TW202006871A - 基板處理系統及基板處理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種處理基板之基板處理系統，具備表面改質裝置，將與在第2基板之表面所形成的第2表面膜接合前之在第1基板之表面所形成的第1表面膜之外周部加以改質。此外，提供一種處理基板之基板處理方法，包含如下步驟：將與在第2基板之表面所形成的第2表面膜接合前之在第1基板之表面所形成的第1表面膜之外周部加以改質。

Description

基板處理系統及基板處理方法
本發明所揭露之內容係關於一種基板處理系統及基板處理方法。
於專利文獻1，揭露一種2片晶圓之貼合裝置。在貼合裝置，首先，將在上下方向對向配置之2片晶圓中的上晶圓之中心部，以推動銷推壓，使該中心部與下晶圓抵接。而後，使支持上晶圓的間隔件退避，使上晶圓之全表面與下晶圓之全表面抵接，將該晶圓彼此接合。
於專利文獻2，揭露一種研磨半導體晶圓的周端部之端面研磨裝置。在端面研磨裝置，將外周部設置有磨粒之圓板狀的研磨工具旋轉，使研磨工具之至少外周面與半導體晶圓呈線狀地抵接，將半導體晶圓的周端部略L字狀地研磨。半導體晶圓，係將兩片矽晶圓貼合而製作。 [習知技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開第2004－207436號公報 專利文獻2：日本特開平第9－216152號公報
[本發明所欲解決的問題]
本發明揭露之技術，抑制將基板彼此接合時在基板周緣部產生的孔隙。 [解決問題之技術手段]
本發明揭露的一態樣係處理基板之基板處理系統，具備表面改質裝置，其將與在第2基板之表面所形成的第2表面膜接合前之在第1基板之表面所形成的第1表面膜之外周部加以改質。 [本發明之效果]
依本發明揭露之內容，可抑制將基板彼此接合時在基板周緣部產生的孔隙。
在將半導體元件三維堆疊之三維整合技術中，施行兩片半導體晶圓（下稱晶圓）的接合。具體而言，例如將晶圓彼此藉由凡得瓦力及氫鍵（分子間作用力）予以接合。而此等晶圓的接合，例如係藉由專利文獻1所揭露之貼合裝置施行。
此外，在半導體元件之製程，將所接合的重合晶圓中之表面形成有複數電子電路等元件的晶圓之背面予以研磨，施行該晶圓的薄化。一般，將晶圓之周緣部倒角加工，但若如此地對晶圓施行研磨處理，則晶圓之周緣部成為尖銳的形狀（所謂刃緣形狀）。如此一來，則有晶圓之周緣部發生崩缺，而使晶圓蒙受損壞的疑慮。因而，在研磨處理前預先施行所謂的邊緣修整，切削晶圓之周緣部。而此一邊緣修整，例如係藉由專利文獻2所揭露之端面研磨裝置施行。
此處，為了適當地施行晶圓的接合，而必須滿足各式各樣之基準，作為其中之重要基準，可列舉孔隙的抑制。尤其是在接合的重合晶圓之周緣部產生的孔隙（下稱邊緣孔隙）難以控制，而需抑制該邊緣孔隙。
於圖1，圖示說明如同上述地在重合晶圓產生邊緣孔隙之樣子。此處，將被處理晶圓W與支持晶圓S接合。如同後述，於被處理晶圓W之表面Wa形成元件層D與氧化膜Fw，於支持晶圓S之表面Sa形成氧化膜Fs。而後，如圖1（a）所示，將被處理晶圓W之周緣部We的表面Wa除去（邊緣修整）。之後，如圖1（b）所示，將經邊緣修整的被處理晶圓W與支持晶圓S接合。此時，在接合的重合晶圓T中，於氧化膜Fw、Fs之間，形成上述邊緣孔隙V。之後，如圖1（c）所示，在重合晶圓T中，研磨被處理晶圓W之背面Wb。
若於重合晶圓T產生邊緣孔隙V，則例如在圖1（c）所示的被處理晶圓W之背面Wb的研磨時，有因該邊緣孔隙V而發生被處理晶圓W之剝離（剝落）的情況。此外，亦有以該剝落為基點，在被處理晶圓W產生裂縫或崩缺等的情況。進一步，例如於重合晶圓T中，在各晶圓W、S形成金屬的通孔或連接墊，有藉由擴散接合將此等通孔或連接墊連接之情況。此一情況，若於通孔或連接墊處產生邊緣孔隙，則有擴散接合未發生，造成連接不良之情況。
此外，若於重合晶圓T產生邊緣孔隙V，則被處理晶圓W之有效區域（可使用區域）亦變小。如圖1所示，例如處理前的被處理晶圓W之從端部至邊緣孔隙V的內側端部之距離L1為約7mm。因此，處理前的被處理晶圓W之徑為300mm的情況，有效區域成為φ286mm之區域。
如此地，若產生邊緣孔隙，則製品之良率降低。然而，包含專利文獻1所揭露之貼合裝置在內，一直以來此等邊緣孔隙的抑制成為課題。
因而，本發明揭露之技術，抑制將晶圓彼此接合時的邊緣孔隙。具體而言，本案發明人等，闡明邊緣孔隙之產生機制，依據此一見解，思及抑制邊緣孔隙之系統與方法。
本實施形態，如圖2所示，將作為第1基板的被處理晶圓W與作為第2基板的支持晶圓S接合。以下，於被處理晶圓W中，將接合的面稱作表面Wa，將與表面Wa為相反側的面稱作背面Wb。同樣地，於支持晶圓S中，將接合的面稱作表面Sa，將與表面Sa為相反側的面稱作背面Sb。
被處理晶圓W，例如為矽晶圓等半導體晶圓，於表面Wa形成包含複數元件之元件層D。此外，於元件層D，進一步形成作為第1表面膜之氧化膜Fw，例如SiO2 膜（TEOS膜）。
支持晶圓S，係支持被處理晶圓W的晶圓。於支持晶圓S之表面Sa，形成作為第2表面膜之氧化膜Fs，例如SiO2 膜（TEOS膜）。此外，支持晶圓S作為保護材而作用，保護被處理晶圓W之表面Wa的元件。另，在形成支持晶圓S之表面Sa的複數元件之情況，與被處理晶圓W同樣地於表面Sa形成元件層（未圖示）。
另，在下述說明所使用之附圖中，有為了避免圖示的繁雜，而將元件層D與氧化膜Fw、Fs的圖示省略之情況。
首先，對邊緣孔隙之產生機制予以說明。在將被處理晶圓W與支持晶圓S接合時，首先，於接合前，藉由減壓環境氣氛下的電漿處理，使氧化膜Fw、Fs各自之表面活性化。之後，使活性化之表面親水化，對形成在該表面的懸鍵給予OH基（羥基）。而後，藉由在接合時將氧化膜Fw、Fs抵接，使OH基氫鍵結合，而將該氧化膜Fw、Fs彼此接合。另，將接合的氧化膜Fw、Fs進一步施行退火處理，藉以將水除去，確保其接合強度。
在接合裝置，如圖3（a）所示，藉由上吸盤300將被處理晶圓W吸附保持，藉由下吸盤301將支持晶圓S吸附保持。上吸盤300可分別從抽吸口300a、300b獨立抽吸被處理晶圓W，下吸盤301亦可分別從抽吸口301a、301b獨立抽吸支持晶圓S。之後，如圖3（b）所示，停止來自中央部之抽吸口300a的抽吸，使設置於上吸盤300之推動構件302下降，推壓被處理晶圓W之中央部。而後，使被處理晶圓W之中央部與支持晶圓S之中心部抵接，開始氫鍵所進行的接合，產生所謂接合波B。接著，如圖3（c）所示，接合波B從中心部往周緣部擴散。若接合波B到達至周緣部，則如圖3（d）所示，停止來自周緣部之抽吸口300b的抽吸，使被處理晶圓W之周緣部落下至支持晶圓S上。而後，如圖3（e）所示，使被處理晶圓W與支持晶圓S接合。
此處，如圖4所示，在接合波B的端部Be，晶圓W、S間之空間其空氣受到壓縮而成為高壓。此外，在晶圓W、S之周緣部，例如從端部算起1mm～5mm，使於接合波B的端部Be受到壓縮而成為高壓（例如大氣壓的3倍）之環境氣氛大氣開放，急遽地減壓至大氣壓。如此一來，在晶圓W、S之周緣部，由於此一急遽減壓而發生焦耳－湯姆生效應（Joule–Thomson effect），溫度降低（例如降低1.5℃），發生結露。若晶圓W、S接合，則此結露封閉在氧化膜Fw、Fs的界面。而之後若施行退火處理，則存在於界面的水蒸發，膨脹而成為孔隙，如圖5所示，在重合晶圓T之周緣部產生環狀的邊緣孔隙V。
如同上述，本案發明人等發現，因晶圓W、S間之急遽的壓力變化而產生邊緣孔隙。因而，本案發明人等思及抑制此一急遽的壓力變化，抑制邊緣孔隙。以下，參考附圖，並對本實施形態的作為基板處理系統之晶圓處理系統、及作為基板處理方法之晶圓處理方法予以說明。另，於本說明書及附圖中，在實質上具有相同功能構成之要素中給予相同符號，藉以省略重複說明。
首先，對第1實施形態之晶圓處理系統的構成予以說明。圖6為，示意晶圓處理系統1的構成之概略的俯視圖。另，第1實施形態之晶圓處理系統1，於接合後施行邊緣修整。
晶圓處理系統1，具有將搬出入站2與處理站3一體化地連接之構成。例如在與外部之間，將可分別收納複數被處理晶圓W、複數支持晶圓S、複數重合晶圓T的晶圓匣盒Cw、Cs、Ct，分別往搬出入站2搬出入。處理站3，具備對被處理晶圓W、支持晶圓S、重合晶圓T施行既定處理之各種處理裝置。
於搬出入站2，設置晶圓匣盒載置台10。在圖示的例子中，於晶圓匣盒載置台10，將複數個，例如4個晶圓匣盒Cw、Cs、Ct，在Y軸方向呈一列地任意載置。另，載置於晶圓匣盒載置台10的晶圓匣盒Cw、Cs、Ct之個數可任意決定，並未限定於本實施形態。
