KR20210044893A - 처리 시스템 및 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
처리 대상체를 처리하는 처리 시스템으로서, 상기 처리 대상체의 내부에 면 방향으로 내부면 개질층을 형성하는 개질 장치와, 상기 내부면 개질층을 기점으로 상기 처리 대상체를 분리하는 분리 장치를 가지고, 상기 개질 장치는, 상기 처리 대상체의 내부에 복수의 레이저광을 조사하는 레이저 조사부와, 상기 레이저 조사부와 상기 처리 대상체를 상대적으로 이동시키는 이동 기구를 가지고, 상기 이동 기구에 의해 상기 레이저 조사부로부터의 상기 복수의 레이저광을 상기 처리 대상체에 대하여 상대적으로 이동시켜, 상기 내부면 개질층을 형성한다.
Description
본 개시는 처리 시스템 및 처리 방법에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는, 적층형 반도체 장치의 제조 방법이 개시되어 있다. 이 제조 방법에서는, 2 이상의 반도체 웨이퍼를 적층하여 적층형 반도체 장치를 제조한다. 이 때, 각 반도체 웨이퍼는, 다른 반도체 웨이퍼에 적층된 후, 원하는 두께를 가지도록 이면 연삭된다.
본 개시에 따른 기술은, 처리 대상체를 효율 좋게 박화한다.
본 개시의 일태양은, 처리 대상체를 처리하는 처리 시스템으로서, 상기 처리 대상체의 내부에 면 방향으로 내부면 개질층을 형성하는 개질 장치와, 상기 내부면 개질층을 기점으로 상기 처리 대상체를 분리하는 분리 장치를 가지고, 상기 개질 장치는, 상기 처리 대상체의 내부에 복수의 레이저광을 조사하는 레이저 조사부와, 상기 레이저 조사부와 상기 처리 대상체를 상대적으로 이동시키는 이동 기구를 가지고, 상기 이동 기구에 의해 상기 레이저 조사부로부터의 상기 복수의 레이저광을 상기 처리 대상체에 대하여 상대적으로 이동시켜, 상기 내부면 개질층을 형성한다.
본 개시에 따르면, 처리 대상체를 효율 좋게 박화할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리 시스템의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 중합 웨이퍼의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 3은 중합 웨이퍼의 일부의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 4는 개질 장치의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 5는 분리 장치의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리의 주요 공정을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리의 주요 공정의 설명도이다.
도 8은 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 주연 개질층과 분할 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 9는 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 주연 개질층과 분할 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 10은 주연 제거 장치에 있어서 처리 웨이퍼의 주연부를 제거하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 11은 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 12는 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 13은 분리 장치에 있어서 처리 웨이퍼로부터 이면 웨이퍼를 분리하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 14는 다른 실시 형태에 따른 개질 장치의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 15는 다른 실시 형태의 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 16은 다른 실시 형태의 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 17은 다른 실시 형태의 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 18은 다른 실시 형태의 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 19는 다른 실시 형태의 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 20은 다른 실시 형태의 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 21은 다른 실시 형태에 따른 분리 장치의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 22는 다른 실시 형태에 따른 분리 장치의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 23은 다른 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리의 주요 공정을 나타내는 순서도이다.
도 24는 다른 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리의 주요 공정의 설명도이다.
도 25는 다른 실시 형태의 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 주연 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 26은 다른 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리의 주요 공정의 설명도이다.
도 27은 계면 처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 28은 웨이퍼 처리의 주요 공정에 있어서 지지 웨이퍼의 모습을 나타내는 설명도이다.
도 29는 주연 개질층을 산화막의 단부보다 직경 방향 내측에 형성한 모습을 나타내는 종단면도이다.
도 30은 계면 처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 2는 중합 웨이퍼의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 3은 중합 웨이퍼의 일부의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 4는 개질 장치의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 5는 분리 장치의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리의 주요 공정을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리의 주요 공정의 설명도이다.
도 8은 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 주연 개질층과 분할 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 9는 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 주연 개질층과 분할 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 10은 주연 제거 장치에 있어서 처리 웨이퍼의 주연부를 제거하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 11은 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 12는 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 13은 분리 장치에 있어서 처리 웨이퍼로부터 이면 웨이퍼를 분리하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 14는 다른 실시 형태에 따른 개질 장치의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 15는 다른 실시 형태의 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 16은 다른 실시 형태의 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 17은 다른 실시 형태의 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 18은 다른 실시 형태의 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 19는 다른 실시 형태의 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 20은 다른 실시 형태의 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 21은 다른 실시 형태에 따른 분리 장치의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 22는 다른 실시 형태에 따른 분리 장치의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 23은 다른 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리의 주요 공정을 나타내는 순서도이다.
도 24는 다른 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리의 주요 공정의 설명도이다.
도 25는 다른 실시 형태의 개질 장치에 있어서 처리 웨이퍼에 주연 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 26은 다른 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리의 주요 공정의 설명도이다.
도 27은 계면 처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 28은 웨이퍼 처리의 주요 공정에 있어서 지지 웨이퍼의 모습을 나타내는 설명도이다.
도 29는 주연 개질층을 산화막의 단부보다 직경 방향 내측에 형성한 모습을 나타내는 종단면도이다.
도 30은 계면 처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 예를 들면 특허 문헌 1에 개시된 방법과 같이, 표면에 복수의 전자 회로 등의 디바이스가 형성된 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라 함)에 대하여, 당해 웨이퍼의 이면을 연삭 가공하여, 웨이퍼를 박화하는 것이 행해지고 있다.
웨이퍼의 이면의 연삭 가공은, 예를 들면 당해 이면에 연삭 숫돌을 접촉시킨 상태에서, 웨이퍼와 연삭 숫돌을 각각 회전시키고, 또한 연삭 숫돌을 하강시켜 행해진다. 이러한 경우, 연삭 숫돌이 마모되어, 정기적인 교환이 필요해진다. 또한, 연삭 가공에 있어서는, 연삭수를 사용하여, 그 폐액 처리도 필요하다. 이 때문에, 러닝코스트가 소요된다. 따라서, 종래의 웨이퍼의 박화 처리에는 개선의 여지가 있다.
또한, 통상, 웨이퍼의 주연부는 면취 가공이 되어 있는데, 상술한 바와 같이 웨이퍼의 이면에 연삭 처리를 행하면, 웨이퍼의 주연부가 날카롭게 뾰족한 형상(이른바 나이프 엣지 형상)이 된다. 그러면, 웨이퍼의 주연부에서 치핑이 발생하여, 웨이퍼가 손상을 입을 우려가 있다. 따라서, 연삭 처리 전에 미리 웨이퍼의 주연부를 제거하는, 이른바 엣지트림이 행해지고 있다. 그리고, 예를 들면 특허 문헌 1에 개시된 방법에서는, 웨이퍼의 주연부를 부분적으로 연삭 또는 절삭하여, 이 엣지트림을 행하고 있다.
본 개시에 따른 기술은, 웨이퍼의 박화 처리를 효율 좋게 행한다. 이하, 본 실시 형태에 따른 처리 시스템으로서의 웨이퍼 처리 시스템, 및 처리 방법으로서의 웨이퍼 처리 방법에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에서 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 요소에 있어서는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
먼저, 본 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리 시스템의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 웨이퍼 처리 시스템(1)의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
웨이퍼 처리 시스템(1)에서는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 접합된 처리 대상체로서의 중합 웨이퍼(T)에 대하여 원하는 처리를 행하여, 처리 웨이퍼(W)를 박화한다. 이하, 처리 웨이퍼(W)에 있어서, 지지 웨이퍼(S)에 접합된 면을 표면(Wa)이라 하고, 표면(Wa)과 반대측의 면을 이면(Wb)이라 한다. 마찬가지로, 지지 웨이퍼(S)에 있어서, 처리 웨이퍼(W)에 접합된 면을 표면(Sa)이라 하고, 표면(Sa)과 반대측의 면을 이면(Sb)이라 한다.
처리 웨이퍼(W)는, 예를 들면 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 웨이퍼로서, 표면(Wa)에 복수의 디바이스를 포함하는 디바이스층(D)이 형성되어 있다. 또한, 디바이스층(D)에는 또한 산화막(Fw), 예를 들면 SiO2막(TEOS막)이 형성되어 있다. 또한, 처리 웨이퍼(W)의 주연부는 면취 가공이 되어 있고, 주연부의 단면은 그 선단을 향해 두께가 작아지고 있다.
지지 웨이퍼(S)는 처리 웨이퍼(W)를 지지하는 웨이퍼로서, 예를 들면 실리콘 웨이퍼이다. 지지 웨이퍼(S)의 표면(Sa)에는 산화막(Fs), 예를 들면 SiO2막(TEOS막)이 형성되어 있다. 또한, 지지 웨이퍼(S)는 처리 웨이퍼(W)의 표면(Wa)의 디바이스를 보호하는 보호재로서 기능한다. 또한, 지지 웨이퍼(S)의 표면(Sa)에 복수의 디바이스가 형성되어 있는 경우에는, 처리 웨이퍼(W)와 마찬가지로 표면(Sa)에 디바이스층(도시하지 않음)이 형성된다.
또한 도 2에 있어서는, 도시의 번잡함을 피하기 위하여, 디바이스층(D)과 산화막(Fw, Fs)의 도시를 생략하고 있다. 또한, 이하의 설명에서 이용되는 다른 도면에 있어서도 마찬가지로, 이들 디바이스층(D)과 산화막(Fw, Fs)의 도시를 생략하는 경우가 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이 웨이퍼 처리 시스템(1)은, 반입반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)을 일체로 접속한 구성을 가지고 있다. 반입반출 스테이션(2)은, 예를 들면 외부와의 사이에서 복수의 중합 웨이퍼(T)를 수용 가능한 카세트(Ct)가 반입반출된다. 처리 스테이션(3)은, 중합 웨이퍼(T)에 대하여 원하는 처리를 실시하는 각종 처리 장치를 구비하고 있다.
반입반출 스테이션(2)에는 카세트 배치대(10)가 마련되어 있다. 도시의 예에서는, 카세트 배치대(10)에는 복수, 예를 들면 4 개의 카세트(Ct)를 X축 방향으로 일렬로 배치 가능하게 되어 있다. 또한, 카세트 배치대(10)에 배치되는 카세트(Ct)의 개수는 본 실시 형태에 한정되지 않고, 임의로 결정할 수 있다.
반입반출 스테이션(2)에는 카세트 배치대(10)에 인접하여 웨이퍼 반송 영역(20)이 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 영역(20)에는 X축 방향으로 연신하는 반송로(21) 상을 이동 가능한 웨이퍼 반송 장치(22)가 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(22)는 중합 웨이퍼(T)를 유지하여 반송하는, 예를 들면 2 개의 반송 암(23, 23)을 가지고 있다. 각 반송 암(23)은 수평 방향, 연직 방향, 수평축 둘레 및 연직축 둘레로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 반송 암(23)의 구성은 본 실시 형태에 한정되지 않고, 임의의 구성을 취할 수 있다.
