(57)【要約】基板を処理する基板処理システムは、第２の基板の表面に形成された第２の表面膜と接合される前の、第１の基板の表面に形成された第１の表面膜の外周部を改質する表面改質装置を有する。また、基板を処理する基板処理方法は、第２の基板の表面に形成された第２の表面膜と接合される前の、第１の基板の表面に形成された第１の表面膜の外周部を改質することを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する基板処理システムであって、
第２の基板の表面に形成された第２の表面膜と接合される前の、第１の基板の表面に形成された第１の表面膜の外周部を改質する表面改質装置を有する、基板処理システム。
【請求項２】
前記表面改質装置で外周部が改質された前記第１の基板の前記第１の表面膜と、第２の基板の表面に形成された第２の表面膜とを接合する接合装置を有する、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項３】
前記表面改質装置は、前記第１の表面膜の外周部を除去する、請求項１または２に記載の基板処理システム。
【請求項４】
前記表面改質装置は、前記第１の表面膜の厚み方向に表面から４００ｎｍ以内を除去する、請求項３に記載の基板処理システム。
【請求項５】
前記表面改質装置は、前記第１の表面膜の外周部を、側面視において径方向外側に向けて、前記第１の表面膜の厚みが小さくなるように除去する、請求項３又は４に記載の基板処理システム。
【請求項６】
前記第１の表面膜の外周部は、径方向に対して複数の環状領域に分割され、
前記表面改質装置における前記第１の表面膜の外周部の除去は、径方向外側に位置する前記環状領域から、径方向内側に位置する前記環状領域に向けて順次行われる、請求項３〜５のいずれか一項に記載の基板処理システム。
【請求項７】
前記表面改質装置の内部には、前記第１の表面膜の径方向内側から径方向外側に向けての気流が形成される、請求項３〜６のいずれか一項に記載の基板処理システム。
【請求項８】
接合された前記第１の表面膜と前記第２の表面膜との界面には、前記第１の表面膜と前記第２の表面膜が接合された接合領域と、前記表面改質装置で除去された前記第１の表面膜に対応する未接合領域とが形成され、
前記基板処理システムは、前記未接合領域における前記第１の表面膜と前記第２の表面膜を親水化する親水化装置を有する、請求項３〜７のいずれか一項に記載の基板処理システム。
【請求項９】
前記表面改質装置で前記第１の表面膜の外周部を改質する前に、前記第１の基板の周縁部を除去する周縁除去装置を有する、請求項８に記載の基板処理システム。
【請求項１０】
前記表面改質装置は、前記第１の表面膜の外周部を突出させる、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項１１】
前記表面改質装置は、前記第１の表面膜の外周部を粗面化する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理システム。
【請求項１２】
前記表面改質装置は、前記第１の表面膜の外周部を、径方向外側に向けて、前記第１の表面膜の表面粗さが大きくなるように粗面化する、請求項１１に記載の基板処理システム。
【請求項１３】
前記表面改質装置は、前記第１の表面膜の外周部をシリル化する、請求項１または２に記載の基板処理システム。
【請求項１４】
基板を処理する基板処理方法であって、
第２の基板の表面に形成された第２の表面膜と接合される前の、第１の基板の表面に形成された第１の表面膜の外周部を改質することを含む、基板処理方法。
【請求項１５】
外周部が改質された前記第１の基板の前記第１の表面膜と、第２の基板の表面に形成された第２の表面膜とを接合することを含む、請求項１４に記載の基板処理方法。
【請求項１６】
前記第１の表面膜の外周部の改質において、前記第１の表面膜の外周部を除去する、請求項１４または１５に記載の基板処理方法。
【請求項１７】
前記第１の表面膜の外周部の改質において、前記第１の表面膜の厚み方向に表面から４００ｎｍ以内を除去する、請求項１６に記載の基板処理方法。
【請求項１８】
前記第１の表面膜の外周部の改質において、前記第１の表面膜の外周部を、側面視において径方向外側に向けて、前記第1の表面膜の厚みが小さくなるように除去する、請求項１６又は１７に記載の基板処理方法。
【請求項１９】
前記第１の表面膜の外周部は、径方向に対して複数の環状領域に分割され、
前記第１の表面膜の外周部の除去は、径方向外側に位置する前記環状領域から、径方向内側に位置する前記環状領域に向けて順次行われる、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項２０】
前記第１の表面膜の外周部の改質においては、前記第１の表面膜の径方向内側から径方向外側に向けての気流が形成される、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項２１】
接合された前記第１の表面膜と前記第２の表面膜との界面には、前記第１の表面膜と前記第２の表面膜が接合された接合領域と、前記第１の表面膜の外周部を改質で除去された前記第１の表面膜に対応する未接合領域とが形成され、
前記基板処理方法は、前記未接合領域における前記第１の表面膜と前記第２の表面膜を親水化することを含む、請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項２２】
前記第１の表面膜の外周部を改質する前に、前記第１の基板の周縁部を除去することを含む、請求項２１に記載の基板処理方法。
【請求項２３】
前記第１の表面膜の外周部の改質において、前記第１の表面膜の外周部を突出させる、請求項１４または１５に記載の基板処理方法。
【請求項２４】
前記第１の表面膜の外周部の改質において、前記第１の表面膜の外周部を粗面化する、請求項１４〜２３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項２５】
前記第１の表面膜の外周部の改質において、前記第１の表面膜の外周部を、径方向外側に向けて、前記第１の表面膜の表面粗さが大きくなるように粗面化する、請求項２４に記載の基板処理方法。
【請求項２６】
前記第１の表面膜の外周部の改質において、前記第１の表面膜の外周部をシリル化する、請求項１４または１５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、基板処理システム及び基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、２枚のウェハの貼り合わせ装置が開示されている。貼り合わせ装置では、先ず、上下方向で対向配置させた２枚のウェハのうち、上ウェハの中心部を押動ピンで押圧してこの中心部を下ウェハに当接させる。その後、上ウェハを支持しているスペーサを退避させて、上ウェハの全面を下ウェハの全面に当接させ、当該ウェハ同士を接合する。【０００３】
特許文献２には、半導体ウェハの周端部を研削する端面研削装置が開示されている。端面研削装置では、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。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】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０７４３６号公報
【特許文献２】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】
【０００５】
本開示にかかる技術は、基板同士を接合する際に、基板周縁部に生じるボイドを抑制する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様は、基板を処理する基板処理システムであって、第２の基板の表面に形成された第２の表面膜と接合される前の、第１の基板の表面に形成された第１の表面膜の外周部を改質する表面改質装置を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、基板同士を接合する際に、基板周縁部に生じるボイドを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来のウェハ同士の接合処理の様子を示す説明図である。
【図２】重合ウェハの構成の概略を示す側面図である。
【図３】接合装置におけるウェハ同士の接合処理の様子を示す説明図である。
【図４】エッジボイドが発生するメカニズムを示す説明図である。
【図５】重合ウェハにエッジボイドが発生した様子を示す説明図である。
【図６】第１の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７】表面改質装置の構成の概略を示す側面図である。
【図８】表面改質装置において酸化膜の外周部を除去し、さらにウェハ同士を接合する様子を示す説明図である。
【図９】第１の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１０】第１の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１１】被処理ウェハに改質層を形成した様子を示す説明図である。
【図１２】被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１３】被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１４】第１の実施形態の変形例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１５】第２の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１６】第２の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１７】第２の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１８】他の実施形態にかかる表面改質装置の構成の概略を示す側面図である。
【図１９】図１８に示す表面改質装置において酸化膜の外周部を除去し、さらにウェハ同士を接合する様子を示す説明図である。
【図２０】表面改質装置における酸化膜の外周部の除去において発生するデブリの拡散を制御する方法を模式的に示す説明図である。
【図２１】砥粒径による周縁部のキワの加工精度の違いを模式的に示す説明図である。
【図２２】表面改質装置における酸化膜の外周部の除去の方法を模式的に示す説明図である。
【図２３】更に別の実施形態にかかる表面改質装置の構成の概略を示す側面図である。
【図２４】図２３に示す表面改質装置において酸化膜の外周部を除去し、さらにウェハ同士を接合する様子を示す説明図である。
【図２５】図２３に示す表面改質装置における酸化膜の除去の様子を模式的に示す平面図である。
【図２６】図２３に示す表面改質装置における酸化膜の除去の様子を模式的に示す側面図である。
【図２７】図２３に示す表面改質装置における他の方法による酸化膜の外周部の除去の様子を模式的に示す説明図である。
【図２８】第３の実施形態にかかるウェハ処理システムが備える表面改質装置の構成の概略を示す側面図である。
【図２９】第３の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３０】第３の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３１】他の方法による被処理ウェハの薄化の様子を模式的に示す説明図である。
【図３２】他の方法による被処理ウェハのエッジトリムの様子を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
半導体デバイスを３次元に積層する３次元集積技術では、２枚の半導体ウェハ（以下、ウェハという）の接合が行われる。具体的には、例えばウェハ同士をファンデルワールス力及び水素結合（分子間力）によって接合する。そして、このウェハの接合は、例えば特許文献１に開示された貼り合せ装置で行われる。
【００１０】
また、半導体デバイスの製造工程では、接合された重合ウェハのうち、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の裏面を研削して、当該ウェハを薄化することが行われている。通常、ウェハの周縁部は面取り加工がされているが、このようにウェハに研削処理を行うと、ウェハ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、ウェハの周縁部でチッピングが発生し、ウェハが損傷を被るおそれがある。そこで、研削処理前に予めウェハの周縁部を削る、いわゆるエッジトリムが行われている。そして、このエッジトリムは、例えば特許文献２に開示された端面研削装置で行われる。
【００１１】
