特開 2023-71503 基板処理方法、基板処理装置および接合システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023071503

(43)【公開日】2023-05-23

(54)【発明の名称】基板処理方法、基板処理装置および接合システム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/02 20060101AFI20230516BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20230516BHJP

【ＦＩ】

H01L21/02 B

H01L21/304 645C

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021184340

(22)【出願日】2021-11-11

(71)【出願人】

【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】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】三村 勇之

(72)【発明者】

【氏名】中島 常長

(72)【発明者】

【氏名】寺田 尚司

【テーマコード（参考）】

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F157AA03

5F157AA08

5F157AA23

5F157AA28

5F157AA73

5F157AB02

5F157AB16

5F157AB33

5F157AB90

5F157BG14

5F157BG23

5F157BG33

(57)【要約】

【課題】基板の表面に対してＯＨ基を効率的かつ着実に付着させることがきる技術を提供する。
【解決手段】基板処理方法は、（Ａ）処理容器内を真空雰囲気とした状態で、洗浄用ガスの原子または分子の集合体であるガスクラスタを前記処理容器内に収容した基板の表面に噴出して、前記基板の表面に付着したパーティクルを除去する工程と、（Ｂ）前記処理容器内を真空雰囲気とした状態で、前記処理容器内に水蒸気を供給することにより、前記基板の表面を前記水蒸気に曝してＯＨ基を付着させる工程と、を含む。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

（Ａ）処理容器内を真空雰囲気とした状態で、洗浄用ガスの原子または分子の集合体であるガスクラスタを前記処理容器内に収容した基板の表面に噴出して、前記基板の表面に付着したパーティクルを除去する工程と、
（Ｂ）前記処理容器内を真空雰囲気とした状態で、前記処理容器内に水蒸気を供給することにより、前記基板の表面を前記水蒸気に曝してＯＨ基を付着させる工程と、を含む、
基板処理方法。

【請求項2】

（Ｃ）真空雰囲気下に前記基板の表面を改質する工程を有し、
前記（Ｃ）工程の後に、前記基板を大気に曝さないまま前記（Ａ）工程および前記（Ｂ）工程を行う、
請求項１に記載の基板処理方法。

【請求項3】

表面改質装置の装置内で前記（Ｃ）工程を行った後、真空雰囲気に調整された真空搬送モジュールを介して前記処理容器内に前記基板を搬送して前記（Ａ）工程および前記（Ｂ）工程を行う、
請求項２に記載の基板処理方法。

【請求項4】

（Ｄ）２つの前記基板の表面同士を接合する工程を有し、
前記（Ｄ）工程の前に、前記（Ａ）工程および前記（Ｂ）工程を行う、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項5】

前記（Ｂ）工程は、前記（Ａ）工程の後に開始する、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項6】

前記（Ｂ）工程は、前記（Ａ）工程の実施中に開始する、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項7】

前記（Ｂ）工程は、前記（Ａ）工程の前に開始する、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項8】

前記（Ｂ）工程では、前記処理容器内において前記基板の表面に対向するように配置された加湿ガスノズルから前記水蒸気を噴出する、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項9】

前記（Ｂ）工程では、不活性ガスにより前記水蒸気を搬送して、当該不活性ガスと共に前記水蒸気を前記処理容器内に供給する、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項10】

基板を収容可能な処理容器と、
前記処理容器内を真空雰囲気とする減圧部と、
前記処理容器内を前記真空雰囲気とした状態で、洗浄用ガスの原子または分子の集合体であるガスクラスタを前記処理容器内に収容した前記基板の表面に噴出して、前記基板の表面に付着したパーティクルを除去する洗浄用ガス供給部と、
前記処理容器内を前記真空雰囲気とした状態で、前記処理容器内に水蒸気を供給することにより、前記基板の表面を前記水蒸気に曝してＯＨ基を付着させる水蒸気供給部と、を含む、
基板処理装置。

【請求項11】

基板の表面を改質する表面改質装置と、
前記表面改質装置により改質された前記基板を処理する基板処理装置と、
前記基板処理装置により処理された２つの前記基板の表面同士を接合する接合装置と、を含む接合システムであって、
前記基板処理装置は、
前記基板を収容可能な処理容器と、
前記処理容器内を真空雰囲気とする減圧部と、
前記処理容器内を前記真空雰囲気とした状態で、洗浄用ガスの原子または分子の集合体であるガスクラスタを前記処理容器内に収容した前記基板の表面に噴出して、前記基板の表面に付着したパーティクルを除去する洗浄用ガス供給部と、
前記処理容器内を前記真空雰囲気とした状態で、前記処理容器内に水蒸気を供給することにより、前記基板の表面を前記水蒸気に曝してＯＨ基を付着させる水蒸気供給部と、を含む、
接合システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板処理方法、基板処理装置および接合システムに関する。

【背景技術】

【0002】

２つの基板同士を接合するＳｉ－Ｏ－Ｓｉ結合は、基板の接合面（表面）にＯＨ基を付着させる必要がある。そのため、基板を接合する基板処理では、表面改質装置にて基板の接合面を改質した後、親水化処理装置（基板処理装置）に基板を搬送して、基板の接合面にＯＨ基を付着させる親水化処理を行っている。

【0003】

基板処理装置が大気雰囲気に設けられている場合には、表面改質した基板を大気雰囲気に曝すことで、大気中の接合を阻害する成分と基板の表面とが反応するおそれがある。このため、特許文献１には、基板の接合面の改質後に、装置からロードロック室に基板を搬送し、ロードロック室にて水ガスを供給することで、基板の表面にＯＨ基を付着させる技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１８／０８４２８５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示は、基板の表面に対してＯＨ基を効率的かつ着実に付着させることがきる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様によれば、（Ａ）処理容器内を真空雰囲気とした状態で、洗浄用ガスの原子または分子の集合体であるガスクラスタを前記処理容器内に収容した基板の表面に噴出して、前記基板の表面に付着したパーティクルを除去する工程と、（Ｂ）前記処理容器内を真空雰囲気とした状態で、前記処理容器内に水蒸気を供給することにより、前記基板の表面を前記水蒸気に曝してＯＨ基を付着させる工程と、を含む、基板処理方法が提供される。

