WO2019142708A1 - 基板処理装置、および基板処理方法 - Google Patents

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WO2019142708A1
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adsorption
area
wafer
region
substrate
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PCT/JP2019/000371
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賢治 菅川
陽介 大森
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東京エレクトロン株式会社
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Priority to CN201980008044.XA priority patent/CN111566782B/zh
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    • B32B2457/14—Semiconductor wafers

Definitions

  • the present disclosure relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
  • the bonding apparatus described in Patent Document 1 includes an upper chuck that sucks the upper substrate from above and a lower chuck that sucks the lower substrate from below, and bonds the two substrates while facing each other. Specifically, the bonding apparatus first depresses the central portion of the substrate adsorbed by the upper chuck and brings it into contact with the central portion of the substrate adsorbed by the lower chuck. As a result, the central portions of the two substrates are joined by intermolecular force or the like. Next, the bonding apparatus spreads the bonded bonding area of the two substrates from the central portion to the outer peripheral portion.
  • One aspect of the present disclosure provides a technique capable of controlling distortion of a substrate adsorbed to an adsorption surface.
  • a substrate processing apparatus is An annular first area and an annular second area arranged radially outward of the first area as a plurality of areas where the adsorption pressure for adsorbing the substrate is independently controlled on the adsorption surface for adsorbing the substrate.
  • a holding unit having an area; A plurality of adsorption pressure generating units for independently generating an adsorption pressure in each of a plurality of regions constituting the adsorption surface; A plurality of adsorption pressure adjustment units that independently adjust the adsorption pressure generated by each of the plurality of adsorption pressure generation units; And a control unit that controls the plurality of adsorption pressure generation units and the plurality of adsorption pressure adjustment units.
  • the control unit generates different adsorption pressures in at least a portion of the first region and at least a portion of the second region.
  • distortion of a substrate adsorbed to an adsorption surface can be controlled.
  • FIG. 1 is a plan view of a bonding system according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a side view of a bonding system according to one embodiment.
  • FIG. 3 is a side view showing a state before bonding of the first substrate and the second substrate according to one embodiment.
  • FIG. 4 is a plan view showing a bonding apparatus according to one embodiment.
  • FIG. 5 is a side view showing a bonding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing an upper chuck and a lower chuck according to an embodiment, and showing a state before bonding after alignment of the upper wafer and the lower wafer.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing how the upper wafer and the lower wafer according to one embodiment are gradually bonded from the center to the outer periphery.
  • FIG. 8 is a flow chart showing a part of the process performed by the bonding system according to one embodiment.
  • FIG. 9 is a view showing a lower chuck, a vacuum pump and a vacuum regulator according to one embodiment.
  • FIG. 10 is a view showing a lower chuck, a vacuum pump and a vacuum regulator according to a first modification.
  • FIG. 11 is a view showing a lower chuck, a vacuum pump and a vacuum regulator according to a second modification.
  • FIG. 12 is a view showing a lower chuck, a vacuum pump and a vacuum regulator according to a third modification.
  • the same or corresponding components are denoted by the same or corresponding reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are directions perpendicular to each other
  • the X-axis direction and the Y-axis direction are horizontal directions
  • the Z-axis direction is a vertical direction.
  • the direction of rotation with the vertical axis as the center of rotation is also called the eyebrow direction.
  • the lower side means the vertically lower side
  • the upper side means the vertically upper side.
  • FIG. 1 is a plan view of a bonding system according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a side view of a bonding system according to one embodiment.
  • FIG. 3 is a side view showing a state before bonding of the first substrate and the second substrate according to one embodiment.
  • the bonding system 1 shown in FIG. 1 forms a superposed substrate T (see FIG. 7B) by bonding the first substrate W1 and the second substrate W2.
  • the first substrate W1 is a substrate in which a plurality of electronic circuits are formed on a semiconductor substrate such as a silicon wafer or a compound semiconductor wafer, for example.
  • the second substrate W2 is, for example, a bare wafer on which no electronic circuit is formed.
  • the first substrate W1 and the second substrate W2 have substantially the same diameter.
  • An electronic circuit may be formed on the second substrate W2.
  • the first substrate W1 may be described as “upper wafer W1”
  • the second substrate W2 may be described as “lower wafer W2”
  • the overlapping substrate T may be described as “overlapping wafer T”.
  • bonding surface W1j among the plate surfaces of the upper wafer W1, the plate surface on the side to be bonded to the lower wafer W2 will be referred to as “bonding surface W1j”, and the opposite surface to the bonding surface W1j
  • the plate surface is described as "non-bonding surface W1 n”.
  • bonding surface W2j the plate surface on the side to be bonded to upper wafer W1
  • non-bonding surface W2n the plate surface on the opposite side to bonding surface W2j
  • the bonding system 1 includes a loading / unloading station 2 and a processing station 3.
  • the loading / unloading station 2 and the processing station 3 are arranged in the order of the loading / unloading station 2 and the processing station 3 in the X-axis positive direction. Further, the loading / unloading station 2 and the processing station 3 are integrally connected.
  • the loading / unloading station 2 includes a mounting table 10 and a transfer area 20.
  • the mounting table 10 includes a plurality of mounting plates 11. On each mounting plate 11, cassettes CS1, CS2, and CS3 for storing a plurality of (for example, 25) substrates in a horizontal state are mounted.
  • the cassette CS1 is a cassette for accommodating the upper wafer W1
  • the cassette CS2 is a cassette for accommodating the lower wafer W2
  • the cassette CS3 is a cassette for accommodating the superposed wafer T.
  • the transport region 20 is disposed adjacent to the X-axis positive direction side of the mounting table 10.
  • a transport path 21 extending in the Y-axis direction and a transport device 22 movable along the transport path 21 are provided.
  • the transport device 22 is movable not only in the Y-axis direction but also in the X-axis direction and is pivotable about the Z axis, and the cassettes CS1 to CS3 mounted on the mounting plate 11 and the processing station 3 described later.
  • the upper wafer W1, the lower wafer W2 and the superposed wafer T are transferred between the third processing block G3 and the third processing block G3.
  • cassettes CS1 to CS3 mounted on the mounting plate 11 is not limited to that shown in the drawings.
  • a cassette or the like for collecting a substrate having a defect may be placed on the placement plate 11.
  • the processing station 3 is provided with a plurality of processing blocks provided with various devices, for example, three processing blocks G1, G2, and G3.
  • the first processing block G1 is provided on the front side (the Y-axis negative direction side in FIG. 1) of the processing station 3, and the second processing block G1 is on the back side (the Y-axis positive direction side in FIG.
  • a processing block G2 is provided.
  • a third processing block G3 is provided on the loading / unloading station 2 side of the processing station 3 (X-axis negative direction side in FIG. 1).
  • a surface reforming apparatus 30 is disposed which reforms the bonding surfaces W1j and W2j of the upper wafer W1 and the lower wafer W2.
  • the surface modification apparatus 30 breaks the bond of SiO 2 at the bonding surfaces W1j and W2j of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 to form single bond SiO, so that the bonding surface W1j can be easily hydrophilized thereafter. , W2j.
  • oxygen gas or nitrogen gas as a processing gas is excited to be plasmatized and ionized. Then, the oxygen ions or nitrogen ions are applied to the bonding surfaces W1j and W2j of the upper wafer W1 and the lower wafer W2, so that the bonding surfaces W1j and W2j are plasma-processed and reformed.
  • the surface hydrophilization device 40 and the bonding device 41 are disposed in the second processing block G2.
  • the surface hydrophilization device 40 hydrophilizes the bonding surfaces W1j and W2j of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 with pure water, for example, and cleans the bonding surfaces W1j and W2j.
  • pure water is supplied onto the upper wafer W1 or the lower wafer W2 while rotating the upper wafer W1 or the lower wafer W2 held by the spin chuck.
  • the pure water supplied onto the upper wafer W1 or the lower wafer W2 diffuses on the bonding surfaces W1j and W2j of the upper wafer W1 or the lower wafer W2, and the bonding surfaces W1j and W2j are hydrophilized.
  • the bonding device 41 bonds the hydrophilized upper wafer W1 and lower wafer W2 by an intermolecular force.
  • the configuration of the bonding device 41 will be described later.
  • transition (TRS) devices 50 and 51 of the upper wafer W1 are provided in two stages in order from the bottom.
  • a transport area 60 is formed in the area surrounded by the first processing block G1, the second processing block G2 and the third processing block G3.
  • a transfer device 61 is disposed in the transfer area 60.
  • the transfer device 61 has, for example, a transfer arm which is movable in the vertical direction, the horizontal direction, and around the vertical axis.
  • the transfer apparatus 61 moves in the transfer area 60, and the predetermined apparatus in the first processing block G1, the second processing block G2 and the third processing block G3 adjacent to the transfer area 60 is the upper wafer W1 and the lower wafer W2. And transport the superposed wafer T.
  • the bonding system 1 includes a control device 70.
  • the controller 70 controls the operation of the bonding system 1.
  • the control device 70 is configured of, for example, a computer, and includes a CPU (Central Processing Unit) 71, a storage medium 72 such as a memory, an input interface 73, and an output interface 74 as shown in FIG.
  • the control device 70 performs various controls by causing the CPU 71 to execute the program stored in the storage medium 72.
  • the control device 70 also receives an external signal at the input interface 73 and transmits the signal to the external at the output interface 74.
  • the program of the control device 70 is stored in the information storage medium and installed from the information storage medium.
  • Examples of the information storage medium include a hard disk (HD), a flexible disk (FD), a compact disk (CD), a magnet optical desk (MO), a memory card and the like.
  • the program may be downloaded from a server via the Internet and installed.
  • FIG. 4 is a plan view showing a bonding apparatus according to one embodiment.
  • FIG. 5 is a side view showing a bonding apparatus according to an embodiment.
  • the bonding apparatus 41 has a processing container 100 capable of sealing the inside.
  • the loading / unloading port 101 of the upper wafer W1, the lower wafer W2 and the superposed wafer T is formed on the side surface of the processing container 100 on the side of the transfer area 60, and the loading / unloading port 101 is provided with an open / close shutter 102.
  • the inside of the processing container 100 is divided by the inner wall 103 into a transport region T1 and a processing region T2.
  • the loading / unloading port 101 described above is formed on the side surface of the processing container 100 in the transport region T1. Further, the loading / unloading port 104 for the upper wafer W1, the lower wafer W2 and the superposed wafer T is also formed on the inner wall 103.
  • the transition 110, the wafer transfer mechanism 111, the reversing mechanism 130, and the position adjustment mechanism 120 are arranged in this order from the side of the loading / unloading port 101, for example.
  • the transition 110 temporarily mounts the upper wafer W1, the lower wafer W2 and the superposed wafer T.
  • the transition 110 is formed, for example, in two stages, and any two of the upper wafer W1, the lower wafer W2 and the superposed wafer T can be placed simultaneously.
  • the wafer transfer mechanism 111 has a transfer arm movable, for example, in the vertical direction (Z-axis direction), in the horizontal direction (Y-axis direction, X-axis direction) and around the vertical axis.
  • the wafer transfer mechanism 111 can transfer the upper wafer W1, the lower wafer W2 and the superposed wafer T in the transfer area T1 or between the transfer area T1 and the processing area T2.
  • the position adjustment mechanism 120 adjusts the horizontal orientation of the upper wafer W1 and the lower wafer W2. Specifically, the position adjustment mechanism 120 detects the positions of the notches of the upper wafer W1 and the lower wafer W2, and the base 121 provided with a holding unit (not shown) for holding and rotating the upper wafer W1 and the lower wafer W2. And a detection unit 122. The position adjustment mechanism 120 detects the positions of the notches of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 using the detection unit 122 while rotating the upper wafer W1 and the lower wafer W2 held by the base 121, thereby obtaining a notch portion. Adjust the position of. Thus, the horizontal orientations of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are adjusted.
  • the reversing mechanism 130 reverses the front and back surfaces of the upper wafer W1.
  • the reversing mechanism 130 has a holding arm 131 for holding the upper wafer W1.
  • the holding arm 131 extends in the horizontal direction (X-axis direction).
  • the holding arm 131 is provided with, for example, four holding members 132 for holding the upper wafer W1.
  • the holding arm 131 is supported by a drive unit 133 including, for example, a motor.
  • the holding arm 131 is pivotable about the horizontal axis by the drive unit 133.
  • the holding arm 131 is rotatable about the drive unit 133 and movable in the horizontal direction (X-axis direction).
  • a drive part 133 below the drive part 133, another drive part (not shown) provided with a motor etc., for example is provided below the drive part 133.
  • the drive unit 133 can move in the vertical direction along the support column 134 extending in the vertical direction.
  • the upper wafer W1 held by the holding member 132 can be rotated about the horizontal axis by the drive unit 133 and can be moved in the vertical direction and the horizontal direction. Further, the upper wafer W1 held by the holding member 132 can be rotated about the drive unit 133 to move between the position adjustment mechanism 120 and the upper chuck 140 described later.
  • the upper chuck 140 for holding the upper surface (non-bonding surface W1n) of the upper wafer W1 by suction and the lower wafer W2 mounted thereon, and the lower surface (non-bonding surface W2n) of the lower wafer W2 from below
  • a lower chuck 141 is provided to hold by suction.
