CN112005344B - 基板处理系统和基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

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；界面处理装置，其对所述第1基板与第2基板接合的界面的位于所述周缘部处的部分进行规定的处理；周缘去除装置，其将所述周缘部以所述改性层为基点去除；位置检测装置，其检测由所述改性层形成装置形成的所述改性层的位置或者所述界面的由所述界面处理装置处理后的位置；以及控制装置，其控制所述改性层形成装置和所述界面处理装置，在所述控制装置中，基于由所述位置检测装置检测出的所述改性层的位置，控制所述界面的由所述界面处理装置处理的位置，或者，基于由所述位置检测装置检测出的所述界面的位置，控制由所述改性层形成装置形成的所述改性层的位置。

Description

基板处理系统和基板处理方法
技术领域
本申请基于2018年4月27日向日本申请的日本特愿2018－87735号和2018年9月13日向日本申请的日本特愿2018－171253号主张优先权，并将它们内容引用到本说明书中。
本公开涉及基板处理系统和基板处理方法。
背景技术
在专利文献1中，公开有通过使在外周部设有磨粒的圆板状的磨削工具旋转并使磨削工具的至少外周面与半导体晶圆呈线状抵接而将半导体晶圆的周端部磨削成大致L字状的方案。半导体晶圆是通过将两张硅晶圆贴合而制成的。
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
本公开所涉及的技术能适当地去除将基板彼此接合而成的层叠基板中的一个基板的周缘部。
用于解决问题的方案
本公开的一技术方案为一种基板处理系统，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；界面处理装置，其对所述第1基板与第2基板接合的界面的位于所述周缘部处的部分进行规定的处理；周缘去除装置，其将所述周缘部以所述改性层为基点去除；位置检测装置，其检测由所述改性层形成装置形成的所述改性层的位置或者所述界面的由所述界面处理装置处理后的位置；以及控制装置，其控制所述改性层形成装置和所述界面处理装置，在所述控制装置中，基于由所述位置检测装置检测出的所述改性层的位置，控制所述界面的由所述界面处理装置处理的位置，或者，基于由所述位置检测装置检测出的所述界面的位置，控制由所述改性层形成装置形成的所述改性层的位置。
发明的效果
根据本公开的一技术方案，能够适当地去除将基板彼此接合而成的层叠基板中的一个基板的周缘部。
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是表示层叠晶圆的局部的结构的概略的侧视图。
图4是表示处理单元的结构的概略的侧视图。
图5是表示各磨削单元的结构的概略的侧视图。
图6是表示在被处理晶圆形成了改性层的形态的纵剖视图。
图7是表示在被处理晶圆形成了改性层的形态的俯视图。
图8是表示在被处理晶圆的内部形成了改性面的形态的纵剖视图。
图9是表示形成图8所示的改性面的形态的纵剖面的说明图。
图10是表示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11是表示形成图10所示的改性面的形态的纵剖面的说明图。
图12是表示层叠晶圆中被处理晶圆产生了偏心的形态的俯视图。
图13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14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15是表示第1实施方式所涉及的晶圆处理的主要工序中被处理晶圆的形态的说明图。
图16是表示处理单元的结构的概略的侧视图。
图17是表示第1实施方式的变形例所涉及的晶圆处理的主要工序中被处理晶圆的形态的说明图。
图18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19是表示界面处理装置的结构的概略的侧视图。
图20是表示在被处理晶圆形成了改性槽的形态的俯视图。
图21是表示在被处理晶圆形成了改性面的形态的俯视图。
图22是表示晶圆处理的主要工序中被处理晶圆的形态的说明图。
图23是表示界面处理装置的结构的概略的侧视图。
图24是表示界面处理装置的结构的概略的侧视图。
图25是表示晶圆处理的主要工序中支承晶圆的形态的说明图。
图26是表示将改性层形成于比氧化膜的端部靠径向内侧的位置的形态的纵剖视图。
图27是表示界面处理装置的结构的概略的侧视图。
图28是表示另一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29是表示另一实施方式中在被处理晶圆形成改性层的形态的说明图。
图30是表示另一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31是表示另一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32是表示另一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33是表示另一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。
具体实施方式
首先，说明专利文献1所公开的以往的端面磨削装置。端面磨削装置具有卡盘台、主轴、金刚石砂轮。卡盘台载置晶圆，并以Z轴方向(铅垂方向)为旋转轴线来旋转。主轴在其顶端部安装金刚石砂轮，并以Y轴方向(水平方向)为旋转轴线来旋转。另外，主轴沿Y轴方向和Z方向移动。金刚石砂轮为在外周部设有金刚石磨粒的圆板状的磨削工具。在使用该端面磨削装置进行晶圆的周缘部的端面磨削的情况下，通过一边旋转卡盘台，一边沿Y轴方向和Z轴方向移动主轴，从而使金刚石砂轮与晶圆抵接。然后，将晶圆的周缘部磨削成大致L字状。
在此，在半导体器件的制造工序中，对在表面形成有多个电子电路等器件的晶圆，进行磨削该晶圆的背面而使晶圆薄化的处理。然后，若直接输送该被薄化的晶圆、或进行后续的处理，则可能导致晶圆产生翘曲、裂纹。于是，为了加强晶圆，例如进行在支承基板粘贴晶圆的处理。
通常，晶圆的周缘部被进行倒角加工，但若如上所述地对晶圆进行磨削处理，则晶圆的周缘部会成为尖锐的形状(所谓的刀刃形状)。这样一来，有可能在晶圆的周缘部产生碎裂，使晶圆受到损伤。于是，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。
所述的专利文献1所记载的端面磨削装置为进行该边缘修整的装置。然而，在该端面磨削装置中，具有主轴的Z轴方向上的移动因例如公差等各种原因而并不固定的情况。该情况下，无法适当地控制金刚石砂轮的Z轴方向上的移动而有可能磨削到支承基板的表面。因而，以往的边缘修整存在改善的余地。
以下，参照附图说明用于适当地进行边缘修整的、本实施方式所涉及的基板处理系统和基板处理方法。此外，在本说明书和附图中，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的说明。
首先，说明第1实施方式所涉及的基板处理系统的结构。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。
在基板处理系统1中，如图2和图3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形成有包含多个器件的器件层D。另外，在器件层D还形成有氧化膜Fw，例如SiO2膜。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，例如为硅晶圆。在支承晶圆S的接合面Sj形成有氧化膜Fs，例如SiO2膜。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)。
此外，在图2中，为了避免图示的复杂，省略对器件层D和氧化膜Fw、Fs的图示。另外，以下的说明中使用的其他的附图也同样具有省略这些器件层D和氧化膜Fw、Fs的图示的情况。
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。送入送出站2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。处理站3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Ct沿Y轴方向载置自如地成为一列。此外，载置于盒载置台10的盒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Y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设有晶圆输送区域30。在晶圆输送区域30设有在沿X轴方向延伸的输送路径31上移动自如的晶圆输送装置32。晶圆输送装置32构成为能够相对于后述的传送装置34、湿式蚀刻装置40、41、加工装置50输送层叠晶圆T。另外，晶圆输送装置32具有用于保持并输送层叠晶圆T的例如两个输送臂33、33。各输送臂33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。此外，输送臂33的结构并不限定于本实施方式，可以采用任意的结构。
在晶圆输送区域20与晶圆输送区域30之间设有用于交接层叠晶圆T的传送装置34。
在晶圆输送区域30的Y轴正方向侧自送入送出站2侧朝向X轴方向依次排列配置有湿式蚀刻装置40、41。在湿式蚀刻装置40、41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30的X轴正方向侧配置有加工装置50。在加工装置50中，对被处理晶圆W进行磨削、清洗等加工处理。