처리 스테이션(3)에는 웨이퍼 반송 영역(30)이 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 영역(30)에는 X축 방향으로 연신하는 반송로(31) 상을 이동 가능한 웨이퍼 반송 장치(32)가 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(32)는 후술하는 트랜지션 장치(34), 개질 장치(40), 주연 제거 장치(41), 분리 장치(42), 웨트 에칭 장치(43), 연삭 장치(44)에 대하여, 중합 웨이퍼(T)를 반송 가능하게 구성되어 있다. 또한, 웨이퍼 반송 장치(32)는 중합 웨이퍼(T)를 유지하여 반송하는, 예를 들면 2 개의 반송 암(33, 33)을 가지고 있다. 각 반송 암(33)은 수평 방향, 연직 방향, 수평축 둘레 및 연직축 둘레로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 반송 암(33)의 구성은 본 실시 형태에 한정되지 않고, 임의의 구성을 취할 수 있다.
웨이퍼 반송 영역(20)과 웨이퍼 반송 영역(30)과의 사이에는 중합 웨이퍼(T)를 전달하기 위한 트랜지션 장치(34)가 마련되어 있다.
웨이퍼 반송 영역(30)의 Y축 정방향측에는, 개질 장치(40)와 주연 제거 장치(41)가, 반입반출 스테이션(2)측으로부터 X축 방향으로 이 순으로 나란히 배치되어 있다. 웨이퍼 반송 영역(30)의 Y축 부방향측에는, 분리 장치(42)와 웨트 에칭 장치(43)가, 반입반출 스테이션(2)측으로부터 X축 방향으로 이 순으로 나란히 배치되어 있다. 웨이퍼 반송 영역(30)의 X축 정방향측에는, 연삭 장치(44)가 배치되어 있다.
개질 장치(40)는, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저광을 조사하여, 후술하는 내부면 개질층, 주연 개질층 및 분할 개질층을 형성한다. 개질 장치(40)는, 도 4에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)가 상측으로서 지지 웨이퍼(S)가 하측에 배치된 상태에서, 중합 웨이퍼(T)를 유지하는 척(50)을 가지고 있다. 척(50)은, 이동부(51)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 이동부(51)는, 일반적인 정밀 XY 스테이지로 구성되어 있다. 또한, 척(50)은, 회전부(52)에 의해 연직축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다.
척(50)의 상방에는, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저광을 조사하는 레이저 조사부로서, 내부면 개질층을 형성하기 위한, 제 1 레이저 헤드(60)가 마련되어 있다. 제 1 레이저 헤드(60)는, 레이저광 발진기(도시하지 않음)로부터 발진된 고주파의 펄스 형상의 레이저광으로서, 처리 웨이퍼(W)에 대하여 투과성을 가지는 파장의 레이저광을, 처리 웨이퍼(W)의 내부의 원하는 위치에 집광하여 조사한다. 이에 의해, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 있어서 레이저광이 집광된 부분이 개질되어, 내부면 개질층이 형성된다. 또한 제 1 레이저 헤드(60)는, 레이저광 발진기로부터의 레이저광을, 예를 들면 렌즈 등으로 복수로 나누어 동시에 조사한다. 이러한 경우, 제 1 레이저 헤드(60)로부터 복수의 레이저광이 조사되어, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 복수의 내부면 개질층이 동시에 형성된다. 제 1 레이저 헤드(60)는, 이동부(61)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 이동부(61)는, 일반적인 정밀 XY 스테이지로 구성되어 있다. 또한 제 1 레이저 헤드(60)는, 승강부(62)에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
또한 척(50)의 상방에는, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저광을 조사하는 레이저 조사부로서, 주연 개질용 레이저 헤드로서의 제 2 레이저 헤드(70)가 마련되어 있다. 제 2 레이저 헤드(70)는, 레이저광 발진기(도시하지 않음)로부터 발진된 고주파의 펄스 형상의 레이저광으로서, 처리 웨이퍼(W)에 대하여 투과성을 가지는 파장의 레이저광을, 처리 웨이퍼(W)의 내부의 원하는 위치에 집광하여 조사한다. 이에 의해, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 있어서 레이저광이 집광된 부분이 개질되어, 주연 개질층 또는 분할 개질층이 형성된다. 또한, 제 2 레이저 헤드(70)는, 단초점의 레이저광을 조사해도 되고, 복수의 초점의 레이저광을 조사해도 된다. 제 2 레이저 헤드(70)는, 이동부(71)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 이동부(71)는, 일반적인 정밀 XY 스테이지로 구성되어 있다. 또한 제 2 레이저 헤드(70)는, 승강부(72)에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 이동부(51), 회전부(52) 및 이동부(61)가 본 개시에 있어서의 이동 기구를 구성하고 있다. 이하의 설명에 있어서는, 제 1 레이저 헤드(60)를 수평 방향으로 이동시키는 경우, 제 1 레이저 헤드(60)를 처리 웨이퍼(W)에 대하여 상대적으로 수평 방향으로 이동시키면 된다. 즉, 처리 웨이퍼(W)를 수평 방향으로 이동시켜도 된다. 또한, 처리 웨이퍼(W)를 회전시키는 경우, 제 1 레이저 헤드(60)를 처리 웨이퍼(W)에 대하여 당해 처리 웨이퍼(W)의 중심을 축으로 상대적으로 회전시키면 된다. 즉, 제 1 레이저 헤드(60)를 처리 웨이퍼(W)에 대하여 회전시켜도 된다.
도 1에 나타내는 주연 제거 장치(41)는, 개질 장치(40)로 형성된 주연 개질층을 기점으로 처리 웨이퍼(W)의 주연부를 제거한다.
분리 장치(42)는, 개질 장치(40)로 형성된 내부면 개질층을 기점으로 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)측을 분리한다. 분리 장치(42)는, 도 5에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)가 상측으로서 지지 웨이퍼(S)가 하측에 배치된 상태에서, 중합 웨이퍼(T)를 유지하는 배치대(80)를 가지고 있다. 배치대(80)의 내부에는, 냉각 기구로서 냉매 유로(81)가 형성되어 있다. 냉매 유로(81)에는, 개질 장치(40)의 외부에 마련된 칠러 유닛(도시하지 않음)으로부터 냉매, 예를 들면 냉각수 또는 냉각 가스가 공급된다. 그리고, 냉매 유로(81)를 유통하는 냉매에 의해, 배치대(80)에 배치된 중합 웨이퍼(T)의 지지 웨이퍼(S)측(처리 웨이퍼(W)의 표면(Wa)측)이 냉각된다. 또한, 배치대(80)의 내부에 마련되는 냉각 기구는, 본 실시 형태에 한정되지 않고, 예를 들면 펠티에 소자 등이어도 된다.
배치대(80)의 상방에는, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저광을 조사하는 가열 기구로서, 제 3 레이저 헤드(90)가 마련되어 있다. 제 3 레이저 헤드(90)는, 레이저광 발진기(도시하지 않음)로부터 발진된 고주파의 펄스 형상의 레이저광으로서, 처리 웨이퍼(W)에 대하여 투과성을 가지는 파장의 레이저광을, 개질 장치(40)로 형성된 내부면 개질층에 조사한다. 그러면, 내부면 개질층이 가열된다. 또한, 제 3 레이저 헤드(90)로부터는 레이저광이 연속 발진되어도 된다. 제 3 레이저 헤드(90)는, 이동부(91)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있어도 된다. 이동부(91)는, 일반적인 정밀 XY 스테이지로 구성되어 있다. 또한 제 3 레이저 헤드(90)는, 승강부(92)에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있어도 된다.
또한, 배치대(80)의 상방에는, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 흡착 유지하는 흡착 패드(100)가 마련되어 있다. 흡착 패드(100)는, 회전부(101)에 의해 연직축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다. 또한 흡착 패드(100)는, 승강부(102)에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
도 1에 나타내는 웨트 에칭 장치(43)는, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)에 대하여 약액(에칭액)을 공급한다. 그리고, 연삭 장치(44)로 연삭된 이면(Wb)을 에칭 처리한다. 또한, 이면(Wb)에는 연삭흔이 형성되는 경우가 있으며, 당해 이면(Wb)은 데미지면을 구성한다. 또한 약액에는, 예를 들면 HF, HNO3, H3PO4, TMAH, Choline, KOH 등이 이용된다.
연삭 장치(44)는, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 연삭한다. 그리고, 내부면 개질층이 형성된 이면(Wb)에 있어서, 당해 내부면 개질층을 제거하고, 또한 주연 개질층을 제거한다. 구체적으로, 연삭 장치(44)는, 이면(Wb)에 연삭 숫돌을 접속시킨 상태에서, 처리 웨이퍼(W)(중합 웨이퍼(T))와 연삭 숫돌을 각각 회전시키고, 또한 연삭 숫돌을 하강시켜 행해진다. 또한, 상술한 내부면 개질층과 주연 개질층은 데미지를 받은 층이며, 이면(Wb)은 데미지면을 구성한다.
이상의 웨이퍼 처리 시스템(1)에는, 제어 장치(110)가 마련되어 있다. 제어 장치(110)는 예를 들면 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 가지고 있다. 프로그램 저장부에는, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 중합 웨이퍼(T)의 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 프로그램 저장부에는, 상술한 각종 처리 장치 및 반송 장치 등의 구동계의 동작을 제어하여, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 후술하는 웨이퍼 처리를 실현시키기 위한 프로그램도 저장되어 있다. 또한 상기 프로그램은, 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체(H)에 기록되어 있던 것으로, 당해 기억 매체(H)로부터 제어 장치(110)에 인스톨된 것이어도 된다.
이어서, 이상과 같이 구성된 웨이퍼 처리 시스템(1)을 이용하여 행해지는 웨이퍼 처리에 대하여 설명한다. 도 6은 웨이퍼 처리의 주요 공정을 나타내는 순서도이다. 또한 본 실시 형태에서는, 웨이퍼 처리 시스템(1)의 외부의 접합 장치(도시하지 않음)에 있어서, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 반데르발스력 및 수소 결합(분자간력)에 의해 접합되어, 미리 중합 웨이퍼(T)가 형성되어 있다.
먼저, 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이 중합 웨이퍼(T)를 복수 수납한 카세트(Ct)가, 반입반출 스테이션(2)의 카세트 배치대(10)에 배치된다.
이어서, 웨이퍼 반송 장치(22)에 의해 카세트(Ct) 내의 중합 웨이퍼(T)가 취출되어, 트랜지션 장치(34)로 반송된다. 이어서, 웨이퍼 반송 장치(32)에 의해, 트랜지션 장치(34)의 중합 웨이퍼(T)가 취출되어, 개질 장치(40)로 반송된다. 개질 장치(40)에서는, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 내부에 주연 개질층(M1)이 형성되고(도 6의 단계(A1)), 분할 개질층(M2)이 형성된다(도 6의 단계(A2)).
