JP2013140996A - 基板保持部材及び基板接合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】永久磁石の吸引力により接合基板を挟む基板保持部材を用いて基板を接合する。
【解決手段】位置合わせして積層された一対の基板を保持する基板保持部材であって、一対の基板の一方を保持する第１保持部材と、第１保持部材に連結された複数の被結合部材と、一方に対向させて一対の基板の他方を保持する第２保持部材と、被結合部材に作用する吸着力を有して、被結合部材の位置に対応して第２保持部材に連結された複数の結合部材と、吸着力を、一対の基板が位置合わせされるまで規制する吸着規制部とを備える。
【選択図】図２２

Description

本発明は、基板保持部材、基板接合装置、積層基板製造装置、基板接合方法、積層基板製造方法および積層型半導体装置製造方法に関する。なお、本出願は、下記の日本出願に関連する。文献の参照による組み込みが認められる指定国については、下記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の一部とする。
特願２００７−２８１２００ 出願日 ２００７年１０月３０日
特願２００８−１９９５５３ 出願日 ２００８年８月１日
特願２００８−１９９５５４ 出願日 ２００８年８月１日

半導体装置の実効的な実装密度を向上させる技術のひとつとして、複数のダイを積層させた構造がある。パッケージング前のダイを積層した積層半導体モジュールは、回路および素子の実装密度向上に止まらず、チップ相互の配線長を短縮して高速な処理をも実現する。更に、積層半導体モジュールを製造する場合は、ダイ単位で接合する場合もあるが、ウエハ単位で接合した後に積層モジュールを切り分ける手順により、生産性を向上させることができる。

積層半導体モジュールの材料としてのウエハは、面積に対して厚さが薄く機械的な強度は決して高くない。そこで、ウエハを損傷させることなく取り扱う目的で、平坦な吸着面を有する固定部材に固定した状態で、固定部材と共に取り扱う。また、ウエハを接合する場合も、固定部材を介してウエハ接合させた上で、固定部材により接合ウエハを挟んで保持することにより、接合ウエハの操作を容易にしている。

下記の特許文献１には、吸着力を発生する結合部材を各々が備え、接合されたウエハを挟んで結合する一対のウエハホルダが記載される。これにより、相対位置を合わせて接合された一対のウエハを、その状態を維持したまま保持させることができる。
特開２００６−３３９１９１号公報

しかしながら、吸着力の発生源として永久磁石を用いた場合、永久磁石は磁性体に対して不断に吸引力を発生するので、基板の相対位置を調整する場合に、相互の位置決めに磁力が影響を及ぼす場合がある。また、永久磁石および磁性体が結合する場合に、磁性体に対する吸引力が強く作用すると、基板どうしが接合した瞬間に大きな衝撃が発生して、基板が損傷する場合があった。

そこで、上記課題を解決すべく、本発明の第１の態様として、位置合わせして積層された一対の基板を保持する基板保持部材であって、一対の基板の一方を保持する第１保持部材と、第１保持部材に連結された複数の被結合部材と、一方に対向させて一対の基板の他方を保持する第２保持部材と、被結合部材に作用する吸着力を有して、被結合部材の位置に対応して第２保持部材に連結された複数の結合部材と、吸着力を、一対の基板が位置合わせされるまで規制する吸着規制部とを備え、一対の基板が位置合わせして接合された後に被結合部材および結合部材が相互に吸着する基板保持部材が提供される。

また、本発明の第２の態様として、一対の基板を位置合わせして積層する基板接合装置であって、一対の基板の一方を保持する第１保持部材を支持する第１保持部材支持部と、第１保持部材に連結された複数の被結合部材と、一方に対向させて一対の基板の他方を保持する第２保持部材を支持する第２保持部材支持部と、被結合部材の位置に対応して第２保持部材に連結され、被結合部材に作用する吸着力を有する複数の結合部材と、一対の基板を相互に位置合わせする位置合わせ駆動部と、第１保持部材支持部および第２保持部材支持部の一方を他方に向かって駆動する積層駆動部と、吸着力を、一対の基板が位置合わせされるまで規制する吸着規制部とを備え、位置合わせ駆動部により一対の基板が位置合わせされ、積層駆動部により一対の基板が積層された後に、吸着規制部が被結合部材および結合部材の吸着の規制を解除する基板接合装置が提供される。

更に、本発明の第３の態様として、上記接合装置と、接合装置において位置合わせして積層された一対の基板を加圧して貼り合わせる加圧装置とを備える積層基板製造装置が提供される。

また更に、本発明の第４の態様として、一対の基板を互いに位置合わせして積層する基板接合方法であって、被結合部材を有する第１保持部材に一対の基板の一方を保持させる段階と、被結合部材に作用する吸着力を発生する結合部材を有する第２保持部材に、一対の基板の一方に対向して一対の基板の他方を保持させる段階と、一対の基板を相互に位置合わせする段階と、吸着力を作用させて被結合部材および結合部材を吸着させ、第１保持部材および第２保持部材の間に、位置合わせされた一対の基板を積層した状態で保持する段階とを含む基板接合方法が提供される。

また、本発明の第５の態様として、上記基板接合方法に続いて、第１保持部材および第２保持部材を介して一対の基板を加圧して貼り合わせる段階を更に含む積層基板製造方法が提供される。

更に、本発明の第６の態様として、各々が素子および電極を有して互いに積層された一対の半導体基板を含む積層型半導体装置を製造する積層型半導体装置製造方法であって、被結合部材を有する第１保持部材に一対の半導体基板の一方を保持させる段階と、被結合部材に作用する吸着力を発生する結合部材を有する第２保持部材に、一対の半導体基板の一方に対向して一対の基板の他方を保持させる段階と、一対の半導体基板の対応する電極を相互に位置合わせする段階と、吸着力を作用させて被結合部材および結合部材を吸着させ、第１保持部材および第２保持部材の間に、位置合わせされた一対の半導体基板を積層した状態で保持する段階と第１保持部材および第２保持部材を介して一対の半導体基板を加圧して貼り合わせる段階とを含む積層型半導体装置製造方法が提供される。

上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。

積層基板製造装置１０を概略的に示す説明図である。 一方のウエハ１６（１７）を概略的に示す平面図である。 第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０を示す平面図である。 板バネ部材３０の作用を示すアライメント機構１２の縦断面図である。 搬送アーム２４の把持部２５を概略的に示す側面図である。 接合機構１３の状態を概略的に示す側面図である。 板バネ部材３０を概略的に示す平面図である。 磁性部材４０および磁石４１の近傍を拡大して示す縦断面図である。 結合部材３１を概略的に示す斜視図である。 板バネ部材３０が変形した状態を概略的に示す斜視図である。 プッシュピン４６を概略的に示す縦断面図である。 積層型半導体装置５１を概略的に示す斜視図である。 他の板バネ部材３０を示す平面図である。 また他の板バネ部材３０を示す平面図である。 他の板バネ部材３０を示す平面図である。 板バネ部材３０および磁性部材４０を示す断面図である。 ウエハ１６、１７接合のひとつの段階における接合機構１３の断面図である。 板バネ部材３０および磁性部材４０の他の断面を示す断面図である。 ウエハ１６、１７接合の次の段階における接合機構１３の断面図である。 上記段階における板バネ部材３０および磁性部材４０を示す断面図である。 ウエハ１６、１７接合のまた次の段階の接合機構１３の断面図である。 ウエハ１６、１７接合の更に次の段階の接合機構１３の断面図である。 ウエハ１６、１７接合の更に次の段階の接合機構１３の断面図である。 上記段階における板バネ部材３０および磁性部材４０を示す断面図である。 基板接合装置１００の構造を模式的に示す断面図である。 位置検出機構２００の構造を示す斜視図である。 基板接合装置１００の制御系３００の構造を模式的に示す図である。 基板接合装置１００を用いた接合手順を示す流れ図である。 ステップＳ１０５における固定部材を抜き出して示す図である。 図２９に示す状態で形成される磁気回路を模式的に示す図である。 ステップＳ１０６における固定部材を抜き出して示す図である。 図３１に示す状態で形成される磁気回路を模式的に示す図である。 ステップＳ１０７における固定部材を抜き出して示す図である。 図３３に示す状態で形成される磁気回路を模式的に示す図である。 高透磁率部材１８１の他の形態を示す図である。 他の実施形態に係る磁界制御部１８０の非結合状態を示す図である。 図３６に示した磁界制御部１８０の結合状態を示す図である。 また他の実施形態に係る磁界制御部１８０の非結合状態を示す図である。 図３８に示した磁界制御部１８０の結合状態を示す図である。 結合部材１７４の他の形態を示す断面図である。 他の実施形態に係る磁界制御部１８０の構造を示す図である。 図４１に示した磁界制御部１８０の動作を説明する図である。 他の実施形態に係る基板接合装置１００の一部を抜き出して示す図である。 図４３に示した基板接合装置１００の動作を説明する図である。

１０ 積層基板製造装置、１１ 基板、１２ アライメント機構、１３ 接合機構、１４ 基板ホルダ、１５ 搬送機構、１６ ウエハ、１７ ウエハ、１８ 小領域、１９ 第１ホルダ部材、２０ 第２ホルダ部材、２１ テーブル部材、２２ テーブル部材、２３ ブロック体、２４ 搬送アーム、２５ 把持部、２６ 支持板、２７ 板、２８ 支柱、２９ａ 下部加圧部材、２９ｂ 上部加圧部材、３０ 板バネ部材、３１ 結合部材、３２ スリット、３３ 帯状部、３４ 固定部、３５ ネジ部材、３６ 挿通孔、３７ 固定部材、３８ 挿入孔、３９ 貫通孔、４０ 磁性部材、４１ 磁石、４２ カバー部材、４３ 収容部、４４ 端壁、４５ 結合規制部、４６ プッシュピン、４７ ハウジング、４８ ピン部材、４９ エアーポンプ、５０ 開口、５１ 積層型半導体装置、５２ 締結具、５３ 結合部、５４ チップ、１００ 接合装置、１１０ 枠体、１１２ 天板、１１４ 支柱、１１６ 底板、１２０ 第１駆動部、１２２ シリンダ、１２４ ピストン、１２６ 案内レール、１３０ 加圧ステージ、１３２ 第１固定部材保持部、１３４ 球面座、１３６ Ｘステージ、１３８ Ｙステージ、１４０ 受圧ステージ、１４２ 第２固定部材保持部、１４４ 懸架部材、１５０ 圧力検知部、１６０ 第１基板組立体、１６１ 板バネ、１６２ 第１基板、１６３ 止め具、１６４ 被結合部材、１６６ 第１固定部材、１７０ 第２基板組立体、１７２ 第２基板、１７３ 永久磁石、１７４ 結合部材、１７５ 取付部材、１７６ 第２固定部材、１７７ 磁界発生コイル、１７８ ケース、１８０ 磁界制御部、１８１ 高透磁率部材、１８２ 支持部材、１８３ 貫通穴、１８４ 平行アーム、１８５ 滑動部材、１８６ 第２駆動部、１８７ ブラケット、１８８ プッシュピン、１８９ 軸支部、２００ 位置検出機構、２１２、２２２ 撮像部、２１４、２２４ 照明部、２１６、２２６ コネクタ、２１８、２２８ 電源ケーブル、３００ 制御系、３０１ 板バネ群、３１０ 位置制御部、３２０ 近接検知部

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定しない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決に必須であるとは限らない。

図１は、積層基板製造装置１０を概略的に示す説明図である。積層基板製造装置１０は、二つの基板１１（図１には、一方の基板１１が示されている。）の間の相対位置を合わせるためのアライメント機構１２と、該アライメント機構により位置合わせされた各基板１１を互いに接合するための接合機構１３とを備える。更に、積層基板製造装置１０は、アライメント機構１２により位置合わせされた各基板１１をそれぞれ位置合わせされた状態に保持するための基板ホルダ１４と、該基板ホルダにより保持された各基板１１をそれぞれアライメント機構１２から接合機構１３に搬送するための搬送機構１５とを備える。

図２は、一方のウエハ１６（１７）を概略的に示す平面図である。二つの基板１１は、図示の例では、それぞれ単一のウエハ１６、１７を含む。ウエハ１６、１７は、図２に示すように、半導体材料である単結晶シリコンからなる円形の薄板部材Ｂの一面にマトリックス状に区画形成された複数の小領域１８内にそれぞれ図示しないトランジスタ、抵抗体およびキャパシタ等の回路素子が形成されている。前記回路素子は、リソグラフィ技術を中核として、薄膜形成技術、エッチング技術および不純物拡散技術等の成形技術を用いて形成される。

