JP2013247280A - 接合システム、接合方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理基板と支持基板の接合を適切に行う。
【解決手段】被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合する接合システム１は、接着剤を介して、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合する接合装置３１〜３３と、接合装置３１〜３３で接合された重合ウェハＴに対して、当該重合ウェハＴの外周部を中心部よりも高い温度で熱処理を行う熱処理装置３０と、を有する。熱処理装置３０は、重合ウェハＴの外周部を加熱する環状の加熱機構を有する。熱処理装置３０は、複数の重合ウェハＴを収容して熱処理可能である。熱処理装置３０の内部は、不活性ガス雰囲気に維持可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、被処理基板と支持基板を接合する接合システム、当該接合システムを用いた接合方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体に関する。

近年、例えば半導体デバイスの製造プロセスにおいて、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）の大口径化が進んでいる。また、実装などの特定の工程において、ウェハの薄型化が求められている。例えば大口径で薄いウェハを、そのまま搬送したり、研磨処理すると、ウェハに反りや割れが生じる恐れがある。このため、例えばウェハを補強するために、例えば支持基板であるウェハやガラス基板にウェハを貼り付けることが行われている。

かかるウェハと支持基板の接合は、例えば接合システムを用いて、ウェハと支持基板との間に接着剤を介在させることにより行われている。接合システムは、例えばウェハ又は支持基板に接着剤を塗布する塗布装置と、接着剤が塗布されたウェハ又は支持基板を加熱する熱処理装置と、接着剤を介してウェハと支持基板とを押圧して接合する接合装置とを有している。そして、この接合システムでは、塗布装置と熱処理装置でウェハ又は支持基板に接着剤を塗布して所定の温度に加熱した後、接合装置でウェハと支持基板とを押圧して接合している（特許文献１）。

特開２０１２−６９９００号公報

ところで、近年、種々の接着剤が開発されており、接着剤によってはウェハと支持基板を接合した後、当該接着剤の接着力を向上させるためにさらに熱処理を必要とするものがある。このような熱処理を接着剤全面に行うと、ウェハと支持基板が強固に固着してしまう。かかる場合、ウェハと支持基板が接合された状態でウェハの研磨処理等の所定の処理が行われた後、ウェハと支持基板を剥離する際、当該剥離を適切に行うことができない。また、ウェハと支持基板を剥離するのに多大な力を必要とするため、ウェハ上に形成された所定の回路を含むデバイスが損傷するおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、被処理基板と支持基板の接合を適切に行うことを目的とする。

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を接合する接合システムであって、接着剤を介して、被処理基板と支持基板を接合する接合装置と、前記接合装置で接合された重合基板に対して、当該重合基板の外周部を中心部よりも高い温度で熱処理を行う熱処理装置と、を有することを特徴としている。

本発明によれば、接合装置で被処理基板と支持基板を接合した後、熱処理装置で重合基板の外周部を中心部よりも高い温度で熱処理を行うことができる。この熱処理によって、重合基板の外周部における接着剤は適切な温度で熱処理されるので、当該接着剤の接着力を適切に維持でき、被処理基板と支持基板を適切に接合することができる。このため、被処理基板と支持基板が接合された状態で所定の処理を適切に行うことができる。一方、重合基板の中心部では外周部より低い温度で熱処理されるので、重合基板の中心部における接着剤の接着力は向上しない。被処理基板と支持基板が接合された状態で所定の処理を行った後、被処理基板と支持基板を剥離する際に、当該剥離を容易に行うことができる。また、被処理基板と支持基板を容易にできるので、被処理基板上に形成されたデバイスの損傷を抑制することができる。したがって、本発明によれば、被処理基板と支持基板の接合を適切に行うことができる。

前記熱処理装置は、前記重合基板の外周部を加熱する環状の加熱機構を有していてもよい。

前記熱処理装置は、前記加熱機構の内側に設けられ、前記重合基板の中心部を所定の温度に調節する温度調節機構を有していてもよい。

前記熱処理装置は、重合基板を載置して加熱する熱処理板を有し、前記熱処理板は、前記重合基板の外周部を加熱する外周領域と、前記外周領域の内側に設けられ、前記重合基板の中心部を加熱する中心領域とに区画され、前記外周領域の加熱温度は、前記中心領域の加熱温度よりも高くてもよい。

前記熱処理装置は、複数の重合基板を収容して熱処理可能であってもよい。

前記熱処理装置の内部は、不活性ガス雰囲気に維持可能であってもよい。

前記接合システムは、前記接合装置と、前記熱処理装置と、被処理基板又は支持基板に前記接着剤を塗布する塗布装置と、前記塗布装置で前記接着剤が塗布された被処理基板又は支持基板を所定の温度に加熱する他の熱処理装置と、前記接合装置、前記熱処理装置、前記塗布装置及び前記他の熱処理装置に対して、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬送するための搬送領域と、を備えた処理ステーションと、被処理基板、支持基板又は重合基板を、前記処理ステーションに対して搬入出する搬入出ステーションと、を有していてもよい。

別な観点による本発明は、接合システムを用いて被処理基板と支持基板を接合する接合方法であって、前記接合システムに設けられた接合装置において、接着剤を介して、被処理基板と支持基板を接合する接合工程と、その後、前記接合システムに設けられた熱処理装置において、前記接合工程で接合された重合基板に対して、当該重合基板の外周部を中心部よりも高い温度で熱処理を行う熱処理工程と、を有することを特徴としている。

前記熱処理装置は、前記重合基板の外周部を加熱する環状の加熱機構を有し、前記熱処理工程において、前記加熱機構によって前記重合基板の外周部を加熱してもよい。

前記熱処理装置は、前記加熱機構の内側に設けられ、前記重合基板の中心部を所定の温度に調節する温度調節機構を有し、前記熱処理工程において、前記加熱機構によって前記重合基板の外周部を加熱すると共に、前記温度調節機構によって前記重合基板の中心部を所定の温度に調節してもよい。

前記熱処理装置は、重合基板を載置して加熱する熱処理板を有し、前記熱処理板は、前記重合基板の外周部を加熱する外周領域と、前記外周領域の内側に設けられ、前記重合基板の中心部を加熱する中心領域とに区画され、前記熱処理工程において、前記外周領域の加熱温度は前記中心領域の加熱温度よりも高くしてもよい。

前記熱処理工程において、複数の重合基板を収容して熱処理してもよい。

前記熱処理工程において、前記他の熱処理装置の内部は、不活性ガス雰囲気に維持されていてもよい。

前記接合方法は、前記接合工程の前に、前記接合システムに設けられた塗布装置において、被処理基板又は支持基板に前記接着剤を塗布した後、前記接合システムに設けられた他の熱処理装置において、当該被処理基板又は支持基板を所定の温度に加熱する接着剤塗布工程を有していてもよい。

また別な観点による本発明によれば、前記接合方法を接合システムによって実行させるために、当該接合システムを制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。

さらに別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。

本発明によれば、被処理基板と支持基板の接合を適切に行うことができる。

本実施の形態にかかる接合システムの構成の概略を示す平面図である。 本実施の形態にかかる接合システムの内部構成の概略を示す側面図である。 被処理ウェハと支持ウェハの側面図である。 第１の熱処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。 加熱機構の構成の概略を示す平面図である。 接合装置の構成の概略を示す横断面図である。 受渡部の構成の概略を示す平面図である。 受渡アームの構成の概略を示す平面図である。 受渡アームの構成の概略を示す側面図である。 反転部の構成の概略を示す平面図である。 反転部の構成の概略を示す側面図である。 反転部の構成の概略を示す側面図である。 保持アームと保持部材の構成の概略を示す側面図である。 受渡部と反転部の位置関係を示す説明図である。 搬送部の構成の概略を示す側面図である。 搬送部が接合装置内に配置された様子を示す説明図である。 第１の搬送アームの構成の概略を示す平面図である。 第１の搬送アームの構成の概略を示す側面図である。 第２の搬送アームの構成の概略を示す平面図である。 第２の搬送アームの構成の概略を示す側面図である。 第２の保持部に切り欠きが形成された様子を示す説明図である。 接合部の構成の概略を示す縦断面図である。 接合部の構成の概略を示す縦断面図である。 塗布装置の構成の概略を示す縦断面図である。 塗布装置の構成の概略を示す横断面図である。 第２の熱処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。 第２の熱処理装置の構成の概略を示す横断面図である。 接合処理の主な工程を示すフローチャートである。 第１の保持部を上昇させた様子を示す説明図である。 第２の保持部の中心部が撓んだ様子を示す説明図である。 支持ウェハの接合面全面が被処理ウェハの接合面全面に当接した様子を示す説明図である。 被処理ウェハと支持ウェハを接合した様子を示す説明図である。 他の実施の形態にかかる加熱機構と温度調節機構の構成の概略を示す平面図である。 他の実施の形態にかかる熱処理板の構成の概略を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる接合システム１の構成の概略を示す平面図である。図２は、接合システム１の内部構成の概略を示す側面図である。

