WO2021010287A1 - 処理装置及び処理方法 - Google Patents

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WO2021010287A1
WO2021010287A1 PCT/JP2020/026891 JP2020026891W WO2021010287A1 WO 2021010287 A1 WO2021010287 A1 WO 2021010287A1 JP 2020026891 W JP2020026891 W JP 2020026891W WO 2021010287 A1 WO2021010287 A1 WO 2021010287A1
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WO
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wafer
layer
internal surface
processing
modified
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PCT/JP2020/026891
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隼斗 田之上
陽平 山下
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
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Priority to JP2021533020A priority patent/JP7170880B2/ja
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Definitions

  • This disclosure relates to a processing apparatus and a processing method.
  • Patent Document 1 discloses a method of forming an internal modified layer on a single crystal substrate and cutting the substrate with the internal modified layer as a base point.
  • the internal modified layer is formed by irradiating the inside of a substrate with a laser beam to change a single crystal structure into a polycrystalline structure.
  • adjacent processing marks are connected.
  • the technology according to the present disclosure appropriately performs peripheral edge removal processing and separation processing of the processing object.
  • One aspect of the present disclosure is a processing apparatus for processing a processing object, which comprises a modification portion that irradiates the inside of the processing object with a laser beam to form a plurality of modification layers along the plane direction.
  • the control unit includes at least a control unit that controls the operation of the modification unit, and the control unit includes a peripheral modification layer that serves as a base point for peeling of the peripheral portion of the removal target of the processing target body, and the peripheral modification layer.
  • a first inner surface modification layer formed in an annular shape concentric with the peripheral modification layer and a spiral inside the radial inside of the first inner surface modification layer.
  • the modified portion is controlled so as to form a second internal surface modified layer.
  • the peripheral edge removal process and the separation process of the object to be processed can be appropriately performed.
  • a laser is formed inside a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) such as a circular substrate in which devices such as a plurality of electronic circuits are formed on the surface.
  • the wafer is thinned by irradiating light to form a modified layer and separating the wafer from the modified layer as a base point.
  • the wafer on the front surface side on which the device is formed may be referred to as a "first separation wafer” and the back surface side may be referred to as a "second separation wafer”.
  • an edge trim treatment is performed to prevent the peripheral edge of the wafer from becoming a sharp and sharp shape (so-called knife edge shape) due to the separation.
  • the edge trim treatment is performed, for example, by irradiating the inside of the wafer with a laser beam along the peripheral edge portion to be removed to form a modified layer, and peeling the peripheral edge portion from the modified layer as a base point.
  • the technique according to the present disclosure appropriately performs peripheral removal processing and separation processing of a processing object.
  • a drawing is provided regarding a wafer processing system provided with the processing apparatus according to the present embodiment and a wafer processing method as a processing method. It will be explained with reference to it.
  • elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals to omit duplicate description.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an outline of the configuration of the wafer processing system 1.
  • the processing wafer W is separated and thinned.
  • the surface on the side bonded to the support wafer S is referred to as a front surface Wa
  • the surface opposite to the front surface Wa is referred to as a back surface Wb.
  • the surface on the side joined to the processed wafer W is referred to as the front surface Sa
  • the surface on the side opposite to the front surface Sa is referred to as the back surface Sb.
  • the processed wafer W corresponds to the processed object in the present disclosure.
  • the processed wafer W is, for example, a semiconductor wafer such as a silicon wafer having a disk shape, and a device layer D including a device such as a plurality of electronic circuits is formed on the surface Wa. Further, an oxide film Fw, for example, a SiO 2 film (TEOS film) is further formed on the device layer D.
  • the processed wafer W constitutes the wafer as the separation target described above.
  • the support wafer S is a wafer that supports the processed wafer W.
  • An oxide film Fs for example, a SiO 2 film (TEOS film) is formed on the surface Sa of the support wafer S.
  • TEOS film SiO 2 film
  • a device layer (not shown) is formed on the surface Sa as in the processing wafer W.
  • the device layer D and the oxide films Fw and Fs may be omitted in order to avoid the complexity of the illustration.
  • the processed wafer W is subjected to an edge trim treatment to prevent the peripheral portion of the processed wafer W from becoming a knife edge shape due to the thinning treatment as described above.
  • an edge trim treatment for example, as shown in FIG. 3, the peripheral edge modified layer M1 is formed by irradiating the boundary between the peripheral edge portion We and the central portion Wc as a removal target with a laser beam, and the peripheral edge modified layer M1 is formed. This is done by peeling the peripheral edge We from the base point.
  • the peripheral edge portion We removed by the edge trim is, for example, in the range of 1 mm to 5 mm in the radial direction from the outer end portion of the processed wafer W. The method of edge trim processing will be described later.
  • an unbonded region Ae for appropriately performing edge trim is formed at the interface between the processed wafer W and the support wafer S in the portion corresponding to the peripheral edge portion We as the removal target in the edge trim.
  • a bonding region Ac in which the processing wafer W and the supporting wafer S are bonded and a bonding between the processing wafer W and the supporting wafer S are performed. It forms an unbonded region Ae with reduced strength. It is preferable that the outer end portion of the joint region Ac is located slightly radially outward from the inner end portion of the peripheral edge portion We to be removed.
  • the unbonded region Ae may be formed, for example, before joining. Specifically, the bonding interface of the processed wafer W before bonding is reduced in bonding strength by removing it by polishing or wet etching, modifying it by irradiating it with a laser beam, or making it hydrophobic by applying a hydrophobic material. An unbonded region Ae can be formed.
  • the "bonding interface" on which the unbonded region Ae is formed refers to a portion of the processed wafer W that forms an interface that is actually bonded to the support wafer S.
  • the unbonded region Ae may be formed after joining, for example. Specifically, it is formed by irradiating the interface at the peripheral portion We of the processed wafer W after bonding with a laser beam to reduce the bonding strength of the support wafer S with respect to the surface Sa. If the unbonded region Ae can appropriately reduce the bonding force between the processed wafer W and the supporting wafer S at the peripheral edge of the processed wafer W, the unbonded region is near the bonding interface between the processed wafer W and the supporting wafer S. Can be formed in any position of. That is, the "near the bonding interface" according to the present embodiment includes the inside of the processed wafer W, the inside of the device layer D, the inside of the oxide film Fw, and the like.
  • the wafer processing system 1 has a configuration in which the loading / unloading station 2 and the processing station 3 are integrally connected.
  • the carry-in / out station 2 carries in / out a cassette Ct capable of accommodating a plurality of polymerized wafers T with, for example, the outside.
  • the processing station 3 is provided with various processing devices for processing the polymerized wafer T.
  • the loading / unloading station 2 is provided with a cassette mounting stand 10.
  • a cassette mounting stand 10 In the illustrated example, a plurality of, for example, three cassettes Ct can be freely mounted in a row on the cassette mounting table 10 in the Y-axis direction.
  • the number of cassettes Ct mounted on the cassette mounting table 10 is not limited to this embodiment and can be arbitrarily determined.
  • the loading / unloading station 2 is provided with a wafer transfer device 20 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. Further, the wafer transfer device 20 has, for example, two transfer arms 22 and 22 that hold and transfer the polymerized wafer T.
  • Each transport arm 22 is configured to be movable in the horizontal direction, the vertical direction, the horizontal axis, and the vertical axis.
  • the configuration of the transport arm 22 is not limited to this embodiment, and any configuration can be adopted.
  • the wafer transfer device 20 is configured to be able to transfer the polymerized 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 polymerized 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 side by side in this order from the X-axis positive direction side (import / export 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 apparatus 40 and the cleaning apparatus 41 are arranged in a laminated manner.
  • the number and arrangement of the etching apparatus 40 and the cleaning apparatus 41 are not limited to this.
  • the etching apparatus 40 and the cleaning apparatus 41 may be placed side by side in the X-axis direction. Further, the etching apparatus 40 and the cleaning apparatus 41 may be laminated respectively.
  • the etching apparatus 40 etches the separated surface of the processed wafer W ground by the processing apparatus 80 described later.
  • a chemical solution etching solution
  • the separation surface is wet-etched.
  • the chemical solution for example, HF, HNO 3 , H 3 PO 4 , TMAH, Choline, KOH and the like are used.
  • the cleaning device 41 cleans the separation surface of the processed wafer W ground by the processing device 80 described later. For example, a brush is brought into contact with the separation surface to scrub clean the separation surface. A pressurized cleaning liquid may be used for cleaning the separation surface. Further, the cleaning device 41 may have a configuration for cleaning the back surface Sb of the support wafer S together with the separation surface of the processing wafer W.
  • the wafer transfer device 50 is arranged, for example, on the Y-axis negative direction side of the etching device 40 and the cleaning device 41.
  • the wafer transfer device 50 has, for example, two transfer arms 51, 51 that hold and transfer the polymerized wafer T.
  • Each transport arm 51 is configured to be movable in the horizontal direction, the vertical direction, the horizontal axis, and the vertical axis.
  • the configuration of the transport arm 51 is not limited to this embodiment, and any configuration can be adopted.
  • the wafer transfer device 50 is configured to be able to transfer the polymerized 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 reformer 60 and a wafer transfer device 70 as processing devices.
  • the number and arrangement of the reforming devices 60 are not limited to this embodiment, and a plurality of reforming devices 60 may be stacked and arranged.
  • the reformer 60 irradiates the inside of the processed wafer W with laser light to form an unbonded region Ae, a peripheral reforming layer M1, an internal surface reforming layer M2, and a central reforming layer M3.
  • the detailed configuration of the reformer 60 will be described later.
  • the wafer transfer device 70 is arranged, for example, on the Y-axis positive direction side of the reformer 60.
  • the wafer transfer device 70 has, for example, two transfer arms 71 and 71 that hold and transfer the polymerized wafer T.
  • Each transport arm 71 is supported by an articulated arm member 72, and is configured to be movable in the horizontal direction, the vertical direction, the horizontal axis, and the vertical axis.
  • the configuration of the transport arm 71 is not limited to this embodiment, and any configuration can be adopted.
  • the wafer transfer device 70 is configured to be able to transfer the polymerized wafer T to the cleaning device 41, the reforming device 60, and the processing device 80 described later.
  • the processing device 80 is provided in the third processing block G3.
  • the number and arrangement of the processing devices 80 are not limited to this embodiment, and a plurality of processing devices 80 may be arbitrarily arranged.
  • the processing device 80 has a rotary table 81.
  • the rotary table 81 is rotatably configured around a vertical rotation center line 82 by a rotation mechanism (not shown).
  • Two chucks 83 for sucking and holding the polymerized wafer T are provided on the rotary table 81.
  • 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 80a and the processing position 80b by rotating the rotary table 81.
  • each of the two chucks 83 is configured to be rotatable around a vertical axis by a rotation mechanism (not shown).
  • a grinding unit 84 is arranged at the processing position 80b to grind the processed wafer W.
  • the grinding unit 84 has a grinding unit 85 having an annular shape and a rotatable grinding wheel (not shown). Further, the grinding portion 85 is configured to be movable in the vertical direction along the support column 86. Then, with the processed wafer W held by the chuck 83 in contact with the grinding wheel, the chuck 83 and the grinding wheel are rotated, respectively.
  • the above wafer processing system 1 is provided with a control device 90 as a control unit.
  • the control device 90 is, for example, a computer equipped with a CPU, a memory, or the like, and has a program storage unit (not shown).
  • the program storage unit stores a program that controls the processing of the processing wafer W in the wafer processing system 1. Further, the program storage unit also stores a program for controlling the operation of the drive system of the above-mentioned various processing devices and transfer devices to realize the wafer processing described later in the wafer processing system 1.
  • the program may be recorded on a computer-readable storage medium H and may be installed on the control device 90 from the storage medium H.
  • control devices for independently controlling the various processing devices.
  • 4 and 5 are a plan view and a side view showing an outline of the configuration of the reformer 60, respectively.
  • the reformer 60 has a chuck 100 as a holding portion that holds the polymerized wafer T on the upper surface.
  • the chuck 100 attracts and holds the back surface Sb of the support wafer S in a state where the processing wafer W is on the upper side and the support wafer S is arranged on the lower side.
  • the chuck 100 is supported by the slider table 102 via an air bearing 101.
  • a rotation mechanism 103 is provided on the lower surface side of the slider table 102.
  • the rotation mechanism 103 has, for example, a built-in motor as a drive source.
  • the chuck 100 is rotatably configured around a vertical axis by a rotation mechanism 103 via an air bearing 101.
  • the slider table 102 is configured to be movable along a rail 105 provided on the base 106 and extending in the Y-axis direction via a moving mechanism 104 as a holding portion moving mechanism provided on the lower surface side thereof.
  • the drive source of the moving mechanism 104 is not particularly limited, but for example, a linear motor is used.
  • a laser head 110 as a reforming portion is provided above the chuck 100.
  • the laser head 110 has a lens 111.
  • the lens 111 is a tubular member provided on the lower surface of the laser head 110, and irradiates the processed wafer W held by the chuck 100 with laser light.
  • the laser head 110 is a high-frequency pulsed laser beam oscillated from a laser beam oscillator (not shown), and emits a laser beam having a wavelength that is transparent to the processing wafer W inside the processing wafer W.
  • the light is focused and irradiated at a predetermined position.
  • the portion of the treated wafer W where the laser light is focused is modified to form the unbonded region Ae, the peripheral modification layer M1, the inner surface modification layer M2, and the central modification layer M3.
  • the unbonded region Ae, the peripheral modified layer M1, the inner surface modified layer M2, and the central modified layer M3 are formed by a common laser head 110.
  • they may be formed by different laser heads.
  • the laser head may be used properly depending on the type of laser light to be irradiated.
  • the laser head 110 is supported by the support member 112.
  • the laser head 110 is configured to be vertically elevated by an elevating mechanism 114 along a rail 113 extending in the vertical direction. Further, the laser head 110 is configured to be movable in the Y-axis direction by a moving mechanism 115 as a reforming portion moving mechanism.
  • the elevating mechanism 114 and the moving mechanism 115 are each supported by the support pillar 116.
  • a macro camera 120 and a micro camera 121 are provided above the chuck 100 and on the Y-axis positive direction side of the laser head 110.
  • the macro camera 120 and the micro camera 121 are integrally configured, and the macro camera 120 is arranged on the Y-axis positive direction side of the micro camera 121.
  • the macro camera 120 and the micro camera 121 are configured to be vertically movable by the elevating mechanism 122, and further configured to be movable in the Y-axis direction by the moving mechanism 123.
  • the macro camera 120 captures an image of the outer end of the processed wafer W (polymerized wafer T).
  • the macro camera 120 includes, for example, a coaxial lens, irradiates visible light, for example, red light, and further receives reflected light from an object.
  • the imaging magnification of the macro camera 120 is 2 times.
  • the image captured by the macro camera 120 is output to the control device 90.
  • the control device 90 calculates the first eccentricity amount of the center of the chuck 100 and the center of the processing wafer W from the image captured by the macro camera 120.
  • the micro camera 121 images the peripheral edge of the processed wafer W and images the boundary between the bonded region Ac and the unbonded region Ae.
