JP7398554B2

JP7398554B2 - 基板処理装置及び基板処理方法

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Publication number: JP7398554B2
Application number: JP2022516887A
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Inventors: 陽平山脇; 征二中野; 徳太郎林
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Filing date: 2021-03-16
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Description

本開示は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。

特許文献１には、基板を処理する基板処理システムであって、基板における除去対象の周縁部と中央部との境界に沿って基板に内部に改質層を形成する改質層形成装置と、前記改質層を基点に前記周縁部を除去する周縁除去装置と、を有することが開示されている。

国際公開第２０１９／１７６５８９号

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対する除去部材の挿入位置を適切に調整する。

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装置であって、前記第１の基板の内部に、前記第１の基板の周縁部の剥離の基点となる周縁改質層と、前記周縁部を複数の分割領域に小片化するための基点となる分割改質層と、が形成されており、前記重合基板を保持する保持部材と、前記第１の基板と前記第２の基板の間に挿入されることで、少なくとも前記第１の基板の前記周縁部を前記第２の基板から剥離する除去部材と、前記保持部材に対する前記除去部材の相対的な高さ位置を調節する昇降機構と、前記保持部材に保持された前記重合基板の高さ位置を検知する高さ検知機構と、前記第１の基板の外周位置、又は前記第１の基板の内部に形成された前記周縁改質層の偏心量を検知する水平検知機構と、前記除去部材を前記重合基板に対して進退方向に移動させる水平移動機構と、前記昇降機構の動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記重合基板の全周において、前記除去部材の目標の挿入位置に対する当該除去部材の相対的な高さ位置を調節するように、前記昇降機構の動作を制御し、前記除去部材の挿入時において、前記除去部材の高さ位置を、前記高さ検知機構により検知された前記分割領域ごとの高さ位置に基づいて算出される高さ位置で固定するように、前記昇降機構の動作を制御し、前記除去部材の水平方向位置を、前記水平検知機構により検知された前記偏心量に基づいて算出される深さ位置で固定するように、前記水平移動機構の動作を制御する。

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対する除去部材の挿入位置を適切に調整することができる。

ウェハ処理システムで処理される重合ウェハの一例を示す側面図である。ウェハ処理システムの構成の概略を模式的に示す平面図である。本実施形態にかかる周縁除去装置の構成の概略を示す側面図である。本実施形態にかかる昇降機構の構成例を示す説明図である。本実施形態にかかるウェハ処理の主な工程を模式的に示す説明図である。本実施形態にかかるウェハ処理の主な工程を模式的に示すフロー図である。第１のウェハに対する改質層の形成例を示す説明図である。本実施形態にかかる周縁除去の主な工程を模式的に示すフロー図である。本実施形態にかかる周縁除去の様子を模式的に示す説明図である。本実施形態にかかる周縁除去の様子を模式的に示す説明図である。本実施形態にかかる周縁除去装置の他の構成の概略を示す側面図である。本実施形態にかかる周縁除去装置の他の構成の概略を示す側面図である。本実施形態にかかる周縁除去装置の他の構成の概略を示す側面図である。本開示内容に係る技術の他の適用例を示す説明図である。本開示内容に係る技術の他の適用例を示す説明図である。

近年、半導体デバイスの製造工程においては、表面に複数の電子回路等のデバイスが形成された半導体基板（以下、「ウェハ」という。）同士が接合された重合ウェハにおいて、当該重合ウェハを形成する第１のウェハを薄化することや、当該第１のウェハに形成されたデバイスを、当該重合ウェハを形成する第２のウェハに転写することが行われている。

上述した特許文献１に記載のウェハ処理システムは、薄化処理により第１のウェハ（被処理ウェハ）にナイフエッジ形状が形成されるのを抑制する方法の一例として、薄化処理前の第１のウェハの周縁部を除去、いわゆるエッジトリムを行うためのシステムである。具体的には、第１のウェハと第２のウェハ（支持ウェハ）が接合された重合ウェハにおいて、第１のウェハの内部に周縁部の除去の基点となる改質層を形成し、その後、当該改質層を基点として第１のウェハから周縁部を剥離する。

本発明者らは、第１のウェハのエッジトリムにおいて、重合ウェハを形成する第１のウェハと第２のウェハの界面に挿入部材（例えばくさびローラやブレード）を挿入することで、第２のウェハから第１のウェハの周縁部を剥離する方法を検討した。しかしながら、このように挿入部材を界面に挿入する場合、ウェハの反りやウェハやデバイス層の面内厚みのバラつきの影響により挿入部材を挿入する界面の高さ位置が安定せず、適切に第１のウェハの周縁部を除去できないおそれがあった。したがって、従来のエッジトリム方法には改善の余地がある。

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対する除去部材の挿入位置を適切に調整する。以下、本実施形態にかかる基板処理装置としての周縁除去装置を備えるウェハ処理システム、及び基板処理方法としてのウェハ処理方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

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に示すように第１の基板としての第１のウェハＷ１と第２の基板としての第２のウェハＷ２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。そしてウェハ処理システム１では、第１のウェハＷ１の周縁部Ｗｅを除去する。以下、第１のウェハＷ１において、第２のウェハＷ２と接合される側の面を表面Ｗ１ａといい、表面Ｗ１ａと反対側の面を裏面Ｗ１ｂという。同様に、第２のウェハＷ２において、第１のウェハＷ１と接合される側の面を表面Ｗ２ａといい、表面Ｗ２ａと反対側の面を裏面Ｗ２ｂという。また、第１のウェハＷ１において、エッジトリムによる除去対象の周縁部Ｗｅよりも径方向内側の領域を中央部Ｗｃという。

第１のウェハＷ１は例えばシリコン基板等の半導体ウェハであって、表面Ｗ１ａに複数のデバイスを含むデバイス層Ｄ１が形成されている。また、デバイス層Ｄ１にはさらに、第２のウェハＷ２との接合用の膜である表面膜Ｆ１が形成され、当該表面膜Ｆ１を介して第２のウェハＷ２と接合されている。表面膜Ｆ１としては、例えば酸化膜（ＳｉＯ_２膜、ＴＥＯＳ膜）、ＳｉＣ膜、ＳｉＣＮ膜又は接着剤等が挙げられる。なお、第１のウェハＷ１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Ｗ１の外端部から径方向に０．５ｍｍ～３ｍｍの範囲である。なお、第１のウェハＷ１とデバイス層Ｄ１との界面には、周縁部Ｗｅの除去に際して重合ウェハＴの内部に照射されるレーザ光を吸収できるレーザ吸収層（図示せず）がさらに形成されていてもよい。また、デバイス層Ｄ１に形成された表面膜Ｆ１をレーザ吸収層として用いてもよい。

第２のウェハＷ２も例えば第１のウェハＷ１と同様の構成を有しており、表面Ｗ２ａにはデバイス層Ｄ２及び表面膜Ｆ２が形成され、周縁部は面取り加工がされている。なお、第２のウェハＷ２はデバイス層Ｄ２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Ｗ１を支持する支持ウェハであってもよい。かかる場合、第２のウェハＷ２は第１のウェハＷ１のデバイス層Ｄ１を保護する保護材として機能する。

図２に示すようにウェハ処理システム１は、搬入出ブロックＧ１、搬送ブロックＧ２、及び処理ブロックＧ３を一体に接続した構成を有している。搬入出ブロックＧ１、搬送ブロックＧ２及び処理ブロックＧ３は、Ｘ軸負方向側からこの順に並べて配置されている。

搬入出ブロックＧ１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Ｃが搬入出される。搬入出ブロックＧ１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Ｃ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Ｃ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。

搬送ブロックＧ２には、カセット載置台１０のＸ軸正方向側において、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Ｃ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。

搬送ブロックＧ２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。

処理ブロックＧ３は、ウェハ搬送装置４０、周縁除去装置５０、洗浄装置６０、裏面検査装置７０、内部改質装置８０、及び界面改質装置９０を有している。

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ている。またウェハ搬送装置４０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４２、４２を有している。各搬送アーム４２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４２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４０は、トランジション装置３０、周縁除去装置５０、洗浄装置６０、裏面検査装置７０、内部改質装置８０及び界面改質装置９０に対して、重合ウェハＴを搬送可能に構成されている。