接合システム１では、図３に示すように例えば接着剤Ｇを介して、被処理基板としての被処理ウェハＷと支持基板としての支持ウェハＳとを接合する。以下、被処理ウェハＷにおいて、接着剤Ｇを介して支持ウェハＳと接合される面を表面としての「接合面Ｗ_Ｊ」といい、当該接合面Ｗ_Ｊと反対側の面を裏面としての「非接合面Ｗ_Ｎ」という。同様に、支持ウェハＳにおいて、接着剤Ｇを介して被処理ウェハＷと接合される面を表面としての「接合面Ｓ_Ｊ」といい、接合面Ｓ_Ｊと反対側の面を裏面としての「非接合面Ｓ_Ｎ」という。そして、接合システム１では、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合して、重合基板としての重合ウェハＴを形成する。なお、被処理ウェハＷは、製品となるウェハであって、例えば接合面Ｗ_Ｊに複数の電子回路を備えたデバイスが形成されており、非接合面Ｗ_Ｎが研磨処理される。また、支持ウェハＳは、被処理ウェハＷの径と同じ径を有し、当該被処理ウェハＷを支持するウェハである。なお、本実施の形態では、支持基板としてウェハを用いた場合について説明するが、例えばガラス基板等の他の基板を用いてもよい。

接合システム１は、図１に示すように例えば外部との間で複数の被処理ウェハＷ、複数の支持ウェハＳ、複数の重合ウェハＴをそれぞれ収容可能なカセットＣ_Ｗ、Ｃ_Ｓ、Ｃ_Ｔが搬入出される搬入出ステーション２と、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハ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。

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、Ｘ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、接合システム１の外部に対してカセットＣ_Ｗ、Ｃ_Ｓ、Ｃ_Ｔを搬入出する際に、カセットＣ_Ｗ、Ｃ_Ｓ、Ｃ_Ｔ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、複数の被処理ウェハＷ、複数の支持ウェハＳ、複数の重合ウェハＴを保有可能に構成されている。なお、カセット載置板１１の個数は、本実施の形態に限定されず、任意に決定することができる。また、カセットの１つを不具合ウェハ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ウェハＷと支持ウェハＳとの接合に不具合が生じたウェハを、他の正常な重合ウェハＴと分離することができるカセットである。本実施の形態においては、複数のカセットＣ_Ｔのうち、１つのカセットＣ_Ｔを不具合ウェハの回収用として用い、他方のカセットＣ_Ｔを正常な重合ウェハＴの収容用として用いている。

搬入出ステーション２には、カセット載置台１０に隣接してウェハ搬送部２０が設けられている。ウェハ搬送部２０には、Ｘ方向に延伸する搬送路２１上を移動自在なウェハ搬送装置２２が設けられている。ウェハ搬送装置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Ｃ_Ｗ、Ｃ_Ｓ、Ｃ_Ｔ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との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送できる。

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Ｘ方向負方向側）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Ｘ方向正方向側）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Ｙ方向負方向側）には、第３の処理ブロックＧ３が設けられている。

例えば第１の処理ブロックＧ１には、重合ウェハＴを所定の温度に加熱する第１の熱処理装置３０と、接着剤Ｇを介して被処理ウェハＷと支持ウェハＳとを押圧して接合する接合装置３１〜３３とが、搬入出ステーション２側からこの順でＹ方向に並べて配置されている。

例えば第２の処理ブロックＧ２には、図２に示すように被処理ウェハＷに接着剤Ｇを塗布する塗布装置４０と、接着剤Ｇが塗布された被処理ウェハＷを所定の温度に加熱する他の熱処理装置としての第２の熱処理装置４１〜４３と、同様の第２の熱処理装置４４〜４６とが、搬入出ステーション２側に向かう方向（図１中のＹ方向負方向）にこの順で並べて配置されている。第２の熱処理装置４１〜４３と第２の熱処理装置４４〜４６は、それぞれ下からこの順で３段に設けられている。なお、第２の熱処理装置４１〜４６の装置数や鉛直方向及び水平方向の配置は任意に設定することができる。

例えば第３の処理ブロックＧ３には、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハ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。

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、ウェハ搬送領域６０が形成されている。ウェハ搬送領域６０には、例えばウェハ搬送装置６１が配置されている。なお、ウェハ搬送領域６０内の圧力は大気圧以上であり、当該ウェハ搬送領域６０において、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴのいわゆる大気系の搬送が行われる。

ウェハ搬送装置６１は、例えば鉛直方向、水平方向（Ｙ方向、Ｘ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。ウェハ搬送装置６１は、ウェハ搬送領域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ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送できる。

次に、上述した第１の熱処理装置３０の構成について説明する。なお、本実施の形態では、第１の熱処理装置３０において重合ウェハＴの外周部を熱処理するが、この重合ウェハＴの外周部とは、例えば重合ウェハＴの外縁から２ｍｍ〜５ｍｍの範囲をいう。また重合ウェハＴの中心部とは、この重合ウェハＴの外周部の内側の範囲をいう。

第１の熱処理装置３０は、図４に示すように内部を閉鎖可能な処理容器７０を有している。処理容器７０のウェハ搬送領域６０側の側面には、重合ウェハ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。

処理容器７０の天井面には、当該処理容器７０の内部に例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給するガス供給口７１が形成されている。ガス供給口７１には、ガス供給源７２に連通するガス供給管７３が接続されている。ガス供給管７３には、不活性ガスの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群７４が設けられている。

処理容器７０の底面には、当該処理容器７０の内部の雰囲気を吸引する吸気口７５が形成されている。吸気口７５には、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置７６に連通する吸気管７７が接続されている。

処理容器７０の内部には、重合ウェハＴを所定の位置に支持する支持ピン８０が設けられている。支持ピン８０は、支持部材８１を介して、鉛直方向に延伸する支持柱８２に支持されている。そして、支持ピン８０と支持部材８１は鉛直方向に複数積層されて設けられ、処理容器７０の内部では重合ウェハＴを複数収容して熱処理できるようになっている。

また処理容器７０の内部には、支持ピン８０に支持された重合ウェハＴの外周部を所定の温度に加熱する加熱機構９０が複数設けられている。加熱機構９０には、例えばヒータが用いられる。加熱機構９０は、図５に示すように平面視において環状に設けられている。加熱機構９０は、処理容器７０内の支持部材（図示せず）に支持されて設けられている。

なお、処理容器７０の内部には、加熱機構９０によって加熱された重合ウェハＴを所定の温度、例えば常温（２３℃）に調節する温度調節機構（図示せず）が設けられていてもよい。

次に、上述した接合装置３１〜３２の構成について説明する。接合装置３１は、図６に示すように内部を密閉可能な処理容器１００を有している。処理容器１００のウェハ搬送領域６０側の側面には、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの搬入出口１０１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。

