JP2017118000A - 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

Abstract

【課題】基板同士を適切に位置調整して接合し、接合精度を向上させる。【解決手段】接合装置１４０は、被処理基板Ｗを保持する第１の保持部３００と、支持基板Ｓを保持する第２の保持部４００と、第１の保持部３００を鉛直方向に移動させて、被処理基板Ｗと支持基板Ｓを押圧する加圧部３１０と、第２の保持部４００を水平方向に移動させて、第１の保持部３００と第２の保持部４００の相対位置を調整する位置調整部４１０と、被処理基板Ｗの表面を撮像する第１の撮像部５００と、支持基板Ｓの表面を撮像する第２の撮像部５０１と、第２の保持部４００に設けられたターゲット５１０と、ターゲット５１０を検知する検知部５２０と、を有する。接合装置１４０は、撮像部５００、５０１による撮像結果に基づいて基板Ｗ、Ｓの位置調整をした後、検知部５２０による検知結果に基づいて基板Ｗ、Ｓの位置調整をする。【選択図】図５

Description

本発明は、基板同士を接合する接合装置、当該接合装置を備えた接合システム、当該接合装置を用いた接合方法、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工程において、シリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板の大口径化及び薄化が進んでいる。このような大口径で薄い半導体基板（以下、被処理基板という。）は、搬送時や研磨処理時に反りや割れが生じるおそれがある。このため、被処理基板に支持基板を貼り合わせることによって、被処理基板を補強することが行われている。

例えば特許文献１には、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が開示されている。接合装置では、先ず、第１の保持部に保持された被処理基板の表面と、第２の保持部に保持された支持基板の表面をそれぞれ撮像し、撮像された画像における被処理基板の基準点と撮像された画像における支持基板の基準点とが合致するように被処理基板と支持基板の相対的な水平方向の位置を調整する。その後、減圧機構によって処理容器内を減圧して真空状態に維持した状態で、加圧機構によって第２の保持部を第１の保持部側に押圧し、被処理基板と支持基板を接合する。

特開２０１３−１１５１２４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された接合方法では、被処理基板と支持基板の相対位置を事前に調整しているにも関わらず、その後第２の保持部を第１の保持部側に移動させる際に、当該第２の保持部が水平方向に移動する場合があり、被処理基板と支持基板の相対位置がずれる場合がある。このような接合時の位置ずれは、被処理基板と支持基板の接合精度に影響を及ぼす。特に近年、接合強度に対する要求は高くなっており、接合処理に改善の余地がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板同士を適切に位置調整して接合し、接合精度を向上させることを目的とする。

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、第１の基板を保持する第１の保持部と、前記第１の保持部に対向配置され、第２の基板を保持する第２の保持部と、前記第１の保持部と前記第２の保持部を相対的に鉛直方向に移動させて第１の基板と第２の基板を押圧する加圧部と、前記第１の保持部と前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させて、前記第１の保持部と前記第２の保持部の相対位置を調整する位置調整部と、前記第１の保持部に保持された第１の基板の表面を撮像する第１の撮像部と、前記第２の保持部に保持された第２の基板の表面を撮像する第２の撮像部と、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部に設けられたターゲットと、前記ターゲットを検知する検知部と、前記第１の撮像部による撮像結果と前記第２の撮像部による撮像結果に基づいて前記相対位置を調整した後、さらに前記加圧部によって前記第１の保持部と前記第２の保持部を相対的に鉛直方向に移動させはじめてから、前記検知部による検知結果に基づいて前記相対位置を調整するように、前記位置調整部を制御する制御部と、を有することを特徴としている。

本発明によれば、第１の基板と第２の基板の相対位置を２段階で調整することができる。以下の説明において、撮像部による撮像結果に基づく位置調整工程を第１の調整工程といい、検知部による検知結果に基づく位置調整を第２の調整工程という。かかる場合、第１の調整工程後、加圧部によって第１の保持部と第２の保持部を相対的に鉛直方向に移動させた際、当該第１の保持部と第２の保持部の相対位置が水平方向にずれたとしても、第２の調整工程で第１の基板と第２の基板の相対位置を微調整することができる。したがって、基板同士を適切に位置調整した状態で接合することができ、接合精度を向上させることができる。

前記接合装置は、前記第１の保持部と前記第２の保持部を内部に収容し、内部を密閉可能なチャンバと、前記チャンバの内部の雰囲気を減圧する減圧部と、をさらに有し、前記検知部は前記チャンバの外部に設けられていてもよい。

前記ターゲットは、少なくとも前記第１の保持部の側方又は前記第２の保持部の側方から突出して設けられ、前記検知部は、発光部と受光部を備えたセンサであってもよい。

前記ターゲットは、前記第１の保持部の表面又は前記第２の保持部の表面のいずれかに設けられ、前記検知部は、前記ターゲットを撮像する第３の撮像部であってもよい。かかる場合、前記ターゲットが設けられていない、前記第２の保持部の内部（あるいは外部）又は前記第１の保持部の内部（あるいは外部）には、対物レンズが設けられていてもよい。また、前記対物レンズは、冷却板を介して前記第２の保持部又は前記第１の保持部に設けられていてもよい。

前記ターゲットは、前記第１の保持部の表面又は前記第２の保持部の表面のいずれかに凹凸状に設けられ、前記検知部は、前記ターゲットを検知する変位計であってもよい。

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、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、第１の基板を保持する第１の保持部と、前記第１の保持部に対向配置され、第２の基板を保持する第２の保持部と、前記第１の保持部と前記第２の保持部を相対的に鉛直方向に移動させて第１の基板と第２の基板を押圧する加圧部と、前記第１の保持部と前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させて、前記第１の保持部と前記第２の保持部の相対位置を調整する位置調整部と、前記第１の保持部に保持された第１の基板の表面を撮像する第１の撮像部と、前記第２の保持部に保持された第２の基板の表面を撮像する第２の撮像部と、少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部に設けられたターゲットと、前記ターゲットを検知する検知部と、を有し、前記接合方法は、前記第１の撮像部による撮像結果と前記第２の撮像部による撮像結果に基づいて前記相対位置を調整する第１の調整工程と、その後、前記加圧部によって前記第１の保持部と前記第２の保持部を相対的に鉛直方向に移動させはじめてから、前記検知部による検知結果に基づいて前記相対位置を調整する第２の調整工程と、を有することを特徴としている。

前記接合装置は、前記第１の保持部と前記第２の保持部を内部に収容し、内部を密閉可能なチャンバと、前記チャンバの内部の雰囲気を減圧する減圧部と、をさらに有し、前記検知部は前記チャンバの外部に設けられ、前記第１の調整工程は、前記チャンバを開放した状態の大気雰囲気で行われ、前記第２の調整工程は、前記チャンバを密閉した状態の減圧雰囲気で行われてもよい。

前記ターゲットは、少なくとも前記第１の保持部の側方又は前記第２の保持部の側方から突出して設けられ、前記検知部は、発光部と受光部を備えたセンサであり、前記第２の調整工程において、前記受光部から発せられた光が前記ターゲットを通って前記受光部で受光され、前記受光部で前記ターゲットの位置を検知し、当該検知結果に基づいて前記相対位置を調整してもよい。

