(57)【要約】【課題】架台に固定された状態のウエハを、架台から分離し、カセットに１枚１枚収納するための効率的な装置及び方法、特にウエハの洗浄が容易であるもの、を提供すること。【解決手段】架台接着ウエハ群をその全体が水槽の水に浸かるように架台を上にして配置し、架台とウエハとの接着部の接着剤を加熱し接着剤の接着力を低下させウエハを剥離することによって落下するウエハを水槽中で受容して搬送する。接着剤の加熱は温水を噴射するスリットノズルによって行い、ウエハ１枚当たりの処理時間を短くする。【選択図】図１
2013106026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端縁が接着剤によって架台に固定されウエハが積層された架台接着ウエハ群から１枚１枚のウエハを分離する半導体ウエハの分離装置であって、
前記架台接着ウエハ群を、その全体が水槽の水に浸かるように架台を上にしてガイドするガイド装置と、
架台とウエハとの接着部の接着剤を加熱し接着剤の接着力を低下させる加熱手段と、
前記加熱手段によって接着剤の接着力が低下ことによって落下するウエハを前記水槽中で受容して搬送する搬送手段とを備えることを特徴とする、半導体ウエハの分離装置。
【請求項２】
前記加熱溶解手段は、前記積層されたウエハのうち先頭のウエハの端縁全体を同時に温水を噴射するスリットノズルであることを特徴とする、請求項１に記載の半導体ウエハの分離装置。
【請求項３】
端縁が接着剤によって架台に固定されウエハが積層された架台接着ウエハ群から１枚１枚のウエハを分離する半導体ウエハの分離方法であって、
前記架台接着ウエハ群をその全部が水槽の水に浸かるように配置し、
架台とウエハとの接着部の接着剤を加熱し、
前記加熱溶解によって接着材の接着力を低下させることによって落下するウエハを前記水槽中で受容して搬送することを特徴とする、半導体ウエハの分離方法。
【請求項４】
前記加熱を、前記積層されたウエハのうち先頭のウエハの端縁全体を同時に温水を噴射するスリットノズルによって行うことを特徴とする、請求項４に記載の半導体ウエハの分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、太陽電池等に用いられる半導体ウエハを分離する装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  半導体ウエハは、ワイヤソー等を用いて半導体材料をウエハ状に切断することにより生産される。切断直後において、ウエハは、その端縁が接着剤によって架台に固定された状態である。
この状態から、１枚１枚のウエハをカセットに収納された状態にするために、従来は以下の方法が行われていた。（１）接着剤を溶液に漬けてウエハを架台からはずす。（２）切断屑等の除去のためにウエハを集めて洗浄する。洗浄されたウエハはウエットな状態で互いに張り付いている。（３）張り付いているウエハ同士を分離してカセットに収納する。従来、（３）の処理は、作業者による手作業で行われていた。
上記（３）の処理を人手を介さずに実施して効率化する方法は、種々提案されている。（例えば特許文献１、２及び３）。【０００３】  一方、上記（３）の処理を切り離して効率化するよりも、上記（１）〜（３）の処理を全体として効率化するほうがより効果が高い。特許文献４には、上記（１）の処理に替えて、分離手段によってウエハを架台から分離し、ウエハを効率的にカセットに収納する方法が開示されている。しかし、特許文献４に開示された方法は、ウエハを１枚ずつ架台から分離して収容カセットに向けて落下させるものであり、上記（２）の洗浄を行わないものである。（特許文献４の図２及び図５には複数枚のウエハを１つのカセットに収容する状態が開示されている。この状態で洗浄を行うことは難しい。）
また、特許文献４に開示された具体的な分離手段は、刃状の平板によるもの、溶液を噴射するもの及びレーザ光によって架台の一部を切断するものであるが、それぞれ以下の問題点を有している。刃状の平板によるものは、平板が接触する際の圧力によってウエハが破損（ウエハ割れ又はクラック）する可能性がある。溶液を噴射するものは、その後に洗浄を行わなければ残存した溶液の弊害が考えられる。レーザ光によって架台の一部を切断するものは、レーザ光の設備が高価である。