於搬出入站2，與晶圓匣盒載置台10鄰接地設置晶圓搬運區域20。於晶圓搬運區域20，設置可在往Y軸方向延伸之搬運路21上任意移動的晶圓搬運裝置22。晶圓搬運裝置22，例如具備2條搬運臂23、23，保持並搬運被處理晶圓W、支持晶圓S、重合晶圓T。各搬運臂23，構成為可往水平方向、往鉛直方向、繞水平軸、及繞鉛直軸任意移動。另，搬運臂23的構成可為任意構成，並未限定於本實施形態。
於處理站3，設置晶圓搬運區域30。於晶圓搬運區域30，設置可在往X軸方向延伸之搬運路31上任意移動的晶圓搬運裝置32。晶圓搬運裝置32，構成為可對後述傳送裝置34、接合裝置40、內部改質裝置41、表面改質裝置42、疏水化裝置43、及加工裝置50，搬運被處理晶圓W、支持晶圓S、重合晶圓T。此外，晶圓搬運裝置32，例如具備2條搬運臂33、33，保持並搬運被處理晶圓W、支持晶圓S、重合晶圓T。各搬運臂33，構成為可往水平方向、往鉛直方向、繞水平軸、及繞鉛直軸任意移動。另，搬運臂33的構成可為任意構成，並未限定於本實施形態。
於晶圓搬運區域20與晶圓搬運區域30之間設置傳送裝置34，用於傳遞被處理晶圓W、支持晶圓S、重合晶圓T。
於晶圓搬運區域30的Y軸正方向側，將接合裝置40與內部改質裝置41，由搬出入站2側起在X軸方向依序排列配置。於晶圓搬運區域30的Y軸負方向側，將表面改質裝置42與疏水化裝置43，由搬出入站2側起在X軸方向依序排列配置。
接合裝置40，將被處理晶圓W的氧化膜Fw與支持晶圓S的氧化膜Fs接合。在接合之前，分別使氧化膜Fw與氧化膜Fs活性化、親水化。具體而言，將氧化膜Fw與氧化膜Fs活性化時，例如在減壓環境氣氛下，將處理氣體即氧氣或氮氣激發，使其電漿化、離子化。將此等氧離子或氮離子，對氧化膜Fw與氧化膜Fs照射，將氧化膜Fw與氧化膜Fs電漿處理，使其活性化。此外，將純水供給至如此地活性化的氧化膜Fw與氧化膜Fs，對氧化膜Fw與氧化膜Fs之懸鍵給予OH基，使其親水化。而後，如圖3所示，藉由氫鍵將氧化膜Fw與氧化膜Fs接合。此外，進一步，對接合的重合晶圓T施行退火處理，從氧化膜Fw與氧化膜Fs將水除去，確保接合強度。
內部改質裝置41，於被處理晶圓W之內部形成邊緣改質層及分割改質層。內部改質裝置41，在以吸盤（未圖示）將重合晶圓T旋轉保持的狀態下，從雷射頭（未圖示）對被處理晶圓W之內部照射雷射光。雷射頭，將從雷射光振盪器（未圖示）振盪出之高頻的脈衝狀雷射光，即對被處理晶圓W具有透射性之波長的雷射光，例如紅外光，對被處理晶圓W之內部的既定位置聚光照射。藉此，於被處理晶圓W之內部中，將雷射光所聚光之部分改質。另，如同後述，邊緣改質層，於被處理晶圓W中，沿著除去對象之周緣部We與中央部的邊界而形成。此外，如同後述，分割改質層，於該邊緣改質層之徑向外側中，往徑向延伸而形成。
此外，該雷射頭，進一步具備未圖示之空間光調變器。空間光調變器，調變雷射光而將其輸出。具體而言，空間光調變器，可控制雷射光之焦點位置與相位，可調整照射至被處理晶圓W的雷射光之形狀與數目（分支數）。
表面改質裝置42，將被處理晶圓W的氧化膜Fw之外周部加以改質，本實施形態中將該外周部除去。在表面改質裝置42，對氧化膜Fw之外周部以氫氟酸等蝕刻液施行濕蝕刻。
疏水化裝置43，將重合晶圓T浸漬於有機溶劑，例如使CH3 基（甲基）結合至未接合之氧化膜Fw、Fs的表面。於藉由接合裝置40而接合之氧化膜Fw、Fs的界面，如同後述地，形成氧化膜Fw、Fs所接合之接合區域，以及與由表面改質裝置42除去的氧化膜Fw對應之未接合區域。在疏水化裝置43，例如使CH3 基，結合至形成於該未接合區域之氧化膜Fw、Fs的表面之懸鍵，藉以將其疏水化。另，氧化膜Fw、Fs的表面之疏水化，並未限定為CH3 基的結合，例如亦可使其他包含碳的基結合至氧化膜Fw、Fs的表面。此外，本實施形態，雖將重合晶圓T浸漬於有機溶劑，但給予CH3 基之方法並未限定於此一形態，將有機溶劑供給至氧化膜Fw、Fs的表面即可。例如亦可將氧化膜Fw、Fs的表面暴露於有機溶劑環境氣氛。
於晶圓搬運區域30的X軸正方向側，配置加工裝置50。加工裝置50，對被處理晶圓W施行研磨或清洗等加工處理。
加工裝置50，具備旋轉台60、搬運單元70、對準單元80、第1清洗單元90、第2清洗單元100、粗研磨單元110、中研磨單元120、及精研磨單元130。
旋轉台60，構成為藉由旋轉機構（未圖示）而可任意旋轉。於旋轉台60上設置四個吸盤61，將重合晶圓T吸附保持。吸盤61，在與旋轉台60同一圓周上，均等地，即每隔90度地配置。藉由使旋轉台60旋轉，四個吸盤61，成為可移動至傳遞位置A0及加工位置A1～A3。另，將吸盤61保持在吸盤基座（未圖示），構成為可藉由旋轉機構（未圖示）旋轉。
本實施形態，傳遞位置A0為旋轉台60的X軸負方向側且係Y軸負方向側之位置，於傳遞位置A0的X軸負方向側，排列配置第2清洗單元100、對準單元80、及第1清洗單元90。從上方起將對準單元80與第1清洗單元90依序堆積配置。第1加工位置A1為旋轉台60的X軸正方向側且係Y軸負方向側之位置，配置有粗研磨單元110。第2加工位置A2為旋轉台60的X軸正方向側且係Y軸正方向側之位置，配置有中研磨單元120。第3加工位置A3為旋轉台60的X軸負方向側且係Y軸正方向側之位置，配置有精研磨單元130。
搬運單元70為多關節型之機器人，具備複數條，例如3條機械臂71。3條機械臂71，各自構成為可任意迴旋。於前端之機械臂71，安裝將重合晶圓T吸附保持的搬運墊72。此外，將基端之機械臂71，安裝於使機械臂71往鉛直方向移動之移動機構73。而具備此一構成之搬運單元70，可對傳遞位置A0、對準單元80、第1清洗單元90、及第2清洗單元100，搬運重合晶圓T。
對準單元80，調整研磨處理前的重合晶圓T之水平方向的朝向。例如使保持在吸盤（未圖示）的重合晶圓T旋轉，並以檢測部（未圖示）檢測被處理晶圓W之缺口部的位置，藉以調整該缺口部的位置，調整重合晶圓T之水平方向的朝向。
第1清洗單元90，清洗研磨處理後的被處理晶圓W之背面Wb，更具體而言，旋轉清洗。
第2清洗單元100，清洗將研磨處理後的被處理晶圓W保持在搬運墊72之狀態的支持晶圓S之背面Sb，並清洗搬運墊72。
粗研磨單元110，將被處理晶圓W之背面粗研磨。粗研磨單元110，包含具備呈環狀形狀且可任意旋轉的粗研磨砂輪（未圖示）之粗研磨部111。此外，粗研磨部111，構成為可沿著支柱112往鉛直方向及水平方向移動。而在使保持在吸盤61的被處理晶圓W之背面抵接於粗研磨砂輪的狀態下，分別使吸盤61與粗研磨砂輪旋轉，進一步使粗研磨砂輪下降，藉以將被處理晶圓W之背面粗研磨。
中研磨單元120，將被處理晶圓W之背面中研磨。中研磨單元120，包含具備呈環狀形狀且可任意旋轉的中研磨砂輪（未圖示）之中研磨部121。此外，中研磨部121，構成為可沿著支柱122往鉛直方向及水平方向移動。另，中研磨砂輪的磨粒之粒度，較粗研磨砂輪的磨粒之粒度更小。而在使保持在吸盤61的被處理晶圓W之背面抵接於中研磨砂輪的狀態下，分別使吸盤61與中研磨砂輪旋轉，進一步使中研磨砂輪下降，藉以將背面中研磨。
精研磨單元130，將被處理晶圓W之背面精研磨。精研磨單元130，包含具備呈環狀形狀且可任意旋轉的精研磨砂輪（未圖示）之精研磨部131。此外，精研磨部131，構成為可沿著支柱132往鉛直方向及水平方向移動。另，精研磨砂輪的磨粒之粒度，較中研磨砂輪的磨粒之粒度更小。而在使保持在吸盤61的被處理晶圓W之背面抵接於精研磨砂輪的狀態下，分別使吸盤61與精研磨砂輪旋轉，進一步使精研磨砂輪下降，藉以將背面精研磨。
另，於本實施形態中，如同後述，於粗研磨單元110（或粗研磨單元110及中研磨單元120）中將被處理晶圓W之周緣部We除去，加工裝置50構成周緣除去裝置。
於上述晶圓處理系統1，設置控制裝置140。控制裝置140，例如為電腦，具備程式收納部（未圖示）。於程式收納部，收納有控制晶圓處理系統1中的晶圓處理之程式。此外，於程式收納部，亦收納有用於控制上述各種處理裝置或搬運裝置等之驅動系統的運作，實現晶圓處理系統1中的後述晶圓處理之程式。另，上述程式，記錄在電腦可讀取之記錄媒體H，亦可由該記錄媒體H安裝至控制裝置140。
