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中公开了一种基板处理系统，具有：改性层形成装置，其在第一基板与第二基板接合而成的重合基板中沿作为去除对象的第一基板的周缘部与中央部之间的边界在第一基板的内部形成改性层；以及周缘去除装置，其以所述改性层为基点将第一基板的周缘部去除。另外，在专利文献1中记载了以下内容：在形成于第一基板的非加工面的器件层的内部形成改性面，以在第一基板的周缘部使第一基板与第二基板之间的接合力下降。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：国际公开第2019/176589号


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第一基板与第二基板接合而成的重合基板中将第一基板从第二基板适当地剥离。
8.用于解决问题的方案
9.本公开的一个方式是一种基板处理装置，对第一基板、界面层以及第二基板层叠地形成的重合基板进行处理，所述界面层至少包含激光吸收膜，所述基板处理装置具备：基板保持部，其保持所述重合基板；界面用激光照射部，其将激光脉冲状地照射于所述激光吸收膜；移动机构，其使所述基板保持部和所述界面用激光照射部相对地移动；以及控制部，其控制所述界面用激光照射部和所述移动机构，其中，所述控制部执行以下控制：获取形成于所述重合基板的所述界面层的信息，基于获取到的所述界面层的信息，将所述界面层中的接合界面中密接力最弱的界面设定为所述第一基板与所述第二基板的剥离界面。
10.发明的效果
11.根据本公开，能够在第一基板与第二基板进行接合而成的重合基板中将第一基板从第二基板适当地剥离。
附图说明
12.图1a是示出实施方式所涉及的重合晶圆的结构例的侧视图。
13.图1b是示出实施方式所涉及的重合晶圆的其它结构例的侧视图。
14.图2是示出本实施方式所涉及的晶圆处理系统的结构的概要的俯视图。
15.图3是示出本实施方式所涉及的界面改性装置的结构的概要的侧视图。
16.图4是示出晶圆处理系统中的晶圆处理的主要工序的说明图。
17.图5是示出被照射了激光的重合晶圆的情形的说明图。
18.图6是示出激光吸收膜的厚度及激光的照射间隔与第一晶圆的剥离面位置之间的相关性的表。
19.图7是示出第一晶圆的剥离面的位置的说明图。
20.图8是示出实施方式所涉及的晶圆处理的主要工序的流程图。
21.图9是示出激光吸收膜的厚度与激光的脉冲能量之间的关系的曲线图。
22.图10是示出晶圆处理系统中的其它晶圆处理的主要工序的说明图。
23.图11是示出晶圆处理系统中的其它晶圆处理的主要工序的说明图。
具体实施方式
24.在半导体器件的制造工序中，有时在表面形成有多个电子电路等器件的第一基板(半导体等硅基板)与第二基板接合而成的重合基板中进行第一晶圆的周缘部的去除，即所谓的边缘修剪。
25.第一基板的边缘修剪例如使用专利文献1所公开的基板处理系统来进行。即，通过向第一基板的内部照射激光来形成改性层，以该改性层为基点来从第一基板去除周缘部。另外，根据专利文献1所记载的基板处理系统，通过向第一基板与第二基板接合的界面照射激光来形成改性面，以使周缘部中的第一基板与第二基板的接合力下降。
26.另外，在该边缘修剪中，有时通过向形成于第一基板与第二基板之间的激光吸收层(例如氧化膜)照射激光来在第一基板与第二基板之间的界面处产生剥离。然而，在像这样向激光吸收层照射激光来进行第一基板的边缘修剪的情况下，若该激光吸收层的厚度小，则通过激光的照射而被吸收层吸收、蓄积的能量变小，因此可能会无法适当地进行第一基板的边缘修剪。
27.本公开所涉及的技术是鉴于上述情况而完成的，在第一基板与第二基板接合而成的重合基板中将第一基板从第二基板适当地剥离。下面，参照附图来说明本实施方式所涉及的作为基板处理装置的基板处理系统和基板处理方法。此外，在本说明书和附图中，对具有实质上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。
28.在本实施方式所涉及的后述的晶圆处理系统1中，如图1a所示，对作为第一基板的第一晶圆w与作为第二基板的第二晶圆s接合而成的作为重合基板的重合晶圆t进行处理。下面，在第一晶圆w中，将与第二晶圆s接合的一侧的表面称作表面wa，将与表面wa相反一侧的表面称作背面wb。同样地，在第二晶圆s中，将与第一晶圆w接合的一侧的表面称作表面sa，将与表面sa相反一侧的表面称作背面sb。