ここで、ウェハの接合を適切に行うためには、様々な基準を満たす必要があるが、そのうちの重要な基準としてボイドの抑制が挙げられる。特に、接合された重合ウェハの周縁部に発生するボイド（以下、エッジボイドという）はその制御が困難であり、当該エッジボイドを抑制することが求められている。
【００１２】
上述のように重合ウェハにエッジボイドが発生する様子を、図１に図示して説明する。ここでは、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合する。後述するように被処理ウェハＷの表面Ｗａにはデバイス層Ｄと酸化膜Ｆｗが形成され、支持ウェハＳの表面Ｓａには酸化膜Ｆｓが形成されている。そして、図１（ａ）に示すように被処理ウェハＷの周縁部Ｗｅの表面Ｗａが除去される（エッジトリム）。その後、図１（ｂ）に示すようにエッジトリムされた被処理ウェハＷと支持ウェハＳが接合される。この際、接合された重合ウェハＴにおいて、酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの間に、上述したエッジボイドＶが形成される。その後、図１（ｃ）に示すように重合ウェハＴにおいて、被処理ウェハＷの裏面Ｗｂが研削される。
【００１３】
重合ウェハＴにエッジボイドＶが発生すると、例えば図１（ｃ）に示した被処理ウェハＷの裏面Ｗｂの研削時に、当該エッジボイドＶにより被処理ウェハＷの剥離（ピーリング）が生じる場合がある。また、このピーリングを基点に、被処理ウェハＷにクラックやチッピング等が生じる場合もある。さらに、例えば重合ウェハＴにおいて、各々のウェハＷ、Ｓに金属のビアやパッドが形成されており、これらビアやパッドが拡散接合によって接続される場合がある。かかる場合、ビアやパッドの場所にエッジボイドが発生すると、拡散接合が起きず、接続不良が生じる場合がある。
【００１４】
また、重合ウェハＴにエッジボイドＶが発生すると、被処理ウェハＷの有効領域（使用可能領域）も小さくなる。図１に示すように、例えば処理前の被処理ウェハＷの端部からエッジボイドＶの内側端部までの距離Ｌ１は約７ｍｍであった。したがって、処理前の被処理ウェハＷの径が３００ｍｍである場合、有効領域はφ２８６ｍｍの領域となる。
【００１５】
このようにエッジボイドが発生すると、製品の歩留まりが低下する。しかしながら、特許文献１に開示された貼り合せ装置を含め、従来、このエッジボイドを抑制することが課題となっている。
【００１６】
そこで、本開示にかかる技術は、ウェハ同士を接合する際のエッジボイドを抑制する。具体的に本開示者らは、エッジボイドの発生メカニズムを解明し、その知見に基づいて、エッジボイドを抑制するシステムと方法を想到した。
【００１７】
本実施形態では、図２に示すように第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を接合する。以下、被処理ウェハＷにおいて、接合される面を表面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、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。
【００１８】
被処理ウェハ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Ｄが形成されている。また、デバイス層Ｄにはさらに第１の表面膜としての酸化膜Ｆｗ、例えばＳｉＯ２膜（ＴＥＯＳ膜）が形成されている。
【００１９】
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には第２の表面膜としての酸化膜Ｆｓ、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、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。
【００２０】
なお、以下の説明で用いられる図面においては、図示の煩雑さを回避するため、デバイス層Ｄと酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの図示を省略する場合がある。
【００２１】
先ず、エッジボイドの発生メカニズムについて説明する。被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合するにあたっては、先ず、接合前に酸化膜Ｆｗ、Ｆｓのそれぞれの表面は減圧雰囲気でのプラズマ処理により活性化される。その後、活性化した表面が親水化され、当該表面に形成されたダングリングボンドにＯＨ基（ヒドロキシ基）が付与される。そして、接合時に酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが当接してＯＨ基が水素結合することで、当該酸化膜Ｆｗ、Ｆｓ同士が接合される。なお、接合された酸化膜Ｆｗ、Ｆｓは、さらにアニール処理を行うことで水が除去され、その接合強度が確保される。
【００２２】
接合装置では、図３（ａ）に示すように上チャック３００で被処理ウェハＷが吸着保持され、下チャック３０１で支持ウェハＳが吸着保持される。上チャック３００は吸引口３００ａ、３００ｂからそれぞれ独立して被処理ウェハＷを吸引でき、下チャック３０１も吸引口３０１ａ、３０１ｂからそれぞれ独立して支持ウェハＳを吸引できる。その後、図３（ｂ）に示すように中央部の吸引口３００ａからの吸引を停止し、上チャック３００に設けられた押動部材３０２を下降させて、被処理ウェハＷの中央部が押圧される。そして、被処理ウェハＷの中央部と支持ウェハＳの中心部が当接し、水素結合による接合が開始し、いわゆるボンディングウェーブＢが発生する。続いて、図３（ｃ）に示すようにボンディングウェーブＢは中心部から周縁部に拡散する。ボンディングウェーブＢが周縁部まで到達すると、図３（ｄ）に示すように周縁部の吸引口３００ｂからの吸引を停止し、被処理ウェハＷの周縁部が支持ウェハＳ上に落下する。そして、図３（ｅ）に示すように被処理ウェハＷと支持ウェハＳが接合される。
【００２３】
ここで、図４に示すようにボンディングウェーブＢの端部Ｂｅでは、ウェハＷ、Ｓ間の空間は空気が圧縮されて高圧になる。また、ウェハＷ、Ｓの周縁部、例えば端部から１ｍｍ〜５ｍｍでは、ボンディングウェーブＢの端部Ｂｅで圧縮されて高圧（例えば大気圧の３倍）になった雰囲気が大気開放され、急激に大気圧まで減圧されることになる。そうすると、ウェハＷ、Ｓの周縁部では、この急激な減圧によりジュールトムソン効果が発生して温度が低下し（例えば１．５℃低下し）、結露が発生する。この結露は、ウェハＷ、Ｓが接合されると、酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの界面に閉じ込められる。そしてその後、アニール処理を行うと、界面に存在する水が蒸発して膨張しボイドとなり、図５に示すように重合ウェハＴの周縁部に環状のエッジボイドＶが発生する。
【００２４】
以上のようにエッジボイドがウェハＷ、Ｓ間の急激な圧力変化によって発生することを、本開示者らは知見した。そこで、本開示者らは、この急激な圧力変化を抑えて、エッジボイドを抑制することを想到するに至った。以下、本実施形態にかかる基板処理システムとしてのウェハ処理システム、及び基板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。
【００２５】
先ず、第１の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６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。なお、第１の実施形態にかかるウェハ処理システム１では、接合後にエッジトリムを行う。
【００２６】
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には、例えば外部との間で複数の被処理ウェハＷ、複数の支持ウェハＳ、複数の重合ウェハＴをそれぞれ収容可能なカセットＣｗ、Ｃｓ、Ｃｔがそれぞれ搬入出される。処理ステーション３は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、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。
【００２７】
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４つのカセットＣｗ、Ｃｓ、ＣｔをＸ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Ｃｗ、Ｃｓ、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。
【００２８】
搬入出ステーション２には、カセット載置台１０に隣接してウェハ搬送領域２０が設けられている。ウェハ搬送領域２０には、Ｘ軸方向に延伸する搬送路２１上を移動自在なウェハ搬送装置２２が設けられている。ウェハ搬送装置２２は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを保持して搬送する、例えば２本の搬送アーム２３、２３を有している。各搬送アーム２３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２３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。
【００２９】
処理ステーション３には、ウェハ搬送領域３０が設けられている。ウェハ搬送領域３０には、Ｘ軸方向に延伸する搬送路３１上を移動自在なウェハ搬送装置３２が設けられている。ウェハ搬送装置３２は、後述するトランジション装置３４、接合装置４０、内部改質装置４１、表面改質装置４２、疎水化装置４３、加工装置５０に対して、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送可能に構成されている。また、ウェハ搬送装置３２は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを保持して搬送する、例えば２本の搬送アーム３３、３３を有している。各搬送アーム３３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３３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。
【００３０】
ウェハ搬送領域２０とウェハ搬送領域３０との間には、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを受け渡すためのトランジション装置３４が設けられている。
【００３１】
ウェハ搬送領域３０のＹ軸正方向側には、接合装置４０と内部改質装置４１が、搬入出ステーション２側からＸ軸方向にこの順並べて配置されている。ウェハ搬送領域３０のＹ軸負方向側には、表面改質装置４２と疎水化装置４３が、搬入出ステーション２側からＸ軸方向にこの順並べて配置されている。
【００３２】
接合装置４０は、被処理ウェハＷの酸化膜Ｆｗと支持ウェハＳの酸化膜Ｆｓを接合する。接合に先だって、酸化膜Ｆｗと酸化膜Ｆｓは、それぞれ活性化され親水化される。具体的に酸化膜Ｆｗと酸化膜Ｆｓを活性化する際には、例えば減圧雰囲気下において、処理ガスである酸素ガス又は窒素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。この酸素イオン又は窒素イオンが酸化膜Ｆｗと酸化膜Ｆｓに照射されて、酸化膜Ｆｗと酸化膜Ｆｓがプラズマ処理され、活性化される。また、このように活性化された酸化膜Ｆｗと酸化膜Ｆｓに純水を供給し、酸化膜Ｆｗと酸化膜ＦｓのダングリングボンドにＯＨ基を付与して親水化する。そして、図３に示したように酸化膜Ｆｗと酸化膜Ｆｓが水素結合によって接合される。またさらに、接合された重合ウェハＴにアニール処理を行い、酸化膜Ｆｗと酸化膜Ｆｓから水を除去して接合強度を確保する。
【００３３】
内部改質装置４１は、被処理ウェハＷの内部に周縁改質層および分割改質層を形成する。内部改質装置４１では、重合ウェハＴをチャック（図示せず）で回転保持した状態で、被処理ウェハＷの内部にレーザヘッド（図示せず）からレーザ光を照射する。レーザヘッドは、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が集光した部分が改質する。なお、後述するように周縁改質層は、被処理ウェハＷにおいて除去対象の周縁部Ｗｅと中央部との境界に沿って形成される。また、後述するように分割改質層は、前記周縁改質層の径方向外側において、径方向に延伸して形成される。
【００３４】
また前記レーザヘッドは、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、被処理ウェハ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。
【００３５】
表面改質装置４２は、被処理ウェハＷの酸化膜Ｆｗの外周部を改質し、本実施形態では当該外周部を除去する。表面改質装置４２では、酸化膜Ｆｗの外周部に対してフッ酸等のエッチング液でウェットエッチングを行う。
【００３６】
