TW202349488A - 基板處理系統及基板處理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種基板處理系統及基板處理方法，在將基板彼此接合的重合基板中，適當地除去一基板之周緣部。本發明的處理基板之基板處理系統，具備：改質層形成裝置，沿著第1基板中的作為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；界面處理裝置，於該周緣部中，對該第1基板與第2基板接合之界面施行既定處理；周緣除去裝置，以該改質層為基點，將該周緣部除去；位置檢測裝置，檢測以該改質層形成裝置形成的該改質層之位置，或以該界面處理裝置處理過的該界面之位置；以及控制裝置，控制該改質層形成裝置與該界面處理裝置。

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：旋轉在外周部設置有磨粒之圓板狀的研磨工具，使研磨工具之至少外周面與半導體晶圓呈線狀地抵接，將半導體晶圓之周端部研磨為略L字狀。半導體晶圓，係貼合二片矽晶圓而製作。 [習知技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開平第9－216152號公報
[本發明所欲解決的問題]
本發明所揭露之此一技術，在將基板彼此接合的重合基板中，適當地除去一基板之周緣部。 [解決問題之技術手段]
本發明所揭露之一態樣為一種處理基板的基板處理系統，具備：改質層形成裝置，沿著第1基板中的作為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；界面處理裝置，於該周緣部中，對該第1基板與第2基板接合之界面施行既定處理；周緣除去裝置，以該改質層為基點，將該周緣部除去；位置檢測裝置，檢測以該改質層形成裝置形成的該改質層之位置，或以該界面處理裝置處理過的該界面之位置；以及控制裝置，控制該改質層形成裝置與該界面處理裝置；該控制裝置，依據以該位置檢測裝置檢測到的該改質層之位置，控制以該界面處理裝置處理的該界面之位置，或，依據以該位置檢測裝置檢測到的該界面之位置，控制以該改質層形成裝置形成的該改質層之位置。 [本發明之效果]
依本發明所揭露之內容，在將基板彼此接合的重合基板中，可適當地除去一基板之周緣部。
首先，茲就專利文獻1所揭露之習知端面研磨裝置予以說明。端面研磨裝置，具備夾盤台、心軸、及鑽石磨輪。夾盤台，載置晶圓，將Z軸方向（鉛直方向）作為旋轉軸而旋轉。心軸，於其前端部安裝鑽石磨輪，將Y軸方向（水平方向）作為旋轉軸而旋轉。此外，心軸，往Y軸方向及Z方向移動。鑽石磨輪，係於外周部設置有鑽石磨粒之圓板狀的研磨工具。利用此端面研磨裝置，施行晶圓之周緣部的端面研磨之情況，藉由使夾盤台旋轉，並使心軸往Y軸方向及Z軸方向移動，而使鑽石磨輪與晶圓抵接。而後，將晶圓之周緣部研磨為略L字狀。
此處，在半導體裝置之製程中，對表面形成有複數電子電路等元件的晶圓，施行該晶圓之背面的研磨，使晶圓薄型化。而後，若將此薄層化的晶圓直接搬運、或施行後續處理，則有晶圓發生翹曲或破裂之疑慮。因而，為了補強晶圓，例如施行將晶圓貼附於支持基板。
通常，將晶圓之周緣部予以倒角加工，但若如同上述地對晶圓施行研磨處理，則晶圓之周緣部成為尖銳的形狀（所謂刃口形狀）。如此一來，在晶圓之周緣部發生剝落，有晶圓遭受損傷的疑慮。因而，在研磨處理前預先施行所謂的周緣修整，切削晶圓之周緣部。
上述專利文獻1所記載之端面研磨裝置，係施行此一周緣修整之裝置。然而，在此端面研磨裝置中，心軸之Z軸方向的移動，有因例如公差等各種因素而不恆定之情況。此一情況，鑽石磨輪之Z軸方向的移動未受到適當地控制，有研磨至支持基板之表面的疑慮。因此，習知之周緣修整尚有改善的餘地。
以下，參考附圖，並對用於適當地施行周緣修整的本實施形態之基板處理系統及基板處理方法予以說明。另，本說明書及附圖中，在實質上具有同一功能構成之要素中，藉由給予同一符號而省略重複的說明。
首先，對第1實施形態之基板處理系統的構成予以說明。圖1為，示意第1實施形態之基板處理系統1的構成之概要的俯視圖。
在基板處理系統1，如圖2及圖3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，形成重合晶圓T，進一步使被處理晶圓W薄型化。以下，被處理晶圓W中，將加工的面（和與支持晶圓S接合的面為相反側之面）稱作「加工面Wg」，將與加工面Wg為相反側的面稱作「非加工面Wn」。此外，支持晶圓S中，將與被處理晶圓W接合的面稱作「接合面Sj」，將與接合面Sj為相反側的面稱作「非接合面Sn」。
被處理晶圓W，例如為矽晶圓等半導體晶圓，於非加工面Wn形成包含複數元件之元件層D。此外，於元件層D，進一步形成氧化膜Fw，例如SiO 2膜。另，將被處理晶圓W之周緣部倒角加工，使周緣部的截面朝向其前端而厚度變小。
支持晶圓S，係支持被處理晶圓W的晶圓，例如為矽晶圓。於支持晶圓S之接合面Sj形成氧化膜Fs，例如SiO 2膜。此外，支持晶圓S，作為保護材而作用，保護被處理晶圓W之非加工面Wn的元件。另，在形成支持晶圓S之接合面Sj的複數元件之情況，與被處理晶圓W同樣地，於接合面Sj形成元件層（未圖示）。
另，圖2中，為了避免圖示的繁雜，而將元件層D與氧化膜Fw、Fs之圖示省略。此外，下述說明所使用的其他附圖中，亦同樣地有將此等元件層D與氧化膜Fw、Fs之圖示省略的情況。
如圖1所示，基板處理系統1，具有將搬出入站2與處理站3一體化地連接之構成。搬出入站2，例如在其與外部之間將可收納複數片重合晶圓T的晶圓匣盒Ct搬出入。處理站3，具備對重合晶圓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。圖示之例子中，於晶圓匣盒載置台10，將複數個，例如4個晶圓匣盒Ct，在Y軸方向呈一排地任意載置。另，載置於晶圓匣盒載置台10之晶圓匣盒Ct的個數可任意決定，並未限定為本實施形態。
於搬出入站2，與晶圓匣盒載置台10鄰接而設置晶圓搬運區域20。於晶圓搬運區域20設置晶圓搬運裝置22，其可在往Y軸方向延伸之搬運路21上任意移動。晶圓搬運裝置22，例如具備2條搬運臂23、23，保持並搬運重合晶圓T。各搬運臂23，構成為可往水平方向、鉛直方向任意移動，可繞水平軸及繞鉛直軸任意移動。另，搬運臂23之構成並未限定為本實施形態，可採用任意構成。
於處理站3，設置晶圓搬運區域30。於晶圓搬運區域30設置晶圓搬運裝置32，其可在往X軸方向延伸之搬運路31上任意移動。晶圓搬運裝置32，構成為可對後述傳送裝置34、濕蝕刻裝置40、41、加工裝置50，搬運重合晶圓T。此外，晶圓搬運裝置32，例如具備2條搬運臂33、33，保持並搬運重合晶圓T。各搬運臂33，構成為可往水平方向、鉛直方向任意移動，可繞水平軸及繞鉛直軸任意移動。另，搬運臂33之構成並未限定為本實施形態，可採用任意構成。
在晶圓搬運區域20與晶圓搬運區域30之間，設置用於傳遞重合晶圓T的傳送裝置34。
於晶圓搬運區域30的Y軸正方向側，將濕蝕刻裝置40、41，從搬出入站2側往X軸方向以上述順序排列配置。濕蝕刻裝置40、41，對被處理晶圓W之加工面Wg，例如以氫氟酸等藥液施行濕蝕刻。
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。
於上述基板處理系統1，設置控制裝置60。控制裝置60，例如為電腦，具備程式收納部（未圖示）。程式收納部，收納有控制基板處理系統1中的重合晶圓T之處理的程式。此外，程式收納部，亦收納有控制上述各種處理裝置或搬運裝置等之驅動系統的運作，實現基板處理系統1中之後述基板處理所用的程式。另，上述程式，紀錄於電腦可讀取之記錄媒體H，亦可從該記錄媒體H安裝至控制裝置60。
接著，對加工裝置50予以說明。加工裝置50，具備旋轉台70、搬運單元80、處理單元90、第1清洗單元110、第2清洗單元120、粗研磨單元130、中研磨單元140、及精研磨單元150。
旋轉台70，構成為藉由旋轉機構（未圖示）可任意旋轉。於旋轉台70上，設置吸附保持重合晶圓T之4個吸盤71。吸盤71，在與旋轉台70相同之圓周上，均等地，即每隔90度地配置。4個吸盤71，藉由使旋轉台70旋轉，而成為可在傳遞位置A0及加工位置A1～A3移動。此外，4個吸盤71，分別構成為藉由旋轉機構（未圖示）可繞鉛直軸地旋轉。
本實施形態中，傳遞位置A0，係旋轉台70的X軸負方向側且為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120、處理單元90、及第1清洗單元110。將處理單元90與第1清洗單元110，從上方起依上述順序疊層配置。第1加工位置A1，係旋轉台70的X軸正方向側且為Y軸負方向側之位置，配置粗研磨單元130。第2加工位置A2，係旋轉台70的X軸正方向側且為Y軸正方向側之位置，配置中研磨單元140。第3加工位置A3，係旋轉台70的X軸負方向側且為Y軸正方向側之位置，配置精研磨單元150。
搬運單元80，為具備複數條，例如3條機械臂81之多關節型機器人。3條機械臂81，分別構成為可任意迴旋。於前端之機械臂81，安裝有吸附保持重合晶圓T之搬運墊82。此外，基端之機械臂81，安裝在可使機械臂81往鉛直方向移動的移動機構83。而具備此一構成之搬運單元80，可對傳遞位置A0、處理單元90、第1清洗單元110、及第2清洗單元120，搬運重合晶圓T。
處理單元90，調節研磨處理前之重合晶圓T的水平方向之朝向。例如藉由使吸盤91所保持之重合晶圓T旋轉，並以檢測部（未圖示）檢測被處理晶圓W的凹口部之位置，而調節該凹口部之位置，調節重合晶圓T的水平方向之朝向。