接著，對表面改質裝置42予以說明。如圖7所示，表面改質裝置42具備吸盤150，其以氧化膜Fw朝向上方的狀態保持被處理晶圓W。吸盤150，構成為藉由旋轉機構151而可繞鉛直軸旋轉。於吸盤150之上方，設置將蝕刻液E塗布至氧化膜Fw之外周部的噴嘴152。噴嘴152，與儲存並供給蝕刻液E之蝕刻液供給源（未圖示）連通。此外，噴嘴152，構成為藉由移動機構（未圖示）而可往X軸方向、Y軸方向及Z軸方向移動。
表面改質裝置42，如圖8（a）所示，將氧化膜Fw之外周部Fwe的表層，藉由蝕刻液E除去。而後，如圖8（b）所示，在外周部Fwe，氧化膜Fw、Fs於接合處理時並未接合。亦即，若將氧化膜Fw、Fs接合，則於該氧化膜Fw、Fs的界面，形成氧化膜Fw、Fs所接合之接合區域Ac，以及與外周部Fwe對應之未接合區域Ae。
此處，如同上述利用圖4說明之內容，在接合波的端部成為高壓之環境氣氛，使此環境氣氛大氣開放而急遽地減壓至大氣壓，因而產生邊緣孔隙。此點，由於在本實施形態形成未接合區域Ae，故接合波的端部之高壓環境氣氛所開放的空間變小，並未減壓至大氣壓。藉由如此地抑制急遽減壓，而可抑制邊緣孔隙。
此外，圖8所示的除去之外周部Fwe的厚度H，宜為從表面算起400nm以內。隨著外周部Fwe的厚度H變得較400nm更大，而接合波的端部之環境氣氛開放的空間變大，減壓程度變大。因此，宜使外周部Fwe的厚度H薄。而在本案發明人等施行實驗後，確認若外周部Fwe的厚度H為400nm以內，則可確實地抑制邊緣孔隙。
進一步，圖8所示的未接合區域Ae之寬度La，例如為4mm以內。另，此一寬度La並未促進邊緣孔隙的產生，即便寬度La為例如4mm之大寬度，仍可抑制邊緣孔隙。然則，如同後述，為了增大被處理晶圓W之有效區域，宜盡可能將寬度La減小。
接著，對利用如同上述地構成之晶圓處理系統1而施行的晶圓處理予以說明。
首先，將收納有複數的被處理晶圓W之晶圓匣盒Cw、及收納有複數的支持晶圓S之晶圓匣盒Cs，載置於搬出入站2的晶圓匣盒載置台10。
接著，藉由晶圓搬運裝置22將晶圓匣盒Cw內的被處理晶圓W取出，搬運至傳送裝置34。接著，藉由晶圓搬運裝置32，將傳送裝置34的被處理晶圓W取出，搬運至表面改質裝置42。在表面改質裝置42，將蝕刻液E供給至被處理晶圓W的氧化膜Fw之外周部Fwe，如圖10（a）所示，將外周部Fwe的表層除去（圖9之步驟P1）。此時，將外周部Fwe，以從被處理晶圓W之端部算起的距離L2成為約0.5mm之方式除去。
另，與此步驟P1並行，藉由晶圓搬運裝置22將晶圓匣盒Cs內的支持晶圓S取出，經由傳送裝置34，藉由晶圓搬運裝置32搬運至接合裝置40。
接著，藉由晶圓搬運裝置32將被處理晶圓W搬運至接合裝置40。此時，藉由晶圓搬運裝置22或反轉裝置（未圖示），使被處理晶圓W表背面反轉。在接合裝置40，如圖10（b）所示，將被處理晶圓W之氧化膜Fw與支持晶圓S之氧化膜Fs接合，形成重合晶圓T（圖9之步驟P2）。此時，於該氧化膜Fw、Fs的界面形成接合區域Ac與未接合區域Ae，氧化膜Fw、Fs在外周部Fwe並未接合。而藉由此未接合區域Ae，使接合波的端部之高壓環境氣氛所開放的空間變小，並未減壓至大氣壓。藉由如此地抑制急遽減壓，而可抑制邊緣孔隙。
接著，藉由晶圓搬運裝置32將重合晶圓T搬運至疏水化裝置43。在疏水化裝置43，將重合晶圓T浸漬於有機溶劑，如圖10（c）所示，使CH3 基結合至未接合區域Ae之氧化膜Fw、Fs的表面（圖9之步驟P3）。如此地，藉由使未接合區域Ae之氧化膜Fw、Fs的表面疏水化，而可抑制例如在接合處理後該氧化膜Fw、Fs因大氣中的水蒸氣而密接（接合）之情形。因此，可更為確實地抑制邊緣孔隙。此外，若氧化膜Fw、Fs密接，則有在後述步驟P5中無法將被處理晶圓W之周緣部We適當地除去的情況，但藉由使該氧化膜Fw、Fs的表面疏水化，而可適當地施行此一周緣部We的除去。另，例如有乾燥環境等，因周邊環境之濕度，而使氧化膜Fw、Fs在接合處理後並未密接的情況。此一情況，步驟P3成為不需要而可省略。
接著，藉由晶圓搬運裝置32將重合晶圓T搬運至內部改質裝置41。在內部改質裝置41，使被處理晶圓W旋轉，並從雷射頭對被處理晶圓W之內部照射雷射光。而後，如圖10（d）及圖11所示，沿著被處理晶圓W之周緣部We與中央部Wc的邊界，於該被處理晶圓W之內部形成環狀的邊緣改質層M1（圖9之步驟P4）。此邊緣改質層M1，宜形成為和接合區域Ac與未接合區域Ae的邊界一致，或較該邊界更往徑向內側。另，於圖示的例子中，邊緣改質層M1在被處理晶圓W之厚度方向形成於7處，但此邊緣改質層M1之數目為任意數。
另，在此邊緣改質層M1的形成時，藉由該空間光調變器切換從雷射頭照射之雷射光，調整其形狀與數量。具體而言，首先，如圖12（a）所示，對被處理晶圓W之厚度方向的表面Wa側，照射雷射光Lr1，形成邊緣改質層M1（1）～（3）。雷射光Lr1之聚光點的數量為1個（單焦點加工）。接著，如圖12（b）所示，於邊緣改質層M1（3）之上方側，亦即，被處理晶圓W之厚度方向的背面Wb側，形成邊緣改質層M1（4）～（7）。雷射光Lr2之聚光點的數量，例如為2個，亦即，同時形成邊緣改質層M1（4）、（5），或邊緣改質層M1（6）、（7）（多焦點加工）。
另，雷射光Lr1、Lr2所產生之邊緣改質層M1的形成數，及雷射光Lr1、Lr2之聚光點的數量，為任意數。然則，在形成於被處理晶圓W之元件層D側的邊緣改質層M1（1）～（3）中，控制往元件層D之方向發展的龜裂，亦即，抑制對元件層D造成損壞，故宜藉由該單焦點加工高精度地形成邊緣改質層M1。另一方面，邊緣改質層M1（4）～（7）對元件層D造成損壞之可能性，較邊緣改質層M1（1）～（3）更低，故可藉由施行該多焦點加工，改善內部改質裝置41之處理量。
接著，移動雷射頭，從雷射頭對被處理晶圓W之內部照射雷射光。而後，如圖10（d）及圖11所示，於邊緣改質層M1之徑向外側，形成往被處理晶圓W之徑向延伸的分割改質層M2（圖9之步驟P4）。另，於圖示的例子中，將分割改質層M2，於被處理晶圓W之圓圓周方向形成8處，於厚度方向形成7處，但此分割改質層M2的數量為任意數。
另，在此分割改質層M2的形成時，藉由該空間光調變器切換從雷射頭照射之雷射光，調整其形狀與數量。具體而言，如圖13所示，對被處理晶圓W之內部照射雷射光Lr3，形成分割改質層M2。雷射光Lr3之聚光點的數量，例如為2個（多焦點加工）。
另，雷射光Lr3所產生之分割改質層M2的形成數、及雷射光Lr3之聚光點的數量，為任意數。此分割改質層M2，形成在藉由其後的邊緣修整除去之位置，此外，如同前述，對元件層D造成損壞之可能性低，故可藉由施行該多焦點加工，改善內部改質裝置41之處理量。
接著，藉由晶圓搬運裝置32將重合晶圓T搬運至加工裝置50。將搬運至加工裝置的重合晶圓T，傳遞至對準單元80。對準單元80，調整被處理晶圓W之水平方向的朝向。
接著，藉由搬運單元70，將重合晶圓T從對準單元80搬運至傳遞位置A0，傳遞至該傳遞位置A0的吸盤61。之後，使吸盤61移動至第1加工位置A1。而後，藉由粗研磨單元110，將被處理晶圓W之背面Wb粗研磨（圖9之步驟P5）。
在此背面Wb的研磨，如圖10（d）所示，於被處理晶圓W之內部，裂縫C1及裂縫C2從邊緣改質層M1及分割改質層M2往板厚方向呈略直線狀地發展，到達至背面Wb與表面Wa。此外，隨著背面Wb的研磨進行，如圖10（e）所示，以邊緣改質層M1與裂縫C1為基點，將被處理晶圓W之周緣部We剝離除去。此外，此時，以分割改質層M2與裂縫C2為基點，使周緣部We小片化，可更簡單地將周緣部We除去。另，在此背面Wb的研磨中，於氧化膜Fw、Fs的界面形成未接合區域Ae，故可適當地除去周緣部We。
此外，步驟P1之處理前的被處理晶圓W之端部與步驟P5之處理後的被處理晶圓W之端部的距離L2，可為約0.5mm。亦即，有效區域成為φ299mm的區域。因此，相較於圖1所示的習知例，可使有效區域變大。在本實施形態，可抑制邊緣孔隙，故可增大有效區域。此外，在步驟P5，能夠以邊緣改質層M1為基點將周緣部We除去，故可使周緣部We之寬度（修整寬度）減小，進一步增大有效面積。例如若如同習知地利用研磨工具（刀具）施行邊緣修整，則需要約2mm之修整寬度，但本實施形態並未使用研磨工具，可使修整寬度減小。
接著，使吸盤61移動至第2加工位置A2。而後，藉由中研磨單元120，將被處理晶圓W之背面Wb中研磨。另，於上述粗研磨單元110中，無法將周緣部We完全除去的情況，藉由此中研磨單元120將周緣部We完全除去。
接著，使吸盤61移動至第3加工位置A3。而後，藉由精研磨單元130，將被處理晶圓W之背面Wb精研磨。