疎水化装置４３は、重合ウェハＴを有機溶剤に浸漬させて、未接合の酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面に例えばＣＨ３基（メチル基）を結合させる。接合装置４０で接合された酸化膜Ｆｗ、Ｆｓとの界面には、後述するように酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが接合された接合領域と、表面改質装置４２で除去された酸化膜Ｆｗに対応する未接合領域とが形成されている。疎水化装置４３では、この未接合領域の酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面に形成されたダングリングボンドに、例えばＣＨ３基を結合させることで疎水化する。なお、酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面の疎水化は、ＣＨ３基の結合に限定されるものではなく、例えば酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面に他の炭素を含む基を結合させてもよい。また、本実施形態では、重合ウェハＴを有機溶剤に浸漬させたが、ＣＨ３基を付与する方法はこれに限定されず、酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面に有機溶剤を供給すればよい。例えば酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面を有機溶剤雰囲気に曝露してもよい。
【００３７】
ウェハ搬送領域３０のＸ軸正方向側には、加工装置５０が配置されている。加工装置５０では、被処理ウェハＷに対して研削や洗浄などの加工処理が行われる。
【００３８】
加工装置５０は、回転テーブル６０、搬送ユニット７０、アライメントユニット８０、第１の洗浄ユニット９０、第２の洗浄ユニット１００、粗研削ユニット１１０、中研削ユニット１２０、及び仕上研削ユニット１３０を有している。
【００３９】
回転テーブル６０は、回転機構（図示せず）によって回転自在に構成されている。回転テーブル６０上には、重合ウェハＴを吸着保持するチャック６１が４つ設けられている。チャック６１は、回転テーブル６０と同一円周上に均等、すなわち９０度毎に配置されている。４つのチャック６１は、回転テーブル６０が回転することにより、受渡位置Ａ０及び加工位置Ａ１〜Ａ３に移動可能になっている。なお、チャック６１はチャックベース（図示せず）に保持され、回転機構（図示せず）によって回転可能に構成されている。
【００４０】
本実施形態では、受渡位置Ａ０は回転テーブル６０のＸ軸負方向側且つＹ軸負方向側の位置であり、受渡位置Ａ０のＸ軸負方向側には、第２の洗浄ユニット１００、アライメントユニット８０及び第１の洗浄ユニット９０が並べて配置される。アライメントユニット８０と第１の洗浄ユニット９０は上方からこの順で積層されて配置される。第１の加工位置Ａ１は回転テーブル６０のＸ軸正方向側且つＹ軸負方向側の位置であり、粗研削ユニット１１０が配置される。第２の加工位置Ａ２は回転テーブル６０のＸ軸正方向側且つＹ軸正方向側の位置であり、中研削ユニット１２０が配置される。第３の加工位置Ａ３は回転テーブル６０のＸ軸負方向側且つＹ軸正方向側の位置であり、仕上研削ユニット１３０が配置される。
【００４１】
搬送ユニット７０は、複数、例えば３つのアーム７１を備えた多関節型のロボットである。３つのアーム７１は、それぞれが旋回自在に構成されている。先端のアーム７１には、重合ウェハＴを吸着保持する搬送パッド７２が取り付けられている。また、基端のアーム７１は、アーム７１を鉛直方向に移動させる移動機構７３に取り付けられている。そして、かかる構成を備えた搬送ユニット７０は、受渡位置Ａ０、アライメントユニット８０、第１の洗浄ユニット９０、及び第２の洗浄ユニット１００に対して、重合ウェハＴを搬送できる。
【００４２】
アライメントユニット８０では、研削処理前の重合ウェハＴの水平方向の向きを調節する。例えばチャック（図示せず）に保持された重合ウェハＴを回転させながら、検出部（図示せず）で被処理ウェハＷのノッチ部の位置を検出することで、当該ノッチ部の位置を調節して重合ウェハＴの水平方向の向きを調節する。
【００４３】
第１の洗浄ユニット９０では、研削処理後の被処理ウェハＷの裏面Ｗｂを洗浄し、より具体的にはスピン洗浄する。
【００４４】
第２の洗浄ユニット１００では、研削処理後の被処理ウェハＷが搬送パッド７２に保持された状態の支持ウェハＳの裏面Ｓｂを洗浄するとともに、搬送パッド７２を洗浄する。
【００４５】
粗研削ユニット１１０では、被処理ウェハＷの裏面を粗研削する。粗研削ユニット１１０は、環状形状で回転自在な粗研削砥石（図示せず）を備えた粗研削部１１１を有している。また、粗研削部１１１は、支柱１１２に沿って鉛直方向及び水平方向に移動可能に構成されている。そして、チャック６１に保持された被処理ウェハＷの裏面を粗研削砥石に当接させた状態で、チャック６１と粗研削砥石をそれぞれ回転させ、さらに粗研削砥石を下降させることによって、被処理ウェハＷの裏面を粗研削する。
【００４６】
中研削ユニット１２０では、被処理ウェハＷの裏面を中研削する。中研削ユニット１２０は、環状形状で回転自在な中研削砥石（図示せず）を備えた中研削部１２１を有している。また、中研削部１２１は、支柱１２２に沿って鉛直方向及び水平方向に移動可能に構成されている。なお、中研削砥石の砥粒の粒度は、粗研削砥石の砥粒の粒度より小さい。そして、チャック６１に保持された被処理ウェハＷの裏面を中研削砥石に当接させた状態で、チャック６１と中研削砥石をそれぞれ回転させ、さらに中研削砥石を下降させることによって、裏面を中研削する。
【００４７】
仕上研削ユニット１３０では、被処理ウェハＷの裏面を仕上研削する。仕上研削ユニット１３０は、環状形状で回転自在な仕上研削砥石（図示せず）を備えた仕上研削部１３１を有している。また、仕上研削部１３１は、支柱１３２に沿って鉛直方向及び水平方向に移動可能に構成されている。なお、仕上研削砥石の砥粒の粒度は、中研削砥石の砥粒の粒度より小さい。そして、チャック６１に保持された被処理ウェハＷの裏面を仕上研削砥石に当接させた状態で、チャック６１と仕上研削砥石をそれぞれ回転させ、さらに仕上研削砥石を下降させることによって、裏面を仕上研削する。
【００４８】
なお、本実施形態においては、後述するように粗研削ユニット１１０（又は粗研削ユニット１１０及び中研削ユニット１２０）において被処理ウェハＷの周縁部Ｗｅが除去され、加工装置５０は周縁除去装置を構成している。
【００４９】
以上のウェハ処理システム１には、制御装置１４０が設けられている。制御装置１４０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におけるウェハ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１４０にインストールされたものであってもよい。
【００５０】
次に、表面改質装置４２について説明する。図７に示すように表面改質装置４２は、酸化膜Ｆｗが上方を向いた状態で被処理ウェハＷを保持するチャック１５０を有している。チャック１５０は、回転機構１５１によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。チャック１５０の上方には、酸化膜Ｆｗの外周部にエッチング液Ｅを塗布するノズル１５２が設けられている。ノズル１５２は、エッチング液Ｅを貯留して供給するエッチング液供給源（図示せず）に連通している。またノズル１５２は、移動機構（図示せず）によってＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に構成されている。
【００５１】
表面改質装置４２では、図８（ａ）に示すように酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅの表層が、エッチング液Ｅによって除去される。そして、図８（ｂ）に示すように外周部Ｆｗｅでは、酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが接合処理時において接合されない。すなわち、酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが接合されると、当該酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの界面には、酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが接合された接合領域Ａｃと外周部Ｆｗｅに対応する未接合領域Ａｅが形成される。
【００５２】
ここで、図４を用いて上述したように、ボンディングウェーブの端部では高圧な雰囲気になっており、この雰囲気が大気開放されて急激に大気圧まで減圧されることで、エッジボイドが発生する。この点、本実施形態では未接合領域Ａｅが形成されるので、ボンディングウェーブの端部の高圧な雰囲気が開放される空間が小さくなり、大気圧まで減圧されることがない。このように急激な減圧を抑えることで、エッジボイドを抑制することができる。
【００５３】
また図８に示した、除去される外周部Ｆｗｅの厚みＨは、表面から４００ｎｍ以内であるのが望ましい。外周部Ｆｗｅの厚みＨが４００ｎｍより大きくなるに従い、ボンディングウェーブの端部の雰囲気が開放される空間は大きくなり、減圧度合が大きくなる。したがって、外周部Ｆｗｅの厚みＨは小さい方が好ましい。そして、本開示者らが実験を行ったところ、外周部Ｆｗｅの厚みＨが４００ｎｍ以内であれば、確実にエッジボイドを抑制できることを確認した。
【００５４】
さらに図８に示した未接合領域Ａｅの幅Ｌａは、例えば４ｍｍ以内である。なお、この幅Ｌａはエッジボイドの発生に寄与するものではなく、幅Ｌａは例えば４ｍｍと大きくても、エッジボイドを抑制することができる。但し、後述するように被処理ウェハＷの有効領域を大きくするためには、幅Ｌａはできるだけ小さい方が好ましい。
【００５５】
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。
【００５６】
先ず、複数の被処理ウェハＷを収納したカセットＣｗ、複数の支持ウェハＳを収納したカセットＣｓ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。
【００５７】
次に、ウェハ搬送装置２２によりカセットＣｗ内の被処理ウェハＷが取り出され、トランジション装置３４に搬送される。続けて、ウェハ搬送装置３２により、トランジション装置３４の被処理ウェハＷが取り出され、表面改質装置４２に搬送される。表面改質装置４２では、被処理ウェハＷの酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅにエッチング液Ｅが供給され、図１０（ａ）に示すように外周部Ｆｗｅの表層が除去される（図９のステップＰ１）。この際、外周部Ｆｗｅは、被処理ウェハＷの端部からの距離Ｌ２が約０．５ｍｍとなるように除去される。
【００５８】
なお、このステップＰ１と並行して、ウェハ搬送装置２２によりカセットＣｓ内の支持ウェハＳが取り出され、トランジション装置３４を介してウェハ搬送装置３２により、接合装置４０に搬送される。
【００５９】
次に、被処理ウェハＷはウェハ搬送装置３２により接合装置４０に搬送される。この際、被処理ウェハＷはウェハ搬送装置２２又は反転装置（図示せず）によって表裏面が反転される。接合装置４０では、図１０（ｂ）に示すように被処理ウェハＷの酸化膜Ｆｗと支持ウェハＳの酸化膜Ｆｓが接合され、重合ウェハＴが形成される（図９のステップＰ２）。この際、外周部Ｆｗｅでは酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが接合されず、当該酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの界面には接合領域Ａｃと未接合領域Ａｅが形成される。そして、この未接合領域Ａｅによって、ボンディングウェーブの端部の高圧な雰囲気が開放される空間が小さくなり、大気圧まで減圧されることがない。このように急激な減圧を抑えることで、エッジボイドを抑制することができる。
【００６０】
次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置３２により疎水化装置４３に搬送される。疎水化装置４３では、重合ウェハＴを有機溶剤に浸漬させて、図１０（ｃ）に示すように未接合領域Ａｅの酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面にＣＨ３基を結合させる（図９のステップＰ３）。このように未接合領域Ａｅの酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面が疎水化されることで、例えば接合処理後に大気中の水蒸気によって当該酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが密着（接合）するのを抑制することができる。したがって、エッジボイドをより確実に抑制することができる。また、酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが密着すると、後述のステップＰ５において被処理ウェハＷの周縁部Ｗｅを適切に除去できない場合があるが、当該酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面を疎水化することで、かかる周縁部Ｗｅの除去を適切に行うことができる。なお、例えばドライ環境など、周辺環境の湿度によっては、接合処理後に酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが密着しない場合がある。かかる場合は、ステップＰ３は不要となり省略することができる。
