JP2021100071A - Substrate processing apparatus and method for processing substrate - Google Patents

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Abstract

【課題】第1の基板と第2の基板が接合された重合基板において、第1の基板の周縁部を適切に除去する。【解決手段】基板を処理する基板処理装置であって、前記基板の表面には表面膜が形成され、前記基板処理装置は、第1の基板と第2の基板が接合された重合基板において、前記第1の基板の内部にレーザ光を照射して、除去対象の周縁部と中央部の境界に沿って前記周縁部の剥離の基点となる周縁改質層を形成する周縁改質部を備え、前記第1の基板の外周部には、前記表面膜を除去することで前記第1の基板の表面を露出させた基板露出領域が形成されている。【選択図】図7PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately remove a peripheral edge portion of a first substrate in a polymerization substrate in which a first substrate and a second substrate are joined. A substrate processing apparatus for processing a substrate, wherein a surface film is formed on the surface of the substrate, and the substrate processing apparatus is a polymerized substrate in which a first substrate and a second substrate are bonded to each other. The inside of the first substrate is provided with a peripheral modification portion that irradiates a laser beam to form a peripheral modification layer that serves as a base point for peeling of the peripheral portion along the boundary between the peripheral portion and the central portion to be removed. On the outer peripheral portion of the first substrate, a substrate exposed region is formed in which the surface of the first substrate is exposed by removing the surface film. [Selection diagram] FIG. 7

Description

本開示は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。 The present disclosure relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.

特許文献1には、エッジトリムを行う装置として、外周部に砥粒が設けられた円板状の研削工具を回転し、研削工具の少なくとも外周面を半導体ウェハに線状に当接させて半導体ウェハの周端部を略L字状に研削することが開示されている。半導体ウェハは、二枚のシリコンウェハを貼り合わせて作製されたものである。 In Patent Document 1, as a device for performing edge trimming, a disk-shaped grinding tool provided with abrasive grains on the outer peripheral portion is rotated, and at least the outer peripheral surface of the grinding tool is linearly contacted with a semiconductor wafer to form a semiconductor. It is disclosed that the peripheral end portion of the wafer is ground in a substantially L shape. A semiconductor wafer is manufactured by laminating two silicon wafers.

また特許文献2には、被加工物の加工方法であって、外周部が切削ブレードにより除去された被加工物をサブストレートと貼着し、その後、貼着された被加工物の裏面を研削して所定の厚みにすることが開示されている。 Further, Patent Document 2 describes a method for processing a work piece, in which a work piece whose outer peripheral portion has been removed by a cutting blade is attached to a substrate, and then the back surface of the attached work piece is ground. It is disclosed that the thickness is set to a predetermined value.

特開平9−216152号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-216152 特開2018−114581号公報JP-A-2018-114581

本開示にかかる技術は、第1の基板と第2の基板が接合された重合基板において、第1の基板の周縁部を適切に除去する。 The technique according to the present disclosure appropriately removes the peripheral edge portion of the first substrate in the polymerized substrate in which the first substrate and the second substrate are joined.

本開示の一態様は、基板を処理する基板処理装置であって、前記基板の表面には表面膜が形成され、前記基板処理装置は、第1の基板と第2の基板が接合された重合基板において、前記第1の基板の内部にレーザ光を照射して、除去対象の周縁部と中央部の境界に沿って前記周縁部の剥離の基点となる周縁改質層を形成する周縁改質部を備え、前記第1の基板の外周部には、前記表面膜を除去することで前記第1の基板の表面を露出させた基板露出領域が形成されている。 One aspect of the present disclosure is a substrate processing apparatus for processing a substrate, wherein a surface film is formed on the surface of the substrate, and the substrate processing apparatus is a polymerization in which a first substrate and a second substrate are bonded to each other. In the substrate, the inside of the first substrate is irradiated with a laser beam to form a peripheral modification layer that serves as a base point for peeling of the peripheral portion along the boundary between the peripheral portion and the central portion to be removed. A substrate exposed region is formed on the outer peripheral portion of the first substrate by removing the surface film to expose the surface of the first substrate.

本開示によれば、第1の基板と第2の基板が接合された重合基板において、第1の基板の周縁部を適切に除去することができる。 According to the present disclosure, in a polymerized substrate in which a first substrate and a second substrate are bonded, a peripheral portion of the first substrate can be appropriately removed.

重合ウェハの構成例を示す側面図である。It is a side view which shows the structural example of a polymerization wafer. 第1のウェハに形成された基板露出領域の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of the substrate exposed area formed on the 1st wafer. 本実施形態に係るウェハ処理システムの構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of the structure of the wafer processing system which concerns on this embodiment. 半導体ウェハ製造工程における主な工程の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the main process in the semiconductor wafer manufacturing process. 第1のウェハの内部における改質層の形成例を示す平面図である。It is a top view which shows the formation example of the modified layer in the inside of a 1st wafer. 半導体ウェハ製造工程における主な工程の一例を示すフロー図である。It is a flow chart which shows an example of the main process in the semiconductor wafer manufacturing process. 第1のウェハの内部における改質層の形成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the formation example of the modified layer in the inside of the 1st wafer. 第1のウェハの内部における改質層の形成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the formation example of the modified layer in the inside of the 1st wafer. 他の実施形態に係るウェハ処理システムの構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of the structure of the wafer processing system which concerns on other embodiment. 基板露出領域の形成方法の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the formation method of the substrate exposed area. 基板露出領域の形成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the formation example of the substrate exposed area.

近年、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半導体基板(以下、「第1の基板」という。)と第2の基板が接合された重合基板に対し、当該第1の基板の裏面を研削して薄化することが行われている。 In recent years, in the manufacturing process of a semiconductor device, a polymer substrate in which a device such as a plurality of electronic circuits is formed on the surface (hereinafter referred to as "first substrate") and a second substrate are bonded to each other. , The back surface of the first substrate is ground and thinned.

ところで、通常、第1の基板の周縁部は面取り加工がされているが、特許文献1にも開示されるように、第1の基板の裏面に研削処理を行うと、第1の基板の周縁部が鋭く尖った形状(いわゆるナイフエッジ形状)になる。そうすると、第1の基板の周縁部でチッピングが発生し、第1の基板が損傷を被るおそれがある。そこで、研削処理前に予め第1の基板の周縁部を削る、いわゆるエッジトリムが行われている。 By the way, normally, the peripheral edge of the first substrate is chamfered, but as disclosed in Patent Document 1, when the back surface of the first substrate is ground, the peripheral edge of the first substrate is formed. The part has a sharp and pointed shape (so-called knife edge shape). Then, chipping occurs at the peripheral edge of the first substrate, and the first substrate may be damaged. Therefore, so-called edge trimming is performed in which the peripheral edge of the first substrate is scraped in advance before the grinding process.

上述した特許文献2に記載の研削方法は、ウェハ(第1のウェハ)の外周部にこのナイフエッジ形状が形成されるのを抑制するための研削方法である。しかしながら特許文献2に記載の方法で第2の基板に接合された第1の基板の裏面を研削して薄化すると、当該第1の基板の薄化に伴いチッピング問題が発生する場合があった。具体的には、例えば第1の基板の薄化時に飛散する破片が研削装置のチャンバー内や排液ラインに溜まり、装置内の排液を阻害したり、破片の除去のためのメンテナンスにより装置の稼働率を低下させたりする場合があった。また例えば、破片が第1の基板の研削面に付着することで研削を適切に行うことができなくなる場合があった。したがって、従来のエッジトリムには改善の余地がある。 The grinding method described in Patent Document 2 described above is a grinding method for suppressing the formation of this knife edge shape on the outer peripheral portion of the wafer (first wafer). However, when the back surface of the first substrate bonded to the second substrate is ground and thinned by the method described in Patent Document 2, a chipping problem may occur due to the thinning of the first substrate. .. Specifically, for example, debris scattered when the first substrate is thinned collects in the chamber of the grinding device or in the drainage line, hinders the drainage in the device, or performs maintenance for removing the debris of the device. In some cases, the operating rate was reduced. Further, for example, there is a case where the debris adheres to the grinding surface of the first substrate, which makes it impossible to perform proper grinding. Therefore, there is room for improvement in conventional edge trim.