29.第一晶圆w例如是硅基板等半导体晶圆，在表面wa侧形成有包括多个器件的器件层(未图示)。在第一晶圆w的表面wa侧还层叠地形成有作为激光吸收膜的激光吸收膜fw、作为剥离促进膜的金属膜fm以及表面膜fe，该表面膜fe与第二晶圆s的表面膜fs进行了接合。作为激光吸收膜fw，例如使用氧化膜(sio2膜、teos膜)等能够吸收来自后述的激光照射系统110的激光的膜。另外，作为金属膜fm，例如使用钨膜等与表面膜fe之间的密接力至少比第一晶圆w与激光吸收膜fw之间的密接力弱的膜。另外，第一晶圆w的周缘部we是在后述的边缘修剪中要去除的部分，例如是从第一晶圆w的外端部起的径向0.5mm～3mm的范围。作为表面膜fe，例如使用氧化膜(thox膜、sio2膜、teos膜)、sic膜、sicn膜或粘接剂等。
30.第二晶圆s例如是支承第一晶圆w的晶圆。在第二晶圆s的表面sa形成有表面膜fs。作为表面膜fs，例如能够列举氧化膜(thox膜、sio2膜、teos膜)、sic膜、sicn膜或粘接剂等。另外，第二晶圆s作为保护第一晶圆w的器件层d的保护件(辅助晶圆)发挥功能。此外，第二晶圆s无需为辅助晶圆，也可以与第一晶圆w同样为形成有未图示的器件层的器件晶圆。
31.此外，在本实施方式所涉及的重合晶圆t中，以上的激光吸收膜fw、金属膜fm、表面膜fe以及表面膜fs相当于本公开的技术所涉及的“界面层”。
32.此外，下面，以在晶圆处理系统1中对图1a所示的在第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面层叠地形成有激光吸收膜fw、金属膜fm、表面膜fe以及表面膜fs的重合晶圆t进行处理的情况为例进行说明，但通过晶圆处理系统1进行处理的重合晶圆t的结构并不限定于此。
33.例如，在晶圆处理系统1中，如图1b所示，可以对在第一晶圆w的表面wa与激光吸收膜fw之间的界面还形成有作为第二剥离促进膜的表面膜fm2的重合晶圆t2进行处理。作为表面膜fm2，能够使用与第一晶圆w的表面wa之间的密接力至少比激光吸收膜fw小、且能够使来自后述的激光照射系统110的激光透过的膜(例如sin膜)。另外，此时，金属膜fm与表面膜fe之间的密接力比第一晶圆w的表面wa与表面膜fm2之间的密接力小。
34.如图2所示，晶圆处理系统1具有将搬入搬出站2与处理站3连接为一体的结构。例如在搬入搬出站2与外部之间搬入和搬出能够收容多个重合晶圆t的盒c。处理站3具备对重合晶圆t实施期望的处理的各种处理装置。
35.在搬入搬出站2设置有用于载置能够收容多个重合晶圆t的盒c的盒载置台10。另外，在盒载置台10的x轴正方向侧，与该盒载置台10相邻地设置有晶圆搬送装置20。晶圆搬送装置20构成为能够在沿y轴方向延伸的搬送路21上移动，来在盒载置台10的盒c与后述的传送装置30之间搬送重合晶圆t。
36.在搬入搬出站2且晶圆搬送装置20的x轴正方向侧，与该晶圆搬送装置20相邻地设置有用于与处理站3之间交接重合晶圆t的传送装置30。
37.在处理站3配置有晶圆搬送装置40、作为周缘去除部的周缘去除装置50、清洗装置60、作为界面用激光照射部的界面改性装置70、以及作为内部用激光照射部的内部改性装置80。
38.晶圆搬送装置40设置于传送装置30的x轴正方向侧。晶圆搬送装置40构成为在沿x轴方向延伸的搬送路41上移动自如，并且构成为能够向搬入搬出站2的传送装置30、周缘去除装置50、清洗装置60、界面改性装置70以及内部改性装置80搬送重合晶圆t。
39.周缘去除装置50进行第一晶圆w的周缘部we的去除、即边缘修剪。清洗装置60对边缘修剪后的第二晶圆s的露出面实施清洗处理，来将露出面上的微粒去除。界面改性装置70向第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面照射激光(界面用激光，例如co2激光)来形成后述的未接合区域ae。此外，在后文中叙述界面改性装置70的详细结构。内部改性装置80向第一晶圆w的内部照射激光(内部用激光、例如yag激光)，来形成作为周缘部we的剥离的基点的周缘改性层m1、以及作为周缘部we的碎片化的基点的分割改性层m2。
