(57)【要約】【課題】接着剤の剥離を容易とすること。【解決手段】実施形態に係る基板処理装置は、処理物を浸漬させる処理液を貯留する処理槽と、前記処理物を搬送する搬送部と、前記処理槽、および前記処理槽とは離隔した場所の少なくともいずれかに設けられ、前記処理物の加熱、および冷却の少なくともいずれかを行う温度制御部と、を備えている。  前記処理物は、デバイス基板と、支持基板と、前記デバイス基板と前記支持基板との間に設けられた接着剤と、を有する貼合基板、前記接着剤が付着した前記デバイス基板、および、前記接着剤が付着した前記支持基板、の少なくともいずれかである。。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理物を浸漬させる処理液を貯留する処理槽と、
前記処理物を搬送する搬送部と、
前記処理槽、および前記処理槽とは離隔した場所の少なくともいずれかに設けられ、前記処理物の加熱、および冷却の少なくともいずれかを行う温度制御部と、
を備え、
前記処理物は、
デバイス基板と、支持基板と、前記デバイス基板と前記支持基板との間に設けられた接着剤と、を有する貼合基板、
前記接着剤が付着した前記デバイス基板、および、
前記接着剤が付着した前記支持基板、の少なくともいずれかである基板処理装置。
【請求項２】
前記処理液は、純水、オゾン水、過飽和ガス溶解水、ＡＰＭ、ＳＰＭからなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記搬送部の制御を行う制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記搬送部を制御して、温度制御部において、加熱および冷却の少なくともいずれかを行った後の前記処理物を、前記処理槽に貯留された前記処理液に浸漬させる請求項１記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記処理槽に設けられた前記温度制御部は、前記処理槽の高さ方向において、前記処理槽に貯留された前記処理液に温度が異なる複数の領域を形成する請求項１記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記温度制御部は、前記処理物の面内に温度が異なる複数の領域を形成する請求項１記載の基板処理装置。
【請求項６】
デバイス基板と、支持基板と、前記デバイス基板と前記支持基板との間に設けられた接着剤と、を有する貼合基板の温度を変化させる工程と、
前記貼合基板を処理液に浸漬させる工程と、
を備えた貼合基板の剥離方法。
【請求項７】
前記処理液は、純水、オゾン水、過飽和ガス溶解水、ＡＰＭ、ＳＰＭからなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項６記載の貼合基板の剥離方法。
【請求項８】
前記貼合基板を処理液に浸漬させる工程において、前記温度を変化させる工程において前記温度を変化させた貼合基板を前記処理液に浸漬させる請求項６記載の貼合基板の剥離方法。
【請求項９】
前記貼合基板を処理液に浸漬させる工程に用いる前記処理液には、温度が異なる複数の領域が形成され、
前記貼合基板の温度を変化させる工程において、前記貼合基板を前記温度が異なる複数の領域の間を移動させる請求項６記載の貼合基板の剥離方法。
【請求項１０】
前記貼合基板の温度を変化させる工程において、前記処理物の面内に温度が異なる複数の領域を形成する請求項６記載の貼合基板の剥離方法。
【請求項１１】
接着剤が付着したデバイス基板、または前記接着剤が付着した支持基板の温度を変化させる工程と、  前記接着剤が付着したデバイス基板、または前記接着剤が付着した支持基板を処理液に浸漬させる工程と、
を備えた接着剤の除去方法。
【請求項１２】
前記処理液は、純水、オゾン水、過飽和ガス溶解水、ＡＰＭ、ＳＰＭからなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項１１記載の接着剤の除去方法。
【請求項１３】
前記処理液に浸漬させる工程において、前記温度を変化させた接着剤が付着したデバイス基板、または前記温度を変化させた接着剤が付着した支持基板を前記処理液に浸漬させることで線膨張率の差に基づく熱応力を発生させ、前記デバイス基板と前記接着剤との界面、または前記支持基板と前記接着剤との界面に前記処理液を浸入させやすくする請求項１１記載の接着剤の除去方法。
【請求項１４】
前記接着剤が付着したデバイス基板、または前記接着剤が付着した支持基板を処理液に浸漬させる工程に用いる前記処理液には、温度が異なる複数の領域が形成され、
前記接着剤が付着したデバイス基板、または前記接着剤が付着した支持基板の温度を変化させる工程において、前記接着剤が付着したデバイス基板、または前記接着剤が付着した支持基板を前記温度が異なる複数の領域の間を移動させる請求項１１記載の接着剤の除去方法。
【請求項１５】
前記接着剤が付着したデバイス基板、または前記接着剤が付着した支持基板の温度を変化させる工程において、前記処理物の面内に温度が異なる複数の領域を形成する請求項１１記載の接着剤の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、基板処理装置、貼合基板の剥離方法、および接着剤の除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の半導体素子（半導体チップ）を積層し、ボンディングワイヤーやシリコン貫通電極（ＴＳＶ；Through Silicon Via）などを用いて１つのパッケージ内に実装するマルチチップパッケージ（ＭＣＰ;Multi Chip Package）が用いられるようになってきている。
