WO2023054010A1 - 処理方法及び処理システム - Google Patents

処理方法及び処理システム Download PDF

Info

Publication number
WO2023054010A1
WO2023054010A1 PCT/JP2022/034699 JP2022034699W WO2023054010A1 WO 2023054010 A1 WO2023054010 A1 WO 2023054010A1 JP 2022034699 W JP2022034699 W JP 2022034699W WO 2023054010 A1 WO2023054010 A1 WO 2023054010A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
modified layer
wafer
peripheral
formation position
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/034699
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
陽平 山下
隼斗 田之上
豪介 白石
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東京エレクトロン株式会社 filed Critical 東京エレクトロン株式会社
Priority to CN202280064190.6A priority Critical patent/CN117999636A/zh
Priority to JP2023551323A priority patent/JPWO2023054010A1/ja
Priority to KR1020247013518A priority patent/KR20240073916A/ko
Publication of WO2023054010A1 publication Critical patent/WO2023054010A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02098—Cleaning only involving lasers, e.g. laser ablation
    • 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
    • H01L21/185—Joining of semiconductor bodies for junction formation
    • 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
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • 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
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30604—Chemical etching
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection

Definitions

  • the present disclosure relates to processing methods and processing systems.
  • Patent Document 1 in a superimposed substrate in which a first substrate and a second substrate are bonded, a reforming agent is introduced into the inside of the first substrate along the boundary between the peripheral edge portion and the central portion of the first substrate to be removed.
  • a substrate processing system includes a modified layer forming device for forming a layer and a peripheral edge removing device for removing a peripheral edge portion of a first substrate with the modified layer as a starting point.
  • the technique according to the present disclosure appropriately aligns a laser beam irradiation portion with a laser beam irradiation target position on a first substrate in a superposed substrate in which a first substrate and a second substrate are bonded.
  • One aspect of the present disclosure is a method for processing a superimposed substrate in which a first substrate and a second substrate are bonded, wherein a peripheral portion of the first substrate to be removed and a central portion of the first substrate are processed. forming a modified peripheral layer along the boundary of the peripheral edge, forming an unbonded region that weakens the bonding strength between the first substrate and the second substrate in the peripheral portion, and the modified peripheral layer or forming a reference modified layer that serves as a reference for determining the formation position of one of the unbonded regions on a surface of the first substrate that is not bonded to the second substrate; and removing the peripheral edge from the layer.
  • FIG. 3 is a side view showing a configuration example of a superimposed wafer processed by the wafer processing system
  • 1 is a plan view showing the configuration of a wafer processing system according to this embodiment
  • FIG. FIG. 2 is a plan view showing configurations of an interfacial reforming device and an internal reforming device
  • It is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of an interfacial reforming device and an internal reforming device.
  • FIG. 2 is a flowchart showing main steps of wafer processing according to the embodiment
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing main steps of wafer processing according to the present embodiment
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the state of an unbonded region, a reference modified layer, a peripheral modified layer, and a split modified layer formed on the first wafer;
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing main steps of wafer processing according to the present embodiment;
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the effect of wet etching on a device layer;
  • FIG. 11 is an explanatory view showing another removal example of the peripheral portion of the first wafer;
  • FIG. 11 is an explanatory view showing another removal example of the peripheral portion of the first wafer;
  • FIG. 11 is an explanatory view showing another removal example of the peripheral portion of the first wafer;
  • FIG. 11 is an explanatory view showing another removal example of the peripheral portion of the first wafer;
  • FIG. 11 is an explanatory view showing another removal example of the peripheral portion of the first wafer;
  • a first substrate silicon substrate such as a semiconductor
  • a second substrate are bonded to each other to form a first wafer. Removing the peripheral edge, a so-called edge trim, may be performed.
  • the edge trim of the first substrate is performed using the substrate processing system disclosed in Patent Document 1, for example. That is, a modified layer is formed by irradiating the inside of the first substrate with a laser beam (first laser beam), and the peripheral portion is removed from the first substrate using the modified layer as a starting point. Further, according to the substrate processing system described in Patent Document 1, a modified surface is formed by irradiating the interface where the first substrate and the second substrate are bonded with laser light (second laser light). This reduces the bonding strength between the first substrate and the second substrate at the peripheral edge portion to be removed, thereby appropriately removing the peripheral edge portion.
  • first laser beam a laser beam
  • second laser light laser light
  • a plurality of laser modules may be arranged for independently irradiating the .
  • the irradiation position of the laser beam on the substrate to be irradiated with the laser beam is adjusted by recognizing the end portion (edge portion) of the substrate with a camera and performing eccentricity control (alignment).
  • eccentricity control alignment
  • the formation position of the modified layer, which is the starting point of detachment, and the formation position of the region where the bonding strength is lowered may be misaligned, and as a result, the peripheral portion of the first substrate may not be properly removed. Therefore, conventional edge trimming techniques have room for improvement.
  • a first wafer W as a first substrate and a second wafer S as a second substrate are joined together to form a superposed substrate.
  • the process is performed on the superposed wafer T as .
  • the surface of the first wafer W to be bonded to the second wafer S will be referred to as a front surface Wa
  • the surface opposite to the front surface Wa will be referred to as a rear surface Wb.
  • the surface on the side bonded to the first wafer W is referred to as a front surface Sa
  • the surface opposite to the front surface Sa is referred to as a rear surface Sb.
  • the first wafer W is, for example, a semiconductor wafer such as a silicon substrate, and a device layer Dw including a plurality of devices is formed on the surface Wa side.
  • a bonding film Fw as a surface film is further formed on the device layer Dw, and the device layer Dw is bonded to the second wafer S via the bonding film Fw.
  • As the bonding film Fw for example, an oxide film (THOX film, SiO 2 film, TEOS film), SiC film, SiCN film, adhesive, or the like is used.
  • the peripheral edge portion We of the first wafer W is chamfered, and the thickness of the cross section of the peripheral edge portion We decreases toward its tip. Further, the peripheral edge portion We is a portion to be removed in the edge trim described later, and is in the range of 0.5 mm to 3 mm in the radial direction from the outer end portion of the first wafer W, for example.
  • the second wafer S has, for example, the same configuration as the first wafer W.
  • a device layer Ds and a bonding film Fs as a surface film are formed on the surface Sa, and the peripheral edge is chamfered. ing.
  • the second wafer S does not have to be a device wafer on which the device layer Ds is formed, and may be a support wafer that supports the first wafer W, for example. In such a case, the second wafer S functions as a protective material that protects the device layer Dw of the first wafer W.
  • the wafer processing system 1 has a configuration in which a loading/unloading station 2 and a processing station 3 are integrally connected.
  • a cassette C capable of accommodating a plurality of superposed wafers T and the like is loaded/unloaded to/from the outside.
  • the processing station 3 includes various processing devices for performing desired processing on the superposed wafer T.
  • the loading/unloading station 2 is provided with a cassette mounting table 10 on which a plurality of, for example, three cassettes C are mounted.
  • a wafer transfer device 20 is provided adjacent to the cassette mounting table 10 on the X-axis negative direction side of the cassette mounting table 10 .
  • the wafer transfer device 20 moves on a transfer path 21 extending in the Y-axis direction, and is configured to transfer superimposed wafers T and the like between a cassette C on the cassette mounting table 10 and a transition device 30 which will be described later.
  • the loading/unloading station 2 is provided with a transition device 30 adjacent to the wafer transport device 20 on the X-axis negative direction side of the wafer transport device 20 and for transferring the superimposed wafers T and the like to and from the processing station 3 . It is
  • the processing station 3 is provided with, for example, three processing blocks B1 to B3.
  • the first processing block B1, the second processing block B2, and the third processing block B3 are arranged in this order from the X-axis positive direction side (carrying in/out station 2 side) to the negative direction side.
  • an etching device 40 for etching a ground surface of a first wafer W ground by a processing device 80 to be described later and a first wafer W after etching processing by the etching device 40 are cleaned.
  • a cleaning device 41 and a wafer transfer device 50 are provided.
  • the etching device 40 and the cleaning device 41 are stacked and arranged. Note that the number and arrangement of the etching device 40 and the cleaning device 41 are not limited to this.
  • the cleaning device 41 irradiates the first wafer W after etching processing by the etching device 40 with a cleaning laser beam (for example, a UV femtosecond laser), thereby removing residues (deposits, etc.) remaining on the first wafer W. removal.
  • a cleaning laser beam for example, a UV femtosecond laser
  • the cleaning device 41 applies a cleaning laser beam to the bonding films Fw and Fs (hereinafter referred to as "residual films") remaining on the surface Sa of the second wafer S after the removal of the peripheral portion We.
  • the residual film is removed by laser ablation.
  • the peripheral edge portion We of the first wafer W is completely removed by removing the bonding films Fw and Fs remaining after the removal of the peripheral edge portion We to expose the surface Sa of the second wafer S. .
  • the wafer transfer device 50 is arranged on the X-axis negative direction side of the transition device 30 .
  • the wafer transfer device 50 has, for example, two transfer arms 51, 51 that hold and transfer the superposed wafer T. As shown in FIG.
  • Each transport arm 51 is configured to be movable in the horizontal direction, the vertical direction, and around the horizontal axis and around the vertical axis.
  • the wafer transfer device 50 is connected to the transition device 30, the etching device 40, the cleaning device 41, the interface reforming device 60 described later, the internal reforming device 61 described later, and the separation device 62 described later, that is, the wafer processing system 1. , the superimposed wafer T and the like can be transported to a device other than the processing device 80 described later.
  • An internal reforming device 61 for forming the quality layer M3, a separation device 62 for removing the peripheral portion We of the first wafer W, and a wafer transfer device 70 are provided.
  • the interfacial reformer 60, the internal reformer 61 and the separation device 62 are arranged in layers.
  • the number and arrangement of the interfacial reforming device 60, the internal reforming device 61 and the separation device 62 are not limited to this. For example, instead of arranging the interfacial reforming device 60, the internal reforming device 61 and the separation device 62 in layers, at least one of them may be arranged adjacent to each other in the horizontal direction.
  • the interface reforming apparatus 60 irradiates, for example, the device layer Dw and the bonding film Fw formed on the first wafer W with the interface laser light L1 (for example, CO 2 laser), thereby separating the first wafer W and the second wafer. An unbonded area Ae having a reduced bonding strength with the wafer S is formed. Further, the interface modification device 60 irradiates the back surface Wb of the first wafer W with the interface laser beam L1, for example, and serves as a reference mark for alignment related to the formation of the peripheral modified layer M2 in the internal modification device 61. A modified layer M1 is formed.
  • the interface laser light L1 for example, CO 2 laser
  • the interface modification device 60 has a chuck 100 that holds the superposed wafer T on its upper surface.
  • the chuck 100 sucks and holds the non-bonding surface side (back surface Sb) of the second wafer S with the first wafer W.
  • back surface Sb non-bonding surface side
  • the chuck 100 is supported by a slider table 102 via air bearings 101 .
  • a rotating mechanism 103 is provided on the lower surface side of the slider table 102 .
  • the rotation mechanism 103 incorporates, for example, a motor as a drive source.
  • the chuck 100 is configured to be rotatable around the ⁇ axis (vertical axis) via an air bearing 101 by a rotating mechanism 103 .
  • the slider table 102 is configured to be movable along a rail 105 extending in the Y-axis direction by means of a horizontal movement mechanism 104 provided on its underside. Rail 105 is provided on base 106 .
  • the drive source for the horizontal movement mechanism 104 is not particularly limited, for example, a linear motor is used.
  • a laser irradiation system 110 is provided above the chuck 100 .
  • a laser irradiation system 110 has a laser head 111 and a lens 112 .
  • the lens 112 may be configured to be vertically movable by a lifting mechanism (not shown).
  • the laser head 111 has a laser oscillator (not shown) that oscillates a pulsed laser beam. That is, the laser light irradiated from the laser irradiation system 110 to the superimposed wafer T held by the chuck 100 is a so-called pulse laser, and its power alternates between 0 (zero) and the maximum value. Note that the laser head 111 may have a device other than the laser oscillator, such as an amplifier.
  • the lens 112 is a tubular member and irradiates the superposed wafer T held by the chuck 100 with the interface laser light L1.
  • the laser head 111 is supported by a support member 113 .
  • the laser head 111 is configured to be vertically movable by a lifting mechanism 115 along a rail 114 extending in the vertical direction.
  • the laser head 111 is configured to be movable in the Y-axis direction by a moving mechanism 116 .
  • the lifting mechanism 115 and the moving mechanism 116 are each supported by a support column 117 .
  • a first imaging mechanism 120 is provided above the chuck 100 and on the Y-axis positive direction side of the laser irradiation system 110 .
  • the first imaging mechanism 120 includes, for example, a macro camera with an imaging magnification of 2 ⁇ , and has a numerical aperture capable of detecting at least the outer edge of the first wafer W as described later.
  • the first imaging mechanism 120 is configured to be vertically movable by an elevating mechanism 121 and further movable in the Y-axis direction by a moving mechanism 122 .
  • the moving mechanism 122 is supported by the support column 117 .
  • the first imaging mechanism 120 images the outer edge of the first wafer W (overlapping wafer T).
