JP2020198367A - Substrate processing system and substrate processing method - Google Patents

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隼斗 田之上
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陽平 山下
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Abstract

To appropriately perform pretreatment for bonding a substrate.SOLUTION: The present invention provides a substrate processing method that processes a substrate, wherein a surface film is formed on the substrate, wherein the substrate processing method includes forming a processed region on an outer peripheral portion of the surface film, the processed region including a modified surface in which the surface of the surface film is modified, and a non-modified surface in which the surface of the surface film is not modified. Alternatively, the present invention provides a substrate processing system that processes a substrate, wherein a surface film is formed on the substrate, wherein the substrate processing system includes a surface film processing device which forms a processed region on the outer peripheral portion of the surface film, and the processed region includes a modified surface in which the surface of the surface film is modified by the surface film processing device, and a non-modified surface in which the surface of the surface film is not modified.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本開示は、基板処理システム及び基板処理方法に関する。 The present disclosure relates to a substrate processing system and a substrate processing method.

特許文献1には、外周部に砥粒が設けられた円板状の研削工具を回転し、研削工具の少なくとも外周面を半導体ウェハに線状に当接させて半導体ウェハの周端部を略L字状に研削することが開示されている。半導体ウェハは、二枚のシリコンウェハを貼り合わせて作製されたものである。 In Patent Document 1, a disc-shaped grinding tool provided with abrasive grains on the outer peripheral portion is rotated, and at least the outer peripheral surface of the grinding tool is linearly contacted with the semiconductor wafer to omit the peripheral end portion of the semiconductor wafer. It is disclosed to grind in an L shape. A semiconductor wafer is manufactured by laminating two silicon wafers.

特開平9−216152号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-216152

本開示にかかる技術は、基板の貼り合わせの前処理を適切に行う。 The technique according to the present disclosure appropriately preprocesses the bonding of substrates.

本開示の一態様は、基板を処理する基板処理方法であって、前記基板には表面膜が形成され、前記表面膜の外周部に加工領域を形成することを含み、前記加工領域は、前記表面膜の表面が改質された改質表面と、前記表面膜の表面が改質されていない非改質表面と、を含む。 One aspect of the present disclosure is a substrate processing method for processing a substrate, which comprises forming a surface film on the substrate and forming a processed region on the outer peripheral portion of the surface film, wherein the processed region is the said. It includes a modified surface in which the surface of the surface film is modified and a non-modified surface in which the surface of the surface film is not modified.

本開示によれば、基板の貼り合わせの前処理を適切に行うことができる。 According to the present disclosure, the pretreatment for bonding the substrates can be appropriately performed.

重合ウェハの構成例の概略を示す側面図である。It is a side view which shows the outline of the structural example of a polymerization wafer. レーザトリミング加工を行う重合ウェハの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the polymerization wafer which performs the laser trimming process. 前処理におけるパーティクルの飛散を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the scattering of the particle in the pre-processing. 本実施形態に係る処理システムの構成例の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of the structural example of the processing system which concerns on this embodiment. 前処理装置の構成例の概略を示す側面図である。It is a side view which shows the outline of the structural example of the pretreatment apparatus. 前処理の様子を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the pretreatment schematically. エッジトリムの様子を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of edge trim schematically. 加工領域の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of a processing area. 改質パターンの一例を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows an example of a modification pattern. 改質パターンの一例を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows an example of a modification pattern. 改質パターンの一例を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows an example of a modification pattern. 改質パターンの一例を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows an example of a modification pattern. 前処理の一例を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the preprocessing schematically. 第2の実施形態に係る処理システムの構成例の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of the structural example of the processing system which concerns on 2nd Embodiment. 保護膜形成装置の構成例の概略を示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the outline of the structural example of the protective film forming apparatus. 保護膜形成装置の構成例の概略を示す横断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of the structural example of the protective film forming apparatus. 保護膜形成の様子を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the protective film formation schematically. 形成された保護膜の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the formed protective film. 処理ウェハの洗浄の一例を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically an example of cleaning of a processing wafer. 保護膜形成装置の他の構成例の概略を示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the outline of another configuration example of the protective film forming apparatus. 保護膜形成装置における保護膜の除去の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of removal of the protective film in the protective film forming apparatus. 第2の実施形態に係る処理システムの構成例の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of the structural example of the processing system which concerns on 2nd Embodiment. 液処理装置の構成例の概略を示す側面図である。It is a side view which shows the outline of the structural example of the liquid processing apparatus. 液処理装置におけるウェットエッチングの様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the wet etching in the liquid processing apparatus.

半導体デバイスの製造工程においては、表面に複数の電子回路等のデバイスが形成されたウェハの裏面を研削して、当該ウェハを薄化することが行われている。この薄化されたウェハに対して、そのまま搬送を行ったり、そのまま後続の処理を行ったりすると、反りや割れが生じるおそれがある。そこで、この反りや割れの発生を抑制するため、例えばウェハを支持ウェハに貼り付けることにより補強することが行われている。 In the process of manufacturing a semiconductor device, the back surface of a wafer in which devices such as a plurality of electronic circuits are formed on the front surface is ground to thin the wafer. If the thinned wafer is directly conveyed or subsequently processed, warpage or cracking may occur. Therefore, in order to suppress the occurrence of warpage and cracking, for example, the wafer is reinforced by attaching it to the support wafer.

図1は、基板としての処理ウェハWと他の基板としての支持ウェハSとを貼り合わせて形成された重合ウェハTの構成の概略を示す側面図である。以下、処理ウェハWにおいて、支持ウェハSと接合される面を表面Waといい、表面Waとの反対側の面を裏面Wbという。同様に、支持ウェハSにおいて、処理ウェハWと接合される面を表面Saといい、表面Saと反対側の面を裏面Sbという。 FIG. 1 is a side view showing an outline of the configuration of a polymerized wafer T formed by laminating a processed wafer W as a substrate and a supporting wafer S as another substrate. Hereinafter, in the processed wafer W, the surface to be joined to the support wafer S is referred to as a front surface Wa, and the surface opposite to the front surface Wa is referred to as a back surface Wb. Similarly, in the support wafer S, the surface bonded to the processed wafer W is referred to as a front surface Sa, and the surface opposite to the front surface Sa is referred to as a back surface Sb.

処理ウェハWは、例えばシリコンウェハなどの半導体ウェハであって、表面Waに複数の電子回路等のデバイスを含むデバイス層(図示せず)が形成されている。また、デバイス層にはさらに酸化膜Fw、例えばSiO膜(TEOS膜)が形成されている。 The processed wafer W is a semiconductor wafer such as a silicon wafer, and a device layer (not shown) including a device such as a plurality of electronic circuits is formed on the surface Wa. Further, an oxide film Fw, for example, a SiO 2 film (TEOS film) is further formed on the device layer.

支持ウェハSは、処理ウェハWを支持するウェハである。支持ウェハSの表面Saには、酸化膜Fs、例えばSiO膜(TEOS膜)が形成されている。また、支持ウェハSは、処理ウェハWの表面のデバイス層を保護する保護材として機能する。なお、支持ウェハSの表面Saに複数のデバイスが形成されている場合には、処理ウェハWと同様に表面Saにデバイス層(図示せず)が形成される。 The support wafer S is a wafer that supports the processed wafer W. An oxide film Fs, for example, a SiO 2 film (TEOS film) is formed on the surface Sa of the support wafer S. Further, the support wafer S functions as a protective material for protecting the device layer on the surface of the processing wafer W. When a plurality of devices are formed on the surface Sa of the support wafer S, a device layer (not shown) is formed on the surface Sa as in the processing wafer W.

通常、図1(a)に示すように処理ウェハWの外端部は面取り加工がされているが、上述したように処理ウェハWの裏面Wbに研削処理を行うと、処理ウェハWの外端部が鋭く尖った形状(いわゆるナイフエッジ形状)になる。そうすると、処理ウェハWの外端部でチッピングが発生し、処理ウェハWが損傷を被るおそれがある。そこで、図1(b)に示すように研削処理前に予め処理ウェハWの周縁部Weを除去する、いわゆるエッジトリムが行われている。なお、エッジトリムにより除去される周縁部Weは、例えば処理ウェハWの外端部から径方向に1mm〜5mmの範囲である。 Normally, as shown in FIG. 1A, the outer end portion of the processed wafer W is chamfered, but when the back surface Wb of the processed wafer W is ground as described above, the outer end portion of the processed wafer W is subjected to a grinding process. The part has a sharp and pointed shape (so-called knife edge shape). Then, chipping occurs at the outer end portion of the processed wafer W, and the processed wafer W may be damaged. Therefore, as shown in FIG. 1B, so-called edge trimming is performed in which the peripheral edge portion We of the processed wafer W is removed in advance before the grinding process. The peripheral edge portion We removed by the edge trim is, for example, in the range of 1 mm to 5 mm in the radial direction from the outer end portion of the processed wafer W.

上述した特許文献1に記載の端面研削装置は、このエッジトリムを行う装置である。しかしながら、この端面研削装置では、エッジトリムを研削により行うため、当該研削処理時に大量の粉塵(以下、「パーティクル」という。)が発生する。そして、かかるパーティクルが装置の内部において飛散した場合、ウェハを汚染するおそれがある。 The end face grinding apparatus described in Patent Document 1 described above is an apparatus for performing this edge trimming. However, in this end face grinding apparatus, since the edge trim is performed by grinding, a large amount of dust (hereinafter referred to as "particles") is generated during the grinding process. Then, if such particles are scattered inside the apparatus, the wafer may be contaminated.

そこで本発明者らは、図2に示すように、エッジトリムによる除去対象としての周縁部Weと中心部Wcとの境界にレーザ光を集光することにより内部改質層Mを形成し、かかる内部改質層Mに沿って周縁部Weの剥離を行った(レーザトリミング加工)。 Therefore, as shown in FIG. 2, the present inventors form the internal modified layer M by condensing the laser beam at the boundary between the peripheral portion We and the central portion Wc as the removal target by the edge trim. The peripheral portion We was peeled off along the internal modified layer M (laser trimming process).

このような、レーザトリミング加工によれば、特許文献1のような研削を行うことなく周縁部Weの除去を行うことができるため、エッジトリムにおいて発生するパーティクル量を減少させることができる。 According to such a laser trimming process, the peripheral portion We can be removed without grinding as in Patent Document 1, so that the amount of particles generated in the edge trim can be reduced.

