(57)【要約】      （修正有）【課題】被処理体の周縁部の除去を適切に行う処理装置及び処理方法を提供する。【解決手段】被処理体を処理する処理装置であって、被処理体の内部にレーザ光を照射して除去対象の周縁部Ｗｅと中央部の境界に沿った周縁改質層Ｍ１を形成し、周縁部の内部にレーザ光を照射して被処理体の径方向に延伸する複数の分割改質層Ｍ２を形成する改質部と、分割改質層を基点に周縁部を分割し、周縁改質層を基点に周縁部を除去する周縁除去部と、改質部と周縁除去部の動作を制御する制御部と、を有する。制御部は、分割改質層の剥離速さが周縁改質層の剥離速さよりも速くなるように改質部と周縁除去部の動作を制御する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体を処理する処理装置であって、
前記被処理体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た周縁改質層を形成し、前記周縁部の内部にレーザ光を照射して前記被処理体の径方向に延伸する複数の分割改質層を形成する改質部と、
前記分割改質層を基点に前記周縁部を分割し、前記周縁改質層を基点に前記周縁部を除去する周縁除去部と、
前記改質部と前記周縁除去部の動作を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記分割改質層の剥離速さが前記周縁改質層の剥離速さよりも速くなるように前記改質部と前記周縁除去部の動作を制御する、処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記周縁改質層の結合強度が、前記分割改質層の結合強度よりも強くなるように前記改質部の動作を制御する、請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記分割改質層を形成する際の前記レーザ光の照射条件と、前記周縁改質層を形成する際の前記レーザ光の照射条件とを変更することにより、前記剥離速さを調節する、請求項１または２に記載の処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記周縁部の厚み方向の異なる高さに形成される前記分割改質層の数が、前記被処理体の厚み方向の異なる高さに形成される前記周縁改質層の数以上となるように前記改質部の動作を制御する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記被処理体の周方向に沿って形成される複数の前記分割改質層の結合強度が均等となるように前記改質部の動作を制御する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の処理装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記被処理体のノッチ位置が、前記被処理体の周方向において一の前記分割改質層と隣接する他の分割改質層との中心となるように前記改質部の動作を制御する、請求項５に記載の処理装置。
【請求項７】
前記被処理体は、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板であり、
前記改質部は、前記第１の基板の内部にレーザ光を照射して、前記周縁改質層および前記分割改質層を形成する、請求項１〜６のいずか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記周縁除去部は、
前記重合基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を回転させる回転機構と、
前記基板保持部に保持された前記重合基板の端部と前記周縁除去部との離隔を調節する移動機構と、
前記周縁除去部は、前記第１の基板と前記第２の基板の界面に挿入されることで、前記第１の基板から前記周縁部を剥離する挿入部材と、を有し、
前記制御部は、前記第１の基板の周方向における前記分割改質層の形成位置において、前記挿入部材と前記界面とが離隔するように前記周縁除去部の動作を制御する、請求項７に記載の処理装置。
【請求項９】
被処理体を処理する処理方法であって、
前記被処理体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た周縁改質層を形成することと、
前記周縁部の内部にレーザ光を照射して前記被処理体の径方向に延伸する複数の分割改質層を形成することと、
前記分割改質層を基点に前記周縁部を分割し、前記周縁改質層を基点に前記周縁部を除去することと、を含み、
前記周縁改質層および前記分割改質層は、前記分割改質層の剥離速さが前記周縁改質層の剥離速さよりも速くなるように形成される、処理方法。
【請求項１０】
前記周縁改質層および前記分割改質層は、前記周縁改質層の結合強度が前記分割改質層の結合強度よりも強くなるように形成される、請求項９に記載の処理方法。
【請求項１１】
前記分割改質層を形成する際の前記レーザ光の照射条件と、前記周縁改質層を形成する際の前記レーザ光の照射条件とを変更することにより、前記剥離速さを調節する、請求項９または１０に記載の処理方法。
【請求項１２】
前記分割改質層および前記分割改質層は、前記周縁部の厚み方向の異なる高さに形成される前記分割改質層の数が、前記被処理体の厚み方向の異なる高さに形成される前記周縁改質層の数以上となるように形成される、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項１３】
前記被処理体の周方向に沿って、結合強度が均等な複数の前記分割改質層が形成される、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項１４】
前記分割改質層は、前記被処理体のノッチ位置が、前記被処理体の周方向において一の前記分割改質層と隣接する他の分割改質層との中心となるように形成される、請求項１３に記載の処理方法。
【請求項１５】
前記被処理体は、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板であり、
前記第１の基板の内部にレーザ光を照射して、前記周縁改質層および前記分割改質層を形成する、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項１６】
前記周縁部を除去は、前記第１の基板と前記第２の基板の界面に挿入部材を挿入し、前記重合基板を回転させることにより行われ、
前記第１の基板の周方向における前記分割改質層の形成位置において、前記挿入部材と前記界面とを離隔させる、請求項１５に記載の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、被処理体の処理装置及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２１６１５２号公報
