JP2015018920A - 接合装置、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

接合装置、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 Download PDF

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直樹 秋山
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yosuke Omori
陽介 大森
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伸二 赤池
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Hideaki Tanaka
秀明 田中
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Abstract

【課題】第１の基板を保持する第１の保持部と第２の基板を保持する第２の保持部の水平方向位置を適切に調節し、基板同士の接合処理を適切に行う。【解決手段】接合装置４１は、下面に上ウェハＷＵを保持する上チャック１４０と、上チャック１４０の下方に設けられ、上面に下ウェハＷＬを保持する下チャック１４１と、下チャック１４１を水平方向及び鉛直方向に移動させる第１の下チャック移動部１７０及び第２の下チャック移動部１７９と、上チャック１４０に設けられ、下チャック１４１に保持された下ウェハＷＬの表面を撮像する上部撮像部１５１と、下チャック１４１に設けられ、上チャック１４０に保持された上ウェハＷＵの表面を撮像する下部撮像部１７１と、を有する。上部撮像部１５１は赤外線カメラを備える。【選択図】図１１

Description

本発明は、基板同士を接合する接合装置、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に関する。
近年、半導体デバイスの高集積化が進んでいる。高集積化した複数の半導体デバイスを水平面内で配置し、これら半導体デバイスを配線で接続して製品化する場合、配線長が増大し、それにより配線の抵抗が大きくなること、また配線遅延が大きくなることが懸念される。
そこで、半導体デバイスを３次元に積層する３次元集積技術を用いることが提案されている。この３次元集積技術においては、例えば特許文献１に記載の接合システムを用いて、２枚の半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）の接合が行われる。例えば接合システムは、ウェハの接合される表面を改質する表面改質装置（表面活性化装置）と、当該表面改質装置で改質されたウェハの表面を親水化する表面親水化装置と、当該表面親水化装置で表面が親水化されたウェハ同士を接合する接合装置と、を有している。この接合システムでは、表面改質装置においてウェハの表面に対してプラズマ処理を行い当該表面を改質し、さらに表面親水化装置においてウェハの表面に純水を供給して当該表面を親水化した後、接合装置においてウェハ同士をファンデルワールス力及び水素結合（分子間力）によって接合する。
上記接合装置では、上チャックを用いて一のウェハ（以下、「上ウェハ」という。）を保持すると共に、上チャックの下方に設けられた下チャックを用いて他のウェハ（以下、「下ウェハ」という。）を保持した状態で、当該上ウェハと下ウェハを接合する。そして、このようにウェハ同士を接合する前に、上チャックと下チャックの水平方向位置の調節を行っている。具体的には、下部撮像部材、例えば可視光カメラを水平方向に移動させて、当該下部撮像部材によって上チャックに保持された上ウェハの表面を撮像すると共に、上部撮像部材、例えば可視光カメラを水平方向に移動させて、当該上部撮像部材によって下チャックに保持された下ウェハの表面を撮像し、これら上ウェハ表面の基準点と下ウェハ表面の基準点が合致するように、上チャックと下チャックの水平方向位置を調節している。
特開２０１２−１７５０４３号公報
ところで、近年、接合装置において３枚以上のウェハを接合する要求がある。かかる場合、例えば接合される下ウェハは、予め２枚のウェハが積層された構成を有している。かかる場合、下ウェハにおける２枚のウェハの接合面に基準点があり、すなわち下ウェハの内部に基準点があり、下ウェハの表面には基準点が存在しない。このため、上述した特許文献１に記載された方法では、上部撮像部材と下部撮像部材を用いて重合ウェハの基準点を撮像することができず、上チャックと下チャックの水平方向位置を調節することができない。そうすると、接合されるウェハ同士の水平方向位置がずれるおそれがある。
また、上ウェハと下ウェハを接合した後、当該接合されたウェハ（以下、「重合ウェハ」という。）の接合精度、すなわち接合された上ウェハと下ウェハの相対的な位置精度を検査するという要求がある。この重合ウェハの検査では、例えば上ウェハの基準点と下ウェハの基準点が合致しているか否かを検査する。しかしながら、重合ウェハにおいては、ウェハ同士の接合面に基準点があり、すなわち下ウェハの内部に基準点があり、重合ウェハの表面には基準点が存在しない。このため、特許文献１に記載されたように上部撮像部材と下部撮像部材を用いて重合ウェハの基準点を撮像することができず、当該重合ウェハの検査を行うことができない。そうすると、接合されるウェハ同士の水平方向位置がずれるおそれがある。
なお、この重合ウェハの検査を行うため、接合装置の外部に別途設けられた検査装置を用いることも考えられる。しかしながら、かかる検査装置を別途設けるにはコストがかかる。また、接合装置における接合処理から検査装置における検査までに時間がかかるため、検査結果を後続の接合処理に適切なタイミングでフィードバックすることができない。
以上のように接合されるウェハ同士の水平方向位置がずれるおそれがあり、ウェハ同士の接合処理に改善の余地があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、第１の基板を保持する第１の保持部と第２の基板を保持する第２の保持部の水平方向位置を適切に調節し、基板同士の接合処理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、基板同士を接合する接合装置であって、下面に第１の基板を保持する第１の保持部と、前記第１の保持部の下方に設けられ、上面に第２の基板を保持する第２の保持部と、前記第１の保持部又は前記第２の保持部を相対的に水平方向及び鉛直方向に移動させる移動機構と、前記第１の保持部に設けられ、前記第２の保持部に保持された第２の基板を撮像する第１の撮像部と、前記第２の保持部に設けられ、前記第１の保持部に保持された第１の基板を撮像する第２の撮像部と、を有し、少なくとも前記第１の撮像部又は前記第２の撮像部は、赤外線カメラを備えることを特徴としている。
本発明によれば、赤外線は基板を透過するので、接合された基板の内部の基準点を赤外線カメラによって撮像することができる。
例えば３枚の基板を接合する場合において、第１の基板が単一の基板で構成され、第２の基板が複数の基板で構成される場合、赤外線カメラを用いて第２の基板の内部の基準点を撮像することができる。なお、第１の基板の表面の基準点は、種々のカメラを用いて撮像することができる。かかる場合、撮像された画像に基づいて、第１の基板の基準点と第２の基板の基準点が合致するように、第１の保持部と第２の保持部の水平方向位置を適切に調節することができる。
また、例えば第１の基板と第２の基板が接合された重合基板を検査する場合、赤外線カメラを用いて重合基板の内部の基準点を撮像することができる。かかる場合、検査結果に基づき、重合基板において第１の基板の基準点と第２の基板の基準点が合致するように、第１の保持部と第２の保持部をフィードバック制御することができる。したがって、第１の保持部と第２の保持部の水平方向位置の調節を適切に行うことができる。
さらに、かかる場合、接合装置の内部で重合基板を検査することができ、接合装置の外部に別途検査装置を設ける必要がないため、装置の製造コストを低廉化できる。また、基板同士を接合した直後に重合基板を検査できるので、検査結果を後続の接合処理に適切なタイミングでフィードバックすることができ、これにより接合処理の精度が向上する。
以上のように本発明によれば、第１の保持部と第２の保持部の水平方向位置を適切に調節することができるので、当該第１の保持部に保持された第１の基板と第２の保持部に保持された第２の基板との接合処理を適切に行うことができる。
前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部は、それぞれ可視光カメラを備えていてもよい。
前記赤外線カメラと前記可視光カメラは共通のマイクロレンズを備え、前記可視光カメラはマクロレンズをさらに備えていてもよい。
前記接合装置は、前記移動機構、前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部の動作を制御する制御部をさらに有し、前記制御部は、接合前の第２の基板を前記第１の撮像部によって撮像させると共に、接合前の第１の基板を前記第２の撮像部によって撮像させた後、前記第１の撮像部で撮像された画像と前記第２の撮像部で撮像された画像に基づいて、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を調節させてもよい。