また、前記レーザトリミング加工により正常に処理ウェハWの周縁部Weの除去を行うため、処理ウェハWと支持ウェハSとの接合前に、周縁部Weにおける酸化膜Fwと酸化膜Fsとの接合強度を低下させるための前処理が行われている。当該前処理は、例えば処理ウェハWの周縁部Weに形成された酸化膜Fwの外周部にレーザ光を集光し、酸化膜Fwの表面の粗面化や除去をすることにより行われる(以下の説明において、前処理が行われる酸化膜Fwの外周部を、「加工領域Fwe」という場合がある)。そして、かかる前処理により形成された加工領域Fweにおいては、接合時に酸化膜Fwと酸化膜Fsとが接合されず、重合ウェハTにおいては、接合領域と未接合領域が形成される。 Further, in order to normally remove the peripheral portion We of the processed wafer W by the laser trimming process, the bonding strength between the oxide film Fw and the oxide film Fs on the peripheral portion We before joining the processed wafer W and the supporting wafer S. Pretreatment is performed to reduce the amount. The pretreatment is performed, for example, by condensing laser light on the outer peripheral portion of the oxide film Fw formed on the peripheral portion We of the processed wafer W to roughen or remove the surface of the oxide film Fw (hereinafter,). In the above description, the outer peripheral portion of the oxide film Fw to which the pretreatment is performed may be referred to as "processed region Fwe"). Then, in the processed region Fwe formed by such pretreatment, the oxide film Fw and the oxide film Fs are not bonded at the time of bonding, and in the polymerized wafer T, a bonded region and an unbonded region are formed.

ここで、上述のように前処理を酸化膜Fwの外周部の表面にレーザ光を照射することにより行う場合、図3に示すように、レーザ光Lrの照射により発生した微量のパーティクルPが飛散する場合がある。そして、このように発生したパーティクルが酸化膜Fwの表面に付着した場合、付着したパーティクルにより酸化膜Fwと酸化膜Fsとの接合界面にボイドが発生し、処理ウェハWと支持ウェハSの貼り合わせが正常に行われないおそれがあった。すなわち、ウェハの貼り合わせ前における前処理には改善の余地がある。 Here, when the pretreatment is performed by irradiating the outer peripheral surface of the oxide film Fw with a laser beam as described above, as shown in FIG. 3, a small amount of particles P generated by the irradiation of the laser beam Lr are scattered. May be done. When the particles generated in this way adhere to the surface of the oxide film Fw, voids are generated at the bonding interface between the oxide film Fw and the oxide film Fs due to the adhered particles, and the processed wafer W and the support wafer S are bonded together. Was not performed normally. That is, there is room for improvement in the pretreatment before bonding the wafers.

本開示にかかる技術は、基板の貼り合わせの前処理を適切に行う。以下、本実施形態にかかる処理システムを用いて行われる前処理の方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 The technique according to the present disclosure appropriately preprocesses the bonding of substrates. Hereinafter, the method of pretreatment performed using the processing system according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. In the present specification and the drawings, elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals to omit duplicate description.

先ず、本実施形態にかかる処理システムの構成について説明する。図4は、処理システム1の構成の概略を示す平面図である。なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。 First, the configuration of the processing system according to the present embodiment will be described. FIG. 4 is a plan view showing an outline of the configuration of the processing system 1. In the following, in order to clarify the positional relationship, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction that are orthogonal to each other are defined, and the Z-axis positive direction is defined as the vertically upward direction.

図4に示すように処理システム1は、例えば外部との間で複数の処理ウェハW、支持ウェハS、重合ウェハTをそれぞれ収容可能なカセットCw、Cs、Ctが搬入出される搬入出ステーション2と、処理ウェハW、支持ウェハS、重合ウェハTに対して所望の処理を施す各種処理装置を備えた処理ステーション3とを一体に接続した構成を有している。 As shown in FIG. 4, the processing system 1 includes, for example, a loading / unloading station 2 in which cassettes Cw, Cs, and Ct capable of accommodating a plurality of processing wafers W, support wafers S, and polymerization wafers T are carried in / out from the outside. , The processing wafer W, the support wafer S, and the polymerization wafer T are integrally connected to a processing station 3 provided with various processing devices for performing desired processing.

搬入出ステーション2には、カセット載置台10が設けられている。図示の例では、カセット載置台10には、複数、例えば4つのカセット載置板11がY軸方向に一列に並べて配置されている。これらカセット載置板11には、処理システム1の外部に対してカセットCw、Cs、Ctを搬入出する際に、カセットCw、Cs、Ctを載置することができる。このように、搬入出ステーション2は、複数の処理ウェハW、支持ウェハS、重合ウェハTを保有可能に構成されている。なお、カセット載置板11の個数は、本実施の形態に限定されず、任意に設定することができる。また、カセット載置板11には、カセットCw、Cs、Ct以外に、たとえば不具合が生じたウェハを回収するためのカセットが載置されてもよい。 The loading / unloading station 2 is provided with a cassette mounting table 10. In the illustrated example, a plurality of, for example, four cassette mounting plates 11 are arranged side by side in a row in the Y-axis direction on the cassette mounting table 10. Cassettes Cw, Cs, and Ct can be placed on these cassette mounting plates 11 when the cassettes Cw, Cs, and Ct are carried in and out of the processing system 1. As described above, the loading / unloading station 2 is configured to be able to hold a plurality of processing wafers W, support wafers S, and polymerization wafers T. The number of cassette mounting plates 11 is not limited to this embodiment and can be set arbitrarily. Further, in addition to the cassettes Cw, Cs, and Ct, a cassette for collecting a defective wafer, for example, may be mounted on the cassette mounting plate 11.

搬入出ステーション2には、カセット載置台10のX軸正方向側において、当該カセット載置台10に隣接してウェハ搬送装置20が設けられている。ウェハ搬送装置20は、Y軸方向に延伸する搬送路21上を移動自在に構成されている。また、ウェハ搬送装置20は、処理ウェハW、支持ウェハS及び重合ウェハTを保持して搬送する、搬送アーム22を有している。搬送アーム22は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸周りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム22の構成は本実施形態に限定されず、任意の構成を取り得る。そして、ウェハ搬送装置20は、カセット載置台10のカセットCw、Cs、Ct、及び後述するトランジション装置50に対して、処理ウェハW、支持ウェハS及び重合ウェハTを搬送可能に構成されている。 The loading / unloading station 2 is provided with a wafer transfer device 20 adjacent to the cassette mounting table 10 on the X-axis positive direction side of the cassette mounting table 10. The wafer transfer device 20 is configured to be movable on a transfer path 21 extending in the Y-axis direction. Further, the wafer transfer device 20 has a transfer arm 22 that holds and transfers the processed wafer W, the support wafer S, and the polymerized wafer T. The transport arm 22 is configured to be movable in the horizontal direction, the vertical direction, around the horizontal axis, and around the vertical axis. The configuration of the transport arm 22 is not limited to this embodiment, and any configuration can be adopted. The wafer transfer device 20 is configured to be able to transfer the processed wafer W, the support wafer S, and the polymerized wafer T to the cassettes Cw, Cs, Ct of the cassette mounting table 10 and the transition device 50 described later.

処理ステーション3には、例えば3つの処理ブロックG1〜G3が設けられている。例えば処理ステーション3の正面側(図4のY軸負方向側)には、第1の処理ブロックG1が設けられ、処理ステーション3の背面側(図4のY軸正方向側)には、第2の処理ブロックG2が設けられている。また、処理ステーション3の搬入出ステーション2側(図4のX軸負方向側)には、第3の処理ブロックG3が設けられている。 The processing station 3 is provided with, for example, three processing blocks G1 to G3. For example, the first processing block G1 is provided on the front side of the processing station 3 (the negative direction side of the Y axis in FIG. 4), and the rear side of the processing station 3 (the positive direction side of the Y axis in FIG. 4) The processing block G2 of 2 is provided. A third processing block G3 is provided on the loading / unloading station 2 side (X-axis negative direction side in FIG. 4) of the processing station 3.

第1の処理ブロックG1には、表面膜加工装置としての前処理装置30が配置されている。また第2の処理ブロックG2には、接合装置40が配置されている。 A pretreatment device 30 as a surface film processing device is arranged in the first treatment block G1. A joining device 40 is arranged in the second processing block G2.

なお、前処理装置30及び接合装置40の数や配置はこれに限定されない。例えば前処理装置30と接合装置40はそれぞれ同じ処理ブロックに配置されてもよい。また、積層して配置されていてもよい。 The number and arrangement of the pretreatment device 30 and the joining device 40 are not limited to this. For example, the pretreatment device 30 and the joining device 40 may be arranged in the same processing block. Further, they may be arranged in a laminated manner.

前処理装置30は、酸化膜Fwの外周部にレーザ光を照射し、酸化膜Fwの表面に改質パターンを形成することで加工領域Fweを形成する。前処理装置30は、図5に示すように処理ウェハWの表面Wa(酸化膜Fwの形成面)が上側であって裏面Wbが下側に配置された状態で、処理ウェハWを保持するチャック31を有している。チャック31は、移動機構32によってX軸方向及びY軸方向に移動可能に構成されている。移動機構32は、一般的な精密XYステージで構成されている。また、チャック31は、回転機構33よって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。 The pretreatment apparatus 30 irradiates the outer peripheral portion of the oxide film Fw with a laser beam to form a modified pattern on the surface of the oxide film Fw to form a processed region Fwe. As shown in FIG. 5, the pretreatment apparatus 30 is a chuck that holds the processing wafer W in a state where the front surface Wa (the surface on which the oxide film Fw is formed) of the processing wafer W is on the upper side and the back surface Wb is arranged on the lower side. Has 31. The chuck 31 is configured to be movable in the X-axis direction and the Y-axis direction by the moving mechanism 32. The moving mechanism 32 is composed of a general precision XY stage. Further, the chuck 31 is configured to be rotatable around a vertical axis by a rotation mechanism 33.

チャック31の上方には、加工領域Fweにおける酸化膜Fwの表面にレーザ光Lrを照射するレーザ照射部34が設けられている。レーザ照射部34は、レーザ光発振器(図示せず)から発振された高周波のパルス状のレーザ光Lr、例えば赤外光を、加工領域Fweの所望位置に集光する。レーザ照射部34は、移動機構35によってX軸方向及びY軸方向に移動可能に構成されていてもよい。移動機構35は、一般的な精密XYステージで構成されている。またレーザ照射部34は、昇降機構36によってZ軸方向に移動可能に構成されていてもよい。 Above the chuck 31, a laser irradiation unit 34 that irradiates the surface of the oxide film Fw in the processing region Fwe with the laser light Lr is provided. The laser irradiation unit 34 collects high-frequency pulsed laser light Lr oscillated from a laser light oscillator (not shown), for example, infrared light, at a desired position in the processing region Fwe. The laser irradiation unit 34 may be configured to be movable in the X-axis direction and the Y-axis direction by the moving mechanism 35. The moving mechanism 35 is composed of a general precision XY stage. Further, the laser irradiation unit 34 may be configured to be movable in the Z-axis direction by the elevating mechanism 36.

