JP2017163166A - 貼合装置および貼合処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を保持するとともに、基板が処理に適した形状となるようにすることができる貼合装置および貼合処理方法を提供することである。【解決手段】実施形態に係る貼合装置は、保持された基板に対して処理を施す貼合装置であって、本体部と、前記本体部の第１の基板を保持する側の面に開口するノズルと、前記ノズルにガスを供給し、前記第１の基板を吸引するとともに、前記第１の基板を前記本体部の面から離隔させるガス供給部と、前記第１の基板と所定の間隔をあけて対峙させた第２の基板の周縁部を支持する基板支持部と、を備えている。【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、貼合装置および貼合処理方法に関する。

半導体装置やフラットパネルディスプレイなどの電子デバイスを製造する際に用いられる貼合装置においては、載置台に設けられた静電チャックや真空チャックを用いて基板を吸引、保持している（例えば、特許文献１を参照）。
しかしながら、載置台に設けられた静電チャックや真空チャックを用いて基板を載置台の載置面に吸引すると、基板が載置面に倣うように吸引、保持されることになる。
そのため、基板が処理に適さないような形状に変形してしまうおそれがある。特に、シリコンウェーハなどのように基板の厚みが薄くなると載置面の状態の影響が顕著になる。 そして、基板が処理に適さないような形状に変形してしまうと、例えば、基板の貼り合わせ処理において適正な位置からずれた位置に基板が貼り合わされたりするおそれがある。
また、基板と、載置台の載置面とが接触するため、基板が損傷したり、パーティクルが発生したりするおそれもある。

特開２０１２−１５６１６３号公報

本発明が解決しようとする課題は、基板を保持するとともに、基板が処理に適した形状となるようにすることができる貼合装置および貼合処理方法を提供することである。

実施形態に係る貼合装置は、保持された基板に対して処理を施す貼合装置であって、本体部と、前記本体部の第１の基板を保持する側の面に開口するノズルと、前記ノズルにガスを供給し、前記第１の基板を吸引するとともに、前記第１の基板を前記本体部の面から離隔させるガス供給部と、前記第１の基板と所定の間隔をあけて対峙させた第２の基板の周縁部を支持する基板支持部と、を備えている。

本発明の実施形態によれば、基板を保持するとともに、基板が処理に適した形状となるようにすることができる貼合装置および貼合処理方法が提供される。

本実施形態に係る貼合装置１を例示するための模式図である。 ノズル１２ａ２の配置を例示するための模式図である。 ノズル１２ａ２の作用を例示するための模式図である。 貼合装置１の作用について例示をするための模式工程図である。 貼合装置１の作用について例示をするための模式工程図である。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本実施形態に係る貼合装置１を例示するための模式図である。
図１は、２枚の基板の貼り合わせ面同士を貼り合わせて１枚の基板を作成する貼合装置１を例示するものである。
貼合装置１は、例えば、２枚のシリコンウェーハを直接貼り合わせるものとすることができる。
図１に示すように、貼合装置１には、処理容器１１、基板保持部１２、基板支持部１３、押圧部１４、排気部１５、測定部１６、検出部１７が設けられている。

処理容器１１は、気密構造となっており大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能となっている。処理容器１１の側壁には、基板Ｗ１（第１の基板の一例に相当する）、基板Ｗ２（第２の基板の一例に相当する）の搬入搬出を行うための開口部１１ａが設けられ、開口部１１ａを気密に開閉可能な開閉扉１１ｂが設けられている。また、処理容器１１の底部には、処理容器１１内の排気をするための開口部１１ｃが設けられている。

処理容器１１の内部には、貼り合わされる一方の基板Ｗ１を保持する基板保持部１２が設けられている。
基板保持部１２は、基板Ｗ１を浮上させた状態で保持する。
基板保持部１２には、本体部１２ａ、ガス供給部１２ｂが設けられている。
本体部１２ａは、円柱状を呈し、基板Ｗ１を保持する側の面１２ａ１に開口するノズル１２ａ２を有している。
図２は、ノズル１２ａ２の配置を例示するための模式図である。
なお、図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視図である。
図２に示すように、ノズル１２ａ２は、面１２ａ１の基板Ｗ１の中央領域に対峙する領域１２ａ１ａ、面１２ａ１の基板Ｗ１の周縁領域に対峙する領域１２ａ１ｂ、面１２ａ１の基板Ｗ１の中央領域と周縁領域との間の領域に対峙する領域１２ａ１ｃにそれぞれ設けられている。
なお、ノズル１２ａ２の配置や数は例示をしたものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。例えば、基板Ｗ１の反りが発生しやすい領域や、基板Ｗ１を変形させることが必要な領域に集中してノズル１２ａ２を配置することができる。

