(57)【要約】【課題】改質層を形成するレーザー光線によってデバイス層が劣化するのを抑制できる、技術を提供する。【解決手段】下地基板の主表面に形成されるデバイス層とは反対側から、前記下地基板の内部にレーザー光線を集光照射することにより、前記下地基板の内部に改質層を形成するレーザー加工装置の設定方法であって、試験基板の主表面に形成されるダメージ確認層とは反対側から、前記試験基板の内部に前記レーザー光線を集光照射することにより、前記試験基板の内部に改質層を形成する工程と、前記改質層の形成によって前記ダメージ確認層に生じるダメージの有無と、前記レーザー光線の集光点と前記試験基板の前記主表面との間隔との関係を検査する工程と、前記ダメージの有無と前記間隔との関係に基づいて、前記下地基板の内部に前記改質層を形成する時の前記間隔の下限値を設定する工程とを有する、レーザー加工装置の設定方法。【選択図】図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地基板の主表面に形成されるデバイス層とは反対側から、前記下地基板の内部にレーザー光線を集光照射することにより、前記下地基板の内部に改質層を形成するレーザー加工装置の設定方法であって、
試験基板の主表面に形成されるダメージ確認層とは反対側から、前記試験基板の内部に前記レーザー光線を集光照射することにより、前記試験基板の内部に改質層を形成する工程と、
前記改質層の形成によって前記ダメージ確認層に生じるダメージの有無と、前記レーザー光線の集光点と前記試験基板の前記主表面との間隔との関係を検査する工程と、
前記ダメージの有無と前記間隔との関係に基づいて、前記下地基板の内部に前記改質層を形成する時の前記間隔の下限値を設定する工程とを有する、レーザー加工装置の設定方法。
【請求項２】
前記ダメージ確認層は、前記デバイス層を形成する材料のうちの、最も低い融点の材料で形成される、請求項１に記載のレーザー加工装置の設定方法。
【請求項３】
前記ダメージ確認層は、金属スズで形成される、請求項１に記載のレーザー加工装置の設定方法。
【請求項４】
前記ダメージ確認層は、前記デバイス層を形成する層のうちの、最も低い融点の層と同じ厚さで形成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザー加工装置の設定方法。
【請求項５】
前記試験基板は、前記下地基板と同じ材料で形成され、且つ前記下地基板と同じ厚さを有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザー加工装置の設定方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の設定方法で設定された前記下限値以上の前記間隔で、前記下地基板の内部に前記改質層を形成する工程を有する、レーザー加工方法。
【請求項７】
前記下地基板を、前記デバイス層を介して保持するチャックと、
前記下地基板を基準として前記デバイス層とは反対側から前記下地基板の内部に前記レーザー光線を集光照射することにより、前記下地基板の内部に前記改質層を形成する集光レンズと、
前記レーザー光線の集光点と前記下地基板の前記主表面との間隔を調節する間隔調節部と、
前記下地基板の内部に前記改質層を形成する時に、請求項１〜５のいずれか１項に記載の設定方法で設定された前記下限値以上に、前記間隔を制御する制御部とを備える、レーザー加工装置。
【請求項８】
下地基板を、前記下地基板の主表面に形成されるデバイス層を介して保持するチャックと、
前記下地基板を基準として前記デバイス層とは反対側から前記下地基板の内部にレーザー光線を集光することにより、前記下地基板の内部に改質層を形成する集光レンズと、
前記レーザー光線の集光点と前記下地基板の前記主表面との間隔を調節する間隔調節部と、
前記下地基板の内部に前記改質層を形成する時に、予め設定された下限値以上に、前記間隔を制御する制御部とを備える、レーザー加工装置。
【請求項９】
前記チャックは、前記デバイス層を介して前記下地基板に貼合された支持基板を介して、前記下地基板を保持する、請求項７または８に記載のレーザー加工装置。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか１項に記載のレーザー加工装置と、
前記下地基板の前記主表面に対して平行に並ぶ複数の前記改質層を起点に前記下地基板を分割することにより、前記下地基板を薄化する薄化装置とを備える、薄化システム。
【請求項１１】
前記下地基板の周方向に並ぶ複数の前記改質層を起点に前記下地基板を分割することにより、前記下地基板のベベルを除去するベベル除去装置を備える、請求項１０に記載の薄化システム。
【請求項１２】
前記ベベル除去装置は、前記ベベルを除去した前記下地基板の外周面を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像した画像を画像処理する画像処理部とを有する、請求項１１に記載の薄化システム。
【請求項１３】
前記薄化装置は、分割によって薄化した前記下地基板を砥石で研削する研削装置を含み、
前記下地基板に対して前記砥石を接近する速度を前記砥石と前記下地基板との接触前に第１速度から第２速度に減速開始する位置を、前記レーザー光線の集光照射位置に応じて決定する制御部を備える、請求項１０に記載の薄化システム。
【請求項１４】
下地基板の主表面に形成されるデバイス層とは反対側から、前記下地基板の内部にレーザー光線を集光照射することにより、前記下地基板の内部に改質層を形成する基板処理方法であって、
前記下地基板と前記下地基板に貼り合せられれた支持基板とを含む重合基板を、チャックに保持することと、
前記改質層の形成によって前記デバイス層にダメージが生じない位置に前記レーザー光線を集光照射させることと、
前記改質層を起点に前記下地基板を分割し薄化することとを有する、基板処理方法。
【請求項１５】
分割によって薄化した前記下地基板を砥石で研削することと、
