CN113631320A - 激光加工装置、基板处理系统、激光加工方法以及基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种激光加工装置，其中，该激光加工装置包括：保持部，其保持基板，该基板包含基底基板、在所述基底基板的主表面形成的凹凸图案以及模仿所述凹凸图案地形成的凹凸层；照射部，在利用所述保持部保持着所述基板的状态下，该照射部向所述凹凸层的凸部照射激光光线，对所述凹凸层进行平坦化；以及控制部，其控制所述激光光线的照射点的位置。

Description

激光加工装置、基板处理系统、激光加工方法以及基板处理 方法
技术领域
本公开涉及激光加工装置、基板处理系统、激光加工方法以及基板处理方法。
背景技术
专利文献1所记载的半导体装置的制造方法包含以下步骤：在基板的上表面以期望的图案形成氧化硅膜；利用旋涂法在氧化硅膜的上表面形成含碳膜；以及利用CMP(Chemical Mechanical Polishing：化学机械抛光)法将含碳膜研磨到氧化硅膜暴露为止。根据该研磨方法，氧化硅膜的平坦面和含碳膜的平坦面形成于同一平面上。
专利文献2所记载的半导体装置的制造方法包含以下步骤：在第1基板形成绝缘膜；在第2基板形成绝缘膜；以及隔着两个绝缘膜将第1基板和第2基板粘合。绝缘膜由氧化硅、碳化硅或碳氮化硅等形成。
专利文献3所记载的半导体装置的制造方法(第10变形例的制造方法)包含以下步骤：在硅基板的上表面形成绝缘膜；在绝缘膜的上表面的局部形成开口部；以及在开口部形成嵌入材料膜。嵌入材料膜例如为氧化硅膜。嵌入材料膜还形成于绝缘膜的上表面的开口部以外的部分，并利用CMP法进行平坦化。然后，将嵌入材料膜与临时接合基板粘合。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2016/143797号
专利文献2：日本特开2018-195656号公报
专利文献3：日本特开2018-101800号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开的一技术方案提供一种能够在短时间内使凹凸层平坦化的技术。
用于解决问题的方案
本公开的一技术方案的激光加工装置包括：
保持部，其用于保持基板，该基板包含基底基板、在所述基底基板的主表面形成的凹凸图案和模仿所述凹凸图案地形成的凹凸层；
照射部，在利用所述保持部保持着所述基板的状态下，该照射部向所述凹凸层的凸部照射激光光线，对所述凹凸层进行平坦化；以及
控制部，其控制所述激光光线的照射点的位置。
发明的效果
根据本公开的一技术方案，能够在短时间内使凹凸层平坦化。
附图说明
图1是表示一实施方式的基板处理系统的俯视图。
图2A是表示一实施方式的凹凸层的剖视图案的剖视图。
图2B是表示一实施方式的凹凸层的俯视图案的俯视图。
图3是表示一实施方式的基板处理方法的流程图。
图4是表示一实施方式的激光加工装置的剖视图。
图5是表示一实施方式的激光加工方法的流程图。
图6A是表示一实施方式的能够形成检电扫描器的照射点的区域的俯视图。
图6B是表示变形例的能够形成检电扫描器的照射点的区域的俯视图。
图7A是表示通过均化器前的激光光线的强度分布的一个例子的图。
图7B是表示通过均化器后的激光光线的强度分布的一个例子的图。
图8A是表示照射点的排列方式的第1例的俯视图。
图8B是表示照射点的排列方式的第2例的俯视图。
图8C是表示照射点的排列方式的第3例的俯视图。
图9A是表示第1变形例的基板的剖视图。
图9B是表示第2变形例的基板的剖视图。
图10A是表示第3变形例的基板的照射激光光线前的状态的剖视图。
图10B是表示第3变形例的基板的照射激光光线后的状态的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本公开的实施方式。此外，在各附图中对相同或对应的结构标注相同的附图标记，有时省略说明。在本说明书中，X轴方向、Y轴方向、Z轴方向为互相垂直的方向。X轴方向和Y轴方向为水平方向，Z轴方向为铅垂方向。
