JP7224456B2 - 基板処理方法及び基板処理システム - Google Patents

基板処理方法及び基板処理システム Download PDF

Info

Publication number
JP7224456B2
JP7224456B2 JP2021520707A JP2021520707A JP7224456B2 JP 7224456 B2 JP7224456 B2 JP 7224456B2 JP 2021520707 A JP2021520707 A JP 2021520707A JP 2021520707 A JP2021520707 A JP 2021520707A JP 7224456 B2 JP7224456 B2 JP 7224456B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
wafer
separation
separated
processed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021520707A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020235373A5 (ja
JPWO2020235373A1 (ja
Inventor
隼斗 田之上
康隆 溝本
陽平 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of JPWO2020235373A1 publication Critical patent/JPWO2020235373A1/ja
Publication of JPWO2020235373A5 publication Critical patent/JPWO2020235373A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7224456B2 publication Critical patent/JP7224456B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30604Chemical etching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063Apparatus for fluid treatment for etching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092Apparatus for mechanical treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67132Apparatus for placing on an insulating substrate, e.g. tape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/7806Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices involving the separation of the active layers from a substrate
    • H01L21/7813Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices involving the separation of the active layers from a substrate leaving a reusable substrate, e.g. epitaxial lift off
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68327Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding

Description

本開示は、基板処理方法及び基板処理システムに関する。
特許文献1には、半導体装置の製造方法が開示されている。この製造方法では、ウェハの表面が支持部材に固定された状態で、ウェハの裏面を研削し、さらにウェハを分割した後、ウェハから支持部材を剥離して、複数の半導体チップを取得する。支持部材の厚さは、研削された後のウェハの厚さよりも厚く、例えばウェハの厚さが700μm~800μm程度であるのに対し、支持部材の厚さは1mm~2mm程度である。
特許文献2には、半導体チップの製造方法が開示されている。この製造方法では、ウェハの表面に支持部材が貼着された状態で、ウェハの裏面を研削し、ウェハをダイシングフレームに取り付け、さらにウェハから支持部材を剥離した後、ウェハを分割して、複数の半導体チップを製造する。
特開2012-146892号公報 国際公開第2003/049164号公報
本開示にかかる技術は、基板を分離して薄化された基板を処理対象基板と接合して再利用することで、半導体デバイスの製造におけるコストを低減する。
本開示の一態様は、表面にデバイスが形成された処理対象基板を処理する基板処理方法であって、処理対象基板と支持基板が接合された重合基板から、処理対象基板を、デバイスがある側の第1の分離基板とデバイスがない側の第2の分離基板に分離する工程で分離された前記第2の分離基板を準備することと、前記第2の分離基板を支持基板として処理対象基板と接合することと、を有する。
本開示によれば、基板を分離して薄化された基板を処理対象基板と接合して再利用することで、半導体デバイスの製造におけるコストを低減することができる。
本実施形態にかかるウェハ処理システムの構成の概略を模式的に示す平面図である。 重合ウェハの構成の概略を示す側面図である。 第1の分離ウェハと第2の分離ウェハの概略を示す側面図である。 第1の実施形態にかかるウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。 第1の実施形態にかかるウェハ処理の各工程を模式的に示す説明図である。 第1の実施形態にかかるウェハ処理の一部工程を模式的に示す側面視の説明図である。 第2の実施形態にかかるウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。 第2の実施形態にかかるウェハ処理の各工程を模式的に示す説明図である。 他の実施形態にかかるダイシング装置の構成の概略を模式的に示す平面図である。 第3の実施形態にかかるウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。 第3の実施形態にかかるウェハ処理の各工程を模式的に示す説明図である。 第3の実施形態にかかるウェハ処理の各工程を模式的に示す説明図である。 他の実施形態にかかるウェハ処理の一部工程を模式的に示す側面視の説明図である。
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、表面に支持基板が貼り付けられた状態で、当該ウェハを薄化し、さらにダイシングを行う。その後、ウェハから支持基板を剥離して、半導体チップ(以下、チップという)を製造する。
支持基板は、ウェハに一時的に貼り付けられ、所望の処理が終了した後ウェハから剥離される。このため、コストダウンの観点から、支持基板は繰り返し使用されるのが好ましい。そこで、本発明者らは更なるコストダウンを図り、ウェハを薄化する際に、デバイスが形成された表面側ウェハと裏面側ウェハとに分離し、分離された裏面側ウェハを支持基板に再利用することを想到した。
なお、上述した特許文献1や特許文献2に開示された方法では、ウェハを薄化する際にウェハの裏面を研削しているため、本開示のように、分離された裏面側ウェハを再利用することはできない。特に、特許文献1には、支持基板(支持部材)の厚さがウェハの厚さよりも大きいため、分離された裏面側ウェハを再利用することは、全く想定されていない。
本開示にかかる技術は、ウェハを分離して薄化し、さらに分離されたウェハを再利用する。以下、本実施形態にかかる基板処理システム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。
先ず、本実施形態にかかるウェハ処理システムの構成について説明する。図1は、ウェハ処理システム1の構成の概略を模式的に示す平面図である。
ウェハ処理システム1では、図2に示すように接着層としての接着テープBを介して、処理対象基板(デバイス基板)としてのデバイスウェハWと、支持ウェハとして再利用された再利用ウェハSとを接合して重合ウェハTを形成し、所望の処理が行われる。以下、デバイスウェハWにおいて、接着テープBを介して再利用ウェハSと接合された面を表面Waといい、表面Waと反対側の面を裏面Wbという。同様に、再利用ウェハSにおいて、接着テープBを介してデバイスウェハWに接合された面を表面Saといい、表面Saと反対側の面を裏面Sbという。
デバイスウェハWは、例えばシリコン基板などの半導体ウェハであって、表面Waに複数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。
