CN111819662A - 基板处理系统、基板处理方法以及计算机存储介质 - Google Patents

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Abstract

一种对基板进行处理的基板处理系统，其中，该基板处理系统具有：改性层形成装置，其沿着基板中的、去除对象的周缘部与中央部之间的边界在基板的内部形成改性层；以及周缘去除装置，其以所述改性层为基点去除所述周缘部。

Description

基板处理系统、基板处理方法以及计算机存储介质
技术领域
(关联申请的相互参照)
本申请基于2018年3月14日向日本申请的日本特愿2018－47159号和2018年4月27日向日本申请的日本特愿2018－87711号主张优先权，并将它们的内容引用到本说明书中。
本发明涉及基板处理系统、基板处理方法以及计算机存储介质。
背景技术
近年来，在半导体器件的制造工序中，针对在表面形成有多个电子电路等器件的半导体晶圆(以下，称为晶圆)，进行磨削该晶圆的背面来使晶圆薄化的处理。而且，在对该薄化了的晶圆直接进行输送、进行后续的处理时，有可能在晶圆发生翘曲、破裂。因此，为了加强晶圆，例如进行将晶圆粘贴于支承基板的处理。
然而，通常晶圆的周缘部被进行倒角加工，但在如上述那样对晶圆进行磨削处理时，晶圆的周缘部成为锐利地尖的形状(所谓的刀刃形状)。于是，有可能在晶圆的周缘部产生碎裂，使晶圆受到损伤。因此，在磨削处理前预先进行去除晶圆的周缘部的、所谓的边缘修整。
例如在专利文献1中，作为进行边缘修整的装置，公开有纵轴型的端面磨削装置。在使用该端面磨削装置对晶圆的周缘部进行磨削的情况下，首先，使粘贴有支承基板的晶圆固定于工作台，并使工作台绕与铅垂轴线平行的轴线旋转。而且，在使旋转轴旋转而对作为磨削工具的砂轮施加旋转之后，使旋转轴沿铅垂方向移动，从而使砂轮的磨削面与晶圆抵接，而对晶圆的周缘部进行磨削。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9－216152号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1所记载的端面磨削装置中，旋转轴的沿铅垂方向的移动例如因公差等各种原因而存在不恒定的情况。该情况下，无法适当地控制砂轮的铅垂移动，而可能导致磨削到支承基板的表面。因而，以往的边缘修整具有改善的余地。
本发明即是鉴于上述情况而做成的，其目的在于适当地去除将基板彼此接合而成的层叠基板中一个基板的周缘部。
用于解决问题的方案
解决上述课题的本发明的一技术方案为一种对基板进行处理的基板处理系统，其中，该基板处理系统具有：改性层形成装置，其沿着基板中的、去除对象的周缘部与中央部之间的边界在基板的内部形成改性层；以及周缘去除装置，其以所述改性层为基点去除所述周缘部。
另一观点的本发明的一技术方案为一种对基板进行处理的基板处理方法，其中，该基板处理方法具有：改性层形成工序，沿着第1基板中的、去除对象的周缘部与中央部之间的边界在该第1基板的内部形成改性层；周缘去除工序，以所述改性层为基点去除所述周缘部；以及接合工序，接合所述第1基板和第2基板。
另一观点的本发明的一技术方案为一种可读取的计算机存储介质，该计算机存储介质存储有程序，该程序用于在控制基板处理系统的控制部的计算机上运行，以利用该基板处理系统执行所述基板处理方法。
发明的效果
根据本发明的一技术方案，能够适当地去除基板彼此相接合而成的层叠基板中一个基板的周缘部。
附图说明
图1是示意性表示第1实施方式所涉及的基板处理系统的结构的概略的俯视图。
图2是表示层叠晶圆的结构的概略的侧视图。
图3是表示改性层形成装置的结构的概略的侧视图。
图4是表示在被处理晶圆形成了改性层的形态的纵剖视图。
图5是表示在被处理晶圆形成了改性层的形态的俯视图。
图6是表示加工装置的磨削单元的结构的概略的侧视图。
图7是表示第1实施方式所涉及的晶圆处理的主要的工序中被处理晶圆的形态的说明图。
图8是表示第1实施方式的变形例所涉及的晶圆处理的主要的工序中被处理晶圆的形态的说明图。
图9是示意性表示第2实施方式所涉及的基板处理系统的结构的概略的俯视图。
图10是表示周缘去除装置的结构的概略的侧视图。
图11是表示第2实施方式所涉及的晶圆处理的主要的工序中被处理晶圆的形态的说明图。
图12是表示其他实施方式所涉及的晶圆处理的主要的工序中被处理晶圆的形态的说明图。
图13是表示其他实施方式所涉及的晶圆处理的主要的工序中被处理晶圆的形态的说明图。
图14是表示其他实施方式中在被处理晶圆形成了改性层的形态的纵剖视图。
图15是表示其他实施方式中在被处理晶圆形成改性层的形态的说明图。
图16是表示其他实施方式中在被处理晶圆形成了改性层的形态的俯视图。
图17是表示其他实施方式中在被处理晶圆形成了改性层的形态的俯视图。
图18是表示其他实施方式中在被处理晶圆形成了改性层的形态的俯视图。
图19是表示其他实施方式中在被处理晶圆形成了改性层的形态的纵剖视图。
图20是表示界面处理装置的结构的概略的侧视图。
图21是表示其他实施方式中在被处理晶圆形成了改性槽的形态的俯视图。
图22是表示其他实施方式中在被处理晶圆形成了改性面的形态的俯视图。
图23是表示其他实施方式所涉及的晶圆处理的主要的工序中被处理晶圆的形态的说明图。
图24是表示界面处理装置的结构的概略的侧视图。
图25是表示处理装置的结构的概略的侧视图。
图26是表示其他实施方式中在被处理晶圆的内部形成了改性面的形态的纵剖视图。
图27是表示形成图26所示的改性面的形态的纵剖面的说明图。
图28是表示其他实施方式中在被处理晶圆的器件层形成了改性面的形态的纵剖视图。
图29是表示形成图28所示的改性面的形态的纵剖面的说明图。
图30是表示其他实施方式所涉及的晶圆处理的主要的工序中被处理晶圆的形态的说明图。
图31是表示层叠晶圆中被处理晶圆偏心的形态的俯视图。
图32是改性层位于比改性面的内周靠径向内侧的位置的情况的说明图。
图33是改性层位于比改性面的内周靠径向外侧的位置的情况的说明图。
图34是表示处理装置的结构的概略的侧视图。
图35是示意性表示第3实施方式所涉及的基板处理系统的结构的概略的俯视图。
具体实施方式
以下，对于本发明的实施方式，一边参照附图一边进行说明。另外，在本说明书以及附图中，对实质上具有相同的功能结构的要素，标注相同的附图标记而省略重复说明。
首先，对本发明的第1实施方式进行说明。图1是示意性表示第1实施方式所涉及的基板处理系统1的结构的概略的俯视图。此外，在以下，为了明确位置关系，规定互相正交的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向，将Z轴正方向设为铅垂向上的方向。
在基板处理系统1中，如图2所示，将作为第1基板的被处理晶圆W和作为第2基板的支承晶圆S接合而形成作为层叠基板的层叠晶圆T，而且对被处理晶圆W进行薄化。以下，对于被处理晶圆W，将被加工的面(与接合于支承晶圆S的面相反的一侧的面)称为“加工面Wg”，将与加工面Wg相反的一侧的面称为“非加工面Wn”。另外，在支承晶圆S中，将接合于被处理晶圆W的面称为“接合面Sj”，将与接合面Sj相反的一侧的面称为“非接合面Sn”。
被处理晶圆W为例如硅晶圆等半导体晶圆，在非加工面Wn形成有多个器件。此外，被处理晶圆W的周缘部被进行了倒角加工，周缘部的截面朝向其顶端而厚度变薄。
支承晶圆S为支承被处理晶圆W的晶圆。另外，支承晶圆S作为保护被处理晶圆W的非加工面Wn的器件的保护件发挥功能。此外，在支承晶圆S的接合面Sj形成有多个器件的情况下，与被处理晶圆W相同，在接合面Sj形成器件层(未图示)。
如图1所示，基板处理系统1具有一体连接送入送出站2和处理站3而成的结构，该送入送出站2例如在其与外部之间送入送出能够分别收纳多个被处理晶圆W、多个支承晶圆S、多个层叠晶圆T的盒Cw、Cs、Ct，该处理站3具备对被处理晶圆W、支承晶圆S、层叠晶圆T实施规定的处理的各种处理装置。
在送入送出站2设有盒载置台10。在图示的例子中，在盒载置台10，多个、例如四个盒Cw、Cs、Ct沿X轴方向载置自如地成为一列。此外，载置于盒载置台10的盒Cw、Cs、Ct的个数并不限定于本实施方式，而能够任意决定。
在送入送出站2，与盒载置台10相邻地设有晶圆输送区域20。在晶圆输送区域20设有在沿X轴方向延伸的输送路径21上移动自如的晶圆输送装置22。晶圆输送装置22具有用于保持并输送层叠晶圆T的例如两个输送臂23、23。各输送臂23构成为沿水平方向、沿铅垂方向、绕水平轴线以及绕铅垂轴线移动自如。另外，输送臂23的结构不限定于本实施方式，可以采用任意的结构。
在处理站3中，在晶圆输送区域20的Y轴正方向侧自X轴负方向朝向正方向侧排列配置有接合被处理晶圆W和支承晶圆S的接合装置30、在被处理晶圆W的内部形成改性层的改性层形成装置31以及对被处理晶圆W的加工面Wg进行磨削、加工的加工装置32。此外，这些接合装置30、改性层形成装置31、加工装置32的数量、配置并不限定于本实施方式，而能够任意决定。另外，在本实施方式中，加工装置32作为本发明的周缘去除装置发挥功能。
以上的基板处理系统1设有控制装置40。控制装置40为例如计算机，具有程序存储部(未图示)。在程序存储部存储有用于控制基板处理系统1的对被处理晶圆W、支承晶圆S、层叠晶圆T的处理的程序。另外，在程序存储部也存储有用于控制上述的各种处理装置、输送装置等的驱动系统的动作来实现基板处理系统1的后述的晶圆处理的程序。此外，也可以是，所述程序被存储在例如计算机可读取的硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)、存储卡等计算机可读取的存储介质H，从该存储介质H加载到控制装置40。
接着，说明接合装置30、改性层形成装置31以及加工装置32。
接合装置30利用范德华力和氢键(分子间力)将被处理晶圆W的非加工面Wn与支承晶圆S的接合面Sj接合。在该接合时，非加工面Wn和接合面Sj优选分别被进行了改性、亲水化。具体而言，在对非加工面Wn和接合面Sj进行改性时，例如在减压气氛下，作为处理气体的氧气或者氮气被激发而等离子体化、离子化。将该氧离子或者氮离子照射到非加工面Wn和接合面Sj，从而非加工面Wn和接合面Sj被进行等离子体处理而活性化。另外，向这样改性了的非加工面Wn和接合面Sj供给纯水，使非加工面Wn和接合面Sj亲水化。此外，接合装置30的结构任意，能够使用公知的接合装置。