以上のとおり、架台に固定された状態のウエハを、架台から分離し、カセットに１枚１枚収納するための安価で効率的な方法及び装置、特にウエハの洗浄が容易であるものは、知られていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０６１１２１号公報
【特許文献２】特開２０１１−０４４６８１号公報
【特許文献３】特開２０１１−０２９６５２号公報
【特許文献４】特開２０１０−１０３４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  解決しようとする課題は、架台に固定された状態のウエハを、架台から分離し、カセットに１枚１枚収納するための効率的な装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明の半導体ウエハの分離装置は、
端縁が接着剤によって架台に固定されウエハが積層された架台接着ウエハ群から１枚１枚のウエハを分離する半導体ウエハの分離装置であって、
前記架台接着ウエハ群をその全体が水槽の水に浸かるように架台を上にしてガイドするガイド装置と、
架台とウエハとの接着部の接着剤を加熱し接着剤の接着力を低下させウエハを剥離する加熱剥離手段と、
前記加熱剥離によって接着剤の接着力を低下させることによって落下するウエハを前記水槽中で受容して搬送する搬送手段とを備えることを特徴とする。
図１は、半導体ウエハの分離装置を示す図である。架台接着ウエハ群１は、ウエハが架台２に固定されて積層されたものであり、ガイド装置３によって支えられ、位置を制御されている。架台接着ウエハ群１の全体は水槽４の水に浸かっている。
温水を噴射するスリットノズル（以下、「温水噴射スリットノズル」と略称する）５は、架台接着ウエハ群１のうちの先頭のウエハ（図において最も左側にあるウエハ）に係る接着剤を加熱しウエハを容易に剥離させるものである。ローラー６は、ウエハの剥離をより容易にし、剥離したウエハを真下に落下させるためのものである。ガイド装置３は、この剥離によって１枚のウエハが落下する度に、ウエハ１枚分だけ図の左側に架台接着ウエハ群１を移動させる。
落下したウエハ８は、搬送手段７によって１枚１枚水槽４の外に搬送され、カセットに収容される。【０００７】  本発明の半導体ウエハの分離装置は、
前記加熱剥離手段は、前記積層されたウエハのうち先頭のウエハの接着部分端縁全体に温水を同時に噴射するスリットノズルであることを特徴とする。
先頭の１枚のウエハに係る接着剤の接着力を低下させウエハを剥離させて、そのウエハを分離する。接着剤としては、６０℃〜９０℃にまで加熱することで接着力が弱まるものを用いればよい。例えば、エポキシ系又はアクリル系のものを用いればよい。
ウエハの接着部分端縁全体に温水を噴射するスリットノズルを用いることにより、短時間で端縁全体の接着剤の接着力を低下させてウエハを分離することができる。ウエハ１枚当たり数秒以下の処理時間で分離することが可能である。
図２は、温水噴射スリットノズルの使用方法を示す図である。ウエハ８ａ、８ｂ、．．．が積層されて、架台２に接着されている。スリットノズル５から発せられた温水は、先頭のウエハ８ａが架台２に接着された端縁の全体に同時に噴射されるため短時間で端縁全体の接着剤の接着力が低下しウエハを分離することが可能となる。
上記操作でウエハが容易に剥離しない場合は、ウエハに若干の力を加えて分離を促すことも次善の手段として有効である。【０００８】  本発明の半導体ウエハの分離方法は、
端縁が接着剤によって架台に固定されウエハが積層された架台接着ウエハ群から１枚１枚のウエハを分離する半導体ウエハの分離方法であって、
前記架台接着ウエハ群をその全体が水槽の水に浸かるように配置し、
架台とウエハとの接着部の接着剤を加熱し、
前記加熱によって接着剤の接着力が低下し剥離して、落下するウエハを前記水槽中で受容して搬送することを特徴とする。【０００９】
【発明の効果】