  • the microcamera 121 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 121 is 10 times, the field of view is about 1/5 of that of the macro camera 120, and the pixel size is about 1/5 of that of the macro camera 120.
  • the image captured by the micro camera 121 is output to the control device 90.
  • the control device 90 calculates the second eccentricity amount between the center of the chuck 100 and the center of the junction region Ac from the image captured by the micro camera 121. Further, the control device 90 moves the chuck 100 or the laser head 110 so that the center of the chuck 100 and the center of the junction region Ac coincide with each other based on the second eccentricity amount.
  • the control for moving the chuck 100 or the laser head 110 may be referred to as eccentricity correction.
  • FIG. 6 is a flow chart showing a main process of wafer processing.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of a main process of wafer processing.
  • the processing wafer W and the support wafer S are bonded to each other in an external bonding device (not shown) of the wafer processing system 1 to form a polymerized wafer T in advance.
  • the unbonded region Ae described above may be formed in advance on the polymerization wafer T carried into the wafer processing system 1, but in the following description, when the unbonded region Ae is formed in the reformer 60. Will be explained as an example.
  • the cassette Ct containing a plurality of the polymerization wafers T shown in FIG. 7A is placed on the cassette mounting table 10 of the loading / unloading station 2.
  • the polymerized 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 polymerized wafer T of the transition device 30 and transfers it to the reformer 60.
  • the reformer 60 first, an unbonded region Ae is formed as shown in FIG. 7 (b) (step A1 in FIG. 6).
  • the peripheral modification layer M1 is formed inside the processed wafer W as shown in FIG. 7C (step A2 in FIG. 6), and the internal surface modification layer M2 is formed as shown in FIG. 7D. It is formed (step A3 in FIG. 6), and a central modified layer M3 is further formed (step A4 in FIG. 6).
  • the peripheral edge modification layer M1 serves as a base point when the peripheral edge portion We is removed in the edge trim.
  • the internal surface modification layer M2 serves as a base point for separating the processed wafer W.
  • the central reforming layer M3 controls the growth of cracks in the central portion of the processed wafer W and serves as a starting point for separation in the central portion of the processed wafer W.
  • the polymerized wafer T is carried into the reformer 60 by the wafer transfer device 50 and held by the chuck 100.
  • the chuck 100 is moved to the formation position of the unbonded region Ae.
  • the unbonded region Ae is formed at a position where the laser head 110 can irradiate the peripheral portion We of the processing wafer W with the laser beam.
  • the unbonded region Ae is formed by irradiating the laser beam L (for example, CO 2 laser) from the laser head 110 while rotating the chuck 100 in the circumferential direction (step A1 in FIG. 6).
  • the unbonded region Ae can be formed at an arbitrary position near the bonding interface as long as the bonding strength between the processed wafer W and the supporting wafer S can be reduced.
  • the macro alignment position is a position where the macro camera 120 can image the outer end portion of the processing wafer W.
  • the macro camera 120 captures an image of the outer end portion of the processed wafer W at 360 degrees in the circumferential direction.
  • the captured image is output from the macro camera 120 to the control device 90.
  • the control device 90 calculates the first eccentricity amount of the center of the chuck 100 and the center of the processing wafer W from the image of the macro camera 120. Further, the control device 90 calculates the movement amount of the chuck 100 so as to correct the Y-axis component of the first eccentric amount based on the first eccentric amount.
  • the chuck 100 moves in the Y-axis direction based on the calculated movement amount, and moves the chuck 100 to the micro-alignment position.
  • the micro-alignment position is a position where the micro camera 121 can image the peripheral edge of the processing wafer W.
  • the field of view of the micro camera 121 is as small as about 1/5 of that of the macro camera 120.
  • the peripheral edge of the processing wafer W is the micro camera. It may not fit in the angle of view of 121 and cannot be imaged by the micro camera 121. Therefore, it can be said that the correction of the Y-axis component based on the first eccentricity amount is for moving the chuck 100 to the micro-alignment position.
  • the boundary between the bonded region Ac and the unbonded region Ae at 360 degrees in the circumferential direction of the processed wafer W is imaged by the micro camera 121.
  • the captured image is output from the micro camera 121 to the control device 90.
  • the control device 90 calculates the second eccentricity between the center of the chuck 100 and the center of the junction region Ac from the image of the micro camera 121. Further, the control device 90 determines the position of the chuck 100 with respect to the peripheral modification layer M1 so that the center of the bonding region Ac and the center of the chuck 100 coincide with each other based on the second eccentricity amount.
  • the modification position is a position where the laser head 110 irradiates the processed wafer W with laser light to form the peripheral modification layer M1.
  • the modification position is the same as the micro-alignment position.
  • a laser beam L (for example, a YAG laser) is irradiated from the laser head 110 to form a peripheral modification layer M1 at the boundary between the peripheral portion We and the central portion Wc of the processed wafer W.
  • a laser beam L for example, a YAG laser
  • Step A2 in FIG. 6 a laser beam L (for example, a YAG laser) is irradiated from the laser head 110 to form a peripheral modification layer M1 at the boundary between the peripheral portion We and the central portion Wc of the processed wafer W.
  • the lower end of the peripheral modification layer M1 formed by the laser beam L is located above the surface of the processed wafer W after separation after the final finishing process. That is, the formation position is adjusted so that the peripheral modification layer M1 does not remain on the first separation wafer W1 after separation (more specifically, after the grinding process described later).
  • step A2 the chuck 100 is rotated by the rotating mechanism 103 and the moving mechanism 104 so that the center of the joining region Ac and the center of the chuck 100 coincide with the position of the chuck 100 determined by the control device 90.
  • the chuck 100 is moved in the Y-axis direction (eccentricity correction). At this time, the rotation of the chuck 100 and the movement in the Y-axis direction are synchronized.
  • the laser beam L is irradiated from the laser head 110 to the inside of the processed wafer W. That is, the peripheral modification layer M1 is formed while correcting the second eccentricity amount. Then, the peripheral modification layer M1 is formed in an annular shape concentric with the bonding region Ac. Therefore, after that, the peripheral edge portion We can be appropriately removed with the peripheral edge modifying layer M1 (crack C1) as a base point.
  • the chuck 100 when the second eccentricity amount includes the X-axis component, the chuck 100 is rotated while moving the chuck 100 in the Y-axis direction to correct the X-axis component.
  • the second eccentricity amount when the second eccentricity amount does not include the X-axis component, it is sufficient to move the chuck 100 in the Y-axis direction without rotating it.
  • laser light L (for example, a YAG laser) is irradiated from the laser head 110 to form an internal surface modification layer M2 along the surface direction (step A3 in FIG. 6).
  • the black arrow shown in FIG. 11 indicates the rotation direction of the chuck 100, and the white arrow indicates the moving direction of the processing point due to the movement of the chuck 100 or the laser head 110.
  • cracks C2 grow in the plane direction from the internal surface modification layer M2.
  • the crack C2 grows only on the radial inside of the peripheral modification layer M1.
  • the quality of the edge trim after the peripheral edge We is removed is deteriorated as shown in FIG. That is, the peripheral edge portion We may not be properly removed with the peripheral edge modifying layer M1 (crack C1) as a base point, and a part of the peripheral edge portion We may remain on the support wafer S. From this point of view, the formation position of the inner surface modification layer M2 is adjusted so as to be formed radially inside the peripheral modification layer M1.
  • the lower end of the internal surface modification layer M2 formed by the laser beam L is located above the surface of the processed wafer W after separation after the final finishing process. That is, the formation position is adjusted so that the internal surface modification layer M2 does not remain on the first separation wafer after separation (more specifically, after the grinding process described later).
  • step A3 the chuck 100 (processed wafer W) is rotated, and the laser head 110 is moved from the outside in the radial direction to the inside in the Y-axis direction of the processed wafer W from the laser head 110 to the inside of the processed wafer W.
  • the inner surface modification layer M2 spirally formed in the surface direction is formed. The details of the method for forming the internal surface modification layer M2 will be described later.
  • the chuck 100 or the laser head 110 is moved in the Y-axis direction when the internal surface modification layer M2 is formed, but the same member as the chuck 100 or the laser head 110 that is moved in the eccentricity correction. To move. That is, in forming the inner surface modified layer M2, the eccentricity correction and the formation of the inner surface modified layer M2 are simultaneously controlled uniaxially as described later. Further, although the chuck 100 is rotated in forming the internal surface modification layer M2, the laser head 110 may be moved to rotate the laser head 110 relative to the chuck 100.
  • the rotation speed of the chuck 100 and the frequency of the laser beam L are controlled to adjust the spacing between the internal surface modification layers M2. That is, when the radial position of the laser head 110 (irradiation position of the laser beam L) is on the outer peripheral portion of the processing wafer W, the rotation speed is slowed down, and when the radial position of the laser head 110 is in the central portion. The rotation speed is increased.
  • the frequency is increased, and when the radial position of the laser head 110 is on the central portion, the frequency is increased. Is made smaller.
  • the laser head 110 is then irradiated with laser light L (for example, a YAG laser) as shown in FIG. 13, and center modification is performed along the surface direction.
  • Layer M3 is formed (step A4 in FIG. 6). Inside the processed wafer W, cracks C3 grow in the plane direction from the central modified layer M3.
  • the central modified layer M3 is formed so as to be separated from each other (for example, 10 ⁇ m or more) so that the cracks C3 are not connected to each other and are not connected to the cracks C2.
  • step A4 the rotation of the chuck 100 (processed wafer W) is stopped, and the laser head 110 is moved above the processed wafer W in the horizontal direction (X-axis direction, Y-axis direction) from the laser head 110 to the processed wafer W.
  • the laser head 110 is moved above the processed wafer W in the horizontal direction (X-axis direction, Y-axis direction) from the laser head 110 to the processed wafer W.
  • a central modified layer M3 linear in the plane direction is formed. Details of the method for forming the central modified layer M3 in step A4 will be described later.
  • the chuck 100 may be moved in the horizontal direction instead of moving the laser head 110 in the horizontal direction.
  • the polymerized wafer T is then carried out from the reforming device 60 by the wafer transfer device 70.
  • the polymerized wafer T is transferred to the processing device 80 by the wafer transfer device 70.
  • the processing apparatus 80 first, when the polymerized wafer T is delivered from the transport arm 71 to the chuck 83, the processed wafer W is based on the peripheral modification layer M1 and the internal surface modification layer M2 as shown in FIG. 7 (e). Is separated into a first separation wafer W1 and a second separation wafer W2 (step A5 in FIG. 6). At this time, the peripheral portion We is also removed from the processed wafer W. At this time, since the unbonded region Ae is formed in the vicinity of the bonding interface between the processed wafer W and the supporting wafer S, the peripheral portion We can be easily peeled off, so that the processed wafer W is appropriately separated. Can be done.
  • step A5 as shown in FIG. 14A, the processing wafer W is sucked and held by the suction surface 71a provided on the transport arm 71, and the support wafer S is sucked and held by the chuck 83.
  • the transfer arm 71 is raised to the first separation wafer W1 and the second separation wafer W2 in a state where the suction surface 71a sucks and holds the back surface Wb of the processing wafer W.
  • the second separated wafer W2 is integrally separated from the peripheral edge portion We, that is, the peripheral portion We is removed and the processed wafer W is separated (thinned) at the same time.
  • the separated second separated wafer W2 is recovered to the outside of the wafer processing system 1, for example. Further, for example, a recovery unit (not shown) is provided within the movable range of the transport arm 71, and the collection unit releases the adsorption of the second separation wafer W2 to recover the separated second separation wafer W2. You may.
  • the processing wafer W is separated by using the wafer transfer device 70 in the processing device 80, but the wafer processing system 1 is provided with a separation device (not shown) for separating the processed wafer W. It may have been.
  • the separating device can be arranged so as to be laminated with the reforming device 60, for example.
  • the chuck 83 is moved to the processing position 80b.
  • the grinding unit 84 grinds the back surface W1b, which is the separation surface of the first separation wafer W1 held by the chuck 83, and the peripheral edge modification layer M1 remaining on the back surface W1b,
  • the inner surface modification layer M2 and the center modification layer M3 are removed (step A6 in FIG. 6).
  • step A6 with the grinding wheel in contact with the back surface W1b, the first separation wafer W1 and the grinding wheel are each rotated to grind the back surface W1b.
  • the back surface W1b of the first separation wafer W1 may be cleaned with the cleaning liquid using a cleaning liquid nozzle (not shown).
  • the polymerized wafer T is transferred to the cleaning device 41 by the wafer transfer device 70.
  • the back surface W1b which is the separation surface of the first separation wafer W1
  • the back surface Sb of the support wafer S may be cleaned together with the back surface W1b of the first separation wafer W1.
  • the polymerized wafer T is transferred to the etching device 40 by the wafer transfer device 50.
  • the back surface W1b of the first separation wafer W1 which is the separation surface is wet-etched by the chemical solution (step A8 in FIG. 6). Grinding marks may be formed on the back surface W1b ground by the processing device 80 described above. In step A8, the grinding marks can be removed by wet etching to smooth the back surface W1b.
  • the polymerized wafer T that has been subjected to all the processing is transported 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.
  • the processing order of steps A1 to A8 can be changed as appropriate.
  • the order of forming the peripheral modification layer M1 in step A2 and the formation of the internal surface modification layer M2 in step A3 may be changed.
  • the wafer processing is performed in the order of step A1, step A3, step A2, and steps A4 to A8.
  • the formation of the central modified layer M3 in step A4 may be performed before the formation of the peripheral modified layer M1 in step A2.
  • the wafer processing is performed in the order of step A1, step A4, steps A2 to A3, and steps A5 to A8.
  • the formation of the central modified layer M3 in step A4 may be performed before the formation of the inner surface modified layer M2 in step A3.
  • the wafer processing is performed in the order of steps A1 to A2, step A4, step A3, and steps A5 to A8.
  • the formation of the unbonded region Ae in step A1 may be performed after the formation of the peripheral modification layer M1 in step A2.
  • the wafer processing is performed in the order of step A2, step A1, and steps A3 to A8.
  • the formation of the unbonded region Ae in step A1 may be performed after the formation of the internal surface modification layer M2 in step A3. In such a case, the wafer processing is performed in the order of steps A2 to A3, step A1, and steps A4 to A8.
  • steps A1 to A8 can be omitted as appropriate.
  • the removal of the peripheral modification layer M1, the inner surface modification layer M2, and the central modification layer M3 in step A6 may be performed by wet etching in step A8. In such a case, the grinding process in step A6 can be omitted.
  • the peripheral modification layer M1, the inner surface modification layer M2 and the center modification layer M3 are appropriately removed in the grinding process of step A6 and no grinding marks are formed, wet etching in step A8 is performed. Can be omitted.
  • the formation of the unbonded region Ae in step A1 can be omitted.
  • the above-mentioned micro-alignment (the boundary of the unbonded region Ae is imaged to image the chuck 100. Calculation of the second eccentricity amount of the center and the junction region Ac) may be omitted. In such a case, the formation of the peripheral modification layer M1 in step A2 may be performed based on the result of macro alignment.
