JP2013028455A - Method and apparatus for separating wafer - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for separating a wafer in which the work of separating the wafer from a piled-up wafer group of a piled-up state and transferring the separated wafer to a prescribed place one by one is performed and while work stress such as friction and deformation is not applied on the separated wafer to the utmost to prevent the breakage thereof, so that the yield of the wafer can be further improved and the stable supply of the wafer can be attained.SOLUTION: The apparatus for separating the wafer includes: a water tank (2); an injection nozzle (3) arranged at a position close to the water surface of the water tank (2); a wafer feeder (4) for holding the piled-up wafer group (7) and moving the piled-up wafer group (7) to a water surface-side inflow part of the water injected from the injection nozzle (3); and a wafer mover (5) for holding the wafer separated from the piled-up wafer group (7) and transferring the held wafer to the prescribed place. The injection nozzle (3) is disposed so that the injected water may involve air on the water surface and a gas-liquid mixture flow containing water and air bubbles may be formed in the water.

Description

本発明は、ウェハの分離方法及び分離装置に関するものである。更に詳しくは、半導体素子の材料であり、多数枚のウェハが積層された状態の積層ウェハ群からウェハを分離し、分離したウェハを一枚ずつ所定の箇所に移動する、ウェハの分離方法及び分離装置に関する。   The present invention relates to a wafer separation method and a separation apparatus. More specifically, a semiconductor device material, a wafer separation method and separation, in which a wafer is separated from a laminated wafer group in a state where a large number of wafers are laminated, and the separated wafers are moved one by one to a predetermined location. Relates to the device.

半導体素子の材料として用いられるウェハ(wafer：ウエハ、ウェーハまたはウエハーとも称される)の製造においては、シリコン等で形成されたインゴットを薄板状に切断することにより多数枚のウェハが積層された状態の積層ウェハ群を形成し、ウェハはこの積層ウェハ群から一枚ずつ剥がして分離される。
このウェハの分離作業は、周知のように非常に困難な作業であり、ウェハを分離し安定的に供給するための装置としては、例えば特許文献１に記載の「ウェハの分離搬送装置及び分離搬送方法」、あるいは特許文献２に記載の「ウェーハの枚葉装置および枚葉装置」、特許文献３の「ウェハ・スタックからウェハを分離する方法と装置」等がある。 In the manufacture of a wafer used as a material for a semiconductor element (wafer: also called a wafer, a wafer or a wafer), a large number of wafers are stacked by cutting an ingot formed of silicon or the like into a thin plate. The laminated wafer group is formed, and the wafers are separated from the laminated wafer group one by one.
As is well known, this wafer separation operation is a very difficult operation. As an apparatus for separating and stably supplying a wafer, for example, “Wafer separation / conveying device and separation / conveying device” Method ", or" wafer single wafer apparatus and single wafer apparatus "described in Patent Document 2, and" Method and apparatus for separating wafer from wafer stack "disclosed in Patent Document 3.

特許文献１に記載の発明は、「支持部材と分離押出手段及び噴射ノズルを有し、液体内において多数枚のウェハを積層状態で支持部材により支持し、支持部材の上昇により多数のウェハを所定量ずつ上昇させて、最上部に位置する一枚のウェハを水面付近の位置に配置し、分離押出手段の接触子で最上部のウェハを機械的に回転させて始動力を付与し、さらに噴射ノズルにより水面位置のウェハの上面に対し、その中心から偏倚した位置に水を噴射して一方向に回転させ、他のウェハから分離させて、搬出方向に搬送する」というものである。   The invention described in Patent Document 1 has “a support member, a separating and extruding means, and an injection nozzle. Increase the amount by a certain amount, place the wafer at the top at the position near the water surface, mechanically rotate the wafer at the top with the contact of the separation / extrusion means to give the starting force, and spray Water is sprayed to a position deviated from the center of the upper surface of the wafer at the water surface by the nozzle, rotated in one direction, separated from the other wafers, and conveyed in the unloading direction.

また、特許文献２に記載の発明は、「第１吸着部材によって分離ウェーハを吸着保持するとともに、第２吸着部材によって第１吸着部材よりも上方位置で前記分離ウェーハを吸着保持し、第２吸着部材のフレキシブルパイプを収縮させて分離ウェーハを反らせながら吸着保持し、続いて、隣接ウェーハの外周面上部をストッパによって押さえて、分離ウェーハの移動に伴う隣接ウェーハの移動を禁止しながら、分離ウェーハを上方に移動させて積層ウェーハ群から分離することにより、厳しい隙間管理を要することなく、積層ウェーハ群からウェーハを確実に１枚ずつ枚葉できるようにする」というものである。   In addition, the invention described in Patent Document 2 states that “a separation wafer is sucked and held by a first suction member, and the separation wafer is sucked and held at a position higher than the first suction member by a second suction member. The member's flexible pipe is contracted to attract and hold the warped wafer while the separated wafer is warped, and then the upper part of the outer peripheral surface of the adjacent wafer is pressed by a stopper to prohibit the movement of the adjacent wafer as the separated wafer moves. By moving upward and separating from the laminated wafer group, the wafers can be reliably removed from the laminated wafer group one by one without requiring strict gap management.

更に、特許文献３に記載の発明は、「垂直のウェハ・スタックからウェハを分離する方法で、ウェハは、上から作用する移動手段を介して上から個別に転送される。移動手段はウェハ(12)の最上部が接する吸引表面を持つ回転ベルトとして製造され、吸引表面へのウェハ(12)の接触は負圧の吸引で加速される。他のウェハの上に配置された複数のウェハを分離するため、移動手段は下記２つステップの少なくとも１つを受け、
ａ）水は最上部のウェハの先端に力が加わるように下斜めから噴射される。
ｂ）移動手段(23)は移動中ウェハの下方表面に下から接する剥離装置の上をウェハが超えるように案内し、双方がウェハを吸引表面に押しつけブレーキ作用する。
その後、ウェハは、転送パスへ移動し更なる処理へ転送される。」というものである。
なお、ａ）において噴射される水は、「空気あるいはガス泡を含むことにより水圧のみならず空気泡が個々のウェハの間を通過できて結果として付着作用をなくす」ことが記載されている。 Further, the invention described in Patent Document 3 is “a method of separating a wafer from a vertical wafer stack, and wafers are individually transferred from above via moving means acting from above. 12) Manufactured as a rotating belt with the suction surface touching the top of the wafer, contact of the wafer (12) to the suction surface is accelerated by negative pressure suction. In order to separate, the moving means receives at least one of the following two steps:
a) Water is sprayed obliquely from below so that a force is applied to the tip of the uppermost wafer.
b) The moving means (23) guides the wafer so that it passes over the peeling device that contacts the lower surface of the moving wafer from below, and both press the wafer against the suction surface and act as a brake.
The wafer is then moved to a transfer path and transferred for further processing. ".
In addition, it is described that the water jetted in a) is “by containing air or gas bubbles, not only water pressure but also air bubbles can pass between individual wafers, and as a result, the adhesion action is eliminated”.

特開平９−１４８２７８JP-A-9-148278

特開２００２−７５９２２JP 2002-75922 A

特表２０１１−５０７２４２Special table 2011-507242

しかしながら、特許文献１に記載の発明は、前記したように、「分離押出手段の接触子で最上部のウェハを機械的に回転させて始動力を付与し、さらに噴射ノズルにより水面位置のウェハの上面に対し、その中心から偏倚した位置に水を噴射して一方向に回転させる」ようになっている。このため、最上部のウェハと他のウェハとの接面部では移動摩擦抵抗が相当に大きくなり、特に分離押出手段による始動の際、両ウェハには大きなストレスがかかるため、実際上はウェハを円滑に分離させることは難しく、ウェハが破損するおそれがある。   However, as described above, the invention described in Patent Document 1 describes that “the uppermost wafer is mechanically rotated by the contact of the separating and extruding means to apply the starting force, and the wafer at the water surface position is further applied by the spray nozzle. Water is jetted to a position deviated from the center of the upper surface and rotated in one direction. For this reason, the moving frictional resistance is considerably increased at the contact surface between the uppermost wafer and the other wafer, and both wafers are subjected to great stress particularly when starting by the separation extrusion means. It is difficult to separate the wafer and the wafer may be damaged.

また、特許文献２に記載の発明は、前記したように、「第１吸着部材によって分離ウェーハを吸着保持するとともに、第２吸着部材によって第１吸着部材よりも上方位置で分離ウェーハを吸着保持し、第２吸着部材のフレキシブルパイプを収縮させて分離ウェーハを反らせながら吸着保持する」ようになっている。このため、分離ウェーハには変形による大きなストレスがかかり、破損するおそれがある。   In addition, as described above, the invention described in Patent Document 2 states that “the first suction member holds the separation wafer by suction, and the second suction member holds the separation wafer at a position above the first suction member. The flexible pipe of the second adsorbing member is contracted to hold the separated wafer while adsorbing and holding it ”. For this reason, the separated wafer is subjected to great stress due to deformation and may be damaged.

特許文献３に記載の発明は、前記空気泡が個々のウェハの間を通過できて結果として付着作用をなくすことから、特許文献１及び２に記載の発明よりもウェハの分離が容易になることが期待できる。
しかし、空気あるいはガスを含んだ水噴射は、空気あるいはガスを水噴射あるいは水噴射させるためのノズルの中へ注入することによって生成されるために、コンプレッサや換気装置等の付帯設備が必要となる。その結果、付帯設備に伴う製造コストの上昇やメンテナンス等の運転コストが生じる課題がある。 In the invention described in Patent Document 3, the air bubbles can pass between the individual wafers, and as a result, the adhesion action is eliminated. Therefore, the wafers can be separated more easily than those described in Patent Documents 1 and 2. Can be expected.
However, since the water injection including air or gas is generated by injecting air or gas into a nozzle for water injection or water injection, ancillary facilities such as a compressor and a ventilator are required. . As a result, there is a problem in that an increase in manufacturing cost associated with incidental facilities and operation costs such as maintenance occur.

本発明者らは、特別な付帯設備なしで水と空気の混合流を発生させることができないか研究を重ね、本発明を完成するに至った。   The present inventors have studied whether or not a mixed flow of water and air can be generated without special incidental equipment, and have completed the present invention.

（本発明の目的）
そこで、本発明の目的は、多数枚のウェハが積層された状態の積層ウェハ群からウェハを分離し、分離したウェハを一枚ずつ所定の箇所に移動する作業において、分離するウェハに対し摩擦や変形等によるストレスをできるだけ与えないようにして破損を防止することにより、ウェハの歩留まりをより向上させてウェハの安定供給ができるようにした、ウェハの分離方法及び分離装置を提供することである。 (Object of the present invention)
Accordingly, an object of the present invention is to separate a wafer from a laminated wafer group in a state in which a large number of wafers are laminated, and to move the separated wafers one by one to a predetermined location. It is an object to provide a wafer separation method and a separation apparatus capable of improving the yield of wafers and providing a stable supply of wafers by preventing breakage by applying as little stress as possible by deformation or the like.

上記課題を解決するために本発明が講じた手段は次のとおりである。   Means taken by the present invention to solve the above problems are as follows.

（１）本発明は、
液体中にある積層ウェハ群の積層面に、液体と気泡とを含む気液混合流を当てることにより、多数枚のウェハが積層された状態の前記積層ウェハ群からウェハを分離する方法であって、
前記気液混合流は、液面に噴出された液体が液面と衝突することにより気液界面で取り込まれた気体によって生じた気泡を含む、
ウェハの分離方法である。 (1) The present invention
A method of separating a wafer from the laminated wafer group in a state where a large number of wafers are laminated by applying a gas-liquid mixed flow containing liquid and bubbles to a laminated surface of the laminated wafer group in a liquid. ,
The gas-liquid mixed flow includes bubbles generated by the gas taken in at the gas-liquid interface when the liquid ejected to the liquid surface collides with the liquid surface,
This is a wafer separation method.

