WO2021192853A1 - 基板処理方法及び基板処理装置 - Google Patents

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WO2021192853A1
WO2021192853A1 PCT/JP2021/007939 JP2021007939W WO2021192853A1 WO 2021192853 A1 WO2021192853 A1 WO 2021192853A1 JP 2021007939 W JP2021007939 W JP 2021007939W WO 2021192853 A1 WO2021192853 A1 WO 2021192853A1
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layer
substrate
peeling
laser
wafer
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PCT/JP2021/007939
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隼斗 田之上
陽平 山下
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東京エレクトロン株式会社
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    • B23K2103/172—Multilayered materials wherein at least one of the layers is non-metallic

Definitions

  • This disclosure relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus.
  • Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a semiconductor device. Such a method for manufacturing a semiconductor device includes a heating step of irradiating a CO 2 laser from the back surface of the semiconductor substrate to locally heat the exfoliated oxide film, and in the exfoliated oxide film and / or the interface between the exfoliated oxide film and the semiconductor substrate. Includes a transfer step of causing peeling in the above to transfer the semiconductor element to the transfer destination substrate.
  • the technique according to the present disclosure appropriately peels the second substrate from the first substrate in the polymerized substrate in which the first substrate and the second substrate are joined.
  • One aspect of the present disclosure is a method for treating a polymerized substrate in which a first substrate and a second substrate are bonded, and a peeling promoting layer and a laser absorbing layer are laminated in this order on the second substrate. Then, the laser absorbing layer is irradiated with laser light to generate stress inside the laser absorbing layer, and the first substrate is formed along the boundary between the second substrate and the peeling promoting layer. Includes peeling the second substrate from the surface.
  • the second substrate in a polymerized substrate in which a first substrate and a second substrate are bonded, the second substrate can be appropriately peeled from the first substrate.
  • laser lift-off is performed in which a GaN (gallium nitride) -based compound crystal layer (material layer) is peeled off from a sapphire substrate using laser light.
  • the sapphire substrate has transparency to short-wavelength laser light (for example, UV light)
  • short-wavelength laser light having a high absorption rate with respect to the laser absorption layer is applied. It can be used, and there is a wide range of choices for laser light.
  • the device layer formed on the surface of one substrate is transferred to another substrate.
  • the silicon substrate is generally transparent to the laser light in the NIR (near infrared) region, but the laser absorbing layer is also transparent to the laser light of the NIR, so that the device layer is damaged. There is a risk. Therefore, in order to perform laser lift-off in the semiconductor device manufacturing process, laser light in the FIR (far infrared) region is used.
  • a laser beam having a wavelength of FIR can be used, for example by a CO 2 laser.
  • the exfoliated oxide film as the laser absorbing layer is irradiated with a CO 2 laser to cause exfoliation at the interface between the exfoliated oxide film and the substrate.
  • the substrate and the laser absorption layer may not be properly peeled off, that is, transfer may not be performed properly.
  • transfer may not be performed properly.
  • the wafer W may be peeled off from the inside, and a part of the wafer W (silicon piece) may be transferred together with the device layer to the surface of the laser absorption layer after the transfer treatment.
  • the technique according to the present disclosure appropriately peels the second substrate from the first substrate in the polymerized substrate in which the first substrate and the second substrate are joined.
  • the wafer processing system as the substrate processing apparatus and the wafer processing method as the substrate processing method according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
  • elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.
  • the polymerization wafer T as the polymerization substrate processed in the wafer processing according to the present embodiment includes a first wafer W1 as a first substrate and a second wafer W2 as a second substrate. And are joined to form.
  • the first wafer W1 the surface on the side bonded to the second wafer W2 is referred to as the front surface W1a
  • the surface opposite to the front surface W1a is referred to as the back surface W1b.
  • the surface on the side bonded to the first wafer W1 is referred to as the front surface W2a
  • the surface opposite to the front surface W2a is referred to as the back surface W2b.
  • the first wafer W1 is a semiconductor wafer such as a silicon substrate.
  • a device layer D1 including a plurality of devices is formed on the surface W1a of the first wafer W1.
  • a surface film F1 is further formed on the device layer D1 and is bonded to the second wafer W2 via the surface film F1.
  • Examples of the surface film F1 include an oxide film (SiO 2 film, TEOS film), a SiC film, a SiCN film, and an adhesive.
  • the device layer D1 and the surface film F1 may not be formed on the surface W1a.
  • the second wafer W2 is also a semiconductor wafer such as a silicon substrate.
  • a peeling promoting layer P2, a laser absorption layer P, a device layer D2, and a surface film F2 are laminated in this order from the surface W2a side, and are formed via the surface film F2. Is joined to the first wafer W1.
  • the device layer D2 and the surface film F2 are the same as the device layer D1 and the surface film F1 of the first wafer W1, respectively.
  • the laser absorbing layer P include those capable of absorbing laser light (for example, CO 2 laser) as described later, for example, an oxide film (SiO 2 film, TEOS film) and the like.
  • the peeling promoting layer P2 is formed so that the second wafer W2 can be easily peeled (transferred) from the first wafer W1, and the adhesion with the second wafer W2 (silicon) is the laser absorption layer P. It is formed of a material having lower adhesion to, for example, silicon nitride (SiN). In some cases, the peeling promoting layer P2, the laser absorbing layer P, the device layer D2, and the surface film F2 are not formed on the surface W2a.
  • the peeling promoting layer P2 and the laser absorbing layer P are formed on the surface W1a of the first wafer W1 on which the device layer D1 and the surface film F1 are formed, and the device layer D1 is transferred to the second wafer W2 side. NS.
  • the peripheral edge portion We of the second wafer W2 is chamfered, and the cross section of the peripheral edge portion We becomes thinner toward the tip thereof.
  • the back surface of the second wafer W2 formed in this way may be removed to make it thinner, and in this thinning process, a sharply pointed shape (so-called knife edge) is formed on the peripheral edge We. Shape).
  • chipping occurs at the peripheral edge We of the second wafer W2, and the second wafer W2 may be damaged. Therefore, before this thinning process, edge trim described later may be performed in which the peripheral edge portion We of the second wafer W2 is removed in advance.
  • the peripheral edge portion We is a portion that is removed in this edge trim, and is, for example, in the range of 0.5 mm to 3 mm in the radial direction from the outer end portion of the second wafer W2.
  • the above-mentioned laser lift-off processing as a wafer processing that is, the transfer processing of the device layer D2 to the first wafer W1 side, or the above-mentioned edge trim processing as a wafer processing. That is, the peripheral portion We of the second wafer W2 is removed.
  • the wafer processing system 1 has a configuration in which the loading / unloading block G1, the transport block G2, and the processing block G3 are integrally connected.
  • the carry-in / out block G1, the transport block G2, and the processing block G3 are arranged side by side in this order from the negative direction side of the X-axis.
  • cassettes Ct, Cw1 and Cw2 capable of accommodating a plurality of polymerization wafers T, a plurality of first wafers W1 and a plurality of second wafers W2 are carried in / out from the outside.
  • the carry-in / out block G1 is provided with a cassette mounting stand 10.
  • a plurality of, for example, three cassettes Ct, Cw1 and Cw2 can be freely mounted in a row on the cassette mounting table 10 in the Y-axis direction.
  • the number of cassettes Ct, Cw1 and Cw2 mounted on the cassette mounting table 10 is not limited to this embodiment and can be arbitrarily determined.
  • the transfer block G2 is provided with a wafer transfer device 20 adjacent to the cassette mounting table 10 on the X-axis positive direction side of the cassette mounting table 10.
  • the wafer transfer device 20 is configured to be movable on a transfer path 21 extending in the Y-axis direction.
  • the wafer transfer device 20 has, for example, two transfer arms 22 and 22 that hold and transfer the polymerized wafer T, the first wafer W1 and the second wafer W2.
  • Each transport arm 22 is configured to be movable in the horizontal direction, the vertical direction, the horizontal axis, and the vertical axis.
  • the configuration of the transport arm 22 is not limited to this embodiment, and any configuration can be adopted.
  • the wafer transfer device 20 is configured to be able to transfer the polymerization wafer T, the first wafer W1 and the second wafer W2 to the cassettes Ct, Cw1, Cw2 of the cassette mounting table 10 and the transition device 30 described later. Has been done.
  • the transfer block G2 is provided with a transition device for delivering the polymerized wafer T, the first wafer W1 and the second wafer W2 adjacent to the wafer transfer device 20 on the X-axis positive direction side of the wafer transfer device 20. 30 is provided.
  • the processing block G3 includes a wafer transfer device 40, a peripheral edge removing device 50, a cleaning device 60, an internal laser irradiation device 70, and an interface laser irradiation device 80.
  • the wafer transfer device 40 is configured to be movable on a transfer path 41 extending in the X-axis direction. Further, the wafer transfer device 40 has, for example, two transfer arms 42 and 42 that hold and transfer the polymerized wafer T, the first wafer W1 and the second wafer W2. Each transport arm 42 is configured to be movable in the horizontal direction, the vertical direction, the horizontal axis, and the vertical axis. The configuration of the transport arm 42 is not limited to this embodiment, and any configuration can be adopted.
  • the wafer transfer device 40 refers to the layered wafer T, the first wafer W1 and the first wafer W1 and the first wafer W1 with respect to the transition device 30, the peripheral edge removing device 50, the cleaning device 60, the internal laser irradiation device 70, and the interface laser irradiation device 80. It is configured so that the wafer W2 of 2 can be conveyed.
  • the peripheral edge removing device 50 is provided on the Y-axis positive direction side of the wafer transfer device 40, and removes the peripheral edge portion We of the second wafer W2, that is, performs edge trim processing.
