KR20220032081A - 분리 장치 및 분리 방법 - Google Patents

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cleaning
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요헤이 야마와키
세이지 나카노
요시히로 카와구치
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

처리 대상체를 제 1 분리체와 제 2 분리체로 분리하는 분리 장치로서, 상기 제 1 분리체를 유지하는 제 1 유지부와, 상기 제 2 분리체를 유지하는 제 2 유지부와, 상기 제 1 유지부와 상기 제 2 유지부를 상대적으로 이동시키는 이동부와, 적어도 상기 제 1 분리체의 분리면 또는 상기 제 2 분리체의 분리면을 세정하는 분리면 세정부를 가진다.

Description

분리 장치 및 분리 방법
본 개시는 분리 장치 및 분리 방법에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는, 제 2 웨이퍼 상에 제 1 웨이퍼가 적층된 적층 웨이퍼의 가공 방법이 개시되어 있다. 이 가공 방법에서는, 제 1 웨이퍼의 내부에 레이저 빔의 집광점을 위치시켜 당해 레이저 빔을 조사하면서 당해 집광점에 대하여 당해 제 1 웨이퍼를 수평 방향으로 상대 이동시켜 당해 제 1 웨이퍼의 내부에 개질면을 형성한 후, 당해 개질면을 경계로 당해 제 1 웨이퍼의 일부를 당해 적층 웨이퍼로부터 분리한다.
일본특허공개공보 2015-32690호
본 개시에 따른 기술은, 처리 대상체를 제 1 분리체와 제 2 분리체로 적절하게 분리한다.
본 개시의 일태양은, 처리 대상체를 제 1 분리체와 제 2 분리체로 분리하는 분리 장치로서, 상기 제 1 분리체를 유지하는 제 1 유지부와, 상기 제 2 분리체를 유지하는 제 2 유지부와, 상기 제 1 유지부와 상기 제 2 유지부를 상대적으로 이동시키는 이동부와, 적어도 상기 제 1 분리체의 분리면 또는 상기 제 2 분리체의 분리면을 세정하는 분리면 세정부를 가진다.
본 개시에 따르면, 처리 대상체를 제 1 분리체와 제 2 분리체로 적절하게 분리할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리 시스템의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리 시스템의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 3은 중합 웨이퍼의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 4는 중합 웨이퍼의 일부의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 5는 분리 장치의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 6은 분리 처리부의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 7은 분리 처리부의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 8은 분리 처리부 및 반송부의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 9는 웨이퍼 처리의 주요 공정을 나타내는 순서도이다.
도 10은 웨이퍼 처리의 주요 공정의 설명도이다.
도 11은 처리 웨이퍼의 디바이스층의 외주부를 개질하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 12는 처리 웨이퍼에 주연 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 13은 처리 웨이퍼에 주연 개질층을 형성한 모습을 나타내는 설명도이다.
도 14는 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 15는 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 16은 분리 처리의 주요 공정의 설명도이다.
도 17은 제 2 유지부가 처리 웨이퍼를 유지하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 18은 제 2 분리 웨이퍼의 반출 처리의 주요 공정의 설명도이다.
도 19는 반송부의 반송 패드와 웨이퍼 반송 장치의 반송 암의 위치 관계를 나타내는 설명도이다.
도 20은 제 1 분리 웨이퍼의 반출 처리의 주요 공정의 설명도이다.
도 21은 다른 실시 형태에 따른 분리면 세정부의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 22는 다른 실시 형태에 따른 분리면 세정부의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 23은 다른 실시 형태에 따른 제 2 분리 웨이퍼의 세정 처리의 주요 공정의 설명도이다.
도 24는 다른 실시 형태에 따른 제 1 분리 웨이퍼의 세정 처리의 주요 공정의 설명도이다.
도 25는 다른 실시 형태에 따른 분리 장치의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 26은 다른 실시 형태에 따른 분리 장치의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 표면에 복수의 디바이스가 형성된 반도체 웨이퍼(이하, '웨이퍼'라 함)에 대하여, 당해 웨이퍼를 박화하는 것이 행해지고 있다. 웨이퍼의 박화 방법은 여러 가지 있지만, 예를 들면 웨이퍼의 이면을 연삭 가공하는 방법, 또는 특허 문헌 1에 개시한 바와 같이 웨이퍼의 내부에 레이저 빔(레이저 광)을 조사하여 개질면(개질층)을 형성하고, 당해 개질층을 기점으로 웨이퍼를 분리하는 방법 등이 있다.
여기서, 상술한 바와 같이 개질층을 기점으로 웨이퍼를 분리하는 경우, 이 웨이퍼의 분리면에 분진 또는 파편 등이 부착하는 경우가 있다. 이와 같이 분진 또는 파편이 부착한 상태로 웨이퍼를 다음 공정의 처리 장치로 반송하면, 반송 경로에서의 장치 내의 오염, 웨이퍼를 반송하는 반송 기구의 오염, 다음 공정의 처리 장치 내의 오염 등이 발생할 리스크가 있다. 그러나, 특허 문헌 1에는, 분리 후의 웨이퍼를 어떻게 처리할지에 대해서는 아무런 개시도 시사도 하고 있지 않다. 따라서, 종래의 웨이퍼의 분리 처리에는 개선의 여지가 있다.
본 개시에 따른 기술은, 처리 대상체를 적절하게 분리한다. 이하, 본 실시 형태에 따른 분리 장치를 구비한 웨이퍼 처리 시스템, 및 웨이퍼 처리 방법에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에서 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 요소에 있어서는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
먼저, 본 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리 시스템의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 웨이퍼 처리 시스템(1)의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 2는 웨이퍼 처리 시스템(1)의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
웨이퍼 처리 시스템(1)에서는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이 처리 대상체로서의 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 접합된 중합 웨이퍼(T)에 대하여 처리를 행한다. 그리고 웨이퍼 처리 시스템(1)에서는, 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)를 제거하면서, 당해 처리 웨이퍼(W)를 박화한다. 이하, 처리 웨이퍼(W)에 있어서, 지지 웨이퍼(S)에 접합된 면을 표면(Wa)이라 하고, 표면(Wa)과 반대측의 면을 이면(Wb)이라 한다. 마찬가지로, 지지 웨이퍼(S)에 있어서, 처리 웨이퍼(W)에 접합된 면을 표면(Sa)이라 하고, 표면(Sa)과 반대측의 면을 이면(Sb)이라 한다.
처리 웨이퍼(W)는, 예를 들면 실리콘 기판 등의 반도체 웨이퍼로, 표면(Wa)에 복수의 디바이스를 포함하는 디바이스층(D)이 형성되어 있다. 또한, 디바이스층(D)에는 산화막(Fw), 예를 들면 SiO2막(TEOS막)이 더 형성되어 있다. 또한, 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)는 면취 가공이 되어 있어, 주연부(We)의 단면은 그 선단을 향해 두께가 작아지고 있다. 또한, 주연부(We)는 엣지 트림에 있어서 제거되는 부분이며, 예를 들면 처리 웨이퍼(W)의 외단부로부터 직경 방향으로 1 mm ~ 5 mm의 범위이다. 엣지 트림은, 후술하는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)를 분리한 후, 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)가 날카롭게 뾰족한 형상(이른바 나이프 엣지 형상)이 되는 것을 방지하기 위한 처리이다.
또한, 본 실시 형태의 웨이퍼 처리 시스템(1)에서는, 중합 웨이퍼(T)에 있어서의 처리 웨이퍼(W)를 분리한다. 이하의 설명에 있어서는, 분리된 표면(Wa)측의 처리 웨이퍼(W)를 제 1 분리체로서의 제 1 분리 웨이퍼(W1)라 하고, 분리된 이면(Wb)측의 처리 웨이퍼(W)를 제 2 분리체로서의 제 2 분리 웨이퍼(W2)라 한다. 제 1 분리 웨이퍼(W1)는 디바이스층(D)을 가지며 제품화된다. 제 2 분리 웨이퍼(W2)는 재이용된다. 이하의 설명에 있어서는, 제 1 분리 웨이퍼(W1)는 지지 웨이퍼(S)에 지지된 상태의 처리 웨이퍼(W)를 나타내고, 지지 웨이퍼(S)를 포함하여 제 1 분리 웨이퍼(W1)라 하는 경우가 있다. 또한, 제 1 분리 웨이퍼(W1)에 있어서 분리된 면을 분리면(W1a)이라 하고, 제 2 분리 웨이퍼(W2)에 있어서 분리된 면을 분리면(W2a)이라 한다.
지지 웨이퍼(S)는, 처리 웨이퍼(W)를 지지하는 웨이퍼로, 예를 들면 실리콘 웨이퍼이다. 지지 웨이퍼(S)의 표면(Sa)에는 산화막(Fs), 예를 들면 SiO2막(TEOS막)이 형성되어 있다. 또한, 지지 웨이퍼(S)의 표면(Sa)의 복수의 디바이스가 형성되어 있는 경우에는, 처리 웨이퍼(W)와 마찬가지로 표면(Sa)에 디바이스층(도시하지 않음)이 형성된다.
