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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024133788
(43)【公開日】2024-10-03
(54)【発明の名称】半導体製造装置、及び剥離部材
(51)【国際特許分類】
H01L 21/463 20060101AFI20240926BHJP
【ＦＩ】
H01L21/463
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023043753
(22)【出願日】2023-03-20
(71)【出願人】
【識別番号】318010018
【氏名又は名称】キオクシア株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】川田原 奨
【テーマコード（参考）】
5F057
【Ｆターム（参考）】
5F057AA43
5F057BA19
5F057BB02
5F057CA40
5F057FA30
(57)【要約】
【課題】基板へのダメージを抑制しつつ貼合基板を剥離すること。
【解決手段】実施形態の半導体製造装置は、２つの基板が貼り合わされた貼合基板を支持可能な基板支持部と、基板支持部の外側に配置され、基板支持部に支持される貼合基板の貼合部に対して進退可能なアーム部と、アーム部の先端に設けられ、アーム部の貼合部への進入により２つの基板の間に介在可能であり、２つの基板のそれぞれと対向する面の端部には貼合部への進入方向に向かって下る傾斜面が形成された剥離部材と、を備え、傾斜面は進入方向に向かって流体を吐出可能な開口部を有する。
【選択図】図３
【解決手段】実施形態の半導体製造装置は、２つの基板が貼り合わされた貼合基板を支持可能な基板支持部と、基板支持部の外側に配置され、基板支持部に支持される貼合基板の貼合部に対して進退可能なアーム部と、アーム部の先端に設けられ、アーム部の貼合部への進入により２つの基板の間に介在可能であり、２つの基板のそれぞれと対向する面の端部には貼合部への進入方向に向かって下る傾斜面が形成された剥離部材と、を備え、傾斜面は進入方向に向かって流体を吐出可能な開口部を有する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
２つの基板が貼り合わされた貼合基板を支持可能な基板支持部と、
前記基板支持部の外側に配置され、前記基板支持部に支持される前記貼合基板の貼合部に対して進退可能なアーム部と、
前記アーム部の先端に設けられ、前記アーム部の前記貼合部への進入により前記２つの基板の間に介在可能であり、前記２つの基板のそれぞれと対向する面の端部には前記貼合部への進入方向に向かって下る傾斜面が形成された剥離部材と、を備え、
前記傾斜面は前記進入方向に向かって流体を吐出可能な開口部を有する、
半導体製造装置。
前記基板支持部の外側に配置され、前記基板支持部に支持される前記貼合基板の貼合部に対して進退可能なアーム部と、
前記アーム部の先端に設けられ、前記アーム部の前記貼合部への進入により前記２つの基板の間に介在可能であり、前記２つの基板のそれぞれと対向する面の端部には前記貼合部への進入方向に向かって下る傾斜面が形成された剥離部材と、を備え、
前記傾斜面は前記進入方向に向かって流体を吐出可能な開口部を有する、
半導体製造装置。
【請求項2】
前記傾斜面は、前記２つの基板のうち一方の前記基板と対向可能な第１の面に形成された第１の傾斜面と、前記２つの基板のうち他方の前記基板と対向可能な第２の面に形成された第２の傾斜面と、を有し、
前記第１の傾斜面と、前記第２の傾斜面と、は、前記剥離部材の先端部において連続する、
請求項１に記載の半導体製造装置。
前記第１の傾斜面と、前記第２の傾斜面と、は、前記剥離部材の先端部において連続する、
請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項3】
前記アーム部は、前記貼合部に対する前記アーム部の進入における圧力変化を検知するセンシング部を有し、
前記センシング部における検知結果に基づいて、前記流体の吐出量を調整可能な制御部と、
をさらに備える、
請求項１に記載の半導体製造装置。
前記センシング部における検知結果に基づいて、前記流体の吐出量を調整可能な制御部と、
をさらに備える、
請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項4】
前記貼合部を撮像することにより前記貼合部の撮像画像を取得可能な撮像部と、
前記撮像画像に基づいて算出された前記２つの基板の間の距離に基づいて、前記流体の吐出量を調整可能な制御部と、
をさらに備える、
請求項１に記載の半導体製造装置。
前記撮像画像に基づいて算出された前記２つの基板の間の距離に基づいて、前記流体の吐出量を調整可能な制御部と、
をさらに備える、
請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項5】
前記剥離部材の前記傾斜面は樹脂素材である、
請求項１に記載の半導体製造装置。
