基板处理装置和基板处理方法与流程

本公开涉及基板处理装置和基板处理方法。

背景技术：

专利文献1所记载的接合装置具备从上方吸附上侧基板的上卡盘和从下方吸附下侧基板的下卡盘，在使两张基板面对面的基础上进行接合。具体地说，首先，接合装置下压吸附于上卡盘的基板的中心部，使其与吸附于下卡盘的基板的中心部接触。由此，两张基板的中心部彼此因分子间力等接合。接着，接合装置使两张基板的已接合的接合区域自中心部向外周部扩展。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-095579号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

本公开的一技术方案提供一种能够控制吸附于吸附面的基板的应变的技术。

用于解决问题的方案

本公开的一技术方案的基板处理装置具备：

保持部，其在用于吸附基板的吸附面具有圆状的第1区域和配置在所述第1区域的径向外侧的圆环状的第2区域，来作为用于吸附所述基板的吸附压力被单独地控制的多个区域；

吸附压力产生部，其具有多个，多个所述吸附压力产生部使构成所述吸附面的多个区域中的每个区域单独地产生吸附压力；

吸附压力调整部，其具有多个，多个所述吸附压力调整部对由多个所述吸附压力产生部中的每个所述吸附压力产生部产生的吸附压力单独地调整；以及

控制部，其控制多个所述吸附压力产生部和多个所述吸附压力调整部，

所述控制部使所述第1区域的至少局部和所述第2区域的至少局部产生不同的所述吸附压力。

发明的效果

根据本公开的一技术方案，能够控制吸附于吸附面的基板的应变。

附图说明

图1是表示一实施方式的接合系统的俯视图。

图2是表示一实施方式的接合系统的侧视图。

图3是表示一实施方式的第1基板和第2基板接合前的状态的侧视图。

图4是表示一实施方式的接合装置的俯视图。

图5是表示一实施方式的接合装置的侧视图。

图6是表示一实施方式的上卡盘和下卡盘的剖视图，是表示上晶圆和下晶圆位置对准后、接合前的状态的剖视图。

图7是表示一实施方式的上晶圆和下晶圆从中心部朝向外周部逐渐地接合的样子的剖视图。

图8是表示一实施方式的接合系统所执行的处理的一部分的流程图。

图9是表示一实施方式的下卡盘、真空泵和真空调节器的图。

图10是表示第1变形例的下卡盘、真空泵和真空调节器的图。

图11是表示第2变形例的下卡盘、真空泵和真空调节器的图。

图12是表示第3变形例的下卡盘、真空泵和真空调节器的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。在各附图中，对相同或相对应的结构，标注相同或相对应的附图标记而省略说明。在以下的说明中，x轴方向、y轴方向以及z轴方向为互相垂直的方向，x轴方向和y轴方向为水平方向，z轴正方向为铅垂方向。将以铅垂轴线为旋转中心的旋转方向也称为θ方向。在本说明书中，下方指的是铅垂下方，上方指的是铅垂上方。

＜接合系统＞

图1是表示一实施方式的接合系统的俯视图。图2是表示一实施方式的接合系统的侧视图。图3是表示一实施方式的第1基板和第2基板接合前的状态的侧视图。图1所示的接合系统1通过对第1基板w1和第2基板w2进行接合而形成重叠基板t(参照图7的(b))。

第1基板w1为在例如硅晶圆、化合物半导体晶圆等半导体基板形成有多个电子电路的基板。此外，第2基板w2例如为未形成有电子电路的裸晶圆。第1基板w1和第2基板w2具有大致相同的直径。另外，也可以在第2基板w2形成有电子电路。

在以下，有时将第1基板w1记载为“上晶圆w1”，将第2基板w2记载为“下晶圆w2”，将重叠基板t记载为“重叠晶圆t”。此外，在以下，如图3所示，将上晶圆w1的板面中的、与下晶圆w2接合的一侧的板面记载为“接合面w1j”，将接合面w1j的相反侧的板面记载为“非接合面w1n”。此外，将下晶圆w2的板面中的、与上晶圆w1接合的一侧的板面记载为“接合面w2j”，将接合面w2j的相反侧的板面记载为“非接合面w2n”。

如图1所示，接合系统1具备送入送出站2和处理站3。送入送出站2和处理站3沿x轴正方向以送入送出站2和处理站3的顺序排列地配置。此外，送入送出站2和处理站3连接为一体。

送入送出站2具备载置台10和输送区域20。载置台10具备多个载置板11。在各载置板11分别载置有将多张(例如25张)基板以水平状态收纳的盒cs1、cs2、cs3。例如，盒cs1为收纳上晶圆w1的盒，盒cs2为收纳下晶圆w2的盒，盒cs3为收纳重叠晶圆t的盒。

输送区域20与载置台10相邻地配置于载置台10的x轴正方向侧。在该输送区域20设有沿y轴方向延伸的输送路径21和能够沿该输送路径21移动的输送装置22。输送装置22不仅能够沿y轴方向移动，还能够沿x轴方向移动且能够绕z轴旋转，在载置于载置板11的盒cs1～cs3和后述的处理站3的第3处理模块g3之间进行上晶圆w1、下晶圆w2以及重叠晶圆t的输送。

另外，载置于载置板11的盒cs1～cs3的个数不限定于图示的数量。此外，在载置板11，除了盒cs1、cs2、cs3之外，还可以载置用于回收产生了不良的基板的盒等。

在处理站3设有具备各种装置的多个处理模块例如三个处理模块g1、g2、g3。例如第1处理模块g1设于处理站3的正面侧(图1的y轴负方向侧)，第2处理模块g2设于处理站3的背面侧(图1的y轴正方向侧)。此外，第3处理模块g3设于处理站3的靠送入送出站2侧(图1的x轴负方向侧)的位置。