또한 도 3에 있어서는, 도시의 번잡함을 회피하기 위하여, 디바이스층(D)과 산화막(Fw, Fs)의 도시를 생략하고 있다. 또한, 이하의 설명에서 이용되는 다른 도면에 있어서도 마찬가지로 이들 디바이스층(D)과 산화막(Fw, Fs)의 도시를 생략하는 경우가 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이 웨이퍼 처리 시스템(1)은, 반입반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)을 일체로 접속한 구성을 가지고 있다. 반입반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)은, X축 부방향측으로부터 정방향측을 향해 나란히 배치되어 있다. 반입반출 스테이션(2)은, 예를 들면 외부와의 사이에서 복수의 중합 웨이퍼(T), 복수의 제 1 분리 웨이퍼(W1), 복수의 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 각각 수용 가능한 카세트(Ct, Cw1, Cw2)가 각각 반입반출된다. 처리 스테이션(3)은, 중합 웨이퍼(T), 분리 웨이퍼(W1, W2)에 대하여 원하는 처리를 실시하는 각종 처리 장치를 구비하고 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 카세트(Ct)와 카세트(Cw1)를 개별로 마련했지만, 동일한 카세트로 해도 된다. 즉, 처리 전의 중합 웨이퍼(T)를 수용하는 카세트와, 처리 후의 제 1 분리 웨이퍼(W1) 카세트를 공통으로 이용해도 된다.
반입반출 스테이션(2)에는 카세트 배치대(10)가 마련되어 있다. 도시의 예에서는, 카세트 배치대(10)에는 복수, 예를 들면 3 개의 카세트(Ct, Cw1, Cw2)를 Y축 방향으로 일렬로 배치 가능하게 되어 있다. 또한, 카세트 배치대(10)에 배치되는 카세트(Ct, Cw1, Cw2)의 개수는 본 실시 형태에 한정되지 않고, 임의로 결정할 수 있다.
반입반출 스테이션(2)에는, 카세트 배치대(10)의 X축 정방향측에 있어서, 당해 카세트 배치대(10)에 인접하여 웨이퍼 반송 영역(20)이 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 영역(20)에는, Y축 방향으로 연신하는 반송로(21) 상을 이동 가능한 웨이퍼 반송 장치(22)가 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(22)는 중합 웨이퍼(T), 분리 웨이퍼(W1, W2)를 유지하여 반송하는, 2 개의 반송 암(23, 23)을 가지고 있다. 각 반송 암(23)은 수평 방향, 연직 방향, 수평축 둘레 및 연직축 둘레로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 반송 암(23)의 구성은 본 실시 형태에 한정되지 않고, 임의의 구성을 취할 수 있다. 그리고, 웨이퍼 반송 장치(22)는, 카세트 배치대(10)의 카세트(Ct, Cw1, Cw2), 및 후술하는 트랜지션 장치(30)에 대하여, 중합 웨이퍼(T), 분리 웨이퍼(W1, W2)를 반송 가능하게 구성되어 있다.
반입반출 스테이션(2)에는, 웨이퍼 반송 영역(20)의 X축 정방향측에 있어서, 당해 웨이퍼 반송 영역(20)에 인접하여, 중합 웨이퍼(T), 분리 웨이퍼(W1, W2)를 전달하기 위한 트랜지션 장치(30)가 마련되어 있다.
처리 스테이션(3)에는, 예를 들면 3 개의 처리 블록(G1 ~ G3)이 마련되어 있다. 제 1 처리 블록(G1), 제 2 처리 블록(G2) 및 제 3 처리 블록(G3)은, X축 부방향측(반입반출 스테이션(2)측)으로부터 정방향측으로 이 순으로 나란히 배치되어 있다.
제 1 처리 블록(G1)에는, 에칭 장치(40), 세정 장치(41) 및 웨이퍼 반송 장치(50)가 마련되어 있다. 에칭 장치(40)는, 제 1 처리 블록(G1)의 반입반출 스테이션(2)측에 있어서, X축 방향으로 2 열 또한 연직 방향으로 3 단으로 마련되어 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, 에칭 장치(40)는 6 개 마련되어 있다. 세정 장치(41)는, 에칭 장치(40)의 X축 정방향측에 있어서, 연직 방향으로 3 단으로 적층되어 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(50)는, 에칭 장치(40) 및 세정 장치(41)의 Y축 정방향측에 배치되어 있다. 또한, 에칭 장치(40), 세정 장치(41) 및 웨이퍼 반송 장치(50)의 수 및 배치는 이에 한정되지 않는다.
에칭 장치(40)는, 제 1 분리 웨이퍼(W1)의 분리면(W1a) 또는 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 분리면(W2a)을 에칭한다. 예를 들면, 분리면(W1a) 또는 분리면(W2a)에 대하여 에칭(약액)을 공급하고, 당해 분리면(W1a) 또는 분리면(W2a)을 웨트 에칭한다. 에칭액에는, 예를 들면 HF, HNO3, H3PO4, TMAH, Choline, KOH 등이 이용된다.
세정 장치(41)는, 제 1 분리 웨이퍼(W1)의 분리면(W1a) 또는 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 분리면(W2a)을 세정한다. 예를 들면 분리면(W1a) 또는 분리면(W2a)에 브러시를 접촉시켜, 당해 분리면(W1a) 또는 분리면(W2a)을 스크럽 세정한다. 또한, 분리면(W1a) 또는 분리면(W2a)의 세정에는, 가압된 세정액을 이용해도 된다. 또한, 분리면(W1a) 또는 분리면(W2a)을 세정할 시, 그 반대측의 이면(Sb) 또는 이면(Wb)도 세정해도 된다.
웨이퍼 반송 장치(50)는, 중합 웨이퍼(T), 분리 웨이퍼(W1, W2)를 유지하여 반송하는, 2 개의 반송 암(51, 51)을 가지고 있다. 각 반송 암(51)은 수평 방향, 연직 방향, 수평축 둘레 및 연직축 둘레로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 반송 암(51)의 구성은 본 실시 형태에 한정되지 않고, 임의의 구성을 취할 수 있다. 웨이퍼 반송 장치(50)는, X축 방향으로 연신하는 반송로(52) 상을 이동 가능하다. 그리고, 웨이퍼 반송 장치(50)는, 트랜지션 장치(30), 제 1 처리 블록(G1) 및 제 2 처리 블록(G2)의 각 처리 장치에 대하여, 중합 웨이퍼(T), 분리 웨이퍼(W1, W2)를 반송 가능하게 구성되어 있다.
제 2 처리 블록(G2)에는 얼라이먼트 장치(60), 분리 장치(61) 및 웨이퍼 반송 장치(70)가 마련되어 있다. 얼라이먼트 장치(60)와 분리 장치(61)는, 연직 상방으로부터 하방으로 적층되어 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(70)는, 얼라이먼트 장치(60) 및 분리 장치(61)의 Y축 부방향측에 배치되어 있다. 또한, 얼라이먼트 장치(60), 분리 장치(61) 및 웨이퍼 반송 장치(70)의 수 및 배치는 이에 한정되지 않는다.
얼라이먼트 장치(60)는, 레이저 처리 전의 처리 웨이퍼(W)의 수평 방향의 방향 및 중심 위치를 조절한다. 예를 들면 스핀 척(도시하지 않음)에 유지된 처리 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 검출부(도시하지 않음)로 처리 웨이퍼(W)의 노치부의 위치를 검출함으로써, 당해 노치부의 위치를 조절하여 처리 웨이퍼(W)의 수평 방향의 방향 및 중심 위치를 조절한다.
분리 장치(61)는, 후술하는 내부 개질 장치(81)에서 형성된 주연 개질층과 내부면 개질층을 기점으로, 처리 웨이퍼(W)를 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)로 분리한다. 분리 장치(61)의 구체적인 구성은 후술한다.
웨이퍼 반송 장치(70)는, 중합 웨이퍼(T), 분리 웨이퍼(W1, W2)를 유지하여 반송하는, 2 개의 반송 암(71, 71)을 가지고 있다. 각 반송 암(71)은 수평 방향, 연직 방향, 수평축 둘레 및 연직축 둘레로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 반송 암(71)의 구성은 본 실시 형태에 한정되지 않고, 임의의 구성을 취할 수 있다. 또한, 웨이퍼 반송 장치(70)에 있어서의 반송 암(71)의 수도 본 실시 형태에 한정되지 않고, 임의의 수의 반송 암(71)을 마련할 수 있으며, 예를 들면 1 개여도 된다. 그리고, 제 1 처리 블록(G1) ~ 제 3 처리 블록(G3)의 각 처리 장치에 대하여, 중합 웨이퍼(T), 분리 웨이퍼(W1, W2)를 반송 가능하게 구성되어 있다.
제 3 처리 블록(G3)에는, 표면 개질 장치(80) 및 내부 개질 장치(81)가 마련되어 있다. 표면 개질 장치(80)와 내부 개질 장치(81)는, 연직 상방으로부터 하방으로 적층되어 마련되어 있다. 또한, 표면 개질 장치(80) 및 내부 개질 장치(81)의 수 및 배치는 이에 한정되지 않는다.
