더(103)는, 환경 로더(120)에 의해 1매씩 취출되며, 각각이 기판(101)을 1매씩 유지한다. 기판 홀더(103)는, 기판 접합 장치(100)의 내부에서 기판(101)과 일체적으로 취급된다. 이것에 의해, 얇고 취약한 기판(101)을 보호하여, 기판 접합 장치(100)의 내부에서의 기판(101)의 취급을 용이하게 한다.
기판 홀더(103)는, 적층 기판(102)이 진공 환경으로부터 반출되는 경우에, 적층 기판(102)으로부터 분리되어 홀더 스토커(140)로 되돌려진다. 이것에 의해, 적어도 기판 접합 장치(100)가 가동하고 있는 기간은, 기판 홀더(103)는 진공 환경에 머무른다.
얼라이너(160)는, 각각이 기판 홀더(103)에 유지된 한 쌍의 기판(101)을 서로 위치 맞춤한 후에 서로 겹친다. 얼라이너(160)의 위치 맞춤 정밀도는 높으며, 예를 들면, 소자가 형성된 반도체 기판을 위치 맞춤하는 경우에는 서브미크론 레벨(submicron level)의 정밀도가 요구된다.
가압 장치(130)는, 얼라이너(160)에서 위치 맞춤하여 서로 겹쳐진 한 쌍의 기판(101)을 가압하여, 기판(101)끼리를 접착한다. 이것에 의해 기판(101)은 항구적으로 적층된 적층 기판(102)이 된다. 제작된 적층 기판(102)은, 환경 로더(120)에 의해 로드 락(200)으로 반송되고, 게다가, 대기 로더(121)에 의해 로드 락(200)으로부터 반출되어 FOUP(111)으로 회수된다.
도 2는, 얼라이너(160)의 종단면도이다. 얼라이너(160)는, 프레임(162)과, 프레임(162)의 내측에 배치된 구동부(180), 하부 스테이지(170) 및 상부 스테이지(190)를 구비한다.
프레임(162)은, 각각이 수평으로 서로 평행한 저판(底板, 161) 및 천판(天板, 165)과, 저판(161) 및 천판(165)을 결합하는 복수의 지주(支柱, 163)를 가진다. 저판(161), 지주(163) 및 천판(165)은 각각 높은 강성을 가져, 얼라이너(160)의 동작에 수반하는 반력이 작용한 경우도 변형하지 않는다.
얼라이너(160)에서, 저판(161)의 상면에는, 순차 적층된 X구동부(184) 및 Y구동부(186)를 포함하는 구동부(180)가 배치된다. X구동부(184)는, 저판(161)에 고정된 가이드 레일(182)에 안내되면서 X 방향으로 이동한다. Y구동부(186)는, X구동부(184) 상에서 Y 방향으로 이동한다. Y구동부(186)에는, 하부 스테이지(170)가 탑재된다. 이것에 의해, 구동부(180)는, XY평면 상의 임의의 위치로 하부 스테이지(170)를 이동시킨다.
하부 스테이지(170)의 상면은, 예를 들면 진공 흡착, 정전(靜電) 흡착 등에 의한 흡착 기구를 가져, 탑재된 기판 홀더(103)를 흡착하여 유지한다. 게다가, 기판 홀더(103)는, 상면에 기판(101)을 유지한다. 기판 홀더(103)도, 정전 흡착 등에 의한 흡착 기구를 가진다. 이것에 의해, 기판 홀더(103)에 유지된 기판(101)은, 하부 스테이지(170)에 대해서 고정된다.
현미경(171)은, 하부 스테이지(170)와 함께 Y구동부(186)에 탑재되어, 하부 스테이지(170)와 함께 X 방향 및 Y 방향으로 이동한다. 현미경(171) 및 하부 스테이지(170)의 상대 위치는 미리 정확하게 알 수 있으므로, 현미경(171)을 이용하여, 하부 스테이지(170)에 대향하는 물체의 하부 스테이지(170)에 대한 상대 위치를 정확하게 검출할 수 있다.
천판(165)의 하면에는, 상부 스테이지(190) 및 현미경(191)이 아래로 매달린다. 상부 스테이지(190) 및 현미경(191)은, 천판(165)에 대해서 고정되어 이동하지 않는다.
상부 스테이지(190)는, 수평한 하면에 예를 들면 진공 흡착, 정전 흡착 등에 의한 흡착 기구를 가져, 기판 홀더(103)를 유지한다. 기판 홀더(103)에는 기판(101)이 흡착 유지된다. 이것에 의해, 상부 스테이지(190)에 유지된 기판(101)은, 하부 스테이지(170)에 유지된 기판(101)과 대향한다.
상부 스테이지(190) 및 현미경(191)의 상대 위치는 미리 정확하게 알 수 있다. 따라서, 현미경(191)을 이용하여, 상부 스테이지(190)에 대향하는 것의 상대 위치를 정확하게 검출할 수 있다.
도시한 얼라이너(160)에서는, 하측의 현미경(171)은, 상부 스테이지(190)에 유지된 기판(101)의 얼라이먼트 마크(M)의 위치를 검출한다. 또, 상측의 현미경(191)은, 하부 스테이지(170)에 유지된 기판(101)의 얼라이먼트 마크(M)의 위치를 검출한다. 이것에 의해, 기판(101) 상호(相互)의 상대 위치가 정확하게 검출된다.
또한, 도면 중에서 삼각형의 기호에 의해 나타내는 얼라이먼트 마크(M)는, 기판(101)에 형성된 특정의 패턴일 수 있다. 또, 기판(101)에 형성된 소자 등을 얼라이먼트 마크의 대용으로 하는 경우도 있다.
도 3은, 얼라이너(160)의 동작을 나타내는 도면이다. 현미경(171, 191)에 의해 대향하는 기판(101)의 얼라이먼트 마크(M)의 위치를 검출하는 것에 의해, 기판(101)의 상대 위치가 이미 검출되어 있다. 따라서, 기판(101) 상호의 상대 위치의 어긋남이 없게 되도록, X구동부(184) 및 Y구동부(186)에 의해 하부 스테이지(170)를 이동시키는 것에 의해, 한 쌍의 기판(101)이 정면으로 대향시킨다. 이어서, 실린더(172) 및 피스톤(174)에 의해 하부 스테이지(170)를 상승시켜, 위치 맞춤한 상태에서 한 쌍의 기판(101)을 밀착시켜 가접합(假接合)할 수 있다.
도 4는, 가압 장치(130)의 종단면도이다. 가압 장치(130)는, 케이스(132)의 저부로부터 순차 적층된 정반(定盤, 138) 및 가열 플레이트(136)와, 케이스(132)의 천장면으로부터 수하(垂下)된 가압부(134) 및 가열 플레이트(136)를 가진다. 가열 플레이트(136)의 각각은 히터를 내장한다. 또, 케이스(132)의 측면의 하나에는 장입구(裝入口, 131)가 마련된다. 장입구(131)는, 게이트 밸브(214)를 매개로 후술하는 로드 락(200)에 연통한다.
가압 장치(130)에는, 이미 위치 맞춤하여 서로 겹쳐진 기판(101)이, 기판 홀더(103)에 끼워진 상태에서 반입된다. 반입된 기판(101) 및 기판 홀더(103)는, 정반(138)의 가열 플레이트(136) 상면에 재치된다.
가압 장치(130)는, 가열 플레이트(136)를 승온함과 아울러 가압부(134)를 하강시켜 상측의 가열 플레이트(136)를 밀어 내린다. 이것에 의해, 가열 플레이트(136)의 사이에 끼워진 기판(101) 및 기판 홀더(103)가 가열 및 가압되어 기판(101)이 항구적으로 접착된다. 이렇게 하여, 기판(101)은 적층 기판(102)이 된다.
또한, 도시는 생략했지만, 가열, 가압한 후에, 기판(101)을 냉각하는 냉각부를 가압 장치(130)에 마련해도 좋다. 이것에 의해, 실온까지 도달하지 않아도, 어느 정도 냉각한 기판(101)을 반출하여 FOUP(111)에 신속히 되돌릴 수 있다.
또, 가열 플레이트(136)에 의한 가열 온도가 높은 경우는, 기판(101)의 표면이 분위기와 화확적으로 반응하는 경우가 있다. 이에, 가압 장치(130)의 장입구(131)에 로드 락(200)이 배치되어, 케이스(132)의 내부가 진공 환경이 된다.
도 5는, 기판 홀더(103)를 상부로부터 내려다 본 사시도이다. 기판 홀더(103)는, 유지면(104), 플랜지부(106) 및 관통 구멍(108)을 가진다.
기판 홀더(103)는, 전체로서 원판 모양을 이루어, 기판(101)을 유지하는 평탄한 유지면(104)을 중앙에 가진다. 플랜지부(106)는, 유지면(104)에 인접하여, 유지면(104)의 주위에 배치된다. 유지면(104) 및 플랜지부(106)의 사이에는 단차(105)가 형성되며, 유지면(104)은, 플랜지부(106)에 대해서 약간 융기한다.
관통 구멍(108)은, 기판 홀더(103)의 표리를 관통하여 마련되며, 후술하는 리프트 핀을 삽입 통과시킬 수 있는 내경을 가진다. 관통 구멍(108)은, 유지면(104)과 동심원 상에 등간격으로 3개 이상 배치된다. 홈(107)은, 플랜지부(106)의 측(側)원주면에 배치된다.
도 6은, 기판 홀더(103)를 하부로부터 올려다 본 사시도이다. 기판 홀더(103)의 하면에는, 관통 구멍(108)의 일단 및 급전(給電) 단자(109)가 배치된다.
급전 단자(109)는, 기판 홀더(103)의 하면과 공통의 면을 이루어, 기판 홀더(103)의 내부에 매설된 내부 전극에 접속된다. 급전 단자(109)는, 외부로부터 인가된 전압을 기판 홀더(103)에 내장된 전극에게 전달하여, 기판 홀더(103)의 유지면(104)에, 기판(101)을 흡착하는 정전(靜電) 척(chuck)을 형성한다.
내부 전극은, 하나의 기판 홀더(103)에 복수 마련되는 경우가 있으며, 급전 단자(109)도, 내부 전극의 수에 대응하여 복수 마련된다. 기판 홀더(103)는, 높은 강성을 가지는 세라믹스, 금속 등에 의해 일체 성형된다.
도 7, 도 8, 도 9 및 도 10은, 기판 접합 장치(100)에서의 기판(101)의 상태 천이(遷移)를 나타내는 도면이다. 이하, 이들의 도면을 참조하면서, 기판 접합 장치(100)의 동작을 설명한다.
접합에 제공되는 기판(101)은, FOUP(111)에 수용된 상태에서 기판 접합 장치(100)에 장전된다. 기판 접합 장치(100)에서는, 우선, 환경 로더(120)가, 홀더 스토커(140)로부터 반출한 기판 홀더(103)를, 프리 얼라이너(150)에 재치한다.
프리 얼라이너(150)에서, 기판 홀더(103)는 환경 로더(120)에 대한 탑재 위치가 조정된다. 환경 로더(120)에 대한 탑재 위치가 조정된 기판 홀더(103)는, 얼라이너(160)로 반입되어, 상부 스테이지(190) 또는 하부 스테이지(170)에 유지된다.
다음에, 환경 로더(120)는, FOUP(111)으로부터 1매씩 반출한 기판(101)을, 프리 얼라이너(150)로 반입한다. 프리 얼라이너(150)에서, 기판(101)도, 환경 로더(120)에 대한 탑재 위치가 조정된다.
