WO2020153189A1 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

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processing
processing liquid
unit
wafer
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PCT/JP2020/001039
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崇 烏野
理 大川
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東京エレクトロン株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
  • Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a semiconductor device.
  • the second main surface of the semiconductor substrate is ground to reduce the thickness of the semiconductor substrate to a desired thickness, and then a desired chemical liquid is discharged onto the ground second main surface of the semiconductor substrate. By doing so, the second main surface is subjected to etching treatment.
  • the technique according to the present disclosure appropriately thins the surface of the substrate and then appropriately etches the surface of the substrate while removing metal contamination on the back surface of the substrate.
  • One aspect of the present disclosure is a substrate processing apparatus for processing a superposed substrate in which a first substrate having a device layer formed thereon and a second substrate are bonded to each other, and a holding device for holding a back surface of the second substrate.
  • a processing part that processes the first substrate held by the holding part, and a first processing liquid is supplied to a surface of the first substrate opposite to the device layer, and the first processing liquid is supplied.
  • a first processing liquid supply unit that etches the front surface of the substrate, and a second processing liquid that supplies the second processing liquid to the back surface of the second substrate and removes metal contamination on the back surface of the second substrate. And a supply unit.
  • the surface of the substrate can be appropriately etched while removing the metal contamination on the back surface of the substrate.
  • a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as a wafer) having a plurality of devices such as electronic circuits formed on the back surface
  • the wafer is thinned by grinding.
  • a damage layer including cracks and scratches is formed on the surface of the wafer. Since the damaged layer causes residual stress in the wafer, for example, the die strength of a chip obtained by dicing the wafer is weakened, which may cause cracking or chipping of the chip. Therefore, a stress relief process is performed to remove the damaged layer. Specifically, as the stress relief treatment, for example, as in the method disclosed in Patent Document 1, a desired chemical liquid is discharged onto the surface of the ground wafer to perform the etching treatment on the surface.
  • the back surface of the wafer is held by a chuck containing a metal component such as alumina, and the wafer (chuck) and the grinding wheel are contacted with the grinding wheel contacting the front surface of the wafer. It is performed by rotating each.
  • the back surface of the wafer is held by the chuck containing the metal component, the back surface is contaminated with the metal.
  • FOUP Front Opening Unipod Pod
  • the technology according to the present disclosure appropriately thins the front surface of a wafer and then appropriately etches the front surface of the wafer while removing metal contamination on the back surface of the wafer.
  • a wafer processing system as a substrate processing apparatus and a wafer processing method as a substrate processing method according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
  • elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing the outline of the configuration of the wafer processing system 1.
  • a processed wafer W as a first substrate and a support wafer S as a second substrate are bonded to a superposed wafer T as a superposed substrate. Perform desired processing. Then, in the wafer processing system 1, the processed wafer W is thinned.
  • a surface to be processed (a surface opposite to the surface bonded to the support wafer S) is referred to as a front surface Wa, and a surface opposite to the front surface Wa is referred to as a back surface Wb.
  • the surface bonded to the processing wafer W is referred to as the front surface Sa
  • the back surface Sb the surface opposite to the front surface Sa
  • the processing wafer W is, for example, a semiconductor wafer such as a silicon wafer, and the device layer D including a plurality of devices is formed on the back surface Wb. Further, an oxide film (not shown), for example, a SiO 2 film (TEOS film) is further formed on the device layer D.
  • the peripheral edge We of the processed wafer W is chamfered, and the thickness of the cross section of the peripheral edge We decreases toward the tip thereof. Further, the peripheral edge portion We is a portion to be removed in the edge trim, and is in the range of 1 mm to 5 mm in the radial direction from the outer end portion of the processed wafer W, for example.
  • the device layer D is not shown in order to avoid complexity of the drawing. Similarly, in other drawings used in the following description, illustration of the device layer D may be omitted.
  • the support wafer S is a wafer that supports the processing wafer W, and is, for example, a silicon wafer.
  • An oxide film (not shown) is formed on the surface Sa of the support wafer S.
  • the support wafer S also functions as a protective material that protects the device layer D.
  • a device layer (not shown) is formed on the front surface Sa similarly to the processed wafer W.
  • a bonding area Aa where the device layer D and the surface Sa of the supporting wafer S are bonded and an unbonded area Ab that is an area radially outside the bonding area Aa are provided. Form. The presence of the unbonded region Ab in this manner allows the peripheral edge portion We to be appropriately removed.
  • the wafer processing system 1 has a configuration in which a loading/unloading station 2 and a processing station 3 are integrally connected.
  • the loading/unloading station 2 loads/unloads a cassette Ct capable of accommodating a plurality of overlapped wafers T with the outside, for example.
  • the processing station 3 includes various processing devices that perform desired processing on the overlapped wafer T.
  • the cassette loading table 10 is provided in the loading/unloading station 2.
  • a plurality of, for example, three cassettes Ct can be mounted on the cassette mounting table 10 in a line in the Y-axis direction.
  • the cassette Ct is, for example, FOUP.
  • the number of cassettes Ct placed on the cassette placing table 10 is not limited to this embodiment, and can be arbitrarily determined.
  • a wafer transfer device 20 is provided adjacent to the cassette mounting table 10 on the X axis negative direction side of the cassette mounting table 10.
  • the wafer transfer device 20 is configured to be movable on a transfer path 21 extending in the Y-axis direction.
  • the wafer transfer device 20 has, for example, two transfer arms 22, 22 that hold and transfer the overlapped wafer T.
  • Each transfer arm 22 is configured to be movable in the horizontal direction, the vertical direction, around the horizontal axis, and around the vertical axis.
  • the configuration of the transport arm 22 is not limited to this embodiment, and may have any configuration.
  • the wafer transfer device 20 is configured to transfer the overlapped wafer T to the cassette Ct of the cassette mounting table 10 and the transition device 30 described later.
  • the loading/unloading station 2 is provided with a transition device 30 for delivering the overlapped wafer T, adjacent to the wafer transfer device 20 on the X-axis negative direction side of the wafer transfer device 20.
  • the processing station 3 is provided with, for example, three processing blocks G1 to G3.
  • the first processing block G1, the second processing block G2, and the third processing block G3 are arranged in this order from the X-axis positive direction side (the loading/unloading station 2 side) to the negative direction side.
  • the first processing block G1 is provided with an etching device 40, a cleaning device 41, and a wafer transfer device 50.
  • the etching device 40 and the cleaning device 41 are arranged in layers.
  • the number and arrangement of the etching device 40 and the cleaning device 41 are not limited to this.
  • the etching device 40 and the cleaning device 41 may extend in the X-axis direction and may be placed side by side in parallel in a plan view.
  • the etching device 40 and the cleaning device 41 may be stacked.
  • the etching device 40 etches the front surface Wa of the processing wafer W ground by the processing device 80 described later.
  • the specific configuration of the etching device 40 will be described later.
  • the cleaning device 41 cleans the front surface Wa of the processed wafer W ground by the processing device 80 described later. For example, a brush is brought into contact with the front surface Wa to scrub and clean the front surface Wa. A pressurized cleaning liquid may be used for cleaning the front surface Wa. Further, the cleaning device 41 may have a configuration for cleaning the front surface Wa of the processing wafer W and the back surface Sb of the support wafer S.
  • the wafer transfer device 50 is arranged on the Y axis negative direction side with respect to the etching device 40 and the cleaning device 41, for example.
  • the wafer transfer device 50 has, for example, two transfer arms 51, 51 for holding and transferring the overlapped wafer T.
  • Each transfer arm 51 is configured to be movable in the horizontal direction, the vertical direction, around the horizontal axis, and around the vertical axis.
  • the configuration of the transfer arm 51 is not limited to this embodiment, and may have any configuration.
  • the wafer transfer device 50 is configured to transfer the superposed wafer T to the transition device 30, the etching device 40, the cleaning device 41, and the reforming device 60 described later.
  • the second processing block G2 is provided with a reforming device 60, a peripheral edge removing device 61, and a wafer transfer device 70.
  • the reforming device 60 and the peripheral edge removing device 61 are arranged in layers. The number and arrangement of the reforming device 60 and the peripheral edge removing device 61 are not limited to this.
  • the reforming device 60 irradiates the inside of the processed wafer W with a laser beam to form a peripheral reforming layer, a divided reforming layer, and an inner surface reforming layer.
  • the specific configuration of the reformer 60 will be described later.
  • the peripheral edge removing device 61 removes the peripheral edge portion We of the processing wafer W with the peripheral edge modified layer formed by the reforming device 60 as a starting point.
  • the specific configuration of the peripheral edge removing device 61 will be described later.
  • the wafer transfer device 70 is arranged, for example, on the Y axis positive direction side with respect to the reforming device 60 and the peripheral edge removing device 61.
  • the wafer transfer device 70 has, for example, two transfer arms 71, 71 for holding and transferring the overlapped wafer T.
  • Each transfer arm 71 is supported by an articulated arm member 72, and is configured to be movable in a horizontal direction, a vertical direction, around a horizontal axis, and around a vertical axis. The specific configuration of the transfer arm 71 will be described later.
  • the wafer transfer device 70 is configured to transfer the superposed wafer T to the cleaning device 41, the reforming device 60, the peripheral edge removing device 61, and the processing device 80 described later.
  • a processing device 80 as a processing unit is provided in the third processing block G3. Note that the number and arrangement of the processing devices 80 are not limited to the present embodiment, and a plurality of processing devices 80 may be arranged arbitrarily.
  • the processing device 80 grinds the front surface Wa of the processing wafer W. Then, on the surface Wa on which the inner surface reforming layer is formed, the inner surface reforming layer is removed, and further the peripheral edge reforming layer is removed.
  • the processing device 80 has a rotary table 81.
  • the rotary table 81 is configured to be rotatable about a vertical rotation center line 82 by a rotation mechanism (not shown).
  • two chucks 83 are provided as a holding unit for sucking and holding the overlapped wafer T.
  • the chucks 83 are evenly arranged on the same circumference as the rotary table 81.
  • the two chucks 83 can be moved to the delivery position A0 and the processing position A1 by rotating the rotary table 81.
  • each of the two chucks 83 is configured to be rotatable about a vertical axis by a rotation mechanism (not shown).
  • the chuck 83 contains a metal component such as alumina.
  • the grinding unit 84 is arranged at the processing position A1.
  • the grinding unit 84 grinds the front surface Wa of the processing wafer W.
  • the grinding unit 84 has a grinding portion 85 provided with a grinding wheel (not shown) which is annular and rotatable.
  • the grinding wheel contains, for example, a metal component.
  • the grinding portion 85 is configured to be movable in the vertical direction along the column 86. Then, with the front surface Wa of the processed wafer W held by the chuck 83 in contact with the grinding wheel, the chuck 83 and the grinding wheel are rotated to grind the front surface Wa.
  • the wafer processing system 1 described above is provided with the control device 90 as a control unit.
  • the control device 90 is, for example, a computer and has a program storage unit (not shown).
  • the program storage unit stores a program for controlling the processing of the overlapped wafer T in the wafer processing system 1.
  • the program storage unit also stores a program for controlling the operation of drive systems such as the above-described various processing devices and transfer devices so as to realize substrate processing to be described later in the wafer processing system 1.
  • the program may be recorded in a computer-readable storage medium H and may be installed in the control device 90 from the storage medium H.
  • FIG. 4 is a vertical sectional view showing the outline of the configuration of the etching apparatus 40.
  • the etching device 40 has a holding mechanism 100 that holds the overlapped wafer T.
  • the holding mechanism 100 has a substantially disk-shaped base 101 having a diameter larger than that of the overlapped wafer T, and a plurality of holding members 102 provided on the outer peripheral portion of the base 101. As shown in FIG. 5, a recess 102a into which the outer edge of the support wafer S is fitted is formed on the side surface of the holding member 102. Then, as shown in FIG. 4, the supporting wafer S of the overlapped wafer T is held by the plurality of holding members 102.
  • Each holding member 102 is configured to be horizontally movable by a moving mechanism (not shown).