  • the cleaning device 60 is provided on the negative side of the Y-axis of the wafer transfer device 40, and cleans the polymerized wafer T after peeling or removing the peripheral portion We.
  • the internal laser irradiation device 70 as the second laser irradiation unit is provided on the Y-axis positive direction side of the wafer transfer device 40, and a laser beam (internal laser light, for example, a YAG laser) is provided inside the second wafer W2.
  • the interface laser irradiation device 80 is provided on the Y-axis negative direction side of the wafer transfer device 40, and laser light (interfacial laser light, for example, CO 2) is applied to the laser absorption layer P formed on the surface W2a of the second wafer W2. Laser) is irradiated.
  • laser light interfacial laser light, for example, CO 2
  • Laser is irradiated.
  • the configuration of the interface laser irradiation device 80 will be described later.
  • the above wafer processing system 1 is provided with a control device 90 as a control unit.
  • the control device 90 is, for example, a computer and has a program storage unit (not shown).
  • the program storage unit stores a program that controls the processing of the polymerized wafer T in the wafer processing system 1. Further, the program storage unit also stores a program for controlling the operation of the drive system of the above-mentioned various processing devices and transfer devices to realize the wafer processing described later in the wafer processing system 1.
  • the program may be recorded on a computer-readable storage medium H and may be installed on the control device 90 from the storage medium H.
  • the wafer processing system 1 is configured as described above.
  • the laser lift-off processing of the polymerized wafer T described above that is, the transfer processing of the device layer D2 on the first wafer W1 and the second described above.
  • the edge trim processing of the wafer W2 of the above can be performed respectively.
  • the peripheral edge removing device 50 and the internal laser irradiation device 70 can be omitted.
  • the second wafer W2 is peeled from the first wafer W1 by the interface laser irradiation device 80, but the wafer processing system 1 has a peeling device as a peeling portion. May be further provided.
  • the interface laser irradiation device 80 has a chuck 100 that holds the polymerized wafer T on the upper surface.
  • the chuck 100 attracts and holds a part or the entire surface of the back surface W1b of the first wafer W1.
  • the chuck 100 is provided with an elevating pin (not shown) for transferring the polymerized wafer T to and from the transport arm 42.
  • the elevating pin is configured to be elevating and lowering by inserting a through hole (not shown) formed through the chuck 100, and supports and elevates the polymerized wafer T from below.
  • the chuck 100 is supported by the slider table 102 via the air bearing 101.
  • a rotation mechanism 103 is provided on the lower surface side of the slider table 102.
  • the rotation mechanism 103 has, for example, a built-in motor as a drive source.
  • the chuck 100 is rotatably configured around the ⁇ axis (vertical axis) by the rotation mechanism 103 via the air bearing 101.
  • the slider table 102 is configured to be movable along a rail 105 provided on the base 106 and extending in the Y-axis direction by a moving mechanism 104 provided on the lower surface side thereof.
  • the drive source of the moving mechanism 104 is not particularly limited, but for example, a linear motor is used.
  • a laser head 110 as a laser irradiation unit is provided above the chuck 100.
  • the laser head 110 has a lens 111.
  • the lens 111 is a cylindrical member provided on the lower surface of the laser head 110, and irradiates the polymerized wafer T held by the chuck 100 with laser light.
  • the laser light is a pulsed CO 2 laser light
  • the laser light emitted from the laser head 110 passes through the second wafer W2 and is irradiated to the laser absorption layer P.
  • the wavelength of the CO 2 laser light is, for example, 8.9 ⁇ m to 11 ⁇ m.
  • the laser head 110 is configured to be able to move up and down by an elevating mechanism (not shown).
  • the light source of the laser light is provided at a remote position outside the laser head 110.
  • a transport pad 120 as a peeling portion which has a suction surface on the lower surface for sucking and holding the back surface W2b of the second wafer W2.
  • the transport pad 120 is configured to be able to move up and down by an elevating mechanism (not shown).
  • the transfer pad 120 transfers the second wafer W2 between the chuck 100 and the transfer arm 42. Specifically, after moving the chuck 100 to the lower side of the transfer pad 120 (the delivery position with the transfer arm 42), the transfer pad 120 is lowered to attract and hold the back surface W2b of the second wafer W2, and then the back surface W2b is sucked and held.
  • the transport pad 120 is raised again to peel off from the first wafer W1.
  • the peeled second wafer W2 is delivered from the transport pad 120 to the transport arm 42, and is carried out from the interface laser irradiation device 80.
  • the transfer pad 120 may be configured to invert the front and back surfaces of the wafer by an inversion mechanism (not shown).
  • the wafer processing performed by using the wafer processing system 1 configured as described above will be described.
  • a case where the laser lift-off process is performed in the wafer processing system 1, that is, a case where the device layer D2 of the second wafer W2 is transferred to the first wafer W1 will be described.
  • the first wafer W1 and the second wafer W2 are bonded to each other in an external bonding device (not shown) of the wafer processing system 1 to form a polymerized wafer T in advance.
  • the cassette Ct containing the plurality of polymerized wafers T is placed on the cassette mounting table 10 of the loading / unloading block G1.
  • the polymerized wafer T in the cassette Ct is taken out by the wafer transfer device 20.
  • the polymerized wafer T taken out from the cassette Ct is transferred to the wafer transfer device 40 via the transition device 30, and then transferred to the interface laser irradiation device 80.
  • the second wafer W2 is peeled from the first wafer W1 (laser lift-off processing).
  • This processing position is a position where the laser beam can be irradiated from the laser head 110 to the polymerized wafer T (laser absorption layer P).
  • the laser beam L (CO 2 laser beam) is pulsedly irradiated from the laser head 110 toward the back surface W2b of the second wafer W2.
  • the laser beam L passes through the second wafer W2 and the peeling promoting layer P2 from the back surface W2b side of the second wafer W2 and is absorbed by the laser absorbing layer P.
  • stress is generated inside the laser absorption layer P that has absorbed the laser light L.
  • the stress accumulation layer that serves as the base point for peeling of the second wafer W2 (the base point for transfer of the device layer D2) formed by the irradiation of the laser beam is referred to as the “peeling modified layer M1”.
  • the laser beam L irradiated to the laser absorption layer P absorbs almost all the energy due to the formation of the peeling modification layer M1 and does not reach the device layer D2. Therefore, it is possible to prevent the device layer D2 from being damaged.
  • the laser light L irradiated to the laser absorption layer P is controlled to an output that does not separate the peeling promoting layer P2 and the laser absorbing layer P due to the stress generated by the irradiation of the laser light L.
  • the peeling modified layer M1 is formed. More specifically, for example, the laser absorption layer P is gasified by irradiation with laser light to eliminate the escape place of the generated gas as described above, so that compressive stress is accumulated as the peeling modification layer M1. Further, for example, heat is generated in the laser absorbing layer P by absorbing the laser light, and shear stress is accumulated as the peeling modified layer M1 due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the peeling promoting layer P2 and the laser absorbing layer P.
  • the stress generated by the irradiation of the laser light L usually stays at the irradiation position of the laser light L (inside the laser absorption layer P) as described above, and forms the peeling modification layer M1.
  • the peeling promoting layer P2 is formed between the surface W2a of the second wafer W2 and the laser absorbing layer P, and the adhesion between the peeling promoting layer P2 and the second wafer W2 promotes peeling. It is smaller than the adhesion between the layer P2 and the laser absorbing layer P. Therefore, as shown in FIG. 7B, the stress generated inside the laser absorption layer P passes through the peeling promoting layer P2 and is accumulated at the interface between the peeling promoting layer P2 and the second wafer W2.
  • the stress generated by irradiating the laser beam L moves to the interface between the peeling promoting layer P2 and the second wafer W2, which can stay more stably, and is accumulated.
  • stress is accumulated at the interface between the peeling promoting layer P2 and the second wafer W2 in this way, the bonding strength between the peeling promoting layer P2 and the second wafer W2 is lowered.
  • the laser light L is irradiated to the laser absorbing layer P, that is, the peeling promoting layer P2 and the second wafer W2 are peeled off from the entire surface of the laser absorbing layer P in a plan view.
  • the rotation mechanism 103 rotates the chuck 100 (polymerized wafer T), and the moving mechanism 104 moves the chuck 100 in the Y-axis direction.
  • the laser beam L is irradiated to the laser absorption layer P from, for example, from the outside to the inside in the radial direction, and as a result, is spirally irradiated on the entire surface of the laser absorption layer P from the outside to the inside.
  • NS The black arrow shown in FIG. 6 indicates the rotation direction of the chuck 100.
  • the peeling and modifying layer M1 may be formed from the inside to the outside in the radial direction.
  • the formation interval of the adjacent peeling and modifying layer M1 in other words, the pulse interval (frequency) of the laser beam L, is peeled off in the adjacent peeling and modifying layer M1 due to the impact generated during the formation of the peeling and modifying layer M1. Is controlled at intervals that do not occur. Specifically, for example, it is preferable that the adjacent peeling and modifying layers M1 are formed so as not to overlap each other in a plan view. Further, at this time, it is preferable that the adjacent peeling and modifying layers M1 are formed in close proximity to each other.
  • the laser beam L may be irradiated concentrically in an annular shape.
  • the rotation of the chuck 100 and the Y direction of the chuck 100 are alternately performed, it is better to irradiate the laser beam L in a spiral shape as described above to shorten the irradiation time and improve the throughput. Can be done.
  • the chuck 100 when the laser absorption layer P is irradiated with the laser beam L, the chuck 100 is rotated, but the laser head 110 is moved and the laser head 110 is rotated relative to the chuck 100. May be good. Further, although the chuck 100 is moved in the Y-axis direction, the laser head 110 may be moved in the Y-axis direction.