  • the image captured by the first imaging mechanism 120 is used, for example, for the alignment of the first wafer W, which will be described later, and the determination of the irradiation position of the interface laser light, which will be described later (alignment of the laser irradiation system 110).
  • the first imaging mechanism 120 includes, for example, a coaxial lens, irradiates infrared light (IR), and receives reflected light from an object.
  • the outer edge of the first wafer W is accurately detected using a camera with a high numerical aperture. It is difficult to However, in the present embodiment, by using a macro camera with a low numerical aperture as the first imaging mechanism 120 for imaging the outer edge of the first wafer W (overlapped wafer T), the first Even when the peripheral edge We of the wafer W is chamfered (rounded), the outer edge can be detected.
  • the first imaging mechanism 120 can appropriately focus on the outer peripheral edge of the first wafer W even with a micro camera having a higher numerical aperture than the macro camera due to factors such as the shape of the first wafer W, may be equipped with a micro camera (not shown) instead of or in addition to the macro camera.
  • the imaging magnification of the micro-camera is 10 times, the field of view is about 1/5 that of the first imaging mechanism 120, and the pixel size is about 1/5 that of the first imaging mechanism 120.
  • FIG. When the outer peripheral edge of the first wafer W is detected using a micro camera, the alignment of the first wafer W and the irradiation position of the interface laser light can be determined with higher accuracy.
  • the chuck 100 can be rotated and horizontally moved relative to the laser head 111 by the rotation mechanism 103 and the horizontal movement mechanism 104 . It may be configured to be relatively rotatable and horizontally movable. Also, both the chuck 100 and the laser head 111 may be configured to be relatively rotatable and horizontally movable.
  • the internal reforming device 61 irradiates the inside of the first wafer W with internal laser light L2 (for example, NIR light such as YAG laser).
  • L2 for example, NIR light such as YAG laser
  • the first wafer W is reformed at the position of the focal point of the internal laser beam L2, and the peripheral edge reforming layer M2 serves as a starting point for removing the peripheral edge portion We of the first wafer W, Then, a divided modified layer M3 is formed as a starting point for dividing the peripheral edge portion We to be removed into small pieces.
  • the internal reformer 61 has substantially the same configuration as the interfacial reformer 60 . That is, the internal reforming device 61 has a chuck 200 that holds the superposed wafer T, a laser irradiation system 210 and a second imaging mechanism 220 .
  • the chuck 200 has an air bearing 201, a slider table 202, a rotation mechanism 203, a horizontal movement mechanism 204, a rail 205 and a base 206, and is configured to be movable around the ⁇ axis (vertical axis) and in the horizontal direction.
  • the laser irradiation system 210 has a laser head 211 , a lens 212 , a support member 213 , rails 214 , an elevating mechanism 215 and a moving mechanism 216 .
  • the lifting mechanism 215 and the moving mechanism 216 are supported by support columns 217, respectively.
  • the laser irradiation system 210 irradiates the superposed wafer T held by the chuck 200 with the internal laser beam L2.
  • the second imaging mechanism 220 is configured to be movable by an elevating mechanism 221 and a moving mechanism 222 .
  • the moving mechanism 222 is supported by the support pillars 217 .
  • the second imaging mechanism 220 includes, as an example, a micro camera with an imaging magnification of 10 times.
  • the second imaging mechanism 220 images the reference modified layer M1 formed on the rear surface Wb of the first wafer W (overlapped wafer T).
  • the image captured by the second imaging mechanism 220 is used, as an example, for determining the irradiation position of the internal laser beam L2 (alignment of the laser irradiation system 210), which will be described later.
  • the second imaging mechanism 220 includes, for example, a coaxial lens, emits infrared light (IR), and receives reflected light from the object.
  • IR infrared light
  • the reference modified layer M1 formed on the back surface Wb (flat surface) of the first wafer W is imaged.
  • a micro camera with a high numerical aperture can be used as the imaging mechanism 220 .
  • the imaging mechanism included in the second imaging mechanism 220 is not limited to the micro camera, and may include a macro camera (not shown) instead of or in addition to the micro camera.
  • the separating device 62 removes at least the peripheral edge portion We of the first wafer W from the second wafer S, that is, performs edge trimming, using the peripheral modified layer M2 formed by the internal reforming device 61 as a starting point. Any method of edge trimming can be selected.
  • the separating device 62 may insert a blade, for example of wedge shape. Further, for example, an air blow or a water jet may be injected toward the peripheral edge portion We to apply an impact to the peripheral edge portion We.
  • the wafer transfer device 70 is arranged, for example, on the Y-axis positive direction side of the interface reforming device 60 and the internal reforming device 61 .
  • the wafer transfer device 70 has, for example, two transfer arms 71, 71 for transferring the superposed wafer T while holding it by suction with a suction holding surface (not shown).
  • Each transport arm 71 is supported by a multi-joint arm member 72 and is configured to be movable in the horizontal direction, the vertical direction, and around the horizontal axis and around the vertical axis.
  • the wafer transport device 70 is configured to be capable of transporting the superposed wafer T and the like to the etching device 40, the cleaning device 41, the interface reforming device 60, the internal reforming device 61, the separation device 62, and the processing device 80, which will be described later. ing.
  • a processing device 80 is provided in the third processing block B3.
  • the processing device 80 has a rotary table 81 .
  • the rotary table 81 is rotatable around a vertical center line 82 of rotation by a rotary mechanism (not shown).
  • Two chucks 83 for holding the superposed wafer T by suction are provided on the rotary table 81 .
  • the chucks 83 are evenly arranged on the same circumference as the rotary table 81 .
  • the two chucks 83 are movable to the delivery position A0 and the processing position A1 by rotating the rotary table 81 .
  • Each of the two chucks 83 is configured to be rotatable about a vertical axis by a rotating mechanism (not shown).
  • a grinding unit 84 is arranged at the processing position A1, and grinds the first wafer W while the second wafer S is held by the chuck 83 by suction. Grinding unit 84 has a grinding section 85 with an annular, rotatable grinding wheel (not shown). Further, the grinding part 85 is configured to be movable in the vertical direction along the support 86 .
  • a controller 90 is provided in the wafer processing system 1 described above.
  • the control device 90 is, for example, a computer having a CPU, a memory, etc., and has a program storage unit (not shown).
  • the program storage unit stores programs for controlling the processing of the superposed wafers T in the wafer processing system 1 .
  • the program may be recorded in a computer-readable storage medium H and installed in the control device 90 from the storage medium H.
  • the superimposed wafer T is formed in advance in a bonding apparatus (not shown) outside the wafer processing system 1 .
  • a cassette C containing a plurality of superposed wafers T is mounted on the cassette mounting table 10 of the loading/unloading station 2 .
  • the superposed wafer T in the cassette C is taken out by the wafer transfer device 20 and transferred to the transition device 30 .
  • the superposed wafer T transferred to the transition device 30 is then transferred to the interface modification device 60 by the wafer transfer device 50 .
  • the superposed wafer T held by the chuck 100 is moved to the first imaging position.
  • the first imaging position is a position where the first imaging mechanism 120 can image the outer edge portion (edge portion) of the first wafer W.
  • FIG. At the first imaging position, while rotating the chuck 100, the first imaging mechanism 120 captures an image of the outer edge of the first wafer W in the circumferential direction of 360 degrees (step St1 in FIG. 5). The captured image is output from the first imaging mechanism 120 to the control device 90 .
  • the controller 90 calculates the amount of eccentricity between the center of the chuck 100 and the center of the first wafer W from the image of the first imaging mechanism 120 . Further, the controller 90 calculates the amount of movement of the chuck 100 based on the calculated amount of eccentricity so as to correct the Y-axis component of the amount of eccentricity. The controller 90 horizontally moves the chuck 100 along the Y-axis direction based on the calculated movement amount to correct the eccentricity between the center of the chuck 100 and the center of the first wafer W. FIG. Further, the control device 90 identifies the position of the outer edge of the first wafer W from the image of the first imaging mechanism 120 .
  • the controller 90 sets the irradiation area of the interface laser beam L1 for forming the unbonded area Ae.
  • the irradiation area of the interface laser beam L1 is set as an annular area having a desired radial width d1 (see FIG. 6A) from the outer edge of the first wafer W, for example.
  • the chuck 100 and the laser head 111 are relatively rotated and along the Y-axis direction. While relatively moving in the horizontal direction, the bonding interface between the first wafer W and the second wafer S in the irradiation area set in step St1 is irradiated with the interface laser light L1 in pulses (see FIG. 5). Step St2). As a result, the bonding interface between the first wafer W and the second wafer S (in the illustrated example, the interface between the first wafer W and the bonding film Fw) is modified.
  • the modification of the bonding interface includes, for example, amorphization of the bonding film Fw at the irradiation position of the interface laser beam L1, separation of the first wafer W and the second wafer S, and the like. shall be included.
  • the interface modification apparatus 60 by modifying the irradiation position of the interface laser light L1 at the interface between the first wafer W and the second wafer S, the surface shown in FIGS. , an unbonded area Ae in which the bonding strength between the first wafer W and the second wafer S is reduced is formed. In edge trimming, which will be described later, the peripheral edge We of the first wafer W to be removed is removed. can be done properly.
  • the same interface modification device 60 moves the focal point position of the interface laser light L1 (irradiation position of the interface laser light L1) to the rear surface Wb of the first wafer W. . Then, while rotating the chuck 100 and the laser head 111 relative to each other, the rear surface Wb of the first wafer W is irradiated with the interface laser light L1 in pulses (step St3 in FIG. 5). Thereby, as shown in FIGS. 6B and 7, the back surface Wb of the first wafer W is modified.
  • the rear surface Wb of the first wafer W is irradiated with the interface laser light L1 to modify the surface, thereby forming a laser irradiation system 210 for forming a peripheral modified layer M2 described later.
  • a reference modified layer M1 is formed as a reference for the alignment of . Note that the formation position of the reference modified layer M1 in the radial direction of the first wafer W is the unbonded region Ae in order to appropriately irradiate the target position inside the first wafer W with the internal laser beam L2, which will be described later.
  • a position slightly shifted in the radial direction from the radially inner end (hereinafter referred to as the “inner end”), preferably slightly radially from the inner end of the unbonded area Ae as shown in FIG. It is desirable to be set outside.
  • the formation position of the reference modified layer M1 may be radially inside the inner end of the unbonded area Ae on the back surface Wb of the first wafer W.
  • the superposed wafer T on which the unbonded area Ae and the reference modified layer M1 are formed is next transferred to the internal reforming device 61 by the wafer transfer device 70.
  • the internal reforming device 61 first, the superposed wafer T held by the chuck 200 is moved to the second imaging position.
  • the second imaging position is a position where the second imaging mechanism 220 can image the reference modified layer M1 formed on the first wafer W.
  • FIG. At the second imaging position, an image of the reference modified layer M1 in the circumferential direction of 360 degrees of the first wafer W is captured by the second imaging mechanism 220 while rotating the chuck 200 (step St4 in FIG. 5). .
  • the captured image is output from the second imaging mechanism 220 to the control device 90 .
  • the controller 90 calculates the amount of eccentricity between the center of the chuck 200 and the center of the first wafer W from the image of the second imaging mechanism 220 . Further, the controller 90 calculates the amount of movement of the chuck 200 based on the calculated amount of eccentricity so as to correct the Y-axis component of the amount of eccentricity. The controller 90 horizontally moves the chuck 200 along the Y-axis direction based on the calculated movement amount, and corrects the eccentricity between the center of the chuck 200 and the center of the first wafer W. FIG. Further, the control device 90 identifies the formation position of the reference modified layer M1 from the image of the second imaging mechanism 220 .
  • control device 90 sets the irradiation position (radial position) of the internal laser beam L2 for forming the peripheral modified layer M2 based on the specified formation position of the reference modified layer M1.
  • the irradiation position of the internal laser beam L2 is, for example, a position moved by a desired radial distance d2 (see FIG. 6C) from the formation position of the reference modified layer M1, specifically the unbonded region Ae. It is set at a position corresponding to the inner end.
  • the inside of the first wafer W is next moved as shown in FIGS. is irradiated with the internal laser beam L2 to sequentially form the peripheral modified layer M2 and the divided modified layer M3 (step St5 in FIG. 5).
  • the modified peripheral layer M2 serves as a base point for removing the peripheral portion We in the edge trim described later.
  • the divided modified layer M3 serves as a starting point for dividing the peripheral portion We to be removed into small pieces. Note that in the drawings used for the following description, the illustration of the divided modified layer M3 may be omitted in order to avoid complication of the illustration. Note that the formation order of the peripheral modified layer M2 and the divided modified layer M3 is not particularly limited.
  • the irradiation position of the internal laser beam L2 (formation position of the peripheral modified layer M2) is determined with reference to the outer edge of the first wafer W.
  • the peripheral edge We of the first wafer W is chamfered as shown in FIG.
  • the detection accuracy of the outer edge of the first wafer W may not be high.
  • the interface reforming device 60 and the internal reforming device 61 As a result, there is a possibility that the formation position of the peripheral edge modified layer M2 may deviate further from the target position. Specifically, for example, if there is a deviation of about ⁇ 10 ⁇ m in the detection accuracy between the respective devices, there is a possibility that this deviation in accuracy will overlap and cause a maximum deviation of about 20 ⁇ m. For this reason, there was a possibility that the peripheral portion We could not be properly removed.
  • the internal laser beam is generated with reference to the reference modified layer M1 formed on the rear surface Wb (flat surface) of the first wafer W instead of the outer edge of the first wafer W.
  • the irradiation position of the light L2 is determined (alignment of the laser irradiation system 210).