また、図１に示すように、ノズル１２ａ２には、流路１２ａ３の一方の端部が接続されている。流路１２ａ３の他方の端部には、開閉弁１２ｂ４が接続されている。
なお、ノズル１２ａ２の作用に関する詳細は後述する。

ガス供給部１２ｂは、ノズル１２ａ２にガスを供給し、サイクロン効果およびベルヌーイ効果の少なくともいずれかを発現させて基板Ｗ１を吸引するとともに、基板Ｗ１を本体部１２ａの面１２ａ１から離隔させる。すなわち、基板Ｗ１は本体部１２ａの面１２ａ１に浮上吸着される。基板Ｗ１を本体部１２ａの面１２ａ１から離隔させることができれば、面１２ａ１の状態の影響を受けることがないので、基板Ｗ１を保持するとともに、基板Ｗ１が処理に適した形状となるようにすることができる。

ガス供給部１２ｂには、ガス供給源１２ｂ１、温度制御部１２ｂ２、流量制御部１２ｂ３、開閉弁１２ｂ４が設けられている。
ガス供給源１２ｂ１、温度制御部１２ｂ２、流量制御部１２ｂ３、開閉弁１２ｂ４は、領域１２ａ１ａ〜１２ａ１ｃに設けられた１群のノズル１２ａ２毎にそれぞれ設けられている。そのため、領域１２ａ１ａ〜１２ａ１ｃ毎にガスの温度、ガスの流量、ガスの供給と停止が制御できるようになっている。

ガス供給源１２ｂ１は、例えば、高圧のガスを収納した圧力容器などとすることができる。ガス供給源１２ｂ１に収納されたガスは、温度制御部１２ｂ２、流量制御部１２ｂ３、開閉弁１２ｂ４を介してノズル１２ａ２に供給され、ノズル１２ａ２の開口から処理容器１１内に放出される。そのため、ガス供給源１２ｂ１に収納されるガスは、基板の処理（基板の貼り合わせ）に対する影響が少ないものとされる。ガス供給源１２ｂ１に収納されるガスは、例えば、窒素ガスや、アルゴンガス、ヘリウムガスなどの希ガスなどとすることができる。

温度制御部１２ｂ２は、ガス供給源１２ｂ１のガスの流出側に接続されている。温度制御部１２ｂ２は、ガス供給源１２ｂ１からノズル１２ａ２の内部に供給するガスの温度を制御する。温度制御部１２ｂ２は、例えば、ヒータや冷却器、あるいは、加熱と冷却を行える機器などとすることができる。

基板Ｗ１の温度に面内分布があると基板Ｗ１が変形（例えば、反り）するおそれがある。
基板Ｗ１が当初から変形していない場合は、基板Ｗ１の面内温度が均一になるように領域１２ａ１ａ〜１２ａ１ｃ毎にガスの温度を制御し、基板Ｗ１を変形させないようにすることができる。
また、基板Ｗ１が当初から変形している場合もある。この場合、基板Ｗ１の変形が小さい場合には、基板Ｗ１の温度の面内分布が小さくなるように領域１２ａ１ａ〜１２ａ１ｃ毎にガスの温度を制御することができる。基板Ｗ１の変形が大きい場合には、基板Ｗ１の変形が小さくなるように領域１２ａ１ａ〜１２ａ１ｃ毎にガスの温度を制御することができる。すなわち、基板Ｗ１が当初から変形している場合は、基板Ｗ１の面内温度を均一にして基板Ｗ１がさらに変形しないようにしたり、局部的に加熱あるいは冷却することで変形している基板Ｗ１を矯正したりすることができる。

流 量制御部１２ｂ３は、温度制御部１２ｂ２のガスの流出側に接続されている。流量制御部１２ｂ３は、ガス供給源１２ｂ１からノズル１２ａ２の内部に供給するガスの流量を制御する。流量制御部１２ｂ３は、例えば、マスフローコントローラ（MFC：Mass Flow Controller）などとすることができる。

後述するように、ノズル１２ａ２の内部に供給するガスの流量を制御することで、基板Ｗ１を吸引する力を制御することができる。例えば、ノズル１２ａ２の内部に供給するガスの流量を多くすれば基板Ｗ１を吸引する力を大きくすることができる。ノズル１２ａ２の内部に供給するガスの流量を少なくすれば基板Ｗ１を吸引する力を小さくすることができる。

