JP2022184625A - 処理システム及び処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】レーザ光の照射により形成された改質層を基点として剥離が行われた基板において、当該基板の剥離面を適切に平坦化する。【解決手段】処理対象体を処理する処理システムであって、処理対象体の内部に改質用レーザ光を照射して改質層を形成する改質層形成装置と、前記改質層を基点に前記処理対象体を複数の分離体に分離する分離装置と、前記分離体の分離面に平坦化用レーザ光を照射して、当該分離面に形成された凹凸部を平坦化する平坦化装置と、制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記改質層形成装置において、前記処理対象体の内部に複数の前記改質層を形成する制御を行うことと、前記分離装置において、前記処理対象体を分離する制御を行うことと、前記平坦化装置において、前記分離面を平坦化する制御を行うことと、を実行し、前記平坦化装置における平坦化用レーザ光の照射条件を、前記改質層形成装置における改質用レーザ光の照射条件に基づいて決定する。【選択図】図11
Description
本開示は、処理システム及び処理方法に関する。
特許文献1には、複数のデバイスが表面側に形成されたウェハの処理方法が開示されている。この処理方法では、レーザ光の照射によりウェハの内部に形成された改質層を基点として当該ウェハを分離して薄化した後、当該ウェハの分離面を研削して、当該分離面に残る改質層を除去する。
本開示にかかる技術は、レーザ光の照射により形成された改質層を基点として剥離が行われた基板において、当該基板の剥離面を適切に平坦化する。
本開示の一態様は、処理対象体を処理する処理システムであって、処理対象体の内部に改質用レーザ光を照射して改質層を形成する改質層形成装置と、前記改質層を基点に分離された分離体の分離面に平坦化用レーザ光を照射して、当該分離面を平坦化する平坦化装置と、制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記改質層形成装置において、前記処理対象体の内部に複数の前記改質層を形成する制御を行うことと、前記平坦化装置において、前記分離面を平坦化する制御を行うことと、を実行し、前記平坦化装置における平坦化用レーザ光の照射条件を、前記改質層形成装置における改質用レーザ光の照射条件に基づいて決定する。
本開示によれば、レーザ光の照射により形成された改質層を基点として剥離が行われた基板において、当該基板の剥離面を適切に平坦化することができる。
半導体デバイスの製造工程においては、表面に複数のデバイスが形成された半導体ウェハ(以下、ウェハという)に対し、当該ウェハを薄化することが行われている。ウェハの薄化方法は種々あるが、例えばウェハの裏面に研削砥石を当接させて研削する方法や、特許文献1に開示したようにウェハの内部にレーザ光を照射することで形成した改質層を基点として分離する方法などがある。
しかしながら、ウェハの薄化が改質層を基点とした分離により行われた場合、当該ウェハの分離面には、例えば改質層の形成時におけるレーザ光の照射位置と非照射位置とが混在することで凹凸が形成され、面精度が粗くなっている場合がある。ここで特許文献1にも開示されるように、ウェハの分離面には残存する改質層の除去を目的とした研削が行われる場合があるが、このように分離面の面精度が粗いと、研削抵抗が上がることで改質層の除去が困難になるおそれがある。分離面に残存する改質層の除去を適切に行うためには、例えば分離面の研削に先立って面精度を向上、すなわち分離面の平坦化を行うことが考えられるが、特許文献1は、この研削に先立つ分離面の平坦化については何ら開示も示唆もしていない。したがって、改質層を基点としてウェハを分離するにあたり、従来のウェハ処理には改善の余地がある。
本開示にかかる技術は上記事情に鑑みてなされたものであり、レーザ光の照射により形成された改質層を基点として剥離が行われた基板において、当該基板の剥離面を適切に平坦化する。以下、本実施形態にかかる処理システムとしてのウェハ処理システム、及び処理方法としてのウェハ処理方法について、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。
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Wと、第2の基板としての第2のウェハS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。以下、第1のウェハWにおいて、第2のウェハSと接合される側の面を表面Waといい、表面Waと反対側の面を裏面Wbという。同様に、第2のウェハSにおいて、第1のウェハWと接合される側の面を表面Saといい、表面Saと反対側の面を裏面Sbという。
第1のウェハWは、例えばシリコン基板等の半導体ウェハであって、表面Wa側に複数のデバイスを含むデバイス層Dvが形成されている。また、第1のウェハWの表面Wa側には、さらに表面膜Fwが形成され、当該表面膜Fwが第2のウェハSの表面膜Fsと接合されている。表面膜Fwとしては、例えば酸化膜(THOX膜、SiO2膜、TEOS膜)、SiC膜、SiCN膜又は接着剤などが挙げられる。また、第1のウェハWの周縁部は面取り加工がされており、周縁部の断面はその先端に向かって厚みが小さくなっている。
第2のウェハSは、例えば第1のウェハWを支持するウェハである。第2のウェハSの表面Saには表面膜Fsが形成されている。表面膜Fsとしては、例えば酸化膜(THOX膜、SiO2膜、TEOS膜)、SiC膜、SiCN膜又は接着剤などが挙げられる。また、第2のウェハSは、第1のウェハWのデバイス層Dvを保護する保護材(サポートウェハ)として機能する。なお、第2のウェハSはサポートウェハである必要はなく、第1のウェハWと同様に図示しないデバイス層が形成されたデバイスウェハであってもよい。
なお、以降の説明に用いる図面においては、図示の煩雑さを回避するため、デバイス層Dvと表面膜Fw、Fsの図示を省略する場合がある。
また、本実施形態の後述のウェハ処理システム1では、図2に示すように重合ウェハTにおける第1のウェハWを分離して薄化する。以下の説明においては、分離された表面Wa側の第1のウェハWを第1の分離ウェハW1といい、分離された裏面Wb側の第1のウェハWを第2の分離ウェハW2という。なお、第1の分離ウェハW1は第2のウェハSに支持された状態の第1のウェハWを指し、第2のウェハSを含めて第1の分離ウェハW1という場合がある。また、第1の分離ウェハW1及び第2の分離ウェハW2における分離された側の面を、それぞれ分離面W1a、W2aという場合がある。
なお、以下の実施形態においては、重合基板が本開示の技術に係る「処理対象体」、分離ウェハW1、W2が本開示の技術に係る「分離体」にそれぞれ相当する。