图1是表示一实施方式的基板处理系统的俯视图。基板处理系统1利用激光光线使基板100的凹凸层平坦化。而且，基板处理系统1对利用激光光线进行了平坦化的凹凸层进行研磨。而且，基板处理系统1可以在对凹凸层进行研磨前去除在照射激光光线时产生的碎屑。
图2A是表示一实施方式的凹凸层的剖视图案的剖视图。在图2A中，双点划线表示平坦化后的凹凸层130。图2B是表示一实施方式的凹凸层的俯视图案的俯视图。
如图2A所示，基板100包含基底基板110。基底基板110例如为硅晶圆或化合物半导体晶圆等半导体基板。另外，基板100包含在基底基板110的主表面形成的凹凸图案120。凹凸图案120例如为电子电路的凹凸图案。
基板100包含模仿凹凸图案120地形成的凹凸层130。凹凸层130的形成方法例如是CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)法、ALD(Atomic Layer Deposition：原子层沉积)法或旋涂法等。
在本实施方式中，凹凸层130的形成方法为CVD法或ALD法。与旋涂法不同，CVD法和ALD法从气体中析出固体，因此，能够将凹凸图案120直接转印成凹凸层130。另外，旋涂法是利用旋转涂布法涂布液体并利用热处理使所涂布的液膜固化的方法。即使利用旋涂法，凹凸层130也模仿凹凸图案120地形成，而形成为由凹凸图案120决定的形状，详细内容随后叙述。
凹凸层130包含：底面131，其最靠近基底基板110且与基底基板110平行；以及凸部132，其自该底面131向与基底基板110相反的一侧突出。如图2B所示，凸部132例如在俯视时为矩形形状。矩形除了包含具有两条长边和两条短边的长方形以外，还包含四边的长度相等的正方形。
凸部132例如配置有多个而呈矩阵状。多个凸部132可以具有相同的高度H。在相邻的凸部132之间存在底面131，底面131形成为方格状。此外，在相邻的凸部132之间也可以不存在底面131，高度H不同的两个凸部132也可以连续地排列。
如下所述，凹凸层130在利用激光光线LB进行了平坦化之后利用研磨进行平坦化，因此，能够缩短研磨时间。在凹凸层130含有氧化硅、碳化硅、氮化硅、碳氮化硅或碳的情况下，由于这些材料较硬而研磨速度较慢，因此，利用激光光线LB进行平坦化的意义较大。
此外，凹凸层130只要利用激光光线LB进行平坦化即可，之后也可以不利用研磨进行平坦化。根据凹凸层130的用途来实施研磨即可。这是因为，根据凹凸层130的用途，所要求的平坦度不同。
凹凸层130的用途例如为接合层。在该情况下，凹凸层130由氧化硅、碳化硅、氮化硅或碳氮化硅形成。凹凸层130利用进行了平坦化的面与除基板100之外的基板接合。由于凹凸层130的与基板接合的面预先进行了平坦化，因此，能够使凹凸层130与基板密合，而能够接合。
此外，凹凸层130的用途也可以是保护层。例如，凹凸层130在进行了平坦化之后被上下翻转，而吸附于卡盘。在该状态下，利用砂轮等研磨基底基板110。由于凹凸层130的吸附于卡盘的面预先进行了平坦化，因此，能够将基底基板110研磨成平坦。
如图1所述，基板处理系统1包括送入送出站2、处理站3以及控制装置9。送入送出站2和处理站3依次自X轴方向负侧向X轴方向正侧配置。
送入送出站2包括多个载置部21。多个载置部21沿Y轴方向配置成一列。在多个(例如3个)载置部21分别供盒C载置。一个盒C收容多张处理前的基板100。另一个盒C收容多张处理后的基板100。剩余的一个盒C收容多张在处理中产生了异常的基板100。此外，载置部21的数量和盒C的数量没有特殊限定。
另外，送入送出站2包括输送部23。输送部23配置于多个载置部21的旁边，例如配置于多个载置部21的X轴方向正侧。另外，输送部23配置于交接部26的旁边，例如配置于交接部26的X轴方向负侧。输送部23在内部具备输送装置24。
输送装置24具备保持基板100的保持机构。保持机构能够沿水平方向(X轴方向和Y轴方向这两个方向)和铅垂方向移动并且能够以铅垂轴线为中心回转。输送装置24在载置于多个载置部21的多个盒C与交接部26之间输送基板100。
