TW202046391A - 處理裝置及處理方法 - Google Patents

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川口義広
山下陽平
森弘明
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種處理裝置及處理方法，將處理對象體分離，有效率地利用分離出之處理對象體。 本發明之處理裝置，將處理對象體予以處理，其包含：改質部，對該處理對象體的內部，沿著該處理對象體的邊緣部與中央部之邊界照射邊緣用雷射光，形成邊緣改質層，沿著該處理對象體的面方向照射內部面用雷射光，形成內部面改質層；以及控制部，控制該改質部；該控制部，控制該改質部，俾在該處理對象體的與面方向直交之高度方向中，使該內部面改質層的上端之位置，與該邊緣改質層的最上端之位置為相同高度或成為更高。

Description

處理裝置及處理方法
本發明係關於一種處理裝置及處理方法。
於專利文獻1，揭露一種將複數元件形成在正面側之晶圓的處理方法。該處理方法，對晶圓的正面側與背面側之間照射雷射光而形成變質層後，分離為較該變質層更為背面側的背面側晶圓、及較該變質層更為正面側的正面側晶圓。進一步，將背面側晶圓回收。 [習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開第2010-21398號公報
[本發明所欲解決的問題]
本發明之技術，將處理對象體分離，有效率地利用分離出之處理對象體。 [解決問題之技術手段]
本發明之一態樣為處理裝置，將處理對象體予以處理，其包含：改質部，對該處理對象體的內部，沿著該處理對象體的邊緣部與中央部之邊界照射邊緣用雷射光，形成邊緣改質層，沿著該處理對象體的面方向照射內部面用雷射光，形成內部面改質層；以及控制部，控制該改質部；該控制部，控制該改質部，俾在該處理對象體的與面方向直交之高度方向中，使該內部面改質層的上端之位置，與該邊緣改質層的最上端之位置為相同高度或成為更高。 [本發明之效果]
依本發明，可將處理對象體分離，有效率地利用分離出之處理對象體。
於半導體元件的製程中，對正面形成有複數元件之半導體晶圓(下稱晶圓)，施行該晶圓的薄化。晶圓的薄化方法有各種方法，例如將晶圓的背面研削加工之方法、如專利文獻1揭露般地將晶圓分離之方法等。尤其在專利文獻1所揭露之方法，可將分離出之構成正面側晶圓的元件製品化，將背面側晶圓回收。
此處，於分離出之背面側晶圓的正面留下變質層(改質層)，在此一狀態下無法回收(再利用)。然而，專利文獻1，對於如何處理該背面側晶圓之改質層並無任何揭露或教示。更不用說全然未考慮至將背面側晶圓有效率地再利用之方法。因此，將晶圓分離而薄化，進一步再利用分離出之晶圓時，在習知之晶圓處理尚有改善的餘地。
本發明之技術，將處理對象體分離，有效率地利用分離出之處理對象體。以下，針對本實施形態的作為處理裝置之晶圓處理系統、及作為處理方法之晶圓處理方法，參考圖式並予以說明。另，本說明書及圖式中，在實質上具有同一功能構成之要素中，給予同一符號，藉以省略重複的說明。
首先，針對本實施形態之晶圓處理系統的構成予以說明。圖1為，示意晶圓處理系統1的構成之概略的俯視圖。圖2為，示意晶圓處理系統1的構成之概略的側視圖。
晶圓處理系統1，如圖3及圖4所示，對作為處理對象體的將處理晶圓W與支持晶圓S接合之重合晶圓T施行處理。而後，晶圓處理系統1，將處理晶圓W的邊緣部We去除，並將該處理晶圓W薄化。以下，於處理晶圓W中，將與支持晶圓S接合的面稱作正面Wa，將與正面Wa為相反側的面稱作背面Wb。同樣地，於支持晶圓S中，將與處理晶圓W接合的面稱作正面Sa，將與正面Sa相反側的面稱作背面Sb。
處理晶圓W，例如為矽基板等半導體晶圓，於正面Wa形成包含複數元件之元件層(未圖示)。此外，於元件層進一步形成氧化膜F，例如SiO2 膜(TEOS膜)。另，將處理晶圓W的邊緣部We倒角加工，使邊緣部We之剖面朝向其前端而厚度變小。此外，邊緣部We，係於邊緣修整中去除的部分，例如為處理晶圓W的從外端部算起往徑向1mm~5mm的範圍。
另，本實施形態之晶圓處理系統1，將重合晶圓T中之處理晶圓W分離。下述說明中，將分離出的正面Wa側之處理晶圓W，稱作作為第1處理對象體之第1分離晶圓W1；將分離出的背面Wb側之處理晶圓W，稱作作為第2處理對象體之第2分離晶圓W2。第1分離晶圓W1，具備元件層D，將其製品化。將第2分離晶圓W2再利用。另，第1分離晶圓W1，係指支持在支持晶圓S的狀態之處理晶圓W，有包含支持晶圓S而將其等稱作第1分離晶圓W1的情況。此外，將第1分離晶圓W1中分離出的面稱作分離面W1a，將第2分離晶圓W2中分離出的面稱作分離面W2a。
此外，圖3中，為了避免圖示之繁雜度，而將氧化膜F的圖示省略。下述說明所使用之其他圖式中，亦同樣地有將氧化膜F的圖示省略之情況。
支持晶圓S，係支持處理晶圓W之晶圓，例如為矽晶圓。於支持晶圓S的正面Sa形成氧化膜(未圖示)。此外，支持晶圓S，作為保護處理晶圓W的正面Wa之元件的保護材而作用。另，於支持晶圓S的正面Sa形成複數元件之情況，與處理晶圓W同樣地於正面Sa形成元件層(未圖示)。
另，在本實施形態之晶圓處理系統1，除了施行上述處理晶圓W的分離處理(薄化處理)以外，施行邊緣修整處理：用於防止處理晶圓W的邊緣部We因分離處理而成為尖銳之形狀(所謂刃口形狀)。在此邊緣修整處理，若於處理晶圓W的邊緣部We中，處理晶圓W與支持晶圓S接合，則有無法將邊緣部We適當地去除之疑慮。因而，於處理晶圓W與支持晶圓S的界面，形成：氧化膜F與支持晶圓S的正面Sa接合之接合區域Aa、及接合區域Aa的徑向外側之區域即未接合區域Ab。如此地，藉由使未接合區域Ab存在，而可將邊緣部We適當地去除。另，接合區域Aa的外側端部，位於較去除之邊緣部We的內側端部略往徑向外側。
另，未接合區域Ab，例如於接合前形成。亦即，於接合前，在氧化膜F的外周部，對支持晶圓S的正面Sa施行使接合強度降低之處理。具體而言，可施行研磨或濕蝕刻等而將外周部之表層去除。抑或，亦可將外周部之表面疏水化，或可藉由雷射使其粗糙。
此外，未接合區域Ab，例如亦可於接合後形成。例如於接合後，藉由對氧化膜F的外周部照射雷射光，亦可使對於支持晶圓S的正面Sa之接合強度降低。此等情況，於接合後照射雷射光，故可抑制碎屑(微粒)的產生。此外，假設即便在將處理晶圓W與支持晶圓S接合時，於邊緣部We留下孔隙，藉由如同本實施形態地利用雷射光形成未接合區域Ab，仍可將孔隙去除。