【発明の効果】

【0007】

一態様によれば、基板の表面に対してＯＨ基を効率的かつ着実に付着させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態に係る接合システムを示す概略平面図である。

【図2】一実施形態に係る接合システムが接合する第１基板および第２基板の一例を示す概略側面図である。

【図3】一実施形態に係る洗浄装置（基板処理装置）を示す概略側面図である。

【図4】図４（Ａ）は、第１変形例に係る洗浄装置を示す概略側面図である。図４（Ｂ）は、第２変形例に係る洗浄装置を示す概略側面図である。

【図5】接合システムによる接合方法（基板処理方法）を示すフローチャートである。

【図6】第１実施形態に係る洗浄装置の基板処理方法を示すフローチャートである。

【図7】図７（Ａ）は、第１実施形態に係るドライ洗浄および親水化処理を示すタイミングチャートである。図７（Ｂ）は、第２実施形態に係るドライ洗浄および親水化処理を示すタイミングチャートである。図７（Ｃ）は、第３実施形態に係るドライ洗浄および親水化処理を示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

【0010】

図１に示すように、本開示の一実施形態に係る接合システム１は、２つの基板Ｗ（第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２）を接合することで接合基板Ｔを作製するシステムである。図１中において、接合システム１のＸ軸方向、Ｙ軸方向および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。

【0011】

接合システム１は、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の搬入出ステーション２と、第１基板Ｗ１および第２基板を処理する処理ステーション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、Ｙ軸方向に沿って互いに隣接し、かつ連続するように設置される。

【0012】

この接合システム１で接合される第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２のうち少なくとも一方は、例えば、シリコンウェハまたは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。化合物半導体ウェハは、特に限定されないが、例えば、ＧａＡｓウェハ、ＳｉＣウェハ、ＧａＮウェハまたはＩｎＰウェハである。なお、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２は、半導体基板の代わりに、ガラス基板やサファイア基板が用いられてもよい。第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２のうち他方は、電子回路が形成されていないベアウェハでもよい。

【0013】

第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とは、略同形状（同径）の円板に形成されている。図２に示すように、接合基板Ｔの作製では、第１基板Ｗ１のＺ軸負方向側（鉛直方向下側）に第２基板Ｗ２を配置して、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２を接合する。以下、２つの基板Ｗ（第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２）の板面において、相互に接合される面の各々を「接合面Ｗｊ」という。すなわち、第１基板Ｗ１は、第２基板Ｗ２と接合される接合面Ｗｊとして「接合面Ｗ１ｊ」を有し、第２基板Ｗ２は、第１基板Ｗ１と接合される接合面Ｗｊとして「接合面Ｗ２ｊ」を有する。

【0014】

図１に示すように、接合システム１の搬入出ステーション２は、載置台１０と、搬送領域２０とをＹ軸方向に隣接配置している。載置台１０は、複数の載置板１１を上面に有する。各載置板１１には、複数枚（例えば、２５枚）の基板Ｗを水平状態で収容するカセットＣ１、Ｃ２、Ｃ３がそれぞれ載置される。カセットＣ１は第１基板Ｗ１を収容するカセットであり、カセットＣ２は第２基板Ｗ２を収容するカセットであり、カセットＣ３は接合基板Ｔを収容するカセットである。カセットＣ１、Ｃ２において、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２は、それぞれの接合面Ｗ１ｊ、Ｗ２ｊを上面にした姿勢で収容される。

【0015】

搬送領域２０は、載置台１０のＹ軸負方向側に設置されることで、載置台１０と処理ステーション３との間に位置している。搬送領域２０は、Ｘ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とを備える。搬送装置２２は、Ｙ軸方向に移動可能かつ水平面上で旋回（θ回転）可能であり、載置台１０上に載置されたカセットＣ１～Ｃ３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、第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２および接合基板Ｔを搬送する。

【0016】

なお、載置台１０上に載置される載置板１１の数およびカセットＣ１～Ｃ３の個数は、特に限定されない。また、載置台１０には、カセットＣ１、Ｃ２、Ｃ３以外に、不具合が生じた基板を回収するための図示しないカセットが載置されてもよい。

【0017】

処理ステーション３は、Ｘ軸正方向側に第１処理ブロックＧ１を備えるとともに、Ｘ軸負方向側に第２処理ブロックＧ２を備える。また、処理ステーション３は、Ｙ軸正方向側（搬入出ステーション２と、第１処理ブロックＧ１および第２処理ブロックＧ２との間）に第３処理ブロックＧ３を備える。

【0018】

さらに、処理ステーション３は、第１処理ブロックＧ１～第３処理ブロックＧ３に囲まれた領域に、搬送装置６１を備えた搬送領域６０を有する。搬送装置６１は、例えば、水平方向、鉛直方向および水平面上で旋回（θ回転）可能な搬送アームを有する。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に、第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２および接合基板Ｔを搬送する。

【0019】

第１処理ブロックＧ１は、例えば、ロードロックモジュール３１と、真空搬送モジュール３２と、表面改質装置３３と、洗浄装置（基板処理装置）３４と、を備える。第１処理ブロックＧ１は、ブロック内全体を減圧した真空雰囲気とし、表面改質装置３３や洗浄装置３４内で基板Ｗを処理する。

【0020】

ロードロックモジュール３１は、大気雰囲気となっている搬送領域６０と、真空搬送モジュール３２との間で基板Ｗの受渡しおよび受取りを行う。ロードロックモジュール３１は、大気雰囲気と真空雰囲気とに切り替え可能な容器と、容器内の気体の流出入を行う圧力調整部と、を有する（共に不図示）。搬送領域６０から第１処理ブロックＧ１に基板Ｗを搬送する場合に、ロードロックモジュール３１は、基板Ｗの搬入後に大気雰囲気から真空雰囲気に切り替える。逆に、第１処理ブロックＧ１から搬送領域６０に基板Ｗを搬送する場合に、ロードロックモジュール３１は、基板Ｗの搬入後に真空雰囲気から大気雰囲気に切り替える。

