JP7361846B2 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

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Description

本開示は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。
特許文献１には、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字状に研削することが開示されている。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。
特開平９－２１６１５２号公報
本開示にかかる技術は、基板同士が接合された重合基板において、一の基板の周縁部を除去して適切に回収する。
本開示の一態様は、基板を処理する基板処理装置であって、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板における、前記第１の基板に周縁改質層を形成する周縁改質部と、前記第１の基板に形成された前記周縁改質層を基点に、除去対象の前記第１の基板の周縁部を前記重合基板から分離して除去する周縁除去部と、前記周縁改質部で前記第１の基板に前記周縁改質層が形成された前記重合基板を、前記周縁改質部と前記周縁除去部との間で搬送する搬送アームと、を備え、前記周縁改質部は、前記第１の基板の前記周縁部と前記第１の基板の中央部の境界に沿って環状に形成される前記周縁改質層と、前記周縁改質層の径方向外側に延伸する分割改質層と、を形成する。
本開示によれば、基板同士が接合された重合基板において、一の基板の周縁部を除去して適切に回収することができる。
本実施形態にかかるウェハ処理システムの構成の一例を模式的に示す平面図である。 重合ウェハの構成の一例を示す側面図である。 重合ウェハの一部の構成の一例を示す側面図である。 改質装置の構成の一例を示す側面図である。 ウェハ処理の主な工程の一例の説明図である。 ウェハ処理の主な工程の一例を示すフロー図である。 処理ウェハに周縁改質層と分割改質層を形成した様子の一例を示す縦断面図である。 処理ウェハに周縁改質層と分割改質層を形成した様子の一例を示す平面図である。 周縁除去装置の構成の一例を示す平面図である。 周縁除去装置の構成の一例を示す側面図である。 周縁除去装置の構成の一例を模式的に示す説明図である。 周縁除去装置において周縁部を除去する様子の一例を示す説明図である。 周縁除去装置において周縁部を除去する様子の一例を示す説明図である。 パッドにワイパを設けた様子の一例を示す説明図である。 周縁除去装置の構成の一例を示す平面図である。 周縁除去装置の構成の一例を示す側面図である。 周縁除去装置において周縁部を除去する様子の一例を示す説明図である。 周縁除去装置の構成の一例を示す側面図である。 周縁除去装置の構成の一例を示す側面図である。 周縁除去装置の構成の一例を示す側面図である。 周縁除去装置の構成の一例を示す側面図である。 周縁除去装置の構成の一例を示す側面図である。 周縁除去装置の構成の一例を示す側面図である。 周縁除去装置の構成の一例を示す側面図である。 第２の実施形態にかかる周縁除去装置の構成の一例を示す平面図である。 第２の実施形態にかかる周縁除去装置の構成の一例を示す正面図である。 第２の実施形態にかかる周縁除去装置の構成の一例を示す側面図である。 第２の実施形態にかかるくさびローラの移動機構の構成の概略を示す要部拡大図である。 第２の実施形態にかかる周縁除去装置の構成の一例を示す側面図である。 第２の実施形態にかかるエッジトリムの主な工程の一例を説明する正面図である。 第２の実施形態にかかるエッジトリムの主な工程の一例を説明する側面図である。 第２の実施形態にかかるエッジトリムの主な工程の一例を説明する側面図である。 除去された周縁部が排出ダクトの水平部に落下した様子を示す説明図である。 第２の実施形態にかかる周縁除去装置の構成の一例を示す説明図である。 第２の実施形態にかかる周縁除去装置の構成の一例を示す説明図である。 図３５に示す周縁除去装置の作動の様子の一例を示す説明図である。 図３５に示す周縁除去装置の作動の様子の一例を示す説明図である。 第２の実施形態にかかる周縁除去装置の構成の一例を示す説明図である。 図３８に示す周縁除去装置の作動の様子の一例を示す説明図である。 ウェハ処理の主な工程の一例の説明図である。 ウェハ処理の主な工程の一例を示すフロー図である。
半導体デバイスの製造工程においては、表面に複数の電子回路等のデバイスが形成されたウェハに対し、当該ウェハの裏面を研削して、ウェハを薄化することが行われている。そして、この薄化されたウェハをそのまま搬送したり、後続の処理を行ったりすると、ウェハに反りや割れが生じるおそれがある。そこで、ウェハを補強するために、例えば支持基板にウェハを貼り付け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、上述した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除去する、いわゆるエッジトリムが行われている。
上述した特許文献１に記載の端面研削装置は、このエッジトリムを行う装置である。しかしながら、この端面研削装置では、研削によりエッジトリムを行うため、大量の研削水を使用し、汚水処理装置も必要となる。また、研削によるエッジトリムでは、砥石が消耗して定期的に交換する必要があり、ランニングコストがかかる。
本開示にかかる技術は、エッジトリムを適切に行う。以下、エッジトリムを適切に行う本実施形態にかかる基板処理装置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。
先ず、本実施形態にかかるウェハ処理システムの構成について図面を参照して説明する。
ウェハ処理システム１では、図２及び図３に示すように第１の基板としての処理ウェハＷと第２の基板としての支持ウェハＳとが接合された、重合基板としての重合ウェハＴに対して所定の処理を行う。そしてウェハ処理システム１では、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅを除去し、さらに当該処理ウェハＷを薄化する。以下、処理ウェハＷにおいて、支持ウェハＳに接合された面を表面Ｗａといい、表面Ｗａと反対側の面を裏面Ｗｂという。同様に、支持ウェハＳにおいて、処理ウェハＷに接合された面を表面Ｓａといい、表面Ｓａと反対側の面を裏面Ｓｂという。
処理ウェハＷは、例えばシリコンウェハなどの半導体ウェハであって、表面Ｗａに複数のデバイスを含むデバイス層（図示せず）が形成されている。また、デバイス層にはさらに酸化膜Ｆ、例えばＳｉＯ２膜（ＴＥＯＳ膜）が形成されている。なお、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅは面取り加工がされており、周縁部Ｗｅの断面はその先端に向かって厚みが小さくなっている。
なお、図２においては、図示の煩雑さを回避するため、酸化膜Ｆの図示を省略している。また、以下の説明で用いられる他の図面においても同様に、酸化膜Ｆの図示を省略する場合がある。
支持ウェハＳは、処理ウェハＷを支持するウェハであって、例えばシリコンウェハである。支持ウェハＳの表面Ｓａには酸化膜（図示せず）が形成されている。また、支持ウェハＳは、処理ウェハＷの表面Ｗａのデバイスを保護する保護材として機能する。なお、支持ウェハＳの表面Ｓａの複数のデバイスが形成されている場合には、処理ウェハＷと同様に表面Ｓａにデバイス層（図示せず）が形成される。
ここで、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅにおいて、処理ウェハＷと支持ウェハＳが接合されていると、周縁部Ｗｅを適切に除去できないおそれがある。そこで、処理ウェハＷと支持ウェハＳの界面には、酸化膜Ｆと支持ウェハＳの表面Ｓａが接合された接合領域Ａａと、接合領域Ａａの径方向外側の領域である未接合領域Ａｂとを形成する。このように未接合領域Ａｂが存在することで、周縁部Ｗｅを適切に除去できる。なお、詳細は後述するが、接合領域Ａａの外側端部は、除去される周縁部Ｗｅの内側端部より若干径方向外側に位置させることが好ましい。
図１に示すようにウェハ処理システム１は、搬入出ステーション２と処理ステーション３を一体に接続した構成を有している。搬入出ステーション２は、例えば外部との間で複数の重合ウェハＴを収容可能なカセットＣｔが搬入出される。処理ステーション３は、重合ウェハＴに対して所定の処理を施す各種処理装置を備えている。
搬入出ステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。図示の例では、カセット載置台１０には、複数、例えば３つのカセットＣｔをＹ軸方向に一列に載置自在になっている。なお、カセット載置台１０に載置されるカセットＣｔの個数は、本実施形態に限定されず、任意に決定することができる。
搬入出ステーション２には、カセット載置台１０のＸ軸負方向側において、当該カセット載置台１０に隣接してウェハ搬送装置２０が設けられている。ウェハ搬送装置２０は、Ｙ軸方向に延伸する搬送路２１上を移動自在に構成されている。また、ウェハ搬送装置２０は、重合ウェハＴを保持して搬送する、例えば２つの搬送アーム２２、２２を有している。各搬送アーム２２は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸周りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム２２の構成は本実施形態に限定されず、任意の構成を取り得る。そして、ウェハ搬送装置２０は、カセット載置台１０のカセットＣｔ、及び後述するトランジション装置３０に対して、重合ウェハＴを搬送可能に構成されている。
搬入出ステーション２には、ウェハ搬送装置２０のＸ軸負方向側において、当該ウェハ搬送装置２０に隣接して、重合ウェハＴを受け渡すためのトランジション装置３０が設けられている。
処理ステーション３には、例えば３つの処理ブロックＧ１～Ｇ３が設けられている。第１の処理ブロックＧ１、第２の処理ブロックＧ２、及び第３の処理ブロックＧ３は、Ｘ軸正方向側（搬入出ステーション２側）から負方向側にこの順で並べて配置されている。
