JP2021015832A - Separation device and separation method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、分離装置及び分離方法に関する。 The present disclosure relates to a separation device and a separation method.
特許文献1には、第二ウェハ上に第一ウェハが積層された積層ウェハの加工方法が開示されている。この加工方法では、第一ウェハの内部にレーザービームの集光点を位置付けて該レーザービームを照射しつつ該集光点に対して該第一ウェハを水平方向に相対移動させて該第一ウェハの内部に改質面を形成した後、該改質面を境界に該第一ウェハの一部を該積層ウェハから分離する。 Patent Document 1 discloses a method for processing a laminated wafer in which a first wafer is laminated on a second wafer. In this processing method, the focusing point of the laser beam is positioned inside the first wafer, and the first wafer is moved relative to the focusing point in the horizontal direction while irradiating the laser beam. After forming a modified surface inside the wafer, a part of the first wafer is separated from the laminated wafer with the modified surface as a boundary.
本開示にかかる技術は、処理対象体を第1の分離体と第2の分離体に適切に分離する。 The technique according to the present disclosure appropriately separates the object to be processed into a first separated body and a second separated body.
本開示の一態様は、レーザ光の照射により改質層が形成された処理対象体を第1の分離体と第2の分離体に分離する分離装置であって、前記第1の分離体を保持する第1の保持部と、前記第2の分離体を保持する第2の保持部と、前記第1の保持部と前記第2の保持部を相対的に移動させる移動部と、を有し、前記第2の保持部は、前記第2の分離体の外端部より内側を保持する。 One aspect of the present disclosure is a separation device that separates a processing target body on which a modified layer is formed by irradiation with laser light into a first separation body and a second separation body, wherein the first separation body is used. It has a first holding portion for holding, a second holding portion for holding the second separated body, and a moving portion for relatively moving the first holding portion and the second holding portion. Then, the second holding portion holds the inside of the outer end portion of the second separating body.
本開示によれば、処理対象体を第1の分離体と第2の分離体に適切に分離することができる。 According to the present disclosure, the processed object can be appropriately separated into a first separated body and a second separated body.
半導体デバイスの製造工程においては、表面に複数のデバイスが形成された半導体ウェハ(以下、ウェハという)に対し、当該ウェハを薄化することが行われている。ウェハの薄化方法は種々あるが、例えばウェハの裏面を研削加工する方法や、特許文献1に開示したようにウェハの内部にレーザービーム(レーザ光)を照射して改質面(改質層)を形成し、当該改質層を基点にウェハを分離する方法などがある。 In the process of manufacturing a semiconductor device, the wafer is thinned with respect to a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) in which a plurality of devices are formed on the surface. There are various methods for thinning the wafer. For example, a method of grinding the back surface of the wafer or a modified surface (modified layer) by irradiating the inside of the wafer with a laser beam (laser beam) as disclosed in Patent Document 1. ) Is formed, and the wafer is separated from the modified layer as a base point.
ここで、上述したように改質層を基点にウェハを分離する場合、例えば、ウェハの両面をチャックで吸着保持(バキュームチャック)し、当該チャックを離間させる。そうすると、チャックが離間する方向にウェハに力が作用し、ウェハが分離される。 Here, when the wafer is separated from the modified layer as a base point as described above, for example, both sides of the wafer are sucked and held by chucks (vacuum chucks) to separate the chucks. Then, a force acts on the wafer in the direction in which the chucks are separated, and the wafers are separated.
しかしながら、レーザ光が照射されたウェハは、部分的に剥離していたり、あるいは反っている場合がある。かかる場合、ウェハをチャックで吸着保持することが困難になる。また、チャックでウェハを吸着する際の荷重によって、ウェハがダメージを被るおそれもある。したがって、従来のウェハの分離処理には改善の余地がある。 However, the wafer irradiated with the laser beam may be partially peeled off or warped. In such a case, it becomes difficult to suck and hold the wafer with the chuck. In addition, the wafer may be damaged by the load when the wafer is sucked by the chuck. Therefore, there is room for improvement in the conventional wafer separation process.
本開示にかかる技術は、処理対象体を適切に分離する。以下、本実施形態にかかる分離装置を備えたウェハ処理システム、及びウェハ処理方法について、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。 The technique according to the present disclosure appropriately separates the objects to be processed. Hereinafter, a wafer processing system including the separation device according to the present embodiment and a wafer processing method will be described with reference to the drawings. In the present specification and the drawings, elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals to omit duplicate description.
先ず、本実施形態にかかるウェハ処理システムの構成について説明する。図1は、ウェハ処理システム1の構成の概略を模式的に示す平面図である。図2は、ウェハ処理システム1の構成の概略を模式的に示す側面図である。 First, the configuration of the wafer processing system according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a plan view schematically showing an outline of the configuration of the wafer processing system 1. FIG. 2 is a side view schematically showing an outline of the configuration of the wafer processing system 1.
ウェハ処理システム1では、図3及び図4に示すように処理対象体としての処理ウェハWと支持ウェハSとが接合された重合ウェハTに対して処理を行う。そしてウェハ処理システム1では、処理ウェハWの周縁部Weを除去しつつ、当該処理ウェハWを薄化する。以下、処理ウェハWにおいて、支持ウェハSに接合された面を表面Waといい、表面Waと反対側の面を裏面Wbという。同様に、支持ウェハSにおいて、処理ウェハWに接合された面を表面Saといい、表面Saと反対側の面を裏面Sbという。 In the wafer processing system 1, as shown in FIGS. 3 and 4, processing is performed on the polymerized wafer T in which the processing wafer W as the processing target and the support wafer S are joined. Then, in the wafer processing system 1, the processing wafer W is thinned while removing the peripheral portion We of the processing wafer W. Hereinafter, in the processed wafer W, the surface bonded to the support wafer S is referred to as a front surface Wa, and the surface opposite to the front surface Wa is referred to as a back surface Wb. Similarly, in the support wafer S, the surface bonded to the processed wafer W is referred to as a front surface Sa, and the surface opposite to the front surface Sa is referred to as a back surface Sb.
処理ウェハWは、例えばシリコン基板などの半導体ウェハであって、表面Waに複数のデバイスを含むデバイス層Dが形成されている。また、デバイス層Dにはさらに酸化膜Fw、例えばSiO2膜(TEOS膜)が形成されている。なお、処理ウェハ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はエッジトリムにおいて除去される部分であり、例えば処理ウェハWの外端部から径方向に1mm〜5mmの範囲である。エッジトリムは、後述するように処理ウェハWを分離した後、処理ウェハWの周縁部Weが鋭く尖った形状(いわゆるナイフエッジ形状)になることを防止するための処理である。 The processed wafer W is a semiconductor wafer such as a silicon substrate, and a device layer D including a plurality of devices is formed on the surface Wa. Further, an oxide film Fw, for example, a SiO 2 film (TEOS film) is further formed on the device layer D. The peripheral edge portion We of the processed wafer W is chamfered, and the cross section of the peripheral edge portion We becomes thinner toward the tip thereof. Further, the peripheral edge portion We is a portion that is removed in the edge trim, and is, for example, in the range of 1 mm to 5 mm in the radial direction from the outer end portion of the processed wafer W. The edge trim is a process for preventing the peripheral edge portion We of the processed wafer W from becoming a sharply pointed shape (so-called knife edge shape) after the processed wafer W is separated as described later.
なお、本実施形態のウェハ処理システム1では、重合ウェハTにおける処理ウェハWを分離する。以下の説明においては、分離された表面Wa側の処理ウェハWを第1の分離体としての第1の分離ウェハW1といい、分離された裏面Wb側の処理ウェハWを第2の分離体としての第2の分離ウェハW2という。第1の分離ウェハW1はデバイス層Dを有し製品化される。第2の分離ウェハW2は再利用される。以下の説明においては、第1の分離ウェハW1は支持ウェハSに支持された状態の処理ウェハWを示し、支持ウェハSを含めて第1の分離ウェハW1という場合がある。また、第1の分離ウェハW1において分離された面を分離面W1aといい、第2の分離ウェハW2において分離された面を分離面W2aという。 In the wafer processing system 1 of the present embodiment, the processing wafer W in the polymerization wafer T is separated. In the following description, the separated processed wafer W on the front surface Wa side is referred to as the first separated wafer W1 as the first separator, and the separated processed wafer W on the back surface Wb side is referred to as the second separator. The second separation wafer W2 of the above. The first separation wafer W1 has a device layer D and is commercialized. The second separation wafer W2 is reused. In the following description, the first separation wafer W1 indicates a processed wafer W in a state of being supported by the support wafer S, and may be referred to as a first separation wafer W1 including the support wafer S. Further, the surface separated on the first separation wafer W1 is referred to as a separation surface W1a, and the surface separated on the second separation wafer W2 is referred to as a separation surface W2a.
