WO2023145425A1 - 基板処理方法及び基板処理装置 - Google Patents
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- B23K26/57—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece the laser beam entering a face of the workpiece from which it is transmitted through the workpiece material to work on a different workpiece face, e.g. for effecting removal, fusion splicing, modifying or reforming
Definitions
- the present disclosure relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus.
- Patent Document 1 discloses a substrate processing method in which a laser absorption layer of a polymerized substrate is irradiated with laser light in pulses. In such a substrate processing method, a laser beam is irradiated from the outer peripheral portion toward the central portion of the laser absorption layer.
- the technology according to the present disclosure efficiently irradiates the laser beam when processing the substrate by irradiating the laser beam.
- One aspect of the present disclosure is a substrate processing method for processing a substrate, comprising irradiating a plurality of branched laser beams obtained by branching a laser beam from a laser head in pulses in an outer peripheral region of the substrate; irradiating a central region radially inward of the outer peripheral region with a single laser beam that does not split the laser beam in a pulsed manner.
- FIG. 2 is a schematic side view of the configuration of a superimposed wafer processed in a wafer processing system
- 1 is a plan view schematically showing the outline of the configuration of a wafer processing system
- FIG. It is a side view which shows the outline of a structure of a wafer processing apparatus. It is a top view which shows the outline of a structure of a wafer processing apparatus.
- FIG. 4 is an explanatory diagram showing how a laser absorption layer is irradiated with laser light
- FIG. 4 is an explanatory diagram showing how the first wafer is peeled off from the laser absorption layer
- FIG. 4 is an explanatory diagram showing how a laser absorption layer is irradiated with laser light
- FIG. 4 is an explanatory diagram showing how a laser absorption layer is irradiated with laser light
- FIG. 2 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of a laser irradiation unit according to the first embodiment
- FIG. 3 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of a laser scanning unit
- FIG. 7 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of a laser irradiation unit according to a second embodiment
- FIG. 11 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of a laser irradiation unit according to a third embodiment
- FIG. 11 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of a laser irradiation unit according to a fourth embodiment
- FIG. 4 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of a spatial phase modulating section;
- FIG. 10 is an explanatory diagram showing how a laser absorption layer according to another embodiment is irradiated with laser light;
- FIG. 10 is an explanatory diagram showing how a laser absorption layer according to another embodiment is irradiated with laser light;
- a device layer formed on the surface of the first wafer is transferred to the second wafer. is being done.
- This device layer transfer is performed using, for example, laser lift-off. That is, the laser absorption layer formed between the first wafer and the device layer is irradiated with laser light, the first wafer and the laser absorption layer are separated, and the device layer is transferred to the second wafer. do.
- the laser light is irradiated in pulses while rotating the superposed wafer and moving the laser light from the outside to the inside in the radial direction.
- the laser light irradiation interval that is, the pulse interval constant.
- the rotating speed of the superposed wafer increases as the laser beam moves from the radially outer side to the inner side.
- the rotation speed of the superposed wafer reaches the upper limit, as the irradiation position of the laser beams moves radially inward, the intervals between the laser beams become smaller, and the laser beams may overlap in the central portion. Moreover, if the rotating speed of the superposed wafers increases in the central portion, there is a possibility that the first wafer may be peeled off.
- the processing time can be shortened in the outer peripheral portion, but in the central portion, the same place may be irradiated with the laser beam twice. Since there is a distance between the branched laser beams, when laser beams are irradiated in the central portion, the laser beams irradiated for the first time and the laser beams irradiated for the second time may overlap. In such a case, more energy than necessary is supplied to the laser absorption layer, and the generated heat may damage the device layer. In addition, the laser absorption layer cannot fully absorb the laser light, and the laser light may reach the device layer and be damaged.
- a wafer processing system including a wafer device as a substrate processing device and a wafer processing method as a substrate processing method according to the present embodiment will be described below with reference to the drawings.
- elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description.
- processing is performed on a superposed wafer T as a substrate in which a first wafer W and a second wafer S are bonded as shown in FIG.
- the surface of the first wafer W that is bonded to the second wafer S is called a front surface Wa
- the surface opposite to the front surface Wa is called a back surface Wb.
- the surface on the side bonded to the first wafer W is called a front surface Sa
- the surface opposite to the front surface Sa is called a back surface Sb.
- the first wafer W is, for example, a semiconductor wafer such as a silicon substrate.
- a laser absorption layer P On the surface Wa of the first wafer W, a laser absorption layer P, a device layer Dw, and a surface film Fw are laminated in this order from the surface Wa side.
- the laser absorption layer P absorbs laser light emitted from the laser irradiation section 110 as described later.
- An oxide film (SiO 2 film) for example, is used for the laser absorption layer P, but there is no particular limitation as long as it absorbs laser light.
- the device layer Dw includes multiple devices. Examples of the surface film Fw include oxide films (SiO 2 film, TEOS film), SiC films, SiCN films, adhesives, and the like.
- the position of the laser absorption layer P is not limited to the above embodiment, and may be formed between the device layer Dw and the surface film Fw, for example. Further, the device layer Dw and the surface film Fw may not be formed on the surface Wa. In this case, the laser absorption layer P is formed on the second wafer S side, and the device layer Ds on the second wafer S side, which will be described later, is transferred to the first wafer W side.
- the second wafer S is, for example, a semiconductor wafer such as a silicon substrate.
- the device layer Ds and the surface film Fs are laminated in this order from the surface Sa side.
- the device layer Ds and the surface film Fs are the same as the device layer Dw and the surface film Fw of the first wafer W, respectively.
- the surface film Fw of the first wafer W and the surface film Fs of the second wafer S are bonded. Note that the device layer Ds and the surface film Fs may not be formed on the surface Sa.
- the wafer processing system 1 has a configuration in which a loading/unloading block 10, a transfer block 20, and a processing block 30 are integrally connected.
- the loading/unloading block 10 and the processing block 30 are provided around the transport block 20 .
- the loading/unloading block 10 is arranged on the Y-axis negative direction side of the transport block 20 .
- a later-described wafer processing device 31 of the processing block 30 is arranged on the X-axis negative direction side of the transfer block 20
- a later-described cleaning device 32 is arranged on the X-axis positive direction side of the transfer block 20 .
- the loading/unloading block 10 loads/unloads cassettes Ct, Cw, and Cs that can accommodate a plurality of superposed wafers T, a plurality of first wafers W, and a plurality of second wafers S, respectively.
- the loading/unloading block 10 is provided with a cassette mounting table 11 .
- a plurality of, for example, three cassettes Ct, Cw, and Cs can be placed in a row on the cassette placing table 11 in the X-axis direction.
- the number of cassettes Ct, Cw, and Cs to be placed on the cassette placing table 11 is not limited to the number in this embodiment, and can be arbitrarily determined.
- the transfer block 20 is provided with a wafer transfer device 22 configured to be movable on a transfer path 21 extending in the X-axis direction.
- the wafer transfer device 22 has, for example, two transfer arms 23, 23 for holding and transferring the superposed wafer T, the first wafer W, and the second wafer S. As shown in FIG.
- Each transport arm 23 is configured to be movable in the horizontal direction, the vertical direction, around the horizontal axis, and around the vertical axis.
- the configuration of the transport arm 23 is not limited to the present embodiment, and may take any configuration.
- the wafer transfer device 22 transfers the overlapped wafer T, the first wafer W, and the second wafer S to the cassettes Ct, Cw, and Cs on the cassette mounting table 11, the wafer processing device 31, and the cleaning device 32, which will be described later. It is configured to be transportable.
- the processing block 30 has a wafer processing device 31 and a cleaning device 32 .
- the wafer processing apparatus 31 separates the first wafer W from the second wafer S by irradiating the laser absorption layer P of the first wafer W with laser light. The configuration of the wafer processing apparatus 31 will be described later.
- the cleaning device 32 cleans the surface of the laser absorption layer P formed on the surface Sa of the second wafer S separated by the wafer processing device 31 .
- a brush is brought into contact with the surface of the laser absorption layer P to scrub clean the surface.
- a pressurized cleaning liquid may be used for cleaning the surface.
- the cleaning device 32 may have a configuration for cleaning the back surface Sb of the second wafer S as well as the front surface Sa.
- the wafer processing system 1 described above is provided with a controller 40 as a controller.
- the control device 40 is, for example, a computer 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 storage unit also stores a program for controlling the operation of drive systems such as the various processing devices and transfer devices described above to realize wafer processing, which will be described later, in the wafer processing system 1 .
- the program may be recorded in a computer-readable storage medium H and installed in the control device 40 from the storage medium H.
- the wafer processing apparatus 31 has a chuck 100 as a substrate holding section that holds the superimposed wafer T on its upper surface.
- the chuck 100 holds the entire back surface Sb of the second wafer S by suction. Note that the chuck 100 may hold a part of the back surface Sb by suction.
- the chuck 100 is provided with elevating pins (not shown) for supporting and elevating the superposed wafer T from below. The elevating pins are inserted through through holes (not shown) formed through the chuck 100 and are configured to be able to ascend and descend.
- 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 rails 105 provided on a base 106 and extending in the Y-axis direction by means of a moving mechanism 104 provided on the underside of the slider table 102 .