탑재 위치가 조정된 기판(101)은, 환경 로더(120)에 의해 얼라이너(160)로 반입되어, 상부 스테이지(190) 또는 하부 스테이지(170)에 유지된 기판 홀더(103)에 유지된다. 기판(101) 및 기판 홀더(103)는, 프리 얼라이너(150)에 의해 환경 로더(120)에 대한 탑재 위치가 각각 조정되어 있으므로, 기판(101)은, 기판 홀더(103)에 대해서 비교적 높은 정밀도로 탑재된다. 기판 홀더(103)에 탑재된 기판(101)은, 정전 흡착에 의해 기판 홀더(103)에 유지된다.
이렇게 하여, 도 7에 나타내는 바와 같이, 얼라이너(160)에는, 기판 홀더(103)에 유지되어 서로 대향하는 기판(101)이 준비된다. 다음에, 도 8에 나타내는 바와 같이, 얼라이너(160)에서 위치 맞춤 및 가접합된 기판(101) 및 기판 홀더(103)는, 서로 적층된 상태가 된다.
이 단계에서는, 가접합된 한 쌍의 기판(101)은 아직 접착되어 있지 않는다. 이에, 도 9에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더(103)의 홈(107)에 클립(129)이 끼워진다. 이것에 의해, 얼라이너(160)에 의한 위치 맞춤을 유지한 채로, 위치 맞춤한 기판(101)을 끼운 한 쌍의 기판 홀더(103)를 일체적으로 반송할 수 있다.
환경 로더(120)는, 가접합된 한 쌍의 기판(101)을 끼운 기판 홀더(103)를, 가압 장치(130)로 반입한다. 가압 장치(130)에서 가열, 가압된 한 쌍의 기판(101)은 항구적으로 접착되어, 도 10에 나타내는 바와 같이 적층 기판(102)이 된다. 적층 기판(102)은, 기판 홀더(103)로부터 분리되어, 환경 로더(120)에 의해 FOUP(111)로 반송되어 회수된다. 기판 홀더(103)는 홀더 스토커(140)로 반송되어, 다음 사용까지 대기한다.
기판 홀더(103)에 끼워진 기판(101)을 가압 장치(130)에서 가압한 경우, 기판(101) 및 기판 홀더(103)의 사이에 불가피하게 존재하는 진개(塵芥, 먼지와 쓰레기) 등의 침투, 용융 등에 의해, 적층 기판(102)과 기판 홀더(103)와의 일부가 고착하는 경우가 있다. 이에, 적층 기판(102)을 취출하는 경우는, 기판 홀더(103)로부터 적극적으로 분리하는 것이 요구된다.
또한, 적층 기판(102) 및 기판 홀더(103)가 강하게 고착하고 있는 경우는, 적층 기판(102) 및 기판 홀더(103)를 무리하게 떼어 내려고 하면, 적층 기판(102)의 접착이 벗겨져, 적층 기판(102)의 균열 등이 생기는 경우가 있다. 이에, 적층 기판(102)을 기판 홀더(103)로부터 분리하는 경우라도, 적층 기판(102)에 과대한 응력이 생기지 않는 것이 바람직하다.
도 11은, 로드 락(200)의 구조를 나타내는 종단면도이다. 로드 락(200)은, 케이스(210)와, 한 쌍의 게이트 밸브(212, 214)와, 제1 분리 기구(201) 및 제2 분리 기구(202)를 가진다.
게이트 밸브(212, 214)는, 케이스(210)의 서로 대향하는 측면에 배치된다. 일방의 게이트 밸브(212)는, 대기 로더(121)에 대면하여 개폐한다. 타방의 게이트 밸브(214)는, 환경 로더(120)에 대면하여 개폐한다. 게이트 밸브(212, 214)는, 케이스(210)를 기밀하게 폐쇄한다. 케이스(210)의 내부는, 배기하여 진공 환경으로 할 수도, 급기하여 대기 환경으로 할 수도 있다.
예를 들면, 게이트 밸브(214)를 닫고, 게이트 밸브(212)를 여는 것에 의해, 환경 로더(120)가 놓여진 진공 환경을 해치지 않고, 로드 락(200)에 기판(101)을 반입할 수 있다. 또, 쌍방의 게이트 밸브(212, 214)를 닫은 상태에서 케이스(210) 내를 배기하여 진공 환경으로 한 후에 게이트 밸브(214)를 여는 것에 의해, 환경 로더(120)가 놓인 진공 환경을 해치지 않고, 진공 환경으로 기판(101)을 반입할 수 있다.
마찬가지로, 상기와 역(逆)의 순서로, 진공 환경을 유지한 채로 적층 기판(102)을 반출할 수도 있다. 또한, 로드 락(200)의 내부에서, 기판(101) 또는 적층 기판(102)과 기판 홀더(103)는, 테이블(250)에 놓인다.
제1 분리 기구(201)는, 리프트 핀(220) 및 리프트 판(230)을 포함한다. 리프트 핀(220)은, 액추에이터(222)로부터 아래로 매달리고, 액추에이터(222)의 동작에 의해 승강한다. 리프트 핀(220) 및 액추에이터(222)의 사이에는, 리프트 핀(220)에 걸리는 부하를 검출하는 로드 셀(224)이 배치된다.
로드 셀(224)은, 액추에이터(222)의 구동 부하의 증감을 검출하는 회로에 의해 대체할 수 있다. 리프트 판(230)은, 액추에이터(232)에 의해 지지된다. 리프트 판(230)은, 액추에이터(232)의 동작에 의해 승강함과 아울러, 연직인 회전축의 주위로 회전한다.
제2 분리 기구(202)는, 리프트 핀(240) 및 테이블(250)을 포함한다. 리프트 핀(240)은, 액추에이터(242)에 의해 하부로부터 지지되며, 액추에이터(242)의 동작에 의해 승강한다. 리프트 핀(240) 및 액추에이터(242)의 사이에는, 리프트 핀(240)에 걸리는 부하를 검출하는 로드 셀(244)이 배치된다. 로드 셀(244)은, 액추에이터(242)의 구동 부하를 검출하는 회로에 의해 대체할 수 있다.
테이블(250)은, 액추에이터(252)에 의해 하부로부터 지지되며, 액추에이터(252)의 동작에 의해 승강한다. 테이블(250)은, 상면에 탑재된 기판 홀더(103)를 정전 흡착, 진공 흡착 등에 의해 흡착하는 흡착 기구를 가진다.
도 12는, 도 11에 화살표(S)로 나타내는 수평면으로 절단한 로드 락(200)의 수평 단면도이다. 리프트 핀(240)의 각각은, 기판 홀더(103)의 관통 구멍에 삽입 통과할 수 있는 위치에 배치된다. 또한, 도시는 생략했지만, 리프트 핀(220)도, 기판 홀더(103)의 관통 구멍에 삽입 통과할 수 있는 위치에 배치된다.
리프트 판(230)은, 테이블(250)에 대한 기판 홀더(103)의 반입 및 반출을 방해하지 않는 위치에, 테이블(250)을 둘러싸서 복수 배치된다. 액추에이터(232)의 동작에 의해 회전한 경우에, 리프트 판(230)은, 도면 중에 화살표(R)로 나타내는 바와 같이, 반입된 기판 홀더(103)와 겹치는 위치와, 기판 홀더(103)와 간섭하지 않는 위치와의 사이를 이동한다.
도 13은, 제1 분리 기구(201)에 의해 적층 기판(102) 및 기판 홀더(103)를 분리하는 순서를 나타내는 흐름도이다. 적층 기판(102)과 그것을 사이에 끼우는 한 쌍의 기판 홀더(103)를, 로드 락(200)으로 반입하여, 테이블(250)에 유지시킨다. 다음에, 액추에이터(232)를 동작시켜, 리프트 판(230)을, 기판 홀더(103)의 하부에 끼워 넣는다. 이와 같은 상태에서, 제1 분리 기구(201)에 의한 적층 기판(102)과 상측의 기판 홀더(103)와의 분리가 개시된다.
우선, 액추에이터(222)를 동작시켜 리프트 핀(220)을 하강시키고, 상측의 기판 홀더(103)의 관통 구멍(108)에 리프트 핀(220)의 하단을 삽입한다(S101). 또한, 액추에이터(222)에 의해 리프트 핀(220)을 하강시키면서, 리프트 핀(220)에 걸리는 부하를 로드 셀(224)에 의해 감시한다(S102).
로드 셀(224)에 의해 검출되는 부하가 변화하지 않는 경우(S102：NO)는, 리프트 핀(220)의 하강을 계속시킨다. 결국, 리프트 핀(220)의 선단이 적층 기판(102)에 맞닿으면, 로드 셀(224)에 의해 검출되는 부하가 증가(S102：YES)하므로 액추에이터(222)를 정지하여 리프트 핀(220)을 그 위치에 고정한다(S103).
다음에, 액추에이터(232)를 동작시켜, 리프트 판(230)을 상승시킨다(S104). 또, 리프트 판을 상승시키면서, 로드 셀(224)에 의해 검출되는 리프트 핀(220)의 부하를 감시한다(S105). 로드 셀(224)에 의해 검출되는 부하가, 미리 설정된 설정값을 넘지 않는 경우(S105：NO)는 액추에이터(232)의 동작을 계속시킨다. 또, 로드 셀(224)에 의해 검출되는 부하가 저하하지 않는 경우(S106：NO)도, 액추에이터(232)의 동작을 계속시켜 리프트 판(230)의 상승도 계속한다.
로드 셀(224)에 의해 검출되는 부하가 설정값을 넘은 경우(S105：YES), 적층 기판(102)과 기판 홀더(103)와의 고착이 강고(强固)하여, 과대한 부하가 적층 기판의 손상, 박리 등을 생기게 할 가능성이 높아진다. 이에, 이 경우는 제1 분리 기구(201)에 의한 적층 기판(102) 및 기판 홀더(103)의 분리를 중지하기 위하여, 제1 분리 기구(201)의 동작을 정지시킨다(S107).
또, 적층 기판(102)과 기판 홀더(103)가 분리한 경우는, 리프트 핀(220)에 대한 부하가 저하한다. 따라서, 리프트 핀(220)에 대한 부하의 저하가 로드 셀(224)에 검출된 경우(S106：YES)는, 제1 분리 기구(201)의 동작을 종료시킨다.
도 14 내지 도 17까지는, 제1 분리 기구(201)가, 상기의 순서를 실행하는 동작을 순서마다 나타내는 도면이다. 또한, 다른 도면과 공통의 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다.
우선, 도 14에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 기판 홀더(103)에 끼워진 적층 기판(102)이 로드 락(200)으로 반입된다. 반입된 적층 기판(102) 및 기판 홀더(103)는, 테이블(250)에 재치되며, 테이블(250)에 흡착된다.
다음에, 도 15에 나타내는 바와 같이, 액추에이터(222)의 동작에 의해 리프트 핀(220)이, 상측의 기판 홀더(103)의 관통 구멍(108)을 통과하여 하강한다. 이것에 의해, 리프트 핀(220)의 하단은, 적층 기판(102)의 상면에 맞닿아, 적층 기판(102)을 하측의 기판 홀더(301)를 향해 밀어 붙인다. 또, 액추에이터(232)의 동작에 의해 리프트 판(230)이 회전하여, 리프트 판(230)의 선단이 상측의 기판 홀더(103)의 하부로 들어온다.
