CN105374709A - 接合装置、接合系统以及接合方法 - Google Patents

接合装置、接合系统以及接合方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供在将基板彼此接合时适当地保持基板并适当地进行该基板彼此的接合处理的接合装置、接合系统以及接合方法。接合装置(41)包括：上吸盘(140)，其用于对上晶圆(WU)进行真空吸引而将该上晶圆(WU)吸附保持于下表面；以及下吸盘(141)，其设于上吸盘(140)的下方，用于对下晶圆(WL)进行真空吸引而将该下晶圆(WL)吸附保持于上表面。下吸盘(141)具有用于对下晶圆(WL)进行真空吸引的主体部(190)、设于主体部(190)上且与下晶圆(WL)的背面相接触的多个销(191)、以及呈同心圆状且环状设于主体部(190)的外周部并且高度比销(191)的高度低的多个非接触肋(193～196)。在相邻的非接触肋(193～196)之间设有多个销(191)。

Description

接合装置、接合系统以及接合方法
技术领域
本发明涉及用于将基板彼此接合的接合装置、具有该接合装置的接合系统、以及使用了该接合装置的接合方法。
背景技术
近年来，半导体器件的高集成化不断发展。在水平面内配置高集成化的多个半导体器件并用布线连接这些半导体器件而进行产品化时，会担心由于布线长度增加而导致布线的电阻变大以及布线延迟变大的情况。
因此，提出有使用对半导体器件进行三维层叠的三维集成技术的方案。在该三维集成技术中，例如，使用例如专利文献1所记载的接合系统来进行两张半导体晶圆(以下，称为“晶圆”)的接合。例如，接合系统包括：表面改性装置，其用于对晶圆的要被接合的表面进行改性；表面亲水化装置，其用于使晶圆的利用该表面改性装置改性后的表面亲水化；以及接合装置，其用于将利用该表面亲水化装置进行了表面亲水化的晶圆彼此接合。在该接合系统中，在表面改性装置中对晶圆的表面进行等离子体处理并对该表面进行改性，之后，在表面亲水化装置中对晶圆的表面供给纯水并使该表面亲水化。之后，在接合装置中，将两张晶圆在上下方向上相对配置(以下，将上侧的晶圆称作“上晶圆”，将下侧的晶圆称作“下晶圆”。)，利用范德华力和氢键结合(分子间力)使被吸附保持于上吸盘的上晶圆和被吸附保持于下吸盘的下晶圆接合。
所述下吸盘使用所谓销吸盘(PinChuck)方式。在该情况下，通过使多个销的高度相一致，能够使下吸盘的上表面平坦(能够减小上表面的平面度)。另外，即使例如在接合装置内存在微粒的情况下，通过调节相邻的销之间的间隔，也能够抑制在下吸盘的上表面上存在微粒。通过如此使下吸盘的上表面平坦，从而谋求抑制由该下吸盘保持的下晶圆的铅垂方向上的变形。
专利文献1：日本特许第5538613号公报
发明内容
发明要解决的问题
此处，由于例如在下晶圆上形成有多个半导体器件，因此，在没有对该下晶圆作用有约束力的通常状态下，会产生某一程度的翘曲。这样一来，如果仅利用所述专利文献1所记载的下吸盘对下晶圆进行真空吸引，尤其有可能不能保持下晶圆的外周部而使该外周部成为翘曲了的状态。在该情况下，在将该下晶圆和上晶圆接合时，会使接合而成的重合晶圆产生铅垂方向上的变形。
另外，在如此下晶圆的外周部不平坦的情况下，存在要接合的上晶圆与下晶圆之间的距离较小的部位。在存在该部位的情况下，在上晶圆和下晶圆相抵接时，有可能不能将这些上晶圆与下晶圆之间的空气向外部完全排出而使接合而成的重合晶圆产生空隙。因而，在晶圆的接合处理中，存在改善的余地。
本发明是考虑到该点而做出的，其目的在于，在将基板彼此接合时适当地保持基板并适当地进行该基板彼此的接合处理。
用于解决问题的方案
为了实现所述目的，本发明提供一种接合装置，其用于将基板彼此接合，其特征在于，该接合装置包括：第1保持部，其用于对第1基板进行真空吸引而将该第1基板吸附保持于下表面；以及第2保持部，其设于所述第1保持部的下方，用于对第2基板进行真空吸引而将该第2基板吸附保持于上表面，所述第2保持部具有：主体部，其用于对第2基板进行真空吸引；多个销，其设于所述主体部且与第2基板的背面相接触；以及多个非接触肋，其呈同心圆状且环状设于所述主体部的外周部，并且高度比所述销的高度低，在相邻的所述非接触肋之间设有所述多个销。
采用本发明，在主体部的外周部设有多个非接触肋，在相邻的非接触肋之间设有多个销，即，交替地配置有多个设有非接触肋的区域(以下，称作“肋区域”。)和多个设有销的区域(以下，称作“销区域”。)。在该情况下，通过自主体部的中心部朝向外周部去对第2基板的位于各销区域(各肋区域)的部分依次进行真空吸引，能够利用第2保持部来依次吸附保持第2基板。因而，即使第2基板翘曲，第2保持部也能够在直到该第2基板的外周部为止的范围内适当地保持该第2基板，从而能够抑制接合而成的重合基板的铅垂方向上的变形。
并且，在本发明中，在主体部的外周部设有高度比销的高度低的非接触肋，并采用所谓的静压密封方式。即，在第2保持部对第2基板进行真空吸引时，非接触肋不与第2基板相接触，销与第2基板相接触，在肋区域处被真空吸引的空气的流速大于在销区域处被真空吸引的空气的流速。于是，能够利用较强的力来对第2基板的外周部进行真空吸引，由此，能够适当地保持该外周部。另外，由于非接触肋不与第2基板相接触，因此能够减小第2保持部的外周部的与第2基板接触的接触面积，从而能够抑制在该第2保持部的外周部上表面上存在微粒。于是，第2保持部能够在直到第2基板的外周部为止的范围内将第2基板保持为平坦。因而，在接合处理中使基板彼此相抵接时，能够使该基板之间的空气向外部流出，从而能够抑制重合基板产生空隙。
如上所述，采用本发明，能够抑制重合基板的铅垂方向上的变形并抑制重合基板产生空隙，从而能够适当地进行基板彼此的接合处理。
也可以是，所述第2保持部还具有接触肋，该接触肋呈同心圆状且环状设于所述主体部的比所述非接触肋靠内侧的位置，并且高度与所述销的高度相同，所述第2保持部能够被设定为在所述接触肋的内侧的吸引区域和所述接触肋的外侧的吸引区域中的每一个区域中对第2基板进行真空吸引。
也可以是，在所述主体部的设有所述多个非接触肋的区域中，形成有用于对第2基板的外周部进行真空吸引的吸引口。
也可以是，所述主体部被划分为同心圆状的多个销区域，在所述多个销区域中，内侧的销区域中的所述多个销的间隔小于外侧的销区域中的所述多个销的间隔。
也可以是，所述第2保持部还具有用于对由该第2保持部保持的第2基板的温度进行调节的温度调节机构。另外，也可以是，所述温度调节机构具有用于对第2基板的外周部进行温度调节的第1温度调节部和用于对第2基板的外周部内侧的中央部进行温度调节的第2温度调节部。
也可以是，所述第1保持部具有：其他主体部，其用于对第1基板进行真空吸引；多个其他销，其设于所述其他主体部且与第1基板的背面相接触；以及多个其他非接触肋，其呈同心圆状且环状设于所述其他主体部的外周部，并且高度比所述其他销的高度低，在相邻的所述其他非接触肋之间设有所述多个其他销。
