KR20220035418A - 처리 장치 및 처리 방법 - Google Patents

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KR20220035418A
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wafer
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하야토 타노우에
요헤이 야마시타
요헤이 야마와키
히로토시 모리
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

처리 대상체를 처리하는 처리 장치로서, 상기 처리 대상체를 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 수평 방향으로 이동시키는 유지부 이동 기구와, 상기 처리 대상체의 내부에 레이저 광을 조사하여 복수의 내부 개질층을 나선 형상으로 형성하는 개질부와, 상기 개질부를 수평 방향으로 이동시키는 개질부 이동 기구와, 상기 내부면 개질층의 형성 동작을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 내부면 개질층의 형성에 따른 나선 가공 이동과, 상기 유지부와 당해 유지부에 유지된 처리 대상체와의 편심량을 보정하는 편심 추종 이동을 상기 유지부와 상기 개질부에서 분담하여 행하도록, 상기 유지부 및 상기 개질부의 동작을 제어한다.

Description

처리 장치 및 처리 방법
본 개시는 처리 장치 및 처리 방법에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는, 단결정 기판에 내부 개질층을 형성하고, 당해 내부 개질층을 기점으로서 기판을 할단(割斷)하는 방법이 개시되어 있다. 특허 문헌 1에 따르면, 상기 내부 개질층은 기판의 내부에 레이저 광을 조사함으로써 단결정 구조가 다결정 구조로 변화함으로써 형성된다. 또한 내부 개질층에 있어서는, 인접하는 가공 흔적이 연결된다.
일본특허공개공보 평2013-161820호
본 개시에 따른 기술은, 처리 대상체의 분리 처리를 적절히 행한다.
본 개시의 일태양은, 처리 대상체를 처리하는 처리 장치로서, 상기 처리 대상체를 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 수평 방향으로 이동시키는 유지부 이동 기구와, 상기 처리 대상체의 내부에 레이저 광을 조사하여 복수의 내부 개질층을 나선 형상으로 형성하는 개질부와, 상기 개질부를 수평 방향으로 이동시키는 개질부 이동 기구와, 상기 내부면 개질층의 형성 동작을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 내부면 개질층의 형성에 따른 나선 가공 이동과, 상기 유지부와 상기 유지부에 유지된 처리 대상체와의 편심량을 보정하는 편심 추종 이동을 상기 유지부와 상기 개질부에서 분담하여 행하도록, 상기 유지부 및 상기 개질부의 동작을 제어한다.
본 개시에 따르면, 처리 대상체의 분리 처리를 적절히 행할 수 있다.
도 1은 웨이퍼 처리 시스템의 구성예의 개략을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 중합 웨이퍼의 구성예의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 3은 중합 웨이퍼의 일부의 구성예의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 4는 개질 장치의 구성예의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 5는 개질 장치의 구성예의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 6은 웨이퍼 처리의 주요 공정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 7은 웨이퍼 처리의 주요 공정의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 8은 처리 웨이퍼에 주연 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 9는 처리 웨이퍼에 주연 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 10은 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 11은 처리 웨이퍼에 내부면 개질층을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 12는 처리 웨이퍼의 주연 제거의 모습을 나타내는 설명도이다.
도 13은 처리 웨이퍼를 분리하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 14는 처리 웨이퍼를 분리하는 다른 방법을 나타내는 설명도이다.
도 15는 형성된 내부면 개질층의 설명도이다.
도 16은 제 1 편심 보정 방법을 나타내는 설명도이다.
도 17은 제 2 편심 보정 방법을 나타내는 설명도이다.
도 18은 편심 보정의 제어 방법의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 19는 편심 보정의 2축 제어의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 20은 편심 보정의 2축 제어의 다른 예를 나타내는 설명도이다.
도 21은 제 2 실시 형태에 따른 내부면 개질층의 형성 방법을 나타내는 설명도이다.
도 22는 제 2 실시 형태에 있어서 형성된 내부면 개질층을 나타내는 설명도이다.
도 23은 제 2 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리의 공정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 24는 제 2 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리의 공정의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 25는 처리 웨이퍼의 표면 거칠기의 개선의 모습을 나타내는 설명도이다.
도 26은 제 2 실시 형태에 따른 내부면 개질층의 다른 형성예를 나타내는 설명도이다.
도 27은 제 2 실시 형태에 따른 내부면 개질층의 다른 형성예를 나타내는 설명도이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 예를 들면 특허 문헌 1에 개시된 방법과 같이, 표면에 복수의 전자 회로 등의 디바이스가 형성된 원형 기판 등의 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라 함)의 내부에 레이저 광을 조사하여 개질층을 형성하고, 당해 개질층을 기점으로 웨이퍼를 분리함으로써, 웨이퍼를 박화하는 것이 행해지고 있다.
이러한 웨이퍼의 분리에 있어서는, 웨이퍼의 내부에 상기 개질층을 형성한 후, 표면측과 이면측을 유지한 상태에서 박리 방향으로의 인장력을 부여한다. 이에 의해, 형성된 개질층, 및, 당해 개질층으로부터 진전하는 균열(이하, '크랙'이라 함)을 경계로서, 웨이퍼가 분리되어 박화된다. 또한, 이하의 설명에 있어서 분리되는 웨이퍼 중, 디바이스가 형성된 표면측의 웨이퍼를 ‘제 1 분리 웨이퍼', 이면측을 ‘제 2 분리 웨이퍼'라 하는 경우가 있다.
웨이퍼의 분리를 행할 경우, 웨이퍼의 내부에 형성되는 상기 개질층이 웨이퍼에 대하여 편심하여 형성되면, 당해 웨이퍼의 분리를 적절히 행할 수 없는 경우가 있다. 즉, 이러한 편심을 고려하여, 웨이퍼의 내부에 상기 개질층을 형성할 필요가 있다(편심 제어).
또한, 웨이퍼의 내부에 상기 개질층을 형성함에 있어서는, 레이저 광을 조사하기 위한 레이저 헤드, 또는, 웨이퍼를 유지하기 위한 척을 수평 방향으로 이동시킬 필요가 있다. 이러한 레이저 헤드 또는 척의 수평 이동과, 전술한 편심 제어를 1 축에서 행할 경우, 즉, 동일 부재에 의해 수평 이동과 편심 제어가 행해질 경우, 처리에 있어서의 제어가 곤란해진다. 이러한 개질층의 편심 제어에 대해서는 특허 문헌 1에도 기재는 없으며, 개선의 여지가 있었다.
본 개시에 따른 기술은, 처리 대상체의 분리 처리를 적절히 행한다. 이하, 본 실시 형태에 따른 처리 장치를 구비한 웨이퍼 처리 시스템, 및 처리 방법으로서의 웨이퍼 처리 방법에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 요소에 있어서는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
먼저, 웨이퍼 처리 시스템의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 웨이퍼 처리 시스템(1)의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
웨이퍼 처리 시스템(1)에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 접합된 중합 웨이퍼(T)에 대하여 처리를 행한다. 그리고 웨이퍼 처리 시스템(1)에서는, 처리 웨이퍼(W)를 분리하여 박화한다. 이하, 처리 웨이퍼(W)에 있어서, 지지 웨이퍼(S)에 접합되는 측의 면을 표면(Wa)이라 하고, 표면(Wa)과 반대측의 면을 이면(Wb)이라 한다. 마찬가지로, 지지 웨이퍼(S)에 있어서, 처리 웨이퍼(W)에 접합되는 측의 면을 표면(Sa)이라 하고, 표면(Sa)과 반대측의 면을 이면(Sb)이라 한다. 또한, 본 실시 형태에서는 처리 웨이퍼(W)가, 본 개시에 있어서의 처리 대상체에 상당한다.
처리 웨이퍼(W)는, 예를 들면 원판 형상을 가지는 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 웨이퍼로서, 표면(Wa)에 복수의 전자 회로 등의 디바이스를 포함하는 디바이스층(D)이 형성되어 있다. 또한, 디바이스층(D)에는 또한 산화막(Fw), 예를 들면 SiO2막(TEOS막)이 형성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 처리 웨이퍼(W)가 전술한 분리 대상으로서의 웨이퍼를 구성한다.
지지 웨이퍼(S)는, 처리 웨이퍼(W)를 지지하는 웨이퍼이다. 지지 웨이퍼(S)의 표면(Sa)에는, 산화막(Fs), 예를 들면 SiO2막(TEOS막)이 형성되어 있다. 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 이하의 설명에 있어서는, 도시의 번잡함을 회피하기 위하여, 디바이스층(D) 및 산화막(Fw, Fs)의 도시를 생략하는 경우가 있다.
또한, 처리 웨이퍼(W)에 대해서는 기술한 박화 처리 외에, 당해 박화 처리에 의해 처리 웨이퍼(W)의 주연부가 날카롭게 뾰족한 형상(이른바 나이프 엣지 형상)이 되는 것을 방지하기 위한 엣지트림 처리가 행해진다. 엣지트림 처리는, 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이, 제거 대상으로서의 주연부(We)와 중앙부(Wc)와의 경계에 레이저 광을 조사하여 주연 개질층(M1)을 형성하고, 이러한 주연 개질층(M1)을 기점으로 주연부(We)를 박리함으로써 행해진다. 또한, 엣지트림에 의해 제거되는 주연부(We)는, 예를 들면 처리 웨이퍼(W)의 외단부로부터 직경 방향으로 1 mm ~ 5 mm의 범위이다. 엣지트림 처리의 방법에 대해서는 후술한다.
여기서, 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)에 있어서, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 접합되어 있으면, 주연부(We)를 적절히 제거할 수 없을 우려가 있다. 따라서, 엣지트림에 있어서의 제거 대상으로서의 주연부(We)에 상당하는 부분에 있어서의 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 계면에는, 엣지트림을 적절히 행하기 위한 미접합 영역(Ae)을 형성한다. 구체적으로, 도 3에 나타낸 바와 같이, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 계면에는, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 접합된 접합 영역(Ac)과, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 접합 강도가 저하된 미접합 영역(Ae)을 형성한다. 또한, 접합 영역(Ac)의 외측 단부는, 제거되는 주연부(We)의 내측 단부보다 약간 직경 방향 외측에 위치시키는 것이 바람직하다.