이어서, 도 16에 나타내는 바와 같이, 적층 기판(102)에 맞닿은 리프트 핀(220)을 고정한 채로, 액추에이터(232)를 동작시켜 리프트 판(230)을 상승시킨다. 이것에 의해, 상측의 기판 홀더(103)는 상측으로 들어 올려진다. 단, 적층 기판(102)은, 리프트 핀(220)에 의해 상승이 규제되고 있으므로, 기판 홀더(103)는, 적층 기판(102)으로부터 떼어진다. 이와 같이, 리프트 핀(220)으로 적층 기판(102)을 하측의 기판 홀더(103)에 접한 상태를 유지하면서, 상측의 기판 홀더(103)를 하측의 기판 홀더로부터 멀리하는 것에 의해, 상측의 기판 홀더(103)를 적층 기판(102)으로부터 분리할 수 있다.
또한, 적층 기판(102) 및 상측의 기판 홀더(103)가 강하게 고착하고 있던 경우, 리프트 판(230)이 상측의 기판 홀더(103)를 떼어내는 과정에서, 로드 셀(224)에 큰 부하가 검출된다. 이것에 의해, 기판 홀더(103)의 떼어내는 힘이, 적층 기판(102)의 접착 강도 또는 파괴 강도를 상회할 가능성이 생긴 경우는, 기판 홀더(103)의 분리를 중지한다. 이렇게 하여, 적층 기판(102)의 박리 또는 파괴를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 리프트 핀(220)에 걸리는 부하의 검출은, 리프트 핀(220)의 밑에 배치된 로드 셀(224) 이외의 것으로도 할 수 있다. 예를 들면, 리프트 핀(220)의 선단 등에 센서를 배치해도 괜찮다. 또, 액추에이터(222)의 구동 부하에 근거하여, 리프트 핀(220)에 걸리는 부하를 검출할 수도 있다.
마지막으로, 도 17에 나타내는 바와 같이, 액추에이터(222)를 동작시켜 리프트 핀(220)을 상승시킨다. 이것에 의해, 기판 홀더(103)의 관통 구멍(108)으로부터 리프트 핀(220)은 제거되어, 상측의 기판 홀더(103)는, 로드 락(200)로부터 단독으로 반출할 수 있는 상태가 된다.
도 18은, 제2 분리 기구(202)에 의해 적층 기판(102) 및 기판 홀더(103)를 분리하는 순서를 나타내는 흐름도이다. 또한, 다음에 나타내는 것은, 도 13에 나타낸 순서에 계속되는 순서이며, 적층 기판(102)을 사이에 끼우는 한 쌍의 기판 홀더(103) 중 상측의 기판 홀더(103)는, 제1 분리 기구(201)에 의해 적층 기판(102)으로부터 이미 분리되어 있는 상태로 한다. 따라서, 제2 분리 기구(202)는, 적층 기판(102)의 하측의 기판 홀더(103)와 적층 기판(102)을 분리한다.
우선, 액추에이터(242)를 동작시켜 리프트 핀(240)을 상승시키고, 하측의 기판 홀더(103)의 관통 구멍(108)에 리프트 핀(240)의 상단을 삽입한다(S201). 또한, 액추에이터(242)에 의해 리프트 핀(240)을 상승시키면서, 리프트 핀(240)에 걸리는 부하를 로드 셀(244)에 의해 감시한다(S202).
로드 셀(244)에 의해 검출되는 부하가 변화하지 않는 경우(S202：NO)는, 리프트 핀(240)의 상승을 계속시킨다. 결국, 리프트 핀(240)의 선단이 적층 기판(102)의 하면에 맞닿으면, 로드 셀(244)에 의해 검출되는 부하가 증가(S202：YES)하므로, 액추에이터(242)를 정지하여 리프트 핀(240)을 그 위치에 고정한다(S203).
다음에, 액추에이터(252)를 동작시켜, 테이블(250)을 하강시킨다(S204). 하측의 기판 홀더(103)는, 테이블(250)에 흡착되어 있으므로, 테이블(250)의 하강에 수반하여 기판 홀더(103)도 하강한다. 또, 테이블(250)을 하강시키면서, 로드 셀(244)에 의해 검출되는 리프트 핀(240)의 부하도 감시된다(S205).
로드 셀(244)에 의해 검출되는 부하가, 미리 설정된 설정값을 넘지 않는 경우(S205：NO)는 액추에이터(252)의 동작을 계속시킨다. 또, 로드 셀(244)에 의해 검출되는 부하가 저하하지 않는 경우(S206：NO)도, 액추에이터(242)의 동작을 계속시켜, 테이블(250)의 하강을 계속한다.
로드 셀(244)에 의해 검출되는 부하가 설정값을 넘은 경우(S205：YES), 적층 기판(102)과 기판 홀더(103)와의 고착이 강고하여, 과대한 부하가 적층 기판(102)의 손상, 박리 등을 생기게 할 가능성이 높아진다. 이에, 이 경우는 제2 분리 기구(202)에 의한 적층 기판(102) 및 기판 홀더(103)의 분리를 중지하기 위하여, 제2 분리 기구(202)의 동작을 정지시킨다(S207).
또, 적층 기판(102)과 기판 홀더(103)가 분리한 경우는, 리프트 핀(240)에 대한 부하는 저하한다. 따라서, 로드 셀(244)의 검출한 리프트 핀(240)의 부하가 저하한 경우(S206：YES)는, 제2 분리 기구(202)의 동작을 종료시킨다.
도 19 내지 도 22까지는, 제2 분리 기구(202)가, 적층 기판(102)으로부터 하측의 기판 홀더(103)를 분리시키는 동작을 순서마다 나타내는 도면이다. 또한, 다른 도면과 공통의 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다.
우선, 도 19에 나타내는 바와 같이, 액추에이터(242)의 동작에 의해, 리프트 핀(240)의 선단이, 하측의 기판 홀더(103)의 관통 구멍(108)을 통해서 상승시킨다. 이것에 의해, 리프트 핀(220)의 상단은 적층 기판(102)의 하면에 맞닿는다.
다음에, 도 20에 나타내는 바와 같이, 적층 기판(102)에 맞닿은 리프트 핀(240)을 고정한 채로, 액추에이터(252)를 동작시켜 테이블(250)을 하강시킨다. 테이블(250)은 기판 홀더(103)를 흡착하고 있으므로, 테이블(250)의 하강과 함께, 하측의 기판 홀더(103)도 하부로 끌어 내려진다.
단, 적층 기판(102)은, 리프트 핀(240)에 의해 하부로부터 밀려 하강이 규제되므로, 기판 홀더(103)는 적층 기판(102)으로부터 떼어진다. 이렇게 하여, 적층 기판(102)과 하측의 기판 홀더(103)를 분리할 수 있다.
적층 기판(102)의 하면과 하측의 기판 홀더(103)와의 사이는 크게 이간(離間)하고 있으며, 적층 기판의 상면과 상측의 기판 홀더(103)와의 사이도 이간하고 있다. 따라서, 대기 환경측의 게이트 밸브(212)를 열어, 대기 로더(121)에 의해 적층 기판(102)을 단독으로 반출할 수 있다.
적층 기판(102) 및 하측의 기판 홀더(103)가 강하게 고착하고 있던 경우, 테이블(250)이 하측의 기판 홀더(103)를 떼어내는 과정에서, 로드 셀(244)에 큰 부하가 검출된다. 이것에 의해, 기판 홀더(103)의 떼어내는 힘이, 적층 기판(102)의 접착 강도 또는 파괴 강도를 상회할 가능성이 생긴 경우는, 기판 홀더(103)의 분리를 정지한다. 이렇게 하여, 적층 기판(102)의 박리 또는 파괴를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 리프트 핀(240)에 대한 부하의 검출은, 리프트 핀(240)의 밑에 배치된로드 셀(244)로 한정되는 것은 아니다. 리프트 핀(240)의 선단 등, 적층 기판(102) 및 기판 홀더(103)의 고착을 검출할 수 있는 장소는 그 외에도 있다. 또, 액추에이터(242)의 구동 부하에 근거하여, 리프트 핀(240)에 걸리는 부하를 검지할 수도 있다.
이어서, 도 21에 나타내는 바와 같이, 상측의 기판 홀더(103)로부터도, 하측의 기판 홀더(103)로부터도 분리된 적층 기판(102)이, 로드 락(200)으로부터 반출된다. 이 때, 대기측의 게이트 밸브(212)가 열리지만, 환경 로더측의 게이트 밸브(214)는 닫고 있으므로, 환경 로더(120)측의 진공이 해쳐지지는 않는다.
또한, 상기 일련의 동작을, 게이트 밸브(212, 214)를 모두 닫은 상태에서, 로드 락(200)으로의 급기 중에 실행하면, 로드 락(200) 내를 대기 환경으로 되돌리는 동작과, 적층 기판(102)을 기판 홀더(103)로부터 분리하는 동작을 병행하여 실행할 수 있다. 이것에 의해, 기판 접합 장치(100)의 스루풋(throughput)을 향상시킬 수 있다.
마지막으로, 도 22에 나타내는 바와 같이, 액추에이터(242)의 동작에 의해 리프트 핀(240)을 하강시킨다. 이것에 의해, 리프트 핀(240)이, 하측의 기판 홀더(103)의 관통 구멍(108)으로부터 빠져, 하측의 기판 홀더(103)도, 로드 락(200)으로부터 반출할 수 있는 상태가 된다. 보다 구체적으로는, 쌍방의 게이트 밸브(212, 214)를 닫은 다음에 로드 락(200)을 다시 진공 환경으로 하여, 환경 로더(120)에 의해 한 쌍의 기판 홀더(103)를 순차적으로 홀더 스토커(140)로 되돌린다.
또한, 한 쌍의 기판 홀더(103)는, 모두 진공 환경의 환경 로더(120)측으로 회수되므로, 적층 기판(102)을 반출하여, 게이트 밸브(212)를 닫아 로드 락(200)이 배기된 후에, 게이트 밸브(214)를 열어, 로드 락(200)으로부터 기판 홀더(103)가 반출된다. 반출된 기판 홀더(103)는, 예를 들면, 홀더 스토커(140)로 되돌려진다.
또한, 도 14 내지 도 22에 나타내는 실시 형태를 대신하여, 리프트 핀(220, 240)이 적층 기판(102)을 상하로부터 끼운 상태에서, 기판 홀더(103)를 이동시켜도 괜찮다. 이 경우에, 우선, 상측의 기판 홀더(103) 및 하측의 기판 홀더(103)의 정전 척의 전력 공급을 정지한다. 그 후, 리프트 핀(220, 240)을 구동하여 적층 기판(102)을 상하로부터 끼워 정지시킨다. 리프트 핀(220, 240)이 적층 기판(102)을 끼운 상태에서, 리프트 판(230)의 선단을 상측의 기판 홀더(103)의 하부로 들어가게 하여, 그 후에 상부로 구동하는 것에 의해 상측의 기판 홀더(103)를 상부로 이동시킨다. 동시에 또는 그 전후에, 리프트 핀(220, 240)이 적층 기판(102)을 끼운 상태에서, 테이블(250)을 하강시켜, 하측의 기판 홀더(103)를 하부로 이동시킨다. 이것에 의해, 적층 기판(102)을 상측의 기판 홀더(103) 및 하측의 기판 홀더(103)로부터 분리한다.
도 23은, 기판 분리 장치(300)의 다른 구조를 나타내는 단면도이다. 기판 분리 장치(300)는, 프레임(310)과, 프레임(310)의 내측에 배치된 Z구동부(320), 하부 스테이지(330) 및 상부 스테이지(340)를 구비한다.