前記下地基板に対して前記砥石を接近する速度を前記砥石と前記下地基板との接触前に第１速度から第２速度に減速開始する位置を、前記レーザー光線の集光照射位置に応じて決定することとを有する、請求項１４に記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、レーザー加工装置の設定方法、レーザー加工方法、レーザー加工装置、薄化システム、および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の積層ウェハの加工方法は、積層ウェハ形成ステップと、改質面形成ステップと、分離ステップとを有する。積層ウェハ形成ステップは、第１ウェハと第２ウェハとを積層することにより、積層ウェハを形成する。改質面形成ステップは、第１ウェハの内部にレーザー光線の集光点を形成することにより、第１ウェハの内部に改質面を形成する。分離ステップは、改質面を境界に第１ウェハの一部を積層ウェハから分離する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０３２６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示の一態様は、改質層を形成するレーザー光線によってデバイス層が劣化するのを抑制できる、技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様に係るレーザー加工装置の設定方法は、
下地基板の主表面に形成されるデバイス層とは反対側から、前記下地基板の内部にレーザー光線を集光照射することにより、前記下地基板の内部に改質層を形成するレーザー加工装置の設定方法であって、
試験基板の主表面に形成されるダメージ確認層とは反対側から、前記試験基板の内部に前記レーザー光線を集光照射することにより、前記試験基板の内部に改質層を形成する工程と、
前記改質層の形成によって前記ダメージ確認層に生じるダメージの有無と、前記レーザー光線の集光点と前記試験基板の前記主表面との間隔との関係を検査する工程と、
前記ダメージの有無と前記間隔との関係に基づいて、前記下地基板の内部に前記改質層を形成する時の前記間隔の下限値を設定する工程とを有する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の一態様によれば、改質層を形成するレーザー光線によってデバイス層が劣化するのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、一実施形態に係る薄化システムを示す平面図である。
【図２】図２は、一実施形態に係る下地基板、デバイス層、および支持基板を示す側面図である。
【図３】図３は、一実施形態に係るレーザー加工装置を示す断面図である。
【図４】図４は、一実施形態に係る下地基板の第２分割予定面および第３分割予定面を示す平面図である。
【図５】図５は、一実施形態に係るベベル除去装置を示す断面図である。
【図６】図６は、一実施形態に係るベベル除去装置を示す平面図である。
【図７】図７は、一実施形態に係る第１撮像部の画像を示す図である。
【図８】図８は、一実施形態に係る第２撮像部の画像を示す図である。
【図９】図９は、一実施形態に係る搬入出位置に位置するチャックと搬送ロボットとを示す断面図である。
【図１０】図１０は、一実施形態に係る研削位置に位置するチャックと加工ユニットとを示す断面図である。
【図１１】図１１は、一実施形態に係る薄化方法を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、一実施形態に係るレーザー加工装置と試験基板とを示す断面図である。
【図１３】図１３は、一実施形態に係る検査装置と試験基板とを示す断面図である。
【図１４】図１４は、一実施形態に係る検査装置の撮像部の画像を示す図である。
【図１５】図１５は、一実施形態に係る下限値の設定方法を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、変形例に係る第１改質層および第２改質層の位置を示す断面図である。
【図１７】図１７は、変形例に係るベベルの除去および薄化を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。本明細書において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。
【０００９】
図１は、一実施形態に係る薄化システムを示す平面図である。薄化システム１は、下地基板１００を薄化する。また、薄化システム１は、下地基板１００を薄化する前に、下地基板１００のベベル１０４を除去する。ベベル１０４とは、面取り加工が施された部分である。ベベル１０４は、図２ではＲ面取り加工が施された部分であるが、Ｃ面取り加工が施された部分であってもよい。
【００１０】
下地基板１００は、例えばシリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板である。下地基板１００の片面には、図２に示すようにデバイス層１１０が予め形成される。デバイス層１１０は、電子回路である。以下、下地基板１００のデバイス層１１０が形成される主表面を、第１主表面１０１とも呼ぶ。また、第１主表面１０１とは反対側の主表面を、第２主表面１０２とも呼ぶ。
【００１１】
図２は、一実施形態に係る下地基板、デバイス層、および支持基板を示す側面図である。デバイス層１１０の、下地基板１００と反対側の表面には、酸化層１２０が形成される。酸化層１２０は、下地基板１００のベベル１０４を円滑に除去すべく、下地基板１００の直径よりも小さく形成される。酸化層１２０は、例えば酸化シリコン層である。酸化シリコン層は、例えばオルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）で形成される。
【００１２】
支持基板１３０は、下地基板１００と同様に、シリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板である。支持基板１３０は、デバイス層１１０を介して下地基板１００と貼合される。支持基板１３０は、下地基板１００の加工中に下地基板１００およびデバイス層１１０を補強するので、下地基板１００およびデバイス層１１０の破損を抑制できる。
【００１３】
支持基板１３０の、デバイス層１１０に対向する表面には、酸化層１４０が形成される。酸化層１４０は、酸化層１２０と同様に形成される。なお、酸化層１４０と支持基板１３０との間には、不図示のデバイス層が形成されてもよい。
【００１４】
重合基板１５０は、下地基板１００と、デバイス層１１０と、２つの酸化層１２０、１４０と、支持基板１３０とを有する。２つの酸化層１２０、１４０は、加熱処理によって結合される。なお、重合基板１５０は、２つの酸化層１２０、１４０のうちの１つのみを有してもよい。
【００１５】
薄化システム１は、下地基板１００を薄化する。また、薄化システム１は、下地基板１００を薄化する前に、下地基板１００のベベル１０４を除去する。薄化システム１は、図１に示すように、搬入出ステーション２と、第１処理ステーション３と、第２処理ステーション６と、制御装置９とを備える。搬入出ステーション２と、第１処理ステーション３と、第２処理ステーション６とは、この順で、Ｘ軸方向負側からＸ軸方向正側に配置される。