周縁除去装置５０は、第１のウェハＷ１の周縁部Ｗｅの除去、すなわちエッジトリムを行う。なお、周縁除去装置５０の詳細な構成は後述する。洗浄装置６０は、重合ウェハＴを洗浄する。裏面検査装置７０は例えば洗浄装置６０と積層して設けられ、エッジトリム後の重合ウェハＴの裏面を検査する。内部改質装置８０は、第１のウェハＷ１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。界面改質装置９０は、周縁部Ｗｅの剥離の基点となる第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２の界面にレーザ光（界面用レーザ光、例えばＣＯ_２レーザ）を照射し、後述の未接合領域Ａｅを形成する。

以上のウェハ処理システム１には、制御部としての制御装置１００が設けられている。制御装置１００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等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１００にインストールされたものであってもよい。

本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ている。次に、上述した基板処理装置としての周縁除去装置５０について説明する。

図３に示すように周縁除去装置５０は、重合ウェハＴを上面で保持する保持部材としてのチャック５１を有している。チャック５１は、第１のウェハＷ１が上側、第２のウェハＷ２が下側に配置された状態で、第２のウェハＷ２の裏面Ｗ２ｂを保持する。またチャック５１は回転機構５２によって鉛直軸周りに回転可能に構成され、チャック５１上に保持された重合ウェハＴに対する後述の挿入部材５３の相対的な周方向位置を調節可能に構成されている。

チャック５１の側方には、第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２の界面に挿入されることで第１のウェハＷ１の周縁部Ｗｅを除去する、除去部材としての挿入部材５３が設けられている。挿入部材５３は、図３に示すように側面視において先端がとがった形状（例えばくさびローラやブレード等）を有し、図示しない回転機構により鉛直軸周りに回転自在に構成されている。また挿入部材５３は、水平移動機構５４によりチャック５１に保持された重合ウェハＴに対して進退方向に移動可能に構成されるとともに、図４（ａ）に示すように、昇降機構５５によりチャック５１に保持された重合ウェハＴとの相対的な高さ位置が調節可能に構成されている。

そして周縁除去装置５０においては、水平移動機構５４により挿入部材５３を水平方向に移動させ、第１のウェハＷ１の表面Ｗ１ａと第２のウェハＷ２の表面Ｗ２ａとの間を目標位置として挿入部材５３を挿入する。そしてこれにより、周縁部Ｗｅが第２のウェハＷ２から押し上げられた状態となり、その後、挿入部材５３が界面に挿入された状態でチャック５１を回転させることにより、周縁部Ｗｅが第１のウェハＷ１（重合ウェハＴ）から剥離して除去される（以下、周縁部Ｗｅが第２のウェハＷ２から剥離する実際の高さ位置を、「剥離界面」という場合がある）。

またチャック５１の側方には、当該チャック５１を取り囲むようにカップ体５６が設けられている。カップ体５６の下部には、周縁部Ｗｅの回収機構（図示せず）が接続され、挿入部材５３の挿入により第１のウェハＷ１から除去された第１のウェハＷ１の周縁部Ｗｅを受け止め、当該回収機構へと排出する。

チャック５１の上方には、チャック５１に保持された重合ウェハＴ、及び挿入部材５３の高さ位置を検知する高さ検知機構５７が設けられている。高さ検知機構５７としては、例えば非接触式のレーザ変位計を用いることができる。そして高さ検知機構５７は、例えば第１のウェハＷ１の裏面Ｗ１ｂ側から周縁部Ｗｅに対してレーザ光を照射することで、チャック５１に保持された重合ウェハＴの高さ位置を検知する。検知された重合ウェハＴの高さ位置は、制御装置１００に出力される。そして周縁除去装置５０においては、検知された重合ウェハＴの高さ位置と、予め取得された挿入部材５３の高さ位置に基づいて、重合ウェハＴに対する挿入部材５３の相対的な高さ位置を調節する。換言すれば、検知された重合ウェハＴの高さ位置を基準として昇降機構５５により挿入部材５３の高さ位置を調節し、当該挿入部材５３の高さ位置を、目標位置である第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２の間に調節する。なお、挿入部材５３の高さ位置は、例えば挿入部材５３を水平移動機構５４により高さ検知機構５７の下方に移動させることで検知することができる。また例えば、高さ検知機構５７を図示しない移動機構により移動させ、挿入部材５３の上方に移動させることにより検知してもよい。

また高さ検知機構５７は、エッジトリム後の重合ウェハＴに対してレーザ光を照射することで、第１のウェハＷ１から周縁部Ｗｅが適切に除去されたか否かを検知することができる。具体的には、エッジトリム後の第１のウェハＷ１の周縁部Ｗｅに対応する位置において高さ位置を検知し、検知された高さ位置をエッジトリム前の第１のウェハＷ１の周縁部Ｗｅの高さ位置と比較することで、エッジトリム後における周縁部Ｗｅの有無を検知できる。すなわち高さ検知機構５７は、本開示の技術に係る「剥離検査機構」として動作することができる。

なお、エッジトリム後における周縁部Ｗｅの有無は、高さ検知機構５７に代えて、エッジトリム後における周縁部Ｗｅの有無を検査するための剥離検査機構（図示せず）を用いることにより検査してもよい。剥離検査機構は、例えば高さ検知機構５７と同様に重合ウェハＴの高さ位置を検知することにより周縁部Ｗｅの有無を検査してもよいし、例えば撮像部（例えばＣＣＤカメラ等）を用いるによことりエッジトリム後の第１のウェハＷ１を撮像して検査してもよい。

本実施形態の一例にかかる周縁除去装置５０は以上のように構成されるが、周縁除去装置５０の構成はこれに限定されるものではない。

例えば、上記実施形態においては回転機構５２によりチャック５１を回転させることで、チャック５１と挿入部材５３の相対的な周方向位置を調節したが、回転機構５２に代えて、又は加えて、挿入部材５３を重合ウェハＴの周方向に沿って移動可能に構成してもよい。

例えば、周縁除去装置５０には挿入部材５３の刃先の状態、具体的には、挿入部材５３の欠損の有無、欠損の位置等を検査するための部材検査機構（図示せず）が更に設けられていてもよい。部材検査機構としては、例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等を用いることができる。

例えば、上記実施形態においては図４（ａ）に示したように昇降機構５５により挿入部材５３を昇降させることで、目標位置に対する挿入部材５３の相対的な高さ位置を調節したが挿入部材５３の高さ位置の調整方法はこれに限定されない。例えば、図４（ｂ）に示すように昇降機構によりチャック５１を昇降可能に構成してもよいし、例えば、図４（ｃ）に示すように水平移動機構５４を昇降可能に構成し、当該水平移動機構５４と一体に挿入部材５３を昇降可能に構成してもよい。

例えば、上記実施形態においては高さ検知機構５７により裏面Ｗ１ｂ側から周縁部Ｗｅに対してレーザ光を照射することで重合ウェハＴの高さ位置を検知したが、第１のウェハＷ１の中央部Ｗｃにおける周縁部Ｗｅの近傍に対してレーザ光を照射して重合ウェハＴの高さ位置を検知してもよい。また例えば、高さ検知機構５７により第２のウェハＷ２の裏面Ｗ２ｂ側からレーザ光を照射してもよい。すなわち第２のウェハＷ２の裏面Ｗ２ｂを基準として昇降機構５５により挿入部材５３の高さ位置を調節してもよい。

例えば、上記実施形態においては高さ検知機構５７として非接触式のレーザ変位計を用いたが、上述の剥離検査機構と同様に、高さ検知機構５７として撮像部（例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等）を用いてもよい。すなわち、チャック５１に保持された重合ウェハＴを撮像し、撮像された画像に基づいて挿入部材５３の高さ位置を調整してもよい。

次に、以上のように構成されたウェハ処理システム１、及び周縁除去装置５０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、ウェハ処理システム１の外部に設けられた接合装置（図示せず）において第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２が接合され、予め重合ウェハＴが形成されている。

