CN112236842A - 基板处理方法、改性装置以及基板处理*** - Google Patents

基板处理方法、改性装置以及基板处理*** Download PDF

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小滨范史
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Abstract

处理基板的基板处理方法具有：改性工序，使用激光在至少所述基板的背面表层或所述基板的内部形成改性层；和表面处理工序，其在所述改性工序之后，在保持着所述基板的背面的状态下处理该基板的表面。改性装置具有向至少所述基板的背面表层或所述基板的内部照射激光而形成改性层的激光照射部。

Description

基板处理方法、改性装置以及基板处理***
技术领域
(关联申请的相互参照)
本申请基于2018年6月12日在日本提交申请的特愿2018-111598号主张优先权，将该日本特愿的内容引用于此。
本公开涉及一种基板处理方法、改性装置以及基板处理***。
背景技术
专利文献1公开有两张晶圆的贴合装置。在贴合装置中，首先，利用推动销推压在上下方向上相对配置的两张晶圆中的上晶圆的中心部而使该中心部与下晶圆抵接。之后，使支承着上晶圆的间隔件退避而使上晶圆的整面与下晶圆的整面抵接，使该晶圆彼此接合。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-207436号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开的技术以保持着基板的背面的状态精度良好地处理该基板的表面。
用于解决问题的方案
本公开的一形态是处理基板的基板处理方法，其具有：改性工序，在该改性工序中，向至少所述基板的背面表层或所述基板的内部照射激光而形成改性层，和表面处理工序，其在所述改性工序之后，在该表面处理工序中，在保持着所述基板的背面的状态下处理该基板的表面。
发明的效果
根据本公开的一形态，能够在保持着基板的背面的状态下精度良好地处理该基板的表面。
附图说明
图1是表示基板的晶体取向与失真的关系的说明图。
图2是示意性地表示第1实施方式的基板处理***的结构的概略的俯视图。
图3是表示重合基板的结构的概略的侧视图。
图4是表示接合单元的结构的概略的纵剖视图。
图5是表示接合第1基板和第2基板的情形的说明图。
图6是表示改性装置的结构的概略的侧视图。
图7是表示在第1基板形成有改性层的情形的纵剖视图。
图8是表示在第1基板形成有改性层的情形的俯视图。
图9是表示在第1基板形成有改性层的情形的俯视图。
图10是表示在第1基板形成有改性层的情形的俯视图。
图11是示意性地表示第2实施方式的基板处理***的结构的概略的俯视图。
图12是示意性地表示第2实施方式的基板处理***的内结构的概略的侧视图。
图13是示意性地表示第2实施方式的基板处理***的内结构的概略的侧视图。
图14是表示曝光装置的结构的概略的侧视图。
具体实施方式
首先，对以往的基板的接合装置和接合方法进行说明。
在3维地层叠半导体器件的3维集成技术中，进行两张半导体基板(以下，称为“基板”。)的接合。具体而言，例如利用范德华力和氢键(分子间力)使基板彼此接合。并且，为了恰当地制造半导体器件，在接合并层叠基板之际，使配置于上侧的第1基板和配置于下侧的第2基板恰当地对位很重要。即、需要使形成于第1基板的图案的位置与形成于第2基板的图案的位置对准。
然而，在基板彼此的接合中，由于各种主要原因而产生第1基板与第2基板的错位。在使用了例如专利文献1所记载的装置的情况下，在利用上卡盘保持着第1基板的外周部的状态下，利用推动销使第1基板的中心部向第2基板的中心部侧下降，因此，该第1基板向下方凸起地翘曲并延伸。这样一来，在接合后的基板(以下，称为“重合基板”。)中，即使第1基板的中心部与第2基板的中心部一致，也在其外周部在水平方向上产生错位(Scaling，缩放)。并且，第1基板的大小与第2基板的大小的比率改变。
另外，除了该缩放(Scaling)之外，也产生平移(Translation)、旋转(Rotation)、正交(Orthogonality)等错位。平移是第1基板的位置在水平方向上相对于第2基板整体地错位的情况。旋转是第1基板相对于第2基板转动而错位的情况。正交是第1基板的图案相对于第2基板的图案的正交性错位的情况。此外，这些缩放、平移、旋转、正交等错位能够使用模型式而计算。例如测定第1基板和第2基板的各点的位置(坐标)，从其测定结果利用最小二乘法拟合导出模型式。并且，基于模型式的计算结果而校正接合条件，从而能够消除上述错位。
然而，存在以下情况：即使利用上述校正消除了缩放、平移、旋转、正交等错位，此外，在基板面内也随机地残留水平方向的错位。以下，将利用该校正而无法消除的错位称为失真(Distortion)。并且，由于该失真，在例如重合基板中产生第1基板的图案与第2基板的图案的错位。
