JP5478565B2 - 接合システム - Google Patents

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Description

本発明は、被処理基板と支持基板を接合する接合システムに関する。
近年、例えば半導体デバイスの製造プロセスにおいて、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」とする）の大口径化が進んでいる。また、実装などの特定の工程において、ウェハの薄型化が求められている。例えば大口径で薄いウェハを、そのまま搬送したり、研磨処理すると、ウェハに反りや割れが生じる恐れがある。このため、例えばウェハを補強するために、例えば支持基板であるウェハやガラス基板にウェハを貼り付けることが行われている。
かかるウェハと支持基板の貼り合わせは、例えば貼り合わせ装置を用いて、ウェハと支持基板との間に接着剤を介在させることにより行われている。貼り合わせ装置は、例えばウェハを保持する第一保持部材と、支持基板を保持する第二保持部材と、ウェハと支持基板との間に配置される接着剤を加熱する加熱機構と、少なくとも第一保持部材又は第二保持部材を上下方向に移動させる移動機構とを有している。そして、この貼り合わせ装置では、ウェハと支持基板との間に接着剤を供給して、当該接着剤を加熱した後、ウェハと支持基板を押圧して貼り合わせている（特許文献１）。
特開２００８−１８２０１６号公報
しかしながら、特許文献１に記載の貼り合わせ装置を用いた場合、一の貼り合わせ装置内で、接着剤の供給、加熱、ウェハと支持基板の押圧を全て行っているので、ウェハと支持基板の接合に多大な時間を要する。このため、接合処理全体のスループットに改善の余地があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、被処理基板と支持基板の接合を効率よく行い、接合処理のスループットを向上させること目的とする。
前記の目的を達成するため、本発明は、被処理基板と支持基板を接合する接合システムであって、被処理基板又は支持基板に接着剤を塗布する塗布装置と、前記接着剤が塗布された被処理基板又は支持基板を所定の温度に加熱する熱処理装置と、前記接着剤を介して被処理基板と支持基板とを接合する接合装置と、前記塗布装置、前記熱処理装置及び前記接合装置に対して、被処理基板、支持基板、又は被処理基板と支持基板が接合された重合基板を搬送するための搬送領域と、を有し、前記接合装置は、前記接合装置の外部との間で、被処理基板、支持基板又は重合基板を受け渡すための受渡部と、前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された被処理基板と接合される支持基板、又は前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された支持基板と接合される被処理基板の表裏面を反転させる反転部と、前記接着剤を介して、被処理基板と支持基板とを押圧して接合する接合部と、前記受渡部、前記反転部及び前記接合部に対して、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬送する搬送部と、を有し、前記搬送部は、被処理基板、支持基板又は重合基板の裏面を保持する第１の保持部材を備えた第１の搬送アームと、被処理基板又は支持基板の表面の外周部を保持する第２の保持部材を備えた第２の搬送アームと、を有し、前記第２の保持部材は、被処理基板又は支持基板の表面の外周部を載置する載置部と、当該載置部から上方に延伸し、内側面が下側から上側に向かってテーパ状に拡大しているテーパ部と、を有することを特徴としている。
別な観点による本発明は、被処理基板と支持基板を接合する接合システムであって、接着剤を介して被処理基板と支持基板とを接合する接合装置を有する接合処理ステーションと、被処理基板、支持基板、又は被処理基板と支持基板が接合された重合基板を、前記接合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、前記接合装置は、前記接合装置の外部との間で、被処理基板、支持基板又は重合基板を受け渡すための受渡部と、前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された被処理基板と接合される支持基板、又は前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された支持基板と接合される被処理基板の表裏面を反転させる反転部と、前記接着剤を介して、被処理基板と支持基板とを押圧して接合する接合部と、前記受渡部、前記反転部及び前記接合部に対して、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬送する搬送部と、を有し、前記搬送部は、被処理基板、支持基板又は重合基板の裏面を保持する第１の保持部材を備えた第１の搬送アームと、被処理基板又は支持基板の表面の外周部を保持する第２の保持部材を備えた第２の搬送アームと、を有し、前記第２の保持部材は、被処理基板又は支持基板の表面の外周部を載置する載置部と、当該載置部から上方に延伸し、内側面が下側から上側に向かってテーパ状に拡大しているテーパ部と、を有することを特徴としている。
また別な観点による本発明は、被処理基板と支持基板を接合する接合システムであって、被処理基板又は支持基板に接着剤を塗布する塗布装置と、前記接着剤が塗布された被処理基板又は支持基板を所定の温度に加熱する熱処理装置と、前記接着剤を介して被処理基板と支持基板とを接合する接合装置と、前記塗布装置、前記熱処理装置及び前記接合装置に対して、被処理基板、支持基板、又は被処理基板と支持基板が接合された重合基板を搬送するための搬送領域と、を有し、前記接合装置は、前記接合装置の外部との間で、被処理基板、支持基板又は重合基板を受け渡すための受渡部と、前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された被処理基板と接合される支持基板、又は前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された支持基板と接合される被処理基板の表裏面を反転させる反転部と、前記接着剤を介して、被処理基板と支持基板とを押圧して接合する接合部と、前記受渡部、前記反転部及び前記接合部に対して、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬送する搬送部と、を有し、前記反転部は、支持基板又は被処理基板を保持する他の保持部材と、前記他の保持部材に保持された支持基板又は被処理基板を水平軸周りに回動させると共に鉛直方向及び水平方向に移動させる移動機構と、前記他の保持部材に保持された支持基板又は被処理基板の水平方向の向きを調節する位置調節機構と、を有し、前記他の保持部材の側面には、支持基板又は被処理基板の外周部を保持するための切り欠きが形成されていることを特徴としている。
さらに別な観点による本発明は、被処理基板と支持基板を接合する接合システムであって、接着剤を介して被処理基板と支持基板とを接合する接合装置を有する接合処理ステーションと、被処理基板、支持基板、又は被処理基板と支持基板が接合された重合基板を、前記接合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、前記接合装置は、前記接合装置の外部との間で、被処理基板、支持基板又は重合基板を受け渡すための受渡部と、前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された被処理基板と接合される支持基板、又は前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された支持基板と接合される被処理基板の表裏面を反転させる反転部と、前記接着剤を介して、被処理基板と支持基板とを押圧して接合する接合部と、前記受渡部、前記反転部及び前記接合部に対して、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬送する搬送部と、を有し、前記反転部は、支持基板又は被処理基板を保持する他の保持部材と、前記他の保持部材に保持された支持基板又は被処理基板を水平軸周りに回動させると共に鉛直方向及び水平方向に移動させる移動機構と、前記他の保持部材に保持された支持基板又は被処理基板の水平方向の向きを調節する位置調節機構と、を有し、前記他の保持部材の側面には、支持基板又は被処理基板の外周部を保持するための切り欠きが形成されていることを特徴としている。
なお、前記接合システムにおいて、前記接合処理ステーションは、被処理基板又は支持基板に前記接着剤を塗布する塗布装置と、前記接着剤が塗布された被処理基板又は支持基板を所定の温度に加熱する熱処理装置と、前記塗布装置、前記熱処理装置及び前記接合装置に対して、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬送するための搬送領域と、を有していてもよい。
本発明の接合システムによれば、塗布装置と熱処理装置において、例えば被処理基板を順次処理して当該被処理基板に接着剤を塗布して所定の温度に加熱すると共に、接合装置において例えば支持基板の表裏面を反転させる。その後、接合装置において、接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された被処理基板と表裏面が反転された支持基板とを接合する。このように本発明によれば、被処理基板と支持基板を並行して処理することができる。また、接合装置において被処理基板と支持基板を接合する間に、塗布装置、熱処理装置及び接合装置において、別の被処理基板と支持基板を処理することもできる。したがって、被処理基板と支持基板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。なお、上記説明においては、被処理基板に接着剤を塗布して支持基板の表裏面を反転させていたが、支持基板に接着剤を塗布して被処理基板の表裏面を反転させてもよい。
前記接合システムは、前記接合装置で接合された重合基板を検査する検査装置を有していてもよい。
前記熱処理装置の内部は、不活性ガス雰囲気に維持可能であってもよい。
前記熱処理装置内の圧力は、前記搬送領域内の圧力に対して陰圧であってもよい。
前記第１の搬送アームは、前記第１の保持部材に保持された被処理基板、支持基板又は重合基板の外側に設けられたガイド部材を有していてもよい。
前記第１の保持部材は、摩擦力によって被処理基板、支持基板又は重合基板を保持してもよい。
前記受渡部は、鉛直方向に複数配置されていてもよい。
別な観点による参考例は、前記接合システムを備えた基板処理システムであって、前記接合システムで接合された重合基板を被処理基板と支持基板に剥離する剥離システムをさらに備え、前記剥離システムは、被処理基板、支持基板及び重合基板に所定の処理を行う剥離処理ステーションと、前記剥離処理ステーションに対して、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬入出する搬入出ステーションと、前記剥離処理ステーションと前記搬入出ステーションとの間で、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬送する搬送装置と、を有し、前記剥離処理ステーションは、重合基板を被処理基板と支持基板に剥離する剥離装置と、前記剥離装置で剥離された被処理基板を洗浄する第１の洗浄装置と、前記剥離装置で剥離された支持基板を洗浄する第２の洗浄装置と、を有することを特徴としている。
前記剥離システムは、前記剥離処理ステーションと、当該剥離処理ステーションで剥離された被処理基板に所定の後処理を行う後処理ステーションとの間で、被処理基板を搬送するインターフェイスステーションを有していてもよい。
前記剥離システムの前記搬入出ステーションには、正常な被処理基板を含む重合基板と、欠陥のある被処理基板を含む重合基板とが搬入され、前記基板システムは、前記正常な被処理基板を、前記第２の洗浄装置で洗浄した後、前記後処理ステーションに搬送し、前記欠陥のある被処理基板を、前記第１の洗浄装置で洗浄した後、前記搬入出ステーションに戻されるように、前記インターフェイスステーションと前記搬送装置を制御する制御部を有していてもよい。
前記基板処理システムは、前記剥離処理ステーションと前記後処理ステーションとの間に設けられ、被処理基板を検査する他の検査装置を有していてもよい。
前記インターフェイスステーションは、被処理基板を保持するベルヌーイチャック又はポーラスチャックを備えた他の搬送装置を有していてもよい。
前記剥離処理ステーションは、前記剥離装置と前記第１の洗浄装置との間で、被処理基板をベルヌーイチャックで保持して搬送する他の搬送装置を有していてもよい。
また別な観点による参考例は、接合システムを用いて被処理基板と支持基板を接合する接合方法であって、前記接合システムは、被処理基板又は支持基板に接着剤を塗布する塗布装置と、前記接着剤が塗布された被処理基板又は支持基板を所定の温度に加熱する熱処理装置と、前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された被処理基板と接合される支持基板、又は前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された支持基板と接合される被処理基板の表裏面を反転させ、前記接着剤を介して、被処理基板と支持基板とを押圧して接合する接合装置と、前記塗布装置、前記熱処理装置及び前記接合装置に対して、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬送するための搬送領域と、を備えた接合処理ステーションと、被処理基板、支持基板又は重合基板を、前記処理ステーションに対して搬入出する搬入出ステーションと、を有し、前記接合方法は、前記塗布装置で被処理基板又は支持基板に接着剤を塗布した後、前記熱処理装置で当該被処理基板又は支持基板を所定の温度に加熱する接着剤塗布工程と、前記接合装置において、前記接着剤塗布工程で接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された被処理基板と接合される支持基板、又は前記接着剤塗布工程で接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された支持基板と接合される被処理基板の表裏面を反転させる反転工程と、その後、前記接合装置において、前記接着剤塗布工程で接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された被処理基板又は支持基板と、前記反転工程で表裏面が反転された支持基板又は被処理基板とを接合する接合工程と、を有することを特徴としている。