- the driving source of the moving mechanism 104 is not particularly limited, for example, a linear motor is used.
- a laser irradiation unit 110 is provided above the chuck 100 .
- the laser irradiation section 110 has a laser head 111 , an optical system 112 and a lens 113 .
- the lens 113 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.
- This laser light is a so-called pulse laser.
- the laser light is CO 2 laser light, and the wavelength of the CO 2 laser light is, for example, 8.9 ⁇ m to 11 ⁇ m.
- the laser head 111 may have a device other than the laser oscillator, such as an amplifier.
- the optical system 112 has an optical element (not shown) that controls the intensity and position of the laser light, and an attenuator (not shown) that attenuates the laser light and adjusts the output. Also, the optical system 112 controls branching of the laser light. A configuration for controlling the branching of the laser light will be described later.
- the lens 113 irradiates the superposed wafer T held by the chuck 100 with laser light.
- the laser light emitted from the laser irradiation unit 110 is transmitted through the first wafer W, and the laser absorption layer P is irradiated with the laser light.
- a transfer pad 120 is provided above the chuck 100 .
- the transport pad 120 is configured to be vertically movable by a lifting mechanism (not shown). Further, the transfer pad 120 has a suction surface for the first wafer W. As shown in FIG.
- the transport pad 120 transports the first wafer W between the chuck 100 and the transport arm 23 . Specifically, after the chuck 100 is moved below the transfer pad 120 (to the transfer position with the transfer arm 23), the transfer pad 120 holds the rear surface Wb of the first wafer W by suction, and the second wafer S peel from. Subsequently, the separated first wafer W is transferred from the transfer pad 120 to the transfer arm 23 and unloaded from the wafer processing apparatus 31 .
- the first wafer W and the second wafer S are bonded together in a bonding apparatus (not shown) outside the wafer processing system 1 to form a superimposed wafer T in advance.
- a cassette Ct containing a plurality of superposed wafers T is mounted on the cassette mounting table 11 of the loading/unloading block 10 .
- the superposed wafer T in the cassette Ct is taken out by the wafer transfer device 22 and transferred to the wafer processing device 31 .
- the superimposed wafer T is transferred from the transfer arm 23 to the chuck 100 and held by the chuck 100 by suction.
- the chuck 100 is moved to the processing position by the moving mechanism 104 .
- This processing position is a position where the superposed wafer T (laser absorption layer P) can be irradiated with laser light from the laser irradiation unit 110 .
- the laser absorption layer P more specifically, the interface between the laser absorption layer P and the first wafer W is irradiated with a pulsed laser beam L (CO 2 laser beam) from the laser irradiation unit 110. do.
- the laser light L is transmitted through the first wafer W from the rear surface Wb side of the first wafer W and is absorbed in the laser absorption layer P.
- This laser beam L causes peeling at the interface between the laser absorption layer P and the first wafer W.
- a specific irradiation method of the laser light L will be described later.
- the laser absorption layer P is irradiated with the laser light L in a pulsed manner.
- the peak power maximum intensity of the laser light
- the peak power can be increased to cause delamination at the interface between the laser absorption layer P and the first wafer W.
- the first wafer W can be separated from the laser absorption layer P appropriately.
- the moving mechanism 104 moves the chuck 100 to the delivery position. Then, as shown in FIG. 6A, the transfer pad 120 sucks and holds the rear surface Wb of the first wafer W. Then, as shown in FIG. After that, as shown in FIG. 6B, the transfer pad 120 sucks and holds the first wafer W, and lifts the transfer pad 120 to separate the first wafer W from the laser absorption layer P. As shown in FIG. At this time, since the interface between the laser absorption layer P and the first wafer W is delaminated by the irradiation of the laser light L as described above, the first wafer can be separated from the laser absorption layer P without applying a large load. W can be peeled off. Note that the first wafer W may be separated by rotating the transfer pad 120 around the vertical axis.
- the separated first wafer W is transferred from the transfer pad 120 to the transfer arm 23 of the wafer transfer device 22 and transferred to the cassette Cw of the cassette mounting table 11 .
- the first wafer W unloaded from the wafer processing apparatus 31 may be transferred to the cleaning apparatus 32 before being transferred to the cassette Cw, and the front surface Wa, which is the separation surface, may be cleaned. In this case, the front and rear surfaces of the first wafer W may be reversed by the transfer pad 120 and transferred to the transfer arm 23 .
- the second wafer S held by the chuck 100 is transferred to the transfer arm 23 and transferred to the cleaning device 32 .
- the surface of the laser absorption layer P which is the peeling surface, is scrub-cleaned.
- the back surface Sb of the second wafer S may be cleaned together with the surface of the laser absorption layer P in the cleaning device 32 .
- separate cleaning units may be provided for cleaning the front surface of the laser absorption layer P and the back surface Sb of the second wafer S, respectively.
- the second wafer S that has undergone all the processes is transferred to the cassette Cs on the cassette mounting table 11 by the wafer transfer device 22 .
- a series of wafer processing in the wafer processing system 1 is completed.
- the laser irradiation unit 110 can branch the laser light L and scan the laser light L as described later.
- scanning with the laser light L means moving the laser light L emitted from the lens 113 of the laser irradiation unit 110 with respect to the laser absorption layer P.
- the laser beam L is irradiated in pulses while rotating the superposed wafer T and moving the laser beam L from the outside to the inside in the radial direction.
- the laser light L moves from the radially outer side to the inner side.
- the rotation speed of the superimposed wafer T increases accordingly.
- the laser light L may overlap in the central region of the laser absorption layer P, and if the rotation speed of the superposed wafer T increases in the central region, the first wafer W may be peeled off during processing during rotation. It is possible. Therefore, the superimposed wafer T is rotated in the outer peripheral region while the laser light L is irradiated, and the central region is scanned with the laser light L while the superimposed wafer T is stopped rotating.
- the laser beam L is split into a plurality of beams and irradiated simultaneously.
- the processing time can be shortened in the peripheral region, but in the central region, the same place may be irradiated with the laser beam twice. Since there is a distance between the split laser beams L, when the central region is scanned with the laser beam L, the first laser beam L and the second laser beam L may overlap. In such a case, energy is supplied to the laser absorption layer P more than necessary, and the generated heat may damage the device layer Dw.
- the laser absorption layer P cannot absorb the laser light L completely, and the laser light L may reach the device layer Dw and be damaged. Therefore, in order to avoid the influence of the distance between the branched laser beams L, the central region is irradiated with the laser beam L without being branched.
- the laser light L irradiation method (optical system 112) is switched between the outer peripheral region and the central region of the laser absorption layer P.
- the boundary between the outer peripheral region and the central region is, for example, the position where the rotational speed of the chuck 100 reaches its upper limit. This is the limit position where the laser beams L1 and L2 do not overlap.
- the rotating mechanism 103 rotates the chuck 100 (overlapping wafer T), and the moving mechanism 104 moves the chuck 100 in the Y-axis negative direction.
- the laser beam L from the laser head 111 is split into a plurality of, for example, two beams in the laser irradiation unit 110, and the split laser beams (hereinafter referred to as “branched laser beams”) L1 and L2 are pulsed. irradiated at the same time.
- the branched laser beams L1 and L2 are fixed without being scanned.
- two lines of branched laser beams L1 and L2 are helically irradiated from the radially outer side to the inner side.
- the number of branches of the branched laser beams L1 and L2 is not limited to that of the present embodiment, and may be, for example, three or more.
- the radial interval (index pitch) between the branched laser beams L1 and L2 is adjusted in the laser irradiation unit 110 as described later.
- the branched laser beams L1 and L2 are irradiated in a range in which the radial interval between the branched laser beams L1 and L2 is adjusted so that the branched laser beams L1 and L2 are not affected by each other.
- the laser irradiation unit 110 does not branch the laser light L from the laser head 111, and irradiates the unbranched laser light (hereinafter referred to as “single laser light”) L3 in a pulse form. Also, the central region R2 is scanned with this single laser beam L3.
- the scanning irradiation of the single laser beam L3 and the movement of the chuck 100 in the Y-axis negative direction may be repeated.
- the single scanning range of the single laser beam L3 is limited according to the performance of the laser scanning unit. For example, when the scanning range is smaller than the central region R2, scanning with the single laser beam L3 is repeated.
- the central region R2 is divided into four scanning regions R2a to R2d. After scanning and irradiating the single laser beam L3 in the scanning region R2a, the chuck 100 is moved in the Y-axis negative direction, and then the single laser beam L3 is scanned and irradiated in the scanning region R2b. The scanning irradiation of the single laser beam L3 and the movement of the chuck 100 in the Y-axis negative direction are repeated to irradiate the entire central region R2 with the single laser beam L3.
- the scanning irradiation of the single laser beam L3 and the movement of the chuck 100 in the Y-axis negative direction may be synchronized.
- the entire central region R2 is irradiated with the single laser beam L3.
- the single laser beam L3 is irradiated at an appropriate index pitch so as to fill the unirradiated portion, and the single laser beam L3 is also irradiated to this unirradiated portion. do.
- the throughput of wafer processing can be improved.