  • the chuck 100 When the laser beam L is irradiated on the in-plane front surface of the laser absorption layer P, the chuck 100 is then moved to the delivery position below the transport pad 120 by the moving mechanism 104. At the delivery position, the transfer pad 120 sucks and holds the back surface W2b of the second wafer W2 as shown in FIG. 9 (a), and then raises the transfer pad 120 as shown in FIG. 9 (b). , The second wafer W2 is peeled from the peeling promotion layer P2 (first wafer W1). As a result, the device layer D2 formed on the surface of the second wafer W2 is transferred to the first wafer W1.
  • the stress generated by the irradiation of the laser beam is accumulated at the interface between the peeling promoting layer P2 and the second wafer W2, and the bonding strength is lowered, so that a large load is not applied.
  • the second wafer W2 can be peeled from the peeling promoting layer P2.
  • the peeling and modifying layers M1 are formed so as not to overlap each other, but the stress accumulated by the formation of the peeling and modifying layer M1 is generated at the formation position of the peeling and modifying layer M1.
  • the second wafer W2 and the peeling promoting layer P2 are peeled off, they are released to the outside.
  • the peeling and modifying layer M1 is formed close to each other as described above, when peeling occurs at the forming position of the peeling and modifying layer M1 formed adjacent to each other, that is, the adjacent position.
  • the stress is released to the outside, it is released in a chain reaction.
  • the entire surface of the second wafer W2 is chained from the peeled portion. It will be peeled off. That is, the second wafer W2 can be more appropriately peeled from the peeling promoting layer P2 without applying a large load.
  • the laser absorption layer P irradiated with the laser beam L is irradiated with the laser beam L depending on, for example, the frequency of the laser beam L, the rotation speed of the chuck 100, and the like.
  • a region where peeling of the peeling promoting layer P2 and the second wafer W2 has not occurred may be formed.
  • the peeling promoting layer P2 is formed of a material having low adhesion to the second wafer W2 (silicon), so that even when the unpeeled region R1 is formed in this way. , The peeling promoting layer P2 and the second wafer W2 can be easily peeled off.
  • the peeling promoting layer P2 and the second wafer W2 are appropriately peeled in this way, a part of the second wafer W2 (silicon) is placed on the surface of the peeling promoting layer P2 after the second wafer W2 is peeled off. It is possible to appropriately suppress the transfer of the piece). Further, this makes it possible to suppress damage to the second wafer W2 after peeling.
  • the peeling at the interface between the peeling promoting layer P2 and the second wafer W2 is appropriately performed in this way, the stress generated by the irradiation of the laser beam needs to pass through the peeling promoting layer P2.
  • the generated gas needs to pass through the laser absorption layer P.
  • the peeling promoting layer P2 and the second wafer W2 are peeled off due to the difference in the coefficient of thermal expansion, the heat generated by the irradiation of the laser beam is appropriately transferred to the interface between the peeling promoting layer P2 and the second wafer W2. Need to heat.
  • the film thickness of the peeling promoting layer P2 is thinner than that of the laser absorbing layer P. It is preferably about 1/10 of the film thickness.
  • the layer P2 can act as a protective film for the second wafer W2. That is, by peeling the second wafer W2 from the inside, it is possible to appropriately suppress the transfer of the silicon piece together with the device layer D2 to the interface after the peeling.
  • the second wafer W2 is shown in FIG. As described above, the wafer W1 is peeled off from the first wafer W1 with the peeling promoting layer P2 and the laser absorbing layer P as a boundary. At this time, since the second wafer W2 is peeled from the laser absorption layer P via the peeling promoting layer P2, the second wafer W2 does not remain at the peeling interface. That is, this can protect the surface W2a of the second wafer W2 and suppress damage to the peeled surface.
  • the second wafer W2 peeled off from the first wafer W1 is transferred from the transfer pad 120 to the transfer arm 42 of the wafer transfer device 40, and is transferred to the cassette Cw2 of the cassette mounting table 10.
  • the surface W2a of the second wafer W2 carried out from the interface laser irradiation device 80 may be cleaned by the cleaning device 60 before being conveyed to the cassette Cw2.
  • the first wafer W1 held by the chuck 100 is delivered to the transfer arm 42 of the wafer transfer device 40 via the elevating pin, and is transferred to the cleaning device 60.
  • the surface of the peeling promoting layer P2 which is the peeling surface, is scrubbed.
  • the back surface W1b of the first wafer W1 may be cleaned together with the front surface of the peeling promoting layer P2.
  • the first wafer W1 that has undergone all the processing related to the transfer of the device layer D2 to the first wafer W1 is transferred to the cassette Cw1 of the cassette mounting table 10 by the wafer transfer device 20 via the transition device 30. Will be done. In this way, a series of wafer processing in the wafer processing system 1 is completed.
  • the peeling promotion layer P2 is formed between the second wafer W2 and the laser absorption layer P, so that the second wafer W2 is appropriately peeled from the first wafer W1. That is, the transfer process of the device layer D2 can be appropriately performed. Specifically, the stress generated in the laser absorbing layer P by the irradiation of the laser light moves to the boundary between the second wafer W2 and the peeling promoting layer P2, whereby the second wafer W2 and the peeling promoting layer P2 Since the bonding strength at the boundary is reduced, the second wafer W2 and the peeling promoting layer P2 can be appropriately peeled off.
  • the peeling promoting layer P2 is formed of a material having low adhesion to the second wafer W2 (for example, SiN), the peeling promoting layer P2 of the second wafer W2 can be peeled more appropriately. can.
  • a material having low adhesion to the second wafer W2 (silicon) is used as the peeling promoting layer P2, but the material used for the peeling promoting layer P2 is not limited to this, for example, the first.
  • a material having a coefficient of thermal expansion different from that of the wafer W2 (silicon) of 2 may be used.
  • the amount of deformation due to heat generated by irradiation of the laser absorption layer P with the laser beam L differs between the second wafer W2 and the peeling promotion layer P2, whereby the interface between the second wafer W2 and the peeling promotion layer P2 A shearing force is generated, and the second wafer W2 and the peeling promoting layer P2 can be peeled off.
  • the peeling promoting layer P2 when shear stress is generated and accumulated as the peeling modified layer M1 at the interface between the second wafer W2 and the peeling promoting layer P2 as described above, a material having a different coefficient of thermal expansion is used as the peeling promoting layer P2 in this way. By doing so, the second wafer W2 and the peeling promoting layer P2 can be peeled more appropriately.
  • the second wafer W2 is peeled from the peeling promotion layer P2 by irradiation with the laser beam L, but when the second wafer W2 is peeled, the polymerized wafer T may be warped. be. If the polymerized wafer T is warped in this way, the wafer processing in the wafer processing system 1 may not be properly performed. Therefore, in order to suppress the warp of the polymerized wafer T, the polymerized wafer T may be pressed from above when the laser absorption layer P is irradiated with the laser beam L.
  • the central portion of the polymerized wafer T may be pressed by the pressing member 200 as shown in FIG.
  • the peeling modification layer M1 is formed in advance in the central portion of the laser absorption layer P, which is the pressing range by the pressing member 200.
  • the forming direction of the peeling modified layer M1 with respect to the radial direction is not particularly limited.
  • the peeling modification layer M1 is formed on the outer peripheral portion of the laser absorbing layer P, and then the second wafer W2 is peeled off.
  • the central portion of the polymerized wafer T is suppressed by the pressing member 200, the polymerized wafer T is formed when the peeling modification layer M1 is formed on the outer peripheral portion of the laser absorption layer P and the second wafer W2 is peeled off. Warpage is suppressed.
  • the end portion of the pressing member 200 is configured to be rotatable together with the polymerized wafer T.
  • the peripheral edge portion We of the polymerized wafer T may be pressed by the pressing member 200 as shown in FIG.
  • the peeling modification layer M1 is formed in advance on the outer peripheral portion of the laser absorption layer P, which is the pressing range by the pressing member 200.
  • the peeling and modifying layer M1 is formed on the outer peripheral portion of the laser absorption layer P, the outer peripheral portion of the polymerized wafer T on which the peeling and modifying layer M1 is formed is then pressed by the pressing member 200.
  • the peeling modification layer M1 is formed on the central portion of the laser absorbing layer P, and then the second wafer W2 is peeled off.
  • the polymerized wafer T is formed when the peeling modification layer M1 is formed on the central portion of the laser absorption layer P and the second wafer W2 is peeled off. Warpage is suppressed.
  • a reflective film R may be provided between the laser absorption layer P and the device layer D2 as shown in FIG. That is, the reflective film R is formed on the surface of the laser absorbing layer P opposite to the incident surface of the laser beam L.
  • a material having a high reflectance to the laser beam L and a high melting point for example, a metal film is used.
  • the device layer D2 is a layer having a function and is different from the reflective film R.
  • the laser light L emitted from the laser head 110 passes through the second wafer W2 and is almost completely absorbed by the laser absorption layer P, but even if there is a laser light L that cannot be completely absorbed. It is reflected by the reflective film R. As a result, the laser beam L does not reach the device layer D2, and it is possible to reliably suppress the device layer D2 from being damaged.
  • the laser light L reflected by the reflective film R is absorbed by the laser absorbing layer P. Therefore, the peeling efficiency of the second wafer W2 can be improved.
  • the wafer processing system 1 performs the laser lift-off processing of the polymerized wafer T, that is, the transfer processing of the device layer D2 on the first wafer W1, has been described.
  • the wafer processing system In No. 1 the edge trim processing of the second wafer W2 can be performed.
  • the edge trim of the second wafer W2 is performed in the wafer processing system 1 will be described.
  • the polymerized wafer T is taken out by the wafer transfer device 20 from the cassette Ct placed on the cassette mounting table 10 of the carry-in / out block G1, and is delivered to the wafer transfer device 40 via the transition device 30, and then for internal use. It is conveyed to the laser irradiation device 70.