以上的基板处理系统1设有控制装置60。控制装置60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所述的各种处理装置、输送装置等的驱动系统的动作来实现基板处理系统1的后述的基板处理的程序。此外，也可以是，所述程序被存储在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60。
接着，说明加工装置50。加工装置50具有旋转台70、输送单元80、处理单元90、第1清洗单元110、第2清洗单元120、粗磨削单元130、中磨削单元140以及精磨削单元150。
旋转台70构成为利用旋转机构(未图示)旋转自如。在旋转台70上设有四个用于吸附保持层叠晶圆T的卡盘71。卡盘71均等、即每隔90度地配置在与旋转台70相同的圆周上。四个卡盘71通过旋转台70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71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为旋转台70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120、处理单元90以及第1清洗单元110。处理单元90和第1清洗单元110从上方依次层叠配置。第1加工位置A1为旋转台70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130。第2加工位置A2为旋转台70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140。第3加工位置A3为旋转台70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150。
输送单元80为具备多个例如三个臂81的多关节型的机器人。三个臂81分别构成为旋转自如。在顶端的臂81安装有用于吸附保持层叠晶圆T的输送盘82。另外，基端的臂81安装于使臂81沿铅垂方向移动的移动机构83。而且，具备该结构的输送单元80能够相对于交接位置A0、处理单元90、第1清洗单元110以及第2清洗单元120输送层叠晶圆T。
在处理单元90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91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，在处理单元90中，向被处理晶圆W的内部照射激光束，形成改性层。处理单元90具有如图4所示以被处理晶圆W配置在上侧且支承晶圆S配置在下侧的状态保持层叠晶圆T的卡盘91。卡盘91构成为能够利用移动机构92沿X轴方向和Y轴方向移动。移动机构92由一般的精密XY载物台构成。另外，卡盘91构成为能够利用旋转机构93绕铅垂轴线旋转。
在卡盘91的上方设有向被处理晶圆W的内部照射激光束的第1激光头94。第1激光头94将自激光束振荡器(未图示)振荡出的高频的脉冲状的激光束、且是针对被处理晶圆W具有透过性的波长的激光束会聚并照射于被处理晶圆W的内部的规定位置。由此，在被处理晶圆W的内部，激光束会聚的部分改性。第1激光头94构成为能够利用移动机构95沿X轴方向和Y轴方向移动。移动机构95由一般的精密XY载物台构成。另外，第1激光头94构成为能够利用升降机构96沿Z轴方向移动。
另外，在处理单元90中，向被处理晶圆W的内部照射激光束，在周缘部We形成改性面。具体而言，例如，使激光束透射到被处理晶圆W的非加工面Wn，而在各界面产生烧蚀。然后，通过如下所述使被处理晶圆W的相当于要被去除的周缘部We的部分与支承晶圆S之间的界面处的接合力降低，从而高效地去除周缘部We。该情况下，在卡盘91的上方设有向非加工面Wn照射激光束而使其改性的第2激光头97。第2激光头97将自激光束振荡器(未图示)振荡出的高频的脉冲状的激光束、且是针对被处理晶圆W具有透过性的波长的激光束会聚并照射于被处理晶圆W的内部的规定位置。由此，在被处理晶圆W的内部，激光束会聚的部分改性。第2激光头97构成为能够利用移动机构98沿X轴方向和Y轴方向移动。移动机构98由一般的精密XY载物台构成。另外，第2激光头97构成为能够利用升降机构99沿Z轴方向移动。
另外，在处理单元90中，检测形成于被处理晶圆W的改性层M的位置或者改性面R1的内周位置。该情况下，在卡盘91的外周部上方设有位置检测部100。位置检测部100构成为能够利用移动机构(未图示)沿X轴方向、沿Y轴方向以及沿Z轴方向移动。位置检测部100使用例如应用了红外线的IR摄像机。而且，位置检测部100对保持于卡盘91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R1的内周位置。
如图1所示，在第1清洗单元110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120中，对磨削处理后的被处理晶圆W保持于输送盘82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82。
在粗磨削单元130中，对被处理晶圆W的加工面Wg进行粗磨削。粗磨削单元130具有粗磨削部131。粗磨削部131如图5所示具有粗磨削磨具132、主轴133以及驱动部134。粗磨削磨具132以环状形状设于卡盘71的上方。在粗磨削磨具132借助主轴133设有驱动部134。驱动部134例如内置马达(未图示)，使粗磨削磨具132旋转，并且沿着图1所示的支柱135在铅垂方向和水平方向上移动。而且，在粗磨削单元130中，在使保持于卡盘71的被处理晶圆W与粗磨削磨具132的圆弧的一部分抵接的状态下，通过使卡盘71和粗磨削磨具132分别旋转，从而对被处理晶圆W的加工面Wg进行磨削。
在中磨削单元140中，对被处理晶圆W的加工面Wg进行中磨削。如图1和图5所示，中磨削单元140的结构与粗磨削单元130的结构大致相同，具有中磨削部141、中磨削磨具142、主轴143、驱动部144以及支柱145。此外，中磨削磨具142的磨粒的粒度小于粗磨削磨具132的磨粒的粒度。
在精磨削单元150中，对被处理晶圆W的加工面Wg进行精磨削。如图1和图5所示，精磨削单元150的结构与中磨削单元140的结构大致相同，具有精磨削部151、精磨削磨具152、主轴153、驱动部154以及支柱155。此外，精磨削磨具152的磨粒的粒度小于中磨削磨具142的磨粒的粒度。
此外，在本实施方式中，处理单元90具有作为改性部的第1激光头94，加工装置50构成改性层形成装置。另外，在本实施方式中，处理单元90具有作为界面处理部的第2激光头97，加工装置50构成界面处理装置。另外，在本实施方式中，处理单元90具有位置检测部100，加工装置50构成位置检测装置。而且，在本实施方式中，如后所述，在粗磨削单元130(或者粗磨削单元130和中磨削单元140)中，去除被处理晶圆W的周缘部We，加工装置50构成周缘去除装置。
在此，说明由所述的图4所示的处理单元90进行的处理。在处理单元90中，除了使用检测部(未图示)调节层叠晶圆T的水平方向的朝向以外，还进行以下三个处理。第一个处理为使用第1激光头94形成改性层。第二个处理为使用第2激光头97形成改性面。第三个处理为使用位置检测部100检测改性层或者改性面。其中，如下所述，第三个处理的改性层或者改性面的检测用于控制第一个处理中的第1激光头94和第二个处理中的第2激光头97。
说明由处理单元90进行的第一个处理、即使用第1激光头94形成改性层。在处理单元90中，一边利用旋转机构93使卡盘91旋转，一边自第1激光头94向被处理晶圆W的内部照射激光束。这样一来，如图6所示，在被处理晶圆W的内部，激光束L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。另外，如图7所示，改性层M形成为环状。
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7所示沿着被处理晶圆W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6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6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M。
此外，在本实施方式的处理单元90中，使卡盘91沿水平方向移动，但也可以使第1激光头94沿水平方向移动，或者也可以使卡盘91和第1激光头94双方沿水平方向移动。另外，使卡盘91旋转，但也可以使第1激光头94旋转。
说明由处理单元90进行的第二个处理、即使用第2激光头97形成改性面。在处理单元90中，在对被处理晶圆W与支承晶圆S之间的界面进行处理之际，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，本实施方式中的界面包含该被处理晶圆W的内部和该器件层D的内部。
如图8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R1。作为该加工方法，如图9所示，自第2激光头97朝向被处理晶圆W的内部照射激光束L。激光束L透过被处理晶圆W的内部并会聚，会聚的部分被改性。并且，一边利用旋转机构93使卡盘91旋转且利用移动机构98使第2激光头97向径向外侧移动，一边自第2激光头97向被处理晶圆W的内部照射激光束L。于是，形成改性面R1。此外，在形成改性面R1时，也可以利用移动机构92使卡盘91沿径向移动，或者使也可以第2激光头97和卡盘91双方移动。