发明人等进行了深入研究，结果知晓了失真起因于基板面内的晶体取向的差异。此外，在晶体取向的差异中也包括在基板形成的图案的粗密差异等。以下，例如，对基板是硅晶圆并具有密勒指数是(110)和(100)的晶体面的情况进行说明。在(110)晶体面和(100)晶体面中，杨氏模量和泊松比各不相同，即、这些(110)晶体面和(100)晶体面上的基板的伸缩量不同。这样一来，在如上所述利用推动销推压基板的中心而使该基板变形成凸形状的情况下，由于晶体取向的差异而在基板面内伸长量不同。换言之，施加于基板的内部的应力在基板面内不同。并且，由于该伸长量的差异而在基板产生应变，在基板面内随机地产生失真。
具体而言，如图1所示，在基板W中，以例如凹口N的位置为基准而在0°的方向和90°的方向上存在(110)晶体面，在45°的方向上存在(100)晶体面。在该情况下，发明人等算出来在接合后的基板W产生的失真。在算出失真之际，首先，在接合后的基板W的面内各点处测定伸长量的实测值，进一步根据上述的模型式算出来线性成分(缩放、平移、旋转、正交)。然后，从实测值减去模型算出值而算出来失真。在图1中示出其结果的一个例子。在图1中，以箭头表示基板W的面内各点处的失真的量和朝向。参照图1，可知：基板W的晶体取向与失真的朝向非常对应，失真起因于基板面内的晶体取向的差异。
以下，一边参照附图一边对用于抑制失真的第1实施方式的改性装置、具备该改性装置的基板处理***、以及基板处理方法进行说明。此外，在本说明书和附图中，对于实质上具有相同的功能结构的要素，通过标注相同的附图标记，省略重复说明。
首先，对第1实施方式的基板处理***的结构进行说明。图2是示意性地表示基板处理***1的结构的概略的俯视图。
在基板处理***1中，如图3所示接合第1基板W1和第2基板W2而形成重合基板T，进一步进行第1基板W1的加工处理。以下，将第1基板W1中的与第2基板W2接合的面称为“表面W1a”，将与表面W1a相反的一侧的面称为“背面W1b”。另外，将第2基板W2中的与第1基板W1接合的面称为“表面W2a”，将与表面W2a相反的一侧的面称为“背面W2b”。此外，第1基板W1和第2基板W2分别是例如硅基板等半导体基板，形成有多个图案。另外，第1基板W1和第2基板W2分别如图1所示具有(110)晶体面和(100)晶体面。
如图2所示，基板处理***1具有一体地连接送入送出站2和处理站3而成的结构。在送入送出站2与例如外部之间送入送出能够分别收纳多个第1基板W1、多个第2基板W2、多个重合基板T的盒Cw1、Cw2、Ct。处理站3具备对第1基板W1、第2基板W2、重合基板T实施预定的处理的各种处理装置。
在送入送出站2设置有盒载置台10。在图示的例子中，在盒载置台10中，将多个例如4个盒Cw1、Cw2、Ct在X轴方向上自由地载置成一列。此外，载置于盒载置台10的盒Cw1、Cw2、Ct的个数并不限定于本实施方式，能够任意地决定。
在送入送出站2以与盒载置台10相邻的方式设置有输送区域20。在输送区域20中设置有在沿着X轴方向延伸的输送路径21上移动自由的输送装置22。输送装置22具有保持并输送第1基板W1、第2基板W2、重合基板T的例如两根输送臂23、23。各输送臂23构成为，在水平方向、铅垂方向上移动自由、绕水平轴线和绕铅垂轴线移动自由。此外，输送臂23的结构并不限定于本实施方式，能采取任意的结构。
在处理站3，在输送区域20的Y轴正方向侧从X轴负方向朝向正方向侧排列配置有改性装置30、接合装置31、以及加工装置32。改性装置30在第1基板W1形成改性层。接合装置31接合第1基板W1和第2基板W2。加工装置32对第1基板W1的背面W1b进行磨削而进行加工。此外，这些改性装置30、接合装置31、加工装置32的数量、配置并不限定于本实施方式，能够任意地决定。
在以上的基板处理***1设置有控制装置40。控制装置40是例如计算机，具有程序储存部(未图示)。在程序储存部中储存有控制基板处理***1中的第1基板W1、第2基板W2、重合基板T的处理的程序。另外，在程序储存部中也储存有用于控制上述的各种处理装置、输送装置等的驱动***的动作而实现基板处理***1中的随后论述的基板处理的程序。此外，也可以是，上述程序是记录到计算机可读取的存储介质H的程序，从该存储介质H加载到控制装置40。
接着，对改性装置30、接合装置31、以及加工装置32进行说明。此外，以下，出于容易理解技术的方便，以加工装置32、接合装置31、改性装置30的顺序进行说明。
加工装置32对在接合装置31中形成的重合基板T中的第1基板W1的背面W1b进行磨削而进行加工。具体而言，加工装置32具备例如对背面W1b进行磨削的磨削单元、清洗第1基板W1的背面W1b、第2基板W2的背面W2b的清洗单元等。此外，加工装置32的结构是任意的，能够使用公知的加工装置。
