基板处理装置和基板处理方法与流程

文档序号:25654862发布日期:2021-06-29 21:40阅读:85来源:国知局
基板处理装置和基板处理方法与流程

1.本公开涉及一种基板处理装置和基板处理方法。


背景技术:

2.在专利文献1中公开了以下内容:使在外周部设置有磨粒的圆板状的磨削工具旋转,使磨削工具的至少外周面与半导体晶圆线状地抵接来将半导体晶圆的周端部磨削为大致l字状。半导体晶圆是通过将两张硅晶圆贴合在一起而制成的。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开平9

216152号公报


技术实现要素:

6.发明要解决的问题
7.本公开所涉及的技术在将基板间接合而成的重合基板中去除一个基板的周缘部并适当地进行回收。
8.用于解决问题的方案
9.本公开的一个方式是一种对基板进行处理的基板处理装置,该基板处理装置具有:基板保持部,其保持将第一基板与第二基板接合而成的重合基板中的所述第二基板;周缘去除部,在所述第一基板中的沿着作为去除对象的周缘部与所述第一基板的中央部之间的边界形成周缘改性层,该周缘去除部针对被所述基板保持部保持的所述重合基板以所述周缘改性层为基点来去除所述周缘部;以及回收部,其具备回收通过所述周缘去除部被去除的所述周缘部的回收机构。
10.发明的效果
11.根据本公开,能够在将基板间接合而成的重合基板中去除一个基板的周缘部并适当地进行回收。
附图说明
12.图1是示意性地表示本实施方式所涉及的晶圆处理系统的结构的一例的俯视图。
13.图2是表示重合晶圆的结构的一例的侧视图。
14.图3是表示重合晶圆的局部结构的一例的侧视图。
15.图4是表示改性装置的结构的一例的侧视图。
16.图5是晶圆处理的主要工序的一例的说明图。
17.图6是表示晶圆处理的主要工序的一例的流程图。
18.图7是表示在处理晶圆形成有周缘改性层和分割改性层的情形的一例的纵剖截面图。
19.图8是表示在处理晶圆形成有周缘改性层和分割改性层的情形的一例的俯视图。
20.图9是表示周缘去除装置的结构的一例的俯视图。
21.图10是表示周缘去除装置的结构的一例的侧视图。
22.图11是示意性地表示周缘去除装置的结构的一例的说明图。
23.图12是表示利用周缘去除装置去除周缘部的情形的一例的说明图。
24.图13是表示利用周缘去除装置去除周缘部的情形的一例的说明图。
25.图14是表示在垫片设置有刮板的情形的一例的说明图。
26.图15是表示周缘去除装置的结构的一例的俯视图。
27.图16是表示周缘去除装置的结构的一例的侧视图。
28.图17是表示利用周缘去除装置去除周缘部的情形的一例的说明图。
29.图18是表示周缘去除装置的结构的一例的侧视图。
30.图19是表示周缘去除装置的结构的一例的侧视图。
31.图20是表示周缘去除装置的结构的一例的侧视图。
32.图21是表示周缘去除装置的结构的一例的侧视图。
33.图22是表示周缘去除装置的结构的一例的侧视图。
34.图23是表示周缘去除装置的结构的一例的侧视图。
35.图24是表示周缘去除装置的结构的一例的侧视图。
36.图25是表示第二实施方式所涉及的周缘去除装置的结构的一例的俯视图。
37.图26是表示第二实施方式所涉及的周缘去除装置的结构的一例的主视图。
38.图27是表示第二实施方式所涉及的周缘去除装置的结构的一例的侧视图。
39.图28是表示第二实施方式所涉及的楔辊的移动机构的结构的概要的主要部分放大图。
40.图29是表示第二实施方式所涉及的周缘去除装置的结构的一例的侧视图。
41.图30是说明第二实施方式所涉及的边缘修剪的主要工序的一例的主视图。
42.图31是说明第二实施方式所涉及的边缘修剪的主要工序的一例的侧视图。
43.图32是说明第二实施方式所涉及的边缘修剪的主要工序的一例的侧视图。
44.图33是表示被去除的周缘部落到排出管的水平部的情形的说明图。
45.图34是表示第二实施方式所涉及的周缘去除装置的结构的一例的说明图。
46.图35是表示第二实施方式所涉及的周缘去除装置的结构的一例的说明图。
47.图36是表示图35所示的周缘去除装置的工作的情形的一例的说明图。
48.图37是表示图35所示的周缘去除装置的工作的情形的一例的说明图。
49.图38是表示第二实施方式所涉及的周缘去除装置的结构的一例的说明图。
50.图39是表示图38所示的周缘去除装置的工作的情形的一例的说明图。
51.图40是晶圆处理的主要工序的一例的说明图。
52.图41是表示晶圆处理的主要工序的一例的流程图。
具体实施方式
53.在半导体器件的制造工序中,针对在表面形成有多个电子电路等器件的晶圆磨削该晶圆的背面来使晶圆薄化。而且,当直接搬送该薄化了的晶圆、或者进行后续的处理时,存在晶圆发生翘曲、破裂的风险。因此,为了加强晶圆,例如将晶圆贴附于支承基板。
54.通常,对晶圆的周缘部进行倒角加工,但当如上述那样对晶圆进行磨削处理时,晶圆的周缘部成为尖锐的形状(所谓的刀刃形状)。这样一来,可能会在晶圆的周缘部产生破片而使晶圆受损。因此,预先在磨削处理前进行去除晶圆的周缘部的、所谓的边缘修剪。
55.上述的专利文献1所记载的端面磨削装置为进行该边缘修剪的装置。然而,在该端面磨削装置中,为了通过磨削来进行边缘修剪,需要使用大量的磨削水,还需要污水处理装置。另外,在通过磨削进行的边缘修剪中,磨石产生消耗,需要定期地更换磨石,花费运行成本。
56.本公开所涉及的技术适当地进行边缘修剪。下面,参照附图来说明本实施方式所涉及的适当进行边缘修剪的、作为基板处理装置的晶圆处理系统和作为基板处理方法的晶圆处理方法。此外,在本说明书和附图中,对实质上具有相同的功能结构的要素标注相同的标记,由此省略重复说明。
57.首先,参照附图来说明本实施方式所涉及的晶圆处理系统的结构。
58.在晶圆处理系统1中,对如图2和图3所示那样将作为第一基板的处理晶圆w与作为第二基板的支承晶圆s接合而成的、作为重合基板的重合晶圆t进行期望的处理。而且,在晶圆处理系统1中,去除处理晶圆w的周缘部we,并使该处理晶圆w薄化。下面,将处理晶圆w中的与支承晶圆s接合的表面称作表面wa,将与表面wa相反一侧的表面称作背面wb。同样地,将支承晶圆s中的与处理晶圆w接合的表面称作表面sa,将与表面sa相反一侧的表面称作背面sb。
59.处理晶圆w例如为硅晶圆等半导体晶圆,在处理晶圆w的表面wa形成有包括多个器件的器件层(未图示)。另外,在器件层还形成有氧化膜f、例如sio2膜(teos膜)。此外,处理晶圆w的周缘部we被进行了倒角加工,周缘部we的截面的厚度随着去向周缘部we的前端而变小。
60.此外,在图2中,为了避免图示复杂,省略了氧化膜f的图示。另外,在以下的说明中所使用的其它附图中,有时也同样地省略氧化膜f的图示。
61.支承晶圆s为用于支承处理晶圆w的晶圆,例如为硅晶圆。在支承晶圆s的表面sa形成有氧化膜(未图示)。另外,支承晶圆s作为用于保护处理晶圆w的表面wa的器件的保护件发挥功能。此外,在支承晶圆s的表面sa形成有多个器件的情况下,与处理晶圆w同样地在表面sa形成器件层(未图示)。
62.在此,在处理晶圆w的周缘部we处,当处理晶圆w与支承晶圆s进行了接合时,可能会无法适当地去除周缘部we。因此,在处理晶圆w与支承晶圆s之间的边界形成接合区域aa和未接合区域ab,所述接合区域aa是氧化膜f与支承晶圆s的表面sa进行了接合的区域,所述未接合区域ab是接合区域aa的径向外侧的区域。通过像这样存在未接合区域ab,能够适当地去除周缘部we。此外,优选的是,接合区域aa的外侧端部位于比要被去除的周缘部we的内侧端部略靠径向外侧的位置,但在后文中叙述详情。
63.如图1所示,晶圆处理系统1具有将搬入搬出站2和处理站3连接为一体所得到的结构。例如在搬入搬出站2与外部之间进行能够收容多个重合晶圆t的盒ct的搬入和搬出。处理站3具备对重合晶圆t实施规定的处理的各种处理装置。
64.在搬入搬出站2设置有盒载置台10。在图示的例子中,在盒载置台10上,多个例如三个盒ct沿y轴方向自由地载置成一列。此外,被载置于盒载置台10的盒ct的个数不限定为
本实施方式,能够任意地决定。