此外，如此在被处理晶圆W的内部形成改性面R1的情况下，在去除了周缘部We之后，被处理晶圆W的局部在支承晶圆S上残留。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10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R2。作为该加工方法，例如图11所示具有三个方法。
第一个加工方法为如下方法：如图11的(a)所示，使来自第2激光头97的激光束L的会聚点位于被处理晶圆W的内部且器件层D的上方。该情况下，预先将激光束L的能量减小到即使激光束L会聚也不会使被处理晶圆W改性的程度。于是，激光束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束L透过被处理晶圆W而向器件层D照射。激光束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93使卡盘91旋转并且利用移动机构98使第2激光头97向径向外侧移动，一边自第2激光头97照射激光束L。于是，在器件层D形成改性面R2。此外，在形成改性面R2时，也可以利用移动机构92使卡盘91沿径向移动，或者也可以使第2激光头97和卡盘91双方移动。
第二个加工方法为如下方法：如图11的(b)所示，使来自第2激光头97的激光束L的会聚点位于器件层D的内部。该情况下，激光束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93使卡盘91旋转并且利用移动机构98使第2激光头97向径向外侧移动，一边自第2激光头97照射激光束L。于是，在器件层D形成改性面R2。此外，在形成改性面R2时，也可以利用移动机构92使卡盘91沿径向移动，或者也可以使第2激光头97和卡盘91双方移动。
第三个加工方法为如下方法：如图11的(c)所示，使来自第2激光头97的激光束L的会聚点位于器件层D的下方。该情况下，激光束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，激光束L被器件层D吸收，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93使卡盘91旋转并且利用移动机构98使第2激光头97向径向外侧移动，一边自第2激光头97照射激光束L。于是，在器件层D形成改性面R2。此外，在形成改性面R2时，也可以利用移动机构92使卡盘91沿径向移动，或者也可以使第2激光头97和卡盘91双方移动。
说明由处理单元90进行的第三个处理、即使用位置检测部100检测改性层M或者改性面R1、R2。进行该处理，以使改性层M的位置与改性面R1、R2的内周位置一致。
说明使该改性层M的位置与改性面R1、R2的内周位置一致的理由。作为一个例子，图12中表示被处理晶圆W相对于层叠晶圆T偏心地接合且改性层M的位置与改性面R1、R2的内周位置错开的情况。该情况下，如图12所示，存在改性层M位于比改性面R1、R2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R1、R2的内周靠径向外侧的位置的部位。
如图13的(a)所示，在改性层M位于比改性面R1、R2的内周靠径向内侧的位置的情况下，在如图13的(b)所示磨削加工面Wg来去除周缘部We时，被去除的周缘部的宽度D1小于应去除的周缘部We的目标宽度D2。另外，由于被去除的周缘部未经由改性层M和裂纹C剥离，因此，具有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。
如图14的(a)所示，在改性层M位于比改性面R1、R2的内周靠径向外侧的位置的情况下，在如图14的(b)所示磨削被处理晶圆W的加工面Wg来去除周缘部We时，在被处理晶圆W与器件层D之间残留改性面R1、R2。在存在该改性面R1、R2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R1、R2的内周位置之间的偏移的方法，在本实施方式中，使用位置检测部100检测改性层M的位置或者改性面R1、R2的内周位置。然后，基于该检测结果，调整要在后续的处理中形成的改性面R1、R2或者改性层M的位置。
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。此外，在本实施方式中，在基板处理系统1的外部的接合装置(未图示)中，利用范德华力和氢键(分子间力)将被处理晶圆W与支承晶圆S接合，预先形成层叠晶圆T。
首先，将收纳了多个层叠晶圆T的盒Ct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Ct内的层叠晶圆T，并向传送装置34输送。接着，利用晶圆输送装置32取出传送装置34的层叠晶圆T，并向加工装置50输送。
输送到加工装置50的层叠晶圆T被交接于处理单元90。在处理单元90中，层叠晶圆T被自晶圆输送装置32交接到卡盘91进行保持。然后，利用检测部(未图示)调节被处理晶圆W的水平方向的朝向。
另外，在处理单元90中，利用移动机构92使卡盘91沿水平方向移动，进行层叠晶圆T的定心，并且以第1激光头94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93使卡盘91旋转，一边自第1激光头94向被处理晶圆W的内部照射激光束L，而如图15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的形成位置如使用所述的图6和图7说明的那样。
在被处理晶圆W形成改性层M时，利用位置检测部100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。位置检测部100的检测结果被向控制装置60输出。在控制装置60中，基于位置检测部100的检测结果、即改性层M的位置，调整卡盘91的中心轴线或者来自第2激光头97的激光束L的照射轴线。
然后，使第1激光头94退避，并且基于控制装置60的控制，使第2激光头97移动到周缘部We的上方。接着，一边使卡盘91旋转并且使第2激光头97向径向外侧移动，一边自第2激光头97照射激光束。这样一来，如图15的(b)所示，在被处理晶圆W的内部或者器件层D分别形成改性面R1或者R2。此时，由于如上所述地对卡盘91的中心轴线或者来自第2激光头97的激光束L的照射轴线进行了调整，因此，能够适当地在被处理晶圆W形成改性面R1、R2。于是，其结果，能够使改性层M的位置与改性面R1、R2的内周位置一致。
此外，图15的(a)所示的改性层M的形成和图15的(b)所示的改性面R1、R2的形成的顺序可以相反。该情况下，当在被处理晶圆W形成了改性面R1、R2之后，利用位置检测部100使用红外线对改性面R1、R2进行拍摄，检测该改性面R1、R2的内周位置。位置检测部100的检测结果被向控制装置60输出。
在控制装置60中，基于位置检测部100的检测结果、即改性面R1、R2的内周位置，调整卡盘91的中心轴线或来自第1激光头94的激光束L的照射轴线。这样一来，能够在被处理晶圆W适当地形成改性层M。于是，其结果，能够使改性层M的位置与改性面R1、R2的内周位置一致。
接着，层叠晶圆T被输送单元80自处理单元90向交接位置A0输送，交接到该交接位置A0的卡盘71。然后，使卡盘71移动到第1加工位置A1。然后，利用粗磨削单元130，如图15的(c)所示，对被处理晶圆W的加工面Wg进行粗磨削。具体而言，在使被处理晶圆W与粗磨削磨具132的圆弧的局部抵接的状态下，通过使粗磨削磨具132下降，并且使卡盘71和粗磨削磨具132分别旋转，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有时还会在由处理单元90形成改性层M时扩展。换言之，形成裂纹C的时机既可以是在粗磨削单元130中对加工面Wg磨削时，也可以是在由处理单元90形成改性层M时。
此外，在继续进行对加工面Wg的磨削时，如图15的(d)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的外侧面成为凹凸较少的平坦状。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。另外，由于在被处理晶圆W与支承晶圆S之间的界面形成改性面R1、R2而接合力减低，因此能够适当地去除周缘部We。
接着，使卡盘71移动到第2加工位置A2。然后，利用中磨削单元140对被处理晶圆W的加工面Wg进行中磨削。此外，在所述的粗磨削单元130中无法完全去除周缘部We的情况下，由该中磨削单元140将周缘部We完全去除。即，可以由在粗磨削单元130中和在中磨削单元140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130、140去除的周缘部We减小。
接着，使卡盘71移动到第3加工位置A3。然后，利用精磨削单元150对被处理晶圆W的加工面Wg进行精磨削。
接着，使卡盘71移动到交接位置A0。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80自交接位置A0输送到第2清洗单元120。然后，在第2清洗单元120中，在被处理晶圆W保持于输送盘82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80自第2清洗单元120输送到第1清洗单元110。然后，在第1清洗单元110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32依次向湿式蚀刻装置40、41输送，以两个阶段对加工面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32输送到传送装置34，再被晶圆输送装置22输送到盒载置台10的盒Ct。如此，基板处理系统1的一系列的晶圆处理结束。
