TW202343616A

TW202343616A - 基板處理裝置及基板處理方法

Info

Publication number: TW202343616A
Application number: TW111143853A
Authority: TW
Inventors: 田村武; 本田勝; 北山殖也
Original assignee: 日商東京威力科創股份有限公司
Priority date: 2021-11-25
Filing date: 2022-11-17
Publication date: 2023-11-01
Also published as: WO2023095600A1

Abstract

依本發明一態樣之基板處理裝置，具備處理單元（40）、測定單元（60）、及控制部（31）。處理單元（40），對於在一對基板之間形成能量吸收層（E）而成之重合基板（T），一面固持其中一方的基板，一面對能量吸收層（E）施加熱能及光能中至少一者，而剝離另一方的基板。測定單元（60），測定另一方的基板在處理單元（40）之位移。控制部（31）控制各部。又，控制部（31），基於另一方的基板之位移，來判斷另一方的基板是否已被剝離。

Description

基板處理裝置及基板處理方法

本發明有關一種基板處理裝置及基板處理方法。

近年來，例如半導體裝置的製程中，矽晶圓或化合物半導體晶圓等半導體基板之大直徑化及薄型化日益發展。大直徑且較薄之半導體基板，在搬運時或拋光處理時有可能發生翹曲或破裂。因此，人們在半導體基板貼合支持基板來補強後，進行搬運或拋光處理，然後從半導體基板剝離支持基板（參照專利文獻1）。 [先前技術文獻]

[專利文獻1]日本特開2014－60381號公報

[發明欲解決之課題]

本發明提供一種「可使剝離處理有效率」之技術。 [解決課題之手段]

依本發明一態樣之基板處理裝置，具備處理單元、測定單元、及控制部。處理單元，對於在一對基板之間形成能量吸收層而成之重合基板，一面固持其中一方的基板，一面對該能量吸收層施加熱能及光能中至少一者，而剝離另一方的基板。測定單元，測定該另一方的基板在該處理單元之位移。控制部控制各部。又，該控制部，基於該另一方的基板之位移，來判斷該另一方的基板是否已被剝離。 [發明之效果]

依本發明，可使剝離處理有效率。

以下參照附圖，詳細說明本案揭示之基板處理裝置及基板處理方法的實施態樣。又，本發明不受以下揭示之態樣限定。又，圖式為示意圖，各要素之尺寸關係、各要素之比率等有時和真實情況不同，請讀者留意。此外，圖式相互之間，亦有時包含彼此之尺寸關係或比率不同的部分。

近年來，例如半導體裝置的製程中，矽晶圓或化合物半導體晶圓等半導體基板之大直徑化及薄型化日益發展。大直徑且較薄之半導體基板，在搬運時或拋光處理時有可能發生翹曲或破裂。

因此，人們在半導體基板貼合支持基板來補強後，進行搬運或拋光處理，然後從半導體基板剝離支持基板。又，此剝離處理中，利用腔室遮蔽重合基板之周圍，並對此腔室內進行加熱，藉以從重合基板剝離支持基板。

另一方面，上述先前技術中，由於利用腔室遮蔽重合基板之周圍，因此無法識別剝離處理是否完畢。因此，由於事先設定充分有裕度之加熱時間，並在經過此加熱時間後已經結束剝離處理，因此難以利用必要且充足之時間有效率地進行剝離處理。

因此，人們期待一種技術的實現，可克服上述問題點，並使剝離處理有效率。

＜剝離系統之構成＞首先，針對依實施態樣之剝離系統1之構成，一面參照圖1及圖2一面進行說明。圖1係顯示依實施態樣之剝離系統1之構成的示意俯視圖。又，圖2係依實施態樣之重合基板T的示意剖面圖。

又，以下說明中，為了使位置關係明確化，界定彼此垂直的X軸方向、Y軸方向、及Z軸方向，並以Z軸正方向為鉛直向上方向。

圖1所示之剝離系統1，例如從圖2所示之「藉由黏接層J接合第一基板W1與第二基板W2而成」之重合基板T，剝離第一基板W1。第一基板W1及第二基板W2為基板之一例，黏接層J為能量吸收層之一例。又，第二基板W2為一方的基板之一例，第一基板W1為另一方的基板之一例。

以下說明中，將第一基板W1記載為「上晶圓W1」，第二基板W2記載為「下晶圓W2」。亦即，上晶圓W1為第一基板之一例，下晶圓W2為第二基板之一例。

又，以下說明中，如圖2所示，上晶圓W1之板面中，將「和下晶圓W2接合一側」之板面記載為「接合面W1j」，將「和接合面W1j相反一側」之板面記載為「非接合面W1n」。又，下晶圓W2之板面中，將「和上晶圓W1接合一側」之板面記載為「接合面W2j」，將「和接合面W2j相反一側」之板面記載為「非接合面W2n」。