  • the lower chuck 141 is provided below the upper chuck 140, and is configured to be disposed so as to face the upper chuck 140.
  • the upper chuck 140 is held by an upper chuck holding portion 150 provided above the upper chuck 140.
  • the upper chuck holding unit 150 is provided on the ceiling surface of the processing container 100.
  • the upper chuck 140 is fixed to the processing container 100 via the upper chuck holder 150.
  • the upper chuck holding unit 150 is provided with an upper imaging unit 151 that images the upper surface (bonding surface W2j) of the lower wafer W2 held by the lower chuck 141.
  • an upper imaging unit 151 that images the upper surface (bonding surface W2j) of the lower wafer W2 held by the lower chuck 141.
  • a CCD camera is used for the upper imaging unit 151.
  • the lower chuck 141 is supported by a first lower chuck moving unit 160 provided below the lower chuck 141.
  • the first lower chuck moving unit 160 moves the lower chuck 141 in the horizontal direction (X-axis direction) as described later. Further, the first lower chuck moving unit 160 is configured to be able to move the lower chuck 141 in the vertical direction and to be rotatable around the vertical axis.
  • the first lower chuck moving unit 160 is provided with a lower imaging unit 161 that images the lower surface (bonding surface W1j) of the upper wafer W1 held by the upper chuck 140 (see FIG. 5).
  • a CCD camera is used for the lower imaging unit 161 for example.
  • the first lower chuck moving unit 160 is provided on the lower surface side of the first lower chuck moving unit 160 and is attached to a pair of rails 162 and 162 extending in the horizontal direction (X-axis direction).
  • the first lower chuck moving unit 160 is configured to be movable along the rail 162.
  • the pair of rails 162, 162 is disposed in the second lower chuck moving unit 163.
  • the second lower chuck moving part 163 is provided on the lower surface side of the second lower chuck moving part 163, and is attached to a pair of rails 164, 164 extending in the horizontal direction (Y-axis direction).
  • the second lower chuck moving unit 163 is configured to be movable in the horizontal direction (Y-axis direction) along the rail 164.
  • the pair of rails 164, 164 is disposed on the mounting table 165 provided on the bottom surface of the processing container 100.
  • An alignment unit 166 is configured by the first lower chuck moving unit 160, the second lower chuck moving unit 163, and the like.
  • the alignment unit 166 moves the lower chuck 141 in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the ⁇ direction to move the upper wafer W1 held by the upper chuck 140 and the lower wafer W2 held by the lower chuck 141.
  • the alignment unit 166 moves the lower chuck 141 in the Z-axis direction to vertically position the upper wafer W1 held by the upper chuck 140 and the lower wafer W2 held by the lower chuck 141. Make a match.
  • the alignment unit 166 performs horizontal alignment between the upper wafer W1 and the lower wafer W2 by moving the lower chuck 141 in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the ⁇ direction.
  • the disclosed technology is not limited to this.
  • the alignment unit 166 may move the upper chuck 140 and the lower chuck 141 relatively in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the ⁇ direction.
  • the alignment unit 166 moves the lower chuck 141 in the X-axis direction and the Y-axis direction and moves the upper chuck 140 in the ⁇ direction to align the upper wafer W1 with the lower wafer W2 in the horizontal direction. You may go.
  • the alignment unit 166 of the present embodiment performs vertical alignment of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 by moving the lower chuck 141 in the Z-axis direction, but the technology of the present disclosure is limited thereto. I will not.
  • the alignment unit 166 may move the upper chuck 140 and the lower chuck 141 relatively in the Z-axis direction.
  • the alignment unit 166 may perform vertical alignment of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 by moving the upper chuck 140 in the Z-axis direction.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing an upper chuck and a lower chuck according to an embodiment, and is a cross-sectional view showing a state immediately before bonding of the upper wafer and the lower wafer.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view showing a state in the middle of bonding of the upper wafer and the lower wafer according to one embodiment.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view showing a state when bonding of the upper wafer and the lower wafer according to one embodiment is completed.
  • FIG. 7 (a) and FIG. 7 (b) the arrow shown as a continuous line shows the suction direction of the air by a vacuum pump.
  • the upper chuck 140 and the lower chuck 141 are, for example, vacuum chucks.
  • the lower chuck 141 corresponds to the holding portion described in the claims, and the upper chuck 140 corresponds to the facing holding portion described in the claims.
  • the upper chuck 140 may correspond to the holding portion described in the claims, and the lower chuck 141 may correspond to the facing holding portion described in the claims.
  • the upper chuck 140 has an adsorption surface 140 a for adsorbing the upper wafer W 1 on the surface (lower surface) opposite to the lower chuck 141.
  • the lower chuck 141 has an adsorption surface 141 a for adsorbing the lower wafer W 2 on the surface (upper surface) opposite to the upper chuck 140.
  • the upper chuck 140 has a chuck base 170.
  • the chuck base 170 has the same diameter as the upper wafer W1 or a diameter larger than the upper wafer W1.
  • the chuck base 170 is supported by the support member 180.
  • the support member 180 is provided to cover at least the chuck base 170 in plan view, and is fixed to the chuck base 170 by, for example, screwing.
  • the support member 180 is supported by a plurality of support columns 181 (see FIG. 5) provided on the ceiling surface of the processing container 100.
  • the upper chuck holding portion 150 is configured by the support member 180 and the plurality of support columns 181.
  • Through holes 176 are formed in the support member 180 and the chuck base 170 so as to penetrate the support member 180 and the chuck base 170 in the vertical direction.
  • the position of the through hole 176 corresponds to the central portion of the upper wafer W ⁇ b> 1 adsorbed and held by the upper chuck 140.
  • the pressing pin 191 of the striker 190 is inserted into the through hole 176.
  • the striker 190 is disposed on the upper surface of the support member 180, and includes a pressing pin 191, an actuator portion 192, and a linear motion mechanism 193.
  • the pressing pin 191 is a cylindrical member extending in the vertical direction, and is supported by the actuator portion 192.
  • the actuator unit 192 generates a constant pressure in a fixed direction (here, vertically below) by air supplied from an electropneumatic regulator (not shown), for example.
  • the actuator unit 192 can contact the central portion of the upper wafer W1 with air supplied from the electropneumatic regulator to control the pressing load applied to the central portion of the upper wafer W1. Further, the tip end portion of the actuator portion 192 can be vertically moved up and down through the through hole 176 by the air from the electropneumatic regulator.
  • the actuator unit 192 is supported by the linear motion mechanism 193.
  • the linear movement mechanism 193 moves the actuator unit 192 in the vertical direction, for example, by a drive unit including a motor.
  • the striker 190 is configured as described above, controls the movement of the actuator unit 192 by the linear movement mechanism 193, and controls the pressing load of the upper wafer W1 by the pressing pin 191 by the actuator unit 192.
  • the striker 190 presses the upper wafer W1 held by the upper chuck 140 by suction and the lower wafer W2 held by the lower chuck 141 by suction. Specifically, the striker 190 presses the lower wafer W ⁇ b> 2 by deforming the upper wafer W ⁇ b> 1 held by the upper chuck 140 by suction.
  • the lower surface of the chuck base 170 is provided with a plurality of pins 171 in contact with the non-bonding surface W1n of the upper wafer W1.
  • the upper chuck 140 is configured of the chuck base 170, the plurality of pins 171, and the like.
  • An adsorption surface 140a for adsorbing and holding the upper wafer W1 of the upper chuck 140 is divided into a plurality of areas in the radial direction, and generation of an adsorption pressure and release of the adsorption pressure are performed for each of the divided areas.
  • the lower chuck 141 may be configured in the same manner as the upper chuck 140.
  • the lower chuck 141 has a plurality of pins 204 in contact with the non-bonding surface W2n of the lower wafer W2.
  • the suction surface 141a for suction-holding the lower wafer W2 of the lower chuck 141 is divided into a plurality of regions in the radial direction, and generation of suction pressure and release of suction pressure are performed for each of the divided regions.
  • FIG. 8 is a flow chart showing a part of the process performed by the bonding system according to one embodiment. The various processes shown in FIG. 8 are executed under the control of the control device 70.
  • a cassette CS1 containing a plurality of upper wafers W1, a cassette CS2 containing a plurality of lower wafers W2, and an empty cassette CS3 are placed on a predetermined placement plate 11 of the loading / unloading station 2. Thereafter, the upper wafer W1 in the cassette CS1 is taken out by the transfer device 22 and transferred to the transition device 50 of the third processing block G3 of the processing station 3.
  • the upper wafer W1 is transferred by the transfer unit 61 to the surface modification unit 30 of the first processing block G1.
  • the oxygen gas which is a processing gas is excited to be plasmatized and ionized in a predetermined reduced pressure atmosphere.
  • the oxygen ions are irradiated to the bonding surface W1j of the upper wafer W1, and the bonding surface W1j is plasma-processed. Thereby, the bonding surface W1j of the upper wafer W1 is reformed (step S101).
  • the upper wafer W1 is transferred by the transfer unit 61 to the surface hydrophilization unit 40 of the second processing block G2.
  • pure water is supplied onto the upper wafer W1 while rotating the upper wafer W1 held by the spin chuck. Then, the supplied pure water diffuses on the bonding surface W1j of the upper wafer W1, and a hydroxyl group (silanol group) adheres to the bonding surface W1j of the upper wafer W1 reformed in the surface reforming apparatus 30, and the bonding surface W1 j is hydrophilized (step S102). Further, the bonding surface W1j of the upper wafer W1 is cleaned with pure water used for hydrophilization of the bonding surface W1j.
  • the upper wafer W1 is transferred by the transfer device 61 to the bonding device 41 of the second processing block G2.
  • the upper wafer W ⁇ b> 1 carried into the bonding apparatus 41 is transferred to the position adjusting mechanism 120 by the wafer transfer mechanism 111 via the transition 110.
  • the horizontal direction of the upper wafer W1 is adjusted by the position adjustment mechanism 120 (step S103).
  • the upper wafer W1 is delivered from the position adjustment mechanism 120 to the holding arm 131 of the reversing mechanism 130. Subsequently, in the transfer region T1, the front and back surfaces of the upper wafer W1 are reversed by inverting the holding arm 131 (step S104). That is, the bonding surface W1j of the upper wafer W1 is directed downward.
  • the holding arm 131 of the reversing mechanism 130 is pivoted to move below the upper chuck 140.
  • the upper wafer W ⁇ b> 1 is delivered from the reversing mechanism 130 to the upper chuck 140.
  • the upper wafer W ⁇ b> 1 holds the non-bonding surface W ⁇ b> 1 n by suction with the upper chuck 140 in a state where the notch portion is directed in a predetermined direction (step S ⁇ b> 105).
  • steps S101 to S105 described above is performed on the upper wafer W1
  • the processing on the lower wafer W2 is performed.
  • the lower wafer W ⁇ b> 2 in the cassette CS ⁇ b> 2 is taken out by the transfer device 22 and transferred to the transition device 50 of the processing station 3.
  • step S106 the lower wafer W2 is transferred by the transfer device 61 to the surface modification device 30, and the bonding surface W2j of the lower wafer W2 is modified (step S106).
  • the modification of the bonding surface W2j of the lower wafer W2 in step S106 is similar to that of step S101 described above.
  • the lower wafer W2 is transferred to the surface hydrophilization device 40 by the transfer device 61, and the bonding surface W2j of the lower wafer W2 is hydrophilized (step S107). Further, the bonding surface W2j is cleaned by pure water used for hydrophilization of the bonding surface W2j.
  • the hydrophilization of the bonding surface W2j of the lower wafer W2 in step S107 is the same as the hydrophilization of the bonding surface W1j of the upper wafer W1 in step S102.
  • the lower wafer W2 is transferred by the transfer device 61 to the bonding device 41.
  • the lower wafer W ⁇ b> 2 carried into the bonding apparatus 41 is transferred to the position adjusting mechanism 120 by the wafer transfer mechanism 111 via the transition 110.
  • the horizontal direction of the lower wafer W2 is adjusted by the position adjustment mechanism 120 (step S108).
  • the lower wafer W2 is transferred to the lower chuck 141 by the wafer transfer mechanism 111, and held by suction by the lower chuck 141 (step S109).
  • the non-bonding surface W2n is held by suction on the lower chuck 141 with the notch portion directed in a predetermined direction, that is, the same direction as the notch portion of the upper wafer W1.
  • step S110 position adjustment in the horizontal direction between the upper wafer W1 held by the upper chuck 140 and the lower wafer W2 held by the lower chuck 141 is performed (step S110).
  • the horizontal direction is such that the plurality of alignment marks formed on the bonding surface W1j of the upper wafer W1 and the plurality of alignment marks formed on the bonding surface W2j of the lower wafer W2 overlap.
  • the position (for example, including the X-axis position, the Y-axis position, and the wedge position) is adjusted.
