KR20140071898A - 박리 장치, 박리 시스템 및 박리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박리 처리의 효율화를 도모하는 것을 목적으로 한다.
실시형태에 따른 박리 장치는, 제1 유지부와, 제2 유지부와, 박리 유인부를 구비한다. 제1 유지부는, 제1 기판과 제2 기판이 접합된 중합 기판 중 제1 기판을 유지한다. 제2 유지부는, 중합 기판 중 제2 기판을 유지하고, 제2 기판을 제1 기판의 판면으로부터 분리하는 방향으로 이동시킨다. 박리 유인부는, 제2 기판이 제1 기판으로부터 박리되는 시초가 되는 부위를 중합 기판의 측면에 형성한다. 또, 박리 유인부는, 예리 부재와, 중합 기판의 측면 중, 제2 기판에서의 제1 기판과 제2 기판의 접합 부분 근처의 측면을 향해서 예리 부재를 이동시키는 이동 기구를 구비한다.

Description

박리 장치, 박리 시스템 및 박리 방법{PEELING APPARATUS, PEELING SYSTEM AND PEELING METHOD}
개시한 실시형태는, 박리 장치, 박리 시스템 및 박리 방법에 관한 것이다.
최근, 예를 들면, 반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서, 실리콘 웨이퍼나 화합물 반도체 웨이퍼 등의 반도체 기판의 대구경화 및 박형화가 진행되고 있다. 대구경이며 얇은 반도체 기판은, 반송시나 연마 처리시에 휘어짐이나 균열이 생길 우려가 있다. 이 때문에, 반도체 기판에 지지 기판을 접합하여 보강한 후에, 반송이나 연마 처리를 행하고, 그 후, 지지 기판을 반도체 기판으로부터 박리하는 처리가 행해지고 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 제1 유지부를 이용하여 반도체 기판을 유지하고, 제2 유지부를 이용하여 지지 기판을 유지하고, 제2 유지부의 둘레 가장자리부를 연직 방향으로 이동시킴으로써, 지지 기판을 반도체 기판으로부터 박리하는 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2012-69914호 공보
그러나, 전술한 종래 기술에는, 박리 처리의 효율화를 도모한다고 하는 점에서 한층 더 개선할 여지가 있었다. 또한, 이러한 과제는, 기판의 박리를 수반하는 SOI(Silicon On Insulator) 등의 제조 공정에 있어서도 생길 수 있는 과제이다.
실시형태의 일양태는, 박리 처리의 효율화를 도모할 수 있는 박리 장치, 박리 시스템 및 박리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시형태의 일양태에 따른 박리 장치는, 제1 유지부와, 제2 유지부와, 박리 유인부를 구비한다. 제1 유지부는, 제1 기판과 제2 기판이 접합된 중합 기판 중 제1 기판을 유지한다. 제2 유지부는, 중합 기판 중 제2 기판을 유지하고, 제2 기판을 제1 기판의 판면으로부터 분리하는 방향으로 이동시킨다. 박리 유인부는, 제2 기판이 제1 기판으로부터 박리되는 시초가 되는 부위를 중합 기판의 측면에 형성한다. 또, 박리 유인부는, 예리 부재와, 중합 기판의 측면 중, 제2 기판에서의 제1 기판과 제2 기판의 접합 부분 근처의 측면을 향해서 예리 부재를 이동시키는 이동 기구를 구비한다.
실시형태의 일양태에 의하면, 박리 처리의 효율화를 도모할 수 있다.
도 1은, 제1 실시형태에 따른 박리 시스템의 구성을 나타내는 모식 평면도이다.
도 2는, 다이싱 프레임에 유지된 중합 기판의 모식 측면도이다.
도 3은, 다이싱 프레임에 유지된 중합 기판의 모식 평면도이다.
도 4는, 박리 시스템에 의해 실행되는 기판 처리의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 5a는, 중합 기판의 반송 순로(順路)를 나타내는 모식도이다.
도 5b는, 피처리 기판 및 지지 기판의 반송 순로를 나타내는 모식도이다.
도 6은, 제1 실시형태에 따른 박리 장치의 구성을 나타내는 모식 측면도이다.
도 7은, 예리 부재의 모식 측면도이다.
도 8a는, 박리 유인 처리의 동작 설명도이다.
도 8b는, 박리 유인 처리의 동작 설명도이다.
도 8c는, 박리 유인 처리의 동작 설명도이다.
도 9a는, 제1 흡착 이동부가 구비하는 흡착 패드 및 제2 흡착 이동부가 구비하는 흡착 패드의 모식 평면도이다.
도 9b는, 제1 흡착 이동부가 구비하는 흡착 패드의 모식 확대도이다.
도 10은, 박리 처리의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 11a는, 박리 장치에 의한 박리 동작의 설명도이다.
도 11b는, 박리 장치에 의한 박리 동작의 설명도이다.
도 11c는, 박리 장치에 의한 박리 동작의 설명도이다.
도 11d는, 박리 장치에 의한 박리 동작의 설명도이다.
도 11e는, 박리 장치에 의한 박리 동작의 설명도이다.
도 12a는, 제1 세정 장치의 구성을 나타내는 모식 측면도이다.
도 12b는, 제1 세정 장치의 기판 유지부 및 세정 지그를 나타내는 모식 측면도이다.
도 12c는, 세정 지그의 구성을 나타내는 모식 평면도이다.
도 13은, 제3 반송 장치의 구성을 나타내는 모식 측면도이다.
도 14a는, 제2 세정 장치의 구성을 나타내는 모식 측면도이다.
도 14b는, 제2 세정 장치의 구성을 나타내는 모식 평면도이다.
도 15a는, 제2 유지부의 변형예를 나타내는 모식 평면도이다.
도 15b는, 제2 유지부의 변형예를 나타내는 모식 평면도이다.
도 16은, 제2 실시형태에 따른 박리 장치의 구성을 나타내는 모식 측면도이다.
도 17a는, 제2 실시형태에 따른 박리 장치의 제2 유지부의 구성을 나타내는 모식 사시도이다.
도 17b는, 흡착 패드의 구성을 나타내는 모식 평면도이다.
도 18은, 계측부에 의한 계측 처리의 동작예를 나타내는 도면이다.
도 19a는, SOI 기판의 제조 공정을 나타내는 모식도이다.
도 19b는, SOI 기판의 제조 공정을 나타내는 모식도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원에 개시하는 박리 장치, 박리 시스템 및 박리 방법의 실시형태를 상세히 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
(제1 실시형태)
<1. 박리 시스템>
우선, 제1 실시형태에 따른 박리 시스템의 구성에 관해, 도 1∼3을 참조하여 설명한다. 도 1은, 제1 실시형태에 따른 박리 시스템의 구성을 나타내는 모식 평면도이다. 또, 도 2 및 도 3은, 다이싱 프레임에 유지된 중합 기판의 모식 측면도 및 모식 평면도이다. 또한, 이하에 있어서는, 위치 관계를 명확하게 하기 위해, 서로 직교하는 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향을 규정하고, Z축 정방향을 연직 상향 방향으로 한다.
도 1에 나타내는 제1 실시형태에 따른 박리 시스템(1)은, 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)이 접착제(G)로 접합된 중합 기판(T)(도 2 참조)을, 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)으로 박리한다.
이하에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 피처리 기판(W)의 판면 중, 접착제(G)를 통해 지지 기판(S)과 접합되는 측의 판면을 「접합면(Wj)」이라고 하고, 접합면(Wj)과는 반대측의 판면을 「비접합면(Wn)」이라고 한다. 또, 지지 기판(S)의 판면 중, 접착제(G)를 통해 피처리 기판(W)과 접합되는 측의 판면을 「접합면(Sj)」이라고 하고, 접합면(Sj)과는 반대측의 판면을 「비접합면(Sn)」이라고 한다.
피처리 기판(W)은, 예를 들면, 실리콘 웨이퍼나 화합물 반도체 웨이퍼 등의 반도체 기판에 복수의 전자 회로가 형성된 기판이며, 전자 회로가 형성되는 측의 판면을 접합면(Wj)으로 하고 있다. 또, 피처리 기판(W)은, 예를 들면 비접합면(Wn)이 연마 처리됨으로써 박형화되어 있다. 구체적으로는, 피처리 기판(W)의 두께는, 약 20∼200 ㎛이다.
한편, 지지 기판(S)은, 피처리 기판(W)과 대략 동일한 직경의 기판이며, 피처리 기판(W)을 지지한다. 지지 기판(S)의 두께는, 약 650∼750 ㎛이다. 이러한 지지 기판(S)으로는, 실리콘 웨이퍼 외에, 유리 기판 등을 이용할 수 있다. 또, 이들 피처리 기판(W) 및 지지 기판(S)을 접합하는 접착제(G)의 두께는, 약 40∼150 ㎛이다.
전술한 바와 같이 피처리 기판(W)은 매우 얇고, 파손되기 쉽기 때문에, 다이싱 프레임(F)에 의해 더 보호된다. 다이싱 프레임(F)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 중합 기판(T)보다 직경이 큰 개구부(Fa)를 중앙에 갖는 대략 직사각형의 부재이며, 스테인리스강 등의 금속으로 형성된다.
이러한 다이싱 프레임(F)의 개구부(Fa)에 중합 기판(T)을 배치하고, 개구부(Fa)를 이면에서 막도록 피처리 기판(W)의 비접합면(Wn) 및 다이싱 프레임(F)에 다이싱 테이프(P)를 접착한다. 이에 따라, 중합 기판(T)은 다이싱 프레임(F)에 유지된 상태가 된다. 또한, 중합 기판(T)은, 피처리 기판(W)이 하면에 위치하고, 지지 기판(S)이 상면에 위치한 상태로, 다이싱 프레임(F)에 유지된다(도 2 참조).
제1 실시형태에 따른 박리 시스템(1)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 제1 처리 블록(10)과 제2 처리 블록(20)을 구비한다. 제1 처리 블록(10) 및 제2 처리 블록(20)은, 제2 처리 블록(20) 및 제1 처리 블록(10)의 순으로 X축 방향으로 나란히 배치된다.
제1 처리 블록(10)은, 다이싱 프레임(F)에 의해 유지되는 기판, 구체적으로는, 중합 기판(T) 또는 박리후의 피처리 기판(W)에 대한 처리를 행하는 블록이다. 이러한 제1 처리 블록(10)은, 반입 반출 스테이션(11)과, 제1 반송 영역(12)과, 대기 스테이션(13)과, 에지 컷트 스테이션(14)과, 박리 스테이션(15)과, 제1 세정 스테이션(16)을 구비한다.
또, 제2 처리 블록(20)은, 다이싱 프레임(F)에 의해 유지되지 않는 기판, 구체적으로는, 박리후의 지지 기판(S)에 대한 처리를 행하는 블록이다. 이러한 제2 처리 블록(20)은, 전달 스테이션(21)과, 제2 세정 스테이션(22)과, 제2 반송 영역(23)과, 반출 스테이션(24)을 구비한다.
제1 처리 블록(10)의 제1 반송 영역(12)과, 제2 처리 블록(20)의 제2 반송 영역(23)은, X축 방향으로 나란히 배치된다. 또, 제1 반송 영역(12)의 Y축 부방향측에는, 반입 반출 스테이션(11) 및 대기 스테이션(13)이, 반입 반출 스테이션(11) 및 대기 스테이션(13)의 순으로 X축 방향으로 나란히 배치되고, 제2 반송 영역(23)의 Y축 부방향측에는 반출 스테이션(24)이 배치된다.
또, 제1 반송 영역(12)을 사이에 두고 반입 반출 스테이션(11) 및 대기 스테이션(13)의 반대측에는, 박리 스테이션(15) 및 제1 세정 스테이션(16)이, 박리 스테이션(15) 및 제1 세정 스테이션(16)의 순으로 X축 방향으로 나란히 배치된다. 또, 제2 반송 영역(23)을 사이에 두고 반출 스테이션(24)의 반대측에는, 전달 스테이션(21) 및 제2 세정 스테이션(22)이, 제2 세정 스테이션(22) 및 전달 스테이션(21)의 순으로 X축 방향으로 나란히 배치된다. 그리고, 제1 반송 영역(12)의 X축 정방향측에는, 에지 컷트 스테이션(14)이 배치된다.
우선, 제1 처리 블록(10)의 구성에 관해서 설명한다. 반입 반출 스테이션(11)에서는, 다이싱 프레임(F)에 유지된 중합 기판(T)이 수용되는 카세트(Ct) 및 박리후의 피처리 기판(W)이 수용되는 카세트(Cw)가 외부와의 사이에서 반입 반출된다. 이러한 반입 반출 스테이션(11)에는, 카세트 배치대가 설치되어 있고, 이 카세트 배치대에, 카세트(Ct, Cw)의 각각이 배치되는 복수의 카세트 배치판(110a, 110b)이 설치된다.
제1 반송 영역(12)에서는, 중합 기판(T) 또는 박리후의 피처리 기판(W)의 반송이 행해진다. 제1 반송 영역(12)에는, 중합 기판(T) 또는 박리후의 피처리 기판(W)의 반송을 행하는 제1 반송 장치(30)가 설치된다.
제1 반송 장치(30)는, 수평 방향으로의 이동, 연직 방향으로의 승강 및 연직 방향을 중심으로 하는 선회가 가능한 반송 아암부와, 이 반송 아암부의 선단에 부착된 기판 유지부를 구비하는 기판 반송 장치이다. 이러한 제1 반송 장치(30)는, 기판 유지부를 이용하여 기판을 유지하고, 기판 유지부에 의해 유지된 기판을 반송 아암부에 의해 원하는 장소까지 반송한다.
또한, 제1 반송 장치(30)가 구비하는 기판 유지부는, 흡착 혹은 파지 등에 의해 다이싱 프레임(F)을 유지함으로써, 중합 기판(T) 또는 박리후의 피처리 기판(W)을 대략 수평으로 유지한다.
대기 스테이션(13)에는, 다이싱 프레임(F)의 ID(Identification)의 판독을 행하는 ID 판독 장치가 배치되고, 이러한 ID 판독 장치에 의해, 처리중인 중합 기판(T)을 식별할 수 있다.