  • the inside of the second wafer W2 is irradiated with the laser light L2 (YAG laser light), and the peripheral portion We is removed in the edge trim described later.
  • a peripheral modification layer M2 serving as a base point is formed. Cracks C2 extend from the peripheral modified layer M2 in the thickness direction of the second wafer W2. The upper end portion and the lower end portion of the crack C2 reach, for example, the back surface W2b and the front surface W2a of the second wafer W2, respectively.
  • the polymerized wafer T in which the peripheral modification layer M2 is formed inside the second wafer W2 is then transferred by the wafer transfer device 40 to the interface laser irradiation device 80.
  • the bonding strength between the peeling promoting layer P2 and the second wafer W2 at the peripheral edge portion We as the removal target of the second wafer W2 is lowered.
  • the laser absorption layer P is irradiated with the laser light L (CO 2 laser), and the radial direction is larger than that of the peripheral modification layer M2 formed by the internal laser irradiation device 70.
  • the generated stress permeates through the peeling promoting layer P2 as shown in FIG. 14C, whereby the stress accumulates at the boundary between the second wafer W2 and the peeling promoting layer P2.
  • a peeling modification layer M1 is formed on the entire surface of the peripheral edge portion We, and the polymerized wafer T having a reduced bonding strength between the peeling promoting layer P2 and the second wafer W2 is then transferred to the peripheral edge removing device 50 by the wafer transfer device 40. Be transported.
  • the peripheral edge portion We of the second wafer W2 is removed (edge trim) from the peripheral edge modifying layer M2 and the crack C2 as the base points of the polymerized wafer T. ..
  • the edge trimming method in the peripheral edge removing device 50 can be arbitrarily selected. At this time, when the peripheral portion We are removed, the bonding strength between the second wafer W2 and the peeling promoting layer P2 is lowered due to the formation of the peeling modification layer M1, so that the peripheral portion We can be easily removed. ..
  • the polymerized wafer T from which the peripheral portion We of the second wafer W2 has been removed is then transferred to the cleaning device 60 by the wafer transfer device 40.
  • the cleaning device 60 scrubbing of the polymerized wafer T is performed.
  • the polymerized wafer T that has been subjected to all the processing is carried out from the cleaning device 60 by the wafer transfer device 40, and is transferred to the cassette Ct of the cassette mounting table 10 by the wafer transfer device 20 via the transition device 30. In this way, a series of wafer processing in the wafer processing system 1 is completed.
  • the technique according to the present disclosure it is possible to reduce the bonding strength between the second wafer W2 and the peeling promoting layer P2 at the peripheral edge portion We in the interface laser irradiation device 80, thereby removing the peripheral edge.
  • the peripheral portion We can be appropriately removed, that is, edge trimming can be performed.
  • the processing order of the polymerized wafer T by the internal laser irradiation device 70 and the interface laser irradiation device 80 is not limited to the above embodiment, and the peripheral portion We is peeled off in the interface laser irradiation device 80. After that, the peripheral modification layer M2 may be formed in the internal laser irradiation device 70.

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Abstract

第１の基板と第２の基板が接合された重合基板の処理方法であって、前記第２の基板には剥離促進層及びレーザ吸収層がこの順に積層して形成され、前記レーザ吸収層に対してレーザ光を照射して剥離改質層を形成し、前記レーザ吸収層の内部に応力を発生することと、前記第２の基板と前記剥離促進層の境界に沿って前記第１の基板から前記第２の基板を剥離することと、を含む。

Description

基板処理方法及び基板処理装置
　本開示は、基板処理方法及び基板処理装置に関する。
　特許文献１には、半導体装置の製造方法が開示されている。かかる半導体装置の製造方法は、半導体基板の裏面よりＣＯ２レーザを照射して剥離酸化膜を局所的に加熱する加熱工程と、剥離酸化膜中、及び／又は剥離酸化膜と半導体基板との界面において剥離を生じさせて、半導体素子を転写先基板に転写させる転写工程と、を含む。
日本国　特開２００７－２２０７４９号公報
　本開示にかかる技術は、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板において、第２の基板を第１の基板から適切に剥離する。
　本開示の一態様は、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板の処理方法であって、前記第２の基板には剥離促進層及びレーザ吸収層がこの順に積層して形成され、前記レーザ吸収層に対してレーザ光を照射して、前記レーザ吸収層の内部に応力を発生することと、前記第２の基板と前記剥離促進層の境界に沿って前記第１の基板から前記第２の基板を剥離することと、を含む。
　本開示によれば、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板において、第２の基板を第１の基板から適切に剥離することができる。