図３は、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０を示す平面図である。図３（ａ）は第１ホルダ部材１９を概略的に示し、図３（ｂ）は第２ホルダ部材２０を概略的に示す。

基板ホルダ１４は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、二つのウエハ１６、１７のうち一方のウエハ１６を支持する第１ホルダ部材１９と、他方のウエハ１７を支持する第２ホルダ部材２０とを備える。

図４は、板バネ部材３０の作用を示すアライメント機構１２の縦断面図である。図４（ａ）は、板バネ部材３０の変形が規制された状態を概略的に示し、図４（ｂ）は、板バネ部材３０の変形の規制が解除された状態を概略的に示す。

第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０は、それぞれ円盤状をなしている。また、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の各々は、それぞれの一面にウエハ１６、１７を吸着させる吸着面１９ａ、２０ａを有し、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、該各吸着面が互いに対向し且つ板厚方向が互いに一致するように重なって配置されている。

各ウエハ１６、１７は、それぞれ前記回路素子が形成された一面１６ａ、１７ａとは反対側の他面１６ｂ、１７ｂが吸着面１９ａ、２０ａに吸着される。また、各ウエハ１６、１７は、それぞれ第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０に設けられた図示しない電極に電圧が印加されることによって第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の各々の吸着面１９ａ、２０ａに生じる静電吸着力により各吸着面１９ａ、２０ａに吸着される。これにより、各ウエハ１６、１７は、それぞれ前記回路素子が形成された一面１６ａ、１７ａがそれぞれ対向した状態で第１ホルダ部材１９または第２ホルダ部材２０に一体的に支持される。

各吸着面１９ａ、２０ａへの各ウエハ１６、１７の吸着位置は、図示の例では、各ウエハ１６、１７の中心が第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の各々の中心にそれぞれ一致し、且つ、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の各々にそれぞれ設けられた図示しない基準マークが後述するように互いに整合したときに各ウエハ１６、１７の各小領域１８の配列が両ウエハ１６、１７間の該両ウエハに沿った平面に関して面対称となるように規定されている。

アライメント機構１２は、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、第１ホルダ部材１９を支持する第１テーブル部材２１と、第２ホルダ部材２０を支持する第２テーブル部材２２とを備える。第１テーブル部材２１は、図４で見て上下方向および左右方向への移動が可能となるように設けられている。

第２テーブル部材２２は、アライメント機構１２の天板１１２（図２５参照）から懸架されており、第２ホルダ部材２０を下面に支持する。また、天板１１２および第２テーブル部材２２の間には、複数の圧力検知部１５０が間挿される。圧力検知部１５０は、ウエハ１６、１７を接合する場合にウエハ１６、１７にかかる圧力を検出する。

アライメント機構１２は、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０に支持されたウエハ１６、１７の位置合わせを行う場合に、例えば、図示しない顕微鏡を用いて第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０に設けられた前記基準マークを検出し、該基準マークの位置が第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の間で整合するように第１テーブル部材２１を移動させる。

前記各基準マークを整合させる場合は、前記したように、各ウエハ１６、１７の各小領域１８の配列が両ウエハ１６、１７間の該両ウエハに沿った平面に関して面対称となることから、各ウエハ１６、１７は、前記各基準マークの相互の整合により、一方のウエハ１６の各小領域１８がそれぞれ他方のウエハ１７の各小領域１８のうち対応する該小領域に対向し且つ前記一方のウエハ１６の各小領域１８の前記回路素子の電極が前記他方のウエハ１７の各小領域１８の前記回路素子の電極のうち対応する電極に対向する適正な位置に配置される。

また、アライメント機構１２は、各ウエハ１６、１７の位置合わせ時、第１テーブル部材２１の移動により、両ウエハ１６、１７間に僅かな隙間Ｓが形成されるように該両ウエハを近接させる。

各ウエハ１６、１７は、互いの相対位置が位置合わせされた後、基板ホルダ１４の後述する保持作用により、位置合わせされた状態に保持される。基板ホルダ１４と該基板ホルダにより保持された各ウエハ１６、１７とで、ブロック体２３が形成される。

図５は、各ウエハ１６、１７および基板ホルダ１４を把持する把持部２５を概略的に示す側面図である。搬送機構１５は、図１に示すように、搬送アーム２４と、該搬送アームの一端２４ａに設けられ、ブロック体２３を把持する把持部２５とを備える。

把持部２５は、図５に示すように、搬送アーム２４の一端２４ａから伸び、ブロック体２３をその下方から支持する支持板２６と、ブロック体２３をその上方から押える押え板２７とを有する。支持板２６には、図示しない電極が設けられている。ブロック体２３は、支持板２６の前記電極に電圧が印加されることにより生じる静電吸着力によって支持板２６に吸着されて固定される。押え板２７は、支持板２６の基端２６ａに設けられた支柱２８に図５で見て上下方向に移動可能に取り付けられている。支持板２６に固定されたブロック体２３に押え板２７から押圧力を与えることにより、ブロック体２３が支持板２６および押え板２７間に挟持される。

搬送機構１５は、支持板２６および押え板２７間にブロック体２３を挟持した状態で搬送アーム２４を作動させることにより、ブロック体２３をアライメント機構１２から接合機構１３に搬送する。

図６は、ウエハ１６、１７および基板ホルダ１４が装填された接合機構１３の状態を概略的に示す側面図である。接合機構１３は、第１ホルダ部材１９の下方に配置された下部加圧部材２９ａと、第２ホルダ部材２０の上方に配置された上部加圧部材２９ｂとを備える。上部加圧部材２９ｂは、図示の例では、下部加圧部材２９ａと協働してブロック体２３を加圧すべく下部加圧部材２９ａに近接する方向に移動できる。

下部加圧部材２９ａおよび上部加圧部材２９ｂには、それぞれ図示しない発熱体が内蔵されている。上部加圧部材２９ｂの移動によりブロック体２３を下部加圧部材２９ａおよび上部加圧部材２９ｂ間で加圧した状態で前記発熱体を発熱させることにより、各ウエハ１６、１７の互いに密着した前記電極が溶着する。これにより、各ウエハ１６、１７の前記電極がそれぞれ接合される。

第１ホルダ部材１９には、図３（ａ）に示すように、複数の板バネ部材３０が設けられている。また、第２ホルダ部材２０には、図３（ｂ）に示すように、各板バネ部材３０との間に吸着力を作用させることにより該各板バネ部材３０と所定の位置関係で結合する結合部材３１が設けられている。

図７は、板バネ部材３０を概略的に示す平面図である。各板バネ部材３０は、図示の例では、それぞれ高強度析出硬化型ステンレス鋼（ＳＵＳ６３１）からなり、図７に示すように、円形をなしている。図示の例では、各板バネ部材３０の直径は、２２ｍｍであり、各板バネ部材３０の厚さ寸法は０．１ｍｍであった。

各板バネ部材３０には、互いに同一方向に沿って伸び且つ伸長方向に直交する方向へ間隔をおいて配置された一対のスリット３２が形成されている。各スリット３２は、各板バネ部材３０の中心からの距離が互いに等しくなるように該各板バネ部材に形成されている。各板バネ部材３０への各スリット３２の形成により、各板バネ部材３０には、各板バネ部材３０の中心を含み且つ各板バネ部材３０の径方向に伸びる帯状部３３が、各スリット３２間で形成されている。各板バネ部材３０は、図３（ａ）に示すように、それぞれ各スリット３２の伸長方向が第１ホルダ部材１９の径方向に沿うように、第１ホルダ部材１９の吸着面１９ａの縁部１９ｂ上に配置されている。

図３（ａ）に示す例では、６つの板バネ部材３０が第１ホルダ部材１９に設けられており、２つの板バネ部材３０で一つの板バネ群３０１を形成する。３つの板バネ群３０１は、それぞれを形成する各板バネ部材３０間の間隔が各板バネ群３０１間で等しく且つ該各板バネ群間の間隔が第１ホルダ部材１９の周方向に等しくなるように配置されている。

各板バネ部材３０は、図７に示すように、第１ホルダ部材１９に固定される固定部３４を有する。固定部３４は、図示の例では、各板バネ部材３０の帯状部３３と各スリット３２の延長線（図７に一点鎖線で示されている。）間の領域３０ｃとを除く領域に、帯状部３３の中心部分３３ａの位置に関して点対称となる位置にそれぞれ配置されている。

また、固定部３４は、図示の例では、各板バネ部材３０の周縁部３０ａから各スリット３２の伸長方向に直交する方向に沿って各板バネ部材３０の径方向外方へ張り出している。各固定部３４には、それぞれネジ部材３５の挿通を許す挿通孔３６が形成されている。各固定部３４がそれぞれネジ部材３５により第１ホルダ部材１９に固定されることにより、各板バネ部材３０がそれぞれネジ部材３５を介して第１ホルダ部材１９に固定される。

図８は、磁性部材４０および磁石４１の近傍を拡大して示す縦断面図である。図８（ａ）は、結合部材３１および板バネ部材３０がそれぞれ第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０に取り付けられた状態を概略的に示し、図８（ｂ）は磁性部材４０が結合部材３１に吸着した状態を概略的に示す。

各板バネ部材３０の中心部すなわち帯状部３３の中心部分３３ａには、図８（ａ）に示すように、それぞれ固定部材３７が挿入される挿入孔３８が形成されている。各固定部材３７は、例えば、ネジを用いることができる。各固定部材３７の一端部３７ａは、第１ホルダ部材１９に各板バネ部材３０の挿入孔３８に対応して形成された貫通孔３９内に遊びをもって挿入されている。

各固定部材３７の他端部３７ｂは、それぞれ吸着面１９ａから突出している。各板バネ部材３０は、それぞれの挿入孔３８内に固定部材３７の他端部３７ｂが螺合することにより固定部材３７に固定されている。また、各固定部材３７の他端部３７ａには、各板バネ部材３０上に配置された磁性部材４０が取り付けられている。

磁性部材４０は、図示の例では、円盤状をなしており、その中心で固定部材３７の他端部３７ｂに固定されている。これにより、各磁性部材４０は、それぞれの中心が帯状部３３の中心部分３３ａ上に位置した状態で、固定部材３７を介して各板バネ部材３０にそれと一体的に固定されている。

各結合部材３１は、図９に示すように、それぞれ磁石４１と、該磁石を収容するカバー部材４２とを有する。また、各結合部材３１は、図３（ｂ）に示すように、第２ホルダ部材２０の吸着面２０ａの縁部２０ｂ上に各板バネ部材３０に対応して配置されている。

磁石４１は、図示の例では、それぞれ円柱状をなした永久磁石からなり、８［Ｎ］の大きさの磁力を有する。磁石４１の中心には、後述するピン部材４８の挿通を許す挿通孔４１ａが形成されている。また、第２ホルダ部材２０には、図８（ａ）に示すように、それぞれ挿通孔４１ａに整合する挿通孔２０ｃが形成されている。

図９は、結合部材３１を概略的に示す斜視図である。カバー部材４２は、図９に示すように、磁石４１が収容される円筒状の収容部４３と、該収容部に形成された一対の取付部４５とを有する。磁石４１は、その軸線が収容部４３の軸線に沿うように収容部４３内に収容される。収容部４３は、その一端４３ａに円形の端壁４４を有する。端壁４４の中心には、磁石４１の挿通孔４１ａに整合する挿通孔４４ａが形成されている。

取付部４５ａの各々は、それぞれ収容部４３の周壁から互いに反対方向へ突出している。取付部４５ａの各々は、図８（ａ）に示すように、それぞれネジ部材のような締結具５２によって第２ホルダ部材２０に固定される。

第１ホルダ部材１９への各板バネ部材３０の配置位置および第２ホルダ部材２０への各磁石４１の配置位置は、アライメント機構１２による各ウエハ１６、１７の位置合わせ時に、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の前記基準マークが互いに整合したときに、各磁石４１の挿通孔４１ａがそれぞれ帯状部３３の中心部分３３ａの上方に位置するように設定されている。