【００１６】
搬入出ステーション２は、複数の載置部２１を備える。複数の載置部２１は、Ｙ軸方向に一列に配置される。複数の載置部２１には、複数のカセットＣＳ１〜ＣＳ３が載置される。カセットＣＳ１は、処理前の重合基板１５０を鉛直方向に間隔をおいて複数収容する。カセットＣＳ２は、処理後の重合基板１５０を鉛直方向に間隔をおいて複数収容する。カセットＣＳ３は処理の途中で異常の生じた重合基板１５０を鉛直方向に間隔をおいて複数収容する。なお、載置部２１の数は特に限定されない。同様に、カセットＣＳ１〜ＣＳ３の数も特に限定されない。
【００１７】
また、搬入出ステーション２は、搬送部２３を備える。搬送部２３は、複数の載置部２１の隣に配置され、例えばこれらのＸ軸方向正側に配置される。また、搬送部２３は、受渡部２６の隣に配置され、例えば受渡部２６のＸ軸方向負側に配置される。搬送部２３は、搬送装置２４を内部に備える。
【００１８】
搬送装置２４は、重合基板１５０を保持する保持機構を備える。保持機構は、水平方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方向）および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能である。搬送装置２４は、複数の載置部２１に載置された複数のカセットＣＳ１〜ＣＳ３と、受渡部２６との間で、重合基板１５０を搬送する。
【００１９】
また、搬入出ステーション２は、受渡部２６を備える。受渡部２６は、搬送部２３の隣に配置され、例えば搬送部２３のＸ軸方向正側に配置される。また、受渡部２６は、第１処理ステーション３の隣に配置され、例えば、第１処理ステーション３のＸ軸方向負側に配置される。受渡部２６は、トランジション装置２７を有する。トランジション装置２７は、重合基板１５０を一時的に収容する。複数のトランジション装置２７が鉛直方向に積み重ねられてもよい。トランジション装置２７の配置や個数は、特に限定されない。
【００２０】
第１処理ステーション３は、処理ブロック４を備える。処理ブロック４は、洗浄装置４１と、エッチング装置４２とを有する。洗浄装置４１は、下地基板１００の研削された第２主表面１０２を洗浄する。研削で付着した付着物を除去できる。エッチング装置４２は、下地基板１００の研削された第２主表面１０２をエッチングする。研削で生じたダメージ層を除去できる。なお、処理ブロック４を構成する各種装置の配置や個数は、図１に示す配置や個数に限定されない。
【００２１】
第１処理ステーション３は、図１に示すように搬送部５を備える。搬送部５は、搬入出ステーション２のトランジション装置２７の隣に配置され、例えばトランジション装置２７のＸ軸方向正側に配置される。また、搬送部５は、処理ブロック４の隣に配置され、例えば処理ブロック４のＹ軸方向正側に配置される。さらに、搬送部５は、第２処理ステーション６の隣に配置され、例えば第２処理ステーション６のＸ軸方向負側に配置される。搬送部５は、搬送装置５１を内部に備える。
【００２２】
搬送装置５１は、重合基板１５０を保持する保持機構を備える。保持機構は、水平方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方向）および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能である。搬送装置５１は、重合基板１５０を、搬入出ステーション２のトランジション装置２７、第１処理ステーション３の処理ブロック４、および第２処理ステーション６のトランジション装置６１に対して搬送する。
【００２３】
第２処理ステーション６は、トランジション装置６１と、レーザー加工装置６２と、ベベル除去装置６３と、研削装置６４と、搬送ロボット６５とを有する。トランジション装置６１とレーザー加工装置６２とベベル除去装置６３とは、鉛直方向に積み重ねられる。なお、第２処理ステーション６における各種装置の配置や個数は、図１に示す配置や個数に限定されない。
【００２４】
図３は、一実施形態に係るレーザー加工装置を示す断面図である。図４は、一実施形態に係る下地基板の第２分割予定面および第３分割予定面を示す平面図である。
【００２５】
レーザー加工装置６２は、デバイス層１１０とは反対側（例えば上側）から下地基板１００の内部にレーザー光線ＬＢを集光照射することにより、下地基板１００の内部に改質層を形成する。レーザー光線ＬＢは、パルス発振され、集光点Ｐの位置に、改質層を形成する。
【００２６】
下地基板１００が単結晶シリコンである場合、レーザー光線ＬＢとして赤外線が用いられる。赤外線は単結晶シリコンに対して高い透過性を有し、赤外線の集光点Ｐの位置に改質層としてアモルファスシリコン層が形成される。改質層は、下地基板１００の分割の起点になる。下地基板１００の分割は、応力の印加によって行われる。
【００２７】
レーザー加工装置６２は、下地基板１００を板厚方向に分割する第１分割予定面Ｄ１に、第１改質層Ｍ１を形成する。第１分割予定面Ｄ１は、下地基板１００の第１主表面１０１および第２主表面１０２に対して平行な平坦面である。第１改質層Ｍ１は、第１分割予定面Ｄ１の面内に分散して複数形成される。第１改質層Ｍ１の形成時に、第１改質層Ｍ１同士をつなぐ第１クラックＣ１が生じる。
【００２８】
レーザー加工装置６２は、下地基板１００を径方向に分割する第２分割予定面Ｄ２に、第２改質層Ｍ２を形成する。第２分割予定面Ｄ２は、下地基板１００の外周面１０３と同心円状の円周面である。第２改質層Ｍ２は、下地基板１００の周方向および板厚方向に間隔をおいて複数形成される。第２改質層Ｍ２の形成時に、第２改質層Ｍ２同士をつなぐ第２クラックＣ２が生じる。
【００２９】
第２分割予定面Ｄ２は、下地基板１００のベベル１０４よりも径方向内側に配置される。第２分割予定面Ｄ２よりも径方向外側の部分１０５を除去することにより、ベベル１０４を除去できる。ベベル１０４を除去したうえで研削を行うことができ、いわゆるナイフエッジ１０６の発生を防止できる。上記部分１０５を、以下、周縁部１０５とも呼ぶ。
【００３０】
レーザー加工装置６２は、第２分割予定面Ｄ２から下地基板１００の外周面１０３まで放射状に延びる複数の第３分割予定面Ｄ３に、第３改質層Ｍ３を形成する。第３改質層Ｍ３は、下地基板１００の径方向および板厚方向に間隔をおいて複数形成される。第３改質層Ｍ３の形成時に、第３改質層Ｍ３同士をつなぐ第３クラックＣ３が生じる。