- the central region R2 is irradiated with the single laser beam L3 with a single focal point, it is possible to avoid irradiating the same position with the single laser beam L3 twice, and as a result, the device layer Dw is not damaged. You can prevent it from getting covered.
- the branched laser beams L1 and L2 are radiated spirally in the outer peripheral region R1, but they may be radiated concentrically and annularly. Further, in the present embodiment, the chuck 100 is rotated in order to irradiate the outer peripheral region R1 with the branched laser beams L1 and L2. good too. Furthermore, although the chuck 100 is moved in the Y-axis direction, the lens 113 may be moved in the Y-axis direction.
- the laser beams L (the branched laser beams L1 and L2 and the single laser beam L3) are irradiated from the radially outer side to the inner side in the laser absorption layer P. may be irradiated.
- the laser irradiation unit 110 controls branching of the laser light L from the laser head 111 and controls scanning of the laser light L.
- the optical system 112 includes a polarization adjustment unit 200, a polarization separation unit 201, a branch generation unit 202, a polarization synthesis unit 203, and a laser scanning unit 204. are doing.
- the polarization adjustment unit 200, the polarization separation unit 201, the branch generation unit 202, the polarization synthesis unit 203, and the laser scanning unit 204 are arranged in this order on the optical path of the laser light L within the optical system 112.
- the polarization adjuster 200 adjusts the polarization of the laser light L from the laser head 111 .
- the polarization adjuster 200 separates and emits the P-polarized light and the S-polarized light of the light flux of the laser light L.
- FIG. the polarization adjuster 200 switches between P-polarized light (corresponding to branched laser beams L1 and L2 as described later) and S-polarized light (corresponding to single laser beam L3 as described later).
- P-polarized light is linearly polarized light in which an electric field oscillates within the plane of incidence
- S-polarized light is linearly polarized light in which an electric field oscillates perpendicular to the plane of incidence.
- the polarization splitter 201 transmits or reflects the polarized light adjusted by the polarization adjuster 200 .
- the polarization separating section 201 transmits the P-polarized light and directs it to the branch generating section 202 .
- the polarization separating unit 201 reflects the S-polarized light and directs it toward the polarization combining unit 203 .
- the branch generation unit 202 branches the P-polarized light transmitted through the polarization separation unit 201 into a plurality of, for example, two.
- the branch generator 202 includes an optical element (not shown), and can arbitrarily adjust the radial interval (index pitch) between two P-polarized light beams by rotating the optical element.
- the two P-polarized light beams are arranged so that the laser absorption layer P is irradiated with the P-polarized light beams within a range in which the other P-polarized light beams are not affected by each other.
- the configuration of the branch generation unit 202 is arbitrary, for example, DOE (Diffractive Optical Elements) is used. Also, the number of branches of P-polarized light in the branch generation unit 202 is not limited to that of the present embodiment, and may be, for example, three or more.
- the polarized light synthesizing unit 203 reflects the S-polarized light reflected by the polarized light separating unit 201 and directs it toward the laser scanning unit 204 . Also, the polarization synthesizing unit 203 transmits a plurality of P-polarized light beams branched by the branch generating unit 202 and directs them to the laser scanning unit 204 .
- the laser scanning unit 204 controls scanning of polarized light (laser light L), and uses, for example, a galvanometer. As shown in FIG. 10, a plurality of galvanomirrors 205 are arranged inside the laser scanning unit 204 . Also, an f- ⁇ lens is used as the lens 113 . With this configuration, the polarized light input to the laser scanning unit 204 is reflected by the galvanomirror 205, propagates to the lens 113, and irradiates the laser absorption layer P. As shown in FIG. By adjusting the angle of the galvanomirror 205, the laser absorption layer P can be scanned with polarized light.
- a first optical path A1 and a second optical path A2 are formed in the optical system 112 .
- the first optical path A1 is an optical path for branching the P-polarized light of the laser light L. That is, in the first optical path A1, the P-polarized light is transmitted by the polarization separation unit 201, the P-polarized light is split by the branch generation unit 202, and the P-polarized light is transmitted by the polarization combining unit 203. Also, the P-polarized light branched through the first optical path A1 passes through the laser scanning unit 204, but the laser absorption layer P is not scanned.
- the outer peripheral region R1 of the laser absorption layer P is irradiated with two P-polarized light that have passed through the first optical path A1. These two P-polarized light correspond to the branched laser beams L1 and L2 described above.
- the second optical path A2 is an optical path in which the S-polarized light of the laser light L is not split. That is, on the second optical path A2, the polarization splitter 201 reflects the S-polarized light, and the polarization combiner 203 reflects the S-polarized light. Also, the S-polarized light that has passed through the second optical path A2 passes through the laser scanning unit 204 and is scanned with respect to the laser absorption layer P. As shown in FIG.
- the central region R2 of the laser absorption layer P is scanned and irradiated with S-polarized light through the second optical path A2.
- This S-polarized light corresponds to the single laser beam L3 described above.
- the P-polarized light of the laser beam L is split into split laser beams L1 and L2, and the S-polarized light is not split into the single laser beam L3, but the S-polarized light is split into P-polarized light. It is also possible not to branch. That is, S-polarized light may be passed through the first optical path A1, and P-polarized light may be passed through the second optical path A2.
- the optical system 112 has a first mirror 210, a branch generation unit 211, a second mirror 212, and a laser scanning unit 213. .
- the first mirror 210, the branch generator 211, the second mirror 212, and the laser scanning unit 213 are arranged in this order on the optical path of the laser light L in the optical system 112.
- FIG. 11 shows that in the laser irradiation unit 110 of the second embodiment, the optical system 112 has a first mirror 210, a branch generation unit 211, a second mirror 212, and a laser scanning unit 213.
- the branch generator 211 branches the laser light L into a plurality of, for example, two. Note that the number of branches of the laser light L in the branch generation unit 211 is not limited to the present embodiment, and may be, for example, three or more.
- the configuration of the branch generation unit 211 is the same as the configuration of the branch generation unit 202 of the first embodiment.
- the laser scanning unit 213 controls scanning of the laser light L, and uses, for example, a galvanometer.
- the configuration of the laser scanning unit 213 is the same as the configuration of the laser scanning unit 204 of the first embodiment.
- the first mirror 210 and the second mirror 212 are configured to be movable with respect to the optical path by moving mechanisms 214 and 215, respectively.
- a first mirror 210 arranged in the optical path reflects the laser light L from the laser head 111 and directs it toward a second mirror 212 .
- the second mirror 212 arranged in the optical path reflects the laser light L and directs it toward the laser scanning section 204 .
- the first optical path B1 is an optical path for branching the laser light. That is, the laser light L from the laser head 111 is branched by the branch generator 211 on the first optical path B1. The laser light L branched through the first optical path B1 passes through the laser scanning unit 213, but the laser absorption layer P is not scanned.
- the outer peripheral region R1 of the laser absorption layer P is irradiated with two laser beams L branched through the first optical path B1. These two laser beams L correspond to the branched laser beams L1 and L2 described above.
- the second optical path B2 is an optical path in which the laser light L is not branched. That is, in the second optical path B2, the laser beam L from the laser head 111 is reflected by the first mirror 210 and further reflected by the second mirror 212 .
- the laser beam L that has passed through the second optical path B2 scans the laser absorption layer P through the laser scanning unit 213 .
- the central region R2 of the laser absorption layer P is scanned and irradiated with the laser light L that has passed through the second optical path B2.
- This laser beam L corresponds to the single laser beam L3 described above.
- the first mirror 210 and the second mirror 212 are respectively configured to be movable back and forth, but the configuration for forming the first optical path B1 and the second optical path B2 is not limited to this.
- each of the first mirror 210 and the second mirror 212 may switch between reflection and transmission using a voltage or the like.
- the first mirror 210 and the second mirror 212 may be omitted, and the branch generator 211 may be configured to be movable with respect to the optical path.
- the optical system 112 has the first optical paths A1 and B1 and the second optical paths A2 and B2, so branching of the laser light L is controlled. can do. Further, the scanning of the laser light L can be controlled by the laser scanning units 204 and 213, such as galvanometers. Therefore, it is possible to improve the throughput of wafer processing, and to avoid irradiating the same position twice with the single laser beam L3.
- the lens 113 includes a fixed lens 113a and a scanning lens 113b.
- the optical system 112 has two optical paths, and the laser light L is emitted from one lens 113 .
- the optical system 112 has two optical paths, and the laser light L is emitted from lenses 113a and 113b corresponding to the respective optical paths.
- the optical system 112 of the third embodiment is the optical system 112 of the first embodiment, but it may be the optical system 112 of the second embodiment.
- the fixed lens 113a is provided corresponding to the first optical path A1.
- the fixed lens 113a illuminates a predetermined position without scanning the P-polarized light.
- the P-polarized light (branched laser beams L1 and L2) branched through the first optical path A1 is irradiated to the outer peripheral region R1 of the laser absorption layer P through the fixed lens 113a without being scanned.
- the chuck 100 is rotated and moved in the Y-axis negative direction.
- the scanning lens 113b is provided corresponding to the second optical path A2. An f-.theta. Then, the S-polarized light (single laser beam L3) that has passed through the second optical path A2 is scanned and irradiated onto the central region R2 of the laser absorption layer P via the scanning lens 113b.