従って、各ウエハ１６、１７間の相対位置が前記適正な位置に合わせられたとき、前記したように、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０が互いに近接していることから、各磁石４１の磁力が該各磁石に対応する板バネ部材３０に設けられた磁性部材４０に作用する。また、各板バネ部材３０には、各磁石４１の磁力が帯状部３３の中心部分３３ａを磁石４１に向けて引っ張る引張り力として各磁性部材４０から作用する。

図１０は、板バネ部材３０が変形した状態を概略的に示す斜視図である。各板バネ部材３０にそれぞれ一対のスリット３２が形成されていることから、帯状部３３の中心部分３３ａが受ける引張り力により、図８（ｂ）および図１０に示すように、各板バネ部材３０の周縁部３０ａの各スリット３２の伸長方向で互いに対向する二つの部分３０ｂが近づくように各板バネ部材３０が両固定部３４を通る線分Ｌ（図７参照。）を変形の基点として弾性変形すると同時に中心部分３３ａが浮き上がるように帯状部３３が弾性変形する。

このとき、前記したように、各固定部材３７がそれぞれ第１ホルダ部材１９の貫通孔３９内に遊びをもって挿入されていることから、帯状部３３の弾性変形が各固定部材３７により妨げられることはない。この帯状部３３の弾性変形により、各結合部材３１へ向けての各磁性部材４０の移動が許される。各磁性部材４０がそれぞれ結合部材３１に向けて移動して該結合部材の磁石４１にカバー部材４２の端壁４４を介して吸着されることにより、帯状部３３の中心部分３３ａが磁性部材４０を介して結合部材３１に結合される。すなわち、帯状部３３の中心部分３３ａは、各結合部材３１に所定の位置関係で結合される結合部５３を形成する。

尚、図示の例では、板バネ部材３０と結合部材３１との前記所定の位置関係とは、各板バネ部材３０と各結合部材３１とがそれぞれ結合されるとき、それらの間に磁性部材４０の厚さ寸法に相当する大きさの間隔がおかれる関係を意味する。

更に、本実施例では、アライメント機構１２は、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、両ウエハ１６、１７の位置合わせ時に各結合部材３１への各板バネ部材３０の結合を規制するための結合規制部４５を有する。結合規制部４５は、図示の例では、第２テーブル部材２２を貫通する複数のプッシュピン４６により形成される。

図１１は、プッシュピン４６を概略的に示す縦断面図である。各プッシュピン４６は、それぞれ第２ホルダ部材２０が第２テーブル部材２２に支持された状態で第２ホルダ部材２０の各結合部材３１に対応するように配置されている。また、各プッシュピン４６は、図１１に示すように、それぞれ第２テーブル部材２２に固定されるハウジング４７と、該ハウジング内から第２ホルダ部材２０に向けて突出可能に収容された前記したピン部材４８とを有する。更に、各プッシュピン４６は、ピン部材４８をハウジング４７内から第２ホルダ部材２０に向けて付勢する付勢部を有する。

なお、図４に示すように、プッシュピン４６は、天板１１２から懸架される。また、ピン部材４８は、第2テーブル部材２２および磁石４１を貫通して、被結合部材３１に当接する。このような構造により、ピン部材４８が磁石４１を押した状態でウエハ１６、１７を接合する場合に、ロードセル１５０の検出値が磁石４１の磁力の影響を受けることがない。

ハウジング４７は、ピン部材４８の挿通を許す開口５０を有し、該開口が第２ホルダ部材２０に向けて開放するように配置されている。ピン部材４８は、図示の例では、フッ素樹脂のような摩擦係数が低い合成樹脂材料で形成されている。フッ素樹脂には、例えばいわゆるテフロン（登録商標）が含まれる。

付勢部は、図示の例では、ハウジング４７内の気圧を調整するエアーポンプ４９により形成される。エアーポンプ４９に作動によりハウジング４７の気圧が上昇すると、ピン部材４８がハウジング４７内からその外方へ開口５０を経て押し出される。ピン部材４８が受ける圧力の大きさは、磁石４１から板バネ部材３０に作用する引張り力の大きさよりも大きい。

アライメント機構１２による両ウエハ１６、１７の位置合わせ時には、ピン部材４８は、図４（ａ）に示すように、ハウジング４７内から押し出され、第２テーブル部材２２に支持された第２ホルダ部材２０、磁石４１およびカバー部材４２のそれぞれの挿通孔２０ｃ、４１ａおよび４４ａを経てカバー部材４２の端壁４４から突出する。端壁４４からのピン部材４８の突出量は、両ウエハ１６、１７の位置合わせ時に該両ウエハ間に確保すべき隙間Ｓの大きさにほぼ等しくなるように設定されている。結合規制部４５の規制作用については、後に詳述する。

以下に、上記した基板ホルダ１４を用いて各ウエハ１６、１７を互いに接合する接合方法について説明する。

各ウエハ１６、１７を互いに接合する際、先ず、基板支持工程が実施される。基板支持工程では、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の前記電極にそれぞれ電圧を印加することにより、各ウエハ１６、１７をそれぞれ第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０に吸着させることにより支持する。

次に、アライメント機構１２を用いて両ウエハ１６、１７の位置合わせを行うアライメント工程に進む。

両ウエハ１６、１７の位置合わせを行う際、先ず、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０をそれぞれ第１テーブル部材２１および第２テーブル部材２２に支持し、各プッシュピン４６のピン部材４８を結合部材３１のカバー部材４２の端壁４４から予め突出させておく。

次に、第１テーブル部材２１を上下方向に沿って第２テーブル部材２２に向けて移動させることにより第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０を互いに近接させ、図４（ａ）に示すように、各ピン部材４８の先端４８ａをそれぞれ各磁性部材４０に当接させる。

更に、第１テーブル部材２１を第２テーブル部材２２に向けて移動させることにより、各板バネ部材３０を第１ホルダ部材１９に押し付ける押圧力を各板バネ部材３０に磁性部材４０を介して作用させる。このとき、ピン部材４８が受ける圧力の大きさが、前記したように、磁石４１から板バネ部材３０に作用する引張り力の大きさよりも大きいことから、該引張り力に抗して各板バネ部材３０をそれぞれ第１ホルダ部材１９に押し付けることができる。これにより、各板バネ部材３０は、それぞれ弾性変形していない無負荷の状態に保持されるので、各磁性部材４０と各結合部材３１との結合が規制される。また、端壁４４からのピン部材４８の突出量が、前記したように、両ウエハ１６、１７間に確保すべき隙間Ｓの大きさにほぼ等しくなるように設定されていることから、各板バネ部材３０をそれぞれ第１ホルダ部材１９に押し付けた状態では、両ウエハ１６、１７の前記回路素子が互いに接触することが防止される。

続いて、各ピン部材４８の先端４８ａを各磁性部材４０に当接させた状態で、第１テーブル部材２１を左右方向に移動させることにより、各ウエハ１６、１７の相対位置を前記適正な位置に合わせる。

第１テーブル部材２１の移動により各ピン部材４８の先端４８ａが各磁性部材４０上を摺動したとき、ピン部材４８が、前記したように、フッ素樹脂のような摩擦係数が低い合成樹脂材料で形成されていることから、各ピン部材４８の先端４８ａと各磁性部材４０との間に大きな摩擦力が生じることが防止される。これにより、各ピン部材４８および各磁性部材４０間の摩擦が両ウエハ１６、１７間の位置合わせの妨げになることが抑制されるので、各磁性部材４０上での各ピン部材４８の摺動が円滑になる。

また、前記回路素子の電極が互いに接触することなく両ウエハ１６、１７が互いに近接した状態で該両ウエハの位置合わせをすることから、位置合わせ後に該各ウエハ１６、１７を近接させる場合のような各ウエハ１６、１７間の位置ずれが防止され且つ両ウエハ１６、１７を互いに接触させた状態で位置合わせをする場合のような各ウエハ１６、１７の前記回路素子の電極の破損が防止される。

両ウエハ１６、１７間の位置合わせが完了した後、各ウエハ１６、１７をそれぞれ位置合わせされた状態に保持する保持工程に進む。

保持工程では、先ず、第１テーブル部材２１を第２テーブル部材２２に向けて更に移動させて第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０をそれぞれ更に近接させることにより、各ウエハ１６、１７の前記回路素子の互いに対応する前記電極同士を接触させる。

次に、各プッシュピン４６のエアーポンプ４９の作動によりハウジング４７内の気圧を下げることにより、各ピン部材４８から各板バネ部材３０に作用する前記押圧力を解除する。これにより、各板バネ部材３０が前記引張り力により弾性変形することによって、各磁性部材４０がそれぞれ前記したように結合部材３１に吸着することにより結合する。

各磁性部材４０がそれぞれ結合部材３１に結合した状態では、各板バネ部材３０に生じる弾性反力の大部分は、該各板バネ部材３０から第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の各々に該各ホルダ部材を互いに近づかせる力として各磁性部材４０を介して作用し、各ウエハ１６、１７には該各ウエハをそれぞれ板厚方向に挟み込む挟持力として第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の各々から作用する。

これにより、両ウエハ１６、１７は、それぞれ第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の間に挟み込まれるので、位置合わせされた状態に保持される。

また、板バネ部材３０がそれぞれ円形であり、各固定部３４の位置がそれぞれ帯状部３３の中心部分３３ａすなわち各板バネ部材３０の中心の位置に関して点対称であることから、各板バネ部材３０の前記線分で区切られる二つの部分の面積が互いに等しくなる。これにより、各磁性部材４０をそれぞれ結合部材３１に結合させるべく各板バネ部材３０の前記二つの部分を弾性変形させるとき、この各変形部分に作用させるべき力の大きさが等しくなる。すなわち、各結合部材３１から受ける吸着力である磁力により前記各変形部分が弾性変形したとき、該各変形部分に生じる弾性反力の大きさが等しくなる。

更に、各固定部３４の位置が各板バネ部材３０の中心の位置に関して点対称であることから、前記各変形部分がそれぞれ弾性変形したとき、該各変形部分から各結合部材３１を介して第２ホルダ部材２０に作用する弾性反力の各成分のうち第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の各々の板厚方向に直交する方向すなわち第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の間の相対位置をずらす方向への成分が互いに反対方向を向く。

従って、各結合部材３１から磁性部材４０を介して受ける引張り力により前記各変形部分が弾性変形したとき、該各変形部分に生じる弾性反力の各成分のうち第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の相対位置をずらす方向への成分が相殺される。これにより、各板バネ部材３０の弾性反力が第２ホルダ部材２０に第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の相対位置をずらす力として作用することはない。

各磁性部材４０がそれぞれ結合部材３１に吸着される際、例えば、各磁性部材４０がそれぞれ磁石４１に直接当接する場合、吸着時の衝撃により磁石４１に破損が生じる虞があるが、本実施例では、各磁石４１がそれぞれカバー部材４２内に収容されていることから、各磁性部材４０はそれぞれ各磁石４１に当接することなくカバー部材４２の端壁４４に当接するので、吸着時の衝撃による磁石４１の破損が防止される。

また、各結合部材３１への各磁性部材４０の吸着時、各結合部材３１へ向けての各板バネ部材３０の変形量を変化させることにより、各磁性部材４０の移動量を、保持する各ウエハ１６、１７の厚さ寸法に対応させることができる。これにより、各ウエハ１６、１７の厚さ寸法に拘らず該各ウエハを確実に保持できる。

更に、各板バネ部材３０を各結合部材３１に向けて変形させることにより各磁性部材４０を磁石４１に容易に吸着させることができるので、板厚寸法が大きいウエハを保持する場合でも、磁石４１の磁力を大きくする必要はない。これにより、両ウエハに大きな挟持力が作用することはないので、該挟持力による前記回路素子の破損が防止される。

これに対し、例えば、板バネ部材３０とは異なり変形しない部材を磁石４１に単に引き寄せる場合、特に板厚寸法が大きいウエハを保持するときのように第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の間の間隔が大きくなるときには、磁石４１の磁力を強くすることが求められる。しかし、磁力が強いと、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の各々に該両ホルダ部材を互いに近接させる方向に作用する力が大きくなるので、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の各々が両ウエハを挟み込む挟持力が大きくなる。このため、各ウエハに設けられた前記回路素子が前記挟持力により破損する虞がある。

