(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のウエーハを接着してなる接着ウエーハを保持体に保持し、前記接着ウエーハのウエーハ間に、先端に挿入部を有する剥離治具を対向させ、前記接着ウエーハと前記剥離治具の一方又は双方を移動して、前記接着ウエーハの接着面に前記剥離治具の挿入部を挿入させて前記接着ウエーハを剥離することを特徴とする接着ウエーハの剥離方法。
【請求項２】
複数のウエーハを接着してなる接着ウエーハを保持する保持体と、前記接着ウエーハのウエーハ間に挿入される挿入部を先端に有する剥離治具と、前記接着ウエーハと前記剥離治具の一方又は双方を移動する駆動手段と、を備え、前記剥離治具を対向して設けたことを特徴とする接着ウエーハの剥離装置。
【請求項３】
複数のウエーハを接着してなる接着ウエーハを複数収納する収納カセットと、前記接着ウエーハを搬送する搬送手段と、前記搬送手段により送られてきた接着ウエーハを保持する保持体と、前記接着ウエーハのウエーハ間に挿入される挿入部を先端に有する剥離治具と、前記接着ウエーハと前記剥離治具の一方又は双方を移動する駆動手段と、剥離したウエーハを複数収納する収納カセットとを備え、前記剥離治具を対向して設けたことを特徴とする接着ウエーハの剥離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、接着ウエーハを剥離してもとのウエーハに分離する接着ウエーハの剥離方法及び剥離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリコンウエーハ等のウエーハを貼り合わせて形成した接着ウエーハが知られている。このような接着ウエーハは、耐放射線強度及び高速動作等を要求するＬＳＩ等に応用できる性能の高いものとして用いられている。
【０００３】
この種の接着ウエーハは、貼り合わせたウエーハの境界に気泡（以下、ボイドという。）の混入するおそれがあるため、このボイドの混入を防止して接着する方法として、例えば特開昭６１−１４５８３９号公報に記載された技術が提案されている。すなわち、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、ウエーハ吸着面が平坦面に形成された下側の真空チャック３１と、上側に位置する他方の真空チャック３２、より詳細には、ウエーハ吸着面が下方に膨出した凸状球面に形成された真空チャック３２を用いて、接着ウエーハの製作が行われる。
【０００４】
そして、ウエーハ３３，３４を接着する場合には、まず、図１０（ａ）に示すように、下側の真空チャック３１の平坦な吸着面に一方のウエーハ３３を設置して吸着しておき、上側の真空チャック３２で他方のウエーハ３４を吸着することにより、他方のウエーハ３４の鏡面（下面）を真空チャック３２の凸状の吸着面に沿って球面状になるように変形させる。
【０００５】
次に、図１０（ｂ）に示すように、上側の真空チャック３２を下方に移動し、球面状に変形された上側のウエーハ３４の中央部を、下側の真空チャック３１上のウエーハ３３の中央部に接触させる。
【０００６】
更に、上側の真空チャック３２の真空度を徐々に弱めることにより、上側のウエーハ３４を、下側のウエーハ３３の中央部から周辺部へ放射状に接着を拡大させて、図１０（ｃ）に示すように、双方のウエーハ３３，３４を全面的に接着させることにより接着ウエーハ３５が製作される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したような従来の接着ウエーハの製作においては、接着されるウエーハ間にボイドの発生する割合が大幅に減少するものの、ボイドは接着されるウエーハ上に付着したダスト等によっても生ずることから、極めて性能の良い接着装置を用いても、ボイドの発生を阻止することは困難であった。そのため、接着ウエーハ製作の最終処理においてボイド発生の有無を超音波等によりチェックし、ボイドが生じた接着ウエーハを不良品として除去していた。そしてこのような不良品の接着ウエーハは使用できないものとして扱われていた。