支持ウェハSは、処理ウェハWを支持するウェハであって、例えばシリコンウェハである。支持ウェハSの表面Saには酸化膜Fs、例えばSiO2膜(TEOS膜)が形成されている。なお、支持ウェハSの表面Saの複数のデバイスが形成されている場合には、処理ウェハWと同様に表面Saにデバイス層(図示せず)が形成される。 The support wafer S is a wafer that supports the processed wafer W, and is, for example, a silicon wafer. An oxide film Fs, for example, a SiO 2 film (TEOS film) is formed on the surface Sa of the support wafer S. When a plurality of devices on the surface Sa of the support wafer S are formed, a device layer (not shown) is formed on the surface Sa in the same manner as the processing wafer W.
なお、図3においては、図示の煩雑さを回避するため、デバイス層Dと酸化膜Fw、Fsの図示を省略している。また、以下の説明で用いられる他の図面においても同様に、これらデバイス層Dと酸化膜Fw、Fsの図示を省略する場合がある。 In FIG. 3, the device layer D and the oxide films Fw and Fs are not shown in order to avoid the complexity of the illustration. Similarly, in other drawings used in the following description, the illustration of the device layer D and the oxide films Fw and Fs may be omitted.
図1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と処理ステーション3は、X軸負方向側から制方向側に向けて並べて配置されている。搬入出ステーション2は、例えば外部との間で複数の重合ウェハT、複数の第1の分離ウェハW1、複数の第2の分離ウェハW2をそれぞれ収容可能なカセットCt、Cw1、Cw2がそれぞれ搬入出される。処理ステーション3は、重合ウェハT、分離ウェハW1、W2に対して所望の処理を施す各種処理装置を備えている。
As shown in FIG. 1, the wafer processing system 1 has a configuration in which the loading /
なお、本実施形態では、カセットCtとカセットCw1を別々に設けたが、同じカセットとしてもよい。すなわち、処理前の重合ウェハTを収容するカセットと、処理後の第1の分離ウェハW1カセットとを共通に用いてもよい。 In the present embodiment, the cassette Ct and the cassette Cw1 are provided separately, but the same cassette may be used. That is, the cassette accommodating the polymerized wafer T before processing and the first separation wafer W1 cassette after processing may be used in common.
搬入出ステーション2には、カセット載置台10が設けられている。図示の例では、カセット載置台10には、複数、例えば3つのカセットCt、Cw1、Cw2をY軸方向に一列に載置自在になっている。なお、カセット載置台10に載置されるカセットCt、Cw1、Cw2の個数は、本実施形態に限定されず、任意に決定することができる。
The loading /
搬入出ステーション2には、カセット載置台10のX軸正方向側において、当該カセット載置台10に隣接してウェハ搬送領域20が設けられている。ウェハ搬送領域20には、Y軸方向に延伸する搬送路21上を移動自在なウェハ搬送装置22が設けられている。ウェハ搬送装置22は、重合ウェハT、分離ウェハW1、W2を保持して搬送する、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10のカセットCt、Cw1、Cw2、及び後述するトランジション装置30に対して、重合ウェハT、分離ウェハW1、W2を搬送可能に構成されている。
The loading /
搬入出ステーション2には、ウェハ搬送領域20のX軸正方向側において、当該ウェハ搬送領域20に隣接して、重合ウェハT、分離ウェハW1、W2を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。
The loading /
処理ステーション3には、例えば3つの処理ブロックG1〜G3が設けられている。第1の処理ブロックG1、第2の処理ブロックG2、及び第3の処理ブロックG3は、X軸負方向側(搬入出ステーション2側)から正方向側にこの順で並べて配置されている。
The
第1の処理ブロックG1には、エッチング装置40、洗浄装置41、及びウェハ搬送装置50が設けられている。エッチング装置40は、第1の処理ブロックG1の搬入出ステーション2側において、X軸方向に2列且つ鉛直方向に3段に設けられている。すなわち、本実施形態では、エッチング装置40は6つ設けられている。洗浄装置41は、エッチング装置40のX軸正方向側において、鉛直方向に3段に積層されて設けられている。ウェハ搬送装置50は、エッチング装置40及び洗浄装置41のY軸正方向側に配置されている。なお、エッチング装置40、洗浄装置41、及びウェハ搬送装置50の数や配置はこれに限定されない。
The first processing block G1 is provided with an
エッチング装置40は、第1の分離ウェハW1の分離面W1a又は第2の分離ウェハW2の分離面W2aをエッチングする。例えば、分離面W1a又は分離面W2aに対してエッチング(薬液)を供給し、当該分離面W1a又は分離面W2aをウェットエッチングする。エッチング液には、例えばHF、HNO3、H3PO4、TMAH、Choline、KOHなどが用いられる。
The
洗浄装置41は、第1の分離ウェハW1の分離面W1a又は第2の分離ウェハW2の分離面W2aを洗浄する。例えば分離面W1a又は分離面W2aにブラシを当接させて、当該分離面W1a又は分離面W2aをスクラブ洗浄する。なお、分離面W1a又は分離面W2aの洗浄には、加圧された洗浄液を用いてもよい。また、分離面W1a又は分離面W2aを洗浄する際、その反対側の裏面Sb又は裏面Wbも洗浄してもよい。
The
ウェハ搬送装置50は、重合ウェハT、分離ウェハW1、W2を保持して搬送する、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周りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム51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。ウェハ搬送装置50は、X軸方向に延伸する搬送路52上を移動自在である。そして、ウェハ搬送装置50は、トランジション装置30、第1の処理ブロックG1及び第2の処理ブロックG2の各処理装置に対して、重合ウェハT、分離ウェハW1、W2を搬送可能に構成されている。
The
第2の処理ブロックG2には、アライメント装置60、分離装置61、及びウェハ搬送装置70が設けられている。アライメント装置60と分離装置61は、鉛直上方から下方に積層されて設けられている。ウェハ搬送装置70は、アライメント装置60及び分離装置61のY軸負方向側に配置されている。なお、アライメント装置60、分離装置61、及びウェハ搬送装置70の数や配置はこれに限定されない。
The second processing block G2 is provided with an
アライメント装置60は、レーザ処理前の処理ウェハWの水平方向の向き及び中心位置を調節する。例えばスピンチャック(図示せず)に保持された処理ウェハWを回転させながら、検出部(図示せず)で処理ウェハWのノッチ部の位置を検出することで、当該ノッチ部の位置を調節して処理ウェハWの水平方向の向き及び中心位置を調節する。
The
分離装置61は、後述する内部改質装置81で形成された周縁改質層と内部面改質層を基点に、処理ウェハWを第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2に分離する。分離装置61の具体的な構成は後述する。
The
ウェハ搬送装置70は、重合ウェハT、分離ウェハW1、W2を保持して搬送する、2つの搬送アーム71、71を有している。各搬送アーム71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71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。また、ウェハ搬送装置70における搬送アーム71の数も本実施形態に限定されず、任意の数の搬送アーム71を設けることができ、例えば1つでもよい。そして、第1の処理ブロックG1〜第3の処理ブロックG3の各処理装置に対して、重合ウェハT、分離ウェハW1、W2を搬送可能に構成されている。
The
第3の処理ブロックG3には、表面改質装置80及び内部改質装置81が設けられている。表面改質装置80と内部改質装置81は、鉛直上方から下方に積層されて設けられている。なお、表面改質装置80及び内部改質装置81の数や配置はこれに限定されない。
The
表面改質装置80は、処理ウェハWのデバイス層Dの外周部に対してレーザ光を照射し、当該外周部を改質する。レーザ光には、処理ウェハWに対して透過性を有する波長のレーザ光(CO2レーザ)が用いられる。
The
内部改質装置81は、処理ウェハWの内部にレーザ光を照射し、周縁改質層と内部面改質層を形成する。レーザ光には、処理ウェハWに対して透過性を有する波長のレーザ光(YAGレーザ)が用いられる。なお、周縁改質層と内部面改質層は、処理ウェハWを第1の分離ウェハW1の分離面W1aと第2の分離ウェハW2に分離する際の基点となる。
The
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、分離ウェハW1、W2の処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、ウェハ処理システム1における後述のウェハ処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Hに記録されていたものであって、当該記憶媒体Hから制御装置90にインストールされたものであってもよい。
The wafer processing system 1 described above is provided with a
次に、上述した分離装置61について説明する。図5は、分離装置61の構成の概略を示す平面図である。