図3に示すようにウェハ処理システム1は、搬入出ステーション2と処理ステーション3を一体に接続した構成を有している。搬入出ステーション2と処理ステーション3は、X軸正方向側から負方向側に向けて並べて配置されている。搬入出ステーション2は、例えば外部との間で複数の重合ウェハT、複数の第1の分離ウェハW1、複数の第2の分離ウェハW2をそれぞれ収容可能なカセットCt、Cw1、Cw2がそれぞれ搬入出される。処理ステーション3は、重合ウェハT、分離ウェハW1、W2に対して所望の処理を施す各種処理装置を備えている。
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3つのカセットCt、Cw1、Cw2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Ct、Cw1、Cw2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。
搬入出ステーション2には、カセット載置台10のX軸負方向側において、当該カセット載置台10に隣接してウェハ搬送領域20が設けられている。ウェハ搬送領域20には、Y軸方向に延伸する搬送路21上を移動自在なウェハ搬送装置22が設けられている。ウェハ搬送装置22は、重合ウェハT、分離ウェハW1、W2を保持して搬送する、2つの搬送アーム23、23を有している。各搬送アーム23は、水平方向(X軸方向及びY軸方向)、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸回りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム23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。
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とウェハ搬送領域30が設けられている。第1の処理ブロックG1、第2の処理ブロックG2、及び第3の処理ブロックG3は、X軸正方向側(搬入出ステーション2側)から負方向側にこの順で並べて配置されている。第1の処理ブロックG1はウェハ搬送領域30のX軸正方向側に配置され、第2の処理ブロックG2と第3の処理ブロックG3はそれぞれウェハ搬送領域30のY軸正方向側に配置されている。
ウェハ搬送領域30には、X軸方向に延伸する搬送路31上を移動自在な、ウェハ搬送装置32が設けられている。ウェハ搬送装置32は、処理ブロックG1~G3の各処理装置に対して、重合ウェハT、分離ウェハW1、W2を搬送可能に構成されている。また、ウェハ搬送装置32は、重合ウェハT、分離ウェハW1、W2を保持して搬送する、2つの搬送アーム33、33を有している。各搬送アーム33は、多関節のアーム部材34に支持され、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸回りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム33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。
第1の処理ブロックG1には、2つのウェットエッチング装置40、40、2つの洗浄装置50、50、バッファ装置60、及び改質分離装置70が設けられている。ウェットエッチング装置40、洗浄装置50及びバッファ装置60は、Y軸正方向側から負方向側にこの順で並べて配置されている。2つのウェットエッチング装置40、40は積層して配置されている。2つの洗浄装置50、50は、積層して配置されている。また、バッファ装置60及び改質分離装置70は積層して配置されている。
第2の処理ブロックG2には、反転装置80と平坦化装置90が、上方からこの順で積層して設けられている。
第3の処理ブロックG3には、加工装置100が設けられている。
2つのウェットエッチング装置40はそれぞれ、加工装置100で研削された分離ウェハW1、W2のそれぞれの分離面W1a、W2aをエッチング処理する。例えば、分離ウェハW1、W2のそれぞれの分離面W1a、W2aに対して薬液(エッチング液)を供給する。なお、薬液には、例えばHF、HNO3、H3PO4、TMAH、Choline、KOHなどが用いられる。
2つの洗浄装置50はそれぞれ、加工装置100で研削された分離ウェハW1、W2のそれぞれの分離面W1a、W2aを洗浄する。例えば分離面W1a、W2aにブラシを当接させて、当該分離面W1a、W2aをスクラブ洗浄する。なお、分離面W1a、W2aの洗浄には、加圧された洗浄液を用いてもよい。
バッファ装置60は、ウェハ搬送領域20からウェハ搬送領域30に受け渡される処理前の重合ウェハTを一時的に保持する。またバッファ装置60は、例えばチャック(図示せず)に保持された重合ウェハTを回転させながら、検出部(図示せず)で第1のウェハWのノッチ部の位置を検出することで、当該ノッチ部の位置を調節して重合ウェハTの水平方向の向きを調節可能に構成されてもよい。
分離装置としての改質分離装置70は、第1のウェハWの内部にレーザ光を照射して後述する内部面改質層を形成し、さらに当該内部面改質層を基点に、第1のウェハWを第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2に分離する。
改質分離装置70は、図4に示すように第1のウェハWが上側であって第2のウェハSが下側に配置された状態で、重合ウェハTを保持するチャック71を有している。チャック71は、移動部72によってX軸方向及び/又はY軸方向に移動可能に構成されている。移動部72は、一例として精密XYステージで構成されている。また、チャック71は、回転部73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71の上方には、第1のウェハWの内部にレーザ光を照射する、レーザヘッド74が設けられている。レーザヘッド74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であって、第1のウェハWに対して透過性を有する波長のレーザ光(例えばYAGレーザ)を、第1のウェハWの内部の所望位置に照射する。これによって、第1のウェハWの内部においてレーザ光が集光した部分が改質して、内部面改質層が形成される。レーザヘッド74は、移動部75によってX軸方向及び/又はY軸方向に移動可能に構成されている。移動部75は、一例として精密XYステージで構成されている。またレーザヘッド74は、昇降部76によってZ軸方向に移動可能に構成されている。
また、チャック71の上方には、第1のウェハWの裏面Wbを吸着保持する吸着パッド77が設けられている。吸着パッド77は、回転部78によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。また吸着パッド77は、昇降部79によってZ軸方向に移動可能に構成されている。