【０００８】
従って、従来においては、ボイドが生じた接着ウエーハは不良品として扱われて何ら使用されることがないため、接着ウエーハの製造コストが高くなってしまう原因ともなっていた。
【０００９】
そこで、本発明は、従来不良として扱われていたボイド発生の接着ウエーハを再利用することを企図し、その接着ウエーハをそれぞれのウエーハに剥離して再利用可能とすることにより、接着製造される接着ウエーハのボイド不良率の低減化を図り、製造コストの低減化を可能とした接着ウエーハの剥離方法及び剥離装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る接着ウエーハの剥離方法は、複数のウエーハを接着してなる接着ウエーハを保持体に保持し、前記接着ウエーハのウエーハ間に、先端に挿入部を有する剥離治具を対向させ、前記接着ウエーハと前記剥離治具の一方又は双方を移動して、前記接着ウエーハの接着面に前記剥離治具の挿入部を挿入させて前記接着ウエーハを剥離するものである。
【００１１】
また、本発明に係る接着ウエーハの剥離装置は、複数のウエーハを接着してなる接着ウエーハを保持する保持体と、前記接着ウエーハのウエーハ間に挿入される挿入部を先端に有する剥離治具と、前記接着ウエーハと前記剥離治具の一方又は双方を移動する駆動手段と、を備えたものであり、更に、複数のウエーハを接着してなる接着ウエーハを複数収納する収納カセットと、前記接着ウエーハを搬送する搬送手段と、前記搬送手段により送られてきた接着ウエーハを保持する保持体と、前記接着ウエーハのウエーハ間に挿入される挿入部を先端に有する剥離治具と、前記接着ウエーハと前記剥離治具の一方又は双方を移動する駆動手段と、剥離したウエーハを複数収納する収納カセットとを備え、それぞれ前記剥離治具を対向して設けた接着ウエーハの剥離装置である。
【００１２】
【作用】
本発明によれば、接着ウエーハを保持体に保持し、前記接着ウエーハのウエーハ間に剥離治具の先端挿入部を挿入し、或いは、剥離治具の先端挿入部に接着ウエーハのウエーハ間の部位をあてがうと、接着ウエーハが例えばシリコンウエーハの場合はＯＨ基の水素結合により接着されているため、わずかな力を加えることにより、容易に剥離されて分離される。
【００１３】
また、接着ウエーハが石英ウエーハ等のシリコンウエーハ以外の場合も、接着ウエーハのウエーハ間に剥離治具の先端挿入部を挿入し、或いは、剥離治具の先端挿入部にウエーハのウエーハ間の部位をあてがうことにより、接着ウエーハの接着面は強制的に開かれるので、接着ウエーハは容易に剥離して分離される。
【００１４】
【実施例】
以下に、本発明の一実施例を図面に基いて説明する。なお、本実施例では、接着ウエーハは、図６（ａ）に示すような２つのシリコンウエーハ１，２同士が接着された接着ウエーハ３を例に採って説明する。
【００１５】
図１において、本実施例の接着ウエーハ３の剥離装置５は、中央部に設置された搬送手段たる搬送ロボット６と、この搬送ロボット６の周囲の同一円周上に、接着ウエーハ３設置用のカセット１１，１２が設けられたカセットステーションと、剥離した下側のウエーハ１を収納するカセット１３，１４が設けられたカセットステーションと、剥離した上側のウエーハ２を収納するカセット１５，１６が設けられたカセットステーションと、剥離ステーション１８とが順次円周方向へ配設されて構成されている。すなわち、前記各カセットステーションにはそれぞれカセットが２個づつ設けられている。
【００１６】
前記搬送ロボット６は、３次元方向へ自在に移動するロボットアーム７と、このアーム７を駆動する駆動部８と、アーム７の先端部に接着ウエーハ３やウエーハ１，２を吸着する吸着部９と、図示しない真空吸引手段（例えば吸引ポンプ）とを備えて構成されている。
【００１７】
