WO2024070309A1 - 基板処理方法及び基板処理システム - Google Patents

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WO2024070309A1
WO2024070309A1 PCT/JP2023/029716 JP2023029716W WO2024070309A1 WO 2024070309 A1 WO2024070309 A1 WO 2024070309A1 JP 2023029716 W JP2023029716 W JP 2023029716W WO 2024070309 A1 WO2024070309 A1 WO 2024070309A1
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WO
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substrate
peripheral
notch
wafer
unbonded
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/029716
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English (en)
French (fr)
Inventor
陽平 山下
弘明 森
洋介 中村
和宏 柴
和也 岩永
和哉 久野
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Definitions

  • This disclosure relates to a substrate processing method and a substrate processing system.
  • Patent Document 1 discloses a substrate processing system that processes a laminated substrate in which a first substrate and a second substrate are bonded together.
  • the substrate processing system disclosed in Patent Document 1 includes an interface processing device that processes the bonded interface between the first substrate and the second substrate at the peripheral portion of the first substrate to be removed, a modified layer forming device that forms a modified layer inside the first substrate along the boundary between the peripheral portion and the center portion, and a peripheral removal device that removes the peripheral portion using the modified layer as a base point.
  • the technology disclosed herein appropriately removes the peripheral edge of a first substrate in a laminated substrate formed by bonding a first substrate and a second substrate, taking into account the unbonded area in a notch formed in the first substrate.
  • One aspect of the present disclosure is a substrate processing method for processing an overlapped substrate formed by bonding a first substrate and a second substrate, the first substrate having a notch formed by cutting out a portion of the peripheral portion of the first substrate to be removed, a bonded portion bonded to the second substrate, and an unbonded portion not bonded to the second substrate, the method including: irradiating a laser beam along the boundary between the peripheral portion of the first substrate and a central portion of the first substrate to form a peripheral modified layer that serves as a base point for peeling off the peripheral portion; and peeling off the peripheral portion from the overlapped substrate using the peripheral modified layer as a base point; and when forming the peripheral modified layer, determining the formation position of the peripheral modified layer corresponding to the formation portion of the notch based on information on the unbonded portion.
  • the peripheral portion of the first substrate can be appropriately removed while taking into account the unbonded area in the notch portion formed in the first substrate.
  • FIG. 2 is an enlarged side view showing a configuration example of an overlapping wafer according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration example of an overlapping wafer according to an embodiment in a plan view.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration example of an overlapping wafer according to an embodiment in a side view.
  • 1 is a plan view showing an outline of a configuration example of a wafer processing system according to an embodiment
  • FIG. 2 is a plan view showing an example of the configuration of an interface reforming device and an internal reforming device.
  • FIG. 2 is a side view showing a configuration example of an interface reforming device and an internal reforming device.
  • 1A to 1C are explanatory views showing main steps of a wafer processing according to an embodiment.
  • FIG. 1A to 1C are explanatory views showing main steps of a wafer processing according to an embodiment.
  • FIG. 1A to 1C are explanatory views showing main steps of a wafer processing according to an embodiment
  • FIG. 2 is a flow diagram showing main steps of forming a peripheral modification layer according to an embodiment.
  • 11 is a graph showing the relationship between the circumferential position of the overlapping wafer and the amount of eccentricity.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a peripheral modification layer formed by a conventional method.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a peripheral modification layer formed by a first pattern according to the embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a peripheral modification layer formed by a first pattern according to the embodiment.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a peripheral modification layer formed by a second pattern according to the embodiment.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a peripheral modification layer formed by a third pattern according to the embodiment.
  • 13A to 13C are explanatory diagrams showing another example of forming a peripheral modification layer using a third pattern according to an embodiment.
  • 13A to 13C are explanatory diagrams showing another example of forming a peripheral modification layer using a third pattern according to an embodiment.
  • 13A to 13C are explanatory diagrams showing another example of forming a peripheral modification layer using a third pattern according to an embodiment.
  • 13A to 13C are explanatory diagrams showing another example of forming a peripheral modification layer using a third pattern according to an embodiment.
  • 13A to 13C are explanatory diagrams showing another example of forming a peripheral modification layer using a third pattern according to an embodiment.
  • 13A to 13C are explanatory diagrams showing another example of forming a peripheral modification layer using a third pattern according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a graph showing a relationship between a circumferential position and an eccentricity amount used in processing an overlapping wafer in a third pattern according to the embodiment.
  • 11A to 11C are explanatory diagrams showing an example of a method for forming a peripheral modified layer using a third pattern according to an embodiment.
  • 11A to 11C are explanatory diagrams showing an example of a method for forming a peripheral modified layer using a third pattern according to an embodiment.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing the result of averaging the relationship between the circumferential position of the overlapped wafer and the amount of eccentricity.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the crystal orientation of the first wafer.
  • edge trimming may be performed on a laminated wafer formed by bonding two semiconductor substrates (hereafter referred to as "wafers") to remove the peripheral portion of the first wafer, which has multiple electronic circuits and other devices formed on its surface.
  • the edge trim of the first wafer is performed, for example, using a wafer processing system (substrate processing system) disclosed in Patent Document 1.
  • a modified layer is formed by irradiating the inside of the first wafer (first substrate) with laser light, and the peripheral portion is removed from the first wafer using the modified layer as a base point.
  • the bonding strength at the interface between the first wafer and the second wafer is reduced by performing a desired process at the interface where the first wafer and the second wafer are bonded, thereby enabling the peripheral portion to be appropriately removed.
  • the edge of the first wafer W is chamfered, and the thickness decreases toward the tip (see FIG. 1). For this reason, in an overlapped wafer in which the first wafer W and the second wafer S are bonded together, the first wafer W and the second wafer S do not come into contact with each other at the chamfered portion where the thickness is reduced, and bonding is not performed. Even in the region radially inward from the chamfered portion, there may be a region where the first wafer W and the second wafer S are not bonded due to various factors, such as the results of wafer processing in a previous process or the conditions when bonding the first wafer W and the second wafer S.
  • a portion where the first wafer W and the second wafer S are not bonded may be referred to as an "unbonded portion,” and a portion where the first wafer W and the second wafer S are bonded together may be referred to as a "bonded portion.”
  • the unbonded portion may occur radially inward of the chamfered portion of the first wafer W.
  • the unbonded portion corresponding to the chamfered portion may be expressed as the "unbonded region Ae,” the bonded portion radially inward of the unbonded region Ae may be expressed as the "bonded region Ac,” and the boundary portion between the unbonded region Ae and the bonded region Ac may be expressed as the "boundary Ad.”
  • the first wafer W and the second wafer S are not bonded in the unbonded area Ae, if edge trimming is performed in this unbonded area Ae, the first wafer W will be floating above the second wafer S at the interface of the overlapped wafer T after edge trimming, which may cause chipping in subsequent processes.
  • a notch Wn for indicating the crystal orientation is formed in the peripheral portion We of the first wafer W, which is a semiconductor substrate, from the outer end of the first wafer W toward the radially inward direction.
  • an unbonded portion is formed along the notch Wn in a planar view as shown in FIG. 2, and therefore an unbonded region Ae is formed radially inward compared to the portion where the notch Wn is not formed.
  • edge trim is performed in the unbonded portion in the portion where the notch Wn is formed, and the first wafer W floats from the second wafer S, which may cause chipping in a later process.
  • a laminated wafer T which is a laminated substrate formed by bonding a first wafer W as a first substrate and a second wafer S as a second substrate, as shown in Figures 1 and 3.
  • the surface of the first wafer W that is bonded to the second wafer S is referred to as the front surface Wa
  • the surface opposite the front surface Wa is referred to as the back surface Wb.
  • the surface of the second wafer S that is bonded to the first wafer W is referred to as the front surface Sa
  • the surface opposite the front surface Sa is referred to as the back surface Sb.
  • the first wafer W is a semiconductor substrate such as a silicon substrate, and a device layer Dw including a plurality of devices is formed on the front surface Wa side.
  • a bonding film Fw is further formed on the device layer Dw, and the first wafer S is bonded to the bonding film Fw.
  • the bonding film Fw for example, an oxide film (THOX film, SiO 2 film, TEOS film), a SiC film, a SiCN film, or an adhesive is used.
  • the peripheral portion We of the first wafer W is chamfered, and the cross section of the peripheral portion We becomes thinner toward its tip.
  • the peripheral portion We is a portion to be removed in edge trimming described later, and is, for example, in the range of 0.5 mm to 3 mm in the radial direction from the outer end of the first wafer W.
  • a notch Wn indicating the crystal orientation is formed in the peripheral portion We of the first wafer W.
  • the notch Wn is formed by cutting out a part of the outer end portion of the first wafer W.
  • the shape of the notch Wn is not limited to the approximately triangular shape shown in FIG. 2, and may be, for example, approximately elliptical or approximately circular.
  • the second wafer S has, for example, the same configuration as the first wafer W, and has a device layer Ds and a bonding film Fs formed on the surface Sa, and the peripheral portion is chamfered and has a notch formed therein.
  • the second wafer S does not have to be a device wafer on which a device layer Ds is formed, and may be, for example, a support wafer that supports the first wafer W.
  • the wafer processing system 1 has a configuration in which a loading/unloading station 2 and a processing station 3 are integrally connected.
  • a FOUP F capable of housing multiple polymerized wafers T is loaded and unloaded between the loading/unloading station 2 and the outside.
  • the processing station 3 is equipped with various processing devices that perform the desired processing on the polymerized wafers T.
  • the loading/unloading station 2 is provided with a FOUP mounting stage 10 on which a FOUP F capable of accommodating multiple polymerized wafers T is mounted.
  • a wafer transport device 20 is provided adjacent to the FOUP mounting stage 10 on the positive X-axis side of the FOUP mounting stage 10.
  • the wafer transport device 20 moves on a transport path 21 extending in the Y-axis direction, and is configured to be able to transport polymerized wafers T between the FOUP F on the FOUP mounting stage 10 and a transition device 30 described below.
  • the loading/unloading station 2 is provided with a transition device 30 adjacent to the wafer transport device 20 on the positive X-axis side of the wafer transport device 20 for transferring the laminated wafer T between the processing station 3 and the wafer transport device 20.
  • Processing station 3 is equipped with a wafer transport device 40, an interface modification device 50, an internal modification device 60, an edge removal device 70, and a cleaning device 80.
  • the wafer transport device 40 is provided on the positive X-axis side of the transition device 30.
  • the wafer transport device 40 is configured to be freely movable on a transport path 41 extending in the X-axis direction, and is configured to be able to transport the polymerized wafer T to the transition device 30, interface modification device 50, internal modification device 60, edge removal device 70, and cleaning device 80 of the loading/unloading station 2.
  • the interface modification device 50 irradiates the interface between the first wafer W and the second wafer S with laser light (interface laser light, for example, a CO2 laser) to form a bonding strength reduction region R (see FIG. 7 below) in which the bonding strength between the first wafer W and the second wafer S is reduced.
  • laser light interface laser light, for example, a CO2 laser
  • the interface modification device 50 has a chuck 100 as a substrate holding part that holds the overlapped wafer T on its upper surface.
  • the chuck 100 adsorbs and holds the overlapped wafer T.
  • the chuck 100 may adsorb and hold the back surface Wb of the first wafer W, or may adsorb and hold the back surface Sb of the second wafer S.
  • the chuck 100 is supported by a 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 incorporates, for example, a motor as a drive source.
  • the chuck 100 is configured to be freely rotatable around a vertical axis by the rotation mechanism 103 via the air bearing 101.
  • the slider table 102 is configured to be freely movable on a rail 106 extending in the Y-axis direction on a base 105 via a moving mechanism 104 provided on its lower surface side.
  • the drive source for the movement mechanism 104 is not particularly limited, but may be, for example, a linear motor.
  • a laser head 110 is provided above the chuck 100.
  • the laser head 110 has a lens 111.
  • the lens 111 is a cylindrical member provided on the underside of the laser head 110, and irradiates the inside of the laminated wafer T held by the chuck 100, more specifically, the interface between the first wafer W and the second wafer S, with interface laser light as the second laser light. This modifies the part inside the laminated wafer T irradiated with the interface laser light, forming a bonding strength reduction region R in which the bonding strength between the first wafer W and the second wafer S is reduced.
  • the laser head 110 and the lens 111 may be collectively referred to as the "laser irradiation section.”
  • the laser head 110 is supported by a support member 112.
  • the laser head 110 is configured to be freely raised and lowered by a lifting mechanism 114 along a rail 113 extending in the vertical direction.
  • the laser head 110 is also configured to be freely moved in the Y-axis direction by a moving mechanism 115.
  • the lifting mechanism 114 and the moving mechanism 115 are each supported by a support column 116.
  • a macro camera 120 and a micro camera 121 are provided above the chuck 100, on the positive Y-axis side of the laser head 110.
  • the macro camera 120 and the micro camera 121 are configured as an integral unit, with the macro camera 120 being disposed on the positive Y-axis side of the micro camera 121.
  • the macro camera 120 and the micro camera 121 are configured to be able to move up and down freely by an elevating mechanism 122, and are further configured to be able to move freely in the Y-axis direction by a moving mechanism 123.
  • the macro camera 120 and the micro camera 121 may collectively be referred to simply as the "camera”.
  • the macro camera 120 captures an image of the outer edge of the first wafer W (polymerized wafer T).
  • the image captured by the macro camera 120 is used, for example, for alignment of the first wafer W, which will be described later.
  • the macro camera 120 is equipped, for example, with a coaxial lens, and emits infrared light (IR) and receives reflected light from an object.
  • IR infrared light
  • the imaging magnification of the macro camera 120 is, for example, 2x.
  • the micro camera 121 captures an image of the peripheral portion We of the first wafer W, and captures an image of the boundary Ad between the bonded area Ac and the unbonded area Ae.
  • the image captured by the micro camera 121 is used, for example, to determine the irradiation position of the interface laser light.
  • the micro camera 121 is equipped with, for example, a coaxial lens, and emits infrared light (IR light), and further receives reflected light from the target object.
  • the imaging magnification of the micro camera 121 is, for example, 10 times, the field of view is approximately 1/5 that of the macro camera 120, and the pixel size is approximately 1/5 that of the macro camera 120.