先ず、複数の重合ウェハＴを収納したカセットＣが、搬入出ブロックＧ１のカセット載置台１０に載置された後、ウェハ搬送装置２０によりカセットＣ内の重合ウェハＴが取り出される。カセットＣから取り出された重合ウェハＴは、トランジション装置３０を介してウェハ搬送装置４０に受け渡された後、界面改質装置９０に搬送される。界面改質装置９０では、図５（ａ）に示すように、重合ウェハＴ（第１のウェハＷ１）を回転させながら第１のウェハＷ１とデバイス層Ｄ１の界面（より具体的には当該界面に形成された上述のレーザ吸収層）にレーザ光（例えば８．９μｍ～１１μｍの波長を有するＣＯ_２レーザ）を照射し、未接合領域Ａｅを形成する（図６のステップＳ１）。

未接合領域Ａｅにおいては第１のウェハＷ１とデバイス層Ｄ１の界面が改質、又は剥離され、第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２の接合強度が低下、又は無くされる。これにより第１のウェハＷ１とデバイス層Ｄ１の界面には、環状の未接合領域Ａｅと、当該未接合領域Ａｅの径方向内側において、第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２が接合された接合領域Ａｃが形成される。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Ｗ１の周縁部Ｗｅが除去されるが、このように未接合領域Ａｅが存在することで、周縁部Ｗｅを適切に除去することができる。

未接合領域Ａｅ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８０へと搬送される。内部改質装置８０では、図５（ｂ）及び図７に示すように、第１のウェハＷ１の内部に周縁改質層Ｍ１及び分割改質層Ｍ２を形成する（図６のステップＳ２）。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。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。

ここで周縁改質層Ｍ１の形成位置は、ステップＳ１で形成された未接合領域Ａｅの内端よりも若干径方向内側に決定される。周縁改質層Ｍ１は、接合領域Ａｃと未接合領域Ａｅの境界（以下、単に「境界」という。）と重なる位置に形成されることが理想であるが、例えば加工誤差等により径方向にずれて形成される場合がある。そして、これにより周縁改質層Ｍ１が境界から径方向外側に離れた位置、すなわち未接合領域Ａｅに形成されると、エッジトリム後に第２のウェハＷ２に対して第１のウェハＷ１が浮いた状態になる場合がある。この点、周縁改質層Ｍ１を境界よりも径方向内側に形成するように制御することにより、周縁改質層Ｍ１の形成位置がずれたとしても、境界と重なる位置、又は境界よりも径方向外側であっても当該境界と近接した位置に周縁改質層Ｍ１を形成することができ、境界から径方向外側に離れた位置に周縁改質層Ｍ１が形成されるのを抑制できる。

なお周縁改質層Ｍ１からは、図５（ｂ）に示したように、第１のウェハＷ１の内部において厚み方向にクラックＣ１が伸展する。同様に、分割改質層Ｍ２からはクラックＣ２（図示せず）が第１のウェハＷ１の内部において厚み方向に伸展する。

第１のウェハＷ１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５０へと搬送される。周縁除去装置５０では、図５（ｃ）に示すように第１のウェハＷ１の周縁部Ｗｅの除去、すなわちエッジトリムが行われる（図６のステップＳ３）。この時、周縁部Ｗｅは周縁改質層Ｍ１及びクラックＣ１を基点として第１のウェハＷ１の中央部Ｗｃから剥離されるとともに、未接合領域Ａｅを基点としてデバイス層Ｄ１（第２のウェハＷ２）から剥離される。またこの時、除去される周縁部Ｗｅは分割改質層Ｍ２及びクラックＣ２を基点として小片化される。

周縁除去装置５０において行われるエッジトリムについて具体的に説明する。

第１のウェハＷ１の周縁部Ｗｅのエッジトリムにあたっては、周縁除去装置５０への重合ウェハＴの搬入に先立って、周縁除去装置５０の内部における挿入部材５３の高さ位置が取得される（図８のステップＳ３－０）。具体的には、水平移動機構５４により挿入部材５３を高さ検知機構５７の下方に移動させ、挿入部材５３にレーザ光を照射することで、当該挿入部材５３の高さ位置が検知される。なお、かかる挿入部材５３の高さ位置は、周縁除去装置５０での重合ウェハＴの処理毎に高さ検知機構５７により検知して取得してもよいし、予め制御装置１００に記憶された挿入部材５３の高さ位置を参照することにより取得してもよい。

周縁除去装置５０に搬入された重合ウェハＴは、先ず、重合ウェハＴの水平方向の向きが調整（ノッチアライメント）される（図８のステップＳ３－１）。ノッチアライメントにあたっては、チャック５１に保持された重合ウェハＴを回転機構５２により回転させながら、第１のウェハＷ１の周縁部Ｗｅに形成されたノッチ部（図示せず）の位置を検出し、当該ノッチ部の位置を調節する。

続いて、重合ウェハＴの界面に挿入される挿入部材５３の高さ位置が調整（高さアライメント）される（図８のステップＳ３－２）。高さアライメントにあたっては、図９（ａ）に示すように高さ検知機構５７を用いてチャック５１に保持された重合ウェハＴの上面（第１のウェハＷ１の裏面Ｗ１ｂ）の高さ位置を検知する。そして、検知された重合ウェハＴ上面の高さ位置、及びステップＳ３－０で取得された挿入部材５３の高さ位置に基づいて昇降機構５５により挿入部材５３の高さ位置を調節する。この時、当該挿入部材５３の高さ位置は、挿入部材５３を挿入する目標位置である第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２の間の予め定められた位置に決定される。

ここで、上述したように重合ウェハＴに反りが生じている場合や、重合ウェハやデバイス層の面内厚みのバラつきが生じている場合、周縁部Ｗｅの除去に際して挿入部材５３を挿入する目標位置が、重合ウェハＴの周方向で安定していないおそれがある。そして、このように目標位置が安定しない場合、後述のように挿入部材５３を挿入しながら重合ウェハＴを回転させた際に、挿入部材５３の挿入高さ位置に対して目標位置にずれが生じ、適切に周縁部Ｗｅを剥離できないおそれがある。

そこで本実施形態にかかる高さアライメントにおいては、回転機構５２によりチャック５１に保持された重合ウェハＴを回転させながら周縁部Ｗｅに対してレーザ光を照射することで、重合ウェハＴの全周における高さ位置を検知する。そして後述のように周縁部Ｗｅの除去のため重合ウェハＴを回転させる際には、このように検知された重合ウェハＴの高さ位置、及び重合ウェハＴに対する挿入部材５３の相対的な周方向位置に基づいて、挿入部材５３の高さ位置を調節する。

挿入部材５３の高さアライメントが行われると、次に、図９（ｂ）に示すように水平移動機構５４を用いて挿入部材５３を目標位置に挿入する（図８のステップＳ３－３）。具体的には、ステップＳ３－２で決定された挿入高さ位置、すなわち第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２との間の予め定められた位置に、挿入部材５３を挿入する。第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２との間に挿入部材５３が挿入されると、図９（ｂ）に示したように、第１のウェハＷ１の周縁部Ｗｅが第２のウェハＷ２から剥離する方向に応力Ｎが作用し、その後、図９（ｃ）に示すように周縁改質層Ｍ１及びクラックＣ１を基点に周縁部Ｗｅが剥離する。この時、挿入部材５３は例えばくさび形状を有しているため、挿入部材５３の先端部が第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２との間に挿入されれば、当該挿入部材５３により周縁部Ｗｅに対して適切に応力Ｎを作用させることができる。またこの時、第１のウェハＷ１とデバイス層Ｄ１の界面には未接合領域Ａｅが形成され、これにより第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２の接合強度が低下、もしくは無くされている。このため、挿入部材５３の挿入により応力Ｎが作用すると、周縁部Ｗｅは、この接合強度が低下された未接合領域Ａｅが基点となって第２のウェハＷ２から剥離される。

