JPWO2020066492A1 - Board processing system and board processing method - Google Patents
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Abstract
基板を処理する基板処理システムであって、基板の内部の面方向に形成された内部面改質層を起点に、当該基板を第1の分離基板と第2の分離基板に分離する分離部と、前記第1の分離基板の分離面と前記第2の分離基板の分離面をそれぞれ研削する加工部と、少なくとも前記分離部又は前記加工部に対して、前記基板を搬送する搬送機構と、前記第2の分離基板の表裏面を反転させる反転機構と、を有する。
A substrate processing system for processing a substrate, wherein the substrate is separated into a first separation substrate and a second separation substrate starting from an internal surface modification layer formed in the surface direction inside the substrate. A processing portion for grinding the separation surface of the first separation substrate and the separation surface of the second separation substrate, a transport mechanism for transporting the substrate to at least the separation portion or the processing portion, and the above. It has an inversion mechanism that inverts the front and back surfaces of the second separation substrate.
Description
本開示は、基板処理システム及び基板処理方法に関する。 The present disclosure relates to a substrate processing system and a substrate processing method.
特許文献1には、複数のデバイスが表面側に形成されたウェハの処理方法が開示されている。この処理方法では、ウェハの表面側と裏面側との間にレーザ光を照射して変質層を形成した後、当該変質層より裏面側の裏面側ウェハと当該変質層より表面側の表面側ウェハとに分離する。さらに、裏面側ウェハをリサイクルする。
本開示にかかる技術は、基板を分離して薄化し、さらに分離された基板を再利用するにあたり、かかる分離と再生を効率よく行う。 The technique according to the present disclosure efficiently performs such separation and regeneration when the substrate is separated and thinned, and the separated substrate is reused.
本開示の一態様は、基板を処理する基板処理システムであって、基板の内部の面方向に形成された内部面改質層を起点に、当該基板を第1の分離基板と第2の分離基板に分離する分離部と、前記第1の分離基板の分離面と前記第2の分離基板の分離面をそれぞれ研削する加工部と、少なくとも前記分離部又は前記加工部に対して、前記基板を搬送する搬送機構と、前記第2の分離基板の表裏面を反転させる反転機構と、を有する。 One aspect of the present disclosure is a substrate processing system for processing a substrate, in which the substrate is separated from a first separation substrate and a second separation substrate starting from an internal surface modification layer formed in the surface direction inside the substrate. The substrate is attached to at least the separation portion or the processing portion for grinding the separation portion for separating into the substrate, the separation surface for the first separation substrate and the separation surface for the second separation substrate, respectively. It has a transport mechanism for transporting and a reversing mechanism for reversing the front and back surfaces of the second separation substrate.
本開示によれば、基板を分離して薄化し、さらに分離された基板を再利用するにあたり、かかる分離と再生を効率よく行うことができる。 According to the present disclosure, when the substrate is separated and thinned, and the separated substrate is reused, such separation and regeneration can be efficiently performed.
半導体デバイスの製造工程においては、表面に複数のデバイスが形成された半導体ウェハ(以下、ウェハという)に対し、当該ウェハを薄化することが行われている。ウェハの薄化方法は種々あるが、例えばウェハの裏面を研削加工する方法や、特許文献1に開示したようにウェハを分離する方法などがある。特に特許文献1に開示した方法では、分離された表面側ウェハを構成するデイバスは製品化し、裏面側ウェハはリサイクルすることができる。
In the process of manufacturing a semiconductor device, the wafer is thinned with respect to a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) in which a plurality of devices are formed on the surface. There are various methods for thinning the wafer, such as a method of grinding the back surface of the wafer and a method of separating the wafer as disclosed in
ここで、分離された裏面側ウェハの表面には変質層(改質層)が残存し、そのままの状態ではリサイクル(再利用)することはできない。しかしながら、特許文献1は、この裏面側ウェハの改質層をどのように処理するかについては何ら開示も示唆もしていない。ましてや、裏面側ウェハを効率よく再利用する方法までは全く考慮されていない。したがって、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にあたり、従来のウェハ処理には改善の余地がある。
Here, the altered layer (modified layer) remains on the surface of the separated back surface side wafer, and cannot be recycled (reused) as it is. However,
本開示にかかる技術は、ウェハの分離と分離されたウェハの再利用を効率よく行う。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。 The technique according to the present disclosure efficiently separates wafers and reuses the separated wafers. Hereinafter, the wafer processing system as the substrate processing system and the wafer processing method as the substrate processing method according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. In the present specification and the drawings, 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に示すように基板としての処理ウェハWと支持ウェハSとが接合された重合ウェハTに対して所望の処理を行い、処理ウェハWを分離して薄化する。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.
また、本実施形態のウェハ処理システム1では、重合ウェハTにおける処理ウェハWを分離する。以下の説明においては、分離された表面Wa側の処理ウェハ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、分離された裏面Wb側の処理ウェハ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Dを有し製品化される。第2の分離ウェハW2は再利用される。なお、第1の分離ウェハW1は支持ウェハSに支持された状態の処理ウェハWを指し、支持ウェハSを含めて第1の分離ウェハW1という場合がある。また、第1の分離ウェハW1において分離された面を分離面W1aといい、第2の分離ウェハW2において分離された面を分離面W2aという。
Further, in the
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と処理ステーション3は、X軸正方向側から負方向側に向けて並べて配置されている。搬入出ステーション2は、例えば外部との間で複数の重合ウェハT、複数の第1の分離ウェハW1、複数の第2の分離ウェハW2をそれぞれ収容可能なカセットCt、Cw1、Cw2がそれぞれ搬入出される。処理ステーション3は、重合ウェハT、分離ウェハW1、W2に対して所望の処理を施す各種処理装置を備えている。
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3つのカセットCt、Cw1、Cw2をY軸方向に一列に載置自在になっている。なお、カセット載置台10に載置されるカセットCt、Cw1、Cw2の個数は、本実施形態に限定されず、任意に決定することができる。
The loading /