  • two cameras a macro camera 120 and a micro camera 121
  • the number of cameras equipped in the interface modification device 50 is not limited to this, and any number of cameras greater than or equal to one may be arranged in the interface modification device 50.
  • the arrangement of the micro camera 121 may be omitted.
  • the chuck 100 is configured to rotate relative to the laser head 110 and move horizontally by the rotation mechanism 103 and the movement mechanism 104, but the laser head 110 may be configured to rotate relative to the chuck 100 and move horizontally. Also, both the chuck 100 and the laser head 110 may be configured to rotate relative to each other and move horizontally.
  • the internal reforming device 60 irradiates the inside of the first wafer W with laser light (internal laser light, e.g., YAG laser) to form a peripheral reformed layer M1 that is the base point for peeling off the peripheral portion We, and a divided reformed layer M2 that is the base point for breaking the peripheral portion We into small pieces.
  • laser light internal laser light, e.g., YAG laser
  • the configuration of the internal reforming device 60 is not particularly limited.
  • the internal reforming device 60 has a configuration similar to that of the interface reforming device 50 as shown in Figures 5 and 6, and includes a chuck 100 that holds the polymerized wafer T on the upper surface, a rotation mechanism 103 that rotates the chuck 100 and the polymerized wafer T (first wafer W) relatively, a movement mechanism 104 that moves the chuck 100 and the polymerized wafer T (first wafer W) relatively in the horizontal direction, a laser irradiation unit (laser head and lens) that irradiates the inside of the first wafer W held by the chuck 100 with internal laser light, and a camera that images the polymerized wafer T held by the chuck 100.
  • a chuck 100 that holds the polymerized wafer T on the upper surface
  • a rotation mechanism 103 that rotates the chuck 100 and the polymerized wafer T (first wafer W) relatively
  • a movement mechanism 104 that moves the chuck 100 and the polymerized wafer T (first wafer W) relatively in the horizontal
  • the interface modification device 50 and the internal modification device 60 are disposed independently inside the wafer processing system 1, but the interface modification device 50 and the internal modification device 60 may be configured as an integrated unit.
  • the wafer processing system 1 may be configured to have only one modification device (not shown), and the laser irradiation unit of the one modification device may be configured to be able to switch between irradiation of interface laser light and internal laser light.
  • the edge removal device 70 removes the edge portion We of the first wafer W, i.e., performs edge trimming, using the edge modification layer M1 formed by the internal modification device 60 as a base point. Any method for edge trimming can be selected.
  • the edge removal device 70 may insert a wedge-shaped blade into the interface between the first wafer W and the second wafer S. Also, for example, an air blow or water jet may be sprayed toward the edge portion We to apply an impact to the edge portion We.
  • the cleaning device 80 performs a cleaning process on the first wafer W and the second wafer S after the edge trimming by the edge removal device 70, and removes particles from these wafers.
  • the cleaning method can be selected arbitrarily.
  • the above wafer processing system 1 is provided with a control device 90.
  • the control device 90 is, for example, a computer, and has a program storage unit (not shown).
  • the program storage unit stores a program for controlling the processing of the laminated wafer T in the wafer processing system 1.
  • the program storage unit also stores a program for controlling the operation of the drive systems of the above-mentioned various processing devices and transport devices, etc., to realize the wafer processing described below in the wafer processing system 1.
  • the above program may be recorded on a computer-readable storage medium H and installed from the storage medium H into the control device 90.
  • the above storage medium H may be temporary or non-temporary.
  • the wafer processing system 1 according to one embodiment is configured as described above, but the configuration of the wafer processing system 1 is not limited to the example shown in the figure.
  • the first wafer W and the second wafer S are bonded together to form a laminated wafer T in advance.
  • a FOUP F containing multiple laminated wafers T is placed on the FOUP placement table 10 in the loading/unloading station 2.
  • the polymerized wafer T is removed from the FOUP F by the wafer transport device 20 and transported to the interface modification device 50 via the transition device 30.
  • the interface modification device 50 while rotating the overlapped wafer T (first wafer W) and moving it horizontally along the Y-axis direction, pulsed interface laser light L1 is irradiated to the inside of the overlapped wafer T, specifically, the interface between the first wafer W and the second wafer S, at a position corresponding to the set trim width from the outer edge of the first wafer W to the peripheral edge We.
  • This modifies the interface between the first wafer W and the second wafer S (the interface between the bonding films Fw and Fs in the illustrated example) as shown in FIG. 7(a).
  • modification of the bonding interface includes amorphizing the bonding film Fw at the irradiation position of the interface laser light L1 and peeling off the interface between the first wafer W and the second wafer S.
  • the irradiation position of the interface laser light L1 at the interface between the first wafer W and the second wafer S, more specifically, the bonding portion remaining in the peripheral portion We is modified in this manner, thereby forming a bonding strength reduced region R in which the bonding strength between the first wafer W and the second wafer S is reduced.
  • the peripheral portion We of the first wafer W which is the target for removal, is removed, and the presence of the bonding strength reduced region R in this manner allows the peripheral portion We to be appropriately removed.
  • the process of forming the bonding strength reduction area R in the interface modification device 50 can be omitted.
  • FIG. 7(a) illustrates an example in which the back surface Sb of the second wafer S is held by the chuck 100 and the interface laser light L1 is irradiated from the back surface Wb side of the first wafer W, but it is also possible to hold the back surface Wb of the first wafer W by the chuck 100 and irradiate the interface laser light L1 from the back surface Sb side of the second wafer S.
  • the laminated wafer T in which the bonding strength reduced region R is formed at the interface between the first wafer W and the second wafer S is then transferred to the internal reforming device 60 by the wafer transfer device 40 .
  • the inside of the first wafer W is irradiated with an internal laser light L2 to form a peripheral modified layer M1 and a divided modified layer M2.
  • the peripheral modified layer M1 is a base point for removing the peripheral portion We in the edge trimming described later.
  • the divided modified layer M2 is a base point for dividing the peripheral portion We to be removed.
  • a crack C extends in the thickness direction of the first wafer W from the peripheral modified layer M1 and the divided modified layer M2 formed by the irradiation of the internal laser light L2.
  • the crack C like the peripheral modified layer M1 and the divided modified layer M2, is a base point for removing the peripheral portion We and dividing the peripheral portion We.
  • the divided modified layer M2 may be omitted in order to avoid the illustration becoming complicated.
  • the overlapped wafer T in which the peripheral modified layer M1 and the divided modified layer M2 are formed inside the first wafer W is then transferred by the wafer transfer device 40 to the peripheral removal device 70.
  • the peripheral edge removing device 70 as shown in Fig. 7(c), the peripheral edge We of the first wafer W is removed, i.e., edge trimming is performed.
  • the peripheral edge We is peeled from the center (the radially inner side of the peripheral edge We) of the first wafer W using the peripheral modified layer M1 as a base point, and is completely peeled from the second wafer S using the bonding strength reduced region R as a base point.
  • the removed peripheral edge We is divided into small pieces using the divided modified layer M2 as a base point.
  • a wedge-shaped blade B may be inserted into the interface between the first wafer W and the second wafer S forming the overlapped wafer T.
  • the overlapped wafer T from which the peripheral edge portion We of the first wafer W has been removed is then transferred by the wafer transfer device 40 to the cleaning device 80 .
  • the first wafer W and/or the second wafer S after the peripheral edge portion We is removed is cleaned.
  • the first wafer W and the second wafer S may be irradiated with a cleaning laser light L3 to modify and remove the irradiated portion of the first wafer W and the second wafer S, thereby removing (cleaning) the remaining particles and the like.
  • the laminated wafer T which has been subjected to all the processes, is transferred by the wafer transfer device 20 to the FOUP F on the FOUP mounting table 10 via the transition device 30. This completes the series of substrate processing steps in the wafer processing system 1.
  • the polymerized wafer T held by the chuck 100 is moved to the macro imaging position.
  • the macro imaging position is a position where the macro camera 120 can image the outer edge of the first wafer W.
  • the macro camera 120 captures images of the outer edge of the first wafer W in the circumferential direction of 360 degrees (Step St1 in FIG. 8: Imaging of edge).
  • the captured image is output from the macro camera 120 to the control device 90.
  • the control device 90 identifies the position of the notch Wn formed in the first wafer W held by the chuck 100 from the image captured by the macro camera 120, and calculates the amount of eccentricity between the center of rotation of the chuck 100 and the center of the first wafer W.
  • the amount of eccentricity between the center of rotation of the chuck 100 and the center of the first wafer W is output as a waveform (sine curve) indicating the relationship between the circumferential position (horizontal axis in the figure) and the amount of eccentricity (vertical axis in the figure) of the first wafer W, as shown in Fig. 9.
  • control device 90 calculates the movement amount of the chuck 100 based on the calculated eccentricity amount so as to correct the Y-axis component of the eccentricity amount.
  • the control device 90 moves the chuck 100 horizontally along the Y-axis direction based on the calculated movement amount, and moves the chuck 100 to a micro-imaging position (step St2: alignment in FIG. 8).
  • the micro-imaging position is a position where the micro-camera 121 can image the unbonded region Ae of the first wafer W.
  • the micro camera 121 captures an image of the unbonded area Ae in the 360° circumferential direction of the first wafer W, more specifically, the boundary Ad between the bonded area Ac and the unbonded area Ae in the 360° circumferential direction of the first wafer W (Step St3 in FIG. 8: Capture of boundary Ad).
  • the captured image is output from the micro camera 121 to the control device 90.
  • the control device 90 sets the irradiation position of the interface laser light L1 for forming the bonding strength reduction region R and the irradiation position of the internal laser light L2 for forming the peripheral modification layer M1 from the image of the macro camera 120 and the image of the micro camera 121 (step St4 in FIG. 8: setting of irradiation position).
  • the control device 90 sets the irradiation position of the internal laser light L2 with a predetermined trim width (distance from the predetermined outer end) based on the position of the outer end of the first wafer W obtained from the image of the macro camera 120, and sets the bonding area Ac of the first wafer W and the second wafer S radially outward from the irradiation position of the internal laser light L2 as the irradiation area of the interface laser light L1.
  • the unbonded area Ae formed corresponding to the notch Wn formed in the peripheral portion We of the first wafer W is taken into consideration.
  • the irradiation position of the laser light is set to the predetermined trim width as described above, while in the area where the notch Wn is formed, the irradiation position of the laser light is set to avoid the unbonded area Ae corresponding to the notch Wn, as described below.
  • the irradiation position of the internal laser light L2 (the formation position of the peripheral modified layer M1) is set with a predetermined trim width based on the position of the outer edge of the first wafer W obtained from the image of the macro camera 120.
  • the method of determining the irradiation position of the internal laser light L2 is not limited to this, and for example, the irradiation position of the internal laser light L2 (the formation position of the peripheral modified layer M1) may be set to coincide with the boundary Ad obtained from the image of the micro camera 121, or at least radially inward from the boundary Ad.
  • the interface modification device 50 irradiates the interface laser light L1 onto the set irradiation area to form a bonding strength reduction area R (step St5 in FIG. 8: forming peripheral modification layer M1).
  • the polymerized wafer T with the bond strength reduction region R formed thereon is transported to the internal reforming device 60.
  • the polymerized wafer T held by the chuck 100 is first moved to a macro imaging position, and an image of the outer edge of the first wafer W in the 360-degree circumferential direction is captured by the macro camera 120 (Step St6 in FIG. 8: Capturing the edge).
  • the captured image is output from the macro camera 120 to the control device 90.
  • the control device 90 identifies the position of the notch Wn formed in the first wafer W held by the chuck 100 from the image of the macro camera 120, and calculates the amount of eccentricity between the center of rotation of the chuck 100 and the center of the first wafer W.
  • the chuck 100 is moved horizontally to correct the Y-axis component of the eccentricity based on the calculated amount of eccentricity, thereby correcting the amount of eccentricity between the center of rotation of the chuck 100 and the center of the first wafer W, and the first wafer W is irradiated with internal laser light L2 along the set irradiation position to form a peripheral modified layer M1 (Step St7 in FIG. 8: Formation of peripheral modified layer M1).
  • the irradiation positions of the interface laser light L1 and the internal laser light L2 were sometimes determined to be concentric circles at a desired distance from the outer end of the first wafer W all around the first wafer W.
  • the peripheral portion We was sometimes removed with a predetermined trim width without considering the unbonded area Ae formed corresponding to the notch Wn formed in the first wafer W.
  • a bonding strength reduction region R and a peripheral modified layer M1 were formed in the unbonded area Ae in the portion corresponding to the notch Wn, and the unbonded area Ae remained on the overlapped wafer T after the edge trimming, which may cause chipping in a later process.
  • a bonding strength reduced region R and a peripheral modified layer M1 that become a base point for peeling off the peripheral portion We in the edge trim are formed in consideration of the unbonded region Ae corresponding to the notch Wn formed in the first wafer W.
  • a detailed method for setting the irradiation positions of the interface-use laser light L1 and the internal-use laser light L2 will be described based on the following first to third patterns (A) to (C).
  • the outer end position of the first wafer W on the chuck 100 is identified from the image of the macro camera 120.
  • the position of the unbonded area Ae formed at a position corresponding to the notch Wn is identified in the 360-degree circumferential direction of the first wafer W, which is obtained from information previously acquired during the inspection when the first wafer W and the second wafer S are bonded and stored in the memory of the control device 90, or from the image of the micro camera 121, and further, the part with the largest radial width of the unbonded area Ae is identified based on the outer end of the non-formed part of the notch Wn (hereinafter, referred to as the "reference point P": see FIG.
  • the reference point P which is the position of the unbonded part (unbonded area Ae) located at the innermost position corresponding to the notch Wn in the radial direction of the first wafer W, is identified from information previously acquired or information obtained by imaging with a camera.
  • the information previously acquired during inspection at the time of bonding the first wafer W and the second wafer S may be input into the memory unit of the control device 90 by an operator, or may be input into the memory unit of the control device 90 from an inspection device via a host computer in a factory or the like.