  • This makes it possible to use an optical system (micro-camera) with a high numerical aperture (NA) compared to the case where the chamfered outer edge of the first wafer W is used as a reference. alignment of the laser irradiation system 210. More specifically, the formation position of the modified peripheral layer M2 and the formation region of the unbonded region Ae can be controlled more appropriately, and as a result, the peripheral edge portion We of the first wafer W can be properly removed. can.
  • a micro camera is used as the second imaging mechanism 220 as described above.
  • the forming position of the modified peripheral layer M2 is determined with reference to the outer edge
  • the forming position of the modified peripheral layer M2 with respect to the forming region of the unbonded region Ae can be determined appropriately.
  • the detection accuracy of the reference modified layer M1 is improved.
  • the formation position of the quality layer M2 can be determined more appropriately.
  • a crack C2 extends in the thickness direction from the modified peripheral layer M2.
  • the extension of the crack C2 can be achieved, for example, by adjusting the formation position of the modified peripheral layer M2 in the thickness direction of the first wafer W, or by adjusting the output or degree of blurring of the laser beam when forming the modified peripheral layer M2, for example. controlled by adjusting.
  • the peripheral edge portion We is removed from the second wafer S with the crack C2 as a base point.
  • the superposed wafer T on which the peripheral edge modified layer M2 and the divided modified layer M3 are formed is then transferred to the separation device 62 by the wafer transfer device 50.
  • the edge portion We of the first wafer W is removed, that is, edge trimming is performed (step St6 in FIG. 5).
  • the peripheral edge portion We is peeled off from the central portion of the first wafer W (inward in the radial direction of the peripheral edge portion We) with the modified peripheral layer M2 as a starting point, and is separated from the second wafer with the unbonded area Ae as a starting point. Completely detached from S.
  • the peripheral portion We to be removed is divided into small pieces with the divided modified layer M3 as a base point.
  • a wedge-shaped blade B (see FIG. 6(d)) is inserted into the interface between the first wafer W and the second wafer S forming the overlapped wafer T. good too.
  • the superimposed wafer T from which the peripheral portion We of the first wafer W has been removed is then transferred to the chuck 83 of the processing device 80 by the wafer transfer device 70 .
  • the chuck 83 is moved to the processing position A1, and as shown in FIG. 8A, the back surface Wb of the first wafer W is ground by the grinding unit 84 (step St7 in FIG. 5).
  • the first wafer W overlapped wafer T
  • the ground surface of the first wafer W may be cleaned with a cleaning liquid using a cleaning liquid nozzle (not shown).
  • the superposed wafer T is transferred to the etching device 40 by the wafer transfer device 70 .
  • the ground surface of the first wafer W is wet-etched with the chemical solution E (step St8 in FIG. 5). Grinding marks may be formed on the ground surface ground by the processing apparatus 80 described above.
  • the first wafer W overlapped wafer T
  • the ground surface is smoothed by removing grinding marks.
  • the superposed wafer T is transferred to the cleaning device 41 by the wafer transfer device 50 .
  • the cleaning device 41 the remaining films (bonding films Fw and Fs) on the surface Sa of the second wafer S exposed by removing the peripheral portion We are irradiated with the cleaning laser beam L3, thereby cleaning the remaining films (bonding films Fw and Fs) as shown in FIG. , the residual film and particles P are removed to expose the surface Sa of the second wafer S (step St9 in FIG. 5).
  • the cleaning laser beam L3 is applied to the entire surface Sa of the second wafer S corresponding to the peripheral portion We. to irradiate.
  • the cleaning laser beam L3 is periodically irradiated from the laser head while rotating the superposed wafer T and moving the irradiation position of the cleaning laser beam L3 in the radial direction by galvano scanning (not shown).
  • the entire surface of the residual film can be irradiated with the cleaning laser beam L3, that is, the residual film on the surface Sa can be completely removed.
  • the cleaning device 41 may further clean the ground surface of the first wafer W and the back surface Sb of the second wafer S with a cleaning liquid using a cleaning liquid nozzle (not shown).
  • step St8 after wet etching the ground surface of the first wafer W (step St8), the residual film on the surface Sa of the second wafer S is removed (step St9).
  • the order of such wet etching and residual film removal is not particularly limited. Specifically, after removing the peripheral portion We of the first wafer W (step St6), the remaining film may be removed before the grinding process (step St7), or after the grinding process (step St7), the wet film may be removed. The remaining film may be removed before etching (step St8).
  • the device layers Dw and Ds may be affected by the chemical liquid supplied during the wet etching. Specifically, when wet etching is performed after the grinding process (step St7) shown in FIG. 9A and the removal of the residual film by the cleaning laser beam L3 shown in FIG. As shown in , the side surfaces of the bonding films Fw and Fs exposed by the removal of the residual film may be removed due to the effect of the supplied chemical solution E, and the device layers Dw and Ds may be damaged.
  • the wet etching of the ground surface of the first wafer W (step St8) and the removal of the residual film on the surface Sa of the second wafer S (step St9) are preferably performed in this order.
  • the superposed wafer T that has undergone all the processes is transferred to the transition device 30 by the wafer transfer device 50 and further transferred to the cassette C on the cassette mounting table 10 by the wafer transfer device 20 .
  • a series of wafer processing in the wafer processing system 1 is completed.
  • the rear surface Wb of the first wafer W is provided with an inner surface layer.
  • a reference modified layer M1 is formed as a reference for the irradiation position of the laser beam L2.
  • the target is the reference modified layer M1 formed on the back surface Wb of the first wafer W, and the irradiation position of the internal laser beam L2 is determined. decide.
  • the camera detects the rear surface Wb of the first wafer W, that is, the flat target.
  • An optical system microwave camera with a relatively high numerical aperture (NA) can be used, and as a result, the irradiation position of the internal laser beam L2 can be adjusted with higher precision (alignment of the laser irradiation system 210). can be done.
  • the wafer processing system 1 is provided with a plurality of laser irradiation devices (the interfacial reforming device 60 and the internal reforming device 61 in this embodiment), the laser beam is transmitted between these laser irradiation devices. It is possible to suppress the occurrence of displacement in the irradiation position.
  • the reference modified layer M1 which is the target, is set to a diameter slightly larger than the incident position of the internal laser beam L2 on the rear surface Wb of the first wafer W (the position where the peripheral edge modified layer M2 is formed). It is formed at a position shifted outward in the direction. Normally, when the silicon of the first wafer W is modified by laser ablation, the interior laser beam L2 is not properly transmitted through the modified portion (reference modified layer M1 in the present embodiment), and the peripheral edge is modified. It may become impossible to properly form the thin layer M2.
  • the reference modified layer M1 is formed at a position slightly displaced from the incident position of the internal laser beam L2, when the peripheral modified layer M2 is formed, the internal laser beam L2 is incident. is not hindered, and the peripheral modified layer M2 can be properly formed.
  • the internal laser beam L2 cannot pass through the inside of the first wafer W properly.
  • the reference modified layer M1 is formed radially outside the incident position of the internal laser beam L2
  • the divided modified layer M3 shown in FIG. 6(c) cannot be properly formed. be.
  • the formation position of the reference modified layer M1 is slightly outside the incident position of the internal laser beam L2 in the radial direction and does not overlap with the formation position of the divided modified layer M3 in plan view.
  • the crack C2 extending in the thickness direction during the formation of the modified peripheral layer M2 is caused to reach the front surface Wa and the rear surface Wb of the first wafer W substantially perpendicularly.
  • the extension method is not limited to this.
  • the modified peripheral layer formed below The crack C2 extending downward in the layer M2 and the crack C4 extending obliquely upward from the inner end of the unbonded region Ae may be connected.
  • the crack can stably reach from the front surface Wa to the rear surface Wb of the first wafer W compared to the case where the crack C2 reaches the front surface Wa substantially perpendicularly. Appropriate removal of the peripheral portion We can be performed.
  • the irradiation position of the internal laser beam L2 can be determined appropriately.
  • the formation position of the reference modified layer M1 does not necessarily have to be shifted from the position corresponding to the inner end of the unbonded area Ae.
  • the modified peripheral layers M2 may be shifted in the thickness direction and the radial direction, that is, they may be arranged in an oblique direction. In this case, compared with the case shown in FIG. 10, the crack C4 can be propagated obliquely upward more easily.
  • the formation position of the reference modified layer M1 is slightly radially outward of the modified peripheral layer M2 low formed radially outermost among the plurality of modified peripheral layers M2 as shown in FIG.
  • it is preferably determined slightly radially inward of the peripheral edge modified layer M2 high formed radially inward.
  • the modified peripheral layer M2 may be arranged in an oblique direction over the entire thickness of the wafer W. In such a case, chipping of the peripheral edge We to be removed and the central portion of the first wafer W after removal of the peripheral edge We is suppressed. This suppresses the generation of particles inside the wafer processing system 1 and suppresses deterioration in the quality of the first wafer W (device wafer) as a product.
  • the formation position of the reference modified layer M1 is slightly radially outward of the modified peripheral layer M2 low formed radially outermost among the plurality of modified peripheral layers M2, as shown in FIG.
  • it is preferably determined slightly radially inward of the peripheral edge modified layer M2 high formed radially inward.
  • the first wafer W after edge trimming is thinned by the grinding process in the processing device 80, but the thinning method of the first wafer W is not limited to this. .
  • the superimposed wafer T having the unbonded area Ae and the reference modified layer M1 formed thereon is subjected to peeling of the peripheral portion We in the internal modifying device 61.
  • an inner surface modified layer M4 is formed as a starting point for thinning the first wafer W by separation.
  • a crack C5 extending in the surface direction of the first wafer W is formed from the inner surface modified layer M4, and the crack C5 is the peripheral edge modified layer M2 or a crack extending from the peripheral edge modified layer M2 in the thickness direction. It is connected with the upper end of C2.
  • the separation device 62 as shown in FIG. 13B, the first wafer W is sucked and held by the suction holding surface of the separation arm ARM, and the second wafer S is sucked and held by a chuck (not shown). do.
  • the first wafer W is separated and thinned with the inner surface modified layer M4 as a base point by raising the separation arm ARM while the suction holding surface suction-holds the first wafer W.
  • the peripheral portion We of the first wafer W is separated from the second wafer S together with the rear surface Wb side of the first wafer W.
  • FIG. 13B the first wafer W is sucked and held by the suction holding surface of the separation arm ARM, and the second wafer S is
  • the irradiation position of the internal laser beam L2 can be determined appropriately.
  • the formation position of the reference modified layer M1 is slightly shifted radially outward from the formation position of the peripheral edge modified layer M2. It is desirable to determine the
  • the peripheral modified layers M2 may be arranged in an oblique direction.
  • the formation position of the reference modified layer M1 is desirably determined slightly radially outward of the outermost modified peripheral layer M2 low among the plurality of modified peripheral layers M2.
  • the modified peripheral layer M2 is formed in the internal modification device 61, but the formation of the unbonded region Ae and the modified peripheral layer M2 The order is not limited to this.
  • a macro camera (not shown) is used to align the first wafer W with the outer edge of the first wafer W as a reference, and to irradiate the internal laser beam L2.
  • a position determination is made.
  • the formation position of the modified peripheral layer M2 is determined with the outer edge of the first wafer W as a reference.
  • the focal point position of the internal laser beam L2 is shifted to the first wafer. It is moved to the rear surface Wb of W to form a reference modified layer M1 that serves as a reference for determining the irradiation position of the interface laser beam L1 (formation position of the unbonded region Ae).
  • a micro camera (not shown) is used to align the first wafer W with reference to the reference modified layer M1 and to determine the irradiation position of the interface laser beam L1.
  • the formation position of the unbonded area Ae is determined with reference to the reference modified layer M1 formed on the back surface Wb of the first wafer W.
  • the reference modified layer M1 formed on the back surface Wb of the first wafer W is As a reference, the irradiation position of the interface laser beam L1 can be determined.
  • the back surface Wb of the first wafer W that is, the reference mark formed on the plane is detected by the camera as a target. It is possible to use an optical system (micro camera) with a higher numerical aperture (NA) than in the case of using, and as a result, more precise adjustment of the irradiation position of the interface laser light L1 (alignment of the laser irradiation system 110) It can be performed.
  • the wafer processing system 1 is provided with a plurality of laser irradiation devices (the interface reforming device 60 and the internal reforming device 61 in this embodiment), the formation position of the peripheral modified layer M2 and the non-existence of the modified layer M2 can be eliminated. It is possible to appropriately suppress the occurrence of deviation from the formation area of the bonding area Ae, and as a result, the peripheral edge portion We of the first wafer W can be removed appropriately.
  • the separation device 62 separates (edge trims) the peripheral edge portion We of the first wafer W, but instead of providing the wafer processing system 1 with the separation device 62 for edge trimming, , the peripheral portion We may be removed by the processing device 80 .
  • the peripheral edge portion We of the first wafer W is removed independently, the peripheral edge portion We is removed from the second wafer S by utilizing the grinding resistance generated in the grinding process in the processing device 80. can be removed.
  • the processing device 80 functions as a "periphery removal device" according to the technology of the present disclosure.
  • Reference Signs List 1 wafer processing system 60 interface modification device 61 internal modification device 62 separation device Ae unbonded area M1 reference modified layer M2 peripheral modified layer T superimposed wafer W first wafer Wb backside (of the first wafer) We peripheral edge Part S Second Wafer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