この場合、基板Ｗ１の変形がない場合、もしくは基板Ｗ１の変形が小さい場合には、領域１２ａ１ａ〜１２ａ１ｃにおける吸引力が均一となるようにガスの流量を制御することができる。基板Ｗ１の変形が大きい場合には、基板Ｗ１の変形が小さくなるように領域１２ａ１ａ〜１２ａ１ｃ毎にガスの流量を制御することができる。すなわち、基板Ｗ１を吸引する力を均一にして基板Ｗ１が変形しないようにしたり、基板Ｗ１を吸引する力を局部的に変化させて変形している基板Ｗ１を矯正したりすることができる。
なお、基板Ｗ１の変形状態は、後述する測定部１６により測定することができる。

すなわち、流量制御部１２ｂ３は、基板Ｗ１の形状に応じてガスの流量を制御する。
この場合、流量制御部１２ｂ３は、複数のノズル１２ａ２毎、および複数のノズル１２ａ２の一群毎の少なくともいずれかにおいてガスの流量を制御することもできる。

またさらに、ノズル１２ａ２の内部に供給するガスの流量やガスの温度を制御して、基板Ｗ１を処理に適した形状に変形させることもできる。例えば、基板Ｗ１の中央領域が上方（基板Ｗ２側）に突出したような形状に基板を変形させることもできる。その様な基板Ｗ１の形状とすれば、基板Ｗ１の中央領域に基板Ｗ２を接触させやすくなるので、貼り合わせが容易となる。

開閉弁１２ｂ４は、流量制御部１２ｂ３のガスの流出側に接続されている。開閉弁１２ｂ４は、ガス供給源１２ｂ１からノズル１２ａ２の内部に供給するガスの供給と停止を制御する。
開閉弁１２ｂ４のガスの流出側は、流路１２ａ３を介してノズル１２ａ２に接続されている。

基板支持部１３は、基板保持部１２に保持された基板Ｗ１と所定の間隔をあけて対峙させた基板Ｗ２の周縁部を支持する。すなわち、基板支持部１３は、基板Ｗ１に貼り合わされる基板Ｗ２の周縁部を支持する。

基板支持部１３には、支持爪１３ａ、移動部１３ｂ、基部１３ｃ、位置合わせ部１３ｄ、位置合わせ部１３ｅが設けられている。
支持爪１３ａは、基板Ｗ２の周縁部を支持する。そして、支持爪１３ａに基板Ｗ２を支持させることで、基板保持部１２に保持された基板Ｗ１と対峙する所定の位置に基板Ｗ２が支持されるようになっている。

移動部１３ｂは、基板Ｗ２を支持する位置と、基板Ｗ２の径外方向に退避した位置との間で支持爪１３ａを移動させる。移動部１３ｂは、例えば、サーボモータやパルスモータなどの制御モータを構成要素として含むものとすることができる。

基部１３ｃは、処理容器１１の底面に設けられている。基部１３ｃの上端部には、支持爪１３ａ、移動部１３ｂが設けられている。なお、支持爪１３ａ、移動部１３ｂ毎に基部１３ｃが設けられる場合を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、１つの基部１３ｃに複数の支持爪１３ａ、移動部１３ｂが設けられるようにすることもできる。

位置合わせ部１３ｄは、後述する検出部１７からの位置合わせに関する情報に基づいて、基板Ｗ１と基板Ｗ２との相対的な位置を変化させる。この場合、位置合わせ部１３ｄは、基板Ｗ２の水平面内における位置を合わせる。
位置合わせ部１３ｄは、例えば、基板保持部１２に保持された基板Ｗ１に対する基板Ｗ２の位置合わせを行うものとすることができる。この場合、位置合わせ部１３ｄとしては、支持爪１３ａに支持された基板Ｗ２の外周縁を水平方向に押して基板Ｗ２の位置合わせを行うものを例示することができる。位置合わせ部１３ｄは、例えば、サーボモータやパルスモータなどの制御モータにより構成された図示しない移動部により動作するものとすることができる。

位置合わせ部１３ｅは、基板Ｗ２の回転方向の位置を合わせる。位置合わせ部１３ｅは、例えば、基板Ｗ１の周縁に設けられたノッチにピンを挿入することで基板Ｗ２の回転方向の位置を合わせるものとすることができる。位置合わせ部１３ｅは、基部１３ｃに設けられ、例えば、サーボモータやパルスモータなどの制御モータにより構成された図示しない移動部により動作するものとすることができる。

な お、支持爪１３ａの配設数には特に限定はないが、基板Ｗ２の周縁の３箇所以上に均等に割り付けられるようにすることが好ましい。その様にすれば基板Ｗ２の支持状態を安定させることができる。