この様なマルチチップパッケージに用いられる半導体素子は、通常の半導体素子よりも厚み寸法が薄くされるのが一般的である。
また、半導体装置の高集積化などの観点からも半導体素子の厚み寸法が薄くなる傾向にある。
【０００３】
この様な厚み寸法の薄い半導体素子を製造するためには、例えば、ダイシングする前の基板の厚み寸法を薄くする必要がある。ところが、基板の厚み寸法を薄くすると機械的な強度が低下するので、基板の厚み寸法を薄く加工する際などに基板が破損するおそれがある。
そのため、基板の厚み寸法を薄く加工する際などに必要となる強度を付与するために、パターンが形成された基板（以下、デバイス基板と称する）と、支持基板とが接着された貼合基板を形成し、厚み寸法の加工後に支持基板からデバイス基板を剥離させるようにしている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
しかしながら、支持基板からデバイス基板を剥離させるのは困難である。
また、単に、支持基板からデバイス基板を剥離させると、支持基板およびデバイス基板に接着剤の一部が残留するおそれがある。
この場合、支持基板に接着剤の一部が残留すると、支持基板をそのまま再利用するのが困難となる。
デバイス基板に接着剤の一部が残留すると、その後に行う工程（例えば、ダイシングなど）が困難となるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１０−５３１３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、接着剤の剥離を容易とすることができる基板処理装置、貼合基板の剥離方法、および接着剤の除去方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る基板処理装置は、処理物を浸漬させる処理液を貯留する処理槽と、前記処理物を搬送する搬送部と、前記処理槽、および前記処理槽とは離隔した場所の少なくともいずれかに設けられ、前記処理物の加熱、および冷却の少なくともいずれかを行う温度制御部と、を備えている。
前記処理物は、デバイス基板と、支持基板と、前記デバイス基板と前記支持基板との間に設けられた接着剤と、を有する貼合基板、前記接着剤が付着した前記デバイス基板、および、前記接着剤が付着した前記支持基板、の少なくともいずれかである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、接着剤の剥離を容易とすることができる基板処理装置、貼合基板の剥離方法、および接着剤の除去方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る基板処理装置１を例示するための模式図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、基板処理装置１の作用および貼合基板１００の剥離方法を例示するための模式図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、基板処理装置１の作用および接着剤１０２の除去方法を例示するための模式図である。
【図４】図４（ａ）は、保持爪２０２により貼合基板１００を保持した状態を例示するための模式図である。図４（ｂ）は、保持爪２０２が解放された状態を例示するための模式図である。
【図５】第２の実施形態に係る基板処理装置１ａを例示するための模式図である。
【図６】温度が異なる領域が設けられた処理液１１０を例示するための模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
[第１の実施形態]
図１は、第１の実施形態に係る基板処理装置１を例示するための模式図である。
基板処理装置１は、貼合基板１００の剥離、および接着剤１０２が付着した基板１００ａからの接着剤１０２の除去を行うことができる（例えば、図２および図３を参照）。
この場合、例えば、図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、貼合基板１００は、パターンが形成されたデバイス基板１０１と、支持基板１０３と、デバイス基板１０１と支持基板１０３との間に設けられ、デバイス基板１０１と支持基板１０３を接着する接着剤１０２と、を有する。
ここでは、一例として、貼合基板１００を取り扱う場合を例示するが、接着剤１０２が付着した基板１００ａを取り扱う場合も同様とすることができる。
【００１１】
図１に示すように、基板処理装置１には、容器２、収納部３、温度制御部４、処理部５、供給部６、回収部７、搬送部８、搬送部９、および制御部１０が設けられている。
容器２は、箱状を呈し、気密構造を有したものとすることができる。なお、気密構造は、例えば、外部からのパーティクルの侵入を防ぐことができる程度であればよい。また、容器２の内部の圧力を外部の圧力より僅かに高くする図示しない加圧装置を設けることもできる。図示しない加圧装置を設けて容器２の内部の圧力を外部の圧力より僅かに高くすれば、外部からのパーティクルの侵入を抑制するのが容易となる。