  • step S111 vertical position adjustment of the upper wafer W1 held by the upper chuck 140 and the lower wafer W2 held by the lower chuck 141 is performed (step S111). Specifically, the first lower chuck moving unit 160 moves the lower chuck 141 vertically upward, thereby bringing the lower wafer W2 closer to the upper wafer W1. Thereby, as shown in FIG. 6, the distance S between the bonding surface W2j of the lower wafer W2 and the bonding surface W1j of the upper wafer W1 is adjusted to a predetermined distance, for example, 50 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • step S112 After the suction holding of the central portion of the upper wafer W1 by the upper chuck 140 is released (step S112), the upper wafer W1 is lowered by lowering the pressing pin 191 of the striker 190 as shown in FIG. The central part of is depressed (step S113).
  • step S113 When the central portion of upper wafer W1 contacts the central portion of lower wafer W2 and the central portion of upper wafer W1 and the central portion of lower wafer W2 are pressed with a predetermined force, the central portion of pressed upper wafer W1 is pressed. Bonding starts with the central portion of lower wafer W2. Thereafter, a bonding wave is generated to bond the upper wafer W1 and the lower wafer W2 gradually from the central portion toward the outer peripheral portion.
  • the bonding surface W1j of the upper wafer W1 and the bonding surface W2j of the lower wafer W2 are modified in steps S101 and S106 respectively, first, van der Waals force (intermolecular force) between the bonding surfaces W1j and W2j. And the bonding surfaces W1j and W2j are bonded to each other. Furthermore, since the bonding surface W1j of the upper wafer W1 and the bonding surface W2j of the lower wafer W2 are hydrophilized in steps S102 and S107, respectively, the hydrophilic groups between the bonding surfaces W1j and W2j are hydrogen bonded, and the bonding surfaces W1j and W2j They are firmly joined together.
  • step S114 the entire chucking of the upper wafer W1 by the upper chuck 140 is released (step S114).
  • the bonding surface W1j of the upper wafer W1 and the bonding surface W2j of the lower wafer W2 abut on the entire surface, and the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are bonded.
  • the pressing pin 191 is raised to the upper chuck 140, and the suction holding of the lower wafer W2 by the lower chuck 141 is released.
  • the superposed wafer T is transferred by the transfer unit 61 to the transition unit 51 of the third processing block G3, and then transferred by the transfer unit 22 of the loading / unloading station 2 to the cassette CS3.
  • a series of bonding processes are completed.
  • FIG. 9 is a view showing a lower chuck, a vacuum pump and a vacuum regulator according to one embodiment.
  • the horizontal direction angle of the suction surface 141a of the lower chuck 141 and the direction index of the lower wafer W2 (see FIG. 6 etc.) when adsorbed to the suction surface 141a are shown.
  • the surface index of the bonding surface W2j of the lower wafer W2 is (100).
  • Miller index used as direction index or area index is negative is usually expressed by adding "-" (bar) above the numbers, but in the present specification the numbers are prefixed with a negative sign Express by.
  • the illustration of the pin 204 is omitted to make the drawing easy to see.
  • the lower chuck 141 has a circular shape as a plurality of regions where suction pressure (for example, vacuum pressure) for suctioning the lower wafer W2 is independently controlled on the suction surface 141a for suctioning the lower wafer W2. And an annular second region 220 disposed radially outward of the first region 210.
  • the lower chuck 141 has an inner circumferential rib 201 that divides the first area 210 and the second area 220, and an outer circumferential rib 202 disposed radially outside the second area 220, on the suction surface 141a.
  • the inner circumferential rib 201 and the outer circumferential rib 202 are concentrically protruded on the upper surface of the chuck base 203.
  • a plurality of pins 204 having the same height as the inner circumferential rib 201 and the outer circumferential rib 202 are dotted and provided.
  • the inner circumferential rib 201, the outer circumferential rib 202 and the plurality of pins 204 have the same height and hold the lower wafer W2 horizontally.
  • the lower chuck 141 has a plurality of ring areas 221 and 222 formed by dividing the second area 220 in the radial direction as a plurality of areas where the suction pressure for suctioning the lower wafer W2 is independently controlled.
  • the lower chuck 141 has, on the suction surface 141 a, an annular intermediate rib 205 that divides the radially outer ring region 221 and the radially inner ring region 222.
  • the intermediate rib 205 is disposed concentrically with the inner circumferential rib 201 and the outer circumferential rib 202.
  • the intermediate rib 205 has the same height as the inner peripheral rib 201 and the outer peripheral rib 202, and holds the lower wafer W2 horizontally with the inner peripheral rib 201 and the outer peripheral rib 202.
  • the lower chuck 141 has an outer peripheral end of the second area 220 (that is, the ring area 221 on the outermost side in the radial direction) as a plurality of areas where the adsorption pressure for adsorbing the lower wafer W2 is independently controlled.
  • a plurality of arc regions A1 and A2 formed by dividing the circle in the circumferential direction.
  • the two arc areas A1 and A2 are alternately and repeatedly arranged in the circumferential direction, for example, four each.
  • the lower chuck 141 has a dividing rib 206 which divides the two arc areas A1 and A2 on the suction surface 141a.
  • a plurality of (for example, eight) dividing ribs 206 are radially arranged.
  • the dividing rib 206 has the same height as the inner peripheral rib 201 and the outer peripheral rib 202, and holds the lower wafer W2 horizontally with the inner peripheral rib 201 and the outer peripheral rib 202.
  • a plurality of pins 204 are disposed in a dotted manner in each of the arc regions A1 and A2.
  • the lower chuck 141 has a plurality of arc areas B1 and B2 formed by dividing the radially inner ring area 222 in the circumferential direction as a plurality of areas in which the suction pressure for suctioning the lower wafer W2 is independently controlled. .
  • the two arc areas B1 and B2 are alternately and repeatedly arranged in the circumferential direction, for example, four each.
  • the lower chuck 141 has a dividing rib 207 which divides the two arc areas B1 and B2 on the suction surface 141a.
  • a plurality of (for example, eight) dividing ribs 207 are radially arranged.
  • the dividing rib 207 has the same height as the inner peripheral rib 201 and the outer peripheral rib 202, and holds the lower wafer W2 horizontally with the inner peripheral rib 201 and the outer peripheral rib 202.
  • a plurality of pins 204 are arranged in a dotted manner in each of the arc regions B1 and B2.
  • the bonding device 41 includes, for example, a plurality of vacuum pumps 231 to 234 and 241 as a plurality of suction pressure generating units that generate suction pressure independently in each of a plurality of regions constituting the suction surface 141a of the lower chuck 141.
  • the bonding device 41 has, for example, a plurality of vacuum regulators 251 to 254, 261 as a plurality of suction pressure adjusting units that independently adjust the suction pressure generated by each of the plurality of vacuum pumps 231 to 234, 241.
  • One vacuum pump 231 is connected to four arc areas A1 via a pipe in which one vacuum regulator 251 is provided halfway (only a pipe connected to one arc area A1 is shown in FIG. 9).
  • one vacuum pump 232 is connected to four arc areas A2 via a pipe in which one vacuum regulator 252 is provided halfway (in FIG. 9, only the pipe connected to one arc area A2 is illustrated) ).
  • one vacuum pump 233 is connected to four arc areas B1 via a pipe in which one vacuum regulator 253 is provided in the middle (only a pipe connected to one arc area B1 is illustrated in FIG. 9). ).
  • one vacuum pump 234 is connected to four arc areas B2 via a pipe in which one vacuum regulator 254 is provided halfway (in FIG. 9, only pipes connected to one arc area B2 are illustrated) ).
  • one vacuum pump 241 is connected to the first region 210 via a pipe provided with one vacuum regulator 261 in the middle.
  • the controller 70 When the controller 70 operates one vacuum pump 231, one vacuum pump 231 generates vacuum pressure in the four arc areas A1, and the vacuum pressure is maintained at a preset value in the vacuum regulator 251, The suction pressure corresponding to the set value is generated in the four arc areas A1.
  • the set value of the vacuum regulator 251 can be changed by the controller 70, and is set, for example, in the range of -80 kPa to -5 kPa with reference to the atmospheric pressure.
  • the control device 70 stops the operation of the vacuum pump 231, the four arc areas A1 return to the atmospheric pressure, and the generation of the adsorption pressure in the four arc areas A1 is cancelled.
  • the generation and release of the suction pressure in the other arc regions A2, B1, B2, and the first region 210 are the same as the generation and release of the suction pressure in the arc region A1, and thus the description thereof is omitted.
  • the bonding device 41 of the present embodiment includes a control device 70 that controls the plurality of vacuum pumps 231 to 234, 241 and the plurality of vacuum regulators 251 to 254, 261.
  • the control device 70 is provided outside the bonding device 41 in FIG. 1 and the like, but may be provided as a part of the bonding device 41.
  • the control device 70 corresponds to the control unit described in the claims.
  • the control device 70 of the present embodiment is different in adsorption pressure on at least a part of the first area 210 (for example, the entire first area 210) and at least a part of the second area 220 (for example, the arc area A2 and the arc area B1). At the same time. Thereby, the distribution in the radial direction of the suction pressure generated on the suction surface 141a can be controlled, and the strain generated on the lower wafer W2 suctioned on the suction surface 141a can be controlled.
  • Either of the suction pressure generated in the first area 210 and the suction pressure generated in the circular arc area A2 and the circular arc area B1 may be larger or smaller.
  • the suction pressure generated in the first area 210 and the suction pressure generated in the arc area A1 and the arc area B2 are the same in this embodiment, either one may be larger, or one is smaller. May be Further, in the arc area A1 and the arc area B2, it is not necessary to generate an adsorption pressure when the lower wafer W2 is adsorbed to the adsorption surface 141a. That is, although the suction pressure is simultaneously generated on the entire suction surface 141a when the lower wafer W2 is suctioned in the present embodiment, the suction pressure may be generated on only a part of the suction surface 141a.
  • the lower wafer W2 and the upper wafer W1 can be bonded while controlling the distortion generated in the lower wafer W2, and the bonding distortion (distortion) between the lower wafer W2 and the upper wafer W1 can be reduced.
  • Bonding distortion is, for example, upper wafer W1 and lower wafer such that positional deviation in plan view between a plurality of alignment marks formed on upper wafer W1 and a plurality of alignment marks formed on lower wafer W2 is minimized. It is expressed by relative displacement, rotational movement, and relative displacement which remains when W2 and W2 are relatively translated.
  • the change in the setting of the adsorption pressure, the bonding performed in accordance with the changed setting, and the measurement of the bonding strain after bonding may be repeated until the bonding strain falls within the allowable range.
  • the change of the distribution of adsorption pressure may be performed based on a plurality of data accumulated in the past.
  • the data may be any data as long as it indicates the relationship between the setting (or performance) of the adsorption pressure and the bonding strain, and the data stored in the information storage medium is read and used.
  • the cause of the bonding strain is the anisotropy of physical properties such as Young's modulus of the lower wafer W2.
  • Physical properties such as Young's modulus of the lower wafer W2 periodically change in the circumferential direction.
  • the bonding distortion caused by this change is more remarkable from the inner side in the radial direction of the lower wafer W2 to the outer side in the radial direction. This is because, for example, the distance in the circumferential direction between the [0-11] direction and the [001] direction increases as the diameter of the lower wafer W2 goes from the inner side to the outer side in the radial direction.
  • the control device 70 of the present embodiment includes a part of the second area 220 (for example, the arc area A1 and the arc area B2) disposed at the radially outer side of the first area 210 and the other part of the second area 220.
  • Different suction pressures are simultaneously generated in (for example, arc region A2 and arc region B1).
  • Either of the suction pressure generated in the arc area A1 and the arc area B2 and the suction pressure generated in the arc area A2 and the arc area B1 may be larger or smaller.
  • the suction pressure generated in the arc area A1 and the suction pressure generated in the arc area B2 are the same in this embodiment, but either one may be larger. Either one may be smaller.
  • the suction pressure generated in the arc area A2 and the suction pressure generated in the arc area B1 are the same in this embodiment, either one may be larger. Either one may be smaller.
  • the control device 70 includes at least a part (for example, an arc area A1) of the radially outer ring area 221 among the plurality of ring areas 221 and 222 formed by dividing the second area 220 in the radial direction; Different adsorption pressures are simultaneously generated in at least a part of the radially inner ring region 222 (for example, the arc region B1). Thereby, the distortion generated in the lower wafer W2 can be controlled based on the radial distance from the center of the lower wafer W2.
  • the control device 70 is configured such that the arc regions adjacent to each other among the plurality of arc regions formed by dividing the outer peripheral end of the second region 220 in the circumferential direction (here, the arcs included in the outermost ring region 221 in the radial direction) In the area A1 and the arc area A2), the adsorption pressure is controlled independently, and different adsorption pressures are simultaneously generated.
  • the physical properties such as Young's modulus of the lower wafer W2 periodically change in the circumferential direction, and the bonding distortion caused by the change becomes most prominent at the outer peripheral end of the lower wafer W2.
  • the control device 70 sets adjacent arc regions (for example, the arc region B1 and the arc region) among a plurality of arc regions formed by dividing the remaining ring regions (here, the ring region 222 radially inward).
  • the adsorption pressure may be independently controlled and different adsorption pressures may be simultaneously generated.
  • the distortion of the lower wafer W2 can be controlled not only in the radially outer ring region 221 but also in the radially inner ring region 222. This is particularly effective when the diameter of the lower wafer W2 is large.