기판 분리 장치(300)에는, 적층 기판(102)과, 적층 기판(102)을 끼우는 한 쌍의 기판 홀더(301, 303)가 하부 스테이지(330) 상에 장전되어 있다. 또한, 기판 홀더(301, 303)는, 개별적으로 동작시키고 또는 휴지시킬 수 있는 정전 척(302, 304)을 가진다.
프레임(310)은, 각각이 수평으로 서로 평행한 저판(312) 및 천판(316)과, 저판(312) 및 천판(316)을 결합하는 복수의 지주(314)를 가진다. 저판(312), 지주(314) 및 천판(316)은 각각 높은 강성을 가져, 적층 기판(102)의 분리에 수반하는 반력이 작용한 경우도 변형하지 않는다.
저판(312)의 상면에는, Z구동부(320)를 매개로 하부 스테이지(330)가 배치된다. Z구동부(320)는, 저판(312)에 대해서 고정된 실린더(322)와, 실린더(322)로부터 상부를 향해 진퇴하는 피스톤(324)을 가진다. 하부 스테이지(330)는, 피스톤(324)의 상단에 고정된다. 이것에 의해, 하부 스테이지(330)는, 저판(312)에 대해서 승강한다.
하부 스테이지(330)는, 진공 척(332)을 가진다. 이것에 의해, 하부 스테이지(330)는, 기판 홀더(301, 303) 및 적층 기판(102)을 탑재함과 아울러, 하측의 기판 홀더(301)를 부압에 의해 흡착하여 유지할 수 있다. 이것에 의해, 하부 스테이지(330)를 승강시킨 경우는, 유지된 기판 홀더(301)도 함께 이동한다.
천판(316)의 하면에는, 상부 스테이지(340)가 아래로 매달린다. 상부 스테이지(340)는, 하면에 진공 척(342)을 가진다. 이것에 의해, 상부 스테이지(340)의 하면에 기판 홀더(303)를 부압으로 흡착할 수 있다.
도 24는, 기판 분리 장치(300)의 동작을 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 실린더(322)에 대해서 피스톤(324)을 상승시키는 것에 의해, 적층 기판(102) 및 기판 홀더(301, 303)를 탑재한 하부 스테이지(330)도 상승한다. 이것에 의해, 상측의 기판 홀더(303)의 이면(裏面, 상면)은, 상부 스테이지(340)에 맞닿아 밀착한다.
도 25는, 기판 분리 장치(300)의 계속되는 동작을 나타내는 단면도이다. 이어서, 하측의 기판 홀더(301)의 정전 척(302) 및 하부 스테이지(330) 및 상부 스테이지(340)의 진공 척(332, 342)이 동작을 개시한다. 또한, 도면 중에서는, 해칭(hatching)이 시행된 정전 척(302) 및 진공 척(332, 342)이 흡착 동작을 하고 있다.
이것에 의해, 하부 스테이지(330)는, 하측의 기판 홀더(301)를 흡착하여 유지한다. 또, 하측의 기판 홀더(301)는, 적층 기판(102)을 흡착하여 밀착한 상태를 유지한다. 게다가, 상부 스테이지(340)는, 상측의 기판 홀더(303)를 흡착하여 고정한다. 단, 상측의 기판 홀더(303)는, 적층 기판(102)을 흡착하고 있지 않는다.
도 26은, 기판 분리 장치(300)의 계속되는 동작을 나타내는 단면도이다. 정전 척(302) 및 진공 척(332, 342)에 의한 상기의 흡착을 유지한 채로, 피스톤(324)에 대해서 실린더(322)를 하강시키는 것에 의해, 하부 스테이지(330)도 하강한다. 이것에 의해, 하부 스테이지(330)에 흡착된 하측의 기판 홀더(301)와, 하측의 기판 홀더(301)에 흡착된 적층 기판(102)은, 하부 스테이지(330)와 함께 하강한다.
그렇지만, 상측의 기판 홀더(303)는, 진공 척(342)에 흡착되어 상부 스테이지(340)에 남는다. 이렇게 하여, 상측의 기판 홀더(303)는, 적층 기판(102)으로부터 분리된다. 또, 정전 척(302) 및 진공 척(332, 342)을 적절히 동작시키는 것에 의해, 확실히 상측의 기판 홀더(303)가 분리되므로, 이하의 순서를 유효하게 실행할 수 있다.
도 27은, 기판 분리 장치(300)의 다른 동작을 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 실린더(322)에 대해서 피스톤(324)을 상승시키는 것에 의해, 적층 기판(102) 및 하측의 기판 홀더(301)를 탑재한 하부 스테이지(330)가 상승한다. 이것에 의해, 적층 기판(102)의 상면은, 상부 스테이지(340)에 흡착된 상측의 기판 홀더(303)의 하면에 맞닿아 밀착한다.
이어서, 하부 스테이지(330) 및 상부 스테이지(340)의 진공 척(332, 342) 및 상측의 기판 홀더(303)의 정전 척(304)을 동작시킨다. 이것에 의해, 일단 분리한 적층 기판(102)이, 다시 상측의 기판 홀더(303)에 흡착되어 밀착한 상태가 유지된다.
그렇지만, 적층 기판(102) 및 상측의 기판 홀더(303)의, 가압 장치(130)에서의 가압에 의한 고착은, 일단 분리되는 것에 의해 이미 해소되어 있다. 따라서, 기판 홀더(303)의 정전 척(304)에 의한 흡착이 해제된 경우는, 기판 홀더(303)에 의한 적층 기판(102)의 흡착이 확실히 해제된다.
도 28은, 기판 분리 장치(300)의 계속되는 동작을 나타내는 단면도이다. 정전 척(304) 및 진공 척(332, 342)에 의한 상기의 흡착을 유지한 채로, 피스톤(324)에 대해서 실린더(322)를 하강시키는 것에 의해, 하부 스테이지(330)도 하강한다. 이것에 의해, 하부 스테이지(330)에 흡착되어 유지된 하측의 기판 홀더(301)는, 하부 스테이지(330)와 함께 하강한다.
한편, 상측의 기판 홀더(303)에 흡착되어 고정된 적층 기판(102)은, 상부 스테이지(340)와 함께 하강하지 않고 남는다. 이것에 의해, 적층 기판(102) 및 하측의 기판 홀더(303)의 고착은 해소된다. 따라서, 도시한 상태의 적층 기판(102)의 하부에 로더 등을 넣어, 기판 홀더(303)의 흡착을 해제하는 것에 의해, 적층 기판(102)을 단독으로 반출할 수 있다.
또한, 상기의 설명에서는, 먼저 상측의 기판 홀더(303)를 분리하고, 하측의 기판 홀더(301)를 나중에 분리했다. 그렇지만, 이 순서를 바꾸어, 먼저 하측의 기판 홀더(301)를 분리한 후, 상측의 기판 홀더(303)를 나중에 분리해도 지장이 없는 것은 말할 필요도 없다.
또, 일방의 기판 홀더(301, 303)를 분리한 시점에서, 분리한 일방의 기판 홀더(301, 303)를 기판 분리 장치(300)로부터 반출해도 괜찮다. 이 경우, 타방의 기판 홀더(301, 303)를 적층 기판(102)으로부터 분리하는 단계에서, 적층 기판(102)을 상부 스테이지(340) 또는 하부 스테이지(330)에 직접 흡착시킨다.
게다가, 하부 스테이지(330) 및 상부 스테이지(340)로의 기판 홀더(301, 303)의 흡착은, 진공 척(332, 342)으로 한정되는 것은 아니다. 정전 척 등의 다른 구조도 적용할 수 있다. 또한, 도시는 생략했지만, 마지막에 남은 하측의 기판 홀더(301)의 반출을 보조하는 목적으로, 하부 스테이지(330)로부터 기판 홀더(301)를 들어 올리는 리프트 핀을 별도로 마련해도 좋다.
도 29는, 기판 분리 장치(400)의 다른 구조를 나타내는 단면도이다. 기판 분리 장치(400)는, 저판(410)과, 저판(410) 상에 재치된 테이블(420) 및 Z구동부(430)를 구비한다.
테이블(420)은, 그 상면에 탑재된 기판 홀더(301)를 흡착하여 고정하는 진공 척(422)을 가진다. Z구동부(430)는, 테이블(420)의 측면을 따라서 배치된, 액추에이터(432) 및 리프트 핀(434)을 가진다. 액추에이터(432)는, 리프트 핀(434)을 수직으로 승강시킨다.
테이블(420) 상에는, 서로 적층된 적층 기판(102) 및 기판 홀더(301, 303)가 재치된다. 또한, 테이블(420)은, 기판 홀더(301, 303)의 지름 보다도 작은 지름을 가진다. 이 때문에, 기판 홀더(301, 303)의 주연부 근방이, 테이블(420)의 측방으로 돌출하고 있다.
기판 홀더(301, 303)는, 개별적으로 동작시키고 또는 휴지시킬 수 있는 정전 척(302, 304)을 가진다. 이 때문에, 상측의 기판 홀더(303)의 정전 척(304)에 전력을 공급하는 급전선(306)이 기판 분리 장치(400)에 마련된다.
또, 적어도 하측의 기판 홀더(301)는, 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍(305)을 가진다. 관통 구멍(305)은, 기판 홀더(301, 303)에 끼워진 적층 기판(102) 보다도 외측에 배치된다. 따라서, 액추에이터(432)에 의해 상승한 리프트 핀(434)은, 관통 구멍(305)을 통해서, 상측의 기판 홀더(303)에 도달할 수 있다.
도 30은, 기판 분리 장치(400)의 동작을 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 테이블(420)의 진공 척(422) 및 하측의 기판 홀더(301)의 정전 척(302)을 동작시킨 상태에서, 리프트 핀(434)을 상승시킨다. 이것에 의해, 리프트 핀(434)의 상단은, 결국 상측의 기판 홀더(303)의 하면에 맞닿는다.
이 때, 하측의 기판 홀더(301)는, 테이블(420)에 흡착되어 고정되어 있다. 또, 적층 기판(102)은, 하측의 기판 홀더(301)에 흡착되어 밀착한 상태가 유지된다. 따라서, 액추에이터(432)에 의해 리프트 핀(434)을 더 상승시키면, 상측의 기판 홀더(303)는 하측의 기판 홀더(301)로부터 멀어져, 결국, 적층 기판(102)으로부터 분리되어 들어 올려진다.
도 31은, 기판 분리 장치(400)의 계속되는 동작을 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 액추에이터(432)에 의해 리프트 핀(434)을 하강시키는 것에 의해, 상측의 기판 홀더(303)를 하강시킨다. 이것에 의해, 상측의 기판 홀더(303)는, 적층 기판(102)의 상면에 다시 맞닿아 밀착한다.
이어서, 하측의 기판 홀더(301)의 정전 척(302)에 의한 적층 기판(102)의 흡착을 해제하는 한편, 테이블(420)에 의한 하측의 기판 홀더(301)의 흡착과, 상측의 기판 홀더(303)에 의한 적층 기판(102)의 흡착은 유효하게 한다. 이것에 의해, 일단 분리한 적층 기판(102)이, 다시 상측의 기판 홀더(303)에 흡착되어 밀착한다.