미접합 영역(Ae)은, 예를 들면 접합 전에 형성되어도 된다. 구체적으로, 접합 전의 처리 웨이퍼(W)의 접합 계면에 대하여, 연마 또는 웨트 에칭 등에 의한 제거, 레이저 광의 조사에 의한 개질, 소수재의 도포에 의한 소수화 등에 의해 접합 강도를 저하시켜, 미접합 영역(Ae)을 형성할 수 있다. 또한, 미접합 영역(Ae)이 형성되는 상기 '접합 계면'은, 처리 웨이퍼(W)에 있어서의 실제로 지지 웨이퍼(S)와 접합되는 계면을 형성하는 부분을 말한다.
미접합 영역(Ae)은, 예를 들면 접합 후에 형성되어도 된다. 구체적으로, 접합 후의 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)에 상당하는 부분에 있어서의 계면에 레이저 광을 조사함으로써, 지지 웨이퍼(S)의 표면(Sa)에 대한 접합 강도를 저하시킴으로써 형성된다. 또한, 미접합 영역(Ae)은, 처리 웨이퍼(W)의 주연부에 있어서의 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S) 간의 접합력을 적절히 저하시킬 수 있으면, 미접합 영역은 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 접합 계면 근방의 임의의 위치에 형성될 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 '접합 계면 근방'에는, 처리 웨이퍼(W)의 내부, 디바이스층(D)의 내부, 산화막(Fw)의 내부 등이 포함되는 것으로 한다.
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 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 3 개의 카세트(Ct)를 Y축 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)의 X축 부방향측에 있어서, 당해 카세트 배치대(10)에 인접하여 웨이퍼 반송 장치(20)가 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(20)는, Y축 방향으로 연신하는 반송로(21) 상을 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 웨이퍼 반송 장치(20)는, 중합 웨이퍼(T)를 유지하여 반송하는, 예를 들면 2 개의 반송 암(22, 22)을 가지고 있다. 각 반송 암(22)은, 수평 방향, 연직 방향, 수평축 둘레 및 연직축 둘레로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 반송 암(22)의 구성은 본 실시 형태에 한정되지 않고, 임의의 구성을 취할 수 있다. 그리고, 웨이퍼 반송 장치(20)는, 카세트 배치대(10)의 카세트(Ct), 및 후술하는 트랜지션 장치(30)에 대하여, 중합 웨이퍼(T)를 반송 가능하게 구성되어 있다.
반입반출 스테이션(2)에는, 웨이퍼 반송 장치(20)의 X축 부방향측에 있어서, 당해 웨이퍼 반송 장치(20)에 인접하여, 중합 웨이퍼(T)를 전달하기 위한 트랜지션 장치(30)가 마련되어 있다.
처리 스테이션(3)에는, 예를 들면 3 개의 처리 블록(G1 ~ G3)이 마련되어 있다. 제 1 처리 블록(G1), 제 2 처리 블록(G2) 및 제 3 처리 블록(G3)은, X축 정방향측(반입반출 스테이션(2)측)으로부터 부방향측으로 이 순으로 배열되어 배치되어 있다.
제 1 처리 블록(G1)에는, 에칭 장치(40), 세정 장치(41) 및 웨이퍼 반송 장치(50)가 마련되어 있다. 에칭 장치(40)와 세정 장치(41)는 적층되어 배치되어 있다. 또한, 에칭 장치(40)와 세정 장치(41)의 수 및 배치는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 에칭 장치(40)와 세정 장치(41)는 각각 X축 방향으로 배열되어 배치되어 있어도 된다. 또한, 이들 에칭 장치(40)와 세정 장치(41)는 각각, 적층되어 있어도 된다.
에칭 장치(40)는, 후술하는 가공 장치(80)로 연삭된 처리 웨이퍼(W)의 분리면을 에칭 처리한다. 예를 들면, 분리면에 대하여 약액(에칭액)을 공급하여, 당해 분리면을 웨트 에칭한다. 약액에는, 예를 들면 HF, HNO3, H3PO4, TMAH, Choline, KOH 등이 이용된다.
세정 장치(41)는, 후술하는 가공 장치(80)로 연삭된 처리 웨이퍼(W)의 분리면을 세정한다. 예를 들면 분리면에 브러시를 접촉시켜, 당해 분리면을 스크럽 세정한다. 또한, 분리면의 세정에는, 가압된 세정액을 이용해도 된다. 또한, 세정 장치(41)는, 처리 웨이퍼(W)의 분리면과 함께, 지지 웨이퍼(S)의 이면(Sb)을 세정하는 구성을 가지고 있어도 된다.
웨이퍼 반송 장치(50)는, 예를 들면 에칭 장치(40)와 세정 장치(41)의 Y축 부방향측에 배치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(50)는, 중합 웨이퍼(T)를 유지하여 반송하는, 예를 들면 2 개의 반송 암(51, 51)을 가지고 있다. 각 반송 암(51)은, 수평 방향, 연직 방향, 수평축 둘레 및 연직축 둘레로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 반송 암(51)의 구성은 본 실시 형태에 한정되지 않고, 임의의 구성을 취할 수 있다. 그리고, 웨이퍼 반송 장치(50)는, 트랜지션 장치(30), 에칭 장치(40), 세정 장치(41) 및 후술하는 개질 장치(60)에 대하여, 중합 웨이퍼(T)를 반송 가능하게 구성되어 있다.
제 2 처리 블록(G2)에는, 처리 장치로서의 개질 장치(60) 및 웨이퍼 반송 장치(70)가 마련되어 있다. 또한, 개질 장치(60)의 수 및 배치는 본 실시 형태에 한정되지 않고, 복수의 개질 장치(60)가 적층되어 배치되어 있어도 된다.
개질 장치(60)는, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저 광을 조사하여, 미접합 영역(Ae), 주연 개질층(M1) 및 내부면 개질층(M2)을 형성한다. 개질 장치(60)의 상세한 구성은 후술한다.
웨이퍼 반송 장치(70)는, 예를 들면 개질 장치(60)의 Y축 정방향측에 배치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(70)는, 중합 웨이퍼(T)를 유지하여 반송하는, 예를 들면 2 개의 반송 암(71, 71)을 가지고 있다. 각 반송 암(71)은, 다관절의 암 부재(72)에 지지되어, 수평 방향, 연직 방향, 수평축 둘레 및 연직축 둘레로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 반송 암(71)의 구성은 본 실시 형태에 한정되지 않고, 임의의 구성을 취할 수 있다. 그리고, 웨이퍼 반송 장치(70)는, 세정 장치(41), 개질 장치(60) 및 후술하는 가공 장치(80)에 대하여, 중합 웨이퍼(T)를 반송 가능하게 구성되어 있다.
제 3 처리 블록(G3)에는, 가공 장치(80)가 마련되어 있다. 또한, 가공 장치(80)의 수 및 배치는 본 실시 형태에 한정되지 않고, 복수의 가공 장치(80)가 임의로 배치되어 있어도 된다.
가공 장치(80)는, 회전 테이블(81)을 가지고 있다. 회전 테이블(81)은, 회전 기구(도시하지 않음)에 의해, 연직인 회전 중심선(82)을 중심으로 회전 가능하게 구성되어 있다. 회전 테이블(81) 상에는, 중합 웨이퍼(T)를 흡착 유지하는 척(83)이 2 개 마련되어 있다. 척(83)은, 회전 테이블(81)과 동일 원주 상에 균등하게 배치되어 있다. 2 개의 척(83)은, 회전 테이블(81)이 회전함으로써, 전달 위치(80a) 및 가공 위치(80b)로 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 2 개의 척(83)은 각각, 회전 기구(도시하지 않음)에 의해 연직축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다.
전달 위치(80a)에서는, 중합 웨이퍼(T)의 전달이 행해진다. 가공 위치(80b)에는, 연삭 유닛(84)이 배치되어, 처리 웨이퍼(W)를 연삭한다. 연삭 유닛(84)은, 환상 형상으로 회전 가능한 연삭 숫돌(도시하지 않음)을 구비한 연삭부(85)를 가지고 있다. 또한, 연삭부(85)는, 지주(86)를 따라 연직 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 척(83)에 유지된 처리 웨이퍼(W)를 연삭 숫돌에 접촉시킨 상태에서, 척(83)과 연삭 숫돌을 각각 회전시킨다.
이상의 웨이퍼 처리 시스템(1)에는, 제어부로서의 제어 장치(90)가 마련되어 있다. 제어 장치(90)는, 예를 들면 CPU 및 메모리 등을 구비한 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 가지고 있다. 프로그램 저장부에는, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 처리 웨이퍼(W)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(90)에 인스톨된 것이어도 된다.
또한 상술한 각종 처리 장치에는, 당해 각종 처리 장치를 독립하여 제어하기 위한 제어 장치(도시하지 않음)가 각각 더 마련되어 있어도 된다.
이어서, 상술한 개질 장치(60)에 대하여 설명한다. 도 4, 도 5는 각각 개질 장치(60)의 구성의 개략을 나타내는 평면도 및 측면도이다.
개질 장치(60)는, 중합 웨이퍼(T)를 상면으로 유지하는, 유지부로서의 척(100)을 가지고 있다. 척(100)은, 처리 웨이퍼(W)가 상측으로서 지지 웨이퍼(S)가 하측에 배치된 상태로, 지지 웨이퍼(S)의 이면(Sb)을 흡착 유지한다. 척(100)은, 에어 베어링(101)을 개재하여, 슬라이더 테이블(102)에 지지되어 있다. 슬라이더 테이블(102)의 하면측에는, 회전 기구(103)가 마련되어 있다. 회전 기구(103)는, 구동원으로서 예를 들면 모터를 내장하고 있다. 척(100)은, 회전 기구(103)에 의해 에어 베어링(101)을 개재하여, 연직축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다. 슬라이더 테이블(102)은, 그 하면측에 마련된 유지부 이동 기구로서의 이동 기구(104)를 개재하여, 기대(106)에 마련되어 Y축 방향으로 연신하는 레일(105)을 따라 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 이동 기구(104)의 구동원은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 리니어 모터가 이용된다.
척(100)의 상방에는, 개질부로서의 레이저 헤드(110)가 마련되어 있다. 레이저 헤드(110)는, 렌즈(111)를 가지고 있다. 렌즈(111)는, 레이저 헤드(110)의 하면에 마련된 통 형상의 부재이며, 척(100)에 유지된 처리 웨이퍼(W)에 레이저 광을 조사한다.
