专利名称：保护层的剥离装置及剥离方法
技术领域：
本发明，涉及半导体及液晶等的基板、尤其涉及在半导体基板上将GaAs等的化合物半导体基板的保护层进行剥离·洗净的保护层的剥离方法和剥离装置。
背景技术：
图4表示以往使用的最一般的有机保护层的剥离装置的概略图(例如，日本专利特开平01-175236号公报)。以往的有机保护层剥离装置如图4所示，具有载置收容半导体和液晶等的基板及晶片的晶片盒100的装料器111；有机保护层剥离浸渍槽112；一次IPA(异丙醇)浸渍置换槽103；最终IPA浸渍置换槽104；配置在各槽上、载置有晶片盒100并进行摆动的摆动用升降机150、151、152；对各晶片的背面进行洗净用的背面洗净用晶片夹头105；同样对各晶片进行洗净用的带旋转机构的自转夹头106；以及载置放入有洗净后的晶片的晶片盒的卸料器116。药液置换用的IPA(异丙醇)浸渍置换槽103、104，在本说明中作成2个槽，而在1个槽或2个槽以上的场合，其效果基本上也没有差异。
下面，对在化合物半导体晶片(基板)上具有膜厚为7μm～23μm的有机保护层的剥离·除去方法进行说明。形成有图4所示的厚膜有机保护层的晶片，在收容于晶片盒100中的状态下，首先，从图4所示的装料器111开始移动，浸渍在有机保护层剥离浸渍槽112中。在有机保护层剥离浸渍槽112中，晶片在浸渍中，有机保护层剥离液(主要成分是二甲基亚砜60％、N-甲基-2-吡咯烷(ピロリジノン)40％)向保护层内浸透，利用其膨润作用，保护层G如图5所示从晶片F局部性剥离。
接着，该晶片F在一次IPA(异丙醇)浸渍置换槽103中，用IPA对有机保护层剥离液进行置换，再在最终IPA(异丙醇)浸渍置换槽104中进行剥离液的最终置换。又，在IPA(异丙醇)浸渍置换槽103、104的置换工序中，由背面洗净用晶片夹头105，对再附着于不能除去的晶片背面上的有机保护层固定各晶片的两端部，使用从IPA清洗喷嘴e吐出的IPA清洗液对晶片背面进行洗净，又，在单片处理中，以真空将各晶片固定在带旋转机构的自转夹头106的上部旋转部分上，通过将IPA高压喷嘴f在位置g与位置g’之间进行往复移动，进行再附着于晶片表面上的晶片表面的有机保护层的除去处理和晶片的干燥。将除去和干燥处理结束后的晶片向卸料器116移载，进行一连串的有机保护层剥离处理。
这时，对于有机保护层剥离浸渍槽112、一次IPA(异丙醇)浸渍置换槽103、最终IPA(异丙醇)浸渍置换槽104中的分批处理能力，由于在其后的由设有IPA清洗喷嘴e的背面洗净用晶片夹头105进行晶片背面的洗净、由带IPA高压喷嘴f的旋转机构的自转夹头106的洗净处理中进行单片处理，故存在其处理时间的反应速率、装置的综合处理能力降低的问题。另一方面，在处理能力与分批处理能力一致的场合，需要配置许多由背面保护层除去用的背面洗净用晶片夹头105和晶片表面的保护层除去用的带旋转机构的自转夹头106构成的保护层除去机构，因此，需要有与装置的结构方面、大装置的占有面积相当的设备投资。
发明内容
本发明的目的在于，提供能实现与以往同等的有机保护层剥离性能、并能提高处理能力和减少装置的占有面积的有机保护层的剥离装置和剥离方法。
为了达到上述目的，本发明的保护层的剥离装置，其特点在于，具有能保持多个基板的基板保持容器；收容所述基板保持容器的剥离处理槽；向所述剥离处理槽供给药液的药液供给装置；从所述剥离处理槽排出所述药液的药液排出装置；以及将所述药液向保持在所述基板保持容器上的所述基板进行喷射的至少1个的药液喷嘴。
