KR101290139B1 - 웨이퍼의 분리방법 및 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 여러 장의 웨이퍼가 적층된 상태의 적층 웨이퍼군으로부터 웨이퍼를 분리하고, 분리한 웨이퍼를 한 장씩 소정의 개소로 이동하는 작업에 있어서, 분리하는 웨이퍼에 대하여 마찰이나 변형 등에 의한 스트레스를 가능한 한 주지 않도록 하여 파손을 방지함으로써, 웨이퍼의 수율을 보다 향상시켜 웨이퍼의 안정 공급이 가능한, 웨이퍼의 분리장치를 제공하기 위한 것이다.
웨이퍼 분리장치는, 수조(2)와, 수조(2)의 수면 근방이 되는 위치에 배치되어 있는 분출 노즐(3)과, 적층 웨이퍼군(7)을 지지하고, 수면 쪽의 분출 노즐(3)에 의한 물의 입수부로 적층 웨이퍼군(7)을 이동시키는 웨이퍼 공급기(4)와, 적층 웨이퍼군(7)으로부터 분리한 웨이퍼를 지지하여 소정의 개소로 이재(移載)하는 웨이퍼 이동기(5)를 갖추고, 분출 노즐(3)은, 분출된 물이 수면에서 공기를 거두어 들여, 수중에 물과 다수의 기포를 포함하는 기액 혼합류가 생기도록 배치되어 있다.

Description

웨이퍼의 분리방법 및 분리장치{Method for Separating Wafer, and Separation Apparatus}

본 발명은, 웨이퍼의 분리방법 및 분리장치에 관한 것이다. 더 상세하게는, 반도체 소자의 재료이고, 여러 장의 웨이퍼가 적층된 상태의 적층 웨이퍼군(群)으로부터 웨이퍼를 분리하고, 분리한 웨이퍼를 한 장씩 소정의 개소(箇所)로 이동하는, 웨이퍼의 분리방법 및 분리장치에 관한 것이다.

반도체 소자의 재료로서 이용되는 웨이퍼(wafer)의 제조에 있어서는, 실리콘 등으로 형성된 잉곳(ingot)을 박판상으로 절단함으로써 여러 장의 웨이퍼가 적층된 상태의 적층 웨이퍼군을 형성하고, 웨이퍼는 그 적층 웨이퍼군으로부터 한 장씩 벗겨져 분리된다.

이 웨이퍼의 분리 작업은, 주지된 바와 같이 매우 곤란한 작업으로, 웨이퍼를 분리하여 안정적으로 공급하기 위한 장치로는, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 「웨이퍼의 분리 반송장치 및 분리 반송방법」, 또는 특허문헌 2에 기재된 「웨이퍼의 매엽장치 및 매엽방법」, 특허문헌 3의 「웨이퍼·스택으로부터 웨이퍼를 분리하는 방법과 장치」등이 있다.

특허문헌 1에 기재된 발명은, 「지지부재와 분리 압출수단 및 분사 노즐을 갖고, 액체 내에서 여러 장의 웨이퍼를 적층상태로 지지부재에 의해 지지하고, 지지부재의 상승에 의해 다수의 웨이퍼를 소정량씩 상승시켜, 최상부에 위치하는 한장의 웨이퍼를 수면 부근의 위치에 배치하고, 분리 압출수단인 접촉자로 최상부의 웨이퍼를 기계적으로 회전시켜 시동력을 부여하고, 게다가 분사 노즐에 의해 수면 위치의 웨이퍼의 윗면에 대하여, 그 중심으로부터 편의(偏倚)한 위치에 물을 분사하여 한 방향으로 회전시켜, 다른 웨이퍼로부터 분리시켜, 반출방향으로 반송한다」는 것이다.

또, 특허문헌 2에 기재된 발명은, 「제1 흡착부재에 의해 분리 웨이퍼를 흡착 지지함과 동시에, 제2 흡착부재에 의해 제1 흡착부재보다도 위쪽 위치에서 상기 분리 웨이퍼를 흡착 지지하고, 제2 흡착부재의 플렉시블 파이프를 수축시켜 분리 웨이퍼를 뒤집으며 흡착 지지하고, 이어서 인접 웨이퍼의 외주면 상부를 스토퍼에 의해 눌러, 분리 웨이퍼의 이동에 따른 인접 웨이퍼의 이동을 금지하면서, 분리 웨이퍼를 위쪽으로 이동시켜 적층 웨이퍼군으로부터 분리함으로써, 엄격한 극간(隙間) 관리를 요하지 않고, 적층 웨이퍼군으로부터 웨이퍼를 확실하게 1장씩 매엽(枚葉)할 수 있도록 한다」는 것이다.

게다가, 특허문헌 3에 기재된 발명은, 「수직의 웨이퍼·스택으로부터 웨이퍼를 분리하는 방법에서, 웨이퍼는 위에서 작용하는 이동수단을 통하여 위에서부터 개별로 전송된다. 이동수단은 웨이퍼(12)의 최상부가 접하는 흡인 표면을 갖는 회전 벨트로서 제조되고, 흡인 표면에의 웨이퍼(12)의 접촉은 부압의 흡인으로 가속된다. 다른 웨이퍼 위에 배치된 복수의 웨이퍼를 분리하기 위해, 이동수단은 하기 두 단계의 적어도 하나를 받아,

a) 물은 최상부의 웨이퍼의 선단에 힘이 가해지도록 아래에서 비스듬히 분사된다.

b) 이동수단(23)은 이동중 웨이퍼의 아래쪽 표면에 아래에서 접하는 박리장치 위를 웨이퍼가 넘도록 안내하고, 쌍방이 웨이퍼를 흡인 표면에 내리눌러 브레이크 작용한다.

그 후, 웨이퍼는 전송 패스로 이동하여 다음 처리로 전송된다.」라는 것이다.

또한, a)에서 분사되는 물은, 「공기 또는 가스 기포를 포함함으로써 수압뿐만 아니라 공기 기포가 각각 웨이퍼 사이를 통과할 수 있어 결과로 부착 작용을 없앤다」고 기재되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특개평9-148278 특허문헌 2: 일본 특개2002-75922 특허문헌 3: 일본 특표2011-507242

그러나, 특허문헌 1에 기재된 발명은, 상기한 바와 같이, 「분리 압출수단인 접촉자로 최상부의 웨이퍼를 기계적으로 회전시켜 시동력을 부여하고, 게다가 분사 노즐에 의해 수면 위치의 웨이퍼의 윗면에 대하여, 그 중심으로부터 편의한 위치에 물을 분사하여 한 방향으로 회전시키도록」되어 있다. 이 때문에, 최상부의 웨이퍼와 다른 웨이퍼와의 접면부에서는 이동 마찰 저항이 상당히 커지고, 특히 분리 압출수단에 의한 시동(始動) 시, 양 웨이퍼에는 큰 스트레스가 걸리기 때문에, 실제 상은 웨이퍼를 원활하게 분리시키는 것이 어렵고, 웨이퍼가 파손할 우려가 있다.