표면 개질 장치(80)는, 처리 웨이퍼(W)의 디바이스층(D)의 외주부에 대하여 레이저 광을 조사하여, 당해 외주부를 개질한다. 레이저 광에는, 처리 웨이퍼(W)에 대하여 투과성을 가지는 파장의 레이저 광(CO2 레이저)이 이용된다.
내부 개질 장치(81)는, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저 광을 조사하여, 주연 개질층과 내부면 개질층을 형성한다. 레이저 광에는, 처리 웨이퍼(W)에 대하여 투과성을 가지는 파장의 레이저 광(YAG 레이저)이 이용된다. 또한, 주연 개질층과 내부면 개질층은, 처리 웨이퍼(W)를 제 1 분리 웨이퍼(W1)의 분리면(W1a)과 제 2 분리 웨이퍼(W2)로 분리할 시의 기점이 된다.
이상의 웨이퍼 처리 시스템(1)에는, 제어 장치(90)가 마련되어 있다. 제어 장치(90)는, 예를 들면 CPU 및 메모리 등을 구비한 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 가지고 있다. 프로그램 저장부에는, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 중합 웨이퍼(T), 분리 웨이퍼(W1, W2)의 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 프로그램 저장부에는, 상술한 각종 처리 장치 및 반송 장치 등의 구동계의 동작을 제어하여, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 후술하는 웨이퍼 처리를 실현시키기 위한 프로그램도 저장되어 있다. 또한, 상기 프로그램은, 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체(H)에 기록되어 있던 것으로, 당해 기억 매체(H)로부터 제어 장치(90)에 인스톨된 것이어도 된다.
이어서, 상술한 분리 장치(61)에 대하여 설명한다. 도 5는 분리 장치(61)의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
분리 장치(61)는, 내부를 폐쇄 가능한 처리 용기(100)를 가지고 있다. 처리 용기(100)의 측면에는 중합 웨이퍼(T), 분리 웨이퍼(W1, W2)의 반입반출구(도시하지 않음)가 형성되고, 반입반출구에는 개폐 셔터(도시하지 않음)가 마련되어 있다.
분리 장치(61)의 내부에는 분리 처리부(110), 패드 세정부(111) 및 반송부(112)가 마련되어 있다. 분리 처리부(110)에서는, 처리 웨이퍼(W)를 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)로 분리한다. 패드 세정부(111)에서는, 반송부(112)의 후술하는 반송 패드(192)를 세정한다. 반송부(112)는, 분리 처리부(110)와 웨이퍼 반송 장치(70)의 사이에서 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 전달한다.
도 6은 분리 처리부(110)의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다. 도 7은 분리 처리부(110)의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다. 도 8은 분리 처리부(110) 및 반송부(112)의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
분리 처리부(110)는 제 1 유지부(120), 제 2 유지부(121), 로드 셀(130), 스테이지(140), 지지 핀(150), 블레이드(160), 분리면 세정부(170) 및 전달부(180)를 가지고 있다.
제 1 유지부(120)는 제 2 유지부(121)의 하방에 마련되어 있다. 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)는, 처리 웨이퍼(W)가 분리되기 전의 중합 웨이퍼(T)를, 당해 처리 웨이퍼(W)가 상방을 향한 상태로 유지한다. 즉, 제 1 유지부(120)는 제 1 분리 웨이퍼(W1)(지지 웨이퍼(S))를 흡착 유지하고, 제 2 유지부(121)는 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 흡착 유지한다.
제 1 유지부(120)는 대략 원판 형상의 척이며, 예를 들면 진공 펌프 등의 흡인 장치(도시하지 않음)에 연통하고 있다. 제 1 유지부(120)는 제 1 분리 웨이퍼(W1)보다 큰 직경을 가지며, 그 상면 전면으로 제 1 분리 웨이퍼(W1)를 흡착 유지한다.
제 2 유지부(121)는 대략 원판 형상의 척이며, 예를 들면 진공 펌프 등의 흡인 장치(도시하지 않음)에 연통하고 있다. 제 2 유지부(121)는 제 2 분리 웨이퍼(W2)보다 작은 직경을 가지며, 구체적으로 후술하는 바와 같이, 처리 웨이퍼(W)에 형성되는 주연 개질층보다 작은 직경을 가진다. 그리고, 제 2 유지부(121)는, 그 하면으로 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 주연 개질층보다 내측을 흡착 유지한다.
제 1 유지부(120)의 하면은, 하중 측정부로서의 로드 셀(130)을 개재하여 스테이지(140)에 지지되어 있다. 로드 셀(130)은, 제 1 유지부(120)에 작용하는 힘(부하)을 검출하는 로드 셀(130)은, 제 1 유지부(120)의 외주부에 있어서, 당해 제 1 유지부(120)의 동심원 상에 등간격으로 복수, 예를 들면 3 개 마련되어 있다. 또한, 로드 셀(130)의 수 및 배치는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 로드 셀(130)은, 제 1 유지부(120)의 중심부에 마련되어 있어도 된다.
또한, 로드 셀(130)은, 후술하는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)를 분리할 시에 하중을 측정하지만, 분리 장치(61)의 셋업 시에 이용해도 된다. 예를 들면, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)가 중합 웨이퍼(T)(처리 웨이퍼(W), 지지 웨이퍼(S))를 유지하지 않는 상태에서 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)를 접촉시켜, 로드 셀(130)에서 하중을 측정한 위치를 기준 위치(제로점 위치)로 한다.
스테이지(140)는, 지지 부재(141)에 지지되어 있다. 스테이지(140)(제 1 유지부(120))는, 연직 방향으로 연신하는 레일(142)을 따라, 승강 기구(143)에 의해 승강 가능하게 구성되어 있다. 승강 기구(143)는, 예를 들면 모터(도시하지 않음), 볼 나사(도시하지 않음), 가이드(도시하지 않음) 등을 가지고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 레일(142)과 승강 기구(143)가, 본 개시에 있어서의 이동부에 상당한다.
분리 처리부(110)의 저면에는, 연직 방향으로 연신하는 지지 핀(150)이 마련되어 있다. 지지 핀(150)은, 제 1 유지부(120)의 관통 홀(120a)과 스테이지(140)의 관통 홀(140a)을 삽입 관통하여, 예를 들면 3 개 마련되어 있다. 그리고, 스테이지(140)가 상승한 상태에서는, 지지 핀(150)의 선단부가 제 1 유지부(120)의 상면으로부터 상방으로 돌출되고, 당해 지지 핀(150)에 의해 제 1 분리 웨이퍼(W1)(지지 웨이퍼(S))가 지지된다. 또한, 스테이지(140)가 하강한 상태에서는, 지지 핀(150)의 선단부가 제 1 유지부(120)의 상면보다 하방에 위치한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 스테이지(140)가 승강함으로써 지지 핀(150)으로 제 1 분리 웨이퍼(W1)가 전달되지만, 지지 핀(150)이 승강해도 된다. 또한, 지지 핀(150) 대신에, 제 1 분리 웨이퍼(W1)를 흡착 유지하는 패드(도시하지 않음)를 이용해도 된다.
제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 사이에는, 중합 웨이퍼(T)(상세하게는 후술하는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 계면)에 삽입되는, 삽입부로서의 블레이드(160)가 마련되어 있다. 블레이드(160)는, 제 2 유지부(121)의 측방에 있어서, 당해 제 2 유지부(121)의 동심원 상에 등간격으로 복수, 예를 들면 3 개 마련되어 있다. 또한, 블레이드(160)는 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 수평 방향 및 연직 방향으로 이동하고, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)에 유지된 중합 웨이퍼(T)의 외측면으로 진퇴 가능하게 구성되어 있다. 또한, 블레이드(160)의 수 및 배치는 이에 한정되지 않는다. 또한, 블레이드(160)의 이동 방법도 임의이다. 또한, 예를 들면 블레이드(160)를 삽입하지 않고 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 분리할 수 있는 경우에는, 블레이드(160)를 생략해도 된다.
제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 사이에는, 제 1 분리 웨이퍼(W1)의 분리면(W1a)과 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 분리면(W2a)을 세정하는 분리면 세정부(170)가 마련되어 있다. 분리면 세정부(170)는, 세정 노즐(171)과 흡인 노즐(172)을 가지고 있다. 세정 노즐(171)은, 세정 유체로서, 예를 들면 에어를 공급한다. 흡인 노즐(172)은, 세정 노즐(171)로부터 공급된 에어를 흡인한다. 세정 노즐(171)과 흡인 노즐(172)은 각각 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 수평 방향 및 연직 방향으로 이동하고, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 사이의 공간에 대하여 진퇴 가능하게 구성되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 세정 유체로서 에어를 이용했지만 이에 한정되지 않고, 예를 들면 순수 등의 세정액 또는 2유체를 이용해도 된다. 또한, 세정액을 이용하여 분리면(W1a, W2a)을 세정하는 경우, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)를 회전시켜, 세정 후에 잔존하는 세정액을 털어내기 건조시켜도 된다.
