JP2001094081A - Separator and separating method of sample and production method of substrate - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for separating bonding substrates having an inner porous layer with high yield. SOLUTION: The separator comprises a pair of substrate holding sections 270, 280 for holding a bonding substrate 50, a nozzle 260 for jetting fluid toward the porous layer of the bonding substrate 50, and a mechanism 4000 for preventing abrupt downward movement of lower substrate holding section and allowing slow movement thereof.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、試料の分離装置及
び分離方法並びに基板の製造方法に関する。The present invention relates to an apparatus and a method for separating a sample and a method for manufacturing a substrate.

【従来の技術】 絶縁層上に単結晶Ｓｉ層を有する基板
として、ＳＯＩ（silicon on insulator）構造を有する
基板（ＳＯＩ基板）が知られている。このＳＯＩ基板を
採用したデバイスは、通常のＳｉ基板では達成し得ない
数々の優位点を有する。この優位点としては、例えば、
以下のものが挙げられる。 （１）誘電体分離が容易で高集積化に適している。 （２）放射線耐性に優れている。 （３）浮遊容量が小さく、素子の動作速度の高速化が可
能である。 （４）ウェル工程が不要である。 （５）ラッチアップを防止できる。 （６）薄膜化による完全な空乏型電解効果トランジスタ
の形成が可能である。2. Description of the Related Art As a substrate having a single-crystal Si layer on an insulating layer, a substrate (SOI substrate) having an SOI (silicon on insulator) structure is known. Devices using this SOI substrate have a number of advantages that cannot be achieved with a normal Si substrate. This advantage is, for example,
The following are mentioned. (1) Dielectric separation is easy and suitable for high integration. (2) Excellent radiation resistance. (3) The stray capacitance is small, and the operation speed of the element can be increased. (4) No well step is required. (5) Latch-up can be prevented. (6) A complete depletion type field effect transistor can be formed by thinning.

【０００２】ＳＯＩ構造は、上記のような様々な優位点
を有するため、ここ数十年、その形成方法に関する研究
が進められてきた。[0002] Since the SOI structure has various advantages as described above, research on a forming method thereof has been advanced in recent decades.

【０００３】ＳＯＩ技術としては、古くは、単結晶サフ
ァイア基板上にＳｉをＣＶＤ（化学気層成長）法でヘテ
ロエピタキシ成長させて形成するＳＯＳ（silicon on s
apphire）技術が知られている。このＳＯＳ技術は、最
も成熟したＳＯＩ技術として一応の評価を得たものの、
Ｓｉ層と下地のサファイア基板との界面における格子不
整合による大量の結晶欠陥の発生、サファイア基板を構
成するアルミニウムのＳｉ層への混入、基板の価格、大
面積化への遅れ等の理由により実用化が進んでいない。As an SOI technology, an SOS (silicon on s), which is formed by heteroepitaxially growing Si on a single crystal sapphire substrate by a CVD (chemical vapor deposition) method, has long been used.
apphire) technology is known. Although this SOS technology has gained a reputation as the most mature SOI technology,
Practical due to large number of crystal defects due to lattice mismatch at the interface between the Si layer and the underlying sapphire substrate, mixing of aluminum constituting the sapphire substrate into the Si layer, cost of the substrate, delay in increasing the area, etc. Has not progressed.

【０００４】ＳＯＳ技術に次いで各種ＳＯＩ技術が登場
した。このＳＯＩ技術に関して、結晶欠陥の低減や製造
コストの低減等を目指して様々な方法が試みられてき
た。この方法としては、基板に酸素イオンを注入して埋
め込み酸化層を形成する方法、酸化膜を挟んで２枚のウ
ェハを貼り合わせて一方のウェハを研磨又はエッチング
して、薄い単結晶Ｓｉ層を酸化膜上に残す方法、更に
は、酸化膜が形成されたＳｉ基板の表面から所定の深さ
に水素イオンを打ち込み、他方の基板と貼り合わせた後
に、加熱処理等により該酸化膜上に薄い単結晶Ｓｉ層を
残して、貼り合わせた基板（他方の基板）を剥離する方
法等が挙げられる。[0004] Following SOS technology, various SOI technologies have appeared. With respect to this SOI technology, various methods have been attempted with the aim of reducing crystal defects and reducing manufacturing costs. As this method, a method of implanting oxygen ions into a substrate to form a buried oxide layer, bonding two wafers with an oxide film interposed therebetween, and polishing or etching one of the wafers to form a thin single-crystal Si layer A method of leaving on an oxide film, furthermore, hydrogen ions are implanted at a predetermined depth from the surface of the Si substrate on which the oxide film is formed, and after bonding with the other substrate, a thin film is formed on the oxide film by heat treatment or the like. A method of removing the bonded substrate (the other substrate) while leaving the single crystal Si layer, or the like can be given.

【０００５】本出願人は、特開平５−２１３３８号にお
いて、新たなＳＯＩ技術を開示した。この技術は、多孔
質層が形成された単結晶半導体基板上に非多孔質単結晶
層（単結晶Ｓｉ層を含む）を形成した第１の基板を、絶
縁層を介して第２の基板に貼り合わせ、その後、多孔質
層で両基板を分離し、第２の基板に非多孔質単結晶層を
移し取るものである。この技術は、ＳＯＩ層の膜厚均一
性が優れていること、ＳＯＩ層の結晶欠陥密度を低減し
得ること、ＳＯＩ層の表面平坦性が良好であること、高
価な特殊仕様の製造装置が不要であること、数１００Å
〜１０μｍ程度の範囲のＳＯＩ膜を有するＳＯＩ基板を
同一の製造装置で製造可能なこと等の点で優れている。The present applicant has disclosed a new SOI technique in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-21338. According to this technique, a first substrate in which a non-porous single crystal layer (including a single crystal Si layer) is formed on a single crystal semiconductor substrate in which a porous layer is formed is connected to a second substrate via an insulating layer. After bonding, the two substrates are separated by a porous layer, and the non-porous single crystal layer is transferred to a second substrate. This technology has an excellent thickness uniformity of the SOI layer, can reduce the crystal defect density of the SOI layer, has a good surface flatness of the SOI layer, and does not require an expensive special specification manufacturing apparatus. Is, several hundred dollars
It is excellent in that an SOI substrate having an SOI film in a range of about 10 μm to about 10 μm can be manufactured by the same manufacturing apparatus.

【０００６】更に、本出願人は、特開平７−３０２８８
９号において、上記の第１の基板と第２の基板とを貼り
合わせた後に、第１の基板を破壊することなく第２の基
板から分離し、その後、分離した第１の基板の表面を平
滑にして再度多孔質層を形成し、これを再利用する技術
を開示した。この技術は、第１の基板を無駄なく使用で
きるため、製造コストを大幅に低減することができ、製
造工程も単純であるという優れた利点を有する。[0006] Further, the present applicant has disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 7-30288.
In No. 9, after the first substrate and the second substrate are bonded to each other, the first substrate is separated from the second substrate without breaking, and then the separated surface of the first substrate is removed. A technique has been disclosed in which a porous layer is formed again after smoothing and reused. This technique has excellent advantages that the first substrate can be used without waste, so that the manufacturing cost can be greatly reduced and the manufacturing process is simple.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記の技術において、
２枚の基板を貼り合わせた基板（以下、貼り合わせ基
板）を多孔質層で分離する際、基板に損傷を与えること
なく、再現性良く分離することが望まれる。In the above technique,
When a substrate in which two substrates are bonded to each other (hereinafter, a bonded substrate) is separated by a porous layer, it is desired to separate the substrates with good reproducibility without damaging the substrates.

【０００８】本発明は、上記の背景に鑑みてなされたも
のであり、例えば、貼り合わせ基板等の試料の分離処理
を高い歩留まりで実施するための技術を提供することを
目的とする。The present invention has been made in view of the above background, and has as its object to provide, for example, a technique for performing a separation process of a sample such as a bonded substrate at a high yield.

【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面に係
る分離装置は、流体により試料を分離する分離装置であ
って、試料を保持する保持機構と、前記保持機構により
保持された試料に向けて流体を噴射し、該流体により該
試料を分離するための噴射部と、試料の分離の際に、該
試料の内部に作用する流体の力に起因して前記保持機構
が急激に移動することを防止する一方で前記保持機構が
緩やかに移動することを許容する急動作防止機構とを備
えることを特徴とする。A separation device according to a first aspect of the present invention is a separation device for separating a sample by a fluid, comprising a holding mechanism for holding the sample, and a sample held by the holding mechanism. And an ejecting unit for ejecting a fluid toward the sample and separating the sample by the fluid, and the holding mechanism moves rapidly due to the force of the fluid acting inside the sample when the sample is separated. And an abrupt operation prevention mechanism that allows the holding mechanism to move slowly.

【０００９】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、前記急動作防止機構は、例えば、緩衝機構を含むこ
とが好ましい。In the separation device according to the first aspect of the present invention, it is preferable that the sudden operation preventing mechanism includes, for example, a buffer mechanism.

【００１０】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、試料の分離の際に、前記噴射部による流体
の噴射方向とほぼ直交する軸を中心として、前記保持機
構を回転させる回転機構を更に備えることが好ましい。[0010] In the separation apparatus according to the first aspect of the present invention, for example, a rotation mechanism for rotating the holding mechanism about an axis substantially orthogonal to the direction of fluid ejection by the ejection unit when separating a sample. It is preferable to further include

【００１１】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、前記急動作防止機構は、例えば、前記保持機構と同
一の軸上に配置されていることが好ましい。[0011] In the separation device according to the first aspect of the present invention, it is preferable that the sudden operation preventing mechanism is disposed, for example, on the same axis as the holding mechanism.

【００１２】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記保持機構は、試料を挟むようにして保
持する一対の試料保持部を有し、前記一対の試料保持部
の少なくとも一方は、前記噴射部による流体の噴射方向
とほぼ直交する方向に移動可能であり、前記急動作防止
機構は、試料の分離の際に、前記移動可能な試料保持部
が急激に移動することを防止する一方で該移動可能な試
料保持部が緩やかに移動することを許容することが好ま
しい。In the separation apparatus according to the first aspect of the present invention, for example, the holding mechanism has a pair of sample holding portions for holding the sample so as to sandwich the sample, and at least one of the pair of sample holding portions is It is movable in a direction substantially perpendicular to the direction of ejection of the fluid by the ejecting unit, and the sudden movement preventing mechanism prevents the movable sample holding unit from suddenly moving when separating the sample. It is preferable to allow the movable sample holder to move slowly.

【００１３】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記急動作防止機構は、前記移動可能な試
料保持部と接触した状態で移動する可動部と、前記移動
可能な試料保持部から前記可動部に加えられる力に対す
る抗力を発生する抗力発生部とを有することが好まし
い。[0013] In the separation apparatus according to the first aspect of the present invention, for example, the sudden operation preventing mechanism includes a movable section that moves in contact with the movable sample holding section, and a movable sample holding section. And a drag generating section that generates a drag against a force applied to the movable section from the above.

