JPWO2020054504A1 - Processing system and processing method - Google Patents
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Abstract
処理対象体を処理する処理システムであって、前記処理対象体の内部に面方向に内部面改質層を形成する改質装置と、前記内部面改質層を基点に前記処理対象体を分離する分離装置と、を有し、前記改質装置は、前記処理対象体の内部に複数のレーザ光を照射するレーザ照射部と、前記レーザ照射部と前記処理対象体を相対的に移動させる移動機構と、を有し、前記移動機構によって前記レーザ照射部からの前記複数のレーザ光を前記処理対象体に対して相対的に移動させて、前記内部面改質層を形成する。A processing system that processes an object to be processed, in which the modification device that forms an internal surface modification layer in the plane direction inside the object to be processed and the object to be processed are separated from the internal surface modification layer as a base point. The reforming device has a laser irradiation unit that irradiates a plurality of laser beams inside the processing target body, and a movement that relatively moves the laser irradiation unit and the processing target body. It has a mechanism, and the moving mechanism moves the plurality of laser beams from the laser irradiation unit relative to the processing target body to form the internal surface modification layer.
Description
本開示は、処理システム及び処理方法に関する。 The present disclosure relates to a processing system and a processing method.
特許文献1には、積層型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、2以上の半導体ウェハを積層して積層型半導体装置を製造する。この際、各半導体ウェハは、他の半導体ウェハに積層された後、所望の厚みを持つように裏面研削される。
本開示にかかる技術は、処理対象体を効率よく薄化する。 The technique according to the present disclosure efficiently thins the object to be processed.
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、前記処理対象体の内部に面方向に内部面改質層を形成する改質装置と、前記内部面改質層を基点に前記処理対象体を分離する分離装置と、を有し、前記改質装置は、前記処理対象体の内部に複数のレーザ光を照射するレーザ照射部と、前記レーザ照射部と前記処理対象体を相対的に移動させる移動機構と、を有し、前記移動機構によって前記レーザ照射部からの前記複数のレーザ光を前記処理対象体に対して相対的に移動させて、前記内部面改質層を形成する。 One aspect of the present disclosure is a processing system for processing an object to be treated, wherein a modification device for forming an internal surface modification layer in the surface direction inside the object to be processed and the internal surface modification layer as a base point. The reforming device includes a separation device that separates the processing target body, and the reforming device includes a laser irradiation unit that irradiates a plurality of laser beams inside the processing target body, and the laser irradiation unit and the processing target body. The internal surface modification layer is provided with a moving mechanism for relatively moving the laser beam, and the moving mechanism moves the plurality of laser beams from the laser irradiation unit relative to the processing target body. To form.
本開示によれば、処理対象体を効率よく薄化することができる。 According to the present disclosure, the processing target can be efficiently thinned.
半導体デバイスの製造工程においては、例えば特許文献1に開示された方法のように、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ウェハ(以下、ウェハという)に対し、当該ウェハの裏面を研削加工して、ウェハを薄化することが行われている。
In the process of manufacturing a semiconductor device, for example, as in the method disclosed in
ウェハの裏面の研削加工は、例えば当該裏面に研削砥石を当接させた状態で、ウェハ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て行われる。かかる場合、研削砥石が摩耗し、定期的な交換が必要となる。また、研削加工においては、研削水を使用し、その廃液処理も必要となる。このため、ランニングコストがかかる。したがって、従来のウェハの薄化処理には、改善の余地がある。 Grinding of the back surface of the wafer is performed, for example, by rotating the wafer and the grinding wheel in a state where the grinding wheel is in contact with the back surface, and further lowering the grinding wheel. In such a case, the grinding wheel wears and needs to be replaced regularly. Further, in the grinding process, it is necessary to use grinding water and treat the waste liquid thereof. Therefore, running cost is high. Therefore, there is room for improvement in the conventional wafer thinning process.
なお、通常、ウェハの周縁部は面取り加工がされているが、上述のようにウェハの裏面に研削処理を行うと、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。そうすると、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。そこで、研削処理前に予めウェハの周縁部を除去する、いわゆるエッジトリムが行われている。そして、例えば特許文献1に開示された方法では、ウェハの周縁部を部分的に研削又は切削して、このエッジトリムを行っている。
Normally, the peripheral edge of the wafer is chamfered, but when the back surface of the wafer is ground as described above, the peripheral edge of the wafer becomes a sharply pointed shape (so-called knife edge shape). Then, chipping occurs at the peripheral edge of the wafer, and the wafer may be damaged. Therefore, so-called edge trimming is performed in which the peripheral edge of the wafer is removed in advance before the grinding process. Then, for example, in the method disclosed in
本開示にかかる技術は、ウェハの薄化処理を効率よく行う。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。 The technique according to the present disclosure efficiently thins the wafer. Hereinafter, a wafer processing system as a processing system and a wafer processing method as a processing method according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. In the present specification and the drawings, elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.
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。
First, the configuration of the wafer processing system according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a plan view schematically showing an outline of the configuration of the
ウェハ処理システム1では、図2及び図3に示すように処理ウェハWと支持ウェハSとが接合された処理対象体としての重合ウェハTに対して所望の処理を行い、処理ウェハWを薄化する。以下、処理ウェハWにおいて、支持ウェハSに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、支持ウェハSにおいて、処理ウェハ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。
In the
処理ウェハWは、例えばシリコンウェハなどの半導体ウェハであって、表面Waに複数のデバイスを含むデバイス層Dが形成されている。また、デバイス層Dにはさらに酸化膜Fw、例えばSiO2膜(TEOS膜)が形成されている。なお、処理ウェハ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。The processed wafer W is a semiconductor wafer such as a silicon wafer, and a device layer D including a plurality of devices is formed on the surface Wa. Further, an oxide film Fw, for example, a SiO 2 film (TEOS film) is further formed on the device layer D. The peripheral edge of the processed wafer W is chamfered, and the cross section of the peripheral edge becomes thinner toward the tip thereof.
支持ウェハSは、処理ウェハ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。支持ウェハSの表面Saには酸化膜Fs、例えばSiO2膜(TEOS膜)が形成されている。また、支持ウェハSは、処理ウェハWの表面Waのデバイスを保護する保護材として機能する。なお、支持ウェハSの表面Saの複数のデバイスが形成されている場合には、処理ウェハWと同様に表面Saにデバイス層(図示せず)が形成される。The support wafer S is a wafer that supports the processed wafer W, and is, for example, a silicon wafer. An oxide film Fs, for example, a SiO 2 film (TEOS film) is formed on the surface Sa of the support wafer S. Further, the support wafer S functions as a protective material for protecting the device on the surface Wa of the processing wafer W. When a plurality of devices on the surface Sa of the support wafer S are formed, a device layer (not shown) is formed on the surface Sa in the same manner as the processing wafer W.
なお、図2においては、図示の煩雑さを回避するため、デバイス層Dと酸化膜Fw、Fsの図示を省略している。また、以下の説明で用いられる他の図面においても同様に、これらデバイス層Dと酸化膜Fw、Fsの図示を省略する場合がある。 In FIG. 2, the device layer D and the oxide films Fw and Fs are not shown in order to avoid the complexity of the drawing. Similarly, in other drawings used in the following description, the illustration of the device layer D and the oxide films Fw and Fs may be omitted.
図1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は、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Ctが搬入出される。処理ステーション3は、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。
As shown in FIG. 1, the
搬入出ステーション2には、カセット載置台10が設けられている。図示の例では、カセット載置台10には、複数、例えば4つのカセットCtをX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 loading /
搬入出ステーション2には、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、X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を保持して搬送する、例えば2本の搬送アーム23、23を有している。各搬送アーム23は、水平方向、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。
The loading /
処理ステーション3には、ウェハ搬送領域30が設けられている。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、後述するトランジション装置34、改質装置40、周縁除去装置41、分離装置42、ウェットエッチング装置43、研削装置44に対して、重合ウェハT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を保持して搬送する、例えば2本の搬送アーム33、33を有している。各搬送アーム33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。
The
ウェハ搬送領域20とウェハ搬送領域30との間には、重合ウェハTを受け渡すためのトランジション装置34が設けられている。
A
ウェハ搬送領域30のY軸正方向側には、改質装置40と周縁除去装置41が、搬入出ステーション2側からX軸方向にこの順並べて配置されている。ウェハ搬送領域30のY軸負方向側には、分離装置42とウェットエッチング装置43が、搬入出ステーション2側からX軸方向にこの順並べて配置されている。ウェハ搬送領域30のX軸正方向側には、研削装置44が配置されている。
The
