特開 2025-8596 ウエーハの加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025008596

(43)【公開日】2025-01-20

(54)【発明の名称】ウエーハの加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20250109BHJP

   H01L 21/02 20060101ALI20250109BHJP

   B28D 5/00 20060101ALI20250109BHJP

   B23K 26/53 20140101ALI20250109BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 601Z

H01L21/304 622W

H01L21/02 B

B28D5/00 A

B23K26/53

B24B7/04 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023110876

(22)【出願日】2023-07-05

(71)【出願人】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】水谷 彬

【テーマコード（参考）】

3C043

3C069

4E168

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C043BA03

3C043BA07

3C043BA09

3C043BA12

3C043BA16

3C043CC04

3C043DD02

3C043DD04

3C043DD05

3C043DD06

3C069AA03

3C069BA03

3C069BA08

3C069BB04

3C069BC01

3C069CA03

3C069CA05

3C069EA05

4E168AE01

4E168CB07

4E168HA01

4E168JA12

4E168JA13

5F057AA05

5F057BA19

5F057BB07

5F057BB09

5F057BB12

5F057BC02

5F057CA16

5F057DA11

5F057DA19

5F057DA22

5F057DA31

(57)【要約】

【課題】貼り合わせウエーハの研削工程において、デバイスの破損を抑制しつつ外周余剰領域を除去することができるウエーハの加工方法を提供すること。
【解決手段】ウエーハの加工方法は、第一のウエーハおよび第二のウエーハのうち少なくともいずれかの一方の面に対してプラズマ処理を施し該面を活性化させるプラズマ活性化処理ステップ１０１と、第一のウエーハと第二のウエーハとを仮接合して貼り合わせウエーハを形成する貼り合わせウエーハ形成ステップ１０２と、レーザービームで第一のウエーハの内部に環状の改質層およびクラックを形成することで外周領域に反りを生じさせる改質層形成ステップ１０３と、中央領域を圧着する圧着ステップ１０４と、アニール処理により貼り合わせウエーハの接合強度を上げるアニール処理ステップ１０５と、第一のウエーハを研削して仕上げ厚さまで薄化する研削ステップ１０６と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウエーハの加工方法であって、
第一のウエーハと第二のウエーハとを接合するために、該第一のウエーハの一方の面および該第二のウエーハの一方の面のうち少なくともいずれかの面に対してプラズマ処理を施すことにより該プラズマ処理が施された該面を活性化させるプラズマ活性化処理ステップと、
該プラズマ活性化処理ステップを実施した後に、第一のウエーハの該一方の面と、第二のウエーハの該一方の面とを仮接合して貼り合わせウエーハを形成する貼り合わせウエーハ形成ステップと、
該貼り合わせウエーハ形成ステップを実施した後に、該第一のウエーハを透過する波長のレーザービームを該第一のウエーハの外周縁よりも所定距離内側の位置に沿って環状に照射し、該第一のウエーハの内部に環状の改質層と該改質層から伸展し該第一のウエーハの該一方の面側に表出するクラックとを形成することで、該改質層および該クラックより該外周縁側の外周領域に反りを生じさせる改質層形成ステップと、
該改質層形成ステップを実施した後に、該貼り合わせウエーハに対してアニール処理を施すことで該第一のウエーハと該第二のウエーハとの接合強度を上げるアニール処理ステップと、
該アニール処理ステップを実施した後に、該貼り合わせウエーハの該第一のウエーハを他方の面側から研削して仕上げ厚さまで薄化する研削ステップと、
を備え、
該改質層形成ステップを実施した後かつ該アニール処理ステップを実施する前に、または該アニール処理ステップを実施している間に、
該第一のウエーハの該改質層よりも中央側の中央領域を圧着する圧着ステップを更に備える
ことを特徴とする、ウエーハの加工方法。

【請求項2】

該改質層形成ステップを実施した後に、
該第一のウエーハの厚さ方向に該改質層に重なる第二の改質層と、該第二の改質層から該第一のウエーハの他方の面側に表出する第二のクラックと、を形成する表出クラック形成ステップを更に備える
ことを特徴とする、請求項１に記載のウエーハの加工方法。

【請求項3】

該研削ステップでは、
該第一のウエーハを仕上げ厚さまで薄化するとともに、該外周領域を除去する
ことを特徴とする、請求項１または２に記載のウエーハの加工方法。

【請求項4】

該圧着ステップを実施する前に、
該改質層より該外周縁側の該外周領域に外力を付与することで該外周領域を除去する外周領域除去ステップを更に備える
ことを特徴とする、請求項１または２に記載のウエーハの加工方法。

【請求項5】

該改質層形成ステップでは、
該第一のウエーハを透過する波長のレーザービームを該外周領域に対して照射し、該第一のウエーハの内部に、該第一のウエーハの該一方の面と平行な方向に沿う補助改質層と、該補助改質層から該第一のウエーハの該一方の面と平行な方向に沿って伸展する補助クラックと、を更に形成する
ことを特徴とする、請求項１または２に記載のウエーハの加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウエーハの加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年のデバイスチップの低背化や高集積化に伴い、３次元積層された半導体ウエーハの開発が進んでいる。例えばＴＳＶ（Through-Silicon Via）ウエーハは、貫通電極によって２つのチップ同士の貼り合わせによる両チップの電極の接続を可能にしている。

【0003】

こうしたウエーハは、基台となる支持ウエーハ（シリコンやガラス、セラミックス等）に貼り合わされた状態で研削して薄化される。通常、ウエーハは、外周縁が面取りされているため、極薄に研削されると外周縁が所謂ナイフエッジとなり、研削中にエッジの欠けが発生しやすい。これにより、デバイスにまで欠けが延長してデバイスの破損に繋がる可能性がある。

【0004】

ナイフエッジの対策として、ウエーハの表面側の外周縁を環状に切削する所謂エッジトリミング技術が開発された（特許文献１参照）。また、ウエーハを貼り合わせてから、デバイスの外周縁に沿ってレーザービームを照射して環状の改質層を形成することで、その研削中に発生するウエーハのエッジ欠けがデバイスに伸展することを抑制するエッジトリミング方法も考案された（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４８９５５９４号公報