本发明的另一技术方案提供一种接合系统，其具有所述接合装置，其特征在于，该接合系统包括：处理站，其具有所述接合装置；以及输入输出站，其能够分别保有多张第1基板、多张第2基板以及多张由第1基板和第2基板接合而成的重合基板并相对于所述处理站输入输出第1基板、第2基板以及重合基板，所述处理站包括：表面改性装置，其用于对第1基板和第2基板的要被接合的表面进行改性；表面亲水化装置，其用于使第1基板和第2基板的利用所述表面改性装置进行改性后的表面亲水化；以及输送装置，其用于相对于所述表面改性装置、所述表面亲水化装置以及所述接合装置输送第1基板、第2基板以及重合基板，在所述接合装置中，将利用所述表面亲水化装置进行了表面亲水化的第1基板和第2基板彼此接合。
另外，本发明的又一技术方案提供一种接合方法，在该接合方法中，使用接合装置将基板彼此接合，其特征在于，该接合装置包括：第1保持部，其用于对第1基板进行真空吸引而将该第1基板吸附保持于下表面；以及第2保持部，其设于所述第1保持部的下方，用于对第2基板进行真空吸引而将该第2基板吸附保持于上表面，所述第2保持部具有：主体部，其用于对第2基板进行真空吸引；多个销，其设于所述主体部且与第2基板的背面相接触，多个非接触肋，其呈同心圆状且呈环状设于所述主体部的外周部，并且高度比所述销的高度低，在相邻的所述非接触肋之间设有所述多个销，所述接合方法包括以下工序：第1保持工序，在该第1保持工序中，利用所述第1保持部来对第1基板进行真空吸引而保持第1基板；第2保持工序，在该第2保持工序中，利用所述第2保持部自第2基板的中心部朝向外周部去对第2基板依次进行真空吸引而保持该第2基板；以及之后的接合工序，在该接合工序中，将由所述第1保持部保持的第1基板和由所述第2保持部保持的第2基板相对配置并将第1基板和第2基板接合。
也可以是，所述第2保持部还具有接触肋，该接触肋呈同心圆状且环状设于所述主体部的比所述非接触肋靠内侧的位置，并且高度与所述销的高度相同，所述第2保持部能够被设定为在所述接触肋的内侧的吸引区域和所述接触肋的外侧的吸引区域中的每一个区域中对第2基板进行真空吸引，在所述第2保持工序中，在所述内侧的吸引区域处吸附保持第2基板，之后，在所述外侧的吸引区域处吸附保持第2基板。
也可以是，在所述第2保持工序中，自形成于所述主体部的设有所述多个非接触肋的区域的吸引口对第2基板的外周部进行真空吸引。
也可以是，所述主体部被划分为呈同心圆状的多个销区域，在所述多个销区域中，内侧的销区域中的所述多个销的间隔小于外侧的销区域中的所述多个销的间隔，在所述接合工序中，对第1基板的中心部和第2基板的所述内侧的销区域进行按压而使第1基板的中心部和第2基板的所述内侧的销区域相抵接，之后，停止利用所述第1保持部对第1基板进行真空吸引，自第1基板的中心部朝向外周部去将第1基板和第2基板依次接合。
也可以是，在所述接合工序中，一边利用设于所述第2保持部的温度调节机构来对第2基板的温度进行调节，一边将第1基板和第2基板接合。另外，也可以是，所述温度调节机构具有用于对第2基板的外周部进行温度调节的第1温度调节部和用于对第2基板的外周部内侧的中央部进行温度调节的第2温度调节部，在所述接合工序中，使所述第1温度调节部的设定温度高于所述第2温度调节部的设定温度。
也可以是，所述第1保持部具有：其他主体部，其用于对第1基板进行真空吸引；多个其他销，其设于所述其他主体部且与第1基板的背面相接触；以及多个其他非接触肋，其呈同心圆状且环状设于所述其他主体部的外周部，并且高度比所述其他销的高度低，在相邻的所述其他非接触肋之间设有所述多个其他销，在所述第1保持工序中，利用所述第1保持部自第1基板的中心部朝向外周部去对第1基板依次进行真空吸引而保持该第1基板。
发明的效果
采用本发明，通过在将基板彼此接合时适当地保持基板，能够抑制重合基板的铅垂方向上的变形并抑制重合基板产生空隙，从而能够适当地进行该基板彼此的接合处理。
附图说明
图1是表示本实施方式的接合系统的概略结构的平面图。
图2是表示本实施方式的接合系统的内部概略结构的侧视图。
图3是表示上晶圆和下晶圆的概略结构的侧视图。
图4是表示接合装置的概略结构的横剖视图。
图5是表示接合装置的概略结构的纵剖视图。
图6是表示上吸盘和下吸盘的概略结构的纵剖视图。
图7是从下方看上吸盘的平面图。
图8是从上方看下吸盘的平面图。
图9是将下吸盘的一部分放大了的说明图。
图10是表示下晶圆的外周部被吸附保持的情形的说明图。
图11是在比较例中将下吸盘的外周部放大了的说明图。
图12是表示晶圆接合处理的主要工序的流程图。
图13是表示在第1吸引区域处吸附保持下晶圆的情形的说明图。
图14是表示在第1吸引区域～第5吸引区域处吸附保持下晶圆的情形的说明图。
图15是表示对上晶圆的中心部和下晶圆的中心部进行按压而使两者相抵接的情形的说明图。
图16是表示使上晶圆依次抵接于下晶圆的情形的说明图。
图17是表示使上晶圆的表面和下晶圆的表面相抵接了的情形的说明图。
图18是表示将上晶圆和下晶圆接合了的情形的说明图。
图19是表示其他实施方式中的下吸盘的概略结构的纵剖视图。
图20是其他实施方式中的下吸盘的平面图。
图21是其他实施方式中的下吸盘的平面图。
图22是表示其他实施方式中的下吸盘的概略结构的纵剖视图。
图23是表示其他实施方式中的下吸盘的概略结构的纵剖视图。
图24是表示其他实施方式中的下吸盘的概略结构的纵剖视图。
具体实施方式
以下，说明本发明的实施方式。图1是表示本实施方式的接合系统1的概略结构的平面图。图2是表示接合系统1的内部概略结构的侧视图。
在接合系统1中，如图3所示那样例如将两张作为基板的晶圆WU、WL接合。下面，将配置于上侧的晶圆称为作为第1基板的“上晶圆WU”，将配置于下侧的晶圆称为作为第2基板的“下晶圆WL”。并且，将上晶圆WU的要被接合的接合面称为“表面WU1”，将与该表面WU1相反的那一侧的面称为“背面WU2”。同样，将下晶圆WL的要被接合的接合面称为“表面WL1”，将与该表面WL1相反的那一侧的面称为“背面WL2”。并且，在接合系统1中，将上晶圆WU与下晶圆WL接合，从而形成作为重合基板的重合晶圆WT。
如图1所示，接合系统1例如具有将输入输出站2与处理站3连接成一体而成的结构，该输入输出站2供在其与外部之间输入输出盒CU、CL、CT，该盒CU、CL、CT分别能够容纳多张晶圆WU、多张晶圆WL、多张重合晶圆WT，该处理站3包括用于对晶圆WU、WL、重合晶圆WT实施规定的处理的各种处理装置。
在输入输出站2中设有盒载置台10。在盒载置台10上设有多个、例如4个盒载置板11。盒载置板11以在水平方向的X方向(图1中的上下方向)上排列成一列的方式配置。在相对于接合系统1的外部输入输出盒CU、CL、CT时，能够将盒CU、CL、CT载置在这些盒载置板11上。如此，输入输出站2构成为能够保有多张上晶圆WU、多张下晶圆WL、多张重合晶圆WT。另外，盒载置板11的个数不限定于本实施方式，而是能够任意地决定。另外，也可以将其中的一个盒用于回收异常晶圆。即，为这样的盒：能够将由于各种原因在上晶圆WU与下晶圆WL接合中产生异常的晶圆与其他的正常的重合晶圆WT相分离。在本实施方式中，将多个盒CT之中的1个盒CT用于回收异常晶圆，将其他的盒CT用于容纳正常的重合晶圆WT。
在输入输出站2中，与盒载置台10相邻地设有晶圆输送部20。在晶圆输送部20中设有能够在沿X方向延伸的输送路径21上移动的晶圆输送装置22。晶圆输送装置22也能够在铅垂方向和绕铅垂轴线的方向(θ方向)上移动，能够在各盒载置板11上的盒CU、CL、CT与后述的处理站3的第3处理区G3的传送装置50、51之间输送晶圆WU、WL、重合晶圆WT。