改性层形成装置31向被处理晶圆W的内部照射激光，形成改性层。改性层形成装置31具有如图3所示以被处理晶圆W配置于上侧且支承晶圆S配置于下侧的状态保持层叠晶圆T的、作为保持部的卡盘100。卡盘100构成为能够利用移动机构101沿X轴方向和Y轴方向移动。移动机构101由一般的精密XY载物台构成。另外，卡盘100构成为能够利用旋转机构102绕铅垂轴线旋转。
在卡盘100的上方设有向被处理晶圆W的内部照射激光的、作为改性部的激光头103。激光头103将自激光振荡器(未图示)振荡出的高频的脉冲状的激光、且是针对被处理晶圆W具有透过性的波长的激光会聚并照射于被处理晶圆W的内部的规定位置。由此，如图4所示，在被处理晶圆W的内部，激光L所会聚的部分改性，而形成改性层M。改性层M沿板厚方向延伸，具有纵长的纵横比。如图3所示，激光头103可以构成为能够利用移动机构104沿X轴方向和Y轴方向移动。移动机构104由一般的精密XY载物台构成。另外，激光头103还可以构成为能够利用升降机构105沿Z轴方向移动。
在改性层形成装置31中，首先，在由卡盘100保持了层叠晶圆T之后，利用移动机构101使卡盘100沿水平方向移动，进行对层叠晶圆T的定心，并且，利用移动机构104以使激光头103位于层叠晶圆T(被处理晶圆W)的规定位置的正上方的方式进行位置调整。然后，一边利用旋转机构102使卡盘100旋转，一边自激光头103向被处理晶圆W的内部照射激光L，从而如图5所示，在被处理晶圆W形成环状的改性层M。此外，为了进行上述的位置调整，还可以在改性层形成装置31设有用于拍摄层叠晶圆T的位置的摄像机(未图示)。
详细说明该改性层M在被处理晶圆W上的形成位置。在基板处理系统1中，对接合于支承晶圆S的被处理晶圆W的加工面Wg进行磨削，但为了避免在磨削后的被处理晶圆W的周缘部形成刀刃，在磨削前预先去除周缘部。改性层M成为该周缘部去除时的基点，如图5所示沿着被处理晶圆W中的、去除对象的周缘部We与中央部Wc之间的边界形成为环状。此外，周缘部We为例如自被处理晶圆W的端部沿径向延伸0.5mm～2.0mm的范围，包含倒角部。
另外，如图4所示，改性层M的下端位于比磨削后的被处理晶圆W的目标表面(图4中的虚线)靠上方的位置。即，改性层M的下端与被处理晶圆W的非加工面Wn之间的距离H1大于磨削后的被处理晶圆W的目标厚度H2。距离H1任意，但比目标厚度H2大例如5μm～10μm。该情况下，在磨削后的被处理晶圆W不会残留改性层。
此外，在本实施方式的改性层形成装置31中，使卡盘100沿水平方向进行了移动，但也可以使激光头103沿水平方向移动，或者也可以使卡盘100和激光头103双方沿水平方向移动。另外，使卡盘100进行了旋转，但也可以使激光头103旋转。
加工装置32对被处理晶圆W的加工面Wg进行磨削、加工。具体而言，加工装置32具备例如对加工面Wg进行磨削的磨削单元、对被处理晶圆W的加工面Wg、支承晶圆S的非接合面Sn进行清洗的清洗单元等。
如图6所示，磨削单元110具有以被处理晶圆W配置于上侧且支承晶圆S配置于下侧的状态保持层叠晶圆T的卡盘111。卡盘111构成为能够利用旋转机构(未图示)绕铅垂轴线旋转。
在卡盘111的上方设有环状形状的磨削磨具112。驱动部114经由旋转轴113设于磨削磨具112。驱动部114例如内置马达(未图示)，使磨削磨具112旋转并且沿铅垂方向和水平方向移动。
而且，在磨削单元110中，通过在使磨削磨具112的圆弧的局部与保持于卡盘111的被处理晶圆W抵接的状态下使卡盘111和磨削磨具112分别旋转，从而对被处理晶圆W的加工面Wg进行磨削。
接着，说明使用以上这样构成的基板处理系统1进行的晶圆处理。
首先，将收纳了多个被处理晶圆W的盒Cw、收纳了多个支承晶圆S的盒Cs载置于送入送出站2的盒载置台10。
接着，利用晶圆输送装置22取出盒Cw内的被处理晶圆W，并向接合装置30输送。接着，利用晶圆输送装置22再取出盒Cs内的支承晶圆S，并输送到接合装置30。在接合装置30中，以被处理晶圆W配置于上侧且支承晶圆S配置于下侧的状态利用范德华力和分子间力进行接合，而形成层叠晶圆T。此时，若被处理晶圆W的非加工面Wn和支承晶圆S间的接合面Sj利用例如等离子体化而成的氧离子或者氮离子进行了活性化，则会适当地产生范德华力和分子间力。
接着，层叠晶圆T被晶圆输送装置22向改性层形成装置31输送。输送到改性层形成装置31的层叠晶圆T被交接并保持于卡盘100。然后，利用移动机构101使卡盘100沿水平方向移动，进行对层叠晶圆T的定心，并且以激光头103位于层叠晶圆T(被处理晶圆W)的规定位置的正上方的方式进行位置调整。该规定位置为被处理晶圆W的、周缘部We与中央部Wc之间的边界。然后，一边利用旋转机构102使卡盘100旋转，一边自激光头103向被处理晶圆W的内部照射激光L，从而如图7的(a)所示，在被处理晶圆W的内部形成环状的改性层M。此外，该被处理晶圆W的形成位置如使用上述的图4和图5说明的那样。
接着，层叠晶圆T被晶圆输送装置22向加工装置32输送。输送到加工装置32的层叠晶圆T被交接并保持于卡盘111。然后，如图7的(b)所示，在使磨削磨具112的圆弧的局部与被处理晶圆W抵接的状态下，使磨削磨具112下降的同时分别使卡盘111和磨削磨具112旋转，从而对被处理晶圆W的加工面Wg进行磨削。
在对加工面Wg进行磨削时，在被处理晶圆W的内部，裂纹C从改性层M沿板厚方向扩展，并到达加工面Wg和非加工面Wn。由于被处理晶圆W具有硅的单晶体，因此裂纹C以大致直线状扩展。另外，裂纹C在俯视时形成为环状。此外，裂纹C有时还会在由改性层形成装置31形成改性层M时扩展。换言之，形成裂纹C的时机既可以是在加工装置32对加工面Wg进行磨削时，也可以是在由改性层形成装置31形成改性层M时。
另外，在继续进行对加工面Wg的磨削时，如图7的(c)所示，被处理晶圆W的周缘部We以改性层M和裂纹C为基点剥离而被去除。此时，如上所述，由于裂纹C以大致直线状进行扩展，因此，能够使被去除后的被处理晶圆W的外侧面平坦而凹凸较少。另外，如上所述，由于改性层M的下端位于比磨削后的被处理晶圆W的目标表面靠上方的位置，因此，改性层M在对加工面Wg进行磨削时被去除。改性层M非晶质化而强度较弱。在这一点，在本实施方式中，由于在磨削后的被处理晶圆W不残留改性层M，因此，能够确保较强的强度。
如此，在改性层形成装置31中，周缘部We被去除，并且被处理晶圆W的加工面Wg被磨削到目标厚度。
然后，施加了全部处理的层叠晶圆T被晶圆输送装置22向盒载置台10的盒Ct输送。如此，基板处理系统1的一系列的晶圆处理结束。
接着，说明第1实施方式的变形例。在上述中，在由接合装置30接合被处理晶圆W和支承晶圆S之后，由改性层形成装置31在被处理晶圆W的内部形成改性层M，但本变形例中，使该顺序相反。
即，在基板处理系统1中，首先，利用晶圆输送装置22取出盒Cw内的被处理晶圆W，并向改性层形成装置31输送。在改性层形成装置31中，如图8的(a)所示，在被处理晶圆W的内部的规定位置形成改性层M。
此外，与由该改性层形成装置31形成改性层M并行地，利用晶圆输送装置22取出盒Cs内的支承晶圆S，并向接合装置30输送。
接着，被处理晶圆W被晶圆输送装置22向接合装置30输送。在接合装置30中，如图8的(b)所示，接合被处理晶圆W和支承晶圆S，形成层叠晶圆T。
接着，层叠晶圆T被晶圆输送装置22向加工装置32输送。在加工装置32中，如图8的(c)所示，通过在使磨削磨具112的圆弧的局部与被处理晶圆W抵接的状态下，使磨削磨具112下降的同时分别使卡盘111和磨削磨具112旋转，从而对被处理晶圆W的加工面Wg进行磨削。然后，如图8的(d)所示，周缘部We被去除，并且被处理晶圆W的加工面Wg被磨削到目标厚度。
然后，施加了全部处理的层叠晶圆T被晶圆输送装置22向盒载置台10的盒Ct输送。如此，基板处理系统1的一系列的晶圆处理结束。
根据以上的第1实施方式和变形例，能够得到以下的效果。在以下的说明中，与以往那样利用砂轮(磨削工具)磨削并去除被处理晶圆的周缘部的情况对比地进行说明。此外，以往，具有使用刮板(磨削工具)去除被处理晶圆的周缘部的情况，但该情况也具有与使用砂轮的情况相同的问题。
在接合了被处理晶圆和支承晶圆之后，如以往那样、即如上述的专利文献1所记载的那样，在利用砂轮磨削并去除层叠晶圆的被处理晶圆的周缘部的情况下，例如由于公差等各种原因，无法适当地控制砂轮的铅垂移动，而可能磨削到支承晶圆的表面。
相对于此，在本实施方式中，在被处理晶圆W的内部形成改性层M，由此能够以该改性层M和裂纹C为基点去除周缘部We。该情况下，支承晶圆S的接合面Sj不会受到因磨削等产生的损坏。
在接合被处理晶圆和支承晶圆之前，在如以往那样由砂轮磨削并去除被处理晶圆的周缘部的情况下，因磨削产生颗粒，而该颗粒可能附着于被处理晶圆的器件。
相对于此，在本实施方式中，由于以形成在被处理晶圆W的内部的改性层M和裂纹C为基点使周缘部We剥离并进行去除，因此，不会产生颗粒。因而，特别是如图8所示的变形例那样，即使在对接合前的被处理晶圆W进行处理的情况下，非加工面Wn的器件也不会被污染。
在以往那样使用砂轮的情况下，砂轮的水平方向的位置调整存在界限，而产生几μm左右的偏差。于是，由砂轮磨削去除的周缘部的宽度(修整宽度)也产生偏差，加工精度不佳。
相对于此，在本实施方式中，使用激光在被处理晶圆W的内部形成改性层M，因此能够确保例如小于1μm的较高的精度。因此，以改性层M为基点被去除的周缘部We的宽度(修整宽度)的精度也提高。
在以往那样使用砂轮的情况下，由于通过使砂轮下降来对周缘部进行磨削，因此，保持被处理晶圆的卡盘的旋转速度存在有限制，而去除周缘部需要花费时间。
相对于此，在本实施方式中，由于使用高频的激光在被处理晶圆W的内部形成改性层M，因此，能够提高卡盘100的旋转速度，能够在极短的时间内进行处理。因而，能够使晶圆处理的处理能力提高。
在以往那样使用砂轮的情况下，由于该砂轮磨耗，因此，需要定期更换。另外，在使用了砂轮的磨削中，使用磨削液，还需要进行废液处理。因此，需要花费运行成本。
相对于此，在本实施方式中，激光头103自身不会随时间经过而劣化，能够降低维护频率。另外，由于为使用了激光的干法工艺，因此不需要磨削液、废液处理。因此，能够使运行成本低廉化。
另外，在作为半导体晶圆的被处理晶圆W形成有用于表示晶体取向的方向的凹口，但在以往的仅利用刮板来去除周缘部We的情况下，难以保持原状地保留该凹口的形状。
相对于此，在本实施方式中，例如在改性层形成装置31中，通过对被处理晶圆W和激光相对地进行动作控制，从而能够配合凹口的形状地形成改性层M，还能够在保留了凹口的形状的状态下容易地去除周缘部We。