改質装置40は、処理ウェハWの内部にレーザ光を照射し、後述する内部面改質層、周縁改質層、及び分割改質層を形成する。改質装置40は、図4に示すように処理ウェハWが上側であって支持ウェハ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50を有している。チャック50は、移動部51によってX軸方向及びY軸方向に移動可能に構成されている。移動部51は、一般的な精密XYステージで構成されている。また、チャック50は、回転部52によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。
The
チャック50の上方には、処理ウェハWの内部にレーザ光を照射するレーザ照射部として、内部面改質層を形成するための、第1のレーザヘッド60が設けられている。第1のレーザヘッド60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、処理ウェハWに対して透過性を有する波長のレーザ光を、処理ウェハWの内部の所望位置に集光して照射する。これによって、処理ウェハ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。また、第1のレーザヘッド60は、レーザ光発振器からのレーザ光を、例えばレンズ等で複数に分けて同時に照射する。かかる場合、第1のレーザヘッド60から複数のレーザ光が照射され、処理ウェハWの内部に複数の内部面改質層が同時に形成される。第1のレーザヘッド60は、移動部61によってX軸方向及びY軸方向に移動可能に構成されている。移動部61は、一般的な精密XYステージで構成されている。また第1のレーザヘッド60は、昇降部62によってZ軸方向に移動可能に構成されている。
Above the
また、チャック50の上方には、処理ウェハWの内部にレーザ光を照射するレーザ照射部として、周縁改質用レーザヘッドとしての第2のレーザヘッド70が設けられている。第2のレーザヘッド70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、処理ウェハWに対して透過性を有する波長のレーザ光を、処理ウェハWの内部の所望位置に集光して照射する。これによって、処理ウェハWの内部においてレーザ光が集光した部分が改質して、周縁改質層又は分割改質層が形成される。なお、第2のレーザヘッド70は、単焦点のレーザ光を照射してもよいし、複数の焦点のレーザ光を照射してもよい。第2のレーザヘッド70は、移動部71によってX軸方向及びY軸方向に移動可能に構成されている。移動部71は、一般的な精密XYステージで構成されている。また第2のレーザヘッド70は、昇降部72によってZ軸方向に移動可能に構成されている
Further, above the
なお、本実施形態では、移動部51、回転部52、及び移動部61が本開示における移動機構を構成している。以下の説明においては、第1のレーザヘッド60を水平方向に移動させる場合、第1のレーザヘッド60を処理ウェハWに対して相対的に水平方向に移動させればよい。すなわち、処理ウェハWを水平方向に移動させてもよい。また、処理ウェハWを回転させる場合、第1のレーザヘッド60を処理ウェハWに対して当該処理ウェハWの中心を軸に相対的に回転させればよい。すなわち、第1のレーザヘッド60を処理ウェハWに対して回転させてもよい。
In the present embodiment, the moving
図1に示す周縁除去装置41は、改質装置40で形成された周縁改質層を基点に処理ウェハWの周縁部を除去する。
The peripheral
分離装置42は、改質装置40で形成された内部面改質層を基点に処理ウェハWの裏面Wb側を分離する。分離装置42は、図5に示すように処理ウェハWが上側であって支持ウェハSが下側に配置された状態で、重合ウェハTを保持する載置台80を有している。載置台80の内部には、冷却機構として冷媒流路81が形成されている。冷媒流路81には、改質装置40の外部に設けられたチラーユニット(図示せず)から冷媒、例えば冷却水や冷却ガスが供給される。そして、冷媒流路81を流通する冷媒によって、載置台80に載置された重合ウェハTの支持ウェハS側(処理ウェハWの表面Wa側)が冷却される。なお、載置台80の内部に設けられる冷却機構は、本実施形態に限定されず、例えばペルチェ素子などであってもよい。
The separating
載置台80の上方には、処理ウェハWの内部にレーザ光を照射する加熱機構として、第3のレーザヘッド90が設けられている。第3のレーザヘッド90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、処理ウェハWに対して透過性を有する波長のレーザ光を、改質装置40で形成された内部面改質層に照射する。そうすると、内部面改質層が加熱される。なお、第3のレーザヘッド90からはレーザ光が連続発振されてもよい。第3のレーザヘッド90は、移動部91によってX軸方向及びY軸方向に移動可能に構成されていてもよい。移動部91は、一般的な精密XYステージで構成されている。また第3のレーザヘッド90は、昇降部92によってZ軸方向に移動可能に構成されていてもよい。
A
また、載置台80の上方には、処理ウェハWの裏面Wbを吸着保持する吸着パッド100が設けられている。吸着パッド100は、回転部101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100は、昇降部102によってZ軸方向に移動可能に構成されている。
Further, above the mounting table 80, a
図1に示すウェットエッチング装置43は、処理ウェハWの裏面Wbに対して薬液(エッチング液)を供給する。そして、研削装置44で研削された裏面Wbをエッチング処理する。なお、裏面Wbには研削痕が形成される場合があり、当該裏面Wbはダメージ面を構成する。また、薬液には、例えばHF、HNO3、H3PO4、TMAH、Choline、KOHなどが用いられる。The
研削装置44は、処理ウェハWの裏面Wbを研削する。そして、内部面改質層が形成された裏面Wbにおいて、当該内部面改質層を除去し、さらに周縁改質層を除去する。具体的に、研削装置44は、裏面Wbに研削砥石を当接させた状態で、処理ウェハW(重合ウェハT)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て行われる。なお、上述した内部面改質層と周縁改質層はダメージを受けた層であり、裏面Wbはダメージ面を構成する。
The grinding
以上のウェハ処理システム1には、制御装置110が設けられている。制御装置110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110にインストールされたものであってもよい。
The
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。図6は、ウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。なお、本実施形態では、ウェハ処理システム1の外部の接合装置(図示せず)において、処理ウェハWと支持ウェハSがファンデルワールス力及び水素結合(分子間力)によって接合され、予め重合ウェハTが形成されている。
Next, the wafer processing performed by using the
先ず、図7(a)に示すように重合ウェハTを複数収納したカセット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。
First, as shown in FIG. 7A, a cassette Ct containing a plurality of polymerized wafers T is placed on the cassette mounting table 10 of the loading /
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、トランジション装置34に搬送される。続けて、ウェハ搬送装置32により、トランジション装置34の重合ウェハTが取り出され、改質装置40に搬送される。改質装置40では、図7(b)に示すように処理ウェハWの内部に周縁改質層M1が形成され(図6のステップA1)、分割改質層M2が形成される(図6のステップA2)。
Next, the
改質装置40において重合ウェハTは、チャック50に受け渡され保持される。その後、図8に示すように第2のレーザヘッド70を、処理ウェハWの上方であって、当該処理ウェハWの周縁部Weと中央部Wcの境界に移動させる。その後、回転部52によってチャック50を回転させながら、第2のレーザヘッド70から処理ウェハWの内部にレーザ光Lを照射して、処理ウェハWの内部に周縁改質層M1を形成する(図6のステップA1)。
In the
周縁改質層M1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、図8及び図9に示すように処理ウェハ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。なお、周縁部Weは、例えば処理ウェハWの外端部から径方向に1mm〜5mmの範囲であり、面取り部が含まれる。 The peripheral edge modification layer M1 serves as a base point for removing the peripheral edge portion We in the edge trim, and as shown in FIGS. 8 and 9, the peripheral edge portion We and the central portion Wc to be removed in the processed wafer W It is formed in a ring along the boundary. The peripheral edge portion We is, for example, in the range of 1 mm to 5 mm in the radial direction from the outer end portion of the processed wafer W, and includes a chamfered portion.
また、周縁改質層M1は、厚み方向に延伸し縦長のアスペクト比を有する。周縁改質層M1の下端は、研削後の処理ウェハWの目標表面(図8中の点線)より上方に位置している。すなわち、周縁改質層M1の下端と処理ウェハWの表面Waとの間の距離H1は、研削後の処理ウェハWの目標厚みH2より大きい。かかる場合、研削後の処理ウェハWに周縁改質層M1が残らない。 Further, the peripheral modification layer M1 is stretched in the thickness direction and has a vertically long aspect ratio. The lower end of the peripheral modification layer M1 is located above the target surface (dotted line in FIG. 8) of the processed wafer W after grinding. That is, the distance H1 between the lower end of the peripheral modification layer M1 and the surface Wa of the processed wafer W is larger than the target thickness H2 of the processed wafer W after grinding. In such a case, the peripheral modification layer M1 does not remain on the processed wafer W after grinding.
さらに処理ウェハWの内部には、周縁改質層M1からクラックC1が進展し、表面Waと裏面Wbに到達している。なお、周縁改質層M1は厚み方向に複数形成されていてもよい。 Further, inside the processed wafer W, cracks C1 propagate from the peripheral modification layer M1 and reach the front surface Wa and the back surface Wb. A plurality of peripheral modification layers M1 may be formed in the thickness direction.
次に、同じ改質装置40において第2のレーザヘッド70を移動させて、図8に示すように処理ウェハWの内部であって、周縁改質層M1の径方向外側に分割改質層M2を形成する(図6のステップA2)。分割改質層M2も、周縁改質層M1と同様に厚み方向に延伸し、縦長のアスペクト比を有する。また、分割改質層M2からクラックC2が進展し、表面Waと裏面Wbに到達している。なお、分割改質層M2も厚み方向に複数形成されていてもよい。
Next, in the same reforming
そして、分割改質層M2及びクラックC2を径方向に数μmのピッチで複数形成することで、図9に示すように周縁改質層M1から径方向外側に延伸する、1ラインの分割改質層M2が形成される。なお、図示の例においては、径方向に延伸するラインの分割改質層M2は8箇所に形成されているが、この分割改質層M2の数は任意である。少なくとも、分割改質層M2が2箇所に形成されていれば、周縁部Weは除去できる。かかる場合、エッジトリムにおいて周縁部Weを除去する際、当該周縁部Weは、環状の周縁改質層M1を基点に分離しつつ、分割改質層M2によって複数に分割される。そうすると、除去される周縁部Weが小片化され、より容易に除去することができる。 Then, by forming a plurality of the split-modified layers M2 and the cracks C2 at a pitch of several μm in the radial direction, as shown in FIG. 9, the split-modified layer M1 extends radially outward from the peripheral modified layer M1. Layer M2 is formed. In the illustrated example, the divided and modified layers M2 of the line extending in the radial direction are formed at eight positions, but the number of the divided and modified layers M2 is arbitrary. At least, if the split reforming layer M2 is formed at two positions, the peripheral portion We can be removed. In such a case, when the peripheral edge portion We is removed in the edge trim, the peripheral edge portion We is divided into a plurality of parts by the divided modified layer M2 while being separated from the annular peripheral edge modified layer M1 as a base point. Then, the peripheral portion We to be removed is fragmented and can be removed more easily.
次に、重合ウェハTはウェハ搬送装置32により周縁除去装置41に搬送される。周縁除去装置41では、図7(c)に示すように周縁改質層M1を基点に、処理ウェハWの周縁部Weを除去する(図6のステップA3)。
Next, the polymerized wafer T is transferred to the peripheral
周縁除去装置41では、例えば図10に示すようにテープ120を拡張(エキスパンド)することで、周縁部Weを除去する。先ず、図10(a)に示すように拡張可能なテープ120を処理ウェハWの裏面Wbに貼り付ける。続いて、図10(b)に示すようにテープ120を処理ウェハWの径方向に拡張させ、周縁改質層M1を基点に、処理ウェハWから周縁部Weを分離する。またこの際、分割改質層M2を基点に、周縁部Weは小片化して分離される。その後、図10(c)に示すようにテープ120を上昇させて処理ウェハWから剥離して、周縁部Weを除去する。なおこの際、このテープ120の剥離を容易にするため、テープ120の粘着力を低下させる処理、例えば紫外線照射処理などを行ってもよい。
In the peripheral
なお、周縁部Weを除去する方法は、本実施形態に限定されない。例えば、周縁部Weに対して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。あるいは、例えばピンセットのような治具を周縁部Weに接触させ、当該周縁部Weを物理的に除去してもよい。 The method of removing the peripheral portion We is not limited to this embodiment. For example, an air blow or a water jet may be injected onto the peripheral edge portion We, and the peripheral edge portion We may be pressed and removed. Alternatively, a jig such as tweezers may be brought into contact with the peripheral edge portion We to physically remove the peripheral edge portion We.