再利用ウェハSは、デバイスウェハWを支持するウェハであって、例えばシリコンウェハである。なお、再利用ウェハSには、後述するように、先に処理されたデバイスウェハWから分離された第2の分離ウェハW2が再利用されて用いられる。
本実施形態のウェハ処理システム1では、重合ウェハTにおけるデバイスウェハWを分離する。以下の説明においては、図3(a)に示すように、分離された表面Wa側のデバイスウェハWを第1の分離基板としての第1の分離ウェハW1といい、図3(b)に示すように分離された裏面Wb側のデバイスウェハWを第2の分離基板としての第2の分離ウェハW2という。第1の分離ウェハW1はデバイス層を有し、複数のチップに分割されて製品化される。第2の分離ウェハW2は、後述するように再利用ウェハSに再利用される。なお、第1の分離ウェハW1において分離された面を分離面W1aといい、すなわち分離面W1aは表面Waの反対側の面である。また、第2の分離ウェハW2において分離された面を分離面W2aといい、すなわち分離面W2aは裏面Wbの反対側の面である。
また、ウェハ処理システム1では、図3に示すようにデバイスウェハW(第1の分離ウェハW1)に対して、ダイアタッチフィルムD(DAF:Die Attach Film)とダイシングテープPを貼り付け、ダイシングフレームFに固定し、所望の処理が行われる。
ダイアタッチフィルムDは、両面に接着性を有し、第1の分離ウェハW1を複数積層する際の、当該第1の分離ウェハW1同士を接合するものである。ダイシングテープPは、片面のみに接着性を有し、当該片面にダイアタッチフィルムDが貼り付けられる。ダイシングフレームFは、ダイアタッチフィルムDを介して第1の分離ウェハW1に貼り付けられたダイシングテープPを固定するものである。
図1に示すようにウェハ処理システム1は、デバイスウェハWと再利用ウェハSを接合する接合装置10と、接合後の重合ウェハTに所望の処理を行うウェハ処理装置20とを有している。なお、ウェハ処理システム1における装置構成は任意であり、例えば接合装置10のモジュールやウェハ処理装置20のモジュールはそれぞれ別の装置に設けられていてもよい。
また、ウェハ処理システム1には、制御装置30が設けられている。制御装置30は、例えばCPUやメモリなどを備えた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、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30にインストールされたものであってもよい。
接合装置10は、搬入出ステーション40と処理ステーション41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40と処理ステーション41は、X軸負方向側から正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40は、例えば外部との間で複数のデバイスウェハW、複数の再利用ウェハS、複数の重合ウェハTをそれぞれ収容可能なカセットCw、Cs、Ctがそれぞれ搬入出される。処理ステーション41は、デバイスウェハW、再利用ウェハ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ている。
搬入出ステーション40には、カセット載置台50が設けられている。図示の例では、カセット載置台50には、複数、例えば3つのカセットCw、Cs、Ct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50に載置されるカセットCw、Cs、Ct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40には、カセット載置台50のX軸正方向側において、当該カセット載置台50に隣接してウェハ搬送領域60が設けられている。ウェハ搬送領域60には、Y軸方向に延伸する搬送路61上を移動自在なウェハ搬送装置62が設けられている。ウェハ搬送装置62は、デバイスウェハW、再利用ウェハS、重合ウェハTを保持して搬送する、2つの搬送アーム63、63を有している。各搬送アーム63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63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62は、カセット載置台50のカセットCw、Cs、Ct、及び後述する接着層形成モジュール70、接合モジュール71に対して、デバイスウェハW、再利用ウェハS、重合ウェハTを搬送可能に構成されている。
処理ステーション41には、ウェハ搬送領域60のX軸正方向側において、接着層形成モジュール70と、接合部としての接合モジュール71とが、Y軸方向に並べて配置されている。なお、これらモジュール70~71の数や配置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。
接着層形成モジュール70では、デバイスウェハWの表面Waに接着テープBを貼り付ける。なお、接着層形成モジュール70では、再利用ウェハSの表面Saに接着テープBを貼り付けてもよい。また、接着層形成モジュール70には、公知の装置が用いられる。
接合モジュール71では、デバイスウェハWと再利用ウェハSを接合する。例えば接合モジュール71では、接着テープBを介してデバイスウェハWと再利用ウェハSを押圧して接合する。なお、接合モジュール71には、公知の装置が用いられる。
ウェハ処理装置20は、搬入出ステーション80と処理ステーション81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80と処理ステーション81は、X軸負方向側から正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80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81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。
なお、本実施形態では、カセットCtとカセットCw1を別々に設けたが、同じカセットとしてもよい。すなわち、処理前の重合ウェハTを収容するカセットと、処理後の第1の分離ウェハW1を収容するカセットとを共通に用いてもよい。
搬入出ステーション80には、カセット載置台90が設けられている。図示の例では、カセット載置台90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90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80には、カセット載置台90のX軸正方向側において、当該カセット載置台90に隣接してウェハ搬送領域100が設けられている。ウェハ搬送領域100には、Y軸方向に延伸する搬送路101上を移動自在なウェハ搬送装置102が設けられている。ウェハ搬送装置102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103、103を有している。各搬送アーム103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103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102は、カセット載置台90のカセットCt、Cw1、Cw2、及び後述するトランジション装置110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。
搬入出ステーション80には、ウェハ搬送領域100のX軸正方向側において、当該ウェハ搬送領域100に隣接して、重合ウェハT、分離ウェハW1、W2を受け渡すためのトランジション装置110が設けられている。
処理ステーション81には、ウェハ搬送領域120、第1の処理ブロック130、及び第2の処理ブロック140が設けられている。第1の処理ブロック130はウェハ搬送領域120のY軸正方向側に配置され、第2の処理ブロック140はウェハ搬送領域120のY軸負方向側に配置されている。
ウェハ搬送領域120には、X軸方向に延伸する搬送路121上を移動自在なウェハ搬送装置122が設けられている。ウェハ搬送装置122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123、123を有している。各搬送アーム123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123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122は、トランジション装置110、第1の処理ブロック130、及び第2の処理ブロック140の各処理モジュールに対して、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。
第1の処理ブロック130には、改質モジュール131、分離部としての分離モジュール132、研削部としての研削モジュール133、反転モジュール134、洗浄モジュール135、及びエッチング部としてのエッチングモジュール136が、X軸方向に並べて配置されている。なお、これらモジュール131~136の数や配置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。