請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項6】
２つの基板が貼り合わされた貼合基板を剥離する半導体製造装置に用いられる剥離部材であって、
前記貼合基板を支持可能な基板支持部の外側に配置され、かつ前記基板支持部に支持される前記貼合基板の貼合部に対して進退可能なアーム部の先端部に設けられ、前記アーム部を前記貼合部に進入させることにより前記２つの基板の間に介在可能であり、前記２つの基板のそれぞれと対向する面の端部には前記貼合部への進入方向に向かって下る傾斜面が形成され、
前記傾斜面は前記進入方向に向かって流体を吐出可能な開口部を有する、
剥離部材。
前記貼合基板を支持可能な基板支持部の外側に配置され、かつ前記基板支持部に支持される前記貼合基板の貼合部に対して進退可能なアーム部の先端部に設けられ、前記アーム部を前記貼合部に進入させることにより前記２つの基板の間に介在可能であり、前記２つの基板のそれぞれと対向する面の端部には前記貼合部への進入方向に向かって下る傾斜面が形成され、
前記傾斜面は前記進入方向に向かって流体を吐出可能な開口部を有する、
剥離部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、半導体製造装置、及び剥離部材に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体装置の製造工程等において、メモリセルアレイが形成されるメモリセルチップと、メモリセルアレイを制御する制御回路が形成された基板同士が貼合されることがある。２つの基板が互いにずれて貼合されてしまった場合には、２つの基板の間にブレードを挿入し、基板を剥離することがある。
【0003】
このとき、ブレードが基板に接触することにより、基板に傷を生じさせる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特表２０１５－５３４７２３号公報
【特許文献2】国際公開第２０１５／０４１１６５号
【特許文献3】特開２０００－５３３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
１つの実施形態は、基板へのダメージを抑制しつつ貼合基板を剥離可能な半導体製造装置、及び剥離部材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】
【0006】
実施形態の半導体製造装置は、２つの基板が貼り合わされた貼合基板を支持可能な基板支持部と、前記基板支持部の外側に配置され、前記基板支持部に支持される前記貼合基板の貼合部に対して進退可能なアーム部と、前記アーム部の先端に設けられ、前記アーム部の前記貼合部への進入により前記２つの基板の間に介在可能であり、前記２つの基板のそれぞれと対向する面の端部には前記貼合部への進入方向に向かって下る傾斜面が形成された剥離部材と、を備え、前記傾斜面は前記進入方向に向かって流体を吐出可能な開口部を有する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施形態にかかる半導体製造装置の全体構成の一例を模式的に示す透視上面図。
【図2】実施形態にかかる半導体製造装置が備える処理室の詳細の構成の一例を示す側面図。
【図3】実施形態にかかる半導体製造装置が備える剥離アームユニットの一部の構成例を示す斜視図。
【図4】実施形態にかかる半導体製造装置が備える剥離アームユニットの一部の構成例を示す上面図。
【図5】実施形態にかかる半導体製造装置が備えるブレードが貼合部に介在する様子について説明する図。
【図6】実施形態にかかる半導体製造装置を用いた貼合基板の剥離処理の手順の一部を順に例示する図。
【図7】実施形態にかかる半導体製造装置を用いた貼合基板の剥離処理の手順の一部を順に例示する図。
【図8】実施形態にかかる半導体製造装置を用いた貼合基板の剥離処理の手順の一部を順に例示する図。
【図9】実施形態にかかる半導体製造装置を用いた貼合基板の剥離処理の手順の一部を順に例示する図。
【図10】実施形態にかかる半導体製造装置を用いた貼合基板の剥離処理の手順の一部を順に例示する図。
【図11】変形例にかかる半導体製造装置が備える処理室の構成の一例を示す上面図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下に、実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【0009】
（基板剥離装置の構成例）
図１は、実施形態にかかる半導体製造装置１の全体構成の一例を模式的に示す透視上面図である。
図１は、実施形態にかかる半導体製造装置１の全体構成の一例を模式的に示す透視上面図である。
【0010】
実施形態の半導体製造装置１は、貼合基板Ｗを剥離してこれを構成する２つの基板に分離することが可能な基板剥離装置として構成されている。
【0011】
実施形態の半導体製造装置１の処理対象となる貼合基板Ｗは、回路素子がそれぞれ形成され、例えば１ｍｍ程度の厚さまで研磨された２つの基板を、例えば、対応する金属パッド同士が電気的に接続されるように貼り合せることにより形成されている。