그렇지만, 적층 기판(102) 및 상측의 기판 홀더(303)의, 가압 장치(130)에서의 가압에 의한 고착은 이미 해소되어 있다. 따라서, 기판 홀더(303)의 정전 척(304)의 동작을 해제하는 것에 의해, 기판 홀더(303)에 의한 적층 기판(102)의 흡착은 확실히 해제할 수 있다.
도 32는, 기판 분리 장치(400)의 계속되는 동작을 나타내는 단면도이다. 정전 척(304) 및 진공 척(422)에 의한 흡착을 유지한 채로, 액추에이터(432)를 동작시켜 리프트 핀을 다시 상승시키는 것에 의해, 상측의 기판 홀더(303)를 다시 상승시킨다.
이 때, 적층 기판(102)은 상측의 기판 홀더(303)에 흡착되어 있으므로, 상측의 기판 홀더(303)와 함께 상승하여, 하측의 기판 홀더(301)와 분리된다. 따라서, 도시한 상태의 적층 기판(102)의 하부에 로더 등을 넣고 나서 정전 척(304)의 흡착을 해제하는 것에 의해, 적층 기판(102)을 단독으로 반출할 수 있다.
이와 같이, 기판 분리 장치(400)는, 상측의 기판 홀더(303) 보다도 상부에 구조물을 가지고 있지 않는다. 이 때문에, 특히 상하 방향으로 소형화하는 것이 용이하게 된다. 따라서, 예를 들면, 로드 락(200) 등에 수용하는 경우에 바람직하게 사용할 수 있다.
도 33은, 기판 분리 장치(500)의 다른 구조를 나타내는 단면도이다. 기판 분리 장치(500)는, 저판(510)과, 저판(510) 상에 재치된 테이블(520) 및 Z구동부(530)를 구비한다. 테이블(520)의 상면에는, 서로 적층된 적층 기판(102) 및 기판 홀더(301, 303)가 재치된다.
기판 홀더(301, 303)는, 개별적으로 동작시키고 또는 휴지시킬 수 있는 정전 척(302, 304)을 가진다. 이 때문에, 상측의 기판 홀더(303)의 정전 척(304)에 전력을 공급하는 급전선(306)이 마련된다.
테이블(520)은, 그 상면에 탑재된 기판 홀더(301)를 흡착하는 진공 척(522)을 가진다. Z구동부(530)는, 테이블(520)의 측부에 배치되며, 회전 액추에이터(532), 승강 액추에이터(534) 및 리프트 로드(536)를 가진다. 회전 액추에이터(532)는, 저판(510)에 대해서 수직인 회전축의 주위로, 승강 액추에이터(534) 및 리프트 로드(536)를 회전시킨다. 승강 액추에이터(534)는, 리프트 로드(536)를, 저판(510)에 수직으로 승강시킨다.
또한, 리프트 로드(536)에 걸리는 부하는, 도 29에 나타낸 기판 분리 장치(400)의 리프트 핀(434)에 걸리는 부하와 그다지 변하지 않는다. 그렇지만, 리프트 로드(536)에는, 휨으로서 작용하는 응력이 작용하므로, 리프트 핀(434)과 비교한 경우에, 보다 큰 굽힘 강성을 가지는 것이 바람직하다.
리프트 로드(536)의 상단에는, 수평 플레이트(540)가 배치된다. 수평 플레이트(540)는, 도시한 상태에서는, 리프트 로드(536)의 지름에 비슷한 폭을 가진다. 그렇지만, 후술하는 바와 같이, 지면에 직교하는 방향으로는 보다 큰 치수를 가진다. 따라서, 회전 액추에이터(532)가 동작한 경우에는, 도면 상에 보이는 폭 방향의 치수가 크게 된다.
도 34는, 기판 분리 장치(500)의 동작을 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 승강 액추에이터(534)의 동작에 의해, 리프트 로드(536)가 상승하고 있다. 이것에 의해, 리프트 로드(536)의 상단에 배치된 수평 플레이트(540)는, 한 쌍의 기판 홀더(301, 303)의 사이의 높이까지 상승한다.
다음에, 회전 액추에이터(532)에 의해 승강 액추에이터(534) 및 리프트 로드(536)를 회전시킨다. 이것에 의해, 수평 플레이트(540)의 일단이, 기판 홀더(301, 303)의 주연부에서, 기판 홀더(301, 303)의 사이로 들어온다. 따라서, 리프트 로드(536)가 상승한 경우에, 상측의 기판 홀더(303)를 들어 올릴 수 있다.
도 35는, 기판 분리 장치(500)의 계속되는 동작을 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 테이블(520)의 진공 척(522) 및 하측의 기판 홀더(301)의 정전 척(302)을 동작시킨 상태에서, 승강 액추에이터(534)를 동작시켜 리프트 로드(536)를 상승시킨다. 이것에 의해, 리프트 로드(536)의 상단에서 수평 플레이트(540)가 상측의 기판 홀더(303)의 하면에 맞닿는다.
이 때, 하측의 기판 홀더(301)는, 테이블(420)에 흡착되어 있다. 또, 적층 기판(102)은, 하측의 기판 홀더(301)에 흡착되어 있다. 따라서, 리프트 로드(536) 및 수평 플레이트(540)를 더 상승시키면, 상측의 기판 홀더(303)는 적층 기판(102)으로부터 분리하여 들어 올려진다.
도 36은, 기판 분리 장치(500)의 계속되는 동작을 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 승강 액추에이터(534)에 의해 리프트 로드(536)를 하강시키는 것에 의해, 상측의 기판 홀더(303)를 하강시킨다. 이것에 의해, 상측의 기판 홀더(303)는, 적층 기판(102)의 상면에 다시 맞닿아 밀착한다.
이어서, 하측의 기판 홀더(301)의 정전 척(302)에 의한 적층 기판(102)의 흡착을 해제하는 한편, 테이블(520)에 의한 하측의 기판 홀더(301)의 흡착과, 상측의 기판 홀더(303)에 의한 적층 기판(102)의 흡착을 유효하게 한다. 이것에 의해, 일단 분리한 적층 기판(102)이, 다시 상측의 기판 홀더(303)에 흡착된다.
또한, 적층 기판(102) 및 상측의 기판 홀더(303)는, 이미 한 번 분리되어 있다. 이것에 의해, 적층 기판(102) 및 상측의 기판 홀더(303)의, 가압 장치(130)에서의 가압에 의한 고착은 이미 해제되어 있다. 따라서, 정전 척(304)의 동작을 해제한 경우는, 기판 홀더(303)에 의한 적층 기판(102)의 흡착은 확실히 해제할 수 있다.
도 37은, 기판 분리 장치(500)의 계속되는 동작을 나타내는 단면도이다. 상측의 기판 홀더(303)의 정전 척(304)에 의한 적층 기판(102)의 흡착을 유지한 채로, 승강 액추에이터(534)에 의해 리프트 로드(536)를 상승시키는 것에 의해, 상측의 기판 홀더(303)는, 수평 플레이트(540)로 들어 올려져 다시 상승한다.
이 때, 적층 기판(102)은 상측의 기판 홀더(303)의 정전 척(304)에 의해 흡착되어 있다. 한편, 하측의 기판 홀더(301)는, 테이블(520)의 진공 척(522)에 흡착되어 있다. 이것에 의해, 적층 기판(102) 및 하측의 기판 홀더(303)는 분리되어, 양자의 고착은 해소된다. 따라서, 도시한 상태의 적층 기판(102)의 하부에 로더 등을 넣어, 기판 홀더(303)의 흡착을 해제하는 것에 의해, 적층 기판(102)을 단독으로 반출할 수 있다.
이와 같이, 기판 분리 장치(500)도, 상측의 기판 홀더(303) 보다도 상부에 구조물을 가지고 있지 않는다. 이 때문에, 특히 상하 방향으로 소형화하는 것이 용이하게 된다. 따라서, 예를 들면, 로드 락(200) 등에 기판 분리 장치(500)를 수용하는 경우에 바람직하게 사용할 수 있다.
또, 수평 플레이트(540)를 가지는 리프트 로드(536)를 이용하는 것에 의해, 관통 구멍(305)을 가지고 있지 않는 기판 홀더(301, 303)로도 적층 기판(102)을 분리할 수 있다. 따라서, 기판 분리 장치(500)의 범용성이 늘어남과 아울러, 기판 홀더(301, 303)의 비용 다운에도 기여한다.
도 38은, 기판 분리 장치(600)의 다른 구조를 나타내는 단면도이다. 기판 분리 장치(600)는, 저판(610)과, 저판(610) 상에 재치된 테이블(620) 및 Z구동부(630)를 구비한다. 테이블(620)의 상면에는, 서로 적층된 적층 기판(102) 및 기판 홀더(301, 303)가 재치된다.
기판 홀더(301, 303)는, 개별적으로 동작시키고 또는 휴지시킬 수 있는 정전 척(302, 304)을 가진다. 단, 이 실시 형태에서는, 상측의 기판 홀더(303)의 정전 척(304)은 이용하지 않는다. 이 때문에, 정전 척(304)에 전력을 공급하는 기구는 생략된다.
테이블(620)은, 그 상면에 탑재된 기판 홀더(301)를 흡착하는 진공 척(622)을 가진다. Z구동부(630)는, 테이블(620)의 측방에 배치되며, 액추에이터(632) 및 리프트 핀(634)을 가진다. 또한, 리프트 핀(634)은, 웨이퍼 지지부(631)와 홀더 지지부(633)를 포함한다.
액추에이터(632)는, 리프트 핀(634)을 저판(510)에 수직으로 승강시킨다. 리프트 핀(634)의 상단은 홀더 지지부(633)를 겸한다. 이것에 대해서, 웨이퍼 지지부(631)는, 리프트 핀(634)의 중간 정도에, 수평인 면으로서 형성된다. 이 때문에, 리프트 핀(634)은, 웨이퍼 지지부(631)를 경계로 굵기가 변화한다. 또, 웨이퍼 지지부(631)는, 적층 기판(102)의 지름 방향에 대해서 내측에 배치된다.
또한, 적어도 하측의 기판 홀더(301)는, 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍(305)을 가진다. 관통 구멍(305)은, 기판 홀더(301, 303)에 끼워진 적층 기판(102)의 주연부를 포함하는 영역에 배치된다.
도 39는, 기판 분리 장치(600)의 동작을 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 우선, 하부 테이블(620)의 진공 척(622) 및 하측의 기판 홀더(301)의 정전 척(302)을 동작시킨다. 이것에 의해, 하부 스테이지(330)는, 하측의 기판 홀더(301)를 흡착한다. 또, 하측의 기판 홀더(301)는, 적층 기판(102)을 흡착한다.
다음에, 상기의 흡착 상태를 유지하면서, 액추에이터(632)를 동작시켜 리프트 핀(634)을 상승시킨다. 상승하는 리프트 핀(634)의 홀더 지지부(633)는, 관통 구멍(305)을 통해서 상승하여, 결국, 적층 기판(102)의 측부를 통과하여 상측의 기판 홀더(303)의 하면에 도달한다. 리프트 핀(634)을 더 상승시키면, 상측의 기판 홀더(303)는, 리프트 핀(634)에 의해 들어 올려진다.
이 때, 적층 기판(102)은, 하측의 기판 홀더(301)를 매개로 테이블(620)에 흡착되어 있다. 따라서, 상측의 기판 홀더(303)는, 적층 기판(102)으로부터 분리된다. 또한, 리프트 핀(634)의 상승은, 웨이퍼 지지부(631)가 적층 기판(102)의 하면에 맞닿기 직전에 정지된다.