第一基板W1例如為一種基板，在矽晶圓或化合物半導體晶圓等半導體基板形成複數之電子電路而得。又，第二基板W2，例如為未形成電子電路之裸晶圓。第一基板W1與第二基板W2，具有大致相同之直徑。又，第二基板W2形成有電子電路亦可。

黏接層J，配置在第一基板W1的接合面W1j、與第二基板W2的接合面W2j之間。黏接層J，例如具有「因為熱能而起泡，結果黏接性（黏接力）下降」的性質。

如圖1所示，剝離系統1具備第一處理區塊10、及第二處理區塊20兩個處理區塊。第一處理區塊10與第二處理區塊20係接鄰配置。

第一處理區塊10中進行：送入重合基板T、重合基板T之剝離處理、清洗並送出剝離後之下晶圓W2等。此第一處理區塊10具備：送入送出站11、第一搬運區域12、待命站13、剝離站14、及第一清洗站15。

送入送出站11、待命站13、剝離站14、及第一清洗站15，接鄰第一搬運區域12而配置。具體而言，送入送出站11、與待命站13，並列配置在第一搬運區域12之Y軸負方向側，剝離站14、與第一清洗站15，並列配置在第一搬運區域12之Y軸正方向側。

送入送出站11，設有複數之晶圓匣盒載置台。各晶圓匣盒載置台載置：晶圓匣盒Ct，收納重合基板T；及晶圓匣盒C2，收納剝離後之下晶圓W2。

第一搬運區域12配置有：第一搬運裝置121，搬運重合基板T或剝離後之下晶圓W2。第一搬運裝置121具備：搬運臂部，可往水平方向移動、往鉛直方向升降、以鉛直方向為中心來迴旋；及基板固持部，安裝在該搬運臂部之前端。

第一搬運區域12中，以此第一搬運裝置121，將重合基板T搬往待命站13及剝離站14、或將剝離後之下晶圓W2搬往第一清洗站15及送入送出站11。

待命站13中，配合需要而進行「讓待處理之重合基板T先暫時待命」之待命處理。此待命站13設有載置「以第一搬運裝置121搬運過來之重合基板T」之載置台。

剝離站14配置有剝離裝置5（參照圖3），以此剝離裝置5進行「從重合基板T剝離上晶圓W1」之剝離處理。剝離裝置5為基板處理裝置之一例。剝離裝置5之具體構成及動作如後述。

第一清洗站15中，對剝離後之下晶圓W2進行清洗處理。第一清洗站15配置有「對剝離後之下晶圓W2進行清洗」之第一清洗裝置。作為第一清洗裝置，例如可使用日本特開2013－033925號公報記載之清洗裝置。

又，第二處理區塊20中，進行剝離後之上晶圓W1之清洗並送出等。此第二處理區塊20具備：傳遞站21、第二清洗站22、第二搬運區域23、及送出站24。第二清洗站22為清洗裝置之一例。

傳遞站21、第二清洗站22、及送出站24，鄰接於第二搬運區域23而配置。具體而言，傳遞站21、與第二清洗站22，並列配置在第二搬運區域23之Y軸正方向側，送出站24並列配置在第二搬運區域23之Y軸負方向側。

傳遞站21，接鄰第一處理區塊10之剝離站14而配置。此傳遞站21中，從剝離站14承接剝離後之上晶圓W1，並進行「將該剝離後之上晶圓W1遞送至第二清洗站22」之傳遞處理。

傳遞站21，設有第二搬運裝置211。第二搬運裝置211，例如具有白努利吸盤等非接觸固持部，剝離後之上晶圓W1係利用此第二搬運裝置211以不接觸之方式搬運。

第二清洗站22中，實施「對剝離後之上晶圓W1進行清洗」之第二清洗處理。此第二清洗站22，設置有「對剝離後之上晶圓W1進行清洗」之第二清洗裝置。作為第二清洗裝置，例如可使用日本特開2013－033925號公報記載之清洗裝置。

第二搬運區域23配置有：第三搬運裝置231，將剝離後之上晶圓W1進行搬運。第三搬運裝置231具備：搬運臂部，可往水平方向移動、往鉛直方向升降、以鉛直方向為中心來迴旋；及基板固持部，安裝在該搬運臂部之前端。第二搬運區域23中，以此第三搬運裝置231，將剝離後之上晶圓W1搬往送出站24。

送出站24，設有複數之晶圓匣盒載置台。各晶圓匣盒載置台，載置「收納剝離後之上晶圓W1」之晶圓匣盒C1。

又，剝離系統1具備控制裝置30。控制裝置30控制剝離系統1之動作。此控制裝置30例如為電腦，包含控制部31及儲存部32。儲存部32儲存「用以控制接合處理等各種處理」之程式。控制部31，藉由讀取儲存部32儲存之程式而執行，以控制剝離系統1之動作。