【００３１】
第３分割予定面Ｄ３の数は、図４では８つであるが、２つ以上であればよい。第３分割予定面Ｄ３の数が２つ以上であれば、リング状の周縁部１０５を、周方向に分割して除去できる。
【００３２】
レーザー加工装置６２は、チャック２１０と、レーザーヘッド２２０と、昇降機構２３０とを有する。チャック２１０は、支持基板１３０およびデバイス層１１０を介して下地基板１００を保持する。例えば、チャック２１０は、下地基板１００の第２主表面１０２を上に向けて、下地基板１００を下方から水平に保持する。チャック２１０は、鉛直な回転軸２１１の周りに回転する。また、チャック２１０は、Ｘ軸方向に延びるガイドレール２１２に沿って移動する。チャック２１０の回転および移動によって、集光点Ｐの位置を下地基板１００の周方向および径方向に移動できる。
【００３３】
なお、チャック２１０は、回転軸２１１の周りに回転する代わりに、Ｙ軸方向に移動してもよい。この場合も、集光点Ｐの位置を下地基板１００の周方向および径方向に移動できる。また、チャック２１０は、Ｚ軸方向にも移動してもよい。この場合、集光点Ｐの位置を下地基板１００の板厚方向にも移動できる。
【００３４】
レーザーヘッド２２０は、集光レンズ２２１を有する。集光レンズ２２１は、下地基板１００を基準としてデバイス層１１０とは反対側（例えば上側）から、下地基板１００の内部にレーザー光線ＬＢを集光照射することにより、下地基板１００の内部に第１改質層Ｍ１、第２改質層Ｍ２、第３改質層Ｍ３を形成する。第１改質層Ｍ１、第２改質層Ｍ２、第３改質層Ｍ３は、集光点Ｐの位置に形成される。
【００３５】
第１改質層Ｍ１を形成する時の集光点Ｐと、下地基板１００の第１主表面１０１との間隔Ｉ１は、後述の方法で設定される下限値Ｉｍｉｎ以上に設定される。これにより、後述するように、第１改質層Ｍ１の形成時に、レーザー光線ＬＢがデバイス層１１０にダメージを与えるのを防止できる。
【００３６】
なお、第２改質層Ｍ２および第３改質層Ｍ３の形成時に、レーザー光線ＬＢはデバイス層１１０に当たらないので、デバイス層１１０にダメージを与えない。従って、第２改質層Ｍ２を形成する時の集光点Ｐと、下地基板１００の第１主表面１０１との間隔Ｉ２は、下限値Ｉｍｉｎ以上でもよいし、下限値Ｉｍｉｎ未満でもよい。また、第３改質層Ｍ３を形成する時の集光点Ｐと、下地基板１００の第１主表面１０１との間隔Ｉ３は、下限値Ｉｍｉｎ以上でもよいし、下限値Ｉｍｉｎ未満でもよい。
【００３７】
レーザーヘッド２２０は、空間光変調器２２２を有する。空間光変調器２２２は、レーザー光線ＬＢを変調して出力する。空間光変調器２２２は、例えばＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）である。ＬＣＯＳは、集光点Ｐと下地基板１００の第１主表面１０１との間隔Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、およびレーザー光線ＬＢの位相を調節できる。また、ＬＣＯＳは、下地基板１００の第２主表面１０２に形成される、レーザー光線ＬＢのスポット形状やスポット数を調節できる。
【００３８】
昇降機構２３０は、レーザーヘッド２２０を昇降させる。これにより、集光点Ｐと下地基板１００の第１主表面１０１との間隔Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を調節できる。なお、昇降機構２３０は、間隔Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を調節すべく、チャック２１０を昇降してもよい。本実施形態では、間隔Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を調節する間隔調節部として、空間光変調器２２２および昇降機構２３０が用いられる。
【００３９】
図５は、一実施形態に係るベベル除去装置を示す断面図である。図６は、一実施形態に係るベベル除去装置を示す平面図である。図７は、一実施形態に係る第１撮像部の画像を示す図である。図７において、二点鎖線はベベル１０４を除去する前の状態を示し、実線はベベル除去後の状態を示す。図８は、一実施形態に係る第２撮像部で撮像される画像を示す図である。図７および図８において、θ方向は下地基板１００の周方向である。
【００４０】
ベベル除去装置６３は、第２分割予定面Ｄ２および第３分割予定面Ｄ３で下地基板１００を分割することにより、下地基板１００の周縁部１０５を除去し、下地基板１００を径方向に縮小する。ベベル除去装置６３は、チャック３１０と、応力印加部３２０と、第１撮像部３３０と、第２撮像部３４０と、画像処理部３５０とを有する。
【００４１】
チャック３１０は、デバイス層１１０を介して下地基板１００を保持する。デバイス層１１０とチャック３１０との間には、支持基板１３０が配置される。チャック３１０は、下地基板１００の第２主表面１０２を上に向けて、下地基板１００を下方から水平に保持する。
【００４２】
チャック３１０は、鉛直な回転軸３１１の周りに回転する。また、チャック３１０は、Ｘ軸方向に延びるガイドレール３１２に沿って移動する。なお、チャック３１０は、Ｘ軸方向のみならず、Ｙ軸方向およびＺ軸方向にも移動してもよい。
【００４３】
応力印加部３２０は、下地基板１００に応力を印加することにより、第２改質層Ｍ２および第３改質層Ｍ３を起点に第２クラックＣ２および第３クラックＣ３を面状に広げる。これにより、隣り合う第２クラックＣ２同士および隣り合う第３クラックＣ３同士がつながり、第２分割予定面Ｄ２および第３分割予定面Ｄ３で下地基板１００が分割され、下地基板１００が径方向に縮小する。
【００４４】
応力印加部３２０は、例えば、くさびローラ３２１を有する。くさびローラ３２１は、下地基板１００と支持基板１３０との間の隙間に挿入されることにより、下地基板１００に応力を印加する。くさびローラ３２１は、鉛直な回転軸３２２を中心に回転自在とされ、重合基板１５０の回転に伴って受動的に回転する。くさびローラ３２１は、回転軸３２２から径方向外方に向うほど先細り状に形成される。
【００４５】
なお、応力印加部３２０の構成は特に限定されない。例えば、応力印加部３２０は、下地基板１００の第２主表面１０２に貼り付けられたエキスパンドテープを放射状に引き伸ばすことにより、下地基板１００に応力を印加するものであってもよい。
【００４６】