此外，在處理單元90，對被處理晶圓W之內部照射雷射光，形成改質層。處理單元90，如圖4所示地，具備吸盤91，其以被處理晶圓W配置於上側而支持晶圓S配置於下側的狀態，保持重合晶圓T。吸盤91，構成為藉由移動機構92可往X軸方向及Y軸方向移動。移動機構92，係以一般的精密XY平台構成。此外，吸盤91，構成為藉由旋轉機構93可繞鉛直軸旋轉。
於吸盤91之上方，設置對被處理晶圓W之內部照射雷射光的第1雷射頭94。第1雷射頭94，將從雷射光振盪器（未圖示）發出振盪的高頻率之脈波狀的雷射光，且係對被處理晶圓W具有穿透性之波長的雷射光，往被處理晶圓W之內部的既定位置聚光照射。藉此，將被處理晶圓W之內部中雷射光所聚光的部分改質。第1雷射頭94，構成為藉由移動機構95可往X軸方向及Y軸方向移動。移動機構95，係以一般的精密XY平台構成。此外，第1雷射頭94，構成為藉由升降機構96可往Z軸方向移動。
此外，在處理單元90，對被處理晶圓W之內部照射雷射光，於周緣部We形成改質面。具體而言，例如使雷射光透射至被處理晶圓W之非加工面Wn，在各界面產生消蝕（ablation）。而後，如同後述，藉由使相當於除去的周緣部We之部分的被處理晶圓W與支持晶圓S間之界面的接合力降低，而將周緣部We有效率地除去。此一情況，於吸盤91之上方，設置對非加工面Wn照射雷射光而將其改質的第2雷射頭97。第2雷射頭97，將從雷射光振盪器（未圖示）發出振盪的高頻率之脈波狀的雷射光，且係對被處理晶圓W具有穿透性之波長的雷射光，往被處理晶圓W之內部的既定位置聚光照射。藉此，將被處理晶圓W之內部中雷射光所聚光的部分改質。第2雷射頭97，構成為藉由移動機構98可往X軸方向及Y軸方向移動。移動機構98，係以一般的精密XY平台構成。此外，第2雷射頭97，構成為藉由升降機構99可往Z軸方向移動。
此外，在處理單元90，檢測形成於被處理晶圓W的改質層M之位置或改質面R1之內周位置。此一情況，於吸盤91之外周部上方，設置位置檢測部100。位置檢測部100，構成為藉由移動機構（未圖示）可往X軸方向、Y軸方向、及Z軸方向移動。位置檢測部100，例如使用利用紅外線之IR相機。而位置檢測部100，對吸盤91所保持之重合晶圓T，檢測形成於被處理晶圓W的改質層M之位置或改質面R1之內周位置。
如圖1所示地，第1清洗單元110，清洗研磨處理後的被處理晶圓W之加工面Wg，更具體而言，將其旋轉清洗。例如使旋轉吸盤（未圖示）所保持的重合晶圓T旋轉，並從清洗液噴嘴（未圖示）對加工面Wg供給清洗液。如此一來，供給的清洗液在加工面Wg上擴散，清洗該加工面Wg。
第2清洗單元120，清洗將研磨處理後的被處理晶圓W保持在搬運墊82之狀態的支持晶圓S之非接合面Sn，並清洗搬運墊82。
粗研磨單元130，將被處理晶圓W之加工面Wg粗研磨。粗研磨單元130，具備粗研磨部131。粗研磨部131，如圖5所示地，具備粗研磨砂輪132、心軸133、及驅動部134。粗研磨砂輪132，在吸盤71的上方中設置為環狀形狀。於粗研磨砂輪132，隔著心軸133而設置驅動部134。驅動部134，例如內建有馬達（未圖示），使粗研磨砂輪132旋轉，伴隨於此，沿著圖1所示之支柱135往鉛直方向及水平方向移動。而後，粗研磨單元130，在使吸盤71所保持的被處理晶圓W與粗研磨砂輪132之圓弧的一部分抵接之狀態下，使吸盤71與粗研磨砂輪132分別旋轉，藉以研磨被處理晶圓W之加工面Wg。
中研磨單元140，將被處理晶圓W之加工面Wg中研磨。中研磨單元140的構成，如圖1及圖5所示地，與粗研磨單元130的構成幾乎相同，具備中研磨部141、中研磨砂輪142、心軸143、驅動部144、及支柱145。另，中研磨砂輪142之磨粒的粒度，較粗研磨砂輪132之磨粒的粒度更小。
精研磨單元150，將被處理晶圓W之加工面Wg精研磨。精研磨單元150的構成，如圖1及圖5所示地，與中研磨單元140的構成幾乎相同，具備精研磨部151、精研磨砂輪152、心軸153、驅動部154、及支柱155。另，精研磨砂輪152之磨粒的粒度，較中研磨砂輪142之磨粒的粒度更小。
另，本實施形態中，處理單元90具備改質部，即第1雷射頭94，加工裝置50構成改質層形成裝置。此外，本實施形態中，處理單元90具備界面處理部，即第2雷射頭97，加工裝置50構成界面處理裝置。此外，本實施形態中，處理單元90具備位置檢測部100，加工裝置50構成位置檢測裝置。進一步，本實施形態中，如同後述，於粗研磨單元130（或粗研磨單元130及中研磨單元140）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。
此處，對以上述圖4所示之處理單元90施行的處理予以說明。在處理單元90，除了調節利用檢測部（未圖示）之重合晶圓T的水平方向之朝向以外，施行以下3種處理。第一種處理，係利用第1雷射頭94之改質層的形成。第二種處理，係利用第2雷射頭97之改質面的形成。第三種處理，係利用位置檢測部100之改質層或改質面的檢測。其中，如同後述，第三種處理之改質層或改質面的檢測，控制第一種處理中之第1雷射頭94、與第二種處理中之第2雷射頭97。
對以處理單元90施行的第一種處理，即第1雷射頭94改質層的形成予以說明。在處理單元90，藉由旋轉機構93使吸盤91旋轉，並從第1雷射頭94對被處理晶圓W之內部照射雷射光。如此一來，如圖6所示地，將被處理晶圓W之內部中雷射光L所聚光的部分改質，形成改質層M。改質層M，往板厚方向延伸，具有縱向長之寬高比。此外，如圖7所示地，將改質層M形成為環狀。
對此改質層M的被處理晶圓W之形成位置予以詳述。在基板處理系統1，研磨與支持晶圓S接合的被處理晶圓W之加工面Wg，但為了避免在研磨後的被處理晶圓W之周緣部形成刃口，於研磨前先將周緣部除去。改質層M，成為此周緣部除去時的基點，如圖7所示地，沿著被處理晶圓W中的作為除去對象之周緣部We與中央部Wc的邊界，形成為環狀。另，周緣部We，例如為從被處理晶圓W的端部往徑向0.5mm～2.0mm之範圍，包含倒角部。
此外，如圖6所示地，改質層M之下端，位於較研磨後的被處理晶圓W之目標表面（圖6中之點線）更為上方。亦即，改質層M之下端與被處理晶圓W之非加工面Wn間的距離H1，較研磨後之被處理晶圓W的目標厚度H2更大。距離H1為任意，但較目標厚度H2更大例如5μm～10μm。此一情況，在研磨後的被處理晶圓W並未留下改質層M。
另，本實施形態之處理單元90，使吸盤91往水平方向移動，但亦可使第1雷射頭94往水平方向移動，抑或，亦可使吸盤91與第1雷射頭94雙方往水平方向移動。此外，雖使吸盤91旋轉，但亦可使第1雷射頭94旋轉。
對以處理單元90施行的第二種處理，即利用第2雷射頭97之改質層的形成予以說明。藉由處理單元90，處理被處理晶圓W與支持晶圓S之界面時，將被處理晶圓W之內部改質，抑或，將元件層D之內部改質。亦即，本實施形態之界面，包含此等被處理晶圓W之內部、與元件層D之內部。
如圖8所示地將被處理晶圓W之內部改質的情況，於周緣部We（改質層M之外側）中，在非加工面Wn附近形成改質面R1。作為此加工方法，如圖9所示地，從第2雷射頭97朝向被處理晶圓W之內部照射雷射光L。雷射光L透射被處理晶圓W之內部而聚光，將聚光的部分改質。而後，藉由旋轉機構93使吸盤91旋轉，且藉由移動機構98使第2雷射頭97往徑向外側移動，並從第2雷射頭97對被處理晶圓W之內部照射雷射光L。如此一來，形成改質面R1。另，在形成改質面R1時，亦可藉由移動機構92使吸盤91往徑向移動，或使第2雷射頭97與吸盤91雙方移動亦可。
另，如此地於被處理晶圓W之內部形成改質面R1的情況，在將周緣部We除去後，於支持晶圓S上方殘留被處理晶圓W之一部分。因此，在將周緣部We除去後，亦可將此殘留的被處理晶圓W之一部分蝕刻除去。
如圖10所示地將元件層D之內部改質的情況，於周緣部We（改質層M之外側）中，在元件層D之內部形成改質面R2。作為此加工方法，例如如圖11所示地，具有3種方法。
第一種加工方法，係如圖11（a）所示地，使來自第2雷射頭97之雷射光L的聚光點，位於被處理晶圓W之內部且為元件層D之上方的方法。此一情況，先使雷射光L的能量，減小至即便雷射光L聚光仍不使被處理晶圓W改質之程度。如此一來，雷射光L先在被處理晶圓W之內部聚光，進一步使失焦而擴散的雷射光L透射被處理晶圓W，照射元件層D。元件層D吸收雷射光L，該元件層D產生消蝕。而後，藉由旋轉機構93使吸盤91旋轉，且藉由移動機構98使第2雷射頭97往徑向外側移動，並從第2雷射頭97照射雷射光L。如此一來，於元件層D形成改質面R2。另，在形成改質面R2時，亦可藉由移動機構92使吸盤91往徑向移動，或使第2雷射頭97與吸盤91雙方移動亦可。
第二種加工方法，係如圖11（b）所示地，使來自第2雷射頭97之雷射光L的聚光點，位於元件層D之內部的方法。此一情況，雷射光L透射被處理晶圓W而照射元件層D，該元件層D產生消蝕。而後，藉由旋轉機構93使吸盤91旋轉，且藉由移動機構98使第2雷射頭97往徑向外側移動，並從第2雷射頭97照射雷射光L。如此一來，於元件層D形成改質面R2。另，在形成改質面R2時，亦可藉由移動機構92使吸盤91往徑向移動，或使第2雷射頭97與吸盤91雙方移動亦可。
第三種加工方法，係如圖11（c）所示地，使來自第2雷射頭97之雷射光L的聚光點，位於元件層D之下方的方法。此一情況，雷射光L透射被處理晶圓W而照射元件層D，該元件層D產生消蝕。另，雷射光L形成於元件層D，故無聚光在該元件層D之下方的情形。而後，藉由旋轉機構93使吸盤91旋轉，且藉由移動機構98使第2雷射頭97往徑向外側移動，並從第2雷射頭97照射雷射光L。如此一來，於元件層D形成改質面R2。另，在形成改質面R2時，亦可藉由移動機構92使吸盤91往徑向移動，或使第2雷射頭97與吸盤91雙方移動亦可。
對以處理單元90施行的第三種處理，即利用位置檢測部100之改質層M或改質面R1、R2的檢測予以說明。此一處理，係為了使改質層M之位置，與改質面R1、R2之內周位置一致而施行。