又，此程式，為電腦可讀取儲存媒體所儲存之程式，亦可為從該儲存媒體安裝在控制裝置30之儲存部32的程式。電腦可讀取儲存媒體，例如有硬碟（HD）、軟性磁碟（FD）、光碟（CD）、磁光碟（MO）、及記憶卡等。

如上述構成之剝離系統1中，首先，第一處理區塊10之第一搬運裝置121從「送入送出站11載置有之晶圓匣盒Ct」取出重合基板T，並將取出來之重合基板T送入待命站13。

例如，在由於裝置之間的處理時間差異等，導致有等候處理的重合基板T發生的情況時，可使用設置於待命站13之暫時待命部，先使重合基板T暫時待命，而可縮短一連串步驟之間的損耗時間。

接著，重合基板T以第一搬運裝置121從待命站13取出來，而送入剝離站14。然後，剝離站14設有之剝離裝置5，對重合基板T進行剝離處理。藉由此剝離處理，重合基板T被分離成上晶圓W1與下晶圓W2。

剝離後之下晶圓W2，以第一搬運裝置121從剝離站14取出來，而送入第一清洗站15。第一清洗站15中，第一清洗裝置對剝離後之下晶圓W2進行第一清洗處理。藉由此第一清洗處理，清洗下晶圓W2之接合面W2j。

第一清洗處理後之下晶圓W2，以第一搬運裝置121從第一清洗站15取出來，而收納在送入送出站11載置有之晶圓匣盒C2。然後，晶圓匣盒C2從送入送出站11被取出來，並回收。以此方式，對下晶圓W2之處理便結束。

另一方面，與在上述第一處理區塊10中進行之處理平行地，在第二處理區塊20進行對剝離後之上晶圓W1的處理。

第二處理區塊20中，首先，傳遞站21配置有之第二搬運裝置211，從剝離站14取出剝離後之上晶圓W1，而送入第二清洗站22。

在此，剝離後之上晶圓W1形成「頂面側亦即非接合面W1n一側接受剝離裝置5固持」之狀態，第二搬運裝置211將上晶圓W1之接合面W1j一側從下方以不接觸之方式固持。然後，第二搬運裝置211，使其固持之上晶圓W1翻轉之後，載置在第二清洗站22之第二清洗裝置。

藉此，上晶圓W1於接合面W1j朝上方之狀態下，載置在第二清洗裝置。然後，第二清洗裝置進行「清洗上晶圓W1之接合面W1j」之第二清洗處理。藉由此第二清洗處理，來清洗上晶圓W1之接合面W1j。

第二清洗處理後之上晶圓W1，以「第二搬運區域23配置有之第三搬運裝置231」從第二清洗站22取出來，而收納在送出站24載置有之晶圓匣盒C1。然後，晶圓匣盒C1，從送出站24被取出來，並回收。以此方式，對上晶圓W1之處理亦結束。

如上述，依實施態樣之剝離系統1具備：重合基板T及剝離後之下晶圓W2用的前端、及剝離後之上晶圓W1用的前端。

在此，所謂的「重合基板T及剝離後之下晶圓W2用」的前端，指送入送出站11及第一搬運裝置121，所謂的「剝離後之上晶圓W1用」的前端，指送出站24及第三搬運裝置231。

藉此，由於可同時進行「將下晶圓W2搬往送入送出站11」、與「將上晶圓W1搬往送出站24」，因此可有效率地進行一連串之基板處理。

又，依實施態樣之剝離系統1中，藉由傳遞站21連接剝離站14、與第二清洗站22。藉此，由於將可在「不經由第一搬運區域12或第二搬運區域23」之情況下，將剝離後之上晶圓W1從剝離站14直接送入第二清洗站22，因此能順暢地將剝離後之上晶圓W1進行搬運。

＜剝離裝置之構成＞接著，針對剝離站14設置有之剝離裝置5之構成，一面參照圖3一面進行說明。圖3係顯示依實施態樣之剝離裝置5之構成的示意圖。

如圖3所示，剝離裝置5具備處理室100。處理室100之側面設有送入送出口（未圖示）。送入送出口，例如分別設在第一搬運區域12（參照圖1）側、與傳遞站21（參照圖1）側。

剝離裝置5具備處理單元40、及測定單元60，此等單元配置在處理室100之內部。又，依實施態樣之處理單元40，具有加熱室41。

加熱室41具有固持部42與蓋部43，可使得「此固持部42與蓋部43之間形成」之空間成為密閉構造。固持部42，固持重合基板T之下晶圓W2一側。固持部42，例如以鋁等之金屬構件形成圓板狀，接受下方設有的支柱構件44支持。

在固持部42之頂面設有吸附面45。吸附面45為多孔質體，例如PCTFE（聚氯三氟乙烯）等之樹脂構件形成。

在固持部42之內部，形成「經由吸附面45和外部連通」之抽吸空間（未圖示）。此抽吸空間藉由吸氣管45a連接於真空泵等吸氣裝置45b。固持部42利用「吸氣裝置45b進行吸氣而產生」之負壓，使下晶圓W2之非接合面W2n（參照圖2）吸附在吸附面45，藉以吸附固持重合基板T。