前記カセットステーションにはカセット１１〜１６が設けられており、これらのカセット１１〜１６は、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、複数の接着ウエーハ３や剥離したウエーハ１，２を所定間隔離して載置できる複数の棚１７をそれぞれ備えた箱状に形成されている。特に、カセット１３，１４では、図２（ｂ）に示すように、剥離された下側のウエーハ１の鏡面４を上に向けて上方から収納できるように形成され、カセット１５，１６では、図２（ｃ）に示すように、剥離された上側のウエーハ２の鏡面４を上に向けて上方から収納できるように形成されている。
【００１８】
前記剥離ステーション１８は、本実施例では図３及び図４に示すように、接着ウエーハ３を水平に保持する保持体なる吸着テーブル１９と、固定剥離治具２０及び可動剥離治具２１を有する剥離治具２２と、前記可動剥離治具２１を移動させる駆動手段たるエアシリンダ２３とにより構成されている。
【００１９】
前記剥離ステーション１８の吸着テーブル１９は、図示しない基台に水平に固設され、この吸着テーブル１９の吸着面には、図４に示すように、当該吸着面に載置された接着ウエーハ３を吸引する複数の吸引口１９ａが設けられるとともに、吸着テーブル１９の裏面には前記真空吸着手段と接続する接続口１９ｂが設けられており、前記複数の吸引口１９ａと接続口１９ｂとが吸着テーブル１９内部に形成された吸引通路１９ｃにより連通されている。そして、真空吸着手段による真空吸引によって、吸着テーブル１９上に載置された接着ウエーハ３が吸着テーブル１９上に吸着固定される。
【００２０】
前記剥離ステーション１８における剥離治具２２の固定剥離治具２０と可動剥離治具２１は、図５（ａ）に示すように、共に剥離しようとする接着ウエーハ３の直径よりも大きい幅に形成され、接着ウエーハ３の略半円の周縁にそれぞれ嵌合する凹状に形成された挿入部２４が設けられている。また、固定剥離治具２０及び可動剥離治具２１の先端部の板厚は、接着ウエーハ３の厚さの略１／２以下に形成されており、前記挿入部２４の縦断面形状が、図５（ｂ）に示すように、吸着テーブル１９上の接着ウエーハ３に先端が向くように上下対称な角度の楔形状に形成され、上下面がテーパ面に形成されている。また、前記固定剥離治具２０及び可動剥離治具２１の材質としては、挿入される接着ウエーハ３に傷が付かない程度の、ウエーハよりも柔らかい材料、例えば、テフロン、塩化ビニール、アクリル等の樹脂により形成されている。
【００２１】
更に、前記固定剥離治具２０と可動剥離治具２１は、それぞれの挿入部２４の先端が、吸着テーブル１９に吸着された接着ウエーハ３の接着面と同じ水平面上に位置するように配設されており、固定剥離治具２０は、図４に示すように、吸着テーブル１９上に設置される接着ウエーハ３の略半円の周縁に嵌合する位置で図示しない前記基台に水平に固設され、可動剥離治具２１は、接着ウエーハ３の残りの略半円の周縁に向けて平行に進退移動できるように、シリンダ２３のロッド２３ａに連結されている。そして、シリンダ２３のロッド２３ａの伸長に伴って可動剥離治具２１が接着ウエーハ３に向けて移動し、接着ウエーハ３の接着面内に所定距離だけ挿入した可動剥離治具２１の左右両側の端面２１ａが、固定剥離治具２０の左右両側の端面２０ａに当接して、可動剥離治具２１の挿入部２４の挿入量が規制される。なお、この挿入量の規制を行うためには、可動剥離治具２１の上面又は下面の所定箇所に接着ウエーハ３の周縁に係止される係止突起を突設してもよい。
【００２２】
次に、前記構造の接着ウエーハの剥離装置５の動作について説明する。
【００２３】
まず、ボイド不良となった接着ウエーハ３をカセットステーションのカセット１１，１２にセットした後、搬送ロボット６を駆動してロボットアーム７の吸着部９によりカセット１１又はカセット１２から接着ウエーハ３を取り出し、図６（ａ）に示すように、接着ウエーハ３の略半円が固定剥離治具２０の挿入部２４に嵌合するように、剥離ステーション１８の吸着テーブル１９上に載置する。そして、真空吸着手段による真空吸引により接着ウエーハ３を吸着テーブル１９上に吸着して固定する。