另外，送入送出站2包括交接部26。交接部26配置于输送部23的旁边，例如配置于输送部23的X轴方向正侧。另外，交接部26配置于处理站3的旁边，例如，配置于处理站3的X轴方向负侧。交接部26具有传送装置27。传送装置27临时收容基板100。也可以在铅垂方向上层叠多个传送装置27。传送装置27的配置、个数没有特别限定。
处理站3包括第1处理组件4、第2处理组件5和输送组件6。第1处理组件4配置于输送组件6的旁边，例如配置于输送组件6的Y轴方向正侧。第2处理组件5配置于输送组件6的旁边，例如配置于输送组件6的Y轴方向负侧。
第1处理组件4例如具有激光加工装置41。如图4所示，激光加工装置41在凹凸层130的凸部132形成激光光线LB的照射点P。激光光线LB具有相对于凹凸层130的吸收性。在凹凸层130含有碳的情况下，作为激光光线LB，例如使用波长为190nm的激光光线。另外，在凹凸层130含有氧化硅的情况下，作为激光光线LB，例如使用波长为9300nm的激光光线。凸部132吸收激光光线LB，而从固相向气相进行状态变化并飞散，或在固相的状态下飞散，因此被去除。如图2A中由双点划线所示，在被去除的凸部132的位置形成与底面131相同的高度的平坦面133。其结果，凹凸层130被平坦化。
第2处理组件5例如具有碎屑去除装置51和研磨装置52。碎屑去除装置51去除在照射激光光线LB时产生的碎屑(Debris)。碎屑为自照射点P飞散的飞散物。在利用激光光线LB对凹凸层130进行了平坦化之后，研磨装置52对凹凸层130进行研磨。研磨方法例如为CMP(Chemical Mechanical Polishing)法。研磨装置52既可以将凹凸层130研磨到凹凸图案120暴露为止，也可以将凹凸层130研磨为凹凸图案120不暴露。研磨装置52的研磨量根据凹凸层130的用途来确定。在研磨装置52对凹凸层130进行研磨之前，碎屑去除装置51去除碎屑。但是，碎屑的去除也可以在不对凹凸层130进行研磨的情况下实施。另外，当然也存在不需要去除碎屑的情况。
输送组件6配置于传送装置27的旁边，例如配置于传送装置27的X轴方向正侧。输送组件6在内部包括输送装置61。输送装置61包括保持基板100的保持机构。保持机构能够沿水平方向(X轴方向和Y轴方向这两个方向)和铅垂方向移动并且能够以铅垂轴线为中心回转。输送装置61按照预先设定的顺序将基板100向传送装置27、激光加工装置41、碎屑去除装置51以及研磨装置52输送。
此外，激光加工装置41、碎屑去除装置51以及研磨装置52的配置和个数并不限定于图1所示的配置和个数。也可以在铅垂方向上层叠这些装置中的多个装置。
控制装置9例如为计算机，如图1所示，包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)91和存储器等存储介质92。在存储介质92存储有控制基板处理系统1所执行的各种处理的程序。控制装置9通过使CPU91执行存储于存储介质92的程序，从而控制基板处理系统1的动作。另外，控制装置9包括输入接口93和输出接口94。控制装置9利用输入接口93接收来自外部的信号，利用输出接口94向外部发送信号。
上述程序例如存储于能够由计算机读取的存储介质，并自该存储介质加载于控制装置9的存储介质92。作为能够由计算机读取的存储介质，例如能够列举出硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)、存储卡等。此外，程序也可以借助互联网从服务器下载并加载于控制装置9的存储介质92。
图3是表示一实施方式的基板处理方法的流程图。图3所示的处理在控制装置9的控制下实施。首先，输送装置24自载置于载置部21的盒C将基板100取出，并向传送装置27输送。接着，输送装置61自传送装置27接收基板100并向激光加工装置41输送。
接下来，激光加工装置41对基板100的凹凸层130进行激光加工(S1)。具体而言，激光加工装置41向凹凸层130的凸部132照射激光光线LB，对凹凸层130进行平坦化。然后，输送装置61自激光加工装置41接收基板100并向碎屑去除装置51输送。