Next, the
分離装置61は、内部を閉鎖可能な処理容器100を有している。処理容器100の側面には重合ウェハT、分離ウェハW1、W2の搬入出口(図示せず)が形成され、搬入出口には開閉シャッタ(図示せず)が設けられている。
The
分離装置61の内部には、分離処理部110、パッド洗浄部111、及び搬送部112が設けられている。分離処理部110では、処理ウェハWを第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2に分離する。パッド洗浄部111では、搬送部112の後述する搬送パッド192を洗浄する。搬送部112は、分離処理部110とウェハ搬送装置70の間で第2の分離ウェハW2を受け渡す。
A
図6は、分離処理部110の構成の概略を示す平面図である。図7は、分離処理部110の構成の概略を示す側面図である。図8は、分離処理部110及び搬送部112の構成の概略を示す側面図である。
FIG. 6 is a plan view showing an outline of the configuration of the
分離処理部110は、第1の保持部120、第2の保持部121、ロードセル130、ステージ140、支持ピン150、ブレード160、分離面洗浄部170、及び受渡部180を有している。
The
第1の保持部120は第2の保持部121の下方に設けられている。第1の保持部120と第2の保持部121は、処理ウェハWが分離される前の重合ウェハTを、当該処理ウェハWが上方を向いた状態で保持する。すなわち、第1の保持部120は第1の分離ウェハW1(支持ウェハS)を吸着保持し、第2の保持部121は第2の分離ウェハW2を吸着保持する。
The
第1の保持部120は、略円板形状のチャックであり、例えば真空ポンプなどの吸引装置(図示せず)に連通している。第1の保持部120は第1の分離ウェハW1より大きい径を有し、その上面全面で第1の分離ウェハW1を吸着保持する。
The
第2の保持部121は、略円板形状のチャックであり、例えば真空ポンプなどの吸引装置(図示せず)に連通している。第2の保持部121は第2の分離ウェハW2より小さい径を有し、具体的には後述するように、処理ウェハWに形成される周縁改質層より小さい径を有する。そして、第2の保持部121は、その下面で第2の分離ウェハW2の周縁改質層より内側を吸着保持する。
The
第1の保持部120の下面は、荷重測定部としてのロードセル130を介してステージ140に支持されている。ロードセル130は、第1の保持部120に作用する力(負荷)を検出するロードセル130は、第1の保持部120の外周部において、当該第1の保持部120の同心円上に等間隔に複数、例えば3つ設けられている。なお、ロードセル130の数や配置はこれ限定されない。例えばロードセル130は、第1の保持部120の中心部に設けられていてもよい。
The lower surface of the
なお、ロードセル130は、後述するように処理ウェハWを分離する際に荷重を測定するが、分離装置61のセットアップ時に用いてもよい。例えば、第1の保持部120と第2の保持部121が重合ウェハT(処理ウェハW、支持ウェハS)を保持しない状態で第1の保持部120と第2の保持部121を当接させ、ロードセル130で荷重を測定した位置を基準位置(ゼロ点位置)とする。
The
ステージ140は、支持部材141に支持されている。ステージ140(第1の保持部120)は、鉛直方向に延伸するレール142に沿って、昇降機構143により昇降自在に構成されている。昇降機構143は、例えばモータ(図示せず)、ボールねじ(図示せず)、ガイド(図示せず)などを有している。なお、本実施形態ではレール142と昇降機構143が、本開示における移動部に相当する。
The
分離処理部110の底面には、鉛直方向に延伸する支持ピン150が設けられている。支持ピン150は、第1の保持部120の貫通孔120aとステージ140の貫通孔140aを挿通して、例えば3本設けられている。そして、ステージ140が上昇した状態では、支持ピン150の先端部が第1の保持部120の上面から上方に突出し、当該支持ピン150によって第1の分離ウェハW1(支持ウェハS)が支持される。また、ステージ140が下降した状態では、支持ピン150の先端部が第1の保持部120の上面より下方に位置する。
A
なお、本実施形態では、ステージ140が昇降することで支持ピン150に第1の分離ウェハW1が受け渡されるが、支持ピン150が昇降してもよい。また、支持ピン150に代えて、第1の分離ウェハW1を吸着保持するパッド(図示せず)を用いてもよい。
In the present embodiment, the first separation wafer W1 is delivered to the
第1の保持部120と第2の保持部121の間には、重合ウェハT(詳細には後述するように処理ウェハWと支持ウェハSの界面)に挿入される、挿入部としてのブレード160が設けられている。ブレード160は、第2の保持部121の側方において、当該第2の保持部121の同心円上に等間隔に複数、例えば3つ設けられている。また、ブレード160は移動機構(図示せず)によって水平方向及び鉛直方向に移動し、第1の保持部120と第2の保持部121に保持された重合ウェハTの外側面に進退自在に構成されている。なお、ブレード160の数や配置はこれに限定されない。また、ブレード160の移動方法も任意である。さらに、例えばブレード160を挿入することなく第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2を分離することができる場合には、ブレード160を省略してもよい。
A
第1の保持部120と第2の保持部121の間には、第1の分離ウェハW1の分離面W1aと第2の分離ウェハW2の分離面W2aを洗浄する分離面洗浄部170が設けられている。分離面洗浄部170は、洗浄ノズル171と吸引ノズル172を有している。洗浄ノズル171は、洗浄流体として、例えばエアを供給する。吸引ノズル172は、洗浄ノズル171から供給されたエアを吸引する。洗浄ノズル171と吸引ノズル172はそれぞれ移動機構(図示せず)によって水平方向及び鉛直方向に移動し、第1の保持部120と第2の保持部121の間の空間に対して進退自在に構成されている。
A separation
なお、本実施形態では、洗浄流体としてエアを用いたがこれに限定されず、例えば純水などの洗浄液や2流体を用いてもよい。また、洗浄液を用いて分離面W1a、W2aを洗浄する場合、第1の保持部120と第2の保持部121を回転させて、洗浄後に残存する洗浄液を振り切り乾燥させてもよい。
In the present embodiment, air is used as the cleaning fluid, but the present invention is not limited to this, and for example, a cleaning liquid such as pure water or two fluids may be used. Further, when the separation surfaces W1a and W2a are cleaned with the cleaning liquid, the
第1の保持部120と第2の保持部121の間には、第2の保持部121から搬送部112に第2の分離ウェハW2を受け渡すための受渡部180が設けられている。受渡部180の上端には、側面視において上端から下方に向けてテーパ状に径が小さくなるテーパ部180aが形成されている。受渡部180の下端には、径方向内側に突出した段部180bが形成されている。テーパ部180aの上端の内径は第2の分離ウェハW2の径より大きく、テーパ部180aの下端の内径は第2の分離ウェハW2の径とほぼ同じである。さらに、段部180bの内径は第2の分離ウェハW2の径よりも小さい。そして、第2の分離ウェハW2は第2の保持部121から落とし込まれ、テーパ部180aに案内されて段部180bに載置される。こうして第2の分離ウェハW2は、受渡部180によって中心位置を調節(センタリング)されつつ、当該受渡部180に保持される。なお、受渡部180は移動機構(図示せず)によって水平方向及び鉛直方向に移動し、第1の保持部120と第2の保持部121の間の空間に対して進退自在に構成されている。
Between the
搬送部112は、複数、例えば2つのアーム190、191を備えた多関節型のロボットである。2つのアーム190、191のうち、先端の第1のアーム190には、第2の分離ウェハW2の中央部を吸着保持する搬送パッド192が取り付けられている。また、基端の第2のアーム191は移動機構193に取り付けられている。移動機構193により、アーム190、191及び搬送パッド192は水平方向、鉛直方向移動自在に構成され、さらに搬送パッド192はアーム190、191の軸回りに回動自在に構成されている。なお、本実施形態では、第1のアーム190に対して1つの搬送パッド192が設けられているが、第1のアーム190の両面に2つの搬送パッド192を設けてもよい。また、本実施形態では受渡部180と搬送部112が、本開示における回動部に相当する。さらに、本実施形態では、搬送部112は多関節型のロボットであるが、これに限定されず、任意の構成を取り得る。
The
パッド洗浄部111は、搬送部112の搬送パッド192を洗浄する。パッド洗浄部111は、例えばストーン洗浄具(図示せず)やブラシ洗浄具(図示せず)などの洗浄具を有している。そして、洗浄具を搬送パッド192の吸着面に当接させて、搬送パッド192が洗浄される。なお、パッド洗浄部111における搬送パッド192の洗浄方法はこれに限定されない。例えば、搬送パッド192の吸着面にエアや洗浄液、2流体などを供給して、搬送パッド192を洗浄してもよい。
The
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。図9は、ウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。図10は、ウェハ処理の主な工程の説明図である。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、処理ウェハWと支持ウェハSが接合され、予め重合ウェハTが形成されている。 Next, the wafer processing performed by using the wafer processing system 1 configured as described above will be described. FIG. 9 is a flow chart showing a main process of wafer processing. FIG. 10 is an explanatory diagram of a main process of wafer processing. In the present embodiment, the processing wafer W and the support wafer S are bonded to each other in an external bonding device (not shown) of the wafer processing system 1 to form a polymerized wafer T in advance.
