TWI812848B - 基板處理系統及基板處理方法 - Google Patents

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TWI812848B
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山下陽平
田之上隼斗
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種技術，可將凹凸層在短時間平坦化。本發明之雷射加工裝置，具備：固持部，用以固持基板，該基板包括底基板、形成於該底基板的主表面之凹凸圖案、及仿形該凹凸圖案而形成之凹凸層；照射部，在藉由該固持部固持該基板的狀態下，將雷射光線照射至該凹凸層的凸部，使該凹凸層平坦化；以及控制部，控制該雷射光線之照射點的位置。

Description

基板處理系統及基板處理方法
本發明所揭露之內容，係關於一種雷射加工裝置、基板處理系統、雷射加工方法及基板處理方法。
於專利文獻1記載的半導體裝置之製造方法，包含如下步驟：於基板的頂面以期望圖案形成氧化矽膜、於氧化矽膜的頂面藉由旋覆法形成含碳膜、及將含碳膜藉由CMP(Chemical Mechanical Polishing，化學機械研磨)法研磨直至氧化矽膜露出為止。依此一研磨方法，則將氧化矽膜的平坦面、含碳膜的平坦面，形成在同一平面上。
於專利文獻2記載的半導體裝置之製造方法，包含如下步驟：於第1基板形成絕緣膜、於第2基板形成絕緣膜、以及隔著兩絕緣膜將第1基板與第2基板貼合。絕緣膜，以氧化矽、碳化矽、或碳氮化矽等形成。
於專利文獻3記載的半導體裝置之製造方法(第10變形例之製造方法)，包含如下步驟：於矽基板的頂面形成絕緣膜、於絕緣膜的頂面之一部分形成開口部、以及於開口部形成埋入材料膜。埋入材料膜，例如為氧化矽膜。埋入材料膜，亦形成在開口部以外之絕緣膜的頂面，藉由CMP法使其平坦化。其後，將埋入材料膜與擬接合基板貼合。
[習知技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：國際公開第2016/143797號
專利文獻2：日本特開第2018-195656號公報
專利文獻3：日本特開第2018-101800號公報
本發明所揭露的一態樣提供一種技術，可將凹凸層在短時間平坦化。
本發明所揭露的一態樣之雷射加工裝置，具備：固持部，用以固持基板，該基板包括底基板、形成於該底基板的主表面之凹凸圖案、及仿形該凹凸圖案而形成之凹凸層；照射部，在藉由該固持部固持該基板的狀態下，將雷射光線照射至該凹凸層的凸部，使該凹凸層平坦化；以及控制部，控制該雷射光線之照射點的位置。
依本發明所揭露的一態樣，可將凹凸層在短時間平坦化。
1:基板處理系統
2:搬出入站
3:處理站
4:第1處理區塊
5:第2處理區塊
6:搬運區塊
9:控制裝置(控制部)
21:載置部
23:搬運部
24:搬運裝置
26:傳遞部
27:過渡裝置
41:雷射加工裝置
51:碎屑去除裝置
52:研磨裝置
61:搬運裝置
91:CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)
92:記錄媒體
93:輸入介面
94:輸出介面
100:基板
110:底基板
120:凹凸圖案
130:凹凸層
131:底面
132:凸部
133:平坦面
140:水溶性保護層
141:碎屑
210:固持部
220:照射部
221:電掃描器
222:電鏡
223:電馬達
224:fθ鏡片
225:焦點面
230:圖案測定器
231:位移計
232:相機
240:旋轉驅動部
241:旋轉中心線
250:移動驅動部
251:第1驅動部
252:第2驅動部
253:Z軸引導件
254:驅動源
260:均質機
265:孔口板
270:光源
A:區域
B1~B4:區域
C:晶圓匣盒
LB:雷射光線
H,H1,H2,H3:高度
P:照射點
SP:間隙
圖1係顯示一實施形態之基板處理系統的俯視圖。
圖2A係顯示一實施形態之凹凸層的剖面圖案之剖面圖。