개질 장치(40)에 있어서 중합 웨이퍼(T)는, 척(50)으로 전달되어 유지된다. 이 후, 도 8에 나타내는 바와 같이 제 2 레이저 헤드(70)를, 처리 웨이퍼(W)의 상방으로서, 당해 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)와 중앙부(Wc)의 경계로 이동시킨다. 이 후, 회전부(52)에 의해 척(50)을 회전시키면서, 제 2 레이저 헤드(70)로부터 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저광(L)을 조사하여, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 주연 개질층(M1)을 형성한다(도 6의 단계(A1)).
주연 개질층(M1)은, 엣지트림에 있어서 주연부(We)를 제거할 시의 기점이 되는 것으로, 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)에 있어서의 제거 대상의 주연부(We)와 중앙부(Wc)와의 경계를 따라, 환상(環狀)으로 형성된다. 또한 주연부(We)는, 예를 들면 처리 웨이퍼(W)의 외단부로부터 직경 방향으로 1 mm ~ 5 mm의 범위이며, 면취부가 포함된다.
또한, 주연 개질층(M1)은, 두께 방향으로 연신하여 세로로 긴 애스펙트비를 가진다. 주연 개질층(M1)의 하단은, 연삭 후의 처리 웨이퍼(W)의 목표 표면(도 8 중의 점선)보다 상방에 위치하고 있다. 즉, 주연 개질층(M1)의 하단과 처리 웨이퍼(W)의 표면(Wa) 사이의 거리(H1)는, 연삭 후의 처리 웨이퍼(W)의 목표 두께(H2)보다 크다. 이러한 경우, 연삭 후의 처리 웨이퍼(W)에 주연 개질층(M1)이 남지 않는다.
또한 처리 웨이퍼(W)의 내부에는, 주연 개질층(M1)으로부터 크랙(C1)이 진전하여, 표면(Wa)과 이면(Wb)에 도달하고 있다. 또한, 주연 개질층(M1)은 두께 방향으로 복수 형성되어 있어도 된다.
이어서, 동일한 개질 장치(40)에 있어서 제 2 레이저 헤드(70)를 이동시켜, 도 8에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 내부로서, 주연 개질층(M1)의 직경 방향 외측에 분할 개질층(M2)을 형성한다(도 6의 단계(A2)). 분할 개질층(M2)도, 주연 개질층(M1)과 마찬가지로 두께 방향으로 연신하여, 세로로 긴 애스펙트비를 가진다. 또한, 분할 개질층(M2)으로부터 크랙(C2)이 진전하여, 표면(Wa)과 이면(Wb)에 도달하고 있다. 또한, 분할 개질층(M2)도 두께 방향으로 복수 형성되어 있어도 된다.
그리고, 분할 개질층(M2) 및 크랙(C2)을 직경 방향으로 수 μm의 피치로 복수 형성함으로써, 도 9에 나타내는 바와 같이 주연 개질층(M1)으로부터 직경 방향 외측으로 연신하는, 1 라인의 분할 개질층(M2)이 형성된다. 또한 도시의 예에 있어서는, 직경 방향으로 연신하는 라인의 분할 개질층(M2)은 8 개소에 형성되어 있지만, 이 분할 개질층(M2)의 수는 임의이다. 적어도, 분할 개질층(M2)이 2 개소에 형성되어 있으면, 주연부(We)는 제거할 수 있다. 이러한 경우, 엣지트림에 있어서 주연부(We)를 제거할 시, 당해 주연부(We)는, 환상의 주연 개질층(M1)을 기점으로 분리하면서, 분할 개질층(M2)에 의해 복수로 분할된다. 그러면, 제거되는 주연부(We)가 소편화되어,보다 용이하게 제거할 수 있다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(32)에 의해 주연 제거 장치(41)로 반송된다. 주연 제거 장치(41)에서는, 도 7의 (c)에 나타내는 바와 같이 주연 개질층(M1)을 기점으로, 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)를 제거한다(도 6의 단계(A3)).
주연 제거 장치(41)에서는, 예를 들면 도 10에 나타내는 바와 같이 테이프(120)를 확장(익스팬드)함으로써, 주연부(We)를 제거한다. 먼저, 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이 확장 가능한 테이프(120)를 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)에 부착한다. 이어서, 도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이 테이프(120)를 처리 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 확장시켜, 주연 개질층(M1)을 기점으로, 처리 웨이퍼(W)로부터 주연부(We)를 분리한다. 또한 이 때, 분할 개질층(M2)을 기점으로, 주연부(We)는 소편화되어 분리된다. 이 후, 도 10의 (c)에 나타내는 바와 같이 테이프(120)를 상승시켜 처리 웨이퍼(W)로부터 박리하여, 주연부(We)를 제거한다. 또한 이 때, 이 테이프(120)의 박리를 용이하게 하기 위하여, 테이프(120)의 점착력을 저하시키는 처리, 예를 들면 자외선 조사 처리 등을 행해도 된다.
또한 주연부(We)를 제거하는 방법은, 본 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 주연부(We)에 대하여 에어 블로우 또는 워터 제트를 분사하여, 당해 주연부(We)를 쳐서 제거해도 된다. 혹은, 예를 들면 핀셋과 같은 지그를 주연부(We)에 접촉시켜, 당해 주연부(We)를 물리적으로 제거해도 된다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(32)에 의해 다시 개질 장치(40)로 반송된다. 개질 장치(40)에서는, 도 7의 (d)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 내부에 내부면 개질층(M3)이 형성된다(도 6의 단계(A4)).
도 11에 나타내는 바와 같이 제 1 레이저 헤드(60)로부터 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저광(L)을 조사하여, 내부면 개질층(M3)을 형성한다. 내부면 개질층(M3)은, 면 방향으로 연신하여 가로로 긴 애스펙트비를 가진다. 내부면 개질층(M3)의 하단은, 연삭 후의 처리 웨이퍼(W)의 목표 표면(도 11 중의 점선)보다 조금 상방에 위치하고 있다. 즉, 내부면 개질층(M3)의 하단과 처리 웨이퍼(W)의 표면(Wa) 사이의 거리(H3)는, 연삭 후의 처리 웨이퍼(W)의 목표 두께(H2)보다 조금 크다. 또한, 내부면 개질층(M3)은 세로로 긴 애스펙트비를 가지고, 복수의 내부면 개질층(M3)의 피치를 작게 하여 배치해도 된다. 또한, 내부면 개질층(M3)으로부터는 면 방향으로 크랙(C3)이 진전한다. 또한, 내부면 개질층(M3)의 피치가 작은 경우에는, 크랙(C3)이 없어도 된다.
도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이 제 1 레이저 헤드(60)로부터는 복수, 예를 들면 9 개의 레이저광(L)이 동시에 조사되고, 도 12의 (a)에 나타내는 바와 같이 9 개의 내부면 개질층(M3)이 동시에 형성된다. 그리고, 제 1 레이저 헤드(60)와 중합 웨이퍼(T)를 상대적으로 수평 방향으로 이동시켜, 내부면 개질층(M3)을 9 개 단위로 처리 웨이퍼(W)의 중앙부(Wc)의 내부에 형성한다. 구체적으로, 먼저, 도 12의 (b)에 나타내는 바와 같이 제 1 레이저 헤드(60)를 X축 방향으로 이동시켜, 9 개의 내부면 개질층(M3)을 일렬로 배열하여 형성한다. 이 후, 도 12의 (c)에 나타내는 바와 같이 제 1 레이저 헤드(60)를 Y축 방향으로 비켜 놓고, 또한 당해 제 1 레이저 헤드(60)를 X축 방향으로 이동시켜, 9 개의 내부면 개질층(M3)을 다른 열로 배열하여 형성한다. 이들 복수의 내부면 개질층(M3)은 동일한 높이로 형성한다. 그러면, 중앙부(Wc)에 있어서의 내부면 전면에 내부면 개질층(M3)이 형성된다. 또한, 제 1 레이저 헤드(60)로부터 동시에 조사하는 레이저광(L)의 수 및 배치는 본 실시 형태에 한정되지 않고, 임의로 설정할 수 있다.
또한 개질 장치(40)에서는, 척(50)을 회전시키면서, 제 1 레이저 헤드(60)를 수평 방향으로 이동시켜도 된다. 이러한 경우, 내부면 개질층(M3)은 평면에서 봤을 때 소용돌이 형상으로 형성된다. 그리고, 처리 웨이퍼(W)의 동심원 방향 및 직경 방향으로, 복수의 내부면 개질층(M3)의 피치를 바꾸어도 된다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(32)에 의해 분리 장치(42)로 반송된다. 분리 장치(42)에서는, 도 7의 (e)에 나타내는 바와 같이 내부면 개질층(M3)을 기점으로, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)측(이하, 이면 웨이퍼(Wb1)라 함)을 분리한다(도 6의 단계(A5)).
분리 장치(42)에 있어서 중합 웨이퍼(T)는, 도 13의 (a)에 나타내는 바와 같이 배치대(80)로 전달되어 배치된다. 이 때, 냉매 유로(81)를 유통하는 냉매에 의해, 중합 웨이퍼(T)의 지지 웨이퍼(S)측(처리 웨이퍼(W)의 표면(Wa)측)이 냉각된다. 이 후, 제 3 레이저 헤드(90)를 처리 웨이퍼(W)의 상방으로 이동시켜, 당해 제 3 레이저 헤드(90)로부터 내부면 개질층(M3)으로 레이저광(L)을 조사한다. 또한 제 3 레이저 헤드(90)를 처리 웨이퍼(W)의 주연부로부터 중앙부로 이동시켜, 즉 웨이퍼 면내에서 이동시켜, 내부면 개질층(M3)의 전면에 레이저광(L)을 조사한다. 그러면, 내부면 개질층(M3)이 가열된다. 이와 같이 내부면 개질층(M3)을 가열하면, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)측과 표면(Wa)측에 응력차가 발생한다. 게다가, 처리 웨이퍼(W)의 표면(Wa)측을 냉각하고 있으므로, 이 응력차는 커진다. 그러면, 내부면 개질층(M3)을 기점으로 이면 웨이퍼(Wb1)가 분리되기 쉬워진다.