【特許文献2】特開２０２０－０５７７０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１の方法は、切削時にデバイスに届くチッピングを発生させてデバイスを破損させる可能性があり、また、大量の切削屑が出るため、デバイスがコンタミで汚れやすいという課題があった。また、特許文献２の方法は、改質層が接合領域よりも内側に形成されている場合、研削時に除去したい外周余剰領域の端材が剥離せず残存してしまう可能性があった。

【0007】

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、貼り合わせウエーハの研削工程において、デバイスの破損を抑制しつつ外周余剰領域を除去することができるウエーハの加工方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウエーハの加工方法は、第一のウエーハと第二のウエーハとを接合するために、該第一のウエーハの一方の面および該第二のウエーハの一方の面のうち少なくともいずれかの面に対してプラズマ処理を施すことにより該プラズマ処理が施された該面を活性化させるプラズマ活性化処理ステップと、該プラズマ活性化処理ステップを実施した後に、第一のウエーハの該一方の面と、第二のウエーハの該一方の面とを仮接合して貼り合わせウエーハを形成する貼り合わせウエーハ形成ステップと、該貼り合わせウエーハ形成ステップを実施した後に、該第一のウエーハを透過する波長のレーザービームを該第一のウエーハの外周縁よりも所定距離内側の位置に沿って環状に照射し、該第一のウエーハの内部に環状の改質層と該改質層から伸展し該第一のウエーハの該一方の面側に表出するクラックとを形成することで、該改質層および該クラックより該外周縁側の外周領域に反りを生じさせる改質層形成ステップと、該改質層形成ステップを実施した後に、該貼り合わせウエーハに対してアニール処理を施すことで該第一のウエーハと該第二のウエーハとの接合強度を上げるアニール処理ステップと、該アニール処理ステップを実施した後に、該貼り合わせウエーハの該第一のウエーハを他方の面側から研削して仕上げ厚さまで薄化する研削ステップと、を備え、該改質層形成ステップを実施した後かつ該アニール処理ステップを実施する前に、または該アニール処理ステップを実施している間に、該第一のウエーハの該改質層よりも中央側の中央領域を圧着する圧着ステップを更に備えることを特徴とする。

【0009】

また、本発明のウエーハの加工方法は、該改質層形成ステップを実施した後に、該第一のウエーハの厚さ方向に該改質層に重なる第二の改質層と、該第二の改質層から該第一のウエーハの他方の面側に表出する第二のクラックと、を形成する表出クラック形成ステップを更に備えることが好ましい。

【0010】

また、本発明のウエーハの加工方法において、該研削ステップでは、該第一のウエーハを仕上げ厚さまで薄化するとともに、該外周領域を除去してもよい。

【0011】

また、本発明のウエーハの加工方法は、該圧着ステップを実施する前に、該改質層より該外周縁側の該外周領域に外力を付与することで該外周領域を除去する外周領域除去ステップを更に備えてもよい。

【0012】

また、本発明のウエーハの加工方法において、該改質層形成ステップでは、該第一のウエーハを透過する波長のレーザービームを該外周領域に対して照射し、該第一のウエーハの内部に、該第一のウエーハの該一方の面と平行な方向に沿う補助改質層と、該補助改質層から該第一のウエーハの該一方の面と平行な方向に沿って伸展する補助クラックと、を更に形成してもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明は、貼り合わせウエーハの研削工程において、デバイスの破損を抑制しつつ外周余剰領域を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、実施形態に係るウエーハの加工方法の加工対象のウエーハの一例を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１に示すＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。

【図3】図３は、実施形態に係るウエーハの加工方法の流れを示すフローチャートである。

【図4】図４は、図３に示すプラズマ活性化処理ステップの一例を一部断面で示す側面図である。

【図5】図５は、図３に示す貼り合わせウエーハ形成ステップの一状態を示す斜視図である。

【図6】図６は、図３に示す貼り合わせウエーハ形成ステップ後における貼り合わせウエーハの接合面の状態を模式的に示す断面図である。

【図7】図７は、図３に示す改質層形成ステップの一状態を一部断面で示す側面図である。

【図8】図８は、図３に示す改質層形成ステップ後の貼り合わせウエーハの一部を拡大して示す断面図である。

【図9】図９は、図３に示す圧着ステップの一状態を一部断面で示す側面図である。

【図10】図１０は、図３に示すアニール処理ステップの一例を一部断面で示す側面図である。

【図11】図１１は、図３に示すアニール処理ステップ後における貼り合わせウエーハの接合面の状態を模式的に示す断面図である。

【図12】図１２は、図３に示す研削ステップの一状態を一部断面で示す側面図である。

【図13】図１３は、第１変形例に係るウエーハの加工方法の流れを示すフローチャートである。

【図14】図１４は、図１３に示す表出クラック形成ステップ後の貼り合わせウエーハの一部を拡大して示す断面図である。

【図15】図１５は、第２変形例に係るウエーハの加工方法の流れを示すフローチャートである。

【図16】図１６は、図１５に示す外周領域除去ステップの一例を一部断面で示す側面図である。

【図17】図１７は、第３変形例に係る改質層形成ステップ後の貼り合わせウエーハを示す平面図である。

【図18】図１８は、第４変形例に係る改質層形成ステップ後の貼り合わせウエーハを示す平面図である。

【図19】図１９は、第５変形例に係る改質層形成ステップ後の貼り合わせウエーハの一部を拡大して示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。更に、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。

【0016】

〔実施形態〕
本発明の実施形態に係るウエーハ１０の加工方法を図面に基づいて説明する。まず、加工対象のウエーハ１０について説明する。図１は、実施形態に係るウエーハ１０の加工方法の加工対象のウエーハ１０の一例を示す斜視図である。図２は、図１に示すＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。

【0017】

図１および図２に示すウエーハ１０は、シリコン（Ｓｉ）、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）または炭化ケイ素（ＳｉＣ）等を基板１１とする円板状の半導体ウエーハ、光デバイスウエーハ等のウエーハであり、実施形態において、シリコンウエーハである。ウエーハ１０は、図２に示すように、厚さ方向の中央が最も外周側に突出して、基板１１の表面１３から裏面１４に亘って断面円弧状になるように、外周縁１２が面取りされている。

【0018】

ウエーハ１０は、図１に示すように、基板１１の表面１３側に中央領域１５と、中央領域１５を囲繞する外周領域１６と、を含むデバイス層を有する。中央領域１５は、基板１１の表面１３に格子状に設定された複数の分割予定ライン１７と、分割予定ライン１７によって区画された各領域に形成されたデバイス１８と、を有している。外周領域１６は、全周に亘って中央領域１５を囲繞し、かつデバイス１８が形成されていない領域である。