【００２４】
この状態で、シリンダ２３を駆動してロッド２３ａを伸長することにより、図６（ｂ）に示すように、可動剥離治具２１が接着ウエーハ３に向けて移動する。そして、図６（ｃ）に示すように、可動剥離治具２１の挿入部２４が接着ウエーハ３の接着面に挿入されると、可動剥離治具２１の押圧力により接着ウエーハ３の片側から接着面内に挿入部２４が挿入されて、接着ウエーハ３の上側のウエーハ２が下側のウエーハ１から剥離して分離され、可動剥離治具２１はその左右の端面２１ａが固定剥離治具２０の左右の端面２０ａに当接して停止する。
【００２５】
この場合、接着ウエーハ３は、例えば、双方のウエーハ１，２がシリコンウエーハの場合にはＯＨ基の水素結合により接着されているため、わずかな力を加えることにより、容易に剥離されて分離される。
【００２６】
剥離された上側のウエーハ２は、図６（ｃ）に示すように、固定剥離治具２０及び可動剥離治具２１の双方の挿入部２４上により支持され、この上側のウエーハ２は、搬送ロボット６のロボットアーム７の吸着部９により上部から吸着されて、カセットステーションのカセット１５又はカセット１６に搬送される。この場合、ウエーハ２の下面が鏡面４となるため、ロボットアーム７によりウエーハ２を上下反転して鏡面４を上にした状態でカセット１５又はカセット１６に収納する。
【００２７】
更に、図６（ｄ）に示すように、上側のウエーハ２の収納後には、吸着テーブル１９の真空吸引手段を停止し、シリンダ２３を駆動して可動剥離治具２１を吸着テーブル１９上から移動し、同様に、搬送ロボット６のロボットアーム７の吸着部９により下側のウエーハ１を吸着し、カセット１３又はカセット１４内に収納する。この場合、下側のウエーハ１は鏡面４が上であるため、そのままの状態で搬送し、鏡面４を上にして収納される。
【００２８】
そして、このようにして、剥離された上側及び下側のウエーハ１，２は、カセット１５，１６又はカセット１３，１４ごとに洗浄処理等を行い、その処理後に、再度、接着処理が行われて接着ウエーハ３が製作される。
【００２９】
従って、本実施例においては、ボイドが生じて不良品となった接着ウエーハの接着面内に挿入される剥離治具の挿入部が縦断面楔状又は曲面に形成され、また、この剥離治具の挿入部がウエーハよりも柔らかな材質により形成されているので、傷を付けることなく容易に剥離することができる。また、ボイドが生じ不良品とされた接着ウエーハを剥離して洗浄等の処理をした後、再度、接着することにより接着ウエーハに利用できることになり、接着製造される接着ウエーハのボイド不良率を大幅に低減でき、製造コストの低減化を図ることができる。
【００３０】
なお、前記実施例において、剥離治具２２を固定剥離治具２０と可動剥離治具２１で構成したが、この剥離治具２２を、可動剥離治具２１のみで構成するようにしてもよい。
【００３１】
次に、本発明の他の実施例を図面に基いて説明する。
【００３２】
本実施例の接着ウエーハの剥離装置５における剥離ステーション１８は、図７及び図８に示すように、剥離治具２２が、接着ウエーハ３の略１／４の円周の挿入部２４を備えた４つの可動剥離治具２１により構成されている。
【００３３】
本実施例の各可動剥離治具２１は、前記実施例と同様に、各々の挿入部２４の縦断面形状が楔状に形成されている。これらの可動剥離治具２１は、それぞれ、シリンダ２３のロッド２３ａに可動機構２６を介して連結され、吸着テーブル１９上に吸着固定された接着ウエーハ３の接着面を含む水平面に各挿入部２３の先端が位置するように配設されている。
【００３４】
そして、前記実施例と同様に、吸着テーブル１９上に吸着固定された接着ウエーハ３の接着面に向けて、各可動剥離治具２１をシリンダ２３及び可動機構２６を駆動して前進移動させることにより、各々の可動剥離治具２１の挿入部２４が接着ウエーハ３の接着面内に４方向から挿入して、該接着ウエーハが剥離される。