도 40은, 기판 분리 장치(600)의 계속되는 동작을 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 상측의 기판 홀더(303)가 적층 기판(102)으로부터 분리되면, 하측의 기판 홀더(301)의 정전 척(302)의 동작이 정지된다.
이어서, 정전 척(302)에 의한 흡착력이 해소한 시점에서, 액추에이터(632)를 다시 동작시켜, 리프트 핀(634)을 더 상승시킨다. 이것에 의해, 리프트 핀(634)의 웨이퍼 지지부(631)가, 적층 기판(102)의 하면에 맞닿는다. 리프트 핀을 더 상승시키면, 결국, 적층 기판(102)은, 리프트 핀(634)으로 들어 올려져 상승한다.
이 때, 하측의 기판 홀더(301)는, 테이블(620)에 흡착되어 있다. 따라서, 기판 홀더(301)는, 적층 기판(102)으로부터 분리된다. 리프트 핀(634)에서의 웨이퍼 지지부(631)에서의 상부 부분은, 들어 올려진 적층 기판(102)이 웨이퍼 지지부(631)로부터 낙하하는 것을 방지하는 펜스(fence)의 역할도 한다.
또한, 도시한 상태에서는, 상측의 기판 홀더(303) 및 적층 기판(102)이, 리프트 핀(634)에 동시에 탑재되어 있다. 그렇지만, 적층 기판(102)으로부터 분리한 시점에서, 상측의 기판 홀더(303)를 기판 분리 장치(600)로부터 반출해도 괜찮다. 이것에 의해, 액추에이터(632)의 부하를 저감할 수 있다.
이와 같이, 기판 분리 장치(600)도, 상측의 기판 홀더(303) 보다도 상부에 구조물을 가지고 있지 않는다. 이 때문에, 특히 상하 방향으로 소형화하는 것이 용이하게 된다. 또, 리프트 핀(634)의 연속적인 동작에 의해 적층 기판(102)을 분리할 수 있다. 따라서, 기판 분리에 걸리는 시간을 단축할 수 있어, 기판 접합 장치(100)의 스루풋(throughput) 향상에도 기여한다.
도 41은, 기판 홀더(701)를 내려다 보는 사시도이다. 기판 홀더(701)는, 유지면(104), 플랜지부(106) 및 통기공(702)을 가진다.
기판 홀더(701)는, 전체로서 원판 모양을 이루어, 기판(101)을 유지하는 평탄한 유지면(104)을 중앙에 가진다. 플랜지부(106)는, 유지면(104)에 인접하여, 유지면(104)의 주위에 배치된다. 플랜지부(106)는 유지면(104) 보다도 얇으며, 유지면(104) 및 플랜지부(106)의 사이에 단차(105)가 형성된다.
복수의 통기공(702)은, 각각 유지면(104)에 일단을 개구한다. 통기공(702)의 각각은, 도면 상에서는 육안으로 볼 수 있는 구멍으로서 그려져 있다. 그렇지만, 건조 공기, 질소 등의 기체를 유통시킬 수 있는 내경을 가지고만 있으면, 유지면(104)의 평탄성을 유지한다고 하는 관점에서, 통기공(702)은 보다 작은 내경을 가지는 것이 바람직하다.
도 42는, 기판 홀더(701)를 하부로부터 올려다 본 사시도이다. 기판 홀더(701)의 하면에는, 통기공(702)의 각각 타단이 개구한다. 즉, 통기공(702)의 각각은, 유지면(104)에서, 기판 홀더(701)를 표리에 관통하여 형성되어 있다.
도 43은, 기판 분리 장치(700)의 다른 구조를 나타내는 단면도이다. 기판 분리 장치(700)는, 프레임(710)과, 프레임(710)의 내측에 배치된 Z구동부(720), 하부 스테이지(730) 및 상부 스테이지(740)를 구비한다.
프레임(710)은, 각각이 수평으로 서로 평행한 저판(712) 및 천판(716)과, 저판(712) 및 천판(716)을 결합하는 복수의 지주(714)를 가진다. 저판(712), 지주(714) 및 천판(716)은 각각 높은 강성을 가져, 적층 기판(102)의 분리에 수반하는 반력이 작용한 경우도 변형하지 않는다.
저판(712)의 상면에는, Z구동부(720)를 매개로 하부 스테이지(730)가 배치된다. Z구동부(720)는, 저판(712)에 대해서 고정된 실린더(722)와, 실린더(722)로부터 상하 방향으로 진퇴하는 피스톤(724)을 가진다. 하부 스테이지(730)는, 피스톤(724)의 상단에 고정된다. 이것에 의해, 하부 스테이지(730)는, 저판(712)에 대해서 승강한다.
하부 스테이지(730)는, 진공 척(732) 및 통기로(731)를 가진다. 진공 척(732)은, 부압이 공급된 경우에, 하부 스테이지(730)의 상면에 놓인 평탄한 대상물을 흡착하여 유지한다.
통기로(731)는, 부압에 연통한 경우는 진공 척(732)과 동일한 작용을 발생하는 것 외에, 압축 공기 등의 가압된 작동 유체가 공급된 경우는, 해당 작동 유체를 하부 스테이지(730)의 상면으로부터 토출한다. 작동 유체로서는, 건조 공기 외에, 질소 가스, 아르곤 가스 등의 불활성 가스를 이용할 수 있다.
또, 통기로(731)는, 통기로(731)의 내부 압력을 검출하는 압력 센서(733)를 가진다. 이것에 의해, 공급된 작동 유체가 통기로(731)로부터 유출한 경우에, 그것을 외부로부터 검지할 수 있다.
천판(716)의 하면에는, 상부 스테이지(740)가 아래로 매달린다. 상부 스테이지(740)는, 하면에 진공 척(742) 및 통기로(741)를 가진다. 진공 척(742)은, 부압이 공급된 경우에, 상부 스테이지(740)의 하면에 평탄한 대상물을 흡착하여 유지한다.
통기로(741)는, 부압에 연통한 경우에 진공 척(742)과 동일한 작용을 발생하는 것 외에, 가압된 작동 유체가 공급된 경우에 해당 작동 유체를 상부 스테이지(740)의 하면으로부터 토출한다. 또, 통기로(741)는, 통기로(741)의 내부 압력을 검출하는 압력 센서(743)를 가진다. 이것에 의해, 공급된 작동 유체가 통기로(741)로부터 유출한 경우에, 그것을 외부로부터 검지할 수 있다.
도 44, 도 45, 도 46, 도 47 및 도 48은, 기판 분리 장치(700)의 동작을 단계적으로 나타내는 도면이다. 이들의 도면에서, 도 43과 공통의 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다. 또, 도 43도 포함하여, 기판 분리 장치(700)에는, 적층 기판(102)과, 적층 기판(102)을 끼운 한 쌍의 기판 홀더(701)가 장전되어 있다.
도 44는, 기판 분리 장치(700)의 동작을 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 실린더(722)에 대해서 피스톤(724)을 상승시키는 것에 의해 하부 스테이지(730)를 상승시켜, 적층 기판(102) 및 기판 홀더(701)를 상승시킨다. 이것에 의해, 상측의 기판 홀더(303)의 이면(상면)은, 상부 스테이지(740)에 맞닿아 밀착한다.
도 45는, 기판 분리 장치(700)의 계속되는 동작을 나타내는 단면도이다. 이 단계에서는, 하부 스테이지(730)의 진공 척(732)이 동작하여, 하측의 기판 홀더(701)를 하부 스테이지(730)에 유지한다.
또, 하부 스테이지(730)의 통기로(731)에도 부압이 공급된다. 통기로(731)의 부압은, 기판 홀더(701)의 통기공(702)을 통해서, 적층 기판(102)의 하면을 흡착한다. 이것에 의해, 적층 기판(102)도, 하부 스테이지(730)에 대해서 유지된다. 또한, 적층 기판(102)을 흡착하고 있는 사이, 압력 센서(733)는 부압을 검출한다.
상부 스테이지(740)에서는, 진공 척(742)에 부압이 공급된다. 이것에 의해, 상부 스테이지(740)는, 상측의 기판 홀더(701)를 흡착하여 유지한다. 한편, 상부 스테이지(740)의 통기로(741)에는, 가압된 작동 유체가 공급된다. 작동 유체의 압력은, 상측의 기판 홀더(701)의 통기공(702)을 통해서, 적층 기판(102)의 상면에 작용한다. 이 때, 압력 센서(743)에는 압력 유체의 압력이 검출된다.
결국, 적층 기판(102)에 가해지는 작동 유체의 압력에 의해, 상측의 기판 홀더(701)에 대한 적층 기판(102)의 오염 용착 등에 기인하는 고착이 떨어진다. 이 때, 기판 홀더(701) 및 적층 기판(102)의 틈으로부터 작동 유체가 유출하므로, 압력 센서(743)는, 통기로(741)의 압력 저하를 검출한다.
도 46은, 기판 분리 장치(700)의 계속되는 동작을 나타내는 단면도이다. 압력 센서(743)가 통기로(741) 내의 압력 저하를 검출하면, 진공 척(732, 742)에 의한 기판 홀더(701)의 흡착과, 통기로(731) 및 통기공(702)을 통해서 공급된 부압에 의한 적층 기판(102)의 흡착을 유효하게 한 채로, 피스톤(724)에 대해서 실린더(722)가 하강한다. 이것에 의해 하부 스테이지(730)도 하강한다.
이 때, 적층 기판(102)의 상면과, 상측의 기판 홀더(701)의 하면과의 사이에는, 통기로(741) 및 통기공(702)을 통해서, 작동 유체의 압력이 작용한다. 이것에 의해, 적층 기판(102)은, 작동 유체에 의해 상측의 기판 홀더(701)로부터 밀려 떼어 내어진다. 이렇게 하여, 기판 홀더(701)에 대한 고착이 떼어 내어진 적층 기판(102)은, 하부 스테이지(730)에 흡착된 하측의 기판 홀더(701)와 함께 하강한다.
그렇지만, 상측의 기판 홀더(701)는, 진공 척(742)에 흡착되어 상부 스테이지(740)에 남는다. 이렇게 하여, 적층 기판(102)은, 상측의 기판 홀더(701)로부터 분리된다. 또한, 작동 유체의 압력에 의해 적층 기판(102)이 상측의 기판 홀더(701)로부터 떼어 내어지므로, 하부 스테이지(730) 및 하측의 기판 홀더(701)는, 약간의 흡착력으로 적층 기판(102)을 계속 유지할 수 있다. 또, 상부 스테이지(740)도, 약간의 흡착력으로 상측의 기판 홀더(701)를 계속 유지할 수 있다.
또한, 적층 기판(102) 및 기판 홀더(701)의 사이로의 작동 유체의 공급은, 적층 기판(102)이 기판 홀더(701)로부터 분리된 후에도 계속해도 괜찮다. 이것에 의해, 적층 기판(102) 및 기판 홀더(701)의 표면에 노출한 오염 등을 날려 버려, 적층 기판(102)의 표면을 청정하게 할 수 있다.
도 47은, 기판 분리 장치(700)의 다음 동작을 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 실린더(722)에 대해서 피스톤(724)을 다시 상승시켜, 적층 기판(102) 및 한 쌍의 기판 홀더(701)를 다시 상부 스테이지(740)에 밀착시킨다. 또한, 하부 스테이지(730)의 진공 척(732)과, 상부 스테이지(740)의 진공 척(742)을 각각 동작시켜, 하부 스테이지(730) 및 상부 스테이지(740)에, 기판 홀더(701)를 각각 유지시킨다.