【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、被処理体の周縁部の除去を適切に行う。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、被処理体を処理する処理装置であって、前記被処理体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た周縁改質層を形成し、前記周縁部の内部にレーザ光を照射して前記被処理体の径方向に延伸する複数の分割改質層を形成する改質部と、前記分割改質層を基点に前記周縁部を分割し、前記周縁改質層を基点に前記周縁部を除去する周縁除去部と、前記改質部と前記周縁除去部の動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記分割改質層の剥離速さが前記周縁改質層の剥離速さよりも速くなるように前記改質部と前記周縁除去部の動作を制御する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、被処理体の周縁部の除去を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】重合ウェハの構成の概略を模式的に示す（ａ）側面図（ｂ）平面図である。
【図２】エッジトリムの様子を模式的に示す平面図である。
【図３】ウェハ処理システムの構成の概略を模式的に示す平面図である。
【図４】改質装置の構成の概略を模式的に示す側面図である。
【図５】ウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。
【図６】ウェハ処理の主な工程の説明図である。
【図７】改質層を基点に進展するクラックの様子を示す平面図である。
【図８】被処理ウェハに形成される改質層の様子を示す断面図である。
【図９】周縁除去装置の構成の概略を示す平面図である。
【図１０】周縁除去装置の構成の概略を示す正面図である。
【図１１】周縁除去部の構成の概略を示す側面図である。
【図１２】くさびローラーの移動機構の構成の概略を示す要部拡大図である。
【図１３】エッジトリムの主な工程を説明する正面図である。
【図１４】エッジトリムの主な工程を説明する側面図である。
【図１５】エッジトリムの様子を模式的に示す平面図である。
【図１６】エッジトリムの様子を模式的に示す側面図である。
【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ウェハに対し、当該ウェハの裏面を研削して、ウェハを薄化することが行われている。そして、この薄化されたウェハをそのまま搬送したり、後続の処理を行ったりすると、ウェハに反りや割れが生じるおそれがある。そこで、ウェハを補強するために、例えば支持基板にウェハを貼り付けることが行われている。
【０００９】
図１（ａ）は、第１の基板としての被処理ウェハＷと第２の基板としての支持ウェハＳとを貼り合わせて形成された重合基板としての重合ウェハＴの構成の概略を示す側面図である。以下、被処理ウェハＷにおいて、支持ウェハＳと接合される面を表面Ｗａといい、表面Ｗａとの反対側の面を裏面Ｗｂという。同様に、支持ウェハＳにおいて、被処理ウェハＷと接合される面を表面Ｓａといい、表面Ｓａと反対側の面を裏面Ｓｂという。
【００１０】
被処理ウェハＷは、例えばシリコン基板などの半導体ウェハであって、表面Ｗａに複数の電子回路等のデバイスを含むデバイス層（図示せず）が形成されている。また、デバイス層にはさらに酸化膜（図示せず）、例えばＳｉＯ２膜（ＴＥＯＳ膜）が形成されている。
【００１１】
支持ウェハＳは、被処理ウェハＷを支持するウェハである。支持ウェハＳの表面Ｓａには、酸化膜（図示せず）、例えばＳｉＯ２膜（ＴＥＯＳ膜）が形成されている。また、支持ウェハＳは、被処理ウェハＷの表面のデバイス層を保護する保護材として機能する。なお、支持ウェハＳの表面Ｓａに複数のデバイスが形成されている場合には、被処理ウェハＷと同様に表面Ｓａにデバイス層（図示せず）が形成される。
【００１２】
通常、被処理ウェハＷの周縁部は面取り加工がされているが、上述したように被処理ウェハＷの裏面Ｗｂに研削処理を行うと、被処理ウェハＷ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、被処理ウェハＷの周縁部でチッピングが発生し、被処理ウェハＷが損傷を被るおそれがある。そこで、研削処理前に予め被処理ウェハＷの周縁部を除去する、いわゆるエッジトリムが行われている。なお、エッジトリムにより除去される周縁部は、例えば被処理ウェハＷの外端部から径方向に１ｍｍ〜５ｍｍの範囲である。
【００１３】
上述した特許文献１に記載の端面研削装置は、このエッジトリムを行う装置である。しかしながら、この端面研削装置では、エッジトリムを研削により行うため、当該研削処理時に大量の粉塵（以下、「パーティクル」という。）が発生する。そして、かかるパーティクルが装置の内部において飛散した場合、ウェハを汚染するおそれがある。
【００１４】
そこで本開示者らは、図１（ｂ）に示すように、エッジトリムによる除去対象としての周縁部Ｗｅと中央部Ｗｃとの境界にレーザ光を集光することにより周縁改質層Ｍ１を形成し、かかる周縁改質層Ｍ１に沿って周縁部Ｗｅの剥離を行った（レーザトリミング加工）。また、周縁改質層Ｍ１の径方向外側において、被処理ウェハＷの径方向に延伸する分割改質層Ｍ２を形成し、かかる分割改質層Ｍ２に沿って周縁部Ｗｅの小片化することにより、より適切に周縁部Ｗｅを剥離できることを見出した。
【００１５】
このような、レーザトリミング加工によれば、特許文献１のような研削を行うことなく周縁部Ｗｅの除去を行うことができるため、エッジトリムにおいて発生するパーティクル量を減少させることができる。なお、かかるエッジトリムにより発生したパーティクルおよび除去された周縁部Ｗｅは、例えば回収部に回収される。
【００１６】
しかしながら、かかるレーザトリミング加工において、例えば分割改質層Ｍ２を適切に形成することができなかった場合や、周縁改質層Ｍ１を境とする結合強度が弱かった場合、図２（ａ）に示すように周縁部Ｗｅが意図しない除去のされ方となる場合がある。
【００１７】
具体的には、エッジトリムにおいては図２（ｂ）に示すように、分割改質層Ｍ２を基点として小片化された周縁部Ｗｅが１本ずつ除去されることが好ましいが、周縁改質層Ｍ１を境とする結合強度が分割改質層Ｍ２を境とする結合強度よりも弱い場合には、図２（ａ）に示すように適切に周縁部Ｗｅの小片化をできない場合がある。そして、このように適切に周縁部Ｗｅが小片化されない状態でエッジトリムが進行した場合、除去された周縁部Ｗｅを適切に前記回収部に回収することができなくなったり、被処理ウェハＷに損傷を与えてしまったりするおそれがある。すなわち、周縁部Ｗｅの除去方法には改善の余地がある。
【００１８】
本開示にかかる技術は、レーザトリミング加工において適切に周縁部Ｗｅを小片化し、除去する。以下、本実施形態にかかる処理装置を用いて行われる周縁除去方法について、図面を参照しながら説明する。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。なお以下の説明においては、被処理体としての重合ウェハＴに周縁除去を施す場合を例に説明を行う。
【００１９】