【００１２】
収納部３は、容器２の側壁に設けられた開口に、外部から着脱自在に取り付けられている。収納部３の容器２側の端部は開口できるようになっており、開口を介して貼合基板１００の受け渡しができるようになっている。また、収納部３には、貼合基板１００を保持する図示しない保持部が積層状（多段状）に設けられている。すなわち、収納部３は、複数の貼合基板１００を積層状（多段状）に収納可能となっている。
収納部３は、例えば、ミニエンバイロメント方式の半導体工場で使われている基板の搬送、保管を目的とした正面開口式キャリアであるＦＯＵＰ(Front-Opening Unified Pod)などとすることができる。
なお、収納部３に収納される貼合基板１００は、処理前の貼合基板１００および処理後の貼合基板１００である。
また、収納部３の数は１つに限定されるわけではなく、２つ以上の収納部３が設けられていてもよい。
【００１３】
図１に例示をしたものの場合には、温度制御部４は、容器２の内部の底面に設けられている。温度制御部４の上面は貼合基板１００を載置する載置面となっている。温度制御部４の内部には図示しない加熱装置や冷却装置が設けられ、温度制御部４の上面に載置された貼合基板１００の温度を変化させることができるようになっている。すなわち、温度制御部４は、貼合基板１００（基板１００ａ）の加熱、および冷却の少なくともいずれかを行う。
温度制御部４に設けられる図示しない加熱装置や冷却装置には特に限定がない。図示しない加熱装置は、例えば、ジュール熱を用いるもの、熱媒体を循環させるもの、輻射熱を用いるものなど種々の形式のものを適宜選択することができる。図示しない冷却装置は、ペルチェ効果を用いるもの、熱媒体を循環させるものなど種々の形式のものを適宜選択することができる。
また、温度制御部４は、制御部１０により制御され、貼合基板１００の温度を調整できるようになっている。
また、温度制御部４は、貼合基板１００の面内の温度分布が均一となるように温度制御するものであっても良いし、貼合基板１００の面内の温度分布が不均一となるように温度制御するものであっても良い。
貼合基板１００の面内の温度分布が不均一となるようにする場合、すなわち、貼合基板１００の面内に温度が異なる複数の領域を形成する場合には、例えば、貼合基板１００の面内を複数の領域に分け、複数の領域における温度を調整するようにすればよい。
なお、以下においては、一例として、温度制御部４により、貼合基板１００の加熱が行われる場合を例示する。
【００１４】
処理部５には、処理槽５ａ、供給弁５ｂ、供給弁５ｃ、および配管５ｄが設けられている。
処理槽５ａは、箱状を呈し、容器２の内部の底面に設けられている。処理槽５ａは、液密構造を有している。処理槽５ａの内部には、処理液１１０が貯留されている。処理槽５ａの上端は開口されており、処理槽５ａの内部に貯留されている処理液１１０に貼合基板１００を浸漬させることができるようになっている。処理液１１０は、接着剤１０２に触れることで、接着剤１０２を例えば溶解（分解）、あるいは軟化させることで、接着力を弱める作用を有する。
処理液１１０は、例えば、純水（ＤＩＷ；Deionized water）、オゾン水、過飽和ガス溶解水、ＡＰＭ（ammonium hydrogen-peroxide mixture:アンモニア・過酸化水素水・水混合液)、ＳＰＭ（sulfuric acid-hydrogen peroxide mixture：硫酸・過酸化水素水混合液）などとすることができる。なお、処理液１１０が純水でない場合には、処理液１１０の濃度は、デバイス基板１０１の製品品質に影響を与えない程度の濃度とすることができる。
【００１５】
処理液１１０は、接着剤１０２の成分に応じて適宜選択することができる。
例えば、接着剤１０２が有機材料を含むものであれば、有機材料に対する分解作用を有するものを選択することが好ましい。
そのようにすれば、貼合基板１００の剥離、あるいは接着剤１０２の除去をより効果的に行うことができる。
有機材料に対する分解作用を有する処理液１１０は、例えば、オゾン水、ＡＰＭ、ＳＰＭなどである。
なお、接着剤１０２が無機材料からなる場合には、例示をした処理液１１０のいずれを用いてもよい。
【００１６】
また、過飽和ガス溶解水を用いれば、後述する剥がれた部分や亀裂などにおいてガスを発生させることができる。
なお、過飽和ガス溶解水に溶解しているガスには特に限定がない。過飽和ガス溶解水に溶解しているガスは、例えば、空気、窒素ガス、酸素ガス、オゾンガスなどとすることができる。
大気圧下での処理槽５ａにおいては、過飽和ガス溶解水に溶解していたガスが泡となり、泡が弾ける際に物理力が発生する。この物理力を利用して、貼合基板１００の剥離、あるいは接着剤１０２の除去をより効果的に行うことができる。
また、処理液１１０としては、接着剤１０２よりも比重が大きい溶液を用いることができる。この様にすれば、後述する貼合基板１１０から剥がれたフィルム状の接着剤１０２が処理液１１０の表面に浮きやすくなるので、剥がれたフィルム状の接着剤１０２を容易に除去することができる。
なお、貼合基板１００の剥離や接着剤１０２の除去に関する詳細は後述する。
【００１７】
供給弁５ｂは、処理槽５ａの側壁に設けられている。処理液１１０は、供給弁５ｂを介して処理槽５ａの内部に供給される。
【００１８】