接合装置31利用范德华力和氢键(分子间力)接合第1基板W1的表面W1a和第2基板W2的表面W2a。具体而言，接合装置31具备例如接合第1基板W1和第2基板W2的接合单元、使表面W1a和表面W2a活性化的活性化单元、使表面W1a和表面W2a亲水化的亲水化单元等。在活性化单元中，在例如减压气氛下，作为处理气体的氧气或氮气被激励而被等离子体化，并被离子化。该氧离子或氮离子向表面W1a和表面W2a照射，表面W1a和表面W2a被等离子体处理，并被活性化。在亲水化单元中，向活性化后的表面W1a和表面W2a供给纯水，使表面W1a和表面W2a亲水化。然后，在接合单元中，接合活性化并亲水化后的表面W1a和表面W2a。
如图4所示，接合单元100设置有吸附保持第1基板W1的背面W1b的第1保持部110和吸附保持第2基板W2的背面W2b的第2保持部111。第2保持部111设置于第1保持部110的下方，构成为能够与第1保持部110相对配置。即、保持到第1保持部110的第1基板W1与保持到第2保持部111的第2基板W2能够相对配置。此外，第2保持部111构成为利用移动机构(未图示)能够在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向上移动，且构成为能够绕铅垂轴线旋转。
在第1保持部110中采用了销卡盘方式。第1保持部110具有主体部120，该主体部120在俯视时具有至少比第1基板W1的直径大的直径。在主体部120的下表面设置有与第1基板W1的背面W1b接触的多个销121。另外，在主体部120的下表面设置有支承第1基板W1的背面W1b的外周部的外壁部122。外壁部122呈环状设置于多个销121的外侧。
另外，在主体部120的下表面，在外壁部122的内侧设置有分隔壁部123。分隔壁部123呈环状与外壁部122设置成同心圆状。并且，外壁部122的内侧的区域124(以下，存在称为吸引区域124的情况。)划分成分隔壁部123的内侧的第1吸引区域124a和分隔壁部123的外侧的第2吸引区域124b。
在主体部120的下表面，在第1吸引区域124a中形成有用于对第1基板W1进行真空吸引的第1吸引口125a。第1吸引口125a例如在第1吸引区域124a中形成于两个部位。在第1吸引口125a连接有设置到主体部120的内部的第1吸引管126a。还在第1吸引管126a连接有第1真空泵127a。
另外，在主体部120的下表面，在第2吸引区域124b中形成有用于对第1基板W1进行真空吸引的第2吸引口125b。第2吸引口125b例如在第2吸引区域124b中形成于两个部位。在第2吸引口125b连接有设置到主体部120的内部的第2吸引管126b。还在第2吸引管126b连接有第2真空泵127b。
在第1保持部110中，在主体部120的中心部形成有在厚度方向上贯通该主体部120的贯通孔128。该主体部120的中心部与吸附保持于第1保持部110的第1基板W1的中心部相对应。并且，随后论述的推动构件130中的致动器部131的顶端部贯穿贯通孔128。
在第1保持部110的上表面设置有推压第1基板W1的中心部的推动构件130。推动构件130具有致动器部131和缸部132。推动构件130利用致动器部131控制对第1基板W1的中心部施加的推压载荷，利用缸部132控制致动器部131的铅垂方向的移动。并且，推动构件130能够在第1基板W1和第2基板W2的接合时以使第1基板W1的中心部和第2基板W2的中心部抵接的方式进行推压。
在第2保持部111中，与第1保持部110同样地采用了销卡盘方式。第2保持部111具有主体部140，该主体部140在俯视时具有至少比第2基板W2的直径大的直径。在主体部140的上表面设置有与第2基板W2的背面W2b接触的多个销141。另外，在主体部140的上表面设置有支承第2基板W2的背面W2b的外周部的外壁部142。外壁部142呈环状设置于多个销141的外侧。
另外，在主体部140的上表面，在外壁部142的内侧设置有分隔壁部143。分隔壁部143呈环状与外壁部142设置成同心圆状。并且，外壁部142的内侧的区域144(以下，存在称为吸引区域144的情况。)划分成分隔壁部143的内侧的第1吸引区域144a和分隔壁部143的外侧的第2吸引区域144b。
在主体部140的上表面，在第1吸引区域144a中形成有用于对第2基板W2进行真空吸引的第1吸引口145a。第1吸引口145a例如在第1吸引区域144a中形成于两个部位。在第1吸引口145a连接有设置到主体部140的内部的第1吸引管146a。还在第1吸引管146a连接有第1真空泵147a。
另外，在主体部140的上表面，在第2吸引区域144b中形成有用于对第2基板W2进行真空吸引的第2吸引口145b。第2吸引口145b例如在第2吸引区域144b中形成于两个部位。在第2吸引口145b连接有设置到主体部140的内部的第2吸引管146b。还在第2吸引管146b连接有第2真空泵147b。