処理容器１００の内部は、内壁１０２によって、前処理領域Ｄ１と接合領域Ｄ２に区画されている。上述した搬入出口１０１は、前処理領域Ｄ１における処理容器１００の側面に形成されている。また、内壁１０２にも、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの搬入出口１０３が形成されている。

前処理領域Ｄ１には、接合装置３１の外部との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを受け渡すための受渡部１１０が設けられている。受渡部１１０は、搬入出口１０１に隣接して配置されている。また受渡部１１０は、後述するように鉛直方向に複数、例えば２段配置され、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴのいずれか２つを同時に受け渡すことができる。例えば一の受渡部１１０で接合前の被処理ウェハＷ又は支持ウェハＳを受け渡し、他の受渡部１１０で接合後の重合ウェハＴを受け渡してもよい。あるいは、一の受渡部１１０で接合前の被処理ウェハＷを受け渡し、他の受渡部１１０で接合前の支持ウェハＳを受け渡してもよい。

前処理領域Ｄ１のＹ方向負方向側、すなわち搬入出口１０３側において、受渡部１１０の鉛直上方には、例えば支持ウェハＳの表裏面を反転させる反転部１１１が設けられている。なお、反転部１１１は、後述するように支持ウェハＳの水平方向の向きを調節することもでき、また被処理ウェハＷの水平方向の向きを調節することもできる。

接合領域Ｄ２のＹ方向正方向側には、受渡部１１０、反転部１１１及び後述する接合部１１３に対して、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送する搬送部１１２が設けられている。搬送部１１２は、搬入出口１０３に取り付けられている。

接合領域Ｄ２のＹ方向負方向側には、接着剤Ｇを介して被処理ウェハＷと支持ウェハＳとを押圧して接合する接合部１１３が設けられている。

次に、上述した受渡部１１０の構成について説明する。受渡部１１０は、図７に示すように受渡アーム１２０とウェハ支持ピン１２１とを有している。受渡アーム１２０は、接合装置３１の外部、すなわちウェハ搬送装置６１とウェハ支持ピン１２１との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを受け渡すことができる。ウェハ支持ピン１２１は、複数、例えば３箇所に設けられ、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを支持することができる。

受渡アーム１２０は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを保持するアーム部１３０と、例えばモータなどを備えたアーム駆動部１３１とを有している。アーム部１３０は、略円板形状を有している。アーム駆動部１３１は、アーム部１３０をＸ方向（図７中の上下方向）に移動させることができる。またアーム駆動部１３１は、Ｙ方向（図７中の左右方向）に延伸するレール１３２に取り付けられ、当該レール１３２上を移動可能に構成されている。かかる構成により、受渡アーム１２０は、水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動可能となっており、ウェハ搬送装置６１及びウェハ支持ピン１２１との間で、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを円滑に受け渡すことができる。

アーム部１３０上には、図８及び図９に示すように被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを支持するウェハ支持ピン１４０が複数、例えば４箇所に設けられている。またアーム部１３０上には、ウェハ支持ピン１４０に支持された被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの位置決めを行うガイド１４１が設けられている。ガイド１４１は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの側面をガイドするように複数、例えば４箇所に設けられている。

アーム部１３０の外周には、図７及び図８に示すように切り欠き１４２が例えば４箇所に形成されている。この切り欠き１４２により、ウェハ搬送装置６１の搬送アームから受渡アーム１２０に被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを受け渡す際に、当該ウェハ搬送装置６１の搬送アームがアーム部１３０と干渉するのを防止できる。

アーム部１３０には、Ｘ方向に沿った２本のスリット１４３が形成されている。スリット１４３は、アーム部１３０のウェハ支持ピン１２１側の端面からアーム部１３０の中央部付近まで形成されている。このスリット１４３により、アーム部１３０がウェハ支持ピン１２１と干渉するのを防止できる。

次に、上述した反転部１１１の構成について説明する。反転部１１１は、図１０〜図１２に示すように支持ウェハＳ、被処理ウェハＷを保持する保持アーム１５０を有している。保持アーム１５０は、水平方向（図１０及び図１１中のＸ方向）に延伸している。また保持アーム１５０には、支持ウェハＳ、被処理ウェハＷを保持する保持部材１５１が例えば４箇所に設けられている。保持部材１５１は、図１３に示すように保持アーム１５０に対して水平方向に移動可能に構成されている。また保持部材１５１の側面には、支持ウェハＳ、被処理ウェハＷの外周部を保持するための切り欠き１５２が形成されている。そして、これら保持部材１５１は、支持ウェハＳ、被処理ウェハＷを挟み込んで保持することができる。

保持アーム１５０は、図１０〜図１２に示すように例えばモータなどを備えた第１の駆動部１５３に支持されている。この第１の駆動部１５３によって、保持アーム１５０は水平軸周りに回動自在であり、且つ水平方向（図１０及び図１１中のＸ方向、図１０及び図１２のＹ方向）に移動できる。なお、第１の駆動部１５３は、保持アーム１５０を鉛直軸周りに回動させて、当該保持アーム１５０を水平方向に移動させてもよい。第１の駆動部１５３の下方には、例えばモータなどを備えた第２の駆動部１５４が設けられている。この第２の駆動部１５４によって、第１の駆動部１５３は鉛直方向に延伸する支持柱１５５に沿って鉛直方向に移動できる。このように第１の駆動部１５３と第２の駆動部１５４によって、保持部材１５１に保持された支持ウェハＳ、被処理ウェハＷは、水平軸周りに回動できると共に鉛直方向及び水平方向に移動できる。

支持柱１５５には、保持部材１５１に保持された支持ウェハＳ、被処理ウェハＷの水平方向の向きを調節する位置調節機構１６０が支持板１６１を介して支持されている。位置調節機構１６０は、保持アーム１５０に隣接して設けられている。

位置調節機構１６０は、基台１６２と、支持ウェハＳ、被処理ウェハＷのノッチ部の位置を検出する検出部１６３とを有している。そして、位置調節機構１６０では、保持部材１５１に保持された支持ウェハＳ、被処理ウェハＷを水平方向に移動させながら、検出部１６３で支持ウェハＳ、被処理ウェハＷのノッチ部の位置を検出することで、当該ノッチ部の位置を調節して支持ウェハＳ、被処理ウェハＷの水平方向の向きを調節している。

なお、図１４に示すように、以上のように構成された受渡部１１０は鉛直方向に２段に配置され、またこれら受渡部１１０の鉛直上方に反転部１１１が配置される。すなわち、受渡部１１０の受渡アーム１２０は、反転部１１１の保持アーム１５０と位置調節機構１６０の下方において水平方向に移動する。また、受渡部１１０のウェハ支持ピン１２１は、反転部１１１の保持アーム１５０の下方に配置されている。

次に、上述した搬送部１１２の構成について説明する。搬送部１１２は、図１５に示すように複数、例えば２本の搬送アーム１７０、１７１を有している。第１の搬送アーム１７０と第２の搬送アーム１７１は、鉛直方向に下からこの順で２段に配置されている。なお、第１の搬送アーム１７０と第２の搬送アーム１７１は、後述するように異なる形状を有している。

搬送アーム１７０、１７１の基端部には、例えばモータなどを備えたアーム駆動部１７２が設けられている。このアーム駆動部１７２によって、各搬送アーム１７０、１７１は独立して水平方向に移動できる。これら搬送アーム１７０、１７１とアーム駆動部１７２は、基台１７３に支持されている。

搬送部１１２は、図６及び図１６に示すように処理容器１００の内壁１０２に形成された搬入出口１０３に設けられている。そして、搬送部１１２は、例えばモータなどを備えた駆動部（図示せず）によって搬入出口１０３に沿って鉛直方向に移動できる。

第１の搬送アーム１７０は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの裏面（被処理ウェハＷ、支持ウェハＳにおいては非接合面Ｗ_Ｎ、Ｓ_Ｎ）を保持して搬送する。第１の搬送アーム１７０は、図１７に示すように先端が２本の先端部１８０ａ、１８０ａに分岐したアーム部１８０と、このアーム部１８０と一体に形成され、且つアーム部１８０を支持する支持部１８１とを有している。