本開示にかかる技術は上記事情に鑑みてなされたものであり、第1の基板と第2の基板が接合された重合基板において、第1の基板の周縁部を適切に除去する。具体的には、第1の基板の内部にレーザを照射して、除去対象の第1の基板の周縁部と中央部の境界に沿って周縁改質層を形成し、当該周縁改質層を基点に周縁部を剥離して除去する(レーザトリミング加工)。以下、本実施形態にかかる基板処理装置および基板処理方法ついて、図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 The technique according to the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and in a polymerized substrate in which a first substrate and a second substrate are bonded, a peripheral portion of the first substrate is appropriately removed. Specifically, the inside of the first substrate is irradiated with a laser to form a peripheral modified layer along the boundary between the peripheral portion and the central portion of the first substrate to be removed, and the peripheral modified layer is formed. The peripheral edge is peeled off from the base point and removed (laser trimming). Hereinafter, the substrate processing apparatus and the substrate processing method according to the present embodiment 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, so that duplicate description will be omitted.

本実施形態に係る基板処理装置としてのウェハ処理システム1では、図1に示すように第1の基板としての第1のウェハWと、第2の基板としての第2のウェハSとが接合された重合基板としての重合ウェハTに対して処理を行う。そしてウェハ処理システム1では、第1のウェハWの周縁部Weを除去しつつ、当該第1のウェハWを薄化する。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、第2のウェハSにおいて、第1のウェハ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。また、第1のウェハWにおいて、除去対象としての周縁部Weの径方向内側を中央部Wcという。 In the wafer processing system 1 as the substrate processing apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the first wafer W as the first substrate and the second wafer S as the second substrate are joined. The polymerized wafer T as the polymerized substrate is processed. Then, in the wafer processing system 1, the peripheral portion We of the first wafer W is removed, and the first wafer W is thinned. Hereinafter, in the first wafer W, the surface bonded to the second 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 second wafer S, the surface bonded to the first 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. Further, in the first wafer W, the radial inner side of the peripheral edge portion We as the removal target is referred to as the central portion Wc.

第1のウェハWは、例えばシリコン基板等の半導体ウェハであって、表面Wa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。デバイス層Dにはさらに、表面膜Fwが形成され、当該表面膜Fwを介して第2のウェハSの表面膜Fsと接合されている。表面膜Fwとしては、例えば酸化膜(SiO膜、TEOS膜)、SiC膜、SiCN膜又は接着剤などが挙げられる。なお、第1のウェハWの周縁部Weは面取り加工がされており、周縁部Weの断面はその先端に向かって厚みが小さくなっている。また、周縁部Weは後述のエッジトリムにおいて除去される部分であり、例えば第1のウェハWの外端部から径方向に0.5mm〜3mmの範囲である。 The first 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. A surface film Fw is further formed on the device layer D, and is bonded to the surface film Fs of the second wafer S via the surface film Fw. Examples of the surface film Fw include an oxide film (SiO 2 film, TEOS film), a SiC film, a SiCN film, and an adhesive. The peripheral edge portion We of the first 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 described later, and is, for example, in the range of 0.5 mm to 3 mm in the radial direction from the outer end portion of the first wafer W.

第2のウェハSは、例えば第1のウェハWを支持するウェハである。第2のウェハSの表面Saには表面膜Fsが形成され、周縁部は面取り加工がされている。表面膜Fsとしては、例えば酸化膜(SiO膜、TEOS膜)、SiC膜、SiCN膜又は接着剤などが挙げられる。また、第2のウェハSは、第1のウェハWのデバイス層Dを保護する保護材(サポートウェハ)として機能する。なお、第2のウェハSはサポートウェハである必要はなく、第1のウェハWと同様にデバイス層が形成されたデバイスウェハであってもよい。かかる場合、第2のウェハSの表面Saには、デバイス層を介して表面膜Fsが形成される。 The second wafer S is, for example, a wafer that supports the first wafer W. Surface films Fs are formed on the surface Sa of the second wafer S, and the peripheral edge is chamfered. Examples of the surface film Fs include an oxide film (SiO 2 film, TEOS film), a SiC film, a SiCN film, and an adhesive. Further, the second wafer S functions as a protective material (support wafer) for protecting the device layer D of the first wafer W. The second wafer S does not have to be a support wafer, and may be a device wafer on which a device layer is formed as in the first wafer W. In such a case, the surface film Fs is formed on the surface Sa of the second wafer S via the device layer.

なお、第1のウェハWの外周部には、前述のレーザトリミング加工により正常に第1のウェハWの周縁部Weの除去を行うため、当該周縁部Weにおける第2のウェハSとの接合力をなくすための前処理が行われている。当該前処理は、図2に示すように、第1のウェハWと第2のウェハSの接合に先立ち、第1のウェハWの外周部に形成された表面膜Fw及びデバイス層Dを研削部材により除去し、少なくとも第1のウェハWの表面Waを露出させることにより、より好ましくは、表面Waを完全に露出させるため、表面Waを研削部材により削ることにより行われる。なお以下の説明においては、第1のウェハWの露出部分を「基板露出領域Wed」、基板露出領域Wedにおける第1のウェハWの露出面を「露出面Wad」という場合がある。そしてこれにより、重合ウェハTにおいては、第1のウェハWと第2のウェハSとが接合された接合領域と、前処理により第1のウェハWと第2のウェハSとが接合されない未接合領域が形成されている。 Since the peripheral portion We of the first wafer W is normally removed from the outer peripheral portion of the first wafer W by the laser trimming process described above, the bonding force of the peripheral portion We with the second wafer S is obtained. Pretreatment is being performed to eliminate the problem. As shown in FIG. 2, the pretreatment grinds the surface film Fw and the device layer D formed on the outer peripheral portion of the first wafer W prior to joining the first wafer W and the second wafer S. By exposing at least the surface Wa of the first wafer W, more preferably, the surface Wa is ground by a grinding member in order to completely expose the surface Wa. In the following description, the exposed portion of the first wafer W may be referred to as a “substrate exposed region Wed”, and the exposed surface of the first wafer W in the substrate exposed region Wed may be referred to as an “exposed surface Wad”. As a result, in the polymerized wafer T, the bonding region where the first wafer W and the second wafer S are bonded and the unbonded region where the first wafer W and the second wafer S are not bonded by the pretreatment are not bonded. A region is formed.

図3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は、例えば外部との間で複数の重合ウェハT(図1及び図2を参照)を収容可能なカセットCtが搬入出される。処理ステーション3は、重合ウェハTに対して所望の処理を施す各種処理装置を備えている。 As shown in FIG. 3, the wafer processing system 1 has a configuration in which the loading / unloading station 2 and the processing station 3 are integrally connected. The carry-in / out station 2 carries in / out a cassette Ct capable of accommodating a plurality of polymerized wafers T (see FIGS. 1 and 2) to and from the outside, for example. The processing station 3 is provided with various processing devices that perform desired processing on the polymerized wafer T.

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 / unloading station 2 is provided with a cassette mounting table 10. In the illustrated example, a plurality of, for example, three cassette Cts can be freely mounted in a row on the cassette mounting table 10 in the Y-axis direction. The number of cassettes Ct mounted on the cassette mounting table 10 is not limited to this embodiment and can be arbitrarily determined.