40.在以上的晶圆处理系统1设置有作为控制部的控制装置90。控制装置90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对晶圆处理系统1中的重合晶圆t的处理进行控制的程序。另外，在程序保存部中还保存有控制上述的各种处理装置、搬送装置等的驱动系统的动作来实现晶圆处理系统1中的后述的晶圆处理的程序。此外，上述程序
可以记录于可由计算机读取的存储介质h中，并被从该存储介质h安装于控制装置90。
41.接着，对上述的界面改性装置70的详细结构进行说明。
42.如图3所示，界面改性装置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保持盘100。保持盘100吸附并保持第二晶圆s的背面sb。
43.保持盘100经由空气轴承101支承于滑动台102。在滑动台102的下表面侧设置有旋转机构103。旋转机构103例如内置有作为驱动源的马达。保持盘100构成为通过旋转机构103经由空气轴承101绕θ轴(铅垂轴)旋转自如。滑动台102构成为能够通过设置于其下表面侧的水平移动机构104沿在y轴方向上延伸的导轨105移动。导轨105设置于基台106。此外，关于水平移动机构104的驱动源没有特别限定，例如使用线性马达。此外，在本实施方式中，上述的旋转机构103和水平移动机构104相当于本公开的技术所涉及的“移动机构”。
44.在保持盘100的上方设置有激光照射系统110。激光照射系统110具有激光头111以及透镜112。透镜112可以构成为通过升降机构(未图示)升降自如。
45.激光头111具有振荡出脉冲状的激光的未图示激光振荡器。即，从激光照射系统110向保持于保持盘100的重合晶圆t照射的激光是所谓的脉冲激光，其功率重复为0(零)和最大值。另外，在本实施方式中，激光为co2激光，co2激光的波长例如为8.9μm～11μm。此外，激光头111可以具有激光振荡器以外的设备、例如放大器等。
46.透镜112是筒状的构件，向保持于保持盘100的重合晶圆t照射激光。从激光照射系统110发出的激光透过第一晶圆w被照射于激光吸收膜fw并被吸收。
47.接着，对使用如以上那样构成的晶圆处理系统1进行的晶圆处理进行说明。此外，在本实施方式中，如上述的那样，以在晶圆处理系统1中将第一晶圆w的周缘部we从第二晶圆s剥离(所谓的边缘修剪)的情况为例进行说明。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)中将第一晶圆w与第二晶圆s进行接合，来预先形成重合晶圆t。
48.首先，将收纳有多个重合晶圆t的盒c载置于搬入搬出站2的盒载置台11。
49.接着，通过晶圆搬送装置20将盒c内的重合晶圆t取出，并经由传送装置30搬送到内部改性装置80。在内部改性装置80中，如图4的(a)所示那样向第一晶圆w的内部照射激光，来形成周缘改性层m1和分割改性层m2。周缘改性层m1成为在后述的边缘修剪中去除周缘部we时的基点。分割改性层m2成为被去除的周缘部we的碎片化的基点。此外，在之后的说明中使用的附图中，为了避免附图变得复杂，有时省略分割改性层m2的图示。
50.接着，利用晶圆搬送装置40将在第一晶圆w的内部形成有周缘改性层m1和分割改性层m2的重合晶圆t搬送到界面改性装置70。在界面改性装置70中，一边使重合晶圆t(第一晶圆w)旋转并沿y轴方向移动，一边将激光脉冲状地照射于周缘部we的第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面(更具体地说，形成于该界面的上述的激光吸收膜fw)。由此，如图4的(b)所示那样在第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面处产生剥离。
51.在界面改性装置70中，通过像这样在第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面处产生剥离，来形成第一晶圆w与第二晶圆s的接合强度下降了的未接合区域ae。由此，如图5所示，在第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面形成环状的未接合区域ae，并且在该未接合区域ae的径向内侧形成第一晶圆w与第二晶圆s接合后的接合区域ac。在后述的边缘修剪中要将作为去除对象的第一晶圆w的周缘部we去除，通过像这样存在未接合区域ae，能够适当地进行该周缘部we的去除。