ウェハ処理システムで処理される重合ウェハの一例を示す側面図である。 ウェハ処理システムの構成の概略を模式的に示す平面図である。 界面用レーザ照射装置の構成の概略を示す側面図である。 界面用レーザ照射装置の構成の概略を示す平面図である。 本実施形態にかかる剥離改質層を形成する様子を示す説明図である。 本実施形態にかかる剥離改質層の形成例を示す平面図である。 本実施形態にかかるウェハ処理における、重合ウェハの内部でのガスの流れを示す説明図である。 本実施形態にかかる剥離改質層の他の形成例を示す平面図である。 本実施形態にかかる第２のウェハの剥離の様子を示す説明図である。 本実施形態にかかる第２のウェハの剥離の様子を示す説明図である。 第２のウェハの押圧の様子を示す説明図である。 第２のウェハの押圧の様子を示す説明図である。 他の実施形態における重合ウェハの構成の概略を示す側面図である。 本実施形態にかかるエッジトリム処理の流れを示す説明図である。
　近年、ＬＥＤの製造プロセスにおいては、レーザ光を用いてサファイア基板からＧａＮ（窒化ガリウム）系化合物結晶層（材料層）を剥離する、いわゆるレーザリフトオフが行われている。このようにレーザリフトオフが行われる背景には、サファイア基板が短波長のレーザ光（例えばＵＶ光）に対して透過性を有するため、レーザ吸収層に対して吸収率の高い短波長のレーザ光を使用することができ、レーザ光についても選択の幅が広いことが挙げられる。
　一方、半導体デバイスの製造プロセスにおいては、一の基板（半導体などのシリコン基板）の表面に形成されたデバイス層を他の基板に転写することが行われる。シリコン基板は、一般的にＮＩＲ（近赤外線）の領域のレーザ光に対しては透過性を有するが、レーザ吸収層もＮＩＲのレーザ光に対して透過性を有するため、デバイス層が損傷を被るおそれがある。そこで、半導体デバイスの製造プロセスにおいてレーザリフトオフを行うためには、ＦＩＲ（遠赤外線）の領域のレーザ光を使用する。
　一般的には、例えばＣＯ２レーザにより、ＦＩＲの波長のレーザ光を使用することができる。上述した特許文献１に記載の方法では、レーザ吸収層としての剥離酸化膜にＣＯ２レーザを照射することで、剥離酸化膜と基板の界面において剥離を生じさせている。
　しかしながら本発明者らが鋭意検討したところ、レーザリフトオフ手法においては、基板とレーザ吸収層の剥離が適切に生じない、すなわち適切に転写を行えない場合があることがわかった。具体的には、レーザ吸収層の面内においてレーザ光が照射されず、レーザ吸収層と基板の接合強度が低下されていない領域が存在する場合には、当該レーザ光の照射されていない領域においてはウェハＷが内部から引き剥がされ、転写処理後のレーザ吸収層の表面にウェハＷの一部（シリコン片）がデバイス層と共に転写されるおそれがある。
　本開示にかかる技術は、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板において、第２の基板を第１の基板から適切に剥離する。以下、本実施形態にかかる基板処理装置としてのウェハ処理システム、及び基板処理方法としてのウェハ処理方法ついて、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　図１に示すように、本実施形態にかかるウェハ処理において処理される重合基板としての重合ウェハＴは、第１の基板としての第１のウェハＷ１と第２の基板としての第２のウェハＷ２とが接合されて形成されている。以下、第１のウェハＷ１において、第２のウェハＷ２に接合される側の面を表面Ｗ１ａといい、表面Ｗ１ａと反対側の面を裏面Ｗ１ｂという。同様に、第２のウェハＷ２において、第１のウェハＷ１に接合される側の面を表面Ｗ２ａといい、表面Ｗ２ａと反対側の面を裏面Ｗ２ｂという。
　第１のウェハＷ１は、例えばシリコン基板等の半導体ウェハである。第１のウェハＷ１の表面Ｗ１ａには、複数のデバイスを含むデバイス層Ｄ１が形成されている。デバイス層Ｄ１にはさらに表面膜Ｆ１が形成され、当該表面膜Ｆ１を介して第２のウェハＷ２と接合されている。表面膜Ｆ１としては、例えば酸化膜（ＳｉＯ２膜、ＴＥＯＳ膜）、ＳｉＣ膜、ＳｉＣＮ膜又は接着剤などが挙げられる。なお、表面Ｗ１ａには、デバイス層Ｄ１と表面膜Ｆ１が形成されていない場合もある。
　第２のウェハＷ２も、例えばシリコン基板等の半導体ウェハである。第２のウェハＷ２の表面Ｗ２ａには、剥離促進層Ｐ２、レーザ吸収層Ｐ、デバイス層Ｄ２、及び表面膜Ｆ２が表面Ｗ２ａ側からこの順で積層して形成されており、表面膜Ｆ２を介して第１のウェハＷ１と接合されている。デバイス層Ｄ２、表面膜Ｆ２はそれぞれ、第１のウェハＷ１のデバイス層Ｄ１、表面膜Ｆ１と同様である。レーザ吸収層Ｐとしては、後述するようにレーザ光（例えばＣＯ２レーザ）を吸収することができるもの、例えば酸化膜（ＳｉＯ２膜、ＴＥＯＳ膜）などが挙げられる。剥離促進層Ｐ２は、第２のウェハＷ２の第１のウェハＷ１からの剥離（転写）を容易に行うために形成され、第２のウェハＷ２（シリコン）との密着性が、レーザ吸収層Ｐとの密着性よりも低い材料、例えば窒化ケイ素（ＳｉＮ）により形成される。なお、表面Ｗ２ａには、剥離促進層Ｐ２、レーザ吸収層Ｐ、デバイス層Ｄ２及び表面膜Ｆ２が形成されていない場合もある。この場合、剥離促進層Ｐ２、レーザ吸収層Ｐはデバイス層Ｄ１及び表面膜Ｆ１が形成された第１のウェハＷ１の表面Ｗ１ａに形成され、当該デバイス層Ｄ１が第２のウェハＷ２側に転写される。
　第２のウェハＷ２の周縁部Ｗｅは面取り加工がされており、周縁部Ｗｅの断面はその先端に向かって厚みが小さくなっている。半導体デバイスの製造プロセスにおいては、このように形成された第２のウェハＷ２の裏面を除去して薄化する場合があり、この薄化処理においては周縁部Ｗｅに鋭く尖った形状（いわゆるナイフエッジ形状）になるおそれがある。そうすると、第２のウェハＷ２の周縁部Ｗｅでチッピングが発生し、第２のウェハＷ２が損傷を被るおそれがある。そこで、この薄化処理前に予め第２のウェハＷ２の周縁部Ｗｅを除去する、後述のエッジトリムが行われる場合がある。周縁部Ｗｅはこのエッジトリムにおいて除去される部分であり、例えば第２のウェハＷ２の外端部から径方向に０．５ｍｍ～３ｍｍの範囲である。
　本実施形態にかかる後述のウェハ処理システム１では、ウェハ処理としての前述のレーザリフトオフ処理、すなわちデバイス層Ｄ２の第１のウェハＷ１側への転写処理、又は、ウェハ処理としての前述のエッジトリム処理、すなわち第２のウェハＷ２の周縁部Ｗｅの除去処理が行われる。
　図２に示すようにウェハ処理システム１は、搬入出ブロックＧ１、搬送ブロックＧ２、及び処理ブロックＧ３を一体に接続した構成を有している。搬入出ブロックＧ１、搬送ブロックＧ２及び処理ブロックＧ３は、Ｘ軸負方向側からこの順に並べて配置されている。
　搬入出ブロックＧ１は、例えば外部との間で複数の重合ウェハＴ、複数の第１のウェハＷ１、複数の第２のウェハＷ２をそれぞれ収容可能なカセットＣｔ、Ｃｗ１、Ｃｗ２がそれぞれ搬入出される。搬入出ブロックＧ１には、カセット載置台１０が設けられている。図示の例では、カセット載置台１０には、複数、例えば３つのカセットＣｔ、Ｃｗ１、Ｃｗ２をＹ軸方向に一列に載置自在になっている。なお、カセット載置台１０に載置されるカセットＣｔ、Ｃｗ１、Ｃｗ２の個数は、本実施形態に限定されず、任意に決定することができる。
　搬送ブロックＧ２には、カセット載置台１０のＸ軸正方向側において、当該カセット載置台１０に隣接してウェハ搬送装置２０が設けられている。ウェハ搬送装置２０は、Ｙ軸方向に延伸する搬送路２１上を移動自在に構成されている。また、ウェハ搬送装置２０は、重合ウェハＴ、第１のウェハＷ１及び第２のウェハＷ２を保持して搬送する、例えば２つの搬送アーム２２、２２を有している。各搬送アーム２２は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸回りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム２２の構成は本実施形態に限定されず、任意の構成を取り得る。そして、ウェハ搬送装置２０は、カセット載置台１０のカセットＣｔ、Ｃｗ１、Ｃｗ２、及び後述するトランジション装置３０に対して、重合ウェハＴ、第１のウェハＷ１及び第２のウェハＷ２を搬送可能に構成されている。
　搬送ブロックＧ２には、ウェハ搬送装置２０のＸ軸正方向側において、当該ウェハ搬送装置２０に隣接して、重合ウェハＴ、第１のウェハＷ１及び第２のウェハＷ２の受け渡すためのトランジション装置３０が設けられている。
　処理ブロックＧ３は、ウェハ搬送装置４０、周縁除去装置５０、洗浄装置６０、内部用レーザ照射装置７０、及び界面用レーザ照射装置８０を有している。
　ウェハ搬送装置４０は、Ｘ軸方向に延伸する搬送路４１上を移動自在に構成されている。また、ウェハ搬送装置４０は、重合ウェハＴ、第１のウェハＷ１及び第２のウェハＷ２を保持して搬送する、例えば２つの搬送アーム４２、４２を有している。各搬送アーム４２は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸回りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム４２の構成は本実施形態に限定されず、任意の構成を取り得る。そして、ウェハ搬送装置４０は、トランジション装置３０、周縁除去装置５０、洗浄装置６０、内部用レーザ照射装置７０、及び界面用レーザ照射装置８０に対して、重合ウェハＴ、第１のウェハＷ１及び第２のウェハＷ２を搬送可能に構成されている。
　周縁除去装置５０は、ウェハ搬送装置４０のＹ軸正方向側に設けられ、第２のウェハＷ２の周縁部Ｗｅの除去、すなわちエッジトリム処理を行う。洗浄装置６０は、ウェハ搬送装置４０のＹ軸負方向側に設けられ、剥離後、または周縁部Ｗｅの除去後の重合ウェハＴの洗浄を行う。第２のレーザ照射部としての内部用レーザ照射装置７０は、ウェハ搬送装置４０のＹ軸正方向側に設けられ、第２のウェハＷ２の内部にレーザ光（内部用レーザ光、例えばＹＡＧレーザ）を照射し、周縁部Ｗｅの剥離の基点となる後述の周縁改質層Ｍ２を形成する。界面用レーザ照射装置８０は、ウェハ搬送装置４０のＹ軸負方向側に設けられ、第２のウェハＷ２の表面Ｗ２ａに形成されたレーザ吸収層Ｐにレーザ光（界面用レーザ光、例えばＣＯ２レーザ）を照射する。なお、界面用レーザ照射装置８０の構成は後述する。
