KR20220170752A

KR20220170752A - 박리 장치

Info

Publication number: KR20220170752A
Application number: KR1020220070897A
Authority: KR
Inventors: 고요 호노키; 료헤이 야마모토
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2021-06-23
Filing date: 2022-06-10
Publication date: 2022-12-30
Also published as: CN115503128A; DE102022206057A1; US20220410431A1; TW202301455A; JP2023003324A

Abstract

[과제] 잉곳으로부터 웨이퍼를 박리할 때에 생기는 박리 부스러기에 의한 장치 오염을 억제할 수 있는 박리 장치를 제공한다.
[해결 수단] 박리 장치는, 잉곳을 유지하는 유지면을 갖는 잉곳 유지 유닛과, 잉곳 유지 유닛에 대해 근접 가능하고 또한 이격 가능하고, 생성해야 하는 웨이퍼를 흡인 유지하는 유지면을 갖는 웨이퍼 유지 유닛, 잉곳으로부터 생성해야 하는 웨이퍼가 박리된 박리면을 세정하여 박리 부스러기를 제거하는 세정 브러쉬를 포함한다.

Description

박리 장치{PEELING APPARATUS}

본 발명은, 박리 장치에 관한 것이다.

종래, 반도체 웨이퍼의 제조 방법으로서, 와이어 소를 사용하여 원기둥상의 잉곳으로부터 웨이퍼를 잘라내는 방법이 알려져 있지만, 와이어 소로 잘라내는 것은, 잉곳의 대부분이 커프 로스 (절삭 여유) 로서 상실되기 때문에, 경제적이 아니라는 과제가 있었다 (특허문헌 1 참조). 이것을 해결하기 위해서, 잉곳에 대해 투과성을 갖는 레이저 빔의 집광점을 잉곳의 내부에 위치시키고, 절단 예정면에 박리층을 형성함으로써 웨이퍼를 박리하는 방법이 제안되어 있다 (특허문헌 2 참조).

일본 공개특허공보 2000-094221호 일본 공개특허공보 2016-111143호

그러나, 박리층을 계면으로 하여 잉곳으로부터 웨이퍼를 박리시키는 방법에서는, 박리면으로부터 박리 부스러기가 생기기 때문에, 박리 부스러기가 웨이퍼의 반송 시에 낙하함으로써, 가공 장치가 오염될 가능성이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 잉곳으로부터 웨이퍼를 박리할 때에 생기는 박리 부스러기에 의한 장치 오염을 억제할 수 있는 박리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일측면에 의하면, 잉곳에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔의 집광점을 잉곳의 단면 (端面) 으로부터 생성해야 하는 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에 위치시키고 레이저 빔을 조사함으로써 박리층이 형성된 그 잉곳으로부터 생성해야 하는 웨이퍼를 박리하는 박리 장치로서, 잉곳을 유지하는 유지면을 갖는 잉곳 유지 유닛과, 그 잉곳 유지 유닛에 대해 근접 가능하고 또한 이격 가능하고, 생성해야 하는 웨이퍼를 흡인 유지하는 유지면을 갖는 웨이퍼 유지 유닛과, 그 잉곳으로부터 생성해야 하는 웨이퍼가 박리된 박리면을 세정하여 박리 부스러기를 제거하는 세정 브러쉬를 포함하는 박리 장치가 제공된다.

그 세정 브러쉬는, 그 웨이퍼 유지 유닛의 유지면 및 그 잉곳 유지 유닛의 유지면에 대해 수직인 축심 둘레로 회전 가능하고, 그 축심 둘레로 회전시킨 상태의 그 세정 브러쉬에 맞닿게 함으로써, 그 웨이퍼 유지 유닛에 유지된 상태의 웨이퍼의 박리면 및 그 잉곳 유지 유닛에 유지된 상태의 잉곳의 박리면의 적어도 일방을 세정해도 된다.

또, 그 세정 브러쉬는, 그 웨이퍼 유지 유닛의 유지면과 대향하고, 그 잉곳으로부터 박리된 웨이퍼의 박리면을 세정하는 제 1 세정 브러쉬와, 그 잉곳 유지 유닛의 유지면과 대향하고, 그 웨이퍼가 박리된 그 잉곳의 박리면을 세정하는 제 2 세정 브러쉬를 포함하고, 그 제 1 세정 브러쉬에 의한 그 웨이퍼의 박리면의 세정과, 그 제 2 세정 브러쉬에 의한 그 잉곳의 박리면의 세정을 동시에 실시 가능해도 된다.

또, 그 잉곳 유지 유닛은, 그 잉곳 유지 유닛의 유지면에 대해 수직인 축심 둘레로 회전 가능하고, 그 웨이퍼 유지 유닛은, 그 웨이퍼 유지 유닛의 유지면에 대해 수직인 축심 둘레로 회전 가능하고, 그 잉곳 유지 유닛 및 그 웨이퍼 유지 유닛의 적어도 일방을 그 축심 둘레로 회전시킨 상태에서 그 세정 브러쉬에 맞닿게 함으로써 박리면을 세정해도 된다.