なお、前記レーザ光LrはCWレーザであってもよく、波長も任意に選択することができる。また、加工領域Fweに対するレーザ光Lrの集光位置は、上述の構成によればチャック31の回転に加え、チャック31およびレーザ照射部34の水平移動により調整されるが、かかる水平移動に代え、ガルバノミラーを配置し、ミラー角度を変化させることにより調整を行ってもよい。 The laser beam Lr may be a CW laser, and the wavelength can be arbitrarily selected. Further, according to the above configuration, the focusing position of the laser beam Lr with respect to the processing region Fwe is adjusted by the horizontal movement of the chuck 31 and the laser irradiation unit 34 in addition to the rotation of the chuck 31, but instead of such horizontal movement, Adjustment may be performed by arranging a galvano mirror and changing the mirror angle.

なお、かかる前処理においては、図3に示したようにレーザ光の集光によりパーティクルPが発生し、当該発生したパーティクルPは前処理装置30の内部に飛散する。 In this pretreatment, as shown in FIG. 3, particles P are generated by condensing the laser beam, and the generated particles P are scattered inside the pretreatment device 30.

接合装置40は、処理ウェハWの酸化膜Fwと、支持ウェハSの酸化膜Fsとを接合する。接合装置40においては、接合に先だって、酸化膜Fwと酸化膜Fsは、それぞれ活性化され親水化される。そして、親水化された酸化膜Fwと酸化膜Fsは、処理ウェハWの中心部と支持ウェハSの中心部が当接されることにより水素結合による接合が開始し、いわゆるボンディングウェーブが発生する。そして、ボンディングウェーブが酸化膜Fw、Fsの中心部から拡散を開始し、周縁部まで到達すると、酸化膜Fw、Fsの全面が水素結合によって接合される。またさらに、接合された重合ウェハTにアニール処理を行い、酸化膜Fwと酸化膜Fsから水を除去して接合強度を確保する。なお、前処理装置30において前処理が施された加工領域Fweにおいては酸化膜Fwと酸化膜Fsが接合されず、未接合領域が形成される。 The joining device 40 joins the oxide film Fw of the processing wafer W and the oxide film Fs of the support wafer S. In the joining device 40, the oxide film Fw and the oxide film Fs are each activated and hydrophilized prior to the joining. Then, the hydrophilized oxide film Fw and the oxide film Fs start bonding by hydrogen bonding when the central portion of the processed wafer W and the central portion of the support wafer S are brought into contact with each other, and a so-called bonding wave is generated. Then, when the bonding wave starts diffusing from the central portion of the oxide films Fw and Fs and reaches the peripheral portion, the entire surface of the oxide films Fw and Fs is bonded by hydrogen bonds. Further, the bonded polymerized wafer T is annealed to remove water from the oxide film Fw and the oxide film Fs to secure the bonding strength. In the processed region Fwe that has been pretreated in the pretreatment apparatus 30, the oxide film Fw and the oxide film Fs are not bonded, and an unbonded region is formed.

第3の処理ブロックG3には、処理ウェハW、支持ウェハS、重合ウェハTを受け渡すためのトランジション装置50が設けられている。なお、トランジション装置50の数や配置はこれに限定されない。例えばトランジション装置50は多段に積層して設けられてもよい。 The third processing block G3 is provided with a transition device 50 for delivering the processing wafer W, the support wafer S, and the polymerization wafer T. The number and arrangement of the transition devices 50 are not limited to this. For example, the transition device 50 may be provided in multiple stages.

図4に示すように第1の処理ブロックG1〜第3の処理ブロックG3に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域60が形成されている。ウェハ搬送領域60には、例えばウェハ搬送装置61が配置されている。 As shown in FIG. 4, a wafer transfer region 60 is formed in a region surrounded by the first processing block G1 to the third processing block G3. For example, a wafer transfer device 61 is arranged in the wafer transfer area 60.

ウェハ搬送装置61は、例えば鉛直方向、水平方向(X軸方向、Y軸方向)及び鉛直軸周りに移動自在な搬送アーム62を有している。搬送アーム62は、処理ウェハWの裏面Wbの端部近傍(周縁部Weの近傍)を下方から保持する。 The wafer transfer device 61 has, for example, a transfer arm 62 that can move in the vertical direction, the horizontal direction (X-axis direction, Y-axis direction), and around the vertical axis. The transfer arm 62 holds the vicinity of the end portion (near the peripheral edge portion We) of the back surface Wb of the processed wafer W from below.

ウェハ搬送装置61は、ウェハ搬送領域60内を移動し、任意の、周囲の第1の処理ブロックG1の装置、第2の処理ブロックG2の装置及び第3の処理ブロックG3の装置に処理ウェハW、支持ウェハS、重合ウェハTを搬送できる。 The wafer transfer device 61 moves in the wafer transfer area 60, and the processing wafer W is attached to an arbitrary device of the first processing block G1, the device of the second processing block G2, and the device of the third processing block G3. , Support wafer S and polymerization wafer T can be conveyed.

以上の処理システム1には、制御装置70が設けられている。制御装置70は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部(図示せず)を有している。プログラム格納部には、処理システム1におけるウェハ処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、処理システム1における後述のウェハ処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Hに記録されていたものであって、当該記憶媒体Hから制御装置70にインストールされたものであってもよい。 A control device 70 is provided in the above processing system 1. The control device 70 is, for example, a computer and has a program storage unit (not shown). The program storage unit stores a program that controls wafer processing in the processing system 1. Further, the program storage unit also stores a program for controlling the operation of the drive system of the above-mentioned various processing devices and transfer devices to realize the wafer processing described later in the processing system 1. The program may be recorded on a computer-readable storage medium H and may be installed on the control device 70 from the storage medium H.

次に、以上のように構成された処理システム1を用いて行われる処理方法としてのウェハ処理について説明する。 Next, wafer processing as a processing method performed by using the processing system 1 configured as described above will be described.

先ず、複数の処理ウェハWを収容したカセットCw、複数の支持ウェハSを収容したカセットCs及び空のカセットCtが、搬入出ステーション2のカセット載置台10に載置される。 First, the cassette Cw containing the plurality of processing wafers W, the cassette Cs containing the plurality of support wafers S, and the empty cassette Ct are placed on the cassette mounting table 10 of the loading / unloading station 2.

次に、ウェハ搬送装置20によりカセットCw内の処理ウェハWが取り出され、処理ステーション3のトランジション装置50に搬送される。続けて、ウェハ搬送装置61により、トランジション装置50の処理ウェハWが取り出され、第1の処理ブロックG1の前処理装置30に搬送される。 Next, the processing wafer W in the cassette Cw is taken out by the wafer transfer device 20 and transferred to the transition device 50 of the processing station 3. Subsequently, the processing wafer W of the transition device 50 is taken out by the wafer transfer device 61 and transferred to the pretreatment device 30 of the first processing block G1.

前処理装置30では、図6に示すように、酸化膜Fwの加工領域Fweにレーザ光を照射する。より具体的には、チャック31(処理ウェハW)を回転させながら、加工領域Fwe表面の任意の位置にレーザ光Lrを照射する。これによって、酸化膜Fwにおいてレーザ光が集光した部分を除去または粗面化(以下、かかるレーザ光による「除去」および「粗面化」を総称して「改質」という)し、任意の改質パターンを有する環状の改質表面Fmが形成される。そして、これにより改質表面Fmが形成された加工領域Fweにおいては、後の接合装置40において支持ウェハSとの接合が行わず、重合ウェハTに未接合領域が形成される。なお、かかる前処理においては、図3に示したようにパーティクルPが発生する。 In the pretreatment apparatus 30, as shown in FIG. 6, the processed region Fwe of the oxide film Fw is irradiated with the laser beam. More specifically, while rotating the chuck 31 (processed wafer W), the laser beam Lr is irradiated to an arbitrary position on the surface of the processing region Fwe. As a result, the portion of the oxide film Fw where the laser light is focused is removed or roughened (hereinafter, "removal" and "roughening" by the laser light are collectively referred to as "modification"). An annular modified surface Fm with a modified pattern is formed. Then, in the processed region Fwe on which the modified surface Fm is formed, the bonding with the support wafer S is not performed in the subsequent bonding apparatus 40, and an unbonded region is formed on the polymerized wafer T. In this pretreatment, particles P are generated as shown in FIG.

なお、加工領域Fweに形成される改質表面Fmの改質パターンの詳細については後述する。 The details of the modification pattern of the modified surface Fm formed in the processing region Fwe will be described later.

改質表面Fmが形成されると、処理ウェハWは、ウェハ搬送装置61によって接合装置40に搬送される。また、支持ウェハSがカセットCsから取り出され、トランジション装置50を介して接合装置40に搬送される。 When the modified surface Fm is formed, the processed wafer W is transferred to the joining device 40 by the wafer transfer device 61. Further, the support wafer S is taken out from the cassette Cs and conveyed to the joining device 40 via the transition device 50.

なお、支持ウェハSの表面Saに複数のデバイスが形成されている場合には、処理ウェハWと同様に、支持ウェハSに対しても前処理が行われてもよい。 When a plurality of devices are formed on the surface Sa of the support wafer S, pretreatment may be performed on the support wafer S as well as the processing wafer W.

接合装置40では、処理ウェハWと支持ウェハSはそれぞれ酸化膜Fw、Fsが形成された表面Wa、Saが対向するように保持部に保持される。そして、かかる状態で酸化膜Fw、Fsが中心部から当接され、徐々に外周部に向けて接合が行われることで、重合ウェハTが形成される。 In the joining device 40, the processed wafer W and the supporting wafer S are held in the holding portion so that the surfaces Wa and Sa on which the oxide films Fw and Fs are formed face each other. Then, in such a state, the oxide films Fw and Fs are brought into contact with each other from the central portion, and the bonding is gradually performed toward the outer peripheral portion to form the polymerized wafer T.

なお、接合に先だって酸化膜FwおよびFsは、親水化、改質されていることが好ましい。かかる親水化、改質は任意の場所で行うことができ、処理システム1の外部で行われてもよいし、内部で行われてもよい。また、接合装置40の外部で行われてもよいし、内部で行われてもよい。 It is preferable that the oxide films Fw and Fs are hydrophilized and modified prior to bonding. Such hydrophilization and modification can be performed at any place, and may be performed outside the processing system 1 or inside. Further, it may be performed outside the joining device 40, or it may be performed inside.

ここで、加工領域Fweには前述のように改質表面Fmが形成されているため、酸化膜Fw、Fsが接合されず、当該酸化膜Fw、Fsの界面には接合領域と未接合領域が形成される。具体的には、改質表面Fmの形成されていない酸化膜Fwの中心部では接合領域が形成され、改質表面Fmが形成された加工領域Fweでは未接合領域が形成される。 Here, since the modified surface Fm is formed in the processed region Fwe as described above, the oxide films Fw and Fs are not bonded, and the bonded region and the unbonded region are formed at the interface between the oxide films Fw and Fs. It is formed. Specifically, a bonded region is formed in the central portion of the oxide film Fw in which the modified surface Fm is not formed, and an unbonded region is formed in the processed region Fwe in which the modified surface Fm is formed.