【００１４】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記可動部は、滑らかに移動することが好
ましい。In the separation device according to the first aspect of the present invention, for example, it is preferable that the movable portion moves smoothly.

【００１５】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記可動部は、ピストンを有し、前記抗力
発生部は、前記ピストンに圧力を作用させる圧力室を構
成する外枠部材を有し、前記外枠部材は、前記圧力室内
の流体を排出する流路を有することが好ましい。In the separation device according to the first aspect of the present invention, for example, the movable portion has a piston, and the drag generation portion includes an outer frame member that forms a pressure chamber for applying pressure to the piston. Preferably, the outer frame member has a flow path for discharging the fluid in the pressure chamber.

【００１６】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、前記急動作防止機構は、例えば、前記流路を流れる
流体を制御するバルブを有することが好ましい。In the separation device according to the first aspect of the present invention, it is preferable that the sudden operation preventing mechanism includes, for example, a valve for controlling a fluid flowing through the flow path.

【００１７】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、前記急動作防止機構は、例えば、試料の分離処理の
実行により前記外枠部材に押し込まれた前記ピストンを
押し出すと共に前記圧力室内に流体を充填する復元機構
を更に有することが好ましい。In the separation device according to the first aspect of the present invention, the sudden operation preventing mechanism may push out the piston pushed into the outer frame member by executing a sample separation process, for example, and the fluid may enter the pressure chamber. It is preferable to further have a restoring mechanism for filling the space.

【００１８】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記復元機構は、バネを有し、前記バネの
力により前記ピストンを押し出し、これにより前記圧力
室内に流体を充填することが好ましい。In the separation device according to the first aspect of the present invention, for example, the restoring mechanism has a spring, and the piston is pushed out by the force of the spring, thereby filling the pressure chamber with a fluid. preferable.

【００１９】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記復元機構は、前記圧力室内に流体を充
填する充填機構を有し、前記充填機構により前記圧力室
内に流体を充填することにより前記ピストンを押し出す
ことが好ましい。In the separation apparatus according to the first aspect of the present invention, for example, the restoring mechanism has a filling mechanism for filling the pressure chamber with a fluid, and the filling mechanism fills the pressure chamber with the fluid. Preferably, the piston is extruded by

【００２０】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、前記保持機構は、例えば、試料を保持する際に、該
試料に対して前記噴射部による流体の噴射方向とほぼ垂
直な方向に押圧力を印加する押圧機構を更に備えること
が好ましい。In the separation apparatus according to the first aspect of the present invention, for example, when holding the sample, the holding mechanism may push the sample in a direction substantially perpendicular to the direction of fluid ejection by the ejection unit. It is preferable to further include a pressing mechanism for applying pressure.

【００２１】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記噴射部から噴射される流体を試料に打
ち込む位置を変更するための駆動部を更に備え、該位置
を変更しながら試料を分離することが好ましい。The separation apparatus according to the first aspect of the present invention further includes, for example, a drive unit for changing a position at which the fluid ejected from the ejection unit is injected into the sample, and the sample is ejected while changing the position. Separation is preferred.

【００２２】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、前記駆動部は、例えば、前記噴射部による流体の噴
射方向とほぼ直交する軸を中心として試料を回転させる
ためのモータを有することが好ましい。[0022] In the separation apparatus according to the first aspect of the present invention, the driving unit may include, for example, a motor for rotating the sample about an axis substantially orthogonal to the direction of fluid ejection by the ejection unit. preferable.

【００２３】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、分離対象の試料は、板状試料であり、前記
保持機構は、板状試料をほぼ水平な状態で保持すること
が好ましい。In the separation apparatus according to the first aspect of the present invention, for example, the sample to be separated is a plate-like sample, and the holding mechanism preferably holds the plate-like sample in a substantially horizontal state.

【００２４】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、分離対象の試料は、例えば、内部に分離用の層を有
することが好ましい。In the separation device according to the first aspect of the present invention, the sample to be separated preferably has, for example, a separation layer inside.

【００２５】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、前記分離用の層は、例えば脆弱な層であることが好
ましい。In the separation device according to the first aspect of the present invention, the separation layer is preferably, for example, a fragile layer.

【００２６】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、前記脆弱な層は、例えば多孔質層であることが好ま
しい。In the separation device according to the first aspect of the present invention, the fragile layer is preferably, for example, a porous layer.

【００２７】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、前記脆弱な層は、例えば微小気泡層であることが好
ましい。In the separation device according to the first aspect of the present invention, the fragile layer is preferably, for example, a microbubble layer.

【００２８】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、分離対象の試料は、例えば半導体基板であることが
好ましい。In the separation apparatus according to the first aspect of the present invention, the sample to be separated is preferably, for example, a semiconductor substrate.

【００２９】本発明の第１の側面に係る分離装置におい
て、分離対象の試料は、例えば、第１の基板と第２の基
板とを貼り合わせてなることが好ましい。In the separation apparatus according to the first aspect of the present invention, it is preferable that the sample to be separated is formed by, for example, bonding a first substrate and a second substrate.

【００３０】本発明の第２の側面に係る分離方法は、試
料に向けて流体を噴射し、該流体により該試料を分離す
る分離方法であって、試料の内部に作用する流体の力に
起因して該試料が急激に反ることを防止する一方で該試
料が緩やかに反ることを許容しながら、該試料を分離す
ることを特徴とする。A separation method according to a second aspect of the present invention is a separation method in which a fluid is ejected toward a sample and the sample is separated by the fluid, wherein the separation is caused by the force of the fluid acting inside the sample. The sample is separated while preventing the sample from warping sharply while allowing the sample to warp gently.

【００３１】本発明に第２の側面に係る分離方法におい
て、例えば、分離対象の試料は、板状試料であり、分離
処理の際に、板状試料を水平な状態で保持することが好
ましい。In the separation method according to the second aspect of the present invention, for example, the sample to be separated is a plate-like sample, and it is preferable that the plate-like sample be held in a horizontal state during the separation process.

【００３２】本発明に第２の側面に係る分離方法におい
て、分離対象の試料は、例えば、内部に分離用の層を有
することが好ましい。In the separation method according to the second aspect of the present invention, the sample to be separated preferably has, for example, a separation layer inside.

【００３３】本発明に第２の側面に係る分離方法におい
て、分離用の層は、例えば脆弱な層であることが好まし
い。In the separation method according to the second aspect of the present invention, the separation layer is preferably, for example, a fragile layer.

【００３４】本発明に第２の側面に係る分離方法におい
て、前記脆弱な層は、例えば多孔質層であることが好ま
しい。In the separation method according to the second aspect of the present invention, the fragile layer is preferably, for example, a porous layer.

【００３５】本発明に第２の側面に係る分離方法におい
て、前記脆弱な層は、例えば微小気泡層であることが好
ましい。In the separation method according to the second aspect of the present invention, the fragile layer is preferably, for example, a microbubble layer.

【００３６】本発明に第２の側面に係る分離方法におい
て、分離対象の試料は、例えば半導体基板であることが
好ましい。In the separation method according to the second aspect of the present invention, the sample to be separated is preferably, for example, a semiconductor substrate.

【００３７】本発明に第２の側面に係る分離方法におい
て、例えば、分離対象の試料は、第１の基板と第２の基
板とを貼り合わせてなることが好ましい。In the separation method according to the second aspect of the present invention, for example, the sample to be separated is preferably formed by bonding a first substrate and a second substrate.

【００３８】本発明の第３の側面に係る基板の製造方法
は、内部に脆弱な層を有する第１の基板と、第２の基板
とを貼り合せて、貼り合わせ基板を作成する作成工程
と、流体を利用して、前記貼り合わせ基板を前記脆弱な
層で分離する分離工程と、前記分離工程の後に前記第２
の基板の上に残った脆弱な層を除去する除去工程とを含
み、前記分離工程では、前記貼り合わせ基板の内部に作
用する流体の力に起因して該貼り合わせ基板が急激に反
ることを防止する一方で該貼り合わせ基板が緩やかに反
ることを許容しながら、該貼り合わせ基板を前記脆弱な
層で分離することを特徴とする。The method for manufacturing a substrate according to the third aspect of the present invention includes a step of forming a bonded substrate by bonding a first substrate having a fragile layer therein and a second substrate. Using a fluid, separating the bonded substrate at the fragile layer, and the second step after the separating step.
Removing the fragile layer remaining on the substrate, wherein in the separating step, the bonded substrate suddenly warps due to the force of the fluid acting inside the bonded substrate. The bonded substrate is separated by the fragile layer while allowing the bonded substrate to gently warp while preventing the above.

【００３９】[0039]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の好適な実施の形態を説明する。図１は、本発明の
好適な実施の形態に係るＳＯＩ基板の製造方法を工程順
に説明する図である。図１（ａ）に示す工程では、単結
晶Ｓｉ基板１１を準備して、その表面に陽極化成等によ
り多孔質Ｓｉ層１２を形成する。次いで、図１（ｂ）に
示す工程では、多孔質Ｓｉ層１２上に非多孔質単結晶Ｓ
ｉ層１３をエピタキシャル成長法により形成し、その上
に絶縁層（例えば、ＳｉＯ_２層）１５を形成する。これ
により、第１の基板１０が形成される。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a view for explaining a method of manufacturing an SOI substrate according to a preferred embodiment of the present invention in the order of steps. In the step shown in FIG. 1A, a single-crystal Si substrate 11 is prepared, and a porous Si layer 12 is formed on the surface thereof by anodization or the like. Next, in the step shown in FIG. 1B, the non-porous single crystal S
An i layer 13 is formed by an epitaxial growth method, and an insulating layer (for example, a SiO ₂ layer) 15 is formed thereon. Thereby, the first substrate 10 is formed.

【００４０】図１（ｃ）に示す工程では、第２の基板２
０を準備し、絶縁層１５が面するようにして第１の基板
１０と第２の基板２０とを室温で密着させる。その後、
陽極接合、加圧若しくは熱処理又はこれらを組合わせた
処理により第１の基板１０と第２の基板２０とを結合さ
せる。この処理により、絶縁層１５と第２の基板２０と
が強固に結合された貼り合わせ基板５０が形成される。
なお、絶縁層１５は、上記のように非多孔質単結晶Ｓｉ
層１３の上に形成しても良いが、第２の基板２０の上に
形成しても良く、両者に形成しても良く、結果として、
第１の基板と第２の基板を密着させた際に、図１（ｃ）
に示す状態になれば良い。In the step shown in FIG. 1C, the second substrate 2
0 is prepared, and the first substrate 10 and the second substrate 20 are brought into close contact with each other at room temperature such that the insulating layer 15 faces. afterwards,
The first substrate 10 and the second substrate 20 are bonded by anodic bonding, pressing, heat treatment, or a combination thereof. By this processing, a bonded substrate 50 in which the insulating layer 15 and the second substrate 20 are firmly bonded is formed.
The insulating layer 15 is made of non-porous single-crystal Si as described above.
It may be formed on the layer 13, may be formed on the second substrate 20, may be formed on both, and as a result,
When the first substrate and the second substrate are brought into close contact with each other, FIG.
The state shown in FIG.