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１の基板の除去対象の周縁部と、前記第１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と、前記周縁部における前記第１の基板と前記第２の基板の接合強度を弱める未接合領域を形成することと、前記周縁改質層又は前記未接合領域のいずれか一方の形成位置の決定の基準となる基準改質層を、前記第１の基板における前記第２の基板との非接合側表面に形成することと、前記周縁改質層を基点に前記周縁部を除去することと、を含む。

Description

処理方法及び処理システム
　本開示は、処理方法及び処理システムに関する。
　特許文献１には、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、除去対象の第１の基板の周縁部と中央部の境界に沿って第１の基板の内部に改質層を形成する改質層形成装置と、前記改質層を基点として第１の基板の周縁部を除去する周縁除去装置と、を有する基板処理システムが開示されている。
国際公開第２０１９／１７６５８９号
　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１の基板におけるレーザ光の照射目標位置に対するレーザ光の照射部の位置合わせを適切に行う。
　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１の基板の除去対象の周縁部と、前記第１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と、前記周縁部における前記第１の基板と前記第２の基板の接合強度を弱める未接合領域を形成することと、前記周縁改質層又は前記未接合領域のいずれか一方の形成位置の決定の基準となる基準改質層を、前記第１の基板における前記第２の基板との非接合側表面に形成することと、前記周縁改質層を基点に前記周縁部を除去することと、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１の基板におけるレーザ光の照射目標位置に対するレーザ光の照射部の位置合わせを適切に行うことができる。
ウェハ処理システムで処理される重合ウェハの構成例を示す側面図である。 本実施形態にかかるウェハ処理システムの構成を示す平面図である。 界面改質装置及び内部改質装置の構成を示す平面図である。 界面改質装置及び内部改質装置の構成を示す縦断面図である。 本実施形態にかかるウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。 本実施形態にかかるウェハ処理の主な工程を示す説明図である。 第１のウェハに形成された未接合領域、基準改質層、周縁改質層及び分割改質層の様子を示す横断面図である。 本実施形態にかかるウェハ処理の主な工程を示す説明図である。 ウェットエッチングによるデバイス層への影響を示す説明図である。 第１のウェハの周縁部の他の除去例を示す説明図である。 第１のウェハの周縁部の他の除去例を示す説明図である。 第１のウェハの周縁部の他の除去例を示す説明図である。 第１のウェハの周縁部の他の除去例を示す説明図である。
　半導体デバイスの製造工程においては、表面に複数の電子回路等のデバイスが形成された第１の基板（半導体などのシリコン基板）と第２の基板が接合された重合基板において、第１のウェハの周縁部を除去すること、いわゆるエッジトリムが行われる場合がある。
　第１の基板のエッジトリムは、例えば特許文献１に開示された基板処理システムを用いて行われる。すなわち、第１の基板の内部にレーザ光（第１のレーザ光）を照射することで改質層を形成し、当該改質層を基点として第１の基板から周縁部を除去する。また特許文献１に記載の基板処理システムによれば、第１の基板と第２の基板とが接合される界面にレーザ光（第２のレーザ光）を照射することで改質面を形成し、これにより除去対象の周縁部における第１の基板と第２の基板の接合力を低下させて周縁部の除去を適切に行うことを図っている。
　ところで、前記した第１のレーザ光と第２のレーザ光には、一般的に各々異なる種類のレーザ光が選択されるため、基板処理システムには、第１のレーザ光と第２のレーザ光を各々独立して照射するための複数のレーザモジュールが配置される場合がある。
　通常、レーザ光の照射対象である基板に対するレーザ光の照射位置は、当該基板の端部（エッジ部）をカメラで認識し、偏心制御（アライメント）することにより調節されるが、上述のように複数のレーザモジュールが使用される場合、レーザモジュール間でレーザ光の照射位置にズレが生じるおそれがある。そして、かかる場合、剥離の基点となる改質層の形成位置と、接合力の低下領域の形成位置にズレが生じ、この結果、第１の基板の周縁部を適切に除去できないおそれがある。したがって、従来のエッジトリム手法には改善の余地がある。
　本開示に係る技術は上記事情に鑑みてなされたものであり、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１の基板におけるレーザ光の照射目標位置に対するレーザ光の照射部の位置合わせを適切に行う。以下、本実施形態にかかる処理システムとしてのウェハ処理システムおよび処理方法としてのウェハ処理方法ついて、図面を参照して説明する。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。
　本実施形態にかかる後述のウェハ処理システム１では、図１に示すように第１の基板としての第１のウェハＷと、第２の基板としての第２のウェハＳとが接合された重合基板としての重合ウェハＴに対して処理を行う。以下、第１のウェハＷにおいて、第２のウェハＳと接合される側の面を表面Ｗａといい、表面Ｗａと反対側の面を裏面Ｗｂという。同様に、第２のウェハＳにおいて、第１のウェハＷと接合される側の面を表面Ｓａといい、表面Ｓａと反対側の面を裏面Ｓｂという。
　第１のウェハＷは、例えばシリコン基板等の半導体ウェハであって、表面Ｗａ側に複数のデバイスを含むデバイス層Ｄｗが形成されている。また、デバイス層Ｄｗにはさらに表面膜としての接合用膜Ｆｗが形成され、当該接合用膜Ｆｗを介して第２のウェハＳと接合されている。接合用膜Ｆｗとしては、例えば酸化膜（ＴＨＯＸ膜、ＳｉＯ２膜、ＴＥＯＳ膜）、ＳｉＣ膜、ＳｉＣＮ膜又は接着剤などが用いられる。なお、第１のウェハＷ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。また、周縁部Ｗｅは後述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１のウェハＷの外端部から径方向に０．５ｍｍ～３ｍｍの範囲である。
　第２のウェハＳは、例えば第１のウェハＷと同様の構成を有しており、表面Ｓａにはデバイス層Ｄｓ及び表面膜としての接合用膜Ｆｓが形成され、周縁部は面取り加工がされている。なお、第２のウェハＳはデバイス層Ｄｓが形成されたデバイスウェハである必要はなく、例えば第１のウェハＷを支持する支持ウェハであってもよい。かかる場合、第２のウェハＳは第１のウェハＷのデバイス層Ｄｗを保護する保護材として機能する。
　図２に示すようにウェハ処理システム１は、搬入出ステーション２と処理ステーション３を一体に接続した構成を有している。搬入出ステーション２では、例えば外部との間で複数の重合ウェハＴ等を収容可能なカセットＣが搬入出される。処理ステーション３は、重合ウェハＴに対して所望の処理を施す各種処理装置を備えている。
　搬入出ステーション２には、複数、例えば３つのカセットＣを載置するカセット載置台１０が設けられている。また、カセット載置台１０のＸ軸負方向側には、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上を移動し、カセット載置台１０のカセットＣと後述のトランジション装置３０との間で重合ウェハＴ等を搬送可能に構成されている。
　搬入出ステーション２には、ウェハ搬送装置２０のＸ軸負方向側において、当該ウェハ搬送装置２０に隣接して、重合ウェハＴ等を処理ステーション３との間で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。
　処理ステーション３には、例えば３つの処理ブロックＢ１～Ｂ３が設けられている。第１の処理ブロックＢ１、第２の処理ブロックＢ２、及び第３の処理ブロックＢ３は、Ｘ軸正方向側（搬入出ステーション２側）から負方向側にこの順で並べて配置されている。
　第１の処理ブロックＢ１には、後述の加工装置８０で研削された第１のウェハＷの研削面をエッチングするエッチング装置４０と、エッチング装置４０によるエッチング処理後の第１のウェハＷを洗浄するクリーニング装置４１と、ウェハ搬送装置５０が設けられている。エッチング装置４０とクリーニング装置４１は、積層して配置されている。なお、エッチング装置４０とクリーニング装置４１の数や配置はこれに限定されない。
　クリーニング装置４１は、エッチング装置４０によるエッチング処理後の第１のウェハＷにクリーニング用レーザ光（例えばＵＶフェムト秒レーザ）を照射することで、第１のウェハＷ上に残る残渣物（デポ等）の除去を行う。またクリーニング装置４１は、後述するように周縁部Ｗｅの除去後の第２のウェハＳの表面Ｓａに残存する接合用膜Ｆｗ、Ｆｓ（以下、「残膜」という。）にクリーニング用レーザ光を照射することで、当該残膜をレーザアブレーションにより除去する。換言すれば、周縁部Ｗｅの除去後に残存する接合用膜Ｆｗ、Ｆｓを除去して第２のウェハＳの表面Ｓａを露出させることで、第１のウェハＷの周縁部Ｗｅを完全に除去する。
　ウェハ搬送装置５０は、トランジション装置３０のＸ軸負方向側に配置されている。ウェハ搬送装置５０は、重合ウェハＴを保持して搬送する、例えば２つの搬送アーム５１、５１を有している。各搬送アーム５１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。そしてウェハ搬送装置５０は、トランジション装置３０、エッチング装置４０、クリーニング装置４１、後述する界面改質装置６０、後述する内部改質装置６１及び後述する分離装置６２に対して、すなわち、ウェハ処理システム１における後述の加工装置８０以外の装置に対して、重合ウェハＴ等を搬送可能に構成されている。
　第２の処理ブロックＢ２には、後述の未接合領域Ａｅ及び基準改質層Ｍ１を形成する界面改質装置６０と、第１のウェハＷの剥離の基点となる周縁改質層Ｍ２及び分割改質層Ｍ３を形成する内部改質装置６１と、第１のウェハＷの周縁部Ｗｅを除去する分離装置６２と、ウェハ搬送装置７０が設けられている。界面改質装置６０、内部改質装置６１及び分離装置６２は、積層して配置されている。なお、界面改質装置６０、内部改質装置６１及び分離装置６２の数や配置はこれに限定されない。例えば、界面改質装置６０、内部改質装置６１と分離装置６２を積層して配置することに代え、少なくともいずれかを水平方向に隣接して配置してもよい。
　界面改質装置６０は、例えば第１のウェハＷに形成されたデバイス層Ｄｗや接合用膜Ｆｗに界面用レーザ光Ｌ１（例えばＣＯ２レーザ）を照射し、第１のウェハＷと第２のウェハＳとの接合力が低下された未接合領域Ａｅを形成する。また界面改質装置６０は、例えば第１のウェハＷの裏面Ｗｂに界面用レーザ光Ｌ１を照射し、内部改質装置６１での周縁改質層Ｍ２の形成に係るアライメントの基準マークとなる基準改質層Ｍ１を形成する。
