TW202425203A - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

Abstract

［課題］本發明旨在提供一種技術，在對元件基板加工之際，抑制樹脂膠帶的使用。 ［解決手段］一種基板處理方法，具有：準備步驟，準備一疊層基板，該疊層基板包含：元件基板，具有底層基板、及「形成在該底層基板上」的複數之元件；及支持基板，從「以該元件為基準之與該底層基板相反」一側，支持該元件基板；靜電吸附步驟，以第一靜電載體，將「受該支持基板所支持」之該元件基板，從與該支持基板相反一側來靜電吸附；分離步驟，使該支持基板，與「受該第一靜電載體所靜電吸附」之該元件基板分離開來；及切割步驟，在該第一靜電載體靜電吸附「與該支持基板分離開來之該元件基板」的狀態下，就各該元件，切割出複數之晶片。

Description

基板處理方法及基板處理裝置

本發明有關基板處理方法及基板處理裝置。

專利文獻1之切削方法，包含下述（1）～（4）。（1）以環狀框座，隔著切割膠帶來支持半導體晶圓。（2）在半導體晶圓之表面，塗佈水溶性樹脂來形成樹脂膜。（3）以切削刀具，將半導體晶圓分割成複數之晶片。（4）藉由將水供給至半導體晶圓之表面，以去除樹脂膜連同切削屑。 ［先前技術文獻］

［專利文獻1］日本特開2016-136559號公報

［發明欲解決之課題］

本發明一態樣，提供一種技術，在對元件基板加工之際，抑制樹脂膠帶的使用。 ［解決課題之手段］

本發明一態樣之基板處理方法，具有： 準備步驟，準備一疊層基板，該疊層基板包含：元件基板，具有底層基板、及「形成在該底層基板上」的複數之元件；及支持基板，從「以該元件為基準之與該底層基板相反」一側，支持該元件基板； 靜電吸附步驟，以第一靜電載體，將「受該支持基板所支持」之該元件基板，從與該支持基板相反一側來靜電吸附； 分離步驟，使該支持基板，與「受該第一靜電載體所靜電吸附」之該元件基板分離開來；及 切割步驟，將與該支持基板分離開來之該元件基板，在靜電吸附於該第一靜電載體的狀態下，就各該元件，切割出複數之晶片。 ［發明之效果］

依本發明一態樣，在對元件基板加工之際，可抑制樹脂膠帶的使用。

以下參照圖式，針對本發明之實施態樣進行說明。又，各圖式中，在相同或對應之構成標註同一符號，有時省略說明。

參照圖1～圖4，針對一實施態樣之基板處理方法進行說明。基板處理方法，例如圖1所示，包含步驟S101～S108。又，基板處理方法，只要包含至少步驟S104～S106即可。又，基板處理方法，包含步驟S101～S108以外之步驟亦可。

步驟S101中，如圖2（A）所示，準備元件基板10。元件基板10具有：底層基板11；及複數之元件12，形成在底層基板11上。底層基板11，例如包含矽晶圓、化合物半導體晶圓或玻璃基板等。元件12，例如包含半導體元件、電路或端子等。元件12，在底層基板11之表面，隔著間隔而形成複數個。

如圖2（A）所示，在複數之元件12上，可形成無機膜31。無機膜31，用以在後述步驟S102中，接合元件基板10與支持基板20。無機膜31，為氧化膜、氮化膜或碳化膜等。無機膜31，例如為氧化矽膜。

氧化矽膜，以熱氧化法、化學氣相沉積（CVD，Chemical Vapor Deposition）法或原子層沉積（ALD，Atomic Layer Deposition）法等形成。以CVD法形成氧化矽膜時，氧化矽膜之原料氣體，例如使用四乙氧基矽烷（TEOS，Tetraethoxysilane）。

步驟S102中，如圖2（B）所示，藉由將元件基板10與支持基板20疊置，以製造疊層基板30。支持基板20，從「以元件12為基準之與底層基板11相反」一側，支持元件基板10。支持基板20，例如包含矽晶圓、化合物半導體晶圓或玻璃基板等。

步驟S102中，例如藉由第二無機層33，來接合元件基板10與支持基板20。第二無機層33，例如包含兩層無機膜31、32。一無機膜31，預先形成在元件基板10（詳言之為元件12）上，另一無機膜32，預先形成在支持基板20上。無機膜32，乃是以「與無機膜31相同」方式構成。

元件基板10與支持基板20，以「使兩層無機膜31、32相向」方式接合。兩層無機膜31、32之彼此對向的接合面，可預先以電漿等來活化，亦可進一步藉由供給水或水蒸氣以親水化。接合時，產生OH基彼此的氫鍵。又，因為氫鍵的脫水縮合反應，乃產生共價鍵。

步驟S103中，如圖2（C）所示，在「以支持基板20支持元件基板10」的狀態下，使元件基板10之底層基板11薄化。藉由使底層基板11薄化，可使「底層基板11及元件12所構成」之晶片13（參照圖4（B）及圖4（C））薄化。

例如，步驟S103中，在「以支持基板20支持元件基板10」的狀態下，研磨元件基板10之底層基板11。具體而言，步驟S103中，一面使砂輪131及疊層基板30旋轉，一面將砂輪131抵靠於底層基板11。

依本實施態樣，使底層基板11薄化之際，可利用支持基板20，來補強元件基板10。不同於「使用第一樹脂膠帶來取代支持基板20」的情形，可防止因為第一樹脂膠帶的厚度不均或變形，導致晶片13的厚度不均。且可防止因為第一樹脂膠帶而對元件12造成有機物汙染。第一樹脂膠帶，一般稱為背面研磨膠帶。

步驟S104中，如圖3（A）所示，以第一靜電載體40，將「接受支持基板20支持」之元件基板10，從與支持基板20相反一側來靜電吸附。第一靜電載體40，例如具備載體基板41、複數之電極42、及複數之操作端子43。