52.此外，在后文中叙述界面改性装置70中的未接合区域ae的详细的形成方法。
53.接着，利用晶圆搬送装置40将形成有未接合区域ae的重合晶圆t搬送到周缘去除装置50。在周缘去除装置50中，如图4的(c)所示，进行第一晶圆w的周缘部we的去除、即边缘修剪。此时，将周缘部we以周缘改性层m1为基点从第一晶圆w的中央部剥离，并且以未接合区域ae为基点从第二晶圆s完全剥离。另外，使此时被去除的周缘部we以分割改性层m2为基点而碎片化。
54.在去除周缘部we时，可以在形成重合晶圆t的第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面插入例如由楔形状构成的刀片。另外，例如可以喷射气流、水柱对该周缘部we施压来进行去除。像这样，在进行边缘修剪时，通过对第一晶圆w的周缘部we施加冲击，来将周缘部we以周缘改性层m1为基点剥离。另外，如上述的那样，通过未接合区域ae使第一晶圆w与第二晶圆s之间的接合强度下降，因此周缘部we被从第二晶圆s适当地去除。
55.接着，利用晶圆搬送装置40将被去除了第一晶圆w的周缘部we的重合晶圆t搬送到清洗装置60。在清洗装置60中，如图4的(d)所示，对被去除了周缘部we的第二晶圆s的周缘部(下面，有时称作边缘修剪后的“露出面”。)进行清洗。
56.在清洗装置60中，例如对第二晶圆s的露出面照射清洗用激光(例如co2激光)来将该露出面的表面进行改性从而去除，由此可以去除(清洗)残留于该露出面的微粒等。例如，可以通过一边使重合晶圆t旋转一边向第二晶圆s的露出面供给清洗液，来对该露出面进行旋转清洗。
57.另外，在清洗装置60中，可以进行第二晶圆s的露出面的清洗并且对第二晶圆s的背面sb进行清洗。
58.之后，利用晶圆搬送装置20经由传送装置30将被实施全部处理后的重合晶圆t搬送到盒载置台10的盒c。通过这样，晶圆处理系统1中的一系列的晶圆处理结束。
59.此外，在以上的说明中，在如图4的(a)及图4的(b)所示那样通过内部改性装置80形成周缘改性层m1和分割改性层m2之后，通过界面改性装置70形成了未接合区域ae，但晶圆处理系统1中的晶圆处理的顺序并不限定于此。即，也可以是，在通过界面改性装置70形成未接合区域ae之后，通过内部改性装置80来形成周缘改性层m1和分割改性层m2。
60.在此，在界面改性装置70中，从激光照射系统110对形成于第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面的激光吸收膜fw照射激光。所照射的激光被激光吸收膜fw吸收。此时，激光吸收膜fw由于吸收激光而蓄积能量，因此温度上升而膨胀。其结果是，由于激光吸收膜fw的膨胀而在第一晶圆w与激光吸收膜fw之间的界面(在图1b所示的重合晶圆t2中为密接力小的第一晶圆w与表面膜fm2之间的界面)产生剪切用力，由此在第一晶圆w与激光吸收膜fw(表面膜fm2)之间的界面处产生剥离。即，在激光的照射位置，通过剥离而形成第一晶圆w与第二晶圆s之间的接合力下降了的未接合区域ae。
61.像这样，通常，在界面改性装置70中在激光吸收膜fw(表面膜fm2)与第一晶圆w之间的界面形成未接合区域ae，但在如上述那样激光吸收膜fw的厚度小的情况下，关于第一晶圆w的边缘修剪的生产能力可能会下降。具体地说，该激光吸收膜fw所吸收、蓄积的能量变小，激光的吸收所引起的激光吸收膜fw的膨胀量减少，因此在第一晶圆w与激光吸收膜fw(表面膜fm2)之间的界面产生的剪切应力变小，其结果是，无法在第一晶圆w与激光吸收膜fw(表面膜fm2)之间的界面适当地进行剥离，可能会无法适当地形成未接合区域ae。
62.关于该点，在本实施方式中，如图1所示，在第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面形成有作为剥离促进膜的金属膜fm。作为该金属膜fm，使用至少该金属膜fm与表面膜fe之间的密接力比第一晶圆w与激光吸收膜fw(表面膜fm2)之间的密接力弱的膜。换言之，根据本实施方式，在第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面形成有密接力比第一晶圆w与激光吸收膜fw之间的密接力低的、金属膜fm与表面膜fe之间的界面。