茲就使此改質層M之位置，與改質面R1、R2之內周位置一致的理由予以說明。作為一例，於圖12，顯示被處理晶圓W對重合晶圓T偏心接合，而改質層M之位置與改質面R1、R2之內周位置偏移的情況。此一情況，如圖12所示地，存在改質層M位於較改質面R1、R2之內周更為徑向內側處、及改質層M位於較改質面R1、R2之內周更為徑向外側處。
如圖13（a）所示地，改質層M位於較改質面R1、R2之內周更為徑向內側的情況，在如圖13（b）所示地研磨加工面Wg而將周緣部We除去時，除去的周緣部之寬度D1，較應除去的周緣部We之目標寬度D2更小。此外，除去的周緣部並未經由改質層M與裂縫C而剝離，故有除去該周緣部後的被處理晶圓W之外側面變粗糙的情況。
如圖14（a）所示地，改質層M位於較改質面R1、R2之內周更為徑向外側的情況，若如圖14（b）所示地研磨被處理晶圓W之加工面Wg，將周緣部We除去，則在被處理晶圓W與元件層D之間留下改質面R1、R2。具有此改質面R1、R2之部分，有被處理晶圓W與元件層D剝離之情況，有發生剝落的可能。
作為消除此等改質層M之位置與改質面R1、R2之內周位置的偏移之方法，本實施形態，利用位置檢測部100檢測改質層M之位置或改質面R1、R2之內周位置。而後，依據該檢測結果，調整在後續處理形成的改質面R1、R2或改質層M之位置。
接著，對利用如同上述地構成之基板處理系統1施行的晶圓處理予以說明。另，本實施形態，在基板處理系統1之外部的接合裝置（未圖示）中，藉由凡得瓦力及氫鍵（分子間作用力）將被處理晶圓W與支持晶圓S接合，預先形成重合晶圓T。
首先，將收納有複數片重合晶圓T之晶圓匣盒Ct，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Ct內的重合晶圓T取出，往傳送裝置34搬運。其後，藉由晶圓搬運裝置32，將傳送裝置34的重合晶圓T取出，往加工裝置50搬運。
將搬運至加工裝置50的重合晶圓T，往處理單元90傳遞。處理單元90中，將重合晶圓T，從晶圓搬運裝置32往吸盤91傳遞並予以保持。而後，藉由檢測部（未圖示），調節被處理晶圓W的水平方向之朝向。
此外，在處理單元90，藉由移動機構92使吸盤91往水平方向移動，施行重合晶圓T的定心（centering），伴隨於此，以使第1雷射頭94位於重合晶圓T（被處理晶圓W）的既定位置之正上方的方式施行位置調整。此既定位置，係被處理晶圓W之周緣部We與中央部Wc的邊界。而後，藉由旋轉機構93使吸盤91旋轉，並從第1雷射頭94對被處理晶圓W之內部照射雷射光L，如圖15（a）所示地，於被處理晶圓W之內部形成環狀的改質層M。另，此被處理晶圓W之形成位置，如同使用上述圖6及圖7所說明之內容。
若於被處理晶圓W形成改質層M，則藉由位置檢測部100，利用紅外線拍攝被處理晶圓W之內部的改質層M，檢測該改質層M之位置。將位置檢測部100之檢測結果，往控制裝置60輸出。控制裝置60，依據位置檢測部100之檢測結果，即改質層M之位置，調整吸盤91的中心軸或來自第2雷射頭97之雷射光L的照射軸。
而後，使第1雷射頭94退避，伴隨於此，依據控制裝置60所進行的控制使第2雷射頭97往周緣部We之上方移動。其後，使吸盤91旋轉，且使第2雷射頭97往徑向外側移動，並從第2雷射頭97照射雷射光。如此一來，如圖15（b）所示地，於被處理晶圓W之內部，或於元件層D，分別形成改質面R1或R2。此時，如同上述，調整吸盤91的中心軸或來自第2雷射頭97之雷射光L的照射軸，故可於被處理晶圓W適當地形成改質面R1、R2。而此一結果，可使改質層M之位置，與改質面R1、R2之內周位置一致。
另，圖15（a）所示之改質層M的形成、與圖15（b）所示之改質面R1、R2的形成之順序，亦可相反。此一情況，於被處理晶圓W形成改質面R1、R2後，藉由位置檢測部100，利用紅外線拍攝改質面R1、R2，檢測該改質面R1、R2之內周位置。將位置檢測部100之檢測結果，往控制裝置60輸出。
控制裝置60，依據位置檢測部100之檢測結果，即改質面R1、R2之內周位置，調整吸盤91的中心軸或來自第1雷射頭94之雷射光L的照射軸。如此一來，可於被處理晶圓W適當地形成改質層M。而此一結果，可使改質層M之位置，與改質面R1、R2之內周位置一致。
接著，藉由搬運單元80，將重合晶圓T從處理單元90往傳遞位置A0搬運，往該傳遞位置A0的吸盤71傳遞。而後，使吸盤71往第1加工位置A1移動。而後，藉由粗研磨單元130，如圖15（c）所示地，將被處理晶圓W之加工面Wg粗研磨。具體而言，在使被處理晶圓W與粗研磨砂輪132之圓弧的一部分抵接之狀態下，使粗研磨砂輪132下降，並使吸盤71與粗研磨砂輪132分別旋轉，藉以研磨被處理晶圓W之加工面Wg。
在加工面Wg的研磨時，於被處理晶圓W之內部，裂縫C從改質層M往板厚方向進展，到達加工面Wg與非加工面Wn。由於被處理晶圓W具有單晶矽，故裂縫C幾乎呈直線狀地進展。此外，裂縫C，俯視時形成為環狀。另，裂縫C，亦有在以處理單元90形成改質層M時進展之情況。換而言之，裂縫C形成的時間點，可為粗研磨單元130之加工面Wg的研磨時，亦可為以處理單元90形成改質層M的情況。
此外，若加工面Wg的研磨繼續，則如圖15（d）所示地，以改質層M與裂縫C為基點，剝離除去被處理晶圓W之周緣部We。此時，如同上述，裂縫C幾乎呈直線狀地進展，故可使除去後的被處理晶圓W之外側面，呈凹凸少的平坦狀。此外，如同上述，改質層M之下端，位於較研磨後的被處理晶圓W之目標表面更為上方，故改質層M在加工面Wg的研磨時除去。改質層M，非晶化而強度弱。此點，在本實施形態，由於在研磨後之被處理晶圓W並未留下改質層M，故可確保高強度。此外，由於在被處理晶圓W與支持晶圓S之界面形成有改質面R1、R2，接合力降低，故可適當地除去周緣部We。
接著，使吸盤71往第2加工位置A2移動。而後，藉由中研磨單元140，將被處理晶圓W之加工面Wg予以中研磨。另，上述粗研磨單元130中，在無法完全除去周緣部We之情況，藉由此中研磨單元140將周緣部We完全除去。亦即，亦可藉由粗研磨單元130與中研磨單元140此兩階段，將周緣部We除去。此一情況，可將除去之周緣部We的尺寸階段性地縮小。亦即，使藉由各研磨單元130、140除去之周緣部We變小。
接著，使吸盤71往第3加工位置A3移動。而後，藉由精研磨單元150，將被處理晶圓W之加工面Wg予以精研磨。
接著，使吸盤71往傳遞位置A0移動。此處，利用清洗液噴嘴（未圖示），藉由清洗液將被處理晶圓W之加工面Wg初步清洗。此時，施行將加工面Wg的髒汙去除至某程度之清洗。
接著，藉由搬運單元80，將重合晶圓T從傳遞位置A0往第2清洗單元120搬運。而後，第2清洗單元120，在將被處理晶圓W保持在搬運墊82之狀態下，清洗支持晶圓S之非接合面Sn，予以乾燥。
接著，藉由搬運單元80，將重合晶圓T從第2清洗單元120往第1清洗單元110搬運。而後，第1清洗單元110，利用清洗液噴嘴（未圖示），藉由清洗液將被處理晶圓W之加工面Wg完工清洗。此時，將加工面Wg清洗至期望的潔淨度並予以乾燥。
接著，藉由晶圓搬運裝置32，將重合晶圓T依序往濕蝕刻裝置40、41搬運，以兩階段將加工面Wg濕蝕刻。
而後，將施行過全部處理的重合晶圓T，藉由晶圓搬運裝置32往傳送裝置34搬運，進一步藉由晶圓搬運裝置22往晶圓匣盒載置台10之晶圓匣盒Ct搬運。如此地，結束基板處理系統1之一連串的晶圓處理。
依上述實施形態，可享受到如下效果。下述說明中，與如同習知方式地將被處理晶圓之周緣部以磨輪（研磨工具）研磨除去的情況對比，並予以說明。另，過去，亦有利用刀具（研磨工具）將被處理晶圓之周緣部除去的情況，但此一情況亦具有與利用磨輪的情況相同之問題。
在將被處理晶圓與支持晶圓接合後，如同習知的專利文獻1所記載般地，將被處理晶圓之周緣部以磨輪研磨除去的情況，例如因公差等各種因素，磨輪的鉛直移動未受到適當地控制，有研磨至支持晶圓之表面的疑慮。 相對於此，本實施形態，藉由在被處理晶圓W之內部形成改質層M，而能夠以該改質層M與裂縫C為基點，將周緣部We除去。此一情況，支持晶圓S之接合面Sj不具有受到因研磨等造成的損傷之情形。
在將被處理晶圓與支持晶圓接合前，如同習知般地被將處理晶圓之周緣部以磨輪研磨除去的情況，因研磨而產生微粒，有該微粒附著於被處理晶圓之元件的疑慮。 相對於此，本實施形態，以形成於被處理晶圓W之內部的改質層M與裂縫C為基點，將周緣部We剝離除去，故未產生微粒。
如同習知般地利用磨輪的情況，磨輪的水平方向之位置調整具有限制，產生數μm程度的差異。如此一來，在以磨輪研磨除去之周緣部的寬度（修整寬度）亦產生差異，加工精度不佳。 相對於此，本實施形態，利用雷射在被處理晶圓W之內部形成改質層M，故可確保例如未滿1μm之高精度。因此，以改質層M為基點而除去之周緣部We的寬度（修整寬度）之精度亦改善。
如同習知般地利用磨輪的情況，使磨輪下降而研磨周緣部，故保持被處理晶圓之吸盤的旋轉速度有所限制，在周緣部的除去上耗費時間。 相對於此，本實施形態，利用高頻雷射在被處理晶圓W之內部形成改質層M，故可加快吸盤91的旋轉速度，能夠以極短時間施行處理。因此，可改善晶圓處理之處理量。
如同習知般地利用磨輪的情況，由於該磨輪磨耗，因而必須定期更換。此外，在利用磨輪的研磨中，使用研磨液，其廢液之處理亦成為必要。因此，耗費營運成本。 相對於此，本實施形態，第1雷射頭94本身不隨著時間而劣化，可降低維修頻率。此外，其係利用雷射之乾式處理，故不需要研磨液或廢液處理。因此，可使營運成本低廉化。
此外，於半導體晶圓即被處理晶圓W，形成用於顯示結晶方位之方向的凹口，但僅藉由習知刀具所進行之周緣部We的除去，不易維持留下此凹口的形狀。 相對於此，本實施形態，例如在處理單元90中，藉由將被處理晶圓W與雷射光相對地運作控制，而可配合凹口的形狀形成改質層M，可維持留下凹口的形狀而將周緣部We亦簡單地除去。
此外，本實施形態，藉由第2雷射頭97在被處理晶圓W與支持晶圓S之界面形成改質面R1、R2。如此一來，相當於除去之周緣部We的部分之界面的接合力降低，故可將周緣部We有效率地除去。