接下来，碎屑去除装置51去除在照射激光光线LB时产生的碎屑(S2)。碎屑去除装置51例如为利用蚀刻去除碎屑的蚀刻装置。蚀刻例如为湿蚀刻。蚀刻液对已平坦化的凹凸层130的表面与碎屑接触的接触点进行蚀刻，而将碎屑剥离并冲走。在利用激光加工(S1)对凹凸层130进行了平坦化之后，在以使凹凸层130进一步平坦化为目的地实施研磨(S3)之前，进行碎屑的去除(S2)，因此，能够防止碎屑咬入于研磨工具与基板100之间，能够提高研磨后的平坦度。使用了稀氢氟酸溶液的湿蚀刻还能够去除因激光加工(S1)而在凹凸层130产生的变色层。然后，输送装置61自碎屑去除装置51接收基板100并向研磨装置52输送。
接下来，研磨装置52对利用激光加工(S1)进行了平坦化的凹凸层130进行研磨(S3)。研磨方法例如为CMP(Chemical Mechanical Polishing)法。由于在激光加工(S1)之后进行研磨(S3)，因此能够缩短研磨时间。
然后，输送装置61自研磨装置52接收基板100并向传送装置27输送。接着，输送装置24自传送装置27接收基板100并向载置于载置部21的盒C输送。然后，此次的处理结束。
接着，说明激光加工装置41的结构和动作。图4是表示一实施方式的激光加工装置的剖视图。激光加工装置41例如包括保持部210、照射部220、图案测量仪器230、旋转驱动部240以及移动驱动部250。
保持部210保持基板100。例如，保持部210自下方将基板100以凹凸层130朝上的方式保持为水平。保持部210为真空卡盘或静电卡盘等。
在利用保持部210保持着基板100的状态下，照射部220向凹凸层130的凸部132照射激光光线LB。在凹凸层130形成有激光光线LB的照射点P。照射部220可以朝向凹凸层130使激光光线LB聚集地照射，在本实施方式中，照射点P为功率密度最高的聚光点。但是，照射点P也可以不是聚光点。凸部132吸收激光光线LB，而从固相向气相进行状态变化并飞散，或在保持固相的状态下飞散。由于凸部132被去除，因此凹凸层130被平坦化。
照射部220例如包含检电扫描器221。检电扫描器221例如配置于利用保持部210保持着的基板100的上方。根据检电扫描器221，即使在固定了检电扫描器221与保持部210之间的相对位置的状态下，也能够使凹凸层130处的照射点P位移。
检电扫描器221包含两组检电镜222和检电马达223的组合(图4中仅图示一组)。一个检电马达223使一个检电镜222旋转，而使照射点P沿X轴方向位移。另一个检电马达223使另一个检电镜222旋转，而使照射点P沿Y轴方向位移。
照射部220可以包含fθ透镜224。fθ透镜224形成相对于Z轴方向垂直的焦点面225。在检电扫描器221使照射点P沿X轴方向或Y轴方向位移的期间，fθ透镜224将照射点P的Z轴方向位置维持于焦点面225，另外，维持焦点面225处的照射点P的形状和尺寸。其结果，如下所述，能够将矩形的照射点P有规则且无间隙地二维排列于矩形的凸部132。
图案测量仪器230测量平坦化前的凹凸层130的图案。作为图案测量仪器230，例如使用测量凹凸层130的高度H的位移计231。凹凸层130的高度H例如以底面131为基准进行测量。位移计231例如为激光位移计，通过测量距凹凸层130的距离，从而测量凹凸层130的高度H。在本实施方式中，位移计231为非接触式，但位移计231也可以是接触式。位移计231将其测量结果的数据向控制装置9发送。控制装置9一边使位移计231和保持部210相对地沿X轴方向和Y轴方向移动，一边利用位移计231测量凹凸层130的高度H，而测量凹凸层130的剖视图案。
另外，作为图案测量仪器230，例如使用对凹凸层130的凸部132的轮廓进行拍摄的照相机232。照相机232自相对于底面131垂直的方向拍摄凸部132的轮廓，并将其拍摄到的图像的数据向控制装置9发送。控制装置9对自照相机232接收到的图像进行图像处理，而测量凹凸层130的俯视图案。凹凸层130的俯视图案包含凸部132的轮廓。
旋转驱动部240使保持部210旋转。保持部210的旋转中心线241与Z轴方向平行。旋转驱动部240例如包含旋转马达。旋转驱动部240使基板100与保持部210一起旋转，使俯视矩形形状的凸部132的两条边与X轴方向平行，并且使剩余的两条边与Y轴方向平行。