【0019】

デバイス１８は、実施形態において、３ＤＮＡＮＤフラッシュメモリを構成し、電極パッドと、電極パッドに接続した貫通電極とを備える。貫通電極は、基板１１が薄化されてデバイス１８がウエーハ１０から個々に分割された際に、基板１１の裏面１４側に貫通する。すなわち、実施形態のウエーハ１０は、個々に分割されたデバイス１８が貫通電極を有する所謂ＴＳＶウエーハである。なお、本発明のウエーハ１０は、実施形態のような貫通電極を有するＴＳＶウエーハに限定されず、貫通電極のないデバイスウエーハであってもよい。

【0020】

次に、ウエーハ１０の加工方法の流れについて説明する。図３は、実施形態に係るウエーハ１０の加工方法の流れを示すフローチャートである。図３に示すように、実施形態のウエーハ１０の加工方法は、プラズマ活性化処理ステップ１０１と、貼り合わせウエーハ形成ステップ１０２と、改質層形成ステップ１０３と、圧着ステップ１０４と、アニール処理ステップ１０５と、研削ステップ１０６と、を備える。実施形態のウエーハ１０の加工方法は、一対のウエーハ１０の一方の面側を互いに貼り合わせ、外周領域１６を除去するための分割起点を形成した後、一方のウエーハ１０（第一のウエーハ１０－１）を所定の仕上げ厚さ１９まで薄化する方法である。なお、実施形態において、一方の面は、表面１３である。

【0021】

なお、以降の説明において、一対のウエーハ１０のウエーハ１０同士を区別する際には、一方のウエーハ１０を第一のウエーハ１０－１と記し、他方のウエーハ１０を第二のウエーハ１０－２（図５参照）と記し、区別しない場合には、単にウエーハ１０と記す。薄化しない他方の第二のウエーハ１０－２は、実施形態では第一のウエーハ１０－１と同様のＴＳＶウエーハであるものとして説明するが、本発明ではパターンの無い単なるサブストレートウエーハでもよい。

【0022】

（プラズマ活性化処理ステップ１０１）
図４は、図３に示すプラズマ活性化処理ステップ１０１の一例を一部断面で示す側面図である。プラズマ活性化処理ステップ１０１は、第一のウエーハ１０－１と第二のウエーハ１０－２とを接合するために、接合面となる面に対してプラズマ処理を施すことによりプラズマ処理が施された面を活性化させるステップである。プラズマ活性化処理ステップ１０１では、第一のウエーハ１０－１の一方の面（実施形態では、表面１３）および第二のウエーハ１０－２の一方の面（実施形態では、表面１３）のうち少なくともいずれかの面にプラズマ処理を施す。

【0023】

実施形態のプラズマ活性化処理ステップ１０１では、図４に示すプラズマ処理装置３０によって、ウエーハ１０（第一のウエーハ１０－１および第二のウエーハ１０－２）の表面１３に対してプラズマ処理を施す。プラズマ処理装置３０は、チャンバ３１と、下部電極３２と、上部電極３４と、ガス供給源３５と、高周波電源３６と、不図示の静電吸着機構、昇降機構、搬入出口、および排気機構と、を備える。

【0024】

チャンバ３１内には、下部電極３２および上部電極３４が上下に対向して配置される。下部電極３２は、導電性の材料で形成され、ウエーハ１０を保持する円盤状の保持部を有する。保持部の内部には、不図示の静電吸着機構が形成される。静電吸着機構が駆動することにより、保持部の上面に載置されたウエーハ１０を静電吸着で固定可能である。

【0025】

上部電極３４は、導電性の材料で形成され、下部電極３２の保持部に保持されたウエーハ１０の上方を覆う円盤状のガス噴出部を有する。ガス噴出部は、ガス供給源３５に連通する。ガス供給源３５は、アルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ_２）または酸素（Ｏ_２）等のプロセスガスを、ガス噴出部を介してチャンバ３１内部に供給する。上部電極３４は、不図示の昇降機構によって、下部電極３２に対して上下に昇降可能である。

【0026】

下部電極３２および上部電極３４は、チャンバ３１との間に不図示の絶縁部材を有し、チャンバ３１と絶縁されている。下部電極３２および上部電極３４は、高周波電源３６と接続する。高周波電源３６は、不図示の制御装置から出力される制御信号に基づいて、下部電極３２および上部電極３４に所定の高周波電力を供給する。

【0027】

プラズマ活性化処理ステップ１０１では、まず、ウエーハ１０を、不図示の搬入口からチャンバ３１内に搬入し、表面１３側を上方に向けるように下部電極３２の保持部に載置する。次に、不図示の静電吸着機構を駆動させて、ウエーハ１０を保持部に静電吸着させて保持する。また、不図示の搬入口を閉塞してチャンバ３１内の処理空間を密閉する。更に、下部電極３２と上部電極３４とがプラズマ処理に適した所定の位置関係となるように、不図示の昇降機構によって上部電極３４の高さ位置を調整する。

【0028】

プラズマ活性化処理ステップ１０１では、次に、不図示の排気機構を駆動させ、チャンバ３１内の処理空間を真空（低圧）とする。次に、ガス供給源３５からチャンバ３１内の処理空間にプロセスガスを所定の流量で供給しつつ、高周波電源３６から下部電極３２および上部電極３４に所定の高周波電力を供給することで、プラズマ状のガスをウエーハ１０の表面１３に供給させる。このようなプラズマ処理を実施することにより、ウエーハ１０の表面１３に吸着した有機物等の表面不純物が除去されて清浄な面が露出する。更に、露出した清浄な表面１３のＳｉ未結合種に、水酸基（ＯＨ基）が結合する。すなわち、プラズマ処理により活性化されたウエーハ１０の表面１３にＯＨ基が形成される。

【0029】

実施形態のプラズマ活性化処理ステップ１０１は、第一のウエーハ１０－１の表面１３と第二のウエーハ１０－２の表面１３のいずれに対しても実施されるが、いずれか一方の面であってもよい。また、プラズマ活性化処理ステップ１０１において、プラズマ処理を実施する方法は、実施形態に記載したチャンバ３１内を減圧してプラズマを発生させる減圧プラズマ法に限定されず、ウエーハ１０を載置した待機中においてプラズマ発生電極を面内スキャンする開放型大気圧プラズマ法であってもよい。