先ず、本実施形態にかかる処理装置としてのウェハ処理システムの構成について説明する。図３はウェハ処理システム１の構成の概略を模式的に示す平面図である。
【００２０】
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では、例えば外部との間で複数の重合ウェハＴ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に対して所定の処理を施す各種処理装置を備えている。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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軸方向に延伸し、平面視において並列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。
【００２６】
エッチング装置４０は、後述する加工装置９０で研削された被処理ウェハＷの裏面Ｗｂをエッチング処理する。例えば、裏面Ｗｂに対して薬液（エッチング液）を供給し、当該裏面Ｗｂをウェットエッチングする。薬液には、例えばＨＦ、ＨＮＯ３、Ｈ３ＰＯ４、ＴＭＡＨ、Ｃｈｏｌｉｎｅ、ＫＯＨなどが用いられる。
【００２７】
洗浄装置４１は、後述する加工装置９０で研削された被処理ウェハＷの裏面Ｗｂを洗浄する。例えば裏面Ｗｂにブラシを当接させて、当該裏面Ｗｂをスクラブ洗浄する。なお、裏面Ｗｂ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、被処理ウェハＷの裏面Ｗｂと共に、支持ウェハＳの裏面Ｓｂを洗浄する構成を有していてもよい。
【００２８】
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に対して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、及び後述する改質装置６０に対して、重合ウェハＴを搬送可能に構成されている。
【００２９】
第２の処理ブロックＧ２には、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７０、及びウェハ搬送装置８０が設けられている。改質装置６０と周縁除去装置７０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７０の数や配置はこれに限定されない。
【００３０】
改質装置６０は、被処理ウェハＷの内部にレーザ光を照射し、周縁改質層Ｍ１、分割改質層Ｍ２、及び後述の内部面改質層Ｍ３を形成する。改質装置６０は、図４に示すように被処理ウェハＷが上側であって支持ウェハＳが下側に配置された状態で、重合ウェハＴを保持するチャック６１を有している。チャック６１は、移動機構６２によってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に構成されている。移動機構６２は、一般的な精密ＸＹステージで構成されている。また、チャック６１は、回転機構６３よって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。
【００３１】
チャック６１の上方には、被処理ウェハＷの内部にレーザ光を照射するレーザヘッド６４が設けられている。レーザヘッド６４は、レーザ光発振器（図示せず）から発振された高周波のパルス状のレーザ光であって、被処理ウェハＷに対して透過性を有する波長のレーザ光、例えば赤外光を、被処理ウェハＷの内部の所定位置に集光して照射する。これによって、被処理ウェハＷの内部においてレーザ光Ｌが集光した部分が改質する。レーザヘッド６４は、移動機構６５によってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に構成されていてもよい。移動機構６５は、一般的な精密ＸＹステージで構成されている。またレーザヘッド６４は、昇降機構６６によってＺ軸方向に移動可能に構成されていてもよい。
【００３２】
周縁除去装置７０は、改質装置６０で形成された分割改質層Ｍ２を基点に被処理ウェハＷの周縁部Ｗｅを小片化すると共に、周縁改質層Ｍ１を基点に周縁部Ｗｅを除去する。周縁除去装置７０の具体的な構成は後述する。
【００３３】
ウェハ搬送装置８０は、例えば改質装置６０と周縁除去装置７０に対してＹ軸正方向側に配置されている。ウェハ搬送装置８０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８１、８１を有している。各搬送アーム８１は、多関節のアーム部材８２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。そして、ウェハ搬送装置８０は、洗浄装置４１、改質装置６０、周縁除去装置７０、及び後述する加工装置９０に対して、重合ウェハＴを搬送可能に構成されている。
【００３４】
第３の処理ブロックＧ３には、加工装置９０が設けられている。なお、加工装置９０の数や配置は本実施形態に限定されず、複数の加工装置９０が任意に配置されていてもよい。
【００３５】
加工装置９０は、改質装置６０で形成された内部面改質層Ｍ３を基点に被処理ウェハＷ薄化を行うとともに、薄化後の被処理ウェハＷの裏面Ｗｂを研削する。そしてかかる研削処理により、内部面改質層Ｍ３を除去し、さらに周縁改質層Ｍ１を除去する。
【００３６】
加工装置９０は、回転テーブル９１を有している。回転テーブル９１は、回転機構（図示せず）によって、鉛直な回転中心線９２を中心に回転自在に構成されている。回転テーブル９１上には、重合ウェハＴを吸着保持するチャック９３が複数、例えば２つ設けられている。チャック９３は、回転テーブル９１と同一円周上に均等に配置されている。２つのチャック９３は、回転テーブル９１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９３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。
【００３７】
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では、研削ユニット９４による被処理ウェハＷの裏面Ｗｂの研削が行われる。研削ユニット９４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９５を有している。また、研削部９５は、支柱９６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９３に保持された被処理ウェハＷの裏面Ｗｂを研削砥石に当接させた状態で、チャック９３と研削砥石をそれぞれ回転させ、裏面Ｗｂを研削する。
【００３８】
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１００が設けられている。制御装置１００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１００にインストールされたものであってもよい。
【００３９】