次に、形成された重合ウェハTはウェハ搬送装置61によってトランジション装置50に搬送される。そして、トランジション装置50に搬送された重合ウェハTは、ウェハ搬送装置20によりカセットCtへと搬送され、処理システム1における一連のウェハ処理は終了する。 Next, the formed polymerized wafer T is transferred to the transition device 50 by the wafer transfer device 61. Then, the polymerized wafer T conveyed to the transition device 50 is conveyed to the cassette Ct by the wafer transfer device 20, and a series of wafer processing in the processing system 1 is completed.

なお、処理システム1から搬出された重合ウェハTは、図示しないエッジトリムを行うための装置、例えば周縁除去装置へと搬送される。そして、図2に示したように接合領域と未接合領域との境界に沿って内部改質層Mが形成された後、当該内部改質層Mに沿って周縁部Weが除去される(エッジトリム)。かかるエッジトリムに際しては、前述のように未接合領域が酸化膜Fwの外周部に形成されているため、適切に周縁部Weを除去することができる。 The polymerized wafer T carried out from the processing system 1 is transported to a device for performing edge trimming (not shown), for example, a peripheral edge removing device. Then, as shown in FIG. 2, after the internal modified layer M is formed along the boundary between the bonded region and the unbonded region, the peripheral edge We is removed along the internally modified layer M (edge). trim). At the time of such edge trimming, since the unbonded region is formed on the outer peripheral portion of the oxide film Fw as described above, the peripheral edge portion We can be appropriately removed.

なお、かかるエッジトリムにあたっては除去対象としての周縁部Weを処理ウェハWの薄化とともに行ってもよい。具体的には、周縁除去装置においては図7(a)に示すように内部改質層Mに加えて内部面改質層M1を形成する。そして、図7(b)に示すように内部改質層Mと内部面改質層M1を基点に、処理ウェハWが第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2に分離される。この際、周縁部Weは第2の分離ウェハW2に付いて一体となり、第1の分離ウェハW1から周縁部Weが除去される。 In such edge trimming, the peripheral edge portion We as a removal target may be performed together with the thinning of the processed wafer W. Specifically, in the peripheral edge removing device, as shown in FIG. 7A, an internal surface modification layer M1 is formed in addition to the internal modification layer M. Then, as shown in FIG. 7B, the processed wafer W is separated into the first separation wafer W1 and the second separation wafer W2 with the internal modification layer M and the internal surface modification layer M1 as base points. At this time, the peripheral edge portion We is attached to the second separation wafer W2 and integrated, and the peripheral edge portion We is removed from the first separation wafer W1.

次に、上述の前処理装置30において形成される改質表面Fmの改質パターンの詳細について説明する。 Next, the details of the modification pattern of the modified surface Fm formed in the above-mentioned pretreatment apparatus 30 will be described.

上述したように、前処理装置30では改質表面Fmを形成することで加工領域Fweを形成する。そして、かかる改質表面Fmの形成にあたっては、酸化膜Fwへレーザ光を照射することによりパーティクルPが発生する。発生したパーティクルPが酸化膜Fwの表面に付着した場合、当該付着したパーティクルにより酸化膜Fwと酸化膜Fsとの接合が正常に行われず、接合界面にボイドが発生するおそれがある。 As described above, in the pretreatment apparatus 30, the processed region Fwe is formed by forming the modified surface Fm. Then, in forming the modified surface Fm, particles P are generated by irradiating the oxide film Fw with a laser beam. When the generated particles P adhere to the surface of the oxide film Fw, the adhered particles may not normally bond the oxide film Fw and the oxide film Fs, and voids may be generated at the bonding interface.

そこで本発明者らは、かかるパーティクルに起因する接合における不具合を抑制するため、加工領域Fweにおける改質表面Fmの面積比率を制御することにより、前処理において発生するパーティクルの量を軽減することを検討した。具体的には、加工領域Fweにおいて形成する改質表面Fmの面積を減少させることにより、発生するパーティクルの量を軽減した。 Therefore, the present inventors have decided to reduce the amount of particles generated in the pretreatment by controlling the area ratio of the modified surface Fm in the processing region Fwe in order to suppress defects in bonding caused by such particles. investigated. Specifically, the amount of generated particles was reduced by reducing the area of the modified surface Fm formed in the processing region Fwe.

図8、図9は、本実施の形態に係る加工領域Fweの形成方法の一例を模式的に示す平面図、及び図8の要部拡大図である。なお、以下の説明においては位置関係を明確にするために、X軸方向、Y軸方向を規定し、X軸方向を処理ウェハWの径方向、Y軸方向を処理ウェハWの周方向とする。また、X軸正方向を加工領域Fweの処理ウェハWの外周側、X軸負方向を加工領域Fweの処理ウェハWの内周側とする。 8 and 9 are a plan view schematically showing an example of a method for forming a processing region Fwe according to the present embodiment, and an enlarged view of a main part of FIG. In the following description, in order to clarify the positional relationship, the X-axis direction and the Y-axis direction are defined, the X-axis direction is the radial direction of the processing wafer W, and the Y-axis direction is the circumferential direction of the processing wafer W. .. Further, the positive direction of the X-axis is the outer peripheral side of the processing wafer W of the processing region Fwe, and the negative direction of the X-axis is the inner peripheral side of the processing wafer W of the processing region Fwe.

本実施の形態に係る前処理においては、図8、図9に示すように、加工領域Fweに複数、例えば図示の例によれば5つの環状領域R1〜R5を形成する。なお、環状領域R1〜R5の径方向の幅は任意に決定することができる。すなわち、環状領域R1〜R5の径方向の幅はそれぞれ同じでなくてもよい。 In the pretreatment according to the present embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, a plurality of, for example, five annular regions R1 to R5 according to the illustrated example are formed in the processing region Fwe. The radial width of the annular regions R1 to R5 can be arbitrarily determined. That is, the radial widths of the annular regions R1 to R5 do not have to be the same.

図9に示すように環状領域R1〜R5は、それぞれ改質表面Fmと、レーザ光が照射されない非改質表面Fm1とを含んで形成されている。具体的には、それぞれの環状領域R1〜R5においては、改質表面Fmと非改質表面Fm1とが周方向(Y軸方向)に沿って交互に形成されている。 As shown in FIG. 9, the annular regions R1 to R5 are formed including the modified surface Fm and the non-modified surface Fm1 not irradiated with the laser beam, respectively. Specifically, in each of the annular regions R1 to R5, the modified surface Fm and the non-modified surface Fm1 are alternately formed along the circumferential direction (Y-axis direction).

なお、かかる改質表面Fmの周方向における形成間隔は、処理ウェハを保持するチャック31の回転速度、及び、改質表面Fmに照射するレーザ光の周波数を制御することにより、任意に決定することができる。 The formation interval of the modified surface Fm in the circumferential direction is arbitrarily determined by controlling the rotation speed of the chuck 31 holding the processed wafer and the frequency of the laser beam irradiating the modified surface Fm. Can be done.

また更に、改質表面Fmは処理ウェハWの径方向(X軸方向)に沿って交互に形成されている。そして、本実施の形態に係る改質表面Fmは、図9に示すように加工領域Fweにおいて、周方向に沿って千鳥格子状配置となるように形成されている。 Furthermore, the modified surface Fm is alternately formed along the radial direction (X-axis direction) of the processed wafer W. As shown in FIG. 9, the modified surface Fm according to the present embodiment is formed so as to be arranged in a houndstooth pattern along the circumferential direction in the processing region Fwe.

本実施形態に係る前処理装置30により形成される加工領域Fweは、改質表面Fmと非改質表面Fm1のそれぞれを含むように形成されている。すなわち加工領域Fweは、その全面にはレーザ光が照射されず、少なくとも一部には改質(粗面化)が行われていない非改質表面Fm1を有している。これにより、加工領域Fweの全面に改質表面Fmが形成される場合と比較して、前処理において発生するパーティクル量が減少し、これにより酸化膜Fwにパーティクルが付着するのを抑制できる。 The processing region Fwe formed by the pretreatment apparatus 30 according to the present embodiment is formed so as to include each of the modified surface Fm and the non-modified surface Fm1. That is, the processed region Fwe has a non-modified surface Fm1 whose entire surface is not irradiated with laser light and whose entire surface is not modified (roughened). As a result, the amount of particles generated in the pretreatment is reduced as compared with the case where the modified surface Fm is formed on the entire surface of the processed region Fw, and thus it is possible to suppress the adhesion of particles to the oxide film Fw.

また以上のような改質表面Fmの形成方法よれば、接合装置40において形成される重合ウェハTにエッジボイドが発生することを抑制できる。 Further, according to the method for forming the modified surface Fm as described above, it is possible to suppress the generation of edge voids in the polymerized wafer T formed in the bonding apparatus 40.

具体的には、前述のように処理ウェハWと支持ウェハSとの接合においては、ボンディングウェーブの拡散により接合が進行する。かかるボンディングウェーブの端部においては処理ウェハWと支持ウェハSの間の空気が圧縮されて高圧になる。また、改質表面Fmが形成された加工領域Fweでは、ボンディングウェーブの端部で圧縮されて高圧になった雰囲気が解放されることで急激に減圧され、ジュールトムソン効果が発生して温度が低下し、結露が発生する。そしてその後アニール処理を行うと、界面に存在する水が蒸発することで、重合ウェハTの周縁部に環状のエッジボイドが発生する場合がある。 Specifically, as described above, in the bonding between the processed wafer W and the supporting wafer S, the bonding proceeds due to the diffusion of the bonding wave. At the end of the bonding wave, the air between the processing wafer W and the support wafer S is compressed to a high pressure. Further, in the processed region Fwe where the modified surface Fm is formed, the pressure is rapidly reduced by releasing the atmosphere compressed at the end of the bonding wave and becoming high pressure, and the Joule-Thomson effect is generated to lower the temperature. However, dew condensation occurs. After that, when the annealing treatment is performed, the water existing at the interface evaporates, and an annular edge void may be generated at the peripheral edge of the polymerized wafer T.

ここで、以上のような改質表面Fmの形成方法よれば、加工領域Fweに対する改質表面Fmの形成面積の割合が減少することで、前記高圧になった雰囲気が解放される容積が減少し、これにより急激な圧力変化が発生するのを抑制できる。そして、このように急激な圧力変化の発生が抑制されることで結露の発生が抑制され、その結果、エッジボイドの発生を抑制することができる。 Here, according to the method for forming the modified surface Fm as described above, the ratio of the formed area of the modified surface Fm to the processed region Fwe is reduced, so that the volume at which the high-pressure atmosphere is released is reduced. As a result, it is possible to suppress the occurrence of a sudden pressure change. Then, by suppressing the occurrence of a sudden pressure change in this way, the occurrence of dew condensation can be suppressed, and as a result, the occurrence of edge voids can be suppressed.