  • the Young's modulus, Poisson's ratio, and shear modulus of elasticity of a single crystal silicon wafer change in a 90 ° cycle.
  • Direction (0 ° direction, 90 ° direction, 180 ° direction, and 270 ° direction) of 90 ° cycle based on the direction (0 ° direction) is collectively referred to as “0 ° 90 ° cycle direction Also called
  • the directions of 90 ° cycle (45 ° direction, 135 ° direction, 225 ° direction, 315 ° direction) based on the [0-10] direction (45 ° direction) are collectively referred to as “45 ° reference 90 ° cycle Also called "direction”.
  • the Young's modulus of the single crystal silicon wafer is highest in the 90 ° periodic direction based on 0 °, and lowest in the 90 ° periodic direction based on 45 °.
  • the Poisson's ratio and the shear modulus of elasticity are the highest in the 90 ° periodic direction based on 45 °, and the lowest in the 90 ° periodic direction based on 0 °.
  • arc region A1 is arranged in the direction of 90 ° cycle based on 0 °
  • arc region A2 is arranged in the direction of 90 ° based on 45 °.
  • two arc areas A1 and A2 whose suction pressure is controlled independently are alternately arranged in the circumferential direction alternately, for example, four each.
  • arc region B1 is arranged in the direction of 90 ° cycle based on 0 °
  • arc region B2 is arranged in the direction of 90 ° based on 45 °. May be done. That is, the two arc areas B1 and B2 whose suction pressure is controlled independently are alternately and repeatedly arranged in the circumferential direction, for example, four each.
  • control device 70 of the present embodiment simultaneously generates different suction pressures in a plurality of arc regions having the same angle (for example, arc region A1 and arc region B1, or arc region A2 and arc region B2)
  • the technology is not limited to this.
  • the control device 70 may simultaneously generate different suction pressures in a plurality of arc areas (for example, arc area A1 and arc area B2 or arc area A2 and arc area B1) having different angles.
  • control device 70 of the above-mentioned embodiment generates different adsorption pressure simultaneously in adjoining circular arc area B1 and B2
  • art of this indication is not limited to this.
  • the control device 70 may generate the same adsorption pressure in adjacent arc regions B1 and B2.
  • One annular region B is connected to one vacuum pump 233 via a pipe provided with one vacuum regulator 253 in the middle.
  • the generation and release of the suction pressure in the annular region B are the same as the generation and release of the suction pressure in the circular arc region A1, so the description will be omitted.
  • the radially outer ring region 221 and the radially inner ring region 222 in the above embodiment are divided into the same number in the circumferential direction, but may be divided into different numbers in the circumferential direction. As shown in FIG. 11, the number of divisions of the radially outer ring region 221 may be larger than the number of divisions of the radially inner ring region 222. This is because the bonding distortion is more likely to occur as it goes from the inner side in the radial direction to the outer side in the radial direction of the lower wafer W2.
  • the lower chuck 141 shown in FIG. 11 has three arc areas A1, A2 and A3 formed by dividing the radially outer ring area 221 in the circumferential direction as a plurality of areas in which the suction pressure is independently controlled.
  • the arc area A3 is disposed between the arc area A1 disposed in the 90 ° cycle direction based on 0 ° and the arc area A2 disposed in the 90 ° cycle direction based on 45 °.
  • a dividing line for example, dividing rib 206 for dividing the radially outer ring region 221 into a plurality of arc regions A1, A2 and A3 in the circumferential direction and the radially inner ring region 222 in the circumferential direction
  • a dividing line for example, dividing rib 207 divided into a plurality of arc regions B1 and B2 may be shifted in the circumferential direction. It is possible to shift in the circumferential direction the location where the suction pressure changes discontinuously in the radially outer ring region 221 and the location where the suction pressure changes discontinuously in the radially inner ring region 222.
  • FIG. 11 Four circular arc regions A3 shown in FIG. 11 are connected to one vacuum pump 235 via piping in which one vacuum regulator 255 is provided halfway (in FIG. 11, piping connected to one circular arc region A3 Only illustrated).
  • the generation and release of the suction pressure in the arc area A3 is the same as the generation and release of the suction pressure in the arc area A1, so the description will be omitted.
  • the lower chuck 141 shown in FIGS. 9 to 11 has two ring regions 221 and 222 formed by dividing the second region 220 in the radial direction as a plurality of regions in which the suction pressure is independently controlled.
  • the number of is not limited to two.
  • the number of ring regions may be one (that is, the second region 220 may not be divided in the radial direction), and the number of ring regions may be three or more.
  • FIG. 12 is a view showing a lower chuck, a vacuum pump and a vacuum regulator according to a third modification.
  • the lower chuck 141 of the modification shown in FIG. 12 has four ring areas 221, 222, 223, 224 formed by dividing the second area 220 in the radial direction as a plurality of areas where the suction pressure is controlled independently. .
  • the first ring area 221 from the radially outer side is formed of two arc areas A1 and A2 alternately and repeatedly arranged in the circumferential direction.
  • the adsorption pressure of the two adjacent arc regions A1 and A2 is controlled independently.
  • the second ring region 222 from the radially outer side is formed of two arc regions B1 and B2 alternately and repeatedly arranged in the circumferential direction.
  • the adsorption pressure of the two adjacent arc regions B1 and B2 is controlled independently.
  • the third ring region 223 from the radially outer side is formed of two arc regions C1 and C2 alternately and repeatedly arranged in the circumferential direction.
  • the adsorption pressure of the two adjacent arc regions C1 and C2 is independently controlled.
  • One vacuum pump 235 is connected to four arc regions C1 via piping in which one vacuum regulator 255 is provided halfway (in FIG. 12, only piping connected to one arc region C1 is illustrated) .
  • One vacuum pump 236 is connected to four arc areas C2 via a pipe in which one vacuum regulator 256 is provided halfway (in FIG. 12, only the pipe connected to one arc area C2 is shown) .
  • the generation and release of the suction pressure in the arc regions C1 and C2 are the same as the generation and release of the suction pressure in the arc region A1, and thus the description thereof is omitted.
  • the fourth ring region 224 from the radially outer side is formed of two arc regions D1 and D2 alternately and repeatedly arranged in the circumferential direction.
  • the adsorption pressure is independently controlled in two adjacent arc regions D1 and D2.
  • One vacuum pump 237 is connected to four arc areas D1 via a pipe in which one vacuum regulator 257 is provided halfway (in FIG. 12, only the pipe connected to one arc area D1 is shown) .
  • One vacuum pump 238 is connected to four arc areas D2 via a pipe in which one vacuum regulator 258 is provided halfway (in FIG. 12, only the pipe connected to one arc area D2 is shown) .
  • the generation and release of the suction pressure in the arc regions D1 and D2 are the same as the generation and release of the suction pressure in the arc region A1, and thus the description thereof is omitted.
  • the lower chuck 141 of the modified example shown in FIG. 12 has two ring areas 211 and 212 formed by dividing the first area 210 in the radial direction and one circle as a plurality of areas where the suction pressure is controlled independently. And an area 213.
  • the radially outer ring region 211 and the radially inner ring region 212 are separated by an annular rib.
  • the radially inner ring region 212 and the circular region 213 are partitioned by an annular rib.
  • the annular rib disposed inside the first region 210 is formed concentrically with the inner circumferential rib 201 and the outer circumferential rib 202 shown in FIG.
  • the annular rib disposed inside the first region 210 has the same height as the pin 204 and holds the lower wafer W2 horizontally with the pin 204 and the like.
  • the two ring areas 211 and 212 and the circular area 213 correspond to the divided areas described in the claims.
  • the first ring region 211 from the radially outer side in the first region 210 is connected to one vacuum pump 241 via a pipe provided with one vacuum regulator 261 in the middle. Further, the second ring region 212 from the radially outer side in the first region 210 is connected to one vacuum pump 242 via a pipe provided with one vacuum regulator 262 in the middle. Furthermore, in the first area 210, the third circular area 213 from the radially outer side is connected to one vacuum pump 243 via a pipe in which one vacuum regulator 263 is provided on the way.
  • the generation and release of the suction pressure in the ring regions 211 and 212 and the circular region 213 are the same as the generation and release of the suction pressure in the arc region A1, and thus the description thereof is omitted.
  • the control device 70 of this modification differs in two adjacent divided regions (for example, the ring region 211 radially outward and the ring region 212 radially inner and / or the ring region 212 radially and the circular region 213).
  • the adsorption pressure is generated simultaneously. Thereby, distortion in the vicinity of the central portion of the lower wafer W2 pressed by the pressing pin 191 of the striker 190 can be controlled.
  • the number of ring areas constituting the first area 210 is two in FIG. 12, but may be one or three or more. Further, the ring area (for example, ring area 211) constituting first area 210 may be divided into a plurality of areas in the circumferential direction, similarly to the ring area (for example ring area 221) for constituting second area 220. .
  • the suction pressure generating unit includes, for example, an internal electrode embedded in the lower chuck 141.
  • the adsorption pressure adjustment unit includes, for example, a power adjustment unit that adjusts the power supplied to the internal electrode.
  • the power adjustment unit is configured of, for example, a step-down DC / DC converter or a step-up DC / DC converter.
  • distortion generated in the lower wafer W2 adsorbed by the lower chuck 141 is controlled, but distortion generated in the upper wafer W1 adsorbed by the upper chuck 140 may be controlled. That is, the technology of the present disclosure may be applied to the upper chuck 140, the upper chuck 140 corresponds to the holding portion described in the claims, and the lower chuck 141 corresponds to the opposing holding portion described in the claims. You may In addition, the technology of the present disclosure may be applied to both the upper chuck 140 and the lower chuck 141. Furthermore, the technology of the present disclosure may be applied to an apparatus other than the bonding apparatus 41, such as a dicing apparatus. The technique of the present disclosure can be applied to any device having a holding unit that holds a substrate.