また改質分離装置70は、例えばチャック71に保持された重合ウェハTを例えばCCDカメラ等の撮像機構(図示せず)で撮像することで、第1のウェハWの内部に形成された内部面改質層の位置、又は分離ウェハW1、W2の分離面に残存する内部面改質層の位置を取得可能に構成されてもよい。
反転装置80は、改質分離装置70で分離された第2の分離ウェハW2の表裏面を反転させる。なお、反転装置80の構成は任意である。
2つの平坦化装置90はそれぞれ、改質分離装置70で分離された分離ウェハW1、W2の分離面W1a、W2aにレーザ光を照射し、当該分離面W1a、W2aを加工装置100における研削処理に先立って平坦化する。なお、以下の説明において「平坦化」とは、改質分離装置70における分離後の第1のウェハW(分離ウェハW1、W2)の分離面W1a、W2aの面精度(表面粗さ)を改善することで、後述の加工装置100における研削処理に際しての研削抵抗を低下させる処理を言うものとする。
平坦化装置90は、図5に示すように分離面W1aが上側であって第2のウェハSの裏面Sbが下側に配置された状態で、第1の分離ウェハW1を保持するチャック91を有している。チャック91は、移動部92によってX軸方向及び/又はY軸方向に移動可能に構成されている。移動部92は、一例として精密XYステージで構成されている。また、チャック91は、回転部93によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。なお、平坦化装置90において第2の分離ウェハW2の平坦化を行う場合においては、チャック91は、分離面W2aが上側であって第1のウェハWの裏面Wbが下側に配置された状態で、第2の分離ウェハW2を保持する。
チャック91の上方には、分離ウェハW1、W2の分離面W1a、W2aにレーザ光を照射する、レーザヘッド94が設けられている。レーザヘッド94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平坦化用レーザ光(例えばピコ秒レーザやフェムト秒レーザ等の超短パルスレーザ)を、分離ウェハW1、W2の分離面W1a、W2aの所望位置に照射する。これによって、分離ウェハW1、W2の分離面W1a、W2aにおいてレーザ光が集光した部分を除去して、当該分離面W1a、W2aを平坦化(面精度を改善)する。レーザヘッド74は、移動部75によってX軸方向及び/又はY軸方向に移動可能に構成されるとともに、例えばガルバノスキャナ等により分離面W1a、W2aに対するレーザ光の照射位置を任意に調整可能に構成されている。移動部95は、一例として精密XYステージで構成されている。またレーザヘッド94は、昇降部96によってZ軸方向に移動可能に構成されている。
またレーザヘッド94は、図示しない空間光変調器を更に有していてもよい。空間光変調器は、レーザ光を変調して出力する。具体的に空間光変調器は、レーザ光の焦点位置や位相を制御することができ、照射されるレーザ光の形状や数(分岐数)を調整することができる。この時、分岐して照射されたレーザ光は、それぞれの分岐毎に出力等を調整可能に構成される。なお、空間光変調器としては、例えばLCOS(Liquid Crystal Silicon)が選択できる。
また、平坦化装置90は、分離された第1のウェハW(分離ウェハW1、W2)の分離面W1a、W2aを撮像して表面状態を検知する撮像機構97を有する。撮像機構97としては、例えばCCDカメラ等を採用できる。そして、撮像機構97による撮像結果から得られる分離面W1a、W2aの表面状態により、例えば当該分離面W1a、W2aに残存する内部面改質層の位置や、後述する当該分離面W1a、W2aの変位量等を取得できる。
図3に示すように加工装置100は、第1の分離ウェハW1の分離面W1aと第2の分離ウェハW2の分離面W2aをそれぞれ研削する。加工装置100は、回転テーブル110、第1の研削ユニット120、及び第2の研削ユニット130を有している。
回転テーブル110は、回転機構(図示せず)によって、鉛直な回転中心線111を中心に回転自在に構成されている。回転テーブル110上には、分離ウェハW1、W2を吸着保持する、チャック112が4つ設けられている。チャック112は、回転テーブル110と同一円周上に均等、すなわち90度毎に配置されている。4つのチャック112は、回転テーブル110が回転することにより、受渡位置A1、A2及び加工位置B1、B2に移動可能になっている。なお、それぞれのチャック112はチャックベース(図示せず)に保持され、回転機構(図示せず)によって回転可能に構成されている。
本実施形態では、第1の受渡位置A1は回転テーブル110のX軸負方向側且つY軸負方向側の位置であり、第1の分離ウェハW1の受け渡しが行われる。第2の受渡位置A2は回転テーブル110のX軸正方向側且つY軸負方向側の位置であり、第2の分離ウェハW2の受け渡しが行われる。第1の加工位置B1は回転テーブル110のX軸正方向側且つY軸正方向側の位置であり、第1の研削ユニット120が配置される。第2の加工位置B2は回転テーブル110のX軸負方向側且つY軸正方向側の位置であり、第2の研削ユニット130が配置される。
第1の研削ユニット120では、第1の分離ウェハW1の分離面W1aを研削する。第1の研削ユニット120は、環状形状で回転自在な研削砥石(図示せず)を備えた第1の研削部121を有している。また、第1の研削部121は、支柱122に沿って鉛直方向に移動可能に構成されている。そして、チャック112に保持された第1の分離ウェハW1の分離面W1aを研削砥石に当接させた状態で、チャック112と研削砥石をそれぞれ回転させ、さらに研削砥石を下降させることによって、第1の分離ウェハW1の分離面W1aを研削する。これにより、当該第1の分離ウェハW1の厚みを所望の厚みまで減少させるとともに、当該第1の分離ウェハW1の分離面W1aを平坦化する。
第2の研削ユニット130では、第2の分離ウェハW2の分離面W2aを研削する。第2の研削ユニット130は、環状形状で回転自在な研削砥石(図示せず)を備えた第2の研削部131を有している。また、第2の研削部131は、支柱132に沿って鉛直方向に移動可能に構成されている。そして、チャック112に保持された第2の分離ウェハW2の分離面W2aを研削砥石に当接させた状態で、チャック112と研削砥石をそれぞれ回転させ、さらに研削砥石を下降させることによって、第2の分離ウェハW2の分離面W2aを研削する。これにより、当該第2の分離ウェハW2の厚みを所望の厚みまで減少させるとともに、当該第2の分離ウェハW2の分離面W2aを平坦化する。
以上のウェハ処理システム1には、制御装置140が設けられている。制御装置140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に記録されていたものであって、当該記憶媒体から制御装置140にインストールされたものであってもよい。また、上記記憶媒体は、一時的なものであっても非一時的なものであってもよい。
次に、以上のように構成されたウェハ処理システム1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、第1のウェハWと第2のウェハSが接合され、予め重合ウェハTが形成されている。
