JP2017123470A - 接合装置、接合方法、半導体デバイスの製造方法、およびｍｅｍｓデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを抑制することが可能な接合装置およびそれに関連する技術を提供する。
【解決手段】接合装置は、２つの保持部１２，２２と照射部１１とを備える。２つの保持部１２，２２は、両被接合物９１，９２を互いに離間し且つ互いに対向した状態で保持する。照射部１１は、２つの保持部１２，２２に保持された当該両被接合物９１，９２に対して、表面活性化処理用のエネルギー粒子を個別に且つ逐次的に照射する。その後、接合手段は、２つの保持部１２，２２を相対的に接近させて、２つの被接合物９１，９２を互いに接合する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被接合物（シリコンウエハ等）の接合表面を活性化して接合する接合技術に関する。

２つの被接合物のそれぞれに対して表面活性化処理を施した後に当該２つの被接合物を互いに接合する接合技術が存在する（特許文献１，２等参照）。

特許文献１には、図６４に示すような接合装置が記載されている。具体的には、下側の被接合物９１を保持する下側の保持部１２と、上側の被接合物９２を保持する上側の保持部２２を備えるとともに、２つのビーム照射部９０１、９０２が設けられている。一方のビーム照射部９０１はステージ１２専用の照射部であり、ステージ１２に保持された被接合物９１に対してビームを照射する。他方のビーム照射部９０２はヘッド２２専用の照射部であり、ヘッド２２に保持された被接合物９２に対してビームを照射する。ビーム照射部９０１は比較的上方の位置に固定され、ビーム照射部９０２は比較的下方の位置に固定されている。

このような従来技術（第１の従来技術とも称する）に係る接合装置によれば、両被接合物９１，９２に対して同時に表面活性化処理を施すことが可能である。

また、特許文献２においては、対向配置された被接合物に対して側方からイオンガン照射により表面活性化処理して接合する技術（第２の従来技術とも称する）が記載されている。この技術においては、照射部（イオンガン照射部）の対向面（チャンバ側壁）がエッチングされるとともに、ビームが指向性なく広がることにより周囲のチャンバー壁もエッチングされる。そして、このようなエッチングにより削り取られた金属が飛散した後に被接合物に付着する。このような技術は、金属を付着させたいデバイスには好適かもしれないが、多くのデバイスでは、絶縁性が重視され、このような金属付着（「メタルコンタミネーション」と称される）が問題になることが多い。

特開平１０−９２７０２号公報 特開２００７−３２４１９５号公報

ところで、上記第１の従来技術の装置においては、非常に高価なビーム照射部を比較的多数（上記においては２つ）設けることを要するため、装置コストが非常に高くなるという問題が存在する。

そこで、この発明は、コストを抑制することが可能な接合装置およびそれに関連する技術を提供することを課題とする。

上記課題を解決すべく、請求項１の発明は、接合装置であって、第１の被接合物を保持する第１の保持部と、前記第１の被接合物から離間し且つ前記第１の被接合物に対向した状態で第２の被接合物を保持する第２の保持部と、前記第１の保持部に保持された前記第１の被接合物と前記第２の保持部に保持された前記第２の被接合物との両被接合物に対して表面活性化処理用のエネルギー粒子を個別に且つ逐次的に照射する照射部と、前記第１の保持部と前記第２の保持部とを相対的に接近させて、前記第１の被接合物と前記第２の被接合物とを接合する接合手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明に係る接合装置において、前記第１の保持部と前記第２の保持部と前記照射部とは同一チャンバ内に配置されることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る接合装置において、前記第１の保持部と前記第２の保持部との離間方向において、前記第１の保持部から離間した前記第２の保持部側の第１の位置と前記第２の保持部から離間した前記第１の保持部側の第２の位置との間で前記照射部を移動する駆動手段、をさらに備え、前記照射部は、前記第１の位置から前記第１の被接合物に向けてエネルギー粒子を照射し、前記第２の位置から前記第２の被接合物に向けてエネルギー粒子を照射することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係る接合装置において、前記第１の被接合物の接合表面に平行な回転軸回りに前記照射部を揺動する揺動手段、をさらに備え、前記照射部は、前記揺動手段による前記回転軸回りの揺動動作を伴いつつ前記第１の被接合物に向けてエネルギー粒子を照射することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４の発明に係る接合装置において、前記照射部の揺動速度は、前記照射部と前記照射部によりエネルギー粒子が照射されている照射領域との相互間距離に応じて変更されることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項４または請求項５の発明に係る接合装置において、前記照射部の揺動速度は、前記照射部により照射されるエネルギー粒子の照射対象物表面に対する入射角度に応じて変更されることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項４の発明に係る接合装置において、前記照射部の揺動動作における揺動角度の変更に伴って、前記照射部の揺動速度は、前記照射部によりエネルギー粒子が照射されている照射領域におけるエネルギー粒子の照射強度と前記揺動動作に伴う前記照射領域の移動速度とが反比例するように、変更されることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項４ないし請求項７のいずれかの発明に係る接合装置において、前記照射部は、前記回転軸に平行な方向に配列される複数の単位照射部を有することを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項８の発明に係る接合装置において、前記第１の被接合物の接合表面は、前記複数の単位照射部にそれぞれ対応する複数の帯状領域を合成した領域で近似され、前記第１の被接合物に対する照射処理において、前記複数の単位照射部は、それぞれ、前記複数の帯状領域のうち担当帯状領域に向けてエネルギー粒子を照射することを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項９の発明に係る接合装置において、前記複数の単位照射部は、複数の照射ユニットに分離して設けられ、前記複数の照射ユニットは、それぞれ、互いに独立して前記揺動動作を行うことが可能であることを特徴とする。

請求項１１の発明は、請求項９の発明に係る接合装置において、前記複数の単位照射部は、１つの照射ユニットに設けられて同時に揺動されつつ、互いに独立してエネルギー粒子の照射状態と非照射状態とを切り換えることにより、前記複数の帯状領域のうちの各担当帯状領域に向けてエネルギー粒子を照射することを特徴とする。

請求項１２の発明は、請求項１ないし請求項１１のいずれかの発明に係る接合装置において、前記照射部は、前記第１の被接合物が前記第１の保持部と前記第２の保持部との両保持部のうちの一の保持部に保持された状態で、前記第１の被接合物に対する表面活性化処理が施され、前記第１の被接合物が前記一の保持部に保持され且つ前記第１の被接合物に対するスパッタリング処理用のターゲット部材が前記両保持部のうちの他の保持部に保持された状態で、前記ターゲット部材に向けてエネルギー粒子を照射することにより前記第１の被接合物に対するスパッタリング処理を施すことを特徴とする。

請求項１３の発明は、請求項１２の発明に係る接合装置において、前記照射部は、前記第１の被接合物に対して前記スパッタリング処理が施され且つ前記他の保持部に保持されていた前記ターゲット部材が取り外された後に、前記第１の保持部に保持された前記第１の被接合物と前記第２の保持部に保持された前記第２の被接合物との両被接合物に対して表面活性化処理用のエネルギー粒子を個別に且つ逐次的に照射することを特徴とする。

請求項１４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係る接合装置において、前記第１の被接合物の接合表面に平行な回転軸回りに前記照射部を揺動する揺動手段、をさらに備え、前記照射部は、前記第１の被接合物が前記第１の保持部と前記第２の保持部との両保持部のうちの一の保持部に保持された状態で、前記第１の被接合物に対する表面活性化処理を施し、前記第１の被接合物が前記一の保持部に保持され且つ前記第１の被接合物に対するスパッタリング処理用のターゲット部材が前記両保持部のうちの他の保持部に保持された状態で、前記揺動手段による前記回転軸回りの揺動動作を伴いつつ前記ターゲット部材に向けてエネルギー粒子を照射することにより前記第１の被接合物に対するスパッタリング処理を施し、前記ターゲット部材における第１の領域であって前記照射部に比較的近い側の第１の領域に前記エネルギー粒子が照射されるときの前記照射部の揺動速度は、前記ターゲット部材における第２の領域であって前記照射部から比較的遠い側の第２の領域に前記エネルギー粒子が照射されるときの前記照射部の揺動速度よりも大きく設定されることを特徴とする。

請求項１５の発明は、請求項１ないし請求項１１のいずれかの発明に係る接合装置において、前記照射部は、前記第１の保持部と前記第２の保持部との両保持部のうちの一の保持部の近傍に配置されたターゲット部材に向けてエネルギー粒子を照射することにより、前記ターゲット部材で反射されたエネルギー粒子とともに前記ターゲット部材の構成材料を、前記両保持部のうちの他の保持部に保持されたスパッタリング対象物であって前記第１の被接合物および前記第２の被接合物のいずれかであるスパッタリング対象物に向けて飛散させて、前記スパッタリング対象物に対するスパッタリング処理を行うことを特徴とする。

請求項１６の発明は、請求項１５の発明に係る接合装置において、前記照射部は、前記両保持部の離間方向に移動しつつ且つ当該照射部の姿勢角度を変更しつつ前記ターゲット部材に向けてエネルギー粒子を照射することにより、前記ターゲット部材で反射されたエネルギー粒子とともに前記ターゲット部材の構成材料を前記スパッタリング対象物に向けて飛散させて前記スパッタリング対象物に対するスパッタリング処理を行うことを特徴とする。

請求項１７の発明は、請求項１５の発明に係る接合装置において、前記照射部は、前記ターゲット部材の姿勢角度を変更させつつ前記ターゲット部材に向けてエネルギー粒子を照射することにより、前記ターゲット部材で反射されたエネルギー粒子とともに前記ターゲット部材の構成材料を前記スパッタリング対象物に向けて飛散させて前記スパッタリング対象物に対するスパッタリング処理を行うことを特徴とする。

請求項１８の発明は、請求項１ないし請求項１７のいずれかの発明に係る接合装置において、前記照射部は、原子ビームを照射する原子ビーム照射部を有することを特徴とする。

請求項１９の発明は、請求項１ないし請求項１１のいずれかの発明に係る接合装置において、前記照射部と前記第１の保持部との間に設けられ、前記照射部から前記第１の保持部への前記エネルギー粒子の照射を遮断する遮断部材、をさらに備えることを特徴とする。

請求項２０の発明は、請求項１９の発明に係る接合装置において、前記照射部は、前記エネルギー粒子の初期放出状態が安定するまで、前記第２の保持部に向けるのではなく、前記第１の保持部と前記照射部との間に設けられた前記遮断部材に向けて前記エネルギー粒子を照射することを特徴とする。

請求項２１の発明は、請求項２０の発明に係る接合装置において、前記遮断部材は、前記第１の保持部と前記第２の保持部との離間方向において前記第２の保持部から離間した前記第１の保持部側の所定位置であって前記照射部と前記第１の保持部との間の所定位置に設けられ、前記エネルギー粒子の初期放出状態が安定するまで前記照射部から前記第１の保持部への前記エネルギー粒子の照射を遮断し、前記照射部は、前記エネルギー粒子の初期放出状態が安定した後に、その姿勢角度が変更された前記遮断部材をターゲット部材として用い、前記照射部の位置および姿勢を変更して当該ターゲット部材に向けて前記エネルギー粒子を照射し、前記ターゲット部材で反射されたエネルギー粒子とともに前記ターゲット部材の構成材料を、前記第２の保持部に保持されたスパッタリング対象物であって前記第１の被接合物および前記第２の被接合物のいずれかであるスパッタリング対象物に向けて飛散させて、前記スパッタリング対象物に対するスパッタリング処理を行うことを特徴とする。

請求項２２の発明は、請求項１９の発明に係る接合装置において、前記遮断部材は、前記第１の保持部と前記第２の保持部との離間方向において前記第２の保持部から離間した前記第１の保持部側の所定位置であって、前記照射部と前記第１の保持部との間の所定位置に設けられ、前記照射部は、前記所定位置から前記第２の保持部に向けて前記エネルギー粒子を照射することを特徴とする。

請求項２３の発明は、請求項２０の発明に係る接合装置において、前記遮断部材は、前記第１の保持部と前記第２の保持部との離間方向において前記第２の保持部から離間した前記第１の保持部側の所定位置であって、前記照射部と前記第１の保持部との間の所定位置に設けられ、前記照射部は、前記エネルギー粒子の初期放出状態が安定した後に、当該照射部の照射角度を変更することにより、前記第１の保持部への前記エネルギー粒子の照射が前記遮断部材によって遮断される状態を維持しつつ、前記第２の保持部に保持された前記第２の被接合物に向けて前記エネルギー粒子を照射することを特徴とする。

請求項２４の発明は、接合方法であって、ａ）接合装置に設けられた一の照射部によって、前記接合装置の第１の保持部に保持された第１の被接合物と、前記第１の被接合物から離間し且つ前記第１の被接合物に対向した状態で前記接合装置の第２の保持部に保持された第２の被接合物との両被接合物に対してエネルギー粒子を個別に且つ逐次的に照射するステップと、ｂ）前記第１の保持部と前記第２の保持部とを相対的に接近させて、前記第１の被接合物と前記第２の被接合物とを接合するステップと、を備えることを特徴とする。

請求項２５の発明は、請求項２４の発明に係る接合方法において、前記ステップａ）は、ａ−１）前記第１の保持部よりも前記第２の保持部側に近い第１の位置から、前記第１の保持部に保持された前記第１の被接合物に向けて、前記一の照射部によってエネルギー粒子を照射することにより、前記第１の被接合物に対して表面活性化処理を施すステップと、ａ−２）前記第１の保持部と前記第２の保持部との離間方向において、前記第１の位置から、前記第２の保持部よりも前記第１の保持部側に離間した第２の位置へと前記一の照射部を移動させるステップと、ａ−３）前記第２の位置から、前記第２の保持部に保持された前記第２の被接合物に向けて、前記一の照射部によってエネルギー粒子を照射することにより、前記第２の被接合物に対して表面活性化処理を施すステップと、を有することを特徴とする。

請求項２６の発明は、請求項２４または請求項２５の発明に係る接合方法において、ｃ）前記ステップａ）に先立って、前記第１の被接合物および前記第２の被接合物のいずれかであるスパッタリング対象物に対するスパッタリング処理を施すステップ、を備え、前記ステップｃ）は、ｃ−１）前記第１の保持部と前記第２の保持部との両保持部のうちの一の保持部に保持されたスパッタリング対象物に向けて前記一の照射部によってエネルギー粒子を照射することにより表面活性化処理を施すステップと、ｃ−２）スパッタリング処理用のターゲット部材が前記両保持部のうちの他の保持部に保持された状態で、前記ターゲット部材に向けてエネルギー粒子を照射することにより、前記ターゲット部材で反射されたエネルギー粒子とともに前記ターゲット部材の構成材料を前記スパッタリング対象物に向けて飛散させて、前記スパッタリング対象物に対するスパッタリング処理を施すステップと、を有することを特徴とする。

請求項２７の発明は、請求項２６の発明に係る接合方法において、前記ステップｃ−２）においては、前記スパッタリング対象物の表面に平行な回転軸回りに前記一の照射部を揺動する揺動動作を伴いつつ、前記一の照射部によって前記ターゲット部材に向けてエネルギー粒子が照射され、前記ターゲット部材における第１の領域であって前記一の照射部に比較的近い側の第１の領域に前記エネルギー粒子が照射されるときの前記一の照射部の揺動速度は、前記ターゲット部材における第２の領域であって前記一の照射部から比較的遠い側の第２の領域に前記エネルギー粒子が照射されるときの前記一の照射部の揺動速度よりも大きく設定されることを特徴とする。

請求項２８の発明は、請求項２４ないし請求項２７のいずれかの発明に係る接合方法によって接合され製造された半導体デバイスであることを特徴とする。

請求項２９の発明は、請求項２４ないし請求項２７のいずれかの発明に係る接合方法によって接合され製造されたＭＥＭＳデバイスであることを特徴とする。

請求項１ないし請求項２３に記載の発明によれば、１つの照射部によって２つの異なる被接合物に対してエネルギー粒子の照射が個別に且つ逐次的に行われ、両被接合物に対する表面活性化処理が実行されるので、高価な照射部の設置数を低減することが可能である。したがって、コストを低減することが可能である。

特に、請求項２によれば、同一チャンバ内において第１の保持部と第２の保持部と照射部とが配置され、両被接合物はチャンバから搬出されることなく第１の保持部と第２の保持部とにそれぞれ保持された被接合物に対して、照射部による照射処理が行われる。したがって、両被接合物はチャンバから搬出されることなくチャンバ内にて接合されるので、真空度の高い状態で短時間のうちに接合することが可能であり、表面活性化された表面に浮遊粒子が再吸着されて良好な接合が妨げられることを防止できる。その結果、非常に良好な状態で両被接合物が接合され、高い接合強度を得ることが可能である。

また特に、請求項３に記載の発明によれば、照射部は、第１の保持部から離間した第２の保持部側の第１の位置と第２の保持部から離間した第１の保持部側の第２の位置との間で移動され、第１の位置から第１の被接合物に向けてエネルギー粒子を照射し、第２の位置から第２の被接合物に向けてエネルギー粒子を照射するので、第１の被接合物および第２の被接合物のそれぞれに対して比較的正面からエネルギー粒子を照射することができる。したがって、接合表面内における照射の均一性を向上させることが可能である。

また特に、請求項４に記載の発明によれば、照射部は、揺動手段による回転軸回りの揺動動作を伴いつつ第１の被接合物に向けてエネルギー粒子を照射するので、接合表面内での照射の均一性を向上させることが可能である。また、比較的大きな被接合物に対しても、良好に均一化された照射処理を施すことが可能である。