또, 그 세정 브러쉬는, 그 잉곳 유지 유닛에 유지된 상태의 잉곳의 박리면 및 그 웨이퍼 유지 유닛에 유지된 상태의 웨이퍼의 박리면의 적어도 일방과 대향하는 작용 위치와, 그 잉곳 유지 유닛에 유지된 상태의 잉곳의 박리면 및 그 웨이퍼 유지 유닛에 유지된 상태의 웨이퍼의 박리면의 어느 것에도 대향하지 않는 비작용 위치 사이에서 이동 가능해도 된다.

또, 본 발명의 일측면에 관련된 박리 장치는, 그 잉곳에 대해 초음파를 부여하는 초음파 부여 유닛을 추가로 가져도 된다.

본 발명의 일측면에 관련된 박리 장치는, 잉곳으로부터 웨이퍼를 박리할 때에 생기는 박리 부스러기에 의한 장치 오염을 억제할 수 있다.

도 1 은, 실시형태에 관련된 박리 장치의 가공 대상인 잉곳의 사시도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 잉곳의 측면도이다.
도 3 은, 도 1 에 나타내는 잉곳의 박리층을 형성하는 일상태를 나타내는 사시도이다.
도 4 는, 도 3 의 측면도이다.
도 5 는, 실시형태에 관련된 박리 장치의 주요부의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 6 은, 도 5 에 나타내는 박리 장치의 초음파 부여 유닛의 개략 구성을 설명하는 측면도이다.
도 7 은, 도 5 에 나타내는 박리 장치에 있어서 웨이퍼를 박리하기 전의 일상태를 나타내는 측면도이다.
도 8 은, 도 5 에 나타내는 박리 장치에 있어서 박리면을 세정하는 일상태를 나타내는 측면도이다.
도 9 는, 변형예에 관련된 박리 장치의 주요부의 구성을 나타내는 사시도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 단, 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 다양한 생략, 치환 또는 변경을 실시할 수 있다.

〔실시형태〕

(잉곳)

먼저, 본 발명의 실시형태에 관련된 박리 장치 (100) 의 가공 대상인 잉곳 (10) 의 구성에 대해 설명한다. 도 1 은, 실시형태에 관련된 박리 장치 (100) 의 가공 대상인 잉곳 (10) 의 사시도이다. 도 2 는, 도 1 에 나타내는 잉곳 (10) 의 측면도이다.

도 1 및 도 2 에 나타내는 실시형태의 잉곳 (10) 은, SiC (탄화규소) 로 이루어지는 반도체 잉곳이며, 전체적으로 원기둥상으로 형성되어 있다. 잉곳 (10) 은, 실시형태에 있어서, 육방정 단결정 SiC 잉곳이다. 잉곳 (10) 은, 제 1 면 (11) 과, 제 2 면 (12) 과, 둘레면 (13) 과, 제 1 오리엔테이션 플랫 (14) 과, 제 2 오리엔테이션 플랫 (15) 을 가지고 있다.

제 1 면 (11) 은, 원형상이며, 원기둥상으로 형성되는 잉곳 (10) 의 일방의 단면이다. 제 1 면 (11) 은, 잉곳 (10) 의 상면에 상당한다. 제 2 면 (12) 은, 원형상이고, 원기둥상으로 형성되는 잉곳 (10) 의 제 1 면 (11) 과는 반대 측의 단면이다. 제 2 면 (12) 은, 잉곳 (10) 의 바닥면에 상당한다. 둘레면 (13) 은, 제 1 면 (11) 의 외연과 제 2 면 (12) 의 외연에 이어지는 면이다.

제 1 오리엔테이션 플랫 (14) 은, 잉곳 (10) 의 결정 방위를 나타내기 위해서 둘레면 (13) 의 일부에 형성되는 평면이다. 제 2 오리엔테이션 플랫 (15) 은, 잉곳 (10) 의 결정 방위를 나타내기 위해서 둘레면 (13) 의 일부에 형성되는 평면이다. 제 2 오리엔테이션 플랫 (15) 은, 제 1 오리엔테이션 플랫 (14) 에 직교한다. 또한, 제 1 오리엔테이션 플랫 (14) 의 길이는, 제 2 오리엔테이션 플랫 (15) 의 길이보다 길다.

또, 잉곳 (10) 은, 제 1 면 (11) 의 수선 (16) 에 대해 제 2 오리엔테이션 플랫 (15) 을 향하는 경사 방향 (17) 으로 오프각 (20) 경사진 c 축 (18) 과, c 축 (18) 에 직교하는 c 면 (19) 을 가지고 있다. c 축 (18) 의 수선 (16) 으로부터의 경사 방향 (17) 은, 제 2 오리엔테이션 플랫 (15) 의 신장 방향에 직교하고, 또한 제 1 오리엔테이션 플랫 (14) 과 평행이다. c 면 (19) 은, 잉곳 (10) 의 제 1 면 (11) 에 대해 오프각 (20) 경사져 있다.

c 면 (19) 은, 잉곳 (10) 중에 잉곳 (10) 의 분자 레벨로 무수히 설정된다. 잉곳 (10) 은, 실시형태에서는, 오프각 (20) 을 1°, 4°또는 6°로 설정되어 있지만, 본 발명에서는, 예를 들어 1° ∼ 6°의 범위에서 자유롭게 설정되어 제조되어도 된다. 잉곳 (10) 은, 제 1 면 (11) 이 연삭 장치에 의해 연삭 가공된 후, 연마 장치에 의해 연마 가공되어, 제 1 면 (11) 이 경면으로 형성된다.