- the laser scanning unit 204 is not provided in the first optical path A1, but is provided in the second optical path A2.
- the same effects as those of the above first and second embodiments can be obtained. That is, branching of the laser light L is controlled by the two optical paths A1 and A2, and scanning of the laser light L is controlled by the laser scanning unit 204, such as a galvanometer. Therefore, it is possible to improve the throughput of wafer processing, and to avoid irradiating the same position twice with the single laser beam L3.
- the P-polarized light is fixed without being scanned.
- the lens 113 corresponding to the laser scanning unit 204 may be damaged.
- the laser scanning unit 204 is not provided in the first optical path A1, and the fixed lens 113a separate from the scanning lens 113b is provided. Therefore, it is possible to prevent the fixed lens 113a from being damaged.
- the optical system 112 has a spatial phase modulation section 220 and a laser scanning section 221 .
- the spatial phase modulating section 220 and the laser scanning section 221 are arranged in this order on the optical path C of the laser light L within the optical system 112 .
- the laser scanning unit 221 controls scanning of the laser light L, and uses, for example, a galvanometer.
- the configuration of the laser scanning unit 221 is the same as the configuration of the laser scanning unit 204 of the first embodiment.
- the spatial phase modulation unit 220 controls branching of the laser light L by controlling the phase of the laser light L.
- a deformable mirror for example, is used for the spatial phase modulation section 220 .
- a plurality of mirrors 222 are arranged inside the spatial phase modulation section 220 . Branching of the laser light L is controlled by individually programmable control of the vertical movement of the plurality of mirrors 222 .
- the input laser beam L is branched, and the branched laser beams L1 and L2 are output. These branched laser beams L1 and L2 are applied to the outer peripheral region R1 of the laser absorption layer P as described above.
- the input laser beam L is not branched, and a single laser beam L3 is output.
- the single laser beam L3 is applied to the central region R2 of the laser absorption layer P as described above.
- the configuration of the spatial phase modulating section 220 is not limited to this.
- LCOS Liquid Crystal Silicon
- the LCOS can control the focal position and phase of the laser light L, and can control the shape of the laser light L, the number of branches, and the like.
- the spatial phase modulation section 220 splits the laser light L. can be controlled. Further, the scanning of the laser light L can be controlled by the laser scanning unit 221, such as a galvanometer. Therefore, it is possible to improve the throughput of wafer processing, and to avoid irradiating the same position twice with the single laser beam L3.
- the central region R2 of the laser absorption layer P is scanned and irradiated with the single laser L3 while the rotation of the chuck 100 (overlapped wafer T) is stopped.
- the single laser beam L3 may be scanned and irradiated while T is rotated.
- the central The rotation of the superposed wafer T was stopped in the region R2.
- the rotational speed of the overlapped wafer T in the central region R2 may be lower than that in the outer peripheral region R1.
- the independent laser beam L3 may be rotationally scanned while the rotation of the superposed wafer T is stopped.
- the laser scanning units 204, 213, and 221, such as the galvanomirror 205 rotate and scan the single laser beam L3 by a rotating mechanism (not shown).
- the branched laser beams L1 and L2 are radiated spirally in the outer peripheral region R1, but they may be radiated concentrically and annularly. Also, in the central region R2, the single laser beam L3 is radiated spirally, but it may be radiated concentrically and annularly.
- galvanometers are used for the laser scanning units 204, 213, and 221 that scan the single laser beam L3, but the configuration for scanning the single laser beam L3 is not limited to this.
- the irradiation point of the laser beam emitted from the lens can be scanned or rotated in a direction facing the Y-axis direction.
- the lens portion scans the laser light by a scanning mechanism or a rotating mechanism.
- the irradiation method of the laser light L is switched between the outer peripheral region R1 and the central region R2 with respect to the laser absorption layer P (laser irradiation target), but the switching method is not limited to this.
- the irradiation regions of the branched laser beams L1 and L2 and the irradiation region of the single laser beam L3 that is not branched can be set arbitrarily.
- the laser light L irradiation method of the present disclosure is applied when performing laser lift-off to separate the first wafer W from the laser absorption layer P, but the wafer processing to which it is applied is not limited to this. .