【００１０】  本発明の半導体ウエハの分離装置は、架台に固定された状態のウエハを、架台から分離し、カセットに１枚１枚収納するための効率的な装置及び方法を提供する。接着剤を効率的に加熱して架台からウエハを分離するので、１枚当たりの処理時間が短いという特徴を有する。また、カセットに収納されたウエハを容易に洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、半導体ウエハの分離装置を示す図である。
【図２】図２は、温水噴射スリットノズルの使用方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】    以下に、温水噴射スリットノズルを用いる実施例１を示す。
【実施例１】
【００１３】  図１は、半導体ウエハの分離装置を示す図である。架台接着ウエハ群１の架台２がガイド装置３によって位置決めされている。ガイド装置３の一端には、温水噴射スリットノズル５が設けられている。水槽４内の架台接着ウエハ群１の先頭のウエハの下部に接する位置に補助ローラー６が設けられている。補助ローラー６はウレタン製である。
水槽４には界面活性剤を含有した水が張られ、架台接着ウエハ群１の下端は水に浸かっている。
搬送手段７（コンベア）が、温水噴射スリットノズル５の下から水槽４の外までウエハ８を搬送する位置に設けられている。【００１４】  ガイド装置３は、制御手段（図示しない）によって架台接着ウエハ群１の先頭のウエハ８ａの端縁（図２において上にある辺）が温水噴射スリットノズル５による温水を受ける位置に移動する。
所定の時間にわたり温水噴射スリットノズル５から温水を噴射すると、先頭のウエハ８ａの端縁の接着剤の接着力が低下し、ウエハ８ａが落下する。落下したウエハは搬送手段７によって水槽４の外に搬送される。
上記落下の後、制御手段は次のウエハ８ｂの端縁が温水噴射スリットノズル５による温水を受ける位置に移動する。
ここで、１枚のウエハが温水噴射スリットノズル５による温水の噴射を受ける位置に移動してから次のウエハが温水噴射スリットノズル５による温水の噴射を受ける位置に移動するまでの時間（ターンアラウンドタイム）を短くすることが重要である。以下、このための方法について述べる。【００１５】  図２は、温水噴射スリットノズルの使用方法を示す図である。
棒状の温水噴射スリットノズル５から噴射された温水は、先頭のウエハ８ａが架台２に接着された端縁の全体を、まんべんなく同時に加熱する。その結果短時間で端縁全体の接着剤が加熱され、接着力が低下する。
接着剤としてはエポキシ系又はアクリル系の６０℃以上で接着力が低下するものを使用する。
ウエハ１枚当たり数秒以下の短時間でウエハを剥離させることが可能である。【００１６】  補助ローラー６を図１において時計回りに回転させることで、ウエハ８ａの隣接するウエハ８ｂからの分離を促進する。補助ローラー６はウレタン製であるので、ウエハとの間に十分な摩擦力が発生して分離を促進し、ウエハを傷めることがない。
以上により、ウエハ８ａは接着剤の溶解直後に落下する。【００１７】  落下したウエハは、搬送手段７によって、水槽内で搬送される。これにより、ウエハはウエットな状態に保たれる。また、水槽内の界面活性剤による洗浄効果も期待できる。
落下したウエハは、その後、水槽の外まで搬送され、図示しない手段によって１枚ずつカセットに収納される。【００１８】  出願人は、ウエハ８ａの接着部分を６０〜９０℃に加熱できるように温水噴射スリットノズルの位置や、温水噴出し量、噴出しの温水温度を調整し、接着剤種を選定して数秒以下のターンアラウンドタイムを実現した。
【産業上の利用可能性】
【００１９】  架台に固定された状態のウエハを、架台から分離し、カセットに１枚１枚収納するための効率的な方法及び装置であり、半導体ウエハ、特に太陽電池に用いるもの、の生産者による活用が期待できる。
【符号の説明】
【００２０】１    架台接着ウエハ群
２    架台
３    ガイド装置
４    水槽
５    温水噴射スリットノズル
６    補助ローラー
７    搬送手段
８    分離されたウエハ
【図１】
2013106026.tif 000003
【図２】
2013106026.tif 000004