先ず、複数の重合ウェハTを収納したカセット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。次に、ウェハ搬送装置22によりカセットCt内の重合ウェハTが取り出され、バッファ装置60に搬送される。バッファ装置60では、重合ウェハT(第1のウェハW)の水平方向の向きが調節されてもよい。
次に、重合ウェハTはウェハ搬送装置32により改質分離装置70に搬送される。改質分離装置70では、図7(a)に示すように第1のウェハWの内部に内部面改質層M1が形成される(図6のステップP1)。内部面改質層M1は、第1のウェハWを第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2に分離する際の基点となるものである。
具体的には、図8に示すように回転部73によりチャック71(重合ウェハT)を回転させると共に、重合ウェハTとレーザヘッド74と相対的に水平方向に移動させて、複数の内部面改質層M1を断面視において例えば螺旋状に第1のウェハWの内部に形成する。これら複数の内部面改質層M1は第1のウェハWの内部において同じ高さに形成する。そうすると、第1のウェハWの内部面全面に内部面改質層M1が形成される。ここで、内部面改質層M1は、周方向間隔P(パルスピッチ)、径方向間隔Q(インデックスピッチ)で形成される。かかる周方向間隔P(パルスピッチ)及び径方向間隔Q(インデックスピッチ)は途中で変更してもよく、すなわち第1のウェハWの外周と内周において周方向間隔P(パルスピッチ)及び/又は径方向間隔Q(インデックスピッチ)が異なっていてもよい。なお、内部面改質層M1の形成時におけるレーザ光Lの照射条件(例えば出力、照射時間、レーザ光Lの照射間隔、チャック71の回転速度等)は、制御装置140から改質分離装置70に出力される。すなわち、予め制御装置140に保存されていた処理レシピに基づいて内部面改質層M1の形成が制御される。
なお、図8中において破線矢印は第1のウェハWに対するレーザヘッド74の位置(レーザ光Lの照射位置)の移動の軌跡、第1のウェハWの面内における白抜き丸は形成された内部面改質層M1、をそれぞれ示している。
内部面改質層M1は、図9に示すようにレーザヘッド74から第1のウェハWの内部にレーザ光Lを照射して形成する。内部面改質層M1の下端は、加工装置100における研削後の第1のウェハWの目標表面(図9中の点線)より上方に位置している。また、内部面改質層M1からは面方向にクラックC1が進展する。
内部面改質層M1を第1のウェハWの内部に形成すると、続いて、図7(b)に示すように内部面改質層M1を基点に、第1のウェハWを第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2に分離する(図6のステップP2)。具体的には、改質分離装置70において第1のウェハWの裏面Wbを、吸着パッド77で吸着保持する。その後、吸着パッド77を上昇させて、第1の分離ウェハW1から第2の分離ウェハW2を分離する。この際、吸着パッド77を回転させて、内部面改質層M1を境界に第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2が縁切りしても良い。
なお、第1の分離ウェハW1の分離面W1aと第2の分離ウェハW2の分離面W2aにはそれぞれ、図7(b)及び図10に示すように内部面改質層M1が残存している。
また、図8及び図9に示したように、レーザ光Lが照射された後の第1のウェハWの面内には、レーザ光Lが直接的に照射された部分とされていない部分、すなわち、内部面改質層M1の形成部分と、クラックC1の進展部分とが混在している。換言すれば、第1の分離ウェハW1の分離面W1aと第2の分離ウェハW2の分離面W2aにはそれぞれ、内部面改質層M1を基点として分離された部分と、クラックC1を基点として分離された部分とが混在している。この結果、分離面W1a、W2aにはそれぞれ、図7(b)及び図10に示すように凹凸部が形成され、面精度が低下している。なお、本実施形態においては、凹凸部における凹部が内部面改質層M1の形成部分、凸部が内部面改質層M1の非形成部分であって前記クラックC1の進展部分に相当する。
また、図8及び図9に示したように、レーザ光Lが照射された後の第1のウェハWの面内には、レーザ光Lが直接的に照射された部分とされていない部分、すなわち、内部面改質層M1の形成部分と、クラックC1の進展部分とが混在している。換言すれば、第1の分離ウェハW1の分離面W1aと第2の分離ウェハW2の分離面W2aにはそれぞれ、内部面改質層M1を基点として分離された部分と、クラックC1を基点として分離された部分とが混在している。この結果、分離面W1a、W2aにはそれぞれ、図7(b)及び図10に示すように凹凸部が形成され、面精度が低下している。なお、本実施形態においては、凹凸部における凹部が内部面改質層M1の形成部分、凸部が内部面改質層M1の非形成部分であって前記クラックC1の進展部分に相当する。
ここで、加工装置100においては、図10に示したように分離面W1a、W2aの面精度が低下している場合、上述のように適切に内部面改質層M1の除去を適切に実行できないおそれがある。そこで本実施形態にかかるウェハ処理システム1においては、加工装置100における研削処理に先立ち、このように分離面W1a、W2aに形成された凹凸部を除去して面精度を向上(平坦化)させる。
第1のウェハWが第1の分離ウェハW1及び第2の分離ウェハW2に分離されると、次に、第1の分離ウェハW1がウェハ搬送装置32により一の平坦化装置90に搬送され、第2のウェハSの裏面Sbがチャック91に保持される。
また、これと並行して、第2の分離ウェハW2はウェハ搬送装置32により反転装置80に搬送される。反転装置80では、第2の分離ウェハW2の表裏面が反転される(図6のステップP3)。その後、表裏面が反転された第2の分離ウェハW2は、ウェハ搬送装置32により他の平坦化装置90に搬送され、裏面Wbがチャック91に保持される。
平坦化装置90では、図7(c)及び図7(d)に示すように分離ウェハW1、W2の分離面W1a、W2aをそれぞれ平坦化する(図6のステップP4)。具体的には、分離面W1a、W2aに形成された凸部に向けてレーザ光を照射することで、当該凸部をアブレーション加工により除去する。なお、以下の平坦化処理時におけるレーザ光Lの照射条件(例えば出力、照射時間、レーザ光Lの照射間隔、チャック91の回転速度等)は、制御装置140から平坦化装置90に出力される。すなわち、予め制御装置140に保存されていた内部面改質層M1の形成時におけるレーザ光Lの照射条件と同一の処理レシピに基づいて平坦化処理が制御される。
