特許 6579941 剥離システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6579941

(24)【登録日】2019年9月6日

(45)【発行日】2019年9月25日

(54)【発明の名称】剥離システム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20190912BHJP

   H01L 21/02 20060101ALI20190912BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20190912BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 A

   H01L21/02 B

   H01L21/304 622J

【請求項の数】6

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-247926(P2015-247926)

(22)【出願日】2015年12月18日

(65)【公開番号】特開2017-112337(P2017-112337A)

(43)【公開日】2017年6月22日

【審査請求日】2018年9月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古賀 隆司

(72)【発明者】

【氏名】松永 正隆

(72)【発明者】

【氏名】宮原 昭徳

(72)【発明者】

【氏名】古閑 新二

(72)【発明者】

【氏名】吉田 俊幸

【審査官】 宮久保 博幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１６２５６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０１６５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０８８６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０９９８５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｈ０１Ｌ ２１／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被処理基板と支持基板が接合された重合基板を前記被処理基板と前記支持基板とに剥離する剥離システムであって、
前記重合基板と剥離後の前記被処理基板が載置される搬入出ステーション、および、前記重合基板に対する剥離前の前処理が行われる前処理ステーションが積層された複合ステーションと、
前記重合基板を前記被処理基板と前記支持基板に剥離する剥離装置が複数個積層された剥離ステーションと、
剥離後の前記被処理基板を洗浄する洗浄装置が配置された洗浄ステーションと、
剥離後の前記支持基板が載置される搬出ステーションと、
前記複合ステーション、前記剥離ステーション、前記洗浄ステーションおよび前記搬出ステーションの間で、前記重合基板、前記被処理基板および前記支持基板を搬送する１つの搬送装置が配置された搬送領域と
を備え、
前記搬送装置は、
吸着機構が設けられた基板保持部を先端に有するアームを１対備え、
一方の前記アームの前記基板保持部により剥離後の前記被処理基板を、他方の前記アームの前記基板保持部により剥離後の前記支持基板を、それぞれ同時に保持可能であり、
前記搬送装置はさらに、
前記剥離装置に設けられて前記支持基板を保持する第１保持部の下面と前記支持基板の非接合面との間に水平に前記基板保持部を差し込み、前記吸着機構によって前記非接合面を吸着して前記剥離装置から剥離後の前記支持基板を取り出したうえで前記基板保持部の表裏面を反転させた状態で、剥離後の前記支持基板を前記搬出ステーションへ搬送すること
を特徴とする剥離システム。

【請求項2】

前記複合ステーションと前記搬出ステーションとが、同じ側に並べて配置され、
前記剥離ステーションと前記洗浄ステーションとが、前記搬送領域を挟んで前記複合ステーションおよび前記搬出ステーションの反対側に並べて配置されること
を特徴とする請求項１に記載の剥離システム。

【請求項3】

前記複合ステーションと前記搬出ステーションとの並び順が入れ替え可能であること
を特徴とする請求項２に記載の剥離システム。

【請求項4】

前記複合ステーションと前記搬出ステーションとが、同じ側に並べて配置され、
前記洗浄ステーションが、前記搬送領域を挟んで前記複合ステーションおよび前記搬出ステーションの反対側に並べて配置され、
前記剥離ステーションが、前記搬送領域の延在方向側に配置されること
を特徴とする請求項１に記載の剥離システム。

【請求項5】

前記洗浄ステーションは、前記洗浄装置が３つ以上並べて配置されること
を特徴とする請求項４に記載の剥離システム。

【請求項6】

前記複合ステーションは、前記前処理ステーションが上段に、前記搬入出ステーションが下段に積層され、
前記剥離ステーションは、２つの前記剥離装置が上下段に積層され、
前記剥離装置は、
前記第１保持部に鉛直向きに対向配置されて前記被処理基板を保持する第２保持部を備え、
前記搬送装置は、
上段に配置された前記剥離装置の前記第１保持部の上限位置よりも高い位置を最上点とし、前記搬入出ステーションに配置されたカセットの最下段スロット位置よりも低い位置を最下点とする鉛直方向沿いのストローク長を有すること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の剥離システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、剥離システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、たとえば半導体デバイスの製造工程において、シリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板の大口径化および薄型化が進んでいる。大口径で薄い半導体基板は、搬送時や研磨処理時に反りや割れが生じるおそれがあるため、半導体基板に支持基板を貼り合わせて補強した後に、搬送や研磨処理を行い、その後、支持基板を半導体基板から剥離する処理が行われている。

【0003】

たとえば、特許文献１には、第１保持部を用いて支持基板を保持するとともに、第１保持部に鉛直向きに対向配置された第２保持部を用いて被処理基板（半導体基板）を保持し、第１保持部の外周部を鉛直上向きに移動させることにより、支持基板を被処理基板から剥離する剥離システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−０５３４６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述した従来技術には、剥離システムがクリーンルーム等の床面積に占める割合であるフットプリントを小さくするという点で更なる改善の余地がある。