次に、重合ウェハTはウェハ搬送装置32により再び改質装置40に搬送される。改質装置40では、図7(d)に示すように処理ウェハWの内部に内部面改質層M3が形成される(図6のステップA4)。
Next, the polymerized wafer T is transferred to the
図11に示すように第1のレーザヘッド60から処理ウェハWの内部にレーザ光Lを照射して、内部面改質層M3を形成する。内部面改質層M3は、面方向に延伸し横長のアスペクト比を有する。内部面改質層M3の下端は、研削後の処理ウェハWの目標表面(図11中の点線)より少し上方に位置している。すなわち、内部面改質層M3の下端と処理ウェハWの表面Waとの間の距離H3は、研削後の処理ウェハWの目標厚みH2より少し大きい。なお、内部面改質層M3は縦長のアスペクト比を有し、複数の内部面改質層M3のピッチを小さくして配置してもよい。また、内部面改質層M3からは面方向にクラックC3が進展する。さらに、内部面改質層M3のピッチが小さい場合には、クラックC3が無くてもよい。
As shown in FIG. 11, the laser beam L is irradiated from the
図11及び図12に示すように第1のレーザヘッド60からは複数、例えば9つのレーザ光Lが同時に照射され、図12(a)に示すように9つの内部面改質層M3が同時に形成される。そして、第1のレーザヘッド60と重合ウェハTを相対的に水平方向に移動させて、内部面改質層M3を9つ単位で処理ウェハWの中央部Wcの内部に形成する。具体的には、先ず、図12(b)に示すように第1のレーザヘッド60をX軸方向に移動させて、9つの内部面改質層M3を一列に並べて形成する。その後、図12(c)に示すように第1のレーザヘッド60をY軸方向にずらし、さらに当該第1のレーザヘッド60をX軸方向に移動させて、9つの内部面改質層M3を別列に並べて形成する。これら複数の内部面改質層M3は同じ高さに形成する。そうすると、中央部Wcにおいての内部面全面に内部面改質層M3が形成される。なお、第1のレーザヘッド60から同時に照射するレーザ光Lの数や配置は本実施形態に限定されず、任意に設定することができる。
As shown in FIGS. 11 and 12, a plurality of, for example, nine laser beams L are simultaneously irradiated from the
なお、改質装置40では、チャック50を回転させながら、第1のレーザヘッド60を水平方向に移動させてもよい。かかる場合、内部面改質層M3は平面視において渦巻き状に形成される。そして、処理ウェハWの同心円方向及び径方向に、複数の内部面改質層M3のピッチを変えてもよい。
In the
次に、重合ウェハTはウェハ搬送装置32により分離装置42に搬送される。分離装置42では、図7(e)に示すように内部面改質層M3を基点に、処理ウェハWの裏面Wb側(以下、裏面ウェハWb1という)を分離する(図6のステップA5)。
Next, the polymerized wafer T is transferred to the
分離装置42において重合ウェハTは、図13(a)に示すように載置台80に受け渡され載置される。この際、冷媒流路81を流通する冷媒によって、重合ウェハTの支持ウェハS側(処理ウェハWの表面Wa側)が冷却される。その後、第3のレーザヘッド90を処理ウェハWの上方に移動させ、当該第3のレーザヘッド90から内部面改質層M3にレーザ光Lを照射する。さらに第3のレーザヘッド90を処理ウェハWの周縁部から中央部に移動させ、すなわちウェハ面内で移動させ、内部面改質層M3の全面にレーザ光Lを照射する。そうすると、内部面改質層M3が加熱される。このように内部面改質層M3を加熱すると、処理ウェハWの裏面Wb側と表面Wa側に応力差が生じる。しかも、処理ウェハWの表面Wa側を冷却しているので、この応力差は大きくなる。そうすると、内部面改質層M3を基点に裏面ウェハWb1が分離しやすくなる。
In the
その後、図13(b)に示すように処理ウェハWの裏面Wbを、吸着パッド100で吸着保持する。そして、吸着パッド100を回転させて、内部面改質層M3を境界に裏面ウェハWb1が縁切りされる。その後、図13(c)に示すように吸着パッド100が裏面ウェハWb1を吸着保持した状態で、当該吸着パッド100を上昇させて、処理ウェハWから裏面ウェハWb1を分離する。なお、図13(c)に示したように吸着パッド100を上昇させるだけで裏面ウェハWb1を分離できる場合、図13(b)に示した吸着パッド100の回転を省略してもよい。
After that, as shown in FIG. 13B, the back surface Wb of the processed wafer W is sucked and held by the
次に、重合ウェハTはウェハ搬送装置32により研削装置44に搬送される。研削装置44では、図7(f)に示すように処理ウェハWの裏面Wb(ダメージ面)を研削し、当該裏面Wbに残る内部面改質層M3と周縁改質層M1を除去する(図6のステップA6)。具体的には、裏面Wbに研削砥石を当接させた状態で、処理ウェハW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で、裏面Wbが研削される。なお、ステップA6における裏面Wbの研削後、後述するステップA7のウェットエッチングの前に、裏面Wbを洗浄してもよい。裏面Wbの洗浄処理には、例えばブラシを用いてもよいし、あるいは加圧された洗浄液を用いてもよい。
Next, the polymerized wafer T is transferred to the grinding
次に、重合ウェハTはウェハ搬送装置32によりウェットエッチング装置43に搬送される。ウェットエッチング装置43では、処理ウェハWの裏面Wb(ダメージ面)に薬液を供給してウェットエッチングする(図6のステップA7)。上述した研削装置44で研削された裏面Wbには、研削痕が形成される場合がある。本ステップA7では、ウェットエッチングすることによって研削痕を除去でき、裏面Wbを平滑化することができる。
Next, the polymerized wafer T is transferred to the
その後、すべての処理が施された重合ウェハTは、ウェハ搬送装置32によりトランジション装置34に搬送され、さらにウェハ搬送装置22によりカセット載置台10のカセットCt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。
After that, the polymerized wafer T that has been subjected to all the processing is transported to the
以上の実施形態によれば、ステップA4において処理ウェハWの内部に内部面改質層M3を形成した後、ステップA5において内部面改質層M3を基点に裏面ウェハWb1を分離している。例えば上述した特許文献1に開示されたように、処理ウェハWの裏面Wbを研削する場合、研削砥石が摩耗し、また研削水を使用するため、廃液処理も必要となる。これに対して、本実施形態では、第1のレーザヘッド60自体が経時的に劣化することはなく、消耗品が少なくなるため、メンテナンス頻度を低減することができる。また、レーザを用いたドライプロセスであるため、研削水や廃水処理が不要となる。このため、ランニングコストを低廉化することができる。さらに、研削水が支持ウェハS側に回り込むことがないため、支持ウェハSが汚染されるのを抑制することができる。
According to the above embodiment, after the inner surface modification layer M3 is formed inside the processed wafer W in step A4, the back surface wafer Wb1 is separated from the inner surface modification layer M3 in step A5. For example, as disclosed in
なお、本実施形態では、ステップA6において裏面Wb(ダメージ面)の研削を行っているが、この研削は内部面改質層M3及び周縁改質層M1を除去すればよく、その研削量は数十μm程度と少ない。これに対して、従来のように処理ウェハWを薄化するために裏面Wbを研削する場合、その研削量は例えば700μm以上と多く、研削砥石の摩耗度合いが大きい。このため、本実施形態では、やはりメンテナンス頻度を低減することができる。 In the present embodiment, the back surface Wb (damaged surface) is ground in step A6. In this grinding, the internal surface modified layer M3 and the peripheral surface modified layer M1 may be removed, and the grinding amount is several. It is as small as about 10 μm. On the other hand, when the back surface Wb is ground to thin the processed wafer W as in the conventional case, the grinding amount is as large as 700 μm or more, and the degree of wear of the grinding wheel is large. Therefore, in the present embodiment, the maintenance frequency can also be reduced.
また、本実施形態によれば、ステップA4において処理ウェハWの内部に複数のレーザ光Lを同時に照射して、複数の内部面改質層M3を同時に形成している。したがって、処理ウェハWの内部面全面に効率よく内部面改質層M3を形成することができ、ステップA4の処理にかかる時間を短縮することができる。その結果、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。 Further, according to the present embodiment, in step A4, a plurality of laser beams L are simultaneously irradiated to the inside of the processed wafer W to form a plurality of internal surface modification layers M3 at the same time. Therefore, the internal surface modification layer M3 can be efficiently formed on the entire internal surface of the processed wafer W, and the time required for the processing in step A4 can be shortened. As a result, the throughput of wafer processing can be improved.
また、本実施形態によれば、ステップA5において第3のレーザヘッド90から内部面改質層M3にレーザ光Lを照射して、当該内部面改質層M3を加熱している。このため、処理ウェハWの裏面Wb側と表面Wa側に応力差が生じる。しかも、処理ウェハWの表面Wa側を冷却しているので、この応力差は大きくなる。その結果、内部面改質層M3を基点に裏面ウェハWb1を分離しやすくすることができる。なお、本実施形態では、第3のレーザヘッド90を処理ウェハWの周縁部から中央部に移動させているので、内部面改質層M3に作用する応力が周縁部から中央部に向けて作用する。このため、さらに裏面ウェハWb1を分離しやすい。
Further, according to the present embodiment, in step A5, the internal surface modified layer M3 is heated by irradiating the internal surface modified layer M3 with laser light L from the
また、本実施形態によればエッジトリムを行うにあたり、ステップA1において処理ウェハWの内部に周縁改質層M1を形成した後、ステップA3において周縁改質層M1を基点に、周縁部Weを除去している。例えば上述した特許文献1に開示された方法では、周縁部Weを研削又は切削しており、研削砥石が摩耗し定期的な交換が必要となる。これに対して、本実施形態では、第1のレーザヘッド60自体が経時的に劣化する程度が小さく、メンテナンス頻度を低減することができる。
Further, according to the present embodiment, in performing edge trimming, after forming the peripheral edge modifying layer M1 inside the processed wafer W in step A1, the peripheral edge portion We is removed from the peripheral edge modifying layer M1 in step A3. doing. For example, in the method disclosed in
但し、本開示は、研削によるエッジトリムを除外するものではない。 However, this disclosure does not exclude edge trim by grinding.
また、本実施形態によれば、ステップA2において分割改質層M2を形成しているので、ステップA3で除去される周縁部Weを小片化することができる。したがって、エッジトリムをさらに容易に行うことができる。 Further, according to the present embodiment, since the split reforming layer M2 is formed in step A2, the peripheral edge portion We removed in step A3 can be fragmented. Therefore, edge trimming can be performed more easily.
しかも、ステップA1における周縁改質層M1の形成、ステップA2における分割改質層M2の形成、及びステップA4における内部面改質層M3の形成は、同一の改質装置40において行うことができる。したがって、設備コストも低廉化することができる。なお、これら周縁改質層M1の形成、分割改質層M2の形成、内部面改質層M3の形成を別々の装置で行ってももちろんよい。例えば、上述したウェハ処理が複数の重合ウェハTに対して連続して行われる場合、これら周縁改質層M1、分割改質層M2、内部面改質層M3を別々の装置で形成することで、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。
Moreover, the formation of the peripheral modification layer M1 in step A1, the formation of the split modification layer M2 in step A2, and the formation of the internal surface modification layer M3 in step A4 can be performed in the
また、本実施形態によれば、ステップA6において裏面Wb(ダメージ面)を研削し、内部面改質層M3及び周縁改質層M1を除去するので、製品である処理ウェハWの歩留まりを向上させることができる。 Further, according to the present embodiment, the back surface Wb (damaged surface) is ground in step A6 to remove the internal surface modified layer M3 and the peripheral surface modified layer M1, so that the yield of the processed wafer W, which is a product, is improved. be able to.
なお、本実施形態では、ステップA1〜A7の処理順序を変更することが可能である。
変形例1として、ステップA3の周縁部Weの除去とステップA4の内部面改質層M3の形成の順序を入れ替えてもよい。かかる場合、ウェハ処理は、ステップA1〜A2、A4、A3、A5〜A7の順で行われる。
変形例2として、ステップA4の内部面改質層M3の形成をステップA1の周縁改質層M1の形成の前に行ってもよい。かかる場合、ウェハ処理は、ステップA4、A1〜A3、A5〜A7の順で行われる。In this embodiment, the processing order of steps A1 to A7 can be changed.