このように、図９（ｂ）に示したように第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２との間に挿入部材５３を挿入して周縁部Ｗｅに対して応力Ｎを作用させることができれば、未接合領域Ａｅを基点として周縁部Ｗｅを第２のウェハＷ２から剥離することができる。換言すれば、周縁部Ｗｅの除去にあたっては、挿入部材５３の重合ウェハＴに対する挿入高さが、必ずしも剥離界面となる未接合領域Ａｅの形成高さと一致していなくとも、周縁部Ｗｅを適切に第２のウェハＷ２から除去することができる。そして、このように挿入部材５３の挿入高さと周縁部Ｗｅの剥離界面の高さ位置が異なる場合、挿入部材５３が重合ウェハＴに衝突することが抑制され、安全に周縁部Ｗｅの除去を行うことができる。また、挿入部材５３の重合ウェハＴに対する挿入高さは、第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２との接合面である表面膜Ｆ１と表面膜Ｆ２の界面が、より好ましい。第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２との接合面である表面膜Ｆ１と表面膜Ｆ２の界面には図９（ｂ）で示したように、非接合面である空間が僅かに形成される場合、その空間に挿入部材５３が挿入されやすいためである。そのため、効率的に剥離界面に対して応力Ｎを作用させることが出来る。

なお、重合ウェハＴの周方向に対する挿入部材５３の挿入位置は、図７に示した一の分割改質層Ｍ２と隣接する他の分割改質層Ｍ２の間の領域（以下、「分割領域Ｒ」という場合がある。）、すなわち、分割改質層Ｍ２の形成位置を避けて決定されることが好ましい。またこの時、挿入部材５３の挿入位置は、図１０（ａ）に示すように、重合ウェハＴの回転に伴う分割領域Ｒの上流側（前述の一の分割改質層Ｍ２の近傍）であることがより好ましい。このように分割領域Ｒの上流側に挿入部材５３を挿入することにより、一の分割改質層Ｍ２は周縁部Ｗｅの剥離による引張力を受けて破断する。

挿入部材５３を重合ウェハＴに挿入すると、次に、回転機構５２によりチャック５１に保持された重合ウェハＴを回転させ、これにより周縁部Ｗｅの剥離を周方向（重合ウェハＴの回転方向）に伸展させる（図８のステップＳ３－４）。この時、挿入部材５３は重合ウェハＴの回転に追従して鉛直軸周りに供回りする。その後、図１０（ｂ）に示すように挿入部材５３が分割領域Ｒの他端側（前述の他の分割改質層Ｍ２の近傍）に達すると、他の分割改質層Ｍ２は周縁部Ｗｅの剥離による引張力を受けて破断し、これにより周縁部Ｗｅが小片化される。そして、このように分割領域Ｒの全長において周縁部Ｗｅが剥離し、小片化されると、図９（ｄ）及び図１０（ｃ）に示すように、当該分割領域Ｒにおける周縁部Ｗｅが第１のウェハＷ１（重合ウェハＴ）から除去される（図８のステップＳ３－５）。なお、除去された周縁部Ｗｅは自重によりカップ体５６の内部へと落下し、その後、図示しない回収機構へと回収される。

一の分割領域Ｒにおける周縁部Ｗｅが除去されると、続けて、隣接する次の分割領域Ｒにおける周縁部Ｗｅの除去が行われる。この時、一の分割領域Ｒにおける周縁部Ｗｅの除去後にそのまま重合ウェハＴの回転を継続した場合、挿入部材５３が次の分割領域Ｒにおける周縁部Ｗｅの一端部に衝突することで重合ウェハＴの回転方向とは逆向きの反力が加わり、周縁部Ｗｅを適切に除去できないおそれがある。

そこで、次の分割領域Ｒにおける周縁部Ｗｅの除去に際しては、当該周縁部Ｗｅの剥離を開始する前に水平移動機構５４により挿入部材５３を退避させ、分割改質層Ｍ２を避けた分割領域Ｒの上流側において、挿入部材５３の挿入を再度行うことが好ましい。これにより、周縁部Ｗｅの小片化及び除去をより適切に行うことができる。

なお、上述のように目標位置である第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２の間の高さ位置が重合ウェハＴの周方向で安定していない場合、当該重合ウェハＴの回転に伴って挿入部材５３の挿入高さ位置と目標位置にずれが生じ、適切に周縁部Ｗｅを除去できないおそれがある。この点、本実施形態においてはステップＳ３－２において検知された重合ウェハＴの全周における高さ位置に基づいて、重合ウェハＴの周方向位置に応じて挿入部材５３の高さ位置を調節する。換言すれば、検知された重合ウェハＴの全周における高さ位置に基づいて、重合ウェハＴの全周における挿入部材５３の挿入高さを算出し、算出された挿入高さに追従して昇降機構５５により挿入部材５３の高さを調整する。これにより、重合ウェハＴの全周において周縁部Ｗｅを適切に剥離することができる。

重合ウェハＴの全周で周縁部Ｗｅの除去処理が行われると、続いて、周縁部Ｗｅの除去状態を確認するためのプロセス確認検査が行われる（図６のステップＳ４）。具体的には、高さ検知機構５７を用いてエッジトリム後の周縁部Ｗｅに対応する位置において高さ位置を検知し、検知された高さ位置情報をエッジトリム前の周縁部Ｗｅの高さ位置情報と比較することで、周縁部Ｗｅが適切に除去されたか否かを確認できる。なお、このプロセス確認検査は、上述したように高さ検知機構５７としての撮像部を用いて、エッジトリム後の周縁部Ｗｅに対応する位置を撮像することにより行ってもよい。

なお、プロセス確認検査と並行して、上述の部材検査機構（図示せず）を用いて挿入部材５３の欠損の有無、欠損の位置等を検査してもよい。また、当該部材検査機構を用いて上述のプロセス確認検査を行うようにしてもよい。

プロセス確認検査においてエッジトリムが適切に行われていないと判断されると、エッジトリムが適切に行われていない箇所、すなわち周縁部Ｗｅが残存する重合ウェハＴの周方向位置と、当該残存する周縁部Ｗｅの大きさ等が検知される。そして、周縁部Ｗｅが残存する重合ウェハＴの周方向位置まで挿入部材５３を相対的に移動させた後、再度、挿入部材５３の挿入による残存した周縁部Ｗｅの除去（図６のステップＳ３）、及び当該再度の除去処理後におけるプロセス確認検査（図６のステップＳ４）を行う。

なお、プロセス確認検査後の再度の周縁部Ｗｅの除去処理においては、重合ウェハＴに対する挿入部材５３の挿入高さを、ステップＳ４のプロセス確認検査時に検知された高さ位置に基づいて決定してもよいし、ステップＳ３－２の高さアライメント時に検知された高さ位置に基づいて決定してもよい。

プロセス確認検査においてエッジトリムが適切に行われたと判断された重合ウェハＴは、次に、ウェハ搬送装置４０により洗浄装置６０へと搬送される。洗浄装置６０では、周縁部Ｗｅが除去された後の重合ウェハＴが洗浄される（図６のステップＳ５）。

続いて重合ウェハＴは、ウェハ搬送装置４０により裏面検査装置７０へと搬送される。裏面検査装置７０では、周縁部Ｗｅが除去された後の重合ウェハＴの裏面、すなわち第２のウェハＷ２の裏面Ｗ２ｂに対するパーティクルの付着が検査される（図６のステップＳ６）。なお、裏面検査装置７０では、第２のウェハＷ２の裏面Ｗ２ｂと共に、第１のウェハＷ１の裏面Ｗ１ｂの検査がさらに行われてもよい。

その後、全てのウェハ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によりカセット載置台１０のカセットＣに搬送される。こうして、ウェハ処理システム１における一連のウェハ処理が終了する。

以上の実施形態によれば、挿入部材５３を挿入する目標位置が安定していない場合であっても、挿入部材５３が昇降機構５５により昇降自在に構成されているため、挿入部材５３の挿入高さ位置を適切に調整することができる。また、以上の実施形態においては重合ウェハＴの全周において、挿入部材５３を挿入する目標位置である第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２の間の高さ位置を検知するため、この目標位置の変化に追従して適切に挿入部材５３を昇降させることができる。すなわち、本実施形態によれば周縁部Ｗｅを適切に第１のウェハＷ１から除去することができる。