63.由此，通过在该金属膜fm与表面膜fe之间的界面处进行周缘部we的剥离，相比于如以往那样在第一晶圆w与激光吸收膜fw(表面膜fm2)之间的界面处进行剥离(形成未接合区域ae)的情况而言，能够适当地提高界面改性装置70中的生产能力。
64.另外，在此，本发明的发明人们经过认真研究后了解到：通过控制针对激光吸收膜fw的、周向上的激光的照射间隔即脉冲间距p以及径向上的激光的照射间隔即索引(日语：
インデックス
)间距q(参照图5：下面有时将脉冲间距p与索引间距q一并简称为“照射间隔”。)，能够选择性地在上述的密接力弱的金属膜fm与表面膜fe之间的界面进行剥离(形成未接合区域ae)。
65.更具体地说，了解到：如图6所示，当缩小针对激光吸收膜fw的激光的照射间隔时，在第一晶圆w与激光吸收膜fw(表面膜fm2)之间的界面(a界面：参照图7)处产生剥离，当扩大激光的照射间隔时，在金属膜fm与表面膜fe之间的界面(b界面：参照图7)处产生剥离。而且，本发明的发明人们根据该见解发现了以下可能性：通过扩大激光的照射间隔，能够在金属膜fm与表面膜fe之间的界面(b界面)形成未接合区域，提高关于第一晶圆w的边缘修剪的生产能力。此外，在以下的说明中，如图6所示，有时分别将在a界面处产生剥离的照射间隔称作“a界面剥离间距”，将在b界面处产生剥离的照射间隔称作“b界面剥离间距”。
66.另外，本发明的发明人们了解到：使第一晶圆w与第二晶圆s之间的剥离面位置在a界面与b界面之间切换的激光的照射间隔(下面，称作“转换间距pq”。)根据激光吸收膜fw的厚度发生变化。具体地说，了解到：如图7所示，转换间距pq随着激光吸收膜fw的厚度变大而变大。
67.因此，接着，对基于以上见解通过界面改性装置70进行的、在第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面形成未接合区域ae的形成方法进行说明。
68.当在界面改性装置70中形成未接合区域ae时，作为预先工序，将能够形成于第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面的膜的种类、以及将各种膜进行了接合的情况下的各种界面的密接力的信息输出到控制装置90(图8的步骤e0-1)。
69.另外，预先制作图6所示的、表示各种界面的密接力与该界面的剥离所需的激光的照射间隔(脉冲能量)之间的相关性的表(图8的步骤e0-2)。
70.当在界面改性装置70中形成未接合区域ae时，首先，作为未接合区域ae的形成对象即重合晶圆t的层信息，获取形成于第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面的膜的种类的信息、以及激光吸收膜fw的厚度信息(图8的步骤e1)。获取到的重合晶圆t的层信息被输出到控制装置90。
71.关于重合晶圆t的层信息，可以通过界面改性装置70获取，也可以预先在界面改性装置70的外部获取。
72.此外，获取的重合晶圆t的层信息不仅仅限定于膜的种类的信息、以及激光吸收膜fw的厚度信息，除此之外，还可以获取例如未图示的器件层的厚度、第一晶圆w、第二晶圆s
的表面形状的倾向(例如是凸形状还是凹形状等)。
73.当获取到重合晶圆t的层信息时，接着，基于获取到的层信息从形成于第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面的各种膜的界面(在上述实施方式中为a界面或b界面、以及激光吸收膜fw与金属膜fm之间的界面)中选择成为剥离界面的密接力最弱的界面(在上述实施方式中为b界面)(图8的步骤e2)。关于各种膜的界面中的密接力，例如通过将在步骤e0-1中输出到控制装置90的信息进行比较来获取。
74.当选择密接力弱的界面后，接着，决定从激光照射系统110对激光吸收膜fw照射的激光的照射间隔(脉冲间距p及索引间距q)(图8的步骤e3)。
75.具体地说，基于通过步骤e1获取到的激光吸收膜fw的厚度、通过步骤e0-2获取到的各种界面的密接力以及该界面的剥离所需的激光的照射间隔之间的相关性(参照图6)，在能够在所选择的界面选择未接合区域ae的照射间隔(在上述实施方式中为b界面剥离间距)中决定激光的照射间隔。
76.当决定激光的照射间隔后，针对保持于保持盘100的重合晶圆t的激光吸收膜fw以成为所决定的照射间隔的方式照射激光(图8的步骤e4)。具体地说，控制激光的频率、保持盘100(重合晶圆t)的旋转速度，以按所决定的脉冲间距p照射激光，并且控制保持盘100(重合晶圆t)的向y轴方向上的移动速度，以按所决定的索引间距q照射激光。