第１の処理ブロックＧ１には、エッチング装置４０、洗浄装置４１、及びウェハ搬送装置５０が設けられている。エッチング装置４０と洗浄装置４１は、積層して配置されている。なお、エッチング装置４０と洗浄装置４１の数や配置はこれに限定されない。例えば、エッチング装置４０と洗浄装置４１はそれぞれＸ軸方向に延伸し、平面視において並列に並べて載置されていてもよい。さらに、これらエッチング装置４０と洗浄装置４１はそれぞれ、積層されていてもよい。
エッチング装置４０は、後述する加工装置９０で研削された処理ウェハＷの裏面Ｗｂをエッチング処理する。例えば、裏面Ｗｂに対して薬液（エッチング液）を供給し、当該裏面Ｗｂをウェットエッチングする。薬液には、例えばＨＦ、ＨＮＯ３、Ｈ３ＰＯ４、ＴＭＡＨ、Ｃｈｏｌｉｎｅ、ＫＯＨなどが用いられる。なお、洗浄装置４１による裏面Ｗｂの洗浄が十分であれば、エッチング装置４０は省略してもよい。
洗浄装置４１は、後述する加工装置９０で研削された処理ウェハＷの裏面Ｗｂを洗浄する。例えば裏面Ｗｂにブラシを当接させて、当該裏面Ｗｂをスクラブ洗浄する。なお、裏面Ｗｂの洗浄には、加圧された洗浄液を用いてもよい。また、洗浄装置４１は、処理ウェハＷの裏面Ｗｂと共に、支持ウェハＳの裏面Ｓｂを洗浄する構成を有していてもよい。
ウェハ搬送装置５０は、例えばエッチング装置４０と洗浄装置４１に対してＹ軸負方向側に配置されている。ウェハ搬送装置５０は、重合ウェハＴを保持して搬送する、例えば２つの搬送アーム５１、５１を有している。各搬送アーム５１は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸周りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム５１の構成は本実施形態に限定されず、任意の構成を取り得る。そして、ウェハ搬送装置５０は、トランジション装置３０、エッチング装置４０、洗浄装置４１、及び後述する改質装置６０に対して、重合ウェハＴを搬送可能に構成されている。
第２の処理ブロックＧ２には、改質装置６０、周縁除去装置７０、及びウェハ搬送装置８０が設けられている。改質装置６０と周縁除去装置７０は、積層して配置されている。なお、改質装置６０と周縁除去装置７０の数や配置はこれに限定されない。
改質装置６０は、処理ウェハＷの内部にレーザ光を照射し、周縁改質層及び分割改質層を形成する。改質装置６０は、図４に示すように処理ウェハＷが上側であって支持ウェハＳが下側に配置された状態で、重合ウェハＴを保持するチャック６１を有している。チャック６１は、移動機構６２によってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に構成されている。移動機構６２は、一般的な精密ＸＹステージで構成されている。また、チャック６１は、回転機構６３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６１の上方には、処理ウェハＷの内部にレーザ光を照射するレーザヘッド６４が設けられている。レーザヘッド６４は、レーザ光発振器（図示せず）から発振された高周波のパルス状のレーザ光であって、処理ウェハＷに対して透過性を有する波長のレーザ光、例えば赤外光を、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、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。レーザヘッド６４は、移動機構６５によってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に構成されていてもよい。移動機構６５は、一般的な精密ＸＹステージで構成されている。またレーザヘッド６４は、昇降機構６６によってＺ軸方向に移動可能に構成されていてもよい。
周縁除去装置７０は、改質装置６０で形成された周縁改質層を基点に、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅを除去する。周縁除去装置７０の具体的な構成は後述する。
ウェハ搬送装置８０は、例えば改質装置６０と周縁除去装置７０に対してＹ軸正方向側に配置されている。ウェハ搬送装置８０は、重合ウェハＴを保持して搬送する、例えば２つの搬送アーム８１、８１を有している。各搬送アーム８１は、多関節のアーム部材８２に支持され、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸周りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム８１の構成は本実施形態に限定されず、任意の構成を取り得る。そして、ウェハ搬送装置８０は、洗浄装置４１、改質装置６０、周縁除去装置７０、及び後述する加工装置９０に対して、重合ウェハＴを搬送可能に構成されている。
第３の処理ブロックＧ３には、加工装置９０が設けられている。なお、加工装置９０の数や配置は本実施形態に限定されず、複数の加工装置９０が任意に配置されていてもよい。
加工装置９０は、処理ウェハＷの裏面Ｗｂを研削する。加工装置９０は、回転テーブル９１、粗研削ユニット９２、中研削ユニット９３、及び仕上研削ユニット９４を有している。
回転テーブル９１は、回転機構（図示せず）によって、鉛直な回転中心線９５を中心に回転自在に構成されている。回転テーブル９１上には、重合ウェハＴを吸着保持するチャック９６が４つ設けられている。チャック９６は、回転テーブル９１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９６は、回転テーブル９１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。また、４つのチャック９６はそれぞれ、回転機構（図示せず）によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。
本実施形態では、受渡位置Ａ０は回転テーブル９１のＸ軸正方向側且つＹ軸正方向側の位置であり、重合ウェハＴの受け渡しが行われる。第１の加工位置Ａ１は回転テーブル９１のＸ軸負方向側且つＹ軸正方向側の位置であり、粗研削ユニット９２が配置される。第２の加工位置Ａ２は回転テーブル９１のＸ軸負方向側且つＹ軸負方向側の位置であり、中研削ユニット９３が配置される。第３の加工位置Ａ３は回転テーブル９１のＸ軸正方向側且つＹ軸負方向側の位置であり、仕上研削ユニット９４が配置される。
粗研削ユニット９２では、処理ウェハＷの裏面Ｗｂを粗研削する。粗研削ユニット９２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９２ａを有している。また、粗研削部９２ａは、支柱９２ｂに沿って鉛直方向に移動可能に構成されている。そして、チャック９６に保持された処理ウェハＷの裏面Ｗｂを粗研削砥石に当接させた状態で、チャック９６と粗研削砥石をそれぞれ回転させ、裏面Ｗｂを粗研削する。
中研削ユニット９３では、処理ウェハＷの裏面Ｗｂを中研削する。中研削ユニット９３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９３ａを有している。また、中研削部９３ａは、支柱９３ｂに沿って鉛直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９６に保持された処理ウェハＷの裏面Ｗｂを中研削砥石に当接させた状態で、チャック９６と中研削砥石をそれぞれ回転させ、裏面Ｗｂを中研削する。
仕上研削ユニット９４では、処理ウェハＷの裏面Ｗｂを仕上研削する。仕上研削ユニット９４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９４ａを有している。また、仕上研削部９４ａは、支柱９４ｂに沿って鉛直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９６に保持された処理ウェハＷの裏面Ｗｂを仕上研削砥石に当接させた状態で、チャック９６と仕上研削砥石をそれぞれ回転させ、裏面Ｗｂを仕上研削する。
以上のウェハ処理システム１には、制御装置１００が設けられている。制御装置１００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、ウェハ処理システム１における重合ウェハＴの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、ウェハ処理システム１における後述の基板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１００にインストールされたものであってもよい。
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図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、ウェハ処理システム１の外部の接合装置（図示せず）において、処理ウェハＷと支持ウェハＳが接合され、予め重合ウェハＴが形成されている。
先ず、図５（ａ）に示す重合ウェハＴを複数収納したカセットＣｔが、搬入出ステーション２のカセット載置台１０に載置される。
次に、ウェハ搬送装置２０によりカセットＣｔ内の重合ウェハＴが取り出され、トランジション装置３０に搬送される。続けて、ウェハ搬送装置５０により、トランジション装置３０の重合ウェハＴが取り出され、改質装置６０に搬送される。改質装置６０では、図５（ｂ）に示すように処理ウェハＷの内部に周縁改質層Ｍ１が形成され（図６のステップＰ１）、分割改質層Ｍ２が形成される（図６のステップＰ２）。
改質装置６０では重合ウェハＴは、チャック６１に受け渡され保持される。その後、処理ウェハＷ（重合ウェハＴ）を回転させながら、レーザヘッド６４からレーザ光を照射して、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅと中央部Ｗｃの境界に周縁改質層Ｍ１を形成する（図６のステップＰ１）。周縁改質層Ｍ１は、エッジトリムにおいて周縁部Ｗｅを除去の際の基点となるものであり、図７及び図８に示すように処理ウェハＷにおける除去対象の周縁部Ｗｅと中央部Ｗｃとの境界に沿って、環状に形成される。なお、周縁部Ｗｅは、例えば処理ウェハＷの外端部から径方向に１ｍｍ～５ｍｍの範囲であり、面取り部が含まれる。
また、周縁改質層Ｍ１は、接合領域Ａａの外側端部よりも径方向内側に形成される。レーザヘッドからのレーザ光によって周縁改質層Ｍ１を形成する際に、例えば加工誤差などにより周縁改質層Ｍ１が接合領域Ａａの外側端部からずれて形成されたとしても、当該周縁改質層Ｍ１が接合領域Ａａの外側端部から径方向外側に形成されるのを抑制できる。ここで、周縁改質層Ｍ１が接合領域Ａａの外側端部から径方向外側に形成されると、周縁部Ｗｅが除去された後に支持ウェハＳに対して処理ウェハＷが浮いた状態になってしまう。この点、本実施形態では、かかる処理ウェハＷの状態を確実に抑制することができる。
