(57)【要約】  処理装置は、前記保持部に保持された前記処理体の内部に、レーザ光を照射して改質層を形成する改質部と、前記レーザ光の出力を測定する測定部と、前記保持部に対して前記処理体を搬入出する第１の位置と、前記改質部によって前記改質層を形成する第２の位置との間で、前記保持部を移動させる移動部と、前記保持部、前記改質部、前記測定部及び前記移動部を制御する制御部と、を有する。前記制御部は、前記第１の位置において前記保持部が待機する際、前記測定部によって前記レーザ光の出力を測定するように、前記保持部、前記測定部及び前記移動部を制御する。
2020184178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理体を処理する装置であって、
前記処理体を保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記処理体の内部に、レーザ光を照射して改質層を形成する改質部と、
前記レーザ光の出力を測定する測定部と、
前記保持部に対して前記処理体を搬入出する第１の位置と、前記改質部によって前記改質層を形成する第２の位置との間で、前記保持部を移動させる移動部と、
前記保持部、前記改質部、前記測定部及び前記移動部を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記第１の位置において前記保持部が待機する際、前記測定部によって前記レーザ光の出力を測定するように、前記保持部、前記測定部及び前記移動部を制御する、処理装置。
【請求項２】
前記測定部は前記保持部に設けられ、
前記第１の位置において前記測定部は前記改質部の下方に配置される、請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
前記処理体は、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板であり、
前記保持部は、前記第２の基板側から前記重合基板を保持し、
前記改質部は、前記第１の基板の内部に、除去対象の周縁部と中央部の境界に沿って前記レーザ光を照射して、前記改質層である周縁改質層を形成する、請求項１又は２に記載の処理装置。
【請求項４】
前記第１の位置に前記保持部が配置される際、前記第１の基板の外側端部を撮像する第１の撮像部と、
前記第２の位置に前記保持部が配置される際、前記第１の基板と第２の基板が接合された接合領域と、当該接合領域の外側の未接合領域との境界を撮像する第２の撮像部と、を有する、請求項３に記載の処理装置。
【請求項５】
前記保持部を回転させる回転部を有し、
前記改質部は、前記第２の位置において、前記保持部に保持された前記第１の基板の内部に、前記周縁改質層から径方向外側に向けてレーザ光を照射して分割改質層を形成し、
前記制御部は、前記改質部が前記周縁部における一の周方向位置の上方に配置された状態で、当該一の周方向位置に前記分割改質層を形成した後、前記回転部によって前記保持部を回転させ、前記改質部が前記周縁部における他の周方向位置の上方に配置された状態で、当該他の周方向位置に前記分割改質層を形成するように、前記保持部、前記改質部、前記移動部及び前記回転部を制御する、請求項３又は４に記載の処理装置。
【請求項６】
処理体を処理する方法であって、
前記処理体を保持部で保持することと、
改質部から前記保持部に保持された前記処理体の内部に、レーザ光を照射して改質層を形成することと、
前記レーザ光の出力を測定部で測定することと、
前記保持部に対して前記処理体を搬入出する第１の位置と、前記改質部によって前記改質層を形成する第２の位置との間で、前記保持部を移動させることと、を有し、
前記第１の位置において前記保持部が待機する際、前記測定部によって前記レーザ光の出力を測定する、処理方法。
【請求項７】
前記測定部は前記保持部に設けられ、
前記第１の位置において前記測定部は前記改質部の下方に配置される、請求項６に記載の処理方法。
【請求項８】
前記処理体は、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板であり、
前記保持部は、前記第２の基板側から前記重合基板を保持し、
前記改質部は、前記第１の基板の内部に、除去対象の周縁部と中央部の境界に沿って前記レーザ光を照射して、前記改質層である周縁改質層を形成する、請求項６又は７に記載の処理方法。
【請求項９】
前記第１の位置に前記保持部が配置される際、前記第１の基板の外側端部を第１の撮像部で撮像することと、
前記第２の位置に前記保持部が配置される際、前記第１の基板と第２の基板が接合された接合領域と、当該接合領域の外側の未接合領域との境界を第２の撮像部で撮像することと、を有する、請求項８に記載の処理方法。
【請求項１０】
前記第２の位置において、前記保持部に保持された前記第１の基板の内部に、前記周縁改質層から径方向外側に向けてレーザ光を照射して分割改質層を形成し、
前記改質部が前記周縁部における一の周方向位置の上方に配置された状態で、当該一の周方向位置に前記分割改質層を形成した後、前記保持部を回転させ、前記改質部が前記周縁部における他の周方向位置の上方に配置された状態で、当該他の周方向位置に前記分割改質層を形成する、請求項８又は９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、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、六方晶単結晶インゴットからウェハを生成する方法が開示されている。この生成方法では、六方晶単結晶インゴットに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点をインゴットの表面から生成するウェハの厚みに相当する深さに位置づける。集光点と六方晶単結晶インゴットとを相対的に移動してレーザービームをインゴットの表面に照射し、表面に平行な改質層及び該改質層からクラックを形成して分離起点を形成する。その後、六方晶単結晶インゴットからウェハを剥離する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１４６４４８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、処理体の内部にレーザ光を照射して改質層を形成するにあたり、当該処理にかかる時間を短縮する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、処理体を処理する装置であって、前記処理体を保持する保持部と、前記保持部に保持された前記処理体の内部に、レーザ光を照射して改質層を形成する改質部と、前記レーザ光の出力を測定する測定部と、前記保持部に対して前記処理体を搬入出する第１の位置と、前記改質部によって前記改質層を形成する第２の位置との間で、前記保持部を移動させる移動部と、前記保持部、前記改質部、前記測定部及び前記移動部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記第１の位置において前記保持部が待機する際、前記測定部によって前記レーザ光の出力を測定するように、前記保持部、前記測定部及び前記移動部を制御する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、処理体の内部にレーザ光を照射して改質層を形成するにあたり、当該処理にかかる時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態にかかる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２】重合ウェハの構成の概略を示す側面図である。
【図３】重合ウェハの一部の構成の概略を示す側面図である。
【図４】改質装置の構成の概略を示す平面図である。
【図５】改質装置の構成の概略を示す側面図である。
【図６】周縁除去装置の構成の概略を示す平面図である。
【図７】周縁除去装置の構成の概略を示す側面図である。
【図８】周縁除去装置の構成の概略を模式的に示す説明図である。
【図９】搬送アームの構成の概略を示す縦断面図である。
【図１０】本実施形態にかかるウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。
【図１１】本実施形態にかかるウェハ処理の主な工程の説明図である。
【図１２】改質処理の主な工程を示すフロー図である。
【図１３】改質処理の主な工程の説明図である。
【図１４】マイクロカメラの昇降に対するフォーカス調整を行うタイミングを示す説明図である。
【図１５】マクロカメラが処理ウェハの外側端部を撮像する様子を示す説明図である。
【図１６】マイクロカメラが処理ウェハの接合領域と未接合領域の境界を撮像する様子を示す説明図である。
【図１７】処理ウェハに周縁改質層を形成する様子を示す説明図である。
【図１８】処理ウェハに周縁改質層を形成した様子を示す説明図である。
【図１９】複数の周縁改質層を形成する方法を模式的に示す説明図である。
【図２０】複数の周縁改質層を形成する様子を示す説明図である。
【図２１】複数の周縁改質層を形成する様子を示す説明図である。
【図２２】１層の周縁改質層を形成する様子を示す説明図である。
【図２３】処理ウェハに周縁改質層を形成するにあたり、ノッチ部の周辺を示す説明図である。
【図２４】処理ウェハに分割改質層を形成する様子を示す説明図である。
【図２５】処理ウェハに分割改質層を形成した様子を示す説明図である。
【図２６】比較例において分割改質層を形成する様子を示す説明図である。
【図２７】本実施形態において分割改質層を形成する様子を示す説明図である。
【図２８】処理ウェハに内部面改質層を形成する様子を示す説明図である。