【００４１】図１（ｄ）に示す工程では、貼り合わせ基
板５０を、多孔質Ｓｉ層１２の部分で分離する。これに
より、第２の基板側（１０''＋２０）は、多孔質Ｓｉ層
１２''／単結晶Ｓｉ層１３／絶縁層１５／単結晶Ｓｉ基
板２０の積層構造となる。一方、第１の基板側（１
０'）は、単結晶Ｓｉ基板１１上に多孔質Ｓｉ層１２’
を有する構造となる。In the step shown in FIG. 1D, the bonded substrate 50 is separated at the portion of the porous Si layer 12. Thereby, the second substrate side (10 ″ +20) has a laminated structure of the porous Si layer 12 ″ / single-crystal Si layer 13 / insulating layer 15 / single-crystal Si substrate 20. On the other hand, the first substrate side (1
0 ′) is a porous Si layer 12 ′ on a single-crystal Si substrate 11.
Is obtained.

【００４２】分離後の基板（１０’）は、残留した多孔
質Ｓｉ層１２’を除去し、必要に応じて、その表面を平
坦化することにより、再び第１の基板（１０）を形成す
るための単結晶Ｓｉ基板１１として使用される。After the separation, the substrate (10 ') is removed, and the first substrate (10) is formed again by removing the remaining porous Si layer 12' and, if necessary, flattening the surface. As a single-crystal Si substrate 11 for use.

【００４３】貼り合わせ基板５０を分離した後、図１
（ｅ）に示す工程では、第２の基板側（１０''＋２０）
の表面の多孔質層１２''を選択的に除去する。これによ
り、単結晶Ｓｉ層１３／絶縁層１５／単結晶Ｓｉ基板２
０の積層構造、すなわち、ＳＯＩ構造を有する基板が得
られる。After separating the bonded substrate 50, FIG.
In the step shown in (e), the second substrate side (10 ″ +20)
The porous layer 12 ″ on the surface is selectively removed. Thereby, single-crystal Si layer 13 / insulating layer 15 / single-crystal Si substrate 2
0, that is, a substrate having an SOI structure is obtained.

【００４４】第２の基板としては、例えば、単結晶Ｓｉ
基板の他、絶縁性基板（例えば、石英基板）や光透過性
基板（例えば、石英基板）等が好適である。As the second substrate, for example, single crystal Si
In addition to the substrate, an insulating substrate (for example, a quartz substrate) and a light-transmitting substrate (for example, a quartz substrate) are suitable.

【００４５】この実施の形態では、２枚の基板を貼り合
わせた後にこれを分離する処理を容易にするために、分
離用の領域に脆弱な構造の多孔質層１２を形成するが、
この多孔質層の代わりに、例えば、微小気泡層を形成し
てもよい。微小気泡層は、例えば、半導体基板にイオン
を注入することにより形成することができる。In this embodiment, a porous layer 12 having a fragile structure is formed in an area for separation in order to facilitate a process of separating two substrates after they are bonded to each other.
Instead of this porous layer, for example, a microbubble layer may be formed. The microbubble layer can be formed, for example, by implanting ions into a semiconductor substrate.

【００４６】この実施の形態においては、図１（ｄ）に
示す工程、すなわち、貼り合わせ基板５０を分離する工
程の少なくとも一部において、分離用の層である多孔質
Ｓｉ層に向けて液体又は気体（流体）を噴射することに
より該分離用の層で貼り合わせ基板を２枚に分離する分
離装置を使用する。In this embodiment, in at least a part of the step shown in FIG. 1D, ie, the step of separating the bonded substrate 50, the liquid or the liquid is directed toward the porous Si layer which is a separating layer. A separation device that separates the bonded substrates into two at the separation layer by injecting a gas (fluid) is used.

【００４７】この実施の形態に係る分離装置は、ウォー
タージェット法を適用したものである。一般に、ウォー
タジェット法は、水を高速、高圧の束状の流れにして対
象物に対して噴射して、セラミックス、金属、コンクリ
ート、樹脂、ゴム、木材等の切断、加工、表面の塗膜の
除去、表面の洗浄等を行う方法である（「ウォータージ
ェット」第１巻１号（１９８４年）第４ページ参照）。The separation apparatus according to this embodiment employs a water jet method. In general, the water jet method jets water into a high-speed, high-pressure bundle flow to an object to cut and process ceramics, metal, concrete, resin, rubber, wood, etc. This is a method of removing, cleaning the surface, and the like (see “Water Jet,” Vol. 1, No. 1, (1984), page 4).

【００４８】この分離装置は、脆弱な構造部分である貼
り合わせ基板の多孔質層（分離用の層）に対して、該貼
り合わせ基板の面方向に、高速、高圧の流体を束状の流
れにして噴射して、多孔質層を選択的に崩壊させること
により、多孔質層の部分で基板を分離するものである。
以下では、この束状の流れを「ジェット」という。ま
た、ジェットを構成する流体を「ジェット構成媒体」と
いう。ジェット構成媒体としては、水、アルコール等の
有機溶媒、弗酸、硝酸その他の酸、水酸化カリウムその
他のアルカリ、空気、窒素ガス、炭酸ガス、希ガス、エ
ッチングガスその他の気体、或いはプラズマ等であって
もよい。This separation device allows a high-speed, high-pressure fluid to flow in a bundle-like manner in the surface direction of the bonded substrate with respect to the porous layer (separation layer) of the bonded substrate, which is a fragile structure. The substrate is separated at the portion of the porous layer by selectively disintegrating the porous layer by spraying.
Hereinafter, this bundled flow is referred to as a “jet”. Further, the fluid constituting the jet is referred to as “jet constituting medium”. As a jet constituting medium, water, an organic solvent such as alcohol, hydrofluoric acid, nitric acid and other acids, potassium hydroxide and other alkalis, air, nitrogen gas, carbon dioxide gas, rare gas, etching gas and other gases, or plasma, etc. There may be.

【００４９】この分離装置を半導体装置の製造工程、例
えば、貼り合わせ基板の分離工程に適用する場合、ジェ
ット構成媒体としては、不純物金属やパーティクル等を
極力除去した純水を使用することが好ましい。When this separation apparatus is applied to a manufacturing process of a semiconductor device, for example, a separation process of a bonded substrate, it is preferable to use pure water from which impurity metals, particles and the like have been removed as much as possible as a jet constituting medium.

【００５０】ジェットの噴射条件は、例えば、分離領域
（例えば、多孔質層）の種類、貼り合わせ基板の外周部
の形状等に応じて決定すればよい。ジェットの噴射条件
として、例えば、ジェット構成媒体に加える圧力、ジェ
ットの走査速度、ノズルの幅又は径（ジェットの径と略
同一）、ノズル形状、ノズルと分離領域との距離、ジェ
ット構成媒体の流量等は、重要なパラメータとなる。The jet injection conditions may be determined according to, for example, the type of the separation region (for example, the porous layer), the shape of the outer peripheral portion of the bonded substrate, and the like. The jet ejection conditions include, for example, the pressure applied to the jet constituting medium, the scanning speed of the jet, the width or diameter of the nozzle (substantially the same as the diameter of the jet), the nozzle shape, the distance between the nozzle and the separation region, the flow rate of the jet constituting medium. Are important parameters.

【００５１】以上のようなウォータージェット法を応用
した分離方法によれば、貼り合わせ基板に特段の損傷を
与えることなく、該貼り合わせ基板を２枚の基板に分離
することができる。 ここで、分離処理の際の試料（例
えば、貼り合わせ基板）の向きは、水平、垂直等の特定
の方向に限定されるものではない。しかしながら、分離
処理の際は、試料をその試料面が実質的に水平になるよ
うに保持することが好ましい。このように、試料面が水
平になるような状態で試料を保持することにより、例え
ば、（１）試料の落下を防止し、（２）試料の保持を容
易にし、（３）試料の搬送を容易にし、（４）分離装置
と他の装置とにおける試料の受け渡しを効率化し、
（５）各構成要素を上下方向に配置することができるた
め、分離装置の投影面積（占有面積）を小さくすること
ができる。According to the separation method using the water jet method as described above, the bonded substrate can be separated into two substrates without causing any particular damage to the bonded substrate. Here, the direction of the sample (for example, the bonded substrate) at the time of the separation processing is not limited to a specific direction such as horizontal or vertical. However, during the separation process, it is preferable to hold the sample so that its sample surface is substantially horizontal. As described above, by holding the sample in a state where the sample surface is horizontal, for example, (1) preventing the sample from dropping, (2) facilitating the holding of the sample, and (3) transporting the sample. (4) streamlining the transfer of samples between the separation device and other devices,
(5) Since each component can be arranged in the vertical direction, the projected area (occupied area) of the separation device can be reduced.

【００５２】以下、本発明の好適な実施の形態に係る分
離装置を具体的に説明する。なお、以下に挙げる分離装
置は、内部に脆弱な構造部である多孔質層又は微小気泡
層を有する貼り合わせ基板の分離に好適であるが、例え
ば内部に脆弱な構造部を有する他の試料の分離にも好適
である。Hereinafter, a separation apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be specifically described. The separation device described below is suitable for separating a bonded substrate having a porous layer or a microbubble layer that is a fragile structure inside, but for example, for other samples having a fragile structure inside. It is also suitable for separation.

【００５３】また、以下の実施の形態は、分離用の領域
（層）として、他の領域よりも脆弱な領域を有する試料
の分離に特に好適であるが、例えば、一様な構造を有す
る試料の任意の分を分離領域として分離する処理にも適
用することができる。ただし、以下では、説明の便宜
上、分離対象の試料は、図１（ｃ）に示すような貼り合
わせ基板５０であるものとする。The following embodiment is particularly suitable for separating a sample having a more fragile region than another region as a separation region (layer). For example, a sample having a uniform structure can be used. Can be applied to the process of separating an arbitrary portion of the above as a separation region. However, in the following, it is assumed that the sample to be separated is a bonded substrate 50 as shown in FIG.

【００５４】図２は、本発明の好適な実施の形態に係る
分離装置の概略的な構成を示す図である。この分離装置
１００は、一対の基板保持部２７０及び２８０を備え、
該基板保持部２７０及び２８０により貼り合わせ基板５
０を上下から挟むようにして水平に保持して回転させな
がら、ノズル２６０からジェットを噴射し、そのジェッ
トを貼り合わせ基板５０の多孔質層付近に打ち込むこと
により、貼り合わせ基板５０をその多孔質層の部分で２
枚の基板に分離する。 上側の基板保持部２７０は、回
転軸１４０の一端に連結されている。回転軸１４０の他
端は、カップリング１３０を介してモータ１１０の回転
軸に連結されている。なお、モータ１１０と回転軸１４
０とは、カップリング１３０ではなく、例えばベルトを
介して連結することもできるし、他の機構を介して連結
することもできる。モータ１１０は、上段テーブル１７
０に固定された支持部材１２０に固定されている。モー
タは、制御部（不図示）により制御される。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a separation apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. The separation device 100 includes a pair of substrate holding units 270 and 280,
The bonded substrates 5 are held by the substrate holding portions 270 and 280.
A jet is ejected from the nozzle 260 while holding and rotating horizontally so as to sandwich the “0” from above and below, and the jet is driven into the vicinity of the porous layer of the bonded substrate 50 so that the bonded substrate 50 2 in part
Separate into two substrates. The upper substrate holding part 270 is connected to one end of the rotating shaft 140. The other end of the rotating shaft 140 is connected to the rotating shaft of the motor 110 via the coupling 130. The motor 110 and the rotating shaft 14
0 may be connected not via the coupling 130 but via a belt, for example, or via another mechanism. The motor 110 is mounted on the upper table 17.
It is fixed to a support member 120 fixed to zero. The motor is controlled by a control unit (not shown).