77.之后，对作为去除对象的周缘部we的激光吸收膜fw的整面照射激光，并当形成未接合区域ae时，界面改性装置70中的一系列的晶圆处理结束。
78.以上，根据本实施方式，在进行第一晶圆w的周缘部we的去除(边缘修剪)时，对形成于第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面的激光吸收膜fw照射激光来形成未接合区域ae，由此使该第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面处的接合力下降。此时，由于在该第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面形成有与表面膜fe之间的密接力比第一晶圆w与激光吸收膜fw之间的密接力弱的金属膜fm，因此即使在难以在第一晶圆w与激光吸收膜fw之间的界面(a界面)进行周缘部we的剥离的情况下，也能够在金属膜fm与表面膜fe之间的界面(b界面)适当地将周缘部we剥离。另外，与此同时，能够在密接力弱的b界面产生第一晶圆w与第二晶圆s的剥离(形成未接合区域ae)，因此相比于在a界面处产生剥离(形成未接合区域ae)的情况，能够适当地提高关于未接合区域ae的形成的生产能力。
79.特别地，根据本实施方式，即使在如以往那样激光吸收膜fw的厚度小从而难以在a界面处进行周缘部we的剥离的情况下，也能够在b界面适当地进行周缘部we的剥离。
80.另外，根据本实施方式，能够不取决于形成于重合晶圆t的界面的激光吸收膜fw的厚度地，以大致固定的脉冲能量进行第一晶圆w的边缘修剪。
81.具体地说，如图9的比较例所示，在界面未形成金属膜fm的以往的重合晶圆t中，当激光吸收膜fw的厚度小时，吸收脉冲能量的体积小而能量的吸收效率小，因此剥离所需的脉冲能量变大。换言之，第一晶圆w的剥离(未接合区域ae的形成)所涉及的能量控制变得繁杂，并且从能量效率的观点看来具有改善的余地。
82.关于该点，根据在界面形成有金属膜fm的本实施方式所涉及的重合晶圆t、t2，如图9所示，能够不取决于激光吸收膜fw的厚度地，以大致固定的脉冲能量将第一晶圆w剥离(形成未接合区域ae)。换言之，根据本实施方式，能够通过能量效率高且简易的控制将第一晶圆w剥离(形成未接合区域ae)。
83.另外，如图6所示，关于第一晶圆w的剥离面位置，在为转换间距pq以下时为a界面，当比转换间距pq大时为b界面。换言之，例如以在b界面处进行第一晶圆w的剥离为目的的激光的照射间隔只要在上述的b界面剥离间距中即可，能够任意选择。
84.因此，在以上的实施方式的步骤e3中决定激光的照射间隔时，通过以该b界面剥离间距中的任意的照射间隔进行激光的照射，能够适当地控制界面改性装置70中的生产能力。
85.具体地说，例如以b界面剥离间距中的最宽的照射间隔进行激光的照射，由此能够最大限度地提高界面改性装置70中的生产能力。
86.另外，例如，通过以b界面剥离间距中的任意的照射间隔进行激光的照射，能够将界面改性装置70中的激光处理时间调整为晶圆处理系统1所要求的激光处理时间，由此能够容易地与其它处理装置之间进行生产节奏的匹配。换言之，能够使晶圆处理系统1整体中的晶圆处理最优化，即能够提高晶圆处理系统1整体的生产能力。
87.此外，在上述实施方式中，像这样基于形成于重合晶圆t的界面的激光吸收膜fw的厚度来决定针对激光吸收膜fw的激光的照射间隔。然而，作为替代，在需要在界面改性装置70中以期望的激光的照射间隔进行控制的情况下，可以根据该照射间隔来决定激光吸收膜fw的厚度，形成重合晶圆t。
88.此外，在以上的实施方式中，以在晶圆处理系统1中为了进行第一晶圆w的周缘部we的去除、即边缘修剪而对与周缘部we对应的位置的激光吸收膜fw进行激光的照射的情况为例进行了说明，但在晶圆处理系统1中进行的晶圆处理不限定于边缘修剪。
89.例如，如图10所示，在第一晶圆w的内部形成作为该第一晶圆w的薄化的基点的内部面改性层m3，在此时将周缘部we与第一晶圆w的背面wb侧一体地去除的情况下，也能够应用本公开所涉及的技术。