此外，在以上的实施方式中，作为对加工面Wg进行磨削时高效地去除周缘部We的方法，具有相对于旋转的被处理晶圆W使磨削磨具112以旋转方向从被处理晶圆W的外侧向内侧地旋转、或者相对于旋转的被处理晶圆W使磨削磨具112以旋转方向从被处理晶圆W的内侧向外侧地旋转等。如此，能够根据被处理晶圆W的种类、加工工序来变更磨削磨具112的旋转方向。
另外，在对加工面Wg进行磨削时，还可以通过使高压水自被处理晶圆W的内侧朝向外侧与周缘部We碰撞，从而高效地去除(冲掉)周缘部We。
此外，在以上的第1实施方式的变形例中，依次进行了改性层形成装置31中对改性层M的形成、接合装置30中对被处理晶圆W与支承晶圆S的接合、加工装置32中对周缘部We的去除，但晶圆的接合与周缘部We的去除的顺序也可以相反。即，也可以依次进行改性层形成装置31中对改性层M的形成、加工装置32中对周缘部We的去除、接合装置30中对被处理晶圆W与支承晶圆S的接合。
接着，说明本发明的第2实施方式。图9是示意性表示第2实施方式所涉及的基板处理系统200的结构的概略的俯视图。基于第1实施方式的基板处理系统1的结构，基板处理系统200在处理站3还具有用于去除被处理晶圆W的周缘部We的周缘去除装置210。周缘去除装置210例如配置在改性层形成装置31与加工装置32之间。
在由改性层形成装置31于被处理晶圆W形成了改性层M之后，周缘去除装置210在比该改性层M靠外侧的位置作用力而去除周缘部We。即，在第1实施方式中，在由加工装置32对被处理晶圆W的加工面Wg进行磨削的过程中对周缘部We进行去除，但在第2实施方式中，该周缘部We的去除由周缘去除装置210来进行。
如图10所示，周缘去除装置210具有以被处理晶圆W配置于上侧且支承晶圆S配置于下侧的状态保持层叠晶圆T的卡盘211。卡盘211构成为能够利用旋转机构(未图示)绕铅垂轴线旋转。
在卡盘211的上方具有环状形状的磨轮212。驱动部214经由旋转轴213设于磨轮212。驱动部214例如内置马达(未图示)，使磨轮212旋转并且沿铅垂方向和水平方向移动。此外，在本实施方式中，使用了磨轮212，但并不限定于此，例如还可以使用刮板。
而且，在周缘去除装置210中，通过在使磨轮212的圆弧的局部与保持于卡盘211的被处理晶圆W的周缘部We抵接的状态下分别使卡盘211和磨轮212旋转，从而对周缘部We赋予冲击。在该冲击的作用下，周缘部We被去除。该情况下，通过形成改性层M，能够提高被处理晶圆W的去除面的精度。
接着，说明使用以上这样构成的基板处理系统200进行的晶圆处理。此外，在本实施方式中，对与第1实施方式相同的处理，省略详细的说明。
首先，利用晶圆输送装置22取出盒Cw内的被处理晶圆W，向改性层形成装置31输送。在改性层形成装置31中，如图11的(a)所示，在被处理晶圆W的内部的规定位置形成改性层M。
此外，与由该改性层形成装置31形成改性层M并行地，利用晶圆输送装置22取出盒Cs内的支承晶圆S，向接合装置30输送。
接着，被处理晶圆W被晶圆输送装置22向接合装置30输送。在接合装置30中，如图11的(b)所示，接合被处理晶圆W和支承晶圆S，形成层叠晶圆T。
接着，层叠晶圆T被晶圆输送装置22向周缘去除装置210输送。在周缘去除装置210中，如图11的(c)所示，使磨轮212的圆弧的局部与被处理晶圆W的比改性层M靠外侧的部分抵接。在该状态下，若使磨轮212下降的同时分别使卡盘211和磨轮212旋转，则会对被处理晶圆W的周缘部We赋予冲击。在该冲击的作用下，如图11的(d)所示，周缘部We以改性层M和裂纹C为基点剥离而被去除。
接着，层叠晶圆T被晶圆输送装置22向加工装置32输送。在加工装置32中，如图11的(e)所示，被处理晶圆W的加工面Wg被磨削到目标厚度。
之后，实施了全部处理的层叠晶圆T被晶圆输送装置22向盒载置台10的盒Ct输送。如此，基板处理系统1的一系列的晶圆处理结束。
在以上的第2实施方式中，也能够得到与上述第1实施方式相同的效果。
此外，在第2实施方式中图11所示的例子中，依次进行了改性层M的形成、被处理晶圆W与支承晶圆S的接合、周缘部We的去除以及被处理晶圆W的加工面Wg的磨削，但改性层M的形成和被处理晶圆W与支承晶圆S的接合的顺序也可以相反。即，也可以依次进行被处理晶圆W与支承晶圆S的接合、改性层M的形成、周缘部We的去除以及被处理晶圆W的加工面Wg的磨削。
在以上的实施方式中，说明了在支承晶圆S接合一张被处理晶圆W的情况，但也可以将形成有器件的半导体晶圆彼此接合、将形成有器件的被处理晶圆W层叠多个。在以下的说明中，使用第1实施方式的基板处理系统1说明层叠多个形成有器件的被处理晶圆W的情况。
在实施了第1实施方式的晶圆处理的层叠晶圆T中，如图12的(a)所示，被处理晶圆W的周缘部We被去除，并且加工面Wg被磨削到目标厚度。在以下的说明中，将该第一张被处理晶圆W称为第1被处理晶圆W1。
该层叠晶圆T被晶圆输送装置22向接合装置30输送。另外，接下来被层叠的作为第3基板的被处理晶圆W也被晶圆输送装置22向接合装置30输送。在以下的说明中，将该第二张被处理晶圆W称为第2被处理晶圆W2。然后，在接合装置30中，如图12的(a)所示，第1被处理晶圆W1的加工面Wg和第2被处理晶圆W2的非加工面Wn被接合，形成层叠晶圆T。
接着，层叠晶圆T被晶圆输送装置22向改性层形成装置31输送。在改性层形成装置31中，如图12的(b)所示，在第2被处理晶圆W2的内部的规定位置形成改性层M。
接着，层叠晶圆T被晶圆输送装置22向加工装置32输送。在加工装置32中，如图12的(c)所示，通过在使磨削磨具112的圆弧的局部与第2被处理晶圆W2抵接的状态下，使磨削磨具112下降的同时分别使卡盘111和磨削磨具112旋转，从而对第2被处理晶圆W2的加工面Wg进行磨削。然后，如图12的(d)所示，周缘部We被去除，第2被处理晶圆W2的加工面Wg被磨削到目标厚度。
之后，实施了全部处理的层叠晶圆T被晶圆输送装置22向盒载置台10的盒Ct输送。如此，基板处理系统1的一系列的晶圆处理结束。
在此，在对图12的(a)所示的层叠晶圆T如以往那样使用砂轮来去除第2被处理晶圆W2的周缘部We的情况下，由于第2被处理晶圆W2的非加工面Wn的下方成为中空，因此，难以对该周缘部We进行磨削。
相对于此，在本实施方式中，通过在第2被处理晶圆W2的内部形成改性层M，从而能够以该改性层M和裂纹C为基点容易地去除周缘部We。
另外，在如以往那样使用砂轮、刮板的情况下，砂轮、刮板的水平方向的位置调整存在界限，产生几μm左右的偏差。这样一来，由砂轮、刮板磨削去除的周缘部的宽度(修整宽度)也产生偏差，特别是，在层叠被处理晶圆时，该偏差进行累积。因此，还存在例如上层的被处理晶圆自下层的被处理晶圆突出的情况。
相对于此，在本实施方式中，由于使用激光在第2被处理晶圆W2的内部形成改性层M，因此能够确保较高的精度，能够适当地层叠被处理晶圆W。
此外，在如本实施方式那样层叠多个被处理晶圆W的情况下，也可以将在上层的第2被处理晶圆W2去除的周缘部We设于在下层的第1被处理晶圆W1去除的周缘部We的内侧。即，也可以如图13的(a)所示将第2被处理晶圆W2的内部的改性层M形成在比第1被处理晶圆W1的端部靠径向内侧的位置。该情况下，如图13的(b)所示，最后层叠的第2被处理晶圆W2的直径小于第1被处理晶圆W1的直径。于是，能够可靠地防止第2被处理晶圆W2自第1被处理晶圆W1突出。
在以上的实施方式的改性层形成装置31中，如图4所示，改性层M以其下端位于比被处理晶圆W的磨削后的目标表面靠上方的位置的方式形成于一个部位，但改性层M的形成方法并不限定于此。
如图14的(a)～图14的(d)所示，改性层M还可以沿被处理晶圆W的厚度方向形成有多个。此外，在图14中，对形成在层叠晶圆T的被处理晶圆W与支承晶圆S之间的界面的器件层、氧化膜进行了图示。即，在被处理晶圆W的非加工面Wn形成有器件层D，该器件层D形成有多个器件，在器件层D还形成有氧化膜Fw(例如SiO2膜)。另外，在支承晶圆S的接合面Sj也形成有氧化膜Fs。此外，在支承晶圆S的接合面Sj形成有多个器件的情况下，与被处理晶圆W相同地在接合面Sj形成器件层(未图示)。
在图14的(a)所示的例子中，改性层M1～M4沿被处理晶圆W的厚度方向形成为多层，例如形成为四层。最下层的改性层M4的下端位于比磨削后的被处理晶圆W的目标表面(图14的(a)中的虚线)靠上方的位置。另外，因这些改性层M1～M4而扩展的裂纹C到达被处理晶圆W的加工面Wg和非加工面Wn。
在图14的(b)所示的例子中，改性层M1～M2沿被处理晶圆W的厚度方向形成为多层，例如形成为两层。下层的改性层M2的下端位于比磨削后的被处理晶圆W的目标表面(图14的(b)中的虚线)靠上方的位置。另外，因这些改性层M1～M2而扩展的裂纹C到达被处理晶圆W的非加工面Wn，但未到达加工面Wg。该情况下，例如在加工装置32中，在使磨削磨具112下降而对加工面Wg进行磨削时，加工面Wg包含被处理晶圆W的周缘部We在内被磨削，直至磨削磨具112的磨削面到达裂纹C。然后，在磨削磨具112的磨削面到达裂纹C时，在比该裂纹C靠下方的位置，周缘部We剥离而被去除。如此，通过将自改性层M1～M2延伸的裂纹C的上端高度控制在规定位置，能够控制被去除的周缘部We的碎片的大小(高度)。
在图14的(c)所示的例子中，改性层M1～M4沿被处理晶圆W的厚度方向形成为多层，例如形成为四层。最下层的改性层M4的下端位于比磨削后的被处理晶圆W的目标表面(图14的(c)中的虚线)靠下方的位置。另外，因这些改性层M1～M4而扩展的裂纹C到达被处理晶圆W的加工面Wg和非加工面Wn。该情况下，在磨削后的被处理晶圆W的、周缘部We与中央部Wc之间的边界形成有改性层M4，因此，能够更可靠地剥离并去除该周缘部We。此外，在如此将改性层M4形成于目标表面的下方的情况下，通过使激光的会聚模糊来进行控制，以使得难以产生自改性层M4延伸的裂纹C。这样一来，能够抑制裂纹C产生到与被处理晶圆W接合的支承晶圆S。裂纹C的位置在整周方向上变化，但由于能够如此控制改性层M4的下端，因此能够高精度地进行去除。
在图14的(d)所示的例子中，改性层M1～M4沿被处理晶圆W的厚度方向形成为多层，例如形成为四层。最下层的改性层M4的下端位于器件层D的内部。另外，因这些改性层M1～M4扩展的裂纹C到达被处理晶圆W的加工面Wg。该情况下，也在磨削后的被处理晶圆W的、周缘部We与中央部Wc之间的边界形成有改性层M4，因此能够更可靠地使该周缘部We剥离而进行去除。