在处理站3中设有具有各种装置的多个、例如3个处理区G1、G2、G3。例如，在处理站3的正面侧(图1的X方向的负方向侧)设有第1处理区G1，在处理站3的背面侧(图1的X方向的正方向侧)设有第2处理区G2。并且，在处理站3的靠输入输出站2的那一侧(图1的Y方向的负方向侧)设有第3处理区G3。
例如，在第1处理区G1中配置有用于对晶圆WU的表面WU1、晶圆WL的表面WL1进行改性的表面改性装置30。在表面改性装置30中，在例如减压气氛下，对作为处理气体的氧气或氮气进行激励而使其等离子体化、离子化。向表面WU1、WL1照射该氧离子或氮离子而对表面WU1、WL1进行等离子体处理，从而对表面WU1、WL1进行改性。
例如，在第2处理区G2中从输入输出站2侧起沿水平方向的Y方向按照表面亲水化装置40、接合装置41的顺序排列而配置有亲水化装置40、接合装置41，该亲水化装置40利用例如纯水来使晶圆WU的表面WU1、晶圆WL的表面WL1亲水化并对该表面WU1、WL1进行清洗，该接合装置41用于将晶圆WU、WL接合。
在表面亲水化装置40中，一边使由例如旋转吸盘保持的晶圆WU、WL旋转，一边向该晶圆WU、WL上供给纯水。于是，供给过来的纯水在晶圆WU、WL的表面WU1、WL1上扩散而使表面WU1、WL1亲水化。此外，在后面叙述接合装置41的结构。
例如，如图2所示，在第3处理区G3中从下方分两层依次设有晶圆WU、WL、重合晶圆WT的传送装置50、51。
如图1所示，在由第1处理区G1～第3处理区G3围成的区域中形成有晶圆输送区域60。在晶圆输送区域60中例如配置有晶圆输送装置61。
晶圆输送装置61例如具有能够在铅垂方向上、水平方向(Y方向、X方向)上和在绕铅垂轴线的方向上移动的输送臂。晶圆输送装置61在晶圆输送区域60内移动，能够将晶圆WU、WL、重合晶圆WT输送到周围的第1处理区G1、第2处理区G2和第3处理区G3内的规定的装置中。
如图1所示，在以上的接合系统1中设有控制装置70。控制装置70例如是计算机，其具有程序存储部(未图示)。在程序存储部中存储有程序，该程序用于对接合系统1中的晶圆WU、WL、重合晶圆WT的处理进行控制。并且，在程序存储部中还存储有用于对所述各种处理装置、输送装置等的驱动系统的动作进行控制以实现在接合系统1中的后述的晶圆接合处理的程序。另外，所述程序存储于例如计算机可读取的硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、光磁盘(MO)、存储卡等计算机可读取的存储介质H中，并且所述程序也可以从该存储介质H安装到控制装置70中。
接着，说明所述接合装置41的结构。如图4所示，接合装置41具有能够使内部密闭的处理容器100。在处理容器100的靠晶圆输送区域60侧的侧面形成有晶圆WU、WL、重合晶圆WT的输入输出口101，在该输入输出口101上设有开闭器102。
处理容器100的内部被内壁103划分成输送区域T1与处理区域T2。所述输入输出口101形成于处理容器100的侧面的处于输送区域T1的部分。并且，在内壁103上也形成有晶圆WU、WL、重合晶圆WT的输出输出口104。
在输送区域T1的X方向的正方向侧设有用于暂时对晶圆WU、WL、重合晶圆WT进行载置的传送装置110。传送装置110例如形成为两层并能够同时载置晶圆WU、WL、重合晶圆WT中的任意两张晶圆。
在输送区域T1中设有晶圆输送机构111。如图4和图5所示，晶圆输送机构111例如具有能够在铅垂方向上、水平方向(Y方向、X方向)上和在绕铅垂轴线的方向上移动的输送臂。于是，晶圆输送机构111能够在输送区域T1内或在输送区域T1与处理区域T2之间输送晶圆WU、WL、重合晶圆WT。
在输送区域T1的X方向的负方向侧设有用于对晶圆WU、WL的水平方向上的朝向进行调节的位置调节机构120。位置调节机构120包括：基座121，其具有保持部(未图示)，该保持部用于保持晶圆WU、WL并使晶圆WU、WL旋转；检测部122，其用于检测晶圆WU、WL的槽口部的位置。并且，在位置调节机构120中，通过一边使由基座121保持的晶圆WU、WL旋转一边利用检测部122来检测晶圆WU、WL的槽口部的位置，从而调节该槽口部的位置而调节晶圆WU、WL的水平方向上的朝向。此外，在基座121上保持晶圆WU、WL的方式并未特别限定，能够使用例如销吸盘方式、旋转吸盘方式等各种方式。
另外，在输送区域T1中设有翻转机构130，该翻转机构130用于使上晶圆WU的表面和背面翻转。翻转机构130具有用于保持上晶圆WU的保持臂131。保持臂131沿水平方向(Y方向)延伸。另外，在保持臂131上的例如4个部位设有用于保持上晶圆WU的保持构件132。
保持臂131被具有例如马达等的驱动部133支承。保持臂131利用该驱动部133能够绕水平轴线转动。另外，保持臂131能够以驱动部133为中心转动并能够在水平方向(Y方向)上移动。在驱动部133的下方设有另一驱动部(未图示)，该另一驱动部具有例如马达等。驱动部133能够利用该另一驱动部沿在铅垂方向上延伸的支承柱134在铅垂方向上移动。如此，由保持构件132保持的上晶圆WU能够利用驱动部133绕水平轴线转动并在铅垂方向及水平方向上移动。另外，由保持构件132保持的上晶圆WU能够以驱动部133为中心转动并在位置调节机构120与后述的上吸盘140之间移动。
在处理区域T2中设有作为第1保持部的上吸盘140和作为第2保持部的下吸盘141，该上吸盘140利用下表面来吸附保持上晶圆WU，该下吸盘141利用上表面来载置并吸附保持下晶圆WL。下吸盘141设置在上吸盘140的下方并构成为能够与上吸盘140相对配置。即，由上吸盘140保持的上晶圆WU和由下吸盘141保持的下晶圆WL能够相对地配置。
上吸盘140支承于被设置在该上吸盘140的上方的上吸盘支承部150。上吸盘支承部150设置于处理容器100的顶面。即，上吸盘140经由上吸盘支承部150固定地设置于处理容器100。
在上吸盘支承部150上设有上部拍摄部151，该上部拍摄部151用于对由下吸盘141保持的下晶圆WL的表面WL1进行拍摄。即，上部拍摄部151以与上吸盘140相邻的方式设置。作为上部拍摄部151，能够使用例如CCD照相机。
下吸盘141支承于被设置在该下吸盘141的下方的第1下吸盘移动部160。第1下吸盘移动部160如后述那样构成为使下吸盘141沿水平方向(Y方向)移动。另外，第1下吸盘移动部160构成为能够使下吸盘141沿铅垂方向移动且能够绕铅垂轴线旋转。
在第1下吸盘移动部160上设有下部拍摄部161，该下部拍摄部161用于对由上吸盘140保持的上晶圆WU的表面WU1进行拍摄。即，下部拍摄部161以与下吸盘141相邻的方式设置。作为下部拍摄部161，能够使用例如CCD照相机。
第1下吸盘移动部160安装于在水平方向(Y方向)上延伸的一对导轨162、162，该一对导轨162、162设于该第1下吸盘移动部160的下表面侧。于是，第1下吸盘移动部160构成为能够沿着导轨162移动。