改質モジュール131では、デバイスウェハWの内部にレーザ光を照射し、改質層を形成する。レーザ光には、デバイスウェハWに対して透過性を有する波長のレーザ光が用いられる。改質層は、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に沿って形成される。なお、改質モジュール131の構成は任意である。
分離モジュール132では、改質モジュール131で形成された改質層を基点に、デバイスウェハ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。例えば分離モジュール132では、第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2をそれぞれチャック(図示せず)で吸着保持した状態で、例えばくさび形状からなるブレード(図示せず)を挿入し、分離面W1a、W2aを境界に第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2を縁切りする。その後、チャックを離隔させて、第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2を分離する。なお、分離モジュール132の構成は任意である。
研削モジュール133では、第1の分離ウェハW1の分離面W1a又は第2の分離ウェハW2の分離面W2aを研削する。なお、研削モジュール133には、公知の装置が用いられる。
反転モジュール134では、分離モジュール132で分離された第1の分離ウェハW1又は第2の分離ウェハW2の表裏面を反転させる。なお、反転モジュール134には、公知の装置が用いられる。
洗浄モジュール135では、第1の分離ウェハW1の分離面W1a又は第2の分離ウェハW2の分離面W2aをスクラブ洗浄する。なお、洗浄モジュール135には、公知の装置が用いられる。
エッチングモジュール136では、第1の分離ウェハW1の分離面W1a又は第2の分離ウェハW2の分離面W2aをエッチングする。なお、エッチングモジュール136には、公知の装置が用いられる。
第2の処理ブロック140には、貼付部としての貼付モジュール141、ダイシング部としてのダイシングモジュール142、固定部としての固定モジュール143、剥離部としての剥離モジュール144、及び接着層除去モジュール145が、X軸方向に並べて配置されている。なお、これらモジュール141~145の数や配置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。
貼付モジュール141では、第1の分離ウェハW1の分離面W1aにダイアタッチフィルムDを貼り付けるマウント処理が行われる。なお、貼付モジュール141には、公知の装置が用いられる。
ダイシングモジュール142では、レーザ光を用いて、ダイアタッチフィルムD又は第1の分離ウェハW1をダイシングする。ダイアタッチフィルムDのダイシングで用いられるレーザ光と、第1の分離ウェハW1のダイシングで用いられるレーザ光では、その仕様が異なる。ダイシングモジュール142の構成は任意であるが、例えば同じレーザヘッドから異なるレーザ光を照射してもよいし、あるいは異なるレーザヘッドから異なるレーザ光をそれぞれ照射してもよい。
固定モジュール143では、再利用ウェハSに支持された第1の分離ウェハW1にダイシングテープPを貼り付け、当該第1の分離ウェハW1をダイシングフレームFに固定するマウント処理が行われる。なお、固定モジュール143には、公知の装置が用いられる。
剥離モジュール144では、第1の分離ウェハW1から再利用ウェハSを剥離する。なお、剥離モジュール144には、公知の装置が用いられる。
接着層除去モジュール145では、第1の分離ウェハW1の表面Waに残存する接着テープBを剥離して除去する。なお、接着層除去モジュール145には、公知の装置が用いられる。
次に、以上のように構成されたウェハ処理システム1において行われる、第1の実施形態にかかるウェハ処理について説明する。図4は、第1の実施形態にかかるウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。図5は、第1の実施形態にかかるウェハ処理の各工程を模式的に示す説明図である。図6は、第1の実施形態にかかるウェハ処理の一部工程を模式的に示す側面視の説明図である。
先ず、接合装置10において、図5(a)に示すデバイスウェハWと再利用ウェハSをそれぞれ複数収納したカセットCw、Csが、搬入出ステーション40のカセット載置台50に載置される。
次に、ウェハ搬送装置62によりカセットCw内のデバイスウェハWが取り出され、接着層形成モジュール70に搬送される。接着層形成モジュール70では、デバイスウェハWの表面Waに接着テープBが貼り付けられる。
次に、ウェハ搬送装置62によりデバイスウェハWは、接合モジュール71に搬送される。続けて、ウェハ搬送装置62によりカセットCs内の再利用ウェハSも取り出され、接合モジュール71に搬送される。接合モジュール71では、図5(b)に示すように接着テープBを介して、デバイスウェハWと再利用ウェハSが押圧されて接合される(図4のステップA1)。
次に、ウェハ搬送装置62により、デバイスウェハWと再利用ウェハSが接合された重合ウェハTは、カセット載置台50のカセットCtに搬送される。こうして、接合装置10における一連の接合処理が終了する。
その後、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40から搬出され、ウェハ処理装置20に搬送される。ウェハ処理装置20では、カセットCtが、搬入出ステーション80のカセット載置台90に載置される。
次に、ウェハ搬送装置102によりカセットCt内の重合ウェハTが取り出され、トランジション装置110に搬送される。続けて、ウェハ搬送装置122により、トランジション装置110の重合ウェハTが取り出され、改質モジュール131に搬送される。改質モジュール131では、図5(c)に示すようにデバイスウェハWの内部にレーザ光が照射され、改質層Mが形成される(図4のステップA2)。
ステップA2では改質層Mとして、図6(a)に示すように周縁改質層M1と内部面改質層M2が形成される。周縁改質層M1は、円環状に形成され、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る。エッジトリムは、後述するようにデバイスウェハWを分離した後、デバイスウェハWの周縁部Weが鋭く尖った形状(いわゆるナイフエッジ形状)になることを防止するための処理である。また、内部面改質層M2は、デバイスウェハWを分離して薄化するための基点となるものである。内部面改質層M2は、デバイスウェハWの面方向に沿って、中心部から周縁改質層M1まで延伸して形成される。
次に、重合ウェハTはウェハ搬送装置102により分離モジュール132に搬送される。分離モジュール132では、図5(d)に示すように重合ウェハTにおけるデバイスウェハ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(図4のステップA3)。
ステップA3では、図6(b)に示すように周縁改質層M1と内部面改質層M2を基点に、デバイスウェハ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。
分離モジュール132で分離された第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2には、後続の別々の処理が行われる。
第2の分離ウェハW2はウェハ搬送装置122により反転モジュール134に搬送される。反転モジュール134では、第2の分離ウェハW2の表裏面が反転される(図4のステップA4)。すなわち、反転モジュール134では、第2の分離ウェハW2の分離面W2aが上方に向けられる。
次に、第2の分離ウェハW2はウェハ搬送装置122により洗浄モジュール135に搬送される。洗浄モジュール135では、第2の分離ウェハW2の分離面W2aがスクラブ洗浄される(図4のステップA5)。
次に、第2の分離ウェハW2はウェハ搬送装置122によりエッチングモジュール136に搬送される。エッチングモジュール136では、図5(e)に示すように第2の分離ウェハW2の分離面W2aがエッチング液によりウェットエッチングされる(図4のステップA6)。このエッチングにより、分離面W2aに残存する周縁改質層M1と内部面改質層M2が除去される。
次に、第2の分離ウェハW2はウェハ搬送装置122により研削モジュール133に搬送される。研削モジュール133では、図5(f)に示すように第2の分離ウェハW2の分離面W2aが研削される(図4のステップA7)。この研削により、図6(c)に示すように分離面W2aの外周部において突出した周縁部が除去される。
次に、第2の分離ウェハW2はウェハ搬送装置122により洗浄モジュール135に搬送される。洗浄モジュール135では、第2の分離ウェハW2の分離面W2aがスクラブ洗浄される(図4のステップA8)。