なお、以上の実施の形態によれば、改質表面Fmは環状領域R1〜R5のそれぞれにおいて改質表面Fmと非改質表面Fm1が交互に形成され、改質表面Fmが千鳥格子配置となるように加工領域Fweに改質パターンが形成されたが、形成される改質パターンはこれに限定されない。 According to the above embodiment, the modified surface Fm has the modified surface Fm and the non-modified surface Fm1 alternately formed in each of the annular regions R1 to R5, and the modified surface Fm has a houndstooth arrangement. A modified pattern was formed in the processing region Fwe so as to be, but the modified pattern formed is not limited to this.

例えば図10に示すように、環状領域R1〜R5の少なくとも1つは、改質表面Fmのみによって形成されていてもよい。 For example, as shown in FIG. 10, at least one of the annular regions R1 to R5 may be formed only by the modified surface Fm.

係る場合であっても、加工領域Fweの少なくとも一部に非改質表面Fmが形成されていることにより、加工領域Fweの全面が改質表面Fmで形成される場合と比べてパーティクルの発生量を減少することができる。すなわち、酸化膜Fwへパーティクルが付着することを適切に抑制できる。 Even in such a case, since the non-modified surface Fm is formed in at least a part of the processed region Fwe, the amount of particles generated is compared with the case where the entire surface of the processed region Fwe is formed by the modified surface Fm. Can be reduced. That is, it is possible to appropriately suppress the adhesion of particles to the oxide film Fw.

また例えば、図11に示すように環状領域R1〜R5の少なくとも1つは、非改質表面Fm1のみによって形成されていてもよい。例えば図示の例のように、改質表面Fmのみで形成される環状領域と、非改質表面Fm1のみで形成される環状領域が交互に配置されていてもよい。 Further, for example, as shown in FIG. 11, at least one of the annular regions R1 to R5 may be formed only by the non-modified surface Fm1. For example, as shown in the illustrated example, the annular region formed only by the modified surface Fm and the annular region formed only by the non-modified surface Fm1 may be alternately arranged.

また当然に、図8〜図11に示す改質パターンをそれぞれ組み合わせて加工領域Fweを形成してもよい。また更に、加工領域Fweには上述のように環状領域が形成される必要はなく、任意の構成で改質表面Fm及び非改質表面Fm1を配置することができる。 Further, as a matter of course, the processing region Fwe may be formed by combining the modification patterns shown in FIGS. 8 to 11. Furthermore, it is not necessary to form an annular region in the processed region Fwe as described above, and the modified surface Fm and the non-modified surface Fm1 can be arranged in any configuration.

なお、加工領域Fweの最内周側に位置する環状領域(図示の例においては環状領域R1)は、図12に示すように改質表面Fmのみによって形成されることが好ましい。 The annular region (annular region R1 in the illustrated example) located on the innermost peripheral side of the processed region Fwe is preferably formed only by the modified surface Fm as shown in FIG.

重合ウェハTの形成後に行われる前記エッジトリムにおいては、除去対象としての周縁部Weの内周、すなわち接合領域と未接合領域との境界に沿って、処理ウェハWの内部にレーザ光を集光し、図2に示した内部改質層Mを形成する。かかる内部改質層Mの形成位置は、接合領域と未接合領域との境界、すなわち加工領域Fweの最内周側に位置する環状領域R1の内周と一致することが好ましいが、当該境界よりも径方向内側に形成されてもよい。 In the edge trim performed after the formation of the polymerized wafer T, the laser beam is focused inside the processed wafer W along the inner circumference of the peripheral edge We as the removal target, that is, the boundary between the bonded region and the unbonded region. Then, the internally modified layer M shown in FIG. 2 is formed. The formation position of the internally modified layer M preferably coincides with the boundary between the bonded region and the unbonded region, that is, the inner circumference of the annular region R1 located on the innermost peripheral side of the processed region Fwe, but from the boundary. May be formed inward in the radial direction.

内部改質層Mの形成にあたっては、図示しないアライメントカメラによって接合領域と未接合領域との境界を検出することによりレーザ光の照射位置を決定する。ここで、図8に示したように環状領域R1において改質表面Fmと非改質表面Fm1とが交互に形成されている場合、アライメント位置としての境界が周方向において一様にならず、アライメントカメラによる境界の検出が適切に行われない場合がある。一方、図12に示したように環状領域R1が改質表面Fmのみによって環状領域R1が形成される場合、周方向において一様に境界を検出することができ、適切にレーザ光の照射位置を決定することができる。 In forming the internal modified layer M, the irradiation position of the laser beam is determined by detecting the boundary between the bonded region and the unbonded region with an alignment camera (not shown). Here, when the modified surface Fm and the non-modified surface Fm1 are alternately formed in the annular region R1 as shown in FIG. 8, the boundary as the alignment position is not uniform in the circumferential direction, and the alignment is performed. Boundary detection by the camera may not be performed properly. On the other hand, as shown in FIG. 12, when the annular region R1 is formed only by the modified surface Fm, the boundary can be uniformly detected in the circumferential direction, and the irradiation position of the laser beam can be appropriately set. Can be decided.

係る観点から、加工領域Fweの最内周側に位置する環状領域は、改質表面Fmのみによって形成されることが好ましい。 From this point of view, it is preferable that the annular region located on the innermost peripheral side of the processed region Fwe is formed only by the modified surface Fm.

なお、以上の改質パターンによれば、加工領域Fweにおいて改質表面Fm及び非改質表面Fm1のそれぞれが形成されたが、例えば加工領域Fweの径方向の幅が小さい場合には、非改質表面Fm1を含まず、改質表面Fmのみで加工領域Fweを形成してもよい。 According to the above modification pattern, each of the modified surface Fm and the non-modified surface Fm1 was formed in the processed region Fwe, but for example, when the width in the radial direction of the processed region Fwe is small, the modified surface Fm is not modified. The processed region Fwe may be formed only by the modified surface Fm without including the quality surface Fm1.

なお前処理装置30は、レーザ光の照射により発生したパーティクルが酸化膜Fwに付着することを更に適切に抑制するため、当該パーティクルを処理ウェハWの径方向外側に飛散させるための流体ノズルをさらに有していてもよい。 In addition, in order to more appropriately suppress the particles generated by the irradiation of the laser beam from adhering to the oxide film Fw, the pretreatment apparatus 30 further provides a fluid nozzle for scattering the particles outward in the radial direction of the processing wafer W. You may have.

具体的には、前処理装置30には、例えば図13(a)に示すように、パーティクルPを拡散させるための流体ノズル37が設けられていてもよい。流体ノズル37は、例えば処理ウェハWの周縁部We上方に設けられている。また、流体ノズル37からは例えば純水や気体等が供給され、発生したパーティクルPを径方向外側へと拡散させることができる。これにより、発生したパーティクルPが処理ウェハWの径方向内側へと飛散し、酸化膜Fwの表面に付着することを抑制することができる。なお、流体ノズル37は、発生したパーティクルPをより確実に径方向外側へと飛散させるため、例えば処理ウェハWの中心部の上方や、処理ウェハWの裏面Wb側に更に設けられていてもよい。 Specifically, the pretreatment device 30 may be provided with a fluid nozzle 37 for diffusing the particles P, for example, as shown in FIG. 13A. The fluid nozzle 37 is provided above the peripheral edge We of the processing wafer W, for example. Further, for example, pure water, gas, or the like is supplied from the fluid nozzle 37, and the generated particles P can be diffused outward in the radial direction. As a result, it is possible to prevent the generated particles P from scattering inward in the radial direction of the processed wafer W and adhering to the surface of the oxide film Fw. The fluid nozzle 37 may be further provided, for example, above the center of the processing wafer W or on the back surface Wb side of the processing wafer W in order to more reliably disperse the generated particles P outward in the radial direction. ..

また、前処理装置30の構成は発生したパーティクルPを外周方向へ飛散させることができる構成であればよく、上述した構成には限定されない。例えば図13(b)に示すように、処理ウェハWにおける径方向内側が陽圧(図13(b)における「+」)、外側が負圧(図13(b)における「−」)となるように前処理装置30内部の圧力を制御してもよい。これにより前処理装置30においては処理ウェハWの径方向内側から外側に向けての気流が形成され、発生したパーティクルPの外周方向への飛散を適切に行うことができる。またかかる場合、処理ウェハWの端部の径方向外側に、例えば真空ポンプなどに接続される吸引機構38を設けることにより、更に適切に径方向内側から外側に向けての気流を形成することができる。 Further, the configuration of the pretreatment device 30 may be any configuration as long as the generated particles P can be scattered in the outer peripheral direction, and is not limited to the configuration described above. For example, as shown in FIG. 13 (b), the inside of the processed wafer W in the radial direction has a positive pressure (“+” in FIG. 13 (b)), and the outside has a negative pressure (“−” in FIG. 13 (b)). The pressure inside the pretreatment device 30 may be controlled as described above. As a result, in the pretreatment apparatus 30, an air flow is formed from the inside to the outside in the radial direction of the processing wafer W, and the generated particles P can be appropriately scattered in the outer peripheral direction. In such a case, by providing a suction mechanism 38 connected to, for example, a vacuum pump, on the radial outside of the end portion of the processing wafer W, it is possible to more appropriately form an air flow from the radial inside to the outside. it can.

なお、以上の実施形態における前処理においては、前処理装置においては酸化膜Fwの表面にレーザ光を照射することで改質表面Fmを形成したが、加工領域Fweの改質方法はこれに限られない。例えば、前処理装置においては酸化膜Fwの外周部に対してエッチング溶液を塗布することによるウェットエッチングにより、改質表面Fmを形成してもよい。かかる場合、改質表面Fmの表面には改質パターンを形成するためのマスクが形成されることが好ましい。 In the pretreatment in the above embodiments, the modified surface Fm is formed by irradiating the surface of the oxide film Fw with a laser beam in the pretreatment apparatus, but the modification method of the processed region Fwe is limited to this. I can't. For example, in the pretreatment apparatus, the modified surface Fm may be formed by wet etching by applying an etching solution to the outer peripheral portion of the oxide film Fw. In such a case, it is preferable that a mask for forming a modified pattern is formed on the surface of the modified surface Fm.

なお、処理システムにおいては、レーザ光の照射により発生したパーティクルが酸化膜Fwに付着することを防止するため、酸化膜Fwの表面に保護膜を形成してもよい。 In the processing system, a protective film may be formed on the surface of the oxide film Fw in order to prevent particles generated by irradiation with laser light from adhering to the oxide film Fw.

図14は、第2の実施形態に係る処理システム100の構成の概略を示す平面図である。なお、本実施形態において、第1の実施形態にかかる処理システム1と実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 FIG. 14 is a plan view showing an outline of the configuration of the processing system 100 according to the second embodiment. In the present embodiment, the elements having substantially the same functional configuration as the processing system 1 according to the first embodiment are designated by the same reference numerals to omit duplicate description.

