TWI433214B - Wafer separation method and separation device - Google Patents

Description

晶圓的分離方法及分離裝置

本發明係關於晶圓的分離方法及分離裝置。更詳細而言，係關於將從堆疊有作為半導體元件的材料之多數片的晶圓的狀態的層積晶圓群分離晶圓，再將分離後的晶圓一片片地移動至預定的部位之晶圓的分離方法及分離裝置。

在作為半導體元件的材料所使用的晶圓(wafer)的製造，藉由將以矽等所形成的錠裁切成薄板狀，以形成堆疊有多數片的晶圓之狀態的層積晶圓群，晶圓自該層積晶圓群一片片地剝開分離。

此晶圓的分離作業係眾所皆知，為非常困難的作業，作為用來將晶圓分離並穩定地供給之裝置，具有例如專利文獻1所記載的「晶圓的分離搬送裝置及分離搬送方法」，或專利文獻2所記載的「晶圓的單片分離裝置及單片分離方法」、專利文獻3的「晶圓、從堆疊分離晶圓的方法與裝置」等。

專利文獻1所記載的發明，其為「具有支承構件與分離推壓手段及噴射噴嘴，在液體內，於層積狀態下藉由支承構件支承多數片的晶圓，利用支承構件的上升，使多數個晶圓以每預定量的方式上升，將位於最上部之一片的晶圓配置於水面附近的位置，藉由分離推壓手段之接觸子，讓最上部的晶圓機械性旋轉，賦予始動力，進一步藉由噴射噴嘴，對水面位置的晶圓的上面，朝從其中心偏移之位置噴射水而使其朝一方向旋轉，自其他的晶圓分離後，朝搬出方向進行搬送」者。

又，專利文獻2所記載的發明，「藉由第1吸附構件，將分離晶圓予以吸附保持，並且，藉由第2吸附構件，在較第1吸附構件更上方位置，將前述分離晶圓予以吸附保持，使第2吸附構件的可撓管收縮而使分離晶圓一邊彎曲一邊吸附保持，接著，藉由止擋器按壓隣接晶圓的外周面上部，一邊禁止伴隨分離晶圓的移動之隣接晶圓的移動，一邊使分離晶圓朝上方移動而自層積晶圓群分離，藉此，不需要嚴格之間隙管理，即可自層積晶圓群將晶圓確實地一片片予以分離」者。

且，專利文獻3所記載的發明係「自垂直的晶圓、堆疊(stack)來將晶圓予以分離之方法，晶圓係經由從上方作用之移動手段，從上方被個別地轉送。移動手段係製造作為具有與晶圓(12)的最上部接觸的吸引表面之旋轉皮帶，晶圓(12)朝吸引表面之接觸係因負壓之吸引而被加速。由於將配置於其他的晶圓上之複數的晶圓進行分離，故，移動手段會承受下記2個步驟之至少一個：

a)水係自斜下方噴射，來將力量施加於最上部的晶圓的前端。

b)移動手段(23)係將晶圓超過自下方與移動中晶圓的下方表面接觸的剝離裝置上的方式加以導引，雙方將晶圓按壓於吸引表面發揮制動作用。

然後，晶圓朝轉送路徑移動，朝更進一步的處理進行轉送。」

再者，記載有，在a)，所噴射之水係「藉由包含空氣或氣泡，不僅水壓，空氣泡可通過各自的晶圓之間，其結果可消除附著作用」。

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平9-148278

[專利文獻2]日本特開2002-75922

[專利文獻3]日本特表2011-507242

但，專利文獻1所記載的發明，如前述，「以分離推壓手段的接觸子，使最上部的晶圓機械性地旋轉，賦予始動力，進一步藉由噴射噴嘴，對水面位置的晶圓的上面，朝自其中心偏移的位置噴射水，而朝一方向旋轉」。因此，在最上部的晶圓與其他的晶圓之接面部，移動摩擦抵抗變得相當大，特別是當利用分離推壓手段進行始動時，由於會有大的壓力施加於兩晶圓，故，實際上不易使晶圓圓滑地分離，會有晶圓產生破損之虞。

又，專利文獻2所記載的發明，如前述，「藉由第1吸附構件，將分離晶圓予以吸附保持，並且藉由第2吸附構件，在較第1吸附構件更上方位置，將分離晶圓予以吸附保持，使第2吸附構件的可撓管收縮，而一邊使分離晶圓彎曲一邊予以吸附保持」。因此，因變形所產生大的壓力會施加於分離晶圓，進而產生破損之虞。

專利文獻3所記載的發明，前述空氣泡可通過各自的晶圓之間，其結果，可消除附著作用，因此，比起專利文獻1及2所記載的發明可期待容易進行晶圓的分離。

但，含有空氣或氣體之水噴射，為了藉由將空氣或氣體注入到水噴射或用來進行水噴射之噴嘴中來產生，故，需要壓縮機、換氣裝置等之附帶設備。其結果，附帶會有因伴隨附帶設備之製造成本的上升、維修等的運轉成本產生之課題。