在接合单元100中，首先，如图5的(a)所示从吸引口125a、125b对第1基板W1进行真空吸引，该第1基板W1的背面W1b被吸附保持于第1保持部110。另外，从吸引口145a、145b对第2基板W2进行真空吸引，该第2基板W2的背面W2b被吸附保持于第2保持部111。之后，进行第1基板W1和第2基板W2的水平方向和铅垂方向的对位(对准)。
接着，如图5的(b)所示利用推动构件130的缸部132使致动器部131下降。这样一来，随着该致动器部131的下降，第1基板W1的中心部被推压而下降。并且，利用推动构件130推压第1基板W1的中心部和第2基板W2的中心部而使它们抵接。此时，来自第1吸引口125a的第1基板W1的真空吸引停止。这样一来，在推压着的第1基板W1的中心部与第2基板W2的中心部之间开始由范德华力和氢键进行的接合(图5的(b)中的粗线部)。
接下来，如图5的(c)所示表面W1a与表面W2a之间的接合(键合波)从中心部向外周部扩散，在经过预定的时间之后，除了其外周部之外，表面W1a与表面W2a的接合在大致整面上完成。
接着，如图5的(d)所示来自第2吸引口125b的第1基板W1的真空吸引停止。这样一来，第1基板W1的外周部向第2基板W2上落下。并且，如图5的(e)所示表面W1a与表面W2a以整面抵接，第1基板W1和第2基板W2接合。
改性装置30向接合前的第1基板W1的内部照射激光，形成改性层。改性装置30具有如图6所示在背面W1b配置到上侧且表面W1a配置到下侧的状态下保持第1基板W1的保持部150。保持部150构成为利用移动机构151能够在X轴方向和Y轴方向上移动。移动机构151由一般的精密XY载物台构成。另外，保持部150构成为利用旋转机构152能够绕铅垂轴线旋转。
在保持部150的上方设置有向第1基板W1的内部照射激光的激光照射部153。激光照射部153将从激光振荡器(未图示)振荡后的高频的脉冲状的激光且是相对第1基板W1具有透过性的波长的激光向第1基板W1的内部的预定位置聚光而照射。由此，如图7所示第1基板W1的内部的激光L所聚光的部分改性，具体而言非晶化而形成改性层M。改性层M在深度方向上延伸，具有纵长的纵横比。如图6所示，也可以是，激光照射部153构成为利用移动机构154能够在X轴方向和Y轴方向上移动。移动机构154由一般的精密XY载物台构成。另外，也可以是，激光照射部153构成为利用升降机构155能够在Z轴方向上移动。
在改性装置30中，首先，在利用保持部150保持了第1基板W1之后，利用移动机构151使保持部150在水平方向上移动，进行第1基板W1的定心。另外，利用移动机构154进行位置调整，以使激光照射部153位于第1基板W1的预定位置的正上方。之后，一边利用旋转机构152使保持部150旋转，一边从激光照射部153向第1基板W1的内部照射激光L而形成改性层M。此外，为了进行上述的位置调整，也可以在改性装置30设置拍摄重合基板T的位置的照相机(未图示)。
此外，在本实施方式的改性装置30中，使保持部150在水平方向上移动了，但既可以使激光照射部153在水平方向上移动，或者，也可以使保持部150和激光照射部153这两者在水平方向上移动。另外，使保持部150旋转了，但也可以使激光照射部153旋转。
接着，详细论述第1基板W1中的改性层M的形成位置。在基板处理***1中，在加工装置32中，对与第2基板W2接合着的第1基板W1的背面W1b进行磨削。如图7所示改性层M的下端位于比磨削后的第1基板W1的目标面W1c(图7中的虚线)靠上方的位置。在该情况下，在加工装置32中，第1基板W1的背面W1b包括改性层M在内被磨削，在磨削后的第1基板W1未残留改性层M。此外，在此被磨削去除的改性层M也包含从改性后的部分延伸的裂纹。
另外，形成改性层M，以使得：在如图5所示接合时，在第1基板W1的中心部被推动构件130推压而该第1基板W1变形成凸形状之际，第1基板W1的伸长量在基板面内均匀。如图1所示第1基板W1具有(110)晶体面和(100)晶体面，起因于其晶体取向的差异而产生伸长量的差异。形成改性层M，以校正该伸长量的差异而抑制失真。
改性层M是如图7所示从激光照射部153照射来的激光L所聚光的部分非晶化而成的。这样一来，在第1基板W1的内部，形成有改性层M的部分非晶化，该第1基板W1的伸长量改变。其结果，第1基板W1中的晶体取向的差异被消除，能够校正并抑制起因于该晶体取向的差异的伸长量的差异。另外，在改性层M形成有空隙(void)，因此，能够利用该空隙吸收第1基板W1的伸长，并校正伸长量。
具体而言，能够任意地设定使改性层M形成于第1基板W1的什么位置。例如，也可以如图8所示在与(110)晶体面相对应的位置将改性层M在径向上形成为两层。另外，也可以如图9所示在与(100)晶体面相对应的位置将改性层M在径向上形成为两层。而且，也可以如图10所示与第1基板W1呈同心圆状将改性层M在径向上形成为两层。此外，改性层M也可以在径向上形成为1层，或者也可以形成为3层以上。在任一情况下，改性层M都以第1基板W1的伸长量在基板面内均匀的方式形成即可。