【0021】

真空搬送モジュール３２は、図示しない真空搬送装置を備え、ロードロックモジュール３１、表面改質装置３３および洗浄装置３４の間で基板Ｗを搬送する。

【0022】

表面改質装置３３は、基板Ｗの接合面Ｗｊを改質する。例えば、表面改質装置３３は、真空雰囲気において、酸素ガス等の処理ガスをプラズマによりイオン化し、基板Ｗの接合面Ｗｊに照射する。これにより、基板Ｗの接合面Ｗｊは、終端基及び、Ｓｉとの結合子が切断されてＳｉ・（ダングリングボンド）となり、親水化し易くなる。

【0023】

また、本実施形態に係る洗浄装置３４は、改質された第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ｊや第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ｊにドライ洗浄と親水化処理を行う。この洗浄装置３４の構成については後に詳述する。

【0024】

一方、第２処理ブロックＧ２は、リンス洗浄装置４１と、接合装置４２と、を備える。リンス洗浄装置４１は、表面改質前の基板Ｗに親水化処理を行う。あるいはリンス洗浄装置４１は、洗浄装置３４にて親水化処理した基板Ｗに対して、さらにＯＨ基を付着させる追加処理を行ってもよい。そして、接合装置４２は、洗浄装置３４またはリンス洗浄装置４１で親水化された基板Ｗである第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを接合して接合基板Ｔを形成する。

【0025】

第３処理ブロックＧ３は、例えば、Ｚ軸正方向側からＺ軸負方向側に向かって順に、第１位置調整装置、第２位置調整装置、およびトランジション装置等を積層して構成されている（共に不図示）。第１位置調整装置は、第１基板Ｗ１を水平面上で回転することにより第１基板Ｗ１の水平方向の姿勢を調整し、かつ第１基板Ｗ１を上下反転して第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ｊを下向きにする。第２位置調整装置は、第２基板Ｗ２を水平面上で回転することにより第２基板Ｗ２の水平方向の姿勢を調整する。トランジション装置は、第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２または接合基板Ｔを一時的に載置する。なお、第１位置調整装置および第２位置調整装置は、接合装置４２の一部に設けられてもよい。

【0026】

接合システム１は、システム全体の動作を制御する制御装置９０を備える。制御装置９０は、１以上のプロセッサ９１、メモリ９２、図示しない入出力インタフェースおよび電子回路を有する制御用コンピュータである。１以上のプロセッサ９１は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、複数のディスクリート半導体からなる回路等のうち１つまたは複数を組み合わせたものであり、メモリ９２に記憶されたプログラムを実行処理する。メモリ９２は、不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含み、制御装置９０の記憶部を形成している。

【0027】

次に、第１処理ブロックＧ１に設置される本実施形態に係る洗浄装置３４（基板処理装置）の構成について詳述していく。洗浄装置３４は、表面改質装置３３で表面改質を行った基板Ｗの接合面Ｗｊに、ガスクラスタを照射して接合面Ｗｊに付着しているパーティクルを除去するドライ洗浄を行い、さらに基板Ｗの接合面ＷｊにＯＨ基を付着させる親水化処理を行う。

【0028】

具体的には図３に示すように、洗浄装置３４は、処理容器１０１と、保持部１０２と、動作部１０３と、洗浄用ガス供給部１０４と、減圧部１０５と、加湿ガス供給部（水蒸気供給部）１０６と、制御部１０９と、を備える。

【0029】

処理容器１０１は、基板Ｗを収容する処理室１１１を内部に有する。処理容器１０１は、底壁１１２と、底壁１１２から鉛直方向上側に突出した側壁１１３と、が連続した凹状部１１４を備えるとともに、凹状部１１４の上端に固定されて凹状部１１４の開放部分を覆う天井部１１５を備える。処理室１１１は、底壁１１２、側壁１１３および天井部１１５によって密閉された空間となっており、減圧部１０５によって大気圧よりも低い圧力（真空雰囲気）に減圧される。側壁１１３は、基板Ｗの搬入出口１１３ａを有し、かつ搬入出口１１３ａを開閉するゲートバルブ１１６を備える。

【0030】

保持部１０２は、平面視で基板Ｗの形状に対応する正円状を呈しており、処理室１１１において基板Ｗを水平に保持する。保持部１０２は、基板Ｗを固定するチャック機構（不図示）を備えてもよい。保持部１０２は、表面改質装置３３において表面改質された基板Ｗの接合面Ｗｊを上に向けて保持する。つまり、接合面Ｗｊは、洗浄装置３４においてドライ洗浄および親水化処理がなされる基板Ｗの表面にあたる。保持部１０２は、基板Ｗの接合面Ｗｊの中心と、当該保持部１０２の中心とが一致するように基板Ｗを保持する。

【0031】

動作部１０３は、保持部１０２を回転させるとともに、保持部１０２を水平方向に移動させる機構部である。例えば、動作部１０３は、保持部１０２を支持する支軸１３１と、支軸１３１を軸回りに回転させる回転機構部１３２と、支軸１３１および回転機構部１３２を水平方向に移動させる移動機構部１３３と、を含む。支軸１３１の軸心は、平面視で保持部１０２の中心に一致している。

【0032】

回転機構部１３２は、支軸１３１を支持し、支軸１３１と一体的に保持部１０２を回転させる。これにより、回転機構部１３２は、ガスクラスタや加湿ガスの噴出位置を、基板Ｗの接合面Ｗｊの周方向に移動させることができる。

【0033】

移動機構部１３３は、水平方向に保持部１０２を移動させることで、処理容器１０１や洗浄用ガス供給部１０４、加湿ガス供給部１０６と相対的に保持部１０２を移動させる。例えば、移動機構部１３３は、回転機構部１３２を支持する図示しないアームを旋回させる、回転機構部１３２を支持する図示しないガイドレールに沿って直線移動させる等の構成を採ることができる。これにより、移動機構部１３３は、ガスクラスタや加湿ガスの噴出位置を、基板Ｗの接合面Ｗｊの径方向に移動させることができる。

【0034】

洗浄用ガス供給部１０４は、ガスクラスタを形成する洗浄用ガスを処理容器１０１の処理室１１１に供給する。洗浄用ガスは、予め減圧された処理室１１１で断熱膨張することで、凝縮温度まで冷却され、分子または原子の集合体であるガスクラスタを形成する。洗浄用ガスとしては、例えば、二酸化炭素（ＣＯ_２）ガスおよびアルゴン（Ａｒ）ガス等の不活性ガスのうち１種類のガス、または複数種類のガスを組み合わせたものを適用し得る。例えば、洗浄用ガス供給部１０４は、洗浄用ガス源１４１と、洗浄用ガス供給経路１４２と、洗浄用ガスノズル１４３と、を備える。