本發明者們，針對不需要特別的附帶設備，即可產生水與空氣之混合流的技術進行精心研究，而完成了本發明。

(本發明之目的)

因此，本發明的目的係在於提供晶圓的分離方法及分離裝置，其係針對自層積有多數片的晶圓之狀態的層積晶圓群將晶圓予以分離，並將已分離的晶圓一片片地朝預定的部位移動之作業，對欲分離的晶圓，盡可能地不會賦予因摩擦、變形所引起之壓力，以防止破損產生，藉此，可使晶圓的良率進一步提升，而能夠穩定地供給晶圓者。

為了解決上述課題，本發明所採用之手段如下。

(1)本發明是一種晶圓的分離方法，其係藉由使含有液體與氣泡之氣液混合流與處於液體中之層積晶圓群的層積面碰觸，來從層積有多數片的晶圓之狀態的前述層積晶圓群將晶圓予以分離之方法，前述氣液混合流係含有：藉由因噴出於液面之液體與液面碰觸而在氣液界面被取入之氣體所產生的氣泡。

(2)如前述(1)之晶圓的分離方法，其中，氣液混合流為含有氣泡之噴流與噴出於液體中之噴流匯集而成者，該氣泡係藉由因噴出於液面之液體與液面碰觸而在氣液界面被取入之氣體所產生的氣泡。

(3)如前述(1)或(2)之晶圓的分離方法，其中，氣液混合流係對液面成為所需的向下傾斜角度之噴流，自液面側碰觸到處於液體中之層積晶圓群。

(4)如前述(3)之晶圓的分離方法，其中，層積晶圓群係以氣液混合流碰觸之側變高的方式，對液面傾斜設置，氣液混合流之向下傾斜角度與前述層積晶圓群的傾斜角度係相同或大致相同。

(5)如前述(4)之晶圓的分離方法，其中，將自層積晶圓群分離的晶圓中之位於最上部的位置之晶圓移動至預定的部位。

(6)如前述(5)之晶圓的分離方法，其中，晶圓的移動係藉由吸附手段進行吸附來進行的。

(7)如前述(5)或(6)之晶圓的分離方法，其中，從位於液體中的層積晶圓群所分離之晶圓係以與所設置的傾斜角度相同傾斜方向，在液體中並朝向液面，從液體中取出至氣體中。

(8)一種晶圓分離裝置，係藉由使含有液體與氣泡之氣液混合流碰觸到處於液體中之層積晶圓群的層積面，自層積有多數片的晶圓之狀態的前述層積晶圓群將晶圓予以分離之裝置，該裝置係具有噴出手段，其係自將液體噴出至液面之氣中噴出口噴出到液面之液體與液面碰撞，在氣液界面取入氣體，而使在噴出液體中含有氣泡者。

(9)如前述(8)之晶圓分離裝置，其中，噴出手段，除了氣中噴出口外，還具備將液體噴出到液體中之液中噴出口，自前述氣中噴出口噴出到液面之噴流與自前述液中噴出口噴出的噴流匯集而構成氣液混合流。

(10)如前述(9)之晶圓分離裝置，其中，噴出手段為噴出噴嘴，氣中噴出口與液中噴出口係設置於相同的噴出噴嘴，或分別設置於不同的噴出噴嘴。

(11)如前述(10)之晶圓分離裝置，其中，噴出噴嘴係具有：使氣液混合流對液面，以所需的向下傾斜角度成為噴流而使其與處於液體中之層積晶圓群碰觸之噴出口。

(12)如前述(10)或(11)之晶圓分離裝置，其中，噴出噴嘴具備：產生氣液混合流之第1噴出噴嘴；在液體中，噴出液體之第2噴出噴嘴及第4噴出噴嘴；及在氣體中，液體噴出之第3噴出噴嘴，第1噴出噴嘴、第2噴出噴嘴及第3噴出噴嘴係在自層積晶圓群所分離的晶圓的搬送方向側上，隔著搬送路線配置於層積晶圓群的兩側，第4噴出噴嘴係在與前述晶圓的搬送方向相反側上，隔著前述搬送路線的逆延長線配置於層積晶圓群的兩側。

(13)如前述(11)或(12)之晶圓分離裝置，其中，層積晶圓群係以氣液混合流碰觸之側變高的方式，對液面傾斜設置，氣液混合流之向下傾斜角度與前述層積晶圓群的傾斜角度係相同或大致相同。

(14)如前述(13)之晶圓分離裝置，其中，具備有：將從位於液體中的層積晶圓群所分離之位於最上部的位置之晶圓，在以與前述層積晶圓群所設置的傾斜角度相同傾斜方向在液體中移動而朝向液面，自液體中取出至氣體中之手段。