（２）本発明は、
気液混合流は、液面に噴出された液体が液面と衝突することにより気液界面で取り込まれた気体によって生じた気泡を含む噴流と、液体中に噴出された噴流とが、合流したものである、前記（１）に係るウェハの分離方法である。 (2) The present invention
In the gas-liquid mixed flow, the jet containing bubbles generated by the gas taken in at the gas-liquid interface due to the liquid jetted on the liquid level colliding with the liquid level and the jet jetted in the liquid merged. The wafer separation method according to (1) above.

（３）本発明は、
気液混合流は、液面に対して所要の下向きの傾斜角度の噴流となって液面側から液体中にある積層ウェハ群に当たる、前記（１）又は（２）に係るウェハの分離方法である。 (3) The present invention
The gas-liquid mixed flow is a wafer separation method according to the above (1) or (2) in which the gas-liquid mixed flow becomes a jet having a required downward inclination angle with respect to the liquid surface and hits the laminated wafer group in the liquid from the liquid surface side. is there.

（４）本発明は、
積層ウェハ群は、気液混合流が当たる側が高くなるように液面に対して傾いて設置されており、気液混合流の下向きの傾斜角度と前記積層ウェハ群の傾斜角度は、同じか又は略同じである、前記（３）に係るウェハの分離方法である。 (4) The present invention
The laminated wafer group is installed to be inclined with respect to the liquid surface so that the side on which the gas-liquid mixed flow hits is higher, and the downward inclination angle of the gas-liquid mixed flow and the inclination angle of the laminated wafer group are the same or The wafer separation method according to (3), which is substantially the same.

（５）本発明は、
積層ウェハ群から分離したウェハのうち、最上部の位置にあるウェハを所定の箇所に移動する、前記（４）に係るウェハの分離方法である。 (5) The present invention
In the wafer separation method according to (4), the wafer at the uppermost position among the wafers separated from the laminated wafer group is moved to a predetermined location.

（６）本発明は、
ウェハの移動は、吸着手段により吸着されて行われる、前記（５）に係るウェハの分離方法である。 (6) The present invention
In the wafer separation method according to (5), the wafer is moved by being sucked by the suction means.

（７）本発明は、
液体中にある積層ウェハ群より分離したウェハは、設置した傾斜角度と同じ傾き方向で液体中を移動して液面に向かい、液体中から気体中に取り出される、前記（５）又は（６）に係るウェハの分離方法である。 (7) The present invention
The wafer separated from the laminated wafer group in the liquid moves in the liquid in the same inclination direction as the installed inclination angle, moves toward the liquid surface, and is taken out from the liquid into the gas (5) or (6) This is a method for separating a wafer.

（８）本発明は、
液体中にある積層ウェハ群の積層面に、液体と気泡とを含む気液混合流を当てることにより、多数枚のウェハが積層された状態の前記積層ウェハ群からウェハを分離する装置であって、
該装置は、液面に液体を噴出する気中噴出口から液面に噴出した液体が液面と衝突して気液界面で気体を取り込んで噴出液体中に気泡を含む噴出手段を有している、
ウェハ分離装置である。 (8) The present invention
An apparatus for separating a wafer from the laminated wafer group in a state where a large number of wafers are laminated by applying a gas-liquid mixed flow containing liquid and bubbles to a laminated surface of the laminated wafer group in a liquid. ,
The apparatus has jetting means in which a liquid jetted from an air jet port that jets liquid to the liquid level collides with the liquid level and takes in gas at the gas-liquid interface and includes bubbles in the jetted liquid. Yes,
A wafer separation apparatus.

（９）本発明は、
噴出手段は、気中噴出口の他に液体中に液体を噴出する液中噴出口を備え、前記気中噴出口から液面に噴出した噴流と前記液中噴出口から噴出した噴流が合流して気液混合流を構成する、前記（８）に係るウェハ分離装置である。 (9) The present invention
The ejection means includes a submerged spout for ejecting liquid into the liquid in addition to the air spout, and the jet spouted from the air spout to the liquid surface and the jet spouted from the submerged spout merge. Thus, the wafer separating apparatus according to (8), which forms a gas-liquid mixed flow.

（１０）本発明は、
噴出手段が噴出ノズルであり、気中噴出口と液中噴出口は、同一の噴出ノズルに備わるか、又はそれぞれ別個の噴出ノズルに備わる、前記（９）に係るウェハ分離装置である。 (10) The present invention
The wafer separating apparatus according to (9), wherein the jetting means is a jet nozzle, and the air jet nozzle and the liquid jet nozzle are provided in the same jet nozzle or in separate jet nozzles.

（１１）本発明は、
噴出ノズルは、気液混合流が液面に対して所要の下向きの傾斜角度で噴流となって液体中にある積層ウェハ群に当たる噴出口を有する、前記（１０）に係るウェハ分離装置である。 (11) The present invention
The ejection nozzle is the wafer separating apparatus according to (10), wherein the gas-liquid mixed flow is a jet at a required downward inclination angle with respect to the liquid surface and has a jet outlet that hits the laminated wafer group in the liquid.

（１２）本発明は、
噴出ノズルは、気液混合流を生じさせる第１の噴出ノズルと、液体中で液体を噴出する第２の噴出ノズル及び第４の噴出ノズルと、気体中で液体を噴出する第３の噴出ノズルを備え、
第１の噴出ノズル、第２の噴出ノズル及び第３の噴出ノズルは、積層ウェハ群から分離されたウェハの搬送方向側であって搬送路線を挟んで積層ウェハ群の両側に配置され、
第４の噴出ノズルは、前記ウェハの搬送方向とは反対側であって前記搬送路線の逆延長線を挟んで積層ウェハ群の両側に配置される、 前記（１０）又は（１１）に係るウェハ分離装置である。 (12) The present invention
The ejection nozzle includes a first ejection nozzle that generates a gas-liquid mixed flow, a second ejection nozzle and a fourth ejection nozzle that eject liquid in the liquid, and a third ejection nozzle that ejects liquid in the gas. With
The first ejection nozzle, the second ejection nozzle, and the third ejection nozzle are arranged on both sides of the laminated wafer group on the conveyance direction side of the wafer separated from the laminated wafer group and across the conveyance route,
The wafer according to (10) or (11), wherein the fourth ejection nozzle is disposed on both sides of the laminated wafer group on the opposite side of the wafer transfer direction and across the reverse extension line of the transfer route. Separation device.

（１３）本発明は、
積層ウェハ群は、気液混合流が当たる側が高くなるように液面に対して傾いて設置されており、気液混合流の下向きの傾斜角度と前記積層ウェハ群の傾斜角度は、同じか又は略同じである、前記（１１）又は（１２）に係るウェハ分離装置である。 (13) The present invention provides:
The laminated wafer group is installed to be inclined with respect to the liquid surface so that the side on which the gas-liquid mixed flow hits is higher, and the downward inclination angle of the gas-liquid mixed flow and the inclination angle of the laminated wafer group are the same or The wafer separation apparatus according to (11) or (12), which is substantially the same.

（１４）本発明は、
液体中にある積層ウェハ群より分離した最上部の位置にあるウェハを、前記積層ウェハ群が設置した傾斜角度と同じ傾き方向で液体中を移動して液面に向かわせて、液体中から気体中に取り出す手段を備えた、前記（１３）に係るウェハ分離装置である。 (14) The present invention provides:
The wafer at the uppermost position separated from the laminated wafer group in the liquid moves in the liquid in the same inclination direction as the inclination angle set by the laminated wafer group and moves toward the liquid surface, so that the gas from the liquid The wafer separating apparatus according to (13), comprising means for taking out the wafer.

（１５）本発明は、
積層ウェハ群から分離したウェハが、取り出し位置からずれるのを防止するストッパーを備え、該ストッパーは進退手段によって前記積層ウェハ群に対して進退する、前記（１４）に係るウェハ分離装置である。 (15) The present invention provides:
The wafer separating apparatus according to (14), further comprising a stopper that prevents the wafer separated from the laminated wafer group from being displaced from the take-out position, and the stopper is advanced and retracted with respect to the laminated wafer group by advancing and retracting means.

（１６）本発明は、
積層ウェハ群を保持し、気液混合流が積層面に当たる位置に前記積層ウェハ群を移動させるウェハ供給手段を備えている、前記（１４）又は（１５）に係るウェハ分離装置である。 (16) The present invention provides:
The wafer separating apparatus according to (14) or (15), further including a wafer supply unit that holds the laminated wafer group and moves the laminated wafer group to a position where the gas-liquid mixed flow hits the laminated surface.

本明細書及び特許請求の範囲にいう「積層面」の用語は、積層ウェハ群の側面、すなわち多数枚積層されている各ウェハの厚みが表れている面の意味で使用している。
また、「気中噴出口」は気体中（具体的には空気中）にある噴出口を、「液中噴出口」は液体中（具体的には水中）にある噴出口を指称する意味で使用している。 The term “laminated surface” in the present specification and claims is used to mean the side surface of a laminated wafer group, that is, the surface on which the thickness of each wafer laminated is shown.
In addition, “in-air spout” refers to a spout in gas (specifically in the air), and “submerged spout” refers to a spout in liquid (specifically underwater). I use it.

（作用）
本発明に係るウェハ分離装置の作用を説明する。 (Function)
The operation of the wafer separation apparatus according to the present invention will be described.

まず、噴出手段（噴出ノズル等）によって液面に噴出された液体が液面と衝突することにより、気液界面で取り込まれた気体によって生じた多数の気泡を含む気液混合流を液体中に生じさせる。なお、噴出のタイミングは積層ウェハ群を所要の位置に移動させた後でもよい。
次に、ウェハ供給手段（ウェハ供給機等）によって積層ウェハ群を保持し、前記気液混合流が積層面に当たる位置に積層ウェハ群を移動させる。 First, the liquid ejected to the liquid surface by the ejection means (e.g., ejection nozzle) collides with the liquid surface, so that the gas-liquid mixed flow containing a large number of bubbles generated by the gas taken in at the gas-liquid interface is put into the liquid. Cause it to occur. The timing of ejection may be after moving the laminated wafer group to a required position.
Next, the laminated wafer group is held by a wafer supply means (wafer supply machine or the like), and the laminated wafer group is moved to a position where the gas-liquid mixed flow hits the laminated surface.

これによって、積層ウェハ群を構成するウェハの間に液体と気泡が入り込み、例えば積層ウェハ群の液面側に近い複数枚のウェハが徐々に分離し、各ウェハ間に隙間が空くことによって液体と気泡がさらに入り込み、分離するウェハに摩擦や変形等による大きなストレスをかけることなく、無理なく分離させることができる。   As a result, liquid and bubbles enter between the wafers constituting the laminated wafer group, for example, a plurality of wafers close to the liquid surface side of the laminated wafer group are gradually separated, and a gap is formed between the wafers to form liquid and bubbles. Bubbles can further enter and be separated without excessive stress without applying significant stress to the wafer to be separated due to friction or deformation.

また、各ウェハ間に多数の気泡が入り、これら気泡がいわばクッション（緩衝材）の機能を果たすことにより、各々が分離し水中で浮遊している状態の各ウェハ同士が接触又は衝突しにくく、これによりウェハが損傷することを防止できる。さらには、多数の気泡によって分離するウェハに大きな浮力が付与され、これによりウェハがより短い時間で分離される。   In addition, a large number of bubbles enter between each wafer, so that these bubbles function as a cushion (buffer material), so that each wafer in a state of being separated and floating in water is less likely to contact or collide, This can prevent the wafer from being damaged. Furthermore, a large buoyancy is imparted to the wafer that is separated by a large number of bubbles, thereby separating the wafer in a shorter time.