【００６１】
次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置３２により内部改質装置４１に搬送される。内部改質装置４１では、被処理ウェハＷを回転させながら、レーザヘッドから被処理ウェハＷの内部にレーザ光を照射する。そして、図１０（ｄ）および図１１に示すように被処理ウェハＷの周縁部Ｗｅと中央部Ｗｃの境界に沿って、当該被処理ウェハＷの内部に環状の周縁改質層Ｍ１を形成する（図９のステップＰ４）。かかる周縁改質層Ｍ１は、接合領域Ａｃと未接合領域Ａｅとの境界と一致するように、または当該境界よりも径方向内側に形成されることが好ましい。なお、図示の例においては、周縁改質層Ｍ１は被処理ウェハＷの厚み方向に７箇所形成されているが、この周縁改質層Ｍ１の数は任意である。
【００６２】
なお、かかる周縁改質層Ｍ１の形成にあたっては、前記空間光変調器によってレーザヘッドから照射されるレーザ光が切り替えられ、その形状と数が調整される。具体的には、先ず、図１２（ａ）に示すように、被処理ウェハＷの厚み方向における表面Ｗａ側に、レーザ光Ｌｒ１を照射して、周縁改質層Ｍ１（１）〜（３）を形成する。レーザ光Ｌｒ１の集光点の数は、１つである（単焦点加工）。次に、図１２（ｂ）に示すように、周縁改質層Ｍ１（３）の上方側、すなわち、被処理ウェハＷの厚み方向における裏面Ｗｂ側に、周縁改質層Ｍ１（４）〜（７）を形成する。レーザ光Ｌｒ２の集光点の数は、例えば２つであり、すなわち、周縁改質層Ｍ１（４）、（５）または、周縁改質層Ｍ１（６）、（７）は同時に形成される（多焦点加工）。
【００６３】
なお、レーザ光Ｌｒ１、Ｌｒ２による周縁改質層Ｍ１の形成数、および、レーザ光Ｌｒ１、Ｌｒ２の集光点の数は任意である。ただし、被処理ウェハＷのデバイス層Ｄ側に形成される周縁改質層Ｍ１（１）〜（３）においては、デバイス層Ｄの方向へ進展する亀裂を制御、すなわち、デバイス層Ｄに損傷を与えることを抑制するため、前記単焦点加工により高精度に周縁改質層Ｍ１が形成されることが好ましい。一方、周縁改質層Ｍ１（４）〜（７）は、デバイス層Ｄに損傷を与える可能性が周縁改質層Ｍ１（１）〜（３）と比べて低いため、前記多焦点加工を行うことにより、内部改質装置４１におけるスループットを向上させることができる。
【００６４】
次に、レーザヘッドを移動させて、レーザヘッドから被処理ウェハＷの内部にレーザ光を照射する。そして、図１０（ｄ）および図１１に示すように、周縁改質層Ｍ１の径方向外側に、被処理ウェハＷの径方向に延伸する分割改質層Ｍ２を形成する（図９のステップＰ４）。なお、図示の例においては、分割改質層Ｍ２は被処理ウェハＷの円周方向に８箇所、厚み方向に７箇所形成されているが、この分割改質層Ｍ２の数は任意である。
【００６５】
なお、かかる分割改質層Ｍ２の形成にあたっては、前記空間光変調器によってレーザヘッドから照射されるレーザ光が切り替えられ、その形状と数が調整される。具体的には、図１３に示すように、被処理ウェハＷの内部にレーザ光Ｌｒ３を照射して、分割改質層Ｍ２を形成する。レーザ光Ｌｒ３の集光点の数は、例えば２つである（多焦点加工）。
【００６６】
なお、レーザ光Ｌｒ３による分割改質層Ｍ２の形成数、および、レーザ光Ｌｒ３の集光点の数は任意である。かかる分割改質層Ｍ２は、後のエッジトリムにより除去される位置に形成され、また前述のようにデバイス層Ｄに損層を与える可能性が低いため、前記多焦点加工を行うことにより、内部改質装置４１におけるスループットを向上させることができる。
【００６７】
次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置３２により加工装置５０に搬送される。加工装置に搬送された重合ウェハＴは、アライメントユニット８０に受け渡される。アライメントユニット８０では、被処理ウェハＷの水平方向の向きが調節される。
【００６８】
次に、重合ウェハＴは搬送ユニット７０により、アライメントユニット８０から受渡位置Ａ０に搬送され、当該受渡位置Ａ０のチャック６１に受け渡される。その後、チャック６１を第１の加工位置Ａ１に移動させる。そして、粗研削ユニット１１０によって、被処理ウェハＷの裏面Ｗｂが粗研削される（図９のステップＰ５）。
【００６９】
この裏面Ｗｂの研削では、図１０（ｄ）に示すように被処理ウェハＷの内部には、周縁改質層Ｍ１および分割改質層Ｍ２から板厚方向にクラックＣ１およびクラックＣ２が略直線状に進展し、裏面Ｗｂと表面Ｗａに到達する。また、裏面Ｗｂの研削を進めていくと、図１０（ｅ）に示すように周縁改質層Ｍ１とクラックＣ１を基点に被処理ウェハＷの周縁部Ｗｅが剥離して除去される。またこの際、分割改質層Ｍ２とクラックＣ２を基点に周縁部Ｗｅが小片化され、より容易に周縁部Ｗｅを除去することができる。なお、この裏面Ｗｂの研削において、酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの界面には未接合領域Ａｅが形成されているので、周縁部Ｗｅを適切に除去することができる。
【００７０】
また、ステップＰ１の処理前の被処理ウェハＷの端部とステップＰ５の処理後の被処理ウェハＷの端部との距離Ｌ２は、約０．５ｍｍにできる。すなわち、有効領域はφ２９９ｍｍの領域となる。したがって、図１に示した従来に比べて、有効領域を大きくできる。本実施形態ではエッジボイドを抑制できるため、有効領域を大きくできる。また、ステップＰ５では周縁改質層Ｍ１を基点に周縁部Ｗｅを除去できるので、周縁部Ｗｅの幅（トリム幅）を小さくして、有効面積をさらに大きくできる。例えば従来のように研削工具（ブレード）を用いてエッジトリムを行うと約２ｍｍのトリム幅が必要になるが、本実施形態では研削工具を用いておらず、トリム幅を小さくできる。
【００７１】
次に、チャック６１を第２の加工位置Ａ２に移動させる。そして、中研削ユニット１２０によって、被処理ウェハＷの裏面Ｗｂが中研削される。なお、上述した粗研削ユニット１１０において、周縁部Ｗｅが完全に除去できない場合には、この中研削ユニット１２０で周縁部Ｗｅが完全に除去される。
【００７２】
次に、チャック６１を第３の加工位置Ａ３に移動させる。そして、仕上研削ユニット１３０によって、被処理ウェハＷの裏面Ｗｂが仕上研削される。
【００７３】
次に、チャック６１を受渡位置Ａ０に移動させる。ここでは、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が洗浄液によって粗洗浄される。この際、裏面Ｗｂの汚れをある程度まで落とす洗浄が行われる。
【００７４】
次に、重合ウェハＴは搬送ユニット７０により、受渡位置Ａ０から第２の洗浄ユニット１００に搬送される。そして、第２の洗浄ユニット１００では、被処理ウェハＷが搬送パッド７２に保持された状態で、支持ウェハＳの裏面Ｓｂが洗浄し、乾燥される。
【００７５】
次に、重合ウェハＴは搬送ユニット７０により、第２の洗浄ユニット１００から第１の洗浄ユニット９０に搬送される。そして、第１の洗浄ユニット９０では、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が洗浄液によって仕上洗浄される。この際、裏面Ｗｂが所望の清浄度まで洗浄し乾燥される。
【００７６】
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３２によりトランジション装置３４に搬送され、さらにウェハ搬送装置２２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。
【００７７】
以上の第１の実施形態によれば、ステップＰ１で酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅの表層を除去しており、ステップＰ２で酸化膜Ｆｗ、Ｆｓを接合する際に、当該酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの界面に未接合領域Ａｅが形成される。この未接合領域Ａｅによって、ボンディングウェーブ端部の雰囲気の急激な減圧を抑制することができ、その結果、エッジボイドを抑制することができる。
【００７８】
また、ステップＰ３で未接合領域Ａｅの酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面にＣＨ３基を結合させて疎水化しているので、当該酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが密着（接合）するのを抑制することができる。このように未接合領域Ａｅを確保することができるので、エッジボイドをさらに抑制することができる。また、未接合領域Ａｅの酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面を疎水化することで、ステップＰ５において被処理ウェハＷの周縁部Ｗｅの除去を適切に行うことができる。
【００７９】
さらに、本実施形態ではエッジボイドを抑制することで、被処理ウェハＷの有効領域も大きくすることができる。しかも、本実施形態では、ステップＰ５では改質層Ｍを基点に周縁部Ｗｅを除去できるので、周縁部Ｗｅの幅（トリム幅）を小さくして、有効面積をさらに大きくできる。具体的には、図１に示した従来の場合、処理前の被処理ウェハＷの端部からエッジボイドＶまでの距離Ｌ１は約７ｍｍであり、有効領域はφ２８６ｍｍの領域となる。これに対して、図９に示した本実施形態では、ステップＰ１の処理前の被処理ウェハＷの端部とステップＰ５の処理後の被処理ウェハＷの端部との距離Ｌ２は約０．５ｍｍであり、有効領域はφ２９９ｍｍの領域となる。このように本実施形態では、従来に比べて、被処理ウェハＷの有効領域を大きくすることができ、製品となるチップを多く製造することができる。
【００８０】
なお、本実施形態では、ステップＰ２において酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの活性化処理、親水化処理、接合処理、アニール処理を順次行った後、ステップＰ３において未接合領域Ａｅの酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面を疎水化した。この点、ステップＰ３は、ステップＰ２における親水化処理と接合処理の間で行ってもよいし、接合処理とアニール処理の間で行ってもよい。
【００８１】
また、本実施形態のウェハ処理システム１は、接合装置４０、内部改質装置４１、表面改質装置４２、疎水化装置４３、加工装置５０を備えていたが、その装置構成は任意である。例えば接合装置４０と表面改質装置４２が一のシステムに設けられ、内部改質装置４１、疎水化装置４３及び加工装置５０が他のシステムに設けられていてもよい。
【００８２】
また、例えば図１４に示すようにウェハ処理システム１に内部改質装置４１と加工装置５０が設けられ、他のシステム（図示せず）に接合装置４０、表面改質装置４２及び疎水化装置４３が設けられていてもよい。
【００８３】
かかる場合、図１４に示すようにウェハ処理システム１の搬入出ステーション２には、複数の重合ウェハＴをそれぞれ収容可能なカセットＣｔが搬入出される。そして、カセット載置台１０には、これらカセットＣｔがＸ軸方向に一列に載置自在になっている。また、処理ステーション３には、加工装置５０がウェハ搬送領域２０に隣接して設けられている。内部改質装置４１は、加工装置５０の内部であって、搬送ユニット７０のＹ軸正方向側且つ仕上研削ユニット１３０のＸ軸負方向側に設けられている。
【００８４】
本例においては、ウェハ処理システム１の搬入出ステーション２には、外部システムにおいて上述したステップＰ１〜Ｐ３が行われた重合ウェハＴが搬入される。すなわち、搬入される重合ウェハＴに対し、表面改質装置４２で外周部Ｆｗｅの表層が除去され（ステップＰ１）、接合装置４０で酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが接合され（ステップＰ２）、疎水化装置４３で酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが疎水化されている（ステップＰ３）。そして、ウェハ処理システム１では、重合ウェハＴに対してステップＰ４〜Ｐ５が行われる。すなわち、内部改質装置４１で被処理ウェハＷの内部に改質層Ｍが形成された後（ステップＰ４）、加工装置５０で被処理ウェハＷの裏面Ｗｂが研削され、周縁部Ｗｅが除去される（ステップＰ５）。