(박리층의 형성)

다음으로, 실시형태의 박리 장치 (100) 에 의해 잉곳 (10) 으로부터 웨이퍼 (30) 를 박리하기 전에, 박리의 계면이 되는 박리층 (22) 을 잉곳 (10) 의 내부에 형성하는 방법에 대해 설명한다. 도 3 은, 도 1 에 나타내는 잉곳 (10) 의 박리층 (22) 을 형성하는 일상태를 나타내는 사시도이다. 도 4 는, 도 3 의 측면도이다. 또한, 이하의 설명에 있어서, X 축 방향은, 수평면에 있어서의 일방 향이다. Y 축 방향은, 수평면에 있어서, X 축 방향에 직교하는 방향이다. Z 축 방향은, X 축 방향 및 Y 축 방향에 직교하는 방향이다. 실시형태에 있어서, 가공 이송 방향이 X 축 방향이며, 산출 이송 방향이 Y 축 방향이다.

박리층 (22) 은, 실시형태에 있어서, 레이저 가공 장치 (200) 에 의해 형성된다. 레이저 가공 장치 (200) 는, 유지면 (211) 을 갖는 유지 유닛 (210) 과, 레이저 빔 조사 유닛 (220) 과, 유지면 (211) 과 레이저 빔 조사 유닛 (220) 의 집광기 (221) 를 상대적으로 이동시키는 도시 생략한 이동 유닛을 구비한다.

박리층 (22) 의 형성에서는, 먼저, 잉곳 (10) 의 제 2 면 (12) 측을 유지 유닛 (210) 의 유지면 (211) 에 흡인 유지한다. 이때, 잉곳 (10) 의 방향을, 경사 방향 (17) 이 산출 이송 방향인 Y 축 방향과 평행한 방향에 위치시킨다. 다음으로, 레이저 빔 조사 유닛 (220) 과 잉곳 (10) 의 위치 맞춤을 실시한다.

구체적으로는, 도시 생략한 이동 유닛이 유지 유닛 (210) 을 소정의 가공 위치까지 이동시킴과 함께, 레이저 빔 조사 유닛 (220) 의 집광기 (221) 의 높이 위치를 조정하여, 레이저 빔 (222) 의 집광점 (223) 을 잉곳 (10) 의 단면 (제 1 면 (11)) 으로부터 생성해야 하는 웨이퍼 (30) (도 4 참조) 의 두께에 상당하는 깊이에 위치시킨다. 레이저 빔 (222) 은, 잉곳 (10) 에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔이다.

박리층 (22) 의 형성에서는, 집광점 (223) 과 잉곳 (10) 을 XY 방향으로 상대적으로 이동시키면서, 펄스상의 레이저 빔 (222) 을 잉곳 (10) 을 향하여 조사함으로써 SiC 가 Si (실리콘) 와 C (탄소) 로 분리된다. 그리고, 다음으로 조사되는 펄스상의 레이저 빔 (222) 이, 전에 형성된 C 에 흡수되어, SiC 가 연쇄적으로 Si 와 C 로 분리되는 개질부 (21) 가, 가공 이송 방향을 따라 잉곳 (10) 의 내부에 형성됨과 함께, 개질부 (21) 로부터 c 면 (19) (도 2 참조) 을 따라 연장되는 크랙이 생성된다. 이와 같이 하여, 개질부 (21) 와, 개질부 (21) 로부터 c 면 (19) 을 따라 형성되는 크랙을 포함하는 박리층 (22) 을 형성한다.

(박리 장치)

다음으로 본 발명의 실시형태에 관련된 박리 장치 (100) 의 구성에 대해 설명한다. 도 5 는, 실시형태에 관련된 박리 장치 (100) 의 주요부의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 6 은, 도 5 에 나타내는 박리 장치 (100) 의 초음파 부여 유닛 (150) 의 개략 구성을 설명하는 측면도이다. 도 7 은, 도 5 에 나타내는 박리 장치 (100) 에 있어서 웨이퍼 (30) 를 박리하기 전의 일상태를 나타내는 측면도이다. 도 8 은, 도 5 에 나타내는 박리 장치 (100) 에 있어서 박리면 (23, 31) 을 세정하는 일상태를 나타내는 측면도이다. 실시형태의 박리 장치 (100) 는, 잉곳 유지 유닛 (110) 과, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 과, 세정 브러쉬 (130) 와, 이동 유닛 (140) 과, 초음파 부여 유닛 (150) 과, 액체 공급 유닛 (160) 을 갖는다.

잉곳 유지 유닛 (110) 은, 잉곳 (10) 을 유지면 (111) 으로 유지한다. 유지면 (111) 은, 포러스 세라믹 등으로 형성된 원판 형상이다. 유지면 (111) 은, 실시형태에 있어서, 수평 방향과 평행한 평면이다. 유지면 (111) 은, 예를 들어, 진공 흡인 경로를 개재하여 진공 흡인원과 접속되어 있다. 잉곳 유지 유닛 (110) 은, 유지면 (111) 상에 재치된 잉곳 (10) 의 제 2 면 (12) 측을 흡인 유지한다.