在第1处理模块g1配置有对上晶圆w1的接合面w1j和下晶圆w2的接合面w2j进行改性的表面改性装置30。表面改性装置30将上晶圆w1的接合面w1j和下晶圆w2的接合面w2j中的sio2的键切断而形成单键的sio从而将该接合面w1j、w2j改性为之后易于亲水化。

另外，在表面改性装置30，例如在减压气氛下，对作为处理气体的氧气或氮气进行激励使其等离子体化、离子化。然后，将该氧离子或氮离子照射于上晶圆w1的接合面w1j和下晶圆w2的接合面w2j，从而对接合面w1j、w2j进行等离子体处理而使其改性。

在第2处理模块g2配置有表面亲水化装置40和接合装置41。表面亲水化装置40例如利用纯水使上晶圆w1的接合面w1j和下晶圆w2的接合面w2j亲水化，并且对接合面w1j、w2j进行清洗。在表面亲水化装置40，例如一边使保持于旋转卡盘的上晶圆w1或下晶圆w2旋转，一边向该上晶圆w1或下晶圆w2上供给纯水。由此，供给至上晶圆w1或下晶圆w2上的纯水在上晶圆w1的接合面w1j或下晶圆w2的接合面w2j上扩散，使接合面w1j、w2j亲水化。

接合装置41使被亲水化后的上晶圆w1和下晶圆w2在分子间力的作用下接合。后述该接合装置41的结构。

在第3处理模块g3，如图2所示，上晶圆w1、下晶圆w2以及重叠晶圆t的传送(trs)装置50、51从下方依次设置，设置为两层。

此外，如图1所示，在由第1处理模块g1、第2处理模块g2以及第3处理模块g3围起来的区域形成输送区域60。在输送区域60配置有输送装置61。输送装置61例如具有沿铅垂方向、沿水平方向以及绕铅垂轴线移动自如的输送臂。该输送装置61在输送区域60内移动，向与输送区域60相邻的第1处理模块g1、第2处理模块g2以及第3处理模块g3内的规定的装置输送上晶圆w1、下晶圆w2以及重叠晶圆t。

此外，如图1所示，接合系统1具备控制装置70。控制装置70控制接合系统1的动作。控制装置70例如由计算机构成，如图2所示，具有cpu(centralprocessingunit：中央处理单元)71、存储器等存储介质72、输入接口73以及输出接口74。控制装置70通过使cpu71执行存储于存储介质72的程序，来进行各种控制。此外，控制装置70利用输入接口73接收来自外部的信号，并利用输出接口74向外部发送信号。

控制装置70的程序存储于信息存储介质，并从信息存储介质进行安装。作为信息存储介质，可列举出例如硬盘(hd)、软盘(fd)、光盘(cd)、磁光盘(mo)以及存储卡等。另外，程序也可以经由互联网从服务器下载并安装。

＜接合装置＞

图4是表示一实施方式的接合装置的俯视图。图5是表示一实施方式的接合装置的侧视图。

如图4所示，接合装置41具有能够将内部密闭的处理容器100。在处理容器100的靠输送区域60侧的侧面形成有上晶圆w1、下晶圆w2以及重叠晶圆t的送入送出口101，在该送入送出口101设有开闭闸102。

处理容器100的内部被内壁103划分为输送区域t1和处理区域t2。上述的送入送出口101形成于处理容器100的输送区域t1的侧面。此外，在内壁103也形成有上晶圆w1、下晶圆w2以及重叠晶圆t的送入送出口104。

在输送区域t1，传送件110、晶圆输送机构111、翻转机构130以及位置调节机构120例如从送入送出口101侧起以该书写顺序排列地配置。

传送件110暂时地载置上晶圆w1、下晶圆w2以及重叠晶圆t。传送件110例如形成为两层，能够同时载置上晶圆w1、下晶圆w2以及重叠晶圆t中的任意两者。

如图4和图5所示，晶圆输送机构111例如具有沿铅垂方向(z轴方向)、沿水平方向(y轴方向、x轴方向)以及绕铅垂轴线移动自如的输送臂。晶圆输送机构111能够在输送区域t1内或在输送区域t1和处理区域t2之间输送上晶圆w1、下晶圆w2以及重叠晶圆t。

位置调节机构120调节上晶圆w1和下晶圆w2的水平方向上的朝向。具体地说，位置调节机构120具有基台121和检测部122，该基台121具备保持上晶圆w1和下晶圆w2并使其旋转的未图示的保持部，该检测部122对上晶圆w1和下晶圆w2的凹口部的位置进行检测。位置调节机构120一边使保持于基台121的上晶圆w1和下晶圆w2旋转一边使用检测部122检测上晶圆w1和下晶圆w2的凹口部的位置，从而调节凹口部的位置。由此，调节上晶圆w1和下晶圆w2的水平方向上的朝向。

翻转机构130使上晶圆w1的表面和背面翻转。具体地说，翻转机构130具有用于保持上晶圆w1的保持臂131。保持臂131沿水平方向(x轴方向)延伸。此外，在保持臂131的例如四个部位设有用于保持上晶圆w1的保持构件132。

保持臂131支承于例如具备马达等的驱动部133。保持臂131利用该驱动部133绕水平轴线转动自如。此外，保持臂131以驱动部133为中心转动自如，并且沿水平方向(x轴方向)移动自如。在驱动部133的下方设有例如具备马达等的其他驱动部(未图示)。利用该其他驱动部，能够使驱动部133沿着在铅垂方向上延伸的支承柱134在铅垂方向上移动。