이 대기 스테이션(13)에서는, 상기 ID 판독 처리에 더하여, 처리 대기중인 중합 기판(T)을 일시적으로 대기시켜 놓는 대기 처리가 필요에 따라서 행해진다. 이러한 대기 스테이션(13)에는, 제1 반송 장치(30)에 의해 반송된 중합 기판(T)이 배치되는 배치대가 설치되어 있고, 이러한 배치대에, ID 판독 장치와 일시 대기부가 배치된다.
에지 컷트 스테이션(14)에서는, 접착제(G)(도 2 참조)의 둘레 가장자리부를 용제에 의해 용해시켜 제거하는 에지 컷트 처리가 행해진다. 이러한 에지 컷트 처리에 의해 접착제(G)의 둘레 가장자리부가 제거됨으로써, 후술하는 박리 처리에 있어서 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)을 박리시키기 쉽게 할 수 있다. 이러한 에지 컷트 스테이션(14)에는, 접착제(G)의 용제에 중합 기판(T)을 침지시킴으로써, 접착제(G)의 둘레 가장자리부를 용제에 의해 용해시키는 에지 컷트 장치가 설치된다.
박리 스테이션(15)에서는, 제1 반송 장치(30)에 의해 반송된 중합 기판(T)을 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)으로 박리하는 박리 처리가 행해진다. 이러한 박리 스테이션(15)에는, 박리 처리를 행하는 박리 장치가 설치된다. 이러한 박리 장치의 구체적인 구성 및 동작에 관해서는, 후술한다.
제1 세정 스테이션(16)에서는, 박리후의 피처리 기판(W)의 세정 처리가 행해진다. 제1 세정 스테이션(16)에는, 박리후의 피처리 기판(W)을 다이싱 프레임(F)에 유지시킨 상태로 세정하는 제1 세정 장치가 설치된다. 이러한 제1 세정 장치의 구체적인 구성에 관해서는, 후술한다.
이러한 제1 처리 블록(10)에서는, 대기 스테이션(13)에 있어서 다이싱 프레임(F)의 ID 판독 처리를 행하고, 에지 컷트 스테이션(14)에 있어서 중합 기판(T)의 에지 컷트 처리를 행한 후에, 박리 스테이션(15)에 있어서 중합 기판(T)의 박리 처리를 행한다. 또, 제1 처리 블록(10)에서는, 제1 세정 스테이션(16)에 있어서 박리후의 피처리 기판(W)을 세정한 후, 세정후의 피처리 기판(W)을 반입 반출 스테이션(11)에 반송한다. 그 후, 세정후의 피처리 기판(W)은, 반입 반출 스테이션(11)으로부터 외부로 반출된다.
계속해서, 제2 처리 블록(20)의 구성에 관해서 설명한다. 전달 스테이션(21)에서는, 박리후의 지지 기판(S)을 박리 스테이션(15)으로부터 수취하여 제2 세정 스테이션(22)에 전달하는 전달 처리가 행해진다. 전달 스테이션(21)에는, 박리후의 지지 기판(S)을 비접촉으로 유지하여 반송하는 제3 반송 장치(50)가 설치되고, 이러한 제3 반송 장치(50)에 의해 상기 전달 처리가 행해진다. 제3 반송 장치(50)의 구체적인 구성에 관해서는, 후술한다.
제2 세정 스테이션(22)에서는, 박리후의 지지 기판(S)을 세정하는 제2 세정 처리가 행해진다. 이러한 제2 세정 스테이션(22)에는, 박리후의 지지 기판(S)을 세정하는 제2 세정 장치가 설치된다. 이러한 제2 세정 장치의 구체적인 구성에 관해서는, 후술한다.
제2 반송 영역(23)에서는, 제2 세정 장치에 의해 세정된 지지 기판(S)의 반송이 행해진다. 제2 반송 영역(23)에는, 지지 기판(S)의 반송을 행하는 제2 반송 장치(40)가 설치된다.
제2 반송 장치(40)는, 수평 방향으로의 이동, 연직 방향으로의 승강 및 연직 방향을 중심으로 하는 선회가 가능한 반송 아암부와, 이 반송 아암부의 선단에 부착된 기판 유지부를 구비하는 기판 반송 장치이다. 이러한 제2 반송 장치(40)는, 기판 유지부를 이용하여 기판을 유지하고, 기판 유지부에 의해 유지된 기판을 반송 아암부에 의해 반출 스테이션(24)까지 반송한다. 또한, 제2 반송 장치(40)가 구비하는 기판 유지부는, 예를 들면 지지 기판(S)을 하측으로부터 지지함으로써 지지 기판(S)을 대략 수평으로 유지하는 포크 등이다.
반출 스테이션(24)에서는, 지지 기판(S)이 수용되는 카세트(Cs)가 외부와의 사이에서 반입 반출된다. 이러한 반출 스테이션(24)에는, 카세트 배치대가 설치되어 있고, 이 카세트 배치대에, 카세트(Cs)가 배치되는 복수의 카세트 배치판(24a, 24b)이 설치된다.
이러한 제2 처리 블록(20)에서는, 박리후의 지지 기판(S)이 박리 스테이션(15)으로부터 전달 스테이션(21)을 통해 제2 세정 스테이션(22)에 반송되고, 제2 세정 스테이션(22)에 있어서 세정된다. 그 후, 제2 처리 블록(20)에서는, 세정후의 지지 기판(S)을 반출 스테이션(24)에 반송하고, 세정후의 지지 기판(S)은 반출 스테이션(24)으로부터 외부로 반출된다.
또, 박리 시스템(1)은 제어 장치(60)를 구비한다. 제어 장치(60)는, 박리 시스템(1)의 동작을 제어하는 장치이다. 이러한 제어 장치(60)는, 예를 들면 컴퓨터이며, 도시하지 않은 제어부와 기억부를 구비한다. 기억부에는, 박리 처리 등의 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부는 기억부에 기억된 프로그램을 판독하여 실행함으로써 박리 시스템(1)의 동작을 제어한다.
또한, 이러한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체에 기록되어 있던 것으로, 그 기록 매체로부터 제어 장치(60)의 기억부에 인스톨된 것이어도 좋다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체로는, 예를 들면 하드디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
다음으로, 전술한 박리 시스템(1)의 동작에 관해서 도 4 및 도 5a, 5b를 참조하여 설명한다. 도 4는, 박리 시스템(1)에 의해 실행되는 기판 처리의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다. 또, 도 5a는, 중합 기판(T)의 반송 순로를 나타내는 모식도이고, 도 5b는, 피처리 기판(W) 및 지지 기판(S)의 반송 순로를 나타내는 모식도이다. 또한, 박리 시스템(1)은, 제어 장치(60)의 제어에 기초하여, 도 4에 나타내는 각 처리 순서를 실행한다.
우선, 제1 처리 블록(10)의 제1 반송 영역(12)에 배치되는 제1 반송 장치(30)(도 1 참조)는, 제어 장치(60)의 제어에 기초하여, 중합 기판(T)을 대기 스테이션(13)에 반입하는 처리를 행한다(도 4의 단계 S101, 도 5a의 T1 참조).
구체적으로는, 제1 반송 장치(30)는, 기판 유지부를 반입 반출 스테이션(11)에 진입시키고, 카세트(Ct)에 수용된 중합 기판(T)을 유지하여 카세트(Ct)로부터 꺼낸다. 이 때, 중합 기판(T)은, 피처리 기판(W)이 하면에 위치하고, 지지 기판(S)이 상면에 위치한 상태로, 제1 반송 장치(30)의 기판 유지부에 상측으로부터 유지된다. 그리고, 제1 반송 장치(30)는, 카세트(Ct)로부터 꺼낸 중합 기판(T)을 대기 스테이션(13)에 반입한다.
계속해서, 대기 스테이션(13)에서는, ID 판독 장치가, 제어 장치(60)의 제어에 기초하여, 다이싱 프레임(F)의 ID를 판독하는 ID 판독 처리를 행한다(도 4의 단계 S102). ID 판독 장치에 의해 판독된 ID는, 제어 장치(60)에 송신된다.
계속해서, 제1 반송 장치(30)는, 제어 장치(60)의 제어에 기초하여, 중합 기판(T)을 대기 스테이션(13)으로부터 반출하여, 에지 컷트 스테이션(14)에 반송한다(도 5a의 T2 참조). 그리고, 에지 컷트 스테이션(14)에서는, 에지 컷트 장치가, 제어 장치(60)의 제어에 기초하여 에지 컷트 처리를 행한다(도 4의 단계 S103). 이러한 에지 컷트 처리에 의해 접착제(G)의 둘레 가장자리부가 제거되어, 후단의 박리 처리에 있어서 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)이 박리되기 쉬워진다. 이에 따라, 박리 처리에 요하는 시간을 단축시킬 수 있다.
제1 실시형태에 따른 박리 시스템(1)에서는, 에지 컷트 스테이션(14)이 제1 처리 블록(10)에 삽입되어 있기 때문에, 제1 처리 블록(10)에 반입된 중합 기판(T)을 제1 반송 장치(30)를 이용하여 에지 컷트 스테이션(14)에 직접 반입할 수 있다. 이 때문에, 박리 시스템(1)에 의하면, 일련의 기판 처리의 작업 처리량을 향상시킬 수 있다. 또, 에지 컷트 처리로부터 박리 처리까지의 시간을 용이하게 관리할 수 있고, 박리 성능을 안정화시킬 수 있다. 또한, 박리 시스템(1)은, 반드시 에지 컷트 스테이션(14)을 구비할 필요는 없다.
또, 예를 들면 장치 사이의 처리 시간차 등에 의해 처리 대기중인 중합 기판(T)이 생기는 경우에는, 대기 스테이션(13)에 설치된 일시 대기부를 이용하여 중합 기판(T)을 일시적으로 대기시켜 놓을 수 있어, 일련의 공정 사이에서의 손실 시간을 단축시킬 수 있다.
계속해서, 제1 반송 장치(30)는, 제어 장치(60)의 제어에 기초하여, 에지 컷트 처리후의 중합 기판(T)을 에지 컷트 스테이션(14)으로부터 반출하여, 박리 스테이션(15)에 반송한다(도 5a의 T3 참조). 그리고, 박리 스테이션(15)에서는, 박리 장치가, 제어 장치(60)의 제어에 기초하여 박리 처리를 행한다(도 4의 단계 S104).
그 후, 박리 시스템(1)에서는, 박리후의 피처리 기판(W)에 관한 처리가 제1 처리 블록(10)에서 행해지고, 박리후의 지지 기판(S)에 관한 처리가 제2 처리 블록(20)에서 행해진다. 또한, 박리후의 피처리 기판(W)은, 다이싱 프레임(F)에 의해 유지되어 있다.
우선, 제1 처리 블록(10)에서는, 제1 반송 장치(30)가, 제어 장치(60)의 제어에 기초하여, 박리후의 피처리 기판(W)을 박리 장치로부터 반출하여, 제1 세정 스테이션(16)에 반송한다(도 5b의 W1 참조).
그리고, 제1 세정 장치는, 제어 장치(60)의 제어에 기초하여, 박리후의 피처리 기판(W)의 접합면(Wj)을 세정하는 피처리 기판 세정 처리를 행한다(도 4의 단계 S105). 이러한 피처리 기판 세정 처리에 의해, 피처리 기판(W)의 접합면(Wj)에 잔존하는 접착제(G)가 제거된다.
계속해서, 제1 반송 장치(30)는, 제어 장치(60)의 제어에 기초하여, 세정후의 피처리 기판(W)을 제1 세정 장치로부터 반출하여, 반입 반출 스테이션(11)에 반송하는 피처리 기판 반출 처리를 행한다(도 4의 단계 S106, 도 5b의 W2 참조). 그 후, 피처리 기판(W)은, 반입 반출 스테이션(11)으로부터 외부로 반출되어 회수된다. 이렇게 하여, 피처리 기판(W)에 관한 처리가 종료된다.
한편, 제2 처리 블록(20)에서는, 단계 S105 및 단계 S106의 처리와 병행하여, 단계 S107∼S109의 처리가 행해진다.
우선, 제2 처리 블록(20)에서는, 전달 스테이션(21)에 설치된 제3 반송 장치(50)가, 제어 장치(60)의 제어에 기초하여, 박리후의 지지 기판(S)의 전달 처리를 행한다(도 4의 단계 S107).
이 단계 S107에 있어서, 제3 반송 장치(50)는, 박리후의 지지 기판(S)을 박리 장치로부터 수취하고(도 5b의 S1 참조), 수취한 지지 기판(S)을 제2 세정 스테이션(22)의 제2 세정 장치에 배치한다(도 5b의 S2 참조).
여기서, 박리후의 지지 기판(S)은, 박리 장치에 의해 상면측, 즉 비접합면(Sn)측이 유지된 상태로 되어 있어, 제3 반송 장치(50)는, 지지 기판(S)의 접합면(Sj)측을 하측으로부터 비접촉으로 유지한다. 그리고, 제3 반송 장치(50)는, 유지한 지지 기판(S)을 제2 세정 스테이션(22)에 반입한 후, 지지 기판(S)을 반전시켜 제2 세정 장치에 배치한다. 이에 따라, 지지 기판(S)은, 접합면(Sj)이 상측을 향한 상태로 제2 세정 장치에 배치된다. 그리고, 제2 세정 장치는, 제어 장치(60)의 제어에 기초하여, 지지 기판(S)의 접합면(Sj)을 세정하는 지지 기판 세정 처리를 행한다(도 4의 단계 S108). 이러한 지지 기판 세정 처리에 의해, 지지 기판(S)의 접합면(Sj)에 잔존하는 접착제(G)가 제거된다.
계속해서, 제2 반송 장치(40)는, 제어 장치(60)의 제어에 기초하여, 세정후의 지지 기판(S)을 제2 세정 장치로부터 반출하여, 반출 스테이션(24)에 반송하는 지지 기판 반출 처리를 행한다(도 4의 단계 S109, 도 5b의 S3 참조). 그 후, 지지 기판(S)은, 반출 스테이션(24)으로부터 외부로 반출되어 회수된다. 이렇게 하여, 지지 기판(S)에 관한 처리가 종료한다.