【００８５】
本例においても、上記第１の実施形態と同様の効果を享受することができる。すなわち、ウェハ処理システム１に搬入される重合ウェハＴには未接合領域Ａｅが形成されているので、エッジボイドを抑制することができる。そして、この状態で、被処理ウェハＷの周縁部Ｗｅの除去を適切に行うことができる。
【００８６】
本例は、換言すれば下記のとおりである。
基板を処理する基板処理システムであって、表面膜の外周部において当該表面膜の厚み方向に表面から４００ｎｍ以内を除去された第１の基板と、第２の基板とが接合された重合基板に対し、除去対象の周縁部と中央部との境界に沿って前記第１の基板の内部に改質層を形成する内部改質装置と、前記改質層を基点に前記周縁部を除去する周縁除去装置と、を有する、基板処理システム。
基板を処理する基板処理方法であって、表面膜の外周部において当該表面膜の厚み方向に表面から４００ｎｍ以内を除去された第１の基板と、第２の基板とが接合された重合基板に対し、除去対象の周縁部と中央部との境界に沿って前記第１の基板の内部に改質層を形成する内部改質工程と、前記改質層を基点に前記周縁部を除去する周縁除去工程と、を有する、を有する、基板処理方法。
【００８７】
基板を処理する基板処理システムであって、第２の基板の表面に形成された第２の表面膜と接合される前の、第１の基板の表面に形成された第１の表面膜の外周部を改質する表面改質装置を有する、基板処理システム。
【００８８】
また例えば、ウェハ処理システム１に、少なくとも接合装置４０が設けられ、他のシステムに内部改質装置４１、表面改質装置４２及び疎水化装置４３が設けられていてもよい。
【００８９】
かかる場合、ウェハ処理システム１においては、他のシステムにおいて被処理ウェハＷの表面改質処理、すなわち、外周部Ｆｗｅの表層が除去された被処理ウェハＷがウェハ処理システム１に搬入され、その後、接合装置４０において重合ウェハＴが形成される。
【００９０】
本例は、換言すれば下記のとおりである。
基板を処理する基板処理方法であって、表面改質工程により第１の表面膜の外周部が改質された第１の基板を準備する工程と、
前記第１の基板を準備する工程で準備された前記第１の基板の前記第１の表面膜と、第２の基板の表面に形成された第２の表面膜とを接合する接合工程と、を有する、基板処理方法。
【００９１】
次に、第２の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１５は、ウェハ処理システム２００の構成の概略を模式的に示す平面図である。なお、第２の実施形態にかかるウェハ処理システム２００では、接合前にエッジトリムを行う。
【００９２】
ウェハ処理システム２００は、第１の実施形態のウェハ処理システム１の構成において、内部改質装置４１に代えて周縁除去装置２１０を設け、疎水化装置４３に代えて親水化装置２２０を設けた構成を有している。
【００９３】
周縁除去装置２１０は、例えばブレードなどの研削工具（図示せず）を用いて、被処理ウェハＷの周縁部Ｗｅを除去する（エッジトリム）。この際、周縁部Ｗｅは、表面Ｗａから裏面Ｗｂまで完全に除去されてもよいが、本実施形態では裏面Ｗｂがその後に研削されるため、表面Ｗａから表層のみを除去する。
【００９４】
親水化装置２２０は、重合ウェハＴを純水に浸漬させて、未接合領域Ａｅの酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面に例えばＯＨ基を結合させる。具体的には、未接合領域Ａｅの酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面に形成されたダングリングボンドに、ＯＨ基を結合させることで親水化する。なお、本実施形態では、重合ウェハＴを純水に浸漬させたが、ＯＨ基を付与する方法はこれに限定されず、酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面に水蒸気を供給すればよい。例えば酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面を高湿度雰囲気に曝露してもよい。
【００９５】
次に、以上のように構成されたウェハ処理システム２００を用いて行われるウェハ処理について説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同様の処理については詳細な説明を省略する。
【００９６】
先ず、ウェハ搬送装置２２によりカセットＣｗ内の被処理ウェハＷが取り出され、トランジション装置３４に搬送される。続けて、ウェハ搬送装置３２により、トランジション装置３４の被処理ウェハＷが取り出され、周縁除去装置２１０に搬送される。周縁除去装置２１０では、図１７（ａ）に示すように被処理ウェハＷの周縁部Ｗｅの表層が除去される（図１６のステップＱ１）。この際、周縁部Ｗｅの幅Ｌ３（トリム幅）は約２ｍｍである。また、周縁部Ｗｅの表層が除去されると共に、当該周縁部Ｗｅにおけるデバイス層Ｄと酸化膜Ｆｗも除去される。
【００９７】
次に、被処理ウェハＷはウェハ搬送装置３２により表面改質装置４２に搬送される。表面改質装置４２では、被処理ウェハＷの酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅにエッチング液Ｅが供給され、図１７（ｂ）に示すように外周部Ｆｗｅの表層が除去される（図１６のステップＱ２）。この際、外周部Ｆｗｅは周縁部Ｗｅの内側端部から内側に除去され、当該外周部Ｆｗｅの幅は約０．５ｍｍである。
【００９８】
なお、このステップＱ１、Ｑ２と並行して、ウェハ搬送装置２２によりカセットＣｓ内の支持ウェハＳが取り出され、トランジション装置３４を介してウェハ搬送装置３２により、接合装置４０に搬送される。
【００９９】
次に、被処理ウェハＷはウェハ搬送装置３２により接合装置４０に搬送される。接合装置４０では、図１７（ｃ）に示すように被処理ウェハＷの酸化膜Ｆｗと支持ウェハＳの酸化膜Ｆｓが接合され、重合ウェハＴが形成される（図１６のステップＱ３）。この際、外周部Ｆｗｅでは酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが接合されず、当該酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの界面には接合領域Ａｃと未接合領域Ａｅが形成される。そして、この未接合領域Ａｅによって、ボンディングウェーブの端部の高圧な雰囲気が開放される空間が小さくなり、大気圧まで減圧されることがない。このように急激な減圧を抑えることで、エッジボイドを抑制することができる。
【０１００】
次に、被処理ウェハＷはウェハ搬送装置３２により親水化装置２２０に搬送される。親水化装置２２０では、重合ウェハＴを純水に浸漬させて、図１７（ｄ）に示すように未接合領域Ａｅの酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面にＯＨ基を結合させる（図１６のステップＱ４）。このように未接合領域Ａｅの酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面が親水化されることで、当該酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが水素結合して密着する。そして、酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが全面で接合される。この際、さらにアニール処理を行ってもよい。なお、例えばステップＱ３で酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが接合された後、例えば大気中の水蒸気によって自然に未接合領域Ａｅの酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが接合される場合には、ステップＱ４は不要となり省略することができる。
【０１０１】
次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置３２により加工装置５０に搬送される。加工装置５０では、第１の実施形態と同様の処理が行われる。そして、図１７（ｅ）に示すように被処理ウェハＷの裏面Ｗｂが研削される（図１６のステップＱ５）。
【０１０２】
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３２によりトランジション装置３４に搬送され、さらにウェハ搬送装置２２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。
【０１０３】
以上の第２の実施形態においても、上記第１の実施形態と同様の効果を享受することができる。すなわち、ステップＱ２で酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅの表層を除去しており、ステップＱ３で酸化膜Ｆｗ、Ｆｓを接合する際に、当該酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの界面に未接合領域Ａｅが形成される。この未接合領域Ａｅによって、ボンディングウェーブ端部の雰囲気の急激な減圧を抑制することができ、その結果、エッジボイドを抑制することができる。
【０１０４】
また、ステップＱ４で未接合領域Ａｅの酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面にＯＨ基を結合させて親水化しているので、当該酸化膜Ｆｗ、Ｆｓを密着（接合）させることができる。そして、酸化膜Ｆｗ、Ｆｓを全面で接合することができるので、被処理ウェハＷの有効領域を大きくすることができる。
【０１０５】
さらに、本実施形態ではエッジボイドを抑制し、また未接合領域Ａｅの酸化膜Ｆｗ、Ｆｓを密着させることで、被処理ウェハＷの有効領域を大きくすることができる。具体的には、図１に示した従来の場合、処理前の被処理ウェハＷの端部からエッジボイドＶまでの距離Ｌ１は約７ｍｍであり、有効領域はφ２８６ｍｍの領域となる。これに対して、図１７に示した本実施形態では、ステップＱ１の処理前の被処理ウェハＷの端部とステップＱ５の処理後の被処理ウェハＷの端部との距離Ｌ３は約２ｍｍであり、有効領域はφ２９６ｍｍの領域となる。このように本実施形態では、従来に比べて、被処理ウェハＷの有効領域を大きくすることができ、製品となるチップを多く製造することができる。
【０１０６】
なお、本実施形態では、ステップＱ３において酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの活性化処理、親水化処理、接合処理、アニール処理を順次行った後、ステップＱ４において未接合領域Ａｅの酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面を親水化した。この点、ステップＱ４は、ステップＱ３における親水化処理と接合処理の間で行ってもよいし、接合処理とアニール処理の間で行ってもよい。かかる場合、ステップＱ４におけるアニール処理を省略できる。
【０１０７】
また、本実施形態のウェハ処理システム１は、接合装置４０、表面改質装置４２、加工装置５０、周縁除去装置２１０、親水化装置２２０を備えていたが、その装置構成は任意である。例えば接合装置４０、表面改質装置４２、周縁除去装置２１０及び親水化装置２２０が一のシステムに設けられ、加工装置５０が他のシステムに設けられていてもよい。
【０１０８】
以上の第１の実施形態と第２の実施形態では、表面改質装置４２はウェットエッチングを行って酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅを除去していたが、外周部Ｆｗｅを除去する方法はこれに限定されない。例えば図１８に示すように表面改質装置２３０は、酸化膜Ｆｗが上方を向いた状態で被処理ウェハＷを保持するチャック２３１を有している。チャック２３１は、回転機構２３２によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。チャック２３１の上方には、外周部Ｆｗｅに押圧され、酸化膜Ｆｗの除去を行うための研磨部材２３３が設けられている。研磨部材２３３は、移動機構（図示せず）によってＺ軸方向に移動可能に構成されている。
【０１０９】
このように研磨部材２３３を用いて外周部Ｆｗｅの除去を行うことにより、酸化膜Ｆｗの表面にはダメージ層が形成されるため、エッジボイドＶの発生を抑制すると同時に、適切に未接合領域Ａｅの再密着を抑制することができる。
【０１１０】
また、研磨部材２３３の表面粒度、すなわち、研磨部材２３３の砥粒径を任意に選択することができるため、酸化膜Ｆｗの膜除去レートや、膜除去後の酸化膜Ｆｗの表面粗さを任意に調節することができる。これにより、エッジボイドＶの発生や未接合領域Ａｅの再密着を更に適切に抑制することができる。
【０１１１】
なお、酸化膜Ｆｗの除去にあたっては、例えば酸化膜Ｆｗの厚みより大きな砥粒径を有する研磨部材２３３を用いることにより、図１９（ａ）に示すように、被処理ウェハＷの径方向外側に向けて傾斜が形成されるように、すなわち、側面視において径方向外側に向けて酸化膜Ｆｗの厚みが小さくなるように外周部Ｆｗｅを除去してもよい。