  • a rotation mechanism 103 is provided at the center of the base 101.
  • the rotation mechanism 103 is connected to a rotation drive unit (not shown), and the rotation mechanism 103 is configured to rotate the base 101 and the overlapped wafer T held by the base 101.
  • the rotation mechanism 103 is hollow.
  • a first nozzle 110 as a first processing liquid supply unit is provided above the base 101.
  • the first nozzle 110 is supported by the nozzle arm 111, and the nozzle arm 111 is provided with a moving mechanism 112.
  • the first nozzle 110 is configured to be rotatable by a moving mechanism 112, and is also configured to be movable in the vertical direction.
  • a supply pipe 113 is connected to the first nozzle 110 to supply an etching liquid as a first processing liquid and a rinse liquid to the front surface Wa of the processing wafer W.
  • the supply pipe 113 is branched into an etching liquid supply pipe 114 and a rinse liquid supply pipe 115 on the side opposite to the first nozzle 110.
  • An etching liquid supply source 116 that stores the etching liquid therein is connected to the etching liquid supply pipe 114.
  • the etching liquid for example, a hydrofluoric nitric acid-based liquid such as HF or HNO 3 is used.
  • the etching solution supply pipe 114 is provided with a valve 117 for controlling the supply of the etching solution.
  • the surface Wa of the processing wafer W is etched by this etching liquid. Further, this etching liquid removes metal contamination on the front surface Wa of the processing wafer W.
  • the rinse liquid supply pipe 115 is connected to a rinse liquid supply source 118 that stores a rinse liquid, for example, pure water inside. Further, the rinse liquid supply pipe 115 is provided with a valve 119 for controlling the supply of the rinse liquid.
  • the nozzle for supplying the rinse liquid may be provided separately from the first nozzle 110.
  • a second nozzle 120 as a second processing liquid supply unit is provided below the base 101.
  • the second nozzle 120 is provided so as to project from the rotating mechanism 103 that is hollow.
  • a supply pipe 121 is connected to the second nozzle 120 to supply a cleaning liquid as a second processing liquid and a rinse liquid to the back surface Sb of the support wafer S.
  • the supply pipe 121 is inserted through the inside of the rotation mechanism 103 and is branched into a cleaning liquid supply pipe 122 and a rinse liquid supply pipe 123 on the side opposite to the second nozzle 120.
  • a cleaning liquid supply source 122 for storing the cleaning liquid therein is connected to the cleaning liquid supply pipe 122.
  • the cleaning liquid for example, FPM (hydrofluoric acid hydrogen peroxide aqueous solution), SC2 (hydrochloric acid hydrogen peroxide aqueous solution), or the like is used.
  • the cleaning liquid supply pipe 122 is provided with a valve 125 for controlling the supply of the cleaning liquid. The cleaning liquid removes metal contamination on the back surface Sb of the support wafer S.
  • the rinse liquid supply pipe 123 is connected to a rinse liquid supply source 126 that stores a rinse liquid, for example, pure water inside. Further, the rinse liquid supply pipe 123 is provided with a valve 127 that controls the supply of the rinse liquid. The nozzle for supplying the rinse liquid may be provided separately from the second nozzle 120.
  • a cup 130 for receiving and collecting the liquid scattered or dropped from the overlapped wafer T is provided.
  • a discharge pipe 131 for discharging the collected liquid and an exhaust pipe 132 for vacuuming and exhausting the atmosphere in the cup 130 are connected to the lower surface of the cup 130.
  • FIG. 6 is a plan view showing the outline of the configuration of the reformer 60.
  • FIG. 7 is a side view showing the outline of the configuration of the reformer 60.
  • the reforming device 60 has a chuck 140 as a holding unit that holds the superposed wafer T on its upper surface.
  • the chuck 140 sucks and holds the support wafer S in a state where the processing wafer W is on the upper side and the support wafer S is on the lower side.
  • the chuck 140 includes a metal component such as alumina.
  • the chuck 140 is supported by the slider table 142 via an air bearing 141.
  • a rotating mechanism 143 is provided on the lower surface side of the slider table 142.
  • the rotation mechanism 143 incorporates, for example, a motor as a drive source.
  • the chuck 140 is configured to be rotatable about a vertical axis by a rotation mechanism 143 via an air bearing 141.
  • the slider table 142 is configured to be movable along a rail 145 provided on the base 146 and extending in the Y-axis direction by a moving mechanism 144 provided on the lower surface side.
  • the drive source of the moving mechanism 144 is not particularly limited, but for example, a linear motor is used.
  • a laser head 150 as a reforming unit is provided above the chuck 140.
  • the laser head 150 has a lens 151.
  • the lens 151 is a cylindrical member provided on the lower surface of the laser head 150, and irradiates the processing wafer W held by the chuck 140 with laser light.
  • the laser head 150 emits a high-frequency pulsed laser light oscillated from a laser light oscillator (not shown) having a wavelength that is transparent to the processing wafer W inside the processing wafer W.
  • the light is focused and irradiated at a desired position.
  • the portion where the laser light is focused inside the processed wafer W is modified, and the peripheral modified layer, the split modified layer, and the inner surface modified layer are formed.
  • the laser head 150 is supported by the support member 152.
  • the laser head 150 is configured to be vertically movable by an elevating mechanism 154 along a rail 153 extending in the vertical direction. Further, the laser head 150 is configured to be movable in the Y-axis direction by the moving mechanism 155.
  • the lifting mechanism 154 and the moving mechanism 155 are supported by the support columns 156, respectively.
  • a macro camera 160 and a micro camera 161 are provided above the chuck 140 and on the Y-axis positive direction side of the laser head 150.
  • the macro camera 160 and the micro camera 161 are integrally configured, and the macro camera 160 is arranged on the Y-axis positive direction side of the micro camera 161.
  • the macro camera 160 and the micro camera 161 are configured to be movable up and down by a lifting mechanism 162, and are further configured to be movable in the Y-axis direction by a moving mechanism 163.
  • the macro camera 160 images the outer edge of the processed wafer W (overlapping wafer T).
  • the macro camera 160 includes, for example, a coaxial lens, emits visible light, for example, red light, and further receives reflected light from an object. Note that, for example, the imaging magnification of the macro camera 160 is 2 times.
  • the micro camera 161 images the peripheral portion of the processed wafer W and the boundary between the bonded area Aa and the unbonded area Ab.
  • the micro camera 161 includes, for example, a coaxial lens, irradiates infrared light (IR light), and further receives reflected light from an object.
  • IR light infrared light
  • the imaging magnification of the micro camera 161 is 10 times, the field of view is about 1 ⁇ 5 of the macro camera 160, and the pixel size is about 1 ⁇ 5 of the macro camera 160.
  • FIG. 8 is a plan view showing the outline of the configuration of the peripheral edge removing device 61.
  • FIG. 9 is a side view showing the outline of the configuration of the peripheral edge removing device 61.
  • the peripheral edge removing device 61 has a chuck 170 for holding the overlapped wafer T on its upper surface.
  • the chuck 170 sucks and holds the support wafer S in a state where the processing wafer W is on the upper side and the support wafer S is on the lower side.
  • the chuck 170 is configured to be rotatable about a vertical axis by a rotating mechanism 171.
  • a pad 180 for holding and transferring the peripheral edge portion We of the processing wafer W is provided above the chuck 170.
  • a suction mechanism (not shown) such as a vacuum pump is connected to the pad 180, and the pad 180 sucks and holds the peripheral edge portion We on the lower surface thereof.
  • the pad 180 is provided with an elevating mechanism 181 that vertically elevates the pad 180 and a moving mechanism 182 that moves the pad 180 in the horizontal direction (X-axis direction and Y-axis direction).
  • a detection unit 190 for confirming whether or not the peripheral edge portion We has been removed from the processed wafer W.
  • the detection unit 190 detects the presence or absence of the peripheral edge We in the processed wafer W held by the chuck 170 and having the peripheral edge We removed.
  • a sensor is used for the detection unit 190, for example.
  • the sensor is, for example, a line type laser displacement meter, and detects the presence or absence of the peripheral edge portion We by irradiating the peripheral edge portion of the overlapped wafer T (processed wafer W) with a laser to measure the thickness of the overlapped wafer T. ..
  • the detection method of the presence or absence of the peripheral edge portion We by the detection unit 190 is not limited to this.
  • a line camera may be used as the detection unit 190, and the presence or absence of the peripheral edge portion We may be detected by imaging the overlapped wafer T (processed wafer W).
  • a recovery unit (not shown) that recovers the peripheral edge We transferred by the pad 180 is provided below the chuck 170.
  • the recovery unit accommodates and recovers the peripheral edge We that is suction-held by the pad 180.
  • FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing the outline of the configuration of the transfer arm 71.
  • the transfer arm 71 has a disk-shaped suction plate 200 having a larger diameter than the overlapped wafer T.
  • a holding unit 210 that holds the central portion Wc of the processing wafer W is provided on the lower surface of the suction plate 200.
  • a suction pipe 211 for sucking the central portion Wc is connected to the holding portion 210, and the suction pipe 211 communicates with a suction mechanism 212 such as a vacuum pump.
  • the suction pipe 211 is provided with a pressure sensor 213 that measures suction pressure.
  • the configuration of the pressure sensor 213 is arbitrary, but for example, a diaphragm type pressure gauge is used.
  • a rotation mechanism 220 that rotates the suction plate 200 around a vertical axis is provided on the upper surface of the suction plate 200.
  • the rotation mechanism 220 is supported by the support member 221.
  • the support member 221 (rotation mechanism 220) is supported by the arm member 72.
  • FIG. 11 is a flow chart showing the main steps of wafer processing.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of main steps of wafer processing.
  • the processing wafer W and the support wafer S are bonded to each other in the bonding apparatus (not shown) outside the wafer processing system 1 to form the overlapped wafer T in advance.
  • the cassette Ct containing a plurality of overlapped wafers T shown in FIG. 12A is placed on the cassette placing table 10 of the loading/unloading station 2.
  • the overlapped wafer T in the cassette Ct is taken out by the wafer transfer device 20 and transferred to the transition device 30.
  • the wafer transfer device 50 takes out the overlapped wafer T of the transition device 30 and transfers it to the reforming device 60.
  • the peripheral reforming layer M1 and the divided reforming layer M2 are sequentially formed inside the processing wafer W (steps A1 and A2 in FIG. 11), and further, FIG. As shown in c), the inner surface modified layer M3 is formed (step A3 in FIG. 11).
  • the peripheral edge modifying layer M1 serves as a base point for removing the peripheral edge portion We in the edge trim.
  • the divided reformed layer M2 serves as a base point for the removed peripheral edge portion We to be small pieces.
  • the inner surface modification layer M3 serves as a base point for thinning the processed wafer W.
  • the macro alignment position is a position where the macro camera 160 can capture an image of the outer edge of the processing wafer W.
  • the macro camera 160 captures an image of the outer edge of the processed wafer W in the circumferential direction of 360 degrees.
  • the captured image is output from the macro camera 160 to the control device 90.
  • the controller 90 calculates the first eccentric amount of the center Cc of the chuck 140 and the center Cw of the processed wafer W from the image of the macro camera 160. Further, the control device 90 calculates the movement amount of the chuck 140 based on the first eccentricity amount so as to correct the Y-axis component of the first eccentricity amount.
  • the chuck 140 moves in the Y-axis direction based on the calculated movement amount, and moves the chuck 140 to the micro alignment position.
  • the micro alignment position is a position where the micro camera 161 can image the peripheral portion of the processing wafer W.
  • the field of view of the micro camera 161 is as small as about 1/5 of that of the macro camera 160.
  • the peripheral portion of the processing wafer W will be the micro camera.
  • the micro camera 161 cannot capture an image because it does not enter the angle of view of 161. Therefore, the correction of the Y-axis component based on the first eccentric amount can also be said to be for moving the chuck 140 to the micro alignment position.
  • the micro camera 161 captures an image of the boundary between the bonded area Aa and the unbonded area Ab of the processed wafer W in the circumferential direction of 360 degrees.