搬入出ステーション2には、カセット載置台10のX軸負方向側において、当該カセット載置台10に隣接してウェハ搬送装置20が設けられている。ウェハ搬送装置20は、Y軸方向に延伸する搬送路21上を移動自在に構成されている。また、ウェハ搬送装置20は、重合ウェハTを保持して搬送する、例えば2つの搬送アーム22、22を有している。各搬送アーム22は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸周りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム22の構成は本実施形態に限定されず、任意の構成を取り得る。そして、ウェハ搬送装置20は、カセット載置台10のカセットCt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を搬送可能に構成されている。 The loading / unloading station 2 is provided with a wafer transfer device 20 adjacent to the cassette mounting table 10 on the X-axis negative direction side of the cassette mounting table 10. The wafer transfer device 20 is configured to be movable on a transfer path 21 extending in the Y-axis direction. Further, the wafer transfer device 20 has, for example, two transfer arms 22 and 22 that hold and transfer the polymerized wafer T. Each transport arm 22 is configured to be movable in the horizontal direction, the vertical direction, the horizontal axis, and the vertical axis. The configuration of the transport arm 22 is not limited to this embodiment, and any configuration can be adopted. The wafer transfer device 20 is configured to be able to transfer the polymerized wafer T to the cassette Ct of the cassette mounting table 10 and the transition device 30 described later.

搬入出ステーション2には、ウェハ搬送装置20のX軸負方向側において、当該ウェハ搬送装置20に隣接して、重合ウェハT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 carry-in / out station 2 is provided with a transition device 30 for delivering the polymerized wafer T adjacent to the wafer transfer device 20 on the X-axis negative direction side of the wafer transfer device 20.

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軸正方向側(搬入出ステーション2側)から負方向側にこの順で並べて配置されている。 The processing station 3 is provided with, for example, three processing blocks G1 to G3. The first processing block G1, the second processing block G2, and the third processing block G3 are arranged side by side in this order from the positive direction side of the X axis (the loading / unloading station 2 side) to the negative direction side.

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と洗浄装置41は、積層して配置されている。なお、エッチング装置40と洗浄装置41の数や配置はこれに限定されない。例えば、エッチング装置40と洗浄装置41はそれぞれX軸方向に並べて載置されていてもよい。さらに、これらエッチング装置40と洗浄装置41はそれぞれ積層されていてもよい。 The first processing block G1 is provided with an etching device 40, a cleaning device 41, and a wafer transfer device 50. The etching apparatus 40 and the cleaning apparatus 41 are arranged in a laminated manner. The number and arrangement of the etching apparatus 40 and the cleaning apparatus 41 are not limited to this. For example, the etching apparatus 40 and the cleaning apparatus 41 may be placed side by side in the X-axis direction, respectively. Further, the etching apparatus 40 and the cleaning apparatus 41 may be laminated respectively.

エッチング装置40は、後述する加工装置80で研削された第1のウェハWの研削面をエッチング処理する。例えば、研削面に対して薬液(エッチング液)を供給し、当該研削面をウェットエッチングする。薬液には、例えばHF、HNO、HPO、TMAH、Choline、KOHなどが用いられる。 The etching apparatus 40 etches the ground surface of the first wafer W ground by the processing apparatus 80 described later. For example, a chemical solution (etching solution) is supplied to the ground surface, and the ground surface is wet-etched. As the chemical solution, for example, HF, HNO 3 , H 3 PO 4 , TMAH, Choline, KOH and the like are used.

洗浄装置41は、後述する加工装置80で研削された第1のウェハWの研削面を洗浄する。例えば研削面にブラシを当接させて、当該研削面をスクラブ洗浄する。なお、研削面の洗浄には、加圧された洗浄液を用いてもよい。また、洗浄装置41は、第1のウェハWの研削面と共に、第2のウェハSの裏面Sbを洗浄する構成を有していてもよい。 The cleaning device 41 cleans the ground surface of the first wafer W ground by the processing device 80 described later. For example, the brush is brought into contact with the ground surface to scrub clean the ground surface. A pressurized cleaning liquid may be used for cleaning the ground surface. Further, the cleaning device 41 may have a configuration for cleaning the back surface Sb of the second wafer S together with the ground surface of the first wafer W.

ウェハ搬送装置50は、例えばエッチング装置40と洗浄装置41のY軸負方向側に配置されている。ウェハ搬送装置50は、重合ウェハTを保持して搬送する、例えば2つの搬送アーム51、51を有している。各搬送アーム51は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸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。そして、ウェハ搬送装置50は、トランジション装置30、エッチング装置40、洗浄装置41、後述する改質装置60、及び後述する周縁除去装置61に対して、重合ウェハTを搬送可能に構成されている。 The wafer transfer device 50 is arranged, for example, on the Y-axis negative direction side of the etching device 40 and the cleaning device 41. The wafer transfer device 50 has, for example, two transfer arms 51, 51 that hold and transfer the polymerized wafer T. Each transport arm 51 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 51 is not limited to this embodiment, and any configuration can be adopted. The wafer transfer device 50 is configured to be able to transfer the polymerized wafer T to the transition device 30, the etching device 40, the cleaning device 41, the reforming device 60 described later, and the peripheral edge removing device 61 described later.

第2の処理ブロックG2には、周縁改質部としての改質装置60、周縁除去部としての周縁除去装置61及びウェハ搬送装置70が設けられている。改質装置60と周縁除去装置61は、積層して配置されている。なお、改質装置60と周縁除去装置61の数や配置はこれに限定されない。例えば、改質装置60と周縁除去装置61はそれぞれX軸方向に並べて載置されていてもよい。さらに、これら改質装置60と周縁除去装置61はそれぞれ、積層されていてもよい。 The second processing block G2 is provided with a reforming device 60 as a peripheral surface reforming unit, a peripheral edge removing device 61 as a peripheral edge removing unit, and a wafer transfer device 70. The reformer 60 and the peripheral edge removing device 61 are arranged in a laminated manner. The number and arrangement of the reformer 60 and the peripheral edge removing device 61 are not limited to this. For example, the reformer 60 and the peripheral edge removing device 61 may be placed side by side in the X-axis direction, respectively. Further, the reformer 60 and the peripheral edge removing device 61 may be laminated respectively.

改質装置60は、第1のウェハWの内部にレーザ光(内部用レーザ光、例えばYAGレーザ)を照射し、周縁改質層M1及び分割改質層M2を形成する。周縁改質層M1は、後述のエッジトリムにおいて周縁部Weを剥離する際の基点となるものである。分割改質層M2は、除去される周縁部Weを小片化するための基点となるものである。 The reformer 60 irradiates the inside of the first wafer W with a laser beam (internal laser beam, for example, a YAG laser) to form a peripheral modification layer M1 and a split modification layer M2. The peripheral edge modification layer M1 serves as a base point when the peripheral edge portion We is peeled off in the edge trim described later. The split modified layer M2 serves as a base point for fragmenting the peripheral portion We to be removed.

周縁除去装置61は、改質装置60において形成された周縁改質層M1を基点として、第1のウェハWの周縁部Weの除去、すなわちエッジトリムを行う。エッジトリムの方法は、任意に選択することができる。 The peripheral edge removing device 61 removes the peripheral edge portion We of the first wafer W, that is, edge trims, with the peripheral edge reforming layer M1 formed in the reforming device 60 as a base point. The edge trimming method can be arbitrarily selected.