なお、本発明者らが鋭意検討したところ、周縁改質層Ｍ１と接合領域Ａａの外側端部との距離Ｌが十分に小さいと周縁部Ｗｅを適切に除去できることを確認している。そして、この距離Ｌは５００μｍ以内であるのが好ましく、さらに好ましくは５０μｍ以内である。
また、周縁改質層Ｍ１は、厚み方向に延伸し縦長のアスペクト比を有する。周縁改質層Ｍ１の下端は、研削後の処理ウェハＷの目標表面（図７中の点線）より上方に位置している。すなわち、周縁改質層Ｍ１の下端と処理ウェハＷの表面Ｗａとの間の距離Ｈ１は、研削後の処理ウェハＷの目標厚みＨ２より大きい。かかる場合、研削後の処理ウェハＷに周縁改質層Ｍ１が残らない。
さらに処理ウェハＷの内部には、周縁改質層Ｍ１からクラックＣ１が進展し、表面Ｗａと裏面Ｗｂに到達している。なお、周縁改質層Ｍ１は厚み方向に複数形成されていてもよい。
次に、同じ改質装置６０においてレーザヘッドを移動させて、図８に示すように処理ウェハＷの内部であって、周縁改質層Ｍ１の径方向外側に分割改質層Ｍ２を形成する（図６のステップＰ２）。分割改質層Ｍ２も、周縁改質層Ｍ１と同様に厚み方向に延伸し、縦長のアスペクト比を有する。また、分割改質層Ｍ２からクラックＣ２が進展し、表面Ｗａと裏面Ｗｂに到達している。なお、分割改質層Ｍ２も厚み方向に複数形成されていてもよい。
そして、分割改質層Ｍ２及びクラックＣ２を径方向に数μｍのピッチで複数形成することで、図８に示すように周縁改質層Ｍ１から径方向外側に延伸する、１ラインの分割改質層Ｍ２が形成される。なお、図示の例においては、径方向に延伸するラインの分割改質層Ｍ２は８箇所に形成されているが、この分割改質層Ｍ２の数は任意である。少なくとも、分割改質層Ｍ２が２箇所に形成されていれば、周縁部Ｗｅは除去できる。かかる場合、エッジトリムにおいて周縁部Ｗｅを除去する際、当該周縁部Ｗｅは、環状の周縁改質層Ｍ１を基点に分離しつつ、分割改質層Ｍ２によって複数に分割される。そうすると、除去される周縁部Ｗｅが小片化され、より容易に除去することができる。
次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置８０により周縁除去装置７０に搬送される。周縁除去装置７０では、図５（ｃ）に示すように周縁改質層Ｍ１を基点に、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅを除去する（図６のステップＰ３）。またこの際、分割改質層Ｍ２を基点に、周縁部Ｗｅは小片化して分離される。
次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置８０により加工装置９０に搬送される。加工装置９０に搬送された重合ウェハＴは、受渡位置Ａ０のチャック９６に受け渡される。続いて、チャック９６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９２によって、図５（ｄ）に示すように処理ウェハＷの裏面Ｗｂを粗研削する（図６のステップＰ４）。
次に、チャック９６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９３によって、処理ウェハＷの裏面Ｗｂが中研削される（図６のステップＰ５）。
次に、チャック９６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９４によって、処理ウェハＷの裏面Ｗｂが仕上研削される（図６のステップＰ６）。
次に、チャック９６を受渡位置Ａ０に移動させる。なお、受渡位置Ａ０では、洗浄液ノズル（図示せず）を用いて、処理ウェハＷの裏面Ｗｂが洗浄液によって洗浄されてもよい。
次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置８０により洗浄装置４１に搬送される。洗浄装置４１では処理ウェハＷの研削面である裏面Ｗｂがスクラブ洗浄される（図６のステップＰ７）。なお、洗浄装置４１では、処理ウェハＷの裏面Ｗｂと共に、支持ウェハＳの裏面Ｓｂが洗浄されてもよい。
次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置５０によりエッチング装置４０に搬送される。エッチング装置４０では処理ウェハＷの裏面Ｗｂが薬液によりウェットエッチングされる（図６のステップＰ８）。上述した加工装置９０で研削された裏面Ｗｂには、研削痕が形成される場合がある。本ステップＰ８では、ウェットエッチングすることによって研削痕を除去でき、裏面Ｗｂを平滑化することができる。
その後、すべての処理が施された重合ウェハＴは、ウェハ搬送装置５０によりトランジション装置３０に搬送され、さらにウェハ搬送装置２０によりカセット載置台１０のカセットＣｔに搬送される。こうして、ウェハ処理システム１における一連のウェハ処理が終了する。
次に、上述した周縁除去装置７０について説明する。
図９、図１０及び図１１に示すように、周縁除去装置７０は、重合ウェハＴを上面で保持する、基板保持部としてのチャック７１を有している。チャック７１は、処理ウェハＷが上側であって支持ウェハＳが下側に配置された状態で、当該支持ウェハＳを保持する。またチャック７１は、回転機構７２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７１の側方には、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅを除去する周縁除去部１１０が設けられている。周縁除去部１１０は、周縁部Ｗｅに衝撃を付与して当該周縁部Ｗｅを除去する。周縁除去部１１０は、挿入部材としてのくさびローラ１１１と、支持ローラ１１２とを有している。
くさびローラ１１１は、側面視において、先端が尖ったくさび形状を有している。くさびローラ１１１は、処理ウェハＷと支持ウェハＳの外側端部から、当該処理ウェハＷと支持ウェハＳの界面に挿入される。そして、挿入されたくさびローラ１１１により周縁部Ｗｅが押し上げられ、処理ウェハＷから分離して除去される。
支持ローラ１１２は、くさびローラ１１１の中心を貫通して、当該くさびローラ１１１を支持している。支持ローラ１１２は、移動機構（図示せず）によって水平方向に移動自在に構成され、支持ローラ１１２が移動することでくさびローラ１１１も移動する。また、支持ローラ１１２は鉛直軸回りに回転自在に構成され、支持ローラ１１２が回転することでくさびローラ１１１も回転する。なお、本実施形態では、支持ローラ１１２には、後述するようにチャック７１の回転を受けて回転する、いわゆるフリーローラが用いられる。但し、支持ローラ１１２は、回転機構（図示せず）によって積極的に回転されてもよい。
なお、本実施形態では、挿入部材としてくさびローラ１１１を用いたが、挿入部材はこれに限定されない。例えば挿入部材は、側面視において径方向外側に向けて幅が小さくなる形状を備えたものであればよく、先端が先鋭化したナイフ状の挿入部材を用いてもよい。
チャック７１の上方及び下方にはそれぞれ、処理ウェハＷに流体（例えば洗浄液やエア）を供給する、流体供給部としてのノズル１１３、１１４が設けられている。洗浄液には、例えば純水が用いられる。周縁除去部１１０を用いて周縁部Ｗｅに衝撃を付与して当該周縁部Ｗｅを除去する場合、除去に伴い粉塵（パーティクル）が発生する。そこで、本実施形態では、ノズル１１３、１１４から流体を供給することで、この粉塵が飛散するのを抑制する。以下、流体が洗浄液である場合を例に説明を行う。
上部ノズル１１３は、チャック７１の上方に配置され、処理ウェハＷの上方から裏面Ｗｂに洗浄液を供給する。この上部ノズル１１３からの洗浄液により、周縁部Ｗｅの除去時に発生する粉塵が飛散するのを抑制することができ、さらに粉塵が処理ウェハＷ上へ飛散するもの抑制することができる。具体的に洗浄液は、粉塵を処理ウェハＷの外周側へ流す。また下部ノズル１１４は、チャック７１の下方に配置され、支持ウェハＳ側から処理ウェハＷに洗浄液を供給する。この下部ノズル１１４からの洗浄液により、粉塵が飛散するのをより確実に抑制することができる。また、下部ノズル１１４からの洗浄液により、粉塵や周縁部Ｗｅの破材が支持ウェハＳ側まで回り込むのを抑制することができる。
なお、ノズル１１３、１１４の数や配置は本実施形態に限定されない。例えばノズル１１３、１１４はそれぞれ複数設けられていてもよい。また、下部ノズル１１４は省略可能である。
なお、粉塵の飛散を抑制する方法は、洗浄液の供給に限定されない。例えば、吸引機構（図示せず）を設け、発生した粉塵を吸引除去してもよい。
チャック７１の上方には、周縁部Ｗｅの除去時における静電気の帯電を抑制するためのイオナイザ１１５が設けられている。なお、イオナイザ１１５の構成、数及び配置は本実施形態に限定されない。
また、チャック７１の上方には、処理ウェハＷから周縁部Ｗｅが除去されたか否かを確認するための検知部１２０が設けられている。検知部１２０は、チャック７１に保持され、且つ周縁部Ｗｅが除去された処理ウェハＷにおいて、周縁部Ｗｅの有無を検知する。検知部１２０には、例えばセンサが用いられる。センサは、例えばライン型のレーザ変位計であり、重合ウェハＴ（処理ウェハＷ）の周縁部にレーザを照射して当該重合ウェハＴの厚みを測定することで、周縁部Ｗｅの有無を検知する。なお、検知部１２０による周縁部Ｗｅの有無の検知方法はこれに限定されない。例えば検知部１２０には、例えばラインカメラを用い、重合ウェハＴ（処理ウェハＷ）を撮像することで、周縁部Ｗｅの有無を検知してもよい。
チャック７１の下方には、回収部１３０が設けられている。回収部１３０は、バッファ機構１３１、破砕機構１３２、回収機構１３３を上方からこの順に有している。
バッファ機構１３１は、周縁除去部１１０で除去された周縁部Ｗｅを一時的に収容する。バッファ機構１３１は、上面が開口した直方体形状を有している。バッファ機構１３１の一辺１３１ａには、当該バッファ機構１３１から破砕機構１３２に周縁部Ｗｅを排出するための排出機構１３４が設けられている。排出機構１３４の構成は任意であるが、バッファ機構１３１から破砕機構１３２への周縁部Ｗｅを任意のタイミングで排出できるように構成されている。具体的には、例えば排出機構１３４の下部に開閉自在の弁や扉（図示せず）が設けられている。バッファ機構１３１には、ノズル１１３、１１４から供給された洗浄液も流入する。洗浄液は周縁部Ｗｅと共に、排出機構１３４及び破砕機構１３２を介して、回収機構１３３に排出される。