잉곳 유지 유닛 (110) 은, 후술하는 이동 유닛 (140) 의 잉곳 이동 유닛 (141) 에 의해, 유지면 (111) 에 대해 수직인 방향 (실시형태에서는, 수직 방향) 으로 이동 가능하게 형성되어도 된다. 잉곳 유지 유닛 (110) 은, 실시형태에 있어서, 후술하는 이동 유닛 (140) 의 잉곳 회전 유닛 (142) 에 의해, 유지면 (111) 에 대해 수직인 축심 둘레로 회전 가능하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「수직」이란, 치수 오차, 설계 오차 등에 의해, 양자가 완전한 수직 관계가 되지 않는 경우도 포함한다.

웨이퍼 유지 유닛 (120) 은, 생성해야 하는 웨이퍼 (30) 를 유지면 (121) 으로 흡인 유지한다. 유지면 (121) 은, 포러스 세라믹 등으로 형성된 원판 형상이다. 유지면 (121) 은, 실시형태에 있어서, 수평 방향과 평행 또한 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 과 대향하는 평면이다. 유지면 (121) 은, 예를 들어, 진공 흡인 경로를 개재하여 진공 흡인원과 접속되어 있다. 웨이퍼 유지 유닛 (120) 은, 유지면 (121) 에 맞닿아 있는 잉곳 (10) 의 제 1 면 (11) 측을 흡인 유지한다.

웨이퍼 유지 유닛 (120) 은, 잉곳 유지 유닛 (110) 에 대해 근접 가능하고 또한 이격 가능하다. 웨이퍼 유지 유닛 (120) 은, 실시형태에 있어서, 후술하는 이동 유닛 (140) 의 웨이퍼 이동 유닛 (143) 에 의해, 유지면 (121) 에 대해 수직인 방향 (실시형태에서는, 수직 방향) 으로 이동 가능하다. 웨이퍼 유지 유닛 (120) 은, 실시형태에 있어서, 후술하는 이동 유닛 (140) 의 웨이퍼 회전 유닛 (144) 에 의해, 유지면 (121) 에 대해 수직인 축심 둘레로 회전 가능하다.

세정 브러쉬 (130) 는, 잉곳 (10) 으로부터 생성해야 하는 웨이퍼 (30) 가 박리된 박리면 (23, 31) 을 세정하여, 박리 부스러기를 제거한다. 세정 브러쉬 (130) 는, 원판상의 토대부와, 토대부로부터 수직 방향으로 연장되는 모상부 (毛狀部) 를 포함한다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 모상부는, 평면에서 볼 때 원판상의 토대부의 중앙부로부터 외주부를 향하여 방사상으로 배치된다.

세정 브러쉬 (130) 는, 실시형태에 있어서, 제 1 세정 브러쉬 (131) 와, 제 2 세정 브러쉬 (132) 를 포함한다. 제 1 세정 브러쉬 (131) 는, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 의 유지면 (121) 과 대향하고, 잉곳 (10) 으로부터 박리된 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 을 세정한다. 제 2 세정 브러쉬 (132) 는, 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 과 대향하고, 웨이퍼 (30) 가 박리된 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 을 세정한다.

세정 브러쉬 (130) 의 제 1 세정 브러쉬 (131) 는, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 이 축심 둘레로 회전하고 있는 상태에서, 잉곳 (10) 으로부터 박리된 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 에 맞닿음으로써 박리면 (31) 을 세정한다. 세정 브러쉬 (130) 의 제 2 세정 브러쉬 (132) 는, 잉곳 유지 유닛 (110) 이 축심 둘레로 회전하고 있는 상태에서, 웨이퍼 (30) 가 박리된 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 에 맞닿음으로써 박리면 (23) 을 세정한다.

세정 브러쉬 (130) 는, 도 7 에 나타내는 비작용 위치와, 도 8 에 나타내는 작용 위치 사이에서 이동 가능하다. 작용 위치는, 잉곳 유지 유닛 (110) 에 유지된 상태의 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 및 웨이퍼 유지 유닛 (120) 에 유지된 상태의 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 의 적어도 일방과 대향하는 위치이다. 비작용 위치는, 잉곳 유지 유닛 (110) 에 유지된 상태의 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 및 웨이퍼 유지 유닛 (120) 에 유지된 상태의 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 의 어느 것에도 대향하지 않는 위치이다.

세정 브러쉬 (130) 는, 제 1 세정 브러쉬 (131) 에 의한 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 의 세정과, 제 2 세정 브러쉬 (132) 에 의한 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 의 세정을 동시에 실시 가능하다. 보다 상세하게는, 세정 브러쉬 (130) 는, 작용 위치에 있어서, 잉곳 유지 유닛 (110) 및 웨이퍼 유지 유닛 (120) 이 축심 둘레로 회전하고 있는 상태에서, 제 1 세정 브러쉬 (131) 가 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 에 맞닿고, 또한 제 2 세정 브러쉬 (132) 가 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 에 맞닿도록, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 이 잉곳 유지 유닛 (110) 에 대해 근접함으로써, 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 및 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 의 동시 세정이 가능하다.