前記接合装置は、前記移動機構、前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部の動作を制御する制御部をさらに有し、前記制御部は、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板を前記赤外線カメラによって撮像させて重合基板を検査した後、当該検査結果に基づいて、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を調節させてもよい。
前記第１の保持部、前記第２の保持部、前記移動機構、前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部は、それぞれ処理容器の内部に設けられ、前記第１の保持部は前記処理容器に固定して設けられ、前記移動機構は、前記第２の保持部を水平方向及び鉛直方向に移動させてもよい。
別な観点による本発明は、前記接合装置を備えた接合システムであって、前記接合装置を備えた処理ステーションと、第１の基板、第２の基板又は第１の基板と第２の基板が接合された重合基板をそれぞれ複数保有可能で、且つ前記処理ステーションに対して第１の基板、第２の基板又は重合基板を搬入出する搬入出ステーションと、を備え、前記処理ステーションは、第１の基板又は第２の基板の接合される表面を改質する表面改質装置と、前記表面改質装置で改質された第１の基板又は第２の基板の表面を親水化する表面親水化装置と、前記表面改質装置、前記表面親水化装置及び前記接合装置に対して、第１の基板、第２の基板又は重合基板を搬送するための搬送装置と、を有し、前記接合装置では、前記表面親水化装置で表面が親水化された第１の基板と第２の基板を接合することを特徴としている。
また別な観点による本発明は、接合装置を用いて基板同士を接合する接合方法であって、前記接合装置は、下面に第１の基板を保持する第１の保持部と、前記第１の保持部の下方に設けられ、上面に第２の基板を保持する第２の保持部と、前記第１の保持部又は前記第２の保持部を相対的に水平方向及び鉛直方向に移動させる移動機構と、前記第１の保持部に設けられ、前記第２の保持部に保持された第２の基板を撮像する第１の撮像部と、前記第２の保持部に設けられ、前記第１の保持部に保持された第１の基板を撮像する第２の撮像部と、を有し、少なくとも前記第１の撮像部又は前記第２の撮像部は、赤外線カメラを備え、前記接合方法は、接合前の第２の基板を前記第１の撮像部によって撮像すると共に、接合前の第１の基板を前記第２の撮像部によって撮像する第１の工程と、前記第１の工程で撮像された画像に基づいて、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を調節する第２の工程と、を有することを特徴としている。
前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部は、それぞれ可視光カメラを備え、前記第１の工程において、前記赤外線カメラは、複数の基板で構成される第１の基板又は複数の基板で構成される第２の基板を撮像し、前記可視光カメラは、単一の基板で構成される第１の基板又は単一の基板で構成される第２の基板を撮像してもよい。
前記赤外線カメラと前記可視光カメラは共通のマイクロレンズを備え、前記可視光カメラはマクロレンズをさらに備え、前記第１の工程の前に、前記第１の撮像部のマクロレンズを用いて第２の基板を撮像した後、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を粗調節し、前記第１の工程において、前記マイクロレンズを用いて第１の基板と第２の基板を撮像し、前記第２の工程において、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を微調節してもよい。
前記第２の工程の後、前記第１の保持部に保持された第１の基板と前記第２の保持部に保持された第２の基板とを接合し、その後、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板を前記赤外線カメラによって撮像して当該重合基板を検査し、その後、当該検査結果に基づいて、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を調節してもよい。
また別な観点による本発明は、接合装置を用いて基板同士を接合する接合方法であって、前記接合装置は、下面に第１の基板を保持する第１の保持部と、前記第１の保持部の下方に設けられ、上面に第２の基板を保持する第２の保持部と、前記第１の保持部又は前記第２の保持部を相対的に水平方向及び鉛直方向に移動させる移動機構と、前記第１の保持部に設けられ、前記第２の保持部に保持された第２の基板を撮像する第１の撮像部と、前記第２の保持部に設けられ、前記第１の保持部に保持された第１の基板を撮像する第２の撮像部と、を有し、少なくとも前記第１の撮像部又は前記第２の撮像部は、赤外線カメラを備え、前記接合方法は、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板を前記赤外線カメラによって撮像して当該重合基板を検査する第１の工程と、前記第１の工程の検査結果に基づいて、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を調節する第２の工程と、を有することを特徴としている。
前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部は、それぞれ可視光カメラを備え、前記接合方法は、前記第１の工程の前に、接合前の第２の基板を前記第１の撮像部の可視光カメラによって撮像すると共に、接合前の第１の基板を前記第２の撮像部の可視光カメラによって撮像した後、前記第１の撮像部で撮像された画像と前記第２の撮像部で撮像された画像に基づいて、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を調節する第３の工程をさらに有していてもよい。
前記赤外線カメラと前記可視光カメラは共通のマイクロレンズを備え、前記可視光カメラはマクロレンズをさらに備え、前記第３の工程において、前記第１の撮像部のマクロレンズを用いて第２の基板を撮像した後、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を粗調節し、その後、前記第１の撮像部のマイクロレンズを用いて第２の基板を撮像すると共に、前記第２の撮像部のマイクロレンズを用いて第１の基板を撮像した後、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を微調節してもよい。
前記第１の保持部、前記第２の保持部、前記移動機構、前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部は、それぞれ処理容器の内部に設けられ、前記第１の保持部は前記処理容器に固定して設けられ、前記移動機構は、前記第２の保持部を水平方向及び鉛直方向に移動させてもよい。
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装置によって実行させるために、当該接合装置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、第１の基板を保持する第１の保持部と第２の基板を保持する第２の保持部の水平方向位置を適切に調節し、基板同士の接合処理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。 上ウェハと下ウェハの構成の概略を示す側面図である。 接合装置の構成の概略を示す横断面図である。 接合装置の構成の概略を示す縦断面図である。 位置調節機構の構成の概略を示す側面図である。 反転機構の構成の概略を示す平面図である。 反転機構の構成の概略を示す側面図である。 反転機構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。 接合装置の内部構成の概略を示す側面図である。 上部撮像部の構成の概略を示す説明図である。 下部撮像部の構成の概略を示す説明図である。 上チャックと下チャックの構成の概略を示す縦断面図である。 上チャックを下方から見た平面図である。 下チャックを上方から見た平面図である。 ウェハ接合処理の主な工程を示すフローチャートである。 上部撮像部と下部撮像部の水平方向位置を調節する様子を示す説明図である。 上チャックと下チャックの水平方向位置を調節する様子を示す説明図である。 上チャックと下チャックの水平方向位置を調節する様子を示す説明図である。 上チャックと下チャックの鉛直方向位置を調節する様子を示す説明図である。 上ウェハの中心部と下ウェハの中心部を当接させて押圧する様子を示す説明図である。 上ウェハを下ウェハに順次当接させる様子を示す説明図である。 上ウェハの表面と下ウェハの表面を当接させた様子を示す説明図である。 上ウェハと下ウェハが接合された様子を示す説明図である。 重合ウェハを検査する様子を示す説明図である。 重合ウェハを検査する様子を示す説明図である。 他の実施の形態において、上部撮像部と下部撮像部の水平方向位置を調節する様子を示す説明図である。 他の実施の形態において、上チャックと下チャックの水平方向位置を調節する様子を示す説明図である。 他の実施の形態において、重合ウェハを検査する様子を示す説明図である。