各磁性部材４０を各結合部材３１に結合した後、第１テーブル部材２１を第２テーブル部材２２から離れる方向へ移動させることにより、基板ホルダ１４と各ウエハ１６、１７とで形成されるブロック体２３を第１テーブル部材２１および第２テーブル部材２２の間から取り外す。

このとき、第１テーブル部材２１および第２テーブル部材２２ら第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０への支持力が解放される。前記したように、各板バネ部材３０の弾性反力が第２ホルダ部材２０に第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０間の相対位置をずらす力として作用することはないことから、前記支持力が解放されたとき、両ウエハ１６、１７間の相対位置が前記適正な位置からずれることはない。

各結合部材３１への各磁性部材４０の結合により各ウエハ１６、１７をそれぞれ位置合わせされた状態に保持した後、ブロック体２３を搬送する搬送工程に移る。

搬送工程では、搬送機構１５の把持部２５でブロック体２３を前記したように把持し、搬送アーム２４の作動によりブロック体２３をアライメント機構１２から接合機構１３に搬送する。

搬送アーム２４が始動する場合および停止する場合には、ブロック体２３に慣性力が作用する。このとき、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０に作用する慣性力の大きさに差が生じた場合、磁力によって結合部材３１に一体的に結合された板バネ部材３０には、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の各々の板厚方向に直交する方向への力が作用する。

各板バネ部材３０の帯状部３３は、その長手方向で互いに対向する各端部で板バネ部材３０の帯状部３３を除く部分に連結されているので、帯状部３３にその長手方向に沿った力が作用したとき、該力の大部分は、帯状部３３と前記部分との間でそれらを圧縮する圧縮力として受け止められる。

他方、板バネ部材３０には一対のスリット３２が形成されていることから、帯状部３３の幅方向で互いに対向する各側縁部は板バネ部材３０の前記部分に連結されていない。このため、帯状部３３にその幅方向に沿った力が作用したとき、該力の大部分は、板バネ部材３０の前記部分に受け止められず、一対のスリット３２のうち一方のスリット３２の幅を大きくし且つ他方のスリット３２の幅を小さくするように弾性変形させる力として作用する。従って、各帯状部３３は、それぞれの長手方向に沿った力が作用したときに比べて、幅方向に力が作用したときの方が変形しやすい。

本実施例では、前記したように、各板バネ部材３０は、それぞれ各スリット３２の伸長方向が第１ホルダ部材１９の径方向に沿うように配置されている。このことから、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０に作用する慣性力の大きさに差が生じたときに各板バネ部材３０のうち一の板バネ部材３０に作用する力の方向がたとえ該板バネ部材の帯状部３３の幅方向であったとしても、他の板バネ部材３０の各々の帯状部３３に作用する力の大部分はそれらの幅方向に作用することなく他の方向に作用する。

これにより、他の板バネ部材３０の各々により前記力が受け止められるので、板バネ部材３０の変形による第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の間の位置ずれが防止される。従って、搬送アーム２４が始動する場合および停止する場合にブロック体２３に作用する慣性力の方向に拘らず、両ウエハ１６、１７間の相対位置にずれを生じさせることなくブロック体２３を搬送できる。

これに対し、例えば、各スリット３２の伸長方向が同一方向を向くように各板バネ部材３０が配置されている場合、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０に作用する慣性力の大きさに差が生じたときに板バネ部材３０に作用する力の方向が各帯状部３３の幅方向であったとき、帯状部３３の各々が第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の各々の板厚方向に直交する方向へ変形する虞がある。各帯状部３３がそれぞれ変形すると、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の各々の相対位置が適正な位置からずれ、両ウエハ１６、１７間の相対位置が適正な位置からずれてしまう。

尚、搬送工程では、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０に設けられた前記電極に電圧が印加された状態でブロック体２３を搬送する。

搬送工程に続いて、搬送された各ウエハ１６、１７を互いに接合する接合工程に進む。

接合工程では、接合機構１３を用いて、各ウエハ１６、１７の電極をそれぞれ前記したように溶着する。これにより、両ウエハ１６、１７の相互の接合が終了する。

また、上記した基板ホルダ１４を用いて積層型半導体装置を製造する際、先ず、基板形成工程を実施する。基板形成工程では、図２に示す薄板部材Ｂの一面を複数の小領域１８に区画し、該各小領域内にそれぞれ複数の前記回路素子を形成することにより、接合すべきウエハ１６、１７を形成する。

次に、前記した基板支持工程、アライメント工程、保持工程および接合工程を経た後、分離工程に進む。

図１２は、積層型半導体装置５１を概略的に示す斜視図である。分離工程では、互いに接合された各ウエハ１６、１７を、図示しない専用のカッターを用いて図２に示す点線に沿って切断することにより、複数の小領域１８に分離する。これにより、図１２に示すように、積層された二つのチップ５４を含む積層体すなわち積層型半導体装置５１が形成される。

その後、図示しないが、積層型半導体装置５１をリードフレームに貼り付けるマウント工程、および、積層型半導体装置５１とリードとを接続するボンディング工程等を経ることにより、積層型半導体装置５１をパッケージングする。

本実施例によれば、前記したように、各板バネ部材３０から第２ホルダ部材２０に作用する力による第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０間の相対位置のずれが確実に抑制される。これにより、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の各々に支持された各ウエハ１６、１７間の相対位置が、一方のウエハ１６に設けられた複数の前記回路素子の前記電極が他方のウエハ１７に設けられた前記各回路素子の対応する前記電極位置からずれることを、確実に抑制できる。従って、両ウエハ１６、１７を互いに接合したときに、両ウエハ１６、１７間に電気的な接触不良が生じることを確実に防止できる。

また、前記したように、各結合部材３１がそれぞれ磁石４１を有し、各板バネ部材３０にはそれぞれ磁性部材４０が設けられていることから、該磁性部材をそれぞれ磁石４１に吸着させることにより、各板バネ部材３０と各結合部材３１とを容易に結合できる。

更に、前記したように、３つの板バネ群３０１は、それぞれを形成する各板バネ部材３０間の間隔が各板バネ群３０１間で等しく且つ該各板バネ群間の間隔が第１ホルダ部材１９の周方向に等しくなるように、第１ホルダ部材１９の吸着面１９ａの縁部１９ｂ上に配置されている。このことから、各板バネ部材３０と各結合部材３１との結合状態で、各板バネ部材３０から各ウエハ１６、１７に該各ウエハを板厚方向に挟み込む挟持力を第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の周方向にほぼ均一に作用させることができる。

また、前記したように、各板バネ部材３０の周縁部３０ａの互いに対向する位置に形成された一対の固定部３４で各板バネ部材３０をそれぞれ第１ホルダ部材１９に固定することにより、各板バネ部材３０は、それぞれの周縁部３０ａの各スリット３２の伸長方向で互いに対向する二つの部分が近づくように各板バネ部材３０が両固定部３４を通る線分Ｌを変形の基点として弾性変形すると同時に帯状部３３の中心部分３３ａが浮き上がるように弾性変形する。このことから、板バネ部材３０の変形量が変化したとき、帯状部３３の中心部分３３ａの軌跡は、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の板厚方向に伸びる直線を描く。これにより、各板バネ部材３０の変形量を大きくさせることが求められた場合でも、各板バネ部材３０の変形に伴って、各結合部材３１のカバー部材４２の端壁４４への各板バネ部材３０の接触面積が増減することはない。従って、各結合部材３１と各板バネ部材３０との接触面積が減少することによる第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の間の保持力の低減を確実に防止できる。

これに対し、従来のように、各板バネ部材がそれぞれ片持ち梁状態である場合、各板バネ部材は、その一端を基点として、磁石が設けられた他端が一端を中心に回転するように変形するため、各板バネ部材が変形したとき、他端の軌跡は弧を描く。このため、各ホルダ部材に挟持される基板の厚さ寸法の大きさが大きくなるに従って各ホルダ部材間の間隔が大きくなるときのように板バネ部材の変形量を大きくさせることが求められた場合は、各板バネ部材のその一端を中心とした回転角度が大きくなる。回転角度が大きくなると、一方の磁石の吸着面が他方の磁石の吸着面に対して傾くので、磁石が互いにいわゆる片当たりする。磁石が片当たりすることによって両磁石間に隙間が形成されると、磁石の吸着面が互いに全面で接触する場合に比べて各磁石がそれぞれ他の磁石から受ける磁力の大きさが小さくなる。このため、各磁石による各ホルダ部材間の保持力が低減してしまう。

図１３は、他の板バネ部材３０を示す平面図である。図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、それぞれ別の形態を概略的に示す。本実施例では、各固定部３４が、それぞれ各板バネ部材３０の周縁部３０ａから各スリット３２の伸長方向に直交する方向に沿って各板バネ部材３０の径方向外方へ張り出した例を示した。

これに代えて、例えば、図１３（ａ）に示すように、二つの固定部３４を、それぞれ各板バネ部材３０に各スリット３２の伸長方向に直交する方向で互いに対向する位置で形成できる。この場合、各固定部３４の位置は、結合部５３である帯状部３３の中心部分３３ａに関して点対称となる位置に配置される。図示の例では、各固定部３４にそれぞれネジ部材３５の挿通を許す挿通孔３６が形成されている。

図１３（ａ）に示す例によれば、各板バネ部材３０は、各磁石４１から各磁性部材４０を介して引張り力を受けたとき、前記したと同様に、両固定部３４を通る線分Ｌを変形の基点として、周縁部３０ａの各スリット３２の伸長方向で互いに対向する二つの部分３０ｂが近づくように弾性変形すると同時に、帯状部３３の中心部分３３ａが浮き上がるように弾性変形する。

図１３（ａ）に示す例に代えて、図示しないが、各固定部３４をそれぞれ各板バネ部材３０の帯状部３３と各スリット３２の延長線間の領域３０ｃとを除く領域に前記各部分３０ｂ以外の部分で帯状部３３の中心部分３３ａに関して点対称となるように配置できる。

また、本実施例では、各板バネ部材３０にそれぞれ二つの固定部３４が配置された例を示したが、これに代えて、各板バネ部材３０にそれぞれ単一の固定部３４を配置できる。

例えば図１３（ｂ）に示す例では、固定部３４は、各板バネ部材３０の帯状部３３と各スリット３２の延長線間の二つの領域３０ｃとを含み、各板バネ部材３０の径方向に沿って伸びる。図示の例では、固定部３４の両端部すなわち各板バネ部材３０の前記延長線間領域３０ｃにそれぞれネジ部材３５の挿通を許す挿通孔３６が形成されている。

この場合、各板バネ部材３０は、各磁石４１から引張り力を受けたとき、各挿通孔３６を通る線分Ｌ２を変形の基点として、周縁部３０ａの各スリット３２の伸長方向に直交する方向で互いに対向する二つの部分３０ｄすなわち線分Ｌ２に関して線対称となる各部分３０ｄが互いに近づくように弾性変形する。すなわち、各板バネ部材３０の前記各部分３０ｄがそれぞれ結合部材３１に結合される前記した結合部５３となる。従って、図１３（ｂ）に示す例においては、前記各部分３０ｄにそれぞれ磁性部材４０が取り付けられる。

更に、本実施例では、各板バネ部材３０にそれぞれ一対のスリット３２が形成された例を示したが、スリット３２を省くこともできる。図１４は、また他の板バネ部材３０を示す平面図である。図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、それぞれ別の形態を概略的に示す。

この場合、例えば図１４（ａ）に示すように、各板バネ部材３０の中心部に固定部３４を配置し、該固定部の位置に関して点対称となる位置にそれぞれ結合部５３を配置できる。固定部３４には、ネジ部材３５の挿通を許す挿通孔３６が形成されている。この場合、固定部材３７省くことができる。

また、図１４（ａ）に示す例に代えて、例えば図１４（ｂ）に示すように、板バネ部材３０の中心を含み且つ板バネ部材３０の径方向に伸びる部分を固定部３４に設定し、該固定部の両端部である板バネ部材３０の周縁部３０ａの互いに対向する一対の部分にそれぞれ挿通孔３６を形成できる。この場合、固定部材３７を省くことができる。

図１４（ｂ）に示す例によれば、各板バネ部材３０は、各磁石４１から引張り力を受けたとき、各挿通孔３６および各板バネ部材３０の中心を通る線分Ｌ３を変形の基点として、該線分により隔てられた二つの半円の頂部３０ｅすなわち線分Ｌ３に関して線対称となる各頂部３０ｅが互いに近づくように弾性変形する。すなわち、各板バネ部材３０の前記各頂部３０ｅがそれぞれ結合部５３となる。従って、前記各頂部３０ｅにそれぞれ磁性部材４０が取り付けられる。