  • the center position of the formation circle of the peripheral modified layer M1 which is to be formed concentrically with the first wafer W in a planar view, is moved (shifted) from the center position of the first wafer W, thereby preventing the peripheral modified layer M1 from being formed in the unbonded region Ae radially outside the boundary Ad.
  • a distance d2 from the trim width d1 to the reference point P is calculated.
  • the distance d2 can be calculated, for example, from the difference between the trim width d1 and a distance dmax from the outer edge of the first wafer W to the reference point P, which is acquired in advance or obtained from an image of the micro camera 121.
  • the calculated distance d2 is set as the shift amount of the center position of the formation circle of the peripheral modified layer M1 relative to the center of the first wafer W, and the irradiation position of the internal laser light L2 (the formation position of the peripheral modified layer M1) of the first wafer W is shifted by the distance d2 in the radial direction of the first wafer W in the opposite direction from the formation position of the notch Wn.
  • the trim width of the peripheral portion We becomes smaller than a predetermined value, as shown in FIG. 11 .
  • the joining area Ac radially outside the determined irradiation position of the internal laser light L2 is determined as the irradiation position of the interface laser light L1 (the formation area of the joining strength reduction area R) (step St4 in Figure 8: see Figure 12).
  • the interface modification device 50 irradiates the interface between the first wafer W and the second wafer S with interface laser light L1 based on the irradiation area thus determined, forming a bonding strength reduction area R (step St5 in FIG. 8).
  • the internal modification device 60 irradiates the internal laser light L2 along the irradiation position thus determined, forming a peripheral modification layer M1 (step St7 in FIG. 8).
  • the formation circle (chuck 100) of the peripheral modified layer M1 is moved horizontally (center shifted) so that at least the identified reference point P coincides with the formation circle of the peripheral modified layer M1 or is at least radially outward, thereby appropriately suppressing the formation of the peripheral modified layer M1 in the unbonded area Ae, as shown in Figure 11.
  • the diameter r of the formation circle of the peripheral modification layer M1 it is possible to prevent the peripheral modification layer M1 from being formed in the unbonded area Ae, while also removing the peripheral portion We by at least the set trim width, thereby preventing a decrease in the quality of the edge trim.
  • the irradiation position of the internal laser light L2 is moved horizontally by an amount that corresponds to the distance d2 from the trim width d1 to the reference point P.
  • the unbonded portion of the first wafer W and the second wafer S may occur radially inward of the unbonded area Ae corresponding to the chamfered portion of the first wafer W.
  • the formation area of the bonding strength reduced area R is determined in advance, it is desirable to prevent the internal-use laser light L2 from being irradiated onto at least this bonding strength reduced area R.
  • both the irradiation area of the interface laser light L1 (area where the bonding strength reduced region R is formed) and the irradiation position of the internal laser light L2 (position where the peripheral modified layer M1 is formed) are determined.
  • the timing for determining the formation position of the peripheral modified layer M1 is not limited to this, and for example, the formation position of the bonding strength reduced region R may be identified using the micro camera 121 of the internal modification device 60, and the irradiation position of the internal laser light L2 (position where the peripheral modified layer M1 is formed) may be determined along the innermost periphery of the identified bonding strength reduced region R.
  • the outer edge position of the first wafer W and the position of the reference point P are identified by a method similar to that of the first pattern (A).
  • the peripheral modified layer M1 is formed concentrically with the first wafer W so that the trim width is set in at least a portion of the semicircular region on the side where the notch Wn is not formed (e.g., a range of ⁇ 90 degrees circumferentially from the portion opposite the formation position of the notch Wn), and the peripheral modified layer M1 is formed in an elliptical shape in a planar view in the semicircular region on the formation side of the notch Wn in the circumferential direction of the first wafer W (e.g.,
  • the notch Wn is set as the reference ⁇ (0), and the range includes ⁇ (90) to ⁇ (270) clockwise), the irradiation position of the internal laser light L2 concentric with the first wafer W (the formation position of the peripheral modified layer M1) is set (step St4 in FIG. 8).
  • the diameter r1 of the peripheral modified layer M1 formed concentric with the first wafer W is set slightly smaller than the distance r2 from the center of the first wafer W to the boundary Ad, taking into consideration the unbonded portion occurring radially inward from the unbonded region Ae described above (see FIG. 13).
  • the diameter r1 of the peripheral modified layer M1 formed concentric with the first wafer W is set slightly smaller than the distance r2 from the center of the first wafer W to the boundary Ad, taking into consideration the unbonded portion occurring radially inward from the unbonded region Ae described above (see FIG. 13).
  • the minor axis r4 of the peripheral modified layer M1 is set to be smaller than the above-mentioned diameter r1 in consideration of the notch Wn so that the major axis r3 of the peripheral modified layer M1 formed in the elliptical shape coincides with the above-mentioned diameter r1 (see FIG. 13). More specifically, the irradiation position of the internal laser light L2 is set so that the reference point P coincides with the formation position of the peripheral modified layer M1 or is located radially outward of the formation position of the peripheral modified layer M1.
  • the joining area Ac radially outside the determined irradiation position of the internal laser light L2 is determined as the irradiation position of the interface laser light L1 (the formation area of the joining strength reduction area R) (step St4 in Figure 8: see Figure 13).
  • the region that distinguishes between the side where the notch Wn is formed and the side where it is not formed is not limited to the semicircular region with boundaries at ⁇ (90) and ⁇ (270) as shown in Fig. 13.
  • the region on the side where the notch Wn is not formed, where the internal-use laser light L2 is irradiated concentrically with the first wafer W may be set as a sector-shaped region with a central angle larger or smaller than 180 degrees, and the internal-use laser light L2 may be irradiated concentrically with the first wafer W in this sector-shaped region.
  • the greater the central angle of the sectorial region in which the internal laser light L2 is irradiated concentrically with the first wafer W the smaller the amount of removal of the peripheral edge portion We of the first wafer W can be.
  • the interface modification device 50 the amount of eccentricity between the center of rotation of the chuck 100 and the center of the first wafer W obtained from the image captured by the macro camera 120 in step St1 is corrected, more specifically, the chuck 100 is moved horizontally so as to cancel the sine curve component of the waveform shown in FIG. 9, and the chuck 100 is rotated around the vertical axis, while the interface laser light L1 is irradiated to the interface between the first wafer W and the second wafer S based on the set irradiation area, forming a bonding strength reduction area R (step St5 in FIG. 8).
  • the chuck 100 is moved horizontally so as to cancel the sine curve component of the waveform shown in FIG. 9, while the internal laser light L2 is irradiated along the determined irradiation position, forming a peripheral modification layer M1 (step St7 in FIG. 8).
  • the peripheral modification layer M1 in the circumferential direction of the first wafer W, on the side where the notch Wn is not formed, the peripheral modification layer M1 is formed concentrically with the first wafer W to narrow the trim width and improve the yield, while on the side where the notch Wn is formed, the peripheral modification layer M1 is formed in an elliptical shape to suppress the occurrence of chipping in subsequent processes.
  • the bonding strength reduced region R and the peripheral modified layer M1 are formed while moving the chuck 100 horizontally so as to correct the eccentricity of the center of the first wafer W relative to the center of rotation of the chuck 100, thereby appropriately suppressing the formation of the bonding strength reduced region R and the peripheral modified layer M1 in the unbonded region Ae.
  • the outer edge position of the first wafer W and the position of the reference point P are identified by a method similar to that in the first pattern (A) to the second pattern (B).
  • a bonding strength reduction region R and peripheral modified layer M1 are formed so as to avoid the unbonded region Ae only in the portion where the notch Wn is formed, and in the portion where the notch Wn is not formed, the peripheral modified layer M1 is formed concentrically with the first wafer W so as to have the set trim width.
  • a concentric irradiation position of the internal laser light L2 (a position where the peripheral modified layer M1 is formed) is set with a trim width determined in advance according to the purpose of the wafer processing (step St4 in FIG. 8).
  • a diameter r5 of the peripheral modified layer M1 formed concentrically with the first wafer W is set to be slightly smaller than a distance r6 from the center of the first wafer W to the boundary Ad, taking into consideration an unbonded portion occurring radially inward from the unbonded region Ae described above (see FIG. 14).
  • the irradiation shape of the internal-use laser light L2 in plan view at the notch Wn formation portion is set so that the specified reference point P at least coincides with the formation position of the peripheral modified layer M1 or is included radially outward of the formation position of the peripheral modified layer M1 in the circumferential direction of the first wafer W at the notch Wn formation portion (step St4 in FIG. 8).
  • the irradiation shape of the internal-use laser light L2 in plan view is set to be approximately triangular along the outline of the shape (approximately triangular) of the notch Wn formed in the first wafer W.
  • the joining area Ac radially outside the determined irradiation position of the internal laser light L2 is determined as the irradiation position of the interface laser light L1 (the formation area of the joining strength reduction area R) (step St4 in Figure 8: see Figure 14).
  • the irradiation shape of the internal laser light L2 in a planar view is not limited to a shape that matches the outline of the notch Wn shown in Figure 14, and can be set arbitrarily as long as the reference point P at least matches the formation position of the peripheral modification layer M1 or is included radially outward.
  • the irradiation shape of the internal laser light L2 at the formation portion of the notch Wn may be set to an approximately elliptical shape as shown in FIG. 15, or may be set to an arc shape curved toward the radially inward direction of the first wafer W as shown in FIG. 16, or may be set to an arc shape curved toward the radially outward direction of the first wafer W as shown in FIG. 17.
  • the irradiation shape of the internal-use laser light L2 may be set to a linear shape (so-called orientation flat shape) at the portion where the notch Wn is formed as shown in Fig. 18, or may be set to a rectangular shape as shown in Fig. 19.
  • the irradiation shape of the internal-use laser light L2 may be set to a trapezoid shape having a slant side with respect to the radiation direction from the center of the first wafer W as shown in Fig. 20.
  • the radiation direction from the center of the first wafer W is the same direction as the formation direction of the divided modified layer M2 formed in the internal reforming device 60.
  • the interface modification device 50 the amount of eccentricity between the center of rotation of the chuck 100 and the center of the first wafer W obtained from the image capture result by the macro camera 120 in step St1 is corrected, more specifically, the chuck 100 is moved horizontally so as to cancel the sine curve component of the waveform shown in FIG. 9, and the interface laser light L1 is irradiated to the interface between the first wafer W and the second wafer S based on the set irradiation area to form a bonding strength reduction area R (step St5 in FIG. 8).
  • the chuck 100 is moved horizontally so as to cancel the sine curve component of the waveform shown in FIG.
  • the formation of the peripheral modification layer M1 concentric with the first wafer W in the portion where the notch Wn is not formed, and the formation of the peripheral modification layer M1 in each of the above-mentioned shapes in the portion where the notch Wn is formed may be performed continuously in a so-called one-stroke manner, or may be performed independently in two separate steps.
  • the chuck 100 is rotated around the vertical axis, and the chuck 100 is moved horizontally (to correct the eccentricity) so as to cancel out the sine curve component of the composite waveform (the eccentricity between the center of rotation of the chuck 100 and the center of the first wafer W), while irradiating the internal laser light L2 concentrically with the first wafer W.
  • the internal-use laser light L2 is irradiated while relatively moving the chuck 100 and the laser head 110 in the horizontal direction so as to avoid the unbonded region Ae in the portion where the notch Wn is formed, more specifically so that the specified reference point P is located radially outward from the irradiation position of the internal-use laser light L2.
  • the chuck 100 may be rotated around the vertical axis in accordance with the irradiation shape of the internal-use laser light L2, or the rotation may be stopped.
  • the bonding strength reduction region R may be formed continuously, without interruption, with the formed and unformed portions of the notch Wn, as described above.
  • a composite waveform (see Figure 21) is generated by superimposing the determined irradiation shape of the internal laser light L2, as in the case of continuously forming the peripheral modified layer M1.
  • the internal laser light L2 is irradiated concentrically with the first wafer W while moving the chuck 100 horizontally (correcting the eccentricity) so as to cancel the sine curve component of the composite waveform (the eccentricity between the center of rotation of the chuck 100 and the center of the first wafer W) relative to the portion where the notch Wn is not formed.
  • the chuck 100 is moved to a position for forming the peripheral modified layer M1 in the notch Wn portion.
  • the irradiation shape of the internal laser light L2 for generating the composite waveform can be generated by superimposing a circle or ellipse having a rotation axis different from that of the first wafer W, for example.
  • the chuck 100 (first wafer W) is moved so that the rotation center of the chuck 100 coincides with the rotation axis of the circle or ellipse that is superimposed to generate the composite waveform, and the chuck 100 is rotated around the vertical axis at the position for forming the peripheral modified layer M1 in the notch Wn portion while irradiating the inside of the first wafer W with the internal laser light L2.
  • the irradiation shape of the internal laser light L2 does not have a rotation axis as shown in Figures 22 and 23. In such a case, there is no need to move the chuck 100 to a position for forming the peripheral modification layer M1 in the formation portion of the notch Wn, and the internal laser light L2 can simply be irradiated to the inside of the first wafer W while moving the chuck 100 and the laser head 110 relatively in the horizontal direction.
  • the bonding strength reduction region R may be formed in two separate processes, one for the portion where the notch Wn is formed and one for the portion where the notch Wn is not formed, as described above.
  • the bonding strength reduction region R and the peripheral modification layer M1 are formed concentrically with the first wafer W in the portion where the notch Wn is not formed, and the bonding strength reduction region R and the peripheral modification layer M1 are formed only in the portion where the notch Wn is formed, avoiding the unbonded region Ae. This makes it possible to further reduce the amount of removal of the peripheral portion We compared to the above second pattern (B), thereby improving the yield.
  • information on the unbonded portion (the formation position of the unbonded portion where the first wafer W and the second wafer S are not bonded) including the formation position of the unbonded region Ae in the peripheral portion We (more specifically, the position of the boundary Ad) may be acquired from the image capturing result by a camera, for example, or information obtained in advance outside the wafer processing system 1 may be output to the control device 90 at the same time as the overlapped wafer T (FOUP F) is carried into the wafer processing system 1.
  • This information on the unbonded portion can be acquired, for example, by a bonding device (not shown) that bonds the first wafer W and the second wafer S.