　以上のウェハ処理システム１には、制御部としての制御装置９０が設けられている。制御装置９０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、ウェハ処理システム１における重合ウェハＴの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、ウェハ処理システム１における後述のウェハ処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、当該記憶媒体Ｈから制御装置９０にインストールされたものであってもよい。
　ウェハ処理システム１は以上のように構成されており、ウェハ処理システム１においては、上述の重合ウェハＴのレーザリフトオフ処理、すなわち第１のウェハＷ１に対するデバイス層Ｄ２の転写処理と、上述の第２のウェハＷ２のエッジトリム処理をそれぞれ行うことができる。なお、例えばウェハ処理システム１において第２のウェハＷ２のエッジトリム処理を行わない場合には、周縁除去装置５０及び内部用レーザ照射装置７０を省略できる。
　また、本実施形態においては、後述するように第２のウェハＷ２の第１のウェハＷ１からの剥離を界面用レーザ照射装置８０において行うが、ウェハ処理システム１には、剥離部としての剥離装置が更に別に設けられていてもよい。
　次に、上述した界面用レーザ照射装置８０について説明する。
　図３及び図４に示すように界面用レーザ照射装置８０は、重合ウェハＴを上面で保持する、チャック１００を有している。チャック１００は、第１のウェハＷ１の裏面Ｗ１ｂの一部、又は全面を吸着保持する。チャック１００には、搬送アーム４２との間で重合ウェハＴの受け渡しを行うための昇降ピン（図示せず）が設けられている。昇降ピンは、チャック１００を貫通して形成された貫通孔（図示せず）を挿通して昇降自在に構成されており、重合ウェハＴを下方から支持して昇降させる。
　チャック１００は、エアベアリング１０１を介して、スライダテーブル１０２に支持されている。スライダテーブル１０２の下面側には、回転機構１０３が設けられている。回転機構１０３は、駆動源として例えばモータを内蔵している。チャック１００は、回転機構１０３によってエアベアリング１０１を介して、θ軸（鉛直軸）回りに回転自在に構成されている。スライダテーブル１０２は、その下面側に設けられた移動機構１０４によって、基台１０６に設けられＹ軸方向に延伸するレール１０５に沿って移動可能に構成されている。なお、移動機構１０４の駆動源は特に限定されるものではないが、例えばリニアモータが用いられる。
　チャック１００の上方には、レーザ照射部としてのレーザヘッド１１０が設けられている。レーザヘッド１１０は、レンズ１１１を有している。レンズ１１１は、レーザヘッド１１０の下面に設けられた筒状の部材であり、チャック１００に保持された重合ウェハＴにレーザ光を照射する。本実施形態ではレーザ光はパルス状のＣＯ２レーザ光であり、レーザヘッド１１０から発せられたレーザ光は第２のウェハＷ２を透過し、レーザ吸収層Ｐに照射される。なお、ＣＯ２レーザ光の波長は、例えば８．９μｍ～１１μｍである。また、レーザヘッド１１０は、昇降機構（図示せず）によって昇降自在に構成されている。なお、レーザ光の光源は、レーザヘッド１１０の外部の離れた位置に設けられている。
　また、チャック１００の上方には、下面に第２のウェハＷ２の裏面Ｗ２ｂを吸着保持するための吸着面を有する、剥離部としての搬送パッド１２０が設けられている。搬送パッド１２０は、昇降機構（図示せず）によって昇降自在に構成されている。搬送パッド１２０は、チャック１００と搬送アーム４２との間で第２のウェハＷ２を搬送する。具体的には、チャック１００を搬送パッド１２０の下方（搬送アーム４２との受渡位置）まで移動させた後、搬送パッド１２０を下降させて第２のウェハＷ２の裏面Ｗ２ｂを吸着保持し、その後、搬送パッド１２０を再度上昇させて第１のウェハＷ１から剥離する。剥離された第２のウェハＷ２は、搬送パッド１２０から搬送アーム４２に受け渡され、界面用レーザ照射装置８０から搬出される。なお、搬送パッド１２０は、反転機構（図示せず）により、ウェハの表裏面を反転させるように構成されていてもよい。
　次に、以上のように構成されたウェハ処理システム１を用いて行われるウェハ処理について説明する。なお、以下の説明では、ウェハ処理システム１においてレーザリフトオフ処理を行う場合、すなわち第２のウェハＷ２のデバイス層Ｄ２を第１のウェハＷ１に転写する場合を説明する。なお、本実施形態では、ウェハ処理システム１の外部の接合装置（図示せず）において、第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２が接合され、予め重合ウェハＴが形成されている。
　先ず、複数の重合ウェハＴを収納したカセットＣｔが、搬入出ブロックＧ１のカセット載置台１０に載置される。次に、ウェハ搬送装置２０によりカセットＣｔ内の重合ウェハＴが取り出される。カセットＣｔから取り出された重合ウェハＴは、トランジション装置３０を介してウェハ搬送装置４０に受け渡された後、界面用レーザ照射装置８０に搬送される。界面用レーザ照射装置８０では、第２のウェハＷ２が第１のウェハＷ１から剥離（レーザリフトオフ処理）される。
　具体的には、搬送アーム４２から昇降ピンを介してチャック１００に吸着保持された重合ウェハＴは、先ず、移動機構１０４によって処理位置に移動される。この処理位置は、レーザヘッド１１０から重合ウェハＴ（レーザ吸収層Ｐ）にレーザ光を照射できる位置である。
　次に、図５及び図６に示すようにレーザヘッド１１０から第２のウェハＷ２の裏面Ｗ２ｂに向けてレーザ光Ｌ（ＣＯ２レーザ光）をパルス状に照射する。この際、レーザ光Ｌは、第２のウェハＷ２の裏面Ｗ２ｂ側から当該第２のウェハＷ２、及び剥離促進層Ｐ２を透過し、レーザ吸収層Ｐにおいて吸収される。そして、このレーザ光Ｌを吸収したレーザ吸収層Ｐの内部には図７（ａ）に示すように応力が発生する。以下、このようにレーザ光の照射により発生により形成された、第２のウェハＷ２の剥離の基点（デバイス層Ｄ２の転写の基点）となる応力の蓄積層を「剥離改質層Ｍ１」という場合がある。なお、レーザ吸収層Ｐに照射されたレーザ光Ｌは剥離改質層Ｍ１の形成によりほぼすべてのエネルギーが吸収され、デバイス層Ｄ２に到達することがない。このため、デバイス層Ｄ２がダメージを被るのを抑制することができる。
　ここで、レーザ吸収層Ｐに照射されるレーザ光Ｌは、当該レーザ光Ｌの照射により発生した応力により剥離促進層Ｐ２とレーザ吸収層Ｐとを剥離させない出力に制御される。
　このようにレーザ光Ｌの照射により剥離促進層Ｐ２とレーザ吸収層Ｐの剥離を発生させず、発生した応力の逃げ場をなくすことで、レーザ吸収層Ｐの内部には応力が蓄積され、これにより剥離改質層Ｍ１が形成される。より具体的には、例えばレーザ光の照射によりレーザ吸収層Ｐをガス化し、上述のように発生したガスの逃げ場をなくすことにより、剥離改質層Ｍ１として圧縮応力が蓄積される。また例えば、レーザ光の吸収によりレーザ吸収層Ｐに熱が発生し、剥離促進層Ｐ２とレーザ吸収層Ｐとの熱膨張係数の差により、剥離改質層Ｍ１としてせん断応力が蓄積される。
　レーザ光Ｌの照射により発生した応力は、通常、上述のようにレーザ光Ｌの照射位置（レーザ吸収層Ｐの内部）に留まり、剥離改質層Ｍ１を形成する。しかしながら、本実施形態においては第２のウェハＷ２の表面Ｗ２ａとレーザ吸収層Ｐの間に剥離促進層Ｐ２が形成されており、剥離促進層Ｐ２と第２のウェハＷ２との密着性は剥離促進層Ｐ２とレーザ吸収層Ｐとの密着性よりも小さい。このため図７（ｂ）に示すように、レーザ吸収層Ｐの内部に発生した応力は剥離促進層Ｐ２を透過して剥離促進層Ｐ２と第２のウェハＷ２の界面に蓄積される。換言すれば、レーザ光Ｌを照射することで発生した応力は、より安定して滞留することができる剥離促進層Ｐ２と第２のウェハＷ２の界面まで移動して蓄積される。そして、このように剥離促進層Ｐ２と第２のウェハＷ２の界面に応力が蓄積されると、これにより剥離促進層Ｐ２と第２のウェハＷ２の接合強度が低下する。
　そして本実施形態においては、このレーザ吸収層Ｐに対するレーザ光Ｌの照射、すなわち剥離促進層Ｐ２と第２のウェハＷ２の剥離を、平面視におけるレーザ吸収層Ｐの全面において行う。具体的には、レーザ吸収層Ｐにレーザ光Ｌを照射する際、回転機構１０３によってチャック１００（重合ウェハＴ）を回転させるとともに、移動機構１０４によってチャック１００をＹ軸方向に移動させる。そうすると、レーザ光Ｌは、レーザ吸収層Ｐに対して例えば径方向外側から内側に向けて照射され、その結果、外側から内側に向けてレーザ吸収層Ｐの面内の全面において螺旋状に照射される。なお、図６に示す黒塗り矢印はチャック１００の回転方向を示している。なお、剥離改質層Ｍ１の形成方向は径方向内側から外側であってもよい。
　ここで、隣接する剥離改質層Ｍ１の形成間隔、換言すればレーザ光Ｌのパルス間隔（周波数）は、当該剥離改質層Ｍ１の形成に際して生じる衝撃により、隣接する剥離改質層Ｍ１において剥離が発生しない間隔に制御する。具体的には、例えば隣接する剥離改質層Ｍ１が、平面視において相互に重ならないように形成されることが好ましい。またこの時、隣接する剥離改質層Ｍ１は相互に近接して形成されることが好ましい。
　なお、図８に示すようにレーザ吸収層Ｐにおいて、レーザ光Ｌは同心円状に環状に照射してもよい。但し、この場合、チャック１００の回転とチャック１００のＹ方向が交互に行われるため、上述したようにレーザ光Ｌを螺旋状に照射した方が、照射時間を短時間にしてスループットを向上させることができる。
　また、本実施形態ではレーザ吸収層Ｐにレーザ光Ｌを照射するにあたり、チャック１００を回転させたが、レーザヘッド１１０を移動させて、チャック１００に対してレーザヘッド１１０を相対的に回転させてもよい。また、チャック１００をＹ軸方向に移動させたが、レーザヘッド１１０をＹ軸方向に移動させてもよい。