押圧部１４は、支持爪１３ａに支持された基板Ｗ２の略中央部をパッド１４ｃで押圧することにより基板Ｗ２を撓ませて、基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部とを接触させる。
押圧部１４には、移動部１４ａ、移動軸１４ｂ、パッド１４ｃが設けられている。
押圧部１４は、本体部１２ａの面１２ａ１と対峙させて設けられている。また、押圧部１４は、支持爪１３ａに支持された基板Ｗ２の略中央部をパッド１４ｃにより押圧することができる様な位置に設けられている。

移動部１４ａは、処理容器１１の外部であって本体部１２ａの面１２ａ１と対峙する位置に設けられている。移動部１４ａは、サーボモータやパルスモータなどの制御モータを構成要素として含むものとすることができる。また、圧力制御された流体により駆動される要素（例えば、エアシリンダなど）を構成要素として含むものとすることもできる。
移動軸１４ｂは、処理容器１１の壁面を貫通するようにして設けられ、一方の端部が移動部１４ａと接続されている。また、他方の端部にはパッド１４ｃが取り付けられている。

パッド１４ｃの先端部分は略半球状を呈し、その基部は円柱状を呈している。パッド１４ｃは、軟質の弾性体から形成され、押圧時に接触部分を点接触から面接触へと変化させることができるようになっている。そのため、押圧点（接合点）における応力を緩和させることができるので、基板Ｗ２の損傷を抑制することができる。また、ボイドの発生、割れや欠けの発生、擦り傷の発生、スリップなどによる位置ずれの発生などを抑制することもできる。パッド１４ｃは、例えば、シリコンゴムやフッ素ゴムなどの軟質樹脂により形成することができる。この場合、パッド１４ｃをシリコンゴムあるいはフッ素ゴムから形成すれば、基板Ｗ２が汚染されることを抑制することができる。

また、移動部１４ａ、移動軸１４ｂ、パッド１４ｃの少なくともいずれかにロードセルなどの検出装置を設け、パッド１４ｃによる押圧力を検出して、押圧力が所望の値となるように制御することができる。
そして、パッド１４ｃによる押圧力を制御して、基板Ｗ１と基板Ｗ２とを貼り合わせる際に、本体部１２ａの面１２ａ１に浮上吸着されている基板Ｗ１の裏面（基板Ｗ２と貼り合わせる面とは反対側の面）が本体部１２ａの面１２ａ１と接触しないようにすることができる。

すなわち、押圧部１４は、基板Ｗ２を押圧して基板Ｗ１の一部と基板Ｗ２の一部とを接触させるとともに、基板Ｗ１の裏面と本体部１２ａの面１２ａ１とが接触しないように押圧力を制御するものとすることができる。
基板Ｗ１の裏面と本体部１２ａの面１２ａ１とが接触しないようにすることで、例えば、面１２ａ１上にパーティクルが存在していても、基板Ｗ１の裏面にパーティクルを付着させずに清浄な状態を保ったまま貼り合わせを行うようにすることができる。

排気部１５は、配管１５ａを介して開口部１１ｃに接続されている。排気部１５は、処理容器１１の内部を排気する。排気部１５は、例えば、ドライポンプなどとすることができる。
この場合、ガス供給部１２ｂにより処理容器１１の内部にガスが供給されることになる。そのため、排気部１５による排気量が、ガス供給部１２ｂによるガスの供給量より多くなるようになっている。
なお、基板Ｗ１と基板Ｗ２との貼り合わせは、必ずしも減圧雰囲気下で行う必要はなく、例えば、大気圧雰囲気下で行うこともできる。基板Ｗ１と基板Ｗ２との貼り合わせを減圧雰囲気下で行わない場合には、排気部１５を設ける必要はなく、また、処理容器１１をパーティクルなどの侵入が抑制される程度の気密構造とすればよい。

なお、処理容器１１を設けずに、本体部１２ａの面１２ａ１と対峙させて押圧部１４を設けるための図示しない支持体を設けることもできる。図示しない支持体としては、例えば、略逆Ｕ字状を呈し、本体部１２ａと基板支持部１３とを跨ぐようにして設けられるものを例示することができる。
ただし、基板Ｗ１と基板Ｗ２との貼り合わせを減圧雰囲気下で行うようにすれば、基板Ｗ１と基板Ｗ２との間に空気が巻き込まれることを抑制することができるので、ボイドの発生をより抑制することができる。