進一步，本實施形態，於處理單元90中，藉由位置檢測部100檢測形成於被處理晶圓W的改質層M之位置。而後，依據該檢測結果，調整吸盤91的中心軸或來自第2雷射頭97之雷射光L的照射軸。如此一來，其後可利用第2雷射頭97，於被處理晶圓W適當地形成改質面R1、R2。此一結果，可使改質層M之位置，與改質面R1、R2之內周位置一致。
另，如同上述，在先形成改質面R1、R2之情況，亦藉由同樣的方法，可利用第1雷射頭94，於被處理晶圓W適當地形成改質層M。簡而言之，即便先施行改質層M的形成或改質面R1、R2的形成之任一者，藉由以位置檢測部100檢測改質層M之位置或改質面R1、R2之內周位置，其後仍可適當地形成改質面R1、R2或改質層M。而後，可使此等改質層M之位置，與改質面R1、R2之內周位置一致。
此外，在處理單元90，利用相同吸盤91，施行改質層M的形成與改質面R1、R2的形成，故在第1雷射頭94所進行之處理與第2雷射頭97所進行之處理中，被處理晶圓W並未偏心。此一結果，可使改質層M之位置，與改質面R1、R2之內周位置一致，可更為適當地除去周緣部We。
另，上述實施形態中，作為在加工面Wg的研磨時將周緣部We效率良好地除去之方法，具有如下方法。例如，亦可對旋轉的被處理晶圓W，使粗研磨砂輪132的旋轉方向從被處理晶圓W之外側往內側旋轉。抑或，亦可對旋轉的被處理晶圓W，使粗研磨砂輪132的旋轉方向從被處理晶圓W之內側往外側旋轉。如此地，可將粗研磨砂輪132的旋轉方向，因應被處理晶圓W之種類或加工步驟而變更。
此外，亦可在加工面Wg的研磨時，使高壓液體從被處理晶圓W之內側朝向外側噴吹周緣部We，藉以將周緣部We效率良好地除去（吹去）。
另，上述實施形態，作為消除改質層M之位置與改質面R1、R2之內周位置的偏移之方法，利用改質層M之位置或改質面R1、R2之內周位置的檢測結果，但亦可藉由其他方法實現。例如亦可檢測重合晶圓T之被處理晶圓W的偏心，依據該檢測結果，調整改質層M之位置或改質面R1、R2之內周位置。
此一情況，如圖16所示地，於處理單元90，在吸盤91之中心部上方中，進一步設置偏心檢測部160。偏心檢測部160，構成為藉由移動機構（未圖示）可往X軸方向、Y軸方向、及Z軸方向移動。偏心檢測部160，例如具備CCD相機。而偏心檢測部160，拍攝吸盤91所保持的重合晶圓T，具體而言例如外周部之至少3處。而後，檢測被處理晶圓W的中心之相對於吸盤91的旋轉中心之偏移，即重合晶圓T之被處理晶圓W的偏心。另，偏心檢測部160之構成並未限定為本實施形態，例如亦可具備IR相機。此一情況，偏心檢測部160，例如拍攝形成於被處理晶圓W的對準用標記，檢測重合晶圓T之被處理晶圓W的偏心。
在處理單元90，將重合晶圓T保持於吸盤91後，藉由偏心檢測部160拍攝重合晶圓T，檢測重合晶圓T之被處理晶圓W的偏心。將偏心檢測部160之檢測結果，往控制裝置60輸出。
控制裝置60，依據偏心檢測部160之檢測結果，即被處理晶圓W之偏心，調整吸盤91的中心軸、來自第1雷射頭94之雷射光的照射軸、或來自第2雷射頭97之雷射光的照射軸。藉由調整吸盤91的中心軸或第1雷射頭94的照射軸，而可如圖15（a）所示地，於被處理晶圓W適當地形成改質層M。此外，藉由調整吸盤91的中心軸或第2雷射頭97的照射軸，而可如圖15（b）所示地，於被處理晶圓W適當地形成改質面R1、R2。
如同上述，依據偏心檢測部160所產生之檢測結果，藉由調整吸盤91的中心軸、第1雷射頭94的照射軸或第2雷射頭97的照射軸，而可使改質層M之位置，與改質面R1、R2之內周位置一致。
另，偏心檢測部160，亦可設置於加工裝置50之外部的偏心檢測裝置（未圖示）。此一情況，藉由晶圓搬運裝置32將重合晶圓T從偏心檢測裝置往加工裝置50的處理單元90搬運時，依據偏心檢測部160所產生之檢測結果，以使被處理晶圓W的中心與吸盤91的中心一致之方式搬運重合晶圓T。如此一來，如圖15（a）所示地，可於被處理晶圓W適當地形成改質層M，此外，如圖15（b）所示地，可於被處理晶圓W之內部或元件層適當地形成改質面R1、R2。因此，可使改質層M之位置，與改質面R1、R2之內周位置一致。
上述實施形態，茲就對支持晶圓S接合1片被處理晶圓W的情況予以說明，但亦可為形成有元件之半導體晶圓彼此的接合、或將形成有元件之被處理晶圓W疊層複數片。下述說明中，茲就利用第1實施形態之基板處理系統1，將形成有元件之被處理晶圓W疊層複數片的情況予以說明。
下述說明中，將疊層在支持晶圓S之第1片被處理晶圓W稱作第1被處理晶圓W1，接著，將進一步疊層在第1被處理晶圓W1之第2片被處理晶圓W稱作第2被處理晶圓W2。此外，下述說明中，對於使在上層的第2被處理晶圓W2除去之周緣部We，位於在下層的第1被處理晶圓W1除去之周緣部We的內側之情況予以說明。
上述實施形態的施行過晶圓處理之重合晶圓T，如圖17（a）所示地，除去被處理晶圓W之周緣部We，且將加工面Wg研磨至目標厚度。
此重合晶圓T，例如在基板處理系統1之外部的接合裝置（未圖示）中，如圖17（a）所示地，疊層接合下一片被處理晶圓W。而後，將第1被處理晶圓W1之加工面Wg與第2被處理晶圓W2之非加工面Wn接合，形成重合晶圓T。
接著，將接合有第2被處理晶圓W2的重合晶圓T，以收納於晶圓匣盒Ct之狀態往基板處理系統1搬運。基板處理系統1，藉由晶圓搬運裝置32，將重合晶圓T往加工裝置50的處理單元90搬運。處理單元90，在將重合晶圓T往吸盤傳遞並予以保持後，藉由檢測部（未圖示），調節第2被處理晶圓W2的水平方向之朝向。
此外，在處理單元90，藉由移動機構92使吸盤91往水平方向移動，施行重合晶圓T的定心，伴隨於此，使第1雷射頭94往周緣部We之上方移動。而後，使吸盤91旋轉並從第1雷射頭94對第2被處理晶圓W2之內部照射雷射光L，如圖17（b）所示地，於第2被處理晶圓W2之內部的既定位置形成改質層M。另，改質層M之位置，較第1被處理晶圓W1的端部更為徑向內側。
若於被處理晶圓W形成改質層M，則藉由位置檢測部100，利用紅外線拍攝第2被處理晶圓W2之內部的改質層M，檢測該改質層M之位置。將位置檢測部100之檢測結果，往控制裝置60輸出。控制裝置60，依據位置檢測部100之檢測結果，即改質層M之位置，調整吸盤91的中心軸或來自第2雷射頭97之雷射光L的照射軸。
而後，使第1雷射頭94退避，伴隨於此，依據控制裝置60所進行的控制使第2雷射頭97往周緣部We之上方移動。其後，使吸盤91旋轉，且使第2雷射頭97往徑向外側移動，並從第2雷射頭97照射雷射光。如此一來，如圖17（c）所示地，於第2被處理晶圓W2之內部，或於元件層D，分別形成改質面R1或R2。此改質面R1或R2，形成於改質層M與第1被處理晶圓W1的端部之間的第1被處理晶圓W1與第2被處理晶圓W2之界面。此外，此時，如同上述，調整吸盤91的中心軸或來自第2雷射頭97之雷射光L的照射軸，故可於被處理晶圓W適當地形成改質面R1、R2。而此一結果，可使改質層M之位置，與改質面R1、R2之內周位置一致。
另，圖17（b）所示之改質層M的形成、與圖17（c）所示之改質面R1、R2的形成之順序，亦可相反。
接著，藉由搬運單元80，將重合晶圓T往傳遞位置A0之吸盤71傳遞，使吸盤71往第1加工位置A1移動。而後，於粗研磨單元130中，如圖17（d）所示地，藉由粗研磨砂輪132，研磨第2被處理晶圓W2之加工面Wg。此時，如圖17（e）所示地，以改質層M與裂縫C為基點，將周緣部We除去。
接著，使吸盤71往第2加工位置A2移動。而後，藉由中研磨單元140，將第2被處理晶圓W2之加工面Wg予以中研磨。另，於上述粗研磨單元130中，在無法完全除去周緣部We的情況，藉由此中研磨單元140將周緣部We完全除去。
接著，使吸盤71往第3加工位置A3移動。而後，藉由精研磨單元150，將第2被處理晶圓W2之加工面Wg予以精研磨。
其後之對第2被處理晶圓W2的處理，與上述實施形態相同。亦即，施行第2清洗單元120中之非接合面Sn的清洗、第1清洗單元110中之加工面Wg的清洗、濕蝕刻裝置40與41中之加工面Wg的濕蝕刻等。如此地，結束基板處理系統1之一連串的晶圓處理。
此處，對圖17（a）所示的重合晶圓T，如同習知般地利用磨輪將第2被處理晶圓W2之周緣部We除去的情況，由於第2被處理晶圓W2之非加工面Wn的下方成為中空，故不易研磨該周緣部We。 相對於此，本實施形態，藉由在第2被處理晶圓W2之內部形成改質層M，而能夠以該改質層M與裂縫C為基點，將周緣部We簡單地除去。
此外，如同習知般地利用磨輪或刀具的情況，磨輪或刀具的水平方向之位置調整具有限制，產生數μm程度的差異。如此一來，在以磨輪或刀具研磨除去之周緣部的寬度（修整寬度）亦產生差異，尤其是若將被處理晶圓疊層則該差異逐漸累積。因此，例如亦有上層的被處理晶圓從下層的被處理晶圓突出之情況。 相對於此，本實施形態，利用雷射在第2被處理晶圓W2之內部形成改質層M，故可確保高精度，可將第2被處理晶圓W2適當地疊層。
此外，本實施形態，使在上層的第2被處理晶圓W2除去之周緣部We，位於在下層的第1被處理晶圓W1除去之周緣部We的內側。亦即，如圖17（b）所示地，將第2被處理晶圓W2之內部的改質層M，形成於較第1被處理晶圓W1的端部更為徑向內側。此一情況，如圖17（e）所示地，最後疊層之第2被處理晶圓W2的徑，較第1被處理晶圓W1的徑更小。如此一來，可確實地防止第2被處理晶圓W2從第1被處理晶圓W1突出。
另，本實施形態中，在第2被處理晶圓W2除去的周緣部We之位置，與重合晶圓T之位置一致的情況，亦可省略改質面R1、R2的形成。
此外，本實施形態中，於處理單元90中，第1雷射頭94與第2雷射頭97不必獨立設置，亦可使其等為共通的雷射頭。