게다가, 하부 스테이지(730)의 통기로(731)에는, 가압한 작동 유체가 공급된다. 이것에 의해, 압력 센서(733)에는, 가압된 작동 유체의 높은 압력이 검출된다.
한편, 상부 스테이지의 통기로(741)에는 부압이 공급된다. 이것에 의해, 적층 기판(102)의 하면에는 작동 유체의 압력이 작용하는 한편, 적층 기판(102)의 상면은, 상측의 기판 홀더(701)에 흡착된다.
결국, 적층 기판(102)에 가해지는 작동 유체의 압력에 의해, 하측의 기판 홀더(701)에 대한 적층 기판(102)의 오염 용착 등에 기인하는 고착이 떨어진다. 이 때, 기판 홀더(701) 및 적층 기판(102)의 틈으로부터 작동 유체가 유출하므로, 압력 센서(733)는, 통기로(741)의 압력 저하를 검출한다.
도 48은, 기판 분리 장치(700)의 계속되는 동작을 나타내는 단면도이다. 압력 센서(733)가 통기로(731)의 압력 저하를 검출하면, 진공 척(732, 742)에 의한 기판 홀더(701)의 흡착과, 통기로(741) 및 통기공(702)을 통해서 공급된 부압에 의한 적층 기판(102)의 흡착을 유효하게 한 채로, 피스톤(724)에 대해서 실린더(722)가 하강한다. 이것에 의해 하부 스테이지(730)가 하강한다.
이 때, 적층 기판(102)의 하면과, 하측의 기판 홀더(701)의 상면과의 사이에는, 통기로(731) 및 통기공(702)을 통해서 작동 유체의 압력이 작용한다. 가압된 작동 유체의 작용에 의해, 적층 기판(102)은 하측의 기판 홀더(701)로부터 밀려 떼어 내어진다. 이렇게 하여, 기판 홀더(701)에 대한 고착이 떼어 내어진 적층 기판(102)은, 상부 스테이지(740)에 흡착된 상측의 기판 홀더(701)와 함께 상승한다.
하측의 기판 홀더(701)는, 진공 척(732)에 흡착되어 하부 스테이지(730)에 남는다. 이렇게 하여, 적층 기판(102)은, 하측의 기판 홀더(701)로부터 분리된다. 또한, 작동 유체의 압력에 의해 적층 기판(102)이 하측의 기판 홀더(701)로부터 떼어 내어지므로, 상부 스테이지(740) 및 상측의 기판 홀더(701)는, 약간의 흡착력으로 적층 기판(102)을 계속 유지할 수 있다. 또, 하부 스테이지(730)도, 약간의 흡착력으로 하측의 기판 홀더(701)를 계속 유지할 수 있다.
도시한 상태에서는, 적층 기판(102)의 하면이 이미 개방되어 있으므로, 적층 기판(102)의 하부에 로더 등을 넣을 수 있다. 게다가, 상측의 통기로(741)에 대한 부압의 공급을 정지하는 것에 의해, 적층 기판(102)은 개방되어, 기판 분리 장치(700)로부터 단독으로 반출할 수 있다.
또한, 적층 기판(102) 및 기판 홀더(701)의 사이로의 작동 유체의 공급은, 적층 기판(102)이 기판 홀더(701)로부터 분리된 후에도 계속해도 괜찮다. 이것에 의해, 적층 기판(102) 및 기판 홀더(701)의 표면에 노출한 오염 등을 날려 버려, 적층 기판(102)의 표면을 청정하게 할 수 있다.
또, 도시한 상태에서는, 적층 기판(102)의 상면이, 상측의 기판 홀더(701)의 하면에 밀착하고 있다. 그렇지만, 도 46에 나타낸 단계에서, 오염 등의 용착에 의한 적층 기판(102)의 고착은 개방되어 있다. 따라서, 부압에 의한 적층 기판(102)의 흡착을 해제하는 것에 의해, 확실히 적층 기판(102)을 반출할 수 있다.
게다가, 상기의 설명에서는, 먼저 상측의 기판 홀더(701)를 분리하고, 다음으로 하측의 기판 홀더(701)를 나중에 분리했다. 그렇지만, 이 순서를 바꾸어, 먼저 하측의 기판 홀더(701)를 분리한 후에 상측의 기판 홀더(701)를 나중에 분리해도 지장이 없는 것은 말할 필요도 없다.
또, 하부 스테이지(730) 및 상부 스테이지(740)로의 기판 홀더(701)의 흡착은, 진공 척(732, 742)의 흡인력으로 한정되는 것은 아니다. 정전 척 등의 다른 구조도 적용할 수 있다. 게다가, 도시는 생략했지만, 적층 기판(102)을 반출한 후에 남은 기판 홀더(701)의 반출을 보조하는 목적으로, 하부 스테이지(730)로부터 기판 홀더(701)를 들어 올리는 리프트 핀을 마련해도 좋다.
도 49는, 다른 분리 장치(810)의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 분리 장치(810)는, 슬라이드 테이블(812), 사이드 클램퍼(side clamper, 814) 및 홀더 푸셔(holder pusher, 816)를 구비한다. 이 분리 장치(810)에서, 적층 기판(102)을 끼우는 한 쌍의 기판 홀더(103)는, 슬라이드 테이블(812)의 상면에 놓여진다.
슬라이드 테이블(812)의 상면은 평탄 또한 평활하여, 탑재된 기판 홀더(103)가 미끄러져 이동한 경우에, 그 이동을 방해하지 않는다. 또, 슬라이드 테이블(812)의 상면과 기판 홀더(103)의 하면은, 모두 손상되지 않는다.
사이드 클램퍼(814)는, 기판 홀더(103)에 끼워진 적층 기판(102)의 측면을 끼워 유지한다. 여기서, 사이드 클램퍼(814)는, 기판 홀더(103)에는 접촉하지 않는다.
이와 같은 사이드 클램퍼(814)에 대해서, 홀더 푸셔(816)는, 두 갈래로 된 선단을 기판 홀더(103)의 측면에 맞닿게 한다. 이것에 의해, 홀더 푸셔(816)는, 적층 기판(102) 및 사이드 클램퍼(814)의 측면에 맞닿지 않고, 기판 홀더(103)를 측부로부터 밀 수 있다.
도 50은, 상기의 분리 장치(810)에 의해 적층 기판(102)이 분리된 상태를 나타내는 도면이다. 도 49와 공통의 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다.
도시한 바와 같이, 분리 장치(810)에서, 사이드 클램퍼(814)가 적층 기판(102)을 측면으로부터 유지하여 위치를 고정한 상태에서, 홀더 푸셔(816)는, 기판 홀더(103)를 측부로부터 수평하게 민다. 이것에 의해, 기판 홀더(103)는, 적층 기판(102)과 분리하여, 도면 중에 화살표(A)에 의해 나타내는 바와 같이 슬라이드 테이블(812) 상을 미끄러져 이동한다. 이것에 의해, 적층 기판(102) 및 한 쌍의 기판 홀더(103)를 분리할 수 있다.
도 51은, 또 다른 분리 장치(820)의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 분리 장치(820)는, 한 쌍의 홀더 서포트(holder support, 822) 및 사이드 클램퍼(824)를 구비한다.
홀더 서포트(822)는, 기판 홀더(103)를 유지하는 진공 척(826)을 내장한다. 또, 홀더 서포트(822)는, 스피너(spinner, 828)에 의해 지지되며, 수직인 회전축의 주위를 개별적으로 회전한다. 사이드 클램퍼(824)는, 기판 홀더(103)에 끼워진 적층 기판(102)을 측면으로부터 끼워 유지한다.
도 52는, 상기 분리 장치(820)에 의해 적층 기판(102)이 분리된 상태를 나타내는 도면이다. 도 51과 공통의 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다.
도시한 바와 같이, 분리 장치(820)에서는, 우선, 사이드 클램퍼(824)가 적층 기판(102)을 측면으로부터 유지하여 위치를 고정한다. 다음에, 이 상태에서 진공 척(826)을 유효하게 하여, 기판 홀더(103)를 홀더 서포트(822)에 유지시킨다.
다음에, 도면 중에 화살표(B)에 의해 나타내는 바와 같이, 스피너(828)에 의해 홀더 서포트(822)를 회전시켜, 기판 홀더(103)에 회전력을 작용시킨다. 이것에 의해, 적층 기판(102) 및 기판 홀더(103)의 사이에 전단력이 작용하여, 적층 기판(102)이 기판 홀더(103)에 대한 고착으로부터 개방된다.
게다가, 도면 중에 화살표(C)에 의해 나타내는 바와 같이, 홀더 서포트(822)를, 서로 이간하는 방향으로 이동시키는 것에 의해, 적층 기판(102) 및 기판 홀더(103)가 분리된다. 적층 기판(102)은, 기판 홀더(103)로부터 분리된 상태에서, 사이드 클램퍼(824)에 단독으로 유지된다.
도 53은, 또 다른 분리 장치(830)의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 분리 장치(830)는, 홀더 서포트(832), 사이드 클램퍼(834) 및 홀더 세퍼레이터(holder separator, 839)를 구비한다.
홀더 서포트(832)는, 기판 홀더(103)를 흡착하여 유지하는 진공 척(836)을 내장한다. 또, 홀더 서포트(832)는, 리프터(838)에 의해 지지되며, 수직 방향을 따라서 접근 또는 이간한다. 사이드 클램퍼(834)는, 기판 홀더(103)에 끼워진 적층 기판(102)을 측면으로부터 끼워 유지한다.
홀더 세퍼레이터(839)는, 한 쌍의 기판 홀더(103)의 사이에 선단이 삽입된다. 홀더 세퍼레이터(839)의 선단은 두 갈래로 된 부분을 가진다. 해당 선단 부분은, 한 쌍의 기판 홀더(103)의 쌍방에 맞닿는다.
도 54는, 상기 분리 장치(830)에 의해 적층 기판(102)이 분리된 상태를 나타내는 도면이다. 도 53과 공통의 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다.
도시한 바와 같이, 분리 장치(830)에서는, 우선, 사이드 클램퍼(834)가 적층 기판(102)을 측면으로부터 유지하여 위치를 고정한다. 다음에, 이 상태에서 진공 척(836)을 유효하게 하여, 기판 홀더(103)를 홀더 서포트(822)에 유지시킨다.
다음에, 도면 중에 화살표(D)로 나타내는 바와 같이, 홀더 세퍼레이터(839)를 수평인 회전축의 주위로 회전시켜, 선단의 두 갈래 부분에서, 한 쌍의 기판 홀더(103)의 간격을 밀어 넓힌다. 게다가, 도면 중에 화살표(E)로 나타내는 바와 같이, 리프터(838)를 동작시켜, 한 쌍의 기판 홀더(103)가 서로 이간하는 방향으로, 홀더 서포트(832)를 이동시킨다. 이렇게 하여, 적층 기판(102)을, 기판 홀더(103)로부터 분리한 상태에서, 사이드 클램퍼(824)에 단독으로 유지시킬 수 있다.
도 55는, 또 다른 분리 장치(840)의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 분리 장치(840)는, 홀더 서포트(842) 및 엑스트랙터(extractor, 844)를 구비한다.
홀더 서포트(842)는, 기판 홀더(103)를 흡착하여 유지하는 진공 척(846)을 내장한다. 또, 홀더 서포트(842)는, 리프터(848)에 의해 지지되며, 수직 방향을 따라서 접근 또는 이간한다.
