TWI814960B - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents
基板處理裝置及基板處理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI814960B TWI814960B TW108145291A TW108145291A TWI814960B TW I814960 B TWI814960 B TW I814960B TW 108145291 A TW108145291 A TW 108145291A TW 108145291 A TW108145291 A TW 108145291A TW I814960 B TWI814960 B TW I814960B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- substrate
- laser light
- wafer
- peripheral
- irradiated
- Prior art date
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 129
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 10
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 156
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 107
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 107
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 42
- 238000002407 reforming Methods 0.000 abstract description 16
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 295
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 161
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 40
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 26
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 17
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 13
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 8
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 8
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N choline Chemical compound C[N+](C)(C)CCO OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960001231 choline Drugs 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000008177 pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
- B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
本發明係一種對基板進行處理的基板處理裝置，包含：保持部，其保持由第1基板與第2基板所接合的疊合基板中的該第2基板；內部面改質部，其對該保持部所保持之該第1基板的內部，沿著平面方向照射內部面用雷射光，以形成內部面改質層；以及移動機構，其令該保持部與該內部面改質部作相對性移動；利用該移動機構令該內部面用雷射光在該第1基板的內部從半徑方向外側往內側移動，以形成該內部面改質層。
Description
本發明係關於一種基板處理裝置以及基板處理方法。
於專利文獻1，揭示了一種堆疊型半導體裝置的製造方法。在該製造方法中，係將2枚以上的半導體晶圓堆疊以製造出堆疊型半導體裝置。此時，各半導體晶圓，在堆疊於另一半導體晶圓之後，其背面受到研削，以形成吾人所期望的厚度。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-69736號公報
本發明之技術，可有效率地實行基板的薄化處理的前處理。
本發明之一實施態樣係一種對基板進行處理的基板處理裝置，其特徵為包含：保持部，其保持由第1基板與第2基板所接合的疊合基板中的該第2基板；內部面改質部，其對該保持部所保持之該第1基板的內部，沿著平面方向照射內部面用雷射光，以形成內部面改質層；以及移動機構，其令該保持部與該內部面改質部作相對性移動；利用該移動機構令該內部面用雷射光在該第1基板的內部從半徑方向外側往內側移動，以形成該內部面改質層。
若根據本發明，便可有效率地實行基板的薄化處理的前處理。
1:晶圓處理系統
2:搬入搬出站
3:處理站
10:匣盒載置台
20:晶圓搬運裝置
21:搬運路徑
22:搬運臂
30:傳遞裝置
40:蝕刻裝置
41:洗淨裝置
50:晶圓搬運裝置
51:搬運臂
60:改質裝置
61:周緣除去裝置
70:晶圓搬運裝置
71:搬運臂
72:臂部構件
80:加工裝置
81:夾頭
90:控制裝置
100:夾頭
101:空氣軸承
102:滑動平台
103:旋轉機構
104:移動機構
105:軌道
106:基台
110:雷射頭
111:透鏡
120:支持構件
121:軌道
130:升降機構
131:移動機構
132:支持柱
140:巨觀相機
150:微觀相機
160:升降機構
161:移動機構
170:夾頭
171:旋轉機構
180:吸附墊
181:升降機構
182:移動機構
190:檢知部
200:吸附板
210:保持部
211:吸引管
212:吸引機構
213:壓力感測器
220:旋轉機構
221:支持構件
300:雷射頭
301:透鏡
310:支持構件
311:軌道
320:升降機構
321:移動機構
A1~A8:步驟
Aa:接合區域
Ab:未接合區域
C1~C3:裂縫
Ct:匣盒
D:距離
F:氧化膜
G1:第1處理區塊
G2:第2處理區塊
G3:第3處理區塊
H1:距離
H2:目標厚度
H3:距離
L1~L3,L11,L12,L31,L32:雷射光
M1,M11,M12:周緣改質層
M2:分割改質層
M3,M31,M32:內部面改質層
P1:搬入搬出位置
P2:巨觀對準位置
P3:微觀對準位置
P4:改質位置
Q1,Q2:間隔
R:應力
S:支持晶圓
Sa:表面
Sb:背面
T:疊合晶圓
W:處理晶圓
Wa:表面
Wb:背面
Wb1:背面晶圓
Wc:中央部位