이 후, 도 13의 (b)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을, 흡착 패드(100)로 흡착 유지한다. 그리고, 흡착 패드(100)를 회전시켜, 내부면 개질층(M3)을 경계로 이면 웨이퍼(Wb1)가 절단된다. 이 후, 도 13의 (c)에 나타내는 바와 같이 흡착 패드(100)가 이면 웨이퍼(Wb1)를 흡착 유지한 상태로, 당해 흡착 패드(100)를 상승시켜, 처리 웨이퍼(W)로부터 이면 웨이퍼(Wb1)를 분리한다. 또한, 도 13의 (c)에 나타낸 바와 같이 흡착 패드(100)를 상승시키는 것 만으로 이면 웨이퍼(Wb1)를 분리할 수 있는 경우, 도 13의 (b)에 나타낸 흡착 패드(100)의 회전을 생략해도 된다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(32)에 의해 연삭 장치(44)로 반송된다. 연삭 장치(44)에서는, 도 7의 (f)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)(데미지면)을 연삭하고, 당해 이면(Wb)에 남는 내부면 개질층(M3)과 주연 개질층(M1)을 제거한다(도 6의 단계(A6)). 구체적으로, 이면(Wb)에 연삭 숫돌을 접속시킨 상태에서, 처리 웨이퍼(W)와 연삭 숫돌을 각각 회전시키고, 또한 연삭 숫돌을 하강시킴으로써, 이면(Wb)이 연삭된다. 또한, 단계(A6)에 있어서의 이면(Wb)의 연삭 후, 후술하는 단계(A7)의 웨트 에칭의 전에, 이면(Wb)을 세정해도 된다. 이면(Wb)의 세정 처리에는, 예를 들면 브러시를 이용해도 되고, 혹은 가압된 세정액을 이용해도 된다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(32)에 의해 웨트 에칭 장치(43)로 반송된다. 웨트 에칭 장치(43)에서는, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)(데미지면)에 약액을 공급하여 웨트 에칭한다(도 6의 단계(A7)). 상술한 연삭 장치(44)로 연삭된 이면(Wb)에는, 연삭흔이 형성되는 경우가 있다. 본 단계(A7)에서는, 웨트 에칭함으로써 연삭흔을 제거할 수 있어, 이면(Wb)을 평활화할 수 있다.
이 후, 모든 처리가 실시된 중합 웨이퍼(T)는, 웨이퍼 반송 장치(32)에 의해 트랜지션 장치(34)로 반송되고, 또한 웨이퍼 반송 장치(22)에 의해 카세트 배치대(10)의 카세트(Ct)로 반송된다. 이렇게 하여, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 일련의 웨이퍼 처리가 종료된다.
이상의 실시 형태에 의하면, 단계(A4)에 있어서 처리 웨이퍼(W)의 내부에 내부면 개질층(M3)을 형성한 후, 단계(A5)에 있어서 내부면 개질층(M3)을 기점으로 이면 웨이퍼(Wb1)를 분리하고 있다. 예를 들면 상술한 특허 문헌 1에 개시된 바와 같이, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 연삭하는 경우, 연삭 숫돌이 마모되고, 또한 연삭수를 사용하기 때문에, 폐액 처리도 필요해진다. 이에 대하여, 본 실시 형태에서는, 제 1 레이저 헤드(60) 자체가 경시적으로 열화되지 않고, 소모품이 적어지기 때문에, 메인터넌스 빈도를 저감할 수 있다. 또한, 레이저를 이용한 드라이 프로세스이기 때문에, 연삭수 및 폐수 처리가 불필요해진다. 이 때문에, 러닝 코스트를 저렴화할 수 있다. 또한, 연삭수가 지지 웨이퍼(S)측으로 들어가는 경우가 없기 때문에, 지지 웨이퍼(S)가 오염되는 것을 억제할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 단계(A6)에 있어서 이면(Wb)(데미지면)의 연삭을 행하고 있는데, 이 연삭은 내부면 개질층(M3) 및 주연 개질층(M1)을 제거하면 되며, 그 연삭량은 수십 μm 정도로 적다. 이에 대하여, 종래와 같이 처리 웨이퍼(W)를 박화하기 위하여 이면(Wb)을 연삭하는 경우, 그 연삭량은 예를 들면 700 μm 이상으로 많아, 연삭 숫돌의 마모 정도가 크다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는, 역시 메인터넌스 빈도를 저감시킬 수 있다.
또한 본 실시 형태에 따르면, 단계(A4)에 있어서 처리 웨이퍼(W)의 내부에 복수의 레이저광(L)을 동시에 조사하여, 복수의 내부면 개질층(M3)을 동시에 형성하고 있다. 따라서, 처리 웨이퍼(W)의 내부면 전면에 효율 좋게 내부면 개질층(M3)을 형성할 수 있어, 단계(A4)의 처리에 걸리는 시간을 단축할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한 본 실시 형태에 따르면, 단계(A5)에 있어서 제 3 레이저 헤드(90)로부터 내부면 개질층(M3)에 레이저광(L)을 조사하여, 당해 내부면 개질층(M3)을 가열하고 있다. 이 때문에, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)측과 표면(Wa)측에 응력차가 발생한다. 게다가, 처리 웨이퍼(W)의 표면(Wa)측을 냉각하고 있으므로, 이 응력차는 커진다. 그 결과, 내부면 개질층(M3)을 기점으로 이면 웨이퍼(Wb1)를 분리하기 쉽게 할 수 있다. 또한 본 실시 형태에서는, 제 3 레이저 헤드(90)를 처리 웨이퍼(W)의 주연부로부터 중앙부로 이동시키고 있으므로, 내부면 개질층(M3)에 작용하는 응력이 주연부로부터 중앙부를 향해 작용한다. 이 때문에, 이면 웨이퍼(Wb1)를 더 분리하기 쉽다.
또한, 본 실시 형태에 따르면 엣지트림을 행함에 있어, 단계(A1)에 있어서 처리 웨이퍼(W)의 내부에 주연 개질층(M1)을 형성한 후, 단계(A3)에 있어서 주연 개질층(M1)을 기점으로, 주연부(We)를 제거하고 있다. 예를 들면 상술한 특허 문헌 1에 개시된 방법에서는, 주연부(We)를 연삭 또는 절삭하고 있어, 연삭 숫돌이 마모되어 정기적인 교환이 필요해진다. 이에 대하여, 본 실시 형태에서는, 제 1 레이저 헤드(60) 자체가 경시적으로 열화되는 정도가 작아, 메인터넌스 빈도를 저감시킬 수 있다.
단, 본 개시는, 연삭에 의한 엣지트림을 제외하는 것은 아니다.
또한 본 실시 형태에 따르면, 단계(A2)에 있어서 분할 개질층(M2)을 형성하고 있으므로, 단계(A3)에서 제거되는 주연부(We)를 소편화할 수 있다. 따라서, 엣지트림을 더 용이하게 행할 수 있다.
게다가, 단계(A1)에 있어서의 주연 개질층(M1)의 형성, 단계(A2)에 있어서의 분할 개질층(M2)의 형성, 및 단계(A4)에 있어서의 내부면 개질층(M3)의 형성은, 동일한 개질 장치(40)에 있어서 행할 수 있다. 따라서, 설비 코스트도 저렴화할 수 있다. 또한, 이들 주연 개질층(M1)의 형성, 분할 개질층(M2)의 형성, 내부면 개질층(M3)의 형성을 각각 다른 장치로 행해도 물론 된다. 예를 들면, 상술한 웨이퍼 처리가 복수의 중합 웨이퍼(T)에 대하여 연속하여 행해지는 경우, 이들 주연 개질층(M1), 분할 개질층(M2), 내부면 개질층(M3)을 각각 다른 장치로 형성함으로써, 웨이퍼 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한 본 실시 형태에 따르면, 단계(A6)에 있어서 이면(Wb)(데미지면)을 연삭하여, 내부면 개질층(M3) 및 주연 개질층(M1)을 제거하므로, 제품인 처리 웨이퍼(W)의 수율을 향상시킬 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 단계(A1 ~ A7)의 처리 순서를 변경하는 것이 가능하다.
변형예 1로서, 단계(A3)의 주연부(We)의 제거와 단계(A4)의 내부면 개질층(M3)의 형성의 순서를 바꾸어도 된다. 이러한 경우, 웨이퍼 처리는, 단계(A1 ~ A2, A4, A3, A5 ~ A7)의 순으로 행해진다.
변형예 2로서, 단계(A4)의 내부면 개질층(M3)의 형성을 단계(A1)의 주연 개질층(M1)의 형성 전에 행해도 된다. 이러한 경우, 웨이퍼 처리는, 단계(A4, A1 ~ A3, A5 ~ A7)의 순으로 행해진다.
이어서, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 내부면 개질층(M3)을 형성하는, 다른 실시 형태에 대하여 설명한다.
도 14에 나타내는 바와 같이 다른 실시 형태에 따른 개질 장치(200)는, 도 4에 나타낸 개질 장치(40)의 구성으로부터, 레이저 조사부의 구성을 변경한 것이다. 즉, 개질 장치(200)는, 레이저 조사부로서 제 1 레이저 헤드(60) 대신에, 제 4 레이저 헤드(210)와 제 5 레이저 헤드(220)를 가지고 있다. 그리고, 개질 장치(40)에서는 제 1 레이저 헤드(60)로부터 복수의 레이저광(L)을 조사하고 있었던 바, 개질 장치(200)에서는 제 4 레이저 헤드(210)와 제 5 레이저 헤드(220)의 각각으로부터 레이저광(L)을 조사한다. 또한, 개질 장치(200)의 그 외의 구성은, 개질 장치(40)의 구성과 동일하다.
제 4 레이저 헤드(210)와 제 5 레이저 헤드(220)는 각각, 척(50)의 상방에 마련된다. 제 4 레이저 헤드(210)와 제 5 레이저 헤드(220)는 각각, 레이저광 발진기(도시하지 않음)로부터 발진된 고주파의 펄스 형상의 레이저광(L)으로서, 처리 웨이퍼(W)에 대하여 투과성을 가지는 파장의 레이저광(L)을, 처리 웨이퍼(W)의 내부의 원하는 위치에 집광하여 조사한다. 이에 의해, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 있어서 레이저광(L)이 집광된 부분이 개질되어, 후술하는 내부면 개질층(M4, M5)이 형성된다.
제 4 레이저 헤드(210)는, 이동부(211)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 이동부(211)는, 일반적인 정밀 XY 스테이지로 구성되어 있다. 또한 제 4 레이저 헤드(210)는, 승강부(212)에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 제 5 레이저 헤드(220)도 마찬가지로, 이동부(221)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성되고, 승강부(222)에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
이상의 개질 장치(200)에서는, 도 15에 나타내는 바와 같이 제 4 레이저 헤드(210)를 처리 웨이퍼(W)의 상방 중앙부에 배치하고, 제 5 레이저 헤드(220)를 처리 웨이퍼(W)의 상방 주연부에 배치한다. 즉, 레이저 헤드(210, 220)는, 처리 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 상이한 위치에 배치된다. 이 후, 도 15 및 도 16의 (a)에 나타내는 바와 같이 제 4 레이저 헤드(210)로부터 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저광(L)을 조사하여, 내부면 개질층(M4)을 형성한다. 또한, 제 5 레이저 헤드(220)로부터 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저광(L)을 조사하여, 내부면 개질층(M5)을 형성한다. 그리고, 레이저 헤드(210, 220)와 중합 웨이퍼(T)를 상대적으로 이동시켜, 내부면 개질층(M4, M5)을 처리 웨이퍼(W)의 중앙부(Wc)의 내부에 형성한다.