図１から図１４までに示す例では、各板バネ部材３０がそれぞれ円形をなした例を示したが、これに代えて、矩形状をなした板バネ部材を適用できる。

また、図１から図１４までに示す例では、各板バネ部材３０がそれぞれＳＵＳ６３１からなる例を示したが、これに代えて、少なくとも結合部５３が磁性を有する板バネ部材を適用できる。この場合、結合部５３を磁性材料で形成でき、または、磁性を有さない材料で結合部５３を形成しその材料に磁性体を混入できる。

結合部５３が磁性を有する場合、磁性部材４０を省くことができる。また、この場合、各結合部５３は、それぞれに対応する磁石４１から受ける引張り力によって該磁石に直接吸着することにより該磁石に結合する。

また、この場合、結合部５３に限って磁性を持たせることに代えて、板バネ部材３０自体を磁性材料で形成し、または、磁性を有さない材料で板バネ部材３０を形成しその材料に磁性体を混入できる。

尚、この例では、板バネ部材３０と結合部材３１との所定の位置関係とは、各板バネ部材３０と各結合部材３１とがそれぞれ結合されるとき、それらが互いに直接当接する位置関係を意味する。

更に、図１から図１４までに示す例では、結合部材３１の磁石４１は永久磁石により形成されたが、これに代えて、磁石４１を電磁石で形成できる。

また、図１から図１４までに示す例では、結合部材３１が磁石４１の磁力を用いて各板バネ部材３０を吸引する例を示したが、これに代えて、例えば真空吸着のように空気圧力を用いて各板バネ部材３０を吸引する結合部材を適用できる。

更に、図１から図１４までに示す例では、プッシュピン４６のピン部材４８がフッ素樹脂のような摩擦係数が低い合成樹脂材料で形成された例を示したが、これに代えて、ピン部材４８の少なくとも先端４８ａの周面にテフロン（登録商標）加工を施すことができる。

また、図１から図１４までに示す例では、ピン部材４８をハウジング４７内から第２ホルダ部材２０に向けて付勢する付勢部４９が、ハウジング４７内の気圧を調整するエアーポンプ４９により形成された例を示したが、これに代えて、磁石４１から板バネ部材３０に作用する引張り力の大きさよりも大きいバネ力を有する圧縮コイルスプリングのように、エアーポンプ４９を用いない構造で付勢部４９を形成できる。

更に、図１から図１４までに示す例では、結合規制部４５がプッシュピン４６で形成された例を示したが、これに代えて、例えば各結合部材３１と各磁性部材４０との間にそれぞれ配置されるスペーサ部材で結合規制部４５を形成できる。

この場合、前記各スペーサ部材の厚さ寸法は、両ウエハ１６、１７の位置合わせ時に該両ウエハ間に確保すべき隙間Ｓの大きさにほぼ等しくなるように設定される。また、この場合、磁石４１およびカバー部材４２の挿通孔４１ａ、４４ａを省くことができる。

この例によれば、前記各スペーサは、それぞれ両ウエハ１６、１７の位置合わせ時に各結合部材３１と各磁性部材４０との間に挿入され、それらの間に挟持される。このとき、各結合部材３１から各板バネ部材３０に作用する押圧力により、磁石４１から板バネ部材３０に作用する引張り力に抗して各板バネ部材３０をそれぞれ第１ホルダ部材１９に押し付けることができる。これにより、各板バネ部材３０は、それらの間に前記所定の間隔が維持された状態に保持される。

また、両ウエハ１６、１７の位置合わせをする場合に、前記所定の位置関係での各結合部材３１と各板バネ部材３０との結合を規制できれば、プッシュピン４６および前記スペーサ部材以外の部材で結合規制部４５を形成できる。

また、図１から図１４までに示す例では、互いに接合される二つの基板１１がそれぞれ単一のウエハ１６、１７で形成された例を示したが、これに代えて、各基板１１の一方を単一のウエハで形成し、各基板１１の他方を、重なり合った複数のウエハが接合されることにより形成された積層体とし、または、両基板１１をそれぞれ前記積層体で形成できる。

更に、図１から図１４までに示す例では、第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０の両方が円盤状をなした例を示したが、これに代えて、いずれか一方を例えば矩形状のように円形以外の形状をなすように形成できる。この場合、例えば第１ホルダ部材１９を円盤状に形成し、第２ホルダ部材２０を矩形状に形成したとき、第１ホルダ部材１９に設けられた各板バネ部材３０の配置位置に対応する位置で各結合部材３１をそれぞれ第２ホルダ部材２０に設けることができる。

図１５は、他の形態を有する板バネ部材３０を示す平面図である。なお、図７の板バネ部材３０と同じ要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

この板バネ部材３０も、一対のスリット３２を有する。ただし、このスリット３２は、後述するように板バネ部材３０が変形した場合に磁性部材４０と干渉することを避ける目的で、片側が円弧状に形成される。この円弧は、磁性部材４０の外周よりも僅かに大きい径を有する。また、板バネ部材３０の帯状部３３は、挿入孔３８を挟んで一対の段差３０ｄを有する。

図１６は、図１５に示した板バネ部材３０に磁性部材４０を装着した状態を示す断面図である。この断面は、図１５に示すＫ−Ｋ断面に相当する。また、図１５と共通の要素には同じ参照番号を付す。

図示のように、段差３０ｄにより、帯状部３３の中央部は、板バネ部材３０の他の部分から隆起する。これにより、板バネ部材３０の固定部３４が帯状部３３に対して上方に変形した場合も、板バネ部材３０と磁性部材４０とが干渉しない。

図１７は、上記のような板バネ部材３０を含むアライメント機構１２の構造を模式的に示す断面図である。なお、図４と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

図４に示したアライメント機構１２に対して、このアライメント機構１２は、ウエハ１６を保持した第１ホルダ部材１９がテーブル部材２１に搭載された場合に、板バネ部材３０および磁性部材４０を下方へと吸引する吸引部６４を有する。吸引部６４は、図示されていない真空源に接続され、有効にされた場合に内部に負圧を生じる。

図１７は、アライメント機構１２に、接合前のウエハ１６、１７が装填された状態を示す。ウエハ１６、１７は、それぞれ第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０のいずれかに保持されて、テーブル部材２１、２２に支持されている。また、ウエハ１６、１７の間には間隙があり、降下したピン部材４８の下端は磁性部材４０の上面に当接している。

図１８は、図１７に示した状態のアライメント機構１２における板バネ部材３０および磁性部材４０を拡大して示す断面図である。板バネ部材３０の断面は、図１５に示すＬ−Ｌ断面に相当する。また、図１５と共通の要素には同じ参照番号を付す。

図示のように、ピン部材４８の下端が磁性部材４０に当接しているので、磁石４１の磁力が作用しても、磁性部材４０は磁石に吸着されない。従って、磁石４１および磁性部材４０の間には間隙Ｄ_０が形成される。また、板バネ部材３０は、殆ど変形せずに平坦になっている。

図１９は、ウエハ１６、１７の接合における次の段階のアライメント機構１２の状態を示す断面図である。図示のように、図１８に示した状態に比較すると、ピン部材４８は更に降下して磁性部材４０を押し下げている。

図２０は、図１９に示した状態のアライメント機構１２において、磁性部材４０の周囲を拡大して示す断面図である。図示のように、ピン部材４８に押し下げられた磁性部材４０は、吸引部６４の上端に接して、吸引部６４に吸着される。これにより、磁石４１および磁性部材４０の間の間隙が大きくなり、磁性部材４０に作用する磁力は小さくなる。

なお、磁性部材４０が押し下げられることにより板バネ部材３０が変形して、磁性部材４０の下面は、板バネ部材３０の上面よりも低い位置に変位している。従って、磁石４１および磁性部材４０の間は拡がって間隙Ｄ_１が形成される。しかしながら、図１５に示したスリット３２の形状により、板バネ部材３０の長手方向において磁性部材４０および板バネ部材３０が干渉することはない。また、図１６に示したように、板バネ部材３０の帯状部３３の中央が隆起しているので、帯状部３３の延在方向においても、磁性部材４０および板バネ部材３０が干渉することはない。

図２１は、ウエハ１６、１７の接合における次の段階のアライメント機構１２の状態を示す断面図である。図示のように、図１９に示した状態に比較すると、ピン部材４８が上昇して磁性部材４０から離間している。しかしながら、磁性部材４０は吸引部６４に吸着されて、磁石４１から間隙Ｄ_１をおいて大きく離れている。

これにより、磁性部材４０に作用する磁力が小さく、ピン部材４８が離れても、磁性部材４０が磁石４１に吸着されることがない。また、ピン部材４８が磁性部材４０から離間したので、上側および下側のテーブル部材２１、２２の間で接触する部材はなくなる。従って、例えば下側のテーブル部材２１を移動させて、ウエハ１６をウエハ１７に対して精密に位置合わせできる。

図２２は、ウエハ１６、１７の接合におけるまた次の段階のアライメント機構１２の状態を示す断面図である。図示のように、ウエハ１６、１７の位置合わせが完了すると、下側のテーブル部材２１が上昇して、ウエハ１６、１７が接合される。

また、下側のテーブル部材２１が上昇することにより、第１ホルダ部材１９も上昇して、磁性部材４０が磁石４１に接近する。しかしながら、ピン部材４８が降下して、磁性部材４０が磁石４１に吸着されることを規制する。従って、磁石４１に接近することにより磁性部材４０に作用する磁石４１の磁力が強くなった場合も、磁性部材４０が磁石４１に吸着されることが抑制される。

図２３は、ウエハ１６、１７の接合における更に次の段階のアライメント機構１２の状態を示す断面図である。図示のように、ウエハ１６、１７が既に接合された状態で、ピン部材４８が引き上げられる。ピン部材４８を引き上げる場合に、その上昇速度を低く保ち、ピン部材４８を徐々に上昇させることにより、磁性部材４０は、衝撃を生じることなく磁石４１に吸着される。

図２４は、図２３に示した状態における磁石４１の下端および磁性部材４０の近傍を拡大して示す断面図である。図示のように、磁性部材４０に作用する磁石４１の磁力が強くなるので、板バネ部材３０は変形し、磁石４１の下面と磁性部材４０の上面とが相互に密着する。これにより、磁性部材４０は、磁石４１に強く吸着される。従って、接合された状態で第１ホルダ部材１９および第２ホルダ部材２０に挟まれたウエハ１６、１７の位置合わせが確実に保持される。

図２５は、第１基板１６２および第２基板１７２を接合する場合に用いる基板接合装置１００の構造を模式的に示す断面図である。基板接合装置１００は、枠体１１０の内側に配置された、第１駆動部１２０、加圧ステージ１３０、受圧ステージ１４０、圧力検知部１５０および磁界制御部１８０を備える。なお、基板接合装置１００には、接合する第１基板１６２および第２基板１７２と、それらを保持した第１固定部材１６６および第２固定部材１７６とが装填されている。

枠体１１０は、互いに平行で水平な天板１１２および底板１１６と、天板１１２および底板１１６を結合する複数の支柱１１４とを備える。天板１１２、支柱１１４および底板１１６は、それぞれ剛性が高い材料により形成され、後述する接合における第１基板１６２および第２基板１７２への加圧の反力が作用した場合も変形しない。

枠体１１０の内側において、底板１１６の上には、第１駆動部１２０が配置される。第１駆動部１２０は、底板１１６の上面に固定されたシリンダ１２２と、シリンダ１２２の内側に配置されたピストン１２４とを有する。ピストン１２４は、図示されていない流体回路、カム、輪列等により駆動されて、図中に矢印Ｚにより示す方向に、シリンダ１２２に沿って昇降する。

ピストン１２４の上端には、加圧ステージ１３０が搭載される。加圧ステージ１３０はＹステージ１３８、Ｘステージ、球面座１３４および第１固定部材保持部１３２を有する。Ｙステージ１３８は、案内レール１２６を介してピストン１２４の上端に装着され、紙面に対して垂直なＹ方向に変位する。Ｘステージ１３６は、Ｙステージ１３８の上面に装着され、紙面と平行に変位する。球面座１３４は、Ｘステージ１３６の上に搭載され、Ｘステージ１３６の上で揺動する。更に、Ｘステージ１３６の上には第１固定部材保持部１３２が形成される。