【００５５】回転軸１４０の内部には、貼り合わせ基板
５０を基板保持部２７０に真空吸着するための真空ライ
ン１４１が設けられており、この真空ライン１４１は、
リング１５０を介して外部の真空ラインに連結されてい
る。この外部の真空ラインには、電磁弁（不図示）が設
けられており、制御部（不図示）により必要に応じて該
電磁弁の開閉が制御される。基板保持部２７０には、貼
り合わせ基板５０を真空吸着するための吸引孔２７１が
設けられており、この吸引孔２７１は、真空ライン１４
１に連結されている。この吸引孔２７１、真空ライン１
４１及び電磁弁は、基板保持部２７０の真空吸着機構を
構成する。また、回転軸１４０は、ベアリング１６０を
介して上段テーブル１７０により支持されている。Inside the rotary shaft 140, a vacuum line 141 for vacuum-sucking the bonded substrate 50 to the substrate holding part 270 is provided.
It is connected to an external vacuum line via a ring 150. The external vacuum line is provided with a solenoid valve (not shown), and the control unit (not shown) controls opening and closing of the solenoid valve as needed. The substrate holding unit 270 is provided with a suction hole 271 for vacuum-sucking the bonded substrate 50, and the suction hole 271 is provided in the vacuum line 14.
Connected to 1. This suction hole 271, vacuum line 1
41 and the solenoid valve constitute a vacuum suction mechanism of the substrate holding unit 270. The rotating shaft 140 is supported by an upper table 170 via a bearing 160.

【００５６】下側の基板保持部２８０は、回転軸１８０
に連結されており、該回転軸１８０は、往復／回転ガイ
ド２３０を介して下段テーブル２４０により支持されて
いる。下段テーブル２４０の上部には、往復／回転ガイ
ド２３０に対するジェット構成媒体の進入を防止するた
めのシール部材２３１が取り付けられている。The lower substrate holding section 280 has a rotating shaft 180
The rotary shaft 180 is supported by a lower table 240 via a reciprocating / rotating guide 230. A seal member 231 for preventing the medium constituting the jet from entering the reciprocating / rotating guide 230 is attached to the upper part of the lower table 240.

【００５７】回転軸１８０は、該回転軸１８０を回転可
能に軸支するラジアル軸受３４０を備えたカップリング
３３０を介して、エアシリンダ３２０のピストンロッド
に連結されている。回転軸１８０には、カップリング３
３０との位置関係を規定するフランジ１８２を有する。
したがって、カップリング３２０がエアシリンダ３２０
により上方又は下方に駆動されると、それに伴って回転
軸１８０も上方又は下方に移動する。また、貼り合わせ
基板５０の分離が進行し、既に分離された部分が貼り合
わせ基板５０の軸方向に反ることによって、下側の基板
保持部２８０及び回転軸１８０が下方に移動すると、そ
れに伴って、カップリング３３０も下方に移動する。The rotating shaft 180 is connected to the piston rod of the air cylinder 320 via a coupling 330 having a radial bearing 340 that rotatably supports the rotating shaft 180. The coupling 3 is attached to the rotation shaft 180.
It has a flange 182 that defines the positional relationship with the 30.
Therefore, the coupling 320 is
When driven upward or downward, the rotating shaft 180 moves upward or downward accordingly. In addition, as the separation of the bonded substrate 50 progresses and the already separated portion warps in the axial direction of the bonded substrate 50, the lower substrate holding unit 280 and the rotation shaft 180 move downward, and accordingly, Thus, the coupling 330 also moves downward.

【００５８】この分離装置１００は、貼り合わせ基板５
０の分離の際に、下側の基板保持部２８０及び回転軸１
８０が急激に下方向（即ち、上側の基板保持部１７０か
ら離れる方向）に移動することを防止する一方で、下側
の基板保持部２８０及び回転軸１８０が緩やかに移動す
ることを許容する急動作防止機構４０００を備えてい
る。この急動作防止機構４０００は、下段テーブル２４
０に固定された支持部材３５１により支持されている。The separation device 100 is provided with the bonded substrate 5
0, the lower substrate holding portion 280 and the rotating shaft 1
While preventing the 80 from moving abruptly downward (that is, in the direction away from the upper substrate holding unit 170), the abrupt movement allowing the lower substrate holding unit 280 and the rotating shaft 180 to move gently. An operation preventing mechanism 4000 is provided. The quick action prevention mechanism 4000 is provided with the lower table 24.
It is supported by a support member 351 fixed to zero.

【００５９】急動作防止機構４０００は、例えば、緩衝
機構により構成される。図３は、緩衝機構を適用した急
動作防止機構４０００の構成例を示す図である。この構
成例に係る急動作防止機構４０００は、外枠部材（例え
ば、シリンダ）４４４０と、可動部４４８０と、復元部
４４７０と、流路４４５０と、バルブ４４６０とを含
む。The sudden operation preventing mechanism 4000 is constituted by, for example, a buffer mechanism. FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a sudden action prevention mechanism 4000 to which a buffer mechanism is applied. The sudden action prevention mechanism 4000 according to this configuration example includes an outer frame member (for example, a cylinder) 4440, a movable part 4480, a restoring part 4470, a flow path 4450, and a valve 4460.

【００６０】可動部４４８０は、外枠部材４４４０の内
壁との間に圧力室４４９０を構成するピストン（仕切り
板）４３０と、ピストンロッド４４２０と、接点部材４
４１０とを有し、これらは、一体の構造を有する。圧力
室４４９０は、流路４４５０を通してバルブ４４６０の
一端に通じている。貼り合わせ基板５０の分離処理の開
始に先立って、圧力室４４９０には流体（例えば、空気
等の気体、又は、油等の液体）が充填される。ピストン
４４３０は、流路４４５０の断面積よりも十分に大きい
面積を有する。The movable part 4480 includes a piston (partition plate) 430 that forms a pressure chamber 4490 between the movable part 4480 and the inner wall of the outer frame member 4440, a piston rod 4420, and a contact member 4440.
410, which have an integral structure. The pressure chamber 4490 communicates with one end of the valve 4460 through the flow path 4450. Prior to the start of the separation processing of the bonded substrate 50, the pressure chamber 4490 is filled with a fluid (for example, a gas such as air or a liquid such as oil). Piston 4430 has an area sufficiently larger than the cross-sectional area of flow path 4450.

【００６１】バルブ４４６０の他端は、例えば、流体を
収容する容器に連結される。この容器の体積は、圧力室
４４９０よりも十分に大きいことが好ましい。また、流
体として、常圧の空気を使用する場合には、バルブ４４
６０の他端を大気に対して開放してもよい。このバルブ
４４６０は、開度（流量）を調整する機能を有すること
が好ましい。The other end of the valve 4460 is connected to, for example, a container containing a fluid. Preferably, the volume of this container is sufficiently larger than the pressure chamber 4490. When air at normal pressure is used as the fluid, the valve 44
The other end of 60 may be open to the atmosphere. The valve 4460 preferably has a function of adjusting the opening (flow rate).

【００６２】貼り合わせ基板５０の分離処理の際、貼り
合わせ基板５０は、分離によって生じる隙間に連続的に
注入されるジェット構成媒体の圧力により、既に分離さ
れた部分が貼り合わせ基板５０の軸方向に反る。これに
より、下側の基板保持部２８０及び回転軸１８０は、上
側の基板保持部２７０との間隔が離れる方向、即ち下方
向に力を受ける。これにより、急動作防止機構４０００
の可動部４４８０も回転軸１８０から下方向の力を受け
る。At the time of the separation processing of the bonded substrate 50, the already separated portion is moved in the axial direction of the bonded substrate 50 by the pressure of the jet forming medium continuously injected into the gap generated by the separation. Bend. As a result, the lower substrate holding unit 280 and the rotating shaft 180 receive a force in a direction in which the space between the lower substrate holding unit 280 and the upper substrate holding unit 270 is separated, that is, downward. Thereby, the sudden action prevention mechanism 4000
The movable portion 4480 also receives a downward force from the rotating shaft 180.

【００６３】この時、急動作防止機構４０００は、回転
軸１８０から加えられる力に対する抗力を発生する。こ
の抗力の大きさは、下側の基板保持部２８０及び回転軸
１８０の加速度、即ち可動部４４８０の加速度に依存す
る。At this time, the sudden action prevention mechanism 4000 generates a resistance against the force applied from the rotating shaft 180. The magnitude of this drag depends on the acceleration of the lower substrate holding part 280 and the rotating shaft 180, that is, the acceleration of the movable part 4480.

【００６４】具体的には、この急動作防止機構４０００
は、圧力室４４９０内の流体を排出する流路４４５０及
び流体を排出する量を調整するバルブ４４６０を有する
ため、可動部４４８０が下方向に移動するのに伴って圧
力室４４９０内の流体が排出される。ここで、可動部４
４８０が緩やかに下方に移動する場合は、圧力室４４９
０内の流体がその移動に合わせて排出されるため、圧力
室４４９０内の圧力の上昇が小さい。従って、可動部４
４８０が回転軸１８０に対して与える抗力は小さい。一
方、可動部４４８０が急速に下方に移動する場合は、圧
力室４４９０内の流体の排出がその移動に追随しないた
め、圧力室４４９０内の圧力が急速に増大する。従っ
て、可動部４４８０が回転軸に与える抗力は大きい。More specifically, this sudden action prevention mechanism 4000
Has a flow path 4450 for discharging the fluid in the pressure chamber 4490 and a valve 4460 for adjusting the amount of the fluid discharged, so that the fluid in the pressure chamber 4490 is discharged as the movable part 4480 moves downward. Is done. Here, the movable part 4
If 480 moves slowly downward, the pressure chamber 449
Since the fluid in the pressure chamber 4490 is discharged in accordance with the movement, the rise in the pressure in the pressure chamber 4490 is small. Therefore, the movable part 4
The drag exerted by the 480 on the rotating shaft 180 is small. On the other hand, when the movable portion 4480 moves rapidly downward, the discharge in the pressure chamber 4490 does not follow the movement, so that the pressure in the pressure chamber 4490 increases rapidly. Therefore, the drag exerted by the movable portion 4480 on the rotating shaft is large.