また特に、請求項５、請求項６および請求項７に記載の発明によれば、接合表面における照射量の均一化をさらに図ることが可能である。

また特に、請求項８に記載の発明によれば、単位照射部の配列方向にも照射対象領域を拡大することが可能である。

また特に、請求項９に記載の発明によれば、第１の被接合物の接合表面は、複数の単位照射部にそれぞれ対応する複数の帯状領域を合成した領域で近似され、複数の単位照射部は、それぞれ、複数の帯状領域のうち担当帯状領域に向けてエネルギー粒子を照射するので、周辺部材への不要なビーム照射に起因するメタルコンタミネーションの発生等を抑制することが可能である。

また特に、請求項１２に記載の発明によれば、接合装置内においてスパッタリング処理を行うことも可能である。

また特に、請求項１５に記載の発明によれば、メタルコンタミネーションを抑制することが可能である。

また特に、請求項１８に記載の発明によれば、高い指向性を有する原子ビーム照射を利用することによって、不要な領域に対するビーム照射を抑制することができる。その結果、チャンバー壁をエッチングして被接合物に不純物を付着させてしまうようなメタルコンタミネーションを抑制することもできる。

また特に、請求項１９に記載の発明によれば、遮断部材によって照射部から第１の保持部へのエネルギー粒子の照射が遮断されるので、第１の保持部に対する不要なエネルギー粒子の照射を回避ないし抑制することができる。

また特に、請求項２０に記載の発明によれば、第１の保持部および第２の保持部の双方に対する不要なエネルギー粒子の照射を回避ないし抑制することが可能である。

また特に、請求項２１に記載の発明によれば、遮断部材をターゲット部材として用いてスパッタリング処理を行うこともできる。

また特に、請求項２２および請求項２３に記載の発明によれば、第１の保持部に対する不要なエネルギー粒子の照射を回避ないし抑制しつつ、第２の保持部に対してエネルギー粒子を照射することができる。

また、請求項２４ないし請求項２９に記載の発明によれば、一の照射部によって２つの異なる被接合物に対してエネルギー粒子の照射が個別に且つ逐次的に行われ、両被接合物に対する表面活性化処理が実行されるので、高価な照射部の設置数を低減することが可能である。したがって、製造コストを低減することが可能である。

第１実施形態に係る接合装置の概略構成を示す図である。 第１実施形態に係る接合装置の概略構成を示す図である。 ビーム照射部の駆動機構の構成を示す図である。 一方の被接合物に付される２つのアライメントマークを示す図である。 他方の被接合物に付される２つのアライメントマークを示す図である。 両被接合物に関する撮影画像を示す図である。 １組のマークが互いにずれている状態を示す図である。 接合直前における位置合わせ動作を示す図である。 第１実施形態に係る動作を示すフローチャートである。 準備状態を示す図である。 下方の被接合物に対する表面活性化処理を示す図である。 ビーム照射部の移動動作を示す図である。 上方の被接合物に対する表面活性化処理を示す図である。 両被接合物の接合動作を示す図である。 第２実施形態に係る接合動作を示すフローチャートである。 一方の被接合物がヘッドに保持される様子を示す図である。 ターゲット部材がステージに保持される様子を示す図である。 被接合物に対する表面活性化処理を示す図である。 ビーム照射部の移動動作を示す図である。 被接合物に対するスパッタリング処理を示す図である。 被接合物が反転部へ搬送される様子を示す図である。 ターゲット部材が取り外される様子を示す図である。 被接合物が反転される様子を示す図である。 他方の被接合物がヘッドに保持される様子を示す図である。 ターゲット部材がステージに保持される様子を示す図である。 ビーム照射部の移動動作を示す図である。 被接合物に対する表面活性化処理を示す図である。 ビーム照射部の移動動作を示す図である。 被接合物に対するスパッタリング処理を示す図である。 ターゲット部材が取り外される様子を示す図である。 反転後の被接合物がステージに保持される様子を示す図である。 第３実施形態に係る接合装置において表面活性化処理が行われている様子を示す図である。 ビーム照射部の移動動作を示す図である。 表面活性化処理が行われている様子を示す図である。 改変例に係る表面活性処理の様子を示す図である。 ビーム照射部の移動動作を示す図である。 改変例に係る表面活性処理の様子を示す図である。 ２連式のビーム照射部を示す図である。 第４実施形態に係るビーム照射部による揺動照射を示す図である。 ビーム照射部による揺動照射の様子を示す図である。 ビーム照射部による揺動照射の様子を示す図である。 第５実施形態に係る接合装置のビーム照射部を示す図である。 被接合物におけるビーム照射領域を示す図である。 改変例に係る接合装置のビーム照射部を示す図である。 被接合物におけるビーム照射領域を示す図である。 第６実施形態に係るスパッタリング処理の様子を示す図である。 第６実施形態に係る装置内でのターゲット部材の配置等を示す概略上面図である。 スパッタリング処理の様子を示す概略図である。 ビーム照射部の揺動動作を伴うスパッタリング処理を示す図である。 ビーム照射部の揺動動作を伴うスパッタリング処理を示す図である。 第７実施形態に係る接合装置の内部を示す図である。 第７実施形態に係る接合装置の内部を示す図である。 第７実施形態に係る接合装置の内部を示す図である。 第７実施形態に係る接合装置の内部を示す図である。 第８実施形態に係る接合装置の内部を示す図である。 第８実施形態に係る接合装置の内部を示す図である。 スパッタリング堆積物が被接合物にて偏在する様子を示す図である。 ターゲット部材が傾斜した状態を示す図である。 第９実施形態に係る接合装置の内部を示す図である。 第９実施形態に係る接合装置の内部を示す図である。 パラレルリンク式の駆動機構を示す図である。 回転式の駆動機構を示す図である。 変形例を示す図である。 従来技術（第１の従来技術）を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜１．第１実施形態＞
＜１−１．装置構成＞
＜概要＞
図１および図２は、本発明の第１実施形態に係る接合装置１（１Ａとも称する）を示す図である。図１および図２は接合装置１の縦断面図であり、図１および図２は互いに異なる縦断面における縦断面図である。なお、各図においては、便宜上、ＸＹＺ直交座標系を用いて方向等を示している。

この接合装置１は、減圧下のチャンバ（真空チャンバ）２内で、被接合物９１の接合表面と被接合物９２の接合表面とを原子ビーム照射等で活性化させた後に両被接合物９１，９２を接合する装置である。この接合装置１によれば、両被接合物９１，９２の接合表面に対して表面活性化処理を施し、当該両被接合物９１，９２を固相接合することが可能である。

接合装置１は、両被接合物９１，９２の処理空間である真空チャンバ２と、当該真空チャンバ２に連結されたロードロックチャンバ３と反転部４とを備える（図２参照）。真空チャンバ２は、排気管と排気弁とを介して真空ポンプに接続されている。真空ポンプの吸引動作に応じて真空チャンバ２内の圧力が低減（減圧）されることによって、真空チャンバ２は真空状態にされる。ロードロックチャンバ３および反転部４内も同様に真空状態にされる。ただし、真空チャンバ２の真空度は、ロードロックチャンバ３および反転部４の真空度（たとえば、「高真空」）よりも高い真空度（たとえば、「超高真空」（１０^−８Ｐａ（パスカル）〜１０^−６Ｐａ（パスカル）程度の圧力状態））であることが好ましい。

＜ヘッドおよびステージ＞
接合装置１は、比較的上側のヘッド２２と比較的下側のステージ１２とを真空チャンバ２内に備えている。ヘッド２２は、上側の被接合物９２を保持する保持部材（保持部）であり、ステージ１２は、下側の被接合物９１を保持する保持部材（保持部）である。ヘッド２２は、その下面側に保持機構（静電チャック等）を有しており、ステージ１２は、その上面側に保持機構（静電チャック等）を有している。両被接合物９１，９２は、ステージ１２およびヘッド２２（詳細にはそれぞれの保持機構）によって、略水平平面に平行に保持される。

ヘッド２２は、Ｚ軸昇降駆動機構２６（図１）によってＺ方向に移動（昇降）される。ステージ１２とヘッド２２とがＺ方向に相対的に移動することによって、ステージ１２に保持された被接合物９１とヘッド２２に保持された被接合物９２とが接触し加圧されて接合される。すなわち、両被接合物９１，９２は、ヘッド２２およびＺ軸昇降駆動機構２６等によって、互いに接触され加圧される。なお、Ｚ軸昇降駆動機構２６は、圧力検出センサ（ロードセル等）により検出された信号に基づいて、接合時の加圧力を制御することも可能である。

ステージ１２は、位置調整機構５０の駆動に応じてＸ方向およびＹ方向に移動（並進移動）することができる。また、ステージ１２は、位置調整機構５０の駆動に応じてθ方向（Ｚ軸に平行な軸回りの回転方向）に移動（回転移動）することも可能である。

＜ビーム照射部＞
また、この接合装置１は、２つの被接合物９１，９２を接合する前に、当該両被接合物９１，９２の表面を活性化させる表面活性化処理をも行う。そのため、この接合装置１は、表面活性化装置であるとも表現される。具体的には、接合装置１はビーム照射部１１を有している。このビーム照射部１１によって各種のエネルギー粒子（エネルギー波あるいはエネルギービーム（ないし単にビーム）とも称する）が当該両被接合物９１，９２の表面に付与されることによって、両被接合物９１，９２の表面の不純物が除去（洗浄）されるとともに、当該表面が活性化される。より詳細には、たとえばアルゴンを用いた原子ビーム処理による表面活性化処理が実行される。

この接合装置１においては、単一のビーム照射部１１を用いて表面活性化処理等が実行される。図１に示すように、ビーム照射部１１は、真空チャンバ２内において、両被接合物９１，９２の保持部１２，２２よりも右側（＋Ｘ側）側方に設けられている。

また、ビーム照射部１１は、イオン化された特定物質（たとえばアルゴン）を電界で加速し被接合物の接合表面に向けて当該特定物質を放出することにより、被接合物の接合表面を活性化する。換言すれば、ビーム照射部１１は、被接合物の接合表面に向けてエネルギー波（ないしエネルギー粒子とも称される）を照射することによって、両被接合物９１，９２の接合表面を活性化する。すなわち、ビーム照射部１１は、表面活性化処理用のビーム照射部として機能する。そのため、ビーム照射部１１は、エネルギー粒子照射部とも称される。

なお、ここでは、表面活性化処理としてビーム照射処理を例示すると共に、当該ビーム照射処理として原子ビーム照射処理（換言すれば、ビーム照射部１１として原子ビーム照射部）を例示するが、これに限定されない。

具体的には、ビーム照射処理としては、イオンビーム照射処理等が採用されてもよい。
ここで、原子ビーム照射処理においては、イオン化された特定物質（アルゴン等）が電界で加速された後に、ビーム照射部内で供給された電荷と直ちに結合して、その電気特性が中和される。そして、電気的に中和された特定物質が高速で被接合物へと向かう。

一方、イオンビーム照射においては、イオン化された特定物質（アルゴン等）が電界で加速された後にイオン化されたまま放出される。そして、当該特定物質はイオン状態のまま被接合物へと向かう。なお、イオン状態のアルゴン等は、被接合物の表面に到達するまでに電荷と結合して電気的に中和される。

このように、イオンビームと原子ビームとでは、その電気的中和のタイミングが異なっているが、イオン化された特定物質（アルゴン等）が電界で加速される点で共通する。そして、加速された特定物質が高速で接合表面に衝突することによって表面活性化処理が実行される点でも共通する。

また、ここでは、ビーム照射（エネルギー粒子照射）に用いられる特定物質としてアルゴンが主に例示されているが、これに限定されない。たとえば、その他の不活性ガス（クリプトン（Ｋｒ）あるいはキセノン（Ｘｅ）等）が、エネルギー粒子照射における特定物質として用いられても良い。

このビーム照射部１１は、駆動機構６０（詳細にはその並進移動機構）によって上下方向に並進移動することが可能であるとともに、駆動機構６０（詳細にはその揺動機構）によってＹ軸に平行な軸ＡＹ回りに揺動運動（回動）することも可能である。

ビーム照射部１１は、駆動機構６０による駆動動作に応じて、比較的上方の位置ＰＧ１（図１０参照）と比較的下方の位置ＰＧ２（図１２参照）との間を鉛直方向（Ｚ方向）において移動することが可能である。位置ＰＧ１は、Ｚ方向においてステージ１２から上方に離間したヘッド２２側の位置である。位置ＰＧ１は、Ｚ方向においてステージ１２よりもヘッド２２に近い位置であるとも表現される。一方、位置ＰＧ２は、Ｚ方向においてヘッド２２から下方に離間したステージ１２側の位置である。位置ＰＧ２は、Ｚ方向においてヘッド２２よりもステージ１２に近い位置であるとも表現される。なお、Ｚ方向（鉛直方向）は、ステージ１２とヘッド２２との離間方向あるいは対向方向であるとも表現される。

また、ビーム照射部１１は、駆動機構６０による駆動動作に応じて、Ｙ軸に平行な軸ＡＹを中心として揺動することが可能である。ビーム照射部１１が当該軸ＡＵを中心として揺動すると、ビーム照射部１１のビーム照射口から照射されるビームの出射方向が変更される。

図１０に示すように、ビーム照射部１１が真空チャンバ２内の＋Ｘ側上方の位置ＰＧ１に配置されるときには、ビーム照射部１１が斜め下方を向くようにビーム照射部１１の姿勢角度（揺動角度）が調整される。これにより、ビーム照射部１１は、上方の位置ＰＧ１から斜め下方に向けて（詳細にはステージ１２に保持された被接合物９１の接合表面に向けて）ビーム（エネルギー粒子）を照射することができる。

一方、図１２にも示すように、ビーム照射部１１が真空チャンバ２内の＋Ｘ側下方の位置ＰＧ２に配置されるときには、ビーム照射部１１が斜め上方を向くようにビーム照射部１１の姿勢角度が調整される。これにより、ビーム照射部１１は、下方の位置ＰＧ２から斜め上方に向けて（詳細にはヘッド２２に保持された被接合物９２の接合表面に向けて）ビーム（エネルギー粒子）を照射することができる。

また、ここでは、図３の詳細図に示すように、駆動機構６０（６０Ａとも称する）は二重シャフト６５を用いた駆動機構（二重シャフト式の駆動機構とも称する）として構成されている。鉛直方向に伸延して配置される二重シャフト６５のうち外周側円管状シャフト（上下可動部）６３の上下移動により、上下方向（Ｚ方向）におけるビーム照射部１１の並進運動が実現され、ビーム照射部１１の上下方向位置が変更される。また、二重シャフトのうち内周側シャフト（上下可動部）６４の上下移動により、ビーム照射部１１の所定軸ＡＹ回りの回転運動（揺動運動）が実現され、ビーム照射部１１の姿勢角度が変更される。

駆動機構６０は、Ｚ方向第１駆動部６１とＺ方向第２駆動部６２とを有している。Ｚ方向第１駆動部６１は、外周側円管状シャフト６３をＺ方向（鉛直方向）に駆動し、Ｚ方向第２駆動部６２は、内周側円柱軸部をＺ方向（鉛直方向）に駆動する。

詳細には、外周側円管状シャフト６３は、連結部６７を介してＺ方向第１駆動部６１に接続されており、Ｚ方向第１駆動部６１によるＺ方向駆動動作に応じてＺ方向（上下方向）に駆動される。Ｚ方向第１駆動部６１の駆動動作に応じて、外周側円管状シャフト６３の下端側に接続されたビーム照射部１１は、上下方向に移動される。詳細には、ビーム照射部１１は、比較的上方の位置ＰＧ１と比較的下方の位置ＰＧ２との間で移動する（図１２も参照）。なお、ビーム照射部１１は、軸ＡＹ回りに回動可能な状態で、外周側円管状シャフト６３に対して接続されている。

内周側シャフト６４は、連結部６８を介してＺ方向第２駆動部６２に接続されており、Ｚ方向第２駆動部６２によるＺ方向駆動動作に応じてＺ方向（上下方向）に駆動される。内周側シャフト６４は、その下端側において、ビーム照射部１１から右側に向けて突出して設けられたリンク機構部（スライダリンク機構部）１１Ｌに接続されている。Ｚ方向第２駆動部６２の駆動動作に応じた内周側シャフト６４の上下方向における移動動作は、下端側のリンク機構部１１Ｌを介して、ビーム照射部１１の軸ＡＹ回りにおける回動（揺動）動作に変換される。この結果、ビーム照射部１１は、斜め下向きの姿勢角度を有する状態と斜め上向きの姿勢角度を有する状態との間で遷移する。

なお、Ｚ方向第２駆動部６２はＺ方向第１駆動部６１の連結部６７（外周側円管状シャフト６３との連結部分）に固定されており、Ｚ方向第２駆動部６２はＺ方向第１駆動部６１の駆動によって内周側シャフト６４ともに上下方向に移動する。さらに、Ｚ方向第２駆動部６２の上下方向の駆動動作によって、内周側シャフト６４が外周側円管状シャフト６３に対してＺ方向に相対的に駆動される。

また、真空チャンバ２の密閉状態を確保するため、ベローズ６９が適宜の位置に設けられている。

＜位置認識部＞
また、接合装置１は、被接合物９１，９２の水平位置（詳細にはＸ，Ｙ，θ）を認識する位置認識部２８（図８も参照）をさらに備えている。位置認識部２８による位置認識結果等に基づいて両被接合物９１，９２の相互間の位置合わせ動作（アライメント動作）が実行される。