如此，保持于保持构件132的上晶圆w1利用驱动部133能够绕水平轴线转动并且能够在铅垂方向和水平方向上移动。此外，保持于保持构件132的上晶圆w1能够以驱动部133为中心转动而在位置调节机构120和后述的上卡盘140之间移动。

在处理区域t2设有上卡盘140和下卡盘141，该上卡盘140从上方对上晶圆w1的上表面(非接合面w1n)进行吸附保持，该下卡盘141载置下晶圆w2且从下方对下晶圆w2的下表面(非接合面w2n)进行吸附保持。下卡盘141构成为设于上卡盘140的下方，且能够与上卡盘140相对配置。

如图5所示，上卡盘140被设于上卡盘140的上方的上卡盘保持部150保持。上卡盘保持部150设于处理容器100的顶面。上卡盘140借助上卡盘保持部150固定于处理容器100。

在上卡盘保持部150设有对保持于下卡盘141的下晶圆w2的上表面(接合面w2j)进行拍摄的上部拍摄部151。上部拍摄部151例如使用ccd摄像机。

下卡盘141被设置在下卡盘141的下方的第1下卡盘移动部160支承。第1下卡盘移动部160如后述那样使下卡盘141在水平方向(x轴方向)上移动。此外，第1下卡盘移动部160构成为使下卡盘141在铅垂方向上移动自如且能够绕铅垂轴线旋转。

在第1下卡盘移动部160设有对保持于上卡盘140的上晶圆w1的下表面(接合面w1j)进行拍摄的下部拍摄部161(参照图5)。下部拍摄部161例如使用ccd摄像机。

第1下卡盘移动部160安装在被设于第1下卡盘移动部160的下表面侧且沿水平方向(x轴方向)延伸的一对导轨162、162。第1下卡盘移动部160构成为沿导轨162移动自如。

一对导轨162、162配设于第2下卡盘移动部163。第2下卡盘移动部163安装在被设于该第2下卡盘移动部163的下表面侧且沿水平方向(y轴方向)延伸的一对导轨164、164。而且，第2下卡盘移动部163构成为沿导轨164在水平方向(y轴方向)上移动自如。另外，一对导轨164、164配设在被设于处理容器100的底面的载置台165上。

由第1下卡盘移动部160和第2下卡盘移动部163等构成位置对准部166。位置对准部166通过使下卡盘141在x轴方向、y轴方向以及θ方向上移动，从而进行保持于上卡盘140的上晶圆w1和保持于下卡盘141的下晶圆w2之间的水平方向位置对准。此外，位置对准部166通过使下卡盘141在z轴方向上移动，从而进行保持于上卡盘140的上晶圆w1和保持于下卡盘141的下晶圆w2之间的铅垂方向位置对准。

另外，本实施方式的位置对准部166通过使下卡盘141在x轴方向、y轴方向以及θ方向上移动，从而进行上晶圆w1和下晶圆w2之间的水平方向位置对准，但本公开的技术并不限定于此。位置对准部166只要能够使上卡盘140和下卡盘141在x轴方向、y轴方向以及θ方向上相对地移动即可。例如，也可以是，位置对准部166通过使下卡盘141在x轴方向以及y轴方向上移动，并且使上卡盘140在θ方向上移动，从而进行上晶圆w1和下晶圆w2之间的水平方向位置对准。

此外，本实施方式的位置对准部166通过使下卡盘141在z轴方向上移动，从而进行上晶圆w1和下晶圆w2之间的铅垂方向位置对准，但本公开的技术并不限定于此。位置对准部166只要能够使上卡盘140和下卡盘141在z轴方向上相对地移动即可。例如，也可以是，位置对准部166通过使上卡盘140在z轴方向上移动，从而进行上晶圆w1和下晶圆w2之间的铅垂方向位置对准。

图6是表示一实施方式的上卡盘和下卡盘的剖视图，是表示上晶圆和下晶圆即将接合之前的状态的剖视图。图7的(a)是表示一实施方式的上晶圆和下晶圆接合的中途的状态的剖视图。图7的(b)是表示一实施方式的上晶圆和下晶圆接合完成时的状态的剖视图。在图6、图7的(a)以及图7的(b)，用实线示出的箭头表示真空泵对空气的抽吸方向。

上卡盘140和下卡盘141例如为真空卡盘。下卡盘141与权利要求书所记载的保持部相对应，上卡盘140与权利要求书所记载的对面保持部相对应。另外，也可以如后述那样，上卡盘140与权利要求书所记载的保持部相对应，下卡盘141与权利要求书所记载的对面保持部相对应。上卡盘140在与下卡盘141相对的面(下表面)具有用于吸附上晶圆w1的吸附面140a。另一方面，下卡盘141在与上卡盘140相对的面(上表面)具有用于吸附下晶圆w2的吸附面141a。

上卡盘140具有卡盘基座170。卡盘基座170具有与上晶圆w1相同的直径或比上晶圆w1的直径大的直径。卡盘基座170被支承构件180支承。支承构件180设置为在俯视时至少覆盖卡盘基座170，通过例如螺纹紧固而相对于卡盘基座170固定。支承构件180被设置在处理容器100的顶面的多个支承柱181(参照图5)支承。由支承构件180和多个支承柱181构成上卡盘保持部150。

在支承构件180和卡盘基座170形成有沿着铅垂方向贯穿支承构件180和卡盘基座170的贯通孔176。贯通孔176的位置与吸附保持于上卡盘140的上晶圆w1的中心部相对应。在该贯通孔176贯穿冲击器190的按压销191。