此外，在如本实施方式这样在基板处理***1中的基板处理前知晓了第1基板W1中的晶体取向的情况下，能够基于该晶体取向任意地控制图8～图10所例示的改性层M的形成位置。另外，即使是在事先知晓了失真的情况下，也能够任意地控制改性层M的形成位置。也可以如此基于第1基板W1的晶体取向、失真对改性层M的形成位置进行前馈控制。
另外，为了使第1基板W1的伸长量均匀，也可以控制改性层M的深度、宽度。如图5所示键合波从中心部向外周部移动，在该键合波到达了外周部之际，施加于第1基板W1的应力变大。即、随着键合波的移动，施加于第1基板W1的应力变动。因此，也可以根据该应力的大小在第1基板W1的径向上控制改性程度、例如改性层M的深度、宽度。而且，改性层M也可以在深度方向上形成为多层。但是，期望的是，即使是在改性层M如此形成为多层的情况下，全部的改性层M也利用加工装置32中的背面W1b的磨削而去除。
接着，说明使用如以上这样构成的基板处理***1而进行的基板处理。
首先，收纳有多个第1基板W1的盒Cw1、收纳有多个第2基板W2的盒Cw2载置于送入送出站2的盒载置台10。
接着，盒Cw1内的第1基板W1被输送装置22取出，并被向改性装置30输送。在改性装置30中，从激光照射部153向保持到保持部150的第1基板W1的内部照射激光L。并且，在第1基板W1的内部，激光L所聚光的部分被改性，形成改性层M。例如，如图7所示，该改性层M以其下端位于比磨削后的第1基板W1的目标面W1c靠上方的位置的方式形成。另外，例如，如图8～图10所例示那样，改性层M以第1基板W1中的晶体取向的差异被消除、起因于该晶体取向的差异的伸长量的差异被抑制的方式形成。
接着，在内部形成有改性层M的第1基板W1被输送装置22向接合装置31输送。另外，接下来，盒Cw2内的第2基板W2被输送装置22取出，并被向接合装置31输送。在接合装置31中，首先，在活性化单元中，第1基板W1的表面W1a和第2基板W2的表面W2a被例如等离子体化而成的氧离子或氮离子活性化。之后，在亲水化单元中，向表面W1a和表面W2a供给纯水，该表面W1a和表面W2a被亲水化。此外，在接合装置31中，在例如翻转单元(未图示)中，第1基板W1的表背面和第2基板W2的表背面分别被适当翻转。
之后，在接合单元100中，在接合单元中，活性化并亲水化后的表面W1a与表面W2a接合。此外，第1基板W1和第2基板W2的接合如使用上述的图5而进行了说明那样。并且，在该接合中，第1基板W1的中心部被推动构件130推压，该第1基板W1变形成凸形状。然而，在第1基板W1形成有改性层M，因此，起因于晶体取向的差异的伸长量的差异被抑制。因此，即使第1基板W1变形成凸形状，该伸长量也在基板面内均匀。因而，能够抑制接合时的失真，能够恰当地接合第1基板W1和第2基板W2。
接着，第1基板W1和第2基板W2接合而成的重合基板T被输送装置22向加工装置32输送。在加工装置32中，重合基板T中的第1基板W1的背面W1b被磨削到图7所示的目标面W1c。这样一来，第1基板W1的背面W1b包括改性层M在内被磨削，在磨削后的第1基板W1未残留改性层M。在此，改性层M非晶化而强度较弱。这一点，在本实施方式中，在磨削后的第1基板W1未残留改性层M，因此，能够确保较强的强度。
之后，实施了全部的处理的重合基板T被输送装置22向盒载置台10的盒Ct输送。这样一来，基板处理***1中的一系列的基板处理结束。
以上，根据本实施方式，利用改性装置30在第1基板W1的内部形成改性层M，因此，即使是在接合装置31的接合时第1基板W1变形成凸形状，起因于晶体取向的差异的伸长量的差异也被抑制。因此，第1基板W1的伸长量在基板面内均匀。因而，能够抑制接合时的失真，能够恰当地接合第1基板W1和第2基板W2。
另外，根据本实施方式，利用改性装置30在第1基板W1的内部形成的改性层M的下端位于比磨削后的第1基板W1的目标面W1c靠上方的位置。因此，在加工装置32中，第1基板W1的背面W1b包括改性层M在内被磨削，在磨削后的第1基板W1未残留改性层M。因此，磨削后的第1基板W1能够确保较强的强度。
此外，在以上的第1实施方式中，在改性装置30中在第1基板W1的内部形成了改性层M，但也可以在第2基板W2的内部形成改性层M。或者，也可以在第1基板W1的内部和第2基板W2的内部分别形成改性层M。不管怎样，都能够享有与上述实施方式的效果同样的效果，即能够抑制接合时的失真。
另外，在以上的第1实施方式中，在改性装置30中在第1基板W1的内部形成了改性层M，但也可以在第1基板W1的背面W1b的表层形成改性层M。具体而言，在改性装置30中，向背面W1b的表层照射激光L而聚光。并且，在激光L所聚光的部分形成改性层M。
在此，在接合装置31中，第1基板W1的背面W1b被第1保持部110吸附保持。此时，存在如下情况：在第1保持部110的保持面与背面W1b之间产生摩擦，进而由于摩擦而在第1基板W1产生应力。并且，若如此应力施加于第1基板W1，则该第1基板W1产生应变。