세정 브러쉬 (130) 는, 실시형태에 있어서, 후술하는 이동 유닛 (140) 의 브러쉬 이동 유닛 (145) 에 의해, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 의 유지면 (121) 및 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 에 대해 평행한 방향 및 수직인 방향으로 이동 가능하다. 세정 브러쉬 (130) 는, 실시형태에 있어서, 후술하는 이동 유닛 (140) 의 브러쉬 회전 유닛 (146) 에 의해, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 의 유지면 (121) 및 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 에 대해 수직인 축심 둘레로 회전 가능하다. 세정 브러쉬 (130) 는, 축심 둘레로 회전한 상태에서, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 에 유지된 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 에 맞닿음으로써, 박리면 (31) 을 세정한다. 세정 브러쉬 (130) 는, 축심 둘레로 회전한 상태에서, 잉곳 유지 유닛 (110) 에 유지된 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 에 맞닿음으로써, 박리면 (23) 을 세정한다. 실시형태의 박리 장치 (100) 는, 세정 브러쉬 (130) 와, 잉곳 유지 유닛 (110) 및 웨이퍼 유지 유닛 (120) 의 적어도 일방을 서로 축심 둘레로 회전시킬 수 있다.

이동 유닛 (140) 은, 잉곳 유지 유닛 (110) 에 유지된 상태의 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 및 웨이퍼 유지 유닛 (120) 에 유지된 상태의 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 의 적어도 일방과, 세정 브러쉬 (130) 를 맞닿게 하여 상대적으로 이동시킨다. 이동 유닛 (140) 은, 실시형태에 있어서, 잉곳 이동 유닛 (141) 과, 잉곳 회전 유닛 (142) 과, 웨이퍼 이동 유닛 (143) 과, 웨이퍼 회전 유닛 (144) 과, 브러쉬 이동 유닛 (145) 과, 브러쉬 회전 유닛 (146) 을 포함한다.

잉곳 이동 유닛 (141) 은, 예를 들어, 모터에 연결된 볼 나사를 갖는 볼 나사식의 승강 기구를 포함하고 있고, 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 을, 유지면 (111) 에 대해 수직인 방향 (실시형태에서는, 수직 방향) 으로 이동시킨다. 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 에 유지된 잉곳 (10) 은, 잉곳 이동 유닛 (141) 에 의해, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 에 유지된 웨이퍼 (30) 에 대해 수직 방향으로 근접 가능 및 이격 가능하다. 잉곳 이동 유닛 (141) 은, 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 을, 유지면 (111) 에 대해 평행한 방향으로 이동시켜도 된다. 또, 잉곳 이동 유닛 (141) 은, 볼 나사식의 승강 기구 대신에, 또는 볼 나사식의 승강 기구와 함께, 에어나 오일 등으로 구동하는 액추에이터 (에어 액추에이터, 오일 액추에이터) 등을 가지고 있어도 된다.

잉곳 회전 유닛 (142) 은, 예를 들어, 잉곳 유지 유닛 (110) 에 연결되는 모터 등의 회전 구동 기구를 포함하고 있고, 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 을, 유지면 (111) 에 대해 수직인 축심 둘레로 회전시킨다. 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 에 유지된 잉곳 (10) 은, 잉곳 회전 유닛 (142) 에 의해, 세정 브러쉬 (130) 에 대해 잉곳 유지 유닛 (110) 의 축심 둘레로 회전 가능하다.

웨이퍼 이동 유닛 (143) 은, 예를 들어, 모터에 연결된 볼 나사를 갖는 볼 나사식의 승강 기구를 포함하고 있고, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 의 유지면 (121) 을, 유지면 (121) 에 대해 수직인 방향 (실시형태에서는, 수직 방향) 으로 이동시킨다. 웨이퍼 유지 유닛 (120) 의 유지면 (121) 에 유지된 웨이퍼 (30) 는, 웨이퍼 이동 유닛 (143) 에 의해, 잉곳 유지 유닛 (110) 에 유지된 잉곳 (10) 에 대해 수직 방향으로 근접 가능 및 이격 가능하다. 웨이퍼 이동 유닛 (143) 은, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 의 유지면 (121) 을, 유지면 (121) 에 대해 평행한 방향으로 이동시켜도 된다. 또, 웨이퍼 이동 유닛 (143) 은, 볼 나사식의 승강 기구 대신에, 또는 볼 나사식의 승강 기구와 함께, 에어나 오일 등으로 구동하는 액추에이터 (에어 액추에이터, 오일 액추에이터) 등을 가지고 있어도 된다. 또한, 잉곳 이동 유닛 (141) 및 웨이퍼 이동 유닛 (143) 중 어느 것은, 형성되지 않아도 된다.

웨이퍼 회전 유닛 (144) 은, 예를 들어, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 에 연결되는 모터 등의 회전 구동 기구를 포함하고 있고, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 의 유지면 (121) 을, 유지면 (121) 에 대해 수직인 축심 둘레로 회전시킨다. 웨이퍼 유지 유닛 (120) 의 유지면 (121) 에 유지된 웨이퍼 (30) 는, 웨이퍼 회전 유닛 (144) 에 의해, 세정 브러쉬 (130) 에 대해 웨이퍼 유지 유닛 (120) 의 축심 둘레로 회전 가능하다.