We:周緣部位
X,Y,Z:軸
[圖1]係將本實施態樣之晶圓處理系統的概略構造以示意方式表示的俯視圖。
[圖2]係表示疊合晶圓的概略構造的側視圖。
[圖3]係表示疊合晶圓的一部分的概略構造的側視圖。
[圖4]係表示改質裝置的概略構造的俯視圖。
[圖5]係表示改質裝置的概略構造的側視圖。
[圖6]係表示周緣除去裝置的概略構造的俯視圖。
[圖7]係表示周緣除去裝置的概略構造的側視圖。
[圖8]係表示搬運臂的概略構造的縱剖面圖。
[圖9]係表示晶圓處理的主要步驟的流程圖。
[圖10](a)~(f)係晶圓處理的主要步驟的說明圖。
[圖11](a)~(e)係改質處理的主要步驟的說明圖。
[圖12]係表示於處理晶圓形成周緣改質層的態樣的說明圖。
[圖13]係表示於處理晶圓形成了周緣改質層的態樣的說明圖。
[圖14]係表示於處理晶圓形成分割改質層的態樣的說明圖。
[圖15]係表示於處理晶圓形成了分割改質層的態樣的說明圖。
[圖16]係表示於處理晶圓形成內部面改質層的態樣的說明圖。
[圖17]係表示於處理晶圓形成內部面改質層的態樣的說明圖。
[圖18](a)、(b)係表示在形成內部面改質層時作用於處理晶圓的內部的應力的說明圖。
[圖19]係表示將周緣部位除去的態樣的說明圖。
[圖20](a)、(b)係表示從處理晶圓將背面晶圓分離的態樣的說明圖。
[圖21]係表示另一實施態樣之改質裝置的概略構造的俯視圖。
[圖22]係表示在另一實施態樣中於處理晶圓形成周緣改質層的態樣的說明圖。
[圖23]係表示在另一實施態樣中於處理晶圓形成內部面改質層的態樣的說明圖。
[圖24](a)、(b)係另一實施態樣之晶圓處理的主要步驟的說明圖。
在半導體裝置的製造步驟中，例如會像專利文獻1所揭示的方法那樣，對在表面形成了複數個電子電路等裝置的半導體晶圓(以下稱為晶圓)，從該晶圓的背面進行研削加工，令晶圓變薄。
晶圓背面的研削加工，例如，係在令研削磨石抵接於該背面的狀態下，令晶圓與研削磨石各自旋轉，然後令研削磨石下降以進行之。此時，研削磨石會耗損，需要定期地更換。另外，在研削加工中，會使用研削用水，其廢水處理亦有其必要。因此，以往的晶圓薄化處理需要花費運行成本。
另外，通常，會對晶圓的周緣部位進行倒角加工，惟當如上所述的對晶圓的背面實行研削處理時，晶圓的周緣部位會形成尖鋭的形狀(所謂的刀刃邊緣形狀)。如是，可能會在晶圓的周緣部位產生碎屑，進而對晶圓造成損傷。因此，會在實行研削處理之前預先實行將晶圓的周緣部位除去(所謂的邊緣修整)的步驟。然後，例如在專利文獻1所揭示的方法中，係對晶圓的周緣部位的一部分實行研削或切削，而遂行該邊緣修整步驟。
本案揭示之技術，有效率地實行晶圓薄化處理的前處理。以下，針對本實施態樣之作為基板處理裝置的晶圓處理系統，以及作為基板處理方法的晶圓處理方法，一邊參照圖式一邊進行說明。另外，在本說明書以及圖式中，會對實質上具有相同功能構造的要件，附上相同的符號並省略重複說明。
首先，針對本實施態樣之晶圓處理系統的構造進行說明。圖1，係將晶圓處理系統1的概略構造以示意方式表示的俯視圖。
在晶圓處理系統1中，如圖2以及圖3所示的，對作為第1基板的處理晶圓W與作為第2基板的支持晶圓S所接合的作為疊合基板的疊合晶圓T實行既定的處理。然後，在晶圓處理系統1中，將處理晶圓W的周緣部位We除去，再令該處理
晶圓W變薄。以下，在處理晶圓W中，將與支持晶圓S接合的面稱為表面Wa，將表面Wa的相反側的面稱為背面Wb。同樣地，在支持晶圓S中，將與處理晶圓W接合的面稱為表面Sa，將表面Sa的相反側的面稱為背面Sb。
處理晶圓W，例如為矽晶圓等的半導體晶圓，於表面Wa形成了包含複數個裝置在內的裝置層(圖中未顯示)。另外，於裝置層更形成了氧化膜F，例如SiO2膜(TEOS膜，tetraethoxysilane膜，四乙氧基矽烷膜)。另外，處理晶圓W的周緣部位We經過倒角加工，周緣部位We的剖面形成越向其前端厚度越小的形狀。另外，周緣部位We係在邊緣修整步驟中被除去的部分，例如位於從處理晶圓W的外端部位算起往半徑方向1mm~5mm的範圍內。
另外，在圖2中，為了避免圖式變得繁雜，將氧化膜F的圖式省略。另外，在以下之說明所使用的其他圖式中亦同樣，有時會將氧化膜F的圖式省略。
支持晶圓S，係支持處理晶圓W的晶圓，例如為矽晶圓。於支持晶圓S的表面Sa形成了氧化膜(圖中未顯示)。另外，支持晶圓S，發揮作為保護處理晶圓W的表面Wa的裝置的保護層的功能。另外，當於支持晶圓S的表面Sa形成了複數個裝置時，便與處理晶圓W同樣於表面Sa形成了裝置層(圖中未顯示)。
在此，若在處理晶圓W的周緣部位We處理晶圓W與支持晶圓S接合，便有可能無法將周緣部位We確實地除去。因此，於處理晶圓W與支持晶圓S的界面，形成了氧化膜F與支持晶圓S的表面Sa接合的接合區域Aa，以及，接合區域Aa的半徑方向外側的區域，亦即未接合區域Ab。藉由像這樣存在未接合區域Ab，便可將周緣部位We確實地除去。另外，詳細內容雖在之後會敘述，惟接合區域Aa的
外側端部，宜位於比所除去之周緣部位We的內側端部稍微更靠半徑方向外側一些之處。
如圖1所示的，晶圓處理系統1，具有將搬入搬出站2與處理站3連接成一體的構造。例如，可收納複數枚疊合晶圓T的匣盒Ct，在搬入搬出站2與外部之間，被搬入或搬出。處理站3，具備對疊合晶圓T實施既定處理的各種處理裝置。
於搬入搬出站2，設置了匣盒載置台10。在圖式的例子中，係於匣盒載置台10將複數個(例如3個)匣盒Ct在Y軸方向上隨意載置成一列。另外，匣盒載置台10所載置之匣盒Ct的個數，不限於本實施態樣，可任意決定之。
於搬入搬出站2，在匣盒載置台10的X軸負方向側，設置了與該匣盒載置台10相鄰的晶圓搬運裝置20。晶圓搬運裝置20，構成在沿著Y軸方向延伸的搬運路徑21上隨意移動的構造。另外，晶圓搬運裝置20，具有保持並搬運疊合晶圓T的例如2支搬運臂22、22。各搬運臂22，構成在水平方向上、在垂直方向上、繞水平軸以及繞垂直軸隨意移動的構造。另外，搬運臂22的構造不限於本實施態樣，可採用任意的構造。然後，晶圓搬運裝置20，構成可對匣盒載置台10的匣盒Ct以及後述的傳遞裝置30搬運疊合晶圓T的構造。
於搬入搬出站2，在晶圓搬運裝置20的X軸負方向側，設置了與該晶圓搬運裝置20相鄰且用來傳遞疊合晶圓T的傳遞裝置30。
於處理站3，例如設置了3個處理區塊G1~G3。第1處理區塊G1、第2處理區塊G2以及第3處理區塊G3，從X軸正方向側(搬入搬出站2側)往負方向側依照該順序並排配置。
於第1處理區塊G1，設置了蝕刻裝置40、洗淨裝置41以及晶圓搬運裝置50。蝕刻裝置40與洗淨裝置41，配置成互相堆疊。另外，蝕刻裝置40與洗淨裝置41的數目或配置不限於此。例如，蝕刻裝置40與洗淨裝置41亦可各自在X軸方向上延伸，並在俯視下以並列的方式並排配置。再者，該等蝕刻裝置40與洗淨裝置41亦可各自堆疊。
蝕刻裝置40，對後述的加工裝置80所研削之處理晶圓W的背面Wb進行蝕刻處理。例如，對背面Wb供給藥劑(蝕刻液)，對該背面Wb進行濕蝕刻。藥劑，例如可使用HF、HNO3、H3PO4、TMAH(Tetra Methyl Ammonium Hydroxide，氫氧化四甲銨)、Choline(膽鹼)、KOH等。