次に、第2の分離ウェハW2はウェハ搬送装置122によりエッチングモジュール136に搬送される。エッチングモジュール136では、図5(g)に示すように第2の分離ウェハW2の分離面W2aがエッチング液によりウェットエッチングされる(図4のステップA9)。このエッチングにより、分離面W2aに残存する研削痕が除去される。
その後、すべての処理が施された第2の分離ウェハW2は、ウェハ搬送装置122によりトランジション装置110に搬送され、さらにウェハ搬送装置102によりカセット載置台90のカセットCw2に搬送される。
そして、以上の処理が施された第2の分離ウェハW2は、例えば400μm~700μmの厚さを有している。このため、第2の分離ウェハW2は、次に処理されるデバイスウェハWの再利用ウェハSとして再利用される。すなわち、図5(a)及び(b)に示したように第2の分離ウェハW2は、次に処理されるデバイスウェハWに接合され、支持ウェハとして機能する。
以上のように第2の分離ウェハW2に対してステップA4~A9が行われるのに並行して、第1の分離ウェハW1に対して所望の処理が行われる。
第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により研削モジュール133に搬送される。研削モジュール133では、図5(h)に示すように第1の分離ウェハW1の分離面W1aが研削される(図4のステップA10)。この研削により、図6(d)に示すように第1の分離ウェハW1は所望の厚みに薄化される。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により洗浄モジュール135に搬送される。洗浄モジュール135では、第1の分離ウェハW1の分離面W1aがスクラブ洗浄される(図4のステップA11)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122によりエッチングモジュール136に搬送される。エッチングモジュール136では、図5(i)に示すように第1の分離ウェハW1の分離面W1aがエッチング液によりウェットエッチングされる(図4のステップA12)。このエッチングにより、分離面W1aに残存する周縁改質層M1、内部面改質層M2、研削痕が除去される。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により貼付モジュール141に搬送される。貼付モジュール141では、図5(j)に示すように第1の分離ウェハW1の分離面W1aにダイアタッチフィルムDが貼り付けられる(図4のステップA13)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122によりダイシングモジュール142に搬送される。ダイシングモジュール142では、図5(k)に示すようにダイアタッチフィルムDにレーザ光が照射され、当該ダイアタッチフィルムDがダイシングされる(図4のステップA14)。
次に、第1の分離ウェハW1は同じダイシングモジュール142において、図5(l)に示すように第1の分離ウェハW1にレーザ光が照射され、当該第1の分離ウェハW1がダイシングされる(図4のステップA15)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により固定モジュール143に搬送される。固定モジュール143では、図5(m)に示すように第1の分離ウェハW1の表面Waに貼り付けられたダイアタッチフィルムDに対して、さらにダイシングテープPが貼り付けられる。そして、第1の分離ウェハW1が、ダイシングテープPを介してダイシングフレームFに固定される(図4のステップA16)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により反転モジュール134に搬送される。反転モジュール134では、第1の分離ウェハW1(重合ウェハT)の表裏面が反転される(図4のステップA17)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により剥離モジュール144に搬送される。剥離モジュール144では、図5(n)に示すように第1の分離ウェハW1から再利用ウェハSが剥離される(図4のステップA18)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により接着層除去モジュール145に搬送される。接着層除去モジュール145では、図5(o)に示すように第1の分離ウェハW1の表面Waから接着テープBが除去される(図4のステップA19)。
その後、すべての処理が施された第1の分離ウェハW1は、ウェハ搬送装置122によりトランジション装置110に搬送され、さらにウェハ搬送装置102によりカセット載置台90のカセットCw1に搬送される。この際、カセットCtが空の場合には、第1の分離ウェハW1はカセットCtに搬送されるようにしてもよい。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。
以上の工程により、チップCが製造される。そして、ウェハ処理システム1の外部において、図5(p)に示すようにチップCがダイボンディングされる。
以上の第1の実施形態によれば、デバイスウェハ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。そして、第1の分離ウェハW1は製品となるチップCに分割される。一方、第2の分離ウェハW2は、次に処理されるデバイスウェハWに接合され、再利用ウェハSとして再利用される。そして、このように第2の分離ウェハW2が再利用された再利用ウェハSは、その後のデバイスウェハWの処理に対して繰り返し使用することができる。
ここで従来、デバイスウェハWの支持部材には、例えばBGテープや支持ウェハ(再利用ウェハではなく、別途新たに用意された支持ウェハ)が用いられてきた。かかる場合、支持部材を準備するためのコストがかかる。この点、第1の実施形態では、デバイスウェハWの再利用ウェハSとして、第2の分離ウェハW2を再利用するので、コストを低減することができる。
また、第1の実施形態によれば、デバイスウェハWと再利用ウェハSを接合した後、デバイスウェハWに所望の処理を行うので、これら処理を安定的に行うことができる。また、薄化した状態のデバイスウェハW(第1の分離ウェハW1)に対しても、エッチングなどの所望の処理を行うことができる。
また、第1の実施形態によれば、ステップA3でデバイスウェハWを第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2に分離した後、ステップA10において第1の分離ウェハW1の分離面W1aを研削するので、当該研削における研削量を小さくすることができる。すなわち、分離面W1aの研削を簡略化することができる。また、ステップA12において第1の分離ウェハW1を所望の厚みまでエッチングする場合には、このステップA10における研削を省略することも可能となる。
なお、上述した第1の実施形態では、ステップA2~A3を行ってデバイスウェハWを第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2に分離したが、デバイスウェハWの裏面Wbを研削してもよい。かかる場合、図4に示したステップA2~A3に代えてステップA10が行われ、さらに後続のステップA11~A19が行われる。また、デバイスウェハWが研削されるため、ステップA4~A9は省略される。さらに、ウェハ処理システム1において、改質モジュール131と分離モジュール132を省略することも可能となる。
次に、第2の実施形態にかかるウェハ処理について説明する。図7は、第2の実施形態にかかるウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。図8は、第2の実施形態にかかるウェハ処理の各工程を模式的に示す説明図である。なお、第2の実施形態にかかるウェハ処理においても、図1に示したウェハ処理システム1が用いられる。
第2の実施形態のウェハ処理では、第1の実施形態のウェハ処理のステップA1~A9と同様の、図7のステップB1~B9が順次行われる。すなわち、図8(a)及び(b)に示すステップB1におけるデバイスウェハWと再利用ウェハSの接合、図8(c)に示すステップB2におけるデバイスウェハWへの改質層M(周縁改質層M1と内部面改質層M2)の形成、図8(d)に示すステップB3におけるデバイスウェハWの分離、が順次行われる。
また、分離後の第2の分離ウェハW2に対して、ステップB4~B9が行われる。すなわち、ステップB4における第2の分離ウェハW2の反転、ステップB5における分離面W2aのスクラブ洗浄、図8(e)に示すステップB6における分離面W2aのエッチング、が順次行われる。続いて、図8(f)に示すステップB7における分離面W2aの研削、ステップB8における分離面W2aのスクラブ洗浄、図8(g)に示すステップB9における分離面W2aのエッチング、が順次行われる。そして、すべての処理が施された第2の分離ウェハW2は、カセットCw2に搬送される。