  • the second separation wafer W2 is separated integrally with the peripheral edge portion We, that is, the peripheral edge portion We is removed and the processed wafer W is thinned at the same time, but the second separation wafer W is used. W2 and the peripheral portion We do not have to be separated at the same time.
  • the second separation wafer W2 may be separated after the peripheral edge portion We is peeled off by the edge trim treatment.
  • the crack C1 extending from the peripheral modification layer M1 formed in step A2 reaches the front surface Wa and the back surface Wb as shown in FIG. 15 (a). Edge trimming and thinning can be performed appropriately.
  • peripheral edge portion We is not peeled off, but in such a case, the alignment of the processed wafer W is performed by the outer end portion of the processed wafer W instead of the boundary between the bonded region Ac and the unbonded region Ae. May be good.
  • the chuck 100 or the laser head 110 both move in the horizontal direction (Y-axis direction) when forming the internal surface modification layer M2 and in the horizontal direction (Y-axis direction) when performing eccentricity correction.
  • the horizontal movement is performed on one axis, but these horizontal movements may be performed on two axes. That is, for example, the laser head 110 may perform the horizontal movement for forming the internal surface modification layer M2, and the chuck 100 may perform the horizontal movement for following the eccentricity. Further, the chuck 100 may perform the horizontal movement for forming the internal surface modification layer M2, and the laser head 110 may perform the horizontal movement for following the eccentricity.
  • step A3 the spiral internal surface modification layer M2 is formed as described above, but as shown in FIG. 16, the interval between the internal surface modification layers M2 adjacent in the circumferential direction is set to the circumferential interval P (pulse).
  • the spacing between the internal surface modification layers M2 adjacent in the radial direction is called the radial spacing Q (index pitch).
  • the internal surface modification layer M2 needs to be formed radially inside the peripheral modification layer M1 in order to suppress deterioration in the quality of the edge trim.
  • the processing wafer The modified layer is formed eccentrically with respect to W. If the modified layer is formed without considering such eccentricity, the inner surface modified layer M2 may be formed radially outside the peripheral modified layer M1.
  • eccentricity correction is performed at the time of forming the reformed layer in order to prevent the inner surface reformed layer M2 from being formed on the radial outer side of the peripheral reformed layer M1.
  • Such eccentricity correction is performed, for example, by moving the chuck 100 or the laser head 110 in the horizontal direction (X-axis direction, Y-axis direction).
  • FIG. 17 is an explanatory view showing the state of the modified layer formed inside the processed wafer W by the first eccentricity correction method.
  • the unbonded region Ae is formed eccentrically with respect to the processed wafer W in step A1.
  • the peripheral modification layer M1 is formed in a ring shape concentric with the bonding region Ac (unbonded region Ae) in step A2. Therefore, in step A3, the internal surface modification layer M2 is formed along the peripheral modification layer M1, that is, in a spiral shape concentric with the bonding region Ac and the peripheral modification layer M1.
  • both the peripheral modification layer M1 and the internal surface modification layer M2 are formed while the eccentricity correction is performed.
  • the internal surface modification layer M2 is formed concentrically with the peripheral modification layer M1 formed following the eccentricity of the junction region Ac, thereby modifying the internal surface. It is possible to prevent the layer M2 from being formed radially inside the peripheral modification layer M1.
  • the internal surface modification layer M2 is formed following the eccentricity.
  • the eccentricity correction operation is internal. There is a concern that the formation operation of the surface modification layer M2 cannot be followed, resonance and a decrease in guide life. Therefore, in the following second eccentricity correction method, the eccentricity correction operation is not performed at least in the central portion of the processed wafer W.
  • FIG. 18 is an explanatory view showing the state of the modified layer formed inside the processed wafer W by the second eccentricity correction method.
  • the unbonded region Ae is formed eccentrically with respect to the processed wafer W in step A1.
  • the peripheral modification layer M1 is formed in a ring shape concentric with the bonding region Ac (unbonded region Ae) in step A2.
  • a buffer layer B is formed as an internal surface modification layer of the above. Specifically, after the rotation of the chuck 100 starts, the rotation speed is rate-determined (constant speed), and then the chuck 100 (processed wafer W) is rotated at least once (360 degrees) as shown in FIG.
  • the laser head 110 periodically irradiates the inside of the processed wafer W with the laser beam L to form the annular internal surface modification layer M2.
  • FIG. 1 An internal surface modification layer M2 as a buffer layer B concentric with the bonding region Ac and the peripheral modification layer M1 as shown in FIG. 19 is formed.
  • the buffer layer B is formed, for example, with a processing width (for example, 500 ⁇ m) equal to or larger than the eccentric amount of the bonding region Ac.
  • the radial spacing Q of the internal surface modification layer M2 in the buffer layer B can be arbitrarily set.
  • the internal surface modification layer M2 as the second internal surface modification layer is spirally formed, for example, from between the processing widths of the buffer layer B.
  • the above-mentioned eccentricity correction is not performed.
  • the concentric internal surface modification layer M2 constituting the peripheral modification layer M1 and the buffer layer B is formed while performing eccentric correction, and is radially inside the buffer layer B. Eccentricity correction is not performed in the formation of the spiral internal surface modification layer M2 formed in.
  • the buffer layer B formed with a processing width equal to or larger than the eccentricity of the junction region Ac is formed inside the peripheral modification layer M1 in the radial direction to form a spiral inside. It is not necessary to perform eccentricity correction in the formation of the surface modification layer M2. That is, even if the inner surface modification layer M2 is formed eccentrically, the amount of eccentricity is absorbed in the processing width of the buffer layer B, so that the inner surface modification layer M2 reaches the radial outside of the peripheral modification layer M1. None. Further, since it is not necessary to perform eccentricity correction when forming the inner surface modified layer M2, the inner surface modified layer M2 can be formed more easily.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram showing the state of the modified layer formed inside the processed wafer W by the third eccentricity correction method.
  • the unbonded region Ae is formed eccentrically with respect to the processed wafer W in step A1.
  • the peripheral modification layer M1 is formed in a ring shape concentric with the bonding region Ac (unbonded region Ae) in step A2.
  • the laser head 110 is the processing wafer W on the radial inside of the peripheral modification layer M1 formed in a concentric annular shape with the bonding region Ac (unbonded region Ae) in step A2.
  • Eccentricity correction is performed in the range located on the outer peripheral portion of. That is, while moving the laser head 110 from the outside in the radial direction to the inside, the rotation mechanism 103 rotates the chuck 100 so that the center of the chuck 100 and the center of the bonding region Ac coincide with each other, and the movement mechanism 104 moves the chuck 100. Move in the Y-axis direction.
  • the formation range of the internal surface modification layer M2 on the processed wafer W is divided into a plurality of regions along the radial direction, and the eccentric stroke is gradually shortened according to such regions.
  • the formation range of the internal surface modification layer M2 is divided into a central region R11 and four annular regions R12 to R15, and the amount of eccentricity of 100 ⁇ m is corrected by 20 ⁇ m in each annular region R12 to R15.
  • the case, that is, the case where the eccentric stroke is attenuated by 20 ⁇ m is illustrated.
  • the eccentricity correction is performed in the range located on the outer peripheral portion of the processed wafer W (annular regions R12 to R15 in FIG. 20), thereby performing the eccentricity correction in the vicinity of the central portion.
  • the above-mentioned eccentricity correction (attenuation of the eccentric stroke) is completed at the outer peripheral portion of the processed wafer W, the eccentricity amount is 0 ⁇ m, and the central portion (center region R11 in FIG. The centers of the regions Ac are aligned.
  • the inner surface modification layer M2 is formed in this way, the rotation speed of the chuck 100 is slow when the laser head 110 is located on the outer peripheral portion, so that eccentricity correction can be appropriately performed.
  • the amount of eccentricity can be absorbed to form the inner surface modified layer M2 inside the peripheral modified layer M1.
  • the high-speed rotation speed of the chuck 100 can be maintained, and as a result, the circumferential spacing P of the internal surface modification layer M2 can be made constant. ..
  • the number of annular regions for performing eccentricity correction is not limited to this example, and can be set arbitrarily. Further, it is not always necessary to gradually correct the eccentricity for each annular region as in this example, and the eccentricity correction may be continuously performed from the outer periphery to the center of the processed wafer W. Further, for example, the eccentricity correction may be performed only while the laser head 110 irradiates the laser beam L from the outside for several rounds.
  • the eccentricity correction be completed within half the radius (r / 2) of the processed wafer W.
  • the radius of the central region R11 shown in FIG. 20 is preferably r / 2 or more.
  • the internal surface modification layer M2 in step A3 is formed as described above. As described above, by performing the eccentricity correction in forming the internal surface modification layer M2, the edge trim treatment and the thinning treatment can be easily performed. Further, for this reason, it becomes easy to maintain the quality of the edge trim treatment and the thinning treatment, and the control in these treatments can be simplified.
  • the formation interval of the internal surface modification layer M2 is uniform. Then, in order to control the formation interval to be constant, the rotation speed of the chuck 100 and the frequency of the laser beam L are controlled in the formation of the internal surface modification layer M2 in step A3.
  • the circumferential interval P of the internal surface modification layer M2 becomes a critical value at which the interval cannot be further increased. Reach. Then, when the irradiation position of the laser beam L further moves inward in the radial direction in such a state, the circumferential interval P becomes smaller, and the internal surface modification layer M2 overlaps on the same processing line at the center of the processed wafer W. In some cases. Therefore, the central portion of the processed wafer W may not be properly separated.
  • the next (second) laser beam L escape light is generated, and a part of the laser beam is transmitted downward. There was a risk of affecting the device layer D.
  • the present inventors have come up with a method of forming the central modified layer M3 as a method for appropriately separating the central portion of the processed wafer W. That is, the formation of the internal surface modification layer M2 is completed near the center of the processed wafer W where the circumferential interval P reaches the critical value, and as shown in FIG. 21, the center is radially inside the internal surface modification layer M2.
  • the modified layer M3 is formed.
  • the formation range R3 of the central modified layer M3 shown in FIG. 21 can be obtained from, for example, the lowest value of the frequency of the laser beam L and the highest value of the rotation speed of the chuck 100 (for example, 1 from the center of the processed wafer W). Range of about 2 mm).
  • the internal surface modification layer M2 by terminating the formation of the internal surface modification layer M2 at a desired position determined from the rotation speed of the chuck 100 and the frequency of the laser light, it is appropriate to suppress the overlap formation of the internal surface modification layer M2.
  • the processed wafer W can be separated, and the generation of missing light of the laser beam L can be suppressed.
  • the cracks C2 that self-promote from the internal surface modified layer M2 are connected to each other at the central portion of the processed wafer W and are convex. It is possible to suppress the formation of the portion.
  • the central modified layer M3 can be formed in any shape inside the inner surface modified layer M2 in the radial direction.
  • the central modified layer M3 is formed by a plurality of straight lines, and according to the illustrated example, seven straight lines, but the shape of the central modified layer M3 is not limited to this.
  • the central modified layer M3 may be formed by less than seven lines, for example, only one straight line as shown in FIG. 22, as long as the central portion of the processed wafer W can be properly separated. By reducing the number of formed central modified layers M3 in this way, the tact required to form the central modified layer M3 can be reduced.
  • the central modified layer M3 is not limited to a linear shape, and may be formed only in a curved shape, or may be formed by combining a curved shape and a linear shape, for example.
  • a plurality of central modified layers M3 may be formed so as to overlap each other, or laser light may escape at the intersection. There is a risk. Further, when the central modified layers M3 are formed close to each other, the cracks C3 extending from the central modified layer M3 are connected to each other, whereby a convex portion is formed in the central portion of the processed wafer W, and the processed wafer W is formed. There is a risk that the flatness of the separation surface will deteriorate.
  • the processing lines of the central modified layer M3 are formed independently without crossing each other and close to each other, and the cracks C3 extending in the plane direction from the adjacent central modified layer M3 are not connected to each other. Is desirable. In such a case, it is desirable that the formation interval of the central modified layer M3 is, for example, 10 ⁇ m or more.
  • the central modified layer M3 in step A4 is formed as described above.
  • the spiral internal surface modification layer M2 can be appropriately formed. That is, even when the inner surface modified layer M2 is formed eccentrically with respect to the processed wafer W, the eccentric amount can be absorbed by the buffer layer B, so that the inner surface modified layer M2 is peripherally modified. It is not formed so as to overlap with the layer M1. As a result, the quality of the edge trimming process can be maintained.
  • the present embodiment it is not necessary to perform eccentricity correction in forming the central portion of the processed wafer W, that is, the spiral internal surface modification layer M2.
  • the control for forming the inner surface modified layer M2 can be simplified, and the inner surface modified layer M2 can be easily formed.
  • it is possible to appropriately reduce the above-mentioned concerns such as the occurrence of resonance and the decrease in guide life.
  • the spiral internal surface modification layer M2 is formed from the processing width of the buffer layer B.
  • the position where the formation of the spiral internal surface modification layer M2 starts can be arbitrarily determined.
  • the internal surface modification layer M2 is peripherally modified. It is possible to reduce the influence on the separation of the processed wafer W while avoiding the formation on the radial outer side of the layer M1. Specifically, since the unformed region of the internal surface modification layer M2 can be reduced, the processed wafer W can be appropriately separated.
  • the internal surface modified layer M2 is formed in the plane of the processed wafer W so as to be spirally drawn in one stroke, the tact involved in the formation of the internal surface modified layer M2 is improved. be able to.
  • the internal surface modification layer M2 is formed so that the circumferential spacing P and the radial spacing Q are uniform in the plane of the processed wafer W, respectively.
  • the formation interval of the internal surface modification layer M2 is not limited to this.
  • FIG. 23 is an explanatory view showing a method of forming the internal surface modification layer M2 according to the second embodiment.
  • areas having different radial intervals Q of the internal surface modification layer M2 are formed in the surface of the processed wafer W on which the internal surface modification layer M2 according to the second embodiment is formed. ing. Specifically, a wide spacing region R1 in which the radial spacing Q of the internal surface modifying layer M2 is widely formed on the radial outer side of the processed wafer W, and an internal surface modifying layer M2 on the radial inner side of the wide spacing region R1. A narrow spacing region R2 is formed in which the radial spacing Q is narrowly formed.
  • the circumferential spacing P of the internal surface modification layer M2 is constant over the entire circumference together with the wide spacing region R1 and the narrow spacing region R2.
  • the inner surface modified layer M2 formed in the wide interval region R1 is the outer peripheral side modified layer M2e
  • the inner surface modified layer M2 formed in the narrow interval region R2 is the inner peripheral side modified layer M2c. In some cases.
  • the outer peripheral side modified layer M2e is prevented from connecting the cracks C2 extending in the plane direction when the adjacent outer peripheral side modified layer M2e is formed.
  • Formation interval Q1 is set.
  • the outer peripheral side modified layer M2e is formed, for example, from the processing width of the buffer layer B, and is formed inside the buffer layer B in the radial direction.