圖2B係顯示一實施形態之凹凸層的俯視圖案之俯視圖。
圖3係顯示一實施形態之基板處理方法的流程圖。
圖4係顯示一實施形態之雷射加工裝置的剖面圖。
圖5係顯示一實施形態之雷射加工方法的流程圖。
圖6A係顯示一實施形態的可形成電掃描器之照射點的區域之俯視圖。
圖6B係顯示變形例的可形成電掃描器之照射點的區域之俯視圖。
圖7A係顯示通過均質機前的雷射光線之強度分布的一例之圖。
圖7B係顯示通過均質機後的雷射光線之強度分布的一例之圖。
圖8A係顯示照射點的排列方式之第1例的俯視圖。
圖8B係顯示照射點的排列方式之第2例的俯視圖。
圖8C係顯示照射點的排列方式之第3例的俯視圖。
圖9A係顯示第1變形例之基板的剖面圖。
圖9B係顯示第2變形例之基板的剖面圖。
圖10A係顯示第3變形例之基板的照射雷射光線前之狀態的剖面圖。
圖10B係顯示第3變形例之基板的照射雷射光線後之狀態的剖面圖。
以下，參考圖式，針對本發明所揭露的實施形態予以說明。另，有對各圖式中相同或相對應之構成給予相同符號，並將說明省略的情形。本說明書中，X軸方向、Y軸方向、Z軸方向為彼此垂直之方向。X軸方向及Y軸方向為水平方向，Z軸方向為鉛直方向。
圖1為，顯示一實施形態之基板處理系統的俯視圖。基板處理系統1，將基板100之凹凸層藉由雷射光線平坦化。此外，基板處理系統1，研磨藉由雷射光線平坦化之凹凸層。此外，基板處理系統1，於研磨凹凸層前，可將在雷射光線之照射時產生的碎屑去除。
圖2A為，顯示一實施形態之凹凸層的剖面圖案之剖面圖。於圖2A中，二點鏈線顯示平坦化後之凹凸層130。圖2B為，顯示一實施形態之凹凸層的俯視圖案之俯視圖。
基板100，如圖2A所示，包含底基板110。底基板110，例如為矽晶圓或化合物半導體晶圓等半導體基板。此外，基板100，包含形成於底基板110的主表面之凹凸圖案120。凹凸圖案120，例如為電子電路之凹凸圖案。
基板100，包含仿形凹凸圖案120而形成之凹凸層130。凹凸層130的形成方法，例如為CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沉積)法、ALD(Atomic Layer Deposition，原子層沉積)法、或旋覆法等。
凹凸層130的形成方法，在本實施形態為CVD法或ALD法。CVD法及ALD法，與旋覆法不同，從氣體將固體析出，故可將凹凸圖案120維持不變地轉印至凹凸層130。另一方面，旋覆(Spin On)法，係藉由旋塗(Spin Coat)法塗布液體，將塗布的液膜藉由熱處理而固化之方法。藉由旋覆法，亦將凹凸層130，仿形凹凸圖案120而形成，形成為以凹凸圖案120決定的形狀，細節將於之後內容詳述。
凹凸層130，包含：底面131，最接近底基板110且與底基板110平行；以及凸部132，從該底面131往與底基板110相反之側突出。凸部132，如圖2B所示，例如俯視時呈矩形。矩形，除了包含具有2條長邊與2條短邊之長方形以外，亦包含4邊長度相等之正方形。
將凸部132，例如行列狀地配置複數個。複數凸部132，可具有相同高度H。於相鄰的凸部132之間存在底面131，底面131形成為四角格子狀。另，相鄰的凸部132之間亦可不存在底面131，亦可將高度H不同的2個凸部132連續地排列。
凹凸層130，在如同後述地藉由雷射光線LB平坦化後，藉由研磨而平坦化，故可縮短研磨時間。凹凸層130包含氧化矽、碳化矽、氮化矽、碳氮化矽、或碳的情況，由於此等材料堅硬，研磨速度慢，故藉由雷射光線LB平坦化之意義大。
另，凹凸層130，藉由雷射光線LB使其平坦化即可，其後亦可不藉由研磨而平坦化。研磨，因應凹凸層130的用途而實施即可。此係因依凹凸層130的用途不同，所需之平坦度不同的緣故。
凹凸層130的用途，例如為接合層。此一情況，凹凸層130，以氧化矽、碳化矽、氮化矽、或碳氮化矽形成。凹凸層130，在經平坦化的面，與和基板100不同之其他基板接合。由於預先將凹凸層130之與基板接合的面平坦化，故可將凹凸層130與基板密接，可將其等接合。