相对于此，若如本实施方式这样在背面W1b的表层形成改性层M，则该背面W1b被粗化。这样一来，粗化后的背面W1b与第1保持部110的保持面之间的摩擦力降低。其结果，能够抑制由于摩擦而在第1基板W1产生的应力，能够抑制第1基板W1的应变。
另外，在改性装置30中，也可以是，与第1基板W1同样地也针对第2基板W2在背面W2b的表层形成改性层M。在该情况下，粗化后的背面W2b与第2保持部111的保持面之间的摩擦力降低。其结果，能够抑制由于摩擦而在第2基板W2产生的应力，也能够抑制第2基板W2的应变。
此外，在改性装置30中，也可以在第1基板W1的背面W1b和第2基板W2的整面形成改性层M，或者也可以局部地形成改性层M。在例如事先知晓了失真的情况下，也可以根据该失真局部地形成改性层M。
另外，在改性装置30中，既可以在第1基板W1的内部和背面W1b的表层这两者形成改性层M，也可以在任一者形成改性层M。同样地既可以在第2基板W2的内部和背面W2b的表层这两者形成改性层M，也可以在任一者形成改性层M。
另外，进而也可以利用不同的改性装置进行改性层M向第1基板W1的内部(第2基板W2的内部)的形成和改性层M向第1基板W1的背面W1b的表层(第2基板W2的背面W2b的表层)的形成。在该情况下，在将改性层M形成于背面W1b、W2b的表层的改性装置中，也可以使用不透过第1基板W1和第2基板W2的波长的激光。
以上的实施方式的基板处理***1具有改性装置30、接合装置31、以及加工装置32，但基板处理***1的结构并不限定于此。例如接合装置31、加工装置32也可以设置于基板处理***1的外部。
接着，对第2实施方式的基板处理***的结构进行说明。图11是示意性地表示基板处理***200的结构的概略的俯视图。图12和图13是分别示意性地表示基板处理***200的内部结构的概略的侧视图。此外，在本实施方式的基板处理***200中，对基板W进行光刻处理。基板W是硅基板等半导体基板。
如图11所示，基板处理***200具有一体地连接送入送出站210、处理站211、以及转接站212而成的结构。在送入送出站210与例如外部之间送入送出收纳有多个基板W的盒C。处理站211具备对基板W实施预定的处理的各种处理装置。转接站212与处理站211相邻，在处理站211与对基板W进行曝光处理的曝光装置213之间进行基板W的交接。
在送入送出站210设置有盒载置台220。在图示的例子中，在盒载置台220，多个、例如4个盒C在Y轴方向上自由地载置成一列。此外，载置于盒载置台220的盒C的个数并不限定于本实施方式，能够任意地决定。
在送入送出站210以与盒载置台220相邻的方式设置有输送区域221。在输送区域221中设置有在沿着Y轴方向延伸的输送路径222上移动自由的输送装置223。输送装置223也在铅垂方向上移动自由和绕铅垂轴线移动自由，能够在盒C与随后论述的处理站211的第3区块G3的交接装置之间输送基板W。
在处理站211设置有具备各种装置的多个、例如4个区块即第1区块G1～第4区块G4。在例如处理站211的正面侧(图11的Y轴负方向侧)设置有第1区块G1，在处理站211的背面侧(图11的Y轴正方向侧)设置有第2区块G2。另外，在处理站211的送入送出站210侧(图11的X轴负方向侧)设置有第3区块G3，在处理站211的转接站212侧(图11的X轴正方向侧)设置有第4区块G4。
在第1区块G1中，如图12所示从下起依次配置有多个液处理装置、例如显影装置230、下部防反射膜形成装置231、涂敷装置232、以及上部防反射膜形成装置233。显影装置230对基板W进行显影处理。下部防反射膜形成装置231在基板W的抗蚀剂膜的下层形成防反射膜。涂敷装置232向基板W涂敷作为涂敷液的抗蚀剂液而形成抗蚀剂膜。上部防反射膜形成装置233在基板W的抗蚀剂膜的上层形成防反射膜。
例如显影装置230、下部防反射膜形成装置231、涂敷装置232、以及上部防反射膜形成装置233分别在水平方向上排列配置有3个。此外，这些显影装置230、下部防反射膜形成装置231、涂敷装置232、上部防反射膜形成装置233的数量、配置能够任意地选择。
在第2区块G2中，如图13所示在铅垂方向和水平方向上排列设置有热处理装置240、疏水化处理装置241、以及周边曝光装置242。热处理装置240进行基板W的加热、冷却这样的热处理。疏水化处理装置241为了提高抗蚀剂液与基板W之间的定影性而进行疏水化处理。周边曝光装置242对基板W的外周部进行曝光。此外，对于这些热处理装置240、疏水化处理装置241、周边曝光装置242的数量、配置，也能够任意地选择。
在第3区块G3中，从下起依次设置有多个交接装置250、251、252、253、254、255、256。另外，在第4区块G4中，从下起依次设置有多个交接装置260、261、262。