図14に示すように、本実施の形態に係る処理ステーション3の第1の処理ブロックG1には、保護膜形成装置110、前処理装置30が配置されている。保護膜形成装置110と前処理装置30は、X軸負方向側(搬入出ステーション2側)からこの順で並べて配置されている。 As shown in FIG. 14, a protective film forming device 110 and a pretreatment device 30 are arranged in the first processing block G1 of the processing station 3 according to the present embodiment. The protective film forming device 110 and the pretreatment device 30 are arranged side by side in this order from the X-axis negative direction side (carry-in / out station 2 side).

保護膜形成装置110は、前処理を行う前の処理ウェハWに対して保護膜材を供給し、酸化膜Fwの表面に保護膜Wpを形成する。保護膜材としては、例えば水溶性材料が選択される。なお、保護膜形成装置110の詳細な構成については後述する。 The protective film forming apparatus 110 supplies the protective film material to the processed wafer W before the pretreatment, and forms the protective film Wp on the surface of the oxide film Fw. As the protective film material, for example, a water-soluble material is selected. The detailed configuration of the protective film forming apparatus 110 will be described later.

図14に示すように、本実施の形態に係る処理ステーション3の第2の処理ブロックG2には、洗浄装置120、接合装置40が配置されている。洗浄装置120と接合装置40は、X軸負方向側(搬入出ステーション2側)からこの順で並べて配置されている。 As shown in FIG. 14, a cleaning device 120 and a joining device 40 are arranged in the second processing block G2 of the processing station 3 according to the present embodiment. The cleaning device 120 and the joining device 40 are arranged side by side in this order from the X-axis negative direction side (carry-in / out station 2 side).

洗浄装置120は、前処理装置30において前処理が行われた処理ウェハWを洗浄する。具体的には、保護膜形成装置110において形成された保護膜Wpを除去することにより、前処理装置30において保護膜Wpの表面に付着したパーティクルPを、保護膜Wpと共に洗い流す。ここで、洗浄装置120において処理ウェハWに供給される洗浄液としては、保護膜Wpを除去することができるもの、本実施形態によれば、例えば純水が選択される。 The cleaning device 120 cleans the processed wafer W that has been pretreated in the pretreatment device 30. Specifically, by removing the protective film Wp formed in the protective film forming apparatus 110, the particles P adhering to the surface of the protective film Wp in the pretreatment apparatus 30 are washed away together with the protective film Wp. Here, as the cleaning liquid supplied to the processing wafer W in the cleaning apparatus 120, a cleaning liquid capable of removing the protective film Wp, for example, pure water is selected according to the present embodiment.

なお、前処理装置30、接合装置40、保護膜形成装置110及び洗浄装置120の数や配置はこれに限定されない。 The number and arrangement of the pretreatment device 30, the joining device 40, the protective film forming device 110, and the cleaning device 120 are not limited to this.

次に、上述した保護膜形成装置110の構成について説明する。図15、図16はそれぞれ保護膜形成装置110の構成の概略を示す縦断面図及び横断面図である。 Next, the configuration of the protective film forming apparatus 110 described above will be described. 15 and 16 are a vertical sectional view and a horizontal sectional view showing an outline of the configuration of the protective film forming apparatus 110, respectively.

図15に示すように保護膜形成装置110は、内部を閉鎖可能な処理容器150を有している。図16に示すように処理容器150の側面には、処理ウェハWの搬入出口151が形成され、搬入出口151には、開閉シャッタ152が設けられている。 As shown in FIG. 15, the protective film forming apparatus 110 has a processing container 150 whose inside can be closed. As shown in FIG. 16, a carry-in outlet 151 for the processing wafer W is formed on the side surface of the processing container 150, and an opening / closing shutter 152 is provided at the carry-in outlet 151.

図15に示すように処理容器150内の中心部には、処理ウェハWを保持して回転させるスピンチャック160が設けられている。スピンチャック160は、水平な上面を有し、当該上面には、例えば処理ウェハWを吸引する吸引口(図示せず)が設けられている。この吸引口からの吸引により、処理ウェハWをスピンチャック160上に吸着保持できる。 As shown in FIG. 15, a spin chuck 160 for holding and rotating the processing wafer W is provided at the center of the processing container 150. The spin chuck 160 has a horizontal upper surface, and the upper surface is provided with, for example, a suction port (not shown) for sucking the processed wafer W. By suction from this suction port, the processed wafer W can be sucked and held on the spin chuck 160.

スピンチャック160の下方には、例えばモータなどを備えたチャック駆動部161が設けられている。スピンチャック160は、チャック駆動部161により任意の速度に回転できる。また、チャック駆動部161には、例えばシリンダなどの昇降駆動源が設けられており、スピンチャック160は昇降自在になっている。 Below the spin chuck 160, a chuck drive unit 161 provided with, for example, a motor is provided. The spin chuck 160 can be rotated to an arbitrary speed by the chuck drive unit 161. Further, the chuck drive unit 161 is provided with a lifting drive source such as a cylinder, and the spin chuck 160 can be raised and lowered.

スピンチャック160の周囲には、処理ウェハWから飛散又は落下する保護液を受け止め、回収するカップ162が設けられている。カップ162の下面には、回収した液体を排出する排出管163と、カップ162内の雰囲気を排気する排気管164が接続されている。 Around the spin chuck 160, a cup 162 that receives and collects the protective liquid scattered or dropped from the processing wafer W is provided. An exhaust pipe 163 for discharging the collected liquid and an exhaust pipe 164 for exhausting the atmosphere inside the cup 162 are connected to the lower surface of the cup 162.

図16に示すようにカップ162のX方向負方向(図16の下方向)側には、Y方向(図16の左右方向)に沿って延伸するレール170が形成されている。レール170は、例えばカップ162のY方向負方向(図16の左方向)側の外方からY方向正方向(図16の右方向)側の外方まで形成されている。レール170には、例えば2本のアーム171、172が取り付けられている。 As shown in FIG. 16, a rail 170 extending along the Y direction (left-right direction in FIG. 16) is formed on the X-direction negative direction (downward direction in FIG. 16) of the cup 162. The rail 170 is formed, for example, from the outside of the cup 162 on the negative direction (left side in FIG. 16) side to the outside on the positive direction (right direction in FIG. 16) side of the cup 162. For example, two arms 171 and 172 are attached to the rail 170.

図15及び図16に示すように第1のアーム171には、処理ウェハWに形成された酸化膜Fwに保護膜材を供給する保護膜材ノズル180が支持されている。第1のアーム171は、図16に示すノズル駆動部181により、レール170上を移動自在である。これにより、保護膜材ノズル180は、カップ162のY方向正方向側の外方に設置された待機部182からカップ162内の処理ウェハWの中心部上方まで移動でき、さらに当該処理ウェハWの表面上を処理ウェハWの径方向に移動できる。また、第1のアーム171は、ノズル駆動部181によって昇降自在であり、保護膜材ノズル180の高さを調整できる。 As shown in FIGS. 15 and 16, the first arm 171 supports a protective film material nozzle 180 that supplies a protective film material to the oxide film Fw formed on the processing wafer W. The first arm 171 is movable on the rail 170 by the nozzle drive unit 181 shown in FIG. As a result, the protective film material nozzle 180 can be moved from the standby portion 182 installed on the outside of the cup 162 on the positive side in the Y direction to above the center of the processing wafer W in the cup 162, and further, the processing wafer W can be moved. It can move on the surface in the radial direction of the processed wafer W. Further, the first arm 171 can be raised and lowered by the nozzle driving unit 181, and the height of the protective film material nozzle 180 can be adjusted.

図15に示すように保護膜材ノズル180には、当該保護膜材ノズル180に保護膜材を供給する供給管183が接続されている。供給管183は、内部に保護膜材を貯留する保護膜材供給源184に連通している。また、供給管183には、保護膜材の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群185が設けられている。 As shown in FIG. 15, a supply pipe 183 for supplying the protective film material to the protective film material nozzle 180 is connected to the protective film material nozzle 180. The supply pipe 183 communicates with the protective film material supply source 184 that stores the protective film material inside. Further, the supply pipe 183 is provided with a supply equipment group 185 including a valve for controlling the flow of the protective film material, a flow rate adjusting unit, and the like.

図15及び図16に示すように第2のアーム172には、保護膜材を除去する溶剤、例えば純水を供給する外周除去部としての溶剤ノズル190が支持されている。第2のアーム172は、図16に示すノズル駆動部191によってレール170上を移動自在であり、溶剤ノズル190を、カップ162のY方向負方向側の外方に設けられた待機部192からカップ162内の処理ウェハWの中心部上方まで移動でき、さらに当該処理ウェハWの表面上を処理ウェハWの径方向に移動できる。また、ノズル駆動部191によって、第2のアーム172は昇降自在であり、溶剤ノズル190の高さを調節できる。 As shown in FIGS. 15 and 16, the second arm 172 supports a solvent for removing the protective film material, for example, a solvent nozzle 190 as an outer peripheral removing portion for supplying pure water. The second arm 172 is movable on the rail 170 by the nozzle drive unit 191 shown in FIG. 16, and the solvent nozzle 190 is cupped from the standby unit 192 provided on the outer side of the cup 162 in the negative direction in the Y direction. It can move to the upper part of the center of the processing wafer W in 162, and can move on the surface of the processing wafer W in the radial direction of the processing wafer W. Further, the nozzle driving unit 191 allows the second arm 172 to be raised and lowered, and the height of the solvent nozzle 190 can be adjusted.

図15に示すように溶剤ノズル190には、当該溶剤ノズル190に溶剤を供給する供給管193が接続されている。供給管193は、内部に溶剤を貯留する溶剤供給源194に連通している。また、供給管193には、溶剤の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群195が設けられている。 As shown in FIG. 15, a supply pipe 193 for supplying a solvent to the solvent nozzle 190 is connected to the solvent nozzle 190. The supply pipe 193 communicates with a solvent supply source 194 that stores a solvent inside. Further, the supply pipe 193 is provided with a supply equipment group 195 including a valve for controlling the flow of the solvent, a flow rate adjusting unit, and the like.

なお、本実施形態では、保護膜材ノズル180を支持する第1のアーム171と溶剤ノズル190を支持する第2のアーム172はそれぞれ同じレール170に取り付けられていたが、別々のレールに取り付けられていてもよい。また、保護膜材ノズル180と溶剤ノズル190はそれぞれ別々のアーム171、122に支持されていたが、同じアームに支持されていてもよい。 In the present embodiment, the first arm 171 supporting the protective film material nozzle 180 and the second arm 172 supporting the solvent nozzle 190 are attached to the same rail 170, but are attached to different rails. May be. Further, although the protective film material nozzle 180 and the solvent nozzle 190 are supported by separate arms 171 and 122, respectively, they may be supported by the same arm.

次に、以上のように構成された処理システム100を用いて行われる処理方法としてのウェハ処理について説明する。なお、本実施形態において第1の実施形態にかかる処理方法と実質的に同一の工程においては重複説明を省略する。 Next, wafer processing as a processing method performed by using the processing system 100 configured as described above will be described. In the present embodiment, the duplicate description will be omitted in the process substantially the same as the processing method according to the first embodiment.