アーム部１８０上には、図１７及び図１８に示すように樹脂製のＯリング１８２が複数、例えば４箇所に設けられている。このＯリング１８２が被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの裏面と接触し、当該Ｏリング１８２と被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの裏面との間の摩擦力によって、Ｏリング１８２は被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの裏面を保持する。そして、第１の搬送アーム１７０は、Ｏリング１８２上に被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを水平に保持することができる。

またアーム部１８０上には、Ｏリング１８２に保持された被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの外側に設けられたガイド部材１８３、１８４が設けられている。第１のガイド部材１８３は、アーム部１８０の先端部１８０ａの先端に設けられている。第２のガイド部材１８４は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの外周に沿った円弧状に形成され、支持部１８１側に設けられている。これらガイド部材１８３、１８４によって、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴが第１の搬送アーム１７０から飛び出したり、滑落するのを防止することができる。なお、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴがＯリング１８２に適切な位置で保持されている場合、当該被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴはガイド部材１８３、１８４と接触しない。

第２の搬送アーム１７１は、例えば支持ウェハＳの表面、すなわち接合面Ｓ_Ｊの外周部を保持して搬送する。すなわち、第２の搬送アーム１７１は、反転部１１１で表裏面が反転された支持ウェハＳの接合面Ｓ_Ｊの外周部を保持して搬送する。第２の搬送アーム１７１は、図１９に示すように先端が２本の先端部１９０ａ、１９０ａに分岐したアーム部１９０と、このアーム部１９０と一体に形成され、且つアーム部１９０を支持する支持部１９１とを有している。

アーム部１９０上には、図１９及び図２０に示すように第２の保持部材１９２が複数、例えば４箇所に設けられている。第２の保持部材１９２は、支持ウェハＳの接合面Ｓ_Ｊの外周部を載置する載置部１９３と、当該載置部１９３から上方に延伸し、内側面が下側から上側に向かってテーパ状に拡大しているテーパ部１９４とを有している。載置部１９３は、支持ウェハＳの周縁から例えば１ｍｍ以内の外周部を保持する。また、テーパ部１９４の内側面が下側から上側に向かってテーパ状に拡大しているため、例えば第２の保持部材１９２に受け渡される支持ウェハＳが水平方向に所定の位置からずれていても、支持ウェハＳはテーパ部１９４に円滑にガイドされて位置決めされ、載置部１９３に保持される。そして、第２の搬送アーム１７１は、第２の保持部材１９２上に支持ウェハＳを水平に保持することができる。

なお、図２１に示すように、後述する接合部１１３の第２の保持部２０１には切り欠き２０１ａが例えば４箇所に形成されている。この切り欠き２０１ａにより、第２の搬送アーム１７１から第２の保持部２０１に支持ウェハＳを受け渡す際に、第２の搬送アーム１７１の第２の保持部材１９２が第２の保持部２０１に干渉するのを防止することができる。

次に、上述した接合部１１３の構成について説明する。接合部１１３は、図２２に示すように被処理ウェハＷを上面で載置して保持する第１の保持部２００と、支持ウェハＳを下面で吸着保持する第２の保持部２０１とを有している。第１の保持部２００は、第２の保持部２０１の下方に設けられ、第２の保持部２０１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ウェハＷと第２の保持部２０１に保持された支持ウェハＳは対向して配置されている。

第１の保持部２００の内部には、被処理ウェハＷを吸着保持するための吸引管２１０が設けられている。吸引管２１０は、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置（図示せず）に接続されている。なお、第１の保持部２００には、後述する加圧機構２６０により荷重がかけられても変形しない強度を有する材料、例えば炭化ケイ素セラミックや窒化アルミセラミックなどのセラミックが用いられる。

また、第１の保持部２００の内部には、被処理ウェハＷを加熱する加熱機構２１１が設けられている。加熱機構２１１には、例えばヒータが用いられる。

第１の保持部２００の下方には、第１の保持部２００及び被処理ウェハＷを鉛直方向及び水平方向に移動させる移動機構２２０が設けられている。移動機構２２０は、第１の保持部２００を例えば±１μｍの精度で３次元移動させることができる。移動機構２２０は、第１の保持部２００を鉛直方向に移動させる鉛直移動部２２１と、第１の保持部２００を水平方向に移動させる水平移動部２２２とを有している。鉛直移動部２２１と水平移動部２２２は、例えばボールネジ（図示せず）と当該ボールネジを回動させるモータ（図示せず）とをそれぞれ有している。

水平移動部２２２上には、鉛直方向に伸縮自在の支持部材２２３が設けられている。支持部材２２３は、第１の保持部２００の外側に例えば３箇所に設けられている。そして、支持部材２２３は、図２３に示すように第２の保持部２０１の外周下面から下方に突出して設けられた突出部２３０を支持することができる。

以上の移動機構２２０では、第１の保持部２００上の被処理ウェハＷの水平方向の位置合わせを行うことができると共に、図２３に示すように第１の保持部２００を上昇させて、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合するための接合空間Ｒを形成することができる。この接合空間Ｒは、第１の保持部２００、第２の保持部２０１及び突出部２３０に囲まれた空間である。また、接合空間Ｒを形成する際、支持部材２２３の高さを調整することにより、接合空間Ｒにおける被処理ウェハＷと支持ウェハＳ間の鉛直方向の距離を調整することができる。

なお、第１の保持部２００の下方には、被処理ウェハＷ又は重合ウェハＴを下方から支持し昇降させるための昇降ピン（図示せず）が設けられている。昇降ピンは第１の保持部２００に形成された貫通孔（図示せず）を挿通し、第１の保持部２００の上面から突出可能になっている。

第２の保持部２０１には、弾性体である例えばアルミニウムが用いられる。そして、第２の保持部２０１は、後述するように第２の保持部２０１の全面に所定の圧力、例えば０．７気圧（＝０．０７ＭＰａ）がかかると、その一箇所、例えば中心部が撓むように構成されている。

第２の保持部２０１の外周下面には、図２２に示すように当該外周下面から下方に突出する上述の突出部２３０が形成されている。突出部２３０は、第２の保持部２０１の外周に沿って形成されている。なお、突出部２３０は、第２の保持部２０１と一体に形成されていてもよい。

突出部２３０の下面には、接合空間Ｒの気密性を保持するためのシール材２３１が設けられている。シール材２３１は、突出部２３０の下面に形成された溝に環状に設けられ、例えばＯリングが用いられる。また、シール材２３１は弾性を有している。なお、シール材２３１は、シール機能を有する部品であればよく、本実施の形態に限定されるものではない。

第２の保持部２０１の内部には、支持ウェハＳを吸着保持するための吸引管２４０が設けられている。吸引管２４０は、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置（図示せず）に接続されている。

また、第２の保持部２０１の内部には、接合空間Ｒの雰囲気を吸気するための吸気管２４１が設けられている。吸気管２４１の一端は、第２の保持部２０１の下面における支持ウェハＳが保持されない場所において開口している。また、吸気管２４１の他端は、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置（図示せず）に接続されている。

さらに、第２の保持部２０１の内部には、支持ウェハＳを加熱する加熱機構２４２を有している。加熱機構２４２には、例えばヒータが用いられる。

第２の保持部２０１の上面には、当該第２の保持部２０１を支持する支持部材２５０と第２の保持部２０１を鉛直下方に押圧する加圧機構２６０が設けられている。加圧機構２６０は、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを覆うように設けられた圧力容器２６１と、圧力容器２６１の内部に流体、例えば圧縮空気を供給する流体供給管２６２と、を有している。また、支持部材２５０は、鉛直方向に伸縮自在に構成され、圧力容器２６１の外側に例えば３箇所に設けられている。