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２枚の基板としてのウェハＷＵ、ＷＬを接合する。以下、上側に配置されるウェハを、第１の基板としての「上ウェハＷＵ」といい、下側に配置されるウェハを、第２の基板としての「下ウェハＷＬ」という。また、上ウェハＷＵが接合される接合面を「表面ＷＵ１」といい、当該表面ＷＵ１と反対側の面を「裏面ＷＵ２」という。同様に、下ウェハＷＬが接合される接合面を「表面ＷＬ１」といい、当該表面ＷＬ１と反対側の面を「裏面ＷＬ２」という。そして、接合システム１では、上ウェハＷＵと下ウェハＷＬを接合して、重合基板としての重合ウェハＷＴを形成する。
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ウェハＷＵ、ＷＬ、複数の重合ウェハＷＴをそれぞれ収容可能なカセットＣＵ、ＣＬ、ＣＴが搬入出される搬入出ステーション２と、ウェハＷＵ、ＷＬ、重合ウェハＷＴ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、水平方向の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ＣＵ、ＣＬ、ＣＴを搬入出する際に、カセットＣＵ、ＣＬ、ＣＴを載置することができる。このように、搬入出ステーション２は、複数の上ウェハＷＵ、複数の下ウェハＷＬ、複数の重合ウェハＷＴ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つを異常ウェハの回収用として用いてもよい。すなわち、種々の要因で上ウェハＷＵと下ウェハＷＬとの接合に異常が生じたウェハを、他の正常な重合ウェハＷＴ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ＣＴのうち、１つのカセットＣＴを異常ウェハの回収用として用い、他のカセットＣＴを正常な重合ウェハＷＴ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ＣＵ、ＣＬ、ＣＴと、後述する処理ステーション３の第３の処理ブロックＧ３のトランジション装置５０、５１との間でウェハＷＵ、ＷＬ、重合ウェハＷＴを搬送できる。
処理ステーション３には、各種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、ウェハＷＵ、ＷＬの表面ＷＵ１、ＷＬ１を改質する表面改質装置３０が配置されている。表面改質装置３０では、例えば減圧雰囲気下において、処理ガスである酸素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。この酸素イオンが表面ＷＵ１、ＷＬ１に照射されて、表面ＷＵ１、ＷＬ１がプラズマ処理され、改質される。
例えば第２の処理ブロックＧ２には、例えば純水によってウェハＷＵ、ＷＬの表面ＷＵ１、ＷＬ１を親水化すると共に当該表面ＷＵ１、ＷＬ１を洗浄する表面親水化装置４０、ウェハＷＵ、ＷＬを接合する接合装置４１が、搬入出ステーション２側からこの順で水平方向のＹ方向に並べて配置されている。
表面親水化装置４０では、例えばスピンチャックに保持されたウェハＷＵ、ＷＬを回転させながら、当該ウェハＷＵ、ＷＬ上に純水を供給する。そうすると、供給された純水はウェハＷＵ、ＷＬの表面ＷＵ１、ＷＬ１上を拡散し、表面ＷＵ１、ＷＬ１が親水化される。なお、接合装置４１の構成については後述する。
例えば第３の処理ブロックＧ３には、図２に示すようにウェハＷＵ、ＷＬ、重合ウェハＷＴのトランジション装置５０、５１が下から順に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。
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内の所定の装置にウェハＷＵ、ＷＬ、重合ウェハＷＴを搬送できる。
以上の接合システム１には、図１に示すように制御部７０が設けられている。制御部７０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、接合システム１におけるウェハＷＵ、ＷＬ、重合ウェハＷＴ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における後述のウェハ接合処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部７０にインストールされたものであってもよい。
次に、上述した接合装置４１の構成について説明する。接合装置４１は、図４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、ウェハＷＵ、ＷＬ、重合ウェハＷＴの搬入出口１０１が形成され、当該搬入出口１０１には開閉シャッタ１０２が設けられている。
処理容器１００の内部は、内壁１０３によって、搬送領域Ｔ１と処理領域Ｔ２に区画されている。上述した搬入出口１０１は、搬送領域Ｔ１における処理容器１００の側面に形成されている。また、内壁１０３にも、ウェハＷＵ、ＷＬ、重合ウェハＷＴの搬入出口１０４が形成されている。
搬送領域Ｔ１のＸ方向正方向側には、ウェハＷＵ、ＷＬ、重合ウェハＷＴを一時的に載置するためのトランジション１１０が設けられている。トランジション１１０は、例えば２段に形成され、ウェハＷＵ、ＷＬ、重合ウェハＷＴのいずれか２つを同時に載置することができる。
搬送領域Ｔ１には、ウェハ搬送機構１１１が設けられている。ウェハ搬送機構１１１は、図４及び図５に示すように例えば鉛直方向、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。そして、ウェハ搬送機構１１１は、搬送領域Ｔ１内、又は搬送領域Ｔ１と処理領域Ｔ２との間でウェハＷＵ、ＷＬ、重合ウェハＷＴを搬送できる。
搬送領域Ｔ１のＸ方向負方向側には、ウェハＷＵ、ＷＬの水平方向の向きを調節する位置調節機構１２０が設けられている。位置調節機構１２０は、図６に示すように基台１２１と、ウェハＷＵ、ＷＬをピンチャック方式で保持し、且つ回転させる保持部１２２と、ウェハＷＵ、ＷＬのノッチ部の位置を検出する検出部１２３と、を有している。なお、保持部１２２のピンチャック方式は、後述する上チャック１４０と下チャック１４１におけるピンチャック方式と同様であるので説明を省略する。そして、位置調節機構１２０では、保持部１２２に保持されたウェハＷＵ、ＷＬを回転させながら検出部１２３でウェハＷＵ、ＷＬ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ウェハＷＵ、ＷＬの水平方向の向きを調節している。
また、搬送領域Ｔ１には、図４及び図５に示すように上ウェハＷＵの表裏面を反転させる反転機構１３０が設けられている。反転機構１３０は、図７〜図９に示すように上ウェハＷＵを保持する保持アーム１３１を有している。保持アーム１３１は、水平方向（図７及び図８中のＹ方向）に延伸している。また保持アーム１３１には、上ウェハＷＵを保持する保持部材１３２が例えば４箇所に設けられている。保持部材１３２は、図１０に示すように保持アーム１３１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１３２の側面には、上ウェハＷＵの外周部を保持するための切り欠き１３３が形成されている。そして、これら保持部材１３２は、上ウェハＷＵを挟み込んで保持することができる。
保持アーム１３１は、図７〜図９に示すように例えばモータなどを備えた第１の駆動部１３４に支持されている。この第１の駆動部１３４によって、保持アーム１３１は水平軸周りに回動自在である。また保持アーム１３１は、第１の駆動部１３４を中心に回動自在であると共に、水平方向（図７及び図８中のＹ方向）に移動自在である。第１の駆動部１３４の下方には、例えばモータなどを備えた第２の駆動部１３５が設けられている。この第２の駆動部１３５によって、第１の駆動部１３４は鉛直方向に延伸する支持柱１３６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１３４と第２の駆動部１３５によって、保持部材１３２に保持された上ウェハＷＵ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。また、保持部材１３２に保持された上ウェハＷＵは、第１の駆動部１３４を中心に回動して、位置調節機構１２０から後述する上チャック１４０との間を移動できる。
処理領域Ｔ２には、図４及び図５に示すように上ウェハＷＵを下面で吸着保持する第１の保持部としての上チャック１４０と、下ウェハＷＬを上面で載置して吸着保持する第２の保持部としての下チャック１４１とが設けられている。下チャック１４１は、上チャック１４０の下方に設けられ、上チャック１４０と対向配置可能に構成されている。すなわち、上チャック１４０に保持された上ウェハＷＵと下チャック１４１に保持された下ウェハＷＬは対向して配置可能となっている。
図４、図５及び図１１に示すように上チャック１４０は、当該上チャック１４０の上方に設けられた上チャック支持部１５０に支持されている。上チャック支持部１５０は、処理容器１００の天井面に設けられている。すなわち、上チャック１４０は、上チャック支持部１５０を介して処理容器１００に固定されて設けられている。
上チャック支持部１５０には、下チャック１４１に保持された下ウェハＷＬの表面ＷＬ１を撮像する第１の撮像部としての上部撮像部１５１が設けられている。すなわち、上部撮像部１５１は上チャック１４０に隣接して設けられている。