如圖1所示，晶圓處理系統1，具有將搬出入站2與處理站3一體化地連接之構成。搬出入站2與處理站3，從X軸負方向側朝向正方向側並排配置。搬出入站2，例如在與外部之間，將可分別收納複數片重合晶圓T、複數片第1分離晶圓W1、複數片第2分離晶圓W2的晶圓匣盒Ct、Cw1、Cw2，分別搬出入。處理站3，具備對重合晶圓T、分離晶圓W1與W2施行期望處理之各種處理裝置。
另，在本實施形態，個別設置晶圓匣盒Ct與晶圓匣盒Cw1，但亦可為相同晶圓匣盒。亦即，亦可將收納處理前之重合晶圓T的晶圓匣盒，與收納處理後之第1分離晶圓W1的晶圓匣盒共通使用。
於搬出入站2，設置晶圓匣盒載置台10。圖示之例子中，於晶圓匣盒載置台10，將複數個，例如3個晶圓匣盒Ct、Cw1、Cw2，在Y軸方向呈一列地任意載置。另，載置於晶圓匣盒載置台10的晶圓匣盒Ct、Cw1、Cw2之個數，並未限定於本實施形態，可任意決定。
於搬出入站2，在晶圓匣盒載置台10的X軸正方向側中，與該晶圓匣盒載置台10鄰接而設置晶圓搬運區域20。於晶圓搬運區域20，設置可在往Y軸方向延伸之搬運路21上任意移動的晶圓搬運裝置22。晶圓搬運裝置22，具備2條搬運臂23、23，其等保持並搬運重合晶圓T、分離晶圓W1與W2。各搬運臂23，構成為可往水平方向、往鉛直方向、繞水平軸及繞鉛直軸而任意移動。另，搬運臂23之構成並未限定於本實施形態，可採用任意構成。而晶圓搬運裝置22，構成為可將重合晶圓T、分離晶圓W1與W2，對晶圓匣盒載置台10的晶圓匣盒Ct、Cw1、Cw2，及後述過渡裝置30搬運。
於搬出入站2，在晶圓搬運區域20的X軸正方向側中，與該晶圓搬運區域20鄰接，設置用於傳遞重合晶圓T、分離晶圓W1與W2的過渡裝置30。
於處理站3，設置晶圓搬運區域40與處理區塊50。處理區塊50，配置於晶圓搬運區域40的Y軸負方向側。
於晶圓搬運區域40，設置可在往X軸方向延伸之搬運路41上任意移動的晶圓搬運裝置42。晶圓搬運裝置42，具備2條搬運臂43、43，其等保持並搬運重合晶圓T、分離晶圓W1與W2。各搬運臂43，構成為可往水平方向、往鉛直方向、繞水平軸及繞鉛直軸而任意移動。另，搬運臂43之構成並未限定於本實施形態，可採用任意構成。而晶圓搬運裝置42，構成為可將重合晶圓T、分離晶圓W1與W2，對過渡裝置30及處理區塊50之各處理裝置搬運。
處理區塊50，具備作為蝕刻部之蝕刻裝置60、作為翻轉部之翻轉裝置61、作為清洗部之清洗裝置62、作為分離部之分離裝置63、及改質裝置64。蝕刻裝置60，在處理區塊50的搬出入站2側中，於X軸方向設置2排且於鉛直方向設置3層。亦即，本實施形態，設置6個蝕刻裝置60。將翻轉裝置61與2個清洗裝置62，於蝕刻裝置60的X軸正方向側中，從鉛直上方往下方堆疊配置。將分離裝置63與改質裝置64，於翻轉裝置61與清洗裝置62的X軸正方向側中，從鉛直上方往下方堆疊配置。另，蝕刻裝置60、翻轉裝置61、清洗裝置62、分離裝置63、及改質裝置64的數量或配置，並未限定於此一形態。
蝕刻裝置60，蝕刻第1分離晶圓W1的分離面W1a或第2分離晶圓W2的分離面W2a。例如，對分離面W1a或分離面W2a供給蝕刻(藥液)，將該分離面W1a或分離面W2a濕蝕刻。蝕刻液，例如使用HF、HNO3 、H3 PO4 、TMAH、Choline、KOH等。
翻轉裝置61，使藉由分離裝置63分離出之第2分離晶圓W2的正背面翻轉。另，翻轉裝置61之構成為任意構成。
清洗裝置62，清洗第1分離晶圓W1的分離面W1a或第2分離晶圓W2的分離面W2a。例如，使刷具抵接於分離面W1a或分離面W2a，將該分離面W1a或分離面W2a刷擦清洗。另，分離面W1a或分離面W2a之清洗，亦可使用加壓的清洗液。
分離裝置63，以藉由改質裝置64形成之邊緣改質層與內部面改質層為基點，將處理晶圓W分離為第1分離晶圓W1與第2分離晶圓W2。
改質裝置64，對處理晶圓W的內部照射雷射光，形成邊緣改質層及內部面改質層。改質裝置64的具體構成將於之後說明。
於上述晶圓處理系統1，設置作為控制部之控制裝置70。控制裝置70，例如為電腦，具備程式收納部(未圖示)。於程式收納部，收納有控制晶圓處理系統1中之重合晶圓T、分離晶圓W1與W2的處理之程式。此外，於程式收納部，亦收納有用於控制上述各種處理裝置或搬運裝置等之驅動系統的運作，實現晶圓處理系統1中的後述晶圓處理之程式。另，上述程式，亦可儲存在電腦可讀取之記錄媒體H，從該記錄媒體H安裝至控制裝置70。
接著，針對上述改質裝置64予以說明。圖5為，顯示改質裝置64的構成之概略的俯視圖。圖6為，顯示改質裝置64的構成之概略的側視圖。
改質裝置64，具備將重合晶圓T保持在頂面的吸盤100。吸盤100，以處理晶圓W為上側而支持晶圓S為下側地配置的狀態，吸附保持該支持晶圓S。吸盤100，隔著空氣軸承101，支持在滑動台102。於滑動台102之底面側，設置旋轉機構103。旋轉機構103，作為驅動源，例如內建馬達。吸盤100，構成為可藉由旋轉機構103，經由空氣軸承101，繞鉛直軸地任意旋轉。滑動台102，構成為可藉由設置於其底面側的移動機構104，而沿著設置於基台106的往Y軸方向延伸之軌道105移動。另，移動機構104的驅動源並未特別限定，例如使用線性馬達。
於吸盤100的上方，設置作為改質部之雷射頭110。雷射頭110，具備透鏡111。透鏡111，係設置於雷射頭110的底面之筒狀構件，對保持在吸盤100之處理晶圓W照射雷射光。
雷射頭110，將從雷射光振盪器(未圖示)振盪出之高頻率的脈波狀之對處理晶圓W具有透射性的波長之雷射光，對處理晶圓W的內部之預先決定的位置聚光照射。藉此，於處理晶圓W的內部中將雷射光所聚光之部分改質，形成邊緣改質層及內部面改質層。
雷射頭110，支持在支持構件112。雷射頭110，構成為可藉由升降機構114，沿著往鉛直方向延伸之軌道113而任意升降。此外，雷射頭110，構成為可藉由移動機構115而在Y軸方向任意移動。另，升降機構114及移動機構115，分別支持在支持柱116。