搬入出ステーション2には、カセット載置台10のX軸負方向側において、当該カセット載置台10に隣接してウェハ搬送領域20が設けられている。ウェハ搬送領域20には、Y軸方向に延伸する搬送路21上を移動自在なウェハ搬送装置22が設けられている。ウェハ搬送装置22は、重合ウェハT、分離ウェハW1、W2を保持して搬送する、2つの搬送アーム23、23を有している。各搬送アーム23は、水平方向(X軸方向及びY軸方向)、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸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、例えば3つの処理ブロックG1〜G3とウェハ搬送領域30が設けられている。第1の処理ブロックG1、第2の処理ブロックG2、及び第3の処理ブロックG3は、X軸負方向側(搬入出ステーション2側)から正方向側にこの順で並べて配置されている。第1の処理ブロックG1はウェハ搬送領域30のX軸正方向側に配置され、第2の処理ブロックG2と第3の処理ブロックG3はそれぞれウェハ搬送領域30のY軸正方向側に配置されている。
The
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、搬送機構として機能するウェハ搬送装置32が設けられている。ウェハ搬送装置32は、処理ブロックG1〜G3の各処理装置に対して、重合ウェハT、分離ウェハW1、W2を搬送可能に構成されている。また、ウェハ搬送装置32は、重合ウェハT、分離ウェハW1、W2を保持して搬送する、2つの搬送アーム33、33を有している。一例として、第1の搬送アーム33は下方から重合ウェハT、分離ウェハW1、W2を保持し、第2の搬送アーム33は上方から重合ウェハT、分離ウェハW1、W2を保持する。各搬送アーム33は、多関節のアーム部材34に支持され、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸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
第1の処理ブロックG1には、2つのウェットエッチング装置40、41、アライメント装置50、及び2つの洗浄装置51、52が設けられている。ウェットエッチング装置40、41は、Y軸正方向側において上方からこの順で積層して配置されている。アライメント装置50、2つの洗浄装置51、52は、Y軸負方向側において上方からこの順で積層して配置されている。
The first processing block G1 is provided with two
第2の処理ブロックG2には、反転装置60と改質分離装置61が、上方からこの順で積層して設けられている。なお、反転装置60は、本開示の反転機構を構成している。また、改質分離装置61は、本開示の分離部と内部面改質部を兼ねて構成している。
The reversing
第3の処理ブロックG3には、加工部としての加工装置70が設けられている。なお、加工装置70の数や配置は本実施形態に限定されず、複数の加工装置70が任意に配置されていてもよい。また、複数の加工装置70が設けられる場合、ウェハ搬送領域30には複数のウェハ搬送装置32が設けられていてもよい。
The third processing block G3 is provided with a
ウェットエッチング装置40、41はそれぞれ、加工装置70で研削された分離ウェハW1、W2のそれぞれの分離面W1a、W2aをエッチング処理する。例えば、分離ウェハW1、W2のそれぞれの分離面W1a、W2aに対して薬液(エッチング液)を供給する。なお、薬液には、例えばHF、HNO3、H3PO4、TMAH、Choline、KOHなどが用いられる。The
アライメント装置50は、処理前の重合ウェハTの水平方向の向きを調節する。例えばチャック(図示せず)に保持された重合ウェハTを回転させながら、検出部(図示せず)で処理ウェハWのノッチ部の位置を検出することで、当該ノッチ部の位置を調節して重合ウェハTの水平方向の向きを調節する。 The alignment device 50 adjusts the horizontal orientation of the polymerized wafer T before processing. For example, while rotating the polymerized wafer T held by the chuck (not shown), the position of the notch portion of the processed wafer W is detected by the detection unit (not shown) to adjust the position of the notch portion. Adjust the horizontal orientation of the polymerization wafer T.
洗浄装置51、52はそれぞれ、加工装置70で研削された分離ウェハW1、W2のそれぞれの分離面W1a、W2aを洗浄する。例えば分離面W1a、W2aにブラシを当接させて、当該分離面W1a、W2aをスクラブ洗浄する。なお、分離面W1a、W2aの洗浄には、加圧された洗浄液を用いてもよい。
The cleaning devices 51 and 52 clean the separation surfaces W1a and W2a of the separation wafers W1 and W2 ground by the
反転装置60は、改質分離装置61で分離された第2の分離ウェハW2の表裏面を反転させる。なお、反転装置60の構成は任意である。
The reversing
改質分離装置61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を形成し、さらに当該内部面改質層を起点に、処理ウェハ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。
The
改質分離装置61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80を有している。チャック80は、移動部81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81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80は、回転部82によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。
As shown in FIG. 4, the reforming
チャック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、内部面改質部としてのレーザヘッド90が設けられている。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、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、レーザヘッド90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、レーザヘッド90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。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る。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る。
Above the
また、チャック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
図1に示すように加工装置70は、第1の分離ウェハW1の分離面W1aと第2の分離ウェハW2の分離面W2aをそれぞれ研削する。加工装置70は、回転テーブル110、第1の研削ユニット120、及び第2の研削ユニット130を有している。
As shown in FIG. 1, the
回転テーブル110は、回転機構(図示せず)によって、鉛直な回転中心線111を中心に回転自在に構成されている。回転テーブル110上には、分離ウェハW1、W2を吸着保持する、保持部としてのチャック112が4つ設けられている。チャック112は、回転テーブル110と同一円周上に均等、すなわち90度毎に配置されている。4つのチャック112は、回転テーブル110が回転することにより、受渡位置A1、A2及び加工位置B1、B2に移動可能になっている。なお、チャック112はチャックベース(図示せず)に保持され、回転機構(図示せず)によって回転可能に構成されている。
The rotary table 110 is rotatably configured around a vertical
本実施形態では、第1の受渡位置A1は回転テーブル110のX軸負方向側且つY軸負方向側の位置であり、第1の分離ウェハW1の受け渡しが行われる。第2の受渡位置A2は回転テーブル110のX軸正方向側且つY軸負方向側の位置であり、第2の分離ウェハW2の受け渡しが行われる。第1の加工位置B1は回転テーブル110のX軸正方向側且つY軸正方向側の位置であり、第1の研削ユニット120が配置される。第2の加工位置B2は回転テーブル110のX軸負方向側且つY軸正方向側の位置であり、第2の研削ユニット130が配置される。
In the present embodiment, the first delivery position A1 is a position on the X-axis negative direction side and the Y-axis negative direction side of the rotary table 110, and the first separation wafer W1 is delivered. The second delivery position A2 is a position on the X-axis positive direction side and the Y-axis negative direction side of the rotary table 110, and the second separation wafer W2 is delivered. The first machining position B1 is a position on the X-axis positive direction side and the Y-axis positive direction side of the rotary table 110, and the
第1の研削ユニット120では、第1の分離ウェハW1の分離面W1aを研削する。第1の研削ユニット120は、環状形状で回転自在な研削砥石(図示せず)を備えた第1の研削部121を有している。また、第1の研削部121は、支柱122に沿って鉛直方向に移動可能に構成されている。そして、チャック112に保持された第1の分離ウェハW1の分離面W1aを研削砥石に当接させた状態で、チャック112と研削砥石をそれぞれ回転させ、さらに研削砥石を下降させることによって、第1の分離ウェハW1の分離面W1aを研削する。これにより、当該第1の分離ウェハW1の分離面W1aに残る内部面改質層を除去する。
The
第2の研削ユニット130では、第2の分離ウェハW2の分離面W2aを研削する。第2の研削ユニット130は、環状形状で回転自在な研削砥石(図示せず)を備えた第2の研削部131を有している。また、第2の研削部131は、支柱132に沿って鉛直方向に移動可能に構成されている。そして、チャック112に保持された第2の分離ウェハW2の分離面W2aを研削砥石に当接させた状態で、チャック112と研削砥石をそれぞれ回転させ、さらに研削砥石を下降させることによって、第2の分離ウェハW2の分離面W2aを研削する。これにより、当該第2の分離ウェハW2の分離面W2aに残る内部面改質層を除去する。