前記接合方法は、前記接合工程後、重合基板を検査する検査工程を有していてもよい。
前記接着剤塗布工程において、前記熱処理装置の内部は、不活性ガス雰囲気に維持されていてもよい。
前記接着剤塗布工程において、前記熱処理装置内の圧力は、前記搬送領域内の圧力に対して陰圧であってもよい。
前記接合装置は、前記接合装置の外部との間で、被処理基板、支持基板又は重合基板を受け渡すための受渡部と、前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された被処理基板と接合される支持基板、又は前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された支持基板と接合される被処理基板の表裏面を反転させる反転部と、前記接着剤を介して、被処理基板と支持基板とを押圧して接合する接合部と、前記受渡部、前記反転部及び前記接合部に対して、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬送する搬送部と、を有し、前記反転工程において、前記搬送部によって前記受渡部から前記反転部に支持基板又は被処理基板が搬送され、当該反転部において支持基板又は被処理基板の表裏面が反転され、前記接合工程において、前記搬送部によって前記反転部から前記接合部に被処理基板又は支持基板が搬送され、当該接合部において被処理基板と支持基板を接合するようにしてもよい。
前記搬送部は、被処理基板、支持基板又は重合基板の裏面を保持する第１の保持部材を備えた第１の搬送アームと、被処理基板又は支持基板の表面の外周部を保持する第２の保持部材を備えた第２の搬送アームと、を有し、前記第２の保持部材は、被処理基板又は支持基板の表面の外周部を載置する載置部と、当該載置部から上方に延伸し、内側面が下側から上側に向かってテーパ状に拡大しているテーパ部と、を有し、前記接合工程において、前記反転部において表裏面が反転された支持基板又は被処理基板は前記第２の搬送アームによって前記接合部に搬送され、前記接合工程において、前記反転部において表裏面が反転されていない被処理基板又は支持基板は前記第１の搬送アームによって前記接合部に搬送されるようにしてもよい。
前記反転部は、支持基板又は被処理基板を保持する他の保持部材と、前記他の保持部材に保持された支持基板又は被処理基板を水平軸周りに回動させると共に鉛直方向及び水平方向に移動させる移動機構と、前記他の保持部材に保持された支持基板又は被処理基板の水平方向の向きを調節する位置調節機構と、を有し、前記反転工程において、前記他の保持部材に保持された支持基板又は被処理基板は、前記位置調節機構によって水平方向の向きを調節された後、前記移動機構によって表裏面が反転されるようにしてもよい。
また別な観点による参考例によれば、前記接合方法を接合システムによって実行させるために、当該接合システムを制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。
さらに別な観点による参考例によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。
本発明によれば、被処理基板と支持基板の接合を効率よく行い、接合処理のスループットを向上させることができる。
本実施の形態にかかる接合システムの構成の概略を示す平面図である。 本実施の形態にかかる接合システムの内部構成の概略を示す側面図である。 被処理ウェハと支持ウェハの側面図である。 接合装置の構成の概略を示す横断面図である。 受渡部の構成の概略を示す平面図である。 受渡アームの構成の概略を示す平面図である。 受渡アームの構成の概略を示す側面図である。 反転部の構成の概略を示す平面図である。 反転部の構成の概略を示す側面図である。 反転部の構成の概略を示す側面図である。 保持アームと保持部材の構成の概略を示す側面図である。 受渡部と反転部の位置関係を示す説明図である。 搬送部の構成の概略を示す側面図である。 搬送部が接合装置内に配置された様子を示す説明図である。 第１の搬送アームの構成の概略を示す平面図である。 第１の搬送アームの構成の概略を示す側面図である。 第２の搬送アームの構成の概略を示す平面図である。 第２の搬送アームの構成の概略を示す側面図である。 第２の保持部に切り欠きが形成された様子を示す説明図である。 接合部の構成の概略を示す縦断面図である。 接合部の構成の概略を示す縦断面図である。 塗布装置の構成の概略を示す縦断面図である。 塗布装置の構成の概略を示す横断面図である。 熱処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。 熱処理装置の構成の概略を示す横断面図である。 接合システム内に生じる気流の説明図である。 接合処理の主な工程を示すフローチャートである。 第１の保持部を上昇させた様子を示す説明図である。 第２の保持部の中心部が撓んだ様子を示す説明図である。 支持ウェハの接合面全面が被処理ウェハの接合面全面に当接した様子を示す説明図である。 被処理ウェハと支持ウェハを接合した様子を示す説明図である。 他の実施の形態にかかる接合システムの内部構成の概略を示す側面図である。 検査装置の構成の概略を示す縦断面図である。 検査装置の構成の概略を示す横断面図である。 接合システムと剥離システムを備えた基板処理システムの構成の概略を示す平面図である。 被処理ウェハと支持ウェハの側面図である。 剥離装置の構成の概略を示す縦断面図である。 第１の洗浄装置の構成の概略を示す縦断面図である。 第１の洗浄装置の構成の概略を示す横断面図である。 第２の洗浄装置の構成の概略を示す縦断面図である。 第２の搬送装置の構成の概略を示す側面図である。 剥離処理の主な工程を示すフローチャートである。 第１の保持部と第２の保持部で重合ウェハを保持した様子を示す説明図である。 第２の保持部を鉛直方向及び水平方向に移動させる様子を示す説明図である。 被処理ウェハと支持ウェハを剥離した様子を示す説明図である。 第１の保持部からベルヌーイチャックに被処理ウェハを受け渡す様子を示す説明図である。 ベルヌーイチャックからポーラスチャックに被処理ウェハを受け渡す様子を示す説明図である。 他の実施の形態にかかる剥離システムの構成の概略を示す平面図である。 他の実施の形態にかかる剥離システムの構成の概略を示す平面図である。
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる接合システム１の構成の概略を示す平面図である。図２は、接合システム１の内部構成の概略を示す側面図である。
接合システム１では、図３に示すように例えば接着剤Ｇを介して、被処理基板としての被処理ウェハＷと支持基板としての支持ウェハＳとを接合する。以下、被処理ウェハＷにおいて、接着剤Ｇを介して支持ウェハＳと接合される面を表面としての「接合面ＷＪ」といい、当該接合面ＷＪと反対側の面を裏面としての「非接合面ＷＮ」という。同様に、支持ウェハＳにおいて、接着剤Ｇを介して被処理ウェハＷと接合される面を表面としての「接合面ＳＪ」といい、接合面ＳＪと反対側の面を裏面としての「非接合面ＳＮ」という。そして、接合システム１では、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合して、重合基板としての重合ウェハＴを形成する。なお、被処理ウェハＷは、製品となるウェハであって、例えば接合面ＷＪに複数の電子回路が形成されており、非接合面ＷＮが研磨処理される。また、支持ウェハＳは、被処理ウェハＷの径と同じ径を有し、当該被処理ウェハＷを支持するウェハである。なお、本実施の形態では、支持基板としてウェハを用いた場合について説明するが、例えばガラス基板等の他の基板を用いてもよい。
接合システム１は、図１に示すように例えば外部との間で複数の被処理ウェハＷ、複数の支持ウェハＳ、複数の重合ウェハＴをそれぞれ収容可能なカセットＣＷ、ＣＳ、ＣＴが搬入出される搬入出ステーション２と、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴに対して所定の処理を施す各種処理装置を備えた接合処理ステーション３とを一体に接続した構成を有している。
搬入出ステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。カセット載置台１０には、複数、例えば４つのカセット載置板１１が設けられている。カセット載置板１１は、Ｘ方向（図１中の上下方向）に一列に並べて配置されている。これらのカセット載置板１１には、接合システム１の外部に対してカセット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、複数の被処理ウェハＷ、複数の支持ウェハＳ、複数の重合ウェハＴを保有可能に構成されている。なお、カセット載置板１１の個数は、本実施の形態に限定されず、任意に決定することができる。また、カセットの１つを不具合ウェハの回収用として用いてもよい。すなわち、種々の要因で被処理ウェハＷと支持ウェハＳとの接合に不具合が生じたウェハを、他の正常な重合ウェハＴと分離することができるカセットである。本実施の形態においては、複数のカセットＣＴのうち、１つのカセットＣＴを不具合ウェハの回収用として用い、他方のカセットＣＴを正常な重合ウェハＴの収容用として用いている。
搬入出ステーション２には、カセット載置台１０に隣接してウェハ搬送部２０が設けられている。ウェハ搬送部２０には、Ｘ方向に延伸する搬送路２１上を移動自在なウェハ搬送装置２２が設けられている。ウェハ搬送装置２２は、鉛直方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、各カセット載置板１１上のカセットＣＷ、ＣＳ、ＣＴと、後述する接合処理ステーション３の第３の処理ブロックＧ３のトランジション装置５０、５１との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送できる。
接合処理ステーション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。例えば接合処理ステーション３の正面側（図１中のＸ方向負方向側）には、第１の処理ブロックＧ１が設けられ、接合処理ステーション３の背面側（図１中のＸ方向正方向側）には、第２の処理ブロックＧ２が設けられている。また、接合処理ステーション３の搬入出ステーション２側（図１中のＹ方向負方向側）には、第３の処理ブロックＧ３が設けられている。
例えば第１の処理ブロックＧ１には、接着剤Ｇを介して被処理ウェハＷと支持ウェハＳとを押圧して接合する接合装置３０〜３３が、搬入出ステーション２側からこの順でＹ方向に並べて配置されている。
例えば第２の処理ブロックＧ２には、図２に示すように被処理ウェハＷに接着剤Ｇを塗布する塗布装置４０と、接着剤Ｇが塗布された被処理ウェハＷを所定の温度に加熱する熱処理装置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Ｙ方向負方向）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。
例えば第３の処理ブロックＧ３には、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴのトランジション装置５０、５１が下からこの順で２段に設けられている。
図１に示すように第１の処理ブロックＧ１〜第３の処理ブロックＧ３に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域６０が形成されている。ウェハ搬送領域６０には、例えばウェハ搬送装置６１が配置されている。なお、ウェハ搬送領域６０内の圧力は大気圧以上であり、当該ウェハ搬送領域６０において、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴのいわゆる大気系の搬送が行われる。
ウェハ搬送装置６１は、例えば鉛直方向、水平方向（Ｙ方向、Ｘ方向）及び鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置６１は、ウェハ搬送領域６０内を移動し、周囲の第１の処理ブロックＧ１、第２の処理ブロックＧ２及び第３の処理ブロックＧ３内の所定の装置に被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送できる。
次に、上述した接合装置３０〜３３の構成について説明する。接合装置３０は、図４に示すように内部を密閉可能な処理容器１００を有している。処理容器１００のウェハ搬送領域６０側の側面には、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの搬入出口１０１が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。
処理容器１００の内部は、内壁１０２によって、前処理領域Ｄ１と接合領域Ｄ２に区画されている。上述した搬入出口１０１は、前処理領域Ｄ１における処理容器１００の側面に形成されている。また、内壁１０２にも、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの搬入出口１０３が形成されている。
前処理領域Ｄ１には、接合装置３０の外部との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを受け渡すための受渡部１１０が設けられている。受渡部１１０は、搬入出口１０１に隣接して配置されている。また受渡部１１０は、後述するように鉛直方向に複数、例えば２段配置され、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴのいずれか２つを同時に受け渡すことができる。例えば一の受渡部１１０で接合前の被処理ウェハＷ又は支持ウェハＳを受け渡し、他の受渡部１１０で接合後の重合ウェハＴを受け渡してもよい。あるいは、一の受渡部１１０で接合前の被処理ウェハＷを受け渡し、他の受渡部１１０で接合前の支持ウェハＳを受け渡してもよい。
前処理領域Ｄ１のＹ方向負方向側、すなわち搬入出口１０３側において、受渡部１１０の鉛直上方には、例えば支持ウェハＳの表裏面を反転させる反転部１１１が設けられている。なお、反転部１１１は、後述するように支持ウェハＳの水平方向の向きを調節することもでき、また被処理ウェハＷの水平方向の水平方向の向きを調節することもできる。