先ず、図10(a)に示す重合ウェハTを複数収納したカセットCt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。
First, the cassette Ct containing a plurality of the polymerization wafers T shown in FIG. 10A is placed on the cassette mounting table 10 of the loading /
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、トランジション装置30に搬送される。続けて、ウェハ搬送装置50により、トランジション装置30の重合ウェハTが取り出され、アライメント装置60に搬送される。アライメント装置60では、重合ウェハTにおける処理ウェハWの水平方向の向き及び中心位置が調節される(図9のステップA1)。
Next, the
次に、重合ウェハTはウェハ搬送装置70により表面改質装置80に搬送される。表面改質装置80では、図11に示すようにレーザヘッド(図示せず)からデバイス層Dの外周部Deにレーザ光L1を照射し、当該外周部Deを改質する(図9のステップA2)。より詳細には、処理ウェハWとデバイス層Dの界面を改質する。なお、本実施形態では外周部Deにおける処理ウェハWとの界面側を改質したが、デバイス層Dの外周部De全体を改質してもよく、あるいは酸化膜Fwまで改質してもよい。
Next, the polymerized wafer T is transferred to the
ステップA2において外周部Deを改質すると接合強度が低下し、処理ウェハWとデバイス層Dの界面には、酸化膜Fwと酸化膜Fsが接合された接合領域Aaと、接合領域Aaの径方向外側の領域である未接合領域Abとが形成される。後述する処理ウェハWの分離工程では、エッジトリムとして第1の分離ウェハW1から周縁部Weが除去されるが、このように未接合領域Abが存在することで、かかる周縁部Weを適切に除去できる。なお、接合領域Aaの外側端部は、除去される周縁部Weの内側端部より若干径方向外側に位置する。 When the outer peripheral portion De is modified in step A2, the bonding strength decreases, and at the interface between the processed wafer W and the device layer D, the bonding region Aa to which the oxide film Fw and the oxide film Fs are bonded and the bonding region Aa in the radial direction An unbonded region Ab, which is an outer region, is formed. In the processing wafer W separation step described later, the peripheral edge We is removed from the first separated wafer W1 as an edge trim, and the presence of the unbonded region Ab in this way appropriately removes the peripheral edge We. it can. The outer end portion of the joint region Aa is located slightly radially outward from the inner end portion of the peripheral edge portion We to be removed.
次に、重合ウェハTはウェハ搬送装置70により内部改質装置81に搬送される。内部改質装置81では、図10(b)に示すように処理ウェハWの内部に周縁改質層M1が形成され(図9のステップA3)、さらに図10(c)に示すように内部面改質層M2が形成される(図9のステップA4)。周縁改質層M1は、エッジトリムにおいて周縁部Weを除去の際の基点となるものである。内部面改質層M2は、処理ウェハWを分離して薄化するための基点となるものである。
Next, the polymerized wafer T is transferred to the
内部改質装置81では先ず、図12及び図13に示すようにレーザヘッド(図示せず)からレーザ光L2(周縁用レーザ光L2)を照射して、処理ウェハWの周縁部Weと中央部Wcの境界に周縁改質層M1を形成する(図9のステップA3)。具体的には例えば、処理ウェハWを回転させながらレーザ光L2を照射することで、環状の周縁改質層M1を形成する。なお、処理ウェハWの内部において、周縁改質層M1からのクラックC1は表面Waまでのみ進展し、裏面Wbには到達しない。
The
次に、図14及び図15に示すようにレーザヘッド(図示せず)からレーザ光L3(内部面用レーザ光L3)を照射して、面方向に沿って内部面改質層M2を形成する(図9のステップA4)。具体的には例えば、処理ウェハWを回転させながらレーザ光L3を照射して処理ウェハWを1周(360度)回転させながらレーザ光L3を照射して、環状の内部面改質層M2を形成した後、レーザヘッドを処理ウェハWの径方向内側に移動させる。これら環状の内部面改質層M2の形成と、レーザヘッドの径方向内側への移動とを繰り返し行って、面方向に内部面改質層M2を形成する。なお、処理ウェハWの内部には、内部面改質層M2から面方向にクラックC2が進展する。クラックC2は、周縁改質層M1の内側のみに進展する。 Next, as shown in FIGS. 14 and 15, laser light L3 (internal surface laser light L3) is irradiated from a laser head (not shown) to form an internal surface modification layer M2 along the surface direction. (Step A4 in FIG. 9). Specifically, for example, the laser beam L3 is irradiated while rotating the processing wafer W, and the laser beam L3 is irradiated while rotating the processing wafer W once (360 degrees) to form an annular internal surface modification layer M2. After forming, the laser head is moved inward in the radial direction of the processing wafer W. The formation of the annular inner surface modification layer M2 and the movement of the laser head inward in the radial direction are repeatedly performed to form the inner surface modification layer M2 in the surface direction. Inside the processed wafer W, cracks C2 grow in the plane direction from the internal surface modification layer M2. The crack C2 grows only inside the peripheral modification layer M1.
なお、本実施形態では、ステップA2でデバイス層Dの外周部Deを改質した後、ステップA3、A4で周縁改質層M1と内部面改質層M2を形成したが、この順序は逆でも良い。すなわち、周縁改質層M1と内部面改質層M2を形成した後、外周部Deを改質してもよい。 In the present embodiment, after the outer peripheral portion De of the device layer D is modified in step A2, the peripheral modification layer M1 and the inner surface modification layer M2 are formed in steps A3 and A4, but the order may be reversed. good. That is, after forming the peripheral modification layer M1 and the inner surface modification layer M2, the outer peripheral De may be modified.
