特許 6955904 基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6955904

(24)【登録日】2021年10月6日

(45)【発行日】2021年10月27日

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20211018BHJP

   H01L 21/02 20060101ALI20211018BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 R

   H01L21/02 C

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-104741(P2017-104741)

(22)【出願日】2017年5月26日

(65)【公開番号】特開2018-200947(P2018-200947A)

(43)【公開日】2018年12月20日

【審査請求日】2020年3月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100167634

【弁理士】

【氏名又は名称】扇田 尚紀

(72)【発明者】

【氏名】大塚 慶崇

(72)【発明者】

【氏名】児玉 宗久

(72)【発明者】

【氏名】寺田 尚司

【審査官】 湯川 洋介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０７９８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１５２４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６２２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１０−００２２８１８（ＫＲ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１７３３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２０７６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７１０７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０１１８２８３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−２９４１７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被処理基板と支持基板に対して所定の処理を行う基板処理装置であって、
前記被処理基板を静電吸着して保持する第１の保持部と、
前記第１の保持部に対向配置され、前記支持基板を静電吸着して保持する第２の保持部と、
前記第１の保持部に保持された前記被処理基板と前記第２の保持部に保持された前記支持基板との間に設けられた紫外線硬化材料に対し、紫外線を照射する紫外線照射部と、を有し、
前記支持基板と前記第２の保持部は、それぞれ紫外線を透過する材料からなり、
前記第２の保持部の内部には、前記支持基板を静電吸着するための電極が設けられ、
前記第２の保持部の内部であって前記電極より前記支持基板側には、紫外線の透過方向を拡散する拡散層が形成され、
前記拡散層は、前記電極より前記支持基板側の基体の少なくとも表面と裏面において形成され、
前記拡散層は凹凸を有することを特徴とする、基板処理装置。

【請求項2】

前記被処理基板と前記支持基板を内部に収容する真空チャンバをさらに有することを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記紫外線照射部は、前記真空チャンバの外部に設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記第２の保持部は、前記支持基板の保持面が真空チャンバの内部に位置し、当該保持面と反対側の面が前記真空チャンバから露出するように設けられていることを特徴とする、請求項２又は３に記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被処理基板と支持基板に対して所定の処理を行う基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、例えば半導体デバイスの製造工程において、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の大口径化及び薄化が進んでいる。このような大口径で薄い半導体基板（以下、被処理基板という。）は、搬送時や研磨処理時に反りや割れが生じるおそれがある。このため、被処理基板に支持基板を貼り合わせることによって、被処理基板を補強することが行われている。

【0003】

例えば特許文献１には、接着テープを介して被処理基板（ウェハ）と支持基板（ガラス板）を接合することが開示されている。そして、このように被処理基板と支持基板を接合した後、支持基板側から紫外線を照射し、接着テープの接着性を向上させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５−１４９４３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載された方法では、被処理基板と支持基板の接合処理と、支持基板側からの紫外線処理とが個別に行われているので、一連の基板処理のスループットに改善の余地がある。しかも、特許文献１には、かかるスループット向上のための具体的な装置構成は開示されておらず、その示唆もない。

【0006】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、紫外線処理を伴う基板処理を効率よく行うことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記の目的を達成するため、本発明は、被処理基板と支持基板に対して所定の処理を行う基板処理装置であって、前記被処理基板を静電吸着して保持する第１の保持部と、前記第１の保持部に対向配置され、前記支持基板を静電吸着して保持する第２の保持部と、前記第１の保持部に保持された前記被処理基板と前記第２の保持部に保持された前記支持基板との間に設けられた紫外線硬化材料に対し、紫外線を照射する紫外線照射部と、を有し、前記支持基板と前記第２の保持部は、それぞれ紫外線を透過する材料からなり、前記第２の保持部の内部には、前記支持基板を静電吸着するための電極が設けられ、前記第２の保持部の内部であって前記電極より前記支持基板側には、紫外線の透過方向を拡散する拡散層が形成され、前記拡散層は、前記電極より前記支持基板側の基体の少なくとも表面と裏面において形成され、前記拡散層は凹凸を有することを特徴としている。