또, 특허문헌 2에 기재된 발명은, 상기한 바와 같이, 「제1 흡착부재에 의해 분리 웨이퍼를 흡착 지지함과 동시에, 제2 흡착부재에 의해 제1 흡착부재보다도 위쪽 위치에서 분리 웨이퍼를 흡착 지지하고, 제2 흡착부재의 플렉시블 파이프를 수축시켜 분리 웨이퍼를 뒤집으며 흡착 지지하도록」 되어 있다. 이 때문에, 분리 웨이퍼에는 변형에 의한 큰 스트레스가 걸려, 파손할 우려가 있다.

특허문헌 3에 기재된 발명은, 상기 공기 기포가 각각의 웨이퍼의 사이를 통과할 수 있어 결과로 부착 작용을 없애기 때문에, 특허문헌 1 및 2에 기재된 발명보다도 웨이퍼의 분리가 용이해짐을 기대할 수 있다.

그러나, 공기 또는 가스를 포함한 물 분사는, 공기 또는 가스를 물 분사 또는 물 분사시키기 위한 노즐 중에 주입함으로써 생성되기 때문에, 콤프레서나 환기장치 등의 부대설비가 필요해진다. 그 결과, 부대설비에 따른 제조비용의 상승이나 유지관리 등의 운전비용이 생기는 과제가 있다.

본 발명자들은, 특별한 부대설비 없이 물과 공기의 혼합류(混合流)를 발생시킬 수 없을까 연구를 거듭하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

(본 발명의 목적)

그래서, 본 발명의 목적은, 여러 장의 웨이퍼가 적층된 상태의 적층 웨이퍼군으로부터 웨이퍼를 분리하고, 분리한 웨이퍼를 한 장씩 소정의 개소로 이동하는 작업에 있어서, 분리하는 웨이퍼에 대하여 마찰이나 변형 등에 의한 스트레스를 가능한 한 주지 않도록 하여 파손을 방지함으로써, 웨이퍼의 수율을 보다 향상시켜 웨이퍼의 안정 공급이 가능하도록 한, 웨이퍼의 분리방법 및 분리장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명이 말한 수단은 다음과 같다.

(1) 본 발명은, 액체 중에 있는 적층 웨이퍼군의 적층 면에, 액체와 기포를 포함하는 기액(氣液) 혼합류를 부딪침으로써, 여러 장의 웨이퍼가 적층된 상태의 상기 적층 웨이퍼군으로부터 웨이퍼를 분리하는 방법으로서, 상기 기액 혼합류는, 액면(液面)에 분출된 액체가 액면과 충돌함으로써 기액 계면에서 거두어 들여진 기체에 의해 생긴 기포를 포함하는 웨이퍼의 분리방법이다.

(2) 본 발명은, 기액 혼합류는, 액면에 분출된 액체가 액면과 충돌함으로써 기액 계면에서 거두어 들여진 기체에 의해 생긴 기포를 포함하는 분류(噴流)와, 액체 중에 분출된 분류가 합류한 것인 상기 (1)에 따른 웨이퍼의 분리방법이다.

(3) 본 발명은, 기액 혼합류는, 액면에 대하여 소요의 하향 경사각도의 분류가 되어 액면 쪽으로부터 액체 중에 있는 적층 웨이퍼군에 부딪치는, 상기 (1) 또는 (2)에 따른 웨이퍼의 분리방법이다.

(4) 본 발명은, 적층 웨이퍼군은, 기액 혼합류가 부딪치는 쪽이 높아지도록 액면에 대하여 경사져 설치되어 있고, 기액 혼합류의 하향 경사각도와 상기 적층 웨이퍼군의 경사각도는, 같거나 또는 거의 같은, 상기 (3)에 따른 웨이퍼의 분리방법이다.

(5) 본 발명은, 적층 웨이퍼군으로부터 분리한 웨이퍼 중, 최상부의 위치에 있는 웨이퍼를 소정의 개소로 이동하는, 상기 (4)에 따른 웨이퍼의 분리방법이다.

(6) 본 발명은, 웨이퍼의 이동은, 흡착수단에 의해 흡착되어 행해지는, 상기 (5)에 따른 웨이퍼의 분리방법이다.

(7) 본 발명은, 액체 중에 있는 적층 웨이퍼군으로부터 분리한 웨이퍼는, 설치한 경사각도와 같은 경사방향으로 액체 중을 이동하여 액면을 향하고, 액체 중에서 기체 중으로 꺼내어지는, 상기 (5) 또는 (6)에 따른 웨이퍼의 분리방법이다.

(8) 본 발명은, 액체 중에 있는 적층 웨이퍼군의 적층면에, 액체와 기포를 포함하는 기액 혼합류를 부딪침으로써, 여러 장의 웨이퍼가 적층된 상태의 상기 적층 웨이퍼군으로부터 웨이퍼를 분리하는 장치로서, 상기 장치는, 액면에 액체를 분출하는 기중(氣中) 분출구로부터 액면에 분출한 액체가 액면과 충돌하여 기액 계면에서 기체를 거두어 들여 분출 액체 중에 기포를 포함하는 분출수단을 갖고 있는, 웨이퍼 분리장치이다.

(9) 본 발명은, 분출수단은, 기중 분출구 외에 액체 중에 액체를 분출하는 액중(液中) 분출구를 갖추고, 상기 기중 분출구로부터 액면에 분출한 분류와 상기 액중 분출구로부터 분출한 분류가 합류하여 기액 혼합류를 구성하는, 상기 (8)에 따른 웨이퍼 분리장치이다.

(10) 본 발명은, 분출수단이 분출 노즐이고, 기중 분출구와 액중 분출구는, 동일한 분출 노즐로 갖추어지거나, 또는 각각 개별의 분출 노즐로 갖추어지는, 상기 (9)에 따른 웨이퍼 분리장치이다.

(11) 본 발명은, 분출 노즐은, 기액 혼합류가 액면에 대하여 소요의 하향 경사각도로 분류로 되어 액체 중에 있는 적층 웨이퍼군에 부딪치는 분출구를 갖는, 상기 (10)에 따른 웨이퍼 분리장치이다.

(12) 본 발명은, 분출 노즐은, 기액 혼합류를 발생시키는 제1 분출 노즐과, 액체 중에서 액체를 분출하는 제2 분출 노즐 및 제4 분출 노즐과, 기체 중에서 액체를 분출하는 제3 분출 노즐을 갖추고, 제1 분출 노즐, 제2 분출 노즐 및 제3 분출 노즐은, 적층 웨이퍼군으로부터 분리된 웨이퍼의 반송방향 쪽으로서 반송노선을 끼고 적층 웨이퍼군의 양쪽에 배치되고, 제4 분출 노즐은, 상기 웨이퍼의 반송방향과는 반대쪽으로서 상기 반송노선의 역연장선을 끼고 적층 웨이퍼군의 양쪽에 배치되는, 상기 (10) 또는 (11)에 따른 웨이퍼 분리장치이다.

(13) 본 발명은, 적층 웨이퍼군은, 기액 혼합류가 부딪치는 쪽이 높아지도록 액면에 대하여 경사져 설치되어 있고, 기액 혼합류의 하향 경사각도와 상기 적층 웨이퍼군의 경사각도는 같거나 또는 거의 같은, 상기 (11) 또는 (12)에 따른 웨이퍼 분리장치이다.