接著，使吸盤61移動至傳遞位置A0。此處，利用清洗液噴嘴（未圖示），將被處理晶圓W之背面Wb藉由清洗液初步清洗。此時，施行將背面Wb的髒汙去除至某程度之清洗。
接著，藉由搬運單元70，將重合晶圓T從傳遞位置A0搬運至第2清洗單元100。而後，在第2清洗單元100，在將被處理晶圓W保持於搬運墊72之狀態下，將支持晶圓S之背面Sb清洗、乾燥。
接著，藉由搬運單元70，將重合晶圓T從第2清洗單元100搬運至第1清洗單元90。而後，在第1清洗單元90，利用清洗液噴嘴（未圖示），將被處理晶圓W之背面Wb藉由清洗液完工清洗。此時，將背面Wb清洗乾燥至期望的潔淨度。
之後，將施行過全部處理的重合晶圓T，藉由晶圓搬運裝置32搬運至傳送裝置34，進一步藉由晶圓搬運裝置22搬運至晶圓匣盒載置台10之晶圓匣盒Ct。如此地，結束晶圓處理系統1之一連串的晶圓處理。
依上述第1實施形態，在步驟P1將氧化膜Fw之外周部Fwe的表層除去，在步驟P2將氧化膜Fw、Fs接合時，於該氧化膜Fw、Fs的界面形成未接合區域Ae。藉由此等未接合區域Ae，可抑制接合波端部之環境氣氛的急遽減壓，此一結果，可抑制邊緣孔隙。
此外，在步驟P3將CH3 基結合至未接合區域Ae之氧化膜Fw、Fs的表面，使其疏水化，故可抑制該氧化膜Fw、Fs之密接（接合）。如此地，可確保未接合區域Ae，故可進一步抑制邊緣孔隙。此外，藉由使未接合區域Ae之氧化膜Fw、Fs的表面疏水化，而可於步驟P5中適當地施行被處理晶圓W之周緣部We的除去。
進一步，本實施形態，藉由抑制邊緣孔隙，而亦可增大被處理晶圓W之有效區域。且本實施形態，可在步驟P5以改質層M為基點將周緣部We除去，故可將周緣部We之寬度（修整寬度）減小，進一步增大有效面積。具體而言，圖1所示的習知情況，處理前的被處理晶圓W之從端部至邊緣孔隙V的距離L1為約7mm，有效區域成為φ286mm的區域。相對於此，圖9所示的本實施形態，步驟P1之處理前的被處理晶圓W之端部與步驟P5之處理後的被處理晶圓W之端部的距離L2為約0.5mm，有效區域成為φ299mm的區域。如此地，相較於過去，本實施形態可增大被處理晶圓W之有效區域，可大量製造作為製品之晶片。
另，本實施形態，於步驟P2中依序施行氧化膜Fw、Fs的活性化處理、親水化處理、接合處理、退火處理後，於步驟P3中使未接合區域Ae之氧化膜Fw、Fs的表面疏水化。此點，步驟P3，可在步驟P2的親水化處理與接合處理之間施行，亦可在接合處理與退火處理之間施行。
此外，本實施形態之晶圓處理系統1，具備接合裝置40、內部改質裝置41、表面改質裝置42、疏水化裝置43、及加工裝置50，但此等裝置構成為任意構成。例如亦可將接合裝置40與表面改質裝置42設置於一個系統，將內部改質裝置41、疏水化裝置43、及加工裝置50設置於其他系統。
此外，例如亦可如圖14所示，於晶圓處理系統1設置內部改質裝置41與加工裝置50，於其他系統（未圖示）設置接合裝置40、表面改質裝置42、及疏水化裝置43。
此一情況，如圖14所示，將可分別收納複數重合晶圓T之晶圓匣盒Ct，往晶圓處理系統1之搬出入站2搬出入。而於晶圓匣盒載置台10，將此等晶圓匣盒Ct在Y軸方向呈一列地任意載置。此外，於處理站3，將加工裝置50與晶圓搬運區域20鄰接而設置。內部改質裝置41，於加工裝置50之內部，設置在搬運單元70的Y軸正方向側且為精研磨單元130的X軸負方向側。
於本例中，將在外部系統中施行過上述步驟P1～P3的重合晶圓T，搬入至晶圓處理系統1之搬出入站2。亦即，對搬入的重合晶圓T，以表面改質裝置42將外周部Fwe的表層除去（步驟P1），以接合裝置40將氧化膜Fw、Fs接合（步驟P2），以疏水化裝置43將氧化膜Fw、Fs疏水化（步驟P3）。而後，在晶圓處理系統1，對重合晶圓T施行步驟P4～P5。亦即，以內部改質裝置41於被處理晶圓W之內部形成改質層M後（步驟P4），以加工裝置50將被處理晶圓W之背面Wb研磨，將周緣部We除去（步驟P5）。
於本例中，亦可獲得與上述第1實施形態相同的效果。亦即，於搬入至晶圓處理系統1的重合晶圓T形成未接合區域Ae，故可抑制邊緣孔隙。而後，在此一狀態下，可適當地施行被處理晶圓W之周緣部We的除去。
換而言之，本例如同下述。 一種處理基板之基板處理系統，具備：內部改質裝置，對於將第1基板與第2基板接合的重合基板，沿著除去對象之周緣部與中央部的邊界，於該第1基板之內部形成改質層，而該第1基板，在表面膜之外周部中於該表面膜的厚度方向將從表面算起400nm以內除去；以及周緣除去裝置，以該改質層為基點，將該周緣部除去。 一種處理基板之基板處理方法，具備如下步驟：內部改質步驟，對於將第1基板與第2基板接合的重合基板，沿著除去對象之周緣部與中央部的邊界，於該第1基板之內部形成改質層，而該第1基板，在表面膜之外周部中於該表面膜的厚度方向將從表面算起400nm以內除去；以及邊緣除去步驟，以該改質層為基點，將該周緣部除去。
一種處理基板之基板處理系統，具備表面改質裝置，其將與在第2基板之表面所形成的第2表面膜接合前之在第1基板之表面所形成的第1表面膜之外周部加以改質。
此外，例如可於晶圓處理系統1，至少設置接合裝置40，於其他系統設置內部改質裝置41、表面改質裝置42、及疏水化裝置43。
此一情況，於晶圓處理系統1中，在其他系統進行中被處理晶圓W的表面改質處理，亦即，將除去外周部Fwe之表層的被處理晶圓W搬入至晶圓處理系統1，之後，於接合裝置40中形成重合晶圓T。
換而言之，本例如同下述。 一種處理基板之基板處理方法，包含如下步驟： 第1基板準備步驟，準備藉由表面改質步驟而將第1表面膜之外周部加以改質的第1基板；以及 接合步驟，將在該第1基板準備步驟準備之該第1基板的該第1表面膜，與在第2基板之表面所形成的第2表面膜接合。
接著，對第2實施形態之晶圓處理系統的構成予以說明。圖15為，示意晶圓處理系統200的構成之概略的俯視圖。另，第2實施形態之晶圓處理系統200，於接合前施行邊緣修整。
晶圓處理系統200，於第1實施形態之晶圓處理系統1的構成，具有取代內部改質裝置41而設置周緣除去裝置210，取代疏水化裝置43而設置親水化裝置220的構成。
周緣除去裝置210，例如使用刀具等研磨工具（未圖示），將被處理晶圓W之周緣部We除去（邊緣修整）。此時，可將周緣部We，從表面Wa至背面Wb完全除去，但本實施形態，由於在之後的步驟研磨背面Wb，故僅從表面Wa將表層除去。
親水化裝置220，將重合晶圓T浸漬於純水，使例如OH基結合至未接合區域Ae之氧化膜Fw、Fs的表面。具體而言，使OH基，與形成在未接合區域Ae之氧化膜Fw、Fs的表面之懸鍵結合，藉以使其親水化。另，本實施形態，雖將重合晶圓T浸漬於純水，但給予OH基之方法並未限定於此一形態，將水蒸氣供給至氧化膜Fw、Fs的表面即可。例如亦可將氧化膜Fw、Fs的表面暴露於高濕度環境氣氛。
接著，對利用如同上述地構成之晶圓處理系統200而施行的晶圓處理予以說明。另，於本實施形態中，對於與第1實施形態相同的處理，省略其詳細說明。
首先，藉由晶圓搬運裝置22將晶圓匣盒Cw內的被處理晶圓W取出，搬運至傳送裝置34。接著，藉由晶圓搬運裝置32，將傳送裝置34的被處理晶圓W取出，搬運至周緣除去裝置210。在周緣除去裝置210，如圖17（a）所示，將被處理晶圓W之周緣部We的表層除去（圖16之步驟Q1）。此時，周緣部We之寬度L3（修整寬度）為約2mm。此外，隨著將周緣部We的表層除去，將該周緣部We的元件層D與氧化膜Fw亦一同除去。
接著，藉由晶圓搬運裝置32將被處理晶圓W搬運至表面改質裝置42。在表面改質裝置42，將蝕刻液E供給至被處理晶圓W的氧化膜Fw之外周部Fwe，如圖17（b）所示，將外周部Fwe的表層除去（圖16之步驟Q2）。此時，外周部Fwe從周緣部We之內側端部往內側除去，該外周部Fwe之寬度為約0.5mm。
另，與此步驟Q1、Q2並行，藉由晶圓搬運裝置22將晶圓匣盒Cs內的支持晶圓S取出，經由傳送裝置34，藉由晶圓搬運裝置32搬運至接合裝置40。
接著，藉由晶圓搬運裝置32將被處理晶圓W搬運至接合裝置40。在接合裝置40，如圖17（c）所示，將被處理晶圓W之氧化膜Fw與支持晶圓S之氧化膜Fs接合，形成重合晶圓T（圖16之步驟Q3）。此時，氧化膜Fw、Fs在外周部Fwe並未接合，於該氧化膜Fw、Fs的界面形成接合區域Ac與未接合區域Ae。而藉由此等未接合區域Ae，接合波的端部之高壓環境氣氛所開放的空間變小，並未減壓至大氣壓。藉由如此地抑制急遽減壓，而可抑制邊緣孔隙。