接合領域Ｄ２のＹ方向正方向側には、受渡部１１０、反転部１１１及び後述する接合部１１３に対して、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送する搬送部１１２が設けられている。搬送部１１２は、搬入出口１０３に取り付けられている。
接合領域Ｄ２のＹ方向負方向側には、接着剤Ｇを介して被処理ウェハＷと支持ウェハＳとを押圧して接合する接合部１１３が設けられている。
次に、上述した受渡部１１０の構成について説明する。受渡部１１０は、図５に示すように受渡アーム１２０とウェハ支持ピン１２１とを有している。受渡アーム１２０は、接合装置３０の外部、すなわちウェハ搬送装置６１とウェハ支持ピン１２１との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを受け渡すことができる。ウェハ支持ピン１２１は、複数、例えば３箇所に設けられ、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを支持することができる。
受渡アーム１２０は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを保持するアーム部１３０と、例えばモータなどを備えたアーム駆動部１３１とを有している。アーム部１３０は、略円板形状を有している。アーム駆動部１３１は、アーム部１３０をＸ方向（図５中の上下方向）に移動させることができる。またアーム駆動部１３１は、Ｙ方向（図５中の左右方向）に延伸するレール１３２に取り付けられ、当該レール１３２上を移動可能に構成されている。かかる構成により、受渡アーム１２０は、水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動可能となっており、ウェハ搬送装置６１及びウェハ支持ピン１２１との間で、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを円滑に受け渡すことができる。
アーム部１３０上には、図６及び図７に示すように被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを支持するウェハ支持ピン１４０が複数、例えば４箇所に設けられている。またアーム部１３０上には、ウェハ支持ピン１４０に支持された被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの位置決めを行うガイド１４１が設けられている。ガイド１４１は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの側面をガイドするように複数、例えば４箇所に設けられている。
アーム部１３０の外周には、図５及び図６に示すように切り欠き１４２が例えば４箇所に形成されている。この切り欠き１４２により、ウェハ搬送装置６１の搬送アームから受渡アーム１２０に被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを受け渡す際に、当該ウェハ搬送装置６１の搬送アームがアーム部１３０と干渉するのを防止できる。
アーム部１３０には、Ｘ方向に沿った２本のスリット１４３が形成されている。スリット１４３は、アーム部１３０のウェハ支持ピン１２１側の端面からアーム部１３０の中央部付近まで形成されている。このスリット１４３により、アーム部１３０がウェハ支持ピン１２１と干渉するのを防止できる。
次に、上述した反転部１１１の構成について説明する。反転部１１１は、図８〜図１０に示すように支持ウェハＳ、被処理ウェハＷを保持する保持アーム１５０を有している。保持アーム１５０は、水平方向（図８及び図９中のＸ方向）に延伸している。また保持アーム１５０には、支持ウェハＳ、被処理ウェハＷを保持する他の保持部材としての保持部材１５１が例えば４箇所に設けられている。保持部材１５１は、図１１に示すように保持アーム１５０に対して水平方向に移動可能に構成されている。また保持部材１５１の側面には、支持ウェハＳ、被処理ウェハＷの外周部を保持するための切り欠き１５２が形成されている。そして、これら保持部材１５１は、支持ウェハＳ、被処理ウェハＷを挟み込んで保持することができる。
保持アーム１５０は、図８〜図１０に示すように例えばモータなどを備えた第１の駆動部１５３に支持されている。この第１の駆動部１５３によって、保持アーム１５０は水平軸周りに回動自在であり、且つ水平方向（図８及び図９中のＸ方向、図８及び図１０のＹ方向）に移動できる。なお、第１の駆動部１５３は、保持アーム１５０を鉛直軸周りに回動させて、当該保持アーム１５０を水平方向に移動させてもよい。第１の駆動部１５３の下方には、例えばモータなどを備えた第２の駆動部１５４が設けられている。この第２の駆動部１５４によって、第１の駆動部１５３は鉛直方向に延伸する支持柱１５５に沿って鉛直方向に移動できる。このように第１の駆動部１５３と第２の駆動部１５４によって、保持部材１５１に保持された支持ウェハＳ、被処理ウェハＷは、水平軸周りに回動できると共に鉛直方向及び水平方向に移動できる。なお、これら第１の駆動部１５３と第２の駆動部１５４が本発明の移動機構を構成している。
支持柱１５５には、保持部材１５１に保持された支持ウェハＳ、被処理ウェハＷの水平方向の向きを調節する位置調節機構１６０が支持板１６１を介して支持されている。位置調節機構１６０は、保持アーム１５０に隣接して設けられている。
位置調節機構１６０は、基台１６２と、支持ウェハＳ、被処理ウェハＷのノッチ部の位置を検出する検出部１６３とを有している。そして、位置調節機構１６０では、保持部材１５１に保持された支持ウェハＳ、被処理ウェハＷを水平方向に移動させながら、検出部１６３で支持ウェハＳ、被処理ウェハＷのノッチ部の位置を検出することで、当該ノッチ部の位置を調節して支持ウェハＳ、被処理ウェハＷの水平方向の向きを調節している。
なお、図１２に示すように、以上のように構成された受渡部１１０は鉛直方向に２段に配置され、またこれら受渡部１１０の鉛直上方に反転部１１１が配置される。すなわち、受渡部１１０の受渡アーム１２０は、反転部１１１の保持アーム１５０と位置調節機構１６０の下方において水平方向に移動する。また、受渡部１１０のウェハ支持ピン１２１は、反転部１１１の保持アーム１５０の下方に配置されている。
次に、上述した搬送部１１２の構成について説明する。搬送部１１２は、図１３に示すように複数、例えば２本の搬送アーム１７０、１７１を有している。第１の搬送アーム１７０と第２の搬送アーム１７１は、鉛直方向に下からこの順で２段に配置されている。なお、第１の搬送アーム１７０と第２の搬送アーム１７１は、後述するように異なる形状を有している。
搬送アーム１７０、１７１の基端部には、例えばモータなどを備えたアーム駆動部１７２が設けられている。このアーム駆動部１７２によって、各搬送アーム１７０、１７１は独立して水平方向に移動できる。これら搬送アーム１７０、１７１とアーム駆動部１７２は、基台１７３に支持されている。
搬送部１１２は、図４及び図１４に示すように処理容器１００の内壁１０２に形成された搬入出口１０３に設けられている。そして、搬送部１１２は、例えばモータなどを備えた駆動部（図示せず）によって搬入出口１０３に沿って鉛直方向に移動できる。
第１の搬送アーム１７０は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの裏面（被処理ウェハＷ、支持ウェハＳにおいては非接合面ＷＮ、ＳＮ）を保持して搬送する。第１の搬送アーム１７０は、図１５に示すように先端が２本の先端部１８０ａ、１８０ａに分岐したアーム部１８０と、このアーム部１８０と一体に形成され、且つアーム部１８０を支持する支持部１８１とを有している。
アーム部１８０上には、図１５及び図１６に示すように第１の保持部材としての樹脂製のＯリング１８２が複数、例えば４箇所に設けられている。このＯリング１８２が被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの裏面と接触し、当該Ｏリング１８２と被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの裏面との間の摩擦力によって、Ｏリング１８２は被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの裏面を保持する。そして、第１の搬送アーム１７０は、Ｏリング１８２上に被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを水平に保持することができる。
またアーム部１８０上には、Ｏリング１８２に保持された被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの外側に設けられたガイド部材１８３、１８４が設けられている。第１のガイド部材１８３は、アーム部１８０の先端部１８０ａの先端に設けられている。第２のガイド部材１８４は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの外周に沿った円弧状に形成され、支持部１８１側に設けられている。これらガイド部材１８３、１８４によって、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴが第１の搬送アーム１７０から飛び出したり、滑落するのを防止することができる。なお、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴがＯリング１８２に適切な位置で保持されている場合、当該被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴはガイド部材１８３、１８４と接触しない。
第２の搬送アーム１７１は、例えば支持ウェハＳの表面、すなわち接合面ＳＪの外周部を保持して搬送する。すなわち、第２の搬送アーム１７１は、反転部１１１で表裏面が反転された支持ウェハＳの接合面ＳＪの外周部を保持して搬送する。第２の搬送アーム１７１は、図１７に示すように先端が２本の先端部１９０ａ、１９０ａに分岐したアーム部１９０と、このアーム部１９０と一体に形成され、且つアーム部１９０を支持する支持部１９１とを有している。
アーム部１９０上には、図１７及び図１８に示すように第２の保持部材１９２が複数、例えば４箇所に設けられている。第２の保持部材１９２は、支持ウェハＳの接合面ＳＪの外周部を載置する載置部１９３と、当該載置部１９３から上方に延伸し、内側面が下側から上側に向かってテーパ状に拡大しているテーパ部１９４とを有している。載置部１９３は、支持ウェハＳの周縁から例えば１ｍｍ以内の外周部を保持する。また、テーパ部１９４の内側面が下側から上側に向かってテーパ状に拡大しているため、例えば第２の保持部材１９２に受け渡される支持ウェハＳが水平方向に所定の位置からずれていても、支持ウェハＳはテーパ部１９４に円滑にガイドされて位置決めされ、載置部１９３に保持される。そして、第２の搬送アーム１７１は、第２の保持部材１９２上に支持ウェハＳを水平に保持することができる。
なお、図１９に示すように、後述する接合部１１３の第２の保持部２０１には切り欠き２０１ａが例えば４箇所に形成されている。この切り欠き２０１ａにより、第２の搬送アーム１７１から第２の保持部２０１に支持ウェハＳを受け渡す際に、第２の搬送アーム１７１の第２の保持部材１９２が第２の保持部２０１に干渉するのを防止することができる。
次に、上述した接合部１１３の構成について説明する。接合部１１３は、図２０に示すように被処理ウェハＷを上面で載置して保持する第１の保持部２００と、支持ウェハＳを下面で吸着保持する第２の保持部２０１とを有している。第１の保持部２００は、第２の保持部２０１の下方に設けられ、第２の保持部２０１と対向するように配置されている。すなわち、第１の保持部２００に保持された被処理ウェハＷと第２の保持部２０１に保持された支持ウェハＳは対向して配置されている。
第１の保持部２００の内部には、被処理ウェハＷを吸着保持するための吸引管２１０が設けられている。吸引管２１０は、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置（図示せず）に接続されている。なお、第１の保持部２００には、後述する加圧機構２６０により荷重がかけられても変形しない強度を有する材料、例えば炭化ケイ素セラミックや窒化アルミセラミックなどのセラミックが用いられる。
また、第１の保持部２００の内部には、被処理ウェハＷを加熱する加熱機構２１１が設けられている。加熱機構２１１には、例えばヒータが用いられる。
第１の保持部２００の下方には、第１の保持部２００及び被処理ウェハＷを鉛直方向及び水平方向に移動させる移動機構２２０が設けられている。移動機構２２０は、第１の保持部２００を例えば±１μｍの精度で３次元移動させることができる。移動機構２２０は、第１の保持部２００を鉛直方向に移動させる鉛直移動部２２１と、第１の保持部２００を水平方向に移動させる水平移動部２２２とを有している。鉛直移動部２２１と水平移動部２２２は、例えばボールネジ（図示せず）と当該ボールネジを回動させるモータ（図示せず）とをそれぞれ有している。
水平移動部２２２上には、鉛直方向に伸縮自在の支持部材２２３が設けられている。支持部材２２３は、第１の保持部２００の外側に例えば３箇所に設けられている。そして、支持部材２２３は、図２１に示すように第２の保持部２０１の外周下面から下方に突出して設けられた突出部２３０を支持することができる。
以上の移動機構２２０では、第１の保持部２００上の被処理ウェハＷの水平方向の位置合わせを行うことができると共に、図２１に示すように第１の保持部２００を上昇させて、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合するための接合空間Ｒを形成することができる。この接合空間Ｒは、第１の保持部２００、第２の保持部２０１及び突出部２３０に囲まれた空間である。また、接合空間Ｒを形成する際、支持部材２２３の高さを調整することにより、接合空間Ｒにおける被処理ウェハＷと支持ウェハＳ間の鉛直方向の距離を調整することができる。
なお、第１の保持部２００の下方には、被処理ウェハＷ又は重合ウェハＴを下方から支持し昇降させるための昇降ピン（図示せず）が設けられている。昇降ピンは第１の保持部２００に形成された貫通孔（図示せず）を挿通し、第１の保持部２００の上面から突出可能になっている。
第２の保持部２０１には、弾性体である例えばアルミニウムが用いられる。そして、第２の保持部２０１は、後述するように第２の保持部２０１の全面に所定の圧力、例えば０．７気圧（＝０．０７ＭＰａ）がかかると、その一箇所、例えば中心部が撓むように構成されている。
第２の保持部２０１の外周下面には、図２０に示すように当該外周下面から下方に突出する上述の突出部２３０が形成されている。突出部２３０は、第２の保持部２０１の外周に沿って形成されている。なお、突出部２３０は、第２の保持部２０１と一体に形成されていてもよい。