图14所示那样沿被处理晶圆W的厚度方向形成多个改性层M的方法任意，例如图15所示，可列举三个加工方法。图15为将被处理晶圆W中形成改性层M的部分(周缘部We与中央部Wc之间的边界)展开为平面而成的图。即，图15的横向表示周缘部We与中央部Wc之间的边界的周向，纵向表示被处理晶圆W的厚度方向。另外，在图15中，虚线表示改性层M1～M4，表示沿被处理晶圆W的厚度方向形成有多个改性层M1～M4的形态。
在图15的(a)所示的加工方法中，在改性层形成装置31中，一边利用旋转机构102使卡盘100旋转，一边自沿铅垂方向固定的激光头103向被处理晶圆W的内部照射激光，而形成环状的改性层M4。接着，停止卡盘100的旋转，停止来自激光头103的激光照射之后，利用升降机构105使激光头103上升到规定位置，即上升到形成改性层M3的位置。之后，一边使卡盘100旋转一边照射激光头103激光，而形成环状的改性层M3。改性层M2、M1也同样地形成，而在被处理晶圆W形成改性层M1～M4。
此外，在形成改性层M1～M4时，也可以在继续卡盘100的旋转的状态下，对来自激光头103的激光照射进行开关控制。例如，一边使卡盘100旋转，一边自激光头103向被处理晶圆W的内部照射激光，而形成改性层M4。之后，在继续卡盘100的旋转的状态下，暂时停止来自激光头103的激光照射。接着，使激光头103上升，再次自激光头103向被处理晶圆W的内部照射激光，而形成改性层M3。此时，通过预先存储形成改性层M4时的激光的照射开始位置和照射结束位置，能够使接下来形成改性层M3时的激光的照射开始位置和照射结束位置对准。而且，如上所述，由于不使卡盘100的旋转停止，因而能够缩短在卡盘100的旋转加速和减速过程中激光的照射等待时间，而缩短整体的处理时间。而且，通过将卡盘100的旋转速度维持为等速，能够均匀地进行激光处理，还能够使改性层M的沿水平方向的间距相等。
在图15的(b)所示的加工方法中，一边利用移动机构101使卡盘100旋转，一边自沿铅垂方向固定的激光头103向被处理晶圆W的内部照射激光，而形成环状的改性层M4。在该改性层M4的形成结束之前，在继续卡盘100的旋转和来自激光头103的激光照射的状态下，利用升降机构105使激光头103上升到规定位置，即上升到形成改性层M3的位置。之后，在固定了激光头103的铅垂方向位置的状态下，一边使卡盘100旋转一边自激光头103照射激光，而形成环状的改性层M3。改性层M2、M1也同样地形成，而在被处理晶圆W形成改性层M1～M4。该情况下，由于能够连续地形成改性层M1～M4，因此，相比于图15的(a)所示的加工方法，能够缩短加工处理所需要的时间。
在图15的(c)所示的加工方法中，一边利用旋转机构102使卡盘100旋转，并且利用升降机构105使激光头103上升，一边自该激光头103向被处理晶圆W的内部照射激光，而连续形成环状的改性层M1～M4。即，在本加工方法中，以螺旋状连续形成改性层M1～M4。该情况下，也能够连续形成改性层M1～M4，因此相比于图15的(a)所示的加工方法，能够缩短加工处理所需要的时间。而且，改性层M1～M4在侧视时不是以陡坡形成，相比于图15的(b)所示的加工方法，能够沿铅垂方向(被处理晶圆W的厚度方向)均匀地形成改性层M1～M4。
在以上的实施方式中，在改性层形成装置31中，在被处理晶圆W的内部形成了环状的改性层M，但也可以如图16所示，还形成自环状的改性层M向径向外侧延伸的多个径向改性层M’。该情况下，例如在由加工装置32去除周缘部We时，该周缘部We以环状的改性层M为基点剥离，并且被径向改性层M’分割成多个。于是，被去除的周缘部We变小，能够更容易地进行去除。
另外，作为使磨削加工面Wg时进行去除的周缘部We(边缘片)碎片化的方法，如图16所示，可以沿与改性层M呈同心圆的方向以任意的间隔形成多个环状的分割改性层M”。该情况下，能够进一步减小被去除的周缘部We。另外，通过控制分割改性层M”的径向上的间隔，能够控制被去除的周缘部We的碎片的大小。
而且，在这样形成多个环状的分割改性层M”的情况下，也可以如图17所示，俯视时呈螺旋状形成分割改性层M”。该情况下，在改性层形成装置31中，通过一边使卡盘100或者激光头103沿水平方向移动并且使卡盘100旋转，一边自激光头103向被处理晶圆W照射激光，能够连续形成螺旋状的分割改性层M”。其结果，能够缩短加工处理所需要的时间。
另外，也可以如图18所示，分割改性层M”俯视呈螺旋状且蜿蜒地形成。该情况下，在改性层形成装置31中，一边使卡盘100或者激光头103沿水平方向移动，并且使卡盘100旋转，一边自激光头103向被处理晶圆W照射激光。此时，通过控制卡盘100或者激光头103的移动的相位、周期、振幅，能够形成这样的蜿蜒的波形形状的分割改性层M”。另外，将该分割改性层M”形成两圈以上。而且，通过控制分割改性层M”的蜿蜒相位的偏移、圈数，能够控制被去除的周缘部We的碎片的大小。此外，在本实施方式中，不需要图16和图17所示的径向改性层M’。
另外，也可以如图19的(a)所示，以自分割改性层M”扩展的裂纹C延伸到被处理晶圆W的内部的规定位置的方式形成分割改性层M”。即，裂纹C到达被处理晶圆W的非加工面Wn，但未到达加工面Wg。该情况下，例如在加工装置32中，在使磨削磨具112下降而对加工面Wg进行磨削时，如图19的(b)所示，加工面Wg包含被处理晶圆W的周缘部We在内被磨削，直至磨削磨具112的磨削面到达裂纹C。而且，在磨削磨具112的磨削面到达裂纹C时，在比该裂纹C靠下方的位置，周缘部We剥离而被去除。如此，通过将裂纹C的上端高度控制在规定位置，能够控制被去除的周缘部We的碎片的大小(高度)。此外，在图19的例子中，分割改性层M”形成为两层，但通过将来自激光头103的会聚点调整为两个，也能够一边使卡盘100旋转，一边同时形成两层分割改性层M”。
在以上的实施方式中，作为高效地去除周缘部We的方法，也可以使用以下的方法。即，例如，在接合装置30中接合被处理晶圆W和支承晶圆S之前，通过使被处理晶圆W的与要被去除的周缘部We相当的部分与支承晶圆S之间的界面处的接合力降低，能够高效地去除周缘部We。作为使该接合力降低的方法的具体例，考虑以下的方法。
第一个接合力降低方法为如下方法：例如，对被处理晶圆W的与要被去除的周缘部We相当的部分的非加工面Wn照射激光等而使其变粗糙。具体而言，使用图20所示的界面处理装置300。此外，界面处理装置300例如在基板处理系统1的处理站3中设于任意的位置。
界面处理装置300具有以非加工面Wn朝向上方的状态保持被处理晶圆W的卡盘301。卡盘301构成为能够利用移动机构302沿X轴方向和Y轴方向移动。移动机构302由一般的精密XY载物台构成。另外，卡盘301构成为能够利用旋转机构303绕铅垂轴线旋转。
在卡盘301的上方设有向被处理晶圆W的周缘部We的非加工面Wn照射激光K的激光头304。自激光头304照射的激光K任意，但例如使用准分子激光、纤维激光。如上所述，在非加工面Wn形成有器件层D和氧化膜Fw，但激光只要是被氧化膜Fw吸收的波长例如266nm即可。此外，激光头304也可以构成为能够利用移动机构(未图示)沿X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向移动。
激光头304的激光K的照射口构成为能够利用移动机构(未图示)沿水平方向移动。移动机构例如可以机械地使激光头304的照射口移动，或者也可以利用声学元件使照射口移动。由于激光被氧化膜Fw吸收，因此，不需要严格地控制其会聚点。因此，能够如本实施方式那样利用移动机构使激光头304的照射口移动，而使周缘部We的非加工面Wn(氧化膜Fw)改性并粗糙化。
在卡盘301的上方设有向被处理晶圆W供给气体的气体供给部305。自气体供给部305供给的气体使用例如清洁空气、氮气等非活性性气体。气体供给部305具有供给气体的喷嘴306和整流自喷嘴306供给来的气体的整流板307。喷嘴306与储存并供给气体的气体供给源(未图示)连通。另外，喷嘴306中的气体供给口形成于被处理晶圆W的中心上方。整流板307与保持于卡盘301的被处理晶圆W大致平行地设置，以来自喷嘴306的气体在被处理晶圆W的非加工面Wn上流动的方式进行控制。
在卡盘301的周围设有用于收集来自气体供给部305的气体并进行排气的杯308。在杯308的下表面连接有用于排出气体的排气管309。此外，杯308可以覆盖被处理晶圆W的整周，或者，也可以仅局部地覆盖激光头304的周围。
在界面处理装置300中，首先，在由卡盘301保持了被处理晶圆W之后，利用移动机构302使卡盘301沿水平方向移动，进行对被处理晶圆W的定心。之后，一边利用旋转机构303使卡盘301旋转，一边自激光头304向被处理晶圆W的周缘部We的非加工面Wn照射激光K，使该非加工面Wn表面粗糙化。
另外，在使非加工面Wn表面粗糙化时，自气体供给部305向被处理晶圆W的非加工面Wn供给气体。供给来的气体流过非加工面Wn的整个面并自排气管309排出。在如本实施方式那样使用激光对周缘部We的非加工面Wn进行改性的情况下，具有产生碎屑(尘埃)的情况。若该碎屑附着于中央部Wc的非加工面Wn，则器件可能受到损伤。于是，通过自气体供给部305供给气体来进行吹扫，能够抑制碎屑附着于非加工面Wn。此外，还可以在界面处理装置300的界面处理之后，再在其他清洗装置(未图示)中对非加工面Wn进行清洗。该情况下，相比于不存在例如像界面处理装置300那样向整流板307与被处理晶圆W之间供给气体的结构的情况，在本实施方式中，由于由界面处理装置300进行清洗，因此，能够轻度地抑制上述其他清洗装置的清洗。
还可以是，在非加工面Wn的进行表面粗糙化的位置，如图21所示，对例如被处理晶圆W的与要被去除的周缘部We相当的部分的非加工面Wn和被处理晶圆W的与不被去除的中央部Wc相当的部分的非加工面Wn之间的边界进行改性，而形成作为使接合力降低的接合力降低部的改性槽R1。另外，还可以是，还在改性槽R1的外侧形成多个环状的改性槽R2。或者，还可以是，如图22所示，对与周缘部We相当的部分以面状进行改性，而形成表面粗糙化了的改性面R3。该情况下，可以由多个改性槽R2形成改性面R3，或者，也可以调整激光的照射范围来形成改性面R3。
接着，说明使用设有以上的界面处理装置300的基板处理系统1进行的晶圆处理。此外，在本实施方式中，对与第1实施方式相同的处理，省略详细的说明。
首先，利用晶圆输送装置22取出盒Cw内的被处理晶圆W，向界面处理装置300输送。在界面处理装置300中，如图23的(a)所示，在被处理晶圆W的周缘部We，对非加工面Wn(氧化膜Fw)进行改性，形成表面粗糙化了的改性槽R1、R2、改性面R3中的任一者。