The
以上のウェハ処理システム1には、制御装置140が設けられている。制御装置140は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部(図示せず)を有している。プログラム格納部には、ウェハ処理システム1における重合ウェハTの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、ウェハ処理システム1における後述の基板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140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5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6(a)に示す重合ウェハ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, the cassette Ct containing a plurality of the polymerization wafers T shown in FIG. 6A 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、アライメント装置50に搬送される。アライメント装置50では、重合ウェハT(処理ウェハW)の水平方向の向きが調節される(図5のステップP1)。
Next, the
次に、重合ウェハTはウェハ搬送装置32により改質分離装置61に搬送される。改質分離装置61では、図6(b)に示すように処理ウェハWの内部に内部面改質層M1が形成される(図5のステップP2)。
Next, the polymerized wafer T is transferred to the reforming and separating
図7に示すようにレーザヘッド90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M1を形成する。内部面改質層M1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M1の下端は、研削後の処理ウェハWの目標表面(図7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より少し大きい。なお、内部面改質層M1は縦長のアスペクト比を有し、複数の内部面改質層M1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M1からは面方向にクラックC1が進展する。さらに、内部面改質層M1のピッチが小さい場合には、クラックC1が無くてもよい。
As shown in FIG. 7, the laser beam L is irradiated from the
そして、図7及び図8に示すようにレーザヘッド90と重合ウェハTを相対的に水平方向に移動させて、複数の内部面改質層M1を処理ウェハWの内部に形成する。具体的には、先ず、レーザヘッド90をX軸方向に移動させて、一列の内部面改質層M1を形成する。その後、レーザヘッド90をY軸方向にずらし、さらに当該レーザヘッド90をX軸方向に移動させて、別列の内部面改質層M1を形成する。これら複数の内部面改質層M1は同じ高さに形成する。そうすると、処理ウェハWの内部面全面に内部面改質層M1が形成される。
Then, as shown in FIGS. 7 and 8, the
なお、改質分離装置61では、レーザヘッド90から複数のレーザ光Lを同時に照射してもよい。かかる場合、内部面改質層M1をより短時間で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。また、改質分離装置61では、チャック80を回転させながら、レーザヘッド90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M1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M1のピッチを変えてもよい。
In the modified
次に、同じ改質分離装置61において、図6(c)に示すように内部面改質層M1を基点に、処理ウェハWを第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2に分離する(図5のステップP3)。
Next, in the same reforming and separating
図9(a)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M1を境界に第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2が縁切りされる。その後、図9(b)に示すように吸着パッド100が第2の分離ウェハW2を吸着保持した状態で、当該吸着パッド100を上昇させて、第1の分離ウェハW1から第2の分離ウェハW2を分離する。なお、第1の分離ウェハW1の分離面W1aと第2の分離ウェハW2の分離面W2aにはそれぞれ、内部面改質層M1が残存している。
As shown in FIG. 9A, the back surface Wb of the processed wafer W is suction-held by the
なお、処理ウェハWを分離する方法は、本実施形態に限定されない。図9(b)に示したように吸着パッド100を上昇させるだけで第2の分離ウェハW2を分離できる場合、図9(b)に示した吸着パッド100の回転を省略してもよい。また、例えば吸着パッド100に代えてテープ(図示せず)を用い、当該テープで処理ウェハWを保持して分離してもよい。さらに、処理ウェハWを吸着パッド100で吸着保持する前に、例え処理ウェハWの少なくとも内部面改質層M1に超音波を付与してもよいし、あるいは内部面改質層M1を加熱してもよい。かかる場合、内部面改質層M1を基点に処理ウェハWを分離しやすくなる。
The method for separating the processed wafer W is not limited to this embodiment. When the second separation wafer W2 can be separated only by raising the
次に、第2の分離ウェハW2はウェハ搬送装置32により反転装置60に搬送される。反転装置60では、第2の分離ウェハW2の表裏面が反転される(図5のステップP4)。その後、第2の分離ウェハW2はウェハ搬送装置32により加工装置70に搬送され、図10(a)に示すように第2の受渡位置A2のチャック112に受け渡される。
Next, the second separated wafer W2 is transferred to the reversing
このステップP4と並行して、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置32により加工装置70に搬送され、図10(a)に示すように第1の受渡位置A1のチャック112に受け渡される。
In parallel with this step P4, the first separated wafer W1 is conveyed to the
次に、図10(b)に示すように回転テーブル110を反時計回りに180°回転させて、第1の分離ウェハW1を第1の加工位置B1に移動させ、第2の分離ウェハW2を第2の加工位置B2に移動させる。 Next, as shown in FIG. 10B, the rotary table 110 is rotated 180 ° counterclockwise to move the first separation wafer W1 to the first processing position B1, and the second separation wafer W2 is moved. It is moved to the second processing position B2.
次に、第1の加工位置B1において、図6(d)に示すように第1の分離ウェハW1の分離面W1aを研削し、当該分離面W1aに残る内部面改質層M1を除去する。同時に、第2の加工位置B2において、図6(e)に示すように第2の分離ウェハW2の分離面W2aを研削し、当該分離面W2aに残る内部面改質層M1を除去する(図5のステップP5)。 Next, at the first processing position B1, the separation surface W1a of the first separation wafer W1 is ground as shown in FIG. 6D, and the internal surface modification layer M1 remaining on the separation surface W1a is removed. At the same time, at the second processing position B2, as shown in FIG. 6E, the separation surface W2a of the second separation wafer W2 is ground to remove the internal surface modification layer M1 remaining on the separation surface W2a (FIG. Step P5 of step 5.
次に、回転テーブル110を反時計回りに180°回転させて、図10(a)に示した状態、すなわち第1の分離ウェハW1を第1の受渡位置A1に移動させ、第2の分離ウェハW2を第2の受渡位置A2に移動させる。なお、第1の受渡位置A1では、洗浄液ノズル(図示せず)を用いて、第1の分離ウェハW1の分離面W1aが洗浄液によって洗浄されてもよい。また、第2の受渡位置A2でも、洗浄液ノズル(図示せず)を用いて、第2の分離ウェハW2の分離面W2aが洗浄液によって洗浄されてもよい。 Next, the rotary table 110 is rotated 180 ° counterclockwise to move the state shown in FIG. 10A, that is, the first separation wafer W1 to the first delivery position A1, and the second separation wafer. W2 is moved to the second delivery position A2. At the first delivery position A1, the separation surface W1a of the first separation wafer W1 may be cleaned with the cleaning liquid using a cleaning liquid nozzle (not shown). Further, even at the second delivery position A2, the separation surface W2a of the second separation wafer W2 may be cleaned with the cleaning liquid using a cleaning liquid nozzle (not shown).