突出部２３０の下面には、接合空間Ｒの気密性を保持するためのシール材２３１が設けられている。シール材２３１は、突出部２３０の下面に形成された溝に環状に設けられ、例えばＯリングが用いられる。また、シール材２３１は弾性を有している。なお、シール材２３１は、シール機能を有する部品であればよく、本実施の形態に限定されるものではない。
第２の保持部２０１の内部には、支持ウェハＳを吸着保持するための吸引管２４０が設けられている。吸引管２４０は、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置（図示せず）に接続されている。
また、第２の保持部２０１の内部には、接合空間Ｒの雰囲気を吸気するための吸気管２４１が設けられている。吸気管２４１の一端は、第２の保持部２０１の下面における支持ウェハＳが保持されない場所において開口している。また、吸気管２４１の他端は、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置（図示せず）に接続されている。
さらに、第２の保持部２０１の内部には、支持ウェハＳを加熱する加熱機構２４２を有している。加熱機構２４２には、例えばヒータが用いられる。
第２の保持部２０１の上面には、当該第２の保持部２０１を支持する支持部材２５０と第２の保持部２０１を鉛直下方に押圧する加圧機構２６０が設けられている。加圧機構２６０は、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを覆うように設けられた圧力容器２６１と、圧力容器２６１の内部に流体、例えば圧縮空気を供給する流体供給管２６２と、を有している。また、支持部材２５０は、鉛直方向に伸縮自在に構成され、圧力容器２６１の外側に例えば３箇所に設けられている。
圧力容器２６１は、例えば鉛直方向に伸縮自在の例えばステンレス製のベローズにより構成されている。圧力容器２６１は、その下面が第２の保持部２０１の上面に当接すると共に、上面が第２の保持部２０１の上方に設けられた支持板２６３の下面に当接している。流体供給管２６２は、その一端が圧力容器２６１に接続され、他端が流体供給源（図示せず）に接続されている。そして、圧力容器２６１に流体供給管２６２から流体を供給することで、圧力容器２６１が伸長する。この際、圧力容器２６１の上面と支持板２６３の下面とが当接しているので、圧力容器２６１は下方向にのみ伸長し、圧力容器２６１の下面に設けられた第２の保持部２０１を下方に押圧することができる。またこの際、圧力容器２６１の内部は流体により加圧されているので、圧力容器２６１は第２の保持部２０１を面内均一に押圧することができる。第２の保持部２０１を押圧する際の荷重の調節は、圧力容器２６１に供給する圧縮空気の圧力を調整することで行われる。なお、支持板２６３は、加圧機構２６０により第２の保持部２０１にかかる荷重の反力を受けても変形しない強度を有する部材により構成されているのが好ましい。なお、本実施の形態の支持板２６３を省略し、圧力容器２６１の上面を処理容器１００の天井面に当接させてもよい。
なお、接合装置３１〜３３の構成は、上述した接合装置３０の構成と同様であるので説明を省略する。
次に、上述した塗布装置４０の構成について説明する。塗布装置４０は、図２２に示すように内部を密閉可能な処理容器２７０を有している。処理容器２７０のウェハ搬送領域６０側の側面には、被処理ウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。
処理容器２７０内の中央部には、被処理ウェハＷを保持して回転させるスピンチャック２８０が設けられている。スピンチャック２８０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えば被処理ウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、被処理ウェハＷをスピンチャック２８０上に吸着保持できる。
スピンチャック２８０の下方には、例えばモータなどを備えたチャック駆動部２８１が設けられている。スピンチャック２８０は、チャック駆動部２８１により所定の速度に回転できる。また、チャック駆動部２８１には、例えばシリンダなどの昇降駆動源が設けられており、スピンチャック２８０は昇降自在になっている。
スピンチャック２８０の周囲には、被処理ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ２８２が設けられている。カップ２８２の下面には、回収した液体を排出する排出管２８３と、カップ２８２内の雰囲気を真空引きして排気する排気管２８４が接続されている。
図２３に示すようにカップ２８２のＸ方向負方向（図２３中の下方向）側には、Ｙ方向（図２３中の左右方向）に沿って延伸するレール２９０が形成されている。レール２９０は、例えばカップ２８２のＹ方向負方向（図２３中の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図２３中の右方向）側の外方まで形成されている。レール２９０には、アーム２９１が取り付けられている。
アーム２９１には、図２２及び図２３に示すように被処理ウェハＷに液体状の接着剤Ｇを供給する接着剤ノズル２９３が支持されている。アーム２９１は、図７に示すノズル駆動部２９４により、レール２９０上を移動自在である。これにより、接着剤ノズル２９３は、カップ２８２のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部２９５からカップ２８２内の被処理ウェハＷの中心部上方まで移動でき、さらに当該被処理ウェハＷ上を被処理ウェハＷの径方向に移動できる。また、アーム２９１は、ノズル駆動部２９４によって昇降自在であり、接着剤ノズル２９３の高さを調節できる。
接着剤ノズル２９３には、図２２に示すように当該接着剤ノズル２９３に接着剤Ｇを供給する供給管２９６が接続されている。供給管２９６は、内部に接着剤Ｇを貯留する接着剤供給源２９７に連通している。また、供給管２９６には、接着剤Ｇの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群２９８が設けられている。
なお、スピンチャック２８０の下方には、被処理ウェハＷの裏面、すなわち非接合面ＷＮに向けて洗浄液を噴射するバックリンスノズル（図示せず）が設けられていてもよい。このバックリンスノズルから噴射される洗浄液によって、被処理ウェハＷの非接合面ＷＮと被処理ウェハＷの外周部が洗浄される。
次に、上述した熱処理装置４１〜４６の構成について説明する。熱処理装置４１は、図２４に示すように内部を閉鎖可能な処理容器３００を有している。処理容器３００のウェハ搬送領域６０側の側面には、被処理ウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。
処理容器３００の天井面には、当該処理容器３００の内部に例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給するガス供給口３０１が形成されている。ガス供給口３０１には、ガス供給源３０２に連通するガス供給管３０３が接続されている。ガス供給管３０３には、不活性ガスの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群３０４が設けられている。
処理容器３００の底面には、当該処理容器３００の内部の雰囲気を吸引する吸気口３０５が形成されている。吸気口３０５には、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置３０６に連通する吸気管３０７が接続されている。
処理容器３００の内部には、被処理ウェハＷを加熱処理する加熱部３１０と、被処理ウェハＷを温度調節する温度調節部３１１が設けられている。加熱部３１０と温度調節部３１１はＹ方向に並べて配置されている。
加熱部３１０は、熱板３２０を収容して熱板３２０の外周部を保持する環状の保持部材３２１と、その保持部材３２１の外周を囲む略筒状のサポートリング３２２を備えている。熱板３２０は、厚みのある略円盤形状を有し、被処理ウェハＷを載置して加熱することができる。また、熱板３２０には、例えばヒータ３２３が内蔵されている。熱板３２０の加熱温度は例えば制御部３６０により制御され、熱板３２０上に載置された被処理ウェハＷが所定の温度に加熱される。
熱板３２０の下方には、被処理ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン３３０が例えば３本設けられている。昇降ピン３３０は、昇降駆動部３３１により上下動できる。熱板３２０の中央部付近には、当該熱板３２０を厚み方向に貫通する貫通孔３３２が例えば３箇所に形成されている。そして、昇降ピン３３０は貫通孔３３２を挿通し、熱板３２０の上面から突出可能になっている。
温度調節部３１１は、温度調節板３４０を有している。温度調節板３４０は、図２５に示すように略方形の平板形状を有し、熱板３２０側の端面が円弧状に湾曲している。温度調節板３４０には、Ｙ方向に沿った２本のスリット３４１が形成されている。スリット３４１は、温度調節板３４０の熱板３２０側の端面から温度調節板３４０の中央部付近まで形成されている。このスリット３４１により、温度調節板３４０が、加熱部３１０の昇降ピン３３０及び後述する温度調節部３１１の昇降ピン３５０と干渉するのを防止できる。また、温度調節板３４０には、例えばペルチェ素子などの温度調節部材（図示せず）が内蔵されている。温度調節板３４０の冷却温度は例えば制御部３６０により制御され、温度調節板３４０上に載置された被処理ウェハＷが所定の温度に冷却される。
温度調節板３４０は、図２４に示すように支持アーム３４２に支持されている。支持アーム３４２には、駆動部３４３が取り付けられている。駆動部３４３は、Ｙ方向に延伸するレール３４４に取り付けられている。レール３４４は、温度調節部３１１から加熱部３１０まで延伸している。この駆動部３４３により、温度調節板３４０は、レール３４４に沿って加熱部３１０と温度調節部３１１との間を移動可能になっている。
温度調節板３４０の下方には、被処理ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン３５０が例えば３本設けられている。昇降ピン３５０は、昇降駆動部３５１により上下動できる。そして、昇降ピン３５０はスリット３４１を挿通し、温度調節板３４０の上面から突出可能になっている。
なお、熱処理装置４２〜４６の構成は、上述した熱処理装置４１の構成と同様であるので説明を省略する。
また、接合システム１において被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合処理を行う際、上述した熱処理装置４１〜４６内の圧力は、それぞれウェハ搬送領域６０に対して陰圧となっている。このため、各熱処理装置４１〜４６の処理容器３００の開閉シャッタを開けると、図２６の矢印に示すように、ウェハ搬送領域６０から各熱処理装置４１〜４６に向かう気流が生じる。
以上の接合システム１には、図１に示すように制御部３６０が設けられている。制御部３６０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、接合システム１における被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、接合システム１における後述の接合処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部３６０にインストールされたものであってもよい。
次に、以上のように構成された接合システム１を用いて行われる被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合処理方法について説明する。図２７は、かかる接合処理の主な工程の例を示すフローチャートである。
先ず、複数枚の被処理ウェハＷを収容したカセットＣＷ、複数枚の支持ウェハ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、ウェハ搬送装置２２によりカセットＣＷ内の被処理ウェハＷが取り出され、接合処理ステーション３の第３の処理ブロックＧ３のトランジション装置５０に搬送される。このとき、被処理ウェハＷは、その非接合面ＷＮが下方を向いた状態で搬送される。
次に被処理ウェハＷは、ウェハ搬送装置６１によって塗布装置４０に搬送される。塗布装置４０に搬入された被処理ウェハＷは、ウェハ搬送装置６１からスピンチャック２８０に受け渡され吸着保持される。このとき、被処理ウェハＷの非接合面ＷＮが吸着保持される。
続いて、アーム２９１によって待機部２９５の接着剤ノズル２９３を被処理ウェハＷの中心部の上方まで移動させる。その後、スピンチャック２８０によって被処理ウェハＷを回転させながら、接着剤ノズル２９３から被処理ウェハＷの接合面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ウェハＷの接合面ＷＪの全面に拡散されて、当該被処理ウェハＷの接合面ＷＪに接着剤Ｇが塗布される（図２７の工程Ａ１）。
次に被処理ウェハＷは、ウェハ搬送装置６１によって熱処理装置４１に搬送される。このとき熱処理装置４１の内部は、不活性ガスの本域に維持されている。熱処理装置４１に被処理ウェハＷが搬入されると、重合ウェハＴはウェハ搬送装置６１から予め上昇して待機していた昇降ピン３５０に受け渡される。続いて昇降ピン３５０を下降させ、被処理ウェハＷを温度調節板３４０に載置する。
その後、駆動部３４３により温度調節板３４０をレール３４４に沿って熱板３２０の上方まで移動させ、被処理ウェハＷは予め上昇して待機していた昇降ピン３３０に受け渡される。その後、昇降ピン３３０が下降して、被処理ウェハＷが熱板３２０上に載置される。そして、熱板３２０上の被処理ウェハＷは、所定の温度、例えば１００℃〜２５０℃に加熱される（図２７の工程Ａ２）。かかる熱板３２０による加熱を行うことで被処理ウェハＷ上の接着剤Ｇが加熱され、当該接着剤Ｇが硬化する。
その後、昇降ピン３３０が上昇すると共に、温度調節板３４０が熱板３２０の上方に移動する。続いて被処理ウェハＷが昇降ピン３３０から温度調節板３４０に受け渡され、温度調節板３４０がウェハ搬送領域６０側に移動する。この温度調節板３４０の移動中に、被処理ウェハＷは所定の温度に温度調節される。
熱処理装置４１で熱処理された被処理ウェハＷは、ウェハ搬送装置６１によって接合装置３０に搬送される。接合装置３０に搬送された被処理ウェハＷは、ウェハ搬送装置６１から受渡部１１０の受渡アーム１２０に受け渡された後、さらに受渡アーム１２０からウェハ支持ピン１２１に受け渡される。その後、被処理ウェハＷは、搬送部１１２の第１の搬送アーム１７０によってウェハ支持ピン１２１から反転部１１１に搬送される。