另，凹凸層130的用途，亦可為保護層。例如，將凹凸層130，於平坦化後上下反轉，吸附於吸盤。在此一狀態下，將底基板110以砂輪等研磨。由於預先將凹凸層130之吸附於吸盤的面平坦化，故可將底基板110平坦地研磨。
如圖1所示，基板處理系統1，具備搬出入站2、處理站3、及控制裝置9。搬出入站2及處理站3，以上述順序，從X軸方向負側起配置至X軸方向正側。
搬出入站2，具備複數個載置部21。複數個載置部21，於Y軸方向配置為一排。於複數個(例如3個)載置部21，分別載置晶圓匣盒C。一個晶圓匣盒C，收納複數片處理前之基板100。另一個晶圓匣盒C，收納複數片處理後之基板100。剩下一個晶圓匣盒C，收納複數片在處理中發生異常之基板100。另，載置部21的數量、及晶圓匣盒C的數量，並無特別限定。
此外，搬出入站2，具備搬運部23。搬運部23，配置於複數個載置部21旁，例如配置於其等的X軸方向正側。此外，搬運部23，配置於傳遞部26旁，例如配置於傳遞部26的X軸方向負側。搬運部23，於內部具備搬運裝置24。
搬運裝置24，具備固持基板100的固持機構。固持機構，可進行往水平方向(X軸方向及Y軸方向的兩個方向)及鉛直方向之移動與以鉛直軸為中心之迴旋。搬運裝置24，在載置於複數個載置部21的複數個晶圓匣盒C、與傳遞部26之間，搬運基板100。
此外，搬出入站2，具備傳遞部26。傳遞部26，配置於搬運部23旁，例如配置於搬運部23的X軸方向正側。此外，傳遞部26，配置於處理站3旁，例如配置於處理站3的X軸方向負側。傳遞部26，具備過渡裝置27。過渡裝置27，暫時收 納基板100。亦可將複數過渡裝置27於鉛直方向層疊。過渡裝置27的配置、個數，並無特別限定。
處理站3，具備第1處理區塊4、第2處理區塊5、及搬運區塊6。第1處理區塊4，配置於搬運區塊6旁，例如配置於搬運區塊6的Y軸方向正側。第2處理區塊5，配置於搬運區塊6旁，例如配置於搬運區塊6的Y軸方向負側。
第1處理區塊4，例如具備雷射加工裝置41。雷射加工裝置41，如圖4所示，於凹凸層130的凸部132，形成雷射光線LB之照射點P。雷射光線LB，對凹凸層130具有吸收性。凹凸層130包含碳的情況，作為雷射光線LB，例如使用波長190nm者。此外，凹凸層130包含氧化矽的情況，作為雷射光線LB，例如使用波長9300nm者。凸部132，吸收雷射光線LB，從固相相轉變為氣相而飛散、或維持固相而飛散，因而被去除。於去除之凸部132的位置，如同在圖2A以二點鏈線顯示，形成與底面131相同高度之平坦面133。此一結果，使凹凸層130平坦化。
第2處理區塊5，例如具備碎屑去除裝置51及研磨裝置52。碎屑去除裝置51，將於雷射光線LB之照射時產生的碎屑(Debris)去除。碎屑，係從照射點P飛散的飛散物。研磨裝置52，在將凹凸層130藉由雷射光線LB平坦化後，研磨凹凸層130。研磨方法，例如為CMP(Chemical Mechanical Polishing，化學機械研磨)法。研磨裝置52，亦可研磨凹凸層130直至凹凸圖案120露出為止，或亦可以不露出凹凸圖案120的方式研磨凹凸層130。研磨裝置52的研磨量，因應凹凸層130的用途而決定。於研磨裝置52研磨凹凸層130前，碎屑去除裝置51將碎屑去除。然則， 碎屑的去除，亦可在未研磨凹凸層130的情況實施。此外，自然可能亦有不需要去除碎屑之情況。
搬運區塊6，配置於過渡裝置27旁，例如配置於過渡裝置27的X軸方向正側。搬運區塊6，於內部具備搬運裝置61。搬運裝置61，具備固持基板100的固持機構。固持機構，可進行往水平方向(X軸方向及Y軸方向的兩個方向)及鉛直方向之移動與以鉛直軸為中心之迴旋。搬運裝置61，將基板100，對過渡裝置27、雷射加工裝置41、碎屑去除裝置51及研磨裝置52，以預先設定的順序搬運。
另，雷射加工裝置41、碎屑去除裝置51及研磨裝置52的配置及個數，並未限定於圖1所示的配置及個數。亦可將此等裝置中之複數個裝置，於鉛直方向層疊。