레이저 헤드(110)는, 레이저 광 발진기(도시하지 않음)로부터 발진된 고주파의 펄스 형상의 레이저 광으로서, 처리 웨이퍼(W)에 대하여 투과성을 가지는 파장의 레이저 광을, 처리 웨이퍼(W)의 내부의 미리 정해진 위치에 집광하여 조사한다. 이에 의해, 처리 웨이퍼(W)에 있어서 레이저 광이 집광된 부분이 개질되어, 미접합 영역(Ae), 주연 개질층(M1) 및 내부면 개질층(M2)이 형성된다.
또한, 본 실시의 형태에서는 도시의 번잡함을 회피하기 위하여, 미접합 영역(Ae), 주연 개질층(M1) 및 내부면 개질층(M2)은 공통의 레이저 헤드(110)에 의해 형성되는 것으로 하지만, 각각 상이한 레이저 헤드에 의해 형성되어도 된다. 또한, 조사하는 레이저 광의 종류에 따라 레이저 헤드를 구분 사용해도 된다.
레이저 헤드(110)는, 지지 부재(112)에 지지되어 있다. 레이저 헤드(110)는, 연직 방향으로 연신하는 레일(113)을 따라, 승강 기구(114)에 의해 승강 가능하게 구성되어 있다. 또한 레이저 헤드(110)는, 개질부 이동 기구로서의 이동 기구(115)에 의해 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 승강 기구(114) 및 이동 기구(115)는 각각, 지지 기둥(116)에 지지되어 있다.
척(100)의 상방으로서, 레이저 헤드(110)의 Y축 정방향측에는, 매크로 카메라(120)와 마이크로 카메라(121)가 마련되어 있다. 예를 들면, 매크로 카메라(120)와 마이크로 카메라(121)는 일체로 구성되고, 매크로 카메라(120)는 마이크로 카메라(121)의 Y축 정방향측에 배치되어 있다. 매크로 카메라(120)와 마이크로 카메라(121)는, 승강 기구(122)에 의해 승강 가능하게 구성되고, 또한 이동 기구(123)에 의해 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
매크로 카메라(120)는, 처리 웨이퍼(W)(중합 웨이퍼(T))의 외측 단부를 촬상한다. 매크로 카메라(120)는, 예를 들면 동축 렌즈를 구비하고, 가시광, 예를 들면 적색광을 조사하고, 또한 대상물로부터의 반사광을 수광한다. 또한 예를 들면, 매크로 카메라(120)의 촬상 배율은 2 배이다.
매크로 카메라(120)로 촬상된 화상은, 제어 장치(90)에 출력된다. 제어 장치(90)에서는, 매크로 카메라(120)로 촬상된 화상으로부터, 척(100)의 중심과 처리 웨이퍼(W)의 중심의 제 1 편심량을 산출한다.
마이크로 카메라(121)는, 처리 웨이퍼(W)의 주연부를 촬상하고, 접합 영역(Ac)과 미접합 영역(Ae)의 경계를 촬상한다. 마이크로 카메라(121)는, 예를 들면 동축 렌즈를 구비하며, 적외광(IR광)을 조사하고, 또한 대상물로부터의 반사광을 수광한다. 또한 예를 들면, 마이크로 카메라(121)의 촬상 배율은 10 배이며, 시야는 매크로 카메라(120)에 대하여 약 1/5이며, 픽셀 사이즈는 매크로 카메라(120)에 대하여 약 1/5이다.
마이크로 카메라(121)로 촬상된 화상은, 제어 장치(90)에 출력된다. 제어 장치(90)에서는, 마이크로 카메라(121)로 촬상된 화상으로부터, 척(100)의 중심과 접합 영역(Ac)의 중심의 제 2 편심량을 산출한다. 또한 제어 장치(90)는, 제 2 편심량에 기초하여, 척(100)의 중심과 접합 영역(Ac)의 중심이 일치하도록, 척(100) 또는 레이저 헤드(110)를 이동시킨다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 이 척(100) 또는 레이저 헤드(110)를 이동시키는 제어를 편심 보정이라 하는 경우가 있다.
이어서, 이상과 같이 구성된 웨이퍼 처리 시스템(1)을 이용하여 행해지는 웨이퍼 처리에 대하여 설명한다. 도 6은 웨이퍼 처리의 주요 공정을 나타내는 순서도이다. 도 7은 웨이퍼 처리의 주요 공정의 설명도이다. 또한 본 실시 형태에서는, 웨이퍼 처리 시스템(1)의 외부의 접합 장치(도시하지 않음)에 있어서, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 접합되어, 미리 중합 웨이퍼(T)가 형성되어 있다. 또한, 웨이퍼 처리 시스템(1)으로 반입되는 중합 웨이퍼(T)에는 전술한 미접합 영역(Ae)이 미리 형성되어 있어도 되지만, 이하의 설명에 있어서는, 미접합 영역(Ae)을 개질 장치(60)에 있어서 형성하는 경우를 예로 설명을 행한다.
먼저, 도 7의 (a)에 나타내는 중합 웨이퍼(T)를 복수 수납한 카세트(Ct)가, 반입반출 스테이션(2)의 카세트 배치대(10)에 배치된다.
이어서, 웨이퍼 반송 장치(20)에 의해 카세트(Ct) 내의 중합 웨이퍼(T)가 취출되어, 트랜지션 장치(30)로 반송된다. 이어서, 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해, 트랜지션 장치(30)의 중합 웨이퍼(T)가 취출되어, 개질 장치(60)로 반송된다. 개질 장치(60)에서는, 먼저, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이 미접합 영역(Ae)이 형성된다(도 6의 단계(A1)). 이어서, 도 7의 (c)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 내부에 주연 개질층(M1)이 형성되고(도 6의 단계(A2)), 도 7의 (d)에 나타내는 바와 같이 내부면 개질층(M2)이 형성된다(도 6의 단계(A3)). 주연 개질층(M1)은, 엣지트림에 있어서 주연부(We)를 제거 시의 기점이 되는 것이다. 내부면 개질층(M2)은, 처리 웨이퍼(W)를 분리하기 위한 기점이 되는 것이다.
개질 장치(60)에 있어서는 먼저, 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해 중합 웨이퍼(T)가 개질 장치(60)로 반입되어, 척(100)에 유지된다. 이어서, 척(100)을 미접합 영역(Ae)의 형성 위치로 이동시킨다. 미접합 영역(Ae)의 형성 위치는, 레이저 헤드(110)가 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)에 레이저 광을 조사할 수 있는 위치이다.
이어서, 척(100)을 둘레 방향으로 회전시키면서 레이저 헤드(110)로부터 레이저 광(L)(예를 들면 CO2 레이저)을 조사하여, 미접합 영역(Ae)을 형성한다(도 6의 단계(A1)). 또한 상술한 바와 같이, 미접합 영역(Ae)은, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 접합 강도를 저하시킬 수 있으면, 접합 계면 근방의 임의의 위치에 형성할 수 있다.
이어서, 척(100)을 매크로 얼라이먼트 위치로 이동시킨다. 매크로 얼라이먼트 위치는, 매크로 카메라(120)가 처리 웨이퍼(W)의 외측 단부를 촬상할 수 있는 위치이다.
이어서, 매크로 카메라(120)에 의해, 처리 웨이퍼(W)의 둘레 방향 360 도에 있어서의 외측 단부의 화상이 촬상된다. 촬상된 화상은, 매크로 카메라(120)로부터 제어 장치(90)에 출력된다.
제어 장치(90)에서는, 매크로 카메라(120)의 화상으로부터, 척(100)의 중심과 처리 웨이퍼(W)의 중심의 제 1 편심량을 산출한다. 또한 제어 장치(90)에서는, 제 1 편심량에 기초하여, 당해 제 1 편심량의 Y축 성분을 보정하도록, 척(100)의 이동량을 산출한다. 척(100)은, 이 산출된 이동량에 기초하여 Y축 방향으로 이동하고, 척(100)을 마이크로 얼라이먼트 위치로 이동시킨다. 마이크로 얼라이먼트 위치는, 마이크로 카메라(121)가 처리 웨이퍼(W)의 주연부를 촬상할 수 있는 위치이다. 여기서, 상술한 바와 같이 마이크로 카메라(121)의 시야는 매크로 카메라(120)에 대하여 약 1/5로 작기 때문에, 제 1 편심량의 Y축 성분을 보정하지 않으면, 처리 웨이퍼(W)의 주연부가 마이크로 카메라(121)의 화각에 들어가지 않아, 마이크로 카메라(121)로 촬상할 수 없는 경우가 있다. 이 때문에, 제 1 편심량에 기초하는 Y축 성분의 보정은, 척(100)을 마이크로 얼라이먼트 위치로 이동시키기 위함이라고도 할 수 있다.
이어서, 마이크로 카메라(121)에 의해, 처리 웨이퍼(W)의 둘레 방향 360 도에 있어서의 접합 영역(Ac)과 미접합 영역(Ae)의 경계를 촬상한다. 촬상된 화상은, 마이크로 카메라(121)로부터 제어 장치(90)에 출력된다.
제어 장치(90)에서는, 마이크로 카메라(121)의 화상으로부터, 척(100)의 중심과 접합 영역(Ac)의 중심의 제 2 편심량을 산출한다. 또한 제어 장치(90)에서는, 제 2 편심량에 기초하여, 접합 영역(Ac)의 중심과 척(100)의 중심이 일치하도록, 주연 개질층(M1)에 대한 척(100)의 위치를 결정한다.
이어서, 척(100)을, 개질 위치로 이동시킨다. 개질 위치는, 레이저 헤드(110)가 처리 웨이퍼(W)에 레이저 광을 조사하여, 주연 개질층(M1)을 형성하는 위치이다. 또한, 본 실시 형태에서는, 개질 위치는 마이크로 얼라이먼트 위치와 동일하다.
이어서, 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이 레이저 헤드(110)로부터 레이저 광(L)(예를 들면 YAG 레이저)을 조사하여, 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)와 중앙부(Wc)의 경계에 주연 개질층(M1)을 형성한다(도 6의 단계(A2)). 또한, 처리 웨이퍼(W)의 내부에는, 주연 개질층(M1)으로부터 처리 웨이퍼(W)의 두께 방향으로 크랙(C1)이 진전한다. 크랙(C1)은 표면(Wa)까지만 진전하고, 이면(Wb)에는 도달하지 않는다.