【００６５】従って、この急動作防止機構４０００を備
えることにより、下側の基板保持部２８０が下方向に急
激に移動することが防止される一方、下方向に緩やかに
移動することは許容される。換言すると、この急動作防
止機構４０００を備えることにより、貼り合わせ基板５
０が急激にその軸方向に反ることを防止する一方、緩や
かに反ることを許容する。Therefore, the provision of the rapid operation preventing mechanism 4000 prevents the lower substrate holding portion 280 from moving abruptly downward, while allowing the lower substrate holding portion 280 to move gently downward. . In other words, the provision of the rapid operation prevention mechanism 4000 enables the bonding substrate 5
0 prevents it from warping sharply in its axial direction, while allowing it to gently warp.

【００６６】ところで、１枚の貼り合わせ基板５０の分
離処理が完了した後に、次の貼り合わせ基板５０の分離
処理を実行する場合は、下側の基板保持部２８０及び回
転軸１８０は、新たな貼り合わせ基板５０を保持するた
めに、エアシリンダ３２０により上方に駆動される。こ
の時、復元部４４７０は、可動部４４８０を上方に押し
上げて、該可動部４４８０の接点部材４４１０を回転軸
１８０に接触させる。By the way, when the separation processing of the next bonded substrate 50 is performed after the separation processing of one bonded substrate 50 is completed, the lower substrate holding unit 280 and the rotating shaft 180 are newly set. In order to hold the bonded substrate 50, it is driven upward by the air cylinder 320. At this time, the restoring section 4470 pushes up the movable section 4480 to bring the contact member 4410 of the movable section 4480 into contact with the rotating shaft 180.

【００６７】復元部４４７０は、例えば、ピストン４４
３０を押し出すことにより圧力室４４９０に流体を充填
し、或いは、圧力室４４９０に流体を充填することによ
りピストン４４３０を押し出す。図３に示す構成例で
は、復元部４４７０はバネを含み、バネの復元力によ
り、ピストン４４３０を押し出し、これにより、流路４
４５０及びバブル４４６０を通じて、圧力室４４９０内
に流体を充填する。The restoring section 4470 is, for example, a piston 44
The pressure chamber 4490 is filled with the fluid by pushing out the 30, or the piston 4430 is pushed out by filling the pressure chamber 4490 with the fluid. In the configuration example shown in FIG. 3, the restoring section 4470 includes a spring, and pushes out the piston 4430 by the restoring force of the spring.
The fluid is filled into the pressure chamber 4490 through 450 and the bubble 4460.

【００６８】これとは逆に、図４に示すように流路４４
５０及びバブル４４６０を通じて圧力室４４９０内に流
体を充填することにより、或いは、図５に示すように他
の流路を設けて、該他の流路を通じて圧力室４４９０内
に流体を充填することにより、ピストン４４３０を押し
出す構成を採用することもできる。On the contrary, as shown in FIG.
By filling the pressure chamber 4490 with the fluid through the nozzle 50 and the bubble 4460, or by providing another flow path as shown in FIG. 5 and filling the pressure chamber 4490 with the fluid through the other flow path. , A configuration in which the piston 4430 is pushed out may be adopted.

【００６９】図４は、図３に示す急動作防止機構４００
０の変形例に係り、圧力室４４９０から流体を排出する
際に利用される流路４４５０を通じて、圧力室４４９０
に流体を充填する急動作防止機構の構成例を示す図であ
る。この構成例に係る急動作防止機構４０００では、分
離処理の実行時は、バルブ４５３０を開くと共にバルブ
４５１０を閉じることにより、圧力室４４９０内の流体
を流路４４５０、バルブ４４６０、流路４５００及びバ
ルブ４５３０を通じて排出する。一方、可動部４４８０
を押し出す際は、バルブ４５３０を閉じると共にバルブ
４５１０を開くことにより、圧力源４５２０によって圧
力室４４９０に流体を充填する。FIG. 4 is a diagram showing the sudden operation preventing mechanism 400 shown in FIG.
0, the pressure chamber 4490 is provided through a flow path 4450 used when the fluid is discharged from the pressure chamber 4490.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a sudden action prevention mechanism that fills a fluid with fluid. In the rapid action prevention mechanism 4000 according to this configuration example, when the separation process is performed, the valve 4530 is opened and the valve 4510 is closed, so that the fluid in the pressure chamber 4490 can flow through the flow path 4450, the valve 4460, the flow path 4500, and the valve. Discharge through 4530. On the other hand, the movable part 4480
When pushing out, the pressure chamber 4490 is filled with fluid by the pressure source 4520 by closing the valve 4530 and opening the valve 4510.

【００７０】図５は、図３に示す急動作防止機構４００
０の変形例に係り、圧力室４４９０から流体を排出する
際に利用される流路４４５０の他に、圧力室４４９０に
流体を充填するための流路４６００を有する急動作防止
機構の構成例を示す図である。この構成例に係る急動作
防止機構４０００では、分離処理の実行時は、バルブ４
４６０を所望の開度に調整すると共にバルブ４６１０を
閉じることにより、圧力室４４９０内の流体を流路４４
５０及びバルブ４４６０を通じて排出する。一方、可動
部４４８０を押し出す際は、バルブ４４６０を閉じると
共にバルブ４６１０を開くことにより、圧力源４６２０
によって圧力室４４９０に流体を充填する。FIG. 5 is a diagram showing the sudden operation preventing mechanism 400 shown in FIG.
According to the modification example 0, in addition to the flow path 4450 used when discharging the fluid from the pressure chamber 4490, a configuration example of the sudden operation prevention mechanism having the flow path 4600 for filling the pressure chamber 4490 with the fluid is described. FIG. In the sudden action prevention mechanism 4000 according to this configuration example, when the separation process is performed, the valve 4
By adjusting 460 to a desired opening and closing valve 4610, the fluid in pressure chamber 4490 flows through flow path 44.
Discharge through 50 and valve 4460. On the other hand, when pushing out the movable part 4480, the valve 4460 is closed and the valve 4610 is opened, so that the pressure source 4620 is pushed.
Fills the pressure chamber 4490 with fluid.

【００７１】この急動作防止機構４０００は、前述のよ
うに、貼り合わせ基板５０が急激にその軸方向に反るこ
とを防止する一方、緩やかに反ることを許容する。これ
により、急動作防止機構４０００は、貼り合わせ基板５
０の分離処理、特にその最終段階において、第１の基板
側又は第２の基板側に欠陥が発生することを効果的に防
止する。以下に、この理由を説明する。As described above, the rapid operation preventing mechanism 4000 prevents the bonded substrate 50 from suddenly warping in the axial direction, while allowing the bonded substrate 50 to gently warp. As a result, the sudden action prevention mechanism 4000 is attached to the bonded substrate 5.
In the separation process of 0, especially in the final stage, it is possible to effectively prevent the occurrence of defects on the first substrate side or the second substrate side. The reason will be described below.

【００７２】貼り合わせ基板５０は、既に分離された部
分に注入されるジェット構成媒体の圧力により、該既に
分離された部分が該貼り合わせ基板５０の軸方向に反
る。そして、この反りの程度に応じて、下側の基板保持
部２８０は、上側の基板保持部２７０から離れる方向、
即ち下方向に移動する。分離が進行して、貼り合わせ基
板５０の中央部付近の分離段階に至ると、反り量が大き
くなるため、下側の基板保持部２８０の移動量も大きく
なる。The bonded substrate 50 warps in the axial direction of the bonded substrate 50 due to the pressure of the jet forming medium injected into the already separated portion. Then, depending on the degree of the warpage, the lower substrate holding portion 280 moves away from the upper substrate holding portion 270,
That is, it moves downward. When the separation proceeds and reaches the separation stage near the center of the bonded substrate 50, the amount of warpage increases, and the amount of movement of the lower substrate holding unit 280 also increases.

【００７３】更に分離が進行し、分離の最終段階に至る
と、ジェット構成媒体による貼り合わせ基板の分離力
（貼り合わせ基板を２枚の基板に引き裂く方向に作用す
る力）に比べて、貼り合わせ基板５０の未分離の部分の
結合力（第１の基板側と第２の基板側とを結合する力）
が急速に小さくなる。When the separation further progresses and reaches the final stage of the separation, the separation force of the bonded substrate by the jet constituting medium (the force acting in the direction of tearing the bonded substrate into the two substrates) is compared with the bonding force. Coupling force of the unseparated portion of the substrate 50 (power for coupling the first substrate side and the second substrate side)
Rapidly decreases.

【００７４】従って、急動作防止機構４０００を有しな
い分離装置では、結合力が分離力に耐えられなく瞬間に
下側の基板保持部２８０が急激に移動する。この時、貼
り合わせ基板５０の未分離の領域は、一括して引き裂か
れて、これにより第１の基板側又は第２の基板側に欠陥
が発生することがある。Accordingly, in the separation device having no sudden action prevention mechanism 4000, the lower substrate holding portion 280 suddenly moves at a moment when the coupling force cannot endure the separation force. At this time, the unseparated region of the bonded substrate 50 is torn in a lump, which may cause a defect on the first substrate side or the second substrate side.

【００７５】一方、この実施の形態に係る分離装置１０
０では、急動作防止機構４０００を備えることにより、
上記のような基板保持部２８０の急激な動作を防止し、
結果として、第１の基板側又は第２の基板側に欠陥が生
じることを防止することができる。また、この急動作防
止機構４０００は、分離の際に基板保持部２８０が緩や
かに移動することを許容する。従って、貼り合わせ基板
５０の既に分離された部分は、分離の際に、該貼り合わ
せ基板５０の軸方向に反るため、該貼り合わせ基板５０
に効率的に分離することができる。On the other hand, the separation apparatus 10 according to this embodiment
In the case of 0, by including the sudden action prevention mechanism 4000,
Prevent the sudden operation of the substrate holding unit 280 as described above,
As a result, it is possible to prevent a defect from occurring on the first substrate side or the second substrate side. In addition, the sudden action prevention mechanism 4000 allows the substrate holding unit 280 to move gently during separation. Therefore, the part of the bonded substrate 50 that has already been separated is warped in the axial direction of the bonded substrate 50 at the time of separation.
Can be separated efficiently.

【００７６】この急動作防止機構４０００は、可動部４
４８０が移動する際にノッキングが発生しない構造、例
えば、摩擦抵抗が小さい構造を有することが好ましい。
ノッキングが発生すると、下側の基板保持部２８０が段
階的に移動するため、貼り合わせ基板５０の分離が段階
的に進行し、これにより第１の基板側又は第２の基板側
に欠陥が発生する可能性があるからである。The sudden action preventing mechanism 4000 is provided with
It is preferable to have a structure in which knocking does not occur when the 480 moves, for example, a structure having a small frictional resistance.
When knocking occurs, the lower substrate holding portion 280 moves stepwise, so that the separation of the bonded substrate 50 progresses stepwise, thereby causing a defect on the first substrate side or the second substrate side. This is because there is a possibility of doing so.

【００７７】また、この急動作防止機構４０００は、回
転軸１８０と同軸上に配置されていることが好ましい。
これにより、基板保持部２８０及び回転軸１８０を滑ら
かに回転させることができる。Further, it is preferable that this sudden action prevention mechanism 4000 is arranged coaxially with the rotation shaft 180.
Thereby, the substrate holder 280 and the rotation shaft 180 can be smoothly rotated.