供給弁５ｂは、処理液１１０の供給と停止を制御する。また、供給弁５ｂは、処理液１１０の供給と停止だけでなく流量制御をも行うことができるものとすることができる。
また、供給弁５ｂは、処理槽５ａに設けられた図示しない液面計からの信号に基づいて、処理槽５ａの内部に貯留される処理液１１０の量が常に一定となるようにすることができる。
【００１９】
供給弁５ｃは、処理槽５ａの側壁の底面側に設けられている。供給弁５ｃは、配管５ｄを介してタンク７ａに接続されている。
供給弁５ｃは、処理液１１０の供給と停止を制御する。また、供給弁５ｃは、処理液１１０の供給と停止だけでなく流量制御をも行うことができるものとすることができる。
例えば、処理槽５ａに貯留されている処理液１１０を交換する場合や、処理部５のメンテナンスを行う場合などには、処理槽５ａの内部に貯留されている処理液１１０を供給弁５ｃを介してタンク７ａの内部に排出させる。
【００２０】
供給部６には、タンク６ａ、供給弁６ｂ、供給弁６ｃ、送液部６ｄ、排出弁６ｅ、および配管６ｆが設けられている。
タンク６ａは、処理に用いられる前の処理液１１０を貯留する。
供給弁６ｂは、タンク６ａの側壁に設けられている。処理液１１０は、供給弁６ｂを介してタンク６ａの内部に供給される。
供給弁６ｂは、処理液１１０の供給と停止を制御する。また、供給弁６ｂは、処理液１１０の供給と停止だけでなく流量制御をも行うことができるものとすることができる。
また、供給弁６ｂは、タンク６ａに設けられた図示しない液面計からの信号に基づいて、タンク６ａに貯留される処理液１１０の量が常に一定となるようにすることができる。
【００２１】
供給弁６ｃは、タンク６ａの側壁の底面側に設けられている。処理液１１０は、供給弁６ｃを介してタンク６ａの外部に供給される。
供給弁６ｃは、処理液１１０の供給と停止を制御する。また、供給弁６ｃは、処理液１１０の供給と停止だけでなく流量制御をも行うことができるものとすることができる。
【００２２】
送液部６ｄの一端は供給弁６ｃに接続され、送液部６ｄの他端は配管６ｆを介して供給弁５ｂに接続されている。送液部６ｄは、タンク６ａの内部に貯留されている処理液１１０を処理槽５ａの内部に向けて送液する。送液部６ｄは、例えば、処理液１１０に対する耐性を有したポンプなどとすることができる。
【００２３】
排出弁６ｅは、タンク６ａの側壁の底面側に設けられている。排出弁６ｅは、例えば、工場のドレイン配管やタンク７ａなどに接続することができる。例えば、供給部６のメンテナンスなどを行う際には、タンク６ａの内部に貯留されている処理液１１０を排出弁６ｅを介して外部に排出させる。
【００２４】
回収部７には、タンク７ａおよび排出弁７ｂが設けられている。
タンク７ａは、処理槽５ａから排出された処理液１１０を貯留する。すなわち、タンク７ａは、処理に用いられた後の処理液１１０を貯留する。
排出弁７ｂは、タンク７ａの側壁の底面側に設けられている。排出弁７ｂは、例えば、工場のドレイン配管などに接続することができる。
【００２５】
搬送部８は、容器２の内部の底面に設けられている。搬送部８は、収納部３と、温度制御部４の間に位置している。
搬送部８には、保持部８ａおよび移動部８ｂが設けられている。
【００２６】
保持部８ａは、関節を有するアーム８ａ１を有し、アーム８ａ１の先端に貼合基板１００を保持することができるようになっている。
【００２７】
移動部８ｂは、保持部８ａのアーム８ａ１の伸縮、保持部８ａの旋回などを行う。
例えば、移動部８ｂは、アーム８ａ１を屈曲させるようにして伸縮させ、温度制御部４から収納部３への貼合基板１００の受け渡し、または収納部３から温度制御部４への貼合基板１００の受け渡しを行う。移動部８ｂは、アーム８ａ１の先端に貼合基板１００を保持した状態で保持部８ａを旋回させ、アーム８ａ１の先端が収納部３または温度制御部４に向くようにする。
【００２８】
搬送部９は、容器２の内部の底面に設けられている。搬送部９は、温度制御部４と、処理槽５ａの間に位置している。
搬送部９には、保持部９ａおよび移動部９ｂが設けられている。
保持部９ａは、関節を有するアーム９ａ１を有し、アーム９ａ１の先端に貼合基板１００を保持することができるようになっている。
【００２９】
移動部９ｂは、保持部９ａのアーム９ａ１の伸縮、保持部９ａの旋回などを行う。
例えば、移動部９ｂは、アーム９ａ１を屈曲させるようにして伸縮させ、温度制御部４から処理槽５ａへの貼合基板１００の受け渡し、または処理槽５ａから温度制御部４への貼合基板１００の受け渡しを行う。移動部９ｂは、アーム９ａ１の先端に貼合基板１００を保持した状態で保持部９ａを旋回させ、アーム９ａ１の先端が温度制御部４または処理槽５ａに向くようにする。そして、例えば、移動部９ｂは、アーム９ａ１を屈曲させるようにして伸縮させ、処理槽５ａの内部の処理液１１０に貼合基板１００を浸漬させたり、処理槽５ａの内部の処理液１１０に浸漬している貼合基板１００を取り出したりする。
【００３０】
制御部１０は、基板処理装置１に設けられた各要素の動作を制御する。
例えば、制御部１０は、搬送部８を制御して、収納部３と温度制御部４との間における貼合基板１００の搬送と受け渡しを行う。制御部１０は、温度制御部４を制御して、貼合基板１００の温度が所定の範囲内となるようにする。制御部１０は、搬送部９を制御して、温度制御部４と処理槽５ａとの間における貼合基板１００の搬送と受け渡しを行う。制御部１０は、供給弁５ｂ、供給弁６ｃ、および送液部６ｄを制御して、タンク６ａから処理槽５ａに処理液１１０を供給する。