そして、分離している各ウェハのうち、最上部に位置するウェハをウェハ移動手段（ウェハ移動機等）で保持し、所定の箇所に移動する。その後、この移動箇所からウェハを取り出す等して後工程へ送る。   Then, among the separated wafers, the wafer located at the top is held by a wafer moving means (wafer moving machine or the like) and moved to a predetermined location. Thereafter, the wafer is taken out from the moving part and sent to a subsequent process.

本発明によれば、多数枚のウェハが積層された状態の積層ウェハ群からウェハを分離し、分離したウェハを一枚ずつ所定の箇所に移動する作業において、多数の気泡を含む水流である気液混合流を積層ウェハ群の積層面に当ててウェハを分離させることにより、分離するウェハに対し摩擦や変形等による大きなストレスを与えないようにして破損を防止することができる。
これにより、ウェハの歩留まりをより向上させてウェハを安定的に供給することができる。 According to the present invention, in the operation of separating a wafer from a laminated wafer group in a state where a large number of wafers are laminated, and moving the separated wafers one by one to a predetermined location, a water stream containing a large number of bubbles is generated. By separating the wafer by applying the liquid mixed flow to the laminated surface of the laminated wafer group, it is possible to prevent breakage without applying a large stress due to friction or deformation to the wafer to be separated.
Thereby, the yield of the wafer can be further improved and the wafer can be supplied stably.

また、気液混合流に含まれる気泡は、液面に噴出される液体が液面と衝突することにより気液界面で取り込まれた気体によって生じたものであるために、コンプレッサや換気装置等の付帯設備は不必要であり、付帯設備に伴う製造コストの上昇やメンテナンス等の運転コストが生じない。   In addition, the bubbles included in the gas-liquid mixed flow are generated by the gas taken in at the gas-liquid interface when the liquid ejected to the liquid surface collides with the liquid surface, so that the compressor, the ventilator, etc. Ancillary facilities are unnecessary, and there is no increase in manufacturing costs and operating costs such as maintenance associated with the ancillary facilities.

本発明に係るウェハ分離装置の第１の実施の形態を示しており、前方側から視た斜視説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The perspective view explanatory drawing which showed 1st Embodiment of the wafer separation apparatus which concerns on this invention, and was seen from the front side. 図１に示すウェハ分離装置を後方側から視た斜視説明図。The perspective explanatory view which looked at the wafer separation apparatus shown in FIG. 1 from the back side. ウェハ分離装置の構造を示す正面視説明図。Front view explanatory drawing which shows the structure of a wafer separation apparatus. 図３におけるＸ−Ｘ矢視断面説明図。XX arrow sectional explanatory drawing in FIG. 図３におけるＹ−Ｙ矢視断面説明図。FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view taken along a line YY in FIG. 3. ウェハ分離装置によるウェハの分離までの工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the process until the wafer isolation | separation by a wafer separation apparatus. ウェハ分離装置によるウェハの分離後の移動までの工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the process until the movement after the separation of the wafer by a wafer separation apparatus. リフトベースの初期状態を示し、（ａ）は左側面視説明図、（ｂ）は上面視説明図。The initial state of a lift base is shown, (a) is explanatory drawing on the left side view, (b) is explanatory drawing on the top view. 図８に示すリフトベースに積層ウェハ群を載置した状態を示しており、（ａ）は左側面視説明図、（ｂ）は上面視説明図。FIGS. 9A and 9B show a state in which a laminated wafer group is placed on the lift base shown in FIG. 8, where FIG. リフトベースで積層ウェハ群を分離作業位置まで上昇させた状態を示し、（ａ）は左側面視説明図、（ｂ）は上面視説明図。The state which raised the laminated wafer group to the isolation | separation operation position with the lift base is shown, (a) is left side explanatory drawing, (b) is top view explanatory drawing. 積層ウェハ群に気液混合流を当てて複数のウェハを分離している状態を示し、（ａ）は左側面視説明図、（ｂ）は上面視説明図。The gas-liquid mixed flow is applied to the laminated wafer group to show a state where a plurality of wafers are separated, (a) is a left side explanatory view, and (b) is a top side explanatory view. 本発明に係るウェハ分離装置の第２の実施の形態の要部を示しており、図１３のＡ矢視説明図。The principal part of 2nd Embodiment of the wafer separation apparatus which concerns on this invention is shown, and A arrow explanatory drawing of FIG. 図１２のＸ−Ｘ線矢視説明図。XX explanatory drawing of FIG.

本発明を図面に示した実施の形態に基づき詳細に説明する。なお、以下の説明においては、例として、気体が空気の場合、液体が水の場合を説明しているが、空気や水に限定する意図はない。水に界面活性剤を添加した液体や、本発明を実施できる他の気体や液体を使用してもよい。
（第１の実施の形態）
図１乃至図５及び図８乃至図１１を参照する。
なお、図１乃至図５においては、説明の便宜上、多数枚のウェハが積層された状態の積層ウェハ群７及び積層ウェハ群７から分離した単独のウェハ７０も表している。 The present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings. In the following description, as an example, a case where the gas is air and a case where the liquid is water is described, but there is no intention to limit to air or water. You may use the liquid which added surfactant to water, and the other gas and liquid which can implement this invention.
(First embodiment)
Please refer to FIG. 1 to FIG. 5 and FIG. 8 to FIG.
In FIG. 1 to FIG. 5, for convenience of explanation, a laminated wafer group 7 in a state where a large number of wafers are laminated and a single wafer 70 separated from the laminated wafer group 7 are also shown.

ウェハ分離装置Ａは、積層ウェハ群７からウェハ７０を分離して所定の箇所（本実施の形態では、後述する移動受機６）に移動するものである。
ウェハ分離装置Ａは、角パイプで組まれたフレーム１を有している。フレーム１には、水槽２、水槽２の水面位置（水面下及び水面上の両方に亘る。）に配されている噴出ノズル３、３ａ、積層ウェハ群７を保持し、噴出ノズル３、３ａにより生じた気液混合流がウェハの間に入る位置へ積層ウェハ群７を移動させるウェハ供給機４、積層ウェハ群７から分離したウェハ７０を保持して移動するウェハ移動機５及びウェハ移動機５からウェハ７０を受け取る移動受機６が組み込まれている。 The wafer separating apparatus A separates the wafer 70 from the laminated wafer group 7 and moves it to a predetermined location (in this embodiment, a mobile receiver 6 described later).
The wafer separation apparatus A has a frame 1 assembled with square pipes. The frame 1 holds the ejection nozzles 3 and 3a and the laminated wafer group 7 disposed in the water tank 2 and the water surface position of the water tank 2 (both below and above the water surface). A wafer feeder 4 for moving the laminated wafer group 7 to a position where the generated gas-liquid mixed flow enters between the wafers, a wafer moving machine 5 for holding and moving the wafer 70 separated from the laminated wafer group 7, and the wafer moving machine 5 The mobile receiver 6 for receiving the wafer 70 from the camera is incorporated.

水槽２は、フレーム１の下部に固定されている。水槽２には、清浄な水が所定量入れられ、水面の高さは一定に維持されるようになっている。水槽２内には、二箇所に噴出ノズル３、３ａが配されている。噴出ノズル３、３ａには清浄な水が供給されるようになっている。噴出ノズル３、３ａは、先端の噴出口３０の中心が水面の高さの位置となるように、先側が所要角度（例えば、水面に対しては１５〜４０°の下向きの傾斜角度―本実施の形態では２５°）で水槽２に固定されている。   The water tank 2 is fixed to the lower part of the frame 1. The water tank 2 is filled with a predetermined amount of clean water, and the height of the water surface is maintained constant. In the water tank 2, jet nozzles 3, 3a are arranged at two locations. Clean water is supplied to the ejection nozzles 3 and 3a. The ejection nozzles 3 and 3a have a front side at a required angle (for example, a downward inclination angle of 15 to 40 ° with respect to the water surface—this implementation so that the center of the ejection port 30 at the tip is positioned at the height of the water surface. In the form of 25 °).

また、噴出ノズル３、３ａは、本実施の形態では、後記するように積層ウェハ群７が水面近傍まで上昇した時に、その両側（図３で左右側）から積層ウェハ群７の左右両角部へ向けて気液混合流が流れ、積層面の両側面と前面に気液混合流が効果的に当たるように配されている（図１１（ｂ）参照）。
なお、噴出ノズル３、３ａの位置（高さ）及び傾斜角度は前記に限定されないが、少なくとも噴出ノズル３、３ａから噴出された水が水面に衝突し、気液界面で空気を取り込んで、水中において水と多数の気泡を含む気液混合流が生じる位置及び傾斜角度に設定される。 Further, in the present embodiment, the ejection nozzles 3 and 3a are moved from both sides (left and right sides in FIG. 3) to the left and right corners of the laminated wafer group 7 when the laminated wafer group 7 rises to the vicinity of the water surface as will be described later. The gas-liquid mixed flow flows toward the front and the gas-liquid mixed flow is arranged so as to effectively strike both side surfaces and the front surface of the laminated surface (see FIG. 11B).
The position (height) and the inclination angle of the ejection nozzles 3 and 3a are not limited to the above, but at least water ejected from the ejection nozzles 3 and 3a collides with the water surface and takes in air at the gas-liquid interface. Is set at a position and an inclination angle at which a gas-liquid mixed flow containing water and a large number of bubbles is generated.

図４に示すように、ウェハ供給機４は、例えば水槽２の底部に固定されている基枠４６を有している。基枠４６の中央には四角形の支持板４０が固定されている。支持板４０は、前側（図４で右側）が高くなるように、水槽２の底面（又は水面）と１５〜４０°（本実施の形態では２５°）の角度で傾斜させてある。本実施の形態では、支持板４０の角度が、前記噴出ノズル３、３ａから水が水面に対し噴出される角度と同じに設定されているが、限定はされない。支持板４０の前部側の一辺を除く三辺側の上面には、支持板４０と直角方向に各辺あたり所要間隔で二本ずつ、ガイドピン４１が固定されている（図８（ａ）、（ｂ）参照）。   As shown in FIG. 4, the wafer feeder 4 has a base frame 46 fixed to the bottom of the water tank 2, for example. A square support plate 40 is fixed at the center of the base frame 46. The support plate 40 is inclined at an angle of 15 to 40 degrees (25 degrees in the present embodiment) with the bottom surface (or the water surface) of the water tank 2 so that the front side (right side in FIG. 4) is higher. In the present embodiment, the angle of the support plate 40 is set to be the same as the angle at which water is ejected from the ejection nozzles 3 and 3a with respect to the water surface, but is not limited thereto. Two guide pins 41 are fixed to the upper surface of the three sides excluding one side on the front side of the support plate 40 at a required interval per side in a direction perpendicular to the support plate 40 (FIG. 8A). (See (b)).

各ガイドピン４１は、角柱形状の積層ウェハ群７の三方側部の積層面が若干の隙間をもって内側に収まる位置に設定されており、ガイドピン４１が設けられていない一辺側（ウェハの搬送又は取り出し側）から積層ウェハ群７を入れて収めることができる。なお、本実施の形態の支持板４０及びガイドピン４１は、四角形のウェハに対応しているが、円形のウェハに対応できるように、例えば支持板４０の前記と同じ三辺にそれぞれガイドピンを一本ずつ設けた構造としてもよい。   Each of the guide pins 41 is set at a position where the laminated surface of the three side portions of the prismatic laminated wafer group 7 is accommodated inside with a slight gap, and the one side where the guide pins 41 are not provided (wafer transfer or The laminated wafer group 7 can be put in from the take-out side). Note that the support plate 40 and the guide pins 41 of the present embodiment correspond to a square wafer, but guide pins are provided on the same three sides of the support plate 40, for example, so as to be compatible with a circular wafer. It is good also as a structure provided one by one.

