JP2021190436A - Substrate processing method and substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、基板処理方法及び基板処理装置に関する。 The present disclosure relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus.
特許文献1には、ウェハの研削方法が開示されている。かかるウェハの研削方法は、ウェハの一方の面側から外周縁より所定量内側の位置で外周縁に沿ってレーザ光線を照射し、ウェハの外周部を除去する工程と、外周部が除去されたウェハの被研削面を研削して所定の仕上がり厚さに形成する工程と、を含む。 Patent Document 1 discloses a method for grinding a wafer. Such a wafer grinding method includes a step of irradiating a laser beam along the outer peripheral edge at a position inside a predetermined amount from one surface side of the wafer to remove the outer peripheral portion of the wafer and removing the outer peripheral portion. It includes a step of grinding a surface to be ground of a wafer to form a predetermined finished thickness.
本開示にかかる技術は、第1の基板と第2の基板が接合された重合基板において、第2の基板から第1の基板を適切に剥離する。 The technique according to the present disclosure appropriately peels the first substrate from the second substrate in the polymerized substrate in which the first substrate and the second substrate are bonded.
本開示の一態様は、表面膜が積層して形成された第1の基板と、第2の基板と、が接合された重合基板の処理方法であって、前記表面膜はレーザ光の吸収層を含み、前記第1の基板の裏面に形成されたレーザ光の阻害膜をブラスト処理により除去することと、前記第1の基板の裏面側から前記吸収層にレーザ光を照射することと、前記第1の基板を前記第2の基板から剥離することと、を含む。 One aspect of the present disclosure is a method for treating a polymerized substrate in which a first substrate formed by laminating surface films and a second substrate are bonded, and the surface film is a laser light absorbing layer. The absorption layer is irradiated with laser light from the back surface side of the first substrate, and the absorption layer is irradiated with laser light from the back surface side of the first substrate. It includes peeling the first substrate from the second substrate.
本開示によれば、第1の基板と第2の基板が接合された重合基板において、第2の基板から第1の基板を適切に剥離することができる。 According to the present disclosure, in a polymerized substrate in which a first substrate and a second substrate are bonded, the first substrate can be appropriately peeled from the second substrate.
近年、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半導体基板(以下、「ウェハ」という。)同士が接合された重合ウェハにおいて、当該重合ウェハを形成する第1のウェハを薄化することが行われている。 In recent years, in the manufacturing process of a semiconductor device, the polymer wafer is formed by bonding semiconductor substrates (hereinafter referred to as "wafers") having a plurality of devices such as electronic circuits formed on the surface thereof. The wafer of No. 1 is thinned.
ここで、通常、ウェハの周縁部には面取り加工がされているが、上述したように重合ウェハにおいて薄化処理を行うと、薄化後の第1のウェハの周縁部が鋭く尖った形状(いわゆるナイフエッジ形状)になる場合がある。そうすると、この第1のウェハの周縁部でチッピングが発生し、ウェハが損傷を被るおそれがある。そのため、薄化処理を行う前には、予め、ウェハの周縁部にナイフエッジ形状が形成されることを抑制するための処理を行う必要がある。 Here, normally, the peripheral portion of the wafer is chamfered, but when the thinning treatment is performed on the polymerized wafer as described above, the peripheral portion of the first wafer after thinning has a sharply pointed shape ( It may have a so-called knife edge shape). Then, chipping occurs at the peripheral edge of the first wafer, and the wafer may be damaged. Therefore, before performing the thinning treatment, it is necessary to perform a treatment for suppressing the formation of the knife edge shape on the peripheral portion of the wafer in advance.
上述した特許文献1には、薄化処理によりウェハにナイフエッジ形状が形成されるのを抑制する方法の一例として、薄化処理前のウェハの周縁部の除去、いわゆるエッジトリムを行うことが記載されている。具体的には、ウェハに対してパルスレーザ光線を照射することで、ウェハの周縁部に表面からウェハの仕上がり厚さより深い環状の加工溝を形成し、当該周縁部を除去する。 The above-mentioned Patent Document 1 describes that, as an example of a method of suppressing the formation of a knife edge shape on a wafer by the thinning treatment, removal of the peripheral edge portion of the wafer before the thinning treatment, so-called edge trimming, is performed. Has been done. Specifically, by irradiating the wafer with a pulsed laser beam, an annular processing groove deeper than the finished thickness of the wafer is formed from the surface on the peripheral edge portion of the wafer, and the peripheral edge portion is removed.
ところでウェハにおけるレーザ光の入射面には、例えば大気との接触等により酸化膜が自然形成されている場合や、ウェハの反り耐性やエッチング耐性を向上させるための酸化膜や窒化膜を意図的に形成する場合がある。そして、このようにレーザ光の入射面に酸化膜や窒化膜が形成されている場合、これら酸化膜や窒化膜は照射されたレーザ光を吸収、反射する性質を持つため、特許文献1に記載の方法ではウェハの所望の位置にレーザ光を照射できず、適切にエッジトリムを行うことができない場合があった。したがって、従来のエッジトリム方法には改善の余地がある。 By the way, on the incident surface of the laser beam on the wafer, for example, when an oxide film is naturally formed due to contact with the atmosphere, or an oxide film or nitride film for improving the warp resistance and etching resistance of the wafer is intentionally formed. May form. When an oxide film or a nitride film is formed on the incident surface of the laser beam in this way, these oxide films and nitride films have the property of absorbing and reflecting the irradiated laser light, and thus are described in Patent Document 1. In the above method, it may not be possible to irradiate the desired position of the wafer with the laser beam, and it may not be possible to properly perform edge trimming. Therefore, there is room for improvement in the conventional edge trimming method.
本開示にかかる技術は、第1の基板と第2の基板が接合された重合基板において、第2の基板から第1の基板を適切に剥離する。以下、本実施形態にかかる基板処理装置としてのウェハ処理システム、及び基板処理方法としてのウェハ処理方法ついて、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 peels the first substrate from the second substrate in the polymerized substrate in which the first substrate and the second substrate are bonded. Hereinafter, the wafer processing system as the substrate processing apparatus and the wafer processing method as the substrate processing method according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. In the present specification and the drawings, the elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.
本実施形態にかかる後述のウェハ処理システム1では、図1に示すように第1の基板としての第1のウェハW1と第2の基板としての第2のウェハW2とが接合された重合基板としての重合ウェハTに対して処理を行う。そしてウェハ処理システム1では、第1のウェハW1の周縁部Weを第2のウェハW2から剥離して除去する。以下、第1のウェハW1において、第2のウェハW2に接合される側の面を表面W1aといい、表面W1aと反対側の面を裏面W1bという。同様に、第2のウェハW2において、第1のウェハW1に接合される側の面を表面W2aといい、表面W2aと反対側の面を裏面W2bという。また、以下の説明においては周縁部Weの剥離、除去を併せて、単に「剥離」という場合がある。 In the wafer processing system 1 described later according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, as a polymerization substrate in which the first wafer W1 as the first substrate and the second wafer W2 as the second substrate are bonded. Processing is performed on the polymerized wafer T of. Then, in the wafer processing system 1, the peripheral edge portion We of the first wafer W1 is peeled off from the second wafer W2 and removed. Hereinafter, in the first wafer W1, the surface on the side to be joined to the second wafer W2 is referred to as a front surface W1a, and the surface opposite to the front surface W1a is referred to as a back surface W1b. Similarly, in the second wafer W2, the surface on the side bonded to the first wafer W1 is referred to as the front surface W2a, and the surface on the side opposite to the front surface W2a is referred to as the back surface W2b. Further, in the following description, the peeling and removal of the peripheral portion We may be collectively referred to as "peeling".