なお、上述したようにステップB1~B9はそれぞれ、第1の実施形態のステップA1~A9と同様であるので説明を省略する。そして、第2の実施形態のウェハ処理が第1の実施のウェハ処理と異なる点は、以下に説明する、分離された第1の分離ウェハW1の処理であり、具体的には第1の分離ウェハW1のダイシングを行うタイミングが異なる。
第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により研削モジュール133に搬送される。研削モジュール133では、図8(h)に示すように第1の分離ウェハW1の分離面W1aが研削される(図7のステップB10)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122によりダイシングモジュール142に搬送される。ダイシングモジュール142では、図8(i)に示すように第1の分離ウェハW1にレーザ光が照射され、当該第1の分離ウェハW1がダイシングされる(図7のステップB11)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122によりエッチングモジュール136に搬送される。エッチングモジュール136では、図8(j)に示すように第1の分離ウェハW1の分離面W1aがエッチング液によりウェットエッチングされる(図7のステップB12)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により貼付モジュール141に搬送される。貼付モジュール141では、図8(k)に示すように第1の分離ウェハW1の分離面W1aにダイアタッチフィルムDが貼り付けられる(図7のステップB13)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122によりダイシングモジュール142に搬送される。ダイシングモジュール142では、図8(l)に示すようにダイアタッチフィルムDにレーザ光が照射され、当該ダイアタッチフィルムDがダイシングされる(図7のステップB14)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により固定モジュール143に搬送される。固定モジュール143では、図8(m)に示すように第1の分離ウェハW1の表面Waに貼り付けられたダイアタッチフィルムDに対して、さらにダイシングテープPが貼り付けられる。そして、第1の分離ウェハW1が、ダイシングテープPを介してダイシングフレームFに固定される(図7のステップB15)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により反転モジュール134に搬送される。反転モジュール134では、第1の分離ウェハW1(重合ウェハT)の表裏面が反転される(図7のステップB16)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により剥離モジュール144に搬送される。剥離モジュール144では、図8(n)に示すように第1の分離ウェハW1から再利用ウェハSが剥離される(図7のステップB17)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により接着層除去モジュール145に搬送される。接着層除去モジュール145では、図8(o)に示すように第1の分離ウェハW1の表面Waから接着テープBが除去される(図7のステップB18)。
その後、すべての処理が施された第1の分離ウェハW1は、カセットCw1に搬送される。以上の工程により、チップCが製造される。そして、ウェハ処理システム1の外部において、図8(p)に示すようにチップCがダイボンディングされる。
以上の第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果を享受することができる。
なお、上述した第2の実施形態では、ステップB2~B3を行ってデバイスウェハWを第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2に分離したが、第1の実施形態と同様にデバイスウェハWの裏面Wbを研削してもよい。かかる場合、図7に示したステップB2~B3に代えてステップB10が行われ、さらに後続のステップB11~B18が行われる。また、デバイスウェハWが研削されるため、ステップB4~B9は省略される。
次に、第3の実施形態にかかるウェハ処理について説明する。上述した第1の実施形態及び第2の実施形態のウェハ処理では、再利用ウェハSに接合されたデバイスウェハWの分離後に第1の分離ウェハW1のダイシングを行ったが、第3の実施形態では、接合前のデバイスウェハWに対してダイシングを行う。
そこで、第3の実施形態のウェハ処理を行うにあたっては、図9に示すダイシング装置150を用いる。ダイシング装置150は、図1に示したウェハ処理システム1に設けられる。そして、ダイシング装置150の動作は、制御装置30によって制御される。
図9に示すようにダイシング装置150は、搬入出ステーション160と処理ステーション161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160と処理ステーション161は、X軸負方向側から正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160は、例えば外部との間で複数のデバイスウェハWを収容可能なカセットCwがそれぞれ搬入出される。処理ステーション161は、デバイスウェハW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160には、カセット載置台170が設けられている。図示の例では、カセット載置台170には、複数、例えば3つのカセットCw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170に載置されるカセットCw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160には、カセット載置台170のX軸正方向側において、当該カセット載置台170に隣接してウェハ搬送領域180が設けられている。ウェハ搬送領域180には、Y軸方向に延伸する搬送路181上を移動自在なウェハ搬送装置182が設けられている。ウェハ搬送装置182は、デバイスウェハWを保持して搬送する、2つの搬送アーム183、183を有している。各搬送アーム183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183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182は、カセット載置台170のカセットCw、及び後述する保護層形成モジュール190、ダイシングモジュール191、保護層除去モジュール192に対して、デバイスウェハWを搬送可能に構成されている。
処理ステーション161には、ウェハ搬送領域180のX軸正方向側において、保護層形成部としての保護層形成モジュール190、ダイシング部としてのダイシングモジュール191、保護層除去部としての保護層除去モジュール192とが、Y軸方向に並べて配置されている。なお、これらモジュール190~192の数や配置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。
保護層形成モジュール190では、デバイスウェハWの表面Waに保護剤をスピン塗布して、保護層としての保護膜を形成する。なお、保護層形成モジュール190には、公知の装置が用いられる。
ダイシングモジュール191では、レーザ光を用いてデバイスウェハWをダイシングする。なお、ダイシングモジュール191の構成は、上述したダイシングモジュール142の構成と同様であって、公知の装置が用いられる。
保護層除去モジュール192では、デバイスウェハWの表面Waから保護膜を除去して、表面Waをスピン洗浄する。なお、保護層除去モジュール192には、公知の装置が用いられる。
次に、以上のように構成されたウェハ処理システム1において行われる、第3の実施形態にかかるウェハ処理について説明する。図10は、第3の実施形態にかかるウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。図11及び図12は、第3の実施形態にかかるウェハ処理の各工程を模式的に示す説明図である。なお、図11はデバイスウェハWを分離するまでのウェハ処理を示し、図12はデバイスウェハWを分離後のウェハ処理を示している。
先ず、ダイシング装置150において、図11(a)に示すデバイスウェハWを複数収納したカセットCwが、搬入出ステーション160のカセット載置台170に載置される。
次に、ウェハ搬送装置182によりカセットCw内のデバイスウェハWが取り出され、保護層形成モジュール190に搬送される。保護層形成モジュール190では、図11(b)に示すようにデバイスウェハWの表面Waに保護剤がスピン塗布され、保護膜Lが形成される(図10のステップC1)。
次に、デバイスウェハWはウェハ搬送装置182によりダイシングモジュール191に搬送される。ダイシングモジュール191では、図11(c)に示すようにデバイスウェハWにレーザ光が照射され、当該デバイスウェハWがダイシングされる(図10のステップC2)。このダイシングの際、保護膜Lによって、デバイスウェハWに形成されたデバイス層が保護される。