如图11所示，在由第1区块G1～第4区块G4围成的区域中形成有输送区域270。在输送区域270中配置有多个在例如水平方向、铅垂方向上移动自由以及绕铅垂轴线移动自由的输送装置271。输送装置271在输送区域270内移动，能够向周围的第1区块G1、第2区块G2、第3区块G3以及第4区块G4内的预定的装置输送基板W。
另外，如图13所示，在输送区域270中设置有在第3区块G3与第4区块G4之间呈直线状输送基板W的往复输送装置280。
往复输送装置280在例如图13的X轴方向上呈直线状移动自由。往复输送装置280以支承着基板W的状态在X轴方向上移动，能够在第3区块G3的交接装置252与第4区块G4的交接装置262之间输送基板W。
如图11所示，在第3区块G3的Y轴正方向侧的旁边设置有在例如水平方向、铅垂方向上移动自由以及绕铅垂轴线移动自由的输送装置290。输送装置290以支承着基板W的状态上下移动，能够向第3区块G3内的各交接装置输送基板W。
在转接站212设置有输送装置300、交接装置301、以及改性装置30。输送装置300构成为，在例如水平方向、铅垂方向上移动自由以及绕铅垂轴线移动自由。输送装置300能够在第4区块G4内的各交接装置、交接装置301、改性装置30、以及曝光装置213之间输送基板W。此外，改性装置30的结构与第1实施方式的基板处理***1中的改性装置30的结构同样。但是，在本实施方式的改性装置30中，在基板W的背面Wb的表层形成改性层M。
接着，对曝光装置213进行说明。如图14所示，曝光装置213具有载置台310、光源311、以及掩模312。载置台310吸附保持基板W的背面Wb而载置该基板W。光源311配置于载置台310的上方。光源311对载置到载置台310上的基板W的表面Wa照射光。掩模312配置于载置台310与光源311之间。在掩模312的面带有预定的图案。并且，在曝光装置213中，从光源311隔着掩模312对载置台310上的基板W照射光而将基板W上的抗蚀剂膜曝光成预定的图案。
接着，说明使用如以上这样构成的基板处理***200而进行的基板处理。
首先，收纳有多个基板W的盒C载置于送入送出站2的盒载置台220。
接着，盒C内的各基板W被输送装置223取出，并被向该基板W处理站211的第3区块G3的交接装置253输送。
接着，基板W被输送装置271向第2区块G2的热处理装置240输送，进行温度调节处理。之后，基板W被输送装置271向第1区块G1的下部防反射膜形成装置231输送，在基板W上形成下部防反射膜。之后，基板W被向第2区块G2的热处理装置240输送，进行加热处理。之后，基板W被返回第3区块G3的交接装置253。
接着，基板W被输送装置290向第3区块G3的交接装置254输送。之后，基板W被输送装置271向第2区块G2的疏水化处理装置241输送，进行疏水化处理。
接着，基板W被输送装置271向涂敷装置232输送，在基板W上形成抗蚀剂膜。之后，基板W被输送装置271向热处理装置240输送，进行预烘烤处理。之后，基板W被输送装置271向第3区块G3的交接装置255输送。
接着，基板W被输送装置271向上部防反射膜形成装置233输送，在基板W上形成上部防反射膜。之后，基板W被输送装置271向热处理装置240输送，进行加热、温度调节。之后，基板W被向周边曝光装置242输送，进行周边曝光处理。
之后，基板W被输送装置271向第3区块G3的交接装置256输送。
接着，基板W被输送装置290向交接装置252输送，被往复输送装置280向第4区块G4的交接装置262输送。
接着，基板W被转接站212的输送装置300向改性装置30输送，在背面Wb的表层形成改性层M。改性层M也可以形成于基板W的背面Wb整面，或者也可以局部地形成。此外，该改性装置30中的改性层M的形成与第1实施方式同样。
接着，基板W被输送装置300向曝光装置213输送，以预定的图案进行曝光处理。在曝光装置213中，基板W的背面Wb被载置台310吸附保持。此时，只要是以往的曝光装置，就存在如下情况：在载置台310的保持面与基板W的背面Wb之间产生摩擦，进而由于摩擦而在基板W产生应力。并且，若如此应力施加于第1基板W1，则该第1基板W1产生应变。相对于此，若如本实施方式这样在改性装置30中在基板W的背面Wb表层形成改性层M，则该背面Wb被粗化。这样一来，粗化后的背面Wb与载置台310的保持面之间的摩擦力降低。其结果，能够抑制由于摩擦而在基板W产生的应力，能够抑制基板W的应变。
接着，基板W被输送装置300向第4区块G4的交接装置260输送。之后，被输送装置271向热处理装置240输送，进行曝光后烘烤处理。
接着，基板W被输送装置271向显影装置230输送，进行显影。在显影结束后，基板W被输送装置290向热处理装置240输送，进行后烘烤处理。
之后，基板W被输送装置271向第3区块G3的交接装置250输送，之后被送入送出站210的输送装置223向盒载置台220的盒C输送。这样一来，一系列的基板处理结束。