이와 같이, 제1 실시형태에 따른 박리 시스템(1)은, 다이싱 프레임(F)에 유지된 기판용 프론트 엔드(반입 반출 스테이션(11) 및 제1 반송 장치(30))와, 다이싱 프레임(F)에 유지되지 않는 기판용 프론트 엔드(반출 스테이션(24) 및 제2 반송 장치(40))를 구비하는 구성으로 했다. 이에 따라, 세정후의 피처리 기판(W)을 반입 반출 스테이션(11)에 반송하는 처리와, 세정후의 지지 기판(S)을 반출 스테이션(24)에 반송하는 처리를 병렬로 행하는 것이 가능해지기 때문에, 일련의 기판 처리를 효율적으로 행할 수 있다.
또, 제1 실시형태에 따른 박리 시스템(1)은, 제1 처리 블록(10)과 제2 처리 블록(20)이, 전달 스테이션(21)에 의해 접속된다. 이에 따라, 박리후의 지지 기판(S)을 박리 스테이션(15)으로부터 직접 꺼내어 제2 처리 블록(20)에 반입하는 것이 가능해지기 때문에, 박리후의 지지 기판(S)을 제2 세정 장치에 원활하게 반송할 수 있다.
따라서, 제1 실시형태에 따른 박리 시스템(1)에 의하면, 일련의 기판 처리의 작업 처리량을 향상시킬 수 있다.
<2. 각 장치의 구성>
<2-1. 박리 장치>
다음으로, 박리 시스템(1)이 구비하는 각 장치의 구성에 관해서 구체적으로 설명한다. 우선, 박리 스테이션(15)에 설치되는 박리 장치의 구성 및 박리 장치를 이용하여 행해지는 중합 기판(T)의 박리 동작에 관해서 설명한다. 도 6은, 제1 실시형태에 따른 박리 장치의 구성을 나타내는 모식 측면도이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 박리 장치(5)는 처리부(100)를 구비한다. 처리부(100)의 측면에는 반입 반출구(도시하지 않음)가 형성되고, 이 반입 반출구를 통해, 중합 기판(T)의 처리부(100)로의 반입이나, 박리후의 피처리 기판(W) 및 지지 기판(S)의 처리부(100)로부터의 반출이 행해진다. 반입 반출구에는, 예를 들면 개폐 셔터가 설치되고, 이 개폐 셔터에 의해 처리부(100)와 다른 영역이 구획되어, 파티클의 진입이 방지된다. 또한, 반입 반출구는, 제1 반송 영역(12)에 인접하는 측면과 전달 스테이션(21)에 인접하는 측면에 각각 설치된다.
박리 장치(5)는, 제1 유지부(110)와, 프레임 유지부(120)와, 하측 베이스부(130)와, 회전 승강 기구(140)와, 제2 유지부(150)와, 상측 베이스부(160)와, 박리 유인부(170)와, 위치 조정부(180)를 구비한다. 이들은 처리부(100)의 내부에 배치된다.
제1 유지부(110)는, 중합 기판(T) 중 피처리 기판(W)을 하측으로부터 유지하고, 제2 유지부(150)는, 중합 기판(T) 중 지지 기판(S)을 상측으로부터 유지한다. 그리고, 제2 유지부(150)는, 유지한 지지 기판(S)을 피처리 기판(W)의 판면으로부터 분리하는 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 박리 장치(5)는, 중합 기판(T)을 지지 기판(S)과 피처리 기판(W)으로 박리한다. 이하, 각 구성요소에 관해서 구체적으로 설명한다.
제1 유지부(110)는, 중합 기판(T)을 구성하는 피처리 기판(W)을 다이싱 테이프(P)를 통해 흡착 유지한다.
제1 유지부(110)는, 원반형의 본체부(111)와, 본체부(111)를 지지하는 지주 부재(112)를 구비한다. 지주 부재(112)는, 하측 베이스부(130)에 지지된다.
본체부(111)는, 예를 들면 알루미늄 등의 금속 부재로 구성된다. 이러한 본체부(111)의 상면에는 흡착면(111a)이 설치된다. 흡착면(111a)은, 중합 기판(T)과 대략 동일한 직경이며, 중합 기판(T)의 하면, 즉, 피처리 기판(W)의 비접합면(Wn)과 접촉한다. 이 흡착면(111a)은, 예를 들면 탄화규소 등의 다공질체나 다공질 세라믹으로 형성된다.
본체부(111)의 내부에는, 흡착면(111a)을 통해 외부와 연통하는 흡인 공간(111b)이 형성된다. 흡인 공간(111b)은, 흡기관(113)을 통해 진공펌프 등의 흡기 장치(114)와 접속된다.
이러한 제1 유지부(110)는, 흡기 장치(114)의 흡기에 의해 발생하는 부압을 이용하여, 피처리 기판(W)의 비접합면(Wn)을 다이싱 테이프(P)를 통해 흡착면(111a)에 흡착시킨다. 이에 따라, 제1 유지부(110)는 피처리 기판(W)을 유지한다. 또한, 여기서는, 제1 유지부(110)가 다공성척인 경우의 예를 나타냈지만, 제1 유지부는, 예를 들면 정전척 등이어도 좋다.
제1 유지부(110)의 외측에는, 다이싱 프레임(F)을 하측으로부터 유지하는 프레임 유지부(120)가 배치된다. 이러한 프레임 유지부(120)는, 다이싱 프레임(F)을 흡착 유지하는 복수의 흡착 패드(121)와, 흡착 패드(121)를 지지하는 지지 부재(122)와, 하측 베이스부(130)에 고정되고, 지지 부재(122)를 연직 방향을 따라서 이동시키는 이동 기구(123)를 구비한다.
흡착 패드(121)는, 고무 등의 탄성 부재에 의해 형성되며, 예를 들면 도 3에 나타내는 다이싱 프레임(F)의 전후좌우의 4개소에 대응하는 위치에 각각 설치된다. 이 흡착 패드(121)에는, 흡기구(도시하지 않음)가 형성되고, 진공펌프 등의 흡기 장치(125)가 지지 부재(122) 및 흡기관(124)을 통해 상기 흡기구에 접속된다.
프레임 유지부(120)는, 흡기 장치(125)의 흡기에 의해 발생하는 부압을 이용하여, 다이싱 프레임(F)을 흡착한다. 이에 따라, 프레임 유지부(120)는 다이싱 프레임(F)을 유지한다. 또, 프레임 유지부(120)는, 다이싱 프레임(F)을 유지한 상태로, 이동 기구(123)에 의해 지지 부재(122) 및 흡착 패드(121)를 연직 방향을 따라서 이동시킨다. 이에 따라, 프레임 유지부(120)는, 다이싱 프레임(F)을 연직 방향을 따라서 이동시킨다.
하측 베이스부(130)는, 제1 유지부(110) 및 프레임 유지부(120)의 하측에 배치되고, 제1 유지부(110) 및 프레임 유지부(120)를 지지한다. 하측 베이스부(130)는, 처리부(100)의 바닥면에 고정된 회전 승강 기구(140)에 의해 지지된다.
회전 승강 기구(140)는, 하측 베이스부(130)를 연직축 둘레에 회전시킨다. 이에 따라, 하측 베이스부(130)에 지지된 제1 유지부(110) 및 프레임 유지부(120)가 일체적으로 회전한다. 또, 회전 승강 기구(140)는, 하측 베이스부(130)를 연직 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 하측 베이스부(130)에 지지된 제1 유지부(110) 및 프레임 유지부(120)가 일체적으로 승강한다.
제1 유지부(110)의 상측에는, 제2 유지부(150)가 대향 배치된다. 제2 유지부(150)는, 제1 흡착 이동부(190)와 제2 흡착 이동부(200)를 구비한다. 제1 흡착 이동부(190) 및 제2 흡착 이동부(200)는, 상측 베이스부(160)에 지지된다. 상측 베이스부(160)는, 처리부(100)의 천장부에 부착된 고정 부재(101)에 지주(102)를 통해 지지된다.
제1 흡착 이동부(190)는, 지지 기판(S)의 둘레 가장자리부를 흡착 유지한다. 또, 제2 흡착 이동부(200)는, 지지 기판(S)의 둘레 가장자리부보다 지지 기판(S)의 중앙부 근처의 영역을 흡착 유지한다. 그리고, 제1 흡착 이동부(190) 및 제2 흡착 이동부(200)는, 흡착 유지한 영역을 각각 독립적으로 피처리 기판(W)의 판면으로부터 분리하는 방향으로 이동시킨다.
제1 흡착 이동부(190)는, 흡착 패드(191)와, 지주 부재(192)와, 이동 기구(193)를 구비한다. 또, 제2 흡착 이동부(200)는, 흡착 패드(201)와, 지주 부재(202)와, 이동 기구(203)를 구비한다.
흡착 패드(191, 201)는, 고무 등의 탄성 부재에 의해 형성된다. 각 흡착 패드(191, 201)에는, 흡기구(도시하지 않음)가 형성되어 있고, 각각의 흡기구에는, 흡기관(194, 204)을 통해 진공펌프 등의 흡기 장치(195, 205)가 접속된다.
지주 부재(192, 202)는, 선단부에 있어서 흡착 패드(191, 201)를 지지한다. 지주 부재(192, 202)의 기단부는 이동 기구(193, 203)에 의해 지지된다. 이동 기구(193, 203)는, 상측 베이스부(160)의 상부에 고정되어 있고, 지주 부재(192, 202)를 연직 방향으로 이동시킨다.
제1 흡착 이동부(190) 및 제2 흡착 이동부(200)는, 흡기 장치(195, 205)의 흡기에 의해 발생하는 부압을 이용하여 지지 기판(S)을 흡착한다. 이에 따라, 제1 흡착 이동부(190) 및 제2 흡착 이동부(200)는, 지지 기판(S)을 유지한다.
또, 제1 흡착 이동부(190) 및 제2 흡착 이동부(200)는, 지지 기판(S)을 유지한 상태로, 각각 이동 기구(193, 203)에 의해 지주 부재(192, 202) 및 흡착 패드(191, 201)를 연직 방향을 따라서 이동시킨다. 이에 따라, 지지 기판(S)을 연직 방향을 따라서 이동시킨다.
박리 장치(5)는, 이동 기구(193)를 이동 기구(203)보다 먼저 동작시킴으로써, 즉, 지지 기판(S)을 둘레 가장자리부부터 먼저 인장함으로써, 지지 기판(S)을, 그 둘레 가장자리부로부터 중앙부를 향해서 피처리 기판(W)으로부터 연속적으로 박리시킨다. 이 동작의 구체적 내용에 관해서는, 후술한다.
제2 유지부(150)의 외측에는, 박리 유인부(170)가 배치된다. 박리 유인부(170)는, 지지 기판(S)이 피처리 기판(W)으로부터 박리되는 시초가 되는 부위를 중합 기판(T)의 측면에 형성한다.
박리 유인부(170)는, 예리 부재(171)와 이동 기구(172)를 구비한다. 예리 부재(171)는, 예를 들면 날붙이이며, 선단이 중합 기판(T)을 향해서 돌출되도록 이동 기구(172)에 지지된다. 여기서, 예리 부재(171)의 형상에 관해서 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은, 예리 부재(171)의 모식 측면도이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 예리 부재(171)는, 동체부(171a)와, 동체부(171a)의 선단에 형성된 날끝부(171b)를 갖는다. 또, 동체부(171a)는, 날끝부(171b)에 연접하며, 일정한 두께(t1)를 갖는 제1 평탄부(171a1)와, 제1 평탄부(171a1)의 기단측에 위치하며, 제1 평탄부(171a1)보다 두꺼운 일정한 두께(t2)를 갖는 제2 평탄부(171a3)와, 제1 평탄부(171a1)와 제2 평탄부(171a3)를 연접(連接)하는 경사부(171a2)를 갖는다. 제1 평탄부(171a1)의 두께(t1)는 예를 들면 50 ㎛이고, 제2 평탄부(171a3)의 두께(t2)는 예를 들면 400 ㎛이다.
이와 같이, 예리 부재(171)의 동체부(171a)는, 제1 평탄부(171a1)를 갖는다. 이에 따라, 제1 평탄부(171a1)를 갖지 않는 통상의 날붙이를 이용한 경우와 비교하여, 지지 기판(S)과 접착제(G) 사이에 예리 부재(171)를 진입시켰을 때에 피처리 기판(W)에 걸리는 부하를 작게 할 수 있다. 또, 예리 부재(171)의 동체부(171a)는, 제1 평탄부(171a1)보다 두꺼운 제2 평탄부(171a3)를 갖는다. 이에 따라, 예리 부재(171)의 강도를 확보할 수 있어, 후술하는 바와 같이 예리 부재(171)를 지점으로 하여 지지 기판(S)에 힘을 가했을 때, 예리 부재(171)가 구부러지거나 이지러지는 것을 방지할 수 있다.
또, 예리 부재(171)는 초경합금으로 형성된다. 이것에 의해서도, 예리 부재(171)를 지점으로 하여 지지 기판(S)에 힘을 가할 때의 예리 부재(171)의 강도를 확보할 수 있다.
또한, 예리 부재(171)로서, 세라믹 수지계의 날붙이 혹은 불소 코팅된 날붙이를 이용함으로써, 중합 기판(T)에 대하여 예리 부재(171)를 삽입했을 때의 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 예리 부재(171)로는, 예를 들면 면도기날이나 롤러날 혹은 초음파 커터 등을 이용할 수 있다.
이동 기구(172)는, Y축 방향으로 연장되는 레일을 따라서 예리 부재(171)를 이동시킨다. 박리 장치(5)는, 이동 기구(172)를 이용하여 예리 부재(171)를 이동시킴으로써, 지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면에 예리 부재(171)를 접촉시킨다. 이에 따라, 박리 장치(5)는, 지지 기판(S)이 피처리 기판(W)으로부터 박리되는 시초가 되는 부위(이하, 「박리 개시 부위」라고 기재함)를 중합 기판(T)의 측면에 형성한다.