蓋部43，例如具有下方形成開口之大致圓筒狀。蓋部43，藉由支柱構件47支持在「安裝於處理室100之頂棚部」之驅動機構46。驅動機構46，藉由使支柱構件47沿鉛直方向移動，以使蓋部43升降。

此外，控制部31（參照圖1），以驅動機構46使蓋部43降下，而使得蓋部43之開口部、與固持部42之周緣部彼此接觸，可使加熱室41成為密閉構造。

又，控制部31，藉由使蓋部43升起而使蓋部43自固持部42脫開，可在加熱室41之內部收納重合基板T，並從加熱室41之內部取出剝離處理後之上晶圓W1及下晶圓W2。

又，加熱室41具備加熱器48。加熱器48，例如設在固持部42之內部。控制部31，藉由使加熱器48動作，可使加熱室41之內部上升至所希望之溫度。

又，圖3之例子中，顯示加熱器48設在固持部42之例子，但本發明不限於此例，例如加熱器48設在蓋部43亦可，設在固持部42及蓋部43兩者亦可。此外，本發明中，在加熱室41之外部另外設置加熱源，利用供給自此加熱源之熱能，對加熱室41之內部進行加熱亦可。

剝離裝置5之測定單元60，測定上晶圓W1在處理單元40之位移。依實施態樣之測定單元60，具有雷射位移計61、及測距部62。雷射位移計61，例如在處理室100內，配置在蓋部43之上方。亦即，雷射位移計61配置在加熱室41之外側。

雷射位移計61，經由設在蓋部43之透明的窗構件43a，而將雷射光L1照射至「固持部42固持之重合基板T」之上晶圓W1側，並且接收「此雷射光L1被上晶圓W1反射回來」之光。

測距部62，連接於雷射位移計61，基於「從雷射位移計61照射出來」之雷射光L1、及「雷射位移計61接收之來自上晶圓W1」之反射光，測定「從雷射位移計61到上晶圓W1為止」之距離D。

＜剝離裝置之動作＞接著，針對依實施態樣之剝離裝置5之具體動作，一面參照圖4及圖5一面進行說明。圖4係顯示依實施態樣之剝離裝置5執行的剝離處理之處理順序的流程圖。

首先，控制部31將重合基板T送入處理室100之加熱室41內（步驟S101）。然後，控制部31使吸氣裝置45b動作，而以固持部42固持重合基板T之下晶圓W2（步驟S102）。

接著，控制部31使蓋部43降下，而使加熱室41成為密閉狀態（步驟S103）。藉此，由於可有效率地使加熱室41之內部升溫，因此可有效率地進行重合基板T之剝離處理。

又，本發明中，上述步驟S103之處理，可在步驟S102之處理前先實施，亦可與步驟S102之處理同時實施。

接著，控制部31使加熱器48動作，而將加熱室41之內部升溫至預定之溫度，藉以對重合基板T之黏接層J施加熱能（步驟S104）。例如，控制部31將加熱室41之內部加熱至450（℃）左右。

如此一來，黏接層J之狀態因為熱能產生變化（例如起泡），而黏接力下降，上晶圓W1便開始從重合基板T剝離。

又，進行此步驟S104之處理的同時，控制部31使測定單元60動作，而測定上晶圓W1之位移（步驟S105）。例如，實施態樣中，控制部31測定「從雷射位移計61到上晶圓W1為止」之距離D，作為上晶圓W1之位移。

然後，如圖5所示，控制部31即時偵測此上晶圓W1之位移（距離D）之時程變化。圖5係顯示「從雷射位移計61到上晶圓W1為止」之距離D的推移一例之圖式。

接著，控制部31判斷上晶圓W1之位移（距離D）是否急遽地變化（步驟S106）。例如，於實施態樣中，控制部31常常測定「在剝離處理中之各時點的第一晶圓W1之位移（距離D）」之移動平均值、與「在緊接於各該時點之前的第一晶圓W1之位移（距離D）」之移動平均值的差異量。

又，「在某一時點的第一晶圓W1之位移（距離D）」之移動平均值、與「在緊接於該時點之前的第一晶圓W1之位移（距離D）」之移動平均值的差異量大於指定數值時，控制部31判斷為在該時點第二晶圓W2從重合基板T剝離。此指定數值，例如為數十（μm）左右。

亦即，上晶圓W1之位移（距離D）急遽地變化時（步驟S106為Yes），控制部31判斷為第二晶圓W2從重合基板T剝離，而結束剝離處理（步驟S107）。

然後，控制部31從處理室100送出上晶圓W1及下晶圓W2（步驟S108），而完成處理。另一方面，上晶圓W1之位移（距離D）未急遽地變化時（步驟S106為No），則回到步驟S104及S105之處理。

