KR20130007480A - 세정 방법, 컴퓨터 기억 매체, 세정 장치 및 박리 시스템 - Google Patents

세정 방법, 컴퓨터 기억 매체, 세정 장치 및 박리 시스템 Download PDF

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KR20130007480A
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나오토 요시타카
히로시 고메다
에이지 마나베
오사무 히라카와
마사토시 데구치
다케시 다무라
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

환형의 프레임의 내측에 배치되어 상기 프레임과 테이프에 의해 유지된 상태의 피처리 기판의 접합면을 적절하게 세정한다.
세정 장치는, 피처리 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지부(130)와 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 덮는 공급면(141)을 구비한 세정 지그(140)를 가지고 있다. 세정 지그(140)에는 간극(142)에 용제를 공급하는 용제 공급부(150)와, 간극(142)에 린스액을 공급하는 린스액 공급부(151)와, 간극(142)에 비활성 가스를 공급하는 비활성 가스 공급부(152)가 설치되어 있다. 용제 공급부(150)로부터 공급되는 용제는 표면 장력과 원심력에 의해 접합면(WJ) 상을 확산하고, 린스액 공급부(151)로부터 공급되는 린스액은 용제와 혼합되면서 표면 장력과 원심력에 의해 접합면(WJ) 상을 확산하며, 비활성 가스 공급부(152)로부터 공급되는 비활성 가스에 의해 접합면(WJ)이 건조되어 상기 접합면(WJ)이 세정된다.

Description

세정 방법, 컴퓨터 기억 매체, 세정 장치 및 박리 시스템{CLEANING　METHOD AND　COMPUTER　STORAGE　MEDIUM　AND　CLEANING　APPARATUS　AND　DETACHMENT　SYSTEM}
본 발명은 중첩 기판으로부터 박리된 피처리 기판이 환형의 프레임의 내측에 배치되어 프레임의 표면과 피처리 기판의 비접합면에 접착된 테이프에 의해 유지된 상태에서 상기 피처리 기판의 접합면을 세정하는 세정 방법, 프로그램, 컴퓨터 기억 매체, 세정 장치 및 박리 시스템에 관한 것이다.
최근 예컨대 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서, 반도체 웨이퍼(이하, "웨이퍼"라고 함)의 대구경화가 진행되고 있다. 또한, 실장 등의 특정 공정에 있어서 웨이퍼의 박형화가 요구되고 있다. 예컨대 대구경이고 얇은 웨이퍼를 그대로 반송하거나 연마 처리하면 웨이퍼에 휨이나 갈라짐이 발생할 우려가 있다. 따라서, 예컨대 웨이퍼를 보강하기 위해, 예컨대 지지 기판인 웨이퍼나 유리 기판에 웨이퍼를 접착하는 것이 수행되고 있다. 그리고, 이와 같이 웨이퍼와 지지 기판이 접합된 상태에서 웨이퍼의 연마 처리 등의 정해진 처리가 수행된 후, 웨이퍼와 지지 기판이 박리된다.
이러한 웨이퍼와 지지 기판의 박리는, 예컨대 박리 장치를 이용하여 수행된다. 박리 장치는, 예컨대 웨이퍼를 유지하는 제1 홀더와, 지지 기판을 유지하는 제2 홀더와, 웨이퍼와 지지 기판 사이에 액체를 분사하는 노즐을 가지고 있다. 그리고, 이 박리 장치에서는 노즐로부터 접합된 웨이퍼와 지지 기판 사이에, 상기 웨이퍼와 지지 기판 간의 접합 강도보다 큰 분사압, 바람직하게는 접합 강도보다 2배 이상 큰 분사압으로 액체를 분사함으로써, 웨이퍼와 지지 기판의 박리가 수행되고 있다(특허 문헌 1). 그 후, 이들 웨이퍼의 접합면과 지지 기판의 접합면을 각각 세정하여 웨이퍼와 지지 기판의 박리 처리는 종료된다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 평성9-167724호 공보
그런데, 웨이퍼는 박형화되어 있기 때문에 웨이퍼는, 환형의 다이싱 프레임의 내측에 배치되고, 다이싱 프레임의 표면과 웨이퍼의 비접합면에 다이싱 테이프에 의해 접착되어 유지되는 경우가 있다. 즉, 웨이퍼와 지지 기판을 박리한 후, 접합면이 세정되는 웨이퍼는 다이싱 프레임 및 다이싱 테이프에 유지되어 있는 경우가 있다.
전술한 웨이퍼의 접합면의 세정에는, 예컨대 웨이퍼와 지지 기판을 접합하는 접착제의 용제가 사용된다. 그리고 웨이퍼의 세정 중 웨이퍼의 접합면 상에 공급된 용제는 웨이퍼와 다이싱 프레임 사이의 다이싱 테이프 상에 유입된다. 그러면, 다이싱 테이프가 용제에 의해 손상을 입는 경우가 있다. 이러한 경우, 다이싱 테이프는 웨이퍼를 적절하게 유지할 수 없게 되어, 상기 웨이퍼의 반송이나 후속되는 처리에 지장을 초래한다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 환형의 프레임의 내측에 배치되어, 상기 프레임과 테이프에 의해 유지된 상태의 피처리 기판의 접합면을 적절하게 세정하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 피처리 기판과 지지 기판이 접착제로 접합된 중첩 기판을 박리한 후, 박리된 피처리 기판이 환형의 프레임의 내측에 배치되어 상기 프레임의 표면과 피처리 기판의 비접합면에 접착된 테이프에 의해 유지된 상태에서, 상기 피처리 기판의 접합면을 세정하는 세정 방법으로서,
피처리 기판의 접합면 상에 상기 접착제의 용제를 공급하기 위한 세정 지그의 공급면이 상기 접합면을 덮고, 상기 공급면과 상기 접합면 간의 거리가 정해진 거리가 되도록 상기 세정 지그를 피처리 기판에 대향하여 배치하는 배치 공정과,
그 후, 상기 공급면과 상기 접합면 사이에 상기 용제를 공급하고, 그 공급된 용제를 표면 장력에 의해 상기 접합면 상에 확산시키는 세정 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
다른 관점에 따른 본 발명에 의하면, 상기 세정 방법을 세정 장치에 의해 실행시키기 위해, 그 세정 장치를 제어하는 제어부의 컴퓨터 상에서 동작하는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 컴퓨터 기억 매체가 제공된다.
또 다른 관점에 따른 본 발명에 의하면, 피처리 기판과 지지 기판이 접착제로 접합된 중첩 기판을 박리한 후, 박리된 피처리 기판이 환형의 프레임의 내측에 배치되어, 상기 프레임의 표면과 피처리 기판의 비접합면에 접착된 테이프에 의해 유지된 상태에서, 그 피처리 기판의 접합면을 세정하는 세정 장치로서,
피처리 기판을 유지하는 기판 유지부와,
피처리 기판의 접합면을 덮는 공급면을 구비한 세정 지그와,
상기 공급면과 상기 접합면 사이에 상기 접착제의 용제를 공급하는 용제 공급부와,
상기 공급면이 상기 접합면을 덮고, 상기 공급면과 상기 접합면 간의 거리가 정해진 거리가 되도록 상기 세정 지그를 상기 기판 유지부에 유지된 피처리 기판에 대향하여 배치하는 배치 공정과, 그 후, 상기 공급면과 상기 접합면 사이에 상기 용제를 공급하여 그 공급된 용제를 표면 장력에 의해 상기 접합면 상에 확산시키는 세정 공정을 실행하도록 상기 기판 유지부, 상기 세정 지그 및 상기 용제 공급부를 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 한다.
또 다른 관점에 따른 본 발명에 의하면, 상기 세정 장치를 구비한 박리 시스템으로서,
중첩 기판을 피처리 기판과 지지 기판으로 박리하는 박리 장치와, 상기 박리 장치에서 박리된 피처리 기판을 세정하는 상기 세정 장치와, 상기 박리 장치에서 박리된 지지 기판을 세정하는 다른 세정 장치를 구비한 박리 처리 스테이션과,
상기 박리 처리 스테이션에 대해, 피처리 기판, 지지 기판 또는 중첩 기판을 반입/반출하는 반입/반출 스테이션과,
상기 박리 처리 스테이션과 상기 반입/반출 스테이션 사이에서, 피처리 기판, 지지 기판 또는 중첩 기판을 반송하는 반송 장치를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 환형의 프레임의 내측에 배치되어, 상기 프레임과 테이프에 의해 유지된 상태의 피처리 기판의 접합면을 적절하게 세정할 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 박리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 다이싱 프레임과 다이싱 테이프에 유지된 중첩 웨이퍼의 종단면도이다.
도 3은 다이싱 프레임과 다이싱 테이프에 유지된 중첩 웨이퍼의 평면도이다.
도 4는 박리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 5는 제1 유지부, 제2 유지부 및 제3 유지부의 구성을 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 6은 제2 유지부의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7은 제1 연직 이동부의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 8은 세정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 9는 세정 지그의 구성을 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 10은 세정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 횡단면도이다.
도 11은 전달 암의 구성을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 12는 반송 장치의 구성을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 13은 제1 반송 암의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 14는 제2 반송 암의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 15는 제1 유지부, 제2 유지부 및 제3 유지부에서 중첩 웨이퍼를 유지한 모습을 도시한 설명도이다.
도 16은 제1 연직 이동부에 의해 제3 유지부 외주부를 연직 하방으로 이동시키는 모습을 도시한 설명도이다.
도 17은 제2 연직 이동부에 의해 제3 유지부를 연직 하방으로 이동시키는 모습을 도시한 설명도이다.
도 18은 피처리 웨이퍼와 지지 웨이퍼를 박리한 모습을 도시한 설명도이다.
도 19는 세정 장치에 있어서 피처리 웨이퍼를 세정하는 모습을 도시한 설명도로서, (a)는 세정 지그를 정해진 위치에 배치한 모습을 도시하고, (b)는 용제 공급부로부터 공급면과 접합면 사이의 간극에 용제가 공급되는 모습을 도시하며, (c)는 상기 간극에 용제가 확산된 모습을 도시하고, (d)는 린스액 공급부로부터 상기 간극으로 린스액이 공급되는 모습을 도시하고, (e)는 상기 간극에 혼합액이 확산된 모습을 도시하고, (f)는 비활성 가스 공급부로부터 상기 간극에 비활성 가스가 공급되는 모습을 도시한다.
도 20은 다른 실시형태에 따른 세정 지그의 구성을 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 21은 다른 실시형태에 따른 세정 지그의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 22는 다른 실시형태에 따른 세정 지그를 이용하여 용제를 확산시키는 모습을 도시한 설명도이다.
도 23은 다른 실시형태에 따른 세정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 24는 다른 실시형태에 따른 세정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 25는 다른 실시형태에 따른 세정 지그의 구성을 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 26은 다른 실시형태에 따른 세정 지그(메시판)의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 27은 다른 실시형태에 따른 세정 지그(메시판)을 이용하여 용제를 확산시키는 모습을 도시한 설명도이다.
도 28은 다른 실시형태에 따른 세정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 29는 다른 실시형태에 따른 세정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 30은 다른 실시형태에 따른 세정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 31은 다른 실시형태에 따른 세정 지그를 이용하여 용제를 확산시키는 모습을 도시한 설명도이다.
도 32는 다른 실시형태에 따른 세정 지그의 구성을 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 33은 다른 실시형태에 따른 세정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 34는 다른 실시형태에 따른 박리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 35는 제2 반송 장치의 구성을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 36은 반송 암의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 37은 제2 세정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 38은 제2 세정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 횡단면도이다.
도 39는 제1 유지부 및 제2 유지부로부터 반송 암으로 피처리 웨이퍼를 전달 하는 모습을 도시한 설명도이다.
도 40은 반송 암으로부터 웨이퍼 유지부로 피처리 웨이퍼를 전달하는 모습을 도시한 설명도이다.
도 41은 다른 실시형태에 있어서 피처리 웨이퍼와 다이싱 프레임 사이의 단차부의 다이싱 프레임 상에 보호 테이프가 설치된 모습을 도시한 종단면도이다.
도 42는 다른 실시형태에 있어서 피처리 웨이퍼와 다이싱 프레임 사이의 단차부의 다이싱 프레임 상에 보호 테이프가 설치된 모습을 도시한 종단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 박리 시스템(1)의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이다.
박리 시스템(1)에서는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 피처리 기판으로서의 피처리 웨이퍼(W)와 지지 기판으로서의 지지 웨이퍼(S)가 접착제(G)로 접합된 중첩 기판으로서의 중첩 웨이퍼(T)를 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)로 박리한다. 이하, 피처리 웨이퍼(W)에 있어서, 접착제(G)를 통해 지지 웨이퍼(S)와 접합되는 면을 「접합면(WJ)」이라고 하고, 상기 접합면(WJ)과 반대측의 면을 「비접합면(WN)」이라고 한다. 마찬가지로, 지지 웨이퍼(S)에 있어서, 접착제(G)를 통해 피처리 웨이퍼(W)와 접합되는 면을 「접합면(SJ)」이라고 하고, 상기 접합면(SJ)과 반대측의 면을 「비접합면(SN)」이라고 한다. 피처리 웨이퍼(W)는 제품이 될 웨이퍼로서, 예컨대 접합면(WJ)에 복수 개의 전자 회로가 형성되어 있다. 또한 피처리 웨이퍼(W)는, 예컨대 비접합면(WN)이 연마 처리되어, 박형화(예컨대, 두께가 50μm)되어 있다. 지지 웨이퍼(S)는 피처리 웨이퍼(W)의 직경과 동일한 직경을 가지며, 상기 피처리 웨이퍼(W)를 지지하는 웨이퍼이다. 또한, 본 실시형태에서는 지지 기판으로서 웨이퍼를 사용한 경우에 대해 설명하지만, 예컨대 유리 기판 등의 다른 기판을 사용할 수도 있다.