載體基板41，使複數之電極42彼此絕緣，而維持「被供給至各電極42」之電荷。電荷可為正電荷，亦可為負電荷。藉由在電極42儲存電荷，以產生吸附力。吸附力，為庫侖力或約翰遜-拉別克力（Johnsen-Rahbek force）。藉由從電極42排出電荷，以使吸附力消失。

電極42，設於載體基板41，將各晶片13（參照圖4（C））個別地加以靜電吸附。就各個晶片13分別設置有電極42。電極42，可為單極性電極，亦可為雙極性電極。電極42，露出於載體基板41之表面41a，但不露出來，乃埋設於載體基板41之內部亦可。

操作端子43，配置在載體基板41，藉由接觸端子141，與吸附力控制部142有線連接。又，操作端子43，亦可與吸附力控制部142無線連接，而沒有接觸端子141。又，操作端子43，露出於載體基板41之背面41b（與表面41a相反一側的面），但露出於表面41a或側面亦可。

吸附力控制部142，藉由操作端子43，供給電荷至電極42。電荷，其可從「載體基板41設有的電容器」被供給至電極42，亦可從外部被供給至電極42。吸附力控制部142，亦可藉由操作端子43，從電極42排出電荷。

吸附力控制部142，可就各個電極42分別控制吸附力。操作端子43，就各個電極42分別配置。又，操作端子43，亦可為單一之「複數個電極42共通」的操作端子。只要吸附力控制部142可就各個電極42分別控制吸附力即可。

操作端子43，在操作端子43與吸附力控制部142之連接被解除後，亦維持電極42儲存有電荷的狀態，而維持產生吸附力後的狀態。因此，可在「以第一靜電載體40靜電吸附著元件基板10」的狀態下，搬運第一靜電載體40。

步驟S105中，如圖3（B）及圖3（C）所示，使支持基板20，與「受第一靜電載體40所靜電吸附」之元件基板10分離開來。藉由使支持基板20分離，將可切割元件基板10（步驟S106）。

步驟S105中，例如圖3（B）所示，可將雷射光LB2經由支持基板20照射至第二無機層33，藉以在第二無機層33形成第二改質層33a。第二改質層33a，形成在預定剝離面。預定剝離面，例如為構成第二無機層33之兩層無機膜31、32的界面，但亦可為「支持基板20與第二無機層33」的界面、或「元件基板10與第二無機層33」的界面，並不特別限定。第二改質層33a之形成位置，可以雷射光LB2之焦點位置來控制。

步驟S105中，如圖3（C）所示，可將支持基板20，以第二改質層33a為起點，從元件基板10剝離開來。例如，步驟S105中，使支持基板20與第一靜電載體40相對隔開。當使支持基板20與第一靜電載體40相對隔開時，裂縫以第二改質層33a為起點而擴展成面狀，支持基板20便從元件基板10剝離開來。又，除了使支持基板20與第一靜電載體40相對隔開，可進一步使支持基板20或第一靜電載體40旋轉。

支持基板20，從元件基板10剝離開來後，可與另一元件基板10接合。亦即，支持基板20，可重複用於步驟S102～S105。支持基板20可再利用。

又，詳如後述，亦可使用第二靜電載體80作為支持基板20（參照圖6（B））。第二靜電載體80，亦可再利用為第一靜電載體40。

步驟S106中，如圖4（A）所示，將與支持基板20分離開來之元件基板10，在靜電吸附於第一靜電載體40的狀態下，就各個元件12，切割出複數之晶片13。

例如，步驟S106中，對於元件基板10，從與第一靜電載體40相反一側，照射雷射光LB3，藉以切斷元件基板10。元件基板10，因為吸收雷射光LB3，乃發熱，並昇華或蒸發。其結果，以「貫穿元件基板10」之方式形成溝槽。溝槽形成在相鄰的晶片13之間。

又，步驟S106中，可對元件基板10照射電漿，來取代雷射光LB3。元件基板10，乃是以電漿來蝕刻。其結果，形成「貫穿元件基板10」的溝槽。溝槽形成在相鄰的晶片13之間。

依本實施態樣，將元件基板10切割成複數個晶片13之際，可利用第一靜電載體40來固定複數個晶片13之位置。不同於「使用第二樹脂膠帶來取代第一靜電載體40」的情形，第二樹脂膠帶之黏著劑不附著在底層基板11。又，可抑制來自第二樹脂膠帶的污染。第二樹脂膠帶，一般稱為切割膠帶。

步驟S107中，如圖4（B）所示，在「第一靜電載體40靜電吸附複數之晶片13」的狀態下，以清洗液L來清洗複數之晶片13。清洗液L，去除殘留在晶片13上的殘留物，例如無機膜31。

依本實施態樣，清洗複數個晶片13之際，可利用第一靜電載體40來固定複數個晶片13之位置。第一靜電載體40，其使用陶瓷等無機材料形成，相較於第二樹脂膠帶，耐久性較佳。因此，可增加清洗液L的選項、及清洗方法的選項。

步驟S108中，如圖4（C）所示，將各個晶片13，分別從第一靜電載體40拾取出來。拾取出來之晶片13，被上下翻轉，並安裝在另一元件基板。

步驟S108中，第一靜電載體40之操作端子43，藉由接觸端子161，與吸附力控制部162有線連接。又，操作端子43，亦可與吸附力控制部162無線連接，而沒有接觸端子161。吸附力控制部162，從電極42排出電荷。吸附力將會消失，可使晶片13，與第一靜電載體40分離開來。

就各個晶片13分別配置有電極42。從電極42排出電荷的時間點，亦即使吸附力消失的時間點，乃晶片13各自不同，將一個晶片13從第一靜電載體40拾取出來之際，可在第一靜電載體40靜電吸附其餘的晶片13，防止其餘的晶片13發生位置偏移。