또, 이동 기구(172)는, 위치 조정부(180)에 의해 상측으로부터 지지된다. 위치 조정부(180)는, 예를 들면 상측 베이스부(160)의 하부에 고정되고, 이동 기구(172)를 연직 방향을 따라서 이동시킨다. 이에 따라, 예리 부재(171)의 높이 위치, 즉, 중합 기판(T)의 측면에 대한 접촉 위치를 조정할 수 있다.
여기서, 박리 유인부(170)를 이용하여 행해지는 박리 유인 처리의 내용에 관해서 도 8a∼도 8c를 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 8a∼도 8c는, 박리 유인 처리의 동작 설명도이다.
또한, 도 8a∼도 8c에 나타내는 박리 유인 처리는, 중합 기판(T) 중의 피처리 기판(W)이 제1 유지부(110)(도 6 참조)에 의해 유지된 후, 그리고, 지지 기판(S)이 제2 유지부(150)에 의해 유지되기 전에 행해진다. 즉, 박리 유인 처리는, 지지 기판(S)이 자유로운 상태에서 행해진다. 또, 박리 장치(5)는, 제어 장치(60)의 제어에 기초하여, 도 8a∼도 8c에 나타내는 박리 유인 처리를 행한다.
박리 장치(5)는, 위치 조정부(180)를 이용하여 예리 부재(171)의 높이 위치를 조정한 후, 이동 기구(172)(도 6 참조)를 이용하여 예리 부재(171)를 중합 기판(T)의 측면을 향해서 이동시킨다. 구체적으로는, 도 8a에 나타낸 바와 같이, 중합 기판(T)의 측면 중, 지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면을 향해서 예리 부재(171)를 거의 수평으로 이동시킨다.
「지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면」이란, 지지 기판(S)의 측면 중, 지지 기판(S)의 두께의 절반의 위치(h1)보다 접합면(Sj) 근처의 측면이다. 즉, 지지 기판(S)의 측면은 대략 원호형으로 형성되어 있고, 「지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면」은, 예리 부재(171)와 접합면(Sj)이 이루는 각도를 0도로 한 경우에서의 예리 부재(171)와 이루는 각도 θ가 0도 이상 90도 미만인 측면이다.
박리 장치(5)는, 우선, 예리 부재(171)를 미리 결정된 위치까지 전진시킨다(예비 전진). 그 후, 박리 장치(5)는, 예리 부재(171)를 더 전진시켜 예리 부재(171)를 지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면에 접촉시킨다. 또한, 박리 유인부(170)에는, 예를 들면 로드셀(도시하지 않음)이 설치되어 있고, 박리 장치(5)는, 이러한 로드셀을 이용하여 예리 부재(171)에 걸리는 부하를 검출함으로써, 예리 부재(171)가 지지 기판(S)에 접촉한 것을 검출한다.
전술한 바와 같이 지지 기판(S)의 측면은 대략 원호형으로 형성되어 있다. 따라서, 예리 부재(171)가 지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면에 접촉함으로써, 지지 기판(S)에는 상측 방향의 힘이 가해지게 된다.
계속해서, 도 8b에 나타낸 바와 같이, 박리 장치(5)는 예리 부재(171)를 더 전진시킨다. 이에 따라, 지지 기판(S)은, 측면의 만곡을 따라서 상측으로 밀어 올려진다. 그 결과, 지지 기판(S)의 일부가 접착제(G)로부터 박리하여 박리 개시부(M)가 형성된다.
또한, 지지 기판(S)은 제2 유지부(150)에 의해 유지되어 있지 않고 자유로운 상태이므로, 지지 기판(S)의 상측으로의 이동이 저해되지 않는다. 본 처리에 있어서, 예리 부재(171)를 전진시키는 거리(d1)는, 예를 들면 2 mm 정도이다.
계속해서, 도 8c에 나타낸 바와 같이, 박리 장치(5)는, 회전 승강 기구(140)(도 6 참조)를 이용하여 제1 유지부(110)를 강하시키면서, 예리 부재(171)를 더 전진시킨다. 이에 따라, 피처리 기판(W) 및 접착제(G)에는 하측 방향의 힘이 가해지고, 예리 부재(171)에 의해 지지된 지지 기판(S)에는 상측 방향의 힘이 가해진다. 이와 같이, 회전 승강 기구(140)에 의해 제1 유지부(110)를 강하시키면서, 이동 기구(172)에 의해 예리 부재(171)를 더 전진시킴으로써, 박리 개시부(M)를 확대시킬 수 있다. 또한, 회전 승강 기구(140)는, 피처리 기판(W)이 지지 기판(S)으로부터 분리되는 방향으로 제1 유지부(110)를 이동시키는 제1 유지부 이동 기구의 일례이다.
또, 예리 부재(171)를 도 7에 나타내는 형상으로 했기 때문에, 지지 기판(S)과 접착제(G) 사이에 예리 부재(171)를 진입시켰을 때에 피처리 기판(W)에 걸리는 부하를 작게 할 수 있다. 본 처리에 있어서, 예리 부재(171)를 전진시키는 거리(d2)는, 예를 들면 1 mm 정도이다.
이와 같이, 박리 장치(5)는, 지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면에 예리 부재(171)를 부딪치게 함으로써, 지지 기판(S)이 피처리 기판(W)으로부터 박리되는 시초가 되는 박리 개시부(M)를 중합 기판(T)의 측면에 형성할 수 있다.
지지 기판(S)은, 접착제(G)의 약 5∼15배 정도의 두께를 갖는다. 따라서, 예리 부재(171)를 접착제(G)에 접촉시켜 박리 개시 부위를 형성하는 경우와 비교하고, 예리 부재(171)의 연직 방향의 위치 제어가 용이하다.
또, 지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면에 예리 부재(171)를 접촉시킴으로써, 지지 기판(S)을 피처리 기판(W)으로부터 박리하는 방향의 힘(즉, 상향의 힘)을 지지 기판(S)에 가할 수 있다. 더구나, 지지 기판(S)의 최외측 가장자리부에 가까운 부위를 들어올리기 때문에, 지지 기판(S)을 피처리 기판(W)으로부터 박리하는 방향의 힘을 지지 기판(S)에 대하여 효율적으로 가할 수 있다.
또, 예리 부재(171)를 접착제(G)에 부딪치게 하는 경우와 비교하여, 예리 부재(171)가 피처리 기판(W)에 접촉할 가능성을 저하시킬 수 있다.
또한, 「지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면」은, 보다 바람직하게는, 도 8a에 나타낸 바와 같이, 지지 기판(S)의 접합면(Sj)으로부터 지지 기판(S)의 두께의 1/4의 위치(h2)까지의 측면, 즉, 예리 부재(171)와 이루는 각도 θ가 0도 이상 45도 이하의 측면인 것이 바람직하다. 예리 부재(171)와 이루는 각도 θ가 작을수록, 지지 기판(S)을 들어 올리는 힘을 크게 할 수 있기 때문이다.
또, 지지 기판(S)과 접착제(G)와의 접착력이 비교적 약한 경우에는, 도 8a에 나타낸 바와 같이, 예리 부재(171)를 지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면에 접촉시키는 것만으로 박리 개시부(M)를 형성할 수 있다. 이러한 경우, 박리 장치(5)는, 도 8b 및 도 8c에 나타내는 동작을 생략할 수 있다.
다음으로, 제1 흡착 이동부(190) 및 제2 흡착 이동부(200)의 배치 등에 관해서 도 9a 및 도 9b를 참조하여 설명한다. 도 9a는, 제1 흡착 이동부(190)가 구비하는 흡착 패드(191) 및 제2 흡착 이동부(200)가 구비하는 흡착 패드(201)의 모식 평면도이다. 또, 도 9b는, 제1 흡착 이동부(190)가 구비하는 흡착 패드(191)의 모식 확대도이다.
도 9a에 나타낸 바와 같이, 제1 흡착 이동부(190)가 구비하는 흡착 패드(191)는, 박리 개시부(M)에 대응하는 지지 기판(S)의 둘레 가장자리부를 흡착한다. 또, 제2 흡착 이동부(200)가 구비하는 흡착 패드(201)는, 지지 기판(S)의 중앙부를 흡착한다.
흡착 패드(191)는, 흡착 패드(201)보다 흡착 면적이 작게 형성된다. 이것은, 흡착 패드(191)를 작게 형성함으로써, 박리 개시부(M)가 형성된 부분에 대응하는 지지 기판(S)의 둘레 가장자리부만을 흡착하여 인상할 수 있기 때문이다. 이에 따라, 박리 개시부(M)가 형성되어 있지 않은 둘레 가장자리부까지 흡착하여 인상함으로써 박리력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 9b에 나타낸 바와 같이, 흡착 패드(191)는, 예리 부재(171)의 날폭(w1)보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 박리 개시부(M)가 형성되어 있지 않은 지지 기판(S)의 둘레 가장자리부를 흡착 패드(191)가 흡착해 버리는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 바꿔 말하면, 박리 개시부(M)가 형성된 지지 기판(S)의 둘레 가장자리부만을 정확하게 흡착할 수 있다. 또한, 흡착 패드(201)는 날폭(w1)보다 크게 형성된다.
또, 도 9b에 나타낸 바와 같이, 흡착 패드(191)는, 지지 기판(S)의 외측 가장자리에 대응하는 부분(191a)이 지지 기판(S)의 외측 가장자리를 따라서 호(弧) 형상으로 형성된다. 이에 따라, 지지 기판(S)의 최외측 가장자리부에 보다 가까운 영역에 흡착 패드(191)를 배치할 수 있다. 따라서, 지지 기판(S)을 피처리 기판(W)으로부터 박리하는 방향의 힘을 지지 기판(S)에 대하여 효율적으로 가할 수 있다.
도 9a에 나타낸 바와 같이, 흡착 패드(191) 및 흡착 패드(201)는, 예리 부재(171)의 이동 방향을 따라서 배치된다. 박리 장치(5)는, 흡착 패드(191)를 흡착 패드(201)보다 먼저 인상시킴으로써, 즉, 지지 기판(S)을 둘레 가장자리부로부터 먼저 인장시킴으로써, 지지 기판(S)을, 그 둘레 가장자리부로부터 중앙부를 향해서 피처리 기판(W)으로부터 연속적으로 박리시킨다.
이러한 박리 동작의 구체적인 내용에 관해서 도 10 및 도 11a∼도 11e를 참조하여 설명한다. 도 10은, 박리 처리의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다. 또, 도 11a∼도 11e는, 박리 장치(5)에 의한 박리 동작의 설명도이다. 또한, 박리 장치(5)는, 제어 장치(60)의 제어에 기초하여, 도 10에 나타내는 각 처리 순서를 실행한다.
우선, 박리 장치(5)는, 제1 반송 장치(30)에 의해 박리 스테이션(15)에 반입된 중합 기판(T)의 다이싱 프레임(F)을 프레임 유지부(120)를 이용하여 하측으로부터 흡착 유지한다(단계 S201). 이 때, 중합 기판(T)은, 프레임 유지부(120)에 의해서만 유지된 상태이다(도 11a 참조).
계속해서, 박리 장치(5)는, 이동 기구(123)(도 6 참조)를 이용하여 프레임 유지부(120)를 강하시킨다(단계 S202). 이에 따라, 중합 기판(T) 중의 피처리 기판(W)이, 다이싱 테이프(P)를 통해 제1 유지부(110)에 접촉된다(도 11b 참조). 그 후, 박리 장치(5)는, 제1 유지부(110)를 이용하여, 피처리 기판(W)을 다이싱 테이프(P)를 통해 흡착 유지한다(단계 S203). 이에 따라, 중합 기판(T)은, 제1 유지부(110)에 의해 피처리 기판(W)이 유지되고, 프레임 유지부(120)에 의해 다이싱 프레임(F)이 유지된 상태가 된다.
그 후, 박리 장치(5)는, 도 8a∼도 8c를 참조하여 설명한 박리 유인 처리를 행한다(단계 S204). 이에 따라, 중합 기판(T)의 측면에 박리 개시부(M)(도 8b 참조)가 형성된다.
계속해서, 박리 장치(5)는, 제1 흡착 이동부(190)의 흡착 패드(191) 및 제2 흡착 이동부(200)의 흡착 패드(201)를 강하시킨다(단계 S205). 이에 따라, 흡착 패드(191, 201)가 지지 기판(S)의 비접합면(Sn)(도 2 참조)에 접촉한다(도 11c 참조). 그 후, 박리 장치(5)는, 제1 흡착 이동부(190) 및 제2 흡착 이동부(200)를 이용하여 지지 기판(S)의 비접합면(Sn)을 흡착 유지한다(단계 S206). 전술한 바와 같이, 제1 흡착 이동부(190)는, 박리 개시부(M)에 대응하는 지지 기판(S)의 둘레 가장자리부를 흡착 유지하고, 제2 흡착 이동부(200)는, 지지 기판(S)의 중앙부를 흡착 유지한다.
계속해서, 박리 장치(5)는, 흡착 패드(191, 201) 중 흡착 패드(191)만을 상승시킨다(단계 S207). 즉, 박리 장치(5)는, 박리 개시부(M)에 대응하는 지지 기판(S)의 둘레 가장자리부를 인장시킨다. 이에 따라, 지지 기판(S)이, 그 둘레 가장자리부로부터 중심부를 향해서 피처리 기판(W)으로부터 연속적으로 박리되기 시작한다(도 11d 참조).
그 후, 박리 장치(5)는, 흡착 패드(201)를 상승시킨다(단계 S208). 즉, 박리 장치(5)는, 박리 개시부(M)에 대응하는 지지 기판(S)의 둘레 가장자리부를 인장시키면서, 지지 기판(S)의 중앙부를 더 인장시킨다. 이에 따라, 지지 기판(S)이 피처리 기판(W)으로부터 박리된다(도 11e 참조).
그 후, 박리 장치(5)는, 제2 흡착 이동부(200)만을 상승시키거나, 혹은, 제1 흡착 이동부(190)만을 강하시킴으로써 지지 기판(S)을 수평으로 하고, 예리 부재(171)를 후퇴시켜, 박리 처리를 종료한다.