【0030】

（貼り合わせウエーハ形成ステップ１０２）
図５は、図３に示す貼り合わせウエーハ形成ステップ１０２の一状態を示す斜視図である。図６は、図３に示す貼り合わせウエーハ形成ステップ１０２後における貼り合わせウエーハ２０の接合面の状態を模式的に示す断面図である。貼り合わせウエーハ形成ステップ１０２は、プラズマ活性化処理ステップ１０１を実施した後に実施される。貼り合わせウエーハ形成ステップ１０２は、第一のウエーハ１０－１と第二のウエーハ１０－２とを仮接合して貼り合わせウエーハ２０を形成するステップである。

【0031】

貼り合わせウエーハ形成ステップ１０２においては、プラズマ活性化処理ステップ１０１でＯＨ基を形成した方の面を接合面とする。実施形態では、第一のウエーハ１０－１の表面１３側と、第二のウエーハ１０－２の表面１３側と、を貼り合わせる。

【0032】

貼り合わせウエーハ形成ステップ１０２では、まず、図５に示すように、第一のウエーハ１０－１の表面１３と、第二のウエーハ１０－２の表面１３とを、間隔をあけて対向させる。次に、第一のウエーハ１０－１の表面１３と第二のウエーハ１０－２の表面１３とを、貼り合わせる。これにより、貼り合わせウエーハ２０を形成する。

【0033】

この際、図６に示すように、第一のウエーハ１０－１の表面１３側に形成されたＯＨ基の水素原子（Ｈ）が、第二のウエーハ１０－２の表面１３側に形成されたＯＨ基の酸素原子（Ｏ）との間に水素結合を形成する。また、第二のウエーハ１０－２の表面１３側に形成されたＯＨ基の水素原子（Ｈ）が、第一のウエーハ１０－１の表面１３側に形成されたＯＨ基の酸素原子（Ｏ）との間に水素結合を形成する。これにより、第一のウエーハ１０－１と第二のウエーハ１０－２とは、水素結合により互いに引き合い、仮接合される。

【0034】

（改質層形成ステップ１０３）
図７は、図３に示す改質層形成ステップ１０３の一状態を一部断面で示す側面図である。図８は、図３に示す改質層形成ステップ１０３後の貼り合わせウエーハ２０の一部を拡大して示す断面図である。改質層形成ステップ１０３は、貼り合わせウエーハ形成ステップ１０２を実施した後に実施される。改質層形成ステップ１０３は、第一のウエーハ１０－１の外周縁１２よりも所定距離内側の位置に沿って環状の改質層２１と一方の面（実施形態では、表面１３）側に表出するクラック２２とを形成することで外周領域１６に反りを生じさせるステップである。

【0035】

改質層形成ステップ１０３では、図７に示すレーザー加工装置４０によるステルスダイシングによって、第一のウエーハ１０－１の内部に改質層２１およびクラック２２を形成する。レーザー加工装置４０は、保持テーブル４１と、レーザービーム照射ユニット４２と、を備える。保持テーブル４１は、ウエーハ１０を保持面に保持し、垂直な軸心回りに回動可能である。レーザービーム照射ユニット４２は、保持テーブル４１に保持されたウエーハ１０に対してレーザービーム４３を照射する。レーザー加工装置４０は、更に、保持テーブル４１とレーザービーム照射ユニット４２とを相対的に移動させる不図示の移動ユニット、および保持テーブル４１に保持されたウエーハ１０を撮像する不図示の撮像ユニット等を備える。

【0036】

改質層形成ステップ１０３では、第一のウエーハ１０－１の裏面１４側から、第一のウエーハ１０－１の外周縁１２より所定距離内側の位置に沿ってレーザービーム４３を照射することで、第一のウエーハ１０－１の内部に環状の改質層２１を形成する。外周縁１２より所定距離内側の位置とは、具体的には、中央領域１５と外周領域１６との境界である。レーザービーム４３は、第一のウエーハ１０－１に対して透過性を有する波長のレーザービームであり、例えば、赤外線（Infrared Rays；ＩＲ）である。

【0037】

改質層２１とは、レーザービーム４３が照射されることによって、密度、屈折率、機械的強度またはその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味する。改質層２１は、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、およびこれらの領域が混在した領域等である。改質層２１は、第一のウエーハ１０－１の他の部分よりも機械的な強度等が低い。

【0038】

改質層形成ステップ１０３では、まず、第二のウエーハ１０－２の裏面１４側を保持テーブル４１の保持面（上面）に吸引保持する。次に、第一のウエーハ１０－１とレーザービーム照射ユニット４２の集光器との位置合わせを行う。具体的には、不図示の移動ユニットによって、保持テーブル４１をレーザービーム照射ユニット４２の下方の照射領域まで移動させる。次に、不図示の撮像ユニットで第一のウエーハ１０－１を撮影しアライメントすることで、レーザービーム照射ユニット４２の照射部を第一のウエーハ１０－１の外周縁１２より所定距離内側の位置に向けて鉛直方向に対向させた後、レーザービーム４３の集光点４４を、第一のウエーハ１０－１の内部に設定する。

【0039】

改質層形成ステップ１０３では、次に、保持テーブル４１を垂直な軸心回りに回転させながら、レーザービーム照射ユニット４２からパルス状のレーザービーム４３を、第一のウエーハ１０－１の裏面１４側から照射する。すなわち、レーザービーム４３を第一のウエーハ１０－１の外周縁１２より所定距離内側の位置に沿って環状に照射する。

【0040】

これにより、第一のウエーハ１０－１において、外周縁１２より所定距離内側の位置に沿う環状の改質層２１が形成され、改質層２１からはクラック２２が伸展し、改質層２１とクラック２２との連結によって、第一のウエーハ１０－１の外周縁１２より所定距離内側の位置に分割起点が形成される。図８に示すように、改質層形成ステップ１０３では、改質層２１から伸展するクラック２２が、第一のウエーハ１０－１の表面１３側に表出するように、レーザービーム４３の照射による改質層２１を形成する。