圧力容器２６１は、例えば鉛直方向に伸縮自在の例えばステンレス製のベローズにより構成されている。圧力容器２６１は、その下面が第２の保持部２０１の上面に当接すると共に、上面が第２の保持部２０１の上方に設けられた支持板２６３の下面に当接している。流体供給管２６２は、その一端が圧力容器２６１に接続され、他端が流体供給源（図示せず）に接続されている。そして、圧力容器２６１に流体供給管２６２から流体を供給することで、圧力容器２６１が伸長する。この際、圧力容器２６１の上面と支持板２６３の下面とが当接しているので、圧力容器２６１は下方向にのみ伸長し、圧力容器２６１の下面に設けられた第２の保持部２０１を下方に押圧することができる。またこの際、圧力容器２６１の内部は流体により加圧されているので、圧力容器２６１は第２の保持部２０１を面内均一に押圧することができる。第２の保持部２０１を押圧する際の荷重の調節は、圧力容器２６１に供給する圧縮空気の圧力を調整することで行われる。なお、支持板２６３は、加圧機構２６０により第２の保持部２０１にかかる荷重の反力を受けても変形しない強度を有する部材により構成されているのが好ましい。なお、本実施の形態の支持板２６３を省略し、圧力容器２６１の上面を処理容器１００の天井面に当接させてもよい。

なお、接合装置３２、３３の構成は、上述した接合装置３１の構成と同様であるので説明を省略する。

次に、上述した塗布装置４０の構成について説明する。塗布装置４０は、図２４に示すように内部を密閉可能な処理容器２７０を有している。処理容器２７０のウェハ搬送領域６０側の側面には、被処理ウェハＷ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。

処理容器２７０内の中央部には、被処理ウェハＷを保持して回転させるスピンチャック２８０が設けられている。スピンチャック２８０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えば被処理ウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、被処理ウェハＷをスピンチャック２８０上に吸着保持できる。

スピンチャック２８０の下方には、例えばモータなどを備えたチャック駆動部２８１が設けられている。スピンチャック２８０は、チャック駆動部２８１により所定の速度に回転できる。また、チャック駆動部２８１には、例えばシリンダなどの昇降駆動源が設けられており、スピンチャック２８０は昇降自在になっている。

スピンチャック２８０の周囲には、被処理ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ２８２が設けられている。カップ２８２の下面には、回収した液体を排出する排出管２８３と、カップ２８２内の雰囲気を真空引きして排気する排気管２８４が接続されている。

図２５に示すようにカップ２８２のＸ方向負方向（図２５中の下方向）側には、Ｙ方向（図２５中の左右方向）に沿って延伸するレール２９０が形成されている。レール２９０は、例えばカップ２８２のＹ方向負方向（図２５中の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図２５中の右方向）側の外方まで形成されている。レール２９０には、アーム２９１が取り付けられている。

アーム２９１には、図２４及び図２５に示すように被処理ウェハＷに液体状の接着剤Ｇを供給する接着剤ノズル２９３が支持されている。アーム２９１は、図２５に示すノズル駆動部２９４により、レール２９０上を移動自在である。これにより、接着剤ノズル２９３は、カップ２８２のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部２９５からカップ２８２内の被処理ウェハＷの中心部上方まで移動でき、さらに当該被処理ウェハＷ上を被処理ウェハＷの径方向に移動できる。また、アーム２９１は、ノズル駆動部２９４によって昇降自在であり、接着剤ノズル２９３の高さを調節できる。

接着剤ノズル２９３には、図２４に示すように当該接着剤ノズル２９３に接着剤Ｇを供給する供給管２９６が接続されている。供給管２９６は、内部に接着剤Ｇを貯留する接着剤供給源２９７に連通している。また、供給管２９６には、接着剤Ｇの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群２９８が設けられている。

なお、スピンチャック２８０の下方には、被処理ウェハＷの裏面、すなわち非接合面Ｗ_Ｎに向けて洗浄液を噴射するバックリンスノズル（図示せず）が設けられていてもよい。このバックリンスノズルから噴射される洗浄液によって、被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎと被処理ウェハＷの外周部が洗浄される。

次に、上述した第２の熱処理装置４１〜４６の構成について説明する。第２の熱処理装置４１は、図２６に示すように内部を閉鎖可能な処理容器３００を有している。処理容器３００のウェハ搬送領域６０側の側面には、被処理ウェハＷ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。

処理容器３００の天井面には、当該処理容器３００の内部に例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給するガス供給口３０１が形成されている。ガス供給口３０１には、ガス供給源３０２に連通するガス供給管３０３が接続されている。ガス供給管３０３には、不活性ガスの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群３０４が設けられている。

処理容器３００の底面には、当該処理容器３００の内部の雰囲気を吸引する吸気口３０５が形成されている。吸気口３０５には、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置３０６に連通する吸気管３０７が接続されている。

処理容器３００の内部には、被処理ウェハＷを加熱処理する加熱部３１０と、被処理ウェハＷを温度調節する温度調節部３１１が設けられている。加熱部３１０と温度調節部３１１はＹ方向に並べて配置されている。

加熱部３１０は、熱板３２０を収容して熱板３２０の外周部を保持する環状の保持部材３２１と、その保持部材３２１の外周を囲む略筒状のサポートリング３２２を備えている。熱板３２０は、厚みのある略円盤形状を有し、被処理ウェハＷを載置して加熱することができる。また、熱板３２０には、例えばヒータ３２３が内蔵されている。熱板３２０の加熱温度は例えば制御部３６０により制御され、熱板３２０上に載置された被処理ウェハＷが所定の温度に加熱される。

熱板３２０の下方には、被処理ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン３３０が例えば３本設けられている。昇降ピン３３０は、昇降駆動部３３１により上下動できる。熱板３２０の中央部付近には、当該熱板３２０を厚み方向に貫通する貫通孔３３２が例えば３箇所に形成されている。そして、昇降ピン３３０は貫通孔３３２を挿通し、熱板３２０の上面から突出可能になっている。

温度調節部３１１は、温度調節板３４０を有している。温度調節板３４０は、図２７に示すように略方形の平板形状を有し、熱板３２０側の端面が円弧状に湾曲している。温度調節板３４０には、Ｙ方向に沿った２本のスリット３４１が形成されている。スリット３４１は、温度調節板３４０の熱板３２０側の端面から温度調節板３４０の中央部付近まで形成されている。このスリット３４１により、温度調節板３４０が、加熱部３１０の昇降ピン３３０及び後述する温度調節部３１１の昇降ピン３５０と干渉するのを防止できる。また、温度調節板３４０には、例えばペルチェ素子などの温度調節部材（図示せず）が内蔵されている。温度調節板３４０の冷却温度は例えば制御部３６０により制御され、温度調節板３４０上に載置された被処理ウェハＷが所定の温度に冷却される。

温度調節板３４０は、図２６に示すように支持アーム３４２に支持されている。支持アーム３４２には、駆動部３４３が取り付けられている。駆動部３４３は、Ｙ方向に延伸するレール３４４に取り付けられている。レール３４４は、温度調節部３１１から加熱部３１０まで延伸している。この駆動部３４３により、温度調節板３４０は、レール３４４に沿って加熱部３１０と温度調節部３１１との間を移動可能になっている。

温度調節板３４０の下方には、被処理ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン３５０が例えば３本設けられている。昇降ピン３５０は、昇降駆動部３５１により上下動できる。そして、昇降ピン３５０はスリット３４１を挿通し、温度調節板３４０の上面から突出可能になっている。

なお、第２の熱処理装置４２〜４６の構成は、上述した第２の熱処理装置４１の構成と同様であるので説明を省略する。

また、第２の熱処理装置４１〜４６では、重合ウェハＴの温度調節もすることができる。さらに、重合ウェハＴの温度調節をするために、温度調節装置（図示せず）を設けてもよい。温度調節装置は、上述した第２の熱処理装置４１と同様の構成を有し、熱板３３０に代えて、温度調節板が用いられる。温度調節板の内部には、例えばペルチェ素子などの冷却部材が設けられており、温度調節板を設定温度に調節できる。