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置32により洗浄装置51に搬送され、第2の分離ウェハW2はウェハ搬送装置32により洗浄装置52に搬送される。洗浄装置51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、洗浄装置52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5のステップP6)。
Next, the first separated wafer W1 is conveyed to the cleaning device 51 by the
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置22によりウェットエッチング装置40に搬送され、第2の分離ウェハW2はウェハ搬送装置22によりウェットエッチング装置41に搬送される。ウェットエッチング装置40では第1の分離ウェハW1の分離面W1aが薬液によりウェットエッチングされ、ウェットエッチング装置41では第2の分離ウェハW2の分離面W2aが薬液によりウェットエッチング(図5のステップP7)。上述した加工装置70で研削された分離面W1a、W2aにはそれぞれ、研削痕が形成される場合がある。本ステップP7では、ウェットエッチングすることによって研削痕を除去でき、分離面W1a、W2aを平滑化することができる。
Next, the first separated wafer W1 is transported to the
その後、すべての処理が施された第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2はそれぞれ、ウェハ搬送装置22によりカセット載置台10のカセットCw1、Cw2に搬送される。こうして、ウェハ処理システム1における一連のウェハ処理が終了する。
After that, the first separation wafer W1 and the second separation wafer W2 that have been subjected to all the processing are transferred to the cassettes Cw1 and Cw2 of the cassette mounting table 10 by the
以上の実施形態によれば、ステップP1〜P7を行い、処理ウェハWを分離し、分離ウェハW1、W2の分離面W1a、W2aをそれぞれ研削、ウェットエッチング等して適切に処理することができる。このため、デバイス層Dを有する第1の分離ウェハW1を製品化するとともに、第2の分離ウェハW2を再利用することができる。しかも、これらステップP1〜P7を一のウェハ処理システム1で行うので、ウェハ処理を効率よく行うことができる。
According to the above embodiment, steps P1 to P7 can be performed to separate the processed wafers W, and the separated surfaces W1a and W2a of the separated wafers W1 and W2 can be appropriately processed by grinding, wet etching or the like, respectively. Therefore, the first separation wafer W1 having the device layer D can be commercialized, and the second separation wafer W2 can be reused. Moreover, since these steps P1 to P7 are performed by one
また、本実施形態の加工装置70は回転テーブル110、第1の研削ユニット120、及び第2の研削ユニット130を有しているので、ステップP5において第1の分離ウェハW1の分離面W1aの研削と、第2の分離ウェハW2の分離面W2aの研削とを並行して行うことができる。したがって、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, since the
なお、本実施形態の加工装置70には、回転テーブル110の4つのチャック112に対応して、受渡位置A1、A2及び加工位置B1、B2が設けられている。そうすると、例えば図11に示すように第1の加工位置B1における分離面W1aの研削と、第1の受渡位置A1における第1の分離ウェハW1の受け渡しとを並行して行うことができる。同様に、第2の加工位置B2における分離面W2aの研削と、第2の受渡位置A2における第2の分離ウェハW2の受け渡しも並行して行うことができる。したがって、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
また、本実施形態の加工装置70には受渡位置A1、A2及び加工位置B1、B2が設けられているので、例えば1つの受渡位置と1つの加工位置とが設けられる回転テーブルを2つ用いる場合に比べて、回転テーブルの使用数が少ない。その結果、加工装置70の占有面積(フットプリント)を低減でき、ひいてはウェハ処理システム1の占有面積も低減できる。
Further, since the
また、本実施形態では、処理ウェハWを薄化するにあたり、ステップP2において処理ウェハWの内部に内部面改質層M1を形成した後、ステップP3において内部面改質層M1を基点に処理ウェハWを分離している。例えば従来のように処理ウェハWの裏面Wbを研削して薄化する場合、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、レーザヘッド90自体が経時的に劣化する程度が小さく、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。
Further, in the present embodiment, when the processed wafer W is thinned, the internal surface modified layer M1 is formed inside the processed wafer W in step P2, and then the processed wafer is formed in step P3 with the internal surface modified layer M1 as a base point. W is separated. For example, when the back surface Wb of the processed wafer W is ground and thinned as in the conventional case, the grinding wheel is worn and grinding water is used, so that waste liquid treatment is also required. On the other hand, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、ステップP5において分離面W1aの研削を行っているが、この研削は内部面改質層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。 Further, in the present embodiment, the separation surface W1a is ground in step P5. In this grinding, the internal surface modification layer M1 may be removed, and the grinding amount is as small as about several tens of 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.
なお、本実施形態のウェハ処理システム1において加工装置70が複数設けられている場合、一の加工装置70で第1の分離ウェハW1の分離面W1aを研削し、他の加工装置70で第2の分離ウェハW2の分離面W2aを研削してもよい。
When a plurality of
次に、ウェハ処理システムの他の実施形態について説明する。 Next, another embodiment of the wafer processing system will be described.
図12は、他の実施形態にかかるウェハ処理システム200の構成の概略を模式的に示す平面図である。ウェハ処理システム200は、上記実施形態のウェハ処理システム1の改質分離装置61における内部面改質層M1の形成と処理ウェハWの分離を別々の装置で行うものである。すなわち、ウェハ処理システム200は、ウェハ処理システム1の反転装置60と改質分離装置61に代えて、分離反転装置201と改質装置202を有している。分離反転装置201と改質装置202は、第2の処理ブロックG2において上方からこの順で積層して設けられている。
FIG. 12 is a plan view schematically showing an outline of the configuration of the