65.在搬入搬出站2且盒载置台10的x轴负方向侧,与该盒载置台10邻接地设置有晶圆搬送装置20。晶圆搬送装置20构成为在沿y轴方向延伸的搬送路21上移动自如。另外,晶圆搬送装置20具有保持重合晶圆t并进行搬送的例如两个搬送臂22、22。各搬送臂22构成为沿水平方向、铅垂方向移动自如并且绕水平轴和铅垂轴移动自如。此外,搬送臂22的结构不限定于本实施方式,能够采取任意的结构。而且,晶圆搬送装置20构成为能够向盒载置台10的盒ct以及后述的传送装置30搬送重合晶圆t。
66.在搬入搬出站2且晶圆搬送装置20的x轴负方向侧,与该晶圆搬送装置20邻接地设置有用于交接重合晶圆t的传送装置30。
67.在处理站3设置有例如三个处理块g1~g3。第一处理块g1、第二处理块g2以及第三处理块g3以从x轴正向侧(搬入搬出站2侧)向负方向侧按照所记载的顺序排列的方式配置。
68.在第一处理块g1设置有蚀刻装置40、清洗装置41以及晶圆搬送装置50。蚀刻装置40与清洗装置41层叠地配置。此外,蚀刻装置40和清洗装置41的数量、配置不限定于此。例如,蚀刻装置40和清洗装置41也可以分别沿x轴方向延伸并以在俯视观察时并列地排列的方式载置。并且,蚀刻装置40和清洗装置41这些装置也可以分别是层叠的。
69.蚀刻装置40对通过后述的加工装置90被磨削后的处理晶圆w的背面wb进行蚀刻处理。例如,对背面wb供给药液(蚀刻液)来对该背面wb进行蚀刻。关于药液,例如使用hf、hno3、h3po4、tmah、choline、koh等。此外,如果清洗装置41对背面wb进行充分的清洗,则可以省略蚀刻装置40。
70.清洗装置41对通过后述的加工装置90被磨削后的处理晶圆w的背面wb进行清洗。例如,使刷子与背面wb抵接来对该背面wb进行刷洗。此外,也可以使用被加压后的清洗液来进行背面wb的清洗。另外,清洗装置41也可以具有对晶圆w的背面wb与支承晶圆s的背面sb一同进行清洗处理的结构。
71.晶圆搬送装置50例如相对于蚀刻装置40和清洗装置41配置于y轴负方向侧。晶圆搬送装置50具有保持重合晶圆t并进行搬送的例如两个搬送臂51、51。各搬送臂51构成为能够沿水平方向、铅垂方向移动自如并且绕水平轴和铅垂轴移动自如。此外,搬送臂51的结构不限定于本实施方式,能够采取任意的结构。而且,晶圆搬送装置50构成为能够向传送装置30、蚀刻装置40、清洗装置41以及后述的改性装置60搬送重合晶圆t。
72.在第二处理块g2设置有改性装置60、周缘去除装置70以及晶圆搬送装置80。改性装置60和周缘去除装置70层叠地配置。此外,改性装置60和周缘去除装置70的数量、配置不限定于此。
73.改性装置60向处理晶圆w的内部照射激光来形成周缘改性层和分割改性层。如图4所示,改性装置60具有吸盘61,该吸盘61将重合晶圆t以处理晶圆w配置于上侧且支承晶圆s配置于下侧的状态保持。吸盘61构成为能够通过移动机构62在x轴方向和y轴方向上移动。移动机构62由通常的精密xy台构成。另外,吸盘61构成为能够通过旋转机构63绕铅垂轴旋转。
74.在吸盘61的上方设置有向处理晶圆w的内部照射激光的激光头64。激光头64将从激光振荡器(未图示)振荡出的激光以在处理晶圆w的内部的规定位置处聚光的方式进行照射,该激光为高频的脉冲状的、相对于处理晶圆w具有透过性的波长的激光,例如为红外光。
由此,处理晶圆w的内部的激光进行了聚光的部分发生改性。激光头64可以构成为能够通过移动机构65在x轴方向和y轴方向上移动。移动机构65由通常的精密xy台构成。另外,激光头64可以构成为能够通过升降机构66在z轴方向上移动。
75.周缘去除装置70以通过改性装置60形成的周缘改性层为基点来去除处理晶圆w的周缘部we。在后文中叙述周缘去除装置70的具体结构。
76.晶圆搬送装置80例如相对于改性装置60和周缘去除装置70配置于y轴正方向侧。晶圆搬送装置80具有保持重合晶圆t并进行搬送的例如两个搬送臂81、81。各搬送臂81被多关节的臂构件82支承,构成为能够沿水平方向、铅垂方向移动自如并且绕水平轴和铅垂轴移动自如。此外,搬送臂81的结构不限定于本实施方式,能够采取任意的结构。而且,晶圆搬送装置80构成为能够向清洗装置41、改性装置60、周缘去除装置70以及后述的加工装置90搬送重合晶圆t。
77.在第三处理块g3设置有加工装置90。此外,加工装置90的数量、配置不限定于本实施方式,可以任意地配置有多个加工装置90。
78.加工装置90对处理晶圆w的背面wb进行磨削。加工装置90具有旋转台91、粗磨削单元92、中磨削单元93以及精磨削单元94。
79.旋转台91构成为通过旋转机构(未图示)以铅垂的旋转中心线95为中心旋转自如。在旋转台91上设置有对重合晶圆t进行吸附来保持该重合晶圆t的四个吸盘96。吸盘96均匀地、即间隔90度地配置在与旋转台91相同的圆周上。通过旋转台91旋转,由此四个吸盘96能够移动至交接位置a0和加工位置a1~a3。另外,四个吸盘96分别构成为能够通过旋转机构(未图示)绕铅垂轴旋转。
80.在本实施方式中,交接位置a0为旋转台91的x轴正方向侧且y轴正方向侧的位置,用于进行重合晶圆t的交接。第一加工位置a1为旋转台91的x轴负方向侧且y轴正方向侧的位置,在该第一加工位置a1配置有粗磨削单元92。第二加工位置a2为旋转台91的x轴负方向侧且y轴负方向侧的位置,在该第二加工位置a2配置有中磨削单元93。第三加工位置a3为旋转台91的x轴正方向侧且y轴负方向侧的位置,在该第三加工位置a3配置有精磨削单元94。
81.在粗磨削单元92中,对处理晶圆w的背面wb进行粗磨削。粗磨削单元92具有粗磨削部92a,该粗磨削部92a具备呈环状形状且旋转自如的粗磨削磨石(未图示)。另外,粗磨削部92a构成为能够沿支柱92b在铅垂方向上移动。而且,在使被吸盘96保持的处理晶圆w的背面wb与粗磨削磨石抵接的状态下,使吸盘96和粗磨削磨石分别旋转来对背面wb进行粗磨削。
82.在中磨削单元93中,对处理晶圆w的背面wb进行中磨削。中磨削单元93具有中磨削部93a,该中磨削部93a具备呈环状形状且旋转自如的中磨削磨石(未图示)。另外,中磨削部93a构成为能够沿支柱93b在铅垂方向上移动。此外,中磨削磨石的磨粒的粒度比粗磨削磨石的磨粒的粒度小。而且,在使被吸盘96保持的处理晶圆w的背面wb与中磨削磨石抵接的状态下使吸盘96和中磨削磨石分别旋转来对背面wb进行中磨削。
83.在精磨削单元94中,对处理晶圆w的背面wb进行精磨削。精磨削单元94具有精磨削部94a,该精磨削部94a具备呈环状形状且旋转自如的精磨削磨石(未图示)。另外,精磨削部94a构成为能够沿支柱94b在铅垂方向上移动。此外,精磨削磨石的磨粒的粒度比中磨削磨石的磨粒的粒度小。而且,在使被吸盘96保持的处理晶圆w的背面wb与精磨削磨石抵接的状态下使吸盘96和精磨削磨石分别旋转来对背面wb进行精磨削。
84.针对以上的晶圆处理系统1设置有控制装置100。控制装置100例如为计算机,具有程序保存部(未图示)。在程序保存部中保存有用于控制晶圆处理系统1中的重合晶圆t的处理的程序。另外,在程序保存部中还保存有用于控制上述的各种处理装置、搬送装置等驱动系统的动作以实现晶圆处理系统1中的后述的基板处理的程序。此外,上述程序可以记录在计算机可读的存储介质h中,并从该存储介质h安装至控制装置100。
85.接着,参照附图来说明使用如以上那样构成的晶圆处理系统1进行的晶圆处理。此外,在本实施方式中,在晶圆处理系统1的外部的接合装置(未图示)中,预先将处理晶圆w与支承晶圆s进行接合来形成重合晶圆t。
86.首先,将收纳有多个图5的(a)所示的重合晶圆t的盒ct载置于搬入搬出站2的盒载置台10。
87.接着,通过晶圆搬送装置20将盒ct内的重合晶圆t取出并搬送至传送装置30。接下来,通过晶圆搬送装置50将传送装置30的重合晶圆t取出并搬送至改性装置60。在改性装置60中,如图5的(b)所示那样在处理晶圆w的内部形成周缘改性层m1(图6的步骤p1),并形成分割改性层m2(图6的步骤p2)。