第1のウェハW1は、例えばシリコン基板等の半導体ウェハであって、表面W1aに複数のデバイスを含むデバイス層D1が形成されている。また、デバイス層D1にはさらに、接合用膜F1が形成され、当該接合用膜F1を介して第2のウェハW2と接合されている。接合用膜F1としては、例えば酸化膜(SiO2膜、TEOS膜)、SiC膜、SiCN膜又は接着剤などが挙げられる。なお、第1のウェハW1の周縁部Weは面取り加工がされており、周縁部Weの断面はその先端に向かって厚みが小さくなっている。また、周縁部Weは後述のエッジトリムにおいて除去される部分であり、例えば第1のウェハW1の外端部から径方向に0.5mm〜3mmの範囲である。なお、第1のウェハW1とデバイス層D1との界面には、周縁部Weの除去に際して重合ウェハTの内部に照射されるレーザ光を吸収する吸収層(図示せず)がさらに形成されていてもよい。また、デバイス層D1に形成された接合用膜F1を吸収層として用いてもよい。 The first wafer W1 is a semiconductor wafer such as a silicon substrate, and a device layer D1 including a plurality of devices is formed on the surface W1a. Further, a bonding film F1 is further formed on the device layer D1 and bonded to the second wafer W2 via the bonding film F1. Examples of the bonding film F1 include an oxide film (SiO 2 film, TEOS film), a SiC film, a SiCN film, and an adhesive. The peripheral edge portion We of the first wafer W1 is chamfered, and the cross section of the peripheral edge portion We becomes thinner toward the tip thereof. Further, the peripheral edge portion We is a portion removed in the edge trim described later, and is, for example, in the range of 0.5 mm to 3 mm in the radial direction from the outer end portion of the first wafer W1. At the interface between the first wafer W1 and the device layer D1, an absorption layer (not shown) that absorbs the laser beam irradiated to the inside of the polymerized wafer T when the peripheral edge portion We is removed is further formed. May be good. Further, the bonding film F1 formed on the device layer D1 may be used as the absorption layer.
また第1のウェハW1の裏面W1bには、重合ウェハTの内部に照射されるレーザ光を吸収、反射し、上述の吸収層に対してレーザ光が到達するのを阻害する阻害膜Oxが形成されている。阻害膜Oxとしては、上述したように、例えば大気との接触等により自然形成される酸化膜(例えばSiO2膜)や、ウェハの反り耐性やエッチング耐性を向上させるために意図的に形成される酸化膜(例えばSiO2膜)や窒化膜(例えばSi3N4膜)が挙げられる。また図1に示すように、第1のウェハW1の表面W1a側に形成される接合用膜F1が裏面W1b側まで回り込むようにして形成されることで、阻害膜Oxとして作用する場合もある。 Further, on the back surface W1b of the first wafer W1, an inhibitory film Ox that absorbs and reflects the laser light emitted to the inside of the polymerized wafer T and inhibits the laser light from reaching the above-mentioned absorption layer is formed. Has been done. As described above, the inhibitory film Ox is intentionally formed, for example, an oxide film (for example, a SiO 2 film) naturally formed by contact with the atmosphere, or to improve the warp resistance and etching resistance of the wafer. oxide film (e.g., SiO 2 film) or a nitride film (e.g. the Si 3 N 4 film) and the like. Further, as shown in FIG. 1, the bonding film F1 formed on the front surface W1a side of the first wafer W1 may be formed so as to wrap around to the back surface W1b side, thereby acting as an inhibitory film Ox.
第2のウェハW2は、例えば第1のウェハW1と同様の構成を有しており、表面W2aにはデバイス層D2及び接合用膜F2が形成され、周縁部は面取り加工がされている。なお、第2のウェハW2はデバイス層D2が形成されたデバイスウェハである必要はなく、例えば第1のウェハW1を支持する支持ウェハであってもよい。かかる場合、第2のウェハW2は第1のウェハW1のデバイス層D1を保護する保護材として機能する。 The second wafer W2 has, for example, the same configuration as the first wafer W1, a device layer D2 and a bonding film F2 are formed on the surface W2a, and the peripheral edge portion is chamfered. The second wafer W2 does not have to be a device wafer on which the device layer D2 is formed, and may be, for example, a support wafer that supports the first wafer W1. In such a case, the second wafer W2 functions as a protective material for protecting the device layer D1 of the first wafer W1.
なお、本実施形態においては、第1のウェハW1および第2のウェハW2に形成されたデバイス層D1、D2、接合用膜F1、F2、及び図示しないレーザ光の吸収層のそれぞれを「表面膜」と呼称する場合がある。換言すれば、本実施形態にかかる第1のウェハW1および第2のウェハW2には、複数の表面膜が積層して形成されている。 In the present embodiment, the device layers D1 and D2 formed on the first wafer W1 and the second wafer W2, the bonding films F1 and F2, and the laser light absorbing layer (not shown) are each "surface film". May be called. In other words, a plurality of surface films are laminated and formed on the first wafer W1 and the second wafer W2 according to the present embodiment.
図2に示すようにウェハ処理システム1は、搬入出ブロックG1、搬送ブロックG2、及び処理ブロックG3を一体に接続した構成を有している。搬入出ブロックG1、搬送ブロックG2及び処理ブロックG3は、X軸負方向側からこの順に並べて配置されている。 As shown in FIG. 2, the wafer processing system 1 has a configuration in which a loading / unloading block G1, a transport block G2, and a processing block G3 are integrally connected. The carry-in / out block G1, the transport block G2, and the processing block G3 are arranged side by side in this order from the negative direction side of the X-axis.
搬入出ブロックG1にはカセット載置台10が設けられ、例えば外部との間で複数の重合ウェハTを収容可能なカセットCが搬入出される。図示の例では、カセット載置台10には、複数、例えば3つのカセットCをY軸方向に一列に載置自在になっている。なお、カセット載置台10に載置されるカセットCの個数は、本実施形態に限定されず、任意に決定することができる。 The carry-in / out block G1 is provided with a cassette mounting table 10, and for example, a cassette C capable of accommodating a plurality of polymerized wafers T with the outside is carried in / out. In the illustrated example, a plurality of, for example, three cassettes C can be freely placed in a row on the cassette mounting table 10 in the Y-axis direction. The number of cassettes C mounted on the cassette mounting table 10 is not limited to this embodiment and can be arbitrarily determined.