또한, 상기 레이저 광(L)에 의해 형성되는 주연 개질층(M1)의 하단은, 분리 후의 처리 웨이퍼(W)의 최종 마무리 처리 후의 표면보다 상방에 위치하고 있다. 즉, 분리 후(보다 구체적으로는 후술하는 연삭 처리 후)의 제 1 분리 웨이퍼(W1)에 주연 개질층(M1)이 남지 않도록 형성 위치가 조절된다.
단계(A2)에서는, 제어 장치(90)로 결정된 척(100)의 위치에 맞추어, 접합 영역(Ac)의 중심과 척(100)의 중심이 일치하도록, 회전 기구(103)에 의해 척(100)을 회전시키고, 또한 이동 기구(104)에 의해 척(100)을 Y축 방향으로 이동시킨다(편심 보정). 이 때, 척(100)의 회전과 Y축 방향의 이동을 동기시킨다.
그리고, 이와 같이 척(100)(처리 웨이퍼(W))의 편심 보정을 행하면서, 레이저 헤드(110)로부터 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저 광(L)을 조사한다. 즉, 제 2 편심량을 보정하면서, 주연 개질층(M1)을 형성한다. 그러면 주연 개질층(M1)은, 접합 영역(Ac)과 동심원 형상인 환상으로 형성된다. 이 때문에, 이 후, 주연 개질층(M1)(크랙(C1))을 기점으로 주연부(We)를 적절히 제거할 수 있다.
또한, 본 예에 있어서는, 제 2 편심량이 X축 성분을 구비하는 경우에, 척(100)을 Y축 방향으로 이동시키면서, 척(100)을 회전시켜, 당해 X축 성분을 보정하고 있다. 한편, 제 2 편심량이 X축 성분을 구비하지 않는 경우에는, 척(100)을 회전시키지 않고, Y축 방향으로 이동시키는 것만으로 좋다.
이어서, 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이 레이저 헤드(110)로부터 레이저 광(L)(예를 들면 YAG 레이저)을 조사하여, 면 방향을 따라 내부면 개질층(M2)을 형성한다(도 6의 단계(A3)). 또한, 도 11에 나타내는 검은색 화살표는 척(100)의 회전 방향, 흰색 화살표는 척(100) 또는 레이저 헤드(110)의 이동에 따른 가공점의 이동 방향을 각각 나타내고 있다. 또한, 처리 웨이퍼(W)의 내부에는, 내부면 개질층(M2)으로부터 면 방향으로 크랙(C2)이 진전한다. 크랙(C2)은, 주연 개질층(M1)의 직경 방향 내측으로만 진전한다.
또한, 내부면 개질층(M2)이 주연 개질층(M1)보다 직경 방향 외측에 형성된 경우, 도 12에 나타내는 바와 같이, 주연부(We)가 제거된 후의 엣지트림의 품질이 저하된다. 즉, 주연부(We)가 주연 개질층(M1)(크랙(C1))을 기점으로서 적절히 제거되지 않아, 주연부(We)의 일부가 지지 웨이퍼(S) 상에 잔존할 우려가 있다. 이러한 관점으로부터, 내부면 개질층(M2)은, 주연 개질층(M1)보다 직경 방향 내측에 형성되도록 형성 위치가 조절된다.
또한 상기 레이저 광(L)에 의해 형성되는 내부면 개질층(M2)의 하단은, 분리 후의 처리 웨이퍼(W)의 최종 마무리 처리 후의 표면보다 상방에 위치하고 있다. 즉, 분리 후(보다 구체적으로는 후술하는 연삭 처리 후)의 제 1 분리 웨이퍼에 내부면 개질층(M2)이 남지 않도록 형성 위치가 조절된다.
단계(A3)에서는, 척(100)(처리 웨이퍼(W))을 회전시키고, 또한 레이저 헤드(110)를 처리 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측으로부터 내측을 향해 Y축 방향으로 이동시키면서, 레이저 헤드(110)로부터 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저 광(L)을 주기적으로 조사함으로써, 면 방향으로 나선 형상의 내부면 개질층(M2)을 형성한다. 또한, 내부면 개질층(M2)의 형성 방법의 상세는 후술한다.
또한, 내부면 개질층(M2)을 형성함에 있어, 척(100)을 회전시켰지만, 레이저 헤드(110)를 이동시켜, 척(100)에 대하여 레이저 헤드(110)를 상대적으로 회전시켜도 된다. 또한, 나선 형상의 내부면 개질층(M2)을 형성함에 있어, 레이저 헤드(110)를 Y축 방향으로 이동시켰지만, 척(100)을 Y축 방향으로 이동시켜도 된다.
처리 웨이퍼(W)에 내부면 개질층(M2)이 형성되면, 이어서, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 중합 웨이퍼(T)가 개질 장치(60)로부터 반출된다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 가공 장치(80)로 반송된다. 가공 장치(80)에서는, 먼저, 반송 암(71)으로부터 척(83)으로 중합 웨이퍼(T)를 전달할 시, 도 7의 (e)에 나타내는 바와 같이 주연 개질층(M1)과 내부면 개질층(M2)을 기점으로, 처리 웨이퍼(W)를 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)로 분리한다(도 6의 단계(A4)). 이 때, 처리 웨이퍼(W)로부터 주연부(We)도 제거된다. 이러한 때, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 접합 계면 근방에는 미접합 영역(Ae)이 형성되어 있으므로, 주연부(We)를 용이하게 박리할 수 있기 때문에, 적절히 처리 웨이퍼(W)의 분리를 행할 수 있다.
단계(A4)에서는, 도 13의 (a)에 나타내는 바와 같이 반송 암(71)이 구비하는 흡착면(71a)으로 처리 웨이퍼(W)를 흡착 유지하면서, 척(83)으로 지지 웨이퍼(S)를 흡착 유지한다. 이 후, 도 13의 (b)에 나타내는 바와 같이 흡착면(71a)이 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 흡착 유지한 상태에서, 반송 암(71)을 상승시켜, 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)로 분리한다. 이상과 같이 단계(A4)에서는, 제 2 분리 웨이퍼(W2)는 주연부(We)와 일체로 분리되고, 즉 주연부(We)의 제거와 처리 웨이퍼(W)의 분리(박화)가 동시에 행해진다.
또한, 분리된 제 2 분리 웨이퍼(W2)는, 예를 들면 웨이퍼 처리 시스템(1)의 외부로 회수된다. 또한 예를 들면, 반송 암(71)의 가동 범위 내에 회수부(도시하지 않음)를 마련하고, 당해 회수부에 있어서 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 흡착을 해제함으로써, 분리된 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 회수해도 된다.
또한 본 실시 형태에서는, 가공 장치(80)에 있어서 웨이퍼 반송 장치(70)를 이용하여 처리 웨이퍼(W)를 분리했지만, 웨이퍼 처리 시스템(1)에는 처리 웨이퍼(W)의 분리를 행하기 위한 분리 장치(도시하지 않음)가 마련되어 있어도 된다. 분리 장치는, 예를 들면 개질 장치(60)와 적층하여 배치할 수 있다.
이어서, 척(83)을 가공 위치(80b)로 이동시킨다. 그리고, 연삭 유닛(84)에 의해, 도 7의 (f)에 나타내는 바와 같이 척(83)에 유지된 제 1 분리 웨이퍼(W1)의 분리면인 이면(W1b)을 연삭하여, 당해 이면(W1b)에 남는 주연 개질층(M1), 내부면 개질층(M2)을 제거한다(도 6의 단계(A5)). 단계(A5)에서는, 이면(W1b)에 연삭 숫돌을 접촉시킨 상태에서, 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 연삭 숫돌을 각각 회전시켜, 이면(W1b)을 연삭한다. 또한 이 후, 세정액 노즐(도시하지 않음)을 이용하여, 제 1 분리 웨이퍼(W1)의 이면(W1b)이 세정액에 의해 세정되어도 된다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 세정 장치(41)로 반송된다. 세정 장치(41)에서는 제 1 분리 웨이퍼(W1)의 분리면인 이면(W1b)이 스크럽 세정된다(도 6의 단계(A6)). 또한, 세정 장치(41)에서는, 제 1 분리 웨이퍼(W1)의 이면(W1b)과 함께, 지지 웨이퍼(S)의 이면(Sb)이 세정되어도 된다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해 에칭 장치(40)로 반송된다. 에칭 장치(40)에서는, 분리면인 제 1 분리 웨이퍼(W1)의 이면(W1b)이 약액에 의해 웨트 에칭된다(도 6의 단계(A7)). 상술한 가공 장치(80)로 연삭된 이면(W1b)에는, 연삭흔이 형성되는 경우가 있다. 단계(A7)에서는, 웨트 에칭함으로써 당해 연삭흔을 제거하여, 이면(W1b)을 평활화할 수 있다.
이 후, 모든 처리가 실시된 중합 웨이퍼(T)는, 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해 트랜지션 장치(30)로 반송되고, 또한 웨이퍼 반송 장치(20)에 의해 카세트 배치대(10)의 카세트(Ct)로 반송된다. 이렇게 하여, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 일련의 웨이퍼 처리가 종료된다.
또한 이상의 실시 형태에서는, 단계(A1 ~ A7)의 처리 순서를 적절히 변경하는 것이 가능하다.
변형예 1로서, 단계(A2)의 주연 개질층(M1)의 형성과 단계(A3)의 내부면 개질층(M2)의 형성의 순서를 바꾸어도 된다. 이러한 경우, 웨이퍼 처리는, 단계(A1), 단계(A3), 단계(A2), 단계(A4 ~ A7)의 순으로 행해진다.
변형예 2로서, 단계(A1)의 미접합 영역(Ae)의 형성은, 단계(A2)의 주연 개질층(M1)의 형성 후에 행해져도 된다. 이러한 경우, 웨이퍼 처리는, 단계(A2), 단계(A1), 단계(A3 ~ A7)의 순으로 행해진다.
변형예 3으로서, 단계(A1)의 미접합 영역(Ae)의 형성은, 단계(A3)의 내부면 개질층(M2)의 형성 후에 행해져도 된다. 이러한 경우, 웨이퍼 처리는, 단계(A2 ~ A3), 단계(A1), 단계(A4 ~ A7)의 순으로 행해진다.
또한, 이상의 실시 형태에서는, 단계(A1 ~ A7)의 처리를 적절히 생략하는 것이 가능하다.
생략예 1로서, 단계(A5)의 주연 개질층(M1), 내부면 개질층(M2)의 제거는, 단계(A7)에 있어서의 웨트 에칭에 의해 행해져도 된다. 이러한 경우, 단계(A5)의 연삭 처리를 생략할 수 있다.