移动驱动部250使保持部210和照射部220相对地沿X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向移动。移动驱动部250例如具有第1驱动部251和第2驱动部252，第1驱动部251使保持部210沿X轴方向和Y轴方向移动，第2驱动部252使照射部220沿Z轴方向移动。
第1驱动部251例如为XY载物台等。第2驱动部252包含Z轴引导件253和使照射部220沿着Z轴引导件253移动的马达等驱动源254。照射部220在X轴方向和Y轴方向上不移动，因此，该照射部220能够始终在同一点接受来自Z轴方向的激光光线LB。照射部220沿Z轴方向移动，以使fθ透镜224的焦点面225与凸部132的顶面对齐。此外，也可以代替照射部220而使保持部210沿Z轴方向移动。
图5是表示一实施方式的激光加工方法的流程图。图5所示的处理在激光加工装置41自输送装置61接收了基板100且保持部210吸附着基板100之后开始。
首先，控制装置9利用图案测量仪器230测量凹凸层130的图案(S11)。具体而言，控制装置9一边使位移计231和保持部210相对地沿X轴方向和Y轴方向移动，一边利用位移计231测量凹凸层130的高度，而测量凹凸层130的剖视图案。另外，控制装置9利用照相机232对凹凸层130进行拍摄，对拍摄到的图像进行图像处理，而测量凹凸层130的俯视图案。
接着，控制装置9控制旋转驱动部240和移动驱动部250，实施保持部210与照射部220的位置对准(S12)。具体而言，控制装置9基于利用照相机232测量到的凸部132的轮廓，控制保持部210的旋转，使俯视矩形形状的凸部132的两条边与X轴方向平行，并且使剩余的两条边与Y轴方向平行。另外，控制装置9使照射部220沿Z轴方向移动，使照射点P的高度与凸部132的高度对齐。照射点P的高度为焦点面225的高度。进而，控制装置9使保持部210沿X轴方向和Y轴方向移动，使能够形成检电扫描器221的照射点P的区域A与基板100的期望的区域重叠。区域A为利用检电镜222的旋转能够使照射点P移动到的区域。
图6A是表示一实施方式的能够形成检电扫描器的照射点的区域的俯视图。如图6A所示，基板100例如在周向上被划分成四个区域B1～B4。四个区域B1～B4分别是中心角为90°的扇形形状。四个区域B1～B4中的一个区域(例如区域B1)收容在区域A的内部。
接下来，控制装置9向凸部132照射激光光线LB，而去除凸部132(S13)。控制装置9基于利用位移计231测量到的凸部132的高度H，控制激光光线LB的光源270的输出(W)。设定该输出，以在去除的凸部132的位置形成与底面131相同的高度的平坦面133。凸部132的高度H越高，则光源270的输出设定得越高。控制装置9控制检电扫描器221，去除在区域B1的内部存在的多个凸部132。
接下来，控制装置9检查是否在所有四个区域B1～B4去除了凸部132(S14)。
在四个区域B1～B4中的一个以上区域残留有凸部132的情况(S14、NO)下，控制装置9返回S12，并实施S12以后的处理，以去除残留的凸部132。具体而言，控制装置9使保持部210旋转，使四个区域B1～B4中的残留有凸部132的区域(例如区域B2)与区域A重叠。控制装置9将保持部210旋转90°×n(n为1以上的整数)，切换基板100的与区域A重叠的区域。由于保持部210旋转90°×n(n为1以上的整数)，因此，俯视矩形形状的凸部132的两条边与X轴方向平行，剩余的两条边与Y轴方向平行。在本实施方式中，由于基板100被划分成四个区域B1～B4，因此实施四次S12和S13。
另外，在所有四个区域B1～B4均没有凸部132的情况(S14、YES)下，控制装置9结束此次的处理。然后，控制装置9解除保持部210对基板100的保持。然后，输送装置61自激光加工装置41接收基板100，并向碎屑去除装置51输送。