改質装置202は、処理ウェハWの内部に内部面改質層M1を形成する。改質装置202は、例えば改質分離装置61の構成において内部面改質層M1を形成するための部材(レーザヘッド90等)を備えている。分離反転装置201は、内部面改質層M1を基点に処理ウェハWを分離するとともに、分離された第2の分離ウェハW2の表裏面を反転させる。分離反転装置201は、例えば改質分離装置61の構成において処理ウェハWを分離するための部材(吸着パッド100等)に加えて、反転装置60の構成を有している。
The
本実施形態のウェハ処理システム200でも、上記実施形態のステップP1〜P7を行うことができ、当該実施形態と同様の効果を享受できる。
Also in the
図13は、他の実施形態にかかるウェハ処理システム300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300は、上記実施形態のウェハ処理システム1の改質分離装置61における処理ウェハWの分離と、反転装置60における第2の分離ウェハW2の表裏面の反転とを加工装置70の内部で行うものである。すなわち、ウェハ処理システム300は、ウェハ処理システム1の反転装置60と改質分離装置61に代えて、改質装置301と分離反転ユニット302を有している。
FIG. 13 is a plan view schematically showing an outline of the configuration of the
改質装置301は、第2の処理ブロックG2に設けられている。改質装置301は、処理ウェハWの内部に内部面改質層M1を形成する。改質装置202は、例えば改質分離装置61の構成において内部面改質層M1を形成するための部材(レーザヘッド90等)を備えている。
The
分離反転ユニット302は、加工装置70の第2の受渡位置A2において、回転テーブル110及びチャック112の上方に設けられている。分離反転ユニット302は、内部面改質層M1を基点に処理ウェハWを分離する分離機構303と、分離された第2の分離ウェハW2の表裏面を反転させる反転機構304とを有している。
The separation / reversing
図14に示すように分離機構303は、チャック112に保持された重合ウェハTに対し、処理ウェハWの裏面Wbを吸着保持する吸着パッド310を有している。吸着パッド310は、回転部311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310は、昇降部312によってZ軸方向に移動可能に構成されている。そして分離機構303では、先ず、吸着パッド310で処理ウェハWの裏面Wbを吸着保持した状態で、当該吸着パッド310を回転させて、内部面改質層M1を境界に第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2が縁切りされる。その後、吸着パッド310が第2の分離ウェハW2を吸着保持した状態で、当該吸着パッド100を上昇させて、第1の分離ウェハW1から第2の分離ウェハW2を分離する。
As shown in FIG. 14, the
反転機構304は、第2の分離ウェハW2を保持する保持部320を有している。保持部320による第2の分離ウェハW2の保持方法は特に限定されないが、例えば吸着保持である。保持部320は、回転部321によって水平軸回りに回転可能に構成されている。また保持部320は、昇降部322によってZ軸方向に移動可能に構成されている。そして反転機構304では、保持部320で第2の分離ウェハW2を保持した状態で、当該保持部320を水平軸回りに回転させて、第2の分離ウェハW2の表裏面を反転させる。
The reversing
かかる場合、ステップP2では、改質装置301において処理ウェハWの内部に内部面改質層M1が形成される。その後、処理ウェハWは、支持ウェハSに支持された状態、すなわち重合ウェハTの状態で、ウェハ搬送装置32により加工装置70に搬送される。加工装置70では、第2の受渡位置A2のチャック112に重合ウェハTが受け渡される。
In such a case, in step P2, the internal surface reforming layer M1 is formed inside the processed wafer W in the reforming
次にステップP3では、チャック112に重合ウェハTが保持された状態で、分離機構303によって処理ウェハWが分離ウェハW1、W2に分離される。その後ステップP4では、分離された第2の分離ウェハW2が反転機構304の保持部320に受け渡され、当該保持部320を水平軸回りに回転させて、第2の分離ウェハW2の表裏面が反転される。そして、第1の分離ウェハW1は第1の受渡位置A1のチャック112に搬送され、第2の分離ウェハW2はそのまま第2の受渡位置A2のチャック112に保持される。なお、第1の分離ウェハW1の搬送は、ウェハ搬送装置32によって行わってもよい。あるいは、反転機構304によって第2の分離ウェハW2の表裏面を反転している間に、回転テーブル110を回転させ、第1の分離ウェハW1第2の受渡位置A2から第1の受渡位置A1に搬送してもよい。
Next, in step P3, the processed wafer W is separated into the separated wafers W1 and W2 by the
なお、その他のステップP1、P5〜P7は、上記実施形態と同様である。本実施形態のウェハ処理システム300でも、上記実施形態と同様の効果を享受できる。
The other steps P1 and P5 to P7 are the same as those in the above embodiment. The
以上の実施形態のウェハ処理システム1、200、300は、ウェットエッチング装置40、41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40、41と同様に機能する。すなわち、CMP装置では、加工装置70で研削された分離面W1a、W2aを研磨処理する。そして、加工装置70で分離面W1a、W2aに形成された研削痕を除去し、当該分離面W1a、W2aを平滑化する。なお、ウェハ処理システム1、200、300は、ウェットエッチング装置40、41とCMP装置を両方備え、分離面W1a、W2aに対してウェットエッチングとCMPを両方行ってもよい。
The
以上の実施形態のウェハ処理システム1、200、300はそれぞれ、反転装置60、分離反転装置201、分離反転ユニット302において、第2の分離ウェハW2の表裏面を反転していたが、例えばウェハ搬送装置32の搬送アーム33において第2の分離ウェハW2の表裏面を反転してもよい。かかる場合、図15に示すようにアーム部材34に支持された搬送アーム33が水平軸回りに回転して、第2の分離ウェハW2の表裏面を反転させる。
In the
また、ウェハ搬送装置32は2つの搬送アーム33を有していたが、図16に示すように1つの搬送アーム400が2枚の分離ウェハW1、W2を保持して搬送してもよい。搬送アーム400の一面には第1の分離ウェハW1を吸着保持する吸着パッド401が設けられ、他面には第2の分離ウェハW2を吸着保持する吸着パッド402が設けられている。搬送アーム400は、アーム部材34に支持され、水平軸回りに回転自在に構成されている。
Further, although the
以上の実施形態のウェハ処理システム1、200、300はそれぞれ、改質分離装置61、改質装置202、301において、処理ウェハWの内部に内部面改質層M1を形成していたが、ウェハ処理システム1、200、300で行ってもよい。かかる場合、ウェハ処理システム1、200、300に搬送される処理ウェハWの内部には、予め内部面改質層M1が形成されている。
In the
ここで、通常、処理ウェハWの周縁部は面取り加工がされているが、例えば従来のように処理ウェハWの裏面Wbを研削して薄化する場合、処理ウェハWの周縁部が鋭く尖った形状(いわゆるナイフエッジ形状)になる。そうすると、処理ウェハWの周縁部でチッピングが発生し、処理ウェハWが損傷を被るおそれがある。そこで、研削処理前に予め処理ウェハW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。 Here, normally, the peripheral edge of the processed wafer W is chamfered, but for example, when the back surface Wb of the processed wafer W is ground and thinned as in the conventional case, the peripheral edge of the processed wafer W is sharply pointed. It becomes a shape (so-called knife edge shape). Then, chipping occurs at the peripheral edge of the processed wafer W, and the processed wafer W may be damaged. Therefore, so-called edge trimming is performed in which the peripheral edge portion of the processed wafer W is removed in advance before the grinding process.