(14) 본 발명은, 액체 중에 있는 적층 웨이퍼군으로부터 분리한 최상부의 위치에 있는 웨이퍼를, 상기 적층 웨이퍼군이 설치한 경사각도와 같은 경사방향으로 액체 중을 이동하여 액면을 향하게 하고, 액체 중에서 기체 중으로 꺼내는 수단을 갖춘, 상기 (13)에 따른 웨이퍼 분리장치이다.

(15) 본 발명은, 적층 웨이퍼군으로부터 분리한 웨이퍼가, 꺼냄 위치에서 벗어나는 것을 방지하는 스토퍼를 갖추고, 상기 스토퍼는 진퇴수단에 의해 상기 적층 웨이퍼군에 대하여 진퇴하는, 상기 (14)에 따른 웨이퍼 분리장치이다.

(16) 본 발명은, 적층 웨이퍼군을 지지하여, 기액 혼합류가 적층면에 부딪치는 위치로 상기 적층 웨이퍼군을 이동시키는 웨이퍼 공급수단을 갖추고 있는, 상기 (14) 또는 (15)에 따른 웨이퍼 분리장치이다.

본 명세서 및 특허청구의 범위에서 말하는 「적층면」의 용어는, 적층 웨이퍼군의 측면, 즉 여러 장 적층되어 있는 각 웨이퍼의 두께가 나타나 있는 면의 의미로 사용하고 있다.

또, 「기중 분출구」는 기체 중(구체적으로는 공기중)에 있는 분출구를, 「액중 분출구」는 액체 중(구체적으로는 수중)에 있는 분출구를 지칭하는 의미로 사용하고 있다.

(작용)

본 발명에 따른 웨이퍼 분리장치의 작용을 설명한다.

우선, 분출수단(분출 노즐 등)에 의해 액면에 분출된 액체가 액면과 충돌함으로써, 기액 계면에서 거두어 들여진 기체에 의해 생긴 다수의 기포를 포함하는 기액 혼합류를 액체 중에 발생시킨다. 또한, 분출 타이밍은 적층 웨이퍼군을 소요의 위치로 이동시킨 후라도 좋다.

이어서, 웨이퍼 공급수단(웨이퍼 공급기 등)에 의해 적층 웨이퍼군을 지지하여, 상기 기액 혼합류가 적층면에 부딪치는 위치로 적층 웨이퍼군을 이동시킨다.

이에 의해, 적층 웨이퍼군을 구성하는 웨이퍼 사이에 액체와 기체포 들어가고, 예를 들어 적층 웨이퍼군의 액면 쪽에 가까운 여러 장의 웨이퍼가 서서히 분리하고, 각 웨이퍼 사이에 극간이 생김으로써 액체와 기포가 더 들어가, 분리하는 웨이퍼에 마찰이나 변형 등에 의한 큰 스트레스를 주지 않고, 무리없이 분리시킬 수 있다.

또, 각 웨이퍼 사이에 다수의 기포가 들어가, 이들 기포가 말하자면 쿠션(완충재)의 기능을 함으로써, 각각이 분리하여 수중에서 부유하고 있는 상태의 각 웨이퍼끼리 접촉 또는 충돌하기 어렵고, 이에 의해 웨이퍼가 손상하는 것을 방지할 수 있다. 게다가, 다수의 기포에 의해 분리하는 웨이퍼에 큰 부력이 부여되고, 이에 의해 웨이퍼가 보다 짧은 시간에 분리된다.

그리고, 분리하고 있는 각 웨이퍼 중, 최상부에 위치하는 웨이퍼를 웨이퍼 이동수단(웨이퍼 이동기 등)으로 지지하여, 소정의 개소로 이동한다. 그 후, 이 이동 개소에서 웨이퍼를 꺼내는 등 후공정으로 보낸다.

본 발명에 의하면, 여러 장의 웨이퍼가 적층된 상태의 적층 웨이퍼군으로부터 웨이퍼를 분리하고, 분리한 웨이퍼를 한 장씩 소정의 개소로 이동하는 작업에 있어서, 다수의 기포를 포함하는 수류(水流)인 기액 혼합류를 적층 웨이퍼군의 적층면에 부딪쳐 웨이퍼를 분리시킴으로써, 분리하는 웨이퍼에 대하여 마찰이나 변형 등에 의한 큰 스트레스를 주지 않도록 하여 파손을 방지할 수 있다.

이에 의해, 웨이퍼의 수율을 보다 향상시켜 웨이퍼를 안정적으로 공급할 수 있다.

또, 기액 혼합류에 포함되는 기포는, 액면에 분출되는 액체가 액면과 충돌함으로써 기액 계면에서 거두어 들여진 기체에 의해 발생한 것이기 때문에, 콤프레서나 환기장치 등의 부대설비는 불필요하고, 부대설비에 따른 제조비용의 상승이나 유지관리 등의 운전비용이 발생하지 않는다.

도1은, 본 발명에 따른 웨이퍼 분리장치의 제1 실시형태를 나타내고 있고, 앞쪽에서 본 사시 설명도이다.
도2는, 도1에 나타낸 웨이퍼 분리장치를 뒤쪽에서 본 사시 설명도이다.
도3은, 웨이퍼 분리장치의 구조를 나타내는 정면 설명도이다.
도4는, 도3에서의 X-X선 단면 설명도이다.
도5는, 도3에서의 Y-Y선 단면 설명도이다.
도6은, 웨이퍼 분리장치에 의한 웨이퍼의 분리까지의 공정을 나타내는 설명도이다.
도7은, 웨이퍼 분리장치에 의한 웨이퍼의 분리 후의 이동까지의 공정을 나타내는 설명도이다.
도8은, 리프트 베이스의 초기상태를 나타내고, (a)는 좌측면 설명도, (b)는 윗면 설명도이다.
도9는, 도8에 나타낸 리프트 베이스에 적층 웨이퍼군을 놓은 상태를 나타내고 있고, (a)는 좌측면 설명도, (b)는 윗면 설명도이다.
도10은, 리프트 베이스로 적층 웨이퍼군을 분리작업 위치까지 상승시킨 상태를 나타내고, (a)는 좌측면 설명도, (b)는 윗면 설명도이다.
도11은, 적층 웨이퍼군에 기액 혼합류를 부딪쳐 복수의 웨이퍼를 분리하고 있는 상태를 나타내고, (a)는 좌측면 설명도, (b)는 윗면 설명도이다.
도12는, 본 발명에 따른 웨이퍼 분리장치의 제2 실시형태의 요부(要部)를 나타내고 있고, 도13의 A 화살표방향 설명도이다.
도13은, 도12의 X-X선 단면 설명도이다.

본 발명을 도면에 나타낸 실시형태에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에서, 예를 들어 기체가 공기인 경우, 액체가 물인 경우를 설명하고 있으나, 공기나 물에 한정할 의도는 없다. 물에 계면활성제를 첨가한 액체나, 본 발명을 실시할 수 있는 다른 기체나 액체를 사용해도 좋다.