図１および図８等に示すように、位置認識部２８は、被接合物等に関する光像を画像データとして取得する撮像部（カメラ）２８Ｍ，２８Ｎを有する。撮像部２８Ｍ，２８Ｎは、それぞれ、同軸照明系を有している。なお、撮像部２８Ｍ，２８Ｎの各同軸照明系の光源としては、被接合物９１等を透過する光（例えば赤外光）が用いられる。

ここにおいて、図４および図５に示すように、両被接合物９１，９２には、それぞれ、位置合わせ用のマーク（以下、アライメントマークなどとも称する）ＭＫが付されている。例えば、一方の被接合物９１に２つのアライメントマークＭＫ１ａ，ＭＫ１ｂ（図４参照）が設けられ、他方の被接合物９２にも２つのアライメントマークＭＫ２ａ，ＭＫ２ｂ（図５参照）が設けられる。

両被接合物９１，９２の位置合わせ動作（アライメント動作）は、位置認識部（カメラ等）２８により、両被接合物９１，９２に付された各アライメントマークＭＫの位置を認識することによって実行される。

より詳細には、図８に示すように、両被接合物９１，９２が互いに近接した状態において、撮像部２８Ｍにおける同軸照明系の光源（不図示）から出射された光は、ミラー２８ｅで反射されてその進行方向が変更され上方に進行する。当該光は、さらに、ステージ１２の中央の透光部および被接合物９１の一部（あるいは全部）を透過した後に両被接合物９１，９２の各マークＭＫ１ａ，ＭＫ２ａで反射されると、今度は逆向き（下向き）に進行する。そして、再び、ステージ１２の中央の透光部等を透過してミラー２８ｅで反射されて、その進行方向が左向きに変更され、撮像部２８Ｍ内の撮像素子に到達する。位置認識部２８は、このようにして両被接合物９１，９２に関する光像（マークＭＫ１ａ，ＭＫ２ａを含む画像）を撮影画像ＧＡａ（図６参照）として取得し、当該画像ＧＡａに基づいて両被接合物９１，９２に付された或る１組のマーク（ＭＫ１ａ，ＭＫ２ａ）の位置を認識するとともに、当該１組のマーク（ＭＫ１ａ，ＭＫ２ａ）相互間の位置ずれ量（Δｘａ，Δｙａ）を求める（図７参照）。図７は、１組のマークＭＫ１ａ，ＭＫ２ａが互いにずれている状態を示す図である。

同様に、撮像部２８Ｎにおける同軸照明系の光源（不図示）から出射された光は、ミラー２８ｆで反射されてその進行方向が変更され上方に進行する。当該光は、さらに、ステージ１２の中央の透光部および被接合物９１の一部あるいは全部を透過した後に両被接合物９１，９２の各マークＭＫ１ｂ，ＭＫ２ｂで反射されると、今度は逆向き（下向き）に進行する。そして、再び、ステージ１２の中央の透光部等を透過してミラー２８ｆで反射されて、その進行方向が右向きに変更され、撮像部２８Ｎ内の撮像素子に到達する。位置認識部２８は、このようにして両被接合物９１，９２に関する光像（マークＭＫ１ｂ，ＭＫ２ｂを含む画像）を撮影画像ＧＡｂ（図６参照）として取得し、当該画像ＧＡｂに基づいて両被接合物９１，９２に付された他の１組のマーク（ＭＫ１ｂ，ＭＫ２ｂ）の位置を認識するとともに、当該１組のマーク（ＭＫ１ｂ，ＭＫ２ｂ）相互間の位置ずれ量（Δｘｂ，Δｙｂ）を求める。なお、ここでは、撮像部２８Ｍ，２８Ｎによる撮影画像ＧＡａ，ＧＡｂの撮影動作は、ほぼ同時に実行される。

その後、位置認識部２８は、これら２組のマークの位置ずれ量（Δｘａ，Δｙａ），（Δｘｂ，Δｙｂ）と２組のマークの幾何学的関係とに基づいて、Ｘ方向、Ｙ方向およびθ方向における両被接合物９１，９２の相対的ずれ量ΔＤ（詳細にはΔｘ，Δｙ，Δθ）を算出（検出）する。そして、後述するように、位置認識部２８により認識された当該相対的ずれ量ΔＤが低減されるように、ステージ１２が２つの並進方向（Ｘ方向およびＹ方向）と回転方向（θ方向）とに駆動される。これにより、両被接合物９１，９２が略水平平面に平行な方向に相対的に移動され、上記の位置ずれ量ΔＤが補正される。

このようにして、略鉛直方向（Ｚ方向）に垂直な平面（略水平平面）内における位置ずれ量ΔＤ（詳細にはΔｘ，Δｙ，Δθ）が測定（検出）され、当該位置ずれ量ΔＤを補正するアライメント動作（位置合わせ動作）が実行される。このような測定動作（検出動作）およびアライメント動作は、コントローラ１００の制御下において実行される。

なお、その後、ヘッド２２はＺ軸昇降駆動機構２６により、図８の状態から更に鉛直下方に移動され、両被接合物９１，９２が接触し加圧される。これにより、両被接合物９１，９２は接合される。

また、接合装置１は、コントローラＣＴを備えている。接合装置１における各種の動作は、当該コントローラＣＴの制御下において実行される。コントローラＣＴは、例えば、後述する各種の処理（減圧処理、表面活性化処理、駆動処理および加圧処理等）を制御する。

＜１−２．動作＞
次に、接合装置１における接合動作について、図９のフローチャートおよび図１０〜図１４の模式図を参照しながら説明する。図１０〜図１４は、当該接合動作（接合方法）における時系列の各工程を順次に示す図である。なお、図１０〜図１４においては、ステージ１２、ヘッド２２およびビーム照射部１１以外の装置構成要素の図示を適宜省略している。

図９に示すように、この第１実施形態においては、
（Ｓ１）一方の被接合物９１に対する表面活性化処理（図１０および図１１参照）、
（Ｓ２）ビーム照射部１１の移動（図１２参照）、
（Ｓ３）他方の被接合物９２に対する表面活性化処理（図１３参照）、
（Ｓ４）両被接合物９１，９２の接合処理（図１４参照）、
がこの順序で実行される。

まず、図１０に示すように、真空チャンバ内において、両被接合物９１，９２は互いに離間し対向した状態で配置される。ビーム照射部１１は真空チャンバ２内の＋Ｘ側上方の位置ＰＧ１に配置されるとともに、ビーム照射部１１の揺動角度は当該ビーム照射部１１が斜め下方を向くように調整される。なお、ここでは、被接合物９１，９２のうち、一方の被接合物の接合表面はシリコン（Ｓｉ）で形成され、他方の被接合物の接合表面はニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）で形成されているものとする。

この状態において、図１１に示すように、ビーム照射部１１は、ステージ１２に保持された被接合物９１に対してビームを照射し、被接合物９１に対する表面活性化処理を実行する（ステップＳ１）。詳細には、ビーム照射部１１は、上方の位置ＰＧ１から斜め下方に向けて（詳細にはステージ１２に保持された被接合物９１の接合表面に向けて）原子ビーム（エネルギー粒子）を照射する。

つぎに、図１２に示すように、ビーム照射部１１は、駆動機構６０による駆動動作に応じて、位置ＰＧ１から位置ＰＧ２へと移動する（ステップＳ２）。

移動後においては、ビーム照射部１１は、真空チャンバ２内の＋Ｘ側下方の位置ＰＧ２に配置されるとともに、ビーム照射部１１の揺動角度は当該ビーム照射部１１が斜め上方を向くように調整される。

この状態において、図１３に示すように、ビーム照射部１１は、今度は、ヘッド２２に保持された被接合物９２に対してビームを照射し、被接合物９２に対する表面活性化処理を実行する（ステップＳ３）。詳細には、ビーム照射部１１は、下方の位置ＰＧ２から斜め上方に向けて（詳細にはヘッド２２に保持された被接合物９２の接合表面に向けて）原子ビーム（エネルギー粒子）を照射する。

その後、Ｚ軸昇降駆動機構２６の駆動動作に応じてヘッド２２が下降されて両被接合物９１，９２は相対的に接近する。

そして、両被接合物９１，９２が互いに近接した状態において、両被接合物９１，９２の水平方向における位置合わせ動作（アライメント動作）が位置認識部２８を用いて行われる（図８参照）。

両被接合物９１，９２の位置合わせ動作が行われた後、ヘッド２２が再び下降して両被接合物９１，９２が接触し、Ｚ軸昇降駆動機構２６の駆動動作によって適宜の圧力が加えられ、両被接合物９１，９２が接合される（ステップＳ４）。

さらに、このような接合手法を含む製造方法によって、各種の半導体デバイスが製造される。なお、半導体デバイスに限定されず、同様にして各種のＭＥＭＳデバイス（微小電気機械システムデバイス（微小電気機械素子））も製造され得る。

以上のような動作によれば、１つのビーム照射部１１によって、２つの異なる被接合物９１，９２に対してビーム照射が個別に且つ逐次的に行われ、両被接合物９１，９２に対する表面活性化処理が実行される。より詳細には、１つのビーム照射部１１の上下移動を伴って、２つの異なる位置ＰＧ１，ＰＧ２から２つの異なる被接合物９１，９２に対してビームが照射されて表面活性化処理が施される。その後、表面活性化処理が施された両被接合物９１，９２が互いに接合される。

ここにおいて、上述の第１の従来技術に係る装置（図６４参照）によっても上記実施形態と同様に両被接合物９１，９２に対して表面活性化処理を施した後に当該両被接合物９１，９２を互いに接合する処理を実行することが可能である。

しかしながら、上述のように、当該第１の従来技術においては非常に高価な２つのビーム照射部を要するためコストが高い。

一方、上記実施形態によれば、１つのビーム照射部１１を移動することにより下方の被接合物９１と上方の被接合物９２とに対して個別に且つ逐次的に処理を行うことができる。そのため、接合装置１には２つのビーム照射部を設けることを要さず単一のビーム照射部１１を設ければ済む。したがって、非常に高価なビーム照射部の設置数を低減することができるので、装置コスト（ひいては接合装置を利用して製造される半導体デバイス等の製造コスト）を抑制することができる。より詳細には、上記第１の従来技術に比べて、２個から１個へと低減することができるので、装置コストを低減することが可能である。なお、ビーム照射部の設置数低減に伴って削減されるコストは、駆動機構６０の設置に伴うコストよりも格段に大きい。

また、上記第１の従来技術においては、２つのビーム照射部９０１，９０２が互いに対向する位置付近に配置されている（図６４参照）。そのため、一方のビーム照射部９０１から出射されたエネルギー粒子が他方のビーム照射部９０２にも照射されてしまう。この場合、他方のビーム照射部９０２に悪影響が及ぶ。逆に、ビーム照射部９０２から出射されたエネルギー粒子がビーム照射部９０１にも照射されることによる悪影響も存在する。

一方、上記実施形態によれば、１つのビーム照射部１１を移動することにより下方の被接合物９１と上方の被接合物９２とに対して個別に且つ逐次的に処理が行われる。そのため、別のビーム照射部からのビームが到達することがなく、それに伴う悪影響を受けずに済む。

また、上記実施形態においては、真空チャンバ２内において両被接合物９１，９２に対する表面活性化処理が個別に且つ逐次的に行われ、両被接合物９１，９２が真空チャンバ２から搬出されることなく、真空チャンバ２内にて接合される。そのため、真空度の高い状態（たとえば超高真空状態）で短時間のうちに接合することが可能であり、表面活性化された表面に浮遊粒子（浮遊分子等）が再吸着されて良好な接合が妨げられることを防止できる。その結果、非常に良好な状態で両被接合物９１，９２が接合され、高い接合強度を得ることが可能である。

また、上記のビーム照射部１１によるビーム照射は、原子ビーム照射であることが好ましい。原子ビーム照射は、イオンビーム照射に比べて、その指向性が高いという特性を有している。そのため、エネルギー粒子を照射すべき照射対象領域以外の領域、換言すれば接合表面以外の領域、に対してエネルギー粒子が拡散することを抑制することができる。エネルギー粒子が拡散すると、真空チャンバ２の内壁あるいは真空チャンバ２内の各種の構成要素を構成している各種の金属物質等が、拡散したエネルギー粒子による衝突の衝撃で弾き出され、接合表面に付着してメタルコンタミネーションを引き起こすことがある。高い指向性を有する原子ビーム照射によれば、エネルギー粒子の拡散を抑制し、メタルコンタミネーションを抑制することが可能である。特に、上記実施形態のように１つのビーム照射部１１が２つの被接合物（照射対象物）に対してそれぞれ個別にエネルギー粒子を照射すること（より詳細には、ビーム照射部１１が２つの位置ＰＧ１，ＰＧ２の相互間で移動して２つの照射対象物に逐次的にエネルギー粒子を照射すること）によれば、２つの被接合物に対する各照射時点でのエネルギー粒子の拡散を上記第２の従来技術に比べて抑制することができる。したがって、メタルコンタミネーションを抑制することが可能である。

なお、上記第１実施形態においては、ビーム照射部１１が上方の位置ＰＧ１と下方の位置ＰＧ２との間で移動する態様が例示されているが、これに限定されない。

たとえば、図６３に示すように、ビーム照射部１１は上下方向に移動することなく中央位置に固定され、ビーム照射部１１に関する揺動動作（軸ＡＹ回りの揺動動作）のみが行われるようにしてもよい。

ただし、図６３の改変例において、両被接合物９１，９２の相互間の距離（離間距離）を上記第１実施形態と同様の値に設定するときには、上記第１実施形態に比べて比較的大きな照射角度（接合表面の垂線に対する入射角度）で、接合表面に対するビーム照射が行われる。端的に言えば、比較的横向きに近くなるような照射角度でビーム照射が行われる。

接合表面に対して横向きに近い照射角度でビームを照射する技術においては、接合表面内においてビーム照射部１１に近い部分（右側部分）とビーム照射部１１から遠い部分（左側部分）とで照射強度が比較的大きく異なり、ビームの照射対象面（接合表面）内での比較的大きな不均一が生じる。

一方、上記実施形態においては、下側のステージ１２に保持された被接合物９１に向けて比較的上方の位置ＰＧ１のビーム照射部１１からビームが照射され、ビーム照射部１１が位置ＰＧ１から位置ＰＧ２へ移動する。その後、今度は上側のヘッド２２に保持された被接合物９２に向けて比較的下方の位置ＰＧ２のビーム照射部１１からビームが照射される。

このように、下方の位置ＰＧ１と上方の位置ＰＧ２との間でビーム照射部１１が上下移動し、ビーム照射部１１は、その上下移動に伴って、両被接合物９１，９２に対して比較的正面からビームを照射することができる。より詳細には、被接合物９１の接合表面に対しては、両被接合物９１，９２の相互間の中央位置ＰＧｃ（図６３参照）よりもさらに上方側の位置ＰＧ１から（比較的垂直に近い角度で）、ビームを照射することができる。したがって、ビーム照射面（被接合物９１の接合表面）内におけるビーム照射の均一性を向上させることが可能である。同様に、被接合物９２の接合表面に対しては、両被接合物９１，９２の相互間の中央位置ＰＧｃよりもさらに下方側の位置ＰＧ２から（比較的垂直に近い角度で）、ビームを照射することができる。したがって、ビーム照射面（被接合物９２の接合表面）内におけるビーム照射の均一性を向上させることが可能である。

また、図６３に示すような態様において、上記第１実施形態と同様の照射角度で両被接合物に対するビーム照射を行うようにさらに改変することも可能である。ただし、その場合には、両被接合物９１，９２の相互間の距離をさらに拡げること（約２倍に拡大）を要するため、ヘッド２２の駆動軸が長大化し剛性が低下するなどの問題も生じ得る。

一方、上記実施形態においては、ビーム照射部１１の上下移動を伴って、ビーム照射部１１の存在位置が２つの位置ＰＧ１，ＰＧ２の相互間で変更される。そのため、接合表面に対するビーム照射角度を調整するため（接合表面に対して比較的正面側からビームを照射するため）に両被接合物９１，９２の相互間の距離をさらに拡げることを要さず、剛性の低下等を抑制することも可能である。

また、エネルギー波照射によるエッチングレートを向上させるためには、ビーム（エネルギー粒子）の入射角度は、適切な値（（対象物にも依存するが）たとえば３０°以上６０°以下の範囲内の所定値）に設定されることが好ましい。上記第１実施形態は、ビーム照射部１１の上下移動を伴うことによってビームの入射角度を適切な値に調整することが可能であり、エッチングレートの向上にも有用である。

＜２．第２実施形態＞
第２実施形態は、第１実施形態の変形例である。以下では、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

図１５は、第２実施形態に係る接合動作を示すフローチャートである。また、図１６〜図３１は、第２実施形態に係る接合動作（接合方法）における時系列の各工程を順次に示す図である。なお、図１６〜図３１においては、ステージ１２、ヘッド２２およびビーム照射部１１以外の装置構成要素の図示を適宜省略している。

次に、接合装置１（１Ｂ）における接合動作について、図１６〜図３１の模式図を参照しながら説明する。なお、図３１に示す動作の後においては、第１実施形態と同様の動作（図１０〜図１４参照）が実行される。