前記ターゲットは、前記第１の保持部の表面又は前記第２の保持部の表面のいずれかに設けられ、前記検知部は、前記ターゲットを撮像する第３の撮像部であり、前記第２の調整工程において、前記第３の撮像部で前記ターゲットを撮像して位置を検知し、当該検知結果に基づいて前記相対位置を調整してもよい。かかる場合、前記第２の調整工程において、前記第３の撮像部は対物レンズを介して前記ターゲットを撮像してもよい。

前記ターゲットは、前記第１の保持部の表面又は前記第２の保持部の表面のいずれかに凹凸状に設けられ、前記検知部は、前記ターゲットを検知する変位計であり、前記第２の調整工程において、前記変位計で前記ターゲットの凹凸を測定して位置を検知し、当該検知結果に基づいて前記相対位置を調整してもよい。

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ように、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。

また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、基板同士を適切に位置調整して接合し、接合精度を向上させることができる。

本実施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。 被処理基板と支持基板の側面図である。 接合装置の構成の概略を示す横断面図である。 接合部の構成の概略を示す縦断面図である。 位置調整部の構成の概略を示す平面図である。 接合処理の主な工程を示すフローチャートである。 チャンバを密閉して減圧する様子を示す説明図である。 加圧部によって第１の保持部を上昇させた後、検知部による検知結果に基づいて被処理基板と支持基板の位置調整を行う様子を示す説明図である。 加圧部によって第１の保持部を上昇させ、被処理ウェハと支持ウェハを当接させる様子を示す説明図である。 他の実施形態にかかる接合部の構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施形態にかかる接合部の構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施形態にかかる接合部の構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施形態にかかる接合部の構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施形態にかかる接合部の構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施形態にかかる接合部の構成の概略を示す縦断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、本発明の基板処理として、基板同士を接合する接合処理について説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

＜１．接合システムの構成＞
先ず、本実施形態に係る接合システムの構成について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、接合システムの構成の概略を示す平面図である。図２は、接合システムの内部構成の概略を示す側面図である。図３は、第１の基板としての被処理基板と第２の基板としての支持基板の側面図である。なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

以下では、図３に示すように、被処理基板Ｗの板面のうち、接着剤Ｇを介して支持基板Ｓと接合される側の板面を「接合面Ｗｊ」といい、接合面Ｗｊとは反対側の板面を「非接合面Ｗｎ」という。また、支持基板Ｓの板面のうち、接着剤Ｇを介して被処理基板Ｗと接合される側の板面を「接合面Ｓｊ」といい、接合面Ｓｊとは反対側の板面を「非接合面Ｓｎ」という。

被処理基板Ｗは、例えば、シリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板に複数の電子回路（デバイス）が形成された基板であり、電子回路が形成される側の板面を接合面Ｗｊとしている。かかる被処理基板Ｗは、支持基板Ｓとの接合後、非接合面Ｗｎが研磨処理されることによって薄化される。

一方、支持基板としての支持基板Ｓは、被処理基板Ｗと略同径の基板であり、被処理基板Ｗを支持する。支持基板Ｓとしては、シリコンウェハの他、ガラス基板などを用いることができる。

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被処理基板Ｗ、複数の支持基板Ｓ、複数の重合基板Ｔをそれぞれ収容可能なカセットＣｗ、Ｃｓ、Ｃｔが搬入出される搬入出ステーション２と、被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板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、Ｙ軸方向（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Ｃｗ、Ｃｓ、Ｃｔを搬入出する際に、カセットＣｗ、Ｃｓ、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、複数の被処理基板Ｗ、複数の支持基板Ｓ、複数の重合基板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つを不具合基板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基板Ｗと支持基板Ｓとの接合に不具合が生じた基板を、他の正常な重合基板Ｔと分離することができるカセットである。本実施形態においては、複数のカセットＣｔのうち、１つのカセットＣｔを不具合基板の回収用として用い、他方のカセットＣｔを正常な重合基板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に隣接して第１の基板搬送領域２０が設けられている。第１の基板搬送領域２０には、Ｙ軸方向に延伸する搬送路２１上を移動自在な第１の基板搬送装置２２が設けられている。第１の基板搬送装置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Ｃｗ、Ｃｓ、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との間で被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板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Ｙ軸負方向側）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Ｙ軸正方向側）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Ｘ軸負方向側）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、接着剤Ｇを介して被処理基板Ｗと支持基板Ｓとを押圧して接合する接合装置３０〜３３が、搬入出ステーション２側からこの順でＸ軸方向に並べて配置されている。なお、接合装置３０〜３３の装置数や配置は任意に設定することができる。また、接合装置３０〜３３の構成については、後述する。

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基板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基板Ｗを所定の温度に加熱する熱処理装置４１〜４３と、同様の熱処理装置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Ｘ軸負方向）にこの順で並べて配置されている。熱処理装置４１〜４３と熱処理装置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、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。

上記塗布装置４０としては、例えば特開２０１３−１１５１２４号公報に記載の塗布装置を用いることができる。すなわち、塗布装置４０は、被処理基板Ｗを保持して回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持された被処理基板Ｗ上に接着剤Ｇを供給する接着剤ノズルを有している。

上記熱処理装置４１〜４６としては、例えば特開２０１３−１１５１２４号公報に記載の熱処理装置を用いることができる。すなわち、熱処理装置４１〜４６は、被処理基板Ｗを加熱処理する加熱部と、被処理基板Ｗを温度調節する温度調節部を有している。なお、熱処理装置４１〜４６では、重合基板Ｔの温度調節もすることができる。さらに、重合基板Ｔの温度調節をするため、第２の処理ブロックＧ２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、上述した熱処理装置４１〜４６と同様の構成を有し、熱板に代えて、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。

例えば第３の処理ブロックＧ３には、被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板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、第２の基板搬送領域６０が形成されている。第２の基板搬送領域６０には、例えば第２の基板搬送装置６１が配置されている。

第２の基板搬送装置６１は、例えば鉛直方向、水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）及び鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有している。第２の基板搬送装置６１は、第２の基板搬送領域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基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板Ｔ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における被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板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７０にインストールされたものであってもよい。

＜２．接合装置の構成＞
次に、上述した接合装置３０〜３３の構成について説明する。なお、以下においては接合装置３０の構成について説明し、接合装置３１〜３３の構成は接合装置３０の構成と同様であるので説明を省略する。

図４に示すように接合装置３０は、内部を密閉可能な処理容器１００を有している。処理容器１００の第２の基板搬送領域６０側の側面には、被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板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、被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板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３０の外部との間で被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板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、鉛直方向に複数、例えば２段配置され、被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板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で接合前の被処理基板Ｗ又は支持基板Ｓを受け渡し、他の受渡部１１０で接合後の重合基板Ｔを受け渡してもよい。あるいは、一の受渡部１１０で接合前の被処理基板Ｗを受け渡し、他の受渡部１１０で接合前の支持基板Ｓを受け渡してもよい。