90.具体地说，如图10的(a)所示那样在内部改性装置80中依次形成周缘改性层m1和内部面改性层m3，之后，进一步在界面改性装置70中在与周缘部we对应的位置形成未接合区域ae。由此，如图10的(b)所示，使第一晶圆w以内部面改性层m3为基点而薄化，并且使周缘部we以周缘改性层m1和未接合区域ae为基点被一体地剥离并去除。
91.在该情况下也是，通过如上述那样在第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面形成金属膜f，并且控制针对激光吸收膜fw的激光的照射间隔，能够从a界面和b界面中适当地选择周缘部we的剥离面位置。换言之，无论激光吸收膜fw的厚度如何，都能够适当地将第一晶圆w从第二晶圆s剥离。
92.另外，例如如图11所示，在将第一晶圆w的整面从第二晶圆s剥离并且将形成于第一晶圆w的表面wa侧的未图示的器件层转印于第二晶圆s的情况下，即进行所谓的激光剥离的情况下，也能够应用本公开所涉及的技术。
93.具体地说，如图11的(a)所示，在界面改性装置70中在重合晶圆t的整面向激光吸收膜fw照射激光来形成未接合区域ae。由此，在重合晶圆t的整面，第一晶圆w与第二晶圆s之间的接合力下降，如图11的(b)所示，能够适当地将第一晶圆w从第二晶圆s剥离。
94.而且，即使在该情况下，通过如上述那样在第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面形成金属膜f，并且控制针对激光吸收膜fw的激光的照射间隔，也能够从a界面和b界面中适当地选择第一晶圆w的剥离面位置。换言之，无论激光吸收膜fw的厚度如何，都能够适当地将
第一晶圆w从第二晶圆s剥离。
95.此外，在以上的实施方式中，以形成于第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面的剥离促进膜为金属膜fm(例如钨膜)的情况为例进行了说明，但剥离促进膜的种类并不限定于此。
96.具体地说，至少与表面膜fe(或激光吸收膜fw)之间的密接力不同于第一晶圆w与激光吸收膜fw之间的密接力从而在对激光吸收膜fw照射激光时能够选择剥离面的位置即可。
97.另外，剥离促进膜的形成位置也并不限定于图1所示的例子、即激光吸收膜fw与表面膜fe之间，例如可以形成于第一晶圆w的表面wa与激光吸收膜fw之间。在该情况下，剥离促进膜需要针对来自激光照射系统110的激光具有透过性。
98.此外，在以上的实施方式中，如图4所示，当在第一晶圆w的内部形成周缘改性层m1和分割改性层m2之后，在第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面形成了未接合区域ae，但晶圆处理系统1中的晶圆处理的顺序并不限定于此。即，也可以是，在如上述那样在第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面形成未接合区域ae之后，在第一晶圆w的内部形成周缘改性层m1和分割改性层m2。
99.另外，关于图10所示的将周缘部we与第一晶圆w的背面wb侧一体地去除的情况，也可以同样地当在第一晶圆w与第二晶圆s之间的界面形成未接合区域ae之后在第一晶圆w的内部形成周缘改性层m1和内部面改性层m3。
100.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。上述的实施方式可以不脱离所附的权利要求书和其主旨地以各种方式进行省略、置换、变更。
101.附图标记说明
102.1：晶圆处理系统；70：界面改性装置；90：控制装置；100：保持盘；103：旋转机构；104：水平移动机构；fw：激光吸收膜；p：脉冲间距；q：索引间距；s：第二晶圆；t：重合晶圆；w：第一晶圆。

技术特征：
1.一种基板处理装置，对由第一基板、界面层以及第二基板层叠地形成的重合基板进行处理，所述界面层至少包含激光吸收膜，所述基板处理装置具备：基板保持部，其保持所述重合基板；界面用激光照射部，其将激光脉冲状地照射于所述激光吸收膜；移动机构，其使所述基板保持部和所述界面用激光照射部相对地移动；以及控制部，其控制所述界面用激光照射部和所述移动机构，其中，所述控制部执行以下控制：获取形成于所述重合基板的所述界面层的信息；以及基于获取到的所述界面层的信息，将所述界面层中的接合界面中密接力最弱的界面设定为所述第一基板与所述第二基板的剥离界面。