控制裝置9，例如為電腦，如圖1所示，具備CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)91、記憶體等記錄媒體92。於記錄媒體92，收納有控制在基板處理系統1中實行之各種處理的程式。控制裝置9，藉由使CPU91實行儲存在記錄媒體92的程式，而控制基板處理系統1的運作。此外，控制裝置9，具備輸入介面93及輸出介面94。控制裝置9，藉由輸入介面93接收來自外部的訊號，藉由輸出介面94往外部發送訊號。
上述程式，例如儲存在可藉由電腦讀取之記錄媒體，從該記錄媒體安裝至控制裝置9之記錄媒體92。作為可藉由電腦讀取之記錄媒體，例如可列舉硬碟 (HD)、軟性磁碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等。另，程式，亦可經由網際網路而從伺服器下載，安裝至控制裝置9之記錄媒體92。
圖3為，顯示一實施形態之基板處理方法的流程圖。圖3所示之處理，在控制裝置9所進行的控制下實施。首先，搬運裝置24，從載置於載置部21的晶圓匣盒C將基板100取出，搬運至過渡裝置27。而後，搬運裝置61，從過渡裝置27承接基板100，搬運至雷射加工裝置41。
接著，雷射加工裝置41，將基板100之凹凸層130雷射加工(S1)。具體而言，雷射加工裝置41，將雷射光線LB照射至凹凸層130的凸部132，使凹凸層130平坦化。其後，搬運裝置61，從雷射加工裝置41承接基板100，搬運至碎屑去除裝置51。
接著，碎屑去除裝置51，將在雷射光線LB之照射時產生的碎屑去除(S2)。碎屑去除裝置51，例如係藉由蝕刻將碎屑去除之蝕刻裝置。蝕刻，為濕蝕刻及乾蝕刻之任一者皆可。在藉由雷射加工(S1)將凹凸層130平坦化之後，以將凹凸層130進一步平坦化為目的而實施研磨(S3)之前，施行碎屑的去除(S2)，故可防止碎屑絞入至研磨工具與基板100之間，可改善研磨後的平坦度。使用稀氫氟酸液之濕蝕刻，可將因雷射加工(S1)而產生在凹凸層130之變色層亦去除。其後，搬運裝置61，從碎屑去除裝置51承接基板100，搬運至研磨裝置52。
接著，研磨裝置52，研磨藉由雷射加工(S1)而平坦化之凹凸層130(S3)。研磨方法，例如為CMP法。於雷射加工(S1)後施行研磨(S3)，故可縮短研磨時間。
其後，搬運裝置61，從研磨裝置52承接基板100，搬運至過渡裝置27。而後，搬運裝置24，從過渡裝置27承接基板100，搬運至載置於載置部21的晶圓匣盒C。其後，結束此次處理。
接著，針對雷射加工裝置41的構成及運作予以說明。圖4為，顯示一實施形態之雷射加工裝置的剖面圖。雷射加工裝置41，例如具備固持部210、照射部220、圖案測定器230、旋轉驅動部240、及移動驅動部250。
固持部210，固持基板100。例如，固持部210，將凹凸層130朝上，從下方水平地固持基板100。固持部210，為真空吸盤或靜電吸盤等。
照射部220，在藉由固持部210固持基板100的狀態下，將雷射光線LB照射至凹凸層130的凸部132。於凹凸層130，形成雷射光線LB之照射點P。照射部220，亦可朝向凹凸層130聚光照射雷射光線LB，照射點P在本實施形態為功率密度最高之聚光點。然則，照射點P，亦可不為聚光點。凸部132，吸收雷射光線LB，從固相相轉變為氣相而飛散、或維持固相而飛散。由於將凸部132去除，故凹凸層130平坦化。
照射部220，例如包含電掃描器(Galvano scanner)221。電掃描器221，例如，配置於以固持部210固持之基板100的上方。依電掃描器221，即便為將電掃描器221與固持部210的相對位置固定之狀態，仍可使凹凸層130中之照射點P位移。
電掃描器221，包含電鏡222與電馬達223之組合兩組(圖4僅圖示1組)。一個電馬達223，旋轉一面電鏡222，使照射點P在X軸方向位移。另一個電馬達223，旋轉另一面電鏡222，使照射點P在Y軸方向位移。
照射部220，可包含fθ鏡片224。fθ鏡片224，形成對Z軸方向垂直的焦點面225。於電掃描器221使照射點P在X軸方向或Y軸方向位移之期間，fθ鏡片224將照射點P的Z軸方向位置維持在焦點面225，此外，維持焦點面225中之照射點P的形狀及尺寸。此一結果，可如同後述地，將矩形之照射點P，於矩形之凸部132以規律且無間隙的方式二維地排列。