【００３１】
次に、基板処理装置１の作用とともに、本実施の形態に係る貼合基板１００の剥離方法および接着剤１０２の除去方法について例示をする。
図２（ａ）〜（ｃ）は、基板処理装置１の作用および貼合基板１００の剥離方法を例示するための模式図である。
図３（ａ）〜（ｄ）は、基板処理装置１の作用および接着剤１０２の除去方法を例示するための模式図である。すなわち、図３は、接着剤１０２が付着した基板１００ａから接着剤１０２の除去を行う場合である。
【００３２】
図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、貼合基板１００は、パターンが形成されたデバイス基板１０１と、支持基板１０３と、デバイス基板１０１と支持基板１０３との間に設けられ、デバイス基板１０１と支持基板１０３を接着する接着剤１０２と、を有する。  図３（ｂ）は、基板処理装置１を用いずに貼合基板１００の剥離を行う場合である。例えば、貼合基板１００を加熱し、接着剤１０２を軟化させた状態で支持基板１０３からデバイス基板１０１を引き剥がす場合がある。基板処理装置１を用いずに貼合基板１００の剥離を行うと、図３（ｂ）に示す様に少なくとも一方の基板に接着剤１０２の一部が残留する。図３（ｂ）においては、支持基板１０３に接着剤１０２の一部が残留した場合を例示したが、デバイス基板１０１に接着剤１０２の一部が残留する場合もある。
以下においては、一例として、貼合基板１００または接着剤１０２が付着した支持基板１０３（基板１００ａ）を取り扱う場合を例示するが、接着剤１０２が付着したデバイス基板１０１を取り扱う場合も同様とすることができる。
【００３３】
まず、図２（ｂ）および図３（ｃ）に示すように、搬送部８により、収納部３から処理前の貼合基板１００（基板１００ａ）を取り出し、温度制御部４に載置する。
次に、温度制御部４により、貼合基板１００（基板１００ａ）を加熱して、貼合基板１００（基板１００ａ）の温度が所定の範囲内となるようにする。
なお、貼合基板１００（基板１００ａ）の加熱温度には特に限定がない。
ただし、本実施の形態の場合、貼合基板１００（基板１００ａ）の加熱温度は、処理槽５ａの内部の処理液１１０の温度よりは高い温度に設定される。この場合、貼合基板１００（基板１００ａ）の加熱温度は、後述する剥がれや亀裂などを発生させることができる範囲内であればよい。
貼合基板１００（基板１００ａ）の加熱温度は、例えば、実験やシミュレーションなどを行うことで適宜求めることができる。
なお、デバイス基板１０１と接着剤１０２との界面、および支持基板１０３と接着剤１０２との界面の少なくともいずれかにおいて、後述する線膨張率の差による剥がれや亀裂が発生するように加熱を行えばよいので、加熱は均一に行わなくてもよい。
この場合、貼合基板１００（基板１００ａ）の中心領域と外周領域の温度が異なるように加熱してもよい。外周領域の温度を中心領域の温度よりも高くする場合には、外周領域における基板１０１、１０３と接着剤との線膨張率の差による剥がれを大きくすることができる。そのため、剥離液が外周領域から侵入しやすくなるようにすることができる。また、中心領域の温度を外周領域よりも高くする場合には、剥離液が侵入しにくい中心領域において、剥がれを大きくすることができる。そのため、剥離液を中心領域に侵入させやすくすることができる。
また、貼合基板１００（基板１００ａ）の水平方向（面内方向）において温度が変化するように（温度分布が生じるように）加熱してもよい。
【００３４】
次に、図２（ｃ）および図３（ｄ）に示すように、搬送部９により、温度制御部４から貼合基板１００（基板１００ａ）を取り出し、処理槽５ａの内部の処理液１１０に貼合基板１００（基板１００ａ）を浸漬させる。
【００３５】
加熱された貼合基板１００（基板１００ａ）が処理液１１０に浸漬されることで貼合基板１００（基板１００ａ）が急冷される。
ここで、デバイス基板１０１の線膨張率は、接着剤１０２の線膨張率とは異なる。また、支持基板１０３の線膨張率は、接着剤１０２の線膨張率とは異なる。
そのため、線膨張率の差に基づく熱応力が発生し、デバイス基板１０１と接着剤１０２との間の界面、および支持基板１０３と接着剤１０２との間の界面の少なくともいずれかにおいて剥がれや亀裂などが発生する。
すると、処理液１１０が、剥がれた部分や亀裂などから侵入し、貼合基板１００の剥離、あるいは接着剤１０２の除去が行われる。
すなわち、剥がれた部分や亀裂などを形成することで、デバイス基板１０１と接着剤１０２との界面、支持基板１０３と接着剤１０２との界面に処理液１１０が侵入しやすくなる。そのため、貼合基板１００の剥離、あるいは接着剤１０２の除去、すなわち、接着剤１０２の剥離を容易とすることができる。
【００３６】
次に、搬送部９により、処理槽５ａの内部から貼合基板１００が分離したデバイス基板１０１と支持基板１０３（または基板１００ａ）を取り出す。
貼合基板１００（基板１００ａ）を処理槽５ａの内部の処理液１１０に浸漬させる際には、例えば、内壁がメッシュ状となっている図示しない容器に貼合基板１００（基板１００ａ）を収納するようにすることができる。
処理槽５ａの内部からの取り出しは、例えば、以下のようにして行うことができる。
処理槽５ａの内部からの取り出しは、予め実験やシミュレーションで計測した浸漬時間が経過した後に行うことができる。