洗淨裝置41，將後述的加工裝置80所研削之處理晶圓W的背面Wb洗淨。例如，以刷子抵接於背面Wb，將該背面Wb刷洗乾淨。另外，背面Wb的洗淨，亦可使用經過加壓的洗淨液。另外，洗淨裝置41，亦可具有與處理晶圓W的背面Wb一起將支持晶圓S的背面Sb洗淨的構造。
晶圓搬運裝置50，例如相對於蝕刻裝置40與洗淨裝置41配置在Y軸負方向側。晶圓搬運裝置50，具有保持並搬運疊合晶圓T的例如2支搬運臂51、51。各搬運臂51，構成在水平方向上、在垂直方向上、繞水平軸以及繞垂直軸隨意移動的構造。另外，搬運臂51的構造不限於本實施態樣，可採用任意的構造。然
後，晶圓搬運裝置50，構成可對傳遞裝置30、蝕刻裝置40、洗淨裝置41以及後述的改質裝置60搬運疊合晶圓T的構造。
於第2處理區塊G2，設置了改質裝置60、周緣除去裝置61以及晶圓搬運裝置70。改質裝置60與周緣除去裝置61，配置成互相堆疊。另外，改質裝置60與周緣除去裝置61的數目或配置不限於此。
改質裝置60，對處理晶圓W的內部照射雷射光，形成周緣改質層、分割改質層以及內部面改質層。改質裝置60的具體構造容後詳述。
周緣除去裝置61，以改質裝置60所形成的周緣改質層為基點，將處理晶圓W的周緣部位We除去。周緣除去裝置61的具體構造容後詳述。
晶圓搬運裝置70，例如相對於改質裝置60與周緣除去裝置61配置在Y軸正方向側。晶圓搬運裝置70，具有保持並搬運疊合晶圓T的例如2支搬運臂71、71。各搬運臂71，被多關節的臂部構件72所支持，構成在水平方向上、在垂直方向上、繞水平軸以及繞垂直軸隨意移動的構造。搬運臂71的具體構造容後詳述。然後，晶圓搬運裝置70，構成可對洗淨裝置41、改質裝置60、周緣除去裝置61以及後述的加工裝置80搬運疊合晶圓T的構造。
於第3處理區塊G3，設置了加工裝置80。另外，加工裝置80的數目或配置不限於本實施態樣，亦可複數個加工裝置80任意地配置。
加工裝置80，對處理晶圓W的背面Wb進行研削。然後，在形成了內部面改質層的背面Wb中，將該內部面改質層除去，再將周緣改質層除去。具體而言，加工裝置80，在令研削磨石(圖中未顯示)抵接於夾頭81所保持之處理晶圓W的背面Wb狀態下，令處理晶圓W與研削磨石各自旋轉，對背面Wb進行研削。另外，加工裝置80係使用習知的研削裝置(研磨裝置)，例如使用日本特開2010-69601號公報所記載的裝置。
於以上所述的晶圓處理系統1，設置了控制裝置90。控制裝置90，例如為電腦，具有程式儲存部(圖中未顯示)。於程式儲存部，儲存了控制晶圓處理系統1對疊合晶圓T進行處理的程式。另外，於程式儲存部，亦儲存了控制上述的各種處理裝置或搬運裝置等的驅動系統的動作，以實現晶圓處理系統1中的後述的基板處理的程式。另外，上述程式，可為記錄於電腦可讀取之記憶媒體H者，亦可為從該記憶媒體H安裝到控制裝置90者。
接著，針對上述的改質裝置60進行說明。圖4，係表示改質裝置60的概略構造的俯視圖。圖5，係表示改質裝置60的概略構造的側視圖。
改質裝置60，具有以頂面保持疊合晶圓T而作為保持部的夾頭100。夾頭100，以處理晶圓W位於上側且支持晶圓S配置於下側的狀態，吸附保持該支持晶圓S。夾頭100，透過空氣軸承101，被滑動平台102所支持。於滑動平台102的底面側，設置了旋轉機構103。旋轉機構103，例如內建了馬達作為驅動源。夾頭100，構成藉由旋轉機構103並透過空氣軸承101而隨意繞垂直軸旋轉的構造。滑動平台102，構成「藉由設置於其底面側的移動機構104，而可沿著設置於基
台106且在Y軸方向上延伸的軌道105移動」的構造。另外，移動機構104的驅動源並無特別限定，例如使用線性馬達。
在夾頭100的上方，設置了雷射頭110。雷射頭110，具有透鏡111。透鏡111，係設置於雷射頭110的底面的筒狀構件，對夾頭100所保持的處理晶圓W照射雷射光。另外，在本實施態樣中，周緣改質部與內部面改質部具有共用的雷射頭110。
另外，雷射頭110，更具有圖中未顯示的LCOS(Liquid Crystal on Silicon，矽基液晶)。LCOS，係空間光調變器，對雷射光進行調變並將其輸出。具體而言，LCOS，可控制雷射光的焦點位置或相位，並可調整對處理晶圓W所照射之雷射光的形狀或數量(分束數量)。
然後，雷射頭110，將雷射光振盪器(圖中未顯示)所振盪發出的高頻脈衝狀雷射光(其係對處理晶圓W具有穿透性的波長的雷射光)，集中照射到處理晶圓W的內部的既定位置。藉此，在處理晶圓W的內部，雷射光所集中照射的部分被改質，而形成周緣改質層、分割改質層以及內部面改質層。
雷射頭110，被支持構件120所支持。雷射頭110，構成藉由升降機構130而沿著在垂直方向上延伸的軌道121隨意升降的構造。另外，雷射頭110，構成藉由移動機構131而在Y軸方向上隨意移動的構造。另外，升降機構130以及移動機構131，各自被支持柱132所支持。
在夾頭100的上方，且在雷射頭110的Y軸正方向側，設置了巨觀相機140與微觀相機150。例如，巨觀相機140與微觀相機150構成一體，巨觀相機140配置在微觀相機150的Y軸正方向側。巨觀相機140與微觀相機150，構成藉由升降機構160而隨意升降的構造，更構成藉由移動機構161而在Y軸方向上隨意移動的構造。
巨觀相機140，拍攝處理晶圓W(疊合晶圓T)的外側端部。巨觀相機140，例如具備同軸透鏡，射出可見光(例如紅色光)，再接收來自對象物的反射光。另外，例如，巨觀相機140的拍攝倍率為2倍。
微觀相機150，拍攝處理晶圓W的周緣部位，並拍攝接合區域Aa與未接合區域Ab的界線。微觀相機150，例如具備同軸透鏡，射出紅外光(IR光，infrared light)，再接收來自對象物的反射光。另外，例如，微觀相機150的拍攝倍率為10倍，視域相對於巨觀相機140約為1/5，像素大小相對於巨觀相機140約為1/5。
接著，針對上述的周緣除去裝置61進行說明。圖6，係表示周緣除去裝置61的概略構造的俯視圖。圖7，係表示周緣除去裝置61的概略構造的側視圖。
周緣除去裝置61，具有以頂面保持疊合晶圓T的夾頭170。夾頭170，以處理晶圓W位於上側且支持晶圓S配置於下側的狀態，吸附保持該支持晶圓S。另外，夾頭170，構成可藉由旋轉機構171而繞垂直軸旋轉的構造。
在夾頭170的上方，設置了保持並移送處理晶圓W的周緣部位We的吸附墊180。吸附墊180，例如與真空泵等的吸引機構(圖中未顯示)連接，吸附墊180
在其底面吸附保持周緣部位We。於吸附墊180，設置了令吸附墊180在垂直方向上升降的升降機構181，以及令吸附墊180在水平方向(X軸方向以及Y軸方向)上移動的移動機構182。
在夾頭170的上方，設置了用來確認周緣部位We是否從處理晶圓W被除去的檢知部190。檢知部190，檢測被夾頭170所保持且周緣部位We被除去的處理晶圓W有無周緣部位We。檢知部190，例如使用感測器。感測器，例如為射線型的雷射位移計，其對疊合晶圓T(處理晶圓W)的周緣部位照射雷射，測定該疊合晶圓T的厚度，以檢測有無周緣部位We。另外，檢知部190對有無周緣部位We的檢知方法不限於此。例如，檢知部190亦可使用線列式相機，拍攝疊合晶圓T(處理晶圓W)，以檢測有無周緣部位We。
另外，在夾頭170的下方，設置了將吸附墊180所移送之周緣部位We回收的回收部(圖中未顯示)。回收部，收納並回收吸附墊180所吸附保持的周緣部位We。