受渡部１１０としては、例えば特開２０１３−１１５１２４号公報に記載の受渡部を用いることができる。すなわち、受渡部１１０は、受渡アーム１１１と支持ピン１１２とを有している。受渡アーム１１１は、第２の基板搬送装置６１と支持ピン１１２との間で被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板Ｔを受け渡すことができる。支持ピン１１２は、複数、例えば３箇所に設けられ、被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板Ｔを支持することができる。

前処理領域Ｄ１のＸ軸負方向側、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、例えば支持基板Ｓの表裏面を反転させる反転部１２０が設けられている。

反転部１２０としては、例えば特開２０１３−１１５１２４号公報に記載の反転部を用いることができる。すなわち、反転部１２０は、支持基板Ｓ、被処理基板Ｗを保持する保持アーム１２１を有している。保持アーム１２１は、水平方向（図４中のＹ軸方向）に延伸している。また保持アーム１２１には、支持基板Ｓ、被処理基板Ｗを保持する保持部材１２２が例えば４箇所に設けられている。保持アーム１２１は、例えばモータなどを備えた駆動部１２３に支持されている。この駆動部１２３によって、保持アーム１２１は水平軸周りに回動自在であり、且つ水平方向（図４中のＸ軸方向及びＹ軸方向）に移動できる。また、駆動部１２３によって、保持アーム１２１は鉛直方向に延伸する支持柱１２４に沿って鉛直方向に移動できる。

支持柱１２４には、保持部材１２２に保持された支持基板Ｓ、被処理基板Ｗの水平方向の向きを調整する向き調整部１２５が支持板１２６を介して支持されている。向き調整部１２５は、基台１２７と、支持基板Ｓ、被処理基板Ｗのノッチ部の位置を検出する検出部１２８とを有している。そして、向き調整部１２５では、保持部材１２２に保持された支持基板Ｓ、被処理基板Ｗを水平方向に移動させながら、検出部１２８で支持基板Ｓ、被処理基板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整して支持基板Ｓ、被処理基板Ｗの水平方向の向きを調整している。

なお、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１２０が配置される。すなわち、受渡部１１０の受渡アーム１１１は、反転部１２０の保持アーム１２１と向き調整部１２５の下方において水平方向に移動する。また、受渡部１１０の支持ピン１１２は、反転部１２０の保持アーム１２１の下方に配置されている。

接合領域Ｄ２のＸ軸正方向側には、受渡部１１０、反転部１２０及び後述する接合部１４０に対して、被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板Ｔを搬送する搬送部１３０が設けられている。搬送部１３０は、搬入出口１０３に取り付けられている。

搬送部１３０としては、例えば特開２０１３−１１５１２４号公報に記載の搬送部を用いることができる。すなわち、搬送部１３０は、複数、例えば２本の搬送アーム１３１を有している。２本の搬送アーム１３１は、鉛直方向に下からこの順で２段に配置され、それぞれ被処理基板Ｗ、支持基板Ｓ、重合基板Ｔの裏面（被処理基板Ｗ、支持基板Ｓにおいては非接合面Ｗｎ、Ｓｎ）を保持して搬送する搬送アームと、支持基板Ｓの表面、すなわち接合面Ｓｊの外周部を保持して搬送する搬送アームである。搬送アーム１３１の基端部には、例えばモータなどを備えたアーム駆動部１３２が設けられている。このアーム駆動部１３２によって、各搬送アーム１３１は独立して水平方向に移動できる。これら搬送アーム１３１とアーム駆動部１３２は、基台１３３に支持されている。

接合領域Ｄ２のＸ軸負方向側には、接着剤Ｇを介して被処理基板Ｗと支持基板Ｓとを押圧して接合する接合部１４０が設けられている。

図５に示すように接合部１４０は、内部を密閉可能なチャンバ２００を有している。チャンバ２００は、後述する第１の保持部３００と第２の保持部４００を内部に収容する。また、チャンバ２００には、例えばアルミニウム等の金属が用いられる。

チャンバ２００は２つに分割され、第１の保持部３００側（下方側）の第１のチャンバ２０１と、第２の保持部４００（上方側）の第２のチャンバ２０２とを有している。第１のチャンバ２０１は、例えばエアシリンダ等の昇降機構（図示せず）によって鉛直方向に昇降可能に構成されている。第１のチャンバ２０１における第２のチャンバ２０２との接合面には、チャンバ２００の内部の気密性を保持するためのシール材２０３が設けられている。シール材２０３には、例えばＯリングが用いられる。そして、第１のチャンバ２０１と第２のチャンバ２０２を当接させることで、チャンバ２００の内部が密閉空間に形成される。

第１のチャンバ２０１には、チャンバ２００内の雰囲気を減圧する減圧部２１０が設けられている。減圧部２１０は、チャンバ２００内の雰囲気を吸気するための吸気管２１１と、吸気管２１１に接続された例えば真空ポンプ等の吸気装置２１２とを有している。なお、第１のチャンバ２０１には、チャンバ２００内へ例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給するガス供給機構（図示せず）が設けられていてもよい。

接合部１４０は、被処理基板Ｗを上面で載置して保持する第１の保持部３００と、支持基板Ｓを下面で吸着保持する第２の保持部４００とを有している。第１の保持部３００は、第２の保持部４００の下方に設けられ、第２の保持部４００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３００に保持された被処理基板Ｗと第２の保持部４００に保持された支持基板Ｓは対向して配置されている。

第１の保持部３００には、例えば被処理基板Ｗを静電吸着するための静電チャックが用いられる。第１の保持部３００には、熱伝導性を有するセラミック等が用いられる。また、第１の保持部３００には、例えば直流高圧電源（図示せず）が接続されている。そして、第１の保持部３００の表面に静電気力を生じさせて、被処理基板Ｗを第１の保持部３００上に静電吸着することができる。

第１の保持部３００の内部には、被処理基板Ｗを加熱する第１の加熱機構３０１が設けられている。第１の加熱機構３０１には、例えば減圧雰囲気下でも使用可能なセラミックヒータが用いられる。第１の加熱機構３０１による被処理基板Ｗの加熱温度は、例えば制御部７０により制御される。

第１の保持部３００の下面側には、第１の冷却機構３０２が設けられている。第１の冷却機構３０２としては、例えば金属製の冷却ジャケットを用いることができ、冷水等の冷却流体を媒体として第１の保持部３００を冷却することによって、第１の保持部３００に保持された被処理基板Ｗを冷却する。

第１の冷却機構３０２の下面側には、第１の支持板３０３が設けられている。第１の支持板３０３は、第１のチャンバ２０１の上面に対して接離可能に設けられている。なお、第１の冷却機構３０２と第１の支持板３０３の間には、さらに断熱板（図示せず）が設けられていてもよい。

第１の保持部３００の下方には、第１の保持部３００を鉛直方向に移動させて被処理基板Ｗと支持基板Ｓを押圧する加圧部３１０が設けられている。加圧部３１０は、シャフト３１１と駆動部３１２を有している。