上部撮像部１５１は、図１２に示すように赤外線カメラ１５２と可視光カメラ１５３を有している。赤外線カメラ１５２は、赤外線画像を取得するカメラである。具体的には、赤外線カメラ１５２は、センサ１５４と、センサ１５４に接続されるマイクロレンズ１５５と、センサ１５４とマイクロレンズ１５５との間に設けられるシャッタ１５６とを有している。可視光カメラ１５３は、可視光画像を取得するカメラである。具体的には、可視光カメラ１５３は、センサ１５７と、センサ１５７に接続されるマイクロレンズ１５５と、センサ１５７とマイクロレンズ１５５との間に設けられるシャッタ１５８と、センサ１５７に接続されるマクロレンズ１５９と、センサ１５７とマクロレンズ１５９との間に設けられるシャッタ１６０とを有している。なお、マイクロレンズ１５５は、赤外線カメラ１５２と可視光カメラ１５３に共通に設けられている。マイクロレンズ１５５は撮像範囲が６．４ｍｍ×４．８ｍｍであり、広範囲を撮像できるが解像度は低い。一方、マクロレンズ１５９は撮像範囲が０．５５ｍｍ×０．４ｍｍであり、撮像できる範囲は狭いが解像度は高い。
上部撮像部１５１では、シャッタ１５６、１５８、１６０を開閉させることで、赤外線カメラ１５２におけるマイクロレンズ１５５を用いた撮像と、可視光カメラ１５３におけるマイクロレンズ１５５を用いた撮像と、可視光カメラ１５３におけるマクロレンズ１５９を用いた撮像とをそれぞれ行うことができる。
図４、図５及び図１１に示すように下チャック１４１は、当該下チャック１４１の下方に設けられた第１の下チャック移動部１７０に支持されている。第１の下チャック移動部１７０は、後述するように下チャック１４１を水平方向（Ｙ方向）に移動させるように構成されている。また、第１の下チャック移動部１７０は、下チャック１４１を鉛直方向に移動自在、且つ鉛直軸回りに回転可能に構成されている。
第１の下チャック移動部１７０には、上チャック１４０に保持された上ウェハＷＵの表面ＷＵ１を撮像する第２の撮像部としての下部撮像部１７１が設けられている。すなわち、下部撮像部１７１は下チャック１４１に隣接して設けられている。
下部撮像部１７１は、図１３に示すように可視光カメラ１７２を有している。具体的には、可視光カメラ１７２は、センサ１７３と、センサ１７３に接続されるマイクロレンズ１７４と、センサ１７３とマイクロレンズ１７４との間に設けられるシャッタ１７５と、センサ１７３に接続されるマクロレンズ１７６と、センサ１７３とマクロレンズ１７６との間に設けられるシャッタ１７７とを有している。なお、下部撮像部１７１のマイクロレンズ１７４とマクロレンズ１７６は、それぞれ上部撮像部１５１におけるマイクロレンズ１５５とマクロレンズ１５９と同様であるので説明を省略する。
下部撮像部１７１では、シャッタ１７５、１７７を開閉させることで、マイクロレンズ１７４を用いた撮像と、マクロレンズ１７６を用いた撮像とをそれぞれ行うことができる。
図４、図５及び図１１に示すように第１の下チャック移動部１７０は、当該第１の下チャック移動部１７０の下面側に設けられ、水平方向（Ｙ方向）に延伸する一対のレール１７８、１７８に取り付けられている。そして、第１の下チャック移動部１７０は、レール１７８に沿って移動自在に構成されている。
一対のレール１７８、１７８は、第２の下チャック移動部１７９に配設されている。第２の下チャック移動部１７９は、当該第２の下チャック移動部１７９の下面側に設けられ、水平方向（Ｘ方向）に延伸する一対のレール１８０、１８０に取り付けられている。そして、第２の下チャック移動部１７９は、レール１８０に沿って移動自在に構成され、すなわち下チャック１４１を水平方向（Ｘ方向）に移動させるように構成されている。なお、一対のレール１８０、１８０は、処理容器１００の底面に設けられた載置台１８１上に配設されている。
なお、本実施の形態においては、第１の下チャック移動部１７０と第２の下チャック移動部１７９が、本発明の移動機構を構成している。
次に、接合装置４１の上チャック１４０と下チャック１４１の詳細な構成について説明する。
上チャック１４０には、図１４及び図１５に示すようにピンチャック方式が採用されている。上チャック１４０は、平面視において少なくとも上ウェハＷＵより大きい径を有する本体部１９０を有している。本体部１９０の下面には、上ウェハＷＵの裏面ＷＵ２に接触する複数のピン１９１が設けられている。また本体部１９０の下面には、上ウェハＷＵの裏面ＷＵ２の外周部を支持する外壁部１９２が設けられている。外壁部１９２は、複数のピン１９１の外側に環状に設けられている。
本体部１９０の下面には、外壁部１９２の内側の領域１９３（以下、吸引領域１９３という場合がある。）において、上ウェハＷＵを真空引きするための吸引口１９４が形成されている。吸引口１９４は、例えば吸引領域１９３の外周部に２箇所に形成されている。吸引口１９４には、本体部１９０の内部に設けられた吸引管１９５が接続されている。さらに吸引管１９５には、継手を介して真空ポンプ１９６が接続されている。
そして、上ウェハＷＵ、本体部１９０及び外壁部１９２に囲まれて形成された吸引領域１９３を吸引口１９４から真空引きし、吸引領域１９３を減圧する。このとき、吸引領域１９３の外部の雰囲気が大気圧であるため、上ウェハＷＵは減圧された分だけ大気圧によって吸引領域１９３側に押され、上チャック１４０に上ウェハＷＵが吸着保持される。
かかる場合、複数のピン１９１の高さが均一なので、上チャック１４０の下面の平面度を小さくすることができる。このように上チャック１４０の下面を平坦にして（下面の平面度を小さくして）、上チャック１４０に保持された上ウェハＷＵの鉛直方向の歪みを抑制することができる。また上ウェハＷＵの裏面ＷＵ２は複数のピン１９１に支持されているので、上チャック１４０による上ウェハＷＵの真空引きを解除する際、当該上ウェハＷＵが上チャック１４０から剥がれ易くなる。
本体部１９０の中心部には、当該本体部１９０を厚み方向に貫通する貫通孔１９７が形成されている。この本体部１９０の中心部は、上チャック１４０に吸着保持される上ウェハＷＵの中心部に対応している。そして貫通孔１９７には、後述する押動部材２００の押動ピン２０１が挿通するようになっている。
上チャック１４０の上面には、上ウェハＷＵの中心部を押圧する押動部材２００が設けられている。押動部材２００は、シリンダ構造を有し、押動ピン２０１と、当該押動ピン２０１が昇降する際のガイドとなる外筒２０２とを有している。押動ピン２０１は、例えばモータを内蔵した駆動部（図示せず）によって、貫通孔１９７を挿通して鉛直方向に昇降自在になっている。そして、押動部材２００は、後述するウェハＷＵ、ＷＬの接合時に、上ウェハＷＵの中心部と下ウェハＷＬの中心部とを当接させて押圧することができる。
下チャック１４１には、図１４及び図１６に示すように上チャック１４０と同様にピンチャック方式が採用されている。下チャック１４１は、平面視において少なくとも下ウェハＷＬより大きい径を有する本体部２１０を有している。本体部２１０の上面には、下ウェハＷＬの裏面ＷＬ２に接触する複数のピン２１１が設けられている。また本体部２１０の上面には、下ウェハＷＬの裏面ＷＬ２の外周部を支持する外壁部２１２が設けられている。外壁部２１２は、複数のピン２１１の外側に環状に設けられている。
本体部２１０の上面には、外壁部２１２の内側の領域２１３（以下、吸引領域２１３という場合がある。）において、下ウェハＷＬを真空引きするための吸引口２１４が複数形成されている。吸引口２１４には、本体部２１０の内部に設けられた吸引管２１５が接続されている。吸引管２１５は、例えば２本設けられている。さらに吸引管２１５には、真空ポンプ２１６が接続されている。
そして、下ウェハＷＬ、本体部２１０及び外壁部２１２に囲まれて形成された吸引領域２１３を吸引口２１４から真空引きし、吸引領域２１３を減圧する。このとき、吸引領域２１３の外部の雰囲気が大気圧であるため、下ウェハＷＬは減圧された分だけ大気圧によって吸引領域２１３側に押され、下チャック１４１に下ウェハＷＬが吸着保持される。
かかる場合、複数のピン２１１の高さが均一なので、下チャック１４１の上面の平面度を小さくすることができる。また例えば処理容器１００内にパーティクルが存在する場合でも、隣り合うピン２１１の間隔が適切であるため、下チャック１４１の上面にパーティクルが存在するのを抑制することができる。このように下チャック１４１の上面を平坦にして（上面の平面度を小さくして）、下チャック１４１に保持された下ウェハＷＬの鉛直方向の歪みを抑制することができる。また下ウェハＷＬの裏面ＷＬ２は複数のピン２１１に支持されているので、下チャック１４１による下ウェハＷＬの真空引きを解除する際、当該下ウェハＷＬが下チャック１４１から剥がれ易くなる。
本体部２１０の中心部付近には、当該本体部２１０を厚み方向に貫通する貫通孔２１７が例えば３箇所に形成されている。そして貫通孔２１７には、第１の下チャック移動部１７０の下方に設けられた昇降ピンが挿通するようになっている。
本体部２１０の外周部には、ウェハＷＵ、ＷＬ、重合ウェハＷＴが下チャック１４１から飛び出したり、滑落するのを防止するガイド部材２１８が設けられている。ガイド部材２１８は、本体部２１０の外周部に複数個所、例えば４箇所に等間隔に設けられている。
なお、接合装置４１における各部の動作は、上述した制御部７０によって制御される。
次に、以上のように構成された接合システム１を用いて行われるウェハＷＵ、ＷＬの接合処理方法について説明する。図１７は、かかるウェハ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、複数枚の上ウェハＷＵを収容したカセットＣＵ、複数枚の下ウェハＷＬを収容したカセットＣＬ、及び空のカセットＣＴが、搬入出ステーション２の所定のカセット載置板１１に載置される。その後、ウェハ搬送装置２２によりカセットＣＵ内の上ウェハＷＵ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。