(제1 실시형태)

도1 내지 도5 및 도8 내지 도11을 참조한다.

또한, 도1 내지 도5에 있어서는, 설명의 편의 상, 여러 장의 웨이퍼가 적층된 상태의 적층 웨이퍼군(7) 및 적층 웨이퍼군(7)으로부터 분리한 단독의 웨이퍼(70)도 나타내고 있다.

웨이퍼 분리장치(A)는, 적층 웨이퍼군(7)으로부터 웨이퍼(70)를 분리하여 소정의 개소(본 실시형태에서는 후술하는 이동 수기(受機)(6))로 이동하는 것이다.

웨이퍼 분리장치(A)는, 각(角)파이프로 짜여진 프레임(1)을 갖고 있다. 프레임(1)에는, 수조(2), 수조(2)의 수면위치(수면 아래 및 수면 위의 양쪽에 이른다)에 배치되어 있는 분출 노즐(3, 3a), 적층 웨이퍼군(7)을 지지하고, 분출 노즐(3, 3a)에 의해 생긴 기액 혼합류가 웨이퍼 사이에 들어가는 위치로 적층 웨이퍼군(7)을 이동시키는 웨이퍼 공급기(4), 적층 웨이퍼군(7)으로부터 분리한 웨이퍼(70)를 지지하여 이동하는 웨이퍼 이동기(5) 및 웨이퍼 이동기(5)로부터 웨이퍼(70)를 받는 이동 수기(6)가 부착되어 있다.

수조(2)는, 프레임(1)의 하부에 고정되어 있다. 수조(2)에는, 깨끗한 물이 소정량 들어가고, 수면의 높이는 일정하게 유지되도록 되어 있다. 수조(2) 내에는, 2개소에 분출 노즐(3, 3a)이 배치되어 있다. 분출 노즐(3, 3a)에는 깨끗한 물이 공급되도록 되어 있다. 분출 노즐(3, 3a)은, 선단의 분출구(30)의 중심이 수면의 높이 위치가 되도록, 끝쪽이 소요각도(예를 들어, 수면에 대해서는 15∼40°의 하향 경사각도-본 실시형태에서는 25°)로 수조(2)에 고정되어 있다.

또, 분출 노즐(3, 3a)은, 본 실시형태에서는, 후기하는 바와 같이 적층 웨이퍼군(7)이 수면 근방까지 상승한 때에, 그 양측(도3에서 좌우측)으로부터 적층 웨이퍼군(7)의 좌우 양 모서리를 향해 기액 혼합류가 흐르고, 적층면의 양 측면과 전면에 기액 혼합류가 효과적으로 부딪치도록 배치되어 있다(도11(b) 참조).

또한, 분출 노즐(3, 3a)의 위치(높이) 및 경사각도는 상기에 한정되지 않지만, 적어도 분출 노즐(3, 3a)로부터 분출된 물이 수면에 충돌하고, 기액 계면에서 공기를 거두어 들여, 수중에서 물과 다수의 기포를 포함하는 기액 혼합류가 생기는 위치 및 경사각도로 설정된다.

도4에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼 공급기(4)는, 예를 들어 수조(2)의 저부에 고정되어 있는 기틀(46)을 갖고 있다. 기틀(46)의 중앙에는 사각형의 지지판(40)이 고정되어 있다. 지지판(40)은, 앞쪽(도4에서 우측)이 높아지도록, 수조(2)의 저면(또는 수면)과 15∼40°(본 실시형태에서는 25°)의 각도로 경사져 있다. 본 실시형태에서는, 지지판(40)의 각도가, 상기 분출 노즐(3, 3a)로부터 물이 수면에 대하여 분출되는 각도와 같게 설정되어 있으나, 한정되지는 않는다. 지지판(40)의 앞쪽의 한 변을 제외한 세 변 쪽의 윗면에는, 지지판(40)과 직각방향으로 각 변당 소요 간격으로 2개씩, 가이드 핀(41)이 고정되어 있다(도8(a), (b) 참조).

각 가이드 핀(41)은, 각주 형상의 적층 웨이퍼군(7)의 세 방향 측부의 적층면이 약간의 극간을 갖고 안쪽에 알맞게 들어가는 위치에 설정되어 있고, 가이드 핀(41)이 설치되어있지 않는 한 변 쪽(웨이퍼의 반송 또는 꺼내는 쪽)에서 적층 웨이퍼군(7)을 넣어 담을 수 있다. 또한, 본 실시형태의 지지판(40) 및 가이드 핀(41)은, 사각형의 웨이퍼에 대응하고 있지만, 원형의 웨이퍼에 대응할 수 있도록, 예를 들어 지지판(40)의 상기와 같은 세 변에 각각 가이드 핀을 하나씩 설치한 구조로 해도 좋다.

각 가이드 핀(41) 중, 지지판(40)의 서로 대향하는 두 변(도3에서 좌우측)의 각 가이드 핀(41)의 상부에는, 각각 판상의 스토퍼(42)가 서로 같은 높이가 되도록 평행하게 고정되어 있다. 각 스토퍼(42)는, 웨이퍼(70)를 적층 웨이퍼군(7)으로부터 분리할 때, 분리한 웨이퍼(70)를 웨이퍼 이동기(5)로 흡착하는 위치로부터 벗어나지 않도록 멈추는 것으로, 지지판(40)과 평행하게 고정되어 있다.

또, 웨이퍼 공급기(4)는, 적층 웨이퍼군(7)을 놓는 리프트 베이스(43)를 갖고 있다. 리프트 베이스(43)는, 지지판(40)의 윗면 쪽에 위치하고, 프레임(1)의 한쪽(도3에서 우측)에 고정된 구동장치(44)의 리프트체(45)의 아래쪽 선단에 캔틸레버 구조로 고정되어 있다. 리프트 베이스(43)의 재치부(載置部)는 지지판(40)과 평행하고, 리프트 베이스(43)는 볼 스크류식 구동장치(44)에 의해 상기 가이드 핀(41)과 평행방향으로 승강하도록 되어 있다.

도5에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼 이동기(5)는, 프레임(1)의 다른쪽(도3에서 좌측)에 고정된 소요 길이의 가이드체(50)를 갖고 있다. 가이드체(50)는, 앞쪽이 높아지도록 수조(2)의 저면과 15∼40°의 각도로 경사져 있다. 본 실시형태에서는, 지지판(40)의 각도와 같게 설정되어 있지만, 한정되지는 않는다. 가이드체(50)에는, 이행체(移行體)(51)가 볼 스크류식 구동장치(55)에 의해 가이드체(50)를 따라 이행할 수 있도록 설치되어 있다.

이행체(51)는, 액추에이터(52)와, 액추에이터(52)에 의해 승강하는 승강 암(53)을 갖고 있다. 승강 암(53)의 아래쪽 선단에는, 진공 흡착부(54)가 캔틸레버 구조로 설치되어 있다. 이행체(51)는, 진공 흡착부(54)를 리프트 베이스(43)에 놓여진 적층 웨이퍼군(7)의 가이드 핀(41)의 높이방향 위쪽에 위치시킬 수 있고, 진공 흡착부(54)는 분리한 웨이퍼(70)를 흡착할 수 있다. 승강 암(53)의 승강하는 방향은, 가이드체(50)의 방향에 대하여 상하로 직각방향이다.