【０１１２】
このように外周部Ｆｗｅに傾斜を形成した場合、図１９（ｂ）に示すように酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの界面には、外周方向に向けて徐々に空間が拡がるように未接合領域Ａｅが形成される。これにより、接合に際しては、前記したボンディングウェーブの端部の高圧な雰囲気が外周方向に向けて徐々に大気圧まで減圧されていくため、すなわち、急激な減圧を抑えることができるため、適切にエッジボイドＶを抑制することができる。
【０１１３】
このように、表面改質装置においては、被処理ウェハＷの径方向外側に向けて傾斜が形成されるように外周部Ｆｗｅの表面を除去することが好ましい。上記の説明においては、研磨部材２３３の砥粒径と酸化膜Ｆｗの厚みの差により傾斜を形成したが、例えば予め傾斜を形成することができるような形状を有する研磨部材を押圧してもよいし、例えば研磨部材２３３の押圧方向等を工夫することにより傾斜を形成してもよい。また、このような外周部Ｆｗｅへの傾斜の形成は、表面改質装置４２において、すなわちウェットエッチングにより酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅを除去する場合においても行ってもよい。かかる場合、例えばエッチング液の供給角度の制御や、エッチング液の供給量の制御を行うことにより、外周方向に向けて傾斜を形成する。
【０１１４】
なお、上述のように研磨部材２３３を用いて酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅを除去する場合、酸化膜Ｆｗの除去屑（以下、「デブリ」という。）が発生する。当該デブリは、ウェハ同士の接合不良や、製品デバイスへの不良を引き起こす可能性があるため、被処理ウェハＷの表面、特にデバイス層Ｄの表面に対して付着することを防止する必要がある。
【０１１５】
そこで、前記デブリの被処理ウェハＷへの付着を防止するため、研磨部材２３３を用いて酸化膜Ｆｗの除去を行う表面改質装置２３０には、図２０（ａ）に示すように、デブリを拡散させるための流体ノズル２４４が設けられていることが望ましい。流体ノズル２４４は、例えば被処理ウェハＷの周縁部Ｗｅ上方に設けられている。また、流体ノズル２４４からは例えば純水やエアー等が供給され、研磨面から発生したデブリを外周方向外側へと拡散させることができる。これにより、研磨により発生したデブリが被処理ウェハＷの径方向内側へと飛散し、被処理ウェハＷの表面に付着することを抑制することができる。なお、流体ノズル２４４は、発生したデブリをより確実に外周方向外側へと飛散させるため、例えば被処理ウェハＷの中央部の上方や、被処理ウェハＷの裏面側に更に設けられていてもよい。
【０１１６】
なお、表面改質装置２３０の構成は発生したデブリを外周方向へ飛散させることができる構成であればよく、上述した構成には限定されない。例えば図２０（ｂ）に示すように、被処理ウェハＷにおける径方向内側が陽圧（図２０（ｂ）における「＋」）、外側が負圧（図２０（ｂ）における「−」）となるように表面改質装置２３０内部の圧力を制御してもよい。これにより表面改質装置２３０においては被処理ウェハＷの径方向内側から外側に向けての気流が形成され、発生したデブリの外周方向への飛散を適切に行うことができる。また、かかる場合、研磨される外周部Ｆｗｅの外周方向外側に、例えば真空ポンプなどの吸引機構２４５が設けられることにより、更に適切に径方向内側から外側に向けての気流を形成することができる。
【０１１７】
なお、上述したように大きな砥粒径を有する研磨部材２３３を用いて酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅの除去を行う場合、後に行われる改質層Ｍの形成（図９のステップＰ４）において、トリミング加工位置と、周縁部Ｗｅおよび中央部Ｗｃの境界とのアライメントを適切に行うことができない場合がある。これは、例えば図２１（ａ）に示すように、大きな砥粒径を有する研磨部材２３３により、周縁部Ｗｅと中央部Ｗｃとの境界、すなわち除去対象としての周縁部Ｗｅの内周側端部のキワ（以下、単に「キワ」という場合がある。）が粗くなり、径方向においてトリミング加工位置を適切に設定できなくなることに起因する。
【０１１８】
一方、本開示者は、小さな砥粒径を有する研磨部材２３４を用いて酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅの除去を行った場合、図２１（ｂ）に示すように、周縁部Ｗｅのキワの加工精度が向上し、径方向においてトリミング加工位置を適切に設定することができるようになることを知見した。
【０１１９】
そこで、研磨により酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅの除去を行うにあたっては、図２２に示すように、まず、周縁部Ｗｅのキワにおいて小さな砥粒径を有する研磨部材２３４を用いて研磨を行い、第１の研磨領域２３４ａを形成する。第１の研磨領域２３４ａにおいては、小さな砥粒径を有する研磨部材２３４により研磨が行われるため、第１の研磨領域２３４ａの内周側端部、すなわち、周縁部Ｗｅのキワにおける加工精度を向上する。そして、これに続けて、周縁部Ｗｅのキワに研磨部材２３４による研削領域を残すようにして、すなわち、第１の研磨領域２３４ａの内周側端部から径双方外側へ距離Ｌ離隔させた位置において、被処理ウェハＷのエッジにかけて大きな砥粒径を有する研磨部材２３３による研磨を行い、第２の研磨領域２３３ａを形成する。
【０１２０】
なお、かかる第１の研磨領域２３４ａ及び第２の研磨領域２３３ａにおいて、適切に未接合領域Ａｅを形成し、また、当該未接合領域Ａｅにおける再密着を抑制するためには、酸化膜Ｆｗの表面が粗された第２の研磨領域２３３ａの面積が大きいことが好ましい。すなわち、第１の研磨領域２３４ａは、前記アライメント処理において必要となる周縁部Ｗｅのキワの加工精度を確保できれば足るものであり、前記距離Ｌは小さいことが望ましい。具体的には、距離Ｌは、少なくとも第２の研磨領域２３３ａを形成する研磨部材２３３の砥粒径よりも大きくなるように設定されることにより、適切に前記アライメント処理を行うことができる。
【０１２１】
これにより、周縁部Ｗｅのキワの加工精度が上昇することにより、改質層Ｍの形成（図９のステップＰ４）におけるアライメントを適切に行うことができることに加え、被処理ウェハＷのエッジにかけての酸化膜Ｆｗの表面にはダメージ層が形成され、エッジボイドＶの発生を抑制すると同時に、適切に未接合領域Ａｅの再密着を抑制することができる。また、研磨部材２３３の砥粒径を任意に選択することができるため、酸化膜Ｆｗの膜除去レートや、膜除去後の酸化膜Ｆｗの表面粗さを任意に調節することができる。これにより、エッジボイドＶの発生や未接合領域Ａｅの再密着を更に適切に抑制することができる。
【０１２２】
なお、図２２に示した例においては、第１の研磨領域２３４ａを形成した後に、第２の研磨領域２３３ａを形成したが、研磨部材２３３、２３４による加工順序はこれには限られない。例えば、第２の研磨領域２３３ａを形成した後に、第１の研磨領域２３４ａを形成してもよい。
【０１２３】
また、小さな砥粒径を有する研磨部材２３４による周縁部Ｗｅのキワの研削は、例えば図１９に示したように被処理ウェハＷの径方向外側に向けて傾斜を形成する場合において行われてもよい。
【０１２４】
以上の第１の実施形態と第２の実施形態では、表面改質装置４２はウェットエッチングを行って酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅを除去していたが、当該外周部Ｆｗｅを除去する方法はこれに限定されない。例えば外周部Ｆｗｅに対して酸化膜Ｆｗを透過しない波長を有するレーザ光、例えば紫外光を照射して、当該外周部Ｆｗｅを除去してもよい。
【０１２５】
また、表面改質装置４２は、酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅの改質処理として、当該外周部Ｆｗｅを除去していたが、外周部Ｆｗｅを突出させてもよい。かかる場合、図２３に示すように表面改質装置２４０は、酸化膜Ｆｗが上方を向いた状態で被処理ウェハＷを保持するチャック２４１を有している。チャック２４１は、回転機構２４２によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。チャック２４１の上方には、外周部Ｆｗｅにレーザ光Ｒを照射するレーザヘッド２４３が設けられている。レーザ光Ｒは、例えば紫外光が用いられる。またレーザヘッド２４３は、移動機構（図示せず）によってＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に構成されている。
【０１２６】
表面改質装置２４０では、図２４（ａ）に示すようにレーザ光Ｒによって外周部Ｆｗｅが突出する。そして、図２４（ｂ）に示すように外周部Ｆｗｅでは、酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが接合されない。すなわち、酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが接合されると、当該酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの界面には、酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが接合された接合領域Ａｃと外周部Ｆｗｅに対応する未接合領域Ａｅが形成される。
【０１２７】
かかる場合、図８に示した外周部Ｆｗｅを除去する場合と同様に、本実施形態では未接合領域Ａｅが形成されるので、ボンディングウェーブの端部の高圧な雰囲気が開放される空間が小さくなり、大気圧まで減圧されることがない。このように急激な減圧を抑えることで、エッジボイドを抑制することができる。しかも、外周部Ｆｗｅの突出を周方向に不連続に形成することで、ボンディングウェーブの端部の高圧な雰囲気を重合ウェハＴの外部に逃がすことができる。そうすると、外周部Ｆｗｅで結露したとしても、水蒸気を重合ウェハＴの外部に逃がすことができる。
【０１２８】
また、表面改質装置２４０では、外周部Ｆｗｅを突出させる際にレーザ光Ｒを用いるが、このレーザ光Ｒによって外周部Ｆｗｅの頂部が荒らされ、当該外周部Ｆｗｅが粗面化される。かかる場合、外周部Ｆｗｅにおいて酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが接合されるのをさらに抑制することができ、すなわち未接合領域Ａｅをより確実に形成することができる。その結果、急激な減圧を抑えて、エッジボイドを抑制することができる。
【０１２９】
なお、この外周部Ｆｗｅの粗面化は、表面改質装置４２を用いて外周部Ｆｗｅの表層を除去する場合にも行ってもよい。
【０１３０】
なお、表面改質装置２４０における外周部Ｆｗｅの除去、すなわち、レーザ光Ｒによる外周部Ｆｗｅの除去においても、前記表面改質装置２３０における研磨部材２３３による外周部Ｆｗｅの除去と同様にデブリが発生する。
【０１３１】
レーザ光Ｒの照射により発生するデブリは、レーザ光Ｒの照射点近傍の開放空間側へと拡散しやすい傾向がある。すなわち、例えばレーザ光Ｒが被処理ウェハＷの中央部付近の酸化膜Ｆｗに照射された場合、デブリはレーザ光Ｒの照射点を中心とした全周方向に拡散する。一方、例えばレーザ光Ｒが被処理ウェハＷの外縁部付近の酸化膜Ｆｗに照射された場合、デブリは開放空間である被処理ウェハＷの外周方向外側へと拡散しやすくなる。
【０１３２】
以上の傾向を鑑み、レーザ光Ｒによる酸化膜Ｆｗの除去は、外周部Ｆｗｅを被処理ウェハＷの径方向に対して複数の領域に分割し、当該複数の領域の径方向外側から内側に向けて順に行われるようにしてもよい。図２５は、酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅを、例えば径方向において２つの環状領域に分割した場合における領域分布を示している。図２５に示すように外周部Ｆｗｅは、径方向外側から順に環状領域Ｆｗｅ１、Ｆｗｅ２に分割されている。
【０１３３】
レーザ光Ｒによる外周部Ｆｗｅの除去にあたっては、先ず、環状領域Ｆｗｅ１上のレーザ光の照射点Ｐｔ（１）にレーザ光Ｒが照射され、照射点Ｐｔ（１）における酸化膜Ｆｗが除去される。このとき、照射点Ｐｔ（１）が位置する環状領域Ｆｗｅ１は、図２６（ａ）に示すように、被処理ウェハＷの外周方向外側の開放空間に面しているため、発生したデブリは当該開放空間へと拡散される。
【０１３４】
照射点Ｐｔ（１）において酸化膜Ｆｗが除去されると、続いて被処理ウェハＷが回転し、照射点Ｐｔ（２）に対してレーザ光Ｒが照射される。照射点Ｐｔ（２）は照射点Ｐｔ（１）に隣接して設定される。このとき、照射点Ｐｔ（２）は環状領域Ｆｗｅ１に位置するとともに、既に酸化膜Ｆｗが除去された照射点Ｐｔ（１）とも面しているため、これによりデブリが被処理ウェハＷの径方向内側に拡散することが更に確実に抑制される。かかる一連のレーザ光Ｒの照射動作と被処理ウェハＷの回転動作を繰り返し行うことにより、環状領域Ｆｗｅ１の全周にわたって酸化膜Ｆｗが除去される。