次に、以上のように構成されたウェハ処理システム１を用いて行われる処理方法としてのウェハ処理について説明する。図５は、ウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。図６は、ウェハ処理の主な工程の説明図である。なお本実施形態では、ウェハ処理システム１の外部の前処理装置（図示せず）において被処理ウェハＷの前処理が行われ、また接合装置（図示せず）において被処理ウェハＷと支持ウェハＳが接合されることで、予め重合ウェハＴが形成されている。
【００４０】
ここで前記前処理装置においては、前記レーザトリミング加工により正常に被処理ウェハＷの周縁部Ｗｅの除去を行うため、当該周縁部Ｗｅにおける支持ウェハＳとの接合強度を低下させるための前処理が行われている。当該前処理は、周縁部Ｗｅにおける支持ウェハＳとの接合面を、例えば粗面化、疎水化または除去することにより行われる。そして、かかる前処理が行われた周縁部Ｗｅにおいては、被処理ウェハＷと支持ウェハＳとが接合されない。これにより前記接合装置において形成された重合ウェハＴにおいては、接合領域と未接合領域が形成されている。
【００４１】
ウェハ処理システム１においては先ず、図６（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。前述のように重合ウェハＴには、接合領域Ａｃと未接合領域Ａｅが形成されている。
【００４２】
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。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。
【００４３】
改質装置６０では先ず、図６（ｂ）および図１（ｂ）に示すように被処理ウェハＷの内部に周縁改質層Ｍ１と分割改質層Ｍ２が順次形成される（図５のステップＰ１、Ｐ２）。周縁改質層Ｍ１は、エッジトリムにおいて周縁部Ｗｅを除去の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。なお、このように改質層が形成されることにより、被処理ウェハＷの内部には周縁改質層Ｍ１及び分割改質層Ｍ２からクラックＣ１、Ｃ１１、Ｃ２、Ｃ２２が進展する。ここで、クラックＣ１およびクラックＣ２は図６（ｂ）に示すように被処理ウェハＷの厚み方向に進展する。また図７に示すように、クラックＣ１１は水平方向における被処理ウェハＷの周方向、クラックＣ２２は水平方向における被処理ウェハＷの放射方向に進展する。
【００４４】
ここで、改質装置６０においては、周縁改質層Ｍ１から進展するクラックＣ１の進展速度が、分割改質層Ｍ２から進展するクラックＣ２の進展速度よりも小さくなるように、周縁改質層Ｍ１と分割改質層Ｍ２がそれぞれ形成される。より具体的には、後述のエッジトリムにおいて、分割改質層Ｍ２から進展するクラックＣ２が、周縁改質層Ｍ１から進展するクラックＣ１よりも先に、被処理ウェハＷの厚み方向における全長に進展するように周縁改質層Ｍ１と分割改質層Ｍ２がそれぞれ形成される。また後述のエッジトリムにおいて、クラックＣ１１が一の分割改質層Ｍ２と隣接する他の分割改質層Ｍ２との間の領域（以下、「分割領域Ｒ」と言う。）の全長に進展するよりも先に、クラックＣ２２が周縁部Ｗｅの径方向の幅全長に進展するように、周縁改質層Ｍ１と分割改質層Ｍ２がそれぞれ形成される。
【００４５】
図８は、前記クラックの進展速度を調節するための周縁改質層Ｍ１と分割改質層Ｍ２の形成構造の一例を示す、被処理ウェハＷの端部の断面を拡大して示す要部拡大図である。図８に示すように、周縁改質層Ｍ１は被処理ウェハＷの厚み方向の異なる高さに対して、例えば３つ、分割改質層Ｍ２は被処理ウェハＷの厚み方向の異なる高さに対して、例えば４つ形成される。そして、このように周縁改質層Ｍ１および分割改質層Ｍ２の形成数を変えることにより、分割改質層Ｍ２を基点とするクラックＣ２は裏面Ｗｂと表面Ｗａに到達させる一方で、周縁改質層Ｍ１を基点とするクラックＣ１は表面Ｗａには到達させるが、裏面Ｗｂには到達させない。なおクラックＣ１は、後述の周縁除去装置７０におけるエッジトリムが行われる際に衝撃が加わることにより、裏面Ｗｂまで進展する。
【００４６】
被処理ウェハＷに周縁改質層Ｍ１と分割改質層Ｍ２が形成されると、続いて、図６（ｃ）に示すように内部面改質層Ｍ３が形成される（図５のステップＰ３）。内部面改質層Ｍ３は、被処理ウェハＷを薄化するための基点となるものである。そして内部面改質層Ｍ３からは、面方向にクラックＣ３が進展する。
【００４７】
被処理ウェハＷに内部面改質層Ｍ３が形成されると、次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置８０によって改質装置６０から搬出され、周縁除去装置７０に搬入される。
【００４８】
周縁除去装置７０では、図６（ｄ）に示すように周縁改質層Ｍ１を基点に被処理ウェハＷの周縁部Ｗｅが除去される（図５のステップＰ４）。またこの際、周縁部Ｗｅは分割改質層Ｍ２を基点に小片化される。なお、周縁除去装置７０におけるエッジトリムの詳細な方法については後述する。
【００４９】
なお、上述したように被処理ウェハＷの周縁部Ｗｅにおいては、分割改質層Ｍ２を基点とするクラックＣ２は被処理ウェハＷの裏面Ｗｂと表面Ｗａに既に到達している。この一方、周縁改質層Ｍ１を基点とするクラックＣ１は裏面Ｗｂに到達していない。すなわち、周縁改質層Ｍ１を境とする中央部Ｗｃと周縁部Ｗｅとの間の結合強度（以下、単に「周縁改質層Ｍ１の結合強度」と言う。）は、分割改質層Ｍ２を境とする周縁部Ｗｅ同士の結合強度（以下、単に「分割改質層Ｍ２の結合強度」と言う。）よりも強くなっている。これにより本実施の形態にかかるエッジトリムにおいては、分割改質層Ｍ２を基点とする周縁部Ｗｅの小片化が、周縁改質層Ｍ１を基点とする周縁部Ｗｅの剥離に先だって生じる。
【００５０】
周縁除去装置７０において周縁部Ｗｅが除去されると、重合ウェハＴはウェハ搬送装置８０により加工装置９０に搬送される。
【００５１】
加工装置９０では、先ず、搬送アーム８１から受渡位置Ａ０のチャック９３に重合ウェハＴを受け渡す。この際、図６（ｅ）に示すように、内部面改質層Ｍ３を基点に被処理ウェハＷの裏面Ｗｂ側（以下、裏面被処理ウェハＷｂ１という）を分離する（図５のステップＰ５）。
【００５２】
ステップＰ５では、搬送アーム８１で被処理ウェハＷを吸着保持しつつ、チャック９３で支持ウェハＳを吸着保持する。そして、かかる状態で搬送アーム８１を上昇させて、被処理ウェハＷから裏面被処理ウェハＷｂ１を分離する。この際、例えば圧力センサ（図示せず）により裏面被処理ウェハＷｂ１を吸引する圧力を測定することで、裏面被処理ウェハＷｂ１の有無を検知して被処理ウェハＷから裏面被処理ウェハＷｂ１が分離されたか否かを確認することができる。なお、分離された裏面被処理ウェハＷｂ１は、ウェハ処理システム１の外部に設けられた回収部（図示せず）に回収される。
【００５３】
なお、搬送アーム８１を上昇させて、被処理ウェハＷから裏面被処理ウェハＷｂ１を分離する際には、搬送アーム８１を鉛直軸回りに回転させてもよい。これにより、内部面改質層Ｍ３を境界に裏面被処理ウェハＷｂ１が縁切りされ、裏面被処理ウェハＷｂ１の分離を適切に行うことができる。