(15)如前述(14)之晶圓分離裝置，其中，具備有防止自層積晶圓群分離的晶圓從取出位置偏移之止擋器，該止擋器藉由進退手段，對前述層積晶圓群進退。

(16)如前述(14)或(15)之晶圓分離裝置，其中，具備有晶圓供給手段，其係將層積晶圓群予以保持，使前述層積晶圓群移動至氣液混合流與層積面碰觸之位置。

在本說明書及申請專利範圍中所述之「層積面」係指層積晶圓群的側面，即，呈現層積多數片之各晶圓的厚度之面。

又，「氣中噴出口」係指處於氣體中(具體為空氣中)之噴出口，「液中噴出口」係指處於液體中(具體為水中)之噴出口。

(作用)

說明本發明之晶圓分離裝置的作用。

首先，藉由以噴出手段(噴出噴嘴等)噴出至液面之液體與液面碰撞，使得在液體中產生含有藉由在氣液界面所取入的氣體所產生的多數氣泡之氣液混合流。再者，噴出的時間點，亦可在使層積晶圓群移動至所需的位置後。

其次，藉由晶圓供給手段(晶圓供給機等)保持層積晶圓群，使層積晶圓群移動至前述氣液混合流與層積面碰觸之位置。

藉此，液體與氣泡會進入到構成層積晶圓群的晶圓之間，例如，接近層積晶圓群的液面側之複數片的晶圓逐漸分離，藉由在各晶圓間產生間隙，使得液體與氣泡更進入，在欲分離的晶圓上不會被施加因摩擦、變形等所產生之大的壓力，可圓滑地加以分離。

又，多數的氣泡進入至各晶圓間，藉由這些氣泡作為發揮緩衝(緩衝材)的作用，使得個別分離並在水中浮游之狀態的各晶圓彼此不易接觸或碰撞，藉此，能夠防止晶圓受到損傷。且，藉由多數的氣泡，對分離的晶圓賦予大的浮力，藉此，能夠在更短的時間內將晶圓加以分離。

又，藉由晶圓移動手段(晶圓移動機等)將分離之各晶圓中之位於最上部的晶圓予以保持，並將其移動至預定的部位。然後，自該移動部位取出晶圓等，再送至下一製程。

若依據本發明，針對自層積有多數片的晶圓之狀態的層積晶圓群將晶圓予以分離，並將已分離的晶圓一片片地朝預定的部位移動之作業，藉由使含有多數的氣泡的作為水流之氣液混合流與層積晶圓群的層積面碰觸而將晶圓分離，來對欲分離的晶圓，不會賦予因摩擦、變形等所引起的壓力，進而可防止破損產生。

藉此，可使晶圓的良率進一步提升，而能夠穩定地供給晶圓。

又，含於氣液混合流之氣泡，為藉由因噴出至液面之液體與液面碰撞而在氣液界面被取入的氣體所產生，故，不需要壓縮機、換氣裝置等的附帶設備，不會產生伴隨附帶設備所引起之製造成本的上升、維修等的運轉成本等。

依據圖面所示的實施形態，詳細地說明本發明。再者，在以下的說明，以氣體為空氣的情況、液體為水的情況為例進行說明，但不限於空氣、水等。亦可使用對水添加界面活性劑之液體、能夠實施本發明之其他的氣體、液體等。

(第1實施形態)

參照圖1至圖5及圖8至圖11進行說明。

再者，在圖1至圖5，為了說明上的方便，亦顯示將層積有多數片的晶圓之狀態的層積晶圓群7及自層積晶圓群7離後之單獨的晶圓70。

晶圓分離裝置A，為將晶圓70自層積晶圓群7予以分離，並使其移動至預定的部位(本實施形態為後述之移動承接機6)者。

晶圓分離裝置A具有以角管所組裝之框架1。在框架1，組裝有：水槽2；配置於水槽2的水面位置(跨越水面下及水面上雙方)之噴出噴嘴3、3a；保持層積晶圓群7，將層積晶圓群7朝藉由該噴出噴嘴3、3a所產生的氣液混合流進入到晶圓之間的位置移動之晶圓供給機4；將自層積晶圓群7所分離的晶圓70予以保持並移動之晶圓移動機5；以及自晶圓移動機5承接晶圓70之移動承接機6。

水槽2固定於框架1的下部。在水槽2，注入有預定量之清靜的水，水面的高度維持成一定。在水槽2內之2部位配設有噴出噴嘴3、3a。對噴出噴嘴3、3a供給清靜的水。噴出噴嘴3、3a，其前端側以前端的噴出口30之中心成為水面的高度之位置的方式，以所需角度(例如，對水面呈15～40°之向下傾斜角度；在本實施形態為25°)固定於水槽2。

又，噴出噴嘴3、3a，在本實施形態，配設成：如後述般，當層積晶圓群7上升至水面附近時，氣液混合流從其兩側(圖3之左右側)朝層積晶圓群7的左右兩角部流動，氣液混合流可有效地碰觸層積面的兩側面與前面(參照圖11(b))。