此外，本實施形態，將用於形成改質層M之第1雷射頭94，與用於形成改質面R1、R2之第2雷射頭97，分別設置於施行重合晶圓T的對準之處理單元90，但裝置構成並未限定於此一實施形態。亦可將具備第1雷射頭94、移動機構95及升降機構96之改質層形成單元，與具備第2雷射頭97、移動機構98及升降機構99之界面處理單元，分別和處理單元90獨立地設置。改質層形成單元與界面處理單元，若在搬運單元80可搬運重合晶圓T的範圍則可配置於任意位置。例如亦可將改質層形成單元與界面處理單元，疊層設置於處理單元90。抑或，亦可設置於在處理單元90的水平方向鄰接之位置，例如包夾移動機構83而與處理單元90為相反側之位置。另，亦可將改質層形成單元與界面處理單元之任一方，配置於加工裝置50的內部。抑或，亦可將改質層形成單元（改質層形成裝置）與界面處理單元（界面處理裝置）雙方，配置於加工裝置50的外部。進一步，可將位置檢測部100，設置於加工裝置50的內部之位置檢測單元，亦可設置於加工裝置50的外部之位置檢測裝置。
接著，對第2實施形態之基板處理系統200的構成予以說明。圖18為，示意第2實施形態之基板處理系統200的構成之概要的俯視圖。
基板處理系統200，於第1實施形態之基板處理系統1的構成中，在處理站3進一步具備接合裝置210與界面處理裝置220。接合裝置210與界面處理裝置220，於晶圓搬運區域30的Y軸負方向側中，從搬出入站2側往X軸方向以上述順序排列配置。另，此一情況，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之晶圓匣盒Cw、Cs、Ct，往搬出入站2搬出入。而於晶圓匣盒載置台10，將此等晶圓匣盒Cw、Cs、Ct在X軸方向呈一排地任意載置。
接合裝置210，藉由凡得瓦力及氫鍵（分子間作用力），將被處理晶圓W之非加工面Wn與支持晶圓S之接合面Sj接合。此一接合時，宜將非加工面Wn與接合面Sj分別改質，使其等親水化。具體而言，在將非加工面Wn與接合面Sj改質時，例如於減壓氣體環境下，激發處理氣體即氧氣或氮氣而使其電漿化、離子化。對非加工面Wn與接合面Sj照射此等氧離子或氮離子，將非加工面Wn與接合面Sj電漿處理，使其活性化。此外，對如此地改質之非加工面Wn與接合面Sj供給純水，使非加工面Wn與接合面Sj親水化。另，接合裝置210的構成為任意構成，可使用習知之接合裝置。
如圖19所示地，界面處理裝置220，施行使相當於除去的周緣部We之部分的被處理晶圓W與支持晶圓S間之界面的接合力降低之處理。而後，藉由如此地使接合力降低，而將周緣部We有效率地除去。具體而言，界面處理裝置220，例如對相當於除去的周緣部We之部分的被處理晶圓W之非加工面Wn，照射雷射光等，使其粗糙化。
界面處理裝置220，具備吸盤221，以非加工面Wn朝向上方的狀態保持被處理晶圓W。吸盤221，構成為藉由移動機構222可往X軸方向及Y軸方向移動。移動機構222，係以一般的精密XY平台構成。此外，吸盤221，構成為藉由旋轉機構223可繞鉛直軸旋轉。
於吸盤221之上方設置雷射頭224，對被處理晶圓W之周緣部We的非加工面Wn照射雷射光K。從雷射頭224照射之雷射光K為任意雷射，例如使用準分子雷射或光纖雷射。於非加工面Wn，如同上述地形成元件層D與氧化膜Fw，但雷射光例如為紫外線即可。另，雷射頭224，亦可構成為藉由移動機構（未圖示）可往X軸方向、Y軸方向、及Z軸方向移動。
雷射頭224之雷射光K的照射口，構成為藉由移動機構（未圖示）可往水平方向移動。移動機構，例如可使雷射頭224的照射口機械性地移動，抑或，亦可藉由音響元件使照射口移動。氧化膜Fw吸收雷射光，故不必嚴格地控制其聚光點。因此，如本實施形態地，藉由移動機構，使雷射頭224的照射口移動，可將周緣部We之非加工面Wn（氧化膜Fw）改質而使其粗糙化。
於吸盤221之上方設置氣體供給部225，對被處理晶圓W供給氣體。從氣體供給部225供給的氣體，例如使用乾淨的空氣、或氮氣等惰性氣體。氣體供給部225，具備供給氣體之噴嘴226、及將從噴嘴226供給的氣體整流之整流板227。噴嘴226，與儲存並供給氣體之氣體供給源（未圖示）相連通。此外，噴嘴226之氣體的供給口，形成於被處理晶圓W之中心上方。整流板227，與吸盤221所保持之被處理晶圓W略平行地設置，控制使來自噴嘴226的氣體，在被處理晶圓W之非加工面Wn上方流動。
於吸盤221之周圍設置杯體228，其係用於收集來自氣體供給部225之氣體並予以排氣。於杯體228之底面，連接用於將氣體排出的排氣管229。另，杯體228，可包覆被處理晶圓W之全周，抑或僅局部性地包覆雷射頭224之周圍亦可。
界面處理裝置220，首先，以吸盤221保持被處理晶圓W後，藉由移動機構222使吸盤221往水平方向移動，施行被處理晶圓W的定心。而後，藉由旋轉機構223使吸盤221旋轉，並從雷射頭224對被處理晶圓W之周緣部We的非加工面Wn照射雷射光K，使該非加工面Wn粗糙化。
此外，使非加工面Wn粗糙化時，從氣體供給部225對被處理晶圓W之非加工面Wn供給氣體。供給的氣體，在非加工面Wn之全表面流動而從排氣管229排出。如本實施形態地利用雷射光將周緣部We之非加工面Wn改質的情況，有產生碎屑（微塵）之情形。若此碎屑附著於中央部Wc之非加工面Wn，則有元件遭受損傷的疑慮。因而，藉由從氣體供給部225供給氣體予以吹掃，而可抑制碎屑附著於非加工面Wn。另，亦可於界面處理裝置220的界面處理後，進一步在其他清洗裝置（未圖示）中清洗非加工面Wn。此一情況，例如相較於不具有如界面處理裝置220地往整流板227與被處理晶圓W之間供給氣體的構成之情況，本實施形態由於藉由界面處理裝置220施行清洗，故可將上述其他清洗裝置的清洗抑制為輕度。
於非加工面Wn的粗糙化之位置，亦可如圖20所示地，例如將相當於除去之周緣部We的部分之非加工面Wn，與相當於未除去之中央部Wc的部分之被處理晶圓W之非加工面Wn的邊界改質，形成改質溝R3。此外，進一步，亦可於改質溝R3之外側形成複數個環狀的改質溝R4。抑或，亦可如圖21所示地，將相當於周緣部We之部分面狀地改質，形成粗糙化的改質面R5。此一情況，可由複數改質溝R4形成改質面R5，抑或，亦可調整雷射光之照射範圍以形成改質面R5。
另，本實施形態，於界面處理裝置220中形成改質溝R3與R4、改質面R5；在處理單元90，省略第2雷射頭97、移動機構98及升降機構99。
接著，對利用如同上述地構成之基板處理系統200施行的晶圓處理予以說明。另，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，取出晶圓匣盒Cw內的被處理晶圓W，往傳送裝置34搬運。其後，藉由晶圓搬運裝置32，取出傳送裝置34的被處理晶圓W，往界面處理裝置220搬運。界面處理裝置220，如圖22（a）所示地，於被處理晶圓W之周緣部We中，將非加工面Wn（氧化膜Fw）改質，形成粗糙化的改質溝R3與R4、改質面R5之任一者。此時，改質溝R3與R4、改質面R5之寬度（徑向內側的端部之位置），係因應被處理晶圓W中除去的周緣部We之寬度而設定。
另，與此界面處理裝置220之非加工面Wn的粗糙化並行，藉由晶圓搬運裝置22取出晶圓匣盒Cs內的支持晶圓S，經由傳送裝置34，藉由晶圓搬運裝置32將其往接合裝置210搬運。
接著，藉由晶圓搬運裝置22，將被處理晶圓W往接合裝置210搬運。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。接合裝置210，如圖22（b）所示地，將被處理晶圓W與支持晶圓S接合，形成重合晶圓T。
接著，藉由晶圓搬運裝置32，將重合晶圓T往加工裝置50的處理單元90搬運。處理單元90中，將重合晶圓T往吸盤91傳遞並予以保持。而後，藉由檢測部（未圖示），調節被處理晶圓W的水平方向之朝向。
此外，在處理單元90，藉由位置檢測部100，利用紅外線拍攝被處理晶圓W的改質溝R3與R4、改質面R5，檢測該改質溝R3與R4、改質面R5之內周位置。將位置檢測部100之檢測結果，往控制裝置60輸出。控制裝置60，依據位置檢測部100之檢測結果，即改質溝R3與R4、改質面R5之內周位置，調整吸盤91的中心軸或來自第1雷射頭94之雷射光L的照射軸。
接著，依據控制裝置60所進行的控制使第1雷射頭94往周緣部We之上方移動。而後，藉由旋轉機構93使吸盤91旋轉，並從第1雷射頭94對被處理晶圓W之內部照射雷射光L，如圖22（c）所示地，於被處理晶圓W之內部的既定位置形成改質層M。此時，如同上述地調整吸盤91的中心軸或第1雷射頭94，故可於被處理晶圓W適當地形成改質層M。而後，此一結果，可使改質層M之位置，與改質溝R3及R4、改質面R5之內周位置一致。
接著，藉由搬運單元80，將重合晶圓T往傳遞位置A0之吸盤71傳遞，使吸盤71往第1加工位置A1移動。而後，於粗研磨單元130中，如圖22（d）所示地，藉由粗研磨砂輪132研磨被處理晶圓W之加工面Wg。此時，如圖22（e）所示地，以改質層M與裂縫C為基點，將周緣部We除去。此外，被處理晶圓W與支持晶圓S之界面（非加工面Wn）粗糙化，接合力降低，故可適當地除去周緣部We。
接著，使吸盤71往第2加工位置A2移動。而後，藉由中研磨單元140，將被處理晶圓W之加工面Wg予以中研磨。另，於上述粗研磨單元130中，在無法完全除去周緣部We的情況，藉由此中研磨單元140將周緣部We完全除去。
接著，使吸盤71往第3加工位置A3移動。而後，藉由精研磨單元150，將被處理晶圓W之加工面Wg予以精研磨。
其後之對被處理晶圓W的處理，與上述實施形態相同。亦即，施行第2清洗單元120中之非接合面Sn的清洗、第1清洗單元110中之加工面Wg的清洗、及濕蝕刻裝置40與41中之加工面Wg的濕蝕刻等。如此地，結束基板處理系統1之一連串的晶圓處理。
上述第2實施形態中，亦可享受到與上述第1實施形態相同的效果。