シャフト３１１は第１の支持板３０３の下面側に接続されており、第１のチャンバ２０１を貫通して設けられている。また、シャフト３１１は伸縮自在に構成されている。駆動部３１２は支持部材３１３に支持され、シャフト３１１を鉛直方向に伸縮させて、第１の保持部３００を鉛直方向に移動させる。

シャフト３１１の外周には、ベローズ３１４が設けられている。ベローズ３１４の一端は第１のチャンバ２０１の下面に接続され、他端は駆動部３１２に接続されている。かかるベローズ３１４により、チャンバ２００の密閉性を確保しつつ、チャンバ２００の外部から第１の保持部３００を移動させることができる。

なお、駆動部３１２には、後述する検知部５２０の発光部５２１を支持するブラケット３１５が設けられており、駆動部３１２は、ブラケット３１５とシャフト３１１を同期して伸縮させる。また、第１の保持部３００の下方には、被処理基板Ｗ又は重合基板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。

第２の保持部４００には、例えば支持基板Ｓを静電吸着するための静電チャックが用いられる。第２の保持部４００には、熱伝導性を有するセラミック等が用いられる。また、第２の保持部４００には、例えば直流高圧電源（図示せず）が接続されている。そして、第２の保持部４００の表面に静電気力を生じさせて、支持基板Ｓを第２の保持部４００上に静電吸着することができる。

第２の保持部４００の内部には、支持基板Ｓを加熱する第２の加熱機構４０１が設けられている。第２の加熱機構４０１には、例えば減圧雰囲気下でも使用可能なセラミックヒータが用いられる。第２の加熱機構４０１による支持基板Ｓの加熱温度は、例えば制御部７０により制御される。

第２の保持部４００の上面側には、第２の冷却機構４０２が設けられている。第２の冷却機構４０２としては、例えば金属製の冷却ジャケットを用いることができ、冷水等の冷却流体を媒体として第２の保持部４００を冷却することによって、第２の保持部４００に保持された支持基板Ｓを冷却する。

第２の冷却機構４０２の上面側には、第２の支持板４０３が設けられている。第２の支持板４０３は吊下機構（図示せず）に吊り下げられて支持され、第２のチャンバ２０２の下面との間に隙間を開けた状態で配置されている。なお、第２の冷却機構４０２と第２の支持板４０３の間には、さらに断熱板（図示せず）が設けられていてもよい。

第２の支持板４０３には、第２の保持部４００を水平方向に移動させて、第１の保持部３００と第２の保持部４００の相対位置を調整する位置調整部４１０が設けられている。

図６に示すように位置調整部４１０は、複数、例えば２つの移動機構４１１を有している。２つの移動機構４１１のうち、例えば一の移動機構４１１ｘは第２の保持部４００をＸ軸方向に移動させ、他の移動機構４１１ｙは第２の保持部４００をＹ軸方向に移動させる。なお、これら移動機構４１１ｘ、４１１ｙの数は、任意に設定できる。

図５に示すように移動機構４１１ｘは、シャフト４１２と駆動部４１３を有している。シャフト４１２は、第２の支持板４０３の下面端部に設けられた軸部４１４に取り付けられ、第２のチャンバ２０２を貫通して設けられている。また、シャフト４１２は伸縮自在に構成されている。駆動部４１３は、シャフト４１２を水平方向（Ｘ軸方向）に伸縮させて、第２の保持部４００を水平方向に移動させる。

シャフト４１２の外周には、ベローズ４１５が設けられている。ベローズ４１５の一端は第２のチャンバ２０２の側面の開口部に接続され、他端はシャフト４１２に取り付けられたフランジ４１６に接続されている。かかるベローズ４１５により、チャンバ２００の密閉性を確保しつつ、チャンバ２００の外部から第２の保持部４００を移動させることができる。

移動機構４１１ｙは移動機構４１１ｘと同じ構成を有し、第２の保持部４００を水平方向（Ｙ軸方向）に移動させる。そして、これら移動機構４１１ｘ、４１１ｙにより、第２の保持部４００を水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に移動させつつ、鉛直軸回りに回転させることがきる。

第１の保持部３００と第２の保持部４００との間には、第１の保持部３００に保持された被処理基板Ｗの表面を撮像する第１の撮像部５００と、第２の保持部４００に保持された支持基板Ｓの表面を撮像する第２の撮像部５０１とが、表裏一体に設けられている。第１の撮像部５００と第２の撮像部５０１には、例えばＣＣＤカメラがそれぞれ用いられる。また、第１の撮像部５００と第２の撮像部５０１は、移動機構（図示せず）によって鉛直方向及び水平方向に移動可能であり、チャンバ２００の内部と外部との間で移動可能に構成されている。

第１の保持部３００の外側面には、当該外側面から水平方向に突出してターゲット５１０が設けられている。すなわち、ターゲット５１０は、第１の保持部３００と第２の保持部４００のうち、鉛直方向に移動する第１の保持部３００に設けられる。後述するように第１の保持部３００が上昇する際、当該第１の保持部３００が水平方向に移動する場合があるが、このターゲット５１０の位置を把握することで第１の保持部３００の水平方向のずれ量を確認することができる。なお、ターゲット５１０の先端部の平面形状は任意であるが、例えば三角形状である。

チャンバ２００の外部には、このターゲット５１０を検知する検知部５２０が設けられている。検知部５２０は、発光部５２１と受光部５２２を備えたセンサであって、ターゲット５１０の二次元寸法を測定する。なお、検知部５２０には一般的な二次元寸法測定器が用いられ、ターゲット５１０の二次元寸法を測定するものであれば、検知部５２０の構成は任意である。

発光部５２１は、第１のチャンバ２０１の外部において、ターゲット５１０の先端部に対向して設けられている。発光部５２１は例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）であって、短波長のＬＥＤ光を発する。発光部５２１はブラケット３１５に支持されており、ブラケット３１５は駆動部３１２によって鉛直方向に伸縮自在に構成されている。駆動部３１２は、このブラケット３１５とシャフト３１１を同期して伸縮させる。このため、発光部５２１と第１の保持部３００は同期して鉛直方向に移動するようになっている。なお、発光部５２１に対向する第１のチャンバ２０１には、ＬＥＤ光を透過させる透過窓２０１ａが設けられている。透過窓２０１ａには、ＬＥＤ光を透過させつつ、ＬＥＤ光の反射を防止する材料、例えば石英ガラスが用いられる。

受光部５２２は、第２のチャンバ２０２の外部であって第２のチャンバ２０２の上面において、発光部５２１（ターゲット５１０の先端部）に対向して設けられている。なお、受光部５２２が設けられる第２のチャンバ２０２には、ＬＥＤ光を透過させる透過窓２０２ａが設けられている。透過窓２０２ａには、ＬＥＤ光を透過させつつ、ＬＥＤ光の反射を防止する材料、例えば石英ガラスが用いられる。

かかる構成の検知部５２０は、発光部５２１から発せられたＬＥＤ光がターゲット５１０を通って受光部５２２に受光されることで、ターゲット５１０の二次元寸法を測定する。そして、測定されたターゲット５１０の二次元寸法から当該ターゲット５１０の位置を検知する。