再者，噴出噴嘴3、3a的位置(高度)及傾斜角度不限於前述，但，至少設定成自噴出噴嘴3、3a所噴出的水與水面碰撞，在氣液界面取入空氣，在水中，產生含有水與多數的氣泡之氣液混合流的位置及傾斜角度。

如圖4所示，晶圓供給機4具有例如固定於水槽2的底部之基框46。在基框46的中央固定有四角形的支承板40。支承板40係以前側(圖4中之右側)變高的方式，以與水槽2的底面(或水面)呈15～40°(本實施形態為25°)的角度傾斜。在本實施形態，支承板40的角度係設定成與自前述噴出噴嘴3、3a將水對水面噴出的角度相同，但不限於此。在支承板40的除了前部側的一邊之三邊側的上面，於與支承板40呈直角方向之各邊，各以所需間隔固定有各2支的導引銷41(參照圖8(a)、(b))。

各導引銷41係設定於角柱形狀的層積晶圓群7的三方側部的層積面以具若干之間隙不會超出內側之位置，能夠自未設有導引銷41之一邊側(晶圓的搬送或取出側)置入層積晶圓群7並予以收容。再者，本實施形態的支承板40及導引銷41，雖對應於四角形的晶圓，但亦可作成為在支承板40的與前述相同之三邊各自設有1支導引銷，以對應圓形的晶圓之構造。

各導引銷41中，在位於支承板40的相對向之二邊(圖3之左右側)的各導引銷41的上部，板狀的止擋器42分別以成為相同高度之方式平行地被固定著。各止擋器42係當將晶圓70自層積晶圓群7分離時，予以固定成將分離的晶圓70以晶圓移動機5進行吸附的位置位置脫離，而與支承板40呈平行地被固定著。

又，晶圓供給機4具有用來載置層積晶圓群7之升降座43。升降座43係位於支承板40的上面側，藉由單懸臂構造固定於固定在框架1的一方側(圖3之右側)的驅動裝置44的升降體45之下側前端。升降座43的載置部係與支承板40平行，升降座43藉由滾珠螺桿式的驅動裝置44，朝與前述導引銷41平行方向進行升降。

如圖5所示，晶圓移動機5具有固定於框架1的另一方側(圖3之左側)的所需長度之導引體50。導引體50係以前側高的方式，以與水槽2的底面呈15～40°的角度傾斜。在本實施形態，設定成與支承板40的角度相同，但，不限於此。在導引體50，移行體51安裝成藉由滾珠螺桿式的驅動裝置55可沿著導引體50移行。

移行體51具有：致動器52；及藉由致動器52進行升降之升降臂53。在升降臂53的下側前端，真空吸附部54以單懸臂構造設置著。移行體51可使真空吸附部54位於載置在升降座43的層積晶圓群7的導引銷41的高度方向上方，真空吸附部54可吸附已分離的晶圓70。升降臂53的升降之方向係對導引體50的方向，在上下呈直角之方向。

再者，在本實施形態，晶圓移動機5為一台，但為了提高移動效率，亦可設置複數台。

如圖1，2所示，移動承接機6固定於框架1前側的一方側(圖3之右側)，其安裝高度係設定成後述之承接台板62的上升停止位置成為水槽2的上部緣部的高度附近。

移動承接機6具有致動器60和藉由致動器60進行升降之升降體61，在升降體61的下側前端，承接台板62以單懸臂構造設置著。承接台板62係傾斜成與前述支承板40平行，即，傾斜成與被真空吸附部54吸附並輸送來之晶圓70呈平行。

在承接台板62的上面，設有為了不會使移動之晶圓70落下而嵌入之載置凹部63。載置凹部63係形成為在後側具有段部而在前側不具有段部(參照圖5)，可使移動之晶圓70朝斜上方向(前方向)移動並予以取出。

再者，承接台板62係藉由致動器60，朝與承接台板62的表面方向呈直角之方向進行升降。承接台板62的上升停止位置係設定成，當前述晶圓移動機5之升降臂53下降時，被真空吸附部54所吸附之晶圓70進入到載置凹部63之高度。

又，在本實施形態，雖設有移動承接機6，但，亦可作成為不設置該移動承接機，採用對習知構造的搬送機、如皮帶式輸送機等，用來將分離後的晶圓70輸送至後製程之裝置，自晶圓移動機5將晶圓70予以直接移動之構造。

又，亦附帶設置可常時監視水槽內的水的髒污(混濁)，當髒污到達一定等級時發出警告，或替換水之裝置。這樣的裝置，可採用例如以光檢檢測水的髒污之感測器，或測定電的傳達程度的變化之電導度感測器等的習知的感測器。

(作用)