【0006】

実施形態の一態様は、フットプリントを小さくすることのできる剥離システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態の一態様に係る剥離システムは、被処理基板と支持基板が接合された重合基板を被処理基板と支持基板とに剥離する剥離システムであって、複合ステーションと、剥離ステーションと、洗浄ステーションと、搬出ステーションと、搬送領域とを備える。複合ステーションは、重合基板と剥離後の被処理基板が載置される搬入出ステーション、および、重合基板に対する剥離前の前処理が行われる前処理ステーションが積層される。剥離ステーションは、重合基板を被処理基板と支持基板に剥離する剥離装置が複数個積層される。洗浄ステーションは、剥離後の被処理基板を洗浄する洗浄装置が配置される。搬出ステーションは、剥離後の支持基板が載置される。搬送領域は、複合ステーション、剥離ステーション、洗浄ステーションおよび搬出ステーションの間で、重合基板、被処理基板および支持基板を搬送する１つの搬送装置が配置される。搬送装置は、吸着機構が設けられた基板保持部を先端に有するアームを１対備え、一方のアームの基板保持部により剥離後の被処理基板を、他方のアームの基板保持部により剥離後の支持基板を、それぞれ同時に保持可能であり、搬送装置はさらに、剥離装置に設けられて支持基板を保持する第１保持部の下面と支持基板の非接合面との間に水平に基板保持部を差し込み、吸着機構によって非接合面を吸着して剥離装置から剥離後の支持基板を取り出したうえで基板保持部の表裏面を反転させた状態で、剥離後の支持基板を搬出ステーションへ搬送する。

【発明の効果】

【0008】

実施形態の一態様によれば、フットプリントを小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本実施形態の比較例となる剥離システムの構成を示す模式平面図である。

【図2】図２は、ダイシングフレームに保持された重合基板の模式側面図である。

【図3】図３は、ダイシングフレームに保持された重合基板の模式平面図である。

【図4A】図４Ａは、本実施形態に係る剥離システムの構成を示す模式平面図である。

【図4B】図４Ｂは、本実施形態に係る剥離システムの構成を示す模式正面図である。

【図4C】図４Ｃは、本実施形態に係る剥離システムの構成を示す模式側面図である。

【図5A】図５Ａは、搬送装置の構成を示す模式平面図である。

【図5B】図５Ｂは、搬送装置の構成を示す模式側面図である。

【図5C】図５Ｃは、搬送装置のＺ軸方向のストローク長を示す模式図である。

【図6】図６は、本実施形態に係る剥離システムが実行する剥離処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図7A】図７Ａは、ＤＦ付重合基板の搬送順路を示す模式側面図である。

【図7B】図７Ｂは、ＤＦ付重合基板の搬送順路を示す模式平面図である。

【図7C】図７Ｃは、被処理基板および支持基板の搬送順路を示す模式平面図である。

【図8A】図８Ａは、支持基板の取り出し動作を示す模式図（その１）である。

【図8B】図８Ｂは、支持基板の取り出し動作を示す模式図（その２）である。

【図8C】図８Ｃは、支持基板の取り出し動作を示す模式図（その３）である。

【図8D】図８Ｄは、支持基板の取り出し動作を示す模式図（その４）である。

【図8E】図８Ｅは、支持基板の取り出し動作の変形例を示す模式図である。

【図9A】図９Ａは、第１変形例に係る剥離システムの構成を示す模式平面図である。

【図9B】図９Ｂは、第２変形例に係る剥離システムの構成を示す模式平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して、本願の開示する剥離システムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0011】

＜０．はじめに＞
まず、本実施形態に係る剥離システムの説明に先立って、本実施形態の比較例となる剥離システム１’の構成について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、本実施形態の比較例となる剥離システム１’の構成を示す模式平面図である。また、図２および図３は、ダイシングフレームＦに保持された重合基板Ｔの模式側面図および模式平面図である。

【0012】

なお、以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸からなる直交座標軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。また、Ｙ軸負方向を正面方向とする。

【0013】

図１に示す本実施形態の比較例となる剥離システム１’は、被処理基板Ｗと支持基板Ｓとが接着剤Ｇで接合された重合基板Ｔ（図２参照）を、被処理基板Ｗと支持基板Ｓとに剥離する。

【0014】

以下では、図２に示すように、被処理基板Ｗの板面のうち、接着剤Ｇを介して支持基板Ｓと接合される側の板面を「接合面Ｗｊ」といい、接合面Ｗｊとは反対側の板面を「非接合面Ｗｎ」という。また、支持基板Ｓの板面のうち、接着剤Ｇを介して被処理基板Ｗと接合される側の板面を「接合面Ｓｊ」といい、接合面Ｓｊとは反対側の板面を「非接合面Ｓｎ」という。

【0015】

被処理基板Ｗは、たとえばシリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板に複数の電子回路が形成された基板であり、電子回路が形成される側の板面を接合面Ｗｊとしている。また、被処理基板Ｗは、たとえば非接合面Ｗｎが研磨処理されることによって薄化されている。具体的には、被処理基板Ｗの厚さは、約２０〜５０μｍである。

【0016】

一方、支持基板Ｓは、被処理基板Ｗと略同径の基板であり、被処理基板Ｗを支持する。支持基板Ｓの厚みは、約６５０〜７５０μｍである。かかる支持基板Ｓとしては、シリコンウェハの他、ガラス基板などを用いることができる。また、これら被処理基板Ｗおよび支持基板Ｓを接合する接着剤Ｇの厚みは、約４０〜１５０μｍである。

【0017】

また、図３に示すように、重合基板Ｔは、ダイシングフレームＦに固定される。これは、上記のように非常に薄い被処理基板Ｗを破損等から保護するためである。ダイシングフレームＦは、重合基板Ｔよりも大径の開口部Ｆａが中央に形成された略環状の部材であり、ステンレス鋼等の金属で形成される。ダイシングフレームＦの厚みは、たとえば１ｍｍ程度である。

【0018】

重合基板Ｔは、かかるダイシングフレームＦにダイシングテープＰを介して固定される。具体的には、ダイシングフレームＦの開口部Ｆａに重合基板Ｔを配置し、開口部Ｆａを裏面から塞ぐように被処理基板Ｗの非接合面ＷｎおよびダイシングフレームＦの裏面にダイシングテープＰを貼り付ける。これにより、重合基板Ｔは、ダイシングフレームＦに固定（保持）された状態となる。すなわち、重合基板Ｔは、被処理基板Ｗが下面に位置し、支持基板Ｓが上面に位置した状態で、ダイシングフレームＦに保持される（図２参照）。