As a
As a
次に、処理ウェハWの内部に内部面改質層M3を形成する、他の実施形態について説明する。 Next, another embodiment in which the internal surface modification layer M3 is formed inside the processed wafer W will be described.
図14に示すように他の実施形態にかかる改質装置200は、図4に示した改質装置40の構成から、レーザ照射部の構成を変更したものである。すなわち、改質装置200は、レーザ照射部として第1のレーザヘッド60に代えて、第4のレーザヘッド210と第5のレーザヘッド220を有している。そして、改質装置40では第1のレーザヘッド60から複数のレーザ光Lを照射していたところ、改質装置200では第4のレーザヘッド210と第5のレーザヘッド220のそれぞれからレーザ光Lを照射する。なお、改質装置200のその他の構成は、改質装置40の構成と同様である。
As shown in FIG. 14, the
第4のレーザヘッド210と第5のレーザヘッド220はそれぞれ、チャック50の上方に設けられる。第4のレーザヘッド210と第5のレーザヘッド220はそれぞれ、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Lであって、処理ウェハWに対して透過性を有する波長のレーザ光Lを、処理ウェハWの内部の所望位置に集光して照射する。これによって、処理ウェハWの内部においてレーザ光Lが集光した部分が改質して、後述する内部面改質層M4、M5が形成される。
The
第4のレーザヘッド210は、移動部211によってX軸方向及びY軸方向に移動可能に構成されている。移動部211は、一般的な精密XYステージで構成されている。また第4のレーザヘッド210は、昇降部212によってZ軸方向に移動可能に構成されている。また、第5のレーザヘッド220も同様に、移動部221によってX軸方向及びY軸方向に移動可能に構成され、昇降部222によってZ軸方向に移動可能に構成されている。
The
以上の改質装置200では、図15に示すように第4のレーザヘッド210を処理ウェハWの上方中央部に配置し、第5のレーザヘッド220を処理ウェハWの上方周縁部に配置する。すなわち、レーザヘッド210、220は、処理ウェハWの径方向に異なる位置に配置される。その後、図15及び図16(a)に示すように第4のレーザヘッド210から処理ウェハWの内部にレーザ光Lを照射して、内部面改質層M4を形成する。また、第5のレーザヘッド220から処理ウェハWの内部にレーザ光Lを照射して、内部面改質層M5を形成する。そして、レーザヘッド210、220と重合ウェハTを相対的に移動させて、内部面改質層M4、M5を処理ウェハWの中央部Wcの内部に形成する。
In the
具体的には、先ず、図16(b)に示すようにレーザヘッド210、220のそれぞれから処理ウェハWの内部にレーザ光を照射しながら、処理ウェハW(重合ウェハT)を360度回転させる。そうすると、処理ウェハWの内部に環状の内部面改質層M4、M5がそれぞれ同時に形成される(回転工程)。その後、図16(b)に示すようにレーザヘッド210、220をX軸方向(径方向)にずらす(移動工程)。なお、この第2の工程において、レーザヘッド210、220をずらす方向は、図示の例のように外側から内側であってもよいし、内側から外側であってもよい。そして、図16(c)に示すようにレーザヘッド210、220のそれぞれから処理ウェハWの内部にレーザ光を照射しながら、重合ウェハTを360度回転させる。そうすると、処理ウェハWの内部に別の環状の内部面改質層M4、M5がそれぞれ形成される。このように、環状の内部面改質層M4、M5の形成(回転工程)と、レーザヘッド210、220をX軸方向の移動(移動工程)とを繰り返し行い、中央部Wcにおいての内部面全面に内部面改質層M4、M5が形成される。 Specifically, first, as shown in FIG. 16B, the processed wafer W (polymerized wafer T) is rotated 360 degrees while irradiating the inside of the processed wafer W with laser light from each of the laser heads 210 and 220. .. Then, the annular internal surface modification layers M4 and M5 are simultaneously formed inside the processed wafer W (rotation step). After that, as shown in FIG. 16B, the laser heads 210 and 220 are shifted in the X-axis direction (diameter direction) (movement step). In this second step, the directions of shifting the laser heads 210 and 220 may be from the outside to the inside or from the inside to the outside as shown in the illustrated example. Then, as shown in FIG. 16C, the polymerization wafer T is rotated 360 degrees while irradiating the inside of the processed wafer W with laser light from each of the laser heads 210 and 220. Then, another annular internal surface modification layers M4 and M5 are formed inside the processed wafer W, respectively. In this way, the formation of the annular inner surface modification layers M4 and M5 (rotation step) and the movement of the laser heads 210 and 220 in the X-axis direction (movement step) are repeated, and the entire inner surface at the central portion Wc is formed. Internal surface modification layers M4 and M5 are formed on the surface.
なお、図16の例においては、環状の内部面改質層M4、M5の形成(回転工程)と、レーザヘッド210、220をX軸方向の移動(移動工程)とを個別に行っていたが、これらを同時に行ってもよい。すなわち、図17に示すようにレーザヘッド210、220のそれぞれから処理ウェハWの内部にレーザ光を照射する。この際、処理ウェハWを回転させながら、レーザヘッド210、220をそれぞれ径方向に移動させる。そうすると、内部面改質層M4、M5はそれぞれ、螺旋状に形成される。 In the example of FIG. 16, the formation of the annular internal surface modification layers M4 and M5 (rotation step) and the movement of the laser heads 210 and 220 in the X-axis direction (movement step) were performed individually. , These may be performed at the same time. That is, as shown in FIG. 17, laser light is irradiated to the inside of the processing wafer W from each of the laser heads 210 and 220. At this time, the laser heads 210 and 220 are moved in the radial direction while rotating the processing wafer W. Then, the inner surface modification layers M4 and M5 are formed in a spiral shape, respectively.
以上のように、環状の内部面改質層M4、M5を形成する場合と、螺旋状の内部面改質層M4、M5を形成する場合のいずれの場合でも、上記実施形態と同様の効果を享受できる。すなわち、処理ウェハWの内部面全面に効率よく内部面改質層M4、M5を形成することができ、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。 As described above, in both the case of forming the annular inner surface modified layers M4 and M5 and the case of forming the spiral inner surface modified layers M4 and M5, the same effect as that of the above embodiment can be obtained. You can enjoy it. That is, the internal surface modification layers M4 and M5 can be efficiently formed on the entire internal surface of the processed wafer W, and the throughput of wafer processing can be improved.
しかも、本実施形態によれば、2つのレーザヘッド210、220を用いているので、各レーザヘッド210、220の径方向の移動が小さくなる。例えば1つのレーザヘッドを径方向に移動させる場合、処理ウェハWの直径分移動させる必要がある、これに対して、本実施形態では、各レーザヘッド210、220の径方向の移動は、例えば処理ウェハWの直径の1/4程度になる。その結果、改質装置200の占有面積を小さくでき、改質装置200を小型化できる。
Moreover, according to the present embodiment, since the two laser heads 210 and 220 are used, the movement of the laser heads 210 and 220 in the radial direction is reduced. For example, when moving one laser head in the radial direction, it is necessary to move it by the diameter of the processing wafer W. In contrast, in the present embodiment, the radial movement of the laser heads 210 and 220 is, for example, processing. It is about 1/4 of the diameter of the wafer W. As a result, the occupied area of the
また、本実施形態によれば、ステップA4において環状又は螺旋状に内部面改質層M4、M5が形成されるので、その後のステップA5において裏面ウェハWb1を分離する際、周方向にかかる応力が均等になり、分離をさらに容易行うことができる。 Further, according to the present embodiment, since the internal surface modification layers M4 and M5 are formed in a ring shape or a spiral shape in step A4, the stress applied in the circumferential direction is applied when the back surface wafer Wb1 is separated in the subsequent step A5. It becomes even and the separation can be made easier.
なお、本実施形態では、第4のレーザヘッド210と第5のレーザヘッド220はそれぞれ径方向に異なる位置に配置され、当該位置では、処理ウェハWの回転速度が異なる。そこで、内部面改質層M4の間隔と内部面改質層M5の間隔とを同じにする場合には、第4のレーザヘッド210と第5のレーザヘッド220から照射するレーザ光Lの周波数を調整する。具体的には、第4のレーザヘッド210からのレーザ光Lの周波数を小さくし、第5のレーザヘッド220からのレーザ光Lの周波数を大きくすると、内部面改質層M4の間隔と内部面改質層M5の間隔とを同じにできる。そしてこのように間隔を同じにすることで、ウェハ面内で内部面改質層M4、M5を均等に形成でき、その後、裏面ウェハWb1を容易に分離することができる。
In the present embodiment, the
改質装置200では、さらに別の方法で内部面改質層を形成することもできる。例えば図18に示すように処理ウェハWを2つのエリアW1、W2に区画する。エリアW1に第4のレーザヘッド210を配置し、エリアW2に第5のレーザヘッド220を配置する。エリアW1では、第4のレーザヘッド210をX軸方向に移動させて、一列の内部面改質層M6を形成する。その後、第4のレーザヘッド210をY軸方向にずらし、さらに当該第4のレーザヘッド210をX軸方向に移動させて、別列の内部面改質層M6を形成する。そうすると、エリアW1の内部面全面に内部面改質層M6が形成される。エリアW2でも同様に、第5のレーザヘッド220を用いて、エリアW2の内部面全面に内部面改質層M7が形成される。このように本実施形態では、エリアW1、W2にそれぞれ内部面改質層M6、M7を同時に形成することができる。したがって、上記実施形態と同様の効果を享受できる。
In the
処理ウェハWを区画するエリアの数は、上記実施形態に限定されない。図19に示すように処理ウェハWを3つのエリアW1〜W3に区画してもよい。かかる場合、改質装置200には、レーザヘッド210、220に加えて、内部面改質層形成用のレーザヘッドがさらにもう1つ設けられるのが好ましい。そして、各エリアW1〜W3に1つのレーザヘッドを配置することで、エリアW1、W2、W3のそれぞれに内部面改質層M8、M9、M10を同時に形成することができる。換言すれば、処理ウェハWを区画する数が多いほど、内部面改質層を形成する時間を短縮でき、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。
The number of areas for partitioning the processed wafer W is not limited to the above embodiment. As shown in FIG. 19, the processed wafer W may be divided into three areas W1 to W3. In such a case, it is preferable that the
また、図20に示すように処理ウェハWを4つのエリアW1〜W4に区画してもよい。各エリアW1〜W4は、処理ウェハWの中心線で区画され、すなわち処理ウェハWの中心を頂点とする扇形状に区画されている。かかる場合、例えばエリアW1に第4のレーザヘッド210を配置し、エリアW3に第5のレーザヘッド220を配置する。そして、エリアW1、W3のそれぞれに、内部面改質層M11、M12を同時に形成する。その後、処理ウェハWを90度回転させる。そうすると、第4のレーザヘッド210はエリアW2に配置され、第5のレーザヘッド220はエリアW4に配置される。そして、エリアW1、W3のそれぞれに、内部面改質層を同時に形成する。
Further, as shown in FIG. 20, the processed wafer W may be divided into four areas W1 to W4. Each area W1 to W4 is partitioned by the center line of the processing wafer W, that is, is partitioned in a fan shape having the center of the processing wafer W as an apex. In such a case, for example, the
なお、以上のように処理ウェハWを扇形状に区画するエリアの数は、上記実施形態に限定されない。エリアの数とレーザヘッドの数に応じて、処理ウェハWを回転させればよい。 The number of areas for partitioning the processed wafer W in a fan shape as described above is not limited to the above embodiment. The processing wafer W may be rotated according to the number of areas and the number of laser heads.