【0035】

洗浄用ガス源１４１は、洗浄用ガスを貯留可能な高圧タンク等が適用される。洗浄用ガス供給経路１４２は、洗浄用ガス源１４１と洗浄用ガスノズル１４３との間を接続し、洗浄用ガス源１４１の洗浄用ガスを洗浄用ガスノズル１４３に供給する。洗浄用ガス供給経路１４２の途中位置には、洗浄用ガスの供給および供給停止を切り替える開閉バルブ、洗浄用ガスの流量を調整するマスフローコントローラ等が設けられている（共に不図示）。

【0036】

洗浄用ガスノズル１４３は、保持部１０２に保持されている基板Ｗの接合面Ｗｊに洗浄用ガスを噴射する。洗浄用ガスの噴射方向は、例えば基板Ｗの接合面Ｗｊに対して垂直な方向であり、本実施形態では鉛直方向下側である。洗浄用ガスノズル１４３は、移動機構部１３３が待機している処理容器１０１内の基準位置にある状態で、保持部１０２の中心から径方向にずれた位置に配置される。洗浄用ガスノズル１４３は、例えば、保持部１０２の半径の中央位置よりも外周側の対向位置に設けられる。

【0037】

洗浄用ガスノズル１４３は、軸部１４４およびフランジ部１４５を有するとともに、軸部１４４の側周囲を囲う筒状部１４６を備える。筒状部１４６は、天井部１１５に固定される。

【0038】

軸部１４４およびフランジ部１４５の軸心部分には、洗浄用ガスの流路（不図示）が貫通形成されている。詳細には、流路は、洗浄用ガスの流通方向の上流側から下流側に向かって順に、ガス供給室と、ガス供給室よりも小径のスロートと、スロートから下流側に向かって徐々に拡大するテーパ孔と、を含む。また軸部１４４は、テーパ孔の下流端に、筒状部１４６の通路に連通する噴出口１４７を有する。このように構成された洗浄用ガスノズル１４３は、ガス供給室に供給された洗浄用ガスを小径のスロートにおいて加速させ、当該加速した洗浄用ガスを噴出口１４７から噴射する。噴射された洗浄用ガス（例えば、ＣＯ_２ガス）は、予め減圧された処理室１１１（筒状部１４６の通路を含む）において断熱膨張して凝縮温度まで冷却される。これにより、ＣＯ_２分子同士がファンデルワールス力により結合し、ＣＯ_２分子の集合体であるガスクラスタが形成される。ガスクラスタのサイズは、例えば、洗浄用ガス供給経路１４２からのガス圧、後記のキャリアガスと洗浄用ガスの流量比、処理室１１１のガス圧などに基づき調整できる。

【0039】

ガスクラスタは、基板Ｗの接合面Ｗｊに付着したパーティクルに衝突し、パーティクルを吹き飛ばす。ガスクラスタは、パーティクルに直接衝突せずに接合面Ｗｊに衝突することでも、衝突する位置周辺のパーティクルを吹き飛ばすことができる。特に、ガスクラスタは、洗浄用ガスノズル１４３によって、接合面Ｗｊに対して垂直に衝突する。これにより、接合面Ｗｊに予め形成された凹凸パターンのパターン倒壊を抑制できる。衝突によってガスクラスタは、高温になることで、集合体から分解される。

【0040】

なお、洗浄用ガス供給部１０４は、洗浄用ガスとキャリアガスの混合ガスを処理室１１１に供給してもよい。例えば、洗浄用ガス供給部１０４は、洗浄用ガス源１４１または洗浄用ガス供給経路１４２に接続される合流経路と、合流経路の上流端に接続されるキャリアガス源とを備える（共に不図示）。キャリアガスは、洗浄用ガスよりも小さな分子量または原子量のものを適用することで、洗浄用ガスよりも高い凝縮温度を有しており、ガスクラスタを形成しない。例えば、キャリアガスとしては、水素（Ｈ_２）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス等のうち１種類のガス、または複数種類のガスを組み合わせたものを適用するとよい。キャリアガスは、洗浄用ガスの分圧を下げることで、洗浄用ガスノズル１４３の内部での洗浄用ガスの液化を抑制する。また、キャリアガスは、洗浄用ガスノズル１４３に対するガスの供給圧を所望の気圧まで高めることで、洗浄用ガスの加速を高め、ガスクラスタの成長を促すことができる。

【0041】

なお、洗浄用ガスを噴出する構成は、上記に限定されず、例えば、洗浄用ガス供給部１０４は、複数の洗浄用ガスノズル１４３を天井部１１５に備えてもよい。また、洗浄用ガス供給部１０４は、処理容器１０１と相対的に水平方向に洗浄用ガスノズル１４３を移動可能な移動部を有してもよい。

【0042】

減圧部１０５は、底壁１１２の排気口１１２ａを介して、処理室１１１の気体を排気することで、処理室１１１を大気圧よりも低い圧力である真空雰囲気に減圧する。排気する処理室１１１の気体には、洗浄用ガス供給部１０４が供給した洗浄用ガス、または後記の加湿ガス供給部１０６が供給した加湿ガスが含まれる。なお図３中では、洗浄用ガスノズル１４３に対向する位置（洗浄用ガスノズル１４３の真下）に排気口１１２ａを設けているが、排気口１１２ａの位置は任意に設計してよい。

【0043】

減圧部１０５は、例えば、処理室１１１のガスを吸引する吸引ポンプと、排気口１１２ａと吸引ポンプとを接続する吸引経路と、吸引経路の途中に設けられる圧力制御器と、を有する（共に不図示）。圧力制御器は、制御部１０９による制御下に、処理室１１１のガス圧を調整する。制御部１０９は、ガスクラスタを基板Ｗに噴出する際に、例えば、５Ｐａ～１２０Ｐａの範囲において所定の目標圧力に維持する。