  • the inner peripheral side modified layer M2c is connected so that the cracks C2 extending in the plane direction when the adjacent inner peripheral side modified layer M2c is formed are connected to each other.
  • Formation interval Q2 is set.
  • the formation interval Q1 of the outer peripheral side modified layer M2e can be 60 ⁇ m
  • the formation interval Q2 of the inner peripheral side modified layer M2c can be 10 ⁇ m.
  • the internal surface modification layer M2 is formed by irradiating the inside of the processed wafer W with a laser beam to amorphize (polycrystallize) the irradiated portion of the laser beam.
  • compressive stress is generated in the internal surface modification layer M2 as shown in FIG. 24 (a).
  • the cracks C1 of the adjacent outer peripheral side modified layer M2e are not connected in the wide interval region R1, the generated compressive stress is accumulated in the outer peripheral side modified layer M2e.
  • FIG. 24A tensile stress due to compressive stress is accumulated between the outer peripheral side modified layers M2e adjacent to each other in the radial direction.
  • the region on which the tensile stress acts (hereinafter, referred to as “tensile region U”) is formed in an annular shape over the entire circumference of the processed wafer W as shown in FIG. 24 (b).
  • FIG. 25 is a flow chart showing the main steps of the method of forming the internal surface modification layer M2 and the method of separating the processed wafer W in step A3.
  • FIG. 26 is an explanatory diagram schematically showing the main steps of the method of forming the internal surface modification layer M2 and the method of separating the processed wafer W in step A3. Note that FIG. 26 shows a cross-sectional view in the thickness direction of the processed wafer W in the radial half. Further, in FIG. 26, the support wafer S is not shown in order to avoid the complexity of the drawing.
  • the peripheral modified layer M1 and the crack C1 are formed on the processed wafer W prior to the formation of the internal surface modified layer M2 (steps A2 in FIGS. 6 and 25). Further, an internal surface modification layer M2 is formed as the buffer layer B.
  • the method of forming the buffer layer B is the same as that of the above embodiment.
  • a wide interval region R1 is first formed (step A3-1 in FIG. 25).
  • the wide interval region R1 rotates the chuck 100 (processed wafer W) and moves the laser head 110 from the radial outside of the processed wafer W toward the inside in the Y-axis direction, thereby causing the processed wafer W to be radially outside. It is formed sequentially from the to the inside in the radial direction.
  • the formation interval Q1 of the outer peripheral side modified layer M2e is, for example, 60 ⁇ m.
  • the cracks C2 extending from the adjacent outer peripheral side modified layers M2e in the wide interval region R1 are not connected to each other.
  • the outer peripheral side modified layer M2e is formed, for example, from the processing width of the buffer layer B.
  • the narrow-spaced region R2 is formed as shown in FIG. 26 (b) (step A3-2 in FIG. 25).
  • the narrow interval region R2 has a diameter from the center of the processing wafer W by rotating the chuck 100 (processing wafer W) and moving the laser head 110 from the inside to the outside in the radial direction of the processing wafer W in the Y-axis direction. It is formed sequentially toward the outside in the direction.
  • the formation interval Q2 of the inner peripheral side modified layer M2c is, for example, 10 ⁇ m.
  • the cracks C2 extending from the adjacent inner peripheral side modified layer M2c in the narrow interval region R2 are sequentially connected.
  • the crack C2 of the inner peripheral side modified layer M2c located on the outermost peripheral side of the narrow interval region R2 is wide. It is not connected to the crack C2 of the outer peripheral side modified layer M2e located on the innermost peripheral side of the interval region R1.
  • the inner peripheral side modified layer M2c is not formed in the central portion of the processed wafer W where the circumferential interval P cannot be maintained.
  • a starting point modification layer M2s serving as a starting point for starting the separation of the processed wafer W is formed.
  • the internal surface modification layer M2 as the starting point modification layer M2s is formed between the wide interval region R1 and the narrow interval region R2.
  • the crack C2 in the wide interval region R1 and the crack C2 in the narrow interval region R2 were connected, and thereby accumulated in the outer peripheral side modified layer M2e of one of the wide interval regions R1.
  • the compressive stress is released.
  • the one outer peripheral side modified layer M2e is in a state of swelling in the direction in which the first separation wafer W1 and the second separation wafer W2 are separated as shown in FIG. 26D.
  • the first separation wafer W1 and the second separation wafer W2 are separated from each other with the crack C2 as a boundary (step A3- in FIG. 25). 4).
  • the peeling causes the processing wafer W to be in the thickness direction (peeling direction). Due to the influence of the acting force, the crack C2 propagates radially outward as shown in FIG. 26 (d). Then, it is connected to the crack C2 extending from the adjacent next outer peripheral side modified layer M2e (step A3-5 in FIG. 25).
  • the thickness direction (peeling direction) of the processed wafer W is due to such peeling. Due to the influence of the force acting on the crack C2, the crack C2 further propagates outward in the radial direction.
  • step A3 the formation process of the internal surface modification layer M2 in step A3 is completed, and then the inner peripheral side
  • the central modified layer M3 is formed radially inside the modified layer M2c (step A4 in FIGS. 6 and 25), and then the peripheral edge We and the second separation wafer W2 are removed (FIGS. 6 and 25). Step A5).
  • the internal surface modification layer M2 is formed on the processed wafer W, and the internal surface modification layer M2 has a wide interval region R1 and a narrow interval region R2. Then, in the wide interval region R1, the peeling of the first separation wafer W1 and the second separation wafer W2 proceeds in a chain reaction as described above.
  • the peeling of the first separation wafer W1 and the second separation wafer W2 causes a gap in the processing wafer W in the thickness direction. That is, as shown in FIG. 26 (e), a region in which the first separation wafer W1 and the second separation wafer W2 are not connected is formed in the plane of the processing wafer W, so that the second separation wafer later is formed. The force required for the peeling process of W2 is reduced.
  • the number of formed internal surface modified layers M2 can be reduced by increasing the radial interval Q of the internal surface modified layer M2 in the wide interval region R1, so that the internal surface modified layer M2 can be modified.
  • the time required for the formation of the layer M2 can be reduced, and the throughput can be improved.
  • the first separation wafer W1 and the second separation wafer W2 in the wide interval region R1 use the crack C2 that spontaneously propagates by releasing the accumulated stress as a base point. Be separated. Therefore, especially in the wide interval region R1, a smooth separation surface having a periodic structure can be obtained.
  • FIG. 27 shows the processing wafers in (a) when the radial spacing Q of the processing wafer W is constant in the plane of the processing wafer W and (b) when the wide spacing region R1 and the narrow spacing region R2 are formed. It is a photograph which imaged the separation surface of W. As shown in FIG. 27, by forming the wide-interval region R1 and the narrow-interval region R2 and spontaneously advancing the crack C2 by releasing the accumulated stress, the surface roughness after separation is improved and smooth. A good separation surface can be obtained.