【００５４】
続いて、回転テーブル９１を回転させることによりチャック９３を加工位置Ａ１に移動させる。そして、研削ユニット９４によって、図６（ｆ）に示すようにチャック９３に保持された被処理ウェハＷの裏面Ｗｂを研削し、当該裏面Ｗｂに残る内部面改質層Ｍ３と周縁改質層Ｍ１を除去する（図５のステップＰ６）。ステップＰ６では、裏面Ｗｂに研削砥石を当接させた状態で、被処理ウェハＷと研削砥石をそれぞれ回転させ、裏面Ｗｂを研削する。なおその後、洗浄液ノズル（図示せず）を用いて、被処理ウェハＷの裏面Ｗｂが洗浄液によって洗浄されてもよい。
【００５５】
次に重合ウェハＴは、ウェハ搬送装置８０により洗浄装置４１に搬送される。洗浄装置４１では被処理ウェハＷの研削面である裏面Ｗｂがスクラブ洗浄される（図５のステップＰ７）。なお、洗浄装置４１では、被処理ウェハＷの裏面Ｗｂと共に、支持ウェハＳの裏面Ｓｂが洗浄されてもよい。
【００５６】
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では被処理ウェハＷの裏面Ｗｂが薬液によりウェットエッチングされる（図５のステップＰ８）。上述した加工装置９０で研削された裏面Ｗｂには、研削痕が形成される場合がある。本ステップＰ８では、被処理ウェハＷの裏面Ｗｂを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、裏面Ｗｂを平滑化することができる。
【００５７】
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。
【００５８】
上記実施の形態においては、クラックＣ１を基点とする周縁部Ｗｅの中央部Ｗｃからの剥離速さ（周縁改質層Ｍ１の剥離速さ）は、クラックＣ２を基点とする周縁部Ｗｅ間の剥離速さ（分割改質層Ｍ２の剥離速さ）よりも遅くなっている。換言すれば、周縁改質層Ｍ１の結合強度は分割改質層Ｍ２の結合強度よりも強くなっている。そして本実施形態に係る処理方法によれば、このように周縁改質層Ｍ１の剥離速さを分割改質層Ｍ２の剥離速さよりも遅くすることができれば、改質層の形成方法は上記実施の形態には限られない。
【００５９】
例えば、上記実施の形態においてはクラックＣ１を裏面Ｗｂに到達させないようにしたが、クラックＣ１を裏面Ｗｂに到達させる代わりに被処理ウェハＷの内部においてクラックＣ１が繋がらないようにしてもよい。また例えば、クラックＣ１を裏面Ｗｂに到達させ、改質層の形成数やレーザ光の照射条件等を変えることによりクラックの進展速度を調整してもよい。
【００６０】
なお、上記実施の形態においては加工装置９０における研削処理により内部面改質層Ｍ３と周縁改質層Ｍ１を除去したが（図５のステップＰ６、Ｐ７）、内部面改質層Ｍ３及び周縁改質層Ｍ１の除去は、ウェットエッチングにより行われてもよい。具体的には、図５のステップＰ６、Ｐ７を省略し、図５のステップＰ８に示したウェットエッチング処理により、内部面改質層Ｍ３及び周縁改質層Ｍ１を除去してもよい。
【００６１】
なお以上の一連のウェハ処理においては、周縁改質層Ｍ１、分割改質層Ｍ２、内部面改質層Ｍ３がこの順にそれぞれ形成された（図５のステップＰ１〜Ｐ３）が、それぞれの改質層の形成順序はこれに限られず、任意の順序で形成することができる。
【００６２】
また、以上のウェハ処理においては図５のステップＰ３において内部面改質層Ｍ３を形成した後、ステップＰ５において内部面改質層Ｍ３を基点に裏面被処理ウェハＷｂ１を分離して被処理ウェハＷを薄化したが、被処理ウェハＷの薄化方法はこれに限られない。例えば、図５のステップＰ３において内部面改質層Ｍ３を形成することなく、加工装置９０における研削処理（図５のステップＰ６）により、被処理ウェハＷを薄化してもよい。  
【００６３】
また、以上のウェハ処理のように内部面改質層Ｍ３を基点に裏面被処理ウェハＷｂ１を分離して被処理ウェハＷを薄化する場合、薄化後の被処理ウェハＷの裏面Ｗｂに凹凸が形成され、あれてしまう場合がある。このように裏面Ｗｂがあれた状態で研削処理（図５のステップＰ６）を行った場合、適切に研削ユニット９４を裏面Ｗｂに当接させて研削できない場合がある。そこで、加工装置９０における研削処置を適切に行うため、当該研削処理は裏面Ｗｂに洗浄及びウェットエッチングを施したのちに行われてもよい。これにより、研削処理に先だって裏面Ｗｂが整えられるため、研削処理を適切に行うことができる。なお、かかる研削処理の後には、再度洗浄及びウェットエッチングが施されてもよい。
【００６４】
また、以上のウェハ処理においては図５のステップＰ６における研削処理により内部面改質層Ｍ３と周縁改質層Ｍ１を除去したが、研削処理に代え、例えばウェットエッチングにより内部面改質層Ｍ３と周縁改質層Ｍ１を除去してもよい。かかる場合、当該ウェットエッチングの後に、被処理ウェハＷに研削処理を施してもよい。
【００６５】
次に、上述した周縁除去装置７０について説明する。図９、図１０および図１１はそれぞれ周縁除去装置７０の構成の概略を示す平面図、正面図および側面図である。
【００６６】
周縁除去装置７０は重合ウェハＴを上面で保持する基板保持部としてのチャック７１を有している。チャック７１は、被処理ウェハＷが上側であって支持ウェハＳが下側に配置された状態で、支持ウェハＳの裏面Ｓｂを保持する。またチャック７１は、回転機構７２によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。
【００６７】
またチャック７１は、例えばエアシリンダなどの移動機構７３により水平方向に移動自在に構成されている。かかる移動機構７３により、チャック７１に保持された重合ウェハＴが受渡位置と加工位置との間で移動自在に構成されている。より具体的には、重合ウェハＴの受渡位置とは、チャック７１とウェハ搬送装置８０との間で重合ウェハＴの受け渡しが行われる位置であって、重合ウェハＴの外端部が後述のカバー体１３１から退避した位置（図１０のＸ軸負方向側）である。また、重合ウェハＴの加工位置とは、周縁部Ｗｅの除去が行われる位置であって、重合ウェハＴの外端部が後述のカバー体１３１に進入する位置（図１０のＸ軸正方向側）である。
【００６８】
チャック７１のＸ軸方向正方向側であって、前記重合ウェハＴの加工位置には、被処理ウェハＷの周縁部Ｗｅを除去するための除去部１１０が設けられている。除去部１１０は、周縁部Ｗｅに衝撃を付与することでクラックＣ１を被処理ウェハＷの厚み方向において完全に繋がるように進展させ、周縁改質層Ｍ１を基点に周縁部Ｗｅを中央部Ｗｃから剥離して除去する。なお、除去部１１０により除去された周縁部Ｗｅは、当該除去部１１０の下方に設けられた回収部１２０に回収される。なお除去部１１０と回収部１２０の間には排出部１３０が設けられている。排出部１３０には除去された周縁部Ｗｅ及び当該周縁部Ｗｅの剥離の際に発生したパーティクルの回収路が形成されている。
【００６９】
除去部１１０は、挿入部材としてのくさびローラー１１１、上部ノズル１１２および下部ノズル１１３を有している。
【００７０】