중첩 웨이퍼(T)에는 다이싱 프레임(F)과 다이싱 테이프(P)가 부착되어 있다. 다이싱 프레임(F)은 평면으로 볼 때 대략 직사각 형상을 가지며, 내측에 중첩 웨이퍼(T)의 외주부를 따른 개구부가 형성된 환형 형상을 가지고 있다. 그리고 중첩 웨이퍼(T)는 다이싱 프레임(F)의 내측의 개구부에 배치된다. 또한 다이싱 프레임(F)에는, 예컨대 스테인리스 강이 사용된다. 또한 다이싱 테이프(P)는 다이싱 프레임(F)의 표면(FS)과 피처리 웨이퍼(W)의 비접합면(WN)에 접착되어 있다. 이와 같이 하여, 중첩 웨이퍼(T)는 다이싱 프레임(F)과 다이싱 테이프(P)에 유지되어 있다. 또한, 다이싱 테이프(P)는 제작 편의상 다이싱 프레임(F)의 표면(FS)의 단차부까지는 접착되어 있지 않으며, 다이싱 테이프(P)의 두께만큼 다이싱 프레임(F)의 외주부에 있어서 다이싱 테이프(P)와의 사이에 단차(B)가 존재하고 있다.
그리고 박리 시스템(1)에 있어서, 중첩 웨이퍼(T)는 다이싱 프레임(F)과 다이싱 테이프(P)에 유지된 상태에서, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)로 박리된다. 또한, 박리된 피처리 웨이퍼(W)는 다이싱 프레임(F)과 다이싱 테이프(P)에 유지된 상태에서 반송되고, 후속 처리, 예컨대 접합면(WJ)의 세정이 수행된다.
박리 시스템(1)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 예컨대 외부와의 사이에서 복수 개의 피처리 웨이퍼(W)와 복수 개의 중첩 웨이퍼(T)를 각각 수용 가능한 카세트(CW, CT)가 반입/반출되는 제1 반입/반출 스테이션(10)과, 외부와의 사이에서 복수 개의 피처리 웨이퍼(S)를 수용 가능한 카세트(CS)가 반입/반출되는 제2 반입/반출 스테이션(11)과, 중첩 웨이퍼(T)를 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)로 박리하는 박리 장치(12)와, 박리된 피처리 웨이퍼(W)를 세정하는 세정 장치(13)와, 박리 시스템(1) 내에서 피처리 웨이퍼(W), 지지 웨이퍼(S), 중첩 웨이퍼(T)를 반송하는 반송 장치(14)를 가지고 있다. 제1 반입/반출 스테이션(10), 제2 반입/반출 스테이션(11), 박리 장치(12) 및 세정 장치(13)는 반송 장치(14)의 주위에 예컨대 평면으로 볼 때 반시계 방향에 있어서 순서대로 나란히 배치되어 있다.
제1 반입/반출 스테이션(10)에는 카세트 탑재대(20)가 설치되어 있다. 카세트 탑재대(20)에는 예컨대 2개의 카세트 탑재판(21)이 설치되어 있다. 카세트 탑재판(21)은 Y 방향(도 1 중의 좌우 방향)으로 나란히 배치되어 있다. 이들 카세트 탑재판(21)에는 박리 시스템(1)의 외부에 대해 카세트(CW, CT)를 반입/반출할 때 카세트(CW, CT)를 탑재할 수 있다. 이와 같이 제1 반입/반출 스테이션(10)은 복수 개의 피처리 웨이퍼(W)와 복수 개의 중첩 웨이퍼(T)를 보유할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 이들 피처리 웨이퍼(W)와 중첩 웨이퍼(T)는 각각 다이싱 프레임(F)과 다이싱 테이프(P)에 유지되어 있다. 또한, 제1 반입/반출 스테이션(10)에 있어서, 카세트 탑재판(21)의 수는 본 실시형태에 한정되지 않으며 임의로 결정할 수 있다.
제2 반입/반출 스테이션(11)에는 카세트 탑재대(30)가 설치되어 있다. 카세트 탑재대(30)에는, 예컨대 하나의 카세트 탑재판(31)이 설치되어 있다. 카세트 탑재판(31)에는 박리 시스템(1)의 외부에 대해 카세트(CS)를 반입/반출할 때 카세트(CS)를 탑재할 수 있다. 이와 같이 제2 반입/반출 스테이션(11)은 복수 개의 지지 웨이퍼(S)를 보유할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 카세트 탑재판(31)에 인접하여 X 방향 양방향(도 1 중의 상방향) 측에는 피처리 웨이퍼(W)의 표리면을 반전시키는 반전 장치(32)가 배치되어 있다.
다음으로, 전술한 박리 장치(12)의 구성에 대해 설명한다. 박리 장치(12)는, 도 4에 도시한 바와 같이 처리 용기(40)를 가지고 있다. 처리 용기(40)의 측면에는 피처리 웨이퍼(W), 지지 웨이퍼(S), 중첩 웨이퍼(T)의 반입/반출구(도시하지 않음)가 형성되고, 상기 반입/반출구에는 개폐 셔터(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 또한, 처리 용기(40) 내에는 반송 장치(14)가 설치된 영역으로부터의 분위기가 유입되도록 되어 있다. 또한, 피처리 웨이퍼(W)와 중첩 웨이퍼(T)는 각각 다이싱 프레임(F)과 다이싱 테이프(P)에 유지되어 있다.
처리 용기(40)의 바닥면에는 상기 처리 용기(40)의 내부의 분위기를 흡인하는 흡기구(41)가 형성되어 있다. 흡기구(41)에는, 예컨대 진공 펌프 등의 음압 발생 장치(42)에 연통되는 흡기관(43)이 접속되어 있다.
처리 용기(40)의 내부에는 피처리 웨이퍼(W)를 하면에서 흡착 유지하는 제1 유지부(50)와, 다이싱 프레임(F)의 표면(FS)를 흡착 유지하는 제2 유지부(51)와, 지지 웨이퍼(S)를 상면에서 탑재하여 유지하는 제3 유지부(52)가 설치되어 있다. 제1 유지부(50)와 제2 유지부(51)는 각각 제3 유지부(52)의 상방에 설치되고, 제1 유지부(50)는 제3 유지부(52)와 대향하도록 배치되어 있다. 즉, 처리 용기(40)의 내부에서는 피처리 웨이퍼(W)를 상측에 배치하고, 지지 웨이퍼(S)를 하측에 배치한 상태에서 중첩 웨이퍼(T)에 박리 처리가 수행된다.
제1 유지부(50)는, 도 5에 도시한 바와 같이 대략 평판 형상을 가지고 있다. 제1 유지부(50)의 내부에는 다이싱 테이프(P)를 통해 피처리 웨이퍼(W)의 비접합면(WN)을 흡착 유지하기 위한 흡인관(60)이 설치되어 있다. 흡인관(60)은, 예컨대 진공 펌프 등의 음압 발생 장치(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
또한, 제1 유지부(50)의 내부에는 피처리 웨이퍼(W)를 가열하는 가열 기구(61)가 설치되어 있다. 가열 기구(61)에는, 예컨대 히터가 사용된다.
제2 유지부(51)는 제1 유지부(50)의 외주부에 있어서 상기 제1 유지부(50)와 일체로 설치되어 있다. 즉, 제2 유지부(51)는 다이싱 테이프(P)의 외측에 배치되어 있다. 또한, 제2 유지부(51)에는 예컨대 진공 펌프 등의 음압 발생 장치(도시하지 않음)가 접속되고, 제2 유지부(51)는 다이싱 테이프(P)의 외측에 있어서 다이싱 프레임(F)의 표면(FS)을 흡착 유지할 수 있다. 또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 제2 유지부(51)는 복수 부위, 예컨대 4곳에 설치되어 있다. 4개의 제2 유지부(51)는 다이싱 프레임(F)의 각 변에 등간격으로 배치되어 있다.
여기서, 전술한 바와 같이 다이싱 프레임(F)의 외주부에는 다이싱 테이프(P)와의 사이에 단차(B)가 존재하고 있다. 따라서, 제1 유지부(50)로 다이싱 프레임(F)을 흡착 유지하고자 하면, 상기 제1 유지부(50)와 다이싱 프레임(F) 사이에 단차(B)에 의한 간극이 생긴다. 즉, 제1 유지부(50)는 다이싱 프레임(F)을 직접 흡착 유지할 수 없다. 이러한 경우, 다이싱 프레임(F)이 고정되지 않으므로 제1 유지부(50)에 의해 피처리 웨이퍼(W)가 적절하게 유지되지 않는다. 이 점에서 본 실시형태에서는 제2 유지부(51)에 의해 다이싱 프레임(F)이 흡착 유지되므로 제1 유지부(5O)에 의해 피처리 웨이퍼(W)도 적절하게 유지된다.
제3 유지부(52)는, 도 5에 도시한 바와 같이 대략 평판 형상을 가지고 있다. 제3 유지부(52)의 내부에는 지지 웨이퍼(S)를 흡착 유지하기 위한 흡인관(70)이 설치되어 있다. 흡인관(70)은 예컨대 진공 펌프 등의 음압 발생 장치(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 또한, 제3 유지부(52)는 탄성체인 예컨대 알루미늄이 사용된다.
또한, 제3 유지부(52)의 내부에는 지지 웨이퍼(S)를 가열하는 가열 기구(71)가 설치되어 있다. 가열 기구(71)에는, 예컨대 알루미늄으로 이루어지는 히터가 사용된다.
도 4에 도시한 바와 같이 제1 유지부(50)의 상면에는 상기 제1 유지부(50)를 지지하는 지지판(80)이 설치되어 있다. 지지판(80)은 처리 용기(40)의 천장면에 지지되어 있다. 또한, 본 실시형태의 지지판(80)을 생략하고, 제1 유지부(50)는 처리 용기(40)의 천장면에 맞닿아 지지될 수도 있다.
제3 유지부(52)의 하방에는 제3 유지부(52) 및 지지 웨이퍼(S)를 연직 방향 및 수평 방향으로 이동시키는 이동 기구(90)가 설치되어 있다. 이동 기구(90)는 제3 유지부(52)를 유지하며, 제3 유지부(52)의 외주부만을 연직 방향으로 이동시키는 제1 연직 이동부(91)와, 제1 연직 이동부(91)를 유지하며, 제1 연직 이동부(91)와 제3 유지부(52)를 연직 방향으로 이동시키는 제2 연직 이동부(92)와, 제1 연직 이동부(91), 제2 연직 이동부(92) 및 제3 유지부(52)를 수평 방향으로 이동시키는 수평 이동부(93)를 가지고 있다. 제1 연직 이동부(91), 제2 연직 이동부(92), 수평 이동부(93)는 연직 방향으로 위에서부터 차례로 배치되어 있다.
제1 연직 이동부(91)는 제3 유지부(52)의 외주부를 원환형으로 연직 방향으로 이동시키는 복수 개, 예컨대 6개의 실린더(100)와, 제3 유지부(52)의 중앙부를 지지하는 지지 기둥(101)과, 실린더(100)와 지지 기둥(101)을 지지하는 지지판(102)을 가지고 있다. 도 7에 도시한 바와 같이 6개의 실린더(100)는 지지판(102)과 동일 원주 상에 등간격으로 배치되어 있다. 또한, 이들 실린더(100)는 제3 유지부(52)의 외주부에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 지지 기둥(101)은 지지판(102)의 중앙부으로서 제3 유지부(52)의 중앙부에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 즉, 실린더(100)에 의해 제3 유지부(52)의 외주부가 연직 하방으로 이동할 때 상기 제3 유지부(52)의 중앙부의 연직 방향의 위치가 변화하지 않도록 지지 기둥(101)이 배치되어 있다.
제2 연직 이동부(92)는, 도 4에 도시한 바와 같이 지지판(102)을 승강시키는 구동부(110)와 지지판(102)을 지지하는 지지 부재(111)를 가지고 있다. 구동부(110)는, 예컨대 볼 나사(도시하지 않음)와 상기 볼 나사를 회동시키는 모터(도시하지 않음)를 가지고 있다. 또한, 지지 부재(111)는 연직 방향으로 신축 가능하게 구성되며, 지지판(102)과 수평 이동부(93) 사이에 예컨대 3곳에 설치되어 있다.
수평 이동부(93)는, 예컨대 볼 나사(도시하지 않음)와 상기 볼 나사를 회동시키는 모터(도시하지 않음)를 가지며, 제1 연직 이동부(91), 제2 연직 이동부(92) 및 제3 유지부(52)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 제3 유지부(52)의 하방에는 중첩 웨이퍼(T) 또는 지지 웨이퍼(S)를 하방에서 지지하여 승강시키기 위한 승강 핀(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 승강 핀은 제3 유지부(52)에 형성된 관통 구멍(도시하지 않음)을 삽입 관통하여 제3 유지부(52)의 상면으로부터 돌출 가능하게 되어 있다.