【0041】

なお、改質層形成ステップ１０３では、レーザービーム４３の集光点４４の高さを変更して複数回レーザービーム４３を照射する、または、第一のウエーハ１０－１の厚さ方向に離れた複数の集光点４４を有するレーザービーム４３を照射することで、第一のウエーハ１０－１の厚さ方向に重なる複数の改質層２１を形成してもよい。複数回レーザービーム４３を第一のウエーハ１０－１の裏面１４側から照射する場合は、表面１３側から裏面１４側に向かって順に改質層２１を形成する。また、第一のウエーハ１０－１の表面１３に対して垂直とは、伸展したクラック２２全体を平面に近似した近似平面の垂直面に対する傾きが、±５度以内、好ましくは±２度以内であることを示す。また、レーザービーム４３の進行方向に分岐されたレーザービーム４３を用いてもよいし、進行方向と直交する方向に分岐されたレーザービーム４３を用いてもよいし、進行方向が長軸かつ進行方向と直交する方向に短軸を有する楕円形状のレーザービーム４３を用いてもよい。

【0042】

図８に示すように、第一のウエーハ１０－１は、改質層２１およびクラック２２が形成されることによって、第一のウエーハ１０－１の改質層２１およびクラック２２より外周縁１２側の外周領域１６が、第二のウエーハ１０－２から離隔するような反りを生じさせる。

【0043】

この外周領域１６の反りによって、第一のウエーハ１０－１と第二のウエーハ１０－２との接合が解除される。なお、反りにより接合が解除されるのは、第一のウエーハ１０－１の表面１３側のデバイス層と第二のウエーハ１０－２の表面１３側のデバイス層との界面に限定されず、第一のウエーハ１０－１の基板１１とデバイス層との界面や、第二のウエーハ１０－２の基板１１とデバイス層との界面において、接合が解除されてもよい。改質層２１およびクラック２２を第一のウエーハ１０－１の全周に沿って環状に形成すると、改質層形成ステップ１０３を終了する。

【0044】

（圧着ステップ１０４）
図９は、図３に示す圧着ステップ１０４の一状態を一部断面で示す側面図である。圧着ステップ１０４は、改質層形成ステップ１０３を実施した後かつアニール処理ステップ１０５を実施する前に実施される。なお、本発明では、アニール処理ステップ１０５を実施している間に圧着ステップ１０４を実施してもよい。圧着ステップ１０４は、第一のウエーハ１０－１の改質層２１よりも中央側の中央領域１５を圧着するステップである。

【0045】

実施形態の圧着ステップ１０４では、図９に示す押圧装置５０によって、第一のウエーハ１０－１の中央領域１５を第二のウエーハ１０－２に圧着させる。押圧装置５０は、保持テーブル５１と、押圧ユニット５２と、を備える。押圧ユニット５２は、保持テーブル５１の保持面（上面）に対向し、平坦かつ中央領域１５と略同形の押圧面５３を有する。押圧ユニット５２は、保持テーブル５１に対して相対的に移動可能である。

【0046】

圧着ステップ１０４では、まず、保持テーブル５１の保持面に、第二のウエーハ１０－２の裏面１４側を吸引保持する。次に、押圧面５３が第一のウエーハ１０－１の中央領域１５の直上に位置するように、保持テーブル５１と押圧ユニット５２とを位置合わせする。次に、押圧ユニット５２を保持テーブル５１に接近させ、第一のウエーハ１０－１を裏面１４側から押圧する。なお、押圧装置５０は、押圧ユニット５２に対して保持テーブル５１がせり上がるものであってもよい。

【0047】

貼り合わせウエーハ２０は、中央領域１５が保持テーブル５１の保持面と押圧ユニット５２の押圧面５３との間に挟まれて押圧されることで、第一のウエーハ１０－１の中央領域１５と第二のウエーハ１０－２とが圧着される。これにより、改質層形成ステップ１０３において外周領域１６に生じた反りが、中央領域１５にまで達し、中央領域１５における接合が解除されている場合でも、中央領域１５を再び接合することができる。

【0048】

（アニール処理ステップ１０５）
図１０は、図３に示すアニール処理ステップ１０５の一例を一部断面で示す側面図である。図１１は、図３に示すアニール処理ステップ１０５後における貼り合わせウエーハ２０の接合面の状態を模式的に示す断面図である。アニール処理ステップ１０５は、改質層形成ステップ１０３を実施した後に実施される。実施形態のアニール処理ステップ１０５は、更に、圧着ステップ１０４を実施した後に実施される。アニール処理ステップ１０５は、貼り合わせウエーハ２０に対してアニール処理を施すことで第一のウエーハ１０－１と第二のウエーハ１０－２との接合強度を上げるステップである。

【0049】

実施形態のアニール処理ステップ１０５は、図１０に示すアニール処理装置６０において実施される。アニール処理装置６０は、チャンバ６１と、保持テーブル６２と、加熱源６３と、を備える。チャンバ６１内には、保持テーブル６２が配置される。保持テーブル６２は、保持面に貼り合わせウエーハ２０を吸引保持可能である。チャンバ６１内は、加熱源６３によって、内部が加熱される。加熱源６３は、例えば、赤外線ランプを含む。保持テーブル６２が内部に加熱源を有し、保持テーブル６２が保持面上に保持された貼り合わせウエーハ２０を加熱してもよい。

【0050】

実施形態のアニール処理ステップ１０５では、まず、貼り合わせウエーハ２０を、不図示の搬入口からチャンバ６１内に搬入し、保持テーブル６２で保持する。次に、加熱源６３を駆動させ、チャンバ６１内を加熱する。実施形態のウエーハ１０は、シリコンウエーハであるため、赤外線を吸収しやすい。このため、赤外線ランプを含む加熱源６３により加熱された貼り合わせウエーハ２０は、急速に加熱される。なお、このような加熱方法を、ＲＴＡ（Rapid Thermal Anneal）と呼ぶ。

【0051】

加熱された貼り合わせウエーハ２０の第一のウエーハ１０－１と第二のウエーハ１０－２との接合面では、脱水縮合反応が生じる。すなわち、表面１３に形成されたＯＨ基から水（Ｈ_２Ｏ）が失われることにより、酸素原子（Ｏ）を介する共有結合となるため、第一のウエーハ１０－１の表面１３と第二のウエーハ１０－２の表面１３との間の結合強度が向上する。