ウェハ搬送装置70は、例えば改質装置60及び周縁除去装置61のY軸正方向側に配置されている。ウェハ搬送装置70は、重合ウェハTを図示しない吸着保持面により吸着保持して搬送する、例えば2つの搬送アーム71、71を有している。各搬送アーム71は、多関節のアーム部材72に支持され、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸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。そして、ウェハ搬送装置70は、エッチング装置40、洗浄装置41、改質装置60、周縁除去装置61及び後述する加工装置80に対して、重合ウェハTを搬送可能に構成されている。 The wafer transfer device 70 is arranged, for example, on the Y-axis positive direction side of the reformer 60 and the peripheral edge removing device 61. The wafer transfer device 70 has, for example, two transfer arms 71 and 71 that attract and hold the polymerized wafer T by a suction holding surface (not shown) and convey it. Each transport arm 71 is supported by an articulated arm member 72, and is configured to be movable in the horizontal direction, the vertical direction, the horizontal axis, and the vertical axis. The configuration of the transport arm 71 is not limited to this embodiment, and any configuration can be adopted. The wafer transfer device 70 is configured to be able to transfer the polymerized wafer T to the etching device 40, the cleaning device 41, the reforming device 60, the peripheral edge removing device 61, and the processing device 80 described later.

第3の処理ブロックG3には、加工部としての加工装置80が設けられている。なお、加工装置80の数や配置は図示の例に限定されず、複数の加工装置80が任意に配置されていてもよい。 The third processing block G3 is provided with a processing device 80 as a processing unit. The number and arrangement of the processing devices 80 are not limited to the illustrated examples, and a plurality of processing devices 80 may be arbitrarily arranged.

加工装置80は、回転テーブル81を有している。回転テーブル81は、回転機構(図示せず)によって、鉛直な回転中心線82を中心に回転自在に構成されている。回転テーブル81上には、重合ウェハTを吸着保持するチャック83が2つ設けられている。チャック83は、回転テーブル81と同一円周上に均等に配置されている。2つのチャック83は、回転テーブル81が回転することにより、受渡位置A0及び加工位置A1に移動可能になっている。また、2つのチャック83はそれぞれ、回転機構(図示せず)によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。 The processing apparatus 80 has a rotary table 81. The rotary table 81 is rotatably configured around a vertical rotation center line 82 by a rotation mechanism (not shown). Two chucks 83 for sucking and holding the polymerized wafer T are provided on the rotary table 81. The chucks 83 are evenly arranged on the same circumference as the rotary table 81. The two chucks 83 can be moved to the delivery position A0 and the processing position A1 by rotating the rotary table 81. Further, each of the two chucks 83 is configured to be rotatable around a vertical axis by a rotation mechanism (not shown).

受渡位置A0では、重合ウェハTの受け渡しが行われる。加工位置A1には、研削ユニット84が配置され、第1のウェハWを研削する。研削ユニット84は、環状形状で回転自在な研削砥石(図示せず)を備えた研削部85を有している。また、研削部85は、支柱86に沿って鉛直方向に移動可能に構成されている。そして、チャック83に保持された重合ウェハTに研削砥石に当接させた状態で、チャック83と研削砥石をそれぞれ回転させる。 At the delivery position A0, the polymerization wafer T is delivered. A grinding unit 84 is arranged at the processing position A1 to grind the first wafer W. The grinding unit 84 has a grinding unit 85 having an annular shape and a rotatable grinding wheel (not shown). Further, the grinding portion 85 is configured to be movable in the vertical direction along the support column 86. Then, the chuck 83 and the grinding wheel are rotated in a state where the polymerization wafer T held by the chuck 83 is in contact with the grinding wheel.

以上のウェハ処理システム1には、制御部としての制御装置90が設けられている。制御装置90は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部(図示せず)を有している。プログラム格納部には、ウェハ処理システム1における重合ウェハTの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、ウェハ処理システム1における後述のウェハ処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Hに記録されていたものであって、当該記憶媒体Hから制御装置90にインストールされたものであってもよい。 The wafer processing system 1 described above is provided with a control device 90 as a control unit. The control device 90 is, for example, a computer and has a program storage unit (not shown). The program storage unit stores a program that controls the processing of the polymerized wafer T in the wafer processing system 1. Further, the program storage unit also stores a program for controlling the operation of the drive system of the above-mentioned various processing devices and transfer devices to realize the wafer processing described later in the wafer processing system 1. The program may be recorded on a computer-readable storage medium H and may be installed on the control device 90 from the storage medium H.

次に、以上のように構成されたウェハ処理システム1を用いて行われる基板処理方法としてのウェハ処理について説明する。なお、本実施形態では、予めウェハ処理システム1の外部の接合装置(図示せず)において、前処理装置(図示せず)により外周部に基板露出領域Wedが形成された第1のウェハWと、基板露出領域が形成されていない第2のウェハSが接合され、重合ウェハTが形成されている。そして、このように第1のウェハWに基板露出領域Wedが形成されているため、重合ウェハTにおいては接合領域Acと未接合領域Aeとが形成されている(図4参照)。 Next, wafer processing as a substrate processing method performed by using the wafer processing system 1 configured as described above will be described. In the present embodiment, in the external bonding device (not shown) of the wafer processing system 1, the first wafer W in which the substrate exposed region Wed is formed on the outer peripheral portion by the pretreatment device (not shown) in advance. , The second wafer S in which the substrate exposed region is not formed is joined to form the polymerized wafer T. Since the substrate exposed region Wed is formed on the first wafer W in this way, the bonded region Ac and the unbonded region Ae are formed on the polymerized wafer T (see FIG. 4).

先ず、図4(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。次に、ウェハ搬送装置20によりカセットCt内の重合ウェハTが取り出され、トランジション装置30に搬送される。 First, the cassette Ct containing a plurality of the polymerization wafers T shown in FIG. 4A is placed on the cassette mounting table 10 of the loading / unloading station 2. Next, the polymerized wafer T in the cassette Ct is taken out by the wafer transfer device 20 and transferred to the transition device 30.

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、改質装置60に搬送される。改質装置60では、図4(b)及び図5に示すように第1のウェハWの内部に、順次、周縁改質層M1と分割改質層M2が形成される(図6のステップP1及びステップP2)。なお、図示の煩雑さを回避するため、図4(c)以降の図面においては、分割改質層M2の図示を省略している。なお、周縁改質層M1と分割改質層M2の形成順序は任意である。 Subsequently, the wafer transfer device 50 takes out the polymerized wafer T of the transition device 30 and transfers it to the reformer 60. In the reforming apparatus 60, as shown in FIGS. 4B and 5, the peripheral reforming layer M1 and the split reforming layer M2 are sequentially formed inside the first wafer W (step P1 in FIG. 6). And step P2). In addition, in order to avoid the complexity of the illustration, the divisional modification layer M2 is not shown in the drawings after FIG. 4C. The order of formation of the peripheral modification layer M1 and the division modification layer M2 is arbitrary.

周縁改質層M1の形成にあたっては、重合ウェハT(第1のウェハW)を回転させながら、レーザヘッド(図示せず)から第1のウェハWの内部にレーザ光を周期的に照射する。これにより、周縁改質層M1は接合領域Ac(未接合領域Ae)と同心円状の環状に形成される。なお、第1のウェハW1の厚み方向における周縁改質層M1の形成数は図示の例には限定されず、任意に決定できる。 In forming the peripheral modification layer M1, the layered wafer T (first wafer W) is rotated, and the laser head (not shown) periodically irradiates the inside of the first wafer W with laser light. As a result, the peripheral modification layer M1 is formed in an annular shape concentric with the bonding region Ac (unbonded region Ae). The number of peripheral modification layers M1 formed in the thickness direction of the first wafer W1 is not limited to the illustrated example, and can be arbitrarily determined.