次に、重合ウェハTはウェハ搬送装置70により分離装置61に搬送される。分離装置61では、図10(d)に示すように周縁改質層M1と内部面改質層M2を基点に、処理ウェハWを第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2に分離する(図9のステップA5)。この際、第1の分離ウェハW1から周縁部Weも除去される。
Next, the polymerized wafer T is transferred to the
分離装置61では先ず、ウェハ搬送装置70の搬送アーム71から支持ピン150に重合ウェハTが受け渡される。続いて、ステージ140を介して第1の保持部120を上昇させて、支持ピン150から第1の保持部120に重合ウェハTが受け渡され吸着保持される。さらに第1の保持部120を上昇させて、図16(a)に示すように重合ウェハTのうち、第1の保持部120で支持ウェハS(第2の分離ウェハW2側)を吸着保持しつつ、第2の保持部121で処理ウェハW(第1の分離ウェハW1側)を吸着保持する。
In the
この際、図17に示すように第2の保持部121は、処理ウェハWに形成された周縁改質層M1より内側を吸着保持する。本実施形態では、第2の保持部121の外端部は、周縁改質層M1の内側に維持している。すなわち、第2の保持部121の径は、周縁改質層M1の径よりも小さい。ここで、レーザ光L2、L3が照射された処理ウェハWは、周縁部Weが反っている場合がある。かかる場合、第2の保持部121が処理ウェハWを全面で吸着保持することが困難になる。また、第2の保持部121で処理ウェハWを吸着する際の荷重によって、処理ウェハWがダメージを被るおそれもある。特に本実施形態では、周縁改質層M1と内部面改質層M2により第2の分離ウェハW2に段差が形成されているので、この段差部分がダメージを被るおそれもある。この点、本実施形態のように第2の保持部121の反りが発生する周縁改質層M1の内側(周縁部Weの内側)を吸着保持するので、処理ウェハWを適切に保持することができ、また処理ウェハWに対するダメージを抑制することができる。なお、第2の保持部121の外端部、すなわち第2の保持部121が保持する処理ウェハWに対する第2の保持部121の外端部は、周縁改質層M1と一致していてもよい。
At this time, as shown in FIG. 17, the
また、このように第1の保持部120と第2の保持部121で重合ウェハTを吸着保持する際、重合ウェハTは押し付けられ、荷重が作用する。本実施形態では、ロードセル130を用いて、第1の保持部120と第2の保持部121にかかる荷重を測定して監視する。そうすると、重合ウェハTにかかる荷重を許容範囲に収めることができ、重合ウェハTがダメージを被るのを抑制することができる。また、ロードセル130は複数設けられているので、ウェハ面内での荷重分布を測定することができ、処理ウェハWが面内で均一に押圧されているか否かを確認することができる。なお、上述したようにセットアップ時に第1の保持部120の基準位置(ゼロ点位置)を決定しており、第1の保持部120を上昇させる際の高さを制御しているが、ロードセル130の荷重測定結果を用いて第1の保持部120の高さを制御してもよい。
Further, when the polymerized wafer T is adsorbed and held by the
さらに、第1の保持部120と第2の保持部121のそれぞれに設けられた圧力センサ(図示せず)で、圧力を測定して監視する。そうすると、第1の保持部120と第2の保持部121のそれぞれで、適切に重合ウェハTを吸着保持できているか否かを確認することができる。
Further, pressure sensors (not shown) provided in each of the
次に、図16(b)に示すように処理ウェハW及び支持ウェハSとの界面に、ブレード160を挿入し、周縁改質層M1と内部面改質層M2を基点に第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2を縁切りする。
Next, as shown in FIG. 16B, the
次に、図16(c)に示すように第1の保持部120を下降させて、第1の保持部120に保持された第1の分離ウェハW1と、第2の保持部121に保持された第2の分離ウェハW2を分離する。
Next, as shown in FIG. 16C, the
このように処理ウェハWを分離する際、ロードセル130を用いて、第1の保持部120と第2の保持部121にかかる荷重を測定して監視する。そうすると、処理ウェハWにかかる荷重を許容範囲に収めることができ、処理ウェハWがダメージを被るのを抑制することができる。また、ロードセル130は複数設けられているので、ウェハ面内での荷重分布を測定することができ、処理ウェハWが面内で均一に分離できているか否かを確認することができる。
When the processed wafer W is separated in this way, the
さらに、第1の保持部120と第2の保持部121のそれぞれに設けられた圧力センサ(図示せず)で、圧力を測定して監視する。そうすると、第1の保持部120と第2の保持部121のそれぞれで、第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2の有無を検知して、第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2が分離されたか否かを確認することができる。
Further, pressure sensors (not shown) provided in each of the
次に、図16(d)に示すように洗浄ノズル171と吸引ノズル172を、第1の保持部120と第2の保持部121の間に移動させて配置する。続けて、洗浄ノズル171からエアを供給するとともに、吸引ノズル172からエアを吸引する。そうすると、第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2の間には、洗浄ノズル171から吸引ノズル172に向かうエアの流れが形成される。このエアにより、分離面W1a、W2aに付着した粉塵や破片(パーティクル)が除去され、当該分離面W1a、W2aが洗浄される(図9のステップA6)。
Next, as shown in FIG. 16D, the cleaning
なお、ステップA6において分離面W1a、W2aを洗浄する際には、分離面W1a、W2aの間の空間をできるだけ微小にするのが好ましい。かかる場合、当該空間を流れるエアの流速を速くすることができ、また当該空間にエアを充満させることができる。したがって、分離面W1a、W2aをより効率よく洗浄することができる。 When cleaning the separation surfaces W1a and W2a in step A6, it is preferable to make the space between the separation surfaces W1a and W2a as small as possible. In such a case, the flow velocity of the air flowing through the space can be increased, and the space can be filled with air. Therefore, the separation surfaces W1a and W2a can be cleaned more efficiently.
次に、分離された第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2を分離装置61から搬出する。上述したようにステップA6において分離面W1a、W2aが洗浄されるが、本実施形態では、より確実に装置内の汚染を回避するため、分離面W1a、W2aを保持せずに第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2を搬送する。
Next, the separated first separation wafer W1 and the second separation wafer W2 are carried out from the
図18は、第2の分離ウェハW2を分離装置61から搬出する工程を示す説明図である。先ず、図18(a)に示すように受渡部180を、第1の保持部120と第2の保持部121の間に移動させて、第2の分離ウェハW2の下方に配置する。続けて、第2の保持部121による第2の分離ウェハW2の吸着保持を停止し、第2の保持部121から受渡部180に第2の分離ウェハW2が受け渡される(図9のステップA7)。
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a step of carrying out the second separation wafer W2 from the
次に、図18(b)に示すように第2の分離ウェハW2を保持した受渡部180を下降させた後、第2の保持部121と受渡部180の間に搬送部112の搬送パッド192を移動させる。そして、搬送パッド192により第2の分離ウェハW2の裏面Wbの中央部を吸着保持する。その後、図18(c)に示すように搬送パッド192を第2の保持部121の下方から退避させ、さらに図18(d)に示すように搬送パッド192により第2の分離ウェハW2の表裏面が反転される(図9のステップA8)。すなわち、第2の分離ウェハW2の分離面W2aが上方に向けられる。
Next, as shown in FIG. 18B, after lowering the
次に、図18(d)に示すように搬送パッド192の下方にウェハ搬送装置70の搬送アーム71を移動させる。その後、図18(e)に示すように搬送アーム71を上昇させて、搬送パッド192から搬送アーム71に第2の分離ウェハW2が受け渡される(図9のステップA9)。なお、この際、搬送パッド192を下降させて、搬送パッド192から搬送アーム71に第2の分離ウェハW2を受け渡してもよい。こうして、第2の分離ウェハW2は、ウェハ搬送装置70によって分離装置61から搬出される。
Next, as shown in FIG. 18D, the
ここで、図19に示すように搬送アーム71は、基端部71aから2本の先端部72b、72bに分岐したフォーク形状を有している。基端部71aと先端部72b、72bのそれぞれに、第2の分離ウェハW2を吸着保持する吸着パッド72が設けられている。そして本実施形態では、平面視において、2本の先端部72b、72bの間に搬送パッド192及び第1のアーム190が収まる。このため、ステップA9において第2の分離ウェハW2を受け渡す際、搬送部112と搬送アーム71が干渉することはない。
Here, as shown in FIG. 19, the
なお、本実施形態ではステップA9において、搬送パッド192から搬送アーム71に第2の分離ウェハW2が直接受け渡されたが、例えば搬送パッド192から待機部(図示せず)に第2の分離ウェハW2を一旦置いた後、搬送アーム71が受け取ってもよい。但し、搬送パッド192から搬送アーム71に第2の分離ウェハW2が直接受け渡す方が、当該第2の分離ウェハW2のずれは抑えられる。
In the present embodiment, in step A9, the second separation wafer W2 is directly delivered from the
図20は、第1の分離ウェハW1を分離装置61から搬出する工程を示す説明図である。先ず、図20(a)に示すように第1の保持部120を下降させて、第1の保持部120から支持ピン150に第1の分離ウェハW1が受け渡される(図9ステップA10)。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing a process of carrying out the first separation wafer W1 from the
次に、図20(b)に示すように第1の分離ウェハW1の下方にウェハ搬送装置70の搬送アーム71を移動させる。その後、図20(c)に示すように搬送アーム71を上昇させて、支持ピン150から搬送アーム71に第1の分離ウェハW1が受け渡される(図9のステップA11)。こうして、第1の分離ウェハW1は、ウェハ搬送装置70によって分離装置61から搬出される。