測定部１６は、基板Ｗ１の変形状態を測定する。
測定部１６には、測定ヘッド１６ａ、移動部１６ｂ、演算部１６ｃが設けられている。 測定ヘッド１６ａは、基板Ｗ１の変形量を電気信号に変換するものとすることができる。測定ヘッド１６ａは、例えば、レーザ変位計などとすることができる。
移動部１６ｂは、測定ヘッド１６ａと基板Ｗ１との相対的な位置を変化させる。移動部１６ｂは、例えば、サーボモータやパルスモータなどの制御モータを構成要素として含むものとすることができる。
演算部１６ｃは、測定ヘッド１６ａからの電気信号を基板Ｗ１の変形量に変換し、基板Ｗ１の変形状態を求める。
測定部１６は、例えば図１のように、処理容器１１の天井部分に設けてもよいが、例えば本体部１２ａの内部に設けて、基板Ｗ１の裏面の変位を測定することで基板Ｗ１の変形状態を測定するようにしてもよい。

検出部１７は、基板Ｗ１および基板Ｗ２の周縁部を検出することで基板Ｗ１および基板Ｗ２の位置を検出する。すなわち、検出部１７は、基板保持部１２に保持された基板Ｗ１の周縁部と、基板支持部１３に支持された基板Ｗ２の周縁部と、において、基板Ｗ１と基板Ｗ２との相対的な位置を検出する。
また、検出部１７は、基板Ｗ１および基板Ｗ２の周縁にそれぞれ設けられたノッチの位置を検出する。

検出部１７には、検出ヘッド１７ａ、演算部１７ｂが設けられている。
検出ヘッド１７ａは、例えば、処理容器１１の天井部分に設けることができる。
検出ヘッド１７ａは、例えば、ＣＣＤイメージセンサ(Charge Coupled Device Image Sensor)などとすることができる。
検出ヘッド１７ａの配設数には特に限定はないが、複数の検出ヘッド１７ａを本体部１２ａの周辺に均等に割り付けるようにすれば、検出精度を向上させることができる。

演算部１７ｂは、検出ヘッド１７ａと電気的に接続されている。演算部１７ｂは、検出ヘッド１７ａからの情報に基づいて、基板Ｗ１と基板Ｗ２との相対的な位置を演算し、位置合わせに関する情報を作成する。演算部１７ｂは、例えば、画像処理装置とすることができる。位置合わせに関する情報は、基板支持部１３に送られ、基板Ｗ１と基板Ｗ２との相対的な位置を変化させて位置合わせを行う際に用いられる。例えば、図１に例示をしたものの場合には、基板保持部１２に保持された基板Ｗ１に対する基板Ｗ２の位置合わせを行う際に用いられる。

次に、ノズル１２ａ２の作用に関してさらに例示をする。
図３は、ノズル１２ａ２の作用を例示するための模式図である。
なお、図３（ａ）はサイクロン効果を利用する場合、図３（ｂ）はベルヌーイ効果を利用する場合である。

図３（ａ）に示すように、有底の円柱状の孔であるノズル１２ａ２の側壁には流路１２ａ３が接続されている。流路１２ａ３からノズル１２ａ２の内部に供給されたガスにより、ノズル１２ａ２の内部側壁に沿うようにガスの流れが形成され、ノズル１２ａ２の内部に旋回流が形成される。すると、サイクロン効果（ノズル１２ａ２内部の中央部と周縁部との圧力差）により基板Ｗ１を吸引する力Ｆ１が発生する。一方、流路１２ａ３からノズル１２ａ２の内部に供給されたガスは、ノズル１２ａ２の開口から流出し、本体部１２ａの面１２ａ１と、基板Ｗ１との間を通り、処理容器１１の内部に放出される。その結果、本体部１２ａの面１２ａ１から基板Ｗ１を浮上させた状態で基板Ｗ１を保持することができる。すなわち、非接触で基板Ｗ１を保持することができる。

図３（ｂ）に示すように、有底の円柱状の孔であるノズル１２ａ２の底面には流路１２ａ３が接続されている。流路１２ａ３からノズル１２ａ２の内部に供給されたガスは、ノズル１２ａ２の開口から流出し、本体部１２ａの面１２ａ１と、基板Ｗ１との間を通り、処理容器１１の内部に放出される。その際、本体部１２ａの面１２ａ１と、基板Ｗ１との間の寸法が短いため、本体部１２ａの面１２ａ１と、基板Ｗ１との間を流れるガスの流速が速くなる。すると、ベルヌーイ効果により基板Ｗ１を吸引する力Ｆ２が発生する。その結果、本体部１２ａの面１２ａ１から基板Ｗ１を浮上させた状態で基板Ｗ１を保持することができる。すなわち、非接触で基板Ｗ１を保持することができる。