次に上ウェハＷＵは、ウェハ搬送装置６１によって第１の処理ブロックＧ１の表面改質装置３０に搬送される。表面改質装置３０では、所定の減圧雰囲気下において、処理ガスである酸素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。この酸素イオンが上ウェハＷＵの表面ＷＵ１に照射されて、当該表面ＷＵ１がプラズマ処理される。そして、上ウェハＷＵの表面ＷＵ１が改質される（図１７の工程Ｓ１）。
次に上ウェハＷＵは、ウェハ搬送装置６１によって第２の処理ブロックＧ２の表面親水化装置４０に搬送される。表面親水化装置４０では、スピンチャックに保持された上ウェハＷＵを回転させながら、当該上ウェハＷＵ上に純水を供給する。そうすると、供給された純水は上ウェハＷＵの表面ＷＵ１上を拡散し、表面改質装置３０において改質された上ウェハＷＵの表面ＷＵ１に水酸基（シラノール基）が付着して当該表面ＷＵ１が親水化される。また、当該純水によって、上ウェハＷＵの表面ＷＵ１が洗浄される（図１７の工程Ｓ２）。
次に上ウェハＷＵは、ウェハ搬送装置６１によって第２の処理ブロックＧ２の接合装置４１に搬送される。接合装置４１に搬入された上ウェハＷＵは、トランジション１１０を介してウェハ搬送機構１１１により位置調節機構１２０に搬送される。そして位置調節機構１２０によって、上ウェハＷＵの水平方向の向きが調節される（図１７の工程Ｓ３）。
その後、位置調節機構１２０から反転機構１３０の保持アーム１３１に上ウェハＷＵが受け渡される。続いて搬送領域Ｔ１において、保持アーム１３１を反転させることにより、上ウェハＷＵの表裏面が反転される（図１７の工程Ｓ４）。すなわち、上ウェハＷＵの表面ＷＵ１が下方に向けられる。
その後、反転機構１３０の保持アーム１３１が、第１の駆動部１３４を中心に回動して上チャック１４０の下方に移動する。そして、反転機構１３０から上チャック１４０に上ウェハＷＵが受け渡される。上ウェハＷＵは、上チャック１４０にその裏面ＷＵ２が吸着保持される（図１７の工程Ｓ５）。具体的には、真空ポンプ１９６を作動させ、吸引領域１９３を吸引口１９４から真空引きし、上ウェハＷＵが上チャック１４０に吸着保持される。
上ウェハＷＵに上述した工程Ｓ１〜Ｓ５の処理が行われている間、当該上ウェハＷＵに続いて下ウェハＷＬの処理が行われる。先ず、ウェハ搬送装置２２によりカセットＣＬ内の下ウェハＷＬが取り出され、処理ステーション３のトランジション装置５０に搬送される。
次に下ウェハＷＬは、ウェハ搬送装置６１によって表面改質装置３０に搬送され、下ウェハＷＬの表面ＷＬ１が改質される（図１７の工程Ｓ６）。なお、工程Ｓ６における下ウェハＷＬの表面ＷＬ１の改質は、上述した工程Ｓ１と同様である。
その後、下ウェハＷＬは、ウェハ搬送装置６１によって表面親水化装置４０に搬送され、下ウェハＷＬの表面ＷＬ１が親水化される共に当該表面ＷＬ１が洗浄される（図１７の工程Ｓ７）。なお、工程Ｓ７における下ウェハＷＬの表面ＷＬ１の親水化及び洗浄は、上述した工程Ｓ２と同様である。
その後、下ウェハＷＬは、ウェハ搬送装置６１によって接合装置４１に搬送される。接合装置４１に搬入された下ウェハＷＬは、トランジション１１０を介してウェハ搬送機構１１１により位置調節機構１２０に搬送される。そして位置調節機構１２０によって、下ウェハＷＬの水平方向の向きが調節される（図１７の工程Ｓ８）。
その後、下ウェハＷＬは、ウェハ搬送機構１１１によって下チャック１４１に搬送され、下チャック１４１にその裏面ＷＬ２が吸着保持される（図１７の工程Ｓ９）。具体的には、真空ポンプ２１６を作動させ、吸引領域２１３を吸引口２１４から真空引きし、下ウェハＷＬが下チャック１４１に吸着保持される。
次に、図１８に示すように上部撮像部１５１と下部撮像部１７１の水平方向位置の調節を行う（図１７の工程Ｓ１０）。
工程Ｓ１０では、下部撮像部１７１が上部撮像部１５１の略下方に位置するように、第１の下チャック移動部１７０と第２の下チャック移動部１７９によって下チャック１４１を水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動させる。そして、上部撮像部１５１の可視光カメラ１５３と下部撮像部１７１の可視光カメラ１７２で共通のターゲットＴを確認し、上部撮像部１５１と下部撮像部１７１の水平方向位置が一致するように、下部撮像部１７１の水平方向位置が微調節される。このとき、上部撮像部１５１は処理容器１００に固定されているので、下部撮像部１７１のみを移動させればよく、上部撮像部１５１と下部撮像部１７１の水平方向位置を適切に調節できる。
次に、図１９及び図２０に示すように第１の下チャック移動部１７０によって下チャック１４１を鉛直上方に移動させた後、上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置の調節を行い、当該上チャック１４０に保持された上ウェハＷＵと下チャック１４１に保持された下ウェハＷＬとの水平方向位置の調節を行う（図１７の工程Ｓ１１及びＳ１２）。
なお、上ウェハＷＵの表面ＷＵ１には予め定められた複数、例えば３点の基準点Ａ１〜Ａ３が形成され、同様に下ウェハＷＬの表面ＷＬ１には予め定められた複数、例えば３点の基準点Ｂ１〜Ｂ３が形成されている。基準点Ａ１、Ａ３とＢ１、Ｂ３はそれぞれウェハＷＵ、ＷＬの外周部の基準点であり、基準点Ａ２とＢ２はそれぞれウェハＷＵ、ＷＬの中心部の基準点である。なお、これら基準点Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３としては、例えばウェハＷＬ、ＷＵ上に形成された所定のパターンがそれぞれ用いられる。
工程Ｓ１１では、第１の下チャック移動部１７０と第２の下チャック移動部１７９によって下チャック１４１を水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動させ、上部撮像部１５１の可視光カメラ１５３のマクロレンズ１５９を用いて下ウェハＷＬの表面ＷＬ１の外周部３点を撮像する。そして制御部７０では、撮像された画像に基づいて３点の水平方向位置を計測し、さらにこの計測結果に基づいて下ウェハＷＬの表面ＷＬ１の中心部の水平方向位置を算出する。その後、下チャック１４１を水平方向に移動させ、下ウェハＷＬの表面ＷＬ１の中心部（中心部のチップ）を撮像する。続いて下チャック１４１を水平方向にさらに移動させ、中心部のチップに隣接するチップを撮像する。そして制御部７０では、これら中心部のチップの画像と隣接するチップの画像に基づいて、下ウェハＷＬの傾きを算出する。このように下ウェハＷＬの中心部の水平方向位置と下ウェハＷＬの傾きを取得することで、下ウェハＷＬの粗座標が取得できる。そして、この下ウェハＷＬの粗座標に基づいて、下チャック１４１の水平方向位置が粗調節される。こうして上ウェハＷＵと下ウェハＷＬの水平方向位置が粗調節される。
なお、工程Ｓ１１における水平方向位置の粗調節は、少なくとも後述の工程Ｓ１２において、上部撮像部１５１が下ウェハＷＬの基準点Ｂ１〜Ｂ３を撮像でき、また下部撮像部１７１が上ウェハＷＵの基準点Ａ１〜Ａ３を撮像できる位置に行われる。
続いて行われる工程Ｓ１２では、第１の下チャック移動部１７０と第２の下チャック移動部１７９によって下チャック１４１を水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動させ、上部撮像部１５１の可視光カメラ１５３のマイクロレンズ１５５を用いて下ウェハＷＬの表面ＷＬ１の基準点Ｂ１〜Ｂ３を順次撮像する。同時に、下部撮像部１７１の可視光カメラ１７２のマイクロレンズ１７４を用いて上ウェハＷＵの表面ＷＵ１の基準点Ａ１〜Ａ３を順次撮像する。なお、図１９は上部撮像部１５１によって下ウェハＷＬの基準点Ｂ１を撮像する共に、下部撮像部１７１によって上ウェハＷＵの表面ＷＵ１の基準点Ａ１を撮像する様子を示し、図２０は上部撮像部１５１によって下ウェハＷＬの基準点Ｂ２を撮像する共に、下部撮像部１７１によって上ウェハＷＵの表面ＷＵ１の基準点Ａ２を撮像する様子を示している。撮像された可視光画像は、制御部７０に出力される。制御部７０では、上部撮像部１５１で撮像された可視光画像と下部撮像部１７１で撮像された可視光画像に基づいて、上ウェハＷＵの基準点Ａ１〜Ａ３と下ウェハＷＬの基準点Ｂ１〜Ｂ３がそれぞれ合致するような位置に、第１の下チャック移動部１７０と第２の下チャック移動部１７９によって下チャック１４１を移動させる。こうして上ウェハＷＵと下ウェハＷＬの水平方向位置が微調節される。このとき、上チャック１４０は処理容器１００に固定されているので、下チャック１４１のみを移動させればよく、上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置を適切に調節でき、上ウェハＷＵと下ウェハＷＬとの水平方向位置を適切に調節できる。
なお、工程Ｓ１２における水平方向位置の微調節は、上述のように下チャック１４１を水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動させると共に、第１の下チャック移動部１７０によって下チャック１４１を回転させて、当該下チャック１４１の向きも微調節される。
その後、図２１に示すように第１の下チャック移動部１７０によって下チャック１４１を鉛直上方に移動させて、上チャック１４０と下チャック１４１の鉛直方向位置の調節を行い、当該上チャック１４０に保持された上ウェハＷＵと下チャック１４１に保持された下ウェハＷＬとの鉛直方向位置の調節を行う（図１７の工程Ｓ１３）。このとき、下ウェハＷＬの表面ＷＬ１と上ウェハＷＵの表面ＷＵ１との間の間隔は所定の距離、例えば５０μｍ〜２００μｍになっている。