이와 같이, 제1 실시형태에 따른 박리 장치(5)에서는, 제1 흡착 이동부(190)가 지지 기판(S)의 둘레 가장자리부를 피처리 기판(W)의 판면으로부터 분리하는 방향으로 이동시킨 후에, 제2 흡착 이동부(200)가 지지 기판(S)의 중앙부를 피처리 기판(W)의 판면으로부터 분리하는 방향으로 이동시키는 것으로 했다.
이에 따라, 지지 기판(S)에 대하여 큰 부하를 걸지 않고, 중합 기판(T)을 지지 기판(S)과 피처리 기판(W)으로 박리할 수 있다.
즉, 예를 들면 일본 특허 공표 제2007-526628호 공보에 기재된 기술과 같이, 중합 기판의 한쪽 둘레 가장자리부를 지점으로 하고 다른쪽 둘레 가장자리부에 인장력을 가하는 것에 의해 중합 기판을 박리하는 경우, 박리가 진행됨에 따라서 지지 기판이 크게 휘어져 버린다고 하는 문제가 있다. 이에 비해, 박리 장치(5)에 의하면, 지지 기판(S)의 둘레 가장자리부를 흡착 유지하는 제1 흡착 이동부(190)와, 지지 기판(S)의 중앙부를 흡착 유지하는 제2 흡착 이동부(200)를 이용하여 박리 동작을 행함으로써, 지지 기판(S)의 변형을 억제하면서 박리를 진행시킬 수 있다.
또, 박리 장치(5)에 의하면, 제1 흡착 이동부(190)만을 이용하는 경우와 비교하여, 중합 기판(T)을 단시간에 박리할 수 있다.
또한, 박리 장치(5)는, 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)이 박리된 후, 회전 승강 기구(140)를 이용하여 제1 유지부(110) 및 프레임 유지부(120)를 회전시켜도 좋다. 이에 따라, 가령, 지지 기판(S)과 피처리 기판(W)에 걸쳐 접착된 접착제(G)가 존재하는 경우에, 이러한 접착제(G)를 비틀어 끊을 수 있다.
박리 장치(5)가 박리 처리를 끝내면, 제3 반송 장치(50)(도 1 참조)는, 박리후의 지지 기판(S)을 박리 장치(5)로부터 수취하고, 수취된 지지 기판(S)을 제2 세정 스테이션(22)(도 1 참조)의 제2 세정 장치에 배치한다.
여기서, 박리후의 지지 기판(S)은, 제1 흡착 이동부(190) 및 제2 흡착 이동부(200)에 의해 비접합면(Sn)측이 유지된 상태가 되어 있고, 제3 반송 장치(50)는, 지지 기판(S)의 접합면(Sj)측을 하측으로부터 비접촉으로 유지한다. 이와 같이, 제2 유지부(150)는, 박리후의 지지 기판(S)을 제3 반송 장치(50)에 전달하는 전달부로서도 기능한다. 제1 실시형태에서는, 제2 흡착 이동부(200)가 지지 기판(S)의 중앙부를 흡착하는 것으로 했기 때문에, 박리후의 지지 기판(S)을 안정적으로 유지해 놓을 수 있다.
또, 제1 반송 장치(30)(도 1 참조)는, 박리후의 피처리 기판(W)을 박리 장치(5)로부터 반출하여, 제1 세정 스테이션(16)에 반송한다. 이 때, 박리후의 피처리 기판(W)은, 도 11e에 나타낸 바와 같이, 세정해야 할 접합면(Wj)이 상면에 위치한 상태로, 제1 유지부(110)에 유지되어 있다. 이 때문에, 제1 반송 장치(30)는, 박리후의 피처리 기판(W)을 박리 장치(5)로부터 반출한 후, 이러한 피처리 기판(W)을 반전시키지 않고 그대로 제1 세정 스테이션(16)에 반송할 수 있다.
이와 같이, 박리 장치(5)에서는, 제1 유지부(110)가 피처리 기판(W)을 하측으로부터 유지하고, 제2 유지부(150)가 중합 기판(T) 중 지지 기판(S)을 상측으로부터 유지하기 때문에, 박리후의 피처리 기판(W)을 반전시킬 필요가 없어, 박리 처리를 효율화시킬 수 있다.
<2-2. 제1 세정 장치의 구성>
다음으로, 제1 세정 장치의 구성에 관해서 도 12a∼도 12c를 참조하여 설명한다. 도 12a 및 도 12b는, 제1 세정 장치의 구성을 나타내는 모식 측면도이다. 또, 도 12c는, 세정 지그의 구성을 나타내는 모식 평면도이다.
도 12a에 나타낸 바와 같이, 제1 세정 장치(70)는 처리 용기(71)를 갖는다. 처리 용기(71)의 측면에는, 피처리 기판(W)의 반입 반출구(도시하지 않음)가 형성되고, 이러한 반입 반출구에는 개폐 셔터(도시하지 않음)가 설치된다. 또한, 처리 용기(71) 내에는 내부의 분위기를 청정화하기 위한 필터(도시하지 않음)가 설치된다.
처리 용기(71) 내의 중앙부에는, 기판 유지부(72)가 배치된다. 기판 유지부(72)는, 다이싱 프레임(F) 및 피처리 기판(W)을 유지하여 회전시키는 스핀척(721)을 갖는다.
스핀척(721)은 수평인 상면을 가지며, 이러한 상면에는 예컨대 다이싱 테이프(P)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 그리고 흡인구로부터의 흡인에 의해, 다이싱 테이프(P)를 통해 피처리 기판(W)을 스핀척(721) 상에 흡착 유지한다. 이 때, 피처리 기판(W)은, 그 접합면(Wj)이 상측을 향하도록 스핀척(721)에 흡착 유지된다.
스핀척(721)의 하측에는, 예를 들면 모터 등을 구비한 척구동부(722)가 배치된다. 스핀척(721)은, 척구동부(722)에 의해 정해진 속도로 회전한다. 또, 척구동부(722)는, 예를 들면 실린더 등의 승강 구동원을 구비하고 있고, 이러한 승강 구동원에 의해 스핀척(721)을 승강시킨다.
기판 유지부(72)의 주위에는, 피처리 기판(W)으로부터 비산 또는 낙하하는 액체를 받아내어 회수하는 컵(723)이 배치된다. 이러한 컵(723)의 하면에는, 회수한 액체를 배출하는 배출관(724)과, 컵(723) 내의 분위기를 배기하는 배기관(725)이 접속된다.
기판 유지부(72)의 상측에는, 피처리 기판(W)의 접합면(Wj)을 세정하기 위한 세정 지그(73)가 배치된다. 세정 지그(73)는, 기판 유지부(72)에 유지된 피처리 기판(W)에 대향하여 배치되어 있다. 여기서, 세정 지그(73)의 구성에 관해서 도 12b 및 도 12c를 참조하여 설명한다.
도 12b 및 도 12c에 나타낸 바와 같이, 세정 지그(73)는 대략 원판형상을 갖고 있다. 세정 지그(73)의 하면에는, 적어도 피처리 기판(W)의 접합면(Wj)을 덮도록 공급면(731)이 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 공급면(731)은, 피처리 기판(W)의 접합면(Wj)과 거의 동일한 크기로 형성된다.
세정 지그(73)의 중앙부에는, 공급면(731) 및 접합면(Wj) 사이에 접착제(G)의 용제, 예를 들면 신나를 공급하는 용제 공급부(74)와, 용제의 린스액을 공급하는 린스액 공급부(75)와, 불활성 가스, 예를 들면 질소 가스를 공급하는 불활성 가스 공급부(76)가 설치되어 있다. 용제 공급부(74), 린스액 공급부(75), 불활성 가스 공급부(76)는, 세정 지그(73)의 내부에 있어서 합류하고, 세정 지그(73)의 공급면(731)에 형성된 공급구(732)에 연통하고 있다. 즉, 용제 공급부(74)로부터 공급구(732)까지의 용제의 유로, 린스액 공급부(75)로부터 공급구(732)까지의 린스액의 유로, 불활성 가스 공급부(76)로부터 공급구(732)까지의 불활성 가스의 유로는, 각각 세정 지그(73)의 두께 방향으로 관통하고 있다. 또한, 린스액에는 접착제(G)의 주용매의 성분에 따라서 여러가지 액이 이용되며, 예를 들면 순수나 IPA(이소프로필알콜)이 이용된다. 또, 린스액의 건조를 촉진시키기 위해, 린스액에는 휘발성이 높은 액을 이용하는 것이 바람직하다.
용제 공급부(74)에는, 내부에 용제를 저장하는 용제 공급원(741)에 연통하는 공급관(742)이 접속되어 있다. 공급관(742)에는, 용제의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기군(743)이 설치되어 있다. 린스액 공급부(75)에는, 내부에 린스액을 저장하는 린스액 공급원(751)에 연통하는 공급관(752)이 접속되어 있다. 공급관(752)에는, 린스액의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기군(753)이 설치되어 있다. 불활성 가스 공급부(76)에는, 내부에 불활성 가스를 저장하는 불활성 가스 공급원(761)에 연통하는 공급관(762)이 접속되어 있다. 공급관(762)에는, 용제의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기군(763)이 설치되어 있다.
세정 지그(73)의 외측 둘레부에는, 공급면(731)과 접합면(Wj) 사이의 간극의 용제나 린스액을 흡인하기 위한 흡인부(77)가 설치되어 있다. 흡인부(77)는, 세정 지그(73)의 두께 방향으로 관통하여 설치되어 있다. 또 흡인부(77)는, 세정 지그(73)와 동일 원주(圓周) 상에 등간격으로 복수, 예컨대 8개소에 배치되어 있다(도 12c 참조). 각 흡인부(77)에는, 예컨대 진공펌프 등의 부압 발생 장치(771)에 연통하는 흡기관(772)이 접속되어 있다.
도 12a에 나타낸 바와 같이, 처리 용기(71)의 천장면이면서, 세정 지그(73)의 상측에는, 세정 지그(73)를 연직 방향 및 수평 방향으로 이동시키는 이동 기구(78)가 설치되어 있다. 이동 기구(78)는, 세정 지그(73)를 지지하는 지지 부재(781)와, 지지 부재(781)를 지지하고, 세정 지그(73)를 연직 방향 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 지그 구동부(782)를 갖고 있다.
제1 반송 장치(30)는, 박리 장치(5)의 프레임 유지부(120)(도 6 참조)에 의해 하측으로부터 유지된 다이싱 프레임(F)을 상측으로부터 유지함으로써, 박리후의 피처리 기판(W)을 유지한다. 그리고, 제1 반송 장치(30)는, 유지한 피처리 기판(W)을 제1 세정 장치(70)의 스핀척(721) 상에 배치한다. 이에 따라, 박리후의 피처리 기판(W)은, 접합면(Wj)이 상면에 위치한 상태로 스핀척(721) 상에 배치된다.
그리고, 제1 세정 장치(70)는, 제어 장치(60)의 제어에 기초하여, 기판 유지부(72) 상에 배치된 피처리 기판(W)의 세정 처리(제1 세정 처리)를 행한다.
제1 세정 장치(70)는, 우선, 스핀척(721)을 이용하여, 다이싱 테이프(P)를 통해 피처리 기판(W) 및 다이싱 프레임(F)을 흡착 유지한다. 계속해서, 제1 세정 장치(70)는, 이동 기구(78)에 의해 세정 지그(73)의 수평 방향의 위치를 조정한 후, 세정 지그(73)를 정해진 위치까지 하강시킨다. 이 때, 세정 지그(73)의 공급면(731)과 피처리 기판(W)의 접합면(Wj) 사이의 거리는, 후술하는 바와 같이 공급면(731) 및 접합면(Wj) 사이에 있어서, 접착제(G)의 용제가 표면 장력에 의해 확산할 수 있는 거리로 설정된다.
그 후, 제1 세정 장치(70)는, 스핀척(721)에 의해 피처리 기판(W)을 회전시키면서, 용제 공급원(741)으로부터 용제 공급부(74)에 용제를 공급한다. 이러한 용제는, 공급구(732)로부터 공급면(731) 및 접합면(Wj) 사이의 공간에 공급되고, 이 공간에 있어서 용제의 표면 장력과 피처리 기판(W)의 회전에 의한 원심력에 의해, 피처리 기판(W)의 접합면(Wj) 상을 확산한다. 이 때, 제1 세정 장치(70)는, 흡인부(77)에 의해 용제를 적절하게 흡인함으로써, 용제가 다이싱 테이프(P) 상에 유입되지 않도록 한다. 이에 따라, 다이싱 테이프(P)의 강도가 용제에 의해 약해지는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이 하여, 피처리 기판(W)의 접합면(Wj)의 전체면에 용제가 공급된다.
그 후, 제1 세정 장치(70)는, 피처리 기판(W)의 접합면(Wj)을 용제에 침지한 상태를 정해진 시간, 예를 들면 수분간 유지한다. 그렇게 하면, 접합면(Wj)에 잔존했던 접착제(G) 등의 불순물이 용제에 의해 제거된다.
그 후, 제1 세정 장치(70)는, 스핀척(721)에 의한 피처리 기판(W)의 회전과, 흡인부(77)에 의한 용제의 흡인을 계속해서 행한 상태로, 세정 지그(73)를 정해진 위치까지 상승시킨다. 계속해서, 제1 세정 장치(70)는, 린스액 공급원(751)으로부터 린스액 공급부(75)에 린스액을 공급한다. 린스액은, 용제와 혼합되면서, 표면 장력과 원심력에 의해 피처리 기판(W)의 접합면(Wj) 상을 확산한다. 이에 따라, 용제와 린스액의 혼합액이, 피처리 기판(W)의 접합면(Wj)의 전체면에 공급된다.
그 후, 스핀척(721)에 의한 피처리 기판(W)의 회전과, 흡인부(77)에 의한 흡인을 계속해서 행한 상태로, 세정 지그(73)를 정해진 위치까지 하강시킨다. 그리고, 불활성 가스 공급원(761)으로부터 불활성 가스 공급부(76) 및 공급구(732)를 통해 불활성 가스가 공급된다. 불활성 가스는, 용제와 린스액의 혼합액을 피처리 기판(W)의 외측으로 흘러가게 한다. 이에 따라, 용제와 린스액의 혼합액은, 흡인부(77)로부터 흡인되고, 피처리 기판(W)의 접합면(Wj)으로부터 혼합액이 제거된다.