於吸盤100的上方，在雷射頭110的Y軸正方向側，設置微距相機120與超微距相機121。例如，微距相機120與超微距相機121一體化地構成，微距相機120配置於超微距相機121的Y軸正方向側。微距相機120與超微距相機121，構成為可藉由升降機構122而任意升降，進一步構成為可藉由移動機構123而在Y軸方向任意移動。
微距相機120，拍攝處理晶圓W(重合晶圓T)的外側端部。微距相機120，例如具備同軸透鏡，照射可見光，例如紅色光，進一步接收來自對象物的反射光。另，例如，微距相機120之拍攝倍率為2倍。
超微距相機121，拍攝處理晶圓W的邊緣部，拍攝接合區域Aa與未接合區域Ab之邊界。超微距相機121，例如具備同軸透鏡，照射紅外光(IR光)，進一步接收來自對象物的反射光。另，例如，超微距相機121之拍攝倍率為10倍，視野相對於微距相機120為約1/5，像素大小相對於微距相機120為約1/5。
接著，針對利用如同上述地構成的晶圓處理系統1施行之晶圓處理予以說明。圖7為，顯示晶圓處理的主要步驟之流程圖。圖8為，晶圓處理的主要步驟之說明圖。另，本實施形態，於晶圓處理系統1的外部之接合裝置(未圖示)中，將處理晶圓W與支持晶圓S接合，預先形成重合晶圓T。
首先，將收納有複數片圖8(a)所示之重合晶圓T的晶圓匣盒Ct，載置於搬出入站2之晶圓匣盒載置台10。
接著，藉由晶圓搬運裝置22將晶圓匣盒Ct內之重合晶圓T取出，搬運至過渡裝置30。而後，藉由晶圓搬運裝置42，將過渡裝置30之重合晶圓T取出，搬運至改質裝置64。改質裝置64，如圖8(b)所示地於處理晶圓W的內部形成邊緣改質層M1(圖7之步驟A1)，進一步如圖8(c)所示地形成內部面改質層M2(圖7之步驟A2)。邊緣改質層M1，成為邊緣修整中將邊緣部We去除時的基點。內部面改質層M2，成為用於將處理晶圓W分離薄化的基點。
改質裝置64，首先，從晶圓搬運裝置42將重合晶圓T搬入，保持於吸盤100。接著，使吸盤100往微距調準位置移動。微距調準位置，係微距相機120可拍攝處理晶圓W的外側端部之位置。
接著，藉由微距相機120，拍攝處理晶圓W的圓周方向360度中之外側端部的影像。將拍攝到的影像，從微距相機120往控制裝置70輸出。
控制裝置70，由微距相機120的影像，算出吸盤100的中心Cc與處理晶圓W的中心Cw之第1偏心量。進一步，控制裝置70，依據第1偏心量，算出吸盤100之移動量，俾修正該第1偏心量的Y軸成分。吸盤100，依據此算出之移動量而往Y軸方向移動，使吸盤100往超微距調準位置移動。超微距調準位置，係超微距相機121可拍攝處理晶圓W的邊緣部之位置。此處，如同上述，超微距相機121之視野相對於微距相機120約為1/5的小範圍，故若未修正第1偏心量的Y軸成分，則有處理晶圓W的邊緣部未進入至超微距相機121的視野角，無法藉由超微距相機121拍攝之情況。因此，依據第1偏心量的Y軸成分之修正，亦可說是為了使吸盤100移動至超微距調準位置。
接著，藉由超微距相機121，拍攝處理晶圓W的圓周方向360度中之接合區域Aa與未接合區域Ab的邊界。將拍攝到的影像，從超微距相機121往控制裝置70輸出。
控制裝置70，由超微距相機121的影像，算出吸盤100的中心Cc與接合區域Aa的中心Ca之第2偏心量。進一步，控制裝置70，依據第2偏心量，決定吸盤100的相對於邊緣改質層M1之位置，俾使接合區域Aa的中心與吸盤100的中心一致。
接著，如圖9及圖10所示，從雷射頭110照射雷射光L1(邊緣用雷射光L1)，於處理晶圓W的邊緣部We與中央部Wc之邊界形成邊緣改質層M1(圖7之步驟A1)。邊緣改質層M1，形成在較接合區域Aa的外側端部更往徑向內側。
在步驟A1，藉由旋轉機構103使吸盤100旋轉，同時藉由移動機構104使吸盤100在Y軸方向移動，俾對準以控制裝置70決定的吸盤100之位置，使接合區域Aa的中心與吸盤100的中心一致。此時，使吸盤100之旋轉與Y軸方向之移動同步。
而後，如此地使吸盤100(處理晶圓W)旋轉及移動，並從雷射頭110對處理晶圓W的內部照射雷射光L1。亦即，修正第2偏心量，並形成邊緣改質層M1。如此一來，邊緣改質層M1，與接合區域Aa呈同心圓狀地形成為環狀。因此，其後，能夠以邊緣改質層M1為基點而將邊緣部We適當地去除。
另，本例中，在第2偏心量具有X軸成分之情況，使吸盤100往Y軸方向移動，並使吸盤100旋轉，修正該X軸成分。另一方面，在第2偏心量不具有X軸成分之情況，可不使吸盤100旋轉而僅往Y軸方向移動。
在步驟A1，作為邊緣改質層M1，在處理晶圓W的與面方向直交之高度方向(厚度方向)，例如形成下層之邊緣改質層M11與上層之邊緣改質層M12共2層。具體而言，於形成邊緣改質層M11後，形成邊緣改質層M12。例如，先形成上層之邊緣改質層M12的情況，若在之後形成下層之邊緣改質層M11時照射雷射光L1，則有該雷射光L1因邊緣改質層M12而受到干擾的疑慮。因而，本實施形態，先形成下層之邊緣改質層M11。另，邊緣改質層M1的層數並未限定於此一形態，可為1層，亦可為3層以上。
此外，從邊緣改質層M11與邊緣改質層M12，分別形成龜裂(下稱裂縫C1)。來自邊緣改質層M11的裂縫C1往下方延伸，到達至正面Wa。此外，從邊緣改質層M11往上方延伸的裂縫C1，和從邊緣改質層M12往下方延伸的裂縫C1連結。另，裂縫C1並未從邊緣改質層M12往上方延伸。此外，從邊緣改質層M11延伸的裂縫C1，於圓周方向連結；從邊緣改質層M12延伸的裂縫C1，亦於圓周方向連結。
接著，如圖11~圖13所示，從雷射頭110照射雷射光L2(內部面用雷射光L2)，沿著面方向形成內部面改質層M2(圖7之步驟A2)。另，圖12所示之塗黑的箭頭，顯示吸盤100之旋轉方向。
在步驟A2，使吸盤100(處理晶圓W)旋轉1圈(360度)旋轉，並從雷射頭110對處理晶圓W的內部照射雷射光L2，形成環狀之內部面改質層M2。其後，使雷射頭110往處理晶圓W的徑向內側(Y軸方向)移動。重複施行此等環狀之內部面改質層M2的形成、及雷射頭110之往徑向內側的移動，於面方向形成內部面改質層M2。
另，本實施形態，於形成內部面改質層M2時，使雷射頭110往Y軸方向移動，但亦可使吸盤100往Y軸方向移動。此外，於形成內部面改質層M2時，使吸盤100旋轉，但亦可使雷射頭110移動，使雷射頭110對吸盤100相對旋轉。
在步驟A2，如同上述，將環狀之內部面改質層M2於徑向形成複數個。亦即，如圖13所示，內部面改質層M2，從徑向外側朝向內側，具備內部面改質層M21、M22、M23、M24、M25等。另，內部面改質層M2的徑向之個數為任意個數。