ここで、本発明者らは、除去対象の凹凸部の変位量Hは、ステップP1における内部面改質層M1の形成時におけるレーザ光Lの照射条件に基づいて推定できることを知見した。具体的には、図10に示したレーザ光Lの照射方向に対する凸部の形成角度θはステップP1における内部面改質層M1の形成時におけるレーザ光Lの照射条件(例えばレーザ光の出力等)に依存し、かかる照射条件(形成角度θ)と径方向間隔Qに基づいて変位量Hを算出できる。より具体的には、第1のウェハWの内部に形成された内部面改質層M1の径方向間隔Qが広い場合には変位量Hが大きくなり、径方向間隔Qが狭い場合には変位量Hが小さくなる。かかる知見に基づき、ステップP1において制御装置140から改質分離装置70に出力された処理レシピであるレーザ光Lの照射条件(特に径方向間隔Q、レーザ光Lの出力、チャック91の回転速度等)に基づいて変位量Hを算出できる。
また、分離面W1a、W2aに形成された凸部の除去を適切に行うためには、当該分離面W1a、W2aのプロファイルに応じて照射するレーザ光のエネルギー量を調整する必要がある。すなわち、変位量Hの大きな部分(凸部)においては高出力で、変位量Hの小さな部分(凹部)においては低出力で、レーザ光を照射する必要がある。しかしながら、レーザヘッド94から照射されるレーザ光の出力変更には時間(おそよ0.5秒~1.0秒程度)を必要とするため、分離面W1a、W2aのプロファイルに応じて逐次出力を変更すると、分離面W1a、W2aの全面を平坦化するのに多大な時間を要する。
そこで本実施形態においては、分離面W1a、W2aの平坦化処理に要する時間を短縮するため、平坦化処理において下記2点の方法を制御する。下記方法は、例えば制御装置140により制御される。なお、分離面W2aに対する平坦化処理は分離面W1aに対する平坦化処理と同様の方法により行われるため、下記の説明においては分離面W1aに対する平坦化処理を代表例として図示を行う。
1つ目の方法は、一連の平坦化処理においてレーザ光の出力変更の回数を減少させるため、高出力のレーザ光(第1の平坦化用レーザ光)による処理と、低出力のレーザ光(第2の平坦化用レーザ光)による処理とをそれぞれ独立して制御する方法である。
具体的には、先ず、上述したようにステップP1における内部面改質層M1の形成時におけるレーザ光Lの照射条件に基づいて、凹凸部(分離面W1a、W2a)の変位量Hを算出する(図6のステップP4―1)。
次に、図11(a)に示すように、変位量Hが大きな凸部Dに対して高出力のレーザ光を照射し、当該凸部Dにおける変位量H1を、図11(b)に示すように凹部(隣接する凸部Dと凸部Dとの間の部分)における変位量H2と略一致させる(第1の平坦化処理:図6のステップP4―2)。かかる凸部Dに対する高出力のレーザ光の照射は、分離面W1a、W2aの全面の凸部Dに対して行われる。
次に、変位量H2となった分離ウェハW1、W2の分離面W1a、W2aの全面に対して低出力のレーザ光を照射し、図11(c)に示すように分離面W1a、W2aの全面における変位量Hを略一致させ、すなわち分離面W1a、W2aの面精度を改善する(第2の平坦化処理:図6のステップP4―3)。この時、図11(a)及び図11(b)に示したように分離面W1a、W2aに形成されていた凸部Dが予め除去されているため、低出力のレーザ光の出力を途中で変更することなく分離面W1a、W2aの全面における面精度を適切に改善できる。
なお、ステップP1の途中において内部面改質層M1の形成条件の変更があった場合には、かかる形成条件の変更のタイミングを平坦化処理にフィードフォワードし、これら平坦化処理におけるレーザ光の照射条件を変更する。
本1つ目の方法によれば、平坦化処理におけるレーザ光の照射条件を決定するための凹凸部の変位量Hを、内部面改質層M1の形成時におけるレーザ光の照射条件に基づいて算出する。これにより、平坦化処理におけるレーザ光の照射に際して分離面W1a、W2aの表面状態の検出、測定(変位量Hの検出、測定)を行う必要がないため、当該平坦化処理に要する時間を適切に短縮できる。
また、本1つ目の方法によれば、分離面W1a、W2aのプロファイルに応じて逐次出力を変更することなく、予め凸部Dを除去して変位量Hを略一致させた後に、分離面W1a、W2aの面精度を改善するための低出力のレーザ光を照射する。これにより、レーザ光の出力変更の回数を大幅に減少、具体的には1回にできるため、分離面W1a、W2aの全面を平坦化するのに要する時間を適切に短縮できる。
2つ目の方法は、一連の平坦化処理においてレーザ光の出力変更の回数を減少、又はレーザ光の照射回数を減少させるため、レーザヘッド94が前述の空間光変調器(例えばLCOS)を有している場合において、レーザ光を複数に分岐させる方法である。
具体的な方法は、図11に示した1つ目の方法と同様、すなわち、第1の平坦化処理と第2の平坦化処理とを順次行うことで分離面W1a、W2aの全面における面精度を改善するが、本2つ目の方法においては、この時、図12に示すように空間光変調器によりレーザ光Lを複数(図示の例では2つ)に分岐させ、分離面W1a、W2a上の複数点に対して同時にレーザ光Lを照射する。より具体的には、複数の凸部Dに対して第1の平坦化用レーザ光を同時に照射して前述の第1の平坦化処理を行った後、更に複数の分離面W1a、W2aの複数点に対して第2の平坦化用レーザ光を同時に照射して前述の第2の平坦化処理を行う。これにより、一度に平坦化処理を実行できる面積を拡げることができるため、分離面W1a、W2aの平坦化処理に要する時間を短縮できる。
またこの時、図11に示した1つ目の方法と同様に、原則としてレーザ光の出力変更を第1の平坦化処理から第2の平坦化処理への移行時のみ、すなわち1回のみとすることができるため、分離面W1a、W2aの平坦化処理に要する時間を短縮できる。
なお、図12においては、空間光変調器により分岐させた複数の第1の平坦化用レーザ光を複数の凸部Dに対して同時に照射し、更に複数の第2の平坦化用レーザ光を分離面W1a、W2aに同時に照射する場合を例に図示を行ったが、図13に示すように、凸部Dと隣接する凹部とに対して同時にレーザ光Lを照射することで、前述の第1の平坦化処理と第2の平坦化処理とを同時に行うようにしてもよい。
より具体的には、図13に示したようにレーザヘッド94を移動させながら凸部Dに対して第1のレーザ光を照射するとともに、当該凸部Dに対する第1のレーザ光の照射に対して後追いさせるように、分離面W1a、W2aに第2のレーザ光を照射する。すなわち、図12に示した例においては第1の平坦化処理を行った後、レーザ光の出力を変更し、続けて第2のレーザ光を照射して第2の平坦化処理を行ったが、図13に示した例においては、凸部Dへの第1のレーザ光の照射が行われた直後の分離面W1a、W2aに対する第2のレーザ光の照射を行う。これにより、レーザ光Lの出力変更を伴うことなく、第1の平坦化処理と第2の平坦化処理とを略同時に実行する。
かかる場合、凸部Dに対する第1の平坦化用レーザ光Lの出力と、凸部Dの除去後の分離面W1a、W2aに対する第2の平坦化用レーザ光Lの出力は、それぞれ独立して制御することが望ましい。これにより、上述のように第1の平坦化処理と第2の平坦化処理とを略同時に行うことができるため、レーザ光の出力変更を伴うことなく、分離面W1a、W2aの全面を平坦化することができ、すなわち平坦化処理に要する時間を大幅に短縮できる。