なお、バッファ機構１３１から排出機構１３４を介して破砕機構１３２に周縁部Ｗｅを排出する際には、例えば周縁部Ｗｅを押し出す押出機構を設けてもよい。あるいは、バッファ機構１３１を傾斜させて、周縁部Ｗｅを自重により落下させてもよい。
また、バッファ機構１３１には、当該バッファ機構１３１の重量を測定する重量センサ（図示せず）が設けられていてもよい。重量センサの測定結果は制御装置１００に出力される。制御装置１００では、重量センサによるバッファ機構１３１の重量測定結果に基づいて、周縁部Ｗｅを排出するタイミングを判断する。
破砕機構１３２は、バッファ機構１３１から回収機構１３３に回収される周縁部Ｗｅを破砕する。破砕機構１３２は、例えば一対の破砕ローラ１３５、１３５を有している。周縁部Ｗｅは、この一対の破砕ローラ１３５に挟み込まれて破砕される。なお、破砕機構１３２における周縁部Ｗｅの破砕方法はこれに限定されない。例えば破砕機構１３２には、シュレッダーを用いてもよい。また、破砕機構１３２は、バッファ機構１３１に設けられていてもよい。
回収機構１３３は、破砕機構１３２で破砕された周縁部Ｗｅを回収する。回収機構１３３は、上面が開口した直方体形状を有し、内部に周縁部Ｗｅを収容して回収する。
回収機構１３３の内部には、液除去部材としての水切り板１３６が設けられている。水切り板１３６には複数の貫通孔が形成され、例えばパンチングプレートが用いられる。上述したように回収機構１３３には周縁部Ｗｅと共に流体としての洗浄液も流入するが、周縁部Ｗｅは水切り板１３６上に回収され、洗浄液は水切り板１３６の下方に落下する。回収機構１３３の下部側面には排液管１３７が接続され、水切り板１３６に下方に落下した洗浄液は、排液管１３７から回収機構１３３の外部に排出される。なお、回収機構１３３において、洗浄液を排出する構成はこれに限定されない。
回収部１３０には、当該回収機構１３３の重量を測定する、重量測定機構としての重量センサ１３８が設けられている。重量センサ１３８の測定結果は制御装置１００に出力される。制御装置１００では、重量センサ１３８による回収機構１３３の重量測定結果に基づいて、回収機構１３３の交換時期を判断する。
回収機構１３３は、搬送ローラ１３９上に複数設けられている。また回収機構１３３は複数設けられ、搬送ローラ１３９上を移動可能に構成されている。これにより、回収機構１３３は交換可能に構成されている。なお、回収機構１３３を回収する方法は、本実施形態に限定されない。例えばモータを内蔵した移動機構を用いて、回収機構１３３を交換してもよい。
なお、回収部の構成は回収部１３０に限定されず、周縁部Ｗｅを回収できれば任意に選択できる。
次に、以上のように構成された周縁除去装置７０を用いて行われる周縁部Ｗｅの除去処理について説明する。
先ず、ウェハ搬送装置８０により重合ウェハＴが周縁除去装置７０に搬入される。この重合ウェハＴにおいて処理ウェハＷには、周縁改質層Ｍ１と分割改質層Ｍ２が形成されている。そして重合ウェハＴは、チャック７１に受け渡され保持される。
次に、図１２に示すようにくさびローラ１１１を重合ウェハＴ側に移動させ、くさびローラ１１１を処理ウェハＷと支持ウェハＳの界面に当接させる。この際、チャック７１を回転させることで、くさびローラ１１１も平面視において逆方向に回転する。図示の例では、チャック７１は平面視において時計回りに回転し、くさびローラ１１１は反時計回りに回転する。
次に、図１３に示すようにチャック７１を回転させながら、くさびローラ１１１をさらに移動させ、処理ウェハＷと支持ウェハＳの界面に挿入する。この際、くさびローラ１１１は、例えばバネ等により定圧で装入されてもよい。そうすると、周縁部Ｗｅが押し上げられ、周縁改質層Ｍ１を基点に処理ウェハＷから分離する。この際、分割改質層Ｍ２を基点に、周縁部Ｗｅは小片化して分離される。そして、周縁除去部１１０に対し、チャック７１の回転方向下流側（Ｙ軸負方向側）において、周縁部Ｗｅが除去される。
ここで、周縁部Ｗｅの分離にあたっては、くさびローラ１１１は、分割改質層Ｍ２の形成位置を避けて処理ウェハＷと支持ウェハＳの界面に挿入されることが好ましい。分割改質層Ｍ２の形成位置にくさびローラ１１１が挿入された場合、当該くさびローラ１１１が小片化された周縁部Ｗｅの端部に衝突し、かかる衝突の衝撃によりくさびローラ１１１が消耗する場合がある。そこでこのように分割改質層Ｍ２の形成位置を避けてくさびローラ１１１を挿入することにより、当該くさびローラ１１１の消耗を抑制することができる。
なお、かかる周縁部Ｗｅの除去に際しては静電気が発生する場合があるが、本実施形態においては周縁部Ｗｅの除去に際してイオナイザ１１５を動作させる。これにより、静電気の帯電が抑制され、静電気により生じる処理ウェハＷへの静電気障害の発生、及び、周縁部Ｗｅの除去時に発生する粉塵の処理ウェハＷへの付着を抑制することができる。
除去された周縁部Ｗｅは、バッファ機構１３１に落下して収容される。さらに周縁部Ｗｅは排出機構１３４から破砕機構１３２に排出され、破砕機構１３２で破砕されて、回収機構１３３に回収される。
そして、チャック７１を３６０度回転させると、周縁除去部１１０によって周縁部Ｗｅが全周に亘って除去され、回収機構１３３で回収される。
なお、本実施形態ではチャック７１を回転させると、周縁除去部１１０によって周縁部Ｗｅが除去された部分の処理ウェハＷが、検知部１２０の下方に位置する。この際、検知部１２０により周縁部Ｗｅの有無を検知することで、当該周縁部Ｗｅが適切に除去できたか否かを確認することができる。そうすると、周縁部Ｗｅが残った状態で処理ウェハＷ（重合ウェハＴ）が次の処理部、すなわち加工装置９０に搬送されるのを防ぐことができる。例えば周縁部Ｗｅが除去できていないと確認された場合、再度周縁部Ｗｅを除去する処理を行うか、あるいは重合ウェハＴを次の加工装置９０に搬送するのを禁止する。具体的には、例えばオペレータが除去してもよいし、あるいは重合ウェハＴをカセットＣｔに戻してもよい。
また、本実施形態では、回収機構１３３において重量センサ１３８で重量を測定している。そして、この重量センサ１３８で測定される重量が所定の閾値を超えた場合、すなわち回収機構１３３で回収可能な周縁部Ｗｅの容量を超えた場合、回収機構１３３が交換される。交換された回収機構１３３は、例えばオペレータにより搬出される。
また回収機構１３３を交換する際には、周縁除去部１１０で除去された周縁部Ｗｅをバッファ機構１３１に収容し、破砕機構１３２に排出しないようにする。そうすると、回収機構１３３の交換時にも、周縁除去部１１０による周縁部Ｗｅの除去処理を停止する必要がなく、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。
以上のように本実施形態の周縁除去装置７０によれば、処理ウェハＷから周縁部Ｗｅを除去して適切に回収することができる。そして、従来のように研削工具（研削砥石）を用いず、レーザ光等によって形成される周縁改質層Ｍ１を用いて周縁部Ｗｅを除去することを実現するので、従来の研削によるエッジトリムに比して、ランニングコストを抑えることができる。また、周縁部Ｗｅを適切に回収できるので、再利用してランニングコストをさらに抑えることも可能となる。
特に本実施形態では、くさびローラ１１１によって周縁部Ｗｅを押し上げるので、当該周縁部Ｗｅを処理ウェハＷと支持ウェハＳの界面から剥がしやすい。そうすると、図７に示した、周縁改質層Ｍ１と接合領域Ａａの外側端部との距離Ｌを、大きくすることも可能となる。また、周縁部Ｗｅを押し上げて除去することで、除去された周縁部Ｗｅが支持ウェハＳに接触して損傷を与えるのを抑制することができる。
なお、本実施形態のくさびローラ１１１には、図１４に示すようにくさびローラ１１１を洗浄するワイパ１４０が設けられていてもよい。ワイパ１４０の一側面１４０ａは、くさびローラ１１１の外形に沿った形状を有している。そしてワイパ１４０は、チャック７１の反対側においてくさびローラ１１１に当接して、当該くさびローラ１１１を洗浄する。
なお、本実施形態では、図１５に示すように周縁除去部１１０に対してチャック７１の回転方向上流側（Ｙ軸正方向側）に、重合ウェハＴの外側端部に当接する押え部材１５０が設けられていてもよい。くさびローラ１１１によって周縁部Ｗｅを押し上げると、その影響が上流側にも伝わり、当該上流側にて周縁部Ｗｅが除去される可能性がある。かかる場合、周縁部Ｗｅをバッファ機構１３１で回収できない場合がある、この点、押え部材１５０があると、周縁除去部１１０の上流側で周縁部Ｗｅが除去されるのを防止することができる。なお、押え部材１５０を設ける代わりに、平面視においてバッファ機構１３１を大きくしてもよい。
本実施形態では、周縁除去部１１０を用いて処理ウェハＷから周縁部Ｗｅを分離して除去したが、周縁部Ｗｅの除去方法はこれに限定されない。
例えば、図１６に示すように周縁除去装置７０は、周縁除去部１１０に代えて、周縁除去部１６０を有していてもよい。周縁除去部１６０は、摩擦ローラ１６１を有している。摩擦ローラ１６１は、回転機構１６２によって鉛直軸回りに回転自在に構成されている。そして、図１７に示すように摩擦ローラ１６１を、周縁改質層Ｍ１の上方において処理ウェハＷに当接させ、さらに回転させることで、処理ウェハＷに径方向外側に外力が作用する。この外力により、周縁部Ｗｅが処理ウェハＷから分離して除去される。そして、除去された周縁部Ｗｅは、バッファ機構１３１及び破砕機構１３２を介して、回収機構１３３に回収される。
また例えば、図１８に示すように周縁除去装置７０は、周縁除去部１１０に代えて、周縁除去部１７０を有していてもよい。周縁除去部１７０は、周縁部Ｗｅに流体を供給するノズル１７１を有している。流体には、例えば水、高圧水、２流体、エアなどが用いられる。そして、ノズル１７１から供給された流体により、周縁部Ｗｅが処理ウェハＷから分離して除去される。除去された周縁部Ｗｅは、バッファ機構１３１及び破砕機構１３２を介して、回収機構１３３に回収される。
また例えば、図１９に示すように周縁除去装置７０は、周縁除去部１１０に代えて、周縁除去部１８０を有していてもよい。周縁除去部１８０は、周縁部Ｗｅの外側端部に接触する接触部材１８１を有している。接触部材１８１の先端部１８１ａは、周縁部Ｗｅの外側面に適合する形状を有している。そして、接触部材１８１が周縁部Ｗｅに接触することで、当該周縁部Ｗｅが処理ウェハＷから分離して除去される。除去された周縁部Ｗｅは、バッファ機構１３１及び破砕機構１３２を介して、回収機構１３３に回収される。