くさびローラー１１１は図１０および図１１に示すように、先端が尖ったくさび形状を有し、鉛直軸回りに回転自在に構成されている。くさびローラー１１１は、前記加工位置に位置する重合ウェハＴの被処理ウェハＷと支持ウェハＳの界面（以下、単に「界面」という場合がある。）に挿入される。そして、挿入されたくさびローラー１１１により支持ウェハＳから剥離する方向に周縁部Ｗｅが押し上げられ、これにより周縁改質層Ｍ１を基点に周縁部Ｗｅが除去される。またこれと同時に、周縁部Ｗｅに形成された分割改質層Ｍ２を基点に周縁部Ｗｅが小片化される。
【００７１】
またくさびローラー１１１は、図１２に示すように、例えばバネ部材からなる緩衝機構１１１ａにより前記加工位置に配置された重合ウェハＴの界面に挿入される際に、重合ウェハＴの移動方向に対して進退自在に構成されている。より具体的には、くさびローラー１１１は、移動機構７３により加工位置に移動した重合ウェハＴの界面に挿入される際に重合ウェハＴの移動方向に対して後退することにより、挿入時の衝撃を吸収することができるように構成されている。なお、緩衝機構１１１ａは、例えば後述のカバー体１３１の天井面に設けられる。
【００７２】
なお、本実施形態においては挿入部材としてくさびローラー１１１を用いたが、挿入部材の構成はこれに限定されない。例えば挿入部材は、側面視において径方向外側に向けて幅が小さくなる形状を備えたものであればよく、先端が先鋭化したナイフ状の挿入部材を用いてもよい。
【００７３】
上部ノズル１１２は、加工位置に配置された重合ウェハＴの外端部の上方に設けられている。上部ノズル１１２は、重合ウェハＴの界面とくさびローラー１１１が当接する点（以下、「加工点」という。）に向けて流体を供給する。供給される流体としては、例えばエアや純水等が用いられる。
【００７４】
上部ノズル１１２は、くさびローラー１１１の加工点に向けて流体を供給することにより、周縁改質層Ｍ１を基点に周縁部Ｗｅが中央部Ｗｃから破断する際、及び分割改質層Ｍ２を基点に周縁部Ｗｅが破断する際に発生するパーティクルの飛散を抑制する。
【００７５】
なお、上部ノズル１１２による流体の供給は、回収部１２０に対して適切にパーティクルを排出するため、加工点に向けてかつ後述の排出ダクト１３２に向けて行われることが望ましい。すなわち周縁除去装置７０においては、上部ノズル１１２、くさびローラー１１１の加工点、後述の排出ダクト１３２が同一直線状に配置されるように上部ノズル１１２の位置が決定されることが望ましい。
【００７６】
下部ノズル１１３は、加工位置に配置された重合ウェハＴの外端部の下方に設けられている。下部ノズル１１３は、前記加工点に向けて流体を供給する。供給される流体としては、例えばエアや純水等が用いられる。
【００７７】
下部ノズル１１３は、上部ノズル１１２と同様にくさびローラー１１１の加工点において発生したパーティクルの飛散を抑制すると共に、当該パーティクルが重合ウェハＴの裏面側（支持ウェハＳの裏面Ｓｂ側）に回り込むことを抑制する。
【００７８】
なお、上部ノズル１１２および下部ノズル１１３の数や配置はこれに限定されず、例えば重合ウェハＴの周方向に沿って複数設置されてもよい。また、上部ノズル１１２及び下部ノズル１１３の設置数はそれぞれ同じでなくてもよい。また更に、下部ノズル１１３の設置は省略されてもよい。
【００７９】
回収部１２０は、図１０に示すように、除去された周縁部Ｗｅを回収するための回収容器１２１と、破断により発生したパーティクルを回収するためのフィルタ１２２を有している。また回収部１２０には、フィルタ１２２を介して排出部１３０の内部の雰囲気を吸引可能な、例えば真空ポンプなどの吸引機構１２３が接続されている。
【００８０】
排出部１３０は図９、図１０に示すように、除去された周縁部Ｗｅおよびパーティクルの回収路を形成するカバー体１３１と排出ダクト１３２を有している。
【００８１】
カバー体１３１の内部には、前記除去された周縁部Ｗｅおよびパーティクルを排出するための回収路１３１ａが形成されている。回収路１３１ａの一端は、チャック７１に保持され加工位置に配置された重合ウェハＴの外端部を覆い、回収路１３１ａの他端は排出ダクト１３２に接続されている。またカバー体１３１は、回収路１３１ａがくさびローラー１１１の加工点を覆うように配置される。換言すれば、除去部１１０はカバー体１３１の内部に設けられる。
【００８２】
またカバー体１３１は、図９に示すようにくさびローラー１１１が当該カバー体１３１の内部における、重合ウェハＴの回転方向の上流側（図９におけるＹ軸方向正方向側）に位置するように設けられる。これにより、カバー体１３１の内部における重合ウェハＴの回転方向の下流側（図９におけるＹ軸方向負方向側）には、除去された周縁部Ｗｅを適切に回収するための空間が形成されている。
【００８３】
また回収路１３１ａには、除去部１１０により除去された周縁部Ｗｅを回収部１２０に排出するための傾斜部１３１ｂが形成されている。傾斜部１３１ｂは、少なくともカバー体１３１の内部におけるくさびローラー１１１の加工点の直下よりも、重合ウェハＴの径方向における内側から形成されている。これにより、除去された周縁部Ｗｅは自重により加工点から傾斜部１３１ｂへと落下し、傾斜部１３１ｂに沿って滑落して排出ダクト１３２を介して回収部１２０へと回収される。
【００８４】
なお、傾斜部１３１ｂの表面は、例えば樹脂コーティングを行うことにより低摩擦化処理が行われていてもよい。これにより、周縁部Ｗｅをより適切に回収部１２０へ排出することができる。
【００８５】
排出ダクト１３２は、一端がカバー体１３１の回収路１３１ａに接続され、他端が回収部１２０の回収容器１２１の内部に位置するように設けられる。排出ダクト１３２は、傾斜部１３１ｂを滑落してきた周縁部Ｗｅを回収部１２０へと排出する。また、カバー体１３１において受け止められたパーティクルを回収部１２０へと排出する。すなわち排出ダクト１３２は、カバー体１３１から周縁部Ｗｅおよびパーティクルを回収部１２０へと排出する。
【００８６】
なお、前述したように排出部１３０の内部は回収部１２０に設けられる吸引機構１２３によって吸引される。これにより排出部１３０においては、カバー体１３１から排出ダクト１３２に向けての気流が形成される。すなわち、前記破断により発生したパーティクルを回収部１２０へと誘引することができる。
【００８７】
なお排出部１３０は、図示しない移動機構により重合ウェハＴの径方向に対して移動自在に構成されていてもよい。より具体的には、カバー体１３１を重合ウェハＴの径方向に対して移動させることにより、くさびローラー１１１と重合ウェハＴの外端部との離隔を相対的に調節可能に構成されていてもよい。
【００８８】
周縁除去装置７０は以上のように構成されている。次に、かかる周縁除去装置７０において行われるエッジトリム方法について、図面を参照して説明する。図１３および図１４はエッジトリムの主な工程を示す説明図であり、図１３は正面図、図１４は側面図である。なお、図１３および図１４においては図示の煩雑さを回避するため、内部面改質層Ｍ３の図示を省略し、また図１３においては分割改質層Ｍ２を重合ウェハＴの径方向に１層のみ図示している。
【００８９】