【0008】

本発明の基板処理装置では、第１の保持部で被処理基板を保持し、第２の保持部で支持基板を保持した状態で、紫外線硬化材料を介して被処理基板と支持基板を接合することができる。また、基板処理装置では、紫外線照射部によって、第２の保持部及び支持基板側から紫外線硬化材料に対し、紫外線を照射することができる。このように本発明によれば、一の装置で、接合処理と紫外線処理を行うことができ、一連の基板処理のスループットを向上させることができる。

【0009】

また、被処理基板と支持基板の間に空気が入り、ボイドが発生するのを抑制するため、本発明の基板処理は真空雰囲気下で行われるのが好ましい。このような真空雰囲気下で支持基板を保持するため、第２の保持部の内部には電極が設けられ、この電極により支持基板が静電吸着される。しかしながら、紫外線処理においては第２の保持部の内部を紫外線が透過するが、電極があると、紫外線の分布にむらが生じる。すなわち、第２の保持部の紫外線透過率と電極の紫外線透過率が異なるため、例えば電極が設けられてないところの紫外線透過率は高いが、電極が設けられているところの紫外線透過率が低くなる。そうすると、紫外線処理を均一に行うことができず、接合後の重合基板の接合状態（接合強度や厚み）が不均一になる。さらに、紫外線硬化材料が光学的なアプリケーションに用いられる場合、このように紫外線処理が不均一に行われると、製品において光の透過具合が不均一になることもある。

【0010】

そこで、本発明の第２の保持部の内部であって電極より支持基板側には、拡散層が形成されている。この拡散層により紫外線の透過方向が拡散され、電極の有無により不均一となった紫外線分布を均一にすることができる。したがって、本発明によれば、紫外線処理を均一に行うことができる。

【0012】

前記基板処理装置は、前記被処理基板と前記支持基板を内部に収容する真空チャンバをさらに有していてもよい。

【0013】

前記紫外線照射部は、前記真空チャンバの外部に設けられていてもよい。

【0014】

前記第２の保持部は、前記支持基板の保持面が真空チャンバの内部に位置し、当該保持面と反対側の面が前記真空チャンバから露出するように設けられていてもよい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、紫外線処理を伴う基板処理を効率よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施形態に係る基板処理装置を備えた基板処理システムの構成の概略を示す平面図である。

【図2】基板処理システムの内部構成の概略を示す側面図である。

【図3】被処理基板と支持基板の側面図である。

【図4】基板処理装置の構成の概略を示す側面図である。

【図5】第２の保持部の一部を拡大した説明図である。

【図6】第２の保持部を透過した紫外線の透過率の分布を示し、（ａ）は拡散層を形成しない場合の紫外線透過率の分布を示し、（ｂ）は拡散層を形成した場合の紫外線透過率の分布を示す。

【図7】第２の保持部の製造方法における主な工程を示す説明図である。

【図8】他の実施形態に係る第２の保持部の一部を拡大した説明図である。

【図9】他の実施形態に係る第２の保持部の一部を拡大した説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、基板の処理として、被処理基板と支持基板を接合する接合処理、及び紫外線硬化材料である接着剤に対する紫外線処理について説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0021】

＜１．基板処理システムの構成＞
先ず、本実施形態に係る基板処理装置を備えた基板処理システムの構成について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、基板処理システムの構成の概略を示す平面図である。図２は、基板処理システムの内部構成の概略を示す側面図である。図３は、被処理基板と支持基板の側面図である。なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

【0022】

以下では、図３に示すように、被処理基板Ｗの板面のうち、接着剤Ｇを介して支持基板Ｓと接合される側の板面を「接合面Ｗｊ」といい、接合面Ｗｊとは反対側の板面を「非接合面Ｗｎ」という。また、支持基板Ｓの板面のうち、接着剤Ｇを介して被処理基板Ｗと接合される側の板面を「接合面Ｓｊ」といい、接合面Ｓｊとは反対側の板面を「非接合面Ｓｎ」という。そして、被処理基板Ｗと支持基板Ｓが接着剤Ｇを介して接合され、重合基板Ｔが作製される。