また、図20に示したように処理ウェハWを扇形状のエリアW1〜W4に区画する場合、改質装置40を用いてもよい。かかる場合、第1のレーザヘッド60をエリアW1〜W4に順次移動させ、各エリアW1〜W4に内部面改質層を形成することができる。
Further, when the processed wafer W is divided into the fan-shaped areas W1 to W4 as shown in FIG. 20, the
なお、以上の改質装置200では、内部面改質層形成用のレーザヘッド210、220と、周縁改質層及び分割改質層形成用の第2のレーザヘッド70は別々に設けられていたが、共有してもよい。例えば第5のレーザヘッド220を、周縁改質層及び分割改質層を形成するために用いてもよい。あるいは、例えば第2のレーザヘッド70を、内部面改質層を形成するために用いてもよい。
In the above reforming
次に、分離装置42の他の実施形態について説明する。
Next, another embodiment of the
図21に示すように他の実施形態にかかる分離装置300は、図5に示した分離装置42の構成から、加熱機構の構成を変更したものである。すなわち、分離装置300は、加熱機構としての第3のレーザヘッド90に代えて、赤外線照射部310を有している。赤外線照射部310は、載置台80の上方に設けられる。赤外線照射部310は、内部面改質層M3の全面に赤外線Rを照射し、当該内部面改質層M3を加熱する。なお、分離装置300のその他の構成は、分離装置42の構成と同様である。
As shown in FIG. 21, the
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。すなわち、内部面改質層M3を加熱することで、処理ウェハWの裏面Wb側と表面Wa側に応力差を生じさせ、裏面ウェハWb1を分離しやすくすることができる。なお、赤外線照射部310は移動機構(図示せず)によって水平方向に移動し、内部面改質層M3の全面に赤外線Rを照射してもよい。
In this embodiment as well, the same effects as those in the above embodiment can be enjoyed. That is, by heating the inner surface modification layer M3, a stress difference can be generated between the back surface Wb side and the front surface Wa side of the processed wafer W, and the back surface wafer Wb1 can be easily separated. The
図22に示すように他の実施形態にかかる分離装置320は、図5に示した分離装置42の構成から、冷却機構の構成を変更したものである。すなわち、分離装置320は、載置台80に代えて、ウェハ保持部330とエア供給部331を有している。ウェハ保持部330は、重合ウェハT(支持ウェハS)の外周部を保持する。エア供給部331は、ウェハ保持部330に保持された重合ウェハTに対しエアを供給し、重合ウェハTの支持ウェハS側(処理ウェハWの表面Wa側)を冷却する。なお、分離装置320のその他の構成は、分離装置42の構成と同様である。
As shown in FIG. 22, the
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。すなわち、処理ウェハWの表面Wa側を冷却することで、当該処理ウェハWの裏面Wb側と表面Wa側に生じる応力差を大きくすることができる。 In this embodiment as well, the same effects as those in the above embodiment can be enjoyed. That is, by cooling the front surface Wa side of the processed wafer W, the stress difference generated between the back surface Wb side and the front surface Wa side of the processed wafer W can be increased.
次に、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。図23は、ウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。なお、本実施形態において、図6に示した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。
Next, the wafer processing according to another embodiment performed by using the
先ず、図24(a)に示すように重合ウェハTを複数収納したカセット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。
First, as shown in FIG. 24A, a cassette Ct containing a plurality of polymerized wafers T is placed on the cassette mounting table 10 of the loading /
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、トランジション装置34に搬送される。続けて、ウェハ搬送装置32により、トランジション装置34の重合ウェハTが取り出され、改質装置40に搬送される。改質装置40では、図24(b)に示すように処理ウェハWの内部に周縁改質層M13が形成される(図23のステップB1)。
Next, the
改質装置40では、図25に示すように第2のレーザヘッド70を、処理ウェハWの上方であって、当該処理ウェハWの周縁部Weと中央部Wcの境界に移動させる。その後、回転部52によってチャック50を回転させながら、第2のレーザヘッド70から処理ウェハWの内部にレーザ光Lを照射する。そして、周縁部Weと中央部Wcとの境界に沿って、環状の周縁改質層M13を形成する。
In the
上記実施形態の周縁改質層M1と同様に、周縁改質層M13は厚み方向に延伸し、当該周縁改質層M13の下端は、研削後の処理ウェハWの目標表面(図25中の点線)より上方に位置している。さらに周縁改質層M13は、後述する内部面改質層M14と同じ高さに形成される。 Similar to the peripheral modification layer M1 of the above embodiment, the peripheral modification layer M13 is stretched in the thickness direction, and the lower end of the peripheral modification layer M13 is the target surface of the processed wafer W after grinding (dotted line in FIG. 25). ) Is located above. Further, the peripheral modification layer M13 is formed at the same height as the internal surface modification layer M14, which will be described later.
但し、図7に示した周縁改質層M1ではクラックC1が表面Waと裏面Wbまで進展していたのに対し、周縁改質層M13からのクラックC13は表面Waまでのみ進展し、裏面Wbには到達しない。 However, in the peripheral modification layer M1 shown in FIG. 7, the crack C1 extends to the front surface Wa and the back surface Wb, whereas the crack C13 from the peripheral modification layer M13 extends only to the front surface Wa and reaches the back surface Wb. Does not reach.
次に、改質装置40において、図24(c)に示すように処理ウェハWの内部に内部面改質層M14が形成される(図23のステップB2)。図7に示した内部面改質層M3と同様に、内部面改質層M14は、処理ウェハWの面方向に延伸している。また、内部面改質層M14は周縁改質層M13と同じ高さに形成され、当該内部面改質層M14の下端は、研削後の処理ウェハWの目標表面より上方に位置している。そして、内部面改質層M14は面方向に複数形成され、当該複数の内部面改質層M14は、面方向に中心部から周縁改質層M13まで、すなわち中央部Wcに形成される。なお、内部面改質層M14の形成方法は、上記ステップA4における内部面改質層M3の形成方法と同様である。また、内部面改質層M14からは面方向にクラックC14が進展する。さらに、内部面改質層M14のピッチが小さい場合には、クラックC14が無くてもよい。
Next, in the reforming
次に、重合ウェハTはウェハ搬送装置32により分離装置42に搬送される。分離装置42では、図24(d)に示すように内部面改質層M14及び周縁改質層M13を基点に、処理ウェハWの裏面Wb側(以下、裏面ウェハWb2という)を分離する(図23のステップB3)。この際、内部面改質層M14と周縁改質層M13が同じ高さに形成されているため、この裏面ウェハWb2は周縁部Weと一体になって分離される。なお、裏面ウェハWb2の分離方法は、上記ステップA5における裏面ウェハWb1の分離方法と同様である。
Next, the polymerized wafer T is transferred to the
次に、重合ウェハTはウェハ搬送装置32により研削装置44に搬送される。研削装置44では、図24(e)に示すように処理ウェハWの裏面Wb(ダメージ面)を研削し、当該裏面Wbに残る内部面改質層M14と周縁改質層M13を除去する(図23のステップB4)。なお、裏面Wbの研削方法は、上記ステップA6における裏面Wbの研削方法と同様である。
Next, the polymerized wafer T is transferred to the grinding
次に、重合ウェハTはウェハ搬送装置32によりウェットエッチング装置43に搬送される。ウェットエッチング装置43では、処理ウェハWの裏面Wb(ダメージ面)に薬液を供給してウェットエッチングする(図23のステップB5)。なお、裏面Wbのウェットエッチング方法は、上記ステップA7における裏面Wbのウェットエッチング方法と同様である。
Next, the polymerized wafer T is transferred to the
その後、すべての処理が施された重合ウェハTは、ウェハ搬送装置32によりトランジション装置34に搬送され、さらにウェハ搬送装置22によりカセット載置台10のカセットCt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。
After that, the polymerized wafer T that has been subjected to all the processing is transported to the
以上の実施形態においても、上記実施形態と同様の効果を享受することができる。しかも、本実施形態では、裏面ウェハWb2の径は、処理前の処理ウェハWの径と変わらないため、当該裏面ウェハWb2を再利用することも可能である。そして、ウェハ処理システム1には、分離された裏面ウェハWb2を回収する回収部や、裏面ウェハWb2を洗浄する洗浄部を設けてもよい。また、裏面ウェハWb2の回収と洗浄に加えて、当該裏面ウェハWb2を研削してもよく、かかる場合、ウェハ処理システム1には研削部を設けてもよい。さらに、裏面ウェハWb2をウェットエッチングしてもよく、かかる場合、ウェハ処理システム1にはウェットエッチング部を設けてもよい。
In the above embodiments, the same effects as those in the above embodiments can be enjoyed. Moreover, in the present embodiment, since the diameter of the back surface wafer Wb2 is the same as the diameter of the processed wafer W before processing, the back surface wafer Wb2 can be reused. Then, the
なお、本実施形態では、ステップB1〜B5の処理順序を変更することが可能である。変形例として、ステップB1の周縁改質層M13の形成とステップB2の内部面改質層M14の形成の順序を入れ替えてもよい。かかる場合、ウェハ処理は、ステップB2、B1、B3〜B5の順で行われる。 In this embodiment, the processing order of steps B1 to B5 can be changed. As a modification, the order of forming the peripheral modification layer M13 in step B1 and the formation of the internal surface modification layer M14 in step B2 may be changed. In such a case, the wafer processing is performed in the order of steps B2, B1, B3 to B5.
次に、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。本実施形態は図24に示した実施形態とほぼ同様であるが、ステップB2で形成される内部面改質層が異なる。
Next, the wafer processing according to another embodiment performed by using the
ステップB2では、図26(c)に示すように処理ウェハWの内部に内部面改質層M15が形成される。図24に示した内部面改質層M14が周縁改質層M13まで形成されたのに対し、本実施形態の内部面改質層M15は、面方向に中心部から外端部まで延伸して形成される。なお、内部面改質層M15からは面方向にクラックC15が進展する。また、内部面改質層M15のピッチが小さい場合には、クラックC15が無くてもよい。 In step B2, the internal surface modification layer M15 is formed inside the processed wafer W as shown in FIG. 26 (c). While the internal surface modification layer M14 shown in FIG. 24 was formed up to the peripheral surface modification layer M13, the internal surface modification layer M15 of the present embodiment extends from the central portion to the outer end portion in the plane direction. It is formed. The crack C15 grows in the plane direction from the internal surface modification layer M15. Further, when the pitch of the internal surface modification layer M15 is small, the crack C15 may not be present.