各ガイドピン４１のうち、支持板４０の相対向する二辺（図３で左右側）の各ガイドピン４１の上部には、それぞれ板状のストッパー４２が互いに同じ高さになるように平行に固定されている。各ストッパー４２は、ウェハ７０を積層ウェハ群７から分離する際、分離したウェハ７０をウェハ移動機５で吸着する位置から外れないように止めるもので、支持板４０と平行に固定されている。   Of each guide pin 41, plate-like stoppers 42 are parallel to each other on the upper portions of the guide pins 41 on two opposite sides (left and right sides in FIG. 3) of the support plate 40. It is fixed. Each stopper 42 stops the separated wafer 70 from being removed from the position where the wafer 70 is attracted by the wafer moving machine 5 when the wafer 70 is separated from the laminated wafer group 7, and is fixed in parallel to the support plate 40.

また、ウェハ供給機４は、積層ウェハ群７を載置するリフトベース４３を有している。リフトベース４３は、支持板４０の上面側に位置し、フレーム１の一方側（図３で右側）に固定された駆動装置４４のリフト体４５の下側先端に片持ち構造で固定されている。リフトベース４３の載置部は支持板４０と平行であり、リフトベース４３はボールスクリュー式の駆動装置４４によって前記ガイドピン４１と平行方向に昇降するようになっている。   The wafer feeder 4 has a lift base 43 on which the laminated wafer group 7 is placed. The lift base 43 is positioned on the upper surface side of the support plate 40 and is fixed to the lower end of the lift body 45 of the drive device 44 fixed to one side (right side in FIG. 3) of the frame 1 with a cantilever structure. . The mounting portion of the lift base 43 is parallel to the support plate 40, and the lift base 43 is moved up and down in a direction parallel to the guide pins 41 by a ball screw type driving device 44.

図５に示すように、ウェハ移動機５は、フレーム１の他方側（図３で左側）に固定された所要長さのガイド体５０を有している。ガイド体５０は、前側が高くなるように水槽２の底面と１５〜４０°の角度で傾斜させてある。本実施の形態では、支持板４０の角度と同じに設定されているが、限定はされない。ガイド体５０には、移行体５１がボールスクリュー式の駆動装置５２によってガイド体５０に沿って移行できるように取り付けられている。   As shown in FIG. 5, the wafer moving machine 5 has a guide body 50 having a required length fixed to the other side of the frame 1 (left side in FIG. 3). The guide body 50 is inclined at an angle of 15 to 40 ° with the bottom surface of the water tank 2 so that the front side is higher. In the present embodiment, the angle is set to be the same as the angle of the support plate 40, but is not limited. A transition body 51 is attached to the guide body 50 so that the transition body 51 can be moved along the guide body 50 by a ball screw type driving device 52.

移行体５１は、アクチュエータ５２と、アクチュエータ５２により昇降する昇降アーム５３を有している。昇降アーム５３の下側先端には、真空吸着部５４が片持ち構造で設けられている。移行体５１は、真空吸着部５４をリフトベース４３に載置された積層ウェハ群７のガイドピン４１の高さ方向上方に位置させることができ、真空吸着部５４は分離したウェハ７０を吸着することができる。昇降アーム５３の昇降する方向は、ガイド体５０の方向に対して上下に直角方向である。
なお、本実施の形態では、ウェハ移動機５は一台であるが、移動効率を高めるために複数台としてもよい。 The transition body 51 includes an actuator 52 and a lifting arm 53 that is lifted and lowered by the actuator 52. A vacuum suction part 54 is provided in a cantilever structure at the lower end of the lifting arm 53. The transition body 51 can position the vacuum suction part 54 above the guide pins 41 of the laminated wafer group 7 placed on the lift base 43 in the height direction, and the vacuum suction part 54 sucks the separated wafer 70. be able to. The direction in which the elevating arm 53 moves up and down is perpendicular to the direction of the guide body 50.
In the present embodiment, the number of wafer movers 5 is one, but a plurality of wafer movers 5 may be used in order to increase the movement efficiency.

図１，２に示すように、移動受機６は、フレーム１前側の一方側（図３で右側）に固定され、その取り付け高さは、後述する受台板６２の上昇停止位置が水槽２の上部縁部の高さ近傍となるよう設定されている。
移動受機６は、アクチュエータ６０と、アクチュエータ６０により昇降する昇降体６１を有しており、昇降体６１の下側先端には受台板６２が片持ち構造で設けられている。受台板６２は前記支持板４０と平行、すなわち真空吸着部５４で吸着されて送られてくるウェハ７０と平行になるように傾斜している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the mobile receiver 6 is fixed to one side (right side in FIG. 3) on the front side of the frame 1, and the mounting height of the mobile receiver 6 is as follows. It is set to be close to the height of the upper edge portion.
The mobile receiver 6 has an actuator 60 and a lifting body 61 that is lifted and lowered by the actuator 60, and a receiving plate 62 is provided in a cantilever structure at the lower end of the lifting body 61. The receiving plate 62 is inclined so as to be parallel to the support plate 40, that is, to be parallel to the wafer 70 that is sucked and sent by the vacuum suction portion 54.

受台板６２の上面には、移動されたウェハ７０が落下しないように嵌め入れる載置凹部６３が設けられている。載置凹部６３は、後側に段部があり、前側に段部がないように形成されており（図５参照）、移動されたウェハ７０は斜め上方向（前方向）にスライドさせて取り出すことができる。   On the upper surface of the receiving plate 62, there is provided a mounting recess 63 into which the moved wafer 70 is not dropped. The mounting recess 63 has a stepped portion on the rear side and no stepped portion on the front side (see FIG. 5), and the moved wafer 70 is taken out by sliding it obliquely upward (forward direction). be able to.

なお、受台板６２は、アクチュエータ６０により受台板６２の表面方向と直角方向に昇降するようになっている。受台板６２の上昇停止位置は、前記ウェハ移動機５の昇降アーム５３が下降したときに、真空吸着部５４で吸着されているウェハ７０が載置凹部６３に入る高さに設定されている。
また、本実施の形態では移動受機６を設けているが、これを設けずに、例えば公知構造の搬送機、例えばベルトコンベア等、分離したウェハ７０を後工程へ送るための装置にウェハ移動機５からウェハ７０を直接移動する構造とすることもできる。 The cradle plate 62 is moved up and down in a direction perpendicular to the surface direction of the cradle plate 62 by the actuator 60. The rising stop position of the receiving plate 62 is set to a height at which the wafer 70 sucked by the vacuum suction portion 54 enters the mounting recess 63 when the lifting arm 53 of the wafer moving machine 5 is lowered. .
Further, although the moving receiver 6 is provided in the present embodiment, the wafer is moved to an apparatus for sending the separated wafer 70 to a subsequent process, for example, a conveyor having a known structure, such as a belt conveyor, without providing the moving receiver 6. The wafer 70 may be moved directly from the machine 5.

また、水槽内の水の汚れ（濁り）を常時監視し、汚れが一定のレベルになったら警告するか、又は水を入れ替えるような装置を付帯することも推奨される。このような装置には、例えば水の汚れを光で検知するセンサー、電気の伝わり具合の変化を測定する電導度センサー等の公知のセンサーを用いることができる。   It is also recommended to always monitor the dirt (turbidity) of the water in the aquarium and warn when the dirt reaches a certain level, or attach a device to replace the water. For such an apparatus, for example, a known sensor such as a sensor for detecting dirt on water with light or an electric conductivity sensor for measuring a change in electrical transmission can be used.

（作用）
図１乃至図１１を参照して、ウェハ分離装置Ａの作用及びウェハ分離装置Ａにより、多数枚のウェハが積層された積層ウェハ群からウェハを分離し、分離したウェハを一枚ずつ所定の箇所に移動する工程を説明する。 (Function)
Referring to FIGS. 1 to 11, the wafer separating apparatus A and the wafer separating apparatus A separate wafers from a laminated wafer group in which a large number of wafers are laminated, and the separated wafers one by one at a predetermined location. The process of moving to will be described.

（１）図６（ａ）及び図８（ａ）、（ｂ）に示す状態は初期状態であり、ウェハ供給機４のリフトベース４３は最下部まで下降しており、ウェハ移動機５の昇降アーム５３を有する移行体５１は前位置にあり、昇降アーム５３及び真空吸着部５４は上位置にある。
（２）ウェハ供給機４のリフトベース４３の上に積層ウェハ群７を載置し、各ガイドピン４１の内側に収容する（図６（ｂ）、図９（ａ）、（ｂ）参照）。 (1) The state shown in FIG. 6A, FIG. 8A, and FIG. 8B is an initial state, and the lift base 43 of the wafer supply machine 4 is lowered to the lowest position, and the wafer moving machine 5 is lifted and lowered. The transition body 51 having the arm 53 is in the front position, and the elevating arm 53 and the vacuum suction part 54 are in the upper position.
(2) The laminated wafer group 7 is placed on the lift base 43 of the wafer feeder 4 and accommodated inside each guide pin 41 (see FIGS. 6B, 9A, and 9B). .

（３）駆動装置４４が作動しリフトベース４３と共に積層ウェハ群７が上昇する（図１０（ａ）、（ｂ）参照）。そして、噴出ノズル３、３ａより水面及び水中へ水を所要の圧力で噴出する。水面に噴出された水は水面から水中に入水する際に空気を取り込み、水中に噴出された水と合流して多数の気泡Ｂを含む気液混合流が生じる（図６（ｃ）、図１１（ａ）参照）。 (3) The driving device 44 operates to raise the laminated wafer group 7 together with the lift base 43 (see FIGS. 10A and 10B). Then, water is ejected from the ejection nozzles 3 and 3a into the water surface and underwater at a required pressure. The water jetted onto the water surface takes in air when entering the water from the water surface, and merges with the water jetted into the water to form a gas-liquid mixed flow containing a large number of bubbles B (FIG. 6C, FIG. 11). (See (a)).

（４）リフトベース４３が、積層ウェハ群７の上部の積層面に前記気液混合流が当たる位置である分離作業位置に停止し、積層ウェハ群７の左右両側から積層ウェハ群７の左右両角部へ向けて気液混合流が流れ、積層面の両側面と前面に気液混合流が当たる。なお、気液混合流は、ウェハ７０の分離に支障がなければ、積層面の他の位置に当てることもできる。 (4) The lift base 43 stops at the separation work position where the gas-liquid mixed flow hits the upper laminated surface of the laminated wafer group 7, and both left and right corners of the laminated wafer group 7 from the left and right sides of the laminated wafer group 7. The gas-liquid mixed flow flows toward the part, and the gas-liquid mixed flow hits both side surfaces and the front surface of the laminated surface. Note that the gas-liquid mixed flow can be applied to other positions on the laminated surface as long as the separation of the wafer 70 is not hindered.

これにより、複数のウェハ７０が気液混合流によって各ガイドピン４１の内側で積層ウェハ群７から浮き上がるように分離し、最上部に位置するウェハ７０がストッパー４２の下側で止められる（図１１（ａ）参照）。そして、ウェハ移動機５の移行体５１が後方のウェハ吸着位置へ移動する（図６（ｄ）参照）。   Thereby, the plurality of wafers 70 are separated by the gas-liquid mixed flow so as to be lifted from the laminated wafer group 7 inside each guide pin 41, and the wafer 70 positioned at the top is stopped below the stopper 42 (FIG. 11). (See (a)). Then, the transition body 51 of the wafer moving machine 5 moves to the rear wafer suction position (see FIG. 6D).