【0023】

被処理基板Ｗ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（デバイス）が形成された基板であり、電子回路が形成される側の板面を接合面Ｗｊとしている。かかる被処理基板Ｗは、支持基板Ｓとの接合後、非接合面Ｗｎが研磨処理されることによって薄化される。なお、被処理基板Ｗには、ガラス基板が用いられてもよい。

【0024】

支持基板Ｓは、被処理基板Ｗと略同径の基板であり、被処理基板Ｗを支持する。支持基板Ｓには、例えばガラス基板などが用いられる。なお、支持基板Ｓは、紫外線を透過する材料からなるものであれば特に限定されず、例えば石英板やサファイヤ板、アクリル板などを用いてもよい、

【0025】

接着剤Ｇには、被処理基板Ｗと支持基板Ｓを接着して接合する。なお、接着剤Ｇには、紫外線によって硬化する材料、例えば紫外線硬化樹脂が用いられる。

【0026】

基板処理システム１は、図１及び図２に示すように例えば外部との間で複数の被処理基板Ｗ、複数の支持基板Ｓ、複数の重合基板Ｔをそれぞれ収容可能なカセットＣｗ、Ｃｓ、Ｃｔが搬入出される搬入出ステーション２と、被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、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た処理ステーション３とを一体に接続した構成を有している。

【0027】

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。カセット載置台１０には、複数、例えば４つのカセット載置板１１が設けられている。カセット載置板１１は、Ｙ軸方向（図１中の上下方向）に一列に並べて配置されている。これらのカセット載置板１１には、基板処理システム１の外部に対してカセットＣｗ、Ｃｓ、Ｃｔを搬入出する際に、カセットＣｗ、Ｃｓ、Ｃｔを載置することができる。このように搬入出ステーション２は、複数の被処理基板Ｗ、複数の支持基板Ｓ、複数の重合基板Ｔを保有可能に構成されている。

【0028】

なお、カセット載置板１１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。また、カセットの１つを不具合基板の回収用として用いてもよい。すなわち、種々の要因で被処理基板Ｗと支持基板Ｓとの接合に不具合が生じた基板を、他の正常な重合基板Ｔと分離することができるカセットである。

【0029】

搬入出ステーション２には、カセット載置台１０に隣接して第１の基板搬送領域２０が設けられている。第１の基板搬送領域２０には、Ｙ軸方向に延伸する搬送路２１上を移動自在な第１の基板搬送装置２２が設けられている。第１の基板搬送装置２２は、鉛直方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、各カセット載置板１１上のカセットＣｗ、Ｃｓ、Ｃｔと、後述する処理ステーション３の第３の処理ブロックＧ３のトランジション装置５０、５１との間で被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板Ｔを搬送できる。

【0030】

処理ステーション３には、各種処理装置を備えた複数例えば３つの処理ブロックＧ１、Ｇ２、Ｇ３が設けられている。例えば処理ステーション３の正面側（図１中のＹ軸負方向側）には、第１の処理ブロックＧ１が設けられ、処理ステーション３の背面側（図１中のＹ軸正方向側）には、第２の処理ブロックＧ２が設けられている。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中のＸ軸負方向側）には、第３の処理ブロックＧ３が設けられている。

【0031】

例えば第１の処理ブロックＧ１には、被処理基板Ｗと支持基板Ｓに対して接合処理及び紫外線処理を行う基板処理装置３０〜３３が、搬入出ステーション２側からこの順でＸ軸方向に並べて配置されている。なお、基板処理装置３０〜３３の装置数や配置は任意に設定することができる。また、基板処理装置３０〜３３の構成については後述する。

【0032】

例えば第２の処理ブロックＧ２には、被処理基板Ｗに接着剤Ｇを塗布する塗布装置４０〜４３が、搬入出ステーション２側からこの順でＸ軸方向に並べて配置されている。なお、塗布装置４０〜４３の装置数や配置は任意に設定することができる。

