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公開番号2025105952
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2025076594,2023542300
出願日2025-05-02,2022-07-27
発明の名称処理方法及び処理システム
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01L 21/304 20060101AFI20250703BHJP(基本的電気素子)
要約【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の基板の一部または全部を適切に除去する。
【解決手段】レーザ吸収膜が形成された第1の基板と第2の基板が積層して形成された重合基板を処理する処理方法であって、前記レーザ吸収膜にレーザ光を照射することと、前記レーザ光を照射したことで生じる熱により前記第1の基板を局所的に膨張させ、当該膨張により生じる応力により、前記第1の基板と前記レーザ吸収膜の界面において剥離を生じさせることと、を含む。
【選択図】図6

特許請求の範囲【請求項１】
レーザ吸収膜が形成された第１の基板と第２の基板が積層して形成された重合基板を処理する処理方法であって、
前記レーザ吸収膜にレーザ光を照射することと、
前記レーザ光を照射したことで生じる熱により前記第１の基板を局所的に膨張させ、当該膨張により生じる応力により、前記第１の基板と前記レーザ吸収膜の界面において剥離を生じさせることと、を含む、
処理方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１の基板の前記膨張により生じる前記応力により、
一の集光点と当該一の集光点の後に前記レーザ光が照射される他の集光点との間に形成される周辺領域における前記第１の基板と前記レーザ吸収膜との前記界面において前記剥離を生じさせることを含む、請求項１に記載の処理方法。
【請求項３】
前記レーザ吸収膜に対して間隔をあけて複数回照射される前記レーザ光の照射により前記応力を蓄積させ、蓄積された当該応力により、前記第１の基板と前記レーザ吸収膜の前記界面において前記剥離を生じさせることを含む、請求項２に記載の処理方法。
【請求項４】
前記第１の基板と前記レーザ吸収膜との前記界面における異なる領域において前記剥離を生じさせることと、
前記異なる領域で生じた前記剥離を繋げることで、前記第１の基板と前記レーザ吸収膜の分離の基点となる分離面を形成することと、を含む、請求項３に記載の処理方法。
【請求項５】
前記分離面を基点として前記第１の基板の少なくとも一部を前記重合基板から分離して除去することを含む、請求項４に記載の処理方法。
【請求項６】
前記第１の基板と前記レーザ吸収膜の前記剥離を、前記周辺領域に生ずる引張応力により発生させる、請求項２～５のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項７】
除去対象の前記第１の基板の周縁部と前記第１の基板の中央部の境界に沿って、前記周縁部の分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の基板の分離に際しては、前記第１の基板の前記周縁部を前記第２の基板から分離する、請求項１～６のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項８】
レーザ吸収膜が形成された第１の基板と第２の基板が積層して形成された重合基板を処理する処理システムであって、
前記レーザ吸収膜にパルス状のレーザ光を照射して、前記第１の基板と前記第２の基板の接合強度が低下された未接合領域を形成する界面改質装置と、
前記第２の基板から前記第１の基板を分離する分離装置と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記界面改質装置において、
前記レーザ吸収膜にレーザ光を照射することと、
前記レーザ光を照射したことで生じる熱により前記第１の基板を局所的に膨張させ、当該膨張により生じる応力により、前記第１の基板と前記レーザ吸収膜の界面において剥離を生じさせることと、を含む制御を実行する、処理システム。
【請求項９】
前記制御装置は、前記界面改質装置において、
前記第１の基板の前記膨張により生じる前記応力により、
一の集光点と当該一の集光点の後に前記レーザ光が照射される他の集光点との間に形成される周辺領域における前記第１の基板と前記レーザ吸収膜との前記界面において前記剥離を生じさせることを含む制御を実行する、請求項８に記載の処理システム。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記界面改質装置において、