게다가, 홀더 서포트(842)의 각각은, 기판 홀더(103)를 유지하는 면의 일부를 함몰시켜 사이드 댐(843)을 가진다. 따라서, 도면 중에 화살표(F)로 나타내는 바와 같이, 리프터(lifter, 848)가 홀더 서포트(842)를 접근시켜 홀더 서포트(842)에 기판 홀더(103)가 유지된 경우, 기판 홀더(103)의 측면은 사이드 댐(843)의 측벽에 접한다.
엑스트랙터(844)는, 기판 홀더(103)에 끼워진 적층 기판(102)을 측면으로부터 끼워 유지한다. 또, 엑스트랙터(844)는, 적층 기판(102)을 유지한 상태에서 수평 방향으로 이동할 수 있다.
도 56은, 상기 분리 장치(840)에 의해 적층 기판(102)이 분리된 상태를 나타내는 도면이다. 도 55와 공통의 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다.
이 분리 장치(840)에서는, 진공 척(846)을 동작시켜, 기판 홀더(103)를 홀더 서포트(842)에 흡착시킨 상태에서, 도면 중에 화살표(G)로 나타내는 바와 같이, 엑스트랙터(844)가 적층 기판(102)을 측부로 뽑아 낸다. 이 때, 기판 홀더(103)의 각각은, 사이드 댐(843)에 저지되어 측부로 이동하지 않는다. 따라서, 엑스트랙터(844)는, 기판 홀더(103)로부터 분리한 적층 기판(102)을 단독으로 유지한다.
이상, 본 발명을 실시 형태를 이용하여 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시 형태에 기재의 범위에는 한정되지 않는다. 상기 실시 형태에, 다양한 변경 또는 개량을 더하는 것이 가능하다는 것이 당업자에게 명백하다. 그 같은 변경 또는 개량을 더한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이, 청구 범위의 기재로부터 명백하다.
청구 범위, 명세서 및 도면 중에서 나타낸 장치, 시스템, 프로그램 및 방법에서의 동작, 순서, 스텝 및 단계 등의 각 처리의 실행 순서는, 특별히「보다 전에」,「앞서」등으로 명시하고 있지 않으며, 또, 전(前)처리의 출력을, 후(後)처리로 이용하는 경우가 아닌 한, 임의의 순서로 실현할 수 있는 것에 유의하고 싶다. 청구 범위, 명세서 및 도면 중의 동작 플로우에 관해서, 편의상「우선,」,「다음에,」등을 이용하여 설명했다고 해도, 이 순서로 실시하는 것이 필수인 것을 의미하는 것은 아니다.

Claims (38)

  1. 서로 대향하는 제1 홀더 및 제2 홀더에 끼워진 기판을 소정의 위치에 유지하는 기판 유지 단계와,
    상기 기판 유지 단계에서 상기 기판이 상기 소정의 위치에 유지된 상태에서 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더를 상대적으로 이동시키는 홀더 이동 단계를 포함하는 기판 분리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 유지 단계에서는, 상기 기판에 가압력 또는 흡인력을 작용시키는 것에 의해 상기 기판을 상기 소정의 위치에 유지하는 기판 분리 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 기판 유지 단계에서는, 상기 기판을 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더 중 어느 하나에 접한 위치에 유지하는 기판 분리 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 홀더 이동 단계는,
    상기 제2 홀더로의 상기 기판의 접촉 위치의 유지를 해제하고 또한 상기 기판을 상기 제1 홀더에 유지시킨 상태에서 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더를 상대 이동시키는 제1 분리 단계와,
    상기 제1 홀더로의 상기 기판의 접촉 위치의 유지를 해제하여 상기 제1 홀더 및 상기 기판을 상대 이동시키는 제2 분리 단계를 가지는 기판 분리 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2 분리 단계에서는, 상기 제1 홀더로의 상기 기판의 접촉 위치의 유지를 해제하고 또한 상기 기판을 상기 제2 홀더에 유지시킨 상태에서 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더를 상대 이동시키는 기판 분리 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2 분리 단계에서는, 상기 제1 홀더로의 상기 기판의 접촉 위치의 유지를 해제한 상태에서, 상기 기판에 맞닿음부를 맞닿게 하는 것에 의해 상기 기판을 상기 제1 홀더로부터 분리하는 기판 분리 방법.
  7. 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 분리 단계에서는, 제1 맞닿음부를 상기 제1 홀더에 관통시켜 상기 제2 홀더에 맞닿게 하는 것에 의해 상기 제2 홀더를 상기 제1 홀더로부터 밀어 떼어 내고,
    상기 제2 분리 단계에서는, 제2 맞닿음부를 상기 제1 홀더에 관통시켜 상기 기판에 맞닿게 하는 것에 의해 상기 기판을 상기 제1 홀더로부터 밀어 떼어 내는 기판 분리 방법.
  8. 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 분리 단계 및 상기 제2 분리 단계의 적어도 일방에서는, 상기 기판과 상기 제1 홀더 또는 상기 제2 홀더와의 사이에, 가압된 작동 유체를 공급하여 상기 기판과 상기 제1 홀더 또는 상기 제2 홀더를 분리시키는 기판 분리 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 작동 유체는, 건조 공기, 질소 가스 및 아르곤 가스 중 어느 하나를 포함하는 기판 분리 방법.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 홀더를 제1 고정부에 고정하는 제1 고정 단계를 가지며,
    상기 홀더 이동 단계는, 상기 제1 고정 단계에서 상기 제1 고정부에 고정된 상기 제1 홀더와 상기 제2 홀더를 서로 상대 이동시키는 기판 분리 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 홀더를 제2 고정부에 고정하는 제2 고정 단계를 가지며,
    상기 홀더 이동 단계는, 상기 제1 홀더가 고정된 상기 제1 고정부와 상기 제2 홀더가 고정된 상기 제2 고정부를 상대 이동시키는 기판 분리 방법.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기판 유지 단계에서는, 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더에 각각 마련된 흡착부에 상기 기판을 흡착하는 것에 의해, 상기 기판이 상기 제1 홀더 또는 상기 제2 홀더에 접한 상태를 유지하는 기판 분리 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 흡착부의 흡착력은 정전(靜電) 흡착력인 기판 분리 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 흡착부의 흡착력은 진공 흡착력인 기판 분리 방법.
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 하나의 항에 기재된 기판 분리 방법을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  16. 서로 대향하는 제1 홀더 및 제2 홀더에 끼워진 기판을 소정의 위치에 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부에 의해 상기 기판이 상기 소정의 위치에 유지된 상태에서 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더를 상대적으로 이동시키는 홀더 이동부를 구비하는 기판 분리 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 기판 유지부는, 상기 기판에 가압력 또는 흡인력을 작용시키는 것에 의해 상기 기판을 상기 소정의 위치에 유지하는 기판 분리 장치.
  18. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    상기 기판 유지부는, 상기 기판을 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더 중 어느 하나에 접한 상태로 유지하는 기판 분리 장치.
  19. 청구항 16 내지 청구항 18 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 홀더 이동부는, 상기 기판 유지부에 의해 상기 제1 홀더로의 상기 기판의 접촉이 유지된 상태와, 상기 기판 유지부에 의해 상기 제2 홀더로의 상기 기판의 접촉이 유지된 상태의 각각의 상태에서, 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더를 상대 이동시키는 기판 분리 장치.
  20. 청구항 16 내지 청구항 19 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기판 유지부는, 상기 기판을 상기 제1 홀더 또는 상기 제2 홀더에 밀어 붙이는 밀어 붙임부를 가지는 기판 분리 장치.
  21. 청구항 16 내지 청구항 20 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더는 상기 기판을 흡착하는 흡착부를 가지며, 상기 기판 유지부는 상기 흡착부에 흡착력을 공급하는 기판 분리 장치.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 흡착력은 정전 흡착력인 기판 분리 장치.
  23. 청구항 21에 있어서,
    상기 흡착력은 진공 흡착력인 기판 분리 장치.
  24. 청구항 16 내지 청구항 23 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 홀더 이동부는,
    상기 제1 홀더를 고정하는 제1 고정부와,
    상기 제1 고정부에 고정된 상기 제1 홀더와 상기 제2 홀더를 서로 멀리하는 구동부를 가지는 기판 분리 장치.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 홀더 이동부는, 상기 제2 홀더를 고정하는 제2 고정부를 더 가지며,
    상기 구동부는, 상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부를 서로 멀리하는 기판 분리 장치.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 제1 고정부 및 상기 제2 고정부의 적어도 일방은, 상기 기판을 부압(負壓)에 의해 흡착하는 진공 척(chuck)을 포함하는 기판 분리 장치.
  27. 청구항 24 내지 청구항 26 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 홀더 이동부는, 상기 제1 홀더로부터 상기 기판을 분리시킬 수 있도록 상기 기판에 맞닿는 맞닿음부를 가지는 기판 분리 장치.
  28. 청구항 27에 있어서,
    상기 맞닿음부는, 상기 제1 홀더를 관통하여 상기 기판에 맞닿는 기판 분리 장치.
  29. 청구항 27 또는 청구항 28에 있어서,
    상기 구동부는, 상기 제1 홀더를 관통하여 상기 제2 홀더에 맞닿는 기판 분리 장치.
  30. 청구항 27 내지 청구항 29 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기판 유지부는, 상기 구동부에 의해 제1 홀더와 상기 제2 홀더를 멀리할 때는 상기 기판을 상기 제1 홀더에 접한 상태로 유지하고, 상기 맞닿음부에 의해 상기 제1 홀더로부터 상기 기판을 분리할 때는 상기 제1 홀더로의 상기 기판의 유지를 해제하는 기판 분리 장치.
  31. 청구항 16 내지 청구항 23 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 홀더 이동부는, 상기 제1 홀더로부터 상기 기판을 분리시킬 수 있도록 상기 기판에 맞닿는 맞닿음부를 가지는 기판 분리 장치.
  32. 청구항 31에 있어서,
    상기 맞닿음부는, 상기 제1 홀더를 관통하여 상기 기판에 맞닿는 기판 분리 장치.
  33. 청구항 24 내지 청구항 26 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 구동부는, 상기 제1 홀더를 관통하여 상기 제2 홀더에 맞닿는 기판 분리 장치.
  34. 청구항 16 내지 청구항 33 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 홀더 이동부는, 상기 기판과 상기 제1 홀더 또는 상기 제2 홀더와의 사이에, 가압된 작동 유체를 공급하여 상기 기판과 상기 제1 홀더 또는 상기 제2 홀더를 분리시키는 유통로를 가지는 기판 분리 장치.
  35. 청구항 34에 있어서,
    상기 작동 유체는, 건조 공기, 질소 가스 및 아르곤 가스 중 어느 하나를 포함하는 기판 분리 장치.
  36. 청구항 16 내지 청구항 35 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 홀더 이동부는,
    상기 기판에 작용하는 응력을 검출하는 응력 검출부와,
    상기 응력 검출부가 검출한 응력의 크기에 따라 상기 홀더 이동부를 정지시키는 제어부를 구비하는 기판 분리 장치.
  37. 청구항 16 내지 청구항 36 중 어느 하나의 항에 기재된 기판 분리 장치를 구비하며,
    배기(排氣)중 또는 급기(給氣)중에 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더로부터 상기 기판을 분리하는 로드 락 장치.
  38. 청구항 16 내지 청구항 36 중 어느 하나의 항에 기재된 기판 분리 장치를 구비하는 기판 접합 장치.
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