【0044】

加湿ガス供給部１０６は、処理容器１０１の処理室１１１に加湿ガスである水蒸気（Ｈ_２Ｏ）を供給する。処理室１１１内で基板Ｗの接合面Ｗｊに至った加湿ガスは、シリコン（Ｓｉ）と反応することで、表面改質後の基板ＷにＯＨ基を付着させる。本実施形態において処理容器１０１に供給する「加湿ガス」は、気化した水（水蒸気）のみの気体でもよく、水蒸気の他に当該水蒸気を搬送するためのキャリアガスを含む気体でもよい。キャリアガスとしては、アルゴン（Ａｒ）ガスや窒素（Ｎ_２）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス等の不活性ガスがあげられる。

【0045】

具体的に、加湿ガス供給部１０６は、処理容器１０１に接続される加湿ガス供給経路１６１を有する。そして例えば、加湿ガス供給部１０６は、この加湿ガス供給経路１６１の上流側から下流側に向かって順に、給水源１６２、気化器１６３、流量調整器１６４、開閉バルブ１６５および加湿ガスノズル１６６を備える。

【0046】

給水源１６２は、液体の水（以下、液水という）を貯留しており、加湿ガス供給経路１６１に液水を圧送する。気化器１６３は、給水源１６２から供給された液水を加熱することで水蒸気（Ｈ_２Ｏ）を生成して、気化器１６３よりも下流側の加湿ガス供給経路１６１に水蒸気を送出する。流量調整器１６４は、マスフローコントローラ等が適用され、処理容器１０１に供給する水蒸気の流量を調整する。開閉バルブ１６５は、加湿ガス供給経路１６１の流路を開放および遮断することで、処理容器１０１への水蒸気の供給および供給停止を切り替える。

【0047】

なお、キャリアガスにより水蒸気を搬送する場合は、給水源１６２に貯留された液水にキャリアガスでバブリングすることで、水蒸気を生成し、水蒸気とキャリアガスを加湿ガス供給経路１６１に送出してもよい。あるいは、加湿ガス供給部１０６は、気化器１６３にキャリアガスを供給して液水をキャリアガスで霧化させることで水蒸気を生成し、水蒸気とキャリアガスを加湿ガス供給経路１６１にしてもよい。加湿ガス供給部１０６は、キャリアガスにより水蒸気を搬送することで、処理容器１０１内に水蒸気をより安定して供給することができる。

【0048】

また、加湿ガス供給部１０６は、処理容器１０１内に噴出する加湿ガスの温度を調整する温度調整部（不図示）を、加湿ガス供給経路１６１の途中位置に備えてもよい。温度調整部により適宜の温度に調整された加湿ガスは、処理室１１１内において気体の状態を良好に維持することができる。

【0049】

加湿ガスノズル１６６は、処理容器１０１に設置され、加湿ガス供給経路１６１から供給された加湿ガスを処理室１１１に噴出する。加湿ガスノズル１６６は、天井部１１５において洗浄用ガスノズル１４３に隣接し、軸が鉛直方向に沿うように強固に固定される。加湿ガスノズル１６６は、移動機構部１３３が待機している処理容器１０１内の基準位置にある状態で、保持部１０２の中心から径方向にずれた位置に配置されている。加湿ガスノズル１６６は、例えば、保持部１０２の半径の中央位置よりも中心側の対向位置に設けられる。なお、天井部１１５における加湿ガスノズル１６６の位置は、特に限定されず、例えば、保持部１０２（基板Ｗ）の中心に対向するように配置されてもよい。

【0050】

加湿ガスノズル１６６の下流端には、保持部１０２に対向する噴出口１６７が形成されている。加湿ガスノズル１６６は、噴出口１６７から鉛直方向下側に向かって加湿ガスを噴出することで、保持部１０２に保持された基板Ｗの接合面Ｗｊに加湿ガスを直ぐに当てることができる。また、加湿ガスノズル１６６内の通路１６６ａは、噴出口１６７に向かって徐々に拡径するテーパ状に形成されている。そのため、加湿ガスノズル１６６は、噴出口１６７から処理室１１１の水平方向に広がるように加湿ガスを噴出できる。

【0051】

なお、加湿ガスを噴出する構成は、特に限定されず、例えば、加湿ガス供給部１０６は、複数の加湿ガスノズル１６６を天井部１１５に備えてもよい。この場合、加湿ガス供給経路１６１を複数に分岐させて、各加湿ガスノズル１６６に接続すればよい。また、加湿ガスノズル１６６は、天井部１１５の略全体から加湿ガスを噴出可能なシャワー構造等をとってもよい。さらに、加湿ガス供給部１０６は、処理容器１０１と相対的に水平方向に加湿ガスノズル１６６を移動可能な移動部を有してもよい。

【0052】

図４Ａに示す第１変形例のように、加湿ガス供給部１０６は、加湿ガスノズル１６６を処理容器１０１の側壁１１３に備えてもよい。このように側壁１１３に設置した加湿ガスノズル１６６でも、処理室１１１に加湿ガスを供給することで、処理室１１１内の水蒸気量を充分に増加させることができる。あるいは、図４Ｂに示す第２変形例のように、加湿ガス供給部１０６は、処理容器１０１の側壁１１３と天井部１１５の各々に加湿ガスノズル１６６を備えていてもよい。これにより、加湿ガス供給部１０６は、処理室１１１内を満遍なく加湿することができ、基板Ｗの接合面ＷｊにＯＨ基をより均一に付着させることが可能となる。

【0053】

図３に戻り、洗浄装置３４の制御部１０９は、洗浄装置３４の動作部１０３、洗浄用ガス供給部１０４、減圧部１０５および加湿ガス供給部１０６の動作を制御する。制御部１０９は、プロセッサ１９１、メモリ１９２、図示しない入出力インタフェース、電子回路等を有するコンピュータを適用し得る。制御部１０９は、接合システム１の制御装置９０に通信可能に接続され、制御装置９０の制御指令に基づき洗浄装置３４を制御する。なお、制御装置９０が制御部１０９の機能を備えてもよい。

【0054】

制御部１０９は、洗浄用ガス供給部１０４を制御して、保持部１０２に保持された基板Ｗに対して洗浄用ガスのガスクラスタを噴出することで、基板Ｗの接合面Ｗｊのパーティクルを除去するドライ洗浄を行う。また、制御部１０９は、加湿ガス供給部１０６を制御して、保持部１０２に保持された基板Ｗに対して加湿ガスを噴出することで、基板Ｗの接合面ＷｊにＯＨ基を付着させる親水化処理を行う。