또한, 본 실시형태에서는, 웨이퍼 이동기(5)는 한 대이지만, 이동 효율을 높이기 위해 여러 대로 해도 좋다.

도1, 2에 나타낸 바와 같이, 이동 수기(6)는, 프레임(1) 앞쪽의 한쪽(도3에서 우측)에 고정되고, 그 설치 높이는, 후술하는 수대판(受台板)(62)의 상승 정지위치가 수조(2)의 상부 가장자리의 높이 근방이 되도록 설정되어 있다.

이동 수기(6)는, 액추에이터(60)와, 액추에이터(60)에 의해 승강하는 승강체(61)를 갖고 있고, 승강체(61)의 아래쪽 선단에는 수대판(62)이 캔틸레버 구조로 설치되어 있다. 수대판(62)은 상기 지지판(40)과 평행, 즉 진공 흡착부(54)로 흡착되어 보내져 오는 웨이퍼(70)와 평행하게 되도록 경사져 있다.

수대판(62)의 윗면에는, 이동된 웨이퍼(70)가 낙하하지 않도록 끼워 넣는 재치 요부(載置 凹部)(63)가 설치되어 있다. 재치 요부(63)는, 뒤쪽에 단부(段部)가 있고, 앞쪽에 단부가 없도록 형성되어 있고(도5 참조), 이동된 웨이퍼(70)는 비스듬히 윗방향(앞방향)으로 슬라이드시켜 꺼낼 수 있다.

또한, 수대판(62)은, 액추에이터(60)에 의해 수대판(62)의 표면방향과 직각방향으로 승강하도록 되어 있다. 수대판(62)의 상승 정지위치는, 상기 웨이퍼 이동기(5)의 승강 암(53)이 하강했을 때에, 진공 흡착부(54)로 흡착되어 있는 웨이퍼(70)가 재치 요부(63)에 들어가는 높이로 설정되어 있다.

또, 본 실시형태에서는 이동 수기(6)를 설치하고 있으나, 이것을 설치하지 않고, 예를 들어 공지 구조의 반송기, 예를 들어 벨트 컨베이어 등, 분리한 웨이퍼(70)를 후공정으로 보내기 위한 장치로 웨이퍼 이동기(5)로부터 웨이퍼(70)를 직접 이동하는 구조로 할 수도 있다.

또, 수조 내의 물의 오염(탁함)을 항상 감시하여, 오염이 일정 레벨이 되면 경고하거나, 또는 물을 바꾸어 넣는 장치를 부대하는 것도 추천 장려2된다. 이와 같은 장치에는, 예를 들어 물의 오염을 빛으로 검지하는 센서, 전기의 전달 정도의 변화를 측정하는 전도도 센서 등의 공지의 센서를 이용할 수 있다.

(작용)

도1 내지 도11을 참조하여, 웨이퍼 분리장치(A)의 작용 및 웨이퍼 분리장치(A)에 의해, 여러 장의 웨이퍼가 적층된 적층 웨이퍼군으로부터 웨이퍼를 분리하고, 분리한 웨이퍼를 한 장씩 소정의 개소로 이동하는 공정을 설명한다.

(1) 도6(a) 및 도8(a), (b)에 나타낸 상태는 초기상태이며, 웨이퍼 공급기(4)의 리프트 베이스(43)는 최하부까지 하강해 있고, 웨이퍼 이동기(5)의 승강 암(53)을 갖는 이행체(51)는 앞(前) 위치에 있고, 승강 암(53) 및 진공 흡착부(54)는 위(上) 위치에 있다.

(2) 웨이퍼 공급기(4)의 리프트 베이스(43) 위에 적층 웨이퍼군(7)을 놓고, 각 가이드 핀(41)의 안쪽에 수용한다(도6(b), 도9(a), (b) 참조).

(3) 구동장치(44)가 작동하여 리프트 베이스(43)와 함께 적층 웨이퍼군(7)이 상승한다(도10(a), (b) 참조). 그리고, 분출 노즐(3, 3a)로부터 수면 및 수중으로 물을 소요의 압력으로 분출한다. 수면에 분출된 물은 수면으로부터 수중으로 입수할 때에 공기를 거두어 들여, 수중으로 분출된 물과 합류하여 다수의 기포(B)를 포함하는 기액 혼합류가 생긴다(도6(c), 도11(a) 참조).

(4) 리프트 베이스(43)가, 적층 웨이퍼군(7)의 상부의 적층면에 상기 기액 혼합류가 부딪치는 위치인 분리작업 위치에 정지하고, 적층 웨이퍼군(7)의 좌우 양측에서 적층 웨이퍼군(7)의 좌우 양 모서리를 향해 기액 혼합류가 흐르고, 적층면의 양 측면과 전면에 기액 혼합류가 부딪친다. 또한, 기액 혼합류는, 웨이퍼(70)의 분리에 지장이 없으면, 적층면의 다른 위치에 부딪칠 수도 있다.

이에 의해, 복수의 웨이퍼(70)가 기액 혼합류에 의해 각 가이드 핀(41)의 안쪽에서 적층 웨이퍼군(7)으로부터 떠오르도록 분리하고, 최상부에 위치하는 웨이퍼(70)가 스토퍼(42)의 아래쪽에서 멈추어진다(도11(a) 참조). 그리고, 웨이퍼 이동기(5)의 이행체(51)가 뒤쪽의 웨이퍼 흡착위치로 이동한다(도6(d) 참조).

또한, 웨이퍼(70)가 분리할 때에, 각 웨이퍼(70) 사이에 물과 기포(B)가 들어가, 분리하는 웨이퍼(70)에 마찰이나 변형 등에 의한 큰 스트레스를 주지 않고, 무리없이 분리시킬 수 있다. 또, 각 웨이퍼(70) 사이에 들어간 기포(B)가 말하자면 쿠션의 기능을 함으로써, 각각이 분리하여 수중에서 부유하고 있는 상태의 각 웨이퍼(70)끼리 접촉 또는 충돌하기 어렵고, 이에 의해 웨이퍼가 손상하는 것을 방지할 수 있다. 게다가, 다수의 기포(B)에 의해, 분리하는 각 웨이퍼(70)에 큰 부력이 부여되고, 이에 의해 웨이퍼(70)가 보다 짧은 시간에 분리된다.

(5) 웨이퍼 이동기(5)의 승강 암(53)이 하강하고, 적층 웨이퍼군(7)으로부터 분리하여 스토퍼(42)의 아래쪽에 위치해 있는 최상부에 위치하는 웨이퍼(70)를 진공 흡착부(54)에 의해 흡착한다(도7(e) 참조). 최상부의 웨이퍼(70)가 흡착되는 위치는, 스토퍼(42)의 아래면보다 약간 아래쪽의 수중(도11(a)에서는, 웨이퍼(70)의 앞쪽의 일부가 수면에서 나와 있지만, 전체가 수중에 있어도 좋다)이고, 이동 수기(6)를 향해 이동할 때에 스토퍼(42)에 접촉하지 않도록 하여 손상을 방지하고 있다.