搬送ブロックG2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、重合ウェハTを保持して搬送する、例えば2つの搬送アーム22、22を有している。各搬送アーム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C、及び後述するトランジション装置30に対して、重合ウェハTを搬送可能に構成されている。
The transfer block G2 is provided with a
また搬送ブロックG2には、ウェハ搬送装置20のX軸正方向側において、当該ウェハ搬送装置20に隣接して、処理ブロックG3のウェハ搬送装置40との間で重合ウェハTを受け渡すためのトランジション装置30が設けられている。
Further, the transfer block G2 has a transition for transferring the laminated wafer T to and from the
処理ブロックG3は、ウェハ搬送装置40、剥離部としての周縁除去装置50、ブラスト処理部としてのブラスト処理装置60、レーザ照射部としての界面改質装置70、及びレーザ照射部としての内部改質装置80を有している。
The processing block G3 includes a
ウェハ搬送装置40は、X軸方向に延伸する搬送路41上を移動自在に構成されている。また、ウェハ搬送装置40は、重合ウェハTを保持して搬送する、例えば2つの搬送アーム42、42を有している。各搬送アーム42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42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40は、トランジション装置30、周縁除去装置50、ブラスト処理装置60、界面改質装置70、及び内部改質装置80に対して、重合ウェハTを搬送可能に構成されている。
The
周縁除去装置50は、第1のウェハW1の周縁部Weの除去、すなわちエッジトリム処理を行う。ブラスト処理装置60は、第1のウェハW1の裏面W1bにブラスト処理を施し、阻害膜Oxを除去する。界面改質装置70は、第1のウェハW1と第2のウェハW2の界面にレーザ光(界面用レーザ光、例えばCO2レーザ)を照射し、後述の未接合領域Aeを形成する。内部改質装置80は、第1のウェハW1の内部にレーザ光(内部用レーザ光、例えばYAGレーザ)を照射し、周縁部Weの剥離の基点となる周縁改質層M1、及び周縁部Weの小片化の基点となる分割改質層M2を形成する。なお、ブラスト処理装置60の詳細な構成については後述する。
The peripheral
以上のウェハ処理システム1には制御装置90が設けられている。制御装置90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、ウェハ処理システム1における重合ウェハTの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、ウェハ処理システム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90にインストールされたものであってもよい。
The wafer processing system 1 described above is provided with a
本実施形態にかかるウェハ処理システム1は以上のように構成されている。次に、上述したブラスト処理装置60について説明する。
The wafer processing system 1 according to the present embodiment is configured as described above. Next, the above-mentioned
図3に示すようにブラスト処理装置60は、重合ウェハTを上面で保持するチャック61を有している。チャック61は、第1のウェハW1が上側、第2のウェハW2が下側に配置された状態で、第2のウェハW2の裏面W2bを保持する。またチャック61は図示しない回転機構により鉛直軸周りに回転可能に構成され、これによりチャック61上に保持された重合ウェハTを回転可能に構成されている。
As shown in FIG. 3, the
チャック61の上方には、ブラストノズル62、洗浄液ノズル63及びガスノズル64が設けられている。これらブラストノズル62、洗浄液ノズル63及びガスノズル64は、重合ウェハTの上方において水平方向に移動自在に構成され、これにより第1のウェハW1の裏面W1bの全面にブラスト処理を施すことが可能に構成されている。なお、ブラストノズル62、洗浄液ノズル63及びガスノズル64は、水平方向に対して一体に移動可能に構成されていてもよいし、それぞれ独立して移動可能に構成されていてもよい。
A
ブラストノズル62は、第1のウェハW1の裏面W1bにスラリー(研磨材と液体の混合液)を噴射し、これにより第1のウェハW1の裏面W1bに形成された阻害膜Oxを除去(ウェットブラスト処理)する。ブラストノズル62には、当該ブラストノズル62に対してスラリーを供給するためのスラリー供給ユニット62aと、当該ブラストノズル62からスラリーを噴射するためのガス供給源62bと、が接続されている。
The
なお、ブラストノズル62としてはチューブノズルやスリットノズル等、任意のノズルを選択することができるが、スラリーの噴射孔が細い(例えば10mm程度)ノズルが選択されることが好ましい。
As the
洗浄液ノズル63は、第1のウェハW1の裏面W1bに洗浄液を供給し、これによりブラストノズル62から噴射されたスラリー(研磨材)を裏面W1bから除去する。洗浄液ノズル63には、当該洗浄液ノズル63に対して洗浄液を供給するための洗浄液供給ユニット63aが接続されている。
The cleaning
ガスノズル64は、第1のウェハW1の裏面W1bにガスを供給し、これにより第1のウェハW1の裏面W1bに供給された液体(スラリー及び洗浄液)を除去する。ガスノズル64には、当該ガスノズル64に対してガスを供給するためのガス供給源64aが接続されている。
The
またチャック61の周囲には、ブラスト処理に際して重合ウェハTから飛散するスラリーや洗浄液を受け止めて排出するためのカップ体65が、当該チャック61を取り囲むように設けられている。カップ体65の下部には排出部66が設けられ、回収したスラリーや洗浄液、及びブラスト処理により除去された阻害膜Oxを排液ラインに排出する。
Further, around the
またブラスト処理装置60には、第1のウェハW1の裏面W1bを検査する検査機構67が設けられている。検査機構67は、ブラスト処理が行われる第1のウェハW1の裏面W1bの様子を検査し、ブラスト処理により阻害膜Oxが適切に除去されたか否かを検査する。なお、検査機構67の構成は特に限定されるものではなく、任意の構成をとることができるが、例えば撮像機構(CCDカメラ等)やレーザ変位計を用いて阻害膜Oxの除去を検査してもよい。また例えば、検査機構67として撮像機構を用いる場合には、第1のウェハW1の撮像により、阻害膜Oxと第1のウェハW1の色の違いを検知することにより、阻害膜Oxが除去されたか否かを判断してもよい。
Further, the
本実施形態にかかるブラスト処理装置60は以上のように構成されるが、ブラスト処理装置60の構成はこれに限定されるものではない。
The
例えば、ブラスト処理装置60には第2のウェハW2の裏面W2bに洗浄液を供給するための洗浄液ノズル(図示せず)が更に設けられていてもよい。かかる場合、チャック61により重合ウェハTを下方から保持することに代え、図示しない保持機構により重合ウェハTの端部を保持してもよい。かかる場合であっても、ブラスト処理を第1のウェハW1の裏面W1bの全面に対して適切に行うため、重合ウェハTは鉛直軸周りに回転可能に保持されることが好ましい。
For example, the
例えば、上記実施形態においてはチャック61の上方にブラストノズル62、洗浄液ノズル63及びガスノズル64を設けたが、洗浄液ノズル63又はガスノズル64のいずれか一方が省略されてもよい。また上記実施形態においては、このようにチャック61の上方にブラストノズル62、洗浄液ノズル63及びガスノズル64を設けることで、ブラスト処理装置60においてブラスト処理後の第1のウェハW1の洗浄を行うように構成したが、洗浄液ノズル63及びガスノズル64を省略し、図示しない洗浄装置をブラスト処理装置60の外部に独立して設けてもよい。
For example, in the above embodiment, the
次に、以上のように構成されたウェハ処理システム1、及びブラスト処理装置60を用いて行われるウェハ処理について説明する。なお本実施形態では、ウェハ処理システム1において第1のウェハW1の周縁部Weを第2のウェハW2から剥離(いわゆるエッジトリム処理)する場合を例に説明を行う。また、本実施形態では、ウェハ処理システム1の外部に設けられた接合装置(図示せず)において第1のウェハW1と第2のウェハW2が接合され、予め重合ウェハTが形成されている。
Next, the wafer processing performed by using the wafer processing system 1 configured as described above and the
先ず、複数の重合ウェハTを収納したカセットCが搬入出ブロックG1のカセット載置台10に載置された後、ウェハ搬送装置20によりカセットC内の重合ウェハTが取り出される。カセットCから取り出された重合ウェハTは、トランジション装置30を介してウェハ搬送装置40に受け渡された後、ブラスト処理装置60に搬送される。
First, after the cassette C containing the plurality of polymerized wafers T is placed on the cassette mounting table 10 of the carry-in / out block G1, the polymerized wafer T in the cassette C is taken out by the
ブラスト処理装置60では、図4(a)に示すように、第1のウェハW1の裏面W1bに形成された阻害膜Oxにスラリーを噴射して吹き付けることにより、当該阻害膜Oxを裏面W1bから除去する(ブラスト処理:図5のステップS1)。
In the
阻害膜Oxの除去においては、重合ウェハT(第1のウェハW1)を回転させるとともに、ブラストノズル62を第1のウェハW1の上方において、当該第1のウェハW1の径方向内側から外側に向けてスキャンさせる。これにより、第1のウェハW1の裏面W1bの全面において、適切に阻害膜Oxを除去することができる。またこの時、上述のように噴射孔の細い(例えば10mm程度)ノズルを選択することで、ブラストノズル62からのスラリーの噴射領域が狭くなり、当該噴射領域内におけるブラスト量にムラが生じることが抑制される。
In removing the inhibitory film Ox, the polymerized wafer T (first wafer W1) is rotated, and the
また図6に示すように、本実施形態においてはブラストノズル62に後追いさせて、洗浄液ノズル63及びガスノズル64を第1のウェハW1の径方向内側から外側に向けてスキャンさせる。洗浄液ノズル63は、ブラストノズル62から第1のウェハW1の裏面W1b上に噴射されたスラリー(研磨材)を除去する。またガスノズル64は、第1のウェハW1の裏面W1b上の液体(スラリー及び洗浄液)を除去する。
