JP2022123934A - 基板保持部材、積層装置、および基板保持方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板ホルダの加工工数を削減することによって、基板ホルダの製造コストおよび工期を削減する。【解決手段】基板を保持する基板保持部材であって、第１の形状を有する第１の部材と、第１の部材に積層され、第２の形状を有する第２の部材と、を備え、積層により第２の形状に基づいて変形した第１の部材で基板を保持する、基板保持部材を提供する。【選択図】図１４

Description

本発明は、基板保持部材、積層装置、および基板保持方法に関する。

特許文献１には、第１の基板および第２の基板を積層したときに第１の基板および第２の基板の間に生じる位置ずれを、予め設定された補正量で補正する積層装置が記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 再表２０１７／２１７４３１号公報

本発明の第１の態様においては、基板を保持する基板保持部材であって、第１の形状を有する第１の部材と、第１の部材に積層され、第２の形状を有する第２の部材と、を備え、積層により第２の形状に基づいて変形した第１の部材で基板を保持する、基板保持部材を提供する。

本発明の第２の態様においては、第１の基板と第２の基板とを積層する積層装置であって、上記基板保持部材を有する積層装置を提供する。

本発明の第３の態様においては、基板を保持する基板保持方法であって、第１の形状を有する第１の部材に、第２の形状を有する第２の部材を積層する段階と、積層段階により第２の形状に基づいて変形した第１の部材で前記基板を保持する段階と、を含む、基板保持方法を提供する。

本発明の第４の態様においては、第１の基板と第２の基板とを積層する積層方法であって、上記基板保持方法を有する積層方法を提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

第１の実施形態における積層装置１００の模式的平面図である。 プリアライナ５００の一部を用いた基板２１１の計測を例示する模式図である。 積層装置１００において積層される基板２１１，２１３の模式的平面図である。 積層装置１００において積層される二つの基板２１１，２１３のうち上の基板２１１を保持する基板ホルダ２２１の模式的断面図である。 積層装置１００において積層される二つの基板２１１，２１３のうち下の基板２１３を保持する基板ホルダ２２３の模式的断面図である。 積層装置１００において基板２１１，２１３を積層して積層体２３０を作製する手順を示すフローチャートである。 積層部３００の構造と共に、基板２１１，２１３を保持した基板ホルダ２２１，２２３が積層部３００に搬入された後の様子を示す図である。 ステップＳ０４における積層部３００の動作を説明する図である。 基板２１１，２１３を位置合わせした状態における積層部３００の模式的断面図である。 位置合わせされた状態の基板２１１，２１３および基板ホルダ２２１，２２３の状態を示す図である。 基板２１１，２１３の接合を開始した状態における積層部３００の模式的断面図である。 接合が開始された状態の基板２１１，２１３および基板ホルダ２２１，２２３の状態を示す図である。 基板ホルダ２２１による基板２１１の保持を解除状態の基板２１１，２１３および基板ホルダ２２１，２２３の状態を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、第１の実施形態における基板ホルダ２２３ａの概略構成を示す図である。 第１の実施形態において製造する上アダプタ１２ａおよび下アダプタ１１ａの詳細を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、第２の実施形態における基板ホルダ２２３ｂの概略構成を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、第３の実施形態における基板ホルダ２２３ｃの概略構成を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、第４の実施形態における基板ホルダ２２３ｄの概略構成を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、第５の実施形態における基板ホルダ２２３ｅの概略構成を示す図である。 第１の実施形態から第５の実施形態の基板ホルダ２２３ａから基板ホルダ２２３ｅ、および比較例の基板ホルダ２２３を比較する表である。 図６のステップＳ０１における基板ホルダのセットの詳細を示すフローチャートである。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態における積層装置１００の模式的平面図である。積層装置１００は、ひとつの基板２１１を他の基板２１３と積層して積層体２３０を形成する装置であり、筐体１１０と、筐体１１０の外側に配された基板カセット１２０、１３０と、制御部１５０と、筐体１１０の内部に配された搬送部１４０と、積層部３００と、ホルダストッカ４００と、プリアライナ５００と、活性化装置６００とを備える。

一方の基板カセット１２０は、これから積層する基板２１１，２１３を収容する。他方の基板カセット１３０は、基板２１１，２１３を積層して形成された複数の積層体２３０を収容する。基板カセット１２０を用いることにより、複数の基板２１１，２１３を一括して積層装置１００に搬入できる。また、基板カセット１３０を用いることにより、複数の積層体２３０を一括して積層装置１００から搬出できる。

搬送部１４０は、基板２１１，２１３および基板ホルダ２２１，２２３を、積層装置１００の内部に搬送する。ホルダストッカ４００には、複数の基板ホルダ２２１，２２３が収容される。搬送部１４０は、ホルダストッカ４００から選択した基板ホルダ２２１，２２３を予め積層部３００の内部に搬入してセットし、その後、積層する基板２１１，２１３を積層部３００の内部に搬入する。搬送部１４０は、基板２１１，２１３を保持した基板ホルダ２２１，２２３を、積層部３００の内部に搬送してもよい。

基板ホルダ２２１，２２３は、基板保持部材の一例であり、基板２１１，２１３よりも一回り大きな寸法を有し、剛性の高い円板状の部材である。基板ホルダ２２１，２２３の各々は、静電チャック、真空チャック等の基板吸着機能を有し、積層装置１００の内部において基板２１１，２１３を個々に保持する。

図２は、プリアライナ５００の一部を用いた基板２１１，２１３の計測を例示する模式図である。プリアライナ５００は、回転駆動部５１０、縁検出部５２０、および距離計測部５３０を有する。

回転駆動部５１０は、搭載された基板２１１，２１３の中心付近を重力に抗して支持しつつ回転させる。縁検出部５２０は、回転する基板２１１，２１３の外周端部の位置を継続的に検出する。これにより、プリアライナ５００は、回転中心に対する基板２１１，２１３の偏心量を検出して、個々の基板２１１，２１３の幾何学的中心を検出する。また、基板２１１，２１３に設けられたノッチ等を検出して、基板２１１，２１３の向きも検出する。

プリアライナ５００は、距離計測部５３０を用いて基板２１１，２１３の変形を計測する。距離計測部５３０は、回転する基板２１１，２１３の図中下面までの距離を、回転軸と並行な方向から検出する。これにより、検出した距離の変動に基づいて、基板２１１，２１３の厚さ方向の変形を周方向に連続的に検出できる。更に、距離計測部５３０を、基板２１１の径方向に走査させることにより、基板２１１，２１３全体の変形に関する状態を計測できる。

この段階で、予め定めた範囲よりも大きな変形が検出された基板２１１，２１３は積層に適さないと判断してもよい。積層に適さないと判断された基板２１１，２１３を、予め定められた位置、例えば，基板カセット１３０の特定の収容位置に搬送して、積層の対象から除いてもよい。

ある基板２１１，２１３を積層の対象から外す判断は、例えば、基板２１１，２１３の変形量が予め定めた範囲を超えていることに基づいて行ってもよい。ここで、予め定めた範囲を超えているとは、例えば、保持部材である基板ホルダ２２１，２２３の吸着力では、基板２１１，２１３を基板ホルダ２２１，２２３の保持面に密着させることができないほど基板２１１，２１３が変形している場合である。

また、予め定めた範囲を超えているとは、例えば、計測対象となった基板２１１，２１３の変形量が、後述する補正による補正量の限界を超えた場合である。更に、予め定めた範囲を超えているとは、例えば、測定の対象となった基板２１１，２１３と、それに積層する基板２１１，２１３との組み合わせが既に決まっている場合に、二つの基板２１１，２１３の変形量の差による位置ずれが、後述する補正では解消できない大きさに達している場合である。補正量とは、互いに接合される二つの基板２１１，２１３の位置ずれが閾値以下となるように、二つの基板２１１，２１３の少なくとも一方に生じさせる変形量である。

制御部１５０は、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等のプロセッサ、及びＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリにより構成され、制御プログラムに基づき積層装置１００の各部を相互に連携させて統括的に制御する。また、制御部１５０は、外部からのユーザの指示を受け付けて、積層体２３０を製造する場合の製造条件を設定する。更に、制御部１５０は、積層装置１００の動作状態を外部に向かって表示するユーザインターフェイスも有する。

活性化装置６００は、基板２１１，２１３の上面を活性化するプラズマを発生する。活性化装置６００により活性化された基板２１１，２１３は、互いに接触または接近することにより自律的に吸着して接合する。