(6) 승강 암(53)의 진공 흡착부(54)로 최상부의 웨이퍼(70)를 흡착한 상태로 구동장치(55)가 작동하고, 이행체(51)가 전진하여 소정의 위치에 정지한다(도7(f) 참조).

적층 웨이퍼군(7)은 상기와 같이 수면에 대하여 15∼40°(본 실시형태에서는 25°)의 하향 경사각도를 갖고 설치된다. 따라서, 적층 웨이퍼군(7)으로부터 분리한 웨이퍼(70)는, 웨이퍼 이동기(5)에 의해 수면에 대하여 상기 각도의 상향 각도가 되고, 그 각도를 유지하며, 웨이퍼의 단면(端面)을 선단으로 하면서 수중을 이동하여 수면을 향해, 수면 아래(수중)에서 수면 위로 꺼내어진다. 따라서 웨이퍼(70)에 받는 물의 저항을 피하면서 수면 아래에서 수면 위로 꺼낼 수 있기 때문에, 웨이퍼에 스트레스가 걸리지 않고, 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 상기 기액 혼합류는 계속하여 적층 웨이퍼군(7) 및 분리하고 있는 각 웨이퍼(70)에 부딪쳐 있고, 최상부에 위치하는 웨이퍼(70)가 이동한 후, 그 다음의 웨이퍼(70)가 스토퍼(42)의 아래쪽에서 멈추어진다. 또, 적층 웨이퍼군(7)은, 적층 웨이퍼군(7) 전체가 웨이퍼(70)로 분리하도록 리프트 베이스(43)에 의해 서서히 상승하도록 되어 있다.

(7) 이동 수기(6)의 액추에이터(60)(도1, 도2 참조)가 작동하고, 수대판(62)이 상승하여 소정 위치에 정지한다. 진공 흡착부(54)에 의한 웨이퍼(70)의 흡착상태를 해제하고, 웨이퍼(70)를 수대판(62)의 재치 요부(63)로 이동한다(도7(g), 도4, 도5 참조).

(8) 수대판(62)이 하강하여, 원래의 위치로 되돌아간다. 또, 승강 암(53)이 상승한다(도7(h) 참조).

이에 의해 상기 (3) 종료 상태로 되돌아가고, 적층 웨이퍼군(7)을 구성하는 웨이퍼(70)가 없어질 때까지, (4)∼(8)의 공정을 반복하여, 웨이퍼(70)의 분리작업을 행한다. 또한, 이동 수기(6)로 이동한 웨이퍼는 차례로 후공정으로 보내진다.

또한, 본 실시형태의 웨이퍼 분리장치(A)의 유효성 및 우위성을 확인하기 위해, (1) 수중에서 물과 공기의 기액 혼합류를 분출한 경우(본 실시형태), (2) 수중에서 물만 분출한 경우, (3) 수중에서 공기만 분출한 경우의 각 케이스로 비교 검증하였다(표1 참조).

구체적으로, 수조 내의 수중에 있는 적층 웨이퍼군의 적층면을 향해 각 유체(流體)를 분출하여, 최상부에 위치하는 웨이퍼를 분리시킬 때의 분리시간을 측정하고, 최상부에 위치하는 웨이퍼가 분리한 후에 승강 암에서 웨이퍼를 이동할 때까지의 NG 확률(불량률)을 검증하였다.

분출방법	분출유량 (L/min)	웨이퍼 분리시간 (S)	투입매수 (매)	NG매수 (매)	NG확률 (%)	비고 (NG내용내역)
물과 공기	7.6	2.6	50	0	0	-
물만	7.6	4.0	50	7	14	웨이퍼 깨짐(1), 흡착불량에 의한 이동 미스(4), 웨이퍼 2매 취득(2)
공기만	-	-	-	-	-	웨이퍼 파손, 분리 불능. 검증곤란

(고찰)

우선, 웨이퍼 분리시간에 관해서는, 분출방법을 물로만 한 (2)의 경우보다, 본 실시형태인 물과 공기의 기액 혼합류를 분출한 (1)의 경우 쪽이, 보다 단시간에 웨이퍼를 분리시킬 수 있었다. 이것은, 적층된 웨이퍼 사이에 물과 함께 다수의 기포가 들어가, 최상부에 위치하는 웨이퍼에 큰 부력을 부여함으로써 웨이퍼의 분리를 촉진하고 있기 때문이라고 생각할 수 있다.

또, 웨이퍼 이동 시의 NG 확률에 관해서는, 분출방법을 물로만 한 (2)의 경우에는, 웨이퍼 분리상태가 불안정한 것에 따른 웨이퍼의 깨짐, 흡착 불량에 의한 웨이퍼 이동 미스 및 웨이퍼의 2매 취득이 발생하여 NG 확률이 14%였는데 대해, 본 실시형태인 물과 공기(기포)의 기액 혼합류를 분출한 (1)의 경우는 NG가 발생하지 않아, 명확한 우위성이 인정되었다.

또한, 공기만을 분출한 경우 (3)에 관해서는, 수중의 공기(기포)의 흐름이 안정하지 않아, 웨이퍼의 파손이 발생하였다. 또, 웨이퍼가 파손하지 않을 정도로 공기 유량을 적게 한 경우, 웨이퍼를 분리하는 데는 유량이 충분하지 않아, 결과적으로 검증이 곤란하였다.

이와 같이, 상기 세 케이스에서는, (1)의 물과 공기(기포)의 기액 혼합류를 분출하는 방법으로 웨이퍼의 분리를 행하는 것이 가장 유효함을 알 수 있었다.

(제2 실시형태)

도12 및 도13을 참조한다. 제2 실시형태에서는, 주로 분출 노즐의 수와 배치, 웨이퍼 공급기의 가이드 핀의 설치 구조, 및 적층 웨이퍼군으로부터 분리한 웨이퍼의 떠오름(浮上)을 방지하는 스토퍼에 관한 구성 등이 제1 실시형태와 다르고, 그 외는 제1 실시형태와 대체로 동일하다. 또한, 제1 실시형태와 동일 또는 동등 개소에는 동일 부호를 붙여 나타내고 있다.

(분출 노즐 관련)

분출 노즐은, 적층 웨이퍼군(7)으로부터 분리된 웨이퍼(70)의 반송노선(L)을 끼고 적층 웨이퍼군(7)의 대략 네 모서리 또는 네 방향에 배치된다.

분출 노즐은, 제1 실시형태에서 설명한 분출 노즐에 상당하는 제1 분출 노즐(3, 3a) 외에, 제1 분출 노즐(3, 3a)과 같은 쪽에, 제2 분출 노즐(3b, 3c) 및 제3 분출 노즐(3d, 3e)이 배치되어 있다. 또, 웨이퍼의 반송방향과 반대쪽에는 제4 분출 노즐(3f, 3g)이 배치되어 있다.