分離したデバイス基板１０１と支持基板１０３は、図示しない容器ごと処理液１１０から引き上げる。
搬送部９により、分離したデバイス基板１０１と支持基板１０３をそれぞれ図示しない容器から取り出す。
取り出されたデバイス基板１０１と支持基板１０３は、搬送部９により、順次、温度制御部４に受け渡される。
この場合、温度制御部４によりデバイス基板１０１または支持基板１０３を加熱する必要はない。
なお、貼合基板１００が分離されていない場合や、接着剤１０２の除去が不十分だった場合には、温度制御部４により再度加熱し、前述した手順を繰り返すことで、貼合基板１００の剥離、あるいは接着剤１０２の除去を連続的に行うことができる。
続いて、搬送部８により、温度制御部４からデバイス基板１０１または支持基板１０３を取り出し、図示しない乾燥手段によって乾燥後、収納部３に収納する。
なお、この場合、温度制御部４への受け渡しに先立って、図示しない乾燥手段によって乾燥を行うこともできる。また、乾燥後は温度制御部４へ受け渡さずにそのまま収納部３に収納してもよい。
【００３７】
なお、搬送部９により、処理槽５ａの内部からデバイス基板１０１または支持基板１０３を取り出し、取り出した基板を搬送部９から搬送部８に受け渡し、搬送部８により、デバイス基板１０１または支持基板１０３を収納部３に収納してもよい。
また、搬送部９により、処理槽５ａの内部からデバイス基板１０１または支持基板１０３を取り出し、そのままデバイス基板１０１または支持基板１０３を収納部３に収納してもよい。
ところで、上記の実施形態では、貼合基板１００（基板１００ａ）を処理槽５ａの内部の処理液１１０に浸漬させる際、内壁がメッシュ状となっている図示しない容器に貼合基板１００（基板１００ａ）を収納するようにしたが、保持部材に貼合基板１００（基板１００ａ）を保持させ、この貼合基板１００（基板１００ａ）を保持した保持部材を処理槽５ａの内部の処理液１１０に浸漬させるようにすることもできる。
図４（ａ）は、保持爪２０２により貼合基板１００を保持した状態を例示するための模式図である。
図４（ｂ）は、保持爪２０２が解放された状態を例示するための模式図である。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、保持部材２００は、貼合基板１００を載置するための基部２０１と、基部２０１に対して揺動するように駆動される保持爪２０２とを備えている。そして、この保持部材２００は、搬送部９より貼合基板１００（基板１００ａ）を受け取ると保持爪２０２が閉じ、貼合基板１００（基板１００ａ）を保持した状態で、処理槽５ａ内を下降して、処理槽５ａの内部の処理液１１０に貼合基板１００（基板１００ａ）を浸漬させる。所定の浸漬時間が経過すると、保持部材２００は上昇端まで移動し、保持爪２０２を開放する。その後、搬送部９は、分離したデバイス基板１０１と支持基板１０３をそれぞれ保持部材２００より取り出す。以後の手順は、先に述べた実施形態と同様である。
【００３８】
[第２の実施形態]
図５は、第２の実施形態に係る基板処理装置１ａを例示するための模式図である。
前述した基板処理装置１においては、予め生成された処理液１１０を供給部６のタンク６ａに貯留し、タンク６ａに貯留された処理液１１０を処理槽５ａに供給するようにしていた。
これに対し、第２の実施形態に係る基板処理装置１ａにおいては、供給部１６のタンク６ａの内部で処理液１１０を生成し、生成された処理液１１０を処理槽５ａに供給するようにしている。
【００３９】
図５に示すように、基板処理装置１ａには、容器２、収納部３、温度制御部４、処理部５、供給部１６、回収部７、搬送部８、搬送部９、および制御部１０が設けられている。
供給部１６には、タンク６ａ、供給弁６ｃ、排出弁６ｅ、配管６ｆ、ガス供給部１６ａ、供給弁１６ｂ、液体供給部１６ｃ、供給弁１６ｄ、および送液部１６ｅが設けられている。
【００４０】
ガス供給部１６ａは、処理液１１０を生成する際に用いるガスを供給する。
例えば、処理液１１０がオゾン水である場合には、ガス供給部１６ａはオゾンガスを供給する。
処理液１１０が過飽和ガス溶解水である場合には、供給するガスの種類に特に限定はない。処理液１１０が過飽和ガス溶解水である場合には、ガス供給部１６ａは、例えば、空気、窒素ガス、酸素ガス、オゾンガスなどを供給する。
ガス供給部１６ａは、例えば、高圧のガスが収納されたボンベなどとすることができる。また、ガス供給部１６ａからタンク６ａにガスを供給することで、タンク６ａから処理槽５ａの内部に処理液１１０が圧送されるようになっている。
【００４１】
供給弁１６ｂは、タンク６ａの側壁に設けられている。ガス供給部１６ａから供給されるガスは、供給弁１６ｂを介して、タンク６ａの内部に導入される。
供給弁１６ｂは、ガスの供給と停止を制御する。また、供給弁１６ｂは、ガスの供給と停止だけでなく圧力制御をも行うことができるものとすることができる。
例えば、過飽和ガス溶解水を生成する場合には、供給弁１６ｂにより、タンク６ａの内部に導入されるガスの圧力を溶解度以上のガスが溶け込むような高い圧力とする。
【００４２】
液体供給部１６ｃは、処理液１１０を生成する際に用いる液体を供給する。
例えば、液体供給部１６ｃは、純水を供給する。
液体供給部１６ｃは、例えば、液体が貯留されたタンクなどとすることができる。
【００４３】
供給弁１６ｄは、液体供給部１６ｃと送液部１６ｅとの間に設けられている。