제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 사이에는, 제 2 유지부(121)로부터 반송부(112)로 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 전달하기 위한 전달부(180)가 마련되어 있다. 전달부(180)의 상단에는, 측면에서 봤을 때 상단으로부터 하방을 향해 테이퍼 형상으로 직경이 작아지는 테이퍼부(180a)가 형성되어 있다. 전달부(180)의 하단에는, 직경 방향 내측으로 돌출된 단부(段部)(180b)가 형성되어 있다. 테이퍼부(180a)의 상단의 내경은 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 직경보다 크고, 테이퍼부(180a)의 하단의 내경은 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 직경과 거의 동일하다. 또한, 단부(180b)의 내경은 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 직경보다 작다. 그리고, 제 2 분리 웨이퍼(W2)는 제 2 유지부(121)로부터 떨어뜨려지고, 테이퍼부(180a)로 안내되어 단부(180b)에 배치된다. 이렇게 하여 제 2 분리 웨이퍼(W2)는, 전달부(180)에 의해 중심 위치가 조절(센터링)되면서, 당해 전달부(180)에 유지된다. 또한, 전달부(180)는 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 수평 방향 및 연직 방향으로 이동하고, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 사이의 공간에 대하여 진퇴 가능하게 구성되어 있다.
반송부(112)는 복수, 예를 들면 2 개의 암(190, 191)을 구비한 다관절형의 로봇이다. 2 개의 암(190, 191) 중, 선단의 제 1 암(190)에는, 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 중앙부를 흡착 유지하는 반송 패드(192)가 장착되어 있다. 또한, 기단의 제 2 암(191)은 이동 기구(193)에 장착되어 있다. 이동 기구(193)에 의해, 암(190, 191) 및 반송 패드(192)는 수평 방향, 연직 방향으로 이동 가능하게 구성되고, 또한 반송 패드(192)는 암(190, 191)의 축 둘레로 회동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 제 1 암(190)에 대하여 1 개의 반송 패드(192)가 마련되어 있지만, 제 1 암(190)의 양면에 2 개의 반송 패드(192)를 마련해도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는 전달부(180)와 반송부(112)가, 본 개시에 있어서의 회동부에 상당한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 반송부(112)는 다관절형의 로봇이지만, 이에 한정되지 않고, 임의의 구성을 취할 수 있다.
패드 세정부(111)는, 반송부(112)의 반송 패드(192)를 세정한다. 패드 세정부(111)는, 예를 들면 스톤 세정구(도시하지 않음) 또는 브러시 세정구(도시하지 않음) 등의 세정구를 가지고 있다. 그리고, 세정구를 반송 패드(192)의 흡착면에 접촉시켜, 반송 패드(192)가 세정된다. 또한, 패드 세정부(111)에 있어서의 반송 패드(192)의 세정 방법은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 반송 패드(192)의 흡착면에 에어 또는 세정액, 2유체 등을 공급하여, 반송 패드(192)를 세정해도 된다.
이어서, 이상과 같이 구성된 웨이퍼 처리 시스템(1)을 이용하여 행해지는 웨이퍼 처리에 대하여 설명한다. 도 9는 웨이퍼 처리의 주요 공정을 나타내는 순서도이다. 도 10은 웨이퍼 처리의 주요 공정의 설명도이다. 또한, 본 실시 형태에서는, 웨이퍼 처리 시스템(1)의 외부의 접합 장치(도시하지 않음)에 있어서, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 접합되어, 미리 중합 웨이퍼(T)가 형성되어 있다.
먼저, 도 10의 (a)에 나타내는 중합 웨이퍼(T)를 복수 수납한 카세트(Ct)가, 반입반출 스테이션(2)의 카세트 배치대(10)에 배치된다.
이어서, 웨이퍼 반송 장치(22)에 의해 카세트(Ct) 내의 중합 웨이퍼(T)가 취출되어, 트랜지션 장치(30)로 반송된다. 이어서, 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해, 트랜지션 장치(30)의 중합 웨이퍼(T)가 취출되어, 얼라이먼트 장치(60)로 반송된다. 얼라이먼트 장치(60)에서는, 중합 웨이퍼(T)에 있어서의 처리 웨이퍼(W)의 수평 방향의 방향 및 중심 위치가 조절된다(도 9의 단계(A1)).
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 표면 개질 장치(80)로 반송된다. 표면 개질 장치(80)에서는, 도 11에 나타내는 바와 같이 레이저 헤드(도시하지 않음)로부터 디바이스층(D)의 외주부(De)에 레이저 광(L1)을 조사하여, 당해 외주부(De)를 개질한다(도 9의 단계(A2)). 보다 상세하게는, 처리 웨이퍼(W)와 디바이스층(D)의 계면을 개질한다. 또한, 본 실시 형태에서는 외주부(De)에 있어서의 처리 웨이퍼(W)와의 계면측을 개질했지만, 디바이스층(D)의 외주부(De) 전체를 개질해도 되고, 혹은 산화막(Fw)까지 개질해도 된다.
단계(A2)에 있어서 외주부(De)를 개질하면 접합 강도가 저하되고, 처리 웨이퍼(W)와 디바이스층(D)의 계면에는, 산화막(Fw)과 산화막(Fs)이 접합된 접합 영역(Aa)과, 접합 영역(Aa)의 직경 방향 외측의 영역인 미접합 영역(Ab)이 형성된다. 후술하는 처리 웨이퍼(W)의 분리 공정에서는, 엣지 트림으로서 제 1 분리 웨이퍼(W1)로부터 주연부(We)가 제거되지만, 이와 같이 미접합 영역(Ab)이 존재함으로써, 이러한 주연부(We)를 적절하게 제거할 수 있다. 또한, 접합 영역(Aa)의 외측 단부는, 제거되는 주연부(We)의 내측 단부보다 약간 직경 방향 외측에 위치한다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 내부 개질 장치(81)로 반송된다. 내부 개질 장치(81)에서는, 도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 내부에 주연 개질층(M1)이 형성되고(도 9의 단계(A3)), 또한 도 10의 (c)에 나타내는 바와 같이 내부면 개질층(M2)이 형성된다(도 9의 단계(A4)). 주연 개질층(M1)은, 엣지 트림에 있어서 주연부(We)를 제거 시의 기점이 되는 것이다. 내부면 개질층(M2)은, 처리 웨이퍼(W)를 분리하여 박화하기 위한 기점이 되는 것이다.
내부 개질 장치(81)에서는 먼저, 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이 레이저 헤드(도시하지 않음)로부터 레이저 광(L2)(주연용 레이저 광(L2))을 조사하여, 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)와 중앙부(Wc)의 경계에 주연 개질층(M1)을 형성한다(도 9의 단계(A3)). 구체적으로 예를 들면, 처리 웨이퍼(W)를 회전시키면서 레이저 광(L2)을 조사함으로써, 환상의 주연 개질층(M1)을 형성한다. 또한, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 있어서, 주연 개질층(M1)으로부터의 크랙(C1)은 표면(Wa)까지만 진전하고, 이면(Wb)에는 도달하지 않는다.
이어서, 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이 레이저 헤드(도시하지 않음)로부터 레이저 광(L3)(내부면용 레이저 광(L3))을 조사하여, 면 방향을 따라 내부면 개질층(M2)을 형성한다(도 9의 단계(A4)). 구체적으로 예를 들면, 처리 웨이퍼(W)를 회전시키면서 레이저 광(L3)을 조사하여 처리 웨이퍼(W)를 1 주(360도) 회전시키면서 레이저 광(L3)을 조사하여, 환상의 내부면 개질층(M2)을 형성한 후, 레이저 헤드를 처리 웨이퍼(W)의 직경 방향 내측으로 이동시킨다. 이들 환상의 내부면 개질층(M2)의 형성과, 레이저 헤드의 직경 방향 내측으로의 이동을 반복 행하여, 면 방향으로 내부면 개질층(M2)을 형성한다. 또한, 처리 웨이퍼(W)의 내부에는, 내부면 개질층(M2)으로부터 면 방향으로 크랙(C2)이 진전한다. 크랙(C2)은 주연 개질층(M1)의 내측으로만 진전한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 단계(A2)에서 디바이스층(D)의 외주부(De)를 개질한 후, 단계(A3, A4)에서 주연 개질층(M1)과 내부면 개질층(M2)을 형성했지만, 이 순서는 반대여도 된다. 즉, 주연 개질층(M1)과 내부면 개질층(M2)을 형성한 후, 외주부(De)를 개질해도 된다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 분리 장치(61)로 반송된다. 분리 장치(61)에서는, 도 10의 (d)에 나타내는 바와 같이 주연 개질층(M1)과 내부면 개질층(M2)을 기점으로, 처리 웨이퍼(W)를 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)로 분리한다(도 9의 단계(A5)). 이 때, 제 1 분리 웨이퍼(W1)로부터 주연부(We)도 제거된다.
분리 장치(61)에서는 먼저, 웨이퍼 반송 장치(70)의 반송 암(71)으로부터 지지 핀(150)으로 중합 웨이퍼(T)가 전달된다. 이어서, 스테이지(140)를 개재하여 제 1 유지부(120)를 상승시키고, 지지 핀(150)으로부터 제 1 유지부(120)로 중합 웨이퍼(T)가 전달되어 흡착 유지된다. 또한 제 1 유지부(120)를 상승시켜, 도 16의 (a)에 나타내는 바와 같이 중합 웨이퍼(T) 중, 제 1 유지부(120)로 지지 웨이퍼(S)(제 2 분리 웨이퍼(W2)측)를 흡착 유지하면서, 제 2 유지부(121)로 처리 웨이퍼(W)(제 1 분리 웨이퍼(W1)측)를 흡착 유지한다.