そこで、以上の実施形態のウェハ処理システム1、200、300において、エッジトリムを行ってもよい。以下の説明においては、ウェハ処理システム1でエッジトリムを行う場合について説明する。
Therefore, edge trimming may be performed in the
ウェハ処理システム1においてエッジトリムは、改質分離装置61において行われる。すなわち、改質分離装置61では、処理ウェハWの周縁部と中央部の境界に沿って厚み方向に周縁改質層を形成し、当該周縁改質層を基点に処理ウェハWの周縁部を除去する。本実施形態の改質分離装置61では、レーザヘッド90が周縁改質部として機能し、処理ウェハWの内部に周縁改質層を形成する。
In the
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17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5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18(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. 18A, 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、アライメント装置50に搬送される。アライメント装置50では、重合ウェハT(処理ウェハW)の水平方向の向きが調節される(図17のステップQ1)。
Next, the
次に、重合ウェハTはウェハ搬送装置32により改質分離装置61に搬送される。改質分離装置61では、図18(b)に示すように処理ウェハWの内部に周縁改質層M2が形成される(図17のステップQ2)。
Next, the polymerized wafer T is transferred to the reforming and separating
改質分離装置61では、図19に示すようにレーザヘッド90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82によってチャック80を回転させながら、レーザヘッド90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M2を形成する。
In the reforming
周縁改質層M2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、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 M2 serves as a base point for removing the peripheral edge portion We in the edge trim, and is formed in an annular shape along the boundary between the peripheral edge portion We and the central portion Wc to be removed in the processed wafer W. NS. 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M2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M2の下端は、研削後の処理ウェハWの目標表面(図19中の点線)より上方に位置している。すなわち、周縁改質層M2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より大きい。かかる場合、研削後の処理ウェハWに周縁改質層M2が残らない。 Further, the peripheral modification layer M2 is stretched in the thickness direction and has a vertically long aspect ratio. The lower end of the peripheral modification layer M2 is located above the target surface (dotted line in FIG. 19) of the processed wafer W after grinding. That is, the distance H3 between the lower end of the peripheral modification layer M2 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 M2 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M2からクラックC2が進展し、表面Waに到達している。但し、クラックC2は裏面Wbには到達していない。 Further, inside the processed wafer W, cracks C2 grow from the peripheral modification layer M2 and reach the surface Wa. However, the crack C2 does not reach the back surface Wb.
次に、同じ改質分離装置61において、図18(c)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17のステップQ3)。図6に示した内部面改質層M1と同様に、内部面改質層M3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M3は周縁改質層M2と同じ高さに形成され、当該内部面改質層M3の下端は、研削後の処理ウェハWの目標表面より上方に位置している。そして、内部面改質層M3は面方向に複数形成され、当該複数の内部面改質層M3は、面方向に中心部から周縁改質層M2まで、すなわち中央部Wcに形成される。なお、内部面改質層M3の形成方法は、上記ステップP2と同様である。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。
Next, in the same modification /
次に、同じ改質分離装置61において、図18(d)に示すように内部面改質層M3及び周縁改質層M2を基点に、処理ウェハWを第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2に分離する(図17のステップQ4)。この際、内部面改質層M3と周縁改質層M2が同じ高さに形成されているため、第2の分離ウェハW2は周縁部Weと一体になって分離される。なお、処理ウェハWの分離方法は、上記ステップP3と同様である。
Next, in the same reforming and separating
次に、第2の分離ウェハW2はウェハ搬送装置32により反転装置60に搬送される。反転装置60では、第2の分離ウェハW2の表裏面が反転される(図17のステップQ5)。なお、第2の分離ウェハW2の反転方法は、上記ステップP4と同様である。
Next, the second separated wafer W2 is transferred to the reversing
次に、第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2はそれぞれウェハ搬送装置32により加工装置70に搬送される。加工装置70では、図18(e)に示すように第1の分離ウェハW1の分離面W1aを研削し、当該分離面W1aに残る周縁改質層M2と内部面改質層M3を除去する。同時に、図18(f)に示すように第2の分離ウェハW2の分離面W2aを研削し、当該分離面W2aに残る周縁改質層M2と内部面改質層M3を除去する(図17のステップQ6)。なお、分離面W1a、W2aの研削方法は、上記ステップP5と同様である。
Next, the first separation wafer W1 and the second separation wafer W2 are transferred to the
次に、第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2はそれぞれウェハ搬送装置32により洗浄装置51、52に搬送される。洗浄装置51、52ではそれぞれ、分離面W1a、W2aがスクラブ洗浄される(図17のステップQ7)。なお、分離面W1a、W2aの洗浄方法は、上記ステップP6と同様である。
Next, the first separation wafer W1 and the second separation wafer W2 are transferred to the cleaning devices 51 and 52 by the
次に、第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2はそれぞれウェハ搬送装置22によりウェットエッチング装置40、41に搬送される。ウェットエッチング装置40、41ではそれぞれ、分離面W1a、W2aがウェットエッチングされる(図17のステップQ8)。なお、分離面W1a、W2aのウェットエッチング方法は、上記ステップP7と同様である。
Next, the first separation wafer W1 and the second separation wafer W2 are transferred to the
その後、すべての処理が施された第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2はそれぞれ、ウェハ搬送装置22によりカセット載置台10のカセットCw1、Cw2に搬送される。こうして、ウェハ処理システム1における一連のウェハ処理が終了する。
After that, the first separation wafer W1 and the second separation wafer W2 that have been subjected to all the processing are transferred to the cassettes Cw1 and Cw2 of the cassette mounting table 10 by 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。しかも、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Q2において処理ウェハWの内部に周縁改質層M2を形成した後、当該周縁改質層M2を基点に、周縁部Weを除去している。例えば従来の方法では周縁部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、レーザヘッド90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。
In this embodiment as well, the same effects as those in the above embodiment can be enjoyed. Moreover, according to the present embodiment, when performing edge trimming, after forming the peripheral edge modifying layer M2 inside the processed wafer W in step Q2, the peripheral edge portion We is removed from the peripheral edge modifying layer M2 as a base point. There is. For example, in the conventional method, the peripheral portion We is ground or cut, and the grinding wheel wears and requires regular replacement. On the other hand, in the present embodiment, the degree of deterioration of the
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.
しかも、ステップQ1における周縁改質層M2の形成とステップQ3における内部面改質層M3の形成は、同一の改質分離装置61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M2の形成と内部面改質層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M2と内部面改質層M1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 M2 in step Q1 and the formation of the internal surface modification layer M3 in step Q3 can be performed in the same
また、以上の改質分離装置61では、レーザヘッド90は周縁改質層M2と内部面改質層M3を形成していたが、これら周縁改質層M2と内部面改質層M3はそれぞれ別々のレーザヘッドを用いて形成してもよい。
Further, in the above modified
ウェハ処理システム1においてエッジトリムを行う方法は、上記実施形態に限定されない。次に、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18に示した実施形態とほぼ同様であるが、ステップQ3で形成される内部面改質層が異なる。
The method of performing edge trimming in the
ステップQ3では、図20(c)に示すように処理ウェハWの内部に内部面改質層M4が形成される。図18に示した内部面改質層M3が周縁改質層M2まで形成されたのに対し、本実施形態の内部面改質層M4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M4からは面方向にクラックC4が進展する。また、内部面改質層M4のピッチが小さい場合には、クラックC4が無くてもよい。 In step Q3, the internal surface modification layer M4 is formed inside the processed wafer W as shown in FIG. 20 (c). While the internal surface modification layer M3 shown in FIG. 18 was formed up to the peripheral surface modification layer M2, the internal surface modification layer M4 of the present embodiment extends from the central portion to the outer end portion in the plane direction. It is formed. The crack C4 grows in the plane direction from the internal surface modification layer M4. Further, when the pitch of the internal surface modification layer M4 is small, the crack C4 may not be present.