此外，如图6A所示，本实施方式的基板100在周向上被划分成四个区域B1～B4，但该划分的方式没有特殊限定。例如，如图6B所示，基板100也可以在周向上被划分成两个区域B1、B2。两个区域B1、B2分别是中心角为180°的半圆形状。两个区域B1、B2中的一个区域(例如区域B1)收容在区域A的内部。控制装置9将保持部210旋转180°×n(n为1以上的整数)，切换基板100的与区域A重叠的区域。图6B所示的基板100被划分成两个区域B1～B2，因此，实施两次S12和S13。
如上所述，控制装置9控制检电扫描器221、旋转驱动部240以及移动驱动部250，从而控制照射点P的位置。此外，还能够仅控制移动驱动部250，从而控制照射点P的位置。在该情况下，也可以没有检电扫描器221。
另外，如图4所示，激光加工装置41可以具备均化器260。图7A是表示通过均化器前的激光光线的强度分布的一个例子的图。图7B是表示通过均化器后的激光光线的强度分布的一个例子的图。均化器260将激光光线LB的强度分布从图7A所示的高斯分布变更成图7B所示的平顶分布，使其强度分布均匀化。
另外，如图4所示，激光加工装置41可以具备光阑265。光阑265将激光光线LB的截面形状整形成矩形。矩形不仅包含长方形，还包含正方形。光阑265为具有矩形的开口的遮光膜。其开口例如使图7B中由箭头D所示的范围的激光光线LB通过。
由均化器260和光阑265能够形成强度分布均匀的矩形的照射点P。将该照射点P如下所述地有规则且无间隙地二维排列，从而能够使每单位面积的激光光线LB的累积照射量(J)均匀化，能够抑制局部的加热，因此，能够抑制凹凸层130之下的凹凸图案120的损伤，并且选择性地去除凹凸层130的期望的部分。另外，由于强度分布在照射点P的外缘不连续地变化，因此，能够清晰地形成凹凸层130的去除的部分与凹凸层130的残留的部分之间的边界。
图8A是表示照射点的排列方式的第1例的俯视图。照射点P为强度分布均匀的矩形，矩形的两条边与X轴方向平行，矩形的剩余的两条边与Y轴方向平行。照射点P的X轴方向尺寸X0与照射点P的Y轴方向尺寸Y0既可以相同，也可以不同。在图8B和图8C中也同样。
如图8A所示，控制装置9一边使激光光线LB脉冲振荡，一边在脉冲的关断时间的期间使照射点P沿X轴方向每次移动X0，而遍及凸部132的X轴方向整体地将照射点P无间隙地排成一列。然后，控制装置9一边使激光光线LB脉冲振荡，一边重复进行：在脉冲的关断时间的期间使照射点P沿Y轴方向移动Y0、和在脉冲的关断时间的期间使照射点P沿X轴方向每次移动X0，从而将照射点P在凸部132无间隙地二维排列。根据图8A所示的照射点P的排列方式，能够使每单位面积的激光光线LB的累积照射量均匀化，能够抑制局部的加热。
图8B是表示照射点的排列方式的第2例的俯视图。如图8B所示，控制装置9一边使激光光线LB脉冲振荡，一边在脉冲的关断时间的期间使照射点P沿X轴方向每次移动X0的一半的值，从而遍及凸部132的X轴方向整体地将照射点P重叠地排成一列。然后，控制装置9一边使激光光线LB脉冲振荡，一边重复进行：在脉冲的关断时间的期间使照射点P沿Y轴方向移动Y0、和在脉冲的关断时间的期间使照射点P沿X轴方向每次移动X0的一半的值，从而将照射点P在凸部132无间隙地二维排列。根据图8B所示的照射点P的排列方式，能够使每单位面积的激光光线LB的累积照射量均匀化，能够抑制局部的加热。此外，控制装置9也可以一边使激光光线LB脉冲振荡，一边实施在脉冲的关断时间的期间使照射点P沿Y轴方向每次移动Y0的一半的值的操作，来代替在脉冲的关断时间的期间使照射点P沿Y轴方向移动Y0的操作。
图8C表示是照射点的排列方式的第3例的俯视图。如图8C所示，控制装置9一边使激光光线LB脉冲振荡，一边在脉冲的关断时间的期间使照射点P沿X轴方向每次移动X0的两倍，从而遍及凸部132的X轴方向整体地形成间隙SP并将照射点P排成一列。接着，控制装置9再次一边使激光光线LB脉冲振荡，一边在脉冲的关断时间的期间使照射点P沿X轴方向每次移动X0的两倍，以利用照射点P填补上述间隙SP。然后，控制装置9一边使激光光线LB脉冲振荡，一边重复进行：在脉冲的关断时间的期间使照射点P沿Y轴方向移动Y0、在脉冲的关断时间的期间使照射点P沿X轴方向每次移动X0的两倍、和在脉冲的关断时间的期间使照射点P沿X轴方向每次移动X0的两倍以利用照射点P填补上述间隙SP，从而将照射点P无间隙地二维排列。根据图8C所示的照射点P的排列方式，能够使每单位面积的激光光线LB的累积照射量均匀化，能够抑制局部的加热。