根据以上的实施方式，能够起到以下的效果。在以下的说明中，与如以往那样利用砂轮(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。
在接合被处理晶圆和支承晶圆之后，如以往的专利文献1所述，在利用砂轮磨削去除被处理晶圆的周缘部的情况下，例如因公差等各种原因，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，通过在被处理晶圆W的内部形成改性层M，从而能够将周缘部We以该改性层M和裂纹C为基点去除。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伤。
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。
在以往那样使用砂轮的情况下，砂轮的水平方向上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，由于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，能够加快卡盘91的旋转速度，能够以极短的时间进行处理。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，第1激光头94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，例如在处理单元90中，通过对被处理晶圆W和激光束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。
而且，在本实施方式中，利用第2激光头97在被处理晶圆W与支承晶圆S之间的界面形成有改性面R1、R2。这样一来，与要被去除的周缘部We相当的部分的界面处的接合力降低，因此能够高效地去除周缘部We。
而且，在本实施方式中，在处理单元90中，利用位置检测部100对形成于被处理晶圆W的改性层M的位置进行检测。然后，基于该检测结果，调整卡盘91的中心轴线或者来自第2激光头97的激光束L的照射轴线。于是，之后，能够使用第2激光头97在被处理晶圆W适当地形成改性面R1、R2。其结果，能够使改性层M的位置与改性面R1、R2的内周位置一致。
此外，如上所述，在先形成改性面R1、R2的情况下，也能够利用相同的方法，使用第1激光头94在被处理晶圆W适当地形成改性层M。总之，无论先进行改性层M的形成和改性面R1、R2的形成中的哪一者，都能够通过位置检测部100检测改性层M的位置或者改性面R1、R2的内周位置，然后能够适当地形成改性面R1、R2或者改性层M。而且，能够使该改性层M的位置与改性面R1、R2的内周位置一致。
而且，在处理单元90中，由于使用同一卡盘91来进行改性层M的形成和改性面R1、R2的形成，因此，在由第1激光头94进行的处理和由第2激光头97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的位置与改性面R1、R2的内周位置一致，能够更适当地去除周缘部We。
此外，在以上的实施方式中，作为在对加工面Wg进行磨削时高效地去除周缘部We的方法，具有以下的方法。例如，可以相对于旋转的被处理晶圆W使粗磨削磨具132以旋转方向从被处理晶圆W的外侧向内侧地旋转。或者，可以相对于旋转的被处理晶圆W使粗磨削磨具132以旋转方向从被处理晶圆W的内侧向外侧地旋转。如此，能够根据被处理晶圆W的种类、加工工序来变更粗磨削磨具132的旋转方向。
另外，也可以在对加工面Wg进行磨削时使高压水从被处理晶圆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，在以上的实施方式中，作为消除改性层M的位置与改性面R1、R2的内周位置之间的偏移的方法，使用了改性层M的位置或者改性面R1、R2的内周位置的检测结果，但利用其他方法也能够实现。例如，也可以检测层叠晶圆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R1、R2的内周位置。
该情况下，如图16所示，在处理单元90，在卡盘91的中心部上方还设有偏心检测部160。偏心检测部160构成为能够利用移动机构(未图示)沿X轴方向、沿Y轴方向以及沿Z轴方向移动。偏心检测部160例如具有CCD摄像机。而且，偏心检测部160对保持于卡盘91的层叠晶圆T、具体而言例如外周部的至少三个点进行拍摄。并且，检测被处理晶圆W的中心相对于卡盘91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160的结构不限定于本实施方式，例如还可以具有IR摄像机。该情况下，偏心检测部160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。
在处理单元90中，在层叠晶圆T保持于卡盘91之后，利用偏心检测部160对层叠晶圆T进行拍摄，检测层叠晶圆T中的被处理晶圆W的偏心。偏心检测部160的检测结果输出到控制装置60。
在控制装置60中，基于偏心检测部160的检测结果、即被处理晶圆W的偏心，调整卡盘91的中心轴线、来自第1激光头94的激光束的照射轴线或者来自第2激光头97的激光束的照射轴线。通过调整卡盘91的中心轴线或者第1激光头94的照射轴线，能够如图15的(a)所示在被处理晶圆W适当地形成改性层M。另外，通过调整卡盘91的中心轴线或者第2激光头97的照射轴线，能够如图15的(b)所示在被处理晶圆W适当地形成改性面R1、R2。
如上所述，通过基于偏心检测部160的检测结果，来调整卡盘91的中心轴线、第1激光头94的照射轴线或者第2激光头97的照射轴线，能够使改性层M的位置与改性面R1、R2的内周位置一致。
此外，偏心检测部160也可以设于加工装置50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32将层叠晶圆T自偏心检测装置向加工装置50的处理单元90输送时，基于偏心检测部160的检测结果，以使被处理晶圆W的中心与卡盘91的中心一致的方式输送层叠晶圆T。这样一来，能够如图15的(a)所示在被处理晶圆W适当地形成改性层M，另外，能够如图15的(b)所示在被处理晶圆W的内部或者器件层适当地形成改性面R1、R2。因而，能够使改性层M的位置与改性面R1、R2的内周位置一致。
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说明形成有器件的被处理晶圆W层叠多个的情况。
在以下的说明中，将层叠于支承晶圆S的第一张被处理晶圆W称为第1被处理晶圆W1，将接下来再层叠于第1被处理晶圆W1的第二张被处理晶圆W称为第2被处理晶圆W2。另外，在以下的说明中，说明将在上层的第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的内侧的情况。
在实施了所述实施方式的晶圆处理的层叠晶圆T中，如图17的(a)所示，去除了被处理晶圆W的周缘部We，且将加工面Wg磨削到目标厚度。
针对该层叠晶圆T，在例如基板处理系统1的外部的接合装置(未图示)中如图17的(a)所示层叠并接合下一被处理晶圆W。然后，将第1被处理晶圆W1的加工面Wg与第2被处理晶圆W2的非加工面Wn接合，形成层叠晶圆T。
接着，接合了第2被处理晶圆W2的层叠晶圆T被以收纳于盒Ct的状态输送到基板处理系统1。在基板处理系统1中，层叠晶圆T被晶圆输送装置32输送到加工装置50的处理单元90。在处理单元90中，在层叠晶圆T被交接并保持于卡盘之后，利用检测部(未图示)调节第2被处理晶圆W2的水平方向的朝向。
另外，在处理单元90中，利用移动机构92，使卡盘91沿水平方向移动，进行层叠晶圆T的定心，并且使第1激光头94移动到周缘部We的上方。然后，一边使卡盘91旋转，一边自第1激光头94向第2被处理晶圆W2的内部照射激光束L，而如图17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。此外，改性层M的位置为比第1被处理晶圆W1的端部靠径向内侧的位置。
在被处理晶圆W形成改性层M时，利用位置检测部100使用红外线对第2被处理晶圆W2的内部的改性层M进行拍摄，检测该改性层M的位置。位置检测部100的检测结果输出到控制装置60。在控制装置60中，基于位置检测部100的检测结果、即改性层M的位置，调整卡盘91的中心轴线或者来自第2激光头97的激光束L的照射轴线。
然后，使第1激光头94退避，并且基于控制装置60的控制，使第2激光头97移动到周缘部We的上方。接着，一边使卡盘91旋转并且使第2激光头97向径向外侧移动，一边自第2激光头97照射激光束。这样一来，如图17的(c)所示，在第2被处理晶圆W2的内部或者器件层D分别形成改性面R1或R2。该改性面R1或R2形成于第1被处理晶圆W1与第2被处理晶圆W2之间的界面的、位于改性层M与第1被处理晶圆W1的端部之间的部分。另外，此时，由于如上所述对卡盘91的中心轴线或者来自第2激光头97的激光束L的照射轴线进行了调整，因此能够在被处理晶圆W适当地形成改性面R1、R2。于是，其结果，能够使改性层M的位置与改性面R1、R2的内周位置一致。
此外，图17的(b)所示的改性层M的形成和图17的(c)所示的改性面R1、R2的形成的顺序可以相反。