【０１３５】
環状領域Ｆｗｅ１の酸化膜Ｆｗの除去が終了すると、続いてレーザヘッド２４３が環状領域Ｆｗｅ２の上方へと移動し、環状領域Ｆｗｅ２の酸化膜Ｆｗの除去が開始される。この際、既に環状領域Ｆｗｅ１の酸化膜Ｆｗの除去が完了しているため、図２６（ｂ）に示すように、環状領域Ｆｗｅ２は被処理ウェハＷの外周方向外側の開放空間に面しており、発生したデブリは当該開放空間へと拡散される。そして、環状領域Ｆｗｅ２においても前記一連のレーザ光Ｒの照射動作と被処理ウェハＷの回転動作が繰り返し行われ、環状領域Ｆｗｅ２の全周にわたって酸化膜Ｆｗが除去される。
【０１３６】
以上の動作によれば、レーザ光Ｒの照射点は常に被処理ウェハＷの外周方向外側の開放空間に面しているため、デブリの被処理ウェハＷの径方向内側への拡散を抑制することができ、被処理ウェハＷへの付着を適切に抑制することができる。また、以上の動作によればデブリの飛散方向を被処理ウェハＷの外周方向かつ、ひとつ前のレーザ光Ｒの照射点方向へと指向することができるため、被処理ウェハＷへの付着を更に適切に抑制することができるとともに、表面改質装置２４０における排気設備の構成を簡略化することが可能になる。
【０１３７】
なお、レーザ光の照射により発生するデブリの被処理ウェハＷへの付着を更に適切に防止するため、表面改質装置２４０には、表面改質装置２３０と同様に例えば流体ノズル等が設けられていてもよい。また当然に、表面改質装置２４０の内部圧力を制御して被処理ウェハＷの径方向内側から外側に向けての気流が発生するように構成してもよいし、吸引機構が設けられていてもよい。
【０１３８】
また更に、環状領域Ｆｗｅ２におけるレーザ光の照射点深さは、環状領域Ｆｗｅ１におけるレーザ光の照射点深さよりも浅くなるように制御されてもよい。すなわち、図２７に示すように、被処理ウェハＷの径方向外側に向けて、徐々に酸化膜Ｆｗの除去厚みが大きくなるようにレーザ光Ｒの照射点深さを変えてもよい。これにより、外周部Ｆｗｅの表面が略傾斜を有するように除去されるため、上述した傾斜を有する外周部Ｆｗｅと同様の効果を享受することができ、エッジボイドＶの発生や未接合領域Ａｅの再密着を適切に抑制することができる。なお、かかる際、各環状領域における除去厚みの差Ｈ２は、４００ｎｍ以内であるのが望ましい。
【０１３９】
なお、以上の説明においては外周部Ｆｗｅを径方向に２分割する場合を例に説明を行ったが、外周部Ｆｗｅの分割数はこれに限定されず、任意の分割数で酸化膜Ｆｗの表面の除去を行うことができる。かかる際、分割数を増やすことにより、前記略傾斜の分解能を高めることができ、エッジボイドＶの発生や未接合領域Ａｅの再密着の抑制効果を更に適切に享受することができる。
【０１４０】
以上の実施形態では、被処理ウェハＷの表面Ｗａと支持ウェハＳの表面Ｓａのそれぞれに酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが形成された場合について説明したが、表面膜はこれに限定されない。例えばＳｉＣ膜、ＳｉＣＮ膜などが形成されていてもよい。また、上記第２の実施形態は、被処理ウェハＷの周縁部Ｗｅを除去せず残す場合、すなわちステップＱ１を行わない場合にも適用することができる。
【０１４１】
なお、以上の実施形態においては、外周部Ｆｗｅにおける酸化膜Ｆｗを除去することにより未接合領域Ａｅを形成したが、未接合領域Ａｅの形成方法はこれに限られるものではない。
【０１４２】
前述したように、被処理ウェハＷの酸化膜Ｆｗと支持ウェハＳの酸化膜Ｆｓは、酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの表面に形成されたダングリングボンドにＯＨ基を付与して親水化し、酸化膜Ｆｗと酸化膜Ｆｓとが水素結合によって接合される。
【０１４３】
そこで、第３の実施形態にかかるウェハ処理システムが備える表面改質装置３３０においては、接合前の被処理ウェハＷの酸化膜Ｆｗに対して疎水化材を供給することにより、未接合領域Ａｅを形成する。具体的には、表面改質装置３３０においては、酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅに対してシリル化材Ｇを供給することにより、外周部Ｆｗｅの疎水化、撥水化を行う。
【０１４４】
以下、第３の実施形態にかかる表面改質装置３３０について、図面を参照しながら説明する。図２８は、表面改質装置３３０の構成の概略を模式的に示す側面図である。図２９は第３の実施形態にかかるウェハ処理システムにおけるウェハ処理の主な工程を示すフローチャートである。また、図３０は第３の実施形態におけるウェハ処理の様子を示す説明図である。なお、本実施形態において、上述した第１、第２の実施形態と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。
【０１４５】
図２８に示すように表面改質装置３３０は、酸化膜Ｆｗが上方を向いた状態で被処理ウェハＷを保持するチャック３５０を有している。チャック３５０は、回転機構３５１によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。チャック３５０の上方には、酸化膜Ｆｗの外周部にシリル化材Ｇを塗布するノズル３５２が設けられている。ノズル３５２は、シリル化材Ｇを貯留して供給するシリル化材供給源（図示せず）に連通している。またノズル３５２は、移動機構（図示せず）によってＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に構成されている。
【０１４６】
第３の実施形態にかかるウェハ処理システムにおいては、先ず、ウェハ搬送装置２２によりカセットＣｗ内の被処理ウェハＷが取り出され、トランジション装置３４に搬送される。続けて、ウェハ搬送装置３２により、トランジション装置３４の被処理ウェハＷが取り出され、表面改質装置３３０に搬送される。表面改質装置３３０では、接合が行われる前（図２９のステップＵ２の前）に、シリル化材Ｇによって酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅに形成されたダングリングボンドにシリル基（Ｓｉ−Ｒ）が付与される（図２９のステップＵ１）。これにより、図３０（ａ）に示すように、外周部Ｆｗｅにはシリル化領域Ｆｗｓが形成される。
【０１４７】
外周部Ｆｗｅにシリル化領域Ｆｗｓが形成された被処理ウェハＷは、続いて、ウェハ搬送装置３２により接合装置４０に搬送される。接合装置４０では、酸化膜Ｆｗは、接合に先だって活性化され親水化される。なお、外周部ＦｗｅにはステップＵ１においてシリル基が付与されている。これにより接合装置４０における親水化処理においては、外周部Ｆｗｅの親水化が行われない。具体的には、親水化処理は前述のように酸化膜Ｆｗに形成されたダングリングボンドにＯＨ基が付与されることにより行われている。ここで、外周部Ｆｗｅには既にシリル基は付与されることで、疎水化、撥水化されているため、外周部ＦｗｅにＯＨ基が付与されることが阻害される。
【０１４８】
酸化膜Ｆｗが、活性化、親水化されると、続いて図３０（ｂ）に示すように被処理ウェハＷの酸化膜Ｆｗと、予め活性化、親水化が施された支持ウェハＳの酸化膜Ｆｓとが接合され、重合ウェハＴが形成される（図２９のステップＵ２）。この際、外周部Ｆｗｅでは酸化膜Ｆｗ、Ｆｓが接合されず、当該酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの界面には接合領域Ａｃと未接合領域Ａｅが形成される。
【０１４９】
次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置３２により内部改質装置４１に搬送される。内部改質装置４１では、被処理ウェハＷを回転させながら、レーザヘッドから被処理ウェハＷの内部にレーザ光を照射する。そして、図３０（ｃ）に示すように被処理ウェハＷの周縁部Ｗｅと中央部Ｗｃの境界に沿って、当該被処理ウェハＷの内部に環状の周縁改質層Ｍ１を形成する（図２９のステップＵ３）。またさらに、レーザヘッドを移動させて、周縁改質層Ｍ１の径方向外側に、被処理ウェハＷの径方向に延伸する分割改質層Ｍ２を形成する。
【０１５０】
次に、重合ウェハＴは搬送ユニット７０により、アライメントユニット８０を介して加工装置５０に搬送される。そして、当該加工装置５０で被処理ウェハＷの裏面Ｗｂが研削され、図３０（ｄ）に示すように、周縁部Ｗｅが除去される（図２９のステップＵ４）。
【０１５１】
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３２によりトランジション装置３４に搬送され、さらにウェハ搬送装置２２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。
【０１５２】
本実施形態にかかる一連のウェハ処理によれば、第１、第２の実施形態と異なり、未接合領域Ａｅにおいて酸化膜Ｆｗの除去や表面の粗面化が行われていない。すなわち、本実施形態にかかるボンディングウェーブＢの端部の高圧な雰囲気は、被処理ウェハＷの端部において開放され、図３０（ｂ）に示したようにエッジボイドＶが発生する。しかしながら、前述のように酸化膜Ｆｗの除去や表面の粗面化が行われていないため、エッジボイドＶの発生位置が被処理ウェハＷの端部側、すなわち、除去対象としての周縁部Ｗｅの外周部Ｆｗｅにおいて形成される。これにより、エッジボイドを発生させたとしても外周部Ｆｗｅはデバイスの形成部ではないため、実質的に半導体デバイスの製造工程に影響を与えることがない。
【０１５３】
なお、酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅのシリル化は、被処理ウェハＷの接合前であれば任意のタイミングで行うことができる。すなわち、上記実施形態例においては、接合前であって、酸化膜Ｆｗの活性化前にシリル化処理を行ったが、例えば活性化処理と親水化処理との間に行われてもよいし、親水化処理を行った後に行ってもよい。いずれの場合であっても、接合工程において酸化膜Ｆｗと酸化膜Ｆｓとの水素結合前に外周部Ｆｗｅのシリル化を行うことにより、適切に未接合領域Ａｅを形成することができる。
【０１５４】
また、上記実施例によれば酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅのシリル化を行うことにより未接合領域Ａｅを形成したが、外周部Ｆｗｅの疎水化、撥水化を行うことができるものであれば、外周部Ｆｗｅの疎水化方法はこれに限られない。例えば、前述したようにダングリングボンドにメチル基を付与することにより、外周部Ｆｗｅの疎水化が行われてもよい。また、例えば酸化膜Ｆｗの外周部Ｆｗｅに離型剤が供給されてもよい。
【０１５５】
なお、以上の第１〜第３の実施形態によれば、被処理ウェハＷの薄化は、加工装置における裏面Ｗｂの研削により行われたが、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３１（ａ）に示すように被処理ウェハＷの内部に、周縁改質層Ｍ１と被処理ウェハＷの面方向に沿って内部面改質層Ｍ３を形成する。なお、周縁改質層Ｍ１と内部面改質層Ｍ３の形成順序は任意に決定することができる。そして、図３１（ｂ）に示すように、周縁改質層Ｍ１を基点とする被処理ウェハＷのエッジトリム、および、内部面改質層Ｍ３を起点とする被処理ウェハＷの裏面Ｗｂ側の分離を行う。このように、内部面改質層Ｍ３を基点として裏面Ｗｂ側を分離することにより、被処理ウェハＷを薄化することができる。
【０１５６】
上述のように、本実施の形態に係るウェハ処理においては、外周部Ｆｗｅに未接合領域Ａｅが形成されているため、当該外周部Ｆｗｅの再密着が抑制され、適切に周縁部Ｗｅの剥離を行うことができる。また、このように内部面改質層Ｍ３を基点とする分離により被処理ウェハＷの薄化を行うことにより、従来のように薄化、エッジトリムのために裏面Ｗｂ、端面の研削を行う必要がない。すなわち、被処理ウェハＷの薄化、エッジトリムにあたり、研削屑が発生することがなくなると共に、消耗品である研削工具を設ける必要がなくなり、装置構成を簡易化することができる。
【０１５７】
また、このように内部面改質層Ｍ３の形成により被処理ウェハＷを薄化する場合、かかる被処理ウェハＷの薄化とエッジトリムは同時に行われてもよい。具体的には、図３２（ａ）に示すように形成される周縁改質層Ｍ１の上端を、内部面改質層Ｍ３が形成される高さと略一致させる。そして、かかる状態で周縁改質層Ｍ１と内部面改質層Ｍ３を基点に、被処理ウェハＷの裏面Ｗｂ側を分離することにより、図３２（ｂ）に示すように、周縁部Ｗｅは裏面Ｗｂ側のウェハと一体となって除去される。
【０１５８】