  • control apparatus 140 upper chuck (opposite holding portion) 141 Lower chuck (holding part) 141a suction surface 210 first region 220 second region 221 radially outer ring region 222 radially inner ring regions 231 to 234, 241 vacuum pump (adsorption pressure generating portion) 251 to 254, 261 Vacuum regulator (adsorption pressure adjustment unit) Wafer on W1 (substrate) W2 lower wafer (substrate)

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Abstract

基板を吸着する吸着面に、前記基板を吸着する吸着圧力が独立に制御される複数の領域として、円状の第１領域および前記第１領域の径方向外側に配置される円環状の第２領域を有する保持部と、前記吸着面を構成する複数の領域のそれぞれに独立に吸着圧力を発生させる複数の吸着圧力発生部と、複数の前記吸着圧力発生部のそれぞれによって発生される吸着圧力を独立に調整する複数の吸着圧力調整部と、複数の前記吸着圧力発生部および複数の前記吸着圧力調整部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記第１領域の少なくとも一部と前記第２領域の少なくとも一部とに異なる前記吸着圧力を発生させる、基板処理装置。

Description

基板処理装置、および基板処理方法
　本開示は、基板処理装置、および基板処理方法に関する。
　特許文献１に記載の接合装置は、上側の基板を上方から吸着する上チャックと、下側の基板を下方から吸着する下チャックとを備え、二枚の基板を向い合せたうえで接合する。具体的には、接合装置は、先ず、上チャックに吸着されている基板の中心部を押し下げ、下チャックに吸着されている基板の中心部と接触させる。これにより、二枚の基板の中心部同士が分子間力等によって接合される。次いで、接合装置は、２枚の基板の接合された接合領域を中心部から外周部に広げる。
日本国特開２０１５－０９５５７９号公報
　本開示の一態様は、吸着面に吸着される基板の歪みを制御できる、技術を提供する。
　本開示の一態様の基板処理装置は、
　基板を吸着する吸着面に、前記基板を吸着する吸着圧力が独立に制御される複数の領域として、円状の第１領域および前記第１領域の径方向外側に配置される円環状の第２領域を有する保持部と、
　前記吸着面を構成する複数の領域のそれぞれに独立に吸着圧力を発生させる複数の吸着圧力発生部と、
　複数の前記吸着圧力発生部のそれぞれによって発生される吸着圧力を独立に調整する複数の吸着圧力調整部と、
　複数の前記吸着圧力発生部および複数の前記吸着圧力調整部を制御する制御部とを備え、
　前記制御部は、前記第１領域の少なくとも一部と前記第２領域の少なくとも一部とに異なる前記吸着圧力を発生させる。
　本開示の一態様によれば、吸着面に吸着される基板の歪みを制御することができる。
図１は、一実施形態にかかる接合システムを示す平面図である。 図２は、一実施形態にかかる接合システムを示す側面図である。 図３は、一実施形態にかかる第１基板および第２基板の接合前の状態を示す側面図である。 図４は、一実施形態にかかる接合装置を示す平面図である。 図５は、一実施形態にかかる接合装置を示す側面図である。 図６は、一実施形態にかかる上チャックおよび下チャックを示す断面図であって、上ウェハと下ウェハの位置合わせ後、接合前の状態を示す断面図である。 図７は、一実施形態にかかる上ウェハと下ウェハとを中心部から外周部に向けて徐々に接合する様子を示す断面図である。 図８は、一実施形態にかかる接合システムが実行する処理の一部を示すフローチャートである。 図９は、一実施形態にかかる下チャック、真空ポンプおよび真空レギュレータを示す図である。 図１０は、第１変形例にかかる下チャック、真空ポンプおよび真空レギュレータを示す図である。 図１１は、第２変形例にかかる下チャック、真空ポンプおよび真空レギュレータを示す図である。 図１２は、第３変形例にかかる下チャック、真空ポンプおよび真空レギュレータを示す図である。
　以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。以下の説明において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は互いに垂直な方向であり、Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。鉛直軸を回転中心とする回転方向をΘ方向とも呼ぶ。本明細書において、下方とは鉛直下方を意味し、上方とは鉛直上方を意味する。
　＜接合システム＞
　図１は、一実施形態にかかる接合システムを示す平面図である。図２は、一実施形態にかかる接合システムを示す側面図である。図３は、一実施形態にかかる第１基板および第２基板の接合前の状態を示す側面図である。図１に示す接合システム１は、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを接合することによって重合基板Ｔ（図７（ｂ）参照）を形成する。
　第１基板Ｗ１は、例えばシリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板に複数の電子回路が形成された基板である。また、第２基板Ｗ２は、例えば電子回路が形成されていないベアウェハである。第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とは、略同径を有する。なお、第２基板Ｗ２に電子回路が形成されていてもよい。
　以下では、第１基板Ｗ１を「上ウェハＷ１」と記載し、第２基板Ｗ２を「下ウェハＷ２」、重合基板Ｔを「重合ウェハＴ」と記載する場合がある。また、以下では、図３に示すように、上ウェハＷ１の板面のうち、下ウェハＷ２と接合される側の板面を「接合面Ｗ１ｊ」と記載し、接合面Ｗ１ｊとは反対側の板面を「非接合面Ｗ１ｎ」と記載する。また、下ウェハＷ２の板面のうち、上ウェハＷ１と接合される側の板面を「接合面Ｗ２ｊ」と記載し、接合面Ｗ２ｊとは反対側の板面を「非接合面Ｗ２ｎ」と記載する。
　図１に示すように、接合システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２および処理ステーション３は、Ｘ軸正方向に沿って、搬入出ステーション２および処理ステーション３の順番で並べて配置される。また、搬入出ステーション２および処理ステーション３は、一体的に接続される。
　搬入出ステーション２は、載置台１０と、搬送領域２０とを備える。載置台１０は、複数の載置板１１を備える。各載置板１１には、複数枚（例えば、２５枚）の基板を水平状態で収容するカセットＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ３がそれぞれ載置される。例えば、カセットＣＳ１は上ウェハＷ１を収容するカセットであり、カセットＣＳ２は下ウェハＷ２を収容するカセットであり、カセットＣＳ３は重合ウェハＴを収容するカセットである。
　搬送領域２０は、載置台１０のＸ軸正方向側に隣接して配置される。かかる搬送領域２０には、Ｙ軸方向に延在する搬送路２１と、この搬送路２１に沿って移動可能な搬送装置２２とが設けられる。搬送装置２２は、Ｙ軸方向だけでなく、Ｘ軸方向にも移動可能かつＺ軸周りに旋回可能であり、載置板１１に載置されたカセットＣＳ１～ＣＳ３と、後述する処理ステーション３の第３処理ブロックＧ３との間で、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴの搬送を行う。
　なお、載置板１１に載置されるカセットＣＳ１～ＣＳ３の個数は、図示のものに限定されない。また、載置板１１には、カセットＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ３以外に、不具合が生じた基板を回収するためのカセット等が載置されてもよい。
　処理ステーション３には、各種装置を備えた複数の処理ブロック、例えば３つの処理ブロックＧ１，Ｇ２，Ｇ３が設けられる。例えば処理ステーション３の正面側（図１のＹ軸負方向側）には、第１処理ブロックＧ１が設けられ、処理ステーション３の背面側（図１のＹ軸正方向側）には、第２処理ブロックＧ２が設けられる。また、処理ステーション３の搬入出ステーション２側（図１のＸ軸負方向側）には、第３処理ブロックＧ３が設けられる。
　第１処理ブロックＧ１には、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを改質する表面改質装置３０が配置される。表面改質装置３０は、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊにおけるＳｉＯ２の結合を切断して単結合のＳｉＯとすることで、その後親水化されやすくするように当該接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを改質する。
　なお、表面改質装置３０では、例えば減圧雰囲気下において処理ガスである酸素ガスまたは窒素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。そして、かかる酸素イオン又は窒素イオンが、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊに照射されることにより、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊがプラズマ処理されて改質される。
　第２処理ブロックＧ２には、表面親水化装置４０と、接合装置４１とが配置される。表面親水化装置４０は、例えば純水によって上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを親水化するとともに、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを洗浄する。表面親水化装置４０では、例えばスピンチャックに保持された上ウェハＷ１または下ウェハＷ２を回転させながら、当該上ウェハＷ１または下ウェハＷ２上に純水を供給する。これにより、上ウェハＷ１または下ウェハＷ２上に供給された純水が上ウェハＷ１または下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ上を拡散し、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊが親水化される。
　接合装置４１は、親水化された上ウェハＷ１と下ウェハＷ２とを分子間力により接合する。かかる接合装置４１の構成については、後述する。
　第３処理ブロックＧ３には、図２に示すように、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴのトランジション（ＴＲＳ）装置５０，５１が下から順に２段に設けられる。
　また、図１に示すように、第１処理ブロックＧ１、第２処理ブロックＧ２および第３処理ブロックＧ３に囲まれた領域には、搬送領域６０が形成される。搬送領域６０には、搬送装置６１が配置される。搬送装置６１は、例えば鉛直方向、水平方向および鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有する。かかる搬送装置６１は、搬送領域６０内を移動し、搬送領域６０に隣接する第１処理ブロックＧ１、第２処理ブロックＧ２および第３処理ブロックＧ３内の所定の装置に上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴを搬送する。
　また、図１に示すように、接合システム１は、制御装置７０を備える。制御装置７０は、接合システム１の動作を制御する。制御装置７０は、例えばコンピュータで構成され、図２に示すようにＣＰＵ（Central Processing Unit）７１と、メモリなどの記憶媒体７２と、入力インターフェース７３と、出力インターフェース７４とを有する。制御装置７０は、記憶媒体７２に記憶されたプログラムをＣＰＵ７１に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置７０は、入力インターフェース７３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース７４で外部に信号を送信する。
　制御装置７０のプログラムは、情報記憶媒体に記憶され、情報記憶媒体からインストールされる。情報記憶媒体としては、例えば、ハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどが挙げられる。尚、プログラムは、インターネットを介してサーバからダウンロードされ、インストールされてもよい。
　＜接合装置＞
　図４は、一実施形態にかかる接合装置を示す平面図である。図５は、一実施形態にかかる接合装置を示す側面図である。
　図４に示すように、接合装置４１は、内部を密閉可能な処理容器１００を有する。処理容器１００の搬送領域６０側の側面には、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴの搬入出口１０１が形成され、当該搬入出口１０１には開閉シャッタ１０２が設けられている。
　処理容器１００の内部は、内壁１０３によって、搬送領域Ｔ１と処理領域Ｔ２に区画される。上述した搬入出口１０１は、搬送領域Ｔ１における処理容器１００の側面に形成される。また、内壁１０３にも、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴの搬入出口１０４が形成される。
　搬送領域Ｔ１には、トランジション１１０、ウェハ搬送機構１１１、反転機構１３０および位置調節機構１２０が、例えば搬入出口１０１側からこの順番で並べて配置される。
　トランジション１１０は、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴを一時的に載置する。トランジション１１０は、例えば２段に形成され、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴのいずれか２つを同時に載置することができる。
　ウェハ搬送機構１１１は、図４および図５に示すように、たとえば鉛直方向（Ｚ軸方向）、水平方向（Ｙ軸方向、Ｘ軸方向）および鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有する。ウェハ搬送機構１１１は、搬送領域Ｔ１内、又は搬送領域Ｔ１と処理領域Ｔ２との間で上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴを搬送することが可能である。
　位置調節機構１２０は、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の水平方向の向きを調節する。具体的には、位置調節機構１２０は、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２を保持して回転させる図示しない保持部を備えた基台１２１と、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２のノッチ部の位置を検出する検出部１２２と、を有する。位置調節機構１２０は、基台１２１に保持された上ウェハＷ１および下ウェハＷ２を回転させながら検出部１２２を用いて上ウェハＷ１および下ウェハＷ２のノッチ部の位置を検出することにより、ノッチ部の位置を調節する。これにより、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の水平方向の向きが調節される。