【0019】

図１の説明に戻る。図１に示すように、剥離システム１’は、第１処理ブロック１０および第２処理ブロック２０の２つの処理ブロックを備える。第１処理ブロック１０と第２処理ブロック２０とは、Ｘ軸正方向で第２処理ブロック２０、第１処理ブロック１０の順に並べて配置される。

【0020】

第１処理ブロック１０では、重合基板Ｔの搬入、重合基板Ｔの剥離処理、剥離後の被処理基板Ｗの洗浄および搬出等が行われる。すなわち、第１処理ブロック１０は、ダイシングフレームＦによって保持される基板（重合基板Ｔと被処理基板Ｗ）に対する処理を行うブロックである。かかる第１処理ブロック１０は、搬入出ステーション１１と、前処理ステーション１２と、第１搬送領域１３と、剥離ステーション１４と、洗浄ステーション１５とを備える。

【0021】

また、第２処理ブロック２０は、ダイシングフレームＦによって保持されない基板、具体的には、剥離後の支持基板Ｓに対する処理を行うブロックである。かかる第２処理ブロック２０は、第１受渡ステーション２１と、第２受渡ステーション２２と、第２搬送領域２３と、搬出ステーション２４とを備える。

【0022】

搬入出ステーション１１、前処理ステーション１２、剥離ステーション１４および洗浄ステーション１５は、第１搬送領域１３に隣接して配置される。具体的には、搬入出ステーション１１と前処理ステーション１２とは、第１搬送領域１３のＹ軸負方向側に、Ｘ軸正方向で搬入出ステーション１１、前処理ステーション１２の順に並べて配置される。

【0023】

また、剥離ステーション１４の１つめの剥離装置１４１と洗浄ステーション１５の２つの洗浄装置１５１とは、第１搬送領域１３のＹ軸正方向側に、Ｘ軸正方向で剥離装置１４１、２つの洗浄装置１５１の順に並べて配置される。また、剥離ステーション１４の２つめの剥離装置１４２は、第１搬送領域１３のＸ軸負方向側に配置される。

【0024】

第１受渡ステーション２１は、剥離装置１４１のＸ軸負方向側であって、剥離装置１４２のＹ軸正方向側に配置される。また、第２受渡ステーション２２および搬出ステーション２４は、第２搬送領域２３に隣接して配置される。具体的には、第２受渡ステーション２２は第２搬送領域２３のＹ軸正方向側であって、第１受渡ステーション２１のＸ軸負方向側に配置される。搬出ステーション２４は第２搬送領域２３のＹ軸負方向側に配置される。

【0025】

まず、第１処理ブロック１０の構成について説明する。搬入出ステーション１１では、ダイシングフレームＦに保持された重合基板Ｔ（以下、「ＤＦ付重合基板Ｔ」と記載する）が収容されるカセットＣｔおよび剥離後の被処理基板Ｗが収容されるカセットＣｗが外部との間で搬入出される。かかる搬入出ステーション１１には、複数のカセット載置台１１１が設けられており、各カセット載置台１１１には、カセットＣｔまたはカセットＣｗがそれぞれ載置される。

【0026】

なお、以下に示す各図面や説明では、図１に示すように、各カセット載置台１１１に載置されたカセットＣｔまたはカセットＣｗをそれぞれ「ＤＦ−ＬＰ」と記載する場合がある。

【0027】

前処理ステーション１２では、ＤＦ付重合基板Ｔに対し、剥離処理前の前処理が行われる。前処理ステーション１２には、たとえばアライメント装置１２１が配置され、アライメント装置１２１は、後述する第１搬送装置１３１によりカセットＣｔから搬送されたＤＦ付重合基板Ｔに対し、剥離処理の準備のために位置および向きを合わせるアライメント処理を行う。

【0028】

また、前処理ステーション１２にはさらに、たとえば一時領域１２２が配置される。一時領域１２２には、たとえばダイシングフレームＦのＩＤ（Identification）の読み取りを行うＩＤ読取装置が配置され、かかるＩＤ読取装置によって、処理されるＤＦ付重合基板Ｔの識別を行うことができる。

【0029】

一時領域１２２ではさらに、ＩＤ読取装置によるＩＤ読取り処理に加え、たとえば処理待ちのＤＦ付重合基板Ｔを一時的に待機させておく待機処理を必要に応じて行うことができる。一時領域１２２には、第１搬送装置１３１によって搬送されたＤＦ付重合基板Ｔが載置される載置台が設けられており、かかる載置台に、ＩＤ読取装置と一時待機部とが載置される。

【0030】

なお、以下に示す各図面や説明では、図１に示すように、アライメント装置１２１を「ＤＡＭ」と、一時領域１２２を「ＢＵＦ」と、それぞれ記載する場合がある。

【0031】

第１搬送領域１３には、ＤＦ付重合基板Ｔまたは剥離後の被処理基板Ｗの搬送を行う第１搬送装置１３１が配置される。第１搬送装置１３１は、水平方向への移動、鉛直方向への昇降および鉛直方向を中心とする旋回が可能なアームと、このアームの先端に取り付けられた基板保持部とを備える。

【0032】

第１搬送領域１３では、かかる第１搬送装置１３１により、ＤＦ付重合基板Ｔを前処理ステーション１２および剥離ステーション１４へ搬送する処理や、剥離後の被処理基板Ｗを洗浄ステーション１５および搬入出ステーション１１へ搬送する処理が行われる。

【0033】

なお、第１搬送装置１３１が備える基板保持部は、吸着または把持等によりダイシングフレームＦを保持することによって、ＤＦ付重合基板Ｔまたは剥離後の被処理基板Ｗを略水平に保持する。以下に示す各図面や説明では、図１に示すように、第１搬送装置１３１を「ＦＲＡ」と記載する場合がある。