接着，层叠晶圆T被输送单元80交接到交接位置A0的卡盘71，使卡盘71移动到第1加工位置A1。然后，在粗磨削单元130中，如图17的(d)所示，利用粗磨削磨具132对第2被处理晶圆W2的加工面Wg进行磨削。此时，如图17的(e)所示，周缘部We以改性层M和裂纹C为基点被去除。
接着，使卡盘71移动到第2加工位置A2。然后，利用中磨削单元140对第2被处理晶圆W2的加工面Wg进行中磨削。此外，在所述的粗磨削单元130中无法完全去除周缘部We的情况下，由该中磨削单元140将周缘部We完全去除。
接着，使卡盘71移动到第3加工位置A3。然后，利用精磨削单元150对第2被处理晶圆W2的加工面Wg进行精磨削。
之后的针对第2被处理晶圆W2的处理与所述实施方式相同。即，进行第2清洗单元120中的对非接合面Sn的清洗、第1清洗单元110中的对加工面Wg的清洗、湿式蚀刻装置40、41中的对加工面Wg的湿式蚀刻等。如此，基板处理系统1中的一系列的晶圆处理结束。
在此，对于图17的(a)所示的层叠晶圆T，在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，在以往那样使用砂轮、刮板的情况下，砂轮、刮板的水平方向上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，层叠被处理晶圆时该偏差进行累积。因此，还具有例如上层的被处理晶圆相对于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，能够适当地层叠第2被处理晶圆W2。
而且，在本实施方式中，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，如图17的(b)所示，将第2被处理晶圆W2的内部的改性层M形成于比第1被处理晶圆W1的端部靠径向内侧的位置。该情况下，如图17的(e)所示，最终层叠的第2被处理晶圆W2的直径小于第1被处理晶圆W1的直径。这样一来，能够可靠地防止第2被处理晶圆W2相对于第1被处理晶圆W1突出。
此外，在本实施方式中，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，可以省略改性面R1、R2的形成。
另外，在本实施方式中，在处理单元90中，并非一定要分别设置第1激光头94和第2激光头97，也可以设为共用的激光头。
另外，在本实施方式中，用于形成改性层M的第1激光头94和用于形成改性面R1、R2的第2激光头97分别设于进行层叠晶圆T的对准的处理单元90，但装置结构并不限定于此。具备第1激光头94、移动机构95以及升降机构96的改性层形成单元和具备第2激光头97、移动机构98以及升降机构99的界面处理单元可以分别与处理单元90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80能够输送层叠晶圆T的范围内即可，能够配置于任意的位置。例如，改性层形成单元和界面处理单元可以与处理单元90层叠设置。或者，也可以设于与处理单元90在水平方向上相邻的位置，例如隔着移动机构83与处理单元90相反的一侧的位置。此外，还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50的内部。或者，还可以是改性层形成单元(改性层形成装置)和界面处理单元(界面处理装置)双方配置于加工装置50的外部。而且，位置检测部100也既可以设于加工装置50的内部的位置检测单元，也可以设于加工装置50的外部的位置检测装置。
接着，说明第2实施方式所涉及的基板处理系统200的结构。图18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。
基板处理系统200在第1实施方式的基板处理系统1的结构的基础上，在处理站3还具有接合装置210和界面处理装置220。接合装置210和界面处理装置220在晶圆输送区域30的Y轴负方向侧自送入送出站2侧沿X轴方向依次排列配置。此外，该情况下，相对于送入送出站2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。而且，在盒载置台10，这些盒Cw、Cs、Ct沿Y轴方向载置自如地成为一列。
接合装置210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210的结构任意，能够使用公知的接合装置。
如图19所示，界面处理装置220用于进行使被处理晶圆W的相当于要被去除的周缘部We的部分与支承晶圆S之间的界面处的接合力降低的处理。并且，通过如此使接合力降低，从而高效地去除周缘部We。具体而言，在界面处理装置220中，例如对被处理晶圆W的相当于要被去除的周缘部We的部分处的非加工面Wn，照射激光束等而使其粗糙化。
界面处理装置220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221。卡盘221构成为能够利用移动机构222沿X轴方向和Y轴方向移动。移动机构222由一般的精密XY载物台构成。另外，卡盘221构成为能够利用旋转机构223绕铅垂轴线旋转。
在卡盘221的上方设有向被处理晶圆W的周缘部We的非加工面Wn照射激光束K的激光头224。自激光头224照射的激光束K是任意的，例如使用准分子激光、纤维激光。在非加工面Wn如上所述形成有器件层D和氧化膜Fw，激光束是例如紫外光即可。此外，激光头224也可以构成为能够利用移动机构(未图示)沿X轴方向、沿Y轴方向以及沿Z轴方向移动。
激光头224的激光束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224的照射口移动，或者也可以利用声学元件使照射口移动。激光束被氧化膜Fw吸收，因而不需要严格地控制其会聚点。因此，能够如本实施方式所示利用移动机构使激光头224的照射口移动，而使周缘部We的非加工面Wn(氧化膜Fw)改性、表面粗糙化。
在卡盘221的上方设有向被处理晶圆W供给气体的气体供给部225。自气体供给部225供给的气体例如使用清洁空气、氮气等非活性气体。气体供给部225具有供给气体的喷嘴226和对自喷嘴226供给的气体整流的整流板227。喷嘴226与储存并供给气体的气体供给源(未图示)连通。另外，喷嘴226的气体供给口形成于被处理晶圆W的中心上方。整流板227与保持于卡盘221的被处理晶圆W大致平行地设置，控制来自喷嘴226的气体以使其在被处理晶圆W的非加工面Wn上流动。
在卡盘221的周围设有用于收集来自气体供给部225的气体并将其排出的杯228。杯228的下表面连接有用于排出气体的排气管229。此外，杯228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224的周围。
在界面处理装置220中，首先，在由卡盘221保持了被处理晶圆W之后，利用移动机构222使卡盘221沿水平方向移动，进行被处理晶圆W的定心。然后，一边利用旋转机构223使卡盘221旋转，一边自激光头224向被处理晶圆W的周缘部We的非加工面Wn照射激光束K，而使该非加工面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225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的整个面而自排气管229排出。在如本实施方式所示使用激光束使周缘部We的非加工面Wn改性的情况下，可能产生碎屑(灰尘)。当该碎屑附着于中央部Wc的非加工面Wn时，可能导致器件受到损伤。于是，通过自气体供给部225供给气体进行吹扫，能够抑制碎屑附着于非加工面Wn。此外，也可以在界面处理装置220中的界面处理之后，再于其他的清洗装置(未图示)中对非加工面Wn进行清洗。该情况下，相比于例如不存在像界面处理装置220那样向整流板227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，由界面处理装置220进行清洗，因此，能够将所述其他的清洗装置中的清洗抑制为轻度。
在非加工面Wn的进行表面粗糙化的位置，也可以如图20所示，例如使相当于要被去除的周缘部We的部分的非加工面Wn与被处理晶圆W的相当于不被去除的中央部Wc的部分的非加工面Wn之间的边界改性，而形成改性槽R3。另外，还可以在改性槽R3的外侧形成多个环状的改性槽R4。或者，也可以如图21所示，使相当于周缘部We的部分以面状改性，而形成表面粗糙化了的改性面R5。该情况下，可以由多个改性槽R4形成改性面R5，或者也可以调整激光束的照射范围而形成改性面R5。
此外，在本实施方式中，在界面处理装置220中形成改性槽R3、R4、改性面R5，在处理单元90中，省略第2激光头97、移动机构98以及升降机构99。
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，并输送到传送装置34。接着，利用晶圆输送装置32取出传送装置34的被处理晶圆W，并输送到界面处理装置220。在界面处理装置220中，如图22的(a)所示，使被处理晶圆W的周缘部We的非加工面Wn(氧化膜Fw)改性，形成表面粗糙化了的改性槽R3、R4、改性面R5中的任一者。此时，根据被处理晶圆W的要被去除的周缘部We的宽度来设定改性槽R3、R4、改性面R5的宽度(径向内侧的端部的位置)。
此外，与该界面处理装置220中进行的非加工面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，经由传送装置34并利用晶圆输送装置32向接合装置210输送。