例如，圖5之例子中，由於黏接層J起泡膨脹，重合基板T之厚度急遽地增厚，而第一晶圓W1剝離完畢，因此剝離完畢之際「從雷射位移計61到上晶圓W1為止」之距離D急遽地縮短。

如上述，實施態樣中，一面固持第二晶圓W2一面實施剝離處理之重合基板T中，基於未受固持之第一晶圓W1的位移（距離D），判斷剝離處理是否完畢。

藉此，由於可精度良好地偵測到上晶圓W1剝離完畢，因此可在此偵測時點結束剝離處理（在此為加熱室41中之熱處理）。

因此，依實施態樣，由於可抑制「剝離處理時使用額外之時間」的情況，因此可使剝離處理有效率。

又，實施態樣中，上晶圓W1之位移（距離D）急遽地變化時，可判斷為上晶圓W1受到剝離。藉此，由於可立即偵測到上晶圓W1剝離完畢，因此可使剝離處理更有效率。

又，上述實施態樣中，基於「在剝離處理中之各時點的第一晶圓W1之位移」之移動平均值、與「在緊接於各該時點之前的第一晶圓W1之位移」之移動平均值的差異量，判斷上晶圓W1之位移是否急遽地變化。然而，本發明不限於此例子，亦可使用各種的公知方法，來判斷上晶圓W1之位移是否急遽地變化。

又，上述實施態樣中，採用「從雷射位移計61到上晶圓W1為止」之距離D作為上晶圓W1之位移，但本發明不限於此例子，例如採用「上晶圓W1相對於另一基準點之相對位置」作為上晶圓W1之位移亦可。

又，實施態樣中，測定單元60可以不接觸上晶圓W1之方式測定此上晶圓W1之位移。藉此，可抑制上晶圓W1之破損。

又，上述實施態樣中，測定單元60以雷射位移計61測定上晶圓W1之位移，但本發明不限於此例子。

例如，測定單元60，以超音波位移計測定上晶圓W1之位移亦可，以相機測定上晶圓W1之位移亦可。又，以相機測定上晶圓W1之位移時，此相機可配置在重合基板T之側方。

又，實施態樣中，測定單元60可經由蓋部43之窗構件43a來測定上晶圓W1之位移。藉此，由於可一面將重合基板T之周圍包持在密閉狀態，一面測定上晶圓W1之位移，因此可進一步縮短重合基板T之剝離處理時間。

因此，依實施態樣，可使剝離處理更有效率。

＜變形例1＞接著，針對實施態樣之各種變形例，一面參照圖6～圖11一面進行說明。圖6係依實施態樣之變形例1的重合基板T之示意剖面圖。如圖6所示，於變形例1之重合基板T，在黏接層J與第一晶圓W1之間配置消蝕層A，此點不同於上述實施態樣。

此消蝕層A，為能量吸收層之另一例，吸收「從後述雷射照射部51（參照圖7）照射出來」之雷射光L2（參照圖7），具有熔融・蒸發之性質。消蝕層A，例如以LTHC（Light to Heat Conversion：光熱轉換）膜或Al（鋁）膜等構成。

圖7係顯示依實施態樣之變形例1的剝離裝置5之構成的示意圖。如圖7所示，於變形例1之剝離裝置5，和上述實施態樣同樣地具備處理單元40及測定單元60。

又，依變形例1之處理單元40，具有可以驅動機構49來旋轉之固持部42、及雷射照射部51。固持部42，利用「吸氣裝置45b進行吸氣所產生」之負壓，而使下晶圓W2之非接合面W2n（參照圖6）吸附在吸附面45，藉以吸附固持重合基板T。

雷射照射部51，可在固持部42之上方沿水平方向移動，並朝下方照射雷射光L2。此雷射光L2，例如具有「能量分布相較於高斯分布更均一」之平頂分布。

此外，控制部31控制雷射照射部51，而將雷射光L2朝向「固持部42所固持之重合基板T」之消蝕層A（參照圖6）一面掃描一面照射，藉以刮削全部的消蝕層A，並從重合基板T剝離第一晶圓W1。

亦即，此變形例1中，藉由對消蝕層A施加光能，以從重合基板T剝離第一晶圓W1。

又，於變形例1之雷射位移計61，配置在和雷射照射部51相同之環境下，對「固持部42所固持之重合基板T」之上晶圓W1側照射雷射光L1，並且接收「此雷射光L1被上晶圓W1反射回來」之光。藉此，測定單元60測定「從雷射位移計61到上晶圓W1為止」之距離D。

圖8係顯示依實施態樣之變形例1之剝離裝置5執行的剝離處理之處理順序的流程圖。首先，控制部31將重合基板T送入處理室100內（步驟S201）。然後，控制部31使吸氣裝置45b動作，而以固持部42固持重合基板T之下晶圓W2（步驟S202）。