供給弁１６ｄは、液体の供給と停止を制御する。また、供給弁１６ｄは、液体の供給と停止だけでなく流量制御をも行うことができるものとすることができる。
また、供給弁１６ｄは、タンク６ａに設けられた図示しない液面計からの信号に基づいて、タンク６ａに貯留される液体（処理液１１０）の量が常に一定となるようにすることができる。
【００４４】
送液部１６ｅは、タンク６ａの側壁に設けられている。送液部１６ｅは、液体供給部１６ｃからタンク６ａの内部に液体を送液する。
送液部１６ｅは、例えば、液体供給部１６ｃから供給される液体に対する耐性を有したポンプなどとすることができる。
【００４５】
以上は、１種類のガスと１種類の液体が供給される場合であるが、２種類以上のガスと２種類以上の液体が供給されるようにしてもよい。
また、タンク６ａに２種以上の液体を供給して処理液１１０を生成するようにしてもよい。
処理液１１０がＡＰＭの場合には、例えば、タンク６ａにアンモニアと過酸化水素水と純水を供給して処理液１１０を生成するようにしてもよい。
処理液１１０がＳＰＭの場合には、例えば、タンク６ａに硫酸と過酸化水素水を供給して処理液１１０を生成するようにしてもよい。
すなわち、複数の原料をタンク６ａに供給して、処理液１１０を生成するようにすればよい。
本実施に形態に係る基板処理装置１ａによれば、前述した基板処理装置１と同様の作用効果を享受することができる。
【００４６】
以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、基板処理装置１、１ａが備える各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、貼合基板１００（基板１００ａ）の加熱を行ってから冷却を行うのではなく、温度制御部４において貼合基板１００（基板１００ａ）を冷却してから、処理槽５ａ内の処理液１１０によって貼合基板１００（基板１００ａ）の加熱を行ってもよい。
また、前述した温度制御部４は、貼合基板１００（基板１００ａ）を載置するものであるが、温度制御部４は、加熱媒体（ガス、溶液、固体）を貼合基板１００（基板１００ａ）に接触させることで加熱する機能を有するものであってもよい。
また、温度制御部４は、冷却溶媒（ガス、溶液、ドライアイスなどの固体）を貼合基板１００（基板１００ａ）に接触させることで冷却する機能を有するものであってもよい。
また、温度制御部４は、前述したように処理槽５ａとは離隔した場所に設けたり、処理槽５ａに設けたり、処理槽５ａおよび処理槽５ａとは離隔した場所に設けたりすることができる。
また、例えば、貼合基板１００（基板１００ａ）を処理液１１０に浸漬する前に、加熱と冷却が既に行われていてもよい。この場合、温度制御部４は、循環する熱媒体により貼合基板１００（基板１００ａ）を加熱し、その後冷却するものとすることができる。そして、加熱された熱媒体と、冷却された熱媒体とを順次循環させることで、貼合基板１００（基板１００ａ）の加熱と冷却を行う様にすることができる。
または、既知のスピン処理装置で、ノズルから加熱媒体や冷却媒体を、貼合基板１００（基板１００ａ）の面に対して交互に吹き付けてもよい。つまり、貼合基板１００（基板１００ａ）を処理液１１０に浸漬させる前段階で、デバイス基板１０１と接着剤１０２との界面、および支持基板１０３と接着剤１０２との界面の少なくともいずれかにおいて線膨張率の差による剥がれや亀裂が発生するようにしてもよい。
また、処理槽５ａに温度制御部４を設ける場合には、処理槽５ａの高さ方向において、処理液１１０に温度が異なる領域が設けられるようにすることもできる。
図６は、温度が異なる領域が設けられた処理液１１０を例示するための模式断面図である。
図６に示すものの場合には、処理液１１０に温度が異なる３つの領域が設けられている。そして、最上層である第１の領域１１０ａの温度が最も高く、第１の領域１１０ａより下方に位置する第２の領域１１０ｂ、第３の領域１１０ｃに行くに従って温度が低くなるようにすることができる。
この場合、所定の時間が経過するまで、第１の領域１１０ａの内部に貼合基板１００（基板１００ａ）を保持して加熱を行い、その後さらに貼合基板１００（基板１００ａ）を沈めて、第２の領域１１０ｂの内部、および第３の領域１１０ｃの内部に貼合基板１００（基板１００ａ）を順次保持するようにする。そして、各領域における温度差により、デバイス基板１０１と接着剤１０２との界面、および支持基板１０３と接着剤１０２との界面の少なくともいずれかにおいて剥離を行う。
すなわち、処理槽５ａにおける貼合基板１００（基板１００ａ）の高さ位置を変えることによって、その貼合基板１００（基板１００ａ）の加熱と冷却を行い、デバイス基板１０１、支持基板１０３と、接着剤１０２との線膨張率の差に基づく熱応力を、デバイス基板１０１と接着剤１０２との界面、および支持基板１０３と接着剤１０２との界面の少なくともいずれかにおいて発生させる。発生させた熱応力により亀裂や隙間などが生じる。発生した亀裂や隙間などには、処理液１１０が侵入するので、デバイス基板１０１、および支持基板１０３の少なくともいずれか接着剤１０２を剥離することができる。
この場合、第１の領域１１０ａの処理液１１０を加熱する温度制御部４を処理槽５ａに設けることができる。
また、この場合、前述した制御部１０は、貼合基板１００（基板１００ａ）と処理液１１０との相対的な位置や移動速度を制御することができる。