【0034】

剥離ステーション１４には、２つの剥離装置１４１，１４２が配置される。剥離ステーション１４では、かかる剥離装置１４１，１４２によって、ＤＦ付重合基板Ｔを被処理基板Ｗと支持基板Ｓとに剥離する剥離処理が行われる。

【0035】

具体的には剥離装置１４１，１４２では、被処理基板Ｗを下側に配置しかつ支持基板Ｓを上側に配置した状態で、ＤＦ付重合基板Ｔを被処理基板Ｗと支持基板Ｓとに剥離する。剥離装置１４１，１４２としては、たとえば特開２０１４−０５３４６３号公報に記載の剥離装置を用いることができる。なお、以下に示す各図面や説明では、図１に示すように、剥離装置１４１，１４２を「ＤＤＢ」と記載する場合がある。

【0036】

洗浄ステーション１５には、２つの洗浄装置１５１が配置される。洗浄ステーション１５では、かかる２つの洗浄装置１５１によって、剥離後の被処理基板ＷをダイシングフレームＦに保持された状態で洗浄する洗浄処理が行われる。洗浄装置１５１としては、たとえば特開２０１４−０５３４６３号公報に記載の第１洗浄装置を用いることができる。なお、以下に示す各図面や説明では、図１に示すように、洗浄装置１５１を「ＤＣＮ」と記載する場合がある。

【0037】

つづいて、第２処理ブロック２０の構成について説明する。第１受渡ステーション２１では、剥離ステーション１４の剥離装置１４１，１４２から剥離後の支持基板Ｓを受け取って第２受渡ステーション２２へ渡す受渡処理が行われる。

【0038】

第１受渡ステーション２１には、受渡装置２１１が配置される。受渡装置２１１は、たとえばベルヌーイチャック等の非接触方式である非接触保持部を有し、この非接触保持部は水平軸回りに回動自在に構成されている。

【0039】

受渡装置２１１としては、たとえば特開２０１４−０５３４６３号公報に記載の第３搬送装置を用いることができる。かかる受渡装置２１１は、剥離後の支持基板Ｓの表裏面を反転させつつ、剥離装置１４１，１４２から第２処理ブロック２０へ支持基板Ｓを非接触で搬送する。なお、以下に示す各図面や説明では、図１に示すように、受渡装置２１１を「ＭＲＲＡ」と記載する場合がある。

【0040】

第２受渡ステーション２２には、支持基板Ｓを載置する載置部２２１と、載置部２２１をＹ軸方向に移動させる移動部２２２とが配置される。載置部２２１は、たとえば３つの支持ピンを備え、支持基板Ｓの非接合面Ｓｎを支持して載置する。なお、以下に示す各図面や説明では、図１に示すように、第２受渡ステーション２２を「ＳＨＴＬ」と記載する場合がある。

【0041】

移動部２２２は、Ｙ軸方向に延伸するレールと、載置部２２１をＹ軸方向に移動させる駆動部とを備える。第２受渡ステーション２２では、第１受渡ステーション２１の受渡装置２１１から載置部２２１に支持基板Ｓが載置された後、移動部２２２によって載置部２２１を第２搬送領域２３側に移動させる。

【0042】

そして、載置部２２１から後述する第２搬送領域２３の第２搬送装置２３１に支持基板Ｓが受け渡される。なお、載置部２２１はＹ軸方向以外にも移動可能に構成されていてもよい。

【0043】

第２搬送領域２３には、剥離後の支持基板Ｓの搬送を行う第２搬送装置２３１が配置される。第２搬送装置２３１は、水平方向への移動、鉛直方向への昇降および鉛直方向を中心とする旋回が可能なアームと、このアームの先端に取り付けられた基板保持部とを備える。第２搬送領域２３では、かかる第２搬送装置２３１により、剥離後の支持基板Ｓを搬出ステーション２４へ搬送する処理が行われる。なお、以下に示す各図面や説明では、図１に示すように、第２搬送装置２３１を「ＬＲＡ」と記載する場合がある。

【0044】

搬出ステーション２４には、複数のカセット載置台２４１が設けられており、各カセット載置台２４１には、剥離後の支持基板Ｓが収容されるカセットＣｓがそれぞれ載置される。そして、搬出ステーション２４では、このカセットＣｓが外部に対し搬出される。なお、以下に示す各図面や説明では、図１に示すように、各カセット載置台２４１に載置されたカセットＣｓをそれぞれ「ＬＰ」と記載する場合がある。

【0045】

また、剥離システム１’は、制御装置３０を備える。制御装置３０は、剥離システム１’の動作を制御する装置である。かかる制御装置３０は、たとえばコンピュータであり、図示しない制御部と記憶部とを備える。記憶部には、剥離処理等の各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部は記憶部に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって剥離システム１’の動作を制御する。

【0046】

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置３０の記憶部にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

【0047】

ところで、上述した剥離システム１’は、フットプリントを小さくし、省スペース化を図るうえで更なる改善の余地がある。そこで、本実施形態では、上述した第１処理ブロック１０および第２処理ブロック２０を統合し、１つの処理ブロックによってＤＦ付重合基板Ｔに対する一連の剥離処理が実行可能となるように剥離システムを構成することとした。

【0048】

以下、本実施形態に係る剥離システム１の構成について、図４Ａ以降を参照しつつ具体的に説明する。なお、以下では、本実施形態において、比較例となる剥離システム１’と異なる構成要素について主に説明する。