反転部１１１に搬送された被処理ウェハＷは、保持部材１５１に保持され、位置調節機構１６０に移動される。そして、位置調節機構１６０において、被処理ウェハＷのノッチ部の位置を調節して、当該被処理ウェハＷの水平方向の向きが調節される（図２７の工程Ａ３）。
その後、被処理ウェハＷは、搬送部１１２の第１の搬送アーム１７０によって反転部１１１から接合部１１３に搬送される。接合部１１３に搬送された被処理ウェハＷは、第１の保持部２００に載置される（図２７の工程Ａ４）。第１の保持部２００上では、被処理ウェハＷの接合面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ウェハＷが載置される。
被処理ウェハＷに上述した工程Ａ１〜Ａ４の処理が行われている間、当該被処理ウェハＷに続いて支持ウェハＳの処理が行われる。支持ウェハＳは、ウェハ搬送装置６１によって接合装置３０に搬送される。なお、支持ウェハＳが接合装置３０に搬送される工程については、上記実施の形態と同様であるので説明を省略する。
接合装置３０に搬送された支持ウェハＳは、ウェハ搬送装置６１から受渡部１１０の受渡アーム１２０に受け渡された後、さらに受渡アーム１２０からウェハ支持ピン１２１に受け渡される。その後、支持ウェハＳは、搬送部１１２の第１の搬送アーム１７０によってウェハ支持ピン１２１から反転部１１１に搬送される。
反転部１１１に搬送された支持ウェハＳは、保持部材１５１に保持され、位置調節機構１６０に移動される。そして、位置調節機構１６０において、支持ウェハＳのノッチ部の位置を調節して、当該支持ウェハＳの水平方向の向きが調節される（図２７の工程Ａ５）。水平方向の向きが調節された支持ウェハＳは、位置調節機構１６０から水平方向に移動され、且つ鉛直方向上方に移動された後、その表裏面が反転される（図２７の工程Ａ６）。すなわち、支持ウェハＳの接合面ＳＪが下方に向けられる。
その後、支持ウェハＳは、鉛直方向下方に移動された後、搬送部１１２の第２の搬送アーム１７１によって反転部１１１から接合部１１３に搬送される。このとき、第２の搬送アーム１７１は、支持ウェハＳの接合面ＳＪの外周部のみを保持しているので、例えば第２の搬送アーム１７１に付着したパーティクル等によって接合面ＳＪが汚れることはない。接合部１１３に搬送された支持ウェハＳは、第２の保持部２０１に吸着保持される（図２７の工程Ａ７）。第２の保持部２０１では、支持ウェハＳの接合面ＳＪが下方を向いた状態で支持ウェハＳが保持される。
接合装置３０において、被処理ウェハＷと支持ウェハＳがそれぞれ第１の保持部２００と第２の保持部２０１に保持されると、被処理ウェハＷが支持ウェハＳに対向するように、移動機構２２０により第１の保持部２００の水平方向の位置が調整される（図２７の工程Ａ８）。なお、このとき、第２の保持部２０１と支持ウェハＳとの間の圧力は例えば０．１気圧（＝０．０１ＭＰａ）である。また、第２の保持部２０１の上面にかかる圧力は大気圧である１．０気圧（＝０．１ＭＰａ）である。この第２の保持部２０１の上面にかかる大気圧を維持するため、加圧機構２６０の圧力容器２６１内の圧力を大気圧にしてもよいし、第２の保持部２０１の上面と圧力容器２６１との間に隙間を形成してもよい。
次に、図２８に示すように移動機構２２０によって第１の保持部２００を上昇させると共に、支持部材２２３を伸長させて第２の保持部２０１が支持部材２２３に支持される。この際、支持部材２２３の高さを調整することにより、被処理ウェハＷと支持ウェハＳとの鉛直方向の距離が所定の距離になるように調整される（図２７の工程Ａ９）。なお、この所定の距離は、シール材２３１が第１の保持部２００に接触し、且つ後述するように第２の保持部２０１及び支持ウェハＳの中心部が撓んだ際に、支持ウェハＳの中心部が被処理ウェハＷに接触する高さである。このようにして、第１の保持部２００と第２の保持部２０１との間に密閉された接合空間Ｒが形成される。
その後、吸気管２４１から接合空間Ｒの雰囲気を吸気する。そして、接合空間Ｒ内の圧力が例えば０．３気圧（＝０．０３ＭＰａ）に減圧されると、第２の保持部２０１には、第２の保持部２０１の上面にかかる圧力と接合空間Ｒ内の圧力との圧力差、すなわち０．７気圧（＝０．０７ＭＰａ）がかかる。そうすると、図２９に示すように第２の保持部２０１の中心部が撓み、第２の保持部２０１に保持された支持ウェハＳの中心部も撓む。なお、このように接合空間Ｒ内の圧力を０．３気圧（＝０．０３ＭＰａ）まで減圧しても、第２の保持部２０１と支持ウェハＳとの間の圧力は０．１気圧（＝０．０１ＭＰａ）であるため、支持ウェハＳは第２の保持部２０１に保持された状態を保っている。
その後、さらに接合空間Ｒの雰囲気を吸気し、接合空間Ｒ内を減圧する。そして、接合空間Ｒ内の圧力が０．１気圧（＝０．０１ＭＰａ）以下になると、第２の保持部２０１が支持ウェハＳを保持することができず、図３０に示すように支持ウェハＳは下方に落下して、支持ウェハＳの接合面ＳＪ全面が被処理ウェハＷの接合面ＷＪ全面に当接する。この際、支持ウェハＳは、被処理ウェハＷに当接した中心部から径方向外側に向かって順次当接する。すなわち、例えば接合空間Ｒ内にボイドとなりうる空気が存在している場合でも、空気は支持ウェハＳが被処理ウェハＷと当接している箇所より常に外側に存在することになり、当該空気を被処理ウェハＷと支持ウェハＳとの間から逃がすことができる。こうしてボイドの発生を抑制しつつ、被処理ウェハＷと支持ウェハＳは接着剤Ｇにより接着される（図２７の工程Ａ１０）。
その後、図３１に示すように、支持部材２２３の高さを調整し、第２の保持部２０１の下面を支持ウェハＳの非接合面ＳＮに接触させる。このとき、シール材２３１が弾性変形し、第１の保持部２００と第２の保持部２０１が密着する。そして、加熱機構２１１、１５２により被処理ウェハＷと支持ウェハＳを所定の温度、例えば２００℃で加熱しながら、加圧機構２６０により第２の保持部２０１を所定の圧力、例えば０．５ＭＰａで下方に押圧する。そうすると、被処理ウェハＷと支持ウェハＳがより強固に接着され、接合される（図２７の工程Ａ１１）。
被処理ウェハＷと支持ウェハＳが接合された重合ウェハＴは、搬送部１１２の第１の搬送アーム１７０によって接合部１１０から受渡部１１０に搬送される。受渡部１１０に搬送された重合ウェハＴは、ウェハ支持ピン１２１を介して受渡アーム１２０に受け渡され、さらに受渡アーム１２０からウェハ搬送装置６１に受け渡される。その後、重合ウェハＴは、ウェハ搬送装置６１によってトランジション装置５１に搬送され、その後搬入出ステーション２のウェハ搬送装置２２によって所定のカセット載置板１１のカセットＣＴに搬送される。こうして、一連の被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合処理が終了する。
以上の実施の形態によれば、塗布装置４０と熱処理装置４１において、被処理ウェハＷを順次処理して当該被処理ウェハＷに接着剤Ｇを塗布して所定の温度に加熱すると共に、接合装置３０において支持ウェハＳの表裏面を反転させる。その後、接合装置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ウェハＷと表裏面が反転された支持ウェハＳとを接合する。このように本実施の形態によれば、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを並行して処理することができる。また、接合装置３０において被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合する間に、塗布装置４０、熱処理装置４１及び接合装置３０において、別の被処理ウェハＷと支持ウェハＳを処理することもできる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合を効率よく行うことができ、接合処理のスループットを向上させることができる。
ここで、上述した特許文献１の貼り合わせ装置を用いた場合、当該貼り合わせ装置の外部でウェハの表裏面を反転させる必要がある。かかる場合、ウェハの表裏面を反転させた後、当該ウェハを貼り合わせ装置に搬送する必要があるため、接合処理全体のスループットに改善の余地があった。また、ウェハの表裏面を反転させると、ウェハの接合面が下方を向く。かかる場合に、通常のウェハの裏面を保持する搬送装置を用いた場合、ウェハの接合面が搬送装置に保持されることになり、例えば搬送装置にパーティクル等が付着している場合、当該パーティクルがウェハの接合面に付着するおそれがあった。さらに、特許文献１の貼り合わせ装置は、ウェハと支持基板の水平方向の向きを調節する機能を備えておらず、ウェハと支持基板がずれて接合されるおそれがあった。
この点、本実施の形態によれば、接合装置３０内に反転部１１１と接合部１１３の両方が設けられているので、支持ウェハＳを反転させた後、搬送部１１２によって当該支持ウェハＳを直ちに接合部１１３に搬送することができる。このように一の接合装置３０内で、支持ウェハＳの反転と、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合とを共に行っているので、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合を効率よく行うことができる。したがって、接合処理のスループットをより向上させることができる。
また、搬送部１１２の第２の搬送アーム１７１は、支持ウェハＳの接合面ＳＪの外周部を保持するので、例えば第２の搬送アーム１７１に付着したパーティクル等によって接合面ＳＪが汚れることはない。また、搬送部１１２の第１の搬送アーム１７０は、被処理ウェハＷの非接合面ＷＮ、支持ウェハＳの接合面ＳＪ、重合ウェハＴの裏面を保持して搬送する。このように搬送部１１２は、２種類の搬送アーム１７０、１７１を備えているので、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを効率よく搬送することができる。
また、第２の搬送アーム１７１において、第２の保持部材１９２のテーパ部１９４は内側面が下側から上側に向かってテーパ状に拡大しているので、例えば第２の保持部材１９２に受け渡される支持ウェハＳが水平方向に所定の位置からずれていても、テーパ部１９４によって支持ウェハＳを円滑にガイドして位置決めすることができる。
また、第１の搬送アーム１７０において、アーム部１８０上にはガイド部材１８３、１８４が設けられているので、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴが第１の搬送アーム１７０から飛び出したり、滑落するのを防止することができる。
また、反転部７２０は、第１の駆動部１５３によって支持ウェハＳの表裏面を反転させると共に、位置調節機構１６０によって支持ウェハＳと被処理ウェハＷの水平方向の向きを調節することができる。したがって、接合部１１３において支持ウェハＳと被処理ウェハＷを適切に接合することができる。また、接合部１１３において、一の反転部１１１において、支持ウェハＳの反転と、支持ウェハＳと被処理ウェハＷの水平方向の向きの調節とを共に行っているので、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合を効率よく行うことができる。したがって、接合処理のスループットをより向上させることができる。
また、受渡部１１０は、鉛直方向に２段に配置されているので、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴのいずれか２つを同時に受け渡すことができる。したがって、接合装置３０の外部との間で、これら被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを効率よく受け渡すことができ、接合処理のスループットをより向上させることができる。
また、熱処理装置４１の内部は、不活性ガス雰囲気に維持可能であるので、被処理ウェハＷ上に酸化膜が形成されるのを抑制することができる。このため、被処理ウェハＷの熱処理を適切に行うことができる。
さらに、熱処理装置４１内の圧力は、ウェハ搬送領域６０内の圧力に対して陰圧となっている。このため、熱処理装置４１の処理容器の開閉シャッタを開けると、ウェハ搬送領域６０から熱処理装置４１に向かう気流が生じる。したがって、熱処理装置４１内の加熱された雰囲気がウェハ搬送領域６０に流入せず、ウェハ搬送領域６０内で搬送されている被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを所定の温度で適切に搬送することができる。
以上の実施の形態の接合システム１において、図３２に示すように接合装置３０で接合された重合ウェハＴを検査する検査装置３７０をさらに設けてもよい。検査装置３７０は、例えば第３の処理ブロックＧ３の最上層に配置される。
検査装置３７０は、図３３に示すように処理容器３８０を有している。処理容器３８０のウェハ搬送領域６０側の側面には、重合ウェハＴを搬入出させる搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。
処理容器３８０内には、図３３に示すように重合ウェハＴを吸着保持するチャック３９０が設けられている。このチャック３９０は、例えばモータなどを備えたチャック駆動部３９１によって回転、停止が自在であり、重合ウェハＴの位置を調節するアライメント機能を有している。処理容器３８０の底面には、処理容器３８０内の一端側（図３３中のＹ方向負方向側）から他端側（図３３中のＹ方向正方向側）まで延伸するレール３９２が設けられている。チャック駆動部３９１は、レール３９２上に取り付けられている。このチャック駆動部３９１により、チャック３９０はレール３９２に沿って移動可能であり、昇降自在になっている。
処理容器３８０内の他端側（図３３中のＹ方向正方向側）の側面には、撮像部４００が設けられている。撮像部４００には、例えば広角型のＣＣＤカメラが用いられる。処理容器３８０の上部中央付近には、ハーフミラー４０１が設けられている。ハーフミラー４０１は、撮像部４００と対向する位置に設けられ、鉛直方向から４５度傾斜して設けられている。ハーフミラー４０１の上方には、重合ウェハＴに赤外線を照射する赤外線照射部４０２が設けられ、ハーフミラー４０１と赤外線照射部４０２は、処理容器３８０の上面に固定されている。また、赤外線照射部４０２は、図３４に示すようにＸ方向に延伸している。