【0052】

なお、アニール処理ステップ１０５において、貼り合わせウエーハ２０をアニール処理する方法は、実施形態に記載したチャンバ６１内部で１枚ずつ急速加熱する枚葉式ＲＴＡに限定されず、例えば、石英製の炉心管に配置した複数枚の貼り合わせウエーハ２０を外側からヒーターで加熱し、同時に熱処理するバッチ式であってもよい。また、赤外線による加熱に限定されず、ホットプレートで加熱する方法であってもよい。

【0053】

（研削ステップ１０６）
図１２は、図３に示す研削ステップ１０６の一状態を一部断面で示す側面図である。研削ステップ１０６は、アニール処理ステップ１０５を実施した後に実施される。研削ステップ１０６は、貼り合わせウエーハ２０の第一のウエーハ１０－１を他方の面（実施形態では、裏面１４）側から研削して仕上げ厚さ１９まで薄化するステップである。

【0054】

実施形態の研削ステップ１０６では、図１２に示す研削装置７０によって、第一のウエーハ１０－１の裏面１４側を研削して所定の仕上げ厚さ１９まで薄化する。研削装置７０は、保持テーブル７１と、回転軸部材であるスピンドル７２と、スピンドル７２の下端に取り付けられた研削ホイール７３と、研削ホイール７３の下面に装着される研削砥石７４と、不図示の研削液供給ユニットと、を備える。研削ホイール７３は、保持テーブル７１の軸心と平行な回転軸で回転する。

【0055】

研削ステップ１０６では、まず、保持テーブル７１の保持面に、第二のウエーハ１０－２の裏面１４側を吸引保持する。次に、保持テーブル７１を軸心回りに回転させた状態で、研削ホイール７３を軸心回りに回転させる。不図示の研削液供給ユニットによって研削液を加工点に供給するとともに、研削ホイール７３の研削砥石７４を保持テーブル７１に所定の送り速度で近付けることによって、研削砥石７４で第一のウエーハ１０－１の裏面１４を研削し、所定の仕上げ厚さ１９まで薄化する。

【0056】

この際、研削砥石７４が第一のウエーハ１０－１の研削面を押圧する外力によって、改質層２１およびクラック２２を分割起点として、第一のウエーハ１０－１の外周領域１６の端材を除去してもよい。

【0057】

以上説明したように、実施形態に係るウエーハ１０の加工方法は、一対のウエーハ１０同士を水素結合によって仮接合で貼り合わせ、改質層形成ステップ１０３において第一のウエーハ１０－１の外周領域１６に反りを生じさせ接合不良にさせた後、研削の前にアニール処理によって結合強度を上げる。これにより、接合強度が弱い状態で外周領域１６を剥離させることができるため、後に続く研削ステップ１０６における研削中の外周領域１６の除去を促進している。

【0058】

また、改質層形成ステップ１０３の後、アニール処理ステップ１０５の前に、圧着ステップ１０４を実施して、中央領域１５を圧着している。これにより、改質層２１の形成により外周領域１６の反り力が強すぎて、改質層２１よりも内側の中央領域１５まで剥離して接合が解除されてしまった場合でも、再度接合させることが可能となるため、外周領域１６を除去するとともに、中央領域１５の剥離を抑制できるという効果を奏する。また、改質層２１の形成位置にボイドが存在していた場合でも、圧着によりボイドを潰すことが可能である。

【0059】

また、実施形態のウエーハ１０の加工方法は、外周領域１６を除去するための分割起点となる環状の改質層２１を形成する工程（改質層形成ステップ１０３）が、ウエーハ１０同士を貼り合わせる工程（貼り合わせウエーハ形成ステップ１０２）より後の工程となる。これにより、改質層２１の形成加工に伴う加工屑が、貼り合わせ面に飛散することがないため、よりクリーンプロセスとすることができる。また、改質層２１の形成後、貼り合わせのためにウエーハ１０を搬送する必要がないため、搬送に伴うエッジ欠け等のリスクを抑制できる。

【0060】

〔第１変形例〕
本発明の第１変形例に係るウエーハ１０の加工方法を図面に基づいて説明する。図１３は、第１変形例に係るウエーハ１０の加工方法の流れを示すフローチャートである。図１３に示すように、第１変形例のウエーハ１０の加工方法は、プラズマ活性化処理ステップ２０１と、貼り合わせウエーハ形成ステップ２０２と、改質層形成ステップ２０３と、表出クラック形成ステップ２０４と、圧着ステップ２０５と、アニール処理ステップ２０６と、研削ステップ２０７と、を備える。

【0061】

なお、第１変形例のプラズマ活性化処理ステップ２０１、貼り合わせウエーハ形成ステップ２０２、改質層形成ステップ２０３、圧着ステップ２０５、アニール処理ステップ２０６、および研削ステップ２０７は、実施形態のプラズマ活性化処理ステップ１０１、貼り合わせウエーハ形成ステップ１０２、改質層形成ステップ１０３、圧着ステップ１０４、アニール処理ステップ１０５、および研削ステップ１０６、と同様の手順であるため、説明を省略する。

【0062】

（表出クラック形成ステップ２０４）
図１４は、図１３に示す表出クラック形成ステップ２０４後の貼り合わせウエーハ２０の一部を拡大して示す断面図である。表出クラック形成ステップ２０４は、改質層形成ステップ２０３を実施した後に実施される。表出クラック形成ステップ２０４は、第一のウエーハ１０－１の厚さ方向に改質層２１に重なる第二の改質層２１－１と、第二の改質層２１－１から第一のウエーハ１０－１の他方の面（第１変形例では、裏面１４）側に表出する第二のクラック２２－１と、を形成するステップである。

【0063】

表出クラック形成ステップ２０４において、第二の改質層２１－１および第二のクラック２２－１を形成する手順は、レーザービーム４３の集光点４４を位置づける高さを、改質層２１を形成する位置より裏面１４側に変更させる以外、改質層２１およびクラック２２を形成する手順と同様である。表出クラック形成ステップ２０４では、第二の改質層２１－１から伸展する第二のクラック２２－１が、第一のウエーハ１０－１に形成された改質層２１のうち、最も裏面１４側に形成された改質層２１から裏面１４側に伸展するクラック２２に連結するように、レーザービーム４３を照射する。