【0033】

上記塗布装置４０〜４３には、公知のスピン塗布装置が用いられる。すなわち、塗布装置４０〜４３は、被処理基板Ｗを保持して回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持された被処理基板Ｗ上に接着剤Ｇを供給する接着剤ノズルを有している。

【0034】

例えば第３の処理ブロックＧ３には、被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板Ｔのトランジション装置５０、５１が下からこの順で２段に設けられている。なお、第３の処理ブロックＧ３には他に、接合前の被処理基板Ｗ、支持基板Ｓの識別番号を読み取って、被処理基板Ｗ、支持基板Ｓを識別する基板識別装置（図示せず）や、被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板Ｔのバッファ装置（図示せず）が設けられていてもよい。

【0035】

図１に示すように第１の処理ブロックＧ１〜第３の処理ブロックＧ３に囲まれた領域には、第２の基板搬送領域６０が形成されている。第２の基板搬送領域６０には、例えば第２の基板搬送装置６１が配置されている。

【0036】

第２の基板搬送装置６１は、例えば鉛直方向、水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）及び鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有している。第２の基板搬送装置６１は、第２の基板搬送領域６０内を移動し、周囲の第１の処理ブロックＧ１、第２の処理ブロックＧ２及び第３の処理ブロックＧ３内の所定の装置に被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板Ｔを搬送できる。

【0037】

以上の基板処理システム１には、図１に示すように制御部７０が設けられている。制御部７０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における被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、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における後述の接合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、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（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の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、その記憶媒体Ｈから制御部７０にインストールされたものであってもよい。

【0038】

＜２．基板処理装置の構成＞
次に、上述した基板処理装置３０〜３３の構成について説明する。なお、以下においては基板処理装置３０の構成について説明し、基板処理装置３１〜３３の構成は基板処理装置３０の構成と同様であるので説明を省略する。

【0039】

図４に示すように基板処理装置３０は、内部を密閉可能な真空チャンバ１００を有している。真空チャンバ１００には、例えば真空ポンプを備えた減圧機構（図示せず）が設けられ、当該減圧機構によって、真空チャンバ１００の内部は所定の真空度の真空雰囲気に維持される。なお、真空チャンバ１００には、真空チャンバ１００内へ例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給するガス供給機構（図示せず）が設けられていてもよい。

【0040】

真空チャンバ１００の第２の基板搬送領域６０側の側面には、被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板Ｔの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。そして、真空チャンバ１００の内部には、被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板Ｔが収容される。

【0041】

真空チャンバ１００の内部には、被処理基板Ｗを下面で保持する第１の保持部２００と、支持基板Ｓを上面で保持する第２の保持部３００とを有している。第２の保持部３００は、第１の保持部２００の下方に設けられ、第１の保持部２００と対向するように配置されている。すなわち、第１の保持部２００に保持された被処理基板Ｗと第２の保持部３００に保持された支持基板Ｓは対向して配置される。

【0042】

第１の保持部２００には、公知の静電チャックが用いられる。被処理基板Ｗと支持基板Ｓの接合処理を適切に行うためには、これら被処理基板Ｗと支持基板Ｓが所定の位置に保持されている必要がある。このため、第１の保持部２００には、真空雰囲気下でも被処理基板Ｗを適切に保持することができる静電チャックが用いられる。

【0043】

また、第１の保持部２００は、昇降機構（図示せず）によって鉛直方向に昇降自在に構成されている。なお、真空チャンバ１００を上部チャンバと下部チャンバに分割して、上部チャンバを鉛直方向に昇降自在に構成し、第１の保持部２００はこの上部チャンバに連動して昇降自在に構成されていてもよい。

【0044】

第２の保持部３００には、静電チャックが用いられる。この第２の保持部３００に静電チャックが用いられる理由も、上述した第１の保持部２００に静電チャックが用いられる理由と同様である。なお、第２の保持部３００の構成については後述する。

