(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と第２の基板とを接合してなる複合基板の分離方法において、前記第１の基板は分離領域を有するものであって、前記複合基板を反らせることにより、前記分離領域の箇所で当該複合基板を二つに分離することを特徴とする複合基板の分離方法。
【請求項２】
複合基板を反らせた状態で、当該複合基板の端面に衝撃力を加えることを特徴とする請求項１記載の複合基板の分離方法。
【請求項３】
前記分離領域は、前記複合基板の前記接合箇所より機械的強度が脆弱であることを特徴とする請求項１記載の複合基板の分離方法。
【請求項４】
前記分離領域は、陽極化製法によって形成された多孔質層、イオン打ち込みにより形成された微小気泡、結晶欠陥層、またはダメージ層であることを特徴とする請求項３記載の複合基板の分離方法。
【請求項５】
前記複合基板は、複数の各基板の周辺部の未接着部分が、接着補強剤で補強されていることを特徴とする請求項３または請求項４記載の複合基板の分離方法。
【請求項６】
複合基板を複数収納する第１収納手段と、その複合基板を搬送する搬送手段と、その搬送手段により搬送された前記複合基板を保持する保持手段と、前記複合基板を反らせる手段と、前記複合基板を構成する各基板を収納する第２収納手段を備えたことを特徴とする複合基板の分離装置。
【請求項７】
複合基板を反らせた状態で、複合基板を構成する各基板の端面に衝撃力を加える衝撃力付加手段を備えたことを特徴とする請求項６記載の複合基板の分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複合基板の分離方法及び分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＳＯＩ基板の製造に関し、貼り合わせ法、ＳＩＭＯＸ法が挙げられる。
【０００３】
しかしながら、貼り合わせ法は研磨による均一薄膜化が困難である等の問題があった。
【０００４】
また、ＳＩＭＯＸ法はＳｉＯ２層を形成するために、酸素イオンを１０１８
ｉｏｎｓ／ｃｍ２以上も注入する必要があり、その注入時間が長大である。そのため生産性が低く、また、ウェーハコストが高くなる等の問題があった。
【０００５】
近年、接合部位とは異なる位置で分離する技術として、ＵＳＰ５，３７４，５６４、ＵＳＰ６，０２０，２５２等で開示されている方法が提案されている。
【０００６】
また、これらの発展技術としてＵＳＰ６，０１３，５６３（粒子をある深さに導入後、エネルギーを供給して分離する技術）、特許第２８７７８００号（流体を吹きつけることにより分離する技術）等で、開示されている方法が存在する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、先に、貼り合わせた複合ウェーハの接合部にボイド（気泡）が発生した場合、各ウェーハを接合部で分離する技術を提案した（特開平７−２４０３５５号公報）。
【０００８】
そして、本発明者は、この技術を応用し、接合部と異なる位置で容易に分離する、複合基板の分離方法及び分離装置を案出した。
【０００９】
すなわち、本発明は、分離領域を内包する接合（複合）基板を、接合部とは異なる分離領域で分離し、また、接合部にボイドを有する基板を再利用するため、接合部で分離できる方法及び装置を提案するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載した複合基板の分離方法は、第１の基板と第２の基板とを接合してなる複合基板の分離方法において、前記第１の基板は分離領域を有するものであって、前記複合基板を反らせることにより、前記分離領域の箇所で当該複合基板を二つに分離する構成の複合基板の分離方法である。
【００１１】
この構成によれば、複合基板を反らせることで、基板を分離すことができる。
【００１２】
本発明の請求項２に記載した複合基板の分離方法は、複合基板を反らせた状態で、複合基板の端面に衝撃力を加える方法を採用する。なお、複合基板とは、例えば、複数のシリコンウェーハ等のウェーハや石英基板等を貼り合わせて形成した接着ウェーハをいい、基板および各基板とは１枚の基板をいう。
【００１３】