接着，被处理晶圆W被晶圆输送装置22向接合装置210输送。此时，利用晶圆输送装置22或者反转装置(未图示)使被处理晶圆W的表面和背面反转。在接合装置210中，如图22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32输送到加工装置50的处理单元90。在处理单元90中，层叠晶圆T被交接并保持于卡盘91。之后，利用检测部(未图示)调节被处理晶圆W的水平方向的朝向。
另外，在处理单元90中，利用位置检测部100使用红外线对被处理晶圆W的改性槽R3、R4、改性面R5进行拍摄，检测该改性槽R3、R4、改性面R5的内周位置。位置检测部100的检测结果输出到控制装置60。在控制装置60中，基于位置检测部100的检测结果、即改性槽R3、R4、改性面R5的内周位置，调整卡盘91的中心轴线或者来自第1激光头94的激光束L的照射轴线。
接着，基于控制装置60的控制，使第1激光头94移动到周缘部We的上方。之后，一边利用旋转机构93使卡盘91旋转，一边自第1激光头94向被处理晶圆W的内部照射激光束L，如图22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。此时，由于如上所述地对卡盘91的中心轴线或者第1激光头94进行了调整，因而能够在被处理晶圆W适当地形成改性层M。然后，其结果，能够使改性层M的位置与改性槽R3、R4、改性面R5的内周位置一致。
接着，层叠晶圆T被输送单元80交接到交接位置A0的卡盘71，使卡盘71移动到第1加工位置A1。然后，在粗磨削单元130中，如图22的(d)所示，利用粗磨削磨具132对被处理晶圆W的加工面Wg进行磨削。此时，如图22的(e)所示，周缘部We以改性层M和裂纹C为基点被去除。另外，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。
接着，使卡盘71移动到第2加工位置A2。然后，利用中磨削单元140对被处理晶圆W的加工面Wg进行中磨削。此外，在所述的粗磨削单元130中无法完全去除周缘部We的情况下，由该中磨削单元140将周缘部We完全去除。
接着，使卡盘71移动到第3加工位置A3。然后，利用精磨削单元150对被处理晶圆W的加工面Wg进行精磨削。
之后的针对被处理晶圆W的处理与所述实施方式相同。即，进行第2清洗单元120中的对非接合面Sn的清洗、第1清洗单元110中的对加工面Wg的清洗、湿式蚀刻装置40、41中的对加工面Wg的湿式蚀刻等。如此，基板处理系统200中的一系列的晶圆处理结束。
在以上的第2实施方式中，也能够得到与所述第1实施方式相同的效果。
此外，在本实施方式中，在如图22的(a)所示在被处理晶圆W形成了改性槽R3、R4、改性面R5之后，如图22的(b)所示，接合被处理晶圆W和支承晶圆S，如图22的(c)所示，在被处理晶圆W形成了改性层M。然而，所述顺序并不限定。例如，也可以依次进行改性槽R3、R4、改性面R5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R3、R4、改性面R5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R3、R4、改性面R5的形成。
另外，也可以在界面处理装置220中的激光处理之前，在非加工面Wn形成保护膜。该情况下，在基板处理系统200的处理站3设有形成保护膜的涂布装置(未图示)和清洗保护膜的清洗装置(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，清洗去除保护膜。
然后，在基板处理系统200中，首先，在涂布装置中，在非加工面Wn的整个面形成保护膜。然后，在界面处理装置220中，如图22的(a)所示，使周缘部We的非加工面Wn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，即使产生由激光束导致的碎屑，也能够抑制器件受到损伤。并且，在清洗装置中，只要清洗去除非加工面Wn的保护膜即可，之后，能够如图22的(b)所示接合被处理晶圆W和支承晶圆S。
此外，以上的第2实施方式也能够应用于如图17所示在层叠晶圆T进一步层叠第2被处理晶圆W2的情况。即，界面处理装置220检测第2被处理晶圆W2的改性层M、或者改性槽R3、R4、改性面R5的位置。基于该检测结果，能够使改性层M的位置与改性槽R3、R4、改性面R5的内周位置一致。
在以上的实施方式中，使用界面处理装置220使被处理晶圆W的相当于要被去除的周缘部We的部分与支承晶圆S之间的界面处的接合力降低，但使接合力降低的方法并不限定于此。作为使该接合力降低的方法的其他的具体例，考虑以下的四个方法。
作为接合力降低方法，例如可以在被处理晶圆W的相当于要被去除的周缘部We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23所示的界面处理装置230。此外，界面处理装置230例如在基板处理系统200的处理站3中代替界面处理装置220地设置。
界面处理装置230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231。卡盘231构成为能够利用旋转机构232绕铅垂轴线旋转。
在卡盘231的上方设有喷嘴233，该喷嘴233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233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233也可以构成为能够利用移动机构(未图示)沿X轴方向、沿Y轴方向以及沿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230的基板处理系统200进行的晶圆处理方法是在图22所示的方法中将界面处理装置220的激光处理变更为界面处理装置230的脱模剂涂布处理而成的。在界面处理装置230中，通过一边使卡盘231旋转，一边自喷嘴233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，由于脱模膜而使被处理晶圆W与支承晶圆S之间的接合力降低，因此，能够在图22的(e)中适当地去除周缘部We。
此外，在界面处理装置230的卡盘231的旋转速度为高速的情况下，涂布的脱模剂A在离心力的作用下向被处理晶圆W的外侧甩出。另一方面，在卡盘231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，因此也可以自该加工面Wg侧供给脱模剂A的冲洗液。另外，在卡盘231的旋转速度为低速的情况下，还可以自被处理晶圆W的外侧抽吸并排出脱模剂A。而且，在本实施方式中，对于接合前的被处理晶圆W的非加工面Wn，如上所述地涂布了脱模剂A，但也可以对支承晶圆S的接合面Sj进行相同的处理。
另外，作为接合力降低方法，例如在如上所述接合装置210为利用了等离子体的接合装置的情况下，还可以在接合时对被处理晶圆W的相当于要被去除的周缘部We的部分的非加工面Wn照射等离子体。如上所述，在接合装置210中，向非加工面Wn照射等离子体化而得到的氧离子或者氮离子，对非加工面Wn进行等离子体处理，使其活性化。于是，在该接合装置210中，可以在周缘部We的非加工面Wn的上方设置遮蔽板，以防止向该非加工面Wn照射氧离子或者氮离子。
该情况下，在接合装置210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。这样一来，在如图22的(b)所示由接合装置210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，能够在图22的(e)中适当地去除周缘部We。此外，在本实施方式中，对于接合前的被处理晶圆W的非加工面Wn，如上所述地使周缘部We不被活性化，但也可以对支承晶圆S的接合面Sj进行相同的处理。
另外，作为接合力降低方法，例如也可以对支承晶圆S的与要被去除的周缘部We对应的部分的接合面Sj进行蚀刻。具体而言，例如使用图24所示的界面处理装置240。此外，界面处理装置240例如在基板处理系统200的处理站3中代替界面处理装置220地设置。
界面处理装置240具有以接合面Sj朝向上方的状态保持支承晶圆S的卡盘241。卡盘241构成为能够利用旋转机构242绕铅垂轴线旋转。
在卡盘241的上方设有向支承晶圆S的接合面Sj供给第1蚀刻液E1的作为第1液体供给部的第1喷嘴243和向支承晶圆S的接合面Sj供给第2蚀刻液E2的作为第2液体供给部的第2喷嘴244。喷嘴243、244分别与储存并供给蚀刻液E1、E2的蚀刻液供给源(未图示)连通。另外，喷嘴243、244可以构成为能够分别利用移动机构(未图示)沿X轴方向、沿Y轴方向以及沿Z轴方向移动。
第1蚀刻液E1对在支承晶圆S的接合面Sj形成的氧化膜Fs进行蚀刻。第1蚀刻液E1例如使用HF(氟化氢)等。第2蚀刻液E2对支承晶圆S的接合面Sj、即硅进行蚀刻。第2蚀刻液E2例如使用TMAH(四甲基氢氧化铵)、Choline(胆碱)、KOH(氢氧化钾)等。
该情况下，对于输送到界面处理装置240的支承晶圆S，如图25的(a)所示，在其接合面Sj形成有氧化膜Fs。然后，如图25的(b)所示，一边使卡盘241旋转，一边自第1喷嘴243向氧化膜Fs的周缘部供给第1蚀刻液E1，该氧化膜Fs的周缘部被蚀刻。此外，在本实施方式中，被蚀刻后的氧化膜Fs的端部与形成后述的改性层M的位置、即要被去除的周缘部We的端部一致。
接着，如图25的(c)所示，一边使卡盘241旋转，一边自第2喷嘴244向支承晶圆S的接合面Sj的周缘部供给第2蚀刻液E2，该接合面Sj(硅部分)的周缘部被蚀刻。此时，第2蚀刻液E2使用所述的TMAH、Choline、KOH等，因此，不会对氧化膜Fs进行蚀刻，而是以该氧化膜Fs为掩模对接合面Sj进行蚀刻。另外，接合面Sj沿厚度方向被蚀刻例如几μm。