　図３及び図４に示すように、界面改質装置６０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２のウェハＳにおける第１のウェハＷとの非接合面側（裏面Ｓｂ）を吸着保持する。
　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水平移動機構１０４によって、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。レール１０５は、基台１０６に設けられている。なお、水平移動機構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、レーザ照射システム１１０が設けられている。レーザ照射システム１１０は、レーザヘッド１１１、及びレンズ１１２を有している。レンズ１１２は、昇降機構（図示せず）によって昇降自在に構成されていてもよい。
　レーザヘッド１１１は、レーザ光をパルス状に発振する図示しないレーザ発振器を有している。すなわち、レーザ照射システム１１０からチャック１００に保持された重合ウェハＴに照射されるレーザ光はいわゆるパルスレーザであり、そのパワーが０（ゼロ）と最大値を繰り返すものである。なお、レーザヘッド１１１は、レーザ発振器の他の機器、例えば増幅器などを有していてもよい。
　レンズ１１２は、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に界面用レーザ光Ｌ１を照射する。
　レーザヘッド１１１は、支持部材１１３に支持されている。レーザヘッド１１１は、鉛直方向に延伸するレール１１４に沿って、昇降機構１１５により昇降自在に構成されている。またレーザヘッド１１１は、移動機構１１６によってＹ軸方向に移動自在に構成されている。なお、昇降機構１１５及び移動機構１１６はそれぞれ、支持柱１１７に支持されている。
　チャック１００の上方であって、レーザ照射システム１１０のＹ軸正方向側には、第１の撮像機構１２０が設けられている。第１の撮像機構１２０は、一例として撮像倍率が２倍のマクロカメラを含み、少なくとも後述するように第１のウェハＷの外側端部を検知可能な開口数を有する。第１の撮像機構１２０は、昇降機構１２１によって昇降自在に構成され、さらに移動機構１２２によってＹ軸方向に移動自在に構成されている。移動機構１２２は、支持柱１１７に支持されている。
　第１の撮像機構１２０は、第１のウェハＷ（重合ウェハＴ）の外側端部を撮像する。第１の撮像機構１２０で撮像された画像は、一例として、後述の第１のウェハＷのアライメント、及び後述の界面用レーザ光の照射位置の決定（レーザ照射システム１１０のアライメント）に用いられる。第１の撮像機構１２０は、例えば同軸レンズを備え、赤外光（ＩＲ）を照射し、さらに対象物からの反射光を受光する。
　図１に示したように第１のウェハＷの周縁部Ｗｅが面取り加工（ラウンド加工）されている場合、当該第１のウェハＷの外側端部を開口数の高いカメラを用いて正確に検知することが困難である。しかしながら、この点本実施形態においては、このように第１のウェハＷ（重合ウェハＴ）の外側端部を撮像する第１の撮像機構１２０として開口数の低いマクロカメラを用いることで、第１のウェハＷの周縁部Ｗｅが面取り加工（ラウンド加工）されている場合であっても当該外側端部を検知できる。
　ただし、第１の撮像機構１２０は、例えば第１のウェハＷの形状等の要因によりマクロカメラよりも開口数の高いマイクロカメラでも第１のウェハＷの外周端部に適切に焦点を合わせられる場合には、マクロカメラに代えて、又は加えて、マイクロカメラ（図示せず）を備えていてもよい。マイクロカメラの撮像倍率は１０倍であり、視野は第１の撮像機構１２０に対して約１／５であり、ピクセルサイズは第１の撮像機構１２０に対して約１／５である。マイクロカメラを用いて第１のウェハＷの外周端部をする場合、より高精度に第１のウェハＷのアライメント、及び界面用レーザ光の照射位置の決定を行うことができる。
　また、図示の例においては回転機構１０３及び水平移動機構１０４によりチャック１００をレーザヘッド１１１に対して相対的に回転、及び水平方向に移動可能に構成したが、レーザヘッド１１１をチャック１００に対して相対的に回転、及び水平方向に移動可能に構成してもよい。また、チャック１００及びレーザヘッド１１１の双方をそれぞれ相対的に回転、及び水平方向に移動可能に構成してもよい。
　内部改質装置６１は、第１のウェハＷの内部に内部用レーザ光Ｌ２（例えばＹＡＧレーザ等のＮＩＲ光）を照射する。内部改質装置６１においては、内部用レーザ光Ｌ２の集光点位置において第１のウェハＷを改質し、第１のウェハＷにおける周縁部Ｗｅの除去の基点となる周縁改質層Ｍ２、及び、除去対象の周縁部Ｗｅの小片化の基点となる分割改質層Ｍ３を形成する。
　内部改質装置６１は界面改質装置６０と概ね同様の構成を有している。すなわち内部改質装置６１は、重合ウェハＴを保持するチャック２００、レーザ照射システム２１０及び第２の撮像機構２２０を有している。
　チャック２００は、エアベアリング２０１、スライダテーブル２０２、回転機構２０３、水平移動機構２０４、レール２０５及び基台２０６を有し、θ軸（鉛直軸）回り及び水平方向に移動可能に構成されている。
　レーザ照射システム２１０は、レーザヘッド２１１、レンズ２１２、支持部材２１３、レール２１４、昇降機構２１５及び移動機構２１６を有している。昇降機構２１５及び移動機構２１６は、それぞれ支持柱２１７に支持されている。レーザ照射システム２１０は、チャック２００に保持された重合ウェハＴに内部用レーザ光Ｌ２を照射する。
　第２の撮像機構２２０は、昇降機構２２１及び移動機構２２２によって移動自在に構成されている。移動機構２２２は、支持柱２１７に支持されている。
　なお、第２の撮像機構２２０は、一例として撮像倍率が１０倍のマイクロカメラを含む。第２の撮像機構２２０は、第１のウェハＷ（重合ウェハＴ）の裏面Ｗｂに形成された基準改質層Ｍ１を撮像する。第２の撮像機構２２０で撮像された画像は、一例として、後述の内部用レーザ光Ｌ２の照射位置の決定（レーザ照射システム２１０のアライメント）に用いられる。第２の撮像機構２２０は、例えば同軸レンズを備え、赤外光（ＩＲ）を照射し、さらに対象物からの反射光を受光する。
　本実施形態においては、ラウンド形状の第１のウェハＷの外側端部に代えて、第１のウェハＷの裏面Ｗｂ（平面）に形成された基準改質層Ｍ１を撮像するため、第２の撮像機構２２０として開口数の高いマイクロカメラを用いることができる。そして、このように第２の撮像機構２２０としてマイクロカメラを用いることで、開口数の低いマクロカメラで基準改質層Ｍ１を撮像する場合と比較して、より高精度な内部用レーザ光Ｌ２の照射位置の決定を行うことができる。
　ただし、第２の撮像機構２２０が備える撮像機構はマイクロカメラに限られるものではなく、当該マイクロカメラに代えて、又は加えて、マクロカメラ（図示せず）を備えていてもよい。
　分離装置６２は、内部改質装置６１で形成された周縁改質層Ｍ２を基点として、少なくとも第１のウェハＷの周縁部Ｗｅを第２のウェハＳから除去、すなわちエッジトリムを行う。エッジトリムの方法は任意に選択できる。一例において分離装置６２では、例えばくさび形状からなるブレードを挿入してもよい。また例えば、エアブローやウォータジェットを周縁部Ｗｅに向けて噴射することで、当該周縁部Ｗｅに対して衝撃を加えてよい。
　ウェハ搬送装置７０は、例えば界面改質装置６０と内部改質装置６１のＹ軸正方向側に配置されている。ウェハ搬送装置７０は、重合ウェハＴを図示しない吸着保持面により吸着保持して搬送する、例えば２つの搬送アーム７１、７１を有している。各搬送アーム７１は、多関節のアーム部材７２に支持され、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。そしてウェハ搬送装置７０は、エッチング装置４０、クリーニング装置４１、界面改質装置６０、内部改質装置６１、分離装置６２及び後述する加工装置８０に対して、重合ウェハＴ等を搬送可能に構成されている。
　第３の処理ブロックＢ３には、加工装置８０が設けられている。
　加工装置８０は、回転テーブル８１を有している。回転テーブル８１は、回転機構（図示せず）によって、鉛直な回転中心線８２を中心に回転自在に構成されている。回転テーブル８１上には、重合ウェハＴを吸着保持するチャック８３が２つ設けられている。チャック８３は、回転テーブル８１と同一円周上に均等に配置されている。２つのチャック８３は、回転テーブル８１が回転することにより、受渡位置Ａ０及び加工位置Ａ１に移動可能になっている。また、２つのチャック８３はそれぞれ、回転機構（図示せず）によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。
　受渡位置Ａ０では、重合ウェハＴの受け渡しが行われる。加工位置Ａ１には、研削ユニット８４が配置され、第２のウェハＳをチャック８３で吸着保持した状態で第１のウェハＷを研削する。研削ユニット８４は、環状形状で回転自在な研削砥石（図示せず）を備えた研削部８５を有している。また、研削部８５は、支柱８６に沿って鉛直方向に移動可能に構成されている。
　以上のウェハ処理システム１には、制御装置９０が設けられている。制御装置９０は、例えばＣＰＵやメモリ等を備えた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。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。
　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。なお本実施形態では、予め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Ｃが、搬入出ステーション２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Ｃ内の重合ウェハＴが取り出され、トランジション装置３０に搬送される。トランジション装置３０に搬送された重合ウェハＴは、続いて、ウェハ搬送装置５０により界面改質装置６０に搬送される。
　界面改質装置６０では、先ず、チャック１００に保持された重合ウェハＴを第１の撮像位置に移動させる。第１の撮像位置は、第１の撮像機構１２０が第１のウェハＷの外側端部（エッジ部）を撮像できる位置である。第１の撮像位置では、チャック１００を回転させながら、第１の撮像機構１２０によって第１のウェハＷの周方向３６０度における外側端部の画像が撮像される（図５のステップＳｔ１）。撮像された画像は、第１の撮像機構１２０から制御装置９０に出力される。
　制御装置９０では、第１の撮像機構１２０の画像から、チャック１００の中心と第１のウェハＷの中心の偏心量を算出する。さらに制御装置９０では、算出された偏心量に基づいて、当該偏心量のＹ軸成分を補正するように、チャック１００の移動量を算出する。制御装置９０は、この算出された移動量に基づいてチャック１００をＹ軸方向に沿って水平方向に移動し、チャック１００の中心と第１のウェハＷの中心の偏心を補正する。
　また制御装置９０では、第１の撮像機構１２０の画像から、第１のウェハＷの外側端部の位置を特定する。さらに制御装置９０では、特定された第１のウェハＷの外側端部の位置に基づいて、未接合領域Ａｅを形成するための界面用レーザ光Ｌ１の照射領域を設定する。界面用レーザ光Ｌ１の照射領域は、例えば第１のウェハＷの外側端部から所望の径方向幅ｄ１（図６（ａ）を参照）を有する環状の領域で設定される。