本実施の形態に係る処理システム100においては、前処理装置30における前処理に先だって、保護膜形成装置110において酸化膜Fwの表面に保護膜Wpを形成する。 In the treatment system 100 according to the present embodiment, the protective film Wp is formed on the surface of the oxide film Fw in the protective film forming apparatus 110 prior to the pretreatment in the pretreatment apparatus 30.

保護膜形成装置110では、図17(a)に示すようにスピンチャック160上に保持された処理ウェハWに対して保護膜材ノズル180から保護膜材がスピン塗布され、酸化膜Fwの表面に保護膜Wpが形成される。なお、保護膜材としては例えば水溶性材料が選択される。 In the protective film forming apparatus 110, as shown in FIG. 17A, the protective film material is spin-coated from the protective film material nozzle 180 on the processed wafer W held on the spin chuck 160, and is applied to the surface of the oxide film Fw. A protective film Wp is formed. As the protective film material, for example, a water-soluble material is selected.

ここで、図17(a)に示したように保護膜材をスピン塗布する場合、塗布された保護膜材が処理ウェハWの端部を介して裏面Wbに回り込む場合がある。このように保護膜材が処理ウェハWの裏面に回り込んだ場合、前述のようにウェハ搬送装置61の搬送アーム62は処理ウェハWの裏面Wbの端部近傍を保持するため、かかる回り込んだ保護膜材により搬送アーム62が汚染される恐れがある。 Here, when the protective film material is spin-coated as shown in FIG. 17A, the applied protective film material may wrap around the back surface Wb via the end portion of the processed wafer W. When the protective film material wraps around the back surface of the processed wafer W in this way, as described above, the transport arm 62 of the wafer transfer device 61 wraps around to hold the vicinity of the end portion of the back surface Wb of the processed wafer W. The protective film material may contaminate the transport arm 62.

そこで保護膜形成装置110における保護膜材のスピン塗布にあたっては、スピン塗布により処理ウェハWの端部を介して裏面Wb側に回り込んだ保護膜材を除去することが望ましい。具体的には、図17(b)に示すように保護膜材のスピン塗布を行っている際に酸化膜Fwの外周部に対して溶剤ノズル190から溶剤、本実施形態においては例えば純水、を供給する。これにより、保護膜材が処理ウェハWの裏面Wbに回り込むことを抑制し、図17(c)に示すように適切に保護膜Wpを形成することができる。 Therefore, when spin-coating the protective film material in the protective film forming apparatus 110, it is desirable to remove the protective film material that wraps around to the back surface Wb side via the end portion of the processed wafer W by spin coating. Specifically, as shown in FIG. 17B, when the protective film material is spin-coated, the solvent is applied to the outer peripheral portion of the oxide film Fw from the solvent nozzle 190, and in this embodiment, for example, pure water. Supply. As a result, it is possible to prevent the protective film material from wrapping around the back surface Wb of the processed wafer W, and to appropriately form the protective film Wp as shown in FIG. 17 (c).

なお保護膜Wpの形成範囲は、図17(c)に示したように平面視において酸化膜Fwの形成範囲と一致していてもよいが、図18に示すように酸化膜Fwの形成範囲よりも小さくてもよい。換言すれば、溶剤ノズル190から塗布される溶剤により、図18に示すように保護膜Wpの外周部Wpeを除去してもよい。 The forming range of the protective film Wp may coincide with the forming range of the oxide film Fw in a plan view as shown in FIG. 17 (c), but it is larger than the forming range of the oxide film Fw as shown in FIG. May be small. In other words, the outer peripheral portion Wpe of the protective film Wp may be removed by the solvent applied from the solvent nozzle 190 as shown in FIG.

保護膜Wpが形成されると、処理ウェハWは、ウェハ搬送装置61によって前処理装置30に搬送される。 When the protective film Wp is formed, the processed wafer W is transferred to the pretreatment device 30 by the wafer transfer device 61.

前処理装置30では、第1の実施形態に示したように、加工領域Fweの表面にレーザ光を照射することにより改質表面Fmを形成する。なお、かかる前処理においては、図3に示したようにパーティクルPが発生するが、本実施形態にかかるウェハ処理においては、酸化膜Fwの表面に保護膜Wpを表面に形成しているため、酸化膜FwにパーティクルPが付着することを適切に抑制できる。 In the pretreatment apparatus 30, as shown in the first embodiment, the modified surface Fm is formed by irradiating the surface of the processing region Fwe with a laser beam. In this pretreatment, particles P are generated as shown in FIG. 3, but in the wafer treatment according to the present embodiment, the protective film Wp is formed on the surface of the oxide film Fw. It is possible to appropriately suppress the adhesion of particles P to the oxide film Fw.

改質表面Fmが形成されると、処理ウェハWは、ウェハ搬送装置61によって洗浄装置120に搬送される。 When the modified surface Fm is formed, the processed wafer W is transferred to the cleaning device 120 by the wafer transfer device 61.

洗浄装置120では、保護膜形成装置110で形成された保護膜Wpの除去を行う。保護膜Wpの除去は、例えば保護膜Wpに、当該保護膜Wpを除去するための溶剤Gをスピン塗布することにより行われる。溶剤は、酸化膜Fwに形成された保護膜Wpの材質に応じて選択され、例えば本実施形態においては純水が選択される。 The cleaning device 120 removes the protective film Wp formed by the protective film forming device 110. The protective film Wp is removed, for example, by spin-coating the protective film Wp with a solvent G for removing the protective film Wp. The solvent is selected according to the material of the protective film Wp formed on the oxide film Fw, and for example, pure water is selected in this embodiment.

そして、かかる保護膜Wpの除去に際しては、図19に示すように前述の前処理において保護膜Wpに付着したパーティクルPが保護膜Wpと共に除去される。 Then, when removing the protective film Wp, as shown in FIG. 19, the particles P adhering to the protective film Wp in the above-mentioned pretreatment are removed together with the protective film Wp.

保護膜Wpが除去されると、処理ウェハWは、ウェハ搬送装置61によって接合装置40に搬送される。また、支持ウェハSがカセットCsから取り出され、トランジション装置50を介して接合装置40に搬送され、当該接合装置40において支持ウェハSと接合されて重合ウェハTが形成される。 When the protective film Wp is removed, the processed wafer W is transferred to the bonding device 40 by the wafer transfer device 61. Further, the support wafer S is taken out from the cassette Cs and conveyed to the joining device 40 via the transition device 50, and is joined to the supporting wafer S in the joining device 40 to form the polymerization wafer T.

本実施形態によれば、酸化膜Fwの表面に保護膜Wpを形成することにより、前処理により発生するパーティクルが酸化膜Fwに付着することを抑制でき、また、保護膜Wpと共に付着したパーティクルを除去することができる。これにより、処理ウェハWと支持ウェハSの接合時におけるボイドの発生を抑制し、適切に接合を行うことができる。 According to the present embodiment, by forming the protective film Wp on the surface of the oxide film Fw, it is possible to suppress the particles generated by the pretreatment from adhering to the oxide film Fw, and the particles adhering together with the protective film Wp can be suppressed. Can be removed. As a result, the generation of voids at the time of joining the processed wafer W and the supporting wafer S can be suppressed, and the joining can be appropriately performed.

また、保護膜形成装置110においては、溶剤ノズル190から塗布される溶剤により処理ウェハWの端部から裏面Wbに回り込む保護膜材を除去するため、当該処理ウェハWを下方から保持するウェハ搬送装置61へ保護膜材が付着するのを抑制できる。そして、このようにウェハ搬送装置61に保護膜材が付着しないため、当該ウェハ搬送装置61を介して他の被処理ウェハWを汚染する、いわゆるクロスコンタミネーションの発生を抑制できる。 Further, in the protective film forming apparatus 110, in order to remove the protective film material that wraps around the back surface Wb from the end portion of the processed wafer W by the solvent applied from the solvent nozzle 190, the wafer transfer apparatus that holds the processed wafer W from below. It is possible to prevent the protective film material from adhering to 61. Since the protective film material does not adhere to the wafer transfer device 61 in this way, it is possible to suppress the occurrence of so-called cross contamination that contaminates the other wafer W to be processed via the wafer transfer device 61.

なお、本実施形態によれば溶剤ノズル190はスピンチャック160の上方に配置され、上方から酸化膜Fwの外周部に対して溶剤を供給したが、溶剤ノズル190の配置はこれに限定されない。例えば、保護膜形成装置110において溶剤を供給する溶剤ノズル190は、図20に示すようにスピンチャック160の下方、すなわち、スピンチャック160に保持された処理ウェハWの裏面Wb側に配置されていてもよい。 According to the present embodiment, the solvent nozzle 190 is arranged above the spin chuck 160, and the solvent is supplied from above to the outer peripheral portion of the oxide film Fw, but the arrangement of the solvent nozzle 190 is not limited to this. For example, the solvent nozzle 190 that supplies the solvent in the protective film forming apparatus 110 is arranged below the spin chuck 160, that is, on the back surface Wb side of the processing wafer W held by the spin chuck 160, as shown in FIG. May be good.

また保護膜Wpは、上述のように酸化膜Fwに対してパーティクルが付着するのを抑制するために形成される。そこで、図18に示したように保護膜Wpの外周部Wpeを除去する場合、除去される外周部Wpeの径方向の幅は、図21に示すように、前処理装置30において形成される改質表面Fmの径方向の幅よりも小さいことが望ましい。すなわち、外周部Wpeの除去により露出した酸化膜Fwに対してパーティクルが付着するのを防止できるように、保護膜Wpが除去される外周部Wpeの幅が決定されることが望ましい。 Further, the protective film Wp is formed to prevent particles from adhering to the oxide film Fw as described above. Therefore, when the outer peripheral portion Wpe of the protective film Wp is removed as shown in FIG. 18, the radial width of the outer peripheral portion Wpe to be removed is modified by the pretreatment apparatus 30 as shown in FIG. It is desirable that it is smaller than the radial width of the quality surface Fm. That is, it is desirable that the width of the outer peripheral portion Wpe from which the protective film Wp is removed is determined so that particles can be prevented from adhering to the oxide film Fw exposed by removing the outer peripheral portion Wpe.

なお、以上の実施形態によれば、保護膜材としては水溶性材料が選択されたが、前処理において発生したパーティクルが酸化膜Fwに付着することを抑制し、また、酸化膜Fwに影響を与えるものでなければ、任意の材料を使用することができる。 According to the above embodiment, a water-soluble material was selected as the protective film material, but it suppresses the adhesion of particles generated in the pretreatment to the oxide film Fw and affects the oxide film Fw. Any material can be used as long as it does not give.

また、溶剤ノズル190から供給される溶剤、または、洗浄装置120において供給される溶剤としては、保護膜Wpを適切に除去することができるものであれば、保護膜Wpの材料に応じて任意の溶剤、例えばTMAHやDHFを選択できる。 Further, as the solvent supplied from the solvent nozzle 190 or the solvent supplied in the cleaning device 120, any solvent can be used depending on the material of the protective film Wp as long as the protective film Wp can be appropriately removed. Solvents such as TMAH and DHF can be selected.