  • the captured image is output from the micro camera 161 to the control device 90.
  • the control device 90 calculates the second eccentric amount of the center Cc of the chuck 140 and the center Ca of the bonding area Aa from the image of the micro camera 161. Further, the control device 90 determines the position of the chuck 140 with respect to the peripheral modified layer M1 based on the second eccentric amount so that the center of the bonding area Aa and the center of the chuck 140 coincide with each other.
  • laser light L1 (peripheral laser light L1) is emitted from the laser head 150, and the peripheral edge modifying layer M1 is applied to the boundary between the peripheral edge We and the central portion Wc of the processing wafer W. Are formed (step A1 in FIG. 11).
  • the peripheral modified layer M1 is formed radially inward of the outer end of the bonding area Aa.
  • the peripheral edge modifying layer M1 formed by the laser beam L1 is elongated in the thickness direction and has a vertically long aspect ratio.
  • the lower end of the peripheral modified layer M1 is located above the target surface (dotted line in FIG. 13) of the thinned processed wafer W. That is, the distance H1 between the lower end of the peripheral modified layer M1 and the back surface Wb of the processed wafer W is larger than the target thickness H2 of the thinned processed wafer W. In this case, the peripheral modified layer M1 does not remain on the thinned processed wafer W.
  • a crack C1 has grown from the peripheral modified layer M1 and has reached the front surface Wa and the back surface Wb.
  • step A1 the rotating mechanism 143 rotates the chuck 140 and the moving mechanism 144 adjusts the position of the chuck 140 determined by the controller 90 so that the center of the bonding area Aa and the center of the chuck 140 coincide with each other.
  • the chuck 140 is moved in the Y-axis direction. At this time, the rotation of the chuck 140 and the movement in the Y-axis direction are synchronized.
  • the laser light L1 is irradiated from the laser head 150 to the inside of the processing wafer W. That is, the peripheral modified layer M1 is formed while correcting the second eccentricity amount. Then, the peripheral modified layer M1 is formed in an annular shape concentric with the bonding area Aa. That is, the distance D between the peripheral modified layer M1 and the outer end of the bonding area Aa shown in FIG. 13 can be made constant. Therefore, in the peripheral edge removing device 61, the peripheral edge portion We can be appropriately removed with the peripheral edge modifying layer M1 as a starting point.
  • the chuck 140 when the second eccentricity amount has an X-axis component, the chuck 140 is rotated in the Y-axis direction and the chuck 140 is rotated to correct the X-axis component.
  • the second amount of eccentricity when the second amount of eccentricity does not include the X-axis component, it is sufficient to move the chuck 140 in the Y-axis direction without rotating it.
  • the laser head 150 is moved in the Y-axis direction, and laser light L2 (division laser light L2) is emitted from the laser head 150 as shown in FIGS.
  • the divided reformed layer M2 is formed on the outer side in the direction (step A2 in FIG. 11).
  • the divided modified layer M2 is also stretched in the thickness direction and has a vertically long aspect ratio.
  • the divided reformed layer M2 is formed at the same height as the peripheral reformed layer M1. Further, the crack C2 has propagated from the divided modified layer M2 and reaches the front surface Wa and the back surface Wb.
  • the divided reformed layers M2 of the line extending in the radial direction are formed at eight locations, but the number of divided reformed layers M2 is arbitrary. If at least the divided modified layer M2 is formed at two locations, the peripheral edge portion We can be removed. In this case, when the peripheral edge We is removed in the edge trim, the peripheral edge We is divided into a plurality of pieces by the division modified layer M2 while separating the annular peripheral modified layer M1 from the base point.
  • the removed peripheral edge portion We is fragmented and can be removed more easily.
  • the removal of the peripheral edge portion We is performed in order to avoid a sharp edged portion (so-called knife edge shape) of the peripheral edge portion We of the processed wafer W after grinding.
  • the chuck 140 may be moved in the Y-axis direction.
  • laser light L3 (laser light L3 for inner surface) is emitted from the laser head 150 to form the inner surface modified layer M3 along the surface direction (see FIG. 11).
  • Step A3 The black arrow shown in FIG. 16 indicates the rotation direction of the chuck 140, and the same applies to the following description.
  • the lower end of the inner surface modified layer M3 is located slightly above the target surface (dotted line in FIG. 15) of the processed wafer W after thinning. That is, the distance H3 between the lower end of the inner surface modified layer M3 and the back surface Wb of the processed wafer W is slightly larger than the target thickness H2 of the thinned processed wafer W.
  • a crack C3 propagates in the surface direction from the inner surface modified layer M3.
  • step A3 the chuck 140 (processed wafer W) is rotated, and the laser head 150 is moved from the outer peripheral portion of the processed wafer W toward the center in the Y-axis direction while being moved from the laser head 150 to the inside of the processed wafer W.
  • the laser light L3 is emitted.
  • the inner surface modified layer M3 is formed in a spiral shape from the outer side to the inner side in the surface of the processing wafer W.
  • the chuck 140 may be moved in the Y-axis direction. Although the chuck 140 was rotated in forming the inner surface modified layer M3, the laser head 150 may be moved to rotate the laser head 150 relative to the chuck 140.
  • the overlapped wafer T is carried out by the wafer transfer device 70.
  • the overlapped wafer T is transferred to the peripheral edge removing device 61 by the wafer transfer device 70.
  • the peripheral edge removing device 61 removes the peripheral edge portion We of the processed wafer W from the peripheral edge modified layer M1 as a base point (step A4 in FIG. 11).
  • the lifting mechanism 181 lowers the pad 180 to suck and hold the peripheral edge portion We, and then raises the pad 180 further.
  • the peripheral edge portion We held by the pad 180 is separated from the processed wafer W with the peripheral edge modified layer M1 as a base point.
  • the peripheral edge portion We is divided into small pieces based on the divided reformed layer M2.
  • the removed peripheral edge portion We is recovered from the pad 180 to a recovery unit (not shown).
  • the overlapped wafer T is transferred to the processing device 80 by the wafer transfer device 70.
  • the processing device 80 first, the overlapped wafer T is transferred from the transfer arm 71 to the chuck 83 at the transfer position A0.
  • the front surface Wa side of the processed wafer W (hereinafter referred to as the front surface wafer Wa1) is separated from the inner surface modified layer M3 as a base point (step A5 in FIG. 11).
  • step A5 the processing wafer W is suction-held by the suction plate 200 of the transfer arm 71, while the supporting wafer S is suction-held by the chuck 83. Then, the suction plate 200 is rotated, and the front surface wafer Wa1 is cut at the boundary of the inner surface reforming layer M3. Then, with the suction plate 200 sucking and holding the front surface wafer Wa1, the suction plate 200 is lifted to separate the front surface wafer Wa1 from the processing wafer W. At this time, the pressure sensor 213 measures the pressure for sucking the front surface wafer Wa1 to detect the presence or absence of the front surface wafer Wa1 and confirm whether or not the front surface wafer Wa1 is separated from the processing wafer W. The separated front surface wafer Wa1 is collected outside the wafer processing system 1.
  • the chuck 83 is moved to the processing position A1.
  • the grinding unit 84 grinds the front surface Wa of the processed wafer W held by the chuck 83 as shown in FIG. 12(f) to remove the inner surface modified layer M3 and the peripheral modified layer M1 remaining on the front surface Wa. It is removed (step A6 in FIG. 11).
  • the processing wafer W and the grinding wheel are rotated while the grinding wheel is in contact with the surface Wa to grind the surface Wa.
  • the front surface Wa of the processed wafer W may be cleaned with the cleaning liquid using a cleaning liquid nozzle (not shown).
  • the overlapped wafer T is transferred to the cleaning device 41 by the wafer transfer device 70.
  • the surface Wa which is the ground surface of the processed wafer W, is scrubbed and cleaned (step A7 in FIG. 11).
  • the back surface Sb of the support wafer S may be cleaned together with the front surface Wa of the processing wafer W.
  • the overlapped wafer T is transferred by the wafer transfer device 50 to the etching device 40.
  • the etching apparatus 40 etches the front surface Wa of the processing wafer W and removes metal contamination on the back surface Sb of the support wafer S (step A8 in FIG. 11).
  • Step A8 first, the overlapped wafer T is transferred from the wafer transfer device 50 to the holding mechanism 100 and held.
  • the etching liquid E1 is supplied from the first nozzle 110 to the front surface Wa of the processing wafer W while the superposed wafer T held by the holding mechanism 100 is being rotated by the rotating mechanism 103.
  • the surface Wa of the processing wafer W is etched by the etching liquid E1.
  • a damage layer is formed on the surface Wa ground by the processing device 80 described above.
  • the damage layer can be removed to remove stress, and the surface Wa can be smoothed.
  • the back surface Sb of the supporting wafer S is held by the chuck 83 containing a metal component when the front surface Wa is ground by the above-described processing apparatus 80, metal dust may be generated and wrap around the front surface Wa. is there.
  • the metal since grinding is performed with a grinding wheel containing a metal component, the metal may still adhere to the surface Wa. Further, also in the reforming apparatus 60, since the back surface Sb of the support wafer S is held by the chuck 140 containing the metal component, metal dust may be generated and wrap around the front surface Wa. On the other hand, the etching liquid E1 can also remove metal contamination on the front surface Wa of the processing wafer W.
  • the etching liquid E1 is supplied from the first nozzle 110 to the front surface Wa of the processing wafer W, and at the same time, the cleaning liquid E2 is supplied from the second nozzle 120 to the back surface Sb of the supporting wafer S.
  • the back surface Sb is contaminated with the metal.
  • the cleaning liquid E2 can remove metal contamination on the back surface Sb of the support wafer S.
  • the etching liquid E1 does not reach the device layer D and the cleaning liquid E2 reaches the device layer D on the side of the overlapped wafer T.
  • the supply amount of the cleaning liquid E2 supplied from the second nozzle 120 may be larger than the supply amount of the etching liquid E1 supplied from the first nozzle 110. In such a case, it is possible to prevent the device layer D from being etched by the etching liquid E1 and protect the device layer D.
  • the time for etching the front surface Wa with the etching liquid E1 and the time for removing the metal contamination on the back surface Sb with the cleaning liquid E2 are the same. Specifically, the time is adjusted by adjusting the concentration and temperature of each of the etching liquid E1 and the cleaning liquid E2. The start timing and the end timing of etching the front surface Wa and removing the metal contamination on the back surface Sb are the same.
  • the superposed wafer T that has undergone all the processes is transferred to the transition device 30 by the wafer transfer device 50, and further transferred to the cassette Ct of the cassette mounting table 10 by the wafer transfer device 20. In this way, a series of wafer processing in the wafer processing system 1 is completed.
  • step A8 the front surface Wa of the processing wafer W is etched with the etching liquid E1 and the metal contamination of the back surface Sb of the supporting wafer S is removed with the cleaning liquid E2. Therefore, the overlapped wafer T after performing step A8 can be brought into a clean state and can be returned to the cassette Ct. As a result, it is possible to suppress the inside of the cassette Ct from being contaminated with metal, and it is possible to appropriately perform the subsequent processing. Further, it is not necessary to replace the cassette Ct.
  • the throughput of wafer processing was reduced.
  • the etching apparatus 40 since the etching apparatus 40 performs the etching of the front surface Wa and the removal of the metal contamination on the back surface Sb, the throughput of wafer processing can be improved.
  • step A8 the etching by the etching liquid E1 and the removal of the metal contamination by the cleaning liquid E2 are simultaneously performed, so that the throughput of the wafer processing can be further improved. It should be noted that the etching and the removal of metal contamination do not have to be performed at the same time, and may be performed continuously, for example.
  • step A8 the end timing of the etching with the etching liquid E1 and the end timing of the removal of the metal contamination with the cleaning liquid E2 are the same, so that the subsequent rinse processing can be performed at the same time. As a result, the throughput of wafer processing can be further improved.
  • the etching time with the etching liquid E1 and the removal time of the metal contamination with the cleaning liquid E2 are set to be the same, and the respective end timings are the same.
  • the removal time may be different.