Next, as shown in FIG. 20B, the
次に、以上のように分離装置61から搬出された第2の分離ウェハW2と第1の分離ウェハW1に対して後続の処理が行われる。
Next, subsequent processing is performed on the second separation wafer W2 and the first separation wafer W1 carried out from the
すなわち、第2の分離ウェハW2はウェハ搬送装置70により洗浄装置41に搬送される。洗浄装置41では、図10(e)に示すように第2の分離ウェハW2の分離面W2aがスクラブ洗浄される(図9のステップA12)。
That is, the second separated wafer W2 is transferred to the
ステップA12では、スピンチャック(図示せず)に第2の分離ウェハW2を回転保持した状態で、例えばブラシなどのスクラブ洗浄具200を上方から分離面W2aに当接させつつ、当該スクラブ洗浄具200から例えば純水を供給する。そして、分離面W2aが洗浄され、当該分離面W2aからパーティクルが除去される。その後、スクラブ洗浄具200を退避させてから、第2の分離ウェハW2をさらに回転させ、分離面W2aをスピン乾燥させる。なお、ステップA12では、第2の分離ウェハW2の裏面Wbも洗浄することで、さらに第2の分離ウェハW2を清浄化することができる。
In step A12, while the second separation wafer W2 is rotationally held by the spin chuck (not shown), a
次に、第2の分離ウェハW2はウェハ搬送装置50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10(f)に示すように第2の分離ウェハW2の分離面W2aがエッチング液Eによりウェットエッチングされる(図9のステップA13)。
Next, the second separated wafer W2 is transferred to the
ステップA13では、スピンチャック(図示せず)に第2の分離ウェハW2を回転保持した状態で、第2の分離ウェハW2の上方に配置されたノズル210から、分離面W2aの中心部にエッチング液Eを供給する。このエッチング液Eにより分離面W2aがエッチングされ、当該分離面W2aに残存する周縁改質層M1と内部面改質層M2が除去される。また、ステップA5のスクラブ洗浄では周縁改質層M1と内部面改質層M2が残っているため、このままの状態だと再びパーティクルが発生するおそれがあるが、本ステップA13でのエッチングにより、かかるパーティクルも除去される。
In step A13, in a state where the second separation wafer W2 is rotationally held by the spin chuck (not shown), the etching solution is applied to the central portion of the separation surface W2a from the
なお、ステップA13ではこのように分離面W2aをエッチングした後、ノズル210からのエッチング液Eの供給を停止し、さらに純水にて分離面W2aを洗浄してから、第2の分離ウェハW2をさらに回転させ、分離面W2aをスピン乾燥させる。
In step A13, after etching the separation surface W2a in this way, the supply of the etching solution E from the
その後、すべての処理が施された第2の分離ウェハW2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22によりカセット載置台10のカセットCw2に搬送される。
After that, the second separated wafer W2 that has been subjected to all the processing is conveyed to the
一方、第1の分離ウェハW1に対しても同様の処理が行われる。すなわち、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置70により洗浄装置41に搬送される。洗浄装置41では、図10(g)に示すように第1の分離ウェハW1の分離面W1aがスクラブ洗浄される(図9のステップA14)。ステップA14では、ステップA12と同様に、スクラブ洗浄具200を上方から分離面W1aに当接させた状態で純水を供給し、当該分離面W1aを洗浄する。また、分離面W1aと反対側の裏面Sbも洗浄してもよい。
On the other hand, the same processing is performed on the first separation wafer W1. That is, the first separated wafer W1 is transported to the
次に、第1の分離ウェハW1はウェハ搬送装置50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10(h)に示すように第1の分離ウェハW1の分離面W1aがエッチング液Eによりウェットエッチングされる(図9のステップA15)。ステップA15では、分離面W1aに残存する周縁改質層M1と内部面改質層M2が除去される。また、ステップA15では、第1の分離ウェハW1が所望の厚みまで薄化されるように、分離面W1aがエッチングされる。
Next, the first separated wafer W1 is transferred to the
その後、すべての処理が施された第1の分離ウェハW1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22によりカセット載置台10のカセットCw1に搬送される。この際、カセットCtが空の場合には、第1の分離ウェハW1はカセットCtに搬送されるようにしてもよい。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。
After that, the first separated wafer W1 that has been subjected to all the processing is conveyed to the
以上の実施形態によれば、ステップA5において処理ウェハWを分離する際には、図17に示したように第2の保持部121は、処理ウェハWに形成された周縁改質層M1より内側を吸着保持する。上述したようにレーザ光L2、L3が照射された処理ウェハWは、周縁部Weが反っている場合がある。処理ウェハWがこのような状態であっても、第2の保持部121は、反りが発生する周縁改質層M1の内側(周縁部Weの内側)を吸着するので、処理ウェハWを適切に保持することができ、また処理ウェハWに対するダメージを抑制することができる。
According to the above embodiment, when the processed wafer W is separated in step A5, the
なお、本実施形態では、第2の保持部121は略円板形状を有していたが、第2の保持部121の形状はこれに限定されない。第2の保持部121は周縁改質層M1の内側を保持する構造であればよい。例えば図21に示すように、第2の保持部121は上層122と下層123が積層された構造を有し、下層123の処理ウェハWの吸着面123aが、周縁改質層M1の内側であってもよい。すなわち、処理ウェハW(第2の分離ウェハW2)側の下層123の外端部は、周縁改質層M1の内側に位置している。一方、処理ウェハW(第2の分離ウェハW2)と反対側の上層122の外端部は、周縁改質層M1の外側に位置し、本実施形態では処理ウェハWの外側に位置している。なお、本実施形態では、第1の保持部120の上方に第2の保持部121が配置されているが、この第1の保持部120と第2の保持部121の配置は上下反対でも良い。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、ステップA5において図16(a)に示したように第1の保持部120と第2の保持部121で重合ウェハTを吸着保持する際、ロードセル130を用いて、第1の保持部120と第2の保持部121にかかる荷重を測定して監視する。そうすると、重合ウェハTにかかる荷重を許容範囲に収めることができ、重合ウェハTがダメージを被るのを抑制することができる。また、ロードセル130は複数設けられているので、ウェハ面内での荷重分布を測定することができ、処理ウェハWが面内で均一に押圧されているか否かを確認することができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 16A in step A5, when the polymerized wafer T is adsorbed and held by the
さらに、本実施形態では、ステップA5において図16(c)に示したように処理ウェハWを分離する際、ロードセル130を用いて、第1の保持部120と第2の保持部121にかかる荷重を測定して監視する。そうすると、処理ウェハWにかかる荷重を許容範囲に収めることができ、処理ウェハWがダメージを被るのを抑制することができる。また、ロードセル130は複数設けられているので、ウェハ面内での荷重分布を測定することができ、処理ウェハWが面内で均一に分離できているか否かを確認することができる。
Further, in the present embodiment, when the processed wafer W is separated as shown in FIG. 16C in step A5, the load applied to the
なお、以上のようにウェハ処理システム1では処理ウェハWが分離されるが、ウェハ処理システム1の外部において、再利用される第2の分離ウェハW2は、分離面W2a側が研削され、周縁部W2eが除去される。その後、研削された第2の分離ウェハW2に対し、分離面W2aが洗浄されてパーティクルが除去された後、さらに分離面W2aがエッチングされて研削痕が除去される。そして、第2の分離ウェハW2を、例えば製品ウェハとして再利用する場合には、さらに分離面W2aを研磨(CMP)する。一方、第2の分離ウェハW2を、例えば製品ウェハを支持する支持ウェハとして再利用する場合には、そのまま使用される。 Although the processing wafer W is separated in the wafer processing system 1 as described above, the separation surface W2a side of the second separated wafer W2 to be reused outside the wafer processing system 1 is ground, and the peripheral portion W2e Is removed. Then, the separation surface W2a is washed and particles are removed from the ground second separation wafer W2, and then the separation surface W2a is further etched to remove grinding marks. Then, when the second separation wafer W2 is reused as, for example, a product wafer, the separation surface W2a is further polished (CMP). On the other hand, when the second separation wafer W2 is reused as a support wafer for supporting the product wafer, for example, it is used as it is.