第１固定部材保持部１３２には、第１基板１６２を吸着して保持する第１固定部材１６６が搭載される。第１固定部材１６６は、上面を第１基板１６２に密着させてこれを保持する。また、第１固定部材１６６は、第１基板１６２の外側の領域に、磁性体により形成された複数の被結合部材１６４を備える。即ち、第１基板１６２、被結合部材１６４および第１固定部材１６６を含む第１基板組立体１６０は、基板接合装置１００に対して装入または搬出できる。

上記のような構造により、第１基板組立体１６０として加圧ステージ１３０に搭載された第１基板１６２を、Ｘステージ１３６およびＹステージ１３８の作用により、底板１１６と平行なＸ方向およびＹ方向に変位させることができる。また、球面座１３４の作用により、第１基板１６２を揺動させることができる。更に、第１基板１６２は、第１駆動部１２０の作用により、底板１１６に対して昇降させることができる。

一方、枠体１１０の内側において、天板１１２の下面には、受圧ステージ１４０および磁界制御部１８０が配置される。受圧ステージ１４０は、懸架部材１４４および第２固定部材保持部１４２を有する。第２固定部材保持部１４２は、天板１１２から垂下された複数の懸架部材１４４により、下面から支持される。これにより、第２固定部材保持部１４２は、上方へは変位自在でありながら、所定の位置に固定される。

第２固定部材保持部１４２には、第２基板１７２を吸着して保持する第２固定部材１７６が固定される。第２固定部材１７６は、下面を第２基板１７２に密着させてこれを保持する。また、また、第２固定部材１７６は、第２基板１７２の外側の領域に、永久磁石１７３含む複数の結合部材１７４を備える。即ち、第２基板１７２、結合部材１７４および第２固定部材１７６を含む第２基板組立体１７０は、基板接合装置１００に対して装入または搬出できる。

なお、第１固定部材保持部１３２および第２固定部材保持部１４２は、静電吸着、負圧吸着等による吸着機構を有する。これにより、第１基板組立体１６０および第２基板組立体１７０を吸着して保持する。

圧力検知部１５０は、天板１１２および第２固定部材保持部１４２の間に挟まれた複数のロードセルを含む。圧力検知部１５０は、第２固定部材保持部１４２の上方への移動を規制すると共に、第２固定部材保持部１４２対して印加された圧力を検出する。

磁界制御部１８０は、第２駆動部１８６、平行アーム１８４、支持部材１８２および高透磁率部材１８１を有して規制部材を形成する。第２駆動部１８６は、天板１１２に固定される。平行アーム１８４は、上端を第２駆動部１８６に、下端を支持部材１８２に結合される。これにより、第２駆動部１８６を動作させた場合に、支持部材１８２は、略水平に変位する。

また、支持部材１８２の先端には、高透磁率部材１８１が支持される。高透磁率部材１８１は、少なくとも被結合部材１６４よりも高い透磁率を有する材料により形成される。また、図示の状態において、高透磁率部材１８１は、結合部材１７４の下面を覆う位置に配される。この状態で第２駆動部１８６が動作した場合、高透磁率部材１８１は、結合部材１７４の下方の領域から側方に退避する。

図２６は、基板接合装置１００に装着される位置検出機構２００の構造を示す斜視図である。位置検出機構２００は、一対の撮像部２１２、２２２および一対の照明部２１４、２２４を用いて形成される。撮像部２１２、２２２および照明部２１４、２２４は、第１基板１６２および第２基板１７２の互いに対向する接合面に平行な面内において、第１基板１６２および第２基板１７２を挟んで対向する位置に配置される。

撮像部２１２、２２２の各々は、コネクタ２１６、２２６を介して、撮像した画像を外部へ送り出す。照明部２１４、２２４は、電源ケーブル２１８、２２８を介して電力の供給を受ける。

上記のように配置された撮像部２１２、２２２が撮像した画像から、第１基板１６２に対する第２基板１７２の位置と傾きを検出できる。即ち、第１基板１６２が傾斜している場合は、その映像が撮像部２１２により撮像される。また、加圧ステージ１３０が上昇して第１基板１６２および第２基板１７２が当接した場合には、第１基板１６２および第２基板１７２の間で照明光が遮られるので、撮像部２１２、２２２のいずれかが撮像した画像から、第１基板１６２および第２基板１７２の接触を検知できる。

ただし、撮像部２１２、２２２の解像度は、その光学系および撮像素子の解像度に依存する。従って、第１基板１６２および第２基板１７２の間隙が撮像部２１２、２２２の解像度よりも小さい場合は、第１基板１６２および第２基板１７２が接触したタイミングと接触検知のタイミングとがずれる場合がある。しかしながら、撮像部２１２、２２２の検出限界に達しない間隙は非常に狭いので、第１基板１６２および第２基板１７２の間隙を撮像できなくなった場合は、第１基板１６２および第２基板１７２が接触したと看做しても差し支えない。

なお、上記した位置検出機構２００の構造は一例に過ぎず、他の構造で同様の機能を形成することもできる。例えば、撮像部２１２、２２２に換えて干渉計を用いることにより、より分解能の高い位置検出機構２００を形成できる。一方、リニアスケールを用いて、より簡潔な位置検出機構２００を形成することもできる。これらの種々の構造は、目的とする接合基板の仕様に応じて当業者が適宜選択できる。

図２７は、基板接合装置１００の制御系３００の構造を模式的に示す図である。制御系３００は、位置検出機構２００を含む基板接合装置１００に対して設けられた、位置制御部３１０、および近接検知部３２０を含む。

位置制御部３１０は、位置検出機構２００が検出した第１基板１６２の位置および傾きを参照しつつ、加圧ステージ１３０の各部の動作を制御する。即ち、第１駆動部１２０を制御することにより第１基板１６２の高さを変化させ、Ｙステージ１３８およびＸステージ１３６を制御することにより第１基板１６２の面方向の位置を変化させ、更に、球面座１３４を制御することにより、第１基板１６２の傾きを変化させる。これらの動作により、第１基板１６２の位置を第２基板１７２の位置に位置合わせすると共に、第１基板１６２および第２基板１７２を互いに平行にする。

一方、近接検知部３２０は、位置制御部３１０による第１基板１６２の位置合わせが完了した旨の通知を受けて、第２駆動部１８６を動作させる。これにより、互いに結合する結合部材１７４および被結合部材１６４の間に高透磁率部材１８１が挟まれる前に、高透磁率部材１８１を結合部材１７４の下面を覆う位置から退避させる。

図２８は、上記のような位置検出機構２００および制御系３００を備えた基板接合装置１００を用いて、第１基板１６２および第２基板１７２を接合する場合の手順を示す流れ図である。第１基板１６２および第２基板１７２を接合する場合は、まず、第１基板１６２および第２基板１７２の各々に第１固定部材１６６および第２固定部材１７６を装着する（ステップＳ１０１）。これにより、厚さに対する面積が大きいシリコンウエハ等の第１基板１６２および第２基板１７２を、安全且つ容易に取り扱うことができる。

次に、第１基板１６２を保持した第１固定部材１６６を、第１固定部材保持部１３２に搭載する（ステップＳ１０２）。第１固定部材保持部１３２は、雰囲気の吸引等により第１固定部材１６６を吸着して保持、固定する。また、第２基板１７２を保持した第２固定部材１７６を、第２固定部材保持部１４２に装入する（ステップＳ１０２）。第２固定部材保持部１４２も、雰囲気の吸引等により第２固定部材１７６を吸着して保持、固定する。

続いて、第２駆動部１８６を動作させて、高透磁率部材１８１を移動させる（ステップＳ１０３）。これにより、高透磁率部材１８１は、結合部材１７４の下面を覆う非結合位置に移動され、その位置が保持される。なお、ステップＳ１０３における基板接合装置１００の状態は、図２５に示されている。

次に、第１駆動部１２０を動作させて、加圧ステージ１３０を上昇させる（ステップＳ１０４）。これにより、第１基板１６２は、第２基板１７２に徐々に接近する。続いて、第１基板１６２および第２基板１７２を接触させることなく、両者の面方向の位置合わせをすると共に、第２基板１７２に対して平行になるように第１基板１６２の傾きを調整する（ステップＳ１０５）。これにより、第１基板１６２および第２基板１７２は、互いに位置合わせされ、接合し得る状態となる。

そこで、位置制御部３１０から位置合わせの完了を通知された近接検知部３２０は、第２駆動部１８６を動作させる。これにより、高透磁率部材１８１は、結合部材１７４の下面を覆う非結合位置から、結合位置へと退避する（ステップＳ１０６）。

こうして、第１基板１６２および第２基板１７２の位置合わせが完了して、高透磁率部材１８１が退避した状態で、第１駆動部１２０により加圧ステージ１３０を再び上昇させることにより、第１基板１６２および第２基板が接合される（ステップＳ１０７）。このとき、高透磁率部材１８１が退避して直接に対面した結合部材１７４および被結合部材１６４も互いに結合される。これにより、第１基板１６２および第２基板１７２は、被結合部材１６４および結合部材１７４に結合された第１固定部材１６６および第２固定部材１７６に挟まれて、接合された状態で保持される。

このようにして、第１基板１６２および第２基板１７２を重なり合った状態にする接合方法であって、磁性体を含む被結合部材１６４を有する第１固定部材１６６に第１基板１６２および第２基板１７２の一方を支持させる段階と、永久磁石１７３を含み被結合部材１６４に結合される結合部材１７４を有する第２固定部材１７６に第１基板１６２および第２基板１７２の他方を支持させる段階と、被結合部材１６４および結合部材１７４が互いに近接した場合に、被結合部材１６４および結合部材１７４の間隔が所定の間隔になるまで、被結合部材１６４および結合部材１７４の吸着を規制する段階とを含む接合方法が実行される。これにより、磁力による影響を受けることなく第１基板１６２および第２基板１７２を精密に位置合わせできる一方で、接合された第１基板１６２および第２基板１７２を、第１固定部材１６６および第２固定部材１７６により自律的に保持させることができる。

図２９は、ステップＳ１０５における基板接合装置１００の状態を示す図である。この図では、抜き出した第１基板組立体１６０、第２基板組立体１７０および磁界制御部１８０が拡大して描かれる。また、図２５と共通の構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

ステップＳ１０５の段階においては、図２５に示したステップＳ１０３の状態に比較すると、第１基板１６２が上昇して第２基板１７２に接近している。ただし、この段階では、第１基板１６２および第２基板はまだ離間しており、結合部材１７４および被結合部材１６４もまだ離間している。また、高透磁率部材１８１は、結合部材１７４および被結合部材１６４の間に位置している。

図３０は、図２９に示す状態において、結合部材１７４および被結合部材１６４の周囲に形成される磁気回路を模式的に示す図である。結合部材１７４は、永久磁石１７３と、永久磁石１７３を第２固定部材１７６に対して固定する取付部材１７５とを含む。また、高透磁率部材１８１は、結合部材１７４の幾何学的中心に対応する位置に貫通穴１８３を有する。

永久磁石１７３は、第１基板１６２および第２基板１７２の面方向に直交する方向に分極するように着磁されている。これにより、結合部材１７４の周囲には、弧を描いて永久磁石１７３の磁極を結ぶ磁力線Ｍにより磁界が形成される。

しかしながら、結合部材１７４および被結合部材１６４の間には、結合部材１７４の下面を覆うように高透磁率部材１８１が間挿されている。これにより、結合部材１７４の下側に分布する磁力線の大部分は高透磁率部材１８１の内部を通過する。このため、高透磁率部材１８１の下側には磁界が拡がらず、永久磁石１７３の磁力による吸引力が、被結合部材１６４に及ばない。

このように、高透磁率部材１８１が永久磁石１７３の磁界を被結合部材１６４から遠ざけることにより、結合部材１７４および被結合部材１６４が接近しているにもかかわらず、両者が引き合う力が非常に弱くなる。従って、位置制御部３１０は、結合部材１７４の磁力の影響を受けることなく、精密に位置合わせを実行できる。