この第２実施形態においては、図１０〜図１４の動作に先立って、同一の真空チャンバ２内にて各両被接合物９１，９２に関するスパッタリング処理（スパッタ法による成膜処理）も施される態様を例示する。なお、ここでは、被接合物９１，９２の接合表面は、それぞれ、シリコン（Ｓｉ）以外の材料（たとえばニオブ酸リチウム等）で形成されているものとする。

具体的には、図１５等に示すように、
（１）ステップＳ１０：一方の被接合物９１に対する表面活性化処理およびスパッタリング処理（図１６〜図２３参照）、
（２）ステップＳ２０：他方の被接合物９２に対する表面活性化処理およびスパッタリング処理（図２４〜図３１参照）、
（３）ステップＳ３０：両被接合物９１，９２に対する表面活性化処理および両被接合物９１，９２の接合処理（図１１〜図１４参照）、
がこの順序で実行される。

（１）まず、ステップＳ１０において、被接合物９１に対する表面活性化処理とスパッタリング処理とが実行される（図１６〜図２３参照）。

具体的には、図１６に示されるように、スパッタリング処理の対象物（スパッタリング対象物）である被接合物９１がヘッド２２に受け渡され、被接合物９１はヘッド２２に保持される。同様に、図１７に示されるように、スパッタリング用のターゲット部材ＴＧがステージ１２に受け渡され、ターゲット部材ＴＧはステージ１２に保持される。ここでは、ターゲット部材ＴＧは、シリコン（Ｓｉ）で形成されるものとする。

そして、図１８に示されるように、まず、ビーム照射部１１は、比較的下方の位置ＰＧ２から比較的上方の被接合物９１へ向けてビーム照射を行い、被接合物９１に対する表面活性化処理を実行する。

つぎに、ビーム照射部１１は、駆動機構６０による駆動動作に応じて、位置ＰＧ２から位置ＰＧ１へと移動する（図１９参照）。

移動後においては、ビーム照射部１１は、真空チャンバ２内の＋Ｘ側上方の位置ＰＧ１に配置されるとともに、ビーム照射部１１の揺動角度は当該ビーム照射部１１が斜め下方を向くように調整される。

この状態において、ビーム照射部１１は、今度は、上方の位置ＰＧ１から斜め下方に向けて（詳細にはステージ１２に保持されたターゲット部材ＴＧの表面に向けて）原子ビーム（エネルギー粒子）を照射する（図２０参照）。このビーム照射に応じて高速のエネルギー粒子（アルゴン等）がターゲット部材ＴＧに衝突し、ターゲット部材ＴＧの表面物質（ここではシリコン）の原子等が弾き出されて上側の被接合物９１に向けて進行する。そして、当該ターゲット部材ＴＧの表面物質が当該被接合物９１に付着し被接合物９１の表面に膜を形成する。このようにしてスパッタリング処理が実行される。

その後、図２１に示すように、被接合物９１は、反転部４に移動され、反転部４内にてその上下が反転される（図２３も参照）。そして、被接合物９１は、反転部４内の所定位置に一旦格納される。さらに、図２２に示すように、被接合物９１向けのスパッタリング処理用のターゲット部材ＴＧ（ＴＧ１）は、ステージ１２から取り外されロードロックチャンバ３内の所定位置に格納される。なお、ロードロックチャンバ３および反転部４側に一旦戻されるターゲット部材および被接合物は、それぞれ、ロードロックチャンバ３内のマガジンエレベータおよび反転部４の下部格納場所等のいずれに収納されてもよい。

（２）次のステップＳ２０においては、図２４〜図３０に示されるように、今度は被接合物９２に対する表面活性化処理とスパッタリング処理とが実行される。

具体的には、まず、図２４に示されるように、新たなスパッタリング対象物である被接合物９２がヘッド２２に受け渡され、被接合物９２はヘッド２２に保持される。同様に、図２５に示されるように、被接合物９２向けのスパッタリング処理用のターゲット部材ＴＧ（ＴＧ２）がステージ１２に受け渡され、ターゲット部材ＴＧはステージ１２に保持される。

つぎに、ビーム照射部１１は、駆動機構６０による駆動動作に応じて、位置ＰＧ１から位置ＰＧ２へと移動する（図２６参照）。

そして、図２７に示されるように、ビーム照射部１１は、位置ＰＧ２から被接合物９２へ向けてビーム照射を行い、被接合物９２に対する表面活性化処理を実行する。

つぎに、ビーム照射部１１は、駆動機構６０による駆動動作に応じて、位置ＰＧ２から位置ＰＧ１へと再び移動する（図２８参照）。

移動後においては、ビーム照射部１１は、真空チャンバ２内の＋Ｘ側上方の位置ＰＧ１に配置されるとともに、ビーム照射部１１の揺動角度は当該ビーム照射部１１が斜め下方を向くように調整される。

この状態において、ビーム照射部１１は、今度は、上方の位置ＰＧ１から斜め下方に向けて（詳細にはステージ１２に保持されたターゲット部材ＴＧの表面に向けて）原子ビーム（エネルギー粒子）を照射する（図２９参照）。このビーム照射に応じて高速のエネルギー粒子（アルゴン等）がターゲット部材ＴＧに衝突し、ターゲット部材ＴＧの表面物質（シリコン）の原子等が弾き出されて上側の被接合物９２に向けて進行する。そして、当該ターゲット部材ＴＧの表面物質が当該被接合物９２に付着し被接合物９２の表面に膜を形成する。このようにしてスパッタリング処理が実行される。

その後、図３０に示すように、被接合物９２向けのスパッタリング処理用のターゲット部材ＴＧ２（ＴＧ２）は、ステージ１２から取り外されロードロックチャンバ３内の所定位置に格納される。

さらに、図３１に示すように、反転部４内の所定位置に一旦格納されていた被接合物９１が、反転部４から再び真空チャンバ２内に移動される。この移動動作等に伴って、上向きの接合表面を有する被接合物９１がステージ１２によって保持される。この状態は、図１０の状態と同様の状態である。

（３）その後、ステップＳ３０において図１１〜図１４と同様の動作が行われる。具体的には、被接合物９１に対する表面活性化処理が位置ＰＧ１からのビーム照射によって実行され、被接合物９２に対する表面活性化処理が位置ＰＧ２からのビーム照射によって実行される。なお、ここでは、ステップＳ１０，Ｓ２０のスパッタリング処理によって両被接合物９１，９２の接合表面にはいずれもシリコン層（膜）が形成されており、ステップＳ３０ではシリコン−シリコンの接合処理が行われる。

以上のように、上記第２実施形態のステップＳ３０（図１５）においては、第１実施形態のステップＳ１〜Ｓ４（図９）と同様に、１つのビーム照射部１１を移動することによって、２つの異なる位置ＰＧ１，ＰＧ２から２つの異なる被接合物９１，９２に対してビーム照射が個別に且つ逐次的に行われ、両被接合物９１，９２に対する表面活性化処理が実行される。したがって、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上記ステップＳ１０においては、ビーム照射部１１は、位置ＰＧ２からヘッド２２に向かうビーム照射により、ヘッド２２に保持された被接合物９１に対する表面活性化処理を行う。その後、ビーム照射部１１は位置ＰＧ２から位置ＰＧ１へと移動する。そして、ビーム照射部１１は、位置ＰＧ１からステージ１２に向かうビーム照射により、ステージ１２に保持されたターゲット部材にビームを照射し、当該ターゲット部材に対向する被接合物９１に対するスパッタリング成膜処理を行う。

このように、ビーム照射部１１がＺ方向に移動することによって、被接合物９１に対する表面活性化処理と被接合物９１に対するスパッタリング表面活性化処理とを個別に且つ逐次的に施すことができる。したがって、ビーム照射部１１は、表面活性化処理用のビーム照射部として機能するのみならず、スパッタリング処理用のビーム照射部としても機能し得る。特に、上記のような接合処理をも行う同一装置１内において、表面活性化処理とスパッタリング処理とを１つのビーム照射部１１を用いて行うことも可能である。これによれば、スパッタリング装置を別途設ける場合に比べて、コストを抑制することができる。

なお、上記第２実施形態においては、シリコン（Ｓｉ）をターゲットとして用いたスパッタリング動作が例示されているが、これに限定されない。たとえば、金（Ａｕ）、ガリウム（Ｇａ）、鉄（Ｆｅ）などの各種の材料をターゲットとして用いたスパッタリング動作が行われてもよい。

特に、ガリウム（Ｇａ）、鉄（Ｆｅ）などの材料をターゲットとして用いてスパッタリング処理を行うことによって、シリコンウエハ等に対するこれらの材料のドーピング処理を行うようにしてもよい。換言すれば、スパッタリング処理は、薄膜を形成するレベルのスパッタに限らず、分子（ないし原子）を分散させるドーピングレベルのものをも含む。このように、本願におけるスパッタリング処理は、アルゴン等のエネルギー粒子（放射粒子とも称する）を照射して分子（ないし原子）を分散させたり薄膜を形成したりすること等を含む。

また、上記第２実施形態等においては、各被接合物に対して表面活性化処理とスパッタリング処理と表面活性化処理とが実行される態様（図１８，図２０，図１１等参照）が例示されているが、これに限定されない。たとえば、表面活性化処理とスパッタリング処理との組合せが複数回繰り返し実行されるようにしてもよい。また、表面活性化処理の後に異なる種類のスパッタリング処理が複数回繰り返し実行されるようにしてもよい。あるいは、スパッタリング処理の後には、表面活性化処理が施されないようにしてもよい。

また上記第２実施形態では、ステップＳ１０，Ｓ２０において、各被接合物９１，９２がヘッド２２で保持されて表面活性化処理およびスパッタリング処理が実行される態様が例示されているが、これに限定されない。たとえば、ステップＳ１０，Ｓ２０において、各被接合物９１，９２がステージ１２で保持されて表面活性化処理およびスパッタリング処理が実行されるようにしてもよい。この場合には、上下が反転した状態で同様の動作が実行されればよい。

このように、被接合物９１が両保持部１２，２２のうちの一の保持部に保持された状態で、被接合物９１に対する表面活性化処理が施され、その後、被接合物９１が当該一の保持部に保持され且つ被接合物９１に対するスパッタリング処理用のターゲット部材ＴＧが両保持部１２，２２のうちの他の保持部に保持された状態で、当該ターゲット部材ＴＧに向けてエネルギー粒子を照射することにより被接合物９１に対するスパッタリング処理が施されればよい。さらに、被接合物９１に対してスパッタリング処理が施され且つ当該他の保持部に保持されていたターゲット部材が取り外された後に、保持部１２に保持された被接合物９１と保持部２２に保持された被接合物９２との両被接合物に対して表面活性化処理用のエネルギー粒子が個別に且つ逐次的に照射され、両被接合物９１，９２が接合されればよい。

同様に、被接合物９２が両保持部１２，２２のうちの一の保持部に保持された状態で、被接合物９２に対する表面活性化処理が施され、その後、被接合物９２が当該一の保持部に保持され且つ被接合物９２に対するスパッタリング処理用のターゲット部材ＴＧが両保持部１２，２２のうちの他の保持部に保持された状態で、当該ターゲット部材ＴＧに向けてエネルギー粒子を照射することにより被接合物９２に対するスパッタリング処理が施されればよい。さらに、被接合物９２に対してスパッタリング処理が施され且つ当該他の保持部に保持されていたターゲット部材が取り外された後に、保持部１２に保持された被接合物９１と保持部２２に保持された被接合物９２との両被接合物に対して表面活性化処理用のエネルギー粒子が個別に且つ逐次的に照射され、両被接合物９１，９２が接合されればよい。

＜３．第３実施形態＞
第３実施形態は、第１実施形態の変形例である。以下では、第１実施形態との相違点を中心に説明する。第３実施形態においては、上記第１実施形態と同様のビーム照射部１１が左右に１個ずつ設けられる。

図３２は、第３実施形態に係る接合装置１（１Ｃ）の内部構成を示す概略図である。

図３２に示すように、この接合装置１Ｃは、２つのビーム照射部１１（詳細には１１Ａ，１１Ｂ）を有している。ただし、２つのビーム照射部１１Ａ，１１Ｂは同一の被接合物の接合表面に対してビームを照射する照射部である。ビーム照射部１１Ａは、被接合物の接合表面における右半領域に対してビームを照射する照射部であり、ビーム照射部１１Ｂは、被接合物の接合表面における左半領域に対してビームを照射する照射部である。

これらのビーム照射部１１Ａ，１１Ｂを用いて、まず、ステージ１２に保持された被接合物９１に対してビームが照射される。具体的には、ビーム照射部１１Ａは被接合物９１の右半領域に向けてビームを照射し、ビーム照射部１１Ｂは被接合物９１の左半領域に向けてビームを照射する。

つぎに、図３３に示すように、ビーム照射部１１Ａ，１１Ｂは、いずれも、駆動機構６０によって駆動され、上方位置ＰＧ１から下方位置ＰＧ２へと移動される。また、各ビーム照射部１１Ａ，１１Ｂの姿勢角度は、斜め下向きから斜め上向きに変更される。

その後、図３４に示すように、ビーム照射部１１Ａ，１１Ｂを用いて、今度は、ステージ１２に保持された被接合物９２に対してビームが照射される。具体的には、ビーム照射部１１Ａは被接合物９２の右半領域に向けてビームを照射し、ビーム照射部１１Ｂは被接合物９２の左半領域に向けてビームを照射する。

このような態様は、被接合物９１の接合表面が比較的広い面積を有する場合に特に有用である。より詳細には、図３２に示すように、第１実施形態の被接合物９１（９１ａとも称する）のＸ方向長さＬ１（図１０参照）の約２倍のＸ方向長さＬ２（図３４参照）を有する被接合物９１（９１ｃ）に対してビームが照射される場合等において特に有用である。

ここにおいて、上記第１の従来技術に係る技術を、比較的広い面積を有する被接合物９１（詳細にはＸ方向に２倍の長さを有する被接合物９１）に対して適用する場合には、適切な表面活性化処理を施すために、被接合物９１の左右両側に且つ上下両側にそれぞれ２個ずつ合計４個のビーム照射部１１を配置することを要する。

一方、上記第３実施形態に係る技術においては、比較的広い面積を有する被接合物の右半領域に対してビーム照射部１１Ａが設けられ、当該被接合物の左半領域に対してビーム照射部１１Ｂが設けられる。そして、ビーム照射部１１Ａ，１１Ｂがそれぞれ上下方向に移動することにより、下方の被接合物９１と上方の被接合物９２との両被接合物に対して個別に且つ逐次的に処理を行うことができるので、被接合物９１の左右両側に１個ずつ合計２個のビーム照射部１１を配置すれば済む。すなわち、接合装置１Ｃには４個のビーム照射部を設けることを要さず２個のビーム照射部１１を設ければ済む。したがって、非常に高価なビーム照射部１１の所要配置個数（合計数）を「４個」から「２個」に低減することができるので、装置コストを抑制することができる。

なお、上記においては、２つのビーム照射部１１Ａ，１１Ｂが２つの被接合物９１，９２のうちの同一の被接合物９１に対して同時にビームを照射する態様を例示したが、これに限定されない。たとえば、２つのビーム照射部１１Ａ，１１Ｂが、各被接合物９１，９２における上記と同様の照射担当領域（右半領域あるいは左半領域）を維持しつつ、２つの被接合物９１，９２のうちの同一の被接合物に対しては非同時に（入れ替わりで）ビームを照射するようにしてもよい。図３５〜図３７はこのような改変例を示す図である。

詳細には、まず、図３５に示すように、ビーム照射部１１Ａは被接合物９１の右半領域に向けて上方の位置ＰＧ１からビームを照射し、ビーム照射部１１Ｂは被接合物９２の左半領域に向けて下方の位置ＰＧ２からビームを照射する。つぎに、図３６に示すように、ビーム照射部１１Ａは上方位置ＰＧ１から下方位置ＰＧ２へと移動され、ビーム照射部１１Ｂは下方位置ＰＧ２から上方位置ＰＧ１へと移動される。また、ビーム照射部１１Ａの姿勢角度は斜め下向きから斜め上向きに変更され、ビーム照射部１１Ｂの姿勢角度は斜め上向きから斜め下向きに変更される。その後、図３７に示すように、ビーム照射部１１Ａは被接合物９２の右半領域に向けて下方の位置ＰＧ２からビームを照射し、ビーム照射部１１Ｂは被接合物９１の左半領域に向けて上方の位置ＰＧ１からビームを照射する。このように、ビーム照射部１１Ａ，１１Ｂが被接合物９１，９２に対して交互にビームを照射するようにしてもよい。

なお、被接合物がＸ方向のみならずＹ方向にも大きい場合には、Ｙ方向に２つのビーム照射口が配置された２連式のビーム照射部１１が設けられればよい（図３８参照）。図３８においては、一方のビーム照射部１１Ａの構成等が示されており、他方のビーム照射部１１Ｂの構成等は適宜省略されている。図３８に示すように、ビーム照射部１１Ａは、２つの照射口（単位照射部ないし分割照射部とも称される）ＲＰ１，ＲＰ２を有しており、各照射口ＲＰ１，ＲＰ２はそれぞれ対応する領域（照射領域）ＲＥ１１，ＲＥ１２（ハッチングが付された領域）に対してビームを主に照射する。他方のビーム照射部１１Ｂの図示は省略されているが、他方のビーム照射部１１Ｂもビーム照射部１１Ａと同様の構成を有する。当該ビーム照射部１１Ｂの２つの照射口は、対応照射領域ＲＥ２１，ＲＥ２２に対してビームをそれぞれ照射する。