생략예 2로서, 단계(A5)의 연삭 처리에 있어서 주연 개질층(M1), 내부면 개질층(M2)이 적절히 제거되고, 또한 연삭흔이 형성되어 있지 않은 경우, 단계(A7)의 웨트 에칭을 생략할 수 있다.
생략예 3으로서, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 대하여, 미접합 영역(Ae)이 형성된 중합 웨이퍼(T)가 반입되는 경우, 단계(A1)의 미접합 영역(Ae)의 형성을 생략할 수 있다.
또한, 상술한 변형예(4, 5)와 같이 미접합 영역(Ae)을 개질 장치(60)에 있어서의 처리 웨이퍼(W)의 얼라이먼트 후에 행할 경우, 전술한 마이크로 얼라이먼트(미접합 영역(Ae)의 경계를 촬상하는 것에 의한 척(100)의 중심과 접합 영역(Ac)의 제 2 편심량의 산출)는 생략되어도 된다. 이러한 경우, 단계(A2)의 주연 개질층(M1)의 형성은, 매크로 얼라이먼트의 결과에 기초하여 행해져도 된다.
또한 상기 실시 형태에 있어서의 단계(A4)에서는, 제 2 분리 웨이퍼(W2)는 주연부(We)와 일체로 분리, 즉 주연부(We)의 제거와 처리 웨이퍼(W)의 박화가 동시에 행해졌지만, 제 2 분리 웨이퍼(W2)와 주연부(We)는 동시에 분리되지 않아도 된다. 예를 들면, 엣지트림 처리에 의해 주연부(We)를 박리한 후에 제 2 분리 웨이퍼(W2)를 분리해도 된다. 이러한 경우, 단계(A2)에 있어서 형성되는 주연 개질층(M1)으로부터 진전하는 크랙(C1)을, 도 14의 (a)에 나타내는 바와 같이, 표면(Wa) 및 이면(Wb)에 도달시킴으로써, 도 14의 (b)에 나타내는 바와 같이 적절히 엣지트림 처리, 박화 처리를 행할 수 있다. 또한, 주연부(We)를 박리하지 않는 경우도 고려되지만, 이러한 경우, 처리 웨이퍼(W)의 얼라이먼트는, 접합 영역(Ac)과 미접합 영역(Ae)의 경계 대신에, 당해 처리 웨이퍼(W)의 외단부에 의해 행해져도 된다.
이어서, 단계(A3)에 있어서의 내부면 개질층(M2)의 형성 방법에 대하여 설명한다. 단계(A3)에서는, 상술한 바와 같이 나선 형상의 내부면 개질층(M2)이 형성되지만, 도 15에 나타내는 바와 같이, 둘레 방향으로 인접하는 내부면 개질층(M2)의 간격을 둘레 방향 간격(P)(펄스 피치)이라 하고, 직경 방향으로 인접하는 내부면 개질층(M2)의 간격을 직경 방향 간격(Q)(인덱스 피치)이라 한다.
상술한 바와 같이 내부면 개질층(M2)은, 엣지트림의 품질 저하를 억제하기 위하여 주연 개질층(M1)보다 직경 방향 내측에 형성될 필요가 있다. 그러나, 척(100)과 처리 웨이퍼(W)와의 중심이 일치하고 있지 않은 경우, 즉, 전술한 제어 장치(90)에 의한 제 1 편심량 및 제 2 편심량의 보정이 적절히 행해지지 않았을 경우, 처리 웨이퍼(W)에 대하여 개질층이 편심하여 형성된다. 그리고, 이러한 편심을 고려하지 않고 개질층의 형성을 행한 경우, 내부면 개질층(M2)이 주연 개질층(M1)보다 직경 방향 외측에 형성될 우려가 있다.
따라서 개질 장치(60)에 있어서는, 내부면 개질층(M2)이 주연 개질층(M1)의 직경 방향 외측에 형성되는 것을 방지하기 위하여, 개질층의 형성 시에 있어서 편심 보정이 행해진다. 이러한 편심 보정은, 예를 들면 척(100) 및 레이저 헤드(110)를 수평 방향(X축 방향, Y축 방향)으로 이동시킴으로써 행해진다.
도 16은 제 1 편심 보정 방법에 의해 처리 웨이퍼(W)의 내부에 형성된 개질층의 모습을 나타내는 설명도이다.
척(100)과 처리 웨이퍼(W)와의 중심이 일치하고 있지 않은 경우, 단계(A1)에 있어서 미접합 영역(Ae)이 처리 웨이퍼(W)에 대하여 편심하여 형성된다. 그리고, 상술한 바와 같이 주연 개질층(M1)은, 단계(A2)에 있어서 접합 영역(Ac)(미접합 영역(Ae))과 동심원 형상인 환상으로 형성된다. 따라서, 단계(A3)에 있어서 내부면 개질층(M2)은, 주연 개질층(M1)을 따라, 즉, 접합 영역(Ac) 및 주연 개질층(M1)과 동심인 나선 형상으로 형성한다. 환언하면, 제 1 편심 보정 방법에 있어서는 주연 개질층(M1) 및 내부면 개질층(M2)은, 모두 편심 보정이 행해지면서 형성된다.
이와 같이 제 1 편심 보정 방법에 따르면, 접합 영역(Ac)의 편심에 추종하여 형성된 주연 개질층(M1)과 동심원 형상으로 내부면 개질층(M2)을 형성함으로써, 내부면 개질층(M2)이 주연 개질층(M1)의 직경 방향 내측에 형성되는 것을 억제할 수 있다.
제 1 편심 보정 방법에 나타낸 바와 같이, 내부면 개질층(M2)은 편심에 추종하여 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 처리 웨이퍼(W)의 중심부에 있어서 이러한 편심에 추종하여 내부면 개질층(M2)을 형성하는 경우, 척(100) 및 레이저 헤드(110)를 고속으로 수평 방향으로 왕복 동작시킬 필요가 있어, 편심 보정 동작이 내부면 개질층(M2)의 형성 동작에 추종할 수 없게 되는 것, 및 공진 및 가이드 수명의 저하가 염려된다. 따라서, 이하의 제 2 편심 보정 방법에서는, 적어도 처리 웨이퍼(W)의 중심부에 있어서 편심 보정 동작을 행하지 않는다.
도 17은 제 2 편심 보정 방법에 의해 처리 웨이퍼(W)의 내부에 형성된 개질층의 모습을 나타내는 설명도이다.
척(100)과 처리 웨이퍼(W)와의 중심이 일치하고 있지 않은 경우, 단계(A1)에 있어서 미접합 영역(Ae)이 처리 웨이퍼(W)에 대하여 편심하여 형성된다. 그리고, 상술한 바와 같이 주연 개질층(M1)은, 단계(A2)에 있어서 접합 영역(Ac)(미접합 영역(Ae))과 동심원 형상인 환상으로 형성된다.
이어서 제 2 편심 보정 방법에 있어서는, 단계(A2)에 있어서 접합 영역(Ac)(미접합 영역(Ae))과 동심원 형상인 환상으로 형성된 주연 개질층(M1)의 직경 방향 내측에 있어서, 레이저 헤드(110)가 처리 웨이퍼(W)의 외주부에 위치하는 범위에서는, 편심 보정을 행한다. 즉, 레이저 헤드(110)를 직경 방향 외측으로부터 내측으로 이동시키면서, 척(100)의 중심과 접합 영역(Ac)의 중심이 일치하도록, 회전 기구(103)에 의해 척(100)을 회전시키고, 또한 이동 기구(104)에 의해 척(100)을 Y축 방향으로 이동시킨다.
구체적으로, 처리 웨이퍼(W)에 있어서의 내부면 개질층(M2)의 형성 범위를 직경 방향을 따라 복수의 영역으로 분할하고, 이러한 영역에 따라 서서히 편심 스트로크를 줄여 간다. 또한 도 17에 있어서는, 내부면 개질층(M2)의 형성 범위를 중심 영역(R11) 및 4 개의 환상 영역(R12 ~ R15)으로 분할하고, 100 μm의 편심량을, 각 환상 영역(R12 ~ R15)에 있어서, 20 μm씩 보정하는 경우, 즉 편심 스트로크가 20 μm씩 감쇠해 가는 경우를 예시하고 있다.
이와 같이 제 2 편심 보정 방법에 따르면, 처리 웨이퍼(W)의 외주부에 위치하는 범위(도 17의 환상 영역(R12 ~ R15))에서 편심 보정을 행함으로써, 중심부 근방에 있어서는 편심 보정을 행할 필요가 없어지고 있다. 즉, 처리 웨이퍼(W)의 외주부에 있어서 전술한 편심 보정(편심 스트로크의 감쇠)이 완료되어 편심량이 0 μm로 되어 있고, 중심부(도 17의 중심 영역(R11))에 있어서는 척(100)의 중심과 접합 영역(Ac)의 중심이 일치하고 있다. 이와 같이 내부면 개질층(M2)을 형성할 시, 레이저 헤드(110)가 외주부에 위치할 시에는 척(100)의 회전 속도는 느리기 때문에, 편심 보정을 적절히 행할 수 있다. 그리고 그 결과, 편심량을 흡수하여, 주연 개질층(M1)의 내측에 내부면 개질층(M2)을 형성할 수 있다. 이 때, 중심부에 있어서는 편심 보정이 행해지지 않기 때문에, 척(100)의 고속의 회전 속도를 유지할 수 있고, 그 결과, 내부면 개질층(M2)의 둘레 방향 간격(P)을 일정하게 할 수 있다.
또한, 처리 웨이퍼(W)의 중심 영역(R11)에 있어서 편심 보정을 행할 필요를 없앰으로써, 앞서 기술한 바와 같이 편심 보정이 적절히 행할 수 없게 되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 공진의 발생 및 가이드 수명의 저하의 염려를 경감시킬 수 있다.
또한, 편심 보정을 행하기 위한 환상 영역의 수는 본 예에 한정되지 않고, 임의로 설정할 수 있다. 또한, 반드시 본 예와 같이 환상 영역마다 단계적으로 편심을 보정할 필요는 없고, 처리 웨이퍼(W)의 외주로부터 중심을 향해 연속적으로 편심 보정이 행해져도 된다. 또한 예를 들면, 레이저 헤드(110)가 레이저 광(L)을 외측으로부터 수 주분 조사하는 동안만큼 편심 보정을 행해도 된다.