実施の形態にかかる平坦化処理は、以上のようにして行われる。次に、平坦化処理が施された第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置32により加工装置100に搬送され、第1の受渡位置A1のチャック112に受け渡される。また同時に、第2の分離ウェハW2は反転装置80において反転された後、ウェハ搬送装置32により加工装置100に搬送され、第2の受渡位置A2のチャック112に受け渡される。
次に、回転テーブル110を鉛直軸回りに180°回転させて、第1の分離ウェハW1を第1の加工位置B1に移動させ、第2の分離ウェハW2を第2の加工位置B2に移動させる。
次に、第1の加工位置B1において第1の分離ウェハW1の分離面W1aを研削し、分離面W1aの高さ位置(第1の分離ウェハW1の厚み)を目標表面まで減少させる。同時に、第2の加工位置B2において第2の分離ウェハW2の分離面W2aを研削する(図6のステップP5)。この時、ステップP4の平坦化処理により分離ウェハW1、W2の分離面W1a、W2aの面精度が改善されている。これにより、研削ユニット120、130による分離面W1a、W2aの研削を適切に実行できる。
次に、回転テーブル110を鉛直軸回りに180°回転させて、第1の分離ウェハW1を第1の受渡位置A1に移動させ、第2の分離ウェハW2を第2の受渡位置A2に移動させる。なお、第1の受渡位置A1では、洗浄液ノズル(図示せず)を用いて、第1の分離ウェハW1の分離面W1aが洗浄液によって洗浄されてもよい。また、第2の受渡位置A2でも、洗浄液ノズル(図示せず)を用いて、第2の分離ウェハW2の分離面W2aが洗浄液によって洗浄されてもよい。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置32により一の洗浄装置50に搬送され、第2の分離ウェハW2はウェハ搬送装置32により他の洗浄装置50に搬送される。洗浄装置50では分離ウェハW1、W2の分離面W1a、W2aがそれぞれスクラブ洗浄される(図6のステップP6)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置22により一のウェットエッチング装置40に搬送され、第2の分離ウェハW2はウェハ搬送装置22により他のウェットエッチング装置40に搬送される。ウェットエッチング装置40では分離ウェハW1、W2の分離面W1a、W2aが薬液によりウェットエッチングされる(図6のステップP7)。上述した加工装置100で研削された分離面W1a、W2aにはそれぞれ、研削痕が形成される場合がある。本ステップP7では、ウェットエッチングによって研削痕を除去でき、分離面W1a、W2aを平滑化することができる。
その後、すべての処理が施された第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2はそれぞれ、ウェハ搬送装置22によりカセット載置台10のカセットCw1、Cw2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、デバイス層Dvを有する第1の分離ウェハW1は製品化される。また、第2の分離ウェハW2は例えば再利用される。
以上の実施形態によれば、分離ウェハW1、W2の分離面W1a、W2aの研削処理に先立って、当該分離面W1a、W2aにレーザ光を照射することで面精度を改善する。これにより、分離面W1a、W2aに形成された凹凸部が研削処理を阻害することが抑制され、すなわち適切に分離面W1a、W2aの研削を行うことができる。
また、実施の形態にかかる面精度の改善を目的とした平坦化処理においては、平坦化処理におけるレーザ光の照射条件を決定するための凹凸部の変位量Hを、内部面改質層M1の形成時におけるレーザ光の照射条件に基づいて算出する。これにより、平坦化処理におけるレーザ光の照射に際して分離面W1a、W2aの表面状態の検出、測定(変位量Hの検出、測定)を行う必要がないため、当該平坦化処理に要する時間を適切に短縮できる。この時、平坦化処理時における平坦化用レーザ光の照射条件を、制御装置140から出力される改質分離装置70における内部面改質層M1の形成時と同一の処理レシピに基づいて決定するため、適切に分離面W1a、W2aの平坦化を行うことができる。
また、実施の形態にかかる面精度の改善を目的とした平坦化処理においては、分離面W1a、W2aに形成された凸部Dの変位量Hに応じたレーザ光Lの出力変更の回数を減らすため、高出力のレーザ光Lによる第1の平坦化処理と、低出力のレーザ光Lによる第2の平坦化処理とをそれぞれ独立して実行する。これにより、レーザ光Lの出力変更を当該第1の平坦化処理から第2の平坦化処理への移行時のみ行えばよいため、適切にレーザ光Lの出力変更の回数を減らして平坦化処理にかかる時間を短縮できる。
更に、実施の形態にかかる平坦化処理においては、レーザヘッド94から照射されるレーザ光を空間光変調器により分岐し、分離面W1a、W2a上の複数点に対して同時にレーザ光の照射を行う。これにより、一度にレーザ光Lが照射される面積を拡げて平坦化処理にかかる時間を短縮できるとともに、レーザ光Lの出力変更の回数を減らして平坦化処理にかかる時間を更に短縮できる。
なお、以上の実施形態においては、平坦化装置90において分離面W1a、W2aの面精度を改善(平坦化)することにより、加工装置100での研削処理における研削抵抗を低下させたが、平坦化装置90においては、分離面W1a、W2aに残存する内部面改質層M1の除去を更に行ってよい。Si結晶がアモルファス化した部分である内部面改質層M1の除去までを平坦化装置90で行うことにより、加工装置100での研削処理においてアモルファス部分とSi単結晶部分の両方を研削する必要がない。これにより、当該アモルファス部分とSi単結晶部分での結晶構造の違いに起因して分離面W1a、W2aの面内で研削抵抗値に相違が生じることが抑制され、研削処理を効率よく実行できる。
具体的には、先ず、高出力のレーザ光Lを照射(第1の平坦化処理)して、図14(b)に示すように凸部Dにおける変位量H1を凹部における変位量H2と略一致させる。続いて、図14(c)に示すように、低出力のレーザ光Lを照射(第2の平坦化処理)により分離面W1a、W2aの高さ位置(第1の分離ウェハW1の厚み)を内部面改質層M1が除去される目標表面まで減少させるとともに、当該目標表面において分離面W1a、W2aを平坦化する。換言すれば、平坦化装置90における分離面W1a、W2aの平坦化処理と同時に、内部面改質層M1の除去を行う。
なお、図14に示した例においては低出力のレーザ光Lを照射する第2の平坦化処理において目標表面まで内部面改質層M1の除去を行ったが、平坦化装置90における内部面改質層M1の除去は任意の方法で行うことができる。具体的には、例えば図15(b)に示すように、第1の平坦化処理において凸部Dにおける変位量H1を目標表面まで減少させた後、続けて、第2の平坦化処理において凹部における変位量H2を目標表面まで減少させるようにしてもよい。