なお、接合装置３０〜３３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。

＜３．接合システムの動作＞
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基板Ｗと支持基板Ｓの接合処理方法について説明する。図７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、複数枚の被処理基板Ｗを収容したカセットＣｗ、複数枚の支持基板Ｓを収容したカセットＣｓ、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、第１の基板搬送装置２２によりカセットＣｗ内の被処理基板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、被処理基板Ｗは、その非接合面Ｗｎが下方を向いた状態で搬送される。

次に被処理基板Ｗは、第２の基板搬送装置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基板Ｗは、第２の基板搬送装置６１からスピンチャックに受け渡され吸着保持される。このとき、被処理基板Ｗの非接合面Ｗｎが吸着保持される。そして、スピンチャックによって被処理基板Ｗを回転させながら、接着剤ノズルから被処理基板Ｗの接合面Ｗｊ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基板Ｗの接合面Ｗｊの全面に拡散されて、当該被処理基板Ｗの接合面Ｗｊに接着剤Ｇが塗布される（図７の工程Ａ１）。

次に被処理基板Ｗは、第２の基板搬送装置６１によって熱処理装置４１に搬送される。熱処理装置４１では、先ず、加熱部によって被処理基板Ｗは所定の温度、例えば１００℃〜３００℃に加熱される（図７の工程Ａ２）。かかる加熱を行うことで被処理基板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、温度調節部によって、被処理基板Ｗは所定の温度、例えば常温である２３℃に温度調節される。

次に被処理基板Ｗは、第２の基板搬送装置６１によって接合装置３０に搬送される。接合装置３０に搬送された被処理基板Ｗは、第２の基板搬送装置６１から受渡部１１０の受渡アーム１１１に受け渡された後、さらに受渡アーム１１１から支持ピン１１２に受け渡される。その後、被処理基板Ｗは、搬送部１３０の搬送アーム１３１によって支持ピン１１２から反転部１２０に搬送される。

反転部１２０に搬送された被処理基板Ｗは、保持部材１２２に保持され、向き調整部１２５に移動される。そして、向き調整部１２５において、被処理基板Ｗのノッチ部の位置を調整して、当該被処理基板Ｗの水平方向の向きが調整される（図７の工程Ａ３）。

その後、被処理基板Ｗは、搬送部１３０の搬送アーム１３１によって反転部１２０から接合部１４０に搬送される。このとき、第２のチャンバ２０２は第１のチャンバ２０１の上方に位置しており、第２のチャンバ２０２と第１のチャンバ２０１は当接しておらず、チャンバ２００内が密閉空間に形成されていない。接合部１４０に搬送された被処理基板Ｗは、第１の保持部３００に載置して保持される（図７の工程Ａ４）。第１の保持部３００上では、被処理基板Ｗの接合面Ｗｊ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基板Ｗが保持される。

被処理基板Ｗに上述した工程Ａ１〜Ａ４の処理が行われている間、当該被処理基板Ｗに続いて支持基板Ｓの処理が行われる。支持基板Ｓは、第２の基板搬送装置６１によって接合装置３０に搬送される。なお、支持基板Ｓが接合装置３０に搬送される工程については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

接合装置３０に搬送された支持基板Ｓは、第２の基板搬送装置６１から受渡部１１０の受渡アーム１１１に受け渡された後、さらに受渡アーム１１１から支持ピン１１２に受け渡される。その後、支持基板Ｓは、搬送部１３０の搬送アーム１３１によって支持ピン１１２から反転部１２０に搬送される。

反転部１２０に搬送された支持基板Ｓは、保持部材１２２に保持され、向き調整部１２５に移動される。そして、向き調整部１２５において、支持基板Ｓのノッチ部の位置を調整して、当該支持基板Ｓの水平方向の向きが調整される（図７の工程Ａ５）。水平方向の向きが調整された支持基板Ｓは、向き調整部１２５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７の工程Ａ６）。すなわち、支持基板Ｓの接合面Ｓｊが下方に向けられる。

その後、支持基板Ｓは、鉛直方向下方に移動された後、搬送部１３０の搬送アーム１３１によって反転部１２０から接合部１４０に搬送される。このとき、搬送アーム１３１は、支持基板Ｓの接合面Ｓｊの外周部のみを保持しているので、例えば搬送アーム１３１に付着したパーティクル等によって接合面Ｓｊが汚れることはない。接合部１４０に搬送された支持基板Ｓは、第２の保持部４００に吸着保持される（図７の工程Ａ７）。第２の保持部４００では、支持基板Ｓの接合面Ｓｊが下方を向いた状態で支持基板Ｓが保持される。

接合部１４０では、先ず、第１の保持部３００に保持された被処理基板Ｗと第２の保持部４００に保持された支持基板Ｓとの水平方向の位置調整（１回目）が行われる。被処理基板Ｗの表面と支持基板Ｓの表面には、予め定められた複数の基準点が形成されている。複数の基準点は、例えば外周２点とノッチ部１点の合計３点である。

図５に示したようにチャンバ２００を開放した状態の大気雰囲気下で、第１の撮像部５００と第２の撮像部５０１を水平方向に移動させ、被処理基板Ｗの表面と支持基板Ｓの表面が同時に撮像される。その後、第１の撮像部５００が撮像した画像に表示される被処理基板Ｗの基準点の位置と、第２の撮像部５０１が撮像した画像に表示される支持基板Ｓの基準点の位置とが合致するように、位置調整部４１０によって第２の保持部４００を水平方向に移動させて、支持基板Ｓの水平方向の位置（水平方向の向きを含む）が調整される。こうして被処理基板Ｗと支持基板Ｓとの水平方向の相対位置が調整される（図７の工程Ａ８）。

その後、第１の撮像部５００と第２の撮像部５０１をチャンバ２００の外部から退出させた後、昇降機構（図示せず）によって第１のチャンバ２０１を上昇させる。そして、図８に示したように第２のチャンバ２０２と第１のチャンバ２０１を当接させて、これら第２のチャンバ２０２と第１のチャンバ２０１で構成されるチャンバ２００の内部が密閉空間に形成される。

その後、減圧部２１０によってチャンバ２００内の雰囲気を吸引し、チャンバ２００内を真空状態まで減圧する（図７の工程Ａ９）。本実施形態では、チャンバ２００内を所定の真空圧、例えば１０Ｐａ以下まで減圧する。

その後、図９に示すように加圧部３１０によって第１の保持部３００を上昇させる（図７の工程Ａ１０）。このとき、第１の保持部３００に保持された被処理基板Ｗと第２の保持部４００に保持された支持基板Ｓ間の距離が例えば０．５ｍｍになるまで、第１の保持部３００を上昇させる。また、第１の保持部３００に同期して、発光部５２１も上昇させる。