- a modified layer is formed by irradiating a laser beam along the plane direction inside a silicon substrate of a wafer having a plurality of devices such as electronic circuits formed on the surface, and the modified layer is formed. Wafer thinning is performed by separating the wafer on the basis of layers. A YAG laser beam is used as this laser beam.
- the laser light irradiation method of the present disclosure can also be applied. Furthermore, the method of irradiating laser light according to the present disclosure can also be applied to techniques for modifying the surface of a wafer and flattening the surface of a wafer.
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Abstract
基板を処理する基板処理方法であって、前記基板の外周領域において、レーザヘッドからのレーザ光を分岐させた複数の分岐レーザ光をパルス状に照射することと、前記外周領域の径方向内側の中央領域において、前記レーザ光を分岐させない単独レーザ光をパルス状に照射することと、を含む。基板を処理する基板処理装置であって、前記基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された前記基板にレーザ光を照射するレーザ照射部と、制御部と、を備え、前記レーザ照射部は、前記レーザ光を発振するレーザヘッドと、前記レーザヘッドからの前記レーザ光の分岐を制御する光学系と、を備える。
Description
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、重合基板のレーザ吸収層にレーザ光をパルス状に照射する基板処理方法が開示されている。かかる基板処理方法では、レーザ吸収層の外周部から中心部に向かってレーザ光を照射する。
本開示にかかる技術は、基板にレーザ光を照射して処理する際に、当該レーザ光の照射を効率よく行う。
本開示の一態様は、基板を処理する基板処理方法であって、前記基板の外周領域において、レーザヘッドからのレーザ光を分岐させた複数の分岐レーザ光をパルス状に照射することと、前記外周領域の径方向内側の中央領域において、前記レーザ光を分岐させない単独レーザ光をパルス状に照射することと、を含む。
本開示によれば、基板にレーザ光を照射して処理する際に、当該レーザ光の照射を効率よく行うことができる。
半導体デバイスの製造工程では、2枚の半導体基板(以下、「ウェハ」という。)が接合された重合ウェハにおいて、第1のウェハの表面に形成されたデバイス層を第2のウェハに転写することが行われている。このデバイス層の転写は、例えばレーザリフトオフを用いて実行される。すなわち、第1のウェハとデバイス層の間に形成されたレーザ吸収層に対してレーザ光を照射し、当該第1のウェハとレーザ吸収層を剥離させて、デバイス層を第2のウェハに転写する。
レーザリフトオフでは、重合ウェハを回転させると共に、レーザ光を径方向外側から内側に移動させながら、当該レーザ光をパルス状に照射する。この際、第1のウェハとレーザ吸収層の剥離をウェハ面内で均一に行うためには、レーザ光を照射する間隔、すなわちパルスの間隔を一定にするのが好ましい。しかしながら、パルスの間隔を一定にしようとすると、レーザ光が径方向外側から内側に移動するにしたがって、重合ウェハの回転速度が速くなる。そして、重合ウェハの回転速度が上限に達すると、レーザ光の照射位置が径方向内側に移動するにつれ、レーザ光の間隔は小さくなっていき、中央部ではレーザ光が重なる場合もあり得る。また、中央部において重合ウェハの回転速度が速くなると、第1のウェハが剥離してしまうおそれもある。
一方、ウェハ処理のスループットを向上させるため、レーザ光を複数に分岐させて同時に照射することが提案されている。このように複数のレーザ光を同時に照射すると、外周部では処理時間を短縮できるが、中央部では、同じ場所に2度レーザ光が照射される場合がある。分岐されたレーザ光間に距離があるため、中央部においてレーザ光を照射すると、1回目に照射されたレーザ光と2回目に照射されたレーザ光が重なる場合がある。かかる場合、レーザ吸収層に必要以上にエネルギーが供給されるため、発生する熱によってデバイス層が損傷を被るおそれがある。また、レーザ吸収層がレーザ光を吸収しきれず、デバイス層まで到達して損傷を被るおそれもある。
本開示にかかる技術は、基板にレーザ光を照射して処理する際に、当該レーザ光の照射を効率よく行う。以下、本実施形態にかかる基板処理装置としてのウェハ装置を備えた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。
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のウェハWと第2のウェハSとが接合された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に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に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る。第1のウェハWの表面Waには、レーザ吸収層P、デバイス層Dw、表面膜Fwが表面Wa側からこの順で積層されている。レーザ吸収層Pは、後述するようにレーザ照射部110から照射されたレーザ光を吸収する。レーザ吸収層Pには、例えば酸化膜(SiO2膜)が用いられるが、レーザ光を吸収するものであれば特に限定されない。デバイス層Dwは、複数のデバイスを含む。表面膜Fw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、レーザ吸収層Pの位置は、上記実施形態に限定されず、例えばデバイス層Dwと表面膜Fwの間に形成されていてもよい。また、表面Waには、デバイス層Dwと表面膜Fwが形成されていない場合もある。この場合、レーザ吸収層Pは第2のウェハS側に形成され、後述する第2のウェハS側のデバイス層Dsが第1のウェハW側に転写される。
第2のウェハSは、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Sの表面Saには、デバイス層Dsと表面膜Fsが表面Sa側からこの順で積層されている。デバイス層Dsと表面膜Fsはそれぞれ、第1のウェハWのデバイス層Dwと表面膜Fwと同様である。そして、第1のウェハWの表面膜Fwと第2のウェハSの表面膜Fsが接合される。なお、表面Saには、デバイス層Dsと表面膜Fsが形成されていない場合もある。
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10、搬送ブロック20、及び処理ブロック30を一体に接続した構成を有している。搬入出ブロック10と処理ブロック30は、搬送ブロック20の周囲に設けられている。具体的に搬入出ブロック10は、搬送ブロック20のY軸負方向側に配置されている。処理ブロック30の後述するウェハ処理装置31は搬送ブロック20のX軸負方向側に配置され、後述する洗浄装置32は搬送ブロック20のX軸正方向側に配置されている。
搬入出ブロック10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W、複数の第2のウェハSをそれぞれ収容可能なカセットCt、Cw、Csがそれぞれ搬入出される。搬入出ブロック10には、カセット載置台11が設けられている。図示の例では、カセット載置台11には、複数、例えば3つのカセットCt、Cw、CsをX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11に載置されるカセットCt、Cw、Cs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20には、X軸方向に延伸する搬送路21上を移動自在に構成されたウェハ搬送装置22が設けられている。ウェハ搬送装置22は、重合ウェハT、第1のウェハW、第2のウェハSを保持して搬送する、例えば2つの搬送アーム23、23を有している。各搬送アーム23は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸周りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム23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22は、カセット載置台11のカセットCt、Cw、Cs、後述するウェハ処理装置31及び洗浄装置32に対して、重合ウェハT、第1のウェハW、第2のウェハSを搬送可能に構成されている。
処理ブロック30は、ウェハ処理装置31と洗浄装置32を有している。ウェハ処理装置31は、第1のウェハWのレーザ吸収層Pにレーザ光を照射して、第2のウェハSから第1のウェハWを剥離する。なお、ウェハ処理装置31の構成は後述する。
洗浄装置32は、ウェハ処理装置31で分離された第2のウェハSの表面Saに形成されたレーザ吸収層Pの表面を洗浄する。例えばレーザ吸収層Pの表面にブラシを当接させて、当該表面をスクラブ洗浄する。なお、表面の洗浄には、加圧された洗浄液を用いてもよい。また、洗浄装置32は、第2のウェハSの表面Sa側と共に、裏面Sbを洗浄する構成を有していてもよい。
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40が設けられている。制御装置40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40にインストールされたものであってもよい。
次に、上述したウェハ処理装置31について説明する。
図3及び図4に示すようにウェハ処理装置31は、重合ウェハTを上面で保持する、基板保持部としてのチャック100を有している。チャック100は、第2のウェハSの裏面Sbの全面を吸着保持する。なお、チャック100は裏面Sbの一部を吸着保持してもよい。チャック100には、重合ウェハTを下方から支持し昇降させるための昇降ピン(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、昇降自在に構成されている。
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110が設けられている。レーザ照射部110は、レーザヘッド111、光学系112、及びレンズ113を有している。レンズ113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レーザ発振器(図示せず)を有している。このレーザ光は、いわゆるパルスレーザである。また、本実施形態ではレーザ光はCO2レーザ光であり、CO2レーザ光の波長は例えば8.9μm~11μm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。