Further, as shown in FIG. 6, in the present embodiment, the
本実施形態においては、このようにブラストノズル62に対して洗浄液ノズル63及びガスノズル64を後追いさせて、第1のウェハW1の裏面W1bに洗浄液及びガスを供給する。これにより、ブラスト処理後の第1のウェハW1に砥粒や阻害膜Oxの除去屑が残渣することが抑制され、ブラスト処理後の裏面W1bや、ウェハ処理システム1及び後工程の処理チャンバの内部が汚染されるのを適切に抑制できる。さらに、このようにウェットブラスト処理の直後にガスを用いて第1のウェハW1の裏面Wb上の液体(スラリー及び洗浄液)を除去することにより、裏面W1bに対するウォーターマークの発生を適切に抑制できる。
In the present embodiment, the cleaning
なお、本実施形態のように第1のウェハW1の周縁部Weの除去を行う場合、換言すれば、後の界面改質装置70や内部改質装置80において第1のウェハW1の周縁部We近傍のみにレーザ光が照射される場合、必ずしも裏面W1bの全面における阻害膜Oxを除去する必要はない。すなわち、図7に示すように、少なくともレーザ光が照射される第1のウェハW1の周縁部Weに対応する位置における阻害膜Oxのみを除去し、後述の周縁改質層M1の形成予定位置よりも径方向内側においては阻害膜Oxを除去しなくてもよい。換言すれば、少なくともレーザ光が照射される領域である第1のウェハW1の周縁部Weの直上を含む環状領域において、阻害膜Oxを除去してもよい。
In the case of removing the peripheral portion We of the first wafer W1 as in the present embodiment, in other words, the peripheral portion We of the first wafer W1 in the later
より具体的には、例えば阻害膜Oxが未接合領域Aeを形成するためのレーザ光(CO2レーザ)の透過を阻害する場合には、未接合領域Aeの形成予定位置の直上における阻害膜Oxのみを除去するようにしてもよい。また例えば、阻害膜Oxが周縁改質層M1及び分割改質層M2を形成するためのレーザ光(YAGレーザ)の透過を阻害する場合には、周縁改質層M1及び分割改質層M2の形成予定位置に沿って、直上の阻害膜Oxを除去するようにしてもよい。更に例えば、レーザ光は、加工誤差等により径方向にずれて照射される場合があるため、これら未接合領域Aeや周縁改質層M1の形成予定位置よりも径方向内側から、阻害膜Oxを除去するようにしてもよい。 More specifically, for example, when the inhibitory membrane Ox inhibits the transmission of laser light (CO 2 laser) for forming the unbonded region Ae, the inhibitory membrane Ox immediately above the planned formation position of the unbonded region Ae. You may try to remove only. Further, for example, when the inhibitory film Ox inhibits the transmission of the laser beam (YAG laser) for forming the peripheral modification layer M1 and the split modification layer M2, the peripheral modification layer M1 and the split modification layer M2 The inhibitory membrane Ox directly above may be removed along the planned formation position. Further, for example, since the laser beam may be irradiated with a radial deviation due to a processing error or the like, the inhibitory film Ox is formed from the inside in the radial direction from the unbonded region Ae or the position where the peripheral modification layer M1 is planned to be formed. It may be removed.
このように裏面W1bに形成された阻害膜Oxの除去面積を減らすことで、裏面W1bの全面で阻害膜Oxを除去する場合と比較して処理時間の短縮、及び資源(使用するスラリー量)の節約になり、コストを低減、及び省エネルギー化を図ることができる。 By reducing the removal area of the inhibitory film Ox formed on the back surface W1b in this way, the processing time can be shortened and the resource (amount of slurry used) can be reduced as compared with the case where the inhibitory film Ox is removed on the entire surface of the back surface W1b. It saves money, reduces costs, and saves energy.
また、ブラスト処理装置60におけるブラスト処理においては、検査機構67を用いて第1のウェハW1の裏面W1bから阻害膜Oxが除去されたか否かを検査する。この検査機構67による第1のウェハW1の裏面W1bの検査のタイミングは特に限定されるものではなく、例えばブラスト処理と同時に行われてもよいし、予め定められた時間でブラスト処理が施された後に行われてもよい。
Further, in the blast processing in the
また例えば、ブラストノズル62を移動させて裏面W1bの全面にブラスト処理を施した後に検査機構67による検査を実施し、かかる検査結果に基づいてブラスト処理を繰り返し行うようにしてもよい。更に例えば、第1のウェハW1の所望の径方向位置における阻害膜Oxの除去が完了したことを検査機構67により確認した後にブラストノズル62を移動させ、これを裏面W1bの径方向内側から外側に向けて繰り返し行うことにより、径方向内側から順次ブラスト処理を行うようにしてもよい。
Further, for example, the
なお、ブラスト処理装置60では、裏面W1bのブラスト処理と共に、第2のウェハW2の裏面W2bに対して洗浄液が供給されてもよい。
In the
ブラスト処理により第1のウェハW1の裏面W1bの阻害膜Oxが除去された重合ウェハTは、次に、ウェハ搬送装置40により界面改質装置70へと搬送される。界面改質装置70では、図4(b)に示すように、重合ウェハT(第1のウェハW1)を回転させながら第1のウェハW1とデバイス層D1の界面(より具体的には当該界面に形成された上述のレーザ光の吸収層)にレーザ光(例えば8.9μm〜11μmの波長を有するCO2レーザ)を照射し、未接合領域Aeを形成する(図5のステップS2)。
The polymerized wafer T from which the inhibitory film Ox on the back surface W1b of the first wafer W1 has been removed by blasting is then transferred to the
未接合領域Aeにおいては第1のウェハW1とデバイス層D1の界面が改質、又は剥離され、第1のウェハW1と第2のウェハW2の接合強度が低下、又は無くされる。これにより第1のウェハW1とデバイス層D1の界面には、環状の未接合領域Aeと、当該未接合領域Aeの径方向内側において、第1のウェハW1と第2のウェハW2とが接合された接合領域(図示せず)が形成される。後述するエッジトリムにおいては、除去対象である第1のウェハW1の周縁部Weが除去されるが、このように未接合領域Aeが存在することで、かかる周縁部Weの除去を適切に行うことができる。 In the unbonded region Ae, the interface between the first wafer W1 and the device layer D1 is modified or peeled off, and the bonding strength between the first wafer W1 and the second wafer W2 is reduced or eliminated. As a result, the annular unbonded region Ae and the first wafer W1 and the second wafer W2 are bonded to the interface between the first wafer W1 and the device layer D1 in the radial direction of the unbonded region Ae. A joint region (not shown) is formed. In the edge trim described later, the peripheral edge portion We of the first wafer W1 to be removed is removed, and the presence of the unbonded region Ae in this way appropriately removes the peripheral edge portion We. Can be done.
また本実施形態においては、未接合領域Aeの形成に先立って、ステップS1において第1のウェハW1の裏面W1bに形成された阻害膜Oxを除去する。これにより、レーザ光が阻害膜Oxに吸収、反射されることなく吸収層に対して照射されるため、適切に未接合領域Aeを形成できる。 Further, in the present embodiment, prior to the formation of the unbonded region Ae, the inhibitory film Ox formed on the back surface W1b of the first wafer W1 is removed in step S1. As a result, the laser beam is irradiated to the absorption layer without being absorbed and reflected by the inhibitory film Ox, so that the unbonded region Ae can be appropriately formed.