브러쉬 이동 유닛 (145) 은, 예를 들어, 모터에 연결된 볼 나사를 갖는 볼 나사식의 이동 기구를 포함하고 있고, 세정 브러쉬 (130) 를, 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 및 웨이퍼 유지 유닛 (120) 의 유지면 (121) 에 대해 평행인 방향 및 수직인 방향으로 이동시킨다. 세정 브러쉬 (130) 는, 브러쉬 이동 유닛 (145) 에 의해, 도 7 에 나타내는 비작용 위치와, 도 8 에 나타내는 작용 위치 사이에서 이동 가능하다. 세정 브러쉬 (130) 의 제 1 세정 브러쉬 (131) 는, 브러쉬 이동 유닛 (145) 에 의해, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 의 유지면 (121) 에 유지된 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 에 맞닿도록 이동 가능하다. 세정 브러쉬 (130) 의 제 2 세정 브러쉬 (132) 는, 브러쉬 이동 유닛 (145) 에 의해, 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 에 유지된 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 에 맞닿도록 이동 가능하다. 또한, 브러쉬 이동 유닛 (145) 은, 볼 나사식의 이동 기구 대신에, 또는 볼 나사식의 이동 기구와 함께, 에어나 오일 등으로 구동하는 액추에이터 (에어 액추에이터, 오일 액추에이터) 등을 가지고 있어도 된다.

브러쉬 회전 유닛 (146) 은, 예를 들어, 세정 브러쉬 (130) 에 연결되는 모터 등의 회전 구동 기구를 포함하고 있고, 세정 브러쉬 (130) 를, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 의 유지면 (121) 및 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 에 대해 수직인 축심 둘레로 회전시킨다. 세정 브러쉬 (130) 는, 브러쉬 회전 유닛 (146) 에 의해, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 의 유지면 (121) 에 유지된 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 및 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 에 유지된 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 에 대해, 축심 둘레로 회전 가능하다.

도 6 에 나타내는 초음파 부여 유닛 (150) 은, 잉곳 (10) 에 초음파를 부여함으로써, 잉곳 (10) 의 내부에 형성된 박리층 (22) 을 계면으로 하여, 잉곳 (10) 의 제 1 면 (11) 측의 일부를 박리하고, 박리한 일부를 웨이퍼 (30) 로서 생성하는 유닛이다. 실시형태의 초음파 부여 유닛 (150) 은, 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 에 유지된 잉곳 (10) 에 대해 초음파를 부여한다. 초음파 부여 유닛 (150) 은, 예를 들어, 초음파 전원과, 초음파 전원에 의해 전압이 인가되는 압전 세라믹스 등으로 형성되는 초음파 진동자를 포함한다.

액체 공급 유닛 (160) 은, 초음파 부여 유닛 (150) 이 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 에 유지된 잉곳 (10) 에 대해 초음파를 부여할 때에, 초음파 진동자와 잉곳 (10) 사이에 액체 (161) 를 공급하는 유닛이다.

초음파 부여 유닛 (150) 에 의해 잉곳 (10) 의 박리층 (22) 에서 박리시킬 때는, 먼저, 잉곳 (10) 의 제 2 면 (12) 측을 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 에 흡인 유지한다. 다음으로, 초음파 부여 유닛 (150) 의 초음파 진동자를 잉곳 (10) 의 제 1 면 (11) 에 대향시킨다. 다음으로, 초음파 진동자와 잉곳 (10) 사이에 액체 공급 유닛 (160) 으로부터 액체 (161) 를 공급한다.

이 상태에서, 초음파 부여 유닛 (150) 의 초음파 전원으로부터 전압을 인가하여 초음파 진동자를 초음파 진동시킴으로써, 액체 (161) 내에 초음파 진동자의 진동에 따른 주파수의 초음파 진동을 전파시켜, 잉곳 (10) 에 부여한다. 잉곳 (10) 의 전체면에 대해 초음파 진동을 부여함으로써, 레이저 빔 (222) 의 조사에 의해 형성한 박리층 (22) 을 계면으로 하여 잉곳 (10) 의 제 1 면 (11) 측의 일부가 박리된다.

도 7 및 도 8 에 나타내는 바와 같이, 박리 장치 (100) 는, 잉곳 유지 유닛 (110) 이 잉곳 (10) 의 제 2 면 (12) 을 유지하고, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 이 잉곳 (10) 의 제 1 면 (11) 을 흡인 유지한 상태에서, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 이 잉곳 유지 유닛 (110) 에 대해 이격됨으로써, 박리층 (22) 을 계면으로 하여, 잉곳 (10) 으로부터 웨이퍼 (30) 를 박리시켜, 분리시킨다. 즉, 박리 장치 (100) 는, 잉곳 (10) 의 제 1 면 (11) 과 박리층 (22) 사이의 부분을 웨이퍼 (30) 로 하여, 잉곳 (10) 의 제 2 면 (12) 과 박리층 (22) 사이의 부분으로부터 박리시킨다.