  • the end timings can be made the same by shifting the start timings of etching and metal contamination removal.
  • the supply start timing of the cleaning liquid E2 from the second nozzle 120 is controlled according to the etching time.
  • a hydrofluoric nitric acid-based solution such as HF or HNO 3
  • an acidic etching solution is used as the etching solution E1
  • an alkaline etching solution such as TMAH, Choline, or KOH is used.
  • TMAH, Choline, or KOH is used as the etching solution E1
  • TMAH, Choline, or KOH is used as the etching solution E1
  • TMAH TMAH, Choline, or KOH
  • the target etching height of the front surface Wa is sufficiently higher than the upper surface of the device layer D
  • an acidic etching solution may be used and then an alkaline etching solution may be used. If the surface Wa is etched only with an acidic etching solution, the etching rate is high, so overetching may occur and the device layer D may also be etched. Therefore, by etching the surface Wa to a certain extent with an acidic etching solution and then switching to alkaline etching to perform etching, such over-etching can be prevented.
  • a protective film P for protecting the device layer D is formed between the back surface Wb of the processed wafer W and the device layer D as shown in FIG. May be.
  • an oxide film is used for the protective film P, and the alkaline etching solution does not etch the protective film P.
  • the protective film P can prevent the etchant from reaching the device layer D.
  • the surface Wa may be etched using only an alkaline etching solution.
  • the peripheral edge of the support wafer S may be cleaned after the front surface Wa is ground in step A6 and before the front surface Wa is etched and the back surface Sb is removed of metal contamination in step A8.
  • the cleaning of the peripheral portion of the support wafer S is performed by using the peripheral cleaning device 230 shown in FIG. 19, for example.
  • the peripheral edge cleaning device 230 is provided by being stacked on the etching device 40 and the cleaning device 41 in the first processing block G1, for example.
  • the peripheral edge cleaning device 230 has an upper nozzle 231 and a lower nozzle 232 as a peripheral edge removing unit.
  • the upper nozzle 231 supplies the cleaning liquid to the peripheral portion of the support wafer S from above.
  • the lower nozzle 232 supplies the cleaning liquid to the peripheral portion of the support wafer S from below.
  • the upper nozzle 231 and the lower nozzle 232 are in communication with a cleaning liquid supply source (not shown) that stores the cleaning liquid therein.
  • the peripheral edge cleaning device 230 also has a spin chuck (not shown) that rotates and holds the overlapped wafer T. Then, with the superposed wafer T held by the spin chuck and rotated, a cleaning liquid is supplied from the upper nozzle 231 and the lower nozzle 232 to the peripheral portion of the supporting wafer S to clean the peripheral portion. The used cleaning liquid is collected in a cup (not shown) provided around the spin chuck.
  • the cleaning liquid E2 does not go around the peripheral portion of the support wafer S, and it may be insufficient to remove the metal contamination of the peripheral portion. .. Even in such a case, the metal cleaning of the peripheral portion of the support wafer S can be appropriately removed in the peripheral cleaning device 230.
  • FIG. 20 is a plan view schematically showing the outline of the configuration of the wafer processing system 300.
  • FIG. 21 is a flow chart showing the main steps of wafer processing.
  • the wafer processing system 300 is obtained by omitting the processing device 80 from the configuration of the wafer processing system 1 of the first embodiment.
  • the peripheral modified layer M1 is formed (step B1 in FIG. 21), the divided modified layer M2 is formed (step B2 in FIG. 21), and the inner surface modified layer M3 is formed. (Step B3 of FIG. 21), removal of the peripheral edge portion We (step B4 of FIG. 21), separation of the front surface wafer Wa1 (step B5 of FIG. 21), and cleaning of the front surface Wa (step B6 of FIG. 21) are sequentially performed. These steps B1 to B6 are the same as the steps A1 to A5 and A7 of the first embodiment, respectively.
  • the etching device 40 the front surface Wa is etched by the etching liquid E1 and the metal contamination on the back surface Sb is removed by the cleaning liquid E2 (step B7 in FIG. 21).
  • the grinding of the surface Wa of the processed wafer W in step A6 in the first embodiment is omitted, and in step B7, the thinning of the surface Wa by the grinding is performed by the etching solution E1. Etching is performed.
  • FIG. 20 is a plan view schematically showing the outline of the configuration of the wafer processing system 400.
  • the wafer processing system 400 in thinning the surface Wa of the processed wafer W, instead of forming the inner surface modified layer M3 and separating the surface wafer Wa1 as in the first embodiment, the surface Wa is removed. Grind.
  • the wafer processing system 400 has a configuration including a processing device 410 instead of the processing device 80 of the wafer processing system 1 of the first embodiment.
  • the processing device 410 grinds the front surface Wa of the processing wafer W.
  • the processing device 410 includes a rotary table 420, a rough grinding unit 430, a middle grinding unit 440, and a finish grinding unit 450.
  • the rotary table 420 is configured to be rotatable about a vertical rotation center line 421 by a rotation mechanism (not shown).
  • a rotation mechanism (not shown).
  • four chucks 422 as a holding unit for sucking and holding the overlapped wafer T are provided.
  • the chucks 422 are evenly arranged on the same circumference as the rotary table 420, that is, arranged at every 90 degrees.
  • the four chucks 422 can be moved to the delivery position A0 and the processing positions A1 to A3 by rotating the rotary table 420.
  • each of the four chucks 422 is configured to be rotatable about a vertical axis by a rotation mechanism (not shown).
  • the chuck 422 contains a metal component such as alumina.
  • the delivery position A0 is a position on the X-axis positive direction side and the Y-axis positive direction side of the rotary table 420, and the overlapped wafer T is delivered.
  • the first processing position A1 is a position on the X-axis negative direction side and the Y-axis positive direction side of the rotary table 420, and the rough grinding unit 430 is arranged.
  • the second processing position A2 is a position on the X-axis negative direction side and the Y-axis negative direction side of the rotary table 420, and the intermediate grinding unit 440 is arranged.
  • the third processing position A3 is a position on the X-axis positive direction side and the Y-axis negative direction side of the rotary table 420, and the finish grinding unit 450 is arranged.
  • the rough grinding unit 430 roughly grinds the surface Wa of the processing wafer W.
  • the rough grinding unit 430 has a rough grinding portion 431 having a ring-shaped rotatable coarse grinding wheel (not shown).
  • the rough grinding wheel contains, for example, a metal component.
  • the rough grinding portion 431 is configured to be movable in the vertical direction along the support column 432. Then, in a state where the surface Wa of the processed wafer W held by the chuck 422 is brought into contact with the rough grinding wheel, the chuck 422 and the rough grinding wheel are respectively rotated to roughly grind the surface Wa.
  • the intermediate grinding unit 440 the surface Wa of the processing wafer W is subjected to intermediate grinding.
  • the intermediate grinding unit 440 has an intermediate grinding unit 441 having an annularly rotatable intermediate grinding wheel (not shown).
  • the medium grinding wheel contains, for example, a metal component.
  • the intermediate grinding portion 441 is configured to be vertically movable along the support column 442. The grain size of the medium grinding wheel is smaller than that of the rough grinding wheel. Then, with the surface Wa of the processed wafer W held by the chuck 422 in contact with the medium grinding wheel, the chuck 422 and the medium grinding wheel are respectively rotated to perform the medium grinding of the surface Wa.
  • the surface Wa of the processed wafer W is finish ground.
  • the finish grinding unit 450 has a finish grinding section 451 having a ring-shaped rotatable finish grinding wheel (not shown).
  • the finish grinding wheel contains, for example, a metal component.
  • the finish grinding section 451 is configured to be movable in the vertical direction along the support column 452.
  • the particle size of the abrasive grains of the finish grinding wheel is smaller than that of the medium grinding wheel. Then, with the surface Wa of the processed wafer W held by the chuck 422 in contact with the finishing grinding wheel, the chuck 422 and the finishing grinding wheel are rotated to finish-grind the surface Wa.
  • FIG. 23 is a flowchart showing the main steps of wafer processing.
  • FIG. 24 is an explanatory diagram of main steps of wafer processing.
  • the peripheral reforming layer M1 is formed inside the processing wafer W (step C1 in FIG. 23) and further divided.
  • the modified layer M2 is formed (step C2 in FIG. 23).
  • step C3 is the same as step A4 of the first embodiment.
  • the front surface Wa of the processing wafer W is ground.
  • the overlapped wafer T transported to the processing device 410 is delivered to the chuck 422 at the delivery position A0.
  • the chuck 422 is moved to the first processing position A1.
  • the surface Wa of the processed wafer W is roughly ground by the rough grinding unit 430 as shown in FIG. 24D (step C4 in FIG. 23).
  • the chuck 422 is moved to the second processing position A2. Then, the surface Wa of the processing wafer W is ground by the middle grinding unit 440 (step C5 in FIG. 23).
  • the chuck 422 is moved to the third processing position A3.
  • the finish grinding unit 450 finish polishes the front surface Wa of the processed wafer W (step C6 in FIG. 23).
  • the chuck 422 is moved to the delivery position A0.
  • the front surface Wa of the processed wafer W may be cleaned with the cleaning liquid using a cleaning liquid nozzle (not shown).
  • step C7 is the same as step A7 of the first embodiment.
  • step C8 is the same as step A8 of the first embodiment.
  • the wafer processing system 400 performs a series of wafer processing. Also in the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be enjoyed.
  • the peripheral edge We is removed by holding the peripheral edge We with the pad 180 in the peripheral edge removing device 61 in the above embodiment, but the removing method is not limited to this.
  • the peripheral edge portion We may be removed by applying physical impact or ultrasonic waves.
  • the separation of the front surface wafer Wa1 from the processed wafer W is performed when the overlapping wafer T is transferred from the transfer arm 71 of the wafer transfer device 70 to the chuck 83 of the processing device 80.
  • a separating device may be provided in the same device as the peripheral edge removing device 61, or a separating device (not shown) may be provided separately.