一对导轨162、162配置于第2下吸盘移动部163。第2下吸盘移动部163安装于在水平方向(X方向)上延伸的一对导轨164、164，该一对导轨164、164设于该第2下吸盘移动部163的下表面侧。于是，第2下吸盘移动部163构成为能够沿着导轨164移动、即构成为使下吸盘141沿水平方向(X方向)移动。此外，一对导轨164、164配置于被设置在处理容器100的底面的载置台165上。
接下来，说明接合装置41的上吸盘140和下吸盘141的详细结构。
如图6和图7所示，上吸盘140采用销吸盘方式。上吸盘140具有主体部170，该主体部170具有在俯视时至少大于上晶圆WU的直径的直径。在主体部170的下表面设有与上晶圆WU的背面WU2相接触的多个销171。另外，在主体部170的下表面的位于多个销171的外侧的部位设有环状的肋172。肋172以支承至少上晶圆WU的背面WU2的外缘部的方式支承该背面WU2的外周部。
并且，在主体部170的下表面的位于肋172的内侧的部位设有其他的肋173。肋173以与肋172呈同心圆状的方式设置为环状。并且，肋172的内侧的区域174(以下，有时称作吸引区域174。)被划分为肋173的内侧的第1吸引区域174a和肋173的外侧的第2吸引区域174b。
在主体部170的下表面的第1吸引区域174a中形成有第1吸引口175a，该第1吸引口175a用于对上晶圆WU进行真空吸引。第1吸引口175a形成于例如第1吸引区域174a中的两个部位。第1吸引口175a与设于主体部170的内部的第1吸引管176a相连接。并且，第1吸引管176a经由接头与第1真空泵177a相连接。
另外，在主体部170的下表面的第2吸引区域174b中形成有第2吸引口175b，该第2吸引口175b用于对上晶圆WU进行真空吸引。第2吸引口175b形成于例如第2吸引区域174b中的两个部位。第2吸引口175b与设于主体部170的内部的第2吸引管176b相连接。并且，第2吸引管176b经由接头与第2真空泵177b相连接。
如上所述，上吸盘140构成为能够在第1吸引区域174a和第2吸引区域174b中的每一个区域中对上晶圆WU进行真空吸引。此外，吸引口175a、175b的配置并不限定于本实施方式，而能够任意地进行设定。
并且，分别自吸引口175a、175b对被上晶圆WU、主体部170以及肋172包围而形成的吸引区域174a、174b进行抽真空，从而对吸引区域174a、174b进行减压。此时，由于吸引区域174a、174b的外部的气氛为大气压，因此，上晶圆WU与减压的量相对应地被大气压向吸引区域174a、174b侧按压，从而将上晶圆WU吸附保持于上吸盘140。
在该情况下，由于肋172支承上晶圆WU的背面WU2的外周部，因此，能在直到上晶圆WU的外周部为止的范围内对上晶圆WU适当地进行真空吸引。因此，能够将上晶圆WU的整个面吸附保持于上吸盘140而减小该上晶圆WU的平面度，从而能够使上晶圆WU平坦。
并且，由于多个销171的高度均一，因此，能够进一步减小上吸盘140的下表面的平面度。如此使上吸盘140的下表面平坦(减小下表面的平面度)，能够抑制由上吸盘140保持的上晶圆WU的铅垂方向上的变形。
另外，由于上晶圆WU的背面WU2支承于多个销171，因此，在解除上吸盘140对上晶圆WU进行的真空吸引时，该上晶圆WU容易自上吸盘140剥下。
在上吸盘140的主体部170的中心部形成有沿厚度方向贯穿该主体部170的通孔178。该主体部170的中心部与吸附保持于上吸盘140的上晶圆WU的中心部相对应。并且，后述的推动构件180的驱动器部181的顶端部插入到通孔178中。
在上吸盘140的上表面设有用于对上晶圆WU的中心部进行按压的推动构件180。推动构件180具有驱动器部181和缸部182。
驱动器部181利用自电－气调压阀(未图示)供给的空气在恒定方向上产生恒定的压力，其不管压力的作用点的位置如何均能够恒定地产生该压力。并且，能够利用来自电－气调压阀的空气使驱动器部181与上晶圆WU的中心部相抵接而对施加于该上晶圆WU的中心部的按压负载进行控制。另外，利用来自电－气调压阀的空气将驱动器部181的顶端部插入到通孔178中而使其能够沿铅垂方向升降。
驱动器部181支承于缸部182。缸部182能够利用例如内置有马达的驱动部来使驱动器部181沿铅垂方向移动。
如上所述，推动构件180利用驱动器部181来控制按压负载并利用缸部182来对驱动器部181的移动进行控制。于是，在后述的晶圆WU、WL的接合时，推动构件180能够使上晶圆WU的中心部和下晶圆WL的中心部相抵接并进行按压。
如图6、图8以及图9所示，与上吸盘140同样地，下吸盘141采用销吸盘方式。下吸盘141具有主体部190，该主体部190具有在俯视时至少大于下晶圆WL的直径的直径。在主体部190的上表面设有与下晶圆WL的背面WL2相接触的多个销191。
在主体部190的上表面设有环状的肋192～肋196。这些肋192～肋196被设置为与主体部190呈同心圆状且自主体部190的中心部朝向外周部去按照肋192、肋193、肋194、肋195、肋196的顺序配置。设于主体部190的中心部的肋192(以下，有时称作接触肋192。)具有与销191的高度相同的高度且与下晶圆WL的背面WL2相接触。设于主体部190的外周部的肋193～肋196(以下，有时称作非接触肋193～肋196。)具有比销191的高度低的高度且不与下晶圆WL的背面WL2相接触。并且，在相邻的肋192～肋196之间设有多个销191。此外，非接触肋的数量并不限于本实施方式，而能够任意地进行设定。
在主体部190的上表面上的位于肋196的内侧的区域197(以下，有时称作吸引区域197。)被肋192～肋196划分。即，吸引区域197被划分为：位于接触肋192的内侧的第1吸引区域197a、位于接触肋192与非接触肋193之间的第2吸引区域197b、位于非接触肋193、194之间的第3吸引区域197c、位于非接触肋194、195之间的第4吸引区域197d、以及位于非接触肋195、196之间的第5吸引区域197e。
在主体部190的上表面的第1吸引区域197a中形成有第1吸引口198a，该第1吸引口198a用于对下晶圆WL进行真空吸引。第1吸引口198a形成于例如第1吸引区域197a中的两个部位。第1吸引口198a与设于主体部190的内部的第1吸引管199a相连接。并且，第1吸引管199a经由接头与第1真空泵200a相连接。
另外，在主体部190的上表面的吸引区域197b～吸引区域197e中形成有第2吸引口198b，该第2吸引口198b用于对下晶圆WL进行真空吸引。第2吸引口198b形成于例如第2吸引区域197b中的两个部位。第2吸引口198b与设于主体部190的内部的第2吸引管199b相连接。并且，第2吸引管199b经由接头与第2真空泵200b相连接。
此外，吸引口198a、198b的配置并不限定于本实施方式，而能够任意地进行设定。例如第2吸引口198b共用地设于吸引区域197b～吸引区域197e，但也可以针对各吸引区域197b～吸引区域197e分别设置吸引口。在后面叙述如此针对吸引区域197b～吸引区域197e设置了吸引口的实施方式。
并且，自吸引口198a、198b对吸引区域197a～吸引区域197e进行抽真空，从而对该吸引区域197a～吸引区域197e进行减压。此时，由于吸引区域197a～吸引区域197e的外部的气氛为大气压，因此，下晶圆WL与减压的量相对应地被大气压向吸引区域197a～吸引区域197e侧按压，从而将下晶圆WL吸附保持于下吸盘141。