光学系112は、レーザ光の強度や位置を制御する光学素子(図示せず)と、レーザ光を減衰させて出力を調整するアッテネータ(図示せず)とを有している。また、光学系112は、レーザ光の分岐を制御する。このレーザ光の分岐を制御する構成については、後述する。
レンズ113は、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。レーザ照射部110から発せられたレーザ光は第1のウェハWを透過し、レーザ吸収層Pに照射される。
また、チャック100の上方には、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。また、搬送パッド120は、第1のウェハWの吸着面を有している。そして、搬送パッド120は、チャック100と搬送アーム23との間で第1のウェハW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23との受渡位置)まで移動させた後、搬送パッド120は第1のウェハWの裏面Wbを吸着保持し、第2のウェハSから剥離する。続いて、剥離された第1のウェハWを搬送パッド120から搬送アーム23に受け渡して、ウェハ処理装置31から搬出する。
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、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Wと第2のウェハSが接合され、予め重合ウェハTが形成されている。
先ず、重合ウェハTを複数収納したカセットCtが、搬入出ブロック10のカセット載置台11に載置される。
次に、ウェハ搬送装置22によりカセットCt内の重合ウェハTが取り出され、ウェハ処理装置31に搬送される。ウェハ処理装置31において重合ウェハTは、搬送アーム23からチャック100に受け渡され、チャック100に吸着保持される。続いて、移動機構104によってチャック100を処理位置に移動させる。この処理位置は、レーザ照射部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に示すようにレーザ照射部110からレーザ吸収層P、より詳細にはレーザ吸収層Pと第1のウェハWの界面にレーザ光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1のウェハWの裏面Wb側から当該第1のウェハW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によって、レーザ吸収層Pと第1のウェハWとの界面において剥離が生じる。なお、このレーザ光Lの具体的な照射方法は後述する。
このようにレーザ吸収層Pにレーザ光Lがパルス状に照射される。そして、レーザ光Lをパルス状に発振させた場合、ピークパワー(レーザ光の最大強度)を高くして、レーザ吸収層Pと第1のウェハWとの界面において剥離を発生させることができる。その結果、レーザ吸収層Pから第1のウェハWを適切に剥離させることができる。
次に、移動機構104によってチャック100を受渡位置に移動させる。そして、図6(a)に示すように搬送パッド120で第1のウェハWの裏面Wbを吸着保持する。その後、図6(b)に示すように搬送パッド120が第1のウェハWを吸着保持した状態で、当該搬送パッド120を上昇させて、レーザ吸収層Pから第1のウェハWを剥離する。この際、上述したようにレーザ光Lの照射によってレーザ吸収層Pと第1のウェハWの界面には剥離が生じているので、大きな荷重をかけることなく、レーザ吸収層Pから第1のウェハWを剥離することができる。なお、搬送パッド120を鉛直軸周りに回転させて、第1のウェハWを剥離してもよい。
剥離された第1のウェハWは、搬送パッド120からウェハ搬送装置22の搬送アーム23に受け渡され、カセット載置台11のカセットCwに搬送される。なお、ウェハ処理装置31から搬出された第1のウェハWは、カセットCwに搬送される前に洗浄装置32に搬送され、その剥離面である表面Waが洗浄されてもよい。この場合、搬送パッド120によって第1のウェハWの表裏面を反転させて、搬送アーム23に受け渡してもよい。
一方、チャック100に保持されている第2のウェハSについては、搬送アーム23に受け渡され、洗浄装置32に搬送される。洗浄装置32では、剥離面であるレーザ吸収層Pの表面がスクラブ洗浄される。なお、洗浄装置32では、レーザ吸収層Pの表面と共に、第2のウェハSの裏面Sbが洗浄されてもよい。また、レーザ吸収層Pの表面と第2のウェハSの裏面Sbをそれぞれ洗浄する洗浄部を別々に設けてもよい。
その後、すべての処理が施された第2のウェハSは、ウェハ搬送装置22によりカセット載置台11のカセットCs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。
次に、上述したウェハ処理装置31におけるレーザ光Lの照射方法について説明する。なお、後述するようにレーザ照射部110は、レーザ光Lを分岐させ、またレーザ光Lを走査(スキャン)させることができる。以下の説明において、レーザ光Lを走査させるとは、レーザ照射部110のレンズ113から照射されるレーザ光Lを、レーザ吸収層Pに対して移動させることをいう。
本実施形態では、重合ウェハTを回転させると共に、レーザ光Lを径方向外側から内側に移動させながら、当該レーザ光Lをパルス状に照射する。この際、第1のウェハWとレーザ吸収層Pの剥離をウェハ面内で均一に行うため、レーザ光Lを照射する間隔を一定にしようとすると、レーザ光Lが径方向外側から内側に移動するにしたがって、重合ウェハTの回転速度が速くなる。かかる場合、レーザ吸収層Pの中央領域ではレーザ光Lが重なる場合があり、また中央領域において重合ウェハTの回転速度が速くなると、回転中に第1のウェハWが処理途中で剥離してしまうおそれもある。そこで、外周領域において重合ウェハTを回転させながらレーザ光Lを照射し、中央領域において、重合ウェハTの回転を停止させた状態でレーザ光Lを走査させる。
また、本実施形態では、ウェハ処理のスループットを向上させるため、レーザ光Lを複数に分岐させて同時に照射する。このように複数のレーザ光Lを同時に照射すると、外周領域では処理時間を短縮できるが、中央領域では、同じ場所に2度レーザ光が照射される場合がある。分岐されたレーザ光L間に距離があるため、中央領域においてレーザ光Lを走査させると、1回目に照射されたレーザ光Lと2回目に照射されたレーザ光Lが重なる場合がある。かかる場合、レーザ吸収層Pに必要以上にエネルギーが供給されるため、発生する熱によってデバイス層Dwが損傷を被るおそれがある。また、レーザ吸収層Pがレーザ光Lを吸収しきれず、デバイス層Dwまで到達して損傷を被るおそれもある。そこで、分岐されたレーザ光L間の距離の影響を回避するため、中央領域では、レーザ光Lを分岐させずに照射する。
以上のように本実施形態では、レーザ吸収層Pの外周領域と中央領域でレーザ光Lの照射方法(光学系112)を切り替える。なお、外周領域と中央領域の境界は、例えばチャック100の回転速度が上限に達する位置であり、例えばチャック100が径方向外側から内側に移動する際に、レーザ光Lを分岐させた後述する分岐レーザ光L1、L2が重ならない限界の位置である。
図7及び図8に示すようにレーザ吸収層Pの外周領域R1では、回転機構103によってチャック100(重合ウェハT)を回転させると共に、移動機構104によってチャック100をY軸負方向に移動させる。この際、レーザ照射部110においてレーザヘッド111からのレーザ光Lを複数、例えば2つに分岐させ、当該分岐されたレーザ光(以下、「分岐レーザ光」という。)L1、L2をパルス状に同時に照射する。また、分岐レーザ光L1、L2は走査させずに固定する。そうすると、外周領域R1において、径方向外側から内側に向けて、2列の分岐レーザ光L1、L2が螺旋状に照射される。
なお、分岐レーザ光L1、L2の分岐数は本実施形態に限定されず、例えば3つ以上であってもよい。
また、分岐レーザ光L1、L2の径方向間隔(インデックスピッチ)は、後述するようにレーザ照射部110において調整される。そして、外周領域R1において、分岐レーザ光L1、L2は、分岐レーザ光L1、L2の径方向間隔が調整され、互いの分岐レーザ光L1、L2が影響を受けない範囲に照射される。
レーザ吸収層Pの中央領域R2では、チャック100の回転を停止する。そして、レーザ照射部110においてレーザヘッド111からのレーザ光Lを分岐させず、当該分岐されないレーザ光(以下、「単独レーザ光」という。)L3をパルス状に照射する。また、中央領域R2においてこの単独レーザ光L3を走査させる。
この際、図7に示すように中央領域R2において、単独レーザ光L3の走査照射とチャック100のY軸負方向移動を繰り返し行ってもよい。単独レーザ光L3の1回の走査範囲はレーザ走査部の性能に応じて限りがあり、例えば走査範囲が中央領域R2より小さい場合には、当該単独レーザ光L3の走査を繰り返し行う。図示の例では、中央領域R2を走査領域R2a~R2dに4分割する。そして、走査領域R2aにおいて単独レーザ光L3を走査させて照射した後、チャック100をY軸負方向側に移動させ、続いて走査領域R2bにおいて単独レーザ光L3を走査させて照射する。この単独レーザ光L3の走査照射とチャック100のY軸負方向移動を繰り返し行って、中央領域R2全体に単独レーザ光L3を照射する。
また、図8に示すように中央領域R2において、単独レーザ光L3の走査照射とチャック100のY軸負方向移動を同期させてもよい。このように単独レーザ光L3を走査させて照射しながら、チャック100をY軸負方向(図中の黒塗り矢印)に移動させることで、中央領域R2全体に単独レーザ光L3を照射する。
なお、本実施形態では2列の分岐レーザ光L1、L2が螺旋状に照射されるため、分岐レーザ光L1、L2から単独レーザ光L3に切り替える際、外周領域R1と中央領域R2の境界には、分岐レーザ光L1、L2の照射停止位置からレーザ光が照射されない微小な未照射部分が生じる可能性がある。そこで、図7及び図8には詳細に図示していないが、未照射部分を埋めるように単独レーザ光L3を適切なインデックスピッチで照射し、当該単独レーザ光L3をこの未照射部分にも照射する。
本実施形態によれば、外周領域R1において、複数の分岐レーザ光L1、L2が多焦点で同時に照射されるので、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。また、中央領域R2において、単独レーザ光L3が単焦点で照射されるので、同じ位置に単独レーザ光L3が2度照射されることを回避することができ、その結果、デバイス層Dwが損傷を被るのを抑制することができる。
なお、本実施形態において外周領域R1では、分岐レーザ光L1、L2を螺旋状に照射したが、同心円状に環状に照射してもよい。また、本実施形態では外周領域R1に分岐レーザ光L1、L2を照射するにあたり、チャック100を回転させたが、レンズ113を移動させて、チャック100に対してレンズ113を相対的に回転させてもよい。更に、チャック100をY軸方向に移動させたが、レンズ113をY軸方向に移動させてもよい。
また、本実施形態では、レーザ吸収層Pにおいて、レーザ光L(分岐レーザ光L1、L2及び単独レーザ光L3)は径方向外側から内側に向けて照射されたが、径方向内側から外側に向けて照射されてもよい。