前記レーザ吸収膜に対して間隔をあけて複数回照射される前記レーザ光の照射により前記応力を蓄積させ、蓄積された当該応力により、前記第１の基板と前記レーザ吸収膜の前記界面において前記剥離を生じさせることを含む制御を実行する、請求項９に記載の処理システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、処理方法及び処理システムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、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、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第１の基板の内部に改質層を形成する改質層形成装置と、前記改質層を基点として第１の基板の周縁部を除去する周縁除去装置と、を有する基板処理システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１９／１７６５８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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の基板の一部または全部を適切に除去する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、レーザ吸収膜が形成された第１の基板と第２の基板が積層して形成された重合基板を処理する処理方法であって、前記レーザ吸収膜にレーザ光を照射することと、前記レーザ光を照射したことで生じる熱により前記第１の基板を局所的に膨張させ、当該膨張により生じる応力により、前記第１の基板と前記レーザ吸収膜の界面において剥離を生じさせることと、を含む。
【発明の効果】
【０００６】
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の基板の一部または全部を適切に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施の形態にかかる重合ウェハの構成例を示す側面図である。
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。
界面改質装置の構成の概略を示す側面図である。
ウェハ処理システムにおけるウェハ処理の主な工程を示す説明図である。
未接合領域の形成後の重合ウェハの様子を示す断面図である。
界面用レーザ光の照射時における温度分布を示す説明図である。
各種条件における第１のウェハの剥離状態を示す表である。
界面用レーザ光の他の照射例を示す説明図である。
界面用レーザ光の他の照射例を示す説明図である。
界面改質装置の他の構成を示す側面図である。
冷却機構の他の構成を示す説明図である。
冷却機構の他の構成を示す説明図である。
本開示に係る技術の他の適用例を示す説明図である。
界面用レーザ光のレーザ形状についての説明図である。
界面用レーザ光のレーザ形状の変更例についての説明図である。
界面用レーザ光のレーザ形状の変更例についての説明図である。
界面用レーザ光のレーザ形状の変更例についての説明図である。
重合ウェハの他の構成例を示す側面図である。
レーザ光が照射された重合ウェハの様子を示す説明図である。
ウェハ処理システムにおけるウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。
重合ウェハに生じた熱の拡散の様子を示す説明図である。
レーザ光の照射による第１のウェハの膨張の様子を示す説明図である。
レーザ光が照射された重合ウェハの様子を示す説明図である。
第１のウェハとレーザ吸収膜の剥離の様子を示す説明図である。
第１のウェハとレーザ吸収膜の剥離の様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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第１の基板（半導体などのシリコン基板）と第２の基板が接合された重合基板において、第１の基板の周縁部を除去すること、いわゆるエッジトリムが行われる場合がある。
【０００９】
第１の基板のエッジトリムは、例えば特許文献１に開示された基板処理システムを用いて行われる。すなわち、第１の基板の内部にレーザ光を照射することで改質層を形成し、当該改質層を基点として第１の基板から周縁部を除去する。また特許文献１に記載の基板処理システムによれば、第１の基板と第２の基板とが接合される界面にレーザ光を照射することで改質面や剥離面を形成し、これにより周縁部における第１の基板と第２の基板の接合力を低下させて周縁部の除去を適切に行うことを図っている。
【００１０】
ところで、エッジトリムにおける除去対象の第１の基板の周縁部では、例えば第１の基板と第２の基板の界面に形成された膜の厚みや構造等の種々の要因により、第１の基板と第２の基板の接合力を適切に低下できない場合があった。具体的には、第１の基板と第２の基板の接合力を低下させる際には、界面に形成された吸収膜に対してレーザ光を照射し、吸収させ、これにより応力を発生させて第１の基板と第２の基板の界面に剥離を生じさせる。しかしながら、基板処理システムで処理される重合基板毎に、又は基板処理システムで処理される重合基板の面内で、吸収膜の厚みや構造に変化が生じた場合、これにより当該吸収膜に対するレーザ光の吸収量が変化し、適切に第１の基板と第２の基板の接合力を低下できない場合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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