次に、デバイスウェハWはウェハ搬送装置182により保護層除去モジュール192に搬送される。保護層除去モジュール192では、図11(d)に示すようにデバイスウェハWの表面Waに保護膜Lの溶剤が供給され、当該保護膜Lが除去される(図10のステップC3)。
次に、デバイスウェハWはウェハ搬送装置182によりカセット載置台170のカセットCwに搬送される。こうして、ダイシング装置150における一連のダイシング処理が終了する。
その後、複数のデバイスウェハWを収納したカセットCwが搬入出ステーション160から搬出され、接合装置10に搬送される。接合装置10では、カセットCwが、搬入出ステーション40のカセット載置台50に載置される。また、接合装置10には、図11(e)に示す複数の再利用ウェハSを収納したカセットCsも、搬入出ステーション40のカセット載置台50に載置される。
接合装置10では、接着層形成モジュール70においてデバイスウェハWの表面Waに接着テープBが貼り付けられた後、図11(f)に示すように接合モジュール71において、接着テープBを介してデバイスウェハWと再利用ウェハSが押圧されて接合される(図10のステップC4)。なお、ステップC4は、第1の実施形態のステップA1と同様であるので説明を省略する。
その後、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40から搬出され、ウェハ処理装置20に搬送される。ウェハ処理装置20では、第1の実施形態のウェハ処理のステップA2~A9と同様の、図10のステップC5~C12が順次行われる。すなわち、図11(g)に示すステップC5におけるデバイスウェハWへの改質層M(周縁改質層M1と内部面改質層M2)の形成、図11(h)に示すステップC6におけるデバイスウェハWの分離、が順次行われる。
また、分離後の第2の分離ウェハW2に対して、ステップC7~C12が行われる。すなわち、ステップC7における第2の分離ウェハW2の反転、ステップC8における分離面W2aのスクラブ洗浄、図12(i)に示すステップC9における分離面W2aのエッチング、が順次行われる。続いて、図12(j)に示すステップC10における分離面W2aの研削、ステップC11における分離面W2aのスクラブ洗浄、図12(k)に示すステップC12における分離面W2aのエッチング、が順次行われる。そして、すべての処理が施された第2の分離ウェハW2は、カセットCw2に搬送される。
なお、上述したようにステップC5~C12はそれぞれ、第1の実施形態のステップA2~A9と同様であるので説明を省略する。
第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により研削モジュール133に搬送される。研削モジュール133では、図12(l)に示すように第1の分離ウェハW1の分離面W1aが研削される(図10のステップC13)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122によりエッチングモジュール136に搬送される。エッチングモジュール136では、図12(m)に示すように第1の分離ウェハW1の分離面W1aがエッチング液によりウェットエッチングされる(図10のステップC14)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により貼付モジュール141に搬送される。貼付モジュール141では、図12(n)に示すように第1の分離ウェハW1の分離面W1aにダイアタッチフィルムDが貼り付けられる(図10のステップC15)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122によりダイシングモジュール142に搬送される。ダイシングモジュール142では、図12(o)に示すようにダイアタッチフィルムDにレーザ光が照射され、当該ダイアタッチフィルムDがダイシングされる(図10のステップC16)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により固定モジュール143に搬送される。固定モジュール143では、図12(p)に示すように第1の分離ウェハW1の表面Waに貼り付けられたダイアタッチフィルムDに対して、さらにダイシングテープPが貼り付けられる。そして、第1の分離ウェハW1が、ダイシングテープPを介してダイシングフレームFに固定される(図10のステップC17)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により反転モジュール134に搬送される。反転モジュール134では、第1の分離ウェハW1(重合ウェハT)の表裏面が反転される(図10のステップC18)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により剥離モジュール144に搬送される。剥離モジュール144では、図12(q)に示すように第1の分離ウェハW1から再利用ウェハSが剥離される(図10のステップC19)。
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置122により接着層除去モジュール145に搬送される。接着層除去モジュール145では、図12(r)に示すように第1の分離ウェハW1の表面Waから接着テープBが除去される(図10のステップC20)。
その後、すべての処理が施された第1の分離ウェハW1は、カセットCw1に搬送される。以上の工程により、チップCが製造される。そして、ウェハ処理システム1の外部において、図12(s)に示すようにチップCがダイボンディングされる。
以上の第3の実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果を享受することができる。
なお、上述した第3の実施形態では、ステップC5~C6を行ってデバイスウェハWを第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2に分離したが、第1及び第2の実施形態と同様にデバイスウェハWの裏面Wbを研削してもよい。かかる場合、図10に示したステップC5~C6に代えてステップC13が行われ、さらに後続のステップC14~C20が行われる。また、デバイスウェハWが研削されるため、ステップC7~C12は省略される。
以上の第1~第3の実施形態においては、図6に示すようにデバイスウェハWを分離する際、周縁部Weは第2の分離ウェハW2に付いて一体となっていたが、デバイスウェハWを分離する方法はこれに限定されない。
例えば図13(a)に示すように、デバイスウェハWの内部において周縁改質層M1をデバイスウェハWの外縁部まで形成する。そうすると、図13(b)に示すようにデバイスウェハWを分離する際、第1の分離ウェハW1、第2の分離ウェハW2、及び周縁部Weが別々に分離される。かかる場合であっても、図13(c)に示す第2の分離ウェハW2を再利用することができ、図13(d)に示す第1の分離ウェハW1からチップCを製造することができる。
以上の第1~第3の実施形態においては、デバイスウェハWと再利用ウェハSを接合する接着層として接着テープBを用いたが、例えば接着剤を用いてもよい。
かかる場合、接着層形成モジュール70では、デバイスウェハWの表面Waに接着剤をスピン塗布する。なお、接着層形成モジュール70には、公知の装置が用いられる。
また、接着層除去モジュール145では、第1の分離ウェハW1の表面Waに残存する接着剤を除去して、表面Waをスピン洗浄する。なお、接着層除去モジュール145には、公知の装置が用いられる。
以上の第1~第3の実施形態においては、ウェハ処理システム1において所望の処理が行われた第2の分離ウェハW2は、デバイスウェハWに接合される再利用ウェハSとして再利用したが、再利用先はこれに限定されない。例えば所望の処理後の第2の分離ウェハW2の厚みが700μmの場合、デバイスウェハWの基板として再利用することも可能である。
また、以上の第1~第3の実施形態においては、処理対象基板としてのデバイスウェハWを第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2に分離し、当該第2の分離ウェハW2を再利用ウェハSとして再利用した。この点、再利用ウェハSは、他のデバイス基板としてのデバイスウェハから分離されたウェハであってもよい。例えば、ウェハ処理システム1に搬送される前に行われる前処理には、デバイスウェハを薄化する処理がある。この薄化処理では、デバイスウェハを、デバイスが形成された第1の分離ウェハと、デバイスが形成されていない第2の分離ウェハに分離する。このように分離された第2の分離ウェハを、本実施形態の再利用ウェハSとして再利用してもよい。
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
10 接合装置
20 ウェハ処理装置
71 接合モジュール
132 分離モジュール
W デバイスウェハ
W1 第1の分離ウェハ
W2 第2の分離ウェハ