接著，藉由晶圓搬運裝置32將被處理晶圓W搬運至親水化裝置220。親水化裝置220，將重合晶圓T浸漬於純水，如圖17（d）所示，將OH基結合至未接合區域Ae之氧化膜Fw、Fs的表面（圖16之步驟Q4）。如此地，藉由使未接合區域Ae之氧化膜Fw、Fs的表面親水化，而使該氧化膜Fw、Fs氫鍵結合而密接。而將氧化膜Fw、Fs在全表面接合。此時，可進一步施行退火處理。另，例如在步驟Q3使氧化膜Fw、Fs接合後，例如藉由大氣中的水蒸氣而使未接合區域Ae之氧化膜Fw、Fs自然接合的情況，步驟Q4成為不需要而可省略。
接著，藉由晶圓搬運裝置32將重合晶圓T搬運至加工裝置50。加工裝置50，施行與第1實施形態相同的處理。而後，如圖17（e）所示，研磨被處理晶圓W之背面Wb（圖16之步驟Q5）。
之後，將施行過全部處理的重合晶圓T，藉由晶圓搬運裝置32搬運至傳送裝置34，進一步藉由晶圓搬運裝置22搬運至晶圓匣盒載置台10之晶圓匣盒Ct。如此地，結束晶圓處理系統1之一連串的晶圓處理。
於上述第2實施形態中，亦可獲得與上述第1實施形態相同的效果。亦即，在步驟Q2將氧化膜Fw之外周部Fwe的表層除去，在步驟Q3將氧化膜Fw、Fs接合時，於該氧化膜Fw、Fs的界面形成未接合區域Ae。藉由此等未接合區域Ae，可抑制接合波端部之環境氣氛的急遽減壓，此一結果，可抑制邊緣孔隙。
此外，在步驟Q4將OH基結合至未接合區域Ae之氧化膜Fw、Fs的表面，使其親水化，故可將該氧化膜Fw、Fs密接（接合）。而由於可將氧化膜Fw、Fs在全表面接合，故可增大被處理晶圓W之有效區域。
進一步，在本實施形態，藉由抑制邊緣孔隙，此外，將未接合區域Ae之氧化膜Fw、Fs密接，而可增大被處理晶圓W之有效區域。具體而言，圖1所示的習知之情況，處理前的被處理晶圓W之從端部至邊緣孔隙V的距離L1為約7mm，有效區域成為φ286mm的區域。相對於此，圖17所示的本實施形態，步驟Q1之處理前的被處理晶圓W之端部與步驟Q5之處理後的被處理晶圓W之端部的距離L3為約2mm，有效區域成為φ296mm的區域。如此地，相較於過去，本實施形態可增大被處理晶圓W之有效區域，可大量製造作為製品之晶片。
另，本實施形態，於步驟Q3中依序施行氧化膜Fw、Fs的活性化處理、親水化處理、接合處理、退火處理後，於步驟Q4中使未接合區域Ae之氧化膜Fw、Fs的表面親水化。此點，步驟Q4，可在步驟Q3的親水化處理與接合處理之間施行，亦可在接合處理與退火處理之間施行。此一情況，可省略步驟Q4的退火處理。
此外，本實施形態之晶圓處理系統1，具備接合裝置40、表面改質裝置42、加工裝置50、周緣除去裝置210、及親水化裝置220，但此等裝置構成為任意構成。例如亦可將接合裝置40、表面改質裝置42、周緣除去裝置210、及親水化裝置220設置於一個系統，將加工裝置50設置於其他系統。
在上述第1實施形態與第2實施形態，表面改質裝置42施行濕蝕刻而將氧化膜Fw之外周部Fwe除去，但將外周部Fwe除去的方法並未限定為此一形態。例如如圖18所示，表面改質裝置230具備吸盤231，其以氧化膜Fw朝向上方的狀態保持被處理晶圓W。吸盤231，構成為藉由旋轉機構232而可繞鉛直軸旋轉。於吸盤231之上方設置拋光構件233，用於推壓外周部Fwe，施行氧化膜Fw的除去。拋光構件233，構成為藉由移動機構（未圖示）而可往Z軸方向移動。
如此地，藉由使用拋光構件233施行外周部Fwe的除去，而於氧化膜Fw的表面形成破壞層，故可抑制邊緣孔隙V之產生，同時適當地抑制未接合區域Ae之再密接。
此外，可任意選擇拋光構件233的表面粒度，亦即，可任意選擇拋光構件233的磨粒徑，故可任意調整氧化膜Fw的膜除去率、膜除去後之氧化膜Fw的表面粗糙度。藉此，可更適當地抑制邊緣孔隙V之產生與未接合區域Ae之再密接。
另，在氧化膜Fw的除去時，藉由使用例如具有較氧化膜Fw的厚度更大之磨粒徑的拋光構件233，而可如圖19（a）所示，以朝向被處理晶圓W的徑向外側形成傾斜之方式，亦即，以使氧化膜Fw的厚度在側視時朝徑向外側變薄之方式，將外周部Fwe除去。
如此地，於外周部Fwe形成傾斜之情況，如圖19（b）所示，於氧化膜Fw、Fs的界面，以朝向外周方向使空間緩緩擴大之方式，形成未接合區域Ae。藉此，在接合時，使上述接合波的端部之高壓環境氣氛朝向外周方向緩緩減壓至大氣壓，亦即，可抑制急遽減壓，故可適當地抑制邊緣孔隙V。
如此地，於表面改質裝置中，宜以朝向被處理晶圓W之徑向外側形成傾斜的方式，將外周部Fwe的表面除去。於上述說明中，藉由拋光構件233之磨粒徑與氧化膜Fw之厚度的差而形成傾斜，但亦可例如推壓具有可預先形成傾斜之形狀的拋光構件，亦可例如藉由思考拋光構件233之推壓方向等而形成傾斜。此外，此等對外周部Fwe之傾斜的形成，可於表面改質裝置42中，亦即藉由濕蝕刻將氧化膜Fw之外周部Fwe除去的情況中亦施行。此一情況，例如藉由施行蝕刻液之供給角度的控制、或蝕刻液之供給量的控制，而朝向外周方向形成傾斜。
另，如同上述地利用拋光構件233將氧化膜Fw之外周部Fwe除去的情況，產生氧化膜Fw之除去屑（下稱「碎屑」）。該碎屑，可能造成晶圓彼此之接合不良，或造成製品元件之不良，故須防止其附著於被處理晶圓W的表面，尤其是元件層D的表面。
因而，為了防止該碎屑之往被處理晶圓W的附著，而宜於利用拋光構件233施行氧化膜Fw的除去之表面改質裝置230，如圖20（a）所示，設置用於使碎屑擴散的流體噴嘴244。流體噴嘴244，例如設置於被處理晶圓W之周緣部We上方。此外，可從流體噴嘴244例如供給純水或空氣等，使由拋光面產生的碎屑往外周方向外側擴散。藉此，可抑制因拋光而產生的碎屑往被處理晶圓W之徑向內側飛散，而附著於被處理晶圓W之表面的情形。另，流體噴嘴244，為了使產生的碎屑更確實地往外周方向外側飛散，亦可例如進一步設置於被處理晶圓W之中央部的上方，或被處理晶圓W之背面側。
另，表面改質裝置230之構成，若為可使產生的碎屑往外周方向飛散之構成即可，並未限定為上述構成。例如亦可如圖20（b）所示，控制表面改質裝置230內部之壓力，俾使被處理晶圓W之徑向內側成為正壓（圖20（b）中的「＋」），外側成為負壓（圖20（b）中的「－」）。藉此，於表面改質裝置230中形成從被處理晶圓W之徑向內側朝向外側的氣流，可適當地施行產生的碎屑之往外周方向的飛散。此外，此一情況，藉由於拋光之外周部Fwe的外周方向外側，例如設置真空泵等抽吸機構245，而可更為適當地形成從徑向內側朝向外側的氣流。
另，如同上述地利用具有大磨粒徑的拋光構件233施行氧化膜Fw之外周部Fwe的除去之情況，有在之後施行的改質層M之形成（圖9之步驟P4）中，無法適當地施行修整加工位置、與周緣部We及中央部Wc的邊界之對準的情形。此係因，例如如圖21（a）所示，由於具有大磨粒徑的拋光構件233，而使周緣部We與中央部Wc的邊界，亦即作為除去對象之周緣部We的內周側端部之端緣（以下有單稱作「端緣」的情況）變粗糙，變得無法於徑向適當地設定修整加工位置的緣故。
另一方面，本案發明人，在利用具有小磨粒徑的拋光構件234施行氧化膜Fw之外周部Fwe的除去之情況，如圖21（b）所示，得知周緣部We之端緣的加工精度改善，可於徑向適當地設定修整加工位置。
因而，藉由拋光施行氧化膜Fw之外周部Fwe的除去時，如圖22所示，首先，於周緣部We之端緣中利用具有小磨粒徑的拋光構件234施行拋光，形成第1拋光區域234a。於第1拋光區域234a中，藉由具有小磨粒徑的拋光構件234施行拋光，故改善第1拋光區域234a之內周側端部，亦即，周緣部We之端緣的加工精度。而後，接續此一步驟，在周緣部We之端緣留下拋光構件234所產生的研磨區域，亦即，在從第1拋光區域234a之內周側端部往徑向雙方外側分開距離L的位置，施行由具有大磨粒徑的拋光構件233所進行之拋光至被處理晶圓W的邊緣，形成第2拋光區域233a。
另，於此等第1拋光區域234a及第2拋光區域233a中，為了適當地形成未接合區域Ae，此外，抑制該未接合區域Ae之再密接，宜使氧化膜Fw的表面經粗糙化之第2拋光區域233a的面積為大面積。亦即，第1拋光區域234a，若為在該對準處理中可確保所需的周緣部We之端緣的加工精度即可，宜使該距離L短。具體而言，藉由將距離L，設定為至少較形成第2拋光區域233a之拋光構件233的磨粒徑更大，而可適當地施行該對準處理。