また、平坦化装置90において内部面改質層M1の除去を行う場合であっても、上記実施形態と同様に、レーザヘッド94からのレーザ光Lを空間光変調器により複数に分岐させてもよい。かかる場合、分岐された複数のレーザ光Lは、複数の凸部Dに対して同時に照射されてもよいし、凸部Dと凹部のそれぞれに対して同時に照射されてもよい。
また、このように凸部Dと凹部のそれぞれに対して分岐された複数のレーザ光Lを同時に照射する場合においては、それぞれのレーザ光Lの出力を、凸部Dと凹部の変位量Hを目標表面まで減少できる出力に制御することが望ましい。
また、このように凸部Dと凹部のそれぞれに対して分岐された複数のレーザ光Lを同時に照射する場合においては、それぞれのレーザ光Lの出力を、凸部Dと凹部の変位量Hを目標表面まで減少できる出力に制御することが望ましい。
ここで、通常、第1のウェハWの周縁部は面取り加工がされているが、例えば図7に示したように内部面改質層M1を第1のウェハWの全面に形成して分離を行った場合、第1のウェハW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。そうすると、第1のウェハWの周縁部でチッピングが発生し、第1のウェハWが損傷を被るおそれがある。そこで、研削処理前に予め第1のウェハWの周縁部を除去する、いわゆるエッジトリムを行ってもよい。
そこで、以上の実施形態のウェハ処理システム1において、エッジトリムを行ってもよい。以下、ウェハ処理システム1を用いて行われる、他の実施形態にかかるウェハ処理について説明する。なお、本実施形態において、上記実施形態と同様の処理については詳細な説明を省略する。
重合ウェハTはウェハ搬送装置32により改質分離装置70に搬送される。改質分離装置70では、図16(b)及び図16(c)に示すように、第1のウェハWの内部に周縁改質層M2及び内部面改質層M1が順次形成される。なお、内部面改質層M1及び周縁改質層M2の形成時におけるレーザ光Lの照射条件(例えば出力、照射時間、レーザ光Lの照射間隔、チャック91の回転速度等)は制御装置140から改質分離装置70に出力される。すなわち、予め制御装置140に保存されていた処理レシピに基づいて、改質層の形成が制御される。
周縁改質層は、エッジトリムにおいて周縁部Weを除去の際の基点となるものであり、第1のウェハWにおける除去対象の周縁部Weと中央部Wcとの境界に沿って、環状に形成される。また、第1のウェハWの内部には、周縁改質層M2からクラックC2が進展し、表面Waに到達している。但し、クラックC2は裏面Wbには到達していない。
内部面改質層M1は、面方向に中心部から周縁改質層M2まで、すなわち中央部Wcに形成される。なお、内部面改質層M1の形成方法は上記実施形態(図6のステップP1)と同様である。
次に、同じ改質分離装置70において、図16(d)に示すように内部面改質層M1及び周縁改質層M2を基点に、第1のウェハWを第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2に分離する。この際、第2の分離ウェハW2は周縁部Weと一体になって分離される。なお、第1のウェハWの分離方法は、上記実施形態(図6のステップP2)と同様である。
次に、第1の分離ウェハW1がウェハ搬送装置32により平坦化装置90に搬送され、第2のウェハSの裏面Sbがチャック91に保持される。
また、これと並行して、第2の分離ウェハW2はウェハ搬送装置32により反転装置80に搬送される。反転装置80では、第2の分離ウェハW2の表裏面が反転される。その後、表裏面が反転された第2の分離ウェハW2は、ウェハ搬送装置32により他の平坦化装置90に搬送され、裏面Wbがチャック91に保持される。
平坦化装置90では、図16(e)及び図16(f)に示すように分離ウェハW1、W2の分離面W1a、W2aをそれぞれ平坦化する。具体的には、分離面W1a、W2aに形成された凸部に向けてレーザ光を照射することで、当該凸部をアブレーション加工により除去する。なお、分離面W1a、W2aの平坦化方法は、上記実施形態(図6のステップP4)と同様である。
次に、第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2はそれぞれウェハ搬送装置32により加工装置100に搬送される。加工装置100では、図16(g)に示すように第1の分離ウェハW1の分離面W1aを研削し、当該分離面W1aに残る周縁改質層M2と内部面改質層M1を除去する。同時に、図16(h)に示すように第2の分離ウェハW2の分離面W2aを研削し、当該分離面W2aに残る周縁改質層M2と内部面改質層M1を除去する。なお、分離面W1a、W2aの研削方法は、上記実施形態(図6のステップP5)と同様である。
その後の処理は、上記実施形態(図6のステップP6、P7)と同様である。すなわち、研削処理が施された分離ウェハW1、W2には、洗浄装置50における洗浄、ウェットエッチング装置40におけるエッチングが順次施される。
本実施形態でも、上記実施形態と同様の効果を享受できる。しかも、本実施形態によれば第1のウェハWの周縁部Weがエッジトリムにより除去されるため、当該周縁部Weにいわゆるナイフエッジ形状が形成されることが抑制される。
また、以上の実施形態においては、平坦化処理をウェハ処理システム1の内部に独立して配置された平坦化装置90において実行したが、当該平坦化処理は、例えば改質分離装置70において行われてもよい。かかる場合、内部面改質層M1を形成するためのレーザ光(例えばYAGレーザ)と平坦化処理を行うためのレーザ光(例えばピコ秒レーザ)とは異なるため、それぞれのレーザ光を照射するためのレーザヘッドは独立して配置されることが好ましい。
なお、以上の実施形態においては、第1のウェハWの分離の基点となる内部面改質層M1を改質分離装置70において形成したが、内部面改質層M1の形成位置はこれに限定されない。具体的には、例えばウェハ処理システム1の内部に第1のウェハWを分離する分離装置(図示せず)と、内部面改質層M1を形成する改質層形成装置(図示せず)とを独立して配置してもよい。また、かかる改質層形成装置においては、第1のウェハWの周縁部Weの除去と基点となる周縁改質層M2を更に形成してもよい。
なお、以上の実施の形態においては、処理対象体がシリコンウェハである場合を例に説明を行ったが、処理対象体の種類はこれに限定されるものではない。例えば処理対象体としては、シリコン基板に代えて、ガラス基板、単結晶基板、多結晶基板または非晶質基板などが選択されてもよい。また例えば、円形基板に代えて、インゴット、基台または薄板などが選択されてもよい。
また、以上の実施形態では、重合ウェハTにおける第1のウェハWを薄化する場合について説明したが、1枚のウェハを薄化する場合にも上記実施形態は適用できる。
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。