【0049】

＜１．剥離システム１の構成＞
図４Ａ〜図４Ｃは順に、本実施形態に係る剥離システム１の構成を示す模式平面図、模式正面図および模式側面図である。

【0050】

図４Ａに示すように、本実施形態に係る剥離システム１は、１つの処理ブロック１０＿２０を備える。処理ブロック１０＿２０は、ダイシングフレームＦによって保持される基板（重合基板Ｔと被処理基板Ｗ）に対する処理、および、ダイシングフレームＦによって保持されない基板（剥離後の支持基板Ｓ）に対する処理、の双方を統合的に行う処理ブロックである。

【0051】

処理ブロック１０＿２０は、複合ステーション１１＿１２と、第１搬送領域１３と、剥離ステーション１４と、洗浄ステーション１５と、搬出ステーション２４とを備える。複合ステーション１１＿１２は、上述した搬入出ステーション１１および前処理ステーション１２を複合した処理ステーションである。また、処理ブロック１０＿２０では、搬送領域は１つのみである。このため、第１搬送領域１３およびこれに配置される第１搬送装置１３１（ＦＲＡ）についてはそれぞれ、以下、「搬送領域１３」および「搬送装置１３１」と記載する。

【0052】

複合ステーション１１＿１２、剥離ステーション１４、洗浄ステーション１５および搬出ステーション２４は、搬送領域１３に隣接して配置される。具体的には、複合ステーション１１＿１２と搬出ステーション２４とは、搬送領域１３のＹ軸負方向側に、Ｘ軸正方向で複合ステーション１１＿１２、搬出ステーション２４の順に並べて配置される。

【0053】

また、剥離ステーション１４と洗浄ステーション１５とは、搬送領域１３のＹ軸正方向側に、Ｘ軸正方向で剥離ステーション１４、洗浄ステーション１５の順に並べて配置される。

【0054】

また、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、複合ステーション１１＿１２では、各カセット載置台１１１（ＤＦ−ＬＰ）それぞれの上段に積層されて、アライメント装置１２１（ＤＡＭ）および一時領域１２２（ＢＵＦ）とが、たとえばＸ軸正方向でアライメント装置１２１、一時領域１２２の順に並べて配置される。

【0055】

また、図４Ａおよび図４Ｃに示すように、剥離ステーション１４では、剥離装置１４２の上段に剥離装置１４１が積層されて配置される。

【0056】

このような配置構成において、剥離システム１では、搬送領域１３に配置された搬送装置１３１のみによって、一連の剥離処理に係る基板のすべてを搬送する処理を行う。すなわち、剥離システム１における搬送装置１３１は、上述した受渡装置２１１（ＭＲＲＡ）および第２搬送装置２３１（ＬＲＡ）を代替して動作可能に設けられる。

【0057】

また、搬送装置１３１は、図４Ｃに示すように、積層されたたとえば剥離装置１４１，１４２へそれぞれアクセス可能となるように設けられる。次に、かかる搬送装置１３１の具体的な構成について、図５Ａおよび図５Ｂを参照しつつ説明する。

【0058】

図５Ａは、搬送装置１３１の構成を示す模式平面図であり、図５Ｂは、搬送装置１３１の構成を示す模式側面図である。

【0059】

図５Ａに示すように、搬送装置１３１は、基板保持部１３１ａと、第１リンク１３１ｂと、第２リンク１３１ｃと、アームベース１３１ｄとを備える。

【0060】

基板保持部１３１ａは、たとえば二股の平板状に形成され、表面に複数個の吸着パッド１３１ａａ（「吸着機構」の一例に相当）を備える。また、基板保持部１３１ａの基端部は、第１リンク１３１ｂの先端部に対し、軸ａｘ１まわりに回転可能、かつ、軸ａｘ１に垂直な軸ａｘ２まわりに回転可能に連結される。

【0061】

また、第１リンク１３１ｂの基端部は、第２リンク１３１ｃの先端部に対し、軸ａｘ２に平行な軸ａｘ３まわりに回転可能に連結される。また、第２リンク１３１ｃの基端部は、アームベース１３１ｄに対し、軸ａｘ３に平行な軸ａｘ４まわりに回転可能に連結される。

【0062】

基板保持部１３１ａ、第１リンク１３１ｂ、第２リンク１３１ｃおよびアームベース１３１ｄはこのように連結され、１本のアームが構成される。かかるアームは、軸ａｘ１まわりの回転によって基板保持部１３１ａの表裏面を反転させることが可能であるとともに、軸ａｘ２〜軸ａｘ４まわりの回転によって矢印５０１の方向に基板保持部１３１ａを進退させることが可能である。

【0063】

なお、アームベース１３１ｄに対しては、同様の構成のアームがさらに１本連結される。双方のアームの基板保持部１３１ａの基板保持方式は、同一の方式（ここでは吸着方式）であってもよいし、たとえば一方が吸着方式、他方が把持方式といったように異なる方式であってもよい。これら２本のアームにより、たとえば一方のアームでは剥離後の被処理基板Ｗを、他方のアームでは剥離後の支持基板Ｓを、それぞれ同時に保持することができる。

【0064】

また、アームベース１３１ｄは、軸ａｘ４に平行な軸ａｘ５まわりに旋回可能に設けられる（図中の矢印５０２参照）。また、図５Ｂに示すように、搬送装置１３１は、床面等に設置される基台部１３１ｅをさらに備える。アームベース１３１ｄは、かかる基台部１３１ｅへ連結される。

【0065】

基台部１３１ｅは、たとえば第３リンク１３１ｅａ、第４リンク１３１ｅｂおよび第５リンク１３１ｅｃを組み合わせたいわゆるテレスコピック構造によって、Ｚ軸に平行な軸ａｘ６沿いに昇降可能に設けられ（図中の矢印５０３参照）、基板保持部１３１ａをＺ軸方向に昇降させる。