なお、以上の実施形態においては高さアライメントにおいて重合ウェハＴの全周において高さ位置の検知等を行った後、挿入部材５３を挿入し、重合ウェハＴの回転に際して挿入部材５３の高さ位置を調節して周縁部Ｗｅの除去を行った。しかしながら、周縁部Ｗｅのエッジトリム（図６のステップＳ３）における重合ウェハＴの高さ位置の検知、及び挿入部材５３の挿入高さの計算（以下、併せて「高さ位置の検知等」という。）のタイミングはこれに限られるものではない。例えば、重合ウェハＴの回転方向における挿入部材５３の挿入位置よりも上流側において高さ検知機構５７により重合ウェハＴの高さ位置の検知等を行い、検知された高さ位置情報に基づいて、高さ検知機構５７の下流側において挿入部材５３の挿入、及び高さ位置の調節を行ってもよい。換言すれば、重合ウェハＴの高さ位置の検知等と、挿入部材５３の挿入及び高さ位置の調節を同時に行ってもよい。

また、以上の実施形態においては高さアライメントにおいて重合ウェハＴの全周の高さ位置の検知等を行った後、検知された高さ位置情報に基づいて挿入部材５３の高さ位置を調整して周縁部Ｗｅを除去したが、この高さアライメント及び周縁部Ｗｅの除去は分割領域毎に行われてもよい。すなわち、例えばステップＳ３のエッジトリムにおいては、一の分割領域における重合ウェハＴの高さ位置の検知等と、一の分割領域における周縁部Ｗｅの除去と、が重合ウェハＴの全周において繰り返し行われてもよい。またこの時、一の分割領域における周縁部Ｗｅの除去が行われている際に、次の分割領域における重合ウェハＴの高さ位置の検知等を並行して行うようにしてもよい。

また更に、以上の実施形態においては重合ウェハＴの高さ位置の検知等を行った後、例えば重合ウェハＴの回転方向における高さ検知機構５７の下流側において、又は例えば当該高さ位置の検知等の後のステップにおいて、重合ウェハＴに挿入された挿入部材５３の高さ位置を調整したが、高さ位置の検知等と高さ位置の調整は同時並行で行われてもよい。すなわち、高さ位置の検知等で取得された高さ位置情報に対してリアルタイムに挿入部材５３の高さ位置を追従させてもよい。

なお、このように挿入部材５３の高さ位置をリアルタイムに追従させて周縁部Ｗｅの除去を行う場合、重合ウェハＴの高さ位置の調整方法はレーザ変位計により検知された高さ位置に基づく方法には限られず、ガイド部材を物理的接触させてもよい。

具体的には、図１１に示すように第２の実施形態にかかる周縁除去装置１５０は、高さ検知機構５７に代えてガイド部材１５１を有する。ガイド部材１５１は、重合ウェハＴの上面、すなわち第１のウェハＷ１の裏面Ｗ１ｂに接触して走行する接触部材１５２（例えばローラ等）と、当該接触部材１５２と挿入部材５３を一体に接続するアーム部材１５３と、を備えている。なお、接触部材１５２と挿入部材５３の相対的な高さ位置関係は、予め取得された第１のウェハＷ１の裏面Ｗ１ｂから、挿入部材５３を挿入する目標位置までの距離となるように設定されている。そして本実施形態において挿入部材５３は、接触部材１５２の昇降に伴って、アーム部材１５３を介して一体に昇降する。また挿入部材５３は、水平移動機構５４により接触部材１５２及びアーム部材１５３とは独立して水平方向に移動自在に構成されている。

周縁除去装置１５０におけるエッジトリムにおいては、接触部材１５２をチャック５１に保持された重合ウェハＴの上面、すなわち第１のウェハＷ１の裏面Ｗ１ｂに接触させる。かかる状態でチャック５１に保持された重合ウェハＴを回転させると、接触部材１５２は、重合ウェハＴの上面の高さ位置の変化に追従して昇降する。ここで、挿入部材５３はアーム部材１５３により接触部材１５２と一体に接続されているため、接触部材１５２の高さ位置の変化、すなわち重合ウェハＴの上面の高さ位置の変化に追従して昇降する。また上述のように、接触部材１５２と挿入部材５３の相対的な高さ位置は、挿入部材５３の高さ位置が目標位置と一致するように設定されているため、挿入部材５３は目標位置の変化に追従して昇降する。

このため、接触部材１５２を重合ウェハＴの上面に接触させた状態で挿入部材５３を重合ウェハＴに対して挿入することで、目標位置である第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２との間の高さ位置が安定していない場合であっても、挿入部材５３の挿入高さ位置を適切に追従させることができる。

なお、以上の実施形態におけるエッジトリムでは、重合ウェハＴの高さ位置に基づいて算出される目標位置に対して挿入部材５３の高さ位置を追従させたが、重合ウェハＴに挿入された挿入部材５３の高さ位置は固定されてもよい。すなわち、例えば高さアライメントにおいて算出される目標位置が、全周において安定している場合、又は、安定していないとしてもそのバラつきが許容される閾値内に収まる場合、挿入部材５３の高さ位置を固定した場合であっても適切に周縁部Ｗｅを除去することができる。なお、閾値に対する目標位置のバラつきは、例えば検知された全周における高さ位置情報の平均値、中央値、最大値や最小値等に基づいて算出することができる。そして、このようにエッジトリムにおいて挿入部材５３の高さ位置を固定することで、エッジトリム時における制御が容易になり、機構に対する負担を低減できる。

またこの時、重合ウェハＴに対する挿入部材５３の挿入高さ位置は、周縁部Ｗｅの分割領域Ｒ毎に決定されてもよい。さらに、高さ位置情報の平均値、中央値、最大値や最小値等に基づく閾値に対する目標位置のバラつきを周縁部Ｗｅの分割領域Ｒ毎に算出し、挿入部材５３の高さ位置を固定するか、挿入部材５３を目標位置に対して追従させるか、を分割領域Ｒ毎に判断してもよい。

重合ウェハＴに対する挿入部材５３の挿入高さ位置は、周縁部Ｗｅの全周において目標位置に対して追従させることが理想であるが、かかる場合、エッジトリム時における制御が複雑になると共に、機構に対する負担が大きくなることが懸念される。そこで、このように閾値に対する目標位置のバラつきが大きい分割領域Ｒでは挿入部材５３の挿入高さ位置を追従させ、目標位置のバラつきが小さい分割領域Ｒでは挿入部材５３の挿入高さ位置を固定する。これにより、全周において挿入高さ位置を追従させる場合と比較して、挿入部材５３の高さ方向に対する移動を減らして、エッジトリム時における制御を容易にできると共に、機構への負担を低減できる。

また一方で、全周において挿入高さ位置を固定する場合と比較して、挿入部材５３の固定高さ位置を、より狭い範囲（近い範囲）での高さ位置情報の平均値、中央値、最大値や最小値等に基づいて算出することができる。これにより、全周での高さ位置情報を参照する場合と比較して、挿入部材５３の挿入高さ位置と目標位置との間にばらつきが生じることを抑制でき、安定したエッジトリムを行うことができる。

なお、以上の実施形態においては高さ検知機構５７により検知された重合ウェハＴの高さ位置と、予め取得された挿入部材５３の高さ位置に基づいて、エッジトリム時における重合ウェハＴに対する挿入部材５３の相対的な高さ位置を昇降機構５５により調節した。しかしながら、挿入部材５３の位置調整は高さ方向に限定されるものではなく、エッジトリム時において、水平移動機構５４により水平方向（重合ウェハＴに対する挿入部材５３の挿入深さ方向）に更に位置調整されてもよい。

エッジトリム対象の重合ウェハＴは、チャック５１に対して、当該重合ウェハＴ自体が、又は、環状に形成された周縁改質層Ｍ１の中心が、チャック５１の回転中心に対して偏心して保持される場合がある。また、エッジトリム対象の重合ウェハＴにおいては、上述の周縁改質層Ｍ１が、種々の条件により第１のウェハＷ１に対して偏心して形成される場合も考えられる。かかる場合、重合ウェハＴに対する挿入部材５３の高さ位置を適切に制御したとしても、エッジトリムに際してのチャック５１（重合ウェハＴ）の回転時に周縁改質層Ｍ１の形成位置に対する挿入部材５３の水平方向位置が変化し、適切に周縁部Ｗｅの除去を行うことができないおそれがある。そこで本実施形態においては、かかる周縁改質層Ｍ１の偏心に追従して水平移動機構５４により挿入部材５３の水平方向位置を制御する。