かかる場合、上述した接合装置３０において工程Ａ１１で接合された重合ウェハＴは、ウェハ搬送装置６１によって検査装置３７０に搬送される。検査装置３７０に搬入された重合ウェハＴは、ウェハ搬送装置６１からチャック３９０に受け渡される。その後、チャック駆動部３９１によりチャック３９０をレール３９２に沿って移動させ、移動中の重合ウェハＴに赤外線照射部４０２から赤外線を照射する。そして、ハーフミラー４０１を介して撮像部４００により重合ウェハＴ全面を撮像する。撮像された重合ウェハＴの画像は制御部３６０に出力され、当該制御部３６０において重合ウェハＴの接合が適切に行われているか否か、例えば重合ウェハＴ中のボイドの有無等を検査する。その後、重合ウェハＴは、ウェハ搬送装置６１によってトランジション装置５１に搬送され、その後搬入出ステーション２のウェハ搬送装置２２によって所定のカセット載置板１１のカセットＣＴに搬送される。
以上の実施の形態によれば、検査装置３７０において重合ウェハＴを検査することができるので、検査結果に基づいて接合システム１における処理条件を補正することができる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳをさらに適切に接合することができる。
また、以上の実施の形態の接合システム１において、熱処理装置４１で熱処理された被処理ウェハＷを所定の温度に冷却する温度調節装置（図示せず）が設けられていてもよい。かかる場合、被処理ウェハＷの温度が適切な温度に調節されるので、後続の処理をより円滑に行うことができる。
なお、以上の実施の形態では、被処理ウェハＷを下側に配置し、且つ支持ウェハＳを上側に配置した状態で、これら被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合していたが、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの上下配置を反対にしてもよい。かかる場合、上述した工程Ａ１〜Ａ４を支持ウェハＳに対して行い、当該支持ウェハＳの接合面ＳＪに接着剤Ｇを塗布する。また、上述した工程Ａ５〜Ａ７を被処理ウェハＷに対して行い、当該被処理ウェハＷの表裏面を反転させる。そして、上述した工程Ａ８〜Ａ１１を行い、支持ウェハＳと被処理ウェハＷを接合する。
また、以上の実施の形態では、塗布装置４０において被処理ウェハＷと支持ウェハＳのいずれか一方に接着剤Ｇを塗布していたが、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの両方に接着剤Ｇを塗布してもよい。
また、以上の実施の形態では、接合装置３０において第１の保持部２００を鉛直方向及び水平方向に移動させていたが、第２の保持部２０１を鉛直方向及び水平方向に移動させてもよい。あるいは、第１の保持部２００と第２の保持部２０１の両方を鉛直方向及び水平方向に移動させてもよい。
以上の実施の形態では、接合装置３０において、搬送部１１２の第１の搬送アーム１７０は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを保持するためにＯリング１８２を有していたが、本発明はこれに限定されない。例えば第１の保持部材としては、当該第１の保持部材と被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの裏面との間に摩擦力が発生すればよく、Ｏリング１８２の代わりに他の吸着パッド等を有していてもよい。
なお、以上の実施の形態において、接合装置３０から搬送部１１２を省略してもよい。かかる場合、反転部１１１の保持アーム１５０を移動させることによって、受渡部１１０と反転部１１１との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳを受け渡し、反転部１１１と接合部１１３との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳを受け渡す。このように搬送部１１２を省略した接合装置３０では、反転部１１１において被処理ウェハＷ、支持ウェハＳの反転及び水平方向の向きの調節に加えて、これら被処理ウェハＷ、支持ウェハＳの搬送が行われるので、上記実施の形態に比べて接合処理のスループットが低下する。しかしながら、例えば被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合処理に高いスループットが要求されていない場合には、装置構成が簡略化されるので、搬送部１１２を省略した接合装置３０を用いることは有用である。
また、以上の実施の形態では、塗布装置４０は１本の接着剤ノズル２９３を有していたが、例えば２本の接着剤ノズルを有していてもよい。かかる場合、２種類の接着剤を用いる場合にも対応することができ、また一の接着剤を接合評価用として用いることができる。
ここで、接合システム１で接合された重合ウェハＴは、接合システム１の外部において被処理ウェハＷの非接合面ＷＮの研磨処理等の所定の処理が行われる。その後、重合ウェハＴが被処理ウェハＷと支持ウェハＳに剥離され、被処理ウェハＷが製品化される。
本実施の形態において、図３５に示すように接合システム１を備えた基板処理システム４１０は、重合ウェハＴを被処理ウェハＷと支持ウェハＳに剥離する剥離システム４２０をさらに有していてもよい。
剥離システム４２０では、図３６に示す接着剤Ｇで接合された重合ウェハＴを被処理ウェハＷと支持ウェハＳに剥離する。このとき、被処理ウェハＷの接合面ＷＪには上述したように複数の電子回路が形成されている。また、被処理ウェハＷの非接合面ＷＮは研磨処理され、被処理ウェハＷが薄型化（例えば厚みが５０μｍ）されている。
剥離システム４２０は、図３５に示すように例えば外部との間で複数の被処理ウェハＷ、複数の支持ウェハＳ、複数の重合ウェハＴをそれぞれ収容可能なカセットＣＷ、ＣＳ、ＣＴが搬入出される搬入出ステーション４２１と、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴに対して所定の処理を施す各種処理装置を備えた剥離処理ステーション４２２と、剥離処理ステーション４２２に隣接する後処理ステーション４２３との間で被処理ウェハＷの受け渡しを行うインターフェイスステーション４２４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４２１と剥離処理ステーション４２２は、Ｘ方向（図３５中の上下方向）に並べて配置されている。これら搬入出ステーション４２１と剥離処理ステーション４２２との間には、ウェハ搬送領域４２５が形成されている。また、インターフェイスステーション４２４は、搬入出ステーション４２１、剥離処理ステーション４２２及びウェハ搬送領域４２５のＹ方向負方向側（図３５中の左方向側）に配置されている。
搬入出ステーション４２１には、カセット載置台４３０が設けられている。カセット載置台４３０には、複数、例えば３つのカセット載置板４３１が設けられている。カセット載置板４３１は、Ｙ方向（図３５中の左右方向）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４３１には、剥離システム４２０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４２１は、複数の被処理ウェハＷ、複数の支持ウェハＳ、複数の重合ウェハＴを保有可能に構成されている。なお、カセット載置板４３１の個数は、本実施の形態に限定されず、任意に決定することができる。また、搬入出ステーション４２１に搬入された複数の重合ウェハＴには予め検査が行われており、正常な被処理ウェハＷを含む重合ウェハＴと欠陥のある被処理ウェハＷを含む重合ウェハＴとに判別されている。
ウェハ搬送領域４２５には、第１の搬送装置４４０が配置されている。第１の搬送装置４４０は、例えば鉛直方向、水平方向（Ｙ方向、Ｘ方向）及び鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有している。第１の搬送装置４４０は、ウェハ搬送領域４２５内を移動し、搬入出ステーション４２１と剥離処理ステーション４２２との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送できる。
剥離処理ステーション４２２は、重合ウェハＴを被処理ウェハＷと支持ウェハＳに剥離する剥離装置４５０を有している。剥離装置４５０のＹ方向負方向側（図３５中の左方向側）には、剥離された被処理ウェハＷを洗浄する第１の洗浄装置４５１が配置されている。剥離装置４５０と第１の洗浄装置４５１との間には、他の搬送装置としての第２の搬送装置４５２が設けられている。また、剥離装置４５０のＹ方向正方向側（図３５中の右方向側）には、剥離された支持ウェハＳを洗浄する第２の洗浄装置４５３が配置されている。このように剥離処理ステーション４２２には、第１の洗浄装置４５１、第２の搬送装置４５２、剥離装置４５０、第２の洗浄装置４５３が、インターフェイスステーション４２４側からこの順で並べて配置されている。
インターフェイスステーション４２４には、Ｘ方向に延伸する搬送路４６０上を移動自在な他の搬送装置としての第３の搬送装置４６１が設けられている。第３の搬送装置４６１は、鉛直方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、剥離処理ステーション４２２と後処理ステーション４２３との間で被処理ウェハＷを搬送できる。
なお、後処理ステーション４２３では、剥離処理ステーション４２２で剥離された被処理ウェハＷに所定の後処理を行う。所定の後処理として、例えば被処理ウェハＷをマウントする処理や、被処理ウェハＷ上の電子回路の電気的特性の検査を行う処理、被処理ウェハＷをチップ毎にダイシングする処理などが行われる。
次に、上述した剥離装置４５０の構成について説明する。剥離装置４５０は、図３７に示すように内部を密閉可能な処理容器５００を有している。処理容器５００の側面には、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。
処理容器５００の底面には、当該処理容器５００の内部の雰囲気を吸引する吸気口５０１が形成されている。吸気口５０１には、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置５０２に連通する吸気管５０３が接続されている。
処理容器５００の内部には、被処理ウェハＷを下面で吸着保持する第１の保持部５１０と、支持ウェハＳを上面で載置して保持する第２の保持部５１１とが設けられている。第１の保持部５１０は、第２の保持部５１１の上方に設けられ、第２の保持部５１１と対向するように配置されている。すなわち、処理容器５００の内部では、被処理ウェハＷを上側に配置し、且つ支持ウェハＳを下側に配置した状態で、重合ウェハＴに剥離処理が行われる。
第１の保持部５１０には、例えばポーラスチャックが用いられている。第１の保持部５１０は、平板状の本体部５２０を有している。本体部５２０の下面側には、多孔質体５２１が設けられている。多孔質体５２１は、例えば被処理ウェハＷとほぼ同じ径を有し、当該被処理ウェハＷの非接合面ＷＮと当接している。なお、多孔質体５２１としては例えば炭化ケイ素が用いられる。
また、本体部５２０の内部であって多孔質体５２１の上方には吸引空間５２２が形成されている。吸引空間５２２は、例えば多孔質体５２１を覆うように形成されている。吸引空間５２２には、吸引管５２３が接続されている。吸引管５２３は、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置（図示せず）に接続されている。そして、吸引管５２３から吸引空間５２２と多孔質体５２１を介して被処理ウェハの非接合面ＷＮが吸引され、当該被処理ウェハＷが第１の保持部５１０に吸着保持される。
また、本体部５２０の内部であって吸引空間５２２の上方には、被処理ウェハＷを加熱する加熱機構５２４が設けられている。加熱機構５２４には、例えばヒータが用いられる。
第１の保持部５１０の上面には、当該第１の保持部を支持する支持板５３０が設けられている。支持板５３０は、処理容器５００の天井面に支持されている。なお、本実施の形態の支持板５３０を省略し、第１の保持部５１０は処理容器５００の天井面に当接して支持されてもよい。
第２の保持部５１１の内部には、支持ウェハＳを吸着保持するための吸引管５４０が設けられている。吸引管５４０は、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置（図示せず）に接続されている。
また、第２の保持部５１１の内部には、支持ウェハＳを加熱する加熱機構５４１が設けられている。加熱機構５４１には、例えばヒータが用いられる。
第２の保持部５１１の下方には、第２の保持部５１１及び支持ウェハＳを鉛直方向及び水平方向に移動させる移動機構５５０が設けられている。移動機構５５０は、第２の保持部５１１を鉛直方向に移動させる鉛直移動部５５１と、第２の保持部５１１を水平方向に移動させる水平移動部５５２とを有している。
鉛直移動部５５１は、第２の保持部５１１の下面を支持する支持板５６０と、支持板５６０を昇降させる駆動部５６１と、支持板５６０を支持する支持部材５６２とを有している。駆動部５６１は、例えばボールネジ（図示せず）と当該ボールネジを回動させるモータ（図示せず）とを有している。また、支持部材５６２は、鉛直方向に伸縮自在に構成され、支持板５６０と後述する支持体５７１との間に例えば３箇所に設けられている。
水平移動部５５２は、Ｘ方向（図３７中の左右方向）に沿って延伸するレール５７０と、レール５７０に取り付けられる支持体５７１と、支持体５７１をレール５７０に沿って移動させる駆動部５７２とを有している。駆動部５７２は、例えばボールネジ（図示せず）と当該ボールネジを回動させるモータ（図示せず）とを有している。
なお、第２の保持部５１１の下方には、重合ウェハＴ又は支持ウェハＳを下方から支持し昇降させるための昇降ピン（図示せず）が設けられている。昇降ピンは第２の保持部５１１に形成された貫通孔（図示せず）を挿通し、第２の保持部５１１の上面から突出可能になっている。
次に、上述した第１の洗浄装置４５１の構成について説明する。第１の洗浄装置４５１は、図３８に示すように内部を密閉可能な処理容器５８０を有している。処理容器５８０の側面には、被処理ウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。
処理容器５８０内の中央部には、被処理ウェハＷを保持して回転させるポーラスチャック５９０が設けられている。ポーラスチャック５９０は、平板状の本体部５９１と、本体部５９１の上面側に設けられた多孔質体５９２とを有している。多孔質体５９２は、例えば被処理ウェハＷとほぼ同じ径を有し、当該被処理ウェハＷの非接合面ＷＮと当接している。なお、多孔質体５９２としては例えば炭化ケイ素が用いられる。多孔質体５９２には吸引管（図示せず）が接続され、当該吸引管から多孔質体５９２を介して被処理ウェハＷの非接合面ＷＮを吸引することにより、当該被処理ウェハＷをポーラスチャック５９０上に吸着保持できる。