接著，控制部31使雷射照射部51動作，而對重合基板T之消蝕層A施加光能（步驟S203）。又，進行此步驟S203之處理的同時，控制部31使測定單元60動作，而測定上晶圓W1之位移（步驟S204）。例如，於變形例1中，控制部31測定「從雷射位移計61到上晶圓W1為止」之距離D，作為上晶圓W1之位移。

接著，控制部31判斷上晶圓W1之位移（距離D）是否急遽地變化（步驟S205）。又，上晶圓W1之位移（距離D）急遽地變化時（步驟S205為Yes），控制部31判斷為第二晶圓W2從重合基板T剝離，而結束剝離處理（步驟S206）。

然後，控制部31從處理室100送出上晶圓W1及下晶圓W2（步驟S207），而完成處理。另一方面，上晶圓W1之位移（距離D）未急遽地變化時（步驟S205為No），則回到步驟S203及S204之處理。

此變形例1中，例如由於消蝕層A受磨削，而重合基板T之厚度急遽地減薄，第一晶圓W1便剝離完畢，因此剝離完畢之際「從雷射位移計61到上晶圓W1為止」之距離D急遽地變大。

如上述，於變形例1中，和上述實施態樣同樣地，一面固持第二晶圓W2一面實施剝離處理之重合基板T中，基於未接受固持之第一晶圓W1的位移（距離D），來判斷剝離處理是否完畢。

藉此，由於可精度良好地偵測到上晶圓W1剝離完畢，因此可在此偵測時點結束剝離處理（在此為雷射照射部51之雷射照射處理）。

因此，依變形例1，由於可抑制「剝離處理時使用額外之時間」的情況，因此可使剝離處理有效率。

又，目前為止說明之變形例1中，對「第一晶圓W1與第二晶圓W2之間配置」的消蝕層A照射雷射光L2，而剝離第一晶圓W1，但本發明不限於此例子。

例如，在第一晶圓W1之接合面W1j、及第二晶圓W2之接合面W2j分別形成矽氧化物膜，此矽氧化物膜彼此直接接合之重合基板T中，對作為能量吸收層之矽氧化物膜照射雷射光L2，而實施剝離處理亦可。

此時同樣地，由於剝離處理完畢之際重合基板T之厚度急遽地變化，因此藉由以測定單元60測定第一晶圓W1之位移，可精度良好地偵測到上晶圓W1剝離完畢。

又，本發明中，對圖2所示之重合基板T之黏接層J照射雷射光L2，而使黏接層J之狀態變化（例如起泡），藉以從重合基板T剝離上晶圓W1亦可。

＜變形例2＞圖9係用以說明依實施態樣之變形例2的剝離處理之圖式。如圖9（a）所示，於變形例2中，在構成重合基板T的第一晶圓W1與第二晶圓W2之間，配置有黏接層J及能量吸收層E。

於變形例2中，例如黏接層J配置成接近第二晶圓W2之接合面W2j，能量吸收層E配置成接近第一晶圓W1之接合面W1j。此能量吸收層E，為吸收熱能及光能中至少一者的層，例如吸收雷射光L2（參照圖7）而發熱。

此外，於變形例2中，控制部31（參照圖1）對重合基板T之能量吸收層E照射雷射光L2。藉此，由於能量吸收層E升溫，而黏接層J之狀態變化（例如起泡），因此如圖9（b）所示，上晶圓W1從重合基板T剝離。

此時，於變形例2中，在第一晶圓W1之接合面W1j殘留有能量吸收層E，而另一方面，從第二晶圓W2之接合面W2j有大半的黏接層J消失。亦即，於變形例2中，吸收熱能及光能中至少一者的層（於此情形時為能量吸收層E）、與因為剝離處理而消失的層的情況各別。

此時同樣地，由於剝離處理完畢之際重合基板T之厚度急遽地變化，因此藉由以測定單元60（參照圖7）測定第一晶圓W1之位移，可精度良好地偵測到上晶圓W1剝離完畢。

又，此變形例2中，藉由使能量吸收層E吸收光能，以使黏接層J變化，但不限於此，藉由使能量吸收層E吸收熱能，以使黏接層J變化亦可。

＜變形例3＞圖10係用以說明依實施態樣之變形例3之剝離處理的圖式。如圖10（a）所示，於變形例3中，和上述變形例2同樣地，在構成重合基板T的第一晶圓W1與第二晶圓W2之間，配置有黏接層J及能量吸收層E。

此外，於變形例3中，控制部31（參照圖1）對重合基板T之能量吸收層E照射雷射光L2。藉此，由於能量吸收層E升溫，黏接層J與能量吸收層E之間的黏接力下降，因此如圖10（b）所示，上晶圓W1從重合基板T剝離。

