專利名稱：保護層的剝離裝置及剝離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明，涉及半導(dǎo)體及液晶等的基板、尤其涉及在半導(dǎo)體基板上將GaAs等的化合物半導(dǎo)體基板的保護層進行剝離·洗凈的保護層的剝離方法和剝離裝置。
背景技術(shù)：
圖4表示以往使用的最一般的有機保護層的剝離裝置的概略圖(例如，日本專利特開平01-175236號公報)。以往的有機保護層剝離裝置如圖4所示，具有載置收容半導(dǎo)體和液晶等的基板及晶片的晶片盒100的裝料器111；有機保護層剝離浸漬槽112；一次IPA(異丙醇)浸漬置換槽103；最終IPA浸漬置換槽104；配置在各槽上、載置有晶片盒100并進行擺動的擺動用升降機150、151、152；對各晶片的背面進行洗凈用的背面洗凈用晶片夾頭105；同樣對各晶片進行洗凈用的帶旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的自轉(zhuǎn)夾頭106；以及載置放入有洗凈后的晶片的晶片盒的卸料器116。藥液置換用的IPA(異丙醇)浸漬置換槽103、104，在本說明中作成2個槽，而在1個槽或2個槽以上的場合，其效果基本上也沒有差異。
下面，對在化合物半導(dǎo)體晶片(基板)上具有膜厚為7μm～23μm的有機保護層的剝離·除去方法進行說明。形成有圖4所示的厚膜有機保護層的晶片，在收容于晶片盒100中的狀態(tài)下，首先，從圖4所示的裝料器111開始移動，浸漬在有機保護層剝離浸漬槽112中。在有機保護層剝離浸漬槽112中，晶片在浸漬中，有機保護層剝離液(主要成分是二甲基亞砜60％、N-甲基-2-吡咯烷(ピロリジノン)40％)向保護層內(nèi)浸透，利用其膨潤作用，保護層G如圖5所示從晶片F(xiàn)局部性剝離。
接著，該晶片F(xiàn)在一次IPA(異丙醇)浸漬置換槽103中，用IPA對有機保護層剝離液進行置換，再在最終IPA(異丙醇)浸漬置換槽104中進行剝離液的最終置換。又，在IPA(異丙醇)浸漬置換槽103、104的置換工序中，由背面洗凈用晶片夾頭105，對再附著于不能除去的晶片背面上的有機保護層固定各晶片的兩端部，使用從IPA清洗噴嘴e吐出的IPA清洗液對晶片背面進行洗凈，又，在單片處理中，以真空將各晶片固定在帶旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的自轉(zhuǎn)夾頭106的上部旋轉(zhuǎn)部分上，通過將IPA高壓噴嘴f在位置g與位置g’之間進行往復(fù)移動，進行再附著于晶片表面上的晶片表面的有機保護層的除去處理和晶片的干燥。將除去和干燥處理結(jié)束后的晶片向卸料器116移載，進行一連串的有機保護層剝離處理。
這時，對于有機保護層剝離浸漬槽112、一次IPA(異丙醇)浸漬置換槽103、最終IPA(異丙醇)浸漬置換槽104中的分批處理能力，由于在其后的由設(shè)有IPA清洗噴嘴e的背面洗凈用晶片夾頭105進行晶片背面的洗凈、由帶IPA高壓噴嘴f的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的自轉(zhuǎn)夾頭106的洗凈處理中進行單片處理，故存在其處理時間的反應(yīng)速率、裝置的綜合處理能力降低的問題。另一方面，在處理能力與分批處理能力一致的場合，需要配置許多由背面保護層除去用的背面洗凈用晶片夾頭105和晶片表面的保護層除去用的帶旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的自轉(zhuǎn)夾頭106構(gòu)成的保護層除去機構(gòu)，因此，需要有與裝置的結(jié)構(gòu)方面、大裝置的占有面積相當?shù)脑O(shè)備投資。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供能實現(xiàn)與以往同等的有機保護層剝離性能、并能提高處理能力和減少裝置的占有面積的有機保護層的剝離裝置和剝離方法。