1 ウェハ処理システム
70 平坦化装置
90 改質分離装置
140 制御装置
L レーザ光
M1 内部面改質層
S 第2のウェハ
T 重合ウェハ
W 第1のウェハ
W1 第1の分離ウェハ
W1a 分離面
W2 第2の分離ウェハ
W2a 分離面
70 平坦化装置
90 改質分離装置
140 制御装置
L レーザ光
M1 内部面改質層
S 第2のウェハ
T 重合ウェハ
W 第1のウェハ
W1 第1の分離ウェハ
W1a 分離面
W2 第2の分離ウェハ
W2a 分離面
Claims (20)
- 処理対象体を処理する処理システムであって、
処理対象体の内部に改質用レーザ光を照射して改質層を形成する改質層形成装置と、
前記改質層を基点に分離された分離体の分離面に平坦化用レーザ光を照射して、当該分離面を平坦化する平坦化装置と、
制御装置と、を有し、
前記制御装置は、
前記改質層形成装置において、前記処理対象体の内部に複数の前記改質層を形成する制御を行うことと、
前記平坦化装置において、前記分離面を平坦化する制御を行うことと、を実行し、
前記平坦化装置における平坦化用レーザ光の照射条件を、前記改質層形成装置における改質用レーザ光の照射条件に基づいて決定する、処理システム。 - 前記改質用レーザ光の照射条件が、少なくとも前記改質層の形成時における前記改質用レーザ光の出力及び前記改質層の形成間隔である、請求項1に記載の処理システム。
- 前記改質層を基点に前記処理対象体を複数の分離体に分離する分離装置を有する、請求項1又は2に記載の処理システム。
- 前記制御装置は、
前記改質用レーザ光の照射条件に基づいて前記分離面の変位量を取得し、取得された前記変位量に基づいて前記平坦化用レーザ光の照射条件を決定する、請求項1~3のいずれか一項に記載の処理システム。 - 前記制御装置は、前記平坦化装置における前記分離面の平坦化処理において、
前記分離面における変位量の大きい凸部に対して第1の平坦化用レーザ光を照射する第1の平坦化処理を実行する制御を行うことと、
前記平坦化装置において、前記分離面に対して少なくとも前記第1の平坦化用レーザ光より低出力の第2の平坦化用レーザ光を照射する第2の平坦化処理を実行する制御を行うことと、を実行する、請求項4に記載の処理システム。 - 前記平坦化装置は、前記分離面の異なる位置に対して複数の前記平坦化用レーザ光を同時に照射可能に構成され、
前記制御装置は、
前記第1の平坦化処理において、異なる前記凸部に対して複数の第1の平坦化用レーザ光を同時に照射する制御を行い、
前記第2の平坦化処理において、前記分離面の異なる位置に対して複数の第2の平坦化用レーザ光を同時に照射する制御を行う、請求項5に記載の処理システム。 - 前記平坦化装置は、前記分離面の異なる位置に対して複数の前記平坦化用レーザ光を同時に照射可能に構成され、
前記制御装置は、
前記凸部に対する前記第1の平坦化用レーザ光の照射と、当該凸部と隣接し、当該凸部より変位量が小さい凹部に対する前記第2の平坦化用レーザ光の照射と、を同時に行うことで、前記第1の平坦化処理と前記第2の平坦化処理とを同時に実行する制御を行う、請求項5に記載の処理システム。 - 前記処理対象体は第1の基板の表面側と第2の基板の表面側とが接合された重合基板であり、
前記処理対象体は、前記第1の基板の内部に形成された前記改質層を基点として、当該第1の基板を表面側の第1の分離基板と裏面側の第2の分離基板とに分離され、
前記平坦化装置においては、少なくとも前記第1の分離基板の分離面を平坦化する、請求項1~7のいずれか一項に記載の処理システム。 - 前記第2の分離基板の表裏面を反転させる反転装置を有し、
前記平坦化装置において、反転後の前記第2の分離基板の分離面を平坦化する、請求項8に記載の処理システム。 - 平坦化後の前記分離面を研削する加工装置を有する、請求項1~9のいずれか一項に記載の処理システム。
- 処理対象体を処理する処理方法であって、
処理対象体の内部に改質用レーザ光を照射して改質層を形成することと、
前記改質用レーザ光の照射条件に基づいて平坦化用レーザ光の照射条件を決定することと、
決定された照射条件で前記平坦化用レーザ光を前記改質層を基点として分離された分離体の分離面に照射し、当該分離面を平坦化することと、を含む、処理方法。 - 前記改質用レーザ光の出力及び前記改質層の形成間隔を、前記改質用レーザ光の照射条件として利用する、請求項11に記載の処理方法。
- 前記改質層を基点に前記処理対象体を複数の分離体に分離することを含む、請求項11又は12に記載の処理方法。
- 前記平坦化用レーザ光の照射条件の決定においては、
前記改質用レーザ光の照射条件に基づいて前記分離面の変位量を取得することと、
取得された前記変位量に基づいて前記平坦化用レーザ光の照射条件を決定することと、を実行する、請求項11~13のいずれか一項に記載の処理方法。 - 前記分離面の平坦化処理においては、
前記分離面における変位量の大きい凸部に対して第1のレーザ光を照射して、前記凸部を除去する第1の平坦化処理を行うことと、
少なくとも前記第1のレーザ光よりも低出力の第2のレーザ光を前記分離面に照射して、前記分離面の全面における変位量を揃える第2の平坦化処理を行うことと、を実行する、請求項14に記載の処理方法。 - 前記第1の平坦化処理において、前記分離面に形成された異なる前記凸部に対して複数の第1のレーザ光を同時に照射し、
前記第2の平坦化処理において、前記分離面の異なる位置に対して複数の前記第2のレーザ光を同時に照射する、請求項15に記載の処理方法。 - 前記凸部に対する前記第1のレーザ光の照射と、当該凸部と隣接し、当該凸部より変位量が小さい凹部に対する前記第2のレーザ光の照射と、を同時に行うことで、前記第1の平坦化処理と前記第2の平坦化処理とを同時に行う、請求項15に記載の処理方法。
- 前記処理対象体は第1の基板の表面側と第2の基板の表面側とが接合された重合基板であり、
前記処理対象体は、前記第1の基板の内部に形成された前記改質層を基点として、当該第1の基板を表面側の第1の分離基板と裏面側の第2の分離基板とに分離され、
前記第1の平坦化処理及び前記第2の平坦化処理を、少なくとも前記第1の分離基板の前記分離面に対して実行する、請求項15~17のいずれか一項に記載の処理方法。 - 分離後の前記第2の分離基板の表裏面を反転させることと、
反転後の前記第2の分離基板の分離面に前記第1の平坦化処理及び前記第2の平坦化処理を実行することと、を含む、請求項18に記載の処理方法。 - 平坦化後の前記分離面を研削して、前記分離面に残存する前記改質層を除去することを含む、請求項11~19のいずれか一項に記載の処理方法。
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JP2021092576A JP2022184625A (ja) | 2021-06-01 | 2021-06-01 | 処理システム及び処理方法 |
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