此处，详细说明在吸引区域197c～吸引区域197e中对下晶圆WL的外周部进行的保持。
由于吸引区域197c～吸引区域197e被非接触肋193～非接触肋196划分开，因此，当开始自第2吸引口198b进行抽真空时，自该第2吸引口198b起按顺序、即按照吸引区域197c、吸引区域197d、吸引区域197e的顺序对吸引区域197c、吸引区域197d、吸引区域197e进行抽真空。于是，如图10所示，下晶圆WL自其内侧朝向外侧去被依次吸附保持。因此，例如，即使在通常状态下下晶圆WL的外周部向铅垂上方翘曲，下吸盘141也能在直到下晶圆WL的外周部为止的范围内适当地保持下晶圆WL。
另外，在吸引区域197c～吸引区域197e中，利用所谓的静压密封来对下晶圆WL进行吸附保持。在自第2吸引口198b对下晶圆WL进行真空吸引时，与没有设置该非接触肋193～非接触肋196的部位(销区域)相比，在设有非接触肋193～非接触肋196的部位(肋区域)中，使被吸引的空气的流速变大。于是，相比下晶圆WL的中心部，能够以更强的力来对下晶圆WL的外周部适当地进行真空吸引。
图11示出了与本实施方式做比较的比较例。例如在主体部190的外周的肋R与下晶圆WL的背面WL2相接触且肋R配置于比晶圆WL的背面WL2的外缘部靠内侧的位置的情况下，当利用下吸盘141来吸附保持下晶圆WL时，下晶圆WL的外周部会以肋R为起点向铅垂上方翘曲。
与此相对，在本实施方式中，如上所述，在吸引区域197c～吸引区域197e中，能在直到下晶圆WL的外周部为止的范围内对下晶圆WL适当地进行真空吸引，因此，能够将下晶圆WL的整个面吸附保持于下吸盘141而减小该下晶圆WL的平面度，从而能够使下晶圆WL平坦。
并且，由于多个销191的高度均一，因此，能够进一步减小下吸盘141的上表面的平面度。因而，还能够进一步减小由该下吸盘141保持的下晶圆WL的平面度，从而能够抑制下晶圆WL的铅垂方向上的变形。
另外，由于下晶圆WL的背面WL2支承于多个销191，因此，在解除下吸盘141对下晶圆WL进行的真空吸引时，该下晶圆WL容易自下吸盘141剥下。
如图8所示，在下吸盘141的主体部190的中心部附近的例如3个部位形成有沿厚度方向贯该主体部190的通孔201。并且，设于第1下吸盘移动部160的下方的升降销插入到通孔201中。
在主体部190的外周部设有引导构件202，该引导构件202用于防止晶圆WU、WL、重合晶圆WT自下吸盘141飞出或滑落。引导构件202等间隔地设置在主体部190的外周部的多个部位、例如4个部位。
此外，利用所述控制部70来控制接合装置41的各部分的动作。
接下来，说明使用如上构成的接合系统1来进行的晶圆WU、WL的接合处理方法。图12是表示该晶圆接合处理的主要工序的例子的流程图。
首先，将容纳了多张上晶圆WU的盒CU、容纳了多张下晶圆WL的盒CL及空的盒CT载置于输入输出站2的规定的盒载置板11。之后，利用晶圆输送装置22将盒CU内的上晶圆WU取出，并将上晶圆WU输送到处理站3的第3处理区G3的传送装置50。
接着，利用晶圆输送装置61将上晶圆WU输送到第1处理区G1的表面改性装置30。在表面改性装置30中，在规定的减压气氛下，对作为处理气体的氧气或氮气进行激励而使其等离子体化、离子化。向上晶圆WU的表面WU1照射该氧离子或氮离子而对该表面WU1进行等离子体处理。于是，上晶圆WU的表面WU1被改性(图12的工序S1)。
接着，利用晶圆输送装置61将上晶圆WU输送到第2处理区G2的表面亲水化装置40。在表面亲水化装置40中，一边使由旋转吸盘保持的上晶圆WU旋转，一边向该上晶圆WU上供给纯水。于是，供给过来的纯水在上晶圆WU的表面WU1上扩散，羟基(硅烷醇基)附着于上晶圆WU的在表面改性装置30中被改性了的表面WU1上而使该表面WU1亲水化。另外，利用该纯水来清洗上晶圆WU的表面WU1(图12的工序S2)。
接着，利用晶圆输送装置61将上晶圆WU输送到第2处理区G2的接合装置41。输入到接合装置41的上晶圆WU经由传送装置110而被晶圆输送机构111输送到位置调节机构120。然后，利用位置调节机构120来调节上晶圆WU的水平方向上的朝向(图12的工序S3)。
之后，将上晶圆WU从位置调节机构120交接到翻转机构130的保持臂131。接着，在输送区域T1中，通过使保持臂131翻转来使上晶圆WU的表面和背面翻转(图12的工序S4)。即，使上晶圆WU的表面WU1朝向下方。
之后，使翻转机构130的保持臂131以驱动部133为中心进行转动而移动到上吸盘140的下方。然后，将上晶圆WU自翻转机构130交接到上吸盘140。由上吸盘140吸附保持上晶圆WU的背面WU2(图12的工序S5)。具体而言，使真空泵177a、177b工作，在吸引区域174a、174b中经由吸引口175a、175b对上晶圆WU进行真空吸引，从而将上晶圆WU吸附保持于上吸盘140。
在对上晶圆WU进行所述的工序S1～工序S5的处理的期间，接着该上晶圆WU进行下晶圆WL的处理。首先，利用晶圆输送装置22将盒CL内的下晶圆WL取出，并将下晶圆WL输送到处理站3的传送装置50。
接着，利用晶圆输送装置61将下晶圆WL输送到表面改性装置30，对下晶圆WL的表面WL1进行改性(图12的工序S6)。此外，在工序S6中的下晶圆WL的表面WL1的改性与所述工序S1相同。
之后，利用晶圆输送装置61将下晶圆WL输送到表面亲水化装置40，使下晶圆WL的表面WL1亲水化并清洗该表面WL1(图12的工序S7)。此外，在工序S7中的下晶圆WL的表面WL1的亲水化和清洗与所述工序S2相同。
之后，利用晶圆输送装置61将下晶圆WL输送到接合装置41。输入到接合装置41的下晶圆WL经由传送装置110而被晶圆输送机构111输送到位置调节机构120。然后，利用位置调节机构120来调节下晶圆WL的水平方向上的朝向(图12的工序S8)。
之后，利用晶圆输送机构111将下晶圆WL输送到下吸盘141，并将下晶圆WL的背面WL2吸附保持于下吸盘141(图12的工序S9)。此外，在本实施方式中，如图13所示，被下吸盘141吸附保持之前的下晶圆WL的外周部向铅垂上方翘曲。
在工序S9中，首先，使第1真空泵200a工作，从而如图13所示那样在第1吸引区域197a中自第1吸引口198a对下晶圆WL进行真空吸引。于是，将下晶圆WL的水平方向上的位置固定。
之后，在使第1真空泵200a工作的状态下，进一步使第2真空泵200b工作，从而如图14所示那样在吸引区域197a～吸引区域197e中自吸引口198a、198b对下晶圆WL进行真空吸引。此时，当开始自第2吸引口198b进行抽真空时，自该第2吸引口198b起按顺序、即按照吸引区域197c、吸引区域197d、吸引区域197e的顺序对吸引区域197c、吸引区域197d、吸引区域197e进行抽真空，如图10所示，下晶圆WL自其内侧朝向外侧去被依次吸附保持。因此，例如，即使在通常状态下下晶圆WL的外周部向铅垂上方翘曲，下吸盘141也能在直到下晶圆WL的外周部为止的范围内适当地保持下晶圆WL。如此，将下晶圆WL的整个面吸附保持于下吸盘141。