【0045】

また、第２の保持部３００は、その下部（底面）が真空チャンバ１００から露出するように設けられている。後述するように第２の保持部３００の下方には紫外線照射部４００が設けられ、この紫外線照射部４００から照射される紫外線は第２の保持部３００の内部を透過する。第２の保持部３００が完全に真空チャンバ１００の内部に設けられていると、真空チャンバ１００の底面の一部を紫外線が透過する材料で形成する必要がある。この点、本実施形態では、第２の保持部３００を真空チャンバ１００から露出させているので、真空チャンバ１００の底面を紫外線透過材料で形成する必要がない。したがって、装置構成を簡略化することができ、装置にかかるコストを抑えることができる。

【0046】

真空チャンバ１００の外部には、接着剤Ｇに対して紫外線を照射する紫外線照射部４００が設けられている。紫外線照射部４００から照射される紫外線の波長は特に限定されるものではないが、例えば３６５ｎｍである。

【0047】

紫外線照射部４００には、公知の紫外線照射装置が用いられる。すなわち、紫外線照射部４００は、例えば基板上に複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を配置した構成を有している。かかる場合、ＬＥＤは紫外線照射時の発熱量が大きく、またアウトガスも発生するため、紫外線照射部４００は真空チャンバ１００の外部に配置される。

【0048】

なお、基板処理装置３０には、上記の構成の他に、接合前に被処理基板Ｗ又は支持基板Ｓの水平方向の向きを調節する位置調節部（図示せず）や、接合前に被処理基板Ｗ又は支持基板Ｓを反転させる反転部（図示せず）などが設けられる。

【0049】

また、基板処理装置３０〜３３における各部の動作は、上述した制御部７０によって制御される。

【0050】

＜３．第２の保持部の構成及びその製造方法＞
次に、上述した第２の保持部３００の構成、及びその製造方法について説明する。図５は、第２の保持部３００の一部を拡大した説明図である。

【0051】

図５に示すように、第２の保持部３００は、平板状の基体３１０を有している。基体３１０には、例えば石英ガラスなどが用いられる。なお、基体３１０は、紫外線を透過する材料からなるものであれば特に限定されず、例えば他の透明体を用いてもよい。

【0052】

基体３１０の内部には、支持基板Ｓを静電吸着するための電極３２０が設けられている。電極３２０には、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）が用いられる。なお、電極３２０は、紫外線を透過する材料からなるものであれば特に限定されず、例えば他の透明電極を用いてもよい。

【0053】

電極３２０は、側面視において所定の間隔、例えば０．２μｍで配置され、また平面視において櫛歯状に配置されている。ここで、第２の保持部３００には、絶縁体である支持基板Ｓを静電吸着するため、いわゆるグラジエントタイプの静電チャックが用いられる。かかる場合、第２の保持部３００では、電極３２０に印加された電荷に対して支持基板Ｓが静電誘導あるいは誘電分極により帯電して吸着する。そして、上述したように電極３２０を細く且つ間隔を狭くすることで大きな不平等電界を形成し、グラジエント力によって絶縁体である支持基板Ｓを吸着することができる。

【0054】

基体３１０の内部には、電極３２０の上方において、紫外線の透過方向を拡散する拡散層３３０が形成されている。拡散層３３０は凹凸を有し、この凹凸により紫外線を乱反射させて拡散することができる。また、拡散層３３０は、平面視において基体３１０の全面に形成されている。

【0055】

ここで、拡散層３３０の作用効果について説明する。図６は、第２の保持部３００を透過した紫外線の透過率の分布を示し、（ａ）は拡散層３３０を形成しない場合の紫外線透過率の分布を示し、（ｂ）は拡散層３３０を形成した場合の紫外線透過率の分布を示す。

【0056】

図６（ａ）を参照すると、電極３２０が設けられた部分では紫外線透過率が４０％と低く、電極３２０が設けられていない部分では紫外線透過率が９０％と高い。これは、電極３２０が紫外線を吸収しやすく、基体３１０に比べて紫外線を透過しにくいためである。すなわち、電極３２０と基体３１０では、紫外線透過率が異なる。したがって、拡散層３３０を形成しない場合、紫外線透過率の分布（水平方向分布）が不均一になり、接着剤Ｇに照射される紫外線には、電極３２０のパターンに起因する投影ムラが生じる。このため、接着剤Ｇに対する紫外線処理を均一に行うことができない。そして紫外線処理において、このように接着剤Ｇにおける紫外線照射強度にムラが生じると、接着剤Ｇの硬化に時間差が生じ、これが硬化ムラとなる。硬化ムラが発生すると、重合基板Ｔの接合状態（接合強度や厚み）が不均一になる場合がある。