第１撮像部３３０は、下地基板１００の第２分割予定面Ｄ２を、下地基板１００の板厚方向（例えば上方）から撮像する。このとき、チャック３１０が回転することで、第１撮像部３３０は第２分割予定面Ｄ２の周方向全体を撮像できる。第１撮像部３３０として、例えばＣＣＤまたはＣＭＯＳが用いられる。第１撮像部３３０は、撮像した画像データを画像処理部３５０に送信する。
【００４７】
第２撮像部３４０は、下地基板１００の第２分割予定面Ｄ２を、下地基板１００の径方向外方から撮像する。このとき、チャック３１０が回転することで、第２撮像部３４０は第２分割予定面Ｄ２の周方向全体を撮像できる。第２撮像部３４０として、例えばＣＣＤまたはＣＭＯＳが用いられる。第２撮像部３４０は、撮像した画像データを画像処理部３５０に送信する。
【００４８】
画像処理部３５０は、コンピュータなどで構成される。画像処理部３５０は、制御装置９の外部に設けられるが、制御装置９の一部として設けられてもよい。画像処理部３５０は、第１撮像部３３０によって撮像した画像データを画像処理する。同様に、画像処理部３５０は、第２撮像部３４０によって撮像した画像データを画像処理する。
【００４９】
画像処理部３５０は、第１撮像部３３０および第２撮像部３４０のうちの少なくとも１つで撮像した画像データを画像処理することにより、下地基板１００の周縁部１０５を除去できたか否かを検出する。周縁部１０５を完全に除去した後で、第１分割予定面Ｄ１で下地基板１００を分割できる。
【００５０】
画像処理部３５０は、第２撮像部３４０で撮像した画像データを画像処理することにより、第１分割予定面Ｄ１の第１クラックＣ１が第２分割予定面Ｄ２に達しているか否かを検出する。第２分割予定面Ｄ２に第１クラックＣ１が達していない場合、第１分割予定面Ｄ１で分割する起点が第２分割予定面Ｄ２に無い。この場合、重合基板１５０は、下地基板１００を第１分割予定面Ｄ１で分割する前に、第１クラックＣ１を面状に広げる応力印加装置（不図示）に送られる。第１クラックＣ１が第２分割予定面Ｄ２に達するので、第１分割予定面Ｄ１での分割に要する力を低減でき、チッピングなどを抑制できる。
【００５１】
画像処理部３５０は、第２撮像部３４０で撮像した画像データを画像処理することにより、第２分割予定面Ｄ２の周方向全体に亘って第１クラックＣ１が連続的に形成されているか否かも検出する。第１クラックＣ１が途中で途切れている場合、第１分割予定面Ｄ１で分割する起点が途中で途切れている。この場合、重合基板１５０は、下地基板１００を第１分割予定面Ｄ１で分割する前に、第１クラックＣ１を面状に広げる応力印加装置（不図示）に搬送される。第２分割予定面Ｄ２の周方向全体に亘って第１クラックＣ１が連続的に形成されるので、第１分割予定面Ｄ１での分割に要する力を低減でき、チッピングなどを抑制できる。
【００５２】
画像処理部３５０は、第２撮像部３４０で撮像した画像データを画像処理することにより、第２改質層Ｍ２と第１主表面１０１との間隔を検出できる。第２改質層Ｍ２を形成する時の集光点Ｐと第２改質層Ｍ２とのずれの有無を確認でき、集光点Ｐと第１主表面１０１との間隔Ｉ２を補正できる。なお、間隔Ｉ２だけではなく、間隔Ｉ１、Ｉ３の補正も可能である。補正前後の間隔Ｉ２の差と、補正前後の間隔Ｉ１の差と、補正前後の間隔Ｉ３の差とは同じであってよい。
【００５３】
なお、画像処理部３５０は、第１撮像部３３０によって撮像した画像データと、第２撮像部３４０によって撮像した画像データとを合成してもよい。合成した画像データは、画像表示装置によって表示される。
【００５４】
研削装置６４は、下地基板１００を研削する。研削装置６４は、例えば、図１に示すように、回転テーブル４１０と、２つのチャック４２０と、加工ユニット４３０とを有する。なお、チャック４２０の数や配置は、特に限定されない。また、加工ユニット４３０の数や配置も、特に限定されない。
【００５５】
回転テーブル４１０は、回転中心線４１０Ｚを中心に回転させられる。回転テーブル４１０の回転中心線４１０Ｚは、例えば鉛直に配置される。回転テーブル４１０の回転中心線４１０Ｚの周りには、２つのチャック４２０が等間隔で配置される。
【００５６】
２つのチャック４２０は、回転テーブル４１０の回転中心線４１０Ｚを挟んで配置される。２つのチャック４２０は、回転テーブル４１０と共に回転し、搬入出位置Ａ０と、研削位置Ａ１とに交互に移動する。
【００５７】
搬入出位置Ａ０は、重合基板１５０の搬入が行われる搬入位置と、重合基板１５０の搬出が行われる搬出位置とを兼ねる。重合基板１５０の搬入および重合基板１５０の搬出は、搬送ロボット６５によって実行される。
【００５８】
図９は、一実施形態に係る搬入出位置に位置するチャックと搬送ロボットとを示す断面図である。図９に示すように、チャック４２０は、下地基板１００の第２主表面１０２を上に向けて、下地基板１００を下方から水平に保持する。チャック４２０は、デバイス層１１０を介して下地基板１００を保持する。デバイス層１１０とチャック４２０との間には、支持基板１３０が配置される。
【００５９】
搬送ロボット６５は、特に限定されないが、例えば、図１に示すように、複数のアームを有する多関節ロボットである。搬送ロボット６５は、トランジション装置６１、レーザー加工装置６２、ベベル除去装置６３、および研削装置６４に対し、重合基板１５０を搬送する。搬送ロボット６５は、吸着パッド５１０を有する。
【００６０】
吸着パッド５１０は、図９に示すように、下地基板１００の直径よりも大きい直径の円形の吸着面を有し、その吸着面に下地基板１００を吸着する。吸着パッド５１０は、下地基板１００を、デバイス層１１０とは反対側から吸着する。吸着パッド５１０は、水平方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方向）および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能である。
【００６１】
吸着パッド５１０が下地基板１００を上方から吸着すると共にチャック４２０が下地基板１００を下方から保持した状態で、吸着パッド５１０が上昇する。これにより、下地基板１００に応力が印可され、第１クラックＣ１が面状に広がり、隣り合う第１クラックＣ１同士がつながるので、第１分割予定面Ｄ１で下地基板１００が分割され、下地基板１００が薄化される。
【００６２】
吸着パッド５１０は、第１分割予定面Ｄ１で下地基板１００をねじ切るべく、鉛直な回転軸５１１を中心に回転しながら、上昇してもよい。なお、吸着パッド５１０の代わりに、チャック４２０が回転中心線４２０Ｚを中心に回転してもよい。また、吸着パッド５１０とチャック４２０とが反対向きに回転してもよい。
【００６３】