冲击器190配置于支承构件180的上表面，具备按压销191、致动器部192以及直动机构193。按压销191为沿铅垂方向延伸的圆柱状的构件，并支承于致动器部192。

致动器部192利用例如自电-气调节器(未图示)供给来的空气在一定方向(在此为铅垂下方)上产生一定的压力。致动器部192能够利用自电-气调节器供给来的空气控制与上晶圆w1的中心部抵接而施加于该上晶圆w1的中心部的按压载荷。此外，致动器部192的顶端部利用来自于电-气调节器的空气贯穿贯通孔176，在铅垂方向上升降自如。

致动器部192支承于直动机构193。直动机构193利用例如内置有马达的驱动部使致动器部192在铅垂方向上移动。

冲击器190如上那样地构成，利用直动机构193控制致动器部192的移动，并利用致动器部192控制按压销191对上晶圆w1的按压载荷。

冲击器190将吸附保持于上卡盘140的上晶圆w1和吸附保持于下卡盘141的下晶圆w2叠压在一起。具体地说，冲击器190使吸附保持于上卡盘140的上晶圆w1变形，从而将其与下晶圆w2叠压在一起。

在卡盘基座170的下表面设有与上晶圆w1的非接合面w1n接触的多个销171。由卡盘基座170、多个销171等构成上卡盘140。上卡盘140的用于吸附保持上晶圆w1的吸附面140a在径向上被划分为多个区域，以每个划分出的区域为单位进行吸附压力的产生和吸附压力的解除。

另外，下卡盘141优选与上卡盘140同样地构成。下卡盘141具有与下晶圆w2的非接合面w2n接触的多个销204。下卡盘141的用于吸附保持下晶圆w2的吸附面141a在径向上被划分为多个区域，以每个划分出的区域为单位进行吸附压力的产生和吸附压力的解除。

＜接合方法＞

图8是表示一实施方式的接合系统所执行的处理的一部分的流程图。另外，图8所示的各种处理在控制装置70的控制下执行。

首先，将收纳了多张上晶圆w1的盒cs1、收纳了多张下晶圆w2的盒cs2和空的盒cs3载置于送入送出站2的规定的载置板11。之后，利用输送装置22取出盒cs1内的上晶圆w1，向处理站3的第3处理模块g3的传送装置50输送。

接着，利用输送装置61将上晶圆w1向第1处理模块g1的表面改性装置30输送。在表面改性装置30，在规定的减压气氛下，对作为处理气体的氧气进行激励使其等离子体化、离子化。将该氧离子照射于上晶圆w1的接合面w1j，从而对该接合面w1j进行等离子体处理。由此，上晶圆w1的接合面w1j被改性(步骤s101)。

接着，利用输送装置61将上晶圆w1向第2处理模块g2的表面亲水化装置40输送。在表面亲水化装置40，一边使保持于旋转卡盘的上晶圆w1旋转，一边向该上晶圆w1上供给纯水。于是，供给来的纯水在上晶圆w1的接合面w1j上扩散，羟基(硅烷醇基)附着于在表面改性装置30中改性了的上晶圆w1的接合面w1j而使该接合面w1j亲水化(步骤s102)。并且，利用接合面w1j的亲水化所使用的纯水清洗上晶圆w1的接合面w1j。

接着，利用输送装置61将上晶圆w1向第2处理模块g2的接合装置41输送。送入至接合装置41的上晶圆w1经由传送件110被晶圆输送机构111输送至位置调节机构120。然后，利用位置调节机构120调节上晶圆w1的水平方向上的朝向(步骤s103)。

之后，将上晶圆w1从位置调节机构120交接至翻转机构130的保持臂131。接着，在输送区域t1，翻转保持臂131，使上晶圆w1的表面和背面翻转(步骤s104)。即、使上晶圆w1的接合面w1j朝向下方。

之后，使翻转机构130的保持臂131转动而移动至上卡盘140的下方。然后，将上晶圆w1从翻转机构130交接至上卡盘140。上晶圆w1的非接合面w1n在使凹口部朝向预先确定的方向的状态下吸附保持于上卡盘140(步骤s105)。

在对上晶圆w1进行上述的步骤s101～s105的处理的过程中，进行下晶圆w2的处理。首先，利用输送装置22取出盒cs2内的下晶圆w2，并向处理站3的传送装置50输送。

接着，利用输送装置61将下晶圆w2向表面改性装置30输送，对下晶圆w2的接合面w2j进行改性(步骤s106)。另外，步骤s106中的下晶圆w2的接合面w2j的改性与上述的步骤s101同样。

之后，利用输送装置61将下晶圆w2向表面亲水化装置40输送，使下晶圆w2的接合面w2j亲水化(步骤s107)。并且，利用接合面w2j的亲水化所使用的纯水清洗接合面w2j。另外，步骤s107中的下晶圆w2的接合面w2j的亲水化与上述步骤s102中的上晶圆w1的接合面w1j的亲水化同样。

之后，利用输送装置61将下晶圆w2向接合装置41输送。送入至接合装置41的下晶圆w2经由传送件110被晶圆输送机构111输送至位置调节机构120。然后，利用位置调节机构120调节下晶圆w2的水平方向上的朝向(步骤s108)。

之后，下晶圆w2利用晶圆输送机构111向下卡盘141输送，被吸附保持于下卡盘141(步骤s109)。下晶圆w2的非接合面w2n在使凹口部朝向预先确定的方向即朝向与上晶圆w1的凹口部相同的方向的状态下吸附保持于下卡盘141。