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Abstract

デバイス層が形成された第１の基板と第２の基板とが接合された重合基板を処理する基板処理装置であって、前記第２の基板の裏面を保持する保持部と、前記保持部に保持された前記第１の基板を処理する処理部と、前記第１の基板において前記デバイス層と反対側の表面に第１の処理液を供給し、当該第１の基板の表面をエッチングする第１の処理液供給部と、前記第２の基板の裏面に第２の処理液を供給し、当該第２の基板の裏面における金属汚染を除去する第２の処理液供給部と、を有する。

Description

基板処理装置及び基板処理方法
　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、半導体装置の製造方法が開示されている。この製造方法では、半導体基板の第２主表面を研削することにより、当該半導体基板の厚みを所望の厚みにまで薄くした後、研削された半導体基板の第２主表面上に所望の薬液を吐出することにより、当該第２主表面にエッチング処理を施す。
特開２０１１－６０８９３号公報
　本開示にかかる技術は、基板の表面を薄化した後、基板の裏面の金属汚染を除去しつつ、当該基板の表面を適切にエッチングする。
　本開示の一態様は、デバイス層が形成された第１の基板と第２の基板とが接合された重合基板を処理する基板処理装置であって、前記第２の基板の裏面を保持する保持部と、前記保持部に保持された前記第１の基板を処理する処理部と、前記第１の基板において前記デバイス層と反対側の表面に第１の処理液を供給し、当該第１の基板の表面をエッチングする第１の処理液供給部と、前記第２の基板の裏面に第２の処理液を供給し、当該第２の基板の裏面における金属汚染を除去する第２の処理液供給部と、を有する。
　本開示によれば、基板の表面を薄化した後、基板の裏面の金属汚染を除去しつつ、当該基板の表面を適切にエッチングすることができる。
第１の実施形態にかかるウェハ処理システムの構成の概略を模式的に示す平面図である。 重合ウェハの構成の概略を示す側面図である。 重合ウェハの一部の構成の概略を示す側面図である。 エッチング装置の構成の概略を示す縦断面図である。 保持機構の構成の概略を示す側面図である。 改質装置の構成の概略を示す平面図である。 改質装置の構成の概略を示す側面図である。 周縁除去装置の構成の概略を示す平面図である。 周縁除去装置の構成の概略を示す側面図である。 搬送アームの構成の概略を示す縦断面図である。 第１の実施形態にかかるウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。 第１の実施形態にかかるウェハ処理の主な工程の説明図である。 処理ウェハに周縁改質層と分割改質層を形成する様子を示す説明図である。 処理ウェハに周縁改質層と分割改質層を形成した様子を示す説明図である。 処理ウェハに内部面改質層を形成する様子を示す説明図である。 処理ウェハに内部面改質層を形成する様子を示す説明図である。 エッチング装置におけるエッチング液と洗浄液の流れを示す説明図である。 他の実施形態にかかる重合ウェハの一部の構成の概略を示す側面図である。 周縁洗浄装置の構成の概略を示す縦断面図である。 第２の実施形態にかかるウェハ処理システムの構成の概略を模式的に示す平面図である。 第２の実施形態にかかるウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。 第３の実施形態にかかるウェハ処理システムの構成の概略を模式的に示す平面図である。 第３の実施形態にかかるウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。 第３の実施形態にかかるウェハ処理の主な工程の説明図である。
　半導体デバイスの製造工程においては、例えば特許文献１に開示された方法のように、裏面に複数の電子回路等のデバイスが形成された半導体ウェハ（以下、ウェハという）に対し、当該ウェハの表面を研削加工して、ウェハを薄化することが行われている。
　ウェハの表面を研削すると、当該ウェハの表面にはクラックや傷などを含むダメージ層が形成される。ダメージ層はウェハに残留応力を生じさせるため、例えばウェハをダイシングしたチップの抗折強度が弱くなり、チップの割れや欠けを生じさせるおそれがある。そこで、ダメージ層を除去するため、ストレスリリーフ処理が行われる。具体的にストレスリリーフ処理として、例えば特許文献１に開示された方法のように、研削されたウェハの表面に所望の薬液を吐出することにより、当該表面をエッチング処理することが行われる。
　ところで、ウェハの表面の研削加工は、例えばアルミナなどの金属成分を含んだチャックによりウェハの裏面を保持し、ウェハの表面に研削砥石を当接させた状態で、ウェハ（チャック）と研削砥石をそれぞれ回転させて行われる。かかる場合、金属成分を含んだチャックでウェハの裏面を保持するため、当該裏面が金属で汚染される。そしてこの状態で、上述したエッチング処理を行った後、ウェハは例えばＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ　Ｏｐｅｎｉｎｇ　Ｕｎｉｆｉｅ　Ｐｏｄ）と呼ばれるカセットに収容される。そうすると、カセット内が金属汚染され、後続の処理に影響が出るおそれがある。
　そこで、エッチング処理後のウェハをカセットに収容する前に、金属汚染を除去する必要があるが、従来、例えば特許文献１に開示された方法のように、かかる金属汚染を除去することまでは考慮されていない。
　本開示にかかる技術は、ウェハの表面を薄化した後、ウェハの裏面の金属汚染を除去しつつ、当該ウェハの表面を適切にエッチングする。以下、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、第１の実施形態にかかるウェハ処理システムの構成について説明する。図１は、ウェハ処理システム１の構成の概略を模式的に示す平面図である。
　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に対して所望の処理を行う。そしてウェハ処理システム１では、処理ウェハＷを薄化する。以下、処理ウェハＷにおいて、加工される面（支持ウェハＳに接合された面と反対側の面）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、裏面Ｗｂに複数のデバイスを含むデバイス層Ｄが形成されている。また、デバイス層Ｄにはさらに酸化膜（図示せず）、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。また、周縁部Ｗｅはエッジトリムにおいて除去される部分であり、例えば処理ウェハＷの外端部から径方向に１ｍｍ～５ｍｍの範囲である。
　なお、図２においては、図示の煩雑さを回避するため、デバイス層Ｄ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、デバイス層Ｄ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、デバイス層Ｄ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に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、デバイス層Ｄ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。
　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に対して所望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Ｃｔは例えばＦＯＵＰである。また、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８０で研削された処理ウェハＷの表面Ｗａをエッチング処理する。エッチング装置４０の具体的な構成は後述する。
　洗浄装置４１は、後述する加工装置８０で研削された処理ウェハＷの表面Ｗａを洗浄する。例えば表面Ｗａにブラシを当接させて、当該表面Ｗａをスクラブ洗浄する。なお、表面Ｗａ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の表面Ｗａ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６１、及びウェハ搬送装置７０が設けられている。改質装置６０と周縁除去装置６１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６１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、分割改質層、及び内部面改質層を形成する。改質装置６０の具体的な構成は後述する。
　周縁除去装置６１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６１の具体的な構成は後述する。
　ウェハ搬送装置７０は、例えば改質装置６０と周縁除去装置６１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７０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７１、７１を有している。各搬送アーム７１は、多関節のアーム部材７２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。搬送アーム７１の具体的な構成は後述する。そして、ウェハ搬送装置７０は、洗浄装置４１、改質装置６０、周縁除去装置６１、及び後述する加工装置８０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、加工部としての加工装置８０が設けられている。なお、加工装置８０の数や配置は本実施形態に限定されず、複数の加工装置８０が任意に配置されていてもよい。
　加工装置８０は、処理ウェハＷの表面Ｗａを研削する。そして、内部面改質層が形成された表面Ｗａにおいて、当該内部面改質層を除去し、さらに周縁改質層を除去する。
　加工装置８０は、回転テーブル８１を有している。回転テーブル８１は、回転機構（図示せず）によって、鉛直な回転中心線８２を中心に回転自在に構成されている。回転テーブル８１上には、重合ウェハＴを吸着保持する、保持部としてのチャック８３が２つ設けられている。チャック８３は、回転テーブル８１と同一円周上に均等に配置されている。２つのチャック８３は、回転テーブル８１が回転することにより、受渡位置Ａ０及び加工位置Ａ１に移動可能になっている。また、２つのチャック８３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。なお、チャック８３は例えばアルミナなどの金属成分を含む。
　受渡位置Ａ０では、重合ウェハＴの受け渡しが行われる。加工位置Ａ１では、研削ユニット８４が配置される。研削ユニット８４では、処理ウェハＷの表面Ｗａを研削する。研削ユニット８４は、環状形状で回転自在な研削砥石（図示せず）を備えた研削部８５を有している。研削砥石は例えば金属成分を含む。また、研削部８５は、支柱８６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８３に保持された処理ウェハＷの表面Ｗａを研削砥石に当接させた状態で、チャック８３と研削砥石をそれぞれ回転させ、表面Ｗａを研削する。
　以上のウェハ処理システム１には、制御部としての制御装置９０が設けられている。制御装置９０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９０にインストールされたものであってもよい。
　次に、上述したエッチング装置４０について説明する。図４は、エッチング装置４０の構成の概略を示す縦断面図である。
　エッチング装置４０は、重合ウェハＴを保持する保持機構１００を有している。保持機構１００は、重合ウェハＴより大きい径を有する略円板状のベース１０１と、ベース１０１の外周部に設けられた複数の保持部材１０２とを有している。図５に示すように保持部材１０２の側面には、支持ウェハＳの外縁部を嵌め込む窪み部１０２ａが形成されている。そして、図４に示すように複数の保持部材１０２によって、重合ウェハＴの支持ウェハＳが保持される。なお、各保持部材１０２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ている。
　ベース１０１の中央部には回転機構１０３が設けられている。回転機構１０３は回転駆動部（図示せず）に接続され、当該回転機構１０３により、ベース１０１、及びベース１０１に保持された重合ウェハＴは回転自在に構成されている。なお、回転機構１０３は中空に構成されている。
　ベース１０１の上方には、第１の処理液供給部としての第１のノズル１１０が設けられている。第１のノズル１１０はノズルアーム１１１に支持され、ノズルアーム１１１には移動機構１１２が設けられている。第１のノズル１１０は、移動機構１１２によって回転自在に構成され、また鉛直方向に移動自在に構成されている。
　第１のノズル１１０には、処理ウェハＷの表面Ｗａに第１の処理液としてのエッチング液と、リンス液とを供給する供給管１１３が接続されている。供給管１１３は、第１のノズル１１０と反対側においてエッチング液供給管１１４とリンス液供給管１１５に分岐している。
　エッチング液供給管１１４には、内部にエッチング液を貯留するエッチング液供給源１１６が接続されている。エッチング液には、例えばＨＦ、ＨＮＯ３などのフッ硝酸系の液が用いられる。また、エッチング液供給管１１４には、エッチング液の供給を制御するバルブ１１７が設けられている。このエッチング液により、処理ウェハＷの表面Ｗａがエッチングされる。また、このエッチング液により、処理ウェハＷの表面Ｗａの金属汚染が除去される。
　リンス液供給管１１５には、内部にリンス液、例えば純水を貯留するリンス液供給源１１８が接続されている。また、リンス液供給管１１５には、リンス液の供給を制御するバルブ１１９が設けられている。なお、リンス液を供給するノズルは、第１のノズル１１０とは別に設けてもよい。
　ベース１０１の下方には、第２の処理液供給部としての第２のノズル１２０が設けられている。第２のノズル１２０は、中空に構成された回転機構１０３から突出するように設けられている。
　第２のノズル１２０には、支持ウェハＳの裏面Ｓｂに第２の処理液としての洗浄液と、リンス液とを供給する供給管１２１が接続されている。供給管１２１は、回転機構１０３の内部を挿通し、第２のノズル１２０と反対側において洗浄液供給管１２２とリンス液供給管１２３に分岐している。