また、第1のウェハWの内部には、周縁改質層M1から厚み方向(以下、「上下方向」という場合があり、第1のウェハWの裏面Wb側を「上方」、表面Wa側を「下方」とする。)にクラックC1が伸展する。周縁改質層M1から上方に伸展するクラックC1は、例えば第1のウェハWの裏面Wbに到達させる。また、下方に伸展するクラックC1は、基板露出領域Wedの露出面Wadに到達させる。 Further, inside the first wafer W, the back surface Wb side of the first wafer W is "upper" and the front surface Wa side is in the thickness direction (hereinafter, may be referred to as "vertical direction") from the peripheral modification layer M1. The crack C1 extends in the "downward" direction. The crack C1 extending upward from the peripheral modification layer M1 reaches, for example, the back surface Wb of the first wafer W. Further, the crack C1 extending downward reaches the exposed surface Wad of the substrate exposed region Wed.

なお、本実施形態に係るウェハ処理システム1においては、周縁改質層M1の形成に先立って、周縁改質層M1の形成位置の基準となる接合領域Acと未接合領域Aeとの境界Ad、すなわち基板露出領域Wedの内周側端部がアライメント位置として検知される。かかるアライメント位置の検知は、ウェハ処理システム1における任意の位置において行われる。 In the wafer processing system 1 according to the present embodiment, prior to the formation of the peripheral modification layer M1, the boundary Ad between the bonding region Ac and the unbonded region Ae, which is a reference for the formation position of the peripheral modification layer M1, That is, the inner peripheral side end of the substrate exposed region Wafer is detected as the alignment position. The detection of such an alignment position is performed at an arbitrary position in the wafer processing system 1.

ここで、アライメント位置としての境界Adにデバイス層Dが形成されている場合、アライメント処理を行うためのIR光がデバイス層Dにより遮断され、適切に境界Adを検知できない場合がある。しかしながら本実施形態に係る重合ウェハTにおいては、第1のウェハWの外周部に予め前処理、具体的には表面膜Fw及びデバイス層Dの除去により少なくとも第1のウェハWの表面Waが露出しているため、IR光がデバイス層Dにより遮断されることがない。すなわち、アライメント位置である接合領域Acと未接合領域Aeとの境界Adを適切に検知することができる。 Here, when the device layer D is formed at the boundary Ad as the alignment position, the IR light for performing the alignment process may be blocked by the device layer D, and the boundary Ad may not be detected appropriately. However, in the polymerized wafer T according to the present embodiment, at least the surface Wa of the first wafer W is exposed by pretreatment on the outer peripheral portion of the first wafer W, specifically, by removing the surface film Fw and the device layer D. Therefore, the IR light is not blocked by the device layer D. That is, the boundary Ad between the bonded region Ac and the unjoined region Ae, which is the alignment position, can be appropriately detected.

第1のウェハWの内部に周縁改質層M1が形成されると、レーザヘッド(図示せず)とステージ(図示せず)とを相対的に水平方向に移動させて、周縁改質層M1の径方向外側に、第1のウェハWの径方向に延伸する分割改質層M2を形成する。 When the peripheral modification layer M1 is formed inside the first wafer W, the laser head (not shown) and the stage (not shown) are relatively moved in the horizontal direction to move the peripheral modification layer M1 relatively. A split modified layer M2 extending in the radial direction of the first wafer W is formed on the outer side in the radial direction of the first wafer W.

第1のウェハWの内部に分割改質層M2が形成されると、次に、ウェハ搬送装置70によって重合ウェハTが改質装置60から周縁除去装置61へと搬送される。 When the split reforming layer M2 is formed inside the first wafer W, the polymerized wafer T is then transported from the reforming device 60 to the peripheral edge removing device 61 by the wafer transfer device 70.

周縁除去装置61においては、図4(c)に示すように、周縁改質層M1及びクラックC1を基点に第1のウェハWの周縁部Weが除去される(図6のステップP3)。周縁部Weの除去の方法は任意に決定することができるが、例えば、くさび形状からなる挿入部材としてのブレードを挿入してもよい。また例えば、エアブローやウォータジェットを噴射し、当該周縁部Weを打圧して除去してもよい。このように、エッジトリムにあたっては第1のウェハWの周縁部Weに対して衝撃を加えることにより、適切に周縁部Weが分割改質層M2を基点に小片化されるとともに、周縁改質層M1を基点に剥離される。また、本実施形態に係る重合ウェハTにおいては、第1のウェハWの外周部に基板露出領域Wedが形成され、これにより第1のウェハWと第2のウェハSの接合力をなくした未接合領域Aeが形成されているため、周縁部Weがさらに適切に除去される。 In the peripheral edge removing device 61, as shown in FIG. 4C, the peripheral edge portion We of the first wafer W is removed from the peripheral edge modifying layer M1 and the crack C1 as base points (step P3 in FIG. 6). The method of removing the peripheral edge portion We can be arbitrarily determined, and for example, a blade as an insertion member having a wedge shape may be inserted. Further, for example, an air blow or a water jet may be injected to press and remove the peripheral portion We. In this way, in edge trimming, by applying an impact to the peripheral edge portion We of the first wafer W, the peripheral edge portion We is appropriately fragmented with the split modified layer M2 as a base point, and the peripheral edge modified layer is formed. It is peeled off from M1 as a base point. Further, in the polymerized wafer T according to the present embodiment, a substrate exposed region Wed is formed on the outer peripheral portion of the first wafer W, whereby the bonding force between the first wafer W and the second wafer S is not eliminated. Since the joining region Ae is formed, the peripheral portion We is removed more appropriately.

第1のウェハWの周縁部Weが除去された重合ウェハTは、次に、ウェハ搬送装置70によって周縁除去装置61から加工装置80へと搬送される。加工装置80では、図4(d)に示すように、第1のウェハWの裏面Wbが研削部85により研削され、これにより第1のウェハWが所望の厚みまで薄化される(図4のステップP4)。なおその後、洗浄液ノズル(図示せず)を用いて、第1のウェハWの研削面が洗浄液によって洗浄されてもよい。 The polymerized wafer T from which the peripheral edge portion We of the first wafer W has been removed is then transported from the peripheral edge removing device 61 to the processing device 80 by the wafer transfer device 70. In the processing apparatus 80, as shown in FIG. 4D, the back surface Wb of the first wafer W is ground by the grinding portion 85, whereby the first wafer W is thinned to a desired thickness (FIG. 4). Step P4). After that, the ground surface of the first wafer W may be cleaned with the cleaning liquid using a cleaning liquid nozzle (not shown).

ここで本実施形態に係る重合ウェハTにおいては、加工装置80による第1のウェハWの薄化に先立ち、周縁除去装置61において周縁部Weの除去が行われている。これにより、本実施形態においては第1のウェハWの薄化、すなわち研削中にチッピング問題が発生することが抑制される。具体的には、第1のウェハWの研削中に破片が飛散することが抑制されるため、加工装置80において破片が排液ラインに溜まったり、破片が第1のウェハWの研削面に付着したりすることが抑制される。 Here, in the polymerized wafer T according to the present embodiment, the peripheral edge portion We is removed by the peripheral edge removing device 61 prior to the thinning of the first wafer W by the processing apparatus 80. As a result, in the present embodiment, the thinning of the first wafer W, that is, the occurrence of the chipping problem during grinding is suppressed. Specifically, since the scattering of debris is suppressed during the grinding of the first wafer W, the debris accumulates in the drainage line in the processing apparatus 80, and the debris adheres to the ground surface of the first wafer W. It is suppressed.

加工装置80において第1のウェハWが所望の厚みまで薄化されると、次に、重合ウェハT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では第1のウェハWの研削面がスクラブ洗浄される(図4のステップP5)。なお、洗浄装置41では、第1のウェハWの研削面と共に、第2のウェハSの裏面Sbが洗浄されてもよい。 When the first wafer W is thinned to a desired thickness in the processing apparatus 80, the polymerized wafer T is then conveyed to the cleaning apparatus 41 by the wafer transfer apparatus 70. In the cleaning device 41, the ground surface of the first wafer W is scrubbed (step P5 in FIG. 4). In the cleaning device 41, the back surface Sb of the second wafer S may be cleaned together with the ground surface of the first wafer W.