藉此，藉由使周緣部We之端緣的加工精度上升，除了可適當地施行改質層M之形成（圖9之步驟P4）的對準以外，亦在至被處理晶圓W之邊緣的氧化膜Fw之表面形成破壞層，可抑制邊緣孔隙V之產生，同時適當地抑制未接合區域Ae之再密接。此外，可任意選擇拋光構件233的磨粒徑，故可任意調整氧化膜Fw的膜除去率、膜除去後之氧化膜Fw的表面粗糙度。藉此，可更為適當地抑制邊緣孔隙V之產生與未接合區域Ae之再密接。
另，於圖22所示的例子中，在形成第1拋光區域234a後，形成第2拋光區域233a，但拋光構件233、234所進行之加工順序並不限於此一形態。例如，亦可在形成第2拋光區域233a後，形成第1拋光區域234a。
此外，具有小磨粒徑的拋光構件234所進行之周緣部We的端緣之研磨，例如在如圖19所示地朝向被處理晶圓W之徑向外側形成傾斜的情況中施行亦可。
在上述第1實施形態與第2實施形態，表面改質裝置42施行濕蝕刻而將氧化膜Fw之外周部Fwe除去，但將該外周部Fwe除去的方法並未限定為此一形態。例如亦可對外周部Fwe照射具有不透射氧化膜Fw之波長的雷射光，例如紫外線，而將該外周部Fwe除去。
此外，表面改質裝置42，作為氧化膜Fw之外周部Fwe的改質處理，將該外周部Fwe除去，但亦可使外周部Fwe凸起。此一情況，如圖23所示，表面改質裝置240具備吸盤241，其以氧化膜Fw朝向上方的狀態保持被處理晶圓W。吸盤241，構成為藉由旋轉機構242而可繞鉛直軸旋轉。於吸盤241之上方設置雷射頭243，對外周部Fwe照射雷射光R。雷射光R，例如使用紫外線。此外，雷射頭243，構成為藉由移動機構（未圖示）而可往X軸方向、Y軸方向及Z軸方向移動。
在表面改質裝置240，如圖24（a）所示，藉由雷射光R使外周部Fwe凸起。而後，如圖24（b）所示，氧化膜Fw、Fs在外周部Fwe並未接合。亦即，若將氧化膜Fw、Fs接合，則於該氧化膜Fw、Fs的界面，形成氧化膜Fw、Fs所接合之接合區域Ac，以及與外周部Fwe對應之未接合區域Ae。
此一情況，與圖8所示之將外周部Fwe除去的情況同樣地，在本實施形態中形成未接合區域Ae，故接合波的端部之高壓環境氣氛所開放的空間變小，並未減壓至大氣壓。藉由如此地抑制急遽減壓，而可抑制邊緣孔隙。且藉由在圓周方向不連續地形成外周部Fwe之凸起，而可使接合波的端部之高壓環境氣氛往重合晶圓T之外部逸散。如此一來，即便在外周部Fwe結露，仍可使水蒸氣往重合晶圓T之外部逸散。
此外，表面改質裝置240，在使外周部Fwe凸起時使用雷射光R，而由於此雷射光R破壞外周部Fwe的頂部，使該外周部Fwe粗糙化。此一情況，可進一步抑制氧化膜Fw、Fs於外周部Fwe中的接合，亦即，可更為確實地形成未接合區域Ae。此一結果，抑制急遽減壓，可抑制邊緣孔隙。
另，此外周部Fwe的粗糙化，亦可於利用表面改質裝置42將外周部Fwe的表層除去的情況亦施行。
另，在表面改質裝置240之外周部Fwe的除去，亦即，雷射光R所進行之外周部Fwe的除去中，亦與該表面改質裝置230的拋光構件233所進行之外周部Fwe的除去同樣地產生碎屑。
因雷射光R之照射而產生的碎屑，有容易往雷射光R之照射點附近的開放空間側擴散之傾向。亦即，例如在對被處理晶圓W之中央部附近的氧化膜Fw照射雷射光R之情況，碎屑往以雷射光R之照射點為中心的全周方向擴散。另一方面，例如在對被處理晶圓W之外緣部附近的氧化膜Fw照射雷射光R之情況，碎屑變得容易往開放空間即被處理晶圓W之外周方向外側擴散。
鑒於上述傾向，雷射光R所進行之氧化膜Fw的除去，亦可將外周部Fwe對被處理晶圓W之徑向分割為複數區域，從該複數區域之徑向外側朝向內側依序施行。圖25，顯示將氧化膜Fw之外周部Fwe，例如於徑向分割為2個環狀區域的情況之區域分布。如圖25所示，將外周部Fwe，從徑向外側依序分割為環狀區域Fwe1、Fwe2。
在雷射光R所進行之外周部Fwe的除去時，首先，對環狀區域Fwe1上的雷射光之照射點Pt（1）照射雷射光R，將照射點Pt（1）的氧化膜Fw除去。此時，照射點Pt（1）所位於的環狀區域Fwe1，如圖26（a）所示，面向被處理晶圓W之外周方向外側的開放空間，故產生的碎屑往該開放空間擴散。
於照射點Pt（1）中將氧化膜Fw除去，接著，使被處理晶圓W旋轉，對照射點Pt（2）照射雷射光R。照射點Pt（2）與照射點Pt（1）鄰接而設定。此時，照射點Pt（2）位於環狀區域Fwe1，且亦面向已除去氧化膜Fw之照射點Pt（1），故藉此更確實地抑制碎屑往被處理晶圓W之徑向內側擴散。藉由重複施行此等一連串的雷射光R之照射運作與被處理晶圓W之旋轉運作，而涵蓋環狀區域Fwe1全周地將氧化膜Fw除去。
環狀區域Fwe1之氧化膜Fw的除去一結束，接著，使雷射頭243往環狀區域Fwe2之上方移動，開始環狀區域Fwe2之氧化膜Fw的除去。此時，環狀區域Fwe1之氧化膜Fw的除去已結束，故如圖26（b）所示，環狀區域Fwe2面向被處理晶圓W之外周方向外側的開放空間，產生的碎屑往該開放空間擴散。而後，於環狀區域Fwe2中，亦重複施行前述一連串的雷射光R之照射運作與被處理晶圓W之旋轉運作，涵蓋環狀區域Fwe2全周地將氧化膜Fw除去。
依上述運作，則雷射光R之照射點總是面向被處理晶圓W之外周方向外側的開放空間，故可抑制碎屑的往被處理晶圓W之徑向內側的擴散，可適當地抑制其往被處理晶圓W的附著。此外，依上述運作，則可將碎屑之飛散方向導向被處理晶圓W之外周方向，並導向前一雷射光R之照射點方向，故可更適當地抑制其往被處理晶圓W的附著，並可使表面改質裝置240之排氣設備的構成簡化。
另，為了更適當地防止因雷射光之照射而產生的碎屑往被處理晶圓W之附著，亦可於表面改質裝置240，與表面改質裝置230同樣地設置例如流體噴嘴等。此外，自然，亦可構成為控制表面改質裝置240之內部壓力，產生從被處理晶圓W之徑向內側朝向外側的氣流，亦可設置抽吸機構。
此外，進一步，亦可控制使環狀區域Fwe2的雷射光之照射點深度，較環狀區域Fwe1的雷射光之照射點深度更淺。亦即，亦可如圖27所示，改變雷射光R之照射點深度，俾使氧化膜Fw的除去厚度朝向被處理晶圓W之徑向外側而緩緩變大。藉此，將外周部Fwe的表面以具有略傾斜之方式除去，故可獲得與上述具有傾斜之外周部Fwe相同的效果，可適當地抑制邊緣孔隙V之產生與未接合區域Ae之再密接。另，此時，各環狀區域之除去厚度的差H2，宜為400nm以內。
另，在上述說明中，以將外周部Fwe在徑向分割為二之情況為例進行說明，但外周部Fwe的分割數並未限定於此一形態，可藉由任意分割數施行氧化膜Fw的表面之除去。此時，藉由增加分割數，而可提高該略傾斜之解析度，可更為適當地獲得邊緣孔隙V之產生與未接合區域Ae之再密接的抑制效果。
上述實施形態，雖對於在被處理晶圓W的表面Wa與支持晶圓S的表面Sa分別形成氧化膜Fw、Fs之情況予以說明，但並未限定為表面膜。例如亦可形成SiC膜、SiCN膜等。此外，上述第2實施形態，亦可應用在使被處理晶圓W之周緣部We留下而並未除去的情況，亦即未施行步驟Q1的情況。
另，於上述實施形態中，藉由將外周部Fwe之氧化膜Fw除去而形成未接合區域Ae，但未接合區域Ae之形成方法並未限定於此一形態。
如同前述，被處理晶圓W之氧化膜Fw與支持晶圓S之氧化膜Fs，係將OH基給予至形成在氧化膜Fw、Fs的表面之懸鍵而親水化，將氧化膜Fw與氧化膜Fs藉由氫鍵而接合。
因而，於第3實施形態之晶圓處理系統所具備的表面改質裝置330中，藉由對接合前的被處理晶圓W之氧化膜Fw供給疏水化材，而形成未接合區域Ae。具體而言，於表面改質裝置330中，藉由對氧化膜Fw之外周部Fwe供給矽烷化材G，而施行外周部Fwe的疏水化、斥水化。
以下，參考附圖，並對第3實施形態的表面改質裝置330予以說明。圖28為，示意表面改質裝置330的構成之概略的側視圖。圖29為顯示第3實施形態之晶圓處理系統的晶圓處理之主要步驟的流程圖。此外，圖30為顯示第3實施形態的晶圓處理之樣子的說明圖。另，於本實施形態中，在與上述第1、第2實施形態實質上具有相同功能構成之要素中，藉由給予相同符號而省略重複說明。
如圖28所示，表面改質裝置330具備吸盤350，其以氧化膜Fw朝向上方的狀態保持被處理晶圓W。吸盤350，構成為藉由旋轉機構351而可繞鉛直軸旋轉。於吸盤350之上方設置噴嘴352，將矽烷化材G塗布至氧化膜Fw之外周部。噴嘴352，與儲存並供給矽烷化材G之矽烷化材供給源（未圖示）連通。此外，噴嘴352，構成為藉由移動機構（未圖示）而可往X軸方向、Y軸方向及Z軸方向移動。