Claims (15)

  1. 表面にデバイスが形成された処理対象基板を処理する基板処理方法であって、
    処理対象基板と支持基板が接合された重合基板から、処理対象基板を、デバイスがある側の第1の分離基板とデバイスがない側の第2の分離基板に分離する工程で分離された前記第2の分離基板を準備することと、
    前記第2の分離基板を支持基板として処理対象基板と接合することと、を有する、基板処理方法。
  2. 前記処理対象基板から分離された前記第2の分離基板の分離面を研削することと、
    前記研削された前記第2の分離基板の分離面をエッチングすることと、を有する、請求項1に記載の基板処理方法。
  3. 前記処理対象基板から分離された前記第1の分離基板の分離面をエッチングすることと、
    前記エッチングされた前記第1の分離基板をダイシングすることと、
    前記ダイシングされた前記第1の分離基板をダイシングフレームに固定することと、
    前記ダイシングフレームに固定された前記第1の分離基板から前記第2の分離基板を剥離することと、を有する、請求項1又は2に記載の基板処理方法。
  4. 前記エッチングされた前記第1の分離基板の分離面にダイアタッチフィルムを貼り付けることと、
    前記ダイアタッチフィルムをダイシングすることと、を有する、請求項3に記載の基板処理方法。
  5. 前記ダイシングされた第1の分離基板の分離面にダイアタッチフィルムを貼り付けることと、
    前記ダイアタッチフィルムをダイシングすることと、を有する、請求項3に記載の基板処理方法。
  6. 前記第2の分離基板に接合する前の前記処理対象基板の表面に保護層を形成することと、
    前記保護層が形成された前記処理対象基板をダイシングすることと、
    前記ダイシングされた前記処理対象基板から前記保護層を除去することと、
    前記保護層が除去された前記処理対象基板に対して、前記第2の分離基板を支持基板として接合することと、
    前記処理対象基板を、表面側の第1の分離基板と裏面側の第2の分離基板に分離することと、
    前記処理対象基板から分離された前記第1の分離基板の分離面をエッチングすることと、
    前記エッチングされた前記第1の分離基板をダイシングフレームに固定することと、
    前記ダイシングフレームに固定された前記第1の分離基板から前記第2の分離基板を剥離することと、を有する、請求項1に記載の基板処理方法。
  7. 前記エッチングされた第1の分離基板の分離面にダイアタッチフィルムを貼り付けることと、
    前記ダイアタッチフィルムをダイシングすることと、を有する、請求項6に記載の基板処理方法。
  8. 前記第2の分離基板に接合された前記処理対象基板を研削することと、
    前記研削された前記処理対象基板の研削面をエッチングすることと、
    前記エッチングされた前記処理対象基板をダイシングすることと、
    前記ダイシングされた前記処理対象基板をダイシングフレームに固定することと、
    前記ダイシングフレームに固定された前記処理対象基板から前記第2の分離基板を剥離することと、を有する、請求項1に記載の基板処理方法。
  9. 前記処理対象基板を前記第1の分離基板と前記第2の分離基板に分離する工程で、当該処理対象基板の周縁部が一体となって分離された前記第2の分離基板を準備し、
    前記処理対象基板から分離された前記第2の分離基板の分離面を研削し、当該分離面の外周部において突出した周縁部を除去する、請求項1に記載の基板処理方法。
  10. 表面にデバイスが形成された処理対象基板を処理する基板処理システムであって、
    処理対象基板と支持基板が接合された重合基板から、処理対象基板を、デバイスがある側の第1の分離基板とデバイスがない側の第2の分離基板に分離する工程で分離された前記第2の分離基板を、支持基板として処理対象基板と接合する接合部を有する、基板処理システム。
  11. 前記処理対象基板を、表面側の第1の分離基板と裏面側の第2の分離基板に分離する分離部を有する、請求項10に記載の基板処理システム。
  12. 前記第2の分離基板の分離面を研削する研削部と、
    前記第2の分離基板の分離面をエッチングするエッチング部と、を有する、請求項10又は11に記載の基板処理システム。
  13. 前記第1の分離基板をダイシングするダイシング部と、
    前記第1の分離基板をダイシングフレームに固定する固定部と、
    前記第1の分離基板から前記第2の分離基板を剥離する剥離部と、を有する、請求項10~12のいずれか一項に記載の基板処理システム。
  14. 前記第1の分離基板の分離面にダイアタッチフィルムを貼り付ける貼付部を有する、請求項10~13のいずれかに記載の基板処理システム。
  15. 前記第2の分離基板に接合される前の前記処理対象基板の表面に保護層を形成する保護層形成部と、
    前記処理対象基板から前記保護層を除去する保護層除去部と、を有する、請求項10~14のいずれか一項に記載の基板処理システム。
JP2021520707A 2019-05-23 2020-05-11 基板処理方法及び基板処理システム Active JP7224456B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019096791 2019-05-23
JP2019096791 2019-05-23
PCT/JP2020/018795 WO2020235373A1 (ja) 2019-05-23 2020-05-11 基板処理方法及び基板処理システム