また、ウェハ処理システム1の外部において、製品化される第1の分離ウェハW1は、分離面W1aが研磨(CMP)される。本実施形態では、上述したようにステップA15において第1の分離ウェハW1が所望の厚みまでエッチングされているため、分離面W1aを研磨するだけでよい。但し、例えばステップA8において第1の分離ウェハW1が所望の厚みになっていない場合は、ウェハ処理システム1の外部において、分離面W1aを所望の厚みまで研削する。その後、研削された第1の分離ウェハW1に対して、分離面W1aの洗浄、分離面W1aのエッチング、分離面W1aの研磨が順次行われる。 Further, outside the wafer processing system 1, the separation surface W1a of the first separation wafer W1 to be commercialized is polished (CMP). In the present embodiment, since the first separation wafer W1 is etched to a desired thickness in step A15 as described above, it is only necessary to polish the separation surface W1a. However, for example, when the first separation wafer W1 does not have a desired thickness in step A8, the separation surface W1a is ground to a desired thickness outside the wafer processing system 1. After that, the separated surface W1a is cleaned, the separated surface W1a is etched, and the separated surface W1a is polished on the ground first separated wafer W1.
また、以上の実施形態のウェハ処理システム1には、研削装置(図示せず)がさらに設けられていてもよい。研削装置は、例えば第3の処理ブロックG3の表面改質装置80及び内部改質装置81に隣接されて設けられていてもよい。かかる場合、例えばステップA9とステップA12の間で、研削装置において第2の分離ウェハW2の分離面W2aを研削する。また、例えばステップA11とステップA14の間で、研削装置において第1の分離ウェハW1の分離面W1aを所望の厚みまで研削する。その後、研削された第1の分離ウェハW1に対して、ステップA14における分離面W1aの洗浄、ステップA15における分離面W1aのエッチングが順次行われる。
Further, the wafer processing system 1 of the above embodiment may be further provided with a grinding device (not shown). The grinding device may be provided adjacent to, for example, the
なお、本実施形態の分離装置61では、第1の保持部120が昇降したが、第2の保持部121が昇降してもよく、あるいは第1の保持部120と第2の保持部121の両方が昇降してもよい。
In the
以上の実施形態の分離装置61では、ステップA5において処理ウェハWを分離する際、ロードセル130を用いて、第1の保持部120と第2の保持部121にかかる荷重を測定している。そこで、このロードセル130による荷重測定結果を用いて、第1の保持部120と第2の保持部121の動作を制御してもよい。
In the
例えば図22に示すようにロードセル130とステージ140の間に、第1の保持部120を昇降させる駆動部250が設けられていてもよい。駆動部250はロードセル130に取りつけられ、例えば3つ設けられている。
For example, as shown in FIG. 22, a
かかる場合、ステップA5において図16(a)に示したように第1の保持部120と第2の保持部121で重合ウェハTを吸着保持する際には、ステージ140を上昇させて、第1の保持部120を予め定められた高さまで上昇させる。この際、各ロードセル130による荷重測定結果を用いて、上記第1の保持部120の高さを決定してもよい。その後、各駆動部250により第1の保持部120を上昇させ、処理ウェハWを分離する。この際、各ロードセル130による荷重測定結果を用いて、各駆動部250を制御する。具体的には、第1の保持部120にかかる荷重が均一になるように、各駆動部250を制御する。そうすると、処理ウェハWをウェハ面内で均一に押圧することができる。その結果、処理ウェハW(重合ウェハT)に過度に荷重がかかるのを防止し、処理ウェハWがダメージを被るのを抑制することができる。また、各ロードセル130による荷重測定結果を用いて、処理ウェハWの分離を終了するタイミングを制御することも可能となる。
In such a case, when the polymerized wafer T is adsorbed and held by the
その後、図16(c)に示したように処理ウェハWを分離する際、ロードセル130を用いて、第1の保持部120と第2の保持部121にかかる荷重を測定する。そして、各駆動部250により第1の保持部120を下降させ、処理ウェハWを分離する。この際、各ロードセル130による荷重測定結果を用いて、各駆動部250を制御する。具体的には、第1の保持部120にかかる荷重が均一になるように、各駆動部250を制御する。そうすると、処理ウェハWをウェハ面内で均一に分離することができる。
After that, when the processed wafer W is separated as shown in FIG. 16C, the load applied to the
また、例えば図23に示すように第2の保持部121の上面には、第2の保持部121を昇降させる駆動部260が複数設けられていてもよい。駆動部260はロードセル130に対応する位置に、例えば3つ設けられている。
Further, for example, as shown in FIG. 23, a plurality of
かかる場合、ステップA5において図16(c)に示したように処理ウェハWを分離する際、ロードセル130を用いて、第1の保持部120と第2の保持部121にかかる荷重を測定する。そして、各駆動部260により第2の保持部121を上昇させ、処理ウェハWを分離する。この際、各ロードセル130による荷重測定結果を用いて、各駆動部260を制御する。具体的には、第2の保持部121にかかる荷重が均一になるように、各駆動部260を制御する。そうすると、処理ウェハWをウェハ面内で均一に分離することができる。
In such a case, when the processed wafer W is separated as shown in FIG. 16C in step A5, the load applied to the
なお、各駆動部260を個別に制御して処理ウェハWを分離する場合、本実施形態のように第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2を全面で分離することもできるが、分離方法はこれに限定されない。例えば、処理ウェハWに分離しやすい部分がある場合、処理ウェハWのウェハ面内の荷重バランスを敢えて不均一にし、当該分離しやすい部分から分離を開始してもよい。あるいは、例えば処理ウェハWの周縁部Weを中央部Wcに先だって分離し、周縁部Weを反らせて分離してもよい。
When the processing wafer W is separated by individually controlling each
以上の実施形態の分離装置61は、図16(a)に示したように第1の保持部120と第2の保持部121で重合ウェハTを吸着保持する際に、処理ウェハWにかかる荷重を吸収する構造を有していてもよい。
In the
例えば図24に示すように第2の保持部121の上面には、弾性体としてのバネ270が複数設けられている。また、第2の保持部121の上面には、T字型部材271が複数設けられている。T字型部材271は、相対的に径の大きい頭部271aと、頭部271aから下方に延伸する軸部271bを有している。バネ270は、このT字型部材271の軸部271bの下端に設けられている。また。第2の保持部121の上方には、側面視において第2の保持部121に平行に、支持板272が設けられている。支持板272には、T字型部材271の軸部271bが挿通し、頭部271aが支持板272に係止されるように構成されている。
For example, as shown in FIG. 24, a plurality of
かかる場合、ステップA5では先ず、図25(a)に示すように第1の保持部120を上昇させて、第1の保持部120と第2の保持部121で重合ウェハTを吸着保持する。この際、重合ウェハTが押し付けられ、第2の保持部121側に荷重が作用するが、この荷重はバネ270により吸収される。したがって、処理ウェハWにかかる荷重を低減することができ、処理ウェハWがダメージを被るのを抑制することができる。
In such a case, in step A5, first, as shown in FIG. 25A, the
次に、図25(b)に示すように第1の保持部120を下降させて、第1の保持部120に保持された第1の分離ウェハW1と、第2の保持部121に保持された第2の分離ウェハW2を分離する。この際、第2の保持部121も下方に引っ張られるが、T字型部材271が支持板272に形成されて、第2の保持部121は下降しない。したがって、処理ウェハWの分離も適切に行うことができる。
Next, as shown in FIG. 25B, the
なお、弾性体のバネ270は、第1の保持部120に設けられていてもよい。具体的には、例えば第1の保持部120の下面とロードセル130の間に設けられていてもよい。
The
以上の実施形態のウェハ処理システム1では、ステップA5において処理ウェハWを分離する際、周縁改質層M1と内部面改質層M2を基点に処理ウェハWを分離したが、処理ウェハWを分離する基点はこれに限定されない。例えば周縁改質層M1を省略し、処理ウェハWの内部全面に内部面改質層M2を形成し、当該内部面改質層M2を基点に処理ウェハWを分離してもよい。 In the wafer processing system 1 of the above embodiment, when the processing wafer W is separated in step A5, the processing wafer W is separated from the peripheral surface modification layer M1 and the inner surface modification layer M2, but the processing wafer W is separated. The base point to be used is not limited to this. For example, the peripheral surface modification layer M1 may be omitted, an internal surface modification layer M2 may be formed on the entire inner surface of the processing wafer W, and the processing wafer W may be separated from the internal surface modification layer M2 as a base point.