【0012】
貼り合わせ後には、位置合わせ精度が基準内に収まっているかどうかの検査が行われる。不合格と判定された場合、貼合基板Ｗは、本実施形態による半導体製造装置１によって剥離処理がなされる。剥離処理により分離された２つの基板は、再度、位置合わせを経て、貼り合わされる。
【0013】
図１に示すように、実施形態の半導体製造装置１は、処理室１０ａ、搬送室２０、複数のポート３０、及び制御部５０を備える。
【0014】
処理室１０ａは、処理対象の貼合基板Ｗの剥離処理を行うための空間である。搬入口１５から処理室１０ａに搬送された貼合基板Ｗは、チャックユニット１１によって支持される。劈開位置調整用サイドカメラ１３によって、貼合基板Ｗと、剥離アームユニット１２ａと、の高さ合わせがなされると、剥離アームユニット１２ａの一部がチャックユニット１１の中心に向かって移動し、貼合基板Ｗの貼合面に進入する。これにより、貼合基板Ｗは、分離される。
【0015】
搬送室２０は、貼合基板Ｗ、及び分離が完了した２つの基板を搬送するための空間である。搬送室２０は、処理室１０ａに接続されている。搬送室２０は、処理前の貼合基板Ｗの位置調整を行うプリアライメントユニット２１と、貼合基板Ｗの搬送を行う搬送アーム２２Ａと、分離が完了した２つの基板の搬送を行う搬送アーム２２Ｂと、を有する。
【0016】
プリアライメントユニット２１は、貼合基板Ｗの中心位置のずれを補正する。プリアライメントユニット２１は、例えば貼合基板Ｗのエッジ付近の上下方向に配置された図示せぬ発光部及び受光部を備える。貼合基板Ｗのエッジが発光部及び受光部間の光を遮ることで、受光部における検出光の光量が変化して貼合基板Ｗのエッジが検出される。プリアライメントユニット２１はエッジの検出結果に基づいて貼合基板Ｗの中心位置のずれを補正した状態で、貼合基板Ｗを搬送アーム２２Ａに受け渡す。
【0017】
搬送アーム２２Ａは、半導体製造装置１の各部へ貼合基板Ｗを搬送する。搬送アーム２２Ａは、ポート３０から、搬送室２０へ、また、搬送室２０からプリアライメントユニット２１へ、そして、プリアライメントユニット２１から、処理室１０ａへと、未処理の貼合基板Ｗを搬送する。
【0018】
搬送アーム２２Ｂは、半導体製造装置１の各部へ、分離された２つの基板を搬送する。搬送アーム２２Ｂは、処理室１０ａから搬送室２０へ、そして、搬送室２０からポート３０へと、分離された２つの基板を搬送する。
【0019】
ポート３０は、貼合基板Ｗ、分離が完了した基板を格納する。ポート３０は、搬送室２０に接続されている。ポート３０は、複数の基板を収容可能に構成される。
【0020】
制御部５０は、半導体製造装置１の各部を制御する。制御部５０は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えるコンピュータとして構成され、半導体製造装置１の全体を制御する。
【0021】
次に図２を用いて、半導体製造装置１が備える処理室１０ａの詳細の構成例について説明する。
【0022】
図２は、実施形態にかかる半導体製造装置１が備える処理室１０ａの詳細の構成の一例を示す側面図である。
【0023】
図２に示すように、処理室１０ａは、チャックユニット１１と、剥離アームユニット１２ａと、劈開位置調整用サイドカメラ１３と、流体回収パン１４と、搬入口１５と、を有している。なお説明の便宜上、搬入口１５の図示は省略する。
【0024】
なお、本明細書において、チャックユニット１１によって支持される貼合基板Ｗと直交する方向を上下方向とする。このとき、貼合基板Ｗから見て、流体回収パン１４が配置される方向を下方向、反対方向を上方向とする。
【0025】
基板支持部としてのチャックユニット１１は、貼合部Ｔにおいて２つの基板が貼り合わされた貼合基板Ｗを支持するものである。貼合部Ｔは、貼合基板Ｗを構成する基板ＷＵ、と、基板ＷＮと、が貼り合わされた部分である。チャックユニット１１は、上下方向に離間して配置される上チャック１１Ａと、下チャック１１Ｂと、を有する。
【0026】
上チャック１１Ａは、上方向からの視点で、円盤状に構成されている。上チャック１１Ａは、支持部１１ＳＡと、吸着ピン保持部材１１ＨＡと、を有する。
【0027】
吸着ピン保持部材１１ＨＡは、支持部１１ＳＡによってその中央部を上方から支持されている。吸着ピン保持部材１１ＨＡは、下方を向く吸着ピン保持面１１ＭＡを有する。吸着ピン保持面１１ＭＡには、複数の吸着ピン１１ＰＡが設けられている。複数の吸着ピン１１ＰＡは、貼合基板Ｗのうち、上側の基板ＷＵと当接可能である。
【0028】
下チャック１１Ｂは、下方向からの視点で、円盤状に構成されている。下チャック１１Ｂは、支持部１１ＳＢと、吸着ピン保持部材１１ＨＢと、を有する。
【0029】
吸着ピン保持部材１１ＨＢは、支持部１１ＳＢによってその中央部を下方から支持されている。吸着ピン保持部材１１ＨＢは、上方向を向くとともに吸着ピン保持面１１ＭＡと対向する吸着ピン保持面１１ＭＢを有する。吸着ピン保持面１１ＭＢには、複数の吸着ピン１１ＰＢが設けられている。複数の吸着ピン１１ＰＢは、貼合基板Ｗのうち、下側の基板ＷＮと当接可能である。