又，也可以具有使保持在基板保持容器上的基板进行旋转的基板旋转装置，若是药液喷嘴以高压对基板喷射药液、并能使保持在基板保持容器上的多个所述基板的上部进行移动的结构，则成为更好的结构。
又，本发明的保护层的剥离方法，其特点在于，具有将保持多个基板的基板保持容器收容在剥离处理槽中的工序；将对保护层剥离用药液进行置换的药液向所述剥离处理槽供给、并浸渍所述基板保持容器和所述基板的工序；从所述剥离处理槽排出所述药液的工序；以及利用药液喷嘴向所述基板喷射所述药液的工序。
当采用本发明的保护层剥离装置时，由于对保持在基板保持容器上的多个基板的基板保护层的剥离进行分批处理，故不会大幅度降低由单片处理方法的处理时间的反应速率引起的处理能力(设备能力)，作为分批处理优点的一揽子处理的处理能力(设备能力)可大幅度提高。又，保护层剥离能力在置换处理内的分批处理中具有与单片处理同等的效果。
又，相对于以往的处理方法中、需要进行带背面清洗的晶片固定夹头的设置和带药液高压喷射的旋转机构的多个设置来说，在本发明的保护层剥离方法中，由于只进行单体的设置就可以，故能获得大幅度地减少设备的占有面积等的优异的效果。
图1是本发明的有机保护层的剥离装置的概略图。
图2是本发明的有机保护层的剥离装置的主要部分剖视图。
图3是本发明的有机保护层的剥离装置中的剥离处理槽的主要部分剖视图。
图4是以往的有机保护层的剥离装置的概略图。
图5是表示带保护层的晶片上的保护层剥离状态的概略剖视图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施形态进行说明。
图1表示本发明的实施形态所示的保护层剥离装置。
在图1中，本发明的有机保护层的剥离装置，具有设置收容有半导体和液晶等的基板(在本说明中是半导体基板)的该晶片的基板保持容器即盒子121、122、123的装料器111；将收容有晶片的各盒子121、122、123浸渍在保护层剥离用药液中的有机保护层剥离浸渍槽112；用置换液对剥离用药液进行置换的药液浸渍置换槽113；对有机保护层进行除去、置换、洗净用的保护层剥离复合槽114；配置在各槽上的摆动用升降机150、151、152；对洗净后的晶片进行干燥用的自转干燥器115；以及载置有放入处理后的晶片的处理后盒子121a、122a、123a(也可以与处理前盒子121、122、123相同)的卸料器116。
在有机保护层剥离浸渍槽112中，作为浸渍晶片的药液的有机保护层剥离液，主要成分是二甲基亚砜60％，N-甲基-2-吡咯烷40％。在药液浸渍置换槽113和保护层剥离复合槽114中的有机保护层剥离液的作为置换液的药液，有IPA(异丙醇)或纯水等，但一般大多是使用IPA。
接着，对使用该有机保护层的剥离装置的半导体基板的剥离·洗净方法进行说明。
将设置有带有机保护层的晶片的盒子121、122、123手动或自动地载放在装料器111上。接着，使用盒移载用的机械臂(未图示)，将利用装料器111处理的盒子121、122、123中的任1个盒子(本说明是盒子121)，载放在投入有机保护层剥离液的有机保护层剥离浸渍槽112的外面即、移动到上限位置a的摆动用升降机150上。装有盒子121的摆动用升降机150向药液内的下限位置b移动，在到达下限位置b处，摆动用升降机150进行盒子121的摆动。作为浸渍晶片的药液的有机保护层剥离液，使用二甲基亚砜60％、N-甲基-2-吡咯烷40％。
在通过数分钟的摆动进行剥离后，摆动用升降机150向上限位置a移动，盒子121利用盒移载用的机械臂，被载放在下个工序的一次药液浸渍置换槽113的外面即、移动到上限位置a的摆动用升降机151上。装有处理的盒子121的摆动用升降机151向下限位置b移动，在到达下限位置b处，摆动用升降机151进行盒子121的摆动。作为有机保护层剥离液的置换液的药液，使用IPA(异丙醇)或纯水等，但一般大多是使用IPA。