도 8 에 나타내는 바와 같이, 박리 장치 (100) 는, 웨이퍼 (30) 를 잉곳 (10) 으로부터 박리시킨 후, 잉곳 유지 유닛 (110) 에 유지된 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 과, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 에 흡인된 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 을, 세정 브러쉬 (130) 에 의해 세정하여, 박리 부스러기를 제거한다. 실시형태의 세정 브러쉬 (130) 는, 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 과 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 을 동시에 세정 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 실시형태에 관련된 박리 장치 (100) 는, 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 과, 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 중 어느 것에, 세정 브러쉬 (130) 를 맞닿게 하여 박리면 (23, 31) 의 세정을 실시한다. 이들 세정은, 잉곳 (10) 으로부터 웨이퍼 (30) 를 박리한 후, 생성한 웨이퍼 (30) 를 반송하기 전에 실시된다.

즉, 웨이퍼 (30) 가 박리된 잉곳 (10) 은, 웨이퍼 (30) 를 박리할 때에 유지되는 잉곳 유지 유닛 (110) 에 유지된 상태인 채, 박리면 (23) 이 세정된다. 또, 잉곳 (10) 으로부터 박리된 웨이퍼 (30) 는, 잉곳 (10) 으로부터 박리될 때에 흡인 유지되는 웨이퍼 유지 유닛 (120) 에 유지되고, 잉곳 (10) 의 상방에 위치한 상태인 채, 박리면 (31) 이 세정된다.

이로써, 잉곳 (10) 으로부터 웨이퍼 (30) 를 박리할 때에 박리면 (23, 31) 으로부터 생기는 박리 부스러기는, 웨이퍼 (30) 를 박리 장치 (100) 로부터 반송하기 전에 제거되므로, 박리 부스러기에 의한 장치 오염을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형하여 실시할 수 있다.

예를 들어, 본 발명에서는 레이저 가공 장치 (200) 의 구성이 박리 장치 (100) 에 포함되는 것이어도 되고, 잉곳 유지 유닛 (110) 은, 레이저 가공 장치 (200) 의 유지 유닛 (210) 과 동일한 것이어도 된다.

또, 실시형태에서는, 잉곳 유지 유닛 (110) 및 웨이퍼 유지 유닛 (120) 도 축심 둘레로 회전 가능하지만, 본 발명에서는, 세정 브러쉬 (130) 만을 회전시켜도 된다.

또, 세정 브러쉬 (130) 는, 실시형태에서는 제 1 세정 브러쉬 (131) 및 제 2 세정 브러쉬 (132) 를 갖고, 양면의 브러쉬로 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 및 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 을 동시에 세정 가능하지만, 본 발명에서는 편면에만 브러쉬를 갖고, 반전하여 편면씩 세정해도 된다.

또, 실시형태의 세정 브러쉬 (130) 는, 도 5 에 나타내는 바와 같이 평면에서 볼 때 원형상이며, 축심 둘레로 회전함으로써 박리면 (23, 31) 을 세정하지만, 본 발명에서는, 이하의 변형예에 나타내는 바와 같이, 원형상이 아니어도 된다.

〔변형예〕

도 9 는, 변형예에 관련된 박리 장치 (100-1) 의 주요부의 구성을 나타내는 사시도이다. 변형예의 박리 장치 (100-1) 는, 실시형태의 박리 장치 (100) 와 비교하여, 세정 브러쉬 (130) 와, 이동 유닛 (140) 대신에, 세정 브러쉬 (130-1) 와, 이동 유닛 (140-1) 을 구비하는 점에서 상이하다.

세정 브러쉬 (130-1) 는, 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 에 평행한 일방향으로 연장되는 봉상의 토대부와, 토대부로부터 수직 방향으로 연장되는 모상부를 포함한다. 도 9 에 나타내는 바와 같이, 모상부는, 봉상의 토대부의 길이 방향을 따라 열상 (列狀) 으로 배치된다.

변형예의 이동 유닛 (140-1) 은, 실시형태의 이동 유닛 (140) 과 비교하여, 브러쉬 이동 유닛 (145) 과, 브러쉬 회전 유닛 (146) 대신에, 브러쉬 이동 유닛 (145-1) 을 포함하는 점에서 상이하다.

브러쉬 이동 유닛 (145-1) 은, 세정 브러쉬 (130-1) 를, 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 및 웨이퍼 유지 유닛 (120) 의 유지면 (121) 에 대해 평행인 방향 또한 세정 브러쉬 (130-1) 의 봉상의 토대부의 길이 방향에 수직인 방향으로 이동시킨다. 또, 브러쉬 이동 유닛 (145-1) 은, 세정 브러쉬 (130-1) 를, 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 및 웨이퍼 유지 유닛 (120) 의 유지면 (121) 에 대해 수직인 방향으로 이동시킨다.

세정 브러쉬 (130-1) 는, 웨이퍼 (30) 가 박리된 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 에 맞닿고 있는 상태에서, 잉곳 유지 유닛 (110) 의 유지면 (111) 에 대해 평행인 방향 또한 세정 브러쉬 (130-1) 의 봉상의 토대부의 길이 방향에 수직인 방향으로 왕복 이동함으로써 박리면 (23) 을 세정한다. 이때, 잉곳 유지 유닛 (110) 이 축심 둘레로 회전하고 있어도 된다. 이로써, 박리면 (23) 의 전체를 균등하게 세정할 수 있다.