參照圖1至圖11，說明關於晶圓分離裝置A的作用及藉由晶圓分離裝置A，自層積有多數片的晶圓之層積晶圓群分離晶圓，並將已分離的晶圓一片片地朝預定的部位移動之製程。

(1)圖6(a)及圖8(a)、(b)所示的狀態為初期狀態，晶圓供給機4的升降座43係下降至最下部，晶圓移動機5之具有升降臂53的移行體51位於前位置，而升降臂53及真空吸附部54位於上位置。

(2)然後，在晶圓供給機4的升降座43上載置層積晶圓群7，並收容於各導引銷41的內側(參照圖6(b)、圖9(a)、(b))。

(3)然後，驅動裝置44作動，而層積晶圓群7與升降座43一同上升(參照圖10(a)、(b))。然後，自噴出噴嘴3、3a，朝水面及水中將水以所需的壓力加以噴出。被噴出至水面之水當從水面進入到水中時會取入空氣，而與噴出到水中之水匯集後，產生含有多數的氣泡B之氣液混合流(參照圖6(c)、圖11(a))。

(4)然後，升降座43停止於前述氣液混合流碰觸到層積晶圓群7的上部的層積面的位置之分離作業位置，氣液混合流自層積晶圓群7的左右兩側朝層積晶圓群7的左右兩角部流動，然後，氣液混合流碰觸到層積面的兩側面與前面。再者，氣液混合流若對於晶圓70的分離上不會產生阻礙，則亦可與層積面的其他的位置碰觸。

藉此，複數的晶圓70藉由氣液混合流，在各導引銷41的內側分離成自層積晶圓群7浮起，位於最上部之晶圓70在止擋器42的下側被停止(參照圖11(a))。又，晶圓移動機5之移行體51朝後方的晶圓吸附位置移動(參照圖6(d))。

再者，當晶圓70分離時，水與氣泡B進入到各晶圓70之間，因摩擦、變形等所引起之大的壓力不會施加於欲分離的晶圓70，能夠無阻礙且圓滑地分離。又，藉由進入到各晶圓70間之氣泡B發揮所謂的緩衝功能，使得各自分離後而在水中浮遊之狀態的各晶圓70彼此不易接觸或碰撞，藉此，能夠防止晶圓損傷。且，藉由多數的氣泡B，對欲分離的各晶圓70賦予大的浮力，藉此，能以更短的時間將晶圓70加以分離。

(5)然後，晶圓移動機5之升降臂53下降，將自層積晶圓群7分離後位於位在止擋器42的下方之最上部的晶圓70以真空吸附部54予以吸附(參照圖7(e))。最上部的晶圓70被吸附之位置，在較止擋器42的下面稍微下側的水中(圖11(a)，晶圓70的前側的一部自水面露出，但亦可全體處於水中)，當朝移動承接機6移動時，不與止擋器42接觸以防止損傷產生。

(6)然後，在以升降臂53的真空吸附部54吸附了最上部的晶圓70之狀態下，驅動裝置55作動，使得移行體51前進，並停止到預定的位置(參照圖7(f))。

層積晶圓群7係如前述，以具有對水面呈15～40°(在本實施形態，25°)的向下傾斜角度的方式進行設置。因此，自層積晶圓群7所分離的晶圓70會藉由晶圓移動機5，形成為對水面呈前述角度之向上角度，保持該角度，一邊讓晶圓的端面成為前端，一邊在水中移動並朝向水面，自水面下(水中)取出至水面上。因此，能夠一邊避免晶圓70承受水的抵抗一邊從水面下取出到水面上，因此，可防止壓力施加於晶圓，能夠防止晶圓的破損。

再者，前述氣液混合流持續碰觸層積晶圓群7及分離之各晶圓70，當位於最上部之晶圓70移動後，下一個晶圓70在止擋器42的下側被停止。又，層積晶圓群7係藉由升降座43逐漸上升，形成為層積晶圓群7全體分離成晶圓70。

(7)然後，移動承接機6的致動器60(參照圖1、圖2)作動，承接台板62上升，停止到預定位置。解除因真空吸附部54所形成之晶圓70的吸附狀態，將晶圓70移動至承接台板62的載置凹部63(參照圖7(g)、圖4、圖5)。

(8)然後，承接台板62下降，返回到原來的位置。又，升降臂53上升(參照圖7(h))。

藉此，返回至前述(3)之結束狀態，直到構成層積晶圓群7之晶圓70消失為止，反復進行(4)～(8)的製程，進行晶圓70的分離作業。再者，移動到移動承接機6之晶圓依次被輸送至之後的製程。

再者，為了確認本實施形態的晶圓分離裝置A的有效性及優異性，以(1)在水中噴出水與空氣的氣液混合流之情況(本實施形態)、(2)在水中僅噴出水的情況、(3)在水中僅噴出空氣的情況之各實例進行比較檢測(參照表1)。

具體而言，朝位於水槽內的水中之層積晶圓群的層積面噴出各流體，測定使位於最上部之晶圓分離時的分離時間，檢測在位於最上部之晶圓分離後，以升降臂使晶圓移動為止之NG確率(不良率)。

(考察)