かかる場合、ステップB3では、図26(d)に示すように内部面改質層M15より上方の裏面ウェハWb2と、内部面改質層M15より下方の周縁部Weとが、別々に分離される。すなわち、裏面ウェハWb2は内部面改質層M15を基点に分離され、周縁部Weは周縁改質層M13を基点に分離される。なお、その他のステップB1、B4〜B5は、図24に示した実施形態と同様である。 In such a case, in step B3, as shown in FIG. 26D, the back surface wafer Wb2 above the internal surface modification layer M15 and the peripheral edge portion We below the internal surface modification layer M15 are separately separated. .. That is, the back surface wafer Wb2 is separated from the inner surface modified layer M15 as a base point, and the peripheral edge portion We is separated from the peripheral surface modified layer M13 as a base point. The other steps B1 and B4 to B5 are the same as those of the embodiment shown in FIG. 24.
以上の実施形態においても、上記実施形態と同様の効果を享受することができる。 In the above embodiments, the same effects as those in the above embodiments can be enjoyed.
なお、以上の実施形態のウェハ処理システム1は、ウェットエッチング装置43に代えて、CMP装置(CMP:Chemical Mechanical Polishing、化学機械研磨)を有していてもよい。このCMP装置は、ウェットエッチング装置43と同様に機能する。すなわち、CMP装置では、研削装置44で研削された裏面Wb(ダメージ面)を研磨処理する。そして、研削装置44で裏面Wbに形成された研削痕を除去し、当該裏面Wbを平滑化する。
The
なお、上述したように研削装置44では、裏面Wbを研削して内部面改質層と周縁改質層を除去した。この点、ウェットエッチング装置43又はCMP装置だけでこれら内部面改質層と周縁改質層を除去できる場合には、研削装置44を省略してもよい。また、裏面Wb(ダメージ面)の処理は、研削装置44だけで行われる場合もあり、かかる場合には、ウェットエッチング装置43又はCMP装置を省略してもよい。
As described above, in the grinding
また、ウェハ処理システム1では、処理ウェハWと支持ウェハSの接合はウェハ処理システム1の外部の接合装置で行われていたが、かかる接合装置はウェハ処理システム1の内部に設けられてもよい。かかる場合、搬入出ステーション2には、複数の処理ウェハW、複数の支持ウェハ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が搬入出される。そして、カセット載置台10には、これらカセットCw、Cs、CtがX軸方向に一列に載置自在に構成される。
Further, in the
なお、処理ウェハWと支持ウェハSを接合する際、周縁部Weにおいて酸化膜Fw、Fsも接合されてしまう場合には、接合処理の前に、当該酸化膜Fw、Fsに対して前処理を行ってもよい。前処理としては、例えば周縁部Weにおける酸化膜Fw、Fsの表層を除去してもよいし、あるいは酸化膜Fw、Fsを突出させてもよい。あるいは、酸化膜Fwの表面を荒らして粗面化してもよい。このような前処理を行うことで、周縁部Weにおいて酸化膜Fw、Fsが接合されるのを抑制することができ、周縁部Weを適切に除去することができる。 When joining the processed wafer W and the support wafer S, if the oxide films Fw and Fs are also joined at the peripheral edge portion We, pretreatment is performed on the oxide films Fw and Fs before the joining treatment. You may go. As the pretreatment, for example, the surface layers of the oxide films Fw and Fs on the peripheral portion We may be removed, or the oxide films Fw and Fs may be projected. Alternatively, the surface of the oxide film Fw may be roughened to roughen the surface. By performing such a pretreatment, it is possible to suppress the bonding of the oxide films Fw and Fs at the peripheral portion We, and it is possible to appropriately remove the peripheral portion We.
上述した前処理として酸化膜Fsを除去する場合には、さらに例えば、除去される周縁部Weに対応する部分の支持ウェハSの接合面Sjをエッチングしてもよい。具体的には、例えば図27に示す界面処理装置400を用いる。界面処理装置400は、例えば上述した接合装置(図示せず)と共にウェハ処理システム1の内部に設けられる。
When the oxide film Fs is removed as the pretreatment described above, for example, the bonding surface Sj of the support wafer S at the portion corresponding to the peripheral edge portion We to be removed may be etched. Specifically, for example, the
界面処理装置400は、表面Saが上方を向いた状態で支持ウェハSを保持するチャック401を有している。チャック401は、回転機構402よって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。
The
チャック401の上方には、支持ウェハSの表面Saに対して、第1のエッチング液E1を供給する第1の液供給部としての第1のノズル403と、第2のエッチング液E2を供給する第2の液供給部としての第2のノズル404とが設けられている。ノズル403、404はそれぞれ、エッチング液E1、E2を貯留して供給するエッチング液供給源(図示せず)に連通している。またノズル403、404はそれぞれ、移動機構(図示せず)によってX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に移動可能に構成されていてもよい。
Above the
第1のエッチング液E1は、支持ウェハSの表面Saに形成された酸化膜Fsをエッチングする。第1のエッチング液E1には、例えばHF(フッ化水素)などが用いられる。第2のエッチング液E2は、支持ウェハSの表面Sa、すなわちシリコンをエッチングする。第2のエッチング液E2には、例えばTMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)、Choline(コリン)、KOH(水酸化カリウム)などが用いられる。 The first etching solution E1 etches the oxide film Fs formed on the surface Sa of the support wafer S. For the first etching solution E1, for example, HF (hydrogen fluoride) or the like is used. The second etching solution E2 etches the surface Sa of the support wafer S, that is, silicon. For the second etching solution E2, for example, TMAH (tetramethylammonium hydroxide), Choline (choline), KOH (potassium hydroxide) and the like are used.
かかる場合、界面処理装置400に搬送された支持ウェハSには、図28(a)に示すようにその表面Saに酸化膜Fsが形成されている。そして、図28(b)に示すようにチャック401を回転させながら、第1のノズル403から酸化膜Fsの周縁部に第1のエッチング液E1を供給し、当該酸化膜Fsの周縁部がエッチングされる。なお、本実施形態では、エッチングされた酸化膜Fsの端部は、後述する周縁改質層M1が形成される位置、すなわち除去される周縁部Weの端部と一致している。
In such a case, the support wafer S conveyed to the
次に、図28(c)に示すようにチャック401を回転させながら、第2のノズル404から支持ウェハSの表面Saの周縁部に第2のエッチング液E2を供給し、当該表面Sa(シリコン部分)の周縁部がエッチングされる。この際、第2のエッチング液E2には上述したTMAH、Choline、KOHなどiが用いられるため、酸化膜Fsはエッチングされず、当該酸化膜Fsをマスクとして表面Saがエッチングされる。また、表面Saは厚み方向に例えば数μmエッチングされる。
Next, while rotating the
次に、エッチング処理が行われた支持ウェハSと、処理ウェハWとがそれぞれ、接合装置(図示せず)に搬送される。接合装置では、図28(d)に示すように処理ウェハWと支持ウェハSが接合され、重合ウェハTが形成される。この際、周縁部Weにおいては処理ウェハWと支持ウェハSが接合されない。 Next, the etching-treated support wafer S and the processed wafer W are each conveyed to a joining device (not shown). In the joining apparatus, as shown in FIG. 28D, the processed wafer W and the supporting wafer S are joined to form the polymerized wafer T. At this time, the processing wafer W and the support wafer S are not joined at the peripheral portion We.
次に、ウェハ処理システム1では、例えば図6に示したステップA1が行われ、図28(d)に示すように処理ウェハWの内部に周縁改質層M1が形成される。この際、周縁改質層M1の位置と酸化膜Fsの端部の位置が一致している。
Next, in the
その後、ウェハ処理システム1では、例えば図6に示したステップA2、A3が順次行われ、分割改質層M2が形成された後、周縁改質層M1とクラックCを基点に周縁部Weが除去される。この周縁部Weを除去する際、処理ウェハWと支持ウェハSが接合されていないので、周縁部Weを適切に除去することができる。
After that, in the
ここで、例えば酸化膜Fsの膜厚が小さい場合、当該酸化膜Fsをエッチングしただけでは、処理ウェハWと支持ウェハSが接合された後、周縁部Weが再密着するおそれがある。この点、本実施形態では、酸化膜Fsに加えて、支持ウェハSの表面Saまでエッチングしているので、当該再密着を抑制することができ、周縁部Weにおいて処理ウェハWと支持ウェハSの未接合領域を維持することができる。なお、例えば酸化膜Fsの膜厚が十分大きい場合には、表面Saのエッチングを省略してもよい。 Here, for example, when the film thickness of the oxide film Fs is small, there is a possibility that the peripheral portion We may reattach after the processed wafer W and the support wafer S are joined by simply etching the oxide film Fs. In this respect, in the present embodiment, since the surface Sa of the support wafer S is etched in addition to the oxide film Fs, the re-adhesion can be suppressed, and the processed wafer W and the support wafer S can be suppressed at the peripheral edge portion We. The unjoined region can be maintained. For example, when the film thickness of the oxide film Fs is sufficiently large, the etching of the surface Sa may be omitted.
また、本実施形態では第2のエッチング液E2としてアルカリ性の液を用いている。かかる場合、第2のエッチング液E2を用いて支持ウェハSの表面Saをエッチングすると、当該表面Saが粗面化する。そうすると、周縁部Weにおける処理ウェハWと支持ウェハSの接合と再密着をより確実に抑制することができる。 Further, in the present embodiment, an alkaline liquid is used as the second etching liquid E2. In such a case, when the surface Sa of the support wafer S is etched with the second etching solution E2, the surface Sa is roughened. Then, the joining and re-adhesion of the processed wafer W and the supporting wafer S at the peripheral portion We can be more reliably suppressed.
なお、本実施形態では図28(d)に示したようにエッチングされた酸化膜Fsの端部の位置と周縁改質層M1の位置を一致させていたが、図29に示すように周縁改質層M1を酸化膜Fsの端部よりも径方向内側に形成してもよい。換言すれば、酸化膜Fsのエッチングを周縁改質層M1の径方向外側で行ってもよい。 In the present embodiment, the position of the end portion of the etched oxide film Fs and the position of the peripheral modification layer M1 are matched as shown in FIG. 28 (d), but the peripheral edge is modified as shown in FIG. 29. The layer M1 may be formed radially inside the end of the oxide film Fs. In other words, the etching of the oxide film Fs may be performed on the radial outer side of the peripheral modification layer M1.