【００７８】回転軸１８０の内部には、貼り合わせ基板
５０を基板保持部２８０に真空吸着するための真空ライ
ン１８１が設けられており、この真空ライン１８１は、
リング１９０を介して外部の真空ラインに連結されてい
る。この外部の真空ラインには、電磁弁（不図示）が設
けられており、制御部（不図示）により必要に応じて該
電磁弁の開閉が制御される。Inside the rotary shaft 180, there is provided a vacuum line 181 for vacuum-sucking the bonded substrate 50 to the substrate holding section 280. This vacuum line 181 is
It is connected to an external vacuum line via a ring 190. The external vacuum line is provided with a solenoid valve (not shown), and the control unit (not shown) controls opening and closing of the solenoid valve as needed.

【００７９】基板保持部２８０には、貼り合わせ基板５
０を真空吸着するための吸引孔２８１が設けられてお
り、この吸引孔２８１は、真空ライン１８１に連結され
ている。この吸引孔２８１、真空ライン１８１及び電磁
弁は、基板保持部２８０の真空吸着機構を構成する。The substrate holding section 280 has the bonded substrate 5
A suction hole 281 for vacuum-sucking 0 is provided, and this suction hole 281 is connected to a vacuum line 181. The suction hole 281, the vacuum line 181 and the solenoid valve constitute a vacuum suction mechanism of the substrate holding unit 280.

【００８０】下段テーブル２４０は、複数の脚部材３１
０により支持され、上段テーブル１７０は、下段テーブ
ル２４０上に支持されている。The lower table 240 includes a plurality of leg members 31.
0, and the upper table 170 is supported on the lower table 240.

【００８１】ノズル２６０は、例えば、下段テーブル２
４０に対して不図示の支持部材により取り付けられてい
る。この実施の形態に係る分離装置１００では、上側の
基板保持部２７０の位置を基準としてノズル２６０の位
置が制御される。ノズル２６０と基板保持部２７０及び
２８０との間には、モータ２５０により駆動されるシャ
ッタ２５１が設けられている。このシャッタ２５１を開
いた状態でノズル２６０からジェットを噴射することに
より、貼り合わせ基板５０に対してジェットを打ち込む
ことができる。一方、このシャッター２５１を閉じるこ
とにより、貼り合わせ基板５０に対するジェットの打ち
込みを遮断することができる。The nozzle 260 is connected to the lower table 2
It is attached to 40 by a support member (not shown). In the separation device 100 according to this embodiment, the position of the nozzle 260 is controlled based on the position of the upper substrate holding unit 270. A shutter 251 driven by the motor 250 is provided between the nozzle 260 and the substrate holding units 270 and 280. By jetting the jet from the nozzle 260 with the shutter 251 opened, the jet can be driven into the bonded substrate 50. On the other hand, by closing the shutter 251, the injection of the jet into the bonded substrate 50 can be blocked.

【００８２】なお、この分離装置１００では、上側の基
板保持部２７０は、上下方向に移動しないため、上側の
基板保持部２７０の急動作を防止するための急動作防止
機構は不要であるが、上側の基板保持部２７０として上
下方向に移動する基板保持部を採用する場合には、上側
の基板保持部２７０の急動作を防止するための急動作防
止機構を設けることが好ましい。In the separating apparatus 100, the upper substrate holding portion 270 does not move in the vertical direction, and therefore, a rapid operation preventing mechanism for preventing the sudden operation of the upper substrate holding portion 270 is unnecessary. When a substrate holder that moves in the vertical direction is used as the upper substrate holder 270, it is preferable to provide a rapid operation prevention mechanism for preventing sudden operation of the upper substrate holder 270.

【００８３】図６は、図２に示す基板保持部の概略的な
構成を示す斜視図である。基板保持部２７０と基板保持
部２８０は、例えば対称な構造を有する。基板保持部２
７０、２８０は、貼り合わせ基板５０の分離中に該貼り
合わせ基板５０が位置ずれを起したり、基板保持部から
飛び出したりすることを防止するための複数のガイド部
材２７３、２８３を夫々外周部に有する。 搬送ロボッ
トのロボットハンド４００が貼り合わせ基板５０を下方
から支持した状態で該貼り合わせ基板５０を基板保持部
２７０又は基板保持部２８０に引き渡すこと、及び、ロ
ボットハンド４００が分離後の各基板の裏面（分離面を
表面とする）を吸着して基板保持部２７０及び２８０か
ら受け取ることを可能にするためには、該ロボットハン
ド４００の出し入れが可能なように、相応の間隔を設け
て複数のガイド部材２７３及び２８３を配置することが
好ましい。FIG. 6 is a perspective view showing a schematic configuration of the substrate holder shown in FIG. The substrate holding unit 270 and the substrate holding unit 280 have, for example, a symmetric structure. Substrate holder 2
Reference numerals 70 and 280 respectively denote a plurality of guide members 273 and 283 for preventing the bonded substrate 50 from being displaced during the separation of the bonded substrate 50 or jumping out of the substrate holding portion. To have. The bonded substrate 50 is delivered to the substrate holding unit 270 or the substrate holding unit 280 while the robot hand 400 of the transfer robot supports the bonded substrate 50 from below, and the back surface of each substrate after the separation of the robot hand 400 is performed. In order to allow the robot hand 400 to be taken in and out, a plurality of guides must be provided so that the robot hand 400 can be taken in and out (a separation surface is set as a front surface) and can be received from the substrate holding units 270 and 280. Preferably, the members 273 and 283 are arranged.

【００８４】ここで、貼り合わせ基板５０を下方から支
持した状態でロボットハンド４００から基板保持部２７
０又は基板保持部２８０に引き渡すことにより、貼り合
わせ基板５０が落下することを効果的に防止することが
できる。Here, the substrate holding unit 27 is moved from the robot hand 400 while the bonded substrate 50 is supported from below.
By transferring the bonded substrate 50 to the substrate holder 280, it is possible to effectively prevent the bonded substrate 50 from dropping.

【００８５】また、ロボットハンド４００が、分離後の
各基板の裏面を吸着して基板保持部２７０及び２８０か
ら受け取ることにより、ロボットハンド４００の汚染や
基板の落下等を効果的に防止することができる。これ
は、基板の分離面を吸着する場合、切削屑がロボットハ
ンド４００に付着する可能性が高く、また、分離面には
凹凸や切削屑等が存在し得るため、吸着力が弱まる可能
性があるからである。更に、ロボットハンド４００が、
分離後の各基板の裏面を吸着して基板保持部２７０及び
２８０を受け取ることにより、切削屑により基板に傷を
付ける可能性を低減することができる。Further, since the robot hand 400 sucks the back surface of each separated substrate and receives it from the substrate holding units 270 and 280, contamination of the robot hand 400 and dropping of the substrate can be effectively prevented. it can. This is because when the separation surface of the substrate is sucked, there is a high possibility that the cutting chips adhere to the robot hand 400, and since the separation surface may have irregularities or cutting chips, the suction force may be weakened. Because there is. Further, the robot hand 400
By receiving the substrate holding portions 270 and 280 by adsorbing the rear surface of each substrate after separation, the possibility of damaging the substrate with cutting chips can be reduced.

【００８６】基板保持部２７０、２８０は、中央部付近
に凸状の支持部２７２、２８２を夫々有し、該支持部２
７２、２８２の外周には、ずれ防止部材２９０、３００
を夫々有する。ずれ防止部材２９０及び３００は、例え
ばゴムや樹脂等で構成され、貼り合わせ基板５０がその
面方向に移動することを防止する。このずれ防止部材２
９０及び３００を設けることりにより、小さな押圧力で
貼り合わせ基板５０を保持することが可能になる。The substrate holders 270 and 280 have convex support portions 272 and 282 near the center, respectively.
72, 282, slip prevention members 290, 300
Respectively. The displacement prevention members 290 and 300 are made of, for example, rubber or resin, and prevent the bonded substrate 50 from moving in the surface direction. This displacement prevention member 2
By providing 90 and 300, it becomes possible to hold the bonded substrate 50 with a small pressing force.

【００８７】以下、この分離装置１００による貼り合わ
せ基板の分離処理の手順を説明する。まず、エアシリン
ダ３２０にそのピストンロッドを収容させることによ
り、基板保持部２７０と基板保持部２８０との間に相応
の間隔を設ける。そして、この状態で、ロボットハンド
４００により貼り合わせ基板５０を下方から水平に支持
して、基板保持部２７０と基板保持部２８０との間の所
定位置に挿入する。Hereinafter, the procedure of the separation processing of the bonded substrate by the separation apparatus 100 will be described. First, the air cylinder 320 accommodates the piston rod, so that a corresponding interval is provided between the substrate holding unit 270 and the substrate holding unit 280. Then, in this state, the bonded substrate 50 is horizontally supported from below by the robot hand 400, and is inserted into a predetermined position between the substrate holding unit 270 and the substrate holding unit 280.

【００８８】次いで、エアシリンダ３２０にそのピスト
ンロッドを押し出させることにより、下側の基板保持部
２８０を上方に移動させ、基板保持部２８０により貼り
合わせ基板５０を押圧して保持させる。Next, the piston rod is pushed out by the air cylinder 320, whereby the lower substrate holding portion 280 is moved upward, and the bonded substrate 50 is pressed and held by the substrate holding portion 280.

【００８９】次いで、急動作防止機構４０００の可動部
４４８０を上昇させて、該可動部４４８０の接点部材４
４１０を回転軸１８０の下端に当接させる。Next, the movable part 4480 of the sudden action prevention mechanism 4000 is raised, and the contact member 4 of the movable part 4480 is moved up.
410 is brought into contact with the lower end of the rotating shaft 180.

【００９０】次いで、モータ１１０を動作させて回転軸
１４０に回転力を伝達させる。これにより、回転軸１４
０、基板保持部２７０、貼り合わせ基板５０、基板保持
部２８０及び回転軸１８０は、一体的に回転する。Next, the motor 110 is operated to transmit the torque to the rotating shaft 140. Thereby, the rotating shaft 14
0, the substrate holder 270, the bonded substrate 50, the substrate holder 280, and the rotating shaft 180 rotate integrally.

【００９１】次いで、シャッタ２５１が閉じた状態で、
ノズル２６０に連結されたポンプ（不図示）を動作させ
て、ノズル２６０に高圧のジェット構成媒体（例えば、
水）を送り込む。これにより、ノズル２６０から高圧の
ジェットが噴射される。そして、ジェットが安定した
ら、シャッタ２５１を開く。これにより、ノズル２６０
から噴射したジェットが貼り合わせ基板５０の多孔質層
に連続的に打ち込まれ、貼り合わせ基板５０の分離が開
始される。Next, with the shutter 251 closed,
By operating a pump (not shown) connected to the nozzle 260, a high-pressure jet forming medium (for example,
Water). Thereby, a high-pressure jet is ejected from the nozzle 260. When the jet is stabilized, the shutter 251 is opened. Thereby, the nozzle 260
Is continuously injected into the porous layer of the bonded substrate 50, and the separation of the bonded substrate 50 is started.