此外，從複數內部面改質層M2，分別形成龜裂(下稱裂縫C2)。來自內部面改質層M21的裂縫C2往徑向外側延伸，到達至邊緣改質層M12。此外，從內部面改質層M21往徑向內側延伸的裂縫C2，和從內部面改質層M22往徑向外側延伸的裂縫C2連結。如此地，從鄰接之內部面改質層M2、M2往徑向延伸的裂縫C2相連結。另，從各內部面改質層M2延伸的裂縫C2，於圓周方向連結。
此處，依據圖13，針對以步驟A1形成的邊緣改質層M1與以步驟A2形成的內部面改質層M2之位置關係予以說明。首先，關於徑向(面方向)之位置關係，內部面改質層M2形成在邊緣改質層M1的徑向內側。亦即，內部面改質層M21，形成在邊緣改質層M11的徑向內側。
接著，針對高度方向之位置關係予以說明。若欲將處理晶圓W以期望的分離面W1a、W2a分離，自然係以內部面改質層M2之位置決定，故上述高度方向之位置關係，以形成邊緣改質層M1的位置決定。本實施形態，上層之邊緣改質層M12的上端之位置，與內部面改質層M2(M21~M25)的上端之位置為相同高度(圖13之點線)。另，本實施形態中，處理晶圓W的分離面W1a、W2a(圖13之一點鏈線部)，於處理晶圓W的高度方向係內部面改質層M2的中心位置。
如同後述，為了將分離後之第2分離晶圓W2再利用，必須蝕刻該分離面W2a，俾使改質層不留在分離面W2a。假設邊緣改質層M12的上端，較內部面改質層M2的上端更高之情況，必須將分離面W2a多餘地蝕刻邊緣改質層M12的上端與內部面改質層M2的上端之差分的量，產生浪費。相對於此，若如同本實施形態地，使邊緣改質層M12的上端之位置與內部面改質層M2的上端之位置為相同高度，則可將邊緣改質層M12與內部面改質層M2的上端設定為蝕刻之位置，不產生上述浪費。
另，邊緣改質層M1(內部面改質層M2)從雷射光L1(雷射光L2)之聚光位置擴展多廣，例如可藉由雷射光L1之能量、脈波寬幅、匯聚擴散之修正情況等而決定。脈波寬幅表示1次雷射光L1的照射時間，若脈波寬幅大則邊緣改質層M1亦變大。匯聚擴散之修正情況為修正使雷射光L1集中在1點，抑或使其擴散，若使雷射光L1擴散則邊緣改質層M1亦變大。
接著，若於處理晶圓W形成內部面改質層M2，則藉由晶圓搬運裝置42將重合晶圓T搬出。
接著，將重合晶圓T，藉由晶圓搬運裝置42搬運至分離裝置63。分離裝置63，如圖8(d)所示，以邊緣改質層M1與內部面改質層M2為基點，將處理晶圓W分離為第1分離晶圓W1與第2分離晶圓W2(圖7之步驟A3)。此時，亦將邊緣部We從第1分離晶圓W1去除。
在步驟A3，如圖14(a)所示，將重合晶圓T中之處理晶圓W以吸附板130吸附保持，並將支持晶圓S以吸盤131吸附保持。接著，如圖14(b)所示，例如將由楔形構成的板片132，插入至處理晶圓W及支持晶圓S的界面，以分離面W1a、W2a為邊界而將第1分離晶圓W1與第2分離晶圓W2分開。其後，如圖14(c)所示，在吸附板130將第2分離晶圓W2吸附保持之狀態下，使該吸附板130上升，將第2分離晶圓W2從第1分離晶圓W1分離。
此時，藉由設置於吸附板130之壓力感測器(未圖示)，測定抽吸第2分離晶圓W2的壓力。藉由此一壓力測定，可偵測第2分離晶圓W2的有無，確認第2分離晶圓W2是否已從第1分離晶圓W1分離。
另，處理晶圓W之分離方法，並未限定於本實施形態。本實施形態，僅藉由吸附板130之上升而將處理晶圓W分離，但亦可使吸附板130旋轉並使吸附板130上升，而將處理晶圓W分離。此外，例如亦可利用膠紙(未圖示)取代吸附板130，藉由該膠紙保持處理晶圓W而分離。進一步，亦可在以吸附板130吸附保持處理晶圓W前，例如對處理晶圓W的至少內部面改質層M2給予超音波，抑或將內部面改質層M2加熱。此等情況，變得容易以內部面改質層M2為基點而將處理晶圓W分離。
接著，對藉由分離裝置63分離出之第1分離晶圓W1與第2分離晶圓W2，施行個別的處理。
將第2分離晶圓W2，藉由晶圓搬運裝置42搬運至翻轉裝置61。翻轉裝置61，使第2分離晶圓W2的正背面翻轉(圖7之步驟A4)。亦即，如圖8(e)所示，使第2分離晶圓W2的分離面W2a朝向上方。
接著，將第2分離晶圓W2，藉由晶圓搬運裝置42搬運至清洗裝置62。清洗裝置62，如圖8(e)所示，將第2分離晶圓W2的分離面W2a刷擦清洗(圖7之步驟A5)。
在步驟A5，以將第2分離晶圓W2在旋轉吸盤(未圖示)旋轉保持之狀態，例如使刷具等刷擦工具140從上方抵接於分離面W2a，並從該刷擦工具140供給例如純水。而後，清洗分離面W2a，從該分離面W2a將微粒去除。其後，使刷擦工具140避讓，而後使第2分離晶圓W2進一步旋轉，將分離面W2a旋轉乾燥。
接著，將第2分離晶圓W2，藉由晶圓搬運裝置42搬運至蝕刻裝置60。蝕刻裝置60，如圖8(f)所示，藉由蝕刻液E將第2分離晶圓W2的分離面W2a濕蝕刻(圖7之步驟A6)。
在步驟A6，以將第2分離晶圓W2在旋轉吸盤(未圖示)旋轉保持之狀態，從配置於第2分離晶圓W2的上方之噴嘴150，將蝕刻液E供給至分離面W2a之中心部。藉由該蝕刻液E蝕刻分離面W2a，將留在該分離面W2a之邊緣改質層M1與內部面改質層M2去除。此外，步驟A5的刷擦清洗，留下邊緣改質層M1與內部面改質層M2，故若維持此一狀態則有再度產生微粒之疑慮，但藉由本步驟A6的蝕刻，可將此等微粒亦去除。
此處，如同上述，邊緣改質層M12的上端之位置與內部面改質層M2的上端之位置成為相同高度，故可將分離面W2a的蝕刻量抑制在最小限度。因此，可抑制蝕刻液E的消耗量，且縮短蝕刻所需的時間。
此外，於第2分離晶圓W2留下邊緣部W2e。在此一狀態下從上方供給蝕刻液E，故蝕刻液E貯存在邊緣部W2e所包圍的空間，形成液池。因此，可進一步抑制蝕刻液E的消耗量。
另，在步驟A6如此地蝕刻分離面W2a後，停止來自噴嘴150之蝕刻液E的供給，進一步藉由純水清洗分離面W2a，而後使第2分離晶圓W2進一步旋轉，將分離面W2a旋轉乾燥。
其後，將施行過全部處理之第2分離晶圓W2，藉由晶圓搬運裝置22搬運至晶圓匣盒載置台10的晶圓匣盒Cw2。
如同上述，對第2分離晶圓W2施行步驟A4~A6，與此並行，對第1分離晶圓W1施行期望的處理。