【0030】
吸着ピン１１ＰＡ、１１ＰＢは、吸着ピン保持面１１ＭＡ、１１ＭＢのそれぞれにおいて、例えば幾つかの仮想的な同心円に沿って配列されるように設けられている。吸着ピン１１ＰＡ、１１ＰＢのそれぞれは、例えば円柱形状を有し、その円柱の中心軸に沿って内管（不図示）が形成されている。内管は、吸着ピン保持部材１１ＨＡ、１１ＨＢの内部に形成される導管（不図示）と連通し、導管は、所定の配管（不図示）を通して吸引機構１５０に連通されている。吸着ピン１１ＰＡの下端が基板ＷＵに接触し、また、吸着ピン１１ＰＢの上端が基板ＷＮに接触すると、基板ＷＵ、及び基板ＷＮは、導管と内管とを通して吸引機構１５０により吸引される。これにより、基板ＷＵ、及び基板ＷＮは、吸着ピン１１ＰＡ、１１ＰＢのそれぞれに吸着される。吸着ピン１１ＰＡ、１１ＰＢは、個々に上下方向に移動可能に構成されている。
【0031】
上チャック１１Ａ、及び下チャック１１Ｂのそれぞれは、チャックユニット駆動機構１４０を備える。上チャック１１Ａ、及び下チャック１１Ｂのそれぞれは、チャックユニット駆動機構１４０により、上下方向に移動可能である。また、吸着ピン１１ＰＡ、１１ＰＢのそれぞれもまた、チャックユニット駆動機構１４０により、上下方向に移動可能である。
【0032】
チャックユニット駆動機構１４０は、図示せぬモータ等を備えるアクチュエータである。チャックユニット駆動機構１４０は、制御部５０からの指示にしたがって、チャックユニット１１、及び吸着ピン１１ＰＡ、１１ＰＢの上下方向の動作を制御する。これにより、基板ＷＵ、及び基板ＷＮのそれぞれは、吸着ピン１１ＰＡ、１１ＰＢのそれぞれに吸着された状態で、各々上下方向に移動可能となる。
【0033】
剥離アームユニット１２ａは、貼合基板Ｗの貼合部Ｔにブレード１２Ｈを進入させるものである。剥離アームユニット１２ａは、チャックニット１１の外側に配置されている。例えば、チャックユニット１１を挟んで対向するように２つ配置されている。剥離アームユニット１２ａは、ブレード移動用台座１２Ｄと、アーム部１２Ｓａと、ブレード１２Ｈと、を有する。
【0034】
ブレード移動用台座１２Ｄの上面１２ＤＭには、チャックユニット１１の中心に向かって延びる図示せぬレールが設けられている。当該レールには、台座部分１２ＤＤが接続されている。また、台座部分１２ＤＤには、チャックユニット１１の中心に向かって延びるアーム部１２Ｓａが接続されている。
【0035】
ブレード移動用台座１２Ｄは、剥離アームユニット駆動機構１６０を備える。台座部分１２ＤＤは、剥離アームユニット駆動機構１６０により、チャックユニット１１の中心に対して進退可能である。また、このような台座部分１２ＤＤの移動に伴い、アーム部１２Ｓａもまた、チャックユニット１１の中心に対して進退可能である。
【0036】
ブレード移動用台座１２Ｄは、剥離アームユニット駆動機構１６０により、上下方向に移動可能である。ブレード移動用台座１２Ｄの上下方向の移動に伴い、アーム部１２Ｓａも、上下方向に移動可能である。
【0037】
剥離アームユニット駆動機構１６０は、図示せぬモータ等を備えるアクチュエータである。剥離アームユニット駆動機構１６０は、制御部５０からの指示にしたがって、ブレード移動用台座１２Ｄの、チャックユニット１１の中心に向かう移動、及び上下方向の移動を制御する。
【0038】
アーム部１２Ｓａの端部には、チャックユニット１１の中心に向かって延びるブレード１２Ｈが接続されている。アーム部１２Ｓａ、及びブレード１２Ｈの詳細の構成については、後述する。
【0039】
劈開位置調整用サイドカメラ１３は、例えば画像センサである。劈開位置調整用サイドカメラ１３は、チャックユニット１１の外周に設けられている。劈開位置調整用サイドカメラ１３は、貼合基板Ｗの貼合部Ｔを撮像し、撮像画像を制御部５０へ送信する。
【0040】
剥離アームユニット駆動機構１６０は、制御部５０からの指示にしたがって、撮像画像に基づいて検出された貼合部Ｔの位置と、ブレード１２Ｈと、の高低差がゼロとなるように、ブレード移動用台座１２Ｄの上下方向の位置を調整する。これにより、ブレード１２Ｈ、及びアーム部１２Ｓａは、貼合基板Ｗの貼合部Ｔに向かって進入することが可能となる。
【0041】
流体回収パン１４は、ブレード１２Ｈから吐出された流体Ｆを回収する。流体回収パン１４は、チャックユニット１１、及び剥離アームユニット１２ａの下方に設けられ、図示せぬ排液ラインに接続されている。流体Ｆの詳細については、後述する。
【0042】
【0043】
図３は、実施形態にかかる半導体製造装置１が備える剥離アームユニット１２ａの一部の構成例を示す斜視図である。図４は、実施形態にかかる半導体製造装置１が備える剥離アームユニット１２ａの一部の構成例を示す上面図である。なお、説明の便宜上、剥離アームユニット１２ａのうち、ブレード移動用台座１２Ｄ等の一部の構成の図示は省略する場合がある。
【0044】