  • the information on the unbonded portion is obtained from the image captured by the camera of the internal reforming device 60, but the information may be obtained by capturing an image by a camera disposed in another device disposed in the wafer processing system 1.
  • the camera for capturing an image of the first wafer W may be disposed, for example, in the transition device 30.
  • the position of the boundary Ad between the unbonded area Ae and the bonded area Ac obtained from the image capturing results by the camera is used as the above-mentioned "information on the unbonded portion.”
  • the unbonded portion of the first wafer W and the second wafer S may also occur radially inward from the boundary Ad.
  • the "information on the unbonded portion" acquired prior to the formation of the peripheral modified layer M1 includes the position of the unbonded portion located radially innermost at the interface between the first wafer W and the second wafer S in the portion where the notch Wn is formed. In this case, the unbonded portion located radially innermost at the interface between the first wafer W and the second wafer S becomes the "reference point P.”
  • the bonding strength reduction region R and the peripheral modification layer M1 are formed slightly radially inward from the boundary Ad obtained as "information on the unbonded portion,” so that the unbonded portion that occurs radially inward from the boundary Ad is included in the trim width by edge trimming.
  • the bonding strength reduction region R and the peripheral modification layer M1 are formed slightly radially inward from the boundary Ad obtained as "information on the unbonded portion,” so that the unbonded portion that occurs radially inward from the boundary Ad is included in the trim width by edge trimming.
  • the bonding strength reduction region R and the peripheral modification layer M1 are formed slightly radially inward from the boundary Ad obtained as "information on the unbonded portion,” so that the unbonded portion that occurs radially inward from the boundary Ad is included in the trim width by edge trimming.
  • peripheral modification layer M1 is formed while avoiding the notch Wn as in the third pattern (C) described above, if a corner K (see FIG. 24(a)) is formed at the outer end of the first wafer W after removal of the peripheral portion We, this corner K may be chipped in a later process, which may cause chipping. Therefore, in the case of forming the peripheral modified layer M1 while avoiding the notch Wn, it is desirable to correct the irradiation shape of the internal laser light L2 so as not to form a corner K at the outer end of the first wafer W after removing the peripheral portion We. Specifically, for example, by performing an averaging process on the composite waveform shown as an example in Fig. 24(a), the outline of the outer end of the first wafer W after removing the peripheral portion We becomes smooth as shown in Fig. 24(b), and the occurrence of chipping in a later process can be suppressed.
  • the first wafer W on which the peripheral modified layer M1 is formed in the wafer processing system 1 according to the technique of the present disclosure has a first crystal orientation CO1 and a second crystal orientation CO2 alternately arranged in the circumferential direction of the first wafer W.
  • a notch Wn formed in the first wafer W indicates this crystal orientation. Therefore, in order to properly extend the crack C along the crystal orientation from the peripheral modification layer M1 formed on the first wafer W by the internal modification device 60, it is necessary to take this crystal orientation into consideration when determining irradiation conditions such as the incident direction of the internal laser light L2 and the focal point shape of the internal laser light L2 (longitudinal direction of the focal point).
  • the peripheral modification layer M1 when the peripheral modification layer M1 is formed concentrically with the first wafer W, the irradiation conditions of the internal laser light L2 are changed according to the crystal orientation shown in FIG. 25 (the first crystal orientation CO1 or the second crystal orientation CO2).
  • the peripheral modified layer M1 is formed while avoiding the notch Wn as in the above-mentioned third pattern (C)
  • the relative irradiation angle of the internal-use laser light L2 with respect to the crystal orientation of the first wafer W changes depending on the irradiation shape of the internal-use laser light L2 in a planar view (the irradiation position of the internal-use laser light L2).
  • the irradiation conditions of the internal-use laser light L2 are changed by further considering the trim shape of the peripheral portion We (the irradiation shape of the internal-use laser light L2 in a planar view) in addition to the crystal orientation (the first crystal orientation CO1 or the second crystal orientation CO2) shown in FIG.
  • the information on the crystal orientation of the first wafer W may be obtained, for example, simultaneously with the loading of the laminated wafer T (FOUP F) into the wafer processing system 1 or prior to this.
  • the bonding strength reduced region R is formed by the interface modification device 50, and then the peripheral modified layer M1 and the divided modified layer M2 are formed by the internal modification device 60, but the order of substrate processing in the wafer processing system 1 is not limited to this. That is, the bonding strength reduced region R may be formed by the interface modification device 50 after the peripheral modified layer M1 and the divided modified layer M2 are formed by the internal modification device 60. In this case, as described above, the irradiation area of the interface laser light L1 for forming the bonding strength reduced region R (the formation area of the bonding strength reduced region R) may be set based on the position of the peripheral modification layer M1 formed by the internal modification device 60.
  • the unbonded region Ae is formed on the overlapped wafer T in which the first wafer W and the second wafer S are bonded together.
  • the first wafer W and the second wafer S may be bonded to form the overlapped wafer after the unbonded region Ae is formed on the first wafer W or the second wafer S before the first wafer W and the second wafer S are bonded together.
  • the unbonded region Ae may be formed by a laser process or an etching process such as wet etching.
  • the formation position of the peripheral modification layer M1 may be determined based on the information of the unbonded portion described above, in accordance with the innermost unbonded area Ae.

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Abstract