接著，針對上述的晶圓搬運裝置70的搬運臂71進行說明。圖8，係表示搬運臂71的概略構造的縱剖面圖。
搬運臂71，具有半徑比疊合晶圓T更大的圓板狀的吸附板200。於吸附板200的底面，設置了保持處理晶圓W的中央部位Wc的保持部210。
保持部210與吸引中央部位Wc的吸引管211連接，吸引管211例如與真空泵等的吸引機構212連通。於吸引管211，設置了測定吸引壓力的壓力感測器213。壓力感測器213的構造為任意構造，例如使用隔膜型的壓力計。
於吸附板200的頂面，設置了令該吸附板200繞垂直軸旋轉的旋轉機構220。旋轉機構220，被支持構件221所支持。另外，支持構件221(旋轉機構220)，被臂部構件72所支持。
接著，針對用以上述方式構成之晶圓處理系統1所實行的晶圓處理進行說明。圖9，係表示晶圓處理的主要步驟的流程圖。圖10，係晶圓處理的主要步驟的說明圖。另外，在本實施態樣中，係在晶圓處理系統1的外部接合裝置(圖中未顯示)將處理晶圓W與支持晶圓S接合，而預先形成疊合晶圓T。
首先，收納了複數枚圖10(a)所示之疊合晶圓T的匣盒Ct，載置於搬入搬出站2的匣盒載置台10。
接著，利用晶圓搬運裝置20將匣盒Ct內的疊合晶圓T取出，並搬運到傳遞裝置30。接著，利用晶圓搬運裝置50，將傳遞裝置30的疊合晶圓T取出，並搬運到改質裝置60。在改質裝置60中，如圖10(b)所示的，在處理晶圓W的內部依序形成周緣改質層M1與分割改質層M2(圖9的步驟A1、A2)，再如圖10(c)所示的，形成內部面改質層M3(圖9的步驟A3)。周緣改質層M1，係作為在邊緣修整步驟中將周緣部位We除去時的基點者。分割改質層M2，係作為令所除去之周緣部位We變成小碎片時的基點者。內部面改質層M3，係作為令處理晶圓W變薄時的基點者。
圖11，係改質裝置60的改質處理的主要步驟的說明圖。首先，如圖11(a)所示的，令夾頭100(滑動平台102)移動到搬入搬出位置P1。然後，疊合晶圓T從晶圓搬運裝置50被搬入，而被夾頭100所保持。
接著，如圖11(b)所示的，令夾頭100移動到巨觀對準位置P2。巨觀對準位置P2，係巨觀相機140可拍攝到處理晶圓W的外側端部的位置。
接著，利用巨觀相機140，拍攝處理晶圓W的周圍方向360度的外側端部的影像。所拍攝到的影像，從巨觀相機140輸出到控制裝置90。
在控制裝置90中，從巨觀相機140的影像，算出夾頭100的中心Cc與處理晶圓W的中心Cw的第1偏心量。再者，在控制裝置90中，根據第1偏心量，以修正該第1偏心量的Y軸分量的方式，算出夾頭100的移動量。夾頭100，根據所算出的移動量在Y軸方向上移動，如圖11(c)所示的，令夾頭100移動到微觀對準位置P3。微觀對準位置P3，係微觀相機150可拍攝到處理晶圓W的周緣部位的位置。在此，由於如上所述的微觀相機150的視域相對於巨觀相機140約為1/5，很小，故若不對第1偏心量的Y軸分量進行修正，則有時處理晶圓W的周緣部位會並未進入微觀相機150的視角而無法以微觀相機150進行拍攝。因此，基於第1偏心量的Y軸分量的修正，亦可謂係為了令夾頭100移動到微觀對準位置P3。
接著，利用微觀相機150，拍攝處理晶圓W的周圍方向360度的接合區域Aa與未接合區域Ab的界線。所拍攝到的影像，從微觀相機150輸出到控制裝置90。
在控制裝置90中，從微觀相機150的影像，算出夾頭100的中心Cc與接合區域Aa的中心Ca的第2偏心量。再者，在控制裝置90中，根據第2偏心量，以接合區域Aa的中心與夾頭100的中心對齊一致的方式，決定夾頭100相對於周緣改質層M1的位置。在此，如上所述的，係在處理晶圓W與支持晶圓S接合之前形成未接合區域Ab，有時該未接合區域Ab的中心(接合區域Aa的中心Ca)與處理晶圓W的中心會錯開。關於此點，藉由像本實施態樣這樣根據第2偏心量調整夾頭100相對於周緣改質層M1的位置，以修正未接合區域Ab的偏移。
接著，如圖11(d)所示的，令夾頭100移動到改質位置P4。改質位置P4，係雷射頭110對處理晶圓W照射雷射光以形成周緣改質層M1的位置。另外，在本實施態樣中，改質位置P4與微觀對準位置P3相同。
接著，如圖12以及圖13所示的，從雷射頭110射出雷射光L1(周緣用雷射光L1)，於處理晶圓W的周緣部位We與中央部位Wc的界線形成周緣改質層M1(圖9的步驟A1)。雷射光L1，藉由LCOS，其形狀與數量受到調整。具體而言，雷射光L1，其焦點位置與相位受到控制，形狀受到調整，以形成後述的周緣改質層M1。另外，在本實施態樣中，雷射光L1的數量為1束。
上述雷射光L1所形成的周緣改質層M1，具有在厚度方向上延伸的縱長的縱橫比。周緣改質層M1的下端，比薄化處理後的處理晶圓W的目標表面(圖12中的虛線)位於更上方。亦即，周緣改質層M1的下端與處理晶圓W的表面Wa之間的距離H1，比薄化處理後的處理晶圓W的目標厚度H2更大。此時，於薄化處理後的處理晶圓W並未留下周緣改質層M1。另外，在處理晶圓W的內部，裂縫C1從周緣改質層M1前進，到達表面Wa與背面Wb。
另外，周緣改質層M1，形成在比接合區域Aa的外側端部更靠半徑方向內側之處。當利用雷射頭110的雷射光L1形成周緣改質層M1時，即使因為例如加工誤差等原因而導致周緣改質層M1形成於從接合區域Aa的外側端部錯開之處，仍可防止該周緣改質層M1形成於接合區域Aa的外側端部的半徑方向外側之處。在此，若周緣改質層M1形成於接合區域Aa的外側端部的半徑方向外側之處，則在周緣部位We被除去之後處理晶圓W會形成相對於支持晶圓S懸空的狀態。關於此點，在本實施態樣中，便可確實地防止處理晶圓W形成該狀態。
另外，經過本發明人的深入研究，確認出「若周緣改質層M1與接合區域Aa的外側端部的距離D非常小，便可確實地將周緣部位We除去」此特徵點。然後，該距離D宜在500μm以內，更宜在50μm以內。
在此，如上所述的控制裝置90係根據第2偏心量決定夾頭100的位置。在步驟A1中，配合所決定之夾頭100的位置，以接合區域Aa的中心與夾頭100的中心對齊一致的方式，利用旋轉機構103令夾頭100旋轉，同時利用移動機構104令夾頭100在Y軸方向上移動。此時，係令夾頭100的旋轉與Y軸方向的移動同步。藉由像這樣實行完全同步控制，便可令夾頭100的移動以誤差較少的方式確實地跟進到所決定的位置。
然後，像這樣一邊令夾頭100(處理晶圓W)旋轉以及移動，一邊從雷射頭110對處理晶圓W的內部照射雷射光L1。亦即，一邊修正第2偏心量，一邊形成周緣改質層M1。如是，周緣改質層M1，形成與接合區域Aa為同心圓的環狀。亦即，可令圖12所示之周緣改質層M1與接合區域Aa的外側端部的距離D為固
定。因此，之後可在周緣除去裝置61中以周緣改質層M1為基點將周緣部位We確實地除去。
另外，在本例中，當第2偏心量具有X軸分量時，便令夾頭100在Y軸方向上移動，同時令夾頭100旋轉，以修正該X軸分量。另一方面，當第2偏心量不具有X軸分量時，則不令夾頭100旋轉，僅令其在Y軸方向上移動即可。
接著，令雷射頭110在Y軸方向上移動，如圖14以及圖15所示的，從雷射頭110射出雷射光L2(分割用雷射光L2)，於周緣改質層M1的半徑方向外側形成分割改質層M2(圖9的步驟A2)。此時，藉由LCOS，雷射頭110所射出的雷射光，從雷射光L1切換到雷射光L2，雷射光L2其形狀與數量經過調整。具體而言，雷射光L2，其焦點位置與相位受到控制，形狀受到調整，以形成後述的分割改質層M2。另外，在本實施態樣中，雷射光L2的數量為1束。