接着，将进行了蚀刻处理的支承晶圆S和被处理晶圆W分别输送到接合装置210。在接合装置210中，如图25的(d)所示，接合被处理晶圆W和支承晶圆S，形成层叠晶圆T。此时，在周缘部We，被处理晶圆W与支承晶圆S未被接合。
接着，层叠晶圆T被输送到加工装置50的处理单元90。在处理单元90中，利用位置检测部100使用红外线检测氧化膜Fs的端部的位置。位置检测部100的检测结果被输出到控制装置60。在控制装置60中，基于位置检测部100的检测结果、即氧化膜Fs的端部的位置，调整卡盘91的中心轴线或者来自第1激光头94的激光束L的照射轴线。
接着，基于控制装置60的控制，使第1激光头94移动到周缘部We的上方。然后，一边利用旋转机构93使卡盘91旋转，一边自第1激光头94向被处理晶圆W的内部照射激光束L，而如图25的(d)所示在被处理晶圆W的内部形成改性层M。此时，由于如上所述地对卡盘91的中心轴线或者第1激光头94的照射轴线进行了调整，因此能够在被处理晶圆W适当地形成改性层M。然后，其结果，能够使改性层M的位置与氧化膜Fs的端部的位置一致。
接着，在粗磨削单元130中对被处理晶圆W的加工面Wg进行磨削时，周缘部We以改性层M和裂纹C为基点被去除。此时，由于被处理晶圆W与支承晶圆S未被接合，因此，能够适当地去除周缘部We。
在此，例如在氧化膜Fs的膜厚较小的情况下，若仅对该氧化膜Fs进行了蚀刻，则被处理晶圆W和支承晶圆S接合之后，周缘部We可能再次紧密贴合。这一点，在本实施方式中，除氧化膜Fs以外，还对支承晶圆S的接合面Sj进行蚀刻，因此，能够抑制该再次紧密贴合，能够在周缘部We维持被处理晶圆W与支承晶圆S之间的未接合区域。此外，例如在氧化膜Fs的膜厚充分大的情况下，也可以省略接合面Sj的蚀刻。
另外，在本实施方式中，作为第2蚀刻液E2而使用碱性的液体。该情况下，在使用第2蚀刻液E2对支承晶圆S的接合面Sj进行蚀刻时，会使该接合面Sj表面粗糙化。这样一来，能够更可靠地抑制在周缘部We处被处理晶圆W与支承晶圆S之间的接合和再次紧密贴合。
此外，在本实施方式中，如图25的(d)所示，使被蚀刻后的氧化膜Fs的端部的位置与改性层M的位置一致，但也可以如图26所示，将改性层M形成于比氧化膜Fs的端部靠径向内侧的位置。换言之，也可以在改性层M的径向外侧进行对氧化膜Fs的蚀刻。
该情况下，在利用来自第1激光头94的激光束L形成改性层M时，即使因例如加工误差等而自氧化膜Fs的端部偏移地形成了改性层M，也能够抑制该改性层M形成于氧化膜Fs的端部的径向外侧。在此，若改性层M形成于氧化膜Fs的端部的径向外侧，则在去除了周缘部We之后被处理晶圆W会成为相对于支承晶圆S浮起的状态。这一点，在本实施方式中，能够可靠地抑制该被处理晶圆W的状态。
此外，本发明人们进行了深入研究之后确认了，若氧化膜Fs的端部与改性层M之间的距离G充分小，则能够适当地去除周缘部We。而且，该距离G优选为500μm以内。
另外，在图26的例子中，将改性层M形成于比氧化膜Fs的端部靠径向内侧的位置，同样地，在所述实施方式中，改性层M也可以形成于比改性面R1、R2、改性槽R3、R4、改性面R5的端部靠径向内侧的位置。
此外，在本实施方式中，对接合前的支承晶圆S的接合面Sj进行了蚀刻，例如也可以对在被处理晶圆W的与要被去除的周缘部We相当的部分的非加工面Wn形成的氧化膜Fw进行蚀刻。例如，蚀刻液使用HF(氟化氢)。
该情况下，代替图22的(a)所示的界面处理装置220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表面粗糙化。这样一来，在如图22的(b)所示由接合装置210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和支承晶圆S未被接合。因此，能够在图22的(e)中适当地去除周缘部We。
另外，作为接合力降低方法，例如也可以对在被处理晶圆W的与要被去除的周缘部We相当的部分的非加工面Wn形成的氧化膜Fw进行研磨。具体而言，例如使用图27所示的界面处理装置250。此外，界面处理装置250例如在基板处理系统200的处理站3中代替界面处理装置220地设置。
界面处理装置250具有以氧化膜Fw朝向上方的状态保持被处理晶圆W的卡盘251。卡盘251构成为能够利用旋转机构252绕铅垂轴线旋转。
在卡盘251的上方设有研磨构件253，该研磨构件253按压于氧化膜Fw的周缘部，用于进行该氧化膜Fw的周缘部的去除。研磨构件253构成为能够利用移动机构(未图示)沿Z轴方向移动。
如此，通过使用研磨构件253进行氧化膜Fw的周缘部的去除，从而在周缘部We，被处理晶圆W与支承晶圆S不会被接合，而能够在后续的处理中适当地去除周缘部We。另外，由于在氧化膜Fw的表面形成损伤层，因此，能够抑制被处理晶圆W与支承晶圆S之间的再次紧密贴合，能够维持未接合区域。
另外，由于能够任意地选择研磨构件253的表面粒度、即研磨构件253的磨粒直径，因此，能够任意地调节氧化膜Fw的膜去除速率、膜去除后的氧化膜Fw的表面粗糙度。由此，能够进一步适当地抑制未接合区域的再次紧密贴合。
此外，在本实施方式中，对被处理晶圆W的氧化膜Fw进行了研磨，但也可以对支承晶圆S的氧化膜Fs进行同样的处理。
在以上的实施方式的处理单元90中，如图6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28的(a)～图21的(d)所示，改性层M也可以沿被处理晶圆W的厚度方向形成有多个。
在图28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28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28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28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，例如在粗磨削单元130中，在使粗磨削磨具132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，直到粗磨削磨具132的磨削面到达裂纹C为止。然后，在粗磨削磨具132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28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28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，由于在磨削后的被处理晶圆W中在周缘部We与中央部Wc之间的边界形成有改性层M4，因此能够使该周缘部We更可靠地剥离而去除。此外，在如此将改性层M4形成在比目标表面靠下方的位置的情况下，通过使激光束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28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而扩展的裂纹C到达被处理晶圆W的加工面Wg。该情况下，也由于在磨削后的被处理晶圆W中在周缘部We与中央部Wc之间的边界形成有改性层M4，因此能够使该周缘部We更可靠地剥离而去除。
此外，在如所述的图10所示在器件层D形成改性面R2的情况下，周缘部We的器件层D中的烧蚀的影响可能波及其内侧的中央部Wc的器件层D。该情况下，优选在如图28的(d)所示在器件层D形成了改性层M4之后形成改性面R2。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中央部Wc。
如图28所示沿被处理晶圆W的厚度方向形成多个改性层M的方法是任意的，例如图29所示，可列举三个加工方法。图29是将被处理晶圆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)展开成平面的图。即，图29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29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29的(a)所示的加工方法中，在处理单元90中，一边利用旋转机构93使卡盘91旋转，一边自沿铅垂方向固定的第1激光头94向被处理晶圆W的内部照射激光束，而形成环状的改性层M4。接着，停止卡盘91的旋转，停止来自第1激光头94的激光束的照射之后，利用升降机构96使第1激光头94上升到规定位置，即形成改性层M3的位置。之后，一边使卡盘91旋转一边自第1激光头94照射激光束，而形成环状的改性层M3。改性层M2、M1也同样形成，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91的旋转的状态下，开闭控制来自第1激光头94的激光束的照射。例如，一边使卡盘91旋转，一边自第1激光头94向被处理晶圆W的内部照射激光束，而形成改性层M4。之后，在继续卡盘91的旋转的状态下，暂时停止来自第1激光头94的激光束的照射。接着，使第1激光头94上升，再次自第1激光头94向被处理晶圆W的内部照射激光束，而形成改性层M3。此时，通过预先存储形成改性层M4时的激光束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时的激光束的照射开始位置和照射结束位置对准。而且，如上所述不使卡盘91的旋转停止，因而能够缩短在卡盘91的旋转加速和减速过程中激光束的照射等待时间，而缩短整体的处理时间。而且，通过将卡盘91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的水平方向上的间距相等。