　反転機構１３０は、上ウェハＷ１の表裏面を反転させる。具体的には、反転機構１３０は、上ウェハＷ１を保持する保持アーム１３１を有する。保持アーム１３１は、水平方向（Ｘ軸方向）に延伸する。また保持アーム１３１には、上ウェハＷ１を保持する保持部材１３２が例えば４箇所に設けられている。
　保持アーム１３１は、例えばモータなどを備えた駆動部１３３に支持される。保持アーム１３１は、かかる駆動部１３３によって水平軸周りに回動自在である。また、保持アーム１３１は、駆動部１３３を中心に回動自在であると共に、水平方向（Ｘ軸方向）に移動自在である。駆動部１３３の下方には、例えばモータなどを備えた他の駆動部（図示せず）が設けられる。この他の駆動部によって、駆動部１３３は、鉛直方向に延伸する支持柱１３４に沿って鉛直方向に移動できる。
　このように、保持部材１３２に保持された上ウェハＷ１は、駆動部１３３によって水平軸周りに回動できると共に鉛直方向及び水平方向に移動することができる。また、保持部材１３２に保持された上ウェハＷ１は、駆動部１３３を中心に回動して、位置調節機構１２０と後述する上チャック１４０との間を移動することができる。
　処理領域Ｔ２には、上ウェハＷ１の上面（非接合面Ｗ１ｎ）を上方から吸着保持する上チャック１４０と、下ウェハＷ２を載置して下ウェハＷ２の下面（非接合面Ｗ２ｎ）を下方から吸着保持する下チャック１４１とが設けられる。下チャック１４１は、上チャック１４０の下方に設けられ、上チャック１４０と対向配置可能に構成される。
　図５に示すように、上チャック１４０は、上チャック１４０の上方に設けられた上チャック保持部１５０に保持される。上チャック保持部１５０は、処理容器１００の天井面に設けられる。上チャック１４０は、上チャック保持部１５０を介して処理容器１００に固定される。
　上チャック保持部１５０には、下チャック１４１に保持された下ウェハＷ２の上面（接合面Ｗ２ｊ）を撮像する上部撮像部１５１が設けられている。上部撮像部１５１には、例えばＣＣＤカメラが用いられる。
　下チャック１４１は、下チャック１４１の下方に設けられた第１の下チャック移動部１６０に支持される。第１の下チャック移動部１６０は、後述するように下チャック１４１を水平方向（Ｘ軸方向）に移動させる。また、第１の下チャック移動部１６０は、下チャック１４１を鉛直方向に移動自在、且つ鉛直軸周りに回転可能に構成される。
　第１の下チャック移動部１６０には、上チャック１４０に保持された上ウェハＷ１の下面（接合面Ｗ１ｊ）を撮像する下部撮像部１６１が設けられている（図５参照）。下部撮像部１６１には、例えばＣＣＤカメラが用いられる。
　第１の下チャック移動部１６０は、第１の下チャック移動部１６０の下面側に設けられ、水平方向（Ｘ軸方向）に延伸する一対のレール１６２、１６２に取り付けられている。第１の下チャック移動部１６０は、レール１６２に沿って移動自在に構成されている。
　一対のレール１６２、１６２は、第２の下チャック移動部１６３に配設されている。第２の下チャック移動部１６３は、当該第２の下チャック移動部１６３の下面側に設けられ、水平方向（Ｙ軸方向）に延伸する一対のレール１６４、１６４に取り付けられている。そして、第２の下チャック移動部１６３は、レール１６４に沿って水平方向（Ｙ軸方向）に移動自在に構成される。なお、一対のレール１６４、１６４は、処理容器１００の底面に設けられた載置台１６５上に配設されている。
　第１の下チャック移動部１６０および第２の下チャック移動部１６３等により、位置合わせ部１６６が構成される。位置合わせ部１６６は、下チャック１４１をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびΘ方向に移動させることにより、上チャック１４０に保持されている上ウェハＷ１と、下チャック１４１に保持されている下ウェハＷ２との水平方向位置合わせを行う。また、位置合わせ部１６６は、下チャック１４１をＺ軸方向に移動させることにより、上チャック１４０に保持されている上ウェハＷ１と、下チャック１４１に保持されている下ウェハＷ２との鉛直方向位置合わせを行う。
　なお、本実施形態の位置合わせ部１６６は、下チャック１４１をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびΘ方向に移動させることにより、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２との水平方向位置合わせを行うが、本開示の技術はこれに限定されない。位置合わせ部１６６は、上チャック１４０と下チャック１４１とを相対的にＸ軸方向、Ｙ軸方向およびΘ方向に移動できればよい。例えば、位置合わせ部１６６は、下チャック１４１をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させると共に、上チャック１４０をΘ方向に移動させることにより、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２との水平方向位置合わせを行ってもよい。
　また、本実施形態の位置合わせ部１６６は、下チャック１４１をＺ軸方向に移動させることにより、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２との鉛直方向位置合わせを行うが、本開示の技術はこれに限定されない。位置合わせ部１６６は、上チャック１４０と下チャック１４１とを相対的にＺ軸方向に移動できればよい。例えば、位置合わせ部１６６は、上チャック１４０をＺ軸方向に移動させることにより、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２との鉛直方向位置合わせを行ってもよい。
　図６は、一実施形態にかかる上チャックおよび下チャックを示す断面図であって、上ウェハと下ウェハの接合直前の状態を示す断面図である。図７（ａ）は、一実施形態にかかる上ウェハと下ウェハとの接合途中の状態を示す断面図である。図７（ｂ）は、一実施形態にかかる上ウェハと下ウェハとの接合完了時の状態を示す断面図である。図６、図７（ａ）および図７（ｂ）において、実線で示す矢印は真空ポンプによる空気の吸引方向を示す。
　上チャック１４０および下チャック１４１は、例えば真空チャックである。下チャック１４１が特許請求の範囲に記載の保持部に対応し、上チャック１４０が特許請求の範囲に記載の対向保持部に対応する。なお、後述するように、上チャック１４０が特許請求の範囲に記載の保持部に対応し、下チャック１４１が特許請求の範囲に記載の対向保持部に対応してもよい。上チャック１４０は、上ウェハＷ１を吸着する吸着面１４０ａを、下チャック１４１に対向する面（下面）に有する。一方、下チャック１４１は、下ウェハＷ２を吸着する吸着面１４１ａを、上チャック１４０に対向する面（上面）に有する。
　上チャック１４０は、チャックベース１７０を有する。チャックベース１７０は、上ウェハＷ１と同径もしくは上ウェハＷ１より大きい径を有する。チャックベース１７０は、支持部材１８０によって支持される。支持部材１８０は、平面視において少なくともチャックベース１７０を覆うように設けられ、チャックベース１７０に対して例えばネジ止めによって固定されている。支持部材１８０は、処理容器１００の天井面に設けられた複数の支持柱１８１（図５参照）に支持される。支持部材１８０および複数の支持柱１８１で上チャック保持部１５０が構成される。
　支持部材１８０およびチャックベース１７０には、支持部材１８０およびチャックベース１７０を鉛直方向に貫通する貫通孔１７６が形成される。貫通孔１７６の位置は、上チャック１４０に吸着保持される上ウェハＷ１の中心部に対応している。かかる貫通孔１７６には、ストライカー１９０の押圧ピン１９１が挿通される。
　ストライカー１９０は、支持部材１８０の上面に配置され、押圧ピン１９１と、アクチュエータ部１９２と、直動機構１９３とを備える。押圧ピン１９１は、鉛直方向に沿って延在する円柱状の部材であり、アクチュエータ部１９２によって支持される。
　アクチュエータ部１９２は、たとえば電空レギュレータ（図示せず）から供給される空気により一定方向（ここでは鉛直下方）に一定の圧力を発生させる。アクチュエータ部１９２は、電空レギュレータから供給される空気により、上ウェハＷ１の中心部と当接して当該上ウェハＷ１の中心部にかかる押圧荷重を制御することができる。また、アクチュエータ部１９２の先端部は、電空レギュレータからの空気によって、貫通孔１７６を挿通して鉛直方向に昇降自在になっている。
　アクチュエータ部１９２は、直動機構１９３に支持される。直動機構１９３は、例えばモータを内蔵した駆動部によってアクチュエータ部１９２を鉛直方向に移動させる。
　ストライカー１９０は、以上のように構成されており、直動機構１９３によってアクチュエータ部１９２の移動を制御し、アクチュエータ部１９２によって押圧ピン１９１による上ウェハＷ１の押圧荷重を制御する。
　ストライカー１９０は、上チャック１４０に吸着保持されている上ウェハＷ１と、下チャック１４１に吸着保持されている下ウェハＷ２とを押付け合せる。具体的には、ストライカー１９０は、上チャック１４０に吸着保持されている上ウェハＷ１を変形させることにより、下ウェハＷ２に押付け合せる。
　チャックベース１７０の下面には、上ウェハＷ１の非接合面Ｗ１ｎに接触する複数のピン１７１が設けられている。チャックベース１７０、複数のピン１７１等で上チャック１４０が構成される。上チャック１４０の上ウェハＷ１を吸着保持する吸着面１４０ａは径方向に複数の領域に区画され、区画された領域毎に吸着圧力の発生と吸着圧力の解除とがなされる。
　なお、下チャック１４１は、上チャック１４０と同様に構成されてよい。下チャック１４１は、下ウェハＷ２の非接合面Ｗ２ｎに接触する複数のピン２０４を有する。下チャック１４１の下ウェハＷ２を吸着保持する吸着面１４１ａは径方向に複数の領域に区画され、区画された領域毎に吸着圧力の発生と吸着圧力の解除とがなされる。
　＜接合方法＞
　図８は、一実施形態にかかる接合システムが実行する処理の一部を示すフローチャートである。なお、図８に示す各種の処理は、制御装置７０による制御下で実行される。
　まず、複数枚の上ウェハＷ１を収容したカセットＣＳ１、複数枚の下ウェハＷ２を収容したカセットＣＳ２、および空のカセットＣＳ３が、搬入出ステーション２の所定の載置板１１に載置される。その後、搬送装置２２によりカセットＣＳ１内の上ウェハＷ１が取り出され、処理ステーション３の第３処理ブロックＧ３のトランジション装置５０に搬送される。
　次に、上ウェハＷ１は、搬送装置６１によって第１処理ブロックＧ１の表面改質装置３０に搬送される。表面改質装置３０では、所定の減圧雰囲気下において、処理ガスである酸素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。この酸素イオンが上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊに照射されて、当該接合面Ｗ１ｊがプラズマ処理される。これにより、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊが改質される（ステップＳ１０１）。
　次に、上ウェハＷ１は、搬送装置６１によって第２処理ブロックＧ２の表面親水化装置４０に搬送される。表面親水化装置４０では、スピンチャックに保持された上ウェハＷ１を回転させながら、当該上ウェハＷ１上に純水を供給する。そうすると、供給された純水は上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊ上を拡散し、表面改質装置３０において改質された上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊに水酸基（シラノール基）が付着して当該接合面Ｗ１ｊが親水化される（ステップＳ１０２）。また、接合面Ｗ１ｊの親水化に用いる純水によって、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊが洗浄される。
　次に、上ウェハＷ１は、搬送装置６１によって第２処理ブロックＧ２の接合装置４１に搬送される。接合装置４１に搬入された上ウェハＷ１は、トランジション１１０を介してウェハ搬送機構１１１により位置調節機構１２０に搬送される。そして位置調節機構１２０によって、上ウェハＷ１の水平方向の向きが調節される（ステップＳ１０３）。
　その後、位置調節機構１２０から反転機構１３０の保持アーム１３１に上ウェハＷ１が受け渡される。続いて搬送領域Ｔ１において、保持アーム１３１を反転させることにより、上ウェハＷ１の表裏面が反転される（ステップＳ１０４）。すなわち、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊが下方に向けられる。
　その後、反転機構１３０の保持アーム１３１が回動して上チャック１４０の下方に移動する。そして、反転機構１３０から上チャック１４０に上ウェハＷ１が受け渡される。上ウェハＷ１は、ノッチ部を予め決められた方向に向けた状態で、上チャック１４０にその非接合面Ｗ１ｎが吸着保持される（ステップＳ１０５）。
　上ウェハＷ１に上述したステップＳ１０１～Ｓ１０５の処理が行われている間、下ウェハＷ２の処理が行われる。まず、搬送装置２２によりカセットＣＳ２内の下ウェハＷ２が取り出され、処理ステーション３のトランジション装置５０に搬送される。
　次に、下ウェハＷ２は、搬送装置６１によって表面改質装置３０に搬送され、下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊが改質される（ステップＳ１０６）。なお、ステップＳ１０６における下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊの改質は、上述したステップＳ１０１と同様である。
　その後、下ウェハＷ２は、搬送装置６１によって表面親水化装置４０に搬送され、下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊが親水化される（ステップＳ１０７）。また、接合面Ｗ２ｊの親水化に用いる純水によって、接合面Ｗ２ｊが洗浄される。なお、ステップＳ１０７における下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊの親水化は、上記ステップＳ１０２における上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊの親水化と同様である。
　その後、下ウェハＷ２は、搬送装置６１によって接合装置４１に搬送される。接合装置４１に搬入された下ウェハＷ２は、トランジション１１０を介してウェハ搬送機構１１１により位置調節機構１２０に搬送される。そして位置調節機構１２０によって、下ウェハＷ２の水平方向の向きが調節される（ステップＳ１０８）。
　その後、下ウェハＷ２は、ウェハ搬送機構１１１によって下チャック１４１に搬送され、下チャック１４１に吸着保持される（ステップＳ１０９）。下ウェハＷ２は、ノッチ部を予め決められた方向、すなわち、上ウェハＷ１のノッチ部と同じ方向に向けた状態で、下チャック１４１にその非接合面Ｗ２ｎが吸着保持される。