圖案測定器230，測定平坦化前之凹凸層130的圖案。作為圖案測定器230，例如使用測定凹凸層130的高度H之位移計231。凹凸層130的高度H，例如以底面131為基準而測定。位移計231，例如為雷射位移計，藉由測定至凹凸層130為止的距離，而測定凹凸層130的高度H。位移計231，在本實施形態為非接觸式，但亦可為接觸式。位移計231，將該測定結果之資料發送至控制裝置9。控制裝置9，使位移計231與固持部210於X軸方向及Y軸方向相對移動，並藉由位移計231測定凹凸層130的高度H，測定凹凸層130的剖面圖案。
此外，作為圖案測定器230，例如使用拍攝凹凸層130的凸部132之輪廓的相機232。相機232，從對底面131垂直之方向拍攝凸部132之輪廓，將該拍攝到的影像之資料發送至控制裝置9。控制裝置9，將從相機232接收到的影像予以影像處理，測定凹凸層130的俯視圖案。凹凸層130的俯視圖案，包含凸部132之輪廓。
旋轉驅動部240，使固持部210旋轉。固持部210的旋轉中心線241，與Z軸方向平行。旋轉驅動部240，例如包含旋轉馬達。旋轉驅動部240，使基板100與固持部210一同旋轉，使俯視呈矩形的凸部132之兩邊與X軸方向平行，並使剩下兩邊與Y軸方向平行。
移動驅動部250，使固持部210與照射部220，於X軸方向、Y軸方向及Z軸方向相對移動。移動驅動部250，例如具備第1驅動部251與第2驅動部252，第1驅動部251使固持部210於X軸方向及Y軸方向移動，第2驅動部252使照射部220於Z軸方向移動。
第1驅動部251，例如為XY平台等。第2驅動部252，包含Z軸引導件253、及使照射部220沿著Z軸引導件253移動之馬達等驅動源254。照射部220，並未在X軸方向及Y軸方向移動，故可恆常地在同一點接收來自Z軸方向的雷射光線LB。照射部220，以使fθ鏡片224之焦點面225與凸部132之頂面一致的方式，在Z軸方向移動。另，亦可取代照射部220，使固持部210在Z軸方向移動。
圖5為，顯示一實施形態之雷射加工方法的流程圖。圖5所示之處理，在雷射加工裝置41從搬運裝置61承接基板100，固持部210吸附基板100後開始。
首先，控制裝置9，藉由圖案測定器230測定凹凸層130的圖案(S11)。具體而言，控制裝置9，使位移計231與固持部210於X軸方向及Y軸方向相對移動，並藉由位移計231測定凹凸層130的高度，測定凹凸層130的剖面圖案。此外，控制裝置9，藉由相機232拍攝凹凸層130，將拍攝到的影像予以影像處理，測定凹凸層130的俯視圖案。
接著，控制裝置9，控制旋轉驅動部240及移動驅動部250，實施固持部210與照射部220的對準(S12)。具體而言，控制裝置9，依據藉由相機232測定到的凸部132之輪廓，控制固持部210的旋轉，使俯視呈矩形的凸部132之兩邊與X軸方向平行，並使剩下兩邊與Y軸方向平行。此外，控制裝置9，使照射部220於Z軸方向移動，將照射點P之高度對齊凸部132之高度。照射點P之高度，為焦點面225之高度。進一步，控制裝置9，使固持部210於X軸方向及Y軸方向移動，將可形成電掃描器221之照射點P的區域A，與基板100的期望區域重疊。區域A，係可藉由電鏡222的旋轉而移動照射點P之區域。
圖6A為，顯示一實施形態的可形成電掃描器之照射點的區域之俯視圖。如圖6A所示，將基板100，例如在圓周方向區分為4個區域B1~B4。4個區域B1~B4，各自為中心角90°之扇形。4個區域B1~B4中的1個區域(例如區域B1)，收容於區域A之內部。
接著，控制裝置9，將雷射光線LB照射至凸部132，將凸部132去除(S13)。控制裝置9，依據藉由位移計231測定到的凸部132之高度H，控制雷射光線LB之光源270的輸出(W)。該輸出設定為，在去除之凸部132的位置，形成與底面131相同高度之平坦面133。凸部132的高度H越高，光源270的輸出設定為越高。控制裝置9，控制電掃描器221，將存在於區域B1之內部的複數凸部132去除。
接著，控制裝置9，檢查全部4個區域B1~B4中，凸部132是否已去除(S14)。
在4個區域B1~B4的1個以上，留下凸部132之情況(S14：NO)，為了將留下的凸部132去除，控制裝置9返回S12，實施S12以後之處理。具體而言，控制裝置9，使固持部210旋轉，將4個區域B1~B4中之留下凸部132的區域(例如區域B2)，與區域A重疊。控制裝置9，將固持部210旋轉90°×n(n為1以上的整數)，切換與區域A重疊之基板100的區域。固持部210旋轉90°×n(n為1以上的整數)，故俯視呈矩形的凸部132之兩邊成為與X軸方向平行，剩下兩邊成為與Y軸方向平行。在本實施形態，基板100區分為4個區域B1~B4，故將S12與S13實施4次。
另一方面，4個區域B1~B4全部無凸部132之情況(S14：YES)，控制裝置9結束此次處理。其後，控制裝置9，解除固持部210所進行之基板100的固持。其後，搬運裝置61，從雷射加工裝置41承接基板100，搬運至碎屑去除裝置51。
另，本實施形態之基板100，如圖6A所示，在圓周方向區分為4個區域B1~B4，但該區分方式並無特別限定。例如，亦可如圖6B所示，將基板100，在圓周方向區分為2個區域B1、B2。2個區域B1、B2，各自為中心角180°之半圓形。2個區域B1、B2中的1個區域(例如區域B1)，收容於區域A之內部。控制裝置9，將固持部210旋轉180°×n(n為1以上的整數)，切換與區域A重疊之基板100的區域。圖6B所示之基板100，區分為2個區域B1~B2，故將S12與S13實施2次。
控制裝置9，如同上述，控制電掃描器221、旋轉驅動部240、及移動驅動部250，控制照射點P的位置。另，亦可僅控制移動驅動部250，控制照射點P的位置。此一情況，亦可不具有電掃描器221。
而如圖4所示，雷射加工裝置41，可具備均質機260。圖7A為，顯示通過均質機前的雷射光線之強度分布的一例之圖。圖7B為，顯示通過均質機後的雷射光線之強度分布的一例之圖。均質機260，將雷射光線LB之強度分布，由圖7A所示之高斯分布，變更為圖7B所示之平頂分布，使其強度分布均一化。
此外，如圖4所示，雷射加工裝置41，可具備孔口板265。孔口板265，將雷射光線LB之剖面形狀整形為矩形。矩形，不僅包含長方形，亦包含正方形。孔口板265，為具有矩形開口的遮光膜。例如使圖7B以箭頭D顯示之範圍的雷射光線LB，通過該開口。
藉由均質機260與孔口板265，可形成強度分布均一的矩形之照射點P。藉由將該照射點P如同後述地以規律且無間隙的方式二維地排列，而可使每單位面積的雷射光線LB之累計照射量(J)均一化，可抑制局部性的加熱，故可抑制凹凸層130下方之凹凸圖案120的損傷，並將凹凸層130的期望部分選擇性地去除。此外，在照射點P之外緣，強度分布不連續地改變化，故可明確地形成凹凸層130的去除部分與凹凸層130的殘存部分之邊界。
圖8A為，顯示照射點的排列方式之第1例的俯視圖。照射點P為強度分布均一的矩形，矩形之兩邊與X軸方向平行，矩形之剩下兩邊與Y軸方向平行。照射點P的X軸方向尺寸X0，可與照射點P的Y軸方向尺寸Y0相同，亦可不同。圖8B及圖8C中為相同。
如圖8A所示，控制裝置9，將雷射光線LB脈波振盪，並於脈波的關閉(off)時間之間使照射點P在X軸方向每次移動X0，涵蓋凸部132的X軸方向全體地將照射點P以無間隙方式排列為一排。其後，控制裝置9，重複如下步驟，而於凸部132將照射點P以無間隙方式二維地排列：將雷射光線LB脈波振盪，並於脈波的關閉時間之間使照射點P在Y軸方向移動Y0的量；以及於脈波的關閉時間之間使照射點P在X軸方向每次移動X0。依圖8A所示之照射點P的排列方式，可使每單位面積的雷射光線LB之累計照射量均一化，可抑制局部性的加熱。