　洗浄液供給管１２２には、内部に洗浄液を貯留する洗浄液供給源１２４が接続されている。洗浄液には、例えばＦＰＭ（フッ酸過酸化水素水溶液）、ＳＣ２(塩酸過酸化水素水溶液)などが用いられる。また、洗浄液供給管１２２には、洗浄液の供給を制御するバルブ１２５が設けられている。この洗浄液により、支持ウェハＳの裏面Ｓｂの金属汚染が除去される。
　リンス液供給管１２３には、内部にリンス液、例えば純水を貯留するリンス液供給源１２６が接続されている。また、リンス液供給管１２３には、リンス液の供給を制御するバルブ１２７が設けられている。なお、リンス液を供給するノズルは、第２のノズル１２０とは別に設けてもよい。
　保持機構１００の周囲には、重合ウェハＴから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ１３０が設けられている。カップ１３０の下面には、回収した液体を排出する排出管１３１と、カップ１３０内の雰囲気を真空引きして排気する排気管１３２が接続されている。
　次に、上述した改質装置６０について説明する。図６は、改質装置６０の構成の概略を示す平面図である。図７は、改質装置６０の構成の概略を示す側面図である。
　改質装置６０は、重合ウェハＴを上面で保持する、保持部としてのチャック１４０を有している。チャック１４０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を吸着保持する。チャック１４０は例えばアルミナなどの金属成分を含む。チャック１４０は、エアベアリング１４１を介して、スライダテーブル１４２に支持されている。スライダテーブル１４２の下面側には、回転機構１４３が設けられている。回転機構１４３は、駆動源として例えばモータを内蔵している。チャック１４０は、回転機構１４３によってエアベアリング１４１を介して、鉛直軸回りに回転自在に構成されている。スライダテーブル１４２は、その下面側に設けられた移動機構１４４によって、基台１４６に設けられＹ軸方向に延伸するレール１４５に沿って移動可能に構成されている。なお、移動機構１４４の駆動源は特に限定されるものではないが、例えばリニアモータが用いられる。
　チャック１４０の上方には、改質部としてのレーザヘッド１５０が設けられている。レーザヘッド１５０は、レンズ１５１を有している。レンズ１５１は、レーザヘッド１５０の下面に設けられた筒状の部材であり、チャック１４０に保持された処理ウェハＷにレーザ光を照射する。
　レーザヘッド１５０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を、処理ウェハＷの内部の所望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し、周縁改質層、分割改質層、及び内部面改質層が形成される。
　レーザヘッド１５０は、支持部材１５２に支持されている。レーザヘッド１５０は、鉛直方向に延伸するレール１５３に沿って、昇降機構１５４により昇降自在に構成されている。またレーザヘッド１５０は、移動機構１５５によってＹ軸方向に移動自在に構成されている。なお、昇降機構１５４及び移動機構１５５はそれぞれ、支持柱１５６に支持されている。
　チャック１４０の上方であって、レーザヘッド１５０のＹ軸正方向側には、マクロカメラ１６０とマイクロカメラ１６１が設けられている。例えば、マクロカメラ１６０とマイクロカメラ１６１は一体に構成され、マクロカメラ１６０はマイクロカメラ１６１のＹ軸正方向側に配置されている。マクロカメラ１６０とマイクロカメラ１６１は、昇降機構１６２によって昇降自在に構成され、さらに移動機構１６３によってＹ軸方向に移動自在に構成されている。
　マクロカメラ１６０は、処理ウェハＷ（重合ウェハＴ）の外側端部を撮像する。マクロカメラ１６０は、例えば同軸レンズを備え、可視光、例えば赤色光を照射し、さらに対象物からの反射光を受光する。なお例えば、マクロカメラ１６０の撮像倍率は２倍である。
　マイクロカメラ１６１は、処理ウェハＷの周縁部を撮像し、接合領域Ａａと未接合領域Ａｂの境界を撮像する。マイクロカメラ１６１は、例えば同軸レンズを備え、赤外光（ＩＲ光）を照射し、さらに対象物からの反射光を受光する。なお例えば、マイクロカメラ１６１の撮像倍率は１０倍であり、視野はマクロカメラ１６０に対して約１／５であり、ピクセルサイズはマクロカメラ１６０に対して約１／５である。
　次に、上述した周縁除去装置６１について説明する。図８は、周縁除去装置６１の構成の概略を示す平面図である。図９は、周縁除去装置６１の構成の概略を示す側面図である。
　周縁除去装置６１は、重合ウェハＴを上面で保持するチャック１７０を有している。チャック１７０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を吸着保持する。またチャック１７０は、回転機構１７１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１７０の上方には、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅを保持して移送するパッド１８０が設けられている。パッド１８０には例えば真空ポンプなどの吸引機構（図示せず）が接続され、パッド１８０はその下面において周縁部Ｗｅを吸着保持する。パッド１８０には、パッド１８０を鉛直方向に昇降させる昇降機構１８１と、パッド１８０を水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に移動させる移動機構１８２とが設けられている。
　チャック１７０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１９０が設けられている。検知部１９０は、チャック１７０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１９０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１９０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１９０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。
　なお、チャック１７０の下方には、パッド１８０で移送された周縁部Ｗｅを回収する回収部（図示せず）が設けられている。回収部は、パッド１８０で吸着保持された周縁部Ｗｅを収容して回収する。
　次に、上述したウェハ搬送装置７０の、分離部としての搬送アーム７１について説明する。図１０は、搬送アーム７１の構成の概略を示す縦断面図である。
　搬送アーム７１は、重合ウェハＴより大きい径を有する、円板状の吸着板２００を有している。吸着板２００の下面には、処理ウェハＷの中央部Ｗｃを保持する保持部２１０が設けられている。
　保持部２１０には中央部Ｗｃを吸引する吸引管２１１が接続され、吸引管２１１は例えば真空ポンプなどの吸引機構２１２に連通している。吸引管２１１には、吸引圧力を測定する圧力センサ２１３が設けられている。圧力センサ２１３の構成は任意であるが、例えばダイヤフラム型の圧力計が用いられる。
　吸着板２００の上面には、当該吸着板２００を鉛直軸回りに回転させる回転機構２２０が設けられている。回転機構２２０は、支持部材２２１に支持されている。また、支持部材２２１（回転機構２２０）は、アーム部材７２に支持されている。
　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説明する。図１１は、ウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。図１２は、ウェハ処理の主な工程の説明図である。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１２（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１２（ｂ）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１１のステップＡ１、Ａ２）、さらに図１２（ｃ）に示すように内部面改質層Ｍ３が形成される（図１１のステップＡ３）。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が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。
　先ず、ウェハ搬送装置５０から重合ウェハＴが搬入され、チャック１４０に保持される。次に、チャック１４０をマクロアライメント位置に移動させる。マクロアライメント位置は、マクロカメラ１６０が処理ウェハＷの外側端部を撮像できる位置である。
　次に、マクロカメラ１６０によって、処理ウェハＷの周方向３６０度における外側端部の画像が撮像される。撮像された画像は、マクロカメラ１６０から制御装置９０に出力される。
　制御装置９０では、マクロカメラ１６０の画像から、チャック１４０の中心Ｃｃと処理ウェハＷの中心Ｃｗの第１の偏心量を算出する。さらに制御装置９０では、第１の偏心量に基づいて、当該第１の偏心量のＹ軸成分を補正するように、チャック１４０の移動量を算出する。チャック１４０は、この算出された移動量に基づいてＹ軸方向に移動し、チャック１４０をマイクロアライメント位置に移動させる。マイクロアライメント位置は、マイクロカメラ１６１が処理ウェハＷの周縁部を撮像できる位置である。ここで、上述したようにマイクロカメラ１６１の視野はマクロカメラ１６０に対して約１／５と小さいため、第１の偏心量のＹ軸成分を補正しないと、処理ウェハＷの周縁部がマイクロカメラ１６１の画角に入らず、マイクロカメラ１６１で撮像できない場合がある。このため、第１の偏心量に基づくＹ軸成分の補正は、チャック１４０をマイクロアライメント位置に移動させるためともいえる。
　次に、マイクロカメラ１６１によって、処理ウェハＷの周方向３６０度における接合領域Ａａと未接合領域Ａｂの境界を撮像する。撮像された画像は、マイクロカメラ１６１から制御装置９０に出力される。
　制御装置９０では、マイクロカメラ１６１の画像から、チャック１４０の中心Ｃｃと接合領域Ａａの中心Ｃａの第２の偏心量を算出する。さらに制御装置９０では、第２の偏心量に基づいて、接合領域Ａａの中心とチャック１４０の中心が一致するように、周縁改質層Ｍ１に対するチャック１４０の位置を決定する。
　次に、図１３及び図１４に示すようにレーザヘッド１５０からレーザ光Ｌ１（周縁用レーザ光Ｌ１）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１１のステップＡ１）。なお、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。
　上記レーザ光Ｌ１によって形成される周縁改質層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、薄化後の処理ウェハＷの目標表面（図１３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の裏面Ｗｂとの間の距離Ｈ１は、薄化後の処理ウェハＷの目標厚みＨ２より大きい。かかる場合、薄化後の処理ウェハＷに周縁改質層Ｍ１が残らない。なお、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。
　ステップＡ１では、制御装置９０で決定されたチャック１４０の位置に合わせて、接合領域Ａａの中心とチャック１４０の中心が一致するように、回転機構１４３によってチャック１４０を回転させると共に、移動機構１４４によってチャック１４０をＹ軸方向に移動させる。この際、チャック１４０の回転とＹ軸方向の移動を同期させる。
　そして、このようにチャック１４０（処理ウェハＷ）を回転及び移動させながら、レーザヘッド１５０から処理ウェハＷの内部にレーザ光Ｌ１を照射する。すなわち、第２の偏心量を補正しながら、周縁改質層Ｍ１を形成する。そうすると周縁改質層Ｍ１は、接合領域Ａａと同心円状に環状に形成される。すなわち、図１３に示す周縁改質層Ｍ１と接合領域Ａａの外側端部との距離Ｄを一定にすることができる。このため、その後周縁除去装置６１において、周縁改質層Ｍ１を基点に周縁部Ｗｅを適切に除去することができる。
　なお、本例においては、第２の偏心量がＸ軸成分を備える場合に、チャック１４０をＹ軸方向に移動させつつ、チャック１４０を回転させて、当該Ｘ軸成分を補正している。一方、第２の偏心量がＸ軸成分を備えない場合には、チャック１４０を回転させずに、Ｙ軸方向に移動させるだけでよい。
　次に、レーザヘッド１５０をＹ軸方向に移動させて、図１３及び図１４に示すようにレーザヘッド１５０からレーザ光Ｌ２（分割用レーザ光Ｌ２）を照射して、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１１のステップＡ２）。
　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。なお、本実施形態においては、分割改質層Ｍ２は周縁改質層Ｍ１と同じ高さに形成される。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。
　また、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１４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。なお、この周縁部Ｗｅの除去（いわゆるエッジトリム）は、研削後の処理ウェハＷの周縁部Ｗｅが鋭く尖った形状（いわゆるナイフエッジ形状）のを回避するために行われる。
　なお、本実施形態では分割改質層Ｍ２を形成するにあたり、レーザヘッド１５０をＹ軸方向に移動させたが、チャック１４０をＹ軸方向に移動させてもよい。
　次に、図１５及び図１６に示すようにレーザヘッド１５０からレーザ光Ｌ３（内部面用レーザ光Ｌ３）を照射して、面方向に沿って内部面改質層Ｍ３を形成する（図１１のステップＡ３）。なお、図１６に示す黒塗り矢印はチャック１４０の回転方向を示し、以下の説明においても同様である。
　内部面改質層Ｍ３の下端は、薄化後の処理ウェハＷの目標表面（図１５中の点線）より少し上方に位置している。すなわち、内部面改質層Ｍ３の下端と処理ウェハＷの裏面Ｗｂとの間の距離Ｈ３は、薄化後の処理ウェハＷの目標厚みＨ２より少し大きい。なお、処理ウェハＷの内部には、内部面改質層Ｍ３から面方向にクラックＣ３が進展する。