以上，说明了本公开的激光加工装置、基板处理系统、激光加工方法以及基板处理方法，但本公开并不限定于上述实施方式等。在权利要求书所记载的范围内，能够进行各种变更、修正、置换、附加、删除以及组合。这些当然也属于本公开的技术范围。
凹凸图案120形成在基底基板110的主表面即可，例如，也可以通过将在除基底基板110之外的基板形成的半导体芯片在基底基板110的主表面空开间隔地排列多个并将多个半导体芯片与基底基板110接合而形成。多个半导体芯片可以空开间隔地配置成矩阵状。
图9A是表示第1变形例的基板的剖视图。在图9A中，双点划线表示平坦化后的凹凸层130。本变形例的凹凸层130利用旋涂法形成。旋涂法是利用旋转涂布法涂布液体并利用热处理使涂布的液膜固化的方法。作为液体，例如使用含有碳的液体。由于液体能够流动，因此，在细微的凹凸构造之上，液膜的高度被平均化，凸部132的高度较低。其结果，存在不同的高度H1、H2的多个凸部132。控制装置9基于利用位移计231测量到的凸部132的高度H1、H2，控制激光光线LB的光源270的输出(W)。设定该输出，以在去除的凸部132的位置形成与底面131相同的高度的平坦面133。
图9B是表示第2变形例的基板的剖视图。在图9B中，双点划线表示平坦化后的凹凸层130。本变形例的凹凸层130与上述第1变形例的凹凸层130同样地利用旋涂法形成，但形成得厚于上述第1变形例的凹凸层130。控制装置9不仅在凸部132形成照射点P，还在底面131形成照射点P。也就是说，控制装置9向凹凸层130的上表面整体照射激光光线LB。控制装置9基于利用位移计231测量到的凸部132的高度H1、H2以及底面131的高度H3，控制激光光线LB的光源270的输出(W)。在该情况下，凸部132的高度H1、H2以及底面131的高度H3以平坦化后的凹凸层130的平坦面133为基准进行测量。光源270的输出设定为对凹凸层130的整体进行平坦化并使其层厚成为一定。此外，底面131的高度H3由凹凸层130的材料即液体的涂布量决定。
图10A是表示第3变形例的基板的照射激光光线前的状态的剖视图。图10B是表示第3变形例的基板的照射激光光线后的状态的剖视图。本变形例的基板100除了具有基底基板110、凹凸图案120以及凹凸层130以外，还具有水溶性保护层140。水溶性保护层140形成于凹凸层130的与基底基板110相反的一侧的表面，保护凹凸层130不受在照射激光光线LB时产生的碎屑141的影响。水溶性保护层140由水溶性的树脂等形成。在该情况下，碎屑去除装置51是将水溶性保护层140溶解于水中并进行去除从而去除碎屑141的清洗装置。
本申请主张基于2019年4月5日向日本特许厅申请的日本特愿2019-073042号的优先权，并将日本特愿2019-073042号的全部内容引用到本申请中。
附图标记说明
1、基板处理系统；9、控制装置(控制部)；41、激光加工装置；51、碎屑去除装置；52、研磨装置；100、基板；110、基底基板；120、凹凸图案；130、凹凸层；140、水溶性保护层；210、保持部；220、照射部；221、检电扫描器；230、图案测量仪器；240、旋转驱动部；250、移动驱动部。

Claims (20)

1.一种激光加工装置，其中，
该激光加工装置包括：
保持部，其用于保持基板，该基板包含基底基板、在所述基底基板的主表面形成的凹凸图案和模仿所述凹凸图案地形成的凹凸层；
照射部，在利用所述保持部保持着所述基板的状态下，该照射部向所述凹凸层的凸部照射激光光线，对所述凹凸层进行平坦化；以及
控制部，其控制所述激光光线的照射点的位置。
2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中，
所述凹凸层含有氧化硅、碳化硅、氮化硅、碳氮化硅或碳。
3.根据权利要求1或2所述的激光加工装置，其中，