かかる場合、周縁改質層M1を形成する際に、例えば加工誤差などにより周縁改質層M1が酸化膜Fsの端部からずれて形成されたとしても、当該周縁改質層M1が酸化膜Fsの端部から径方向外側に形成されるのを抑制できる。ここで、周縁改質層M1が酸化膜Fsの端部から径方向外側に形成されると、周縁部Weが除去された後に支持ウェハSに対して処理ウェハWが浮いた状態になってしまう。この点、本実施形態では、かかる処理ウェハWの状態を確実に抑制することができる。 In such a case, when the peripheral modification layer M1 is formed, even if the peripheral modification layer M1 is formed so as to be displaced from the end portion of the oxide film Fs due to, for example, a processing error, the peripheral modification layer M1 is formed of the oxide film Fs. It can be suppressed from being formed radially outward from the end of the. Here, if the peripheral edge modification layer M1 is formed radially outward from the end portion of the oxide film Fs, the processed wafer W floats with respect to the support wafer S after the peripheral edge portion We is removed. .. In this respect, in the present embodiment, the state of the processed wafer W can be reliably suppressed.
なお、本開示者らが鋭意検討したところ、酸化膜Fsの端部と周縁改質層M1との距離Gが十分に小さいと周縁部Weを適切に除去できることを確認している。そして、この距離Gは500μm以内であるのが好ましい。 As a result of diligent studies by the present disclosers, it has been confirmed that the peripheral edge We can be appropriately removed when the distance G between the end of the oxide film Fs and the peripheral modification layer M1 is sufficiently small. The distance G is preferably within 500 μm.
また、図29の例では周縁改質層M1を酸化膜Fsの端部よりも径方向内側に形成したが、この周縁改質層M1の形成位置は、接合処理の前処理として他の処理を行う場合にも適用できる。前処理としては、例えば周縁部Weにおける酸化膜Fw、Fsの表層を除去する場合や、酸化膜Fw、Fsを突出させる場合、酸化膜Fwの表面を荒らして粗面化する場合などがある。いずれの場合でも、周縁改質層M1は、処理ウェハWと支持ウェハSの界面の端部よりも径方向内側に形成されていてもよい。 Further, in the example of FIG. 29, the peripheral modification layer M1 was formed radially inside the end of the oxide film Fs, but the formation position of the peripheral modification layer M1 is subjected to another treatment as a pretreatment for the bonding treatment. It can also be applied when doing. Examples of the pretreatment include removing the surface layers of the oxide films Fw and Fs on the peripheral portion We, projecting the oxide films Fw and Fs, and roughening the surface of the oxide film Fw to roughen the surface. In any case, the peripheral modification layer M1 may be formed radially inside the end of the interface between the processed wafer W and the support wafer S.
なお、前処理として酸化膜Fw、Fsを除去する方法は、上述したエッチングに限定されず、例えば酸化膜Fw、Fsを研磨してもよい。具体的には、例えば図30に示す界面処理装置410を用いる。界面処理装置410は、例えばウェハ処理システム1の内部において、界面処理装置400に代えて設けられる。
The method of removing the oxide films Fw and Fs as a pretreatment is not limited to the etching described above, and for example, the oxide films Fw and Fs may be polished. Specifically, for example, the
界面処理装置410は、酸化膜Fwが上方を向いた状態で処理ウェハWを保持するチャック411を有している。チャック411は、回転機構412によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。
The
チャック411の上方には、酸化膜Fwの周縁部に押圧され、当該酸化膜Fwの周縁部の除去を行うための研磨部材413が設けられている。研磨部材413は、移動機構(図示せず)によってZ軸方向に移動可能に構成されている。
Above the
このように研磨部材413を用いて酸化膜Fwの周縁部の除去を行うことにより、周縁部Weにおいて処理ウェハWと支持ウェハSが接合されず、後続の処理において周縁部Weを適切に除去することができる。また、酸化膜Fwの表面にはダメージ層が形成されるため、処理ウェハWと支持ウェハSの再密着を抑制することができ、未接合領域を維持することができる。
By removing the peripheral edge portion of the oxide film Fw using the polishing
また、研磨部材413の表面粒度、すなわち、研磨部材413の砥粒径を任意に選択することができるため、酸化膜Fwの膜除去レートや、膜除去後の酸化膜Fwの表面粗さを任意に調節することができる。これにより、未接合領域の再密着をさらに適切に抑制することができる。
Further, since the surface particle size of the polishing
なお、本実施形態では、処理ウェハWの酸化膜Fwを研磨したが、支持ウェハSの酸化膜Fsに対して同様の処理を行ってもよい。 In the present embodiment, the oxide film Fw of the processed wafer W is polished, but the same treatment may be performed on the oxide film Fs of the support wafer S.
また、本実施形態では、接合前の処理ウェハW(又は支持ウェハS)に対して未接合領域を形成したが、接合後に未接合領域を形成してもよい。例えば接合後、酸化膜Fwの外周部にレーザ光を照射することで、接合強度を低下させ、未接合領域を形成することも可能である。 Further, in the present embodiment, the unbonded region is formed on the processed wafer W (or the support wafer S) before joining, but the unbonded region may be formed after joining. For example, by irradiating the outer peripheral portion of the oxide film Fw with a laser beam after bonding, it is possible to reduce the bonding strength and form an unbonded region.
なお、以上の実施形態のウェハ処理システム1において、処理ウェハWのノッチに合わせてトリミングを行ってもよい。
In the
以上の実施形態では、処理ウェハWと支持ウェハSを直接接合する場合について説明したが、これら処理ウェハWと支持ウェハSは接着剤を介して接合されてもよい。 In the above embodiment, the case where the processed wafer W and the support wafer S are directly bonded has been described, but the processed wafer W and the support wafer S may be bonded via an adhesive.
また、以上の実施形態では、重合ウェハTにおける処理ウェハ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。また、重合ウェハTを処理ウェハWと支持ウェハSに剥離する場合にも、上記実施形態は適用できる。例えば、処理対象体がインゴットであって、インゴットから基板を作成する場合にも、上記実施形態は適用できる。 Further, in the above-described embodiment, the case where the processed wafer W in the polymerized wafer T is thinned has been described, but the above-described embodiment can also be applied to the case where one wafer is thinned. Further, the above embodiment can also be applied when the polymerization wafer T is peeled off from the processing wafer W and the support wafer S. For example, the above embodiment can be applied even when the object to be processed is an ingot and a substrate is produced from the ingot.
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 in all respects and not restrictive. The above embodiments may be omitted, replaced or modified in various forms without departing from the scope of the appended claims and their gist.
1 ウェハ処理システム
40 改質装置
42 分離装置
51 移動部
52 回転部
60 第1のレーザヘッド
61 移動部
S 支持ウェハ
T 重合ウェハ
W 処理ウェハ1
搬入出ステーション2には、カセット載置台10が設けられている。図示の例では、カセット載置台10には、複数、例えば4つのカセット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10に載置されるカセット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。
The loading /
搬入出ステーション2には、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を保持して搬送する、例えば2本の搬送アーム23、23を有している。各搬送アーム23は、水平方向、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。
The loading /
具体的には、先ず、図16(b)に示すようにレーザヘッド210、220のそれぞれから処理ウェハWの内部にレーザ光を照射しながら、処理ウェハW(重合ウェハT)を360度回転させる。そうすると、処理ウェハWの内部に環状の内部面改質層M4、M5がそれぞれ同時に形成される(回転工程)。その後、図16(b)に示すようにレーザヘッド210、220をX軸方向(径方向)にずらす(移動工程)。なお、この移動工程において、レーザヘッド210、220をずらす方向は、図示の例のように外側から内側であってもよいし、内側から外側であってもよい。そして、図16(c)に示すようにレーザヘッド210、220のそれぞれから処理ウェハWの内部にレーザ光を照射しながら、重合ウェハTを360度回転させる。そうすると、処理ウェハWの内部に別の環状の内部面改質層M4、M5がそれぞれ形成される。このように、環状の内部面改質層M4、M5の形成(回転工程)と、レーザヘッド210、220をX軸方向の移動(移動工程)とを繰り返し行い、中央部Wcにおいての内部面全面に内部面改質層M4、M5が形成される。
Specifically, first, as shown in FIG. 16B, the processed wafer W (polymerized wafer T) is rotated 360 degrees while irradiating the inside of the processed wafer W with laser light from each of the laser heads 210 and 220. .. Then, the annular internal surface modification layers M4 and M5 are simultaneously formed inside the processed wafer W (rotation step). After that, as shown in FIG. 16B, the laser heads 210 and 220 are shifted in the X-axis direction (diameter direction) (movement step). In this moving step, the directions of shifting the laser heads 210 and 220 may be from the outside to the inside or from the inside to the outside as shown in the illustrated example. Then, as shown in FIG. 16C, the polymerization wafer T is rotated 360 degrees while irradiating the inside of the processed wafer W with laser light from each of the laser heads 210 and 220. Then, another annular internal surface modification layers M4 and M5 are formed inside the processed wafer W, respectively. In this way, the formation of the annular inner surface modification layers M4 and M5 (rotation step) and the movement of the laser heads 210 and 220 in the X-axis direction (movement step) are repeated, and the entire inner surface at the central portion Wc is formed. Internal surface modification layers M4 and M5 are formed on the surface.
また、図20に示すように処理ウェハWを4つのエリアW1〜W4に区画してもよい。各エリアW1〜W4は、処理ウェハWの中心線で区画され、すなわち処理ウェハWの中心を頂点とする扇形状に区画されている。かかる場合、例えばエリアW1に第4のレーザヘッド210を配置し、エリアW3に第5のレーザヘッド220を配置する。そして、エリアW1、W3のそれぞれに、内部面改質層M11、M12を同時に形成する。その後、処理ウェハWを90度回転させる。そうすると、第4のレーザヘッド210はエリアW2に配置され、第5のレーザヘッド220はエリアW4に配置される。そして、エリアW2、W4のそれぞれに、内部面改質層を同時に形成する。
Further, as shown in FIG. 20, the processed wafer W may be divided into four areas W1 to W4. Each area W1 to W4 is partitioned by the center line of the processing wafer W, that is, is partitioned in a fan shape having the center of the processing wafer W as an apex. In such a case, for example, the
また、ウェハ処理システム1では、処理ウェハWと支持ウェハSの接合はウェハ処理システム1の外部の接合装置で行われていたが、かかる接合装置はウェハ処理システム1の内部に設けられてもよい。かかる場合、搬入出ステーション2には、複数の処理ウェハW、複数の支持ウェハ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が搬入出される。そして、カセット載置台10には、これらカセットCw、Cs、CtがY軸方向に一列に載置自在に構成される。
Further, in the
次に、図28(c)に示すようにチャック401を回転させながら、第2のノズル404から支持ウェハSの表面Saの周縁部に第2のエッチング液E2を供給し、当該表面Sa(シリコン部分)の周縁部がエッチングされる。この際、第2のエッチング液E2には上述したTMAH、Choline、KOHなどが用いられるため、酸化膜Fsはエッチングされず、当該酸化膜Fsをマスクとして表面Saがエッチングされる。また、表面Saは厚み方向に例えば数μmエッチングされる。
Next, while rotating the
Claims (20)
前記処理対象体の内部に面方向に内部面改質層を形成する改質装置と、
前記内部面改質層を基点に前記処理対象体を分離する分離装置と、を有し、
前記改質装置は、
前記処理対象体の内部に複数のレーザ光を照射するレーザ照射部と、
前記レーザ照射部と前記処理対象体を相対的に移動させる移動機構と、を有し、
前記移動機構によって前記レーザ照射部からの前記複数のレーザ光を前記処理対象体に対して相対的に移動させて、前記内部面改質層を形成する、処理システム。It is a processing system that processes the processing target.