구체적으로, 먼저, 도 16의 (b)에 나타내는 바와 같이 레이저 헤드(210, 220)의 각각으로부터 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저광을 조사하면서, 처리 웨이퍼(W)(중합 웨이퍼(T))를 360도 회전시킨다. 그러면, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 환상의 내부면 개질층(M4, M5)이 각각 동시에 형성된다(회전 공정). 이 후, 도 16의 (b)에 나타내는 바와 같이 레이저 헤드(210, 220)를 X축 방향(직경 방향)으로 비켜 놓는다(이동 공정). 또한 이 제 2 공정에 있어서, 레이저 헤드(210, 220)를 비켜 놓는 방향은, 도시의 예와 같이 외측으로부터 내측이어도 되고, 내측으로부터 외측이어도 된다. 그리고, 도 16의 (c)에 나타내는 바와 같이 레이저 헤드(210, 220)의 각각으로부터 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저광을 조사하면서, 중합 웨이퍼(T)를 360도 회전시킨다. 그러면, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 다른 환상의 내부면 개질층(M4, M5)이 각각 형성된다. 이와 같이, 환상의 내부면 개질층(M4, M5)의 형성(회전 공정)과, 레이저 헤드(210, 220)를 X축 방향의 이동(이동 공정)을 반복하여 행하여, 중앙부(Wc)에 있어서의 내부면 전면에 내부면 개질층(M4, M5)이 형성된다.
또한 도 16의 예에 있어서는, 환상의 내부면 개질층(M4, M5)의 형성(회전 공정)과, 레이저 헤드(210, 220)를 X축 방향의 이동(이동 공정)을 개별로 행하고 있었지만, 이들을 동시에 행해도 된다. 즉, 도 17에 나타내는 바와 같이 레이저 헤드(210, 220)의 각각으로부터 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저광을 조사한다. 이 때, 처리 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 레이저 헤드(210, 220)를 각각 직경 방향으로 이동시킨다. 그러면, 내부면 개질층(M4, M5)은 각각, 나선 형상으로 형성된다.
이상과 같이, 환상의 내부면 개질층(M4, M5)을 형성하는 경우와, 나선 형상의 내부면 개질층(M4, M5)을 형성하는 경우의 어느 경우라도, 상기 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 처리 웨이퍼(W)의 내부면 전면에 효율 좋게 내부면 개질층(M4, M5)을 형성할 수 있어, 웨이퍼 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
게다가, 본 실시 형태에 따르면, 2 개의 레이저 헤드(210, 220)를 이용하고 있으므로, 각 레이저 헤드(210, 220)의 직경 방향의 이동이 작아진다. 예를 들면 1 개의 레이저 헤드를 직경 방향으로 이동시키는 경우, 처리 웨이퍼(W)의 직경만큼 이동시킬 필요가 있다. 이에 대하여, 본 실시 형태에서는, 각 레이저 헤드(210, 220)의 직경 방향의 이동은, 예를 들면 처리 웨이퍼(W)의 직경의 1 / 4 정도가 된다. 그 결과, 개질 장치(200)의 점유 면적을 작게 할 수 있어, 개질 장치(200)를 소형화할 수 있다.
또한 본 실시 형태에 따르면, 단계(A4)에 있어서 환상 또는 나선 형상으로 내부면 개질층(M4, M5)이 형성되므로, 그 후의 단계(A5)에 있어서 이면 웨이퍼(Wb1)를 분리할 시, 둘레 방향에 걸리는 응력이 균등하게 되어, 분리를 더 용이하게 행할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 제 4 레이저 헤드(210)와 제 5 레이저 헤드(220)는 각각 직경 방향으로 상이한 위치에 배치되고, 당해 위치에서는, 처리 웨이퍼(W)의 회전 속도가 상이하다. 따라서, 내부면 개질층(M4)의 간격과 내부면 개질층(M5)의 간격을 동일하게 할 경우에는, 제 4 레이저 헤드(210)와 제 5 레이저 헤드(220)로부터 조사하는 레이저광(L)의 주파수를 조정한다. 구체적으로, 제 4 레이저 헤드(210)로부터의 레이저광(L)의 주파수를 작게 하고, 제 5 레이저 헤드(220)로부터의 레이저광(L)의 주파수를 크게 하면, 내부면 개질층(M4)의 간격과 내부면 개질층(M5)의 간격을 동일하게 할 수 있다. 그리고 이와 같이 간격을 동일하게 함으로써, 웨이퍼 면내에서 내부면 개질층(M4, M5)을 균등하게 형성할 수 있고, 이 후, 이면 웨이퍼(Wb1)를 용이하게 분리할 수 있다.
개질 장치(200)에서는, 또 다른 방법으로 내부면 개질층을 형성할 수도 있다. 예를 들면 도 18에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)를 2 개의 에어리어(W1, W2)로 구획한다. 에어리어(W1)에 제 4 레이저 헤드(210)를 배치하고, 에어리어(W2)에 제 5 레이저 헤드(220)를 배치한다. 에어리어(W1)에서는, 제 4 레이저 헤드(210)를 X축 방향으로 이동시켜, 일렬의 내부면 개질층(M6)을 형성한다. 이 후, 제 4 레이저 헤드(210)를 Y축 방향으로 비켜 놓고, 또한 당해 제 4 레이저 헤드(210)를 X축 방향으로 이동시켜, 다른 열의 내부면 개질층(M6)을 형성한다. 그러면, 에어리어(W1)의 내부면 전면에 내부면 개질층(M6)이 형성된다. 에어리어(W2)에서도 마찬가지로, 제 5 레이저 헤드(220)를 이용하여, 에어리어(W2)의 내부면 전면에 내부면 개질층(M7)이 형성된다. 이와 같이 본 실시 형태에서는, 에어리어(W1, W2)에 각각 내부면 개질층(M6, M7)을 동시에 형성할 수 있다. 따라서, 상기 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
처리 웨이퍼(W)를 구획하는 에어리어의 수는, 상기 실시 형태에 한정되지 않는다. 도 19에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)를 3 개의 에어리어(W1 ~ W3)로 구획해도 된다. 이러한 경우, 개질 장치(200)에는, 레이저 헤드(210, 220)에 더하여, 내부면 개질층 형성용의 레이저 헤드가 하나 더 마련되는 것이 바람직하다. 그리고, 각 에어리어(W1 ~ W3)에 1 개의 레이저 헤드를 배치함으로써, 에어리어(W1, W2, W3)의 각각에 내부면 개질층(M8, M9, M10)을 동시에 형성할 수 있다. 환언하면, 처리 웨이퍼(W)를 구획하는 수가 많을수록, 내부면 개질층을 형성하는 시간을 단축할 수 있어, 웨이퍼 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 20에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)를 4 개의 에어리어(W1 ~ W4)로 구획해도 된다. 각 에어리어(W1 ~ W4)는, 처리 웨이퍼(W)의 중심선으로 구획되고, 즉 처리 웨이퍼(W)의 중심을 정점으로 하는 부채꼴 형상으로 구획되어 있다. 이러한 경우, 예를 들면 에어리어(W1)에 제 4 레이저 헤드(210)를 배치하고, 에어리어(W3)에 제 5 레이저 헤드(220)를 배치한다. 그리고, 에어리어(W1, W3)의 각각에, 내부면 개질층(M11, M12)을 동시에 형성한다. 이 후, 처리 웨이퍼(W)를 90도 회전시킨다. 그러면, 제 4 레이저 헤드(210)는 에어리어(W2)에 배치되고, 제 5 레이저 헤드(220)는 에어리어(W4)에 배치된다. 그리고, 에어리어(W1, W3)의 각각에, 내부면 개질층을 동시에 형성한다.
또한 이상과 같이 처리 웨이퍼(W)를 부채꼴 형상으로 구획하는 에어리어의 수는, 상기 실시 형태에 한정되지 않는다. 에어리어의 수와 레이저 헤드의 수에 따라, 처리 웨이퍼(W)를 회전시키면 된다.
또한, 도 20에 나타낸 바와 같이 처리 웨이퍼(W)를 부채꼴 형상의 에어리어(W1 ~ W4)로 구획할 경우, 개질 장치(40)를 이용해도 된다. 이러한 경우, 제 1 레이저 헤드(60)를 에어리어(W1 ~ W4)로 순차 이동시켜, 각 에어리어(W1 ~ W4)에 내부면 개질층을 형성할 수 있다.
또한 이상의 개질 장치(200)에서는, 내부면 개질층 형성용의 레이저 헤드(210, 220)와, 주연 개질층 및 분할 개질층 형성용의 제 2 레이저 헤드(70)는 따로 따로 마련되어 있었지만, 공유해도 된다. 예를 들면 제 5 레이저 헤드(220)를, 주연 개질층 및 분할 개질층을 형성하기 위하여 이용해도 된다. 혹은, 예를 들면 제 2 레이저 헤드(70)를, 내부면 개질층을 형성하기 위하여 이용해도 된다.
이어서, 분리 장치(42)의 다른 실시 형태에 대하여 설명한다.
도 21에 나타내는 바와 같이 다른 실시 형태에 따른 분리 장치(300)는, 도 5에 나타낸 분리 장치(42)의 구성으로부터, 가열 기구의 구성을 변경한 것이다. 즉, 분리 장치(300)는, 가열 기구로서의 제 3 레이저 헤드(90) 대신에, 적외선 조사부(310)를 가지고 있다. 적외선 조사부(310)는, 배치대(80)의 상방에 마련된다. 적외선 조사부(310)는, 내부면 개질층(M3)의 전면에 적외선(R)을 조사하여, 당해 내부면 개질층(M3)을 가열한다. 또한, 분리 장치(300)의 그 외의 구성은, 분리 장치(42)의 구성과 동일하다.
본 실시 형태에서도, 상기 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 내부면 개질층(M3)을 가열함으로써, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)측과 표면(Wa)측에 응력차를 발생시켜, 이면 웨이퍼(Wb1)를 분리하기 쉽게 할 수 있다. 또한, 적외선 조사부(310)는 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 수평 방향으로 이동하여, 내부면 개질층(M3)의 전면에 적외선(R)을 조사해도 된다.
도 22에 나타내는 바와 같이 다른 실시 형태에 따른 분리 장치(320)는, 도 5에 나타낸 분리 장치(42)의 구성으로부터, 냉각 기구의 구성을 변경한 것이다. 즉, 분리 장치(320)는, 배치대(80) 대신에, 웨이퍼 유지부(330)와 에어 공급부(331)를 가지고 있다. 웨이퍼 유지부(330)는, 중합 웨이퍼(T)(지지 웨이퍼(S))의 외주부를 유지한다. 에어 공급부(331)는, 웨이퍼 유지부(330)에 유지된 중합 웨이퍼(T)에 대하여 에어를 공급하고, 중합 웨이퍼(T)의 지지 웨이퍼(S)측(처리 웨이퍼(W)의 표면(Wa)측)을 냉각한다. 또한, 분리 장치(320)의 그 외의 구성은, 분리 장치(42)의 구성과 동일하다.
본 실시 형태에서도, 상기 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 처리 웨이퍼(W)의 표면(Wa)측을 냉각함으로써, 당해 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)측과 표면(Wa)측에 발생하는 응력차를 크게 할 수 있다.