또한 제 2 편심 보정 방법에 의해 처리 웨이퍼(W)의 외주부에 있어서 편심량을 보정하는 경우, 이러한 편심 보정은, 처리 웨이퍼(W)의 반경의 절반(r/2)까지 완료하는 것이 바람직하다. 환언하면, 도 17에 나타낸 중심 영역(R11)의 반경은, r/2 이상인 것이 바람직하다.
단계(A3)에 있어서의 내부면 개질층(M2)은 이상과 같이 형성된다. 이상의 편심 보정 동작에 있어서는, 내부면 개질층(M2)의 형성 동작 중 적어도 일부에 있어서, 척(100) 또는 레이저 헤드(110)를 편심량에 추종하여 수평 이동시켜, 내부면 개질층(M2)을 형성하고 있다.
이와 같이, 상술한 편심 보정을 행할 경우에는, 척(100) 또는 레이저 헤드(110)를 편심에 추종시켜 수평 이동(이하, '편심 추종 동작'이라 하는 경우가 있음)시킬 필요가 있다. 또한, 상술한 바와 같이 내부면 개질층(M2)을 처리 웨이퍼(W)의 면내에 나선 형상으로 형성하는 경우, 당해 나선 형상을 형성하기 위하여, 척(100)을 회전시키면서 레이저 헤드(110) 또는 척(100)을 처리 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측으로부터 내측으로 수평 이동(이하, '나선 가공 동작'이라 하는 경우가 있음)시킬 필요가 있다.
여기서, 이상의 편심 추종 동작 및 나선 가공 동작을 1 축에서만 행할 경우, 즉, 편심 추종 동작 및 나선 가공 동작을 척(100) 또는 레이저 헤드(110) 중 어느 일방만을 수평 이동시켜 행할 경우, 내부면 개질층(M2)의 형성에 따른 제어가 복잡해진다. 그리고 이와 같이 제어가 복잡해지면, 제어에 이들 동작이 따라가지 않게 되어 버리거나, 진동이 발생하는 문제가 염려되며, 이러한 염려는, 특히 개질층의 형성 위치가 처리 웨이퍼(W)의 중심부에 가까워짐에 따라 커진다.
제어가 복잡해지는 원인에 대하여, 더 상세하게 설명한다.
도 18의 (a)는, 상기 나선 가공 동작을 행할 시에 있어서의 처리 웨이퍼(W)의 둘레 방향 위치(Y 위치) 및 척(100) 또는 레이저 헤드(110)의 직경 방향 위치(θ 위치)의 경시 변화를 나타내는 설명 그래프이다. 또한, 도 18의 (a)에 있어서의 Y 위치는, Y 위치 '0'이 처리 웨이퍼(W)의 외단, Y 위치 '1'이 처리 웨이퍼(W)의 중심을 각각 나타내는 것으로 한다. 또한, 도 18의 (a)에 있어서의 θ 위치는, θ 위치가 '0'으로 회귀하고 있는 점에 있어서 처리 웨이퍼(W)가 1 회전한 것으로 한다.
도 18의 (a)에 나타내는 바와 같이, 나선 가공 동작에 있어서는, 처리 웨이퍼(W)에 대한 가공 위치가 중심부에 가까워짐에 따라, θ 위치가 0으로 회귀하는 주기가 짧아지고, 주속이 빨라져 가는 것을 알 수 있다. 구체적으로, 예를 들면 내부면 개질층(M2)의 형성 개시 시(처리 웨이퍼(W)의 외단)에 있어서는 주속이 약 60 rpm인데 대하여, 내부면 개질층(M2)의 형성 종료 시(처리 웨이퍼(W)의 중심)에 있어서는 주속이 약 3000 rpm이 된다. 그리고 또한, 내부면 개질층(M2)의 직경 방향 간격(Q)을 일정하게 제어하기 위하여, Y 위치의 이동량이, θ 위치의 회귀 주기마다 동일하게 되도록 제어한다. 그 결과, 단위 시간당 Y축 방향으로의 이동량은, 처리 웨이퍼(W)에 대한 가공 위치가 중심부에 가까워짐에 따라 커진다.
도 18의 (b)는, 상기 편심 추종 동작에 따른 척(100) 또는 레이저 헤드(110)의 Y 둘레 방향 위치(Y 위치)의 경시 변화를 나타내는 설명 그래프이다.
도 18의 (b)에 나타내는 바와 같이, 편심 추종 동작에 있어서는, 처리 웨이퍼(W)의 회귀 주기마다 편심 보정이 행해지며, 이러한 편심 보정에 있어서는 척(100) 또는 레이저 헤드(110)가 사인 커브 형상으로 수평 방향으로 이동한다. 그리고 또한, 편심 보정은 상기 회귀 주기마다 처리 웨이퍼(W)의 전둘레에 있어서 행해진다. 그 결과, 처리 웨이퍼(W)에 대한 가공 위치가 중심부에 가까워짐에 따라 회귀 주기가 짧아지기 때문에, 편심 추종 동작을 행하는 척(100) 또는 레이저 헤드(110)는, 수평 방향으로 고속으로 진동 동작을 하는 것이 필요하게 된다. 또한, 이러한 보정 이동량은, 예를 들면 상기 제 2 편심 보정 방법과 같이 내부면 개질층(M2)의 형성과 동시에 행할 경우, 도 17에 나타낸 바와 같이, 서서히 그 보정량이 작아지도록 제어된다.
여기서, 이상의 편심 추종 동작 및 나선 가공 동작을 1 축에서만 행할 경우, 도 18의 (a), 도 18의 (b)에 나타낸 나선 형상을 형성하기 위한 수평 이동, 및, 편심 보정을 행하기 위한 수평 방향으로의 왕복 이동을 합성한 도 18의 (c)에 나타내는 바와 같은 동작을 행할 필요가 있어, 제어가 복잡해진다. 그리고 이와 같이 제어가 복잡해질 경우, 상술한 바와 같이, 특히 처리 웨이퍼(W)의 중심부에 있어서, 제어에 이들 동작이 따라가지 않게 되어 버리거나, 진동이 발생한다.
따라서, 이와 같이 제어가 복잡해지는 것을 억제하기 위하여, 본 발명자들은, 편심 추종 동작 및 나선 가공 동작을 2 축에서 행함으로써 제어를 간이하게 행할 수 있는 것을 발견했다. 구체적으로, 종래는, 편심 추종 동작과 나선 가공 동작을, 척(100) 또는 레이저 헤드(110) 중 어느 일방을 수평 방향으로 이동시킴으로써 단번에 제어를 행하고 있었지만, 편심 추종 동작과 나선 가공 동작을, 척(100)과 레이저 헤드(110)에서 분담하여 제어한다.
도 19, 도 20은 본 실시 형태에 따른 내부면 개질층(M2)의 형성에 있어서의 편심 보정의 모습을 모식적으로 나타내는 설명도이다. 또한, 도 19에 나타내는 예에 있어서는, 척(100)에 있어서 '편심 추종 동작', 레이저 헤드(110)에 있어서 '나선 가공 동작'을 각각 행한다.
도 19에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 편심 추종 동작과 나선 가공 동작을 각각 척(100)과 레이저 헤드(110)에서 분담하여 제어를 행하기 때문에, 도 18의 (c)에 나타낸 바와 같이 동작이 복잡해지는 경우가 없어, 제어성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 편심 추종 동작을 행하는 척(100)에 있어서는 사인 커브를 그리는 단순 왕복 동작만을 행하면 되며, 나선 가공 동작을 행하는 레이저 헤드(110)에 있어서는 Y축 방향에 대하여 회귀 주기마다 대략 일정한 속도로 단순 이동을 행하면 된다.
그리고, 이와 같이 척(100)과 레이저 헤드(110)의 각각을 단순 이동시키면 되기 때문에, 내부면 개질층(M2)의 형성에 따른 제어가 간이해지고, 또한 장치에 있어서의 진동의 발생을 억제할 수 있다. 또한 이에 의해, 장치에 있어서의 공진의 발생, 및 가이드 수명의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 이와 같이 편심 추종 동작과 나선 가공 동작을 분담하여 행함으로써, 내부면 개질층(M2)의 형성에 있어서의 척(100)의 이동폭이 적어지기 때문에, 개질 장치(60)를 콤팩트하게 구성할 수 있다.
또한 도 19에 나타낸 예에 있어서는, 척(100)이 '편심 추종 동작', 레이저 헤드(110)가 '나선 가공 동작'을 각각 행했지만, 도 20에 나타내는 바와 같이, 당연히 척(100)이 '나선 가공 동작', 레이저 헤드(110)가 '편심 추종 동작'을 각각 행해도 된다. 단, '편심 추종 동작'에서는 처리 웨이퍼(W)의 중심부에 있어서 고속으로 진동 동작을 할 필요가 있기 때문에, 처리 웨이퍼(W)에 대한 내부면 개질층(M2)의 형성 정밀도를 유지하기 위하여, 당해 '편심 추종 동작'은 척(100)이 행하는 편이 바람직하다.
또한, 이상의 실시 형태에 따르면 내부면 개질층(M2)은 처리 웨이퍼(W)의 면내에 있어서 둘레 방향 간격(P) 및 직경 방향 간격(Q)이, 각각 처리 웨이퍼(W)의 면내에 있어서 균일하게 되도록 형성했지만, 내부면 개질층(M2)의 형성 간격도 이에 한정되는 것은 아니다.
도 21은 제 2 실시 형태에 따른 내부면 개질층(M2)의 형성 방법을 나타내는 설명도이다. 제 2 실시 형태에 따른 내부면 개질층(M2)이 형성된 처리 웨이퍼(W)의 면내에는, 도 21에 나타내는 바와 같이, 내부면 개질층(M2)의 직경 방향 간격(Q)이 상이한 에어리어가 형성되어 있다. 구체적으로, 처리 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측에 있어서 내부면 개질층(M2)의 직경 방향 간격(Q)이 넓게 형성된 제 1 개질층 형성 영역으로서의 넓은 간격 영역(R1)과, 넓은 간격 영역(R1)의 직경 방향 내측에 있어서 내부면 개질층(M2)의 직경 방향 간격(Q)이 좁게 형성된 제 2 개질층 형성 영역으로서의 좁은 간격 영역(R2)이 형성되어 있다. 또한, 내부면 개질층(M2)의 둘레 방향 간격(P)은, 넓은 간격 영역(R1)과 좁은 간격 영역(R2)과 함께 전둘레에 걸쳐 일정하다.