接着，对由上吸盘140保持的上晶圆WU和由下吸盘141保持的下晶圆WL的水平方向上的位置进行调节。具体而言，利用第1下吸盘移动部160和第2下吸盘移动部163使下吸盘141沿水平方向(X方向和Y方向)移动，使用上部拍摄部151对下晶圆WL的表面WL1上的预先确定的基准点依次进行拍摄。同时，使用下部拍摄部161对上晶圆WU的表面WU1上的预先确定的基准点依次进行拍摄。将所拍摄到的图像输出到控制部70。在控制部70中，根据由上部拍摄部151拍摄到的图像和由下部拍摄部161拍摄到的图像，利用第1下吸盘移动部160和第2下吸盘移动部163来使下吸盘141移动到使上晶圆WU的基准点和下晶圆WL的基准点分别一致那样的位置。如此，能够对上晶圆WU和下晶圆WL的水平方向位置进行调节(图12的工序S10)。
之后，利用第1下吸盘移动部160使下吸盘141向铅垂上方移动而对上吸盘140和下吸盘141的铅垂方向位置进行调节，从而对由该上吸盘140保持的上晶圆WU和由下吸盘141保持的下晶圆WL的铅垂方向位置进行调节(图12的工序S11)。
接下来，对由上吸盘140保持的上晶圆WU和由下吸盘141保持的下晶圆WL进行接合处理。
首先，如图15所示，利用推动构件180的缸部182使驱动器部181下降。于是，随着该驱动器部181的下降，上晶圆WU的中心部被按压而下降。此时，利用自电－气调压阀供给的空气对驱动器部181施加规定的按压负载。然后，利用推动构件180使上晶圆WU的中心部和下晶圆WL的中心部相抵接并对上晶圆WU的中心部和下晶圆WL的中心部进行按压(图12的工序S12)。此时，使第1真空泵177a停止工作而停止自第1吸引区域174a中的第1吸引口175a对上晶圆WU进行的真空吸引，并且，在使第2真空泵177b工作的状态下自第2吸引口175b对第2吸引区域174b进行抽真空。并且，在利用推动构件180按压上晶圆WU的中心部时，也能够利用上吸盘140来保持上晶圆WU的外周部。
于是，使被按压了的上晶圆WU的中心部与下晶圆WL的中心部之间开始接合(图12中的粗线部)。即，由于上晶圆WU的表面WU1和下晶圆WL的表面WL1分别在工序S1、S6中被改性，因此，首先，在表面WU1、WL1之间产生范德华力(分子间力)而将该表面WU1、WL1彼此接合。之后，由于上晶圆WU的表面WU1与下晶圆WL的表面WL1分别在工序S2、S7中被亲水化，因此，在表面WU1、WL1之间的亲水基产生氢键结合(分子间力)，将表面WU1、WL1彼此牢固地接合。
之后，如图16所示，在利用推动构件180按压了上晶圆WU的中心部和下晶圆WL的中心部的状态下，使第2真空泵177b停止工作而停止自第2吸引区域174b中的第2吸引管176b对上晶圆WU进行的真空吸引。于是，上晶圆WU下落到下晶圆WL上。此时，由于上晶圆WU的背面WU2支承于多个销171，因此，在解除上吸盘140对上晶圆WU进行的真空吸引时，该上晶圆WU容易自上吸盘140剥下。于是，上晶圆WU依次下落到下晶圆WL上而与下晶圆WL相抵接，基于所述表面WU1、WL1之间的范德华力和氢键结合的接合依次扩展。这样，如图17所示，使上晶圆WU的表面WU1与下晶圆WL的表面WL1在整个面上抵接，从而使上晶圆WU和下晶圆WL接合(图12的工序S13)。
在该工序S13中，例如在下晶圆WL的外周部向铅垂上方翘曲的情况下，上晶圆WU的外周部与下晶圆WL的外周部之间的距离变小。于是，在上晶圆WU下落到下晶圆WL上时，在使晶圆WU、WL之间的空气未向外部完全排出而使晶圆WU、WL之间的空气流出之前，在上晶圆WU和下晶圆WL的外周部存在上晶圆WU抵接于下晶圆WL的情况。在该情况下，有可能使接合而成的重合晶圆WT产生空隙。
对于这点，在本实施方式中，如所述图14所示，利用下吸盘141来吸附保持下晶圆WL的整个面，下晶圆WL在直到其外周部为止的范围内成为平坦。并且，同样地，在上吸盘140处也吸附保持上晶圆WU的整个面，上晶圆WU在直到其外周部为止的范围内成为平坦。因而，能够使晶圆WU、WL之间的空气向外部流出而抑制重合晶圆WT产生空隙。
之后，如图18所示，使推动构件180的驱动器部181上升到上吸盘140。另外，使真空泵200a、200b停止工作而停止在吸引区域197处对下晶圆WL进行的真空吸引，从而停止利用下吸盘141来吸附保持下晶圆WL。此时，由于下晶圆WL的背面WL2支承于多个销191，因此，在解除下吸盘141对下晶圆WL进行的真空吸引时，该下晶圆WL容易自下吸盘141剥下。
利用晶圆输送装置61将由上晶圆WU与下晶圆WL接合而成的重合晶圆WT输送到传送装置51，然后利用输入输出站2的晶圆输送装置22将重合晶圆WT输送到规定的盒载置板11的盒CT。如此，完成一系列的晶圆WU、WL的接合处理。
采用以上的实施方式，在主体部190的外周部设有多个非接触肋193～196，在相邻的非接触肋193～非接触肋196之间设有多个销191。因此，在工序S9中，通过朝向主体部190的外周部去在吸引区域197c～吸引区域197e处对下晶圆WL依次进行真空吸引，能够利用下吸盘141来依次吸附保持下晶圆WL。因而，即使下晶圆WL翘曲，下吸盘141也能够在直到该下晶圆WL的外周部为止的范围内适当地保持该下晶圆WL，从而能够抑制接合而成的重合晶圆WT的铅垂方向上的变形。
并且，在吸引区域197c～吸引区域197e中，采用了所谓的静压密封方式。于是，如上所述，由于下吸盘141能够以较强的力来对下晶圆WL的外周部进行真空吸引，因此能够适当地保持该外周部。另外，由于非接触肋193～非接触肋196不与下晶圆WL的背面WL2相接触，因此能够使下吸盘141的外周部的与下晶圆WL接触的接触面积较小，从而能够抑制在该下吸盘141的外周部的上表面存在微粒。于是，下吸盘141能够使下晶圆WL在直到其外周部为止的范围内保持平坦。因而，在工序S13中，在使晶圆WU、WL彼此相抵接时，能够使晶圆WU、WL之间的空气向外部流出而抑制重合晶圆WT产生空隙。
如上所述，采用本实施方式，能够抑制重合晶圆WT的铅垂方向上的变形并抑制重合晶圆WT产生空隙，从而能够适当地进行晶圆WU、WL彼此的接合处理。
另外，由于下吸盘141被接触肋192划分为第1吸引区域197a和位于第1吸引区域197a的外侧的吸引区域197b～吸引区域197e，因此，在工序S9中，能够利用下吸盘141以两个阶段来保持下晶圆WL。即，首先，由于在第1吸引区域197a中对下晶圆WL进行真空吸引而将该下晶圆WL的水平方向上的位置固定，因此，之后，在在吸引区域197a～吸引区域197e中对下晶圆WL进行真空吸引时，该下晶圆WL的水平方向上的位置不会发生偏移。因而，能够将下晶圆WL吸附保持于下吸盘141的适当的位置。
此外，上晶圆WU和下晶圆WL可以是器件晶圆和支承晶圆中的任意一种晶圆。器件晶圆是成为产品的半导体晶圆，例如在器件晶圆的表面上形成有具有多个电子回路等的器件。另外，支承晶圆是用于支承器件晶圆的晶圆，在支承晶圆的表面上没有形成器件。并且，还能够将本发明应用于器件晶圆和支承晶圆的接合处理以及器件晶圆彼此的接合处理中的任意一种接合处理。但是，在要将器件晶圆彼此接合的情况下，为了使接合后的重合晶圆WT作为产品而适当地发挥功能，需要使上晶圆WU的电子回路和下晶圆WL的电子回路适当地相对应。因此，如所述那样对上晶圆WU与下晶圆WL的水平方向上的位置进行调节的做法对器件晶圆彼此的接合处理尤其有用。