なお、第１基板１６２および第２基板１７２の接合工程においては温度が上昇する場合もあるので、永久磁石１７３としては耐熱磁石を用いることが好ましい。また、図示のように、永久磁石の幾何学的中心の位置では、永久磁石１７３が発生する磁力線の密度が低い。従って、この位置に貫通穴１８３を設けて高透磁率部材１８１を除いても機能に影響はない。

図３１は、ステップＳ１０６における基板接合装置１００の状態を示す図である。この図も、抜き出した第１基板組立体１６０、第２基板組立体１７０および磁界制御部１８０が拡大して描かれる。また、図２５と共通の構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

ステップＳ１０６の段階においては、第１基板１６２および第２基板はまだ離間しており、結合部材１７４および被結合部材１６４もまだ離間している。ただし、この段階では、結合部材１７４および被結合部材１６４の間の被結合位置から、高透磁率部材１８１が結合位置に退避する。これにより、結合部材１７４および被結合部材１６４は、互いに直接に対面する。

図３２は、図３１に示す状態で形成される磁気回路を模式的に示す図である。高透磁率部材１８１は、結合部材１７４および被結合部材１６４の間から退避しているので、永久磁石１７３が発生した磁力線Ｍは、結合部材１７４の下方に拡がった磁界を形成する。これにより、永久磁石１７３の磁力線Ｍが被結合部材１６４におよび、被結合部材１６４は結合部材１７４に吸引される。このように、高透磁率部材１８１を結合位置に退避させることにより、結合部材１７４および被結合部材１６４は、永久磁石１７３の磁力により引き合うようになる。

図３３は、ステップＳ１０７における基板接合装置１００の状態を示す図である。この図も、抜き出した第１基板組立体１６０、第２基板組立体１７０および磁界制御部１８０が拡大して描かれる。また、図２５と共通の構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

ステップＳ１０７の段階においては、第１基板１６２および第２基板は相互に密着して接合されている。また、結合部材１７４および被結合部材１６４も直接に結合している。これにより、これにより、第１基板１６２および第２基板１７２は、被結合部材１６４および結合部材１７４に結合された第１固定部材１６６および第２固定部材１７６に挟まれて、接合された状態で保持される。

図３４は、図３３に示す状態で形成される磁気回路を模式的に示す図である。結合部材１７４および被結合部材１６４は既に結合しているので、永久磁石１７３が発生した磁力線Ｍは、結合部材１７４に密着した被結合部材１６４の内部を通過する。これにより、被結合部材１６４は結合部材１７４に強固に結合され、第１基板１６２および第２基板１７２の接合された状態を保持する。

このようにして、第１基板１６２および第２基板１７２を重なり合った状態にする基板接合装置１００であって、磁性体を含む被結合部材１６４を有して第１基板１６２および第２基板１７２の一方を支持する第１固定部材１６６を保持する第１固定部材保持部１３２と、永久磁石１７３を含み被結合部材１６４に結合される結合部材１７４を有して第１基板１６２および第２基板１７２の他方の基板を支持する第２固定部材１７６を保持する第２固定部材保持部１４２と、第１固定部材保持部１３２および第２固定部材保持部１４２の一方を他方に向かって駆動する第１駆動部１２０と、被結合部材１６４および結合部材１７４が互いに近接した場合に、被結合部材１６４および結合部材１７４の間隔が所定の間隔になるまで、被結合部材１６４および結合部材１７４の吸着を規制する磁界制御部１８０とを備える基板接合装置１００が形成される。これにより、磁力による影響を受けることなく第１基板１６２および第２基板１７２を精密に位置合わせできる一方で、接合された第１基板１６２および第２基板１７２を、第１固定部材１６６および第２固定部材１７６により自律的に保持させることができる。

なお、上記の基板接合装置１００においては、磁界制御部１８０を、基板接合装置１００に装備させた構造とした。しかしながら、磁界制御部１８０を第１固定部材１６６および第２固定部材１７６の少なくとも一方に設けることにより、基板接合装置１００に依存することなく上記の作用を発揮する基板保持部材を形成できる。

この場合、第２駆動部１８６は、一部を第１固定部材１６６または第２固定部材１７６に設け、外部から電力、圧力等を供給することにより高透磁率部材１８１を操作してもよい。また、電池等のエネルギー源を第１固定部材１６６または第２固定部材１７６に装備させてもよい。

こうして、第１基板１６２および第２基板１７２を重なり合った状態に保持する基板保持部材であって、磁性体を含む被結合部材１６４を有し、第１基板１６２および第２基板１７２の一方を支持する第１固定部材１６６と、永久磁石１７３を含み被結合部材１６４に結合される結合部材１７４を有し、第１基板１６２および第２基板１７２の他方を支持する第２固定部材１７６と、被結合部材１６４および結合部材１７４を互いに結合させるために近接させた場合に、被結合部材１６４および結合部材１７４の間隔が所定の間隔になるまで、被結合部材１６４および結合部材１７４の吸着を規制する磁界制御部１８０を備える基板保持部材が形成される。これにより、磁力による影響を受けることなく第１基板１６２および第２基板１７２を精密に位置合わせできる一方で、接合された第１基板１６２および第２基板１７２を、第１固定部材１６６および第２固定部材１７６により自律的に保持させることができる基板保持部材が提供される。

図３５は、高透磁率部材１８１の他の形態を示す図である。なお、同図において、他の実施形態と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

図３５（ａ）は、非結合位置に在って高透磁率部材１８１により下面を覆われた結合部材１７４を下方から見上げた様子を示す。図示のように、高透磁率部材１８１は、結合部材１７４の幾何学的中心に対応する位置に貫通穴１８３を有する。また、高透磁率部材１８１は、長手方向に別れるように中央で分割されている。

図３５（ｂ）は、上記の高透磁率部材１８１が結合位置に移動した状態を、図３５（ａ）と同じ視点から示す。図示のように、分割された高透磁率部材１８１は、互いに反対の方向に退避して、結合部材１７４の下面を露出させる。なお、この形態における高透磁率部材１８１の移動方向は、図２５から図３４までに示した高透磁率部材１８１の移動方向に直交する方向、即ち、第１基板１６２および第２基板１７２の接線方向となる。

このような構造により、高透磁率部材１８１が非結合位置から結合位置に移動する場合の移動量を抑制して、移動時間を短縮させることができる。また、高透磁率部材１８１が移動する場合に、結合部材１７４が発生した磁界に与える影響も対称的になるので、第１基板１６２および第２基板１７２の位置合わせに与える影響が一層小さくなる。

このように、高透磁率部材１８１は、結合部材１７４の幾何学的中心に対応する位置に配置された貫通穴１８３を有してもよい。これにより、高透磁率材料を節約して、材料コストを低減できる。

また、高透磁率部材１８１は、非結合位置から結合位置に向かって移動する場合に、第１基板１６２および第２基板１７２の面方向に係る第１固定部材１６６の幾何学的中心に対して、対称な方向に移動する複数の部分を含んでもよい。これにより、高透磁率部材１８１の移動時間を短縮できると共に、第１基板１６２および第２基板１７２の位置合わせに与える影響が一層小さくなる。

図３６は、他の実施形態に係る磁界制御部１８０において、高透磁率部材１８１が非結合位置にある状態を示す図である。この磁界制御部１８０は、永久磁石１７３を挿通させる内径を有する筒状の高透磁率部材１８１により形成される。また、高透磁率部材１８１は、その下端が永久磁石１７３の下端よりも低くなる位置を非結合位置とする。

これにより、永久磁石１７３が発生する磁力線Ｍは、被結合部材１６４に面した永久磁石１７３の下端側において高透磁率部材１８１の内部を通過する。これにより、磁力線Ｍにより形成される磁界は、被結合部材１６４から遠ざけられるので、永久磁石１７３の磁力による吸引力が被結合部材１６４に及ぶことがない。

なお、高透磁率部材１８１の内面は、摩擦抵抗が少ない材料により形成された滑動部材１８５により覆われている。これにより、高透磁率部材１８１および永久磁石１７３が接触した場合でも、高透磁率部材１８１の移動が滞ることが防止される。

図３７は、図３６に示した磁界制御部１８０において、高透磁率部材１８１が結合位置にある状態を示す図である。この磁界制御部１８０において、高透磁率部材１８１は、その下端が永久磁石１７３の下端よりも高くなる位置を結合位置とする。これにより、永久磁石１７３が発生する磁力線Ｍは、被結合部材１６４に向かって拡がり、被結合部材１６４は、磁力線Ｍにより形成される磁界の内部に位置するようになる。従って、被結合部材１６４は、結合部材１７４に吸着される。

このように、高透磁率部材１８１は、第１基板１６２および第２基板１７２の面方向について結合部材１７４よりも大きな寸法を有する貫通穴１８３を有し、非結合位置から結合位置に向かって移動する場合に、結合部材１７４を貫通穴１８３に挿通させてもよい。これにより、結合部材１７４が発生する磁界の対称性を維持しつつ、結合位置および非結合位置の間を移動できる。また、結合部材１７４の寸法が大きくなった場合でも、高透磁率部材１８１の移動量が増すことがない。

図３８は、他の実施形態に係る磁界制御部１８０において、高透磁率部材１８１が非結合位置にある状態を示す図である。この磁界制御部１８０は、第１基板１６２および第２基板１７２の面方向に分極した複数の永久磁石１７３を備える。永久磁石１７３の各々は、隣接する永久磁石１７３に対して、同極を対面させるように配置される。

また、磁界制御部１８０は、非結合位置において永久磁石１７３の各々の下面を個別に覆って継鉄を形成する複数の高透磁率部材１８１を備える。これにより、永久磁石１７３の各々の磁極は、高透磁率部材１８１により個別に直結され、永久磁石１７３の各々が発生する磁力線Ｍは、高透磁率部材１８１の外部に磁界を形成しない。従って、磁界が被結合部材１６４に及ばないので、被結合部材１６４は永久磁石１７３に吸引されない。

図３９は、図３８に示した磁界制御部１８０において、高透磁率部材１８１が結合位置にある状態を示す図である。この磁界制御部１８０において、高透磁率部材１８１は結合位置に水平に移動して、隣接する永久磁石１７３の同極を結合する。これにより、永久磁石１７３が発生する磁力線Ｍは、被結合部材１６４に向かって拡がり、被結合部材１６４は、磁力線Ｍにより形成される磁界の内部に位置するようになる。従って、被結合部材１６４は結合部材１７４に吸着される。

このように、結合部材１７４は、第１基板１６２および第２基板１７２の面方向に分極し、且つ、互いに同極を対面させて配列された複数の永久磁石１７３を含み、高透磁率部材１８１は、非結合位置において複数の永久磁石１７３の個々の異極を結び、結合位置において、複数の永久磁石１７３のうちの隣接する永久磁石１７３の同極を結んでもよい。これにより、結合位置にある場合の被結合部材１６４に対する吸引力を高くできると共に、被結合位置にある場合に磁力線を効率よく遮断できる。

なお、上記の実施形態は、高透磁率部材１８１を用いて規制部材を形成したが、規制部材の構造がこれに限定されるわけではない。例えば、他の永久磁石、電磁石等を用いて、永久磁石１７３の発生する磁界を打ち消すことにより磁界を被結合部材１６４から遠ざけることもできる。ただし、稼動する電磁石は熱を発生するので、第１基板１６２および第２基板１７２の位置決めに影響を与える場合がある。従って、電磁石を用いる場合は、その稼動時間が短くなるように用いることが好ましい。

図４０は、結合部材１７４の他の形態を示す断面図である。この結合部材１７４は、ケース１７８の内部に、同心状に収容された永久磁石１７３および磁界発生コイル１７７を有する。

永久磁石１７３は、その下端および上端が特定の磁極を示すように着磁されている。図示の場合は、下端をＳ極、上端をＮ極としているが、この向きに限られるわけではない。

一方、磁界発生コイル１７７は、電流が流れた場合に、永久磁石１７３と極性が反転した磁界を発生する。これにより、磁界発生コイル１７７が発生する磁界は、永久磁石１７３が発生する磁界と打ち消し合い、ケース１７８の外部に対して磁力を及ぼさなくなる。