  • the buffer layer B is formed, and the spiral inner surface modification layer M2 (outer peripheral side modification layer M2e and inner peripheral side modification layer M2e) is formed between the processing widths of the buffer layer B. M2c) is formed.
  • the wide interval region R1 is formed on the outer side in the radial direction and the narrow interval region R2 is formed on the inner side in the radial direction.
  • the processing wafer W in the plan view A narrow space region R2 may be formed on the outer side in the radial direction, and a wide space region R1 may be formed on the inner side of the narrow space region R2.
  • wide-spaced regions R1 and narrow-spaced regions R2 may be alternately formed on the radial outer side of the processed wafer W.
  • the wide spacing region R1 and the narrow spacing region R2 are formed with respect to the radial direction of the processed wafer W, that is, the radial spacing Q of the internal surface modification layer M2 is changed.
  • the circumferential interval P pulse pitch
  • both the radial interval Q and the circumferential interval P may be changed. In such a case, the number of internal surface modification layers M2 formed in the plane of the processed wafer W is further reduced, so that the throughput can be further improved.
  • the processing wafer W is started to be separated by forming the starting point modifying layer M2s between the wide interval region R1 and the narrow interval region R2, but the separation of the processing wafer W is started.
  • the method of is not limited to this.
  • a wide interval region R1 is formed from the radial outer side to the inner side of the processed wafer W to a predetermined arbitrary position, and then processed as shown in FIG. 29 (b). Separation may be started by forming a narrow interval region R2 from the center of the wafer W toward the outer side in the radial direction and merging with the internal surface modification layer M2 of the wide interval region R1.
  • Control device 110 Laser head L Laser light B Buffer layer M1 Peripheral reformer M2 Internal surface reformer W processing wafer

Abstract

処理対象体を処理する処理装置であって、前記処理対象体の内部にレーザ光を照射して、面方向に沿って複数の改質層を形成する改質部と、少なくとも前記改質部の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記処理対象体の除去対象の周縁部の剥離の基点となる周縁改質層と、前記周縁改質層の径方向内側において、前記周縁改質層と同心円の環状に形成される第１の内部面改質層と、前記第１の内部面改質層の径方向内側において、螺旋状に形成される第２の内部面改質層と、を形成するように前記改質部を制御する。

Description

処理装置及び処理方法
　本開示は、処理装置及び処理方法に関する。
　特許文献１には、単結晶基板に内部改質層を形成し、当該内部改質層を基点として基板を割断する方法が開示されている。特許文献１によれば、前記内部改質層は基板の内部にレーザ光を照射することにより単結晶構造が多結晶構造に変化することにより形成される。なお内部改質層においては、隣接する加工跡が連結される。
特開平２０１３－１６１８２０号公報
　本開示にかかる技術は、処理対象体の周縁除去処理及び分離処理を適切に行う。
　本開示の一態様は、処理対象体を処理する処理装置であって、前記処理対象体の内部にレーザ光を照射して、面方向に沿って複数の改質層を形成する改質部と、少なくとも前記改質部の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記処理対象体の除去対象の周縁部の剥離の基点となる周縁改質層と、前記周縁改質層の径方向内側において、前記周縁改質層と同心円の環状に形成される第１の内部面改質層と、前記第１の内部面改質層の径方向内側において、螺旋状に形成される第２の内部面改質層と、を形成するように前記改質部を制御する。
　本開示によれば、処理対象体の周縁除去処理及び分離処理を適切に行うことができる。
ウェハ処理システムの構成例の概略を模式的に示す平面図である。 重合ウェハの構成例の概略を示す側面図である。 重合ウェハの一部の構成例の概略を示す側面図である。 改質装置の構成例の概略を示す平面図である。 改質装置の構成例の概略を示す側面図である。 ウェハ処理の主な工程の一例を示すフロー図である。 ウェハ処理の主な工程の一例を示す説明図である。 処理ウェハに周縁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。 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。 処理ウェハの周縁除去の様子を示す説明図である。 処理ウェハに中心改質層を形成する様子を示す説明図である。 処理ウェハを分離する様子を示す説明図である。 処理ウェハを分離する別の方法を示す説明図である。 形成された内部面改質層の説明図である。 第１の偏心補正方法を示す説明図である。 第２の偏心補正方法を示す説明図である。 第２の偏心補正方法における内部面改質層の形成方法を示す説明図である。 第３の偏心補正方法を示す説明図である。 処理ウェハに中心改質層を形成する様子を示す説明図である。 中心改質層の他の形成例を示す説明図である。 第２の実施形態にかかる内部面改質層の形成方法を示す説明図である。 第２の実施形態において形成された内部面改質層を示す説明図である。 第２の実施形態にかかるウェハ処理の工程の一例を示すフロー図である。 第２の実施形態にかかるウェハ処理の工程の一例を示す説明図である。 処理ウェハの表面粗さの改善の様子を示す説明図である。 第２の実施形態にかかる内部面改質層の他の形成例を示す説明図である。 第２の実施形態にかかる内部面改質層の他の形成例を示す説明図である。
　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、表面に複数の電子回路等のデバイスが形成された円形基板などの半導体ウェハ（以下、ウェハという）の内部にレーザ光を照射して改質層を形成し、当該改質層を基点にウェハを分離することで、ウェハを薄化することが行われている。
　かかるウェハの分離においては、ウェハの内部に前記改質層を形成した後、表面側と裏面側とを保持した状態で剥離方向への引張力を付与する。これにより、形成された改質層、及び、当該改質層から進展する亀裂（以下、「クラック」という）を境として、ウェハが分離して薄化される。なお、以下の説明において分離されるウェハのうち、デバイスが形成された表面側のウェハを「第１の分離ウェハ」、裏面側を「第２の分離ウェハ」という場合がある。
　またウェハの分離においては、当該分離によりウェハの周縁部が鋭く尖った形状（いわゆるナイフエッジ形状）になることを防止するためのエッジトリム処理が行われる。エッジトリム処理は、例えば除去対象としての周縁部に沿ってウェハの内部にレーザ光を照射して改質層を形成し、当該改質層を基点に周縁部を剥離することにより行われる。
　しかしながら、このようにウェハの分離および周縁部の除去を行う場合、ウェハの内部に形成される前記改質層がウェハに対して偏心して形成されると、当該ウェハの分離および周縁部の除去を適切に行うことができない場合があった。具体的には、剥離のための前記改質層がウェハの周縁部側へ偏心すると周縁除去の品質が保てず、ウェハの中心部側へ偏心すると分離が適切に行うことができない場合がある。かかる改質層の偏心については特許文献１にも記載はなく、改善の余地があった。
　本開示に係る技術は、処理対象体の周縁除去処理及び分離処理を適切に行う、以下、本実施形態にかかる処理装置を備えたウェハ処理システム、及び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、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に示すように処理ウェハＷと支持ウェハＳとが接合された重合ウェハＴに対して処理を行う。そしてウェハ処理システム１では、処理ウェハＷを分離して薄化する。以下、処理ウェハＷにおいて、支持ウェハＳに接合される側の面を表面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に接合される側の面を表面Ｓａといい、表面Ｓａと反対側の面を裏面Ｓｂという。なお、本実施形態では処理ウェハＷが、本開示における処理対象体に相当する。
　処理ウェハＷは、例えば円板形状を有するシリコンウェハなどの半導体ウェハであって、表面Ｗａに複数の電子回路等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Ｆｗ、例えばＳｉＯ２膜（ＴＥＯＳ膜）が形成されている。なお、本実施形態においては、処理ウェハＷが前述の分離対象としてのウェハを構成する。
　支持ウェハＳは、処理ウェハＷを支持するウェハである。支持ウェハＳの表面Ｓａには、酸化膜Ｆｓ、例えばＳｉＯ２膜（ＴＥＯＳ膜）が形成されている。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。
　なお、以下の説明においては、図示の煩雑さを回避するため、デバイス層Ｄおよび酸化膜Ｆｗ、Ｆｓの図示を省略する場合がある。
　なお、処理ウェハＷに対しては既述の薄化処理の他に、上述のように薄化処理により処理ウェハＷの周縁部がナイフエッジ形状になることを防止するためのエッジトリム処理が行われる。エッジトリム処理は、例えば図３に示すように、除去対象としての周縁部Ｗｅと中央部Ｗｃとの境界にレーザ光を照射して周縁改質層Ｍ１を形成し、かかる周縁改質層Ｍ１を基点に周縁部Ｗｅを剥離することにより行われる。なお、エッジトリムにより除去される周縁部Ｗｅは、例えば処理ウェハＷの外端部から径方向に１ｍｍ～５ｍｍの範囲である。エッジトリム処理の方法については後述する。
　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、エッジトリムにおける除去対象としての周縁部Ｗｅに相当する部分における処理ウェハＷと支持ウェハＳの界面には、エッジトリムを適切に行うための未接合領域Ａｅを形成する。具体的には、図３に示したように、処理ウェハＷと支持ウェハＳの界面には、処理ウェハＷと支持ウェハＳが接合された接合領域Ａｃと、処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合強度が低下された未接合領域Ａｅとを形成する。なお、接合領域Ａｃの外側端部は、除去される周縁部Ｗｅの内側端部より若干径方向外側に位置させることが好ましい。
　未接合領域Ａｅは、例えば接合前に形成されてもよい。具体的には、接合前の処理ウェハＷの接合界面に対して、研磨やウェットエッチング等による除去、レーザ光の照射による改質、疎水材の塗布による疎水化、等により接合強度を低下させ、未接合領域Ａｅを形成することができる。なお、未接合領域Ａｅが形成される前記「接合界面」は、処理ウェハＷにおける実際に支持ウェハＳと接合される界面を形成する部分をいう。
　未接合領域Ａｅは、例えば接合後に形成されてもよい。具体的には、接合後の処理ウェハＷの周縁部Ｗｅに相当する部分における界面にレーザ光を照射することで、支持ウェハＳの表面Ｓａに対する接合強度を低下させることで形成される。なお、未接合領域Ａｅは、処理ウェハＷの周縁部における処理ウェハＷと支持ウェハＳ間の接合力を適切に低下させることができれば、未接合領域は処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合界面近傍の任意の位置に形成され得る。すなわち、本実施形態にかかる「接合界面近傍」には、処理ウェハＷの内部、デバイス層Ｄの内部、酸化膜Ｆｗの内部、等が含まれるものとする。
　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に対して処理を施す各種処理装置を備えている。
　搬入出ステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。図示の例では、カセット載置台１０には、複数、例えば３つのカセットＣｔをＹ軸方向に一列に載置自在になっている。なお、カセット載置台１０に載置されるカセットＣｔの個数は、本実施形態に限定されず、任意に決定することができる。
　搬入出ステーション２には、カセット載置台１０のＸ軸負方向側において、当該カセット載置台１０に隣接してウェハ搬送装置２０が設けられている。ウェハ搬送装置２０は、Ｙ軸方向に延伸する搬送路２１上を移動自在に構成されている。また、ウェハ搬送装置２０は、重合ウェハＴを保持して搬送する、例えば２つの搬送アーム２２、２２を有している。各搬送アーム２２は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸周りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム２２の構成は本実施形態に限定されず、任意の構成を取り得る。そして、ウェハ搬送装置２０は、カセット載置台１０のカセットＣｔ、及び後述するトランジション装置３０に対して、重合ウェハＴを搬送可能に構成されている。
　搬入出ステーション２には、ウェハ搬送装置２０のＸ軸負方向側において、当該ウェハ搬送装置２０に隣接して、重合ウェハＴを受け渡すためのトランジション装置３０が設けられている。
　処理ステーション３には、例えば３つの処理ブロックＧ１～Ｇ３が設けられている。第１の処理ブロックＧ１、第２の処理ブロックＧ２、及び第３の処理ブロックＧ３は、Ｘ軸正方向側（搬入出ステーション２側）から負方向側にこの順で並べて配置されている。
　第１の処理ブロックＧ１には、エッチング装置４０、洗浄装置４１、及びウェハ搬送装置５０が設けられている。エッチング装置４０と洗浄装置４１は、積層して配置されている。なお、エッチング装置４０と洗浄装置４１の数や配置はこれに限定されない。例えば、エッチング装置４０と洗浄装置４１はそれぞれＸ軸方向に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の分離面をエッチング処理する。例えば、分離面に対して薬液（エッチング液）を供給し、当該分離面をウェットエッチングする。薬液には、例えばＨＦ、ＨＮＯ３、Ｈ３ＰＯ４、ＴＭＡＨ、Ｃｈｏｌｉｎｅ、ＫＯＨなどが用いられる。
　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の分離面を洗浄する。例えば分離面にブラシを当接させて、当該分離面をスクラブ洗浄する。なお、分離面の洗浄には、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の分離面と共に、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の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、処理装置としての改質装置６０及びウェハ搬送装置７０が設けられている。なお、改質装置６０の数や配置は本実施形態に限定されず、複数の改質装置６０が積層して配置されていてもよい。
　改質装置６０は、処理ウェハＷの内部にレーザ光を照射し、未接合領域Ａｅ、周縁改質層Ｍ１、内部面改質層Ｍ２及び中心改質層Ｍ３を形成する。改質装置６０の詳細な構成は後述する。