なお、周縁除去部１８０において、周縁部Ｗｅの外側端部に接触する部材は接触部材１８１に限定されない。例えば図２０に示すように、周縁除去部１８０は、周縁部Ｗｅに接触して把持するクランプ部材１８２を有していてもよい。クランプ部材１８２の先端部１８２ａは、周縁部Ｗｅを把持する爪状に形成されている。先端部１８２ａは上下両方に爪を有する必要はなく、いずれか一方の爪であってもよい。また周縁除去部１８０は、例えば接触部材としてブラシ（図示せず）を有していてもよい。
また例えば周縁除去部は、図２１に示すように搬送部としてのウェハ搬送装置８０の搬送アーム８１であってもよい。かかる場合、搬送アーム８１が周縁部Ｗｅに接触することで、当該周縁部Ｗｅが処理ウェハＷから分離して除去される。除去された周縁部Ｗｅは、バッファ機構１３１及び破砕機構１３２を介して、回収機構１３３に回収される。
また例えば、図２２に示すように周縁除去装置７０は、周縁除去部１１０に代えて、周縁除去部１９０を有していてもよい。周縁除去部１９０は、周縁部Ｗｅを加熱するヒータ１９１を有している。ヒータ１９１は、例えば給電により発熱する。そして、ヒータ１９１により周縁部Ｗｅを加熱することにより、当該周縁部Ｗｅが膨張し、処理ウェハＷから分離して除去される。除去された周縁部Ｗｅは、バッファ機構１３１及び破砕機構１３２を介して、回収機構１３３に回収される。
なお、本実施形態の周縁除去部１９０は、支持ウェハＳ側を冷却してもよい。例えばチャック７１の内部に冷却部材１９２を設ける。冷却部材１９２としては、例えば内部を冷却媒体が流通する冷媒流路や、ペルチェ素子などが用いられる。かかる場合、周縁部Ｗｅと支持ウェハＳとの温度差が大きくなり、周縁部Ｗｅがより分離しやすくなる。
また例えば、図２３に示すように周縁除去部２００は、周縁部Ｗｅに超音波を発振する超音波発振源２０１を有していてもよい。周縁部Ｗｅは純水槽２０２に貯留された純水２０３中に浸漬され、当該周縁部Ｗｅに超音波発振源２０１から超音波が発振される。この超音波により、周縁部Ｗｅが処理ウェハＷから分離して除去される。なお、本実施形態では、純水槽２０２が上述したバッファ機構１３１と同じ作用を奏する、そして、除去された周縁部Ｗｅは、純水槽２０２から破砕機構１３２に排出され、回収機構１３３に回収される。なお、本実施形態において、周縁部Ｗｅに超音波を付与しつつ、処理ウェハＷと支持ウェハＳの界面に挿入部材を挿入してもよい。
以上のように周縁除去部１６０、１７０、１８０、１９０、２００のいずれを用いても、処理ウェハＷから周縁部Ｗｅを除去して適切に回収することができる。
本実施形態では、チャック７１に重合ウェハＴが水平方向に保持されており、すなわち重合ウェハＴの面方向が水平方向に向けられていた。一方、図２４に示すように重合ウェハＴは鉛直方向に保持されてもよい。すなわち重合ウェハＴの面方向が鉛直方向に向けられていてもよいもよい。かかる場合、周縁除去部２００は、重合ウェハＴの下方に設けられる。そして、周縁除去部２００で除去された周縁部Ｗｅは、自重で落下し回収機構１３３に回収される。なお、本実施形態において周縁除去装置７０には、搬入出される重合ウェハＴの面方向を変えるための機構（図示せず）が設けられていてもよい。当該機構により、搬入された重合ウェハＴの面方向は水平方向から鉛直方向に変えられ、また搬出される重合ウェハＴの面方向は鉛直方向から水平方向に変えられる。また、本実施形態では周縁除去部として周縁除去部２００を例示したが、重合ウェハＴを鉛直方向に保持した状態で周縁部Ｗｅを除去する方法は、他の周縁除去部１１０、１６０、１７０、１８０、１９０にも適用できる。
以上の実施形態では、回収機構１３３は周縁除去装置７０の内部に設けられたが、周縁除去装置７０の外部に設けられていてもよい。
次に、第２の実施形態にかかる周縁除去装置２７０の構成について説明する。なお、周縁除去装置２７０において上述の周縁除去装置７０の構成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場合がある。なお、図２７においては図示の煩雑さを回避するため、重合ウェハＴを一枚の基板として図示を行う。
図２５、図２６に示すように、周縁除去装置２７０は重合ウェハＴを上面で保持する基板保持部としてのチャック７１を有している。チャック７１は、処理ウェハＷが上側であって支持ウェハＳが下側に配置された状態で、支持ウェハＳを保持する。またチャック７１は、回転機構７２によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。
またチャック７１は、例えばエアシリンダなどの移動機構７３により水平方向に移動自在に構成されている。かかる移動機構７３により、チャック７１に保持された重合ウェハＴが受渡位置と加工位置との間で移動自在に構成されている。より具体的には、重合ウェハＴの受渡位置とは、チャック７１とウェハ搬送装置８０との間で重合ウェハＴの受け渡しが行われる位置であって、重合ウェハＴの外端部が後述のカバー体３０１から退避した位置（図２６のＸ軸負方向側）である。また、重合ウェハＴの加工位置とは、周縁部Ｗｅの除去が行われる位置であって、重合ウェハＴの外端部が後述のカバー体３０１に進入する位置（図２６のＸ軸正方向側）である。
チャック７１の側方であって、前記重合ウェハＴの加工位置には、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅを除去するための周縁除去部１１０が設けられている。周縁除去部１１０は、周縁部Ｗｅに衝撃を付与することで前記周縁改質層Ｍ１を基点に周縁部Ｗｅを中央部Ｗｃから剥離して除去する。また周縁除去部１１０により除去された周縁部Ｗｅは、当該周縁除去部１１０の下方に設けられた回収部１３０に回収される。回収部１３０は、周縁除去部１１０において除去された周縁部Ｗｅ及び当該周縁部Ｗｅの除去の際に発生したパーティクルを回収する回収機構２９０と、当該周縁部Ｗｅ及びパーティクルの回収路を形成する排出機構３００と、を有している。
周縁除去部１１０には、第１の挿入部材としてのくさびローラ２８１、第２の挿入部材としてのくさびローラ２８２、押圧部材としての押圧ローラ２８３及び流体供給部としての上部ノズル１１３と下部ノズル１１４、及び、イオナイザ１１５が設けられている。くさびローラ２８１、くさびローラ２８２および押圧ローラ２８３は、図２７に示すように重合ウェハＴの回転方向における上流側からこの順に並べて配置されている。
くさびローラ２８１は図２７に示すように、側面視において先端が尖ったくさび形状を有し、鉛直軸回りに回転自在に構成されている。くさびローラ２８１は、前記加工位置に移動された重合ウェハＴの、処理ウェハＷと支持ウェハＳの界面（以下、単に「界面」という場合がある。）に挿入される。そして、挿入されたくさびローラ２８１により支持ウェハＳから剥離する方向に周縁部Ｗｅが押し上げられ、これにより周縁改質層Ｍ１を基点に周縁部Ｗｅが除去される。またこれと同時に、周縁部Ｗｅに形成された分割改質層Ｍ２を基点に周縁部Ｗｅが小片化される。
またくさびローラ２８１は、図２８に示すように、例えばバネ部材からなる緩衝機構２８１ａにより前記加工位置に配置された重合ウェハＴの界面に挿入される際に、重合ウェハＴの移動方向に対して進退自在に構成されている。より具体的には、くさびローラ２８１は、移動機構７３により加工位置に移動した重合ウェハＴの界面に挿入される際に重合ウェハＴの移動方向に対して後退することにより、挿入時の衝撃を吸収することができるように構成されている。なお、緩衝機構２８１ａは、例えば後述のカバー体３０１の天井面に設けられる。
くさびローラ２８２は図２７に示すように、側面視において先端が尖ったくさび形状を有し、鉛直軸回りに回転自在に構成されている。またくさびローラ２８２は、図２７に示すようにくさびローラ２８１と比較して大きく、具体的にはくさびのエッジ角度が大きく構成されている。くさびローラ２８２は、くさびローラ２８１において分割改質層Ｍ２を基点として適切に周縁部Ｗｅを小片化できなかった場合に、重合ウェハＴの径方向外側から、くさびローラ２８１により押し上げられた周縁部Ｗｅと支持ウェハＳとの間に挿入される。そして、くさびローラ２８２はくさびローラ２８１よりもエッジ角度が大きく構成されているため、周縁部Ｗｅが更に支持ウェハＳから剥離する方向に押し上げられ、周縁部Ｗｅの除去を更に適切に行うことができる。
また、くさびローラ２８２は図２８に示すように、緩衝機構２８２ａにより前記加工位置に配置される重合ウェハＴに対して遠近自在、すなわち、待機位置と加工位置との間で移動自在に構成されている。緩衝機構２８２ａは、前述の緩衝機構２８１ａと同様の構成を有している。
なお、くさびローラ２８２は少なくともくさびローラ２８１よりも更に周縁部Ｗｅを支持ウェハＳから剥離する方向に押し上げることができる構成を有していればよい。例えば図２９に示すように、くさびローラ２８２をくさびローラ２８１と同等のエッジ角度を有するように構成し、高さ方向（Ｚ軸方向）の設置位置がくさびローラ２８１よりも上方となるように構成してもよい。
なお、くさびローラ２８１とくさびローラ２８２の重合ウェハＴの回転方向における設置間隔は、図２７に示すように分割改質層Ｍ２の形成間隔と比べて大きくなるように設定される。これにより、例えばくさびローラ２８１により適切に周縁部Ｗｅの小片化をできた場合には、除去された周縁部Ｗｅは適切にくさびローラ２８１とくさびローラ２８２との間を落下して回収機構２９０へと排出される。そして、くさびローラ２８１により適切に周縁部Ｗｅの小片化をできなかった場合にのみ、周縁部Ｗｅをくさびローラ２８２により処理することができる。
なお、以上の説明においては挿入部材としてくさびローラ２８１及びくさびローラ２８２を用いたが、挿入部材の構成はこれに限定されない。例えば挿入部材は、側面視において径方向外側に向けて幅が小さくなる形状を備えたものであればよく、先端が先鋭化したナイフ状の挿入部材を用いてもよい。
周縁除去部１１０の説明に戻る。重合ウェハＴの回転方向におけるくさびローラ２８２の下流側には、押圧ローラ２８３が設けられている。押圧ローラ２８３は昇降機構２８３ａにより昇降自在に構成され、くさびローラ２８２により押し上げられた周縁部Ｗｅを上方から支持ウェハＳの方向へ押圧する。このように押圧ローラ２８３で押圧されることにより、周縁部Ｗｅはくさびローラ２８２を支点として分割改質層Ｍ２で破断され、確実に小片化される。
なお押圧ローラ２８３は、くさびローラ２８２により押し上げられた周縁部Ｗｅに対して下方向（支持ウェハＳの方向）への応力を与えることができれば、具体的には、くさびローラ２８２を支点として周縁部Ｗｅを破断させることができる構成を有していればよい。すなわち、くさびローラ２８２により押し上げられた周縁部Ｗｅを適切に下方に巻き込むことができれば、昇降機構２８３ａが設けられる必要はない。かかる場合、周縁部Ｗｅを適切に下方に巻き込むことができ、かつできる限り下方に配置されることにより、周縁部Ｗｅに作用する下向きの力を大きくすることができる。