【００９２】貼り合わせ基板５０の分離は、外周部から
中央部に向かって渦巻状に進行する。より具体的には、
貼り合わせ基板５０の分離は、既に分離された領域（分
離領域）と未だ分離されてない領域（未分離領域）との
境界が渦巻状の軌跡を描くようにして進行する。The separation of the bonded substrate 50 proceeds spirally from the outer peripheral portion toward the central portion. More specifically,
The separation of the bonded substrate 50 proceeds in such a manner that a boundary between a region already separated (separated region) and a region not yet separated (unseparated region) draws a spiral locus.

【００９３】分離領域は、内部に注入されたジェット構
成媒体の圧力により反る。分離が進行して、この反りが
ある程度大きくなると、基板保持部２８０は、貼り合わ
せ基板５０に押圧されて下方向への移動を開始する。基
板保持部２８０の移動は、前述のように、急動作防止機
構４０００によって制御される。より具体的には、基板
保持部２８０は、緩やかには移動するが、急激には移動
しない。従って、基板保持部２８０の急激な移動に起因
する前述の欠陥の発生が効果的に防止される。The separation region is warped by the pressure of the jet constituting medium injected therein. When the warpage increases to some extent as the separation proceeds, the substrate holding unit 280 is pressed by the bonded substrate 50 and starts moving downward. The movement of the substrate holding unit 280 is controlled by the sudden operation prevention mechanism 4000 as described above. More specifically, the substrate holder 280 moves slowly but does not move abruptly. Therefore, the occurrence of the above-described defect due to the rapid movement of the substrate holding unit 280 is effectively prevented.

【００９４】ここで、バルブ４４６０の開度を貼り合わ
せ基板５０の分離の進行に応じて制御することにより、
急動作防止機構４０００の特性を分離の進行に応じて変
化させてもよい。また、バルブ４４６０の開度は、処理
対象の貼り合わせ基板５０の特性（例えば、直径、厚
さ、）や分離処理の条件（例えば、ジェットの圧力やジ
ェットの直径）に応じて調整してもよい。Here, by controlling the opening of the valve 4460 in accordance with the progress of separation of the bonded substrate 50,
The characteristics of the sudden action prevention mechanism 4000 may be changed according to the progress of separation. Further, the opening degree of the valve 4460 may be adjusted according to the characteristics (for example, diameter and thickness) of the bonded substrate 50 to be processed and the conditions for separation processing (for example, jet pressure and jet diameter). Good.

【００９５】貼り合わせ基板５０の分離が完了したら、
シャッタ２５１を閉じると共にノズル２６０に連結され
たポンプを停止させて、貼り合わせ基板５０に対するジ
ェットの打ち込みを停止させる。また、モータ１１０の
動作を停止させる。When the separation of the bonded substrate 50 is completed,
By closing the shutter 251 and stopping the pump connected to the nozzle 260, the jetting of the jet onto the bonded substrate 50 is stopped. Further, the operation of the motor 110 is stopped.

【００９６】次いで、基板保持部２７０及び２８０の各
真空吸着機構を動作させて（電磁弁を開く）、分離され
た上側の基板を基板保持部２７０に真空吸着させると共
に、分離された下側の基板を基板保持部２８０に真空吸
着させる。Next, the respective vacuum suction mechanisms of the substrate holders 270 and 280 are operated (the solenoid valve is opened), and the separated upper substrate is vacuum-adsorbed to the substrate holder 270 and the separated lower substrate is also held. The substrate is vacuum-sucked to the substrate holding section 280.

【００９７】次いで、エアシリンダ３２０にそのピスト
ンロッドを収容させることにより、基板保持部２７０と
基板保持部２８０との間に相応の距離を設ける。これに
より、分離された２枚の基板は互いに引き離される。Next, the piston rod is accommodated in the air cylinder 320, so that an appropriate distance is provided between the substrate holding portion 270 and the substrate holding portion 280. Thus, the two separated substrates are separated from each other.

【００９８】次いで、基板保持部２７０と基板との間に
ロボットハンド４００を挿入し、ロボットハンド４００
により基板を吸着し、その後、基板保持部２７０の真空
吸着機構による吸着を解除し、基板保持部２７０からロ
ボットハンド４００に基板を引き渡す。そして、ロボッ
トハンド４００により基板を所定位置（例えば、カセッ
ト）に搬送する。Next, the robot hand 400 is inserted between the substrate holding part 270 and the substrate, and the robot hand 400 is inserted.
Then, the suction of the substrate holding unit 270 by the vacuum suction mechanism is released, and the substrate is transferred from the substrate holding unit 270 to the robot hand 400. Then, the substrate is transported to a predetermined position (for example, a cassette) by the robot hand 400.

【００９９】次いで、基板保持部２８０と基板との間に
ロボットハンド４００を挿入し、ロボットハンド４００
により基板を吸着し、その後、基板保持部２８０の真空
吸着機構による基板の吸着を解除し、基板保持部２８０
からロボットハンド４００に基板を引き渡す。そして、
ロボットハンド４００により基板を所定位置（例えば、
カセット）に搬送する。なお、分離された２枚の基板の
ロボットハンドによる受け取りは、上記と逆の順序で行
ってもよいし、２つのロボットハンド（不図示）により
同時に行ってもよい。Next, the robot hand 400 is inserted between the substrate holding section 280 and the substrate, and the robot hand 400 is inserted.
The substrate is released by the vacuum suction mechanism of the substrate holding unit 280, and then the substrate is released.
Hands over the substrate to the robot hand 400. And
The substrate is moved to a predetermined position by the robot hand 400 (for example,
Cassette). The reception of the two separated substrates by the robot hand may be performed in the reverse order, or may be performed simultaneously by two robot hands (not shown).

【０１００】ここで、貼り合わせ基板５０が２枚に分離
された後において、２枚の基板の間にはジェット構成媒
体が存在するため、これが液体（例えば、水）の場合に
は、表面張力が相当に大きい。従って、分離された２枚
の基板を小さな力で引き離すためには、２枚の基板間に
ノズル２６０からジェットを供給することが好ましい。
この場合、２枚の基板を引き離した後に、ノズル２６０
からのジェットを停止させることになる。なお、その代
わりに、２枚の基板を引き離すために使用するジェット
を噴射する機構を別個に設けてもよい。Here, after the bonded substrate 50 is separated into two, a jet forming medium is present between the two substrates. Therefore, when this is a liquid (for example, water), the surface tension Is quite large. Therefore, in order to separate the two separated substrates with a small force, it is preferable to supply a jet from the nozzle 260 between the two substrates.
In this case, after separating the two substrates, the nozzle 260
Will stop the jet from. Alternatively, a mechanism for jetting a jet used to separate the two substrates may be separately provided.

【０１０１】[0101]

【発明の効果】本発明によれば、例えば、分離の際に試
料に欠陥が発生することを防止することができる。According to the present invention, for example, it is possible to prevent a defect from occurring in a sample at the time of separation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の好適な実施の形態に係るＳＯＩ基板の
製造方法を工程順に説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a method for manufacturing an SOI substrate according to a preferred embodiment of the present invention in the order of steps.

【図２】本発明の好適な実施の形態に係る分離装置の概
略的な構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a separation device according to a preferred embodiment of the present invention.

【図３】緩衝機構を適用した急動作防止機構の構成例を
示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a sudden action prevention mechanism to which a buffer mechanism is applied.

【図４】図３に示す急動作防止機構の第１の変形例を示
す図である。FIG. 4 is a view showing a first modification of the sudden action prevention mechanism shown in FIG. 3;

【図５】図３に示す急動作防止機構の第２の変形例を示
す図である。FIG. 5 is a view showing a second modification of the sudden action prevention mechanism shown in FIG. 3;

【図６】図２に示す基板保持部の概略的な構成を示す斜
視図である。FIG. 6 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a substrate holding unit illustrated in FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 第１の基板 １１ 単結晶Ｓｉ基板 １２ 多孔質Ｓｉ層 １３ 非多孔質単結晶Ｓｉ層 １５ 絶縁層 ２０ 第２の基板 ５０ 貼り合わせ基板 １００ 分離装置 １１０ モータ １２０ 支持部材 １３０ カップリング １４０ 回転軸 １４１ 真空ライン １５０ リング １６０ ベアリング １７０ 上段テーブル １８０ 回転軸 １８１ 真空ライン １９０ リング ２００ 圧縮バネ ２１０ 支持部材 ２２０ ハンドル ２３０ 往復／回転ガイド ２４０ 下段テーブル ２５０ モータ ２５１ シャッタ ２６０ ノズル ２７０ 基板保持部 ２７１ 吸引孔 ２８０ 基板保持部 ２８１ 吸引孔 ２９０ ずれ防止部材 ３００ ずれ防止部材 ３１０ 脚部材 ３２０ エアシリンダ ３３０ カップリング ３４０ ベアリング ４００ ロボットハンド ４０００ 急動作防止機構 ４４１０ 接点部材 ４４２０ ピストンロッド ４４３０ ピストン ４４４０ 外枠部材 ４４５０ 流離 ４４６０ バルブ ４４７０ 復元部 ４４８０ 可動部 ４４９０ 圧力室 ４５００ 流路 ４５１０ バルブ ４５２０ 圧力源 ４５３０ バルブ ４６００ 流路 ４６１０ バルブ ４６２０ 圧力源 Reference Signs List 10 first substrate 11 single-crystal Si substrate 12 porous Si layer 13 non-porous single-crystal Si layer 15 insulating layer 20 second substrate 50 bonded substrate 100 separation device 110 motor 120 support member 130 coupling 140 rotation axis 141 Vacuum line 150 Ring 160 Bearing 170 Upper table 180 Rotating shaft 181 Vacuum line 190 Ring 200 Compression spring 210 Support member 220 Handle 230 Reciprocating / Rotating guide 240 Lower table 250 Motor 251 Shutter 260 Nozzle 270 Substrate holder 271 Suction hole 280 Substrate holder 281 Suction hole 290 Slip prevention member 300 Slip prevention member 310 Leg member 320 Air cylinder 330 Coupling 340 Bearing 400 Robot hand 4000 Quick action prevention mechanism 4410 contact Point member 4420 Piston rod 4430 Piston 4440 Outer frame member 4450 Separation 4460 Valve 4470 Restoration part 4480 Movable part 4490 Pressure chamber 4500 Flow path 4510 Valve 4520 Pressure source 4530 Valve 4600 Flow path 4610 Valve 4620 Pressure source