이어서, 웨이퍼 처리 시스템(1)을 이용하여 행해지는, 다른 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리에 대하여 설명한다. 도 23은 웨이퍼 처리의 주요 공정을 나타내는 순서도이다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 도 6에 나타낸 실시 형태와 동일한 처리에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
먼저, 도 24의 (a)에 나타내는 바와 같이 중합 웨이퍼(T)를 복수 수납한 카세트(Ct)가, 반입반출 스테이션(2)의 카세트 배치대(10)에 배치된다.
이어서, 웨이퍼 반송 장치(22)에 의해 카세트(Ct) 내의 중합 웨이퍼(T)가 취출되어, 트랜지션 장치(34)로 반송된다. 이어서, 웨이퍼 반송 장치(32)에 의해, 트랜지션 장치(34)의 중합 웨이퍼(T)가 취출되어, 개질 장치(40)로 반송된다. 개질 장치(40)에서는, 도 24의 (b)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 내부에 주연 개질층(M13)이 형성된다(도 23의 단계(B1)).
개질 장치(40)에서는, 도 25에 나타내는 바와 같이 제 2 레이저 헤드(70)를, 처리 웨이퍼(W)의 상방으로서, 당해 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)와 중앙부(Wc)의 경계로 이동시킨다. 이 후, 회전부(52)에 의해 척(50)을 회전시키면서, 제 2 레이저 헤드(70)로부터 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저광(L)을 조사한다. 그리고, 주연부(We)와 중앙부(Wc)와의 경계를 따라, 환상의 주연 개질층(M13)을 형성한다.
상기 실시 형태의 주연 개질층(M1)과 마찬가지로, 주연 개질층(M13)은 두께 방향으로 연신하고, 당해 주연 개질층(M13)의 하단은, 연삭 후의 처리 웨이퍼(W)의 목표 표면(도 25 중의 점선)보다 상방에 위치하고 있다. 또한 주연 개질층(M13)은, 후술하는 내부면 개질층(M14)과 동일한 높이로 형성된다.
단, 도 7에 나타낸 주연 개질층(M1)에서는 크랙(C1)이 표면(Wa)과 이면(Wb)까지 진전하고 있던 것에 반해, 주연 개질층(M13)으로부터의 크랙(C13)은 표면(Wa)까지만 진전하여, 이면(Wb)에는 도달하지 않는다.
이어서, 개질 장치(40)에 있어서, 도 24의 (c)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 내부에 내부면 개질층(M14)이 형성된다(도 23의 단계(B2)). 도 7에 나타낸 내부면 개질층(M3)과 마찬가지로, 내부면 개질층(M14)은, 처리 웨이퍼(W)의 면 방향으로 연신하고 있다. 또한, 내부면 개질층(M14)은 주연 개질층(M13)과 동일한 높이로 형성되고, 당해 내부면 개질층(M14)의 하단은, 연삭 후의 처리 웨이퍼(W)의 목표 표면보다 상방에 위치하고 있다. 그리고, 내부면 개질층(M14)은 면 방향으로 복수 형성되고, 당해 복수의 내부면 개질층(M14)은, 면 방향으로 중심부로부터 주연 개질층(M13)까지, 즉 중앙부(Wc)에 형성된다. 또한, 내부면 개질층(M14)의 형성 방법은, 상기 단계(A4)에 있어서의 내부면 개질층(M3)의 형성 방법과 동일하다. 또한, 내부면 개질층(M14)으로부터는 면 방향으로 크랙(C14)이 진전한다. 또한, 내부면 개질층(M14)의 피치가 작은 경우에는, 크랙(C14)이 없어도 된다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(32)에 의해 분리 장치(42)로 반송된다. 분리 장치(42)에서는, 도 24의 (d)에 나타내는 바와 같이 내부면 개질층(M14) 및 주연 개질층(M13)을 기점으로, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)측(이하, 이면 웨이퍼(Wb2)라 함)을 분리한다(도 23의 단계(B3)). 이 때, 내부면 개질층(M14)과 주연 개질층(M13)이 동일한 높이로 형성되어 있기 때문에, 이 이면 웨이퍼(Wb2)는 주연부(We)와 일체가 되어 분리된다. 또한, 이면 웨이퍼(Wb2)의 분리 방법은, 상기 단계(A5)에 있어서의 이면 웨이퍼(Wb1)의 분리 방법과 동일하다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(32)에 의해 연삭 장치(44)로 반송된다. 연삭 장치(44)에서는, 도 24의 (e)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)(데미지면)을 연삭하여, 당해 이면(Wb)에 남는 내부면 개질층(M14)과 주연 개질층(M13)을 제거한다(도 23의 단계(B4)). 또한, 이면(Wb)의 연삭 방법은, 상기 단계(A6)에 있어서의 이면(Wb)의 연삭 방법과 동일하다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(32)에 의해 웨트 에칭 장치(43)로 반송된다. 웨트 에칭 장치(43)에서는, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)(데미지면)에 약액을 공급하여 웨트 에칭한다(도 23의 단계(B5)). 또한, 이면(Wb)의 웨트 에칭 방법은, 상기 단계(A7)에 있어서의 이면(Wb)의 웨트 에칭 방법과 동일하다.
이 후, 모든 처리가 실시된 중합 웨이퍼(T)는, 웨이퍼 반송 장치(32)에 의해 트랜지션 장치(34)로 반송되고, 또한 웨이퍼 반송 장치(22)에 의해 카세트 배치대(10)의 카세트(Ct)로 반송된다. 이렇게 하여, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 일련의 웨이퍼 처리가 종료된다.
이상의 실시 형태에 있어서도, 상기 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 게다가 본 실시 형태에서는, 이면 웨이퍼(Wb2)의 직경은, 처리 전의 처리 웨이퍼(W)의 직경과 변함없기 때문에, 당해 이면 웨이퍼(Wb2)를 재이용하는 것도 가능하다. 그리고, 웨이퍼 처리 시스템(1)에는, 분리된 이면 웨이퍼(Wb2)를 회수하는 회수부, 및 이면 웨이퍼(Wb2)를 세정하는 세정부를 마련해도 된다. 또한, 이면 웨이퍼(Wb2)의 회수와 세정에 더하여, 당해 이면 웨이퍼(Wb2)를 연삭해도 되고, 이러한 경우, 웨이퍼 처리 시스템(1)에는 연삭부를 마련해도 된다. 또한, 이면 웨이퍼(Wb2)를 웨트 에칭해도 되며, 이러한 경우, 웨이퍼 처리 시스템(1)에는 웨트 에칭부를 마련해도 된다.
또한 본 실시 형태에서는, 단계(B1 ~ B5)의 처리 순서를 변경하는 것이 가능하다. 변형예로서, 단계(B1)의 주연 개질층(M13)의 형성과 단계(B2)의 내부면 개질층(M14)의 형성의 순서를 바꾸어도 된다. 이러한 경우, 웨이퍼 처리는, 단계(B2, B1, B3 ~ B5)의 순으로 행해진다.
이어서, 웨이퍼 처리 시스템(1)을 이용하여 행해지는, 다른 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리에 대하여 설명한다. 본 실시 형태는 도 24에 나타낸 실시 형태와 대략 동일하지만, 단계(B2)에서 형성되는 내부면 개질층이 상이하다.
단계(B2)에서는, 도 26의 (c)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 내부에 내부면 개질층(M15)이 형성된다. 도 24에 나타낸 내부면 개질층(M14)이 주연 개질층(M13)까지 형성된 것에 대하여, 본 실시 형태의 내부면 개질층(M15)은, 면 방향으로 중심부로부터 외단부까지 연신하여 형성된다. 또한, 내부면 개질층(M15)으로부터는 면 방향으로 크랙(C15)이 진전한다. 또한, 내부면 개질층(M15)의 피치가 작은 경우에는, 크랙(C15)이 없어도 된다.
이러한 경우, 단계(B3)에서는, 도 26의 (d)에 나타내는 바와 같이 내부면 개질층(M15)보다 상방의 이면 웨이퍼(Wb2)와, 내부면 개질층(M15)보다 하방의 주연부(We)가, 따로 따로 분리된다. 즉, 이면 웨이퍼(Wb2)는 내부면 개질층(M15)을 기점으로 분리되고, 주연부(We)는 주연 개질층(M13)을 기점으로 분리된다. 또한, 그 외의 단계(B1, B4 ~ B5)는, 도 24에 나타낸 실시 형태와 동일하다.
이상의 실시 형태에 있어서도, 상기 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한 이상의 실시 형태의 웨이퍼 처리 시스템(1)은, 웨트 에칭 장치(43) 대신에, CMP 장치(CMP : Chemical Mechanical Polishing, 화학 기계 연마)를 가지고 있어도 된다. 이 CMP 장치는, 웨트 에칭 장치(43)와 동일하게 기능한다. 즉, CMP 장치에서는, 연삭 장치(44)로 연삭된 이면(Wb)(데미지면)을 연마 처리한다. 그리고, 연삭 장치(44)로 이면(Wb)에 형성된 연삭흔을 제거하여, 당해 이면(Wb)을 평활화한다.
또한 상술한 바와 같이 연삭 장치(44)에서는, 이면(Wb)을 연삭하여 내부면 개질층과 주연 개질층을 제거했다. 이 점, 웨트 에칭 장치(43) 또는 CMP 장치만으로 이들 내부면 개질층과 주연 개질층을 제거할 수 있는 경우에는, 연삭 장치(44)를 생략해도 된다. 또한, 이면(Wb)(데미지면)의 처리는, 연삭 장치(44)만으로 행해지는 경우도 있으며, 이러한 경우에는, 웨트 에칭 장치(43) 또는 CMP 장치를 생략해도 된다.
또한 웨이퍼 처리 시스템(1)에서는, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 접합은 웨이퍼 처리 시스템(1)의 외부의 접합 장치로 행해지고 있었지만, 이러한 접합 장치는 웨이퍼 처리 시스템(1)의 내부에 마련되어도 된다. 이러한 경우, 반입반출 스테이션(2)에는, 복수의 처리 웨이퍼(W), 복수의 지지 웨이퍼(S), 복수의 중합 웨이퍼(T)를 각각 수용 가능한 카세트(Cw, Cs, Ct)가 반입반출된다. 그리고, 카세트 배치대(10)에는, 이들 카세트(Cw, Cs, Ct)가 X축 방향으로 일렬로 배치 가능하게 구성된다.
또한, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 접합할 시, 주연부(We)에 있어서 산화막(Fw, Fs)도 접합되어 버리는 경우에는, 접합 처리 전에, 당해 산화막(Fw, Fs)에 대하여 전처리를 행해도 된다. 전처리로서는, 예를 들면 주연부(We)에 있어서의 산화막(Fw, Fs)의 표층을 제거해도 되고, 혹은 산화막(Fw, Fs)을 돌출시켜도 된다. 혹은, 산화막(Fw)의 표면을 거칠게 하여 조면화해도 된다. 이러한 전처리를 행함으로써, 주연부(We)에 있어서 산화막(Fw, Fs)이 접합되는 것을 억제할 수 있어, 주연부(We)를 적절히 제거할 수 있다.