그 후, 제1 세정 장치(70)는, 스핀척(721)에 의한 피처리 기판(W)의 회전과, 불활성 가스의 공급을 계속해서 행함으로써, 피처리 기판(W)을 건조시킨다. 이에 따라, 피처리 기판(W)의 세정 처리(제1 세정 처리)가 완료된다. 세정후의 피처리 기판(W)은, 제1 반송 장치(30)에 의해 제1 세정 장치(70)로부터 반출되어, 반입 반출 스테이션(11)의 카세트(Cw)에 반송된다.
<2-3. 제3 반송 장치의 구성>
다음으로, 전달 스테이션(21)에 설치되는 제3 반송 장치(50)의 구성에 관해서 도 13을 참조하여 설명한다. 도 13은, 제3 반송 장치(50)의 구성을 나타내는 모식 측면도이다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 제3 반송 장치(50)는, 피처리 기판(W)을 유지하는 베르누이척(51)을 구비한다. 베르누이척(51)은, 흡착면에 형성된 분사구로부터 피처리 기판(W)의 판면을 향해서 기체를 분사시키고, 흡착면과 피처리 기판(W)의 판면과의 간격에 따라서 기체의 유속이 변화하는 것에 따른 부압의 변화를 이용하여 피처리 기판(W)을 비접촉 상태로 유지한다.
또, 제3 반송 장치(50)는, 제1 아암(52)과 제2 아암(53)과 기초부(54)를 구비한다. 제1 아암(52)은, 수평 방향으로 연장되어, 선단부에 있어서 베르누이척(51)을 지지한다. 제2 아암(53)은, 연직 방향으로 연장되어, 선단부에 있어서 제1 아암(52)의 기단부를 지지한다. 이러한 제2 아암(53)의 선단부에는, 제1 아암(52)을 수평축 둘레에 회전시키는 구동 기구가 설치되어 있고, 이러한 구동 기구를 이용하여 제1 아암(52)을 수평축 둘레에 회전시킴으로써, 베르누이척(51)을 반전시킬 수 있다.
제2 아암(53)의 기단부는, 기초부(54)에 의해 지지된다. 기초부(54)에는, 제2 아암(53)을 회전 및 승강시키는 구동 기구가 설치되어 있다. 이러한 구동 기구를 이용하여 제2 아암(53)을 회전 또는 승강시킴으로써, 베르누이척(51)을 연직축 둘레에 선회 또는 승강시킬 수 있다.
제3 반송 장치(50)는, 전술한 바와 같이 구성되어 있고, 제어 장치(60)의 제어에 기초하여, 박리후의 지지 기판(S)을 박리 장치(5)로부터 수취하여 제2 세정 장치(80)에 전달하는 전달 처리를 행한다.
구체적으로는, 제3 반송 장치(50)는, 베르누이척(51)을 이용하여, 박리 장치(5)의 제1 유지부(110)에 의해 상측으로부터 유지된 지지 기판(S)을 하측으로부터 유지한다. 이에 따라, 지지 기판(S)은, 비접합면(Sn)이 상측을 향한 상태로, 베르누이척(51)에 유지된다. 계속해서, 제3 반송 장치(50)는, 제2 아암(53)을 연직축 둘레에 회전시킴으로써 베르누이척(51)을 선회시킨다. 이에 따라, 베르누이척(51)에 유지된 지지 기판(S)이 박리 스테이션(15)으로부터 전달 스테이션(21)을 경유하여 제2 세정 스테이션(22)으로 이동한다.
계속해서, 제3 반송 장치(50)는, 제1 아암(52)을 수평축 둘레에 회전시킴으로써, 베르누이척(51)을 반전시킨다. 이에 따라, 지지 기판(S)은, 비접합면(Sn)이 하측을 향한 상태가 된다. 그리고, 제3 반송 장치(50)는, 제2 아암(53)을 강하시킴으로써 베르누이척(51)을 강하시켜, 베르누이척(51)에 유지된 지지 기판(S)을 제2 세정 장치에 배치한다. 이에 따라, 지지 기판(S)은, 접합면(Sj)이 상측을 향한 상태로 제2 세정 장치에 배치되고, 제2 세정 장치에 의해 접합면(Sj)이 세정된다.
<2-4. 제2 세정 장치의 구성>
다음으로, 제2 세정 스테이션(22)에 설치되는 제2 세정 장치의 구성에 관해서 도 14a 및 도 14b를 참조하여 설명한다. 도 14a는, 제2 세정 장치의 구성을 나타내는 모식 측면도이고, 도 14b는, 제2 세정 장치의 구성을 나타내는 모식 평면도이다.
도 14a에 나타낸 바와 같이, 제2 세정 장치(80)는 처리 용기(81)를 갖고 있다. 처리 용기(81)의 측면에는, 지지 기판(S)의 반입 반출구(도시하지 않음)가 형성되고, 그 반입 반출구에는 개폐 셔터(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
처리 용기(81) 내의 중앙부에는, 지지 기판(S)을 유지하여 회전시키는 스핀척(82)이 배치된다. 스핀척(82)은, 수평인 상면을 갖고 있고, 이러한 상면에는 지지 기판(S)을 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 이 흡인구로부터의 흡인에 의해, 지지 기판(S)은 스핀척(82) 상에서 흡착 유지된다.
스핀척(82)의 하측에는, 예를 들면 모터 등을 구비한 척구동부(83)가 배치된다. 척구동부(83)는, 스핀척(82)을 정해진 속도로 회전시킨다. 또, 척구동부(83)에는, 예를 들면 실린더 등의 승강 구동원이 설치되어 있고, 스핀척(82)은 승강 가능하게 되어 있다.
스핀척(82)의 주위에는, 지지 기판(S)으로부터 비산 또는 낙하하는 액체를 받아내어 회수하는 컵(84)이 배치된다. 컵(84)의 하면에는, 회수한 액체를 배출하는 배출관(841)과, 컵(84) 내의 분위기를 진공 상태로 하여 배기하는 배기관(842)이 접속된다.
도 14b에 나타낸 바와 같이, 처리 용기(81)에는 레일(85)이 설치되어 있고, 이러한 레일(85)에는 아암(86)의 기단부가 부착된다. 또, 아암(86)의 선단부에는, 지지 기판(S)에 세정액, 예를 들면 유기 용제를 공급하는 세정액 노즐(87)이 지지된다.
아암(86)은, 노즐 구동부(861)에 의해 레일(85) 상을 이동할 수 있다. 이에 따라, 세정액 노즐(87)은, 컵(84)의 측방에 설치된 대기부(88)로부터 컵(84) 내의 지지 기판(S)의 중심부 상측까지 이동할 수 있고, 또한 지지 기판(S) 상을 지지 기판(S)의 직경 방향으로 이동할 수 있다. 또, 아암(86)은, 노즐 구동부(861)에 의해 승강 가능하고, 이에 따라, 세정액 노즐(87)의 높이를 조절할 수 있다.
세정액 노즐(87)에는, 도 14a에 나타낸 바와 같이, 세정액 노즐(87)에 세정액을 공급하는 공급관(891)이 접속된다. 공급관(891)은, 내부에 세정액을 저장하는 세정액 공급원(892)에 연통하고 있다. 공급관(891)에는, 세정액의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기군(893)이 설치되어 있다.
제2 세정 장치(80)는, 전술한 바와 같이 구성되어 있고, 제어 장치(60)의 제어에 기초하여, 제3 반송 장치(50)에 의해 반송된 지지 기판(S)의 세정 처리(제2 세정 처리)를 행한다.
구체적으로, 박리후의 지지 기판(S)은, 제3 반송 장치(50)에 의해 접합면(Sj)을 상측으로 향한 상태로 제2 세정 장치(80)의 스핀척(82)에 배치된다. 제2 세정 장치(80)는, 스핀척(82)을 이용하여 지지 기판(S)을 흡착 유지한 후, 스핀척(82)을 정해진 위치까지 하강시킨다. 계속해서, 아암(86)에 의해 대기부(88)의 세정액 노즐(87)을 지지 기판(S)의 중심부의 상측까지 이동시킨다. 그 후, 스핀척(82)에 의해 지지 기판(S)을 회전시키면서, 세정액 노즐(87)로부터 지지 기판(S)의 접합면(Sj)에 세정액을 공급한다. 공급된 세정액은 원심력에 의해 지지 기판(S)의 접합면(Sj)의 전체면에 확산되어, 접합면(Sj)이 세정된다.
세정후의 지지 기판(S)은, 제2 반송 장치(40)에 의해 제2 세정 장치(80)로부터 반출되어, 반출 스테이션(24)의 카세트(Cs)에 수용된다.
또한, 스핀척(82)의 하측에는, 지지 기판(S)을 하측으로부터 지지하여 승강시키기 위한 승강핀(도시하지 않음)이 설치되어 있어도 좋다. 이러한 경우, 승강핀은 스핀척(82)에 형성된 관통 구멍(도시하지 않음)을 삽입 관통하여, 스핀척(82)의 상면으로부터 돌출 가능하게 되어 있다. 그리고, 스핀척(82)을 승강시키는 대신에 승강핀을 승강시켜, 스핀척(82)과의 사이에서 지지 기판(S)의 전달이 행해진다.
또, 제2 세정 장치(80)에 있어서, 스핀척(82)의 하측에는, 지지 기판(S)의 이면, 즉 비접합면(Sn)(도 2 참조)을 향해서 세정액을 분사하는 백린스 노즐(도시하지 않음)이 설치되어 있어도 좋다. 이 백린스 노즐로부터 분사되는 세정액에 의해, 지지 기판(S)의 비접합면(Sn)과 지지 기판(S)의 외측 둘레부가 세정된다.
전술한 바와 같이, 제1 실시형태에 따른 박리 장치(5)는, 제1 유지부(110)와, 제2 유지부(150)와, 박리 유인부(170)를 구비한다. 제1 유지부(110)는, 피처리 기판(W)(제1 기판의 일례)과 지지 기판(S)(제2 기판의 일례)이 접합된 중합 기판(T) 중 피처리 기판(W)을 유지한다. 제2 유지부(150)는, 중합 기판(T) 중 지지 기판(S)을 유지하고, 지지 기판(S)을 피처리 기판(W)의 판면으로부터 분리하는 방향으로 이동시킨다. 박리 유인부(170)는, 지지 기판(S)이 피처리 기판(W)으로부터 박리되는 시초가 되는 박리 개시부(M)를 중합 기판(T)의 측면에 형성한다.
그리고, 제1 실시형태에 따른 박리 장치(5)에서는, 박리 유인부(170)가, 예리 부재(171)와, 중합 기판(T)의 측면 중, 지지 기판(S)에서의 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)의 접합 부분인 접착제(G) 근처의 측면을 향해서 예리 부재(171)를 이동시키는 이동 기구(172)를 구비한다. 따라서, 제1 실시형태에 따른 박리 장치(5)에 의하면, 박리 처리의 효율화를 도모할 수 있다. 또, 예리 부재(171)가 피처리 기판(W)에 접촉하여 피처리 기판(W)이 손상될 가능성도 저하시킬 수 있다.
또, 제1 실시형태에 따른 박리 장치(5)에서는, 제2 유지부(150)가, 제1 흡착 이동부(190)와, 제2 흡착 이동부(200)를 구비한다. 제1 흡착 이동부(190)는, 박리 개시부(M)에 대응하는 지지 기판(S)의 둘레 가장자리부를 흡착하고, 이 둘레 가장자리부를 피처리 기판(W)의 판면으로부터 분리하는 방향으로 이동시킨다. 또, 제2 흡착 이동부(200)는, 지지 기판(S)의 중앙부를 흡착하고, 이 중앙부를 피처리 기판(W)의 판면으로부터 분리하는 방향으로 이동시킨다. 따라서, 제1 실시형태에 따른 박리 장치(5)에 의하면, 지지 기판(S)에 큰 부하를 걸지 않고, 중합 기판(T)을 지지 기판(S)과 피처리 기판(W)으로 박리할 수 있다. 또, 중합 기판(T)을 단시간에 박리할 수 있다.
그런데, 제2 유지부의 구성은, 제1 실시형태에 있어서 나타낸 구성으로 한정되지 않는다. 따라서, 이하에서는, 제2 유지부의 변형예에 관해서 도 15a 및 도 15b를 참조하여 설명한다. 도 15a 및 도 15b는, 제2 유지부의 변형예를 나타내는 모식 평면도이다.
전술한 제1 실시형태에서는, 제2 흡착 이동부가 지지 기판(S)의 중앙부를 흡착 유지하는 경우의 예를 나타냈지만, 제2 흡착 이동부가 흡착 유지하는 영역은, 지지 기판(S)의 중앙부보다 약간 제1 흡착 이동부의 흡착 패드 근처의 영역이어도 좋다.
예를 들면, 도 15a에 나타낸 바와 같이, 흡착 패드(201A)는, 그 중심(c1)이 지지 기판(S)의 중심(c2)보다 흡착 패드(191) 근처에 위치하고, 그 흡착 영역 내에 지지 기판(S)의 중심(c2)이 포함되는 영역을 흡착하는 것으로 해도 좋다.
이와 같이, 지지 기판(S)의 중앙부보다 약간 흡착 패드(191) 근처의 영역, 즉, 박리의 진행 방향에 가까운 영역을 흡착하여 인장함으로써, 큰 인장력을 필요로 하는 지지 기판(S)의 중앙부를 효율적으로 박리할 수 있다.
또, 제2 유지부는, 제2 흡착 이동부를 복수개 구비하는 구성이어도 좋다. 예를 들면, 도 15b에 나타낸 바와 같이, 제2 유지부는 흡착 패드(211)를 더 구비한다. 흡착 패드(211)는, 흡착 패드(191)와 흡착 패드(201) 사이에 배치되고, 흡착 패드(191, 201)와 마찬가지로, 지주 부재를 통해 이동 기구에 접속된다.