積層部３００は、各々が基板２１１，２１３を保持して対向する一対のステージを有し、ステージに保持した基板２１１，２１３を相互に位置合わせした後、互いに接触させて積層することにより積層体２３０を形成する。したがって、積層部３００は、基板２１１，２１３を相互に位置合わせする位置合わせ装置として機能する。

積層装置１００において積層される基板２１１，２１３は、素子、回路、端子等が形成された基板２１１，２１３の他に、未加工のシリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、ガラス基板等であってもよい。また、積層する基板２１１，２１３の組み合わせは、回路基板と未加工基板であっても、未加工基板同士であってもよい。更に、積層される基板２１１，２１３は、それ自体が、既に複数の基板を積層して形成された積層体であってもよい。

図３は、積層装置１００において積層される基板２１１，２１３の模式的平面図である。基板２１１，２１３は、ノッチ２１４と、複数の回路領域２１６および複数のアライメントマーク２１８とを有する。

回路領域２１６は、基板２１１，２１３の表面に、基板２１１，２１３の面方向に周期的に配される。回路領域２１６の各々には、フォトリソグラフィ技術等より形成された半導体装置、配線、保護膜等が設けられる。回路領域２１６には、基板２１１，２１３を他の基板２１１，２１３、リードフレーム等に電気的に接続する場合に接続端子となるパッド、バンプ等の接続部を含む構造物も配される。

アライメントマーク２１８は、基板２１１，２１３の表面に形成された構造物の一例であり、回路領域２１６相互の間に配されたスクライブライン２１２に重ねて配される。アライメントマーク２１８は、この基板２１１，２１３を積層対象である他の基板２１１，２１３と位置合わせする場合に指標として利用される。

図４は、積層装置１００において積層される二つの基板２１１，２１３のうち上の基板２１１を保持する基板ホルダ２２１の模式的断面図である。基板ホルダ２２１は、平坦な保持面２２５を有し、静電チャック、真空チャック等の、基板２１１を吸着して保持する機能を有する。なお、基板ホルダ２２１は、中央が隆起した凸形状の保持面や、部分的な凹凸形状の保持面を有してもよい。

二つの基板２１１，２１３の一方の基板２１１は、後述するように、他方の基板２１３に積層される段階で基板ホルダ２２１による保持から開放される。本実施形態では、一方の基板２１１は、平坦な保持面２２５を有する基板ホルダ２２１に保持される。

図５は、積層装置１００において積層される二つの基板２１１，２１３のうち下の基板２１３を保持する基板ホルダ２２３の模式的断面図である。基板ホルダ２２３の保持面２２５は、図示の例では、中央が隆起した凸形状を有する。

基板ホルダ２２３は、静電チャック、真空チャック等の、基板２１１を吸着して保持する機能を有する。このため、基板ホルダ２２３に保持された基板２１３は、保持面２２５の形状に沿って湾曲しており、基板２１３の中心を頂点として凸変形している。なお、図５に示す基板ホルダ２２３の断面図は模式図であり、第１の実施形態における基板ホルダ２２３の詳細については、図１４以降で具体的に記述する。

図６は、積層装置１００において基板２１１，２１３を積層して積層体２３０を作製する手順を示すフローチャートである。

制御部１５０は、ホルダストッカ４００から基板ホルダ２２１，２２３を選択し、選択した基板ホルダ２２１，２２３を搬送部１４０によって予め積層部３００の内部に搬入してセットする（ステップＳ０１）。続いて、制御部１５０は、プリアライナ５００の距離計測部５３０を用いて基板２１１，２１３の変形を計測する（ステップＳ０２）。続いて、制御部１５０は、積層する基板２１１，２１３における接合面を活性化する（ステップＳ０３）。制御部１５０は、活性化装置６００の生成したプラズマにより基板２１１，２１３の表面を走査させる。これにより、基板２１１，２１３のそれぞれの表面が清浄化され、化学的な活性が高くなる。このため、基板２１１，２１３は、互いに接触または接近することにより自律的に吸着して接合する。

なお、基板２１１，２１３は、プラズマに暴露する方法の他に、不活性ガスを用いたスパッタエッチング、イオンビーム、高速原子ビーム等、または、研磨等の機械的な処理によりを活性化することもできる。イオンビームや高速原子ビームを用いる場合は、積層部３００を減圧下において生成することが可能である。また更に、紫外線照射、オゾンアッシャー等により基板２１１，２１３を活性化することもできる。更に、例えば、液体または気体のエッチャントを用いて、基板２１１，２１３の表面を化学的に清浄化することにより活性化してもよい。

続いて、互いに重ね合わされる基板２１１，２１３を積層部３００に搬入する（ステップＳ０４）。

図７は、積層部３００の構造と共に、基板２１１，２１３を保持した基板ホルダ２２１，２２３が積層部３００に搬入された後の様子を示す図である。積層装置１００における積層部３００は、枠体３１０、固定ステージ３２２および移動ステージ３３２を備える。

枠体３１０は、床面３０１に対して平行な底板３１２および天板３１６と、床面３０１に対して垂直な複数の支柱３１４とを有する。

天板３１６の図中下面に下向きに固定された固定ステージ３２２は、真空チャック、静電チャック等の保持機能を有する。図示のように、固定ステージ３２２には、平坦な保持面２２５を有する基板ホルダ２２１と共に基板２１１が保持されている。

天板３１６の下面には、顕微鏡３２４が固定されている。顕微鏡３２４は、固定ステージ３２２に対向して配置された移動ステージ３３２に保持された基板２１３の上面を観察できる。

移動ステージ３３２は、図中に矢印Ｙで示す方向に移動するＹ方向駆動部３３３上に搭載される。Ｙ方向駆動部３３３は、底板３１２上に配されたＸ方向駆動部３３１に重ねられている。Ｘ方向駆動部３３１は、底板３１２と平行に、図中に矢印Ｘで示す方向に移動する。これにより、移動ステージ３３２は、Ｘ－Ｙ方向に二次元的に移動できる。図示の移動ステージ３３２には、基板ホルダ２２３に保持された基板２１１が保持されている。図示していないが、基板ホルダ２２３は湾曲した保持面２２５を有し、基板２１３も保持面２２５に沿って湾曲された状態で保持されている。

なお、基板ホルダ２２１，２２３を用いることなく、積層装置１００の積層部３００において基板２１１，２１３が載置される固定ステージ３２２または移動ステージ３３２が基板２１１，２１３を直接保持してもよい。この場合は、固定ステージ３２２または移動ステージ３３２が保持部材となる。

また、移動ステージ３３２は、矢印Ｚで示す方向に昇降するＺ方向駆動部３３５によりＹ方向駆動部３３３に対して昇降する。

Ｘ方向駆動部３３１、Ｙ方向駆動部３３３およびＺ方向駆動部３３５による移動ステージ３３２の移動量は、干渉計等を用いて精密に計測される。また、Ｘ方向駆動部３３１およびＹ方向駆動部３３３は、粗動部と微動部との２段構成としてもよい。これにより、高精度な位置合わせと、高いスループットとを両立させて、移動ステージ３３２に搭載された基板２１１の移動を、制御精度を低下させることなく高速に接合できる。

Ｙ方向駆動部３３３には、顕微鏡３３４が、それぞれ移動ステージ３３２の側方に更に搭載される。顕微鏡３３４は、固定ステージ３２２に保持された下向きの基板２１１の下面を観察できる。

なお、積層部３００は、底板３１２に対して垂直な回転軸の回りに移動ステージ３３２を回転させる回転駆動部、および、移動ステージ３３２を揺動させる揺動駆動部を更に備えてもよい。これにより、移動ステージ３３２の傾斜角度を調整し、移動ステージ３３２を固定ステージ３２２に対して平行にすると共に、移動ステージ３３２に保持された基板２１３を回転させて、基板２１１，２１３の位置合わせ精度を向上させることができる。

制御部１５０は、顕微鏡３２４、３３４の焦点を相互に合わせたり共通の指標を観察させたりすることにより、顕微鏡３２４、３３４を相互に予め較正しておく。これにより、積層部３００における一対の顕微鏡３２４、３３４の相対位置が測定される。次に、再び図６を参照すると、積層部３００においては、基板２１１，２１３の各々に形成されたアライメントマーク２１８を検出する（ステップＳ０５）。

図８は、ステップＳ０４における積層部３００の動作を説明する図である。ステップＳ０４において、制御部１５０は、Ｘ方向駆動部３３１およびＹ方向駆動部３３３を動作させて、顕微鏡３２４、３３４により基板２１１，２１３の各々に設けられたアライメントマーク２１８を検出させる。