88.在改性装置60中,将重合晶圆t交接至吸盘61并进行保持。之后,一边使处理晶圆w(重合晶圆t)旋转,一边从激光头64照射激光,来在处理晶圆w的周缘部we与中央部wc之间的边界形成周缘改性层m1(图6的步骤p1)。周缘改性层m1为通过边缘修剪来去除周缘部we时的基点,如图7和图8所示那样,该周缘改性层m1沿处理晶圆w中的作为去除对象的周缘部we与中央部wc之间的边界形成为环状。此外,周缘部we例如为自处理晶圆w的外端部起的径向上的1mm~5mm的范围,该周缘部we包括倒角部。
89.另外,周缘改性层m1形成于比接合区域aa的外侧端部靠径向内侧的位置。在通过来自激光头的激光来形成周缘改性层m1时,例如即使周缘改性层m1由于加工误差等而形成相于对于接合区域aa的外侧端部偏离的位置,也能够抑制该周缘改性层m1相对于接合区域aa的外侧端部形成于径向外侧。在此,当周缘改性层m1相对于接合区域aa的外侧端部形成于径向外侧时,在去除周缘部we后会成为处理晶圆w相对于支承晶圆s浮起的状态。关于该点,在本实施方式中能够可靠地抑制所涉及的处理晶圆w的状态。
90.此外,本发明的发明人们经过认真讨论后确认出:当周缘改性层m1与接合区域aa的外侧端部之间的距离l非常小时,能够适当地去除周缘部we。而且,该距离l优选为500μm以内,更优选为50μm以内。
91.另外,周缘改性层m1沿厚度方向延伸,并且具有纵长的深宽比。周缘改性层m1的下端位于比磨削后的处理晶圆w的目标表面(图7中的虚线)靠上方的位置。即,周缘改性层m1的下端与处理晶圆w的表面wa之间的距离h1比磨削后的处理晶圆w的目标厚度h2大。在该情况下,在磨削后的处理晶圆w中不残留周缘改性层m1。
92.并且,在处理晶圆w的内部,裂纹c1从周缘改性层m1延展并到达表面wa和背面wb。此外,周缘改性层m1可以沿厚度方向形成有多个。
93.接着,在该改性装置60中,使激光头移动来如图8所示那样在处理晶圆w的内部且周缘改性层m1的径向外侧形成分割改性层m2(图6的步骤p2)。分割改性层m2也与周缘改性层m1同样地沿厚度方向延伸,具有纵长的深宽比。另外,裂纹c2从分割改性层m2延展并到达表面wa和背面wb。此外,分割改性层m2也可以沿厚度方向形成有多个。
94.而且,沿径向以数μm的间距形成多个分割改性层m2和裂纹c2,由此如图8所示那样形成从周缘改性层m1向径向外侧延伸的、一条线状的分割改性层m2。此外,在图示的例子中,在八个部位形成有沿径向延伸的线状的分割改性层m2,但该分割改性层m2的数量是任意的。只要至少在两个部位形成有分割改性层m2就能够去除周缘部we。在该情况下,当通过边缘修剪来去除周缘部we时,该周缘部we以环状的周缘改性层m1为基点被分离,并且通过分割改性层m2被分割为多个。这样一来,能够使去除的周缘部we小片化从而更易去除。
95.接着,通过晶圆搬送装置80将重合晶圆t搬送至周缘去除装置70。在周缘去除装置70中,如图5的(c)所示,以周缘改性层m1为基点来去除处理晶圆w的周缘部we(图6的步骤p3)。另外,此时以分割改性层m2为基点将周缘部we小片化来进行分离。
96.接着,通过晶圆搬送装置80将重合晶圆t搬送至加工装置90。将被搬送至加工装置90的重合晶圆t交接至交接位置a0的吸盘96。接下来,使吸盘96移动至第一加工位置a1。然后,通过粗磨削单元92,如图5的(d)所示那样对处理晶圆w的背面wb进行粗磨削(图6的步骤p4)。
97.接着,使吸盘96移动至第二加工位置a2。然后,通过中磨削单元93对处理晶圆w的背面wb进行中磨削(图6的步骤p5)。
98.接着,使吸盘96移动至第三加工位置a3。然后,通过精磨削单元94对处理晶圆w的背面wb进行精磨削(图6的步骤p6)。
99.接着,使吸盘96移动至交接位置a0。此外,在交接位置a0处,可以使用清洗液喷嘴(未图示)来通过清洗液对处理晶圆w的背面wb进行清洗。
100.接着,通过晶圆搬送装置80将重合晶圆t搬送至清洗装置41。在清洗装置41中,对处理晶圆w的作为磨削面的背面wb进行刷洗(图6的步骤p7)。此外,在清洗装置41中,可以对处理晶圆w的背面wb和支承晶圆s的背面sb一同进行清洗。
101.接着,通过晶圆搬送装置50将重合晶圆t搬送至蚀刻装置40。在蚀刻装置40中,通过药液对处理晶圆w的背面wb进行湿蚀刻(图6的步骤p8)。有时在通过上述的加工装置90被磨削后的背面wb形成磨削痕迹。在本步骤p8中,通过进行湿蚀刻能够去除磨削痕迹,能够使背面wb平滑化。
102.之后,通过晶圆搬送装置50将被实施了全部的处理的重合晶圆t搬送至传送装置30,并且通过晶圆搬送装置20将该重合晶圆t搬送至盒载置台10的盒ct。通过这样,晶圆处理系统1中的一系列的晶圆处理结束。
103.接着,对上述的周缘去除装置70进行说明。
104.如图9、图10以及图11所示,周缘去除装置70具有通过上表面来保持重合晶圆t的、作为基板保持部的吸盘71。吸盘71在处理晶圆w配置于上侧且支承晶圆s配置于下侧的状态下保持该支承晶圆s。另外,吸盘71构成为能够通过旋转机构72绕铅垂轴旋转。
105.在吸盘71的侧方设置有用于去除处理晶圆w的周缘部we的周缘去除部110。周缘去除部110对周缘部we施加冲击来去除该周缘部we。周缘去除部110具有支承辊112和作为插入构件的楔辊111。
106.楔辊111具有在侧视观察时前端尖的楔形状。楔辊111从处理晶圆w和支承晶圆s的外侧端部插入到该处理晶圆w与支承晶圆s之间的边界。而且,通过被插入的楔辊111来将周缘部we推起,使该周缘部we从处理晶圆w分离来去除该周缘部we。
107.支承辊112贯通楔辊111的中心并支承该楔辊111。支承辊112构成为通过移动机构(未图示)在水平方向上移动自如,通过支承辊112移动,由此楔辊111也移动。另外,支承辊112构成为绕铅垂轴旋转自如,通过支承辊112旋转,由此楔辊111也旋转。此外,在本实施方式中,将如后述那样随着吸盘71的旋转而旋转的、所谓的自由辊用作支承辊112。但是,也可以通过旋转机构(未图示)使支承辊112主动地旋转。
108.此外,在本实施方式中,将楔辊111用作插入构件,但插入构件并不限定于此。例如,插入构件只要具备在侧视观察时宽度随着去向径向外侧而变小的形状即可,也可以使用前端尖锐的刀状的插入构件。
109.在吸盘71的上方和下方分别设置有作为流体供给部的喷嘴113、114,该喷嘴113、114用于向处理晶圆w供给流体(例如清洗液、气体)。作为清洗液,例如使用纯水。在使用周缘去除部110对周缘部we施加冲击来去除该周缘部we的情况下,随着进行去除而产生粉尘(微粒)。因此,在本实施方式中,通过从喷嘴113、114供给流体来抑制该粉尘飞散。下面,以流体为清洗液的情况为例进行说明。
110.上部喷嘴113配置于吸盘71的上方,从处理晶圆w的上方向背面wb供给清洗液。通过来自该上部喷嘴113的清洗液,能够抑制在去除周缘部we时产生的粉尘分散,还能够抑制粉尘向处理晶圆w上飞散。具体地说,清洗液使粉尘向处理晶圆w的外周侧流动。另外,下部喷嘴114配置于吸盘71的下方,从支承晶圆s侧向处理晶圆w供给清洗液。通过来自该下部喷嘴114的清洗液,能够更可靠地抑制粉尘飞散。另外,通过来自下部喷嘴114的清洗液,能够抑制粉尘、周缘部we的碎片绕到支承晶圆s侧。
111.此外,喷嘴113、114的数量、配置不限定于本实施方式。例如,也可以分别设置有多个喷嘴113、114。另外,能够省略下部喷嘴114。
112.此外,抑制粉尘的飞散的方法不限定于供给清洗液。例如,也可以设置吸引机构(未图示)来吸引所产生的粉尘并去除该粉尘。
113.在吸盘71的上方设置有除静电器115,该除静电器115用于抑制在进行周缘部we的去除时产生的静电的带电。此外,除静电器115的结构、数量以及配置不限定于本实施方式。
114.另外,在吸盘71的上方设置有探测部120,该探测部120用于确认是否从处理晶圆w去除了周缘部we。探测部120探测在被吸盘71保持并被去除了周缘部we的处理晶圆w中有无周缘部we。作为探测部120,例如使用传感器。传感器例如为线型的激光位移计,向重合晶圆t(处理晶圆w)的周缘部照射激光来测定该重合晶圆t的厚度,由此探测有无周缘部we。此外,通过探测部120来探测有无周缘部we的探测方法不限定于此。例如,作为探测部120,也可以通过使用例如线型相机拍摄重合晶圆t(处理晶圆w)来探测有无周缘部we。