分割改質層M2，亦與周緣改質層M1同樣，在厚度方向上延伸，並具有縱長的縱橫比。另外，在本實施態樣中，分割改質層M2與周緣改質層M1形成於相同高度之處。另外，裂縫C2從分割改質層M2前進，到達表面Wa與背面Wb。
另外，藉由在半徑方向上以數μm的間距形成複數個分割改質層M2以及裂縫C2，以形成如圖15所示的從周緣改質層M1往半徑方向外側延伸的1條分割改質層M2。另外，在圖式的例子中，在半徑方向上延伸的線狀的分割改質層M2形成於8處，惟該分割改質層M2的數量為任意數量。若分割改質層M2至少形成於2處，周緣部位We便可被除去。此時，當在邊緣修整步驟中將周緣部位We除去時，該周緣部位We，以環狀的周緣改質層M1為基點分離，同時因為分割改質層M2
而被分割成複數個部分。如是，所除去的周緣部位We變成小碎片，而可更容易地將其除去。
另外，在本實施態樣中，在形成分割改質層M2時，係令雷射頭110在Y軸方向上移動，惟亦可令夾頭100在Y軸方向上移動。
接著，如圖16以及圖17所示的，從雷射頭110射出雷射光L3(內部面用雷射光L3)，沿著平面方向形成內部面改質層M3(圖9的步驟A3)。此時，藉由LCOS，雷射頭110所射出的雷射光，從雷射光L2切換到雷射光L3，雷射光L3其形狀與數量經過調整。具體而言，雷射光L3，其焦點位置與相位受到控制，形狀受到調整，以形成後述的內部面改質層M3。另外，在本實施態樣中，雷射光L3的數量為1束。另外，圖17所示之黑色箭號表示夾頭100的旋轉方向，在以下的說明中亦相同。
內部面改質層M3的下端，位於比薄化處理後的處理晶圓W的目標表面(圖16中的虛線)稍微更上方之處。亦即，內部面改質層M3的下端與處理晶圓W的表面Wa之間的距離H3，比薄化處理後的處理晶圓W的目標厚度H2稍微更大一些。另外，在處理晶圓W的內部，裂縫C3從內部面改質層M3在平面方向上前進。
在步驟A3中，係一邊令夾頭100(處理晶圓W)旋轉同時令雷射頭110從處理晶圓W的外周圍部位往中心部位沿著Y軸方向移動，一邊從雷射頭110對處理晶圓W的內部照射雷射光L3。如是，內部面改質層M3，在處理晶圓W的面內，從外側往內側形成螺旋狀。
在步驟A3中，內部面改質層M3係像這樣從處理晶圓W的半徑方向外側往內側照射雷射光L3所形成。根據圖18說明其理由。圖18(a)係表示作為比較例從內側往外側形成內部面改質層M3的態樣，圖18(b)係表示作為本實施態樣從外側往內側形成內部面改質層M3的態樣。如圖18(a)所示的，若最初於處理晶圓W的中心部位形成內部面改質層M3，則伴隨著該內部面改質層M3的形成而發揮作用的應力R，不會從處理晶圓W的內部散逸出去而會佇留。如是，處理晶圓W的內部會因為應力R而受到損傷，裂縫C3也不會前進。相對於此，如圖18(b)所示的，若最初於處理晶圓W的外周圍部位形成內部面改質層M3，則可令應力R散逸到處理晶圓W的外側。藉此，處理晶圓W的內部便不會受到損傷，也可令裂縫C3在平面方向上前進。
另外，在本實施態樣中，在形成內部面改質層M3時，係令雷射頭110在Y軸方向上移動，惟亦可令夾頭100在Y軸方向上移動。另外，在形成內部面改質層M3時，係令夾頭100旋轉，惟亦可令雷射頭110移動，而相對於夾頭100令雷射頭110作相對性旋轉。
接著，在對處理晶圓W形成了內部面改質層M3之後，如圖11(e)所示的令夾頭100移動到搬入搬出位置P1。然後，利用晶圓搬運裝置70將疊合晶圓T搬出。
接著，疊合晶圓T被晶圓搬運裝置70搬運到周緣除去裝置61。在周緣除去裝置61中，如圖10(d)所示的，以周緣改質層M1為基點，將處理晶圓W的周緣部位We除去(圖9的步驟A4)。在步驟A4中，如圖19所示的，在利用升降機構181令吸附墊180下降並吸附保持周緣部位We之後，再令吸附墊180上升。如是，吸附墊180所保持的周緣部位We，便以周緣改質層M1為基點從處理晶圓W分離。
此時，以分割改質層M2為基點，周緣部位We分裂變成小碎片。另外，所除去的周緣部位We，從吸附墊180回收到回收部(圖中未顯示)。
接著，疊合晶圓T被晶圓搬運裝置70搬運到加工裝置80。在加工裝置80中，首先，在從搬運臂71將疊合晶圓T傳遞到夾頭81時，如圖10(e)所示的，以內部面改質層M3為基點，將處理晶圓W的背面Wb側(以下稱為背面晶圓Wb1)分離(圖9的步驟A5)。
在步驟A5中，如圖20(a)所示的，以搬運臂71的吸附板200吸附保持處理晶圓W，同時以夾頭81吸附保持支持晶圓S。然後，令吸附板200旋轉，以內部面改質層M3為界線，背面晶圓Wb1被切除。之後，如圖20(b)所示的，在吸附板200吸附保持背面晶圓Wb1的狀態下，令該吸附板200上升，以令背面晶圓Wb1從處理晶圓W分離。此時，藉由以壓力感測器213測定吸引背面晶圓Wb1的壓力，便可檢測到有無背面晶圓Wb1，進而確認背面晶圓Wb1是否從處理晶圓W分離。另外，當如圖20(b)所示的僅令吸附板200上升便可將背面晶圓Wb1分離時，亦可省略圖20(a)所示之吸附板200的旋轉。另外，所分離的背面晶圓Wb1，被回收到晶圓處理系統1的外部。
接著，如圖10(f)所示的，對夾頭81所保持之處理晶圓W的背面Wb進行研削，將殘留於該背面Wb的內部面改質層M3與周緣改質層M1除去(圖9的步驟A6)。在步驟A6中，在令研削磨石抵接於背面Wb的狀態下，令處理晶圓W與研削磨石各自旋轉，對背面Wb進行研削。另外，之後，亦可用洗淨液噴嘴(圖中未顯示)，以洗淨液對處理晶圓W的背面Wb進行洗淨。
接著，疊合晶圓T被晶圓搬運裝置70搬運到洗淨裝置41。在洗淨裝置41中將處理晶圓W的研削面(亦即背面Wb)刷洗乾淨(圖9的步驟A7)。另外，在洗淨裝置41中，亦可與處理晶圓W的背面Wb一起，對支持晶圓S的背面Sb進行洗淨。
接著，疊合晶圓T被晶圓搬運裝置50搬運到蝕刻裝置40。在蝕刻裝置40中利用藥劑對處理晶圓W的背面Wb進行濕蝕刻(圖9的步驟A8)。於上述的加工裝置80所研削的背面Wb，有時會形成研削痕。在本步驟A8中，藉由濕蝕刻可將研削痕除去，可令背面Wb變平滑。
之後，實施過全部的處理的疊合晶圓T，被晶圓搬運裝置50搬運到傳遞裝置30，再被晶圓搬運裝置20搬運到匣盒載置台10的匣盒Ct。如是，晶圓處理系統1中的一連串的晶圓處理便結束。
根據以上的實施態樣，在步驟A3中，係令雷射光L3從處理晶圓W的半徑方向外側往內側移動，以從半徑方向外側往內側形成內部面改質層M3。藉此，便可令伴隨著內部面改質層M3的形成所產生的應力R散逸到處理晶圓W的外側。然後，其結果，處理晶圓W的內部便不會受到損傷，而可令裂縫C3在平面方向上前進。像這樣，在本實施態樣中，可有效率地實行處理晶圓W的薄化處理的前處理。
另外，根據本實施態樣，係以周緣改質層M1為基點將周緣部位We除去而實行邊緣修整步驟，再以內部面改質層M3為基點將背面晶圓Wb1分離而實行處理晶圓W的薄化處理。然後，用以形成該等周緣改質層M1與內部面改質層M3的雷
射頭110便不易因為使用經過較長時間而劣化，消耗品減少，故可降低維護保養的頻度。另外，由於係使用雷射的乾式程序，故不需要研削用水或廢水處理。因此，可降低運行成本。因此，相較於以往的利用研削所進行的邊緣修整步驟或利用研削所進行的薄化處理，更可抑制運行成本。