상술한 전처리로서 산화막(Fs)을 제거하는 경우에는, 더 예를 들면, 제거되는 주연부(We)에 대응하는 부분의 지지 웨이퍼(S)의 접합면(Sj)을 에칭해도 된다. 구체적으로, 예를 들면 도 27에 나타내는 계면 처리 장치(400)를 이용한다. 계면 처리 장치(400)는, 예를 들면 상술한 접합 장치(도시하지 않음)와 함께 웨이퍼 처리 시스템(1)의 내부에 마련된다.
계면 처리 장치(400)는, 표면(Sa)이 상방을 향한 상태로 지지 웨이퍼(S)를 유지하는 척(401)을 가지고 있다. 척(401)은, 회전 기구(402)에 의해 연직축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다.
척(401)의 상방에는, 지지 웨이퍼(S)의 표면(Sa)에 대하여, 제 1 에칭액(E1)을 공급하는 제 1 액 공급부로서의 제 1 노즐(403)과, 제 2 에칭액(E2)을 공급하는 제 2 액 공급부로서의 제 2 노즐(404)이 마련되어 있다. 노즐(403, 404)은 각각, 에칭액(E1, E2)을 저류하여 공급하는 에칭액 공급원(도시하지 않음)에 연통하고 있다. 또한 노즐(403, 404)은 각각, 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있어도 된다.
제 1 에칭액(E1)은, 지지 웨이퍼(S)의 표면(Sa)에 형성된 산화막(Fs)을 에칭한다. 제 1 에칭액(E1)에는, 예를 들면 HF(불화 수소) 등이 이용된다. 제 2 에칭액(E2)은, 지지 웨이퍼(S)의 표면(Sa), 즉 실리콘을 에칭한다. 제 2 에칭액(E2)에는, 예를 들면 TMAH(수산화 테트라 메틸 암모늄), Choline(콜린), KOH(수산화 칼륨) 등이 이용된다.
이러한 경우, 계면 처리 장치(400)로 반송된 지지 웨이퍼(S)에는, 도 28의 (a)에 나타내는 바와 같이 그 표면(Sa)에 산화막(Fs)이 형성되어 있다. 그리고, 도 28의 (b)에 나타내는 바와 같이 척(401)을 회전시키면서, 제 1 노즐(403)로부터 산화막(Fs)의 주연부에 제 1 에칭액(E1)을 공급하여, 당해 산화막(Fs)의 주연부가 에칭된다. 또한 본 실시 형태에서는, 에칭된 산화막(Fs)의 단부는, 후술하는 주연 개질층(M1)이 형성되는 위치, 즉 제거되는 주연부(We)의 단부와 일치하고 있다.
이어서, 도 28의 (c)에 나타내는 바와 같이 척(401)을 회전시키면서, 제 2 노즐(404)로부터 지지 웨이퍼(S)의 표면(Sa)의 주연부에 제 2 에칭액(E2)을 공급하여, 당해 표면(Sa)(실리콘 부분)의 주연부가 에칭된다. 이 때, 제 2 에칭액(E2)에는 상술한 TMAH, Choline, KOH 등 i가 이용되기 때문에, 산화막(Fs)은 에칭되지 않고, 당해 산화막(Fs)을 마스크로서 표면(Sa)이 에칭된다. 또한, 표면(Sa)은 두께 방향으로 예를 들면 수 μm 에칭된다.
이어서, 에칭 처리가 행해진 지지 웨이퍼(S)와, 처리 웨이퍼(W)가 각각, 접합 장치(도시하지 않음)로 반송된다. 접합 장치에서는, 도 28의 (d)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 접합되어, 중합 웨이퍼(T)가 형성된다. 이 때, 주연부(We)에 있어서는 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 접합되지 않는다.
이어서, 웨이퍼 처리 시스템(1)에서는, 예를 들면 도 6에 나타낸 단계(A1)가 행해지고, 도 28의 (d)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 내부에 주연 개질층(M1)이 형성된다. 이 때, 주연 개질층(M1)의 위치와 산화막(Fs)의 단부의 위치가 일치하고 있다.
이 후, 웨이퍼 처리 시스템(1)에서는, 예를 들면 도 6에 나타낸 단계(A2, A3)가 순차 행해져, 분할 개질층(M2)이 형성된 후, 주연 개질층(M1)과 크랙(C)을 기점으로 주연부(We)가 제거된다. 이 주연부(We)를 제거할 시, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 접합되어 있지 않으므로, 주연부(We)를 적절히 제거할 수 있다.
여기서, 예를 들면 산화막(Fs)의 막 두께가 작은 경우, 당해 산화막(Fs)을 에칭한 것 만으로는, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 접합된 후, 주연부(We)가 재밀착할 우려가 있다. 이 점, 본 실시 형태에서는, 산화막(Fs)에 더하여, 지지 웨이퍼(S)의 표면(Sa)까지 에칭하고 있으므로, 당해 재밀착을 억제할 수 있어, 주연부(We)에 있어서 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 미접합 영역을 유지할 수 있다. 또한, 예를 들면 산화막(Fs)의 막 두께가 충분히 큰 경우에는, 표면(Sa)의 에칭을 생략해도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는 제 2 에칭액(E2)으로서 알칼리성의 액을 이용하고 있다. 이러한 경우, 제 2 에칭액(E2)을 이용하여 지지 웨이퍼(S)의 표면(Sa)을 에칭하면, 당해 표면(Sa)이 조면화된다. 그러면, 주연부(We)에 있어서의 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 접합과 재밀착을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 도 28의 (d)에 나타낸 바와 같이 에칭된 산화막(Fs)의 단부의 위치와 주연 개질층(M1)의 위치를 일치시키고 있었지만, 도 29에 나타내는 바와 같이 주연 개질층(M1)을 산화막(Fs)의 단부보다 직경 방향 내측에 형성해도 된다. 환언하면, 산화막(Fs)의 에칭을 주연 개질층(M1)의 직경 방향 외측에서 행해도 된다.
이러한 경우, 주연 개질층(M1)을 형성할 시에, 예를 들면 가공 오차 등에 의해 주연 개질층(M1)이 산화막(Fs)의 단부로부터 어긋나 형성되었다 하더라도, 당해 주연 개질층(M1)이 산화막(Fs)의 단부로부터 직경 방향 외측에 형성되는 것을 억제할 수 있다. 여기서, 주연 개질층(M1)이 산화막(Fs)의 단부로부터 직경 방향 외측에 형성되면, 주연부(We)가 제거된 후에 지지 웨이퍼(S)에 대하여 처리 웨이퍼(W)가 뜬 상태가 되어 버린다. 이 점, 본 실시 형태에서는, 이러한 처리 웨이퍼(W)의 상태를 확실하게 억제할 수 있다.
또한 본 개시자들이 예의 검토한 바, 산화막(Fs)의 단부와 주연 개질층(M1)과의 거리(G)가 충분히 작으면 주연부(We)를 적절히 제거할 수 있는 것을 확인하고 있다. 그리고, 이 거리(G)는 500 μm 이내인 것이 바람직하다.
또한, 도 29의 예에서는 주연 개질층(M1)을 산화막(Fs)의 단부보다 직경 방향 내측에 형성했지만, 이 주연 개질층(M1)의 형성 위치는, 접합 처리의 전처리로서 다른 처리를 행하는 경우에도 적용할 수 있다. 전처리로서는, 예를 들면 주연부(We)에 있어서의 산화막(Fw, Fs)의 표층을 제거하는 경우, 또는 산화막(Fw, Fs)을 돌출시키는 경우, 산화막(Fw)의 표면을 거칠게 하여 조면화하는 경우 등이 있다. 어느 경우라도, 주연 개질층(M1)은, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 계면의 단부보다 직경 방향 내측에 형성되어 있어도 된다.
또한, 전처리로서 산화막(Fw, Fs)을 제거하는 방법은, 상술한 에칭에 한정되지 않고, 예를 들면 산화막(Fw, Fs)을 연마해도 된다. 구체적으로, 예를 들면 도 30에 나타내는 계면 처리 장치(410)를 이용한다. 계면 처리 장치(410)는, 예를 들면 웨이퍼 처리 시스템(1)의 내부에 있어서, 계면 처리 장치(400) 대신에 마련된다.
계면 처리 장치(410)는, 산화막(Fw)이 상방을 향한 상태에서 처리 웨이퍼(W)를 유지하는 척(411)을 가지고 있다. 척(411)은, 회전 기구(412)에 의해 연직축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다.
척(411)의 상방에는, 산화막(Fw)의 주연부에 눌려, 당해 산화막(Fw)의 주연부의 제거를 행하기 위한 연마 부재(413)가 마련되어 있다. 연마 부재(413)는, 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
이와 같이 연마 부재(413)를 이용하여 산화막(Fw)의 주연부의 제거를 행함으로써, 주연부(We)에 있어서 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 접합되지 않고, 후속의 처리에 있어서 주연부(We)를 적절히 제거할 수 있다. 또한, 산화막(Fw)의 표면에는 데미지층이 형성되기 때문에, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 재밀착을 억제할 수 있어, 미접합 영역을 유지할 수 있다.
또한, 연마 부재(413)의 표면 입도, 즉, 연마 부재(413)의 연마용 입자 직경을 임의로 선택할 수 있기 때문에, 산화막(Fw)의 막 제거 레이트, 또는 막 제거 후의 산화막(Fw)의 표면 거칠기를 임의로 조절할 수 있다. 이에 의해, 미접합 영역의 재밀착을 더 적절히 억제할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 처리 웨이퍼(W)의 산화막(Fw)을 연마했지만, 지지 웨이퍼(S)의 산화막(Fs)에 대하여 동일한 처리를 행해도 된다.
또한 본 실시 형태에서는, 접합 전의 처리 웨이퍼(W)(또는 지지 웨이퍼(S))에 대하여 미접합 영역을 형성했지만, 접합 후에 미접합 영역을 형성해도 된다. 예를 들면 접합 후, 산화막(Fw)의 외주부에 레이저광을 조사함으로써, 접합 강도를 저하시켜,미접합 영역을 형성하는 것도 가능하다.
또한, 이상의 실시 형태의 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서, 처리 웨이퍼(W)의 노치에 맞추어 트리밍을 행해도 된다.
이상의 실시 형태에서는, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 직접 접합하는 경우에 대하여 설명했지만, 이들 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)는 접착제를 개재하여 접합되어도 된다.
또한 이상의 실시 형태에서는, 중합 웨이퍼(T)에 있어서의 처리 웨이퍼(W)를 박화하는 경우에 대하여 설명했지만, 1 매의 웨이퍼를 박화하는 경우에도 상기 실시 형태는 적용할 수 있다. 또한, 중합 웨이퍼(T)를 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)로 박리하는 경우에도, 상기 실시 형태는 적용할 수 있다. 예를 들면, 처리 대상체가 잉곳이며, 잉곳으로부터 기판을 작성하는 경우에도, 상기 실시 형태는 적용할 수 있다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시로 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기의 실시 형태는, 첨부한 청구의 범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.