다음으로, 전술한 세정 장치(13)의 구성에 대해 설명한다. 세정 장치(13)는, 도 8에 도시한 바와 같이 처리 용기(120)를 가지고 있다. 처리 용기(120)의 측면에는 피처리 웨이퍼(W)의 반입/반출구(도시하지 않음)가 형성되고, 상기 반입/반출구에는 개폐 셔터(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 또한, 처리 용기(120) 내에는 내부의 분위기를 청정화하기 위한 필터(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 또한, 피처리 웨이퍼(W)는 다이싱 프레임(F)과 다이싱 테이프(P)에 유지되어 있다.
처리 용기(120) 내의 중앙부에는 기판 유지부로서의 웨이퍼 유지부(130)가 설치되어 있다. 웨이퍼 유지부(130)는, 도 9에 도시한 바와 같이 다이싱 테이프(P)를 통해 피처리 웨이퍼(W)를 유지하여 회전시키는 제1 유지부로서의 스핀 척(131)과 다이싱 프레임(F)의 표면(FS)를 흡착 유지하는 제2 유지부로서의 흡착 패드(132)를 가지고 있다.
스핀 척(131)은 수평한 상면을 가지며, 상기 상면에는 예컨대 다이싱 테이프(P)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 또한 스핀 척(131)은 적어도 피처리 웨이퍼(W)를 덮도록 설치되어 있다. 그리고 흡인구로부터의 흡인에 의해 다이싱 테이프(P)를 통해 피처리 웨이퍼(W)를 스핀 척(131) 상에 흡착 유지할 수 있다. 또한 피처리 웨이퍼(W)는 그 접합면(WJ)이 상방을 향하도록 스핀 척(131)에 흡착 유지된다.
흡착 패드(132)는 스핀 척(131)의 외주부 상에 설치되어 있다. 즉, 흡착 패드(132)는 다이싱 테이프(P)의 외측에 배치되어 있다. 또한, 흡착 패드(132)에는 예컨대 진공 펌프 등의 음압 발생 장치(도시하지 않음)가 접속되고, 흡착 패드(132)는 다이싱 테이프(P)의 외측에 있어서 다이싱 프레임(F)의 표면(FS)을 흡착 유지할 수 있다. 또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 흡착 패드(132)는 복수 곳, 예컨대 8곳에 설치되어 있다.
여기서, 전술한 바와 같이 다이싱 프레임(F)의 외주부에는, 도 9에 도시한 바와 같이 다이싱 테이프(P)와의 사이에 단차(B)가 존재하고 있다. 따라서, 스핀 척(131)으로 다이싱 프레임(F)를 흡착 유지하고자 하면, 상기 스핀 척(131)과 다이싱 프레임(F) 사이에 단차(B)에 의한 간극이 생긴다. 즉, 스핀 척(131)은 다이싱 프레임(F)을 직접 흡착 유지할 수 없다. 이러한 경우, 다이싱 프레임(F)이 고정되지 않으므로 스핀 척(131)에 의해 피처리 웨이퍼(W)가 적절하게 유지되지 않는다. 이 점에서 본 실시형태에서는 흡착 패드(132)에 의해 다이싱 프레임(F)이 흡착 유지되므로 웨이퍼 유지부(130)에 의해 피처리 웨이퍼(W)도 적절하게 유지된다.
웨이퍼 유지부(130)의 하방에는, 도 8에 도시한 바와 같이 예컨대 모터 등을 구비한 회전 기구로서의 척 구동부(133)가 설치되어 있다. 스핀 척(131)은 척 구동부(133)에 의해 정해진 속도로 회전할 수 있다. 또한, 척 구동부(133)에는, 예컨대 실린더 등의 승강 구동원이 설치되어 있으며, 스핀 척(131)은 승강 가능하게 되어 있다.
웨이퍼 유지부(130)의 주위에는 피처리 웨이퍼(W)로부터 비산 또는 낙하하는 액체를 받아내어 회수하는 컵(134)이 설치되어 있다. 컵(134)의 하면에는 회수한 액체를 배출하는 배출관(135)과, 컵(134) 내의 분위기를 진공 상태로 하여 배기하는 배기관(136)이 접속되어 있다.
웨이퍼 유지부(130)의 상방에는 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 세정하기 위한 세정 지그(140)가 설치되어 있다. 세정 지그(140)는 웨이퍼 유지부(130)에 유지된 피처리 웨이퍼(W)에 대향하여 배치되어 있다.
세정 지그(140)는, 도 9에 도시한 바와 같이 대략 원판 형상을 가지고 있다. 세정 지그(140)의 하면에는 적어도 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)를 덮도록 공급면(141)이 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 공급면(141)과 접합면(WJ)은 대략 동일한 크기이다.
세정 지그(140)의 중앙부에는, 공급면(141)과 접합면(WJ) 사이의 간극(142)에 접착제(G)의 용제, 예컨대 신나를 공급하는 용제 공급부(150)와, 간극(142)에 용제의 린스액을 공급하는 린스액 공급부(151)와, 간극(142)에 비활성 가스, 예컨대 질소 가스를 공급하는 비활성 가스 공급부(152)가 설치되어 있다. 용제 공급부(150), 린스액 공급부(151), 비활성 가스 공급부(152)는 세정 지그(140)의 내부에 있어서 합류하고, 세정 지그(140)의 공급면(141)에 형성된 공급구(153)에 연통되어 있다. 즉, 용제 공급부(150)부터 공급구(153)까지의 용제의 유로, 린스액 공급부(151)부터 공급구(153)까지의 린스액의 유로, 비활성 가스 공급부(152)부터 공급구(153)까지의 비활성 가스의 유로는 각각 세정 지그(140)의 두께 방향으로 관통해 있다. 또한, 린스액에는 접착제(G)의 주용매의 성분에 따라 다양한 액이 사용되어, 예컨대 순수나 IPA(이소프로필알코올)가 사용된다. 또한, 린스액의 건조를 촉진시키기 위해 린스액에는 휘발성이 높은 액을 사용하는 것이 바람직하다.
용제 공급부(150)에는 내부에 용제를 저장하는 용제 공급원(154)에 연통되는 공급관(155)이 접속되어 있다. 공급관(155)에는 용제의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기군(156)이 설치되어 있다. 린스액 공급부(151)에는 내부에 린스액을 저장하는 린스액 공급원(157)에 연통되는 공급관(158)이 접속되어 있다. 공급관(158)에는 린스액의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기군(159)이 설치되어 있다. 비활성 가스 공급부(152)에는 내부에 비활성 가스를 저장하는 비활성 가스 공급원(160)에 연통되는 공급관(161)이 접속되어 있다. 공급관(161)에는 용제의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기군(162)이 설치되어 있다.
도 8에 도시한 바와 같이 처리 용기(120)의 천장면으로서 세정 지그(140)의 상방에는, 세정 지그(140)를 연직 방향 및 수평 방향으로 이동시키는 이동 기구(170)가 설치되어 있다. 이동 기구(170)는 세정 지그(140)를 지지하는 지지 부재(171)와, 지지 부재(171)를 지지하며, 세정 지그(140)를 연직 방향 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 지그 구동부(172)를 가지고 있다.
또한 처리 용기(120)의 내부에는 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 반송 장치(14)로부터 웨이퍼 유지부(130)로 피처리 웨이퍼(W)를 전달하기 위한 전달 암(180)을 가지고 있다. 전달 암(180)은 다이싱 프레임(F)의 외주부를 유지할 수 있도록 원환 형상을 가지고 있다. 전달 암(180)의 하면에는 프레임 유지부(181)가 복수 곳, 예컨대 4곳에 설치되어 있다. 프레임 유지부(181)에는 예컨대 진공 펌프 등의 음압 발생 장치(도시하지 않음)가 접속되며, 프레임 유지부(181)는 피처리 웨이퍼(W)가 부착된 다이싱 프레임(F)을 흡착 유지할 수 있다.
전달 암(180)은 한 쌍의 신축 부재(182, 182)에 지지되어 있다. 신축 부재(182)는 수평 방향(도 10 중의 X 방향)으로 신축 가능하게 구성되어 있다. 또한 신축 부재(182)는 도 10 중의 Y 방향으로 연신하는 지지 부재(183)에 지지되어 있다. 지지 부재(183)의 양 단부에는, 상기 지지 부재(183)를 연직 방향으로 승강시키는 승강 기구(184)가 설치되어 있다. 승강 기구(184)에는, 예컨대 실린더 등이 사용된다. 이러한 구성에 의해, 전달 암(180)은 수평 방향으로 이동 가능하며, 연직 방향으로 승강 가능하게 구성되어 있다.
다음으로, 전술한 반송 장치(14)의 구성에 대해 설명한다. 반송 장치(14)는, 도 12에 도시한 바와 같이 중첩 웨이퍼(T) 또는 피처리 웨이퍼(W)를 유지하여 반송하는 제1 반송 암(190)과 지지 웨이퍼(S)를 유지하여 반송하는 제2 반송 암(191)을 가지고 있다. 또한, 제1 반송 암(190)에 의해 반송되는 중첩 웨이퍼(T)와 피처리 웨이퍼(W)는 각각 다이싱 프레임(F)과 다이싱 테이프(P)에 유지되어 있다.
제1 반송 암(190)은, 도 13에 도시한 바와 같이 선단이 2개의 선단부(192a, 192a)로 분기된 암부(192)와, 이 암부(192)와 일체로 형성되며, 암부(192)를 지지하는 지지부(193)를 가지고 있다. 암부(192)의 각 선단부(192a)에는 다이싱 프레임(F) 또는 다이싱 테이프(P)를 통해 중첩 웨이퍼(T) 또는 피처리 웨이퍼(W)를 흡착하여 유지하는 흡착 패드(194)가 설치되어 있다. 제1 반송 암(190)은 이 암부(192) 상에 중첩 웨이퍼(T) 또는 피처리 웨이퍼(W)를 수평하게 유지할 수 있다.
제2 반송 암(191)은, 도 14에 도시한 바와 같이 지지 웨이퍼(S)보다 큰 직경의 대략 3/4 원환형으로 구성된 암부(195)와, 이 암부(195)와 일체로 형성되며, 암부(195)를 지지하는 지지부(196)를 가지고 있다. 암부(195)에는 내측을 향해 돌출하며, 지지 웨이퍼(S)의 코너부를 유지하는 유지부(197)가 예컨대 4곳에 설치되어 있다. 제2 반송 암(191)은 이 유지부(197) 상에 지지 웨이퍼(S)를 수평하게 유지할 수 있다.
반송 암(190, 191)의 베이스 단부에는, 도 12에 도시한 바와 같이 암 구동부(198)가 설치되어 있다. 이 암 구동부(198)에 의해 각 반송 암(190, 191)은 독립적으로 수평 방향으로 이동할 수 있다. 이들 반송 암(190, 191)과 암 구동부(198)는 베이스(199)에 지지되어 있다. 베이스(199)의 하면에는, 샤프트(200)를 통해 회전 구동부(201)가 설치되어 있다. 이 회전 구동부(201)에 의해 베이스(199) 및 반송 암(190, 191)은 샤프트(200)를 중심 축으로 하여 회전할 수 있고, 승강할 수 있다.
이상의 박리 시스템(1)에는, 도 1에 도시한 바와 같이 제어부(250)가 설치되어 있다. 제어부(250)는, 예컨대 컴퓨터로서, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 가지고 있다. 프로그램 저장부에는 박리 시스템(1)에 있어서 피처리 웨이퍼(W), 지지 웨이퍼(S), 중첩 웨이퍼(T)의 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 프로그램 저장부에는 전술한 각종 처리 장치나 반송 장치 등의 구동계의 동작을 제어하여, 박리 시스템(1)에 있어서 후술하는 박리 처리를 구현시키기 위한 프로그램도 저장되어 있다. 또한, 상기 프로그램은, 예컨대 컴퓨터 판독 가능한 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등의 컴퓨터로 판독 가능한 기억 매체(H)에 기록되어 있던 것으로서, 그 기억 매체(H)로부터 제어부(250)로 인스톨된 것일 수도 있다.
다음으로, 이상과 같이 구성된 박리 시스템(1)을 이용하여 수행되는 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리 처리 방법에 대해 설명한다.
먼저, 복수 개의 중첩 웨이퍼(T)를 수용한 카세트(CT)와 빈 카세트(CW)가 제1 반입/반출 스테이션(10)의 정해진 카세트 탑재판(21)에 탑재된다. 또한 빈 카세트(CS)가 제2 반입/반출 스테이션(11)의 정해진 카세트 탑재판(31)에 탑재된다. 그 후, 반송 장치(14)의 제1 반송 암(190)에 의해 카세트(CT) 내의 중첩 웨이퍼(T)가 꺼내져서 박리 장치(12)에 반송된다. 이 때, 중첩 웨이퍼(T)는 다이싱 프레임(F)과 다이싱 테이프(P)에 유지되며, 피처리 웨이퍼(W)를 상측에 배치하고, 지지 웨이퍼(S)를 하측에 배치한 상태에서 반송된다.
박리 장치(12)로 반입된 중첩 웨이퍼(T)는 제3 유지부(52)에 흡착 유지된다. 그 후, 도 15에 도시한 바와 같이 이동 기구(90)의 제2 연직 이동부(92)에 의해 제3 유지부(52)를 상승시켜 제1 유지부(50)와 제3 유지부(52)로 중첩 웨이퍼(T)를 끼워넣어 유지한다. 이 때, 제1 유지부(50)에 의해 다이싱 테이프(P)를 통해 피처리 웨이퍼(W)의 비접합면(WN)이 흡착 유지되고, 제2 유지부(51)에 다이싱 프레임(F)의 표면(FS)이 흡착 유지되고, 또한 제3 유지부(52)에 지지 웨이퍼(S)의 비접합면(SN)이 흡착 유지된다.