なお、くさびローラ２８２と押圧ローラ２８３の重合ウェハＴの回転方向における設置間隔は、図２７に示すように分割改質層Ｍ２の形成間隔と比べて小さくなるように設定される。これにより、くさびローラ２８２により押し上げられた周縁部Ｗｅに対して、適切に周縁部Ｗｅを小片化するための力を作用させることができる。
上部ノズル１１３は、加工位置に配置された重合ウェハＴの上方であって、重合ウェハＴの回転方向におけるくさびローラ２８１、２８２と周縁部Ｗｅが当接する点（以下、「加工点」という。）に向けて流体を供給する。供給される流体としては、例えばエアや洗浄液（純水等）等が用いられる。
ここで、周縁部Ｗｅに衝撃を付与することで周縁改質層Ｍ１に沿って周縁部Ｗｅの除去を行う場合、除去前においては周縁部Ｗｅと中央部Ｗｃは未だ繋がった状態であるため、かかる繋がった部位を破断させることによりパーティクルが発生する。
そこで上部ノズル１１３は、くさびローラ２８１、２８２の加工点に向けて流体を供給することにより、前記破断により発生したパーティクルが周縁除去装置２７０内に飛散することを抑制する。
なお、上部ノズル１１３による流体の供給は、回収機構２９０に対して適切にパーティクルを排出するため、加工点に向けてかつ後述の排出ダクト３０２に向けて行われることが望ましい。すなわち周縁除去装置２７０においては、上部ノズル１１３、くさびローラの加工点、後述の排出ダクト３０２が同一直線状に配置されるように上部ノズル１１３の位置が決定されることが望ましい。
下部ノズル１１４は、加工位置に配置された重合ウェハＴの下方であって、重合ウェハＴの回転方向におけるくさびローラ２８１、２８２の加工点に向けて流体を供給する。供給される流体としては、例えばエアや洗浄液（純水等）等が用いられる。
下部ノズル１１４によれば、上部ノズル１１３と同様にくさびローラの加工点において発生したパーティクルを回収機構２９０に排出することができると共に、当該パーティクルが重合ウェハＴの裏面側（支持ウェハＳの裏面Ｓｂ側）に回り込むことを抑制できる。
なお、上部ノズル１１３および下部ノズル１１４の数や配置は上記例には限定されない。上記例においては上部ノズル１１３および下部ノズル１１４はそれぞれくさびローラの数に合わせて２つずつ設置したが、１つずつの設置であってもよいし、または３つずつ以上設置されてもよい。また、上部ノズル１１３及び下部ノズル１１４の設置数はそれぞれ同じでなくてもよい。また更に、下部ノズル１１４の設置が省略されてもよい。
イオナイザ１１５はチャック７１の上方に設けられている。イオナイザ１１５は、周縁部Ｗｅの除去時における静電気の帯電を抑制する。なお、イオナイザ１１５の構成、数及び配置は本実施形態に限定されない。
回収機構２９０は、図２６に示すように、除去された周縁部Ｗｅを回収するための回収容器２９１と、破断により発生したパーティクルを回収するためのフィルタ２９２を有している。また回収機構２９０には、フィルタ２９２を介して排出機構３００の内部の雰囲気を吸引可能な、例えば真空ポンプなどの吸引機構２９３が接続されている。
排出機構３００は図２５、図２６に示すように、除去された周縁部Ｗｅおよびパーティクルの回収路を形成するカバー体３０１と排出ダクト３０２を有している。
カバー体３０１の内部には、前記除去された周縁部Ｗｅおよびパーティクルを排出するための回収路３０１ａが形成されている。回収路３０１ａの一端は、チャック７１に保持され加工位置に配置された重合ウェハＴの外端部を覆い、回収路３０１ａの他端は排出ダクト３０２に接続されている。またカバー体３０１は、回収路３０１ａがくさびローラ２８１、２８２の加工点及び押圧ローラ２８３を覆うように配置される。換言すれば、周縁除去部１１０はカバー体３０１の内部に設けられる。
また回収路３０１ａには、周縁除去部１１０により除去された周縁部Ｗｅを回収機構２９０に排出するための傾斜部３０１ｂが形成されている。傾斜部３０１ｂは、少なくともカバー体３０１の内部におけるくさびローラの加工点の直下よりも、重合ウェハＴの径方向内側から形成される。除去された周縁部Ｗｅは、自重により加工点から傾斜部３０１ｂへと落下し、傾斜部３０１ｂに沿って滑落して排出ダクト３０２を介して回収機構２９０へと回収される。
なお、傾斜部３０１ｂの表面は、例えば樹脂コーティングを行うことにより低摩擦化処理が行われていてもよい。これにより、周縁部Ｗｅをより適切に回収機構２９０へ排出することができる。
排出ダクト３０２は、一端がカバー体３０１の回収路３０１ａに接続され、他端が回収機構２９０の回収容器２９１の内部に位置するように設けられる。排出ダクト３０２は、傾斜部３０１ｂを滑落してきた周縁部Ｗｅを回収機構２９０へと排出する。また、カバー体３０１において受け止められたパーティクルを回収機構２９０へと排出する。すなわち排出ダクト３０２は、カバー体３０１から周縁部Ｗｅおよびパーティクルを回収機構２９０へと排出する。
なお、前述したように排出機構３００の内部は回収機構２９０に設けられる吸引機構２９３によって吸引される。これにより排出機構３００においては、カバー体３０１から排出ダクト３０２に向けての気流が形成される。すなわち、前記破断により発生したパーティクルを回収機構２９０へと誘引することができる。
なお排出機構３００は、図示しない移動機構により重合ウェハＴの径方向に対して移動自在に構成されていてもよい。より具体的には、カバー体３０１を重合ウェハＴの径方向に対して移動させることにより、周縁除去部１１０を重合ウェハＴとの間の距離を相対的に調節可能に構成されていてもよい。
本実施形態にかかる周縁除去装置２７０は以上のように構成されている。次に、かかる周縁除去装置２７０において行われるエッジトリム方法について、図面を参照して説明する。
先ず図３０（ａ）に示すように、ウェハ搬送装置８０により周縁除去装置２７０の内部に加工対象としての重合ウェハＴが搬入され、受渡位置に配置されるチャック７１に保持される。
チャック７１に重合ウェハＴが保持されると、続いて、図３０（ｂ）に示すように重合ウェハＴは加工位置へと移動して外端部がカバー体３０１の内部に進入し、重合ウェハＴの界面に周縁除去部１１０のくさびローラ２８１が挿入される。かかる際、くさびローラ２８１には緩衝機構２８１ａが設けられているため、適切に重合ウェハＴの界面に挿入される際の衝撃を吸収し、また、適切に界面に対して押し込まれる。そして、重合ウェハＴが加工位置に配置されると、図３０（ｃ）に示すように回転機構７２により重合ウェハＴが回転される。
重合ウェハＴが加工位置に配置されると、続いて図示しない回転機構によりくさびローラ２８１の回転が開始される。なお、これと同時に上部ノズル１１３および下部ノズル１１４からの流体の供給および吸引機構２９３による排出機構３００内の吸引、イオナイザ１１５の動作が開始される。
くさびローラ２８１が界面に挿入されると、図３１（ａ）に示すように周縁部Ｗｅが支持ウェハＳから剥離され、一の分割改質層Ｍ２に沿って周縁部Ｗｅが破断する。そして、重合ウェハＴは回転機構７２により回転しているため、図３１（ｂ）に示すように当該重合ウェハＴの回転方向に周縁部Ｗｅの剥離が進行する。なお、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅには前述のように未接合領域Ａｂが形成されているため、かかる周縁部Ｗｅの剥離が適切に行われる。
重合ウェハＴの回転に伴って周縁部Ｗｅの剥離が進行し、くさびローラ２８１が次の分割改質層Ｍ２の付近まで到達すると、当該次の分割改質層Ｍ２を基点に周縁部Ｗｅが破断し、図３１（ｃ）に示すように周縁部Ｗｅが小片化される。
小片化された周縁部Ｗｅは図３０（ｄ）および図３１（ｄ）に示すように、カバー体３０１の内部、具体的には排出ダクト３０２内に落下する。なお、くさびローラ２８１とくさびローラ２８２の重合ウェハＴの回転方向における設置間隔は、前述したように分割改質層Ｍ２の形成間隔と比べて大きくなるように設定されている。これにより、小片化された周縁部Ｗｅはくさびローラ２８１とくさびローラ２８２の間を通過して適切に排出ダクト３０２内に落下する。
また排出ダクト３０２には、少なくともカバー体３０１の内部におけるくさびローラの加工点の直下よりもチャック７１側から傾斜部３０１ｂが形成されている。これにより、小片化された周縁部Ｗｅはカバー体３０１の傾斜部３０１ｂ上に落下する。落下した周縁部Ｗｅは、当該傾斜部３０１ｂに沿って滑落して適切にカバー体３０１から排出され、排出ダクト３０２を介して回収機構２９０に回収される。
ここで、周縁部Ｗｅの分離にあたっては、くさびローラ２８１、２８２は、分割改質層Ｍ２の形成位置を避けて処理ウェハＷと支持ウェハＳの界面に挿入されることが好ましい。分割改質層Ｍ２の形成位置にくさびローラ２８１、２８２が挿入された場合、当該くさびローラ２８１、２８２が小片化された周縁部Ｗｅの端部に衝突し、かかる衝突の衝撃によりくさびローラ２８１、２８２が消耗する場合がある。そこでこのように分割改質層Ｍ２の形成位置を避けてくさびローラ２８１、２８２を挿入することにより、当該くさびローラ２８１、２８２の消耗を抑制することができる。
なお、かかる周縁部Ｗｅの除去に際しては静電気が発生する場合があるが、本実施形態においては周縁部Ｗｅの除去に際してイオナイザ１１５を動作させる。これにより、静電気の帯電が抑制され、静電気により生じる静電気障害の発生を抑制することができる。
その後、重合ウェハＴの回転が継続されることにより、処理ウェハＷの全周に亘って周縁部Ｗｅが除去される。そして、周縁部Ｗｅの全周が回収機構２９０の回収容器２９１に回収されると回転機構７２による重合ウェハＴの回転が止められる。なお、これと同時に上部ノズル１１３および下部ノズル１１４からの流体の供給および吸引機構２９３による排出ダクト３０２内の吸引、イオナイザ１１５の動作が止められる。また、くさびローラは移動機構により待機位置に移動する。そして図３０（ｅ）に示すように、移動機構７３によりチャック７１が受渡位置に移動し、ウェハ搬送装置８０により重合ウェハＴが周縁除去装置２７０から搬出されると、一連のエッジトリムが終了する。
なお、上述したように処理ウェハＷにおいて分割改質層Ｍ２が適切に形成されていない場合、図３２（ａ）に示すようにくさびローラ２８１により適切に周縁部Ｗｅの小片化ができない場合がある。そして、このように周縁部Ｗｅの小片化ができない場合、周縁部Ｗｅを適切に回収機構２９０に回収できないおそれがある。