　ウェハ搬送装置７０は、例えば改質装置６０の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。なお、搬送アーム７１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７０は、洗浄装置４１、改質装置６０、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、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８０ａ及び加工位置８０ｂ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。
　受渡位置８０ａでは、重合ウェハＴの受け渡しが行われる。加工位置８０ｂには、研削ユニット８４が配置され、処理ウェハＷ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。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ＣＰＵやメモリ等を備えた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における処理ウェハＷ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における後述のウェハ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。
　なお、上述の各種処理装置には、当該各種処理装置を独立して制御するための制御装置（図示せず）がそれぞれ更に設けられていてもよい。
　次に、上述した改質装置６０について説明する。図４、図５は、それぞれ改質装置６０の構成の概略を示す平面図及び側面図である。
　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１００を有している。チャック１００は、処理ウェハＷが上側であって支持ウェハＳが下側に配置された状態で、支持ウェハＳの裏面Ｓｂを吸着保持する。チャック１００は、エアベアリング１０１を介して、スライダテーブル１０２に支持されている。スライダテーブル１０２の下面側には、回転機構１０３が設けられている。回転機構１０３は、駆動源として例えばモータを内蔵している。チャック１００は、回転機構１０３によってエアベアリング１０１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１０２は、その下面側に設けられた保持部移動機構としての移動機構１０４を介して、基台１０６に設けられＹ軸方向に延伸するレール１０５に沿って移動可能に構成されている。なお、移動機構１０４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１００の上方には、改質部としてのレーザヘッド１１０が設けられている。レーザヘッド１１０は、レンズ１１１を有している。レンズ１１１は、レーザヘッド１１０の下面に設けられた筒状の部材であり、チャック１００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１１０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の内部の予め決められた位置に集光して照射する。これによって、処理ウェハＷにおいてレーザ光が集光した部分が改質し、未接合領域Ａｅ、周縁改質層Ｍ１、内部面改質層Ｍ２及び中心改質層Ｍ３が形成される。
　なお、本実施の形態では図示の煩雑さを回避するため、未接合領域Ａｅ、周縁改質層Ｍ１、内部面改質層Ｍ２及び中心改質層Ｍ３は共通のレーザヘッド１１０により形成されるものとするが、それぞれ異なるレーザヘッドにより形成されてもよい。また、照射するレーザ光の種類によってレーザヘッドを使い分けてもよい。
　レーザヘッド１１０は、支持部材１１２に支持されている。レーザヘッド１１０は、鉛直方向に延伸するレール１１３に沿って、昇降機構１１４により昇降自在に構成されている。またレーザヘッド１１０は、改質部移動機構としての移動機構１１５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１１４及び移動機構１１５はそれぞれ、支持柱１１６に支持されている。
　チャック１００の上方であって、レーザヘッド１１０のＹ軸正方向側には、マクロカメラ１２０とマイクロカメラ１２１が設けられている。例えば、マクロカメラ１２０とマイクロカメラ１２１は一体に構成され、マクロカメラ１２０はマイクロカメラ１２１のＹ軸正方向側に配置されている。マクロカメラ１２０とマイクロカメラ１２１は、昇降機構１２２によって昇降自在に構成され、さらに移動機構１２３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１２０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１２０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１２０の撮像倍率は２倍である。
　マクロカメラ１２０で撮像された画像は、制御装置９０に出力される。制御装置９０では、マクロカメラ１２０で撮像された画像から、チャック１００の中心と処理ウェハＷの中心の第１の偏心量を算出する。
　マイクロカメラ１２１は、処理ウェハＷの周縁部を撮像し、接合領域Ａｃと未接合領域Ａｅの境界を撮像する。マイクロカメラ１２１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１２１の撮像倍率は１０倍であり、視野はマクロカメラ１２０に対して約１／５であり、ピクセルサイズはマクロカメラ１２０に対して約１／５である。
　マイクロカメラ１２１で撮像された画像は、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１２１で撮像された画像から、チャック１００の中心と接合領域Ａｃの中心の第２の偏心量を算出する。さらに、制御装置９０は、第２の偏心量に基づいて、チャック１００の中心と接合領域Ａｃの中心が一致するように、チャック１００又はレーザヘッド１１０を移動させる。なお、以下の説明においては、このチャック１００又はレーザヘッド１１０を移動させる制御を偏心補正という場合がある。
　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６は、ウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。図７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。また、ウェハ処理システム１に搬入される重合ウェハＴには前述の未接合領域Ａｅが予め形成されていてもよいが、以下の説明においては、未接合領域Ａｅを改質装置６０において形成する場合を例に説明を行う。
　先ず、図７（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、先ず、図７（ｂ）に示すように未接合領域Ａｅが形成される（図６のステップＡ１）。続いて、図７（ｃ）に示すように処理ウェハＷの内部に周縁改質層Ｍ１が形成され（図６のステップＡ２）、図７（ｄ）に示すように内部面改質層Ｍ２が形成され（図６のステップＡ３）、さらに中心改質層Ｍ３が形成される（図６のステップＡ４）。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。内部面改質層Ｍ２は、処理ウェハＷを分離するための基点となるものである。中心改質層Ｍ３は処理ウェハＷの中心部におけるクラックの進展を制御し、また処理ウェハＷの中心部における分離の基点となるものである。
　改質装置６０においては先ず、ウェハ搬送装置５０により重合ウェハＴが改質装置６０に搬入され、チャック１００に保持される。次に、チャック１００を未接合領域Ａｅの形成位置に移動させる。未接合領域Ａｅの形成位置は、レーザヘッド１１０が処理ウェハＷの周縁部Ｗｅにレーザ光を照射できる位置である。
　次に、チャック１００を周方向に回転させつつレーザヘッド１１０からレーザ光Ｌ（例えばＣＯ２レーザ）を照射して、未接合領域Ａｅを形成する（図６のステップＡ１）。なお上述のように、未接合領域Ａｅは、処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合強度を低下することができれば、接合界面近傍の任意の位置に形成することができる。
　次に、チャック１００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１２０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１２０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１２０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１２０の画像から、チャック１００の中心と処理ウェハＷの中心の第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１００の移動量を算出する。チャック１００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１００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１２１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１２１の視野はマクロカメラ１２０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１２１の画角に入らず、マイクロカメラ１２１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１００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１２１によって、処理ウェハＷの周方向３６０度における接合領域Ａｃと未接合領域Ａｅの境界を撮像する。撮像された画像は、マイクロカメラ１２１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１２１の画像から、チャック１００の中心と接合領域Ａｃの中心の第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Ａｃの中心とチャック１００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１００の位置を決定する。
　次に、チャック１００を、改質位置に移動させる。改質位置は、レーザヘッド１１０が処理ウェハＷにレーザ光を照射して、周縁改質層Ｍ１を形成する位置である。なお、本実施形態では、改質位置はマイクロアライメント位置と同じである。
　次に、図８及び図９に示すようにレーザヘッド１１０からレーザ光Ｌ（例えばＹＡＧレーザ）を照射して、処理ウェハＷの周縁部Ｗｅと中央部Ｗｃの境界に周縁改質層Ｍ１を形成する（図６のステップＡ２）。なお、処理ウェハＷの内部には、周縁改質層Ｍ１から処理ウェハＷの厚み方向にクラックＣ１が進展する。クラックＣ１は表面Ｗａまでのみ進展し、裏面Ｗｂには到達しない。
　なお、上記レーザ光Ｌによって形成される周縁改質層Ｍ１の下端は、分離後の処理ウェハＷの最終仕上げ処理後の表面より上方に位置している。すなわち、分離後（より具体的には後述の研削処理後）の第１の分離ウェハＷ１に周縁改質層Ｍ１が残らないように形成位置が調節される。
　ステップＡ２では、制御装置９０で決定されたチャック１００の位置に合わせて、接合領域Ａｃの中心とチャック１００の中心が一致するように、回転機構１０３によってチャック１００を回転させると共に、移動機構１０４によってチャック１００をＹ軸方向に移動させる（偏心補正）。この際、チャック１００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１００（処理ウェハＷ）の偏心補正を行いながら、レーザヘッド１１０から処理ウェハＷの内部にレーザ光Ｌ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Ａｃと同心円状の環状に形成される。このため、その後、周縁改質層Ｍ１（クラックＣ１）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１００をＹ軸方向に移動させつつ、チャック１００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１００を回転させずに、Ｙ軸方向に移動させるだけでよい。
　次に、図１０及び図１１に示すようにレーザヘッド１１０からレーザ光Ｌ（例えばＹＡＧレーザ）を照射して、面方向に沿って内部面改質層Ｍ２を形成する（図６のステップＡ３）。なお、図１１に示す黒矢印はチャック１００の回転方向、白矢印はチャック１００又はレーザヘッド１１０の移動による加工点の移動方向をそれぞれ示している。なお、処理ウェハＷの内部には、内部面改質層Ｍ２から面方向にクラックＣ２が進展する。クラックＣ２は、周縁改質層Ｍ１の径方向内側のみに進展する。
　なお、内部面改質層Ｍ２が周縁改質層Ｍ１よりも径方向外側に形成された場合、図１２に示すように、周縁部Ｗｅが除去された後のエッジトリムの品質が低下する。すなわち、周縁部Ｗｅが周縁改質層Ｍ１（クラックＣ１）を基点として適切に除去されず、周縁部Ｗｅの一部が支持ウェハＳ上に残存してしまう恐れがある。かかる観点から、内部面改質層Ｍ２は、周縁改質層Ｍ１よりも径方向内側に形成されるように形成位置が調節される。
　なお、上記レーザ光Ｌによって形成される内部面改質層Ｍ２の下端は、分離後の処理ウェハＷの最終仕上げ処理後の表面より上方に位置している。すなわち、分離後（より具体的には後述の研削処理後）の第１の分離ウェハに内部面改質層Ｍ２が残らないように形成位置が調節される。
　ステップＡ３では、チャック１００（処理ウェハＷ）を回転させると共に、レーザヘッド１１０を処理ウェハＷの径方向外側から内側に向けてＹ軸方向に移動させながら、レーザヘッド１１０から処理ウェハＷの内部にレーザ光Ｌを周期的に照射することで、面方向に螺旋状の内部面改質層Ｍ２を形成する。なお、内部面改質層Ｍ２の形成方法の詳細は後述する。
　なお、本実施形態では内部面改質層Ｍ２を形成するにあたり、チャック１００又はレーザヘッド１１０をＹ軸方向に移動させるが、チャック１００又はレーザヘッド１１０のうち、偏心補正において移動するものと同じ部材を移動させる。すなわち、内部面改質層Ｍ２の形成にあたっては、後述のように偏心補正と内部面改質層Ｍ２の形成が同時に１軸で制御される。また内部面改質層Ｍ２を形成するにあたり、チャック１００を回転させたが、レーザヘッド１１０を移動させて、チャック１００に対してレーザヘッド１１０を相対的に回転させてもよい。
　なお、後述のように内部面改質層Ｍ２を基点に処理ウェハＷを分離する際、この分離をウェハ面内で均一に行うためには、当該内部面改質層Ｍ２の間隔（ピッチ）は同じにするのが好ましい。そこでステップＡ３では、チャック１００の回転速度およびレーザ光Ｌの周波数を制御して、内部面改質層Ｍ２の間隔を調整している。すなわち、レーザヘッド１１０の径方向位置（レーザ光Ｌの照射位置）が処理ウェハＷの外周部にある場合には回転速度を遅くし、レーザヘッド１１０の径方向位置が中心部にある場合には回転速度を速くしている。また、レーザヘッド１１０の径方向位置（レーザ光Ｌの照射位置）が処理ウェハＷの外周部にある場合には周波数を大きくし、レーザヘッド１１０の径方向位置が中心部にある場合には周波数を小さくしている。
　処理ウェハＷに内部面改質層Ｍ２が形成されると、次に、図１３に示すようにレーザヘッド１１０からレーザ光Ｌ（例えばＹＡＧレーザ）を照射して、面方向に沿って中心改質層Ｍ３を形成する（図６のステップＡ４）。なお、処理ウェハＷの内部には、中心改質層Ｍ３から面方向にクラックＣ３が進展する。中心改質層Ｍ３は、かかるクラックＣ３が互いに連結されないように、また、クラックＣ２と連結されないように互いに離隔（例えば１０μｍ以上）して形成される。
　ステップＡ４では、チャック１００（処理ウェハＷ）の回転を停止し、レーザヘッド１１０を処理ウェハＷの上方で水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に移動させながら、レーザヘッド１１０から処理ウェハＷの内部にレーザ光Ｌを照射することで、面方向に直線状の中心改質層Ｍ３を形成する。このステップＡ４における中心改質層Ｍ３の形成方法の詳細については、後述する。
　なお、かかる中心改質層Ｍ３の形成にあたっては、レーザヘッド１１０を水平方向に移動させることに代え、チャック１００を水平方向に移動させてもよい。
　処理ウェハＷに中心改質層Ｍ３が形成されると、次に、ウェハ搬送装置７０によって重合ウェハＴが改質装置６０から搬出される。
　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からチャック８３に重合ウェハＴを受け渡す際、図７（ｅ）に示すように周縁改質層Ｍ１と内部面改質層Ｍ２を基点に、処理ウェハＷを第１の分離ウェハＷ１と第２の分離ウェハＷ２とに分離する（図６のステップＡ５）。この際、処理ウェハＷから周縁部Ｗｅも除去される。かかる際、処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合界面近傍には未接合領域Ａｅが形成されているので、周縁部Ｗｅを容易に剥離することができるため、適切に処理ウェハＷの分離を行うことができる。
　ステップＡ５では、図１４（ａ）に示すように搬送アーム７１が備える吸着面７１ａ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。その後、図１４（ｂ）に示すように吸着面７１ａが処理ウェハＷの裏面Ｗｂを吸着保持した状態で、搬送アーム７１を上昇させて、第１の分離ウェハＷ１と第２の分離ウェハＷ２に分離する。以上のようにステップＡ５では、第２の分離ウェハＷ２は周縁部Ｗｅと一体に分離され、すなわち周縁部Ｗｅの除去と処理ウェハＷの分離（薄化）が同時に行われる。
　なお、分離された第２の分離ウェハＷ２は、例えばウェハ処理システム１の外部に回収される。また例えば、搬送アーム７１の可動範囲内に回収部（図示せず）を設け、当該回収部において第２の分離ウェハＷ２の吸着を解除することで、分離された第２の分離ウェハＷ２を回収してもよい。