具体的には図１２に示すように、チャック５１の上方に、チャック５１に保持された重合ウェハＴ（第１のウェハＷ１）の外周位置、又は内部に形成された周縁改質層Ｍ１の偏心量を検知する偏心量検知機構１１０を更に設ける。なお偏心量検知機構１１０は、重合ウェハＴの外周位置、又は第１のウェハＷ１の内部に周縁改質層Ｍ１の偏心量に加え、重合ウェハＴ及び挿入部材５３の水平方向位置を更に検知可能に構成されてもよい。すなわち偏心量検知機構１１０は、本開示の技術に係る「水平検知機構」として動作することができる。偏心量検知機構１１０としては、例えば非接触式のレーザ変位計、ＣＣＤカメラ又はＩＲカメラ等を用いることができる。そして偏心量検知機構１１０は、例えば全周における重合ウェハＴ（第１のウェハＷ１、第２のウェハＷ２）の端部位置や、周縁改質層Ｍ１の形成位置（端部位置からの距離）を検知することで、重合ウェハＴ（第１のウェハＷ１）の外周位置、又は第１のウェハＷ１の内部に形成された周縁改質層Ｍ１の偏心量を検知する。検知された外周位置または偏心量は、制御装置１００に出力される。そして周縁除去装置５０においては、検知された外周位置または周縁改質層Ｍ１の偏心量と、予め取得された周縁部Ｗｅを剥離可能な挿入部材５３の水平方向位置に基づいて、重合ウェハＴに対する挿入部材５３の相対的な水平方向位置（挿入深さ）を調節する。具体的には、検知された重合ウェハＴ（第１のウェハＷ１）の外周位置、すなわちチャック５１の回転中心に対して当該チャック５１に保持された重合ウェハＴ（第１のウェハＷ１）の中心の偏心のみが懸念される場合には、重合ウェハＴ（第１のウェハＷ１）の外周位置に追従させて、目標深さに対する挿入部材５３の挿入深さを制御できる。また、重合ウェハＴの中心に対して周縁改質層Ｍ１の形成位置が偏心している場合には、当該形成位置の偏心量に追従させて、目標深さに対する挿入部材５３の挿入深さを制御する。

なお、上述の「挿入深さ」とは、重合ウェハＴに挿入部材５３が挿入された際における、当該重合ウェハＴ（第１のウェハＷ１）の外端部と挿入部材５３の距離のことを言う。また、上述の「目標深さ」とは、第１のウェハＷから周縁部Ｗｅを剥離可能な挿入部材５３の挿入深さを言う。

なお、例えば偏心量検知機構１１０により検知される周縁改質層Ｍ１の偏心量が、全周において安定している場合、又は、安定していないとしてもそのバラつきが許容される閾値内に収まる場合、挿入部材５３の挿入深さは固定されてもよい。なお、閾値に対する偏心量のバラつきは、例えば偏心量検知機構１１０により検知された重合ウェハＴ（第１のウェハＷ１）の外周部、又は周縁改質層Ｍ１の形成位置、すなわち重合ウェハＴの端部位置からの距離の平均値、中央値、最大値や最小値等に基づいて算出することができる。そして、このようにエッジトリムにおいて挿入部材５３の挿入深さを固定することで、エッジトリム時における制御が容易になり、機構に対する負担を低減できる。

またこの時、重合ウェハＴに対する挿入部材５３の挿入深さは、周縁部Ｗｅの分割領域Ｒ毎に決定されてもよい。さらに、重合ウェハＴ（第１のウェハＷ１）の外周部、又は周縁改質層Ｍ１の形成位置、すなわち重合ウェハＴの端部位置からの距離の平均値、中央値、最大値や最小値等に基づく閾値に対する偏心量のバラつきを周縁部Ｗｅの分割領域Ｒ毎に算出し、挿入部材５３の挿入深さを固定するか、挿入部材５３を目標位置に対して追従させるか、を分割領域Ｒ毎に判断してもよい。

このように挿入部材５３の挿入深さを周縁部Ｗｅの分割領域Ｒ毎に決定することで、挿入部材５３の挿入高さ位置を周縁部Ｗｅの分割領域Ｒ毎に決定する場合と同様に、エッジトリム時における制御を容易にできると共に、機構への負担を低減できる。また、挿入部材５３の挿入深さと目標深さとの間にばらつきが生じることを抑制でき、安定したエッジトリムを行うことができる。

なお周縁除去装置には、少なくとも第１のウェハＷ１のエッジトリム時において、重合ウェハＴに発生した反りを矯正するための押圧部材（図示せず）が更に設けられていてもよい。上記実施形態においては重合ウェハＴの全周における高さ位置を検知することで、重合ウェハＴの反りや面内厚みに起因する目標位置のバラつきを算出し、これに基づいて挿入部材５３の高さ位置を調整した。しかしながら、このようにエッジトリム時に押圧部材により重合ウェハＴの反りを解消することで、目標位置のバラつき、すなわち挿入部材５３の高さ位置の調整量を小さくすることができる。すなわち、より適切に第１のウェハＷ１から周縁部Ｗｅを除去することができる。

なお、周縁除去装置においては周縁部Ｗｅの除去にかかるタクトを向上させるため、チャック５１に保持された重合ウェハＴを連続回転させながらプロセスを行うが、かかる場合、重合ウェハＴに対して挿入される挿入部材５３に対する衝撃が大きく、挿入部材５３の損傷、又は寿命低下の原因となるおそれがある。挿入部材５３に対する衝撃は、例えば当該挿入部材５３の先端を鋭角にすることで小さくできるが、かかる場合、挿入部材５３が小さい衝撃で欠損し、やはり寿命が低下するおそれがある。一方、挿入部材５３の先端を鈍角にした場合、挿入部材５３の欠損は抑制されるものの、周縁部Ｗｅを押し上げるために必要となる押し付け荷重が大きくなり、エッジトリム品質の低下のリスク、重合ウェハＴの破損のリスクが大きくなるおそれがある。

そこで、重合ウェハＴに対して適切に挿入部材５３を挿入し、また、当該挿入部材５３の欠損を抑制するため、目標位置である第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２の間の予め定められた位置には、挿入部材５３の挿入に先立って剥離の起点となる切込み部を形成してもよい。

具体的には、図１３に示すように第３の実施形態にかかる周縁除去装置２５０には、目標位置に対して剥離の起点となる切込み部Ｔｃを形成するための起点形成部材２５１が設けられている。起点形成部材２５１の構成は任意であるが、例えば矩形板状の刃部２５１ａを先端に有している。また起点形成部材２５１は水平移動機構５４によって、チャック５１に保持された重合ウェハＴに対して進退方向に移動可能に構成されるとともに、昇降機構５５により重合ウェハＴとの相対的な高さ位置を調節可能に構成されている。なお、起点形成部材２５１は挿入部材５３と一体に移動可能に構成されてもよいし、挿入部材５３とは独立して移動可能に構成されてもよい。

周縁除去装置２５０におけるエッジトリムにおいては、目標位置に対する挿入部材５３の挿入に先立って、当該目標位置に対して起点形成部材２５１の刃部２５１ａを挿入して切込み部Ｔｃを形成する。なお、重合ウェハＴの周方向における切込み部Ｔｃの形成数は任意に決定することができ、周方向において１箇所のみに形成されてもよいし、複数個所に形成してもよい。また例えば、重合ウェハＴの全周に切込み部Ｔｃを形成してもよい。ただし、目標位置に起点形成部材２５１が挿入された状態で重合ウェハＴを回転させた場合、上述のように刃部２５１ａに衝撃が加わり欠損が生じるおそれがある。このため、重合ウェハＴの全周に切込み部Ｔｃを形成する場合、起点形成部材２５１の挿入と退避を繰り返し行うことが好ましい。

そして本実施形態においては、このように目標位置に形成された切込み部Ｔｃに対して挿入部材５３を挿入する。この時、目標位置に形成された切込み部Ｔｃを起点として周縁部Ｗｅの剥離が発生するため、周縁部Ｗｅの剥離を容易に行うことができる。また、このように切込み部Ｔｃが形成されることにより、挿入部材５３の挿入にかかる押圧荷重を小さくすることができ、エッジトリム品質の低下のリスク、及び重合ウェハＴの破損のリスクを低減することができる。また更に、挿入部材５３の欠損や寿命低下のリスクを低減することができる。