そこで本実施の形態にかかる周縁除去装置２７０によれば、図３２（ｂ）に示すようにくさびローラ２８１で押し上げられた周縁部Ｗｅが、さらにくさびローラ２８２によって押し上げられる。かかる際、くさびローラ２８２はくさびローラ２８１と比較して大きく構成されているため、周縁部Ｗｅと支持ウェハＳとの間の距離がさらに大きくなるように、周縁部Ｗｅが剥離される。
また更に、本実施の形態にかかる周縁除去装置２７０によれば、図３２（ｃ）に示すようにくさびローラ２８２で押し上げられた周縁部Ｗｅが、押圧ローラ２８３により支持ウェハＳ側へと押圧される。これによりくさびローラ２８１で適切に小片化されなかった周縁部Ｗｅは、くさびローラ２８２を支点として確実に破断される。
そしてこのように小片化された周縁部Ｗｅは、図３２（ｄ）に示すようにカバー体３０１の内部、具体的には傾斜部３０１ｂに落下する。
このように本実施の形態によれば、くさびローラ２８１により適切に周縁部Ｗｅの小片化ができなかった場合であっても、確実に周縁部Ｗｅを分割改質層Ｍ２を基点として破断して小片化することができる。
また、押圧ローラ２８３は昇降機構２８３ａにより昇降自在に構成されているため、適切に周縁部Ｗｅを上方から押圧することができ、適切に周縁部Ｗｅの小片化を行うことができる。
なお本実施形態において、くさびローラ２８２を周縁部Ｗｅと支持ウェハＳの間に装入するタイミングは任意に選択することができる。例えばくさびローラ２８２は、エッジトリムを開始する際にくさびローラ２８１と同時に挿入してもよい。また例えばくさびローラ２８２は、くさびローラ２８１により適切に周縁部Ｗｅを小片化ができなかったことを検知した場合に適宜挿入されてもよい。
また、押圧ローラ２８３の昇降タイミングも任意に決定することができる。例えば押圧ローラ２８３は重合ウェハＴの回転速度に合わせて周期的に昇降されてもよいし、周縁部Ｗｅが適切に分割されなかったことを検知した場合に適宜昇降させてもよい。
なお、以上のエッジトリムにおいては、上述したように周縁部Ｗｅが破断する際にパーティクルが発生する。しかしながら、本実施形態にかかる周縁除去装置によればカバー体３０１がくさびローラ２８１、２８２の加工点及び押圧ローラ２８３を覆うように設けられているため、発生したパーティクルは適切にカバー体３０１により受け止められる。すなわち、パーティクルが装置内に飛散することを適切に抑制することができる。
また本実施の形態によれば、排出機構３００の内部は吸引機構２９３により吸引され、カバー体３０１から排出ダクト３０２にかけての気流が形成されている。これにより、カバー体３０１により受け止められたパーティクルを適切にカバー体３０１の内部から排出し、排出ダクト３０２を介して回収機構２９０で回収することができる。すなわち、装置内へのパーティクルの飛散をさらに適切に抑制することができる。
また更に、本実施形態によれば上部ノズル１１３および下部ノズル１１４からくさびローラの加工点に向けて流体が供給されている。これにより、発生したパーティクルの飛散をさらに適切に抑制することができる。
以上説明したように、本実施形態にかかる周縁除去装置２７０によれば、周縁除去部１１０のくさびローラの加工点を覆うようにしてカバー体３０１設けられているため、周縁部Ｗｅの破断により生じたパーティクルを適切に受け止めることができる。これにより、発生したパーティクルが装置内へ飛散することを適切に抑制することができる。
また、これと共に排出機構３００の内部においては吸引機構２９３、上部ノズル１１３及び下部ノズル１１４により回収機構２９０に向けての気流が形成されている。これにより、更に適切にパーティクルの飛散を抑制することができると共に、パーティクルを回収機構２９０へ回収することができる。
また図２６に示したように、回収路３０１ａにおいては、くさびローラの下方に形成される傾斜部３０１ｂの他、回収路３０１ａの天井面においても傾斜部が形成されている。そして、このようにカバー体３０１の内部に形成される回収路３０１ａには段部が形成されないため、気流の吹き返しが発生しにくい。これにより、発生したパーティクルが装置に飛散することを更に適切に抑制することができる。
なお、本実施形態によれば排出ダクト３０２が周縁部Ｗｅの回収路とパーティクルの回収とを兼ねる構成としていたが、周縁部Ｗｅとパーティクルの回収路はそれぞれ別々に設けられていてもよい。またかかる場合、例えばパーティクルの回収路を周縁部Ｗｅの回収路よりも細く形成することで、パーティクルの回収路に形成される気流の流速を大きくすることができる。すなわち、パーティクルの回収をより適切に行うことができる。
本実施形態にかかる周縁除去装置２７０によれば、くさびローラ２８１により周縁部Ｗｅと支持ウェハＳを適切に剥離され、また分割改質層Ｍ２にそって適切に小片化されるため、周縁部Ｗｅを適切に回収機構２９０に回収することができる。
また、くさびローラ２８１により分割改質層Ｍ２を基点に適切に小片化ができなかった場合であっても、押圧ローラ２８３による押圧によりくさびローラ２８２を支点として適切に周縁部Ｗｅを小片化することができる。すなわち、適切に周縁部Ｗｅの除去を行うことができる。
また係る際、くさびローラ２８２の上端はくさびローラ２８１の上端よりも少なくとも上方に位置するように、具体的には、支持ウェハＳから離れた場所に位置する為ため、くさびローラ２８１においてよりも周縁部Ｗｅと支持ウェハＳの離隔を押し拡げることができる。すなわちこれにより、より適切に分割改質層Ｍ２を基点として破断をさせやすくなる。
また、除去された周縁部Ｗｅはカバー体３０１の内部に落下するが、回収路３０１ａにおけるくさびローラの下方には傾斜部３０１ｂが形成されているため、除去された周縁部Ｗｅを適切に回収機構２９０に回収することができる。
なお、本実施の形態によれば挿入部材としてのくさびローラは重合ウェハＴの回転方向に沿って２つ設けられたが、くさびローラの数や配置はこれに限定されない。例えば挿入部材は重合ウェハＴの回転方向に沿って３つ以上設けられていてもよいし、１つだけ設けられてもよい。いずれの場合であっても、挿入部材により剥離方向に持ち上げられた周縁部Ｗｅを押圧ローラ２８３により押圧することで、当該挿入部材を支点として適切に周縁部Ｗｅを小片化し、除去することができる。
なお、本実施形態では、周縁部Ｗｅの除去は、周縁除去装置２７０において周縁除去部１１０を用いて行われたが、除去方法はこれに限定されない。例えば、周縁部Ｗｅを保持して除去してもよいし、周縁部Ｗｅに対して物理的な衝撃や超音波などを付与して除去してもよい。
なお、本実施形態ではチャック７１に重合ウェハＴが水平方向に保持されており、すなわち重合ウェハＴの面方向が水平方向に向けられていた。かかる場合、図３３に示すように、除去された周縁部Ｗｅが傾斜部３０１ｂよりもチャック７１側に落下した場合、すなわち、回収路３０１ａにおける水平部に落下した場合、当該周縁部Ｗｅをカバー体３０１から排出することができない。
そこで重合ウェハＴは、図３４に示すようにチャック７１に鉛直方向に保持されてもよい。すなわち重合ウェハＴの面方向が鉛直方向に向けられていてもよい。かかる場合、周縁除去部１１０、回収機構２９０および排出機構３００は重合ウェハＴの下方に設けられる。そして、周縁除去部１１０で除去された周縁部Ｗｅは、自重で落下し回収機構２９０に回収される。なおかかる例においても、周縁部Ｗｅの除去により発生するパーティクルの飛散を抑制するため、排出機構３００のカバー体３０１が加工点を覆うように設置される。また、本実施例においても上部ノズル１１３および下部ノズル１１４から前記加工点に向けて流体を供給することにより、更に適切にパーティクルの飛散を抑制することができる。かかる場合、装置構成に応じて排出ダクト３０２は省略されてもよい。
また、周縁除去装置２７０には、搬入出される重合ウェハＴの面方向を変えるための傾斜機構３１０が設けられていてもよい。当該機構により、搬入された重合ウェハＴの面方向は水平方向から変更され、また搬出される重合ウェハＴの面方向は水平方向に戻される。
図３５に示すように傾斜機構３１０は周縁除去装置２７０の下部に設けられ、回転ローラ３１１を軸として周縁除去装置２７０を回転させるサーボモータ３１２を有している。
傾斜機構３１０は、サーボモータ３１２を作動させることにより図３６に示すように、回転ローラ３１１を軸として周縁除去装置２７０を回転させる。すなわち、重合ウェハＴの面方向が変更される。周縁除去装置２７０の回転方向は、例えば排出ダクト３０２の水平部に落下した周縁部Ｗｅが回収機構２９０へと回収される方向である。
本実施形態にかかる周縁除去装置２７０によれば、当該周縁除去装置２７０を傾斜させることにより、上述のように周縁部Ｗｅが回収路３０１ａの水平部に落下した場合であっても、適切に回収機構２９０に回収することができる。
なお傾斜機構３１０は任意のタイミングで作動させることができる。例えば、上述のように周縁部Ｗｅが回収路３０１ａの水平部に落下したことを検知した際に作動させてもよいし、エッジトリムを開始する際に作動し、周縁除去装置２７０におけるエッジトリムが行われている際に常時、装置が傾斜するようにしてもよい。
なお、本実施形態によれば傾斜機構３１０は周縁除去装置２７０の全体を傾斜するように構成したが、図３７に示すように、少なくとも排出機構３００を傾斜させることができれば、前記水平部に落下した周縁部Ｗｅを回収することができる。より具体的には、少なくともカバー体３０１を傾斜させることができればよい。
またこのように排出機構３００を傾斜させる場合、回収容器２９１の上部２９１ａは、例えばゴムやシート状の成形樹脂などのフレキシブルな材料で形成されることが好ましい。このような構成を有することにより、上部２９１ａはカバー体３０１の傾斜に追従して伸縮するため、適切に回収容器２９１の内部を吸引機構２９３の吸引による減圧空間に維持することができる。
なお、傾斜機構の構成はかかる例に限定されない。例えば図３８に示すように、傾斜機構３２０は回転ローラ３２１と、エアシリンダ３２２を有していてもよい。なお、図示の例において回転ローラ３２１は周縁除去部１１０の下方、エアシリンダ３２２はチャック７１の下方にそれぞれ設けられている。
傾斜機構３２０は、エアシリンダ３２２を作動により周縁除去装置２７０のチャック７１側が持ち上げられ、これにより図３９に示すように回転ローラ３２１を軸として周縁除去装置２７０が回転する。すなわち、重合ウェハＴの面方向が変更される。周縁除去装置２７０の回転方向は、例えば排出ダクト３０２の水平部に落下した周縁部Ｗｅが回収機構２９０へと回収される方向である。