　ステップＡ３では、チャック１４０（処理ウェハＷ）を回転させると共に、レーザヘッド１５０を処理ウェハＷの外周部から中心部に向けてＹ軸方向に移動させながら、レーザヘッド１５０から処理ウェハＷの内部にレーザ光Ｌ３を照射する。そうすると、内部面改質層Ｍ３は、処理ウェハＷの面内において、外側から内側に螺旋状に形成される。
　なお、本実施形態では内部面改質層Ｍ３を形成するにあたり、レーザヘッド１５０をＹ軸方向に移動させたが、チャック１４０をＹ軸方向に移動させてもよい。また内部面改質層Ｍ３を形成するにあたり、チャック１４０を回転させたが、レーザヘッド１５０を移動させて、チャック１４０に対してレーザヘッド１５０を相対的に回転させてもよい。
　次に、処理ウェハＷに内部面改質層Ｍ３が形成されると、ウェハ搬送装置７０によって重合ウェハＴが搬出される。
　次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置７０により周縁除去装置６１に搬送される。周縁除去装置６１では、図１２（ｄ）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１１のステップＡ４）。ステップＡ４では、昇降機構１８１によりパッド１８０を下降させて周縁部Ｗｅを吸着保持した後、さらにパッド１８０を上昇させる。そうすると、パッド１８０に保持された周縁部Ｗｅが、周縁改質層Ｍ１を基点に処理ウェハＷから分離される。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。なお、除去された周縁部Ｗｅは、パッド１８０から回収部（図示せず）に回収される。
　次に、重合ウェハＴはウェハ搬送装置７０により加工装置８０に搬送される。加工装置８０では、先ず、搬送アーム７１から受渡位置Ａ０のチャック８３に重合ウェハＴを受け渡す。この際、図１２（ｅ）に示すように内部面改質層Ｍ３を基点に、処理ウェハＷの表面Ｗａ側（以下、表面ウェハＷａ１という）を分離する（図１１のステップＡ５）。
　ステップＡ５では、搬送アーム７１の吸着板２００で処理ウェハＷを吸着保持しつつ、チャック８３で支持ウェハＳを吸着保持する。そして、吸着板２００を回転させて、内部面改質層Ｍ３を境界に表面ウェハＷａ１が縁切りされる。その後、吸着板２００が表面ウェハＷａ１を吸着保持した状態で、当該吸着板２００を上昇させて、処理ウェハＷから表面ウェハＷａ１を分離する。この際、圧力センサ２１３で表面ウェハＷａ１を吸引する圧力を測定することで、表面ウェハＷａ１の有無を検知して、処理ウェハＷから表面ウェハＷａ１が分離されたか否かを確認することができる。なお、分離された表面ウェハＷａ１は、ウェハ処理システム１の外部に回収される。
　続いて、チャック８３を加工位置Ａ１に移動させる。そして、研削ユニット８４によって、図１２（ｆ）に示すようにチャック８３に保持された処理ウェハＷの表面Ｗａを研削し、当該表面Ｗａに残る内部面改質層Ｍ３と周縁改質層Ｍ１を除去する（図１１のステップＡ６）。ステップＡ６では、表面Ｗａ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、表面Ｗａ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の表面Ｗａ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７０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の研削面である表面Ｗａがスクラブ洗浄される（図１１のステップＡ７）。なお、洗浄装置４１では、処理ウェハＷの表面Ｗａ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の表面Ｗａをエッチングするとともに、支持ウェハＳの裏面Ｓｂの金属汚染を除去する（図１１のステップＡ８）。ステップＡ８では、先ず、ウェハ搬送装置５０から保持機構１００に重合ウェハＴが受け渡され、保持される。
　次に、回転機構１０３によって保持機構１００に保持された重合ウェハＴを回転させた状態で、第１のノズル１１０から処理ウェハＷの表面Ｗａにエッチング液Ｅ１を供給する。かかる場合、エッチング液Ｅ１によって、処理ウェハＷの表面Ｗａがエッチングされる。上述した加工装置８０で研削された表面Ｗａには、ダメージ層が形成される。これに対し、表面Ｗａをウェットエッチングすることによってダメージ層を除去してストレス（応力）を除去でき、表面Ｗａを平滑化することができる。ここで、上述した加工装置８０で表面Ｗａを研削する際には、金属成分を含むチャック８３で支持ウェハＳの裏面Ｓｂが保持されるので、金属のゴミが発生して表面Ｗａに回り込む場合がある。また、金属成分を含む研削砥石で研削するので、やはり表面Ｗａに金属が付着する場合がある。さらに、改質装置６０においても、金属成分を含むチャック１４０で支持ウェハＳの裏面Ｓｂが保持されるので、金属のゴミが発生して表面Ｗａに回り込む場合がある。これに対し、エッチング液Ｅ１によって、処理ウェハＷの表面Ｗａの金属汚染も除去することができる。
　また、第１のノズル１１０から処理ウェハＷの表面Ｗａにエッチング液Ｅ１を供給すると同時に、第２のノズル１２０から支持ウェハＳの裏面Ｓｂに洗浄液Ｅ２を供給する。上述したように加工装置８０で表面Ｗａを研削する際には、金属成分を含むチャック８３で裏面Ｓｂが保持されるので、当該裏面Ｓｂが金属で汚染される。また、改質装置６０においても、金属成分を含むチャック１４０で支持ウェハＳの裏面Ｓｂが保持されるので、当該裏面Ｓｂが金属で汚染される。これに対し、洗浄液Ｅ２によって、支持ウェハＳの裏面Ｓｂの金属汚染を除去することができる。
　そしてこの際、図１７に示すように重合ウェハＴの側方において、エッチング液Ｅ１はデバイス層Ｄに到達せず、洗浄液Ｅ２はデバイス層Ｄに到達するにようにするのが好ましい。具体的には、第２のノズル１２０から供給する洗浄液Ｅ２の供給量を、第１のノズル１１０から供給されるエッチング液Ｅ１の供給量より多くしてもよい。かかる場合、エッチング液Ｅ１によってデバイス層Ｄがエッチングさせるのを抑制することができ、デバイス層Ｄを保護することができる。
　なお、本実施形態では、エッチング液Ｅ１による表面Ｗａのエッチングを行う時間と、洗浄液Ｅ２による裏面Ｓｂの金属汚染の除去を行う時間とを同じにしている。具体的には、例えばエッチング液Ｅ１と洗浄液Ｅ２のそれぞれの濃度や温度を調節することで、上記時間を調節している。そして、表面Ｗａのエッチングと裏面Ｓｂの金属汚染除去の開始タイミングと終了タイミングを同じにしている。
　次に、表面Ｗａのエッチングと裏面Ｓｂの金属汚染除去が終了すると、回転機構１０３による重合ウェハＴの回転を維持した状態で、第１のノズル１１０から表面Ｗａにリンス液を供給するとともに、第２のノズル１２０から裏面Ｓｂにリンス液を供給する。そして、表面Ｗａのリンスと裏面Ｓｂのリンスを同時に行う。その後、さらに回転機構１０３による重合ウェハＴの回転を維持し、リンス液を振り切り乾燥する。
　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。
　以上の実施形態によれば、ステップＡ８において、エッチング液Ｅ１による処理ウェハＷの表面Ｗａのエッチングと、洗浄液Ｅ２による支持ウェハＳの裏面Ｓｂの金属汚染の除去とを行っている。したがって、ステップＡ８を行った後の重合ウェハＴを清浄な状態にすることができ、カセットＣｔに戻すことができる。その結果、カセットＣｔ内が金属で汚染されるのを抑制することができ、後続の処理を適切に行うことができる。また、カセットＣｔを交換するなどの手間も必要なくなる。
　ここで、従来、表面Ｗａのエッチングを行ってカセットＣｔに戻して、さらにウェハ処理システム１の外部で洗浄を行っていたため、ウェハ処理のスループットが低下していた。この点、本実施形態では、エッチング装置４０において表面Ｗａのエッチングに加えて、裏面Ｓｂの金属汚染の除去まで行っているので、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。
　また、ステップＡ８において、エッチング液Ｅ１によるエッチングと、洗浄液Ｅ２による金属汚染の除去とを同時に行っているので、ウェハ処理のスループットをさらに向上させることができる。なお、エッチングと金属汚染除去は同時に行われる必要はなく、例えば連続して行われてもよい。
　さらに、ステップＡ８において、エッチング液Ｅ１によるエッチングの終了タイミングと、洗浄液Ｅ２による金属汚染の除去の終了タイミングとを同じにしているので、その後のリンス処理を同時に行うことができる。その結果、ウェハ処理のスループットをさらに向上させることができる。
　なお、以上の実施形態では、エッチング液Ｅ１によるエッチングを行う時間と、洗浄液Ｅ２による金属汚染の除去を行う時間とを同じにして、それぞれの終了タイミングを同じにしたが、これらエッチング時間と金属汚染除去時間は異なっていてもよい。かかる場合、エッチングと金属汚染除去の開始タイミングをずらすことで、終了タイミングを同じにすることができる。具体的には、エッチング時間に合わせて、第２のノズル１２０からの洗浄液Ｅ２の供給開始タイミングを制御する。このようにエッチング時間を固定することで、表面Ｗａのオーバーエッチングを防止することができる。
　以上の実施形態では、エッチング液Ｅ１として、例えばＨＦ、ＨＮＯ３などのフッ硝酸系の液、すなわち酸性のエッチング液が用いられたが、例えばＴＭＡＨ、Ｃｈｏｌｉｎｅ、ＫＯＨなどのアルカリ性のエッチング液を用いてもよい。酸性とアルカリ性のエッチング液のいずれを用いるかは、処理ウェハＷの表面Ｗａをどの程度エッチングするかで選択することができる。
　例えば、表面Ｗａの目標エッチング高さが、デバイス層Ｄの上面よりも十分高い場合、上記実施形態のように、酸性のエッチング液のみを用いるのがよい。酸性のエッチング液は、エッチング速度が速いため、エッチングにかかる時間を短縮することができる。
　一方例えば、表面Ｗａの目標エッチング高さが、デバイス層Ｄの上面に近接している場合、酸性のエッチング液を用いた後、アルカリ性のエッチング液に切り替えてもよい。仮に酸性のエッチング液のみで表面Ｗａをエッチングすると、エッチング速度が速いため、オーバーエッチングしてしまい、デバイス層Ｄまでエッチングされるおそれがある。そこで、表面Ｗａを酸性のエッチング液である程度までエッチングした後、アルカリ性のエッチングに切り替えてエッチングすることで、かかるオーバーエッチングを防止することができる。
　なお、このようにアルカリ性のエッチング液を用いる場合、図１８（ａ）に示すように処理ウェハＷの裏面Ｗｂとデバイス層Ｄとの間には、デバイス層Ｄを保護する保護膜Ｐが形成されていてもよい。保護膜Ｐには例えば酸化膜が用いられ、アルカリ性のエッチング液は保護膜Ｐをエッチングしない。かかる場合、図１８（ｂ）に示すように表面Ｗａをデバイス層Ｄの上面の間近までエッチングしても、保護膜Ｐによってエッチング液がデバイス層Ｄに到達するのを防止することができる。
　なお、表面Ｗａの目標エッチング高さが上記いずれの場合でも、アルカリ性のエッチング液のみを用いて表面Ｗａをエッチングしてもよい。
　以上の実施形態において、ステップＡ６で表面Ｗａを研削後であって、ステップＡ８で表面Ｗａのエッチングと裏面Ｓｂの金属汚染除去を行う前に、支持ウェハＳの周縁部を洗浄してもよい。支持ウェハＳの周縁部の洗浄は、例えば図１９に示す周縁洗浄装置２３０を用いて行われる。周縁洗浄装置２３０は、例えば第１の処理ブロックＧ１において、エッチング装置４０と洗浄装置４１に積層して設けられる。
　周縁洗浄装置２３０は、周縁除去部としての上方ノズル２３１と下方ノズル２３２を有している。上方ノズル２３１は、支持ウェハＳの周縁部に上方から洗浄液を供給する。下方ノズル２３２は、支持ウェハＳの周縁部に下方から洗浄液を供給する。上方ノズル２３１と下方ノズル２３２は、それぞれ内部に洗浄液を貯留する洗浄液供給源（図示せず）に連通している。
　また、周縁洗浄装置２３０は、重合ウェハＴを回転して保持するスピンチャック（図示せず）を有している。そして、重合ウェハＴがスピンチャックに保持されて回転した状態で、上方ノズル２３１と下方ノズル２３２から支持ウェハＳの周縁部に洗浄液を供給して、当該周縁部を洗浄する。なお、使用済みの洗浄液は、スピンチャックの周囲に設けられたカップ（図示せず）に回収される。
　例えば、ステップＡ８において洗浄液Ｅ２を用いて裏面Ｓｂの金属汚染除去をする際、洗浄液Ｅ２が支持ウェハＳの周縁部に回り込まず、当該周縁部の金属汚染を除去するのが不十分な場合がある。かかる場合であっても、周縁洗浄装置２３０において、支持ウェハＳの周縁部の金属汚染を適切に除去することができる。
　次に、第２の実施形態にかかるウェハ処理システムの構成について説明する。図２０は、ウェハ処理システム３００の構成の概略を模式的に示す平面図である。図２１は、ウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。
　図２０に示すようにウェハ処理システム３００は、第１の実施形態のウェハ処理システム１の構成から、加工装置８０を省略したものである。
　図２１に示すようにウェハ処理システム３００では、周縁改質層Ｍ１の形成（図２１のステップＢ１）、分割改質層Ｍ２の形成（図２１のステップＢ２）、内部面改質層Ｍ３の形成（図２１のステップＢ３）、周縁部Ｗｅの除去（図２１のステップＢ４）、表面ウェハＷａ１の分離（図２１のステップＢ５）、表面Ｗａの洗浄（図２１のステップＢ６）が順次行われる。これらステップＢ１～Ｂ６はそれぞれ、第１の実施形態のステップＡ１～Ａ５、Ａ７と同様である。
　次に、エッチング装置４０において、エッチング液Ｅ１による表面Ｗａのエッチングと、洗浄液Ｅ２による裏面Ｓｂの金属汚染の除去を行う（図２１のステップＢ７）。ここで、ウェハ処理システム３００では、第１の実施形態におけるステップＡ６の処理ウェハＷの表面Ｗａの研削を省略しており、ステップＢ７では、当該研削分の表面Ｗａの薄化もエッチング液Ｅ１によりエッチングで行う。
　本第２の実施形態においても、上記第１の実施形態と同様の効果を享受することができる。
　次に、第３の実施形態にかかるウェハ処理システムの構成について説明する。図２０は、ウェハ処理システム４００の構成の概略を模式的に示す平面図である。
　ウェハ処理システム４００では、処理ウェハＷの表面Ｗａを薄化するにあたり、第１の実施形態のように内部面改質層Ｍ３を形成して表面ウェハＷａ１を分離することに代えて、表面Ｗａを研削する。具体的にウェハ処理システム４００は、第１の実施形態のウェハ処理システム１の加工装置８０に代えて、加工装置４１０を備えた構成を有している。
　加工装置４１０は、処理ウェハＷの表面Ｗａを研削する。加工装置４１０は、回転テーブル４２０、粗研削ユニット４３０、中研削ユニット４４０、及び仕上研削ユニット４５０を有している。