接着，进行保持于上卡盘140的上晶圆w1和保持于下卡盘141的下晶圆w2之间的水平方向上的位置调节(步骤s110)。具体地说，以在从铅垂方向看时形成于上晶圆w1的接合面w1j的多个对准标记与形成于下晶圆w2的接合面w2j的多个对准标记重合的方式，来调节水平方向位置(例如包含x轴方向位置、y轴方向位置以及θ方向位置)。

接着，进行保持于上卡盘140的上晶圆w1和保持于下卡盘141的下晶圆w2之间的铅垂方向位置的调节(步骤s111)。具体地说，第1下卡盘移动部160使下卡盘141向铅垂上方移动，从而使下晶圆w2靠近上晶圆w1。由此，如图6所示，下晶圆w2的接合面w2j和上晶圆w1的接合面w1j之间的间隔s被调整为规定的距离例如50μm～200μm。

接着，在解除了上卡盘140对上晶圆w1的中央部的吸附保持之后(步骤s112)，如图7的(a)所示，使冲击器190的按压销191下降，从而下压上晶圆w1的中心部(步骤s113)。上晶圆w1的中心部与下晶圆w2的中心部接触，在上晶圆w1的中心部和下晶圆w2的中心部被以规定的力按压时，在被按压的上晶圆w1的中心部和下晶圆w2的中心部之间开始进行接合。之后，产生将上晶圆w1和下晶圆w2从中心部朝向外周部逐渐地接合的接合波。

在此，上晶圆w1的接合面w1j和下晶圆w2的接合面w2j分别在步骤s101、s106中被改性，因此，首先，在接合面w1j、w2j之间产生范德华力(分子间力)，该接合面w1j、w2j彼此接合。而且，上晶圆w1的接合面w1j和下晶圆w2的接合面w2j分别在步骤s102、s107中被进行了亲水化，因此，接合面w1j、w2j之间的亲水基形成氢键，接合面w1j、w2j彼此牢固地接合。

之后，在利用按压销191按压上晶圆w1的中心部和下晶圆w2的中心部的状态下，解除上卡盘140对整个上晶圆w1的吸附保持(步骤s114)。由此，如图7的(b)所示，使上晶圆w1的接合面w1j与下晶圆w2的接合面w2j以整面抵接，使上晶圆w1和下晶圆w2接合。之后，使按压销191上升至上卡盘140，解除下卡盘141对下晶圆w2的吸附保持。

之后，重叠晶圆t被输送装置61输送至第3处理模块g3的传送装置51，之后，被送入送出站2的输送装置22输送至盒cs3。这样，一系列的接合处理结束。

＜下卡盘对下晶圆的应变的控制＞

图9是表示一实施方式的下卡盘、真空泵和真空调节器的图。在图9中，示出下卡盘141的吸附面141a的水平方向角度和吸附于该吸附面141a时的下晶圆w2(参照图6等)的方向指数。另外，下晶圆w2的接合面w2j的面指数为(100)。作为方向指数、面指数而使用的密勒指数为负，通常通过在数字之上标注“－”(横杠)来表现，但在本说明书中通过在数字之前标注负号来表现。另外，在图9中，为了易于查看附图，省略销204的图示。

如图6等所示，下卡盘141在用于吸附下晶圆w2的吸附面141a具有圆状的第1区域210和配置在第1区域210的径向外侧的圆环状的第2区域220，来作为用于吸附下晶圆w2的吸附压力(例如真空压力)被单独地控制的多个区域。例如，下卡盘141在吸附面141a具有划分第1区域210和第2区域220的内周肋部201与配置在第2区域220的径向外侧的外周肋部202。

内周肋部201和外周肋部202呈同心圆状地突出设置在卡盘基座203的上表面。在卡盘基座203的上表面分散开地突出设置有与内周肋部201、外周肋部202相同高度的多个销204。内周肋部201、外周肋部202以及多个销204具有相同的高度，将下晶圆w2保持为水平。

此外，下卡盘141具有在径向上分割第2区域220而成的多个环状区域221、222，来作为用于吸附下晶圆w2的吸附压力被单独地控制的多个区域。例如，下卡盘141在吸附面141a具有划分径向外侧的环状区域221和径向内侧的环状区域222的圆环状的中间肋部205。中间肋部205与内周肋部201、外周肋部202呈同心圆状地配置。中间肋部205具有与内周肋部201、外周肋部202相同的高度，与内周肋部201、外周肋部202一起将下晶圆w2保持为水平。

此外，如图9所示，下卡盘141具有在周向上分割第2区域220的外周端(也就是径向最外侧的环状区域221)而成的多个圆弧区域a1、a2，来作为用于吸附下晶圆w2的吸附压力被单独地控制的多个区域。两个圆弧区域a1、a2在周向上交替地重复配置，例如分别各配置四个。例如，下卡盘141在吸附面141a具有划分两个圆弧区域a1、a2的分割肋部206。分割肋部206呈放射状地配置有多个(例如8个)。分割肋部206具有与内周肋部201、外周肋部202相同的高度，与内周肋部201、外周肋部202一起将下晶圆w2保持为水平。在各圆弧区域a1、a2分散开地配置有多个销204。

而且，下卡盘141具有在周向上分割径向内侧的环状区域222而成的多个圆弧区域b1、b2，来作为用于吸附下晶圆w2的吸附压力被单独地控制的多个区域。两个圆弧区域b1、b2在周向上交替地重复配置，例如分别各配置四个。例如，下卡盘141在吸附面141a具有划分两个圆弧区域b1、b2的分割肋部207。分割肋部207呈放射状地配置有多个(例如8个)。分割肋部207具有与内周肋部201、外周肋部202相同的高度，与内周肋部201、外周肋部202一起将下晶圆w2保持为水平。在各圆弧区域b1、b2分散开地配置有多个销204。