研削装置６４と搬送ロボット６５とは、薄化装置６６を構成する。薄化装置６６は、複数の第１改質層Ｍ１を起点に下地基板１００を分割することにより、下地基板１００を薄化する。薄化した下地基板１００は、回転テーブル４１０と共に回転し、搬入出位置Ａ０から研削位置Ａ１に移動する。
【００６４】
薄化装置６６は、研削装置６４を含む。なお、研削装置６４は、本実施形態では第１分割予定面Ｄ１での下地基板１００の分割にも用いられるが、その分割には用いられなくてもよい。例えば、薄化装置６６は、研削装置６４とは別に、第１分割予定面Ｄ１での下地基板１００の分割時に、下地基板１００を保持するチャックを有してもよい。
【００６５】
図１０は、一実施形態に係る研削位置に位置するチャックと加工ユニットとを示す図である。図１０において、実線で示す第２主表面１０２は研削開始時の状態を示し、二点鎖線で示す第２主表面１０２は研削完了時の状態を示す。研削位置Ａ１は、下地基板１００の研削が行われる位置である。下地基板１００の研削は、加工ユニット４３０によって実行される。加工ユニット４３０は、砥石４３１を有する。砥石４３１は、鉛直な回転軸４３２を中心に回転しながら、昇降する。
【００６６】
研削装置６４は、チャック４２０の回転中心線４２０Ｚを中心に下地基板１００を回転させると共に、回転軸４３２を中心に砥石４３１を回転させながら下降させることにより、下地基板１００の第２主表面１０２を研削する。第１分割予定面Ｄ１での分割によって形成された凹凸を、平坦化できる。
【００６７】
制御装置９は、例えばコンピュータで構成され、図１に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９１と、メモリなどの記憶媒体９２とを備える。記憶媒体９２には、薄化システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御装置９は、記憶媒体９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１に実行させることにより、薄化システム１の動作を制御する。また、制御装置９は、入力インターフェース９３と、出力インターフェース９４とを備える。制御装置９は、入力インターフェース９３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース９４で外部に信号を送信する。
【００６８】
かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記憶されていたものであって、その記憶媒体から制御装置９の記憶媒体９２にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、例えば、ハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどが挙げられる。なお、プログラムは、インターネットを介してサーバからダウンロードされ、制御装置９の記憶媒体９２にインストールされてもよい。
【００６９】
図１１は、一実施形態に係る薄化方法を示すフローチャートである。薄化方法は、工程Ｓ１０１〜Ｓ１０８を有する。これらの工程Ｓ１０１〜Ｓ１０８は、制御装置９による制御下で実施される。
【００７０】
先ず、搬送装置２４が、載置部２１に載置されたカセットＣＳ１から重合基板１５０を取り出し、トランジション装置２７に搬送する。続いて、搬送装置５１が、トランジション装置２７から重合基板１５０を受け取り、トランジション装置６１に搬送する。続いて、搬送ロボット６５が、トランジション装置６１から重合基板１５０を受け取り、レーザー加工装置６２に搬送する。
【００７１】
次いで、レーザー加工装置６２が、デバイス層１１０とは反対側（例えば上側）から下地基板１００の内部にレーザー光線ＬＢを集光照射することにより、下地基板１００の内部に第１改質層Ｍ１、第２改質層Ｍ２および第３改質層Ｍ３を形成する（工程Ｓ１０１）。その後、搬送ロボット６５が、レーザー加工装置６２から重合基板１５０を受け取り、ベベル除去装置６３に搬送する。
【００７２】
次いで、ベベル除去装置６３が、第２分割予定面Ｄ２および第３分割予定面Ｄ３で下地基板１００を分割することにより、下地基板１００のベベル１０４を除去する（工程Ｓ１０２）。ベベル１０４の除去によって、下地基板１００は径方向に縮小する。径方向に縮小した下地基板１００の外周面１０３は、第２分割予定面Ｄ２と一致する。
【００７３】
次いで、ベベル除去装置６３が、下地基板１００の外周面１０３を撮像する（工程Ｓ１０３）。続いて、ベベル除去装置６３は、撮像した画像を画像処理する（工程Ｓ１０４）。画像処理によって、ベベル１０４の除去の完了を確認できる。また、画像処理によって、下地基板１００の外周面１０３まで第１クラックＣ１が達しているか否を確認できる。その後、搬送ロボット６５が、ベベル除去装置６３から重合基板１５０を受け取り、研削装置６４に搬送する。
【００７４】
次いで、研削装置６４と搬送ロボット６５とが、第１分割予定面Ｄ１で下地基板１００を分割することにより、下地基板１００を薄化する（工程Ｓ１０５）。薄化した下地基板１００の第１主表面１０１には、デバイス層１１０が形成されている。また、薄化した下地基板１００の第２主表面１０２には、第１クラックＣ１同士をつなげる時に生じた凹凸が形成されている。
【００７５】
次いで、研削装置６４が、下地基板１００を研削する（工程Ｓ１０６）。下地基板１００の第２主表面１０２は、研削によって平坦化される。研削後の下地基板１００の板厚Ｔ１は、下地基板１００の用途などに応じて、所望の値に設定される。研削前後の下地基板１００の板厚の変化量、つまり、研削代Ｔ２は、研削によって第１改質層Ｍ１が除去されるように設定される。Ｔ２は、研削によって第１改質層Ｍ１だけではなく第２改質層Ｍ２も除去されるように設定されてよい。Ｔ１とＴ２との和（Ｔ１＋Ｔ２）はＩ１と等しく、Ｉ１はＩｍｉｎ以上に設定される。下地基板１００の研削後、搬送ロボット６５が、研削装置６４から重合基板１５０を受け取り、トランジション装置６１に搬送する。続いて、搬送装置５１が、トランジション装置６１から重合基板１５０を受け取り、洗浄装置４１に搬送する。
【００７６】
次いで、洗浄装置４１が、下地基板１００の研削された第２主表面１０２を洗浄する（工程Ｓ１０７）。洗浄方法は、例えばスクラブ洗浄である。第２主表面１０２を洗浄することにより、研削で付着した付着物を除去できる。その後、搬送装置５１が、洗浄装置４１から重合基板１５０を受け取り、エッチング装置４２に搬送する。
【００７７】