【0066】

かかるＺ軸方向における搬送装置１３１のストローク長について、図５Ｃを参照しつつ説明する。図５Ｃは、搬送装置１３１のＺ軸方向のストローク長を示す模式図である。

【0067】

なお、図５Ｃに示すように、剥離装置１４１は、支持基板Ｓを保持する第１保持部１４１ａおよびこれに鉛直向きに対向配置されて被処理基板Ｗを保持する第２保持部１４１ｂを備え、第１保持部１４１ａの外周部を鉛直上向きに移動させることにより、支持基板Ｓを被処理基板Ｗから剥離するものとする。剥離装置１４２の場合は、第１保持部１４２ａが第１保持部１４１ａに、第２保持部１４２ｂが第２保持部１４１ｂに、それぞれ対応する。

【0068】

図５Ｃに示すように、搬送装置１３１は、基板保持部１３１ａが、剥離装置１４１の第１保持部１４１ａの移動上限位置Ｐ１よりも高い位置ＨｉＰを最上点とし、カセットＣｔの最下段スロット位置Ｐ２よりも低い位置ＬｏＰを最下点とするアクセス可能範囲を有するように構成される。すなわち、上述の基台部１３１ｅは、図中のストローク長ｈを有して昇降可能となるように設けられる。

【0069】

これにより、積層されたカセット載置台１１１およびアライメント装置１２１、同じく積層された剥離装置１４１，１４２の間で、１つの搬送装置１３１により、基板を搬送することができる。

【0070】

＜２．剥離システム１の動作＞
次に、以上のように構成された剥離システム１の動作について、図６、図７Ａ〜図７Ｃおよび図８Ａ〜図８Ｅを参照しつつ説明する。図６は、本実施形態に係る剥離システム１が実行する剥離処理の処理手順を示すフローチャートである。

【0071】

また、図７Ａは、ＤＦ付重合基板Ｔの搬送順路を示す模式側面図であり、図７Ｂは、ＤＦ付重合基板Ｔの搬送順路を示す模式平面図であり、図７Ｃは、被処理基板Ｗおよび支持基板Ｓの搬送順路を示す模式平面図である。

【0072】

また、図８Ａ〜図８Ｄは、支持基板Ｓの取り出し動作を示す模式図（その１）〜（その４）であり、図８Ｅは、支持基板Ｓの取り出し動作の変形例を示す模式図である。なお、剥離システム１は、制御装置３０の制御に基づき、図６に示す各処理手順を実行する。

【0073】

まず、複数枚のＤＦ付重合基板Ｔを収容したカセットＣｔと、空のカセットＣｗとが、複合ステーション１１＿１２の所定のカセット載置台１１１に載置されるとともに、空のカセットＣｓが、搬出ステーション２４の所定のカセット載置台２４１に載置される。

【0074】

そして、搬送領域１３に配置された搬送装置１３１は、制御装置３０の制御に基づき、ＤＦ付重合基板Ｔを複合ステーション１１＿１２の上段（図１の前処理ステーション１２に対応）へ搬入する基板搬入処理を行う（図６のステップＳ１０１、図７ＡのＴ１参照）。

【0075】

具体的には、搬送装置１３１は、基板保持部１３１ａを複合ステーション１１＿１２の下段（図１の搬入出ステーション１１に対応）へ進入させ、カセット載置台１１１のカセットＣｔに収容されたＤＦ付重合基板Ｔを保持してカセットＣｔから取り出す。

【0076】

このとき、ＤＦ付重合基板Ｔは、被処理基板Ｗが下面に位置し、支持基板Ｓが上面に位置した状態で、搬送装置１３１の基板保持部１３１ａに上方から保持される。そして、搬送装置１３１は、カセットＣｔから取り出したＤＦ付重合基板Ｔを複合ステーション１１＿１２の上段へ搬入する。

【0077】

つづいて、複合ステーション１１＿１２の上段では、剥離前処理が行われる（図６のステップＳ１０２参照）。具体的には、アライメント装置１２１が、制御装置３０の制御に基づき、ＤＦ付重合基板Ｔの位置および向きを合わせるアライメント処理を行う。そして、ＩＤ読取装置が、制御装置３０の制御に基づき、ダイシングフレームＦのＩＤを読み取るＩＤ読取処理を行う。ＩＤ読取装置によって読み取られたＩＤは、制御装置３０へ送信される。

【0078】

つづいて、搬送装置１３１は、制御装置３０の制御に基づき、ＤＦ付重合基板Ｔを複合ステーション１１＿１２の上段から搬出し、剥離ステーション１４へ搬送する（図７ＢのＴ２参照）。なお、搬送先は、剥離ステーション１４の上段の剥離装置１４１および下段の剥離装置１４２のいずれか空いている方でよいが、以下では、剥離装置１４１の方へ搬送されたものとして説明を進める。

【0079】

また、たとえば装置間の処理時間差等により処理待ちのＤＦ付重合基板Ｔが生じる場合には、複合ステーション１１＿１２の上段に設けられた一時領域１２２を用いてＤＦ付重合基板Ｔを一時的に待機させておくことができ、一連の工程間でのロス時間を短縮することができる。

【0080】

そして、剥離ステーション１４では、剥離装置１４１が、制御装置３０の制御に基づいて剥離処理を行う（図６のステップＳ１０３参照）。

【0081】

その後、剥離システム１では、剥離後の被処理基板Ｗについての処理、および、剥離後の支持基板Ｓについての処理が、処理ブロック１０＿２０にてパラレルに行われる。なお、剥離後の被処理基板Ｗは、ダイシングフレームＦによって保持されている。