かかる場合、ステップQ4では、図20(d)に示すように内部面改質層M4より上方の第2の分離ウェハW2と、内部面改質層M4より下方の周縁部Weとが、別々に分離される。すなわち、第2の分離ウェハW2は内部面改質層M4を基点に分離され、周縁部Weは周縁改質層M2を基点に分離される。なお、その他のステップQ1〜Q2、Q5〜B8は、図18に示した実施形態と同様である。 In such a case, in step Q4, as shown in FIG. 20D, the second separation wafer W2 above the internal surface modification layer M4 and the peripheral edge portion We below the internal surface modification layer M4 are separately separated. Be separated. That is, the second separation wafer W2 is separated from the internal surface modification layer M4 as a base point, and the peripheral edge portion We is separated from the peripheral edge modification layer M2 as a base point. The other steps Q1 to Q2 and Q5 to B8 are the same as those of the embodiment shown in FIG.
本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 this embodiment as well, the same effects as those in the above embodiment can be enjoyed.
以上の実施形態では、ウェハ処理システム1においてエッジトリムを行うにあたり、処理ウェハWを分離する際に周縁部Weを除去していたが、周縁部Weを除去した後に処理ウェハWを分離してもよい。
In the above embodiment, when performing edge trimming in the
かかる場合、改質分離装置61では、先ずステップQ2において、図21(b)に示すように処理ウェハWの内部に周縁改質層M5と分割改質層M6が形成される。
In such a case, in the modification /
図22に示すようにレーザヘッド90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82によってチャック80を回転させながら、レーザヘッド90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M5を形成する。
As shown in FIG. 22, the
上記実施形態の周縁改質層M2と同様に、周縁改質層M5は厚み方向に延伸し、当該周縁改質層M5の下端は、研削後の処理ウェハWの目標表面(図22中の点線)より上方に位置している。 Similar to the peripheral modification layer M2 of the above embodiment, the peripheral modification layer M5 is stretched in the thickness direction, and the lower end of the peripheral modification layer M5 is the target surface of the processed wafer W after grinding (dotted line in FIG. 22). ) Is located above.
さらに処理ウェハWの内部には、周縁改質層M5からクラックC5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M5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 C5 propagate from the peripheral modification layer M5 and reach the front surface Wa and the back surface Wb. A plurality of peripheral modification layers M5 may be formed in the thickness direction.
次に、同じ改質分離装置61においてレーザヘッド90を移動させて、処理ウェハWの内部であって、周縁改質層M5の径方向外側に分割改質層M6を形成する。分割改質層M6も、周縁改質層M5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M6からクラックC6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M6も厚み方向に複数形成されていてもよい。
Next, the
そして、分割改質層M6及びクラックC6を径方向に数μmのピッチで複数形成することで、図23に示すように周縁改質層M5から径方向外側に延伸する、1ラインの分割改質層M6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M6は8箇所に形成されているが、この分割改質層M6の数は任意である。少なくとも、分割改質層M6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M5を基点に分離しつつ、分割改質層M6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 M6 and the cracks C6 at a pitch of several μm in the radial direction, as shown in FIG. Layer M6 is formed. In the illustrated example, the divided and modified layers M6 of the line extending in the radial direction are formed at eight positions, but the number of the divided and modified layers M6 is arbitrary. At least, if the split reforming layer M6 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 M6 while being separated from the annular peripheral edge modified layer M5 as a base point. Then, the peripheral portion We to be removed is fragmented and can be removed more easily.
次に、同じ改質分離装置61において、図21(c)に示すように周縁改質層M5を基点に、処理ウェハWの周縁部Weを除去する。本実施形態の改質分離装置61には、図24に示すテープ150が設けられ、当該テープ150を拡張(エキスパンド)することで、周縁部Weを除去する。
Next, in the same modification /
先ず、図24(a)に示すように拡張可能なテープ150を処理ウェハWの裏面Wbに貼り付ける。続いて、図24(b)に示すようにテープ150を処理ウェハWの径方向に拡張させ、周縁改質層M5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M6を基点に、周縁部Weは小片化して分離される。その後、図24(c)に示すようにテープ150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150の剥離を容易にするため、テープ150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。
First, as shown in FIG. 24A, the
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、同じ改質分離装置61では、ステップQ3において図21(d)に示すように内部面改質層M7が形成され、さらにステップQ4において図21(e)に示すように処理ウェハWを分離ウェハW1、W2に分離する。
Next, in the same modification /
次に、反転装置60ではステップQ5において第2の分離ウェハW2の表裏面が反転される。その後、加工装置70でステップQ6において図21(f)及び図21(g)に示すように分離面W1a、W2aが研削される。その後、洗浄装置51、52においてステップQ7が行われ、ウェットエッチング装置40、41においてステップQ8が行われる。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。
Next, in the
本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、本実施形態によれば、ステップQ2において分割改質層M6を形成しているので、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。 In this embodiment as well, the same effects as those in the above embodiment can be enjoyed. Moreover, according to the present embodiment, since the split reforming layer M6 is formed in step Q2, the peripheral edge portion We to be removed can be made into small pieces. Therefore, edge trimming can be performed more easily.
以上の実施形態のウェハ処理システム1、200、300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、200、300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、200、300の内部に設けられてもよい。
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の表層を除去してもよいし、あるいは酸化膜Fw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、すなわち周縁部Weにおいて酸化膜Fw、Fsの未接合領域を形成することができ、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 layer of the oxide film Fw on the peripheral portion We may be removed, or the oxide film Fw 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, that is, it is possible to form an unbonded region of the oxide films Fw and Fs at the peripheral portion We. Therefore, the peripheral portion We can be appropriately removed.
また、上記例においては、接合処理の前に未接合領域を形成したが、接合処理後に未接合領域を形成してもよい。例えば処理ウェハWと支持ウェハSを接合後、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 above example, the unjoined region is formed before the joining treatment, but the unjoined region may be formed after the joining treatment. For example, after joining the processed wafer W and the support wafer S, it is possible to reduce the bonding strength and form an unbonded region by irradiating the outer peripheral portion of the oxide film Fw with a laser beam.
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。 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.
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
32 ウェハ搬送装置
60 反転装置
61 改質分離装置
70 加工装置
S 支持ウェハ
T 重合ウェハ
W 処理ウェハ1
本開示の一態様は、基板を処理する基板処理システムであって、基板の内部の面方向に形成された内部面改質層を起点に、当該基板を第1の分離基板と第2の分離基板に分離する分離部と、前記第1の分離基板の分離面と前記第2の分離基板の分離面をそれぞれ研削する加工部と、少なくとも前記分離部又は前記加工部に対して、前記基板を搬送する搬送機構と、前記第2の分離基板の表裏面を反転させる反転機構と、を有し、前記加工部は、前記基板、前記第1の分離基板又は前記第2の分離基板を保持する複数の保持部を備え、回転自在な回転テーブルと、前記保持部に保持された前記第1の分離基板の分離面を研削する第1の研削部と、前記保持部に保持された前記第2の分離基板の分離面を研削する第2の研削部と、を有する。
One aspect of the present disclosure is a substrate processing system for processing a substrate, in which the substrate is separated from a first separation substrate and a second separation substrate starting from an internal surface modification layer formed in the surface direction inside the substrate. The substrate is attached to at least the separation portion or the processing portion for grinding the separation portion for separating into the substrate, the separation surface for the first separation substrate and the separation surface for the second separation substrate, respectively. a transport mechanism for transporting an inverting mechanism for inverting the front and back surfaces of said second separation board, have a, the processing unit, the substrate, to hold the first separation substrate or the second substrate separation A rotary table provided with a plurality of holding portions, a first grinding portion for grinding the separation surface of the first separation substrate held by the holding portion, and the second grinding portion held by the holding portion. It has a second grinding portion for grinding the separation surface of the separation substrate of the above .