その後、第１の保持部３００に保持された被処理基板Ｗと第２の保持部４００に保持された支持基板Ｓとの水平方向の位置調整（２回目）が行われる。このとき、被処理基板Ｗと支持基板Ｓは、加熱機構３０１、４０１によって所定の温度、例えば１００℃〜４００℃で加熱されている。この所定の温度は、被処理基板Ｗと支持基板Ｓの接合時の温度と同じである。

図９に示すように検知部５２０によって、発光部５２１から発せられたＬＥＤ光がターゲット５１０を通って受光部５２２に受光されることで、ターゲット５１０の二次元寸法が測定される。そして、測定されたターゲット５１０の二次元寸法から当該ターゲット５１０の位置が検知され、当該検知結果に基づいて、位置調整部４１０により第２の保持部４００を水平方向に移動させて、支持基板Ｓの水平方向の位置（水平方向の向きを含む）が調整される。こうして被処理基板Ｗと支持基板Ｓとの水平方向の相対位置が調整される（図７の工程Ａ１１）。

上述したように工程Ａ８において被処理基板Ｗと支持基板Ｓの１回目の位置調整が行われるが、工程Ａ１０において第１の保持部３００を上昇させる際、当該第１の保持部３００が水平方向に移動する場合がある。かかる場合でも、工程Ａ１１で第１の保持部３００に設けられたターゲット５１０の位置を検知することで、被処理基板Ｗと支持基板Ｓの２回目の位置調整が行われるので、被処理基板Ｗと支持基板Ｓの相対位置を微調整することができる。

その後、図１０に示すように加圧部３１０によって第１の保持部３００をさらに上昇させ、被処理基板Ｗの全面と支持基板Ｓの全面が当接する。なお、チャンバ２００内は真空状態に維持されているため、被処理基板Ｗと支持基板Ｓを当接させても、当該被処理基板Ｗと支持基板Ｓとの間におけるボイドの発生を抑制することができる。また、加圧部３１０によって第１の保持部３００を押圧する圧力は、接着剤Ｇの種類や被処理基板Ｗ上のデバイスの種類等に応じて設定される。

このように加圧部３１０により被処理基板Ｗと支持基板Ｓを押圧する際、加熱機構３０１、４０１により被処理基板Ｗと支持基板Ｓを所定の温度、例えば１００℃〜４００℃で加熱する。このように支持基板Ｓと被処理基板Ｗを所定の温度で加熱しながら、加圧部３１０により第２の保持部４００を所定の圧力で押圧することによって、被処理基板Ｗと支持基板Ｓがより強固に接着され、接合される（図７の工程Ａ１２）。

なお、工程Ａ１２の後、冷却機構３０２、４０２によって被処理基板Ｗと支持基板Ｓを所定の温度に冷却してもよい。

その後、第１のチャンバ２０１を下降させて、チャンバ２００内を大気開放する。そして、被処理基板Ｗと支持基板Ｓが接合された重合基板Ｔは、搬送部１３０の搬送アーム１３１によって接合部１４０から受渡部１１０に搬送される。受渡部１１０に搬送された重合基板Ｔは、支持ピン１１２を介して受渡アーム１１１に受け渡され、さらに受渡アーム１１１から第２の基板搬送装置６１に受け渡される。

その後、重合基板Ｔは、第２の基板搬送装置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の第１の基板搬送装置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、一連の被処理基板Ｗと支持基板Ｓの接合処理が終了する。

以上の実施形態によれば、被処理基板Ｗと支持基板Ｓの相対位置を工程Ａ８と工程Ａ１１の２段階で調整することができる。そうすると、工程Ａ８において位置調整が行われた後、工程Ａ１０において第１の保持部３００を上昇させる際に被処理基板Ｗと支持基板Ｓの相対位置がずれたとしても、工程Ａ１１において当該相対位置を微調整することができる。したがって、被処理基板Ｗと支持基板Ｓを適切に位置調整した状態で接合することができ、接合精度を向上させることができる。

また、工程Ａ１１における位置調整は減圧雰囲気下で行われるため、例えばカメラやセンサなどの検知手段をチャンバ２００の内部に設けることは困難である。この点、検知部５２０はチャンバ２００の外部に設けられており、当該検知部５２０の選択自由度は高い。

また、工程Ａ１１において被処理基板Ｗと支持基板Ｓは、工程Ａ１２の接合時の温度と同じ温度に加熱されているので、工程Ａ１１と工程Ａ１２で被処理基板Ｗと支持基板Ｓの伸びは同じである。このため、熱伸びに起因する被処理基板Ｗと支持基板Ｓの位置ずれはなく、接合精度をさらに向上させることができる。

さらに接合システム１は、接合装置３０〜３３、塗布装置４０、熱処理装置４１〜４６を有しているので、被処理基板Ｗを順次処理して当該被処理基板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３０において支持基板Ｓの表裏面を反転させる。その後、接合装置３０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基板Ｗと表裏面が反転された支持基板Ｓとを接合する。このように本実施形態によれば、被処理基板Ｗと支持基板Ｓを並行して処理することができる。また、接合装置３０において被処理基板Ｗと支持基板Ｓを接合する間に、塗布装置４０、熱処理装置４１及び接合装置３０において、別の被処理基板Ｗと支持基板Ｓを処理することもできる。したがって、被処理基板Ｗと支持基板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。

＜４．他の実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態について説明する。

＜４−１．他の実施形態＞
以上の実施形態の接合部１４０において、ターゲット５１０は第１の保持部３００の外側面に設けられていたが、図１１に示すようにターゲット５１０は第１の保持部３００の外側面と第２の保持部４００の外側面の両方に設けられていてもよい。かかる場合、検知部４２０は、第１の保持部３００に保持されたターゲット５１０の位置を検知すると共に、２つのターゲット５１０の相対位置を検知する。このように２つのターゲット５１０の相対位置を検知し、第２の保持部４００に設けられたターゲット５１０の位置を検知することで、第２の保持部４００に設けられた位置調整部４１０の動作を確認することも可能となる。したがって、被処理基板Ｗと支持基板Ｓの位置調整の精度を向上させることができる。

あるいは、例えば加圧部３１０が第１の保持部３００に代えて、第２の保持部４００を押圧する場合、ターゲット５１０は第２の保持部４００の外側面に設けられていてもよい。すなわち、上述したようにターゲット５１０は、鉛直方向に移動する第１の保持部３００又は第２の保持部４００に設けられる。

発光部５２１と受光部５２２の距離が一定の場合と不変の場合のいずれのばあいでも、ターゲット５１０の数を調整することで、検知部５２０はターゲット５１０の位置を検知することができる。

＜４−２．他の実施形態＞
以上の実施形態の接合部１４０において、ターゲット５１０と検知部５２０に代えて、図１２に示すようにターゲット６００と検知部６１０が設けられていてもよい。ターゲット６００は、第２の保持部４００の表面に設けられている。なお、ターゲット６００の平面形状は任意であり、また凹凸の有無も任意である。