この場合には、２連式のビーム照射部１１の配置個数（合計数）を「４個」から「２個」に低減することができる。換言すれば、照射口の配置個数を「８個」から「４個」に低減することができる。

また、図３８では２連式のビーム照射部１１が例示されているが、これに限定されず、多連式（３連式以上）のビーム照射部が用いられるようにしてもよい。また、複数の照射口（単位照射部とも称される）は、細長形状を有する照射口の伸延方向（Ｙ方向）に沿って並べて配置（図３８参照）されてもよく、あるいは逆に、細長形状を有する照射口の伸延方向（Ｘ方向）に対して垂直な方向（Ｙ方向）に並べて配置されてもよい。

＜４．第４実施形態＞
第３実施形態は、第１実施形態の変形例である。以下では、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

第１実施形態においては、ビーム照射部１１は位置ＰＧ１から下向きの一定の姿勢角度（固定角度）でビームを照射するとともに位置ＰＧ２から上向きの一定の姿勢角度でビームを照射する態様が例示されている。

この第４実施形態においては、ビーム照射部１１は揺動を伴いつつ各位置ＰＧ１，ＰＧ２からビームを照射することにより、帯状の領域（細長領域）に対してビームを照射する態様を例示する。以下では、両被接合物９１，９２のうち被接合物９１に対するビーム照射（位置ＰＧ１からのビーム照射）について詳細に説明するが、被接合物９２に対しても上下が反転した状態で同様のビーム照射（位置ＰＧ２からのビーム照射）が行われる。

ここでは、ビーム照射部１１の照射領域に対して、被接合物の接合表面が相対的に大きい（広い）状況を想定する。

図３９は、第４実施形態における、ビーム照射部１１によるビーム照射の様子を示す概略断面図であり、ＸＺ平面に平行な断面を側方（−Ｙ側）から見た図である。図３９に示すように、ビーム照射部１１による或る時点でのビーム照射領域ＲＥ（詳細には主照射領域）は、被接合物９１の接合表面（図では所定長の線分で表現される）のうち一部の領域（比較的狭小な領域）（図ではさらに短い線分で表現される）である。なお、ここでは、ビーム照射部１１として、Ｙ方向に２つのビーム照射口が配置された２連式のビーム照射部（図３８参照）が設けられているものとする。ただし、これに限定されず、１連式のビーム照射部あるいは多連式のビーム照射部が設けられるようにしてもよい。

この第４実施形態においては、Ｘ方向に比較的狭い領域ＲＥに対するビーム照射をビーム照射部１１の軸ＡＹ回りの揺動動作（回動動作）を伴いつつ行うことによって、Ｘ方向に伸びる帯状の領域（細長領域）ＲＧ（図４０参照）に対してビームが照射される。

より詳細には、まず、図４０に示すように、ビーム照射部１１は、位置ＰＧ１に移動した後、被接合物９１の接合表面の右端側（ビーム照射部１１に近い側）から照射を開始する。

その後、ビーム照射部１１は、駆動機構６０（詳細にはその揺動機構）によって、被接合物９１の接合表面に平行な回転軸ＡＹ回りに揺動（回動）され、当該ビーム照射部１１の姿勢角度が徐々に変更される。具体的には、ビーム照射部１１の揺動動作に伴って、ビーム照射部１１による照射領域ＲＥは、被接合物９１の右端側（図４０参照）から、被接合物９１の中央部分（図３９参照）を経て、被接合物９１の左端側（図４１参照）へと移動していく。また、当該揺動動作に伴って、接合表面の垂線とビーム照射方向との角度αが比較的小さな値α１から比較的大きな値α２へと変更されていく（α１＜α２）。

ビーム照射部１１を所定の姿勢角度で固定して照射する場合には、照射領域ＲＥの中心部分と当該照射領域ＲＥの周縁部分とで照射量の不均一が生じる。

一方、この第４実施形態によれば、ビーム照射部１１は、回転軸ＡＹ回りの揺動動作を伴いつつ被接合物９１に向けてビーム（エネルギー粒子）を照射する。したがって、ビーム照射部１１を所定の姿勢角度で固定して照射する場合に比べて、Ｘ方向における照射量を均一化し、被接合物の接合表面（照射対象物のビーム照射対象面）におけるビーム照射量の均一化を図ることが可能である。

また、この第４実施形態においては、上述のようなビーム照射部１１の（図４０から図４１への）揺動動作に伴って、ビーム照射部１１の揺動速度は徐々に低下するように変更される。詳細には、ビーム照射部１１の照射領域ＲＥの移動速度Ｖ２（図４１）が、ビーム照射部１１の照射領域ＲＥの移動速度Ｖ１（図４０）よりも小さくなるように、ビーム照射部１１の揺動速度は徐々に低下される。移動速度Ｖ２は、ビーム照射部１１による照射対象領域（被接合物９１の接合表面の全体）のうち左側領域ＲＥ２０へのビーム照射時における、照射領域ＲＥの移動速度である。移動速度Ｖ１は、右側領域ＲＥ１０へのビーム照射時における、照射領域ＲＥの移動速度である。また、右側領域ＲＥ１０と左側領域ＲＥ２０との間の領域に対してビームが照射される際には、照射領域ＲＥの右から左への移動につれてビーム照射部１１の揺動速度は徐々に低減され、照射領域ＲＥの移動速度も徐々に低減される。このように、ビーム照射部１１の揺動速度は徐々に低下するように制御される。

ここにおいて、右側領域ＲＥ１０（図４０）は、ビーム照射部１１との距離が比較的小さな領域（ビーム照射部１１に比較的近い領域）であり、近傍側領域であるとも表現される。近傍側領域においては、ビーム照射部１１との距離が比較的小さいため、ビーム照射部１１による照射強度が比較的大きい。一方、左側領域ＲＥ２０（図４１）は、ビーム照射部１１との距離が比較的大きな領域（ビーム照射部１１から比較的離れた領域）であり、離隔側領域とも表現される。離隔側領域においては、ビーム照射部１１との距離が比較的大きいため、ビーム照射部１１による照射強度が比較的小さい。

このように、ビーム照射部１１による照射強度が比較的大きな近傍側領域ＲＥ１０においてはビーム照射部１１の速度は比較的大きな値に設定され、ビーム照射部１１による照射強度が比較的小さな離隔側領域ＲＥ２０においてはビーム照射部１１の速度が比較的小さな値に設定される。すなわち、ビーム照射部１１の揺動速度は、ビーム照射部１１によりエネルギー粒子が照射されている照射領域ＲＥとビーム照射部１１との相互間距離に応じて変更される。換言すれば、ビーム照射部１１の揺動動作における揺動角度の変更に伴って、ビーム照射部１１の揺動速度は、ビーム照射部１１によりエネルギー粒子が照射されている照射領域ＲＥにおけるエネルギー粒子の照射強度（エッチングレートとも称される）と揺動動作に伴う照射領域ＲＥのＸ方向の移動速度とが反比例するように変更される。これによれば、各時点での照射領域ＲＥにおけるビーム照射量が均一化される。すなわち、接合表面におけるビーム照射量の更なる均一化を図ることが可能である。

また、上記のような態様によれば、ビーム照射部１１が揺動しつつビームを照射するので、ビーム照射部１１が揺動しない場合に比べて、ビームの照射範囲を拡大することが可能である。特にその接合表面のＸ方向の長さがビーム照射部１１の照射領域ＲＥのＸ方向の長さよりも（たとえば２倍〜数倍程度）大きな被接合物に対しても、良好に均一化されたビーム照射処理を施すことが可能である。換言すれば、その接合表面がビーム照射部１１の照射領域に対して相対的に大きな（広い）被接合物に対しても、良好に均一化されたビーム照射処理を施すことが可能である。すなわち、ビーム照射部１１の揺動動作を伴うことによって、均一化されたビーム照射を比較的長い帯状領域ＲＧに対して行うことができ、ビーム照射対象物の大型化に寄与することが可能である。

なお、上記のような思想は、被接合物の接合表面がビーム照射部１１の照射領域に対して非常に大きい場合のみならず、被接合物の接合表面がビーム照射部１１の照射領域と同等の大きさを有する場合等にも適用することができる。この場合には、ビーム照射対象領域は拡大されないものの、ビーム照射対象領域内におけるビーム照射量の均一化を図ることが可能である。

また、上記第４実施形態において、Ｙ方向に２つのビーム照射口が配置された２連式（あるいは多連式）のビーム照射部１１を利用することによれば、Ｘ方向のみならずＹ方向にも大きな被接合物に対しても良好にビームを照射することができる。換言すれば、複数の照射口（単位照射部）の配列方向（Ｙ方向）にも照射対象領域を拡大することが可能である。

また、この第４実施形態において利用されるビーム照射は、原子ビーム照射であることが特に好ましい。上述のように、原子ビーム照射は、イオンビーム照射に比べて、その指向性が高いという特性を有している。そのため、エネルギー粒子を照射すべき照射対象領域以外の領域、換言すれば接合表面以外の領域、に対してエネルギー粒子が拡散することを抑制することができる。エネルギー粒子が拡散すると、真空チャンバ２の内壁あるいは真空チャンバ２内の各種の構成要素を構成している各種の金属物質等が、拡散したエネルギー粒子による衝突の衝撃で弾き出され、接合表面に付着してメタルコンタミネーションを引き起こすことがある。高い指向性を有する原子ビーム照射によれば、エネルギー粒子の拡散を抑制し、メタルコンタミネーションを抑制することが可能である。そして、そのような高い指向性を有する原子ビームを利用しつつも（換言すれば、比較的狭い照射領域にしか一度にビームを照射できない方式を利用しつつも）、揺動動作によって比較的広い帯状領域に対してエネルギー粒子を照射することが可能である。

また、イオンビーム照射においては比較的広い範囲に対して一度にビームが照射されるために、ビーム照射部との距離の大小によるビーム照射対象領域内での（ビーム照射量の）不均一が生じ易い。一方、原子ビーム照射においては比較的狭い範囲に対してのみ一度にビームが照射されるために、ビーム照射部との距離の大小によるビーム照射対象領域内での（ビーム照射量の）不均一が生じにくい。さらに、原子ビーム照射を用いて上記のような揺動動作を行えば、ビーム照射部１１の揺動動作による照射領域の移動方向（Ｘ方向）における（ビーム照射量の）不均一を一層抑制することが可能である。

また、上記第４実施形態の思想は、表面活性化処理のためのビーム照射に限定されず、スパッタリング処理用のターゲット部材へのビーム照射に関しても適用することが可能である。たとえば、図２０のターゲット部材ＴＧへのビーム照射時において、ビーム照射部１１を回転軸ＡＹ回りに揺動して、そのビーム照射領域を下側のターゲット部材の右端側から左端側へと移動しつつ、ビームを照射し、上側の被接合物９１に対する成膜処理（スパッタ成膜処理）を行うようにしてもよい。これによれば、ビーム照射部１１を所定の姿勢角度で固定して照射する場合に比べて、Ｘ方向におけるビーム照射量を均一化し、ひいては被接合物９１の表面におけるスパッタ堆積量の（Ｘ方向における）均一化を図ることが可能である。なお、回転軸ＡＹは、上側の被接合物９１（スパッタリング対象物）の表面に平行な軸であるとも表現される。

特に、上記第４実施形態と同様に、ビーム照射部１１の（図４０から図４１への）揺動動作に伴ってビーム照射部１１の揺動速度が徐々に低下するように制御されることが好ましい。より具体的には、ビーム照射部１１から遠い側の領域（離隔側領域）におけるビーム照射部１１の回転速度（揺動速度）は、ビーム照射部１１に近い側の領域（近傍側領域）におけるビーム照射部１１の回転速度（揺動速度）よりも小さく設定されることが好ましい。換言すれば、ターゲット部材における近傍側領域にエネルギー粒子が照射されるときのビーム照射部１１の揺動速度は、ターゲット部材における離隔側領域にエネルギー粒子が照射されるときのビーム照射部１１の揺動速度よりも大きく設定されることが好ましい。これによれば、被接合物９１の表面におけるスパッタ堆積量を（Ｘ方向において）さらに均一化することが可能である。

なお、上記第４実施形態のような表面活性化処理における被接合物表面へのビーム照射量を均一化する揺動速度（詳細にはその経時変化曲線）と同じ揺動速度（詳細にはその経時変化曲線）で上記のようなスパッタリング処理（ビーム照射部１１の揺動動作を伴うターゲット部材へのビーム照射によるスパッタリング処理）を行ったところ、スパッタ堆積量が均一化されることが確認された。このように、スパッタ堆積量を均一化する揺動速度（詳細にはその経時変化曲線）としては、上記第４実施形態のような表面活性化処理における被接合物表面へのビーム照射量を均一化する揺動速度（詳細にはその経時変化曲線）と同じものを利用することができる。

また、上記第４実施形態においては、ビーム照射部１１の揺動速度が照射領域ＲＥとビーム照射部１１との相互間距離に応じて変更される態様を例示したが、これに限定されない。たとえば、当該相互間距離に加えて（あるいは代えて）、ビーム照射部１１により照射されるエネルギー粒子の照射対象物表面に対する入射角度にも応じて、ビーム照射部１１の揺動速度が変更されるようにしてもよい。ここにおいて、エッチングレートを向上させる上で最適な入射角度（最適入射角度とも称する）θｐは、照射対象物の種類によって異なっている。そこで、各時点における入射角度が、最適入射角度θｐに比較的近い角度と当該最適入射角度θｐから比較的離れた角度との間で変化する際において、ビーム照射部１１の揺動速度が調整されるようにしてもよい。詳細には、入射角度が最適入射角度θｐに比較的近いときには比較的大きな速度で照射領域ＲＥが移動し、逆に、入射角度が最適入射角度θｐから比較的離れているときには比較的小さな速度で照射領域ＲＥが移動するように、ビーム照射部１１の揺動速度が調整されるようにしてもよい。

＜５．第５実施形態＞
第５実施形態は、第４実施形態の更なる変形例である。以下では、第４実施形態との相違点を中心に説明する。この第５実施形態においては、被接合物の接合表面を複数の帯状領域の合成領域で近似する態様等を例示する。

図４２は、第５実施形態に係る接合装置１Ｅのビーム照射部１１（１１Ｅ）を示す図である。

図４２に示すように、ビーム照射部１１Ｅは、３つの照射ユニット１１ｅ，１１ｆ，１１ｇをＹ方向に並べて配置して備えている。３つの照射ユニット１１ｅ，１１ｆ，１１ｇは、互いに独立して、上下移動動作（Ｚ方向移動動作）を行うことが可能である。また、３つの照射ユニット１１ｅ，１１ｆ，１１ｇは、互いに独立して、揺動動作（Ｙ軸に平行な軸ＡＹ回りの回動動作）を行うことも可能である。

−Ｙ端側の照射ユニット１１ｅは１つの照射口ＲＰ１を有しており、＋Ｙ端側の照射ユニット１１ｇも１つの照射口ＲＰ４を有している。Ｙ方向中央の照射ユニット１１ｆは２つの照射口ＲＰ２，ＲＰ３を有している。換言すれば、複数（４つ）の照射口（単位照射部）ＲＰ１〜ＲＰ４は、複数（３つ）の照射ユニット１１ｅ，１１ｆ，１１ｇに分離して設けられている。

この第５実施形態においては、４つのの照射口（単位照射部）ＲＰ１〜ＲＰ４を有するビーム照射部１１が軸ＡＹ周りに揺動しつつ各位置ＰＧ１，ＰＧ２からビームを照射することにより、帯状の領域（細長領域）ＲＧに対してビームを照射する態様を例示する。以下では、両被接合物９１，９２のうち被接合物９１に対するビーム照射（位置ＰＧ１からのビーム照射）について詳細に説明するが、被接合物９２に対しても上下が反転した状態で同様のビーム照射（位置ＰＧ２からのビーム照射）が行われる。

図４２は、照射口ＲＰ１，ＲＰ２，ＲＰ３，ＲＰ４にそれぞれ対応する複数の帯状領域ＲＧ５１，ＲＧ５２，ＲＧ５３，ＲＧ５４を示す図である。

図４２および図４３に示すように、照射ユニット１１ｅの照射口ＲＰ１は帯状領域ＲＧ５１（照射口ＲＰ１の担当帯状領域）に対してビームを照射する。具体的には、第４実施形態におけるビーム照射部１１の揺動動作を伴うビーム照射動作と同様に、照射ユニット１１ｅの揺動動作を伴うビーム照射動作が行われる。より詳細には、照射ユニット１１ｅは、Ｙ方向に伸延して設けられる照射口ＲＰ１を有しており、照射口ＲＰ１からのビームが比較的横長の照射領域（Ｙ方向に長い領域）ＲＥ（図３９も参照）に対して各時点において照射される。そして、Ｙ軸に平行な軸回りの揺動動作に伴って、照射口ＲＰ１から照射された横長の照射領域ＲＥが今度はＸ方向に徐々に移動していく。その結果、Ｘ方向に長い帯状の領域ＲＧ５１に対するビーム照射が行われる。

同様に、照射ユニット１１ｇの照射口ＲＰ４は、揺動動作を伴いつつ帯状領域ＲＧ５４（照射口ＲＰ４の担当帯状領域）に対してビームを照射する。

また、照射ユニット１１ｆは、揺動動作を伴いつつ帯状領域ＲＧ５２，ＲＧ５３に対してビームを照射する。より詳細には、照射ユニット１１ｆの照射口ＲＰ２は、照射ユニット１１ｆの揺動動作を伴いつつ、帯状領域ＲＧ５２（照射口ＲＰ２の担当帯状領域）に対してビームを照射する。照射ユニット１１ｆの照射口ＲＰ３は、照射ユニット１１ｆの揺動動作を伴いつつ、帯状領域ＲＧ５３（照射口ＲＰ３の担当帯状領域）に対してビームを照射する。