另外，在本实施方式的接合系统1中，除了包括接合装置41之外，还包括用于对晶圆WU、WL的表面WU1、WL1进行改性的表面改性装置30、用于使表面WU1、WL1亲水化并对该表面WU1、WL1进行清洗的表面亲水化装置40，因此，能够在一系统内高效地进行晶圆WU、WL的接合。因而，能够进一步提高晶圆接合处理的生产率。
接下来，说明以上的实施方式的接合装置41中的下吸盘141的其他实施方式。
如图19和图20所示，也可以是，根据销191的配置的疏密而将下吸盘141的主体部190划分为第1销区域300和第2销区域301。第1销区域300呈圆形形状设于主体部190的中心部。第2销区域301以与该第1销区域300呈同心圆状的方式呈环状设于第1销区域300的外侧。并且，设于第1销区域300的销191的间隔小于设于第2销区域301的销191的间隔。
如上所述，在工序S12中，利用推动构件180来对上晶圆WU的中心部和下晶圆WL的中心部(第1销区域300)进行按压。于是，在该按压负载的作用下，下晶圆WL的中心部有可能向铅垂下方变形。因此，通过如图19所示那样减小第1销区域300中的销191的间隔，能够抑制该下晶圆WL的中心部的铅垂方向上的变形。
另外，如图21所示，也可以是，根据销191的配置的疏密而将下吸盘141的主体部190划分为第1销区域310、第2销区域311、以及第3销区域312这3个销区域。第1销区域310、第2销区域311、第3销区域312呈同心圆状自中心部朝向外周部去按照第1销区域310、第2销区域311、第3销区域312的顺序配置。并且，设于第1销区域310的销191的间隔小于设于第2销区域311的销191的间隔。并且，设于第2销区域311的销191的间隔小于设于第3销区域312的销191的间隔。通过如此自中心部朝向外周部去使销191的间隔台阶式地变大，能够使支承于下吸盘141的下晶圆WL的接触面积平缓地变动而抑制下晶圆WL的中心部的铅垂方向上的变形，从而能够利用下吸盘141更适当地保持下晶圆WL。此外，销区域的数量并不限于本实施方式，而能够任意地进行设定。所划分的销区域的数量越多，越能够更显著得到所述效果。
另外，如图22所示，下吸盘141也可以具有用于对由该下吸盘141保持的下晶圆WL的温度进行调节的温度调节机构320。温度调节机构320内置在例如主体部190内。另外，作为温度调节机构320而使用例如加热器。在该情况下，利用温度调节机构320将下晶圆WL加热至规定的温度、例如常温(23℃)～100℃，由此，在进行所述工序S13时，能够消除晶圆WU、WL之间的空气。因而，能够更可靠地抑制重合晶圆WT产生空隙。
另外，如图23所示，也可以是，下吸盘141的温度调节机构330具有第1温度调节部331和第2温度调节部332。第1温度调节部331用于对下晶圆WL的外周部进行温度调节，其内置在例如主体部190的外周部内。另外，作为第1温度调节部331而使用例如加热器。第2温度调节部332用于对下晶圆WL的外周部内侧的中央部进行温度调节，其内置在例如主体部190的中央部内。另外，第2温度调节部332是例如在内部流通有温度调节水等冷却介质的流通路径。此外，能够对第1温度调节部331和第2温度调节部332的设置部位、布局任意地进行设计，第1温度调节部331和第2温度调节部332也可以安装于例如主体部190的外部。
此处，由于晶圆WU、WL的外周部暴露在外部气氛中，因此，与中央部相比，晶圆WU、WL的外周部的温度容易降低。因此，使第1温度调节部331的设定温度高于第2温度调节部332的设定温度。例如，使第2温度调节部332的设定温度为常温(23℃)，使第1温度调节部331的设定温度高于常温。由此，能够在面内将下晶圆WL的温度调节为均等。因而，在进行所述工序S13时，能够消除晶圆WU、WL之间的空气，从而能够更可靠地抑制重合晶圆WT产生空隙。并且，能够更可靠地抑制接合而成的重合晶圆WT的铅垂方向上的变形。
另外，如图24所示，也可以是，在下吸盘141的主体部190的上表面上，还形成有第3吸引口340。第3吸引口340形成于例如非接触肋195、196之间的第5吸引区域197e中的两个部位。第3吸引口340与设于主体部190的内部的第3吸引管341相连接。并且，第3吸引管341经由接头与第3真空泵342相连接。此外，第3吸引口340既可以形成于设有非接触肋193～非接触肋196的区域，也可以形成于例如第3吸引区域197c或第4吸引区域197d。另外，也可以是，第3吸引口340形成于各个吸引区域197c～吸引区域197e。
在该情况下，在进行所述工序S9时，在第5吸引区域197e中，自第3吸引口340对下晶圆WL的外周部进行真空吸引。即，利用静压密封来吸附保持下晶圆WL的外周部，并且，还自第3吸引口340对下晶圆WL的外周部积极地进行真空吸引。于是，能够增大第5吸引区域197e的真空度。因而，下吸盘141能够以更强的力来对下晶圆WL的外周部进行真空吸引而适当地保持下晶圆WL的外周部，从而能够更可靠地抑制接合而成的重合晶圆WT的铅垂方向上的变形。
另外，也能够将所述下吸盘141的结构应用于上吸盘140。例如，能够将图6所示的下吸盘141的结构应用于上吸盘140。即，在上吸盘140的中心部设有与接触肋192相同的接触肋，在上吸盘140的外周部设有与非接触肋193～非接触肋196相同的非接触肋。在该情况下，在进行所述工序S5时，上吸盘140自其中心部朝向外周部去依次进行真空吸引，从而自上晶圆WU的中心部朝向外周部去依次吸附保持上晶圆WU。另外，上吸盘140能够利用静压密封适当地吸附保持上晶圆WU的外周部。
另外，也可以是，设于上吸盘140的中心部的销171的顶端位置位于比设于外周部的销171的顶端位置靠下方的位置，即主体部170的下表面也可以具有向下方凸起的凸形状。在该情况下，上晶圆WU以向下方凸起的方式保持于上吸盘140。因此，在工序S12中，在利用推动构件180来按压上晶圆WU的中心部时，能够将按压量抑制得较小。
并且，也能够将下吸盘141的其他结构应用于上吸盘140。即，也能够将如图19～图24所示的下吸盘141的结构应用于上吸盘140。
此外，上吸盘140也可以不为销吸盘方式，而能够采用例如基于平板状的吸盘的真空吸盘方式、静电吸盘方式等各种方式。
在以上的实施方式的接合装置41中，将上吸盘140固定于处理容器100且使下吸盘141沿水平方向和铅垂方向移动，但也可以是，相反地，使上吸盘140沿水平方向和铅垂方向移动且将下吸盘141固定于处理容器100。但是，使上吸盘140移动的做法会导致移动机构大型化，因此，优选如所述实施方式那样将上吸盘140固定于处理容器100。
在以上的实施方式的接合系统1中，也可以是，在利用接合装置41将晶圆WU、WL接合之后，进一步以规定的温度对接合而成的重合晶圆WT进行加热(退火处理)。通过对重合晶圆WT进行加热处理，能够使接合界面更牢固地结合。
以上，参照附图来说明了本发明的优选的实施方式，但是，本发明并不限定于该例子。只要是本领域的技术人员，能够在权利要求书所述的构思的范围内想到各种变更例或修改例是显而易见的，所述变更例或修改例当然也被认为属于本发明的保护范围。本发明不限于该例子，而是能够采用各种实施方式。本发明还能够应用于基板为晶圆之外的FPD(平板显示器)、光掩模用的光掩模板(maskreticle)等其他的基板的情况。