　チャック１００と第１のウェハＷの偏心が補正され、界面用レーザ光Ｌ１の照射領域が設定されると、次に、チャック１００とレーザヘッド１１１を相対的に回転させるとともに、Ｙ軸方向に沿って相対的に水平方向に移動させながら、ステップＳｔ１において設定された照射領域における第１のウェハＷと第２のウェハＳの接合界面に界面用レーザ光Ｌ１をパルス状に照射する（図５のステップＳｔ２）。これにより、第１のウェハＷと第２のウェハＳとの接合界面（図示の例においては第１のウェハＷと接合用膜Ｆｗの界面）を改質する。なお、実施の形態において接合界面の改質には、一例として、界面用レーザ光Ｌ１の照射位置における接合用膜Ｆｗのアモルファス化や、第１のウェハＷと第２のウェハＳの剥離、等が含まれるものとする。
　界面改質装置６０においては、このように第１のウェハＷと第２のウェハＳの界面における界面用レーザ光Ｌ１の照射位置を改質することで、図６（ａ）及び図７に示すように、第１のウェハＷと第２のウェハＳの接合強度が低下された未接合領域Ａｅが形成される。後述するエッジトリムにおいては、除去対象である第１のウェハＷの周縁部Ｗｅが除去されるが、このように接合力が低下された未接合領域Ａｅが存在することで、周縁部Ｗｅの除去を適切に行うことができる。
　未接合領域Ａｅが形成されると、同じ界面改質装置６０において、界面用レーザ光Ｌ１の集光点位置（界面用レーザ光Ｌ１の照射位置）を第１のウェハＷの裏面Ｗｂに移動させる。そして、チャック１００とレーザヘッド１１１を相対的に回転させながら、第１のウェハＷの裏面Ｗｂに界面用レーザ光Ｌ１をパルス状に照射する（図５のステップＳｔ３）。これにより、図６（ｂ）及び図７に示すように、第１のウェハＷの裏面Ｗｂを改質する。
　界面改質装置６０においては、このように第１のウェハＷの裏面Ｗｂに界面用レーザ光Ｌ１を照射し、改質することで、後述の周縁改質層Ｍ２の形成に係るレーザ照射システム２１０のアライメントの基準となる基準改質層Ｍ１を形成する。
　なお、第１のウェハＷの径方向における基準改質層Ｍ１の形成位置は、後述の内部用レーザ光Ｌ２を適切に第１のウェハＷの内部における目標位置に照射するため、未接合領域Ａｅの径方向内側端部（以下、「内端」という。）から若干径方向にずらした位置、好ましくは図６（ｂ）に示したように、未接合領域Ａｅの内端よりも若干径方向外側に設定されることが望ましい。ただし、基準改質層Ｍ１の形成位置は、に第１のウェハＷの裏面Ｗｂにおける未接合領域Ａｅの内端よりも径方向内側であってもよい。
　未接合領域Ａｅ及び基準改質層Ｍ１が形成された重合ウェハＴは、次に、ウェハ搬送装置７０により内部改質装置６１に搬送される。内部改質装置６１では、先ず、チャック２００に保持された重合ウェハＴを第２の撮像位置に移動させる。第２の撮像位置は、第２の撮像機構２２０が第１のウェハＷに形成された基準改質層Ｍ１を撮像できる位置である。第２の撮像位置では、チャック２００を回転させながら、第２の撮像機構２２０によって第１のウェハＷの周方向３６０度における基準改質層Ｍ１の画像が撮像される（図５のステップＳｔ４）。撮像された画像は、第２の撮像機構２２０から制御装置９０に出力される。
　制御装置９０では、第２の撮像機構２２０の画像から、チャック２００の中心と第１のウェハＷの中心の偏心量を算出する。さらに制御装置９０では、算出された偏心量に基づいて、当該偏心量のＹ軸成分を補正するように、チャック２００の移動量を算出する。制御装置９０は、この算出された移動量に基づいてチャック２００をＹ軸方向に沿って水平方向に移動し、チャック２００の中心と第１のウェハＷの中心の偏心を補正する。
　また制御装置９０では、第２の撮像機構２２０の画像から、基準改質層Ｍ１の形成位置を特定する。さらに制御装置９０では、特定された基準改質層Ｍ１の形成位置に基づいて、周縁改質層Ｍ２を形成するための内部用レーザ光Ｌ２の照射位置（径方向位置）を設定する。内部用レーザ光Ｌ２の照射位置は、例えば基準改質層Ｍ１の形成位置から所望の径方向距離ｄ２（図６（ｃ）を参照）を移動させた位置、具体的には未接合領域Ａｅの内端と対応する位置に設定される。
　チャック２００と第１のウェハＷの偏心が補正され、内部用レーザ光Ｌ２の照射位置が設定されると、次に、図６（ｃ）及び図７に示すように第１のウェハＷの内部に内部用レーザ光Ｌ２を照射し、周縁改質層Ｍ２及び分割改質層Ｍ３を順次形成する（図５のステップＳｔ５）。周縁改質層Ｍ２は、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ものである。分割改質層Ｍ３は、除去される周縁部Ｗｅの小片化の基点となるものである。なお以降の説明に用いる図面においては、図示が複雑になることを回避するため、分割改質層Ｍ３の図示を省略する場合がある。なお、周縁改質層Ｍ２と分割改質層Ｍ３の形成順序は特に限定されるものではない。
　従来、内部改質装置６１においては、上述したステップＳｔ１と同様に、第１のウェハＷの外側端部を基準として内部用レーザ光Ｌ２の照射位置（周縁改質層Ｍ２の形成位置）を決定していた。かかる場合、図１に示したように第１のウェハＷの周縁部Ｗｅには面取り加工がされているため、上記したように開口数（ＮＡ）の低い光学系（例えばマクロカメラ）を撮像機構として利用する必要があり、第１のウェハＷの外側端部の検知精度が高くないことがあった。そして、このように界面用レーザ光Ｌ１と内部用レーザ光Ｌ２の両方の照射位置を第１のウェハＷの外側端部を基準として決定した場合、界面改質装置６０と内部改質装置６１の間で検知精度のずれが重なり、この結果、周縁改質層Ｍ２の形成位置が、目標位置からより大きくずれてしまうおそれがあった。具体的には、例えばそれぞれの装置において検知精度に±１０μｍ程度のズレがあった場合、この精度ずれが重なり、最大２０μｍ程度のずれが生じるおそれがあった。このため、適切に周縁部Ｗｅの除去ができないおそれがあった。
　この点、本開示に係る技術によれば、第１のウェハＷの外側端部に代え、第１のウェハＷの裏面Ｗｂ（平面）に形成された基準改質層Ｍ１を基準として内部用レーザ光Ｌ２の照射位置を決定（レーザ照射システム２１０のアライメント）する。これにより、面取り加工がされた第１のウェハＷの外側端部を基準とする場合と比較して開口数（ＮＡ）の高い光学系（マイクロカメラ）を利用することが可能になり、より緻密なレーザ照射システム２１０のアライメントができる。より具体的には、周縁改質層Ｍ２の形成位置と未接合領域Ａｅの形成領域と、をより適切に制御することができ、この結果、第１のウェハＷの周縁部Ｗｅを適切に除去できる。
　なお、本実施形態においては、上述したように第２の撮像機構２２０としてマイクロカメラを使用したが、第２の撮像機構２２０としてマクロカメラを使用する場合であっても、第１のウェハＷの外側端部を基準として周縁改質層Ｍ２の形成位置を決定する場合と比較して、未接合領域Ａｅの形成領域に対する周縁改質層Ｍ２の形成位置を適切に決定できる。
　ただし、マクロカメラよりも開口数の高いマイクロカメラを第２の撮像機構２２０として使用することで、基準改質層Ｍ１の検知精度が向上し、この結果、未接合領域Ａｅの形成領域に対する周縁改質層Ｍ２の形成位置をより適切に決定できる。
　なお、第１のウェハＷの内部には、周縁改質層Ｍ２から厚み方向にクラックＣ２が伸展する。クラックＣ２の伸展は、例えば第１のウェハＷの厚み方向における周縁改質層Ｍ２の形成位置を調節することにより、または、例えば周縁改質層Ｍ２の形成時におけるレーザ光の出力やぼかし具合を調節することにより制御される。後述のエッジトリムにおいては、周縁改質層Ｍ２に加え、当該クラックＣ２を基点として周縁部Ｗｅが第２のウェハＳから除去される。
　周縁改質層Ｍ２及び分割改質層Ｍ３が形成された重合ウェハＴは、次に、ウェハ搬送装置５０により分離装置６２へと搬送される。分離装置６２では、図６（ｄ）に示すように、第１のウェハＷの周縁部Ｗｅの除去、すなわちエッジトリムが行われる（図５のステップＳｔ６）。この時、周縁部Ｗｅは、周縁改質層Ｍ２を基点として第１のウェハＷの中央部（周縁部Ｗｅの径方向内側）から剥離されるとともに、未接合領域Ａｅを基点として第２のウェハＳから完全に剥離される。またこの時、除去される周縁部Ｗｅは分割改質層Ｍ３を基点として小片化される。
　周縁部Ｗｅの除去にあたっては、重合ウェハＴを形成する第１のウェハＷと第２のウェハＳとの界面に、例えばくさび形状からなるブレードＢ（図６（ｄ）を参照）を挿入してもよい。
　第１のウェハＷの周縁部Ｗｅが除去された重合ウェハＴは、続いて、ウェハ搬送装置７０により加工装置８０のチャック８３に搬送される。次に、チャック８３を加工位置Ａ１に移動させ、図８（ａ）に示すように、研削ユニット８４によって第１のウェハＷの裏面Ｗｂを研削する（図５のステップＳｔ７）。かかる研削処理により、第１のウェハＷ（重合ウェハＴ）を所望の目標厚みまで減少させる。なおその後、洗浄液ノズル（図示せず）を用いて、第１のウェハＷの研削面が洗浄液によって洗浄されてもよい。
　次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置７０によりエッチング装置４０に搬送される。エッチング装置４０では、図８（ｂ）に示すように、第１のウェハＷの研削面が薬液Ｅによりウェットエッチングされる（図５のステップＳｔ８）。上述した加工装置８０で研削された研削面には、研削痕が形成される場合がある。本ステップＳｔ８では、ウェットエッチングすることによって第１のウェハＷ（重合ウェハＴ）の更なる薄化を行うとともに、研削痕の除去により研削面を平滑化する。
　次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置５０によりクリーニング装置４１に搬送される。クリーニング装置４１では、周縁部Ｗｅの除去により露出した第２のウェハＳの表面Ｓａ上の残膜（接合用膜Ｆｗ、Ｆｓ）にクリーニング用レーザ光Ｌ３を照射することで、図８（ｃ）に示すように、当該残膜やパーティクルＰを除去して第２のウェハＳの表面Ｓａを露出させる（図５のステップＳｔ９）。
　本ステップＳｔ９では、上述したように第１のウェハＷの周縁部Ｗｅを完全に除去するため、当該周縁部Ｗｅと対応する第２のウェハＳの表面Ｓａの全面に対してクリーニング用レーザ光Ｌ３を照射する。
　具体的には、重合ウェハＴを回転させると共に、図示しないガルバノスキャンによりクリーニング用レーザ光Ｌ３の照射位置を径方向に移動させながら、レーザヘッドからクリーニング用レーザ光Ｌ３を周期的に照射する。これにより、残膜の全面に対してクリーニング用レーザ光Ｌ３を照射することができ、すなわち、表面Ｓａ上の残膜を完全に除去できる。
　なお、クリーニング装置４１においては、洗浄液ノズル（図示せず）を用いて、第１のウェハＷの研削面や第２のウェハＳの裏面Ｓｂを洗浄液によって更に洗浄してもよい。
　ここで、本実施形態においては、このように第１のウェハＷの研削面をウェットエッチング（ステップＳｔ８）した後、第２のウェハＳの表面Ｓａ上の残膜を除去（ステップＳｔ９）する。かかるウェットエッチングと残膜除去の順序は特に限定されるものではない。具体的には、第１のウェハＷの周縁部Ｗｅの除去（ステップＳｔ６）後、研削処理（ステップＳｔ７）前に残膜の除去を行ってもよいし、研削処理（ステップＳｔ７）後、ウェットエッチング（ステップＳｔ８）前に残膜の除去を行ってもよい。
　ただし、ウェットエッチング（ステップＳｔ８）に先立って残膜の除去を行った場合、ウェットエッチングにおいて供給される薬液の影響によりデバイス層Ｄｗ、Ｄｓに影響を与えてしまうおそれがある。具体的には、図９（ａ）に示す研削処理（ステップＳｔ７）、図９（ｂ）に示すクリーニング用レーザ光Ｌ３による残膜の除去の後にウェットエッチングを行った場合、図９（ｃ）に示すように、供給される薬液Ｅの影響により、残膜除去で露出した接合用膜Ｆｗ、Ｆｓの側面が除去され、デバイス層ＤｗやＤｓに損傷を与えてしまうおそれがある。