圖8B為，顯示照射點的排列方式之第2例的俯視圖。如圖8B所示，控制裝置9，將雷射光線LB脈波振盪，並於脈波的關閉時間之間使照射點P在X軸方向每 次移動X0的一半值，涵蓋凸部132的X軸方向全體地將照射點P重疊並排列為一排。其後，控制裝置9，重複如下步驟，而於凸部132將照射點P以無間隙方式二維地排列：將雷射光線LB脈波振盪，並於脈波的關閉時間之間使照射點P在Y軸方向移動Y0的量；以及於脈波的關閉時間之間使照射點P在X軸方向每次移動X0的一半值。依圖8B所示之照射點P的排列方式，可使每單位面積的雷射光線LB之累計照射量均一化，可抑制局部性的加熱。另，控制裝置9，亦可取代將雷射光線LB脈波振盪，並於脈波的關閉時間之間使照射點P在Y軸方向移動Y0的量，而實施於脈波的關閉時間之間使照射點P在Y軸方向移動Y0的一半值的量。
圖8C為，顯示照射點的排列方式之第3例的俯視圖。如圖8C所示，控制裝置9，將雷射光線LB脈波振盪，並於脈波的關閉時間之間使照射點P在X軸方向每次移動X0的2倍，涵蓋凸部132的X軸方向全體地形成間隙SP並將照射點P排列為一排。接著，控制裝置9，以藉由照射點P填補上述間隙SP的方式，再度將雷射光線LB脈波振盪，並於脈波的關閉時間之間使照射點P在X軸方向每次移動X0的2倍。其後，控制裝置9，重複如下步驟，而將照射點P以無間隙方式二維地排列：將雷射光線LB脈波振盪，並於脈波的關閉時間之間使照射點P在Y軸方向移動Y0的量；於脈波的關閉時間之間使照射點P在X軸方向每次移動X0的2倍；以及以藉由照射點P填補上述間隙SP的方式，於脈波的關閉時間之間使照射點P在X軸方向每次移動X0的2倍。依圖8C所示之照射點P的排列方式，可使每單位面積的雷射光線LB之累計照射量均一化，可抑制局部性的加熱。
以上，雖針對本發明所揭露之雷射加工裝置、基板處理系統、雷射加工方法及基板處理方法予以說明，但本發明所揭露之內容並未限定於上述實施形態等。在發明申請專利範圍所記載之範疇內，可進行各種變更、修正、置換、附加、刪除及組合。關於其等，自然亦屬於本發明所揭露之技術範圍。
凹凸圖案120，形成於底基板110的主表面即可，例如，亦可將形成在與底基板110不同的其他基板之半導體晶片，於底基板110的主表面隔著間隔並排複數個，將複數片半導體晶片與底基板110接合藉以形成。複數半導體晶片，可隔著間隔行列狀地配置。
圖9A為，顯示第1變形例之基板的剖面圖。於圖9A中，二點鏈線顯示平坦化後之凹凸層130。本變形例之凹凸層130，藉由旋覆法形成。旋覆法，係藉由旋塗法塗布液體，將塗布的液膜藉由熱處理而固化之方法。作為液體，例如使用包含碳者。液體可流動，故在微小的凹凸構造上，液膜之高度平均化，凸部132之高度變低。此一結果，存在不同高度H1、H2的複數凸部132。控制裝置9，依據藉由位移計231測定到的凸部132之高度H1、H2，而控制雷射光線LB之光源270的輸出(W)。該輸出設定為，在去除之凸部132的位置，形成與底面131相同高度之平坦面133。
圖9B為，顯示第2變形例之基板的剖面圖。於圖9B中，二點鏈線顯示平坦化後之凹凸層130。本變形例之凹凸層130，與上述第1變形例之凹凸層130同樣地藉由旋覆法形成，但較上述第1變形例之凹凸層130更厚地形成。控制裝置9，不 僅於凸部132，亦於底面131形成照射點P。亦即，控制裝置9，對凹凸層130的頂面全體，照射雷射光線LB。控制裝置9，依據藉由位移計231測定到的凸部132之高度H1、H2及底面131之高度H3，控制雷射光線LB之光源270的輸出(W)。此一情況，凸部132之高度H1、H2及底面131之高度H3，係以平坦化後之凹凸層130的平坦面133作為基準而測定。光源270的輸出設定為，使凹凸層130的全體平坦化，其層厚成為一定。另，底面131之高度H3，藉由凹凸層130的材料即液體之塗布量而決定。
圖10A為，顯示第3變形例之基板的照射雷射光線前之狀態的剖面圖。圖10B為，顯示第3變形例之基板的照射雷射光線後之狀態的剖面圖。本變形例之基板100，除了具備底基板110、凹凸圖案120及凹凸層130以外，進一步具備水溶性保護層140。水溶性保護層140，形成於凹凸層130之與底基板110為相反側的表面，保護凹凸層130防免在雷射光線LB之照射時產生的碎屑141。水溶性保護層140，以水溶性樹脂等形成。此一情況，碎屑去除裝置51，係將水溶性保護層140溶於水而去除，將碎屑141去除之洗淨裝置。
9:控制裝置(控制部)