次に、重合ウェハT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では第1のウェハWの研削面が薬液によりウェットエッチングされる(図4のステップP6)。上述した加工装置80で研削された研削面には、研削痕が形成される場合がある。本ステップP6では、ウェットエッチングすることによって研削痕を除去でき、研削面を平滑化することができる。 Next, the polymerized wafer T is transferred to the etching device 40 by the wafer transfer device 50. In the etching apparatus 40, the ground surface of the first wafer W is wet-etched with a chemical solution (step P6 in FIG. 4). Grinding marks may be formed on the ground surface ground by the processing device 80 described above. In this step P6, grinding marks can be removed by wet etching, and the ground surface can be smoothed.

その後、すべての処理が施された重合ウェハTは、ウェハ搬送装置50によりトランジション装置30に搬送され、さらにウェハ搬送装置20によりカセット載置台10のカセットCtに搬送される。こうして、ウェハ処理システム1における一連のウェハ処理が終了する。 After that, the polymerized wafer T that has been subjected to all the processing is transported to the transition device 30 by the wafer transfer device 50, and further transferred to the cassette Ct of the cassette mounting table 10 by the wafer transfer device 20. In this way, a series of wafer processing in the wafer processing system 1 is completed.

以上の実施形態によれば、第1のウェハWの周縁部Weを予めレーザトリミングにより除去するため、研削後の第1のウェハWにナイフエッジ形状が形成されることがない。また、このように予め周縁部Weが除去された第1のウェハWの裏面Wbを研削するため、研削に際して破片の飛散が抑制され、これにより加工装置80におけるチッピング問題が抑制される。 According to the above embodiment, since the peripheral portion We of the first wafer W is removed in advance by laser trimming, the knife edge shape is not formed on the first wafer W after grinding. Further, since the back surface Wb of the first wafer W from which the peripheral edge portion We has been removed in advance is ground in this way, scattering of debris is suppressed during grinding, thereby suppressing the chipping problem in the processing apparatus 80.

また更に、本実施形態に係る重合ウェハTにおいては、予め前処理により第1のウェハWの外周部において表面膜Fw及びデバイス層Dが除去されているため、周縁改質層M1を形成するためのアライメント処理を適切に行うことができ、また、周縁除去装置61において周縁部Weを容易に除去できる。 Furthermore, in the polymerized wafer T according to the present embodiment, since the surface film Fw and the device layer D have been removed from the outer peripheral portion of the first wafer W by pretreatment in advance, the peripheral modification layer M1 is formed. The alignment process can be appropriately performed, and the peripheral edge We can be easily removed by the peripheral edge removing device 61.

なお、上記実施形態においては、図4(b)に示したように、周縁改質層M1を接合領域Acと未接合領域Aeの境界Adに沿って、すなわち基板露出領域Wedの内周側端部に沿って形成し、またクラックC1を下方に伸展させたが、周縁改質層M1の形成方法はこれに限定されない。 In the above embodiment, as shown in FIG. 4B, the peripheral modification layer M1 is placed along the boundary Ad between the bonded region Ac and the unbonded region Ae, that is, the inner peripheral end of the substrate exposed region Wed. The crack C1 was formed along the portion and the crack C1 was extended downward, but the method for forming the peripheral modification layer M1 is not limited to this.

例えば図7(a)に示すようにクラックC1を斜め下方に伸展させてもよいし、図7(b)〜(e)に示すように、周縁改質層M1は境界Wdから径方向内側、または、径方向外側に若干ずれた位置に形成されてもよい。かかる場合、周縁改質層M1が形成される境界Wdから径方向へのずれ量Lは、10μm程度であることが好ましい。またこの時、周縁改質層M1から上方に伸展するクラックC1は第1のウェハWの裏面Wbに、下方に伸展するクラックC1は基板露出領域Wedにおける露出面Wadに、それぞれ到達するようにクラックC1の進展を制御する。クラックC1の進展方向は、例えば周縁改質層M1の形成時におけるレーザ光の集光状況やパルスエネルギー、及び集光位置(高さ、周方向位置等)を調節することにより制御される。なお、本開示に係る技術においては、このように境界Wdから径方向に若干ずれた位置に周縁改質層M1を形成する場合を、「境界Adに沿って周縁改質層M1を形成する」ことに含むものとする。 For example, the crack C1 may be extended diagonally downward as shown in FIG. 7 (a), or the peripheral modification layer M1 may be radially inward from the boundary Wd as shown in FIGS. 7 (b) to 7 (e). Alternatively, it may be formed at a position slightly displaced outward in the radial direction. In such a case, the amount L in the radial direction from the boundary Wd on which the peripheral modification layer M1 is formed is preferably about 10 μm. At this time, the crack C1 extending upward from the peripheral modification layer M1 reaches the back surface Wb of the first wafer W, and the crack C1 extending downward reaches the exposed surface Wad in the substrate exposed region Wed. Control the evolution of C1. The growth direction of the crack C1 is controlled by adjusting, for example, the focusing state and pulse energy of the laser beam at the time of forming the peripheral modification layer M1 and the focusing position (height, circumferential position, etc.). In the technique according to the present disclosure, when the peripheral modification layer M1 is formed at a position slightly deviated from the boundary Wd in the radial direction, "the peripheral modification layer M1 is formed along the boundary Ad". It shall be included in the above.

そして、このように少なくとも周縁改質層M1から上方に伸展するクラックC1を第1のウェハWの裏面Wb、下方に伸展するクラックC1を露出面Wadに到達させることにより、周縁除去装置61において、周縁改質層M1及びクラックC1を基点に周縁部Weを適切に除去することができる。 Then, in this way, the crack C1 extending upward from at least the peripheral modification layer M1 reaches the back surface Wb of the first wafer W, and the crack C1 extending downward reaches the exposed surface Wad, thereby causing the peripheral edge removing device 61 to reach. The peripheral edge portion We can be appropriately removed with the peripheral edge modification layer M1 and the crack C1 as base points.

なお、このように周縁改質層M1の径方向における形成位置、及びクラックC1の進展方向を制御する場合であって、クラックC1を基板露出領域Wedの露出面Wadにおける内周側端部に到達させない場合、加工装置80における第1のウェハWの研削に際して、周縁部Weの一部が破片として飛散する場合がある。しかしながら、上記実施形態によれば、図4(c)に示したように周縁部Weの大部分が予め除去され、また、周縁改質層M1が形成される境界Adからのずれ量Lは10μm程度であるため、飛散する破片が微小になり、チッピング問題の発生は抑制される。 In this case, when the formation position of the peripheral modification layer M1 in the radial direction and the growth direction of the crack C1 are controlled, the crack C1 reaches the inner peripheral side end portion of the exposed surface Wafer of the substrate exposed region Wafer. If this is not done, a part of the peripheral edge We may be scattered as debris when grinding the first wafer W in the processing apparatus 80. However, according to the above embodiment, as shown in FIG. 4C, most of the peripheral edge We is removed in advance, and the deviation amount L from the boundary Ad where the peripheral modification layer M1 is formed is 10 μm. Since it is only a degree, the scattered debris becomes minute and the occurrence of the chipping problem is suppressed.

なお、第1のウェハWの周縁部Weの除去に際しては、第1のウェハWの内部に、周縁改質層M1及び分割改質層M2に加え、改質装置60において周縁部Weの剥離の基点となる内部面改質層が更に形成されてもよい。かかる場合、改質装置60は本開示の技術に係る内部面改質部を構成する。 When removing the peripheral edge We of the first wafer W, in addition to the peripheral modification layer M1 and the split modification layer M2, the peripheral edge We is peeled off in the reformer 60 inside the first wafer W. An internal surface modification layer serving as a base point may be further formed. In such a case, the reformer 60 constitutes an internal surface reformer according to the technique of the present disclosure.