なお、ウェハ７０が分離する際には、各ウェハ７０の間に水と気泡Ｂが入り込み、分離するウェハ７０に摩擦や変形等による大きなストレスをかけることなく、無理なく分離させることができる。また、各ウェハ７０間に入った気泡Ｂがいわばクッションの機能を果たすことにより、各々が分離し水中で浮遊している状態の各ウェハ７０同士が接触又は衝突しにくく、これによりウェハが損傷することを防止できる。さらには、多数の気泡Ｂによって、分離する各ウェハ７０に大きな浮力が付与され、これによりウェハ７０がより短い時間で分離される。   When the wafers 70 are separated, water and bubbles B enter between the wafers 70, and the wafers 70 to be separated can be separated without excessive stress due to friction or deformation. In addition, since the bubbles B that enter between the wafers 70 function as a cushion, the wafers 70 that are separated and floating in water are unlikely to contact or collide with each other, thereby damaging the wafers. Can be prevented. Furthermore, a large buoyancy is imparted to each wafer 70 to be separated by the large number of bubbles B, whereby the wafer 70 is separated in a shorter time.

（５）ウェハ移動機５の昇降アーム５３が下降し、積層ウェハ群７から分離してストッパー４２の下方に位置している最上部に位置するウェハ７０を真空吸着部５４によって吸着する（図７（ｅ）参照）。最上部のウェハ７０が吸着される位置は、ストッパー４２の下面よりやや下側の水中（図１１（ａ）では、ウェハ７０の前側の一部が水面から出ているが、全体が水中にあってもよい）であり、移動受機６へ向けて移動する際にストッパー４２に接触しないようにして損傷を防止している。 (5) The elevating arm 53 of the wafer moving machine 5 descends, and the wafer 70 located at the uppermost part separated from the stacked wafer group 7 and positioned below the stopper 42 is adsorbed by the vacuum adsorbing unit 54 (FIG. 7). (See (e)). The position at which the uppermost wafer 70 is adsorbed is underwater slightly below the lower surface of the stopper 42 (in FIG. 11A, a part of the front side of the wafer 70 protrudes from the water surface, but the whole is underwater. It is also possible to prevent damage by preventing contact with the stopper 42 when moving toward the mobile receiver 6.

（６）昇降アーム５３の真空吸着部５４で最上部のウェハ７０を吸着した状態で駆動装置５２が作動し、移行体５１が前進して所定の位置に停止する（図７（ｆ）参照）。
積層ウェハ群７は前記のように水面に対して１５〜４０°（本実施の形態では２５°）の下向きの傾斜角度を有して設置される。したがって、積層ウェハ群７より分離したウェハ７０は、ウェハ移動機５によって水面に対して前記角度の上向きの角度となり、その角度を保持し、ウェハの端面を先端にしながら水中を移動して水面に向かい、水面下（水中）から水面上に取り出される。したがってウェハ７０に受ける水の抵抗を避けながら水面下から水面上に取り出すことができるので、ウェハにストレスがかからず、ウェハの破損が防止できる。 (6) The driving device 52 operates in a state where the uppermost wafer 70 is sucked by the vacuum suction portion 54 of the lifting arm 53, and the transition body 51 moves forward and stops at a predetermined position (see FIG. 7F). .
As described above, the laminated wafer group 7 is installed with a downward inclination angle of 15 to 40 ° (25 ° in the present embodiment) with respect to the water surface. Therefore, the wafer 70 separated from the laminated wafer group 7 is turned upward by the wafer moving device 5 with respect to the water surface, and the wafer 70 is moved to the water surface while maintaining the angle and moving in the water with the end surface of the wafer at the tip. Opposite, it is taken out of the water surface (underwater) onto the water surface. Therefore, the wafer 70 can be taken out from below the water surface while avoiding the resistance of the water received by the wafer 70, so that the wafer is not stressed and the wafer can be prevented from being damaged.

なお、前記気液混合流は継続して積層ウェハ群７及び分離している各ウェハ７０に当たっており、最上部に位置するウェハ７０が移動した後、その次のウェハ７０がストッパー４２の下側で止められる。また、積層ウェハ群７は、積層ウェハ群７全体がウェハ７０に分離するようにリフトベース４３によって徐々に上昇するようになっている。   The gas-liquid mixed flow continuously hits the laminated wafer group 7 and the separated wafers 70, and after the wafer 70 positioned at the uppermost part moves, the next wafer 70 is below the stopper 42. It can be stopped. Further, the laminated wafer group 7 is gradually raised by the lift base 43 so that the entire laminated wafer group 7 is separated into the wafers 70.

（７）移動受機６のアクチュエータ６０（図１、図２参照）が作動し、受台板６２が上昇し所定位置に停止する。真空吸着部５４によるウェハ７０の吸着状態を解除し、ウェハ７０を受台板６２の載置凹部６３に移動する（図７（ｇ）、図４、図５参照）。
（８）受台板６２が下降し、元の位置に戻る。また、昇降アーム５３が上昇する（図７（ｈ）参照）。 (7) The actuator 60 (see FIGS. 1 and 2) of the mobile receiver 6 is activated, and the receiving plate 62 is raised and stopped at a predetermined position. The suction state of the wafer 70 by the vacuum suction portion 54 is released, and the wafer 70 is moved to the mounting recess 63 of the receiving plate 62 (see FIGS. 7G, 4 and 5).
(8) The receiving plate 62 descends and returns to the original position. Moreover, the raising / lowering arm 53 raises (refer FIG.7 (h)).

これにより前記（３）終了の状態へ戻り、積層ウェハ群７を構成するウェハ７０がなくなるまで、（４）〜（８）の工程を繰り返し、ウェハ７０の分離作業を行う。なお、移動受機６へ移動したウェハは、順次後工程へ送られる。   As a result, the process returns to the (3) end state, and the processes of (4) to (8) are repeated until the wafer 70 constituting the laminated wafer group 7 runs out, and the wafer 70 is separated. The wafers that have moved to the mobile receiver 6 are sequentially sent to the subsequent process.

なお、本実施の形態のウェハ分離装置Ａの有効性及び優位性を確認するために、(1)水中にて水と空気の気液混合流を噴出した場合（本実施の形態）、(2)水中にて水のみを噴出した場合、(3)水中にて空気のみを噴出した場合の各ケースで比較検証した（表１参照）。
具体的には、水槽内の水中にある積層ウェハ群の積層面へ向けて各流体を噴出し、最上部に位置するウェハを分離させる際の分離時間を測定し、最上部に位置するウェハが分離した後に昇降アームにてウェハを移動するまでのＮＧ確率（不良率）を検証した。 In order to confirm the effectiveness and superiority of the wafer separation apparatus A of the present embodiment, (1) when a gas-liquid mixed flow of water and air is ejected in water (this embodiment), (2 ) Comparison verification was made in each case where only water was ejected in water, and (3) only air was ejected in water (see Table 1).
Specifically, each fluid is ejected toward the laminated surface of the laminated wafer group in the water tank, and the separation time when separating the wafer located at the top is measured, and the wafer located at the top is The NG probability (defective rate) until the wafer was moved by the lifting arm after the separation was verified.

（考察）
まず、ウェハ分離時間に関しては、噴出方法を水のみとした(2)の場合よりも、本実施の形態の水と空気の気液混合流を噴出した(1)の場合の方が、より短時間でウェハを分離させることができた。これは、積層されたウェハ間に水と共に多数の気泡が入り込み、最上部に位置するウェハに大きな浮力を付与することによりウェハの分離を促進しているためと考えられる。 (Discussion)
First, regarding the wafer separation time, the case of (1) in which the gas-liquid mixed flow of water and air in the present embodiment is ejected is shorter than the case of (2) in which the ejection method is only water. The wafer could be separated in time. This is presumably because a large number of air bubbles enter between the stacked wafers together with water and promotes the separation of the wafers by imparting a large buoyancy to the wafer located at the top.

また、ウェハ移動時のＮＧ確率に関しては、噴出方法を水のみとした(2)の場合には、ウェハ分離状態が不安定なことに伴うウェハの割れ、吸着不良によるウェハ移動ミス及びウェハの２枚取りが発生しＮＧ確率が１４％であったのに対し、本実施の形態の水と空気（気泡）の気液混合流を噴出した(1)の場合はＮＧが発生せず、明確な優位性が認められた。   As for the NG probability at the time of wafer movement, in the case of (2) in which the ejection method is only water, wafer breakage due to unstable wafer separation state, wafer movement error due to poor adsorption, and wafer 2 While the NG probability was 14% due to the occurrence of the chamfering, in the case of (1) in which the gas-liquid mixed flow of water and air (bubbles) in this embodiment was ejected, NG did not occur and it was clear Superiority was recognized.

なお、空気のみを噴出した場合(3)に関しては、水中の空気（気泡）の流れが安定せず、ウェハの破損が発生した。また、ウェハが破損しない程度に空気流量を少なくした場合、ウェハを分離するには流量が足りず、結果的に検証が困難であった。
このように、前記３つのケースでは、(1)の水と空気（気泡）の気液混合流を噴出する方法でウェハの分離を行うのが最も有効であることが分かった。 In the case where only air was ejected (3), the flow of air (bubbles) in water was not stable and the wafer was damaged. Further, when the air flow rate is reduced to such an extent that the wafer is not damaged, the flow rate is insufficient to separate the wafer, and as a result, verification is difficult.
Thus, in the above three cases, it has been found that it is most effective to perform wafer separation by the method (1) of jetting a gas-liquid mixed flow of water and air (bubbles).

（第２の実施の形態）
図１２及び図１３を参照する。第２の実施の形態では、主として噴出ノズルの数と配置、ウェハ供給機のガイドピンの取り付け構造、及び積層ウェハ群から分離したウェハの浮き上がりを防止するストッパーに係る構成等が第１の実施の形態と異なり、その他は第１の実施の形態と大体において同じである。なお、第１の実施の形態と同一又は同等箇所には同一符号を付して示している。 (Second Embodiment)
Please refer to FIG. 12 and FIG. In the second embodiment, mainly the number and arrangement of the ejection nozzles, the guide pin mounting structure of the wafer feeder, and the configuration related to the stopper for preventing the wafer separated from the laminated wafer group from being lifted, etc. Unlike the form, the other parts are almost the same as those of the first embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and shown to the same or equivalent location as 1st Embodiment.

（噴出ノズル関連）
噴出ノズルは、積層ウェハ群７から分離されたウェハ７０の搬送路線Ｌを挟んで積層ウェハ群７の略四隅又は四方に配置される。
噴出ノズルは、第１の実施の形態で説明した噴出ノズルに相当する第１の噴出ノズル３，３ａの他に、第１の噴出ノズル３，３ａと同じ側に、第２の噴出ノズル３ｂ，３ｃ及び第３の噴出ノズル３ｄ，３ｅが配置されている。また、ウェハの搬送方向とは反対側には第４の噴出ノズル３ｆ，３ｇが配置されている。 (For ejection nozzle)
The ejection nozzles are arranged at substantially four corners or four sides of the laminated wafer group 7 with the conveyance route L of the wafer 70 separated from the laminated wafer group 7 interposed therebetween.
In addition to the first ejection nozzles 3 and 3a corresponding to the ejection nozzles described in the first embodiment, the ejection nozzles are arranged on the same side as the first ejection nozzles 3 and 3a. 3c and third ejection nozzles 3d, 3e are arranged. Further, fourth ejection nozzles 3f and 3g are arranged on the opposite side to the wafer conveyance direction.