次に、上チャック１４０に保持された上ウェハＷＵと下チャック１４１に保持された下ウェハＷＬの接合処理が行われる。
先ず、図２２に示すように押動部材２００の押動ピン２０１を下降させることによって、上ウェハＷＵの中心部を押圧しながら当該上ウェハＷＵを下降させる。このとき、押動ピン２０１には、上ウェハＷＵがない状態で当該押動ピン２０１が７０μｍ移動するような荷重、例えば２００ｇがかけられる。そして、押動部材２００によって、上ウェハＷＵの中心部と下ウェハＷＬの中心部を当接させて押圧する（図１７の工程Ｓ１４）。このとき、上チャック１４０の吸引口１９４は吸引領域１９３の外周部に形成されているので、押動部材２００で上ウェハＷＵの中心部を押圧する際にも、上チャック１４０によって上ウェハＷＵの外周部を保持することができる。
そうすると、押圧された上ウェハＷＵの中心部と下ウェハＷＬの中心部との間で接合が開始する（図２２中の太線部）。すなわち、上ウェハＷＵの表面ＷＵ１と下ウェハＷＬの表面ＷＬ１はそれぞれ工程Ｓ１、Ｓ６において改質されているため、先ず、表面ＷＵ１、ＷＬ１間にファンデルワールス力（分子間力）が生じ、当該表面ＷＵ１、ＷＬ１同士が接合される。さらに、上ウェハＷＵの表面ＷＵ１と下ウェハＷＬの表面ＷＬ１はそれぞれ工程Ｓ２、Ｓ７において親水化されているため、表面ＷＵ１、ＷＬ１間の親水基が水素結合し（分子間力）、表面ＷＵ１、ＷＬ１同士が強固に接合される。
その後、図２３に示すように押動部材２００によって上ウェハＷＵの中心部と下ウェハＷＬの中心部を押圧した状態で真空ポンプ１９６の作動を停止して、吸引領域１９３における上ウェハＷＵの真空引きを停止する。そうすると、上ウェハＷＵが下ウェハＷＬ上に落下する。このとき、上ウェハＷＵの裏面ＷＵ２は複数のピン１９１に支持されているので、上チャック１４０による上ウェハＷＵの真空引きを解除した際、当該上ウェハＷＵが上チャック１４０から剥がれ易くなっている。そして上ウェハＷＵの中心部から外周部に向けて、上ウェハＷＵの真空引きを停止し、上ウェハＷＵが下ウェハＷＬ上に順次落下して当接し、上述した表面ＷＵ１、ＷＬ１間のファンデルワールス力と水素結合による接合が順次拡がる。こうして、図２４に示すように上ウェハＷＵの表面ＷＵ１と下ウェハＷＬの表面ＷＬ１が全面で当接し、上ウェハＷＵと下ウェハＷＬが接合される（図１７の工程Ｓ１５）。
その後、図２５に示すように押動部材２００の押動ピン２０１を上チャック１４０まで上昇させる。また、真空ポンプ２１６の作動を停止し、吸引領域２１３における下ウェハＷＬの真空引きを停止して、下チャック１４１による下ウェハＷＬの吸着保持を停止する。このとき、下ウェハＷＬの裏面ＷＬ２は複数のピン２１１に支持されているので、下チャック１４１による下ウェハＷＬの真空引きを解除した際、当該下ウェハＷＬが下チャック１４１から剥がれ易くなっている。
次に、図２６及び図２７に示すように上ウェハＷＵと下ウェハＷＬが接合された重合ウェハＷＴの検査を行う（図１７の工程Ｓ１６）。なお、重合ウェハＷＴ中のウェハＷＵ、ＷＬの接合面において、上ウェハＷＵの基準点Ａ１〜Ａ３と下ウェハＷＬの基準点Ｂ１〜Ｂ３がそれぞれ当接した基準点をＣ１〜Ｃ３とする。
工程Ｓ１６では、第１の下チャック移動部１７０と第２の下チャック移動部１７９によって下チャック１４１を水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動させながら、上部撮像部１５１の赤外線カメラ１５２を用いて重合ウェハＷＴの内部の基準点Ｃ１〜Ｃ３を順次撮像する。このとき、赤外線は重合ウェハＷＴを透過するので、赤外線カメラ１５２によって重合ウェハＷＴの内部の基準点Ｃ１〜Ｃ３を撮像することができる。なお、図２６は上部撮像部１５１によって重合ウェハＷＴの基準点Ｃ１を撮像する様子を示し、図２７は上部撮像部１５１によって重合ウェハＷＴの基準点Ｃ２を撮像する様子を示している。撮像された赤外線画像は、制御部７０に出力される。制御部７０では、赤外線カメラ１５２で撮像された赤外線画像に基づいて、重合ウェハＷＴの検査が行われる。すなわち、基準点Ｃ１において基準点Ａ１と基準点Ｂ１が合致しているか否かの検査が行われる。同様に他の基準点Ｃ２、Ｃ３についても、基準点Ａ２、Ａ３と基準点Ｂ２、Ｂ３がそれぞれ合致しているか否かの検査が行われる。こうして重合ウェハＷＴにおいて、上ウェハＷＵと下ウェハＷＬが適切な位置に接合されているか否かの検査が行われる。
なお、この工程Ｓ１６における重合ウェハＷＴの検査において、基準点Ａ１〜Ａ３と基準点Ｂ１〜Ｂ３が合致するとは、完全に合致する場合に加えて、それぞれの基準点の位置ずれが所望の範囲内である場合も含む。
その後、工程Ｓ１６における検査結果に基づいて、上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置の調節が行われる（図１７の工程Ｓ１７）。すなわち、以後のウェハＷＵ、ＷＬのため、上チャック１４０と下チャック１４１がフィードバック制御される。
工程Ｓ１７では、検査結果が正常な場合、上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置の調節は行われない。一方、検査結果が異常な場合、すなわち上ウェハＷＵと下ウェハＷＬが水平方向にずれて接合されている場合、そのずれによる補正値を制御部７０に記憶しておく。そして、以後のウェハＷＵ、ＷＬに対して上記工程Ｓ１２が行われた後、この補正値分だけ第１の下チャック移動部１７０と第２の下チャック移動部１７９によって下チャック１４１を移動させる。そうすると、下チャック１４１の水平方向位置が適切に調節され、以後行われるウェハＷＵ、ＷＬの接合処理を適切に行うことができる。
その後、検査が終了した重合ウェハＷＴ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ＣＴに搬送される。こうして、一連のウェハＷＵ、ＷＬの接合処理が終了する。
以上の実施の形態によれば、工程Ｓ１６において重合ウェハＷＴの検査を行う際、赤外線が重合ウェハＷＴを透過するので、上部撮像部１５１の赤外線カメラ１５２によって重合ウェハＷＴの内部の基準点Ｃ１〜Ｃ３を撮像することができる。そうすると、その後の工程Ｓ１７において、検査結果に基づき、重合ウェハＷＴにおいて上ウェハＷＵの基準点Ａ１〜Ａ３と下ウェハＷＬの基準点Ｂ１〜Ｂ３が合致するように上チャック１４０と下チャック１４１をフィードバック制御することができる。したがって、上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置を適切に調節することができ、以後行われるウェハＷＵ、ＷＬの接合処理を適切に行うことができる。
また、このように接合装置４１内で重合ウェハＷＴの検査を行うことができ、接合装置４１の外部に別途検査装置を設ける必要がないため、装置の製造コストを低廉化できる。また、ウェハＷＵ、ＷＬ同士を接合した直後に重合ウェハＷＴを検査できるので、検査結果を後続の接合処理に適切なタイミングでフィードバックすることができ、これにより接合処理の精度が向上する。
また、上部撮像部１５１と下部撮像部１７１はそれぞれ可視光カメラ１５３、１７２を備えているので、工程Ｓ１０〜Ｓ１２において、当該可視光カメラ１５３、１７２によってそれぞれ下ウェハＷＬと上ウェハＷＵを撮像することができる。そうすると、撮像された可視光画像に基づいて、上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置を適切に調節できる。したがって、その後工程Ｓ１４及びＳ１５において、上ウェハＷＵと下ウェハＷＬの接合処理を適切に行うことができる。
しかも、上部撮像部１５１と下部撮像部１７１はそれぞれマイクロレンズ１５５、１７４とマクロレンズ１５９、１７６を備えているので、上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置調節を工程Ｓ１１とＳ１２において段階的に行うことができる。したがって、当該上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置調節を効率よく行うことができる。
さらに、上チャック１４０は処理容器１００に固定され、上部撮像部１５１も処理容器１００に固定されているので、これら上チャック１４０と上部撮像部１５１が経時的に移動することがない。そして工程Ｓ１０では、上部撮像部１５１は処理容器１００に固定されているので、下部撮像部１７１のみを移動させればよく、上部撮像部１５１と下部撮像部１７１の水平方向位置をより適切に調節できる。また、工程Ｓ１１及びＳ１２では、上チャック１４０は処理容器１００に固定されているので、下チャック１４１のみを移動させればよく、上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置をより適切に調節できる。すなわち、上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置の調節精度を向上させることができる。
また接合システム１は、接合装置４１に加えて、ウェハＷＵ、ＷＬの表面ＷＵ１、ＷＬ１を改質する表面改質装置３０と、表面ＷＵ１、ＷＬ１を親水化すると共に当該表面ＷＵ１、ＷＬ１を洗浄する表面親水化装置４０も備えているので、一のシステム内でウェハＷＵ、ＷＬの接合を効率よく行うことができる。したがって、ウェハ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接合装置４１は、３枚以上のウェハを接合する場合にも用いることができる。以下の説明においては、上記実施の形態で接合された重合ウェハＷＴ１にさらに他のウェハＷＺを接合する場合について説明する。なお、重合ウェハＷＴ１は、例えば上ウェハＷＵの裏面ＷＵ２又は下ウェハＷＬの裏面ＷＬ２が研磨されて薄化されていてもよい。また、本実施の形態においては、ウェハＷＺが第１の基板であり、重合ウェハＷＴ１が本発明の第２の基板である。