그 후, 가열 기구(61, 71)에 의해 중첩 웨이퍼(T)가 정해진 온도, 예컨대 200℃로 가열된다. 그러면, 중첩 웨이퍼(T) 내의 접착제(G)가 연화된다.
계속해서, 가열 기구(61, 71)에 의해 중첩 웨이퍼(T)를 가열하여 접착제(G)의 연화 상태를 유지하면서, 도 16에 도시한 바와 같이 이동 기구(90)의 제1 연직 이동부(91)에 의해 제3 유지부(52)의 외주부만을 원환형으로 연직 하방으로 이동시킨다. 즉, 실린더(100)에 의해 제3 유지부(52)의 외주부가 연직 하방으로 이동할 때, 제3 유지부(52)의 중앙부가 지지 기둥(101)에 지지되고, 상기 제3 유지부(52)의 중앙부의 연직 방향의 위치가 변화하지 않는다.
이러한 경우, 제3 유지부(52)에 유지된 지지 웨이퍼(S)가 그 외주부로부터 중심부를 향해 제1 유지부(50) 및 제2 유지부(51)에 유지된 피처리 웨이퍼(W)로부터 연속적으로 박리된다. 여기서, 전술한 바와 같이 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)에는 전자 회로가 형성되어 있기 때문에, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 한 번에 박리하려고 하면 접합면(WJ, SJ)에 많은 하중이 걸려 접합면(WJ) 상의 전자 회로가 손상을 입을 우려가 있다. 이 점에서 본 실시형태에서는 외주부로부터 중심부를 향해 지지 웨이퍼(S)가 피처리 웨이퍼(W)로부터 연속적으로 박리되므로 접합면(WJ, SJ)에 큰 하중이 걸리지 않는다. 따라서, 전자 회로의 손상을 억제할 수 있다.
그 후, 피처리 웨이퍼(W)의 중심부와 지지 웨이퍼(S)의 중심부만이 접착된 상태에서, 도 17에 도시한 바와 같이 제2 연직 이동부(92)에 의해 제3 유지부(52) 전체를 연직 하방으로 이동시킨다. 그리고, 지지 웨이퍼(S)의 외주부가 연직 하방으로 휜 상태에서, 지지 웨이퍼(S)가 피처리 웨이퍼(W)로부터 박리된다. 그 후, 도 18에 도시한 바와 같이 제1 연직 이동부(91)에 의해 제3 유지부(52)와 지지 웨이퍼(S)의 외주부가 연직 상방으로 이동되고, 상기 제3 유지부(52)와 지지 웨이퍼(S)가 평탄화된다. 이와 같이 하여 제1 유지부(50) 및 제2 유지부(51)에 유지된 피처리 웨이퍼(W)와 제3 유지부(52)에 유지된 지지 웨이퍼(S)가 박리된다.
그 후, 박리 장치(12)에서 박리된 피처리 웨이퍼(W)는 반송 장치(14)의 제1 반송 암(190)에 의해 반전 장치(32)에 반송되고, 상기 반전 장치(32)에 있어서 피처리 웨이퍼(W)의 표리면이 반전된다. 즉, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)이 상방을 향한다. 그 후, 피처리 웨이퍼(W)는 반송 장치(14)의 제1 반송 암(190)에 의해 세정 장치(13)에 반송된다. 또한, 박리 장치(12)로부터 반출되어 세정 장치(13)에 반입되는 피처리 웨이퍼(W)는 다이싱 프레임(F)과 다이싱 테이프(P)에 유지되어 있다.
한편, 박리 장치(12)에서 박리된 지지 웨이퍼(S)는 반송 장치(14)의 제2 반송 암(191)에 의해 제2 반입/반출 스테이션(11)의 카세트(CS)에 반송된다. 그 후, 지지 웨이퍼(S)는 제2 반입/반출 스테이션(11)으로부터 외부로 반출되어 회수된다. 또한, 지지 웨이퍼(S)가 제2 반입/반출 스테이션(11)에 반송되는 타이밍은 임의로 설정할 수 있다. 지지 웨이퍼(S)의 반송은 예컨대 피처리 웨이퍼(W)를 반전 장치(32)에 반송하기 전일 수도 있고, 반전 장치(32)에 있어서 피처리 웨이퍼(W)의 표리면의 반전중일 수도 있고, 피처리 웨이퍼(W)를 세정 장치(13)에 반송한 후일 수도 있다.
세정 장치(13)에 반입된 피처리 웨이퍼(W)는 반송 장치(14)의 제1 반송 암(190)으로부터 전달 암(180)으로 전달된다. 계속해서, 전달 암(180)에 의해 피처리 웨이퍼(W)는 웨이퍼 유지부(130)에 전달되어 유지된다. 구체적으로는, 피처리 웨이퍼(W)는 다이싱 테이프(P)를 통해 스핀 척(131)에 흡착 유지된다. 동시에, 다이싱 프레임(F)의 표면(FS)은 흡착 패드(132)에 흡착 유지된다. 계속해서, 이동 기구(170)에 의해 세정 지그(140)의 수평 방향의 위치를 조정하고, 도 19의 (a)에 도시한 바와 같이 세정 지그(140)를 정해진 위치까지 하강시킨다. 이 때, 세정 지그(140)의 공급면(141)과 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ) 사이의 정해진 거리(Q)는, 후술하는 바와 같이 공급면(141)과 접합면(WJ) 사이의 간극(142)에 있어서, 접착제(G)의 용제가 표면 장력에 의해 확산될 수 있는 거리로 되어 있다.
그 후, 스핀 척(131)에 의해 피처리 웨이퍼(W)를 회전시키면서 도 19의 (b)에 도시한 바와 같이 용제 공급원(154)으로부터 용제 공급부(150)에 용제(L)를 공급한다. 용제(L)는 공급구(153)로부터 공급면(141)과 접합면(WJ) 사이의 간극(142)에 공급되고, 상기 간극(142)에 있어서 용제(L)의 표면 장력과 피처리 웨이퍼(W)의 회전에 의한 원심력에 의해, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ) 상을 확산한다. 이와 같이 하여, 도 19의 (c)에 도시한 바와 같이 간극(142)에 있어서 용제(L)가 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)의 전체면에 공급된다.
그 후, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 용제(L)에 담근 상태를 정해진 시간, 예컨대 수분간 유지한다. 그러면, 접합면(WJ)에 잔존해 있던 접착제(G) 등의 불순물이 용제(L)에 의해 제거된다.
그 후, 스핀 척(131)에 의한 피처리 웨이퍼(W)의 회전을 계속 수행한 상태에서 도 19의 (d)에 도시한 바와 같이 세정 지그(140)를 정해진 위치, 즉 간극(142)에 린스액(R)을 공급할 수 있는 위치까지 상승시킨다. 계속해서, 린스액 공급원(157)으로부터 린스액 공급부(151)에 린스액(R)을 공급한다. 린스액(R)은 공급구(153)로부터 간극(142)에 공급되어 용제(L)와 혼합되면서, 상기 간극(142)에 있어서 표면 장력과 원심력에 의해 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ) 상을 확산한다. 이와 같이 하여 도 19의 (e)에 도시한 바와 같이, 간극(142)에 있어서 용제(L)와 린스액(R)의 혼합액(C)이 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)의 전체면에 공급된다.
그 후, 스핀 척(131)에 의한 피처리 웨이퍼(W)의 회전을 계속 수행한 상태에서, 도 19의 (f)에 도시한 바와 같이 세정 지그(140)를 정해진 위치까지 하강시킨다. 그리고 비활성 가스 공급부(160)로부터 비활성 가스 공급부(152)와 공급구(153)를 통해 간극(142)에 비활성 가스가 공급된다. 비활성 가스는 간극(142)에 충전되어 있던 혼합액(C)을 상기 간극(142)의 외부에 흘러가게 한다. 이와 같이 하여 간극(142)의 혼합액(C)이 제거된다.
또한, 전술한 바와 같이 간극(142)에 비활성 가스를 공급할 때 세정 지그(140)를 하강시키는 것은, 간극(142)의 연직 방향의 거리를 작게 하여 비활성 가스의 유속을 빠르게 하기 위함이다. 이에 따라, 간극(142)의 혼합액(C)을 신속하게 제거할 수 있다. 또한, 비활성 가스에 의해 흘러가게 된 혼합액(C)은 피처리 웨이퍼(W)와 다이싱 프레임(F) 사이의 단차부(A)의 다이싱 테이프(P) 상에 유입할 가능성도 있는데, 이 경우라도 혼합액(C) 내의 용제(L)는 희석되어 있기 때문에 다이싱 테이프(P)가 손상을 입지 않는다.
간극(142)의 혼합액(C)이 제거된 후에도, 스핀 척(131)에 의한 피처리 웨이퍼(W)의 회전과 간극(142)에의 비활성 가스의 공급을 계속 수행한다. 그리고, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)이 건조된다. 이와 같이 하여 세정 장치(13)에 있어서 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)이 세정된다.
그 후, 세정 장치(13)에서 세정된 피처리 웨이퍼(W)는 반송 장치(14)의 제1 반송 암(190)에 의해 제1 반입/반출 스테이션(10)의 카세트(CW)에 반송된다. 그 후, 피처리 웨이퍼(W)는 제1 반입/반출 스테이션(10)으로부터 외부로 반출되어 회수된다. 이와 같이 하여 박리 시스템(1)에 있어서 일련의 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리 처리가 종료한다.
이상의 실시형태의 세정 장치(13)에 따르면, 세정 지그(140)의 공급면(141)과 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ) 사이의 간극(142)에 공급된 접착제(G)의 용제(L)는 용제(L)의 표면 장력과 피처리 웨이퍼(W)의 회전으로 생기는 원심력에 의해 간극(142)을 확산한다. 이 때, 용제(L)는 표면 장력과 원심력의 2개의 외력이 가해지므로 간극(142)을 효율적으로 확산할 수 있다. 또한, 용제(L)는 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)에만 확산되고, 피처리 웨이퍼(W)와 다이싱 프레임(F) 사이의 단차부(A)의 다이싱 테이프(P) 상에 유입되지 않는다. 따라서, 용제(L)에 의한 다이싱 테이프(P)의 손상을 억제하면서 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 적절하게 세정할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 용제(L)는 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ) 이외에 확산되지 않기 때문에, 상기 용제(L)의 공급량도 소량으로 억제할 수 있고, 용제(L)의 비용을 저렴화시킬 수도 있다.
또한, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 세정할 때 간극(142)에 용제(L)를 공급한 후, 상기 간극(142)에 린스액(R)을 공급하므로 상기 린스액(R)에 의해 접합면(WJ) 상의 접착제(G)를 제거할 수 있고, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 보다 적절하게 세정할 수 있다. 또한, 간극(142)에서는 린스액(R)에 의해 용제(L)가 희석되므로 용제(L)와 린스액(R)의 혼합액(C)이 피처리 웨이퍼(W)와 다이싱 프레임(F) 사이의 단차부(A)의 다이싱 테이프(P) 상에 유입해도, 상기 다이싱 테이프(P)가 손상을 입는 것을 억제할 수 있다.
또한, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 세정할 때 간극(142)에 린스액(R)을 공급한 후, 상기 간극(142)에 비활성 가스를 공급하므로 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 적절하게 건조시킬 수 있다.
이상의 실시형태의 세정 지그(140)의 외주부에는 도 20 및 도 21에 도시한 바와 같이 공급면(141)과 접합면(WJ) 사이의 간극(142)의 용제(L)나 혼합액(C)을 흡인하기 위한 흡인부(300)가 설치되어 있을 수도 있다. 흡인부(300)는 세정 지그(140)의 두께 방향으로 관통하여 설치되어 있다. 또한 흡인부(300)는 세정 지그(140)와 동일 원주 상에 등간격으로 복수 개, 예컨대 8곳에 배치되어 있다. 각 흡인부(300)에는, 예컨대 진공 펌프 등의 음압 발생 장치(301)에 연통되는 흡기관(302)이 접속되어 있다. 또한, 세정 지그(140)의 그 밖의 구성은 상기 실시형태의 세정 지그(140)의 구성과 동일하므로 설명을 생략한다. 또한, 세정 지그(140)의 공급구(153)와 흡인부(300)의 형상이나 배치는, 본 실시형태로 한정되지 않으며, 다양한 형태를 채용할 수 있다. 예컨대 공급구(153)와 흡인부(300)는 평면으로 볼 때 슬릿형의 가늘고 긴 형상을 가지고 있을 수도 있다.
이러한 경우, 도 22에 도시한 바와 같이, 용제 공급부(150)를 통해 공급구(153)로부터 공급면(141)과 접합면(WJ) 사이의 간극(142)에 용제(L)가 공급되면, 흡인부(300)에 의해 간극(142)의 용제(L)의 흡인이 수행된다. 그러면, 용제(L)는 피처리 웨이퍼(W)와 다이싱 프레임(F) 사이의 단차부(A)의 다이싱 테이프(P) 상에 유입되지 않는다. 그 후, 간극(142)에 린스액(R)을 공급하고, 다시 간극(142)에 비활성 가스를 공급할 때에도 흡인부(300)에 의한 흡인을 계속 수행한다. 그러면, 용제(L)와 린스액(R)의 혼합액(C)도 단차부(A)의 다이싱 테이프(P) 상에 유입되지 않는다. 따라서, 본 실시형태에서는 피처리 웨이퍼(W)와 다이싱 프레임(F) 사이의 단차부(A)의 다이싱 테이프(P) 상에 용제(L)나 혼합액(C)이 유입되는 것을 확실하게 억제할 수 있으므로, 다이싱 테이프(P)가 손상을 입는 것을 억제할 수 있다.