未接合領域Aeが形成された重合ウェハTは、次に、ウェハ搬送装置40により内部改質装置80へと搬送される。内部改質装置80では、図4(c)及び図8に示すように、第1のウェハW1の内部に周縁改質層M1及び分割改質層M2を形成する(図5のステップS3)。周縁改質層M1、及び当該周縁改質層M1から伸展するクラックC1は、後述のエッジトリムにおいて周縁部Weを除去する際の基点となるものである。分割改質層M2、及び当該分割改質層M2から伸展するクラックC2は、除去される周縁部Weの小片化の基点となるものである。なお以降の説明に用いる図面においては、図示が複雑になることを回避するため、分割改質層M2の図示を省略する場合がある。
The polymerized wafer T on which the unbonded region Ae is formed is then transferred to the
ここで周縁改質層M1の形成位置は、ステップS2で形成された未接合領域Aeの内端よりも若干径方向内側に決定される。周縁改質層M1は、接合領域と未接合領域Aeの境界(以下、単に「境界」という。)と重なる位置に形成されることが理想であるが、例えば加工誤差などにより径方向にずれて形成される場合がある。そして、これにより周縁改質層M1が境界から径方向外側に離れた位置、すなわち未接合領域Aeに形成されると、周縁部Weが除去された後に第2のウェハW2に対して第1のウェハW1が浮いた状態になってしまう場合がある。この点、周縁改質層M1を境界よりも径方向内側に形成するように制御することにより、例えば加工誤差により形成位置がずれたとしても、境界と重なる位置、または境界よりも径方向外側であっても当該境界に近接した位置に周縁改質層M1を形成することができ、境界から径方向外側に離れた位置に周縁改質層M1が形成されるのを抑制できる。 Here, the formation position of the peripheral modification layer M1 is determined slightly radially inward from the inner end of the unbonded region Ae formed in step S2. Ideally, the peripheral modification layer M1 is formed at a position overlapping the boundary between the bonded region and the unbonded region Ae (hereinafter, simply referred to as “boundary”), but is displaced in the radial direction due to, for example, a processing error. May be formed. Then, when the peripheral edge modification layer M1 is formed at a position radially outward from the boundary, that is, in the unbonded region Ae, after the peripheral edge portion We is removed, the first wafer W2 is first. The wafer W1 may be in a floating state. In this respect, by controlling the peripheral modification layer M1 to be formed radially inside the boundary, for example, even if the formation position shifts due to a processing error, the position overlaps the boundary or is radially outside the boundary. Even if there is, the peripheral modification layer M1 can be formed at a position close to the boundary, and the peripheral modification layer M1 can be suppressed from being formed at a position radially outward from the boundary.
第1のウェハW1の内部に周縁改質層M1及び分割改質層M2が形成された重合ウェハTは、次に、ウェハ搬送装置40により周縁除去装置50へと搬送される。周縁除去装置50では、図4(d)に示すように、第1のウェハW1の周縁部Weの除去、すなわちエッジトリム処理が行われる(図5のステップS4)。この時、周縁部Weは、周縁改質層M1及びクラックC1を基点として第1のウェハW1の中央部から剥離されるとともに、未接合領域Aeを基点としてデバイス層D1(第2のウェハW2)から剥離される。またこの時、除去される周縁部Weは分割改質層M2及びクラックC2を基点として小片化される。
The polymerized wafer T in which the peripheral modification layer M1 and the split reforming layer M2 are formed inside the first wafer W1 is then conveyed to the peripheral
周縁部Weの除去にあたっては、重合ウェハTを形成する第1のウェハW1と第2のウェハW2との界面に、例えばくさび形状からなるブレードを挿入してもよい。また例えば、エアブローやウォータジェットを噴射し、当該周縁部Weを打圧して除去してもよい。このように、エッジトリムにあたっては第1のウェハW1の周縁部Weに対して衝撃を加えることにより、周縁部Weが周縁改質層M1及びクラックC1を基点に剥離される。また、上述のように、未接合領域Aeにより第1のウェハW1と第2のウェハW2の接合強度が低下しているため、周縁部Weが適切に除去される。 In removing the peripheral portion We, a blade having a wedge shape, for example, may be inserted at the interface between the first wafer W1 and the second wafer W2 forming the polymerized wafer T. Further, for example, an air blow or a water jet may be injected to press and remove the peripheral portion We. As described above, in the edge trimming, by applying an impact to the peripheral edge portion We of the first wafer W1, the peripheral edge portion We is peeled off from the peripheral edge modifying layer M1 and the crack C1 as a base point. Further, as described above, since the unbonded region Ae reduces the bonding strength between the first wafer W1 and the second wafer W2, the peripheral portion We is appropriately removed.
第1のウェハW1の周縁部Weが除去された重合ウェハTは、次に、ウェハ搬送装置40により、再度、ブラスト処理装置60へと搬送される。ブラスト処理装置60では、図4(e)に示すように、周縁部Weが除去された後の第2のウェハW2の周縁部におけるパーティクルの飛散を抑制するためのブラスト処理が行われる(図5のステップS5)。
The polymerized wafer T from which the peripheral portion We of the first wafer W1 has been removed is then transferred to the
周縁部Weの除去後の第2のウェハW2の表面、具体的には、周縁部Weの除去により露出した第2のウェハW2の周縁部に残る表面膜の露出面Feには、図9に示すように残膜やパーティクル(以下、「パーティクルP等」という。)が残留している。このパーティクルP等は、重合ウェハTの搬送中やプロセス中に剥離、落下、又は飛散することで、ウェハ処理システム1の内部、カセットCの内部や他の重合ウェハTを汚染する原因となり得る。 FIG. 9 shows the surface of the second wafer W2 after the removal of the peripheral edge portion We, specifically, the exposed surface Fe of the surface film remaining on the peripheral edge portion of the second wafer W2 exposed by the removal of the peripheral edge portion We. As shown, residual film and particles (hereinafter referred to as "particle P and the like") remain. The particles P and the like may cause contamination of the inside of the wafer processing system 1, the inside of the cassette C, and other polymerized wafers T by peeling, dropping, or scattering during the transfer or process of the polymerized wafer T.
そこで本実施形態においては、図10(a)に示すようにパーティクルP等の発生源となり得る露出面Feの表層にブラスト処理を施すことにより、当該露出面Feの表層部と共に付着したパーティクルP等を除去し、これによりパーティクルP等の剥離や落下、飛散を抑制する。また、かかる露出面Feのブラスト処理においては、ステップS1の阻害膜Oxの除去と同様に、洗浄液ノズル63及びガスノズル64により、露出面Feの洗浄及び液体の除去を行ってもよい。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 10A, the surface layer of the exposed surface Fe, which can be a source of particles P and the like, is blasted so that the particles P and the like adhered together with the surface layer portion of the exposed surface Fe. Is removed, thereby suppressing the peeling, falling, and scattering of particles P and the like. Further, in the blasting treatment of the exposed surface Fe, the exposed surface Fe may be cleaned and the liquid may be removed by the cleaning
また、周縁部Weの除去後の第1のウェハW1と第2のウェハW2の接合界面には、図9に示したように、第1のウェハW1と第2のウェハW2の接合時において形成されたエッジボイドV(空気層)が残留している場合がある。このエッジボイドVは、後工程における重合ウェハTの加熱や冷却、加圧や減圧の影響で破裂することで、パーティクルP等の発生原因となり得る。 Further, as shown in FIG. 9, the first wafer W1 and the second wafer W2 are formed at the joining interface between the first wafer W1 and the second wafer W2 after the peripheral portion We is removed at the time of joining the first wafer W1 and the second wafer W2. The edge void V (air layer) that has been formed may remain. This edge void V may cause the generation of particles P and the like by bursting due to the influence of heating and cooling, pressurization and depressurization of the polymerized wafer T in the subsequent process.
そこでステップS5のブラスト処理においては、図10(b)に示すように、エッジボイドVが露出する深さ、すなわち第1のウェハW1と第2のウェハW2の接合界面まで、第2のウェハW2の周縁部に残る表面膜(デバイス層D1、及び接合用膜F1)を除去してもよい。また例えば、図10(c)に示すように、第2のウェハW2の表面W2aが露出する深さまで、表面膜(デバイス層D1、接合用膜F1、接合用膜F2、及びデバイス層D2)を除去してもよい。 Therefore, in the blasting process of step S5, as shown in FIG. 10B, the depth of the second wafer W2 up to the depth at which the edge void V is exposed, that is, the bonding interface between the first wafer W1 and the second wafer W2. The surface film (device layer D1 and bonding film F1) remaining on the peripheral edge portion may be removed. Further, for example, as shown in FIG. 10 (c), the surface films (device layer D1, bonding film F1, bonding film F2, and device layer D2) are provided to a depth where the surface W2a of the second wafer W2 is exposed. It may be removed.