在图29的(b)所示的加工方法中，一边利用移动机构92使卡盘91旋转，一边自沿铅垂方向固定的第1激光头94向被处理晶圆W的内部照射激光束，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91的旋转和来自第1激光头94的激光束的照射的状态下，利用升降机构96使第1激光头94上升到规定位置，即形成改性层M3的位置。之后，在固定了第1激光头94的铅垂方向位置的状态下，一边使卡盘91旋转一边自第1激光头94照射激光束，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29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29的(c)所示的加工方法中，一边利用旋转机构93使卡盘91旋转并且利用升降机构96使第1激光头94上升，一边自该第1激光头94向被处理晶圆W的内部照射激光束。于是，连续地形成环状的改性层M1～M4。即，在本加工方法中，以螺旋状连续形成改性层M1～M4。在该情况下也能够连续形成改性层M1～M4，因此相比于图29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29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，在处理单元90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30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，在例如由处理单元90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。这样一来，被去除的周缘部We减小，能够更容易地进行去除。
另外，作为使磨削加工面Wg时去除的周缘部We(边缘片)碎片化的方法，如图30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，在如此形成多个环状的分割改性层M”的情况下，也可以如图31所示，在俯视时分割改性层M”形成为螺旋状。该情况下，在处理单元90中，一边使卡盘91或第1激光头94沿水平方向移动，并且使卡盘91旋转，一边自第1激光头94向被处理晶圆W照射激光束。这样一来，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，如图32所示，分割改性层M”也可以在俯视时呈螺旋状且蜿蜒地形成。该情况下，在处理单元90中，一边使卡盘91或第1激光头94沿水平方向移动并且使卡盘91旋转，一边自第1激光头94向被处理晶圆W照射激光束。此时，通过控制卡盘91或第1激光头94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30和图31所示的径向改性层M’。
另外，如图33的(a)所示，也可以以自分割改性层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，例如在粗磨削单元130中使粗磨削磨具132下降而对加工面Wg进行磨削时，如图33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，直到粗磨削磨具132的磨削面到达裂纹C为止。然后，在粗磨削磨具132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。通过如此将裂纹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33的例子中，分割改性层M”形成为两层，但通过将来自第1激光头94的会聚点调整为两个，也能够一边使卡盘91旋转，一边同时形成两层分割改性层M”。
此外，在以上的实施方式的基板处理系统1、200还可以设有对被处理晶圆W的加工面Wg进行研磨的CMP装置(CMP：Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光)。该情况下，还可以设有对磨削后的加工面Wg进行清洗的清洗装置。CMP装置例如可以在处理站3中设于晶圆输送区域30的Y轴负方向侧。另外，清洗装置例如可以在晶圆输送区域30的X轴正方向侧与湿式蚀刻装置40、41层叠地设置。
在以上的实施方式中，在粗磨削单元130(或粗磨削单元130和中磨削单元140)中去除了被处理晶圆W的周缘部We，但周缘去除装置的结构并不限定于此。例如，也可以在被处理晶圆W形成了改性层M之后，使力作用于比该改性层M靠外侧的位置，从而去除周缘部We。如此作用力的方法是任意的，例如使磨具砂轮(未图示)、刮板(未图示)、刷(未图示)与周缘部We抵接，对该周缘部We赋予冲击。或者，对周缘部We赋予水压、气压。另外，在周缘部We粘贴带(未图示)并进行拉拽。在这样的外力的作用下，周缘部We以改性层M和裂纹C为基点剥离而被去除。
在以上的实施方式中，对将被处理晶圆W和支承晶圆S直接接合的情况进行了说明，但该被处理晶圆W和该支承晶圆S也可以借助粘接剂接合。
应该认为，此次公开的实施方式在全部方面均为例示，并不是限制性的。所述实施方式可以在不偏离权利要求书及其主旨的前提下以各种各样的形态省略、置换、变更。
附图标记说明
1、基板处理系统；50、加工装置；60、控制装置；90、处理单元；130、粗磨削单元；S、支承晶圆；T、层叠晶圆；W、被处理晶圆。

Claims (14)

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；
界面处理装置，其对所述第1基板与第2基板接合的界面的位于所述周缘部处的部分进行规定的处理；
周缘去除装置，其将所述周缘部以所述改性层为基点去除；
位置检测装置，其检测由所述改性层形成装置形成的所述改性层的位置或者所述界面的由所述界面处理装置处理后的位置；以及
控制装置，其控制所述改性层形成装置和所述界面处理装置，
在所述控制装置中，
基于由所述位置检测装置检测出的所述改性层的位置，控制所述界面的由所述界面处理装置处理的位置，
或者，基于由所述位置检测装置检测出的所述界面的位置，控制由所述改性层形成装置形成的所述改性层的位置。
2.根据权利要求1所述的基板处理系统，其中，
所述位置检测装置使用红外线检测由所述改性层形成装置形成的所述改性层的位置或者所述界面的由所述界面处理装置处理后的位置。
3.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比由所述界面处理装置处理后的所述界面的端部所对应的位置靠径向内侧的位置形成所述改性层。
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在自所述界面的端部所对应的位置向径向内侧去500μm以内的位置形成所述改性层。
5.根据权利要求1所述的基板处理系统，其特征在于，
所述界面处理装置使所述界面改性。
6.根据权利要求1所述的基板处理系统，其中，
所述界面处理装置具有：
第1液体供给部，其用第1蚀刻液对形成于所述第2基板的表面的膜进行蚀刻；以及
第2液体供给部，其用第2蚀刻液对所述第2基板的表面的、所述膜已被蚀刻的部分进行蚀刻。
7.根据权利要求1所述的基板处理系统，其中，
所述界面处理装置对形成于所述第1基板的表面的膜或者形成于所述第2基板的表面的膜进行研磨。
8.一种基板处理方法，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；
界面处理工序，对所述第1基板与第2基板接合的界面的位于所述周缘部处的部分进行规定的处理；
位置检测工序，检测由所述改性层形成工序形成的所述改性层的位置或者所述界面的由所述界面处理工序处理后的位置；以及
周缘去除工序，将所述周缘部以所述改性层为基点去除，
在所述改性层形成工序于所述界面处理工序之前进行的情况下，基于由所述位置检测工序检测出的所述改性层的位置，控制所述界面的在所述界面处理工序中处理的位置，
或者，在所述界面处理工序于所述改性层形成工序之前进行的情况下，基于由所述位置检测工序检测出的所述界面的位置，控制在所述改性层形成工序中形成的所述改性层的位置。
9.根据权利要求8所述的基板处理方法，其中，
在所述位置检测工序中，使用红外线检测由所述改性层形成工序形成的所述改性层的位置或者所述界面的由所述界面处理工序处理后的位置。
10.根据权利要求8所述的基板处理方法，其中，
所述改性层形成工序在所述界面处理工序之后进行，
在所述改性层形成工序中，在比由所述界面处理工序处理后的所述界面的端部所对应的位置靠径向内侧的位置形成所述改性层。
11.根据权利要求10所述的基板处理方法，其中，
在所述改性层形成工序中，在自所述界面的端部所对应的位置向径向内侧去500μm以内的位置形成所述改性层。
12.根据权利要求8所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述界面处理工序中，使所述界面改性。
13.根据权利要求8所述的基板处理方法，其中，
所述界面处理工序具有：
第1蚀刻工序，用第1蚀刻液对形成于所述第2基板的表面的膜进行蚀刻；以及
第2蚀刻工序，用第2蚀刻液对所述第2基板的表面的、所述膜已被蚀刻的部分进行蚀刻。
14.根据权利要求8所述的基板处理方法，其中，
在所述界面处理工序中，对形成于所述第1基板的表面的膜或者形成于所述第2基板的表面的膜进行研磨。
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