【0064】

また、第二のクラック２２－１が裏面１４側に表出するよう、レーザービーム４３の集光点４４の高さを変更して複数回レーザービーム４３を照射する、または、第一のウエーハ１０－１の厚さ方向に離れた複数の集光点４４を有するレーザービーム４３を照射することで、第一のウエーハ１０－１の厚さ方向に重なる複数の第二の改質層２１－１を形成する。図１４に示すように、第一のウエーハ１０－１は、第二の改質層２１－１および第二のクラック２２－１が形成されることによって、外周縁１２より所定距離内側の位置に沿う環状の領域に、第一のウエーハ１０－１の表面１３から裏面１４に亘って分割起点が形成される。

【0065】

以上説明したように、第１変形例のウエーハ１０の加工方法は、第一のウエーハ１０－１の表面１３側のみならず裏面１４側にもクラック２２（第二のクラック２２－１）を表出させる。改質層形成ステップ２０３において形成された改質層２１およびクラック２２に加え、表出クラック形成ステップ２０４において形成された第二の改質層２１－１および第二のクラック２２－１が膨出することによって、第一のウエーハ１０－１は、外周領域１６が、第二のウエーハ１０－２から離隔するような反りを生じさせる。これにより、仮接合状態であった第一のウエーハ１０－１の表面１３と第二のウエーハ１０－２の表面１３との接合は、外周領域１６において剥がれる。この際、クラック２２が表面１３のみに表出しているより、表面１３および裏面１４の両方の面に表出している方が、より外周領域１６の除去が容易である。

【0066】

〔第２変形例〕
本発明の第２変形例に係るウエーハ１０の加工方法を図面に基づいて説明する。図１５は、第２変形例に係るウエーハ１０の加工方法の流れを示すフローチャートである。図１５に示すように、第２変形例のウエーハ１０の加工方法は、プラズマ活性化処理ステップ３０１と、貼り合わせウエーハ形成ステップ３０２と、改質層形成ステップ３０３と、外周領域除去ステップ３０４と、圧着ステップ３０５と、アニール処理ステップ３０６と、研削ステップ３０７と、を備える。

【0067】

なお、第２変形例のプラズマ活性化処理ステップ３０１、貼り合わせウエーハ形成ステップ３０２、改質層形成ステップ３０３、圧着ステップ３０５、アニール処理ステップ３０６、および研削ステップ３０７は、実施形態のプラズマ活性化処理ステップ１０１、貼り合わせウエーハ形成ステップ１０２、改質層形成ステップ１０３、圧着ステップ１０４、アニール処理ステップ１０５、および研削ステップ１０６、と同様の手順であるため、説明を省略する。

【0068】

（外周領域除去ステップ３０４）
図１６は、図１５に示す外周領域除去ステップ３０４の一例を一部断面で示す側面図である。外周領域除去ステップ３０４は、圧着ステップ３０５を実施する前に実施される。外周領域除去ステップ３０４は、第一のウエーハ１０－１の環状の改質層２１が形成された位置よりも外周縁１２側の外周領域１６に対して外力を付与して外周領域１６を除去するステップである。第２変形例の外周領域除去ステップ３０４では、押圧部材８０で第一のウエーハ１０－１の厚み方向のせん断力を付与することによって、外周領域１６を除去する。

【0069】

押圧部材８０は、上下方向に移動可能であり、貼り合わせウエーハ２０の第一のウエーハ１０－１に対して上方から押圧し荷重をかけることで外力を付与する。外周領域除去ステップ３０４では、まず、第一のウエーハ１０－１が上方に位置するように貼り合わせウエーハ２０を載置する。次に、押圧部材８０を第一のウエーハ１０－１の外周領域１６に向けて鉛直方向に対向させた状態で下方に降下させ、押圧部材８０を第一のウエーハ１０－１の外周領域１６に押し付けて荷重をかける。

【0070】

これにより、押圧部材８０によって外周領域１６に対して下方向の外力が付与される。すると、改質層２１およびクラック２２を起点として、中央領域１５と外周領域１６とが分割され、第一のウエーハ１０－１の外周領域１６が除去される。

【0071】

外周領域除去ステップ３０４において外力を付与する方法は、図１６に示す第２変形例に記載した外周領域１６を上方から押圧してせん断方向への外力を付与する方法に限定されず、外周領域１６を持ち上げてせん断方向への外力を付与するものでもよいし、ローラによって破砕するものであってもよい。また、機械的な外力に限定されず、超音波による振動や、第一のウエーハ１０－１の裏面１４に貼り付けたエキスパンドテープを拡張することによる放射方向への外力であってもよい。

【0072】

以上説明したように、第２変形例のウエーハ１０の加工方法は、改質層形成ステップ３０３の後、圧着ステップ３０５の前に、外周領域除去ステップ３０４を実施して、第一のウエーハ１０－１の外周領域１６を除去している。これにより、接合強度が弱い状態で環状の改質層２１より外周縁１２側の外周領域１６を除去することができる。

【0073】

〔第３変形例〕
図１７は、第３変形例に係る改質層形成ステップ１０３、２０３、３０３後の貼り合わせウエーハ２０を示す平面図である。第３変形例の改質層形成ステップ１０３、２０３、３０３では、第一のウエーハ１０－１に形成する環状の改質層２１およびクラック２２より外周縁１２側の外周領域１６に、改質層２１と同心環状の補助改質層２３と表面１３側に表出する補助クラックとを形成する。

【0074】

補助改質層２３を形成する手順は、レーザービーム４３の照射位置を外周縁１２側に所定距離変更させる以外、改質層２１を形成する手順と同様である。補助改質層２３は、改質層２１を形成した後に形成してもよいし、改質層２１を形成する前に形成してもよい。また、照射するレーザービーム４３は、第一のウエーハ１０－１を透過する波長のレーザービームであり、改質層形成ステップ１０３、２０３、３０３における加工条件と同一でも異なっていてもよい。

【0075】

外周領域１６には、第一のウエーハ１０－１において、外周縁１２より所定距離内側の位置に沿う環状の補助改質層２３が形成され、補助改質層２３からは補助クラックが伸展する。この際、補助改質層２３から伸展する補助クラックが、第一のウエーハ１０－１の表面１３側に表出するように、レーザービーム４３の照射による補助改質層２３を形成する。なお、第１変形例の表出クラック形成ステップ２０４のように、補助クラックが、第一のウエーハ１０－１の表面１３側のみならず、裏面１４側に表出してもよい。