여기서, 단차부(A)에 일단 용제(L)나 혼합액(C)이 유입되면, 이들 용제(L)나 혼합액(C)은 단차부(A)로부터 잘 유출되지 않게 된다. 따라서, 단차부(A)는 잘 건조되지 않아 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 세정하는 데 시간이 걸린다. 이 점에서 본 실시형태에서는 단차부(A)에 용제(L)나 혼합액(C)이 유입되지 않으므로, 접합면(WJ)의 세정을 신속하게 수행할 수 있다.
또한, 단차부(A)에 용제(L)나 혼합액(C)이 유입되는 것을 억제하는 방법은, 본 실시형태로 한정되지 않으며, 다양한 방법을 채용할 수 있다. 예컨대 도 23에 도시한 바와 같이 세정 장치(13)는 단차부(A)에 기체, 예컨대 건조 공기나 비활성 가스를 공급하는 기체 공급부(310)를 가지고 있을 수도 있다. 이러한 경우, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 세정할 때, 스핀 척(131)에 의해 피처리 웨이퍼(W)를 회전시키면서 기체 공급부(310)로부터 기체를 공급함으로써, 상기 단차부(A)에 용제(L)나 혼합액(C)이 유입되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 다이싱 테이프(P)가 손상을 입는 것을 억제할 수 있고, 또한 접합면(WJ)의 세정을 신속하게 수행할 수 있다. 또한, 기체 공급부(310)는 도시한 예와 같이 복수 개 설치되어 있을 수도 있다.
또한, 예컨대 도 24에 도시한 바와 같이 세정 장치(13)는 단차부(A)에 충전액(K)을 공급하는 충전액 공급부(320)를 가지고 있을 수도 있다. 충전액(K)에는 다이싱 테이프(P)에 손상을 주지 않는 재료가 사용되며, 다이싱 테이프(P)의 종류에 따라 결정된다. 또한, 피처리 웨이퍼(W)를 세정한 후의 단차부(A)의 건조를 촉진하기 위해, 충전액(K)에는 휘발성이 높은 액을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 세정할 때 스핀 척(131)에 의해 피처리 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 충전액 공급부(320)로부터 공급된 충전액(K)으로 단차부(A)가 충전된다. 그러면, 용제(L)나 혼합액(C)이 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)의 외부에 유출되어도, 단차부(A)에 있어서, 이 용제(L)나 혼합액(C)은 충전액(K)으로 희석된다. 따라서, 다이싱 테이프(P)가 손상을 입는 것을 억제할 수 있다.
이상의 실시형태의 세정 지그(140)의 내부에는, 도 25에 도시한 바와 같이 가열 기구(330)가 설치되어 있을 수도 있다. 가열 기구(330)에는 예컨대 히터가 사용된다. 이러한 경우, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 세정하여 간극(142)의 혼합액(C)을 비활성 가스에 의해 제거한 후, 접합면(WJ)을 건조시킬 때 가열 기구(330)에 의해 세정 지그(140)를 가열시킨다. 그러면, 이 열이 접합면(WJ)에 전달되어 상기 접합면(WJ)을 신속하게 건조시킬 수 있다. 또한, 가열 기구(330)는 세정 지그(140)의 외부에 설치할 수도 있다.
이상의 실시형태의 세정 지그(140)는 대략 평판 형상을 가지고 있었으나, 도 26에 도시한 바와 같이 세정 지그로서 메시판(340)을 사용할 수도 있다. 메시판(340)은 적어도 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 덮는 크기를 가지며, 본 실시형태에서는 메시판(340)과 피처리 웨이퍼(W)는 대략 동일한 크기이다. 또한, 메시판(340)에는 복수 개의 개구부(341)가 형성되어 있다.
이러한 경우, 세정 지그(140)의 내부에 형성된 용제 공급부(150), 린스액 공급부(151), 비활성 가스 공급부(152) 대신에, 도 27에 도시한 바와 같이 용제 공급부로서 용제 노즐(342), 린스액 공급부로서 린스액 노즐(343), 비활성 가스 공급부로서 비활성 가스 노즐(344)이 각각 사용된다. 이들 용제 노즐(342), 린스액 노즐(343), 비활성 가스 노즐(344)은 메시판(340)의 상방에 배치되어 있다. 용제 노즐(342)에는 전술한 용제 공급원(154)에 연통되는 공급관(155)이 접속된다. 린스액 노즐(343)에는 전술한 린스액 공급원(157)에 연통되는 공급관(158)이 접속된다. 비활성 가스 노즐(344)에는 전술한 비활성 가스 공급원(160)에 연통되는 공급관(161)이 접속된다. 또한, 본 실시형태에서는 이들 용제 노즐(342), 린스액 노즐(343), 비활성 가스 노즐(344)은 별개로 설치되어 있지만, 하나의 노즐로부터 용제(L), 린스액(R), 비활성 가스를 공급하도록 할 수도 있다.
그리고, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 세정할 때에는, 스핀 척(131)에 의해 피처리 웨이퍼(W)를 회전시키면서 용제 노즐(342)로부터 메시판(340)과 접합면(WJ) 사이의 간극(345)에 용제(L)가 공급되고, 용제(L)는 간극(345)에 있어서 표면 장력과 원심력에 의해 접합면(WJ) 상을 확산한다. 이 때, 메시판(340)을 사용하고 있으므로 표면 장력이 크고, 접합면(WJ)이 용제(L)에 담가진 상태를 형성하기가 쉽다. 그 후, 린스액 노즐(343)로부터 간극(345)에 린스액(R)이 공급되고, 린스액(R)은 용제(L)와 혼합되면서 간극(345)에 있어서 표면 장력과 원심력에 의해 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ) 상을 확산한다. 그 후, 비활성 가스 노즐(344)로부터 간극(345)에 비활성 가스가 공급되고, 비활성 가스에 의해 간극(345)의 혼합액(C)이 제거되며, 또한 접합면(WJ)이 건조된다. 이와 같이 하여 본 실시형태에 있어서도, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 적절하게 세정할 수 있다.
또한, 본 실시형태와 같이 메시판(340)을 사용하는 경우, 간극(345)의 용제(L)나 혼합액(C)을 흡인하기 위한 흡인부(도시하지 않음)를 설치할 수도 있다. 흡인부에는 예컨대 피처리 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 이동 가능한 스캔 노즐이 사용된다.
이상의 실시형태의 세정 지그(140)에는 용제 공급부(150), 린스액 공급부(151), 비활성 가스 공급부(152)가 설치되어 있으나, 용제 공급부, 린스액 공급부, 비활성 가스 공급부로는 다양한 형태를 채용할 수 있다. 예컨대 도 28에 도시한 바와 같이 용제 공급부(150), 린스액 공급부(151)를 세정 지그(140)의 내부에 설치하고, 간극(142)에 비활성 가스를 공급하는 비활성 가스 공급부(350)를 세정 지그(140)의 외부에 설치할 수도 있다. 비활성 가스 공급부(350)에는 전술한 비활성 가스 공급원(160)에 연통되는 공급관(161)이 접속된다. 혹은, 이들 용제 공급부, 린스액 공급부, 비활성 가스 공급부를 모두 세정 지그(140)의 외부에 설치할 수도 있다. 어느 경우라도 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 적절하게 세정할 수 있다.
이상의 실시형태의 세정 장치(13)에 있어서, 도 29에 도시한 바와 같이 세정 지그(140)를 생략할 수도 있다. 이러한 경우, 용제(L), 린스액(R), 비활성 가스를 공급하는 공급 노즐(360)과, 용제(L), 린스액(R)(혼합액(C))을 흡인하는 흡인 노즐(361)이 웨이퍼 유지부(130)의 상방에 설치되어 있다. 그리고, 스핀 척(131)에 의해 피처리 웨이퍼(W)를 회전시키면서 공급 노즐(360)로부터 피처리 웨이퍼(W) 상에 용제(L), 린스액(R), 비활성 가스를 공급하고, 흡인 노즐(361)로부터 피처리 웨이퍼(W) 상의 용제(L), 린스액(R)(혼합액(C))을 흡인한다. 본 실시형태에서도 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 적절하게 세정할 수 있다.
이상의 실시형태의 세정 장치(13)에서는, 세정 지그(140)가 웨이퍼 유지부(130)의 상방에 배치되어 있으나, 도 30에 도시한 바와 같이 세정 지그(140)와 웨이퍼 유지부(130)의 상하 위치를 반대로 할 수도 있다. 즉, 세정 지그(140)를 웨이퍼 유지부(130)의 하방에 배치할 수도 있다.
이러한 경우, 세정 지그(140)는 그 공급면(141)이 상방을 향하도록 배치된다. 또한, 세정 지그(140)의 하방에는 예컨대 모터나 실린더 등의 승강 구동원 등을 구비한 지그 구동부(370)가 설치되어 있다. 세정 지그(140)는 지그 구동부(370)에 의해 승강 가능하게 되어 있다. 또한, 세정 지그(140)의 구성은 상기 실시형태의 세정 지그(140)와 동일하므로 설명을 생략한다.
웨이퍼 유지부(130)는 스핀 척(131)에 유지된 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)이 하방을 향하도록 배치된다. 또한, 스핀 척(131)을 회전 또한 승강시키는 척 구동부(133)는 웨이퍼 유지부(130)의 상방에 설치되고, 처리 용기(120)의 천장면에 부착되어 있다.
피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 세정할 때, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 세정하는 때에는 스핀 척(131)에 의해 피처리 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 도 31에 도시한 바와 같이 용제 공급부(150)로부터 세정 지그(140)와 접합면(WJ) 사이의 간극(142)에 용제(L)가 공급되고, 용제(L)는 간극(142)에 있어서 표면 장력과 원심력에 의해 접합면(WJ) 상을 확산한다. 그 후, 린스액 공급부(151)로부터 간극(142)에 린스액(R)이 공급되고, 린스액(R)은 용제(L)와 혼합되면서 간극(142)에 있어서 표면 장력과 원심력에 의해 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ) 상을 확산한다. 그 후, 비활성 가스 공급부(152)로부터 간극(142)에 비활성 가스가 공급되고, 비활성 가스에 의해 간극(142)의 혼합액(C)이 제거되고, 접합면(WJ)이 건조된다. 이 때, 용제(L)나 혼합액(C)이 간극(142)의 외부에 유출되어도, 이들 용제(L)나 혼합액(C)은 하방으로 낙하한다. 즉, 용제(L)나 혼합액(C)이 피처리 웨이퍼(W)와 다이싱 프레임(F) 사이의 단차부(A)의 다이싱 테이프(P)에 유입되지 않는다. 따라서, 다이싱 테이프(P)가 손상을 입는 것을 억제할 수 있고, 또한 접합면(WJ)의 세정을 신속하게 수행할 수 있다. 따라서, 세정 지그(140)와 웨이퍼 유지부(130)의 상하 위치를 반대로 한 경우라도, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 적절하게 세정할 수 있다. 게다가, 피처리 웨이퍼(W)는 그 접합면(WJ)이 하방을 향하도록 스핀 척(131)에 유지되므로, 박리 장치(12)에서 박리된 피처리 웨이퍼(W)의 표리면을 반전시킬 필요가 없다. 따라서 반전 장치(32)를 생략할 수 있다.
또한, 간극(142)에의 용제(L)와 린스액(R)의 공급을 도 19에 도시한 바와 같이 접합면(WJ)이 상방을 향한 상태에서 수행하고, 그 후 피처리 웨이퍼(W)의 표리면을 반전시켜, 간극(142)에의 비활성 가스의 공급을 도 31에 도시한 바와 같이 접합면(WJ)이 하방을 향한 상태에서 수행할 수도 있다. 이러한 경우, 용제(L)와 린스액(R)에 의해 상방을 향한 상태의 접합면(WJ) 상의 불순물이 적절하게 제거된다. 그 후, 비활성 가스에 의해 하방을 향한 상태의 접합면(WJ)이 건조되는데, 이 때 간극(142)의 혼합액(C)이 단차부(A)에 유입되는 것을 억제할 수 있다.
상기 실시형태와 같이 세정 지그(140)가 웨이퍼 유지부(130)의 하방에 배치된 경우라도 도 32에 도시한 바와 같이 세정 지그(140)의 외주부에 흡인부(300)를 설치할 수도 있다. 또한, 흡인부(300)의 구성은 상기 실시형태의 흡인부(300)의 구성과 동일하므로 설명을 생략한다. 이러한 경우, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 세정할 때, 흡인부(300)로부터 간극(142)의 용제(L)나 혼합액(C)을 흡인할 수 있으므로 피처리 웨이퍼(W)와 다이싱 프레임(F) 사이의 단차부(A)의 다이싱 테이프(P)에 용제(L)나 혼합액(C)이 유입되는 것을 억제할 수 있다. 게다가, 흡인부(300)의 하방에서 용제(L)나 혼합액(C)을 흡인하므로 상기 용제(L)나 혼합액(C) 에 가해지는 중력만큼 흡인부(300)로부터의 흡인력을 작게 할 수 있고, 음압 발생 장치(301)에 가해지는 부하를 저감할 수 있다.