この構成によれば、弾性変形域内で複合基板を反らせても分離が進行しない場合に、衝撃力を加えることで分離が開始し、各基板を分離することができる。
【００１４】
本発明の請求項３に記載した複合基板の分離方法は、前記分離領域は、前記複合基板の前記接合箇所より機械的強度が脆弱である複合基板の分離方法である。
【００１５】
また、本発明の請求項４に記載した複合基板の分離方法は、前記分離領域は、陽極化製法によって形成された多孔質層、イオン打ち込みにより形成された微小気泡、欠陥結晶層、またはダメージ層である。
【００１６】
これらの構成によれば、分離領域を内包する接合基板を、接合部とは異なる位置で分離することができる。
【００１７】
本発明の請求項５に記載した複合基板の分離方法は、前記複合基板は、複数の各基板の周辺部の未接着部分が接着補強材で補強されている複合基板を使用する方法を採用する。
【００１８】
この構成によれば、複合基板の周辺部も、接合部で分離できる。
【００１９】
本発明の請求項６に記載した複合基板の分離装置は、複合基板を複数収納する第１収納手段と、その複合基板を搬送する搬送手段と、その搬送手段により搬送された前記複合基板を保持する保持手段と、前記複合基板を反らせる手段と、前記複合基板を構成する各基板、例えば、シリコン基板や石英基板等の基板を収納する第２収納手段を備えた構成を採用する。
【００２０】
この構成によれば、複合基板を反らせることで、各基板を分離することができる、構成が簡易な分離装置を提供する事ができる。
【００２１】
本発明の請求項７に記載した複合基板の分離装置は、複合基板を反らせた状態で、複合基板を構成する各基板の端面に衝撃力を加える衝撃力付加手段を備えた構成を採用する。
【００２２】
この構成によれば、弾性変形域内で複合基板を反らせても分離が進行しない場合に、衝撃力を加えることで分離が開始し、基板を容易に分離する分離装置を提供することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、複合基板からシリコン基板を、容易に分離する複合基板の分離方法および分離装置を提供することである。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態１に係る分離装置による複合基板の分離のプロセスを説明する断面図である。図中、破線で示すものは、内部に存在する微小空隙を含む分離領域６である。
【００２６】
複合基板１は、シリコン基板２、３同士が接合されている。符号４は接合面である。分離領域６を内包している第１のシリコン基板２は酸化膜５で覆われているが、第２のシリコン基板３のみ、あるいは、第１のシリコン基板２および第２のシリコン基板３の両者が覆われていてもよい。図１（ａ）の状態の複合基板１を、図１（ｂ）矢印方向に示すように第１のシリコン基板２側に、凸状に反らせると、機械的強度が弱い分離領域６にき裂が発生する。基板の周辺部は強固に接合していないため、き裂は図１（ｂ）に示すように発生する。さらに凸状に反らせると、き裂が成長し、図１（ｃ）に示すように、第１のシリコン基板２のほとんどが複合基板１から分離する。なお、複合基板１を第２のシリコン基板３側に、凸状に反らせても良い。
【００２７】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る加圧手段の正面図であり、複合基板１が凸状に反っている状態を示している。複合基板１は、不図示の機構で保持体７に固定されており、第２のシリコン基板３の略中心部を加圧棒８で静的に加圧するように構成されている。加圧棒８は複合基板１との接触部にゴム等の弾性の球９が設けられており、第２のシリコン基板３を、加圧時に損傷しないように構成されている。オペレーターの操作により、不図示の制御装置に信号が入力されると、制御装置が加圧棒８を作動させ、加圧棒８が第２のシリコン基板３に押し当てられる。すると、複合基板１は、第２のシリコン基板３のみが保持体７に固定されているため、第１のシリコン基板２の弾性力により図１（ｂ）、同図（ｃ）に示すように分離にいたる。加圧棒８を元の位置に戻すと、第１のシリコン基板２と複合基板１は分離にされる。
【００２８】