【図２９】処理ウェハに内部面改質層を形成する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ウェハに対し、当該ウェハを薄化することが行われている。ウェハの薄化方法は種々あるが、例えばウェハの裏面を研削加工する方法や、ウェハの内部にレーザ光を照射して改質層を形成し、当該改質層を基点にウェハを分離する方法などがある。
【０００９】
上述した特許文献１に開示されたウェハの生成方法は、六方晶単結晶インゴットからウェハを剥離するという点で、上述したウェハの薄化と同様の技術である。ここで、ウェハの内部にレーザ光を照射する際には、当該レーザ光の出力（パワー）が適切かどうかを確認する（パワーチェック）必要がある。また、このパワーチェックは、処理対象のウェハ毎に行うのが適当である。しかしながら、特許文献１には、パワーチェックを行うことの開示はなく、ましてパワーチェックの処理時間を短縮することは全く考慮されていない。したがって、従来の方法には改善の余地がある。
【００１０】
本開示にかかる技術は、レーザ光を用いて改質層を形成するにあたり、処理時間を短縮し効率よく行う。以下、ウェハ処理を効率よく行う本実施形態にかかる処理装置としての改質装置を備えたウェハ処理システム、及び処理方法としてのウェハ処理方法について、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。
【００１１】
先ず、本実施形態にかかるウェハ処理システムの構成について説明する。図１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。
【００１２】
ウェハ処理システム１では、図２及び図３に示すように第１の基板としての処理ウェハＷと第２の基板としての支持ウェハＳとが接合された、重合基板としての重合ウェハＴに対して所望の処理を行う。そしてウェハ処理システム１では、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅを除去し、さらに当該処理ウェハＷを薄化する。以下、処理ウェハＷにおいて、支持ウェハＳに接合された面を表面Ｗａといい、表面Ｗａと反対側の面を裏面Ｗｂという。同様に、支持ウェハＳにおいて、処理ウェハＷに接合された面を表面Ｓａといい、表面Ｓａと反対側の面を裏面Ｓｂという。
【００１３】
処理ウェハＷは、例えばシリコンウェハなどの半導体ウェハであって、表面Ｗａに複数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Ｆ、例えばＳｉＯ２膜（ＴＥＯＳ膜）が形成されている。なお、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅは面取り加工がされており、周縁部Ｗｅの断面はその先端に向かって厚みが小さくなっている。また、周縁部Ｗｅは、いわゆるエッジトリムにおいて除去される部分であり、例えば処理ウェハＷの外端部から径方向に１ｍｍ〜５ｍｍの範囲である。
【００１４】
なお、図２においては、図示の煩雑さを回避するため、酸化膜Ｆの図示を省略している。また、以下の説明で用いられる他の図面においても同様に、酸化膜Ｆの図示を省略する場合がある。
【００１５】
支持ウェハＳは、処理ウェハＷを支持するウェハであって、例えばシリコンウェハである。支持ウェハＳの表面Ｓａには酸化膜（図示せず）が形成されている。また、支持ウェハＳは、処理ウェハＷの表面Ｗａのデバイス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の複数のデバイスが形成されている場合には、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。
【００１６】
ここで、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅにおいて、処理ウェハＷと支持ウェハＳが接合されていると、周縁部Ｗｅを適切に除去できないおそれがある。そこで、処理ウェハＷと支持ウェハＳの界面には、酸化膜Ｆと支持ウェハＳの表面Ｓａが接合された接合領域Ａａと、接合領域Ａａの径方向外側の領域である未接合領域Ａｂとを形成する。このように未接合領域Ａｂが存在することで、周縁部Ｗｅを適切に除去できる。なお、接合領域Ａａの外側端部は、除去される周縁部Ｗｅの内側端部より若干径方向外側に位置する。
【００１７】
図１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に対して所望の処理を施す各種処理装置を備えている。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
エッチング装置４０は、後述する加工装置８０で研削された処理ウェハ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。
【００２４】
洗浄装置４１は、後述する加工装置８０で研削された処理ウェハ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、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。
【００２５】
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。
【００２６】
第２の処理ブロックＧ２には、改質装置６０、周縁除去装置６１、及びウェハ搬送装置７０が設けられている。改質装置６０と周縁除去装置６１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６１の数や配置はこれに限定されない。
【００２７】
改質装置６０は、処理ウェハＷの内部にレーザ光を照射し、周縁改質層、分割改質層、及び内部面改質層を形成する。改質装置６０の具体的な構成は後述する。
【００２８】
周縁除去装置６１は、改質装置６０で形成された周縁改質層を基点に、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅを除去する。周縁除去装置６１の具体的な構成は後述する。
【００２９】
ウェハ搬送装置７０は、例えば改質装置６０と周縁除去装置６１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７０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７１、７１を有している。各搬送アーム７１は、多関節のアーム部材７２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。搬送アーム７１の具体的な構成は後述する。そして、ウェハ搬送装置７０は、洗浄装置４１、改質装置６０、周縁除去装置６１、及び後述する加工装置８０に対して、重合ウェハＴを搬送可能に構成されている。
【００３０】
第３の処理ブロックＧ３には、加工装置８０が設けられている。なお、加工装置８０の数や配置は本実施形態に限定されず、複数の加工装置８０が任意に配置されていてもよい。
【００３１】
加工装置８０は、処理ウェハＷの裏面Ｗｂを研削する。そして、内部面改質層が形成された裏面Ｗｂにおいて、当該内部面改質層を除去し、さらに周縁改質層を除去する。
【００３２】
加工装置８０は、回転テーブル８１を有している。回転テーブル８１は、回転機構（図示せず）によって、鉛直な回転中心線８２を中心に回転自在に構成されている。回転テーブル８１上には、重合ウェハＴを吸着保持するチャック８３が２つ設けられている。チャック８３は、回転テーブル８１と同一円周上に均等に配置されている。２つのチャック８３は、回転テーブル８１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８３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。
【００３３】
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８４が配置される。研削ユニット８４では、処理ウェハＷの裏面Ｗｂを研削する。研削ユニット８４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８５を有している。また、研削部８５は、支柱８６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８３に保持された処理ウェハＷの裏面Ｗｂを研削砥石に当接させた状態で、チャック８３と研削砥石をそれぞれ回転させ、裏面Ｗｂを研削する。
【００３４】
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９０が設けられている。制御装置９０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９０にインストールされたものであってもよい。
【００３５】
次に、上述した改質装置６０について説明する。図４は、改質装置６０の構成の概略を示す平面図である。図５は、改質装置６０の構成の概略を示す側面図である。
【００３６】
改質装置６０は、重合ウェハＴを上面で保持する、保持部としてのチャック１００を有している。チャック１００は、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、当該支持ウェハＳを吸着保持する。チャック１００は、エアベアリング１０１を介して、スライダテーブル１０２に支持されている。スライダテーブル１０２の下面側には、回転部としての回転機構１０３が設けられている。回転機構１０３は、駆動源として例えばモータを内蔵している。チャック１００は、回転機構１０３によってエアベアリング１０１を介して、鉛直軸回りに回転自在に構成されている。スライダテーブル１０２は、その下面側に設けられた移動部としての移動機構１０４によって、基台１０６に設けられＹ軸方向に延伸するレール１０５に沿って移動可能に構成されている。なお、移動機構１０４の駆動源は特に限定されるものではないが、例えばリニアモータが用いられる。