なお、切込み部Ｔｃに対する挿入部材５３の挿入を更に容易にするため、形成される切込み部Ｔｃを重合ウェハＴの厚み方向に拡げてもよい。具体的には、目標位置に対する刃部２５１ａの挿入時に昇降機構５５により起点形成部材２５１を上下方向に揺動させることにより、形成される切込み部Ｔｃを拡大することができる。

なお、このように周縁除去装置２５０に起点形成部材２５１を設ける場合、高さ検知機構５７は起点形成部材２５１の高さアライメントを更に行うことができるように構成されることが好ましい。換言すれば、例えば水平移動機構５４及び昇降機構５５により起点形成部材２５１を高さ検知機構５７の下方に移動可能に構成されることが望ましい。また例えば、高さ検知機構５７を起点形成部材２５１の上方に移動可能に構成してもよい。

また、このように周縁除去装置２５０に起点形成部材２５１を設ける場合、上述のプロセス確認検査と並行して、部材検査機構（図示せず）を用いて起点形成部材２５１の欠損の有無を、欠損の位置等を更に検査可能に構成されてもよい。

なお、以上の実施形態においては、第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２が接合された重合ウェハＴにおいて、第１のウェハＷ１の周縁部Ｗｅを除去する場合を例に説明を行ったが、本開示内容に係る技術は、第１のウェハＷ１を表面Ｗ１ａ側と裏面Ｗ１ｂ側とに分離して薄化する場合においても適用できる。具体的には、図１４に示すように、第１のウェハＷ１の内部に第１のウェハＷ１の周縁部Ｗｅの剥離の起点となる周縁改質層Ｍ１と、分離の起点となる内部面改質層Ｍ３と、が形成されている場合であって、第１のウェハＷ１の周縁部Ｗｅを第１のウェハＷ１の裏面Ｗ１ｂ側と一体に第２のウェハＷ２（重合ウェハＴ）から除去する場合に、挿入部材５３を挿入する目標位置である第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２の間の高さ位置、に対する挿入部材５３の高さ位置を適切に調節することができる。

また例えば、本開示内容に係る技術は、第１のウェハＷ１の全体を第２のウェハＷ２から除去し、第１のウェハＷ１に形成されたデバイス層Ｄ１を第２のウェハＷ２に対して転写する場合、すなわち重合ウェハＴのレーザリフトオフ処理においても適用できる。具体的には、図１５に示すように、第１のウェハＷ１とデバイス層Ｄ１の全面において未接合領域Ａｅが形成されている場合であって、当該未接合領域Ａｅを基点に第１のウェハＷ１の全面を第２のウェハＷ２（重合ウェハＴ）から剥離する場合に、挿入部材５３を挿入する目標位置である第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２の間の高さ位置、に対する挿入部材５３の高さ位置を適切に調節することができる。

なお、以上の実施形態においてはウェハ処理システム１の界面改質装置９０において、未接合領域Ａｅを形成したが、未接合領域Ａｅの形成タイミングはこれに限定されるものではない。例えば、重合ウェハＴの形成後、ウェハ処理システム１への搬入前の重合ウェハＴに対して未接合領域Ａｅを形成してもよい。また例えば、ウェハ処理システム１の外部において、第２のウェハＷ２の接合前の第１のウェハＷ１に対して未接合領域Ａｅを形成してもよい。

また、未接合領域Ａｅの形成位置も第１のウェハＷ１とデバイス層Ｄ１との界面には限られず、例えば表面膜Ｆ１に形成してもよいし、第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２の接合界面に形成してもよい。