為了達到上述目的，本發(fā)明的保護層的剝離裝置，其特點在于，具有能保持多個基板的基板保持容器；收容所述基板保持容器的剝離處理槽；向所述剝離處理槽供給藥液的藥液供給裝置；從所述剝離處理槽排出所述藥液的藥液排出裝置；以及將所述藥液向保持在所述基板保持容器上的所述基板進行噴射的至少1個的藥液噴嘴。
又，也可以具有使保持在基板保持容器上的基板進行旋轉(zhuǎn)的基板旋轉(zhuǎn)裝置，若是藥液噴嘴以高壓對基板噴射藥液、并能使保持在基板保持容器上的多個所述基板的上部進行移動的結(jié)構(gòu)，則成為更好的結(jié)構(gòu)。
又，本發(fā)明的保護層的剝離方法，其特點在于，具有將保持多個基板的基板保持容器收容在剝離處理槽中的工序；將對保護層剝離用藥液進行置換的藥液向所述剝離處理槽供給、并浸漬所述基板保持容器和所述基板的工序；從所述剝離處理槽排出所述藥液的工序；以及利用藥液噴嘴向所述基板噴射所述藥液的工序。
當采用本發(fā)明的保護層剝離裝置時，由于對保持在基板保持容器上的多個基板的基板保護層的剝離進行分批處理，故不會大幅度降低由單片處理方法的處理時間的反應(yīng)速率引起的處理能力(設(shè)備能力)，作為分批處理優(yōu)點的一攬子處理的處理能力(設(shè)備能力)可大幅度提高。又，保護層剝離能力在置換處理內(nèi)的分批處理中具有與單片處理同等的效果。
又，相對于以往的處理方法中、需要進行帶背面清洗的晶片固定夾頭的設(shè)置和帶藥液高壓噴射的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的多個設(shè)置來說，在本發(fā)明的保護層剝離方法中，由于只進行單體的設(shè)置就可以，故能獲得大幅度地減少設(shè)備的占有面積等的優(yōu)異的效果。


圖1是本發(fā)明的有機保護層的剝離裝置的概略圖。
圖2是本發(fā)明的有機保護層的剝離裝置的主要部分剖視圖。
圖3是本發(fā)明的有機保護層的剝離裝置中的剝離處理槽的主要部分剖視圖。
圖4是以往的有機保護層的剝離裝置的概略圖。
圖5是表示帶保護層的晶片上的保護層剝離狀態(tài)的概略剖視圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施形態(tài)進行說明。
圖1表示本發(fā)明的實施形態(tài)所示的保護層剝離裝置。
在圖1中，本發(fā)明的有機保護層的剝離裝置，具有設(shè)置收容有半導(dǎo)體和液晶等的基板(在本說明中是半導(dǎo)體基板)的該晶片的基板保持容器即盒子121、122、123的裝料器111；將收容有晶片的各盒子121、122、123浸漬在保護層剝離用藥液中的有機保護層剝離浸漬槽112；用置換液對剝離用藥液進行置換的藥液浸漬置換槽113；對有機保護層進行除去、置換、洗凈用的保護層剝離復(fù)合槽114；配置在各槽上的擺動用升降機150、151、152；對洗凈后的晶片進行干燥用的自轉(zhuǎn)干燥器115；以及載置有放入處理后的晶片的處理后盒子121a、122a、123a(也可以與處理前盒子121、122、123相同)的卸料器116。
在有機保護層剝離浸漬槽112中，作為浸漬晶片的藥液的有機保護層剝離液，主要成分是二甲基亞砜60％，N-甲基-2-吡咯烷40％。在藥液浸漬置換槽113和保護層剝離復(fù)合槽114中的有機保護層剝離液的作為置換液的藥液，有IPA(異丙醇)或純水等，但一般大多是使用IPA。