이와 같이, 제2 흡착 이동부를 복수개 구비함으로써, 제2 흡착 이동부가 하나인 경우와 비교하여 중합 기판(T)을 보다 단시간에 박리할 수 있다.
또한, 흡착 패드(211)의 흡착 면적은, 박리의 진행 방향의 기단측에 설치되는 흡착 패드(191)보다 크고, 박리의 진행 방향의 선단측에 설치되는 흡착 패드(201)보다 작다. 즉, 흡착 패드(191, 201, 211)는, 박리의 진행 방향의 선단측에 설치되는 것일수록 흡착 면적이 크게 형성된다.
(제2 실시형태)
제2 실시형태에서는, 박리 장치의 다른 구성에 관해서 설명한다. 도 16은, 제2 실시형태에 따른 박리 장치의 구성을 나타내는 모식 측면도이다. 또한, 이하의 설명에서는, 이미 설명한 부분과 동일한 부분에 관해서는, 이미 설명한 부분과 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 제2 실시형태에 따른 박리 장치(5A)는, 제1 실시형태에 따른 박리 장치(5)가 구비하는 고정 부재(101), 지주(102), 제2 유지부(150), 상측 베이스부(160) 대신에, 상측 베이스부(230)와, 제2 유지부(240)와, 국소 이동부(250)와, 이동 기구(260)를 구비한다.
제2 유지부(240)는, 상측 베이스부(230)에 의해 상측으로부터 지지된다. 상측 베이스부(230)는 이동 기구(260)에 지지되어 있고, 이동 기구(260)가 상측 베이스부(230)를 연직 방향으로 이동시킴으로써, 제2 유지부(240)는 연직 방향으로 승강한다.
제2 유지부(240)는, 후술하는 국소 이동부(250)에 의해 인장되었을 때, 그 형상을 유연하게 변화시킬 수 있도록, 유연성을 갖는 부재로 형성된다. 여기서, 제2 유지부(240)의 구체적인 구성에 관해서 도 17a 및 도 17b를 참조하여 설명한다. 도 17a는, 제2 실시형태에 따른 제2 유지부(240)의 구성을 나타내는 모식 사시도이고, 도 17b는, 흡착 패드의 구성을 나타내는 모식 평면도이다.
도 17a에 나타낸 바와 같이, 제2 유지부(240)는, 박판형의 본체부(241)와, 본체부(241)의 표면에 접착된 흡착 패드(242)를 구비한다. 본체부(241)는, 예를 들면 판스프링 등의 탄성 부재로 형성되고, 흡착 패드(242)는 수지 부재로 형성된다.
본체부(241)는, 중합 기판(T)과 대략 동일한 직경의 원반부(241a)를 가지며, 이러한 원반부(241a)의 하면에 흡착 패드(242)가 접착된다.
원반부(241a)의 외측 둘레부에는 인장부(241b)가 설치되어 있고, 이러한 인장부(241b)의 선단에, 후술하는 국소 이동부(250)의 실린더(252)를 부착하기 위한 부착부(241b1)가 형성된다.
흡착 패드(242)는, 중합 기판(T)의 흡착 영역이 형성된 원반형의 수지 부재이다. 흡착 패드(242)의 흡착 영역은, 도 17b에 나타낸 바와 같이, 중심으로부터 직경 방향으로 신장하는 복수의 직선(L1, L2)과 복수의 원호(a1∼a3)에 의해 복수의 개별 영역(R1∼R4)으로 분할된다.
각 개별 영역(R1∼R4)에는 흡기구(243a∼243d)가 각각 형성되어 있고, 각 흡기구(243a∼243d)는, 도 16에 나타내는 흡기관(243)을 통해 진공펌프 등의 흡기 장치(244)와 접속된다. 제2 유지부(240)는, 흡기 장치(244)의 흡기에 의해 각 흡기구(243a∼243d)로부터 중합 기판(T)을 구성하는 지지 기판(S)을 흡인함으로써, 지지 기판(S)을 개별 영역(R1∼R4)마다 흡착 유지한다.
이와 같이, 흡착 패드(242)의 흡착 영역을 복수의 개별 영역(R1∼R4)으로 분할하고, 개별 영역(R1∼R4)마다 지지 기판(S)을 흡착 유지함으로써, 예를 들면 일부의 개별 영역에서 공기 누설 등이 생긴 경우라 하더라도, 다른 개별 영역에 의해 지지 기판(S)을 적절하게 유지해 둘 수 있다.
또, 각 개별 영역(R1∼R4)은, 박리의 진행 방향의 기단측에 설치되는 개별 영역보다 진행 방향의 선단측에 설치되는 개별 영역이 크게 형성된다. 예를 들면, 개별 영역(R1∼R3)은, 박리의 진행 방향을 따라서 개별 영역(R1), 개별 영역(R2), 개별 영역(R3)의 순으로 배치되어 있고, 개별 영역(R1)보다 개별 영역(R2)이 크고, 개별 영역(R2)보다 개별 영역(R3)이 크게 형성된다.
흡착 영역이 작아질수록, 그 흡착 영역에서의 흡착력은 커지기 때문에, 전술한 바와 같이 구성함으로써, 박리의 진행 방향의 기단측에 배치되는 개별 영역(R1)의 흡착력을 다른 개별 영역(R2∼R4)과 비교하여 크게 할 수 있다. 또한, 이에 따라, 박리의 진행 방향의 기단측의 영역은, 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)을 박리할 때에 가장 큰 힘이 필요해지는 영역이다. 따라서, 이러한 영역의 흡착력을 높임으로써, 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)을 확실하게 박리시킬 수 있다.
또, 각 개별 영역(R1∼R4)의 흡기구(243a∼243d)를, 박리의 진행 방향을 따라서 나란히 형성함으로써, 박리 동작 중에 지지 기판(S)을 보다 확실하게 유지해 놓을 수 있다.
도 16으로 되돌아가, 박리 장치(5A)의 구성에 관한 설명을 계속한다. 제2 유지부(240)의 상측에는, 상측 베이스부(230)가 제2 유지부(240)와 공극을 개재하여 대향 배치된다. 상측 베이스부(230)의 하면에는 복수의 지지 부재(221)가 제2 유지부(240)를 향해서 돌출되어 설치된다. 이러한 지지 부재(221)와 제2 유지부(240)가 고정됨으로써, 제2 유지부(240)는 상측 베이스부(230)에 지지된 상태가 된다.
국소 이동부(250)는, 제2 유지부(240)의 둘레 가장자리부의 일부를 제1 유지부(110)로부터 분리하는 방향으로 이동시킨다. 구체적으로, 국소 이동부(250)는, 상측 베이스부(230)에 고정된 본체부(251)와, 기단부가 본체부(251)에 고정되고, 본체부(251)에 의해 연직 방향을 따라서 승강하는 실린더(252)를 구비한다. 실린더(252)의 선단부는, 제2 유지부(240)의 본체부(241)에 설치된 인장부(241b)의 부착부(241b1)(도 17a 참조)에 고정된다.
이러한 국소 이동부(250)는, 본체부(251)를 이용하여 실린더(252)를 연직 상측으로 이동시킴으로써, 실린더(252)에 고정된 인장부(241b)를 연직 상측으로 이동시킨다. 이에 따라, 제2 유지부(240)에 유지된 지지 기판(S)의 둘레 가장자리부의 일부가 연직 상측으로 이동하여, 제2 유지부(240)에 유지된 피처리 기판(W)으로부터 박리된다.
또, 국소 이동부(250)에는 로드셀(253)이 설치되어 있고, 국소 이동부(250)는, 실린더(252)에 걸리는 부하를 로드셀(253)에 의해 검출할 수 있다. 국소 이동부(250)는, 로드셀(253)에 의한 검출 결과에 기초하여, 지지 기판(S)에 걸리는 연직 상향의 힘을 제어하면서, 제2 유지부(240)를 인장할 수 있다.
상측 베이스부(230)의 상측에는 이동 기구(260)가 배치된다. 이동 기구(260)는, 처리부(100)의 천장부에 고정된 본체부(261)와, 기단부가 본체부(261)에 고정되어 연직 방향을 따라서 승강하는 구동 수단(262)을 구비한다. 구동 수단(262)으로는, 예를 들면 모터나 실린더 등을 이용할 수 있다. 구동 수단(262)의 선단부는 상측 베이스부(230)에 고정된다.
이러한 이동 기구(260)는, 본체부(261)를 이용하여 구동 수단(262)을 연직 상측으로 이동시킴으로써, 구동 수단(262)에 고정된 상측 베이스부(230)를 연직 방향을 따라서 이동시킨다. 이에 따라, 상측 베이스부(230)에 지지된 제2 유지부(240) 및 국소 이동부(250)가 승강한다.
전술한 바와 같이 구성된 박리 장치(5A)는, 도 10에 나타내는 단계 S201∼S204까지의 처리를 행한 후, 이동 기구(260)를 이용하여 제2 유지부(240)를 강하시킨다. 이에 따라, 제2 유지부(240)가 지지 기판(S)에 접촉한다. 그 후, 박리 장치(5A)는, 제2 유지부(240)를 이용하여 지지 기판(S)을 흡착 유지한다.
계속해서, 박리 장치(5A)는, 국소 이동부(250)를 이용하여 제2 유지부(240)의 둘레 가장자리부의 일부를 인장한다. 구체적으로는, 국소 이동부(250)는, 제2 유지부(240)의 본체부(241)에 설치된 인장부(241b)를 실린더(252)의 동작에 의해 연직 상향으로 이동시킨다. 이에 따라, 중합 기판(T)의 둘레 가장자리부가 연직 상향으로 인장되어, 지지 기판(S)이, 그 둘레 가장자리부로부터 중심부를 향해서 피처리 기판(W)으로부터 연속적으로 박리되기 시작한다.
여기서, 전술한 바와 같이, 제2 유지부(240)는 유연성을 갖는 부재로 형성되기 때문에, 국소 이동부(250)가 제2 유지부(240)의 인장부(241b)를 연직 상향으로 인장했을 때, 이러한 인장에 따라서 유연하게 변형된다. 이에 따라, 박리 장치(5A)는, 피처리 기판(W)에 대하여 큰 부하를 걸지 않고, 지지 기판(S)을 피처리 기판(W)으로부터 박리시킬 수 있다.
그리고, 박리 장치(5A)는, 이동 기구(260)를 이용하여 제2 유지부(240)를 상승시킨다. 이에 따라, 지지 기판(S)이 피처리 기판(W)으로부터 박리된다. 그 후, 박리 장치(5A)는 박리 처리를 종료한다.
이와 같이, 제2 실시형태에 따른 박리 장치(5A)는, 제2 유지부(240)가 유연성을 갖는 부재로 형성된다. 따라서, 피처리 기판(W)에 대하여 큰 부하를 걸지 않고, 지지 기판(S)을 피처리 기판(W)으로부터 박리시킬 수 있다.
(제3 실시형태)
박리 장치는, 예리 부재(171)의 높이 위치를 계측하는 계측부를 더 구비하고 있어도 좋다. 이하에서는, 이러한 경우의 예에 관해서 설명한다. 도 18은, 계측부에 의한 계측 처리의 동작예를 나타내는 도면이다.
도 18에 나타낸 바와 같이, 제3 실시형태에 따른 박리 장치(5B)는, 제1 실시형태에 따른 박리 장치(5)가 구비하는 각 구성요소에 더하여, 계측부(310)를 더 구비한다.
계측부(310)는, 예를 들면 레이저 변위계이며, 예를 들면 상측 베이스부(230)에 설치된다. 이러한 계측부(310)는, 정해진 측정 기준 위치로부터 제1 유지부(110)의 유지면까지의 거리 또는 측정 기준 위치와 제1 유지부(110)의 유지면 사이에 개재하는 물체까지의 거리를 계측한다.
계측부(310)에 의한 계측 결과는, 제어 장치(60)(도 1 참조)에 송신된다. 제어 장치(60)는, 도시하지 않은 기억부에, 외부 장치에 의해 미리 취득된 중합 기판(T)의 두께에 관한 정보(이하, 「사전 두께 정보」라고 기재함)를 기억한다. 이러한 사전 두께 정보에는, 중합 기판(T)의 두께, 피처리 기판(W)의 두께, 지지 기판(S)의 두께, 접착제(G)의 두께 및 다이싱 테이프(P)의 두께가 포함된다.
제어 장치(60)는, 계측부(310)로부터 취득한 계측 결과와, 기억부에 기억된 사전 두께 정보에 기초하여, 지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면에 예리 부재(171)가 접촉하도록 예리 부재(171)의 높이 위치를 결정한다. 그리고, 제어 장치(60)는, 결정된 높이 위치에 예리 부재(171)의 선단이 위치하도록 위치 조정부(180)를 제어하여 박리 유인부(170)를 이동시킨다.
여기서, 박리 유인부(170)의 위치 조정 처리의 내용에 관해서 구체적으로 설명한다. 우선, 박리 장치(5B)는, 계측부(310)를 이용하여 제1 유지부(110)의 유지면까지의 거리(D1)를 계측한다. 이 때, 박리 장치(5B)에는, 중합 기판(T)이 아직 반입되어 있지 않은 상태이다.
또한, 도 18에 나타내는 중합 기판(T)의 두께(D4), 피처리 기판(W)의 두께(D4w), 접착제(G)의 두께(D4g), 지지 기판(S)의 두께(D4s) 및 다이싱 테이프(P)의 두께(D4p)는, 사전 두께 정보로서 제어 장치(60)의 기억부에 기억된 정보이다.
계속해서, 박리 장치(5B)는, 중합 기판(T) 및 다이싱 프레임(F)을 제1 유지부(110) 및 프레임 유지부(120)를 이용하여 흡착 유지한 후, 제1 유지부(110)에 의해 흡착 유지된 중합 기판(T)의 상면, 즉 지지 기판(S)의 비접합면(Sn)까지의 거리(D2)를 계측한다. 이러한 계측 결과는 제어 장치(60)에 송신된다. 제어 장치(60)는, 계측부(310)의 계측 결과로부터 산출되는 중합 기판(T)의 두께(D1-D2)와, 사전 두께 정보에 포함되는 중합 기판(T)의 두께(D4)와의 차가 정해진 범위 내인지의 여부를 판정한다.