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JPWO2020235373A1 JPWO2020235373A1 (ja) 2020-11-26
JPWO2020235373A5 JPWO2020235373A5 (ja) 2022-03-22
JP7224456B2 true JP7224456B2 (ja) 2023-02-17

Family

ID=73458441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021520707A Active JP7224456B2 (ja) 2019-05-23 2020-05-11 基板処理方法及び基板処理システム

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220223475A1 (ja)
JP (1) JP7224456B2 (ja)
KR (1) KR20220011141A (ja)
CN (1) CN113811983A (ja)
TW (1) TW202109638A (ja)
WO (1) WO2020235373A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021040069A (ja) * 2019-09-04 2021-03-11 キオクシア株式会社 半導体ウェハ、半導体ウェハの製造方法、および半導体装置の製造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006108532A (ja) 2004-10-08 2006-04-20 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの研削方法
JP2010263041A (ja) 2009-05-01 2010-11-18 Nitto Denko Corp ダイアタッチフィルム付きダイシングテープおよび半導体装置の製造方法
JP2011171382A (ja) 2010-02-16 2011-09-01 Disco Corp 分割方法
JP2016035965A (ja) 2014-08-01 2016-03-17 リンテック株式会社 板状部材の分割装置および板状部材の分割方法
JP2017024039A (ja) 2015-07-21 2017-02-02 株式会社ディスコ ウエーハの薄化方法
JP2017041481A (ja) 2015-08-18 2017-02-23 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP2017041482A (ja) 2015-08-18 2017-02-23 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI241674B (en) 2001-11-30 2005-10-11 Disco Corp Manufacturing method of semiconductor chip
JP5645678B2 (ja) 2011-01-14 2014-12-24 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006108532A (ja) 2004-10-08 2006-04-20 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの研削方法
JP2010263041A (ja) 2009-05-01 2010-11-18 Nitto Denko Corp ダイアタッチフィルム付きダイシングテープおよび半導体装置の製造方法
JP2011171382A (ja) 2010-02-16 2011-09-01 Disco Corp 分割方法
JP2016035965A (ja) 2014-08-01 2016-03-17 リンテック株式会社 板状部材の分割装置および板状部材の分割方法
JP2017024039A (ja) 2015-07-21 2017-02-02 株式会社ディスコ ウエーハの薄化方法
JP2017041481A (ja) 2015-08-18 2017-02-23 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP2017041482A (ja) 2015-08-18 2017-02-23 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021040069A (ja) * 2019-09-04 2021-03-11 キオクシア株式会社 半導体ウェハ、半導体ウェハの製造方法、および半導体装置の製造方法
JP7332398B2 (ja) 2019-09-04 2023-08-23 キオクシア株式会社 半導体ウェハ

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220011141A (ko) 2022-01-27
TW202109638A (zh) 2021-03-01
WO2020235373A1 (ja) 2020-11-26
CN113811983A (zh) 2021-12-17
US20220223475A1 (en) 2022-07-14
JPWO2020235373A1 (ja) 2020-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101561359B1 (ko) 적층체, 및 그 적층체의 분리 방법
JP5882364B2 (ja) ウエハレベルのシンギュレーションのための方法
US7294531B2 (en) Wafer level chip stack method
US7495315B2 (en) Method and apparatus of fabricating a semiconductor device by back grinding and dicing
US6777310B2 (en) Method of fabricating semiconductor devices on a semiconductor wafer using a carrier plate during grinding and dicing steps
JP2004311576A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2002100588A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3933118B2 (ja) 半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置
JPWO2018135492A1 (ja) 半導体基板の処理方法及び半導体基板の処理装置
US9281182B2 (en) Pre-cut wafer applied underfill film
JP7224456B2 (ja) 基板処理方法及び基板処理システム
US9362105B2 (en) Pre-cut wafer applied underfill film on dicing tape
US7846776B2 (en) Methods for releasably attaching sacrificial support members to microfeature workpieces and microfeature devices formed using such methods
JP7412131B2 (ja) 基板処理方法及び基板処理システム
JP2007005366A (ja) 半導体装置の製造方法
JP7258175B2 (ja) 基板処理方法及び基板処理システム
TW201921545A (zh) 基板處理系統及基板處理方法
TWI837149B (zh) 基板處理系統及基板處理方法
JP5489784B2 (ja) 半導体デバイスの製造方法
WO2012135243A1 (en) Pre-grooving for wafer applied underfill film
JP2022184618A (ja) 処理システム及び処理方法
JP2003318135A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A529 Written submission of copy of amendment under article 34 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A5211

Effective date: 20211109

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211109

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230207

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7224456

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150