接合装置41例如具有多个真空泵231～234、241，来作为使下卡盘141的构成吸附面141a的多个区域中的每个区域单独地产生吸附压力的多个吸附压力产生部。此外，接合装置41例如具有多个真空调节器251～254、261，来作为对由多个真空泵231～234、241中的每个真空泵产生的吸附压力单独地调整的多个吸附压力调整部。

一个真空泵231借助在中途设有一个真空调节器251的配管而与四个圆弧区域a1连接(在图9仅图示与一个圆弧区域a1连接的配管)。同样地，一个真空泵232借助在中途设有一个真空调节器252的配管而与四个圆弧区域a2连接(在图9仅图示与一个圆弧区域a2连接的配管)。此外，一个真空泵233借助在中途设有一个真空调节器253的配管而与四个圆弧区域b1连接(在图9仅图示与一个圆弧区域b1连接的配管)。同样地，一个真空泵234借助在中途设有一个真空调节器254的配管而与四个圆弧区域b2连接(在图9仅图示与一个圆弧区域b2连接的配管)。而且，一个真空泵241借助在中途设有一个真空调节器261的配管而与第1区域210连接。

在控制装置70使一个真空泵231动作时，一个真空泵231使四个圆弧区域a1产生真空压力，以在真空调节器251中预先设定的设定值维持该真空压力，在四个圆弧区域a1产生与该设定值相对应的吸附压力。真空调节器251的设定值能够由控制装置70变更，以大气压为基准设定在例如-80kpa～-5kpa的范围。另一方面，在控制装置70使真空泵231的动作停止时，四个圆弧区域a1恢复至大气压，解除四个圆弧区域a1中的吸附压力的产生。其他圆弧区域a2、圆弧区域b1、圆弧区域b2以及第1区域210中的吸附压力的产生和解除与圆弧区域a1中的吸附压力的产生和解除同样，因此省略说明。

本实施方式的接合装置41具有控制多个真空泵231～234、241和多个真空调节器251～254、261的控制装置70。控制装置70在图1等中设于接合装置41的外部，但也可以作为接合装置41的一部分地设置。控制装置70与权利要求书所记载的控制部相对应。

本实施方式的控制装置70使第1区域210的至少局部(例如整个第1区域210)和第2区域220的至少局部(例如圆弧区域a2和圆弧区域b1)同时产生不同的吸附压力。由此，能够控制在吸附面141a产生的吸附压力的径向上的分布，能够控制吸附于吸附面141a的下晶圆w2所产生的应变。

对于在第1区域210产生的吸附压力与在圆弧区域a2以及圆弧区域b1产生的吸附压力，既可以任意一者较大，也可以任意一者较小。另外，在第1区域210产生的吸附压力与在圆弧区域a1以及圆弧区域b2产生的吸附压力在本实施方式中相同，但既可以任意一者较大，也可以任意一者较小。此外，也可以是，在圆弧区域a1和圆弧区域b2，在吸附面141a吸附下晶圆w2时不产生吸附压力。也就是，在本实施方式中，在吸附下晶圆w2时，在整个吸附面141a同时产生吸附压力，但也可以仅在吸附面141a的局部产生吸附压力。

根据本实施方式，能够一边控制在下晶圆w2产生的应变一边接合下晶圆w2和上晶圆w1，能够降低下晶圆w2和上晶圆w1之间的贴合应变(distortion)。贴合应变例如由在使上晶圆w1和下晶圆w2以形成于上晶圆w1的多个对准标记和形成于下晶圆w2的多个对准标记的俯视时的位置偏移最小的方式相对地平行移动、旋转移动以及相似伸缩了时残留下的位置偏移的大小来表示。优选反复进行吸附压力的设定的变更、按照变更后的设定来进行的接合、接合后的贴合应变的测量，直到贴合应变进入容许范围内。吸附压力的分布的变更优选基于之前累积的多个数据进行。数据只要是表示吸附压力的设定(或者实际状况)和贴合应变之间关系的数据即可，通过读取存储于信息存储介质的信息来使用。

本发明人反复进行了深入研究，结果发现，贴合应变的一个原因在于下晶圆w2的杨氏模量等物理性质的各向异性。下晶圆w2的杨氏模量等物理性质在周向上周期性地变化。因该变化产生的贴合应变从下晶圆w2的径向内侧越朝向径向外侧越显著。这是因为，从下晶圆w2的径向内侧越朝向径向外侧，例如[0-11]方向和[001]方向之间的周向上的距离越远。

因此，本实施方式的控制装置70使配置于第1区域210的径向外侧的第2区域220的局部(例如圆弧区域a1和圆弧区域b2)和第2区域220的其他局部(例如圆弧区域a2和圆弧区域b1)同时产生不同的吸附压力。由此，能够控制在偏离下晶圆w2的中心的第2区域220在下晶圆w2产生的应变。

对于在圆弧区域a1以及圆弧区域b2产生的吸附压力与在圆弧区域a2以及圆弧区域b1产生的吸附压力，既可以任意一者较大，也可以任意一者较小。另外，在圆弧区域a1产生的吸附压力和在圆弧区域b2产生的吸附压力在本实施方式中相同，但既可以任意一者较大，也可以任意一者较小。同样地，在圆弧区域a2产生的吸附压力和在圆弧区域b1产生的吸附压力在本实施方式中相同，但既可以任意一者较大，也可以任意一者较小。