【００３７】
スライダテーブル１０２には、後述するレーザヘッド１１０から照射されるレーザ光の出力（パワー）を測定する、測定部としてのパワーメータ１０７が設けられている。パワーメータ１０７は、スライダテーブル１０２のＹ軸負方向端部に設けられている。そして、後述するように第１の位置Ｐ１において、パワーメータ１０７はレーザヘッド１１０のレンズの下方に配置される。パワーメータ１０７で測定されたレーザ光のパワーは制御装置９０に出力される。制御装置９０には、処理レシピに応じたレーザ光のパワーが設定されており、測定されたレーザ光のパワーが適切かどうかを確認する（パワーチェック）。このパワーチェックは、例えば処理対象の処理ウェハＷ毎に行われる。
【００３８】
チャック１００の上方には、改質部としてのレーザヘッド１１０が設けられている。レーザヘッド１１０は、レンズ１１１とピエゾアクチュエータ１１２を有している。レンズ１１１は、レーザヘッド１１０の下面に設けられ、チャック１００に保持された処理ウェハＷにレーザ光を照射する。ピエゾアクチュエータ１１２は、レンズ１１１を昇降させる。
【００３９】
またレーザヘッド１１０には、レンズ１１１から照射されるレーザ光の位置を測定するための、センサ１１３が設けられている。センサ１１３は、レンズ１１１から照射されるレーザ光と同軸に設けられ、例えばＡＦセンサであり、処理ウェハＷの裏面Ｗｂの高さを測定する。センサ１１３で測定された裏面Ｗｂの高さは制御装置９０に出力される。制御装置９０では、裏面Ｗｂの高さに基づいて、処理ウェハＷの内部に照射されるレーザ光の照射位置を算出する。
【００４０】
さらにレーザヘッド１１０には、レンズ１１１から照射されるレーザ光の照射位置（焦点）を調整するための、センサ１１４とカメラ１１５がさらに設けられている。センサ１１４は、レンズ１１１から照射されるレーザ光と別軸に設けられ、例えばＡＦセンサであり、処理ウェハＷの裏面Ｗｂの高さを測定して、当該裏面Ｗｂをサーチする。なお、センサ１１４には、上記センサ１１３よりも広範囲を測定可能なＡＦセンサが用いられる。またカメラ１１５は、レンズ１１１から照射されるレーザ光と同軸に設けられ、処理ウェハＷの裏面Ｗｂを撮像する。センサ１１４で測定された裏面Ｗｂの高さと、カメラ１１５で撮像された裏面Ｗｂの画像はそれぞれ、制御装置９０に出力される。制御装置９０では、後述するように、裏面Ｗｂの高さと画像に基づいて、処理ウェハＷの内部に照射されるレーザ光の照射位置を算出する。
【００４１】
またレーザヘッド１１０は、図示しない空間光変調器をさらに有している。空間光変調器は、レーザ光を変調して出力する。具体的に空間光変調器は、レーザ光の焦点位置や位相を制御することができ、処理ウェハＷに照射されるレーザ光の形状や数（分岐数）を調整することができる。
【００４２】
そしてレーザヘッド１１０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、処理ウェハＷに対して透過性を有する波長のレーザ光を、処理ウェハＷの内部の所望位置に集光して照射する。これによって、処理ウェハＷの内部においてレーザ光が集光した部分が改質し、周縁改質層、分割改質層、及び内部面改質層が形成される。
【００４３】
レーザヘッド１１０は、支持部材１１６に支持されている。レーザヘッド１１０は、鉛直方向に延伸するレール１１７に沿って、昇降機構１１８により昇降自在に構成されている。またレーザヘッド１１０は、移動機構１１９によってＹ軸方向に移動自在に構成されている。なお、昇降機構１１８及び移動機構１１９はそれぞれ、支持柱１２０に支持されている。
【００４４】
チャック１００の上方であって、レーザヘッド１１０のＹ軸正方向側には、第１の撮像部としてのマクロカメラ１２１と、第２の撮像部としてのマイクロカメラ１２２とが設けられている。例えば、マクロカメラ１２１とマイクロカメラ１２２は一体に構成され、マクロカメラ１２１はマイクロカメラ１２２のＹ軸正方向側に配置されている。マクロカメラ１２１とマイクロカメラ１２２は、昇降機構１２３によって昇降自在に構成され、さらに移動機構１２４によってＹ軸方向に移動自在に構成されている。
【００４５】
マクロカメラ１２１は、処理ウェハＷ（重合ウェハＴ）の外側端部を撮像する。マクロカメラ１２１は、例えば同軸レンズを備え、可視光、例えば赤色光を照射し、さらに対象物からの反射光を受光する。なお例えば、マクロカメラ１２１の撮像倍率は２倍である。
【００４６】
マイクロカメラ１２２は、処理ウェハＷの周縁部を撮像し、接合領域Ａａと未接合領域Ａｂの境界を撮像する。マイクロカメラ１２２は、例えば同軸レンズを備え、赤外光（ＩＲ光）を照射し、さらに対象物からの反射光を受光する。なお例えば、マイクロカメラ１２２の撮像倍率は１０倍であり、視野はマクロカメラ１２１に対して約１／５であり、ピクセルサイズはマクロカメラ１２１に対して約１／５である。
【００４７】
次に、上述した周縁除去装置６１について説明する。図６は、周縁除去装置６１の構成の概略を示す平面図である。図７は、周縁除去装置６１の構成の概略を示す側面図である。図８は、周縁除去装置６１の構成の概略を模式的に示す説明図である。
【００４８】
周縁除去装置６１は、重合ウェハＴを上面で保持するチャック１３０を有している。チャック１３０は、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、当該支持ウェハＳを保持する。またチャック１３０は、回転機構１３１によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。
【００４９】
チャック１３０の側方には、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅを除去する周縁除去部１４０が設けられている。周縁除去部１４０は、周縁部Ｗｅに衝撃を付与して当該周縁部Ｗｅを除去する。周縁除去部１４０は、くさびローラ１４１と支持ローラ１４２を有している。
【００５０】
くさびローラ１４１は、側面視において、先端が尖ったくさび形状を有している。くさびローラ１４１は、処理ウェハＷと支持ウェハＳの外側端部から、当該処理ウェハＷと支持ウェハＳの界面に挿入される。そして、挿入されたくさびローラ１４１により周縁部Ｗｅが押し上げられ、処理ウェハＷから分離して除去される。
【００５１】
支持ローラ１４２は、くさびローラ１４１の中心を貫通して、当該くさびローラ１４１を支持している。支持ローラ１４２は、移動機構（図示せず）によって水平方向に移動自在に構成され、支持ローラ１４２が移動することでくさびローラ１４１も移動する。また、支持ローラ１４２は鉛直軸回りに回転自在に構成され、支持ローラ１４２が回転することでくさびローラ１４１も回転する。なお、本実施形態では、支持ローラ１４２には、後述するようにチャック１３０の回転を受けて回転する、いわゆるフリーローラが用いられる。但し、支持ローラ１４２は、回転機構（図示せず）によって積極的に回転されてもよい。
【００５２】
なお、本実施形態では、挿入部材としてくさびローラ１４１を用いたが、挿入部材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。
【００５３】
チャック１３０の上方及び下方にはそれぞれ、処理ウェハＷに洗浄液を供給するノズル１５０、１５１が設けられている。洗浄液には、例えば純水が用いられる。周縁除去部１４０を用いて周縁部Ｗｅに衝撃を付与して当該周縁部Ｗｅを除去する場合、除去に伴い粉塵（パーティクル）が発生する。そこで、本実施形態では、ノズル１５０、１５１から洗浄液を供給することで、この粉塵が飛散するのを抑制する。
【００５４】
上部ノズル１５０は、チャック１３０の上方に配置され、処理ウェハＷの上方から裏面Ｗｂに洗浄液を供給する。この上部ノズル１５０からの洗浄液により、周縁部Ｗｅの除去時に発生する粉塵が飛散するのを抑制することができ、さらに粉塵が処理ウェハＷ上へ飛散するもの抑制することができる。具体的に洗浄液は、粉塵を処理ウェハＷの外周側へ流す。また下部ノズル１５１は、チャック１３０の下方に配置され、支持ウェハＳ側から処理ウェハＷに洗浄液を供給する。この下部ノズル１５１からの洗浄液により、粉塵が飛散するのをより確実に抑制することができる。また、下部ノズル１５１からの洗浄液により、粉塵や周縁部Ｗｅの破材が支持ウェハＳ側まで回り込むのを抑制することができる。
【００５５】
なお、ノズル１５０、１５１の数や配置は本実施形態に限定されない。例えばノズル１５０、１５１はそれぞれ複数設けられていてもよい。また、下部ノズル１５１は省略可能である。
【００５６】
なお、粉塵の飛散を抑制する方法は、洗浄液の供給に限定されない。例えば、吸引機構（図示せず）を設け、発生した粉塵を吸引除去してもよい。
【００５７】
チャック１３０の上方には、処理ウェハＷから周縁部Ｗｅが除去されたか否かを確認するための検知部１６０が設けられている。検知部１６０は、チャック１３０に保持され、且つ周縁部Ｗｅが除去された処理ウェハＷにおいて、周縁部Ｗｅの有無を検知する。検知部１６０には、例えばセンサが用いられる。センサは、例えばライン型のレーザ変位計であり、重合ウェハＴ（処理ウェハＷ）の周縁部にレーザを照射して当該重合ウェハＴの厚みを測定することで、周縁部Ｗｅの有無を検知する。なお、検知部１６０による周縁部Ｗｅの有無の検知方法はこれに限定されない。例えば検知部１６０には、例えばラインカメラを用い、重合ウェハＴ（処理ウェハＷ）を撮像することで、周縁部Ｗｅの有無を検知してもよい。