なお、以上の第１及び第２の実施形態によれば、加工装置９０において処理ウェハＷの裏面Ｗｂを粗研削、中研削及び仕上研削することにより、当該処理ウェハＷの薄化を行ったが、処理ウェハＷの薄化方法はこれに限定されない。例えば処理ウェハＷは、当該処理ウェハＷの内部に面方向に沿って剥離の基点となる内部面改質層Ｍ３を形成することで薄化を行ってもよい。以下、処理ウェハＷの内部に内部面改質層Ｍ３を形成して剥離を行う場合について、図面を参照して説明する。
先ず、図４０（ａ）に示す重合ウェハＴを複数収納したカセットＣｔが、搬入出ステーション２のカセット載置台１０に載置される。上記実施形態と同様に、重合ウェハＴには接合領域Ａａと未接合領域Ａｂが形成されている。
次に、ウェハ搬送装置２０によりカセットＣｔ内の重合ウェハＴが取り出され、トランジション装置３０に搬送される。続けて、ウェハ搬送装置５０によりトランジション装置３０の重合ウェハＴが取り出され、改質装置６０に搬送される。改質装置６０では、図４０（ｂ）および図８に示すように処理ウェハＷの内部に周縁改質層Ｍ１と分割改質層Ｍ２が順次形成され（図４１のステップＱ１、Ｑ２）、さらに図４０（ｃ）に示すように内部面改質層Ｍ３が形成される（図４１のステップＱ３）。周縁改質層Ｍ１は、エッジトリムにおいて周縁部Ｗｅを除去の際の基点となるものである。分割改質層Ｍ２は、除去される周縁部Ｗｅを小片化するための基点となるものである。内部面改質層Ｍ３は、処理ウェハＷを薄化するための基点となるものである。なお、処理ウェハＷの内部には、周縁改質層Ｍ１及び分割改質層Ｍ２からクラックＣ１、Ｃ２が進展し、それぞれ裏面Ｗｂと表面Ｗａに到達している。また、内部面改質層Ｍ３からは面方向にクラックＣ３が進展する。
なお、このように改質装置６０においては処理ウェハＷの周縁部Ｗｅと中央部Ｗｃとの境界には周縁改質層Ｍ１が形成されるが、かかる状態においては周縁部Ｗｅと中央部Ｗｃは未だ繋がった状態である。
処理ウェハＷに周縁改質層Ｍ１、分割改質層Ｍ２、内部面改質層Ｍ３が形成されると、次に、ウェハ搬送装置８０によって改質装置６０から重合ウェハＴが搬出される。
次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置８０により周縁除去装置７０に搬送される。周縁除去装置７０では、図４０（ｄ）に示すように周縁改質層Ｍ１を基点に、前記周縁部Ｗｅと中央部Ｗｃの繋がった部分を破断させ、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅを除去する（図４１のステップＱ４）。またこの際、周縁部Ｗｅは分割改質層Ｍ２を基点に小片化される。なお、周縁除去装置７０におけるエッジトリムは、上述の第１の実施形態又は第２の実施形態に示した任意の方法により行われる。
次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置８０により加工装置９０に搬送される。加工装置９０では、先ず、搬送アーム８１から受渡位置Ａ０のチャック９６に重合ウェハＴを受け渡す。この際、図４０（ｅ）に示すように、内部面改質層Ｍ３を基点に処理ウェハＷの裏面Ｗｂ側（以下、裏面ウェハＷｂ１という）を分離する（図４１のステップＱ５）。
ステップＱ５では、搬送アーム８１で処理ウェハＷを吸着保持しつつ、チャック９６で支持ウェハＳを吸着保持する。そして、かかる状態で搬送アーム８１を回転させることにより、内部面改質層Ｍ３を境界に裏面ウェハＷｂ１が縁切りされる。その後、搬送アーム８１が裏面ウェハＷｂ１を吸着保持した状態で、当該搬送アーム８１を上昇させて、処理ウェハＷから裏面ウェハＷｂ１を分離する。この際、例えば圧力センサ（図示せず）により裏面ウェハＷｂ１を吸引する圧力を測定することで、裏面ウェハＷｂ１の有無を検知して処理ウェハＷから裏面ウェハＷｂ１が分離されたか否かを確認することができる。なお、分離された裏面ウェハＷｂ１は、ウェハ処理システム１の外部に設けられた回収部（図示せず）に回収される。
続いて、回転テーブル９１を回転させることによりチャック９６を加工位置Ａ３に移動させる。そして、仕上げ研削ユニット９４によって、図４０（ｆ）に示すようにチャック９６に保持された処理ウェハＷの裏面Ｗｂを研削し、当該裏面Ｗｂに残る内部面改質層Ｍ３と周縁改質層Ｍ１を除去する（図４１のステップＱ６）。ステップＱ６では、裏面Ｗｂに研削砥石を当接させた状態で、処理ウェハＷと研削砥石をそれぞれ回転させ、裏面Ｗｂを研削する。なおその後、洗浄液ノズル（図示せず）を用いて、処理ウェハＷの裏面Ｗｂが洗浄液によって洗浄されてもよい。
次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置８０により洗浄装置４１に搬送される。洗浄装置４１では処理ウェハＷの研削面である裏面Ｗｂがスクラブ洗浄される（図４１のステップＱ７）。なお、洗浄装置４１では、処理ウェハＷの裏面Ｗｂと共に、支持ウェハＳの裏面Ｓｂが洗浄されてもよい。
次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置５０によりエッチング装置４０に搬送される。エッチング装置４０では処理ウェハＷの研削面である裏面Ｗｂが薬液によりウェットエッチングされる（図４１のステップＱ８）。上述した加工装置９０で研削された裏面Ｗｂには、研削痕が形成される場合がある。本ステップＱ８では、ウェットエッチングすることによって研削痕を除去でき、裏面Ｗｂを平滑化することができる。
その後、すべての処理が施された重合ウェハＴは、ウェハ搬送装置５０によりトランジション装置３０に搬送され、さらにウェハ搬送装置２０によりカセット載置台１０のカセットＣｔに搬送される。こうして、ウェハ処理システム１における一連のウェハ処理が終了する。
このように、加工装置９０において内部面改質層Ｍ３を基点として処理ウェハＷを分離させることにより薄化を行い、当該分離により第１の実施形態における粗研削及び中研削による薄化分と同程度の薄化が行われた場合、加工装置９０を仕上げ研削ユニット９４のみの１軸で構成することができる。すなわち、装置構成をより簡略化することができる。この際、仕上げ研削ユニット９４の配置は、図１に示す加工位置Ａ１、Ａ２及びＡ３の任意の位置に決定することができる。
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。
１ ウェハ処理システム
７１ チャック
１１０ 周縁除去部
１３０ 回収部
Ｓ 支持ウェハ
Ｔ 重合ウェハ
Ｗ 処理ウェハ

Claims (12)

  1. 基板を処理する基板処理装置であって、
    第１の基板と第２の基板が接合された重合基板における、前記第１の基板に周縁改質層を形成する周縁改質部と、
    前記第１の基板に形成された前記周縁改質層を基点に、除去対象の前記第１の基板の周縁部を前記重合基板から分離して除去する周縁除去部と、
    前記周縁改質部で前記第１の基板に前記周縁改質層が形成された前記重合基板を、前記周縁改質部と前記周縁除去部との間で搬送する搬送アームと、を備え、
    前記周縁改質部は、
    前記第１の基板の前記周縁部と前記第１の基板の中央部の境界に沿って環状に形成される前記周縁改質層と、
    前記周縁改質層の径方向外側に延伸する分割改質層と、を形成する、基板処理装置。
  2. 前記周縁除去部は、環状の前記周縁改質層を基点に前記周縁部を前記中央部から分離しつつ、前記分割改質層を基点に前記周縁部を複数に分割して、前記周縁部を前記重合基板から除去する、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記周縁除去部で除去された前記周縁部を回収する回収機構と、
    前記回収機構に回収される前記周縁部を破砕する破砕機構と、を有する、請求項１又は２に記載の基板処理装置。
  4. 前記破砕機構は、前記周縁部を挟み込んで破砕する一対の破砕ローラを有する、請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 前記破砕機構は、前記周縁部を破砕するシュレッダーを有する、請求項３に記載の基板処理装置。
  6. 前記周縁除去部は、前記第１の基板と前記第２の基板の外側端部から、当該第１の基板と第２の基板の界面に挿入される挿入部材を備え、
    当該周縁除去部は、前記周縁部に衝撃を付与して当該周縁部を除去する、請求項１～５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  7. 前記周縁除去部は、前記周縁部に超音波を発振する超音波発信源を有する、請求項１～６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  8. 基板を処理する基板処理方法であって、
    周縁改質部において、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板における、前記第１の基板に周縁改質層を形成することと、
    周縁除去部において、前記第１の基板に形成された前記周縁改質層を基点に、除去対象の前記第１の基板の周縁部を前記重合基板から分離して除去することと、
    前記第１の基板に前記周縁改質層が形成された前記重合基板を、前記周縁改質部と前記周縁除去部との間で搬送することと、
    前記周縁部が除去された後の前記重合基板における、前記第１の基板を研削することと、
    前記周縁改質部において、
    前記第１の基板の前記周縁部と前記第１の基板の中央部の境界に沿って前記周縁改質層を環状に形成することと、
    前記周縁改質層の径方向外側に延伸する分割改質層を形成することと、を含む、基板処理方法。
  9. 前記周縁除去部において、
    環状の前記周縁改質層を基点に前記周縁部を前記中央部から分離しつつ、前記分割改質層を基点に前記周縁部を複数に分割して、前記周縁部を前記重合基板から除去する、請求項８に記載の基板処理方法。
  10. 前記周縁除去部は、前記第１の基板と前記第２の基板の外側端部から、当該第１の基板と第２の基板の界面に挿入される挿入部材を備え、
    当該周縁除去部において、前記挿入部材により前記周縁部に衝撃を付与して、当該周縁部を除去する、請求項８又は９に記載の基板処理方法。
  11. 前記周縁除去部において、前記周縁部に超音波を付与して、当該周縁部を除去する、請求項８～１０のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  12. 前記周縁除去部で除去された前記周縁部は、破砕されて回収される、請求項８～１１のいずれか一項に記載の基板処理方法。
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