なお、以上の実施形態によれば、保護膜の形成、除去により前処理において発生するパーティクルの酸化膜Fwへの付着を防止したが、酸化膜Fwに付着したパーティクルをウェットエッチングにより除去するように、処理システムが構成されていてもよい。 According to the above embodiment, the formation and removal of the protective film prevented the particles generated in the pretreatment from adhering to the oxide film Fw, but the particles adhering to the oxide film Fw were removed by wet etching. , The processing system may be configured.

図22は、第3の実施形態に係る処理システム200の構成の概略を模式的に示す平面図である。なお、本実施形態において、第1の実施形態にかかる処理システム1と実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 FIG. 22 is a plan view schematically showing an outline of the configuration of the processing system 200 according to the third embodiment. In the present embodiment, the elements having substantially the same functional configuration as the processing system 1 according to the first embodiment are designated by the same reference numerals to omit duplicate description.

本実施形態にかかる処理ステーション3の第1の処理ブロックG1には、液処理装置210が配置されている。また、第2の処理ブロックG2には、洗浄装置120、接合装置40が配置されている。なお、液処理装置210、洗浄装置120及び接合装置40の数や配置はこれに限定されない。 A liquid processing apparatus 210 is arranged in the first processing block G1 of the processing station 3 according to the present embodiment. Further, a cleaning device 120 and a joining device 40 are arranged in the second processing block G2. The number and arrangement of the liquid treatment device 210, the cleaning device 120, and the joining device 40 are not limited to this.

液処理装置210は、図23に示すように、酸化膜Fwが上方を向いた状態で処理ウェハWを保持するチャック211を有している。チャック211は、回転機構212によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。チャック211の上方には、酸化膜Fwの外周部にエッチング液Eを塗布するノズル220が設けられている。ノズル220は、エッチング液Eを貯留して供給するエッチング液供給源(図示せず)に連通している。またノズル220は、移動機構(図示せず)によってX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に移動可能に構成されている。 As shown in FIG. 23, the liquid treatment apparatus 210 has a chuck 211 that holds the processing wafer W with the oxide film Fw facing upward. The chuck 211 is configured to be rotatable around a vertical axis by a rotation mechanism 212. Above the chuck 211, a nozzle 220 for applying the etching solution E to the outer peripheral portion of the oxide film Fw is provided. The nozzle 220 communicates with an etching solution supply source (not shown) that stores and supplies the etching solution E. Further, the nozzle 220 is configured to be movable in the X-axis direction, the Y-axis direction and the Z-axis direction by a moving mechanism (not shown).

液処理装置210では、前処理が行われた後の処理ウェハWの表面に対してノズル220からエッチング液Eを供給する。これにより図24に示すように、前処理により発生し、酸化膜Fwの表面に付着したパーティクルがエッチング液Eにより除去される。 In the liquid processing apparatus 210, the etching solution E is supplied from the nozzle 220 to the surface of the processed wafer W after the pretreatment is performed. As a result, as shown in FIG. 24, the particles generated by the pretreatment and adhering to the surface of the oxide film Fw are removed by the etching solution E.

なお、ノズル220から供給されるエッチング液Eとしては、任意の材料を選択することができるが、パーティクルのみを除去し、酸化膜Fwには影響を及ぼさない材料が選択されることが最も望ましい。 Any material can be selected as the etching solution E supplied from the nozzle 220, but it is most desirable to select a material that removes only particles and does not affect the oxide film Fw.

また、例えばエッチング液がパーティクルのみならず、酸化膜Fwを除去する恐れがある場合、当該エッチング液Eの供給量などの制御することにより、パーティクル及び酸化膜Fwの除去を制御することが望ましい。 Further, for example, when the etching solution may remove not only the particles but also the oxide film Fw, it is desirable to control the removal of the particles and the oxide film Fw by controlling the supply amount of the etching solution E and the like.

なお、処理ウェハWを処理する処理システムの構成は、以上の実施形態に示した構成例には限らず、任意の構成を取り得る。例えば、処理システムには、上述のようにエッジトリムを行うための周縁除去装置や加工装置が更に配置されていてもよい。 The configuration of the processing system for processing the processing wafer W is not limited to the configuration example shown in the above embodiment, and any configuration can be adopted. For example, the processing system may be further equipped with a peripheral edge removing device or a processing device for performing edge trimming as described above.

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The above embodiments may be omitted, replaced or modified in various forms without departing from the scope of the appended claims and their gist.

例えば、上記の実施の形態においては処理前後の処理ウェハWの形状がそれぞれ円板形状である場合を例に説明を行ったが、処理ウェハWの形状もこれに限られるものではない。例えば処理ウェハWは、角型(四角形状)であってもよい。 For example, in the above embodiment, the case where the shape of the processed wafer W before and after the processing is a disk shape is described as an example, but the shape of the processed wafer W is not limited to this. For example, the processing wafer W may be square (square).

Fm 改質表面
Fm1 非改質表面
Fw 酸化膜
Fwe 加工領域
W 処理ウェハ
Fm modified surface Fm1 non-modified surface Fw oxide film Fwe processing area W processed wafer

Claims (16)

基板を処理する基板処理方法であって、
前記基板には表面膜が形成され、
前記表面膜の外周部に加工領域を形成することを含み、
前記加工領域は、
前記表面膜の表面が改質された改質表面と、
前記表面膜の表面が改質されていない非改質表面と、を含む、基板処理方法。
It is a substrate processing method that processes a substrate.
A surface film is formed on the substrate,
Including forming a processed region on the outer peripheral portion of the surface film,
The processing area is
A modified surface in which the surface of the surface film is modified, and
A substrate treatment method comprising a non-modified surface in which the surface of the surface film is not modified.
前記加工領域においては、前記基板の周方向において、前記改質表面と前記非改質表面とが交互に形成される、請求項1に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to claim 1, wherein in the processed region, the modified surface and the non-modified surface are alternately formed in the circumferential direction of the substrate. 前記加工領域においては、前記基板の径方向において、前記改質表面と前記非改質表面とが交互に形成される、請求項1または2に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to claim 1 or 2, wherein in the processed region, the modified surface and the non-modified surface are alternately formed in the radial direction of the substrate. 前記加工領域においては、前記基板の周方向に沿って、前記改質表面が千鳥格子状に配置される、請求項3に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to claim 3, wherein in the processing region, the modified surfaces are arranged in a houndstooth pattern along the circumferential direction of the substrate. 前記加工領域は同心の複数の環状領域に分割され、
平面視における前記基板の最内周側に位置する前記環状領域は、前記改質表面のみによって形成される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理方法。
The processing region is divided into a plurality of concentric annular regions.
The substrate processing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the annular region located on the innermost peripheral side of the substrate in a plan view is formed only by the modified surface.
前記改質表面は、前記表面膜の表面にレーザを照射することにより形成される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to any one of claims 1 to 5, wherein the modified surface is formed by irradiating the surface of the surface film with a laser. 前記加工領域が形成された前記基板の表面膜と、他の基板に形成された他の表面膜とを接合することを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to any one of claims 1 to 6, which comprises joining the surface film of the substrate on which the processed region is formed and another surface film formed on another substrate. 前記加工領域が形成された前記基板の周縁部を除去することを含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to any one of claims 1 to 7, which comprises removing the peripheral edge portion of the substrate on which the processed region is formed. 前記周縁部は、
レーザ光の照射により前記基板の内部に改質層を形成し、
前記改質層を基点に剥離することで除去される、請求項8に記載の基板処理方法。
The peripheral portion
A modified layer is formed inside the substrate by irradiation with laser light.
The substrate processing method according to claim 8, wherein the modified layer is removed by peeling from the base point.
基板を処理する基板処理システムであって、
前記基板には表面膜が形成され、
前記表面膜の外周部に加工領域を形成する表面膜加工装置と、
前記表面膜加工装置の動作を制御する制御装置と、を含み、
前記加工領域は、
前記表面膜加工装置により前記表面膜の表面が改質された改質表面と、
前記表面膜の表面が改質されていない非改質表面と、を含む、基板処理システム。
A substrate processing system that processes substrates
A surface film is formed on the substrate,
A surface film processing device that forms a processing area on the outer peripheral portion of the surface film,
Including a control device for controlling the operation of the surface film processing device,
The processing area is
A modified surface in which the surface of the surface film is modified by the surface film processing device, and
A substrate treatment system comprising a non-modified surface in which the surface of the surface film is not modified.
前記制御装置は、前記基板の周方向において、前記改質表面と前記非改質表面とを交互に形成して前記加工領域を形成するように前記表面膜加工装置を制御する、請求項10に記載の基板処理システム。 10. The control device controls the surface film processing device so as to form the modified surface and the non-modified surface alternately in the circumferential direction of the substrate to form the processed region. The substrate processing system described. 前記制御装置は、前記基板の径方向において、前記改質表面と前記非改質表面とを交互に形成して前記加工領域を形成するように前記表面膜加工装置を制御する、請求項10または11に記載の基板処理システム。 10. The control device controls the surface film processing device so as to form the modified surface and the non-modified surface alternately in the radial direction of the substrate to form the processed region. 11. The substrate processing system according to 11. 前記制御装置は、前記基板の周方向に沿って、前記改質表面を千鳥格子状に配置するように前記表面膜加工装置を制御する、請求項12に記載の基板処理システム。 The substrate processing system according to claim 12, wherein the control device controls the surface film processing apparatus so that the modified surfaces are arranged in a houndstooth pattern along the circumferential direction of the substrate. 前記加工領域は同心の複数の環状領域に分割され、
前記制御装置は、平面視における前記基板の最内周側に位置する前記環状領域を、前記改質表面のみによって形成するように前記表面膜加工装置を制御する、請求項10〜13のいずれか一項に記載の基板処理システム。
The processing region is divided into a plurality of concentric annular regions.
One of claims 10 to 13, wherein the control device controls the surface film processing device so that the annular region located on the innermost peripheral side of the substrate in a plan view is formed only by the modified surface. The substrate processing system according to one item.
前記表面膜加工装置は、前記表面膜の表面にレーザを照射することにより前記改質表面を形成するレーザ照射部を備える、請求項10〜14のいずれか一項に記載の基板処理システム。 The substrate processing system according to any one of claims 10 to 14, wherein the surface film processing apparatus includes a laser irradiation unit that forms the modified surface by irradiating the surface of the surface film with a laser. 前記加工領域が形成された前記基板の表面膜と、他の基板に形成された他の表面膜とを接合する接合装置を備える、請求項10〜15のいずれか一項に記載の基板処理システム。 The substrate processing system according to any one of claims 10 to 15, further comprising a joining device for joining the surface film of the substrate on which the processed region is formed and another surface film formed on another substrate. ..
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