なお、まず最初に第３の領域１１０ｃにおいて貼合基板１００（基板１００ａ）を保持してから第１の領域１１０ａに上昇させ、剥離を行うようにしてもよい。また、第１の領域１１０ａから第３の領域１１０ｃに向かって温度が高くなるようにしてもよい。また、領域の数は３つに限定されるわけではなく、２つ以上の領域が設けられるようにすればよい。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００４７】
１        基板処理装置
１ａ      基板処理装置
２        容器
３        収納部
４        温度制御部
５        処理部
５ａ      処理槽
６        供給部
６ａ      タンク
７        回収部
８        搬送部
９        搬送部
１０      制御部
１６      供給部
１６ａ    ガス供給部
１６ｃ    液体供給部
１００    貼合基板
１００ａ  基板
１０１    デバイス基板
１０２    接着剤
１０３    支持基板
１１０    処理液
【図１】
2019125795.tif 000003
【図２】
2019125795.tif 000004
【図３】
2019125795.tif 000005
【図４】
2019125795.tif 000006
【図５】
2019125795.tif 000007
【図６】
2019125795.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月27日(2019.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイス基板と、支持基板と、前記デバイス基板と前記支持基板との間に設けられ、前記デバイス基板と前記支持基板とは異なる線膨張率を有する接着剤と、を有する貼合基板の温度を変化させる工程と、
前記貼合基板の温度を変化させる工程において前記温度を変化させた前記貼合基板を処理液に浸漬させる工程と、
を有し、
前記貼合基板を処理液に浸漬させる工程において、前記貼合基板を剥離させる貼合基板の剥離方法。
【請求項２】
前記処理液は、純水、オゾン水、過飽和ガス溶解水、ＡＰＭ、ＳＰＭからなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項１に記載の貼合基板の剥離方法。
【請求項３】
前記貼合基板を処理液に浸漬させる工程に用いる前記処理液には、温度が異なる複数の領域が形成され、
前記貼合基板の温度を変化させる工程は、前記貼合基板を処理液に浸漬させる工程において、前記貼合基板を前記温度が異なる複数の領域の間を移動させることで行われる請求項１または２に記載の貼合基板の剥離方法。
【請求項４】
前記貼合基板の温度を変化させる工程において、前記貼合基板の面内に温度が異なる複数の領域を形成する請求項１または２に記載の貼合基板の剥離方法。
【請求項５】
デバイス基板とは異なる線膨張率を有する接着剤が付着した前記デバイス基板、または支持基板とは異なる線膨張率を有する接着剤が付着した前記支持基板である基板の温度を変化させる工程と、
前記基板の温度を変化させる工程において温度を変化させた、前記接着剤が付着した前記基板を処理液に浸漬させる工程と、
を有し、
前記基板を処理液に浸漬させる工程において、前記基板から前記接着剤を除去する接着剤の除去方法。
【請求項６】
前記処理液は、純水、オゾン水、過飽和ガス溶解水、ＡＰＭ、ＳＰＭからなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項５に記載の接着剤の除去方法。
【請求項７】
前記基板を処理液に浸漬させる工程に用いる前記処理液には、温度が異なる複数の領域が形成され、
前記基板の温度を変化させる工程は、前記基板を処理液に浸漬させる工程において、前記接着剤が付着した前記基板を前記温度が異なる複数の領域の間を移動させることで行われる請求項５または請求項６に記載の接着剤の除去方法。
【請求項８】
前記基板の温度を変化させる工程において、前記基板の面内に温度が異なる複数の領域を形成する請求項５または６に記載の接着剤の除去方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明の実施形態は、貼合基板の剥離方法および接着剤の除去方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、接着剤の剥離を容易とすることができる、貼合基板の剥離方法および接着剤の除去方法を提供することである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、接着剤の剥離を容易とすることができる、貼合基板の剥離方法および接着剤の除去方法が提供される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
実施形態に係る貼合基板の剥離方法は、
デバイス基板と、支持基板と、前記デバイス基板と前記支持基板との間に設けられ、前記デバイス基板と前記支持基板とは異なる線膨張率を有する接着剤と、を有する貼合基板の温度を変化させる工程と、
前記貼合基板の温度を変化させる工程において前記温度を変化させた前記貼合基板を処理液に浸漬させる工程と、
を有し、
前記貼合基板を処理液に浸漬させる工程において、前記貼合基板を剥離させることを特徴とする。