A reformer that forms an internal surface reforming layer in the surface direction inside the processing object,
It has a separation device that separates the object to be treated from the internal surface modification layer as a base point.
The reformer
A laser irradiation unit that irradiates a plurality of laser beams inside the processing object,
It has a moving mechanism that relatively moves the laser irradiation unit and the processing object.
A processing system in which the plurality of laser beams from the laser irradiation unit are moved relative to the processing target by the moving mechanism to form the internal surface modification layer.
前記改質装置は、
複数の前記レーザヘッドが前記処理対象体の径方向に異なる位置に配置された状態で、前記移動機構によって前記レーザヘッドからの前記レーザ光を前記処理対象体に対して当該処理対象体の中心を軸に相対的に回転させ、
その後、前記移動機構によって前記レーザヘッドを前記処理対象体に対して相対的に径方向に移動させ、
さらに前記処理対象体に対する前記レーザ光の相対的な回転と前記処理対象体に対する前記レーザヘッドの相対的な移動とを繰り返し行って、前記内部面改質層を形成する、請求項1に記載の処理システム。The laser irradiation unit has a plurality of laser heads that irradiate the laser beam.
The reformer
In a state where a plurality of the laser heads are arranged at different positions in the radial direction of the processing target body, the laser beam from the laser head is sent by the moving mechanism to the center of the processing target body with respect to the processing target body. Rotate relative to the axis,
After that, the laser head is moved in the radial direction relative to the processing target by the moving mechanism.
The first aspect of the present invention, wherein the internal surface modification layer is formed by repeatedly rotating the laser beam relative to the processing object and moving the laser head relative to the processing object. Processing system.
前記改質装置は、複数の前記レーザヘッドが前記処理対象体の径方向に異なる位置に配置された状態で、前記移動機構によって、前記レーザヘッドからの前記レーザ光を前記処理対象体に対して当該処理対象体の中心を軸に相対的に回転させながら、前記レーザヘッドを前記処理対象体に対して相対的に径方向に移動させて、前記内部面改質層を形成する、請求項1に記載の処理システム。The laser irradiation unit has a plurality of laser heads that irradiate the laser beam.
In the reformer, the laser light from the laser head is sent to the processing object by the moving mechanism in a state where the plurality of laser heads are arranged at different positions in the radial direction of the processing object. Claim 1 to form the internal surface modification layer by moving the laser head in the radial direction relative to the processing object while rotating the center of the processing object relative to the axis. The processing system described in.
前記レーザ照射部は、前記レーザ光を照射するレーザヘッドを複数有し、
複数の前記レーザヘッドは前記エリア毎に配置され、
前記改質装置は、前記移動機構によって前記レーザヘッドからの前記レーザ光を前記エリアに対して相対的に移動させて、前記内部面改質層を形成する、請求項1に記載の処理システム。The processing object is divided into a plurality of areas and is divided into a plurality of areas.
The laser irradiation unit has a plurality of laser heads that irradiate the laser beam.
A plurality of the laser heads are arranged in each of the areas.
The processing system according to claim 1, wherein the reforming apparatus moves the laser light from the laser head relative to the area by the moving mechanism to form the internal surface reforming layer.
前記改質装置は、
前記移動機構によって前記レーザヘッドからの前記レーザ光を一の前記エリアに対して相対的に移動させ、
前記移動機構によって前記レーザヘッドを前記処理対象体に対して当該処理対象体の中心を軸に相対的に回転させて、当該レーザヘッドを前記一のエリアに隣接する他の前記エリアに移動させ、
さらに前記一のエリアに対する前記レーザ光の移動と前記レーザヘッドの移動とを繰り返し行って、前記内部面改質層を形成する、請求項5に記載の処理システム。The plurality of areas are partitioned by the center line of the processing target body, and the plurality of areas are partitioned by the center line of the processing target body.
The reformer
The moving mechanism causes the laser beam from the laser head to move relative to one area.
The moving mechanism rotates the laser head relative to the processing target body about the center of the processing target body, and moves the laser head to the other area adjacent to the one area.
The processing system according to claim 5, further comprising repeatedly moving the laser beam and moving the laser head with respect to the one area to form the internal surface modification layer.
前記分離装置は、前記内部面改質層を基点に前記第1の処理対象体を分離し、
前記処理システムは、前記第1の処理対象体の除去対象の周縁部において、前記第1の処理対象体と第2の処理対象体とが接合される界面に所望の処理を行う界面処理装置を有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の処理システム。The reformer forms the internal surface reforming layer inside the first processing target body, and forms the reforming layer.
The separation device separates the first processing target from the internal surface modification layer as a base point.
The processing system provides an interface treatment apparatus that performs a desired treatment at an interface where the first processing target body and the second processing target body are joined at a peripheral portion of the removal target of the first processing target body. The processing system according to any one of claims 1 to 9.
前記処理対象体の内部に面方向に内部面改質層を形成することと、
前記内部面改質層を基点に前記処理対象体を分離することと、を有し、
前記内部面改質層を形成する際には、レーザ照射部から前記処理対象体の内部に複数のレーザ光を照射しながら、移動機構によって前記複数のレーザ光を前記処理対象体に対して相対的に移動させて、前記内部面改質層を形成する、処理方法。It is a processing method that processes the processing target.
Forming an internal surface modification layer in the surface direction inside the treatment object, and
It has the function of separating the object to be treated from the internal surface modification layer as a base point.
When forming the internal surface modification layer, the laser irradiation unit irradiates the inside of the processing target body with a plurality of laser beams, and the moving mechanism makes the plurality of laser lights relative to the processing target body. A treatment method in which the inner surface modified layer is formed by moving the inner surface.
前記内部面改質層を形成する際には、
複数の前記レーザヘッドが前記処理対象体の径方向に異なる位置に配置された状態で、前記移動機構によって前記レーザヘッドからの前記レーザ光を前記処理対象体に対して当該処理対象体の中心を軸に相対的に回転させ、
その後、前記移動機構によって前記レーザヘッドを前記処理対象体に対して相対的に径方向に移動させ、
前記処理対象体に対する前記レーザ光の相対的な回転と前記処理対象体に対する前記レーザヘッドの相対的な移動とを繰り返し行って、前記内部面改質層を形成する、請求項12に記載の処理方法。The laser irradiation unit has a plurality of laser heads that irradiate the laser beam.
When forming the internal surface modification layer,
In a state where a plurality of the laser heads are arranged at different positions in the radial direction of the processing target body, the laser beam from the laser head is sent by the moving mechanism to the center of the processing target body with respect to the processing target body. Rotate relative to the axis,
After that, the laser head is moved in the radial direction relative to the processing target by the moving mechanism.
The process according to claim 12, wherein the internal surface modification layer is formed by repeatedly rotating the laser beam relative to the processing object and moving the laser head relative to the processing object. Method.
前記内部面改質層を形成する際には、複数の前記レーザヘッドが前記処理対象体の径方向に異なる位置に配置された状態で、前記移動機構によって、前記レーザヘッドからの前記レーザ光を前記処理対象体に対して当該処理対象体の中心を軸に相対的に回転させながら、前記レーザヘッドを前記処理対象体に対して相対的に径方向に移動させて、前記内部面改質層を形成する、請求項12に記載の処理方法。The laser irradiation unit has a plurality of laser heads that irradiate the laser beam.
When forming the internal surface modification layer, the laser light from the laser head is emitted by the moving mechanism in a state where the plurality of laser heads are arranged at different positions in the radial direction of the processing object. The laser head is moved in the radial direction relative to the processing target while rotating relative to the center of the processing target with respect to the processing target, and the internal surface modification layer is formed. 12. The processing method according to claim 12.
前記レーザ照射部は、前記レーザ光を照射するレーザヘッドを複数有し、
複数の前記レーザヘッドは前記エリア毎に配置され、
前記内部面改質層を形成する際には、前記移動機構によって前記レーザヘッドからの前記レーザ光を前記エリアに対して相対的に移動させて、前記内部面改質層を形成する、請求項12に記載の処理方法。The processing object is divided into a plurality of areas and is divided into a plurality of areas.
The laser irradiation unit has a plurality of laser heads that irradiate the laser beam.
A plurality of the laser heads are arranged in each of the areas.
The claim that the internal surface modified layer is formed by moving the laser light from the laser head relative to the area by the moving mechanism. 12. The processing method according to 12.
前記内部面改質層を形成する際には、
前記移動機構によって前記レーザヘッドからの前記レーザ光を一の前記エリアに対して相対的に移動させ、
前記移動機構によって前記レーザヘッドを前記処理対象体に対して当該処理対象体の中心を軸に相対的に回転させて、当該レーザヘッドを前記一のエリアに隣接する他の前記エリアに移動させ、
前記一のエリアに対する前記レーザ光の移動と前記レーザヘッドの移動とを繰り返し行って、前記内部面改質層を形成する、請求項16に記載の処理方法。The plurality of areas are partitioned by the center line of the processing target body.
When forming the internal surface modification layer,
The moving mechanism causes the laser beam from the laser head to move relative to one area.
The moving mechanism rotates the laser head relative to the processing target body about the center of the processing target body, and moves the laser head to the other area adjacent to the one area.
The processing method according to claim 16, wherein the movement of the laser beam and the movement of the laser head with respect to the one area are repeatedly performed to form the internal surface modification layer.
前記内部面改質層を形成する際には、前記周縁改質用レーザヘッドから、前記処理対象体の除去対象の周縁部と中央部との境界に沿って厚み方向に他のレーザ光を照射して、周縁改質層を形成する、請求項12〜17のいずれか一項に記載の処理方法。The laser irradiation unit has a laser head for peripheral modification and has a laser head.
When forming the internal surface modification layer, another laser beam is irradiated from the peripheral edge modification laser head in the thickness direction along the boundary between the peripheral edge portion and the central portion of the treatment target body to be removed. The treatment method according to any one of claims 12 to 17, wherein a peripheral modification layer is formed.
前記処理方法は、前記第1の処理対象体の除去対象の周縁部において、前記第1の処理対象体と第2の処理対象体とが接合される界面に所望の処理を行う、請求項12〜18のいずれか一項に記載の処理方法。When the inner surface modification layer is formed, the inner surface modification layer is formed inside the first treatment target body, and when the treatment target body is separated, the inner surface modification layer is formed. The first processing target body is separated from the base point, and the first processing target body is separated.
12. The treatment method claims 12 that a desired treatment is performed on the interface where the first processing target body and the second processing target body are joined at the peripheral portion of the removal target of the first processing target body. The processing method according to any one of 18 to 18.
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