首先，關於晶圓分離時間，比起將噴出方法作成為僅有水之(2)的情況，本實施形態的噴出水與空氣的氣液混合流之(1)的情況，能夠以更短時間讓晶圓分離。這是由於水與多數的氣泡一同進入到層積之晶圓間，對位於最上部之晶圓賦予大的浮力，藉此促進了晶圓的分離之故。

又，關於晶圓移動時的NG確率，在將噴出方法作成為僅有水之(2)的情況，會產生伴隨晶圓分離狀態不穩定所引起之晶圓的破裂、因吸附不良所引起之晶圓移動錯誤及晶圓的2片抓取，NG率為14%，相對於此本實施形態的噴出水與空氣的氣液混合流之(1)的情況，未產生NG，確認到明確的優異性。

再者，關於僅噴出空氣之情況(3)，水中的空氣(氣泡)的流動不穩定，產生晶圓的破損。又，在將空氣流量減少至晶圓不會產生破損的程度之情況時，用來進行晶圓分離之流量不足，其結果，無法進行檢測。

如此，在前述3種實例可得知，藉由(1)的噴出水與空氣(氣泡)的氣液混合流之方法進行晶圓的分離最為有效。

(第2實施形態)

其次，參照圖12及圖13，說明關於第2實施形態。在第2實施形態，主要是噴出噴嘴之數量與配置、晶圓供給機之導引銷的安裝構造、及防止自層積晶圓群分離的晶圓的浮起之止擋器的結構等與第1實施形態不同，其他結構則與第1實施形態大致相同。再者，針對與第1實施形態相同或相等部位賦予相同符號。

(關於噴出噴嘴)

噴出噴嘴係隔著自層積晶圓群7所分離的晶圓70的搬送路線L，配置於層積晶圓群7的略四角或四方。

噴出噴嘴係除了具有相當於在第1實施形態所說明過的噴出噴嘴之第1噴出噴嘴3、3a外，還在與第1噴出噴嘴3、3a相同側，配置有第2噴出噴嘴3b、3c及第3噴出噴嘴3d、3e。又，在與晶圓的搬送方向相反側，配置有第4噴出噴嘴3f，3g。

第1噴出噴嘴3、3a，全體形狀大致上呈縱長方體形狀，具有縱長之縫細狀的噴出口30、30a。噴出口30、30a自水面下設置到水面上(從水中到空氣中)，位於水面上與水面下。藉此，對水中與水面雙方噴出水。水的噴出方向係與晶圓的表面呈平行，但，若可剝離晶圓，則亦可設有稍許的交差角。

藉由自噴出口30、30a噴出到水面之水的衝撃，使得水面附近之空氣被取入到水中之噴流、和噴出到水面下之水的噴流匯集，而產生含有多數的氣泡的水與氣泡之氣液混合流。藉由讓該氣液混合流與層積晶圓群7的層積面碰觸，使晶圓70自層積晶圓群7分離。

第2噴出噴嘴3b、3c係位於第1噴出噴嘴相同側，全體形狀大致上呈縱長方體形狀，具有縱長之縫細狀的噴出口30b、30c。噴出口30b、30c全部位於水面下，水的噴出方向係與晶圓表面呈平行。第2噴出噴嘴係用來輔助或支援提升晶圓70自層積晶圓群7分離。

第3噴出噴嘴3d、3e係位於第1噴出噴嘴相同側，具有將水流呈扇形狀噴出之噴出口30d、30e。噴出成扇形之水以大致交叉的角度對晶圓層積面碰觸。噴出口30d、30e全部位於水面上，對處於液體中之層積晶圓群，自水面上讓噴流碰觸。此時會產生氣泡。第3噴出噴嘴，以扇形狀的水流，更確實地打開層積晶圓群7的晶圓之間的間隙，用來輔助或支援提升晶圓70自層積晶圓群7分離。

第4噴出噴嘴3f，3g係位於與第1至第3噴出噴嘴相反側，全體形狀大致上呈縱長方體形狀，具有縱長之縫細狀的噴出口30f、30g。噴出口30f、30g全部位於水中。水的噴出方向係與晶圓表面呈平行。第4噴出噴嘴，用來輔助或支援提升晶圓70分離，並且將浮起的晶圓70作成為與晶圓移動機5之真空吸附部54平行，以謀求晶圓吸附之穩定性。

第1至第3噴出噴嘴係隔著晶圓的搬送路線L，配置於層積晶圓群7的兩側，對已分離之晶圓的搬送不會造成阻礙。又，藉由使第1至第4噴出噴嘴朝向層積晶圓群7的中心，可讓噴流有效地碰觸層積晶圓群7，來將晶圓加以分離。

(關於晶圓供給機與止擋器)

晶圓供給機4a具有升降座43，其用來載置層積晶圓群7，伴隨最上部的晶圓70的分離，使層積晶圓群7上升。升降座43，在本實施形態，大致呈四角形狀。在升降座43中之晶圓70的搬送或取出側的邊外的剩餘的三邊端緣起稍微內側，隔著所需間隔，在各邊各立設有2支導引銷41。