於第3實施形態之晶圓處理系統中，首先，藉由晶圓搬運裝置22將晶圓匣盒Cw內的被處理晶圓W取出，搬運至傳送裝置34。接著，藉由晶圓搬運裝置32，將傳送裝置34的被處理晶圓W取出，搬運至表面改質裝置330。在表面改質裝置330，於施行接合前（圖29之步驟U2前），藉由矽烷化材G將矽烷基（Si－R）給予至形成在氧化膜Fw之外周部Fwe的懸鍵（圖29之步驟U1）。藉此，如圖30（a）所示，於外周部Fwe形成矽烷化區域Fws。
將外周部Fwe形成有矽烷化區域Fws的被處理晶圓W，接著，藉由晶圓搬運裝置32搬運至接合裝置40。在接合裝置40，使氧化膜Fw，在接合之前活性化、親水化。另，於外周部Fwe，在步驟U1中給予矽烷基。藉此，於接合裝置40之親水化處理中，並未施行外周部Fwe的親水化。具體而言，親水化處理，係如同前述地藉由將OH基給予至形成在氧化膜Fw的懸鍵而施行。此處，已將矽烷基給予外周部Fwe，藉以使其疏水化、斥水化，因而對外周部Fwe之OH基的給予受到阻礙。
使氧化膜Fw活性化、親水化，接著，如圖30（b）所示，將被處理晶圓W之氧化膜Fw，與預先施行活性化、親水化的支持晶圓S之氧化膜Fs接合，形成重合晶圓T（圖29之步驟U2）。此時，氧化膜Fw、Fs在外周部Fwe並未接合，而於該氧化膜Fw、Fs的界面，形成接合區域Ac與未接合區域Ae。
接著，藉由晶圓搬運裝置32將重合晶圓T搬運至內部改質裝置41。在內部改質裝置41，使被處理晶圓W旋轉，並從雷射頭對被處理晶圓W之內部照射雷射光。而後，如圖30（c）所示，沿著被處理晶圓W之周緣部We與中央部Wc的邊界，於該被處理晶圓W之內部形成環狀的邊緣改質層M1（圖29之步驟U3）。此外，進一步，移動雷射頭，於邊緣改質層M1之徑向外側，形成往被處理晶圓W之徑向延伸的分割改質層M2。
接著，將重合晶圓T，藉由搬運單元70，經由對準單元80搬運至加工裝置50。而後，以該加工裝置50將被處理晶圓W之背面Wb研磨，如圖30（d）所示，將周緣部We除去（圖29之步驟U4）。
之後，將施行過全部處理的重合晶圓T，藉由晶圓搬運裝置32搬運至傳送裝置34，進一步藉由晶圓搬運裝置22搬運至晶圓匣盒載置台10之晶圓匣盒Ct。如此地，結束晶圓處理系統1之一連串的晶圓處理。
依本實施形態之一連串的晶圓處理，則與第1、第2實施形態不同，於未接合區域Ae中並未施行氧化膜Fw的除去或表面的粗糙化。亦即，本實施形態之接合波B的端部之高壓環境氣氛，在被處理晶圓W的端部中開放，如圖30（b）所示地產生邊緣孔隙V。然而，並未如同前述地施行氧化膜Fw的除去或表面的粗糙化，故邊緣孔隙V之產生位置，形成在被處理晶圓W之端部側，亦即，作為除去對象的周緣部We之外周部Fwe中。藉此，即便產生邊緣孔隙，外周部Fwe仍非元件之形成部，故實質上並未對半導體元件之製程造成影響。
另，氧化膜Fw之外周部Fwe的矽烷化，若為被處理晶圓W之接合前，則可在任意時間點施行。亦即，上述實施形態例中，雖在接合前，於氧化膜Fw的活性化前，施行矽烷化處理，但例如亦可在活性化處理與親水化處理之間施行，亦可在施行親水化處理後施行。在任一情況，皆於接合步驟中在氧化膜Fw與氧化膜Fs之氫鍵結合前施行外周部Fwe的矽烷化，藉而可適當地形成未接合區域Ae。
此外，依上述實施例，藉由施行氧化膜Fw之外周部Fwe的矽烷化而形成未接合區域Ae，但若可施行外周部Fwe的疏水化、斥水化，則外周部Fwe的疏水化方法並未限定於此一形態。例如，亦可如同前述，藉由對懸鍵給予甲基，而施行外周部Fwe的疏水化。此外，例如亦可對氧化膜Fw之外周部Fwe供給離型劑。
另，依上述第1～第3實施形態，則被處理晶圓W的薄化，係藉由加工裝置之背面Wb的研磨而施行，但被處理晶圓W的薄化方法並未限定於此一形態。例如，如圖31（a）所示，於被處理晶圓W之內部，沿著邊緣改質層M1與被處理晶圓W之面方向形成內部面改質層M3。另，邊緣改質層M1與內部面改質層M3之形成順序可任意決定。而後，如圖31（b）所示，施行以邊緣改質層M1為基點之被處理晶圓W的邊緣修整，及以內部面改質層M3為起點之被處理晶圓W的背面Wb側分離。如此地，藉由以內部面改質層M3作為基點將背面Wb側分離，而可使被處理晶圓W薄化。
如同上述，在本實施形態的晶圓處理中，於外周部Fwe形成未接合區域Ae，故該外周部Fwe之再密接受到抑制，可適當地施行周緣部We的剝離。此外，藉由如此地以內部面改質層M3為基點的分離，施行被處理晶圓W之薄化，藉此不必如同習知般地為了薄化、邊緣修整而施行背面Wb、端面的研磨。亦即，不具有在被處理晶圓W之薄化、邊緣修整時產生研磨屑的情形，且無須設置係消耗品之研磨工具，可使裝置構成簡單化。
此外，如此地藉由內部面改質層M3之形成而使被處理晶圓W薄化的情況，亦可同時施行此等被處理晶圓W之薄化與邊緣修整。具體而言，如圖32（a）所示，使形成的邊緣改質層M1之上端，與內部面改質層M3之形成高度略一致。而後，在此一狀態下，以邊緣改質層M1與內部面改質層M3為基點，將被處理晶圓W之背面Wb側分離，藉以如圖32（b）所示，使周緣部We與背面Wb側的晶圓成為一體而將其除去。
本邊緣修整方法中，亦如同上述，在本實施形態的晶圓處理中，於外周部Fwe形成未接合區域Ae，故該外周部Fwe之再密接受到抑制，可適當地施行周緣部We的剝離。此外，過去分別施行用於被處理晶圓W之薄化的研磨、與用於邊緣修整的研磨，相對於此，本實施形態可同時施行被處理晶圓W的薄化與邊緣修整。此外，如同上述，藉由以內部面改質層M3為基點的分離，施行被處理晶圓W之薄化，藉此不必如同習知般地為了薄化、邊緣修整而施行背面Wb、端面的研磨。亦即，不具有在被處理晶圓W之薄化、邊緣修整時產生研磨屑的情形，且無須設置係消耗品之研磨工具，可使裝置構成簡單化。
應知曉本次揭露之實施形態，其全部的觀點僅為例示，並非用於限制本發明。上述實施形態，可在不脫離添附之發明申請專利範圍及其主旨的情況，以各式各樣的形態省略、置換、變更。
1、200‧‧‧晶圓處理系統 2‧‧‧搬出入站 3‧‧‧處理站 10‧‧‧晶圓匣盒載置台 20、30‧‧‧晶圓搬運區域 21、31‧‧‧搬運路 22、32‧‧‧晶圓搬運裝置 23、33‧‧‧搬運臂 34‧‧‧傳送裝置 40‧‧‧接合裝置 41‧‧‧內部改質裝置 42、230、240、330‧‧‧表面改質裝置 43‧‧‧疏水化裝置 50‧‧‧加工裝置 60‧‧‧旋轉台 61、150、231、241、350‧‧‧吸盤 70‧‧‧搬運單元 71‧‧‧機械臂 72‧‧‧搬運墊 73‧‧‧移動機構 80‧‧‧對準單元 90‧‧‧第1清洗單元 100‧‧‧第2清洗單元 110‧‧‧粗研磨單元 111‧‧‧粗研磨部 112、122、132‧‧‧支柱 120‧‧‧中研磨單元 121‧‧‧中研磨部 130‧‧‧精研磨單元 131‧‧‧精研磨部 140‧‧‧控制裝置 151、232、242、351‧‧‧旋轉機構 152、352‧‧‧噴嘴 210‧‧‧周緣除去裝置 220‧‧‧親水化裝置 233、234‧‧‧拋光構件 233a‧‧‧第2拋光區域 234a‧‧‧第1拋光區域 243‧‧‧雷射頭 244‧‧‧流體噴嘴 245‧‧‧抽吸機構 300‧‧‧上吸盤 300a、300b、301a、301b‧‧‧抽吸口 301‧‧‧下吸盤 302‧‧‧推動構件 A0‧‧‧傳遞位置 A1～A3‧‧‧加工位置 Ac‧‧‧接合區域 Ae‧‧‧未接合區域 B‧‧‧接合波 Be‧‧‧端部 C1、C2‧‧‧裂縫 Cs、Ct、Cw‧‧‧晶圓匣盒 D‧‧‧元件層 E‧‧‧蝕刻液 Fs、Fw‧‧‧氧化膜 Fwe‧‧‧外周部 Fwe1、Fwe2‧‧‧環狀區域 Fws‧‧‧矽烷化區域 G‧‧‧矽烷化材 H‧‧‧記錄媒體 L、L1、L2、L3‧‧‧距離 Lr1、Lr2、Lr3、R‧‧‧雷射光 M‧‧‧改質層 M1、M1（1）～（7）‧‧‧邊緣改質層 M2‧‧‧分割改質層 M3‧‧‧內部面改質層 Pt（1）～Pt（n）‧‧‧照射點 S‧‧‧支持晶圓 Sa‧‧‧表面 Sb‧‧‧背面 T‧‧‧重合晶圓 V‧‧‧邊緣孔隙 W‧‧‧被處理晶圓 Wa‧‧‧表面 Wb‧‧‧背面 Wc‧‧‧中央部 We‧‧‧周緣部