接著，對使用該有機保護層的剝離裝置的半導(dǎo)體基板的剝離·洗凈方法進行說明。
將設(shè)置有帶有機保護層的晶片的盒子121、122、123手動或自動地載放在裝料器111上。接著，使用盒移載用的機械臂(未圖示)，將利用裝料器111處理的盒子121、122、123中的任1個盒子(本說明是盒子121)，載放在投入有機保護層剝離液的有機保護層剝離浸漬槽112的外面即、移動到上限位置a的擺動用升降機150上。裝有盒子121的擺動用升降機150向藥液內(nèi)的下限位置b移動，在到達下限位置b處，擺動用升降機150進行盒子121的擺動。作為浸漬晶片的藥液的有機保護層剝離液，使用二甲基亞砜60％、N-甲基-2-吡咯烷40％。
在通過數(shù)分鐘的擺動進行剝離后，擺動用升降機150向上限位置a移動，盒子121利用盒移載用的機械臂，被載放在下個工序的一次藥液浸漬置換槽113的外面即、移動到上限位置a的擺動用升降機151上。裝有處理的盒子121的擺動用升降機151向下限位置b移動，在到達下限位置b處，擺動用升降機151進行盒子121的擺動。作為有機保護層剝離液的置換液的藥液，使用IPA(異丙醇)或純水等，但一般大多是使用IPA。
在通過數(shù)分鐘的擺動進行置換處理后，擺動用升降機151向上限位置a移動，將利用盒移載用的機械臂進行置換后的盒子121向下個工序的保護層剝離復(fù)合槽114移載。在保護層剝離復(fù)合槽114中，作為有機保護層剝離液的置換液的藥液，也使用IPA或純水等，但一般大多是使用IPA。
這里，對保護層剝離復(fù)合槽114的結(jié)構(gòu)進行詳細的說明。
圖2表示本發(fā)明的保護層剝離復(fù)合槽114。
保護層剝離復(fù)合槽114，具有用作為藥液的置換液對晶片的有機保護層進行除去/置換/洗凈處理的剝離處理槽(本體)1；從剝離處理槽1將置換液作為廢液的藥液廢液口2；將置換液向剝離處理槽1進行供給的藥液供給口3；設(shè)有將從剝離處理槽1溢出的置換液作為廢液的機構(gòu)的藥液返回機構(gòu)4；將有機保護層和再附著有機保護層除去用的至少1個以上的藥液高壓噴嘴5；儲存來自藥液廢液口2和藥液返回機構(gòu)4的廢液的藥液廢液緩沖罐6；使儲存在晶片盒8中的多片晶片9旋轉(zhuǎn)的晶片旋轉(zhuǎn)用滾子7；將置換液從藥液廢液緩沖罐6向藥液高壓噴嘴5送出的藥液送液用高壓泵10；從置換液中除去粉塵的粉塵過濾用濾網(wǎng)11；將置換液經(jīng)過藥液供給用配管13向藥液供給口3供給的藥液供給源12。
作為各結(jié)構(gòu)的功能，由藥液供給源12將置換液經(jīng)過藥液供給用配管13從藥液供給口3向剝離處理槽1供給，當剝離處理槽1成為盛滿置換液時，置換液向藥液返回機構(gòu)4流入，通過配管儲存于藥液廢液緩沖罐6中。實現(xiàn)儲存后的置換液的再利用。儲存在藥液廢液緩沖罐6中的置換液，為了再利用而從藥液廢液緩沖罐6經(jīng)過藥液送液用高壓泵10，并通過粉塵過濾用濾網(wǎng)11向有機保護層和再附著有機保護層除去用的藥液高壓噴嘴5供給。
在剝離處理槽1中，不是單片處理，而是與前面的有機保護層剝離浸漬槽112同樣，在晶片盒8中載放多片晶片9的狀態(tài)下能同時進行處理。又，載放在晶片盒8中的晶片9，利用從晶片盒8的下方與晶片9抵接的晶片旋轉(zhuǎn)用滾子7進行旋轉(zhuǎn)。此外，一邊使晶片9的上部相對晶片9的表面和背面的兩面及晶片盒8進行往復(fù)運動，一邊用高壓力從藥液高壓噴嘴5噴射置換液，還能對晶片盒8與晶片9同時進行清潔。