제1 분출 노즐(3, 3a)은, 전체 형상이 대체로 세로로 긴 직방체 형상이고, 세로로 긴 슬릿 형상의 분출구(30, 30a)를 갖는다. 분출구(30, 30a)는 수면 아래에서 수면 위(수중에서 공기중)에 걸쳐 설치되어 있고, 수면 위와 수면 아래에 위치하고 있다. 이에 의해, 수중과 수면의 쌍방에 물을 분출한다. 물의 분출방향은, 웨이퍼의 표면과 평행하지만, 웨이퍼가 박리 가능하다면 다소 교차각을 두어도 좋다.

분출구(30, 30a)로부터 수면으로 분출된 물의 충격에 의해 수면 근방의 공기가 수중에 거두어 들여진 분류와, 수면 아래로 분출된 물의 분류가 합류하여 다수의 기포를 포함하는 물과 기포의 기액 혼합류가 생긴다. 이 기액 혼합류를 적층 웨이퍼군(7)의 적층면에 부딪치게 함으로써 적층 웨이퍼군(7)으로부터 웨이퍼(70)를 분리시킨다.

제2 분출 노즐(3b, 3c)은, 제1 분출 노즐과 같은 쪽에 있고, 전체 형상이 대체로 세로로 긴 직방체 형상이고, 세로로 긴 슬릿 형상의 분출구(30b, 30c)를 갖는다. 분출구(30b, 30c)의 전부가 수면 아래에 위치하고, 물의 분출방향은 웨이퍼 표면과 평행이다. 제2 분출 노즐은, 적층 웨이퍼군(7)으로부터 웨이퍼(70)가 분리하는 것을 보조 또는 지원하여, 향상시킨다.

제3 분출 노즐(3d, 3e)은, 제1 분출 노즐과 같은 쪽에 있고, 수류(水流)가 부채 형상으로 분출되는 분출구(30d, 30e)를 갖고 있다. 부채 형상으로 분출된 물은, 웨이퍼 적층면에 대하여 약간 교차하는 각도로 부딪친다. 분출구(30d, 30e)의 전부가 수면 위에 위치해 있고, 액체 중에 있는 적층 웨이퍼군에 수면 위로부터 분류를 부딪친다. 그때 기포가 생긴다. 제3 분출 노즐은, 부채 형상의 수류로 적층 웨이퍼군(7)의 웨이퍼 사이의 극간을, 보다 확실하게 벌려, 적층 웨이퍼군(7)으로부터 웨이퍼(70)가 분리하는 것을 보조 또는 지원하여, 향상시킨다.

제4 분출 노즐(3f, 3g)은, 제1 내지 제3 분출 노즐과는 반대쪽에 있고, 전체 형상이 대체로 세로로 긴 직방체 형상이고, 세로로 긴 슬릿 형상의 분출구(30f, 30g)를 갖는다. 분출구(30f, 30g)의 전부가 수중에 있다. 물의 분출방향은, 웨이퍼 표면과 평행하다. 제4 분출 노즐은, 웨이퍼(70)가 분리하는 것을 보조 또는 지원하여, 향상시킴과 동시에 떠오른 웨이퍼(70)를 웨이퍼 이동기(5)의 진공 흡착부(54)와 평행하게 하여 웨이퍼 흡착의 안정성을 도모하는 것이다.

제1 내지 제3 분출 노즐은 웨이퍼의 반송노선(L)을 끼고 적층 웨이퍼군(7)의 양쪽에 배치하고, 분리한 웨이퍼의 반송에 방해가 되지 않도록 하고 있다. 또, 제1 내지 제4 분출 노즐을 적층 웨이퍼군(7)의 중심을 향함으로써, 분류를 효율적으로 적층 웨이퍼군(7)에 부딪쳐 웨이퍼를 분리하도록 하고 있다.

(웨이퍼 공급기와 스토퍼 관련)

웨이퍼 공급기(4a)는, 적층 웨이퍼군(7)을 놓고, 최상부의 웨이퍼(70)의 분리에 따라 적층 웨이퍼군(7)을 상승시키는 리프트 베이스(43)를 갖는다. 리프트 베이스(43)는 본 실시형태에서는, 대략 사각 형상을 하고 있다. 리프트 베이스(43) 중, 웨이퍼(70)의 반송 또는 꺼내는 쪽의 변을 제외하고 남는 세 변의 끝 가장자리로부터 약간 안쪽에는, 소요 간격을 두고 각 변에 2개씩 가이드 핀(41)이 세워져 있다.

또, 적층 웨이퍼군(7)으로부터 분리한 웨이퍼(70)가 꺼냄 위치로부터 벗어나는 것을 방지하는 한 쌍의 스토퍼 기구(S)를 갖춘다. 스토퍼 기구(S)는 웨이퍼(70)의 반송노선(L)에 대하여 직교하는 양쪽에 배치되어 있다.

각 스토퍼 기구(S)는, 웨이퍼(70)를 적층 웨이퍼군(7)으로부터 분리할 때, 분리한 웨이퍼(70)를 웨이퍼 이동기(5)로 흡착하는 위치에서 벗어나지 않도록 멈추는 스토퍼(420), 스토퍼(420)를 진퇴하는 에어 실린더(422), 한쪽이 에어 실린더(422)의 로드의 선단에 설치되고, 다른 쪽에는 상기 스토퍼(420)가 설치되어 있는 블라켓(421)으로 구성된다.

스토퍼(420)의 선단 가장자리인 가이드 핀(41) 쪽에는, 가이드 핀(41)을 도입하도록, 절흠된 도입부(420a)를 갖는다. 도입부(420a)는, 웨이퍼(70)의 반송 또는 꺼내는 방향과 평행한 4개의 가이드 핀(41)의 위치에 대응하고 있고, 스토퍼(420)를 가이드 핀(41)을 향해 전진시켰을 때에, 스토퍼(420)의 선단 가장자리가 가이드 핀(41)을 넘어 웨이퍼의 상부를 받도록 하고 있다.

또한, 스토퍼 기구(S)는, 마주보는 한쪽은 고정, 다른 쪽은 가동(可動)이 되는 구성을 채용해도 좋다.

(작용)

상기 구성의 스토퍼 기구(S)의 작용을 설명한다.

적층 웨이퍼군(7)을 리프트 베이스(43)에 놓을 때에는, 에어 실린더(422)를 작동시켜 스토퍼(420)를 리프트 베이스(43)로부터 멀어지는 방향으로 이동시키고, 웨이퍼 공급기(4)의 리프트 베이스(43) 위에 적층 웨이퍼군(7)을 놓고, 각 가이드 핀(41)의 안쪽에 수용한다.

이어서, 에어 실린더(422)를 작동시키고, 스토퍼(420)를 리프트 베이스(43)에 놓인 적층 웨이퍼군(7)에 대하여 전진시켜, 각 도입부(420a)를 각 가이드 핀(41)을 향해 각 스토퍼(42)의 선단 가장자리를 적층 웨이퍼군 위에 받히도록 한다. 이에 의해 웨이퍼(70)를 적층 웨이퍼군(7)으로부터 분리할 때, 분리한 웨이퍼(70)를 웨이퍼 이동기(5)로 흡착하는 위치로부터 벗어나지 않도록 멈출 수 있다.