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。

５０周縁除去装置
５１チャック
５３挿入部材
５５昇降機構
１００制御装置
Ｔ重合ウェハ
Ｗ１第１のウェハ
Ｗ２第２のウェハ

Claims

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装置であって、
前記第１の基板の内部に、前記第１の基板の周縁部の剥離の基点となる周縁改質層と、前記周縁部を複数の分割領域に小片化するための基点となる分割改質層と、が形成されており、
前記重合基板を保持する保持部材と、
前記第１の基板と前記第２の基板の間に挿入されることで、少なくとも前記第１の基板の前記周縁部を前記第２の基板から剥離する除去部材と、
前記保持部材に対する前記除去部材の相対的な高さ位置を調節する昇降機構と、
前記保持部材に保持された前記重合基板の高さ位置を検知する高さ検知機構と、
前記第１の基板の外周位置、又は前記第１の基板の内部に形成された前記周縁改質層の偏心量を検知する水平検知機構と、
前記除去部材を前記重合基板に対して進退方向に移動させる水平移動機構と、
前記昇降機構の動作を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記重合基板の全周において、前記除去部材の目標の挿入位置に対する当該除去部材の相対的な高さ位置を調節するように、前記昇降機構の動作を制御し、
前記除去部材の挿入時において、
前記除去部材の高さ位置を、前記高さ検知機構により検知された前記分割領域ごとの高さ位置に基づいて算出される高さ位置で固定するように、前記昇降機構の動作を制御し、
前記除去部材の水平方向位置を、前記水平検知機構により検知された前記偏心量に基づいて算出される深さ位置で固定するように、前記水平移動機構の動作を制御する、
基板処理装置。
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装置であって、
前記第１の基板の内部に、前記第１の基板の周縁部の剥離の基点となる周縁改質層と、前記周縁部を複数の分割領域に小片化するための基点となる分割改質層と、が形成されており、
前記重合基板を保持する保持部材と、
前記第１の基板と前記第２の基板の間に挿入されることで、少なくとも前記第１の基板の前記周縁部を前記第２の基板から剥離する除去部材と、
前記保持部材に対する前記除去部材の相対的な高さ位置を調節する昇降機構と、
前記保持部材に保持された前記重合基板の高さ位置を検知する高さ検知機構と、
前記第１の基板の外周位置、又は前記第１の基板の内部に形成された前記周縁改質層の偏心量を検知する水平検知機構と、
前記除去部材を前記重合基板に対して進退方向に移動させる水平移動機構と、
前記昇降機構の動作を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記重合基板の全周において、前記除去部材の目標の挿入位置に対する当該除去部材の相対的な高さ位置を調節するように、前記昇降機構の動作を制御し、
前記除去部材の挿入時において、
前記除去部材の高さ位置を、前記高さ検知機構により検知された前記分割領域ごとの高さ位置に基づいて算出される高さ位置で固定するように、前記昇降機構の動作を制御し、
前記除去部材の水平方向位置を、前記水平検知機構により検知された前記偏心量に追従して水平方向に移動させるように、前記水平移動機構の動作を制御する、
基板処理装置。
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装置であって、
前記第１の基板の内部に、前記第１の基板の周縁部の剥離の基点となる周縁改質層と、前記周縁部を複数の分割領域に小片化するための基点となる分割改質層と、が形成されており、
前記重合基板を保持する保持部材と、
前記第１の基板と前記第２の基板の間に挿入されることで、少なくとも前記第１の基板の前記周縁部を前記第２の基板から剥離する除去部材と、
前記保持部材に対する前記除去部材の相対的な高さ位置を調節する昇降機構と、
前記保持部材に保持された前記重合基板の高さ位置を検知する高さ検知機構と、
前記第１の基板の外周位置、又は前記第１の基板の内部に形成された前記周縁改質層の偏心量を検知する水平検知機構と、
前記除去部材を前記重合基板に対して進退方向に移動させる水平移動機構と、
前記昇降機構の動作を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記重合基板の全周において、前記除去部材の目標の挿入位置に対する当該除去部材の相対的な高さ位置を調節するように、前記昇降機構の動作を制御し、
前記除去部材の挿入時において、
前記除去部材の高さ位置を、前記高さ検知機構により検知された前記分割領域ごとの高さ位置に追従して昇降させるように、前記昇降機構の動作を制御し、
前記除去部材の水平方向位置を、前記水平検知機構により検知された前記偏心量に基づいて算出される深さ位置で固定するように、前記水平移動機構の動作を制御する、
基板処理装置。
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装置であって、
前記第１の基板の内部に、前記第１の基板の周縁部の剥離の基点となる周縁改質層と、前記周縁部を複数の分割領域に小片化するための基点となる分割改質層と、が形成されており、
前記重合基板を保持する保持部材と、
前記第１の基板と前記第２の基板の間に挿入されることで、少なくとも前記第１の基板の前記周縁部を前記第２の基板から剥離する除去部材と、
前記保持部材に対する前記除去部材の相対的な高さ位置を調節する昇降機構と、
前記保持部材に保持された前記重合基板の高さ位置を検知する高さ検知機構と、
前記第１の基板の外周位置、又は前記第１の基板の内部に形成された前記周縁改質層の偏心量を検知する水平検知機構と、
前記除去部材を前記重合基板に対して進退方向に移動させる水平移動機構と、
前記昇降機構の動作を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記重合基板の全周において、前記除去部材の目標の挿入位置に対する当該除去部材の相対的な高さ位置を調節するように、前記昇降機構の動作を制御し、
前記除去部材の挿入時において、
前記除去部材の高さ位置を、前記高さ検知機構により検知された前記分割領域ごとの高さ位置に追従して昇降させるように、前記昇降機構の動作を制御し、
前記除去部材の水平方向位置を、前記水平検知機構により検知された前記偏心量に追従して水平方向に移動させるように、前記水平移動機構の動作を制御する、基板処理装置。
前記昇降機構は、前記除去部材又は前記水平移動機構を昇降させることにより、前記目標の挿入位置に対する前記除去部材の相対的な高さ位置を調節する、請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
前記第１の基板の内部に前記周縁改質層と前記分割改質層とを形成する改質部を備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
前記昇降機構は、前記保持部材に保持された前記重合基板の高さ位置の変化に追従して前記除去部材を昇降させるガイド部材を有し、
前記ガイド部材は、
前記重合基板の上面と接触して走行する接触部材と、前記接触部材と前記除去部材とを接続するアーム部材と、を有する、請求項１～６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
前記周縁部の除去後の前記第２の基板を検査する剥離検査機構を有する、請求項１～７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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、
前記重合基板を処理する基板処理装置は、
前記重合基板を保持する保持部材と、
前記第１の基板と前記第２の基板の間に挿入される除去部材と、
前記保持部材に対する前記除去部材の相対的な高さ位置を調節する昇降機構と、
前記保持部材に保持された前記重合基板の高さ位置を検知する高さ検知機構と、
前記第１の基板の内部に形成される周縁改質層の偏心量を検知する水平検知機構と、
前記除去部材を前記重合基板に対して進退方向に移動させる水平移動機構と、
を有し、
前記基板処理方法は、
前記第１の基板の内部に、前記第１の基板の周縁部の剥離の基点となる前記周縁改質層と、前記周縁部を複数の分割領域に小片化するための基点となる分割改質層と、を形成することと、
前記重合基板に対する前記除去部材の周方向位置に応じて、前記除去部材の目標の挿入位置に対する前記除去部材の相対的な高さ位置を調節することと、
前記除去部材の高さ位置を、前記高さ検知機構により検知された前記分割領域ごとの高さ位置に基づいて算出される高さ位置で固定することと、
前記除去部材の水平方向位置を、前記水平検知機構により検知された前記偏心量に基づいて算出される深さ位置で固定することと、
前記除去部材を前記目標の挿入位置に挿入して、少なくとも前記第１の基板の前記周縁部を除去することと、
を含む、基板処理方法。
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、
前記重合基板を処理する基板処理装置は、
前記重合基板を保持する保持部材と、
前記第１の基板と前記第２の基板の間に挿入される除去部材と、
前記保持部材に対する前記除去部材の相対的な高さ位置を調節する昇降機構と、前記保持部材に保持された前記重合基板の高さ位置を検知する高さ検知機構と、
前記第１の基板の内部に形成される周縁改質層の偏心量を検知する水平検知機構と、
前記除去部材を前記重合基板に対して進退方向に移動させる水平移動機構と、
を有し、
前記基板処理方法は、
前記第１の基板の内部に、前記第１の基板の周縁部の剥離の基点となる前記周縁改質層と、前記周縁部を複数の分割領域に小片化するための基点となる分割改質層と、を形成することと、
前記重合基板に対する前記除去部材の周方向位置に応じて、前記除去部材の目標の挿入位置に対する前記除去部材の相対的な高さ位置を調節することと、
前記除去部材の高さ位置を、前記高さ検知機構により検知された前記分割領域ごとの高さ位置に基づいて算出される高さ位置で固定することと、
前記除去部材の水平方向位置を、前記水平検知機構により検知された前記偏心量に追従して水平方向に移動させることと、
前記除去部材を前記目標の挿入位置に挿入して、少なくとも前記第１の基板の前記周縁部を除去することと、を含む、基板処理方法。
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、
前記重合基板を処理する基板処理装置は、
前記重合基板を保持する保持部材と、
前記第１の基板と前記第２の基板の間に挿入される除去部材と、
前記保持部材に対する前記除去部材の相対的な高さ位置を調節する昇降機構と、前記保持部材に保持された前記重合基板の高さ位置を検知する高さ検知機構と、
前記第１の基板の内部に形成される周縁改質層の偏心量を検知する水平検知機構と、
前記除去部材を前記重合基板に対して進退方向に移動させる水平移動機構と、
を有し、
前記基板処理方法は、
前記第１の基板の内部に、前記第１の基板の周縁部の剥離の基点となる前記周縁改質層と、前記周縁部を複数の分割領域に小片化するための基点となる分割改質層と、を形成することと、
前記重合基板に対する前記除去部材の周方向位置に応じて、前記除去部材の目標の挿入位置に対する前記除去部材の相対的な高さ位置を調節することと、
前記除去部材の高さ位置を、前記高さ検知機構により検知された前記分割領域ごとの高さ位置に追従して昇降させることと、
前記除去部材の水平方向位置を、前記水平検知機構により検知された前記偏心量に基づいて算出される深さ位置で固定することと、
前記除去部材を前記目標の挿入位置に挿入して、少なくとも前記第１の基板の前記周縁部を除去することと、を含む、基板処理方法。
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、
前記重合基板を処理する基板処理装置は、
前記重合基板を保持する保持部材と、
前記第１の基板と前記第２の基板の間に挿入される除去部材と、
前記保持部材に対する前記除去部材の相対的な高さ位置を調節する昇降機構と、前記保持部材に保持された前記重合基板の高さ位置を検知する高さ検知機構と、
前記第１の基板の内部に形成される周縁改質層の偏心量を検知する水平検知機構と、
前記除去部材を前記重合基板に対して進退方向に移動させる水平移動機構と、
を有し、
前記基板処理方法は、
前記第１の基板の内部に、前記第１の基板の周縁部の剥離の基点となる前記周縁改質層と、前記周縁部を複数の分割領域に小片化するための基点となる分割改質層と、を形成することと、
前記重合基板に対する前記除去部材の周方向位置に応じて、前記除去部材の目標の挿入位置に対する前記除去部材の相対的な高さ位置を調節することと、
前記除去部材の高さ位置を、前記高さ検知機構により検知された前記分割領域ごとの高さ位置に追従して昇降させることと、
前記除去部材の水平方向位置を、前記水平検知機構により検知された前記偏心量に追従して水平方向に移動させることと、
前記除去部材を前記目標の挿入位置に挿入して、少なくとも前記第１の基板の前記周縁部を除去することと、を含む、基板処理方法。
前記除去部材の挿入は、前記除去部材を前記重合基板に対して進退方向に移動させる水平移動機構により行われ、
前記目標の挿入位置に対する前記除去部材の相対的な高さ位置の調節を、前記除去部材又は前記水平移動機構の昇降により行う、請求項９～１２のいずれか一項に記載の基板処理方法。
前記周縁部の除去後の前記第２の基板を検査することを含み、
前記検査の結果により前記周縁部の除去が適当に行われていないと判断される場合には、前記周縁部が適当に除去されていない周方向位置を検知し、
検知された周方向位置に基づいて前記周縁部の再除去を行う、請求項９～１３のいずれか一項に記載の基板処理方法。