圖3表示剝離處理槽1的概略圖。
如圖3所示，剝離處理槽1，具有以原狀對載放有多片晶片9的晶片盒8進行保持的機構(gòu)；不會使晶片9從晶片盒8跳出的、使晶片9旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)。
作為結(jié)構(gòu)，具有對載放有多片晶片9的晶片盒8進行支承、使載放著的晶片9進行旋轉(zhuǎn)的晶片旋轉(zhuǎn)用滾子7；支承晶片旋轉(zhuǎn)用滾子7的晶片旋轉(zhuǎn)滾子支承夾具C、C’；通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動傳遞皮帶B使晶片旋轉(zhuǎn)用滾子7進行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電動機A；以及在載放在晶片盒8中的晶片9的上部的移動范圍D-D’間進行移動的至少1個的藥液高壓噴嘴5。
作為各結(jié)構(gòu)的功能，對于步進式的旋轉(zhuǎn)電動機A的旋轉(zhuǎn)運動，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動傳遞皮帶B，向用晶片旋轉(zhuǎn)滾子支承夾具C、C’支承的晶片旋轉(zhuǎn)用滾子7傳遞旋轉(zhuǎn)，使載放在晶片盒8中的晶片9原狀地進行旋轉(zhuǎn)。
接著，對在保護層剝離復(fù)合槽114中的半導(dǎo)體基板的有機保護層的剝離方法和洗凈方法進行說明。在圖1中，將在前面工序處理后的盒子121移載至保護層剝離復(fù)合槽114的擺動用升降機152移動到上限位置a的部位。
并且，從圖2的藥液供給源12經(jīng)過藥液供給用配管13并通過藥液供給口3所供給的新的置換液14盛滿的剝離處理槽1內(nèi)，使載放有晶片盒8(處理盒121)的上下擺動用升降機152向下限位置b移動。處理盒121到達下限位置b，在晶片9與晶片旋轉(zhuǎn)用滾子7接觸時，晶片旋轉(zhuǎn)用滾子7開始旋轉(zhuǎn)，晶片9利用晶片旋轉(zhuǎn)用滾子7在晶片盒8內(nèi)進行旋轉(zhuǎn)。通過使晶片9進行數(shù)分鐘的旋轉(zhuǎn)，殘留在晶片9上的保護層剝離液和附著在晶片盒8上的保護層剝離液被新的IPA液等的置換液14進行置換處理，并使晶片盒8清潔。
然后，保持晶片9的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，剝離處理槽1內(nèi)的置換液14從藥液廢液口2全部排出，排出后的藥液廢液15積存在藥液廢液緩沖罐6中。又，同時，積存在該藥液廢液緩沖罐6中的藥液廢液15被藥液送液用高壓泵10往上吸，通過粉塵過濾用濾網(wǎng)11，并通過再利用藥液配管16，作為再利用藥液17向藥液高壓噴嘴5輸送。
在由藥液高壓噴嘴5將再利用藥液17向進行旋轉(zhuǎn)的晶片9的表背兩面進行噴射的同時，為了對所有的晶片9均等地進行噴出，在圖3的位置D與位置D’之間使藥液高壓噴嘴5進行往復(fù)運動，對晶片9的表背兩面的保護層殘余和保護層再附著進行除去處理。又，晶片9的旋轉(zhuǎn)，從晶片盒8的投入一直進行至搬出為止。又，關(guān)于旋轉(zhuǎn)速度，可配設(shè)使速度改變的功能。關(guān)于藥液高壓噴嘴5，其安裝位置相對晶片9平行地安裝，藥液噴射角度作成扇狀地與晶片9的兩面相對合，并且，往復(fù)運動(移動速度)利用步進電動機作成速度可變。