另外，本實施態樣，係在步驟A6中實行背面Wb的研削，惟該研削只要將內部面改質層M3以及周緣改質層M1除去即可，其研削量約為數十μm左右，很少。相對於此，以往為了令處理晶圓W變薄而對背面Wb進行研削的態樣，其研削量例如在700μm以上，很多，研削磨石的磨耗程度較大。因此，本實施態樣，必然可降低維護保養頻度。
另外，根據本實施態樣，藉由用1個雷射頭110調整雷射光L1~L3的形狀，便可形成周緣改質層M1、分割改質層M2以及內部面改質層M3。亦即，即使在改質層的延伸方向或所要求的加工品質有所不同的情況下，仍可用1個雷射頭110選擇雷射光的適當形狀。然後，由於可像這樣形成任意形狀的改質層，故形成該改質層的自由度便提高。另外，可縮小裝置的占有面積(覆蓋區域)，可實現節省空間之目的。再者，由於裝置構造較簡單，故亦可降低裝置成本。像這樣，本實施態樣，可有效率地實行處理晶圓W的薄化處理與邊緣修整步驟的前處理。
在此，針對在步驟A3中形成內部面改質層M3時的該內部面改質層M3(雷射光L3)的較佳間隔(間距)進行說明。如圖16以及圖17所示的，內部面改質層M3，從處理晶圓W的半徑方向外側往內側形成螺旋狀。在以下的說明中，為了方便，有時會將該螺旋稱為加工線。
上述的內部面改質層M3的間隔，包含以下的2種間隔。第1種間隔，係圖16所示之加工線上的內部面改質層M3的周圍方向的間隔Q1。第2種間隔，係圖17所示之相鄰的加工線之間的內部面改質層M3的半徑方向的間隔Q2。
針對第1種間隔Q1進行說明。在步驟A3中，在形成內部面改質層M3時，為了令裂縫C3前進，宜令內部面改質層M3的間隔Q1為固定。另外，在步驟A5中，在以內部面改質層M3為基點將處理晶圓W分離時，為了令該分離在晶圓面內平均地進行，亦宜令內部面改質層M3的間隔Q1為固定。
在調整內部面改質層M3的周圍方向的間隔Q1時，會控制夾頭100的旋轉速度。亦即，當雷射頭110的半徑方向位置(雷射光L3的照射位置)位於外周圍部位時會減慢旋轉速度，當雷射頭110的半徑方向位置位於中心部位時會增快旋轉速度。具體而言，例如當處理晶圓W的直徑為300mm時，在處理晶圓W的外周圍部位(例如半徑方向120mm~150mm的範圍)，旋轉速度為30rpm~60rpm。另一方面，在處理晶圓W的中心部位[例如半徑方向0mm(中心點)~20mm的範圍]，旋轉速度為500rpm~3000rpm。另外，在處理晶圓W的半徑方向20mm~120mm的範圍內，旋轉速度係60rpm~500rpm直線地變化。此時，雷射光L3的圓周速度為固定，可令間隔Q1在周圍方向上為固定。
另外，如上所述的令雷射光L3相對於處理晶圓W旋轉，除了令夾頭100旋轉以外，亦可令雷射頭110移動。
另外，在調整內部面改質層M3的周圍方向的間隔Q1時，亦可更控制雷射光L3的頻率。亦即，當雷射頭110的半徑方向位置(雷射光L3的照射位置)位於外周圍部位時將頻率增大，當雷射頭110的半徑方向位置位於中心部位時將頻率減小。另外，此時亦同，當雷射頭110的半徑方向位置位於外周圍部位時將旋轉速度減慢，當雷射頭110的半徑方向位置位於中心部位時將旋轉速度增快。另外，可依照如上所述的雷射光L3的頻率的調整幅度，縮小雷射頭110的旋轉速度的調整幅度。
針對第2種間隔Q2進行說明。在步驟A5中，當以內部面改質層M3為基點將處理晶圓W分離時，為了令該分離在晶圓面內平均地進行，宜令在步驟A3中所形成之內部面改質層M3的半徑方向的間隔Q2為固定。
在調整內部面改質層M3的半徑方向的間隔Q2時，會控制雷射頭110的移動速度。亦即，當雷射頭110的半徑方向位置(雷射光L3的照射位置)位於外周圍部位時將移動速度減慢，當雷射頭110的半徑方向位置位於中心部位時將移動速度增快。此時，可令間隔Q2在半徑方向上為固定。
另外，如上所述的令雷射光L3相對於處理晶圓W移動，除了令雷射頭110移動以外，亦可令夾頭100移動。
另外，在以上的實施態樣中，係利用1個雷射頭110射出不同形狀的雷射光L1~L3，惟雷射頭110宜在作為處理對象的疊合晶圓T搬入改質裝置60之前經過校正(校準)。更詳細而言，宜在疊合晶圓T被夾頭100所保持之前，實行過雷射頭110的校正。此時，便無須在對1枚處理晶圓W進行改質處理的過程中實行雷
射頭110的校正，故可縮短切換雷射光L1~L3所需要的時間。其結果，可令晶圓處理的產能提高。
另外，在以上的實施態樣中，在形成周緣改質層M1時，係從雷射頭110對處理晶圓W的內部照射1道雷射光L1，惟亦可照射複數道雷射光L1。此時，便可縮短形成周緣改質層M1的時間，並可令晶圓處理的產能更進一步提高。同樣地，在形成內部面改質層M3時，係從雷射頭110對處理晶圓W的內部照射1道雷射光L3，惟亦可照射複數道雷射光L3。此時亦同，可縮短形成內部面改質層M3的時間，並可令晶圓處理的產能更進一步提高。
於以上的實施態樣的改質裝置60，係設置了1個雷射頭110，惟亦可如圖21所示的，設置複數個(例如2個)雷射頭110、300。在本實施態樣中，為了方便說明，將雷射頭110稱為第1雷射頭110，將雷射頭300稱為第2雷射頭300。另外，雷射頭的數量不限於本實施態樣。另外，在圖21中為了避免圖式變得繁雜，將巨觀相機140與微觀相機150的圖式省略。
第2雷射頭300，設置在第1雷射頭110的Y軸正方向側。第2雷射頭300的構造，與第1雷射頭110的構造相同。亦即，第2雷射頭300，具有透鏡301與LCOS(圖中未顯示)。
第2雷射頭300的支持構造，亦與第1雷射頭110的支持構造相同。亦即，第2雷射頭300，被支持構件310、軌道311、升降機構320以及移動機構321所支持。然後，第2雷射頭300，構成隨意升降且在Y軸方向上隨意移動的構造。
此時，在形成周緣改質層M1時，如圖22所示的，將第1雷射頭110與第2雷射頭300，在處理晶圓W的外周圍部位配置於同心圓上。然後，一邊令處理晶圓W旋轉，一邊從第1雷射頭110射出雷射光L11，同時從第2雷射頭300射出雷射光L12。如是，利用雷射光L11形成周緣改質層M11，利用雷射光L12形成周緣改質層M12。周緣改質層M11、M12各自形成於處理晶圓W的外周圍部位的一半，該等周緣改質層M11、M12合起來形成環狀的周緣改質層M1。亦即，在本實施態樣中，在形成周緣改質層M1時，處理晶圓W只要旋轉180度即可。因此，可縮短形成周緣改質層M1的時間，其結果，可令晶圓處理的產能更進一步提高。
另外，在上述例子中，係令第1雷射頭110的雷射光L11與第2雷射頭300的雷射光L12，在處理晶圓W的內部照射到相同的深度，而將周緣改質層M11與周緣改質層M12形成於相同的深度。關於此點，亦可令雷射光L11與雷射光L12照射到不同的深度，而將周緣改質層M11與周緣改質層M12形成於不同的深度。