ポーラスチャック５９０の下方には、例えばモータなどを備えたチャック駆動部５９３が設けられている。ポーラスチャック５９０は、チャック駆動部５９３により所定の速度に回転できる。また、チャック駆動部５９３には、例えばシリンダなどの昇降駆動源が設けられており、ポーラスチャック５９０は昇降自在になっている。
ポーラスチャック５９０の周囲には、被処理ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ５９４が設けられている。カップ５９４の下面には、回収した液体を排出する排出管５９５と、カップ５９４内の雰囲気を真空引きして排気する排気管５９６が接続されている。
図３９に示すようにカップ５９４のＸ方向負方向（図３９中の下方向）側には、Ｙ方向（図３９中の左右方向）に沿って延伸するレール６００が形成されている。レール６００は、例えばカップ５９４のＹ方向負方向（図３９中の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図３９中の右方向）側の外方まで形成されている。レール６００には、アーム６０１が取り付けられている。
アーム６０１には、図３８及び図３９に示すように被処理ウェハＷに洗浄液、例えば有機溶剤を供給する洗浄液ノズル６０３が支持されている。アーム６０１は、図２３に示すノズル駆動部６０４により、レール６００上を移動自在である。これにより、洗浄液ノズル６０３は、カップ５９４のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部６０５からカップ５９４内の被処理ウェハＷの中心部上方まで移動でき、さらに当該被処理ウェハＷ上を被処理ウェハＷの径方向に移動できる。また、アーム６０１は、ノズル駆動部６０４によって昇降自在であり、洗浄液ノズル６０３の高さを調節できる。
洗浄液ノズル６０３には、例えば２流体ノズルが用いられる。洗浄液ノズル６０３には、図３８に示すように当該洗浄液ノズル６０３に洗浄液を供給する供給管６１０が接続されている。供給管６１０は、内部に洗浄液を貯留する洗浄液供給源６１１に連通している。供給管６１０には、洗浄液の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群６１２が設けられている。また、洗浄液ノズル６０３には、当該洗浄液ノズル６０３に不活性ガス、例えば窒素ガスを供給する供給管６１３が接続されている。供給管６１３は、内部に不活性ガスを貯留するガス供給源６１４に連通している。供給管６１３には、不活性ガスの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群６１５が設けられている。そして、洗浄液と不活性ガスは洗浄液ノズル６０３内で混合され、当該洗浄液ノズル６０３から被処理ウェハＷに供給される。なお、以下においては、洗浄液と不活性ガスを混合したものを単に「洗浄液」という場合がある。
なお、ポーラスチャック５９０の下方には、被処理ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン（図示せず）が設けられていてもよい。かかる場合、昇降ピンはポーラスチャック５９０に形成された貫通孔（図示せず）を挿通し、ポーラスチャック５９０の上面から突出可能になっている。そして、ポーラスチャック５９０を昇降させる代わりに昇降ピンを昇降させて、ポーラスチャック５９０との間で被処理ウェハＷの受け渡しが行われる。
また、第２の洗浄装置４５３の構成は、上述した第１の洗浄装置４５１の構成とほぼ同様である。第２の洗浄装置４５３には、図４０に示すように第１の洗浄装置４５１のポーラスチャック５９０に代えて、スピンチャック６２０が設けられる。スピンチャック６２０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えば支持ウェハＳを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、支持ウェハＳをスピンチャック６２０上に吸着保持できる。第２の洗浄装置４５３のその他の構成は、上述した第１の洗浄装置４５１の構成と同様であるので説明を省略する。
なお、第２の洗浄装置４５３において、スピンチャック６２０の下方には、支持ウェハＳの裏面、すなわち非接合面ＳＮに向けて洗浄液を噴射するバックリンスノズル（図示せず）が設けられていてもよい。このバックリンスノズルから噴射される洗浄液によって、支持ウェハＳの非接合面ＳＮと支持ウェハＳの外周部が洗浄される。
次に、上述した第２の搬送装置４５２の構成について説明する。第２の搬送装置４５２は、図４１に示すように被処理ウェハＷを保持するベルヌーイチャック６３０を有している。ベルヌーイチャック６３０は、空気を噴出することにより被処理ウェハＷを浮遊させ、非接触の状態で被処理ウェハＷを吸引懸垂し保持することができる。ベルヌーイチャック６３０は、支持アーム６３１に支持されている。支持アーム６３１は、第１の駆動部６３２に支持されている。この第１の駆動部６３２により、支持アーム６３１は水平軸周りに回動自在であり、且つ水平方向に伸縮できる。第１の駆動部６３２の下方には、第２の駆動部６３３が設けられている。この第２の駆動部６３３により、第１の駆動部６３２は鉛直軸周りに回転自在であり、且つ鉛直方向に昇降できる。
なお、第３の搬送装置４６１は、上述した第２の搬送装置４５２と同様の構成を有しているので説明を省略する。但し、第３の搬送装置４６１の第２の駆動部６３３は、図３５に示した搬送路４６０に取り付けられ、第３の搬送装置４６１は搬送路４６０上を移動可能になっている。
次に、以上のように構成された剥離システム４２０を用いて行われる被処理ウェハＷと支持ウェハＳの剥離処理方法について説明する。図４２は、かかる剥離処理の主な工程の例を示すフローチャートである。
先ず、複数枚の重合ウェハＴを収容したカセットＣＴ、空のカセットＣＷ、及び空のカセットＣＳが、搬入出ステーション４２１の所定のカセット載置板４３１に載置される。第１の搬送装置４４０によりカセットＣＴ内の重合ウェハＴが取り出され、剥離処理ステーション４２２の剥離装置４５０に搬送される。このとき、重合ウェハＴは、被処理ウェハＷを上側に配置し、且つ支持ウェハＳを下側に配置した状態で搬送される。
剥離装置４５０に搬入された重合ウェハＴは、第２の保持部５１１に吸着保持される。その後、移動機構５５０により第２の保持部５１１を上昇させて、図４３に示すように第１の保持部５１０と第２の保持部５１１で重合ウェハＴを挟み込んで保持する。このとき、第１の保持部５１０に被処理ウェハＷの非接合面ＷＮが吸着保持され、第２の保持部５１１に支持ウェハＳの非接合面ＳＮが吸着保持される。
その後、加熱機構５２４、５４１によって重合ウェハＴが所定の温度、例えば２００℃に加熱される。そうすると、重合ウェハＴ中の接着剤Ｇが軟化する。
続いて、加熱機構５２４、５４１によって重合ウェハＴを加熱して接着剤Ｇの軟化状態を維持しながら、図４４に示すように移動機構５５０によって第２の保持部５１１と支持ウェハＳを鉛直方向及び水平方向、すなわち斜め下方に移動させる。そして、図４５に示すように第１の保持部５１０に保持された被処理ウェハＷと、第２の保持部５１１に保持された支持ウェハＳとが剥離される（図４２の工程Ｂ１）。
このとき、第２の保持部５１１は、鉛直方向に１００μｍ移動し、且つ水平方向に３００ｍｍ移動する。ここで、本実施の形態では、重合ウェハＴ中の接着剤Ｇの厚みは例えば３０μｍ〜４０μｍであって、被処理ウェハＷの接合面ＷＪに形成された電子回路（バンプ）の高さは例えば２０μｍである。したがって、被処理ウェハＷ上の電子回路と支持ウェハＳとの間の距離が微小となる。そこで、例えば第２の保持部５１１を水平方向にのみ移動させた場合、電子回路と支持ウェハＳが接触し、電子回路が損傷を被るおそれがある。この点、本実施の形態のように第２の保持部５１１を水平方向に移動させると共に鉛直方向にも移動させることによって、電子回路と支持ウェハＳとの接触を回避し、電子回路の損傷を抑制することができる。なお、この第２の保持部５１１の鉛直方向の移動距離と水平方向の移動距離の比率は、被処理ウェハＷ上の電子回路（バンプ）の高さに基づいて設定される。
その後、剥離装置４５０で剥離された被処理ウェハＷは、第２の搬送装置４５２によって第１の洗浄装置４５１に搬送される。ここで、第２の搬送装置４５２による被処理ウェハＷの搬送方法について説明する。
図４６に示すように支持アーム６３１を伸長させて、ベルヌーイチャック６３０を第１の保持部５１０に保持された被処理ウェハＷの下方に配置する。その後、ベルヌーイチャック６３０を上昇させ、第１の保持部５１０における吸引管５２３からの被処理ウェハＷの吸引を停止する。そして、第１の保持部５１０からベルヌーイチャック６３０に被処理ウェハＷが受け渡される。このとき、被処理ウェハＷの接合面ＷＪがベルヌーイチャック６３０に保持されるが、ベルヌーイチャック６３０は非接触の状態で被処理ウェハＷが保持されるため、被処理ウェハＷの接合面ＷＪ上の電子回路が損傷を被ることはない。
次に図４７に示すように、支持アーム６３１を回動させてベルヌーイチャック６３０を第１の洗浄装置４５１のポーラスチャック５９０の上方に移動させると共に、ベルヌーイチャック６３０を反転させて被処理ウェハＷを下方に向ける。このとき、ポーラスチャック５９０をカップ５９４よりも上方まで上昇させて待機させておく。その後、ベルヌーイチャック６３０からポーラスチャック５９０に被処理ウェハＷが受け渡され吸着保持される。
このようにポーラスチャック５９０に被処理ウェハＷが吸着保持されると、ポーラスチャック５９０を所定の位置まで下降させる。続いて、アーム６０１によって待機部６０５の洗浄液ノズル６０３を被処理ウェハＷの中心部の上方まで移動させる。その後、ポーラスチャック５９０によって被処理ウェハＷを回転させながら、洗浄液ノズル６０３から被処理ウェハＷの接合面ＷＪに洗浄液を供給する。供給された洗浄液は遠心力により被処理ウェハＷの接合面ＷＪの全面に拡散されて、当該被処理ウェハＷの接合面ＷＪが洗浄される（図４２の工程Ｂ２）。
ここで、上述したように搬入出ステーション４２１に搬入された複数の重合ウェハＴには予め検査が行われており、正常な被処理ウェハＷを含む重合ウェハＴと欠陥のある被処理ウェハＷを含む重合ウェハＴとに判別されている。
正常な重合ウェハＴから剥離された正常な被処理ウェハＷは、工程Ｂ２で接合面ＷＪが洗浄された後、第３の搬送装置４６１によって後処理ステーション４２３に搬送される。なお、この第３の搬送装置４６１による被処理ウェハＷの搬送は、上述した第２の搬送装置４５２による被処理ウェハＷの搬送とほぼ同様であるので説明を省略する。その後、後処理ステーション４２３において被処理ウェハＷに所定の後処理が行われる（図４２の工程Ｂ３）。こうして、被処理ウェハＷが製品化される。
一方、欠陥のある重合ウェハＴから剥離された欠陥のある被処理ウェハＷは、工程Ｂ２で接合面ＷＪが洗浄された後、第１の搬送装置４４０によって搬入出ステーション４２１に搬送される。その後、欠陥のある被処理ウェハＷは、搬入出ステーション４２１から外部に搬出され回収される（図４２の工程Ｂ４）。
被処理ウェハＷに上述した工程Ｂ２〜Ｂ４が行われている間、剥離装置４５０で剥離された支持ウェハＳは、第１の搬送装置４４０によって第２の洗浄装置４５３に搬送される。そして、第２の洗浄装置４５３において、支持ウェハＳの接合面ＳＪが洗浄される（図４２の工程Ｂ５）。なお、第２の洗浄装置４５３における支持ウェハＳの洗浄は、上述した第１の洗浄装置４５１における被処理ウェハＷの洗浄と同様であるので説明を省略する。
その後、接合面ＳＪが洗浄された支持ウェハＳは、第１の搬送装置４４０によって搬入出ステーション４２１に搬送される。その後、支持ウェハＳは、搬入出ステーション４２１から外部に搬出され回収される（図４２の工程Ｂ６）。こうして、一連の被処理ウェハＷと支持ウェハＳの剥離処理が終了する。
以上の実施の形態によれば、基板処理システム４１０は接合システム１と剥離システム４２０を備えているので、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合処理と剥離処理を共に行うことができる。したがって、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。
また、剥離システム４２０では、剥離装置４５０において重合ウェハＴを被処理ウェハＷと支持ウェハＳに剥離した後、第１の洗浄装置４５１において、剥離された被処理ウェハＷを洗浄すると共に、第２の洗浄装置４５３において、剥離された支持ウェハＳを洗浄することができる。このように本実施の形態によれば、一の剥離システム４２０内で、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの剥離から被処理ウェハＷの洗浄と支持ウェハＳの洗浄までの一連の剥離処理を効率よく行うことができる。また、第１の洗浄装置４５１と第２の洗浄装置４５３において、被処理ウェハＷの洗浄と支持ウェハＳの洗浄をそれぞれ並行して行うことができる。さらに、剥離装置４５０において被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離する間に、第１の洗浄装置４５１と第２の洗浄装置４５３において別の被処理ウェハＷと支持ウェハＳを処理することもできる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの剥離を効率よく行うことができ、剥離処理のスループットを向上させることができる。
また、剥離処理ステーション４２２で剥離された被処理ウェハＷが正常な被処理ウェハＷである場合、後処理ステーション５において当該被処理ウェハＷに所定の後処理が行われ、製品化される。一方、剥離処理ステーション４２２で剥離された被処理ウェハＷが欠陥のある被処理ウェハＷである場合、当該被処理ウェハＷは搬入出ステーション４２１から回収される。このように正常な被処理ウェハＷのみが製品化されるので、製品の歩留まりを向上させることができる。また、欠陥のある被処理ウェハＷを回収し、欠陥の程度によってはこの被処理ウェハＷを再利用することもでき、資源を有効活用できると共に製造コストを低廉化することもできる。
また、このように一連のプロセスにおいて、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの剥離から被処理ウェハＷの後処理まで行うことができるので、ウェハ処理のスループットをさらに向上させることができる。