　回転テーブル４２０は、回転機構（図示せず）によって、鉛直な回転中心線４２１を中心に回転自在に構成されている。回転テーブル４２０上には、重合ウェハＴを吸着保持する、保持部としてのチャック４２２が４つ設けられている。チャック４２２は、回転テーブル４２０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４２２は、回転テーブル４２０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４２２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。なお、チャック４２２は例えばアルミナなどの金属成分を含む。
　本実施形態では、受渡位置Ａ０は回転テーブル４２０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４２０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４３０が配置される。第２の加工位置Ａ２は回転テーブル４２０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４４０が配置される。第３の加工位置Ａ３は回転テーブル４２０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４５０が配置される。
　粗研削ユニット４３０では、処理ウェハＷの表面Ｗａを粗研削する。粗研削ユニット４３０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４３１を有している。粗研削砥石は例えば金属成分を含む。また、粗研削部４３１は、支柱４３２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４２２に保持された処理ウェハＷの表面Ｗａを粗研削砥石に当接させた状態で、チャック４２２と粗研削砥石をそれぞれ回転させ、表面Ｗａを粗研削する。
　中研削ユニット４４０では、処理ウェハＷの表面Ｗａを中研削する。中研削ユニット４４０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４４１を有している。中研削砥石は例えば金属成分を含む。また、中研削部４４１は、支柱４４２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４２２に保持された処理ウェハＷの表面Ｗａを中研削砥石に当接させた状態で、チャック４２２と中研削砥石をそれぞれ回転させ、表面Ｗａを中研削する。
　仕上研削ユニット４５０では、処理ウェハＷの表面Ｗａを仕上研削する。仕上研削ユニット４５０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４５１を有している。仕上研削砥石は例えば金属成分を含む。また、仕上研削部４５１は、支柱４５２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４２２に保持された処理ウェハＷの表面Ｗａを仕上研削砥石に当接させた状態で、チャック４２２と仕上研削砥石をそれぞれ回転させ、表面Ｗａを仕上研削する。
　次に、以上のように構成されたウェハ処理システム４００を用いて行われるウェハ処理について説明する。図２３は、ウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。図２４は、ウェハ処理の主な工程の説明図である。
　ウェハ処理システム４００では先ず、改質装置６０において、図２４（ａ）及び（ｂ）に示すように処理ウェハＷの内部に周縁改質層Ｍ１を形成し（図２３のステップＣ１）、さらに分割改質層Ｍ２を形成する（図２３のステップＣ２）。これらステップＣ１～Ｃ２はそれぞれ、第１の実施形態のステップＡ１～Ａ２と同様である。
　次に、周縁除去装置６１において、図２４（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２３のステップＣ３）。このステップＣ３は、第１の実施形態のステップＡ４と同様である。
　次に、加工装置４１０において、処理ウェハＷの表面Ｗａを研削する。加工装置４１０に搬送された重合ウェハＴは、受渡位置Ａ０のチャック４２２に受け渡される。続いて、チャック４２２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４３０によって、図２４（ｄ）に示すように処理ウェハＷの表面Ｗａを粗研削する（図２３のステップＣ４）。
　次に、チャック４２２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４４０によって、処理ウェハＷの表面Ｗａを中研削する（図２３のステップＣ５）。
　次に、チャック４２２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４５０によって、処理ウェハＷの表面Ｗａを仕上研削する（図２３のステップＣ６）。
　次に、チャック４２２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の表面Ｗａが洗浄液によって洗浄されてもよい。
　次に、洗浄装置４１において、処理ウェハＷの表面Ｗａをスクラブ洗浄する（図２３のステップＣ７）。このステップＣ７は、第１の実施形態のステップＡ７と同様である。
　次に、エッチング装置４０において、エッチング液Ｅ１による表面Ｗａのエッチングと、洗浄液Ｅ２による裏面Ｓｂの金属汚染の除去を行う（図２３のステップＣ８）。このステップＣ８は、第１の実施形態のステップＡ８と同様である。
　以上のように、ウェハ処理システム４００において一連のウェハ処理が行われる。本第３の実施形態においても、上記第１の実施形態と同様の効果を享受することができる。
　なお、以上の実施形態では、周縁部Ｗｅの除去は、周縁除去装置６１においてパッド１８０で周縁部Ｗｅを保持して除去していたが、除去方法はこれに限定されない。例えば、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。
　また以上の実施形態では、処理ウェハＷからの表面ウェハＷａ１の分離は、ウェハ搬送装置７０の搬送アーム７１から加工装置８０のチャック８３に重合ウェハＴを受け渡す際に行っていたが、分離方法はこれに限定されない。例えば、分離装置（図示せず）を周縁除去装置６１と同一装置内に設けてもよいし、分離装置（図示せず）を別途設けてもよい。
　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
　　４０　　エッチング装置
　　１１０　第１のノズル
　　１２０　第２のノズル
　　Ｄ　　　デバイス層
　　Ｅ１　　エッチング液
　　Ｅ２　　洗浄液
　　Ｓ　　　支持ウェハ
　　Ｔ　　　重合ウェハ
　　Ｗ　　　処理ウェハ

Claims (20)

  1. デバイス層が形成された第１の基板と第２の基板とが接合された重合基板を処理する基板処理装置であって、
    前記第２の基板の裏面を保持する保持部と、
    前記保持部に保持された前記第１の基板を処理する処理部と、
    前記第１の基板において前記デバイス層と反対側の表面に第１の処理液を供給し、当該第１の基板の表面をエッチングする第１の処理液供給部と、
    前記第２の基板の裏面に第２の処理液を供給し、当該第２の基板の裏面における金属汚染を除去する第２の処理液供給部と、を有する、基板処理装置。
  2. 前記第１の処理液供給部と前記第２の処理液供給部を制御する制御部を有し、
    前記制御部は、前記第１の処理液によるエッチングと、前記第２の処理液による金属汚染除去とを同時に行うように、前記第１の処理液供給部と前記第２の処理液供給部を制御する、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記制御部は、前記第１の処理液によるエッチングの終了時と、前記第２の処理液による金属汚染除去の終了時とが同じになるように、前記第１の処理液供給部と前記第２の処理液供給部を制御する、請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 前記第１の処理液供給部と前記第２の処理液供給部を制御する制御部を有し、
    前記制御部は、前記重合基板の側方において、前記第１の処理液が前記デバイス層に到達せず、前記第２の処理液が前記デバイス層に到達するように、前記第１の処理液供給部と前記第２の処理液供給部を制御する、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  5. 前記第１の処理液は、酸性の処理液とアルカリ性の処理液を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  6. 前記第１の処理液供給部を制御する制御部を有し、
    前記第１の基板の裏面と前記デバイス層との間には、前記アルカリ性の処理液から前記デバイス層を保護する保護膜が形成され、
    前記制御部は、前記第１の基板の表面に前記酸性の処理液を供給した後、前記アルカリ性の処理液を供給するように、前記第１の処理液供給部を制御する、請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 前記第１の基板の内部に、面方向に沿ってレーザ光を照射して内部面改質層を形成する、前記処理部である改質部と、
    前記改質部で形成された内部面改質層を基点に、前記第１の基板を分離する分離部と、
    前記分離部で前記第１の基板が分離された後、前記第２の基板に接合された前記第１の基板の表面を研削加工する、前記処理部である加工部と、を有し、
    前記第１の処理液供給部は、前記加工部で研削加工された前記第１の基板の表面に前記第１の処理液を供給する、請求項１～６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  8. 前記第１の基板の内部に、面方向に沿ってレーザ光を照射して内部面改質層を形成する、前記処理部である改質部と、
    前記改質部で形成された内部面改質層を基点に、前記第１の基板を分離する分離部と、を有し、
    前記第１の処理液供給部は、前記分離部で前記第１の基板が分離された後、前記第２の基板に接合された前記第１の基板の表面に前記第１の処理液を供給する、請求項１～６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  9. 前記第１の基板の表面を研削加工する、前記処理部である加工部を有し、
    前記第１の処理液供給部は、前記加工部で研削加工された前記第１の基板の表面に前記第１の処理液を供給する、請求項１～６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  10. 前記第２の処理液供給部によって前記第２の基板の裏面に前記第２の処理液を供給する前に、前記第２の基板の周縁部を洗浄する周縁洗浄部を有する、請求項１～９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  11. デバイス層が形成された第１の基板と第２の基板とが接合された重合基板を処理する基板処理方法であって、
    前記第２の基板の裏面が保持部に保持された状態で、前記第１の基板を処理することと、
    前記第１の基板において前記デバイス層と反対側の表面に第１の処理液供給部から第１の処理液を供給し、当該第１の基板の表面をエッチングすることと、
    前記第２の基板の裏面に第２の処理液供給部から第２の処理液を供給し、当該第２の基板の裏面における金属汚染を除去することと、を有する、基板処理方法。
  12. 前記第１の処理液によるエッチングと、前記第２の処理液による金属汚染除去とを同時に行う、請求項１１に記載の基板処理方法。
  13. 前記第１の処理液によるエッチングの終了時と、前記第２の処理液による金属汚染除去の終了時とは同じである、請求項１２に記載の基板処理方法。
  14. 前記重合基板の側方において、前記第１の処理液が前記デバイス層に到達せず、前記第２の処理液が前記デバイス層に到達する、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  15. 前記第１の処理液は、酸性の処理液とアルカリ性の処理液を含む、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  16. 前記第１の基板の裏面と前記デバイス層との間には、前記アルカリ性の処理液から前記デバイス層を保護する保護膜が形成され、
    前記第１の基板の表面に前記酸性の処理液を供給した後、前記アルカリ性の処理液を供給する、請求項１５に記載の基板処理方法。
  17. 改質部から前記第１の基板の内部に、面方向に沿ってレーザ光を照射して内部面改質層を形成することと、
    分離部によって、前記改質部で形成された内部面改質層を基点に、前記第１の基板を分離することと、
    前記分離部で前記第１の基板が分離された後、加工部によって、前記第２の基板に接合された前記第１の基板の表面を研削加工することと、を有し、
    前記第１の処理液供給部は、前記加工部で研削加工された前記第１の基板の表面に前記第１の処理液を供給する、請求項１１～１６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  18. 改質部から前記第１の基板の内部に、面方向に沿ってレーザ光を照射して内部面改質層を形成することと、
    分離部によって、前記改質部で形成された内部面改質層を基点に、前記第１の基板を分離することと、を有し、
    前記第１の処理液供給部は、前記分離部で前記第１の基板が分離された後、前記第２の基板に接合された前記第１の基板の表面に前記第１の処理液を供給する、請求項１１～１６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  19. 加工部によって前記第１の基板の表面を研削加工することを有し、
    前記第１の処理液供給部は、前記加工部で研削加工された前記第１の基板の表面に前記第１の処理液を供給する、請求項１１～１６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  20. 前記第２の処理液供給部によって前記第２の基板の裏面に前記第２の処理液を供給する前に、周縁洗浄部によって前記第２の基板の周縁部を洗浄する、請求項１１～１９のいずれか一項に記載の基板処理方法。
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