かかる場合であっても、レーザ光の照射により処理ウェハW(重合ウェハT)の周縁部Weが反る場合がある。また、内部面改質層M2にも微小な凹凸があり、この内部面改質層M2が押し付けられると内部ダメージが進展するおそれがある。 Even in such a case, the peripheral portion We of the processed wafer W (polymerized wafer T) may be warped due to the irradiation of the laser beam. Further, the inner surface modification layer M2 also has minute irregularities, and if the inner surface modification layer M2 is pressed against the inner surface modification layer M2, internal damage may progress.
そこで、本実施形態では、第2の保持部121は、周縁部Weの内側を吸着保持する。そうすると、第2の保持部121で処理ウェハWを適切に保持することができ、また処理ウェハWに対するダメージを抑制することができる。換言すれば、第2の保持部121は、処理ウェハWの反った部分の内側を吸着保持すればよい。
Therefore, in the present embodiment, the
以上の実施形態のウェハ処理システム1では、ステップA5において処理ウェハWを分離する際、第1の分離ウェハW1から周縁部Weを除去したが、処理ウェハWの分離方法はこれに限定されない。例えば、周縁部Weを除去した後、処理ウェハWを第1の分離ウェハW1と第2の分離ウェハW2に分離してもよい。 In the wafer processing system 1 of the above embodiment, when the processing wafer W is separated in step A5, the peripheral portion We is removed from the first separation wafer W1, but the method for separating the processing wafer W is not limited to this. For example, after removing the peripheral edge portion We, the processed wafer W may be separated into a first separation wafer W1 and a second separation wafer W2.
また、以上の実施形態のウェハ処理システム1では、ステップA5において周縁改質層M1と内部面改質層M2を基点に処理ウェハWを分離したが、処理ウェハWを分離する基点はこれに限定されない。例えば、酸化膜Fw又は酸化膜Fsの内部全面にレーザ光を照射して改質層を形成し、当該改質層を起点に処理ウェハWを分離してもよい。また例えば、ウェハ処理システム1での処理前の処理ウェハWにおいて、当該処理ウェハWとデバイス層Dとの間には酸化膜(図示せず)を形成し、この酸化膜の内部全面にレーザ光を照射して改質層を形成し、当該改質層を起点に処理ウェハWを分離してもよい。さらに例えば、処理ウェハWと支持ウェハSの界面にさらに接着層(図示せず)を形成し、この接着層の内部全面にレーザ光を照射して改質層を形成し、当該改質層を起点に処理ウェハWを分離してもよい。 Further, in the wafer processing system 1 of the above embodiment, the processing wafer W is separated from the peripheral modification layer M1 and the internal surface modification layer M2 as the base points in step A5, but the base point for separating the processing wafer W is limited to this. Not done. For example, the modified layer may be formed by irradiating the entire inside of the oxide film Fw or the oxide film Fs with a laser beam, and the processed wafer W may be separated from the modified layer as a starting point. Further, for example, in the processed wafer W before processing in the wafer processing system 1, an oxide film (not shown) is formed between the processed wafer W and the device layer D, and laser light is applied to the entire inside of the oxide film. The modified wafer W may be separated by irradiating the wafer to form a modified layer and starting from the modified layer. Further, for example, an adhesive layer (not shown) is further formed at the interface between the processed wafer W and the support wafer S, and the entire inside of the adhesive layer is irradiated with laser light to form a modified layer, and the modified layer is formed. The processing wafer W may be separated from the starting point.
例えば酸化膜Fwに改質層を形成する場合、レーザ光の照射により処理ウェハW(重合ウェハT)の周縁部Weが反る場合がある。かかる場合、第2の保持部121が処理ウェハWを全面で吸着保持することが困難になる。また、第2の保持部121で処理ウェハWを吸着する際の荷重によって、処理ウェハWがダメージを被るおそれもある。そこで、本実施形態では、第2の保持部121は、周縁部Weの内側を吸着保持してもよい。そうすると、第2の保持部121で処理ウェハWを適切に保持することができ、また処理ウェハWに対するダメージを抑制することができる。
For example, when a modified layer is formed on the oxide film Fw, the peripheral portion We of the processed wafer W (polymerized wafer T) may be warped by irradiation with laser light. In such a case, it becomes difficult for the
以上の実施形態のウェハ処理システム1では、ステップA2においてデバイス層Dの外周部Deを改質し未接合領域Abを形成していたが、未接合領域Abはウェハ処理システム1の外部で形成してもよい。例えば処理ウェハWと支持ウェハSの接合前に、酸化膜Fwの外周部に、支持ウェハSの表面Saに対して接合強度を低下させる処理が行われる。具体的には、外周部の表層を研磨やウェットエッチングなどを行って除去してもよい。あるいは、外周部の表面を疎水化してもよいし、レーザで荒らしてもよい。 In the wafer processing system 1 of the above embodiment, the outer peripheral portion De of the device layer D is modified to form the unbonded region Ab in step A2, but the unbonded region Ab is formed outside the wafer processing system 1. You may. For example, before joining the processed wafer W and the supporting wafer S, a treatment is performed on the outer peripheral portion of the oxide film Fw to reduce the bonding strength with respect to the surface Sa of the supporting wafer S. Specifically, the surface layer of the outer peripheral portion may be removed by polishing, wet etching, or the like. Alternatively, the surface of the outer peripheral portion may be made hydrophobic or roughened with a laser.
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。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The above-described embodiment may be omitted, replaced, or changed in various forms without departing from the scope of the appended claims and the gist thereof.
61 分離装置
120 第1の保持部
121 第2の保持部
W 処理ウェハ
W1 第1の分離ウェハ
W2 第2の分離ウェハ
61
Claims (18)
前記第1の分離体を保持する第1の保持部と、
前記第2の分離体を保持する第2の保持部と、
前記第1の保持部と前記第2の保持部を相対的に移動させる移動部と、を有し、
前記第2の保持部は、前記第2の分離体の外端部より内側を保持する、分離装置。 It is a separation device that separates a processing target body on which a modified layer is formed by irradiation with laser light into a first separation body and a second separation body.
A first holding portion for holding the first separated body and
A second holding portion for holding the second separated body and
It has a first holding portion and a moving portion that relatively moves the second holding portion.
The second holding portion is a separating device that holds the inside of the outer end portion of the second separating body.
前記第2の保持部は、前記第2の分離体において前記周縁改質層の内側を保持する、請求項1又は2に記載の分離装置。 Inside the treatment target body, a peripheral modification layer, which is the modification layer, is formed along the boundary between the peripheral portion and the central portion of the treatment target body.
The separation device according to claim 1 or 2, wherein the second holding portion holds the inside of the peripheral modification layer in the second separator.
前記第1の保持部の径は、前記第1の分離体の径以上である、請求項4に記載の分離装置。 The diameter of the second holding portion is smaller than the diameter of the second separator.
The separation device according to claim 4, wherein the diameter of the first holding portion is equal to or larger than the diameter of the first separator.
第1の保持部に保持された前記第1の分離体と、第2の保持部に保持された前記第2の分離体とを相対的に移動させて分離し、
前記第2の保持部は、前記第2の分離体の外端部より内側を保持する、分離方法。 It is a separation method for separating a processing object having a modified layer formed by irradiation with laser light into a first separation body and a second separation body.
The first separator held in the first holding portion and the second separator held in the second holding portion are relatively moved and separated.
A separation method in which the second holding portion holds the inside of the outer end portion of the second separating body.
前記第2の保持部は、前記第2の分離体において前記周縁改質層の内側を保持する、請求項10又は11に記載の分離方法。 Inside the treatment target body, a peripheral modification layer, which is the modification layer, is formed along the boundary between the peripheral portion and the central portion of the treatment target body.
The separation method according to claim 10 or 11, wherein the second holding portion holds the inside of the peripheral modification layer in the second separator.
前記処理対象体を分離する際、前記弾性体によって、前記第1の保持部と前記第2の保持部にかかる荷重を吸収する、請求項10〜17のいずれか一項に記載の分離方法。 An elastic body is provided on the first holding portion or the second holding portion.
The separation method according to any one of claims 10 to 17, wherein when the body to be processed is separated, the elastic body absorbs the load applied to the first holding portion and the second holding portion.
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