次に、以上のレーザ光Lの照射方法を実現するためのレーザ照射部110の構成について、複数の実施形態を説明する。いずれの実施形態においても、レーザ照射部110は、レーザヘッド111からのレーザ光Lの分岐を制御し、またレーザ光Lの走査を制御する。
図9に示すように第1の実施形態のレーザ照射部110において、光学系112は、偏光調整部200、偏光分離部201、分岐生成部202、偏光合成部203、及びレーザ走査部204を有している。これら偏光調整部200、偏光分離部201、分岐生成部202、偏光合成部203、及びレーザ走査部204は、光学系112内のレーザ光Lの光路上に、この順で配置されている。
偏光調整部200は、レーザヘッド111からのレーザ光Lの偏光を調整する。偏光調整部200は、レーザ光Lの光束のうち、P偏光とS偏光を分離して発する。換言すれば、偏光調整部200は、P偏光(後述するように分岐レーザ光L1、L2に相当)とS偏光(後述するように単独レーザ光L3に相当)を切り替える。P偏光は、入射面内で電界が振動する直線偏光であり、S偏光は、入射面に垂直に電界が振動する直線偏光である。
偏光分離部201は、偏光調整部200で調整された偏光を透過又は反射させる。偏光調整部200からP偏光が発せられる場合、偏光分離部201はP偏光を透過させ、分岐生成部202に向かわせる。また、偏光調整部200からS偏光が発せられる場合、偏光分離部201はS偏光を反射させ、偏光合成部203に向かわせる。
分岐生成部202は、偏光分離部201を透過したP偏光を複数、例えば2つに分岐させる。分岐生成部202は、光学素子(図示せず)を備え、当該光学素子を回転させることで2つのP偏光の径方向間隔(インデックスピッチ)を任意に調整することができる。具体的には、2つのP偏光は、レーザ吸収層Pに対して互いのP偏光が影響を受けない範囲に照射されるように、当該2つのP偏光の径方向間隔が調整される。
なお、分岐生成部202の構成は任意であるが、例えばDOE(Diffractive Optical Elements)が用いられる。また、分岐生成部202におけるP偏光の分岐数は、本実施形態に限定されず、例えば3つ以上であってもよい。
偏光合成部203は、偏光分離部201で反射したS偏光を反射させ、レーザ走査部204に向かわせる。また、偏光合成部203は、分岐生成部202で分岐した複数のP偏光を透過させ、レーザ走査部204に向かわせる。
レーザ走査部204は、偏光(レーザ光L)の走査を制御し、例えばガルバノが用いられる。図10に示すようにレーザ走査部204の内部には、ガルバノミラー205が複数配置されている。また、レンズ113にはf-θレンズが用いられる。かかる構成により、レーザ走査部204に入力された偏光は、ガルバノミラー205で反射され、レンズ113へと伝播され、レーザ吸収層Pに照射される。そして、ガルバノミラー205の角度を調整することで、レーザ吸収層Pに対して偏光を走査させることができる。
光学系112には、第1の光路A1と第2の光路A2が形成されている。
第1の光路A1は、レーザ光LのP偏光を分岐させる光路である。すなわち、第1の光路A1では、偏光分離部201でP偏光は透過し、分岐生成部202でP偏光は分岐され、偏光合成部203でP偏光は透過する。また、第1の光路A1を通って分岐されたP偏光は、レーザ走査部204を通るが、レーザ吸収層Pに対して走査されない。
レーザ吸収層Pの外周領域R1においては、第1の光路A1を通った分岐された2つのP偏光が照射される。これら2つのP偏光は、上述した分岐レーザ光L1、L2に相当する。
第2の光路A2は、レーザ光LのS偏光を分岐させない光路である。すなわち、第2の光路A2では、偏光分離部201でS偏光は反射し、偏光合成部203でS偏光は反射する。また、第2の光路A2を通ったS偏光は、レーザ走査部204を通って、レーザ吸収層Pに対して走査される。
レーザ吸収層Pの中央領域R2においては、第2の光路A2を通ってS偏光が走査して照射される。このS偏光は、上述した単独レーザ光L3に相当する。
なお、本実施形態では、レーザ光LのP偏光を分岐させて分岐レーザ光L1、L2とし、S偏光を分岐させずに単独レーザ光L3としたが、S偏光を分岐させて、P偏光を分岐させないようにしてもよい。すなわち、第1の光路A1にS偏光を通過させ、第2の光路A2にP偏光を通過させてもよい。
図11に示すように第2の実施形態のレーザ照射部110において、光学系112は、第1のミラー210、分岐生成部211、第2のミラー212、及びレーザ走査部213を有している。これら第1のミラー210、分岐生成部211、第2のミラー212、及びレーザ走査部213は、光学系112内のレーザ光Lの光路上に、この順で配置されている。
分岐生成部211は、レーザ光Lを複数、例えば2つに分岐させる。なお、分岐生成部211におけるレーザ光Lの分岐数は、本実施形態に限定されず、例えば3つ以上であってもよい。分岐生成部211の構成は、第1の実施形態の分岐生成部202の構成と同様である。
レーザ走査部213は、レーザ光Lの走査を制御し、例えばガルバノが用いられる。レーザ走査部213の構成は、第1の実施形態のレーザ走査部204の構成と同様である。
第1のミラー210と第2のミラー212はそれぞれ、移動機構214、215によって光路に対して移動自在に構成されている。光路に配置された第1のミラー210は、レーザヘッド111からのレーザ光Lを反射させ、第2のミラー212に向かわせる。更に、光路に配置された第2のミラー212は、レーザ光Lを反射させ、レーザ走査部204に向かわせる。
図11(a)に示すように第1のミラー210と第2のミラー212を光路から退避させると、第1の光路B1が形成される。第1の光路B1は、レーザ光を分岐させる光路である。すなわち、第1の光路B1では、レーザヘッド111からのレーザ光Lは、分岐生成部211で分岐される。第1の光路B1を通って分岐されたレーザ光Lは、レーザ走査部213を通るが、レーザ吸収層Pに対して走査されない。
レーザ吸収層Pの外周領域R1においては、第1の光路B1を通って分岐された2つのレーザ光Lが照射される。これら2つのレーザ光Lは、上述した分岐レーザ光L1、L2に相当する。
図11(b)に示すように第1のミラー210と第2のミラー212を光路に進入させて配置すると、第2の光路B2が形成される。第2の光路B2は、レーザ光Lを分岐させない光路である。すなわち、第2の光路B2では、レーザヘッド111からのレーザ光Lは、第1のミラー210で反射し、更に第2のミラー212で反射する。第2の光路B2を通ったレーザ光Lは、レーザ走査部213を通って、レーザ吸収層Pに対して走査される。
レーザ吸収層Pの中央領域R2においては、第2の光路B2を通ったレーザ光Lが走査して照射される。このレーザ光Lは、上述した単独レーザ光L3に相当する。
なお、本実施形態では、第1のミラー210と第2のミラー212をそれぞれ進退自在に構成したが、第1の光路B1と第2の光路B2を形成する構成はこれに限定されない。例えば、第1のミラー210と第2のミラー212をそれぞれ、電圧等を用いて反射と透過を切り替えるようにしてもよい。あるいは例えば、第1のミラー210と第2のミラー212を省略し、光路に対して分岐生成部211を移動自在に構成してもよい。
以上の第1の実施形態と第2の実施形態によれば、光学系112が第1の光路A1、B1と第2の光路A2、B2を有しているので、レーザ光Lの分岐を制御することができる。また、レーザ走査部204、213である例えばガルバノによって、レーザ光Lの走査を制御することができる。したがって、ウェハ処理のスループットを向上させることができ、また同じ位置に単独レーザ光L3が2度照射されることを回避することができる。
図12に示すように第3の実施形態のレーザ照射部110において、レンズ113は、固定レンズ113aと走査レンズ113bを含む。上記第1の実施形態と第2の実施形態のレーザ照射部110では、光学系112が2つの光路を有し、1つのレンズ113からレーザ光Lを照射していた。これに対して、第3の実施形態のレーザ照射部110では、光学系112が2つの光路を有し、それぞれの光路に対応するレンズ113a、113bからレーザ光Lを照射する。なお、以下では、第3の実施形態の光学系112が第1の実施形態の光学系112である場合について説明するが、第2の実施形態の光学系112であってもよい。
固定レンズ113aは、第1の光路A1に対応して設けられている。固定レンズ113aはP偏光を走査させず、予め決まった位置に照射する。そして、第1の光路A1を通って分岐されたP偏光(分岐レーザ光L1、L2)は、固定レンズ113aを介して、レーザ吸収層Pの外周領域R1に走査されずに照射される。なおこの際、チャック100を回転させると共に、チャック100をY軸負方向に移動させる。
走査レンズ113bは、第2の光路A2に対応して設けられている。走査レンズ113bにはf-θレンズが用いられ、レーザ走査部204によってS偏光を走査させる。そして、第2の光路A2を通ったS偏光(単独レーザ光L3)は、走査レンズ113bを介して、レーザ吸収層Pの中央領域R2に走査されて照射される。
なお、第3の実施形態では、レーザ走査部204は、第1の光路A1に設けられておらず、第2の光路A2に設けられている。
以上の第3の実施形態によれば、上記第1の実施形態と第2の実施形態と同様の効果を享受することができる。すなわち、2つの光路A1、A2によってレーザ光Lの分岐を制御し、またレーザ走査部204である例えばガルバノによってレーザ光Lの走査を制御する。したがって、ウェハ処理のスループットを向上させることができ、また同じ位置に単独レーザ光L3が2度照射されることを回避することができる。
ここで、レーザ吸収層Pの外周領域R1にP偏光(分岐レーザ光L1、L2)を照射する際、P偏光を走査させずに固定する。かかる場合、レーザ走査部204の動作を停止させて長時間使用すると、当該レーザ走査部204に対応するレンズ113がダメージを被るおそれがある。この点、本実施形態では、第1の光路A1にはレーザ走査部204が設けられず、走査レンズ113bとは別の固定レンズ113aが設けられているので、固定レンズ113aにはP偏光が通過せず、当該固定レンズ113aがダメージを被るのを抑制することができる。
図13に示すように第4の実施形態のレーザ照射部110において、光学系112は、空間位相変調部220及びレーザ走査部221を有している。これら空間位相変調部220及びレーザ走査部221は、光学系112内のレーザ光Lの光路C上に、この順で配置されている。
レーザ走査部221は、レーザ光Lの走査を制御し、例えばガルバノが用いられる。レーザ走査部221の構成は、第1の実施形態のレーザ走査部204の構成と同様である。
空間位相変調部220は、レーザ光Lの位相を制御することで、当該レーザ光Lの分岐を制御する。空間位相変調部220には、例えばデフォーマブルミラー(Deformable mirror)が用いられる。図14に示すように空間位相変調部220の内部には、ミラー222が複数配置されている。これら複数のミラー222の上下の動きを個々にプログラマブルに制御することで、レーザ光Lの分岐を制御する。
図14(a)に示すように複数のミラー222の上下の配置を制御すると、入力されたレーザ光Lが分岐され、分岐レーザ光L1、L2が出力される。これら分岐レーザ光L1、L2は、上述したようにレーザ吸収層Pの外周領域R1に照射される。