【0057】

一方、図６（ｂ）を参照すると、拡散層３３０を透過した紫外線の透過率は、水平方向に均一になる。これは、電極３２０又は基体３１０を透過した紫外線が、拡散層３３０によって拡散し、水平方向に均一に分布するためである。したがって、拡散層３３０を形成した場合、電極３２０の有無に関わらず、紫外線透過率の分布を均一にすることができ、接着剤Ｇに対する紫外線処理を均一に行うことができる。

【0058】

次に、以上の構成を有する第２の保持部３００の製造方法について説明する。図７は、かかる第２の保持部３００の製造方法における主な工程を示す説明図である。

【0059】

先ず、図７（ａ）に示すように平板状の第１の基体３１１の表面３１１ａに凹凸を形成する。凹凸は例えばサンドブラストによって、表面３１１ａの全面に形成される。そして、この凹凸が形成された表面３１１ａが拡散層３３０となる。なお、表面３１１ａの凹凸の形成方法は本実施形態に限定されない。例えば表面３１１ａに、凹凸を備える樹脂系のシートを貼り付けてもよい。

【0060】

次に、図７（ｂ）に示すように第１の基体３１１の表面３１１ａに、電極３２０を設ける。電極３２０は例えばグラビア印刷によって、所定のパターン（ラインアンドスペース）で設けられる。なお、電極３２０の配設方法は本実施形態に限定されない。例えばフォトリソグラフィー処理を行って、表面３１１ａに電極３２０を設けてもよい。

【0061】

次に、図７（ｃ）に示すように第１の基体３１１の表面３１１ａと、平板状の第２の基体３１２の表面３１２ａが対向するように、第１の基体３１１と第２の基体３１２を配置する。そして、第１の基体３１１の表面３１１ａと第２の基体３１２の表面３１２ａの間に充填剤３１３を充填し、第１の基体３１１と第２の基体３１２を貼り合せる。なお、充填剤３１３には、例えば有機系の接着剤が用いられる。

【0062】

次に、図７（ｄ）に示すように第１の基体３１１の裏面３１１ｂを切削し研磨して、第１の基体３１１を薄化する。なお、第１の基体３１１、第２の基体３１２及び充填剤３１３が、基体３１０を構成する。こうして第２の保持部３００が作製される。

【0063】

＜４．基板処理システムの動作＞
次に、以上のように構成された基板処理システム１を用いて行われる被処理基板Ｗと支持基板Ｓの基板処理方法について説明する。

【0064】

先ず、複数枚の被処理基板Ｗを収容したカセットＣｗ、複数枚の支持基板Ｓを収容したカセットＣｓ、及び空のカセットＣｔが、搬入出ステーション２の所定のカセット載置板１１に載置される。その後、第１の基板搬送装置２２によりカセットＣｓ内の支持基板Ｓが取り出され、処理ステーション３の第３の処理ブロックＧ３のトランジション装置５０に搬送される。このとき、支持基板Ｓは、その接合面Ｓｊが上方を向いた状態で搬送される。

【0065】

次に、支持基板Ｓは、第２の基板搬送装置６１によって塗布装置４０に搬送される。塗布装置４０に搬入された支持基板Ｓは、第２の基板搬送装置６１からスピンチャックに受け渡され吸着保持される。このとき、支持基板Ｓの非接合面Ｓｎが吸着保持される。そして、スピンチャックによって支持基板Ｓを回転させながら、接着剤ノズルから支持基板Ｓの接合面Ｓｊに接着剤Ｇを供給する。供給された接着剤Ｇは遠心力により支持基板Ｓの接合面Ｓｊの全面に拡散されて、当該支持基板Ｓの接合面Ｓｊに接着剤Ｇが塗布される。