【００５８】
なお、チャック１３０の下方には、周縁除去部１４０で除去された周縁部Ｗｅを回収する回収部（図示せず）が設けられている。
【００５９】
次に、上述したウェハ搬送装置７０の搬送アーム７１について説明する。図９は、搬送アーム７１の構成の概略を示す縦断面図である。
【００６０】
搬送アーム７１は、重合ウェハＴより大きい径を有する、円板状の吸着板１７０を有している。吸着板１７０の下面には、処理ウェハＷの中央部Ｗｃを保持する保持部１８０が設けられている。
【００６１】
保持部１８０には中央部Ｗｃを吸引する吸引管１８１が接続され、吸引管１８１は例えば真空ポンプなどの吸引機構１８２に連通している。吸引管１８１には、吸引圧力を測定する圧力センサ１８３が設けられている。圧力センサ１８３の構成は任意であるが、例えばダイヤフラム型の圧力計が用いられる。
【００６２】
吸着板１７０の上面には、当該吸着板１７０を鉛直軸回りに回転させる回転機構１９０が設けられている。回転機構１９０は、支持部材１９１に支持されている。また、支持部材１９１（回転機構１９０）は、アーム部材７２に支持されている。
【００６３】
次に、以上のように構成されたウェハ処理システム１を用いて行われるウェハ処理について説明する。図１０は、ウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。図１１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の外部の接合装置（図示せず）において、処理ウェハＷと支持ウェハＳが接合され、予め重合ウェハＴが形成されている。
【００６４】
先ず、図１１（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。
【００６５】
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。改質装置６０では、図１１（ｂ）に示すように処理ウェハ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（図１０のステップＡ１、Ａ２）、さらに図１１（ｃ）に示すように内部面改質層Ｍ３が形成される（図１０のステップＡ３）。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が小片化するための基点となるものである。内部面改質層Ｍ３は、処理ウェハＷを薄化するための基点となるものである。
【００６６】
図１２は、改質装置６０における改質処理の主な工程を示すフロー図である。図１３は、改質処理の主な工程の説明図である。本実施形態では、図１３に示すようにチャック１００が第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２に配置されて、各処理が行われる。
【００６７】
改質装置６０では重合ウェハＴが搬入される前に、図１３（ａ）に示すようにチャック１００（スライダテーブル１０２）を第１の位置Ｐ１に移動させ、待機させる。チャック１００の待機中、パワーメータ１０７はレーザヘッド１１０のレンズ１１１の下方に配置される。パワーメータ１０７では、レーザヘッド１１０から照射されるレーザ光の出力（パワー）を測定する。パワーメータ１０７で測定されたレーザ光のパワーは制御装置９０に出力され、制御装置９０においてパワーチェックが行われる。また、チャック１００の待機中、レーザヘッド１１０の光学系の較正（キャリブレーション）も行われる（図１２のステップＢ１）。
【００６８】
ここで、例えばパワーメータ１０７が第１の位置Ｐ１から離れた場所にある場合、パワーチェックのためにチャック１００を第１の位置Ｐ１から移動させる必要があり、装置が大きくなる。これに対して、本実施形態では、第１の位置Ｐ１において、パワーメータ１０７がレーザヘッド１１０の下方に配置されるので、チャック１００を移動させずにパワーチェックを行うことができる。その結果、改質装置６０の専有面積（フットプリント）を小さくすることができ、省スペース化することができる。また、チャック１００の待機中にパワーチェックとキャリブレーションを行うことができるので、改質処理の時間を短縮でき、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。なお、パワーチェックとキャリブレーションは、後述のステップＢ２における重合ウェハＴの搬入時に行ってもよい。
【００６９】
次に、図１３（ｂ）に示すようにチャック１００が第１の位置に配置された状態で、ウェハ搬送装置５０から重合ウェハＴが搬入される（図１２のステップＢ２）。搬入された重合ウェハＴは、チャック１００に保持される。
【００７０】
次に、チャック１００が第１の位置Ｐ１に配置された状態で、マクロカメラ１２１を用いてマクロアライメントを行う。第１の位置Ｐ１では、マクロカメラ１２１は、処理ウェハＷの外側端部を撮像できる位置に配置されている。そして、マクロアライメントでは、マクロカメラ１２１のフォーカス調整を行った後（図１２のステップＢ３）、処理ウェハＷの外側端部を撮像する（図１２のステップＢ４）。
【００７１】
先ず、ステップＢ３では、処理ウェハＷの高さ方向に複数の点に対して、マクロカメラ１２１のフォーカス調整を行う。この際、チャック１００は回転させない。そして、昇降機構１２３によってマクロカメラ１２１を上昇又は下降させて、処理ウェハＷの高さ方向に複数点に対して、マクロカメラ１２１のフォーカス調整を行う。
【００７２】
本実施形態のフォーカス調整について説明する。図１４は、マクロカメラ１２１の昇降に対するフォーカス調整を行うタイミングを示す説明図であり、縦軸は昇降速度を示し、横軸は時間を示している。また、図１４中のＱ１〜Ｑ４はそれぞれ、１回目〜４回目のフォーカス調整を示している。なお、図１４中（ａ）は比較例を示し、（ｂ）は本実施形態の例を示す。
【００７３】
図１４（ａ）に示すように比較例においては、マクロカメラ１２１を昇降させた後、所望高さで停止させた状態で、フォーカス調整Ｑ１〜Ｑ４を行う。すなわち、マクロカメラ１２１を昇降させるたびに、加速と減速を繰り返す。そして、各フォーカス調整Ｑ１〜Ｑ４に対して、フォーカス値が適切かどうかを判断する。このため、時間がかかる。
【００７４】
これに対して、図１４（ｂ）に示すように本実施形態では、マクロカメラ１２１を昇降させながらフォーカス調整Ｑ１〜Ｑ４を行う。すなわち、フォーカス調整を行う際に、マクロカメラ１２１を停止させない。このため、比較例の加速と減速が不要で、時間を省略することができ、さらにフォーカス調整Ｑ１〜Ｑ４でのフォーカス値の適否をまとめて判断できる。このため、フォーカス調整の時間を短縮することができる。なお、図１４の例では、短縮できる時間はｔ１である。
【００７５】
次に、ステップＢ４では、処理ウェハＷの周方向の複数の点に対して、処理ウェハＷの外側端部を撮像する。この際、マクロカメラ１２１は昇降及び移動させず、固定する。そして、チャック１００を回転させて、処理ウェハＷの周方向の複数の点に対して、図１５に示すように処理ウェハＷの外側端部Ｒ１（図１５中の点線）を撮像する。
【００７６】
処理ウェハＷの外側端部の撮像においても、上述した図１４に示したフォーカス調整と同様に、比較例においては、チャック１００を回転させた後、所望位置で停止させた状態で撮像を行う。これに対して、本実施形態では、チャック１００を回転させながら、処理ウェハＷの外側端部の撮像を行う。すなわち、撮像を行う際に、チャック１００の回転を停止させない。このため、撮像の時間を短縮することができる。また、このように撮像時間を短縮すると、撮像回数を増やすことも可能となり、その結果、マクロアライメントを適切に行うことができる。
【００７７】
こうしてマクロカメラ１２１によって、処理ウェハＷの周方向３６０度における外側端部の画像が撮像される。撮像された画像は、マクロカメラ１２１から制御装置９０に出力される。
【００７８】
制御装置９０では、マクロカメラ１２１の画像から、チャック１００の中心Ｃｃと処理ウェハＷの中心Ｃｗの第１の偏心量を算出する。さらに制御装置９０では、第１の偏心量に基づいて、当該第１の偏心量のＹ軸成分を補正するように、チャック１００の移動量を算出する。チャック１００は、この算出された移動量に基づいてＹ軸方向に移動し、チャック１００をマイクロアライメント位置に移動させる。マイクロアライメント位置は、マイクロカメラ１２２が処理ウェハＷの周縁部を撮像できる位置である。ここで、上述したようにマイクロカメラ１２２の視野はマクロカメラ１２１に対して約１／５と小さいため、第１の偏心量のＹ軸成分を補正しないと、処理ウェハＷの周縁部がマイクロカメラ１２２の画角に入らず、マイクロカメラ１２２で撮像できない場合がある。このため、第１の偏心量に基づくＹ軸成分の補正は、チャック１００をマイクロアライメント位置に移動させるためともいえる。
【００７９】
なお、マクロカメラ１２１を用いたマクロアライメントでは、フォーカス調整の前に光量の調整も行われる。光量調整は、重合ウェハＴ毎に行ってもよいし、ロット毎に行ってもよいし、処理条件（処理レシピ）毎に行ってもよい。光量調整は処理ウェハＷの１点もしくは複数の点に対して行われるが、かかる場合、チャック１００の回転を停止させて光量調整が行われる。なお、チャック１００の回転停止中、光量を複数回変更して撮像が行われる。
【００８０】
また、上述したようにマクロアライメントは、チャック１００をマイクロアライメント位置に移動させるために行われるが、かかるマクロアライメントは省略可能である。すなわち、アライメントをマクロとマイクロの２段階で行わず、マイクロの１段階のみで行う場合、マクロアライメントは省略される。