第１の基板と第２の基板が接合された重合基板において、第１の基板に形成されたノッチ部における未接合領域を考慮して、第１の基板の周縁部を適切に除去する。 【解決手段】第１の基板と第２の基板が接合された重合基板を処理する基板処理方法であって、前記第１の基板は、除去対象の前記第１の基板の周縁部の一部を切り欠いて形成されるノッチと、前記第２の基板と接合された接合部分と、前記第２の基板と接合されていない未接合部分と、を有し、前記第１の基板の前記周縁部と前記第１の基板の中央部との境界に沿ってレーザ光を照射して、前記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、前記周縁改質層を基点として、前記周縁部を前記重合基板から剥離することと、を含み、前記周縁改質層の形成に際して、前記ノッチの形成部分に対応する前記周縁改質層の形成位置を、前記未接合部分の情報に基づいて決定する。

Description

基板処理方法及び基板処理システム
　本開示は、基板処理方法及び基板処理システムに関する。
　特許文献１には、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板を処理する基板処理システムが開示されている。特許文献１に開示される基板処理システムは、除去対象の第１の基板の周縁部において、第１の基板と第２の基板の接合界面に処理を行う界面処理装置と、周縁部と中央部との境界に沿って第１の基板の内部に改質層を形成する改質層形成装置と、改質層を基点に周縁部を除去する周縁除去装置と、を有する。
特開２０２２－９７５０６号公報
　本開示にかかる技術は、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板において、第１の基板に形成されたノッチ部における未接合領域を考慮して、第１の基板の周縁部を適切に除去する。
　本開示の一態様は、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板を処理する基板処理方法であって、前記第１の基板は、除去対象の前記第１の基板の周縁部の一部を切り欠いて形成されるノッチと、前記第２の基板と接合された接合部分と、前記第２の基板と接合されていない未接合部分と、を有し、前記第１の基板の前記周縁部と前記第１の基板の中央部との境界に沿ってレーザ光を照射して、前記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、前記周縁改質層を基点として、前記周縁部を前記重合基板から剥離することと、を含み、前記周縁改質層の形成に際して、前記ノッチの形成部分に対応する前記周縁改質層の形成位置を、前記未接合部分の情報に基づいて決定する。
　本開示によれば、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板において、第１の基板に形成されたノッチ部における未接合領域を考慮して、第１の基板の周縁部を適切に除去することができる。
実施形態にかかる重合ウェハの構成例を示す側面拡大図である。 実施形態にかかる重合ウェハの構成例を平面視で示す説明図である。 実施形態にかかる重合ウェハの構成例を側面視で示す説明図である。 実施形態にかかるウェハ処理システムの構成例の概略を示す平面図である。 界面改質装置及び内部改質装置の構成例を示す平面図である。 界面改質装置及び内部改質装置の構成例を示す側面図である。 実施形態にかかるウェハ処理の主な工程の様子を示す説明図である。 実施形態にかかる周縁改質層の形成の主な工程を示すフロー図である。 重合ウェハの周方向位置と偏心量との関係を示すグラフである。 従来の方法により形成された周縁改質層を示す説明図である。 実施形態にかかる第１のパターンにより形成された周縁改質層を示す説明図である。 実施形態にかかる第１のパターンにより形成された周縁改質層を示す説明図である。 実施形態にかかる第２のパターンにより形成された周縁改質層を示す説明図である。 実施形態にかかる第３のパターンにより形成された周縁改質層を示す説明図である。 実施形態にかかる第３のパターンによる周縁改質層の他の形成例を示す説明図である。 実施形態にかかる第３のパターンによる周縁改質層の他の形成例を示す説明図である。 実施形態にかかる第３のパターンによる周縁改質層の他の形成例を示す説明図である。 実施形態にかかる第３のパターンによる周縁改質層の他の形成例を示す説明図である。 実施形態にかかる第３のパターンによる周縁改質層の他の形成例を示す説明図である。 実施形態にかかる第３のパターンによる周縁改質層の他の形成例を示す説明図である。 実施形態にかかる第３のパターンにおいて重合ウェハの処理に用いる周方向位置と偏心量との関係を示すグラフである。 実施形態にかかる第３のパターンによる周縁改質層の形成方法の一例を示す説明図である。 実施形態にかかる第３のパターンによる周縁改質層の形成方法の一例を示す説明図である。 重合ウェハの周方向位置と偏心量との関係に平均化処理を施した結果を示す説明図である。 第１のウェハが有する結晶方位についての説明図である。
　半導体デバイスの製造工程においては、２枚の半導体基板（以下、「ウェハ」という。）が接合された重合ウェハにおいて、表面に複数の電子回路等のデバイスが形成された第１のウェハの周縁部を除去すること、いわゆるエッジトリムが行われる場合がある。
　第１のウェハのエッジトリムは、例えば特許文献１に開示されるウェハ処理システム（基板処理システム）を用いて行われる。第１のウェハ（第１の基板）の内部にレーザ光を照射することで改質層を形成し、当該改質層を基点として第１のウェハから周縁部を除去する。また、第１のウェハと第２のウェハとが接合される界面に所望の処理を施すことで第１のウェハと第２のウェハの界面における接合力を低下させ、これにより周縁部の除去を適切に行うことを図っている。
　ところで、エッジトリムによる除去対象の周縁部Ｗｅを含む第１のウェハＷの端部には面取り加工がされており、その先端に向けて厚みが減少している（図１を参照）。このため、第１のウェハＷと第２のウェハＳが接合された重合ウェハにおいては、この厚みが減少した面取り加工部では第１のウェハＷと第２のウェハＳが互いに接触せず、接合が行われていない。また、この面取り加工部より径方向内側の領域であっても、例えば前工程におけるウェハ処理の結果や、第１のウェハＷと第２のウェハＳの接合時の条件等の種々の要因により、第１のウェハＷと第２のウェハＳが接合されていない領域が発生し得る。
　以下の説明においては、第１のウェハＷと第２のウェハＳが接合された重合ウェハＴにおいて、第１のウェハＷと第２のウェハＳが接合されていない部分を「未接合部分」、第１のウェハＷと第２のウェハＳが接合された部分を「接合部分」という場合がある。
　また、上述のように未接合部分は第１のウェハＷの面取り加工部よりも径方向内側でも発生する場合があるが、説明が煩雑になることを抑制するため、図１及び図２に示すように、面取り加工部と対応する未接合部分を「未接合領域Ａｅ」、未接合領域Ａｅの径方向内側における接合部分を「接合領域Ａｃ」、未接合領域Ａｅと接合領域Ａｃの境界部分を「境界Ａｄ」とそれぞれ表現する場合がある。
　未接合領域Ａｅにおいては第１のウェハＷと第２のウェハＳが接合されていないため、この未接合領域Ａｅでエッジトリムを行ってしまった場合、エッジトリム後の重合ウェハＴの界面で第１のウェハＷが第２のウェハＳから浮いた状態となり、後の工程においてチッピングの原因となるおそれがある。
　ここで、半導体基板である第１のウェハＷの周縁部Ｗｅには、結晶方位の方向を示すためのノッチＷｎが第１のウェハＷの外側端部から径方向内側に向けて形成されている。このノッチＷｎの形成部分では、図２にも示したように平面視で当該ノッチＷｎに沿って未接合部分が形成されるため、ノッチＷｎの非形成部分と比較して径方向内側まで未接合領域Ａｅが形成される。このため、ノッチＷｎのないウェハの外側端部から一定のトリム幅を設定した場合、ノッチＷｎの形成部分では未接合部分でエッジトリムが行われ、第１のウェハＷが第２のウェハＳから浮いた状態となって後の工程でチッピングの原因となるおそれがある。
　本開示にかかる技術は上記事情に鑑みてなされたものであり、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板において、第１の基板に形成されたノッチ部における未接合領域を考慮して、第１の基板の周縁部を適切に除去する。以下、本実施形態にかかる基板処理システムとしてのウェハ処理システム、及び、基板処理方法としてのウェハ処理方法ついて、図面を参照して説明する。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。
　本実施形態にかかる後述のウェハ処理システム１では、図１及び図３に示すように第１の基板としての第１のウェハＷと、第２の基板としての第２のウェハＳとが接合された重合基板としての重合ウェハＴに対して処理を行う。以下、第１のウェハＷにおいて、第２のウェハＳと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、第２のウェハＳにおいて、第１のウェハＷと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。
　第１のウェハＷは、例えばシリコン基板等の半導体基板であって、表面Ｗａ側に複数のデバイスを含むデバイス層Ｄｗが形成されている。また、デバイス層Ｄｗにはさらに接合用膜Ｆｗが形成され、当該接合用膜Ｆｗを介して第２のウェハＳと接合されている。接合用膜Ｆｗとしては、例えば酸化膜（ＴＨＯＸ膜、ＳｉＯ２膜、ＴＥＯＳ膜）、ＳｉＣ膜、ＳｉＣＮ膜又は接着剤などが用いられる。なお、図１でも示したように、第１のウェハＷの周縁部Ｗｅは面取り加工がされており、周縁部Ｗｅの断面はその先端に向かって厚みが小さくなっている。また、周縁部Ｗｅは後述のエッジトリムにおいて除去される部分であり、例えば第１のウェハＷの外端部から径方向に０．５ｍｍ～３ｍｍの範囲である。
　また、図２に示したように第１のウェハＷの周縁部Ｗｅには、結晶方位を示すノッチＷｎが形成されている。ノッチＷｎは、一例において第１のウェハＷの外側端部の一部を切り欠いて形成される。なお、ノッチＷｎの形状は、図２に示した略三角形状には限られず、例えば略楕円形状や略円形状で形成されてもよい。
　第２のウェハＳは、例えば第１のウェハＷと同様の構成を有しており、表面Ｓａにはデバイス層Ｄｓ及び接合用膜Ｆｓが形成され、周縁部には面取り加工がされているとともに、ノッチが形成されている。なお、第２のウェハＳはデバイス層Ｄｓが形成されたデバイスウェハである必要はなく、例えば第１のウェハＷを支持する支持ウェハであってもよい。
　図４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では、例えば外部との間で複数の重合ウェハＴを収容可能なフープＦが搬入出される。処理ステーション３は、重合ウェハＴに対して所望の処理を施す各種処理装置を備えている。
　搬入出ステーション２には、複数の重合ウェハＴを収容可能なフープＦを載置するフープ載置台１０が設けられている。また、フープ載置台１０のＸ軸正方向側には、当該フープ載置台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上を移動し、フープ載置台１０のフープＦと後述のトランジション装置３０との間で重合ウェハ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軸正方向側において、当該ウェハ搬送装置２０に隣接して、重合ウェハＴを処理ステーション３との間で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、ウェハ搬送装置４０、界面改質装置５０、内部改質装置６０、周縁除去装置７０及び洗浄装置８０が配置されている。
　ウェハ搬送装置４０は、トランジション装置３０のＸ軸正方向側に設けられている。ウェハ搬送装置４０は、Ｘ軸方向に延伸する搬送路４１上を移動自在に構成され、搬入出ステーション２のトランジション装置３０、界面改質装置５０、内部改質装置６０、周縁除去装置７０及び洗浄装置８０に対して重合ウェハＴを搬送可能に構成されている。
　界面改質装置５０は、第１のウェハＷと第２のウェハＳの界面にレーザ光（界面用レーザ光、例えばＣＯ２レーザ）を照射し、第１のウェハＷと第２のウェハＳとの接合力が低下された接合力低下領域Ｒ（後の図７を参照）を形成する。
　図５及び図６に示すように、界面改質装置５０は、重合ウェハＴを上面で保持する基板保持部としてのチャック１００を有している。チャック１００は、重合ウェハＴを吸着保持する。チャック１００は、第１のウェハＷの裏面Ｗｂを吸着保持してもよいし、第２のウェハＳの裏面Ｓｂを吸着保持してもよい。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移動機構１０４を介して、基台１０５上においてＹ軸方向に延伸して設けられるレール１０６上を移動自在に構成されている。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、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に保持された重合ウェハＴの内部、より具体的には第１のウェハＷと第２のウェハＳの界面に第２のレーザ光としての界面用レーザ光を照射する。これによって、重合ウェハＴの内部において界面用レーザ光が照射された部分を改質し、第１のウェハＷと第２のウェハＳの接合力が低下した接合力低下領域Ｒを形成する。なお、本開示にかかる技術においては、これらレーザヘッド１１０とレンズ１１１を合わせて「レーザ照射部」という場合がある。
　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、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。なお、本開示にかかる技術においては、これらマクロカメラ１２０とマイクロカメラ１２１を合わせて、単に「カメラ」という場合がある。
　マクロカメラ１２０は、第１のウェハＷ（重合ウェハＴ）の外側端部を撮像する。マクロカメラ１２０で撮像された画像は、一例として、後述の第１のウェハＷのアライメントに用いられる。マクロカメラ１２０は、例えば同軸レンズを備え、赤外光（ＩＲ）を照射し、さらに対象物からの反射光を受光する。マクロカメラ１２０の撮像倍率は、一例において２倍である。
　マイクロカメラ１２１は、第１のウェハＷの周縁部Ｗｅを撮像し、接合領域Ａｃと未接合領域Ａｅの境界Ａｄを撮像する。マイクロカメラ１２１で撮像された画像は、一例として、界面用レーザ光の照射位置の決定に用いられる。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。マイクロカメラ１２１の撮像倍率は一例において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。
　なお、図示の例では２つのカメラ、マクロカメラ１２０及びマイクロカメラ１２１を配置したが、界面改質装置５０が備えるカメラの数はこれに限定されず、１つ以上の任意の数のカメラが界面改質装置５０に配置される。例えば、接合領域Ａｃと未接合領域Ａｅの境界Ａｄが予めわかっている等、境界Ａｄを撮像する必要がない場合にはマイクロカメラ１２１の配置を省略してもよい。
　また、図示の例においては回転機構１０３及び移動機構１０４によりチャック１００をレーザヘッド１１０に対して相対的に回転、及び水平方向に移動可能に構成したが、レーザヘッド１１０をチャック１００に対して相対的に回転、及び水平方向に移動可能に構成してもよい。また、チャック１００及びレーザヘッド１１０の双方をそれぞれ相対的に回転、及び水平方向に移動可能に構成してもよい。
　内部改質装置６０は、第１のウェハＷの内部にレーザ光（内部用レーザ光、例えばＹＡＧレーザ）を照射し、周縁部Ｗｅの剥離の基点となる周縁改質層Ｍ１、及び周縁部Ｗｅの小片化の基点となる分割改質層Ｍ２を形成する。内部改質装置６０の構成は特に限定されるものではない。一例において内部改質装置６０は図５及び図６に示したように界面改質装置５０と同様の構成を有し、重合ウェハＴを上面に保持するチャック１００、チャック１００と重合ウェハＴ（第１のウェハＷ）を相対的に回転させる回転機構１０３、チャック１００と重合ウェハＴ（第１のウェハＷ）を相対的に水平方向に移動させる移動機構１０４、チャック１００に保持された第１のウェハＷの内部に内部用レーザ光を照射するレーザ照射部（レーザヘッド及びレンズ）、及びチャック１００に保持された重合ウェハＴを撮像するカメラ等を備える。