세정 브러쉬 (130-1) 는, 잉곳 (10) 으로부터 박리된 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 에 맞닿고 있는 상태에서, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 의 유지면 (121) 에 대해 평행인 방향 또한 세정 브러쉬 (130-1) 의 봉상의 토대부의 길이 방향에 수직인 방향으로 왕복 이동함으로써 박리면 (23) 을 세정한다. 이때, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 이 축심 둘레로 회전하고 있어도 된다. 이로써, 박리면 (31) 의 전체를 균등하게 세정할 수 있다.

세정 브러쉬 (130-1) 는, 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 의 세정과, 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 의 세정을 동시에 실시해도 된다. 보다 상세하게는, 세정 브러쉬 (130-1) 가 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 및 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 의 모두에 맞닿도록, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 이 잉곳 유지 유닛 (110) 에 대해 근접함으로써, 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 및 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 의 동시 세정이 가능하다.

이와 같이, 박리 장치 (100-1) 는, 실시형태와 마찬가지로 웨이퍼 (30) 를 잉곳 (10) 으로부터 박리시킨 후, 잉곳 유지 유닛 (110) 에 유지된 잉곳 (10) 의 박리면 (23) 과, 웨이퍼 유지 유닛 (120) 에 흡인된 웨이퍼 (30) 의 박리면 (31) 을, 세정 브러쉬 (130-1) 에 의해 세정하여, 박리 부스러기를 제거한다.

10 : 잉곳
11 : 제 1 면 (단면)
12 : 제 2 면
22 : 박리층
23 : 박리면
30 : 웨이퍼
31 : 박리면
100, 100-1 : 박리 장치
110 : 잉곳 유지 유닛
111 : 유지면
120 : 웨이퍼 유지 유닛
121 : 유지면
130, 130-1 : 세정 브러쉬
131 : 제 1 세정 브러쉬
132 : 제 2 세정 브러쉬
140, 140-1 : 이동 유닛
150 : 초음파 부여 유닛
222 : 레이저 빔
223 : 집광점

Claims

잉곳에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔의 집광점을 잉곳의 단면으로부터 생성해야 하는 웨이퍼의 두께에 상당하는 깊이에 위치시키고 레이저 빔을 조사함으로써 박리층이 형성된 그 잉곳으로부터 생성해야 하는 웨이퍼를 박리하는 박리 장치로서,
잉곳을 유지하는 유지면을 갖는 잉곳 유지 유닛과,
그 잉곳 유지 유닛에 대해 근접 가능하고 또한 이격 가능하고, 생성해야 하는 웨이퍼를 흡인 유지하는 유지면을 갖는 웨이퍼 유지 유닛과,
그 잉곳으로부터 생성해야 하는 웨이퍼가 박리된 박리면을 세정하여 박리 부스러기를 제거하는 세정 브러쉬를 포함하는 박리 장치.
제 1 항에 있어서,
그 세정 브러쉬는, 그 웨이퍼 유지 유닛의 유지면 및 그 잉곳 유지 유닛의 유지면에 대해 수직인 축심 둘레로 회전 가능하고,
그 축심 둘레로 회전시킨 상태의 그 세정 브러쉬에 맞닿게 함으로써, 그 웨이퍼 유지 유닛에 유지된 상태의 웨이퍼의 박리면 및 그 잉곳 유지 유닛에 유지된 상태의 잉곳의 박리면의 적어도 일방을 세정하는 박리 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
그 세정 브러쉬는,
그 웨이퍼 유지 유닛의 유지면과 대향하고, 그 잉곳으로부터 박리된 웨이퍼의 박리면을 세정하는 제 1 세정 브러쉬와,
그 잉곳 유지 유닛의 유지면과 대향하고, 그 웨이퍼가 박리된 그 잉곳의 박리면을 세정하는 제 2 세정 브러쉬
를 포함하고,
그 제 1 세정 브러쉬에 의한 그 웨이퍼의 박리면의 세정과, 그 제 2 세정 브러쉬에 의한 그 잉곳의 박리면의 세정을 동시에 실시 가능한 박리 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
그 잉곳 유지 유닛은, 그 잉곳 유지 유닛의 유지면에 대해 수직인 축심 둘레로 회전 가능하고,
그 웨이퍼 유지 유닛은, 그 웨이퍼 유지 유닛의 유지면에 대해 수직인 축심 둘레로 회전 가능하고,
그 잉곳 유지 유닛 및 그 웨이퍼 유지 유닛의 적어도 일방을 그 축심 둘레로 회전시킨 상태에서 그 세정 브러쉬에 맞닿게 함으로써 박리면을 세정하는 박리 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
그 세정 브러쉬는,
그 잉곳 유지 유닛에 유지된 상태의 잉곳의 박리면 및 그 웨이퍼 유지 유닛에 유지된 상태의 웨이퍼의 박리면의 적어도 일방과 대향하는 작용 위치와,
그 잉곳 유지 유닛에 유지된 상태의 잉곳의 박리면 및 그 웨이퍼 유지 유닛에 유지된 상태의 웨이퍼의 박리면의 어느 것에도 대향하지 않는 비작용 위치
사이에서 이동 가능한 박리 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
그 잉곳에 대해 초음파를 부여하는 초음파 부여 유닛을 추가로 갖는 박리 장치.