【0055】

本実施形態に係る接合システム１および洗浄装置３４（基板処理装置）は、基本的には以上のように構成され、以下、第１実施形態に係る基板処理方法について具体的に説明していく。

【0056】

図１に示すように、接合基板Ｔの製作において、作業者または搬送ロボット（不図示）は、複数枚の第１基板Ｗ１を収容したカセットＣ１、複数枚の第２基板Ｗ２を収容したカセットＣ２、および空のカセットＣ３を搬入出ステーション２の載置台１０に載置する。

【0057】

接合システム１の搬送装置２２は、カセットＣ１から第１基板Ｗ１を取り出し、第３処理ブロックＧ３のトランジション装置に搬送する。さらに、接合システム１の搬送装置６１は、トランジション装置から第１基板Ｗ１を取り出して、第１処理ブロックＧ１のロードロックモジュール３１に搬送する。ロードロックモジュール３１は、第１基板Ｗ１の搬送後に大気雰囲気から真空雰囲気に減圧し、その後に真空搬送装置によりロードロックモジュール３１から表面改質装置３３に基板Ｗを搬送する。

【0058】

そして図５に示すように、接合システム１は、表面改質装置３３により、第１基板Ｗ１の表面改質を行う（ステップＳ１：（Ｃ）工程）。表面改質装置３３は、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ｊを上に向けた状態で接合面Ｗ１ｊを改質する。ステップＳ１の後、真空搬送装置は、表面改質装置３３から第１基板Ｗ１を取り出して、真空雰囲気のまま洗浄装置３４に第１基板Ｗ１を搬送する。

【0059】

接合システム１は、洗浄装置３４により、第１基板Ｗ１のドライ洗浄および親水化処理を行う（ステップＳ２：（Ａ）工程および（Ｂ）工程）。この洗浄装置３４の動作については、後に詳述する。その後、接合システム１は、真空搬送装置により洗浄装置３４から第１基板Ｗ１を取り出してロードロックモジュール３１に搬送する。そして、ロードロックモジュール３１において真空雰囲気から大気雰囲気に戻した後、搬送装置６１によりロードロックモジュール３１から第１基板Ｗ１を取り出して第３処理ブロックＧ３の第１位置調整装置に搬送する。なお、接合システム１は、第１位置調整装置に第１基板Ｗ１を搬送する前にリンス洗浄装置４１に搬送して、リンス洗浄装置４１においてさらに第１基板Ｗ１の親水化処理を行ってもよい。第１基板Ｗ１の親水化処理は、第１基板Ｗ１を大気雰囲気に暴露することで行ってもよく、例えば搬送装置６１による第１基板Ｗ１の搬送中に行ってもよい。

【0060】

接合システム１は、第１位置調整装置により、第１基板Ｗ１を回転することで第１基板Ｗ１の水平姿勢を調整し、また第１基板Ｗ１の上下を反転する（ステップＳ３）。これにより、第１基板の接合面Ｗ１ｊが鉛直方向下側に向けられる。その後、接合システム１は、搬送装置６１により第１位置調整装置から第１基板Ｗ１を取り出して、接合装置４２に基板Ｗを搬送する。

【0061】

また、接合システム１は、第１基板Ｗ１に対する上記の処理と並行して（時間を前後して）、第２基板Ｗ２にも処理を実施する。接合システム１は、まず搬送装置２２によりカセットＣ２内の第２基板Ｗ２を取り出し、第３処理ブロックＧ３のトランジション装置に第２基板Ｗ２を搬送する。その後、接合システム１は、搬送装置６１によりトランジション装置から第２基板Ｗ２を取り出して、第１処理ブロックＧ１のロードロックモジュール３１に搬送する。ロードロックモジュール３１は、第２基板Ｗ２の搬送後に大気雰囲気から真空雰囲気に減圧し、その後に真空搬送装置によりロードロックモジュール３１から表面改質装置３３に基板Ｗを搬送する。

【0062】

接合システム１は、表面改質装置３３により、第２基板Ｗ２の表面改質を行う（ステップＳ４：（Ｃ）工程）。表面改質装置３３は、第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ｊを上に向けた状態で接合面Ｗ２ｊの表面を改質する。ステップＳ４の後、搬送装置６１は、表面改質装置３３から第２基板Ｗ２を取り出して、真空雰囲気のまま洗浄装置３４に第２基板Ｗ２を搬送する。

【0063】

そして、接合システム１は、洗浄装置３４により、第２基板Ｗ２のドライ洗浄および親水化処理を行う（ステップＳ５：（Ａ）工程および（Ｂ）工程）。その後、接合システム１は、真空搬送装置により洗浄装置３４から第２基板Ｗ２を取り出してロードロックモジュール３１に搬送する。そして、ロードロックモジュール３１において真空雰囲気から大気雰囲気に戻した後、搬送装置６１によりロードロックモジュール３１から第２基板Ｗ２を取り出して第３処理ブロックＧ３の第２位置調整装置に搬送する。なお、接合システム１は、第２位置調整装置に第２基板Ｗ２を搬送する前にリンス洗浄装置４１に搬送して、リンス洗浄装置４１においてさらに第２基板Ｗ２の親水化処理を行ってもよい。第２基板Ｗ２の親水化処理は、第２基板Ｗ２を大気雰囲気に暴露することで行ってもよく、例えば搬送装置６１による第２基板Ｗ２の搬送中に行ってもよい。

【0064】

接合システム１、第２位置調整装置５２により、第２基板Ｗ２を回転することで、第２基板Ｗ２の水平姿勢を調整する（ステップＳ６）。これにより、第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ｊが所定の方位に向けられる。その後、接合システム１は、搬送装置６１により第２位置調整装置５２から第２基板Ｗ２を取り出して、接合装置４２に搬送する。

【0065】

接合システム１は、接合装置４２により、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ｊと第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ｊ（２つの基板Ｗの表面同士）を接合して、接合基板Ｔを製作する（ステップＳ７：（Ｄ）工程）。なお、接合システム１は、接合工程の実施前に、接合装置４２内または図示しない温調装置において、第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２の各々の温度を調整する温調工程を行ってもよい。