　なお、図示の例では界面改質装置５０と内部改質装置６０をそれぞれ独立してウェハ処理システム１の内部に配置したが、これら界面改質装置５０と内部改質装置６０は一体に構成されていてもよい。換言すれば、ウェハ処理システム１には一の改質装置（図示せず）のみを配置し、当該一の改質装置が備えるレーザ照射部により、界面用レーザ光と内部用レーザ光を切り替えて照射可能に構成してもよい。
　周縁除去装置７０は、内部改質装置６０で形成された周縁改質層Ｍ１を基点として、第１のウェハＷの周縁部Ｗｅの除去、すなわちエッジトリムを行う。エッジトリムの方法は任意に選択できる。一例において周縁除去装置７０では、例えばくさび形状からなるブレードを第１のウェハＷと第２のウェハＳの界面に挿入してもよい。また例えば、エアブローやウォータジェットを周縁部Ｗｅに向けて噴射することで、当該周縁部Ｗｅに対して衝撃を加えてよい。
　洗浄装置８０は、周縁除去装置７０でエッジトリムされた後の第１のウェハＷ及び第２のウェハＳに洗浄処理を施し、これらウェハ上のパーティクルを除去する。洗浄の方法は任意に選択できる。
　以上のウェハ処理システム１には、制御装置９０が設けられている。制御装置９０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、ウェハ処理システム１における重合ウェハＴの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、ウェハ処理システム１における後述の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。また、上記記憶媒体Ｈは、一時的なものであっても非一時的なものであってもよい。
　一実施形態にかかるウェハ処理システム１は以上のように構成されるが、ウェハ処理システム１の構成は図示の例に限定されるものではない。
　次に、図４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。なお、本実施形態では、第１のウェハＷと第２のウェハＳが接合され、予め重合ウェハＴが形成されている。
　先ず、重合ウェハＴを複数収納したフープＦが、搬入出ステーション２のフープ載置台１０に載置される。
　次に、ウェハ搬送装置２０によりフープＦから重合ウェハＴが取り出され、トランジション装置３０を介して界面改質装置５０に搬送される。
　界面改質装置５０では、重合ウェハＴ（第１のウェハＷ）を回転させるとともにＹ軸方向に沿って水平方向に移動させながら、重合ウェハＴの内部、具体的には第１のウェハＷと第２のウェハＳの界面において、第１のウェハＷの外側端部から周縁部Ｗｅの設定されたトリム幅に対応する位置に界面用レーザ光Ｌ１をパルス状に照射する。これにより、図７（ａ）に示すように、第１のウェハＷと第２のウェハＳの界面（図示の例では接合用膜Ｆｗ、Ｆｓの界面）を改質する。実施の形態における接合界面の改質には、界面用レーザ光Ｌ１の照射位置における接合用膜Ｆｗのアモルファス化や、第１のウェハＷと第２のウェハＳの界面の剥離等が含まれるものとする。
　界面改質装置５０においては、このように第１のウェハＷと第２のウェハＳの界面における界面用レーザ光Ｌ１の照射位置、より具体的には周縁部Ｗｅに残る接合部分を改質することで、第１のウェハＷと第２のウェハＳの接合強度が低下された接合力低下領域Ｒを形成する。後述するエッジトリムにおいては、除去対象である第１のウェハＷの周縁部Ｗｅが除去されるが、このように接合力低下領域Ｒが存在することで、かかる周縁部Ｗｅの除去を適切に行うことができる。
　なお、設定されたトリム幅が、ノッチＷｎが形成されていない第１のウェハＷの外周部の境界Ａｄに設定される場合、すなわち、第１のウェハＷの面取り部分に対応する未接合領域Ａｅと同じ幅で設定される場合には、界面改質装置５０における接合力低下領域Ｒの形成処理は省略できる。
　なお、図７（ａ）では、チャック１００により第２のウェハＳの裏面Ｓｂを保持し、第１のウェハＷの裏面Ｗｂ側から界面用レーザ光Ｌ１を照射する場合を例に図示を行っているが、チャック１００により第１のウェハＷの裏面Ｗｂを保持し、第２のウェハＳの裏面Ｓｂ側から界面用レーザ光Ｌ１を照射するようにしてもよい。
　第１のウェハＷと第２のウェハＳの界面に接合力低下領域Ｒが形成された重合ウェハＴは、次に、ウェハ搬送装置４０により内部改質装置６０へと搬送される。
　内部改質装置６０では、図７（ｂ）に示すように第１のウェハＷの内部に内部用レーザ光Ｌ２を照射し、周縁改質層Ｍ１及び分割改質層Ｍ２を形成する。周縁改質層Ｍ１は、後述のエッジトリムにおいて周縁部Ｗｅを除去する際の基点となるものである。分割改質層Ｍ２は、除去される周縁部Ｗｅの小片化の基点となるものである。また、内部用レーザ光Ｌ２の照射により形成される周縁改質層Ｍ１及び分割改質層Ｍ２からは、第１のウェハＷの厚み方向にクラックＣが延伸する。クラックＣは、周縁改質層Ｍ１及び分割改質層Ｍ２と同様に、周縁部Ｗｅを除去する際、及び周縁部Ｗｅを小片化する際の基点となる。なお以降の説明に用いる図面においては、図示が複雑になることを回避するため、分割改質層Ｍ２の図示を省略する場合がある。
　なお、内部改質装置６０での周縁改質層Ｍ１の詳細な形成方法については後述する。
　第１のウェハＷの内部に周縁改質層Ｍ１及び分割改質層Ｍ２が形成された重合ウェハＴは、次に、ウェハ搬送装置４０により周縁除去装置７０へと搬送される。
　周縁除去装置７０では、図７（ｃ）に示すように、第１のウェハＷの周縁部Ｗｅの除去、すなわちエッジトリムが行われる。この時、周縁部Ｗｅは、周縁改質層Ｍ１を基点として第１のウェハＷの中央部（周縁部Ｗｅの径方向内側）から剥離されるとともに、接合力低下領域Ｒを基点として第２のウェハＳから完全に剥離される。またこの時、除去される周縁部Ｗｅは分割改質層Ｍ２を基点として小片化される。周縁部Ｗｅの除去にあたっては、重合ウェハＴを形成する第１のウェハＷと第２のウェハＳとの界面に、例えばくさび形状からなるブレードＢ（図７（ｃ）を参照）を挿入してもよい。
　第１のウェハＷの周縁部Ｗｅが除去された重合ウェハＴは、次に、ウェハ搬送装置４０により洗浄装置８０へと搬送される。
　洗浄装置８０では、周縁部Ｗｅが除去された後の第１のウェハＷ、及び／又は、第２のウェハＳが洗浄される。洗浄装置８０においては、図７（ｄ）に示すように、例えば第１のウェハＷ、第２のウェハＳに対して洗浄用レーザ光Ｌ３を照射して当該洗浄用レーザ光Ｌ３の照射部分を改質、除去することで、残留するパーティクル等を除去（洗浄）してもよい。
　その後、全ての処理が施された重合ウェハＴは、トランジション装置３０を介して、ウェハ搬送装置２０によりフープ載置台１０のフープＦに搬送される。こうして、ウェハ処理システム１における一連の基板処理が終了する。
　次に、上記した界面改質装置５０及び内部改質装置６０における接合力低下領域Ｒ及び周縁改質層Ｍ１の詳細な形成方法について、図面を参照しながら説明する。
　先ず、界面改質装置５０において、チャック１００に保持された重合ウェハＴをマクロ撮像位置に移動させる。マクロ撮像位置は、マクロカメラ１２０が第１のウェハＷの外側端部を撮像できる位置である。マクロ撮像位置では、チャック１００を回転させながら、マクロカメラ１２０によって第１のウェハＷの周方向３６０度における外側端部の画像が撮像される（図８のステップＳｔ１：端部の撮像）。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に保持された第１のウェハＷに形成されたノッチＷｎの位置を特定するとともに、チャック１００の回転中心と第１のウェハＷの中心の偏心量を算出する。チャック１００の回転中心と第１のウェハＷの中心の偏心量は、一例において図９に示すように第１のウェハＷの周方向位置（図中の横軸）と偏心量（図中の縦軸）の関係を示す波形（サインカーブ）として出力される。
　さらに制御装置９０では、算出された偏心量に基づいて、当該偏心量の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。制御装置９０は、この算出された移動量に基づいてチャック１００をＹ軸方向に沿って水平方向に移動し、チャック１００をマイクロ撮像位置に移動させる（図８のステップＳｔ２：アライメント）。マイクロ撮像位置は、マイクロカメラ１２１が第１のウェハＷの未接合領域Ａｅを撮像できる位置である。
　次に、チャック１００を回転させながら、マイクロカメラ１２１によって、第１のウェハＷの周方向３６０度における未接合領域Ａｅを、より具体的には、第１のウェハ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Ａｄを撮像する（図８のステップＳｔ３：境界Ａｄの撮像）。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、マクロカメラ１２０の画像及びマイクロカメラ１２１の画像から、接合力低下領域Ｒを形成するための界面用レーザ光Ｌ１の照射位置、及び、周縁改質層Ｍ１を形成するための内部用レーザ光Ｌ２の照射位置を設定する（図８のステップＳｔ４：照射位置の設定）。具体的には、制御装置９０では、マクロカメラ１２０の画像から得られた第１のウェハＷの外側端部の位置に基づいて、予め決定されたトリム幅（予め決定された外側端部からの距離）で内部用レーザ光Ｌ２の照射位置を設定すると共に、当該内部用レーザ光Ｌ２の照射位置から径方向外側の第１のウェハＷと第２のウェハＳの接合領域Ａｃを界面用レーザ光Ｌ１の照射領域として設定する。また本実施形態にかかる制御装置９０では、界面用レーザ光Ｌ１及び内部用レーザ光Ｌ２の照射位置の設定に際して、第１のウェハＷの周縁部Ｗｅに形成されたノッチＷｎと対応して形成される未接合領域Ａｅを考慮する。換言すれば、ノッチＷｎの非形成部分では、上記したように予め決定されたトリム幅でレーザ光の照射位置を設定し、一方でノッチＷｎの形成部分では、後述するようにノッチＷｎと対応する未接合領域Ａｅを避けるようにレーザ光の照射位置を設定する。
　なお、界面改質装置５０では、このようにマクロカメラ１２０の画像から得られた第１のウェハＷの外側端部の位置に基づいて、予め決定されたトリム幅で内部用レーザ光Ｌ２の照射位置（周縁改質層Ｍ１の形成位置）を設定した。しかしながら、内部用レーザ光Ｌ２の照射位置の決定方法はこれに限定されるものではなく、例えばマイクロカメラ１２１の画像から得られる境界Ａｄに基づいて、当該境界Ａｄと一致させて、又は少なくとも境界Ａｄよりも径方向内側に内部用レーザ光Ｌ２の照射位置（周縁改質層Ｍ１の形成位置）を設定するようにしてもよい。
　その後、界面改質装置５０では、設定された照射領域に対して界面用レーザ光Ｌ１を照射して接合力低下領域Ｒを形成（図８のステップＳｔ５：周縁改質層Ｍ１の形成）する。
　接合力低下領域Ｒが形成された重合ウェハＴは、内部改質装置６０に搬送される。内部改質装置６０では、先ず、チャック１００に保持された重合ウェハＴをマクロ撮像位置に移動させ、マクロカメラ１２０によって第１のウェハＷの周方向３６０度における外側端部の画像を撮像する（図８のステップＳｔ６：端部の撮像）。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に保持された第１のウェハＷに形成されたノッチＷｎの位置を特定するとともに、チャック１００の回転中心と第１のウェハＷの中心の偏心量を算出する。
　内部改質装置６０では、算出された偏心量に基づいて、当該偏心量のＹ軸成分を補正するように、チャック１００を水平方向に移動させることで、チャック１００の回転中心と第１のウェハＷの中心の偏心量を補正しながら、設定された照射位置に沿って第１のウェハＷに内部用レーザ光Ｌ２を照射して周縁改質層Ｍ１を形成する（図８のステップＳｔ７：周縁改質層Ｍ１の形成）。
　ここで、従来のエッジトリムにおいては、界面用レーザ光Ｌ１及び内部用レーザ光Ｌ２の照射位置を、第１のウェハＷの全周において当該第１のウェハＷの外側端部から所望の距離で離隔させた同心円形状に決定する場合があった。換言すれば、従来のエッジトリムにおいては、第１のウェハＷに形成されたノッチＷｎと対応して形成される未接合領域Ａｅを考慮することなく、予め決められたトリム幅で周縁部Ｗｅを除去する場合があった。しかしながら、この場合、図１０に示すようにノッチＷｎと対応する部分で未接合領域Ａｅに接合力低下領域Ｒ及び周縁改質層Ｍ１が形成され、エッジトリム後の重合ウェハＴに未接合領域Ａｅが残って後の工程でのチッピングの発生の原因となるおそれがあった。
　そこで本実施形態にかかるウェハ処理においては、第１のウェハＷに形成されたノッチＷｎと対応する未接合領域Ａｅを考慮してエッジトリムにおける周縁部Ｗｅの剥離の基点となる接合力低下領域Ｒ及び周縁改質層Ｍ１を形成する。以下、界面用レーザ光Ｌ１及び内部用レーザ光Ｌ２の照射位置の詳細な設定方法について、以下の第１のパターン（Ａ）～第３のパターン（Ｃ）に基づいて説明する。
＜第１のパターン（Ａ）：中心シフト＞
　第１のパターン（Ａ）では、先ず、マクロカメラ１２０の画像から、チャック１００上における第１のウェハＷの外端部位置を特定する。続いて、例えば第１のウェハＷと第２のウェハＳとの接合時の検査において予め取得され、制御装置９０の記憶部に記憶された情報から得られた、又はマイクロカメラ１２１の画像から得られた、ノッチＷｎと対応する位置に形成された未接合領域Ａｅの位置を第１のウェハＷの周方向３６０度において特定し、更にノッチＷｎの非形成部分の外側端部を基準として未接合領域Ａｅの径方向への幅が最も大きい部分（以下、「基準点Ｐ」という。：図１１を参照）を特定する。換言すれば、第１のウェハＷの径方向において、ノッチＷｎと対応して最も内側に位置する未接合部分（未接合領域Ａｅ）の位置である基準点Ｐを、予め取得された情報又はカメラによる撮像により得られた情報から特定する。なお、第１のウェハＷと第２のウェハＳとの接合時の検査で予め取得された情報は、作業者により制御装置９０の記憶部に入力されてもよいし、工場等のホストコンピュータを介して検査装置から制御装置９０の記憶部に入力されてもよい。
　続いて第１のパターン（Ａ）では、図１１に示すように、第１のウェハＷの中心位置から、平面視で第１のウェハＷと同心円形状に形成予定の周縁改質層Ｍ１の形成円の中心位置を移動（シフト）させ、これにより周縁改質層Ｍ１が境界Ａｄよりも径方向外側の未接合領域Ａｅに形成されることを抑制する。
　より具体的には、先ず、ウェハ処理の目的に応じて予め決められた周縁部Ｗｅの除去幅であるトリム幅ｄ１に基づいて、当該トリム幅ｄ１から基準点Ｐまでの距離ｄ２を算出する。距離ｄ２は、例えば予め取得された、又はマイクロカメラ１２１の画像から得られた第１のウェハＷの外側端部から基準点Ｐまでの距離ｄｍａｘと、トリム幅ｄ１の差分により算出できる。
　続いて、算出された距離ｄ２を、第１のウェハＷの中心に対する周縁改質層Ｍ１の形成円の中心位置のシフト量として設定し、第１のウェハＷの径方向においてノッチＷｎの形成位置から逆方向に、当該第１のウェハＷを距離ｄ２分だけ内部用レーザ光Ｌ２の照射位置（周縁改質層Ｍ１の形成位置）をシフトさせる。
　本実施形態においては、このように内部用レーザ光Ｌ２の照射位置（周縁改質層Ｍ１の形成位置）を距離ｄ２シフトさせることで、少なくとも周縁改質層Ｍ１が未接合領域Ａｅに形成されることを抑制できる。
　しかしながら、この場合、周縁改質層Ｍ１の形成円をシフトさせた第１のウェハＷの周方向におけるノッチＷｎの形成部分との対向側では、図１１で示したように周縁部Ｗｅのトリム幅が予め決められた値よりも小さくなる。