【0082】

まず、搬送装置１３１が、制御装置３０の制御に基づき、剥離後の被処理基板Ｗおよび剥離後の支持基板Ｓを、それぞれ剥離装置１４１から取り出す。このとき、搬送装置１３１は、一方のアームの基板保持部１３１ａによって剥離後の被処理基板Ｗを取り出し、他方のアームの基板保持部１３１ａによって剥離後の支持基板Ｓを取り出す。

【0083】

なお、ここで、剥離後の支持基板Ｓは、剥離装置１４１によって上面側すなわち非接合面Ｓｎ側が保持された状態となっており、上述した比較例となる剥離システム１’では、受渡装置２１１（ＭＲＲＡ）が、非接触保持部により支持基板Ｓの接合面Ｓｊ側を下方から非接触で保持して取り出し、その後、保持した支持基板Ｓを反転させて、接合面Ｓｊを上方に向けた状態としていた。

【0084】

この動作に代替するため、本実施形態に係る剥離システム１の搬送装置１３１は、たとえば図８Ａ〜図８Ｅに示す手法によって、剥離後の支持基板Ｓを取り出す。

【0085】

具体的には、図８Ａに示すように、まず搬送装置１３１は、制御装置３０の制御に基づき、支持基板Ｓを取り出す方のアームの基板保持部１３１ａを剥離装置１４１へ進入させ、剥離装置１４１により剥離されて第１保持部１４１ａにより保持された状態の支持基板Ｓへ接近させる（図中の矢印８０１参照）。

【0086】

ここで、図８Ｂに示すように、剥離装置１４１では、剥離後の支持基板Ｓが、第１保持部１４１ａの有する吸着部１４１ａａにより非接合面Ｓｎを吸着された状態で保持されている。そこで、搬送装置１３１は、制御装置３０の制御に基づき、基板保持部１３１ａを第１保持部１４１ａの下面と支持基板Ｓの非接合面Ｓｎとの間に、吸着パッド１３１ａａを下へ向けた状態で水平に徐々に差し込む（図中の矢印８０２参照）。

【0087】

そして、図８Ｃに示すように、搬送装置１３１は、基板保持部１３１ａを第１保持部１４１ａの下面と支持基板Ｓの非接合面Ｓｎとの間に奥まで差し込んだならば、制御装置３０の制御に基づき、吸着部１４１ａａに替わり吸着パッド１３１ａａによって非接合面Ｓｎを吸着し、支持基板Ｓを保持する。

【0088】

そして、図８Ｄに示すように、搬送装置１３１は、支持基板Ｓを保持した後、制御装置３０の制御に基づき、剥離装置１４１の第１保持部１４１ａから支持基板Ｓを離脱させて剥離装置１４１から取り出す（図中の矢印８０３参照）。その後、搬送装置１３１は、制御装置３０の制御に基づき、基板保持部１３１ａの表裏面を反転させて（図中の矢印８０４参照）、接着剤Ｇの付着した側である接合面Ｓｊを上方に向けた状態とする。

【0089】

かかる手法を用いることにより、搬送装置１３１は、比較例となる剥離システム１’の受渡装置２１１に代替した動作を行うことができる。すなわち、一連の剥離動作に係る基板の搬送を搬送装置１３１のみで行うことができるので、受渡装置２１１は不要であり、フットプリントを小さくすることができる。

【0090】

なお、図８Ａ〜図８Ｄは、基板保持部１３１ａが吸着方式である場合を例に挙げたが、これに代えて、たとえば把持方式であってもよい。

【0091】

具体的には、たとえば図８Ｅに示すように、変形例に係る基板保持部１３１ａＡとして、固定部１３１ａｂと可動部１３１ａｃの間で支持基板Ｓを挟み付けて保持するタイプであってもよい。

【0092】

かかる場合、搬送装置１３１は、剥離装置１４１へ基板保持部１３１ａＡを進入させた後、基板保持部１３１ａＡを下方から支持基板Ｓへ接近させたうえで（図中の矢印８０５参照）、固定部１３１ａｂと可動部１３１ａｃとの間に挟み付ける（図中の矢印８０６参照）ことによって支持基板Ｓを保持して取り出し、反転させることとなる。

【0093】

図６および図７Ｃの説明に戻る。そして、搬送装置１３１は、制御装置３０の制御に基づき、まず取り出した剥離後の被処理基板Ｗを洗浄ステーション１５へ搬送する（図７ＣのＷ１参照）。

【0094】

そして、洗浄ステーション１５の洗浄装置１５１は、制御装置３０の制御に基づき、剥離後の被処理基板Ｗの接合面Ｗｊを洗浄する被処理基板洗浄処理を行う（図６のステップＳ１０４参照）。かかる被処理基板洗浄処理によって、被処理基板Ｗの接合面Ｗｊに残存する接着剤Ｇが除去される。

【0095】

一方、被処理基板洗浄処理に並行して、搬送装置１３１は、取り出して反転させた剥離後の支持基板Ｓを、制御装置３０の制御に基づき、搬出ステーション２４へ搬送する支持基板搬出処理を行う（図６のステップＳ１０６、図７ＣのＳ１参照）。その後、支持基板Ｓは、搬出ステーション２４から外部へ搬出されて回収される。こうして、支持基板Ｓについての処理は終了する。

【0096】

また、搬送装置１３１は、制御装置３０の制御に基づき、洗浄後の被処理基板Ｗを洗浄装置１５１から搬出して、複合ステーション１１＿１２の下段（搬入出ステーション１１に対応）へ搬送する被処理基板搬出処理を行う（図６のステップＳ１０５、図７ＣのＷ２参照）。その後、被処理基板Ｗは、複合ステーション１１＿１２の下段から外部へ搬出されて回収される。こうして、被処理基板Ｗについての処理が終了する。