第１の噴出ノズル３，３ａは、全体形状が大体において縦長直方体形状であり、縦長のスリット状の噴出口３０、３０ａを有する。噴出口３０、３０ａは水面下から水面上（水中から空気中）に亘って設けられており、水面上と水面下に位置している。これによって、水中と水面の双方に水を噴出する。水の噴出方向は、ウェハの表面と平行であるが、ウエハが剥離できれば多少の交差角を設けても良い。   The first ejection nozzles 3 and 3a are generally vertically rectangular parallelepiped in shape, and have longitudinally slit-shaped ejection ports 30 and 30a. The spouts 30 and 30a are provided from below the water surface to above the water surface (from underwater to the air), and are located above and below the water surface. As a result, water is ejected to both the water and the water surface. The water ejection direction is parallel to the surface of the wafer, but a slight crossing angle may be provided as long as the wafer can be peeled off.

噴出口３０、３０ａから水面に噴出された水の衝撃により水面近傍の空気が水中に取り込まれた噴流と、水面下に噴出された水の噴流とが合流して多数の気泡を含む水と気泡の気液混合流が生じる。この気液混合流を積層ウェハ群７の積層面に当てることにより積層ウェハ群７からウェハ７０を分離させる。   Water and bubbles containing a large number of bubbles by combining a jet in which air near the water surface is taken into the water by the impact of water jetted from the jet outlets 30 and 30a and a jet of water jetted below the water surface A gas-liquid mixed flow is generated. The gas-liquid mixed flow is applied to the laminated surface of the laminated wafer group 7 to separate the wafer 70 from the laminated wafer group 7.

第２の噴出ノズル３ｂ，３ｃは、第１の噴出ノズルと同じ側にあり、全体形状が大体において縦長直方体形状であり、縦長のスリット状の噴出口３０ｂ、３０ｃを有する。噴出口３０ｂ、３０ｃの全部が水面下に位置し、水の噴出方向はウエハ表面と平行である。第２の噴出ノズルは、積層ウェハ群７からウェハ７０が分離するのを補助又は支援し、向上させる。   The second ejection nozzles 3b and 3c are on the same side as the first ejection nozzle, and the overall shape is roughly a vertically long rectangular parallelepiped shape, and includes longitudinally slit-shaped ejection ports 30b and 30c. All of the jet outlets 30b and 30c are located below the water surface, and the jet direction of water is parallel to the wafer surface. The second ejection nozzle assists or assists and improves the separation of the wafer 70 from the stacked wafer group 7.

第３の噴出ノズル３ｄ，３ｅは、第１の噴出ノズルと同じ側にあり、水流が扇形状に噴出される噴出口３０ｄ、３０ｅ有している。扇形に噴出された水は、ウエハ積層面に対してやや交差する角度で当たる。噴出口３０ｄ、３０ｅの全部が水面の上に位置しており、液体中にある積層ウェハ群に水面上より噴流を当てる。その際に気泡を生じる。第３のノズルは、扇形状の水流で積層ウエハ群７のウェハの間の隙間を、より確実に開けて、積層ウェハ群７からウェハ７０が分離するのを補助又は支援し、向上させる。   The 3rd ejection nozzles 3d and 3e are on the same side as the 1st ejection nozzle, and have the ejection ports 30d and 30e from which a water flow is ejected in a fan shape. The water sprayed in a fan shape hits the wafer stacking surface at an angle that slightly intersects. All of the jet outlets 30d and 30e are located on the water surface, and jets are applied to the laminated wafer group in the liquid from the water surface. At that time, bubbles are generated. The third nozzle opens a gap between the wafers of the laminated wafer group 7 with a fan-shaped water flow more reliably, and assists or assists the separation of the wafer 70 from the laminated wafer group 7 and improves it.

第４の噴出ノズル３ｆ，３ｇは、第１乃至第３の噴出ノズルとは反対側にあり、全体形状が大体において縦長直方体形状であり、縦長のスリット状の噴出口３０ｆ、３０ｇを有する。噴出口３０ｆ、３０ｇの全部が水中にある。水の噴出方向は、ウエハ表面と平行である。第４の噴出ノズルは、ウェハ７０が分離するのを補助又は支援し、向上させると共に、浮き上がったウエハ７０をウェハ移動機５の真空吸着部５４と平行にしてウェハ吸着の安定性を図るものである。   The fourth ejection nozzles 3f and 3g are on the side opposite to the first to third ejection nozzles, and the overall shape is roughly a vertically long rectangular parallelepiped shape, and includes longitudinally slit-shaped ejection ports 30f and 30g. All of the spouts 30f, 30g are underwater. The water ejection direction is parallel to the wafer surface. The fourth ejection nozzle assists or assists and improves the separation of the wafer 70, and makes the floated wafer 70 parallel to the vacuum suction portion 54 of the wafer moving machine 5 so as to stabilize the wafer suction. is there.

第１乃至第３の噴出ノズルはウエハの搬送路Ｌを挟んで積層ウェハ群７の両側に配置して、分離したウエハの搬送に邪魔にならないようにしている。また、第１乃至第４の噴出ノズルを積層ウエハ群７の中心に向けることにより、噴流を効率的に積層ウェハ群７に当ててウエハを分離するようにしている。   The first to third ejection nozzles are arranged on both sides of the laminated wafer group 7 across the wafer transfer path L so as not to interfere with the transfer of the separated wafers. Further, by directing the first to fourth ejection nozzles toward the center of the laminated wafer group 7, the jet is efficiently applied to the laminated wafer group 7 to separate the wafers.

（ウェハ供給機とストッパー関連）
ウェハ供給機４ａは、積層ウェハ群７を載せ置き、最上部のウェハ７０の分離に伴って積層ウェハ群７を上昇させるリフトベース４３を有する。リフトベース４３は本実施の形態では、略四角形状をしている。リフトベース４３のうち、ウェハ７０の搬送又は取り出し側の辺を除く残りの三辺の端縁からやや内方には、所要間隔をおいて各辺に二本ずつガイドピン４１が立設されている。 (Related to wafer feeder and stopper)
The wafer feeder 4a has a lift base 43 that places the laminated wafer group 7 and raises the laminated wafer group 7 as the uppermost wafer 70 is separated. In the present embodiment, the lift base 43 has a substantially rectangular shape. In the lift base 43, two guide pins 41 are erected on each side slightly apart from the edges of the remaining three sides excluding the side on the transfer or take-out side of the wafer 70 at a required interval. Yes.

また、積層ウェハ群７から分離したウェハ７０が取り出し位置からずれるのを防止する一対のストッパー機構Ｓを備える。ストッパー機構Ｓはウェハ７０の搬送路Ｌに対して直交する両側に配置されている。
各ストッパー機構Ｓは、ウェハ７０を積層ウェハ群７から分離する際、分離したウェハ７０をウェハ移動機５で吸着する位置から外れないように止めるストッパー４２０、ストッパー４２０を進退するエアーシリンダー４２２、一方側がエアーシリンダー４２２のロッドの先端に取り付けられ、他方側には前記ストッパー４２０が取り付けられているブラケット４２１で構成される、 Further, a pair of stopper mechanisms S for preventing the wafer 70 separated from the laminated wafer group 7 from shifting from the take-out position is provided. The stopper mechanisms S are arranged on both sides orthogonal to the conveyance path L of the wafer 70.
Each stopper mechanism S includes a stopper 420 that stops the separated wafer 70 from being removed from a position where the wafer 70 is attracted by the wafer moving machine 5, and an air cylinder 422 that advances and retracts the stopper 420. The side is composed of a bracket 421 attached to the tip of the rod of the air cylinder 422, and the stopper 420 is attached to the other side.

ストッパー４２０の先端縁であるガイドピン４１側には、ガイドピン４１を導入するべく、切欠された導入部４２０ａを有する。導入部４２０ａは、ウェハ７０の搬送又は取り出し方向と平行な４本のガイドピン４１の位置に対応しており、ストッパー４２０をガイドピン４１に向けて進めたときに、ストッパー４２０の先端縁がガイドピン４１を越えてウェハの上部に被るようにしている。
なお、ストッパ機構Ｓは、対向する一方は固定、他方は可動となる構成を採用してもよい。 On the side of the guide pin 41 that is the leading edge of the stopper 420, there is a notch introducing portion 420 a for introducing the guide pin 41. The introduction part 420a corresponds to the position of the four guide pins 41 parallel to the transfer or take-out direction of the wafer 70, and when the stopper 420 is advanced toward the guide pins 41, the leading edge of the stopper 420 is guided. The top of the wafer is covered beyond the pins 41.
The stopper mechanism S may be configured such that one of the stopper mechanisms S is fixed and the other is movable.

（作用）
前記構成のストッパー機構Ｓの作用を説明する。
積層ウェハ群７をリフトベース４３に載せ置くときには、エアーシリンダー４２２を作動させてストッパー４２０をリフトベース４３から離れる方向に移動させ、ウェハ供給機４のリフトベース４３の上に積層ウェハ群７を載置し、各ガイドピン４１の内側に収容する。 (Function)
The operation of the stopper mechanism S configured as described above will be described.
When placing the laminated wafer group 7 on the lift base 43, the air cylinder 422 is operated to move the stopper 420 in a direction away from the lift base 43, and the laminated wafer group 7 is placed on the lift base 43 of the wafer feeder 4. And is accommodated inside each guide pin 41.

次いで、エアーシリンダー４２２を作動させて、ストッパー４２０をリフトベース４３に載せ置かれた積層ウェハ群７に対して進め、各導入部４２０ａを各ガイドピン４１に臨ませて各ストッパー４２の先端縁を積層ウェハ群の上に被さるようにする。これによってウェハ７０を積層ウェハ群７から分離する際、分離したウェハ７０をウェハ移動機５で吸着する位置から外れないように止めることができる。
第２の実施の形態に係るその他の作用については、第１の実施の形態の作用と略同じであり、第１の実施の形態の作用を援用し、説明は省略する。 Next, the air cylinder 422 is operated to advance the stopper 420 toward the laminated wafer group 7 placed on the lift base 43, and each leading portion 420 a is made to face each guide pin 41 so that the leading edge of each stopper 42 is positioned. Cover the laminated wafer group. As a result, when separating the wafer 70 from the laminated wafer group 7, it is possible to stop the separated wafer 70 from being removed from the position where it is attracted by the wafer moving machine 5.
About the other effect | action which concerns on 2nd Embodiment, it is substantially the same as the effect | action of 1st Embodiment, The effect | action of 1st Embodiment is used and description is abbreviate | omitted.

なお、本明細書で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。
また、第１、第２などの言葉は、等級や重要度を意味するものではなく、一つの要素を他の要素から区別するために使用したものである。 Note that the terms and expressions used in this specification are merely explanatory and are not limiting at all, and terms and expressions equivalent to the features described in this specification and parts thereof. There is no intention to exclude. It goes without saying that various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
Moreover, the words such as “first” and “second” do not mean grade or importance, but are used to distinguish one element from other elements.