また、ノズル１２ａ２の内部に供給するガスの流量を制御することで、基板Ｗ１を吸引する力Ｆ１、Ｆ２の大きさを変化させることができる。例えば、ノズル１２ａ２の内部に供給するガスの流量を多くすれば基板Ｗ１を吸引する力Ｆ１、Ｆ２を大きくすることができる。ノズル１２ａ２の内部に供給するガスの流量を少なくすれば基板Ｗ１を吸引する力Ｆ１、Ｆ２を小さくすることができる。その結果、基板Ｗ１を吸引する力Ｆ１、Ｆ２を均一にして基板Ｗ１が変形しないようにしたり、基板Ｗ１を吸引する力Ｆ１、Ｆ２を例えば領域１２ａ１ａ〜１２ａ１ｃに設けられた１群のノズル１２ａ２毎に変化させて変形している基板Ｗ１を矯正したりすることができる。

またさらに、ノズル１２ａ２の内部に供給するガスの流量を制御して、基板Ｗ１を処理に適した形状に変形させることもできる。例えば、基板Ｗ１の中央領域が上方に突出したような形状に基板を変形させることもできる。その様な基板Ｗ１の形状とすれば、基板Ｗ１の中央領域に基板Ｗ２を接触させやすくなるので、貼り合わせが容易となる。
また、基板Ｗ１の中央領域が上方に突出したような形状に基板を変形させるようにすれば、基板Ｗ２との距離を調整することで基板Ｗ２の中央領域を押圧部１４によって押圧せずとも基板Ｗ１に接触させることもできる。この場合、押圧部１４は設ける必要はない。
また、基板Ｗ１の周縁領域の一部分を上方に突出させてもよい。この場合は、基板Ｗ１が突出した部分に対峙する位置またはその周辺にある支持爪１３ａを、他の支持爪１３ａよりも先に水平方向に移動（退避）させて基板Ｗ２を自重によって基板Ｗ１に貼り合わせるようにすることができる。

なお、サイクロン効果とベルヌーイ効果とに分けて例示をしたが、サイクロン効果とベルヌーイ効果とが発現する場合もある。また、サイクロン効果を発現するノズルと、ベルヌーイ効果を発現するノズルとを設けることもできる。そのため、サイクロン効果およびベルヌーイ効果の少なくともいずれかが発現するようにすればよい。
ただし、基板Ｗ１を浮上吸着することができるものであればよく、サイクロン効果やベルヌーイ効果を発現させることによって基板Ｗ１を浮上吸着するものに限定されるわけではない。

次に、貼合装置１の作用とともに貼合処理方法について例示をする。
図４は、貼合装置１の作用について例示をするための模式工程図である。
なお、図４（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）は側面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の平面図、図４（ｄ）は図４（ｃ）の平面図、図４（ｆ）は図４（ｅ）の平面図、図４（ｈ）は図４（ｇ）の平面図である。
図５も、貼合装置１の作用について例示をするための模式工程図である。
なお、図５（ａ）、（ｂ）は、図４（ｇ）、（ｈ）に続く模式工程図である。
図５（ａ）、（ｃ）は側面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の平面図、図５（ｄ）は図５（ｃ）の平面図である。

まず、図示しない搬送装置により、基板Ｗ１を開口部１１ａから処理容器１１の内部に搬入する。なお、開閉扉１１ｂは図示しない駆動部により開かれている。
処理容器１１の内部に搬入された基板Ｗ１は、本体部１２ａの面１２ａ１上に載置される。

次に、基板Ｗ１を浮上させた状態で保持する。
ガス供給部１２ｂからガスをノズル１２ａ２に供給し、サイクロン効果およびベルヌーイ効果の少なくともいずれかを利用して基板Ｗ１を浮上させた状態で保持する。
また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、測定部１６により基板Ｗ１の変形状態を測定する。例えば、移動部１６ｂにより測定ヘッド１６ａを移動させながら基板Ｗ１の表面の変位を測定し、基板Ｗ１の変形状態を測定する。

そして、測定された基板Ｗ１の変形状態に基づいて、ノズル１２ａ２の内部に供給するガスの流量やガスの温度を制御する。
例えば、ノズル１２ａ２の内部に供給するガスの流量を制御することで、基板Ｗ１を吸引する力を均一にして基板Ｗ１が変形しないようにしたり、基板Ｗ１を吸引する力を例えば領域１２ａ１ａ〜１２ａ１ｃに設けられた一群のノズル１２ａ２毎に変化させて変形している基板Ｗ１を矯正したりする。または、一群ではなく、複数のノズル１２ａ２のうちいずれかを変化させて変形している基板Ｗ１を矯正したりする。

また、温度制御部１２ｂ２により供給されるガスの温度を制御して、基板Ｗ１の面内温度を均一にして基板Ｗ１が変形しないようにしたり、局部的に加熱あるいは冷却することで変形している基板Ｗ１を矯正したりする。