このような結合部材１７４を接合装置１００に装着した場合、第１基板１６２および第２基板１７２の位置合わせが完了するまでは磁界発生コイル１７７を動作させて、被結合部材１６４を吸着する磁力を発生させない。一方、位置合わせが完了して第１基板１６２および第２基板１７２が接合された場合は、磁界発生コイル１７７の発生する逆極性の磁界を徐々に減じて、衝撃を発生させることなく被結合部材１６４を吸着できる。また、磁界発生コイル１７７を動作させる期間は、第１基板１６２および第２基板１７２の位置合わせをする期間に限られるので、磁界発生コイル１７７から生じる熱が位置合わせ精度に与える影響は抑制される。

図４１は、他の実施形態に係る磁界制御部１８０の構造を示す図である。なお、磁界制御部１８０が第２基板組立体１７０に装着されている点を除くと、図示の第１基板組立体１６０および第２基板組立体１７０の構造は、他の実施形態と変わらない。そこで、共通の構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

磁界制御部１８０は、ブラケット１８７、軸支部１８９、支持部材１８２および高透磁率部材１８１を含む。ブラケット１８７は、第２固定部材１７６の側方端面に装着され、第２固定部材１７６の径方向外側に向かって延在する。軸支ブラケット１８７は、ブラケット１８７から下方に向かって垂直に延在する。

支持部材１８２の一端は、軸支部１８９の下端近傍において、水平な面内で回転自在に支持される。支持部材１８２の他端は、高透磁率部材１８１を支持する。図示の状態では、高透磁率部材１８１が、結合部材１７４の下端面の直下に位置している。

これにより、図３０を参照して既に説明したように、永久磁石１７３が発生する磁束の多くは高透磁率部材１８１の内部を通過する。従って、永久磁石１７３の磁界は、第１基板組立体１６０側の被結合部材１６４から遠ざけられ、結合部材１７４に吸着されない。換言すれば、永久磁石１７３の磁界の影響を受けることなく、第１基板組立体１６０を第２基板組立体１７０に対して位置決めできる。

図４２は、図４１に示した磁界制御部１８０の動作を説明する図である。図示のように、支持部材１８２を軸支部１８９の周りに回転させることにより、高透磁率部材１８１は結合部材１７４から遠ざけられる。これにより、永久磁石１７３の磁界は下方に拡がり、被結合部材１６４を吸着する。従って、第１固定部材１６６に固定された第１基板１６２は、第２基板１７２に向かって押しつけられ、第１基板１６２および第２基板１７２が接合される。

図４３は、他の実施形態に係る基板接合装置１００の一部を抜き出して示す図である。以下に説明する部分を除いて、基板接合装置１００は、他の実施形態と共通の構造を有する。そこで、同じ要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

基板接合装置１００において、第２固定部材保持部１４２は、永久磁石１７３および取付部材１７５を垂直に貫通して、結合部材１７４の下方まで延在するプッシュピン１８８を備える。プッシュピン１８８の下端は、第１基板組立体１６０の被結合部材１６４上面に当接する。これにより、被結合部材１６４が結合部材１７４に吸引されても、吸着されることは規制される。従って、第１基板１６２および第２基板１７２が接合することも規制される。

また、基板接合装置１００においては、止め具１６３により第１固定部材１６６に対して両端を固定された板バネ１６１を介して被結合部材１６４が装着されている。板バネ１６１は、第１固定部材１６６に接近する方向に被結合部材１６４を付勢する。これにより、図示の状態では、被結合部材１６４および板バネ１６１は、第１固定部材１６６に略密着する。

図４４は、図４３に示した基板接合装置１００の動作を説明する図である。図示のように、プッシュピン１８８を第２固定部材保持部１４２に対して上昇させることにより、被結合部材１６４に対する規制が解かれ、被結合部材１６４は結合部材１７４に吸着される。

更に、結合部材１７４の被結合部材１６４に対する吸引力は、板バネ１６１を変形させる。これにより、板バネ１６１が元の平坦な形状を取り戻そうとする付勢力が、第１固定部材１６６を第２固定部材１７６に向かって引きつける。従って、第１固定部材１６６および第２固定部材１７６に挟まれた第１基板１６２および第２基板１７２は相互に押しつけられて接合される。

これにより、第１固定部材１６６の第２固定部材１７６に対する位置決めが完了するまで、被結合部材１６４および結合部材１７４の吸着を規制できる。また、被結合部材１６４が結合部材１７４に吸引されて吸着されるまでの過程で、第１基板組立体１６０の移動速度を抑制して、吸着する瞬間の衝撃を緩和できる。

なお、プッシュピン１８８を昇降させる駆動部の図示は省いたが、作動流体あるいは電磁力を利用するアクチュエータを任意に選択し得る。ただし、結合部材１７４の被結合部材１６４に対する吸引力に抗して被結合部材１６４の吸着を規制するという作用に鑑みて、吸着力に抗し得る静止力を有するアクチュエータを選択することが好ましい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等の言葉を用いて説明したとしても、この順の実施が必須であることを意味するものではない。

Claims (24)

1. 位置合わせして積層された一対の基板を保持する基板保持部材であって、
   前記一対の基板の一方を保持する第１保持部材と、
   前記第１保持部材に連結された複数の被結合部材と、
   前記一方に対向させて前記一対の基板の他方を保持する第２保持部材と、
   前記被結合部材に作用する吸着力を有して、前記被結合部材の位置に対応して前記第２保持部材に連結された複数の結合部材と、
   前記吸着力を、前記一対の基板が位置合わせされるまで規制する吸着規制部と
   を備え、前記一対の基板が位置合わせして接合された後に前記被結合部材および前記結合部材が相互に吸着する基板保持部材。
2. 前記被結合部材は磁性体を含み、
   前記結合部材は磁石を含み、
   前記結合部材は、磁力により前記被結合部材を吸着する吸着力を発生する請求項１に記載の基板保持部材。
3. 前記複数の被結合部材または前記複数の結合部材の各々は、前記一対の基板の面方向と直交する方向に弾性的に支持する複数の弾性部材を介して前記第１保持部材または前記第２保持部材に連結される請求項２に記載の基板保持部材。
4. 前記弾性部材は、磁性体を含んで前記被結合部材の一部をなす請求項３に記載の基板保持部材。
5. 前記複数の弾性部材の各々は、
   前記第１保持部材または前記第２保持部材に対して固定された固定部と、
   前記被結合部材または前記結合部材に対して結合された結合部と
   をそれぞれが有し、
   前記結合部および前記固定部の一方の位置は、前記結合部および前記固定部の他方の位置に関して対称であり、
   前記被結合部材および前記結合部材が結合した場合に弾性変形する
   請求項３または請求項４に記載の基板保持部材。
6. 前記弾性部材は、前記結合部または前記固定部に関して対称に、互いに間隔をおいて配置された一対のスリットを有する板バネである請求項５に記載の基板保持部材。
7. 前記板バネは、前記一対のスリットに挟まれた領域の外側に、前記結合部または前記固定部に関して対称に配された一対の前記固定部または前記結合部を有する請求項６に記載の基板保持部材。
8. 前記第１保持部材および前記第２保持部材の一方は円盤状の形状を有し、
   前記板バネは、前記スリットの長手方向が当該円盤の径方向に沿うように配置される請求項６または請求項７に記載の基板保持部材。
9. 前記第１保持部材および前記第２保持部材の一方は円盤状の形状を有し、
   前記複数の結合部材および前記複数の被結合部材は、当該円盤の周方向についてそれぞれ等間隔に配置される請求項３から請求項８までのいずれかに記載の基板保持部材。
10. 一対の基板を位置合わせして積層する基板接合装置であって、
    前記一対の基板の一方を保持する第１保持部材を支持する第１保持部材支持部と、
    前記第１保持部材に連結された複数の被結合部材と、
    前記一方に対向させて前記一対の基板の他方を保持する第２保持部材を支持する第２保持部材支持部と、
    前記被結合部材の位置に対応して前記第２保持部材に連結され、前記被結合部材に作用する吸着力を有する複数の結合部材と、
    前記一対の基板を相互に位置合わせする位置合わせ駆動部と、
    前記第１保持部材支持部および前記第２保持部材支持部の一方を他方に向かって駆動する積層駆動部と、
    前記吸着力を、前記一対の基板が位置合わせされるまで規制する吸着規制部と
    を備え、前記位置合わせ駆動部により前記一対の基板が位置合わせされ、前記積層駆動部により前記一対の基板が積層された後に、前記吸着規制部が前記被結合部材および前記結合部材の吸着の規制を解除する基板接合装置。
11. 前記吸着規制部は、前記位置合わせ駆動部に設けられる請求項１０に記載の基板接合装置。
12. 前記被結合部材は磁性体を含み、
    前記結合部材は磁石を含み、
    前記結合部材は、磁力により前記被結合部材を吸着する吸着力を発生する請求項１０または請求項１１に記載の基板接合装置。
13. 前記吸着規制部は、前記被結合部材または前記結合部材に当接しつつ、前記駆動部による駆動の方向に沿って移動する請求項１２に記載の基板接合装置。
14. 前記吸着規制部は、前記被結合部材または前記結合部材の一方を他方から遠ざけた状態を維持する隔離部である請求項１２に記載の基板接合装置。
15. 前記吸着規制部は、前記結合部材または前記被結合部材を弾性的に支持する弾性部材の弾性変形を抑制することにより前記被結合部材の吸着を規制する請求項１２に記載の基板接合装置。
16. 前記吸着規制部は、前記磁性体の透磁率よりも高い透磁率を有する材料により形成され、前記被結合部材および前記結合部材の間隔が所与の間隔になるまで、前記結合部材に発生する磁界を前記被結合部材から遠ざける請求項１２に記載の基板接合装置。
17. 前記吸着規制部は、前記一対の基板の面方向について前記結合部材の幾何学的中心に対して、対称な方向に移動する複数の部分を含む請求項１６に記載の基板接合装置。
18. 前記吸着規制部は、前記一対の基板の面方向について前記結合部材の幾何学的中心に面した位置に形成された貫通穴を有する請求項１６または請求項１７に記載の基板接合装置。
19. 前記吸着規制部は、前記面方向について前記結合部材よりも大きな寸法を有して、前記吸着規制部が移動した場合に、前記結合部材を挿通させる貫通穴を有する請求項１８に記載の基板接合装置。
20. 前記結合部材は、前記一対の基板の面方向に分極し、且つ、互いに同極を対面させて配列された複数の永久磁石を含み、
    前記吸着規制部は、前記複数の永久磁石の個々の異極を結ぶ位置と、前記複数の永久磁石のうち隣接する永久磁石の同極を結ぶ位置との間を移動する磁性体を含む請求項１６に記載の基板接合装置。
21. 請求項１０から請求項２０までのいずれかに記載された接合装置と、
    前記接合装置において位置合わせして積層された一対の基板を加圧して貼り合わせる加圧装置と
    を備える積層基板製造装置。
22. 一対の基板を互いに位置合わせして積層する基板接合方法であって、
    被結合部材を有する第１保持部材に前記一対の基板の一方を保持させる段階と、
    前記被結合部材に作用する吸着力を発生する結合部材を有する第２保持部材に、前記一対の基板の一方に対向して前記一対の基板の他方を保持させる段階と、
    前記一対の基板を相互に位置合わせする段階と、
    前記吸着力を作用させて前記被結合部材および前記結合部材を吸着させ、前記第１保持部材および前記第２保持部材の間に、位置合わせされた前記一対の基板を積層した状態で保持する段階と
    を含む基板接合方法。
23. 請求項２２に記載された基板接合方法に続いて、前記第１保持部材および前記第２保持部材を介して前記一対の基板を加圧して貼り合わせる段階を更に含む積層基板製造方法。
24. 各々が素子および電極を有して互いに積層された一対の半導体基板を含む積層型半導体装置を製造する積層型半導体装置製造方法であって、
    被結合部材を有する第１保持部材に前記一対の半導体基板の一方を保持させる段階と、
    前記被結合部材に作用する吸着力を発生する結合部材を有する第２保持部材に、前記一対の半導体基板の一方に対向して前記一対の基板の他方を保持させる段階と、
    前記一対の半導体基板の対応する電極を相互に位置合わせする段階と、
    前記吸着力を作用させて前記被結合部材および前記結合部材を吸着させ、前記第１保持部材および前記第２保持部材の間に、位置合わせされた前記一対の半導体基板を積層した状態で保持する段階と
    前記第１保持部材および前記第２保持部材を介して前記一対の半導体基板を加圧して貼り合わせる段階と
    を含む積層型半導体装置製造方法。

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