以上の接合システム１には、図１に示すように制御部３６０が設けられている。制御部３６０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、接合システム１における被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハ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、接合システム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３６０にインストールされたものであってもよい。

次に、以上のように構成された接合システム１を用いて行われる被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合処理方法について説明する。図２８は、かかる接合処理の主な工程の例を示すフローチャートである。

先ず、複数枚の被処理ウェハＷを収容したカセットＣ_Ｗ、複数枚の支持ウェハＳを収容したカセットＣ_Ｓ、及び空のカセットＣ_Ｔ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、ウェハ搬送装置２２によりカセットＣ_Ｗ内の被処理ウェハＷ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、被処理ウェハＷは、その非接合面Ｗ_Ｎが下方を向いた状態で搬送される。

次に被処理ウェハＷは、ウェハ搬送装置６１によって塗布装置４０に搬送される。塗布装置４０に搬入された被処理ウェハＷは、ウェハ搬送装置６１からスピンチャック２８０に受け渡され吸着保持される。このとき、被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎが吸着保持される。

続いて、アーム２９１によって待機部２９５の接着剤ノズル２９３を被処理ウェハＷの中心部の上方まで移動させる。その後、スピンチャック２８０によって被処理ウェハＷを回転させながら、接着剤ノズル２９３から被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊに接着剤Ｇを供給する。供給された接着剤Ｇは遠心力により被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊの全面に拡散されて、当該被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊに接着剤Ｇが塗布される（図２８の工程Ａ１）。

次に被処理ウェハＷは、ウェハ搬送装置６１によって第２の熱処理装置４１に搬送される。このとき第２の熱処理装置４１の内部は、不活性ガスの本域に維持されている。第２の熱処理装置４１に被処理ウェハＷが搬入されると、重合ウェハＴはウェハ搬送装置６１から予め上昇して待機していた昇降ピン３５０に受け渡される。続いて昇降ピン３５０を下降させ、被処理ウェハＷを温度調節板３４０に載置する。

その後、駆動部３４３により温度調節板３４０をレール３４４に沿って熱板３２０の上方まで移動させ、被処理ウェハＷは予め上昇して待機していた昇降ピン３３０に受け渡される。その後、昇降ピン３３０が下降して、被処理ウェハＷが熱板３２０上に載置される。そして、熱板３２０上の被処理ウェハＷは、所定の温度、例えば１００℃〜３００℃に加熱される（図２８の工程Ａ２）。かかる熱板３２０による加熱を行うことで被処理ウェハＷ上の接着剤Ｇが加熱され、当該接着剤Ｇが硬化する。

その後、昇降ピン３３０が上昇すると共に、温度調節板３４０が熱板３２０の上方に移動する。続いて被処理ウェハＷが昇降ピン３３０から温度調節板３４０に受け渡され、温度調節板３４０がウェハ搬送領域６０側に移動する。この温度調節板３４０の移動中に、被処理ウェハＷは所定の温度に温度調節される。

第２の熱処理装置４１で熱処理された被処理ウェハＷは、ウェハ搬送装置６１によって接合装置３１に搬送される。接合装置３１に搬送された被処理ウェハＷは、ウェハ搬送装置６１から受渡部１１０の受渡アーム１２０に受け渡された後、さらに受渡アーム１２０からウェハ支持ピン１２１に受け渡される。その後、被処理ウェハＷは、搬送部１１２の第１の搬送アーム１７０によってウェハ支持ピン１２１から反転部１１１に搬送される。

反転部１１１に搬送された被処理ウェハＷは、保持部材１５１に保持され、位置調節機構１６０に移動される。そして、位置調節機構１６０において、被処理ウェハＷのノッチ部の位置を調節して、当該被処理ウェハＷの水平方向の向きが調節される（図２８の工程Ａ３）。

その後、被処理ウェハＷは、搬送部１１２の第１の搬送アーム１７０によって反転部１１１から接合部１１３に搬送される。接合部１１３に搬送された被処理ウェハＷは、第１の保持部２００に載置される（図２８の工程Ａ４）。第１の保持部２００上では、被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊ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被処理ウェハＷが載置される。

被処理ウェハＷに上述した工程Ａ１〜Ａ４の処理が行われている間、当該被処理ウェハＷに続いて支持ウェハＳの処理が行われる。支持ウェハＳは、ウェハ搬送装置６１によって接合装置３１に搬送される。なお、支持ウェハＳが接合装置３１に搬送される工程については、上記実施の形態と同様であるので説明を省略する。

接合装置３１に搬送された支持ウェハＳは、ウェハ搬送装置６１から受渡部１１０の受渡アーム１２０に受け渡された後、さらに受渡アーム１２０からウェハ支持ピン１２１に受け渡される。その後、支持ウェハＳは、搬送部１１２の第１の搬送アーム１７０によってウェハ支持ピン１２１から反転部１１１に搬送される。

反転部１１１に搬送された支持ウェハＳは、保持部材１５１に保持され、位置調節機構１６０に移動される。そして、位置調節機構１６０において、支持ウェハＳのノッチ部の位置を調節して、当該支持ウェハＳの水平方向の向きが調節される（図２８の工程Ａ５）。水平方向の向きが調節された支持ウェハＳは、位置調節機構１６０から水平方向に移動され、且つ鉛直方向上方に移動された後、その表裏面が反転される（図２８の工程Ａ６）。すなわち、支持ウェハＳの接合面Ｓ_Ｊが下方に向けられる。

その後、支持ウェハＳは、鉛直方向下方に移動された後、搬送部１１２の第２の搬送アーム１７１によって反転部１１１から接合部１１３に搬送される。このとき、第２の搬送アーム１７１は、支持ウェハＳの接合面Ｓ_Ｊの外周部のみを保持しているので、例えば第２の搬送アーム１７１に付着したパーティクル等によって接合面Ｓ_Ｊが汚れることはない。接合部１１３に搬送された支持ウェハＳは、第２の保持部２０１に吸着保持される（図２８の工程Ａ７）。第２の保持部２０１では、支持ウェハＳの接合面Ｓ_Ｊが下方を向いた状態で支持ウェハＳが保持される。

接合装置３１において、被処理ウェハＷと支持ウェハＳがそれぞれ第１の保持部２００と第２の保持部２０１に保持されると、被処理ウェハＷが支持ウェハＳに対向するように、移動機構２２０により第１の保持部２００の水平方向の位置が調整される（図２８の工程Ａ８）。なお、このとき、第２の保持部２０１と支持ウェハＳとの間の圧力は例えば０．１気圧（＝０．０１ＭＰａ）である。また、第２の保持部２０１の上面にかかる圧力は大気圧である１．０気圧（＝０．１ＭＰａ）である。この第２の保持部２０１の上面にかかる大気圧を維持するため、加圧機構２６０の圧力容器２６１内の圧力を大気圧にしてもよいし、第２の保持部２０１の上面と圧力容器２６１との間に隙間を形成してもよい。

次に、図２９に示すように移動機構２２０によって第１の保持部２００を上昇させると共に、支持部材２２３を伸長させて第２の保持部２０１が支持部材２２３に支持される。この際、支持部材２２３の高さを調整することにより、被処理ウェハＷと支持ウェハＳとの鉛直方向の距離が所定の距離になるように調整される（図２８の工程Ａ９）。なお、この所定の距離は、シール材２３１が第１の保持部２００に接触し、且つ後述するように第２の保持部２０１及び支持ウェハＳの中心部が撓んだ際に、支持ウェハＳの中心部が被処理ウェハＷに接触する高さである。このようにして、第１の保持部２００と第２の保持部２０１との間に密閉された接合空間Ｒが形成される。