【００８１】
次に、図１３（ｃ）に示すようにチャック１００を第２の位置Ｐ２に移動させる（図１２のステップＢ５）。
【００８２】
次に、チャック１００が第２の位置Ｐ２に配置された状態で、マイクロカメラ１２２を用いてマイクロアライメントを行う。第２の位置Ｐ２では、マイクロカメラ１２２は、処理ウェハＷの接合領域Ａａと未接合領域Ａｂの境界を撮像できる位置に配置されている。そして、マイクロアライメントでは、マイクロカメラ１２２のフォーカス調整を行った後（図１２のステップＢ６）、接合領域Ａａと未接合領域Ａｂの境界を撮像する（図１２のステップＢ７）。
【００８３】
先ず、ステップＢ６では、処理ウェハＷの高さ方向に複数の点に対して、マイクロカメラ１２２のフォーカス調整を行う。マイクロカメラ１２２のフォーカス調整は、昇降機構１２３によってマイクロカメラ１２２を昇降させながら行う。このため、フォーカス調整の時間を短縮することができる。なお、このマイクロカメラ１２２のフォーカス調整は、ステップＢ３におけるマクロカメラ１２１のフォーカス調整と同様であるので、説明を省略する。
【００８４】
次に、ステップＢ７では、処理ウェハＷの周方向の複数の点に対して、処理ウェハＷの接合領域Ａａと未接合領域Ａｂの境界を撮像する。この際、マクロカメラ１２１は昇降及び移動させず、固定する。そして、チャック１００を回転させて、処理ウェハＷの周方向の複数の点に対して、図１６に示すように接合領域Ａａと未接合領域Ａｂの境界Ｒ２（図１６中の点線）を撮像する。
【００８５】
接合領域Ａａと未接合領域Ａｂの境界の撮像においても、ステップＢ３における処理ウェハＷの外側端部の撮像と同様に、比較例においては、チャック１００を回転させた後、所望位置で停止させた状態で撮像を行う。これに対して、本実施形態では、チャック１００を回転させながら、接合領域Ａａと未接合領域Ａｂの境界の撮像を行う。すなわち、撮像を行う際に、チャック１００の回転を停止させない。このため、撮像の時間を短縮することができる。また、このように撮像時間を短縮すると、撮像回数を増やすことも可能となり、その結果、マイクロアライメントを適切に行うことができる。
【００８６】
こうしてマイクロカメラ１２２によって、処理ウェハＷの周方向３６０度における接合領域Ａａと未接合領域Ａｂの境界の画像が撮像される。撮像された画像は、マイクロカメラ１２２から制御装置９０に出力される。
【００８７】
制御装置９０では、マイクロカメラ１２２の画像から、チャック１００の中心Ｃｃと接合領域Ａａの中心Ｃａの第２の偏心量を算出する。さらに制御装置９０では、第２の偏心量に基づいて、接合領域Ａａの中心とチャック１００の中心が一致するように、周縁改質層Ｍ１に対するチャック１００の位置を決定する。
【００８８】
次に、チャック１００が第２の位置Ｐ２に配置された状態で、レーザヘッド１１０から照射されるレーザ光の高さ調節（照射高さ調整）を行う（図１２のステップＢ８）。第２の位置Ｐ２では、レーザヘッド１１０のレンズ１１１は、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅと中央部Ｗｃの境界にレーザ光を照射できる位置に配置されている。
【００８９】
ここで、後述するようにステップＢ９では、チャック１００を回転させながらレーザヘッド１１０から処理ウェハＷの内部にレーザ光を照射して、環状の周縁改質層を形成する。また、ステップＢ９では、レーザ光の照射位置（照射高さ）を測定し、リアルタイムでそのレーザ光の高さを調節（追従）する。このため、レーザ光の照射開始位置における高さが重要になる。そこで、ステップＢ８のレーザ光の照射高さ調整は、ステップＢ９におけるレーザ光の照射開始位置において行う。
【００９０】
また、チャック１００に保持された処理ウェハＷの高さは、種々の要因により、ウェハ面内で均一でない場合がある。そうすると、処理ウェハＷの周縁部と中心部では高さが異なる場合があり、例えば処理ウェハＷの中心でレーザ光の高さを調節すると、周縁部では適切に調節されない場合がある。そこで、かかる観点からも、ステップＢ８のレーザ光の照射高さ調整は、ステップＢ９におけるレーザ光の照射開始位置において行うのが好ましい。
【００９１】
さらに、ステップＢ９においてレーザ光の照射位置を測定するのに用いられるセンサ１１３は、追従可能な範囲が限られており、この範囲は例えば、測定対象の処理ウェハＷの裏面Ｗｂから鉛直方向に±０．２ｍｍである。そこで、ステップＢ９におけるレーザ光の照射位置を、上記センサ１１３の追従可能な範囲に収めるためにも、ステップＢ８の照射高さ調整が必要となる。
【００９２】
ステップＢ８では、先ず、センサ１１４とカメラ１１５を、ステップＢ９におけるレーザ光の照射開始位置に移動させる。その後、レーザヘッド１１０を昇降させながら、センサ１１４によって、レーザ光の照射開始位置における処理ウェハＷの裏面Ｗｂの高さを測定して、当該裏面Ｗｂをサーチする。センサ１１４で測定された裏面Ｗｂの高さは制御装置９０に出力される。制御装置９０では、裏面Ｗｂの高さに基づいて、裏面Ｗｂの位置をサーチ（特定）する。
【００９３】
ステップＢ８では、次にレーザヘッド１１０を、ステップＢ９におけるレーザ光の照射位置に水平方向に移動させる。続いて、カメラ１１５によって、裏面Ｗｂを撮像する。カメラ１１５で撮像された裏面Ｗｂの画像は制御装置９０に出力される。制御装置９０では、裏面Ｗｂの画像に基づいて、裏面Ｗｂの高さを算出し、さらに当該裏面Ｗｂの高さに基づいて処理ウェハＷの内部に照射されるレーザ光の照射位置を算出する。そして、レーザヘッド１１０を降下させてレーザ光の照射高さに配置した後、当該算出した位置を、センサ１１３に対してレーザ光の照射位置の原点位置に設定する（ゼロ点調整）。このように、ステップＢ８では、センサ１１４によって裏面Ｗｂの大まかなサーチを行った後、カメラ１１５によって精緻に裏面Ｗｂを把握して、ゼロ点調整を行う。
【００９４】
また、ステップＢ８では、レーザヘッド１１０を上昇又は下降させながら、センサ１１４とカメラ１１５を用いてゼロ点調整を行う。ここで、上述した図１４に示したフォーカス調整と同様に、レーザヘッド１１０の昇降を停止させた後、所望高さで停止させた状態で、センサ１１４で裏面Ｗｂの高さを測定する場合、ゼロ点調整は時間がかかる。これに対して、本実施形態では、レーザヘッド１１０を昇降させながら、センサ１１４による測定を行う。すなわち、センサ１１４による測定を行う際に、レーザヘッド１１０の昇降を停止させない。このため、ゼロ点調整の時間を短縮することができる。同様にカメラ１１５による裏面Ｗｂの撮像が、レーザヘッド１１０の昇降を停止させた後、所望高さで停止させた状態で行われる場合、ゼロ点調整は時間がかかる。これに対して、レーザヘッド１１０を昇降させながら、カメラ１１５による裏面Ｗｂの撮像を行うことで、ゼロ点調整の時間を短縮することができる。
【００９５】
次に、センサ１１３を、レーザ光の照射開始位置に移動させる。その後、図１７及び図１８に示すようにレーザヘッド１１０からレーザ光Ｌ１（周縁用レーザ光Ｌ１）を照射して、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅと中央部Ｗｃの境界に周縁改質層Ｍ１を形成する（図１２のステップＢ９、図１０のステップＡ１）。周縁改質層Ｍ１は、異なる高さに複数形成される。また周縁改質層Ｍ１は、接合領域Ａａの外側端部よりも径方向内側に形成される。
【００９６】
上記レーザ光Ｌ１によって形成される周縁改質層Ｍ１は、厚み方向に延伸し縦長のアスペクト比を有する。最下層の周縁改質層Ｍ１の下端は、薄化後の処理ウェハＷの目標表面（図１７中の点線）より上方に位置している。すなわち、周縁改質層Ｍ１の下端と処理ウェハＷの表面Ｗａとの間の距離Ｈ１は、薄化後の処理ウェハＷの目標厚みＨ２より大きい。かかる場合、薄化後の処理ウェハＷに周縁改質層Ｍ１が残らない。なお、処理ウェハＷの内部には、複数の周縁改質層Ｍ１からクラックＣ１が進展し、裏面Ｗｂと表面Ｗａに到達している。
【００９７】
ステップＢ９では、制御装置９０で決定されたチャック１００の位置に合わせて、接合領域Ａａの中心とチャック１００の中心が一致するように、回転機構１０３によってチャック１００を回転させると共に、移動機構１０４によってチャック１００をＹ軸方向に移動させる。この際、チャック１００の回転とＹ軸方向の移動を同期させる。
【００９８】
そして、このようにチャック１００（処理ウェハＷ）を回転及び移動させながら、レーザヘッド１１０から処理ウェハＷの内部にレーザ光Ｌ１を照射する。すなわち、ステップＢ７で算出した第２の偏心量を補正しながら、周縁改質層Ｍ１を形成する。そうすると周縁改質層Ｍ１は、接合領域Ａａと同心円状に環状に形成される。このため、その後周縁除去装置６１において、周縁改質層Ｍ１を基点に周縁部Ｗｅを適切に除去することができる。
【００９９】
なお、本例においては、第２の偏心量がＸ軸成分を備える場合に、チャック１００をＹ軸方向に移動させつつ、チャック１００を回転させて、当該Ｘ軸成分を補正している。一方、第２の偏心量がＸ軸成分を備えない場合には、チャック１００を回転させずに、Ｙ軸方向に移動させるだけでよい。
【０１００】
なお、第２の位置Ｐ２では、チャック１００に保持された処理ウェハＷに対して、マイクロカメラ１２２はＹ軸正方向側に配置され、レーザヘッド１１０のレンズ１１１はＹ軸負方向側に配置される。かかる場合、ステップＢ９では、レーザヘッド１１０によって周縁改質層Ｍ１を形成すると共に、マイクロカメラ１２２によって周縁改質層Ｍ１を撮像する。撮像された画像は制御装置９０に出力され、制御装置９０において周縁改質層Ｍ１が適切な位置に形成されているかを検査する。このように周縁改質層Ｍ１の形成と検査を並行して行うことで、作業効率を向上させることができる。また、検査の結果、周縁改質層Ｍ１が所望の位置からずれている場合には、チャック１００の移動を微調整することも可能となる。