　レーザ吸収層Ｐの面内前面においてレーザ光Ｌの照射が行われると、次に、移動機構１０４によってチャック１００を搬送パッド１２０の下方の受渡位置に移動させる。受渡位置においては、図９（ａ）に示すように搬送パッド１２０で第２のウェハＷ２の裏面Ｗ２ｂを吸着保持し、その後、図９（ｂ）に示すように搬送パッド１２０を上昇させることで、剥離促進層Ｐ２（第１のウェハＷ１）から第２のウェハＷ２を剥離する。これにより、第２のウェハＷ２の表面に形成されていたデバイス層Ｄ２が、第１のウェハＷ１へと転写される。この際、上述したように剥離促進層Ｐ２と第２のウェハＷ２の界面には、レーザ光の照射により発生した応力が蓄積され、接合強度が低下しているため、大きな荷重をかけることなく、剥離促進層Ｐ２から第２のウェハＷ２を剥離することができる。
　またこの時、上述のように剥離改質層Ｍ１は相互に重ならないように形成されているが、剥離改質層Ｍ１の形成により蓄積された応力は、当該剥離改質層Ｍ１の形成位置において第２のウェハＷ２と剥離促進層Ｐ２の剥離が発生した際に外部に解放される。そして本実施形態においては、上述のように剥離改質層Ｍ１を相互に近接して形成するため、隣接して形成された剥離改質層Ｍ１の形成位置において剥離が発生した際、すなわち隣接位置において応力が外部に解放された際に、連鎖的に開放される。すなわち、搬送パッド１２０を上昇させることにより剥離促進層Ｐ２と第２のウェハＷ２の界面の一部が剥離されると、これにより当該剥離箇所を起点として第２のウェハＷ２の全面が連鎖的に剥離される。すなわち、大きな荷重をかけることなく、より適切に剥離促進層Ｐ２から第２のウェハＷ２を剥離することができる。
　ところで、このようにレーザ光Ｌが照射されたレーザ吸収層Ｐには、図１に示したように、例えばレーザ光Ｌの周波数やチャック１００の回転数等の関係によりレーザ光Ｌの照射がされず、剥離促進層Ｐ２と第２のウェハＷ２の剥離が発生していない領域（未剥離領域Ｒ１）が形成されている場合がある。しかしながら本実施形態によれば、剥離促進層Ｐ２は第２のウェハＷ２（シリコン）と密着性の低い材料により形成されるため、このように未剥離領域Ｒ１が形成されている場合であっても、剥離促進層Ｐ２と第２のウェハＷ２の剥離を容易に行うことができる。そして、このように剥離促進層Ｐ２と第２のウェハＷ２が適切に剥離されるため、第２のウェハＷ２を剥離した後の剥離促進層Ｐ２の表面に第２のウェハＷ２の一部（シリコン片）が転写されることを適切に抑制することができる。またこれにより、剥離後の第２のウェハＷ２に対するダメージを抑制することができる。
　なお、このように剥離促進層Ｐ２と第２のウェハＷ２の界面での剥離を適切行う場合、レーザ光の照射により発生した応力が剥離促進層Ｐ２を透過する必要がある。具体的には、例えばレーザ吸収層Ｐがガス化される場合、発生したガスがレーザ吸収層Ｐを透過する必要がある。また例えば、熱膨張係数の差により剥離促進層Ｐ２と第２のウェハＷ２の剥離を行う場合、レーザ光の照射により生じた熱を適切に剥離促進層Ｐ２と第２のウェハＷ２の界面まで伝熱させる必要がある。しかしながら、剥離促進層Ｐ２の膜厚が大きい場合、発生した応力が適切に剥離促進層Ｐ２を透過せず、剥離促進層Ｐ２とレーザ吸収層Ｐの界面に残留する場合がある。そこで、剥離促進層Ｐ２と第２のウェハＷ２の界面で適切に剥離を行うため、剥離促進層Ｐ２の膜厚はレーザ吸収層Ｐに対して薄く、具体的には、例えばレーザ吸収層Ｐの膜厚の１０分の１程度であることが好ましい。このように剥離促進層Ｐ２の膜厚を小さくすることにより、発生した応力が適切に剥離促進層Ｐ２を透過し、第２のウェハＷ２を剥離促進層Ｐ２の接合強度を低下させることができる。すなわち、第２のウェハＷ２を剥離促進層Ｐ２から適切に剥離することができる。
　ただし、剥離促進層Ｐ２の膜厚が大きくなり、発生した応力が適切に剥離促進層Ｐ２を透過せず、剥離促進層Ｐ２とレーザ吸収層Ｐの界面に残留する場合であっても、剥離促進層Ｐ２は第２のウェハＷ２の保護膜として作用させることができる。すなわち、第２のウェハＷ２が内部から引き剥がされることで、剥離後の界面にデバイス層Ｄ２と共にシリコン片が転写されることを適切に抑制できる。
　具体的には、剥離促進層Ｐ２とレーザ吸収層Ｐの界面に発生した応力により剥離改質層Ｍ１が形成され、当該界面に応力が残留する場合、第２のウェハＷ２は、図１０に示すように剥離促進層Ｐ２とレーザ吸収層Ｐを境界として、第１のウェハＷ１から剥離される。この時、第２のウェハＷ２は剥離促進層Ｐ２を介してレーザ吸収層Ｐから剥離されるため、剥離界面において第２のウェハＷ２が残ることはない。すなわち、これにより第２のウェハＷ２の表面Ｗ２ａを保護し、剥離面に対するダメージを抑制することができる。
　第１のウェハＷ１から剥離された第２のウェハＷ２は、搬送パッド１２０からウェハ搬送装置４０の搬送アーム４２に受け渡され、カセット載置台１０のカセットＣｗ２に搬送される。なお、界面用レーザ照射装置８０から搬出された第２のウェハＷ２は、カセットＣｗ２に搬送される前に洗浄装置６０において表面Ｗ２ａが洗浄されてもよい。
　一方、チャック１００に保持されている第１のウェハＷ１は、昇降ピンを介してウェハ搬送装置４０の搬送アーム４２に受け渡され、洗浄装置６０に搬送される。洗浄装置６０では、剥離面である剥離促進層Ｐ２の表面がスクラブ洗浄される。なお、洗浄装置６０では、剥離促進層Ｐ２の表面と共に、第１のウェハＷ１の裏面Ｗ１ｂが洗浄されてもよい。
　その後、デバイス層Ｄ２の第１のウェハＷ１への転写にかかるすべての処理が施された第１のウェハＷ１は、トランジション装置３０を介してウェハ搬送装置２０によりカセット載置台１０のカセットＣｗ１に搬送される。こうして、ウェハ処理システム１における一連のウェハ処理が終了する。
　以上の実施形態によれば、第２のウェハＷ２とレーザ吸収層Ｐとの間に剥離促進層Ｐ２が形成されていることにより、第２のウェハＷ２を第１のウェハＷ１から適切に剥離することが、すなわち、デバイス層Ｄ２の転写処理を適切に行うことができる。具体的には、レーザ光の照射によりレーザ吸収層Ｐに発生した応力が第２のウェハＷ２と剥離促進層Ｐ２との境界まで移動し、これにより当該第２のウェハＷ２と剥離促進層Ｐ２の境界における接合強度が低下するため、適切に第２のウェハＷ２と剥離促進層Ｐ２を剥離できる。またこの時、剥離促進層Ｐ２は第２のウェハＷ２とは密着性の低い材料（例えばＳｉＮ）により形成されるため、第２のウェハＷ２を剥離促進層Ｐ２の剥離を更に適切に行うことができる。
　なお、上記実施形態においては剥離促進層Ｐ２として第２のウェハＷ２（シリコン）との密着性が低い材料を使用したが、剥離促進層Ｐ２に使用される材料はこれに限定されず、例えば第２のウェハＷ２（シリコン）と熱膨張係数の異なる材料を使用してもよい。かかる場合、レーザ吸収層Ｐに対するレーザ光Ｌの照射で生じる熱による変形量が、第２のウェハＷ２と剥離促進層Ｐ２で異なり、これにより、第２のウェハＷ２と剥離促進層Ｐ２の界面にせん断力が生じ、第２のウェハＷ２と剥離促進層Ｐ２を剥離することができる。特に、上述のように第２のウェハＷ２と剥離促進層Ｐ２の界面に剥離改質層Ｍ１としてせん断応力を発生させ蓄積する場合、このように剥離促進層Ｐ２として熱膨張係数の異なる材料を使用することで、より適切に第２のウェハＷ２と剥離促進層Ｐ２の剥離を行うことができる。
　なお、以上の実施形態においては、レーザ光Ｌの照射により第２のウェハＷ２を剥離促進層Ｐ２から剥離したが、この第２のウェハＷ２の剥離に際しては、重合ウェハＴに反りが生じる場合がある。そして、このように重合ウェハＴに反りが生じた場合、ウェハ処理システム１におけるウェハ処理を適切に行うことができなくなるおそれがある。そこで、この重合ウェハＴの反りを抑制するため、レーザ吸収層Ｐに対するレーザ光Ｌの照射が行われる際に、重合ウェハＴを上方から押圧するようにしてもよい。
　例えば、重合ウェハＴが上凸形状に変形するように反りが生じる場合、図１１に示すように、重合ウェハＴの中心部を押圧部材２００により押圧するようにしてもよい。具体的には、第２のウェハＷ２の剥離に際しては、先ず、押圧部材２００による押圧範囲であるレーザ吸収層Ｐの中心部に、予め剥離改質層Ｍ１を形成する。剥離改質層Ｍ１の径方向に対する形成方向は特に限定されない。レーザ吸収層Ｐの中心部に剥離改質層Ｍ１を形成すると、次に、当該剥離改質層Ｍ１が形成された重合ウェハＴの中心部を押圧部材２００により押圧する。そしてその後、押圧部材２００により中心部が押圧された状態で、レーザ吸収層Ｐの外周部に対して剥離改質層Ｍ１を形成し、その後、第２のウェハＷ２を剥離する。この時、重合ウェハＴの中心部が押圧部材２００により抑えられているため、レーザ吸収層Ｐの外周部への剥離改質層Ｍ１の形成、及び第２のウェハＷ２の剥離に際して重合ウェハＴに反りが生じるのが抑制される。
　なお、レーザ光Ｌの照射に際しては重合ウェハＴを回転させるため、押圧部材２００の端部は重合ウェハＴと共に回転可能に構成されることが望ましい。
　また例えば、重合ウェハＴが下凸形状に変形するように反りが生じる場合、図１２に示すように、重合ウェハＴの周縁部Ｗｅを押圧部材２００により押圧するようにしてもよい。具体的には、第２のウェハＷ２の剥離に際しては、先ず、押圧部材２００による押圧範囲であるレーザ吸収層Ｐの外周部に、予め剥離改質層Ｍ１を形成する。レーザ吸収層Ｐの外周部に剥離改質層Ｍ１を形成すると、次に、当該剥離改質層Ｍ１が形成された重合ウェハＴの外周部を押圧部材２００により押圧する。そしてその後、押圧部材２００により外周部が押圧された状態で、レーザ吸収層Ｐの中心部に対して剥離改質層Ｍ１を形成し、その後、第２のウェハＷ２を剥離する。この時、重合ウェハＴの外周部が押圧部材２００により抑えられているため、レーザ吸収層Ｐの中心部への剥離改質層Ｍ１の形成、及び第２のウェハＷ２の剥離に際して重合ウェハＴに反りが生じるのが抑制される。
　なお、以上の実施形態で処理される重合ウェハＴにおいて、図１３に示すようにレーザ吸収層Ｐとデバイス層Ｄ２の間には、反射膜Ｒが設けられていてもよい。すなわち反射膜Ｒは、レーザ吸収層Ｐにおいて、レーザ光Ｌの入射面と反対側の面に形成されている。反射膜Ｒには、レーザ光Ｌに対する反射率が高く、融点が高い材料、例えば金属膜が用いられる。なお、デバイス層Ｄ２は機能を有する層であり、反射膜Ｒとは異なるものである。