次いで、エッチング装置４２が、下地基板１００の研削された第２主表面１０２をエッチングする（工程Ｓ１０８）。エッチング方法は、例えばウェットエッチングである。第２主表面１０２をエッチングすることにより、研削で生じたダメージ層を除去できる。
【００７８】
その後、搬送装置５１が、エッチング装置４２から重合基板１５０を受け取り、トランジション装置２７に搬送する。続いて、搬送装置２４が、トランジション装置２７から重合基板１５０を受け取り、載置部２１に載置されたカセットＣＳ２に搬送する。その後、今回の処理が終了する。
【００７９】
ところで、レーザー加工装置６２は、上記の通り、図３に示すようにデバイス層１１０とは反対側（例えば上側）から下地基板１００の内部にレーザー光線ＬＢを集光照射する。レーザー光線ＬＢの一部は、集光点Ｐの位置で吸収され、第１改質層Ｍ１、第２改質層Ｍ２および第３改質層Ｍ３を形成する。レーザー光線ＬＢの残りの一部は、下地基板１００を透過し、デバイス層１１０に達する。
【００８０】
集光点Ｐと下地基板１００の第１主表面１０１との間隔Ｉ１が大きいほど、第１主表面１０１におけるレーザー光線ＬＢのスポット面積が大きく、単位面積当たりのエネルギーが低い。それゆえ、間隔Ｉ１が大きいほど、デバイス層１１０の温度上昇幅が小さく、デバイス層１１０の熱劣化を抑制できる。
【００８１】
そこで、レーザー加工装置６２は、間隔Ｉ１を制御する制御部２４０を有する。制御部２４０は、間隔Ｉ１の他に、間隔Ｉ２、Ｉ３も制御する。制御部２４０は、コンピュータなどで構成される。制御部２４０は、本実施形態では制御装置９の外部に設けられるが、制御装置９の一部として設けられてもよい。
【００８２】
制御部２４０は、後述の設定方法で予め設定された下限値Ｉｍｉｎ以上に、間隔Ｉ１を制御する。制御部２４０は、間隔Ｉ１が下限値Ｉｍｉｎ未満である場合に、レーザー光線ＬＢを下地基板１００に照射することを禁止する。これにより、デバイス層１１０の温度上昇幅を小さくでき、デバイス層１１０の熱劣化を抑制できる。制御部２４０は、間隔Ｉ１が下限値Ｉｍｉｎ未満である場合に、アラームを報知してもよい。アラームの報知によって、ユーザに対して間隔Ｉ１の設定変更を促すことができる。
【００８３】
次に、図１２〜図１５を参照して下限値Ｉｍｉｎの設定方法について説明する。図１２は、一実施形態に係るレーザー加工装置と試験基板とを示す断面図である。図１３は、一実施形態に係る検査装置と試験基板とを示す断面図である。図１４は、一実施形態に係る検査装置の撮像部の画像を示す図である。図１５は、一実施形態に係る下限値の設定方法を示すフローチャートである。設定方法は、工程Ｓ２０１〜Ｓ２０３を有する。
【００８４】
先ず、レーザー加工装置６２が、ダメージ確認層１７０とは反対側（例えば上側）から試験基板１６０の内部にレーザー光線ＬＢを照射することにより、試験基板１６０の内部に改質層Ｍを形成する（工程Ｓ２０１）。試験基板１６０の主表面１６１には、予めダメージ確認層１７０が形成される。ダメージ確認層１７０は、改質層Ｍの形成時に生じるダメージの有無を確認する層である。ダメージの有無は、変色の有無などで確認できる。改質層Ｍの形成は、間隔Ｉを変えて繰り返し行われる。間隔Ｉ毎に、複数の改質層Ｍが形成されてよい。
【００８５】
試験基板１６０は、例えば、下地基板１００と同じ材料（例えば単結晶シリコン）で形成され、且つ、下地基板１００と同じ板厚を有する。試験基板１６０の透過率を下地基板１００の透過率と一致させることができるので、ダメージ確認層１７０に照射されるレーザー光線ＬＢの強度をデバイス層１１０に照射されるレーザー光線ＬＢの強度と一致させることができる。
【００８６】
なお、試験基板１６０の透過率は下地基板１００の透過率以上であればよく、ダメージ確認層１７０に照射されるレーザー光線ＬＢの強度はデバイス層１１０に照射されるレーザー光線ＬＢの強度以上であればよい。強度が強いほどダメージが生じやすいからである。例えば、試験基板１６０の厚さは、下地基板１００の厚さよりも小さくてもよい。また、試験基板１６０の材料は、下地基板１００の材料とは異なるものでもよい。
【００８７】
ダメージ確認層１７０は、例えば、デバイス層１１０を形成する材料のうちの、最も低い融点の材料で形成される。材料の融点が低いほど、ダメージが生じやすいからである。デバイス層１１０は、導電性の材料および絶縁性の材料などを含む。最も低い融点の材料は、通常、導電性の材料であり、例えばアルミニウムまたは銅などである。
【００８８】
なお、ダメージ確認層１７０は、金属スズで形成されてもよい。金属スズの融点は、デバイス層１１０を形成する材料の融点よりも低い。材料の融点が低いほど、ダメージが生じやすいので、金属スズが使用可能である。金属スズ製のダメージ確認層１７０にダメージが生じない条件は、デバイス層１１０にもダメージが生じない条件である。
【００８９】
ダメージ確認層１７０は、デバイス層１１０を形成する層のうちの、最も低い融点の材料の層と同じ厚さで形成される。層の厚さを同じにすることで、熱の逃げ道の太さを同じにすることができ、温度の上昇幅を同じにすることができる。よって、ダメージの有無を精度良く調べることができる。
【００９０】
なお、ダメージ確認層１７０の厚さは、デバイス層１１０を形成する層のうちの、最も低い融点の材料の層の厚さ以下であればよい。層の厚さが小さいほど、熱の逃げ道の太さが細く、温度の上昇幅が大きく、ダメージが生じやすいからである。
【００９１】
ダメージ確認層１７０は、本実施形態では単層構造であるが、複数層構造でもよい。また、ダメージ確認層１７０は、デバイス層１１０と同一の構造を有してもよい。
【００９２】
次に、検査装置６７が、ダメージＤＭの有無を検査する（工程Ｓ２０２）。検査装置６７は、本実施形態では薄化システム１とは別に設けるが、薄化システム１の一部として設けられてもよく、例えばレーザー加工装置６２の内部に設けられてもよい。
【００９３】
検査装置６７は、例えば、撮像部６１０と、画像処理部６２０とを有する。撮像部６１０は、ダメージ確認層１７０を、試験基板１６０とは反対側から撮像する。撮像部６１０として、例えばＣＣＤまたはＣＭＯＳが用いられる。撮像部６１０は、撮像した画像６１０Ｐを、画像処理部６２０に送信する。
【００９４】
画像処理部６２０は、画像６１０Ｐを画像処理することにより、ダメージＤＭの有無を検出する。ダメージＤＭの有無は、変色の有無により検出できる。画像処理部６２０は、例えばコンピュータで構成される。
【００９５】
画像処理部６２０は、ダメージＤＭの有無を間隔Ｉ毎に検出することにより、ダメージＤＭの有無と間隔Ｉとの関係を検出する。検査装置６７は、ダメージＤＭの有無と間隔Ｉとの関係を、レーザー加工装置６２の制御部２４０に送信する。