115.在吸盘71的下方设置有回收部130。回收部130从上方起依次具有缓存机构131、破碎机构132以及回收机构133。
116.缓存机构131暂时地收容通过周缘去除部110被去除的周缘部we。缓存机构131具有在上表面具备开口的长方体形状。在缓存机构131的一个边131a设置有用于从该缓存机构131向破碎机构132排出周缘部we的排出机构134。排出机构134的结构是任意的,但构成为能够在任意的定时从缓存机构131向破碎机构132排出周缘部we。具体地说,例如在排出机构134的下部设置有开闭自如的阀、门(未图示)。从喷嘴113、114供给的清洗液也流入缓存机构131。清洗液与周缘部we一同经由排出机构134和破碎机构132排出到回收机构133。
117.此外,例如可以设置在从缓存机构131经由排出机构134向破碎机构132排出周缘部we时推出周缘部we的推出机构。或者,也可以使缓存机构131倾斜来使周缘部we通过自重落下。
118.另外,也可以在缓存机构131设置有用于测定该缓存机构131的重量的重量传感器(未图示)。将重量传感器的测定结果输出至控制装置100。在控制装置100中,基于重量传感器对缓存机构131的重量测定结果来判断排出周缘部we的定时。
119.破碎机构132将从缓存机构131向回收机构133回收的周缘部we破碎。破碎机构132例如具有一对破碎辊135、135。该一对破碎辊135夹住周缘部we并使该周缘部we破碎。此外,破碎机构132中的周缘部we的破碎方法不限定于此。例如,作为破碎机构132,也可以使用粉碎机。另外,破碎机构132可以设置于缓存机构131。
120.回收机构133回收通过破碎机构132被破碎了的周缘部we。回收机构133具有在上表面具备开口的长方体形状,在该回收机构133的内部收容并回收周缘部we。
121.在回收机构133的内部设置有作为液体去除构件的除水板136。作为除水板136,例如使用冲孔板,在除水板136形成有多个贯通孔。如上述那样,作为流体的清洗液也与周缘部we一同流入回收机构133,但周缘部we被回收到除水板136上,清洗液落下到除水板136的下方。在回收机构133的下部侧面连接有排液管137,落下到除水板136的下方的清洗液从排液管137排出到回收机构133的外部。此外,在回收机构133中排出清洗液的结构不限定于此。
122.在回收部130设置有作为重量测定机构的重量传感器138,该重量传感器138用于测定该回收机构133的重量。重量传感器138的测定结果被输出至控制装置100。在控制装置100中,基于重量传感器138对回收机构133的重量测定结果来判断回收机构133的更换时期。
123.回收机构133在搬送辊139上设置有多个。另外,回收机构133设置有多个,构成为能够在搬送辊139上移动。由此,回收机构133以能够更换的方式构成。此外,对回收机构133进行回收的方法不限定于本实施方式。例如,也可以使用内置有马达的移动机构对回收机构133进行更换。
124.此外,回收部的结构不限定于回收部130,能够选择能回收周缘部we的任意的结构。
125.接着,对使用如以上那样构成的周缘去除装置70对周缘部we进行的去除处理进行说明。
126.首先,通过晶圆搬送装置80将重合晶圆t搬入周缘去除装置70。在该重合晶圆t中的处理晶圆w形成有周缘改性层m1和分割改性层m2。然后,将重合晶圆t交接至吸盘71并进行保持。
127.接着,如图12所示,使楔辊111移动至重合晶圆t侧,并使楔辊111同处理晶圆w与支承晶圆s之间的边界抵接。此时,通过使吸盘71旋转,由此楔辊111向俯视观察时的相反反向也进行旋转。在图示的例子中,在俯视观察时,吸盘71顺时针旋转,楔辊111逆时针旋转。
128.接着,如图13所示,一边使吸盘71旋转一边使楔辊111进一步移动而插入到处理晶圆w与支承晶圆s之间的边界。此时,例如通过弹簧等以恒压放入楔辊111。这样一来,周缘部we被推起,并以周缘改性层m1为基点从处理晶圆w分离。此时,以分割改性层m2为基点使周
缘部we小片化并分离。而且,在吸盘71的旋转方向下游侧(y轴负方向侧)从周缘去除部110去除周缘部we。
129.在此,在进行周缘部we的分离时,优选的是,楔辊111以避开分割改性层m2的形成位置的方式插入到处理晶圆w与支承晶圆s之间的边界。在将楔辊111插入到分割改性层m2的形成位置的情况下,该楔辊111撞击被小片化了的周缘部we的端部,有时由于该撞击的冲击而使楔辊111产生消耗。因此,通过像这样以避开分割改性层m2的形成位置的方式插入楔辊111,能够抑制该楔辊111的消耗。
130.此外,有时在进行该周缘部we的去除时产生静电,但在本实施方式中,在进行周缘部we的去除时使除静电器115动作。由此,能够抑制静电的带电,从而能够抑制由于静电而使处理晶圆w产生静电障碍,并且能够抑制在进行周缘部we的去除时产生的粉尘附着于处理晶圆w。
131.被去除的周缘部we落到缓存机构131并被收容。并且,周缘部we从排出机构134被排出至破碎机构132,通过破碎机构132而被破碎,并被回收到回收机构133。
132.而且,当使吸盘71旋转360度时,通过周缘去除部110遍及整周地去除周缘部we,并通过回收机构133进行回收。
133.此外,在本实施方式中,当使吸盘71旋转时,通过周缘去除部110被去除了周缘部we部分的处理晶圆w位于探测部120的下方。此时,通过探测部120来探测有无周缘部we,由此能够确认是否适当地去除了该周缘部we。这样一来,能够防止将处理晶圆w(重合晶圆t)以残留有周缘部we的状态搬送到下一个处理部、即加工装置90。例如,在确认到周缘部we未被去除的情况下,再次进行去除周缘部we的处理、或者禁止将重合晶圆t搬送到下一个加工装置90。具体地说,例如可以由操作者进行去除或者将重合晶圆t送回盒ct。
134.另外,在本实施方式中,在回收机构133中通过重量传感器138来测定重量。而且,在通过该重量传感器138测定的重量超过规定的阈值的情况下、即超过了可由回收机构133的周缘部we的容量的情况下,更换回收机构133。被更换掉的回收机构133例如被操作者搬出。
135.另外,在更换回收机构133时,将通过周缘去除部110被去除的周缘部we收容至缓存机构131,不向破碎机构132排出。这样一来,在更换回收机构133时也无需停止通过周缘去除部110对周缘部we进行去除处理,能够提高晶圆处理的生产率。
136.像这样,根据本实施方式的周缘去除装置70,能够从处理晶圆w去除周缘部we并适当地进行回收。而且,不像以往那样使用磨削工具(磨削磨石),实现使用通过激光等形成的周缘改性层m1来去除周缘部we,因此相比于以往通过磨削进行的边缘修剪,能够抑制运行成本。另外,能够适当地回收周缘部we,因此还能够进行再利用,从而进一步抑制运行成本。
137.特别地,在本实施方式中,通过楔辊111来将周缘部we推起,因此容易将该周缘部we从处理晶圆w与支承晶圆s之间的边界剥除。这样一来,还能够增大图7所示的、周缘改性层m1与接合区域aa的外侧端部之间的距离l。另外,通过将周缘部we推起来将其去除,由此能够抑制被去除的周缘部we与支承晶圆s接触而对该支承晶圆s带来损伤。
138.此外,如图14所示,也可以在本实施方式的楔辊111设置有用于清洗楔辊111的刮板140。刮板140的一个侧面140a具有与楔辊111的外形契合的形状。而且,刮板140在楔辊111的与吸盘71相反的一侧同楔辊111抵接来清洗该楔辊111。
139.此外,在本实施方式中,如图15所示,也可以相对于周缘去除部110在吸盘71的旋转方向上游侧(y轴正方向侧)设置有与重合晶圆t的外侧端部抵接的推压构件150。当通过楔辊111将周缘部we推起时,其影响还传递至上游侧,有可能去除该上游侧的周缘部we。在该情况下,有时无法通过缓存机构131来回收周缘部we,关于这点,若存在推压构件150,则能够防止在周缘去除部110的上游侧将周缘部we去除。此外,也可以增大俯视观察时的缓存机构131,以取代设置推压构件150。
140.在本实施方式中,使用周缘去除部110将周缘部we从处理晶圆w分离并去除,但周缘部we的去除方法不限定于此。