なお、ブラスト処理装置60では、第2のウェハW2の露出面Feのブラスト処理と共に、第2のウェハW2の裏面W2bが洗浄されてもよい。
In the
その後、全ての処理が施された重合ウェハTは、トランジション装置30を介してウェハ搬送装置20によりカセット載置台10のカセットCに搬送される。こうして、ウェハ処理システム1における一連のウェハ処理が終了する。なお、一連のウェハ処理が施された重合ウェハTは、ウェハ処理システム1の外部に設けられた加工装置(図示せず)において第1のウェハW1の裏面W1bが研削されることにより薄化される。この時、ウェハ処理システム1において第1のウェハW1のエッジトリムが行われているため、第1のウェハW1の周縁部Weにナイフエッジ形状が形成されるのが抑制される。
After that, the polymerized wafer T that has been completely processed is transferred to the cassette C of the cassette mounting table 10 by the
以上の実施形態によれば、重合ウェハTの内部に対するレーザ光の照射に先立って、当該レーザ光の入射面である第1のウェハW1の裏面W1bに形成されたレーザ光の阻害膜Oxをブラスト処理により除去する。これにより、レーザ光が阻害膜Oxに吸収、反射されることが抑制されるため、重合ウェハTの内部の所望の位置に対して適切にレーザ光を照射でき、すなわち、これにより第1のウェハW1の周縁部Weを適切に第2のウェハW2から剥離できる。 According to the above embodiment, prior to the irradiation of the inside of the laminated wafer T with the laser beam, the laser beam inhibitor film Ox formed on the back surface W1b of the first wafer W1 which is the incident surface of the laser beam is blasted. Remove by processing. As a result, the laser light is suppressed from being absorbed and reflected by the inhibitory film Ox, so that the laser light can be appropriately irradiated to a desired position inside the layered wafer T, that is, the first wafer. The peripheral edge We of W1 can be appropriately peeled off from the second wafer W2.
またこの時、ブラストノズル62から噴射されるスラリーを洗浄液ノズル63から供給される洗浄液により裏面W1b上から除去するため、ブラスト処理後の裏面W1b上やウェハ処理システム1の内部が汚染されるのを適切に抑制できる。また更に、ブラスト処理において裏面W1b上に供給された液体をガスノズル64により除去することで、裏面W1b上にウォーターマークが発生することを適切に抑制できる。
At this time, since the slurry ejected from the
また本実施形態においては、重合ウェハT(第1のウェハW1)を回転させた状態でブラストノズル62を水平方向に移動させることにより、裏面W1bの全面にブラスト処理を施す。これにより、裏面W1b上に噴射されたスラリーや洗浄液が遠心力により第1のウェハW1の径方向外側へと流れるため、更に適切にブラスト処理後の裏面W1b上が汚染されるのを抑制できる。
Further, in the present embodiment, the entire surface of the back surface W1b is blasted by moving the
なお、ブラスト処理による阻害膜Oxの除去量は、例えば裏面W1bに対するスラリーの供給時間により制御することができる。しかしながら、スラリーの噴射圧力、ブラストノズル62のスキャン速度、及び重合ウェハTの回転速度を一定に制御した場合、ブラストノズル62に対する重合ウェハTの相対的な回転速度は、第1のウェハW1に対するブラストノズル62の相対的な径方向位置によって変化する。このため、ブラストノズル62の径方向位置に応じてスラリーの相対的な供給時間が変化し、阻害膜Oxの除去量が裏面W1bの面内で不均一になるおそれがある。
The amount of the inhibitory membrane Ox removed by the blast treatment can be controlled, for example, by the supply time of the slurry with respect to the back surface W1b. However, when the injection pressure of the slurry, the scan speed of the
そこで本実施形態において裏面W1bの全面において阻害膜Oxを除去する場合、第1のウェハW1のブラストノズル62に対する相対的な径方向位置に応じて、スラリーの噴射圧力、ブラストノズル62のスキャン速度、又は重合ウェハTの回転速度を制御することが望ましい。具体的には、ブラストノズル62に対する重合ウェハTの相対的な回転速度が小さくなる裏面W1bの径方向外側のブラスト処理においては、阻害膜Oxの除去量を増加させるように、噴射圧力の増加、スキャン速度の低下、又は回転速度の増加を行うことが望ましい。
Therefore, in the present embodiment, when the inhibitory film Ox is removed on the entire surface of the back surface W1b, the injection pressure of the slurry, the scanning speed of the
また、ブラストノズル62から阻害膜Oxに対するスラリーの噴射圧力を一定に制御した場合、阻害膜Oxの除去に伴って、より具体的には、裏面W1b上に残存する阻害膜Oxの厚みの減少に伴って、第1のウェハW1の裏面W1bに対するインパクトが大きくなる。そして、このように阻害膜Oxの厚みが減少して裏面W1bに対するインパクトが大きくなった場合、ブラスト処理により、阻害膜Oxだけでなく第1のウェハW1に対しても影響を与えてしまう。かかる場合、第1のウェハW1の裏面W1bが粗くなり、レーザ光を所望の位置に照射できなくなるおそれがある。
Further, when the injection pressure of the slurry from the
そこでブラスト処理装置60におけるブラスト処理においては、例えば検査機構67により検知される阻害膜Oxの残存厚みや、ブラスト処理時間に応じて、裏面W1bに対するスラリーの衝突圧力を調整(以下、「インパクト調整」という。)することが望ましい。裏面W1bに対するインパクト調整は、例えばブラストノズル62に対するガス供給源62bからのガス圧(噴射圧力)を制御することにより行うことができる。
Therefore, in the blast treatment in the
また例えば、裏面W1bに対するインパクト調整は洗浄液ノズル63から供給される洗浄液により水膜を形成することにより行うことができる。具体的には、ブラストノズル62からのスラリーの供給に先立って裏面W1bに洗浄液を供給して水膜を形成し、当該水膜を介して裏面W1bにブラスト処理を施すことにより、裏面W1bに対するインパクトを軽減できる。また、この水膜の裏面W1bからの厚み(洗浄液ノズル63からの洗浄液の吐出量)を調節することにより、裏面W1bに対するインパクト調整を容易に行うことができる。
Further, for example, the impact adjustment on the back surface W1b can be performed by forming a water film with the cleaning liquid supplied from the cleaning
また例えば、裏面W1bに対するインパクト調整を、ブラスト処理装置60に、研磨材の砥粒径が異なるスラリーをそれぞれ噴射するための複数のブラストノズル(図示せず)を設けることにより行ってもよい。具体的には、阻害膜Oxの厚みが大きく、裏面W1bに与えるインパクトが小さい場合には砥粒径の大きな研磨材が含まれるスラリーを用いて粗ブラスト処理を行う。そして、阻害膜Oxの厚みが減少し、裏面W1bに与えるインパクトが大きくなった後には砥粒径の小さな研磨材が含まれるスラリーを用いて仕上げブラスト処理を行う。このように、阻害膜Oxの厚みに応じてブラスト処理に用いるスラリーの砥粒径を変えることにより、適切に裏面W1bに対するインパクト調整を行うことができる。
Further, for example, the impact adjustment to the back surface W1b may be performed by providing the
また例えば、裏面W1bに対するインパクトの調整は、裏面W1bに対するブラストノズル62の相対的な角度、すなわち、裏面W1bに対するスラリーの相対的な入射角度により制御できる。具体的には、スラリーを裏面W1bに対して垂直に噴射する場合と比較して、スラリーの入射角度を重合ウェハTの回転方向と順方向に傾斜させた場合にはインパクトが軽減され、重合ウェハTの回転方向と逆方向に傾斜させた場合にはインパクトが増加する。またこの時、重合ウェハTの回転速度を調整することで、更に適切に裏面W1bに対するインパクトを調整できる。なお、このようにスラリーの入射角度を制御する場合、上述のようにブラストノズル62を裏面W1bに対して相対的に傾斜させてもよいし、噴射角度を固定したブラストノズル62に対する重合ウェハTの回転方向や回転速度を変化させてもよい。
Further, for example, the adjustment of the impact on the back surface W1b can be controlled by the relative angle of the
なお、重合ウェハTにおけるブラスト処理が施された裏面W1bや露出面Feは、上述したようにブラスト処理によるインパクトにより表面が荒れてしまうおそれがある。そこで、ブラスト処理が行われた処理面には、更にウェットエッチング処理が行われてもよい。当該ウェットエッチング処理は、ブラスト処理装置60の内部で行ってもよいし、例えばブラスト処理装置60の外部に独立して設けられたエッチング処理部(図示せず)において行ってもよい。このようにブラスト処理後にウェットエッチング処理を行うことにより、例えばブラスト処理で処理面が荒れた場合であっても、当該処理面を整えて適切にレーザ光の照射を行うことができる。