【0066】

接合基板Ｔの製作後、接合システム１は、搬送装置６１により接合装置４２から接合基板Ｔを取り出し、第３処理ブロックＧ３のトランジション装置に搬送する。最後に、接合システム１は、搬送装置２２によりトランジション装置５４から接合基板Ｔを取り出し、載置台１０上のカセットＣ３に搬送する。これにより、接合システム１の一連の処理が終了する。ただし、接合システム１による接合方法は、上記のステップＳ１～Ｓ７に処理フローに限定されず、他の処理を実施してもよい。

【0067】

次に、洗浄装置３４の動作（上記のステップＳ２またはＳ５の動作）について、図６を参照して説明する。

【0068】

洗浄装置３４は、第１処理ブロックＧ１に基板Ｗが搬入されるよりも前のタイミングに減圧部１０５を動作して、処理室１１１の圧力を目標圧力まで減圧する（ステップＳ１１）。これにより、真空搬送モジュール３２、表面改質装置３３および洗浄装置３４の各空間が真空雰囲気となり、第１処理ブロックＧ１内で基板Ｗが大気雰囲気に曝されることを回避できる。

【0069】

そして、接合システム１は、表面改質装置３３による表面改質後の基板Ｗを真空搬送装置により処理容器１０１内に搬入する。この際、洗浄装置３４の制御部１０９は、ゲートバルブ１１６を開放して処理室１１１への基板Ｗの搬入を可能とし（ステップＳ１２）、搬入された基板Ｗを保持部１０２により保持する。基板Ｗの保持後に、洗浄装置３４は、基板処理を開始する。

【0070】

制御部１０９は、基板処理において、まず洗浄用ガス供給部１０４を動作して、基板Ｗの接合面Ｗｊのドライ洗浄（（Ａ）工程）を開始する（ステップＳ１３）。洗浄用ガス供給部１０４は、洗浄用ガス源１４１から洗浄用ガス供給経路１４２に洗浄用ガスを送出し、洗浄用ガス供給経路１４２の図示しない流量調整器により洗浄用ガスの流量を調整し、洗浄用ガスノズル１４３から処理室１１１に洗浄用ガスを噴出する。洗浄用ガスノズル１４３から処理室１１１内に流出した洗浄用ガスは、処理室１１１内の真空雰囲気下に冷却され、ガスクラスタとして基板Ｗの接合面Ｗｊに吹き付けられる。ガスクラスタの吹き付けにより、先に表面改質装置３３にて表面改質された基板Ｗの接合面Ｗｊに付着しているパーティクルが除去される。

【0071】

ドライ洗浄において、制御部１０９は、減圧部１０５により処理室１１１の圧力を目標圧力に維持している。また、制御部１０９は、動作部１０３の回転機構部１３２を制御して、支軸１３１を回転中心として保持部１０２を回転させる。これにより、洗浄装置３４は、回転している基板Ｗに向かってガスクラスタを噴射することで、接合面Ｗｊのパーティクルを満遍なく除去できる。さらに、制御部１０９は、動作部１０３の移動機構部１３３を制御して、保持部１０２を水平方向に移動させてもよい。洗浄装置３４は、水平方向に移動している基板Ｗに向かってガスクラスタを噴射することで、基板Ｗの径方向外側に向かうようにパーティクルを誘導できる。制御部１０９は、予め設定した洗浄期間にわたってドライ洗浄を行う。そして洗浄期間を経過すると、制御部１０９は、洗浄用ガス供給部１０４の洗浄用ガスの供給を停止して、ドライ洗浄を終了する（ステップＳ１４）。なお、制御部１０９は、洗浄用ガスの供給停止後に、動作部１０３による保持部１０２の回転を継続してもよく、逆に回転を停止してもよい。

【0072】

ドライ洗浄を停止すると、次に制御部１０９は、加湿ガス供給部１０６を動作して、基板Ｗの接合面Ｗｊを親水化する親水化処理（（Ｂ）工程）を開始する（ステップＳ１５）。加湿ガス供給部１０６は、給水源１６２から加湿ガス供給経路１６１に送出し、気化器１６３において加湿ガスである水蒸気を生成し、この加湿ガスを加湿ガス供給経路１６１の下流側に供給する。そして、加湿ガス供給部１０６は、加湿ガス供給経路１６１の流量調整器１６４により加湿ガスの流量を調整し、加湿ガスノズル１６６から処理室１１１に加湿ガスを噴出する。加湿ガスノズル１６６は、処理容器１０１内において基板Ｗの表面に対向側から水蒸気を噴出することで、基板Ｗの表面に水蒸気を不足なく供給できる。また、加湿ガスノズル１６６からの水蒸気の噴出により、処理室１１１内の水蒸気の量（水分量）が所定の濃度に調整される。

【0073】

加湿ガスは基板Ｗの接合面Ｗｊにおいてシリコン（Ｓｉ）と反応する。その結果、基板Ｗの接合面ＷｊにＯＨ基が付着する。特に、洗浄装置３４は、ドライ洗浄に続いて親水化処理でも、減圧部１０５により処理室１１１の圧力を目標圧力に維持しているので、処理容器１０１内のドライ洗浄後に、基板Ｗを大気に曝すことなく、基板ＷにＯＨ基を直ちに付着させる。このため、大気中の成分や基板Ｗの接合を阻害する成分が基板Ｗの接合面ＷｊのＳｉに反応することを抑制して、基板Ｗの接合面ＷｊにＯＨ基を着実に反応させることができる。

【0074】

なお、制御部１０９は、減圧部１０５を制御して、ドライ洗浄の処理室１１１の目標圧力と、親水化処理の処理室１１１の目標圧力とを異なる設定としてよい。例えば、制御部１０９は、ドライ洗浄の目標圧力よりも親水化処理の目標圧力を高い値に設定することで、水蒸気の凝固を抑制して基板Ｗの接合面Ｗｊに水蒸気をスムーズに移動させることが可能となる。この場合でも、処理容器１０１内に基板Ｗを収容したまま大気に曝すことがないため、接合面Ｗｊに対してＯＨ基を良好に付着させることができる。