또한 이하의 설명에 있어서, 넓은 간격 영역(R1)에 형성되는 내부면 개질층(M2)을 외주측 개질층(M2e), 좁은 간격 영역(R2)에 형성되는 내부면 개질층(M2)을 내주측 개질층(M2c)이라 하는 경우가 있다.
여기서 넓은 간격 영역(R1)에 있어서는, 도 21의 (b)에 나타내는 바와 같이, 인접하는 외주측 개질층(M2e)의 형성 시에 면 방향으로 진전하는 크랙(C2)끼리가 이어지지 않도록, 외주측 개질층(M2e)의 형성 간격(Q1)이 설정된다. 또한 좁은 간격 영역(R2)에 있어서는, 도 21의 (b)에 나타내는 바와 같이, 인접하는 내주측 개질층(M2c)의 형성 시에 면 방향으로 진전하는 크랙(C2)끼리가 이어지도록, 내주측 개질층(M2c)의 형성 간격(Q2)이 설정된다. 또한 일례로서, 외주측 개질층(M2e)의 형성 간격(Q1)은 60 μm, 내주측 개질층(M2c)의 형성 간격(Q2)은 10 μm로 할 수 있다.
또한 내부면 개질층(M2)은, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저 광을 조사함으로써, 당해 레이저 광의 조사 부분을 아몰퍼스화(다결정화)시킴으로써 형성된다. 이 때, 내부면 개질층(M2)에 있어서는, 도 22의 (a)에 나타내는 바와 같이 압축 응력이 발생한다. 여기서, 넓은 간격 영역(R1)에 있어서는 인접하는 외주측 개질층(M2e)의 크랙(C1)이 이어지지 않기 때문에, 발생한 압축 응력은 외주측 개질층(M2e)에 축적된다. 또한 이에 의해, 직경 방향으로 인접하는 외주측 개질층(M2e)끼리의 사이에는, 도 22의 (a)에 나타내는 바와 같이, 압축 응력에 기인하는 인장 응력이 축적된다. 당해 인장 응력이 작용하는 영역(이하, '인장 영역(U)'이라 함)은, 도 22의 (b)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 전둘레에 걸쳐, 환상으로 형성된다.
이어서, 이상과 같은 넓은 간격 영역(R1) 및 좁은 간격 영역(R2)의 형성 방법, 및 처리 웨이퍼(W)의 분리 방법에 대하여 설명한다. 도 23은 단계(A3)에 있어서의 내부면 개질층(M2)의 형성 방법, 및 처리 웨이퍼(W)의 분리 방법의 주요 공정을 나타내는 순서도이다. 도 24는 단계(A3)에 있어서의 내부면 개질층(M2)의 형성 방법, 및 처리 웨이퍼(W)의 분리 방법의 주요 공정을 모식적으로 나타내는 설명도이다. 또한, 도 24에 있어서는 처리 웨이퍼(W)의 직경 방향 절반에 있어서의 두께 방향의 단면에서 봤을 때를 나타내고 있다. 또한, 도 24에 있어서는 도시의 번잡함을 회피하기 위하여, 지지 웨이퍼(S)의 도시를 생략하고 있다.
또한 처리 웨이퍼(W)에는, 내부면 개질층(M2)의 형성에 앞서, 주연 개질층(M1) 및 크랙(C1)이 형성되어 있다(도 6 및 도 23의 단계(A2)).
도 24의 (a)에 나타내는 바와 같이, 내부면 개질층(M2)의 형성에 있어서는, 먼저 넓은 간격 영역(R1)이 형성된다(도 23의 단계(A3-1)). 넓은 간격 영역(R1)은, 척(100)(처리 웨이퍼(W))을 회전시키고, 또한 레이저 헤드(110)를 처리 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측으로부터 내측을 향해 Y축 방향으로 이동시킴으로써, 처리 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측으로부터 직경 방향 내측을 향해 순차 형성된다. 외주측 개질층(M2e)의 형성 간격(Q1)은, 예를 들면 60 μm이다. 여기서, 넓은 간격 영역(R1)에 있어서 인접하는 외주측 개질층(M2e)으로부터 진전하는 크랙(C2)끼리는 이어지지 않는다.
또한 본 실시 형태에 있어서도, 내부면 개질층(M2)의 형성에 있어 처리 웨이퍼(W)의 편심을 보정할 필요가 있는 경우에는, 편심 추종 동작과 나선 가공 동작을 각각 척(100)과 레이저 헤드(110)에서 분담하여 제어를 행한다.
여기서 크랙(C2)끼리가 이어지지 않기 때문에, 상술한 바와 같이 내부면 개질층(M2)에는 압축 응력이 축적되고, 또한 인접하는 내부면 개질층(M2)의 사이에는 인장 영역(U)이 형성된다.
넓은 간격 영역(R1)이 형성되면, 이어서 도 24의 (b)에 나타내는 바와 같이, 좁은 간격 영역(R2)이 형성된다(도 23의 단계(A3-2)). 좁은 간격 영역(R2)은, 척(100)(처리 웨이퍼(W))을 회전시키고, 또한 레이저 헤드(110)를 처리 웨이퍼(W)의 직경 방향 내측으로부터 외측을 향해 Y축 방향으로 이동시킴으로써, 처리 웨이퍼(W)의 중심으로부터 직경 방향 외측을 향해 순차 형성된다. 내주측 개질층(M2c)의 형성 간격(Q2)은, 예를 들면 10 μm이다. 여기서, 좁은 간격 영역(R2)에 있어서 인접하는 내주측 개질층(M2c)으로부터 진전하는 크랙(C2)은 순차 이어져 간다.
또한 도 24의 (b)에 나타내는 바와 같이, 단계(A3-2)에 있어서의 좁은 간격 영역(R2)의 형성에 있어서는, 당해 좁은 간격 영역(R2)의 최외주측에 위치하는 내주측 개질층(M2c)의 크랙(C2)과, 넓은 간격 영역(R1)의 최내주측에 위치하는 외주측 개질층(M2e)의 크랙(C2)은 잇지 않는다.
좁은 간격 영역(R2)이 형성되면, 도 24의 (c)에 나타내는 바와 같이, 처리 웨이퍼(W)의 분리를 개시하기 위한 기점이 되는 기점 개질층(M2s)이 형성된다. 구체적으로, 넓은 간격 영역(R1)과 좁은 간격 영역(R2)과의 사이에 기점 개질층(M2s)으로서의 내부면 개질층(M2)을 형성한다. 이에 의해, 좁은 간격 영역(R2)의 최외주측에 위치하는 내주측 개질층(M2c)의 크랙(C2)과, 넓은 간격 영역(R1)의 최내주측에 위치하는 하나의 외주측 개질층(M2e)의 크랙(C2)이 연결된다.
기점 개질층(M2s)이 형성되면, 넓은 간격 영역(R1)의 크랙(C2)과 좁은 간격 영역(R2)의 크랙(C2)이 연결되고, 이에 의해 넓은 간격 영역(R1)의 하나의 외주측 개질층(M2e)에 축적되어 있던 압축 응력이 해방된다. 그리고, 이러한 응력의 해방에 의해 하나의 외주측 개질층(M2e)은, 도 24의 (d)에 나타내는 바와 같이 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)가 박리되는 방향으로 부푼 상태가 된다. 즉, 당해 하나의 외주측 개질층(M2e)의 형성 위치에 있어서는, 크랙(C2)을 경계로 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)가 박리된 상태가 된다(도 23의 단계(A3-4)).
이와 같이, 하나의 외주측 개질층(M2e)의 형성 위치에 있어서 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)가 박리되면, 이러한 박리에 의해 처리 웨이퍼(W)의 두께 방향(박리 방향)으로 작용하는 힘의 영향으로, 도 24의 (d)에 나타낸 바와 같이 크랙(C2)이 직경 방향 외측으로 진전한다. 그리고 이에 의해, 인접하는 다음의 외주측 개질층(M2e)으로부터 진전하고 있는 크랙(C2)으로 연결된다(도 23의 단계(A3-5)).
하나의 외주측 개질층(M2e)과 다음의 외주측 개질층(M2e)의 크랙(C2)이 연결되면, 다음의 외주측 개질층(M2e)에 축적되어 있던 압축 응력이 해방된다. 그리고, 이러한 응력의 해방에 의해 다음의 외주측 개질층(M2e)의 형성 위치에 있어서는, 크랙(C2)을 경계로 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)가 박리된 상태가 된다(도 23의 단계(A3-5)).
그리고, 이와 같이 다음의 외주측 개질층(M2e)의 형성 위치에 있어서 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)가 박리되면, 이러한 박리에 의해 처리 웨이퍼(W)의 두께 방향(박리 방향)으로 작용하는 힘의 영향으로, 크랙(C2)이 직경 방향 외측으로 더 진전한다.
그리고, 이와 같이 연쇄적으로 크랙(C2)의 진전, 압축 응력의 해방, 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 박리가 반복됨으로써, 도 24의 (e)에 나타내는 바와 같이, 크랙(C2)이 주연 개질층(M1)에 도달한다(도 23의 단계(A3-6)).
그리고, 이와 같이 처리 웨이퍼(W)의 전면에 있어서 내부면 개질층(M2)이 형성되고, 또한 크랙(C2)이 진전하면, 단계(A3)에 있어서의 내부면 개질층(M2)의 형성 처리가 종료되고, 이 후, 주연부(We) 및 제 2 분리 웨이퍼(W2)가 제거된다(도 6 및 도 23의 단계(A4)).
상기 제 2 실시 형태에 따르면, 처리 웨이퍼(W)에는 내부면 개질층(M2)이 형성되고, 당해 내부면 개질층(M2)은, 넓은 간격 영역(R1) 및 좁은 간격 영역(R2)을 가지고 있다. 그리고, 넓은 간격 영역(R1)에 있어서는 상술한 바와 같이 연쇄적으로 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 박리가 진행된다.
그리고, 이와 같이, 상기 실시의 형태에 따르면 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 박리에 의해 처리 웨이퍼(W)의 내부에는, 두께 방향으로 간극이 생긴다. 즉, 도 24의 (e)에 나타낸 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 면내에 있어서 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)가 이어져 있지 않은 영역이 형성되기 때문에, 이후의 제 2 분리 웨이퍼(W2)의 박리 처리에 있어서 필요해지는 힘이 저감된다.