【００９６】
次に、制御部２４０は、ダメージＤＭの有無と間隔Ｉとの関係に基づき、下限値Ｉｍｉｎを設定する（工程Ｓ２０３）。例えば、制御部２４０は、ダメージＤＭが生じない間隔Ｉの中で最も小さい間隔Ｉを下限値Ｉｍｉｎに設定する。下限値Ｉｍｉｎ以上に間隔Ｉ１を制御すれば、デバイス層１１０の熱劣化を抑制できる。
【００９７】
制御部２４０は、下地基板１００とデバイス層１１０との組合せの種類と、下限値Ｉｍｉｎとを対応付けて記憶する。上記組合せの種類は、下地基板１００の材料および厚さ、ならびにデバイス層１１０を構成する各層の材料および厚さで区別される。制御部２４０は、上記組合せの種類ごとに、下限値Ｉｍｉｎを記憶する。制御部２４０は、例えば下地基板１００の識別情報を読取装置で読み取ることにより、上記組合せの種類を判別する。識別情報は、文字、数字、１次元コード、または二次元コードなどで表される。
【００９８】
ユーザの入力した間隔Ｉ１が下限値Ｉｍｉｎ以上である場合、制御部２４０はユーザの入力した間隔Ｉ１に従って第１改質層Ｍ１を形成する。一方、ユーザの入力した間隔Ｉ１が下限値Ｉｍｉｎ未満である場合、制御部２４０は第１改質層Ｍ１の形成を実施しない。この場合、制御部２４０は、例えばアラームを報知する。アラームの報知によって、ユーザに対して間隔Ｉ１の設定変更を促すことができる。
【００９９】
なお、間隔Ｉ１の設定は、ユーザの入力の代わりに、制御部２４０によって実施されてもよい。この場合、制御部２４０は、下地基板１００とデバイス層１１０との組み合わせの種類を判別し、その種類に応じた下限値Ｉｍｉｎを読み出す。次いで、制御部２４０は、下限値Ｉｍｉｎが下地基板１００の目標厚さＴよりも大きいか否かをチェックする。目標厚さＴは、エッチング後の厚さでもよいが、本実施形態では研削後の厚さＴ１である。
【０１００】
下限値Ｉｍｉｎが目標厚さＴよりも大きい場合、制御部２４０は間隔Ｉ１として下限値Ｉｍｉｎを設定する。間隔Ｉ１が下限値Ｉｍｉｎであるので、研削代Ｔ２を可及的に小さくでき、研削時間を短縮できる。一方、下限値Ｉｍｉｎが目標厚さＴ以下である場合、制御部２４０は間隔Ｉ１として下限値Ｉｍｉｎおよび目標厚さＴよりも大きい値を設定する。研削代Ｔ２を確保できる。
【０１０１】
ところで、下地基板１００の研削（工程Ｓ１０６）では、下地基板１００に対して砥石４３１を接近する速度（例えば砥石４３１の下降速度）を砥石４３１と下地基板１００との接触前に第１速度から第２速度に減速する。砥石４３１は、第１速度で下地基板１００に対して接近した後、第１速度よりも小さい第２速度で下地基板１００と接触する。接触時の下地基板１００の破損を抑制でき、また、砥石４３１と下地基板１００との接触までの待ち時間を短縮できる。
【０１０２】
制御装置９は、砥石４３１の下降速度を第１速度から第２速度に減速開始する位置を、第１改質層Ｍ１の形成時のレーザー光線ＬＢの集光照射位置に応じて決定する。レーザー光線ＬＢの集光照射位置は、間隔Ｉ１で表される。間隔Ｉ１は、研削開始時の下地基板１００の厚さと等しい。従って、間隔Ｉ１が大きいほど、減速開始する位置がチャック４２０から遠い位置に決定される。減速開始する位置を間隔Ｉ１に応じて決定することにより、エアカット量を低減でき、スループットを向上できる。エアカット量とは、砥石４３１の下降速度を減速開始する位置から、砥石４３１が下地基板１００に接触する位置までの距離である。制御装置９は、決定した位置で砥石４３１の下降速度を減速開始する。
【０１０３】
以上、本開示に係るレーザー加工装置の設定方法、レーザー加工方法、レーザー加工装置、薄化システム、および基板処理方法について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、および組合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。
【０１０４】
上記実施形態の薄化システム１は、下地基板１００の薄化（工程Ｓ１０５）の前に、下地基板１００のベベル１０４の除去（工程Ｓ１０２）を行うが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、図１６および図１７に示すように、ベベル１０４の除去（工程Ｓ１０２）と薄化（工程Ｓ１０５）とは同時に行われてもよい。
【０１０５】
図１６は、変形例に係る第１改質層および第２改質層の位置を示す断面図である。図１６に示すように、第１改質層Ｍ１は、第１クラックＣ１が第２分割予定面Ｄ２と交差し且つ外周面１０３に達しないように形成される。また、第２改質層Ｍ２は、第２クラックＣ２が第１主表面１０１に達し且つ第２主表面１０２に達しないように形成される。
【０１０６】
図１７は、変形例に係るベベルの除去および薄化を示す断面図である。本変形例に係るベベルの除去および薄化は、上記実施形態の薄化と同様に、図９に示す薄化装置６６によって行われる。具体的には、吸着パッド５１０が下地基板１００を上方から吸着すると共にチャック４２０が下地基板１００を下方から保持した状態で、吸着パッド５１０が上昇する。
【０１０７】
下地基板１００は、シリコンウェハなどの半導体基板には限定されず、ガラス基板などであってもよい。支持基板１３０も同様である。また、下地基板１００は、デバイス層１１０が形成されたものであればよく、支持基板１３０が貼合されたものではなくてもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１      薄化システム
６２    レーザー加工装置
６３    ベベル除去装置
６４    研削装置
６５    搬送ロボット
６６    薄化装置
１００  下地基板
１１０  デバイス層
１３０  支持基板
１５０  重合基板
１６０  試験基板
１７０  ダメージ確認層
２１０  チャック
２２１  集光レンズ
２２２  空間光変調器（間隔調整部）
２３０  昇降機構（間隔調整部）
２４０  制御部
ＬＢ    レーザー光線
Ｐ      集光点
Ｍ１    第１改質層
【図１】
2020136442.tif 000003
【図２】
2020136442.tif 000004
【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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【図１７】
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