附图标记说明
1、接合系统；2、输入输出站；3、处理站；30、表面改性装置；40、表面亲水化装置；41、接合装置；61、晶圆输送装置；70、控制部；140、上吸盘；141、下吸盘；170、主体部；171、销；190、主体部；191、销；192、接触肋；193～196、非接触肋；197a、第1吸引区域；197b、第2吸引区域；197c、第3吸引区域；197d、第4吸引区域；197e、第5吸引区域；300、第1销区域；301、第2销区域；310、第1销区域；311、第2销区域；312、第3销区域；320、温度调节机构；330、温度调节机构；331、第1温度调节部；332、第2温度调节部；340、第3吸引口；WU、上晶圆；WL、下晶圆；WT、重合晶圆。

Claims (15)

1.一种接合装置，其用于将基板彼此接合，其特征在于，
该接合装置包括：
第1保持部，其用于对第1基板进行真空吸引而将该第1基板吸附保持于下表面；以及
第2保持部，其设于所述第1保持部的下方，用于对第2基板进行真空吸引而将该第2基板吸附保持于上表面，
所述第2保持部具有：
主体部，其用于对第2基板进行真空吸引；
多个销，其设于所述主体部且与第2基板的背面相接触；以及
多个非接触肋，其呈同心圆状且环状设于所述主体部的外周部，并且高度比所述销的高度低，
在相邻的所述非接触肋之间设有所述多个销。
2.根据权利要求1所述的接合装置，其特征在于，
所述第2保持部还具有接触肋，该接触肋呈同心圆状且环状设于所述主体部的比所述非接触肋靠内侧的位置，并且高度与所述销的高度相同，
所述第2保持部能够被设定为在所述接触肋的内侧的吸引区域和所述接触肋的外侧的吸引区域中的每一个区域中对第2基板进行真空吸引。
3.根据权利要求1或2所述的接合装置，其特征在于，
在所述主体部的设有所述多个非接触肋的区域中，形成有用于对第2基板的外周部进行真空吸引的吸引口。
4.根据权利要求1或2所述的接合装置，其特征在于，
所述主体部被划分为同心圆状的多个销区域，
在所述多个销区域中，内侧的销区域中的所述多个销的间隔小于外侧的销区域中的所述多个销的间隔。
5.根据权利要求1或2所述的接合装置，其特征在于，
所述第2保持部还具有用于对由该第2保持部保持的第2基板的温度进行调节的温度调节机构。
6.根据权利要求5所述的接合装置，其特征在于，
所述温度调节机构具有用于对第2基板的外周部进行温度调节的第1温度调节部和用于对第2基板的外周部内侧的中央部进行温度调节的第2温度调节部。
7.根据权利要求1或2所述的接合装置，其特征在于，
所述第1保持部具有：
其他主体部，其用于对第1基板进行真空吸引；
多个其他销，其设于所述其他主体部且与第1基板的背面相接触；以及
多个其他非接触肋，其呈同心圆状且环状设于所述其他主体部的外周部，并且高度比所述其他销的高度低，
在相邻的所述其他非接触肋之间设有所述多个其他销。
8.一种接合系统，其具有权利要求1或2所述的接合装置，其特征在于，
该接合系统包括：
处理站，其具有所述接合装置；以及
输入输出站，其能够分别保有多张第1基板、多张第2基板以及多张由第1基板和第2基板接合而成的重合基板并相对于所述处理站输入输出第1基板、第2基板以及重合基板，
所述处理站包括：
表面改性装置，其用于对第1基板和第2基板的要被接合的表面进行改性；
表面亲水化装置，其用于使第1基板和第2基板的利用所述表面改性装置进行改性后的表面亲水化；以及
输送装置，其用于相对于所述表面改性装置、所述表面亲水化装置以及所述接合装置输送第1基板、第2基板以及重合基板，
在所述接合装置中，将利用所述表面亲水化装置进行了表面亲水化的第1基板和第2基板彼此接合。
9.一种接合方法，在该接合方法中，使用接合装置将基板彼此接合，其特征在于，
该接合装置包括：
第1保持部，其用于对第1基板进行真空吸引而将该第1基板吸附保持于下表面；以及
第2保持部，其设于所述第1保持部的下方，用于对第2基板进行真空吸引而将该第2基板吸附保持于上表面，
所述第2保持部具有：
主体部，其用于对第2基板进行真空吸引；
多个销，其设于所述主体部且与第2基板的背面相接触，
多个非接触肋，其呈同心圆状且呈环状设于所述主体部的外周部，并且高度比所述销的高度低，
在相邻的所述非接触肋之间设有所述多个销，
所述接合方法包括以下工序：
第1保持工序，在该第1保持工序中，利用所述第1保持部来对第1基板进行真空吸引而保持第1基板；
第2保持工序，在该第2保持工序中，利用所述第2保持部自第2基板的中心部朝向外周部去对第2基板依次进行真空吸引而保持该第2基板；以及
之后的接合工序，在该接合工序中，将由所述第1保持部保持的第1基板和由所述第2保持部保持的第2基板相对配置并将第1基板和第2基板接合。
10.根据权利要求9所述的接合方法，其特征在于，
所述第2保持部还具有接触肋，该接触肋呈同心圆状且环状设于所述主体部的比所述非接触肋靠内侧的位置，并且高度与所述销的高度相同，
所述第2保持部能够被设定为在所述接触肋的内侧的吸引区域和所述接触肋的外侧的吸引区域中的每一个区域中对第2基板进行真空吸引，
在所述第2保持工序中，在所述内侧的吸引区域处吸附保持第2基板，之后，在所述外侧的吸引区域处吸附保持第2基板。
11.根据权利要求9或10所述的接合方法，其特征在于，
在所述第2保持工序中，自形成于所述主体部的设有所述多个非接触肋的区域的吸引口对第2基板的外周部进行真空吸引。
12.根据权利要求9或10所述的接合方法，其特征在于，
所述主体部被划分为呈同心圆状的多个销区域，
在所述多个销区域中，内侧的销区域中的所述多个销的间隔小于外侧的销区域中的所述多个销的间隔，
在所述接合工序中，对第1基板的中心部和第2基板的所述内侧的销区域进行按压而使第1基板的中心部和第2基板的所述内侧的销区域相抵接，之后，停止利用所述第1保持部对第1基板进行真空吸引，自第1基板的中心部朝向外周部去将第1基板和第2基板依次接合。
13.根据权利要求9或10所述的接合方法，其特征在于，
在所述接合工序中，一边利用设于所述第2保持部的温度调节机构来对第2基板的温度进行调节，一边将第1基板和第2基板接合。
14.根据权利要求13所述的接合方法，其特征在于，
所述温度调节机构具有用于对第2基板的外周部进行温度调节的第1温度调节部和用于对第2基板的外周部内侧的中央部进行温度调节的第2温度调节部，
在所述接合工序中，使所述第1温度调节部的设定温度高于所述第2温度调节部的设定温度。
15.根据权利要求9或10所述的接合方法，其特征在于，
所述第1保持部具有：
其他主体部，其用于对第1基板进行真空吸引；
多个其他销，其设于所述其他主体部且与第1基板的背面相接触；以及
多个其他非接触肋，其呈同心圆状且环状设于所述其他主体部的外周部，并且高度比所述其他销的高度低，
在相邻的所述其他非接触肋之间设有所述多个其他销，
在所述第1保持工序中，利用所述第1保持部自第1基板的中心部朝向外周部去对第1基板依次进行真空吸引而保持该第1基板。
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