Ａ ウェハ分離装置
１ フレーム
２ 水槽
３、３ａ 噴出ノズル（第１の噴出ノズル）
３ｂ、３ｃ 第２の噴出ノズル
３ｄ、３ｅ 第３の噴出ノズル
３ｆ、３ｇ 第４の噴出ノズル
３０ 噴出口
４ ウェハ供給機
４０ 支持板
４１ ガイドピン
４２ ストッパー
４３ リフトベース
４４ 駆動装置
４５ リフト体
４６ 基枠
５ ウェハ移動機
５０ ガイド体
５１ 移行体
５２ アクチュエータ
５２ 駆動装置
５３ 昇降アーム
５４ 真空吸着部
６ 移動受機
６０ アクチュエータ
６１ 昇降体
６２ 受台板
６３ 載置凹部
７ 積層ウェハ群
７０ ウェハ
Ｂ 気泡
Ｓ ストッパー機構 A Wafer separation device 1 Frame 2 Water tank 3, 3a Ejection nozzle (first ejection nozzle)
3b, 3c 2nd ejection nozzle 3d, 3e 3rd ejection nozzle 3f, 3g 4th ejection nozzle 30 ejection port 4 Wafer feeder 40 Support plate 41 Guide pin 42 Stopper 43 Lift base 44 Driving device 45 Lift body 46 Base Frame 5 Wafer moving machine 50 Guide body 51 Transition body 52 Actuator 52 Driving device 53 Lifting arm 54 Vacuum suction part 6 Moving receiver 60 Actuator 61 Lifting body 62 Receptacle plate 63 Mounting recess 7 Laminated wafer group 70 Wafer B Bubble S Stopper mechanism

半導体素子の材料として用いられるウェハ(wafer：ウエハ、ウェーハまたはウエハーとも称される)の製造においては、シリコン等で形成されたインゴットを薄板状に切断することにより多数枚のウェハが積層された状態の積層ウェハ群を形成し、ウェハはこの積層ウェハ群から一枚ずつ剥がして分離される。
このウェハの分離作業は、周知のように非常に困難な作業であり、ウェハを分離し安定的に供給するための装置としては、例えば特許文献１に記載の「ウェハの分離搬送装置及び分離搬送方法」、あるいは特許文献２に記載の「ウェーハの枚葉装置および枚葉方法」、特許文献３の「ウェハ・スタックからウェハを分離する方法と装置」等がある。 In the manufacture of a wafer used as a material for a semiconductor element (wafer: also called a wafer, a wafer or a wafer), a large number of wafers are stacked by cutting an ingot formed of silicon or the like into a thin plate. The laminated wafer group is formed, and the wafers are separated from the laminated wafer group one by one.
As is well known, this wafer separation operation is a very difficult operation. As an apparatus for separating and stably supplying a wafer, for example, “Wafer separation / conveying device and separation / conveying device” method ", or" single wafer apparatus and sheet-fed method wafer described in Patent Document 2 ", there is" a method and apparatus for separating a wafer from the wafer stack ", etc. Patent Document 3.

本発明に係るウェハ分離装置の第１の実施の形態を示しており、前方側から視た斜視説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The perspective view explanatory drawing which showed 1st Embodiment of the wafer separation apparatus which concerns on this invention, and was seen from the front side. 図１に示すウェハ分離装置を後方側から視た斜視説明図。The perspective explanatory view which looked at the wafer separation apparatus shown in FIG. 1 from the back side. ウェハ分離装置の構造を示す正面視説明図。Front view explanatory drawing which shows the structure of a wafer separation apparatus. 図３におけるＸ−Ｘ矢視断面説明図。XX arrow sectional explanatory drawing in FIG. 図３におけるＹ−Ｙ矢視断面説明図。FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view taken along a line YY in FIG. ウェハ分離装置によるウェハの分離までの工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the process until the wafer isolation | separation by a wafer separation apparatus. ウェハ分離装置によるウェハの分離後の移動までの工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the process until the movement after the separation of the wafer by a wafer separation apparatus. リフトベースの初期状態を示し、（ａ）は左側面視説明図、（ｂ）は上面視説明図。The initial state of a lift base is shown, (a) is explanatory drawing on the left side view, (b) is explanatory drawing on the top view. 図８に示すリフトベースに積層ウェハ群を載置した状態を示しており、（ａ）は左側面視説明図、（ｂ）は上面視説明図。FIGS. 9A and 9B show a state in which a laminated wafer group is placed on the lift base shown in FIG. 8, where FIG. リフトベースで積層ウェハ群を分離作業位置まで上昇させた状態を示し、（ａ）は左側面視説明図、（ｂ）は上面視説明図。The state which raised the laminated wafer group to the isolation | separation operation position with the lift base is shown, (a) is left side explanatory drawing, (b) is top view explanatory drawing. 積層ウェハ群に気液混合流を当てて複数のウェハを分離している状態を示し、（ａ）は左側面視説明図、（ｂ）は上面視説明図。The gas-liquid mixed flow is applied to the laminated wafer group to show a state where a plurality of wafers are separated, (a) is a left side explanatory view, and (b) is a top side explanatory view. 本発明に係るウェハ分離装置の第２の実施の形態の要部を示しており、図１３のＡ矢視説明図。The principal part of 2nd Embodiment of the wafer separation apparatus which concerns on this invention is shown, and A arrow explanatory drawing of FIG. 図１２のＸ−Ｘ線矢視断面説明図。XX sectional view explanatory drawing of FIG.

図５に示すように、ウェハ移動機５は、フレーム１の他方側（図３で左側）に固定された所要長さのガイド体５０を有している。ガイド体５０は、前側が高くなるように水槽２の底面と１５〜４０°の角度で傾斜させてある。本実施の形態では、支持板４０の角度と同じに設定されているが、限定はされない。ガイド体５０には、移行体５１がボールスクリュー式の駆動装置５５によってガイド体５０に沿って移行できるように取り付けられている。 As shown in FIG. 5, the wafer moving machine 5 has a guide body 50 having a required length fixed to the other side of the frame 1 (left side in FIG. 3). The guide body 50 is inclined at an angle of 15 to 40 ° with the bottom surface of the water tank 2 so that the front side is higher. In the present embodiment, the angle is set to be the same as the angle of the support plate 40, but is not limited. A transition body 51 is attached to the guide body 50 so that the transition body 51 can be moved along the guide body 50 by a ball screw type driving device 55 .

（６）昇降アーム５３の真空吸着部５４で最上部のウェハ７０を吸着した状態で駆動装置５５が作動し、移行体５１が前進して所定の位置に停止する（図７（ｆ）参照）。
積層ウェハ群７は前記のように水面に対して１５〜４０°（本実施の形態では２５°）の下向きの傾斜角度を有して設置される。したがって、積層ウェハ群７より分離したウェハ７０は、ウェハ移動機５によって水面に対して前記角度の上向きの角度となり、その角度を保持し、ウェハの端面を先端にしながら水中を移動して水面に向かい、水面下（水中）から水面上に取り出される。したがってウェハ７０に受ける水の抵抗を避けながら水面下から水面上に取り出すことができるので、ウェハにストレスがかからず、ウェハの破損が防止できる。 (6) The driving device 55 operates in a state where the uppermost wafer 70 is sucked by the vacuum suction portion 54 of the lifting arm 53, and the transition body 51 moves forward and stops at a predetermined position (see FIG. 7 (f)). .
As described above, the laminated wafer group 7 is installed with a downward inclination angle of 15 to 40 ° (25 ° in the present embodiment) with respect to the water surface. Therefore, the wafer 70 separated from the laminated wafer group 7 is turned upward by the wafer moving device 5 with respect to the water surface, and the wafer 70 is moved to the water surface while maintaining the angle and moving in the water with the end surface of the wafer at the tip. Opposite, it is taken out of the water surface (underwater) onto the water surface. Therefore, the wafer 70 can be taken out from below the water surface while avoiding the resistance of the water received by the wafer 70, so that the wafer is not stressed and the wafer can be prevented from being damaged.

第１の噴出ノズル３，３ａは、全体形状が大体において縦長直方体形状であり、縦長のスリット状の噴出口３０、３０ａを有する。噴出口３０、３０ａは水面下から水面上（水中から空気中）に亘って設けられており、水面上と水面下に位置している。これによって、水中と水面の双方に水を噴出する。水の噴出方向は、ウェハの表面と平行であるが、ウェハが剥離できれば多少の交差角を設けても良い。 The first ejection nozzles 3 and 3a are generally vertically rectangular parallelepiped in shape, and have longitudinally slit-shaped ejection ports 30 and 30a. The spouts 30 and 30a are provided from below the water surface to above the water surface (from underwater to the air), and are located above and below the water surface. As a result, water is ejected to both the water and the water surface. The water ejection direction is parallel to the surface of the wafer, but a slight crossing angle may be provided as long as the wafer can be peeled off.

第２の噴出ノズル３ｂ，３ｃは、第１の噴出ノズルと同じ側にあり、全体形状が大体において縦長直方体形状であり、縦長のスリット状の噴出口３０ｂ、３０ｃを有する。噴出口３０ｂ、３０ｃの全部が水面下に位置し、水の噴出方向はウェハ表面と平行である。第２の噴出ノズルは、積層ウェハ群７からウェハ７０が分離するのを補助又は支援し、向上させる。 The second ejection nozzles 3b and 3c are on the same side as the first ejection nozzle, and the overall shape is roughly a vertically long rectangular parallelepiped shape, and includes longitudinally slit-shaped ejection ports 30b and 30c. All of the jet outlets 30b and 30c are located below the water surface, and the jet direction of water is parallel to the wafer surface. The second ejection nozzle assists or assists and improves the separation of the wafer 70 from the stacked wafer group 7.

第３の噴出ノズル３ｄ，３ｅは、第１の噴出ノズルと同じ側にあり、水流が扇形状に噴出される噴出口３０ｄ、３０ｅ有している。扇形に噴出された水は、ウェハ積層面に対してやや交差する角度で当たる。噴出口３０ｄ、３０ｅの全部が水面の上に位置しており、液体中にある積層ウェハ群に水面上より噴流を当てる。その際に気泡を生じる。第３の噴出ノズルは、扇形状の水流で積層ウェハ群７のウェハの間の隙間を、より確実に開けて、積層ウェハ群７からウェハ７０が分離するのを補助又は支援し、向上させる。 The 3rd ejection nozzles 3d and 3e are on the same side as the 1st ejection nozzle, and have the ejection ports 30d and 30e from which a water flow is ejected in a fan shape. The water ejected in a fan shape hits the wafer stacking surface at an angle that slightly intersects. All of the jet outlets 30d and 30e are located on the water surface, and jets are applied to the laminated wafer group in the liquid from the water surface. At that time, bubbles are generated. The third ejection nozzle opens a gap between the wafers of the laminated wafer group 7 with a fan-shaped water flow more reliably, and assists or assists the separation of the wafer 70 from the laminated wafer group 7 and improves it.

第４の噴出ノズル３ｆ，３ｇは、第１乃至第３の噴出ノズルとは反対側にあり、全体形状が大体において縦長直方体形状であり、縦長のスリット状の噴出口３０ｆ、３０ｇを有する。噴出口３０ｆ、３０ｇの全部が水中にある。水の噴出方向は、ウェハ表面と平行である。第４の噴出ノズルは、ウェハ７０が分離するのを補助又は支援し、向上させると共に、浮き上がったウェハ７０をウェハ移動機５の真空吸着部５４と平行にしてウェハ吸着の安定性を図るものである。 The fourth ejection nozzles 3f and 3g are on the side opposite to the first to third ejection nozzles, and the overall shape is roughly a vertically long rectangular parallelepiped shape, and includes longitudinally slit-shaped ejection ports 30f and 30g. All of the spouts 30f, 30g are underwater. The direction of water ejection is parallel to the wafer surface. The fourth ejection nozzle assists or assists and improves the separation of the wafer 70 and makes the floated wafer 70 parallel to the vacuum suction portion 54 of the wafer moving machine 5 to improve the stability of the wafer suction. is there.

第１乃至第３の噴出ノズルはウェハの搬送路線Ｌを挟んで積層ウェハ群７の両側に配置して、分離したウェハの搬送に邪魔にならないようにしている。また、第１乃至第４の噴出ノズルを積層ウェハ群７の中心に向けることにより、噴流を効率的に積層ウェハ群７に当ててウェハを分離するようにしている。 The first to third ejection nozzles are arranged on both sides of the laminated wafers group 7 across the conveyor route L of the wafer, and of the way the transport of the separated wafers. Further, by directing the first to fourth ejection nozzles toward the center of the laminated wafer group 7, the jet is efficiently applied to the laminated wafer group 7 to separate the wafers .