另，本實施形態，如圖22（a）所示地於被處理晶圓W形成改質溝R3與R4、改質面R5後，如圖22（b）所示地將被處理晶圓W與支持晶圓S接合，如圖22（c）所示地於被處理晶圓W形成改質層M。然而，其等之順序並無限定。例如，亦可將改質溝R3與R4、改質面R5的形成，改質層M的形成，晶圓W與S的接合，以上述順序施行。此外，例如，亦可將改質層M的形成，改質溝R3與R4、改質面R5的形成，晶圓W與S的接合，以上述順序施行。進一步，例如，亦可將改質層M的形成，晶圓W與S的接合，改質溝R3與R4、改質面R5的形成，以上述順序施行。
此外，亦可在界面處理裝置220的雷射處理之前，於非加工面Wn形成保護膜。此一情況，於基板處理系統200之處理站3，設置形成保護膜的塗布裝置（未圖示）、及清洗保護膜的清洗裝置（未圖示）。塗布裝置，例如藉由旋轉塗布法，於非加工面Wn之全表面塗布保護材，形成保護膜。此外，清洗裝置，例如藉由旋轉清洗法，對非加工面Wn之全表面供給清洗液，將保護膜清洗除去。
而基板處理系統200，首先，於塗布裝置中，在非加工面Wn之全表面形成保護膜。而後，於界面處理裝置220中，如圖22（a）所示地將周緣部We之非加工面Wn改質。此時，於被處理晶圓W之中央部Wc形成保護膜，故即便產生雷射光所造成之碎屑，仍可抑制元件遭受損傷的情形。而後，若於清洗裝置中，將非加工面Wn之保護膜清洗除去，則其後，可如圖22（b）所示地將被處理晶圓W與支持晶圓S接合。
另，上述第2實施形態，亦可應用在如圖17所示地將第2被處理晶圓W2進一步疊層於重合晶圓T之情況。亦即，界面處理裝置220，檢測第2被處理晶圓W2的改質層M，或改質溝R3與R4、改質面R5之位置。依據此一檢測結果，可使改質層M之位置，與改質溝R3及R4、改質面R5之內周位置一致。
上述實施形態，利用界面處理裝置220，使相當於除去的周緣部We之部分的被處理晶圓W與支持晶圓S間之界面的接合力降低，但降低接合力之方法並未限定於此一實施形態。作為此一降低接合力之方法的其他具體例，考慮下述4種方法。
作為接合力降低方法，例如亦可在相當於除去的周緣部We之部分的被處理晶圓W之非加工面Wn塗布分離劑，形成分離膜。具體而言，例如利用圖23所示之界面處理裝置230。另，界面處理裝置230，例如於基板處理系統200之處理站3中，取代界面處理裝置220而設置。
界面處理裝置230，具備吸盤231，以非加工面Wn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可繞鉛直軸旋轉。
於吸盤231之上方設置噴嘴233，於被處理晶圓W之周緣部We的非加工面Wn塗布分離劑A。噴嘴233，與儲存並供給分離劑A之分離劑供給源（未圖示）相連通。此外，噴嘴233，亦可構成為藉由移動機構（未圖示）可往X軸方向、Y軸方向、及Z軸方向移動。分離劑A，使用降低被處理晶圓W與支持晶圓S間之界面的接合力之任意材料。
利用設置有上述界面處理裝置230之基板處理系統200施行的晶圓處理方法，係於圖22所示之方法中，將界面處理裝置220的雷射處理，變更為界面處理裝置230的分離劑塗布處理。界面處理裝置230，藉由使吸盤231旋轉，並從噴嘴233對周緣部We之非加工面Wn塗布分離劑A，而於該非加工面Wn形成分離膜。而後，周緣部We，藉由分離膜而降低被處理晶圓W與支持晶圓S的接合力，故在圖22（e）中可適當地除去周緣部We。
另，界面處理裝置230之吸盤231的旋轉速度為高速之情況，藉由離心力將塗布的分離劑A往被處理晶圓W之外側甩落。另一方面，吸盤231的旋轉速度為中速之情況，有分離劑A往被處理晶圓W之加工面Wg迴流的疑慮，因而亦可從該加工面Wg側供給分離劑A之沖洗液。此外，吸盤231的旋轉速度為低速之情況，亦可將分離劑A從被處理晶圓W之外側抽吸而排出。進一步，本實施形態，對接合前的被處理晶圓W之非加工面Wn，如同上述地塗布分離劑A，而對支持晶圓S之接合面Sj亦可施行相同的處理。
此外，作為接合力降低方法，例如如同上述，在接合裝置210為利用電漿之接合裝置的情況，亦可在將相當於除去的周緣部We之部分的被處理晶圓W之非加工面Wn接合時，照射電漿。如同上述，接合裝置210，對非加工面Wn照射電漿化的氧離子或氮離子，將非加工面Wn電漿處理，使其活性化。因而，此一接合裝置210中，亦可於該非加工面Wn之上方設置遮蔽板，俾以不對周緣部We之非加工面Wn不照射氧離子或氮離子。
此一情況，接合裝置210，可藉由氧離子或氮離子，使被處理晶圓W之中央部Wc的非加工面Wn活性化，但不使周緣部We的非加工面Wn活性化。如此一來，在如圖22（b）所示地以接合裝置210將被處理晶圓W與支持晶圓S接合時，於周緣部We中，被處理晶圓W與支持晶圓S並未接合。因此，在圖22（e）中可適當地除去周緣部We。另，本實施形態，對接合前的被處理晶圓W之非加工面Wn，如同上述地不使周緣部We活性化，而對支持晶圓S之接合面Sj亦可施行相同的處理。
此外，作為接合力降低方法，例如亦可將與除去的周緣部We對應之部分的支持晶圓S之接合面Sj蝕刻。具體而言，例如利用圖24所示之界面處理裝置240。另，界面處理裝置240，例如於基板處理系統200之處理站3中，取代界面處理裝置220而設置。
界面處理裝置240，具備吸盤241，其以使接合面Sj朝向上方的狀態保持支持晶圓S。吸盤241，構成為藉由旋轉機構242可繞鉛直軸旋轉。
於吸盤241之上方，設置對支持晶圓S之接合面Sj供給第1蝕刻液E1的作為第1液供給部之第1噴嘴243、及供給第2蝕刻液E2的作為第2液供給部之第2噴嘴244。噴嘴243、244，分別與儲存並供給蝕刻液E1、E2之蝕刻液供給源（未圖示）相連通。此外，噴嘴243、244，亦可分別構成為藉由移動機構（未圖示）可往X軸方向、Y軸方向、及Z軸方向移動。
第1蝕刻液E1，蝕刻形成於支持晶圓S之接合面Sj的氧化膜Fs。第1蝕刻液E1，例如使用HF（氟化氫）等。第2蝕刻液E2，蝕刻支持晶圓S之接合面Sj，即矽。第2蝕刻液E2，例如使用TMAH（四甲基氫氧化銨）、Choline（膽鹼）、KOH（氫氧化鉀）等。
此一情況，在搬運至界面處理裝置240的支持晶圓S，如圖25（a）所示地，於其接合面Sj形成氧化膜Fs。而後，如圖25（b）所示地，使吸盤241旋轉，並從第1噴嘴243對氧化膜Fs之周緣部供給第1蝕刻液E1，蝕刻該氧化膜Fs之周緣部。另，本實施形態，蝕刻之氧化膜Fs的端部，與後述改質層M形成之位置，即除去之周緣部We的端部一致。
接著，如圖25（c）所示地，使吸盤241旋轉，並從第2噴嘴244對支持晶圓S的接合面Sj之周緣部供給第2蝕刻液E2，蝕刻該接合面Sj（矽部分）之周緣部。此時，第2蝕刻液E2，使用上述TMAH、Choline、KOH等，故將該氧化膜Fs作為遮罩蝕刻接合面Sj，而未蝕刻氧化膜Fs。此外，在厚度方向，將接合面Sj蝕刻例如數μm。
接著，將施行過蝕刻處理的支持晶圓S、被處理晶圓W，分別往接合裝置210搬運。接合裝置210，如圖25（d）所示地，將被處理晶圓W與支持晶圓S接合，形成重合晶圓T。此時，於周緣部We中，被處理晶圓W與支持晶圓S並未接合。
接著，將重合晶圓T往加工裝置50的處理單元90搬運。在處理單元90，藉由位置檢測部100，利用紅外線檢測氧化膜Fs的端部之位置。將位置檢測部100之檢測結果，往控制裝置60輸出。控制裝置60，依據位置檢測部100之檢測結果，即氧化膜Fs的端部之位置，調整吸盤91的中心軸或來自第1雷射頭94之雷射光L的照射軸。
接著，依據控制裝置60所進行的控制使第1雷射頭94往周緣部We之上方移動。而後，藉由旋轉機構93使吸盤91旋轉，並從第1雷射頭94對被處理晶圓W之內部照射雷射光L，如圖25（d）所示地，於被處理晶圓W之內部形成改質層M。此時，如同上述地調整吸盤91的中心軸或第1雷射頭94之照射軸，故可於被處理晶圓W適當地形成改質層M。而後，此一結果，可使改質層M之位置，與氧化膜Fs的端部之位置一致。
接著，於粗研磨單元130中研磨被處理晶圓W之加工面Wg時，以改質層M與裂縫C為基點，將周緣部We除去。此時，被處理晶圓W與支持晶圓S並未接合，故可適當地除去周緣部We。
此處，例如在氧化膜Fs之膜厚小的情況，若僅蝕刻該氧化膜Fs，則在將被處理晶圓W與支持晶圓S接合後，有周緣部We再度密接之疑慮。此點，本實施形態，除了蝕刻氧化膜Fs以外，蝕刻至支持晶圓S之接合面Sj，可抑制該再度密接，可於周緣部We中維持被處理晶圓W與支持晶圓S的未接合區域。另，例如在氧化膜Fs之膜厚非常大的情況，亦可省略接合面Sj之蝕刻。
此外，本實施形態，使用鹼性液體作為第2蝕刻液E2。此一情況，若使用第2蝕刻液E2蝕刻支持晶圓S之接合面Sj，則該接合面Sj粗糙化。如此一來，可更為確實地抑制周緣部We中之被處理晶圓W與支持晶圓S的接合與再度密接。
另，本實施形態如圖25（d）所示地，可使蝕刻之氧化膜Fs的端部之位置，與改質層M之位置一致，但亦可如圖26所示地，將改質層M，形成於較氧化膜Fs的端部更為徑向內側。換而言之，亦可將氧化膜Fs的蝕刻，在改質層M之徑向外側施行。
此一情況，藉由來自第1雷射頭94之雷射光L形成改質層M時，例如即便因加工誤差等而使改質層M從氧化膜Fs的端部偏移形成，仍可抑制該改質層M從氧化膜Fs的端部形成於徑向外側之情形。此處，若改質層M從氧化膜Fs的端部形成於徑向外側，則在周緣部We除去後成為被處理晶圓W對支持晶圓S浮起之狀態。此點，本實施形態，可確實地抑制被處理晶圓W之此一狀態。
另，經本案發明人深刻檢討後，確認若氧化膜Fs的端部與改質層M之距離G非常小，則可適當地除去周緣部We。而此距離G，宜為500μm以內。
此外，圖26之例子中，將改質層M，形成於較氧化膜Fs的端部更為徑向內側，但同樣地，於上述實施形態中，亦可將改質層M，形成於較改質面R1與R2、改質溝R3與R4、改質面R5的端部更為徑向內側。
另，本實施形態，蝕刻接合前的支持晶圓S之接合面Sj，但亦可蝕刻例如形成於相當於除去的周緣部We之部分的被處理晶圓W之非加工面Wn的氧化膜Fw。例如於蝕刻液，使用HF（氟化氫）。