　そこで本実施形態においては、このように内部用レーザ光Ｌ２の照射位置（周縁改質層Ｍ１の形成位置）をシフトさせた後、更に、ノッチＷｎの形成部分との対向側において周縁部Ｗｅの除去幅が予め決められたトリム幅ｄ１となるように、図１２に示すように周縁改質層Ｍ１の形成円の径ｒを縮小することが望ましい。
　そして制御装置９０では、このように形成円の中心をシフトさせ、更に形成円の径ｒを縮小させた位置を、内部用レーザ光Ｌ２の照射位置（周縁改質層Ｍ１の形成位置）として決定する。
　また、これに続けて、決定された内部用レーザ光Ｌ２の照射位置の径方向外側の接合領域Ａｃを、界面用レーザ光Ｌ１の照射位置（接合力低下領域Ｒの形成領域）として決定する（図８のステップＳｔ４：図１２を参照）。
　そして界面改質装置５０では、このように決定された照射領域に基づいて界面用レーザ光Ｌ１を第１のウェハＷと第２のウェハＳの界面に対して照射し、接合力低下領域Ｒを形成する（図８のステップＳｔ５）。また内部改質装置６０では、このように決定された照射位置に沿って内部用レーザ光Ｌ２を照射し、周縁改質層Ｍ１を形成する（図８のステップＳｔ７）。
　本実施形態にかかる第１のパターン（Ａ）によれば、少なくとも特定された基準点Ｐが周縁改質層Ｍ１の形成円と一致、若しくは少なくとも径方向外側となるように、周縁改質層Ｍ１の形成円（チャック１００）を水平方向に移動（中心シフト）させるため、図１１に示したように、周縁改質層Ｍ１が未接合領域Ａｅに形成されるのを適切に抑制できる。
　また、周縁改質層Ｍ１の形成円の径ｒを更に縮小するため、周縁改質層Ｍ１が未接合領域Ａｅに形成されることを抑制しつつ、更に少なくとも設定されたトリム幅以上で周縁部Ｗｅを除去し、エッジトリムにかかる品質が低下することを抑制できる。
　なお、図１１に示した例においては、内部用レーザ光Ｌ２の照射位置を、トリム幅ｄ１から基準点Ｐまでの距離ｄ２と一致する分だけ水平方向に移動させたが、上記したように、第１のウェハＷと第２のウェハＳの未接合部分は、第１のウェハＷの面取り加工部と対応する未接合領域Ａｅよりも径方向内側に発生する場合がある。
　かかる点を鑑みて、内部用レーザ光Ｌ２の照射位置のシフト量は、トリム幅ｄ１から基準点Ｐまでの距離ｄ２よりも若干大きく設定されることが望ましい。また、予め接合力低下領域Ｒの形成領域が決定されている場合においては、少なくともこの接合力低下領域Ｒに対して内部用レーザ光Ｌ２が照射されないようにすることが望ましい。
　なお、上記方法においては、ステップＳｔ４において、界面用レーザ光Ｌ１の照射領域（接合力低下領域Ｒの形成領域）及び内部用レーザ光Ｌ２の照射位置（周縁改質層Ｍ１の形成位置）の両方を決定した。しかしながら、周縁改質層Ｍ１の形成位置の決定タイミングはこれに限定されず、例えば内部改質装置６０のマイクロカメラ１２１により接合力低下領域Ｒの形成位置を特定し、特定された接合力低下領域Ｒの最内周に沿って内部用レーザ光Ｌ２の照射位置（周縁改質層Ｍ１の形成位置）を決定するようにしてもよい。
＜第２のパターン（Ｂ）：楕円形成＞
　第２のパターン（Ｂ）では、先ず、第１のパターン（Ａ）と同様の方法により、第１のウェハＷの外端部位置、及び基準点Ｐの位置を特定する。
　続いて第２のパターン（Ｂ）では、エッジトリムによる第１のウェハＷの周縁部Ｗｅの除去量（周縁改質層Ｍ１よりも径方向外側の領域の面積）を第１のパターン（Ａ）と比較して少なくとも小さくするため、ノッチＷｎの非形成側の半円領域（例えばノッチＷｎの形成位置との対抗部を基準として周方向に±９０度の範囲）の少なくとも一部では設定されたトリム幅となるように周縁改質層Ｍ１を第１のウェハＷと同心円状に形成し、第１のウェハＷの周方向においてノッチＷｎの形成側の半周領域（例えばノッチＷｎを基準として周方向に±９０度の範囲）では周縁改質層Ｍ１を平面視で楕円形状に形成する。
　より具体的には、先ず、第１のウェハＷの周方向においてノッチＷｎの非形成側の半周領域（図１３の例ではノッチＷｎを基準のθ（０）として、時計回りにθ（９０）からθ（２７０）までを含む範囲）の少なくとも一部において、第１のウェハＷと同心円状の内部用レーザ光Ｌ２の照射位置（周縁改質層Ｍ１の形成位置）を設定する（図８のステップＳｔ４）。この時、第１のウェハＷと同心円状に形成される周縁改質層Ｍ１の径ｒ１は、上記した未接合領域Ａｅよりも径方向内側に発生する未接合部分を考慮して、第１のウェハＷの中心から境界Ａｄまでの距離ｒ２と比較して若干小さく設定される（図１３を参照）。
　続いて、第１のウェハＷの周方向においてノッチＷｎの形成側の半周領域（図１３の例では反時計回りにθ（９０）からθ（２７０）までを含む範囲）の少なくとも一部において、第１のウェハＷの中心からノッチＷｎの形成位置に向けて短径を有する楕円形状で内部用レーザ光Ｌ２の照射位置（周縁改質層Ｍ１の形成位置）を設定する（図８のステップＳｔ４）。この時、楕円形状に形成される周縁改質層Ｍ１の長径ｒ３は上記した径ｒ１と一致するように、周縁改質層Ｍ１の短径ｒ４はノッチＷｎを考慮して上記した径ｒ１と比較して小さく設定する（図１３を参照）。より具体的には、基準点Ｐが周縁改質層Ｍ１の形成位置と一致、若しくは周縁改質層Ｍ１の形成位置よりも径方向外側に位置するように、内部用レーザ光Ｌ２の照射位置を設定する。
　また、これに続けて、決定された内部用レーザ光Ｌ２の照射位置の径方向外側の接合領域Ａｃを、界面用レーザ光Ｌ１の照射位置（接合力低下領域Ｒの形成領域）として決定する（図８のステップＳｔ４：図１３を参照）。
　なお、ノッチＷｎの形成側と非形成側とを区別する領域は、図１３に示した、θ（９０）及びθ（２７０）を境界とする半周領域に限定されるものではない。例えば、第１のウェハＷと同心円状に内部用レーザ光Ｌ２を照射するノッチＷｎの非形成側の領域を、中心角度が１８０度よりも大きい、若しくは小さい扇形領域で設定し、この扇形領域において第１のウェハＷと同心円状に内部用レーザ光Ｌ２を照射するようにしてもよい。
　この時、第１のウェハＷと同心円状に内部用レーザ光Ｌ２を照射する扇形領域の中心角度が大きいほど、第１のウェハＷの周縁部Ｗｅの除去量を小さくできる。
　そして界面改質装置５０では、ステップＳｔ１のマクロカメラ１２０による撮像結果から得られたチャック１００の回転中心と第１のウェハＷの中心の偏心量を補正しつつ、より具体的には図９に示した波形のサインカーブ成分を打ち消すようにチャック１００を水平方向に移動させつつ、チャック１００を鉛直軸回りに回転させながら、設定された照射領域に基づいて第１のウェハＷと第２のウェハＳの界面に対して界面用レーザ光Ｌ１を照射し、接合力低下領域Ｒを形成する（図８のステップＳｔ５）。また内部改質装置６０では、図９に示した波形のサインカーブ成分を打ち消すようにチャック１００を水平方向に移動させつつ、決定された照射位置に沿って内部用レーザ光Ｌ２を照射し、周縁改質層Ｍ１を形成する（図８のステップＳｔ７）。
　本実施形態にかかる第２のパターン（Ｂ）によれば、第１のウェハＷの周方向において、ノッチＷｎの非形成側では、周縁改質層Ｍ１を第１のウェハＷと同心円状に形成することでトリム幅を狭くして歩留まりの向上を図りつつ、ノッチＷｎの形成側では、周縁改質層Ｍ１を楕円形状に形成することで後工程におけるチッピングの発生を抑制できる。
　またこの時、チャック１００の回転中心に対する第１のウェハＷの中心の偏心を補正するようにチャック１００を水平方向に移動させながら接合力低下領域Ｒ及び周縁改質層Ｍ１を形成することで、接合力低下領域Ｒ及び周縁改質層Ｍ１が未接合領域Ａｅに形成されることを適切に抑制できる。
＜第３のパターン（Ｃ）：ノッチＷｎを避けた形成＞
　第３のパターン（Ｃ）では、先ず、第１のパターン（Ａ）～第２のパターン（Ｂ）と同様の方法により、第１のウェハＷの外端部位置、及び基準点Ｐの位置を特定する。
　続いて第３のパターン（Ｃ）では、エッジトリムによる第１のウェハＷの周縁部Ｗｅの除去量（周縁改質層Ｍ１よりも径方向外側の領域の面積）を第２のパターン（Ｂ）と比較して更に小さくするため、ノッチＷｎの形成部分のみで未接合領域Ａｅを避けるように接合力低下領域Ｒ及び周縁改質層Ｍ１を形成し、ノッチＷｎの非形成部分では設定されたトリム幅となるように周縁改質層Ｍ１を第１のウェハＷと同心円状に形成する。
　先ず、第１のウェハＷの周方向におけるノッチＷｎの非形成部分で、予めウェハ処理の目的に応じて決定されたトリム幅で、第１のウェハＷと同心円状の内部用レーザ光Ｌ２の照射位置（周縁改質層Ｍ１の形成位置）を設定する（図８のステップＳｔ４）。この時、第１のウェハＷと同心円状に形成される周縁改質層Ｍ１の径ｒ５は、上記した未接合領域Ａｅよりも径方向内側に発生する未接合部分を考慮して、第１のウェハＷの中心から境界Ａｄまでの距離ｒ６と比較して若干小さく設定される（図１４を参照）。
　続いて、第１のウェハＷの周方向においてノッチＷｎの形成部分で、特定された基準点Ｐが少なくとも周縁改質層Ｍ１の形成位置と一致、若しくは周縁改質層Ｍ１の形成位置よりも径方向外側に含まれるように、ノッチＷｎの形成部分における平面視での内部用レーザ光Ｌ２の照射形状を設定する（図８のステップＳｔ４）。具体的に、図１４に示した例では、第１のウェハＷに形成されたノッチＷｎの形状（略三角形）のアウトラインに沿って、平面視での内部用レーザ光Ｌ２の照射形状を略三角形に設定している。
　また、これに続けて、決定された内部用レーザ光Ｌ２の照射位置の径方向外側の接合領域Ａｃを、界面用レーザ光Ｌ１の照射位置（接合力低下領域Ｒの形成領域）として決定する（図８のステップＳｔ４：図１４を参照）。
　なお、平面視における内部用レーザ光Ｌ２の照射形状は、図１４に示したノッチＷｎのアウトラインに一致する形状に限定されるものではなく、基準点Ｐが少なくとも周縁改質層Ｍ１の形成位置と一致、若しくは径方向外側に含まれれば任意に設定できる。
　具体的には、例えば図１５に示すようにノッチＷｎの形成部分において内部用レーザ光Ｌ２の照射形状を略楕円形状に設定してもよいし、図１６に示すように第１のウェハＷの径方向内側に向けて湾曲する円弧状に設定してもよいし、図１７に示すように第１のウェハＷの径方向外側に向けて湾曲する円弧状に設定してもよい。
　更に、例えば図１８に示すようにノッチＷｎの形成部分において内部用レーザ光Ｌ２の照射形状を直線的（いわゆるオリフラ形状）に設定してもよいし、図１９に示すように矩形状に設定してもよい。または、図２０に示すように第１のウェハＷの中心からの放射方向に対して斜辺を有する台形状に内部用レーザ光Ｌ２の照射形状を設定してもよい。なお、第１のウェハＷの中心からの放射方向とは、内部改質装置６０において形成される分割改質層Ｍ２の形成方向と同様の方向である。
　そして界面改質装置５０では、ステップＳｔ１のマクロカメラ１２０による撮像結果から得られたチャック１００の回転中心と第１のウェハＷの中心の偏心量を補正しつつ、より具体的には図９に示した波形のサインカーブ成分を打ち消すようにチャック１００を水平方向に移動させつつ、設定された照射領域に基づいて第１のウェハＷと第２のウェハＳの界面に対して界面用レーザ光Ｌ１を照射し、接合力低下領域Ｒを形成する（図８のステップＳｔ５）。また内部改質装置６０では、図９に示した波形のサインカーブ成分を打ち消すようにチャック１００を水平方向に移動させつつ、設定された照射形状に沿って第１のウェハＷに対して内部用レーザ光Ｌ２を照射し、周縁改質層Ｍ１を形成する（図８のステップＳｔ７）。チャック１００の回転中心と第１のウェハＷの中心の偏心量の補正方法は、上記した第２のパターン（Ｂ）と同様である。
　ここで、ノッチＷｎの非形成部分に対する第１のウェハＷと同心円状の周縁改質層Ｍ１の形成と、ノッチＷｎの形成部分に対する上記した各形状での周縁改質層Ｍ１の形成は、連続的にいわゆる一筆書きの要領で行われてもよいし、それぞれ独立して２回に分けて行われてもよい。
（連続的に周縁改質層Ｍ１を形成する場合）
　ノッチＷｎの非形成部分に対する周縁改質層Ｍ１の形成と、形成部分に対する周縁改質層Ｍ１の形成を連続的に行う場合、例えば図２１に示すように、チャック１００の回転中心と第１のウェハＷの中心の偏心量を補正するために作成された波形（図９を参照）に対して、設定されたノッチＷｎの形成部分に対する内部用レーザ光Ｌ２の照射形状（図２１に示す例では、図１５と対応する楕円形状）を、ノッチＷｎの周方向位置（角度）に合わせて重ね合わせ、図２１に示すような合成波形を生成する。そして、このように生成された合成波形を用いて、第１のウェハＷの内部に周縁改質層Ｍ１を形成する。
　具体的に、ノッチＷｎの非形成部分では、チャック１００を鉛直軸回りに回転させながら、合成波形のサインカーブ成分（チャック１００の回転中心と第１のウェハＷの中心の偏心量）を打ち消すようにチャック１００を水平方向に移動（偏心量を補正）させつつ、第１のウェハＷと同心円状に内部用レーザ光Ｌ２を照射する。
　また、ノッチＷｎの形成部分では、当該ノッチＷｎの形成部分における未接合領域Ａｅを避けるように、より具体的には特定された基準点Ｐが内部用レーザ光Ｌ２の照射位置よりも径方向外側に位置するように、チャック１００とレーザヘッド１１０を相対的に水平方向に移動させつつ内部用レーザ光Ｌ２を照射する。この時、チャック１００は、内部用レーザ光Ｌ２の照射形状に合わせて鉛直軸回りに回転させてもよいし、回転を停止させてもよい。
　なお、接合力低下領域Ｒの形成についても同様である。すなわち、接合力低下領域Ｒを、上記したようにノッチＷｎの形成部分と非形成部分とで、途中で中断を挟むことなく連続的に形成するようにしてもよい。
（２回に分けて周縁改質層Ｍ１を形成する場合）
　一方、ノッチＷｎの非形成部分に対する周縁改質層Ｍ１の形成と、形成部分に対する周縁改質層Ｍ１の形成を２回に分けて行う場合、先ず、連続的に周縁改質層Ｍ１を形成する場合と同様に、決定された内部用レーザ光Ｌ２の照射形状を重ね合わせた合成波形（図２１を参照）を生成する。
　続いて、ノッチＷｎの非形成部分に対して、チャック１００を鉛直軸回りに回転させながら、合成波形のサインカーブ成分（チャック１００の回転中心と第１のウェハＷの中心の偏心量）を打ち消すようにチャック１００を水平方向に移動（偏心量を補正）させつつ、第１のウェハＷと同心円状に内部用レーザ光Ｌ２を照射する。
　ノッチＷｎの非形成部分に周縁改質層Ｍ１が形成されると、続いて、ノッチＷｎの形成部分に対して周縁改質層Ｍ１を形成するための位置に、チャック１００を移動させる。図２２や図２３に示すように、合成波形を生成するための内部用レーザ光Ｌ２の照射形状は、一例として第１のウェハＷとは異なる回転軸を有する円形状や楕円形状の重ね合わせにより生成できる。かかる観点から、ノッチＷｎの形成部分に対する周縁改質層Ｍ１の形成に際しては、このように合成波形を生成するために重ね合わされる円形状や楕円形状の回転軸に対してチャック１００の回転中心を一致させるようにチャック１００（第１のウェハＷ）を移動させ、このノッチＷｎの形成部分に対して周縁改質層Ｍ１を形成するための位置においてチャック１００を鉛直軸回りに回転させつつ、内部用レーザ光Ｌ２を第１のウェハＷの内部に照射する。
　なお、ノッチＷｎの形成部分に対して、例えば図１８や図１９で示したオリフラ形状や矩形状で周縁改質層Ｍ１を形成する場合には、これらの内部用レーザ光Ｌ２の照射形状は、図２２や図２３に示したような回転軸を有さない。
　かかる場合においては、チャック１００をノッチＷｎの形成部分に対して周縁改質層Ｍ１を形成するための位置に移動させる必要はなく、単にチャック１００とレーザヘッド１１０を相対的に水平方向に移動させつつ、内部用レーザ光Ｌ２を第１のウェハＷの内部に照射するようにしてもよい。
　なお、接合力低下領域Ｒの形成についても同様である。すなわち、接合力低下領域Ｒを、上記したようにノッチＷｎの形成部分と非形成部分とで、処理を２回に分けて形成するようにしてもよい。
　以上の第３のパターン（Ｃ）によれば、第１のウェハＷの周方向において、ノッチＷｎの非形成部分においては接合力低下領域Ｒ及び周縁改質層Ｍ１を第１のウェハＷと同心円状に形成し、ノッチＷｎの形成部分においてのみ未接合領域Ａｅを避けるようにして接合力低下領域Ｒ及び周縁改質層Ｍ１を形成する。これにより、上記した第２のパターン（Ｂ）と比較して更に周縁部Ｗｅの除去量を削減でき、歩留まりの向上を図ることができる。