또한, 이와 같이 세정 지그(140)가 웨이퍼 유지부(130)의 하방에 배치된 경우에 있어서, 도 33에 도시한 바와 같이 세정 지그(140)를 생략할 수도 있다. 이러한 경우, 스핀 척(131)의 하방에는 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)에 용제(L)를 공급하는 용제 노즐(380), 접합면(WJ)에 린스액(R)을 공급하는 린스액 노즐(381), 접합면(WJ)에 비활성 가스를 공급하는 비활성 가스 노즐(382)이 설치된다. 또한, 본 실시형태에서는 이들 용제 노즐(380), 린스액 노즐(381), 비활성 가스 노즐(382)은 별개로 설치되어 있으나, 하나의 노즐로부터 용제(L), 린스액(R), 비활성 가스를 공급하도록 할 수도 있다.
그리고, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 세정할 때에는, 스핀 척(131)에 의해 피처리 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 용제 노즐(380)로부터 접합면(WJ)에 용제(L)가 공급되고, 용제(L)는 원심력에 의해 접합면(WJ) 상을 확산한다. 그 후, 린스액 노즐(381)로부터 접합면(WJ)에 린스액(R)이 공급되고, 린스액(R)은 용제(L)와 혼합되면서 원심력에 의해 접합면(WJ) 상을 확산한다. 그 후, 비활성 가스 노즐(382)로부터 접합면(WJ)에 비활성 가스가 공급되고, 비활성 가스에 의해 접합면(WJ) 상의 혼합액(C)이 제거되고, 접합면(WJ)이 건조된다. 이와 같이 하여 본 실시형태에서도 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 적절하게 세정할 수 있다.
이상의 실시형태의 세정 장치(13)에서는 스핀 척(131)에 의해 피처리 웨이퍼(W)를 회전시켰으나, 세정 지그(140)를 회전시킬 수도 있다. 이러한 경우, 세정 장치(13)에는 세정 지그(140)를 회전시키기 위한 회전 기구(도시하지 않음)가 설치된다. 혹은, 세정 지그(140)와 스핀 척(131)에 유지된 피처리 웨이퍼(W)를 함께 회전시킬 수도 있다. 어느 경우라도 세정 지그(140)와 피처리 웨이퍼(W)를 상대적으로 회전시킴으로써, 용제(L)나 혼합액(C)은 원심력에 의해 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ) 상을 확산할 수 있다.
또한, 이러한 세정 지그(140)와 피처리 웨이퍼(W)의 상대적인 회전을 정지하여, 표면 장력만으로 용제(L)나 혼합액(C)을 확산시킬 수도 있다.
이상의 실시형태의 세정 장치(13)에서는, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 세정하기 위해 용제(L), 린스액(R), 비활성 가스를 사용하였으나, 예컨대 용제(L)가 높은 휘발성을 갖는 경우에는 린스액(R)과 비활성 가스를 생략할 수도 있다.
이상의 실시형태의 중첩 웨이퍼(T)의 박리 처리는, 상기 박리 시스템(1)과 다른 박리 시스템으로 수행할 수도 있다.
예컨대 도 34에 도시한 바와 같이 박리 시스템(400)은 외부와의 사이에서 복수 개의 피처리 웨이퍼(W), 복수 개의 지지 웨이퍼(S), 복수 개의 중첩 웨이퍼(T)를 각각 수용 가능한 카세트(CW, CS, CT)가 반입/반출되는 반입/반출 스테이션(410)과, 피처리 웨이퍼(W), 지지 웨이퍼(S), 중첩 웨이퍼(T)에 대해 정해진 처리를 실시하는 각종 처리 장치를 구비한 박리 처리 스테이션(411)과, 박리 처리 스테이션(411)에 인접하는 후처리 스테이션(412)의 사이에서 피처리 웨이퍼(W)의 전달을 수행하는 인터페이스 스테이션(413)을 일체로 접속한 구성을 가지고 있다. 또한, 본 실시형태에서도 피처리 웨이퍼(W)와 중첩 웨이퍼(T)는 각각 다이싱 프레임(F)과 다이싱 테이프(P)에 유지되어 있다.
반입/반출 스테이션(410)과 박리 처리 스테이션(411)은 X 방향(도 34 중의 상하 방향)으로 나란히 배치되어 있다. 이들 반입/반출 스테이션(410)과 박리 처리 스테이션(411) 사이에는 웨이퍼 반송 영역(414)이 형성되어 있다. 인터페이스 스테이션(413)은 박리 처리 스테이션(411)의 Y 방향 음방향 측(도 34 중의 좌방향측)에 배치되어 있다. 인터페이스 스테이션(413)의 X 방향 양방향 측(도 34 중의 상방향측)에는, 후처리 스테이션(412)에 전달하기 전의 피처리 웨이퍼(W)를 검사하는 검사 장치(415)가 배치되어 있다. 또한, 인터페이스 스테이션(413)을 사이에 두고 검사 장치(415)의 반대측, 즉 인터페이스 스테이션(413)의 X 방향 음방향 측(도 34 중의 하방향측)에는, 검사 후의 피처리 웨이퍼(W)를 세정하는 검사후 세정 장치(416)가 배치되어 있다.
반입/반출 스테이션(410)에는 카세트 탑재대(420)가 설치되어 있다. 카세트 탑재대(420)에는 복수 개, 예컨대 3개의 카세트 탑재판(421)이 설치되어 있다. 카세트 탑재판(421)은 Y 방향(도 34 중의 좌우 방향)으로 일렬로 나란히 배치되어 있다. 이들 카세트 탑재판(421)에는 박리 시스템(1)의 외부에 대해 카세트(CW, CS, CT)를 반입/반출할 때, 카세트(CW, CS, CT)를 탑재할 수 있다. 이와 같이 반입/반출 스테이션(410)은, 복수 개의 피처리 웨이퍼(W), 복수 개의 지지 웨이퍼(S), 복수 개의 중첩 웨이퍼(T)를 보유 가능하게 구성되어 있다. 또한, 카세트 탑재판(421)의 개수는, 본 실시형태에 한정되지 않으며 임의로 결정할 수 있다. 또한, 반입/반출 스테이션(410)에 반입된 복수 개의 중첩 웨이퍼(T)에는 미리 검사가 수행되어 있으며, 정상적인 피처리 웨이퍼(W)를 포함하는 중첩 웨이퍼(T)와, 결함이 있는 피처리 웨이퍼(W)를 포함하는 중첩 웨이퍼(T)로 판별되어 있다.
웨이퍼 반송 영역(414)에는, 제1 반송 장치(430)가 배치되어 있다. 제1 반송 장치(430)는 예컨대 연직 방향, 수평 방향(Y 방향, X 방향) 및 연직 축 둘레로 이동 가능한 2개의 반송 암을 가지고 있다. 이들 2개의 반송 암은 상기 실시형태에 있어서 중첩 웨이퍼(T) 또는 피처리 웨이퍼(W)를 유지하여 반송하는 제1 반송 암(190)과, 지지 웨이퍼(S)를 유지하여 반송하는 제2 반송 암(191)과 각각 동일한 구성을 가지고 있다. 제1 반송 장치(430)는 웨이퍼 반송 영역(414) 내를 이동하며, 반입/반출 스테이션(410)과 박리 처리 스테이션(411) 사이에서 피처리 웨이퍼(W), 지지 웨이퍼(S), 중첩 웨이퍼(T)를 반송할 수 있다.
박리 처리 스테이션(411)은 중첩 웨이퍼(T)를 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)로 박리하는 박리 장치(12)를 가지고 있다. 박리 장치(12)의 Y 방향 음방향 측(도 34 중의 좌방향 측)에는 박리된 피처리 웨이퍼(W)를 세정하는 제1 세정 장치(13)가 배치되어 있다. 박리 장치(12)와 제1 세정 장치(13) 사이에는 제2 반송 장치(440)가 설치되어 있다. 또한, 박리 장치(12)의 Y 방향 양방향 측(도 24 중의 우방향 측)에는 박리된 지지 웨이퍼(S)를 세정하는 다른 세정 장치로서의 제2 세정 장치(441)가 배치되어 있다. 이와 같이 박리 처리 스테이션(411)에는, 제1 세정 장치(13), 제2 반송 장치(440), 박리 장치(12), 제2 세정 장치(441)가 인터페이스 스테이션(413) 측으로부터 차례로 나란히 배치되어 있다. 또한, 박리 장치(12)는 상기 실시형태의 박리 시스템(1)에 있어서 박리 장치(12)와 동일한 구성을 갖는다. 또한, 제1 세정 장치(13)도 박리 시스템(1)에 있어서 세정 장치(13)와 동일한 구성을 갖는데, 제2 세정 장치(441)와 구별하기 위해 편의상 제1 세정 장치(13)라고 지칭한다.
검사 장치(415)에서는, 박리 장치(12)에 의해 박리된 피처리 웨이퍼(W) 상의 접착제(G)의 찌꺼기 유무가 검사된다. 또한, 검사후 세정 장치(416)에서는, 검사 장치(415)에서 접착제(G)의 찌꺼기가 확인된 피처리 웨이퍼(W)의 세정이 수행된다. 이 검사후 세정 장치(416)는, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 세정하는 접합면 세정부(416a), 피처리 웨이퍼(W)의 비접합면(WN)을 세정하는 비접합면 세정부(416b), 피처리 웨이퍼(W)를 상하 반전시키는 반전부(416c)를 가지고 있다. 또한, 접합면 세정부(416a)와 비접합면 세정부(416b)는 제1 세정 장치(13)와 동일한 구성을 갖는다.
인터페이스 스테이션(413)에는, Y 방향으로 연신하는 반송로(450) 상을 이동 가능한 제3 반송 장치(451)가 설치되어 있다. 제3 반송 장치(451)는 연직 방향 및 연칙 축 둘레(θ 방향)로도 이동 가능하며, 박리 처리 스테이션(411), 후처리 스테이션(412), 검사 장치(415) 및 검사후 세정 장치(416) 사이에서 피처리 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
또한, 후처리 스테이션(412)에서는, 박리 처리 스테이션(411)에서 박리된 피처리 웨이퍼(W)에 정해진 후처리를 수행한다. 정해진 후처리로는, 예컨대 피처리 웨이퍼(W) 상의 디바이스의 전기적 특성의 검사를 수행하는 처리 등이 수행된다.
다음으로, 전술한 제2 반송 장치(440)의 구성에 대해 설명한다. 제2 반송 장치(440)는, 도 35에 도시한 바와 같이 피처리 웨이퍼(W)를 유지하여 반송하는 반송 암(460)을 가지고 있다. 또한, 반송 암(460)에 의해 반송되는 피처리 웨이퍼(W)는 다이싱 프레임(F)과 다이싱 테이프(P)에 유지되어 있다.
반송 암(460)은, 도 36에 도시한 바와 같이 선단이 2개의 선단부(460a, 460a)로 분기된 형상을 가지고 있다. 반송 암(460)에는, 다이싱 프레임(F)(또는 다이싱 테이프(P))를 통해 피처리 웨이퍼(W)를 흡착하여 유지하는 흡착 패드(461)가 설치되어 있다. 이에 따라 반송 암(460)은 상기 반송 암(460) 상에 피처리 웨이퍼(W)를 수평하게 유지할 수 있다.
반송 암(460)은, 도 35에 도시한 바와 같이 지지 암(462)에 지지되어 있다. 지지 암(462)은 제1 구동부(463)에 지지되어 있다. 이 제1 구동부(463)에 의해 지지 암(462)은 수평축 둘레로 회동 가능하며, 수평 방향으로 신축될 수 있다. 제1 구동부(463)의 하방에는 제2 구동부(464)가 설치되어 있다. 이 제2 구동부(464)에 의해, 제1 구동부(463)는 수직축 둘레로 회전 가능하며, 연직 방향으로 승강할 수 있다.
또한, 제3 반송 장치(451)는 전술한 제2 반송 장치(440)와 동일한 구성을 가지고 있다. 단, 제3 반송 장치(451)의 제2 구동부(464)는 도 34에 도시한 반송로(450)에 부착되고, 제3 반송 장치(451)는 반송로(450) 상을 이동 가능하게 되어 있다.
다음으로, 전술한 제2 세정 장치(441)의 구성에 대해 설명한다. 제2 세정 장치(441)는 도 37에 도시한 바와 같이 처리 용기(470)를 가지고 있다. 처리 용기(470)의 측면에는, 지지 웨이퍼(S)의 반입/반출구(도시하지 않음)가 형성되고, 상기 반입/반출구에는 개폐 셔터(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
처리 용기(470) 내의 중앙부에는, 지지 웨이퍼(S)를 유지하여 회전시키는 스핀 척(480)이 설치되어 있다. 스핀 척(480)은 수평한 상면을 가지며, 상기 상면에는 예컨대 지지 웨이퍼(S)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 이 흡인구로부터의 흡인에 의해, 지지 웨이퍼(S)를 스핀 척(480) 상에 흡착 유지할 수 있다.
스핀 척(480)의 하방에는, 예컨대 모터 등을 구비한 척 구동부(481)가 설치되어 있다. 스핀 척(480)은 척 구동부(481)에 의해 정해진 속도로 회전할 수 있다. 또한, 척 구동부(481)에는 예컨대 실린더 등의 승강 구동원이 설치되고 있으며, 스핀 척(480)은 승강 가능하게 되어 있다.