1 : 웨이퍼 처리 시스템
40 : 개질 장치
42 : 분리 장치
51 : 이동부
52 : 회전부
60 : 제 1 레이저 헤드
61 : 이동부
S : 지지 웨이퍼
T : 중합 웨이퍼
W : 처리 웨이퍼
40 : 개질 장치
42 : 분리 장치
51 : 이동부
52 : 회전부
60 : 제 1 레이저 헤드
61 : 이동부
S : 지지 웨이퍼
T : 중합 웨이퍼
W : 처리 웨이퍼
Claims (20)
- 처리 대상체를 처리하는 처리 시스템으로서,
상기 처리 대상체의 내부에 면 방향으로 내부면 개질층을 형성하는 개질 장치와,
상기 내부면 개질층을 기점으로 상기 처리 대상체를 분리하는 분리 장치를 가지고,
상기 개질 장치는,
상기 처리 대상체의 내부에 복수의 레이저광을 조사하는 레이저 조사부와,
상기 레이저 조사부와 상기 처리 대상체를 상대적으로 이동시키는 이동 기구를 가지고,
상기 이동 기구에 의해 상기 레이저 조사부로부터의 상기 복수의 레이저광을 상기 처리 대상체에 대하여 상대적으로 이동시켜, 상기 내부면 개질층을 형성하는, 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 레이저 조사부는, 상기 레이저광을 조사하는 레이저 헤드를 복수 가지고,
상기 개질 장치는,
복수의 상기 레이저 헤드가 상기 처리 대상체의 직경 방향으로 상이한 위치에 배치된 상태에서, 상기 이동 기구에 의해 상기 레이저 헤드로부터의 상기 레이저광을 상기 처리 대상체에 대하여 상기 처리 대상체의 중심을 축으로 상대적으로 회전시키고,
이 후, 상기 이동 기구에 의해 상기 레이저 헤드를 상기 처리 대상체에 대하여 상대적으로 직경 방향으로 이동시키고,
또한 상기 처리 대상체에 대한 상기 레이저광의 상대적인 회전과 상기 처리 대상체에 대한 상기 레이저 헤드의 상대적인 이동을 반복하여 행하여, 상기 내부면 개질층을 형성하는, 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 레이저 조사부는, 상기 레이저광을 조사하는 레이저 헤드를 복수 가지고,
상기 개질 장치는, 복수의 상기 레이저 헤드가 상기 처리 대상체의 직경 방향으로 상이한 위치에 배치된 상태에서, 상기 이동 기구에 의해, 상기 레이저 헤드로부터의 상기 레이저광을 상기 처리 대상체에 대하여 상기 처리 대상체의 중심을 축으로 상대적으로 회전시키면서 상기 레이저 헤드를 상기 처리 대상체에 대하여 상대적으로 직경 방향으로 이동시켜, 상기 내부면 개질층을 형성하는, 처리 시스템. - 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 개질 장치는, 상기 복수의 레이저 헤드의 직경 방향의 위치에 따라, 상기 복수의 레이저 헤드로부터의 상기 레이저광의 주파수를 조정하는, 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 처리 대상체는 복수의 에어리어로 구획되고,
상기 레이저 조사부는, 상기 레이저광을 조사하는 레이저 헤드를 복수 가지고,
복수의 상기 레이저 헤드는 상기 에어리어마다 배치되고,
상기 개질 장치는, 상기 이동 기구에 의해 상기 레이저 헤드로부터의 상기 레이저광을 상기 에어리어에 대하여 상대적으로 이동시켜, 상기 내부면 개질층을 형성하는, 처리 시스템. - 제 5 항에 있어서,
상기 복수의 에어리어는 상기 처리 대상체의 중심선으로 구획되고,
상기 개질 장치는,
상기 이동 기구에 의해 상기 레이저 헤드로부터의 상기 레이저광을 하나의 상기 에어리어에 대하여 상대적으로 이동시키고,
상기 이동 기구에 의해 상기 레이저 헤드를 상기 처리 대상체에 대하여 상기 처리 대상체의 중심을 축으로 상대적으로 회전시켜, 상기 레이저 헤드를 상기 하나의 에어리어에 인접하는 다른 상기 에어리어로 이동시키고,
또한 상기 하나의 에어리어에 대한 상기 레이저광의 이동과 상기 레이저 헤드의 이동을 반복하여 행하여, 상기 내부면 개질층을 형성하는, 처리 시스템. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이저 조사부는, 상기 처리 대상체의 제거 대상의 주연부와 중앙부와의 경계를 따라 두께 방향으로 다른 레이저광을 조사하여, 주연 개질층을 형성하는 주연 개질용 레이저 헤드를 가지는, 처리 시스템. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분리 장치는 상기 내부면 개질층을 가열하는 가열 기구를 가지는, 처리 시스템. - 제 8 항에 있어서,
상기 분리 장치는 상기 처리 대상체를 냉각하는 냉각 기구를 가지는, 처리 시스템. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개질 장치는, 제 1 처리 대상체의 내부에 상기 내부면 개질층을 형성하고,
상기 분리 장치는, 상기 내부면 개질층을 기점으로 상기 제 1 처리 대상체를 분리하고,
상기 처리 시스템은, 상기 제 1 처리 대상체의 제거 대상의 주연부에 있어서, 상기 제 1 처리 대상체와 제 2 처리 대상체가 접합되는 계면에 원하는 처리를 행하는 계면 처리 장치를 가지는, 처리 시스템. - 제 10 항에 있어서,
상기 개질 장치는, 상기 계면 처리 장치로 처리된 상기 계면의 단부에 대응하는 위치보다 직경 방향 내측에, 상기 제 1 처리 대상체의 상기 주연부와 중앙부와의 경계를 따라 상기 제 1 처리 대상체의 내부에 주연 개질층을 형성하는, 처리 시스템. - 처리 대상체를 처리하는 처리 방법으로서,
상기 처리 대상체의 내부에 면 방향으로 내부면 개질층을 형성하는 것과,
상기 내부면 개질층을 기점으로 상기 처리 대상체를 분리하는 것을 가지고,
상기 내부면 개질층을 형성할 시에는, 레이저 조사부로부터 상기 처리 대상체의 내부에 복수의 레이저광을 조사하면서, 이동 기구에 의해 상기 복수의 레이저광을 상기 처리 대상체에 대하여 상대적으로 이동시켜, 상기 내부면 개질층을 형성하는, 처리 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 레이저 조사부는, 상기 레이저광을 조사하는 레이저 헤드를 복수 가지고,
상기 내부면 개질층을 형성할 시에는,
복수의 상기 레이저 헤드가 상기 처리 대상체의 직경 방향으로 상이한 위치에 배치된 상태에서, 상기 이동 기구에 의해 상기 레이저 헤드로부터의 상기 레이저광을 상기 처리 대상체에 대하여 상기 처리 대상체의 중심을 축으로 상대적으로 회전시키고,
이 후, 상기 이동 기구에 의해 상기 레이저 헤드를 상기 처리 대상체에 대하여 상대적으로 직경 방향으로 이동시키고,
상기 처리 대상체에 대한 상기 레이저광의 상대적인 회전과 상기 처리 대상체에 대한 상기 레이저 헤드의 상대적인 이동을 반복하여 행하여, 상기 내부면 개질층을 형성하는, 처리 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 레이저 조사부는, 상기 레이저광을 조사하는 레이저 헤드를 복수 가지고,
상기 내부면 개질층을 형성할 시에는, 복수의 상기 레이저 헤드가 상기 처리 대상체의 직경 방향으로 상이한 위치에 배치된 상태에서, 상기 이동 기구에 의해 상기 레이저 헤드로부터의 상기 레이저광을 상기 처리 대상체에 대하여 상기 처리 대상체의 중심을 축으로 상대적으로 회전시키면서, 상기 레이저 헤드를 상기 처리 대상체에 대하여 상대적으로 직경 방향으로 이동시켜, 상기 내부면 개질층을 형성하는, 처리 방법. - 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 내부면 개질층을 형성할 시에는, 상기 복수의 레이저 헤드의 직경 방향의 위치에 따라, 상기 복수의 레이저 헤드로부터의 상기 레이저광의 주파수를 조정하는, 처리 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 처리 대상체는 복수의 에어리어로 구획되고,
상기 레이저 조사부는, 상기 레이저광을 조사하는 레이저 헤드를 복수 가지고,
복수의 상기 레이저 헤드는 상기 에어리어마다 배치되고,
상기 내부면 개질층을 형성할 시에는, 상기 이동 기구에 의해 상기 레이저 헤드로부터의 상기 레이저광을 상기 에어리어에 대하여 상대적으로 이동시켜, 상기 내부면 개질층을 형성하는, 처리 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 복수의 에어리어는 상기 처리 대상체의 중심선으로 구획되고,
상기 내부면 개질층을 형성할 시에는,
상기 이동 기구에 의해 상기 레이저 헤드로부터의 상기 레이저광을 하나의 상기 에어리어에 대하여 상대적으로 이동시키고,
상기 이동 기구에 의해 상기 레이저 헤드를 상기 처리 대상체에 대하여 상기 처리 대상체의 중심을 축으로 상대적으로 회전시켜, 상기 레이저 헤드를 상기 하나의 에어리어에 인접하는 다른 상기 에어리어로 이동시키고,
상기 하나의 에어리어에 대한 상기 레이저광의 이동과 상기 레이저 헤드의 이동을 반복하여 행하여, 상기 내부면 개질층을 형성하는, 처리 방법. - 제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이저 조사부는 주연 개질용 레이저 헤드를 가지고,
상기 내부면 개질층을 형성할 시에는, 상기 주연 개질용 레이저 헤드로부터, 상기 처리 대상체의 제거 대상의 주연부와 중앙부와의 경계를 따라 두께 방향으로 다른 레이저광을 조사하여, 주연 개질층을 형성하는, 처리 방법. - 제 12 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부면 개질층을 형성할 시에는, 제 1 처리 대상체의 내부에 상기 내부면 개질층을 형성하고, 상기 처리 대상체를 분리할 시에는, 상기 내부면 개질층을 기점으로 상기 제 1 처리 대상체를 분리하고,
상기 처리 방법은, 상기 제 1 처리 대상체의 제거 대상의 주연부에 있어서, 상기 제 1 처리 대상체와 제 2 처리 대상체가 접합되는 계면에 원하는 처리를 행하는, 처리 방법. - 제 19 항에 있어서,
상기 내부면 개질층을 형성할 시에는, 상기 원하는 처리가 행해진 상기 계면의 단부에 대응하는 위치보다 직경 방향 내측에, 상기 제 1 처리 대상체의 상기 주연부와 중앙부와의 경계를 따라 상기 제 1 처리 대상체의 내부에 주연 개질층을 형성하는, 처리 방법.
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