亦即，將以分離裝置63分離出之第1分離晶圓W1，藉由晶圓搬運裝置42搬運至清洗裝置62。清洗裝置62，如圖8(g)所示，將第1分離晶圓W1的分離面W1a刷擦清洗(圖7之步驟A7)。在步驟A7，與步驟A5同樣地，以使刷擦工具140從上方抵接至分離面W1a之狀態供給純水，清洗該分離面W1a。
接著，將第1分離晶圓W1，藉由晶圓搬運裝置42搬運至蝕刻裝置60。蝕刻裝置60，如圖8(h)所示，藉由蝕刻液E將第1分離晶圓W1的分離面W1a濕蝕刻(圖7之步驟A8)。在步驟A8，將留在分離面W1a之邊緣改質層M1與內部面改質層M2去除。此外，在步驟A8，將分離面W1a蝕刻，俾使第1分離晶圓W1薄化至期望的厚度。
其後，將施行過全部處理之第1分離晶圓W1，藉由晶圓搬運裝置22搬運至晶圓匣盒載置台10的晶圓匣盒Cw1。此時，晶圓匣盒Ct為空盒的情況，亦可將第1分離晶圓W1搬運至晶圓匣盒Ct。如此地，結束晶圓處理系統1中的一連串之晶圓處理。
另，於晶圓處理系統1的外部中，將再利用之第2分離晶圓W2，研削分離面W2a側，將邊緣部W2e去除。其後，對研削過之第2分離晶圓W2，清洗分離面W2a，將微粒去除後，進一步蝕刻分離面W2a而將研削痕去除。而後，在將第2分離晶圓W2，例如作為製品晶圓再利用的情況，進一步將分離面W2a研磨(CMP)。另一方面，在將第2分離晶圓W2，例如作為支持製品晶圓之支持晶圓而再利用的情況，直接使用。
此外，於晶圓處理系統1的外部中，將製品化之第1分離晶圓W1，研磨(CMP)分離面W1a。本實施形態，如同上述，於步驟A8中將第1分離晶圓W1蝕刻至期望厚度，故僅研磨分離面W1a即可。然則，例如在步驟A8中第1分離晶圓W1並未成為期望厚度之情況，於晶圓處理系統1的外部中，將分離面W1a研削至期望厚度。其後，對研削過之第1分離晶圓W1，依序施行分離面W1a之清洗、分離面W1a之蝕刻、分離面W1a之研磨。
依上述實施形態，則施行步驟A1~A8，可將處理晶圓W分離，將分離晶圓W1、W2的分離面W1a、W2a分別清洗、蝕刻等而予以適當處理。因此，可將具備元件層之第1分離晶圓W1製品化，且將第2分離晶圓W2再利用。再者，藉由一個晶圓處理系統1施行此等步驟A1~A8，故可有效率地施行晶圓處理。
另，上述實施形態中，亦可替換步驟A1與步驟A2的順序，於形成內部面改質層M2後，形成邊緣改質層M1。然則，於形成邊緣改質層M1，尤其形成下層之邊緣改質層M11時，有雷射光L1受到內部面改質層M2干擾的疑慮，因而宜如同本實施形態地，以步驟A1形成邊緣改質層M1後，以步驟A2形成內部面改質層M2。
此外，依本實施形態，則於步驟A1~A2中，以使上層之邊緣改質層M12的上端之位置，與內部面改質層M2的上端之位置成為相同高度的方式，形成邊緣改質層M1與內部面改質層M2。此等情況，於步驟A6中蝕刻第2分離晶圓W2的分離面W2a時，蝕刻至邊緣改質層M12與內部面改質層M2之端部為止即可，可將蝕刻量抑制在最小限度。因此，可抑制蝕刻液E的消耗量，且縮短蝕刻所需的時間。
另，在將邊緣改質層M1例如形成為3層以上的情況，使最上層之邊緣改質層M1的上端之位置，與內部面改質層M2的上端之位置成為相同高度即可。在此等情況，亦可享受與上述內容相同的效果。
此處，圖13所示之處理晶圓W的厚度H1例如為775μm，分離面W1a、W2a的從正面Wa算起之高度H2例如為35μm的情況，若將邊緣改質層M12與內部面改質層M2形成為相同高度，則可作為製品晶圓而再利用。亦即，即便將以分離面W2a為邊界而分離後之第2分離晶圓W2，進一步施行蝕刻、研削、CMP等，仍另留下700μm程度的厚度。此等情況，可於第2分離晶圓W2的正面形成元件，將其製品化。
此外，處理晶圓W的厚度H1例如為775μm，分離面W1a、W2a的從正面Wa算起之高度H2例如為100μm的情況，若將邊緣改質層M12與內部面改質層M2形成為相同高度，則可作為支持製品晶圓之支持晶圓而再利用。亦即，即便將以分離面W2a為邊界而分離後之第2分離晶圓W2，進一步施行蝕刻、研削等，仍另留下600μm程度的厚度。此等情況，在將製品晶圓薄化時之暫接合製程中，可將第2分離晶圓W2，作為支持該製品晶圓之支持晶圓而使用。
另，亦可將第2分離晶圓W2，再利用作為具備於正面形成有複數元件的元件區域、及圍繞該元件區域的外周剩餘區域之製品晶圓。此等情況，對於以晶圓處理系統1處理過之第2分離晶圓W2，並未研削分離面W2a，留下邊緣部W2e即可。
接著，針對以步驟A1形成的邊緣改質層M1與以步驟A2形成的內部面改質層M2之位置關係的另一實施形態予以說明。圖15~圖21，分別為顯示另一實施形態的邊緣改質層M1與內部面改質層M2之位置關係的說明圖。
圖15~圖17所示之邊緣改質層M1與內部面改質層M2的徑向之位置關係，與圖13所示之位置關係相同。亦即，內部面改質層M2(內部面改質層M21)形成在邊緣改質層M1(邊緣改質層M12)的徑向內側。
關於圖15所示之邊緣改質層M1與內部面改質層M2的高度方向之位置關係，內部面改質層M2的上端之位置，較邊緣改質層M12的上端之位置更高。進一步，內部面改質層M2的上端之位置，與從邊緣改質層M12的上端往上方延伸之裂縫C1的頂點之位置為相同高度。
關於圖16所示之邊緣改質層M1與內部面改質層M2的高度方向之位置關係，內部面改質層M2的上端之位置，與邊緣改質層M12的上端之位置為相同高度。然則，裂縫C1，從邊緣改質層M12的上端往略上方延伸。
關於圖17所示之邊緣改質層M1與內部面改質層M2的高度方向之位置關係，內部面改質層M2的上端之位置，較邊緣改質層M12的上端之位置更高。進一步，內部面改質層M2的上端之位置，較從邊緣改質層M12的的上端往上方延伸之裂縫C1的頂點之位置更高，裂縫C1和裂縫C2連結。
圖15~圖17所示之任一情況，於步驟A6中蝕刻第2分離晶圓W2的分離面W2a時，皆蝕刻至內部面改質層M2之端部即可，可將蝕刻量抑制在最小限度。因此，可抑制蝕刻液E的消耗量，且縮短蝕刻所需的時間。
圖18~圖21所示之邊緣改質層M1與內部面改質層M2的徑向之位置關係，與圖13、圖15~圖17所示之位置關係不同。亦即，最外周之內部面改質層M21，於徑向與邊緣改質層M11形成在相同位置且為邊緣改質層M11的上方。
關於圖18所示之邊緣改質層M1與內部面改質層M2的高度方向之位置關係，最外周之內部面改質層M21的上端之位置，與其內側之內部面改質層M22的上端之位置為相同高度，自然較邊緣改質層M11之位置更高。此外，位於內部面改質層M21的徑向內側之內部面改質層M22~M26等，形成為相同高度。進一步，來自邊緣改質層M11的上端之往上方延伸的裂縫C1，延伸至內部面改質層M21。