此外，与由该界面处理装置300进行的非加工面Wn的表面粗糙化并行地，利用晶圆输送装置22取出盒Cs内的支承晶圆S，向接合装置30输送。
接着，被处理晶圆W被晶圆输送装置22向接合装置30输送。此时，被处理晶圆W利用晶圆输送装置22或者翻转装置(未图示)使正面和背面翻转。在接合装置30中，如图23的(b)所示，接合被处理晶圆W和支承晶圆S，形成层叠晶圆T。
接着，层叠晶圆T被晶圆输送装置22向改性层形成装置31输送。在改性层形成装置31中，如图23的(c)所示，在被处理晶圆W的内部的规定位置形成改性层M。即，改性层M与改性槽R1～R3对应地形成。
接着，层叠晶圆T被晶圆输送装置22向加工装置32输送。在加工装置32中，如图23的(d)所示，被处理晶圆W的加工面Wg被磨削到目标厚度。随着加工面Wg的磨削的进行，如图23的(e)所示，被处理晶圆W的周缘部We以改性层M和裂纹C为基点剥离而被去除。此时，由于被处理晶圆W与支承晶圆S之间的界面(非加工面Wn)被进行了表面粗糙化而接合力降低，因此能够适当地去除周缘部We。
之后，实施了全部处理的层叠晶圆T被晶圆输送装置22向盒载置台10的盒Ct输送。如此，基板处理系统1的一系列的晶圆处理结束。
此外，在本实施方式中，如图23的(a)所示，在被处理晶圆W形成了改性槽R1、R2、改性面R3中的任一者之后，如图23的(b)所示，接合被处理晶圆W和支承晶圆S，然后如图23的(c)所示，在被处理晶圆W形成了改性层M，但所述的顺序并未被限定。例如，也可以依次进行改性槽R1、R2、改性面R3的形成、改性层M的形成、晶圆W、S的接合。另外，例如，还可以依次进行改性层M的形成、改性槽R1、R2、改性面R3的形成、晶圆W、S的接合。而且，例如，还可以依次进行改性层M的形成、晶圆W、S的接合、改性槽R1、R2、改性面R3的形成。
另外，在本实施方式中，界面处理装置300与改性层形成装置31分开设置，但这些界面处理装置300和改性层形成装置31也可以是同一装置。该情况下，例如在改性层形成装置31设置激光头304。
或者，也可以在界面处理装置300的激光处理之前，在非加工面Wn形成保护膜。该情况下，在基板处理系统1的处理站3设置形成保护膜的涂布装置(未图示)、清洗保护膜的(未图示)。涂布装置例如利用旋转涂布法在非加工面Wn的整个面涂布保护材料，形成保护膜。另外，清洗装置例如利用旋转清洗法向非加工面Wn的整个面供给清洗液，而清洗并去除保护膜。
然后，在基板处理系统1中，首先，在涂布装置中，在非加工面Wn的整个面形成保护膜。之后，在界面处理装置300中，如图23的(a)所示，对周缘部We的非加工面Wn进行改性。此时，由于在被处理晶圆W的中央部Wc形成有保护膜，因此，即使因激光产生碎屑，也能够抑制器件受到损伤。而且，在清洗装置中，清洗并去除非加工面Wn的保护膜即可，之后能够如图23的(b)所示接合被处理晶圆W和支承晶圆S。
第二个接合力降低方法为如下方法：例如，在被处理晶圆W的与要被去除的周缘部We相当的部分的非加工面Wn涂布脱模剂而形成脱模膜。具体而言，例如使用图24所示的界面处理装置310。此外，界面处理装置310例如在基板处理系统1的处理站3中设于任意的位置。
界面处理装置310具有以非加工面Wn朝向上方的状态保持被处理晶圆W的卡盘311。卡盘311构成为能够利用旋转机构312绕铅垂轴线旋转。
在卡盘311的上方设有喷嘴313，该喷嘴313向被处理晶圆W的周缘部We的非加工面Wn涂布脱模剂A。喷嘴313与储存并供给脱模剂A的脱模剂供给源(未图示)连通。另外，喷嘴313也可以构成为能够利用移动机构(未图示)沿X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向移动。脱模剂A使用使被处理晶圆W与支承晶圆S之间的界面处的接合力降低的任意的材料。
使用设有以上的界面处理装置310的基板处理系统1进行的晶圆处理方法是基于图23所示的方法将界面处理装置300的激光处理变更为界面处理装置310的脱模剂涂布处理而成的。在界面处理装置310中，通过一边使卡盘311旋转一边自喷嘴313向周缘部We的非加工面Wn涂布脱模剂A，从而在该非加工面Wn形成脱模膜。于是，在周缘部We，由于脱模膜而被处理晶圆W与支承晶圆S之间的接合力降低，因此，在图23的(e)中，能够适当地去除周缘部We。
此外，在界面处理装置310的卡盘311的旋转速度为高速的情况下，涂布的脱模剂A在离心力作用下向被处理晶圆W的外侧甩出。另一方面，在卡盘311的旋转速度为中速的情况下，脱模剂A可能绕到被处理晶圆W的加工面Wg，因此，还可以自该加工面Wg侧供给脱模剂A的冲洗液。另外，在卡盘311的旋转速度为低速的情况下，还可以自被处理晶圆W的外侧抽吸脱模剂A而将其排出。
第三个接合力降低方法为如下方法：例如，利用药液等对被处理晶圆W的与要被去除的周缘部We相当的部分的非加工面Wn较薄地蚀刻。例如，在TEOS膜的情况下，用氢氟酸进行蚀刻。进行该蚀刻的界面处理装置的结构为任意结构，能够使用公知的蚀刻装置。
在本实施方式中，代替图23的(a)所示的界面处理装置300的激光处理，而进行对周缘部We的蚀刻处理。被蚀刻了的周缘部We被去除而在其与中央部Wc之间形成台阶，或者被蚀刻了的周缘部We被表面粗糙化。于是，在如图23的(b)所示由接合装置30接合被处理晶圆W和支承晶圆S时，在周缘部We，被处理晶圆W与支承晶圆S未被接合。因此，图23的(e)中能够适当地去除周缘部We。
第四个接合力降低方法为如下方法：例如，在如上所述接合装置30为利用了等离子体的接合装置的情况下，在接合时，对被处理晶圆W的与要被去除的周缘部We相当的部分的非加工面Wn进行等离子体照射。如上述那样，在接合装置30中，向非加工面Wn照射等离子体化而成的氧离子或者氮离子，非加工面Wn被等离子体处理而活性化。于是，在该接合装置30中，也可以在周缘部We的非加工面Wn的上方设置遮蔽板，以使氧离子或者氮离子不向该非加工面Wn照射。
该情况下，在接合装置30中，被处理晶圆W的中央部Wc的非加工面Wn利用氧离子或者氮离子进行了活性化，但周缘部We的非加工面Wn未被活性化。于是，在如图23的(b)所示由接合装置30接合被处理晶圆W和支承晶圆S时，在周缘部We，被处理晶圆W与支承晶圆S未被接合。因此，在图23的(e)中，能够适当地去除周缘部We。
此外，在以上的实施方式中，针对接合前的被处理晶圆W的非加工面Wn，进行上述的四个处理而使接合力降低，但也可以对支承晶圆S的接合面Sj进行同样的处理。
在以上的实施方式中，作为高效地去除周缘部We的方法，能够通过在利用接合装置30接合了被处理晶圆W和支承晶圆S之后使被处理晶圆W的与要被去除的周缘部We相当的部分与支承晶圆S之间的界面处的接合力降低，来高效地去除周缘部We。作为使该接合力降低的方法的具体例，考虑以下的方法。
例如，使激光透射到被处理晶圆W的非加工面Wn，而在各界面发生烧蚀。具体而言，例如，使用图25所示的处理装置320。此外，例如在基板处理系统1的处理站3中代替改性层形成装置31地设置处理装置320。
处理装置320基于改性层形成装置31的结构还具有激光头321、移动机构322以及升降机构323。激光头321向非加工面Wn照射激光而使其改性。激光头321将自激光振荡器(未图示)振荡出的高频的脉冲状的激光、且是相对于被处理晶圆W具有透过性的波长的激光会聚并照射于被处理晶圆W的内部的规定位置。由此，被处理晶圆W的内部中激光所会聚的部分改性。移动机构322使激光头321沿X轴方向和Y轴方向移动。移动机构322由一般的精密XY载物台构成。另外，升降机构323使激光头321沿Z轴方向移动。如上所述，处理装置320兼作改性层形成装置和界面处理装置。
在由处理装置320对被处理晶圆W与支承晶圆S之间的界面进行处理时，使被处理晶圆W的内部改性，或者使器件层D的内部改性。即，本实施方式的界面包含这些被处理晶圆W的内部和器件层D的内部。
如图26所示，在使被处理晶圆W的内部改性的情况下，在周缘部We(改性层M的外侧)，在非加工面Wn的附近形成改性面R4。作为该加工方法，如图27所示，自激光头321朝向被处理晶圆W的内部照射激光L。激光L透过被处理晶圆W的内部并会聚，会聚的部分被改性。然后，一边利用旋转机构102使卡盘100旋转并且利用移动机构322使激光头321向径向外侧移动，一边自激光头321向被处理晶圆W的内部照射激光L。于是，形成改性面R4。此外，在形成改性面R4时，也可以利用移动机构101使卡盘100沿径向移动，或者也可以使激光头321和卡盘100双方移动。
此外，如此在被处理晶圆W的内部形成改性面R4的情况下，在去除了周缘部We之后，被处理晶圆W的局部残留在支承晶圆S上。因此，在去除了周缘部We之后，可以对该残留的被处理晶圆W的局部进行蚀刻而将其去除。
如图28所示，在使器件层D的内部改性的情况下，在周缘部We(改性层M的外侧)，在器件层D的内部形成改性面R5。作为该加工方法，例如具有图29所示的三个方法。
第一个加工方法为如下方法；如图29的(a)所示，使来自激光头321的激光L的会聚点位于被处理晶圆W的内部且是器件层D的上方。该情况下，预先使激光L的能量减少到即使激光L会聚也不会使被处理晶圆W改性的程度。于是，激光L在被处理晶圆W的内部暂时会聚，进而散焦而扩散开的激光L透过被处理晶圆W而向器件层D照射。激光L被器件层D吸收，该器件层D发生烧蚀。然后，一边利用旋转机构102使卡盘100旋转并且利用移动机构322使激光头321向径向外侧移动，一边自激光头321照射激光L。于是，在器件层D形成改性面R5。此外，在形成改性面R5时，也可以利用移动机构101使卡盘100沿径向移动，或者也可以使激光头321和卡盘100双方移动。
第二个加工方法为如下方法：如图29的(b)所示，使来自激光头321的激光L的会聚点位于器件层D的内部。该情况下，激光L透过被处理晶圆W向器件层D照射，该器件层D发生烧蚀。然后，一边利用旋转机构102使卡盘100旋转并且利用移动机构322使激光头321向径向外侧移动，一边自激光头321照射激光L。于是，在器件层D形成改性面R5。此外，在形成改性面R5时，也可以利用移动机构101使卡盘100沿径向移动，或者也可以使激光头321和卡盘100双方移动。
第三个加工方法为如下方法：如图29的(c)所示，使来自激光头321的激光L的会聚点位于器件层D的下方。该情况下，激光L透过被处理晶圆W向器件层D照射，该器件层D发生烧蚀。此外，激光L形成于器件层D，因此，不会在该器件层D的下方会聚。然后，一边利用旋转机构102使卡盘100旋转并且利用移动机构322使激光头321向径向外侧移动，一边自激光头321照射激光L。于是，在器件层D形成改性面R5。此外，在形成改性面R5时，也可以利用移动机构101使卡盘100沿径向移动，或者也可以使激光头321和卡盘100双方移动。