このように、被接合物９１に対する照射処理において、複数の照射口ＲＰ１〜ＲＰ４は、それぞれ、複数の帯状領域ＲＧ５１〜ＲＧ５４のうち担当帯状領域（自らが担当する帯状領域）に向けてエネルギー粒子を照射する。

ここにおいて、４つの帯状領域ＲＧ５１，ＲＧ５２，ＲＧ５３，ＲＧ５４を合成した領域（合成領域）は、略円形状を有する被接合物９１の接合表面領域を近似した形状を有している。換言すれば、略円形状を有する被接合物９１の接合表面領域が、複数の帯状領域ＲＧ１〜ＲＧ４を合成した領域によって近似されている。そのため、照射ユニット１１ｅ，１１ｆ，１１ｇからのビームは最小限度の領域に対して照射され、不要な領域（円形状の接合表面の外部領域、例えば、帯状領域ＲＧ５１の上側領域（＋Ｘ側領域）および下側領域（−Ｘ側領域））に対するビーム照射が抑制される。したがって、周辺部材への不要なビーム照射に起因するメタルコンタミネーション（周辺部材に対するビーム照射により削り取られた金属材料が接合表面に再付着すること）の発生等を抑制することが可能である。

なお、上記第５実施形態においては、４つの照射口ＲＰ１〜ＲＰ４が３つの照射ユニット１１ｅ，１１ｆ，１１ｇに分離して設けられる態様が例示されているが、これに限定されない。たとえば、図４４および図４５に示すように、４つの照射口ＲＰ１〜ＲＰ４が１つの照射ユニット１１ｈに設けられて同時に揺動されるようにしてもよい。この場合には、エネルギー照射の照射状態（ビーム照射のオン状態）と当該エネルギー照射の非照射状態（ビーム照射のオフ状態）とが照射口ＲＰ１〜ＲＰ４ごとに独立して切り換えられるようにすればよい。

より詳細には、ビーム照射部１１の揺動動作に伴って各時点でのビーム照射領域がＸ方向において移動する際に、この移動動作に伴って各照射口ＲＰ１〜ＲＰ４からのビーム照射のオン状態およびオフ状態が互いに独立して切り換えられる。

たとえば、図４５に示すように、或る時点でのビーム照射領域ＲＥ（詳細にはそのＸ方向中央位置）が（ビーム照射部１１側から見て）最も手前側の区間ＳＣ１に存在するときには、照射口ＲＰ２，ＲＰ３からのビーム照射がオン（ＯＮ）状態にされ且つ照射口ＲＰ１，ＲＰ４からのビーム照射がオフ（ＯＦＦ）状態にされる。その後、中央の区間ＳＣ２においては、全ての照射口ＲＰ１〜ＲＰ４からのビーム照射がオン（ＯＮ）状態にされる。そして、最後の区間ＳＣ３においては、再び、照射口ＲＰ２，ＲＰ３からのビーム照射がオン（ＯＮ）状態にされ且つ照射口ＲＰ１，ＲＰ４からのビーム照射がオフ（ＯＦＦ）状態にされる。なお、図４５におけるハッチング領域ＥＰ１は、各照射口ＲＰ１，ＲＰ４からのビーム照射がオフ（ＯＦＦ）状態にされることによって、実際にはビームが照射されない領域である。

このような改変例によっても、上記第５実施形態と同様のビーム照射を行うことが可能である。

なお、この第５実施形態において利用されるビーム照射は、第４実施形態と同様、原子ビーム照射であることが特に好ましい。これによれば、メタルコンタミネーションを更に抑制することが可能である。

また、ここでは、複数の照射口（単位照射部）ＲＰ１〜ＲＰ４は、帯状領域の伸延方向（Ｘ方向）に垂直なＹ方向に沿って並べて配置（図３８参照）されるとともに、細長形状を有する各照射口の伸延方向もＹ方向である態様が例示されているが、これに限定されない。たとえば、細長形状を有する各照射口の伸延方向は、各照射口の配列方向であるＹ方向に対して垂直な方向（Ｘ方向）であってもよい。

また、ここでは、複数の照射口（単位照射部）ＲＰ１〜ＲＰ４のＹ方向における長さは互いに同等である態様が例示されているが、これに限定されず、複数の照射口（単位照射部）のＹ方向における長さは互いに異なっていてもよい。

＜６．第６実施形態＞
第６実施形態は、第２実施形態の変形例である。以下では、第２実施形態との相違点を中心に説明する。

上記第２実施形態においては、ステージ１２に保持されたターゲット部材ＴＧに対してビーム照射部１１からビームが照射されてスパッタリング処理が実行される態様が例示されている。

一方、この第６実施形態においては、ステージ１２の近傍に配置されたターゲット部材ＴＧに対してビーム照射部１１からビームが照射され、スパッタリング処理が実行される態様を例示する。

図４６〜図５０は、第６実施形態に係るスパッタリング処理の様子を示す図である。

図４６は、装置内部の様子を側方から見て示す図であり、図４７は装置内部の様子を上面側から見て示す図である。図４８は、ビーム照射部１１から飛来したアルゴン原子がターゲット部材ＴＧに衝突する様子を示す図である。

図４６および図４７に示すように、ステージ１２、ターゲット部材ＴＧおよびビーム照射部１１がＸ方向において（−Ｘ側から＋Ｘ側に向けて）この順序で配置される。

また、図４６に示すように、ビーム照射部１１は比較的上方の位置から斜め下方に配置されたターゲット部材ＴＧに向けてビーム（例えばアルゴン原子ビーム）を照射する。そして、ターゲット部材ＴＧの表面におけるアルゴンとの衝突によってシリコン原子等が弾き出されて飛散していく。

アルゴン等のビーム照射によってターゲット部材ＴＧ表面から弾き出されたシリコン原子は、比較的広い範囲に向けて拡散していく。ただし、図４８に示すように、ターゲット部材ＴＧへ入射角度β（ターゲット部材ＴＧ表面の垂線に対する角度）でビームが照射されるときには、入射角度βに等しい反射角度βの方向に向けて、特に多くのシリコン原子が弾き出されて進行する。また、この第６実施形態においては、ターゲット部材ＴＧは、ヘッド２２の直下の位置（換言すれば、ステージ１２の位置）ではなく、ステージ１２の位置からビーム照射部１１側にシフトした位置に存在する。そして、図４６のように、ターゲット部材ＴＧから弾き出され反射角度βの方向に向けて進行する多くのシリコン原子等を、被接合物９１の接合表面上にちょうど到達させることができる。すなわち、被接合物９１上において効率的にシリコン層（膜）を生成することが可能である。

また、この第６実施形態においては、さらに、ビーム照射部１１は、下降動作および姿勢角度の変更動作を伴いつつ、ターゲット部材ＴＧに向けてビームを照射する。具体的には、図４９の状態から図５０の状態への状態遷移を伴いつつビーム照射が行われる。図４９は、被接合物９１の接合表面の右端側（ビーム照射部１１から見て手前側）を中心にスパッタリング処理が行われている様子を示す図である。図５０は、被接合物９１の接合表面の左端側（ビーム照射部１１から見て奥側）を中心にスパッタリング処理が行われている様子を示す図である。

図４９に示すように、まず、ビーム照射部１１は比較的上方の位置ＰＧ３から斜め下方に配置されたターゲット部材ＴＧに向けてビームを照射する。図４９においては、入射角度β１で照射されたビームによってターゲット部材ＴＧの表面から弾き出されたシリコン原子等が主に反射角度β１の方向に進行する様子が示されている。また、このとき、被接合物９１の右端側（ビーム照射部１１から見て手前側）に向けてシリコン原子等が進行し、被接合物９１の右端側にシリコン原子等が付着する。すなわち、被接合物９１の右端側を中心にスパッタリング処理が行われる。

その後、ビーム照射部１１は、比較的上方の位置ＰＧ３から比較的下方の位置ＰＧ４へと下降しつつ、ターゲット部材ＴＧへとビームが到達するようにその姿勢角度を徐々に変更していく。具体的には、ビームの入射角度βが比較的小さな値β１（図４９参照）から比較的大きな値β２（図５０参照）へと徐々に変更されるように、ビーム照射部１１の姿勢角度が徐々に変更される。

図５０においては、ビーム照射部１１は位置ＰＧ３よりも下方の位置ＰＧ４から斜め下方に配置されたターゲット部材ＴＧに向けてビームを照射している様子が示されている。詳細には、入射角度β２（＞β１）で照射されたビームによってターゲット部材ＴＧの表面から弾き出されたシリコン原子等が主に反射角度β２の方向に進行する様子が示されている。また、このとき、被接合物９１の左端側（ビーム照射部１１から見て離隔側（奥側））に向けてシリコン原子等が進行し、被接合物９１の左端側にシリコン原子等が付着する。すなわち、被接合物９１の左端側を中心にスパッタリング処理が行われる。

このように、図４９の状態から図５０の状態へと、ビーム照射部１１はその照射角度を変更しつつビームを照射する。これによれば、被接合物９１の接合表面に対して、さらに良好に均一化されたスパッタ処理を施すことが可能である。

なお、第６実施形態において利用されるビーム照射は、第４実施形態と同様、原子ビーム照射であることが特に好ましい。特に、スパッタリング処理においても、ターゲット部材ＴＧ以外の領域に対する不要なビーム照射を抑制することができるので、メタルコンタミネーションを抑制することが可能である。

また、第６実施形態では、ステージ１２の近傍に配置されたターゲット部材ＴＧに向けてエネルギー粒子が照射される態様が例示されているが、これに限定されない。たとえば、ヘッド２２の近傍に配置されたターゲット部材ＴＧに向けてエネルギー粒子が照射されるようにしてもよい。この場合には、上下が反転した状態で同様の動作が実行されればよい。

このように、両保持部１２，２２のうちの一の保持部の近傍に配置されたターゲット部材ＴＧに向けてエネルギー粒子を照射することにより、ターゲット部材ＴＧで反射されたエネルギー粒子とともにターゲット部材ＴＧの構成材料を、両保持部のうちの他の保持部に保持されたスパッタリング対象物（被接合物９１，９２のいずれか）に向けて飛散させて当該スパッタリング対象物に対するスパッタリング処理が行われればよい。

また、上記第２実施形態および第６実施形態においては、表面活性化処理の後にスパッタリング処理が施されている。これによれば、不純物を除去したのちスパッタされるのでスパッタ材料の付着強度が増す。また、スパッタ後に、他の材料を分散させたり他の材料を再度スパッタするようにしてもよい。これによれば、より接合強度を増すこと等が可能になる。たとえば、ビーム照射によるシリコン（Ｓｉ）薄膜スパッタ処理後に、更なるビーム照射により鉄（Ｆｅ）を分散させることにより、接合強度を増大させたり、接合環境を改善したりすること（詳細には大気中あるいは窒素雰囲気中における接合を可能にすること等）が可能になる。より詳細には、図４６のターゲット部材ＴＧとして、その上面側がシリコン（Ｓｉ）で形成されその下面側が鉄（Ｆｅ）で形成された板状の部材を用いる。そして、図４６に示すようにターゲット部材ＴＧの上面側のシリコン（Ｓｉ）に対するビーム照射によって被接合物９１の表面にシリコン薄膜を形成した後、ターゲット部材ＴＧを上下反転させ、今度は、反転後のターゲット部材ＴＧの上面（反転前の下面）側の鉄に対するビーム照射によって被接合物９１の表面に鉄をドーピングする（鉄を分散させる）ようにすればよい。

＜７．第７実施形態＞
第７実施形態は、第１実施形態の変形例である。

この第７実施形態においては、図５１に示すように、ビーム照射部１１から保持部１２へのエネルギー粒子の照射を遮断する遮断部材８１が、ビーム照射部１１と保持部１２との間に設けられる態様を例示する。これによれば、保持部１２への不要なビーム照射が良好に回避ないし抑制され得る。

図５１は、第７実施形態に係る接合装置１（１Ｇ）の内部構成を示す概略図である。図５２〜図５４も同様である。

なお、ここでは、第１実施形態とは逆に、保持部２２に保持された被接合物９２に対して先に表面活性化処理が施され、その後に、保持部１２に保持された被接合物９１に対して表面活性化処理が施される場合について説明する。

遮断部材８１は、保持部１２と、位置ＰＧ２に配置されたビーム照射部１１との間に設けられている。詳細には、遮断部材８１は、保持部１２と保持部２２との離間方向（Ｚ方向）において保持部２２から離間した保持部１２側の所定位置に配置されている。端的に言えば、遮断部材８１は、保持部１２の近傍位置（下側の所定位置）に配置されている。また、遮断部材８１は、Ｙ軸方向に沿って伸びる細長形状（矩形形状）を有する板状部材であり、Ｙ軸に平行な軸ＡＹ３回りに回動可能に設けられている。

遮断部材８１は、ビーム照射部１１によるビーム照射の開始前において、図５１に示すように、その板状部材の主面をビーム照射部１１側に向けるような姿勢角度を有している。換言すれば、遮断部材８１は、ＸＹ平面に対して垂直に立てられた状態で、一時的に固定されている。

このような状態で、ビーム照射部１１が照射を開始する。具体的には、ビーム照射部１１と保持部１２との間に設けられた遮断部材８１がビーム照射部１１からのエネルギー粒子の照射を遮断する状態で、ビーム照射部１１からのエネルギー粒子の照射が開始される。ビーム照射部１１は、保持部２２へ向けてではなく保持部１２に向けて（より詳細には、ビーム照射部１１と保持部１２との間に存在する遮断部材８１に向けて）水平方向にエネルギー粒子を照射する。したがって、保持部１２，２２の双方に対する不要なエネルギー粒子の照射を回避ないし抑制することができる。

ここにおいて、ビーム照射部１１からのビーム照射は、照射開始直後においては、その照射強度において比較的大きなバラツキを有しているなど、未だ不安定な状態を有している。すなわち、ビーム照射部１１からのビーム照射は、その初期放出状態においては不安定である。

遮断部材８１に向けてのビーム照射は、ビーム照射開始直後（エネルギー粒子の放出開始直後）から、当該ビーム照射が安定するまで（エネルギー粒子の初期放出状態が安定するまで）の期間に亘って継続される。このように、ビーム照射部１１は、ビーム照射開始直後からのビーム照射が不安定な期間において、遮断部材８１に向けてエネルギー粒子を照射する。端的に言えば、遮断部材８１がダミー照射対象部材として利用される。これによれば、保持部１２，２２の双方に対する不安定なエネルギー粒子の照射が回避ないし抑制される。

なお、ビーム照射が安定したことは、たとえば、ビーム照射部１１の電流値および／または電圧値の変動程度等を判定することによって判別される。あるいは、所定時間（予め定められた安定化期間）の経過に伴って、ビーム照射が安定したことが判定されるようにしてもよい。また、これらの安定判別は、接合装置１の操作者によって行われても良く、あるいは接合装置１によって自動的に行われても良い。

そして、時間の経過によってビーム照射が安定した後に（エネルギー粒子の初期放出状態が安定した後に）、当該ビーム照射部１１は、当該ビーム照射部１１の姿勢角度を変更する。具体的には、ビーム照射部１１は、図５２に示すように、その姿勢角度を斜め上向きに変更し、保持部２２に保持された被接合物９２に向けてエネルギー粒子を照射する。遮断部材８１は、両保持部１２，２２の相互間の離隔空間（間隙）のうち比較的上側の空間の側方には存在せず、ビーム照射部１１から上側の保持部２２へ向けたエネルギー粒子は、遮断部材８１の上方空間を通過していく（遮断部材８１によって遮断されない）。一方、この状態においても、遮断部材８１は、両保持部１２，２２の相互間の離隔空間のうち比較的下側の空間の側方に存在し、下側の保持部１２へのエネルギー粒子の照射が遮断部材８１によって遮断される状態が維持されている。

図５２の状態においては、保持部２２に保持された被接合物９２に向けてはエネルギー粒子が照射される一方、保持部１２へのエネルギー粒子の照射が遮断部材８１によって遮断される。したがって、保持部１２（および被接合物９１）へのエネルギー粒子の不要な照射を回避ないし抑制することができる。なお、後述する遮断部材８２は、逆に、ビーム照射部１１から保持部２２に向けたビーム照射を遮断しないような位置および姿勢を有している。

以上のように、遮断部材８１が下側の保持部１２の近傍に設けられ、ビーム照射部１１から保持部１２へのビーム照射を遮断された状態で、保持部２２に保持された被接合物９２に対して表面活性化処理が施される。

その後、ビーム照射部１１によるビーム照射が一旦中断され、ビーム照射部１１が下側の位置ＰＧ２から上側の位置ＰＧ１へと移動する。

そして、今度は、保持部１２に保持された被接合物９１に対して表面活性化処理が施される。この場合には，遮断部材８１の代わりに遮断部材８２（図５３）を利用して、上記と同様の動作が行われ、保持部１２に保持された被接合物９１に対する不要なビーム照射が回避ないし抑制される。