在通过数分钟的摆动进行置换处理后，摆动用升降机151向上限位置a移动，将利用盒移载用的机械臂进行置换后的盒子121向下个工序的保护层剥离复合槽114移载。在保护层剥离复合槽114中，作为有机保护层剥离液的置换液的药液，也使用IPA或纯水等，但一般大多是使用IPA。
这里，对保护层剥离复合槽114的结构进行详细的说明。
图2表示本发明的保护层剥离复合槽114。
保护层剥离复合槽114，具有用作为药液的置换液对晶片的有机保护层进行除去/置换/洗净处理的剥离处理槽(本体)1；从剥离处理槽1将置换液作为废液的药液废液口2；将置换液向剥离处理槽1进行供给的药液供给口3；设有将从剥离处理槽1溢出的置换液作为废液的机构的药液返回机构4；将有机保护层和再附着有机保护层除去用的至少1个以上的药液高压喷嘴5；储存来自药液废液口2和药液返回机构4的废液的药液废液缓冲罐6；使储存在晶片盒8中的多片晶片9旋转的晶片旋转用滚子7；将置换液从药液废液缓冲罐6向药液高压喷嘴5送出的药液送液用高压泵10；从置换液中除去粉尘的粉尘过滤用滤网11；将置换液经过药液供给用配管13向药液供给口3供给的药液供给源12。
作为各结构的功能，由药液供给源12将置换液经过药液供给用配管13从药液供给口3向剥离处理槽1供给，当剥离处理槽1成为盛满置换液时，置换液向药液返回机构4流入，通过配管储存于药液废液缓冲罐6中。实现储存后的置换液的再利用。储存在药液废液缓冲罐6中的置换液，为了再利用而从药液废液缓冲罐6经过药液送液用高压泵10，并通过粉尘过滤用滤网11向有机保护层和再附着有机保护层除去用的药液高压喷嘴5供给。
在剥离处理槽1中，不是单片处理，而是与前面的有机保护层剥离浸渍槽112同样，在晶片盒8中载放多片晶片9的状态下能同时进行处理。又，载放在晶片盒8中的晶片9，利用从晶片盒8的下方与晶片9抵接的晶片旋转用滚子7进行旋转。此外，一边使晶片9的上部相对晶片9的表面和背面的两面及晶片盒8进行往复运动，一边用高压力从药液高压喷嘴5喷射置换液，还能对晶片盒8与晶片9同时进行清洁。
图3表示剥离处理槽1的概略图。
如图3所示，剥离处理槽1，具有以原状对载放有多片晶片9的晶片盒8进行保持的机构；不会使晶片9从晶片盒8跳出的、使晶片9旋转的机构。
作为结构，具有对载放有多片晶片9的晶片盒8进行支承、使载放着的晶片9进行旋转的晶片旋转用滚子7；支承晶片旋转用滚子7的晶片旋转滚子支承夹具C、C’；通过旋转驱动传递皮带B使晶片旋转用滚子7进行旋转的旋转电动机A；以及在载放在晶片盒8中的晶片9的上部的移动范围D-D’间进行移动的至少1个的药液高压喷嘴5。
作为各结构的功能，对于步进式的旋转电动机A的旋转运动，通过旋转驱动传递皮带B，向用晶片旋转滚子支承夹具C、C’支承的晶片旋转用滚子7传递旋转，使载放在晶片盒8中的晶片9原状地进行旋转。
接着，对在保护层剥离复合槽114中的半导体基板的有机保护层的剥离方法和洗净方法进行说明。在图1中，将在前面工序处理后的盒子121移载至保护层剥离复合槽114的摆动用升降机152移动到上限位置a的部位。
并且，从图2的药液供给源12经过药液供给用配管13并通过药液供给口3所供给的新的置换液14盛满的剥离处理槽1内，使载放有晶片盒8(处理盒121)的上下摆动用升降机152向下限位置b移动。处理盒121到达下限位置b，在晶片9与晶片旋转用滚子7接触时，晶片旋转用滚子7开始旋转，晶片9利用晶片旋转用滚子7在晶片盒8内进行旋转。通过使晶片9进行数分钟的旋转，残留在晶片9上的保护层剥离液和附着在晶片盒8上的保护层剥离液被新的IPA液等的置换液14进行置换处理，并使晶片盒8清洁。