该激光加工装置包括图案测量仪器，在利用所述激光光线进行平坦化之前，该图案测量仪器测量所述凹凸层的图案。
4.根据权利要求3所述的激光加工装置，其中，
该激光加工装置包括测量所述凹凸层的高度的位移计作为所述图案测量仪器，
所述控制部基于利用所述位移计测量到的所述凸部的高度来控制所述激光光线的光源的输出。
5.根据权利要求3或4所述的激光加工装置，其中，
该激光加工装置包括对所述凹凸层进行拍摄的照相机作为所述图案测量仪器，
所述控制部基于利用所述照相机拍摄到的所述凸部的轮廓来控制所述保持部的旋转。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的激光加工装置，其中，
所述照射部包含使所述凹凸层处的所述照射点位移的检电扫描器。
7.根据权利要求6所述的激光加工装置，其中，
该激光加工装置包括使所述保持部旋转的旋转驱动部，
所述控制部使所述基板与所述保持部一起旋转，从而切换所述基板的与能够形成所述检电扫描器的所述照射点的区域重叠的区域。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的激光加工装置，其中，
该激光加工装置包括：
均化器，其使所述激光光线的强度分布均匀化；以及
光阑，其将所述激光光线的截面形状整形成矩形。
9.一种基板处理系统，其中，
该基板处理系统包括：
权利要求1～8中任一项所述的激光加工装置；以及
研磨装置，在利用所述激光光线对所述凹凸层进行了平坦化之后，该研磨装置对所述凹凸层进行研磨。
10.根据权利要求9所述的基板处理系统，其中，
该基板处理系统包括碎屑去除装置，在对所述凹凸层进行研磨之前，该碎屑去除装置去除在照射所述激光光线时产生的碎屑。
11.根据权利要求10所述的基板处理系统，其中，
所述碎屑去除装置是利用蚀刻去除所述碎屑的蚀刻装置。
12.根据权利要求10所述的基板处理系统，其中，
在所述凹凸层的与所述基底基板相反的一侧的表面形成有水溶性保护层，该水溶性保护层保护所述凹凸层不受所述碎屑的影响，
所述碎屑去除装置是将所述水溶性保护层溶解在水中并进行去除的清洗装置。
13.一种激光加工方法，其中，
该激光加工方法包含以下步骤：
利用保持部保持基板，该基板包含基底基板、在所述基底基板的主表面形成的凹凸图案以及模仿所述凹凸图案地形成的凹凸层；
在利用所述保持部保持着所述基板的状态下，向所述凹凸层的凸部照射激光光线，对所述凹凸层进行平坦化；以及
控制所述激光光线的照射点的位置。
14.根据权利要求13所述的激光加工方法，其中，
该激光加工方法包含以下步骤：
在利用所述激光光线进行平坦化之前，测量所述凹凸层的高度；以及
基于所述测量得到的所述凸部的高度来控制所述激光光线的光源的输出。
15.根据权利要求13或14所述的激光加工方法，其中，
该激光加工方法包含以下步骤：
在利用所述激光光线进行平坦化之前，对所述凹凸层进行拍摄；以及
基于所述拍摄得到的所述凸部的轮廓来控制所述保持部的旋转。
16.根据权利要求13～15中任一项所述的激光加工方法，其中，
利用检电扫描器使所述凹凸层处的所述照射点位移。
17.根据权利要求16所述的激光加工方法，其中，
该激光加工方法包含以下步骤：
使所述基板与所述保持部一起旋转，从而切换所述基板的与能够形成所述检电扫描器的所述照射点的区域重叠的区域。
18.根据权利要求13～17中任一项所述的激光加工方法，其中，
该激光加工方法包含以下步骤：
利用均化器使所述激光光线的强度分布均匀化；以及
利用光阑将所述激光光线的截面形状整形成矩形。
19.一种基板处理方法，其中，
该基板处理方法包含以下步骤：
利用权利要求13～18中任一项所述的激光加工方法对所述凹凸层进行平坦化；以及
在利用所述激光光线对所述凹凸层进行了平坦化之后，对所述凹凸层进行研磨。
20.根据权利要求19所述的基板处理方法，其中，
该基板处理方法包含以下步骤：
在对所述凹凸层进行研磨之前，去除在照射所述激光光线时产生的碎屑。
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