圖1（a）～（c）係顯示習知之晶圓彼此的接合處理之樣子的說明圖。 圖2係顯示重合晶圓的構成之概略的側視圖。 圖3（a）～（e）係顯示接合裝置之晶圓彼此的接合處理之樣子的說明圖。 圖4係顯示產生邊緣孔隙之機制的說明圖。 圖5係顯示於重合晶圓產生邊緣孔隙之樣子的說明圖。 圖6係示意第1實施形態之晶圓處理系統的構成之概略的俯視圖。 圖7係顯示表面改質裝置的構成之概略的側視圖。 圖8（a）、（b）係顯示於表面改質裝置中將氧化膜之外周部除去，進一步將晶圓彼此接合之樣子的說明圖。 圖9係顯示第1實施形態的晶圓處理之主要步驟的流程圖。 圖10（a）～（e）係顯示第1實施形態的晶圓處理之主要步驟的說明圖。 圖11係顯示於被處理晶圓形成改質層之樣子的說明圖。 圖12（a）、（b）係顯示於被處理晶圓形成邊緣改質層之樣子的說明圖。 圖13係顯示於被處理晶圓形成分割改質層之樣子的說明圖。 圖14係示意第1實施形態之變形例之晶圓處理系統的構成之概略的俯視圖。 圖15係示意第2實施形態之晶圓處理系統的構成之概略的俯視圖。 圖16係顯示第2實施形態的晶圓處理之主要步驟的流程圖。 圖17（a）～（e）係顯示第2實施形態的晶圓處理之主要步驟的說明圖。 圖18係顯示另一實施形態之表面改質裝置的構成之概略的側視圖。 圖19（a）、（b）係顯示於圖18所示的表面改質裝置中將氧化膜之外周部除去，進一步將晶圓彼此接合之樣子的說明圖。 圖20（a）、（b）係示意在表面改質裝置的氧化膜之外周部的除去中產生之碎屑的擴散之控制方法的說明圖。 圖21（a）、（b）係示意磨粒徑所造成的周緣部之端緣的加工精度之不同的說明圖。 圖22係示意表面改質裝置的氧化膜之外周部之除去方法的說明圖。 圖23係顯示更另一實施形態之表面改質裝置的構成之概略的側視圖。 圖24（a）、（b）係顯示於圖23所示的表面改質裝置中將氧化膜之外周部除去，進一步將晶圓彼此接合之樣子的說明圖。 圖25係示意圖23所示的表面改質裝置的氧化膜除去之樣子的俯視圖。 圖26（a）、（b）係示意圖23所示的表面改質裝置的氧化膜除去之樣子的側視圖。 圖27係示意圖23所示的表面改質裝置之另一方法所進行的氧化膜之外周部除去之樣子的說明圖。 圖28係顯示第3實施形態之晶圓處理系統所具備的表面改質裝置的構成之概略的側視圖。 圖29係顯示第3實施形態的晶圓處理之主要步驟的流程圖。 圖30（a）～（d）係顯示第3實施形態的晶圓處理之主要步驟的說明圖。 圖31（a）、（b）係示意另一方法所進行的被處理晶圓薄化之樣子的說明圖。 圖32（a）、（b）係示意另一方法所進行的被處理晶圓邊緣修整之樣子的說明圖。
1‧‧‧晶圓處理系統
2‧‧‧搬出入站
3‧‧‧處理站
10‧‧‧晶圓匣盒載置台
20、30‧‧‧晶圓搬運區域
21、31‧‧‧搬運路
22、32‧‧‧晶圓搬運裝置
23、33‧‧‧搬運臂
34‧‧‧傳送裝置
40‧‧‧接合裝置
41‧‧‧內部改質裝置
42‧‧‧表面改質裝置
43‧‧‧疏水化裝置
50‧‧‧加工裝置
60‧‧‧旋轉台
61‧‧‧吸盤
70‧‧‧搬運單元
71‧‧‧機械臂
72‧‧‧搬運墊
73‧‧‧移動機構
80‧‧‧對準單元
90‧‧‧第1清洗單元
100‧‧‧第2清洗單元
110‧‧‧粗研磨單元
111‧‧‧粗研磨部
112、122、132‧‧‧支柱
120‧‧‧中研磨單元
121‧‧‧中研磨部
130‧‧‧精研磨單元
131‧‧‧精研磨部
140‧‧‧控制裝置
A0‧‧‧傳遞位置
A1~A3‧‧‧加工位置
Cs、Ct、Cw‧‧‧晶圓匣盒
S‧‧‧支持晶圓
T‧‧‧重合晶圓
W‧‧‧被處理晶圓

Claims (26)

  1. 一種基板處理系統，用以處理基板，包含： 表面改質裝置，其將與在第2基板之表面所形成的第2表面膜接合前之在第1基板之表面所形成的第1表面膜之外周部加以改質。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理系統，其中，更包含： 接合裝置，其將以該表面改質裝置將外周部加以改質之該第1基板的該第1表面膜，與在第2基板之表面所形成的第2表面膜予以接合。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理系統，其中， 該表面改質裝置，將該第1表面膜之外周部除去。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理系統，其中， 該表面改質裝置，在該第1表面膜之厚度方向將從表面算起400nm以內的部分除去。
  5. 如申請專利範圍第3項之基板處理系統，其中， 該表面改質裝置，將該第1表面膜之外周部，以使該第1表面膜的厚度在側視時朝徑向外側減小之方式除去。
  6. 如申請專利範圍第3項之基板處理系統，其中， 該第1表面膜之外周部，於徑向分割為複數環狀區域； 該表面改質裝置對於該第1表面膜之外周部的除去，係從位於徑向外側之該環狀區域，朝向位於徑向內側之該環狀區域依序施行。
  7. 如申請專利範圍第3項之基板處理系統，其中， 於該表面改質裝置之內部，形成從該第1表面膜之徑向內側朝徑向外側的氣流。
  8. 如申請專利範圍第3項之基板處理系統，其中， 在被接合之該第1表面膜與該第2表面膜的界面，形成該第1表面膜與該第2表面膜被接合之接合區域、及與由該表面改質裝置加以除去的該第1表面膜相對應之未接合區域； 該基板處理系統更包含親水化裝置，使該未接合區域中的該第1表面膜與該第2表面膜親水化。
  9. 如申請專利範圍第8項之基板處理系統，其中，更包含： 周緣除去裝置，其在由該表面改質裝置將該第1表面膜之外周部加以改質前，將該第1基板之周緣部除去。
  10. 如申請專利範圍第1項之基板處理系統，其中， 該表面改質裝置，使該第1表面膜之外周部凸起。
  11. 如申請專利範圍第1、2或10項之基板處理系統，其中， 該表面改質裝置，使該第1表面膜之外周部粗糙化。
  12. 如申請專利範圍第11項之基板處理系統，其中， 該表面改質裝置，將該第1表面膜之外周部，以使該第1表面膜的表面粗糙度朝徑向外側增大的方式粗糙化。
  13. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理系統，其中， 該表面改質裝置，使該第1表面膜之外周部矽烷化。
  14. 一種基板處理方法，用以處理基板，包含如下步驟： 將與在第2基板之表面所形成的第2表面膜接合前之在第1基板之表面所形成的第1表面膜之外周部加以改質。
  15. 如申請專利範圍第14項之基板處理方法，其中，更包含如下步驟： 將經外周部改質之該第1基板的該第1表面膜，與在第2基板之表面所形成的第2表面膜接合。
  16. 如申請專利範圍第14或15項之基板處理方法，其中， 於該第1表面膜之外周部的改質中，將該第1表面膜之外周部予以除去。
  17. 如申請專利範圍第16項之基板處理方法，其中， 於該第1表面膜之外周部的改質中，在該第1表面膜之厚度方向將從表面算起400nm以內的部分除去。
  18. 如申請專利範圍第16項之基板處理方法，其中， 於該第1表面膜之外周部的改質中，將該第1表面膜之外周部，以使該第1表面膜的厚度在側視時朝徑向外側減小之方式除去。
  19. 如申請專利範圍第16項之基板處理方法，其中， 該第1表面膜之外周部，於徑向分割為複數環狀區域； 該第1表面膜之外周部的除去，係從位於徑向外側之該環狀區域，朝向位於徑向內側之該環狀區域依序施行。
  20. 如申請專利範圍第16項之基板處理方法，其中， 於該第1表面膜之外周部的改質中，形成從該第1表面膜之徑向內側朝徑向外側的氣流。
  21. 如申請專利範圍第16項之基板處理方法，其中， 於被接合之該第1表面膜與該第2表面膜的界面，形成該第1表面膜與該第2表面膜被接合之接合區域、及與藉由改質將該第1表面膜之外周部加以除去的該第1表面膜相對應之未接合區域； 該基板處理方法，包含如下步驟：使該未接合區域的該第1表面膜與該第2表面膜親水化。
  22. 如申請專利範圍第21項之基板處理方法，其中， 包含如下步驟：在將該第1表面膜之外周部加以改質前，將該第1基板之周緣部除去。
  23. 如申請專利範圍第14或15項之基板處理方法，其中， 於該第1表面膜之外周部的改質中，使該第1表面膜之外周部凸起。
  24. 如申請專利範圍第14或15項之基板處理方法，其中， 於該第1表面膜之外周部的改質中，使該第1表面膜之外周部粗糙化。
  25. 如申請專利範圍第24項之基板處理方法，其中， 於該第1表面膜之外周部的改質中，將該第1表面膜之外周部，以使該第1表面膜的表面粗糙度朝徑向外側增大的方式粗糙化。
  26. 如申請專利範圍第14或15項之基板處理方法，其中， 於該第1表面膜之外周部的改質中，使該第1表面膜之外周部矽烷化。
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