【0076】

第一のウエーハ１０－１は、補助改質層２３および補助クラックが膨出することによって、第一のウエーハ１０－１は、外周領域１６が、第二のウエーハ１０－２から離隔するような反りを生じさせる。これにより、改質層２１およびクラック２２が形成されることによって生じる反りと合わせて、より大きな反りが生じる。

【0077】

以上説明したように、第３変形例のウエーハ１０の加工方法は、第一のウエーハ１０－１の外周領域１６に改質層２１と同心環状の補助改質層２３および補助クラックを形成する。これにより、外周領域１６における第一のウエーハ１０－１の反りを促進させることができるため、より外周領域１６の除去が容易である。

【0078】

〔第４変形例〕
図１８は、第４変形例に係る改質層形成ステップ１０３、２０３、３０３後の貼り合わせウエーハ２０を示す平面図である。第４変形例の改質層形成ステップ１０３、２０３、３０３では、第一のウエーハ１０－１に形成する環状の改質層２１およびクラック２２より外周縁１２側の外周領域１６を、少なくとも二つ以上に区切る補助改質層２４および補助クラックを形成する。

【0079】

図１８に示す第４変形例では、例えば、第一のウエーハ１０－１の外周領域１６における周方向の所定の位置において、外周領域１６の内周縁と外周縁１２との間に、補助改質層２４を放射方向に形成する。補助改質層２４および補助クラックを形成する手順は、レーザービーム４３の照射中に集光点４４を移動させる方向が異なる以外、改質層２１およびクラック２２を形成する手順と同様である。

【0080】

具体的には、レーザービーム４３の集光点４４が第一のウエーハ１０－１の径方向外側に向かって移動するように、保持テーブル４１を移動させる。すなわち、外周領域１６に放射方向にレーザービーム４３を照射することによって、放射方向に沿って補助改質層２４を形成する。なお、集光点４４が第一のウエーハ１０－１の径方向外側から径方向内側へ移動するように保持テーブル４１を移動させながらレーザービーム４３を照射してもよい。この場合は、集光点４４が改質層２１に達した時点でレーザービーム４３の照射を停止させる。

【0081】

なお、補助改質層２４は、改質層２１を形成した後に形成してもよいし、改質層２１を形成する前に形成してもよい。また、照射するレーザービーム４３は、第一のウエーハ１０－１を透過する波長のレーザービームであり、改質層形成ステップ１０３、２０３、３０３における加工条件と同一でも異なっていてもよい。また、図１８に示す補助改質層２４は、外周領域１６を円周方向に８分割しているが、本発明では例えば更に倍の１６分割にしてもよく、第一のウエーハ１０－１の径や外周領域１６の幅の寸法に応じて適宜分割数を設定してよい。

【0082】

以上説明したように、第４変形例のウエーハ１０の加工方法は、第一のウエーハ１０－１の外周領域１６を少なくとも二つ以上に区切る補助改質層２３および補助クラックを形成する。これにより、外周領域１６において周方向に分割する分割起点が形成されるため、より外周領域１６の除去が容易である。

【0083】

〔第５変形例〕
図１９は、第５変形例に係る改質層形成ステップ１０３、２０３、３０３後の貼り合わせウエーハ２０の一部を拡大して示す断面図である。第５変形例の改質層形成ステップ１０３、２０３、３０３では、第一のウエーハ１０－１の内部に、一方の面（表面１３）と平行な方向に沿う補助改質層２５と、補助改質層２５から一方の面（表面１３）と平行な方向に沿って伸展する補助クラック２６と、を更に形成する。なお、平行な方向とは、伸展した補助クラック２６全体を平面に近似した近似平面の水平面に対する傾きが、±５度以内、好ましくは±２度以内であることを示す。

【0084】

第５変形例の改質層形成ステップ１０３、２０３、３０３では、補助改質層２５および補助クラック２６を、前述した改質層２１およびクラック２２を形成するより前に形成してもよいし、後に形成してもよい。補助改質層２５を形成する手順は、レーザービーム４３の照射位置を一方の面（表面１３）と平行な方向に沿う位置に変更させる以外、改質層２１を形成する手順と同様でよい。

【0085】

第５変形例の改質層形成ステップ１０３、２０３、３０３では、例えば、径方向に分岐したレーザービーム４３の複数の集光点４４が、外周領域１６に沿って環状に移動するように、レーザービーム４３を照射する。外周領域１６を一周加工した後は、複数の集光点４４の位置を径方向に移動させて、平面視において環状の外周領域１６全体が加工されるまで、同様に同心円状に加工する。これにより、外周領域１６全体に環状の補助改質層２５が形成される。この際、補助改質層２５からは補助クラック２６が第一のウエーハ１０－１の表面１３と平行な方向に沿って伸展し、平面視において外周領域１６全体に伸展する。

【0086】

以上説明したように、第５変形例のウエーハ１０の加工方法は、第一のウエーハ１０－１の外周領域１６において、第一のウエーハ１０－１の一方の面（表面１３）と平行な方向に沿う補助改質層２５および補助クラック２６を形成する。すなわち、第一のウエーハ１０－１の外周領域１６において、表面１３側と裏面１４側とを分断する層が形成される。

【0087】

補助改質層２５および補助クラック２６が膨出することによって、第一のウエーハ１０－１は、改質層２１およびクラック２２より外周縁１２側の外周領域１６が、第二のウエーハ１０－２から離隔するような反りを生じさせる。これにより、仮接合状態であった第一のウエーハ１０－１の表面１３と第二のウエーハ１０－２の表面１３との接合は、外周領域１６において剥がれる。この際、改質層２１およびクラック２２のみを形成する場合に比べ、より外周領域１６を反らせることができるので、後に続く工程での外周領域１６の除去がより容易である。

【0088】

なお、本発明は、上記実施形態および変形例に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

【符号の説明】

【0089】

１０ ウエーハ
１０－１ 第一のウエーハ
１０－２ 第二のウエーハ
１１ 基板
１２ 外周縁
１３ 表面
１４ 裏面
１５ 中央領域
１６ 外周領域
１７ 分割予定ライン
１８ デバイス
１９ 仕上げ厚さ
２０ 貼り合わせウエーハ
２１ 改質層
２１－１ 第二の改質層
２２ クラック
２２－１ 第二のクラック
２３、２４、２５ 補助改質層
２６ 補助クラック
４３ レーザービーム
４４ 集光点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】