在剝離處理槽1內(nèi)進行了保護層的剝離處理后，上下擺動用升降機152向上限位置a移動，將處理后的盒子121(晶片盒8)向下一工序的自轉(zhuǎn)干燥器115進行移動，通過自轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)進行晶片的干燥。接著，在干燥處理結(jié)束后，將干燥處理后的盒子121向卸料器116進行移載。然后，用手動或自動將處理后的盒子121取出。
本發(fā)明的保護層的剝離裝置和剝離方法，尤其對于化合物半導(dǎo)體基板那樣形成有膜厚為7μm～23μm的厚保護層的晶片是有用的，但對于從除了硅半導(dǎo)體基板及半導(dǎo)體基板以外的涂布有保護層的基板上進行保護層剝離除去的場合也是有用的。
利用上述的結(jié)構(gòu)，在晶片盒8(盒子121)上載放著多片(標準為2～25片)晶片9的狀態(tài)下，能將表面及背面的保護層一次地進行剝離·洗凈，因此，與以往的單片處理相比，處理能力大幅度地提高。又，通過省去了以往技術(shù)的帶旋轉(zhuǎn)機構(gòu)自轉(zhuǎn)夾頭105、106的自轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)方式的背面剝離洗凈機構(gòu)和藥液高壓噴射方式的表面剝離洗凈機構(gòu)，能大幅度地減少裝置的占有面積。
當采用本發(fā)明的保護層剝離裝置時，由于對保持在基板保持容器上的多個基板的基板保護層的剝離進行分批處理，故不會大幅度降低由在單片處理方法中的處理時間的反應(yīng)速率引起的處理能力(設(shè)備能力)，作為分批處理的優(yōu)點的一攬子處理的處理能力(設(shè)備能力)可大幅度地提高。又，保護層剝離能力在置換處理內(nèi)的分批處理中具有與單片處理同等的效果。
又，相對于以往的處理方法中、需要進行帶背面清洗的晶片固定夾頭的設(shè)置和帶藥液高壓噴射的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的多個設(shè)置，而在本發(fā)明的保護層剝離方法中，由于只進行單體的設(shè)置就可以，故能獲得大幅度地減少設(shè)備的占有面積等的優(yōu)異效果。
本發(fā)明的保護層的剝離裝置和剝離方法，對于涂布有保護層的半導(dǎo)體及液晶等的基板是適用的，還能利用于以分批方式進行被涂布的各種薄膜除去的場合。
權(quán)利要求
1.一種保護層的剝離裝置，其特征在于，具有能保持多個基板的基板保持容器；收容所述基板保持容器的剝離處理槽；向所述剝離處理槽供給藥液的藥液供給裝置；從所述剝離處理槽排出所述藥液的藥液排出裝置；以及將所述藥液向保持在所述基板保持容器上的所述基板進行噴射的至少1個藥液噴嘴。
2.如權(quán)利要求1所述的保護層的剝離裝置，其特征在于，藥液采用異丙醇。
3.如權(quán)利要求1所述的保護層的剝離裝置，其特征在于，藥液采用純水。
4.如權(quán)利要求1所述的保護層的剝離裝置，其特征在于，具有使保持在基板保持容器上的基板進行旋轉(zhuǎn)的基板旋轉(zhuǎn)裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的保護層的剝離裝置，其特征在于，具有將由藥液排出裝置排出的藥液向藥液噴嘴供給的第2藥液供給裝置。
6.如權(quán)利要求1或4所述的保護層的剝離裝置，其特征在于，基板采用半導(dǎo)體基板。
7.如權(quán)利要求1或4所述的保護層的剝離裝置，其特征在于，基板采用化合物半導(dǎo)體基板。
8.如權(quán)利要求1或4所述的保護層的剝離裝置，其特征在于，藥液噴嘴以高壓對基板噴射藥液。
9.如權(quán)利要求1或4所述的保護層的剝離裝置，其特征在于，將藥液噴嘴作成能在保持于基板保持容器上的多個所述基板的上部進行移動的結(jié)構(gòu)。