【0075】

また親水化処理でも、制御部１０９は、動作部１０３の回転機構部１３２を制御して、支軸１３１を回転中心として保持部１０２を回転させる。これにより、洗浄装置３４は、回転している基板Ｗに向かって加湿ガスを噴射することで、接合面Ｗｊに水蒸気を均一的に供給できる。さらに、制御部１０９は、動作部１０３の移動機構部１３３を制御して、保持部１０２を水平方向に移動させてもよい。洗浄装置３４は、水平方向に移動に伴って、加湿ガスノズル１６６を接合面Ｗｊの全面に対向させることが可能となり、接合面Ｗｊの全面に加湿ガスを安定的に噴出できる。

【0076】

制御部１０９は、予め設定した親水化処理期間にわたって親水化処理を行う。そして親水化処理期間を経過すると、制御部１０９は、加湿ガス供給部１０６の加湿ガスの供給を停止して、親水化処理を停止する（ステップＳ１６）。これにより、処理容器１０１内での基板処理が終了する。その後、洗浄装置３４の制御部１０９は、ゲートバルブ１１６を開放して処理室１１１から基板Ｗを搬出可能とし（ステップＳ１７）、接合システム１は、真空搬送装置を動作して処理容器１０１内から基板Ｗを取り出し、上記したようにロードロックモジュール３１に基板Ｗを搬送する。ロードロックモジュール３１は、基板Ｗの搬入後に真空雰囲気から大気雰囲気に切り替える。これにより、基板Ｗは、大気に曝されることになるが、既に接合面ＷｊにＯＨ基が付着していることで、シリコンが異物と反応することが抑制される。

【0077】

以上のように、基板処理方法は、真空雰囲気とした処理容器１０１内において、ドライ洗浄および親水化処理の両方を行うことで、基板Ｗの表面にＯＨ基を効率的かつ着実に付着させることができる。つまり、基板処理方法は、処理容器１０１内で大気に基板Ｗを曝すことを回避しつつ、洗浄用ガスにより基板Ｗの表面からパーティクルを除去し、また処理容器１０１内から基板を取り出すことなく親水化処理を行う。その結果、基板Ｗに異物が反応することを防いで、多量のＯＨ基を基板Ｗの表面に付着させることができる。

【0078】

特に、基板処理方法は、表面改質装置３３による改質工程（ステップＳ１）の後に、基板Ｗを大気に曝さないままドライ洗浄および親水化処理（ステップＳ２）を行うため、基板Ｗの表面にＯＨ基を一層確実に付着させることができる。そして、基板処理方法は、接合工程（ステップＳ７）の前にドライ洗浄および親水化処理を実施することで、基板Ｗの表面に多くのＯＨ基を付着させた状態で接合工程を行うため、基板Ｗを強固に接合することが可能となる。また、基板処理方法は、表面改質装置３３とは異なる装置である洗浄装置３４の処理容器１０１において、ドライ洗浄および親水化処理を行うため、洗浄用ガスや水蒸気を供給する構成のレイアウト性を高めることができる。

【0079】

上記の第１実施形態に係る基板処理方法をまとめると、図７（Ａ）に示すようなタイミングチャートとなる。すなわち、洗浄装置３４は、基板処理の開始後、時点ｔａ～時点ｔｂの洗浄期間にわたってドライ洗浄を行う。さらに、洗浄装置３４は、時点ｔｂよりも後の時点ｔｃ～時点ｔｄの親水化処理期間にわたって親水化処理を行う。なお、洗浄装置３４は、ドライ洗浄の終了後に親水化処理を直ちに行ってもよい（時点ｔｂと時点ｔｃが同じタイミングでもよい）。このように、ドライ洗浄においてパーティクルを除去した後の基板Ｗに対して親水化処理を行うことで、基板処理方法は、基板Ｗの表面にＯＨ基を良好に付着させることができる。ドライ洗浄と親水化処理を同時に実施しないことで、ガスクラスタと水蒸気の反応を抑制でき、意図しない成分が基板Ｗの表面に付着することを抑制できる。

【0080】

また、洗浄装置３４による基板処理方法は、上記に限定されず、種々の形態をとり得る。以下、基板処理方法の別の実施形態について、いくつか説明していく。

【0081】

図７（Ｂ）に示す第２実施形態のように、基板処理方法は、ドライ洗浄の実施中に親水化処理を行ってもよい。これにより、ドライ洗浄後の親水化処理の実施期間を短くすることができ、洗浄装置３４の基板処理全体としての作業効率を高めることができる。この際、洗浄装置３４は、ドライ洗浄時における加湿ガスの供給量と、ドライ洗浄後における加湿ガスの供給量とを異なる値としてもよい。なお、図７（Ｂ）中では、ドライ洗浄の開始する時点ｔａよりも後の時点ｔｃにおいて親水化処理を開始しているが、時点ｔａと時点ｔｃは同じタイミングでもよい。また、ドライ洗浄を終了する時点ｔｂと親水化処理を終了する時点ｔｄとは同じタイミングでもよく、あるいは時点ｔｂよりも前に親水化処理を終了してもよい（時点ｔｄが時点ｔｂより前でもよい）。

【0082】

図７（Ｃ）に示す第３実施形態のように、基板処理方法は、ドライ洗浄の実施よりも前に親水化処理を開始してもよい。これにより、表面改質後の基板Ｗに対して親水化処理を直ちに実施するため、表面改質された基板Ｗの表面に対してＯＨ基を直ぐに付着させることができる。なお、洗浄装置３４は、ドライ洗浄前における加湿ガスの供給量と、ドライ洗浄時における加湿ガスの供給量と、ドライ洗浄後の加湿ガスの供給量と、を異なる値にしてもよい。また図７（Ｃ）中では、ドライ洗浄の終了後も親水化処理を継続しているが、ドライ洗浄時に親水化処理を終了してもよく（時点ｔｄが時点ｔａ～時点ｔｂの間でもよく）、あるいはドライ洗浄よりも前に親水化処理を終了してもよい（時点ｔｄが時点ｔａより前でもよい）。

【0083】

今回開示された実施形態に係る基板処理方法、接合システム１および洗浄装置３４（基板処理装置）は、すべての点において例示であって制限的なものではない。実施形態は、添付の請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形および改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0084】

３４ 洗浄装置（基板処理装置）
１０１ 処理容器
１０４ 洗浄用ガス供給部
１０５ 減圧部
１０６ 加湿ガス供給部
Ｗ 基板
Ｗｊ 接合面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】