2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，所述控制部执行以下控制：根据所设定的所述剥离界面来决定向所述激光吸收膜照射的所述激光的间隔。3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，所述移动机构具备：旋转机构，其使所述基板保持部和所述界面用激光照射部相对地旋转；以及水平移动机构，其使所述基板保持部和所述界面用激光照射部相对地沿水平方向移动，其中，所述控制部执行以下控制：作为所述激光的间隔，设定周向间隔和径向间隔。4.根据权利要求2或3所述的基板处理装置，其特征在于，所述控制部执行以下控制：基于所述激光吸收膜的厚度来设定所述激光的间隔，以使针对所述重合基板的激光处理时间成为最小。5.根据权利要求2或3所述的基板处理装置，其特征在于，所述控制部执行如下控制：基于所述激光吸收膜的厚度来设定所述激光的间隔，以使针对所述重合基板的激光处理时间成为对所述基板处理装置要求的激光处理时间。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的基板处理装置，其特征在于，还具备内部用激光照射部，所述内部用激光照射部向所述第一基板的内部照射激光，来形成成为所述第一基板的剥离起点的改性层。7.根据权利要求6所述的基板处理装置，其特征在于，还具备周缘去除部，所述周缘去除部将作为去除对象的所述第一基板的周缘部去除，所述内部用激光照射部形成周缘改性层，所述周缘改性层成为作为去除对象的所述第一基板的周缘部的剥离起点。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的基板处理装置，其特征在于，所述界面层包含形成于所述激光吸收膜与所述第二基板的界面的剥离促进膜，所述剥离促进膜为钨膜。9.一种基板处理方法，用于对将第一基板、界面层以及第二基板进行接合所得到的重合基板进行处理，所述界面层至少包含激光吸收膜，所述基板处理方法包括：获取形成于所述重合基板的所述界面层的信息；基于获取到的所述界面层的信息，将所述界面层的接合界面中密接力最弱的界面设定为所述第一基板与所述第二基板的剥离界面；以及
根据所设定的所述剥离界面，来决定向所述激光吸收膜照射的激光的间隔。10.根据权利要求9所述的基板处理方法，其特征在于，还包括：将激光以成为所决定的所述激光的间隔的方式脉冲状地照射于所述激光吸收膜。11.根据权利要求10所述的基板处理方法，其特征在于，所述激光的间隔包括周向间隔和径向间隔，一边从所述激光的照射部向所述激光吸收膜照射所述激光，一边使所述重合基板和所述照射部相对地旋转以成为所述周向间隔，并且使所述重合基板和所述激光的照射部相对地沿水平方向移动以成为所述径向间隔。12.根据权利要求10或11所述的基板处理方法，其特征在于，基于所述激光吸收膜的厚度来设定所述激光的间隔，以使针对所述重合基板的激光处理时间成为最小。13.根据权利要求10或11所述的基板处理方法，其特征在于，基于所述激光吸收膜的厚度来设定所述激光的间隔，以使针对所述重合基板的激光处理时间成为所要求的激光处理时间。14.根据权利要求9至13中的任一项所述的基板处理方法，其特征在于，还包括：向所述第一基板的内部照射激光，来形成成为所述第一基板的剥离起点的改性层。15.根据权利要求14所述的基板处理方法，其特征在于，还包括：将作为去除对象的所述第一基板的周缘部去除，形成于所述第一基板的内部的所述改性层包括周缘改性层，所述周缘改性层成为作为去除对象的所述第一基板的周缘部的剥离起点。

技术总结
一种基板处理装置，对由第一基板、界面层以及第二基板层叠地形成的重合基板进行处理，所述界面层至少包含激光吸收膜，所述基板处理装置具备：基板保持部，其保持所述重合基板；界面用激光照射部，其将激光脉冲状地照射于所述激光吸收膜；移动机构，其使所述基板保持部和所述界面用激光照射部相对地移动；以及控制部，其控制所述界面用激光照射部和所述移动机构，其中，所述控制部执行以下控制：获取形成于所述重合基板的所述界面层的信息，基于获取到的所述界面层的信息，将所述界面层中的接合界面中密接力最弱的界面设定为所述第一基板与所述第二基板的剥离界面。所述第二基板的剥离界面。所述第二基板的剥离界面。


技术研发人员：田之上隼斗 荒木健人 山下阳平 白石豪介
受保护的技术使用者：东京毅力科创株式会社
技术研发日：2022.01.05
技术公布日：2023/9/20