【０１０１】
このように処理ウェハＷの内部にレーザ光Ｌ１を照射して周縁改質層Ｍ１を形成する間、センサ１１３で処理ウェハＷの裏面Ｗｂの高さを測定し、さらに制御装置９０でレーザ光Ｌ１の照射位置を算出する。そして、算出されたレーザ光Ｌ１の照射位置が、ステップＢ８で設定された原点位置に一致するように制御する。具体的には、算出された算出されたレーザ光Ｌ１の照射位置に基づいて、ピエゾアクチュエータ１１２によってレンズ１１１を昇降させる。このようにステップＢ９では、リアルタイムでレーザ光Ｌ１の高さを調節して追従させる。
【０１０２】
ここで、センサ１１３は、レンズ１１１から照射されるレーザ光Ｌ１と同軸に設けられている。ステップＢ９の処理レシピによっては、レーザ光Ｌ１の照射半径（周縁改質層の半径）が異なる場合がある。かかる場合に、センサ１１３がレーザ光Ｌ１と別軸で設けられていると、当該センサ１１３は、レーザ光Ｌ１が照射される位置と異なる位置における処理ウェハＷの裏面Ｗｂの高さを測定することになり、実際の高さからずれる可能性がある。そこで、本実施形態では、センサ１１３をレーザ光Ｌ１と同軸で設ける。
【０１０３】
ステップＢ９では、以上のように処理ウェハＷの内部に１周分のレーザ光Ｌ１を照射することで、１層の周縁改質層Ｍ１が形成される。そして、本実施形態のように異なる高さに複数の周縁改質層Ｍ１が形成する際には、レーザ光Ｌ１の照射位置（照射高さ）を変更する。以下、本実施形態における複数の周縁改質層Ｍ１の形成方法について説明する。
【０１０４】
図１９は、複数の周縁改質層Ｍ１を形成する方法を模式的に示す説明図であり、縦軸は回転速度を示し、横軸は時間を示している。また、図１９中のＬ１はレーザ光Ｌ１の照射を示し、Ｄは周縁改質層Ｍ１を形成する際の処理条件（処理レシピ）の変更を示す。処理条件変更Ｄは、レンズ１１１を昇降させてレーザ光Ｌ１の照射位置を変更することや、レーザ光Ｌ１の条件、例えばレーザ光Ｌ１の出力（パワー）、周波数、形状（レーザパターン）、分岐数などを変更することを含む。なお、図１９中（ａ）は比較例を示し、（ｂ）は本実施形態の例を示す。
【０１０５】
図１９（ａ）に示すように比較例においては、チャック１００の回転を加速させた後、一定速度に維持した状態でレーザ光Ｌ１を１周分照射して１層の周縁改質層Ｍ１を形成する。その後、チャック１００の回転を減速させた後、回転を停止した状態で、処理条件変更Ｄを行う。すなわち、１層の周縁改質層Ｍ１を形成するたびに、処理条件変更Ｄを行う。そして、処理条件変更Ｄを行うたびに、チャック１００の回転の加速と減速を繰り返す。このため、時間がかかる。
【０１０６】
これに対して、図１９（ｂ）に示すように本実施形態では、チャック１００を回転させながら、周縁改質層Ｍ１の処理条件変更Ｄを行う。すなわち、処理条件変更Ｄを行う際に、チャック１００の回転を停止させない。このため、比較例のチャック１００の回転の加速と減速が不要で、時間を省略することができる。このため、複数の周縁改質層Ｍ１を形成する時間を短縮することができる。なお、図１９の例では、短縮できる時間はｔ２である。また、このように複数の周縁改質層Ｍ１を形成する時間を短縮すると、周縁改質層Ｍ１を形成する本数を増やすことも可能となる。
【０１０７】
なお、図１９（ｂ）に示すようにレーザ光Ｌ１の照射と、周縁改質層Ｍ１の処理条件変更Ｄとを連続して行う場合、図２０に示すように１層の周縁改質層Ｍ１を形成する際の、レーザ光Ｌ１の照射開始位置と照射終了位置がそれぞれ周方向にずれる。
【０１０８】
一方、図２１に示すように１層の周縁改質層Ｍ１を形成する際の、レーザ光Ｌ１の照射開始位置と照射終了位置をそれぞれ同じにしてもよい。そして、周縁改質層Ｍ１の処理条件変更Ｄを行った後、レーザ光Ｌ１の照射開始位置の上方にレンズ１１１が位置するまでは、レーザ光Ｌ１を照射しないようにする。かかる場合でも、処理条件変更Ｄを行う際に、チャック１００の回転を停止させることがなく、複数の周縁改質層Ｍ１を形成する時間を短縮することができる。
【０１０９】
なお、図１９に示した例では、複数の周縁改質層Ｍ１を形成する際に、周縁改質層Ｍ１毎に処理条件を変更する場合について説明したが、１層の周縁改質層Ｍ１を形成する間、すなわちレーザ光Ｌ１が１周する間にも当該レーザ光Ｌ１の条件を変更する場合がある。例えば処理ウェハＷにおいて、シリコンの結晶方位に応じてレーザ光Ｌ１の条件を変更する場合がある。図２２は、レーザ光Ｌ１の条件が１周のうちに変更される一例を示す説明図である。図２２に示す例では、処理ウェハＷを４分割し、対角の処理ウェハＷ１、Ｗ１では一の条件でレーザ光Ｌ１を照射し、処理ウェハＷ２、Ｗ２では他の条件でレーザ光Ｌ１を照射する。
【０１１０】
図２２に示す処理を行う場合、比較例においては、チャック１００を回転させた状態で、１周目で処理ウェハＷ１、Ｗ１に対してレーザ光Ｌ１を照射し、処理ウェハＷ２、Ｗ２に対してレーザ光Ｌ１の照射を停止する。その後、一旦チャック１００の回転を停止した状態で、レーザ光Ｌ１の条件を変更する。そして、再びチャック１００を回転させた状態で、２周目で処理ウェハＷ２、Ｗ２に対してレーザ光Ｌ１を照射し、処理ウェハＷ１、Ｗ１に対してレーザ光Ｌ１の照射を停止する。かかる場合、レーザ光Ｌ１の条件を変更する際に、チャック１００の回転の加速と減速を行うため、時間がかかる。
【０１１１】
これに対して、本実施形態では、チャック１００を回転させながら、レーザ光Ｌ１の条件を変更する。すなわち、レーザ光Ｌ１の条件を変更する際に、チャック１００の回転を停止させない。このため、比較例のチャック１００の回転の加速と減速が不要で、時間を省略することができる。このため、周縁改質層Ｍ１を形成する時間を短縮することができる。
【０１１２】
ここで、図２３に示すように処理ウェハＷの外縁部にはノッチ部Ｗｎが形成されている。例えば、図２３（ａ）に示すように周縁改質層Ｍ１の形成位置がノッチ部Ｗｎと重なる場合、ノッチ部Ｗｎにレーザ光Ｌ１が照射される。そうすると、ノッチ部Ｗｎの端部において、レーザ光Ｌ１が照射される断面が荒れる。また、上述したようにステップＢ９では、チャック１００を回転させながらレーザ光Ｌ１を照射する際、当該レーザ光Ｌ１の照射位置（照射高さ）をリアルタイムで調節（追従）している。この点、ノッチ部Ｗｎにレーザ光Ｌ１を照射すると、当該レーザ光Ｌ１の照射位置が変動する。そうすると、ノッチ部Ｗｎ以外の場所で、レーザ光Ｌ１の照射位置をリアルタイムで調節するのに時間がかかる。
【０１１３】
そこで本実施形態では、ステップＢ９において、図２３（ｂ）に示すようにノッチ部Ｗｎにレーザ光Ｌ１が照射されないように制御する。処理ウェハＷにおけるノッチ部Ｗｎの位置は予め把握されているため、レーザヘッド１１０のレンズ１１１がノッチ部Ｗｎの上方に配置される際に、レーザ光Ｌ１の照射を停止すればよい。かかる場合、ノッチ部Ｗｎにレーザ光Ｌ１が照射されないので、ノッチ部Ｗｎの端部断面が荒れない。また、ノッチ部Ｗｎではレーザ光Ｌ１の照射位置のリアルタイム調節を停止する。そうすると、１周のレーザ光Ｌ１の照射において、当該レーザ光Ｌ１の照射位置が大きく変動せず、ノッチ部Ｗｎ以外でのリアルタイム調節が容易になる。
【０１１４】
以上のように周縁改質層Ｍ１が形成されると、次に、図２４及び図２５に示すようにレーザヘッド１１０からレーザ光Ｌ２（分割用レーザ光Ｌ２）を照射して、周縁改質層Ｍ１の径方向外側に分割改質層Ｍ２を形成する（図１２のステップＢ１０、図１０のステップＡ２）。
【０１１５】
分割改質層Ｍ２も、周縁改質層Ｍ１と同様に厚み方向に延伸し、縦長のアスペクト比を有する。なお、分割改質層Ｍ２からクラックＣ２が進展し、裏面Ｗｂと表面Ｗａに到達している。
【０１１６】
また、分割改質層Ｍ２及びクラックＣ２を径方向に数μｍのピッチで複数形成することで、図２５に示すように周縁改質層Ｍ１から径方向外側に延伸する、１ラインの分割改質層Ｍ２が形成される。なお、図示の例においては、径方向に延伸するラインの分割改質層Ｍ２は８箇所に形成されているが、この分割改質層Ｍ２の数は任意である。少なくとも、分割改質層Ｍ２が２箇所に形成されていれば、周縁部Ｗｅは除去できる。かかる場合、エッジトリムにおいて周縁部Ｗｅを除去する際、当該周縁部Ｗｅは、環状の周縁改質層Ｍ１を基点に分離しつつ、分割改質層Ｍ２によって複数に分割される。そうすると、除去される周縁部Ｗｅが小片化され、より容易に除去することができる。
【０１１７】
ここで、比較例において、図２６に示すようにチャック１００をＹ軸方向に移動させて、分割改質層Ｍ２を形成する場合がある。すなわち、図２６（ａ）に示すようにチャック１００がレンズ１１１のＹ軸正方向側に位置した状態から、図２６（ｂ）に示すようにチャック１００をＹ軸負方向に移動させる。そして、処理ウェハＷがレンズ１１１の下方を通過する際に、周縁部Ｗｅの一端部にレーザ光Ｌ２を照射し、分割改質層Ｍ２１を形成する。その後、図２６（ｃ）に示すようにさらにチャック１００をＹ軸負方向に移動させ、周縁部Ｗｅの他端部に分割改質層Ｍ２２を形成する。こうして、対向する周縁部Ｗｅに分割改質層Ｍ２１、Ｍ２２を形成する。かかる場合、チャック１００の移動距離Ｄ１が長くなる。具体的に移動距離Ｄ１には、例えば処理ウェハＷの１枚分と、チャック１００の加速するための距離及び減速するための距離が必要である。
【０１１８】