10.一種保護層的剝離裝置，其特征在于，具有能保持多個基板的基板保持容器；收容所述基板保持容器的剝離處理槽；向所述剝離處理槽供給藥液的藥液供給裝置；從所述剝離處理槽排出所述藥液的藥液排出裝置；以及將所述藥液向保持在所述基板保持容器上的所述基板進行噴射的至少1個藥液噴嘴，藥液噴嘴以高壓對基板噴射藥液，并作成能在保持于所述基板保持容器上的多個所述基板的上部進行移動的結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求10所述的保護層的剝離裝置，其特征在于，具有使保持在基板保持容器上的基板進行旋轉(zhuǎn)的基板旋轉(zhuǎn)裝置。
12.一種保護層的剝離方法，其特征在于，具有將保持多個基板的基板保持容器收容在剝離處理槽中的工序；向所述剝離處理槽供給藥液、并浸漬所述基板保持容器和所述基板的工序；以及從所述剝離處理槽排出所述藥液的工序和由藥液噴嘴向所述基板噴射所述藥液的工序。
13.如權(quán)利要求12所述的保護層的剝離方法，其特征在于，藥液采用異丙醇。
14.如權(quán)利要求12所述的保護層的剝離方法，其特征在于，藥液采用純水。
15.如權(quán)利要求12所述的保護層的剝離方法，其特征在于，在向基板噴射藥液的工序中，使所述基板在基板保持容器內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
16.如權(quán)利要求12或15所述的保護層的剝離方法，其特征在于，基板采用半導(dǎo)體基板。
17.如權(quán)利要求12或15所述的保護層的剝離方法，其特征在于，基板采用化合物半導(dǎo)體基板。
18.如權(quán)利要求12或15所述的保護層的剝離方法，其特征在于，以高壓從傾斜方向向基板的兩面噴射藥液。
19.如權(quán)利要求12或15所述的保護層的剝離方法，其特征在于，一邊使藥液噴嘴在多個基板的上部進行移動、一邊向所述基板噴射藥液。
20.一種保護層的剝離方法，其特征在于，具有將保持多個基板的基板保持容器收容在剝離處理槽中的工序；將藥液向所述剝離處理槽供給、并浸漬所述基板保持容器和所述基板的工序；從所述剝離處理槽排出所述藥液的工序；以及一邊使藥液噴嘴在多個基板的上部進行移動、一邊由藥液噴嘴以高壓從傾斜方向向基板的兩面噴射藥液的工序。
21.如權(quán)利要求20所述的保護層的剝離方法，其特征在于，在向基板噴射藥液的工序中，使所述基板在基板保持容器內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明的保護層的剝離裝置，使用能保持多個半導(dǎo)體基板的晶片盒(8)對半導(dǎo)體基板(9)進行洗凈，具有能將保持有半導(dǎo)體基板(9)的晶片盒(8)完全地浸漬的剝離處理槽(1)；將對保護層剝離用藥液進行置換的置換液進行供給的裝置；作成廢液的裝置；以及向半導(dǎo)體基板(9)噴射置換液的至少1個的藥液高壓噴嘴(5)。本發(fā)明在厚膜的有機保護層的剝離處理及洗凈處理、在浸漬式分批處理和單片處理的復(fù)合處理中，對于處理能力大的浸漬式分批處理，在處理能力小的單片處理中解決其處理時間的反應(yīng)速率和裝置的綜合處理能力下降的問題。
文檔編號H01L21/00GK1536624SQ20041003246
公開日2004年10月13日 申請日期2004年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月7日
發(fā)明者西村憲雄 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社