또한, 상기 실시의 형태에 따르면, 넓은 간격 영역(R1)에 있어서 내부면 개질층(M2)의 직경 방향 간격(Q)을 넓힘으로써, 내부면 개질층(M2)의 형성 수를 줄일 수 있기 때문에, 내부면 개질층(M2)의 형성에 따른 시간을 저감시킬 수 있어, 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시의 형태에 따르면, 넓은 간격 영역(R1)에 있어서의 제 1 분리 웨이퍼(W1)와 제 2 분리 웨이퍼(W2)는, 축적된 응력의 해방에 의해 자연 발생적으로 진전하는 크랙(C2)을 기점으로서 분리된다. 이 때문에, 특히 넓은 간격 영역(R1)에 있어서는, 주기 구조를 가지는 매끄러운 분리면을 얻을 수 있다.
도 25는, (a) 처리 웨이퍼(W)의 직경 방향 간격(Q)을 처리 웨이퍼(W)의 면내에서 일정하게 한 경우, (b) 넓은 간격 영역(R1) 및 좁은 간격 영역(R2)을 형성한 경우의 각각에 있어서의 처리 웨이퍼(W)의 분리면을 촬상한 사진이다. 도 25에 나타내는 바와 같이, 넓은 간격 영역(R1) 및 좁은 간격 영역(R2)을 형성하고, 축적된 응력의 해방에 의해 자연 발생적으로 크랙(C2)을 진전시킴으로써, 분리 후의 표면 거칠기가 향상되어, 매끄러운 분리면을 얻을 수 있다.
또한, 상기 제 2 실시 형태에 있어서도 편심 추종 동작과 나선 가공 동작을 각각 척(100)과 레이저 헤드(110)에서 분담하여 제어를 행함으로써, 내부면 개질층(M2)의 형성에 따른 제어를 용이하게 행할 수 있고, 또한 장치에 있어서의 진동의 발생을 억제할 수 있다. 또한 이에 의해, 장치에 있어서의 공진의 발생, 및 가이드 수명의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 이상의 제 2 실시 형태에 따르면 넓은 간격 영역(R1)을 직경 방향 외측, 좁은 간격 영역(R2)을 직경 방향 내측에 형성했지만, 도 26의 (a)에 나타내는 바와 같이 평면에서 봤을 때의 처리 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측에 있어서 좁은 간격 영역(R2)을 형성하고, 당해 좁은 간격 영역(R2)의 내측에 넓은 간격 영역(R1)을 형성해도 된다. 또한 예를 들면, 도 26의 (b)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측에 있어서 넓은 간격 영역(R1)과 좁은 간격 영역(R2)이 교호로 형성되어도 된다.
또한, 이상의 제 2 실시 형태에 있어서는 처리 웨이퍼(W)의 직경 방향에 대하여 넓은 간격 영역(R1) 및 좁은 간격 영역(R2)을 형성, 즉, 내부면 개질층(M2)의 직경 방향 간격(Q)을 변경했지만, 이것 대신에 둘레 방향 간격(P)(펄스 피치)을 변경해도 된다. 또한, 직경 방향 간격(Q) 및 둘레 방향 간격(P)의 양방을 변경하도록 해도 된다. 이러한 경우, 처리 웨이퍼(W)의 면내에 형성하는 내부면 개질층(M2)의 수가 더 줄어들기 때문에, 스루풋을 더 향상시킬 수 있다.
또한, 이상의 제 2 실시 형태에 있어서는 넓은 간격 영역(R1)과 좁은 간격 영역(R2)과의 사이에 기점 개질층(M2s)을 형성함으로써 처리 웨이퍼(W)의 분리를 개시했지만, 처리 웨이퍼(W)의 분리 개시의 방법도 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 27의 (a)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측으로부터 내측을 향해 넓은 간격 영역(R1)을 미리 정해진 임의의 위치까지 형성한 후, 도 27의 (b)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 중심으로부터 직경 방향 외측을 향해 좁은 간격 영역(R2)을 형성하고, 넓은 간격 영역(R1)의 내부면 개질층(M2)과 합류시킴으로써 분리를 개시해도 된다.
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.
60 : 개질 장치
90 : 제어 장치
100 : 척
104 : 이동 기구
110 : 레이저 헤드
115 : 이동 기구
L : 레이저 광
M2 : 내부면 개질층
W : 처리 웨이퍼

Claims (9)

  1. 처리 대상체를 처리하는 처리 장치로서,
    상기 처리 대상체를 유지하는 유지부와,
    상기 유지부를 수평 방향으로 이동시키는 유지부 이동 기구와,
    상기 처리 대상체의 내부에 레이저 광을 조사하여 복수의 내부면 개질층을 나선 형상으로 형성하는 개질부와,
    상기 개질부를 수평 방향으로 이동시키는 개질부 이동 기구와,
    상기 내부면 개질층의 형성 동작을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 내부면 개질층의 형성에 따른 나선 가공 이동과,
    상기 유지부와 상기 유지부에 유지된 처리 대상체와의 편심량을 보정하는 편심 추종 이동을 상기 유지부와 상기 개질부에서 분담하여 행하도록, 상기 유지부 및 상기 개질부의 동작을 제어하는, 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 나선 가공 이동을 상기 개질부가 행하고,
    상기 편심 추종 이동을 상기 유지부가 행하도록, 상기 유지부 및 상기 개질부의 동작을 제어하는, 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 나선 가공 이동을 상기 유지부가 행하고,
    상기 편심 추종 이동을 상기 개질부가 행하도록, 상기 유지부 및 상기 개질부의 동작을 제어하는, 처리 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 내부면 개질층의 형성 시에 있어서, 인접하는 상기 내부면 개질층으로부터 면 방향으로 진전하는 균열이 연결되지 않는 제 1 개질층 형성 영역과,
    상기 내부면 개질층의 형성 시에 있어서, 인접하는 상기 내부면 개질층으로부터 면 방향으로 진전하는 균열이 연결되는 제 2 개질층 형성 영역을 형성하도록 상기 개질부를 제어하는, 처리 장치.
  5. 처리 대상체를 처리하는 처리 방법으로서,
    개질부에 의해, 유지부에 유지된 상기 처리 대상체의 내부에 레이저 광을 조사하여 내부면 개질층을 나선 형상으로 형성하고,
    상기 내부면 개질층을 나선 형상으로 형성하기 위한 이동과,
    상기 유지부와 상기 유지부에 유지된 처리 대상체와의 편심량을 보정하기 위한 이동을 상기 유지부와 상기 개질부에서 분담하여 행하는, 처리 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 유지부가 상기 내부면 개질층을 나선 형상으로 형성하기 위하여 이동하고,
    상기 개질부가 상기 편심량을 보정하기 위하여 이동하는, 처리 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 개질부가 상기 내부면 개질층을 나선 형상으로 형성하기 위하여 이동하고,
    상기 유지부가 상기 편심량을 보정하기 위하여 이동하는, 처리 방법.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부면 개질층의 형성에 있어,
    유지부에 유지된 상기 처리 대상체를 상대적으로 회전시키면서, 상기 개질부로부터 처리 대상체의 내부에 상기 레이저 광을 주기적으로 조사하고, 또한 상기 유지부에 대하여 상기 개질부를 상대적으로 직경 방향으로 이동시켜, 면 방향으로 나선 형상의 상기 내부면 개질층을 형성하는, 처리 방법.
  9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부면 개질층의 형성 시에 있어서, 인접하는 상기 내부면 개질층으로부터 면 방향으로 진전하는 균열이 연결되지 않는 제 1 개질층 형성 영역을 형성하는 것과,
    상기 내부면 개질층의 형성 시에 있어서, 인접하는 상기 내부면 개질층으로부터 면 방향으로 진전하는 균열이 연결되는 제 2 개질층 형성 영역을 형성하는 것을 포함하는, 처리 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW202129734A (zh) * 2019-10-28 2021-08-01 日商東京威力科創股份有限公司 基板處理方法及基板處理系統

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013161820A (ja) 2012-02-01 2013-08-19 Shin Etsu Polymer Co Ltd 基板及び基板加工方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3762212B2 (ja) * 2000-10-27 2006-04-05 ユキワ精工株式会社 工具保持体の偏心修正装置
JP4601965B2 (ja) * 2004-01-09 2010-12-22 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP4907984B2 (ja) * 2005-12-27 2012-04-04 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及び半導体チップ
JP5183892B2 (ja) * 2006-07-03 2013-04-17 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP5065637B2 (ja) 2006-08-23 2012-11-07 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP5060762B2 (ja) 2006-10-19 2012-10-31 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP4900128B2 (ja) * 2007-08-07 2012-03-21 日本電気株式会社 半導体薄膜改質方法
JP5398332B2 (ja) 2009-04-16 2014-01-29 信越ポリマー株式会社 半導体ウェーハの製造方法及びその装置
JP5443102B2 (ja) * 2009-09-01 2014-03-19 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP5670765B2 (ja) * 2011-01-13 2015-02-18 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
CN103619533B (zh) * 2011-02-15 2016-08-17 毫微光电子影像公司 连续扫描xy平移台
JP5717614B2 (ja) * 2011-12-08 2015-05-13 東京エレクトロン株式会社 剥離装置、剥離システム、剥離方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
JP6124547B2 (ja) * 2012-10-16 2017-05-10 株式会社ディスコ 加工方法
KR20160044464A (ko) * 2013-08-16 2016-04-25 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드 얇은 막들 내부에 마킹하기 위한 레이저 시스템들 및 방법들, 그에 의해 생성된 물품들
JP2015074003A (ja) * 2013-10-07 2015-04-20 信越ポリマー株式会社 内部加工層形成単結晶部材およびその製造方法
JP6516184B2 (ja) * 2015-05-19 2019-05-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 脆性基板のスライス装置及び方法
JP6908464B2 (ja) 2016-09-15 2021-07-28 株式会社荏原製作所 基板加工方法および基板加工装置
JP7032050B2 (ja) * 2017-03-14 2022-03-08 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6844901B2 (ja) * 2017-05-26 2021-03-17 株式会社ディスコ レーザ加工装置及びレーザ加工方法
TW202023729A (zh) * 2018-10-30 2020-07-01 日商濱松赫德尼古斯股份有限公司 雷射加工裝置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013161820A (ja) 2012-02-01 2013-08-19 Shin Etsu Polymer Co Ltd 基板及び基板加工方法

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