141.例如如图16所示,周缘去除装置70也可以具有周缘去除部160来代替周缘去除部110。周缘去除部160具有摩擦辊161。摩擦辊161构成为通过旋转机构162绕铅垂轴旋转自如。而且,如图17所示,使摩擦辊161在周缘改性层m1的上方与处理晶圆w抵接并旋转,由此对处理晶圆w向径向外侧作用有外力。通过该外力,将周缘部we从处理晶圆w分离并去除。而且,被去除的周缘部we经由缓存机构131和破碎机构132被回收至回收机构133。
142.另外,例如如图18所示,周缘去除装置70也可以具有周缘去除部170来代替周缘去除部110。周缘去除部170具有用于向周缘部we供给流体的喷嘴171。作为流体,例如使用水、高压水、双流体、空气等。而且,通过从喷嘴171供给的流体将周缘部we从处理晶圆w分离并去除。被去除的周缘部we经由缓存机构131和破碎机构132被回收至回收机构133。
143.另外,例如如图19所示,周缘去除装置70也可以具有周缘去除部180来代替周缘去除部110。周缘去除部180具有与周缘部we的外侧端部接触的接触构件181。接触构件181的前端端部181a具有与周缘部we的外侧面契合的形状。而且,通过使接触构件181与周缘部we接触,来将该周缘部we从处理晶圆w分离并去除。被去除的周缘部we经由缓存机构131和破碎机构132被回收到回收机构133。
144.此外,在周缘去除部180中,与周缘部we的外侧端部接触的构件不限定于接触构件3181。例如如图20所示,周缘去除部180也可以具有接触并把持周缘部we的夹持构件182。夹持构件182的前端部182a形成为把持周缘部we的爪状。前端部182a无需在上下两方都具有爪,也可以具有任一方的爪。另外,周缘去除部180例如也可以具有刷部(未图示)来作为接触构件。
145.另外,例如如图21所示,周缘去除部也可以为作为搬送部的晶圆搬送装置80的搬送臂81。在该情况下,通过使搬送臂81与周缘部we接触,来将该周缘部we从处理晶圆w分离并去除。被去除的周缘部we经由缓存机构131和破碎机构132被回收至回收机构133。
146.另外,例如如图22所示,周缘去除装置70也可以具有周缘去除部190来代替周缘去除部110。周缘去除部190具有用于对周缘部we进行加热的加热器191。加热器191例如通过供电而发热。而且,利用加热器191对周缘部we进行加热,由此该周缘部we膨胀,被从处理晶圆w分离并去除。被去除的周缘部we经由缓存机构131和破碎机构132被回收到回收机构133。
147.此外,本实施方式的周缘去除部190也可以对支承晶圆s侧进行冷却。例如,在吸盘71的内部设置冷却构件192。作为冷却构件192,例如使用在内部流通冷却介质的制冷剂流路、帕尔贴元件等。在该情况下,周缘部we与支承晶圆s的温度差变大,更易将周缘部we分离。
148.另外,例如如图23所示,周缘去除部200也可以具有向周缘部we振荡超声波的超声波振荡源201。使周缘部we浸在纯水槽202中贮存的纯水203中,从超声波振荡源201向该周缘部we振荡超声波。通过该超声波,将周缘部we从处理晶圆w分离并去除。此外,在本实施方式中,纯水槽202起到与上述的缓存机构131相同的作用,而且,被去除的周缘部we从纯水槽202被排出至破碎机构132,并被回收至回收机构133。此外,在本实施方式中,也可以对周缘部we施加超声波,并且将插入构件插入到处理晶圆w与支承晶圆s之间的边界。
149.如以上那样,无论使用周缘去除部160、170、180、190、200中的哪个周缘去除部,都能够将周缘部we从处理晶圆w去除并适当地进行回收。
150.在本实施方式中,在吸盘71中沿水平方向保持重合晶圆t,即、使重合晶圆t的面方向朝向水平方向。另一方面,也可以如图24所示那样沿铅垂方向保持重合晶圆t。即,重合晶圆t的面方向也可以朝向铅垂方向。在该情况下,周缘去除部200设置于重合晶圆t的下方。而且,通过周缘去除部200被去除的周缘部we通过自重落下并被回收至回收机构133。此外,在本实施方式中,也可以在周缘去除装置70设置有用于改变被搬入搬出的重合晶圆t的面方向的机构(未图示)。通过该机构来将搬入的重合晶圆t的面方向从水平方向改变为铅垂方向,另外,将要被搬出的重合晶圆t的面方向从铅垂方向改变为水平方向。另外,在本实施方式中,例示了周缘去除部200来作为周缘去除部,但在沿铅垂方向保持重合晶圆t的状态下去除周缘部we的方法也能够应用于其它周缘去除部110、160、170、180、190。
151.在以上的实施方式中,回收机构133设置于周缘去除装置70的内部,但也可以设置于周缘去除装置70的外部。
152.接着,对第二实施方式所涉及的周缘去除装置270的结构进行说明。此外,对周缘去除装置270中的具有与上述的周缘去除装置70的结构实质上相同的功能结构的要素标注相同的标记,由此有时省略重复说明。此外,在图27中,为了避免图示复杂,将重合晶圆t设为一张基板来进行图示。
153.如图25、图26所示,周缘去除装置270具有作为基板保持部的吸盘71,该吸盘71通过上表面来保持重合晶圆t。吸盘71在处理晶圆w配置于上侧且支承晶圆s配置于下侧的状态下保持支承晶圆s。另外,吸盘71构成为能够通过旋转机构72绕铅垂轴旋转。
154.另外,吸盘71构成为例如通过气缸等移动机构73在水平方向上移动自如。构成为,被吸盘71保持的重合晶圆t通过该移动机构73能够在交接位置与加工位置之间移动自如。更具体地说,重合晶圆t的交接位置为用于在吸盘71与晶圆搬送装置80之间进行重合晶圆t的交接的位置、即重合晶圆t的外端部从后述的罩体301退避出的位置(图26的x轴负方向侧)。另外,重合晶圆t的加工位置为用于进行周缘部we的去除的位置,且为重合晶圆t的外端部进入后述的罩体301的位置(图26的x轴正方向侧)。
155.在吸盘71的侧方且所述重合晶圆t的加工位置设置有用于去除处理晶圆w的周缘部we的周缘去除部110。周缘去除部110通过对周缘部we施加冲击,来将周缘部we以所述周缘改性层m1为基点从中央部wc剥离并去除。另外,通过周缘去除部110而被去除的周缘部we被回收至设置于该周缘去除部110的下方的回收部130。回收部130具有回收机构290和排出机构300,所述回收机构290用于回收周缘去除部110中的被去除的周缘部we和在进行该周缘部we的去除时产生的微粒,所述排出机构300形成该周缘部we和微粒的回收路径。
156.在周缘去除部110设置有作为第一插入构件的楔辊281、作为第二插入构件的楔辊
282、作为按压构件的按压辊283、作为流体供给部的上部喷嘴113和下部喷嘴114、以及除静电器115。如图27所示,楔辊281、楔辊282以及按压辊283配置为从重合晶圆t的旋转方向的上游侧起按所记载的顺序排列。
157.如图27所示,楔辊281具有在侧视观察时前端尖的楔形状,构成为绕铅垂轴旋转自如。楔辊281被插入到移动至所述加工位置的重合晶圆t的、处理晶圆w与支承晶圆s之间的边界(以下有时简称为“边界”。)。而且,通过被插入的楔辊281将周缘部we向从支承晶圆s剥离的方向推起,由此以周缘改性层m1为基点去除周缘部we。另外,与此同时,以形成于周缘部we的分割改性层m2为基点将周缘部we小片化。
158.另外,如图28所示,楔辊281构成为:在通过例如包括弹簧构件的缓冲机构281a向配置于所述加工位置的重合晶圆t的边界进行插入时,相对于重合晶圆t的移动方向进退自如。更具体地说,楔辊281构成为:在向通过移动机构73移动至加工位置的重合晶圆t的边界进行插入时,相对于重合晶圆t的移动方向后退,由此能够吸收插入时的冲击。此外,缓冲机构281a例如设置于后述的罩体301的顶面。
159.如图27所示,楔辊282具有在侧视观察时前端尖的楔形状,构成为绕铅垂轴旋转自如。另外,如图27所示,楔辊282比楔辊281大,具体地说构成为楔的边缘角度大。在通过楔辊281未能以分割改性层m2为基点适当地将周缘部we小片化的情况下,将楔辊282从重合晶圆t的径向外侧插入到被楔辊281推起的周缘部we与支承晶圆s之间。而且,楔辊282构成为边缘角度比楔辊281的边缘角度大,因此将周缘部we向从支承晶圆s剥离的方向进一步推起,从而能够更适当地进行周缘部we的去除。