検知部６１０には例えば第３の撮像部としてのＣＣＤカメラが用いられ、検知部６１０はターゲット６００を撮像する。検知部６１０は、第１のチャンバ２０１の外部において、ターゲット６００に対向して設けられている。検知部６１０はブラケット３１５に支持されており、ブラケット３１５は駆動部３１２によって鉛直方向に伸縮自在に構成されている。駆動部３１２は、このブラケット３１５とシャフト３１１を同期して伸縮させる。このため、検知部６１０と第１の保持部３００は同期して鉛直方向に移動するようになっている。なお、検知部６１０に対向する第１のチャンバ２０１には、透過窓２０１ｂが設けられている。透過窓２０１ａには、例えば石英ガラスが用いられる。

第１の保持部３００、第１の冷却機構３０２及び第１の支持板３０３には、ターゲット６００と検知部６１０に対向する位置に貫通孔６１１が形成されている。貫通孔６１１には、対物レンズ６１２とリレーレンズ６１３が、ターゲット６００側からこの順で設けられている。検知部６１０であるＣＣＤカメラは、その開口度が鋭角であり、分解能が確保できない場合がある。そこで分解能を向上させるため、対物レンズ６１２とリレーレンズ６１３が用いられる。なお、対物レンズ６１２とリレーレンズ６１３には、第１の加熱機構３０１による加熱に耐えるものであって、減圧雰囲気に耐える耐圧性を有するものが用いられる。

かかる場合、工程Ａ１１において、検知部６１０によってターゲット６００が撮像され、ターゲット６００の位置、すなわち第２の保持部４００の位置が検知される。そして、検知部６１０の検知結果に基づいて、位置調整部４１０により第２の保持部４００を水平方向に移動させて、支持基板Ｓの水平方向の位置が調整される。こうして被処理基板Ｗと支持基板Ｓとの水平方向の相対位置が調整される。

本実施形態においても、上記実施形態の効果と同様の効果を享受することができる。

なお、第１の加熱機構３０１による加熱の影響を緩和するため、図１３に示すように第１の保持部３００における貫通孔６１１の側面に冷却板６１４が設けられていてもよい。これにより、対物レンズ６１２とリレーレンズ６１３の選択自由度を高めることができる。

また、図１４に示すように対物レンズ６１２とリレーレンズ６１３は第１の保持部３００の外部に設けられ、検知部６１０もこれら対物レンズ６１２とリレーレンズ６１３に対向する位置に設けられていてもよい。さらにかかる場合においても、図１５に示すように第１の保持部３００の外側面に冷却板６１４が設けられていてもよい。

また、ターゲット６００と検知部６１０の配置は、上記に限定されない。例えばターゲット６００は第１の保持部３００の表面に設けられ、検知部６１０は第２のチャンバ２０２の外部であって第２のチャンバ２０２の上面において、ターゲット６００に対向して設けられていてもよい。

＜４−３．他の実施形態＞
以上の実施形態の接合部１４０において、ターゲット５１０と検知部５２０に代えて、図１６に示すようにターゲット７００と検知部７１０が設けられていてもよい。

ターゲット７００は、第２の保持部４００の表面に設けられている。ターゲット７００は、第２の保持部４００から窪んだ刻印である。なお、ターゲット７００の平面形状は任意であるが、例えば三角形状である。

検知部７１０は例えば２つのレーザ変位計を有する。レーザ変位計はターゲット７００の窪み深さを測定し、検知部７１０において一のレーザ変位計はターゲット７００のＸ軸方向の窪み深さを測定し、他のレーザ変形はターゲット７００のＹ軸方向の窪み深さを測定する。そして検知部７１０は、ターゲット７００の位置を検知する。なお、検知部７１０には一般的なレーザ変形計が用いられ、ターゲット７００の窪み深さを測定するものであれば、検知部７１０の構成は任意である。

検知部７１０は、第１のチャンバ２０１の外部において、ターゲット７００に対向して設けられている。検知部７１０はブラケット３１５に支持されており、ブラケット３１５は駆動部３１２によって鉛直方向に伸縮自在に構成されている。駆動部３１２は、このブラケット３１５とシャフト３１１を同期して伸縮させる。このため、検知部７１０と第１の保持部３００は同期して鉛直方向に移動するようになっている。なお、検知部７１０に対向する第１のチャンバ２０１には、透過窓２０１ｃが設けられている。透過窓２０１ｃには、例えば石英ガラスが用いられる。

第１の保持部３００、第１の冷却機構３０２及び第１の支持板３０３には、ターゲット７００と検知部７１０に対向する位置に貫通孔７１１が形成されている。貫通孔７１１は、検知部７１０からターゲット７００に向けて発せられるレーザの経路となる。

かかる場合、工程Ａ１１において、検知部７１０によってターゲット７００の位置、すなわち第２の保持部４００の位置が検知される。そして、検知部７１０の検知結果に基づいて、位置調整部４１０により第２の保持部４００を水平方向に移動させて、支持基板Ｓの水平方向の位置が調整される。こうして被処理基板Ｗと支持基板Ｓとの水平方向の相対位置が調整される。

本実施形態においても、上記実施形態の効果と同様の効果を享受することができる。しかも、検知部７１０は第２の保持部４００の高さも検知できるので、接合精度をさらに向上させることができる。

なお、ターゲット７００と検知部７１０の配置は、上記に限定されない。例えばターゲット７００は第１の保持部３００の表面に設けられ、検知部７１０は第２のチャンバ２０２の外部であって第２のチャンバ２０２の上面において、ターゲット７００に対向して設けられていてもよい。

＜４−４．他の実施形態＞
以上の実施形態では、工程Ａ１０において第１の保持部３００を所定の位置まで上昇させた後、工程Ａ１１において被処理基板Ｗと支持基板Ｓの位置調整を行っていたが、第１の保持部３００を上昇させながら、工程Ａ１１における被処理基板Ｗと支持基板Ｓの位置調整を行ってもよい。すなわち、工程Ａ１１において、被処理基板Ｗと支持基板Ｓの位置調整をリアルタイムに行ってもよい。

以上の実施形態では、加圧部３１０は第１の保持部３００を押圧していたが、第２の保持部４００を押圧してもよいし、あるいは第１の保持部３００と第２の保持部４００の両方を押圧してもよい。

以上の実施形態では、位置調整部４１０は第２の保持部４００を水平方向に移動させていたが、第１の保持部３００を水平方向に移動させてもよいし、あるいは第１の保持部３００と第２の保持部４００の両方を水平方向に移動させてもよい。

以上の実施形態では、被処理基板Ｗを下側に配置し、且つ支持基板Ｓを上側に配置した状態で、これら被処理基板Ｗと支持基板Ｓを接合していたが、被処理基板Ｗと支持基板Ｓの上下配置を反対にしてもよい。この際、第１の保持部３００が支持基板Ｓを支持し、第２の保持部４００が被処理基板Ｗを支持してもよい。そして、上述した工程Ａ１〜Ａ４を支持基板Ｓに対して行い、当該支持基板Ｓの接合面Ｓｊに接着剤Ｇを塗布する。また、上述した工程Ａ５〜Ａ７を被処理基板Ｗに対して行い、当該被処理基板Ｗの表裏面を反転させる。そして、上述した工程Ａ８〜Ａ１２を行い、被処理基板Ｗと支持基板Ｓを接合する。