こうして、相対位置が既知である顕微鏡３２４、３３４で基板２１１，２１３のアライメントマーク２１８の位置を検出することにより、制御部１５０は、基板２１１，２１３の相対位置を算出して、移動ステージ３３２の移動量を算出する（ステップＳ０６）。すなわち、積層部３００においては、対応する回路領域２１６が互いに重なり合うように、移動ステージ３３２の移動量を算出する。なお、制御部１５０は、移動ステージ３３２が傾斜しており傾斜角度の調整が必要な場合には傾斜角度の調整量も算出する。

ステップＳ０６において算出する移動ステージ３３２の移動量は、基板２１１，２１３の複数のアライメントマーク２１８の位置を多点計測して統計処理する手法を実行することにより算出することができる。上記手法としては、例えば、エンハンストグローバルアライメント法（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｇｌｏｂａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ， ＥＧＡ）が挙げられる。

再び図６を参照する。次に、制御部１５０は、図９に示すように、ステップＳ０５で算出した移動量に基づいて移動ステージ３３２を移動させて、基板２１１，２１３を位置合わせする（ステップＳ０７）。図１０は、位置合わせされた状態の基板２１１，２１３および基板ホルダ２２１，２２３の状態を示す図である。

再び図６を参照する。次に、制御部１５０は、図１１に示すように、Ｚ方向駆動部３３５により移動ステージ３３２を上昇させ、位置合わせされた基板２１１，２１３を互いに接触させて、基板２１１，２１３の接合を開始する（ステップＳ０８）。図１２は、接合が開始された状態の基板２１１，２１３および基板ホルダ２２１，２２３の状態を示す図である。

図１２に示すように、ステップＳ０８において接触した時点では、平坦な一方の基板２１１と、湾曲した他方の基板２１３は、一部分で接触する。これにより、図中に点線Ｃで囲って示すように、基板２１１，２１３の略中央に、基板２１１，２１３が部分的に接合された接合の起点が形成される。

続いて、図１３に示すように、基板２１１，２１３の一部が接触した後、制御部１５０は、固定ステージ３２２における基板ホルダ２２１による基板２１１の保持を解除する。これにより自由になった図中上側の基板２１１は、それ自体の重量と、活性化された基板２１１，２１３自体の分子間力とにより、接合された領域を自律的に拡大し、やがて、全面で接合される。こうして、積層部３００において、基板２１１，２１３による積層体２３０が形成される。

積層体２３０において、図中下側の基板２１３は、ステップＳ０８以降の積層過程を通じて、保持面２２５が湾曲した基板ホルダ２２３に保持され続けている。よって、基板ホルダ２２３により補正された状態で基板２１１に接合されるので、基板２１１，２１３相互の倍率差等が補正される。基板２１１，２１３に生じる倍率差等の歪みの補正の詳細については、図１４以降で具体的に記述する。

なお、上記のように基板２１１，２１３の接触領域が拡大していく過程で、制御部１５０は、基板ホルダ２２３による基板２１３の保持の一部または全部を解除してもよい。また、固定ステージ３２２による基板ホルダ２２３の保持を解除してもよい。基板２１３の保持を解除する場合、接触領域の拡大過程で、上側の基板２１１からの引っ張り力により、下側の基板２１３が基板ホルダ２２３から浮き上がって湾曲する。これにより、下側の基板２１３の表面が伸びるように形状が変化するので、この伸び量の分、上側の基板２１１の表面の伸び量との差が小さくなる。

従って、二つの基板２１１，２１３間の異なる変形量に起因する位置ずれが抑制される。基板ホルダ２２３による保持力を調整することにより、基板ホルダ２２３からの基板２１３の浮き上がり量を調整することができるので、複数の基板ホルダ２２３に予め設定された補正量と実際に必要となる補正量との間に差が生じた場合には、この基板ホルダ２２３の保持力の調整により、差分を補うことができる。

更に、固定ステージ３２２に保持された基板２１１を解放せずに、移動ステージ３３２に保持された基板２１３を解放することにより、基板２１１，２１３の接合を進行させてもよい。更に、固定ステージ３２２および移動ステージ３３２の双方において基板２１１，２１３を保持したまま、固定ステージ３２２および移動ステージ３３２を近づけていくことにより、基板２１１，２１３を接合させてもよい。

こうして形成された積層体２３０は、搬送部１４０により積層部３００から搬出され（ステップＳ０９）、基板カセット１３０に収納される。

以降、基板ホルダ２２１，２２３を用いた基板２１１，２１３の歪みの補正について詳細に説明する。まず、基板２１１，２１３に生じる歪みについて、歪みの種類などを説明する。基板２１１，２１３に生じる歪みとは、基板２１１，２１３における構造物の設計座標すなわち設計位置からの変位である。基板２１１，２１３に生じる歪みは、平面歪みと立体歪みとを含む。

平面歪みは、基板２１１，２１３の接合面に沿った方向に生じた歪みであり、基板２１１，２１３のそれぞれの構造物の設計位置に対して変位した位置が線形変換により表される線形歪みと、線形変換により表すことができない、線形歪み以外の非線形歪みとを含む。

線形歪みは、変位量が中心から径方向に沿って一定の増加率で増加する倍率歪みを含む。倍率歪みは、基板２１１，２１３の中心からの距離Xにおける設計値からのずれ量をXで除算することにより得られる値であり、単位はｐｐｍである。倍率歪みには、等方倍率歪みが含まれる。等方倍率歪みは、設計位置からの変位ベクトルが有するＸ成分およびＹ成分が等しい、すなわち、Ｘ方向の倍率とＹ方向の倍率とが等しい歪みである。設計位置からの変位ベクトルが有する、Ｘ成分およびＹ成分が異なる、すなわち、Ｘ方向の倍率とＹ方向の倍率とが異なる歪みである非等方倍率歪みは、非線形歪みに含まれる。

線形歪みは、直交歪みを含む。直交歪みは、基板２１１，２１３の中心を原点として互いに直交するＸ軸およびＹ軸を設定したときに、構造物が原点からＹ軸方向に遠くなるほど大きな量で、設計位置からＸ軸方向に平行に変位している歪みである。当該変位量は、Ｘ軸に平行にＹ軸を横切る複数の領域のそれぞれにおいて等しく、変位量の絶対値は、Ｘ軸から離れるに従って大きくなる。さらに直交歪みは、Ｙ軸の正側の変位の方向とＹ軸の負側の変位の方向とが互いに反対である。

基板２１１，２１３の立体歪みは、基板２１１，２１３の接合面に沿った方向以外の方向すなわち接合面に交差する方向への変位である。立体歪みには、基板２１１，２１３が全体的にまたは部分的に曲がることにより基板２１１，２１３の全体または一部に生じる湾曲が含まれる。ここで、基板２１１，２１３が曲がるとは、基板２１１，２１３が、当該基板２１１，２１３上の３点により特定された平面上に存在しない点を基板２１１，２１３の表面が含む形状に変化することを意味する。立体歪みにも線形歪みと非線形歪みとが含まれる。

また、湾曲とは、基板２１１，２１３の表面が曲面をなす歪みであり、例えば基板２１１，２１３の反りが含まれる。本実施例においては、反りは、重力の影響を排除した状態で基板２１１，２１３に残る歪みをいう。反りに重力の影響を加えた基板２１１，２１３の歪みを、撓みと呼ぶ。なお、基板２１１，２１３の反りには、基板２１１，２１３全体が概ね一様な曲率で屈曲するグローバルな反りと、基板２１１，２１３の一部で局所的な曲率が変化して屈曲する、ローカルな反りとが含まれる。

非線形歪みは、多種多様な要因が相互に影響し合うことによって生じるが、その主たる要因は、シリコン単結晶基板における結晶異方性、および、基板２１１，２１３の製造プロセスである。基板２１１，２１３の製造プロセスにおいて、基板２１１，２１３には複数の構造物が形成される。例えば、構造物として、複数の回路領域２１６と、スクライブライン２１２と、複数のアライメントマーク２１８とが基板２１１，２１３に形成される。複数の回路領域２１６の各々には、構造物として、フォトリソグラフィ技術等より形成された配線、保護膜等の他、基板２１１，２１３を他の基板２１３、２１１、リードフレーム等に電気的に接続する場合に接続端子となるパッド、バンプ等の接続部も配されている。これらの構造物の構造や配置、すなわち構造物の構成は基板２１１，２１３の面内の剛性分布や面内応力分布に影響を与え、剛性分布や面内応力分布にムラが生じると、基板２１１，２１３には局所的な湾曲が発生する。