図14(b)に示すように複数のミラー222の配置をフラットに制御すると、入力されたレーザ光Lは分岐されず、単独レーザ光L3が出力される。この単独レーザ光L3は、上述したようにレーザ吸収層Pの中央領域R2に照射される。
なお、本実施形態では、空間位相変調部220にデフォーマブルミラーを用いたが、空間位相変調部220の構成はこれに限定されない。例えば、空間位相変調部220にLCOS(Liquid Crystal Silicon)を用いてもよい。LCOSは、レーザ光Lの焦点位置や位相を制御することができ、レーザ光Lの形状や分岐数等を制御することができる。
以上の第4の実施形態によれば、第1の実施形態~第3の実施形態と異なり、光学系112における光路Cは1つであるが、空間位相変調部220によってレーザ光Lの分岐を制御することができる。また、レーザ走査部221である例えばガルバノによって、レーザ光Lの走査を制御することができる。したがって、ウェハ処理のスループットを向上させることができ、また同じ位置に単独レーザ光L3が2度照射されることを回避することができる。
以上の実施形態では、レーザ吸収層Pの中央領域R2において、チャック100(重合ウェハT)の回転を停止させた状態で単独レーザL3を走査させて照射したが、図15に示すように重合ウェハTを回転させながら単独レーザ光L3を走査させて照射してもよい。
例えば、上記実施形態では、重合ウェハTの回転速度に起因して中央領域R2でレーザ光Lが重なることや、回転中の第1のウェハWが処理途中で剥離することを回避するため、中央領域R2において、重合ウェハTの回転を停止させた。この点、中央領域R2においてレーザ光Lの重なりや第1のウェハWの剥離が生じるおそれが無い場合、当該中央領域R2における重合ウェハTの回転を停止させなくてもよい。この際、外周領域R1に比して中央領域R2における重合ウェハTの回転速度を低くしてもよい。
なお、図7及び図8に示した上記実施形態と同様に、外周領域R1と中央領域R2の境界において分岐レーザ光L1、L2から単独レーザ光L3に切り替える際、分岐レーザ光L1、L2の照射点に連続するように単独レーザ光L3を適切なインデックスピッチで照射する。
また、図16に示すように重合ウェハTの回転を停止させた状態で、単独レーザ光L3を回転走査させてもよい。具体的には例えば、レーザ走査部204、213、221である例えばガルバノミラー205が回転機構(図示せず)によって単独レーザ光L3を回転走査させる。
この際、図7、図8及び図15に示した上記実施形態と同様に、外周領域R1と中央領域R2の境界において分岐レーザ光L1、L2から単独レーザ光L3に切り替える際、分岐レーザ光L1、L2の照射点に連続するように単独レーザ光L3を適切なインデックスピッチで照射する。また、分岐レーザ光L1、L2から単独レーザ光L3に切り替える際、分岐レーザ光L1、L2の照射停止位置からレーザ光が照射されない微小な未照射部分が生じる可能性がある。この未照射部分を埋めるように単独レーザ光L3を照射する。かかる場合、単独レーザ光L3は、分岐レーザ光L1又は分岐レーザ光L2の照射点から連続しない場合もある。
以上のように図15及び図16に示した実施形態において、外周領域R1では分岐レーザ光L1、L2を螺旋状に照射したが、同心円状に環状に照射してもよい。また、中央領域R2でも、単独レーザ光L3を螺旋状に照射したが、同心円状に環状に照射してもよい。
以上の実施形態では、単独レーザ光L3を走査させるレーザ走査部204、213、221にはガルバノが用いられたが、単独レーザ光L3を走査させる構成はこれに限定されない。例えば、レンズから照射されたレーザ光の照射ポイントがY軸方向に対して対向する方向にスキャン走査、又は回転走査できればよい。具体的には例えば、レンズ部分がスキャン機構、又は回転機構によってレーザ光を走査させる。
以上の実施形態では、レーザ吸収層P(レーザ照射対象)に対して外周領域R1と中央領域R2でレーザ光Lの照射方法を切り替えたが、切り替え方はこれに限定されない。分岐された分岐レーザ光L1、L2の照射領域と、分岐されない単独レーザ光L3の照射領域は任意に設定することができる。
以上の実施形態では、レーザ吸収層Pから第1のウェハWを剥離するレーザリフトオフを行う際に、本開示のレーザ光Lの照射方法を適用したが、適用対象のウェハ処理はこれに限定されない。
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ウェハのシリコン基板の内部に、面方向に沿ってレーザ光を照射して改質層を形成し、当該改質層を基点にウェハを分離することで、ウェハを薄化することが行われている。このレーザ光には、YAGレーザ光が用いられる。このように改質層を形成する際にも、本開示のレーザ光の照射方法を適用することができる。また更に、本開示のレーザ光の照射方は、ウェハの表面の改質やウェハの表面の平坦化の技術においても適用することができる。
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。
31 ウェハ処理装置
40 制御装置
100 チャック
110 レーザ照射部
111 レーザヘッド
112 光学系
T 重合ウェハ
W 第1のウェハ
S 第2のウェハ
40 制御装置
100 チャック
110 レーザ照射部
111 レーザヘッド
112 光学系
T 重合ウェハ
W 第1のウェハ
S 第2のウェハ
Claims (14)
- 基板を処理する基板処理方法であって、
前記基板の外周領域において、レーザヘッドからのレーザ光を分岐させた複数の分岐レーザ光をパルス状に照射することと、
前記外周領域の径方向内側の中央領域において、前記レーザ光を分岐させない単独レーザ光をパルス状に照射することと、を含む、基板処理方法。 - 前記外周領域において、前記基板を回転させながら前記複数の分岐レーザ光を照射し、
前記中央領域において、前記基板の回転を停止させた状態で、前記単独レーザ光を走査させて当該単独レーザ光を照射する、請求項1に記載の基板処理方法。 - 前記分岐レーザ光は固定レンズから照射され、
前記単独レーザ光は走査レンズから照射される、請求項2に記載の基板処理方法。 - 前記レーザ光の分岐を制御する光学系は、
前記レーザ光を分岐させる第1の光路と、
前記レーザ光を分岐させない第2の光路と、を備え、
前記外周領域において、前記レーザ光を前記第1の光路を通過させて、前記複数の分岐レーザ光を照射し、
前記中央領域において、前記レーザ光を前記第2の光路を通過させて、前記単独レーザ光を照射する、請求項1~3のいずれか一項に記載の基板処理方法。 - 前記光学系は、
前記レーザ光の偏光を調整する偏光調整部と、
前記偏光調整部で調整された偏光を透過又は反射させる偏光分離部と、
前記偏光分離部で透過した偏光を分岐させる分岐生成部と、
前記偏光分離部で反射した偏光を反射させ、又は前記分岐生成部で分岐した偏光を透過させる偏光合成部と、を備え、
前記第1の光路は、前記偏光分離部で偏光を透過させ、前記分岐生成部で偏光を分岐させ、前記偏光合成部で偏光を透過させる光路であり、
前記第2の光路は、前記偏光分離部で偏光を反射させ、前記偏光合成部で偏光を反射させる光路である、請求項4に記載の基板処理方法。 - 前記光学系は、
前記レーザ光の光路上に設けられ、当該レーザ光を分岐させる分岐生成部と、
前記分岐生成部の上流側の前記光路に対して進退自在に構成された第1のミラーと、
前記分岐生成部の下流側の前記光路に対して進退自在に構成された第2のミラーと、を備え、
前記第1の光路は、前記第1のミラーと前記第2のミラーを前記光路から退避させた状態で、前記分岐生成部で前記レーザ光を分岐させる光路であり、
前記第2の光路は、前記第1のミラーと前記第2のミラーを前記光路上に進入させた状態で、前記第1のミラーと前記第2のミラーで前記レーザ光を反射させる光路である、請求項4に記載の基板処理方法。 - 前記レーザ光の分岐を制御する光学系は、前記レーザ光の空間位相変調部を備え、
前記空間位相変調部で前記レーザ光の位相を制御することで、当該レーザ光の分岐を制御する、請求項1又は2に記載の基板処理方法。 - 基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された前記基板にレーザ光を照射するレーザ照射部と、
制御部と、を備え、
前記レーザ照射部は、
前記レーザ光を発振するレーザヘッドと、
前記レーザヘッドからの前記レーザ光を分岐する光学系と、を備え、
前記制御部は、
前記基板の外周領域において、前記レーザ光を分岐させた複数の分岐レーザ光をパルス状に照射する制御することと、
前記外周領域の径方向内側の中央領域において、前記レーザ光を分岐させない単独レーザ光をパルス状に照射する制御することと、を実行する、基板処理装置。 - 前記基板保持部を回転させる回転機構と、
前記単独レーザ光を走査させるレーザ走査部と、備え、
前記制御部は、
前記外周領域において、前記基板を回転させながら前記複数の分岐レーザ光を照射する制御することと、
前記中央領域において、前記基板の回転を停止させた状態で、前記単独レーザ光を走査させて当該単独レーザ光を照射する制御することと、を実行する、請求項8に記載の基板処理装置。 - 前記分岐レーザ光を照射するための固定レンズと、
前記単独レーザ光を走査させて照射するための走査レンズと、を備える、請求項9に記載の基板処理装置。 - 前記光学系は、
前記レーザ光を分岐させる第1の光路と、
前記レーザ光を分岐させない第2の光路と、を備え、
前記制御部は、
前記外周領域において、前記レーザ光を前記第1の光路を通過させて、前記複数の分岐レーザ光を照射する制御することと、
前記中央領域において、前記レーザ光を前記第2の光路を通過させて、前記単独レーザ光を照射する制御することと、を実行する、請求項8~10のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記光学系は、
前記レーザ光の偏光を調整する偏光調整部と、
前記偏光調整部で調整された偏光を透過又は反射させる偏光分離部と、
前記偏光分離部で透過した偏光を分岐させる分岐生成部と、
前記偏光分離部で反射した偏光を反射させ、又は前記分岐生成部で分岐した偏光を透過させる偏光合成部と、を備え、
前記第1の光路は、前記偏光分離部で偏光を透過させ、前記分岐生成部で偏光を分岐させ、前記偏光合成部で偏光を透過させる光路であり、
前記第2の光路は、前記偏光分離部で偏光を反射させ、前記偏光合成部で偏光を反射させる光路である、請求項11に記載の基板処理装置。 - 前記光学系は、
前記レーザ光の光路上に設けられ、当該レーザ光を分岐させる分岐生成部と、
前記分岐生成部の上流側の前記光路に対して進退自在に構成された第1のミラーと、
前記分岐生成部の下流側の前記光路に対して進退自在に構成された第2のミラーと、を備え、
前記第1の光路は、前記第1のミラーと前記第2のミラーを前記光路から退避させた状態で、前記分岐生成部で前記レーザ光を分岐させる光路であり、
前記第2の光路は、前記第1のミラーと前記第2のミラーを前記光路上に進入させた状態で、前記第1のミラーと前記第2のミラーで前記レーザ光を反射させる光路である、請求項11に記載の基板処理装置。 - 前記光学系は、前記レーザ光の空間位相変調部を備え、
前記制御部は、前記空間位相変調部で前記レーザ光の位相を制御することで、当該レーザ光の分岐を制御する、請求項8又は9に記載の基板処理装置。
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