以上，根据本实施方式，利用改性装置30在基板W的背面Wb的表层形成改性层M，因此，该背面Wb与载置台310的保持面之间的摩擦力降低。这样一来，能够抑制由于摩擦而在基板W产生的应力，能够抑制基板W的应变。其结果，能够在基板W上将图案恰当地形成在预定的位置。
在此，进行多次光刻处理，在基板W上形成多层图案。在该情况下，在本实施方式中，能够如上所述这样将各层中的图案恰当地形成在预定的位置，因此，能够改善覆盖(重叠位置精度)。
此外，在本实施方式中，也可以是，与第1实施方式同样地，在改性装置30中，在基板W的内部形成改性层M。能够更可靠地抑制基板W的应变。
另外，在基板处理***200的处理装置中，在与曝光装置213同样地吸附保持基板W的背面Wb的情况下，也可以是，在进行该处理装置的处理之前，在基板W的背面Wb的表层形成改性层M。
应该认为此次所公开的实施方式在全部的点都是例示，并非限制性的。上述的实施方式也可以在不脱离所附的权利要求书及其主旨的情况下以各种形态进行省略、置换、变更。
附图标记说明
30、改性装置；153、激光照射部；W、基板；W1、第1基板；W2、第2基板。

Claims (12)

1.一种基板处理方法，其是处理基板的基板处理方法，其中，
该基板处理方法具有：
改性工序，向至少所述基板的背面表层或所述基板的内部照射激光而形成改性层；和
表面处理工序，其在所述改性工序之后，在保持着所述基板的背面的状态下处理该基板的表面。
2.根据权利要求1所述的基板处理方法，其中，
在所述改性工序中，在至少第1基板的背面表层或所述第1基板的内部形成所述改性层，
在所述表面处理工序中，接合所述第1基板的表面和第2基板的表面。
3.根据权利要求2所述的基板处理方法，其中，
在所述改性工序中，在所述第2基板的背面表层形成所述改性层。
4.根据权利要求2所述的基板处理方法，其中，
所述表面处理工序具有：
配置工序，在对所述第1基板的背面进行真空吸引而利用第1保持部保持、对所述第2基板的背面进行真空吸引而利用第2保持部保持了之后，使该第1基板和该第2基板相对对置；
推压工序，其在所述配置工序之后，使设置于所述第1保持部并推压所述第1基板的中心部的推动构件下降，利用该推动构件推压所述第1基板的中心部和所述第2基板的中心部而使所述第1基板的中心部与所述第2基板的中心部抵接；以及
接合工序，其在所述推压工序之后，在推压着所述第1基板的中心部和所述第2基板的中心部的状态下，从所述第1基板的中心部朝向外周部使所述第1基板和所述第2基板依次接合。
5.根据权利要求2所述的基板处理方法，其中，
该基板处理方法在所述改性工序之后具有对所述第1基板的背面进行磨削的加工工序，
在所述改性工序中，所述改性层形成于在所述加工工序中所述第1基板包括该改性层在内被磨削的位置。
6.根据权利要求1所述的基板处理方法，其中，
在所述改性工序中，在所述基板的背面表层形成所述改性层，
在所述表面处理工序中，对所述基板的表面进行光刻处理中的曝光处理。
7.一种改性装置，其是在以保持着基板的背面的状态处理基板的表面之前在该基板形成改性层的改性装置，其中，
该改性装置具有向至少所述基板的背面表层或所述基板的内部照射激光而形成改性层的激光照射部。
8.一种基板处理***，其是处理基板的基板处理***，其中，
该基板处理***具有：
改性装置，其具备向至少第1基板的背面表层或所述第1基板的内部照射激光而形成改性层的激光照射部；
接合装置，其接合形成有所述改性层的所述第1基板的表面和第2基板的表面；以及
输送装置，其向所述改性装置和所述接合装置输送所述第1基板和所述第2基板。
9.根据权利要求8所述的基板处理***，其中，
所述改性装置在所述第2基板的背面表层形成所述改性层。
10.根据权利要求8所述的基板处理***，其中，
所述接合装置具有：
第1保持部，其吸附保持所述第1基板的背面；
第2保持部，其吸附保持所述第2基板的背面；以及
推动构件，其设置于所述第1保持部，推压所述第1基板的中心部。
11.根据权利要求8所述的基板处理***，其中，
该基板处理***具有对形成有所述改性层的所述第1基板的背面进行磨削的加工装置，
所述改性装置在以下位置形成所述改性层：在所述加工装置中所述第1基板包括该改性层在内被磨削的位置。
12.一种基板处理***，其是处理基板的基板处理***，其中，
该基板处理***具有：
改性装置，其具备向至少所述基板的背面表层或所述基板的内部照射激光而形成改性层的激光照射部；
涂敷装置，其向所述基板的表面涂敷涂敷液；
显影装置，其对曝光处理后的所述基板进行显影处理；以及
输送装置，其向所述改性装置、所述涂敷装置以及所述显影装置输送所述基板，
所述改性装置在以保持着所述基板的背面的状态对该基板的表面进行曝光处理之前形成所述改性层。
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