此外，在器件层D形成改性面R5的情况下，周缘部We的器件层D的烧蚀的影响可能波及到其内侧的中央部Wc的器件层D。于是，优选的是，在如图14的(d)所示于器件层D形成了改性层M4之后，形成改性面R5。该情况下，改性层M4起到阻止烧蚀的影响的作用，能够可靠地防止该烧蚀的影响波及到中央部Wc。
接着，说明使用设有以上的处理装置320的基板处理系统1进行的晶圆处理。此外，在本实施方式中，对与第1实施方式相同的处理省略详细的说明。
首先，利用晶圆输送装置22取出盒Cw内的被处理晶圆W，向接合装置30输送。而且，接着，利用晶圆输送装置22再取出盒Cs内的支承晶圆S，向接合装置30输送。在接合装置30中，如图30的(a)所示，接合被处理晶圆W和支承晶圆S，形成层叠晶圆T。
接着，层叠晶圆T被晶圆输送装置22向处理装置320输送。在处理装置320中，使激光头103向周缘部We的上方移动。然后，一边使卡盘100旋转一边自激光头103向被处理晶圆W的内部照射激光，如图30的(b)所示，在被处理晶圆W的内部的规定位置形成改性层M。
接着，在处理装置320中，使激光头103退避，并且使激光头321向周缘部We的上方移动。然后，一边使卡盘100旋转并且使激光头321向径向外侧移动，一边自激光头321照射激光。于是，如图30的(c)所示，在被处理晶圆W的内部或者在器件层D分别形成改性面R4或R5。
此外，图30的(b)所示的改性层M的形成和图30的(c)所示的改性面R4或R5的形成的顺序也可以相反。
接着，层叠晶圆T被晶圆输送装置22向加工装置32输送。在加工装置32中，如图30的(d)所示，被处理晶圆W的加工面Wg被磨削到目标厚度。在继续进行加工面Wg的磨削时，如图30的(e)所示，被处理晶圆W的周缘部We以改性层M和裂纹C为基点剥离而被去除。此时，由于在被处理晶圆W与支承晶圆S之间的界面形成有改性面R4或R5而接合力降低，因此，能够适当地去除周缘部We。
然后，实施了全部处理的层叠晶圆T被晶圆输送装置22向盒载置台10的盒Ct输送。如此，基板处理系统1的一系列的晶圆处理结束。
在本实施方式中，也能够得到与上述第1实施方式和第2实施方式相同的效果。而且，在处理装置320中，由于使用同一卡盘100进行改性层M的形成和改性面R4或R5的形成，因此，在由激光头103进行的处理和由激光头321进行的处理中，被处理晶圆W不会偏心。其结果，能够使改性层M的位置和改性面R4或R5的内周位置一致，能够更适当地去除周缘部We。
此外，在处理装置320中，激光头103和激光头321不需要分开设置，可以是共用的头。另外，处理装置320的激光头103和激光头321也可以设于其他装置，也可以分别设于改性层形成装置31和界面处理装置。
另外，在如图12所示在层叠晶圆T再层叠第2被处理晶圆W2的情况下，也能够应用本实施方式。此时，在第2被处理晶圆W2去除的周缘部We的位置与层叠晶圆T的位置一致的情况下，能够省略改性面R4或R5的形成。
另外，在如图13所示在上层的第2被处理晶圆W2去除的周缘部We位于在下层的第1被处理晶圆W1去除的周缘部We的内侧的情况下，也能够应用本实施方式。但是，该情况下，对于第2被处理晶圆W2，优选在自第1被处理晶圆W1去除的周缘部We形成有改性面R4或R5。
在以上的实施方式中，优选的是，形成于接合前的被处理晶圆W的改性槽R1的位置、改性面R3的内周位置、形成于接合后的被处理晶圆W的改性面R4、R5的内周位置均与改性层M的位置一致。
在说明该理由时，作为一个例子，在图31中示出相对于层叠晶圆T偏心地接合被处理晶圆W，且改性层M的位置与改性面R4的内周位置错开的情况。该情况下，如图31所示，存在改性层M位于比改性面R4的内周靠径向内侧的位置的部位和改性层M位于比改性面R4的内周靠径向外侧的位置的部位。
在如图32的(a)所示改性层M位于比改性面R4的内周靠径向内侧的位置的情况下，在如图32的(b)所示对被处理晶圆W的加工面Wg进行磨削而去除周缘部We时，存在去除了的周缘部的宽度D1小于应去除的周缘部We的目标宽度D2的情况。另外，由于去除了的周缘部不借助改性层M和裂纹C剥离，因此，存在去除了该周缘部后的被处理晶圆W的外侧面变粗糙的情况。
此外，在改性层M位于比改性面R4的内周靠径向内侧的位置的情况下也是，在改性层M与改性面R4的内周之间的距离充分小时，被处理晶圆W与支承晶圆S之间的接合力变得充分小，因此能够去除周缘部We。
在如图33的(a)所示改性层M位于比改性面R4的内周靠径向外侧的位置的情况下，在如图33的(b)所示对被处理晶圆W的加工面Wg进行磨削而去除周缘部We时，在被处理晶圆W与器件层D之间残留改性面R4。在存在该改性面R4的部分，具有被处理晶圆W与器件层D剥离的情况，而可能产生碎裂。
作为消除这样的改性层M的位置与改性面R4的内周位置之间的偏移的方法，考虑以下两种方法。第一个偏移消除方法为以下方法：检测层叠晶圆T中的被处理晶圆W的偏心，基于该检测结果，调整改性层M的位置或者改性面R4的内周位置。第二个偏移消除方法为以下方法：检测改性层M的位置或者改性面R4的内周位置，基于该检测结果，调整要在后续的处理中形成的改性面R4或者改性层M的位置。
在执行上述的两个偏移消除方法时，例如使用图34所示的处理装置330。在例如基板处理系统1的处理站3中代替处理装置320地设置处理装置330。处理装置330基于处理装置320的结构还具有用于执行第一个偏移消除方法的偏心检测部331和用于执行第二个偏移消除方法的位置检测部332。
说明第一个偏移消除方法。偏心检测部331配置在卡盘100的中心部上方。此外，偏心检测部331构成为能够利用移动机构(未图示)沿X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向移动。偏心检测部331例如具有CCD摄像机。而且，偏心检测部331对保持于卡盘100的层叠晶圆T、具体而言例如外周部的至少三点进行拍摄。然后，检测被处理晶圆W的中心的相对于卡盘100的旋转中心的偏移、即层叠晶圆T中的被处理晶圆W的偏心。此外，偏心检测部331的结构并不限定于本实施方式，例如也可以具有IR摄像机。该情况下，偏心检测部331例如对形成于被处理晶圆W的对准标记进行拍摄，检测层叠晶圆T中的被处理晶圆W的偏心。
使用该偏心检测部331的检测结果来进行第一个偏移消除方法。在此，按照在基板处理系统1中进行图30所示的晶圆处理的情况说明。
首先，在接合装置30中，如图30的(a)所示，接合被处理晶圆W和支承晶圆S，形成层叠晶圆T。接着，向处理装置330输送层叠晶圆T。在处理装置330中，在将层叠晶圆T保持于卡盘100之后，利用偏心检测部331拍摄层叠晶圆T，检测层叠晶圆T中的被处理晶圆W的偏心。向控制装置40输送偏心检测部331的检测结果。
在控制装置40中，基于偏心检测部331的检测结果、即被处理晶圆W的偏心，调整卡盘100的中心轴线、自激光头103照射的激光的照射轴线、或者自激光头321照射的激光的照射轴线。通过调整卡盘100的中心轴线或者激光头103的照射轴线，如图30的(b)所示，能够在被处理晶圆W适当地形成改性层M。另外，通过调整卡盘100的中心轴线或者激光头321的照射轴线，如图30的(c)所示，能够在被处理晶圆W适当地形成改性面R4。
如上所述，通过基于偏心检测部331对被处理晶圆W的偏心的检测结果，调整卡盘100的中心轴线、激光头103的照射轴线或者激光头321的照射轴线，能够使改性层M的位置与改性面R4的内周位置一致。
此外，偏心检测部331也可以设于处理装置320的外部的偏心检测装置(未图示)。该情况下，在利用晶圆输送装置22将层叠晶圆T自偏心检测装置向处理装置320输送时，基于偏心检测部331对被处理晶圆W的偏心的检测结果，以使被处理晶圆W的中心与卡盘100的中心一致的方式输送层叠晶圆T。于是，如图30的(b)所示，能够在被处理晶圆W适当地形成改性层M，另外，如图30的(c)所示，能够在被处理晶圆W的内部或者器件层适当地形成改性面R4。因而，能够使改性层M的位置与改性面R4的内周位置一致。
另外，偏心检测部331还可以检测进一步层叠并接合于层叠晶圆T的第2被处理晶圆W2的偏心。该情况下也是，能够基于第2被处理晶圆W2相对于层叠晶圆T的偏心的检测结果使改性层M的位置与改性面R4的内周位置一致。
说明第二个偏移消除方法。位置检测部332配置在卡盘100的外周部上方。此外，位置检测部332构成为能够利用移动机构(未图示)沿X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向移动。位置检测部332使用例如应用了红外线的IR摄像机。并且，位置检测部332针对保持于卡盘100的层叠晶圆T，检测形成于被处理晶圆W的改性层M的位置或者改性面R4的内周位置。
使用该位置检测部332的检测结果进行第二个偏移消除方法。在此，按照在基板处理系统1中进行图30所示的晶圆处理的情况说明。
首先，在接合装置30中，如图30的(a)所示接合被处理晶圆W和支承晶圆S，形成层叠晶圆T。接着，向处理装置330输送层叠晶圆T。在处理装置330中，使用激光头103如图30的(b)所示在被处理晶圆W形成改性层M。
在被处理晶圆W形成改性层M时，利用位置检测部332使用红外线拍摄被处理晶圆W的内部的改性层M，检测该改性层M的位置。向控制装置40输出位置检测部332的检测结果。
在控制装置40中，基于位置检测部332的检测结果、即改性层M的位置，调整卡盘100的中心轴线或者激光头321的照射轴线。于是，如图30的(c)所示，能够在被处理晶圆W适当地形成改性面R4。而且，其结果，能够使改性层M的位置和改性面R4的内周位置一致。
此外，图30的(b)所示的改性层M的形成和图30的(c)所示的改性面R4的形成的顺序也可以相反。该情况下，在被处理晶圆W形成了改性面R4之后，利用位置检测部332使用红外线拍摄改性面R4，检测该改性面R4的内周位置。向控制装置40输出位置检测部332的检测结果。
在控制装置40中，基于位置检测部332的检测结果、即改性面R4的内周位置，调整卡盘100的中心轴线或者激光头103的照射轴线。于是，能够在被处理晶圆W适当地形成改性层M。而且，该结果，能够使改性层M的位置与改性面R4的内周位置一致。
另外，在以上的实施方式中，位置检测部332检测了形成于接合后的被处理晶圆W的改性层M的位置或者改性面R4的内周位置，但也可以检测形成于接合前的被处理晶圆W的改性层M的位置或者改性面R4的内周位置。该情况下，也能够在由位置检测部332检测之后，适当地形成改性面R4或者改性层M，使改性层M的位置与改性面R4的内周位置一致。