스핀 척(480)의 주위에는, 지지 웨이퍼(S)로부터 비산 또는 낙하하는 액체를 받아내어 회수하는 컵(482)이 설치되어 있다. 컵(482)의 하면에는 회수한 액체를 배출하는 배출관(483)과, 컵(482) 내의 분위기를 진공 상태로 하여 배기하는 배기관(484)이 접속되어 있다.
도 38에 도시한 바와 같이 컵(482)의 X 방향 음방향(도 38 중의 하방향) 측에는, Y 방향(도 38 중의 좌우 방향)을 따라 연신하는 레일(490)이 형성되어 있다. 레일(490)은 예컨대 컵(482)의 Y 방향 음방향(도 38 중의 좌방향) 측의 외측부터 Y 방향 양방향(도 38 중의 우방향) 측의 외측까지 형성되어 있다. 레일(490)에는 암(491)이 부착되어 있다.
암(491)에는 도 37 및 도 38에 도시한 바와 같이 지지 웨이퍼(S)에 세정액, 예컨대 유기 용제를 공급하는 세정액 노즐(492)이 지지되어 있다. 암(491)은 도 38에 도시한 노즐 구동부(493)에 의해 레일(490) 상을 이동할 수 있다. 이에 따라, 세정액 노즐(492)은 컵(482)의 Y 방향 양방향 측의 외방에 설치된 대기부(494)부터 컵(482) 내의 지지 웨이퍼(S)의 중심부 상방까지 이동할 수 있고, 또한 상기 지지 웨이퍼(S) 상을 지지 웨이퍼(S)의 직경 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 암(491)은 노즐 구동부(493)에 의해 승강 가능하며, 세정액 노즐(492)의 높이를 조절할 수 있다.
세정액 노즐(492)에는, 예컨대 2유체 노즐이 사용된다. 세정액 노즐(492)에는 도 37에 도시한 바와 같이 상기 세정액 노즐(492)에 세정액을 공급하는 공급관(500)이 접속되어 있다. 공급관(500)은 내부에 세정액을 저장하는 세정액 공급원(501)에 연통되어 있다. 공급관(500)에는 세정액의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기군(502)이 설치되어 있다. 또한, 세정액 노즐(492)에는 상기 세정액 노즐(492)에 비활성 가스, 예컨대 질소 가스를 공급하는 공급관(503)이 접속되어 있다. 공급관(503)은 내부에 비활성 가스를 저장하는 비활성 가스 공급원(504)에 연통되어 있다. 공급관(503)에는 비활성 가스의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기군(505)이 설치되어 있다. 그리고, 세정액과 비활성 가스는 세정액 노즐(492) 내에서 혼합되고, 상기 세정액 노즐(492)로부터 지지 웨이퍼(S)에 공급된다. 또한, 이하에 있어서는 세정액과 비활성 가스를 혼합한 것을 단순히 「세정액」이라고 하는 경우가 있다.
또한, 스핀 척(480)의 하방에는, 지지 웨이퍼(S)를 하방에서 지지하여 승강시키기 위한 승강 핀(도시하지 않음)이 설치되어 있을 수도 있다. 이러한 경우, 승강 핀은 스핀 척(480)에 형성된 관통 구멍(도시하지 않음)을 삽입 관통하며, 스핀 척(480)의 상면으로부터 돌출 가능하게 되어 있다. 그리고, 스핀 척(480)을 승강시키는 대신에 승강 핀을 승강시켜 스핀 척(480)과의 사이에서 지지 웨이퍼(S)의 전달이 수행된다.
또한, 제2 세정 장치(441)에 있어서, 스핀 척(480)의 하방에는 지지 웨이퍼(S)의 이면, 즉 비접합면(SN)을 향해 세정액을 분사하는 백 린스 노즐(도시하지 않음)이 설치되어 있을 수도 있다. 이 백 린스 노즐로부터 분사되는 세정액에 의해, 지지 웨이퍼(S)의 비접합면(SN)과 지지 웨이퍼(S)의 외주부가 세정된다.
다음으로, 이상과 같이 구성된 박리 시스템(400)을 이용하여 수행되는 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리 처리 방법에 대해 설명한다.
먼저, 복수 개의 중첩 웨이퍼(T)를 수용한 카세트(CT), 빈 카세트(CW) 및 빈 카세트(CS)가 반입/반출 스테이션(410)의 정해진 카세트 탑재판(421)에 탑재된다. 제1 반송 장치(430)에 의해 카세트(CT) 내의 중첩 웨이퍼(T)가 꺼내져서 박리 처리 스테이션(411)의 박리 장치(12)에 반송된다. 이 때, 중첩 웨이퍼(T)는 다이싱 프레임(F)과 다이싱 테이프(P)에 유지되고, 피처리 웨이퍼(W)를 상측에 배치하고, 지지 웨이퍼(S)를 하측에 배치한 상태에서 반송된다.
박리 장치(12)에 반입된 중첩 웨이퍼(T)는 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)로 박리된다. 이 박리 장치(12)에 있어서 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리 방법은 상기 실시형태에서 설명한 방법과 동일하므로 설명을 생략한다.
그 후, 박리 장치(12)에서 박리된 피처리 웨이퍼(W)는, 제2 반송 장치(440)에 의해 제1 세정 장치(13)에 반송된다. 여기서, 제2 반송 장치(440)에 의한 피처리 웨이퍼(W)의 반송 방법에 대해 설명한다. 또한, 피처리 웨이퍼(W)는 다이싱 프레임(F)과 다이싱 테이프(P)에 유지되어 있다.
도 39에 도시한 바와 같이 지지 암(462)을 신장시켜 반송 암(460)을 제1 유지부(50)에 유지된 피처리 웨이퍼(W)의 하방에 배치한다. 그 후, 반송 암(460)을 상승시켜 제1 유지부(50)에 있어서 흡인관(60)으로부터의 피처리 웨이퍼(W)의 흡인을 정지한다. 그리고, 제1 유지부(50)로부터 반송 암(460)에 피처리 웨이퍼(W)가 전달된다.
다음으로 도 40에 도시한 바와 같이, 지지 암(462)을 회동시켜 반송 암(460)을 제1 세정 장치(13)의 웨이퍼 유지부(130)의 상방에 이동시키고, 반송 암(460)을 반전시켜 피처리 웨이퍼(W)를 하방을 향하게 한다. 이 때, 웨이퍼 유지부(130)를 컵(134)보다 상방까지 상승시켜 대기시켜 둔다. 그 후, 반송 암(460)으로부터 웨이퍼 유지부(130)에 피처리 웨이퍼(W)가 전달되고 흡착 유지된다.
이와 같이 웨이퍼 유지부(130)에 피처리 웨이퍼(W)가 흡착 유지되면, 웨이퍼 유지부(130)를 정해진 위치까지 하강시킨다. 계속해서, 세정 지그(140)에 의해 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)이 세정된다. 또한, 이 제1 세정 장치(13)에 있어서 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)의 세정 방법은, 상기 실시형태에서 설명한 방법과 동일하므로 설명을 생략한다.
여기서, 전술한 바와 같이 반입/반출 스테이션(410)에 반입된 복수 개의 중첩 웨이퍼(T)에는 미리 검사가 수행되어 있으며, 정상적인 피처리 웨이퍼(W)를 포함하는 중첩 웨이퍼(T)와 결함이 있는 피처리 웨이퍼(W)를 포함하는 중첩 웨이퍼(T)로 판별되어 있다.
정상적인 중첩 웨이퍼(T)로부터 박리된 정상적인 피처리 웨이퍼(W)는, 제1 세정 장치(13)에서 접합면(WJ)이 세정된 후, 제3 반송 장치(451)에 의해 검사 장치(415)에 반송된다. 또한, 이 제3 반송 장치(451)에 의한 피처리 웨이퍼(W)의 반송은, 전술한 제2 반송 장치(440)에 의한 피처리 웨이퍼(W)의 반송과 대략 동일하므로 설명을 생략한다.
검사 장치(415)에서는, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)에 있어서 접착제(G)의 찌꺼기의 유무가 검사된다. 검사 장치(415)에 있어서 접착제(G)의 찌꺼기가 확인된 경우, 피처리 웨이퍼(W)는 제3 반송 장치(451)에 의해 검사후 세정 장치(416)의 접합면 세정부(416a)에 반송되고, 접합면 세정부(416a)에서 접합면(WJ)이 세정된다. 접합면(WJ)이 세정되면, 피처리 웨이퍼(W)는 제3 반송 장치(451)에 의해 반전부(416c)에 반송되고, 반전부(416c)에 있어서 상하 방향으로 반전된다. 또한, 접착제(G)의 찌꺼기가 확인되지 않은 경우에는, 피처리 웨이퍼(W)는 접합면 세정부(416a)에 반송되지 않고 반전부(416c)에서 반전된다.
그 후, 반전된 피처리 웨이퍼(W)는 제3 반송 장치(451)에 의해 다시 검사 장치(415)에 반송되고, 비접합면(WN)의 검사가 수행된다. 그리고, 비접합면(WN)에 있어서 접착제(G)의 찌꺼기가 확인된 경우, 피처리 웨이퍼(W)는 제3 반송 장치(451)에 의해 비접합면 세정부(416b)에 반송되고, 비접합면(WN)의 세정이 수행된다. 계속해서, 세정된 피처리 웨이퍼(W)는 제3 반송 장치(451)에 의해 후처리 스테이션(412)에 반송된다. 또한, 검사 장치(415)에서 접착제(G)의 찌꺼기가 확인되지 않은 경우에는, 피처리 웨이퍼(W)는 비접합면 세정부(416b)에 반송되지 않고 그대로 후처리 스테이션(412)에 반송된다.
그 후, 후처리 스테이션(412)에 있어서 피처리 웨이퍼(W)에 정해진 후처리가 수행된다. 이와 같이 하여 피처리 웨이퍼(W)가 제품화된다.
한편, 결함이 있는 중첩 웨이퍼(T)로부터 박리된 결함이 있는 피처리 웨이퍼(W)는, 제1 세정 장치(13)에서 접합면(WJ)이 세정된 후, 제1 반송 장치(430)에 의해 반입/반출 스테이션(410)의 카세트(CW)에 반송된다. 그 후, 결함이 있는 피처리 웨이퍼(W)는 반입/반출 스테이션(410)으로부터 외부로 반출되어 회수된다.
박리 장치(12)에서 박리된 피처리 웨이퍼(W)에 전술한 처리가 수행되고 있는 동안, 상기 박리 장치(12)에서 박리된 지지 웨이퍼(S)는, 제1 반송 장치(430)에 의해 제2 세정 장치(441)에 반송된다.
제2 세정 장치(441)에 반입된 지지 웨이퍼(S)는 스핀 척(480)에 흡착 유지된다. 그 후, 스핀 척(480)을 정해진 위치까지 하강시킨다. 계속해서, 암(491)에 의해 대기부(494)의 세정액 노즐(492)을 지지 웨이퍼(S)의 중심부의 상방까지 이동시킨다. 그 후, 스핀 척(480)에 의해 지지 웨이퍼(S)를 회전시키면서, 세정액 노즐(492)로부터 지지 웨이퍼(S)의 접합면(SJ)에 세정액을 공급한다. 공급된 세정액은 원심력에 의해 지지 웨이퍼(S)의 접합면(SJ)의 전체면에 확산되어, 상기 지지 웨이퍼(S)의 접합면(SJ)이 세정된다.
그 후, 제2 세정 장치(441)에서 세정된 지지 웨이퍼(S)는 제1 반송 장치(430)에 의해 반입/반출 스테이션(410)의 카세트(CS)에 반송된다. 그 후, 지지 웨이퍼(S)는 반입/반출 스테이션(410)으로부터 외부로 반출되어 회수된다. 이와 같이 하여 박리 시스템(400)에 있어서 일련의 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리 처리가 종료된다.
이상의 실시형태의 박리 시스템(400)에 따르면, 박리 장치(12)에 있어서 중첩 웨이퍼(T)를 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)로 박리한 후, 제1 세정 장치(13)에 있어서 박리된 피처리 웨이퍼(W)를 세정하고, 제2 세정 장치(441)에 있어서, 박리된 지지 웨이퍼(S)를 세정할 수 있다. 이와 같이 본 실시형태에 따르면 하나의 박리 시스템(400) 내에서 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리부터 피처리 웨이퍼(W)의 세정과 지지 웨이퍼(S)의 세정까지의 일련의 박리 처리를 효율적으로 수행할 수 있다. 또한, 제1 세정 장치(13)와 제2 세정 장치(441)에 있어서, 피처리 웨이퍼(W)의 세정과 지지 웨이퍼(S)의 세정을 각각 병행하여 수행할 수 있다. 또한, 박리 장치(12)에 있어서 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 박리하는 동안에, 제1 세정 장치(13)와 제2 세정 장치(441)에 있어서 다른 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 처리할 수도 있다. 따라서, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리를 효율적으로 수행할 수 있고, 박리 처리의 작업 처리량을 향상시킬 수 있다.
또한, 이와 같이 일련의 프로세스에 있어서, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 박리부터 피처리 웨이퍼(W)의 후처리까지 수행할 수 있으므로, 웨이퍼 처리의 작업 처리량을 더 향상시킬 수 있다.
이상의 실시형태의 박리 시스템(400)에 있어서, 박리 장치(12)에서 가열된 피처리 웨이퍼(W)를 정해진 온도로 냉각하는 온도 조절 장치(도시하지 않음)가 설치되어 있을 수도 있다. 이러한 경우, 피처리 웨이퍼(W)의 온도가 적절한 온도로 조절되므로, 후속 처리를 보다 원활하게 수행할 수 있다.