又，具備有一對止擋器機構S，其係用來防止自層積晶圓群7分離後的晶圓70從取出位置偏移。止擋器機構S配置於對晶圓70的搬送路線L正交之兩側。

各止擋器機構S係以當將晶圓70自層積晶圓群7分離時，將分離的晶圓70固定成不會自以晶圓移動機5吸附的位置偏移之止擋器420；讓止擋器420進退之汽缸422；及一方側位於汽缸422的桿前端，而在另一方側安裝有前述止擋器420之托架421所構成的。

在止擋器420的前端緣之導引銷41側，具有用來導入導引銷41而切削之導入部420a。導入部420a係和與晶圓70的搬送或取出方向呈平行之4支導引銷41的位置相對應，當使止擋器420朝導引銷41前進時，讓止擋器420的前端緣超過導引銷41而覆蓋於晶圓的上部。

再者，止擋器機構S亦可採用相對向的一方固定、而另一方為可動之結構。

(作用)

說明關於前述結構之止擋器機構S的作用。

當將層積晶圓群7載置於升降座43時，使汽缸422作動，讓止擋器420朝自升降座43分離的方向移動，將層積晶圓群7載置於晶圓供給機4的升降座43上，並收容於各導引銷41的內側。

接著，使汽缸422作動，讓止擋器420對載置於升降座43之層積晶圓群7前進，使各導入部420a面臨各導引銷41，讓各止擋器42的前端緣覆蓋於層積晶圓群上。藉此，當使晶圓70自層積晶圓群7分離時，可將分離後的晶圓70固定成不會自晶圓移動機5所吸附之位置偏移。

關於第2實施形態之其他的作用，因與第1實施形態的作用大致相同，援用第1實施形態的作用，省略其說明。

再者，本說明書所使用之用語與表現，僅為說明上所使用者，並非用來限定本發明，並非用來除去與本明細書所記載之特徵及其一部份相等的用語、表現等者。又，在不超出本發明的技術思想之範圍下可進行各種變形係無庸置疑的。

又，第1、第2等的用語，並非指等級、重要度等，係為了將一要素來與其他的要素區分而使用的。

A．．．晶圓分離裝置

1．．．框架

2．．．水槽

3、3a．．．噴出噴嘴(第1噴出噴嘴)

3b、3c．．．第2噴出噴嘴

3d、3e．．．第3噴出噴嘴

3f、3g．．．第4噴出噴嘴

30．．．噴出口

4．．．晶圓供給機

40．．．支承板

41．．．導引銷

42．．．止擋器

43．．．升降座

44．．．驅動裝置

45．．．升降體

46．．．基框

5．．．晶圓移動機

50．．．導引體

51．．．移行體

52．．．致動器

55．．．驅動裝置

53．．．升降臂

54．．．真空吸附部

6．．．移動承接機

60．．．致動器

61．．．升降體

62．．．承接台板

63．．．載置凹部

7．．．層積晶圓群

70．．．晶圓

B．．．氣泡

S．．．止擋器機構

圖1係顯示本發明之晶圓分離裝置的第1實施形態，從前方側觀看之斜視說明圖。

圖2係自後方側觀看圖1所示的晶圓分離裝置之斜視說明圖。

圖3係顯示晶圓分離裝置的構造之正面視角角說明圖。

圖4係圖3之X-X箭號視角斷面說明圖。

圖5係圖3之Y-Y箭號視角斷面說明圖。

圖6係顯示到利用晶圓分離裝置進行晶圓的分離為止之製程的說明圖。

圖7係顯示到利用晶圓分離裝置進行晶圓的分離後的移動為止之製程的說明圖。

圖8係顯示升降座的初期狀態，(a)為左側面視角說明圖、(b)為上面視角說明圖。

圖9係顯示將層積晶圓群載置於圖8所示的升降座之狀態，(a)為左側面視角說明圖、(b)為上面視角說明圖。

圖10係顯示以升降座將層積晶圓群上升至分離作業位置之狀態，(a)為左側面視角說明圖、(b)為上面視角說明圖。

圖11係顯示使氣液混合流與層積晶圓群碰觸而將複數的晶圓予以分離之狀態，(a)為左側面視角說明圖、(b)為上面視角說明圖。

圖12係顯示本發明之晶圓分離裝置的第2實施形態的局部，為圖13的A箭號視角說明圖。

圖13係圖12的X-X線箭號視角斷面說明圖。

A．．．晶圓分離裝置

1．．．框架

2．．．水槽

3．．．噴出噴嘴

4．．．晶圓供給機

40．．．支承板

41．．．導引銷

42．．．止擋器

43．．．升降座

44．．．驅動裝置

45．．．升降體

46．．．基框

5．．．晶圓移動機

50．．．導引體

51．．．移行體

52．．．致動器

55．．．驅動裝置

53．．．升降臂

54．．．真空吸附部

6．．．移動承接機

60．．．致動器

61．．．升降體

62．．．承接台板

63．．．載置凹部

7．．．層積晶圓群

70．．．晶圓

B．．．氣泡

Claims (16)