ウェハＷＺには上記工程Ｓ１〜Ｓ５が行われて、ウェハＷＺは上チャック１４０に吸着保持される。一方、重合ウェハＷＴ１には上記工程Ｓ６〜Ｓ９が行われ、重合ウェハＷＴ１は下チャック１４１に吸着保持される。その後、上記工程Ｓ１０において、図２８に示すように上部撮像部１５１と下部撮像部１７１の水平方向位置の調節が行われる。
次に、工程Ｓ１１が行われ、上部撮像部１５１の可視光カメラ１５３のマクロレンズ１５９と下部撮像部１７１の可視光カメラ１７２のマクロレンズ１７６とを用いて、上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置の粗調節が行われる。
次に、工程Ｓ１２において、図２９に示すように上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置の調節が行われる。なお、重合ウェハＷＴ１の内部には基準点Ｃ１〜Ｃ３が形成されている。また、ウェハＷＺの表面にも予め定められた基準点Ｄ１〜Ｄ３が形成されている。
工程Ｓ１２では、第１の下チャック移動部１７０と第２の下チャック移動部１７９によって下チャック１４１を水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動させながら、上部撮像部１５１の赤外線カメラ１５２を用いて重合ウェハＷＴ１の内部の基準点Ｃ１〜Ｃ３を順次撮像する。このとき、赤外線は重合ウェハＷＴ１を透過するので、赤外線カメラ１５２によって重合ウェハＷＴ１の内部の基準点Ｃ１〜Ｃ３を撮像することができる。同時に、下チャック１４１を水平方向に移動させながら、下部撮像部１７１の可視光カメラ１７２のマイクロレンズ１７４を用いてウェハＷＺの表面の基準点Ｄ１〜Ｄ３を順次撮像する。なお、図２９は上部撮像部１５１によって重合ウェハＷＴ１の基準点Ｃ１を撮像する共に、下部撮像部１７１によってウェハＷＺの基準点Ｄ１を撮像する様子を示している。撮像された赤外線画像と可視光画像は、制御部７０に出力される。制御部７０では、上部撮像部１５１で撮像された赤外線画像と下部撮像部１７１で撮像された可視光画像に基づいて、重合ウェハＷＴ１の基準点Ｃ１〜Ｃ３とウェハＷＺの基準点Ｄ１〜Ｄ３がそれぞれ合致するように、第１の下チャック移動部１７０と第２の下チャック移動部１７９によって下チャック１４１の水平方向位置を調節させる。こうして上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置が調節され、ウェハＷＺと重合ウェハＷＴ１の水平方向位置が調節される。
その後、上記工程Ｓ１３が行われて、上チャック１４０と下チャック１４１の鉛直方向位置の調節が行われた後、上記工程Ｓ１４及びＳ１５が行われて、上チャック１４０に保持されたウェハＷＺと下チャック１４１に保持された重合ウェハＷＴ１の接合処理が行われる。
次に、工程Ｓ１６において、図３０に示すようにウェハＷＺと重合ウェハＷＴ１が接合された重合ウェハＷＴ２の検査を行う。かかる場合、第１の下チャック移動部１７０と第２の下チャック移動部１７９によって下チャック１４１を水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動させながら、上部撮像部１５１の赤外線カメラ１５２を用いて重合ウェハＷＴ２の内部の基準点Ｄ１〜Ｄ３（基準点Ｃ１〜Ｃ３）を順次撮像する。このとき、赤外線は重合ウェハＷＴ２を透過するので、赤外線カメラ１５２によって重合ウェハＷＴ２の内部の基準点Ｄ１〜Ｄ３を撮像することができる。また、基準点Ｄ１〜Ｄ３と基準点Ｃ１〜Ｃ３が水平方向にずれている場合には、赤外線カメラ１５２によって基準点Ｃ１〜Ｃ３も撮像される。なお、図３０は上部撮像部１５１によって重合ウェハＷＴ２の基準点Ｄ１を撮像する様子を示している。撮像された赤外線画像は、制御部７０に出力される。制御部７０では、赤外線カメラ１５２で撮像された赤外線画像に基づいて、重合ウェハＷＴ２の検査が行われる。すなわち、基準点Ｄ１と基準点Ｃ１が合致しているか否かの検査が行われる。同様に他の基準点Ｄ２、Ｄ３と基準点Ｃ２、Ｃ３がそれぞれ合致しているか否かの検査も行われる。こうして重合ウェハＷＴ２において、ウェハＷＺと重合ウェハＷＴ１が適切な位置に接合されているか否かの検査が行われる。
その後、工程Ｓ１６における検査結果に基づいて、上記工程Ｓ１７が行われて、上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置の調節が行われる。すなわち、以後のウェハＷＵ、ＷＬのため、上チャック１４０と下チャック１４１がフィードバック制御される。
本実施の形態によれば、工程Ｓ１２において上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置の調節を行う際、赤外線が重合ウェハＷＴ１を透過するので、上部撮像部１５１の赤外線カメラ１５２によって重合ウェハＷＴ１の内部の基準点Ｃ１〜Ｃ３を撮像することができる。一方、ウェハＷＺの基準点Ｄ１〜Ｄ３については、下部撮像部１７１の可視光カメラ１７２を用いて撮像することができる。したがって、上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置を適切に調節することができ、その後工程Ｓ１４及びＳ１５において、ウェハＷＺと重合ウェハＷＴ１の接合処理を適切に行うことができる。
また、工程Ｓ１６において重合ウェハＷＴ２の検査を行う際も、赤外線が重合ウェハＷＴ２を透過するので、上部撮像部１５１の赤外線カメラ１５２によって重合ウェハＷＴ２の内部の基準点Ｄ１〜Ｄ３を撮像することができる。そうすると、その後の工程Ｓ１７において、検査結果に基づき、上チャック１４０と下チャック１４１をフィードバック制御することができる。したがって、上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置を適切に調節することができ、以後行われるウェハＷＵ、ＷＬの接合処理を適切に行うことができる。
なお、上記実施の形態では接合装置４１において３枚のウェハを接合する場合について説明したが、当該接合装置４１では、４枚以上のウェハを接合することも可能である。
以上の実施の形態の接合装置４１では、上部撮像部１５１において、赤外線カメラ１５２のセンサ１５４と可視光カメラ１５３のセンサ１５７は別々に設けられていたが、赤外線画像と可視光画像を両方取得できるセンサを共通に設けてもよい。
また、赤外線カメラ１５２は上部撮像部１５１に設けられていたが、当該赤外線カメラ１５２を下部撮像部１７１に設けてもよい。さらに上部撮像部１５１と下部撮像部１７１の両方に赤外線カメラ１５２をそれぞれ設けてもよい。上部撮像部１５１と下部撮像部１７１の両方に赤外線カメラ１５２を設けた場合、上チャック１４０と下チャック１４１のいずれも、複数のウェハが積層された重合ウェハを保持することができ、接合処理の自由度が向上する。
以上の実施の形態の接合装置４１では、上チャック１４０を処理容器１００に固定し、且つ下チャック１４１を水平方向及び鉛直方向に移動させていたが、反対に上チャック１４０を水平方向及び鉛直方向に移動させ、且つ下チャック１４１を処理容器１００に固定してもよい。或いは、上チャック１４０と下チャック１４１を共に水平方向及び鉛直方向に移動させてもよい。
以上の実施の形態の接合システム１において、接合装置４１でウェハＷＵ、ＷＬを接合した後、さらに接合された重合ウェハＷＴを所定の温度で加熱（アニール処理）してもよい。重合ウェハＷＴにかかる加熱処理を行うことで、接合界面をより強固に結合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 表面改質装置
４０ 表面親水化装置
４１ 接合装置
６１ ウェハ搬送装置
７０ 制御部
１００ 処理容器
１４０ 上チャック
１４１ 下チャック
１５１ 上部撮像部
１５２ 赤外線カメラ
１５３ 可視光カメラ
１５５ マイクロレンズ
１５９ マクロレンズ
１７０ 第１の下チャック移動部
１７１ 下部撮像部
１７２ 可視光カメラ
１７４ マイクロレンズ
１７６ マクロレンズ
１７９ 第２の下チャック移動部
Ａ１〜Ａ３ 基準点
Ｂ１〜Ｂ３ 基準点
Ｃ１〜Ｃ３ 基準点
Ｄ１〜Ｄ３ 基準点
Ｔ ターゲット
ＷＵ 上ウェハ
ＷＬ 下ウェハ
ＷＴ、ＷＴ１、ＷＴ２ 重合ウェハ
ＷＺ ウェハ

Claims (17)

  1. 基板同士を接合する接合装置であって、
    下面に第１の基板を保持する第１の保持部と、
    前記第１の保持部の下方に設けられ、上面に第２の基板を保持する第２の保持部と、
    前記第１の保持部又は前記第２の保持部を相対的に水平方向及び鉛直方向に移動させる移動機構と、
    前記第１の保持部に設けられ、前記第２の保持部に保持された第２の基板を撮像する第１の撮像部と、
    前記第２の保持部に設けられ、前記第１の保持部に保持された第１の基板を撮像する第２の撮像部と、を有し、
    少なくとも前記第１の撮像部又は前記第２の撮像部は、赤外線カメラを備えることを特徴とする、接合装置。
  2. 前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部は、それぞれ可視光カメラを備えることを特徴とする、請求項１に記載の接合装置。