その後、吸気管２４１から接合空間Ｒの雰囲気を吸気する。そして、接合空間Ｒ内の圧力が例えば０．３気圧（＝０．０３ＭＰａ）に減圧されると、第２の保持部２０１には、第２の保持部２０１の上面にかかる圧力と接合空間Ｒ内の圧力との圧力差、すなわち０．７気圧（＝０．０７ＭＰａ）がかかる。そうすると、図３０に示すように第２の保持部２０１の中心部が撓み、第２の保持部２０１に保持された支持ウェハＳの中心部も撓む。なお、このように接合空間Ｒ内の圧力を０．３気圧（＝０．０３ＭＰａ）まで減圧しても、第２の保持部２０１と支持ウェハＳとの間の圧力は０．１気圧（＝０．０１ＭＰａ）であるため、支持ウェハＳは第２の保持部２０１に保持された状態を保っている。

その後、さらに接合空間Ｒの雰囲気を吸気し、接合空間Ｒ内を減圧する。そして、接合空間Ｒ内の圧力が０．１気圧（＝０．０１ＭＰａ）以下になると、第２の保持部２０１が支持ウェハＳを保持することができず、図３１に示すように支持ウェハＳは下方に落下して、支持ウェハＳの接合面Ｓ_Ｊ全面が被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊ全面に当接する。この際、支持ウェハＳは、被処理ウェハＷに当接した中心部から径方向外側に向かって順次当接する。すなわち、例えば接合空間Ｒ内にボイドとなりうる空気が存在している場合でも、空気は支持ウェハＳが被処理ウェハＷと当接している箇所より常に外側に存在することになり、当該空気を被処理ウェハＷと支持ウェハＳとの間から逃がすことができる。こうしてボイドの発生を抑制しつつ、被処理ウェハＷと支持ウェハＳは接着剤Ｇにより接着される（図２８の工程Ａ１０）。

その後、図３２に示すように、支持部材２２３の高さを調整し、第２の保持部２０１の下面を支持ウェハＳの非接合面Ｓ_Ｎに接触させる。このとき、シール材２３１が弾性変形し、第１の保持部２００と第２の保持部２０１が密着する。そして、加熱機構２１１、２４２により被処理ウェハＷと支持ウェハＳを所定の温度、例えば２００℃で加熱しながら、加圧機構２６０により第２の保持部２０１を所定の圧力、例えば０．５ＭＰａで下方に押圧する。そうすると、被処理ウェハＷと支持ウェハＳがより強固に接着され、接合される（図２８の工程Ａ１１）。

被処理ウェハＷと支持ウェハＳが接合された重合ウェハＴは、搬送部１１２の第１の搬送アーム１７０によって接合部１１０から受渡部１１０に搬送される。受渡部１１０に搬送された重合ウェハＴは、ウェハ支持ピン１２１を介して受渡アーム１２０に受け渡され、さらに受渡アーム１２０からウェハ搬送装置６１に受け渡される。

次に重合ウェハＴは、ウェハ搬送装置６１によって第１の熱処理装置３０に搬送される。このとき、第１の熱処理装置３０の内部は、不活性ガスの雰囲気に維持されている。第１の熱処理装置３０に搬送された重合ウェハＴは、ウェハ搬送装置６１から支持ピン８０に受け渡される。続いて、支持ピン８０に支持された重合ウェハＴは、加熱機構９０によってその外周部が例えば１９０℃で加熱される。すなわち、加熱機構９０によって、重合ウェハＴの外周部は中心部よりも高い温度で熱処理される（図２８の工程Ａ１２）。かかる加熱によって、重合ウェハＴの外周部における接着剤Ｇの接着力が向上し、当該重合ウェハＴが適切に接合される。その後、温度調節機構（図示せず）によって、重合ウェハＴは所定の温度、例えば常温（２３℃）に温度調節される。

第１の熱処理装置３０で熱処理された重合ウェハＴは、ウェハ搬送装置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のウェハ搬送装置２２によって所定のカセット載置板１１のカセットＣ_Ｔに搬送される。こうして、一連の被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合処理が終了する。

以上の実施の形態によれば、接合装置３１で被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合した後、第１の熱処理装置３０で重合ウェハＴの外周部を中心部よりも高い温度で熱処理を行うことができる。この加熱機構９０による熱処理によって、重合ウェハＴの外周部における接着剤Ｇは適切な温度、例えば１９０℃で熱処理されるので、当該接着剤Ｇの接着力を適切に維持でき、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを適切に接合することができる。このため、被処理ウェハＷと支持ウェハＳが接合された状態で所定の処理を適切に行うことができる。

一方、重合ウェハＴの中心部では外周部より低い温度で熱処理されるので、重合ウェハＴの中心部における接着剤Ｇの接着力は向上しない。そうすると、被処理ウェハＷと支持ウェハＳが接合された状態で所定の処理を行った後、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離する際に、当該剥離を容易に行うことができる。また、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを容易にできるので、被処理ウェハＷ上に形成されたデバイスの損傷を抑制することができる。したがって、本実施の形態によれば、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合を適切に行うことができる。

また、接着剤Ｇの種類によっては重合ウェハＴの熱処理を長時間必要とする場合があるが、第１の熱処理装置３０は重合ウェハＴを複数収容して熱処理することができる。このため、スループットを下げることなく、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合処理を行うことができる。

また、第１の熱処理装置３０の内部は、不活性ガス雰囲気に維持可能であるので、重合ウェハＴ、すなわち被処理ウェハＷ上に酸化膜が形成されるのを抑制することができる。このため、重合ウェハＴの熱処理を適切に行うことができる。

また、接合システム１は、第１の熱処理装置３０、接合装置３１〜３３、塗布装置４０、第２の熱処理装置４１〜４６を有しているので、被処理ウェハＷを順次処理して当該被処理ウェハＷに接着剤Ｇを塗布して所定の温度に加熱すると共に、接合装置３１において支持ウェハＳの表裏面を反転させる。その後、接合装置３１において、接着剤Ｇが塗布されて所定の温度に加熱された被処理ウェハＷと表裏面が反転された支持ウェハＳとを接合する。このように本実施の形態によれば、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを並行して処理することができる。また、接合装置３１において被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合する間に、塗布装置４０、第２の熱処理装置４１及び別の接合装置３２において、別の被処理ウェハＷと支持ウェハＳを処理することもできる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合を効率よく行うことができ、接合処理のスループットを向上させることができる。

また、以上の実施の形態の第１の熱処理装置３０において、図３３に示すように加熱機構９０の内側に、重合ウェハＴの中心部を所定の温度に調節する温度調節機構４００を設けてもよい。温度調節機構４００は、例えばペルチェ素子などの温度調節部材（図示せず）を内蔵している。また温度調節機構４００の中央部付近には、支持ピン８０を挿通させるための貫通孔４０１が厚み方向に貫通して形成されている。

かかる場合、第１の熱処理装置３０において、加熱機構９０によって重合ウェハＴの外周部が所定の温度、例えば１９０℃で加熱されると共に、温度調節機構４００によって重合ウェハＴの中心部が所定の温度、例えば２３℃に調節される。そうすると、重合ウェハＴの外周部における接着剤Ｇの接着力を適切に向上させつつ、重合ウェハＴの中心部における接着剤Ｇの接着力が向上するのをより確実に抑えることができる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを適切に接合して後続の処理を適切に行うことができ、さらに被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離する際に、当該剥離をより容易に行うことができる。

ここで、上述したように重合ウェハＴの外周部の加熱温度を１９０℃としたのは、この加熱によって重合ウェハＴの中心部上に形成されたデバイスが損傷を被るのを抑制する目的である。この点、本実施の形態では、温度調節機構４００によって重合ウェハＴの中心部をデバイスが損傷を被らない温度に積極的に調節することができるので、デバイスが形成されていない重合ウェハＴの外周部の加熱温度を１９０℃より高くすることもできる。かかる場合、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合処理のスループットをより向上させることができる。

以上の実施の形態の第１の熱処理装置３０では、環状の加熱機構９０を設けたり、加熱機構９０の内側に温度調節機構４００を設けたが、これら加熱機構５４０、温度調節機構４００に代えて、図３４に示すように重合ウェハＴを載置して加熱する熱処理板４１０を設けてもよい。熱処理板４１０は、例えば支持部材８１に支持され、支持ピン８０を省略できる。