이 때, 도 17에 나타내는 바와 같이 제 2 유지부(121)는, 처리 웨이퍼(W)에 형성된 주연 개질층(M1)보다 내측을 흡착 유지한다. 본 실시 형태에서는, 제 2 유지부(121)의 외단부는, 주연 개질층(M1)의 내측에 유지하고 있다. 즉, 제 2 유지부(121)의 직경은, 주연 개질층(M1)의 직경보다 작다. 여기서, 레이저 광(L2, L3)이 조사된 처리 웨이퍼(W)는, 주연부(We)가 휘어 있는 경우가 있다. 이러한 경우, 제 2 유지부(121)가 처리 웨이퍼(W)를 전면에서 흡착 유지하는 것이 곤란해진다. 또한, 제 2 유지부(121)로 처리 웨이퍼(W)를 흡착할 시의 하중에 의해, 처리 웨이퍼(W)가 데미지를 입을 우려도 있다. 특히 본 실시 형태에서는, 주연 개질층(M1)과 내부면 개질층(M2)에 의해 제 2 분리 웨이퍼(W2)에 단차가 형성되어 있으므로, 이 단차 부분이 데미지를 입을 우려도 있다. 이 점, 본 실시 형태와 같이 제 2 유지부(121)의 휨이 발생하는 주연 개질층(M1)의 내측(주연부(We)의 내측)을 흡착 유지하므로, 처리 웨이퍼(W)를 적절하게 유지할 수 있고, 또한 처리 웨이퍼(W)에 대한 데미지를 억제할 수 있다. 또한, 제 2 유지부(121)의 외단부, 즉 제 2 유지부(121)가 유지하는 처리 웨이퍼(W)에 대한 제 2 유지부(121)의 외단부는, 주연 개질층(M1)과 일치하고 있어도 된다.
또한, 이와 같이 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)로 중합 웨이퍼(T)를 흡착 유지할 시, 중합 웨이퍼(T)는 눌려, 하중이 작용한다. 본 실시 형태에서는, 로드 셀(130)을 이용하여, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)에 걸리는 하중을 측정하여 감시한다. 그러면, 중합 웨이퍼(T)에 걸리는 하중을 허용 범위에 들어가게 할 수 있어, 중합 웨이퍼(T)가 데미지를 입는 것을 억제할 수 있다. 또한, 로드 셀(130)은 복수 마련되어 있으므로, 웨이퍼 면내에서의 하중 분포를 측정할 수 있어, 처리 웨이퍼(W)가 면내에서 균일하게 눌리고 있는지 여부를 확인할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 셋업 시에 제 1 유지부(120)의 기준 위치(제로점 위치)를 결정하고 있어, 제 1 유지부(120)를 상승시킬 시의 높이를 제어하고 있지만, 로드 셀(130)의 하중 측정 결과를 이용하여 제 1 유지부(120)의 높이를 제어해도 된다.
또한, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 각각에 마련된 압력 센서(도시하지 않음)로, 압력을 측정하여 감시한다. 그러면, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 각각에서, 적절하게 중합 웨이퍼(T)가 흡착 유지되어 있는지 여부를 확인할 수 있다.
이어서, 도 16의 (b)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W) 및 지지 웨이퍼(S)와의 계면에, 블레이드(160)를 삽입하고, 주연 개질층(M1)과 내부면 개질층(M2)을 기점으로 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 자른다.
이어서, 도 16의 (c)에 나타내는 바와 같이 제 1 유지부(120)를 하강시켜, 제 1 유지부(120)에 유지된 제 1 분리 웨이퍼(W1)와, 제 2 유지부(121)에 유지된 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 분리한다.
이와 같이 처리 웨이퍼(W)를 분리할 시, 로드 셀(130)을 이용하여, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)에 걸리는 하중을 측정하여 감시한다. 그러면, 처리 웨이퍼(W)에 걸리는 하중을 허용 범위에 들어가게 할 수 있어, 처리 웨이퍼(W)가 데미지를 입는 것을 억제할 수 있다. 또한, 로드 셀(130)은 복수 마련되어 있으므로, 웨이퍼 면내에서의 하중 분포를 측정할 수 있어, 처리 웨이퍼(W)가 면내에서 균일하게 분리되어 있는지 여부를 확인할 수 있다.
또한, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 각각에 마련된 압력 센서(도시하지 않음)로, 압력을 측정하여 감시한다. 그러면, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 각각에서, 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 유무를 검지하여, 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)가 분리되었는지 여부를 확인할 수 있다.
이어서, 도 16의 (d)에 나타내는 바와 같이 세정 노즐(171)과 흡인 노즐(172)을, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 사이로 이동시켜 배치한다. 이어서, 세정 노즐(171)로부터 에어를 공급하고, 또한 흡인 노즐(172)로부터 에어를 흡인한다. 그러면, 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 사이에는, 세정 노즐(171)로부터 흡인 노즐(172)로 향하는 에어의 흐름이 형성된다. 이 에어에 의해, 분리면(W1a, W2a)에 부착한 분진 또는 파편(파티클)이 제거되어, 당해 분리면(W1a, W2a)이 세정된다(도 9의 단계(A6)).
또한, 단계(A6)에 있어서 분리면(W1a, W2a)을 세정할 시에는, 분리면(W1a, W2a)의 사이의 공간을 가능한 한 미소하게 하는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 당해 공간을 흐르는 에어의 유속을 빠르게 할 수 있고, 또한 당해 공간에 에어를 충만시킬 수 있다. 따라서, 분리면(W1a, W2a)을 보다 효율 좋게 세정할 수 있다.
이어서, 분리된 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 분리 장치(61)로부터 반출한다. 상술한 바와 같이 단계(A6)에 있어서 분리면(W1a, W2a)이 세정되지만, 본 실시 형태에서는, 보다 확실히 장치 내의 오염을 회피하기 위하여, 분리면(W1a, W2a)을 유지하지 않고 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 반송한다.
도 18은 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 분리 장치(61)로부터 반출하는 공정을 나타내는 설명도이다. 먼저, 도 18의 (a)에 나타내는 바와 같이 전달부(180)를, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 사이로 이동시켜, 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 하방에 배치한다. 이어서, 제 2 유지부(121)에 의한 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 흡착 유지를 정지하여, 제 2 유지부(121)로부터 전달부(180)로 제 2 분리 웨이퍼(W2)가 전달된다(도 9의 단계(A7)).
이어서, 도 18의 (b)에 나타내는 바와 같이 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 유지한 전달부(180)를 하강시킨 후, 제 2 유지부(121)와 전달부(180)의 사이로 반송부(112)의 반송 패드(192)를 이동시킨다. 그리고, 반송 패드(192)에 의해 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 이면(Wb)의 중앙부를 흡착 유지한다. 이 후, 도 18의 (c)에 나타내는 바와 같이 반송 패드(192)를 제 2 유지부(121)의 하방으로부터 퇴피시키고, 또한 도 18의 (d)에 나타내는 바와 같이 반송 패드(192)에 의해 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 표리면이 반전된다(도 9의 단계(A8)). 즉, 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 분리면(W2a)이 상방을 향해진다.
이어서, 도 18의 (d)에 나타내는 바와 같이 반송 패드(192)의 하방으로 웨이퍼 반송 장치(70)의 반송 암(71)을 이동시킨다. 이 후, 도 18의 (e)에 나타내는 바와 같이 반송 암(71)을 상승시켜, 반송 패드(192)로부터 반송 암(71)으로 제 2 분리 웨이퍼(W2)가 전달된다(도 9의 단계(A9)). 또한, 이 때, 반송 패드(192)를 하강시켜, 반송 패드(192)로부터 반송 암(71)으로 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 전달해도 된다. 이렇게 하여, 제 2 분리 웨이퍼(W2)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 분리 장치(61)로부터 반출된다.
여기서, 도 19에 나타내는 바와 같이 반송 암(71)은, 기단부(71a)로부터 2 개의 선단부(72b, 72b)로 분기한 포크 형상을 가지고 있다. 기단부(71a)와 선단부(72b, 72b)의 각각에, 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 흡착 유지하는 흡착 패드(72)가 마련되어 있다. 그리고 본 실시 형태에서는, 평면에서 봤을 때, 2 개의 선단부(72b, 72b)의 사이에 반송 패드(192) 및 제 1 암(190)이 들어간다. 이 때문에, 단계(A9)에 있어서 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 전달할 시, 반송부(112)와 반송 암(71)이 간섭하지 않는다.
또한, 본 실시 형태에서는 단계(A9)에 있어서, 반송 패드(192)로부터 반송 암(71)으로 제 2 분리 웨이퍼(W2)가 직접 전달되었지만, 예를 들면 반송 패드(192)로부터 대기부(도시하지 않음)에 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 일단 둔 후, 반송 암(71)이 수취해도 된다. 단, 반송 패드(192)로부터 반송 암(71)으로 제 2 분리 웨이퍼(W2)가 직접 전달하는 편이, 당해 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 어긋남은 억제된다.