As described above, the surface of the back surface W1b and the exposed surface Fe that have been blasted in the polymerized wafer T may be roughened due to the impact of the blast treatment. Therefore, the treated surface to which the blasting treatment has been performed may be further subjected to a wet etching treatment. The wet etching process may be performed inside the
なお、以上の実施形態においてはブラストノズル62、洗浄液ノズル63及びガスノズル64を並べて設け、ブラストノズル62によるブラスト処理と同時に裏面W1bの洗浄、及び裏面Wbからの液体の除去を行ったが、裏面W1bの洗浄及び液体の除去は必ずしも同時に行われなくてもよい。すなわち、例えば裏面W1bの全面のブラスト処理が終了した後に、洗浄液ノズル63及びガスノズル64により洗浄及び液体の除去をブラスト処理とは独立して行ってもよい。
In the above embodiment, the
また、このようにブラスト処理と独立して裏面W1bの洗浄を行う場合、換言すれば、ブラスト処理装置60のカップ体65においてスラリーと洗浄液とを同時に回収しない場合、ブラスト処理に用いられたスラリーをリサイクルして、再度ブラスト処理に用いてもよい。
Further, when the back surface W1b is washed independently of the blast treatment, in other words, when the slurry and the cleaning liquid are not collected at the same time in the
図11に示すように、第2の実施形態にかかるブラスト処理装置100のカップ体65には、回収したスラリー及び洗浄液を排液ラインに排出する排出部66が接続されている。また本実施形態においては、排出部66に接続された排液ラインが分岐し、ブラスト処理に使用されたスラリーのリサイクルシステム101(本開示に係る「リサイクル機構」に相当)に接続されている。なお、リサイクルシステム101が接続される排液ラインの分岐部には、図示しない切り替えバルブが設けられている。リサイクルシステム101は、カップ体65で回収されたスラリーと阻害膜Oxの除去屑との混合液の一部を回収し、不純物である除去屑等を取り除いた後、再度、スラリー供給ユニット62aに対して使用済みのスラリーを供給する。このようにブラスト処理に用いられたスラリーをリサイクルして、再度、当該ブラスト処理に用いることにより、資源(使用するスラリー量)を節約してコストを低減することができる。
As shown in FIG. 11, the
また、ブラスト処理装置の内部においてブラスト処理とは独立して裏面W1bの洗浄及び液体の除去d行う場合、当該ブラスト処理装置は、ブラスト処理に用いられたスラリーを回収する第1のカップ体と、裏面W1bの洗浄に用いられた洗浄液を排出する第2のカップ体と、を備えた2重カップ構造を有していてもよい。具体的には、図12に示すように、第3の実施形態にかかるブラスト処理装置200は、ブラストノズル62から噴射されたスラリーを回収する第1のカップ体201と、洗浄液ノズル63から供給された洗浄液を排出する第2のカップ体202と、を有している。
Further, when the back surface W1b is washed and the liquid is removed independently of the blasting treatment inside the blasting treatment device, the blasting treatment device includes a first cup body for collecting the slurry used for the blasting treatment and a first cup body. It may have a double cup structure including a second cup body for discharging the cleaning liquid used for cleaning the back surface W1b. Specifically, as shown in FIG. 12, the
第1のカップ体201には、回収したスラリーを排液ラインに排出する排出部203が接続されている。また本実施形態においては、排出部203に接続された排液ラインが分岐し、ブラスト処理に使用されたスラリーのリサイクルシステム101に接続されている。なお、リサイクルシステム101が接続される排液ラインの分岐部には、図示しない切り替えバルブが設けられている。また、第1のカップ体201には昇降機構201aが設けられており、ブラスト処理装置200の内部で昇降自在に構成されている。なお、図12(a)は第1のカップ体201が上昇した状態、図12(b)は第1のカップ体201が下降した状態をそれぞれ表している。また、第1のカップ体201の開口部は、例えばチャック61と略同一径を有するように構成され、第1のウェハW1に対する洗浄液の供給時、換言すれば図12(b)に示した下降時において、洗浄液が内部に流入しないように構成されている。
A
第2のカップ体202は、例えば第1のカップ体201の周囲を取り囲むように構成され、裏面W1bに供給された洗浄液を排出する排出部204と接続されている。
The
第3の実施形態にかかるブラスト処理装置200では、重合ウェハTのブラスト処理時においては第1のカップ体201を上昇させることで、ブラスト処理に用いられたスラリーの一部をリサイクルシステム101に回収し、再度、スラリー供給ユニット62aに対して使用済みのスラリーを供給する。また、重合ウェハTの洗浄時においては第1のカップ体201を下降させることで、洗浄液を排出部204に排出する。このように、スラリーと洗浄液の排出(回収)経路をそれぞれ独立して設けることにより、同一装置内においてブラスト処理、及び洗浄を行う場合であっても、適切にスラリーのリサイクルを行い、資源(使用するスラリー量)を節約してコストを低減することができる。また本実施形態によれば、ブラスト処理装置60の外部に洗浄装置(図示せず)を独立して設ける必要がないため、ウェハ処理システム1の省スペース化を図ることができる。
In the
なお、以上の実施形態においてはウェハ処理システム1における一連のウェハ処理の終了後、当該ウェハ処理システム1の外部に設けられた加工装置(図示せず)において第1のウェハW1の薄化を行ったが、第1のウェハW1の薄化はウェハ処理システム1の内部で行われてもよい。 In the above embodiment, after the series of wafer processing in the wafer processing system 1 is completed, the first wafer W1 is thinned by a processing apparatus (not shown) provided outside the wafer processing system 1. However, the thinning of the first wafer W1 may be performed inside the wafer processing system 1.
具体的には、例えば図13に示すウェハ処理システム300のように、第1のウェハW1の裏面を研削して重合ウェハTを薄化するための加工装置301が設けられていてもよい。加工装置の数や配置は特に限定されるものではなく、任意に設定できる。またこの時、加工装置301による第1のウェハW1の薄化のタイミングは特に限定さるものではない。例えば、第2のウェハW2の露出面Feのブラスト処理(図5のステップS5)後に行ってもよいし、例えば、第1のウェハW1の周縁部Weの除去(図5のステップS4)後であって、露出面Feのブラスト処理(図5のステップS5)よりも前に行ってもよい。
Specifically, for example, as in the
なお、上記実施形態においてはブラスト処理装置60の内部に洗浄液ノズル63及びガスノズル64を設けることにより、当該ブラスト処理装置60の内部において阻害膜Oxの除去、及び裏面W1bの洗浄を行った。換言すれば、上記実施形態にかかるウェハ処理システム1においては、ブラスト処理装置と洗浄装置を一体に構成した。しかしながらブラスト処理装置60の構成はこれに限定されるものではなく、例えばブラスト処理装置60と周縁除去装置50とが一体に構成されていてもよい。またこの時、更に洗浄装置が一体に構成されてもよい。
In the above embodiment, by providing the cleaning
また、以上の実施形態においてはブラスト処理装置60において、第1のウェハW1の裏面W1bにウェットブラスト処理を施したが、ブラスト処理装置60において施されるブラスト処理はドライブラスト処理であってもよい。
Further, in the above embodiment, in the
なお、以上の実施形態においては、第1のウェハW1と第2のウェハW2が接合された重合ウェハTにおいて、第2のウェハW2から第1のウェハW1の周縁部Weを剥離する場合を例に説明を行ったが、本開示内容に係る技術の適用例はこれに限定されない。 In the above embodiment, in the polymerized wafer T in which the first wafer W1 and the second wafer W2 are bonded, the peripheral portion We of the first wafer W1 is peeled off from the second wafer W2 as an example. However, the application example of the technology according to the present disclosure is not limited to this.