然后，保持晶片9的旋转状态，剥离处理槽1内的置换液14从药液废液口2全部排出，排出后的药液废液15积存在药液废液缓冲罐6中。又，同时，积存在该药液废液缓冲罐6中的药液废液15被药液送液用高压泵10往上吸，通过粉尘过滤用滤网11，并通过再利用药液配管16，作为再利用药液17向药液高压喷嘴5输送。
在由药液高压喷嘴5将再利用药液17向进行旋转的晶片9的表背两面进行喷射的同时，为了对所有的晶片9均等地进行喷出，在图3的位置D与位置D’之间使药液高压喷嘴5进行往复运动，对晶片9的表背两面的保护层残余和保护层再附着进行除去处理。又，晶片9的旋转，从晶片盒8的投入一直进行至搬出为止。又，关于旋转速度，可配设使速度改变的功能。关于药液高压喷嘴5，其安装位置相对晶片9平行地安装，药液喷射角度作成扇状地与晶片9的两面相对合，并且，往复运动(移动速度)利用步进电动机作成速度可变。
在剥离处理槽1内进行了保护层的剥离处理后，上下摆动用升降机152向上限位置a移动，将处理后的盒子121(晶片盒8)向下一工序的自转干燥器115进行移动，通过自转旋转进行晶片的干燥。接着，在干燥处理结束后，将干燥处理后的盒子121向卸料器116进行移载。然后，用手动或自动将处理后的盒子121取出。
本发明的保护层的剥离装置和剥离方法，尤其对于化合物半导体基板那样形成有膜厚为7μm～23μm的厚保护层的晶片是有用的，但对于从除了硅半导体基板及半导体基板以外的涂布有保护层的基板上进行保护层剥离除去的场合也是有用的。
利用上述的结构，在晶片盒8(盒子121)上载放着多片(标准为2～25片)晶片9的状态下，能将表面及背面的保护层一次地进行剥离·洗净，因此，与以往的单片处理相比，处理能力大幅度地提高。又，通过省去了以往技术的带旋转机构自转夹头105、106的自转旋转方式的背面剥离洗净机构和药液高压喷射方式的表面剥离洗净机构，能大幅度地减少装置的占有面积。
当采用本发明的保护层剥离装置时，由于对保持在基板保持容器上的多个基板的基板保护层的剥离进行分批处理，故不会大幅度降低由在单片处理方法中的处理时间的反应速率引起的处理能力(设备能力)，作为分批处理的优点的一揽子处理的处理能力(设备能力)可大幅度地提高。又，保护层剥离能力在置换处理内的分批处理中具有与单片处理同等的效果。
又，相对于以往的处理方法中、需要进行带背面清洗的晶片固定夹头的设置和带药液高压喷射的旋转机构的多个设置，而在本发明的保护层剥离方法中，由于只进行单体的设置就可以，故能获得大幅度地减少设备的占有面积等的优异效果。
本发明的保护层的剥离装置和剥离方法，对于涂布有保护层的半导体及液晶等的基板是适用的，还能利用于以分批方式进行被涂布的各种薄膜除去的场合。
权利要求
1.一种保护层的剥离装置，其特征在于，具有能保持多个基板的基板保持容器；收容所述基板保持容器的剥离处理槽；向所述剥离处理槽供给药液的药液供给装置；从所述剥离处理槽排出所述药液的药液排出装置；以及将所述药液向保持在所述基板保持容器上的所述基板进行喷射的至少1个药液喷嘴。
2.如权利要求1所述的保护层的剥离装置，其特征在于，药液采用异丙醇。
3.如权利要求1所述的保护层的剥离装置，其特征在于，药液采用纯水。
4.如权利要求1所述的保护层的剥离装置，其特征在于，具有使保持在基板保持容器上的基板进行旋转的基板旋转装置。