160.另外,如图28所示,楔辊282构成为通过缓冲机构282a相对于配置于所述加工位置的重合晶圆t自由地接近和远离、即在待机位置与加工位置之间移动自如。缓冲机构282a具有与前述的缓冲机构281a相同的结构。
161.此外,楔辊282至少具有相比于楔辊281能够将周缘部we向从支承晶圆s剥离的方向进一步推起的结构即可。例如如图29所示,也可以将楔辊282构成为具有与楔辊281的边缘角度同等的边缘角度,并构成为高度方向(z轴方向)上的设置位置比楔辊281靠上方。
162.此外,如图27所示,楔辊281与楔辊282的在重合晶圆t的旋转方向上的设置间隔被设定为比分割改性层m2的形成间隔大。由此,例如在通过楔辊281适当地将周缘部we小片化了的情况下,被去除的周缘部we适当地从楔辊281与楔辊282之间落下并向回收机构290排出。而且,能够仅在通过楔辊281未能将周缘部we适当地小片化的情况下,通过楔辊282对周缘部we进行处理。
163.此外,在以上的说明中使用楔辊281和楔辊282来作为插入构件,但插入构件的结构不限定于此。例如,插入构件只要具备在侧视观察时宽度随着去向径向外侧而变小的形状即可,也可以使用前端尖锐的刀状的插入构件。
164.返回周缘去除部110的说明。在重合晶圆t的旋转方向上的楔辊282的下游侧设置有按压辊283。按压辊283构成为通过升降机构283a升降自如,从被楔辊282推起的周缘部we的上方向支承晶圆s的方向按压该周缘部we。通过像这样利用按压辊283进行按压,来以楔辊282为支点使周缘部we在分割改性层m2处断裂,从而可靠地小片化。
165.此外,按压辊283只要能够对被楔辊282推起的周缘部we向下方向(支承晶圆s的方向)施加应力即可,具体地说,只要具有能够以楔辊282为支点使周缘部we断裂的结构即可。
即,只要能够将被楔辊282推起的周缘部we适当地向下卷入即可,无需设置升降机构283a。在该情况下,能够将周缘部we适当地向下卷入,并且配置于尽可能靠下方的位置,由此能够增大作用于周缘部we的向下的力。
166.此外,如图27所示,将楔辊282与按压辊283的在重合晶圆t的旋转方向上的设置间隔设定为比分割改性层m2的形成间隔小。由此,能够对被楔辊282推起的周缘部we作用用于将周缘部we适当地小片化的力。
167.上部喷嘴113朝向配置于加工位置的重合晶圆t的上方、且重合晶圆t的旋转方向上的楔辊281、282与周缘部we抵接的点(以下称作“加工点”。)供给流体。作为供给的流体,例如使用空气、清洗液(纯水等)等。
168.在此,在通过向周缘部we施加冲击来沿着周缘改性层m1进行周缘部we的去除的情况下,在进行去除前周缘部we与中央部wc仍为相连的状态,因此通过使该相连的部位断裂而产生微粒。
169.因此,上部喷嘴113朝向楔辊281、282的加工点供给流体,由此抑制由于所述断裂产生的微粒飞散至周缘去除装置270内。
170.此外,为了将微粒适当地排出至回收机构290,期望朝向加工点且后述的排出管302进行通过上部喷嘴113进行的流体的供给。即,在周缘去除装置270中,期望将上部喷嘴113的位置决定为上部喷嘴113、楔辊的加工点、后述的排出管302配置成同一直线状。
171.下部喷嘴114朝向配置于加工位置的重合晶圆t的下方、且重合晶圆t的旋转方向上的楔辊281、282的加工点供给流体。作为供给的流体,例如使用空气、清洗液(纯水等)等。
172.根据下部喷嘴114,与上部喷嘴113同样地能够将在楔辊的加工点产生的微粒排出至回收机构290,并且能够抑制该微粒绕到重合晶圆t的背面侧(支承晶圆s的背面sb侧)。
173.此外,上部喷嘴113和下部喷嘴114的数量、配置不限定于上述例子。在上述例子中,分别与楔辊的数量相应地各设置了两个上部喷嘴113和下部喷嘴114,但也可以各设置一个,或者也可以各设置三个以上。另外,上部喷嘴113和下部喷嘴114的设置数量也可以彼此不同。另外,还可以省略下部喷嘴114的设置。
174.除静电器115设置于吸盘71的上方。除静电器115用于抑制在去除周缘部we时在所述加工点产生静电带电。此外,除静电器115的结构、数量以及配置不限定于本实施方式。
175.如图26所示,回收机构290具有用于回收被去除的周缘部we的回收容器291和用于回收由于断裂而产生的微粒的过滤器292。另外,回收机构290与例如真空泵等吸引机构293连接,该吸引机构293能够经由过滤器292对排出机构300的内部的气氛气体进行吸引。
176.如图25、图26所示,排出机构300具有罩体301和排出管302,该罩体301和排出管302形成被去除的周缘部we和微粒的回收路径。
177.在罩体301的内部形成有用于排出所述被去除的周缘部we和微粒的回收路径301a。回收路径301a的一端覆盖被吸盘71保持并配置于加工位置的重合晶圆t的外端部,回收路径301a的另一端与排出管302连接。另外,罩体301以回收路径301a覆盖楔辊281、282的加工点以及按压辊283的方式配置。换言之,周缘去除部110设置于罩体301的内部。
178.另外,在回收路径301a中形成有用于将通过周缘去除部110而被去除的周缘部we向回收机构290排出的倾斜部301b。倾斜部301b至少从比罩体301的内部的楔辊的加工点的正下方更靠重合晶圆t的径向内侧的位置起形成。被去除的周缘部we通过自重从加工点落
到倾斜部301b,沿倾斜部301b滑落,经由排出管302向回收机构290回收。
179.此外,关于倾斜部301b的表面,例如可以通过进行树脂涂覆来进行低摩擦化处理。由此,能够将周缘部we更适当地向回收机构290排出。
180.排出管302被设置为一端与罩体301的回收路径301a连接且另一端位于回收机构290的回收容器291的内部。排出管302将从倾斜部301b滑落的周缘部we向回收机构290排出。另外,将在罩体301中接受到的微粒向回收机构290排出。即,排出管302将周缘部we和微粒从罩体301向回收机构290排出。
181.此外,如前述那样,通过设置于回收机构290的吸引机构293对排出机构300的内部进行吸引。由此,在排出机构300中形成从罩体301朝向排出管302的气流。即,能够将通过所述断裂而产生的微粒向回收机构290引导。
182.此外,排出机构300可以构成为通过未图示的移动机构在重合晶圆t的径向上移动自如。更具体地说,也可以构成为:通过使罩体301在重合晶圆t的径向上移动,能够对周缘去除部110相对地调节其与重合晶圆t之间的距离。
183.本实施方式所涉及的周缘去除装置270如以上那样构成。接着,参照附图来说明在该周缘去除装置270中进行的边缘修剪方法。
184.首先,如图30的(a)所示,通过晶圆搬送装置80将作为加工对象的重合晶圆t搬入周缘去除装置270的内部,并使该重合晶圆t被配置在交接位置的吸盘71保持。
185.当重合晶圆t被吸盘71保持时,接下来,如图30的(b)所示那样使重合晶圆t向加工位置移动并使其外端部进入罩体301的内部,将周缘去除部110的楔辊281插入到重合晶圆t的边界。此时,由于在楔辊281设置有缓冲机构281a,因此能够适当地吸收向重合晶圆t的边界进行插入时的冲击,另外,能够适当地向边界进行推入。而且,当将重合晶圆t配置于加工位置时,如图30的(c)所示那样通过旋转机构72使重合晶圆t旋转。
186.当将重合晶圆t配置于加工位置时,接下来,通过未图示的旋转机构来使楔辊281开始旋转。此外,与此同时,开始从上部喷嘴113和下部喷嘴114供给流体并且通过吸引机构293对排出机构300内进行吸引,并使除静电器115动作。
187.当将楔辊281插入到边界时,如图31的(a)所示那样使周缘部we从支承晶圆s剥离,周缘部we沿着一个分割改性层m2发生断裂。而且,由于重合晶圆t正通过旋转机构72进行旋转,因此如图31的(b)所示,周缘部we的剥离在该重合晶圆t的旋转方向上有进展。此外,如前述那样在处理晶圆w的周缘部we形成有未接合区域ae,因此能够适当地进行该周缘部we的剥离。
188.随着重合晶圆t的旋转,周缘部we的剥离有进展,当楔辊281到达下一个分割改性层m2的附近时,周缘部we以该下一个分割改性层m2为基点发生断裂,如图31的(c)所示那样将周缘部we小片化。