　なお、上記したように、第１のパターン（Ａ）～第３のパターン（Ｃ）においては、周縁部Ｗｅにおける未接合領域Ａｅの形成位置（より具体的には境界Ａｄの位置）を含む未接合部分の情報（第１のウェハＷと第２のウェハＳが接合されていない未接合部分の形成位置）は、例えばカメラによる撮像結果から取得してもよいし、例えば予めウェハ処理システム１の外部で得られた情報を、ウェハ処理システム１に対する重合ウェハＴ（フープＦ）の搬入と同時に制御装置９０に出力するようにしてもよい。この未接合部分の情報は、例えば第１のウェハＷと第２のウェハＳを接合する接合装置（図示せず）で取得できる。
　また、以上の実施形態においては、上記したように未接合部分の情報を内部改質装置６０のカメラによる撮像結果から取得したが、ウェハ処理システム１に配置される他の装置にカメラを配置し、撮像により取得してもよい。第１のウェハＷを撮像するカメラの配置としては、例えばトランジション装置３０等が考えられる。
　また、上記した第１のパターン（Ａ）～第３のパターン（Ｃ）では、上記した「未接合部分の情報」として、カメラによる撮像結果から得られる未接合領域Ａｅと接合領域Ａｃの境界Ａｄの位置を利用したが、上記したように、第１のウェハＷと第２のウェハＳの未接合部分は境界Ａｄより径方向内側においても発生し得る。
　かかる観点を鑑みて、周縁改質層Ｍ１の形成に先立って取得される「未接合部分の情報」は、ノッチＷｎの形成部分において第１のウェハＷと第２のウェハＳの界面において最も径方向内側に位置する未接合部分の位置を含むことが望ましい。この場合、第１のウェハＷと第２のウェハＳの界面において径方向に最も内側に位置する未接合部分が、「基準点Ｐ」となる。
　また、上記実施形態においては、「未接合部分の情報」として取得した境界Ａｄよりも径方向若干内側に接合力低下領域Ｒ及び周縁改質層Ｍ１を形成することで、境界Ａｄより径方向内側に発生した未接合部分をエッジトリムによるトリム幅に含めるようにした。しかしながら、このように、「未接合部分の情報」として、ノッチＷｎの形成部分における第１のウェハＷと第２のウェハＳの界面において最も径方向内側に位置する未接合部分の位置を取得することにより、エッジトリム後の第１のウェハＷと第２のウェハＳの界面に未接合部分が残ることをより適切に抑制できる。
　なお、上記した第３のパターン（Ｃ）のようにノッチＷｎを避けて周縁改質層Ｍ１を形成する場合であって、周縁部Ｗｅの除去後の第１のウェハＷの外側端部に角部Ｋ（図２４（ａ）を参照）が形成される場合、この角部Ｋは、後の工程において欠けることでチッピングの発生の原因となるおそれがある。
　そこで、ノッチＷｎを避けて周縁改質層Ｍ１を形成する場合においては、周縁部Ｗｅの除去後の第１のウェハＷの外側端部に角部Ｋが形成されないように、内部用レーザ光Ｌ２の照射形状を補正することが望ましい。具体的には、例えば図２４（ａ）に一例として示した合成波形に平均化処理を行うことで、図２４（ｂ）に示すように周縁部Ｗｅの除去後の第１のウェハＷの外側端部のアウトラインが滑らかになり、後の工程におけるチッピングの発生を抑制できる。
　ところで、本開示の技術にかかるウェハ処理システム１において周縁改質層Ｍ１が形成される第１のウェハＷは、図２５に示すように、当該第１のウェハＷの周方向において第１の結晶方位ＣＯ１及び第２の結晶方位ＣＯ２を交互に有する。第１のウェハＷに形成されるノッチＷｎは、この結晶方位を示すものである。
　このため、内部改質装置６０で第１のウェハＷに形成される周縁改質層Ｍ１からクラックＣを結晶方位に沿って適切に延伸させるためには、この結晶方位を考慮して、内部用レーザ光Ｌ２の入射方向や内部用レーザ光Ｌ２の集光点形状（集光点の長手方向の向き）等の照射条件を決定する必要がある。
　具体的には、周縁改質層Ｍ１を第１のウェハＷと同心円状に形成する場合においては、図２５に示した結晶方位（第１の結晶方位ＣＯ１又は第２の結晶方位ＣＯ２）に応じて、内部用レーザ光Ｌ２の照射条件を変更する。
　一方、上記した第３のパターン（Ｃ）のようにノッチＷｎを避けて周縁改質層Ｍ１を形成する場合においては、平面視における内部用レーザ光Ｌ２の照射形状（内部用レーザ光Ｌ２の照射位置）に応じて、第１のウェハＷの結晶方位に対する内部用レーザ光Ｌ２の相対的な照射角度が変化する。そこで、ノッチＷｎの形成部分においては、図２５に示した結晶方位（第１の結晶方位ＣＯ１又は第２の結晶方位ＣＯ２）に加え、周縁部Ｗｅのトリム形状（平面視における内部用レーザ光Ｌ２の照射形状）を更に考慮して、内部用レーザ光Ｌ２の照射条件を変更する。
　第１のウェハＷの結晶方位についての情報は、例えばウェハ処理システム１に対する重合ウェハＴ（フープＦ）の搬入と同時、又はこれに先立って予め取得されてもよい。
　また、以上の説明においては図７で示したように、界面改質装置５０で接合力低下領域Ｒを形成した後に、内部改質装置６０で周縁改質層Ｍ１及び分割改質層Ｍ２を形成したが、ウェハ処理システム１における基板処理の順序はこれに限定されない。すなわち、内部改質装置６０で周縁改質層Ｍ１及び分割改質層Ｍ２を形成した後に、界面改質装置５０で接合力低下領域Ｒを形成するようにしてもよい。
　この場合、上記したように、接合力低下領域Ｒを形成するための界面用レーザ光Ｌ１の照射領域（接合力低下領域Ｒの形成領域）は、内部改質装置６０で形成された周縁改質層Ｍ１の位置に基づいて設定されてもよい。
　また、上記実施形態においては、未接合領域Ａｅの形成を第１のウェハＷと第２のウェハＳが接合された重合ウェハＴに対して形成する場合を説明したが、第１のウェハＷと第２のウェハＳが接合される前の、第１のウェハＷ又は第２のウェハＳに未接合領域Ａｅを形成後、第１のウェハＷと第２のウェハＳを接合し、重合ウェハを形成しても良い。
　この場合、未接合領域Ａｅを形成する方法としては、レーザによる処理や、ウェットエッチングなどのエッチングによる処理が用いられてもよい。
　また、上記実施形態において、第１のウェハＷ内で、ノッチＷｎにおける未接合領域よりウェハ内周側に未接合領域Ａｅが形成されている場合は、最内周の未接合領域Ａｅに合わせて、周縁改質層Ｍ１の形成位置を、上記した未接合部分の情報に基づいて決定してもよい。
　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。例えば、上記実施形態の構成要件は任意に組み合わせることができる。当該任意の組み合せからは、組み合わせにかかるそれぞれの構成要件についての作用及び効果が当然に得られるとともに、本明細書の記載から当業者には明らかな他の作用及び他の効果が得られる。
　また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示にかかる技術は、上記の効果とともに、又は、上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
　　１　　　ウェハ処理システム
　　６０　　内部改質装置
　　７０　　周縁除去装置
　　９０　　制御装置
　　Ａｃ　　接合領域
　　Ａｅ　　未接合領域
　　Ｌ２　　内部用レーザ光
　　Ｍ１　　周縁改質層
　　Ｓ　　　第２のウェハ
　　Ｔ　　　重合ウェハ
　　Ｗ　　　第１のウェハ
　　Ｗｃ　　中央部
　　Ｗｅ　　周縁部
　　Ｗｎ　　ノッチ
 

Claims (18)

  1. 第１の基板と第２の基板が接合された重合基板を処理する基板処理方法であって、
    前記第１の基板は、
    除去対象の前記第１の基板の周縁部の一部を切り欠いて形成されるノッチと、
    前記第２の基板と接合された接合部分と、
    前記第２の基板と接合されていない未接合部分と、を有し、
    前記第１の基板の前記周縁部と前記第１の基板の中央部との境界に沿ってレーザ光を照射して、前記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、
    前記周縁改質層を基点として、前記周縁部を前記重合基板から剥離することと、を含み、
    前記周縁改質層の形成に際して、
    前記ノッチの形成部分に対応する前記周縁改質層の形成位置を、前記未接合部分の情報に基づいて決定する、基板処理方法。
  2. 前記未接合部分の情報は、前記未接合部分のうち、前記ノッチの形成部分において前記第１の基板の径方向に最も内側に位置する基準点の位置を含み、
    前記基準点が、平面視で円形状に形成される前記周縁改質層の形成円よりも少なくとも外側に位置するように、前記形成円の中心位置をシフトさせる、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記ノッチの形成部分の対抗位置における、予め決められた前記周縁部の除去幅に基づいて、前記形成円の径を縮小させる、請求項２に記載の基板処理方法。
  4. 前記第１の基板における前記ノッチの非形成側の半周領域の少なくとも一部において、前記周縁改質層を、平面視で前記第１の基板と同心円に形成することと、
    前記第１の基板における前記ノッチの形成側の半周領域の少なくとも一部において、前記周縁改質層を、平面視で前記第１の基板の中心から前記ノッチの形成位置に向けて短径を有する楕円形状で形成することと、を含む、請求項１に記載の基板処理方法。
  5. 前記未接合部分の情報は、前記未接合部分のうち、前記ノッチの形成部分において前記第１の基板の径方向に最も内側に位置する基準点の位置を含み、
    前記楕円形状の長径を、前記ノッチの非形成側の半周領域における前記同心円の径と同じ長さで設定し、
    前記楕円形状の短径を、前記第１の基板の中心から前記基準点までの距離と比較して小さく設定する、請求項４に記載の基板処理方法。
  6. 前記未接合部分の情報は、前記未接合部分のうち、前記ノッチの形成部分において前記第１の基板の径方向に最も内側に位置する基準点の位置を含み、
    前記第１の基板の周方向における前記ノッチの非形成部分において、前記周縁改質層を、平面視で前記第１の基板と同心円に形成することと、
    前記第１の基板の周方向における前記ノッチの形成部分において、前記周縁改質層を、平面視で前記ノッチに対応して形成される前記未接合部分に沿った形状で形成することと、を含む、請求項１に記載の基板処理方法。
  7. 前記ノッチの非形成部分における前記周縁改質層と、前記ノッチの形成部分における前記周縁改質層を連続的に形成する、請求項６に記載の基板処理方法。
  8. 前記ノッチの非形成部分における前記周縁改質層と、前記ノッチの形成部分における前記周縁改質層を、２回に分けてそれぞれ独立して形成する、請求項６に記載の基板処理方法。
  9. 前記第１の基板の周方向に対する前記第１の基板の中心と前記重合基板を保持する基板保持部の回転中心との偏心量の相関を示す波形と、前記ノッチの形成部分に対する平面視での前記周縁改質層の形成形状と、を重ね合わせて、前記第１の基板に対する前記周縁改質層の形成位置を示す合成波形を生成することと、
    決定された前記合成波形に平均化処理を施すことと、を含む、請求項６～８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  10. 前記第１の基板の結晶方位と、前記ノッチの形成部分に対する平面視での前記周縁改質層の形成形状と、を考慮して、前記第１の基板に対する前記レーザ光の照射条件を決定することを含む、請求項６～８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  11. 前記第１の基板と前記第２の基板の界面に対して第２のレーザ光を照射し、前記第１の基板と前記第２の基板の接合力が低下した接合力低下領域を形成すること、を含み、
    前記ノッチの形成部分に対応する前記接合力低下領域の形成位置を、前記未接合部分の情報に基づいて決定する、請求項１～８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  12. 前記未接合部分の情報を、基板保持部に保持された前記重合基板の撮像により取得することを含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  13. 第１の基板と第２の基板が接合された重合基板を処理する基板処理システムであって、
    前記第１の基板は、
    除去対象の前記第１の基板の周縁部の一部を切り欠いて形成されるノッチと、
    前記第２の基板と接合された接合部分と、
    前記第２の基板と接合されていない未接合部分と、を有し、
    前記第１の基板の前記周縁部と前記第１の基板の中央部との境界に沿ってレーザ光を照射して、前記周縁部の剥離の基点となる周縁改質層を形成する内部改質装置と、
    前記周縁改質層を基点として、前記周縁部を前記重合基板から剥離する周縁除去装置と、
    制御装置と、を有し、
    前記制御装置は、
    前記周縁改質層の形成に際して、前記ノッチの形成部分に対応する前記周縁改質層の形成位置を、前記未接合部分の情報に基づいて決定する制御、を実行する、基板処理システム。
  14. 前記内部改質装置は、
    前記重合基板を保持する基板保持部と、
    前記レーザ光を照射するレーザ照射部と、
    前記基板保持部に保持された前記重合基板を撮像するカメラと、を備え、
    前記制御装置は、
    前記基板保持部に保持された前記重合基板の撮像により、前記未接合部分の情報を取得するように、前記内部改質装置の動作を制御する、請求項１３に記載の基板処理システム。
  15. 前記第１の基板と前記第２の基板の界面に対して第２のレーザ光を照射し、前記第１の基板と前記第２の基板の接合力が低下した接合力低下領域を形成する界面改質装置を有し、
    前記制御装置は、
    前記接合力低下領域の形成に際して、前記ノッチの形成部分に対応する前記接合力低下領域の形成位置を、前記未接合部分の情報に基づいて決定する制御、を実行する、請求項１３に記載の基板処理システム。
  16. 前記未接合部分の情報は、前記未接合部分のうち、前記ノッチの形成部分において前記第１の基板の径方向に最も内側に位置する基準点の位置を含み、
    前記制御装置は、前記周縁改質層の形成に際して、
    前記基準点が、平面視で円形状に形成される前記周縁改質層の形成円よりも少なくとも外側に位置するように、前記形成円の中心位置をシフトさせる制御、を実行する、請求項１３～１５のいずれか一項に記載の基板処理システム。
  17. 前記制御装置は、前記周縁改質層の形成に際して、
    前記第１の基板における前記ノッチの非形成側の半周領域の少なくとも一部において、前記周縁改質層を、平面視で前記第１の基板と同心円に形成する制御と、
    前記第１の基板における前記ノッチの形成側の半周領域の少なくとも一部において、前記周縁改質層を、平面視で前記第１の基板の中心から前記ノッチの形成位置に向けて短径を有する楕円形状で形成する制御と、を実行する、請求項１３～１５のいずれか一項に記載の基板処理システム。
  18. 前記未接合部分の情報は、前記未接合部分のうち、前記ノッチの形成部分において前記第１の基板の径方向に最も内側に位置する基準点の位置を含み、
    前記制御装置は、前記周縁改質層の形成に際して、
    前記第１の基板の周方向における前記ノッチの非形成部分において、前記周縁改質層を、平面視で前記第１の基板と同心円に形成する制御と、
    前記第１の基板の周方向における前記ノッチの形成部分において、前記周縁改質層を、平面視で前記ノッチに対応して形成される前記未接合部分に沿った形状で形成する制御と、を実行する、請求項１３～１５のいずれか一項に記載の基板処理システム。
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