另外，在形成內部面改質層M3時，如圖23所示的，將第1雷射頭110與第2雷射頭300，在處理晶圓W的外周圍部位配置於同心圓上。然後，令處理晶圓W旋轉，同時令第1雷射頭110與第2雷射頭300各自從處理晶圓W的外周圍部位往中心部位在Y軸方向上移動。亦即，令第1雷射頭110往Y軸正方向移動，令第2雷射頭300往Y軸負方向移動。在該處理晶圓W的旋轉以及雷射頭110、300的移動過程中，從第1雷射頭110對處理晶圓W的內部照射雷射光L31，並從第2雷射頭300對處理晶圓W的內部照射雷射光L32。如是，利用雷射光L31形成內部面改質層M31，並利用雷射光L32形成內部面改質層M32。內部面改質層M31、M32各自形成螺旋狀，於處理晶圓W的全面形成內部面改質層M3。藉由像這樣同時
形成內部面改質層M31、M32，便可縮短形成內部面改質層M3的時間，其結果，可令晶圓處理的產能更進一步提高。
另外，在以上的實施態樣中，分割改質層M2的形成，係在改質裝置60中，使用形成其他周緣改質層M1與內部面改質層M3所使用的雷射頭110形成之，惟亦可使用另外設置的雷射頭(圖中未顯示)。再者，在改質裝置60中，亦可用各別的雷射頭(圖中未顯示)分別形成周緣改質層M1、分割改質層M2、內部面改質層M3。
在以上的實施態樣中，周緣部位We的除去，係在周緣除去裝置61中以吸附墊180保持周緣部位We並將其除去，惟除去方法不限於此。例如，亦可對周緣部位We施加物理性衝撃或超音波等而將其除去。
另外，在以上的實施態樣中，背面晶圓Wb1從處理晶圓W的分離，係在從晶圓搬運裝置70的搬運臂71將疊合晶圓T傳遞到加工裝置80的夾頭81時進行，惟分離方法不限於此。例如，亦可將分離裝置(圖中未顯示)與周緣除去裝置61設置在同一裝置內，亦可另外設置分離裝置(圖中未顯示)。
另外，在以上的實施態樣中，係在將處理晶圓W的周緣部位We除去之後，以內部面改質層M3為基點，將該處理晶圓W的背面晶圓Wb1分離，而令其變薄，惟周緣部位We的除去與處理晶圓W的薄化亦可同時進行。
例如，如圖24(a)所示的，在處理晶圓W的內部形成環狀的周緣改質層M1，同時沿著處理晶圓W的平面方向形成內部面改質層M3。此時，令周緣改質層M1
的上端，與內部面改質層M3的形成高度大略對齊一致。另外，周緣改質層M1與內部面改質層M3的形成順序為任意順序。
之後，如圖24(b)所示的，以周緣改質層M1與內部面改質層M3為基點，將處理晶圓W的背面Wb側分離。像這樣，以內部面改質層M3為基點，將背面Wb側分離，便可令處理晶圓W變薄。此時，周緣部位We與背面Wb側的晶圓一起被除去。
此時，由於係同時實行周緣部位We的除去與處理晶圓W的薄化，故可令晶圓處理的產能更進一步提高。
本案所揭示之實施態樣全部的特徵點應被視為均為例示態樣而非限制要件。上述的實施態樣，亦可在不超出所附之專利申請範圍以及其發明精神的情況下，省略、置換、變更成各種態樣。
例如，在上述實施態樣中，係於接合前的處理晶圓W與支持晶圓S的界面形成了未接合區域Ab，惟亦可在接合後形成未接合區域Ab。例如，亦可在接合後對氧化膜F的外周圍部位照射雷射光，以令接合強度降低，進而形成未接合區域Ab。
110:雷射頭
L3:雷射光
M3:內部面改質層
Q2:間隔
W:處理晶圓
X,Y,Z:軸
Claims (12)
- 一種基板處理裝置，用以對基板進行處理，包含：保持部，用來保持由第1基板與第2基板所接合之疊合基板中的該第2基板；內部面改質部，對該保持部所保持之該第1基板的內部，沿著平面方向照射內部面用雷射光，以形成內部面改質層；以及移動機構，令該保持部與該內部面改質部作相對性移動；利用該移動機構令該內部面用雷射光在該第1基板的內部從半徑方向外側往內側移動，以形成該內部面改質層；該移動機構所造成之該內部面用雷射光的移動速度，在該內部面用雷射光照射於該第1基板的內部的半徑方向內側時比照射於外側時更快。
- 一種基板處理裝置，用以對基板進行處理，包含：保持部，用來保持由第1基板與第2基板所接合之疊合基板中的該第2基板；內部面改質部，對該保持部所保持之該第1基板的內部，沿著平面方向照射內部面用雷射光，以形成內部面改質層；移動機構，令該保持部與該內部面改質部作相對性移動；以及旋轉機構，令該保持部與該內部面改質部作相對性旋轉；利用該移動機構令該內部面用雷射光在該第1基板的內部從半徑方向外側往內側移動，以形成該內部面改質層；利用該移動機構以及該旋轉機構，令該內部面用雷射光在該第1基板的內部從半徑方向外側往內側螺旋狀移動，以形成該內部面改質層；該旋轉機構所造成之旋轉的速度，在該內部面用雷射光照射於該第1基板的內部之半徑方向內側時比照射於外側時更快。
- 如請求項1或2之基板處理裝置，其中，該內部面改質部，以對該第1基板的內部的半徑方向外側所照射之該內部面用雷射光的頻率比對內側所照射之該內部面用雷射光的頻率更大的方式，照射該內部面用雷射光。
- 如請求項1或2之基板處理裝置，其中，更包含：周緣改質部，其對該保持部所保持之該第1基板的內部，沿著作為除去對象的周緣部位與中央部位的界線照射周緣用雷射光，以形成周緣改質層；該周緣改質部與該內部面改質部，具有共用的雷射頭；該雷射頭，切換該周緣用雷射光與該內部面用雷射光。
- 如請求項4之基板處理裝置，其中，包含複數個該雷射頭。
- 如請求項4之基板處理裝置，其中，該雷射頭，係以在垂直方向上隨意升降且在水平方向上隨意移動的方式構成。
- 一種基板處理方法，用以對基板進行處理，包含：以保持部保持由第1基板與第2基板所接合之疊合基板中的該第2基板的步驟；以及從內部面改質部，對該保持部所保持之該第1基板的內部，沿著平面方向照射內部面用雷射光，以形成內部面改質層的步驟； 在形成該內部面改質層時，利用移動機構令該保持部與該內部面改質部作相對性移動，以令該內部面用雷射光在該第1基板的內部從半徑方向外側往內側移動；該移動機構所造成之該內部面用雷射光的移動速度，在該內部面用雷射光照射於該第1基板的內部的半徑方向內側時比照射於外側時更快。
- 一種基板處理方法，用以對基板進行處理，包含：以保持部保持由第1基板與第2基板所接合之疊合基板中的該第2基板的步驟；以及從內部面改質部，對該保持部所保持之該第1基板的內部，沿著平面方向照射內部面用雷射光，以形成內部面改質層的步驟；在形成該內部面改質層時，利用移動機構令該保持部與該內部面改質部作相對性移動，以令該內部面用雷射光在該第1基板的內部從半徑方向外側往內側移動；在形成該內部面改質層時，利用該移動機構令該保持部與該內部面改質部作相對性移動，同時利用旋轉機構令該保持部與該內部面改質部作相對性旋轉，以令該內部面用雷射光在該第1基板的內部從半徑方向外側往內側螺旋狀移動；該旋轉機構所造成之旋轉的速度，在該內部面用雷射光照射於該第1基板的內部的半徑方向內側時比照射於外側時更快。
- 如請求項7或8之基板處理方法，其中， 該內部面改質部，以對該第1基板的內部的半徑方向外側所照射之該內部面用雷射光的頻率比對內側所照射之該內部面用雷射光的頻率更大的方式，照射該內部面用雷射光。
- 如請求項7或8之基板處理方法，其中，更包含：從周緣改質部對該保持部所保持之該第1基板的內部，沿著作為除去對象的周緣部位與中央部位的界線照射周緣用雷射光，以形成周緣改質層的步驟；該周緣改質部與該內部面改質部，具有共用的雷射頭；該雷射頭，切換該周緣用雷射光與該內部面用雷射光。
- 如請求項10之基板處理方法，其中，設置了複數個該雷射頭；在形成該周緣改質層時，複數個該雷射頭，對該第1基板的內部同時照射該周緣用雷射光。