189.如图30的(d)和图31的(d)所示,小片化了的周缘部we落到罩体301的内部、具体地说是排出管302内。此外,如前述那样,楔辊281与楔辊282的在重合晶圆t的旋转方向上的设置间隔被设定为比分割改性层m2的形成间隔大。由此,小片化了的周缘部we从楔辊281与楔辊282之间通过并适当地落到排出管302内。
190.另外,在排出管302且至少从比罩体301的内部的楔辊的加工点的正下方更靠吸盘71侧起形成有倾斜部301b。由此,小片化了的周缘部we落到罩体301的倾斜部301b上。落下
的周缘部we沿该倾斜部301b滑落并适当地从罩体301排出,经由排出管302被回收至回收机构290。
191.在此,在进行周缘部we的分离时,优选楔辊281、282以避开分割改性层m2的形成位置的方式插入到处理晶圆w与支承晶圆s之间的边界。当在分割改性层m2的形成位置插入了楔辊281、282的情况下,该楔辊281、282撞击小片化了的周缘部we的端部,有时楔辊281、282由于该撞击的冲击而产生消耗。因此,通过像这样以避开分割改性层m2的形成位置的方式插入楔辊281、282,能够抑制该楔辊281、282的消耗。
192.此外,在去除周缘部we时有时产生静电,在本实施方式中,在去除周缘部we时使除静电器115动作。由此,能够抑制静电的带电,从而能够抑制由于静电而产生静电障碍。
193.之后,使重合晶圆t继续旋转,由此遍及处理晶圆w的整周地去除周缘部we。而且,当将周缘部we的整周回收至回收机构290的回收容器291时,停止通过旋转机构72使重合晶圆t旋转。此外,与此同时,停止从上部喷嘴113和下部喷嘴114供给流体以及通过吸引机构293对排出管302内进行吸引,并使除静电器115停止动作。另外,楔辊通过移动机构移动至待机位置。而且,如图30的(e)所示,当通过移动机构73使吸盘71移动至交接位置并通过晶圆搬送装置80将重合晶圆t从周缘去除装置270搬出时,一系列的边缘修剪结束。
194.此外,在未如上述那样在处理晶圆w中适当地形成分割改性层m2的情况下,有时无法如图32的(a)所示那样通过楔辊281适当地进行周缘部we的小片化。而且,在像这样无法进行周缘部we的小片化的情况下,可能会无法将周缘部we适当地回收至回收机构290。
195.因此,根据本实施方式所涉及的周缘去除装置270,如图32的(b)所示那样通过楔辊282将被楔辊281推起的周缘部we进一步推起。此时,由于楔辊282构成为比楔辊281大,因此能够以使周缘部we与支承晶圆s之间的距离进一步变大的方式将周缘部we剥离。
196.另外,根据本实施方式所涉及的周缘去除装置270,还如图32的(c)所示那样通过按压辊283将被楔辊282推起的周缘部we向支承晶圆s侧按压。由此,使未通过楔辊281被适当地小片化的周缘部we以楔辊282为支点可靠地断裂。
197.而且,如图32的(d)所示,像这样小片化了的周缘部we落到罩体301的内部,具体地说是倾斜部301b。
198.像这样,根据本实施方式,即使在通过楔辊281未能适当地将周缘部we小片化的情况下,也能够以分割改性层m2为基点可靠地将周缘部we断裂并小片化。
199.另外,按压辊283构成为通过升降机构283a升降自如,因此能够从上方适当地按压周缘部we,从而能够适当地进行周缘部we的小片化。
200.此外,在本实施方式中,能够任意地选择将楔辊282放入周缘部we与支承晶圆s之间的定时。例如,也可以在开始进行边缘修剪时将楔辊282与楔辊281同时插入。另外,例如也可以在探测到通过楔辊281未能适当地将周缘部we小片化的情况下将楔辊282适当地插入。
201.另外,还能够任意地决定按压辊283的升降定时。例如,可以使按压辊283根据重合晶圆t的旋转速度周期性地进行升降,也可以在探测到周缘部we未被适当地进行分割的情况下使按压辊283适当地进行升降。
202.此外,在以上的边缘修剪中,如上述那样在周缘部we断裂时产生微粒。然而,根据本实施方式所涉及的周缘去除装置,以覆盖楔辊281、282的加工点和按压辊283的方式设置
罩体301,因此能够通过罩体301来适当地接受所产生的微粒。即,能够适当地抑制微粒飞散至装置内。
203.另外,根据本实施方式,通过吸引机构293对排出机构300的内部进行吸引,来形成从罩体301朝向排出管302的气流。由此,能够将通过罩体301接受到的微粒适当地从罩体301的内部排出,并且经由排出管302通过回收机构290回收该微粒。即,能够更适当地抑制微粒向装置内飞散。
204.另外,根据本实施方式,还从上部喷嘴113和下部喷嘴114朝向楔辊的加工点供给流体。由此,能够更适当地抑制产生的微粒的飞散。
205.如以上所说明的那样,根据本实施方式所涉及的周缘去除装置270,以覆盖周缘去除部110的楔辊的加工点的方式设置有罩体301,因此能够适当地接受由于周缘部we的断裂而产生的微粒。由此,能够适当地抑制产生的微粒飞散至装置内。
206.另外,与此同时,在排出机构300的内部通过吸引机构293、上部喷嘴113以及下部喷嘴114形成有朝向回收机构290的气流。由此,能够更适当地抑制微粒的飞散,并且能够将微粒向回收机构290回收。
207.另外,如图26所示,在回收路径301a中除了形成于楔辊的下方的倾斜部301b以外还在回收路径301a的顶面形成有倾斜部。而且,像这样不在形成于罩体301的内部的回收路径301a上形成台阶部,因此不易产生气流的返流。由此,能够更适当地抑制产生的微粒飞散至装置中。
208.此外,根据本实施方式,设为排出管302兼作周缘部we的回收路径和微粒的回收的结构,但也可以相独立地分别设置周缘部we和微粒的回收路径。另外,在该情况下,例如将微粒的回收路径形成得比周缘部we的回收路径细,由此能够增大在微粒的回收路径中形成的气流的流速。即,能够更适当地进行微粒的回收。
209.根据本实施方式所涉及的周缘去除装置270,通过楔辊281将周缘部we与支承晶圆s适当地剥离,另外,沿分割改性层m2适当地使该周缘部we小片化,因此能够将周缘部we适当地回收至回收机构290。
210.另外,即使在无法通过楔辊281以分割改性层m2为基点适当地进行小片化的情况下,也能够通过按压辊283进行按压来以楔辊282为支点适当地使周缘部we小片化。即,能够适当地进行周缘部we的去除。
211.另外,在此时,楔辊282的上端位于至少比楔辊281的上端稍靠上方的位置,具体地说,位于离开支承晶圆s的部位,因此相比于楔辊281的情况能够进一步扩大周缘部we与支承晶圆s的分离程度。即,由此容易更适当地以分割改性层m2为基点进行断裂。
212.另外,被去除的周缘部we落到罩体301的内部,但由于在回收路径301a中的楔辊的下方形成有倾斜部301b,因此能够将被去除的周缘部we适当地回收至回收机构290。
213.此外,根据本实施方式,作为插入构件的楔辊沿重合晶圆t的旋转方向设置有两个,但楔辊的数量、配置不限定于此。例如,插入构件也可以沿重合晶圆t的旋转方向设置有三个以上,也可以仅设置有一个。在任意情况下都通过按压辊283来按压被插入构件向剥离方向抬起来的周缘部we,由此能够以该插入构件为支点适当地将周缘部we小片化并去除。
214.此外,在本实施方式中,在周缘去除装置270中使用周缘去除部110进行了周缘部we的去除,但去除方法并不限定于此。例如,也可以保持周缘部we来进行去除,也可以对周
缘部we施加物理冲击、超声波等来进行去除。
215.此外,在本实施方式中,使吸盘71沿水平方向保持重合晶圆t,即、使重合晶圆t的面方向朝向水平方向。在该情况下,如图33所示,在被去除的周缘部we落到比倾斜部301b更靠吸盘71侧的位置的情况下、即落到回收路径301a中的水平部的情况下,无法将该周缘部we从罩体301排出。
216.因此,也可以如图34所示那样使吸盘71沿铅垂方向保持重合晶圆t。即,重合晶圆t的面方向也可以朝向铅垂方向。在该情况下,周缘去除部110、回收机构290以及排出机构300设置于重合晶圆t的下方。而且,通过周缘去除部110而被去除的周缘部we通过自重落下并被回收至回收机构290。此外,在该例中也抑制由于周缘部we的去除而产生的微粒的飞散,因此排出机构300的罩体301被设置为覆盖加工点。另外,在本实施例中也从上部喷嘴113和下部喷嘴114朝向所述加工点供给流体,由此能够更适当地抑制微粒的飞散。在该情况下,根据装置结构也可以省略排出管302。