【0066】

次に、支持基板Ｓは、第２の基板搬送装置６１によって基板処理装置３０に搬送される。基板処理装置３０では、位置調節部によって支持基板Ｓのノッチ部の位置を調節して、当該支持基板Ｓの水平方向の向きが調節される。そして支持基板Ｓは、第２の保持部３００に保持される。第２の保持部３００では、支持基板Ｓの接合面Ｓｊが上方を向いた状態、すなわち接着剤Ｇが上方を向いた状態で支持基板Ｓが保持される。

【0067】

支持基板Ｓに上述した処理が行われている間、当該支持基板Ｓに続いて被処理基板Ｗの処理が行われる。被処理基板Ｗは、第２の基板搬送装置６１によって基板処理装置３０に搬送される。このとき、被処理基板Ｗは、その接合面Ｗｊが上方を向いた状態で搬送される。

【0068】

基板処理装置３０では、位置調節部によって被処理基板Ｗのノッチ部の位置を調節して、当該被処理基板Ｗの水平方向の向きが調節された後、反転部によって被処理基板Ｗの表裏面が反転される。そして被処理基板Ｗは、第１の保持部２００に保持される。第１の保持部２００では、被処理基板Ｗの接合面Ｗｊが下方を向いた状態で被処理基板Ｗが保持される。

【0069】

その後、基板処理装置３０では、第１の保持部２００に保持された被処理基板Ｗと第２の保持部３００に保持された支持基板Ｓの水平方向の相対位置を調節すると共に、真空チャンバ１００を密閉する。続いて、減圧機構によって真空チャンバ１００の内部の雰囲気を吸引し、真空チャンバ１００の内部を所定の真空度、例えば１００Ｐａ以下まで減圧する。このように真空チャンバ１００の内部が真空雰囲気に維持されても、第１の保持部２００は被処理基板Ｗを静電吸着して保持することができ、また第２の保持部３００も支持基板Ｓを静電吸着して保持することができる。

【0070】

そして、この真空雰囲気下において、第１の保持部２００を下降させ、被処理基板Ｗと支持基板Ｓを押圧して接合する。この際、真空チャンバ１００の内部は真空雰囲気に維持されているため、被処理基板Ｗと支持基板Ｓを当接させても、当該被処理基板Ｗと支持基板Ｓとの間におけるボイドの発生を抑制することができる。

【0071】

また、この接合処理において、第１の保持部２００を下降させて、被処理基板Ｗが支持基板Ｓ上の接着剤Ｇに当接すると、紫外線照射部４００から接着剤Ｇに向けて、例えば３６５ｎｍ波長の紫外線を照射する。紫外線は、第２の保持部３００と支持基板Ｓを透過して接着剤Ｇに照射され、当該接着剤Ｇの接着剤が硬化する。こうして、接着剤Ｇの接着性が向上する。すなわち、第１の保持部２００による被処理基板Ｗの押圧と、接着剤Ｇの紫外線硬化によって、被処理基板Ｗと支持基板Ｓが接合される。

【0072】

紫外線処理において、紫外線が第２の保持部３００を透過する際、上述したように拡散層３３０によって紫外線の分布を均一にすることができる。したがって、接着剤Ｇに対する紫外線処理を均一に行うことができる。

【0073】

次に、被処理基板Ｗと支持基板Ｓが接合された重合基板Ｔは、第２の基板搬送装置６１によって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の第１の基板搬送装置２２によって所定のカセット載置板１１のカセットＣｔに搬送される。こうして、一連の被処理基板Ｗと支持基板Ｓの基板処理が終了する。

【0074】

以上の実施形態によれば、一の基板処理装置３０で、被処理基板Ｗと支持基板Ｓに対して、接合処理と紫外線処理を行うことができ、一連の基板処理のスループットを向上させることができる。