　また本実施形態では、加工装置８０においてウェハ搬送装置７０を利用して処理ウェハＷを分離したが、ウェハ処理システム１には処理ウェハＷの分離を行うための分離装置（図示せず）が設けられていてもよい。分離装置は、例えば改質装置６０と積層して配置することができる。
　続いて、チャック８３を加工位置８０ｂに移動させる。そして、研削ユニット８４によって、図７（ｆ）に示すようにチャック８３に保持された第１の分離ウェハＷ１の分離面である裏面Ｗ１ｂを研削し、当該裏面Ｗ１ｂに残る周縁改質層Ｍ１、内部面改質層Ｍ２及び中心改質層Ｍ３を除去する（図６のステップＡ６）。ステップＡ６では、裏面Ｗ１ｂに研削砥石を当接させた状態で、第１の分離ウェハＷ１と研削砥石をそれぞれ回転させ、裏面Ｗ１ｂを研削する。なおその後、洗浄液ノズル（図示せず）を用いて、第１の分離ウェハＷ１の裏面Ｗ１ｂ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では第１の分離ウェハＷ１の分離面である裏面Ｗ１ｂがスクラブ洗浄される（図６のステップＡ７）。なお、洗浄装置４１では、第１の分離ウェハＷ１の裏面Ｗ１ｂ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、分離面である第１の分離ウェハＷ１の裏面Ｗ１ｂが薬液によりウェットエッチングされる（図６のステップＡ８）。上述した加工装置８０で研削された裏面Ｗ１ｂには、研削痕が形成される場合がある。ステップＡ８では、ウェットエッチングすることによって当該研削痕を除去し、裏面Ｗ１ｂを平滑化することができる。
　その後、すべての処理が施された重合ウェハＴは、ウェハ搬送装置５０によりトランジション装置３０に搬送され、さらにウェハ搬送装置２０によりカセット載置台１０のカセットＣｔに搬送される。こうして、ウェハ処理システム１における一連のウェハ処理が終了する。
　なお、以上の実施形態では、ステップＡ１～Ａ８の処理順序を適宜変更することが可能である。
　変形例１として、ステップＡ２の周縁改質層Ｍ１の形成とステップＡ３の内部面改質層Ｍ２の形成の順序を入れ替えてもよい。かかる場合、ウェハ処理は、ステップＡ１、ステップＡ３、ステップＡ２、ステップＡ４～Ａ８の順で行われる。
　変形例２として、ステップＡ４の中心改質層Ｍ３の形成は、ステップＡ２の周縁改質層Ｍ１の形成前に行われてもよい。かかる場合、ウェハ処理は、ステップＡ１、ステップＡ４、ステップＡ２～Ａ３、ステップＡ５～Ａ８の順で行われる。
　変形例３として、ステップＡ４の中心改質層Ｍ３の形成は、ステップＡ３の内部面改質層Ｍ２の形成前に行われてもよい。かかる場合、ウェハ処理は、ステップＡ１～Ａ２、ステップＡ４、ステップＡ３、ステップＡ５～Ａ８の順で行われる。
　変形例４として、ステップＡ１の未接合領域Ａｅの形成は、ステップＡ２の周縁改質層Ｍ１の形成後に行われてもよい。かかる場合、ウェハ処理は、ステップＡ２、ステップＡ１、ステップＡ３～Ａ８の順で行われる。
　変形例５として、ステップＡ１の未接合領域Ａｅの形成は、ステップＡ３の内部面改質層Ｍ２の形成後に行われてもよい。かかる場合、ウェハ処理は、ステップＡ２～Ａ３、ステップＡ１、ステップＡ４～Ａ８の順で行われる。
　また、以上の実施形態では、ステップＡ１～Ａ８の処理を適宜省略することが可能である。
　省略例１として、ステップＡ６の周縁改質層Ｍ１、内部面改質層Ｍ２及び中心改質層Ｍ３の除去は、ステップＡ８におけるウェットエッチングにより行われてもよい。かかる場合、ステップＡ６の研削処理を省略することができる。
　省略例２として、ステップＡ６の研削処理において周縁改質層Ｍ１、内部面改質層Ｍ２及び中心改質層Ｍ３が適切に除去され、また研削痕が形成されていない場合、ステップＡ８のウェットエッチングを省略することができる。
　省略例３として、ウェハ処理システム１に対して、未接合領域Ａｅが形成された重合ウェハＴが搬入される場合、ステップＡ１の未接合領域Ａｅの形成を省略することができる。
　なお、上述の変形例４、５のように未接合領域Ａｅを改質装置６０における処理ウェハＷのアライメント後に行う場合、前述のマイクロアライメント（未接合領域Ａｅの境界を撮像することによるチャック１００の中心と接合領域Ａｃの第２の偏心量の算出）は省略されてもよい。かかる場合、ステップＡ２の周縁改質層Ｍ１の形成は、マクロアライメントの結果に基づいて行われてもよい。
　なお、上記実施形態におけるステップＡ５では、第２の分離ウェハＷ２は周縁部Ｗｅと一体に分離、すなわち周縁部Ｗｅの除去と処理ウェハＷの薄化が同時に行われたが、第２の分離ウェハＷ２と周縁部Ｗｅは同時に分離されなくてもよい。例えば、エッジトリム処理により周縁部Ｗｅを剥離した後に第２の分離ウェハＷ２を分離してもよい。かかる場合、ステップＡ２において形成される周縁改質層Ｍ１から進展するクラックＣ１を、図１５（ａ）に示すように、表面Ｗａ及び裏面Ｗｂに到達させることで、図１５（ｂ）に示すように適切にエッジトリム処理、薄化処理を行うことができる。また、周縁部Ｗｅを剥離しない場合も考えられるが、かかる場合、処理ウェハＷのアライメントは、接合領域Ａｃと未接合領域Ａｅの境界に代えて、当該処理ウェハＷの外端部により行われてもよい。
　なお、上記実施形態においては内部面改質層Ｍ２を形成する際の水平方向（Ｙ軸方向）移動及び偏心補正を行う際の水平方向（Ｙ軸方向）移動を、共にチャック１００又はレーザヘッド１１０のいずれかにおいて１軸で行ったが、これらの水平移動は２軸で行ってもよい。すなわち、例えば内部面改質層Ｍ２の形成にかかる水平移動をレーザヘッド１１０、偏心追従にかかる水平移動をチャック１００がそれぞれ行うようにしてもよい。また、内部面改質層Ｍ２の形成にかかる水平移動をチャック１００、偏心追従にかかる水平移動をレーザヘッド１１０がそれぞれ行うようにしてもよい。
　次に、ステップＡ３における内部面改質層Ｍ２の形成方法について説明する。ステップＡ３では、上述したように螺旋状の内部面改質層Ｍ２が形成されるが、図１６に示すように、周方向に隣接する内部面改質層Ｍ２の間隔を周方向間隔Ｐ（パルスピッチ）といい、径方向に隣接する内部面改質層Ｍ２の間隔を径方向間隔Ｑ（インデックスピッチ）という。
　上述のように内部面改質層Ｍ２は、エッジトリムの品質低下を抑制するため周縁改質層Ｍ１よりも径方向内側に形成される必要がある。しかしながら、チャック１００と処理ウェハＷとの中心が一致していない場合、すなわち、前述の制御装置９０による第１の偏心量及び第２の偏心量の補正が適切に行われなかった場合、処理ウェハＷに対して改質層が偏心して形成される。そして、かかる偏心を考慮せずに改質層の形成を行った場合、内部面改質層Ｍ２が周縁改質層Ｍ１よりも径方向外側に形成されてしまう恐れがある。
　そこで改質装置６０においては、内部面改質層Ｍ２が周縁改質層Ｍ１の径方向外側に形成されるのを防止するため、改質層の形成時において偏心補正が行われる。かかる偏心補正は、例えばチャック１００やレーザヘッド１１０を水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に移動させることにより行われる。
　図１７は、第１の偏心補正方法により処理ウェハＷの内部に形成された改質層の様子を示す説明図である。
　チャック１００と処理ウェハＷとの中心が一致していない場合、ステップＡ１において未接合領域Ａｅが処理ウェハＷに対して偏心して形成される。そして、上述のように周縁改質層Ｍ１は、ステップＡ２において接合領域Ａｃ（未接合領域Ａｅ）と同心円状の環状に形成される。そこで、ステップＡ３において内部面改質層Ｍ２は、周縁改質層Ｍ１に沿って、すなわち、接合領域Ａｃ及び周縁改質層Ｍ１と同心の螺旋状に形成する。換言すれば、第１の偏心補正方法においては周縁改質層Ｍ１及び内部面改質層Ｍ２は、いずれも偏心補正が行われながら形成される。
　このように第１の偏心補正方法によれば、接合領域Ａｃの偏心に追従して形成された周縁改質層Ｍ１と同心円状に内部面改質層Ｍ２を形成することにより、内部面改質層Ｍ２が周縁改質層Ｍ１の径方向内側に形成されることを抑制できる。
　第１の偏心補正方法に示したように、内部面改質層Ｍ２は偏心に追従して形成されることが望ましい。しかしながら、処理ウェハＷの中心部においてかかる偏心に追従して内部面改質層Ｍ２を形成する場合、チャック１００やレーザヘッド１１０を高速で水平方向に往復動作させる必要があり、偏心補正動作が内部面改質層Ｍ２の形成動作に追従できなくなることや、共振やガイド寿命の低下が懸念される。そこで、以下の第２の偏心補正方法では、少なくとも処理ウェハＷの中心部において偏心補正動作を行わない。
　図１８は、第２の偏心補正方法により処理ウェハＷの内部に形成された改質層の様子を示す説明図である。
　チャック１００と処理ウェハＷとの中心が一致していない場合、ステップＡ１において未接合領域Ａｅが処理ウェハＷに対して偏心して形成される。そして、上述のように周縁改質層Ｍ１は、ステップＡ２において接合領域Ａｃ（未接合領域Ａｅ）と同心円状の環状に形成される。
　続いて第２の偏心補正方法においては、周縁改質層Ｍ１に沿って径方向内側に、チャック１００（処理ウェハＷ）の偏心補正を行いながら、接合領域Ａｃの偏心を吸収するための第１の内部面改質層としてのバッファ層Ｂを形成する。具体的には、チャック１００の回転開始後、回転速度が律速した（等速になった）後に、少なくとも図１９に示すようにチャック１００（処理ウェハＷ）を１周（３６０度）回転させながら、レーザヘッド１１０から処理ウェハＷの内部にレーザ光Ｌを周期的に照射して、環状の内部面改質層Ｍ２を形成する。その後、レーザヘッド１１０を処理ウェハＷの径方向内側（Ｙ軸方向）に相対的に移動させる。これら環状の内部面改質層Ｍ２の形成と、レーザヘッド１１０の径方向内側への移動とを繰り返し行って、加工幅で面方向に内部面改質層Ｍ２を形成することで、図１８、図１９に示すような接合領域Ａｃ及び周縁改質層Ｍ１と同心円状のバッファ層Ｂとしての内部面改質層Ｍ２が形成される。なお、バッファ層Ｂは、例えば接合領域Ａｃの偏心量以上の加工幅（例えば、５００μｍ）で形成される。
　なお、バッファ層Ｂにおける内部面改質層Ｍ２の径方向間隔Ｑは任意に設定することができる。
　そしてバッファ層Ｂが形成されると、その後、例えばバッファ層Ｂの加工幅の間から、第２の内部面改質層としての内部面改質層Ｍ２を螺旋状に形成する。なお、当該螺旋状の内部面改質層Ｍ２の形成にあたっては、前述の偏心補正は行わない。換言すれば、第２の偏心補正方法においては、周縁改質層Ｍ１及びバッファ層Ｂを構成する同心円状の内部面改質層Ｍ２は偏心補正を行いながら形成し、バッファ層Ｂの径方向内側に形成される螺旋状の内部面改質層Ｍ２の形成においては偏心補正を行わない。
　このように第２の偏心補正方法によれば、接合領域Ａｃの偏心量以上の加工幅で形成されたバッファ層Ｂを周縁改質層Ｍ１の径方向内側に形成することにより、螺旋状の内部面改質層Ｍ２の形成において偏心補正を行う必要がない。すなわち、内部面改質層Ｍ２が偏心して形成されたとしても、バッファ層Ｂの加工幅において偏心量が吸収されるため、周縁改質層Ｍ１の径方向外側まで内部面改質層Ｍ２が達することがない。また、内部面改質層Ｍ２の形成にあたっては、偏心補正を行う必要がないため、より容易に内部面改質層Ｍ２を形成することができる。
　また、処理ウェハＷの中心部において偏心補正を行う必要をなくすことにより、先述のように偏心補正が適切に行えなくなるのを抑制できる。また、共振の発生やガイド寿命の低下の懸念を軽減することができる。また更に、このように中心部においては偏心補正が行われないため、チャック１００の高速の回転速度を維持することができ、その結果、内部面改質層Ｍ２の周方向間隔Ｐを一定に制御することができる。
　図２０は、第３の偏心補正方法により処理ウェハＷの内部に形成された改質層の様子を示す説明図である。
　チャック１００と処理ウェハＷとの中心が一致していない場合、ステップＡ１において未接合領域Ａｅが処理ウェハＷに対して偏心して形成される。そして、上述のように周縁改質層Ｍ１は、ステップＡ２において接合領域Ａｃ（未接合領域Ａｅ）と同心円状の環状に形成される。
　続いて第３の偏心補正方法においては、ステップＡ２において接合領域Ａｃ（未接合領域Ａｅ）と同心円状の環状に形成された周縁改質層Ｍ１の径方向内側において、レーザヘッド１１０が処理ウェハＷの外周部に位置する範囲では、偏心補正を行う。すなわち、レーザヘッド１１０を径方向外側から内側に移動させつつ、チャック１００の中心と接合領域Ａｃの中心が一致するように、回転機構１０３によってチャック１００を回転させると共に、移動機構１０４によってチャック１００をＹ軸方向に移動させる。
　具体的には、処理ウェハＷにおける内部面改質層Ｍ２の形成範囲を径方向に沿って複数の領域に分割し、かかる領域に応じて徐々に偏心ストロークを縮めていく。なお、図２０においては、内部面改質層Ｍ２の形成範囲を中心領域Ｒ１１及び４つの環状領域Ｒ１２～Ｒ１５に分割し、１００μｍの偏心量を、各環状領域Ｒ１２～Ｒ１５において、２０μｍずつ補正する場合、すなわち偏心ストロークが２０μｍずつ減衰していく場合を例示している。
　このように第３の偏心補正方法によれば、処理ウェハＷの外周部に位置する範囲（図２０の環状領域Ｒ１２～Ｒ１５）で偏心補正を行うことにより、中心部近傍においては偏心補正を行う必要がなくなっている。すなわち、処理ウェハＷの外周部において前述の偏心補正（偏心ストロークの減衰）が完了して偏心量が０μｍとなっており、中心部（図２０の中心領域Ｒ１１）においてはチャック１００の中心と接合領域Ａｃの中心が一致している。このように内部面改質層Ｍ２を形成する際、レーザヘッド１１０が外周部に位置する際にはチャック１００の回転速度は遅いため、偏心補正を適切に行うことができる。そしてその結果、偏心量を吸収して、周縁改質層Ｍ１の内側に内部面改質層Ｍ２を形成することができる。この際、中心部においては偏心補正が行われないため、チャック１００の高速の回転速度を維持することができ、その結果、内部面改質層Ｍ２の周方向間隔Ｐを一定にすることができる。
　また、処理ウェハＷの中心領域Ｒ１１において偏心補正を行う必要をなくすことにより、先述のように偏心補正が適切に行えなくなるのを抑制できる。また、共振の発生やガイド寿命の低下の懸念を軽減することができる。
　なお、偏心補正を行うための環状領域の数は本例に限定されず、任意に設定することができる。また、必ずしも本例のように環状領域毎に段階的に偏心を補正する必要はなく、処理ウェハＷの外周から中心に向けて連続的に偏心補正が行われてもよい。また例えば、レーザヘッド１１０がレーザ光Ｌを外側から数周分照射する間だけ偏心補正を行ってもよい。
　なお、第３の偏心補正方法により処理ウェハＷの外周部において偏心量を補正する場合、かかる偏心補正は、処理ウェハＷの半径の半分（ｒ／２）までに完了することが望ましい。換言すれば、図２０に示した中心領域Ｒ１１の半径は、ｒ／２以上であることが望ましい。
　ステップＡ３における内部面改質層Ｍ２は以上のように形成される。このように、内部面改質層Ｍ２の形成にあたって偏心補正を行うことにより、容易にエッジトリム処理、薄化処理を行うことができる。またこのため、エッジトリム処理、薄化処理の品質を維持することが容易になると共に、これら処理における制御を簡易化することができる。
　次に、ステップＡ４における中心改質層Ｍ３の形成方法について説明する。
　上述のように、処理ウェハＷの分離を面内で均一に行うためには、内部面改質層Ｍ２の形成間隔が均一となることが望ましい。そして、かかる形成間隔を一定に制御するため、ステップＡ３における内部面改質層Ｍ２の形成においては、チャック１００の回転速度及びレーザ光Ｌの周波数が制御されている。
　しかしながら、このチャック１００の回転速度が上限値、レーザ光Ｌの周波数が下限値にそれぞれ達した場合、内部面改質層Ｍ２の周方向間隔Ｐは、それ以上間隔を広げることができない臨界値に達する。そして、かかる状態でさらにレーザ光Ｌの照射位置が径方向内側に移動すると、周方向間隔Ｐが小さくなっていき、処理ウェハＷの中心部においては同一加工線上で内部面改質層Ｍ２が重なる場合がある。このため、処理ウェハＷの中心部を適切に分離できない場合があった。
　処理ウェハＷの中心部を分離できない原因について、さらに詳細に説明する。例えば、内部面改質層Ｍ２が重なって形成される場合、すなわち１つ目の内部面改質層Ｍ２に対して次の（２回目の）レーザ光Ｌの照射が重なる場合、径方向にクラックＣ２が進展し難くなる。また例えば、内部面改質層Ｍ２が重ならない場合であっても、周方向間隔Ｐがある閾値より小さい場合、１つ目の内部面改質層Ｍ２から進展するクラックＣ２に対して、次の（２回目の）レーザ光Ｌが照射される。この場合、すでに応力が開放されたクラックＣ２にレーザ光Ｌが照射されるので、やはり径方向にクラックＣ２が進展し難くなる。このように処理ウェハＷの中心部ではクラックＣ２を適切に進展させることができないため、当該中心部を分離できない場合がある。
　また更に、上述のように内部面改質層Ｍ２が重なって形成される場合、次の（２回目の）レーザ光Ｌの抜け光が発生し、レーザ光の一部が下方へと透過し、デバイス層Ｄに影響を与える恐れがあった。
　そこで、本発明者らは、処理ウェハＷの中心部を適切に分離させるための方法として、中心改質層Ｍ３を形成する方法に想到するに至った。すなわち、周方向間隔Ｐが臨界値に達する処理ウェハＷの中心部近傍で内部面改質層Ｍ２の形成を終了し、図２１に示すように、内部面改質層Ｍ２の径方向内側に中心改質層Ｍ３を形成する。なお、図２１に示す中心改質層Ｍ３の形成範囲Ｒ３は、例えば、レーザ光Ｌの周波数の最低値及びチャック１００の回転速度の最高値から求めることができる（例えば処理ウェハＷの中心から１～２ｍｍ程度の範囲）。
　このように、チャック１００の回転速度及びレーザ光の周波数から求められた所望の位置において内部面改質層Ｍ２の形成を終了することで、内部面改質層Ｍ２の重複形成を抑制して適切に処理ウェハＷの分離を行うことができると共に、レーザ光Ｌの抜け光の発生を抑制できる。また、かかる内部面改質層Ｍ２の径方向内側に中心改質層Ｍ３を形成することで、内部面改質層Ｍ２から自己進展するクラックＣ２同士が処理ウェハＷの中心部において連結して凸部が形成されるのを抑制することができる。