总之，无论先进行改性层M的形成和改性面R4的形成中的哪一者，都利用位置检测部332检测改性层M的位置或者改性面R4的内周位置，之后，能够适当地形成改性面R4或者改性层M，能够使改性层M的位置与改性面R4的内周位置一致。
接着，说明本发明的第3实施方式的基板处理系统。图35是示意性表示第3实施方式所涉及的基板处理系统400的结构的概略的俯视图。
基板处理系统400具有一体连接送入送出站401和处理站402而成的结构，该送入送出站401例如在其与外部之间送入送出能够收纳多个层叠晶圆T的盒Ct，该处理站402具备对层叠晶圆T实施规定的处理的各种处理装置。
在送入送出站401设有盒载置台410。在图示的例子中，在盒载置台410，多个、例如四个盒Ct沿X轴方向载置自如地成为一列。此外，载置于盒载置台410的盒Ct的个数并不限定于本实施方式，能够任意决定。
在送入送出站401与盒载置台410相邻地设有晶圆输送区域420。在晶圆输送区域420设有在沿X轴方向延伸的输送路径421上移动自如的晶圆输送装置422。晶圆输送装置422具有保持并输送层叠晶圆T的例如两个输送臂423、423。各输送臂423构成为沿水平方向、沿铅垂方向、绕水平轴线和绕铅垂轴线移动自如。此外，输送臂423的结构并不限定于本实施方式，能够采取任意的结构。
在处理站402设有晶圆输送区域430。在晶圆输送区域430设有在沿X轴方向延伸的输送路径431上移动自如的晶圆输送装置432。晶圆输送装置432构成为能够相对于后述的传送装置434、湿式蚀刻装置440、441、加工装置450输送层叠晶圆T。另外，晶圆输送装置432具有保持并输送层叠晶圆T的例如两个输送臂433、433。各输送臂433构成为沿水平方向、沿铅垂方向、绕水平轴线和绕铅垂轴线移动自如。此外，输送臂433的结构并不限定于本实施方式，而能够采取任意的结构。
在晶圆输送区域420与晶圆输送区域430之间设有用于交接层叠晶圆T的传送装置434。
在晶圆输送区域430的Y轴正方向侧自送入送出站401侧向X轴方向依次排列配置有湿式蚀刻装置440、441。在湿式蚀刻装置440、441中，对被处理晶圆W的加工面Wg用例如氢氟酸等药液进行湿式蚀刻。
在晶圆输送区域430的X轴正方向侧配置有加工装置450。在加工装置450中，对被处理晶圆W进行磨削、清洗等加工处理。加工装置450具有旋转工作台460、输送单元470、处理单元480、第1清洗单元490、第2清洗单元500、粗磨削单元510、中磨削单元520以及精磨削单元530。
旋转工作台460构成为利用旋转机构(未图示)旋转自如。在旋转工作台460上设有四个用于吸附保持层叠晶圆T的卡盘461。卡盘461均等、即每隔90度地配置在与旋转工作台460相同的圆周上。四个卡盘461通过旋转工作台460旋转从而能够向交接位置A0和加工位置A1～A3移动。另外，四个卡盘461分别构成为能够利用旋转机构(未图示)绕铅垂轴线旋转。
在本实施方式中，交接位置A0为旋转工作台460的X轴负方向侧且Y轴负方向侧的位置，在交接位置A0的X轴负方向侧排列配置第2清洗单元500、处理单元480以及第1清洗单元490。处理单元480和第1清洗单元490从上方依次层叠配置。第1加工位置A1为旋转工作台460的X轴正方向侧且Y轴负方向侧的位置，在该位置配置粗磨削单元510。第2加工位置A2为旋转工作台460的X轴正方向侧且Y轴正方向侧的位置，在该位置配置中磨削单元520。第3加工位置A3为旋转工作台460的X轴负方向侧且Y轴正方向侧的位置，在该位置配置精磨削单元530。
输送单元470为具备多个例如三个臂471的多关节型的机器人。三个臂471分别构成为旋转自如。在顶端的臂471安装有用于吸附保持层叠晶圆T的输送盘472。另外，基端的臂471安装于使臂471沿铅垂方向移动的移动机构473。而且，具备该结构的输送单元470能够相对于交接位置A0、处理单元480、第1清洗单元490以及第2清洗单元500输送层叠晶圆T。
在处理单元480中，调节磨削处理前的层叠晶圆T的水平方向的朝向。例如，通过一边使保持于卡盘100的层叠晶圆T旋转一边由检测部(未图示)检测被处理晶圆W的凹口部的位置，来调节该凹口部的位置而调节层叠晶圆T的水平方向的朝向。
另外，处理单元480具有处理装置320的结构，即具有卡盘100、移动机构101、旋转机构102、激光头103、移动机构104、升降机构105、激光头321、移动机构322、升降机构323。而且，在处理单元480中，利用激光头103在被处理晶圆W形成改性层M，利用激光头321在被处理晶圆W形成改性面R4或R5。此外，在被处理晶圆W预先形成有改性层M的情况下，在处理单元480中仅形成改性面R4或R5。或者，相反地，在被处理晶圆W预先形成有改性面R4或R5的情况下，在处理单元480中仅形成改性层M。
在第1清洗单元490中，对磨削处理后的被处理晶圆W的加工面Wg进行清洗，更具体而言，进行旋转清洗。例如，一边使保持于旋转卡盘(未图示)的层叠晶圆T旋转，一边自清洗液喷嘴(未图示)向加工面Wg供给清洗液。于是，供给的清洗液在加工面Wg上扩散，对该加工面Wg进行清洗。
在第2清洗单元500中，对磨削处理后的被处理晶圆W保持于输送盘472的状态下的支承晶圆S的非接合面Sn进行清洗，并且清洗输送盘472。
在粗磨削单元510中，对被处理晶圆W的加工面Wg进行粗磨削。粗磨削单元510具有粗磨削部511。粗磨削部511具有图6所示的磨削磨具112、旋转轴113以及驱动部114。另外，粗磨削部511构成为能够沿着支柱512在铅垂方向和水平方向上移动。
在中磨削单元520中，对被处理晶圆W的加工面Wg进行中磨削。中磨削单元520具有中磨削部521。中磨削部521具有图6所示的磨削磨具112、旋转轴113以及驱动部114。另外，中磨削部521构成为能够沿着支柱522在铅垂方向和水平方向上移动。此外，中磨削部521的磨削磨具112的磨粒的粒度小于粗磨削部511的磨削磨具112的磨粒的粒度。
在精磨削单元530中，对被处理晶圆W的加工面Wg进行精磨削。精磨削单元530具有精磨削部531。精磨削部531具有图6所示的磨削磨具112、旋转轴113以及驱动部114。另外，精磨削部531构成为能够沿着支柱532在铅垂方向和水平方向上移动。此外，精磨削部531的磨削磨具112的磨粒的粒度小于中磨削部521的磨削磨具112的磨粒的粒度。
接着，说明使用以上这样构成的基板处理系统400进行的晶圆处理。在本实施方式中，按照进行图30所示的晶圆处理的情况进行说明。
首先，将收纳了多个层叠晶圆T的盒Ct载置于送入送出站401的盒载置台410。此外，在本实施方式中，在基板处理系统400的外部的接合装置(未图示)中，如图30的(a)所示，接合被处理晶圆W和支承晶圆S。
接着，利用晶圆输送装置422取出盒Ct内的层叠晶圆T，向传送装置434输送。接着，利用晶圆输送装置432取出传送装置434的层叠晶圆T，向加工装置450输送。
输送到加工装置450的层叠晶圆T被向处理单元480交接。在处理单元480中，利用检测部(未图示)调节被处理晶圆W的水平方向的朝向。在处理单元480中，进而使用激光头103如图30的(b)所示在被处理晶圆W形成了改性层M，之后使用激光头321，如图30的(c)所示在被处理晶圆W形成改性面R4或R5。
接着，层叠晶圆T被输送单元470自处理单元480向交接位置A0输送，并向该交接位置A0的卡盘461交接。然后，使卡盘461向第1加工位置A1移动。之后，利用粗磨削单元510，如图30的(d)所示对被处理晶圆W的加工面Wg进行粗磨削。于是，如图30的(e)所示，被处理晶圆W的周缘部We以改性层M和裂纹C为基点剥离而被去除。此时，由于在被处理晶圆W与支承晶圆S之间的界面形成有改性面R4或R5而接合力降低，因此能够适当地去除周缘部We。
接着，使卡盘461向第2加工位置A2移动。之后，利用中磨削单元520，对被处理晶圆W的加工面Wg进行中磨削。此外，在上述的粗磨削单元510中无法完全去除周缘部We的情况下，由该中磨削单元520将周缘部We完全去除。即，可以通过在粗磨削单元510和中磨削单元520中这两个阶段去除周缘部We。该情况下，能够阶段性地减小被去除的周缘部We的大小。即，由各磨削单元510、520去除的周缘部We减小。
接着，使卡盘461向第3加工位置A3移动。之后，利用精磨削单元530对被处理晶圆W的加工面Wg进行精磨削。
接着，使卡盘461向交接位置A0移动。在此，使用清洗液喷嘴(未图示)，利用清洗液对被处理晶圆W的加工面Wg进行粗清洗。此时，进行将加工面Wg的污垢去除到一定程度的清洗。
接着，层叠晶圆T被输送单元470自交接位置A0向第2清洗单元500输送。而且，在第2清洗单元500中，在被处理晶圆W保持于输送盘472的状态下，对支承晶圆S的非接合面Sn进行清洗、干燥。
接着，层叠晶圆T被输送单元470自第2清洗单元500向第1清洗单元490输送。而且，在第1清洗单元490中，使用清洗液喷嘴(未图示)，利用清洗液对被处理晶圆W的加工面Wg进行精清洗。此时，将加工面Wg清洗到期望的清洁度并进行干燥。
接着，层叠晶圆T被晶圆输送装置432依次向湿式蚀刻装置440、441输送，通过两个阶段对加工面Wg进行湿式蚀刻。
然后，实施了全部处理的层叠晶圆T被晶圆输送装置432向传送装置434输送，进而被晶圆输送装置422向盒载置台10的盒Ct输送。如此，基板处理系统400中的一系列的晶圆处理结束。
在以上的第3实施方式中，也能够得到与上述第1实施方式和第2实施方式相同的效果。
此外，如图35所示，本实施方式的基板处理系统400也可以还具有周缘去除装置210。周缘去除装置210例如与处理单元480和第1清洗单元490层叠地设置。
该情况下，在处理单元480中形成了改性层M以及改性面R4或R5之后，在周缘去除装置210中以改性层M为基点去除周缘部We。之后，依次进行粗磨削单元510中的粗磨削、中磨削单元520中的中磨削、精磨削单元530中的精磨削、第2清洗单元500中对非接合面Sn的清洗、第1清洗单元490中对加工面Wg的清洗、湿式蚀刻装置440、441中对加工面Wg的湿式蚀刻。