關於圖19所示之邊緣改質層M1與內部面改質層M2的高度方向之位置關係，最外周之內部面改質層M21的上端之位置，較其內側之內部面改質層M22的上端之位置更低，自然較邊緣改質層M11之位置更高。此外，位於內部面改質層M21的徑向內側之內部面改質層M22~M26等，形成為相同高度。進一步，來自內部面改質層M11的上端之往上方延伸的裂縫C1的頂點之位置，與內部面改質層M22~M26等的上端之位置為相同高度。
關於圖20所示之邊緣改質層M1與內部面改質層M2的高度方向之位置關係，最外周之內部面改質層M21的上端之位置，與其內側之內部面改質層M22的上端之位置為相同高度，自然較邊緣改質層M11之位置更高。此外，位於內部面改質層M21的徑向內側之內部面改質層M22~M26等，形成為相同高度。進一步，來自內部面改質層M11的上端之往上方延伸的裂縫C1，延伸至較內部面改質層M22~M26等的上端之位置略上方。
關於圖21所示之邊緣改質層M1與內部面改質層M2的高度方向之位置關係，最外周之內部面改質層M21的上端之位置，較其內側之內部面改質層M22的上端之位置更低，自然較邊緣改質層M11之位置更高。此外，位於內部面改質層M21的徑向內側之內部面改質層M22~M26等，形成為相同高度。進一步，來自內部面改質層M11的上端之往上方延伸的裂縫C1的頂點之位置，較內部面改質層M22~M26等的上端之位置更低，裂縫C1和裂縫C2連結。
圖18~圖21所示之任一情況，於步驟A6中蝕刻第2分離晶圓W2的分離面W2a時，皆至少蝕刻至內部面改質層M22~M26等之端部即可，可將蝕刻量抑制在最小限度。因此，可抑制蝕刻液E的消耗量，且縮短蝕刻所需的時間。
另，圖18~圖21所示之位置關係的情況，宜於形成邊緣改質層M11後，形成內部面改質層M2。例如，先形成內部面改質層M2的情況，若在之後形成邊緣改質層M11時照射雷射光L1，則有該雷射光L1因內部面改質層M2而受到干擾的疑慮。因而，本實施形態，先形成內部面改質層M2。
此外，圖13、圖15~圖21所示之例子中，處理晶圓W的分離面W1a、W2a(圖13之一點鏈線部)，於處理晶圓W的高度方向位於內部面改質層M2的中心位置，但可為內部面改質層M2的上端，亦可為下端。
接著，針對晶圓處理系統1的另一實施形態予以說明。
上述實施形態之蝕刻裝置60，對第2分離晶圓W2的分離面W2a從上方供給蝕刻液E，但晶圓處理系統1，亦可進一步具備從分離面W2a之下方供給蝕刻液E的蝕刻裝置。此蝕刻裝置，例如與蝕刻裝置60堆疊設置。
此外，上述實施形態之清洗裝置62，從上方清洗第2分離晶圓W2的分離面W2a，但晶圓處理系統1，亦可進一步具備從分離面W2a之下方清洗的清洗裝置。此清洗裝置，例如與清洗裝置62堆疊設置。
圖22為，在此晶圓處理系統1施行之晶圓處理的主要步驟之說明圖。本實施形態，與上述實施形態同樣地，如圖22(a)~(d)所示，施行步驟A1~A3而將處理晶圓W分離。另，本實施形態，如同後述地省略步驟A4，而不必使第2分離晶圓W2的正背面翻轉。伴隨於此，亦可從晶圓處理系統1將翻轉裝置61省略。
接著，於步驟A5中，將分離出之第2分離晶圓W2搬運至上述清洗裝置。該清洗裝置，如圖22(e)所示，以將第2分離晶圓W2在吸盤(未圖示)旋轉保持之狀態，例如使刷具等刷擦工具200從下方抵接於分離面W2a，並從該刷擦工具200供給例如純水。而後，清洗分離面W2a。
接著，於步驟A6中，將第2分離晶圓W2搬運至上述蝕刻裝置。該蝕刻裝置，如圖22(f)所示，以將第2分離晶圓W2在吸盤(未圖示)旋轉保持之狀態，從配置於第2分離晶圓W2的下方之噴嘴210，將蝕刻液E供給至分離面W2a之中心部。藉由該蝕刻液E蝕刻分離面W2a。
如同上述，對第2分離晶圓W2施行步驟A5~A6，與此並行，對第1分離晶圓W1，如圖22(g)~(h)所示地施行步驟A7~A8，將分離面W1a清洗、蝕刻。
本實施形態，亦可享受與上述實施形態相同的效果。再者，可將翻轉裝置61中的步驟A4之第2分離晶圓W2的正背面之翻轉省略。
如圖23所示，另一實施形態之晶圓處理系統1，亦可於上述實施形態之構成中，進一步具備作為研削部之研削裝置220。上述實施形態，於晶圓處理系統1的外部中，研削第2分離晶圓W2的分離面W2a(包含邊緣部W2e)，但本實施形態，於研削裝置220中施行分離面W2a之研削。此外，以下例子，針對在研削裝置220中，亦研削第1分離晶圓W1的分離面W1a之情況予以說明。
研削裝置220，具備旋轉台230、第1研削單元240、及第2研削單元250。
旋轉台230，構成為可藉由旋轉機構(未圖示)，以鉛直的旋轉中心線231為中心而任意旋轉。於旋轉台230上，設置4個將分離晶圓W1、W2吸附保持之吸盤232。吸盤232，在與旋轉台230同一圓周上均等地，即每隔90度地配置。4個吸盤232，藉由使旋轉台230旋轉，而成為可在傳遞位置A0及加工位置A1、A2移動。另，吸盤232構成為可藉由旋轉機構(未圖示)而旋轉。
傳遞位置A0，為旋轉台230的晶圓搬運區域40側(X軸負方向側且Y軸正方向側)之位置，施行分離晶圓W1、W2的傳遞。第1加工位置A1，為旋轉台230的X軸正方向側且Y軸正方向側之位置，配置第1研削單元240。第2加工位置A2，為旋轉台230的X軸負方向側且Y軸負方向側之位置，配置第2研削單元250。
第1研削單元240，研削第1分離晶圓W1的分離面W1a。第1研削單元240，具有第1研削部241，其具備呈環狀形狀且可任意旋轉之研削砂輪(未圖示)。此外，第1研削部241，構成為可沿著支柱242而往鉛直方向移動。而後，以使研削砂輪抵接於保持在吸盤232之第1分離晶圓W1的分離面W1a之狀態，使吸盤232與研削砂輪分別旋轉，研削分離面W1a。
在第2研削單元250，研削第2分離晶圓W2的分離面W2a。第2研削單元250，具有第2研削部251，其具備呈環狀形狀且可任意旋轉之研削砂輪(未圖示)。此外，第2研削部251，構成為可沿著支柱252而往鉛直方向移動。而後，以使研削砂輪抵接於保持在吸盤232之第2分離晶圓W2的分離面W2a之狀態，使吸盤232與研削砂輪分別旋轉，研削分離面W2a。