遮断部材８２は、上側の保持部２２の近傍において、保持部２２と、位置ＰＧ１に配置されたビーム照射部１１との間に配置されている。詳細には、遮断部材８２は、保持部１２と保持部２２との離間方向（Ｚ方向）において保持部１２から離間した保持部２２側の所定位置（保持部２２の近傍位置）に配置されている。遮断部材８２は、Ｙ軸方向に沿って伸びる細長形状（矩形形状）を有する板状部材であり、Ｙ軸に平行な軸ＡＹ４回りに回動可能に設けられている。遮断部材８２は、ビーム照射部１１によるビーム照射の再開前において、図５３に示すように、軸ＡＹ４回りに約９０度回転して、その板状部材の主面をＸＹ平面に対して垂直に立てた状態で一時的に固定される。

そして、ビーム照射部１１からのビーム照射が再開される。このとき、保持部２２とビーム照射部１１との間に設けられた遮断部材８２によって当該ビーム照射が遮断され、ビーム照射部１１からのエネルギー粒子は保持部２２には照射されない。

そして、時間の経過によってビーム照射が安定すると、当該ビーム照射部１１は、今後は、当該ビーム照射部１１の姿勢角度を変更する。具体的には、ビーム照射部１１は、図５４に示すように、その姿勢角度を斜め下向きに変更し、保持部１２に保持された被接合物９１に向けてエネルギー粒子を照射する。また、この状態においても、保持部２２へのエネルギー粒子の照射が遮断部材８２によって遮断される状態が維持されている。なお、遮断部材８１は、軸ＡＹ３回りに９０度回転し、逆に、ビーム照射部１１から保持部１２に向けたビーム照射を遮断しないような位置および姿勢を有している。

このようにして両被接合物９１，９２に対する表面活性化処理が行われ、その後、両被接合物９１，９２の接合処理が行われる。

なお、上記の思想は、ビーム照射としてイオンビーム照射が用いられる場合に特に有用である。イオンビーム照射は、その指向性が比較的低く比較的拡散し易いという特質を有しており、比較的大型の被接合物に対するエネルギー粒子の照射等に利用され得る。これに対して、上記のような遮断部材８１を用いることによれば、比較的低い指向性を有するイオンビーム照射を用いる場合においても、保持部１２（および被接合物９１）への不要なビーム照射を回避ないし抑制することができる。同様に、上記のような遮断部材８２を用いることによって、保持部２２（および被接合物９２）への不要なビーム照射を回避ないし抑制することができる。

また、上記の思想は、第２実施形態〜第５実施形態等の各思想と組み合わせることもできる。

＜８．第８実施形態＞
第８実施形態は、第６実施形態（および第７実施形態）の変形例である。

この第８実施形態においては、第６実施形態のターゲット部材ＴＧを遮断部材（第７実施形態参照）として利用する態様を例示する。

ターゲット部材ＴＧは、ビーム照射部１１によるビーム照射の開始前において、図５５に示すように、（第７実施形態の図５１と同様に、）その板状部材の主面をビーム照射部１１側に向けるような姿勢角度を有している。換言すれば、ターゲット部材ＴＧは、ＸＹ平面に対して垂直に立てられた状態で、一時的に固定されている。

このような状態で、ビーム照射部１１が照射を開始する。具体的には、保持部１２と位置ＰＧ２のビーム照射部１１との間に設けられたターゲット部材ＴＧがビーム照射部１１からのエネルギー粒子の照射を遮断する状態で、ビーム照射部１１からのエネルギー粒子の照射が開始される。また、ビーム照射部１１は、保持部２２へ向けてではなく保持部１２に向けて（より詳細には、ビーム照射部１１と保持部１２との間の位置に存在するターゲット部材ＴＧに向けて）エネルギー粒子を照射する。このような照射は、エネルギー粒子の初期放出状態が安定するまで継続される。これにより、保持部１２，２２の双方に対する不要なエネルギー粒子の照射が回避ないし抑制される。このようにターゲット部材ＴＧは遮断部材として利用される。

そして、時間の経過によってビーム照射が安定すると、当該ビーム照射部１１は、今度は、当該ビーム照射部１１の位置および姿勢を変更する。具体的には、ビーム照射部１１は、当該ビーム照射部１１の位置を上方に移動する（上昇する）とともに、当該ビーム照射部１１の姿勢角度を斜め下向きに変更する。

また、ターゲット部材ＴＧも軸ＡＹ５回りに９０度回転してその姿勢角度を変更し、ターゲット部材ＴＧは、垂直状態から水平状態（詳細には、ターゲット部材ＴＧの主面がＸＹ平面に対して水平な状態）へと遷移する。

そして、図５６に示すような状態において、ビーム照射部１１は、その姿勢角度を変更した（水平姿勢を有する）ターゲット部材ＴＧに向けてエネルギー粒子を照射する。これにより、当該ターゲット部材ＴＧで反射されたエネルギー粒子とともにターゲット部材ＴＧの構成材料を、保持部２２に保持された被接合物９１（スパッタリング対象物）に向けて飛散させて、当該スパッタリング対象物に対するスパッタリング処理が行われる。このように、図５５では遮断部材として利用されていたターゲット部材ＴＧを用いて、スパッタリング処理を行うことができる。換言すれば、部材ＴＧは、スパッタリング処理用のターゲット部材として利用される（図５６参照）とともに、遮断部材としても利用される（図５５参照）。

その後、今度は被接合物９１の代わりに被接合物９２が保持部２２によって保持され、同様の処理が行われる。具体的には、部材ＴＧを遮断部材として利用するとともにターゲット部材としても利用する処理が実行される。

なお、上記第８実施形態においては、ターゲット部材ＴＧが下側の保持部１２の近傍に設けられて、ビーム照射部１１から保持部１２へのビーム照射を遮断する態様が例示されているが、これに限定されない。たとえば、ターゲット部材ＴＧが上側の保持部２２の近傍に設けられて、ビーム照射部１１から保持部２２へのビーム照射が遮断されるようにしてもよい。この場合には、ビーム照射部１１とターゲット部材ＴＧとの位置関係は上下逆転されればよい。

また、上記第８実施形態におけるターゲット部材ＴＧは、水平状態（図５６参照）に対してＹ軸回りに（図５６における反時計回りに）回転し若干傾斜した状態で配置されるようにしてもよい。ここにおいて、第６実施形態では、図４８を参照しながら、ターゲット部材ＴＧへ入射角度β（ターゲット部材ＴＧ表面の垂線に対する角度）でビームが照射されるときには、入射角度βに等しい反射角度βの方向に向けて、特に多くのシリコン原子が弾き出されて進行する旨を説明した。ただし、より詳細には、ターゲット部材ＴＧから弾き出された構成材料（シリコン原子等）に関しては、反射角度βよりも小さな反射角度で反射される成分が比較的多い。そのため、図４６（図５７も参照）のような配置でビーム照射が行われる場合には、スパッタリング処理による堆積物の量が被接合物９１の右側（ターゲット側）において比較的多くなる。端的に言えば、スパッタリング堆積物が比較的右側に偏在する。なお、図５７における破線は、ターゲット部材ＴＧ表面から弾き出されたシリコン原子等が飛散する様子を模式的に示すものである。また、図５７における被接合物９１の下面右側部分に付された太線は、比較的多量のスパッタリング堆積物が存在する様子を（誇張して）模式的に示している。このような場合には、ターゲット部材ＴＧを図４６（図５６，図５７も参照）に示すような水平状態に配置するのではなく、当該水平状態に対して若干傾斜させてターゲット部材ＴＧを配置するようにしてもよい。具体的には、図５８に示すように、ターゲット部材ＴＧの法線ベクトルＶＺがＺ方向に対して保持部２２側に傾斜するように、ターゲット部材ＴＧの姿勢角度が変更されるようにすればよい。これによれば、保持部２２に保持された被接合物９１（あるいは被接合物９２）の面内における処理の均一性を向上させることが可能である。

＜９．第９実施形態＞
第９実施形態は、第６実施形態の変形例である。以下では、第６実施形態との相違点を中心に説明する。

上記第６実施形態においては、ビーム照射部１１が下降動作および姿勢角度の変更動作を伴いつつターゲット部材ＴＧに向けてビームを照射することにより、スパッタリング処理が施される態様が例示されている（図４９および図５０参照）。

この第９実施形態においては、ターゲット部材ＴＧの姿勢角度を徐々に変更させつつ当該ターゲット部材ＴＧに向けてエネルギー粒子を照射することにより、スパッタリング処理が施される。具体的には、図５９の状態から図６０の状態へとターゲット部材ＴＧの姿勢角度を徐々に変更しつつ、ビーム照射部１１によるビーム照射が行われる。ターゲット部材ＴＧの姿勢角度の変更期間に亘って、ビーム照射部１１の位置および姿勢は一定のままでよい。

図５９においては、ターゲット部材ＴＧの法線ベクトルＶＺが＋Ｚ方向を向いた状態でビーム照射部１１からのビーム照射が行われている。この状態では、被接合物９１の表面の右端側（ビーム照射部１１から見て手前側）を中心にスパッタリング処理が行われる。

一方、図６０においては、ターゲット部材ＴＧが軸ＡＹ５回りに反時計方向に回転し、ターゲット部材ＴＧの法線ベクトルが＋Ｚ方向よりも左側（ビーム照射部１１側とは逆側、換言すれば、保持部２２側）（−Ｘ側）に傾斜した状態でビーム照射部１１からのビーム照射が行われる。この状態では、被接合物９１の表面の比較的左端側（ビーム照射部１１から見て奥側）を中心にスパッタリング処理が行われる。

このように、図５９の状態から図６０の状態へと、ターゲット部材ＴＧの姿勢角度を変更しつつビーム照射部１１からビームが照射されることによれば、被接合物９１の接合表面に対して、良好に均一化されたスパッタ処理を施すことが可能である。

＜１０．変形例等＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。

たとえば、上記各実施形態においては、二重シャフト式の駆動機構６０Ａ（図３参照）によってビーム照射部１１が上下移動および揺動される態様が例示されているが、これに限定されない。

具体的には、図６１に示すように、パラレルリンク式の駆動機構６０Ｂを用いて、ビーム照射部１１を上下移動および揺動するようにしてもよい。駆動機構６０Ｂは、Ｚ方向第１駆動部６１ＢとＺ方向第２駆動部６２Ｂとを有している。Ｚ方向第１駆動部６１Ｂは、昇降部材６３ＢをＺ方向（鉛直方向）に駆動し、Ｚ方向第２駆動部６２Ｂは、昇降部材６４ＢをＺ方向（鉛直方向）に駆動する。昇降部材６３Ｂと昇降部材６４とがＺ方向において同じ距離移動されることによって、ビーム照射部１１のＺ方向位置が変更される。また、昇降部材６３Ｂと昇降部材６４とがＺ方向において互いに異なる距離移動されることによって、ビーム照射部１１の軸ＡＹ回りの姿勢角度が変更される。

あるいは、上記のような垂直移動方式の駆動機構６０Ａ，６０Ｂではなく、図６２に示すような回転式の駆動機構６０Ｃを設けるようにしてもよい。

図６２の駆動機構６０Ｃは、位置変更用の回転駆動部７１Ｃと揺動用の第１駆動部６１Ｃと揺動用の第２駆動部６２Ｃとを有している。回転駆動部７１Ｃは、Ｘ軸に平行な駆動軸７３と当該駆動軸７３から鉛直方向に伸びる接続部材７４とを介してビーム照射部１１に接続されている。回転駆動部７１Ｃによって駆動軸７３が中心軸ＡＸ回りに１８０度回転すると、接続部材７４を介して接続されているビーム照射部１１は、位置ＰＧ１から位置ＰＧ２へと（あるいは逆に位置ＰＧ２から位置ＰＧ１へと）移動する。

また、ビーム照射部１１が上方の位置ＰＧ１に存在するときにおいて、第１駆動部６１Ｃが昇降部材６３ＣをＺ方向（鉛直方向）下向きに駆動することにより、昇降部材６３Ｃの下端部がビーム照射部１１の突出部１１Ｚに対して下向きの力を付与する。これにより、ビーム照射部１１に予め付与されている反時計回りの付勢力に抗して、ビーム照射部１１が時計回りに回転する。第１駆動部６１Ｃは昇降部材６３Ｃの下端位置を制御することによって、ビーム照射部１１の姿勢角度を制御することが可能である。

同様に、ビーム照射部１１が下方の位置ＰＧ２に存在するときにおいて、第２駆動部６２Ｃが昇降部材６４ＣをＺ方向（鉛直方向）上向きに駆動することにより、昇降部材６４Ｃの上端部がビーム照射部１１の突出部１１Ｚに対して上向きの力を付与する。これにより、ビーム照射部１１に予め付与されている時計回りの付勢力に抗して、ビーム照射部１１が反時計回りに回転する。第２駆動部６２Ｃは昇降部材６４Ｃの上端位置を制御することによって、ビーム照射部１１の姿勢角度を制御することが可能である。

また、上記各実施形態においては、被接合物９１，９２の接合表面がシリコン（Ｓｉ）等で形成されている場合等が例示されているが、これに限定されず、その他の様々な材料で形成されるようにしてもよい。たとえば、各被接合物の接合表面は、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リチウム（Ｌｉ）、金（Ａｕ）などの材料で形成されてもよい。

また、上記第３実施形態〜第５実施形態の思想は、それぞれ、第１実施形態等の表面活性化処理に対してのみならず、第２実施形態および第６実施形態のようなスパッタリング処理等に対しても適用可能である。また、第４実施形態の思想を第６実施形態のスパッタリング処理に適用する場合には、上記と同様に、ビーム照射部１１の揺動動作における揺動角度の変更に伴って、ビーム照射部１１の揺動速度は、ビーム照射部１１によりエネルギー粒子が照射されている照射領域におけるエネルギー粒子の照射強度等に基づいて変更されることが好ましい。この場合、エネルギー粒子の照射強度は、当該エネルギー粒子照射に応じてターゲット部材ＴＧから弾き出されて被接合物上に堆積した物質の堆積量（詳細には単位時間あたりの堆積量）を計測することによって間接的に測定され得る。なお、同様に、第４実施形態においては、エネルギー粒子の照射強度は、被接合物９１のエッチング量（詳細にはエッチングレート）を計測することによって、間接的に測定され得る。換言すれば、エネルギー粒子の照射強度は、エッチング量あるいは堆積量に換算可能である。

１ 接合装置
２ 真空チャンバ
３ ロードロックチャンバ
４ 反転部
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｅ ビーム照射部
１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈ 照射ユニット
１１Ｌ リンク機構部
１１Ｚ 突出部
１２ ステージ（保持部）
２２ ヘッド（保持部）
２６ Ｚ軸昇降駆動機構
２８ 位置認識部
５０ 位置調整機構
６０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ 駆動機構
ＰＧ１ 上方位置
ＰＧ２ 下方位置
ＲＧ 帯状領域
ＲＰ１〜ＲＰ４ 照射口（単位照射部）

上記課題を解決すべく、請求項１の発明は、接合装置であって、第１の被接合物を保持する第１の保持部と、前記第１の被接合物から離間し且つ前記第１の被接合物に対向した状態で第２の被接合物を保持する第２の保持部と、前記第１の保持部に保持された前記第１の被接合物と前記第２の保持部に保持された前記第２の被接合物との両被接合物に対して表面活性化処理用のエネルギー粒子を個別に且つ逐次的に照射する照射部と、前記第１の保持部と前記第２の保持部とを相対的に接近させて、前記第１の被接合物と前記第２の被接合物とを接合する接合手段と、前記照射部と前記第１の保持部との間に設けられ、前記照射部から前記第１の保持部への前記エネルギー粒子の照射を遮断する遮断部材と、を備えることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明に係る接合装置において、前記照射部は、前記エネルギー粒子の初期放出状態が安定するまで、前記第２の保持部に向けるのではなく、前記第１の保持部と前記照射部との間に設けられた前記遮断部材に向けて前記エネルギー粒子を照射することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１の発明に係る接合装置において、前記遮断部材は、前記第１の保持部と前記第２の保持部との離間方向において前記第２の保持部から離間した前記第１の保持部側の所定位置であって、前記照射部と前記第１の保持部との間の所定位置に設けられ、前記照射部は、前記第２の保持部に向けて前記エネルギー粒子を照射することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項２の発明に係る接合装置において、前記遮断部材は、前記第１の保持部と前記第２の保持部との離間方向において前記第２の保持部から離間した前記第１の保持部側の所定位置であって、前記照射部と前記第１の保持部との間の所定位置に設けられ、前記照射部は、前記エネルギー粒子の初期放出状態が安定した後に、当該照射部の照射角度を変更することにより、前記第１の保持部への前記エネルギー粒子の照射が前記遮断部材によって遮断される状態を維持しつつ、前記第２の保持部に保持された前記第２の被接合物に向けて前記エネルギー粒子を照射することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかの発明に係る接合装置において、前記第１の保持部と前記第２の保持部と前記照射部とは同一チャンバ内に配置されることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかの発明に係る接合装置において、前記照射部は、原子ビームを照射する原子ビーム照射部を有することを特徴とする。