도 20은 제 1 분리 웨이퍼(W1)를 분리 장치(61)로부터 반출하는 공정을 나타내는 설명도이다. 먼저, 도 20의 (a)에 나타내는 바와 같이 제 1 유지부(120)를 하강시켜, 제 1 유지부(120)로부터 지지 핀(150)으로 제 1 분리 웨이퍼(W1)가 전달된다(도 9 단계(A10)).
이어서, 도 20의 (b)에 나타내는 바와 같이 제 1 분리 웨이퍼(W1)의 하방으로 웨이퍼 반송 장치(70)의 반송 암(71)을 이동시킨다. 이 후, 도 20의 (c)에 나타내는 바와 같이 반송 암(71)을 상승시켜, 지지 핀(150)으로부터 반송 암(71)으로 제 1 분리 웨이퍼(W1)가 전달된다(도 9의 단계(A11)). 이렇게 하여, 제 1 분리 웨이퍼(W1)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 분리 장치(61)로부터 반출된다.
이어서, 이상과 같이 분리 장치(61)로부터 반출된 제 2 분리 웨이퍼(W2)와 제 1 분리 웨이퍼(W1)에 대하여 후속의 처리가 행해진다.
즉, 제 2 분리 웨이퍼(W2)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 세정 장치(41)로 반송된다. 세정 장치(41)에서는, 도 10의 (e)에 나타내는 바와 같이 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 분리면(W2a)이 스크럽 세정된다(도 9의 단계(A12)).
단계(A12)에서는, 스핀 척(도시하지 않음)에 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 회전 유지한 상태로, 예를 들면 브러시 등의 스크럽 세정구(200)를 상방으로부터 분리면(W2a)에 접촉시키면서, 당해 스크럽 세정구(200)로부터 예를 들면 순수를 공급한다. 그리고, 분리면(W2a)이 세정되어, 당해 분리면(W2a)으로부터 파티클이 제거된다. 이 후, 스크럽 세정구(200)를 퇴피시키고 나서, 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 더 회전시켜, 분리면(W2a)을 스핀 건조시킨다. 또한, 단계(A12)에서는, 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 이면(Wb)도 세정함으로써, 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 더 청정화할 수 있다.
이어서, 제 2 분리 웨이퍼(W2)는 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해 에칭 장치(40)로 반송된다. 에칭 장치(40)에서는, 도 10의 (f)에 나타내는 바와 같이 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 분리면(W2a)이 에칭액(E)에 의해 웨트 에칭된다(도 9의 단계(A13)).
단계(A13)에서는, 스핀 척(도시하지 않음)에 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 회전 유지한 상태로, 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 상방에 배치된 노즐(210)로부터, 분리면(W2a)의 중심부에 에칭액(E)을 공급한다. 이 에칭액(E)에 의해 분리면(W2a)이 에칭되고, 당해 분리면(W2a)에 잔존하는 주연 개질층(M1)과 내부면 개질층(M2)이 제거된다. 또한, 단계(A5)의 스크럽 세정에서는 주연 개질층(M1)과 내부면 개질층(M2)이 남아 있기 때문에, 이대로의 상태라면 다시 파티클이 발생할 우려가 있는데, 본 단계(A13)에서의 에칭에 의해, 이러한 파티클도 제거된다.
또한, 단계(A13)에서는 이와 같이 분리면(W2a)을 에칭한 후, 노즐(210)로부터의 에칭액(E)의 공급을 정지하고, 또한 순수로 분리면(W2a)을 세정하고 나서, 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 더 회전시켜, 분리면(W2a)을 스핀 건조시킨다.
이 후, 모든 처리가 실시된 제 2 분리 웨이퍼(W2)는, 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해 트랜지션 장치(30)로 반송되고, 또한 웨이퍼 반송 장치(22)에 의해 카세트 배치대(10)의 카세트(Cw2)로 반송된다.
한편, 제 1 분리 웨이퍼(W1)에 대해서도 동일한 처리가 행해진다. 즉, 제 1 분리 웨이퍼(W1)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 세정 장치(41)로 반송된다. 세정 장치(41)에서는, 도 10의 (g)에 나타내는 바와 같이 제 1 분리 웨이퍼(W1)의 분리면(W1a)이 스크럽 세정된다(도 9의 단계(A14)). 단계(A14)에서는, 단계(A12)와 마찬가지로, 스크럽 세정구(200)를 상방으로부터 분리면(W1a)에 접촉시킨 상태에서 순수를 공급하여, 당해 분리면(W1a)을 세정한다. 또한, 분리면(W1a)과 반대측의 이면(Sb)도 세정해도 된다.
이어서, 제 1 분리 웨이퍼(W1)는 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해 에칭 장치(40)로 반송된다. 에칭 장치(40)에서는, 도 10의 (h)에 나타내는 바와 같이 제 1 분리 웨이퍼(W1)의 분리면(W1a)이 에칭액(E)에 의해 웨트 에칭된다(도 9의 단계(A15)). 단계(A15)에서는, 분리면(W1a)에 잔존하는 주연 개질층(M1)과 내부면 개질층(M2)이 제거된다. 또한, 단계(A15)에서는, 제 1 분리 웨이퍼(W1)가 원하는 두께까지 박화되도록, 분리면(W1a)이 에칭된다.
이 후, 모든 처리가 실시된 제 1 분리 웨이퍼(W1)는, 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해 트랜지션 장치(30)로 반송되고, 또한 웨이퍼 반송 장치(22)에 의해 카세트 배치대(10)의 카세트(Cw1)로 반송된다. 이 때, 카세트(Ct)가 빈 경우에는, 제 1 분리 웨이퍼(W1)는 카세트(Ct)로 반송되도록 해도 된다. 이렇게 하여, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 일련의 웨이퍼 처리가 종료된다.
이상의 실시 형태에 따르면, 분리 장치(61)에 있어서 단계(A4 ~ A11)를 행하여, 처리 웨이퍼(W)를 분리할 시, 단계(A6)에 있어서 분리면(W1a, W2a)의 세정을 행하고 있다. 이 때문에, 분리 장치(61)로부터 반출된 분리 웨이퍼(W1, W2)의 반송 경로에서의 장치 내의 오염, 분리 웨이퍼(W1, W2)를 반송하는 웨이퍼 반송 장치(22, 50, 70)의 오염, 다음 공정의 처리 장치(40, 41) 내의 오염 등이 발생하는 리스크를 억제할 수 있다. 그 결과, 장치의 메인터넌스 빈도를 저감시킬 수 있다. 또한, 다른 중합 웨이퍼(처리 웨이퍼(W))에 파티클이 부착하는 것을 억제할 수도 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 단계(A7 ~ A9)에 있어서 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 반출할 시, 전달부(180)와 반송부(112)를 이용하여, 분리면(W2a)을 유지하지 않고, 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 반송 암(71)으로 전달한다. 또한, 단계(A10 ~ A11)에 있어서 제 1 분리 웨이퍼(W1)를 반출할 시에도, 분리면(W1a)이 유지되지 않고, 반송 암(71)으로 전달된다. 따라서, 상술한 오염 발생의 리스크를 더 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 분리 장치(61)에는, 반송 패드(192)를 세정하는 패드 세정부(111)가 마련되어 있으므로, 반송 패드(192)를 적절히 세정할 수 있다. 이 때문에, 반송 패드(192)의 오염이 제 2 분리 웨이퍼(W2)에 전사되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 반송 패드(192)의 세정 타이밍은 특별히 한정되는 것은 아니다.
또한, 이상과 같이 웨이퍼 처리 시스템(1)에서는 처리 웨이퍼(W)가 분리되지만, 웨이퍼 처리 시스템(1)의 외부에 있어서, 재이용되는 제 2 분리 웨이퍼(W2)는, 분리면(W2a)측이 연삭되고, 주연부(W2e)가 제거된다. 이 후, 연삭된 제 2 분리 웨이퍼(W2)에 대하여, 분리면(W2a)이 세정되어 파티클이 제거된 후, 또한 분리면(W2a)이 에칭되어 연삭흔이 제거된다. 그리고, 제 2 분리 웨이퍼(W2)를, 예를 들면 제품 웨이퍼로서 재이용하는 경우에는, 또한 분리면(W2a)을 연마(CMP)한다. 한편, 제 2 분리 웨이퍼(W2)를, 예를 들면 제품 웨이퍼를 지지하는 지지 웨이퍼로서 재이용하는 경우에는, 그대로 사용된다.
또한, 웨이퍼 처리 시스템(1)의 외부에 있어서, 제품화되는 제 1 분리 웨이퍼(W1)는, 분리면(W1a)이 연마(CMP)된다. 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이 단계(A15)에 있어서 제 1 분리 웨이퍼(W1)가 원하는 두께까지 에칭되어 있기 때문에, 분리면(W1a)을 연마하는 것만으로 좋다. 단, 예를 들면 단계(A15)에 있어서 제 1 분리 웨이퍼(W1)가 원하는 두께로 되어 있지 않은 경우는, 웨이퍼 처리 시스템(1)의 외부에 있어서, 분리면(W1a)을 원하는 두께까지 연삭한다. 이 후, 연삭된 제 1 분리 웨이퍼(W1)에 대하여, 분리면(W1a)의 세정, 분리면(W1a)의 에칭, 분리면(W1a)의 연마가 순차 행해진다.