図３、及び図４に示すように、剥離部材としてのブレード１２Ｈは、アーム部１２Ｓａの先端に設けられる板状部材である。ブレード１２Ｈは、アーム部１２Ｓａが貼合部Ｔへ向かって進入することにより、基板ＷＵと、基板ＷＮと、の間に介在可能となる。これにより、貼合基板Ｗは、貼合部Ｔが劈開され、基板ＷＵと、基板ＷＮとに分離される。ブレード１２Ｈは、本体部１２ＨＢと、先端チップ部１２ＨＣと、を有する。
【0045】
本体部１２ＨＢは、例えば、金属等である。本体部１２ＨＢは、アーム部１２Ｓａの先端に接続されている。また、本体部１２ＨＢの、アーム部１２Ｓａとは逆側の端部には、先端チップ部１２ＨＣが設けられている。
【0046】
先端チップ部１２ＨＣは、貼合部Ｔに接触可能な部材である。先端チップ部１２ＨＣは、例えば、テフロン（登録商標）等の樹脂である。これにより、先端チップ部１２ＨＣは、貼合部Ｔに対して比較的柔軟に接触可能となる。
【0047】
なお、先端チップ部１２ＨＣの素材として、テフロン（登録商標）等の樹脂に替えて、例えば、柔軟な性質を有する金属等を用いてもよい。
【0048】
先端チップ部１２ＨＣは、基板ＷＵと対向可能な第１の面としての上面１２１Ｕと、基板ＷＮと対向可能な第２の面としての下面１２１Ｎを有する。上面１２１Ｕには、上面１２１Ｕから貼合部Ｔへの進入方向に向かって下る第１の傾斜面としての傾斜面１２１Ｓが形成されている。また、下面１２１Ｎには、下面１２１Ｎから貼合部Ｔへの進入方向に向かって下る第２の傾斜面としての傾斜面１２２Ｓが形成されている。傾斜面１２１Ｓと、傾斜面１２２Ｓと、は、先端部１２３において連続する。言い換えれば、傾斜面１２１Ｓと、傾斜面１２２Ｓと、は、先端部１２３において隣り合っている。先端部１２３において隣り合う傾斜面１２１Ｓと、傾斜面１２２Ｓと、のなす角度は、例えば９０°以下である。これにより、ブレード１２Ｈは、基板ＷＵと、基板ＷＮと、の間に容易に介在可能となる。
【0049】
先端チップ部１２ＨＣの傾斜面１２１Ｓ、及び１２２Ｓには、流体Ｆを吐出可能な開口部としての噴出孔２１１、及び２２１がそれぞれ形成されている。噴出孔２１１は、傾斜面１２１Ｓの上面に、貼合部Ｔへの進入方向と交差する方向に並んで複数形成されている。また、噴出孔２２１は、傾斜面１２２Ｓの上面に、貼合部Ｔへの進入方向と交差する方向に並んで複数形成されている。
【0050】
流体Ｆは、例えば圧縮空気等の不活性ガス、または、純水等の液体である。流体Ｆは、アーム部１２Ｓａが貼合部Ｔへ進入する際に、噴出孔２１１及び２２１のそれぞれから貼合部Ｔへ向かって吐出される。これにより、貼合部Ｔと、先端チップ部１２ＨＣと、の間に流体Ｆが介在することとなるため、貼合部Ｔと、先端チップ部１２ＨＣと、の直接的な接触が低減する。
【0051】
アーム部１２Ｓａは、ブレード１２Ｈを支持し、貼合部Ｔへ向かって進入する。アーム部１２Ｓａは、ブレード用シャフト１２Ｔと、劈開負荷検知モニタ１２Ｚａと、を有する。
【0052】
ブレード用シャフト１２Ｔは、例えば金属等の棒状部材である。ブレード用シャフト１２Ｔには、長手方向に延びる配管１２Ｐが内蔵されている。配管１２Ｐは、一端部において、先端チップ部１２ＨＣの噴出孔２１１、及び２２１と連通する。また、配管１２Ｐの他端部には、ブレード用シャフト１２Ｔの側面に配置された開口部１２Ｊを介して、配管１２Ｌの一端部が接続されている。図２でも示したように、配管１２Ｌの他端部は、流体制御機構１８０に接続されている。
【0053】
流体制御機構１８０は、例えば、圧力制御可能な図示せぬ供給部を備える。制御部５０は、流体制御機構１８０を制御することにより、流体Ｆの供給を制御する。
【0054】
図５は、実施形態にかかる半導体製造装置１が備えるブレード１２Ｈが貼合部Ｔに介在する様子について説明する図である。図５は、図４のＡ－Ａ断面図である。また図５の矢印は、流体Ｆの吐出方向の一例を模式的に示したものである。
【0055】
図５に示すように、ブレード１２Ｈが、基板ＷＵと、基板ＷＮと、の間に介在するときには、ブレード１２Ｈの傾斜面１２１Ｓが、基板ＷＵの基板面ＷＵＳと対向し、ブレード１２Ｈの傾斜面１２２Ｓが、基板ＷＮの基板面ＷＮＳと対向する。流体制御機構１８０より所定の流量で流体Ｆが供給されると、配管１２Ｌ、及び配管１２Ｐを介して、噴出孔２１１、及び２２１のそれぞれから例えば矢印で示す向きに流体Ｆが吐出する。
【0056】
これにより、基板ＷＵの基板面ＷＵＳは、噴出孔２１１から噴出する流体Ｆによって、基板ＷＮから引き離される方向に向かう力を受ける。また、基板ＷＮの基板面ＷＮＳは、噴出孔２２１から噴出する流体Ｆによって、基板ＷＵから引き離される方向へ向かう力を受ける。このような流体Ｆの噴出により、貼合部Ｔは、傷等のダメージなく、より効率的に劈開される。
【0057】
また、貼合基板Ｗの貼合部Ｔは、流体Ｆによって、ブレード用シャフト１２Ｔの進入方向に向かう力を受ける。このような流体Ｆの噴出により、貼合部Ｔは、傷等のダメージなく、より効果的に劈開される。
【0058】
センシング部としての劈開負荷検知モニタ１２Ｚａは、例えば、圧電素子を有する。劈開負荷検知モニタ１２Ｚａは、ブレード用シャフト１２Ｔの端部に接続されている。劈開負荷検知モニタ１２Ｚａは、ブレード用シャフト１２Ｔが貼合部Ｔへ進入する際のブレード１２Ｈに加えられる圧力の変化による信号を検知する。劈開負荷検知モニタ１２Ｚａは、検知の結果を制御部５０へ送信する。