依本實施態樣，如上述，不同於「使用第二樹脂膠帶來取代第一靜電載體40」的情形，第二樹脂膠帶之黏著劑不附著在底層基板11。因此，可省略「拾取出來之晶片13」的清洗步驟。

接著，參照圖5，針對一實施態樣之基板處理裝置100進行說明。基板處理裝置100，例如進行步驟S103～S107。又，基板處理裝置100，進行至少S104～S106即可。步驟S101～S103及S107～S108，以位在基板處理裝置100之外部的裝置來進行亦可。

基板處理裝置100，具備送入送出站110、處理站120、及控制裝置190。送入送出站110、及處理站120，兩者以此順序，由X軸負向側往X軸正向側並列。圖5中，X軸方向、Y軸方向、與Z軸方向互相垂直，X軸方向及Y軸方向為水平方向，Z軸方向為鉛直方向。

送入送出站110，具備載置台111。載置台111，供晶圓匣盒C1～C4載置。晶圓匣盒C1，收納疊層基板30。晶圓匣盒C2，收納第一靜電載體40。晶圓匣盒C3，收納「接受第一靜電載體40靜電吸附」之複數個晶片13。晶圓匣盒C4，收納「與元件基板10分離」之支持基板20。以下，元件基板10、支持基板20、疊層基板30、或第一靜電載體40有時簡稱為基板。

送入送出站110，具備第一搬運區域112、及第一搬運裝置113。第一搬運區域112，乃是與載置台111、及後述轉運裝置121接鄰。第一搬運裝置113，在「與第一搬運區域112接鄰」的複數個裝置之間，搬運基板。第一搬運裝置113具有：搬運臂，進行基板固持；及驅動部，使搬運臂移動或旋轉。搬運臂，可沿水平方向（X軸方向、Y軸方向兩個方向）及鉛直方向移動，並可以鉛直軸為中心來旋轉。亦可設置複數支搬運臂。

處理站120，具備轉運裝置121、第二搬運區域122、第二搬運裝置123、薄化裝置124、疊置裝置125、分離裝置126、切割裝置127、清洗裝置128、及翻轉裝置129。又，構成處理站120之裝置的配置及數目，不限於圖5所示的配置及數目。

轉運裝置121，暫時保存基板。轉運裝置121，配置在第一搬運區域112、與第二搬運區域122之間，在第一搬運裝置113、與第二搬運裝置123之間，轉送基板。

第二搬運區域122，乃是與轉運裝置121、薄化裝置124、疊置裝置125、分離裝置126、切割裝置127、清洗裝置128、及翻轉裝置129接鄰。第二搬運裝置123，在「與第二搬運區域122接鄰」的複數個裝置之間，搬運基板。第二搬運裝置123具有：搬運臂，進行基板固持；及驅動部，使搬運臂移動或旋轉。搬運臂，可沿水平方向（X軸方向、Y軸方向兩個方向）及鉛直方向移動，並可以鉛直軸為中心來旋轉。亦可設置複數支搬運臂。

薄化裝置124，如圖2（C）所示，在「以支持基板20支持元件基板10」的狀態下，使元件基板10之底層基板11薄化。薄化裝置124，例如具有研磨裝置130。研磨裝置130，以砂輪131來研磨底層基板11，藉以使底層基板11薄化。

又，薄化裝置124，詳如後述，可具有圖7（A）所示之第一雷射加工裝置132、及圖7（B）所示之第一剝離裝置133。第一雷射加工裝置132，將雷射光LB1照射至底層基板11之內部，藉以在底層基板11之內部，形成第一改質層60a。第一剝離裝置133，以第一改質層60a為起點來分割底層基板11，藉以使底層基板11薄化。

疊置裝置125，如圖3（A）所示，以第一靜電載體40，將「接受支持基板20支持」之元件基板10，從與支持基板20相反一側來靜電吸附。疊置裝置125，例如具備接觸端子141、及吸附力控制部142。接觸端子141，與第一靜電載體40之操作端子43接觸。複數之接觸端子141，以「與複數之操作端子43對應」方式配置。

吸附力控制部142，在「與第一靜電載體40之操作端子43連接」的狀態下，進行吸附力控制。吸附力控制部142，藉由在電極42儲存電荷，以產生吸附力。就產生吸附力的時間點而言，複數之電極42可在相同時間點，亦可在不同時間點。

分離裝置126，如圖3（B）及圖3（C）所示，使支持基板20，與「接受第一靜電載體40靜電吸附」之元件基板10分離開來。分離裝置126，例如具有圖3（B）所示之第二雷射加工裝置151、及圖3（C）所示之第二剝離裝置152。

第二雷射加工裝置151，將雷射光LB2經由支持基板20照射至第二無機層33，藉以在第二無機層33形成第二改質層33a。第二剝離裝置152，將支持基板20，以第二改質層33a為起點，從元件基板10剝離開來。第二剝離裝置152，為了使支持基板20與第一靜電載體40相對隔開，例如具有第三夾頭153、第四夾頭154、及驅動部155。

第三夾頭153固持支持基板20，第四夾頭154固持第一靜電載體40。驅動部155，藉由使第三夾頭153與第四夾頭154相對隔開，以使支持基板20與第一靜電載體40相對隔開。其結果，裂縫以第二改質層33a為起點而擴展成面狀，支持基板20便從元件基板10剝離開來。驅動部155，亦可使第三夾頭153或第四夾頭154旋轉。

切割裝置127，如圖4（A）所示，將「與支持基板20分離開來」之元件基板10，於其被靜電吸附在第一靜電載體40的狀態下，就各個元件12逐一切割出複數之晶片13。例如，切割裝置127，對元件基板10，從與第一靜電載體40相反一側，照射雷射光LB3或電漿，藉以切斷元件基板10。

清洗裝置128，如圖4（B）所示，在「第一靜電載體40靜電吸附複數之晶片13」的狀態下，以清洗液L來清洗複數之晶片13。清洗方法，不限於旋轉清洗，例如為刷擦清洗或浸漬清洗亦可。清洗液L，去除晶片13上殘留之殘留物，例如無機膜31。又，依晶片13之用途，有時不必去除無機膜31。

翻轉裝置129，將疊層基板30上下翻轉。

控制裝置190，例如為電腦，具備中央處理器（CPU，Central Processing Unit）等運算部191、記憶體等儲存部192。儲存部192存放程式，其控制基板處理裝置100執行的各種處理。控制裝置190，藉由令運算部191執行儲存部192所儲存的程式，以控制基板處理裝置100的動作。就構成基板處理裝置100的各個單元，分別設置用來控制單元之動作的單元控制部，亦可設置「整合控制複數個單元控制部」的系統控制部。可以單元控制部及系統控制部，來構成控制裝置190。

接著，針對上述構成之基板處理裝置100的動作進行說明。基板處理裝置100的動作，乃是在控制裝置190之控制下進行。

首先，第一搬運裝置113，從晶圓匣盒C1取出疊層基板30，並搬運至轉運裝置121。接著，第二搬運裝置123，從轉運裝置121取出疊層基板30，並搬運至薄化裝置124。接著，薄化裝置124，在「以支持基板20支持元件基板10」的狀態下，使元件基板10之底層基板11薄化。其後，第二搬運裝置123，從薄化裝置124取出疊層基板30，並搬運至翻轉裝置129。接著，翻轉裝置129，將疊層基板30上下翻轉。然後，第二搬運裝置123，從翻轉裝置129取出疊層基板30，並搬運至疊置裝置125。

疊層基板30，如上述，從晶圓匣盒C1，經過轉運裝置121、薄化裝置124、及翻轉裝置129，被搬運至疊置裝置125。另一方面，第一靜電載體40，從晶圓匣盒C2，經過轉運裝置121被搬運至疊置裝置125。首先，第一搬運裝置113，從晶圓匣盒C2取出第一靜電載體40，並搬運至轉運裝置121。接著，第二搬運裝置123，從轉運裝置121取出第一靜電載體40，並搬運至疊置裝置125。

接著，疊置裝置125，以第一靜電載體40，將「接受支持基板20支持」之元件基板10，從與支持基板20相反一側來靜電吸附。其後，第二搬運裝置123，從疊置裝置125，取出「接受第一靜電載體40靜電吸附」之疊層基板30，並搬運至分離裝置126。

接著，分離裝置126，使支持基板20，與「接受第一靜電載體40靜電吸附」之元件基板10分離開來。其後，第二搬運裝置123，從分離裝置126，取出「接受第一靜電載體40靜電吸附」之元件基板10，並搬運至切割裝置127。

接著，切割裝置127，將「與支持基板20分離開來」之元件基板10，於其被靜電吸附在第一靜電載體40的狀態下，就各個元件12，切割出複數之晶片13。其後，第二搬運裝置123，從切割裝置127，取出「接受第一靜電載體40靜電吸附」之複數個晶片13，並搬運至清洗裝置128。

接著，清洗裝置128，在「第一靜電載體40靜電吸附複數之晶片13」的狀態下，以清洗液L來清洗複數之晶片13。其後，第二搬運裝置123，從清洗裝置128取出「接受第一靜電載體40靜電吸附」之複數個晶片13，並搬運至轉運裝置121。最後，第一搬運裝置113，從轉運裝置121取出「接受第一靜電載體40靜電吸附」之複數個晶片13，並收納在晶圓匣盒C3。

接受第一靜電載體40靜電吸附之元件基板10，如上述，從分離裝置126，經過切割裝置127、清洗裝置128、及轉運裝置121，被搬運至晶圓匣盒C3。另一方面，與元件基板10分離開來之支持基板20，從分離裝置126，經過轉運裝置121被搬運至晶圓匣盒C4。首先，第二搬運裝置123，從分離裝置126，取出「與元件基板10分離開來」之支持基板20，並搬運至轉運裝置121。接著，第一搬運裝置113，從轉運裝置121，取出「與元件基板10分離開來」之支持基板20，並搬運至晶圓匣盒C4。

接著，參照圖6～圖8，針對變形例之基板處理方法進行說明。以下，主要針對與上述實施態樣相異的點，進行說明。

步驟S101中，如圖6（A）所示，準備元件基板10。元件基板10具有：底層基板11；及複數之元件12，形成在底層基板11上。底層基板11，可依序具有第一半導體基板50、第一無機層60、及第二半導體基板70。

第一半導體基板50、及第二半導體基板70，為矽晶圓或化合物半導體晶圓。第二半導體基板70，較第一半導體基板50薄。第二半導體基板70上，形成元件12。第一無機層60具有絕緣性。第一半導體基板50、及第二半導體基板70為矽晶圓，且第一無機層60為氧化矽層時，底層基板11乃是所謂的絕緣矽（SOI，Silicon on Insulator）基板。

步驟S102中，如圖6（B）所示，藉由疊置元件基板10、與支持基板20，以製造疊層基板30。疊層基板30，基板20可具有第二靜電載體80作為支持基板20。第二靜電載體80，從「以元件12為基準之與底層基板11相反」一側來靜電吸附元件基板10。

第二靜電載體80，例如具有與第一靜電載體40相同的構成，具備載體基板81、複數之電極82、及複數之操作端子83。載體基板81，使複數之電極82絕緣，而保存「被供給至各電極82」之電荷。操作端子83，配置在載體基板81，藉由接觸端子171，與吸附力控制部172有線連接。又，操作端子83，亦可與吸附力控制部172無線連接，而沒有接觸端子171。又，操作端子83，露出於載體基板81之背面81b（與表面81a相反一側的面），但露出於表面81a或側面亦可。

吸附力控制部172，藉由操作端子83，供給電荷至電極82。電荷，其可從「載體基板81設有的電容器」被供給至電極82，亦可從外部被供給至電極82。吸附力控制部172，亦可藉由操作端子83，從電極82排出電荷。

吸附力控制部172，可就各個電極82分別控制吸附力。操作端子83，就各個電極82分別配置。又，操作端子83，亦可為單一的「複數之電極82共通」的操作端子。只要吸附力控制部172可就各個電極82個別地控制吸附力即可。但是，吸附力控制部172，亦可一併控制複數之電極82的吸附力。

操作端子83，在操作端子83與吸附力控制部172之連接解除後，亦維持電極82儲存有電荷的狀態，而維持產生吸附力後的狀態。因此，可在「以第二靜電載體80靜電吸附著元件基板10」的狀態下，搬運第二靜電載體80。

第二靜電載體80，可再利用為第一靜電載體40。又，不將第二靜電載體80再利用為第一靜電載體40時，第二靜電載體80可不具有「與第一靜電載體40相同」的構成。第二靜電載體80，不同於第一靜電載體40，乃是在切割元件基板10之前，與元件基板10分離開來。因此，電極82的個數，可為一個。

步驟S103包含：如圖7（A）及圖7（B）所示，在以支持基板20支持元件基板10的狀態下，使支持元件12用之底層基板11薄化的步驟。底層基板11，其在薄化前，依序具有第一半導體基板50、第一無機層60、及第二半導體基板70。底層基板11，乃是藉由薄化，而消除第一半導體基板50。

步驟S103中，例如圖7（A）所示，可將雷射光LB1經由第一半導體基板50照射至第一無機層60，藉以在第一無機層60形成第一改質層60a。第一改質層60a，形成在預定剝離面。預定剝離面，例如為構成第一無機層60之兩層無機膜61、62的界面，但亦可為「第一半導體基板50與第一無機層60」的界面、或「第二半導體基板70與第一無機層60」的界面，並不特別限定。第一改質層60a之形成位置，可以雷射光LB1之焦點位置來控制。

步驟S103中，如圖7（B）所示，可將第一半導體基板50，以第一改質層60a為起點，從第二半導體基板70剝離開來。第一剝離裝置133，具有第一夾頭134、第二夾頭135、及驅動部136。第一夾頭134固持第一半導體基板50，第二夾頭135固持第二靜電載體80。驅動部136，使第一夾頭134與第二夾頭135相對隔開。驅動部136，亦可使第一夾頭134或第二夾頭135旋轉。

例如，步驟S103中，藉由使第一夾頭134與第二夾頭135相對隔開，以使第一半導體基板50與第二靜電載體80相對隔開。裂縫以第一改質層60a為起點而擴展成面狀，第一半導體基板50便從第二半導體基板70剝離開來。又，除了使第一半導體基板50與第二靜電載體80相對隔開，可進一步使第一半導體基板50或第二靜電載體80旋轉。

第一半導體基板50，從第二半導體基板70剝離開來後，可用於製造另一底層基板11。第一半導體基板50可再利用。第一半導體基板50之再利用，如後述。

步驟S104中，如圖8（A）所示，以第一靜電載體40，將「接受支持基板20支持」之元件基板10，從與支持基板20相反一側來靜電吸附。本變形例之步驟S104，支持基板20係使用第二靜電載體80，除了這一點外，係以「與上述實施態樣之步驟S104相同」方式進行，因此省略說明。

步驟S105包含：如圖8（B）及圖8（C）所示，使支持基板20，與「受第一靜電載體40所靜電吸附」之元件基板10分離的步驟。在使用第二靜電載體80作為支持基板20的情況時，使支持基板20與元件基板10分離的步驟，包含將以第二靜電載體80對於元件基板10的靜電吸附予以解除。

第二靜電載體80之操作端子83，連接於吸附力控制部182。操作端子83，藉由接觸端子181，與吸附力控制部182有線連接。又，操作端子83，亦可與吸附力控制部182無線連接，而沒有接觸端子181。吸附力控制部182，藉由從電極82排出電荷，以使吸附力消失。其後，可使元件基板10，與第二靜電載體80分離開來。

步驟S106以後的處理，係以與上述實施態樣相同方式進行，因此省略說明。又，在使用第二靜電載體80作為支持基板20的情況時，於步驟S105之後，使元件12露出來。因此，於步驟S105之後且於步驟S106之前，可進行一步驟，形成用以保護元件12的保護膜。保護膜，保護元件12免於接觸步驟S106中產生的碎屑。保護膜，在步驟S107中以清洗液L去除。

接著，參照圖9～圖11，針對圖6（A）所示之元件基板10的底層基板11之製造方法一例進行說明。底層基板11之製造方法，例如圖9所示，包含步驟S201～S206。又，基板處理方法，包含步驟S201～S206以外之步驟亦可。

步驟S201中，如圖10（A）所示，藉由第一無機層60，來接合第一半導體基板50與第二半導體基板70。第一無機層60，例如包含兩層無機膜61、62。一無機膜61，預先形成在第一半導體基板50上，另一無機膜62，預先形成在第二半導體基板70上。無機膜61、62，乃是以「與無機膜31、32相同」方式構成。

第一半導體基板50與第二半導體基板70，以「使兩層無機膜61、62相向」方式接合。兩層無機膜61、62之彼此對向的接合面，可預先以電漿等來活化，亦可進一步藉由供給水或水蒸氣以親水化。接合時，產生OH基彼此的氫鍵。又，因為氫鍵的脫水縮合反應，乃產生共價鍵。

步驟S202中，如圖10（B）所示，對第二半導體基板70，從與第一無機層60相反一側，來照射雷射光LB4，藉以在第二半導體基板70之內部，形成第三改質層70a。第三改質層70a，形成在預定分割面。預定分割面，例如包含：平面，與第二半導體基板70之主面平行；及圓柱面，從該平面之外周，朝第一半導體基板50垂直延伸。第三改質層70a之形成位置，可以雷射光LB4之焦點位置來控制。

步驟S203中，如圖10（C）所示，以第三改質層70a為起點，來分割第二半導體基板70，藉以使得「藉由第一無機層60與第一半導體基板50接合」的第二半導體基板70薄化。

步驟S204中，如圖11所示，以砂輪101，來研磨「藉由第一無機層60與第一半導體基板50接合」的第二半導體基板70。可使第二半導體基板70進一步薄化。

步驟S205中，為了減少「研磨後之第二半導體基板70」的厚度不均，而局部地加工第二半導體基板70。局部加工，例如包含「局部地照射電漿」的加工。

又，研磨後之第二半導體基板70的厚度不均較輕微時，則不需要步驟S205。

步驟S206中，對於第二半導體基板70之經過研磨的表面進行蝕刻。可去除因為研磨所產生之受損層。受損層為變質層。變質層帶有傷痕。變質層可帶有殘留應力。藉由在受損層被去除後的表面形成元件12，可避免元件12損傷。

第一半導體基板50，在圖1之步驟S103中，從第二半導體基板70剝離開來後，可在圖9之步驟S201～S206再次供使用，用於製造另一底層基板11。第一半導體基板50可再利用。

接著，參照圖12～圖15，針對第二變形例之基板處理方法進行說明。以下，主要針對與上述實施態樣及上述變形例相異的點，進行說明。本變形例之第一靜電載體40，例如圖12（A）所示，具有導電性基板45及絕緣膜46，並在「以絕緣膜46為基準之與導電性基板45相反」一側，靜電吸附疊層基板30。疊層基板30具有：元件基板10；支持基板20；及第二無機層33，接合元件基板10與支持基板20。第一靜電載體40，將「接受支持基板20支持」之元件基板10，從與支持基板20相反一側來靜電吸附。又，本變形例之第一靜電載體40，亦可使用作上述變形例之第二靜電載體80。

導電性基板45，例如以矽、鋁、鋁合金、不鏽鋼或鈦構成。在導電性基板45，可就各個晶片13分別形成一個以上之貫穿孔45a。詳如後述，如圖14或圖15所示，藉由供給氣體至貫穿孔45a，可從第一靜電載體40剝離晶片13。貫穿孔45a之個數及配置，並不特別限定。又，不供給氣體至貫穿孔45a，乃是將未圖示之插銷插入貫穿孔45a，藉此亦可從第一靜電載體40剝離晶片13。

絕緣膜46，如圖13所示，限制「元件基板10與導電性基板45之間」的電荷移動。絕緣膜46之絕緣破壞電壓，較佳在30kV以上，更佳在40kV以上。

絕緣膜46，較佳係以具有可撓性之材料構成，具體而言，較佳係以彈性係數2GPa以下之材料構成，更佳係以彈性係數0.5GPa以下之材料構成。從「對化學液之耐久性」的觀點，例如使用聚醯亞胺或EVA（乙酸乙烯酯共聚物）。絕緣膜46之厚度，例如為10μm。

絕緣膜46，可形成「與導電性基板45之貫穿孔45a連通」的貫穿孔46a。如圖14所示，絕緣膜46之貫穿孔46a的直徑，宜為小於導電性基板45之貫穿孔45a的直徑。又，如圖15所示，亦可沒有貫穿孔46a。

如圖13所示，疊置裝置125，具備電荷供給部143、及電性中和部144。電荷供給部143，藉由施加電壓至導電性基板45，以將第一極性（例如正極）之電荷供給至導電性基板45。電性中和部144，藉由從元件基板10去除第一極性之電荷，以使「第一極性之相反極性亦即第二極性（例如負極性）」的電荷，殘留在元件基板10。

導電性基板45儲存有第一極性之電荷，相對於此，元件基板10儲存有第二極性之電荷。其結果，夾隔著絕緣膜46，而在導電性基板45與元件基板10之間，產生電位差，乃產生靜電吸附力。已產生的靜電吸附力，在停止施加電壓至導電性基板45、及停止元件基板10之電性中和後，仍然維持。

電荷供給部143，例如具有「與導電性基板45接觸」之供電銷143a。供電銷143a，例如配置在「固持第一靜電載體40」之未圖示的固持部，電性連接於未圖示之電源。電性中和部144，例如具有接地線144a。接地線144a，從元件基板10去除第一極性之電荷。

接地線144a之前端，例如與元件基板10接觸。又，接地線144a，只要電性連接於元件基板10即可，接地線144a之前端，亦可與支持基板20接觸。只要第二無機層33較薄，第一極性之電荷，即可從元件基板10，經由第二無機層33移動至接地線144a。

絕緣膜46，如上述，以具有可撓性之材料構成。元件基板10因為靜電吸附力而抵緊於絕緣膜46之際，絕緣膜46產生變形，俾空氣從「元件基板10與絕緣膜46之間」外漏，而在「元件基板10與絕緣膜46之間」產生真空吸附力。

即使電荷從導電性基板45或元件基板10漏出，而靜電吸附力消失，仍可藉由真空吸附力，來繼續固持元件基板10。就電荷漏出之原因而言，可舉例如「將化學液或清洗液供給至元件基板10」的情況。步驟S104後，靜電吸附力消失，僅有真空吸附力作用於元件基板10。

步驟S104中，如圖12（A）所示，以第一靜電載體40，將「接受支持基板20支持」之元件基板10，從與支持基板20相反一側來靜電吸附。其後，雖未圖示，藉由使支持基板20，與「接受第一靜電載體40靜電吸附」之元件基板10分離開來（步驟S105），將可切割元件基板10（步驟S106）。

步驟S106中，如圖12（B）所示，在第一靜電載體40靜電吸附「與支持基板20分離開來之元件基板10」的狀態下，就各個元件12，切割出複數之晶片13。例如，步驟S106中，對元件基板10，從與第一靜電載體40相反一側，照射雷射光LB3，藉以切斷元件基板10。其後，雖未圖示，在「第一靜電載體40靜電吸附複數之晶片13」的狀態下，以清洗液來清洗複數之晶片13（步驟S107）。清洗液，去除殘留在晶片13上的殘留物，例如無機膜31。

步驟S108中，如圖12（C）所示，將各個晶片13，分別從第一靜電載體40拾取出來。拾取出來之晶片13，其被上下翻轉，並安裝在另一元件基板。步驟S108中，吸附力控制部162，就各個晶片13，分別解除晶片13之吸附。

吸附力控制部162，例如供給氣體至導電性基板45之貫穿孔45a，藉以從第一靜電載體40剝離晶片13。貫穿孔45a之個數及配置，並不特別限定。絕緣膜46可如圖14所示般具有貫穿孔46a，亦可如圖15所示般沒有貫穿孔46a。吸附力控制部162，不供給氣體至貫穿孔45a，乃是將未圖示之插銷插入貫穿孔45a亦可。

以上針對本發明之基板處理方法及基板處理裝置的實施態樣等進行說明，但本發明不限於上述實施態樣等。在申請專利範圍所記載之範疇內，可進行各種變更、修正、替換、附加、刪除及組合。此等亦屬於本發明之技術範圍，係屬當然。

10:元件基板 11:底層基板 12:元件 13:晶片 20:支持基板 30:疊層基板 31,32:無機膜 33:第二無機層 33a:第二改質層 40:第一靜電載體 41:載體基板 41a:表面 41b:背面 42:電極 43:操作端子 45:導電性基板 45a:貫穿孔 46:絕緣膜 46a:貫穿孔 50:第一半導體基板 60:第一無機層 60a:第一改質層 61,62:無機膜 70:第二半導體基板 70a:第三改質層 80:第二靜電載體 81:載體基板 81a:表面 81b:背面 82:電極 83:操作端子 100:基板處理裝置 101:砂輪 110:送入送出站 111:載置台 112:第一搬運區域 113:第一搬運裝置 120:處理站 121:轉運裝置 122:第二搬運區域 123:第二搬運裝置 124:薄化裝置 125:疊置裝置 126:分離裝置 127:切割裝置 128:清洗裝置 129:翻轉裝置 130:研磨裝置 131:砂輪 132:第一雷射加工裝置 133:第一剝離裝置 134:第一夾頭 135:第二夾頭 136:驅動部 141:接觸端子 142:吸附力控制部 143:電荷供給部 143a:供電銷 144:電性中和部 144a:接地線 151:第二雷射加工裝置 152:第二剝離裝置 153:第三夾頭 154:第四夾頭 155:驅動部 161:接觸端子 162:吸附力控制部 171:接觸端子 172:吸附力控制部 181:接觸端子 182:吸附力控制部 190:控制裝置 191:運算部 192:儲存部 C1~C4:晶圓匣盒 L:清洗液 LB1~LB4:雷射光 S101~S108:步驟 S201~S206:步驟 X,Y,Z:軸

［圖1］圖1係顯示一實施態樣之基板處理方法的流程圖。 ［圖2］圖2（A）係顯示步驟S101之一例的剖面圖，圖2（B）係顯示步驟S102之一例的剖面圖，圖2（C）係顯示步驟S103之一例的剖面圖。 ［圖3］圖3（A）係顯示步驟S104之一例的剖面圖，圖3（B）係顯示步驟S105第一階段之一例的剖面圖，圖3（C）係顯示步驟S105第二階段之一例的剖面圖。 ［圖4］圖4（A）係顯示步驟S106之一例的剖面圖，圖4（B）係顯示步驟S107之一例的剖面圖，圖4（C）係顯示步驟S108之一例的剖面圖。 ［圖5］圖5係顯示一實施態樣之基板處理裝置的俯視圖。 ［圖6］圖6（A）係顯示變形例之步驟S101的剖面圖，圖6（B）係顯示變形例之步驟S102的剖面圖。 ［圖7］圖7（A）係顯示變形例之步驟S103第一階段的剖面圖，圖7（B）係顯示變形例之步驟S103第二階段的剖面圖。 ［圖8］圖8（A）係顯示變形例之步驟S104的剖面圖，圖8（B）係顯示變形例之步驟S105第一階段的剖面圖，圖8（C）係顯示變形例之步驟S105第二階段的剖面圖。 ［圖9］圖9係顯示圖6（A）所示之元件基板的底層基板之製造方法一例的流程圖。 ［圖10］圖10（A）係顯示步驟S201之一例的剖面圖，圖10（B）係顯示步驟S202之一例的剖面圖，圖10（C）係顯示步驟S203之一例的剖面圖。 ［圖11］圖11係顯示步驟S204之一例的剖面圖。 ［圖12］圖12（A）係顯示第二變形例之步驟S104的剖面圖，圖12（B）係顯示第二變形例之步驟S106的剖面圖，圖12（C）係顯示第二變形例之步驟S108的剖面圖。 ［圖13］圖13係顯示圖12（A）所示步驟S104之具體例子的剖面圖。 ［圖14］圖14係顯示圖12（C）所示步驟S108之具體例子的剖面圖。 ［圖15］圖15係顯示圖14之變形例的剖面圖。

S101~S108:步驟

Claims (19)

1. 一種基板處理方法，具有： 準備步驟，準備一疊層基板，該疊層基板包含：元件基板，具有底層基板、及形成在該底層基板上的複數之元件；及支持基板，從以該元件為基準之與該底層基板相反一側，支持該元件基板； 靜電吸附步驟，將受該支持基板所支持之該元件基板，以第一靜電載體從與該支持基板相反一側加以靜電吸附； 分離步驟，使該支持基板，與受該第一靜電載體所靜電吸附之該元件基板分離；及 切割步驟，將自該支持基板分離開來之該元件基板，於靜電吸附在該第一靜電載體的狀態下，就各該元件逐一切割出複數之晶片。
2. 如請求項1之基板處理方法，包含： 薄化步驟，在以該第一靜電載體來靜電吸附該元件基板之前，在以該支持基板支持該元件基板的狀態下，使該元件基板之該底層基板薄化。
3. 如請求項2之基板處理方法，其中， 該薄化步驟，包含：研磨該底層基板。
4. 如請求項2之基板處理方法，其中， 該底層基板，依序具有第一半導體基板、第一無機層、及第二半導體基板，該元件形成在該第二半導體基板上； 該薄化步驟，包含：第一改質層形成步驟，將雷射光經由該第一半導體基板照射至該第一無機層，藉以在該第一無機層形成第一改質層；及第一半導體基板剝離步驟，以該第一改質層為起點，將該第一半導體基板從該第二半導體基板剝離開來。
5. 如請求項1至4中任一項之基板處理方法，其中， 該疊層基板包含：第二無機層，接合該元件基板與該支持基板； 該分離步驟，包含：第二改質層形成步驟，將雷射光經由該支持基板照射至該第二無機層，藉以在該第二無機層形成第二改質層；及支持基板剝離步驟，以該第二改質層為起點，將該支持基板從該元件基板剝離開來。
6. 如請求項1至4中任一項之基板處理方法，其中， 該疊層基板包含第二靜電載體以作為該支持基板，該第二靜電載體從以該元件為基準之與該底層基板相反一側來靜電吸附該元件基板； 該分離步驟，包含：將以該第二靜電載體對於該元件基板之吸附予以解除。
7. 如請求項1至4中任一項之基板處理方法，其中， 該切割步驟，包含：對於該元件基板，從與該第一靜電載體相反一側，照射雷射光或電漿，藉以切斷該元件基板。
8. 如請求項1至4中任一項之基板處理方法，其中， 該第一靜電載體具有：複數之電極，將各該晶片個別地加以靜電吸附。
9. 如請求項1至4中任一項之基板處理方法，其中， 該第一靜電載體，具有導電性基板及絕緣膜，並在以該絕緣膜為基準之與該導電性基板相反一側，靜電吸附該晶片； 該導電性基板，就各該晶片分別具有一個以上之貫穿孔。
10. 如請求項8之基板處理方法，其中， 在該切割步驟後，將各該晶片，分別從該第一靜電載體拾取出來。
11. 一種基板處理裝置，具備： 搬運裝置，搬運一疊層基板，該疊層基板包含：元件基板，具有底層基板、及形成在該底層基板上的複數之元件；及支持基板，從以該元件為基準之與該底層基板相反一側，支持該元件基板； 疊置裝置，將受該支持基板所支持之該元件基板，以第一靜電載體從與該支持基板相反一側來加以靜電吸附； 分離裝置，從受該第一靜電載體所靜電吸附之該元件基板將該支持基板分離開來；及 切割裝置，將從該支持基板分離開來之該元件基板，在靜電吸附於該第一靜電載體的狀態下，就各該元件切割出複數之晶片。
12. 如請求項11之基板處理裝置，更具備： 薄化裝置，在以該第一靜電載體來靜電吸附該元件基板之前，在以該支持基板支持該元件基板的狀態下，使該元件基板之該底層基板薄化。
13. 如請求項12之基板處理裝置，其中， 該薄化裝置具有：研磨裝置，研磨該底層基板。
14. 如請求項12之基板處理裝置，其中， 該底層基板，依序包含第一半導體基板、第一無機層、及第二半導體基板，該元件形成在該第二半導體基板上； 該薄化裝置，具有：第一雷射加工裝置，將雷射光經由該第一半導體基板照射至該第一無機層，藉以在該第一無機層形成第一改質層；及第一剝離裝置，以該第一改質層為起點，將該第一半導體基板從該第二半導體基板剝離開來。
15. 如請求項11至14中任一項之基板處理裝置，其中， 該疊層基板包含：第二無機層，接合該元件基板與該支持基板； 該分離裝置，包含；第二雷射加工裝置，將雷射光經由該支持基板照射至該第二無機層，藉以在該第二無機層形成第二改質層；及第二剝離裝置，以該第二改質層為起點，將該支持基板從該元件基板剝離開來。
16. 如請求項11至14中任一項之基板處理裝置，其中， 該疊層基板包含第二靜電載體作為該支持基板，該第二靜電載體從以該元件為基準之與該底層基板相反一側來靜電吸附該元件基板； 該分離裝置具有：吸附力控制部，進行控制俾將以該第二靜電載體對於該元件基板的吸附予以解除。
17. 如請求項11至14中任一項之基板處理裝置，其中， 該切割裝置，對於該元件基板，從與該第一靜電載體相反一側，照射雷射光或電漿，藉以切斷該元件基板。
18. 如請求項11至14中任一項之基板處理裝置，其中， 該第一靜電載體具有：複數之電極，將各該晶片個別地加以靜電吸附。
19. 如請求項11至14中任一項之基板處理裝置，其中， 該第一靜電載體，具有導電性基板及絕緣膜，並在以該絕緣膜為基準之與該導電性基板相反一側，靜電吸附該晶片； 該導電性基板，就各該晶片分別具有一個以上之貫穿孔。

Images