また、積層ウェハ群７から分離したウェハ７０が取り出し位置からずれるのを防止する一対のストッパー機構Ｓを備える。ストッパー機構Ｓはウェハ７０の搬送路線Ｌに対して直交する両側に配置されている。
各ストッパー機構Ｓは、ウェハ７０を積層ウェハ群７から分離する際、分離したウェハ７０をウェハ移動機５で吸着する位置から外れないように止めるストッパー４２０、ストッパー４２０を進退するエアーシリンダー４２２、一方側がエアーシリンダー４２２のロッドの先端に取り付けられ、他方側には前記ストッパー４２０が取り付けられているブラケット４２１で構成される、 Further, a pair of stopper mechanisms S for preventing the wafer 70 separated from the laminated wafer group 7 from shifting from the take-out position is provided. The stopper mechanisms S are arranged on both sides orthogonal to the transfer route L of the wafer 70.
Each stopper mechanism S includes a stopper 420 that stops the separated wafer 70 from being removed from a position where the wafer 70 is attracted by the wafer moving machine 5, and an air cylinder 422 that advances and retracts the stopper 420. The side is composed of a bracket 421 attached to the tip of the rod of the air cylinder 422, and the stopper 420 is attached to the other side.

Ａ ウェハ分離装置
１ フレーム
２ 水槽
３、３ａ 噴出ノズル（第１の噴出ノズル）
３ｂ、３ｃ 第２の噴出ノズル
３ｄ、３ｅ 第３の噴出ノズル
３ｆ、３ｇ 第４の噴出ノズル
３０ 噴出口
４ ウェハ供給機
４０ 支持板
４１ ガイドピン
４２ ストッパー
４３ リフトベース
４４ 駆動装置
４５ リフト体
４６ 基枠
５ ウェハ移動機
５０ ガイド体
５１ 移行体
５２ アクチュエータ
５３ 昇降アーム
５４ 真空吸着部
５５ 駆動装置
６ 移動受機
６０ アクチュエータ
６１ 昇降体
６２ 受台板
６３ 載置凹部
７ 積層ウェハ群
７０ ウェハ
Ｂ 気泡
Ｓ ストッパー機構 A Wafer separation device 1 Frame 2 Water tank 3, 3a Ejection nozzle (first ejection nozzle)
3b, 3c 2nd ejection nozzle 3d, 3e 3rd ejection nozzle 3f, 3g 4th ejection nozzle 30 ejection port 4 Wafer feeder 40 Support plate 41 Guide pin 42 Stopper 43 Lift base 44 Driving device 45 Lift body 46 Base Frame 5 Wafer moving machine 50 Guide body 51 Transition body 52 Actuator 53 Lifting arm 54 Vacuum suction part
55 Driving device 6 Moving receiver 60 Actuator 61 Lifting body 62 Receptacle plate 63 Mounting recess 7 Laminated wafer group 70 Wafer B Bubble S Stopper mechanism

Claims (16)

液体中にある積層ウェハ群の積層面に、液体と気泡とを含む気液混合流を当てることにより、多数枚のウェハが積層された状態の前記積層ウェハ群からウェハを分離する方法であって、
前記気液混合流は、液面に噴出された液体が液面と衝突することにより気液界面で取り込まれた気体によって生じた気泡を含む、
ウェハの分離方法。 A method of separating a wafer from the laminated wafer group in a state where a large number of wafers are laminated by applying a gas-liquid mixed flow containing liquid and bubbles to a laminated surface of the laminated wafer group in a liquid. ,
The gas-liquid mixed flow includes bubbles generated by the gas taken in at the gas-liquid interface when the liquid ejected to the liquid surface collides with the liquid surface,
Wafer separation method. 気液混合流は、液面に噴出された液体が液面と衝突することにより気液界面で取り込まれた気体によって生じた気泡を含む噴流と、液体中に噴出された噴流とが、合流したものである、請求項１記載のウェハの分離方法。   In the gas-liquid mixed flow, the jet containing bubbles generated by the gas taken in at the gas-liquid interface due to the liquid jetted on the liquid level colliding with the liquid level and the jet jetted in the liquid merged. The wafer separation method according to claim 1, wherein the wafer is separated. 気液混合流は、液面に対して所要の下向きの傾斜角度の噴流となって液面側から液体中にある積層ウェハ群に当たる、請求項１又は２に記載のウェハの分離方法。   3. The wafer separation method according to claim 1, wherein the gas-liquid mixed flow is a jet flow having a required downward inclination angle with respect to the liquid surface and hits the laminated wafer group in the liquid from the liquid surface side. 積層ウェハ群は、気液混合流が当たる側が高くなるように液面に対して傾いて設置されており、気液混合流の下向きの傾斜角度と前記積層ウェハ群の傾斜角度は、同じか又は略同じである、請求項３に記載のウェハの分離方法。   The laminated wafer group is installed to be inclined with respect to the liquid surface so that the side on which the gas-liquid mixed flow hits is higher, and the downward inclination angle of the gas-liquid mixed flow and the inclination angle of the laminated wafer group are the same or The wafer separation method according to claim 3, which is substantially the same. 積層ウェハ群から分離したウェハのうち、最上部の位置にあるウェハを所定の箇所に移動する、請求項４に記載のウェハの分離方法。   The wafer separation method according to claim 4, wherein the wafer at the uppermost position among the wafers separated from the laminated wafer group is moved to a predetermined location. ウェハの移動は、吸着手段により吸着されて行われる、請求項５記載のウェハの分離方法。   The wafer separation method according to claim 5, wherein the wafer is moved by being sucked by a suction means. 液体中にある積層ウェハ群より分離したウェハは、設置した傾斜角度と同じ傾き方向で液体中を移動して液面に向かい、液体中から気体中に取り出される、請求項５又は６に記載のウェハの分離方法。   The wafer separated from the laminated wafer group in the liquid moves in the liquid in the same inclination direction as the installed inclination angle, moves toward the liquid surface, and is taken out from the liquid into the gas. Wafer separation method. 液体中にある積層ウェハ群の積層面に、液体と気泡とを含む気液混合流を当てることにより、多数枚のウェハが積層された状態の前記積層ウェハ群からウェハを分離する装置であって、
該装置は、液面に液体を噴出する気中噴出口から液面に噴出した液体が液面と衝突して気液界面で気体を取り込んで噴出液体中に気泡を含む噴出手段を有している、
ウェハ分離装置。 An apparatus for separating a wafer from the laminated wafer group in a state where a large number of wafers are laminated by applying a gas-liquid mixed flow containing liquid and bubbles to a laminated surface of the laminated wafer group in a liquid. ,
The apparatus has jetting means in which a liquid jetted from an air jet port that jets liquid to the liquid level collides with the liquid level and takes in gas at the gas-liquid interface and includes bubbles in the jetted liquid. Yes,
Wafer separation device. 噴出手段は、気中噴出口の他に液体中に液体を噴出する液中噴出口を備え、前記気中噴出口から液面に噴出した噴流と前記液中噴出口から噴出した噴流が合流して気液混合流を構成する、請求項８記載のウェハ分離装置。   The ejection means includes a submerged spout for ejecting liquid into the liquid in addition to the air spout, and the jet spouted from the air spout to the liquid surface and the jet spouted from the submerged spout merge. The wafer separating apparatus according to claim 8, constituting a gas-liquid mixed flow. 噴出手段が噴出ノズルであり、気中噴出口と液中噴出口は、同一の噴出ノズルに備わるか、又はそれぞれ別個の噴出ノズルに備わる、請求項９記載のウェハ分離装置。   The wafer separating apparatus according to claim 9, wherein the jetting means is a jet nozzle, and the air jet nozzle and the liquid jet nozzle are provided in the same jet nozzle or in separate jet nozzles. 噴出ノズルは、気液混合流が液面に対して所要の下向きの傾斜角度で噴流となって液体中にある積層ウェハ群に当たる噴出口を有する、請求項１０に記載のウェハ分離装置。   The wafer separation apparatus according to claim 10, wherein the jet nozzle has a jet outlet that is a jet flow of the gas-liquid mixed flow at a required downward inclination angle with respect to the liquid level and hits a group of stacked wafers in the liquid. 噴出ノズルは、気液混合流を生じさせる第１の噴出ノズルと、液体中で液体を噴出する第２の噴出ノズル及び第４の噴出ノズルと、気体中で液体を噴出する第３の噴出ノズルを備え、
第１の噴出ノズル、第２の噴出ノズル及び第３の噴出ノズルは、積層ウェハ群から分離されたウェハの搬送方向側であって搬送路線を挟んで積層ウェハ群の両側に配置され、
第４の噴出ノズルは、前記ウェハの搬送方向とは反対側であって前記搬送路線の逆延長線を挟んで積層ウェハ群の両側に配置される、請求項１０又は１１に記載のウェハ分離装置。 The ejection nozzle includes a first ejection nozzle that generates a gas-liquid mixed flow, a second ejection nozzle and a fourth ejection nozzle that eject liquid in the liquid, and a third ejection nozzle that ejects liquid in the gas. With
The first ejection nozzle, the second ejection nozzle, and the third ejection nozzle are arranged on both sides of the laminated wafer group on the conveyance direction side of the wafer separated from the laminated wafer group and across the conveyance route,
12. The wafer separation apparatus according to claim 10, wherein the fourth ejection nozzle is disposed on both sides of the laminated wafer group on the opposite side of the wafer conveyance direction and across the reverse extension line of the conveyance route. . 積層ウェハ群は、気液混合流が当たる側が高くなるように液面に対して傾いて設置されており、気液混合流の下向きの傾斜角度と前記積層ウェハ群の傾斜角度は、同じか又は略同じである、請求項１１又は１２に記載のウェハ分離装置。   The laminated wafer group is installed to be inclined with respect to the liquid surface so that the side on which the gas-liquid mixed flow hits is higher, and the downward inclination angle of the gas-liquid mixed flow and the inclination angle of the laminated wafer group are the same or The wafer separation apparatus according to claim 11 or 12, which is substantially the same. 液体中にある積層ウェハ群より分離した最上部の位置にあるウェハを、前記積層ウェハ群が設置した傾斜角度と同じ傾き方向で液体中を移動して液面に向かわせて、液体中から気体中に取り出す手段を備えた、請求項１３に記載のウェハ分離装置。   The wafer at the uppermost position separated from the laminated wafer group in the liquid moves in the liquid in the same inclination direction as the inclination angle set by the laminated wafer group and moves toward the liquid surface, so that the gas from the liquid The wafer separation apparatus according to claim 13, further comprising means for taking out the wafer. 積層ウェハ群から分離したウェハが、取り出し位置からずれるのを防止するストッパーを備え、該ストッパーは進退手段によって前記積層ウェハ群に対して進退する、請求項１４に記載のウェハ分離装置。   The wafer separation apparatus according to claim 14, further comprising a stopper that prevents the wafer separated from the laminated wafer group from being displaced from the take-out position, and the stopper is advanced and retracted with respect to the laminated wafer group by advancing and retracting means. 積層ウェハ群を保持し、気液混合流が積層面に当たる位置に前記積層ウェハ群を移動させるウェハ供給手段を備えている、
請求項１４又は１５に記載のウェハ分離装置。 A wafer supply means for holding the laminated wafer group and moving the laminated wafer group to a position where the gas-liquid mixed flow hits the laminated surface is provided.
The wafer separating apparatus according to claim 14 or 15.

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