圖24為，藉由此一晶圓處理系統1施行之晶圓處理的主要步驟之說明圖。另，於圖24中，圖示施行上述實施形態的圖8(a)~(h)所示之步驟A1~A8後的分離晶圓W1、W2之處理。亦即，圖24(a)~(c)，如圖8(f)所示，顯示對蝕刻過分離面W2a之第2分離晶圓W2施行的處理。此外，圖24(d)~(f)，如圖8(h)所示，顯示對蝕刻過分離面W1a之第1分離晶圓W1施行的處理。
首先，針對對於第2分離晶圓W2的處理予以說明。於晶圓處理系統1中，將如圖8(f)所示地以蝕刻裝置60蝕刻過之第2分離晶圓W2，藉由晶圓搬運裝置42搬運至研削裝置220。於研削裝置220中，將第2分離晶圓W2，傳遞至傳遞位置A0的吸盤232。其後，使旋轉台230旋轉，使第2分離晶圓W2往第2加工位置A2移動。而後，如圖24(a)所示，利用第2研削部251研削分離面W2a，將邊緣部W2e去除。其後，使旋轉台230旋轉，使第2分離晶圓W2往傳遞位置A0移動。此時，亦可藉由清洗液清洗分離面W2a。
接著，將第2分離晶圓W2，藉由晶圓搬運裝置42搬運至清洗裝置62。清洗裝置62，如圖24(b)，利用刷擦工具140將第2分離晶圓W2的分離面W2a刷擦清洗。而將分離面W2a上之微粒去除。
接著，將第2分離晶圓W2，藉由晶圓搬運裝置42搬運至蝕刻裝置60。蝕刻裝置60，如圖24(c)所示，從配置於第2分離晶圓W2的上方之噴嘴150，將蝕刻液E供給至分離面W2a，蝕刻該分離面W2a。而將留在分離面W2a之研削痕去除。
如同上述，對第2分離晶圓W2施行如圖24(a)~(c)所示的處理，對第1分離晶圓W1施行期望的處理。
亦即，將如圖8(h)所示地以蝕刻裝置60蝕刻過之第1分離晶圓W1，藉由晶圓搬運裝置42搬運至研削裝置220。於研削裝置220中，將第1分離晶圓W1，傳遞至傳遞位置A0的吸盤232。其後，使旋轉台230旋轉，使第1分離晶圓W1往第1加工位置A1移動。而後，如圖24(d)所示，利用第1研削部241研削分離面W1a，將第1分離晶圓W1薄化至期望的厚度。其後，使旋轉台230旋轉，使第1分離晶圓W1往傳遞位置A0移動。此時，亦可藉由清洗液清洗分離面W1a。
接著，將第1分離晶圓W1，藉由晶圓搬運裝置42搬運至清洗裝置62。清洗裝置62，如圖24(e)所示，利用刷擦工具140將第1分離晶圓W1的分離面W1a刷擦清洗。而將分離面W1a上之微粒去除。
接著，將第1分離晶圓W1，藉由晶圓搬運裝置42搬運至蝕刻裝置60。蝕刻裝置60，如圖24(f)所示，從配置於第1分離晶圓W1的上方之噴嘴150，將蝕刻液E供給至分離面W1a，蝕刻該分離面W1a。而將留在分離面W1a之研削痕去除。
另，在將如同上述地處理過之第2分離晶圓W2，再利用作為支持晶圓的情況，可直接利用。另一方面，在將第2分離晶圓W2再利用作為製品晶圓的情況，於晶圓處理系統1的外部中，研磨分離面W2a。此外，將如同上述地處理過之第1分離晶圓W1，於晶圓處理系統1的外部中，研磨其分離面W1a。
本實施形態，亦可享受與上述實施形態相同的效果。再者，晶圓處理系統1具備研削裝置220，故可實施直至分離面W1a、W2a之研削，可進一步改善晶圓處理的處理量。
另，如同上述實施形態，於步驟A8中將第1分離晶圓W1蝕刻至期望厚度的情況，亦可省略圖24(d)所示的分離面W1a之研削，進一步省略圖24(e)所示的分離面W1a之清洗、與圖24(f)所示的分離面W1a之蝕刻。
上述實施形態，於步驟A2中形成複數個環狀之內部面改質層M2，但亦可將內部面改質層M2從徑向外側往內側形成為螺旋狀。具體而言，使吸盤100(處理晶圓W)旋轉，同時使雷射頭110從處理晶圓W的徑向外側朝向內側往Y軸方向移動，並從雷射頭110對處理晶圓W的內部照射雷射光L2。
上述實施形態，針對將處理晶圓W與支持晶圓S直接接合的情況予以說明，但亦可將此等處理晶圓W與支持晶圓S經由黏接劑而接合。
此外，上述實施形態，針對將重合晶圓T中之處理晶圓W薄化的情況予以說明，但上述實施形態亦可應用在將1片晶圓薄化的情況。例如，亦可在對1片晶圓施行薄化處理後，將其與支持晶圓S接合，形成重合晶圓T。
此外，在上述實施形態，以作為處理對象體之處理晶圓W係矽晶圓的情況為例而進行說明，但處理對象體的種類並未限定於此一形態。例如，作為處理對象體，亦可取代矽晶圓，而選擇玻璃基板、SiC基板、藍寶石基板、單結晶基板、多結晶基板或非晶質基板等。此外，例如，作為處理對象體，亦可取代基板，而選擇鑄錠、或薄板等。
此外，上述實施形態，雖以處理晶圓W的形狀為圓形之情況為例而進行說明，但處理晶圓W的形狀並未限定於此一形態，例如亦可採用角型(四角形)等任意形狀。
此外，進一步，本發明揭露之內容的技術，可在製作於正面具備形成有複數元件的元件區域、及圍繞該元件區域的外周剩餘區域之處理晶圓W時應用。
應知曉本次揭露之實施形態，其全部觀點僅為例示而非限制本發明。上述實施形態，亦可不脫離添附之發明申請專利範圍及其主旨地，以各式各樣的形態省略、置換、變更。
1:晶圓處理系統 2:搬出入站 3:處理站 10:晶圓匣盒載置台 20,40:晶圓搬運區域 21,41:搬運路 22,42:晶圓搬運裝置 23,43:搬運臂 30:過渡裝置 50:處理區塊 60:蝕刻裝置 61:翻轉裝置 62:清洗裝置 63:分離裝置 64:改質裝置 70:控制裝置 100,131,232:吸盤 101:空氣軸承 102:滑動台 103:旋轉機構 104,115,123:移動機構 105,113:軌道 106:基台 110:雷射頭 111:透鏡 112:支持構件 114,122:升降機構 116:支持柱 120:微距相機 121:超微距相機 130:吸附板 132:板片 140,200:刷擦工具 150,210:噴嘴 220:研削裝置 230:旋轉台 231:旋轉中心線 240:第1研削單元 241:第1研削部 250:第2研削單元 251:第2研削部 242,252:支柱 A0:傳遞位置 A1,A2:加工位置 Aa:接合區域 Ab:未接合區域 C1,C2:裂縫 Ca,Cc,Cw:中心 Ct,Cw1,Cw2:晶圓匣盒 D:元件層 E:蝕刻液 F:氧化膜 H:記錄媒體 H1:厚度 H2:高度 M1,M11,M12:邊緣改質層 M2,M21~M26:內部面改質層 L1,L2:雷射光 S:支持晶圓 Sa,Wa:正面 Sb,Wb:背面 T:重合晶圓 W:處理晶圓 W1,W2:分離晶圓 W1a,W2a:分離面 W2e,We:邊緣部 Wa:正面 Wc:中央部