此時，於變形例3中，在第一晶圓W1之接合面W1j餘留能量吸收層E，並且在第二晶圓W2之接合面W2j餘留黏接層J。

又，此變形例3中，藉由使能量吸收層E吸收光能，以使黏接層J與能量吸收層E之間的黏接力下降，但不限於此。例如，於變形例3中，藉由使能量吸收層E吸收熱能，以使黏接層J與能量吸收層E之間的黏接力下降亦可。

＜變形例4＞圖11係用以說明依實施態樣之變形例4之剝離處理的圖式。如圖11（a）所示，於變形例4中，在第一晶圓W1之接合面W1j，隔著能量吸收層E形成第一元件層D1。又，在第二晶圓W2之接合面W2j形成第二元件層D2。

又，於變形例4中，如圖11（b）所示，藉由以公知技術接合第一元件層D1與第二元件層D2，而形成重合基板T。

此外，於變形例4中，控制部31（參照圖1）對重合基板T之能量吸收層E照射雷射光L2。藉此，由於能量吸收層E升溫，第一晶圓W1與能量吸收層E之間的黏接力下降，因此如圖11（c）所示，上晶圓W1從重合基板T剝離。

此時，於變形例4中，在第二晶圓W2之接合面W2j餘留第二元件層D2、第一元件層D1、及能量吸收層E。

又，此變形例4中，藉由使能量吸收層E吸收光能，以使第一晶圓W1與能量吸收層E之間的黏接力下降，但不限於此。例如，於變形例4中，藉由使能量吸收層E吸收熱能，以使第一晶圓W1與能量吸收層E之間的黏接力下降亦可。

依實施態樣之基板處理裝置（剝離裝置5），具備處理單元40、測定單元60、及控制部31。處理單元40，一面固持重合基板T中之一方的基板（第二晶圓W2），一面對能量吸收層E（黏接層J、消蝕層A）施加熱能及光能中至少一者，而剝離另一方的基板（第一晶圓W1）。此重合基板T，在一對基板（第一晶圓W1、第二晶圓W2）彼此之間形成能量吸收層E（黏接層J、消蝕層A）。測定單元60，測定另一方的基板（第一晶圓W1）在處理單元40之位移。控制部31控制各部。又，控制部31，基於另一方的基板（第一晶圓W1）之位移，來判斷另一方的基板（第一晶圓W1）是否已被剝離。藉此，可使剝離處理有效率。

又，依實施態樣之基板處理裝置（剝離裝置5）中，另一方的基板（第一晶圓W1）之位移急遽地變化時，控制部31判斷為另一方的基板（第一晶圓W1）剝離。藉此，可使剝離處理更有效率。

又，依實施態樣之基板處理裝置（剝離裝置5）中，測定單元60以不接觸另一方的基板（第一晶圓W1）之方式測定其位移。藉此，可抑制上晶圓W1之破損。

又，依實施態樣之基板處理裝置（剝離裝置5）中，測定單元60具有雷射位移計61、超音波位移計、及相機中至少一者。藉此，可抑制上晶圓W1之破損。

又，依實施態樣之基板處理裝置（剝離裝置5）中，處理單元40具有：加熱室41，為密閉構造，對能量吸收層E（黏接層J、消蝕層A）施加熱能。又，測定單元60，從加熱室41之外側，測定另一方的基板（第一晶圓W1）之位移。藉此，可使剝離處理更有效率。

又，依實施態樣之基板處理裝置（剝離裝置5）中，處理單元40具有：雷射照射部51，對能量吸收層E（黏接層J、消蝕層A）施加光能。又，測定單元60 配置在和雷射照射部51相同之環境下。藉此，可使剝離處理有效率。

又，依實施態樣之基板處理方法，包含：施加步驟（步驟S104、S203）、測定步驟（步驟S105、S204）、及判斷步驟（步驟S106、S205）。施加步驟中，一面固持重合基板T中之一方的基板（第二晶圓W2），一面對能量吸收層E（黏接層J、消蝕層A）施加熱能及光能中至少一者。重合基板T中，在一對基板（第一晶圓W1、第二晶圓W2）彼此之間形成能量吸收層E（黏接層J、消蝕層A）。測定步驟（步驟S105、S204），在施加步驟（步驟S104、S203）進行時，測定另一方的基板（第一晶圓W1）之位移。判斷步驟（步驟S106、S205），基於另一方的基板（第一晶圓W1）之位移，來判斷另一方的基板（第一晶圓W1）是否已被剝離。藉此，可使剝離處理有效率。

以上，針對本發明之實施態樣進行說明，但本發明不限於上述實施態樣，只要不脫離其主旨，可進行各種變更。例如，上述實施態樣中，從重合基板T剝離上晶圓W1，但本發明不限於此例，例如從重合基板T剝離下晶圓W2亦可。