또한, 이상의 실시형태에서는, 후처리 스테이션(412)에 있어서 피처리 웨이퍼(W)에 후처리를 수행하여 제품화하는 경우에 대해 설명했지만, 본 발명은 예컨대 3차원 집적 기술에서 사용되는 피처리 웨이퍼를 지지 웨이퍼로부터 박리하는 경우에도 적용할 수 있다. 또한, 3차원 집적 기술이란, 최근의 반도체 디바이스의 고집적화의 요구에 부응한 기술로서, 고집적화된 복수 개의 반도체 디바이스를 수평면 내에서 배치하는 대신에, 상기 복수 개의 반도체 디바이스를 3차원으로 적층하는 기술이다. 이 3차원 집적 기술에 있어서도, 적층되는 피처리 웨이퍼의 박형화가 요구되고 있으며, 상기 피처리 웨이퍼를 지지 웨이퍼에 접합하여 정해진 처리를 수행한다.
이상의 실시형태에 있어서, 도 41에 도시된 바와 같이 피처리 웨이퍼(W)와 다이싱 프레임(F) 사이의 단차부(A)의 다이싱 테이프(P) 상에는, 환형의 보호 테이프(D)가 설치되어 있을 수도 있다. 즉, 보호 테이프(D)는 평면에서 보아 다이싱 테이프(P)의 노출 부분이 존재하지 않도록 설치된다. 또한, 보호 테이프(D)에는, 접착제(G)의 용제(L)에 대하여 내식성을 갖는 재료가 이용되고, 예컨대 테플론(등록상표) 등의 불소계 수지가 이용된다.
보호 테이프(D)는 중첩 웨이퍼(T)를 다이싱 프레임(F)에 마운트하기 전에 설치될 수도 있고, 중첩 웨이퍼(T)를 다이싱 프레임(F)에 마운트할 때에 설치될 수도 있다. 중첩 웨이퍼(T)의 마운트 전에 보호 테이프(D)를 설치하는 경우, 예컨대 다이싱 테이프(P) 상의 정해진 위치에 보호 테이프(D)가 접착된 것을, 다이싱 프레임(F)과 중첩 웨이퍼(T)에 접착된다. 또한, 중첩 웨이퍼(T)의 마운트시에 보호 테이프(D)를 설치하는 경우, 예컨대 유지 부재(도시하지 않음)에 의해 보호 테이프(D)를 유지하여, 피처리 웨이퍼(W)와 다이싱 프레임(F) 사이의 단차부(A)의 다이싱 테이프(P) 상에 접착할 수도 있고, 혹은 예컨대 피처리 웨이퍼(W)와 다이싱 프레임(F) 사이의 단차부(A)의 다이싱 테이프(P) 상에 보호 재료를 도포하여 보호 테이프(D)를 설치할 수도 있다.
이러한 경우, 세정 장치(13)에 있어서 피처리 웨이퍼(W)를 세정할 때, 용제 공급부(150)를 통해 공급구(153)로부터 공급면(141)과 접합면(WJ) 사이의 간극(142)에 용제(L)가 공급되고, 상기 용제(L)가 피처리 웨이퍼(W)와 다이싱 프레임(F) 사이의 단차부(A)에 유입되어도, 보호 테이프(D)에 의해 용제(L)에 의한 다이싱 테이프(P)의 손상을 억제할 수 있다.
또한, 보호 테이프(D)가 용제(L)에 대하여 내식성을 갖기 때문에, 용제(L)에 의한 다이싱 테이프(P)의 손상을 보다 확실하게 억제할 수 있다. 또한, 예컨대 보호 테이프(D)가 용제(L)에 대한 내식성을 갖지 않는 경우에도, 단차부(A)에 유입된 용제(L)가 다이싱 테이프(P)에 접촉하지 않으면 된다. 즉, 보호 테이프(D)가 용제(L)에 의해 부식되어도, 상기 용제(L)가 다이싱 테이프(P)의 표면에 도달하지 않으면 된다.
이상의 실시형태에 있어서, 도 42에 도시된 바와 같이 보호 테이프(D)는 피처리 웨이퍼(W)와 다이싱 프레임(F) 사이의 단차부(A)에 다이싱 테이프(P)를 덮으면서, 다이싱 프레임(F)을 더 덮도록 설치될 수도 있다. 이러한 경우, 용제(L)가 다이싱 프레임(F)을 오염시키는 것을 억제할 수 있다. 또한, 피처리 웨이퍼(W)에 대한 처리가 종료된 후, 다이싱 테이프(P)로부터 보호 테이프(D)를 박리하기 쉽게 할 수 있다.
또한, 발명자들이 예의 검토한 결과, 세정 장치(13)에 있어서 피처리 웨이퍼(W)를 세정할 때, 접착제(G)의 용제(L)에 이소도데칸 또는 멘탄을 사용한 경우, 상기 용제(L)에 의해 다이싱 테이프(P)가 열화하지 않는 것을 알 수 있었다. 또한, 이소도데칸 또는 멘탄의 용제(L)에 의해, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)을 충분히 세정할 수 있는 것도 확인되고 있다.
따라서, 이 용제(L)를 이용한 경우, 다이싱 테이프(P)가 노출되어 있어도, 즉 예컨대 전술한 보호 테이프(D)를 생략하여도, 용제(L)에 의한 다이싱 테이프(P)의 손상을 억제하면서, 피처리 웨이퍼(W)를 적절히 세정할 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면 특허 청구 범위에 기재된 사상의 범위 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예를 생각해낼 수 있음은 자명하며, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.
본 발명은 이 예에 한정되지 않으며 다양한 실시형태를 채용할 수 있는 것이다. 본 발명은 기판이 웨이퍼 이외의 FPD(평판 디스플레이), 포토마스크용 마스크 레티클 등의 다른 기판인 경우에도 적용할 수 있다.
1…박리 시스템 10…제1 반입/반출 스테이션
11…제2 반입/반출 스테이션 12…박리 장치
13…세정 장치(제1 세정 장치) 14…반송 장치
130…웨이퍼 유지부 131…스핀 척
132…흡착 패드 133…척 구동부
140…세정 지그 141…공급면
142…간극 150…용제 공급부
151…린스액 공급부 152…비활성 가스 공급부
153…공급구 180…전달 암
181…프레임 유지부 250…제어부
300…흡인부 310…기체 공급부
320…충전액 공급부 330…가열 기구
340…메시판 400…박리 시스템
410…반입/반출 스테이션 411…박리 처리 스테이션
414…웨이퍼 반송 영역 430…제1 반송 장치
440…제2 반송 장치 441…제2 세정 장치
A…단차부 D…보호 테이프
F…다이싱 프레임 G…접착제
K…충전액 L…용제
P…다이싱 테이프 R…린스액
S…지지 웨이퍼 T…중첩 웨이퍼
W…피처리 웨이퍼

Claims (27)

  1. 피처리 기판과 지지 기판이 접착제로 접합된 중첩 기판을 박리한 후, 박리된 피처리 기판이 환형의 프레임의 내측에 배치되어 상기 프레임의 표면과 피처리 기판의 비접합면에 접착된 테이프에 의해 유지된 상태에서, 상기 피처리 기판의 접합면을 세정하는 세정 방법으로서,
    피처리 기판의 접합면 상에 상기 접착제의 용제를 공급하기 위한 세정 지그의 공급면이 상기 접합면을 덮고, 상기 공급면과 상기 접합면 간의 거리가 정해진 거리가 되도록 상기 세정 지그를 피처리 기판에 대향하여 배치하는 배치 공정과,
    그 후, 상기 공급면과 상기 접합면 사이에 상기 용제를 공급하고, 그 공급된 용제를 표면 장력에 의해 상기 접합면 상에 확산시키는 세정 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 세정 공정에 있어서, 상기 용제가 상기 접합면에 확산된 후, 상기 공급면과 상기 접합면 사이에 상기 용제의 린스액을 공급하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 세정 공정에 있어서, 상기 세정 지그와 피처리 기판을 상대적으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 세정 공정에 있어서, 상기 공급면과 상기 접합면 사이에서 확산된 용제를 흡인하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 공정은 상기 접합면이 연직 상방을 향한 상태에서 수행되고,
    상기 세정 공정에 있어서, 피처리 기판과 상기 프레임 사이의 상기 테이프를 향해 기체를 공급하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 공정은 상기 접합면이 연직 상방을 향한 상태에서 수행되고,
    상기 세정 공정에 있어서, 피처리 기판과 상기 프레임 사이의 테이프 상에 충전액을 충전하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 공정은 상기 접합면이 연직 하방을 향한 상태에서 수행되는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 공정 이후에, 상기 공급면과 상기 접합면 사이에 비활성 가스를 공급하여 상기 접합면을 건조시키는 건조 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 건조 공정에 있어서, 상기 세정 지그를 가열하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 피처리 기판과 상기 프레임 사이의 테이프 상에는, 환형의 보호 테이프가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 보호 테이프는 상기 용제에 대한 내식성을 갖는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 세정 방법을 세정 장치에 의해 실행시키기 위해, 그 세정 장치를 제어하는 제어부의 컴퓨터 상에서 동작하는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 컴퓨터 기억 매체.
  13. 피처리 기판과 지지 기판이 접착제로 접합된 중첩 기판을 박리한 후, 박리된 피처리 기판이 환형의 프레임의 내측에 배치되어, 상기 프레임의 표면과 피처리 기판의 비접합면에 접착된 테이프에 의해 유지된 상태에서, 그 피처리 기판의 접합면을 세정하는 세정 장치로서,
    피처리 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    피처리 기판의 접합면을 덮는 공급면을 구비한 세정 지그와,
    상기 공급면과 상기 접합면 사이에 상기 접착제의 용제를 공급하는 용제 공급부와,
    상기 공급면이 상기 접합면을 덮고, 상기 공급면과 상기 접합면 간의 거리가 정해진 거리가 되도록 상기 세정 지그를 상기 기판 유지부에 유지된 피처리 기판에 대향하여 배치하는 배치 공정과, 그 후, 상기 공급면과 상기 접합면 사이에 상기 용제를 공급하여 그 공급된 용제를 표면 장력에 의해 상기 접합면 상에 확산시키는 세정 공정을 실행하도록 상기 기판 유지부, 상기 세정 지그 및 상기 용제 공급부를 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 공급면과 상기 접합면 사이에 상기 용제의 린스액을 공급하는 린스액 공급부를 가지며,
    상기 제어부는, 상기 세정 공정에 있어서, 상기 용제가 상기 접합면에 확산된 후, 상기 공급면과 상기 접합면 사이에 상기 린스액을 공급하도록, 상기 린스액 공급부를 제어하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 세정 지그와 상기 기판 유지부에 유지된 피처리 기판을 상대적으로 회전시키는 회전 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  16. 제13항에 있어서, 상기 공급면과 상기 접합면 사이에서 확산된 용제를 흡인하는 흡인부를 갖는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 지그는 상기 기판 유지부에 유지된 피처리 기판의 연직 상방에 배치되고,
    피처리 기판과 상기 프레임 사이의 상기 테이프를 향해 기체를 공급하는 기체 공급부를 갖는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  18. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 지그는 상기 기판 유지부에 유지된 피처리 기판의 연직 상방에 배치되고,
    피처리 기판과 상기 프레임 사이의 테이프 상에 충전액을 충전하는 충전액 공급부를 갖는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  19. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 지그는 상기 기판 유지부에 유지된 피처리 기판의 연직 상방에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  20. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 지그는 메시판인 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  21. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급면과 상기 접합면 사이에 비활성 가스를 공급하는 비활성 가스 공급부를 가지며,
    상기 제어부는, 상기 세정 공정 이후에, 상기 공급면과 상기 접합면 사이에 비활성 가스를 공급하여 그 접합면을 건조시키는 건조 공정을 실행하도록, 상기 비활성 가스 공급부를 제어하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 세정 지그를 가열시키는 가열 기구를 가지며,
    상기 제어부는, 상기 건조 공정에 있어서 상기 세정 지그를 가열하도록, 상기 가열 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  23. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 유지부는 상기 테이프를 통해 피처리 기판을 유지하는 제1 유지부와, 상기 테이프의 외측에 있어서 상기 프레임의 표면을 유지하는 제2 유지부를 갖는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  24. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 유지부에 피처리 기판을 전달하기 위한 전달 암을 가지며,
    상기 전달 암은 피처리 기판이 부착된 상기 프레임을 유지하는 프레임 유지부를 갖는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  25. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 피처리 기판과 상기 프레임 사이의 테이프 상에는, 환형의 보호 테이프가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 보호 테이프는 상기 용제에 대한 내식성을 갖는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  27. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 세정 장치를 구비한 박리 시스템으로서,
    중첩 기판을 피처리 기판과 지지 기판으로 박리하는 박리 장치와, 상기 박리 장치에서 박리된 피처리 기판을 세정하는 상기 세정 장치와, 상기 박리 장치에서 박리된 지지 기판을 세정하는 다른 세정 장치를 구비한 박리 처리 스테이션과,
    상기 박리 처리 스테이션에 대해, 피처리 기판, 지지 기판 또는 중첩 기판을 반입/반출하는 반입/반출 스테이션과,
    상기 박리 처리 스테이션과 상기 반입/반출 스테이션 사이에서, 피처리 기판, 지지 기판 또는 중첩 기판을 반송하는 반송 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 박리 시스템.
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