제2 실시형태에 따른 그 외의 작용에 대해서는, 제1 실시형태의 작용과 대략 같아, 제1 실시형태의 작용을 원용하여, 설명은 생략한다.

또한, 본 명세서에서 사용하고 있는 용어와 표현은, 어디까지나 설명상의 것으로서, 어떤 한정적인 것이 아니며, 본 명세서에 기술된 특징 및 그 일부와 등가의 용어나 표현을 제외할 의도는 없다. 또, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서, 각종 변형이 가능함은 말할 것도 없다.

또, 제1, 제2 등의 단어는, 등급이나 중요도를 의미하는 것이 아니고, 하나의 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위해 사용한 것이다.

A: 웨이퍼 분리장치 1: 프레임
2: 수조 3, 3a: 분출 노즐(제1 분출 노즐)
3b, 3c: 제2 분출 노즐 3d, 3e: 제3 분출 노즐
3f, 3g: 제4 분출 노즐 30: 분출구
4: 웨이퍼 공급기 40: 지지판
41: 가이드 핀 42: 스토퍼
43: 리프트 베이스 44: 구동장치
45: 리프트체 46: 기틀
5: 웨이퍼 이동기 50: 가이드체
51: 이행체(移行體) 52: 액추에이터
53: 승강 암 54: 진공 흡착부
55: 구동장치 6: 이동 수기(受機)
60: 액추에이터 61: 승강체
62: 수대판(受台板) 63: 재치 요부(載置 凹部)
7: 적층 웨이퍼군 70: 웨이퍼
B: 기포 S: 스토퍼 기구

Claims (16)

1. 액체 중에 있는 적층 웨이퍼군의 적층면에, 액체와 기포를 포함하는 기액 혼합류를 부딪침으로써, 여러 장의 웨이퍼가 적층된 상태의 상기 적층 웨이퍼군으로부터 웨이퍼를 분리하는 방법으로서,
   상기 기액 혼합류는, 액면에 분출된 액체가 액면과 충돌함으로써 기액 계면에서 거두어 들여진 기체에 의해 생긴 기포를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 분리방법.
   
2. 제1항에 있어서, 기액 혼합류는, 액면에 분출된 액체가 액면과 충돌함으로써 기액 계면에서 거두어 들여진 기체에 의해 생긴 기포를 포함하는 분류와, 액체 중에 분출된 분류가 합류한 것임을 특징으로 하는 웨이퍼의 분리방법.
   
3. 제1항에 있어서, 기액 혼합류는, 액면에 대하여 소요의 하향 경사각도의 분류가 되어 액면 쪽으로부터 액체 중에 있는 적층 웨이퍼군에 부딪치는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 분리방법.
   
4. 제3항에 있어서, 적층 웨이퍼군은, 기액 혼합류가 부딪치는 쪽이 높아지도록 액면에 대하여 경사져 설치되어 있고, 기액 혼합류의 하향 경사각도와 상기 적층 웨이퍼군의 경사각도는 같은 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 분리방법.
   
5. 제4항에 있어서, 적층 웨이퍼군으로부터 분리한 웨이퍼 중, 최상부의 위치에 있는 웨이퍼를 소정의 개소로 이동하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 분리방법.
   
6. 제5항에 있어서, 웨이퍼의 이동은, 흡착수단에 의해 흡착되어 행해지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 분리방법.
   
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 액체 중에 있는 적층 웨이퍼군으로부터 분리한 웨이퍼는, 설치한 경사각도와 같은 경사방향으로 액체 중을 이동하여 액면을 향하고, 액체 중으로부터 기체 중으로 꺼내어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 분리방법.
   
8. 액체 중에 있는 적층 웨이퍼군의 적층면에, 액체와 기포를 포함하는 기액 혼합류를 부딪치게 함으로써, 여러 장의 웨이퍼가 적층된 상태의 상기 적층 웨이퍼군으로부터 웨이퍼를 분리하는 장치로서,
   상기 장치는, 액면에 액체를 분출하는 기중 분출구로부터 액면에 분출한 액체가 액면과 충돌하여 기액 계면에서 기체를 거두어 들여 분출 액체 중에 기포를 포함하는 분출수단을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분리장치.
   
9. 제8항에 있어서, 분출수단은, 기중 분출구 외에 액체 중으로 액체를 분출하는 액중 분출구를 갖추고, 상기 기중 분출구로부터 액면에 분출한 분류와 상기 액중 분출구로부터 분출한 분류가 합류하여 기액 혼합류를 구성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분리장치.
   
10. 제9항에 있어서, 분출수단이 분출 노즐이고, 기중 분출구와 액중 분출구는, 동일한 분출 노즐로 갖추어지거나, 또는 각각 개별의 분출 노즐로 갖추어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분리장치.
    
11. 제10항에 있어서, 분출 노즐은, 기액 혼합류가 액면에 대하여 소요의 하향 경사각도로 분류로 되어 액체 중에 있는 적층 웨이퍼군에 부딪치는 분출구를 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분리장치.
    
12. 제10항에 있어서, 분출 노즐은, 기액 혼합류를 발생시키는 제1 분출 노즐과, 액체 중에서 액체를 분출하는 제2 분출 노즐 및 제4 분출 노즐과, 기체 중에서 액체를 분출하는 제3 분출 노즐을 갖추고,
    제1 분출 노즐, 제2 분출 노즐 및 제3 분출 노즐은, 적층 웨이퍼군으로부터 분리된 웨이퍼의 반송방향 쪽으로서 반송노선을 끼고 적층 웨이퍼군의 양쪽에 배치되고,
    제4 분출 노즐은, 상기 웨이퍼의 반송방향과는 반대쪽으로서 상기 반송노선의 역연장선을 끼고 적층 웨이퍼군의 양쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분리장치.
    
13. 제11항에 있어서, 적층 웨이퍼군은, 기액 혼합류가 부딪치는 쪽이 높아지도록 액면에 대하여 경사져 설치되어 있고, 기액 혼합류의 하향 경사각도와 상기 적층 웨이퍼군의 경사각도는 같은 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분리장치.
    
14. 제13항에 있어서, 액체 중에 있는 적층 웨이퍼군으로부터 분리한 최상부의 위치에 있는 웨이퍼를, 상기 적층 웨이퍼군이 설치한 경사각도와 같은 경사방향으로 액체 중을 이동하여 액면을 향하게 하고, 액체 중으로부터 기체 중으로 꺼내는 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분리장치.
    
15. 제14항에 있어서, 적층 웨이퍼군으로부터 분리한 웨이퍼가, 꺼냄 위치에서 벗어나는 것을 방지하는 스토퍼를 갖추고, 상기 스토퍼는 진퇴수단에 의해 상기 적층 웨이퍼군에 대하여 진퇴하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분리장치.
    
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 적층 웨이퍼군을 지지하고, 기액 혼합류가 적층면에 부딪치는 위치에 상기 적층 웨이퍼군을 이동시키는 웨이퍼 공급수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분리장치.

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