本次揭示之實施態樣，在全部之面向皆應視為例示，而非限定之內容。實際上，上述實施態樣可以各種態樣來實現。又，上述實施態樣，在不脫離附件之申請專利範圍及其主旨的情況下，以各式各樣之態樣進行省略、替換、變更亦可。

1:剝離系統 5:剝離裝置(基板處理裝置之一例) 10:第一處理區塊 11:送入送出站 12:第一搬運區域 121:第一搬運裝置 13:待命站 14:剝離站 15:第一清洗站 20:第二處理區塊 21:傳遞站 211:第二搬運裝置 22:第二清洗站 23:第二搬運區域 231:第三搬運裝置 24:送出站 30:控制裝置 31:控制部 32:儲存部 40:處理單元 41:加熱室 42:固持部 43:蓋部 43a:窗構件 44:支柱構件 45:吸附面 45a:吸氣管 45b:吸氣裝置 46:驅動機構 47:支柱構件 48:加熱器 49:驅動機構 51:雷射照射部 60:測定單元 61:雷射位移計 62:測距部 100:處理室 A:消蝕層(能量吸收層之一例) C1,C2,Ct:晶圓匣盒 D:距離(位移之一例) D1:第一元件層 D2:第二元件層 E:能量吸收層 J:黏接層(能量吸收層之一例) L,L1,L2:雷射光 S101~S108:步驟 S201~S207:步驟 T:重合基板 W1:上晶圓(第一基板)(第一晶圓)(基板及另一方的基板之一例) W1j:接合面 W1n:非接合面 W2:下晶圓(第二基板)(第二晶圓)(基板及一方的基板之一例) W2j:接合面 W2n:非接合面 X,Y,Z:軸

[圖1]圖1係顯示依實施態樣之剝離系統之構成的示意俯視圖。 [圖2]圖2係依實施態樣之重合基板之示意剖面圖。 [圖3]圖3係顯示依實施態樣之剝離裝置之構成的示意圖。 [圖4]圖4係顯示依實施態樣之剝離裝置執行的剝離處理之處理順序的流程圖。 [圖5]圖5係顯示從雷射位移計到上晶圓為止之距離的推移一例之圖式。 [圖6]圖6係依實施態樣之變形例1之重合基板的示意剖面圖。 [圖7]圖7係顯示依實施態樣之變形例1的剝離裝置之構成的示意圖。 [圖8]圖8係顯示依實施態樣之變形例1之剝離裝置執行的剝離處理之處理順序的流程圖。 [圖9]圖9(a)~(b)係用以說明依實施態樣之變形例2的剝離處理之圖式。 [圖10]圖10(a)~(b)係用以說明依實施態樣之變形例3的剝離處理之圖式。 [圖11]圖11(a)~(c)係用以說明依實施態樣之變形例4的剝離處理之圖式。

5:剝離裝置(基板處理裝置之一例)

40:處理單元

41:加熱室

42:固持部

43:蓋部

43a:窗構件

44:支柱構件

45:吸附面

45a:吸氣管

45b:吸氣裝置

46:驅動機構

47:支柱構件

48:加熱器

60:測定單元

61:雷射位移計

62:測距部

100:處理室

D:距離(位移之一例)

L1:雷射光

T:重合基板

W1:上晶圓(第一基板)(第一晶圓)(基板及另一方的基板之一例)

W2:下晶圓(第二基板)(第二晶圓)(基板及一方的基板之一例)

X,Y,Z:軸

Claims

一種基板處理裝置，具備：處理單元，對於在一對基板之間形成能量吸收層而成之重合基板，一面固持其中一方的基板，一面對該能量吸收層施加熱能及光能中至少一者，而剝離另一方的基板；測定單元，測定該另一方的基板在該處理單元之位移；及控制部，控制各部；該控制部，基於該另一方的基板之位移，來判斷該另一方的基板是否已被剝離。
如請求項1之基板處理裝置，其中，該控制部，在該另一方的基板之位移急遽地變化時，判斷為該另一方的基板已被剝離。
如請求項1或2之基板處理裝置，其中，該測定單元，以不接觸該另一方的基板之方式測定其位移。
如請求項1或2之基板處理裝置，其中，該測定單元具有雷射位移計、超音波位移計、及相機中至少一者。
如請求項1或2之基板處理裝置，其中，該處理單元具有：加熱室，為密閉構造，對該能量吸收層施加熱能；該測定單元，從該加熱室之外側，測定該另一方的基板之位移。
如請求項1或2之基板處理裝置，其中，該處理單元具有：雷射照射部，對該能量吸收層施加光能；該測定單元，配置在和該雷射照射部相同之環境下。
一種基板處理方法，包含：施加步驟，對於在一對基板之間形成能量吸收層而成之重合基板，一面固持其中一方的基板，一面對該能量吸收層施加熱能及光能中至少一者；測定步驟，在該施加步驟進行時，測定另一方的基板之位移；及判斷步驟，基於該另一方的基板之位移，來判斷該另一方的基板是否已被剝離。