5.如权利要求1所述的保护层的剥离装置，其特征在于，具有将由药液排出装置排出的药液向药液喷嘴供给的第2药液供给装置。
6.如权利要求1或4所述的保护层的剥离装置，其特征在于，基板采用半导体基板。
7.如权利要求1或4所述的保护层的剥离装置，其特征在于，基板采用化合物半导体基板。
8.如权利要求1或4所述的保护层的剥离装置，其特征在于，药液喷嘴以高压对基板喷射药液。
9.如权利要求1或4所述的保护层的剥离装置，其特征在于，将药液喷嘴作成能在保持于基板保持容器上的多个所述基板的上部进行移动的结构。
10.一种保护层的剥离装置，其特征在于，具有能保持多个基板的基板保持容器；收容所述基板保持容器的剥离处理槽；向所述剥离处理槽供给药液的药液供给装置；从所述剥离处理槽排出所述药液的药液排出装置；以及将所述药液向保持在所述基板保持容器上的所述基板进行喷射的至少1个药液喷嘴，药液喷嘴以高压对基板喷射药液，并作成能在保持于所述基板保持容器上的多个所述基板的上部进行移动的结构。
11.如权利要求10所述的保护层的剥离装置，其特征在于，具有使保持在基板保持容器上的基板进行旋转的基板旋转装置。
12.一种保护层的剥离方法，其特征在于，具有将保持多个基板的基板保持容器收容在剥离处理槽中的工序；向所述剥离处理槽供给药液、并浸渍所述基板保持容器和所述基板的工序；以及从所述剥离处理槽排出所述药液的工序和由药液喷嘴向所述基板喷射所述药液的工序。
13.如权利要求12所述的保护层的剥离方法，其特征在于，药液采用异丙醇。
14.如权利要求12所述的保护层的剥离方法，其特征在于，药液采用纯水。
15.如权利要求12所述的保护层的剥离方法，其特征在于，在向基板喷射药液的工序中，使所述基板在基板保持容器内旋转。
16.如权利要求12或15所述的保护层的剥离方法，其特征在于，基板采用半导体基板。
17.如权利要求12或15所述的保护层的剥离方法，其特征在于，基板采用化合物半导体基板。
18.如权利要求12或15所述的保护层的剥离方法，其特征在于，以高压从倾斜方向向基板的两面喷射药液。
19.如权利要求12或15所述的保护层的剥离方法，其特征在于，一边使药液喷嘴在多个基板的上部进行移动、一边向所述基板喷射药液。
20.一种保护层的剥离方法，其特征在于，具有将保持多个基板的基板保持容器收容在剥离处理槽中的工序；将药液向所述剥离处理槽供给、并浸渍所述基板保持容器和所述基板的工序；从所述剥离处理槽排出所述药液的工序；以及一边使药液喷嘴在多个基板的上部进行移动、一边由药液喷嘴以高压从倾斜方向向基板的两面喷射药液的工序。
21.如权利要求20所述的保护层的剥离方法，其特征在于，在向基板喷射药液的工序中，使所述基板在基板保持容器内旋转。
全文摘要
本发明的保护层的剥离装置，使用能保持多个半导体基板的晶片盒(8)对半导体基板(9)进行洗净，具有能将保持有半导体基板(9)的晶片盒(8)完全地浸渍的剥离处理槽(1)；将对保护层剥离用药液进行置换的置换液进行供给的装置；作成废液的装置；以及向半导体基板(9)喷射置换液的至少1个的药液高压喷嘴(5)。本发明在厚膜的有机保护层的剥离处理及洗净处理、在浸渍式分批处理和单片处理的复合处理中，对于处理能力大的浸渍式分批处理，在处理能力小的单片处理中解决其处理时间的反应速率和装置的综合处理能力下降的问题。
文档编号H01L21/00GK1536624SQ20041003246
公开日2004年10月13日 申请日期2004年4月7日 优先权日2003年4月7日
发明者西村宪雄 申请人:松下电器产业株式会社