여기서, 계측부(310)의 계측 결과에서 산출되는 중합 기판(T)의 두께(D1-D2)와, 사전 두께 정보가 나타내는 두께(D4)와의 오차가 정해진 범위를 넘는 경우에는, 예를 들면 원래 반입되어야 할 중합 기판(T)과는 상이한 중합 기판(T)이 잘못 반입되었을 가능성이 있다. 이러한 경우에는, 지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면에 예리 부재(171)를 적절하게 접촉시킬 수 없고, 경우에 따라서는, 예리 부재(171)가 피처리 기판(W)에 접촉하여 피처리 기판(W)이 손상될 우려가 있다.
이 때문에, 계측부(310)의 계측 결과를 이용하여 산출되는 중합 기판(T)의 두께와, 사전 두께 정보에 포함되는 중합 기판(T)의 두께와의 오차가 정해진 범위를 넘는 경우에는, 박리 장치(5B)는 그 후의 처리를 중지한다.
한편, 사전 두께 정보와의 오차가 정해진 범위 내인 경우, 제어 장치(60)는, 지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면의 범위, 즉, 지지 기판(S)의 두께의 절반의 위치로부터 접합면(Sj)까지의 높이 범위를 사전 두께 정보에 기초하여 산출한다. 구체적으로는, 지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면의 범위는, D2+D4s/2∼D2+D4s가 된다. 그리고, 제어 장치(60)는, 이러한 높이 범위 내에 예리 부재(171)의 높이 위치를 결정한다.
제어 장치(60)에 의해 박리 유인부(170)의 컷팅 위치가 결정되면, 박리 장치(5B)는 제어 장치(60)의 제어에 기초하여, 위치 조정부(180)를 이용하여 박리 유인부(170)를 이동시킴으로써 예리 부재(171)의 높이 위치를 조정한다.
이와 같이, 제3 실시형태에 따른 박리 장치(5B)는, 계측부(310)와, 위치 조정부(180)를 구비한다. 계측부(310)는, 정해진 측정 기준 위치로부터 제1 유지부(110)의 유지면까지의 거리 또는 측정 기준 위치와 제1 유지부(110)의 유지면과의 사이에 개재하는 물체까지의 거리를 계측한다. 위치 조정부(180)는, 계측부(310)의 계측 결과와, 미리 취득된 중합 기판(T)의 두께에 관한 정보에 기초하여, 예리 부재(171)의 지지 기판(S)에 대한 접촉 위치를 조정한다. 이에 따라, 지지 기판(S)의 접착제(G) 근처의 측면에 대하여 예리 부재(171)를 정밀하게 접촉시킬 수 있다.
또한, 박리 장치(5B)는, 계측부(310)를 이용하여 예리 부재(171)의 손상의 유무를 진단하는 것으로 해도 좋다. 이러한 경우, 박리 장치(5B)는, 이동 기구(172)를 이용하여 예리 부재(171)를 수평 방향으로 이동시키면서, 계측부(310)를 이용하여 예리 부재(171)의 상면까지의 거리를 계측하고, 계측 결과를 제어 장치(60)에 송신한다. 제어 장치(60)는, 예를 들면 예리 부재(171)의 상면까지의 거리의 변화율이 정해진 범위를 넘는 경우, 혹은, 신품의 예리 부재(171)를 이용하여 미리 계측해 둔 기준 거리와의 오차가 정해진 범위를 넘는 경우에, 예리 부재(171)가 손상되었다고 판정한다.
예리 부재(171)가 손상되었다고 판정된 경우, 박리 장치(5B)는 그 후의 처리를 중지한다. 이에 따라, 손상된 예리 부재(171)를 이용하여 박리 유인 처리를 행함으로써, 지지 기판(S)의 손상이나 날의 이가 빠진 것에 의한 파티클의 발생을 미연에 방지할 수 있다.
여기서는, 제1 실시형태에 따른 박리 장치(5)에 대하여 계측부(310)를 설치한 경우의 예를 나타냈지만, 계측부(310)는, 제2 실시형태에 따른 박리 장치(5A)에 설치하는 것도 가능하다.
(그 밖의 실시형태)
전술한 각 실시형태에서는, 박리 대상이 되는 중합 기판이, 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)이 접착제(G)에 의해 접합된 중합 기판(T)인 경우의 예에 관해서 설명했다. 그러나, 박리 장치의 박리 대상이 되는 중합 기판은, 이 중합 기판(T)으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 전술한 각 실시형태의 박리 장치에서는, SOI 기판을 생성하기 위해, 절연막이 형성된 도너 기판과 피처리 기판이 접합된 중합 기판을 박리 대상으로 하는 것도 가능하다.
여기서, SOI 기판의 제조방법에 관해서 도 19a 및 도 19b를 참조하여 설명한다. 도 19a 및 도 19b는, SOI 기판의 제조 공정을 나타내는 모식도이다. 도 19a에 나타낸 바와 같이, SOI 기판을 형성하기 위한 중합 기판(Ta)은, 도너 기판(K)과 핸들 기판(H)을 접합함으로써 형성된다.
도너 기판(K)은, 표면에 절연막(6)이 형성되고, 핸들 기판(H)과 접합되는 쪽의 표면 근방의 정해진 깊이에 수소 이온 주입층(7)이 형성된 기판이다. 또, 핸들 기판(H)으로는, 예를 들면 실리콘 웨이퍼, 유리 기판, 사파이어 기판 등을 이용할 수 있다.
전술한 각 실시형태에 따른 박리 장치에서는, 예를 들면, 제1 유지부에서 도너 기판(K)을 유지하고, 제2 유지부에서 핸들 기판(H)을 유지한 상태로, 중합 기판(Ta)의 둘레 가장자리부를 인장함으로써, 도너 기판(K)에 형성된 수소 이온 주입층(7)에 대하여 기계적 충격을 준다. 이에 따라, 도 19b에 나타낸 바와 같이, 수소 이온 주입층(7) 내의 실리콘-실리콘 결합이 절단되어, 도너 기판(K)으로부터 실리콘층(8)이 박리된다. 그 결과, 핸들 기판(H)의 상면에 절연막(6)과 실리콘층(8)이 전사되어, SOI 기판(Wa)이 형성된다. 또한, 제1 유지부에서 도너 기판(K)을 유지하고, 제2 유지부에서 핸들 기판(H)을 유지하는 것이 바람직하지만, 제1 유지부에서 핸들 기판(H)을 유지하고, 제2 유지부에서 도너 기판(K)을 유지해도 좋다.
또, 전술한 실시형태에서는, 피처리 기판(W)과 지지 기판(S)을 접착제(G)를 이용하여 접합하는 경우의 예에 관해서 설명했지만, 접합면(Wj, Sj)을 복수의 영역으로 나누고, 영역마다 상이한 접착력의 접착제를 도포해도 좋다.
또, 전술한 실시형태에서는, 제2 유지부가, 중합 기판(T)을 상측으로부터 유지하는 경우의 예를 나타냈지만, 제2 유지부는, 중합 기판(T)을 하측으로부터 유지해도 좋다.
또, 전술한 실시형태에서는, 중합 기판(T)이, 다이싱 프레임(F)에 유지되는 경우의 예에 관해서 설명했지만, 중합 기판(T)은, 반드시 다이싱 프레임(F)에 유지되는 것을 요하지는 않는다.
또 다른 효과나 변형예는, 당업자에 의해 용이하게 도출할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 보다 광범위한 양태는, 이상과 같이 나타내고 기술한 특정한 세부사항 및 대표적인 실시형태로 한정되지는 않는다. 따라서, 첨부한 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 정의되는 총괄적인 발명의 개념의 정신 또는 범위로부터 일탈하지 않고, 여러가지 변경이 가능하다.
1 : 박리 시스템 5 : 박리 장치
60 : 제어 장치 110 : 제1 유지부
120 : 프레임 유지부 140 : 회전 승강 기구
150 : 제2 유지부 170 : 박리 유인부
180 : 위치 조정부 190 : 제1 흡착 이동부
191 : 흡착 패드 200 : 제2 흡착 이동부
201 : 흡착 패드 F : 다이싱 프레임
P : 다이싱 테이프 S : 지지 기판
T : 중합 기판 W : 피처리 기판

Claims (15)

  1. 제1 기판과 제2 기판이 접합된 중합 기판 중 상기 제1 기판을 유지하는 제1 유지부와,
    상기 중합 기판 중 상기 제2 기판을 유지하고, 그 제2 기판을 상기 제1 기판의 판면으로부터 분리하는 방향으로 이동시키는 제2 유지부와,
    상기 제2 기판이 상기 제1 기판으로부터 박리되는 시초가 되는 부위를 상기 중합 기판의 측면에 형성하는 박리 유인부
    를 구비하고,
    상기 박리 유인부는,
    예리 부재와,
    상기 중합 기판의 측면 중, 상기 제2 기판에서의 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 접합 부분 근처의 측면을 향해서 상기 예리 부재를 이동시키는 이동 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이동 기구는,
    상기 제2 기판의 상기 접합 부분 근처의 측면에 상기 예리 부재가 접촉한 후, 상기 예리 부재를 더 전진시키는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 기판이 상기 제2 기판으로부터 분리되는 방향으로 상기 제1 유지부를 이동시키는 제1 유지부 이동 기구를 더 구비하고,
    상기 제1 유지부 이동 기구가 상기 제1 유지부를 이동시키면서, 상기 이동 기구가 상기 예리 부재를 더 전진시키는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 예리 부재는 초경합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 유지부는,
    상기 부위에 대응하는 상기 제2 기판의 둘레 가장자리부를 흡착하고, 그 둘레 가장자리부를 상기 제1 기판의 판면으로부터 분리하는 방향으로 이동시키는 제1 흡착 이동부와,
    상기 둘레 가장자리부보다 상기 제2 기판의 중앙부 근처의 영역을 흡착하고, 그 영역을 상기 제1 기판의 판면으로부터 분리하는 방향으로 이동시키는 제2 흡착 이동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 흡착 이동부는,
    상기 제2 흡착 이동부보다 흡착 면적이 작은 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1 흡착 이동부가 상기 제2 기판의 둘레 가장자리부를 상기 제1 기판의 판면으로부터 분리하는 방향으로 이동시킨 후에, 상기 제2 흡착 이동부는 상기 둘레 가장자리부보다 상기 제2 기판의 중앙부 근처의 영역을 상기 제1 기판의 판면으로부터 분리하는 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제2 흡착 이동부는,
    상기 제2 기판의 중앙부를 흡착하는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 제1 흡착 이동부는,
    상기 제2 기판의 외측 가장자리에 대응하는 부분이 그 외측 가장자리를 따라서 호(弧) 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 정해진 측정 기준 위치로부터 상기 제1 유지부의 유지면까지의 거리 또는 상기 측정 기준 위치와 상기 유지면 사이에 개재하는 물체까지의 거리를 계측하는 계측부와,
    상기 계측부의 계측 결과와, 미리 취득된 상기 중합 기판의 두께에 관한 정보에 기초하여, 상기 예리 부재의 상기 제2 기판에 대한 접촉 위치를 조정하는 위치 조정부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 유지부를 회전시키는 회전 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
  12. 제1 기판과 제2 기판이 접합된 중합 기판이 배치되는 반입 반출 스테이션과,
    상기 반입 반출 스테이션에 배치된 중합 기판을 반송하는 기판 반송 장치와,
    상기 기판 반송 장치에 의해 반송된 중합 기판을 상기 제1 기판과 상기 제2 기판으로 박리하는 박리 장치가 설치되는 박리 스테이션
    을 구비하고,
    상기 박리 장치는,
    상기 중합 기판 중 상기 제1 기판을 유지하는 제1 유지부와,
    상기 중합 기판 중 상기 제2 기판을 유지하고, 그 제2 기판을 상기 제1 기판의 판면으로부터 분리하는 방향으로 이동시키는 제2 유지부와,
    상기 제2 기판이 상기 제1 기판으로부터 박리되는 시초가 되는 부위를 상기 중합 기판의 측면에 형성하는 박리 유인부
    를 구비하고,
    상기 박리 유인부는,
    예리 부재와,
    상기 중합 기판의 측면 중, 상기 제2 기판에서의 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 접합 부분 근처의 측면을 향해서 상기 예리 부재를 이동시키는 이동 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 박리 시스템.
  13. 제1 기판과 제2 기판이 접합된 중합 기판 중 상기 제1 기판을 유지하는 제1 유지부에 의해, 상기 중합 기판 중 상기 제1 기판을 유지하는 제1 유지 공정과,
    상기 중합 기판 중 상기 제2 기판을 유지하고, 그 제2 기판을 상기 제1 기판의 판면으로부터 분리하는 방향으로 이동시키는 제2 유지부에 의해, 상기 중합 기판 중 상기 제2 기판을 유지하고, 그 제2 기판을 상기 제1 기판의 판면으로부터 분리하는 방향으로 이동시키는 제2 유지 공정과,
    예리 부재와, 상기 중합 기판의 측면 중, 상기 제2 기판에서의 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 접합 부분 근처의 측면을 향해서 상기 예리 부재를 이동시키는 이동 기구를 구비하는 박리 유인부에 의해, 상기 제2 기판의 상기 접합 부분 근처의 측면에 상기 예리 부재를 접촉시킴으로써, 상기 제2 기판이 상기 제1 기판으로부터 박리되는 시초가 되는 부위를 상기 중합 기판의 측면에 형성하는 박리 유인 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 박리 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 박리 유인 공정은,
    상기 제2 기판의 상기 접합 부분 근처의 측면에 상기 예리 부재가 접촉한 후, 상기 이동 기구에 의해 상기 예리 부재를 더 전진시키는 것을 특징으로 하는 박리 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 박리 유인 공정은,
    상기 제1 기판이 상기 제2 기판으로부터 분리되는 방향으로 상기 제1 유지부를 이동시키는 제1 유지부 이동 기구에 의해, 상기 제1 유지부를 이동시키면서, 상기 이동 기구에 의해 상기 예리 부재를 더 전진시키는 것을 특징으로 하는 박리 방법.
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