圖1係示意本實施形態之晶圓處理系統的構成之概略的俯視圖。 圖2係示意本實施形態之晶圓處理系統的構成之概略的側視圖。 圖3係顯示重合晶圓的構成之概略的側視圖。 圖4係顯示重合晶圓的部分構成之概略的側視圖。 圖5係顯示改質裝置的構成之概略的俯視圖。 圖6係顯示改質裝置的構成之概略的側視圖。 圖7係顯示本實施形態之晶圓處理的主要步驟之流程圖。 圖8(a)~(h)係本實施形態之晶圓處理的主要步驟之說明圖。 圖9係顯示於處理晶圓形成邊緣改質層的樣子之說明圖。 圖10係顯示於處理晶圓形成邊緣改質層的樣子之說明圖。 圖11係顯示於處理晶圓形成內部面改質層的樣子之說明圖。 圖12係顯示於處理晶圓形成內部面改質層的樣子之說明圖。 圖13係顯示本實施形態之邊緣改質層與內部面改質層的位置關係之說明圖。 圖14(a)~(c)係顯示將處理晶圓分離的樣子之說明圖。 圖15係顯示另一實施形態之邊緣改質層與內部面改質層的位置關係之說明圖。 圖16係顯示另一實施形態之邊緣改質層與內部面改質層的位置關係之說明圖。 圖17係顯示另一實施形態之邊緣改質層與內部面改質層的位置關係之說明圖。 圖18係顯示另一實施形態之邊緣改質層與內部面改質層的位置關係之說明圖。 圖19係顯示另一實施形態之邊緣改質層與內部面改質層的位置關係之說明圖。 圖20係顯示另一實施形態之邊緣改質層與內部面改質層的位置關係之說明圖。 圖21係顯示另一實施形態之邊緣改質層與內部面改質層的位置關係之說明圖。 圖22(a)~(h)係另一實施形態之晶圓處理的主要步驟之說明圖。 圖23係示意另一實施形態之晶圓處理系統的構成之概略的俯視圖。 圖24(a)~(f)係另一實施形態之晶圓處理的主要步驟之說明圖。
C1,C2:裂縫
M11,M12:邊緣改質層
M21~M25:內部面改質層
Wb:背面
W:處理晶圓
W1,W2:分離晶圓
W1a,W2a:分離面
H1:厚度
H2:高度
Wa:正面

Claims (18)

  1. 一種處理裝置，將處理對象體予以處理，包含： 改質部，對該處理對象體的內部，沿著該處理對象體的邊緣部與中央部之邊界照射邊緣用雷射光以形成邊緣改質層，沿著該處理對象體的面方向照射內部面用雷射光以形成內部面改質層；以及 控制部，控制該改質部； 該控制部，控制該改質部，俾在該處理對象體的與面方向直交之高度方向中，使該內部面改質層的上端之位置，與該邊緣改質層的最上端之位置為相同高度或成為更高。
  2. 如請求項第1項之處理裝置，其中， 該控制部，控制該改質部，俾將該內部面改質層形成於該邊緣改質層的徑向內側。
  3. 如請求項第1項之處理裝置，其中， 該控制部，控制該改質部，俾將最外周之該內部面改質層形成於該邊緣改質層的上方。
  4. 如請求項第1至3項中任一項之處理裝置，其中， 該控制部，控制該改質部，俾在該處理對象體的與面方向直交之高度方向中，使該內部面改質層的上端之位置，與從該邊緣改質層的最上端往上方延伸之龜裂的頂點之位置為相同高度或成為更高。
  5. 如請求項第1至3項中任一項之處理裝置，其中， 該控制部，控制該改質部，俾於形成該邊緣改質層後，形成該內部面改質層。
  6. 如請求項第1至3項中任一項之處理裝置，其中，更包含： 分離部，以該邊緣改質層與該內部面改質層為基點，將該處理對象體分離為下方側之第1處理對象體與上方側之第2處理對象體； 清洗部，清洗該第1處理對象體的分離面或該第2處理對象體的分離面；以及 蝕刻部，蝕刻該第1處理對象體的分離面或該第2處理對象體的分離面。
  7. 如請求項第6項之處理裝置，其中， 更包含翻轉部，其將該第2處理對象體的正背面翻轉； 該清洗部，從上方清洗該第2處理對象體的分離面； 該蝕刻部，對該第2處理對象體的分離面從上方供給蝕刻液。
  8. 如請求項第6項之處理裝置，其中， 該清洗部，從下方清洗該第2處理對象體的分離面； 該蝕刻部，對該第2處理對象體的分離面從下方供給蝕刻液。
  9. 如請求項第6項之處理裝置，其中，更包含 研削部，其研削該第2處理對象體的分離面。
  10. 一種處理方法，將處理對象體予以處理， 包含：從改質部，對該處理對象體的內部，沿著該處理對象體的邊緣部與中央部之邊界照射邊緣用雷射光以形成邊緣改質層，並沿著該處理對象體的面方向照射內部面用雷射光以形成內部面改質層； 以於該處理對象體的與面方向直交之高度方向中，使該內部面改質層的上端之位置，與該邊緣改質層的最上端之位置為相同高度或成為更高的方式，形成該邊緣改質層與該內部面改質層。
  11. 如請求項第10項之處理方法，其中， 以將該內部面改質層形成於該邊緣改質層的徑向內側之方式，形成該邊緣改質層與該內部面改質層。
  12. 如請求項第10項之處理方法，其中， 以將最外周之該內部面改質層形成於該邊緣改質層的上方之方式，形成該邊緣改質層與該內部面改質層。
  13. 如請求項第10至12項中任一項之處理方法，其中， 以在該處理對象體的與面方向直交之高度方向中，使該內部面改質層的上端之位置，與從該邊緣改質層的最上端往上方延伸之龜裂的頂點之位置為相同高度或成為更高的方式，形成該邊緣改質層與該內部面改質層。
  14. 如請求項第10至12項中任一項之處理方法，其中， 於形成該邊緣改質層後，形成該內部面改質層。
  15. 如請求項第10至12項中任一項之處理方法，其中， 更包含： 以該邊緣改質層與該內部面改質層為基點，將該處理對象體分離為下方側之第1處理對象體與上方側之第2處理對象體； 清洗該第1處理對象體的分離面或該第2處理對象體的分離面；以及 蝕刻該第1處理對象體的分離面或該第2處理對象體的分離面。
  16. 如請求項第15項之處理方法，其中， 更包含：將該第2處理對象體的正背面翻轉； 於該清洗時，從上方清洗該第2處理對象體的分離面； 於該蝕刻時，從上方對該第2處理對象體的分離面供給蝕刻液。
  17. 如請求項第15項之處理方法，其中， 於該清洗時，從下方清洗該第2處理對象體的分離面； 於該蝕刻時，從下方對該第2處理對象體的分離面供給蝕刻液。
  18. 如請求項第15項之處理方法，其中， 更包含：研削該第2處理對象體的分離面。
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