【0075】

また、第２の保持部３００の内部には拡散層３３０が形成されているので、当該第２の保持部３００を透過する紫外線の透過方向を拡散することができる。このため、電極３２０の有無に関わらず、紫外線の分布を均一にすることができ、接着剤Ｇに対する紫外線処理を均一に行うことができる。

【0076】

＜５．他の実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態について説明する。

【0077】

以上の実施形態の第２の保持部３００では、拡散層３３０は１層形成されていたが、２層形成されていてもよい。図８に示すように拡散層３３０のさらに上方おいて、基体３１０の裏面に拡散層３３１が形成される。

【0078】

この拡散層３３１を備える第２の保持部３００を製造する際には、図５に示した第２の保持部３００に対して、基体３１０の裏面（第１の基体３１１の裏面３１１ｂ）に凹凸を形成すればよい。すなわち、上述した図７（ａ）〜（ｄ）の工程を行った後、例えば第１の基体３１１の裏面３１１ｂに対してサンドブラストを行い、凹凸を形成する。そして、拡散層３３１が形成される。なお、裏面３１１ｂの凹凸の形成方法は本実施形態に限定されず、例えば裏面３１１ｂに、凹凸を備える樹脂系のシートを貼り付けてもよい。

【0079】

かかる場合、紫外線処理において、紫外線照射部４００から照射される紫外線が第２の保持部３００の内部を透過する際、紫外線は拡散層３３０、３３１において拡散される。したがって、紫外線の分布をより均一にすることができ、接着剤Ｇに対する紫外線処理をさらに均一に行うことができる。

【0080】

なお、第２の保持部３００における拡散層３３０、３３１は、３層以上形成されていてもよい。

【0081】

以上の実施の形態の第２の保持部３００では、拡散層３３０は電極３２０に隣接して設けられていたが、図９に示すように拡散層３３０は、電極３２０から離間して設けられていてもよい。かかる場合、電極３２０と拡散層３３０との間のスペース３２０ａには、電極３２０を透過した紫外線（図９中の直線矢印）に加えて、電極３２０、３２０間を透過した紫外線の一部（図９中の斜め矢印）なども進入する。そうすると、拡散層３３０を電極３２０から離間して配置することで、拡散層３３０を透過する前の紫外線の透過率を水平方向に均すことができる。その結果、拡散層３３０を透過した紫外線の透過率が高くなり、水平方向により均一にすることができる。

【0082】

以上の実施形態の基板処理装置３０では、被処理基板Ｗを保持する第１の保持部２００を上側に配置し、支持基板Ｓを保持する第２の保持部３００を下側に配置したが、これら第１の保持部２００と第２の保持部３００の上下配置を反対にしてもよい。かかる場合、紫外線照射部４００は、第２の保持部３００の上方に配置される。そして、上記実施形態における被処理基板Ｗと支持基板Ｓに対する処理を反対にすることで、一連の基板処理を行うことができる。

【0083】

以上の実施形態では、支持基板Ｓの接合面Ｓｊに接着剤Ｇを塗布していたが、被処理基板Ｗの接合面Ｗｊに接着剤Ｇを塗布してもよいし、あるいは被処理基板Ｗの接合面Ｗｊと支持基板Ｓの接合面Ｓｊの両方に接着剤Ｇを塗付してもよい。

【0084】

なお、以上の実施形態では、紫外線硬化材料として接着剤Ｇを用いる場合について説明したが、本発明は他の用途に用いられる紫外線硬化材料に対しても適用できる。例えばテンプレート（モールド）を用いて基板上に所定のレジストパターンを形成する、いわゆるインプリント処理において、基板上に塗布されるレジストが紫外線硬化材料の場合があるが、かかる場合に本発明を適用することも可能である。

【0085】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0086】

１ 基板処理システム
３０〜３３ 接合措置
１００ 真空チャンバ
２００ 第１の保持部
３００ 第２の保持部
３１０ 基体
３１１ 第１の基体
３１２ 第２の基体
３１３ 充填剤
３２０ 電極
３３０、３３１ 拡散層
４００ 紫外線照射部
Ｇ 接着剤
Ｓ 支持基板
Ｔ 重合基板
Ｗ 被処理基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】