- 如請求項10之基板處理方法，其中，設置了複數個該雷射頭；在形成該內部面改質層時，複數個該雷射頭，對該第1基板的內部同時照射該內部面用雷射光。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018-240175 | 2018-12-21 | ||
| JP2018240175 | 2018-12-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202044379A TW202044379A (zh) | 2020-12-01 |
| TWI814960B true TWI814960B (zh) | 2023-09-11 |
Family
ID=71100833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW108145291A TWI814960B (zh) | 2018-12-21 | 2019-12-11 | 基板處理裝置及基板處理方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7287982B2 (zh) |
| TW (1) | TWI814960B (zh) |
| WO (1) | WO2020129730A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117020449A (zh) * | 2018-10-30 | 2023-11-10 | 浜松光子学株式会社 | 激光加工装置及激光加工方法 |
| JP7120904B2 (ja) | 2018-10-30 | 2022-08-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
| WO2020090894A1 (ja) | 2018-10-30 | 2020-05-07 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014017434A (ja) * | 2012-07-11 | 2014-01-30 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハの加工方法 |
| JP2016215231A (ja) * | 2015-05-19 | 2016-12-22 | 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 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012109341A (ja) | 2010-11-16 | 2012-06-07 | Shibuya Kogyo Co Ltd | 半導体材料の切断方法と切断装置 |
| JP6395210B2 (ja) | 2014-08-26 | 2018-09-26 | 信越ポリマー株式会社 | 基板加工方法及び基板 |
| JP6552898B2 (ja) | 2015-07-13 | 2019-07-31 | 株式会社ディスコ | 多結晶ＳｉＣウエーハの生成方法 |
| JP6562819B2 (ja) | 2015-11-12 | 2019-08-21 | 株式会社ディスコ | ＳｉＣ基板の分離方法 |
| JP2017123400A (ja) * | 2016-01-07 | 2017-07-13 | 株式会社ディスコ | チャックテーブル |
| JP6508153B2 (ja) * | 2016-09-21 | 2019-05-08 | 日亜化学工業株式会社 | 発光素子の製造方法 |
| JP7258414B2 (ja) | 2018-08-28 | 2023-04-17 | 株式会社ディスコ | 光デバイスウェーハの加工方法 |
| JP7193956B2 (ja) | 2018-09-03 | 2022-12-21 | 株式会社ディスコ | ウェーハの加工方法 |
| US20220009038A1 (en) | 2018-10-30 | 2022-01-13 | Hamamatsu Photonics K.K. | Laser machining device |
| DE112019005413T5 (de) | 2018-10-30 | 2021-07-22 | Hamamatsu Photonics K.K. | Laserbearbeitungsvorrichtung und Laserbearbeitungsverfahren |
| JP7460322B2 (ja) | 2018-11-27 | 2024-04-02 | 株式会社ディスコ | ウェーハの加工方法 |
-
2019
- 2019-12-09 WO PCT/JP2019/048087 patent/WO2020129730A1/ja active Application Filing
- 2019-12-09 JP JP2020561320A patent/JP7287982B2/ja active Active
- 2019-12-11 TW TW108145291A patent/TWI814960B/zh active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014017434A (ja) * | 2012-07-11 | 2014-01-30 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハの加工方法 |
| JP2016215231A (ja) * | 2015-05-19 | 2016-12-22 | 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2020129730A1 (ja) | 2020-06-25 |
| TW202044379A (zh) | 2020-12-01 |
| JPWO2020129730A1 (ja) | 2021-10-28 |
| JP7287982B2 (ja) | 2023-06-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI814960B (zh) | 基板處理裝置及基板處理方法 | |
| TWI825241B (zh) | 基板處理裝置及基板處理方法 | |
| TW202025271A (zh) | 基板處理裝置及基板處理方法 | |
| JP7422828B2 (ja) | 基板処理装置及び基板処理方法 | |
| TW202046391A (zh) | 處理裝置及處理方法 | |
| TWI832975B (zh) | 處理裝置及處理方法 | |
| JP2020136448A (ja) | 基板処理装置及び基板処理方法 | |
| TWI824080B (zh) | 基板處理裝置及基板處理方法 | |
| TWI820268B (zh) | 基板處理裝置及基板處理方法 | |
| JP7127208B2 (ja) | 処理装置及び処理方法 | |
| TW202044391A (zh) | 處理裝置及處理方法 |