本エッジトリム方法においても、上述のように、本実施の形態に係るウェハ処理においては、外周部Ｆｗｅに未接合領域Ａｅが形成されているため、当該外周部Ｆｗｅの再密着が抑制され、適切に周縁部Ｗｅの剥離を行うことができる。また、従来は被処理ウェハＷの薄化のための研削とエッジトリムのための研削がそれぞれ行われていたのに対し、被処理ウェハＷの薄化とエッジトリムを同時に行うことができる。また上述したように、内部面改質層Ｍ３を基点とする分離により被処理ウェハＷの薄化を行うことにより、従来のように薄化、エッジトリムのために裏面Ｗｂ、端面の研削を行う必要がない。すなわち、被処理ウェハＷの薄化、エッジトリムにあたり、研削屑が発生することがなくなると共に、消耗品である研削工具を設ける必要がなくなり、装置構成を簡易化することができる。
【０１５９】
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】
【０１６０】
１、２００  ウェハ処理システム
４０  接合装置
４２  表面改質装置
Ｆｓ、Ｆｗ  酸化膜
Ｓ  支持ウェハ
Ｔ  重合ウェハ
Ｗ  被処理ウェハ
【図１】
2020012986.tif 000003
【図２】
2020012986.tif 000004
【図３】
2020012986.tif 000005
【図４】
2020012986.tif 000006
【図５】
2020012986.tif 000007
【図６】
2020012986.tif 000008
【図７】
2020012986.tif 000009
【図８】
2020012986.tif 000010
【図９】
2020012986.tif 000011
【図１０】
2020012986.tif 000012
【図１１】
2020012986.tif 000013
【図１２】
2020012986.tif 000014
【図１３】
2020012986.tif 000015
【図１４】
2020012986.tif 000016
【図１５】
2020012986.tif 000017
【図１６】
2020012986.tif 000018
【図１７】
2020012986.tif 000019
【図１８】
2020012986.tif 000020
【図１９】
2020012986.tif 000021
【図２０】
2020012986.tif 000022
【図２１】
2020012986.tif 000023
【図２２】
2020012986.tif 000024
【図２３】
2020012986.tif 000025
【図２４】
2020012986.tif 000026
【図２５】
2020012986.tif 000027
【図２６】
2020012986.tif 000028
【図２７】
2020012986.tif 000029
【図２８】
2020012986.tif 000030
【図２９】
2020012986.tif 000031
【図３０】
2020012986.tif 000032
【図３１】
2020012986.tif 000033
【図３２】
2020012986.tif 000034
【手続補正書】
【提出日】令和3年1月4日(2021.1.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する基板処理システムであって、
第２の基板の表面に形成された第２の表面膜と接合される前の、第１の基板の表面に形成された第１の表面膜の外周部を改質する表面改質装置を有し、
前記表面改質装置は、前記第１の表面膜の外周部を、径方向外側に向けて、前記第１の表面膜の表面粗さが大きくなるように粗面化する、基板処理システム。
【請求項２】
前記表面改質装置で外周部が改質された前記第１の基板の前記第１の表面膜と、第２の基板の表面に形成された第２の表面膜とを接合する接合装置を有する、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項３】
前記表面改質装置は、前記第１の表面膜の外周部を除去する、請求項１または２に記載の基板処理システム。
【請求項４】
前記表面改質装置は、前記第１の表面膜の厚み方向に表面から４００ｎｍ以内を除去する、請求項３に記載の基板処理システム。
【請求項５】
前記表面改質装置は、前記第１の表面膜の外周部を、側面視において径方向外側に向けて、前記第１の表面膜の厚みが小さくなるように除去する、請求項３又は４に記載の基板処理システム。
【請求項６】
前記第１の表面膜の外周部は、径方向に対して複数の環状領域に分割され、
前記表面改質装置における前記第１の表面膜の外周部の除去は、径方向外側に位置する前記環状領域から、径方向内側に位置する前記環状領域に向けて順次行われる、請求項３〜５のいずれか一項に記載の基板処理システム。
【請求項７】
前記表面改質装置の内部には、前記第１の表面膜の径方向内側から径方向外側に向けての気流が形成される、請求項３〜６のいずれか一項に記載の基板処理システム。
【請求項８】
接合された前記第１の表面膜と前記第２の表面膜との界面には、前記第１の表面膜と前記第２の表面膜が接合された接合領域と、前記表面改質装置で除去された前記第１の表面膜に対応する未接合領域とが形成され、
前記基板処理システムは、前記未接合領域における前記第１の表面膜と前記第２の表面膜を親水化する親水化装置を有する、請求項３〜７のいずれか一項に記載の基板処理システム。
【請求項９】
前記表面改質装置で前記第１の表面膜の外周部を改質する前に、前記第１の基板の周縁部を除去する周縁除去装置を有する、請求項８に記載の基板処理システム。
【請求項１０】
前記表面改質装置は、前記第１の表面膜の外周部を突出させる、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項１１】
基板を処理する基板処理方法であって、
第２の基板の表面に形成された第２の表面膜と接合される前の、第１の基板の表面に形成された第１の表面膜の外周部を改質することを含み、
前記第１の表面膜の外周部の改質において、前記第１の表面膜の外周部を、径方向外側に向けて、前記第１の表面膜の表面粗さが大きくなるように粗面化する、基板処理方法。
【請求項１２】
外周部が改質された前記第１の基板の前記第１の表面膜と、第２の基板の表面に形成された第２の表面膜とを接合することを含む、請求項１１に記載の基板処理方法。
【請求項１３】
前記第１の表面膜の外周部の改質において、前記第１の表面膜の外周部を除去する、請求項１１または１２に記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記第１の表面膜の外周部の改質において、前記第１の表面膜の厚み方向に表面から４００ｎｍ以内を除去する、請求項１３に記載の基板処理方法。
【請求項１５】
前記第１の表面膜の外周部の改質において、前記第１の表面膜の外周部を、側面視において径方向外側に向けて、前記第1の表面膜の厚みが小さくなるように除去する、請求項１３又は１４に記載の基板処理方法。
【請求項１６】
前記第１の表面膜の外周部は、径方向に対して複数の環状領域に分割され、
前記第１の表面膜の外周部の除去は、径方向外側に位置する前記環状領域から、径方向内側に位置する前記環状領域に向けて順次行われる、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１７】
前記第１の表面膜の外周部の改質においては、前記第１の表面膜の径方向内側から径方向外側に向けての気流が形成される、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１８】
接合された前記第１の表面膜と前記第２の表面膜との界面には、前記第１の表面膜と前記第２の表面膜が接合された接合領域と、前記第１の表面膜の外周部を改質で除去された前記第１の表面膜に対応する未接合領域とが形成され、
前記基板処理方法は、前記未接合領域における前記第１の表面膜と前記第２の表面膜を親水化することを含む、請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１９】
前記第１の表面膜の外周部を改質する前に、前記第１の基板の周縁部を除去することを含む、請求項１８に記載の基板処理方法。
【請求項２０】
前記第１の表面膜の外周部の改質において、前記第１の表面膜の外周部を突出させる、請求項１１または１２に記載の基板処理方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本開示の一態様は、基板を処理する基板処理システムであって、第２の基板の表面に形成された第２の表面膜と接合される前の、第１の基板の表面に形成された第１の表面膜の外周部を改質する表面改質装置を有し、前記表面改質装置は、前記第１の表面膜の外周部を、径方向外側に向けて、前記第１の表面膜の表面粗さが大きくなるように粗面化する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
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４つのカセットＣｗ、Ｃｓ、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Ｃｗ、Ｃｓ、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。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
搬入出ステーション２には、カセット載置台１０に隣接してウェハ搬送領域２０が設けられている。ウェハ搬送領域２０には、Ｙ軸方向に延伸する搬送路２１上を移動自在なウェハ搬送装置２２が設けられている。ウェハ搬送装置２２は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを保持して搬送する、例えば２本の搬送アーム２３、２３を有している。各搬送アーム２３は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸回りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム２３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。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
処理ステーション３には、ウェハ搬送領域３０が設けられている。ウェハ搬送領域３０には、Ｘ軸方向に延伸する搬送路３１上を移動自在なウェハ搬送装置３２が設けられている。ウェハ搬送装置３２は、後述するトランジション装置３４、接合装置４０、内部改質装置４１、表面改質装置４２、疎水化装置４３、加工装置５０に対して、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送可能に構成されている。また、ウェハ搬送装置３２は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを保持して搬送する、例えば２本の搬送アーム３３、３３を有している。各搬送アーム３３は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸回りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム３３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。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
なお、レーザ光Ｌｒ３による分割改質層Ｍ２の形成数、および、レーザ光Ｌｒ３の集光点の数は任意である。かかる分割改質層Ｍ２は、後のエッジトリムにより除去される位置に形成され、また前述のようにデバイス層Ｄに損壊を与える可能性が低いため、前記多焦点加工を行うことにより、内部改質装置４１におけるスループットを向上させることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
かかる場合、図１４に示すようにウェハ処理システム１の搬入出ステーション２には、複数の重合ウェハＴをそれぞれ収容可能なカセットＣｔが搬入出される。そして、カセット載置台１０には、これらカセットＣｔがＹ軸方向に一列に載置自在になっている。また、処理ステーション３には、加工装置５０がウェハ搬送領域２０に隣接して設けられている。内部改質装置４１は、加工装置５０の内部であって、搬送ユニット７０のＹ軸正方向側且つ仕上研削ユニット１３０のＸ軸負方向側に設けられている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2020012986.tif 000035
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６】
2020012986.tif 000036
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２９】
2020012986.tif 000037
【国際調査報告】
2020012986.tif 000038
2020012986.tif 000039
2020012986.tif 000040
2020012986.tif 000041