此外，在本实施方式中，用于形成改性层M的激光头103和用于形成改性面R4或R5的激光头321分别设于进行层叠晶圆T的对准的处理单元480，但装置结构并不限定于此。也可以是，具备激光头103、移动机构104以及升降机构105的用于形成改性层M的改性层形成单元和具备激光头321、移动机构322以及升降机构323的用于形成改性面R4或R5的界面处理单元分别与处理单元480分开设置。改性层形成单元和界面处理单元只要在输送单元470能够输送层叠晶圆T的范围内即可，能够配置在任意的位置。例如，改性层形成单元和界面处理单元可以与处理单元480层叠设置。或者，也可以设于与处理单元480在水平方向上相邻的位置，例如设于隔着移动机构473与处理单元480相反的一侧的位置。此外，也可以是，改性层形成单元和界面处理单元中的任一者配置于加工装置450的内部。或者，也可以是，改性层形成单元和界面处理单元双方配置于加工装置50的外部。
另外，在本实施方式的基板处理系统400也可以设有对被处理晶圆W的加工面Wg进行磨削的CMP装置(CMP：Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光)，该情况下，也可以设有对磨削后的加工面Wg进行清洗的清洗装置。CMP装置例如在处理站402中可以设于晶圆输送区域430的Y轴负方向侧。另外，清洗装置例如可以在晶圆输送区域430的X轴正方向侧层叠于湿式蚀刻装置440、441地设置。
另外，在本实施方式的基板处理系统400中，被处理晶圆W与支承晶圆S之间的接合由基板处理系统400的外部的接合装置来进行，但该接合装置也可以设于基板处理系统400的内部。该情况下，相对于基板处理系统400的送入送出站401送入送出能够分别收纳多个被处理晶圆W、多个支承晶圆S、多个层叠晶圆T的盒Cw、Cs、Ct。并且，在盒载置台410，这些盒Cw、Cs、Ct沿X轴方向载置自如地成为一列。
在以上的实施方式中，说明了将被处理晶圆W和支承晶圆S直接接合的情况，但这些被处理晶圆W和支承晶圆S也可以借助粘接剂接合。
以上，说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于该例子。能够在权利要求书所记载的技术思想的范围内想到各种变更例或修正例，对本领域技术人员而言是显而易见的，当然这些也属于本发明的保护范围。
附图标记说明
1、基板处理系统；2、送入送出站；3、处理站；22、晶圆输送装置；30、接合装置；31、改性层形成装置；32、加工装置；40、控制装置；100、卡盘；101、移动机构；102、旋转机构；103、激光头；104、移动机构；105、升降机构；200、基板处理系统；210、周缘去除装置；300、310、界面处理装置；320、330、处理装置；400、基板处理系统；401、送入送出站；402、处理站；450、加工装置；480、处理单元；510、粗磨削单元；520、中磨削单元；530、精磨削单元；C、裂纹；D、器件层；Fw、Fs、氧化膜；M、改性层；M’、径向改性层；M”、分割改性层；R1、R2、改性槽；R3、R4、R5、改性面；S、支承晶圆；T、层叠晶圆；W(W1、W2)、被处理晶圆；Wc、中央部；We、周缘部。

Claims (38)

1.一种基板处理系统，其对基板进行处理，其中，
该基板处理系统具有：
改性层形成装置，其沿着基板中的、去除对象的周缘部与中央部之间的边界在基板的内部形成改性层；以及
周缘去除装置，其以所述改性层为基点去除所述周缘部。
2.根据权利要求1所述的基板处理系统，其中，
所述改性层形成装置在基板的内部形成自所述边界向径向外侧延伸的径向改性层，并在比所述边界靠径向外侧的位置形成环状的分割改性层。
3.根据权利要求1所述的基板处理系统，其中，
在基板的表面形成有器件层，
所述改性层形成装置自基板的背面照射激光而形成所述改性层。
4.根据权利要求3所述的基板处理系统，其中，
所述改性层形成装置保持与第1基板的表面接合的第2基板，自所述第1基板的背面照射激光，在该第1基板的内部形成所述改性层。
5.根据权利要求4所述的基板处理系统，其中，
所述周缘去除装置保持所述第2基板，以所述改性层为基点去除所述周缘部。
6.根据权利要求4所述的基板处理系统，其中，
所述周缘去除装置保持所述第2基板，使所述第1基板的厚度减小而去除所述周缘部。
7.根据权利要求6所述的基板处理系统，其中，
所述改性层的下端位于使所述第1基板的厚度减小时的目标表面的上方。
8.根据权利要求4所述的基板处理系统，其中，
所述周缘去除装置对在所述周缘部的表面形成有与所述第2基板之间的接合降低部的、所述第1基板和所述第2基板接合而成的层叠基板进行处理，去除所述周缘部。
9.根据权利要求4所述的基板处理系统，其中，
所述改性层形成装置对在所述周缘部的表面形成有与所述第2基板之间的接合降低部的、所述第1基板和所述第2基板接合而成的层叠基板进行处理，与所述接合降低部对应地形成所述改性层。
10.根据权利要求6所述的基板处理系统，其中，
所述改性层的下端位于使所述第1基板的厚度减小时的目标表面的下方。
11.根据权利要求1所述的基板处理系统，其中，
所述改性层形成装置在第1基板的内部形成所述改性层，
所述周缘去除装置去除所述第1基板的所述周缘部，
所述基板处理系统具有界面处理装置，该界面处理装置对所述周缘部处所述第1基板与第2基板接合的界面进行规定的处理。
12.根据权利要求11所述的基板处理系统，其中，
所述界面处理装置向接合前的所述第1基板的所述界面或者所述第2基板的所述界面照射激光而使该界面改性。
13.根据权利要求11所述的基板处理系统，其中，
所述界面处理装置对接合前的所述第1基板的所述界面或者所述第2基板的所述界面进行蚀刻。
14.根据权利要求11所述的基板处理系统，其中，
所述界面处理装置向接合后的所述第1基板的所述界面照射激光而使该界面改性。
15.根据权利要求14所述的基板处理系统，其中，
在所述第1基板的表面形成有器件层，
所述界面处理装置向所述器件层照射激光而使该器件层改性。
16.根据权利要求4所述的基板处理系统，其中，
该基板处理系统具有接合装置，该接合装置将所述第1基板和所述第2基板接合。
17.根据权利要求16所述的基板处理系统，其中，
所述接合装置在所述第1基板层叠第3基板并进行接合，
所述改性层形成装置沿着所述第3基板中的、去除对象的周缘部与中央部之间的边界在该第3基板的内部形成改性层，
所述周缘去除装置去除所述第3基板的所述周缘部。
18.根据权利要求17所述的基板处理系统，其中，
所述改性层形成装置在所述第3基板的内部的比所述第1基板的端部靠径向内侧的位置形成所述改性层。
19.一种基板处理方法，该基板处理方法对基板进行处理，其中，
该基板处理方法具有：
改性层形成工序，沿着第1基板中的、去除对象的周缘部与中央部之间的边界在该第1基板的内部形成改性层；
周缘去除工序，以所述改性层为基点去除所述周缘部；以及
接合工序，接合所述第1基板和第2基板。
20.根据权利要求19所述的基板处理方法，其中，
依次进行所述改性层形成工序、所述接合工序以及所述周缘去除工序。
21.根据权利要求19所述的基板处理方法，其中，
依次进行所述接合工序、所述改性层形成工序以及所述周缘去除工序。
22.根据权利要求19所述的基板处理方法，其中，
在所述改性层形成工序中，在所述第1基板的内部形成自所述边界向径向外侧延伸的径向改性层，在比所述边界靠径向外侧的位置形成环状的分割改性层。
23.根据权利要求19所述的基板处理方法，其中，
在所述第1基板的表面形成有器件层，
在所述改性层形成工序中，自所述第1基板的背面照射激光而形成所述改性层。
24.根据权利要求23所述的基板处理方法，其中，
在所述改性层形成工序中，保持与所述第1基板的表面接合的所述第2基板，自所述第1基板的背面照射激光，而在该第1基板的内部形成所述改性层。
25.根据权利要求24所述的基板处理方法，其中，
在所述周缘去除工序中，保持所述第2基板，以所述改性层为基点去除所述周缘部。
26.根据权利要求19所述的基板处理方法，其中，
在所述周缘去除工序中，保持所述第2基板，使所述第1基板的厚度减小而去除所述周缘部。
27.根据权利要求26所述的基板处理方法，其中，
所述改性层的下端位于使所述第1基板的厚度减小时的目标表面的上方。
28.根据权利要求19所述的基板处理方法，其中，
在所述周缘去除工序中，对在所述周缘部的表面形成有与所述第2基板之间的接合降低部的、所述第1基板和所述第2基板接合而成的层叠基板进行处理，去除所述周缘部。
29.根据权利要求19所述的基板处理方法，其中，
在所述改性层形成工序中，对在所述周缘部的表面形成有与所述第2基板之间的接合降低部的、所述第1基板和所述第2基板接合而成的层叠基板进行处理，与所述接合降低部对应地形成所述改性层。
30.根据权利要求26所述的基板处理方法，其中，
所述改性层的下端位于使所述第1基板的厚度减小时的目标表面的下方。
31.根据权利要求19所述的基板处理方法，其中，
该基板处理方法具有界面处理工序，对所述周缘部处所述第1基板和所述第2基板接合的界面进行规定的处理。
32.根据权利要求31所述的基板处理方法，其中，
在所述界面处理工序中，向接合前的所述第1基板的所述界面或者所述第2基板的所述界面照射激光而使该界面改性。
33.根据权利要求31所述的基板处理方法，其中，
在所述界面处理工序中，对接合前的所述第1基板的所述界面或者所述第2基板的所述界面进行蚀刻。
34.根据权利要求31所述的基板处理方法，其中，
在所述界面处理工序中，向接合后的所述第1基板的所述界面照射激光而使该界面改性。
35.根据权利要求34所述的基板处理方法，其中，
在所述第1基板的表面形成有器件层，
在所述界面处理工序中，向所述器件层照射激光而使该器件层改性。
36.根据权利要求19所述的基板处理方法，其中，
该基板处理方法还具有：
其他的所述改性层形成工序，在进行了所述改性层形成工序、所述周缘去除工序以及所述接合工序之后，在该其他的所述改性层形成工序中，对层叠于所述第1基板的第3基板形成所述改性层；以及
其他的周缘去除工序，去除所述第3基板的所述周缘部。
37.根据权利要求36所述的基板处理方法，其中，
在所述其他的改性层形成工序中，在所述第3基板的内部的比所述第1基板的端部靠径向内侧的位置形成所述改性层。
38.一种计算机存储介质，该计算机存储介质可读取，存储有程序，该程序用于在控制基板处理系统的控制部的计算机上运行，以利用该基板处理系统执行基板处理方法，其中，
所述基板处理方法具有：
改性层形成工序，沿着第1基板中的、去除对象的周缘部与中央部之间的边界在该第1基板的内部形成改性层；
周缘去除工序，以所述改性层为基点去除所述周缘部；以及
接合工序，接合所述第1基板和第2基板。
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