또한, 이상의 실시 형태의 웨이퍼 처리 시스템(1)에는, 연삭 장치(도시하지 않음)가 더 마련되어 있어도 된다. 연삭 장치는, 예를 들면 제 3 처리 블록(G3)의 표면 개질 장치(80) 및 내부 개질 장치(81)에 인접되어 마련되어 있어도 된다. 이러한 경우, 예를 들면 단계(A9)와 단계(A12)의 사이에서, 연삭 장치에 있어서 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 분리면(W2a)을 연삭한다. 또한, 예를 들면 단계(A11)와 단계(A14)의 사이에서, 연삭 장치에 있어서 제 1 분리 웨이퍼(W1)의 분리면(W1a)을 원하는 두께까지 연삭 한다. 이 후, 연삭된 제 1 분리 웨이퍼(W1)에 대하여, 단계(A14)에 있어서의 분리면(W1a)의 세정, 단계(A15)에 있어서의 분리면(W1a)의 에칭이 순차 행해진다.
또한, 본 실시 형태의 분리 장치(61)에서는, 제 1 유지부(120)가 승강했지만, 제 2 유지부(121)가 승강해도 되고, 혹은 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 양방이 승강해도 된다.
이상의 실시 형태의 분리 장치(61)에 있어서, 분리면 세정부(170)는 세정 노즐(171)과 흡인 노즐(172)을 가지고 있었지만, 분리면 세정부(170)의 구성은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 도 21에 나타내는 바와 같이, 분리면 세정부(170)는 흡인 노즐(240)을 가지고 있어도 된다.
흡인 노즐(240)은 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 수평 방향 및 연직 방향으로 이동하고, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 사이의 공간에 대하여 진퇴 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 흡인 노즐(240)은, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 사이를 흡인한다. 이에 의해, 분리면(W1a, W2a)에 부착한 분진 또는 파편(파티클)이 제거되어, 당해 분리면(W1a, W2a)이 세정된다.
또한, 예를 들면 도 22에 나타내는 바와 같이 분리면 세정부(170)는, 세정 노즐(250)과 컵(251)을 가지고 있어도 된다.
세정 노즐(250)은, 세정 유체로서, 예를 들면 에어를 공급한다. 세정 노즐(250)은, 측면에 복수의 공급구(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 또한, 세정 노즐(250)은 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 수평 방향 및 연직 방향으로 이동하고, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 사이의 공간에 대하여 진퇴 가능하게 구성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 세정 유체로서 에어를 이용했지만 이에 한정되지 않고, 예를 들면 세정액을 이용해도 된다.
컵(251)은, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 직경 방향 외측에 있어서, 당해 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 외측을 둘러싸도록 마련된다. 또한, 컵(251)은, 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 연직 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
이러한 경우, 단계(A6)에 있어서, 세정 노즐(250)을, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 사이의 중앙부로 이동시켜 배치한다. 이어서, 세정 노즐(250)로부터 에어를 공급한다. 이 때, 세정 노즐(250)의 전 둘레로부터 에어가 공급되고, 에어는 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 사이의 공간 전체로 공급된다. 그리고 이 에어에 의해, 분리 웨이퍼(W1, W2)가 세정된다. 또한, 공급된 에어는 컵(251)으로 회수되어, 컵(251)에 접속된 배기관(도시하지 않음)으로부터 배출된다. 또한, 세정 노즐(250)로부터 공급되는 세정 유체가 세정액인 경우, 컵(251)에서는 세정액이 회수되고, 컵(251)에 접속된 배액관(도시하지 않음)으로부터 배출된다.
본 실시 형태에 있어서도, 상기 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 분리 장치(61)에서 분리 웨이퍼(W1, W2)를 세정하므로, 후속의 반송 장치 및 처리 장치의 오염 리스크를 억제할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서도, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 에어를 흡인하는 흡인 노즐(172)이 마련되어 있어도 된다.
이상의 실시 형태의 분리 장치(61)에서는, 반송부(112)의 반송 패드(192)는, 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 분리면(W2a)과 반대측의 이면(Wb)을 흡착하고 있었지만, 도 23에 나타내는 바와 같이 반송 패드(192)가 분리면(W2a)을 흡착 유지해도 된다.
이러한 경우, 단계(A6)에 있어서, 도 23의 (a)에 나타내는 바와 같이, 반송 패드(192)가 분리면(W2a)을 흡착 유지하는 부분(이하, 유지 부분이라 함)을, 사전에 부분 세정 부재로서의, 예를 들면 브러시 등의 스크럽 세정구(260)를 이용하여 세정한다. 스크럽 세정구(260)는 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 수평 방향 및 연직 방향으로 이동하고, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 사이의 공간에 대하여 진퇴 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 스크럽 세정구(260)를 하방으로부터 분리면(W2a)의 유지 부분에 접촉시키면서, 당해 스크럽 세정구(260)로부터 예를 들면 순수를 공급한다. 이렇게 하여, 분리면(W2a)의 유지 부분이 세정된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 부분 세정 부재로서 스크럽 세정구(260)를 이용했지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 부분 세정 부재로서, 에어 또는 세정액, 2유체 등을 공급하는 세정 노즐을 이용해도 된다.
이어서, 도 23의 (b)에 나타내는 바와 같이 스크럽 세정구(260)를 퇴피시킨 후, 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 하방으로 반송 패드(192)를 이동시킨다. 그리고, 분리면(W2a)에 있어서 스크럽 세정구(260)로 세정된 유지 부분을, 반송 패드(192)에 의해 흡착 유지한다. 이 후, 반송 패드(192)에 의해 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 표리면이 반전되어, 반송 패드(192)로부터 웨이퍼 반송 장치(70)의 반송 암(71)으로 제 2 분리 웨이퍼(W2)가 전달된다.
본 실시 형태에 있어서도, 상기 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 반송 패드(192)는 분리면(W2a)의 청정한 부분을 흡착 유지하므로, 반송 패드(192)에 대한 파티클의 부착을 억제하여, 장치 내의 오염 발생을 억제할 수 있다. 또한, 반송 패드(192)의 조기 열화를 억제할 수도 있다. 게다가, 전달부(180)를 생략할 수도 있다.
또한, 도 24에 나타내는 바와 같이 반송 패드(192)는, 제 1 분리 웨이퍼(W1)의 분리면(W1a)을 흡착 유지해도 된다. 이러한 경우, 단계(A6)에 있어서, 도 24의 (a)에 나타내는 바와 같이, 반송 패드(192)가 분리면(W1a)을 흡착 유지하는 부분(이하, 유지 부분이라 함)을, 사전에 스크럽 세정구(260)를 이용하여 세정한다. 즉, 스크럽 세정구(260)를 상방으로부터 분리면(W1a)의 유지 부분에 접촉시키면서, 당해 스크럽 세정구(260)로부터 예를 들면 순수를 공급한다. 이렇게 하여, 분리면(W1a)의 유지 부분이 세정된다.
이어서, 도 24의 (b)에 나타내는 바와 같이 분리면(W1a)에 있어서 스크럽 세정구(260)로 세정된 유지 부분을, 반송 패드(192)에 의해 흡착 유지한다. 이 후, 반송 패드(192)로부터 웨이퍼 반송 장치(70)의 반송 암(71)으로 제 1 분리 웨이퍼(W1)가 전달된다.
본 실시 형태에 있어서도, 상기 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 반송 패드(192)는 분리면(W1a)의 청정한 부분을 흡착 유지하므로, 오염 발생을 억제할 수 있다. 게다가, 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 반전시킬 필요도 없어진다.
이상의 실시 형태의 분리 장치(61)에는, 분리 처리부(110), 패드 세정부(111), 반송부(112)에 더하여, 세정 기구(270)가 마련되어 있어도 된다. 세정 기구(270)는, 반송부(112)에 유지된 제 1 분리 웨이퍼(W1)의 분리면(W1a) 또는 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 분리면(W2a)을 세정한다.
세정 기구(270)의 구성은 한정되지 않는다. 세정 기구(270)는, 예를 들면 스톤 세정구(도시하지 않음) 또는 브러시 세정구(도시하지 않음) 등의 세정구를 가지고, 세정구를 분리면(W1a, W2a)에 접촉시켜 세정해도 된다. 혹은 세정 기구(270)는, 분리면(W1a, W2a)에 에어 또는 세정액, 2유체 등을 공급하여 세정해도 된다.
본 실시 형태에 있어서도, 상기 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 분리 장치(61)에서 분리면(W1a, W2a)을 세정하므로, 후속의 반송 장치 및 처리 장치의 오염 리스크를 억제할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에서는, 제 1 유지부(120)와 제 2 유지부(121)의 사이에 있어서 분리면(W1a, W2a)을 세정했지만, 이에 더하여 세정 기구(270)를 이용하여 세정해도 되고, 이것 대신에 세정 기구(270)를 이용하여 세정해도 된다.
이상의 실시 형태의 분리 장치(61)에 있어서, 세정 장치(41)에서 행해지는 분리면(W1a) 또는 분리면(W2a)의 스크럽 세정을 행해도 된다. 즉, 분리 장치(61)와 세정 장치(41)를 일체화하여, 웨이퍼 처리 시스템(1)으로부터 세정 장치(41)를 생략해도 된다.