此一情況，取代圖22（a）所示之界面處理裝置220的雷射處理，施行周緣部We的蝕刻處理。將蝕刻的周緣部We除去而在其與中央部Wc之間形成段差，抑或，使蝕刻的周緣部We粗糙化。如此一來，在如圖22（b）所示地以接合裝置210將被處理晶圓W與支持晶圓S接合時，於周緣部We中，被處理晶圓W與支持晶圓S並未接合。因此，在圖22（e）中可適當地除去周緣部We。
此外，作為接合力降低方法，亦可將例如形成於相當於除去的周緣部We之部分的被處理晶圓W之非加工面Wn的氧化膜Fw拋光。具體而言，例如利用圖27所示之界面處理裝置250。另，界面處理裝置250，例如於基板處理系統200之處理站3中，取代界面處理裝置220而設置。
界面處理裝置250具備吸盤251，其以使氧化膜Fw朝向上方的狀態保持被處理晶圓W。吸盤251，構成為藉由旋轉機構252可繞鉛直軸旋轉。
於吸盤251之上方設置拋光構件253，用於推壓氧化膜Fw之周緣部，施行該氧化膜Fw之周緣部的除去。拋光構件253，構成為藉由移動機構（未圖示）可往Z軸方向移動。
如此地，藉由使用拋光構件253施行氧化膜Fw之周緣部的除去，而於周緣部We中被處理晶圓W與支持晶圓S並未接合，在後續處理中可適當地除去周緣部We。此外，由於在氧化膜Fw之表面形成損傷層，故可抑制被處理晶圓W與支持晶圓S的再度密接，可維持未接合區域。
此外，可任意選擇拋光構件253之表面粒度，亦即，拋光構件253之磨粒徑，故可任意調節氧化膜Fw之膜除去率、膜除去後的氧化膜Fw之表面粗糙度。藉此，可更為適當地抑制未接合區域的再度密接。
另，本實施形態，將被處理晶圓W的氧化膜Fw拋光，而對支持晶圓S的氧化膜Fs亦可施行相同的處理。
上述實施形態之處理單元90，如圖6所示地，將改質層M，以其下端位於較被處理晶圓W的研磨後之目標表面更為上方的方式形成於1處，但改質層M之形成方法並未限定於此一實施形態。亦可如圖28（a）～（d）所示地，在被處理晶圓W之厚度方向，形成複數個改質層M。
圖28（a）所示之例子中，將改質層M1～M4，在被處理晶圓W之厚度方向形成複數層，例如4層。最下層的改質層M4之下端，位於較研磨後的被處理晶圓W之目標表面（圖28（a）中之點線）更為上方。此外，藉由此等改質層M1～M4而進展的裂縫C，到達被處理晶圓W之加工面Wg與非加工面Wn。
圖28（b）所示之例子中，將改質層M1、M2，在被處理晶圓W之厚度方向形成複數層，例如2層。下層的改質層M2之下端，位於較研磨後的被處理晶圓W之目標表面（圖28（b）中之點線）更為上方。此外，藉由此等改質層M1、M2而進展的裂縫C，到達被處理晶圓W之非加工面Wn，但並未到達加工面Wg。此一情況，例如於粗研磨單元130中，使粗研磨砂輪132下降而研磨加工面Wg時，在粗研磨砂輪132之研磨面到達裂縫C為止前，包含被處理晶圓W之周緣部We地研磨加工面Wg。而後，若粗研磨砂輪132之研磨面到達裂縫C，則在較該裂縫C更為下方中，將周緣部We剝離除去。如此地，藉由將從改質層M1、M2延伸的裂縫C之上端高度控制在既定位置，而可控制除去之周緣部We的小片之尺寸（高度）。
圖28（c）所示之例子中，將改質層M1～M4，在被處理晶圓W之厚度方向形成複數層，例如4層。最下層的改質層M4之下端，位於較研磨後的被處理晶圓W之目標表面（圖28（c）中之點線）更為下方。此外，藉由此等改質層M1～M4而進展的裂縫C，到達被處理晶圓W之加工面Wg與非加工面Wn。此一情況，於研磨後之被處理晶圓W中，改質層M4形成於周緣部We與中央部Wc的邊界，故可更為確實地剝離除去該周緣部We。另，如此地將改質層M4形成於較目標表面更為下方之情況，藉由使雷射光的聚光模糊，而控制使從改質層M4延伸之裂縫C不易產生。如此一來，可抑制裂縫C產生至與被處理晶圓W接合的支持晶圓S。裂縫C之位置在全圓周方向改變，但由於可如此地控制改質層M4之下端，故可精度良好地除去。
圖28（d）所示之例子中，將改質層M1～M4，在被處理晶圓W之厚度方向形成複數層，例如4層。最下層的改質層M4之下端，位於元件層D之內部。此外，藉由此等改質層M1～M4而進展的裂縫C，到達被處理晶圓W之加工面Wg。此一情況，於研磨後之被處理晶圓W中，改質層M4亦形成於周緣部We與中央部Wc的邊界，故可更為確實地剝離除去該周緣部We。
另，如上述圖10所示地於元件層D形成改質面R2的情況，有周緣部We之元件層D的消蝕，對其內側之中央部Wc的元件層D造成影響之疑慮。此一情況，宜如圖28（d）所示地於元件層D形成改質層M4後，形成改質面R2。改質層M4扮演阻止消蝕之影響的角色，可確實地防止該消蝕對中央部Wc造成之影響。
如圖28所示地在被處理晶圓W之厚度方向形成複數改質層M的方法，可為任意方法，例如如圖29所示地，列舉3種加工方法。圖29中，係將被處理晶圓W中形成改質層M之部分（周緣部We與中央部Wc之邊界）平面地展開的圖。亦即，圖29之橫方向，表示周緣部We與中央部Wc的邊界之圓周方向；縱方向，表示被處理晶圓W之厚度方向。此外，圖29中，點線表示改質層M1～M4，顯示在被處理晶圓W之厚度方向形成複數改質層M1～M4的樣子。
圖29（a）所示之加工方法中，於處理單元90中，藉由旋轉機構93使吸盤91旋轉，並從在鉛直方向固定的第1雷射頭94對被處理晶圓W之內部照射雷射光，形成環狀的改質層M4。接著，停止吸盤91的旋轉，停止來自第1雷射頭94之雷射光的照射停止後，藉由升降機構96，使第1雷射頭94上升至既定位置，即形成改質層M3之位置。而後，使吸盤91旋轉並從第1雷射頭94照射雷射光，形成環狀的改質層M3。關於改質層M2、M1亦同樣地形成，於被處理晶圓W形成改質層M1～M4。
另，形成改質層M1～M4時，在持續吸盤91的旋轉之狀態下，將來自第1雷射頭94之雷射光的照射予以開啟關閉（ON/OFF）控制。例如使吸盤91旋轉，並從第1雷射頭94對被處理晶圓W之內部照射雷射光，形成改質層M4。而後，在持續吸盤91的旋轉之狀態下，先停止來自第1雷射頭94之雷射光的照射。其後，使第1雷射頭94上升，再度從第1雷射頭94對被處理晶圓W之內部照射雷射光，形成改質層M3。另，此時，藉由先儲存形成改質層M4時之雷射光的照射開始位置及照射結束位置，而可對準接著形成改質層M3時之雷射光的照射開始位置及照射結束位置。而藉由如同上述地不停止吸盤91的旋轉，可縮短吸盤91的旋轉加速及減速中之雷射光的照射等待時間，可縮短全體的處理時間。進一步，藉由將吸盤91的旋轉速度維持為等速，而可均一地施行雷射處理，亦可使改質層M的水平方向之間距相等。
圖29（b）所示之加工方法中，藉由移動機構92使吸盤91旋轉，並從在鉛直方向固定的第1雷射頭94對被處理晶圓W之內部照射雷射光，形成環狀的改質層M4。於此改質層M4的形成結束之前，在持續吸盤91的旋轉與來自第1雷射頭94之雷射光的照射之狀態下，藉由升降機構96，使第1雷射頭94上升至既定位置，即形成改質層M3之位置。而後，在固定第1雷射頭94之鉛直方向位置的狀態下，使吸盤91旋轉並從第1雷射頭94照射雷射光，形成環狀的改質層M3。關於改質層M2、M1亦同樣地形成，於被處理晶圓W形成改質層M1～M4。此一情況，可連續形成改質層M1～M4，故相較於圖29（a）所示之加工方法，可縮短加工處理所需的時間。
圖29（c）所示之加工方法中，藉由旋轉機構93使吸盤91旋轉，且藉由升降機構96使第1雷射頭94上升，並從該第1雷射頭94對被處理晶圓W之內部照射雷射光。而後，連續形成環狀的改質層M1～M4。亦即，本加工方法，螺旋狀地連續形成改質層M1～M4。此一情況，亦可連續形成改質層M1～M4，故相較於圖29（a）所示之加工方法，可縮短加工處理所需的時間。且在側面視圖中，改質層M1～M4並未以陡坡度形成，相較於圖29（b）所示之加工方法，可於鉛直方向（被處理晶圓W之厚度方向）均一地形成。
上述實施形態，於處理單元90中，在被處理晶圓W之內部形成環狀的改質層M，但亦可如圖30所示地進一步形成從環狀的改質層M往徑向外側延伸之複數個徑向改質層M’。此一情況，例如在處理單元90將周緣部We除去時，以環狀的改質層M為基點而剝離該周緣部We，且藉由徑向改質層M’將該周緣部We分割為複數個。如此一來，可使除去之周緣部We變小，更簡單地將其除去。
此外，作為使在加工面Wg的研磨時除去之周緣部We（周緣片）小片化的方法，亦可如圖30所示地，在與改質層M為同心圓之方向，隔著任意間隔形成複數個環狀的分割改質層M”。此一情況，可使除去之周緣部We變得更小。此外，藉由控制分割改質層M”之徑向的間隔，而可控制除去之周緣部We的小片之尺寸。
進一步，如此地形成複數個環狀的分割改質層M”之情況，亦可如圖31所示地，將分割改質層M”形成為俯視時呈螺旋狀。此一情況，於處理單元90中，使吸盤91或第1雷射頭94往水平方向移動，且使吸盤91旋轉並從第1雷射頭94對被處理晶圓W照射雷射光。如此一來，可連續形成螺旋狀的分割改質層M”。此一結果，可縮短加工處理所需的時間。
此外，亦可如圖32所示地，將分割改質層M”形成為俯視時呈螺旋狀且曲折行進。此一情況，於處理單元90中，使吸盤91或第1雷射頭94往水平方向移動，且使吸盤91旋轉並從第1雷射頭94對被處理晶圓W照射雷射光。此時，藉由控制吸盤91或第1雷射頭94之移動的相位、周期、振幅，而可形成此等曲折行進之波浪狀的分割改質層M”。此外，將此分割改質層M”形成2圈以上。而藉由控制分割改質層M”之曲折行進相位的偏移或圈數，而可控制除去之周緣部We的小片之尺寸。另，本實施形態中，圖30及圖31所示之徑向改質層M’成為不需要。