【0097】

上述してきたように、本実施形態に係る剥離システム１は、被処理基板Ｗと支持基板Ｓが接合されたＤＦ付重合基板Ｔを被処理基板と支持基板とに剥離する剥離システムであって、複合ステーション１１＿１２と、剥離ステーション１４と、洗浄ステーション１５と、搬出ステーション２４と、搬送領域１３とを備える。複合ステーション１１＿１２は、ＤＦ付重合基板Ｔと剥離後の被処理基板Ｗが載置される搬入出ステーション１１、および、ＤＦ付重合基板Ｔに対する剥離前の前処理が行われる前処理ステーション１２が積層される。剥離ステーション１４は、ＤＦ付重合基板Ｔを被処理基板Ｗと支持基板Ｓに剥離する剥離装置１４１，１４２が複数個積層される。洗浄ステーション１５は、剥離後の被処理基板Ｗを洗浄する洗浄装置１５１が配置される。搬出ステーション２４は、剥離後の支持基板Ｓが載置される。搬送領域１３は、複合ステーション１１＿１２、剥離ステーション１４、洗浄ステーション１５および搬出ステーション２４の間で、ＤＦ付重合基板Ｔ、被処理基板Ｗおよび支持基板Ｓを搬送する１つの搬送装置１３１が配置される。

【0098】

したがって、本実施形態に係る剥離システム１によれば、フットプリントを小さくすることができる。

【0099】

また、本実施形態に係る剥離システム１では、比較例となる剥離システム１’において配置される必要のあった受渡装置２１１（ＭＲＲＡ）や、第２受渡ステーション２２（ＳＨＴＬ）、第２搬送装置２３１（ＬＲＡ）を設ける必要がない。したがって、本実施形態に係る剥離システム１によれば、装置点数を減らし、低コストでシステムを構成するのに資することができる。

【0100】

また、本実施形態に係る剥離システム１では、２本のアームを備える搬送装置１３１によって、１つの搬送領域１３内で、一連の剥離処理に係るすべての基板を搬送することができる。したがって、本実施形態に係る剥離システム１によれば、基板搬送の効率化が図れ、その結果、スループットを維持および向上させるのに資することができる。

【0101】

＜３．その他の実施形態＞
ところで、本願の開示する剥離システムの構成は、これまで述べてきた構成に限定されない。そこで、以下では、剥離システムの変形例について、図９Ａおよび図９Ｂを参照しつつ説明する。

【0102】

図９Ａは、第１変形例に係る剥離システム５０の構成を示す模式平面図であり、図９Ｂは、第２変形例に係る剥離システム７０の構成を示す模式平面図である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0103】

図９Ａに示すように、第１変形例に係る剥離システム５０は、複合ステーション１１＿１２の配置位置と搬出ステーション２４の配置位置とが、上述した剥離システム１とは逆となるように構成される。

【0104】

かかる構成によっても、剥離システム１と略同一のフットプリントを実現できるとともに、比較例となる剥離システム１’に比して低コスト化、ならびに、スループットの維持および向上を図ることができる。

【0105】

また、図９Ｂに示すように、第２変形例に係る剥離システム７０は、剥離装置１４１，１４２の積層された剥離ステーション１４が、搬送領域１３の延在方向（ここでは、Ｘ軸負方向）側に配置されるように構成される。また、洗浄ステーション１５に対し、３つの洗浄装置１５１が並べて配置されるように構成される。

【0106】

かかる構成によっても、比較例となる剥離システム１’に比してフットプリントを小さくすることができる。また、洗浄装置１５１の個数を多くすることで、被処理基板Ｗへ残存する接着剤Ｇを除去するための除去性能を向上させることができる。また、洗浄装置１５１の個数を多くすることで、タクトタイムを向上させて生産性を向上させるのにも資することができる。なお、洗浄装置１５１の内のたとえば１つを、被処理基板Ｗではなく、支持基板Ｓの洗浄のために用いてもよい。

【0107】

また、上述してきた実施形態では、剥離対象となる重合基板が、被処理基板Ｗと支持基板Ｓとが接着剤Ｇによって接合されたＤＦ付重合基板Ｔである場合の例について説明したが、剥離装置１４１，１４２の剥離対象となる重合基板は、このＤＦ付重合基板Ｔに限定されない。たとえば剥離ステーション１４では、ＳＯＩ基板を生成するために、絶縁膜が形成されたドナー基板と被処理基板とが張り合わされた重合基板を剥離対象とすることも可能である。

【0108】

また、上述してきた実施形態では、被処理基板Ｗと支持基板Ｓとを接着剤Ｇを用いて接合する場合の例について説明したが、接合面Ｗｊ、Ｓｊを複数の領域に分け、領域ごとに異なる接着力の接着剤を塗布してもよい。

【0109】

また、上述した実施形態では、重合基板Ｔが、ダイシングフレームＦに保持される場合の例について説明したが、重合基板Ｔは、必ずしもダイシングフレームＦに保持されることを要しない。

【0110】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0111】

１、１’、５０、７０ 剥離システム
１１ 搬入出ステーション
１１＿１２ 複合ステーション
１２ 前処理ステーション
１３ 搬送領域
１４ 剥離ステーション
１５ 洗浄ステーション
２４ 搬出ステーション
３０ 制御装置
１３１ 搬送装置
１３１ａ、１３１ａＡ 基板保持部
１３１ａａ 吸着パッド
１４１、１４２ 剥離装置
１４１ａ、１４２ａ 第１保持部
１４１ｂ、１４２ｂ 第２保持部
１５１ 洗浄装置
Ｃｓ、Ｃｔ、Ｃｗ カセット
Ｆ ダイシングフレーム
Ｇ 接着剤
Ｐ ダイシングテープ
Ｓ 支持基板
Ｔ ＤＦ付重合基板
Ｗ 被処理基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図8E】

【図9A】

【図9B】