本实施方式的控制装置70使径向上分割第2区域220而成的多个环状区域221、222中的、径向外侧的环状区域221的至少局部(例如圆弧区域a1)和径向内侧的环状区域222的至少局部(例如圆弧区域b1)同时产生不同的吸附压力。由此，能够基于自下晶圆w2的中心起的径向距离控制在下晶圆w2产生的应变。

本实施方式的控制装置70对在周向上分割第2区域220的外周端而成的多个圆弧区域中的相邻的圆弧区域(在此为包含在径向最外侧的环状区域221内的圆弧区域a1和圆弧区域a2)各自的吸附压力单独地控制，并且使该相邻的圆弧区域同时产生不同的吸附压力。这是因为，下晶圆w2的杨氏模量等物理性质在周向上周期性地变化，因该变化产生的贴合应变在下晶圆w2的外周端最显著。

同样地，也可以是，控制装置70对在周向上分割剩余的环状区域(在此为径向内侧的环状区域222)而成的多个圆弧区域中的相邻的圆弧区域(例如圆弧区域b1和圆弧区域b2)各自的吸附压力单独地控制，并且使该相邻的圆弧区域同时产生不同的吸附压力。不仅在径向外侧的环状区域221，在径向内侧的环状区域222也能够控制下晶圆w2的应变。在下晶圆w2的直径较大的情况下特别有效。

另外，单晶硅晶圆的杨氏模量、泊松比、剪切弹性模量以90°周期变化。将以[0-11]方向(0°方向)为基准的90°周期的方向(0°方向、90°方向、180°方向以及270°方向)也统称为“0°基准90°周期方向”。此外，将以[0-10]方向(45°方向)为基准的90°周期的方向(45°方向、135°方向、225°方向、315°方向)也统称为“45°基准90°周期方向”。单晶硅晶圆的杨氏模量在0°基准90°周期方向上最高，在45°基准90°周期方向上最低。此外，泊松比和剪切弹性模量在45°基准90°周期方向上最高，在0°基准90°周期方向上最低。

因此，在下晶圆w2为单晶硅晶圆的情况下，优选如图9所示，圆弧区域a1配置在0°基准90°周期方向上，圆弧区域a2配置在45°基准90°周期方向上。也就是，吸附压力被单独地控制的两个圆弧区域a1、a2在周向上交替地重复配置，例如各配置四个。

同样地，在下晶圆w2为单晶硅晶圆的情况下，优选如图9所示，圆弧区域b1配置在0°基准90°周期方向上，圆弧区域b2配置在45°基准90°周期方向上。也就是，吸附压力被单独地控制的两个圆弧区域b1、b2在周向上交替地重复配置，例如各配置四个。

另外，本实施方式的控制装置70使角度相同的多个圆弧区域(例如圆弧区域a1和圆弧区域b1、或圆弧区域a2和圆弧区域b2)同时产生不同的吸附压力，但本公开的技术不限定于此。例如，也可以是，控制装置70使角度不同的多个圆弧区域(例如圆弧区域a1和圆弧区域b2、或圆弧区域a2和圆弧区域b1)同时产生不同的吸附压力。

＜变形、改良＞

以上，对本公开的基板处理装置以及基板处理方法的实施方式等进行了说明，但本公开不限定于上述实施方式等。能够在权利要求书所记载的范围内进行各种变更、修改、置换、添加、删除以及组合。这些当然也属于本公开的技术范围。

上述实施方式的控制装置70使相邻的圆弧区域b1、b2同时产生不同的吸附压力，但本公开的技术不限定于此。控制装置70也可以使相邻的圆弧区域b1、b2产生相同的吸附压力。在该情况下，径向内侧的环状区域222不需要在周向上分割为多个圆弧区域b1、b2，因此，可以如图10所示仅由一个圆环状区域b构成。一个圆环状区域b借助在中途设有一个真空调节器253的配管而与一个真空泵233连接。圆环状区域b的吸附压力的产生和解除与圆弧区域a1的吸附压力的产生和解除同样，因此省略说明。

上述实施方式的径向外侧的环状区域221和径向内侧的环状区域222在周向上分割为相同数量，但也可以在周向上分割为不同的数量。也可以如图11所示，径向外侧的环状区域221的分割数量比径向内侧的环状区域222的分割数量多。这是因为自下晶圆w2的径向内侧越朝向径向外侧越易于产生贴合应变。

图11所示的下卡盘141具有在周向上分割径向外侧的环状区域221而成的三个圆弧区域a1、a2、a3，来作为吸附压力被单独地控制的多个区域。圆弧区域a3在配置于0°基准90°周期方向上的圆弧区域a1和配置于45°基准90°周期方向上的圆弧区域a2之间配置。由此，能够更加高精度地控制下晶圆w2的周向上的吸附压力分布。

如图11所示，将径向外侧的环状区域221在周向上分割为多个圆弧区域a1、a2、a3的分割线(例如分割肋部206)和将径向内侧的环状区域222在周向上分割为多个圆弧区域b1、b2的分割线(例如分割肋部207)也可以在周向上错开。能够使在径向外侧的环状区域221中吸附压力不连续变化的部位和在径向内侧的环状区域222中吸附压力不连续变化的部位在周向上错开。

图11所示的四个圆弧区域a3借助在中途设有一个真空调节器255的配管而与一个真空泵235连接(在图11仅图示与一个圆弧区域a3连接的配管)。圆弧区域a3的吸附压力的产生和解除与圆弧区域a1的吸附压力的产生和解除同样，因此省略说明。