またさらに、基板Ｗ１を処理に適した形状に変形させることもできる。例えば、基板Ｗ１の中央領域が上方に突出したような形状に基板を変形させることもできる。その様な基板Ｗ１の形状とすれば、基板Ｗ１の中央領域に基板Ｗ２を接触させやすくなるので、貼り合わせが容易となる。

すなわち、本実施の形態に係る貼合処理方法は、本体部１２ａの基板Ｗ１を保持する側の面１２ａ１に開口するノズル１２ａ２にガスを供給し、基板Ｗ１を吸引するとともに、基板Ｗ１を本体部１２ａの面１２ａ１から離隔させる工程と、基板Ｗ１の形状に応じてガスの流量を制御する工程と、を備えている。
また、基板Ｗ１の形状に応じてガスの流量を制御する工程において、複数のノズル１２ａ２毎、および領域１２ａ１ａ〜１２ａ１ｃに設けられた複数のノズル１２ａ２の一群毎の少なくともいずれかにおいてガスの流量を制御することができる。
また、基板Ｗ１を吸引するとともに、基板Ｗ１を本体部１２ａの面１２ａ１から離隔させる工程において、本体部１２ａの基板Ｗ１を保持する側の面１２ａ１に開口するノズル１２ａ２にガスを供給することで、サイクロン効果およびベルヌーイ効果の少なくともいずれかを発現させるようにすることができる。
また、基板Ｗ１および基板Ｗ２の少なくともいずれかはシリコンウェーハとすることができる。

次に、図４（ｃ）、（ｄ）に示すように、検出部１７により基板Ｗ１のノッチＷ１ａの位置を検出する。
次に、図４（ｅ）、（ｆ）に示すように、基板Ｗ２を支持する位置に支持爪１３ａを移動させる。

次に、図示しない搬送装置により、基板Ｗ２を開口部１１ａから処理容器１１の内部に搬入する。
そして、図４（ｇ）、（ｈ）に示すように、基板Ｗ２を支持爪１３ａの上に載置する。
続いて、位置合わせ部１３ｄにより基板Ｗ２の水平面内における位置を合わせる。
続いて、基板Ｗ２の周縁に設けられたノッチＷ２ａの位置を検出部１７で検出する。その際、基板Ｗ１は基板Ｗ２のノッチＷ２ａの位置の検出を行うのに邪魔にならない位置に水平方向に移動させておく。ノッチＷ２ａの位置を検出した後、基板Ｗ１を水平移動させ、基板Ｗ２との水平位置に合わせる（図４（ｇ）の位置に戻す）。
続いて、位置合わせ部１３ｅにより基板Ｗ１の回転方向の位置を合わせる。例えば、基板Ｗ１の周縁に設けられたノッチＷ１ａにピンを挿入することで基板Ｗ１の回転方向の位置を基板Ｗ２の回転方向の位置に合わせる。

次に、基板Ｗ１と基板Ｗ２とを貼り合わせる。
まず、開閉扉１１ｂが閉じられ処理容器１１が密閉される。そして、処理容器１１内が排気される。
なお、大気中で貼り合わせを行う場合には、処理容器１１内を排気する必要はない。

次に、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、支持爪１３ａに支持された基板Ｗ２の略中央部をパッド１４ｃで押圧することにより基板Ｗ２を撓ませて、基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部とを接触させる。

この際、貼り合わせの進行とともに支持爪１３ａを退避方向に徐々に移動させる。支持爪１３ａを退避方向に移動させると、支持爪１３ａにより支持される部分が基板Ｗ２の周縁部側に移動するので、基板Ｗ２の周縁部の高さ方向の位置が下がることになる。そのため、基板Ｗ１の貼り合わせ面と基板Ｗ２の貼り合わせ面とが接触する部分（貼り合わされた部分）が中央部から周縁部に向けて拡大して行くことになる。そして、基板Ｗ２の周縁部が支持爪１３ａから外れると基板Ｗ１の貼り合わせ面と基板Ｗ２の貼り合わせ面とが全面において接触することになる。すなわち、基板Ｗ１と基板Ｗ２とが貼り合わされて基板Ｗが形成される。

また、貼り合わせの進行とともに位置合わせ部１３ｄ、１３ｅによる位置合わせを解除する。
また、基板Ｗ２の略中央部をパッド１４ｃで押圧する際に、本体部１２ａの面１２ａ１に浮上吸着されている基板Ｗ１の裏面（基板Ｗ２と貼り合わせる面とは反対側の面）が本体部１２ａの面１２ａ１と接触しないように、パッド１４ｃによる押圧力が制御される。