41:雷射加工裝置
100:基板
110:底基板
120:凹凸圖案
130:凹凸層
131:底面
132:凸部
210:固持部
220:照射部
221:電掃描器
222:電鏡
223:電馬達
224:fθ鏡片
225:焦點面
230:圖案測定器
231:位移計
232:相機
240:旋轉驅動部
250:移動驅動部
251:第1驅動部
252:第2驅動部
253:Z軸引導件
254:驅動源
260:均質機
265:孔口板
270:光源
LB:雷射光線
P:照射點

Claims (12)

  1. 一種基板處理系統，包含：雷射加工裝置，其具備：固持部，用以固持基板，該基板包括底基板、形成於該底基板的主表面之凹凸圖案、及仿形該凹凸圖案而形成之凹凸層；及照射部，在藉由該固持部固持該基板的狀態下，將雷射光線照射至該凹凸層的凸部，以將該凸部去除，而使該凹凸層平坦化；控制部，控制該雷射光線之照射點的位置；以及研磨裝置，對於已藉由該雷射光線去除該凸部而平坦化後之該凹凸層，進行研磨。
  2. 如請求項第1項之基板處理系統，其中，該凹凸層，包含氧化矽、碳化矽、氮化矽、碳氮化矽、或碳。
  3. 如請求項第1或2項之基板處理系統，其中，該雷射加工裝置，更具備：位移計，於藉由該雷射光線將該凸部去除之前，測定該凹凸層的高度；該控制部，依據藉由該位移計測定到的該凸部之高度，控制該雷射光線之光源的輸出。
  4. 如請求項第1或2項之基板處理系統，其中， 該雷射加工裝置，更具備：相機，於藉由該雷射光線將該凸部去除之前，拍攝該凹凸層；及旋轉驅動部，使該固持部旋轉；該雷射加工裝置的該照射部，包含：均質機，使該雷射光線之強度分布均一化；孔口板，將該雷射光線之剖面形狀整形為矩形；以及電掃描器，使該凹凸層中之該照射點位移；該控制部，依據藉由該相機拍攝到的該凸部之輪廓，控制該固持部的旋轉，而切換與可形成該電掃描器之該照射點的區域重疊之該基板的區域，並於在每個該區域將該凸部去除之後，使該基板旋轉而切換該區域。
  5. 如請求項第1或2項之基板處理系統，更包含：碎屑去除裝置，於將該基板搬入至該研磨裝置之前，將在已去除該凸部而平坦化後之該凹凸層產生的碎屑去除。
  6. 如請求項第5項之基板處理系統，其中，於該凹凸層之與該底基板為相反側的表面，形成保護該凹凸層防免該碎屑之水溶性保護層；該碎屑去除裝置，係將該水溶性保護層溶於水而去除之洗淨裝置。
  7. 一種基板處理方法，包含如下步驟：藉由固持部固持基板，該基板包括底基板、形成於該底基板的主表面之凹凸圖案、及仿形該凹凸圖案而形成之凹凸層； 在藉由該固持部固持該基板的狀態下，將雷射光線照射至該凹凸層的凸部，並控制該雷射光線之照射點的位置，以將該凸部去除，而使該凹凸層平坦化；以及對於已藉由該雷射光線去除該凸部而平坦化後之該凹凸層，進行研磨。
  8. 如請求項第7項之基板處理方法，更包含如下步驟：於藉由該雷射光線將該凸部去除之前，測定該凹凸層的高度；以及依據該測定到的該凸部之高度，控制該雷射光線之光源的輸出。
  9. 如請求項第7或8項之基板處理方法，更包含如下步驟：藉由均質機，使該雷射光線之強度分布均一化；藉由孔口板，將該雷射光線之剖面形狀整形為矩形；於藉由該雷射光線將該凸部去除之前，拍攝該凹凸層；以及依據該拍攝到的該凸部之輪廓，控制該固持部的旋轉，以切換與可形成該電掃描器之該照射點的區域重疊之該基板的區域，並於在每個該區域將該凸部去除之後，使該基板旋轉而切換該區域。
  10. 如請求項第7或8項之基板處理方法，更包含如下步驟：於將該基板搬入至該研磨裝置之前，將在已去除該凸部而平坦化後之該凹凸層產生的碎屑去除。
  11. 如請求項第10項之基板處理方法，其中，於該凹凸層之與該底基板為相反側的表面，形成保護該凹凸層防免該碎屑之水溶性保護層，去除該碎屑之步驟，包含將該水溶性保護層溶於水而去除之步驟。
  12. 如請求項第7或8之基板處理方法，其中，該凹凸層，包含氧化矽、碳化矽、氮化矽、碳氮化矽、或碳。
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