【0059】
貼合部Ｔは、貼り合わせの際の条件等により、部分的に強固に貼り付いている場合がある。このような場合、貼合部Ｔが、所定の力で劈開されないことがある。劈開負荷検知モニタ１２Ｚａは、例えば、ブレード用シャフト１２Ｔの抵抗が上昇したことを示す信号を検知する。劈開負荷検知モニタ１２Ｚａは、検知結果を、制御部５０へ送信する。制御部５０は、検知結果に基づき流体制御機構１８０を制御して、流体Ｆの吐出量を増加させる。これにより、噴出孔２１１、及び２２１から流体Ｆがさらに高い圧力で吐出される。この結果、貼合部Ｔが、安定して劈開されるようになる。
【0060】
なお、制御部５０は、劈開負荷検知モニタ１２Ｚａから受信する検知結果に基づいて、チャックユニット駆動機構１４０を制御し、上チャック１１Ａ、及び下チャック１１Ｂ、並びに、吸着ピン１１ＰＡ、１１ＰＢの上下方向の移動を調整してもよい。これにより、例えば、基板ＷＵには上方向の力が加わり、基板ＷＮには下方向の力が加わる。即ち、基板ＷＵ、及び基板ＷＮには、互いに引き離される方向の力が加わる。この結果、貼合部Ｔは、より効率的に劈開される。
【0061】
次に、図６～１０を用いて、上述の半導体製造装置１を用いた貼合基板Ｗの剥離処理について説明する。図６～１０は、実施形態にかかる半導体製造装置１を用いた貼合基板Ｗの剥離処理の手順の一部を順に例示する図である。
【0062】
図６は、処理室１０ａに貼合基板Ｗが搬送されるまでの流れを模式的に示す側面図である。図６（Ａ）に示すように、初期状態の処理室１０aにおいて、チャックユニット１１の上チャック１１Ａは、チャックユニット駆動機構１４０によって剥離アームユニット１２ａの上方に配置されている。
【0063】
図６（Ｂ）に示すように、搬送アーム２２Ａによって、上チャック１１Ａと、剥離アームユニット１２ａの間の空間に貼合基板Ｗが搬送される。
【0064】
なお、上述の搬送に先立ち、貼合基板Ｗは、搬送アーム２２Ａによってポート３０から搬送室２０へ、また、搬送室２０からプリアライメントユニット２１へと搬送される。そして、プリアライメントユニット２１において中心位置のずれが補正された後、搬送アーム２２Ａによって、処理室１０ａへと搬送される。
【0065】
図７は、貼合基板Ｗが処理室１０ａに搬送されてから、貼合基板Ｗとブレード用シャフト１２Ｔとの位置合わせが行われるまでの流れを模式的に示す側面図である。図７（Ａ）に示すように、下チャック１１Ｂが、その上面に設けられた吸着ピン１１ＰＢと、貼合基板Ｗと、が接するまで持ち上げられる。下チャック１１Ｂの吸着ピン１１ＰＢに貼合基板Ｗが接すると、吸引機構１５０により、貼合基板Ｗが吸着ピン１１ＰＢに吸着される。この後、搬送アーム２２Ａが、処理室１０ａから退去する。これにより、搬送アーム２２Ａから下チャック１１Ｂへの、貼合基板Ｗの受け渡しが終了する。
【0066】
図７（Ｂ）に示すように、下チャック１１Ｂが元の位置まで下降すると、ブレード用シャフト１２Ｔの上下方向の位置合わせが行われる。この位置合わせは、劈開位置調整用サイドカメラ１３により取得された撮像画像に基づいて行われ得る。例えば、剥離アームユニット駆動機構１６０は、撮像画像に基づいて検出された貼合部Ｔの位置と、ブレード１２Ｈの先端部１２３と、の高低差がゼロとなるように、ブレード移動用台座１２Ｄの位置を調整する。
【0067】
図８は、処理室１０ａのチャックユニット１１に貼合基板Ｗが吸着されてから、貼合基板Ｗの剥離処理が開始されるまでの流れを模式的に示す側面図である。図８（Ａ）に示すように、上チャック１１Ａが、その下面に設けられた吸着ピン１１ＰＡと、貼合基板Ｗの上面と、が接するまで下降する。上チャック１１Ａの吸着ピン１１ＰＡに貼合基板Ｗの上面が接すると、貼合基板Ｗは、吸引機構１５０により、吸着ピン１１ＰＡに吸着される。
【0068】
図８（Ｂ）に示すように、流体制御機構１８０は、ブレード１２Ｈから流体Ｆの吐出を開始する。そして、図８（Ｂ）においてチャックユニット駆動機構１４０は、上チャック１１Ａの上向きの移動を開始させ、同時に、下チャック１１Ｂの下向きの移動を開始させる。これにより、貼合基板Ｗの、上側の基板ＷＵには、上方に引き上げられるような力が働き、下側の基板ＷＮには、下方に引き下げられるような力が働くこととなる。また、剥離アームユニット駆動機構１６０は、各ブレード用シャフト１２Ｔの、貼合部Ｔに向かう移動を開始させる。なお、吐出された流体Ｆは、流体回収パン１４によって回収され、処理室１０ａから排出される。
【0069】
図９は、処理室１０ａのブレード用シャフト１２Ｔが貼合基板Ｗに向かって移動を開始してから剥離を終えて元の位置に戻るまでの流れを模式的に示す側面図である。図９（Ａ）に示すように、ブレード１２Ｈの先端部１２３が、貼合基板Ｗの貼合部Ｔに押し当てられると、貼合部Ｔに隙間が生じる。ブレード用シャフト１２Ｔは、この隙間に差し込まれるようにして、貼合基板Ｗの中心に向かってさらに移動する。この結果、貼合基板Ｗの基板ＷＵと、基板ＷＮと、がその周縁部から分離されていく。
【0070】