　なお、中心改質層Ｍ３は、内部面改質層Ｍ２の径方向内側において任意の形状で形成することができる。例えば、図２１において中心改質層Ｍ３は複数、図示の例によれば７本の直線により形成したが、中心改質層Ｍ３の形状はこれに限定されない。例えば中心改質層Ｍ３は、処理ウェハＷの中心部における分離を適切に行うことができれば、７本未満、例えば図２２に示すように１本の直線のみによって形成されていてもよい。このように中心改質層Ｍ３の形成本数を減らすことにより、中心改質層Ｍ３の形成にかかるタクトを減らすことができる。また中心改質層Ｍ３は直線形状にも限定されず、例えば、曲線形状のみで形成してもよいし、曲線形状と直線形状を組み合わせてもよい。
　ここで、中心改質層Ｍ３の加工線同士が交差して形成された場合、複数の中心改質層Ｍ３が互いに重なって形成されたり、当該交差部においてレーザ光の抜け光が発生したりするおそれがある。また、中心改質層Ｍ３同士が接近して形成された場合、中心改質層Ｍ３から進展するクラックＣ３が互いに連結し、これにより処理ウェハＷの中心部に凸部が形成され、処理ウェハＷの分離面の平面度が悪化してしまう恐れがある。
　そこで中心改質層Ｍ３の加工線を、図２１に示したように互いに交差、近接せずに独立して形成し、隣接する中心改質層Ｍ３から面方向に進展するクラックＣ３が互いに連結されないことが望ましい。かかる場合、中心改質層Ｍ３の形成間隔は、例えば１０μｍ以上であることが望ましい。
　ステップＡ４における中心改質層Ｍ３は以上のように形成される。
　本実施形態の第２の偏心補正方法によれば、周縁改質層Ｍ１の径方向内側に、チャック１００と処理ウェハＷの偏心量よりも大きな幅で周縁改質層Ｍ１と同心円状のバッファ層Ｂを形成することにより、適切に螺旋状の内部面改質層Ｍ２を形成することができる。すなわち、内部面改質層Ｍ２が処理ウェハＷに対して偏心して形成される場合であっても、当該偏心量をバッファ層Ｂにおいて吸収することができるため、内部面改質層Ｍ２が周縁改質層Ｍ１と重なって形成されない。そしてこれにより、エッジトリム処理の品質を維持することができる。
　また、本実施形態によれば処理ウェハＷの中心部、すなわち、螺旋状の内部面改質層Ｍ２の形成においては偏心補正を行う必要がない。これにより、内部面改質層Ｍ２の形成にかかる制御を簡易化することができ、容易に内部面改質層Ｍ２を形成することができる。また、このように処理ウェハＷの中心部において偏心補正を行う必要がないことから、前述の共振の発生やガイド寿命の低下等の懸念を適切に軽減することができる。
　また更に、このように処理ウェハＷの中心部において偏心補正を行う必要がないため、中心部における内部面改質層Ｍ２の形成にあたりチャック１００の回転速度を維持することが容易であり、この結果、周方向間隔Ｐを一定に制御することが容易である。すなわち、処理ウェハＷの分離を、面内で均一に行うことができる。
　なお、以上の実施形態によれば螺旋状の内部面改質層Ｍ２はバッファ層Ｂの加工幅の間から形成が開始される。螺旋状の内部面改質層Ｍ２の形成開始の位置は任意に決定することができるが、このようにバッファ層Ｂの加工幅の間から形成することで、内部面改質層Ｍ２が周縁改質層Ｍ１よりも径方向外側に形成されるのを回避しつつ、処理ウェハＷの分離への影響を低減することができる。具体的には、内部面改質層Ｍ２の未形成領域を減らすことができるため、処理ウェハＷを適切に分離することができる。
　また、本実施形態によれば、処理ウェハＷの面内において内部面改質層Ｍ２を螺旋状に一筆書きとなるように形成するため、内部面改質層Ｍ２の形成にかかるタクトを向上することができる。
　なお、以上の実施形態によれば内部面改質層Ｍ２は処理ウェハＷの面内において周方向間隔Ｐ及び径方向間隔Ｑが、それぞれ処理ウェハＷの面内において均一となるように形成したが、内部面改質層Ｍ２の形成間隔もこれに限定されるものではない。
　図２３は、第２の実施形態にかかる内部面改質層Ｍ２の形成方法を示す説明図である。第２の実施形態にかかる内部面改質層Ｍ２が形成された処理ウェハＷの面内には、図２３に示すように、内部面改質層Ｍ２の径方向間隔Ｑが異なるエリアが形成されている。具体的には、処理ウェハＷの径方向外側において内部面改質層Ｍ２の径方向間隔Ｑが広く形成された広間隔領域Ｒ１と、広間隔領域Ｒ１の径方向内側において内部面改質層Ｍ２の径方向間隔Ｑが狭く形成された狭間隔領域Ｒ２とが形成されている。なお、内部面改質層Ｍ２の周方向間隔Ｐは、広間隔領域Ｒ１と狭間隔領域Ｒ２とともに全周に亘って一定である。
　なお以下の説明において、広間隔領域Ｒ１に形成される内部面改質層Ｍ２を外周側改質層Ｍ２ｅ、狭間隔領域Ｒ２に形成される内部面改質層Ｍ２を内周側改質層Ｍ２ｃという場合がある。
　ここで広間隔領域Ｒ１においては、図２３（ｂ）に示すように、隣接する外周側改質層Ｍ２ｅの形成時に面方向に進展するクラックＣ２同士が繋がらないように、外周側改質層Ｍ２ｅの形成間隔Ｑ１が設定される。外周側改質層Ｍ２ｅは、例えばバッファ層Ｂの加工幅の間から形成が開始され、バッファ層Ｂの径方向内側に形成される。また狭間隔領域Ｒ２においては、図２３（ｂ）に示すように、隣接する内周側改質層Ｍ２ｃの形成時に面方向に進展するクラックＣ２同士が繋がるように、内周側改質層Ｍ２ｃの形成間隔Ｑ２が設定される。なお一例として、外周側改質層Ｍ２ｅの形成間隔Ｑ１は６０μｍ、内周側改質層Ｍ２ｃの形成間隔Ｑ２は１０μｍとすることができる。
　なお内部面改質層Ｍ２は、処理ウェハＷの内部にレーザ光を照射することにより、当該レーザ光の照射部分をアモルファス化（多結晶化）させることにより形成される。この時、内部面改質層Ｍ２においては、図２４（ａ）に示すように圧縮応力が発生する。ここで、広間隔領域Ｒ１においては隣接する外周側改質層Ｍ２ｅのクラックＣ１が繋がらないため、発生した圧縮応力は外周側改質層Ｍ２ｅに蓄積される。またこれにより、径方向に隣接する外周側改質層Ｍ２ｅ同士の間には、図２４（ａ）に示すように、圧縮応力に起因する引張応力が蓄積される。当該引張応力が作用する領域（以下、「引張領域Ｕ」という）は、図２４（ｂ）に示すように処理ウェハＷの全周に亘って、環状に形成される。
　続いて、以上のような広間隔領域Ｒ１及び狭間隔領域Ｒ２の形成方法、及び処理ウェハＷの分離方法について説明する。図２５は、ステップＡ３における内部面改質層Ｍ２の形成方法、及び処理ウェハＷの分離方法の主な工程を示すフロー図である。図２６は、ステップＡ３における内部面改質層Ｍ２の形成方法、及び処理ウェハＷの分離方法の主な工程を模式的に示す説明図である。なお、図２６においては処理ウェハＷの径方向半分における厚み方向の断面視を示している。また、図２６においては図示の煩雑さを回避する為、支持ウェハＳの図示を省略している。
　なお、処理ウェハＷには、内部面改質層Ｍ２の形成に先だって、周縁改質層Ｍ１及びクラックＣ１が形成されている（図６および図２５のステップＡ２）。また、バッファ層Ｂとしての内部面改質層Ｍ２が形成されている。バッファ層Ｂの形成方法は、上記実施形態と同様である。
　図２６（ａ）に示すように、内部面改質層Ｍ２の形成にあたっては、先ず広間隔領域Ｒ１が形成される（図２５のステップＡ３－１）。広間隔領域Ｒ１は、チャック１００（処理ウェハＷ）を回転させると共に、レーザヘッド１１０を処理ウェハＷの径方向外側から内側に向けてＹ軸方向に移動させることにより、処理ウェハＷの径方向外側から径方向内側へ向けて順次形成される。外周側改質層Ｍ２ｅの形成間隔Ｑ１は、例えば６０μｍである。ここで、広間隔領域Ｒ１において隣接する外周側改質層Ｍ２ｅから進展するクラックＣ２同士は繋がらない。なお、外周側改質層Ｍ２ｅは、例えばバッファ層Ｂの加工幅の間から形成が開始される。
　ここでクラックＣ２同士が繋がらないため、上述のように内部面改質層Ｍ２には圧縮応力が蓄積されると共に、隣接する内部面改質層Ｍ２の間には引張領域Ｕが形成される。
　広間隔領域Ｒ１が形成されると、次に図２６（ｂ）に示すように、狭間隔領域Ｒ２が形成される（図２５のステップＡ３－２）。狭間隔領域Ｒ２は、チャック１００（処理ウェハＷ）を回転させると共に、レーザヘッド１１０を処理ウェハＷの径方向内側から外側に向けてＹ軸方向に移動させることにより、処理ウェハＷの中心から径方向外側へ向けて順次形成される。内周側改質層Ｍ２ｃの形成間隔Ｑ２は、例えば１０μｍである。ここで、狭間隔領域Ｒ２において隣接する内周側改質層Ｍ２ｃから進展するクラックＣ２は順次繋がっていく。
　なお図２６（ｂ）に示すように、ステップＡ３－２における狭間隔領域Ｒ２の形成においては、当該狭間隔領域Ｒ２の最外周側に位置する内周側改質層Ｍ２ｃのクラックＣ２と、広間隔領域Ｒ１の最内周側に位置する外周側改質層Ｍ２ｅのクラックＣ２とは繋げない。
　また、周方向間隔Ｐを維持することができない処理ウェハＷの中心部においては、内周側改質層Ｍ２ｃは形成されない。
　狭間隔領域Ｒ２が形成されると、図２６（ｃ）に示すように、処理ウェハＷの分離を開始するための起点となる起点改質層Ｍ２ｓが形成される。具体的には、広間隔領域Ｒ１と狭間隔領域Ｒ２との間に起点改質層Ｍ２ｓとしての内部面改質層Ｍ２を形成する。これにより、狭間隔領域Ｒ２の最外周側に位置する内周側改質層Ｍ２ｃのクラックＣ２と、広間隔領域Ｒ１の最内周側に位置する一の外周側改質層Ｍ２ｅのクラックＣ２とが連結される。
　起点改質層Ｍ２ｓが形成されると、広間隔領域Ｒ１のクラックＣ２と狭間隔領域Ｒ２のクラックＣ２が連結され、これにより広間隔領域Ｒ１の一の外周側改質層Ｍ２ｅに蓄積されていた圧縮応力が解放される。そして、かかる応力の解放により一の外周側改質層Ｍ２ｅは、図２６（ｄ）に示すように第１の分離ウェハＷ１と第２の分離ウェハＷ２とが剥離する方向へと膨らんだ状態になる。すなわち、当該一の外周側改質層Ｍ２ｅの形成位置においては、クラックＣ２を境に第１の分離ウェハＷ１と第２の分離ウェハＷ２とが剥離された状態となる（図２５のステップＡ３－４）。
　このように、一の外周側改質層Ｍ２ｅの形成位置において第１の分離ウェハＷ１と第２の分離ウェハＷ２とが剥離されると、かかる剥離により処理ウェハＷの厚み方向（剥離方向）に作用する力の影響で、図２６（ｄ）に示したようにクラックＣ２が径方向外側へと進展する。そしてこれにより、隣接する次の外周側改質層Ｍ２ｅから進展しているクラックＣ２へと連結される（図２５のステップＡ３－５）。
　一の外周側改質層Ｍ２ｅと次の外周側改質層Ｍ２ｅのクラックＣ２が連結されると、次の外周側改質層Ｍ２ｅに蓄積されていた圧縮応力が解放される。そして、かかる応力の解放により次の外周側改質層Ｍ２ｅの形成位置においては、クラックＣ２を境に第１の分離ウェハＷ１と第２の分離ウェハＷ２とが剥離された状態となる（図２５のステップＡ３－５）。
　そして、このように次の外周側改質層Ｍ２ｅの形成位置において第１の分離ウェハＷ１と第２の分離ウェハＷ２とが剥離されると、かかる剥離により処理ウェハＷの厚み方向（剥離方向）に作用する力の影響で、クラックＣ２が径方向外側へと更に進展する。
　そして、このように連鎖的にクラックＣ２の進展、圧縮応力の解放、第２の分離ウェハＷ２の剥離が繰り返されることにより、図２６（ｅ）に示すように、クラックＣ２が周縁改質層Ｍ１へと到達する（図２５のステップＡ３－６）。
　そして、このように処理ウェハＷの全面において内部面改質層Ｍ２が形成され、またクラックＣ２が進展すると、ステップＡ３における内部面改質層Ｍ２の形成処理が終了し、次に、内周側改質層Ｍ２ｃの径方向内側に中心改質層Ｍ３が形成され（図６および図２５のステップＡ４）、その後、周縁部Ｗｅ及び第２の分離ウェハＷ２が除去される（図６および図２５のステップＡ５）。
　上記第２の実施形態によれば、処理ウェハＷには内部面改質層Ｍ２が形成され、当該内部面改質層Ｍ２は、広間隔領域Ｒ１及び狭間隔領域Ｒ２を有している。そして、広間隔領域Ｒ１においては上述のように連鎖的に第１の分離ウェハＷ１と第２の分離ウェハＷ２の剥離が進行する。
　そして、このように、上記実施の形態によれば第１の分離ウェハＷ１と第２の分離ウェハＷ２の剥離により処理ウェハＷの内部には、厚み方向に隙間が生じる。すなわち、図２６（ｅ）に示したように処理ウェハＷの面内において第１の分離ウェハＷ１と第２の分離ウェハＷ２が繋がっていない領域が形成されるため、後の第２の分離ウェハＷ２の剥離処理において必要となる力が低減される。
　また、上記実施の形態によれば、広間隔領域Ｒ１において内部面改質層Ｍ２の径方向間隔Ｑを広げることにより、内部面改質層Ｍ２の形成数を減らすことができるため、内部面改質層Ｍ２の形成にかかる時間を低減することができ、スループットを向上することができる。
　また更に、上記実施の形態によれば、広間隔領域Ｒ１における第１の分離ウェハＷ１と第２の分離ウェハＷ２とは、蓄積された応力の解放によって自然発生的に進展するクラックＣ２を基点として分離される。このため、特に広間隔領域Ｒ１においては、周期構造を有する滑らかな分離面を得ることができる。
　図２７は、（ａ）処理ウェハＷの径方向間隔Ｑを処理ウェハＷの面内で一定とした場合、（ｂ）広間隔領域Ｒ１及び狭間隔領域Ｒ２を形成した場合、のそれぞれにおける処理ウェハＷの分離面を撮像した写真である。図２７に示すように、広間隔領域Ｒ１及び狭間隔領域Ｒ２を形成し、蓄積された応力の解放によって自然発生的にクラックＣ２を進展させることで、分離後の表面粗さが向上し、滑らかな分離面を得ることができる。
　また、上記第２の実施形態においてもバッファ層Ｂが形成され、かかるバッファ層Ｂの加工幅の間から螺旋状の内部面改質層Ｍ２（外周側改質層Ｍ２ｅ及び内周側改質層Ｍ２ｃ）が形成される。これにより、外周側改質層Ｍ２ｅが処理ウェハＷに対して偏心して形成される場合であっても、外周側改質層Ｍ２ｅが周縁改質層Ｍ１と重なって形成されない。そしてこれにより、エッジトリム処理の品質を維持することができる。
　なお、以上の第２の実施形態によれば広間隔領域Ｒ１を径方向外側、狭間隔領域Ｒ２を径方向内側に形成したが、図２８（ａ）に示すように平面視における処理ウェハＷの径方向外側において狭間隔領域Ｒ２を形成し、当該狭間隔領域Ｒ２の内側に広間隔領域Ｒ１を形成してもよい。また例えば、図２８（ｂ）に示すように処理ウェハＷの径方向外側において広間隔領域Ｒ１と狭間隔領域Ｒ２が交互に形成されてもよい。
　また、以上の第２の実施形態においては処理ウェハＷの径方向に対して広間隔領域Ｒ１及び狭間隔領域Ｒ２を形成、すなわち、内部面改質層Ｍ２の径方向間隔Ｑを変更したが、これに代えて周方向間隔Ｐ（パルスピッチ）を変更してもよい。また、径方向間隔Ｑ及び周方向間隔Ｐの両方を変更するようにしてもよい。かかる場合、処理ウェハＷの面内に形成する内部面改質層Ｍ２の数が更に減るため、スループットを更に向上することができる。
　また、以上の第２の実施形態においては広間隔領域Ｒ１と狭間隔領域Ｒ２との間に起点改質層Ｍ２ｓを形成することで処理ウェハＷの分離を開始したが、処理ウェハＷの分離開始の方法もこれに限定されない。例えば、図２９（ａ）に示すように処理ウェハＷの径方向外側から内側に向けて広間隔領域Ｒ１を予め定められた任意の位置まで形成した後、図２９（ｂ）に示すように処理ウェハＷの中心から径方向外側に向けて狭間隔領域Ｒ２を形成し、広間隔領域Ｒ１の内部面改質層Ｍ２と合流させることで分離を開始してもよい。
　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。
　　６０　　改質装置
　　９０　　制御装置
　　１１０　レーザヘッド
　　Ｌ　　　レーザ光
　　Ｂ　　　バッファ層
　　Ｍ１　　周縁改質層
　　Ｍ２　　内部面改質層
　　Ｗ　　　処理ウェハ
 

Claims (8)

  1. 処理対象体を処理する処理装置であって、
    前記処理対象体の内部にレーザ光を照射して、面方向に沿って複数の改質層を形成する改質部と、
    少なくとも前記改質部の動作を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記処理対象体の除去対象の周縁部の剥離の基点となる周縁改質層と、
    前記周縁改質層の径方向内側において、前記周縁改質層と同心円の環状に形成される第１の内部面改質層と、
    前記第１の内部面改質層の径方向内側において、螺旋状に形成される第２の内部面改質層と、を形成するように前記改質部を制御する、処理装置。
  2. 前記制御部は、前記第１の内部面改質層の径方向における加工幅が、前記処理対象体の中心と当該処理対象体を保持する保持部の中心との偏心量よりも大きく形成されるように、前記改質部を制御する、請求項１に記載の処理装置。
  3. 前記制御部は、前記第１の内部面改質層の径方向における加工幅の間から、前記第２の内部面改質層の形成を開始するように前記改質部を制御する、請求項１または２に記載の処理装置。
  4. 処理対象体を処理する処理方法であって、
    改質部により、保持部に保持された前記処理対象体の内部にレーザ光を照射して、面方向に沿って複数の改質層を形成し、
    前記処理対象体の除去対象の周縁部の剥離の基点となる周縁改質層を形成することと、
    前記周縁改質層の径方向内側において、前記周縁改質層と同心円の環状に形成される第１の内部面改質層を形成することと、
    前記第１の内部面改質層の径方向内側において、螺旋状に形成される第２の内部面改質層を形成することと、を含む、処理方法。
  5. 前記第１の内部面改質層の形成にあたり、
    前記改質部に対して保持部に保持された前記処理対象体を相対的に回転させながら、前記改質部から処理対象体の内部に前記レーザ光を周期的に照射して、前記周縁改質層と同心円状の第１の内部面改質層を形成し、
    その後、前記保持部に対して前記改質部を相対的に径方向に移動させ、
    前記周縁改質層と同心円状の前記第１の内部面改質層の形成と前記改質部の径方向への移動とを繰り返し行って、面方向に環状の前記第１の内部面改質層を形成する、請求項４に記載の処理方法。
  6. 記第１の内部面改質層は、径方向において前記保持部の中心と前記処理対象体の中心との偏心量よりも大きい加工幅で形成される、請求項４または５に記載の処理方法。
  7. 前記第２の内部面改質層は、前記第１の内部面改質層の径方向における加工幅の間から形成が開始される、請求項６に記載の処理方法。
  8. 前記第２の内部面改質層の形成にあたり、
    保持部に保持された前記処理対象体を相対的に回転させながら、前記改質部から処理対象体の内部に前記レーザ光を周期的に照射し、さらに前記保持部に対して前記改質部を相対的に径方向に移動させて、面方向に螺旋状の前記第２の内部面改質層を形成する、請求項４～７のいずれか一項に記載の処理方法。
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