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に複数のデバイスが形成されている場合には、処理ウェハWと同様に表面Saにデバイス層(図示せず)が形成される。
The support wafer S is a wafer that supports the processed wafer W, 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 are formed on the surface Sa of the support wafer S, a device layer (not shown) is formed on the surface Sa in the same manner as the processing wafer W.
改質装置301は、第2の処理ブロックG2に設けられている。改質装置301は、処理ウェハWの内部に内部面改質層M1を形成する。改質装置301は、例えば改質分離装置61の構成において内部面改質層M1を形成するための部材(レーザヘッド90等)を備えている。
The
次にステップP3では、チャック112に重合ウェハTが保持された状態で、分離機構303によって処理ウェハWが分離ウェハW1、W2に分離される。その後ステップP4では、分離された第2の分離ウェハW2が反転機構304の保持部320に受け渡され、当該保持部320を水平軸回りに回転させて、第2の分離ウェハW2の表裏面が反転される。そして、第1の分離ウェハW1は第1の受渡位置A1のチャック112に搬送され、第2の分離ウェハW2はそのまま第2の受渡位置A2のチャック112に保持される。なお、第1の分離ウェハW1の搬送は、ウェハ搬送装置32によって行わってもよい。あるいは、反転機構304によって第2の分離ウェハW2の表裏面を反転している間に、回転テーブル110を回転させ、第1の分離ウェハW1を第2の受渡位置A2から第1の受渡位置A1に搬送してもよい。
Next, in step P3, the processed wafer W is separated into the separated wafers W1 and W2 by the
以上の実施形態のウェハ処理システム1、200、300はそれぞれ、改質分離装置61、改質装置202、301において、処理ウェハWの内部に内部面改質層M1を形成していたが、ウェハ処理システム1、200、300の外部で行ってもよい。かかる場合、ウェハ処理システム1、200、300に搬送される処理ウェハWの内部には、予め内部面改質層M1が形成されている。
In the
かかる場合、ステップQ4では、図20(d)に示すように内部面改質層M4より上方の第2の分離ウェハW2と、内部面改質層M4より下方の周縁部Weとが、別々に分離される。すなわち、第2の分離ウェハW2は内部面改質層M4を基点に分離され、周縁部Weは周縁改質層M2を基点に分離される。なお、その他のステップQ1〜Q2、Q5〜Q8は、図18に示した実施形態と同様である。
In such a case, in step Q4, as shown in FIG. 20D, the second separation wafer W2 above the internal surface modification layer M4 and the peripheral edge portion We below the internal surface modification layer M4 are separately separated. Be separated. That is, the second separation wafer W2 is separated from the internal surface modification layer M4 as a base point, and the peripheral edge portion We is separated from the peripheral edge modification layer M2 as a base point. The other steps Q1 to Q2 and Q5 to Q8 are the same as those of the embodiment shown in FIG.
Claims (14)
基板の内部の面方向に形成された内部面改質層を起点に、当該基板を第1の分離基板と第2の分離基板に分離する分離部と、
前記第1の分離基板の分離面と前記第2の分離基板の分離面をそれぞれ研削する加工部と、
少なくとも前記分離部又は前記加工部に対して、前記基板を搬送する搬送機構と、
前記第2の分離基板の表裏面を反転させる反転機構と、を有する、基板処理システム。A substrate processing system that processes substrates
Starting from the internal surface modification layer formed in the direction of the inner surface of the substrate, a separation portion for separating the substrate into a first separation substrate and a second separation substrate, and a separation portion.
A processed portion for grinding the separation surface of the first separation substrate and the separation surface of the second separation substrate, respectively.
A transport mechanism for transporting the substrate to at least the separation portion or the processing portion.
A substrate processing system having an inversion mechanism that inverts the front and back surfaces of the second separation substrate.
前記基板、前記第1の分離基板又は前記第2の分離基板を保持する複数の保持部を備え、回転自在な回転テーブルと、
前記保持部に保持された前記第1の分離基板の分離面を研削する第1の研削部と、
前記保持部に保持された前記第2の分離基板の分離面を研削する第2の研削部と、を有する、請求項1又は2に記載の基板処理システム。The processed part
A rotatable rotary table comprising the substrate, the first separation substrate, or a plurality of holding portions for holding the second separation substrate.
A first grinding portion for grinding the separation surface of the first separation substrate held by the holding portion, and a first grinding portion.
The substrate processing system according to claim 1 or 2, further comprising a second grinding portion for grinding the separation surface of the second separating substrate held by the holding portion.
分離部において、基板の内部の面方向に形成された内部面改質層を起点に、当該基板を第1の分離基板と第2の分離基板に分離することと、
反転機構によって、前記第2の分離基板の表裏面を反転させることと、
加工部において、前記第1の分離基板の分離面と前記第2の分離基板の分離面をそれぞれ研削することと、を有する、基板処理方法。It is a substrate processing method that processes a substrate.
In the separation section, starting from the internal surface modification layer formed in the direction of the inner surface of the substrate, the substrate is separated into a first separation substrate and a second separation substrate.
The front and back surfaces of the second separation substrate are inverted by the inversion mechanism, and
A substrate processing method comprising grinding a separation surface of the first separation substrate and a separation surface of the second separation substrate, respectively, in a processed portion.
前記基板、前記第1の分離基板又は前記第2の分離基板を保持する複数の保持部を備え、回転自在な回転テーブルと、
前記保持部に保持された前記第1の分離基板の分離面を研削する第1の研削部と、
前記保持部に保持された前記第2の分離基板の分離面を研削する第2の研削部と、を有し、
前記第1の研削部による前記第1の分離基板の分離面の研削と、前記第2の研削部による前記第2の分離基板の分離面の研削とを並行して行う、請求項9に記載の基板処理方法。The processed part
A rotatable rotary table comprising the substrate, the first separation substrate, or a plurality of holding portions for holding the second separation substrate.
A first grinding portion for grinding the separation surface of the first separation substrate held by the holding portion, and a first grinding portion.
It has a second grinding portion for grinding the separation surface of the second separating substrate held by the holding portion, and has a second grinding portion.
The ninth aspect of the present invention, wherein the first grinding section grinds the separation surface of the first separation substrate and the second grinding section grinds the separation surface of the second separation substrate in parallel. Substrate processing method.
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