ここで、劈開負荷検知モニタ１２Ｚａは、ブレード用シャフト１２Ｔが貼合部Ｔへ進入する際のブレード１２Ｈに加えられる圧力の変化による信号を検知する。劈開負荷検知モニタ１２Ｚａが、信号を検知すると、剥離アームユニット駆動機構１６０は、ブレード用シャフト１２Ｔの移動を停止する。そして、流体制御機構１８０は、流体Ｆの吐出量を調整する。次いで、剥離アームユニット駆動機構１６０は、ブレード用シャフト１２Ｔの移動を再開する。このようにして、基板ＷＵと、基板ＷＮと、は、安定して分離可能となる。
【0071】
貼合基板Ｗの中心に向かってブレード用シャフト１２Ｔがさらに移動すると、貼合基板Ｗの中心に近い部分においても、基板ＷＵと、基板ＷＮと、が分離する。そして、基板ＷＵと、基板ＷＮと、をさらに移動させると、貼合基板Ｗは、中央部においても分離する。その結果、図９（Ｂ）に示すように、上側の基板ＷＵは、上チャック１１Ａにより上方向へと持ち上げられる。また、下側の基板ＷＮは、下チャック１１Ｂにより方向へと引き下げられる。このようにして、貼合基板Ｗの剥離が完了する。続けて、ブレード用シャフト１２Ｔが後退して元の位置へ戻る。
【0072】
図１０は、処理室１０ａから貼合基板Ｗが搬出されるまでの流れを模式的に示す側面図である。図１０（Ａ）に示すように、搬送アーム２２Ｂが、上チャック１１Ａと、剥離アームユニット１２ａの間の空間に進入する。搬送アーム２２Ｂは、上下方向に２本のアーム２２ＢＵ、及び２２ＢＮを有する。上方のアーム２２ＢＵは、上側に、図示せぬ基板吸着機構を備え、下方のアーム２２ＢＮは、下側に図示せぬ基板吸着機構を備えている。
【0073】
上チャック１１Ａが下降し、上チャック１１Ａにより吸着されている基板ＷＵがアーム２２ＢＵに接すると、アーム２２ＢＵが基板ＷＵを吸着する。次いで、上チャック１１Ａによる吸着が停止され、基板ＷＵが、上チャック１１Ａからアーム２２ＢＵへ受け渡される。また、下チャック１１Ｂが上昇して、下チャック１１Ｂ上に残る基板ＷＮがアーム２２ＢＮに接すると、アーム２２ＢＮが、基板ＷＮを吸着する。次いで、下チャック１１Ｂによる吸着が停止され、基板ＷＮが、下チャック１１Ｂからアーム２２ＢＮへ受け渡される。
【0074】
この後、図１０（Ｂ）に示すように、搬送アーム２２Ｂが基板ＷＵ、及び基板ＷＮを搬出することにより、半導体製造装置１における貼合基板Ｗの剥離処理が終了する。
【0075】
（比較例）
ここで比較例の半導体製造装置について説明する。比較例の半導体製造装置においては、貼合基板の貼合面に鋭利なブレードを挿入することにより、貼合基板を剥離することがある。しかしながら、このような比較例の半導体製造装置においては、ブレードが貼合基板に直接的に接触するため、貼合基板に傷や割れ等のダメージを与えてしまう場合がある。また、貼合基板の上側の基板が、剥離されるととともに重力によって下降し、基板とブレードとの接触が加速されることもある。
ここで比較例の半導体製造装置について説明する。比較例の半導体製造装置においては、貼合基板の貼合面に鋭利なブレードを挿入することにより、貼合基板を剥離することがある。しかしながら、このような比較例の半導体製造装置においては、ブレードが貼合基板に直接的に接触するため、貼合基板に傷や割れ等のダメージを与えてしまう場合がある。また、貼合基板の上側の基板が、剥離されるととともに重力によって下降し、基板とブレードとの接触が加速されることもある。
【0076】
また、他の比較例の半導体製造装置においては、貼合基板の貼合面に流体を吐出させることにより、貼合基板を剥離することがある。しかしながら、このような比較例の半導体製造装置においては、貼合基板へのダメージは少ないものの、貼合基板を効率的に剥離できない場合がある。
【0077】
（概括）
実施形態の半導体製造装置１は、基板ＷＵと基板ＷＮとの間に介在可能なブレード１２Ｈを備える。ブレード１２Ｈの、基板ＷＵと基板ＷＮのそれぞれと対向する上面１２１Ｕ、及び下面１２１Ｎには、貼合部Ｔへの進入方向に向かって下る傾斜面１２１Ｓ、及び傾斜面１２２Ｓが形成されている。傾斜面１２１Ｓ、及び傾斜面１２２Ｓには、貼合部Ｔへの進入方向に向かって流体Ｆを吐出可能な噴出孔２１１、及び２２１が形成されている。これにより、貼合部Ｔと、ブレード１２Ｈと、の間に流体Ｆが介在するため、貼合部Ｔと、ブレード１２Ｈとの直接的な接触が低減する。また、流体Ｆの噴出により、基板ＷＵと、基板ＷＮと、のそれぞれは、互いに引き離される方向の力を受ける。その結果、基板ＷＵ、及び基板ＷＮへのダメージは抑制されつつ、基板ＷＵと、基板ＷＮと、を効率的に分離可能となる。
実施形態の半導体製造装置１は、基板ＷＵと基板ＷＮとの間に介在可能なブレード１２Ｈを備える。ブレード１２Ｈの、基板ＷＵと基板ＷＮのそれぞれと対向する上面１２１Ｕ、及び下面１２１Ｎには、貼合部Ｔへの進入方向に向かって下る傾斜面１２１Ｓ、及び傾斜面１２２Ｓが形成されている。傾斜面１２１Ｓ、及び傾斜面１２２Ｓには、貼合部Ｔへの進入方向に向かって流体Ｆを吐出可能な噴出孔２１１、及び２２１が形成されている。これにより、貼合部Ｔと、ブレード１２Ｈと、の間に流体Ｆが介在するため、貼合部Ｔと、ブレード１２Ｈとの直接的な接触が低減する。また、流体Ｆの噴出により、基板ＷＵと、基板ＷＮと、のそれぞれは、互いに引き離される方向の力を受ける。その結果、基板ＷＵ、及び基板ＷＮへのダメージは抑制されつつ、基板ＷＵと、基板ＷＮと、を効率的に分離可能となる。