  3. 前記赤外線カメラと前記可視光カメラは共通のマイクロレンズを備え、
    前記可視光カメラはマクロレンズをさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の接合装置。
  4. 前記移動機構、前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部の動作を制御する制御部をさらに有し、
    前記制御部は、接合前の第２の基板を前記第１の撮像部によって撮像させると共に、接合前の第１の基板を前記第２の撮像部によって撮像させた後、前記第１の撮像部で撮像された画像と前記第２の撮像部で撮像された画像に基づいて、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を調節させることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の接合装置。
  5. 前記移動機構、前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部の動作を制御する制御部をさらに有し、
    前記制御部は、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板を前記赤外線カメラによって撮像させて重合基板を検査した後、当該検査結果に基づいて、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を調節させることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の接合装置。
  6. 前記第１の保持部、前記第２の保持部、前記移動機構、前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部は、それぞれ処理容器の内部に設けられ、
    前記第１の保持部は前記処理容器に固定して設けられ、
    前記移動機構は、前記第２の保持部を水平方向及び鉛直方向に移動させ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装置。
  7. 請求項１〜６のいずれかに記載の接合装置を備えた接合システムであって、
    前記接合装置を備えた処理ステーションと、
    第１の基板、第２の基板又は第１の基板と第２の基板が接合された重合基板をそれぞれ複数保有可能で、且つ前記処理ステーションに対して第１の基板、第２の基板又は重合基板を搬入出する搬入出ステーションと、を備え、
    前記処理ステーションは、
    第１の基板又は第２の基板の接合される表面を改質する表面改質装置と、
    前記表面改質装置で改質された第１の基板又は第２の基板の表面を親水化する表面親水化装置と、
    前記表面改質装置、前記表面親水化装置及び前記接合装置に対して、第１の基板、第２の基板又は重合基板を搬送するための搬送装置と、を有し、
    前記接合装置では、前記表面親水化装置で表面が親水化された第１の基板と第２の基板を接合することを特徴とする、接合システム。
  8. 接合装置を用いて基板同士を接合する接合方法であって、
    前記接合装置は、
    下面に第１の基板を保持する第１の保持部と、
    前記第１の保持部の下方に設けられ、上面に第２の基板を保持する第２の保持部と、
    前記第１の保持部又は前記第２の保持部を相対的に水平方向及び鉛直方向に移動させる移動機構と、
    前記第１の保持部に設けられ、前記第２の保持部に保持された第２の基板を撮像する第１の撮像部と、
    前記第２の保持部に設けられ、前記第１の保持部に保持された第１の基板を撮像する第２の撮像部と、を有し、
    少なくとも前記第１の撮像部又は前記第２の撮像部は、赤外線カメラを備え、
    前記接合方法は、
    接合前の第２の基板を前記第１の撮像部によって撮像すると共に、接合前の第１の基板を前記第２の撮像部によって撮像する第１の工程と、
    前記第１の工程で撮像された画像に基づいて、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を調節する第２の工程と、を有することを特徴とする、接合方法。
  9. 前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部は、それぞれ可視光カメラを備え、
    前記第１の工程において、
    前記赤外線カメラは、複数の基板で構成される第１の基板又は複数の基板で構成される第２の基板を撮像し、
    前記可視光カメラは、単一の基板で構成される第１の基板又は単一の基板で構成される第２の基板を撮像することを特徴とする、請求項８に記載の接合方法。
  10. 前記赤外線カメラと前記可視光カメラは共通のマイクロレンズを備え、
    前記可視光カメラはマクロレンズをさらに備え、
    前記第１の工程の前に、前記第１の撮像部のマクロレンズを用いて第２の基板を撮像した後、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を粗調節し、
    前記第１の工程において、前記マイクロレンズを用いて第１の基板と第２の基板を撮像し、
    前記第２の工程において、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を微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. 前記第２の工程の後、前記第１の保持部に保持された第１の基板と前記第２の保持部に保持された第２の基板とを接合し、その後、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板を前記赤外線カメラによって撮像して当該重合基板を検査し、その後、当該検査結果に基づいて、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を調節することを特徴とする、請求項８〜１０に記載の接合方法。
  12. 接合装置を用いて基板同士を接合する接合方法であって、
    前記接合装置は、
    下面に第１の基板を保持する第１の保持部と、
    前記第１の保持部の下方に設けられ、上面に第２の基板を保持する第２の保持部と、
    前記第１の保持部又は前記第２の保持部を相対的に水平方向及び鉛直方向に移動させる移動機構と、
    前記第１の保持部に設けられ、前記第２の保持部に保持された第２の基板を撮像する第１の撮像部と、
    前記第２の保持部に設けられ、前記第１の保持部に保持された第１の基板を撮像する第２の撮像部と、を有し、
    少なくとも前記第１の撮像部又は前記第２の撮像部は、赤外線カメラを備え、
    前記接合方法は、
    第１の基板と第２の基板が接合された重合基板を前記赤外線カメラによって撮像して当該重合基板を検査する第１の工程と、
    前記第１の工程の検査結果に基づいて、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を調節する第２の工程と、を有することを特徴とする、接合方法。
  13. 前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部は、それぞれ可視光カメラを備え、
    前記接合方法は、前記第１の工程の前に、接合前の第２の基板を前記第１の撮像部の可視光カメラによって撮像すると共に、接合前の第１の基板を前記第２の撮像部の可視光カメラによって撮像した後、前記第１の撮像部で撮像された画像と前記第２の撮像部で撮像された画像に基づいて、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を調節する第３の工程をさらに有することを特徴とする、請求項１２に記載の接合方法。
  14. 前記赤外線カメラと前記可視光カメラは共通のマイクロレンズを備え、
    前記可視光カメラはマクロレンズをさらに備え、
    前記第３の工程において、
    前記第１の撮像部のマクロレンズを用いて第２の基板を撮像した後、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を粗調節し、
    その後、前記第１の撮像部のマイクロレンズを用いて第２の基板を撮像すると共に、前記第２の撮像部のマイクロレンズを用いて第１の基板を撮像した後、前記移動機構によって前記第１の保持部と前記第２の保持部の水平方向位置を微調節することを特徴とする、請求項１３に記載の接合方法。
  15. 前記第１の保持部、前記第２の保持部、前記移動機構、前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部は、それぞれ処理容器の内部に設けられ、
    前記第１の保持部は前記処理容器に固定して設けられ、
    前記移動機構は、前記第２の保持部を水平方向及び鉛直方向に移動させることを特徴とする、請求項８〜１４のいずれかに記載の接合方法。
  16. 請求項８〜１５のいずれかに記載の接合方法を接合装置によって実行させるために、当該接合装置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。
  17. 請求項１６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。
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