【００３５】
本実施例では、４方向から可動剥離治具２１の挿入部２４が挿入するので、より剥離が容易になるとともに、前記同様の効果を得ることができる。
【００３６】
なお、前記各実施例では、シリコンウエーハを例に採って説明したが、これに限らず、一方がシリコンウエーハで他方が石英ウエーハの接着ウエーハの場合等にも適用することができる。
【００３７】
また、少なくとも、固定された接着ウエーハの多方向から剥離治具の挿入部が挿入される場合について説明したが、これに限らず、１方向のみから治具の挿入部が挿入される場合でも剥離が可能である。
【００３８】
更に、接着ウエーハや剥離されたウエーハを搬送ロボットにより搬送したが、これに限らず、他の搬送手段、例えば、ベルト等により搬送し、反転して鏡面を上にして収納することもできる。
【００３９】
また更に、剥離治具の挿入部の縦断面形状としては、前記実施例のような楔状に限らず、接着面内に挿入できる形状であれば、例えば、図９に示すような曲面形状であってもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、接着ウエーハを保持体に保持し、前記接着ウエーハのウエーハ間に剥離治具の先端挿入部を挿入し、或いは、剥離治具の先端挿入部に接着ウエーハのウエーハ間の部位をあてがうと、接着ウエーハが例えばシリコンウエーハの場合はＯＨ基の水素結合により接着されているため、わずかな力を加えることにより、容易に剥離して分離される。
【００４１】
また、接着ウエーハが石英ウエーハ等のシリコンウエーハ以外の場合も、接着ウエーハのウエーハ間に剥離治具の先端挿入部を挿入し、或いは、剥離治具の先端挿入部にウエーハのウエーハ間の部位をあてがうことにより、接着ウエーハの接着面は強制的に開かれるので、接着ウエーハは容易に剥離されて分離される。
【００４２】
このようにして、ボイドが生じ不良品とされた接着ウエーハが剥離されると、各分離されたウエーハは洗浄等の処理がなされた後、再度、接着することにより接着ウエーハに利用できることになり、接着製造される接着ウエーハのボイド不良率が大幅に低減でき、製造コストの低減化を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係り、接着ウエーハの剥離装置を示す概略平面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）及び（ｃ）はカセットを示す縦断面図である。
【図３】剥離ステーションの平面図である。
【図４】剥離ステーションの正面図である。
【図５】（ａ）は剥離治具を示す平面図、（ｂ）は剥離治具の縦断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は接着ウエーハの剥離動作を説明する縦断面図である。
【図７】本発明の他の実施例に係り、剥離ステーションを示す平面図である。
【図８】剥離ステーションの正面図である。
【図９】剥離治具の挿入部の他の例を示す縦断面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、従来における接着ウエーハの製造工程を説明する正面図である。
【符号の説明】
１，２    ウエーハ
３    接着ウエーハ
１１〜１６    カセット
１９    固定部
２２    剥離治具
２３    移動手段
２４    挿入部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003656254.tif 000008
【図８】
0003656254.tif 000009
【図９】
0003656254.tif 000010
【図１０】
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