　かかる点に鑑み、第１のウェハＷの研削面のウェットエッチング（ステップＳｔ８）と、第２のウェハＳの表面Ｓａ上の残膜を除去（ステップＳｔ９）はこの順序で行われることが望ましい。
　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５０によりトランジション装置３０に搬送され、さらにウェハ搬送装置２０によりカセット載置台１０のカセットＣ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１のウェハＷの内部に周縁部Ｗｅの除去の基点となる周縁改質層Ｍ２を形成することに先立ち、当該第１のウェハＷの裏面Ｗｂに、内部用レーザ光Ｌ２の照射位置の基準となる基準改質層Ｍ１を形成する。そして、第１のウェハＷの内部に対する周縁改質層Ｍ２の形成に際しては、第１のウェハＷの裏面Ｗｂに形成された当該基準改質層Ｍ１をターゲットとして内部用レーザ光Ｌ２の照射位置を決定する。
　これにより、第１のウェハＷの裏面Ｗｂ、すなわち平面に形成されたターゲットをカメラで検知するため、従来のように面取り加工がされたの外側端部（エッジ部）をカメラで検知する場合と比較して開口数（ＮＡ）の高い光学系（マイクロカメラ）を利用でき、この結果、より精度の高い緻密な内部用レーザ光Ｌ２の照射位置の調整（レーザ照射システム２１０のアライメント）を行うことができる。
　またこれにより、ウェハ処理システム１に複数のレーザ照射装置（本実施形態にでは界面改質装置６０及び内部改質装置６１）を設ける場合であっても、これらレーザ照射装置の間でレーザ光の照射位置にズレが生じることを抑制できる。
　また、以上の実施形態によれば、ターゲットとなる基準改質層Ｍ１を、第１のウェハＷの裏面Ｗｂにおける内部用レーザ光Ｌ２の入射位置（周縁改質層Ｍ２の形成位置）から若干径方向外側にずらした位置に形成する。
　通常、第１のウェハＷのシリコンをレーザアブレーションにより改質した場合、当該改質部分（本実施の形態では基準改質層Ｍ１）においては内部用レーザ光Ｌ２が適切に透過されず、周縁改質層Ｍ２を適切に形成できなくなるおそれがある。
　この点、以上の実施形態によれば、基準改質層Ｍ１を内部用レーザ光Ｌ２の入射位置から若干ずらした位置に形成するため、周縁改質層Ｍ２の形成に際して内部用レーザ光Ｌ２の入射が阻害されず、適切に周縁改質層Ｍ２を形成できる。
　なお、上述したように第１のウェハＷの裏面Ｗｂに基準改質層Ｍ１が形成されている場合、第１のウェハＷの内部に対して内部用レーザ光Ｌ２を適切に透過できなくなる。かかる場合、基準改質層Ｍ１が内部用レーザ光Ｌ２の入射位置よりも径方向外側に形成されていると、図６（ｃ）に示した分割改質層Ｍ３を適切に形成できなくなるおそれがある。
　かかる点を鑑みて、基準改質層Ｍ１の形成位置は、内部用レーザ光Ｌ２の入射位置の若干径方向外側であって、平面視において分割改質層Ｍ３の形成位置と被らない位置、又は、内部用レーザ光Ｌ２の入射位置の若干径方向内側に決定されることが望ましい。
　なお、上記実施形態においては、周縁改質層Ｍ２の形成時に厚み方向に伸展するクラックＣ２を、第１のウェハＷの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂに対して略垂直に到達させたが、クラックＣ２の伸展方法はこれに限定されない。
　具体的には、例えば図１０に示すように、周縁改質層Ｍ２の形成位置を未接合領域Ａｅの内端よりも若干径方向内側に制御することで、再下方に形成された周縁改質層Ｍ２の下方に伸展するクラックＣ２と、未接合領域Ａｅの内端から斜め上方に伸展するクラックＣ４とを連結させるようにしてもよい。
　かかる場合、クラックＣ２を表面Ｗａに対して略垂直に到達させる場合と比較して、安定してクラックを第１のウェハＷの表面Ｗａから裏面Ｗｂまで到達させることができ、すなわち、安定して適切な周縁部Ｗｅの除去を行うことができる。
　また、かかる場合であっても、図１０に示したように裏面Ｗｂにおける周縁改質層Ｍ２の形成位置から若干ずらした位置に基準改質層Ｍ１を形成することで、上記実施形態と同様に、内部用レーザ光Ｌ２の照射位置を適切に決定できる。なお、この場合においては、図１０にも示したように、基準改質層Ｍ１の形成位置は必ずしも未接合領域Ａｅの内端と対応する位置からはずれている必要はない。
　また、図１０に示したようにクラックＣ４のみを未接合領域Ａｅの内端から斜め上方に伸展させること代え、図１１に示すように、第１のウェハＷの内部における表面Ｗａ側において、隣接する周縁改質層Ｍ２をそれぞれ厚み方向、径方向にずらして形成、すなわち斜め方向に並べて形成してもよい。かかる場合、図１０に示した場合と比較して、より容易にクラックＣ４を斜め上方に向けて進展させることができる。
　またかかる場合、基準改質層Ｍ１の形成位置は、図１１に示したように複数の周縁改質層Ｍ２のうち最も径方向外側に形成された周縁改質層Ｍ２ｌｏｗよりも若干径方向外側、又は、最も径方向内側に形成された周縁改質層Ｍ２ｈｉｇｈよりも若干径方向内側に決定されることが望ましい。
　また例えば、図１１に示したように第１のウェハＷの内部における表面Ｗａ側のみで隣接する周縁改質層Ｍ２を斜め方向に並べて配置することに代え、図１２に示すように、第１のウェハＷの厚み全部において周縁改質層Ｍ２を斜め方向に並べて配置してもよい。かかる場合、除去される周縁部Ｗｅや、周縁部Ｗｅの除去後の第１のウェハＷの中央部に欠けが生じることが抑制される。そしてこれにより、ウェハ処理システム１の内部におけるパーティクルの発生が抑制されるとともに、製品としての第１のウェハＷ（デバイスウェハ）の品質低下が抑制される。
　またかかる場合、基準改質層Ｍ１の形成位置は、図１２に示したように複数の周縁改質層Ｍ２のうち最も径方向外側に形成された周縁改質層Ｍ２ｌｏｗよりも若干径方向外側、又は、最も径方向内側に形成された周縁改質層Ｍ２ｈｉｇｈよりも若干径方向内側に決定されることが望ましい。
　なお、上記実施形態においては、加工装置８０における研削処理によりエッジトリム後の第１のウェハＷの薄化を行ったが、第１のウェハＷの薄化方法はこれに限定されるものではない。
　具体的には、未接合領域Ａｅと基準改質層Ｍ１が形成された重合ウェハＴに対して、図１３（ａ）に示すように、内部改質装置６１において周縁部Ｗｅの剥離の基点となる周縁改質層Ｍ２に加え、第１のウェハＷの分離による薄化の基点となる内部面改質層Ｍ４を形成する。内部面改質層Ｍ４からは、第１のウェハＷの面方向に伸展するクラックＣ５が形成され、当該クラックＣ５は、周縁改質層Ｍ２又は当該周縁改質層Ｍ２から厚み方向に伸展するクラックＣ２の上端部と連結される。
　そして分離装置６２においては、図１３（ｂ）に示すように、分離用アームＡＲＭが備える吸着保持面で第１のウェハＷを吸着保持しつつ、図示しないチャックで第２のウェハＳを吸着保持する。その後、吸着保持面が第１のウェハＷを吸着保持した状態で分離用アームＡＲＭを上昇させることで、第１のウェハＷを内部面改質層Ｍ４を基点として分離して薄化する。この時、第１のウェハＷの周縁部Ｗｅは、第１のウェハＷの裏面Ｗｂ側と一体に第２のウェハＳから剥離される。
　かかる場合であっても、図１３（ａ）に示したように裏面Ｗｂにおける周縁改質層Ｍ２の形成位置から若干ずらした位置に基準改質層Ｍ１を形成することで、上記実施形態と同様に、内部用レーザ光Ｌ２の照射位置を適切に決定できる。
　なお、かかる場合、第１のウェハＷの内部に内部面改質層Ｍ４を適切に形成するため、基準改質層Ｍ１の形成位置は周縁改質層Ｍ２の形成位置から若干径方向外側にずらした位置に決定することが望ましい。
　なお、このように第１のウェハＷの周縁部Ｗｅを第１のウェハの裏面Ｗｂ側と一体に除去する場合であっても、周縁改質層Ｍ２を斜め方向に並べて配置してもよい。
　かかる場合、基準改質層Ｍ１の形成位置は、複数の周縁改質層Ｍ２のうち最も径方向外側に形成された周縁改質層Ｍ２ｌｏｗよりも若干径方向外側に決定されることが望ましい。
　なお、上記実施形態においては界面改質装置６０での未接合領域Ａｅの形成後、内部改質装置６１で周縁改質層Ｍ２を形成したが、未接合領域Ａｅと周縁改質層Ｍ２の形成順序はこれに限定されない。
　かかる場合、内部改質装置６１においては、マクロカメラ（図示せず）を用いて第１のウェハＷの外側端部を基準とした第１のウェハＷのアライメント、及び内部用レーザ光Ｌ２の照射位置の決定が行われる。換言すれば、周縁改質層Ｍ２の形成位置は、第１のウェハＷの外側端部を基準として決定される。
　また、内部改質装置６１では、周縁改質層Ｍ２及び分割改質層Ｍ３を形成した後、内部用レーザ光Ｌ２の集光点位置（内部用レーザ光Ｌ２の照射位置）を第１のウェハＷの裏面Ｗｂに移動させ、界面用レーザ光Ｌ１の照射位置（未接合領域Ａｅの形成位置）を決定する際の基準となる基準改質層Ｍ１を形成する。
　また、界面改質装置６０においては、マイクロカメラ（図示せず）を用いて基準改質層Ｍ１を基準とした第１のウェハＷのアライメント、及び界面用レーザ光Ｌ１の照射位置の決定が行われる。換言すれば、未接合領域Ａｅの形成位置は、第１のウェハＷの裏面Ｗｂに形成された基準改質層Ｍ１を基準として決定される。
　本開示の技術によれば、このように未接合領域Ａｅに先立って周縁改質層Ｍ２を形成する場合であっても、第１のウェハＷの裏面Ｗｂに形成された基準改質層Ｍ１を基準として界面用レーザ光Ｌ１の照射位置を決定できる。
　これにより、第１のウェハＷの裏面Ｗｂ、すなわち平面に形成された基準マークをターゲットとしてカメラで検知するため、従来のように面取り加工がされたの外側端部（エッジ部）をカメラで検知する場合と比較して開口数（ＮＡ）の高い光学系（マイクロカメラ）を利用でき、この結果、より精度の高い緻密な界面用レーザ光Ｌ１の照射位置の調整（レーザ照射システム１１０のアライメント）を行うことができる。
　またこれにより、ウェハ処理システム１に複数のレーザ照射装置（本実施形態にでは界面改質装置６０及び内部改質装置６１）を設ける場合であっても、周縁改質層Ｍ２の形成位置と未接合領域Ａｅの形成領域と、にズレが生じることを適切に抑制でき、この結果、第１のウェハＷの周縁部Ｗｅを適切に除去できる。
　なお、上記実施形態においては分離装置６２において第１のウェハＷの周縁部Ｗｅの剥離（エッジトリム）を行ったが、ウェハ処理システム１にエッジトリムを行うための分離装置６２を設けることに代え、加工装置８０で周縁部Ｗｅの除去を行ってもよい。
　具体的には、第１のウェハＷの周縁部Ｗｅを独立して除去する場合においては、加工装置８０での研削処理において生じる研削抵抗を利用して、周縁部Ｗｅを第２のウェハＳから除去できる。
　また、第１のウェハＷの周縁部Ｗｅを第１のウェハＷの裏面Ｗｂと一体に除去する場合においては、加工装置８０におけるウェハ搬送装置７０からチャック８３への重合ウェハＴの受け渡しに際して、第１のウェハＷの分離を行ってもよい。
　これらの場合、加工装置８０が本開示の技術に係る「周縁除去装置」として機能する。
　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。
　　１　　　ウェハ処理システム
　　６０　　界面改質装置
　　６１　　内部改質装置
　　６２　　分離装置
　　Ａｅ　　未接合領域
　　Ｍ１　　基準改質層
　　Ｍ２　　周縁改質層
　　Ｔ　　　重合ウェハ
　　Ｗ　　　第１のウェハ
　　Ｗｂ　　（第１のウェハの）裏面
　　Ｗｅ　　周縁部
　　Ｓ　　　第２のウェハ
 