先ず、ウェハ搬送装置８０により周縁除去装置７０の内部に、図１３（ａ）に示すように内部に改質層が形成された重合ウェハＴが搬入され、受渡位置に位置するチャック７１に保持される。
【００９０】
チャック７１に重合ウェハＴが保持されると、上部ノズル１１２および下部ノズル１１３からの流体の供給および吸引機構１２３による吸引が開始される。
【００９１】
そしてこれと同時に、図１３（ｂ）に示すように、移動機構７３によりチャック７１に保持された重合ウェハＴが加工位置へと移動され、外端部がカバー体１３１の内部に進入する。そして、重合ウェハＴの界面に除去部１１０のくさびローラー１１１が挿入される。かかる際、くさびローラー１１１には緩衝機構１１１ａが設けられているため、適切に重合ウェハＴの界面に挿入される際の衝撃を吸収し、また、適切に界面に対して押し込まれる。
【００９２】
なお、くさびローラー１１１が挿入される重合ウェハＴの周方向位置は、図１４（ａ）に示すように分割領域Ｒ内であることが、すなわち、分割改質層Ｍ２を避けた位置であることが好ましい。また、分割領域Ｒの一端側（重合ウェハＴの回転に伴う分割領域Ｒの上流側）であることがより好ましい。
【００９３】
界面にくさびローラー１１１が挿入されると、図１３（ｃ）に示すように挿入の衝撃によりクラックＣ１が被処理ウェハＷの裏面Ｗｂに到達し、また図１４（ａ）に示すように当該挿入箇所において周縁改質層Ｍ１を基点に周縁部Ｗｅの剥離が開始される。またこの際、分割領域Ｒの一端側の分割改質層Ｍ２は、周縁部Ｗｅの剥離による引張力を受けて破断する。
【００９４】
そして、重合ウェハＴの界面にくさびローラー１１１が挿入されると、回転機構７２による重合ウェハＴの回転、図示しない回転機構によるくさびローラー１１１の回転が開始される。
【００９５】
くさびローラー１１１および重合ウェハＴの回転が開始すると、図１４（ｂ）に示すように、当該重合ウェハＴの回転方向に沿って、分割領域Ｒの他端側に向けて周縁部Ｗｅの剥離が進行する。この際、被処理ウェハＷの周縁部Ｗｅには前述のように未接合領域Ａｅが形成されているため、かかる周縁部Ｗｅの剥離が適切に行われる。
【００９６】
そして、重合ウェハＴの回転によりくさびローラー１１１が分割領域Ｒの他端側の分割改質層Ｍ２近傍に達すると、当該他端側の分割改質層Ｍ２は、図１４（ｂ）に示すように周縁部Ｗｅの剥離による引張力を受けて破断し、周縁部Ｗｅが小片化される。そしてこれに続いて小片化された周縁部Ｗｅの周方向の全長において、すなわち分割領域Ｒの全長において周縁部Ｗｅが剥離される。
【００９７】
小片化された周縁部Ｗｅは図１３（ｄ）および図１４（ｃ）に示すように、カバー体１３１の内部、具体的には傾斜部１３１ｂ上に落下する。落下した周縁部Ｗｅは、当該傾斜部１３１ｂに沿って滑落してカバー体１３１から排出され、排出ダクト１３２を介して回収部１２０に回収される。
【００９８】
なお本実施の形態にかかる周縁除去装置７０によれば、くさびローラー１１１はカバー体１３１の内部における、重合ウェハＴの回転方向の上流側に設けられ、重合ウェハＴの回転方向の下流側には、空間が形成されている。これにより、除去された周縁部Ｗｅが重合ウェハＴの回転にかかる慣性により重合ウェハＴの回転方向の下流側に流れて落下した場合であっても、適切に回収をすることができる。
【００９９】
ここで、重合ウェハＴを加工位置に配置した状態で重合ウェハＴの回転を継続した場合、くさびローラー１１１は、次の分割領域Ｒの一端側から重合ウェハＴの界面に挿入されることになる。かかる場合、図１５に示すようにくさびローラー１１１が分割領域Ｒの一端に衝突することにより、重合ウェハＴの回転方向とは逆向きの反力が加わり、周縁部Ｗｅが予期しない除去のされ方をしてしまうおそれがある。
【０１００】
そこで、次の分割領域Ｒにおける周縁部Ｗｅの剥離を開始する前に移動機構７３によりチャック７１を加工位置から退避させ、その後、分割改質層Ｍ２を避けた位置において、界面へのくさびローラー１１１の挿入を再度行うことが好ましい。これにより、周縁部Ｗｅの小片化および除去をより適切に行うことができる。
【０１０１】
すなわち周縁部Ｗｅの除去においては、くさびローラー１１１の挿入、重合ウェハＴの回転による分割領域Ｒの除去、くさびローラー１１１の退避、重合ウェハＴの回転によるくさびローラー１１１の挿入位置の決定、がこの順に繰り返されることが好ましい。
【０１０２】
なお、くさびローラー１１１の挿入位置は、図示しない検出装置（例えば撮像カメラやIRカメラ）により分割改質層Ｍ２の位置を検出し、かかる検出位置を基に決定することが出来る。また、分割改質層Ｍ２の形成位置が被処理ウェハＷのノッチの位置を基準として決定される場合、検出装置によりノッチの位置を検出し、かかる検出位置を基に決定してもよい。
【０１０３】
なお前記検出装置は任意の場所に配置することができ、周縁除去装置７０の内部に設けられていても良いし、周縁除去装置７０の外部に設けられていてもよい。
【０１０４】
ただし、例えば改質層の結合強度や挿入部材の形状等により、適切に周縁部Ｗｅの除去を継続できるものであれば、このようにくさびローラー１１１の退避を行うことなく、重合ウェハＴの回転を継続させてもよい。
【０１０５】
そして、被処理ウェハＷの全周に亘って周縁部Ｗｅが除去され、回収部１２０の回収容器１２１に回収されると回転機構７２による重合ウェハＴの回転が止められる。また、上部ノズル１１２および下部ノズル１１３からの流体の供給および吸引機構１２３による排出ダクト１３２内の吸引が止められる。そして図１３（ｅ）に示すように、移動機構７３によりチャック７１が受渡位置に移動し、ウェハ搬送装置８０により重合ウェハＴが周縁除去装置７０から搬出されると、一連のエッジトリムが終了する。
【０１０６】
本実施形態にかかる処理装置で処理される重合ウェハＴにおいては、前述したように分割改質層Ｍ２におけるクラックＣ２の進展速度が、周縁改質層Ｍ１におけるクラックＣ１の進展速度よりも大きくなるように改質層が形成されている。すなわち、クラックＣ２の方がクラックＣ１よりも早く、被処理ウェハＷの厚み方向の全長に進展するように改質層が形成される。
【０１０７】
このように、周縁改質層Ｍ１における結合強度が分割改質層Ｍ２における結合強度よりも強くなるように改質層が形成されている。これにより、周縁除去装置７０における周縁部Ｗｅの除去において分割改質層Ｍ２が周縁改質層Ｍ１よりも早く破断され、周縁部Ｗｅの除去に先だって周縁部Ｗｅの小片化を行うことができる。そしてこれにより、適切に周縁部Ｗｅを回収することができる。
【０１０８】
また、このように周縁部Ｗｅの小片化を適切に行うことができるため、除去された周縁部Ｗｅを回収するための回収部１２０を小型化することができる。すなわち、これにより周縁除去装置７０を小型化することができ、ウェハ処理システム１におけるフットプリントを削減することができる。
【０１０９】
なお、以上の実施形態において周縁改質層Ｍ１および分割改質層Ｍ２は、被処理ウェハＷの厚み方向に形成する改質層の数を変えることにより、周縁改質層Ｍ１の結合強度が分割改質層Ｍ２の結合強度よりも強くなるように、より具体的にはクラックＣ２の進展速度がクラックＣ１の進展速度よりも早くなるように改質装置６０の動作を制御した。しかしながら、このようにクラックＣ２の進展速度がクラックＣ１の進展速度よりも早くすることができれば改質層の形成方法はこれに限定されない。
【０１１０】
例えば、本実施の形態にかかる改質装置６０においては、上述したように分割改質層Ｍ２を形成する際のレーザ光の照射条件を、周縁改質層Ｍ１を形成する際のレーザ光の照射条件から変更してもよい。具体的には、例えば周縁改質層Ｍ１、分割改質層Ｍ２のそれぞれを形成する際の、レーザ光のパルスエネルギー、パルス幅、パルスピッチ、収差補正または矯正具合を変更して、改質層形状やクラックの伸びを調整してもよい。
【０１１１】
なお、くさびローラー１１１が分割改質層Ｍ２を跨いで重合ウェハＴの界面に挿入された場合、図１６（ａ）に示すように、当該分割改質層Ｍ２を跨いで両側の分割領域Ｒにおいて、周縁部Ｗｅの剥離が開始された状態となってしまう。かかる状態で図１６（ｂ）に示すように周縁部Ｗｅの剥離を継続した場合、除去されない分割領域Ｒの他端が剥離された状態で周縁部Ｗｅの除去が進行する。そして、これにより周縁改質層Ｍ１の結合強度が重合ウェハＴの周方向において不均一な状態となるため、前述の予期しない周縁部Ｗｅの除去が生じやすくなってしまうおそれがある。
【０１１２】
この点、本実施の形態にかかる周縁除去装置７０においては、くさびローラー１１１は周縁部Ｗｅにおける分割改質層Ｍ２を避けた位置に挿入される。これにより、剥離を行う分割領域Ｒにおける周縁部Ｗｅのみがくさびローラー１１１により持ち上げられるため、適切に周縁部Ｗｅを小片化し、また除去することができる。
【０１１３】
なお以上の実施形態において周縁部Ｗｅは、くさびローラー１１１を重合ウェハＴの界面に挿入することと、重合ウェハＴを回転させることを繰り返すことにより剥離を行ったが、周縁部Ｗｅの除去方法はこれに限定されない。
【０１１４】
例えば、周縁部Ｗｅの剥離がくさびローラー１１１を界面に挿入することのみによって生じるのであれば、重合ウェハＴの回転が省略されてもよい。かかる場合、くさびローラー１１１は分割領域Ｒの中心に挿入されることが好ましい。
【０１１５】
また例えば、くさびローラー１１１を界面に挿入した後、重合ウェハＴを移動機構７３により周方向に沿って往復（図９におけるＹ軸方向の正負方向）移動させてもよい。また、回転機構７２により双方向に回転させてもよい。
【０１１６】
なお、以上の実施形態においては周縁改質層Ｍ１を形成した後（図５のステップＰ１）、これに続けて分割改質層Ｍ２を形成（図５のステップＰ２）が、改質層の形成順序はこれに限られず、分割改質層Ｍ２を周縁改質層Ｍ１に先行して形成してもよい。
【０１１７】
なお、上述のように改質装置６０においては、周縁改質層Ｍ１の結合強度が分割改質層Ｍ２の結合強度よりも強くなるように改質層を形成した。ここで、分割改質層Ｍ２の結合強度は被処理ウェハＷの面内における結晶方位より変化する。そして、このように分割改質層Ｍ２の結合強度がそれぞれ相違する場合、全ての分割改質層Ｍ２の結合強度が周縁改質層Ｍ１の結合強度よりも小さくなるように制御することが困難になる。かかる点を鑑みて分割改質層Ｍ２は、被処理ウェハＷの面内における結晶方位を考慮して、全ての分割改質層Ｍ２の結合強度が均等になるように形成されることが好ましい。
【０１１８】
かかる場合分割改質層Ｍ２は、例えば重合ウェハＴの周方向において全周に亘って均等な間隔で形成される。すなわち、例えば分割改質層Ｍ２が８つ形成される場合、一の分割改質層Ｍ２と隣接する他の分割改質層Ｍ２は、周方向において４５°の間隔で形成される。
【０１１９】
また、被処理ウェハＷの端部には位置合わせ用のノッチが形成されている。そこで分割改質層Ｍ２は、重合ウェハＴの周方向において、当該ノッチが一の分割改質層Ｍ２と隣接する他の分割改質層Ｍ２の中心となるように形成されることが好ましい。すなわち、例えば分割改質層Ｍ２が８つ形成される場合、前記ノッチの形成位置を基準として２２．５°回転させた位置から分割改質層Ｍ２を均等に形成していくことが好ましい。
【０１２０】
このように接合強度が均等になるように分割改質層Ｍ２を形成することにより、全ての分割改質層Ｍ２の結合強度が周縁改質層Ｍ１の結合強度よりも小さくすることが容易になる。またこれにより、適切に周縁部Ｗｅを小片化することができる。
【０１２１】
なお、図１５に示したようにくさびローラー１１１が分割領域Ｒの一端に衝突した場合、かかる衝突の衝撃によりくさびローラー１１１は消耗する。ここで本実施形態に係る処理方法によれば、図１４（ａ）に示すように分割領域Ｒの端部を避けて、くさびローラー１１１が重合ウェハＴの界面へ挿入される。これにより、くさびローラー１１１が分割領域Ｒの端部に衝突することが抑制され、くさびローラー１１１の消耗を抑制することができる。
【０１２２】
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、添付の請求の範囲およ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。
【０１２３】
例えば、上記の実施形態においては被処理ウェハＷと支持ウェハＳとが貼りあわされた重合ウェハＴに対して各種処理を施す場合について説明したが、上述の各種処理は貼り合わせ前の被処理ウェハＷに対して行われてもよい。すなわち、被処理ウェハＷに図５のステップＰ１〜Ｐ８により改質層の形成、エッジトリム、薄化処理がそれぞれ行われた後に、支持ウェハＳと接合して重合ウェハＴを形成してもよい。
【０１２４】
また、上記の実施の形態においては被処理ウェハＷのエッジトリムを行う場合について説明したが、例えば被処理ウェハＷのくり抜きを行う場合、すなわち、被処理ウェハＷの外周部を除去することにより小径のウェハを得る場合に、本開示に係るエッジトリム方法が適用されてもよい。
【０１２５】
また、上記の実施の形態においては処理前後の被処理ウェハＷの形状がそれぞれ円板形状である場合を例に説明を行ったが、被処理ウェハＷの形状もこれに限られるものではない。例えば、処理前に円板形状である被処理ウェハＷを、処理後に角型（四角形状）となるようにエッジトリムを行ってもよい。また例えば、処理前に角型（四角形状）である被処理ウェハＷを、処理後に円板形状となるようにエッジトリムを行ってもよい。
【０１２６】
また上記の実施の形態においては、被処理体としての重合ウェハＴがシリコン基板である場合を例に説明を行ったが、被処理体の種類はこれに限定されるものではない。例えば被処理体としては、シリコン基板に代えて、ガラス基板、単結晶基板、多結晶基板または非晶質基板などが選択されてもよい。また例えば被処理体としては、基板に代えて、インゴット、基台または薄板などが選択されてもよい。
【符号の説明】
【０１２７】
１      ウェハ処理システム
７０    周縁除去装置
７１    チャック
１００  制御装置
Ｍ１    周縁改質層
Ｍ２    分割改質層
Ｗ      被処理ウェハ
Ｗｃ    中央部
Ｗｅ    周縁部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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