これに対して、本実施形態のステップＢ１０では、図２７に示すように周縁部Ｗｅの一端部のみに分割改質層Ｍ２を形成し、さらにチャック１００を回転させることで、チャック１００の移動距離を短くする。すなわち、図２７（ａ）に示すようにチャック１００がレンズ１１１のＹ軸正方向側に位置した状態から、図２７（ｂ）に示すようにチャック１００をＹ軸負方向に移動させる。そして、処理ウェハＷがレンズ１１１の下方を通過する際に、周縁部Ｗｅの一端部（一の周方向位置）にレーザ光Ｌ２を照射し、分割改質層Ｍ２１を形成する。次に、図２７（ｃ）に示すようにチャック１００を１８０度回転させる。その後、図２７（ｄ）に示すようにチャック１００をＹ軸正方向に移動させ、周縁部Ｗｅの他端部（他の周方向位置）に分割改質層Ｍ２２を形成する。かかる場合、チャック１００の移動距離Ｄ２は短くなる。具体的に移動距離Ｄ２には、例えば分割改質層Ｍ２の形成幅と、チャック１００の加速するための距離及び減速するための距離だけがあればよい。
【０１１９】
このように本実施形態では、ステップＢ１０で分割改質層Ｍ２を形成するに際し、チャック１００の移動距離を短くして、改質装置６０の占有面積（フットプリント）を小さくすることができ、省スペース化することができる。
【０１２０】
なお、本実施形態では分割改質層Ｍ２を形成するにあたり、チャック１００をＹ軸方向に移動させたが、レーザヘッド１１０をＹ軸方向に移動させてもよい。
【０１２１】
次に、図２８及び図２９に示すようにレーザヘッド１１０からレーザ光Ｌ３（内部面用レーザ光Ｌ３）を照射して、面方向に沿って内部面改質層Ｍ３を形成する（図１２のステップＢ１１、図１０のステップＡ３）。なお、図２９に示す黒塗り矢印はチャック１００の回転方向を示し、以下の説明においても同様である。
【０１２２】
内部面改質層Ｍ３の下端は、薄化後の処理ウェハＷの目標表面（図２８中の点線）より少し上方に位置している。すなわち、内部面改質層Ｍ３の下端と処理ウェハＷの表面Ｗａとの間の距離Ｈ３は、薄化後の処理ウェハＷの目標厚みＨ２より少し大きい。なお、処理ウェハＷの内部には、内部面改質層Ｍ３から面方向にクラックＣ３が進展する。
【０１２３】
ステップＢ１１では、チャック１００（処理ウェハＷ）を回転させると共に、レーザヘッド１１０を処理ウェハＷの外周部から中心部に向けてＹ軸方向に移動させながら、レーザヘッド１１０から処理ウェハＷの内部にレーザ光Ｌ３を照射する。そうすると、内部面改質層Ｍ３は、処理ウェハＷの面内において、外側から内側に螺旋状に形成される。
【０１２４】
なお、本実施形態では内部面改質層Ｍ３を形成するにあたり、レーザヘッド１１０をＹ軸方向に移動させたが、チャック１００をＹ軸方向に移動させてもよい。また内部面改質層Ｍ３を形成するにあたり、チャック１００を回転させたが、レーザヘッド１１０を移動させて、チャック１００に対してレーザヘッド１１０を相対的に回転させてもよい。
【０１２５】
次に、図１３（ｄ）に示すようにチャック１００を第１の位置Ｐ１に移動させる（図１２のステップＢ１２）。その後、第１の位置Ｐ１において、ウェハ搬送装置７０により重合ウェハＴが搬出される（図１２のステップＢ１３）。
【０１２６】
以上が改質装置６０で行われる一連の処理である。以下、図１０及び図１１に戻って、ウェハ処理システム１で行われるウェハ処理について説明する。
【０１２７】
改質装置６０から搬出された重合ウェハＴは、次に、ウェハ搬送装置７０により周縁除去装置６１に搬送される。周縁除去装置６１では、図１１（ｄ）に示すように周縁改質層Ｍ１を基点に、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅを除去する（図１０のステップＡ４）。ステップＡ４では、図８に示したように、くさびローラ１４１を、処理ウェハＷと支持ウェハＳの外側端部から、当該処理ウェハＷと支持ウェハＳの界面に挿入する。そして、挿入されたくさびローラ１４１により周縁部Ｗｅが押し上げられ、周縁改質層Ｍ１を基点に処理ウェハＷから分離して除去される。この際、分割改質層Ｍ２を基点に、周縁部Ｗｅは小片化して分離される。なお、除去された周縁部Ｗｅは、回収部（図示せず）に回収される。
【０１２８】
次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置７０により加工装置８０に搬送される。加工装置８０では、先ず、搬送アーム７１から受渡位置Ａ０のチャック８３に重合ウェハＴを受け渡す。この際、図１１（ｅ）に示すように内部面改質層Ｍ３を基点に、処理ウェハＷの裏面Ｗｂ側（以下、裏面ウェハＷｂ１という）を分離する（図１０のステップＡ５）。
【０１２９】
ステップＡ５では、搬送アーム７１の吸着板１７０で処理ウェハＷを吸着保持しつつ、チャック８３で支持ウェハＳを吸着保持する。そして、吸着板１７０を回転させて、内部面改質層Ｍ３を境界に裏面ウェハＷｂ１が縁切りされる。その後、吸着板１７０が裏面ウェハＷｂ１を吸着保持した状態で、当該吸着板１７０を上昇させて、処理ウェハＷから裏面ウェハＷｂ１を分離する。この際、圧力センサ１８３で裏面ウェハＷｂ１を吸引する圧力を測定することで、裏面ウェハＷｂ１の有無を検知して、処理ウェハＷから裏面ウェハＷｂ１が分離されたか否かを確認することができる。なお、分離された裏面ウェハＷｂ１は、ウェハ処理システム１の外部に回収される。
【０１３０】
続いて、チャック８３を加工位置Ａ１に移動させる。そして、研削ユニット８４によって、図１１（ｆ）に示すようにチャック８３に保持された処理ウェハ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１０のステップＡ６）。ステップＡ６では、裏面Ｗｂに研削砥石を当接させた状態で、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、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。
【０１３１】
次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置７０により洗浄装置４１に搬送される。洗浄装置４１では処理ウェハＷの研削面である裏面Ｗｂがスクラブ洗浄される（図１０のステップＡ７）。なお、洗浄装置４１では、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。
【０１３２】
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Ａ８）。上述した加工装置８０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Ａ８では、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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
以上の実施形態によれば、改質装置６０における構成要素の位置や処理内容を最適化することで、改質装置６０の占有面積を小さくして、省スペース化することができる。また、これに伴い、ウェハ処理のスループットを向上させることも可能となる。
【０１３５】
より詳細には、改質装置６０において、第１の位置Ｐ１と第２の位置の２つのポジションにチャック１００を配置することで、すべての処理を行うことができる。すなわち、第１の位置Ｐ１では、ステップＢ１におけるパワーチェック及びキャリブレーション、ステップＢ２、Ｂ１２における重合ウェハＴの搬入出、ステップＢ３、Ｂ４におけるマクロアライメントが行われる。第２の位置Ｐ２では、ステップＢ６、Ｂ７におけるマイクロアライメント、ステップＢ８におけるレーザ光の照射高さ調整、ステップＢ９における周縁改質層Ｍ１の形成、ステップＢ１０における分割改質層Ｍ２の形成、ステップＢ１１における内部面改質層Ｍ３の形成が行われる。このように第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２の間でチャック１００を移動させればよいので、その移動距離が短くなり、チャック１００の移動を制御するコストを下げることができる。
【０１３６】
また、第１の位置Ｐ１にチャック１００が配置される際、パワーメータ１０７はレーザヘッド１１０のレンズ１１１の下方に配置される。例えばパワーメータ１０７が第１の位置Ｐ１から離れた場所にある場合、パワーチェックのためにチャック１００を第１の位置Ｐ１から移動させる必要があるが、本実施形態では、このようなチャック１００の移動が不要になる。このため、改質装置６０の占有面積を小さくして省スペース化することができる。また、ステップＢ１では、チャック１００の待機中にパワーチェックとキャリブレーションを行うことができるので、改質処理の時間を短縮でき、ウェハ処理のスループットを向上させることもできる。
【０１３７】
また、ステップＢ１０において分割改質層Ｍ２を形成する際、周縁部Ｗｅの一端部に分割改質層Ｍ２１を形成した後、チャック１００を回転させて、周縁部Ｗｅの他端部に分割改質層Ｍ２２を形成する。このため、チャック１００の移動距離を短くすることができ、改質装置６０の占有面積を小さくして省スペース化することができる。
【０１３８】
なお、以上の実施形態では、周縁部Ｗｅの除去は、周縁除去装置６１において周縁除去部１４０を用いて行われたが、除去方法はこれに限定されない。例えば、周縁部Ｗｅを保持して除去してもよいし、周縁部Ｗｅに対して物理的な衝撃や超音波などを付与して除去してもよい。
【０１３９】
また、以上の実施形態では、処理ウェハＷからの裏面ウェハＷｂ１の分離は、ウェハ搬送装置７０の搬送アーム７１から加工装置８０のチャック８３に重合ウェハＴを受け渡す際に行っていたが、分離方法はこれに限定されない。例えば、分離装置（図示せず）を周縁除去装置６１と同一装置内に設けてもよいし、分離装置（図示せず）を別途設けてもよい。
【０１４０】
さらに、以上の実施形態では、処理ウェハＷの薄化は、裏面ウェハＷｂ１を分離することで行っていたが、薄化方法はこれに限定されない。例えば処理ウェハＷの裏面Ｗｂを研削してもよいし、あるいは裏面Ｗｂをエッチングしてもよい。