【0078】
また、実施形態のブレード１２Ｈの傾斜面１２１Ｓ、及び傾斜面１２２Ｓは、テフロン（登録商標）等の樹脂素材である。これにより、基板ＷＵ、及び基板ＷＮへのダメージを抑制することができる。
【0079】
実施形態の半導体製造装置１によれば、アーム部１２Ｓａは、貼合部Ｔに対するブレード用シャフト１２Ｔの進入の際のブレード１２Ｈに加えられる圧力を検知可能な劈開負荷検知モニタ１２Ｚａを有する。制御部５０は、劈開負荷検知モニタ１２Ｚａにおける検知結果に基づいて、流体Ｆの吐出量を調整する。これにより、貼合基板Ｗを安定して分離することができる。
【0080】
（変形例）
図１１を用いて、実施形態の変形例の半導体製造装置について説明する。変形例の半導体製造装置においては、剥離アームユニット１２ｂのアーム部１２Ｓｂが、劈開負荷検知モニタ１２Ｚａを有していない点、及び剥離アームユニット１２ｂの進行方向に沿ってチャックユニット１１が移動可能である点が、上述の実施形態とは異なる。
図１１を用いて、実施形態の変形例の半導体製造装置について説明する。変形例の半導体製造装置においては、剥離アームユニット１２ｂのアーム部１２Ｓｂが、劈開負荷検知モニタ１２Ｚａを有していない点、及び剥離アームユニット１２ｂの進行方向に沿ってチャックユニット１１が移動可能である点が、上述の実施形態とは異なる。
【0081】
なお、以下において、上述の実施形態と同様の構成には同様の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
【0082】
図１１は、変形例にかかる半導体製造装置が備える処理室１０ｂの構成の一例を示す上面図である。
【0083】
図１１に示すように、処理室１０ｂは、チャックユニット１１と、剥離アームユニット１２ｂと、劈開位置調整用サイドカメラ１３と、流体回収パン１４と、搬入口１５と、劈開負荷検知モニタ１６と、を有している。なお説明の便宜上、流体回収パン１４の図示は省略する。
【0084】
撮像部としての劈開負荷検知モニタ１６は、例えば、撮像素子を有する。劈開負荷検知モニタ１６は、チャックユニット１１の外周に配置される。劈開負荷検知モニタ１６は、チャックユニット１１の中心に向けて配置される２つの剥離アームユニット１２ｂが向く方向と、交差する方向を向くように配置されている。
【0085】
チャックユニット１１は、チャックユニット駆動機構１４０により、アーム部１２Ｓａの進行方向に沿って、所定速度で移動可能に構成されている。これにより、劈開負荷検知モニタ１６は、貼合基板Ｗの周縁部から中心に向かって貼合部Ｔを撮像できる。劈開負荷検知モニタ１６は、貼合部Ｔを撮像することにより、貼合部Ｔの撮像画像を取得する。
【0086】
劈開負荷検知モニタ１６は、取得した撮像画像を制御部５０へ送信する。制御部５０は、撮像画像に基づいて画像解析を行うことにより、図示せぬ基板ＷＵと、基板ＵＮと、の間の距離を算出する。制御部５０は、算出した距離に基づいて、流体制御機構１８０を制御し、流体Ｆの吐出量を調整する。例えば、制御部５０は、基板ＷＵと、基板ＵＮと、の間の距離が想定する距離よりも近いことを認知する。すると、制御部５０は、認知結果に基づき流体制御機構１８０を制御して、流体Ｆの吐出量を増加させる。これにより、噴出孔２１１、及び２２１から流体Ｆがさらに高い圧力で吐出される。この結果、貼合部Ｔが、安定して劈開されるようになる。これにより、貼合部Ｔが、安定して劈開されるようになる。
【0087】
なおこのとき、チャックユニット１１に替えて、劈開負荷検知モニタ１６が、アーム部１２Ｓａの進行方向に沿って移動してもよい。
【0088】
また、劈開負荷検知モニタ１６は、撮像素子を有するものとしたがこれに限定されない。劈開負荷検知モニタ１６は、例えばレーザ光を用いて、基板ＷＵと、基板ＵＮと、を検知してもよい。
【0089】
変形例の半導体製造装置によれば、その他、上述の実施形態の半導体製造装置１と同様の効果を奏する。
【0090】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0091】
１…半導体製造装置、１０ａ、１０ｂ…処理室、１１…チャックユニット、１２ａ、１２ｂ…剥離アームユニット、１２Ｄ…ブレード移動用台座、１２Ｈ…ブレード、１２ＨＢ…本体部、１２ＨＣ…先端チップ部、１２Ｌ…配管、１２Ｓａ，１２Ｓｂ…アーム部、１２Ｔ…ブレード用シャフト、１２Ｚａ、１６…劈開負荷検知モニタ、１３…劈開位置調整用サイドカメラ、１４…流体回収パン、１５…搬入口、２０…搬送室、３０…ポート、５０…制御部、１２１Ｓ、１２２Ｓ…傾斜面、１２３…先端部、１４０…チャックユニット駆動機構、１６０…剥離アームユニット駆動機構、１８０…流体制御機構、２１１、２２１…噴出孔、Ｔ…貼合部、Ｗ…貼合基板、ＷＵ、ＷＮ…基板。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】