此外，亦可如圖33（a）所示地將分割改質層M”，形成為使從分割改質層M”進展的裂縫C，延伸至被處理晶圓W之內部的既定位置。亦即，裂縫C，到達被處理晶圓W之非加工面Wn，但未到達加工面Wg。此一情況，例如於粗研磨單元130中，使粗研磨砂輪132下降而研磨加工面Wg時，在粗研磨砂輪132之研磨面到達裂縫C為止前，如圖33（b）所示地，包含被處理晶圓W之周緣部We地研磨加工面Wg。而後，若粗研磨砂輪132之研磨面到達裂縫C，則在較該裂縫C更為下方中，將周緣部We剝離除去。如此地，藉由將裂縫C之上端高度控制在既定位置，而可控制除去之周緣部We的小片之尺寸（高度）。另，圖33之例子中，將分割改質層M”形成為2層，而亦可藉由將來自第1雷射頭94的聚光點調整為2個，使吸盤91旋轉，並同時形成2層分割改質層M”。
另，亦可於上述實施形態之基板處理系統1、200，設置將被處理晶圓W之加工面Wg拋光的CMP（Chemical Mechanical Polishing，化學機械拋光）裝置。此一情況，亦可設置將拋光後之加工面Wg清洗的清洗裝置。CMP裝置，例如亦可於處理站3中，設置在晶圓搬運區域30的Y軸負方向側。此外，亦可將清洗裝置，例如在晶圓搬運區域30的X軸正方向側中，於濕蝕刻裝置40、41疊層設置。
上述實施形態，於粗研磨單元130（或粗研磨單元130及中研磨單元140）中將被處理晶圓W之周緣部We除去，但周緣除去裝置的構成並未限定於此一實施形態。例如，亦可在被處理晶圓W形成改質層M後，使力作用在較該改質層M更為外側，藉而將周緣部We除去。如此地使力作用的方法，為任意方法，例如使砂輪磨輪（未圖示）或刀具（未圖示）、刷具（未圖示）抵接於周緣部We，對該周緣部We給予衝撃。抑或，對周緣部We給予水壓、空氣氣壓。此外，將膠帶（未圖示）貼附於周緣部We並撕去。藉由此等外力，將周緣部We以改質層M與裂縫C為基點而剝離除去。
上述實施形態，雖對於將被處理晶圓W與支持晶圓S直接接合之情況予以說明，但亦可將此等被處理晶圓W與支持晶圓S，藉由黏接劑而接合。
本次揭露之實施形態，應考慮其全部形態係例示而非用以限制本發明。上述實施形態，亦可不脫離附加之發明申請專利範圍及其主旨，而以各式各樣的形態省略、置換、變更。
1,200:基板處理系統 10:晶圓匣盒載置台 100:位置檢測部 110:第1清洗單元 120:第2清洗單元 130:粗研磨單元 131:粗研磨部 132:粗研磨砂輪 133,143,153:心軸 134,144,154:驅動部 135,145,155:支柱 140:中研磨單元 141:中研磨部 142:中研磨砂輪 150:精研磨單元 151:精研磨部 152:精研磨砂輪 160:偏心檢測部 2:搬出入站 20,30:晶圓搬運區域 21,31:搬運路 210:接合裝置 22,32:晶圓搬運裝置 220,230,240,250:界面處理裝置 221,231,241,251,71,91:吸盤 222,83,92,95,98:移動機構 223,232,242,252,93:旋轉機構 224,94,97:雷射頭 225:氣體供給部 226,233,243,244:噴嘴 227:整流板 228:杯體 229:排氣管 23,33:搬運臂 253:拋光構件 3:處理站 34:傳送裝置 40,41:濕蝕刻裝置 50:加工裝置 60:控制裝置 70:旋轉台 80:搬運單元 81:機械臂 82:搬運墊 90:處理單元 96,99:升降機構 A:分離劑 A0:傳遞位置 A1~A3:加工位置 C:裂縫 Cw,Cs,Ct:晶圓匣盒 D:元件層 D1,D2:寬度 E1:第1蝕刻液 E2:第2蝕刻液 Fs,Fw:氧化膜 G:距離 H:記錄媒體 H1,H2:厚度 K,L:雷射光 M,M1~M4:改質層 M’:徑向改質層 M”:分割改質層 S:支持晶圓 Sj:接合面 Sn:非接合面 R1,R2,R5:改質面 R3,R4:改質溝 T:重合晶圓 W,W1,W2:被處理晶圓 Wc:中央部 We:周緣部 Wg:加工面 Wn:非加工面
圖1係示意第1實施形態之基板處理系統的構成之概要的俯視圖。 圖2係顯示重合晶圓的構成之概要的側視圖。 圖3係顯示重合晶圓之一部分的構成之概要的側視圖。 圖4係顯示處理單元的構成之概要的側視圖。 圖5係顯示各研磨單元的構成之概要的側視圖。 圖6係顯示於被處理晶圓形成改質層之樣子的縱剖面圖。 圖7係顯示於被處理晶圓形成改質層之樣子的俯視圖。 圖8係顯示於被處理晶圓之內部形成改質面的樣子之縱剖面圖。 圖9係顯示形成圖8所示之改質面的樣子之縱斷面的說明圖。 圖10係顯示在被處理晶圓的元件層形成改質面之樣子的縱剖面圖。 圖11（a）～（c）係顯示形成圖10所示之改質面的樣子之縱斷面的說明圖。 圖12係顯示於重合晶圓中被處理晶圓偏心之樣子的俯視圖。 圖13（a）～（b）係改質層位於較改質面的內周更為徑向內側之情況的說明圖。 圖14（a）～（b）係改質層位於較改質面的內周更為徑向外側之情況的說明圖。 圖15（a）～（d）係顯示第1實施形態之晶圓處理的主要步驟中被處理晶圓之樣子的說明圖。 圖16係顯示處理單元的構成之概要的側視圖。 圖17（a）～（e）係顯示第1實施形態的變形例之晶圓處理的主要步驟中被處理晶圓之樣子的說明圖。 圖18係示意第2實施形態之基板處理系統的構成之概要的俯視圖。 圖19係顯示界面處理裝置的構成之概要的側視圖。 圖20係顯示於被處理晶圓形成改質溝之樣子的俯視圖。 圖21係顯示於被處理晶圓形成改質面之樣子的俯視圖。 圖22（a）～（e）係顯示晶圓處理的主要步驟中被處理晶圓之樣子的說明圖。 圖23係顯示界面處理裝置的構成之概要的側視圖。 圖24係顯示界面處理裝置的構成之概要的側視圖。 圖25（a）～（d）係顯示晶圓處理的主要步驟中支持晶圓之樣子的說明圖。 圖26係顯示將改質層形成於較氧化膜的端部更為徑向內側之樣子的縱剖面圖。 圖27係顯示界面處理裝置的構成之概要的側視圖。 圖28（a）～（d）係顯示另一實施形態中於被處理晶圓形成改質層之樣子的縱剖面圖。 圖29（a）～（c）係顯示另一實施形態中於被處理晶圓形成改質層之樣子的說明圖。 圖30係顯示另一實施形態中於被處理晶圓形成改質層之樣子的俯視圖。 圖31係顯示另一實施形態中於被處理晶圓形成改質層之樣子的俯視圖。 圖32係顯示另一實施形態中於被處理晶圓形成改質層之樣子的俯視圖。 圖33（a）～（b）係顯示另一實施形態中於被處理晶圓形成改質層之樣子的縱剖面圖。
1:基板處理系統
10:晶圓匣盒載置台
110:第1清洗單元
120:第2清洗單元
130:粗研磨單元
131:粗研磨部
135,145,155:支柱
140:中研磨單元
141:中研磨部
150:精研磨單元
151:精研磨部
2:搬出入站
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
3:處理站
34:傳送裝置
40,41:濕蝕刻裝置
50:加工裝置
60:控制裝置
70:旋轉台
71:吸盤
80:搬運單元
81:機械臂
82:搬運墊
83:移動機構
90:處理單元
A0:傳遞位置
A1~A3:加工位置
Ct:晶圓匣盒
T:重合晶圓

Claims (14)

  1. 一種基板處理系統，用以處理基板，包含： 改質層形成裝置，沿著第1基板中之作為除去對象的周緣部與該第1基板的中央部的邊界，於該第1基板的內部形成改質層； 界面處理裝置，於該周緣部中，對該第1基板與第2基板接合的界面施行既定處理；以及 控制裝置，控制該改質層形成裝置與該界面處理裝置； 該控制裝置執行下述控制： 該改質層形成裝置，在較與以該界面處理裝置處理過之該界面的端部相對應之位置更為徑向內側，形成該改質層。
  2. 如請求項1之基板處理系統，其中， 以該界面處理裝置施行處理之該界面，係該第1基板的內部。
  3. 如請求項1之基板處理系統，其中， 於該第1基板中之與該第2基板的接合面，形成包含複數元件的元件層， 以該界面處理裝置施行處理之該界面，係該元件層的內部。
  4. 如請求項1～3中任一項之基板處理系統，其中， 該界面處理裝置，將該界面改質。
  5. 如請求項1～3中任一項之基板處理系統，更包含： 周緣除去裝置，以該改質層為基點，將該第1基板的周緣部除去。
  6. 如請求項1～3中任一項之基板處理系統，其中， 該控制裝置執行下述控制： 以該改質層的下端位於較研磨後的該第1基板的目標表面更為上方的方式，形成該改質層。
  7. 如請求項1～3中任一項之基板處理系統，其中， 該控制裝置執行下述控制： 將該改質層於該第1基板的厚度方向形成複數層；以及 以該複數層的改質層中形成於最下層之該改質層的下端位於較研磨後的該第1基板的目標表面更為上方的方式，形成該改質層。
  8. 一種基板處理方法，用以處理基板，包含如下步驟： 沿著第1基板中之作為除去對象的周緣部與該第1基板的中央部的邊界，於該第1基板的內部形成改質層；以及 於該周緣部中，對該第1基板與第2基板接合的界面施行既定處理； 於該改質層形成之際，在較與已施行該既定處理之該界面的端部相對應之位置更為徑向內側，形成該改質層。
  9. 如請求項8之基板處理方法，其中， 施行該既定處理之該界面，係該第1基板的內部。
  10. 如請求項8之基板處理方法，其中， 於該第1基板中之與該第2基板的接合面，形成包含複數元件的元件層， 施行該既定處理之該界面，係該元件層的內部。
  11. 如請求項8～10中任一項之基板處理方法，其中， 於該既定處理施行之際，將該界面改質。
  12. 如請求項8～10中任一項之基板處理方法，其中， 以該改質層為基點將該周緣部除去。
  13. 如請求項8～10中任一項之基板處理方法，其中， 於該改質層形成之際，以該改質層的下端位於較研磨後的該第1基板的目標表面更為上方的方式，形成該改質層。
  14. 如請求項8～10中任一項之基板處理方法，其中， 於該改質層形成之際， 將該改質層於該第1基板的厚度方向形成複數層， 且以該複數層的改質層中形成於最下層之該改質層的下端位於較研磨後的該第1基板的目標表面更為上方的方式，形成該改質層。
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