請求項７の発明は、接合方法であって、ａ）接合装置に設けられた一の照射部によって、前記接合装置の第１の保持部に保持された第１の被接合物と、前記第１の被接合物から離間し且つ前記第１の被接合物に対向した状態で前記接合装置の第２の保持部に保持された第２の被接合物との両被接合物に対してエネルギー粒子を個別に且つ逐次的に照射するステップと、ｂ）前記第１の保持部と前記第２の保持部とを相対的に接近させて、前記第１の被接合物と前記第２の被接合物とを接合するステップと、を備え、前記ステップａ）は、ａ−１）前記一の照射部と前記第１の保持部との間に設けられた遮断部材によって、前記一の照射部から前記第１の保持部への前記エネルギー粒子の照射が遮断される状態で、前記一の照射部からの前記エネルギー粒子の照射を行うステップ、を有することを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項７の発明に係る接合方法において、前記遮断部材は、前記第１の保持部と前記第２の保持部との離間方向において前記第２の保持部から離間した前記第１の保持部側の所定位置であって、前記一の照射部と前記第１の保持部との間の所定位置に設けられ、前記ステップａ−１）においては、前記一の照射部から前記第２の保持部に向けて前記エネルギー粒子が照射されることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項７の発明に係る接合方法において、前記ステップａ−１）は、ａ−１−１）前記エネルギー粒子の初期放出状態が安定するまで、前記第２の保持部に向けるのではなく前記遮断部材に向けて、前記一の照射部からの前記エネルギー粒子の照射を行うステップ、を有することを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項９の発明に係る接合方法において、前記遮断部材は、前記第１の保持部と前記第２の保持部との離間方向において前記第２の保持部から離間した前記第１の保持部側の所定位置であって、前記一の照射部と前記第１の保持部との間の所定位置に設けられ、前記ステップａ−１）は、ａ−１−２）前記エネルギー粒子の初期放出状態が安定した後に、前記一の照射部の照射角度を変更することにより、前記一の照射部から前記第１の保持部への前記エネルギー粒子の照射が前記遮断部材によって遮断される状態を維持しつつ、前記第２の保持部に保持された前記第２の被接合物に向けて前記一の照射部から前記エネルギー粒子を照射するステップ、をさらに有することを特徴とする。

請求項１１の発明は、半導体デバイスの製造方法であって、請求項７ないし請求項１０のいずれかの発明に係る接合方法を用いて前記両被接合物を接合するステップを備えることを特徴とする。

請求項１２の発明は、ＭＥＭＳデバイスの製造方法であって、請求項７ないし請求項１０のいずれかの発明に係る接合方法を用いて前記両被接合物を接合するステップを備えることを特徴とする。

請求項１ないし請求項６に記載の発明によれば、１つの照射部によって２つの異なる被接合物に対してエネルギー粒子の照射が個別に且つ逐次的に行われ、両被接合物に対する表面活性化処理が実行されるので、高価な照射部の設置数を低減することが可能である。したがって、コストを低減することが可能である。

特に、請求項５によれば、同一チャンバ内において第１の保持部と第２の保持部と照射部とが配置され、両被接合物はチャンバから搬出されることなく第１の保持部と第２の保持部とにそれぞれ保持された被接合物に対して、照射部による照射処理が行われる。したがって、両被接合物はチャンバから搬出されることなくチャンバ内にて接合されるので、真空度の高い状態で短時間のうちに接合することが可能であり、表面活性化された表面に浮遊粒子が再吸着されて良好な接合が妨げられることを防止できる。その結果、非常に良好な状態で両被接合物が接合され、高い接合強度を得ることが可能である。

また特に、請求項６に記載の発明によれば、高い指向性を有する原子ビーム照射を利用することによって、不要な領域に対するビーム照射を抑制することができる。その結果、チャンバー壁をエッチングして被接合物に不純物を付着させてしまうようなメタルコンタミネーションを抑制することもできる。

また特に、請求項１に記載の発明によれば、遮断部材によって照射部から第１の保持部へのエネルギー粒子の照射が遮断されるので、第１の保持部に対する不要なエネルギー粒子の照射を回避ないし抑制することができる。

また特に、請求項２に記載の発明によれば、第１の保持部および第２の保持部の双方に対する不要なエネルギー粒子の照射を回避ないし抑制することが可能である。

また特に、請求項３および請求項４に記載の発明によれば、第１の保持部に対する不要なエネルギー粒子の照射を回避ないし抑制しつつ、第２の保持部に対してエネルギー粒子を照射することができる。

また、請求項７ないし請求項１２に記載の発明によれば、一の照射部によって２つの異なる被接合物に対してエネルギー粒子の照射が個別に且つ逐次的に行われ、両被接合物に対する表面活性化処理が実行されるので、高価な照射部の設置数を低減することが可能である。したがって、製造コストを低減することが可能である。

Claims (29)

1. 接合装置であって、
   第１の被接合物を保持する第１の保持部と、
   前記第１の被接合物から離間し且つ前記第１の被接合物に対向した状態で第２の被接合物を保持する第２の保持部と、
   前記第１の保持部に保持された前記第１の被接合物と前記第２の保持部に保持された前記第２の被接合物との両被接合物に対して表面活性化処理用のエネルギー粒子を個別に且つ逐次的に照射する照射部と、
   前記第１の保持部と前記第２の保持部とを相対的に接近させて、前記第１の被接合物と前記第２の被接合物とを接合する接合手段と、
   を備えることを特徴とする接合装置。
2. 請求項１に記載の接合装置において、
   前記第１の保持部と前記第２の保持部と前記照射部とは同一チャンバ内に配置されることを特徴とする接合装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の接合装置において、
   前記第１の保持部と前記第２の保持部との離間方向において、前記第１の保持部から離間した前記第２の保持部側の第１の位置と前記第２の保持部から離間した前記第１の保持部側の第２の位置との間で前記照射部を移動する駆動手段、
   をさらに備え、
   前記照射部は、
   前記第１の位置から前記第１の被接合物に向けてエネルギー粒子を照射し、
   前記第２の位置から前記第２の被接合物に向けてエネルギー粒子を照射することを特徴とする接合装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の接合装置において、
   前記第１の被接合物の接合表面に平行な回転軸回りに前記照射部を揺動する揺動手段、
   をさらに備え、
   前記照射部は、前記揺動手段による前記回転軸回りの揺動動作を伴いつつ前記第１の被接合物に向けてエネルギー粒子を照射することを特徴とする接合装置。
5. 請求項４に記載の接合装置において、
   前記照射部の揺動速度は、前記照射部と前記照射部によりエネルギー粒子が照射されている照射領域との相互間距離に応じて変更されることを特徴とする接合装置。
6. 請求項４または請求項５に記載の接合装置において、
   前記照射部の揺動速度は、前記照射部により照射されるエネルギー粒子の照射対象物表面に対する入射角度に応じて変更されることを特徴とする接合装置。
7. 請求項４に記載の接合装置において、
   前記照射部の揺動動作における揺動角度の変更に伴って、前記照射部の揺動速度は、前記照射部によりエネルギー粒子が照射されている照射領域におけるエネルギー粒子の照射強度と前記揺動動作に伴う前記照射領域の移動速度とが反比例するように、変更されることを特徴とする接合装置。
8. 請求項４ないし請求項７のいずれかに記載の接合装置において、
   前記照射部は、前記回転軸に平行な方向に配列される複数の単位照射部を有することを特徴とする接合装置。
9. 請求項８に記載の接合装置において、
   前記第１の被接合物の接合表面は、前記複数の単位照射部にそれぞれ対応する複数の帯状領域を合成した領域で近似され、
   前記第１の被接合物に対する照射処理において、前記複数の単位照射部は、それぞれ、前記複数の帯状領域のうち担当帯状領域に向けてエネルギー粒子を照射することを特徴とする接合装置。
10. 請求項９に記載の接合装置において、
    前記複数の単位照射部は、複数の照射ユニットに分離して設けられ、
    前記複数の照射ユニットは、それぞれ、互いに独立して前記揺動動作を行うことが可能であることを特徴とする接合装置。
11. 請求項９に記載の接合装置において、
    前記複数の単位照射部は、１つの照射ユニットに設けられて同時に揺動されつつ、互いに独立してエネルギー粒子の照射状態と非照射状態とを切り換えることにより、前記複数の帯状領域のうちの各担当帯状領域に向けてエネルギー粒子を照射することを特徴とする接合装置。
12. 請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の接合装置において、
    前記照射部は、
    前記第１の被接合物が前記第１の保持部と前記第２の保持部との両保持部のうちの一の保持部に保持された状態で、前記第１の被接合物に対する表面活性化処理を施し、
    前記第１の被接合物が前記一の保持部に保持され且つ前記第１の被接合物に対するスパッタリング処理用のターゲット部材が前記両保持部のうちの他の保持部に保持された状態で、前記ターゲット部材に向けてエネルギー粒子を照射することにより前記第１の被接合物に対するスパッタリング処理を施すことを特徴とする接合装置。
13. 請求項１２に記載の接合装置において、
    前記照射部は、前記第１の被接合物に対して前記スパッタリング処理が施され且つ前記他の保持部に保持されていた前記ターゲット部材が取り外された後に、前記第１の保持部に保持された前記第１の被接合物と前記第２の保持部に保持された前記第２の被接合物との両被接合物に対して表面活性化処理用のエネルギー粒子を個別に且つ逐次的に照射することを特徴とする接合装置。
14. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の接合装置において、
    前記第１の被接合物の接合表面に平行な回転軸回りに前記照射部を揺動する揺動手段、
    をさらに備え、
    前記照射部は、
    前記第１の被接合物が前記第１の保持部と前記第２の保持部との両保持部のうちの一の保持部に保持された状態で、前記第１の被接合物に対する表面活性化処理を施し、
    前記第１の被接合物が前記一の保持部に保持され且つ前記第１の被接合物に対するスパッタリング処理用のターゲット部材が前記両保持部のうちの他の保持部に保持された状態で、前記揺動手段による前記回転軸回りの揺動動作を伴いつつ前記ターゲット部材に向けてエネルギー粒子を照射することにより前記第１の被接合物に対するスパッタリング処理を施し、
    前記ターゲット部材における第１の領域であって前記照射部に比較的近い側の第１の領域に前記エネルギー粒子が照射されるときの前記照射部の揺動速度は、前記ターゲット部材における第２の領域であって前記照射部から比較的遠い側の第２の領域に前記エネルギー粒子が照射されるときの前記照射部の揺動速度よりも大きく設定されることを特徴とする接合装置。
15. 請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の接合装置において、
    前記照射部は、前記第１の保持部と前記第２の保持部との両保持部のうちの一の保持部の近傍に配置されたターゲット部材に向けてエネルギー粒子を照射することにより、前記ターゲット部材で反射されたエネルギー粒子とともに前記ターゲット部材の構成材料を、前記両保持部のうちの他の保持部に保持されたスパッタリング対象物であって前記第１の被接合物および前記第２の被接合物のいずれかであるスパッタリング対象物に向けて飛散させて、前記スパッタリング対象物に対するスパッタリング処理を行うことを特徴とする接合装置。
16. 請求項１５に記載の接合装置において、
    前記照射部は、前記両保持部の離間方向に移動しつつ且つ当該照射部の姿勢角度を変更しつつ前記ターゲット部材に向けてエネルギー粒子を照射することにより、前記ターゲット部材で反射されたエネルギー粒子とともに前記ターゲット部材の構成材料を前記スパッタリング対象物に向けて飛散させて前記スパッタリング対象物に対するスパッタリング処理を行うことを特徴とする接合装置。
17. 請求項１５に記載の接合装置において、
    前記照射部は、前記ターゲット部材の姿勢角度を変更させつつ前記ターゲット部材に向けてエネルギー粒子を照射することにより、前記ターゲット部材で反射されたエネルギー粒子とともに前記ターゲット部材の構成材料を前記スパッタリング対象物に向けて飛散させて前記スパッタリング対象物に対するスパッタリング処理を行うことを特徴とする接合装置。
18. 請求項１ないし請求項１７のいずれかに記載の接合装置において、
    前記照射部は、原子ビームを照射する原子ビーム照射部を有することを特徴とする接合装置。
19. 請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の接合装置において、
    前記照射部と前記第１の保持部との間に設けられ、前記照射部から前記第１の保持部への前記エネルギー粒子の照射を遮断する遮断部材、
    をさらに備えることを特徴とする接合装置。
20. 請求項１９に記載の接合装置において、
    前記照射部は、前記エネルギー粒子の初期放出状態が安定するまで、前記第２の保持部に向けるのではなく、前記第１の保持部と前記照射部との間に設けられた前記遮断部材に向けて前記エネルギー粒子を照射することを特徴とする接合装置。
21. 請求項２０に記載の接合装置において、
    前記遮断部材は、前記第１の保持部と前記第２の保持部との離間方向において前記第２の保持部から離間した前記第１の保持部側の所定位置であって前記照射部と前記第１の保持部との間の所定位置に設けられ、前記エネルギー粒子の初期放出状態が安定するまで前記照射部から前記第１の保持部への前記エネルギー粒子の照射を遮断し、
    前記照射部は、前記エネルギー粒子の初期放出状態が安定した後に、その姿勢角度が変更された前記遮断部材をターゲット部材として用い、前記照射部の位置および姿勢を変更して当該ターゲット部材に向けて前記エネルギー粒子を照射し、前記ターゲット部材で反射されたエネルギー粒子とともに前記ターゲット部材の構成材料を、前記第２の保持部に保持されたスパッタリング対象物であって前記第１の被接合物および前記第２の被接合物のいずれかであるスパッタリング対象物に向けて飛散させて、前記スパッタリング対象物に対するスパッタリング処理を行うことを特徴とする接合装置。
22. 請求項１９に記載の接合装置において、
    前記遮断部材は、前記第１の保持部と前記第２の保持部との離間方向において前記第２の保持部から離間した前記第１の保持部側の所定位置であって、前記照射部と前記第１の保持部との間の所定位置に設けられ、
    前記照射部は、前記所定位置から前記第２の保持部に向けて前記エネルギー粒子を照射することを特徴とする接合装置。
23. 請求項２０に記載の接合装置において、
    前記遮断部材は、前記第１の保持部と前記第２の保持部との離間方向において前記第２の保持部から離間した前記第１の保持部側の所定位置であって、前記照射部と前記第１の保持部との間の所定位置に設けられ、
    前記照射部は、前記エネルギー粒子の初期放出状態が安定した後に、当該照射部の照射角度を変更することにより、前記第１の保持部への前記エネルギー粒子の照射が前記遮断部材によって遮断される状態を維持しつつ、前記第２の保持部に保持された前記第２の被接合物に向けて前記エネルギー粒子を照射することを特徴とする接合装置。
24. 接合方法であって、
    ａ）接合装置に設けられた一の照射部によって、前記接合装置の第１の保持部に保持された第１の被接合物と、前記第１の被接合物から離間し且つ前記第１の被接合物に対向した状態で前記接合装置の第２の保持部に保持された第２の被接合物との両被接合物に対してエネルギー粒子を個別に且つ逐次的に照射するステップと、
    ｂ）前記第１の保持部と前記第２の保持部とを相対的に接近させて、前記第１の被接合物と前記第２の被接合物とを接合するステップと、
    を備えることを特徴とする接合方法。
25. 請求項２４に記載の接合方法において、
    前記ステップａ）は、
    ａ−１）前記第１の保持部よりも前記第２の保持部側に近い第１の位置から、前記第１の保持部に保持された前記第１の被接合物に向けて、前記一の照射部によってエネルギー粒子を照射することにより、前記第１の被接合物に対して表面活性化処理を施すステップと、
    ａ−２）前記第１の保持部と前記第２の保持部との離間方向において、前記第１の位置から、前記第２の保持部よりも前記第１の保持部側に離間した第２の位置へと前記一の照射部を移動させるステップと、
    ａ−３）前記第２の位置から、前記第２の保持部に保持された前記第２の被接合物に向けて、前記一の照射部によってエネルギー粒子を照射することにより、前記第２の被接合物に対して表面活性化処理を施すステップと、
    を有することを特徴とする接合方法。
26. 請求項２４または請求項２５に記載の接合方法において、
    ｃ）前記ステップａ）に先立って、前記第１の被接合物および前記第２の被接合物のいずれかであるスパッタリング対象物に対するスパッタリング処理を施すステップ、
    を備え、
    前記ステップｃ）は、
    ｃ−１）前記第１の保持部と前記第２の保持部との両保持部のうちの一の保持部に保持されたスパッタリング対象物に向けて前記一の照射部によってエネルギー粒子を照射することにより表面活性化処理を施すステップと、
    ｃ−２）スパッタリング処理用のターゲット部材が前記両保持部のうちの他の保持部に保持された状態で、前記ターゲット部材に向けてエネルギー粒子を照射することにより、前記ターゲット部材で反射されたエネルギー粒子とともに前記ターゲット部材の構成材料を前記スパッタリング対象物に向けて飛散させて、前記スパッタリング対象物に対するスパッタリング処理を施すステップと、
    を有することを特徴とする接合方法。
27. 請求項２６に記載の接合方法において、
    前記ステップｃ−２）においては、前記スパッタリング対象物の表面に平行な回転軸回りに前記一の照射部を揺動する揺動動作を伴いつつ、前記一の照射部によって前記ターゲット部材に向けてエネルギー粒子が照射され、
    前記ターゲット部材における第１の領域であって前記一の照射部に比較的近い側の第１の領域に前記エネルギー粒子が照射されるときの前記一の照射部の揺動速度は、前記ターゲット部材における第２の領域であって前記一の照射部から比較的遠い側の第２の領域に前記エネルギー粒子が照射されるときの前記一の照射部の揺動速度よりも大きく設定されることを特徴とする接合方法。
28. 請求項２４ないし請求項２７のいずれかに記載の接合方法によって接合され製造された半導体デバイス。
29. 請求項２４ないし請求項２７のいずれかに記載の接合方法によって接合され製造されたＭＥＭＳデバイス。

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