熱処理板４１０は、重合ウェハＴの外周部を加熱する外周領域４１１と、外周領域４１１の内側に設けられ、重合基板Ｔの中心部を加熱する中心領域４１２とに区画されている。外周領域４１１と中心領域４１２には、それぞれヒータ（図示せず）が個別に内蔵され、外周領域４１１と中心領域４１２毎に加熱できる。

かかる場合、第１の熱処理装置３０において、熱処理板４１０の外周領域４１１による重合ウェハＴの外周部の加熱温度は、中心領域４１２による重合ウェハＴの中心部の加熱温度よりも高くされる。そして、外周領域４１１によって重合ウェハＴの外周部が所定の温度、例えば１９０℃で加熱されると共に、中心領域４１２によって重合ウェハＴの中心部が１９０℃より低い温度で加熱される。そうすると、重合ウェハＴの外周部における接着剤Ｇの接着力を適切に向上させつつ、重合ウェハＴの中心部における接着剤Ｇの接着力が向上するのを抑えることができる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを適切に接合して後続の処理を適切に行うことができ、さらに被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離する際に、当該剥離をより容易に行うことができる。

なお、以上の実施の形態の接合システム１では、接合装置３１で接合された重合ウェハＴを熱処理する第１の熱処理装置３０を別途設けたが、被処理ウェハＷ又は支持ウェハＳを熱処理する第２の熱処理装置４３で重合ウェハＷを熱処理してもよい。かかる場合、第２の熱処理装置４３の熱板３２０に代えて、上記熱処理板４１０が用いられる。

以上の実施の形態では、接合装置３１において、被処理ウェハＷを下側に配置し、且つ支持ウェハＳを上側に配置した状態で、これら被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合していたが、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの上下配置を反対にしてもよい。かかる場合、上述した工程Ａ１〜Ａ４を支持ウェハＳに対して行い、当該支持ウェハＳの接合面Ｓ_Ｊに接着剤Ｇを塗布する。また、上述した工程Ａ５〜Ａ７を被処理ウェハＷに対して行い、当該被処理ウェハＷの表裏面を反転させる。そして、上述した工程Ａ８〜Ａ１１を行い、支持ウェハＳと被処理ウェハＷを接合する。但し、被処理ウェハＷ上の電子回路等を保護する観点から、被処理ウェハＷ上に接着剤Ｇを塗布するのが好ましい。

また、以上の実施の形態では、塗布装置４０において被処理ウェハＷと支持ウェハＳのいずれか一方に接着剤Ｇを塗布していたが、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの両方に接着剤Ｇを塗布してもよい。

以上の実施の形態では、工程Ａ２において、接着剤Ｇが塗布された被処理ウェハＷを所定の温度１００℃〜３００℃に加熱していたが、被処理ウェハＷの熱処理を２段階で行ってもよい。例えば第２の熱処理装置４３において、第１の熱処理温度、例えば１００℃〜１５０℃に加熱した後、別の第２の熱処理装置４３において第２の熱処理温度、例えば１５０℃〜３００℃に加熱する。かかる場合、第２の熱処理装置４３と別の第２の熱処理装置４３における加熱機構自体の温度を一定にできる。したがって、当該加熱機構の温度調節をする必要がなく、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合処理のスループットをさらに向上させることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の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。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。

１ 接合システム
２ 搬入出ステーション
３ 処理ステーション
３０ 第１の熱処理装置
３１〜３３ 接合装置
４０ 塗布装置
４１〜４６ 第２の熱処理装置
６０ ウェハ搬送領域
７１ ガス供給口
９０ 加熱機構
３６０ 制御部
４００ 温度調節機構
４１０ 熱処理板
４１１ 外周領域
４１２ 中心領域
Ｇ 接着剤
Ｓ 支持ウェハ
Ｔ 重合ウェハ
Ｗ 被処理ウェハ

Claims (16)

1. 被処理基板と支持基板を接合する接合システムであって、
   接着剤を介して、被処理基板と支持基板を接合する接合装置と、
   前記接合装置で接合された重合基板に対して、当該重合基板の外周部を中心部よりも高い温度で熱処理を行う熱処理装置と、を有することを特徴とする、接合システム。
2. 前記熱処理装置は、前記重合基板の外周部を加熱する環状の加熱機構を有することを特徴とする、請求項１に記載の接合システム。
3. 前記熱処理装置は、前記加熱機構の内側に設けられ、前記重合基板の中心部を所定の温度に調節する温度調節機構を有することを特徴とする、請求項２に記載の接合システム。
4. 前記熱処理装置は、重合基板を載置して加熱する熱処理板を有し、
   前記熱処理板は、前記重合基板の外周部を加熱する外周領域と、前記外周領域の内側に設けられ、前記重合基板の中心部を加熱する中心領域とに区画され、
   前記外周領域の加熱温度は、前記中心領域の加熱温度よりも高いことを特徴とする、請求項１に記載の接合システム。
5. 前記熱処理装置は、複数の重合基板を収容して熱処理可能であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の接合システム。
6. 前記熱処理装置の内部は、不活性ガス雰囲気に維持可能であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の接合システム。
7. 前記接合装置と、前記熱処理装置と、被処理基板又は支持基板に前記接着剤を塗布する塗布装置と、前記塗布装置で前記接着剤が塗布された被処理基板又は支持基板を所定の温度に加熱する他の熱処理装置と、前記接合装置、前記熱処理装置、前記塗布装置及び前記他の熱処理装置に対して、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬送するための搬送領域と、を備えた処理ステーションと、
   被処理基板、支持基板又は重合基板を、前記処理ステーションに対して搬入出する搬入出ステーションと、を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の接合システム。
8. 接合システムを用いて被処理基板と支持基板を接合する接合方法であって、
   前記接合システムに設けられた接合装置において、接着剤を介して、被処理基板と支持基板を接合する接合工程と、
   その後、前記接合システムに設けられた熱処理装置において、前記接合工程で接合された重合基板に対して、当該重合基板の外周部を中心部よりも高い温度で熱処理を行う熱処理工程と、を有することを特徴とする、接合方法。
9. 前記熱処理装置は、前記重合基板の外周部を加熱する環状の加熱機構を有し、
   前記熱処理工程において、前記加熱機構によって前記重合基板の外周部を加熱することを特徴とする、請求項８に記載の接合方法。
10. 前記熱処理装置は、前記加熱機構の内側に設けられ、前記重合基板の中心部を所定の温度に調節する温度調節機構を有し、
    前記熱処理工程において、前記加熱機構によって前記重合基板の外周部を加熱すると共に、前記温度調節機構によって前記重合基板の中心部を所定の温度に調節することを特徴とする、請求項９に記載の接合方法。
11. 前記熱処理装置は、重合基板を載置して加熱する熱処理板を有し、
    前記熱処理板は、前記重合基板の外周部を加熱する外周領域と、前記外周領域の内側に設けられ、前記重合基板の中心部を加熱する中心領域とに区画され、
    前記熱処理工程において、前記外周領域の加熱温度は前記中心領域の加熱温度よりも高いことを特徴とする、請求項８に記載の接合方法。
12. 前記熱処理工程において、複数の重合基板を収容して熱処理することを特徴とする、請求項８〜１１のいずれかに記載の接合方法。
13. 前記熱処理工程において、前記他の熱処理装置の内部は、不活性ガス雰囲気に維持されていることを特徴とする、請求項８〜１２のいずれかに記載の接合方法。
14. 前記接合工程の前に、前記接合システムに設けられた塗布装置において、被処理基板又は支持基板に前記接着剤を塗布した後、前記接合システムに設けられた他の熱処理装置において、当該被処理基板又は支持基板を所定の温度に加熱する接着剤塗布工程を有することを特徴とする、請求項８〜１３のいずれかに記載の接合方法。
15. 請求項８〜１４のいずかに記載の接合方法を接合システムによって実行させるために、当該接合システムを制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。
16. 請求項１５に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。

Images