　かかる場合、レーザヘッド１１０から発せられたレーザ光Ｌは、第２のウェハＷ２を透過し、レーザ吸収層Ｐにおいてほぼすべて吸収されるが、吸収しきれなかったレーザ光Ｌが存在したとしても、反射膜Ｒで反射される。その結果、レーザ光Ｌがデバイス層Ｄ２に到達することがなく、デバイス層Ｄ２がダメージを被るのを確実に抑制することができる。
　また、反射膜Ｒで反射したレーザ光Ｌは、レーザ吸収層Ｐに吸収される。したがって、第２のウェハＷ２の剥離効率を向上させることができる。
　なお、以上の実施形態においてはウェハ処理システム１において重合ウェハＴのレーザリフトオフ処理、すなわち第１のウェハＷ１に対するデバイス層Ｄ２の転写処理を行う場合について説明したが、上述のように、ウェハ処理システム１においては第２のウェハＷ２のエッジトリム処理を行うことができる。以下、ウェハ処理システム１において第２のウェハＷ２のエッジトリムを行う場合について説明する。
　先ず、搬入出ブロックＧ１のカセット載置台１０に載置されたカセットＣｔから重合ウェハＴがウェハ搬送装置２０により取り出され、トランジション装置３０を介してウェハ搬送装置４０に受け渡された後、内部用レーザ照射装置７０に搬送される。
　内部用レーザ照射装置７０では、図１４（ａ）に示すように第２のウェハＷ２の内部にレーザ光Ｌ２（ＹＡＧレーザ光）を照射し、後述のエッジトリムにおいて周縁部Ｗｅを除去する際の基点となる周縁改質層Ｍ２を形成する。周縁改質層Ｍ２からは、第２のウェハＷ２の厚み方向にクラックＣ２が伸展する。クラックＣ２の上端部、及び下端部は、それぞれ例えば第２のウェハＷ２の裏面Ｗ２ｂ、及び表面Ｗ２ａに到達させる。第２のウェハＷ２の内部に周縁改質層Ｍ２が形成された重合ウェハＴは、次に、ウェハ搬送装置４０により界面用レーザ照射装置８０に搬送される。
　界面用レーザ照射装置８０において重合ウェハＴは、第２のウェハＷ２の除去対象としての周縁部Ｗｅにおける剥離促進層Ｐ２と第２のウェハＷ２の接合強度が低下される。具体的には、図１４（ｂ）に示すようにレーザ吸収層Ｐにレーザ光Ｌ（ＣＯ２レーザ）を照射し、内部用レーザ照射装置７０で形成された周縁改質層Ｍ２よりも径方向外側において、レーザ吸収層Ｐの内部に応力が発生する。更に、発生した応力は、図１４（ｃ）に示すように剥離促進層Ｐ２を透過し、これにより第２のウェハＷ２と剥離促進層Ｐ２との境界に応力が蓄積する。
　周縁部Ｗｅの全面において剥離改質層Ｍ１が形成され、剥離促進層Ｐ２と第２のウェハＷ２の接合強度の低下された重合ウェハＴは、次に、ウェハ搬送装置４０によって周縁除去装置５０に搬送される。
　周縁除去装置５０において重合ウェハＴは、図１４（ｄ）に示すように、周縁改質層Ｍ２、及びクラックＣ２を基点に、第２のウェハＷ２の周縁部Ｗｅが除去される（エッジトリム）。なお、周縁除去装置５０におけるエッジトリム方法は任意に選択することができる。この時、周縁部Ｗｅの除去に際しては剥離改質層Ｍ１の形成により第２のウェハＷ２と剥離促進層Ｐ２の接合強度が低下しているため、周縁部Ｗｅの除去を容易に行うことができる。
　第２のウェハＷ２の周縁部Ｗｅが除去された重合ウェハＴは、次に、ウェハ搬送装置４０により洗浄装置６０に搬送される。洗浄装置６０では、重合ウェハＴのスクラブ洗浄が行われる。その後、すべての処理が施された重合ウェハＴは、ウェハ搬送装置４０により洗浄装置６０から搬出され、トランジション装置３０を介してウェハ搬送装置２０によりカセット載置台１０のカセットＣｔに搬送される。こうして、ウェハ処理システム１における一連のウェハ処理が終了する。
　以上のように、本開示にかかる技術によれば、界面用レーザ照射装置８０において周縁部Ｗｅにおける第２のウェハＷ２と剥離促進層Ｐ２の接合強度を低下させることができ、これにより、周縁除去装置５０において適切に周縁部Ｗｅの除去、すなわちエッジトリムを行うことができる。
　なお、内部用レーザ照射装置７０、及び界面用レーザ照射装置８０による重合ウェハＴの処理順序は上記実施形態に限定されるものではなく、界面用レーザ照射装置８０において周縁部Ｗｅの剥離が行われた後、内部用レーザ照射装置７０において周縁改質層Ｍ２が形成されてもよい。
　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
　　Ｄ２　　デバイス層
　　Ｌ　　　レーザ光
　　Ｐ　　　レーザ吸収層
　　Ｐ２　　剥離促進層
　　Ｔ　　　重合ウェハ
　　Ｗ１　　第１のウェハ
　　Ｗ２　　第２のウェハ
　　Ｗ２ａ　表面
　　Ｗ２ｂ　裏面

Claims (20)

  1. 第１の基板と第２の基板が接合された重合基板の処理方法であって、
    前記第２の基板には剥離促進層及びレーザ吸収層がこの順に積層して形成され、
    前記レーザ吸収層に対してレーザ光を照射して剥離改質層を形成し、前記レーザ吸収層の内部に応力を発生することと、
    前記第２の基板と前記剥離促進層の境界に沿って前記第１の基板から前記第２の基板を剥離することと、を含む、基板処理方法。
  2. 前記剥離促進層の厚みは前記レーザ吸収層の厚みよりも小さい、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記剥離促進層の厚みは前記レーザ吸収層の厚みの１／１０である、請求項２に記載の基板処理方法。
  4. 前記剥離改質層の形成においては、
    前記レーザ吸収層の内部に発生した応力を、前記剥離促進層を透過させて前記第２の基板と前記剥離促進層の境界に蓄積し、前記剥離促進層と前記第２の基板の接合強度を低下する、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  5. 前記剥離促進層は、前記剥離促進層と前記第２の基板との接着力が、前記剥離促進層と前記レーザ吸収層との接着力よりも小さい材料により形成される、請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  6. 前記剥離促進層は、前記第２の基板とは異なる熱膨張率を有する材料により形成される、請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  7. 前記剥離促進層を形成する材料がＳｉＮである、請求項５又は６に記載の基板処理方法。
  8. 前記第２の基板の剥離は、前記レーザ吸収層の内部に発生し、蓄積された前記応力を連鎖的に解放することにより行う、請求項１～７のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  9. 前記第２の基板の除去対象の周縁部と、前記第２の基板の中央部の境界に沿って周縁改質層を形成することを含み、
    前記剥離改質層を、前記周縁改質層よりも径方向外側に形成する、請求項１～８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  10. 前記レーザ吸収層において、前記レーザ光の入射面と反対側の面に反射膜が形成され、
    前記レーザ吸収層に照射された前記レーザ光のうち、当該レーザ吸収層で吸収されない前記レーザ光を前記反射膜で反射し、
    前記反射膜で反射された前記レーザ光は、前記レーザ吸収層に吸収される、請求項１～９びいずれか一項に記載の基板処理方法。
  11. 第１の基板と、剥離促進層及びレーザ吸収層がこの順に積層して形成された第２の基板と、が接合された重合基板を処理する装置であって、
    前記レーザ吸収層に対してレーザ光を照射するレーザ照射部と、
    前記第２の基板を前記第１の基板から剥離する剥離部と、
    前記レーザ照射部及び剥離部の動作を制御する制御部と、を有し、
    前記制御部は、
    前記レーザ光の照射により剥離改質層を形成し、前記レーザ吸収層の内部に応力を発生させた後、
    前記第２の基板と前記剥離促進層の境界に沿って前記第１の基板から前記第２の基板を剥離可能に、前記レーザ照射部の動作を制御する、基板処理装置。
  12. 前記剥離促進層の厚みは前記レーザ吸収層の厚みよりも小さい、請求項１１に記載の基板処理装置。
  13. 前記剥離促進層の厚みは前記レーザ吸収層の厚みの１／１０である、請求項１２に記載の基板処理装置。
  14. 前記制御部は、
    前記レーザ吸収層の改質により発生した応力を、前記剥離促進層を透過させて前記第２の基板と前記剥離促進層の境界に蓄積し、前記剥離促進層と前記第２の基板の接合強度を低下するように、前記レーザ照射部の動作を制御する、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  15. 前記剥離促進層は、前記剥離促進層と前記第２の基板との接着力が、前記剥離促進層と前記レーザ吸収層との接着力よりも小さい材料により形成される、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  16. 前記剥離促進層は、前記第２の基板とは異なる熱膨張率を有する材料により形成される、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  17. 前記剥離促進層を形成する材料がＳｉＮである、請求項１５又は１６に記載の基板処理装置。
  18. 前記制御部は、前記第２の基板の剥離を、前記レーザ吸収層の内部に発生し、蓄積された前記応力を連鎖的に解放することにより行うことが可能に、前記レーザ照射部及び前記剥離部の動作を制御する請求項１１～１７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  19. 前記第２の基板の周縁部と、前記第２の基板の中央部の境界に沿って周縁改質層を形成する第２のレーザ照射部を有し、
    前記制御部は、前記剥離改質層を、前記周縁改質層よりも径方向外側に形成するように、前記レーザ照射部の動作を制御する、請求項１１～１８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  20. 前記レーザ吸収層において、前記レーザ光の入射面と反対側の面に反射膜が形成されている、請求項１１～１９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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