【０１４１】
また、以上の実施形態では、処理体が重合ウェハＴである場合について説明したが、これに限定されない。処理体は、例えば基板以外のものであってもよく、処理体の内部にレーザ光を照射して改質層を形成する場合に、上記実施形態を適用することができる。
【０１４２】
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、添付の請求の範囲及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。
【符号の説明】
【０１４３】
１      ウェハ処理システム
６０    改質装置
９０    制御装置
１００  チャック
１０７  パワーメータ
１１０  レーザヘッド
Ｍ１    周縁改質層
Ｐ１    第１の位置
Ｐ２    第２の位置
Ｓ      支持ウェハ
Ｔ      重合ウェハ
Ｗ      処理ウェハ
Ｗｃ    中央部
Ｗｅ    周縁部
【図１】
2020184178.tif 000003
【図２】
2020184178.tif 000004
【図３】
2020184178.tif 000005
【図４】
2020184178.tif 000006
【図５】
2020184178.tif 000007
【図６】
2020184178.tif 000008
【図７】
2020184178.tif 000009
【図８】
2020184178.tif 000010
【図９】
2020184178.tif 000011
【図１０】
2020184178.tif 000012
【図１１】
2020184178.tif 000013
【図１２】
2020184178.tif 000014
【図１３】
2020184178.tif 000015
【図１４】
2020184178.tif 000016
【図１５】
2020184178.tif 000017
【図１６】
2020184178.tif 000018
【図１７】
2020184178.tif 000019
【図１８】
2020184178.tif 000020
【図１９】
2020184178.tif 000021
【図２０】
2020184178.tif 000022
【図２１】
2020184178.tif 000023
【図２２】
2020184178.tif 000024
【図２３】
2020184178.tif 000025
【図２４】
2020184178.tif 000026
【図２５】
2020184178.tif 000027
【図２６】
2020184178.tif 000028
【図２７】
2020184178.tif 000029
【図２８】
2020184178.tif 000030
【図２９】
2020184178.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】令和3年8月26日(2021.8.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【図１】本実施形態にかかる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２】重合ウェハの構成の概略を示す側面図である。
【図３】重合ウェハの一部の構成の概略を示す側面図である。
【図４】改質装置の構成の概略を示す平面図である。
【図５】改質装置の構成の概略を示す側面図である。
【図６】周縁除去装置の構成の概略を示す平面図である。
【図７】周縁除去装置の構成の概略を示す側面図である。
【図８】周縁除去装置の構成の概略を模式的に示す説明図である。
【図９】搬送アームの構成の概略を示す縦断面図である。
【図１０】本実施形態にかかるウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。
【図１１】本実施形態にかかるウェハ処理の主な工程の説明図である。
【図１２】改質処理の主な工程を示すフロー図である。
【図１３】改質処理の主な工程の説明図である。
【図１４】マクロカメラの昇降に対するフォーカス調整を行うタイミングを示す説明図である。
【図１５】マクロカメラが処理ウェハの外側端部を撮像する様子を示す説明図である。
【図１６】マイクロカメラが処理ウェハの接合領域と未接合領域の境界を撮像する様子を示す説明図である。
【図１７】処理ウェハに周縁改質層を形成する様子を示す説明図である。
【図１８】処理ウェハに周縁改質層を形成した様子を示す説明図である。
【図１９】複数の周縁改質層を形成する方法を模式的に示す説明図である。
【図２０】複数の周縁改質層を形成する様子を示す説明図である。
【図２１】複数の周縁改質層を形成する様子を示す説明図である。
【図２２】１層の周縁改質層を形成する様子を示す説明図である。
【図２３】処理ウェハに周縁改質層を形成するにあたり、ノッチ部の周辺を示す説明図である。
【図２４】処理ウェハに分割改質層を形成する様子を示す説明図である。
【図２５】処理ウェハに分割改質層を形成した様子を示す説明図である。
【図２６】比較例において分割改質層を形成する様子を示す説明図である。
【図２７】本実施形態において分割改質層を形成する様子を示す説明図である。
【図２８】処理ウェハに内部面改質層を形成する様子を示す説明図である。
【図２９】処理ウェハに内部面改質層を形成する様子を示す説明図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
加工装置８０は、回転テーブル８１を有している。回転テーブル８１は、回転機構（図示せず）によって、鉛直な回転中心線８２を中心に回転自在に構成されている。回転テーブル８１上には、重合ウェハＴを吸着保持するチャック８３が２つ設けられている。チャック８３は、回転テーブル８１と同一円周上に均等に配置されている。２つのチャック８３は、回転テーブル８１が回転することにより、受渡位置Ａ０及び加工位置Ｂ０に移動可能になっている。また、２つのチャック８３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。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
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Ｂ０では、研削ユニット８４が配置される。研削ユニット８４では、処理ウェハＷの裏面Ｗｂを研削する。研削ユニット８４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８５を有している。また、研削部８５は、支柱８６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８３に保持された処理ウェハＷの裏面Ｗｂを研削砥石に当接させた状態で、チャック８３と研削砥石をそれぞれ回転させ、裏面Ｗｂを研削する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
次に、ステップＢ７では、処理ウェハＷの周方向の複数の点に対して、処理ウェハＷの接合領域Ａａと未接合領域Ａｂの境界を撮像する。この際、マイクロカメラ１２２は昇降及び移動させず、固定する。そして、チャック１００を回転させて、処理ウェハＷの周方向の複数の点に対して、図１６に示すように接合領域Ａａと未接合領域Ａｂの境界Ｒ２（図１６中の点線）を撮像する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３０】
続いて、チャック８３を加工位置Ｂ０に移動させる。そして、研削ユニット８４によって、図１１（ｆ）に示すようにチャック８３に保持された処理ウェハ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１０のステップＡ６）。ステップＡ６では、裏面Ｗｂに研削砥石を当接させた状態で、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、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。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３２】
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１０のステップＡ８）。上述した加工装置８０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Ａ８では、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。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2020184178.tif 000032
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2020184178.tif 000033
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
2020184178.tif 000034
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２７】
2020184178.tif 000035
【国際調査報告】
2020184178.tif 000036
2020184178.tif 000037
2020184178.tif 000038
2020184178.tif 000039
2020184178.tif 000040