具体的には、図8(a)に示すように、第1のウェハWの内部には、第1のウェハWの中央部Wcと周縁部Weの境界Adに沿った周縁改質層M1と、第1のウェハWの面方向に沿って形成される内部面改質層M3と、が形成される。この時、周縁改質層M1は境界Adよりも径方向内側に位置することが好ましい。また、内部面改質層M3、及び内部面改質層M3から伸展するクラックC3は、それぞれ薄化後の第1のウェハWの最終仕上面よりも上方であって、基板露出領域Wedの露出面Wadよりも表面Wa側に位置することが好ましい。すなわち内部面改質層M3及びクラックC3は、周縁部Weを適切に除去することができ、また加工装置80における第1のウェハWの研削により除去される位置に形成されることが好ましい。 Specifically, as shown in FIG. 8A, inside the first wafer W, a peripheral modification layer M1 along the boundary Ad between the central portion Wc and the peripheral portion We of the first wafer W is provided. , The internal surface modification layer M3 formed along the surface direction of the first wafer W is formed. At this time, the peripheral modification layer M1 is preferably located radially inside the boundary Ad. Further, the inner surface modified layer M3 and the crack C3 extending from the inner surface modified layer M3 are each above the final finished surface of the first wafer W after thinning, and the substrate exposed region Wed is exposed. It is preferably located on the surface Wa side of the surface Wad. That is, it is preferable that the internal surface modification layer M3 and the crack C3 are formed at a position where the peripheral edge portion We can be appropriately removed and the first wafer W is removed by grinding in the processing apparatus 80.

そして、このように内部面改質層M3を形成することで、内部面改質層M3及びクラックC3を境として周縁部Weにおける第1のウェハWの表面Wa側と裏面Wb側が縁切りされる。これにより、クラックC1が第1のウェハWの最終仕上げ面よりも下方まで伸展することを適切に抑制できる。 Then, by forming the inner surface modification layer M3 in this way, the front surface Wa side and the back surface Wb side of the first wafer W in the peripheral edge portion We are edge-cut with the inner surface modification layer M3 and the crack C3 as boundaries. As a result, it is possible to appropriately prevent the crack C1 from extending below the final finished surface of the first wafer W.

このように第1のウェハWの内部に周縁改質層M1と分割改質層M2に加え内部面改質層M3を形成した場合、除去対象としての周縁部Weは、図8(b)に示すように、周縁改質層M1、クラックC1、内部面改質層M3及びクラックC3を基点として除去される。そして、上述のように第1のウェハWの表面Wa側と裏面Wb側が縁切りされるため、周縁部Weを適切に除去できるとともに、第1のウェハWの研削に際して破片が生じること、すなわち、上記チッピング問題をさらに適切に抑制できる。 When the internal surface modification layer M3 is formed in addition to the peripheral modification layer M1 and the split modification layer M2 inside the first wafer W in this way, the peripheral edge We as the removal target is shown in FIG. 8 (b). As shown, the peripheral modified layer M1, the crack C1, the inner surface modified layer M3, and the crack C3 are removed as starting points. Since the front surface Wa side and the back surface Wb side of the first wafer W are trimmed as described above, the peripheral edge portion We can be appropriately removed and debris is generated when the first wafer W is ground, that is, the above. The chipping problem can be suppressed more appropriately.

なお、周縁改質層M1と内部面改質層M3の形成順序は特に限定されない。ただし、例えば内部面改質層M3を周縁改質層M1よりも先に形成することで、周縁改質層M1の形成時においてクラックC1が下方まで伸展することを、さらに容易に制御することができる。 The order of formation of the peripheral modification layer M1 and the inner surface modification layer M3 is not particularly limited. However, for example, by forming the inner surface modification layer M3 before the peripheral modification layer M1, it is possible to more easily control that the crack C1 extends downward when the peripheral modification layer M1 is formed. it can.

なお、上記実施形態におけるウェハ処理システム1は、エッチング装置40、洗浄装置41、改質装置60、周縁除去装置61及び加工装置80を備えていたが、ウェハ処理システム1の構成もこれに限定されるものではない。 The wafer processing system 1 in the above embodiment includes an etching device 40, a cleaning device 41, a reforming device 60, a peripheral edge removing device 61, and a processing device 80, but the configuration of the wafer processing system 1 is also limited to this. It's not something.

例えば、上記実施形態においては第1のウェハWの薄化をウェハ処理システム1に設けられた加工装置80において行ったが、第1のウェハWの薄化はウェハ処理システム1の外部で行われてもよい。すなわち、ウェハ処理システム1においては加工装置80が省略されてもよく、加工装置80はウェハ処理システム1の外部に設けられていてもよい。 For example, in the above embodiment, the thinning of the first wafer W is performed by the processing apparatus 80 provided in the wafer processing system 1, but the thinning of the first wafer W is performed outside the wafer processing system 1. You may. That is, in the wafer processing system 1, the processing apparatus 80 may be omitted, and the processing apparatus 80 may be provided outside the wafer processing system 1.

また例えば、上記実施形態においては外周部に基板露出領域Wedが形成された第1のウェハWと、基板露出領域が形成されていない第2のウェハSと、が接合された重合ウェハTがウェハ処理システム1に搬入されたが、これら前処理及び接合処理はウェハ処理システム1の内部で行われてもよい。すなわち、前処理部としての前処理装置100及び接合部としての接合装置110がウェハ処理システム1の内部に設けられてもよい。かかる場合、前処理装置100及び接合装置110の配置は任意であるが、例えば図9に示すように、それぞれ第1の処理ブロックG1及び第2の処理ブロックG2に積層して配置されていてもよい。 Further, for example, in the above embodiment, the polymerized wafer T in which the first wafer W in which the substrate exposed region Wed is formed on the outer peripheral portion and the second wafer S in which the substrate exposed region is not formed is bonded is a wafer. Although it was carried into the processing system 1, these pretreatments and joining treatments may be performed inside the wafer processing system 1. That is, the pretreatment device 100 as the pretreatment section and the joining device 110 as the joining section may be provided inside the wafer processing system 1. In such a case, the arrangement of the pretreatment device 100 and the joining device 110 is arbitrary, but as shown in FIG. 9, for example, even if they are stacked and arranged on the first processing block G1 and the second processing block G2, respectively. Good.

このように前処理装置100がウェハ処理システム1に設けられる場合、前処理装置100では、第1のウェハWの外周部に未接合領域Aeとなる基板露出領域Wedを形成する。具体的には、図10に示すように、例えばチャック101に吸着保持された第1のウェハWの外周部に形成された表面膜Fwに研削部材102を押圧し、かかる状態で第1のウェハWを回転させることで、外周部における表面膜Fw及びデバイス層Dを除去する。この際、第1のウェハWの外周部に形成された基板露出領域Wedの露出面Wadは、図11に示すように、重合ウェハTにおいて薄化後の第1のウェハWの最終仕上面Eよりも上方に位置することが好ましい。 When the pretreatment device 100 is provided in the wafer processing system 1 in this way, the pretreatment device 100 forms a substrate exposed region Wed which is an unbonded region Ae on the outer peripheral portion of the first wafer W. Specifically, as shown in FIG. 10, for example, the grinding member 102 is pressed against the surface film Fw formed on the outer peripheral portion of the first wafer W that is attracted and held by the chuck 101, and the first wafer is in such a state. By rotating W, the surface film Fw and the device layer D on the outer peripheral portion are removed. At this time, as shown in FIG. 11, the exposed surface Wad of the substrate exposed region Wed formed on the outer peripheral portion of the first wafer W is the final finished surface E of the first wafer W after being thinned in the polymerized wafer T. It is preferably located above.