図３は第２の実施の形態であり、複合基盤１を凸状に反らせるとともに、衝撃力を加える装置の断面図である。複合基板１を凸状に反らせる手段として、第２の実施の形態では、曲面状の吸着テーブル１０に複合基板１を吸着保持する。すると、複合基板１は吸着テーブル１０の面に沿った形状となり、凸状に反るが、これだけでは分離に至るには不十分であるところ、衝撃力付加手段１２により端面に衝撃力を加えるように構成されている。複合基板１の載置されている吸着テーブル１０は、真空溝１８が形成され、不図示の真空吸引手段（例えば、真空ポンプ）にパイプ１１を介して接続されており、吸着テーブル１０の上から複合基板１が脱落しないように吸引されている。また、吸着テーブル１０の上には不図示のセンサ、計測手段、制御装置が設けられている。そして、複合基板１の反り量が計測され、所定量に達すると衝撃力付加手段１２が、図中矢印方向に移動するように構成されている。
【００２９】
以下、作用について説明する。
【００３０】
衝撃力付加手段１２により端面に衝撃力を加える事によりき裂が発生し、複合基板１は吸着テーブル１０の面に沿った形状となっているため、第１のシリコン基板２の弾性力によりき裂が伸長し、複合基板１が分離する。なお、吸着テーブル１０の面は、円柱、曲面に加工されたテフロンチャック等が推奨される。
【００３１】
図４は、第２の実施の形態の分離装置の平面図を示しており、複合基板１の分離工程は、分離ステーション１３で行われる。分離ステーション１３における複合基板１の分離のプロセスの詳細は、既に説明したとおりなので省略する。
【００３２】
複合基板１を第１収納手段であるカセット１４、またはカセット１５に手動でセットする。オペレータが搬送ロボット１６を移動させ、搬送ロボット１６の吸着部１７を用いて、カセット１４またはカセット１５から複合基板１を取出す。そして、分離ステーション１３の吸着テーブル１０上に複合基板１を載置して、吸着固定する。この状態で、衝撃力付加手段１２により、複合基板１へ力を加える。すると、第１のシリコン基板２が分離され、ロボット１６のアームが反転して、分離された複合基板１は、カセット２１またはカセット２２に搬送、収納される。
【００３３】
図５は、第３の実施の形態で使用する、複合基板１の断面図を示しており、複合基板１の周辺部分の未接着部分が接着補強剤２５により接合されている。接着補強剤２５としては、例えば、接着剤を使用してもよい。この構成によれば、周辺部分の接合強度を強くすることができ、周辺部分も分離領域で分離できる、
図６は、複合基板１の周辺部に接着補強剤２５を塗付した後、本発明の分離方法を用いて分離された第１のシリコン基板２の断面図を示している。この場合、周辺に段差が発生していないため、再生が容易にできる。なお、本発明の実施の形態では、シリコン基板を用いたが、それに限らず、石英基板、ポリシリコン基板等を用いてもよい。
【００３４】
このように、本実施の形態によれば、複合基板からシリコン基板を容易に分離することができる。
【００３５】
【発明の効果】
貼り合わせたウェーハを接合部と異なる位置で容易に分離できるとともに、分離されたウェーハを、再度貼り合わせウェーハとして再利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る分離装置による複合基板の分離のプロセスを説明する図
【図２】本発明の実施の形態１に係る加圧手段の正面図
【図３】本発明の実施の形態２に係る衝撃力付加装置の断面図
【図４】本発明の実施の形態２に係る分離装置の平面図
【図５】本発明の実施の形態３に係る複合基板の断面図
【図６】本発明の実施の形態３に係り、分離された複合基板の断面図
【符号の説明】
１      複合基板
２      シリコン基板
３      シリコン基板
４      接合面
６      分離領域
７      保持体
８      加圧棒
１０      吸着テーブル
１２      衝撃力付加手段
１３      分離ステーション
１４      カセット
１５      カセット
１８      真空溝
２１      カセット
２２      カセット
２３      カセット
２４      カセット
２５      接着補強剤
【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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