以上の実施形態では、被処理基板Ｗの接合面Ｗｊに接着剤Ｇを塗布していたが、支持基板Ｓの接合面Ｓｊに接着剤Ｇを塗布してもよいし、あるいは被処理基板Ｗの接合面Ｗｊと支持基板Ｓの接合面Ｓｊの両方に接着剤Ｇを塗付してもよい。

以上の実施形態では、被処理基板Ｗと支持基板Ｓは接着剤Ｇを介して接合されたが、被処理基板Ｗと支持基板Ｓを直接接合する場合にも本発明は適用できる。本発明は、接合方法に特に限定されるものではなく、２枚の基板を接合する際に適用できるのである。

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。

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
３０〜３３ 接合装置
７０ 制御部
１４０ 接合部
２００ チャンバ
２１０ 減圧部
３００ 第１の保持部
３１０ 加圧部
４００ 第２の保持部
４１０ 位置調整部
５００ 第１の撮像部
５０１ 第２の撮像部
５１０ ターゲット
５２０ 検知部
５２１ 発光部
５２２ 受光部
６００ ターゲット
６１０ 検知部
６１２ 対物レンズ
６１３ リレーレンズ
６１４ 冷却板
７００ ターゲット
７１０ 検知部
Ｇ 接着剤
Ｓ 支持基板
Ｔ 重合基板
Ｗ 被処理基板

Claims (17)

1. 基板同士を接合する接合装置であって、
   第１の基板を保持する第１の保持部と、
   前記第１の保持部に対向配置され、第２の基板を保持する第２の保持部と、
   前記第１の保持部と前記第２の保持部を相対的に鉛直方向に移動させて第１の基板と第２の基板を押圧する加圧部と、
   前記第１の保持部と前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させて、前記第１の保持部と前記第２の保持部の相対位置を調整する位置調整部と、
   前記第１の保持部に保持された第１の基板の表面を撮像する第１の撮像部と、
   前記第２の保持部に保持された第２の基板の表面を撮像する第２の撮像部と、
   少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部に設けられたターゲットと、
   前記ターゲットを検知する検知部と、
   前記第１の撮像部による撮像結果と前記第２の撮像部による撮像結果に基づいて前記相対位置を調整した後、さらに前記加圧部によって前記第１の保持部と前記第２の保持部を相対的に鉛直方向に移動させはじめてから、前記検知部による検知結果に基づいて前記相対位置を調整するように、前記位置調整部を制御する制御部と、を有することを特徴とする、接合装置。
2. 前記第１の保持部と前記第２の保持部を内部に収容し、内部を密閉可能なチャンバと、
   前記チャンバの内部の雰囲気を減圧する減圧部と、をさらに有し、
   前記検知部は前記チャンバの外部に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の接合装置。
3. 前記ターゲットは、少なくとも前記第１の保持部の側方又は前記第２の保持部の側方から突出して設けられ、
   前記検知部は、発光部と受光部を備えたセンサであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の接合装置。
4. 前記ターゲットは、前記第１の保持部の表面又は前記第２の保持部の表面のいずれかに設けられ、
   前記検知部は、前記ターゲットを撮像する第３の撮像部であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の接合装置。
5. 前記ターゲットが設けられていない、前記第２の保持部の内部又は前記第１の保持部の内部には、対物レンズが設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の接合装置。
6. 前記ターゲットが設けられていない、前記第２の保持部の外部又は前記第１の保持部の外部には、対物レンズが設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の接合装置。
7. 前記対物レンズは、冷却板を介して前記第２の保持部又は前記第１の保持部に設けられていることを特徴とする、請求項５又は６に記載の接合装置。
8. 前記ターゲットは、前記第１の保持部の表面又は前記第２の保持部の表面のいずれかに凹凸状に設けられ、
   前記検知部は、前記ターゲットを検知する変位計であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の接合装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項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、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、を有していることを特徴とする、接合システム。
10. 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、
    第１の基板を保持する第１の保持部と、
    前記第１の保持部に対向配置され、第２の基板を保持する第２の保持部と、
    前記第１の保持部と前記第２の保持部を相対的に鉛直方向に移動させて第１の基板と第２の基板を押圧する加圧部と、
    前記第１の保持部と前記第２の保持部を相対的に水平方向に移動させて、前記第１の保持部と前記第２の保持部の相対位置を調整する位置調整部と、
    前記第１の保持部に保持された第１の基板の表面を撮像する第１の撮像部と、
    前記第２の保持部に保持された第２の基板の表面を撮像する第２の撮像部と、
    少なくとも前記第１の保持部又は前記第２の保持部に設けられたターゲットと、
    前記ターゲットを検知する検知部と、を有し、
    前記接合方法は、
    前記第１の撮像部による撮像結果と前記第２の撮像部による撮像結果に基づいて前記相対位置を調整する第１の調整工程と、
    その後、前記加圧部によって前記第１の保持部と前記第２の保持部を相対的に鉛直方向に移動させはじめてから、前記検知部による検知結果に基づいて前記相対位置を調整する第２の調整工程と、を有することを特徴とする、接合方法。
11. 前記接合装置は、
    前記第１の保持部と前記第２の保持部を内部に収容し、内部を密閉可能なチャンバと、
    前記チャンバの内部の雰囲気を減圧する減圧部と、をさらに有し、
    前記検知部は前記チャンバの外部に設けられ、
    前記第１の調整工程は、前記チャンバを開放した状態の大気雰囲気で行われ、
    前記第２の調整工程は、前記チャンバを密閉した状態の減圧雰囲気で行われることを特徴とする、請求項１０に記載の接合方法。
12. 前記ターゲットは、少なくとも前記第１の保持部の側方又は前記第２の保持部の側方から突出して設けられ、
    前記検知部は、発光部と受光部を備えたセンサであり、
    前記第２の調整工程において、前記受光部から発せられた光が前記ターゲットを通って前記受光部で受光され、前記受光部で前記ターゲットの位置を検知し、当該検知結果に基づいて前記相対位置を調整することを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の接合方法。
13. 前記ターゲットは、前記第１の保持部の表面又は前記第２の保持部の表面のいずれかに設けられ、
    前記検知部は、前記ターゲットを撮像する第３の撮像部であり、
    前記第２の調整工程において、前記第３の撮像部で前記ターゲットを撮像して位置を検知し、当該検知結果に基づいて前記相対位置を調整することを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の接合方法。
14. 前記第２の調整工程において、前記第３の撮像部は対物レンズを介して前記ターゲットを撮像することを特徴とする、請求項１３に記載の接合方法。
15. 前記ターゲットは、前記第１の保持部の表面又は前記第２の保持部の表面のいずれかに凹凸状に設けられ、
    前記検知部は、前記ターゲットを検知する変位計であり、
    前記第２の調整工程において、前記変位計で前記ターゲットの凹凸を測定して位置を検知し、当該検知結果に基づいて前記相対位置を調整することを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の接合方法。
16. 請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の接合方法を接合装置によって実行させるように、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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