　次に、上チャック１４０に保持された上ウェハＷ１と下チャック１４１に保持された下ウェハＷ２との水平方向の位置調節が行われる（ステップＳ１１０）。具体的には、鉛直方向視で、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊに形成された複数のアライメントマークと、下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊに形成された複数のアライメントマークとが重なるように、水平方向位置（例えばＸ軸方向位置、Ｙ軸方向位置およびΘ方向位置を含む。）が調節される。
　次に、上チャック１４０に保持された上ウェハＷ１と下チャック１４１に保持された下ウェハＷ２との鉛直方向位置の調節を行う（ステップＳ１１１）。具体的には、第１の下チャック移動部１６０が下チャック１４１を鉛直上方に移動させることによって、下ウェハＷ２を上ウェハＷ１に接近させる。これにより、図６に示すように、下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊと上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊとの間隔Ｓは所定の距離、たとえば５０μｍ～２００μｍに調整される。
　次に、上チャック１４０による上ウェハＷ１の中央部の吸着保持を解除した後（ステップＳ１１２）、図７（ａ）に示すように、ストライカー１９０の押圧ピン１９１を下降させることによって、上ウェハＷ１の中心部を押し下げる（ステップＳ１１３）。上ウェハＷ１の中心部が下ウェハＷ２の中心部に接触し、上ウェハＷ１の中心部と下ウェハＷ２の中心部とが所定の力で押圧されると、押圧された上ウェハＷ１の中心部と下ウェハＷ２の中心部との間で接合が開始する。その後、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２とを中心部から外周部に向けて徐々に接合するボンディングウェーブが発生する。
　ここで、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊと下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊはそれぞれステップＳ１０１，Ｓ１０６において改質されているため、まず、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ間にファンデルワールス力（分子間力）が生じ、当該接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ同士が接合される。さらに、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊと下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊはそれぞれステップＳ１０２，Ｓ１０７において親水化されているため、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ間の親水基が水素結合し、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ同士が強固に接合される。
　その後、押圧ピン１９１によって上ウェハＷ１の中心部と下ウェハＷ２の中心部を押圧した状態で、上チャック１４０による上ウェハＷ１の全体の吸着保持を解除する（ステップＳ１１４）。これにより、図７（ｂ）に示すように、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊと下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊが全面で当接し、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２が接合される。その後、押圧ピン１９１を上チャック１４０まで上昇させ、下チャック１４１による下ウェハＷ２の吸着保持を解除する。
　その後、重合ウェハＴは、搬送装置６１によって第３処理ブロックＧ３のトランジション装置５１に搬送され、その後、搬入出ステーション２の搬送装置２２によってカセットＣＳ３に搬送される。こうして、一連の接合処理が終了する。
　＜下チャックによる下ウェハの歪みの制御＞
　図９は、一実施形態にかかる下チャック、真空ポンプおよび真空レギュレータを示す図である。図９において、下チャック１４１の吸着面１４１ａにおける水平方向角度と、その吸着面１４１ａに吸着されたときの下ウェハＷ２（図６等参照）の方向指数とを示す。なお、下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊの面指数は（１００）である。方向指数や面指数として用いられるミラー指数が負であることは、通常、数字の上に「－」（バー）を付すことによって表現するが、本明細書では数字の前に負の符号を付すことによって表現する。なお、図９において、図面を見やすくするため、ピン２０４の図示を省略する。
　下チャック１４１は、図６等に示すように、下ウェハＷ２を吸着する吸着面１４１ａに、下ウェハＷ２を吸着する吸着圧力（例えば真空圧力）が独立に制御される複数の領域として、円状の第１領域２１０および第１領域２１０の径方向外側に配置される円環状の第２領域２２０を有する。例えば、下チャック１４１は、吸着面１４１ａに、第１領域２１０と第２領域２２０とを区画する内周リブ２０１、および第２領域２２０の径方向外側に配置される外周リブ２０２とを有する。
　内周リブ２０１と外周リブ２０２とは、チャックベース２０３の上面に、同心円状に突設される。チャックベース２０３の上面には、内周リブ２０１や外周リブ２０２と同じ高さの複数のピン２０４が点在して突設される。内周リブ２０１、外周リブ２０２および複数のピン２０４は、同じ高さを有し、下ウェハＷ２を水平に保持する。
　また、下チャック１４１は、下ウェハＷ２を吸着する吸着圧力が独立に制御される複数の領域として、第２領域２２０を径方向に分割してなる複数のリング領域２２１、２２２を有する。例えば、下チャック１４１は、吸着面１４１ａに、径方向外側のリング領域２２１と径方向内側のリング領域２２２とを区画する円環状の中間リブ２０５を有する。中間リブ２０５は、内周リブ２０１や外周リブ２０２と同心円状に配置される。中間リブ２０５は、内周リブ２０１や外周リブ２０２と同じ高さを有し、内周リブ２０１や外周リブ２０２と共に下ウェハＷ２を水平に保持する。
　また、下チャック１４１は、図９に示すように、下ウェハＷ２を吸着する吸着圧力が独立に制御される複数の領域として、第２領域２２０の外周端（つまり最も径方向外側のリング領域２２１）を周方向に分割してなる複数の円弧領域Ａ１、Ａ２を有する。２つの円弧領域Ａ１、Ａ２は、周方向に交互に繰り返し配置され、例えばそれぞれ４つずつ配置される。例えば、下チャック１４１は、吸着面１４１ａに、２つの円弧領域Ａ１、Ａ２を区画する分割リブ２０６を有する。分割リブ２０６は、放射状に複数（例えば８つ）配置される。分割リブ２０６は、内周リブ２０１や外周リブ２０２と同じ高さを有し、内周リブ２０１や外周リブ２０２と共に下ウェハＷ２を水平に保持する。各円弧領域Ａ１、Ａ２には、複数のピン２０４が点在して配置される。
　さらに、下チャック１４１は、下ウェハＷ２を吸着する吸着圧力が独立に制御される複数の領域として、径方向内側のリング領域２２２を周方向に分割してなる複数の円弧領域Ｂ１、Ｂ２を有する。２つの円弧領域Ｂ１、Ｂ２は、周方向に交互に繰り返し配置され、例えばそれぞれ４つずつ配置される。例えば、下チャック１４１は、吸着面１４１ａに、２つの円弧領域Ｂ１、Ｂ２を区画する分割リブ２０７を有する。分割リブ２０７は、放射状に複数（例えば８つ）配置される。分割リブ２０７は、内周リブ２０１や外周リブ２０２と同じ高さを有し、内周リブ２０１や外周リブ２０２と共に下ウェハＷ２を水平に保持する。各円弧領域Ｂ１、Ｂ２には、複数のピン２０４が点在して配置される。
　接合装置４１は、下チャック１４１の吸着面１４１ａを構成する複数の領域のそれぞれに独立に吸着圧力を発生させる複数の吸着圧力発生部として、例えば複数の真空ポンプ２３１～２３４、２４１を有する。また、接合装置４１は、複数の真空ポンプ２３１～２３４、２４１のそれぞれによって発生させる吸着圧力を独立に調整する複数の吸着圧力調整部として、例えば複数の真空レギュレータ２５１～２５４、２６１を有する。
　１つの真空ポンプ２３１は、１つの真空レギュレータ２５１が途中に設けられる配管を介して４つの円弧領域Ａ１と接続される（図９では１つの円弧領域Ａ１と接続される配管のみ図示する。）。同様に、１つの真空ポンプ２３２は、１つの真空レギュレータ２５２が途中に設けられる配管を介して４つの円弧領域Ａ２と接続される（図９では１つの円弧領域Ａ２と接続される配管のみ図示する。）。また、１つの真空ポンプ２３３は、１つの真空レギュレータ２５３が途中に設けられる配管を介して４つの円弧領域Ｂ１と接続される（図９では１つの円弧領域Ｂ１と接続される配管のみ図示する。）。同様に、１つの真空ポンプ２３４は、１つの真空レギュレータ２５４が途中に設けられる配管を介して４つの円弧領域Ｂ２と接続される（図９では１つの円弧領域Ｂ２と接続される配管のみ図示する。）。さらに、１つの真空ポンプ２４１は、１つの真空レギュレータ２６１が途中に設けられる配管を介して第１領域２１０と接続される。
　制御装置７０が１つの真空ポンプ２３１を作動させると、１つの真空ポンプ２３１が４つの円弧領域Ａ１に真空圧力を発生させ、その真空圧力が真空レギュレータ２５１において予め設定された設定値で維持され、その設定値に対応する吸着圧力が４つの円弧領域Ａ１に発生する。真空レギュレータ２５１の設定値は、制御装置７０によって変更可能であって、大気圧を基準として例えば－８０ｋＰａ～－５ｋＰａの範囲で設定される。一方、制御装置７０が真空ポンプ２３１の作動を停止させると、４つの円弧領域Ａ１が大気圧に戻り、４つの円弧領域Ａ１における吸着圧力の発生が解除される。その他の円弧領域Ａ２、円弧領域Ｂ１、円弧領域Ｂ２、および第１領域２１０における吸着圧力の発生および解除は、円弧領域Ａ１における吸着圧力の発生及び解除と同様であるため、説明を省略する。
　本実施形態の接合装置４１は、複数の真空ポンプ２３１～２３４、２４１および複数の真空レギュレータ２５１～２５４、２６１を制御する制御装置７０を有する。制御装置７０は、図１等では接合装置４１の外部に設けられるが、接合装置４１の一部として設けられてよい。制御装置７０が、特許請求の範囲に記載の制御部に対応する。
　本実施形態の制御装置７０は、第１領域２１０の少なくとも一部（例えば第１領域２１０の全体）と第２領域２２０の少なくとも一部（例えば円弧領域Ａ２および円弧領域Ｂ１）とに異なる吸着圧力を同時に発生させる。これにより、吸着面１４１ａに発生する吸着圧力の径方向における分布を制御でき、吸着面１４１ａに吸着される下ウェハＷ２に生じる歪みを制御できる。
　第１領域２１０に発生させる吸着圧力と、円弧領域Ａ２および円弧領域Ｂ１に発生させる吸着圧力とは、どちらが大きくてもよいし、どちらが小さくてもよい。尚、第１領域２１０に発生させる吸着圧力と、円弧領域Ａ１および円弧領域Ｂ２に発生させる吸着圧力とは、本実施形態では同じであるが、どちらかが大きくてもよいし、どちらかが小さくてもよい。また、円弧領域Ａ１および円弧領域Ｂ２には、吸着面１４１ａに下ウェハＷ２を吸着する時に吸着圧力を発生させなくてもよい。つまり、本実施形態では下ウェハＷ２を吸着する時に吸着面１４１ａの全体に吸着圧力を同時に発生させるが、吸着面１４１ａの一部のみに吸着圧力を発生させてもよい。
　本実施形態によれば、下ウェハＷ２に生じる歪みを制御しながら下ウェハＷ２と上ウェハＷ１とを接合でき、下ウェハＷ２と上ウェハＷ１との貼合歪み（Distortion）を低減できる。貼合歪みは、例えば上ウェハＷ１に形成された複数のアライメントマークと下ウェハＷ２に形成された複数のアライメントマークとの平面視での位置ずれが最小になるように、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２とを相対的に平行移動、回転移動および相似伸縮したときに残る位置ずれの大きさで表される。貼合歪みが許容範囲内に入るまで、吸着圧力の設定の変更と、変更後の設定に従って行われる接合と、接合後の貼合歪みの測定とが繰り返し行われてよい。吸着圧力の分布の変更は、過去に蓄積された複数のデータに基づき行われてよい。データは、吸着圧力の設定（または実績）と貼合歪みとの関係を示すものであればよく、情報記憶媒体に記憶されたものを読み出して用いる。
　本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、貼合歪みの一因が下ウェハＷ２のヤング率等の物性の異方性にあることを見出した。下ウェハＷ２のヤング率等の物性は、周方向に周期的に変化する。この変化によって生じる貼合歪みは、下ウェハＷ２の径方向内側から径方向外側に向うほど顕著である。下ウェハＷ２の径方向内側から径方向外側に向うほど、例えば［０－１１］方向と［００１］方向との周方向における距離が離れるためである。
　そこで、本実施形態の制御装置７０は、第１領域２１０の径方向外側に配置される第２領域２２０の一部（例えば円弧領域Ａ１および円弧領域Ｂ２）と第２領域２２０の他の一部（例えば円弧領域Ａ２および円弧領域Ｂ１）とに異なる吸着圧力を同時に発生させる。これにより、下ウェハＷ２の中心から外れた第２領域２２０において下ウェハＷ２に生じる歪を制御できる。
　円弧領域Ａ１および円弧領域Ｂ２に発生させる吸着圧力と、円弧領域Ａ２および円弧領域Ｂ１に発生させる吸着圧力とは、どちらが大きくてもよいし、どちらが小さくてもよい。尚、円弧領域Ａ１に発生させる吸着圧力と、円弧領域Ｂ２に発生させる吸着圧力とは、本実施形態では同じであるが、どちらかが大きくてもよいし。どちらかが小さくてもよい。同様に、円弧領域Ａ２に発生させる吸着圧力と、円弧領域Ｂ１に発生させる吸着圧力とは、本実施形態では同じであるが、どちらかが大きくてもよいし。どちらかが小さくてもよい。
　本実施形態の制御装置７０は、第２領域２２０を径方向に分割してなる複数のリング領域２２１、２２２のうち、径方向外側のリング領域２２１の少なくとも一部（例えば円弧領域Ａ１）と、径方向内側のリング領域２２２の少なくとも一部（例えば円弧領域Ｂ１）とに異なる吸着圧力を同時に発生させる。これにより、下ウェハＷ２の中心からの径方向距離に基づき下ウェハＷ２に生じる歪みを制御できる。
　本実施形態の制御装置７０は、第２領域２２０の外周端を周方向に分割してなる複数の円弧領域のうち隣り合う円弧領域（ここでは、最も径方向外側のリング領域２２１に含まれる円弧領域Ａ１と円弧領域Ａ２）において、吸着圧力を独立に制御すると共に、異なる吸着圧力を同時に発生させる。下ウェハＷ２のヤング率等の物性は周方向に周期的に変化し、その変化によって生じる貼合歪みは下ウェハＷ２の外周端において最も顕著になるためである。
　同様に、制御装置７０は、残りのリング領域（ここでは、径方向内側のリング領域２２２）を周方向に分割してなる複数の円弧領域のうち隣り合う円弧領域（例えば円弧領域Ｂ１と円弧領域Ｂ２）において、吸着圧力を独立に制御すると共に、異なる吸着圧力を同時に発生させてもよい。径方向外側のリング領域２２１だけではなく、径方向内側のリング領域２２２において下ウェハＷ２の歪みを制御することができる。下ウェハＷ２の直径が大きい場合に特に有効である。