图9～图11所示的下卡盘141具有在径向上分割第2区域220而成的两个环状区域221、222，来作为吸附压力被单独地控制的多个区域，但环状区域的数量不限定于两个。环状区域的数量也可以为一个(也就是也可以不在径向上分割第2区域220)，环状区域的数量也可以为三个以上。

图12是表示第3变形例的下卡盘、真空泵和真空调节器的图。图12所示的变形例的下卡盘141具有在径向上分割第2区域220而成的四个环状区域221、222、223、224，来作为吸附压力被单独地控制的多个区域。

从径向外侧数起第一个环状区域221由在周向上交替地重复排列的两个圆弧区域a1、a2构成。相邻的两个圆弧区域a1、a2的吸附压力被单独地控制。同样地，从径向外侧数起第二个环状区域222由在周向上交替地重复排列的两个圆弧区域b1、b2构成。相邻的两个圆弧区域b1、b2的吸附压力被单独地控制。

此外，从径向外侧数起第三个环状区域223由在周向上交替地重复排列的两个圆弧区域c1、c2构成。相邻的两个圆弧区域c1、c2的吸附压力被单独地控制。一个真空泵235借助在中途设有一个真空调节器255的配管而与四个圆弧区域c1连接(在图12仅图示与一个圆弧区域c1连接的配管)。一个真空泵236借助在中途设有一个真空调节器256的配管而与四个圆弧区域c2连接(在图12仅图示与一个圆弧区域c2连接的配管)。圆弧区域c1、c2的吸附压力的产生和解除与圆弧区域a1的吸附压力的产生和解除同样，因此省略说明。

而且，从径向外侧数起第四个环状区域224由在周向上交替地重复排列的两个圆弧区域d1、d2构成。相邻的两个圆弧区域d1、d2的吸附压力被单独地控制。一个真空泵237借助在中途设有一个真空调节器257的配管而与四个圆弧区域d1连接(在图12仅图示与一个圆弧区域d1连接的配管)。一个真空泵238借助在中途设有一个真空调节器258的配管而与四个圆弧区域d2连接(在图12仅图示与一个圆弧区域d2连接的配管)。圆弧区域d1、d2的吸附压力的产生和解除与圆弧区域a1的吸附压力的产生和解除同样，因此省略说明。

此外，图12所示的变形例的下卡盘141具有在径向上分割第1区域210而成的两个环状区域211、212和一个圆形区域213，来作为吸附压力被单独地控制的多个区域。径向外侧的环状区域211和径向内侧的环状区域212被圆环状的肋部划分开。此外，径向内侧的环状区域212和圆形区域213被圆环状的肋部划分开。配置于第1区域210的内部的圆环状的肋部与图9等所示的内周肋部201、外周肋部202形成为同心圆状。配置于第1区域210的内部的圆环状的肋部具有与销204相同的高度，与销204等一起将下晶圆w2保持为水平。另外，在本变形例中，两个环状区域211、212和圆形区域213与权利要求书所记载的分割区域相对应。

在第1区域210从径向外侧数起第一个环状区域211借助在中途设有一个真空调节器261的配管而与一个真空泵241连接。此外，在第1区域210从径向外侧数起第二个环状区域212借助在中途设有一个真空调节器262的配管而与一个真空泵242连接。而且，在第1区域210从径向外侧数起第三个圆形区域213借助在中途设有一个真空调节器263的配管而与一个真空泵243连接。环状区域211、212和圆形区域213的吸附压力的产生和解除与圆弧区域a1的吸附压力的产生和解除同样，因此省略说明。

本变形例的控制装置70使相邻的两个分割区域(例如径向外侧的环状区域211和径向内侧的环状区域212、以及/或径向内侧的环状区域212和圆形区域213)同时产生不同的吸附压力。由此，能够控制被冲击器190的按压销191按压的下晶圆w2的中心部附近的应变。

另外，构成第1区域210的环状区域的数量在图12中为两个，但既可以为一个，也可以为三个以上。此外，构成第1区域210的环状区域(例如环状区域211)也可以与构成第2区域220的环状区域(例如环状区域221)同样地在周向上分割为多个区域。

上述实施方式和上述变形例的下卡盘141对下晶圆w2进行真空吸附，但也可以进行静电吸附。在该情况下，吸附压力产生部例如包含埋设在下卡盘141内部的内部电极。另一方面，吸附压力调整部例如包含用于调整向内部电极供给的电力的电力调整部。电力调整部例如由降压型dc/dc转换器或升压型dc/dc转换器等构成。

在上述实施方式和上述变形例中，对吸附于下卡盘141的下晶圆w2产生的应变进行了控制，但也可以对吸附于上卡盘140的上晶圆w1产生的应变进行控制。即，也可以将本公开的技术应用于上卡盘140，也可以是，上卡盘140与权利要求书所记载的保持部相对应，下卡盘141与权利要求书所记载的对面保持部相对应。此外，也可以将本公开的技术应用于上卡盘140和下卡盘141这两者。而且，也可以将本公开的技术应用于除了接合装置41以外的装置，例如切割装置等。只要是具有用于保持基板的保持部的装置，就能够应用本公开的技术。

本申请主张基于2018年1月17日向日本特许厅提出申请的日本特愿2018-005987号的优先权，将日本特愿2018-005987号的全部内容引用于本申请。

附图标记说明

41、接合装置；70、控制装置；140、上卡盘(对面保持部)；141、下卡盘(保持部)；141a、吸附面；210、第1区域；220、第2区域；221、径向外侧的环状区域；222、径向内侧的环状区域；231～234、241、真空泵(吸附压力产生部)；251～254、261、真空调节器(吸附压力调整部)；w1、上晶圆(基板)；w2、下晶圆(基板)。