이러한 경우, 도 26에 나타내는 바와 같이 분리 장치(61)에는, 분리 처리부(110), 패드 세정부(111), 반송부(112)에 더하여, 스크럽 세정부(280)가 마련된다. 스크럽 세정부(280)는, 세정 장치(41)와 동일한 구성을 가지고, 스크럽 세정구(200)를 이용하여 분리면(W1a) 또는 분리면(W2a)을 세정한다. 분리 처리부(110)와 스크럽 세정부(280)의 사이에 있어서의 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 반송은, 반송부(112)에 의해 행해진다.
분리 처리부(110)에 있어서, 단계(A5)에 있어서의 처리 웨이퍼(W)의 분리와 단계(A6)에 있어서의 분리면(W1a, W2a)의 세정이 행해진 후, 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)는 각각, 반송부(112)에 의해 스크럽 세정부(280)로 반송된다. 스크럽 세정부(280)에서는, 분리면(W1a, W2a)이 각각 스크럽 세정된다. 이 후, 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)는 각각, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 분리 장치(61)로부터 반출된다. 또한, 패드 세정부(111)에 있어서, 분리면(W1a, W2a)을 세정해도 된다.
본 실시 형태에 있어서도, 상기 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이상의 실시 형태의 분리 장치(61)에서는, 제 2 유지부(121)는, 처리 웨이퍼(W)에 형성된 주연 개질층(M1)보다 내측을 흡착 유지했지만, 제 2 유지부(121)의 처리 웨이퍼(W)의 흡착면은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 제 2 유지부(121)는, 처리 웨이퍼(W)의 전면을 흡착 유지해도 된다.
이상의 실시 형태의 웨이퍼 처리 시스템(1)에서는, 단계(A5)에 있어서 처리 웨이퍼(W)를 분리할 시, 제 1 분리 웨이퍼(W1)로부터 주연부(We)를 제거했지만, 처리 웨이퍼(W)의 분리 방법은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 주연부(We)를 제거한 후, 처리 웨이퍼(W)를 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)로 분리해도 된다.
또한, 이상의 실시 형태의 웨이퍼 처리 시스템(1)에서는, 단계(A5)에 있어서 주연 개질층(M1)과 내부면 개질층(M2)을 기점으로 처리 웨이퍼(W)를 분리했지만, 처리 웨이퍼(W)를 분리하는 기점은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 산화막(Fw) 또는 산화막(Fs)의 내부 전면에 레이저 광을 조사하여 개질층을 형성하고, 당해 개질층을 기점으로 처리 웨이퍼(W)를 분리해도 된다. 또한 예를 들면, 웨이퍼 처리 시스템(1)에서의 처리 전의 처리 웨이퍼(W)에 있어서, 당해 처리 웨이퍼(W)와 디바이스층(D)과의 사이에는 산화막(도시하지 않음)을 형성하고, 이 산화막의 내부 전면에 레이저 광을 조사하여 개질층을 형성하고, 당해 개질층을 기점으로 처리 웨이퍼(W)를 분리해도 된다. 또한 예를 들면, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 계면에 또한 접착층(도시하지 않음)을 형성하고, 이 접착층의 내부 전면에 레이저 광을 조사하여 개질층을 형성하고, 당해 개질층을 기점으로 처리 웨이퍼(W)를 분리해도 된다.
이상의 실시 형태의 웨이퍼 처리 시스템(1)에서는, 단계(A2)에 있어서 디바이스층(D)의 외주부(De)를 개질하여 미접합 영역(Ab)을 형성하고 있었지만, 미접합 영역(Ab)은 웨이퍼 처리 시스템(1)의 외부에서 형성해도 된다. 예를 들면 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 접합 전에, 산화막(Fw)의 외주부에, 지지 웨이퍼(S)의 표면(Sa)에 대하여 접합 강도를 저하시키는 처리가 행해진다. 구체적으로, 외주부의 표층을 연마 또는 웨트 에칭 등을 행하여 제거해도 된다. 혹은, 외주부의 표면을 소수화해도 되고, 레이저로 거칠게 해도 된다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시로 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기의 실시 형태는, 첨부한 청구의 범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.
61 : 분리 장치
120 : 제 1 유지부
121 : 제 2 유지부
142 : 레일
143 : 승강 기구
170 : 분리면 세정부
W : 처리 웨이퍼
W1 : 제 1 분리 웨이퍼
W2 : 제 2 분리 웨이퍼

Claims (18)

  1. 처리 대상체를 제 1 분리체와 제 2 분리체로 분리하는 분리 장치로서,
    상기 제 1 분리체를 유지하는 제 1 유지부와,
    상기 제 2 분리체를 유지하는 제 2 유지부와,
    상기 제 1 유지부와 상기 제 2 유지부를 상대적으로 이동시키는 이동부와,
    적어도 상기 제 1 분리체의 분리면 또는 상기 제 2 분리체의 분리면을 세정하는 분리면 세정부를 가지는, 분리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분리체 또는 상기 제 2 분리체를 유지하여 반송하는 반송부를 가지고,
    상기 분리면 세정부는, 상기 반송부에 유지된 상기 제 1 분리체의 분리면 또는 상기 제 2 분리체의 분리면을 세정하는 세정 기구를 가지는, 분리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분리체 또는 상기 제 2 분리체를 유지하여 반송하는 반송부를 가지고,
    상기 분리면 세정부는, 상기 반송부가 유지하는 상기 제 1 분리체의 유지 부분 또는 상기 제 2 분리체의 유지 부분을 세정하는 부분 세정 부재를 가지는, 분리 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 분리체 또는 상기 제 2 분리체를 흡착 유지하는 반송 패드를 구비하고, 상기 제 1 분리체 또는 제 2 분리체를 반송하는 반송부와,
    상기 반송 패드를 세정하는 패드 세정부를 가지는, 분리 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분리면 세정부는, 상기 제 1 유지부에 유지된 상기 제 1 분리체와, 상기 제 2 유지부에 유지된 상기 제 2 분리체와의 사이에, 세정 유체를 공급하는 세정 노즐을 가지는, 분리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 분리면 세정부는, 상기 세정 노즐로부터 공급된 상기 세정 유체를 흡인하는 흡인 노즐을 가지는, 분리 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 분리면 세정부는, 상기 제 1 유지부 및 상기 제 2 유지부의 외측을 둘러싸 마련되고, 상기 세정 노즐로부터 공급된 상기 세정 유체를 회수하는 컵을 가지는, 분리 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분리면 세정부는, 상기 제 1 유지부에 유지된 상기 제 1 분리체와, 상기 제 2 유지부에 유지된 상기 제 2 분리체와의 사이를 흡인하는 다른 흡인 노즐을 가지는, 분리 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 분리체의 분리면과 상기 제 2 분리체의 분리면을 스크럽 세정하는 스크럽 세정부를 가지는, 분리 장치.
  10. 처리 대상체를 제 1 분리체와 제 2 분리체로 분리하는 분리 방법으로서,
    제 1 유지부에 유지된 상기 제 1 분리체와, 제 2 유지부에 유지된 상기 제 2 분리체를 상대적으로 이동시켜 분리하는 것과,
    적어도 상기 제 1 분리체의 분리면 또는 상기 제 2 분리체의 분리면을 세정하는 것을 가지는, 분리 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 분리체 또는 상기 제 2 분리체는 반송부에 의해 유지하여 반송되고,
    상기 반송부에 유지된 상기 제 1 분리체의 분리면 또는 상기 제 2 분리체의 분리면을 세정하는, 분리 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 분리체 또는 상기 제 2 분리체는 반송부에 의해 유지하여 반송되고,
    상기 반송부가 유지하는 상기 제 1 분리체의 유지 부분 또는 상기 제 2 분리체의 유지 부분을 세정하는, 분리 방법.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 분리체 또는 상기 제 2 분리체는 반송부의 반송 패드에 의해 흡착 유지하여 반송되고,
    상기 반송 패드를 세정하는, 분리 방법.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유지부에 유지된 상기 제 1 분리체와, 상기 제 2 유지부에 유지된 상기 제 2 분리체와의 사이에, 세정 노즐로부터 세정 유체를 공급하여, 상기 제 1 분리체의 분리면과 상기 제 2 분리체의 분리면을 세정하는, 분리 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 세정 노즐로부터 공급된 상기 세정 유체를, 흡인 노즐로부터 흡인하는, 분리 방법.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 유지부 및 상기 제 2 유지부의 외측을 둘러싸는 컵이 마련되고,
    상기 컵에 의해, 상기 세정 노즐로부터 공급된 상기 세정 유체를 회수하는, 분리 방법.
  17. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유지부에 유지된 상기 제 1 분리체와, 상기 제 2 유지부에 유지된 상기 제 2 분리체와의 사이를 다른 흡인 노즐로부터 흡인하여, 상기 제 1 분리체의 분리면과 상기 제 2 분리체의 분리면을 세정하는, 분리 방법.
  18. 제 10 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 분리체의 분리면과 상기 제 2 분리체의 분리면을 스크럽 세정하는, 분리 방법.
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