これらの構造物の構成は、基板２１１，２１３毎に異なっていても、ロジックウェハ、ＣＩＳウェハ、メモリウェハ等の基板２１１，２１３の種類毎に異なっていてもよい。また、製造プロセスが同じであっても、製造装置に依って構造物の構成が多少異なることも考えられるので、それらの構造物の構成は基板２１１，２１３の製造ロット毎に異なっていてもよい。このように、基板２１１，２１３に形成される複数の構造物の構成は、基板２１１，２１３毎、基板２１１，２１３の種類毎、基板２１１，２１３の製造ロット毎、又は、基板２１１，２１３の製造プロセス毎に異なり得る。それゆえに、基板２１１，２１３の面内の剛性分布も同様に異なる。従って、製造プロセスおよび接合過程で生じる基板２１１，２１３の湾曲状態も同様に異なる。

以上のような、基板２１１，２１３に生じた線形歪みおよび非線形歪みは、基板２１１，２１３を保持する基板ホルダ２２１，２２３の形状を制御することにより補正できる。例えば、線形歪みである倍率成分の歪みが生じた基板２１３に対しては、図４に示すように、周方向について一様な凸形状の線型曲面の保持面２２５を有する基板ホルダ２２３を使用して、基板ホルダ２２３が吸着した基板２１３を変形させることにより、基板２１３の倍率を変化させる補正ができる。

さらに、周方向について部分的な凹または凸形状の保持面２２５を有する基板ホルダ２２１，２２３を用いることにより、基板２１３に生じた歪みの成分のうち非線形成分を補正することができる。非線形成分を補正するために、基板ホルダ２２１，２２３は、例えば、中央付近が凹んだ形状を有してもよく、中央付近の曲率が他の領域に比較して小さい形状を有してもよい。以上のような、基板ホルダ２２１，２２３に施す周方向について部分的な凹または凸形状の加工を高次凹凸加工という。

さらに、上記のように、基板２１１，２１３は、面内で不均一に湾曲していたり、面内全体で一様に湾曲していたりする場合があり、例えば、基板２１１，２１３の周縁側が、貼り合わせ面の側に向かって凹状に反っている場合がある。そのような基板２１１，２１３を、真空吸着式の基板ホルダ２２１，２２３によって保持する場合、基板２１１，２１３には、外周側に位置して基板ホルダ２２１，２２３に吸着保持されない領域、すなわちオーバーハング部分が存在し、基板２１１，２１３のオーバーハング部分が上述の凹状の反りに起因して貼り合わされる他の基板の側に跳ね上がる。その結果、外周側で基板２１１と基板２１３との間の空間が狭くなり、積層体２３０の外周側にボイドの発生リスクが高まる。

このような、積層体２３０の外周側に発生するボイドを除去するために、基板ホルダ２２１，２２３の外周部の少なくとも一部の領域を、基板ホルダ２２１，２２３の中央部よりも大きい曲率で湾曲するように、基板ホルダ２２１，２２３の加工を行う。これにより、基板２１１，２１３を貼り合わせる際に、積層体２３０の外周部において基板２１１と基板２１３との間の空間を広くすることができ、当該領域においてボイドが発生するリスクを下げることができる。

以上のような、基板ホルダ２２１，２２３の外周部の少なくとも一部の領域を、基板ホルダ２２１，２２３の中央部よりも大きい曲率で湾曲させる加工を、外周ラウンド加工という。基板ホルダ２２１，２２３に対して外周ラウンド加工を施すことにより、積層体２３０の外周部に発生するボイドを削減することができる。

以上のように、基板ホルダ２２１，２２３に、凸加工と、高次凹凸加工と、外周ラウンド加工の３つ加工を行うことにより、基板２１１，２１３の倍率歪みと非線形歪みを補正し、また、積層体２３０の外周部に発生するボイドを削減することができる。

ここで、従来の基板ホルダ２２１，２２３では、１枚の基板ホルダ２２１，２２３に倍率補正のための凸加工と、非線形補正のための高次凹凸加工と、外周ボイドを軽減するための外周ラウンド加工の３つの加工を行っていた。ここで、基板２１１，２１３の倍率補正は複数種類が必要とされることが多く、複数種類の倍率補正が必要な場合、全加工を盛り込んだ基板ホルダ２２１，２２３を必要な倍率補正の数だけ準備する必要があり、製造コストおよび工期の面での負荷が非常に大きかった。

具体的には、例えば、７種類の倍率補正が必要となる場合、各種類の倍率補正に適合する凸加工と、高次凹凸加工と、外周ラウンド加工を施した７枚の基板ホルダ２２１，２２３を製造する必要があり、この場合、倍率補正のための凸加工の加工工数は７点、高次凹凸加工の加工工数は７点、外周ラウンド加工の加工工数は７点であり、計２１点の加工工数を必要としていた。

これに対して、第１の実施形態における基板ホルダ２２１，２２３は、基板ホルダ２２１，２２３を下アダプタと上アダプタの上下２枚構成とし、下アダプタと上アダプタに基板ホルダ２２１，２２３の機能を分割する。これにより、複数種類の倍率補正が必要な場合において、基板ホルダ２２１，２２３の加工工程を削減することを目的とする。以下、第１の実施形態における基板ホルダ２２１，２２３の構成について詳細に説明する。なお、以降の説明においては、移動ステージ３３２に載置される基板ホルダ２２３および基板２１３を例にとって説明するが、固定ステージ３２２に載置される基板ホルダ２２１および基板２１１に対しても同様に適用可能である。

図１４（ａ）および（ｂ）は、第１の実施形態における基板ホルダ２２３ａの概略構成を示す図である。図１４（ａ）は基板ホルダ２２３ａの分解斜視図であり、図１４（ｂ）は基板ホルダ２２３ａの側面断面図である。なお、図１４（ａ）および（ｂ）は模式図であり、厚み等が実際の縮尺とは異なっている。図１４（ａ）および（ｂ）に示すように、基板ホルダ２２３ａは、第３の部材としてのバキュームプレート１０ａと、第２の部材としての下アダプタ１１ａと、第１の部材としての上アダプタ１２ａとを有する。上アダプタ１２ａの上面には、基板２１３が吸着される。

バキュームプレート１０ａは、移動ステージ３３２本体に取り付けられる。バキュームプレート１０ａは、厚さ方向の第３の形状を有する。第１の実施形態において、第３の形状は平坦な形状である。バキュームプレート１０ａの厚さは、例えば、２５ｍｍである。バキュームプレート１０ａは、ケイ素をベースにアルミニウム、酸素および窒素を合成したセラミックス素材（例えばサイアロン）により形成される。また、バキュームプレート１０ａは、酸化アルミニウムまたは炭化ケイ素により形成されてもよい。バキュームプレート１０ａは、上面１０１ａおよび下面１０２ａを有する。バキュームプレート１０ａの上面１０１ａには、下アダプタ１１ａが積層される。図示の例において、バキュームプレート１０ａの上面１０１ａおよび下面１０２ａは、平坦な面である。バキュームプレート１０ａは、吸気路１５ａ１、１５ａ２、１５ａ３を有する。なお、図１４（ｂ）では便宜上、吸気路１５ａ１、１５ａ２、１５ａ３を左右に２セットのみ示しているが、吸気路１５ａ１、１５ａ２、１５ａ３は複数あってよい。

下アダプタ１１ａは、バキュームプレート１０ａの上面１０１ａに積層される。下アダプタ１１ｂは、厚さ方向の第２の形状を有する。第１の実施形態において、第２の形状は凹形状である。下アダプタ１１ａは、第２の形状を有する第２の面としての上面１１１ａと、下面１１２ａとを有する。図示の例では、下アダプタ１１ａの、上アダプタ１２ａが載置される上面１１１ａは凹面であり、バキュームプレート１０ａに対向する下面１１２ａは平坦な面であるが、これを反転させて用いてもよく、または、下アダプタ１１ａの上面１１１ａを平坦に加工し下面１１２ａを凹面に加工してもよい。第１の実施形態において、下アダプタ１１ａは上アダプタ１２ａの凸量を調整するために使用される。下アダプタ１１ａの厚さは、例えば、５ｍｍである。ここで、厚さとは最大厚をいい、下アダプタ１１ａが凸形状の場合は中央部の厚さであり、下アダプタ１１ａが凹形状の場合は外周部の厚さである。下アダプタ１１ｂは、酸化アルミニウムまたは炭化ケイ素により形成される。下アダプタ１１ａは、バキュームプレート１０ａの吸気路１５ａ２、１５ａ３に連通する吸気路１５ｂ１、１５ｂ２を有する。なお、図１４（ｂ）では便宜上、吸気路１５ｂ１５ｂ１、１５ｂ２を左右に２セットのみ示しているが、吸気路１５ｂ１、１５ｂ２は複数あってよい。