217.另外,也可以在周缘去除装置270设置有用于改变被搬入搬出的重合晶圆t的面方向的倾斜机构310。通过该机构使被搬入的重合晶圆t的面方向从水平方向发生变更,另外,使要搬出的重合晶圆t的面方向恢复成水平方向。
218.如图35所示,倾斜机构310具有伺服马达312,该伺服马达312设置于周缘去除装置270的下部,使周缘去除装置270以旋转辊311为轴进行旋转。
219.倾斜机构310通过使伺服马达312工作,来如图36所示那样使周缘去除装置270以旋转辊311为轴进行旋转。即,使重合晶圆t的面方向发生变更。周缘去除装置270的旋转方向例如为将落到排出管302的水平部的周缘部we向回收机构290回收的方向。
220.根据本实施方式所涉及的周缘去除装置270,通过使该周缘去除装置270倾斜,即使在如上述那样周缘部we落到回收路径301a的水平部的情况下,也能够适当地将周缘部we回收至回收机构290。
221.此外,倾斜机构310能够以任意的定时工作。例如,可以如上述那样在探测到周缘部we落到回收路径301a的水平部这一情况时使倾斜机构310工作,也可以在开始进行边缘修剪时使倾斜机构310工作,并且在利用周缘去除装置270进行边缘修剪时使装置始终倾斜。
222.此外,根据本实施方式,倾斜机构310构成为使周缘去除装置270的整体倾斜,但如图37所示,只要能够至少使排出机构300倾斜就能够回收落到所述水平部的周缘部we。更具体地说,能够至少使罩体301倾斜即可。
223.另外,在像这样使排出机构300倾斜的情况下,回收容器291的上部291a优选由例如橡胶、片状的成形树脂等柔性的材料形成。通过具有这样的结构,上部291a追随罩体301的倾斜进行伸缩,因此能够适当地通过吸引机构293对回收容器291的内部进行吸引来将该回收容器291的内部维持为减压空间。
224.此外,倾斜机构的结构不限定于该例。例如如图38所示,倾斜机构320可以具有旋转辊321和气缸322。此外,在图示的例子中,旋转辊321设置在周缘去除部110的下方,气缸322设置在吸盘71的下方。
225.倾斜机构320通过使气缸322工作来将周缘去除装置270的吸盘71侧抬起,由此如图39所示那样周缘去除装置270以旋转辊321为轴旋转。即,使重合晶圆t的面方向发生变
更。周缘去除装置270的旋转方向例如为将落到排出管302的水平部的周缘部we向回收机构290回收的方向。
226.此外,根据以上的第一实施方式及第二实施方式,在加工装置90中对处理晶圆w的背面wb进行粗磨削、中磨削以及精磨削,由此使该处理晶圆w薄化,但使处理晶圆w薄化的方法不限定于此。例如,也可以通过在该处理晶圆w的内部沿面方向形成作为剥离的基点的内部面改性层m3来使处理晶圆w薄化。下面,参照附图来说明在处理晶圆w的内部形成内部面改性层m3来进行剥离的情况。
227.首先,将收纳有多个图40的(a)所示的重合晶圆t的盒ct载置于搬入搬出站2的盒载置台10。与上述实施方式同样地,在重合晶圆t形成有接合区域ac和未接合区域ae。
228.接着,通过晶圆搬送装置20将盒ct内的重合晶圆t取出,并搬送至传送装置30。接下来,通过晶圆搬送装置50将传送装置30的重合晶圆t取出,并搬送至改性装置60。在改性装置60中,如图40的(b)和图1的(b)所示,在处理晶圆w的内部依次形成周缘改性层m1和分割改性层m2(图41的步骤q1、q2),并且如图40的(c)所示那样形成内部面改性层m3(图41的步骤q3)。周缘改性层m1作为在边缘修剪中去除周缘部we时的基点。分割改性层m2作为用于将要被去除的周缘部we小片化的基点。内部面改性层m3作为用于使处理晶圆w薄化的基点。此外,在处理晶圆w的内部,裂纹c1、c2从周缘改性层m1和分割改性层m2延展并分别到达背面wb和表面wa。另外,裂纹c3从内部面改性层m3沿面方向延展。
229.此外,像这样,在改性装置60中,在处理晶圆w的周缘部we与中央部wc之间的边界形成周缘改性层m1,在该状态下为周缘部we与中央部wc仍相连的状态。
230.当在处理晶圆w形成周缘改性层m1、分割改性层m2、内部面改性层m3时,接着通过晶圆搬送装置80从改性装置60搬出重合晶圆t。
231.接着,通过晶圆搬送装置80将重合晶圆t搬送至周缘去除装置70。在周缘去除装置70中,如图40的(d)所示那样以周缘改性层m1为基点使所述周缘部we与中央部wc相连的部分断裂,来去除处理晶圆w的周缘部we(图41的步骤q4)。另外,在此时,以分割改性层m2为基点将周缘部we小片化。此外,关于利用周缘去除装置70进行的边缘修剪,通过上述的第一实施方式或第二实施方式所示的任意的方法来进行。
232.接着,通过晶圆搬送装置80将重合晶圆t搬送至加工装置90。在加工装置90中,首先,将重合晶圆t从搬送臂81交接至交接位置a0的吸盘96。此时,如图40的(e)所示,以内部面改性层m3为基点将处理晶圆w的背面wb侧(以下称作背面晶圆wb1)分离(图41的步骤q5)。
233.在步骤q5中,通过搬送臂81对处理晶圆w进行吸附来保持该处理晶圆w,并且通过吸盘96对支承晶圆s进行吸附来保持该支承晶圆s。而且,在该状态下使搬送臂81旋转,由此以内部面改性层m3为边界对背面晶圆wb1切去边缘。之后,在搬送臂81吸附并保持背面晶圆wb1的状态下,使该搬送臂81上升来将背面晶圆wb1从处理晶圆w分离。此时,例如通过压力传感器(未图示)来测定吸引背面晶圆wb1的压力,由此能够探测有无背面晶圆wb1来确认是否将背面晶圆wb1从处理晶圆w分离开。此外,将分离后的背面晶圆wb1回收至被设置于晶圆处理系统1的外部的回收部(未图示)。
234.接着,通过使旋转台91旋转来使吸盘96移动至加工位置a3。而且,通过精磨削单元94,如图40的(f)所示那样对被吸盘96保持的处理晶圆w的背面wb进行磨削,来去除残留于该背面wb的内部面改性层m3和周缘改性层m1(图41的步骤q6)。在步骤q6中,在使磨削磨石
与背面wb抵接的状态下,分别使处理晶圆w和磨削磨石旋转来对背面wb进行磨削。此外,之后也可以使用清洗液喷嘴(未图示),通过清洗液来清洗处理晶圆w的背面wb。
235.接着,通过晶圆搬送装置80将重合晶圆t搬送至清洗装置41。在清洗装置41中对处理晶圆w的作为磨削面的背面wb进行刷洗(图41的步骤q7)。此外,在清洗装置41中,也可以将处理晶圆w的背面wb与支承晶圆s的背面sb一同进行清洗。
236.接着,通过晶圆搬送装置50将重合晶圆t搬送至蚀刻装置40。在蚀刻装置40中,通过药液对处理晶圆w的作为磨削面的背面wb进行湿蚀刻(图41的步骤q8)。有时在通过上述的加工装置90而被磨削了的背面wb形成磨削痕迹。在本步骤q8中,通过进行湿蚀刻能够去除磨削痕迹,从而能够使背面wb平滑化。
237.之后,通过晶圆搬送装置50将被实施了全部的处理的重合晶圆t搬送至传送装置30,进一步地,通过晶圆搬送装置20将该重合晶圆t搬送至盒载置台10的盒ct。通过这样,晶圆处理系统1中的一系列的晶圆处理结束。
238.像这样,在通过在加工装置90中以内部面改性层m3为基点使处理晶圆w分离来进行薄化,并且通过该分离进行了与第一实施方式中的粗磨削及中磨削实现的薄化量同等程度的薄化的情况下,能够仅通过精磨削单元94这一个单元构成加工装置90。即,能够进一步简化装置结构。此时,能够将精磨削单元94的配置决定成图1所示的加工位置a1、a2及a3的任意位置。
239.应当认为,本次公开的实施方式在所有方面均为例示,而非限制性的。上述的实施方式在不脱离所附的权利要求书及其主旨的情况下能够以各种方式进行省略、置换、变更。
240.附图标记说明
241.1:晶圆处理系统;71:吸盘;110:周缘去除部;130:回收部;s:支承晶圆;t:重合晶圆;w:处理晶圆。
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