なお、前処理装置100における表面膜Fw及びデバイス層Dの除去は、上述の研削部材102による研削に代え、例えば研磨や切削等により行われてもよい。 The surface film Fw and the device layer D in the pretreatment device 100 may be removed by, for example, polishing or cutting instead of grinding by the above-mentioned grinding member 102.

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。 The embodiments disclosed this time should be considered to be exemplary in all respects and not restrictive. The above embodiments may be omitted, replaced or modified in various forms without departing from the scope of the appended claims and their gist.

1 ウェハ処理システム
60 改質装置
Ad 境界
Fw 表面膜
W 第1のウェハ
Wa 表面
Wc 中央部
We 周縁部
Wed 基板露出領域
M1 周縁改質層
S 第2のウェハ
T 重合ウェハ
1 Wafer processing system 60 Reformer Ad Boundary Fw Surface film W 1st wafer Wa Surface Wc Central part We Peripheral part Wed Substrate exposed area M1 Peripheral reforming layer S 2nd wafer T Polymerized wafer

Claims (15)

基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板の表面には表面膜が形成され、
前記基板処理装置は、
第1の基板と第2の基板が接合された重合基板において、前記第1の基板の内部にレーザ光を照射して、除去対象の周縁部と中央部の境界に沿って前記周縁部の剥離の基点となる周縁改質層を形成する周縁改質部を備え、
前記第1の基板の外周部には、前記表面膜を除去することで前記第1の基板の表面を露出させた基板露出領域が形成されている、基板処理装置。
It is a substrate processing device that processes substrates.
A surface film is formed on the surface of the substrate.
The substrate processing apparatus is
In a polymerized substrate in which a first substrate and a second substrate are joined, the inside of the first substrate is irradiated with a laser beam to peel off the peripheral portion along the boundary between the peripheral portion and the central portion to be removed. It is provided with a peripheral modification part that forms a peripheral modification layer that serves as a base point for
A substrate processing apparatus in which a substrate exposed region in which the surface of the first substrate is exposed by removing the surface film is formed on the outer peripheral portion of the first substrate.
前記第1の基板の内部にレーザ光を照射して、前記周縁部において面方向に沿って、前記周縁部の剥離の基点となる内部面改質層を形成する内部面改質部を備える、請求項1に記載の基板処理装置。 An internal surface modification portion is provided which irradiates the inside of the first substrate with a laser beam to form an internal surface modification layer which is a base point for peeling of the peripheral portion along the surface direction at the peripheral portion. The substrate processing apparatus according to claim 1. 前記周縁改質部及び前記内部面改質部の動作を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記周縁改質層を前記基板露出領域の内周側端部よりも径方向内側、
前記内部面改質層を前記基板露出領域における前記第1の基板の露出面よりも表面側、に形成するように、前記周縁改質部及び前記内部面改質部の動作を制御する、請求項2に記載の基板処理装置。
A control unit for controlling the operation of the peripheral surface modifying unit and the internal surface modifying unit is provided.
The control unit
The peripheral modification layer is placed radially inside the inner peripheral side end of the substrate exposed region.
Claimed to control the operation of the peripheral surface modifying portion and the internal surface modifying portion so that the internal surface modifying layer is formed on the surface side of the exposed surface of the first substrate in the substrate exposed region. Item 2. The substrate processing apparatus according to item 2.
前記第1の基板の表面と前記第2の基板の表面とを接合する接合部を備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a joint portion for joining the surface of the first substrate and the surface of the second substrate. 接合前の前記第1の基板の外周部における表面膜を除去して前記基板露出領域を形成する前処理部を備える、請求項3に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 3, further comprising a pretreatment portion for removing a surface film on the outer peripheral portion of the first substrate before joining to form the substrate exposed region. 前記第1の基板の内部に形成された改質層を基点として前記周縁部を剥離する周縁除去部を備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising a peripheral edge removing portion that peels off the peripheral edge portion from the modified layer formed inside the first substrate as a base point. 前記第1の基板と前記第2の基板とが接合された前記重合基板において、前記第1の基板の裏面を研削して薄化する加工部を備える、請求項1〜6のいずれか一項に記載の基板処理装置。 Any one of claims 1 to 6, wherein the polymerized substrate in which the first substrate and the second substrate are bonded includes a processed portion for grinding and thinning the back surface of the first substrate. The substrate processing apparatus according to. 基板を処理する基板処理方法であって、
前記基板の表面には表面膜が形成され、
第1の基板と第2の基板が接合された重合基板において、前記第1の基板の内部にレーザ光を照射して、前記第1の基板の除去対象の周縁部と中央部の境界に沿って前記周縁部の剥離の基点となる周縁改質層を形成することを含み、
前記第1の基板の外周部には、前記表面膜を除去することで前記第1の基板の表面を露出させた基板露出領域が形成されている、基板処理方法。
It is a substrate processing method that processes a substrate.
A surface film is formed on the surface of the substrate.
In a polymerized substrate in which a first substrate and a second substrate are bonded, a laser beam is irradiated to the inside of the first substrate along the boundary between the peripheral portion and the central portion of the removal target of the first substrate. Including forming a peripheral modification layer that serves as a base point for peeling of the peripheral portion.
A substrate processing method in which a substrate exposed region in which the surface of the first substrate is exposed by removing the surface film is formed on the outer peripheral portion of the first substrate.
前記第1の基板の内部にレーザ光を照射して、前記周縁部において面方向に沿って、前記周縁部の剥離の基点となる内部面改質層を形成することを含む、請求項8に記載の基板処理方法。 8. The eighth aspect of the present invention includes irradiating the inside of the first substrate with a laser beam to form an internal surface modification layer which is a base point for peeling of the peripheral edge portion along the surface direction at the peripheral edge portion. The substrate processing method described. 前記周縁改質層を前記基板露出領域の内周側端部よりも径方向内側に形成し、
前記内部面改質層を前記基板露出領域における前記第1の基板の露出面よりも表面側に形成する、請求項9に記載の基板処理方法。
The peripheral modification layer is formed radially inward from the inner peripheral side end portion of the substrate exposed region.
The substrate processing method according to claim 9, wherein the internal surface modification layer is formed on the surface side of the exposed surface of the first substrate in the substrate exposed region.
前記第1の基板の表面と前記第2の基板の表面とを接合することを含む、請求項8〜10のいずれか一項に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to any one of claims 8 to 10, which comprises joining the surface of the first substrate and the surface of the second substrate. 接合前の前記第1の基板の外周部における表面膜を除去して前記基板露出領域を形成することを含む、請求項11に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to claim 11, further comprising removing the surface film on the outer peripheral portion of the first substrate before joining to form the substrate exposed region. 前記第1の基板の内部に形成された改質層を基点として前記周縁部を除去することを含む、請求項8〜12のいずれか一項に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to any one of claims 8 to 12, which comprises removing the peripheral edge portion with the modified layer formed inside the first substrate as a base point. 前記第1の基板と前記第2の基板とが接合された前記重合基板において、前記第1の基板の裏面を研削して薄化することを含む、請求項8〜13のいずれか一項に記載の基板処理方法。 The invention according to any one of claims 8 to 13, which comprises grinding and thinning the back surface of the first substrate in the polymerized substrate to which the first substrate and the second substrate are bonded. The substrate processing method described. 前記基板露出領域の内周側端部をアライメント位置として検知することを含み、
前記アライメント位置に沿って前記周縁改質層を形成する、請求項8〜14のいずれか一項に記載の基板処理方法。
Including detecting the inner peripheral side end of the substrate exposed region as an alignment position.
The substrate processing method according to any one of claims 8 to 14, wherein the peripheral modification layer is formed along the alignment position.
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