　ところで、単結晶シリコンウェハのヤング率、ポアソン比、せん断弾性係数は、９０°周期で変化する。［０－１１］方向（０°方向）を基準とする９０°周期の方向（０°方向、９０°方向、１８０°方向、および２７０°方向）を、まとめて「０°基準９０°周期方向」とも呼ぶ。また、［０－１０］方向（４５°方向）を基準とする９０°周期の方向（４５°方向、１３５°方向、２２５°方向、３１５°方向）を、まとめて「４５°基準９０°周期方向」とも呼ぶ。単結晶シリコンウェハのヤング率は、０°基準９０°周期方向において最も高くなり、４５°基準９０°周期方向において最も低くなる。また、ポアソン比およびせん断弾性係数については、４５°基準９０°周期方向において最も高くなり、０°基準９０°周期方向において最も低くなる。
　そこで、下ウェハＷ２が単結晶シリコンウェハである場合、図９に示すように、０°基準９０°周期方向に円弧領域Ａ１が配置され、４５°基準９０°周期方向に円弧領域Ａ２が配置されてよい。つまり、吸着圧力が独立に制御される２つの円弧領域Ａ１、Ａ２は、周方向に交互に繰り返し配置され、例えばそれぞれ４つずつ配置される。
　同様に、下ウェハＷ２が単結晶シリコンウェハである場合、図９に示すように、０°基準９０°周期方向に円弧領域Ｂ１が配置され、４５°基準９０°周期方向に円弧領域Ｂ２が配置されてよい。つまり、吸着圧力が独立に制御される２つの円弧領域Ｂ１、Ｂ２は、周方向に交互に繰り返し配置され、例えばそれぞれ４つずつ配置される。
　尚、本実施形態の制御装置７０は、角度が同じ複数の円弧領域（例えば円弧領域Ａ１と円弧領域Ｂ１、または円弧領域Ａ２と円弧領域Ｂ２）において異なる吸着圧力を同時に発生させるが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、制御装置７０は、角度が異なる複数の円弧領域（例えば円弧領域Ａ１と円弧領域Ｂ２、または円弧領域Ａ２と円弧領域Ｂ１）において異なる吸着圧力を同時に発生させてもよい。
　＜変形、改良＞
　以上、本開示の基板処理装置および基板処理方法の実施形態などについて説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、および組合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。
　上記実施形態の制御装置７０は隣り合う円弧領域Ｂ１、Ｂ２において異なる吸着圧力を同時に発生させるが、本開示の技術はこれに限定されない。制御装置７０は、隣り合う円弧領域Ｂ１、Ｂ２において同じ吸着圧力を発生させてもよい。この場合、径方向内側のリング領域２２２は、周方向に複数の円弧領域Ｂ１、Ｂ２に分割する必要がないため、図１０に示すように１つの円環領域Ｂのみで構成されてよい。１つの円環領域Ｂは、１つの真空レギュレータ２５３が途中に設けられる配管を介して１つの真空ポンプ２３３と接続される。円環領域Ｂにおける吸着圧力の発生および解除は、円弧領域Ａ１における吸着圧力の発生及び解除と同様であるため、説明を省略する。
　上記実施形態の径方向外側のリング領域２２１と径方向内側のリング領域２２２とは、周方向に同じ数に分割されるが、周方向に異なる数に分割されてもよい。図１１に示すように、径方向外側のリング領域２２１の分割数は、径方向内側のリング領域２２２の分割数よりも多くてもよい。下ウェハＷ２の径方向内側から径方向外側に向うほど、貼合歪みが生じやすいためである。
　図１１に示す下チャック１４１は、吸着圧力が独立に制御される複数の領域として、径方向外側のリング領域２２１を周方向に分割してなる３つの円弧領域Ａ１、Ａ２、Ａ３を有する。円弧領域Ａ３は、０°基準９０°周期方向に配置される円弧領域Ａ１と、４５°基準９０°周期方向に配置される円弧領域Ａ２との間に配置される。これにより、下ウェハＷ２の周方向における吸着圧力分布をより精度良く制御できる。
　図１１に示すように径方向外側のリング領域２２１を周方向に複数の円弧領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に分割する分割線（例えば分割リブ２０６）と、径方向内側のリング領域２２２を周方向に複数の円弧領域Ｂ１、Ｂ２に分割する分割線（例えば分割リブ２０７）とが周方向にずれていてもよい。径方向外側のリング領域２２１において吸着圧力が不連続に変わる箇所と、径方向内側のリング領域２２２において吸着圧力が不連続に変わる箇所とを周方向にずらすことができる。
　図１１に示す４つの円弧領域Ａ３は、１つの真空レギュレータ２５５が途中に設けられる配管を介して１つの真空ポンプ２３５と接続される（図１１には、１つの円弧領域Ａ３と接続される配管のみ図示する。）。円弧領域Ａ３における吸着圧力の発生および解除は、円弧領域Ａ１における吸着圧力の発生及び解除と同様であるため、説明を省略する。
　図９～図１１に示す下チャック１４１は、吸着圧力が独立に制御される複数の領域として、第２領域２２０を径方向に分割してなる２つのリング領域２２１、２２２を有するが、リング領域の数は２つには限定されない。リング領域の数は１つでもよいし（つまり、第２領域２２０は径方向には分割されなくてもよいし）、リング領域の数は３つ以上でもよい。
　図１２は、第３変形例にかかる下チャック、真空ポンプおよび真空レギュレータを示す図である。図１２に示す変形例の下チャック１４１は、吸着圧力が独立に制御される複数の領域として、第２領域２２０を径方向に分割してなる４つのリング領域２２１、２２２、２２３、２２４を有する。
　径方向外側から１番目のリング領域２２１は、周方向に交互に繰り返し並ぶ２つの円弧領域Ａ１、Ａ２で構成される。隣り合う２つの円弧領域Ａ１、Ａ２は、吸着圧力が独立に制御される。同様に、径方向外側から２番目のリング領域２２２は、周方向に交互に繰り返し並ぶ２つの円弧領域Ｂ１、Ｂ２で構成される。隣り合う２つの円弧領域Ｂ１、Ｂ２は、吸着圧力が独立に制御される。
　また、径方向外側から３番目のリング領域２２３は、周方向に交互に繰り返し並ぶ２つの円弧領域Ｃ１、Ｃ２で構成される。隣り合う２つの円弧領域Ｃ１、Ｃ２は、吸着圧力が独立に制御される。１つの真空ポンプ２３５は、１つの真空レギュレータ２５５が途中に設けられる配管を介して４つの円弧領域Ｃ１に接続される（図１２には、１つの円弧領域Ｃ１と接続される配管のみ図示する）。１つの真空ポンプ２３６は、１つの真空レギュレータ２５６が途中に設けられる配管を介して４つの円弧領域Ｃ２に接続される（図１２には、１つの円弧領域Ｃ２と接続される配管のみ図示する）。円弧領域Ｃ１、Ｃ２における吸着圧力の発生および解除は、円弧領域Ａ１における吸着圧力の発生及び解除と同様であるため、説明を省略する。
　さらに、径方向外側から４番目のリング領域２２４は、周方向に交互に繰り返し並ぶ２つの円弧領域Ｄ１、Ｄ２で構成される。隣り合う２つの円弧領域Ｄ１、Ｄ２は、吸着圧力が独立に制御される。１つの真空ポンプ２３７は、１つの真空レギュレータ２５７が途中に設けられる配管を介して４つの円弧領域Ｄ１に接続される（図１２には、１つの円弧領域Ｄ１と接続される配管のみ図示する）。１つの真空ポンプ２３８は、１つの真空レギュレータ２５８が途中に設けられる配管を介して４つの円弧領域Ｄ２に接続される（図１２には、１つの円弧領域Ｄ２と接続される配管のみ図示する）。円弧領域Ｄ１、Ｄ２における吸着圧力の発生および解除は、円弧領域Ａ１における吸着圧力の発生及び解除と同様であるため、説明を省略する。
　また、図１２に示す変形例の下チャック１４１は、吸着圧力が独立に制御される複数の領域として、第１領域２１０を径方向に分割してなる２つのリング領域２１１、２１２と１つの円領域２１３とを有する。径方向外側のリング領域２１１と径方向内側のリング領域２１２とは、円環状のリブによって区画される。また、径方向内側のリング領域２１２と円領域２１３とは、円環状のリブによって区画される。第１領域２１０の内部に配置される円環状のリブは、図９等に示す内周リブ２０１や外周リブ２０２と同心円状に形成される。第１領域２１０の内部に配置される円環状のリブは、ピン２０４と同じ高さを有し、ピン２０４等と共に下ウェハＷ２を水平に保持する。なお、本変形例では、２つのリング領域２１１、２１２および円領域２１３が、特許請求の範囲に記載の分割領域に対応する。
　第１領域２１０において径方向外側から１番目のリング領域２１１は、１つの真空レギュレータ２６１が途中に設けられる配管を介して１つの真空ポンプ２４１と接続される。また、第１領域２１０において径方向外側から２番目のリング領域２１２は、１つの真空レギュレータ２６２が途中に設けられる配管を介して１つの真空ポンプ２４２と接続される。さらに、第１領域２１０において径方向外側から３番目の円領域２１３は、１つの真空レギュレータ２６３が途中に設けられる配管を介して１つの真空ポンプ２４３と接続される。リング領域２１１、２１２および円領域２１３における吸着圧力の発生および解除は、円弧領域Ａ１における吸着圧力の発生及び解除と同様であるため、説明を省略する。
　本変形例の制御装置７０は、隣り合う２つの分割領域（例えば径方向外側のリング領域２１１と径方向内側のリング領域２１２、および／または径方向内側のリング領域２１２と円領域２１３）において異なる吸着圧力を同時に発生させる。これにより、ストライカー１９０の押圧ピン１９１で押圧される下ウェハＷ２の中心部近傍の歪みを制御できる。
　なお、第１領域２１０を構成するリング領域の数は、図１２では２つであるが、１つでもよいし、３つ以上でもよい。また、第１領域２１０を構成するリング領域（例えばリング領域２１１）は、第２領域２２０を構成するリング領域（例えばリング領域２２１）と同様に、周方向に複数の領域に分割されてもよい。
　上記実施形態および上記変形例の下チャック１４１は下ウェハＷ２を真空吸着するが、静電吸着してもよい。この場合、吸着圧力発生部は、例えば下チャック１４１の内部に埋設される内部電極を含む。一方、吸着圧力調整部は、例えば内部電極に供給する電力を調整する電力調整部を含む。電力調整部は、例えば降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータまたは昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ等で構成される。
　上記実施形態および上記変形例では、下チャック１４１に吸着される下ウェハＷ２に生じる歪みを制御したが、上チャック１４０に吸着される上ウェハＷ１に生じる歪みを制御してもよい。つまり、本開示の技術を上チャック１４０に適用してもよく、上チャック１４０が特許請求の範囲に記載の保持部に対応し、下チャック１４１が特許請求の範囲に記載の対向保持部に対応してもよい。また、本開示の技術を上チャック１４０と下チャック１４１の両方に適用してもよい。さらに、本開示の技術を接合装置４１以外の装置、例えばダイシング装置等に適用してもよい。本開示の技術は、基板を保持する保持部を有する装置であれば適用できる。
　本出願は、２０１８年１月１７日に日本国特許庁に出願された特願２０１８－００５９８７号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１８－００５９８７号の全内容を本出願に援用する。
４１　接合装置
７０　制御装置
１４０　上チャック（対向保持部）
１４１　下チャック（保持部）
１４１ａ　吸着面
２１０　第１領域
２２０　第２領域
２２１　径方向外側のリング領域
２２２　径方向内側のリング領域
２３１～２３４、２４１　真空ポンプ（吸着圧力発生部）
２５１～２５４、２６１　真空レギュレータ（吸着圧力調整部）
Ｗ１　　上ウェハ（基板）
Ｗ２　　下ウェハ（基板）

Claims (12)

  1. 　基板を吸着する吸着面に、前記基板を吸着する吸着圧力が独立に制御される複数の領域として、円状の第１領域および前記第１領域の径方向外側に配置される円環状の第２領域を有する保持部と、
    　前記吸着面を構成する複数の領域のそれぞれに独立に吸着圧力を発生させる複数の吸着圧力発生部と、
    　複数の前記吸着圧力発生部のそれぞれによって発生される吸着圧力を独立に調整する複数の吸着圧力調整部と、
    　複数の前記吸着圧力発生部および複数の前記吸着圧力調整部を制御する制御部とを備え、
    　前記制御部は、前記第１領域の少なくとも一部と前記第２領域の少なくとも一部とに異なる前記吸着圧力を発生させる、基板処理装置。
  2. 　前記保持部は、前記第２領域に、前記吸着圧力が独立に制御される複数の領域を有し、
    　前記制御部は、前記第２領域の一部と前記第２領域の他の一部とに異なる前記吸着圧力を発生させる、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 　前記保持部は、前記吸着圧力が独立に制御される複数の領域として、前記第２領域を径方向に分割してなる複数のリング領域を有し、
    　前記制御部は、一の前記リング領域の少なくとも一部と、他の一の前記リング領域の少なくとも一部とに異なる前記吸着圧力を発生させる、請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 　前記保持部は、前記吸着圧力が独立に制御される複数の領域として、前記第２領域の外周端を周方向に分割してなる複数の円弧領域を有し、
    　前記制御部は、隣り合う２つの前記円弧領域に、異なる前記吸着圧力を発生させる、請求項２または３に記載の基板処理装置。
  5. 　前記保持部は、前記吸着圧力が独立に制御される複数の領域として、前記第１領域を径方向に分割してなる複数の分割領域を有し、
    　前記制御部は、隣り合う２つの前記分割領域に、異なる前記吸着圧力を発生させる、請求項１～４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  6. 　前記保持部に対向配置される対向保持部を備え、
    　前記対向保持部は、前記基板に接合される別の基板を保持する、請求項１～５のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  7. 　基板を吸着する吸着面に、前記基板を吸着する吸着圧力を発生させる、基板処理方法であって、
    　前記吸着面を構成する円状の第１領域および前記第１領域の径方向外側に配置される円環状の第２領域のそれぞれに発生させる前記吸着圧力を独立に制御すると共に、
    　前記第１領域の少なくとも一部と、前記第２領域の少なくとも一部とに異なる前記吸着圧力を発生させる、基板処理方法。
  8. 　前記第２領域の一部と、前記第２領域の他の一部とで、前記吸着圧力を独立に制御することにより、異なる前記吸着圧力を生じさせる、請求項７に記載の基板処理方法。
  9. 　前記第２領域を径方向に分割してなる複数のリング領域のそれぞれに発生させる前記吸着圧力を独立に制御すると共に、
    　一の前記リング領域の少なくとも一部と、他の一の前記リング領域の少なくとも一部とに異なる前記吸着圧力を発生させる、請求項８に記載の基板処理方法。
  10. 　前記第２領域の外周端を周方向に分割してなる複数の円弧領域のうち、隣り合う２つの円弧領域において、前記吸着圧力を独立に制御すると共に、異なる前記吸着圧力を発生させる、請求項８または９に記載の基板処理方法。
  11. 　前記第１領域を径方向に分割してなる複数の分割領域のそれぞれに生じさせる前記吸着圧力を独立に制御すると共に、
    　隣り合う２つの前記分割領域に、異なる前記吸着圧力を発生させる、請求項７～１０のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  12. 　前記吸着面に前記吸着圧力によって吸着されている前記基板と、別の基板とを向い合せて接合する、請求項７～１１のいずれか１項に記載の基板処理方法。
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