1. 一種晶圓的分離方法，係藉由使含有液體與氣泡之氣液混合流與處於液體中之層積晶圓群的層積面碰觸，來從層積有多數片的晶圓之狀態的前述層積晶圓群將晶圓予以分離者，前述氣液混合流係含有：藉由因噴出於液面之液體與液面碰觸而在氣液界面被取入之氣體所產生的氣泡。
2. 如申請專利範圍第1項之晶圓的分離方法，其中，氣液混合流為含有氣泡之噴流與噴出於液體中之噴流匯集而成者，該氣泡係藉由因噴出於液面之液體與液面碰觸而在氣液界面被取入之氣體所產生的氣泡。
3. 如申請專利範圍第1或2項之晶圓的分離方法，其中，氣液混合流係對液面成為所需的向下傾斜角度之噴流，自液面側碰觸到處於液體中之層積晶圓群。
4. 如申請專利範圍第3項之晶圓的分離方法，其中，層積晶圓群係以氣液混合流碰觸之側變高的方式，對液面傾斜設置，氣液混合流之向下傾斜角度與前述層積晶圓群的傾斜角度係相同。
5. 如申請專利範圍第4項之晶圓的分離方法，其中，將自層積晶圓群分離的晶圓中之位於最上部的位置之晶圓移動至預定的部位。
6. 如申請專利範圍第5項之晶圓的分離方法，其中，晶圓的移動係藉由吸附手段進行吸附來進行的。
7. 如申請專利範圍第5項之晶圓的分離方法，其中，從位於液體中的層積晶圓群所分離之晶圓係以與所設置的傾斜角度相同傾斜方向，在液體中並朝向液面，再從液體中取出至氣體中。
8. 一種晶圓分離裝置，係藉由使含有液體與氣泡之氣液混合流碰觸到處於液體中之層積晶圓群的層積面，自層積有多數片的晶圓之狀態的前述層積晶圓群將晶圓予以分離者，該裝置具有噴出手段，該噴出手段係自將液體噴出至液面之氣中噴出口噴出到液面之液體與液面碰撞，在氣液界面取入氣體，而使在噴出液體中含有氣泡者。
9. 如申請專利範圍第8項之晶圓分離裝置，其中，噴出手段，除了氣中噴出口外，還具備將液體噴出到液體中之液中噴出口，自前述氣中噴出口噴出到液面之噴流與自前述液中噴出口噴出的噴流匯集而構成氣液混合流。
10. 如申請專利範圍第9項之晶圓分離裝置，其中，噴出手段為噴出噴嘴，氣中噴出口與液中噴出口係設置於相同的噴出噴嘴，或分別設置於不同的噴出噴嘴。
11. 如申請專利範圍第10項之晶圓分離裝置，其中，噴出噴嘴具有噴出口，該噴出口係使氣液混合流對液面，以所需的向下傾斜角度成為噴流而使其與處於液體中之層積晶圓群碰觸者。
12. 如申請專利範圍第10或11項之晶圓分離裝置， 其中，噴出噴嘴具備：產生氣液混合流之第1噴出噴嘴；在液體中，噴出液體之第2噴出噴嘴及第4噴出噴嘴；及在氣體中，噴出液體之第3噴出噴嘴，第1噴出噴嘴、第2噴出噴嘴及第3噴出噴嘴係在自層積晶圓群所分離的晶圓的搬送方向側上，隔著搬送路線配置於層積晶圓群的兩側，第4噴出噴嘴係在與前述晶圓的搬送方向相反側上，隔著前述搬送路線的逆延長線配置於層積晶圓群的兩側。
13. 如申請專利範圍第11項之晶圓分離裝置，其中，層積晶圓群係以氣液混合流碰觸之側變高的方式，對液面傾斜設置，氣液混合流之向下傾斜角度與前述層積晶圓群的傾斜角度係相同。
14. 如申請專利範圍第13項之晶圓分離裝置，其中，具備有：讓從位於液體中的層積晶圓群所分離之位於最上部的位置之晶圓，在以與前述層積晶圓群所設置的傾斜角度相同傾斜方向上，於液體中移動而朝向液面，自液體中取出至氣體中之手段。
15. 如申請專利範圍第14項之晶圓分離裝置，其中，具備有防止自層積晶圓群分離的晶圓從取出位置偏移之止擋器，該止擋器藉由進退手段，對前述層積晶圓群進退。
16. 如申請專利範圍第14或15項之晶圓分離裝置，其中， 具備有晶圓供給手段，其係將層積晶圓群予以保持，使前述層積晶圓群移動至氣液混合流與層積面碰觸之位置。