下アダプタ１１ａの上面１１１ａには、上アダプタ１２ａが密着して積層される。したがって、下アダプタ１１ａの形状は上アダプタ１２ａの形状に反映され、下アダプタ１１ａの形状に基づいて上アダプタ１２ａの形状が変形する。なお、上アダプタ１２ａの剛性は、下アダプタ１１ａの剛性よりも低くてもよい。これにより、下アダプタ１１ａの形状が上アダプタ１２ａの形状に反映され易くなる。

下アダプタ１１ａの上部に積層された上アダプタ１２ａは、厚さ方向の第１の形状を有する。上アダプタ１２ａは、第１の形状を有する第１の面としての上面１２１ａと、下面１２２ａとを有する。第１の実施形態において、第１の形状は、上アダプタ１２ａの基板２１３が載置される上面１２１ａの形状であり、凸加工、高次凹凸加工、および外周ラウンド加工が複合して施された形状である。図示の例では、上アダプタ１２ａの、下アダプタ１１ａに対向する下面１２２ａは平面であり、基板２１３が載置される上面１２１ａは凸面である。上アダプタ１２ａの厚さは、例えば、５ｍｍである。上アダプタ１２ａは、酸化アルミニウムまたは炭化ケイ素により形成される。尚、上アダプタ１２ａを反転させて用いてもよく、または、上アダプタ１２ａの上面１２１ａを平坦に加工し下面１２２ａを凹面に加工してもよく、上面１２１ａおよび下面１２２ａにそれぞれ異なる形状を加工してもよい。上アダプタ１２ａは、下アダプタ１１ａの吸気路１５ｂ２に連通する吸気路１５ｃを有する。なお、図１４（ｂ）では便宜上、吸気路１５ｃを左右に２つのみ示しているが、吸気路１５ｃは複数あってよい。

バキュームプレート１０ａの吸気路１５ａ１に接続された図示しない負圧源により吸気路１５ａ１内の気体が吸引され、下アダプタ１１ａがバキュームプレート１０ａに吸着される。また、バキュームプレート１０ａの吸気路１５ａ２と、下アダプタ１１ａの吸気路１５ｂ１が連通することにより上アダプタ１２ａが下アダプタ１１ａに吸着される。また、バキュームプレート１０ａの吸気路１５ａ３と、下アダプタ１１ａの吸気路１５ｂ２と、上アダプタ１２ａの吸気路１５ｃとが連通することにより基板２１３が上アダプタ１２ａに吸着される。なお、これに代えてまたはこれに加えて、バキュームプレート１０ａと、下アダプタ１１ａと、上アダプタ１２ａと、基板２１３とを静電吸着により吸着してもよい。

第１の実施形態において、積層により、第１の面としての上面１２１ａが第２の面としての上面１１１ａの形状に基づいて変形する。具体的には、上アダプタ１２ａの上面１２１ａの形状は、下アダプタ１１ａに積層された状態で、上アダプタ１２ａの形状および下アダプタ１１ａの形状が複合して反映された形状となる。第１の実施形態において、上アダプタ１２ａの上面１２１ａの形状は、下アダプタ１１ａに積層された状態で、上アダプタ１２ａの形状である凸形状、高次凹凸形状、および外周ラウンド形状と、下アダプタ１１ａの形状である凹形状が複合した形状となる。上アダプタ１２ａの上面１２１ａには基板２１３が密着して配置される。したがって、基板２１３は、上アダプタ１２ａの上面１２１ａの形状に基づいて変形する。第１の実施形態において、基板２１３は、凸形状と、高次凹凸形状と、外周ラウンド形状と、凹形状とが複合した形状により変形する。

なお、上アダプタ１２ａの最大厚は、下アダプタ１１ａの最大厚よりも小さくてもよい。上アダプタ１２ａの最大厚は、例えば、４ｍｍ以下としてもよい。これにより、上アダプタ１２ａが下アダプタ１１ａに密着し易くなり、下アダプタ１１ａの形状が上アダプタ１２ａの上面１２１ａの形状に反映され易くなる。したがって、基板２１１，２１３を意図するように補正することができ、結果として基板２１１，２１３の接合ずれを解消することができる。

図１４（ａ）および（ｂ）に示すように、上アダプタ１２ａと下アダプタ１１ａの積層部分の最外周は、基板２１３の最外周よりも径方向の外側にあることが望ましい。上アダプタ１２ａと下アダプタ１１ａの積層部分の最外周には、凹凸が形成されることが多く、当該部分に基板２１１，２１３を吸着すると、基板２１１，２１３を意図するように補正することが難しい。したがって、上アダプタ１２ａと下アダプタ１１ａの積層部分の最外周が、基板２１３の最外周よりも径方向の外側にあることによって、上アダプタ１２ａと下アダプタ１１ａの積層部分の最外周に形成される凹凸部分に基板２１１，２１３を吸着することがなくなり、結果として、基板２１１，２１３の接合ずれを解消することができる。

図１５は、第１の実施形態において製造する上アダプタ１２ａおよび下アダプタ１１ａの詳細を示す図である。図１５に示すように、前提として、ＡからＧの７種類の補正倍率を用意する必要があるものとする。７種類の補正倍率に対応する基板ホルダ２２３ａの最終的な凸量は、Ａ１からＧ１の７種類となる。図１５において最終的な凸量は、上アダプタ１２ａの凸量と下アダプタ１１ａの凹量の和となっている。すなわち、Ａ２＋Ａ３＝Ａ１、Ａ２＋Ｂ３＝Ｂ１・・・Ａ２＋Ｇ３＝Ｇ１である。

図１５に示すように、第１の実施形態では、Ａ２の凸量の上アダプタ１２ａを１点製造し、７種類の凹量（Ａ３～Ｇ３）の下アダプタ１１ａを７点製造して組み合わせることによって、７種類の最終的な凸量（Ａ１～Ｇ１）を表現することができる。この場合、凸加工の加工工数は１点、高次凹凸加工の加工工数は１点、外周ラウンド加工の加工工数は１点、凹加工の加工工数は７点であり、計１０点の加工工数のみで足りることになる。

以上のように、第１の実施形態では、基板ホルダ２２３ａを上アダプタ１２ａと下アダプタ１１ａに機能分割して、上アダプタ１２ａに凸加工、高次凹凸加工、外周ラウンド加工を施し、下アダプタ１１ａに凹加工を施す。これにより、複数種類の凸量を表現するために製造すべき基板ホルダ２２３ａの加工工数を１０点とすることができ、加工工数を削減することによって、製造コストおよび工期の削減が可能となる。

［第２の実施形態］
図１６（ａ）および（ｂ）は、第２の実施形態における基板ホルダ２２３ｂの概略構成を示す図である。図１６（ａ）は基板ホルダ２２３ｂの分解斜視図であり、図１６（ｂ）は基板ホルダ２２３ａの側面断面図である。なお、図１６（ａ）および（ｂ）は模式図であり、厚み等が実際の縮尺とは異なっている。図１６（ａ）および（ｂ）に示すように、基板ホルダ２２３ｂは、第３の部材としてのバキュームプレート１０ｂと、第２の部材としての下アダプタ１１ｂと、第１の部材としての上アダプタ１２ｂとを有する。第２の実施形態における基板ホルダ２２３ｂにおいて第１の実施形態と同じ構成要素は、第１の実施形態と同じ符号を付して説明を一部省略する。

第２の実施形態におけるバキュームプレート１０ｂは、平坦な形状を有する。バキュームプレート１０ｂは、上面１０１ｂおよび下面１０２ｂを有する。バキュームプレート１０ｂの上面１０１ｂには、下アダプタ１１ｂが積層される。バキュームプレート１０ｂは、図示しない負圧源に接続された吸気路１５ａ１、１５ａ２、１５ａ３を有する。なお、図１６（ｂ）では便宜上、吸気路１５ａ１、１５ａ２、１５ａ３を左右に２セットのみ示しているが、吸気路１５ａ１、１５ａ２、１５ａ３は複数あってよい。

第２の実施形態における下アダプタ１１ｂは、厚さ方向の第２の形状を有する。第２の実施形態において、第２の形状は高次凹凸形状である。下アダプタ１１ｂは、第２の形状を有する第２の面としての上面１１１ｂと、下面１１２ｂとを有する。図示の例では、下アダプタ１１ｂの、バキュームプレート１０ｂに対向する下面１１２ｂは平坦な面であり、上アダプタ１２ｂに対向する上面１１１ｂは平坦な面である。下アダプタ１１ｂの上面１１１ｂには、上アダプタ１２ｂが密着して積層される。したがって、下アダプタ１１ｂの形状は上アダプタ１２ｂの形状に反映される。下アダプタ１１ｂは、バキュームプレート１０ｂの吸気路１５ａ２、１５ａ３に連通する吸気路１５ｂ１、１５ｂ２を有する。なお、図１６（ｂ）では便宜上、吸気路１５ａ２、１５ａ３を左右に２セットのみ示しているが、吸気路１５ａ２、１５ａ３は複数あってよい。

第２の実施形態における上アダプタ１２ｂは、厚さ方向の第１の形状を有する。第２の実施形態において、第１の形状は凸形状および外周ラウンド形状である。上アダプタ１２ｂは、第１の形状を有する第１の面としての上面１２１ｂと、下面１２２ｂとを有する。図示の例では、上アダプタ１２ｂの、下アダプタ１１ｂに対向する下面１２２ｂは平坦な面であり、基板２１３が載置される上面１２１ｂは凸面である。上アダプタ１２ｂは、下アダプタ１１ｂの吸気路１５ｂ２に連通する吸気路１５ｃを有する。なお、図１６（ｂ）では便宜上、吸気路１５ｃを左右に２つのみ示しているが、吸気路１５ｃは複数あってよい。

第２の実施形態において、積層により、第１の面としての上面１２１ｂが第２の面としての上面１１１ｂの形状に基づいて変形する。具体的には、上アダプタ１２ｂの上面１２１ｂの形状は、上アダプタ１２ｂの形状である凸形状および外周ラウンド形状と、下アダプタ１１ｂの形状である高次凹凸形状が複合した形状となる。上アダプタ１２ｂの上面１２１ｂには基板２１３が密着して配置される。したがって、基板２１３は、上アダプタ１２ｂの上面１２１ｂの形状に基づいて変形する。第２の実施形態において、基板２１３は、凸形状、外周ラウンド形状、および高次凹凸形状が複合した形状により変形する。

第２の実施形態では、７種類の凸量の上アダプタ１２ｂを７点製造し、高次凹凸形状の加工が施された下アダプタ１１ｂを１点製造して組み合わせることにより、７種類の最終的な凸量を表現することができる。この場合、凸加工の加工工数は７点、高次凹凸形状の加工工数は１点、外周ラウンド加工の加工工数は７点であり、計１５点の加工工数のみで足りることになる。

以上のように、第２の実施形態では、基板ホルダ２２３ｂを上アダプタ１２ｂと下アダプタ１１ｂに機能分割して、上アダプタ１２ｂに凸加工および外周ラウンド加工を施し、下アダプタ１１ｂに高次凹凸加工を施す。これにより、複数種類の凸量を表現するために製造すべき基板ホルダ２２３ｂの加工工数を削減することができ、製造コストおよび工期の削減が可能となる。

［第３の実施形態］
図１７（ａ）および（ｂ）は、第３の実施形態における基板ホルダ２２３ｃの概略構成を示す図である。図１７（ａ）は基板ホルダ２２３ｃの分解斜視図であり、図１７（ｂ）は基板ホルダ２２３ｃの側面断面図である。なお、図１７（ａ）および（ｂ）は模式図であり、厚み等が実際の縮尺とは異なっている。図１７（ａ）および（ｂ）に示すように、基板ホルダ２２３ｃは、第３の部材としてのバキュームプレート１０ｃと、第２の部材としての下アダプタ１１ｃと、第１の部材としての上アダプタ１２ｃとを有する。第３の実施形態における基板ホルダ２２３ｃにおいて第１の実施形態と同じ構成要素は、第１の実施形態と同じ符号を付して説明を一部省略する。

第３の実施形態におけるバキュームプレート１０ｃは、平坦な形状を有する。バキュームプレート１０ｃは、上面１０１ｃおよび下面１０２ｃを有する。バキュームプレート１０ｃの上面１０１ｃには、下アダプタ１１ｃが積層される。バキュームプレート１０ｃは、図示しない負圧源に接続された吸気路１５ａ１、１５ａ２、１５ａ３を有する。なお、図１７（ｂ）では便宜上、吸気路１５ａ１、１５ａ２、１５ａ３を左右に２セットのみ示しているが、吸気路１５ａ１、１５ａ２、１５ａ３は複数あってよい。

第３の実施形態における下アダプタ１１ｃは、厚さ方向の第２の形状を有する。第３の実施形態において、第２の形状は凸形状である。下アダプタ１１ｃは、第２の形状を有する第２の面としての上面１１１ｃと、下面１１２ｃとを有する。図示の例では、下アダプタ１１ｃの、バキュームプレート１０ｃに対向する下面１１２ｃは平坦な面であり、上アダプタ１２ｃに対向する上面１１１ｃは凸面であるが、これを反転させて用いてもよい。下アダプタ１１ｃの上面１１１ｃには、上アダプタ１２ｃが密着して積層される。したがって、下アダプタ１１ｃの形状は上アダプタ１２ｃの形状に反映される。下アダプタ１１ｃは、バキュームプレート１０ｃの吸気路１５ａ２、１５ａ３に連通する吸気路１５ｂ１、１５ｂ２を有する。なお、図１７（ｂ）では便宜上、吸気路１５ｂ１、１５ｂ２を左右に２セットのみ示しているが、吸気路１５ｂ１、１５ｂ２は複数あってよい。

第３の実施形態における上アダプタ１２ｃは、厚さ方向の第１の形状を有する。第３の実施形態において、第１の形状は高次凹凸形状および外周ラウンド形状である。上アダプタ１２ｃは、第１の形状を有する第１の面としての上面１２１ｃと、下面１２２ｃとを有する。図示の例では、上アダプタ１２ｃの、下アダプタ１１ｃに対向する下面１２２ｃは凹面であり、基板２１３が載置される上面１２１ｃは凸面である。上アダプタ１２ｃは、下アダプタ１１ｃの吸気路１５ｂ２に連通する吸気路１５ｃを有する。なお、図１７（ｂ）では便宜上、吸気路１５ｃを左右に２つのみ示しているが、吸気路１５ｃは複数あってよい。

第３の実施形態において、積層により、第１の面としての上面１２１ｃが第２の面としての上面１１１ｃの形状に基づいて変形する。具体的には、上アダプタ１２ｃの上面１２１ｃの形状は、上アダプタ１２ｃの形状である高次凹凸形状および外周ラウンド形状と、下アダプタ１１ｃの形状である凸形状とが複合して反映された形状となる。上アダプタ１２ｃの上面１２１ｃには基板２１３が密着して配置される。したがって、基板２１３は、上アダプタ１２ｃの上面１２１ｃの形状に基づいて変形する。第３の実施形態において、基板２１３は、高次凹凸形状と凸形状と外周ラウンド形状とが複合した形状により変形する。

第３の実施形態では、７種類の凸量の下アダプタ１１ｃを７点製造し、高次凹凸形状および外周ラウンド形状の加工が施された上アダプタ１２ｃを１点製造して組み合わせることにより、７種類の最終的な凸量を表現することができる。この場合、凸加工の加工工数は７点、高次凹凸加工の加工工数は１点、外周ラウンド加工の加工工数は１点であり、計９点の加工工数のみで足りることになる。

以上のように、第３の実施形態では、基板ホルダ２２３ｃを上アダプタ１２ｃと下アダプタ１１ｃに機能分割して、上アダプタ１２ｃに高次凹凸加工および外周ラウンド加工を施し、下アダプタ１１ｃに凸加工を施す。これにより、複数種類の凸量を表現するために製造すべき基板ホルダ２２３ｃの加工工数を削減することができ、コストおよび工期の削減が可能となる。

［第４の実施形態］
図１８（ａ）および（ｂ）は、第４の実施形態における基板ホルダ２２３ｄの概略構成を示す図である。図１８（ａ）は基板ホルダ２２３ｄの分解斜視図であり、図１８（ｂ）は基板ホルダ２２３ｄの側面断面図である。なお、図１８（ａ）および（ｂ）は模式図であり、厚み等が実際の縮尺とは異なっている。図１８（ａ）および（ｂ）に示すように、基板ホルダ２２３ｄは、第２の部材としてのバキュームプレート１０ｄと、第１の部材としての１つのアダプタ１１ｄとを有する。第４の実施形態における基板ホルダ２２３ｄにおいて第１の実施形態と同じ構成要素は、第１の実施形態と同じ符号を付して説明を一部省略する。

第４の実施形態におけるバキュームプレート１０ｄは、厚さ方向の第２の形状を有する。第４の実施形態において、第２の形状は高次凹凸形状である。バキュームプレート１０ｄの上面には、アダプタ１１ｄが密着して積層される。したがって、バキュームプレート１０ｄの形状はアダプタ１１ｄの形状に反映され、バキュームプレート１０ｄの形状に基づいてアダプタ１１ｄの形状が変形する。バキュームプレート１０ｄは、第２の形状を有する第２の面としての上面１０１ｄと、下面１０２ｄとを有する。図示の例において、バキュームプレート１０ｄの上面１０１ｄは平坦な面である。バキュームプレート１０ｄは、図示しない負圧源に接続された吸気路１５ａ１、１５ａ２を有する。なお、図１８（ｂ）では便宜上、吸気路１５ａ１、１５ａ２を左右に２セットのみ示しているが、吸気路１５ａ１、１５ａ２は複数あってよい。

第４の実施形態におけるアダプタ１１ｄは、厚さ方向の第１の形状を有する。第４の実施形態において、第１の形状は凸形状および外周ラウンド形状である。アダプタ１１ｄは、第１の形状を有する第１の面としての上面１１１ｄと、下面１１２ｄを有する。図示の例において、アダプタ１１ｄの、バキュームプレート１０ｄに対向する下面１１２ｄは平坦な面であり、基板２１３が載置される上面１１１ｄは凸面である。アダプタ１１ｄは、バキュームプレート１０ｄの吸気路１５ａに連通する吸気路１５ｂを有する。なお、図１８（ｂ）では便宜上、吸気路１５ｂを左右に２つのみ示しているが、吸気路１５ｂは複数あってよい。バキュームプレート１０ｄの吸気路１５ａ１に接続された図示しない負圧源により吸気路１５ａ１内の気体が吸引され、アダプタ１１ｄがバキュームプレート１０ｄに吸着される。また、バキュームプレート１０ｄの吸気路１５ａ２と、アダプタ１１ｄの吸気路１５ｂとが連通することにより基板２１３がアダプタ１１ｄに吸着される。

第４の実施形態において、積層により、第１の面としての上面１１１ｄが第２の面としての上面１０１ｄの形状に基づいて変形する。具体的には、アダプタ１１ｄの上面１１１ｄの形状は、バキュームプレート１０ｄの形状である高次凹凸形状と、アダプタ１１ｄの形状である凸形状および外周ラウンド形状が複合した形状となる。アダプタ１１ｄの上面１１１ｄには基板２１３が密着して配置される。したがって、基板２１３は、アダプタ１１ｄの上面１１１ｄの形状に基づいて変形する。第４の実施形態において、基板２１３は、高次凹凸形状と凸形状と外周ラウンド形状とが複合した形状により変形する。

第４の実施形態では、７種類の凸量および外周ラウンド加工が施されたアダプタ１１ｄを７点製造し、高次凹凸加工が施されたバキュームプレート１０ｄを１点製造して組み合わせることにより、７種類の最終的な凸量を表現することができる。この場合、凸加工の加工工数は７点、高次凹凸形状の加工工数は１点、外周ラウンド加工の加工工数は７点であり、計１５点の加工工数のみで足りることになる。

以上のように、第４の実施形態では、基板ホルダ２２３ｄをアダプタ１１ｄとバキュームプレート１０ｄに機能分割して、バキュームプレート１０ｄに高次凹凸加工を施し、アダプタ１１ｄに凸加工および外周ラウンド加工を施す。これにより、複数種類の凸量を表現するために製造すべき基板ホルダ２２３ｄの加工工数を削減することができ、コストおよび工期の削減が可能となる。

［第５の実施形態］
図１９（ａ）および（ｂ）は、第５の実施形態における基板ホルダ２２３ｅの概略構成を示す図である。図１９（ａ）は基板ホルダ２２３ｅの分解斜視図であり、図１９（ｂ）は基板ホルダ２２３ｅの側面断面図である。なお、図１９（ａ）および（ｂ）は模式図であり、厚み等が実際の縮尺とは異なっている。図１９（ａ）および（ｂ）に示すように、基板ホルダ２２３ｅは、第２の部材としてのバキュームプレート１０ｅと、第１の部材としての１つのアダプタ１１ｅとを有する。第５の実施形態における基板ホルダ２２３ｅにおいて第１の実施形態と同じ構成要素は、第１の実施形態と同じ符号を付して説明を一部省略する。

第５の実施形態におけるバキュームプレート１０ｅは、厚さ方向の第２の形状を有する。第５の実施形態において、第２の形状は凸形状である。バキュームプレート１０ｅの上面には、アダプタ１１ｅが密着して積層される。したがって、バキュームプレート１０ｅの形状はアダプタ１１ｅの形状に反映され、バキュームプレート１０ｅの形状に基づいてアダプタ１１ｅの形状が変形する。バキュームプレート１０ｅは、第２の形状を有する第２の面としての上面１０１ｅと、下面１０２ｅとを有する。図示の例において、バキュームプレート１０ｅの上面は凸面である。バキュームプレート１０ｅは、図示しない負圧源に接続された吸気路１５ａ１、１５ａ２を有する。なお、図１９（ｂ）では便宜上、吸気路１５ａ１、１５ａ２を左右に２セットのみ示しているが、吸気路１５ａ１、１５ａ２は複数あってよい。

第５の実施形態におけるアダプタ１１ｅは、厚さ方向の第１の形状を有する。第５の実施形態において、第１の形状は高次凹凸形状および外周ラウンド形状である。アダプタ１１ｅは、第１の形状を有する第１の面としての上面１１１ｅと、下面１１２ｅとを有する。図示の例において、アダプタ１１ｅの、バキュームプレート１０ｅに対向する下面１１２ｅは凹面であり、基板２１３が載置される上面１１１ｅは凸面である。アダプタ１１ｅは、バキュームプレート１０ｅの吸気路１５ａ２に連通する吸気路１５ｂを有する。なお、図１９（ｂ）では便宜上、吸気路１５ｂを左右に２つのみ示しているが、吸気路１５ｂは複数あってよい。

第５の実施形態において、積層により、第１の面としての上面１１１ｅが第２の面としての上面１０１ｅの形状に基づいて変形する。具体的には、アダプタ１１ｅの上面１１１ｅの形状は、バキュームプレート１０ｅの形状である凸形状と、アダプタ１１ｅの形状である高次凹凸形状および外周ラウンド形状が複合した形状となる。アダプタ１１ｅの上面１１１ｅには基板２１３が密着して配置される。したがって、基板２１３は、アダプタ１１ｅの上面１１１ｅの形状に基づいて変形する。第５の実施形態において、基板２１３は、凸形状と高次凹凸形状と外周ラウンド形状とが複合した形状により変形する。

第５の実施形態では、７種類の凸加工が施されたバキュームプレート１０ｅを７点製造し、高次凹凸加工および外周ラウンド加工が施されたアダプタ１１ｅを１点製造して組み合わせることにより、７種類の最終的な凸量を表現することができる。この場合、凸加工の加工工数は７点、高次凹凸加工の加工工数は１点、外周ラウンド加工の加工工数は１点であり、計９点の加工工数のみで足りることになる。

以上のように、第５の実施形態では、基板ホルダ２２３ｅをアダプタ１１ｅとバキュームプレート１０ｅに機能分割して、アダプタ１１ｅに高次凹凸加工および外周ラウンド加工を施し、バキュームプレート１０ｅに凸加工を施す。これにより、複数種類の凸量を表現するために製造すべき基板ホルダ２２３ｅの加工工数を削減することができ、製造コストおよび工期の削減が可能となる。

図２０は、第１の実施形態から第５の実施形態の基板ホルダ２２３ａから基板ホルダ２２３ｅ、および比較例の基板ホルダ２２３を比較する表である。図２０に示すように、１枚の基板ホルダ２２３に凸加工と、高次凹凸加工と、外周ラウンド加工の３つの加工を行っていた比較例では、７種類の凸量を表現するために行う加工工数が２１点であり、工期が１３日、製造コスト（相対値）が１００であった。これに対して、第１の実施形態から第５の実施形態の基板ホルダ２２３ａから基板ホルダ２２３ｅを使用した場合には、仕上げ加工工数は９点から１５点であり、工期は５日から８日であり、製造コスト（相対値）は比較例の４７％から６８％である。以上のように、第１の実施形態から第５の実施形態の基板ホルダ２２３ａから基板ホルダ２２３ｅを用いることにより、複数種類の凸量を表現するために製造すべき基板ホルダの加工工数を削減することができ、製造コストおよび工期の削減が可能となる。

図２１は、図６のステップＳ０１における基板ホルダのセットの詳細を示すフローチャートである。第１の実施形態から第５の実施形態の基板ホルダ２２３ａから２２３ｅを用いる場合、図６のステップＳ０１における、制御部１５０が、基板ホルダ２２３ａから２２３ｅを積層部３００にセットする段階の詳細は、以下となる。

制御部１５０は、設定された補正量に基づいて、バキュームプレートと、下アダプタおよび上アダプタ（または１つのアダプタ）の組み合わせを特定し（ステップＳ１１）、特定されたバキュームプレートと、下アダプタおよび上アダプタ（または１つのアダプタ）をホルダストッカ４００から選択する（ステップＳ１２）。続いて、制御部１５０は、搬送部１４０を制御して、選択したバキュームプレートと、下アダプタおよび上アダプタ（または一つのアダプタ）を積層する順番に積層部３００に搬入してセットする（ステップＳ１３）。上記のような、制御部１５０が、基板ホルダ２２３ａから２２３ｅを積層部３００にセットする段階は、例えば、新たなロットを始めるときや、新たな種類の基板２１１，２１３を貼り合わせるときや、または、ユーザの指示があったとき等に行ってよい。

また、基板２１１，２１３の歪みをプリアライナ５００で計測した後に、計測された歪みの数値に基づいて、当該歪みの補正に適した基板ホルダ２２３ａから２２３ｅをホルダストッカ４００から選択してもよい。この場合、例えば、数枚の基板２１１，２１３の歪みをプリアライナ５００で計測して、基板２１１，２１３の歪みの傾向を把握してから、当該歪みの補正に適した基板ホルダ２２３ａから２２３ｅを選択してもよい。

上記第１から第５の実施形態において、例えば、下アダプタ１１ａから１１ｃを鞍型にすることにより、バキュームプレート１０ａから１０ｅ上に搭載する角度（Ｚ軸周りの回転角度）を０度、４５度、９０度と可変にする構成を採用してもよい。これにより、Ｘ方向の倍率補正、１－３象限補正、Ｙ方向の倍率補正、などへの応用が可能となる。

上記第１から第５の実施形態の基板ホルダ２２３ａから基板ホルダ２２３ｅを、露光装置に適用してもよい。この場合、露光装置のステージ表面を、基板ホルダ２２３ａから基板ホルダ２２３ｅを用いて所望の凹凸面にして露光することにより、露光時における基板２１１と２１３との間の位置ずれを容易に補正することができる。

上記第１から第５の実施形態の基板ホルダ２２３ａから基板ホルダ２２３ｅを、加工装置に適用してもよい。あるいは、第１から第５の実施形態のアダプタ単体を加工装置に適用してもよい。例えば、第１の実施形態の下アダプタ１１ａを用いて対象物を吸着しながら、対象物の表面に対してフラット加工を行う。これにより、対象物から下アダプタ１１ａを取り外した際に、対象物は凸加工がされている状態とすることができる。

上記第１から第５の実施形態において、２つのアダプタの一方の面が平坦な面で他方の面が凹凸面である例が主に説明した（例えば、第１の実施形態の下アダプタ１１ａなど）。しかしながら、アダプタの両面が凹凸面であってもよい。

上記第１から第５の実施形態において、上アダプタ１２ａから１２ｃの凹凸面に基板２１３を保持する例を説明した。しかしながら、上アダプタ１２ａから１２ｃを反転させて使用してもよく、または、上アダプタ１２ａから１２ｃの上面を平坦に加工し下面を凹凸形状に加工してもよい。例えば、上アダプタ１２ａから１２ｃの平坦な面である下面に基板２１３を保持し、凹凸面を下アダプタ１１ａから１１ｃに対向させてもよい。同様に、下アダプタ１１ａから１１ｃを反転させて使用してもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ａ～１０ｃ バキュームプレート、１１ａ～１１ｃ 下アダプタ、１２ａ～１２ｃ 上アダプタ、１１ｄ，１１ｅ アダプタ、１００ 積層装置、１１０ 筐体、１２０、１３０ 基板カセット、１４０ 搬送部、１５０ 制御部、２１１，２１３ 基板、２１２ スクライブライン、２１４ ノッチ、２１６ 回路領域、２１８ アライメントマーク、２２１，２２３，２２３ａ～２２３ｅ 基板ホルダ、２２５ 保持面、２３０ 積層体、３００ 積層部、３０１ 床面、３１０ 枠体、３１２ 底板、３１４ 支柱、３１６ 天板、３２２ 固定ステージ、３２４、３３４ 顕微鏡、３３１ Ｘ方向駆動部、３３２ 移動ステージ、３３３ Ｙ方向駆動部、３３５ Ｚ方向駆動部、４００ ホルダストッカ、５００ プリアライナ、６００ 活性化装置

Claims (16)

1. 基板を保持する基板保持部材であって、
   第１の形状を有する第１の部材と、
   前記第１の部材に積層され、第２の形状を有する第２の部材と、を備え、
   前記積層により前記第２の形状に基づいて変形した前記第１の部材で前記基板を保持する、基板保持部材。
2. 前記第１の部材は、前記第１の形状を有する第１の面を有し、
   前記第２の部材は、前記第２の形状を有する第２の面を有し、
   前記積層により、前記第１の面が前記第２の形状に基づいて変形する、請求項１に記載の基板保持部材。
3. 前記第１の形状と前記第２の形状は異なる、請求項２に記載の基板保持部材。
4. 前記第１の面および前記第２の面はそれぞれ、中心部が突出して全体が凸状をなした凸形状、中心部が凹んで全体が凹状をなした凹形状、凹部および凸部の少なくとも一方が部分的に形成された形状、の少なくとも１つを有する、請求項２または３の記載の基板保持部材。
5. 前記第１の面は凹部および凸部の少なくとも一方が部分的に形成された形状を有し、前記第２の面は中心部が凹んで全体が凹状をなした凹形状を有する、請求項２から４のいずれか１項に記載の基板保持部材。
6. 前記第１の面は凹部および凸部の少なくとも一方が部分的に形成された形状を有する、請求項２から５のいずれか１項に記載の基板保持部材。
7. 前記第２の面は中心部が凹んで全体が凹状をなした凹形状を有する、請求項２から６のいずれか１項に記載の基板保持部材。
8. 前記第２の部材に積層され、平坦な形状を有する第３の部材をさらに有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の基板保持部材。
9. 前記第１の部材の剛性は、前記第２の部材の剛性よりも低い、請求項１から８のいずれか１項に記載の基板保持部材。
10. 前記第１の部材と前記第２の部材とは、互いに吸着されて積層される、請求項１から９のいずれか１項に記載の基板保持部材。
11. 前記第２の部材は、前記第１の部材を前記第２の部材に吸着するための吸気路を有する、請求項１０に記載の基板保持部材。
12. 前記第１の部材の最大厚は、前記第２の部材の最大厚よりも小さい、請求項１から１１のいずれか１項に記載の基板保持部材。
13. 前記第１の部材と第２の部材の積層部分の最外周は、前記基板の最外周よりも径方向の外側にある、請求項１から１２のいずれか１項に記載の基板保持部材。
14. 第１の基板と第２の基板とを積層する積層装置であって、
    請求項１から１３のいずれか１項に記載の基板保持部材を有する、積層装置。
15. 基板を保持する基板保持方法であって、
    第１の形状を有する第１の部材に、第２の形状を有する第２の部材を積層する段階と、
    前記積層する段階により前記第２の形状に基づいて変形した前記第１の部材で前記基板を保持する段階と、を含む、基板保持方法。
16. 第１の基板と第２の基板とを積層する積層方法であって、
    請求項１５に記載の基板保持方法を有する、積層方法。

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