 

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１の基板の除去対象の周縁部と、前記第１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と、
    前記周縁部における前記第１の基板と前記第２の基板の接合強度を弱める未接合領域を形成することと、
    前記周縁改質層又は前記未接合領域のいずれか一方の形成位置の決定の基準となる基準改質層を、前記第１の基板における前記第２の基板との非接合側表面に形成することと、
    前記周縁改質層を基点に前記周縁部を除去することと、を含む、処理方法。
  2. 前記未接合領域、前記基準改質層及び前記周縁改質層はこの順に形成され、
    前記未接合領域の形成位置及び前記基準改質層の形成位置を、前記第１の基板の外側端部を基準として決定し、
    前記基準改質層を、前記未接合領域の内端と対応する位置から径方向にずらして形成する、請求項１に記載の処理方法。
  3. 前記未接合領域、前記基準改質層及び前記周縁改質層はこの順に形成され、
    前記未接合領域の形成位置及び前記基準改質層の形成位置を、前記第１の基板の外側端部を基準として決定し、
    前記基準改質層を、前記周縁改質層の形成予定位置と対応する位置から径方向にずらして形成する、請求項１に記載の処理方法。
  4. 前記第１の基板の外側端部を第１の撮像機構で検知することと、
    前記第１の基板の非接合側表面に形成された前記基準改質層を第２の撮像機構で検知することと、を含み、
    前記第２の撮像機構の開口数を第１の撮像機構の開口数よりも高く設定する、請求項２又は３に記載の処理方法。
  5. 前記周縁改質層、前記基準改質層及び前記未接合領域はこの順に形成され、
    前記周縁改質層の形成位置及び前記基準改質層の形成位置を、前記第１の基板の外側端部を基準として決定し、
    前記基準改質層を、前記周縁改質層の形成位置と対応する位置から径方向にずらして形成する、請求項１に記載の処理方法。
  6. 前記第１の基板の外側端部を第１の撮像機構で検知することと、
    前記第１の基板の非接合側表面に形成された前記基準改質層を第２の撮像機構で検知することと、を含み、
    前記第１の撮像機構の開口数を第２の撮像機構の開口数よりも高く設定する、請求項５に記載の処理方法。
  7. 前記周縁部の除去後の前記第１の基板をウェットエッチングすることと、
    前記周縁部の除去により露出した前記第２の基板の表面に残存する表面膜を、レーザ光の照射により除去することと、を含む請求項１～６のいずれか一項に記載の処理方法。
  8. 前記表面膜の除去を前記第１の基板をウェットエッチングよりも後に実施する、請求項７に記載の処理方法。
  9. 前記第１の基板の分離の基点となる内部面改質層を形成することを含み、
    前記周縁部の除去に際して、当該周縁部を前記第１の基板の非接合側と一体に除去する、請求項１～８のいずれか一項に記載の処理方法。
  10. 前記第１の基板の内部には複数の前記周縁改質層が形成され、
    隣接する前記周縁改質層を、前記第１の基板の厚み方向及び径方向にずらして形成する、請求項１～９のいずれか一項に記載の処理方法。
  11. 第１の基板と第２の基板が接合された重合基板を処理する処理システムであって、
    前記第１の基板の除去対象の周縁部と、前記第１の基板の中央部の境界に沿って周縁改質層を形成する内部改質装置と、
    前記周縁部における前記第１の基板と前記第２の基板の接合強度を弱める未接合領域を形成する界面改質装置と、
    前記周縁改質層又は前記未接合領域のいずれか一方の形成位置の決定の基準となる基準改質層を、前記第１の基板における前記第２の基板との非接合側表面に形成する基準形成装置と、
    前記周縁改質層を基点に前記周縁部を除去する周縁除去装置と、
    制御装置と、を含む、処理システム。
  12. 前記基準形成装置と前記界面改質装置は一体に構成され、
    前記制御装置は、
    前記未接合領域の形成位置及び前記基準改質層の形成位置を、前記第１の基板の外側端部を基準として決定する制御と、
    前記基準改質層を、前記未接合領域の内端と対応する位置から径方向にずらして形成する制御と、を実行する、請求項１１に記載の処理システム。
  13. 前記基準形成装置と前記界面改質装置は一体に構成され、
    前記制御装置は、
    前記未接合領域の形成位置及び前記基準改質層の形成位置を、前記第１の基板の外側端部を基準として決定する制御と、
    前記基準改質層を、前記周縁改質層の形成予定位置と対応する位置から径方向にずらして形成する制御と、を実行する、請求項１１に記載の処理システム。
  14. 前記界面改質装置は、前記第１の基板の外側端部を検知する第１の撮像機構を備え、
    前記内部改質装置は、前記第１の基板の非接合側表面に形成された前記基準改質層を検知する第２の撮像機構を備え、
    前記第２の撮像機構は、第１の撮像機構よりも高い開口数を有する、請求項１２又は１３に記載の処理システム。
  15. 前記基準形成装置と前記内部改質装置は一体に構成され、
    前記制御装置は、
    前記周縁改質層の形成位置及び前記基準改質層の形成位置を、前記第１の基板の外側端部を基準として決定する制御と、
    前記基準改質層を、前記周縁改質層の形成位置と対応する位置から径方向にずらして形成する制御と、を実行する、請求項１４に記載の処理システム。
  16. 前記界面改質装置は、前記第１の基板の外側端部を検知する第１の撮像機構を備え、
    前記内部改質装置は、前記第１の基板の非接合側表面に形成された前記基準改質層を検知する第２の撮像機構を備え、
    前記第１の撮像機構は、第２の撮像機構よりも高い開口数を有する、請求項１５に記載の処理システム。
  17. 前記周縁部の除去後の前記第１の基板をウェットエッチングするエッチング装置と、
    前記周縁部の除去により露出した前記第２の基板の表面に残存する表面膜を、レーザ光の照射により除去するクリーニング装置と、を含む請求項１１～１６のいずれか一項に記載の処理システム。
  18. 前記制御装置は、前記クリーニング装置における前記表面膜の除去を、前記エッチング装置における前記第１の基板をウェットエッチングよりも後に実施する制御を実行する、請求項１７に記載の処理システム。
  19. 前記制御装置は、前記内部改質装置において前記第１の基板の分離の基点となる内部面改質層を形成する制御を実行し、
    前記周縁除去装置における前記周縁部の除去に際して、当該周縁部を前記第１の基板の非接合側と一体に除去する、請求項１１～１８のいずれか一項に記載の処理システム。
  20. 前記制御装置は、前記内部改質装置において、
    前記第１の基板の内部に複数の前記周縁改質層が形成する制御と、
    隣接する前記周縁改質層を、前記第１の基板の厚み方向及び径方向にずらして形成する制御と、を実行する、請求項１１～１９のいずれか一項に記載の処理システム。
PCT/JP2022/034699 2021-09-30 2022-09-16 処理方法及び処理システム WO2023054010A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280064190.6A CN117999636A (zh) 2021-09-30 2022-09-16 处理方法和处理系统
JP2023551323A JPWO2023054010A1 (ja) 2021-09-30 2022-09-16
KR1020247013518A KR20240073916A (ko) 2021-09-30 2022-09-16 처리 방법 및 처리 시스템

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-161384 2021-09-30
JP2021161384 2021-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023054010A1 true WO2023054010A1 (ja) 2023-04-06

Family

ID=85782507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/034699 WO2023054010A1 (ja) 2021-09-30 2022-09-16 処理方法及び処理システム

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPWO2023054010A1 (ja)
KR (1) KR20240073916A (ja)
CN (1) CN117999636A (ja)
TW (1) TW202322245A (ja)
WO (1) WO2023054010A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021068870A (ja) * 2019-10-28 2021-04-30 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び基板処理システム
JP2021068867A (ja) * 2019-10-28 2021-04-30 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び基板処理システム
JP2021100071A (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
JP2021103725A (ja) * 2019-12-25 2021-07-15 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び基板処理システム

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7058320B2 (ja) 2018-03-14 2022-04-21 東京エレクトロン株式会社 基板処理システム、基板処理方法及びコンピュータ記憶媒体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021068870A (ja) * 2019-10-28 2021-04-30 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び基板処理システム
JP2021068867A (ja) * 2019-10-28 2021-04-30 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び基板処理システム
JP2021100071A (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
JP2021103725A (ja) * 2019-12-25 2021-07-15 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び基板処理システム

Also Published As

Publication number Publication date
CN117999636A (zh) 2024-05-07
KR20240073916A (ko) 2024-05-27
TW202322245A (zh) 2023-06-01
JPWO2023054010A1 (ja) 2023-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7109537B2 (ja) 基板処理システム及び基板処理方法
WO2019176589A1 (ja) 基板処理システム、基板処理方法及びコンピュータ記憶媒体
TWI814814B (zh) 基板處理系統及基板處理方法
JP7157816B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP7413468B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP7287982B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP7344965B2 (ja) 処理装置及び処理方法
TWI832975B (zh) 處理裝置及處理方法
CN113710408B (zh) 处理装置和处理方法
JP7203863B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
WO2023054010A1 (ja) 処理方法及び処理システム
WO2024070309A1 (ja) 基板処理方法及び基板処理システム
WO2023157566A1 (ja) 処理方法及び処理システム
JP2023003476A (ja) 処理方法及び処理システム
JP2023180066A (ja) 基板処理装置及び位置調整方法
JP2023121926A (ja) 処理方法及び処理システム
TW202029382A (zh) 基板處理裝置及基板處理方法
KR20210143175A (ko) 처리 장치 및 처리 방법
CN118268740A (zh) 处理装置和处理方法
TW202422683A (zh) 基板處理方法及基板處理系統
TW202421321A (zh) 改質層形成裝置及基板處理方法
TW202422684A (zh) 基板處理系統及基板處理方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22875881

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023551323

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280064190.6

Country of ref document: CN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20247013518

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE