(57)【要約】  基板を処理する基板処理方法は、少なくとも前記基板の裏面表層又は前記基板の内部に、レーザ光を用いて改質層を形成する改質工程と、その後、前記基板の裏面が保持された状態で、当該基板の表面を処理する表面処理工程と、を有する。改質装置は、少なくとも前記基板の裏面表層又は前記基板の内部に、レーザ光を照射して改質層を形成するレーザ照射部を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する基板処理方法であって、
少なくとも前記基板の裏面表層又は前記基板の内部に、レーザ光を照射して改質層を形成する改質工程と、
その後、前記基板の裏面が保持された状態で、当該基板の表面を処理する表面処理工程と、を有する。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理方法において、
前記改質工程において、少なくとも第１の基板の裏面表層又は前記第１の基板の内部に、前記改質層を形成し、
前記表面処理工程において、前記第１の基板の表面と第２の基板の表面を接合する。
【請求項３】
請求項２に記載の基板処理方法において、
前記改質工程において、前記第２の基板の裏面表層に前記改質層を形成する。
【請求項４】
請求項２に記載の基板処理方法において、
前記表面処理工程は、
前記第１の基板の裏面を真空引きして第１の保持部で保持し、前記第２の基板の裏面を真空引きして第２の保持部で保持した後、当該第１の基板と第２の基板を対向対置する配置工程と、
その後、前記第１の保持部に設けられ、前記第１の基板の中心部を押圧する押動部材を下降させ、当該押動部材によって前記第１の基板の中心部と前記第２の基板の中心部を押圧して当接させる押圧工程と、
その後、前記第１の基板の中心部と前記第２の基板の中心部が押圧された状態で、前記第１の基板の中心部から外周部に向けて、前記第１の基板と前記第２の基板を順次接合する接合工程と、を有する。
【請求項５】
請求項２に記載の基板処理方法において、
前記改質工程の後、前記第１の基板の裏面を研削する加工工程を有し、
前記改質工程において、前記改質層は、前記加工工程において前記第１の基板が当該改質層を含めて研削される位置に形成される。
【請求項６】
請求項１に記載の基板処理方法において、
前記改質工程において、前記基板の裏面表層に前記改質層を形成し、
前記表面処理工程において、前記基板の表面にフォトリソグラフィー処理における露光処理を行う。
【請求項７】
基板の裏面が保持された状態で基板の表面を処理する前に、当該基板に改質層を形成する改質装置であって、
少なくとも前記基板の裏面表層又は前記基板の内部に、レーザ光を照射して改質層を形成するレーザ照射部を有する。
【請求項８】
基板を処理する基板処理システムであって、
少なくとも第１の基板の裏面表層又は前記第１の基板の内部に、レーザ光を照射して改質層を形成するレーザ照射部を備えた改質装置と、
前記改質層が形成された前記第１の基板の表面と、第２の基板の表面とを接合する接合装置と、
前記改質装置と前記接合装置に対して、前記第１の基板と前記第２の基板を搬送する搬送装置と、を有する。
【請求項９】
請求項８に記載の基板処理システムにおいて、
前記改質装置は、前記第２の基板の裏面表層に前記改質層を形成する。
【請求項１０】
請求項８に記載の基板処理システムにおいて、
前記接合装置は、
前記第１の基板の裏面を吸着保持する第１の保持部と、
前記第２の基板の裏面を吸着保持する第２の保持部と、
前記第１の保持部に設けられ、前記第１の基板の中心部を押圧する押動部材と、を有する。
【請求項１１】
請求項８に記載の基板処理システムにおいて、
前記改質層が形成された前記第１の基板の裏面を研削する加工装置を有し、
前記改質装置は、前記加工装置において前記第１の基板が前記改質層を含めて研削される位置に、当該改質層を形成する。
【請求項１２】
基板を処理する基板処理システムであって、
少なくとも前記基板の裏面表層又は前記基板の内部に、レーザ光を照射して改質層を形成するレーザ照射部を備えた改質装置と、
前記基板の表面に塗布液を塗布する塗布装置と、
露光処理後の前記基板を現像処理する現像装置と、
前記改質装置、前記塗布装置及び前記現像装置に対して、前記基板を搬送する搬送装置と、を有し、
前記改質装置は、前記基板の裏面が保持された状態で当該基板の表面に露光処理を行う前に、前記改質層を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０１８年６月１２日に日本国に出願された特願２０１８−１１１５９８号に基づき、優先権を主張し、その内容をここに援用する。【０００２】
本開示は、基板処理方法、改質装置及び基板処理システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
特許文献１は、２枚のウェハの貼り合わせ装置が開示されている。貼り合わせ装置では、先ず、上下方向で対向配置させた２枚のウェハのうち、上ウェハの中心部を押動ピンで押圧してこの中心部を下ウェハに当接させる。その後、上ウェハを支持しているスペーサを退避させて、上ウェハの全面を下ウェハの全面に当接させ、当該ウェハ同士を接合する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２００４−２０７４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示にかかる技術は、基板の裏面が保持された状態で、当該基板の表面を精度よく処理する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様は、基板を処理する基板処理方法であって、少なくとも前記基板の裏面表層又は前記基板の内部に、レーザ光を照射して改質層を形成する改質工程と、その後、前記基板の裏面が保持された状態で、当該基板の表面を処理する表面処理工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の一態様によれば、基板の裏面が保持された状態で、当該基板の表面を精度よく処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】基板の結晶方位とDistortionの関係を示す説明図である。
【図２】第１の実施形態にかかる基板処理システムの構成の概略を模式的に示す平面図である。
【図３】重合基板の構成の概略を示す側面図である。
【図４】接合ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図５】第１の基板と第２の基板を接合する様子を示す説明図である。
【図６】改質装置の構成の概略を示す側面図である。
【図７】第１の基板に改質層を形成した様子を示す縦断面図である。
【図８】第１の基板に改質層を形成した様子を示す平面図である。
【図９】第１の基板に改質層を形成した様子を示す平面図である。
【図１０】第１の基板に改質層を形成した様子を示す平面図である。
【図１１】第２の実施形態にかかる基板処理システムの構成の概略を模式的に示す平面図である。
【図１２】第２の実施形態にかかる基板処理システムの内構成の概略を模式的に示す側面図である。
【図１３】第２の実施形態にかかる基板処理システムの内構成の概略を模式的に示す側面図である。
【図１４】露光装置の構成の概略を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
先ず、従来の基板の接合装置及び接合方法について説明する。
【００１０】
半導体デバイスを３次元に積層する３次元集積技術では、２枚の半導体基板（以下、「基板」という。）の接合が行われる。具体的には、例えば基板同士をファンデルワールス力及び水素結合（分子間力）によって接合する。そして、半導体デバイスを適切に製造するためには、基板を接合して積層する際、上側に配置される第１の基板と下側に配置される第２の基板とを適切に位置合わせすることが重要になる。すなわち、第１の基板に形成されたパターンの位置と、第２の基板に形成されたパターンの位置とを合わせる必要がある。
【００１１】
しかしながら、基板同士の接合では、種々の要因により第１の基板と第２の基板の位置ずれが生じる。例えば特許文献１に記載された装置を用いた場合、上チャックで第１の基板の外周部を保持した状態で、押動ピンによって第１の基板の中心部を第２の基板の中心部側に下降させるので、当該第１の基板は下方に凸に反って伸びる。そうすると、接合された基板（以下、「重合基板」という。）において、第１の基板と第２の基板の中心部が合致していても、その外周部では水平方向に位置ずれが生じる（Scaling）。そして、第１の基板と第２の基板の大きさの比率が変わる。
【００１２】
また、このScalingの他、Translation、Rotation、Orthogonalityなどの位置ずれも生じる。Translationは、第２の基板に対して第１の基板の位置が水平方向に全体的にずれる場合である。Rotationは、第２の基板に対して第１の基板が回動してずれる場合である。Orthogonalityは、第２の基板のパターンに対して第１の基板のパターンの直交性がずれる場合である。なお、これらScaling、Translation、Rotation、Orthogonalityなどの位置ずれは、モデル式を用いて計算することができる。モデル式は、例えば第１の基板と第２の基板の各点の位置（座標）を測定し、その測定結果から最小二乗近似により導出される。そして、モデル式による計算結果に基づいて接合条件を補正することで、上記位置ずれを解消することができる。
【００１３】
しかしながら、上記補正によってScaling、Translation、Rotation、Orthogonalityなどの位置ずれを解消したとしてもなお、基板面内でランダム的に水平方向の位置ずれが残る場合がある。以下、この補正で解消できない位置ずれをDistortionという。そして、このDistortionにより、例えば重合基板において第１の基板のパターンと第２の基板のパターンの位置ずれが生じてしまう。
【００１４】
発明者らが鋭意検討したところ、Distortionは、基板面内の結晶方位の差に起因することが分かった。なお、結晶方位の差には、基板に形成されたパターンの粗密差なども含まれる。以下、例えば基板がシリコンウェハであり、ミラー指数が（１１０）と（１００）の結晶面を有する場合について説明する。（１１０）結晶面と（１００）結晶面では、それぞれヤング率とポアソン比が異なる、すなわち、これら（１１０）結晶面と（１００）結晶面における基板の伸び縮み量が異なる。そうすると、上述したように押動ピンによって基板の中心を押圧し、当該基板を凸形状に変形させた場合、結晶方位の差によって、基板面内で伸び量が異なる。換言すると、基板の内部にかかる応力が、基板面内で異なる。そして、この伸び量の差によって基板に歪みが発生し、基板面内でランダム的にDistortionが発生する。
【００１５】
具体的に、図１に示すように基板Ｗには、例えばノッチＮの位置を基準に０°の方向と９０°の方向に（１１０）結晶面があり、４５°の方向に（１００）結晶面がある。かかる場合において、発明者らは、接合後の基板Ｗに生じるDistortionを算出した。Distortionの算出に際しては先ず、接合後の基板Ｗの面内各点において、伸び量の実測値を測定し、さらに上述したモデル式から線形成分（Scaling、Translation、Rotation、Orthogonality）を算出した。そして、実測値からモデル算出値を差し引いて、Distortionを算出した。図１にその結果の一例を示す。図１中には、基板Ｗの面内各点におけるDistortionの量と向きを矢印で示している。図１を参照すると、基板Ｗの結晶方位とDistortionの向きがよく対応しており、Distortionは基板面内の結晶方位の差に起因することが分かる。
【００１６】
以下、Distortionを抑制するための、第１の実施形態にかかる改質装置、当該改質装置を備えた基板処理システム、及び基板処理方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１７】
先ず、第１の実施形態にかかる基板処理システムの構成について説明する。図２は、基板処理システム１の構成の概略を模式的に示す平面図である。
【００１８】
基板処理システム１では、図３に示すように第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２を接合して重合基板Ｔを形成し、さらに第１の基板Ｗ１の加工処理を行う。以下、第１の基板Ｗ１において第２の基板Ｗ２と接合される面を「表面Ｗ１ａ」、表面Ｗ１ａと反対側の面を「裏面Ｗ１ｂ」という。また、第２の基板Ｗ２において、第１の基板Ｗ１と接合される面を「表面Ｗ２ａ」、表面Ｗ２ａと反対側の面を「裏面Ｗ２ｂ」という。なお、第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２は、それぞれ例えばシリコン基板などの半導体基板であって、複数のパターンが形成されている。また、第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２は、それぞれ図１に示したように（１１０）結晶面と（１００）結晶面を有している。
【００１９】
図２に示すように基板処理システム１は、搬入出ステーション２と処理ステーション３を一体に接続した構成を有している。搬入出ステーション２には、例えば外部との間で複数の第１の基板Ｗ１、複数の第２の基板Ｗ２、複数の重合基板Ｔをそれぞれ収容可能なカセットＣｗ１、Ｃｗ２、Ｃｔが搬入出される。処理ステーション３は、第１の基板Ｗ１、第２の基板Ｗ２、重合基板Ｔに対して所定の処理を施す各種処理装置を備えている。
【００２０】
搬入出ステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。図示の例では、カセット載置台１０には、複数、例えば４つのカセットＣｗ１、Ｃｗ２、ＣｔをＸ軸方向に一列に載置自在になっている。なお、カセット載置台１０に載置されるカセットＣｗ１、Ｃｗ２、Ｃｔの個数は、本実施形態に限定されず、任意に決定することができる。
【００２１】
搬入出ステーション２には、カセット載置台１０に隣接して搬送領域２０が設けられている。搬送領域２０には、Ｘ軸方向に延伸する搬送路２１上を移動自在な搬送装置２２が設けられている。搬送装置２２は、第１の基板Ｗ１、第２の基板Ｗ２、重合基板Ｔを保持して搬送する、例えば２本の搬送アーム２３、２３を有している。各搬送アーム２３は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸回りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム２３の構成は本実施形態に限定されず、任意の構成を取り得る。
【００２２】
処理ステーション３には、搬送領域２０のＹ軸正方向側に、改質装置３０、接合装置３１、及び加工装置３２がＸ軸負方向から正方向側に向けて並べて配置されている。改質装置３０は、第１の基板Ｗ１に改質層を形成する。接合装置３１は、第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２を接合する。加工装置３２は、第１の基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂを研削して加工する。なお、これら改質装置３０、接合装置３１、加工装置３２の数や配置は、本実施形態に限定されず、任意に決定することができる。
【００２３】
以上の基板処理システム１には、制御装置４０が設けられている。制御装置４０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、基板処理システム１における第１の基板Ｗ１、第２の基板Ｗ２、重合基板Ｔの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、基板処理システム１における後述の基板処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、当該記憶媒体Ｈから制御装置４０にインストールされたものであってもよい。
【００２４】
次に、改質装置３０、接合装置３１、及び加工装置３２について説明する。なお、以下では、技術の理解を容易にする都合上、加工装置３２、接合装置３１、改質装置３０の順に説明する。
【００２５】
加工装置３２は、接合装置３１において形成された重合基板Ｔにおける、第１の基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂを研削して加工する。具体的に加工装置３２は、例えば裏面Ｗ１ｂを研削する研削ユニット、第１の基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂや第２の基板Ｗ２の裏面Ｗ２ｂを洗浄する洗浄ユニット等を備えている。なお、加工装置３２の構成は任意であり、公知の加工装置を用いることができる。
【００２６】
接合装置３１は、第１の基板Ｗ１の表面Ｗ１ａと第２の基板Ｗ２の表面Ｗ２ａをファンデルワールス力及び水素結合（分子間力）によって接合する。具体的に接合装置３１は、例えば第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２を接合する接合ユニット、表面Ｗ１ａと表面Ｗ２ａを活性化する活性化ユニット、表面Ｗ１ａと表面Ｗ２ａを親水化する親水化ユニット等を備えている。活性化ユニットでは、例えば減圧雰囲気下において、処理ガスである酸素ガス又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。この酸素イオン又は窒素イオンが表面Ｗ１ａと表面Ｗ２ａに照射されて、表面Ｗ１ａと表面Ｗ２ａがプラズマ処理され、活性化される。親水化ユニットでは、活性化された表面Ｗ１ａと表面Ｗ２ａに純水を供給し、表面Ｗ１ａと表面Ｗ２ａを親水化する。そして、接合ユニットでは、活性化され親水化された表面Ｗ１ａと表面Ｗ２ａを接合する。
【００２７】
図４に示すように接合ユニット１００は、第１の基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂを吸着保持する第１の保持部１１０と、第２の基板Ｗ２の裏面Ｗ２ｂを吸着保持する第２の保持部１１１とが設けられている。第２の保持部１１１は、第１の保持部１１０の下方に設けられ、第１の保持部１１０と対向配置可能に構成されている。すなわち、第１の保持部１１０に保持された第１の基板Ｗ１と第２の保持部１１１に保持された第２の基板Ｗ２は対向して配置可能となっている。なお、第２の保持部１１１は、移動機構（図示せず）によってＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に構成され、かつ鉛直軸回りに回転可能に構成されている。
【００２８】
第１の保持部１１０には、ピンチャック方式が採用されている。第１の保持部１１０は、平面視において少なくとも第１の基板Ｗ１より大きい径を有する本体部１２０を有している。本体部１２０の下面には、第１の基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂに接触する複数のピン１２１が設けられている。また本体部１２０の下面には、第１の基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂの外周部を支持する外壁部１２２が設けられている。外壁部１２２は、複数のピン１２１の外側に環状に設けられている。
【００２９】
また、本体部１２０の下面には、外壁部１２２の内側において隔壁部１２３が設けられている。隔壁部１２３は、外壁部１２２と同心円状に環状に設けられている。そして、外壁部１２２の内側の領域１２４（以下、吸引領域１２４という場合がある。）は、隔壁部１２３の内側の第１の吸引領域１２４ａと、隔壁部１２３の外側の第２の吸引領域１２４ｂとに区画されている。
【００３０】
本体部１２０の下面には、第１の吸引領域１２４ａにおいて、第１の基板Ｗ１を真空引きするための第１の吸引口１２５ａが形成されている。第１の吸引口１２５ａは、例えば第１の吸引領域１２４ａにおいて２箇所に形成されている。第１の吸引口１２５ａには、本体部１２０の内部に設けられた第１の吸引管１２６ａが接続されている。さらに第１の吸引管１２６ａには、第１の真空ポンプ１２７ａが接続されている。
【００３１】
また、本体部１２０の下面には、第２の吸引領域１２４ｂにおいて、第１の基板Ｗ１を真空引きするための第２の吸引口１２５ｂが形成されている。第２の吸引口１２５ｂは、例えば第２の吸引領域１２４ｂにおいて２箇所に形成されている。第２の吸引口１２５ｂには、本体部１２０の内部に設けられた第２の吸引管１２６ｂが接続されている。さらに第２の吸引管１２６ｂには、第２の真空ポンプ１２７ｂが接続されている。
【００３２】
第１の保持部１１０において、本体部１２０の中心部には、当該本体部１２０を厚み方向に貫通する貫通孔１２８が形成されている。この本体部１２０の中心部は、第１の保持部１１０に吸着保持される第１の基板Ｗ１の中心部に対応している。そして貫通孔１２８には、後述する押動部材１３０におけるアクチュエータ部１３１の先端部が挿通するようになっている。
【００３３】
第１の保持部１１０の上面には、第１の基板Ｗ１の中心部を押圧する押動部材１３０が設けられている。押動部材１３０は、アクチュエータ部１３１とシリンダ部１３２とを有している。押動部材１３０は、アクチュエータ部１３１によって第１の基板Ｗ１の中心部にかかる押圧荷重の制御をし、シリンダ部１３２によってアクチュエータ部１３１の鉛直方向の移動の制御をしている。そして、押動部材１３０は、第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２の接合時に、第１の基板Ｗ１の中心部と第２の基板Ｗ２の中心部とを当接させて押圧することができる。
【００３４】
第２の保持部１１１には、第１の保持部１１０と同様にピンチャック方式が採用されている。第２の保持部１１１は、平面視において少なくとも第２の基板Ｗ２より大きい径を有する本体部１４０を有している。本体部１４０の上面には、第２の基板Ｗ２の裏面Ｗ２ｂに接触する複数のピン１４１が設けられている。また本体部１４０の上面には、第２の基板Ｗ２の裏面Ｗ２ｂの外周部を支持する外壁部１４２が設けられている。外壁部１４２は、複数のピン１４１の外側に環状に設けられている。
【００３５】
また、本体部１４０の上面には、外壁部１４２の内側において隔壁部１４３が設けられている。隔壁部１４３は、外壁部１４２と同心円状に環状に設けられている。そして、外壁部１４２の内側の領域１４４（以下、吸引領域１４４という場合がある。）は、隔壁部１４３の内側の第１の吸引領域１４４ａと、隔壁部１４３の外側の第２の吸引領域１４４ｂとに区画されている。
【００３６】
本体部１４０の上面には、第１の吸引領域１４４ａにおいて、第２の基板Ｗ２を真空引きするための第１の吸引口１４５ａが形成されている。第１の吸引口１４５ａは、例えば第１の吸引領域１４４ａにおいて２箇所に形成されている。第１の吸引口１４５ａには、本体部１４０の内部に設けられた第１の吸引管１４６ａが接続されている。さらに第１の吸引管１４６ａには、第１の真空ポンプ１４７ａが接続されている。
【００３７】
また、本体部１４０の上面には、第２の吸引領域１４４ｂにおいて、第２の基板Ｗ２を真空引きするための第２の吸引口１４５ｂが形成されている。第２の吸引口１４５ｂは、例えば第２の吸引領域１４４ｂにおいて２箇所に形成されている。第２の吸引口１４５ｂには、本体部１４０の内部に設けられた第２の吸引管１４６ｂが接続されている。さらに第２の吸引管１４６ｂには、第２の真空ポンプ１４７ｂが接続されている。
【００３８】
接合ユニット１００では、先ず、図５（ａ）に示すように吸引口１２５ａ、１２５ｂから第１の基板Ｗ１が真空引きされ、当該第１の基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂが第１の保持部１１０に吸着保持される。また、吸引口１４５ａ、１４５ｂから第２の基板Ｗ２が真空引きされ、当該第２の基板Ｗ２の裏面Ｗ２ｂが第２の保持部１１１に吸着保持される。その後、第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２の水平方向及び鉛直方向の位置合わせ（アライメント）が行われる。
【００３９】
次に、図５（ｂ）に示すように押動部材１３０のシリンダ部１３２によってアクチュエータ部１３１を下降させる。そうすると、このアクチュエータ部１３１の下降に伴い、第１の基板Ｗ１の中心部が押圧されて下降する。そして、押動部材１３０によって、第１の基板Ｗ１の中心部と第２の基板Ｗ２の中心部を押圧して当接させる。この際、第１の吸引口１２５ａからの第１の基板Ｗ１の真空引きを停止する。そうすると、押圧された第１の基板Ｗ１の中心部と第２の基板Ｗ２の中心部との間で、ファンデルワールス力と水素結合による接合が開始する（図５（ｂ）中の太線部）。
【００４０】
続いて、図５（ｃ）に示すように表面Ｗ１ａと表面Ｗ２ａの間の接合（ボンディングウェーブ）は中心部から外周部に拡散し、所定の時間経過後、その外周部を除いて、表面Ｗ１ａと表面Ｗ２ａの接合がほぼ全面で完了する。
【００４１】
次に、図５（ｄ）に示すように第２の吸引口１２５ｂからの第１の基板Ｗ１の真空引きを停止する。そうすると、第１の基板Ｗ１の外周部が第２の基板Ｗ２上に落下する。そして、図５（ｅ）に示すように表面Ｗ１ａと表面Ｗ２ａが全面で当接し、第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２が接合される。
【００４２】
改質装置３０は、接合前の第１の基板Ｗ１の内部にレーザ光を照射し、改質層を形成する。改質装置３０は、図６に示すように裏面Ｗ１ｂが上側であって表面Ｗ１ａが下側に配置された状態で第１の基板Ｗ１を保持する保持部１５０を有している。保持部１５０は、移動機構１５１によってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に構成されている。移動機構１５１は、一般的な精密ＸＹステージで構成されている。また、保持部１５０は、回転機構１５２によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。
【００４３】
保持部１５０の上方には、第１の基板Ｗ１の内部にレーザ光を照射するレーザ照射部１５３が設けられている。レーザ照射部１５３は、レーザ光発振器（図示せず）から発振された高周波のパルス状のレーザ光であって、第１の基板Ｗ１に対して透過性を有する波長のレーザ光を、第１の基板Ｗ１の内部の所定位置に集光して照射する。これによって、図７に示すように第１の基板Ｗ１の内部においてレーザ光Ｌが集光した部分が改質して、具体的にはアモルファス化して改質層Ｍが形成される。改質層Ｍは、深さ方向に延伸し、縦長のアスペクト比を有する。図６に示すようにレーザ照射部１５３は、移動機構１５４によってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に構成されていてもよい。移動機構１５４は、一般的な精密ＸＹステージで構成されている。またレーザ照射部１５３は、昇降機構１５５によってＺ軸方向に移動可能に構成されていてもよい。
【００４４】
改質装置３０では、先ず、保持部１５０で第１の基板Ｗ１を保持した後、移動機構１５１によって保持部１５０を水平方向に移動させて、第１の基板Ｗ１のセンタリングを行う。また、移動機構１５４によってレーザ照射部１５３が第１の基板Ｗ１の所定位置の直上に位置するように位置調整行う。その後、回転機構１５２によって保持部１５０を回転させながら、レーザ照射部１５３から第１の基板Ｗ１の内部にレーザ光Ｌを照射して改質層Ｍを形成する。なお、上述した位置調整を行うため、改質装置３０には、重合基板Ｔの位置を撮像するカメラ（図示せず）が設けられていてもよい。
【００４５】
なお、本実施形態の改質装置３０では、保持部１５０を水平方向に移動させていたが、レーザ照射部１５３を水平方向に移動させてもよく、あるいは保持部１５０とレーザ照射部１５３の両方を水平方向に移動させてもよい。また、保持部１５０を回転させていたが、レーザ照射部１５３を回転させてもよい。
【００４６】
次に、第１の基板Ｗ１における改質層Ｍの形成位置について詳述する。基板処理システム１では、加工装置３２において、第２の基板Ｗ２に接合された第１の基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂを研削する。図７に示すように改質層Ｍの下端は、研削後の第１の基板Ｗ１の目標面Ｗ１ｃ（図７中の点線）より上方に位置している。かかる場合、加工装置３２では、第１の基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂが改質層Ｍを含めて研削され、研削後の第１の基板Ｗ１に改質層Ｍは残らない。なお、ここで研削除去される改質層Ｍには、改質された部分から伸びるクラックも含まれる。
【００４７】
また、改質層Ｍは、図５に示したように接合時に、押動部材１３０によって第１の基板Ｗ１の中心部が押圧され、当該第１の基板Ｗ１が凸形状に変形した際、第１の基板Ｗ１の伸び量が基板面内で均一になるように形成される。図１に示したように第１の基板Ｗ１は（１１０）結晶面と（１００）結晶面を有し、この結晶方位の差に起因して伸び量の差が生じる。改質層Ｍは、この伸び量の差を補正して、Distortionを抑制するように形成される。
【００４８】
改質層Ｍは、図７に示したようにレーザ照射部１５３から照射されたレーザ光Ｌが集光した部分がアモルファス化したものである。そうすると、第１の基板Ｗ１の内部において、改質層Ｍが形成された部分は非結晶化し、当該第１の基板Ｗ１の伸び量が変わる。その結果、第１の基板Ｗ１における結晶方位の差が解消され、当該結晶方位の差に起因する伸び量の差を補正して抑制することができる。また、改質層Ｍにはボイド（空隙）が形成されるため、当該ボイドで第１の基板Ｗ１の伸びを吸収し、伸び量を補正することができる。
【００４９】
具体的に、改質層Ｍを第１の基板Ｗ１のどの位置に形成するかは、任意に設定することができる。例えば図８に示すように（１１０）結晶面に対応する位置に、改質層Ｍを径方向に２重に形成してもよい。また、図９に示すように（１００）結晶面に対応する位置に、改質層Ｍを径方向に２重に形成してもよい。さらに、図１０に示すように第１の基板Ｗ１と同心円状に、改質層Ｍを径方向に２重に形成してもよい。なお、改質層Ｍは径方向に１重に形成してもよいし、あるいは３重以上に形成してもよい。いずれの場合でも、改質層Ｍは、第１の基板Ｗ１の伸び量が基板面内で均一になるように形成されればよい。
【００５０】
なお、本実施形態のように基板処理システム１における基板処理前に、第１の基板Ｗ１における結晶方位が分かっている場合には、この結晶方位に基づいて、図８〜図１０に例示した改質層Ｍの形成位置を任意に制御できる。また、事前にDistortionが分かっている場合にも、改質層Ｍの形成位置を任意に制御できる。このように第１の基板Ｗ１の結晶方位やDistortionに基づいて、改質層Ｍの形成位置をフィードフォワード制御してもよい。
【００５１】
また、第１の基板Ｗ１の伸び量を均一にするため、改質層Ｍの深さや幅を制御してもよい。図５に示したようにボンディングウェーブが中心部から外周部に移動するが、当該ボンディングウェーブが外周部に到達した際に、第１の基板Ｗ１にかかる応力が大きくなる。すなわち、ボンディングウェーブの移動に伴い、第１の基板Ｗ１にかかる応力は変動する。そこで、この応力の大きさに応じて、第１の基板Ｗ１の径方向に改質程度、例えば改質層Ｍの深さや幅を制御してもよい。さらに、改質層Ｍは、深さ方向において、複数層に形成されてもよい。但し、このように改質層Ｍが複数層に形成される場合でも、すべての改質層Ｍが加工装置３２における裏面Ｗ１ｂの研削により除去されるのが望ましい。
【００５２】
次に、以上のように構成された基板処理システム１を用いて行われる基板処理について説明する。
【００５３】
先ず、複数の第１の基板Ｗ１を収納したカセットＣｗ１、複数の第２の基板Ｗ２を収納したカセットＣｗ２が、搬入出ステーション２のカセット載置台１０に載置される。
【００５４】
次に、搬送装置２２によってカセットＣｗ１内の第１の基板Ｗ１が取り出され、改質装置３０に搬送される。改質装置３０では、保持部１５０に保持された第１の基板Ｗ１の内部に、レーザ照射部１５３からレーザ光Ｌが照射される。そして、第１の基板Ｗ１の内部には、レーザ光Ｌが集光した部分が改質され改質層Ｍが形成される。この改質層Ｍは、例えば図７に示したように、その下端が、研削後の第１の基板Ｗ１の目標面Ｗ１ｃより上方に位置するように形成される。また、改質層Ｍは、例えば図８〜図１０に例示したように、第１の基板Ｗ１における結晶方位の差が解消され、当該結晶方位の差に起因する伸び量の差が抑制されるように形成される。
【００５５】
次に、内部に改質層Ｍが形成された第１の基板Ｗ１は、搬送装置２２によって接合装置３１に搬送される。また続けて、搬送装置２２によってカセットＣｗ２内の第２の基板Ｗ２が取り出され、接合装置３１に搬送される。接合装置３１では、先ず、活性化ユニットにおいて、第１の基板Ｗ１の表面Ｗ１ａと第２の基板Ｗ２の表面Ｗ２ａが、例えばプラズマ化された酸素イオン又は窒素イオンによって活性化される。その後、親水化ユニットにおいて、表面Ｗ１ａと表面Ｗ２ａに純水を供給し、当該表面Ｗ１ａと表面Ｗ２ａが親水化される。なお、接合装置３１では、例えば反転ユニット（図示せず）において、第１の基板Ｗ１の表裏面と第２の基板Ｗ２の表裏面が、それぞれ適宜反転される。
【００５６】
その後、接合ユニット１００において、接合ユニットでは、活性化され親水化された表面Ｗ１ａと表面Ｗ２ａが接合される。なお、第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２の接合は、上述の図５を用いて説明したとおりである。そして、この接合では、押動部材１３０によって第１の基板Ｗ１の中心部が押圧され、当該第１の基板Ｗ１が凸形状に変形する。しかしながら、第１の基板Ｗ１には改質層Ｍが形成されているため、結晶方位の差に起因する伸び量の差は抑制される。このため、第１の基板Ｗ１は凸形状に変形したとしても、その伸び量は基板面内で均一になる。したがって、接合時のDistortionを抑制することができ、第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２を適切に接合することができる。
【００５７】
次に、第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２が接合された重合基板Ｔは、搬送装置２２によって加工装置３２に搬送される。加工装置３２では、重合基板Ｔにおける第１の基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂが、図７に示した目標面Ｗ１ｃまで研削される。そうすると、第１の基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂは改質層Ｍを含めて研削され、研削後の第１の基板Ｗ１に改質層Ｍは残らない。ここで、改質層Ｍは、アモルファス化しており強度が弱い。この点、本実施形態では、研削後の第１の基板Ｗ１に改質層Ｍが残らいので、強い強度を確保することができる。
【００５８】
その後、すべての処理が施された重合基板Ｔは、搬送装置２２によりカセット載置台１０のカセットＣｔに搬送される。こうして、基板処理システム１における一連の基板処理が終了する。
【００５９】
以上、本実施形態によれば、改質装置３０で第１の基板Ｗ１の内部に改質層Ｍが形成されるので、接合装置３１における接合時に第１の基板Ｗ１が凸形状に変形しても、結晶方位の差に起因する伸び量の差は抑制される。このため、第１の基板Ｗ１の伸び量は基板面内で均一になる。したがって、接合時のDistortionを抑制することができ、第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２を適切に接合することができる。
【００６０】
また、本実施形態によれば、改質装置３０で第１の基板Ｗ１の内部に形成される改質層Ｍは、その下端が、研削後の第１の基板Ｗ１の目標面Ｗ１ｃより上方に位置している。このため、加工装置３２において第１の基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂは改質層Ｍを含めて研削され、研削後の第１の基板Ｗ１に改質層Ｍは残らない。このため、研削後の第１の基板Ｗ１は、強い強度を確保することができる。
【００６１】
なお、以上の第１の実施形態では、改質装置３０において第１の基板Ｗ１の内部に改質層Ｍを形成したが、第２の基板Ｗ２の内部に改質層Ｍを形成してもよい。あるいは、第１の基板Ｗ１の内部と第２の基板Ｗ２の内部のそれぞれに改質層Ｍを形成してもよい。いずれにしても、上記実施形態と同様の効果を享受することができ、すなわち接合時のDistortionを抑制することができる。
【００６２】
また、以上の第１の実施形態では、改質装置３０において第１の基板Ｗ１の内部に改質層Ｍを形成したが、第１の基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂの表層に改質層Ｍを形成してもよい。具体的には、改質装置３０において、裏面Ｗ１ｂの表層にレーザ光Ｌを照射して集光する。そして、レーザ光Ｌが集光した部分に改質層Ｍが形成される。
【００６３】
ここで、接合装置３１では、第１の保持部１１０によって第１の基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂが吸着保持される。この際、第１の保持部１１０の保持面と裏面Ｗ１ｂとの間で摩擦が発生し、さらに摩擦に起因して第１の基板Ｗ１に応力が発生してしまう場合がある。そしてこのように第１の基板Ｗ１に応力がかかると、当該第１の基板Ｗ１が歪む。
【００６４】
これに対して、本実施形態のように裏面Ｗ１ｂの表層に改質層Ｍを形成すると、当該裏面Ｗ１ｂが粗化される。そうすると、粗化した裏面Ｗ１ｂと第１の保持部１１０の保持面との摩擦力が低下する。その結果、摩擦に起因して第１の基板Ｗ１に発生する応力を抑制することができ、第１の基板Ｗ１の歪みを抑制することができる。
【００６５】
また、改質装置３０では、第１の基板Ｗ１と同様に第２の基板Ｗ２に対しても、裏面Ｗ２ｂの表層に改質層Ｍを形成してもよい。かかる場合、粗化した裏面Ｗ２ｂと第２の保持部１１１の保持面との摩擦力が低下する。その結果、摩擦に起因して第２の基板Ｗ２に発生する応力を抑制することができ、第２の基板Ｗ２の歪みも抑制することができる。
【００６６】
なお、改質装置３０では、第１の基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂと第２の基板Ｗ２の全面に、改質層Ｍを形成してもよいし、あるいは局所的に改質層Ｍを形成してもよい。例えば事前にDistortionが分かっている場合には、当該Distortionに応じて、局所的に改質層Ｍを形成してもよい。
【００６７】
また、改質装置３０では、第１の基板Ｗ１の内部と裏面Ｗ１ｂの表層の両方に改質層Ｍを形成してもよいし、いずれか一方に改質層Ｍを形成してもよい。同様に第２の基板Ｗ２の内部と裏面Ｗ２ｂの表層の両方に改質層Ｍを形成してもよいし、いずれか一方に改質層Ｍを形成してもよい。
【００６８】
また更に、第１の基板Ｗ１の内部（第２の基板Ｗ２の内部）への改質層Ｍの形成と、第１の基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂの表層（第２の基板Ｗ２の裏面Ｗ２ｂの表層）への改質層Ｍの形成と、は異なる改質装置で行われてもよい。かかる場合、裏面Ｗ１ｂ、Ｗ２ｂの表層に改質層Ｍを形成する改質装置では、第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２を透過しない波長のレーザ光を用いてもよい。
【００６９】
以上の実施形態の基板処理システム１は、改質装置３０、接合装置３１、及び加工装置３２を有していたが、基板処理システム１の構成はこれに限定されない。例えば接合装置３１や加工装置３２は、基板処理システム１の外部に設けられていてもよい。
【００７０】
次に、第２の実施形態にかかる基板処理システムの構成について説明する。図１１は、基板処理システム２００の構成の概略を模式的に示す平面図である。図１２及び図１３は、それぞれ基板処理システム２００の内部構成の概略を模式的に示す側面図である。なお、本実施形態の基板処理システム２００では、基板Ｗに対してフォトリソグラフィー処理を行う。基板Ｗは、シリコン基板などの半導体基板である。
【００７１】
図１１に示すように基板処理システム２００は、搬入出ステーション２１０、処理ステーション２１１、及びインターフェイスステーション２１２を一体に接続した構成を有している。搬入出ステーション２１０には、例えば外部との間で複数の基板Ｗを収容したカセットＣが搬入出される。処理ステーション２１１は、基板Ｗに対して所定の処理を施す各種処理装置を備えている。インターフェイスステーション２１２は、処理ステーション２１１に隣接し、基板Ｗに露光処理を行う露光装置２１３との間で基板Ｗの受け渡しを行う。
【００７２】
搬入出ステーション２１０には、カセット載置台２２０が設けられている。図示の例では、カセット載置台２２０には、複数、例えば４つのカセットＣをＹ軸方向に一列に載置自在になっている。なお、カセット載置台２２０に載置されるカセットＣの個数は、本実施形態に限定されず、任意に決定することができる。
【００７３】
搬入出ステーション２１０には、カセット載置台２２０に隣接して搬送領域２２１が設けられている。搬送領域２２１には、Ｙ軸方向に延伸する搬送路２２２上を移動自在な搬送装置２２３が設けられている。搬送装置２２３は、鉛直方向及び鉛直軸周りにも移動自在であり、カセットＣと、後述する処理ステーション２１１の第３のブロックＧ３の受け渡し装置との間で基板Ｗを搬送できる。
【００７４】
処理ステーション２１１には、各種装置を備えた複数、例えば４つのブロック、すなわち第１のブロックＧ１〜第４のブロックＧ４が設けられている。例えば処理ステーション２１１の正面側（図１１のＹ軸負方向側）には第１のブロックＧ１が設けられ、処理ステーション２１１の背面側（図１１のＹ軸正方向側）には第２のブロックＧ２が設けられている。また、処理ステーション２１１の搬入出ステーション２１０側（図１１のＸ軸負方向側）には第３のブロックＧ３が設けられ、処理ステーション２１１のインターフェイスステーション２１２側（図１１のＸ軸正方向側）には第４のブロックＧ４が設けられている。
【００７５】
第１のブロックＧ１には、図１２に示すように複数の液処理装置、例えば現像装置２３０、下部反射防止膜形成装置２３１、塗布装置２３２、及び上部反射防止膜形成装置２３３が下からこの順に配置されている。現像装置２３０は、基板Ｗを現像処理する。下部反射防止膜形成装置２３１は、基板Ｗのレジスト膜の下層に反射防止膜を形成する。塗布装置２３２は、基板Ｗに塗布液としてのレジスト液を塗布してレジスト膜を形成する。上部反射防止膜形成装置２３３は、基板Ｗのレジスト膜の上層に反射防止膜を形成する。
【００７６】
例えば現像装置２３０、下部反射防止膜形成装置２３１、塗布装置２３２、及び上部反射防止膜形成装置２３３は、それぞれ水平方向に３つ並べて配置されている。なお、これら現像装置２３０、下部反射防止膜形成装置２３１、塗布装置２３２、上部反射防止膜形成装置２３３の数や配置は、任意に選択できる。
【００７７】
第２のブロックＧ２には、図１３に示すように熱処理装置２４０、疎水化処理装置２４１、及び周辺露光装置２４２が鉛直方向と水平方向に並べて設けられている。熱処理装置２４０は、基板Ｗの加熱や冷却といった熱処理を行う。疎水化処理装置２４１は、レジスト液と基板Ｗとの定着性を高めるために疎水化処理を行う。周辺露光装置２４２は、基板Ｗの外周部を露光する。なお、これら熱処理装置２４０、疎水化処理装置２４１、周辺露光装置２４２の数や配置についても、任意に選択できる。
【００７８】
第３のブロックＧ３には、複数の受け渡し装置２５０、２５１、２５２、２５３、２５４、２５５、２５６が下から順に設けられている。また、第４のブロックＧ４には、複数の受け渡し装置２６０、２６１、２６２が下から順に設けられている。
【００７９】
図１１に示すように第１のブロックＧ１〜第４のブロックＧ４に囲まれた領域には、搬送領域２７０が形成されている。搬送領域２７０には、例えば水平方向、鉛直方向及び鉛直軸周りに移動自在な搬送装置２７１が複数配置されている。搬送装置２７１は、搬送領域２７０内を移動し、周囲の第１のブロックＧ１、第２のブロックＧ２、第３のブロックＧ３及び第４のブロックＧ４内の所定の装置に基板Ｗを搬送できる。
【００８０】
また、搬送領域２７０には、図１３に示すように、第３のブロックＧ３と第４のブロックＧ４との間で直線的に基板Ｗを搬送するシャトル搬送装置２８０が設けられている。
【００８１】
シャトル搬送装置２８０は、例えば図１３のＸ軸方向に直線的に移動自在になっている。シャトル搬送装置２８０は、基板Ｗを支持した状態でＸ軸方向に移動し、第３のブロックＧ３の受け渡し装置２５２と第４のブロックＧ４の受け渡し装置２６２との間で基板Ｗを搬送できる。
【００８２】
図１１に示すように第３のブロックＧ３のＹ軸正方向側の隣には、例えば水平方向、鉛直方向及び鉛直軸周りに移動自在な搬送装置２９０が設けられている。搬送装置２９０は、基板Ｗを支持した状態で上下に移動して、第３のブロックＧ３内の各受け渡し装置に基板Ｗを搬送できる。
【００８３】
インターフェイスステーション２１２には、搬送装置３００、受け渡し装置３０１、及び改質装置３０が設けられている。搬送装置３００は、例えば水平方向、鉛直方向及び鉛直軸周りに移動自在に構成されている。搬送装置３００は、第４のブロックＧ４内の各受け渡し装置、受け渡し装置３０１、改質装置３０、及び露光装置２１３との間で基板Ｗを搬送できる。なお、改質装置３０の構成は、第１の実施形態の基板処理システム１における改質装置３０の構成と同様である。但し、本実施形態の改質装置３０では、基板Ｗの裏面Ｗｂの表層に改質層Ｍを形成する。
【００８４】
次に、露光装置２１３について説明する。図１４に示すように露光装置２１３は、載置台３１０、光源３１１、及びマスク３１２を有している。載置台３１０は、基板Ｗの裏面Ｗｂを吸着保持して載置する。光源３１１は、載置台３１０の上方に配置されている。光源３１１は、載置台３１０上に載置された基板Ｗの表面Ｗａに対して光を照射する。マスク３１２は、載置台３１０と光源３１１との間に配置されている。マスク３１２には、所定のパターンが面付けされている。そして、露光装置２１３では、光源３１１からマスク３１２を介して載置台３１０上の基板Ｗに対して光を照射して、基板Ｗ上のレジスト膜を所定のパターンに露光する。
【００８５】
次に、以上のように構成された基板処理システム２００を用いて行われる基板処理について説明する。
【００８６】
先ず、複数の基板Ｗを収納したカセットＣが、搬入出ステーション２のカセット載置台２２０に載置される。
【００８７】
次に、搬送装置２２３によってカセットＣ内の各基板Ｗが取り出され、当該基板Ｗ処理ステーション２１１の第３のブロックＧ３の受け渡し装置２５３に搬送される。
【００８８】
次に、基板Ｗは、搬送装置２７１によって第２のブロックＧ２の熱処理装置２４０に搬送され、温度調節処理される。その後、基板Ｗは、搬送装置２７１によって第１のブロックＧ１の下部反射防止膜形成装置２３１に搬送され、基板Ｗ上に下部反射防止膜が形成される。その後、基板Ｗは、第２のブロックＧ２の熱処理装置２４０に搬送され、加熱処理が行われる。その後、基板Ｗは、第３のブロックＧ３の受け渡し装置２５３に戻される。
【００８９】
次に、基板Ｗは、搬送装置２９０によって第３のブロックＧ３の受け渡し装置２５４に搬送される。その後、基板Ｗは、搬送装置２７１によって第２のブロックＧ２の疎水化処理装置２４１に搬送され、疎水化処理が行われる。
【００９０】
次に、基板Ｗは、搬送装置２７１によって塗布装置２３２に搬送され、基板Ｗ上にレジスト膜が形成される。その後、基板Ｗは、搬送装置２７１によって熱処理装置２４０に搬送され、プリベーク処理される。その後、基板Ｗは、搬送装置２７１によって第３のブロックＧ３の受け渡し装置２５５に搬送される。
【００９１】
次に、基板Ｗは、搬送装置２７１によって上部反射防止膜形成装置２３３に搬送され、基板Ｗ上に上部反射防止膜が形成される。その後、基板Ｗは、搬送装置２７１によって熱処理装置２４０に搬送されて、加熱され、温度調節される。その後、基板Ｗは、周辺露光装置２４２に搬送され、周辺露光処理される。
【００９２】
その後、基板Ｗは、搬送装置２７１によって第３のブロックＧ３の受け渡し装置２５６に搬送される。
【００９３】
次に、基板Ｗは、搬送装置２９０によって受け渡し装置２５２に搬送され、シャトル搬送装置２８０によって第４のブロックＧ４の受け渡し装置２６２に搬送される。
【００９４】
次に、基板Ｗは、インターフェイスステーション２１２の搬送装置３００によって改質装置３０に搬送され、裏面Ｗｂの表層に改質層Ｍが形成される。改質層Ｍは、基板Ｗの裏面Ｗｂ全面に形成してもよいし、あるいは局所的に形成してもよい。なお、この改質装置３０における改質層Ｍの形成は、第１の実施形態と同様である。
【００９５】
次に、基板Ｗは、搬送装置３００によって露光装置２１３に搬送され、所定のパターンで露光処理される。露光装置２１３では、載置台３１０によって基板Ｗの裏面Ｗｂが吸着保持される。この際、従来の露光装置であれば、載置台３１０の保持面と基板Ｗの裏面Ｗｂとの間で摩擦が発生し、さらに摩擦に起因して基板Ｗに応力が発生してしまう場合がある。そしてこのように第１の基板Ｗ１に応力がかかると、当該第１の基板Ｗ１が歪む。これに対して、本実施形態のように改質装置３０において基板Ｗの裏面Ｗｂ表層に改質層Ｍを形成すると、当該裏面Ｗｂが粗化される。そうすると、粗化した裏面Ｗｂと載置台３１０の保持面との摩擦力が低下する。その結果、摩擦に起因して基板Ｗに発生する応力を抑制することができ、基板Ｗの歪みを抑制することができる。
【００９６】
次に、基板Ｗは、搬送装置３００によって第４のブロックＧ４の受け渡し装置２６０に搬送される。その後、搬送装置２７１によって熱処理装置２４０に搬送され、露光後ベーク処理される。
【００９７】
次に、基板Ｗは、搬送装置２７１によって現像装置２３０に搬送され、現像される。現像終了後、基板Ｗは、搬送装置２９０によって熱処理装置２４０に搬送され、ポストベーク処理される。
【００９８】
その後、基板Ｗは、搬送装置２７１によって第３のブロックＧ３の受け渡し装置２５０に搬送され、その後搬入出ステーション２１０の搬送装置２２３によってカセット載置台２２０のカセットＣに搬送される。こうして、一連の基板処理が終了する。
【００９９】
以上、本実施形態によれば、改質装置３０で基板Ｗの裏面Ｗｂの表層に改質層Ｍが形成されるので、当該裏面Ｗｂと載置台３１０の保持面との摩擦力が低下する。そうすると、摩擦に起因して基板Ｗに発生する応力を抑制することができ、基板Ｗの歪みを抑制することができる。その結果、基板Ｗにパターンを所定の位置に適切に形成することができる。
【０１００】
ここで、基板Ｗ上には、フォトリソグラフィー処理が複数回行われ、複数層のパターンが形成される。かかる場合、本実施形態では、上述したように各層におけるパターンを所定の位置に適切に形成できるので、オーバレイ（重ね合わせ位置精度）を改善することができる。
【０１０１】
なお、本実施形態においても第１の実施形態と同様に、改質装置３０では、基板Ｗの内部に改質層Ｍを形成してもよい。基板Ｗの歪みをより確実に抑制することができる。
【０１０２】
また、基板処理システム２００における処理装置において、露光装置２１３と同様に基板Ｗの裏面Ｗｂが吸着保持される場合には、当該処理装置における処理が行われる前に、基板Ｗの裏面Ｗｂの表層に改質層Ｍを形成してもよい。
【０１０３】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
３０  改質装置
１５３  レーザ照射部
Ｗ  基板
Ｗ１  第１の基板
Ｗ２  第２の基板
【図１】
2019239892.tif 000003
【図２】
2019239892.tif 000004
【図３】
2019239892.tif 000005
【図４】
2019239892.tif 000006
【図５】
2019239892.tif 000007
【図６】
2019239892.tif 000008
【図７】
2019239892.tif 000009
【図８】
2019239892.tif 000010
【図９】
2019239892.tif 000011
【図１０】
2019239892.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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