Claims (31)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 流体により試料を分離する分離装置であ
って、 試料を保持する保持機構と、 前記保持機構により保持された試料に向けて流体を噴射
し、該流体により該試料を分離するための噴射部と、 試料の分離の際に、該試料の内部に作用する流体の力に
起因して前記保持機構が急激に移動することを防止する
一方で前記保持機構が緩やかに移動することを許容する
急動作防止機構と、 を備えることを特徴とする分離装置。1. A separation device for separating a sample by a fluid, comprising: a holding mechanism for holding the sample; and a jetting fluid toward the sample held by the holding mechanism, for separating the sample by the fluid. The jetting section of the above, when separating the sample, to prevent the holding mechanism from moving abruptly due to the force of the fluid acting inside the sample, while preventing the holding mechanism from moving slowly. A separating device, comprising: an allowable sudden action prevention mechanism. 【請求項２】 前記急動作防止機構は、緩衝機構を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の分離装置。2. The separation device according to claim 1, wherein the sudden operation prevention mechanism includes a buffer mechanism. 【請求項３】 試料の分離の際に、前記噴射部による流
体の噴射方向とほぼ直交する軸を中心として、前記保持
機構を回転させる回転機構を更に備えることを特徴とす
る請求項１又は請求項２に記載の分離装置。3. The apparatus according to claim 1, further comprising a rotation mechanism configured to rotate the holding mechanism about an axis substantially orthogonal to a direction in which the fluid is ejected by the ejecting unit when the sample is separated. Item 3. The separation device according to Item 2. 【請求項４】 前記急動作防止機構は、前記保持機構と
同一の軸上に配置されていることを特徴とする請求項３
に記載の分離装置。4. The apparatus according to claim 3, wherein the sudden action preventing mechanism is arranged on the same axis as the holding mechanism.
The separation device according to claim 1. 【請求項５】 前記保持機構は、試料を挟むようにして
保持する一対の試料保持部を有し、前記一対の試料保持
部の少なくとも一方は、前記噴射部による流体の噴射方
向とほぼ直交する方向に移動可能であり、前記急動作防
止機構は、試料の分離の際に、前記移動可能な試料保持
部が急激に移動することを防止する一方で該移動可能な
試料保持部が緩やかに移動することを許容することを特
徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の
分離装置。5. The holding mechanism has a pair of sample holding portions for holding the sample so as to sandwich the sample, and at least one of the pair of sample holding portions is arranged in a direction substantially orthogonal to a direction of fluid ejection by the ejection portion. It is movable, and the sudden movement preventing mechanism prevents the movable sample holder from moving abruptly when separating the sample, while moving the movable sample holder slowly. The separation device according to any one of claims 1 to 4, wherein 【請求項６】 前記急動作防止機構は、 前記移動可能な試料保持部と接触した状態で移動する可
動部と、 前記移動可能な試料保持部から前記可動部に加えられる
力に対する抗力を発生する抗力発生部と、 を有することを特徴とする請求項５に記載の分離装置。6. The sudden action prevention mechanism includes: a movable portion that moves in contact with the movable sample holding portion; and a resistance to a force applied to the movable portion from the movable sample holding portion. The separation device according to claim 5, further comprising: a drag generation unit. 【請求項７】 前記可動部は、滑らかに移動することを
特徴とする請求項６に記載の分離装置。7. The separation device according to claim 6, wherein the movable portion moves smoothly. 【請求項８】 前記可動部は、ピストンを有し、前記抗
力発生部は、前記ピストンに圧力を作用させる圧力室を
構成する外枠部材を有し、前記外枠部材は、前記圧力室
内の流体を排出する流路を有することを特徴とする請求
項６又は請求項７に記載の分離装置。8. The movable section has a piston, and the drag generating section has an outer frame member forming a pressure chamber for applying pressure to the piston, and the outer frame member has a pressure chamber inside the pressure chamber. The separation device according to claim 6, further comprising a flow path for discharging a fluid. 【請求項９】 前記急動作防止機構は、前記流路を流れ
る流体を制御するバルブを有することを特徴とする請求
項８に記載の分離装置。9. The separation device according to claim 8, wherein the sudden operation prevention mechanism has a valve for controlling a fluid flowing through the flow path. 【請求項１０】 前記急動作防止機構は、試料の分離処
理の実行により前記外枠部材に押し込まれた前記ピスト
ンを押し出すと共に前記圧力室内に流体を充填する復元
機構を更に有することを特徴とする請求項８又は請求項
９に記載の分離装置。10. The quick action preventing mechanism further comprises a restoring mechanism for pushing out the piston pushed into the outer frame member by executing a sample separation process and filling the pressure chamber with a fluid. The separation device according to claim 8. 【請求項１１】 前記復元機構は、バネを有し、前記バ
ネの力により前記ピストンを押し出し、これにより前記
圧力室内に流体を充填することを特徴とする請求項１０
に記載の分離装置。11. The restoring mechanism has a spring, and pushes out the piston by the force of the spring, thereby filling the pressure chamber with a fluid.
The separation device according to claim 1. 【請求項１２】 前記復元機構は、前記圧力室内に流体
を充填する充填機構を有し、前記充填機構により前記圧
力室内に流体を充填することにより前記ピストンを押し
出すことを特徴とする請求項１０に記載の分離装置。12. The restoring mechanism has a filling mechanism for filling the pressure chamber with a fluid, and the piston is pushed out by filling the pressure chamber with the fluid by the filling mechanism. The separation device according to claim 1. 【請求項１３】 前記保持機構は、試料を保持する際
に、該試料に対して前記噴射部による流体の噴射方向と
ほぼ垂直な方向に押圧力を印加する押圧機構を更に備え
ることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか
１項に記載の分離装置。13. The holding mechanism further comprises a pressing mechanism for applying a pressing force to the sample in a direction substantially perpendicular to a direction of fluid ejection by the ejecting unit when holding the sample. The separation device according to any one of claims 1 to 12, wherein 【請求項１４】 前記噴射部から噴射される流体を試料
に打ち込む位置を変更するための駆動部を更に備え、該
位置を変更しながら試料を分離することを特徴とする請
求項１に記載の分離装置。14. The apparatus according to claim 1, further comprising a drive unit for changing a position at which the fluid ejected from the ejection unit is injected into the sample, and separating the sample while changing the position. Separation device. 【請求項１５】 前記駆動部は、前記噴射部による流体
の噴射方向とほぼ直交する軸を中心として試料を回転さ
せるためのモータを有することを特徴とする請求項１４
に記載の分離装置。15. The apparatus according to claim 14, wherein the driving unit includes a motor for rotating the sample about an axis substantially orthogonal to a direction of ejecting the fluid by the ejecting unit.
The separation device according to claim 1. 【請求項１６】 分離対象の試料は、板状試料であり、
前記保持機構は、板状試料をほぼ水平な状態で保持する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれか１
項に記載の分離装置。16. The sample to be separated is a plate-like sample,
16. The apparatus according to claim 1, wherein the holding mechanism holds the plate sample in a substantially horizontal state.
The separation device according to Item. 【請求項１７】 分離対象の試料は、内部に分離用の層
を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１６のい
ずれか１項に記載の分離装置。17. The separation apparatus according to claim 1, wherein the sample to be separated has a separation layer inside. 【請求項１８】 前記分離用の層は、脆弱な層であるこ
とを特徴とする請求項１７に記載の分離装置。18. The separation apparatus according to claim 17, wherein the separation layer is a fragile layer. 【請求項１９】 前記脆弱な層は、多孔質層であること
を特徴とする請求項１８に記載の分離装置。19. The separation device according to claim 18, wherein the fragile layer is a porous layer. 【請求項２０】 前記脆弱な層は、微小気泡層であるこ
とを特徴とする請求項１８に記載の分離装置。20. The separation device according to claim 18, wherein the fragile layer is a microbubble layer. 【請求項２１】 分離対象の試料は、半導体基板である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項２０のいずれか１
項に記載の分離装置。21. The sample according to claim 1, wherein the sample to be separated is a semiconductor substrate.
The separation device according to Item. 【請求項２２】 分離対象の試料は、第１の基板と第２
の基板とを貼り合わせてなることを特徴とする請求項１
乃至請求項２１のいずれか１項に記載の分離装置。22. A sample to be separated includes a first substrate and a second substrate.
2. The substrate according to claim 1, wherein said substrate is bonded to said substrate.
22. The separation device according to claim 21. 【請求項２３】 試料に向けて流体を噴射し、該流体に
より該試料を分離する分離方法であって、 試料の内部に作用する流体の力に起因して該試料が急激
に反ることを防止する一方で該試料が緩やかに反ること
を許容しながら、該試料を分離することを特徴とする分
離方法。23. A separation method for injecting a fluid toward a sample and separating the sample with the fluid, wherein the sample is suddenly warped due to the force of the fluid acting inside the sample. A separation method comprising separating the sample while allowing the sample to gently warp while preventing it. 【請求項２４】 分離対象の試料は、板状試料であり、
分離処理の際に、板状試料を水平な状態で保持すること
を特徴とする請求項２３に記載の分離方法。24. The sample to be separated is a plate-like sample,
The separation method according to claim 23, wherein the plate sample is held in a horizontal state during the separation process. 【請求項２５】 分離対象の試料は、内部に分離用の層
を有することを特徴とする請求項２３又は請求項２４に
記載の分離方法。25. The separation method according to claim 23, wherein the sample to be separated has a separation layer inside. 【請求項２６】 分離用の層は、脆弱な層であることを
特徴とする請求項２５に記載の分離方法。26. The separation method according to claim 25, wherein the separation layer is a fragile layer. 【請求項２７】 前記脆弱な層は、多孔質層であること
を特徴とする請求項２６に記載の分離方法。27. The method according to claim 26, wherein the fragile layer is a porous layer. 【請求項２８】 前記脆弱な層は、微小気泡層であるこ
とを特徴とする請求項２６に記載の分離方法。28. The method according to claim 26, wherein the fragile layer is a microbubble layer. 【請求項２９】 分離対象の試料は、半導体基板である
ことを特徴とする請求項２３乃至請求項２８のいずれか
１項に記載の分離方法。29. The separation method according to claim 23, wherein the sample to be separated is a semiconductor substrate. 【請求項３０】 分離対象の試料は、第１の基板と第２
の基板とを貼り合わせてなることを特徴とする請求項２
３乃至請求項２９のいずれか１項に記載の分離方法。30. A sample to be separated includes a first substrate and a second substrate.
3. The substrate according to claim 2, wherein said substrate is bonded to said substrate.
The separation method according to any one of claims 3 to 29. 【請求項３１】 基板の製造方法であって、 内部に脆弱な層を有する第１の基板と、第２の基板とを
貼り合せて、貼り合わせ基板を作成する作成工程と、 流体を利用して、前記貼り合わせ基板を前記脆弱な層で
分離する分離工程と、 前記分離工程の後に前記第２の基板の上に残った脆弱な
層を除去する除去工程と、 を含み、前記分離工程では、前記貼り合わせ基板の内部
に作用する流体の力に起因して該貼り合わせ基板が急激
に反ることを防止する一方で該貼り合わせ基板が緩やか
に反ることを許容しながら、該貼り合わせ基板を前記脆
弱な層で分離することを特徴とすることを特徴とする基
板の製造方法。31. A method of manufacturing a substrate, comprising: bonding a first substrate having a fragile layer therein and a second substrate to form a bonded substrate; and using a fluid. A separating step of separating the bonded substrate at the fragile layer; and a removing step of removing a fragile layer remaining on the second substrate after the separating step. The bonding is performed while preventing the bonded substrate from warping sharply due to the force of the fluid acting inside the bonded substrate, while allowing the bonded substrate to warp gently. A method for manufacturing a substrate, wherein the substrate is separated by the fragile layer.