次に、図５（ｃ）、（ｄ）に示すように、パッド１４ｃを上昇させる。
貼り合わされた基板Ｗは、図示しない搬送装置により処理容器１１の外部に搬出される。 以後、必要に応じて前述の手順を繰り返すことで基板Ｗ１、基板Ｗ２の貼り合わせを連続的に行うことができる。

以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、貼合装置１などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した実施形態においては２枚のシリコンウェーハの直接貼り合わせを行う貼合装置を例に挙げて説明したが、シリコンウェーハと支持基板を接着層を介して貼り合わせる貼合装置や、シリコンウェーハ以外の基板（例えばガラス基板）を貼り合わせる貼合装置などにも適用することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１ 貼合装置、１１ 処理容器、１２基板保持部、１２ａ 本体部、１２ａ１ 面、１２ａ１ａ〜１２ａ１ｃ 領域、１２ａ２ ノズル、１２ａ３ 流路、１２ｂ ガス供給部、１２ｂ１ ガス供給源、１２ｂ２ 温度制御部、１２ｂ３ 流量制御部、１２ｂ４ 開閉弁、１３ 基板支持部、１３ａ 支持爪、１３ｂ 移動部、１３ｃ 基部、１３ｄ 位置合わせ部、１３ｅ 位置合わせ部、１４ 押圧部、１４ａ 移動部、１４ｂ 移動軸、１４ｃ パッド、１５ 排気部、１６ 測定部、１６ａ 測定ヘッド、１６ｂ 移動部、１６ｃ 演算部、１７ 検出部、１７ａ 検出ヘッド、１７ｂ 演算部Ｗ 基板、Ｗ１ 基板、Ｗ２ 基板

Claims (11)

1. 保持された基板に対して処理を施す貼合装置であって、
   本体部と、
   前記本体部の第１の基板を保持する側の面に開口するノズルと、
   前記ノズルにガスを供給し、前記第１の基板を吸引するとともに、前記第１の基板を前記本体部の面から離隔させるガス供給部と、
   前記第１の基板と所定の間隔をあけて対峙させた第２の基板の周縁部を支持する基板支持部と、
   を備えた貼合装置。
2. 前記ガス供給部は、前記ガスの流量を制御する流量制御部を有し、
   前記流量制御部は、前記第１の基板の形状に応じて前記ガスの流量を制御する請求項１記載の貼合装置。
3. 前記ノズルは、複数設けられ、
   前記流量制御部は、前記複数のノズル毎、および前記複数のノズルの一群毎の少なくともいずれかにおいて前記ガスの流量を制御する請求項２記載の貼合装置。
4. 前記ガス供給部は、前記ノズルにガスを供給することで、サイクロン効果およびベルヌーイ効果の少なくともいずれかを発現させる請求項１〜３のいずれか１つに記載の貼合装置。
5. 前記第１の基板および前記第２の基板の少なくともいずれかはシリコンウェーハである請求項１〜４のいずれか１つに記載の貼合装置。
6. 前記第１の基板の変形状態を測定する測定部をさらに備えた請求項１〜５のいずれか１つに記載の貼合装置。
7. 前記第２の基板を押圧して前記第１の基板の一部と前記第２の基板の一部とを接触させるとともに、前記第１の基板と前記本体部の面とが接触しないように押圧力を制御する押圧部をさらに備えた請求項１〜６のいずれか１つに記載の貼合装置。
8. 保持された基板に対して処理を施す貼合処理方法であって、
   本体部の第１の基板を保持する側の面に開口するノズルにガスを供給し、前記第１の基板を吸引するとともに、前記第１の基板を前記本体部の面から離隔させる工程と、
   前記第１の基板の形状に応じて前記ガスの流量を制御する工程と、
   を備えた貼合処理方法。
9. 前記ノズルは、複数設けられ、
   前記第１の基板の形状に応じて前記ガスの流量を制御する工程において、
   前記複数のノズル毎、および前記複数のノズルの一群毎の少なくともいずれかにおいて前記ガスの流量を制御する請求項８記載の貼合処理方法。
10. 前記第１の基板を吸引するとともに、前記第１の基板を前記本体部の面から離隔させる工程において、
    前記本体部の第１の基板を保持する側の面に開口するノズルにガスを供給することで、サイクロン効果およびベルヌーイ効果の少なくともいずれかを発現させる請求項８または９に記載の貼合処理方法。
11. 前記第１の基板および前記第２の基板の少なくともいずれかはシリコンウェーハである請求項８〜１０のいずれか１つに記載の貼合処理方法。

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