例えば本開示に係る技術は、第1のウェハW1を表面W1a側と裏面W1b側とに分離して薄化する場合においても適用できる。具体的には、先ず、図14(a)に示すように第1のウェハW1の裏面W1bの全面における阻害膜Oxをブラスト処理により除去する。その後、重合ウェハTの内部にレーザ光を照射することで、図14(b)に示すように未接合領域Ae及び周縁改質層M1を形成し、更に第1のウェハW1の分離の基点となる分離面改質層M3を第1のウェハW1の面方向に沿って形成する。未接合領域Aeは、第1のウェハW1の周縁部Weと対応する、周縁改質層M1の径方向外側の環状領域に形成される。分離面改質層M3は、第1のウェハW1における周縁改質層M1の径方向内側の領域に形成される。内部に未接合領域Ae、周縁改質層M1、及び分離面改質層M3が形成された重合ウェハTは、その後、図14(c)に示すように第1のウェハW1が表面W1a側と裏面W1b側とに分離して薄化される。このように、第1のウェハW1の裏面W1bに形成された阻害膜Oxを除去することで、当該阻害膜Oxによりレーザ光が吸収、反射されること抑制され、適切に未接合領域Ae、周縁改質層M1、及び分離面改質層M3を形成できる。 For example, the technique according to the present disclosure can be applied even when the first wafer W1 is separated into a front surface W1a side and a back surface W1b side and thinned. Specifically, first, as shown in FIG. 14A, the inhibitory film Ox on the entire surface of the back surface W1b of the first wafer W1 is removed by a blast treatment. After that, by irradiating the inside of the polymerized wafer T with a laser beam, an unbonded region Ae and a peripheral modification layer M1 are formed as shown in FIG. 14 (b), and further used as a starting point for separation of the first wafer W1. The separation surface modification layer M3 is formed along the surface direction of the first wafer W1. The unbonded region Ae is formed in the annular region on the radial outer side of the peripheral modification layer M1 corresponding to the peripheral edge portion We of the first wafer W1. The separation surface modification layer M3 is formed in a region inside the peripheral modification layer M1 in the first wafer W1 in the radial direction. In the polymerized wafer T in which the unbonded region Ae, the peripheral modification layer M1 and the separation surface modification layer M3 were formed, the first wafer W1 was subsequently arranged on the surface W1a side as shown in FIG. 14 (c). It is separated from the back surface W1b side and thinned. By removing the inhibitory film Ox formed on the back surface W1b of the first wafer W1 in this way, it is suppressed that the laser beam is absorbed and reflected by the inhibitory film Ox, and the unbonded region Ae and the peripheral edge are appropriately suppressed. The modified layer M1 and the separation surface modified layer M3 can be formed.
また例えば本開示に係る技術は、第1のウェハW1の全体を第2のウェハW2から除去し、第1のウェハW1に形成されたデバイス層D1を第2のウェハW2に対して転写する場合においても適用できる。具体的には、先ず、図15(a)に示すように第1のウェハW1の裏面W1bの全面における阻害膜Oxを除去する。その後、第1のウェハW1とデバイス層D1の界面全面にレーザ光を照射することで、図15(b)に示すように未接合領域Aeを形成する。未接合領域Aeが形成された重合ウェハTは、その後、図15(c)に示すように未接合領域Aeを基点に第1のウェハW1が剥離されることで、デバイス層D1が第2のウェハW2に転写される。このように、第1のウェハW1の裏面W1bに形成された阻害膜Oxを除去することで、当該阻害膜Oxによりレーザ光が吸収、反射されること抑制され、適切に未接合領域Aeを形成できる。 Further, for example, the technique according to the present disclosure is a case where the entire first wafer W1 is removed from the second wafer W2 and the device layer D1 formed on the first wafer W1 is transferred to the second wafer W2. It can also be applied in. Specifically, first, as shown in FIG. 15A, the inhibitory film Ox on the entire surface of the back surface W1b of the first wafer W1 is removed. Then, by irradiating the entire interface between the first wafer W1 and the device layer D1 with a laser beam, an unbonded region Ae is formed as shown in FIG. 15 (b). In the polymerized wafer T on which the unbonded region Ae is formed, the first wafer W1 is subsequently peeled off from the unbonded region Ae as a base point, so that the device layer D1 becomes the second device layer D1. Transferred to wafer W2. By removing the inhibitory film Ox formed on the back surface W1b of the first wafer W1 in this way, it is suppressed that the laser beam is absorbed and reflected by the inhibitory film Ox, and the unbonded region Ae is appropriately formed. can.
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、添付の請求の範囲及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。 The embodiments disclosed this time should be considered to be exemplary and not restrictive in all respects. The above embodiments may be omitted, replaced or modified in various forms without departing from the scope of the appended claims and their gist.
D1 デバイス層
D2 デバイス層
F1 接合用膜
F2 接合用膜
Ox 阻害膜
T 重合ウェハ
W1 第1のウェハ
W1b 裏面
W2 第2のウェハ
D1 device layer D2 device layer F1 bonding film F2 bonding film Ox inhibition film T polymerization wafer W1 first wafer W1b back surface W2 second wafer
Claims (20)
前記表面膜はレーザ光の吸収層を含み、
前記第1の基板の裏面に形成されたレーザ光の阻害膜をブラスト処理により除去することと、
前記第1の基板の裏面側から前記吸収層にレーザ光を照射することと、
前記第1の基板を前記第2の基板から剥離することと、を含む、基板処理方法。 It is a method for treating a polymerized substrate in which a first substrate formed by laminating surface films and a second substrate are bonded to each other.
The surface film contains an absorption layer of laser light and contains.
To remove the laser beam obstructing film formed on the back surface of the first substrate by blasting, and
Irradiating the absorption layer with laser light from the back surface side of the first substrate and
A substrate processing method comprising peeling the first substrate from the second substrate.
前記第1の基板の剥離後の前記第2の基板には、前記第1の基板に形成されていた前記デバイス層を残す、請求項1に記載の基板処理方法。 The surface film formed on the first substrate includes a device layer on which a plurality of devices are formed.
The substrate processing method according to claim 1, wherein the device layer formed on the first substrate is left on the second substrate after the first substrate is peeled off.
前記第1の基板の径方向外側における前記ノズルのスキャン速度を、径方向内側におけるスキャン速度と比較して遅くする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板処理方法。 In removing the inhibitory film, the polymerized substrate is rotated, and the nozzle for performing the blast treatment is scanned from the radial inside to the outside of the first substrate.
The substrate processing method according to any one of claims 1 to 5, wherein the scanning speed of the nozzle on the radial outer side of the first substrate is made slower than the scanning speed on the radial inner side.
前記表面膜はレーザ光の吸収層を含み、
前記第1の基板の裏面に形成されたレーザ光の阻害膜を除去するブラストノズルを備えるブラスト処理部と、
前記第1の基板の裏面側から前記吸収層にレーザ光を照射するレーザ照射部と、
前記第1の基板を前記第2の基板から剥離する剥離部と、を有する、基板処理装置。 A substrate processing device for processing a polymerized substrate to which a first substrate and a second substrate formed by laminating surface films are bonded.
The surface film contains an absorption layer of laser light and contains.
A blast processing unit provided with a blast nozzle for removing a laser beam obstructing film formed on the back surface of the first substrate, and a blast processing unit.
A laser irradiation unit that irradiates the absorption layer with laser light from the back surface side of the first substrate, and a laser irradiation unit.
A substrate processing apparatus having a peeling portion for peeling the first substrate from the second substrate.
ブラスト処理において前記スラリーを回収する第1のカップ体と、
ブラスト処理が施された処理面に供給される洗浄液を排出する第2のカップ体と、を備える、請求項18に記載の基板処理装置。 The blast processing unit is
The first cup body for collecting the slurry in the blasting process and
The substrate processing apparatus according to claim 18, further comprising a second cup body for discharging the cleaning liquid supplied to the treated surface to which the blast treatment has been performed.
The substrate processing apparatus according to any one of claims 12 to 19, further comprising an etching processing unit for performing a wet etching treatment on a treated surface to which the blasting treatment has been performed.
Priority Applications (1)
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JP2020090678A JP2021190436A (en) | 2020-05-25 | 2020-05-25 | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
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2020
- 2020-05-25 JP JP2020090678A patent/JP2021190436A/en active Pending
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