また、剥離装置４５０で剥離された支持ウェハＳは、洗浄後、搬入出ステーション４２１から回収されるので、当該支持ウェハＳを再利用することができる。したがって、資源を有効活用できると共に製造コストを低廉化することもできる。
また、第２の搬送装置４５２と第３の搬送装置４６１は被処理ウェハＷを保持するベルヌーイチャック６３０を有しているので、被処理ウェハＷが薄型化していても当該被処理ウェハＷを適切に保持することができる。さらに、第２の搬送装置４５２においては、被処理ウェハＷの接合面ＷＪがベルヌーイチャック６３０に保持されるが、ベルヌーイチャック６３０は非接触の状態で被処理ウェハＷが保持されるため、被処理ウェハＷの接合面ＷＪ上の電子回路が損傷を被ることはない。
以上の実施の形態の剥離システム４２０において、図４８に示すように剥離処理ステーション４２２で剥離された被処理ウェハＷを検査する他の検査装置としての検査装置６４０をさらに設けてもよい。検査装置６４０は、例えば剥離処理ステーション４２２と後処理ステーション４２３との間に配置される。また、かかる場合、インターフェイスステーション４２４内の搬送路４６０はＹ方向に延伸し、検査装置６４０はこのインターフェイスステーション４２４のＸ方向正方向側に配置される。
そして、検査装置６４０では、被処理ウェハＷの表面（接合面ＷＪと非接合面ＷＮ）の検査が行われる。具体的には、例えば被処理ウェハＷ上の電子回路の損傷や、被処理ウェハＷ上の接着剤Ｇの残渣などが検査される。
また、図４８に示すようにインターフェイスステーション４２４のＸ方向負方向側に、検査後の被処理ウェハＷを洗浄する検査後洗浄装置６４１をさらに配置してもよい。検査後洗浄装置６４１は、被処理ウェハＷの接合面ＷＪを洗浄する接合面洗浄部６４１ａ、被処理ウェハＷの非接合面ＷＮを洗浄する非接合面洗浄部６４１ｂ、被処理ウェハＷを上下反転させる反転部６４１ｃを有している。なお、接合面洗浄部６４１ａと非接合面洗浄部６４１ｂの構成は、第１の洗浄装置４５１の構成と同様であるので説明を省略する。
かかる場合、検査装置６４０においては、被処理ウェハＷの接合面ＷＪにおける接着剤Ｇの残渣の有無が検査される。検査装置６４０において接着剤Ｇの残渣が確認された場合、被処理ウェハＷは第３の搬送装置４６１により検査後洗浄装置６４１の接合面洗浄部６４１ａに搬送され、接合面洗浄部６４１ａで接合面ＷＪが洗浄される。接合面ＷＪが洗浄されると、被処理ウェハＷは第３の搬送装置４６１によって反転部６４１ｃに搬送され、反転部６４１ｃにおいて上下方向に反転される。なお、接着剤Ｇの残渣が確認されなかった場合には、被処理ウェハＷは接合面洗浄部６４１ａに搬送されることなく反転部６４１ｃにて反転される。
その後、反転された被処理ウェハＷは、第３の搬送装置４６１により再び検査装置６４０に搬送され、非接合面ＷＮの検査が行われる。そして、非接合面ＷＮにおいて接着剤Ｇの残渣が確認された場合、被処理ウェハＷは第３の搬送装置４６１によって非接合面洗浄部６４１ｃに搬送され、非接合面ＷＮの洗浄が行われる。次いで、洗浄された被処理ウェハＷは、第３の搬送装置４６１によって後処理ステーション４２３に搬送される。なお、検査装置６４０で接着剤Ｇの残渣が確認されなかった場合には、被処理ウェハＷは非接合面洗浄部６４１ｂに搬送されることなくそのまま後処理ステーション４２３に搬送される。
以上の実施の形態によれば、検査装置６４０において被処理ウェハＷを検査することができるので、検査結果に基づいて剥離システム４２０における処理条件を補正することができる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳをさらに適切に剥離することができる。また、検査装置６４０において被処理ウェハＷを検査することで被処理ウェハＷを適切に洗浄することができ、後続の後処理を適切に行うことができる。
なお、上述した検査装置６４０は、図４９に示すようにインターフェイスステーション４２４の内部に設けられていてもよい。
以上の実施の形態では、剥離装置４５０において第２の保持部５１１を鉛直方向及び水平方向に移動させていたが、第１の保持部５１０を鉛直方向及び水平方向に移動させてもよい。あるいは、第１の保持部５１０と第２の保持部５１１の両方を鉛直方向及び水平方向に移動させてもよい。
以上の剥離装置４５０において第２の保持部５１１を鉛直方向及び水平方向に移動させていたが、第２の保持部５１１を水平方向のみに移動させ、当該第２の保持部５１１の移動速度を変化させてもよい。具体的には、第２の保持部５１１を移動させ始める際の移動速度を低速にし、その後徐々に移動速度を加速してもよい。すなわち、第２の保持部５１１を移動させ始める際には、被処理ウェハＷと支持ウェハＳとの接着面積が大きく、被処理ウェハＷ上の電子回路が接着剤Ｇの影響を受け易いため、第２の保持部５１１の移動速度を低速にする。その後、被処理ウェハＷと支持ウェハＳとの接着面積が小さくなるにつれ、被処理ウェハＷ上の電子回路が接着剤Ｇの影響を受け難くなるため、第２の保持部５１１の移動速度を徐々に加速する。かかる場合でも、電子回路と支持ウェハＳとの接触を回避し、電子回路の損傷を抑制することができる。
また、以上の実施の形態では、剥離装置４５０において第２の保持部５１１を鉛直方向及び水平方向に移動させていたが、例えば被処理ウェハＷ上の電子回路と支持ウェハＳとの間の距離が十分大きい場合には、第２の保持部５１１を水平方向にのみ移動させてもよい。かかる場合、電子回路と支持ウェハＳとの接触を回避できると共に、第２の保持部５１１の移動の制御が容易になる。さらに、第２の保持部５１１を鉛直方向にのみ移動させて被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離させてもよく、第２の保持部５１１の外周部端部を鉛直方向にのみ移動させて被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離させてもよい。
なお、以上の実施の形態では、被処理ウェハＷを上側に配置し、且つ支持ウェハＳを下側に配置した状態で、これら被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離していたが、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの上下配置を反対にしてもよい。
以上の実施の形態の第２の搬送装置４５２において、ベルヌーイチャック６３０の表面には、洗浄液を供給するための複数の供給口（図示せず）が形成されていてもよい。かかる場合、ベルヌーイチャック６３０から第１の洗浄装置４５１のポーラスチャック５９０に被処理ウェハＷを受け渡す際、ベルヌーイチャック６３０から被処理ウェハＷの接合面ＷＪに洗浄液を供給して当該接合面ＷＪを洗浄すると共に、ベルヌーイチャック６３０自体も洗浄することができる。そうすると、その後の第１の洗浄装置４５１における被処理ウェハＷの洗浄時間を短縮することができ、剥離処理のスループットをさらに向上させることができる。しかも、ベルヌーイチャック６３０も洗浄できるので、次の被処理ウェハＷを適切に搬送することができる。
以上の実施の形態では、第３の搬送装置４６１はベルヌーイチャック６３０を有していたが、このベルヌーイチャック６３０に代えて、ポーラスチャック（図示せず）を有していてもよい。かかる場合でも、ポーラスチャックによって薄型化した被処理ウェハＷを適切に吸着保持することができる。
以上の実施の形態では、第１の洗浄装置４５１と第２の洗浄装置４５３の洗浄液ノズル６０３には２流体ノズルが用いられていたが、洗浄液ノズル６０３の形態は本実施の形態に限定されず種々のノズルを用いることができる。例えば洗浄液ノズル６０３として、洗浄液を供給するノズルと不活性ガスを供給するノズルとを一体化したノズル体や、スプレーノズル、ジェットノズル、メガソニックノズルなどを用いてもよい。また、洗浄処理のスループットを向上させるため、例えば８０℃に加熱された洗浄液を供給してもよい。
また、第１の洗浄装置４５１と第２の洗浄装置４５３において、洗浄液ノズル６０３に加えて、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を供給するノズルを設けてもよい。かかる場合、洗浄液ノズル６０３からの洗浄液によって被処理ウェハＷ又は支持ウェハＳを洗浄した後、被処理ウェハＷ又は支持ウェハＳ上の洗浄液をＩＰＡに置換する。そうすると、被処理ウェハＷ又は支持ウェハＳの接合面ＷＪ、ＳＪがより確実に洗浄される。
以上の実施の形態の剥離システム４２０において、剥離装置４５０で加熱された被処理ウェハＷを所定の温度に冷却する温度調節装置（図示せず）が設けられていてもよい。かかる場合、被処理ウェハＷの温度が適切な温度に調節されるので、後続の処理をより円滑に行うことができる。
また、以上の実施の形態では、後処理ステーション４２３において被処理ウェハＷに後処理を行い製品化する場合について説明したが、本発明は、例えば３次元集積技術で用いられる被処理ウェハを支持ウェハから剥離する場合にも適用することができる。なお、３次元集積技術とは、近年の半導体デバイスの高集積化の要求に応えた技術であって、高集積化した複数の半導体デバイスを水平面内で配置する代わりに、当該複数の半導体デバイスを３次元に積層する技術である。この３次元集積技術においても、積層される被処理ウェハの薄型化が求められており、当該被処理ウェハを支持ウェハに接合して所定の処理が行われる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、被処理基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。また、本発明は、支持基板がウェハ以外のガラス基板など他の基板である場合にも適用できる。
１ 接合システム
２ 搬入出ステーション
３ 接合処理ステーション
３０〜３３ 接合装置
４０ 塗布装置
４１〜４６ 熱処理装置
６０ ウェハ搬送領域
１１０ 受渡部
１１１ 反転部
１１２ 搬送部
１１３ 接合部
１５０ 保持アーム
１５１ 保持部材
１５２ 切り欠き
１５３ 第１の駆動部
１５４ 第２の駆動部
１６０ 位置調節機構
１７０ 第１の搬送アーム
１７１ 第２の搬送アーム
１８２ Ｏリング
１８３ 第1のガイド部材
１８４ 第２のガイド部材
１９２ 第２の保持部材
１９３ 載置部
１９４ テーパ部
３０１ ガス供給口
３０５ 吸気口
３６０ 制御部
３７０ 検査装置
４１０ 基板処理システム
４２０ 剥離システム
４２１ 搬入出ステーション
４２２ 剥離処理ステーション
４２３ 後処理ステーション
４２４ インターフェイスステーション
４２５ ウェハ搬送領域
４４０ 第１の搬送装置
４５０ 剥離装置
４５１ 第１の洗浄装置
４５２ 第２の搬送装置
４５３ 第２の洗浄装置
４６１ 第３の搬送装置
６３０ ベルヌーイチャック
６４０ 検査装置
Ｇ 接着剤
Ｓ 支持ウェハ
Ｔ 重合ウェハ
Ｗ 被処理ウェハ

Claims (14)

  1. 被処理基板と支持基板を接合する接合システムであって、
    被処理基板又は支持基板に接着剤を塗布する塗布装置と、
    前記接着剤が塗布された被処理基板又は支持基板を所定の温度に加熱する熱処理装置と、
    前記接着剤を介して被処理基板と支持基板とを接合する接合装置と、
    前記塗布装置、前記熱処理装置及び前記接合装置に対して、被処理基板、支持基板、又は被処理基板と支持基板が接合された重合基板を搬送するための搬送領域と、を有し、
    前記接合装置は、
    前記接合装置の外部との間で、被処理基板、支持基板又は重合基板を受け渡すための受渡部と、
    前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された被処理基板と接合される支持基板、又は前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された支持基板と接合される被処理基板の表裏面を反転させる反転部と、
    前記接着剤を介して、被処理基板と支持基板とを押圧して接合する接合部と、
    前記受渡部、前記反転部及び前記接合部に対して、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬送する搬送部と、を有し、
    前記搬送部は、被処理基板、支持基板又は重合基板の裏面を保持する第１の保持部材を備えた第１の搬送アームと、被処理基板又は支持基板の表面の外周部を保持する第２の保持部材を備えた第２の搬送アームと、を有し、
    前記第２の保持部材は、被処理基板又は支持基板の表面の外周部を載置する載置部と、当該載置部から上方に延伸し、内側面が下側から上側に向かってテーパ状に拡大しているテーパ部と、を有することを特徴とする、接合システム。
  2. 被処理基板と支持基板を接合する接合システムであって、
    接着剤を介して被処理基板と支持基板とを接合する接合装置を有する接合処理ステーションと、
    被処理基板、支持基板、又は被処理基板と支持基板が接合された重合基板を、前記接合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、
    前記接合装置は、
    前記接合装置の外部との間で、被処理基板、支持基板又は重合基板を受け渡すための受渡部と、
    前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された被処理基板と接合される支持基板、又は前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された支持基板と接合される被処理基板の表裏面を反転させる反転部と、
    前記接着剤を介して、被処理基板と支持基板とを押圧して接合する接合部と、
    前記受渡部、前記反転部及び前記接合部に対して、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬送する搬送部と、を有し、
    前記搬送部は、被処理基板、支持基板又は重合基板の裏面を保持する第１の保持部材を備えた第１の搬送アームと、被処理基板又は支持基板の表面の外周部を保持する第２の保持部材を備えた第２の搬送アームと、を有し、
    前記第２の保持部材は、被処理基板又は支持基板の表面の外周部を載置する載置部と、当該載置部から上方に延伸し、内側面が下側から上側に向かってテーパ状に拡大しているテーパ部と、を有することを特徴とする、接合システム。
  3. 前記接合処理ステーションは、
    被処理基板又は支持基板に前記接着剤を塗布する塗布装置と、
    前記接着剤が塗布された被処理基板又は支持基板を所定の温度に加熱する熱処理装置と、
    前記塗布装置、前記熱処理装置及び前記接合装置に対して、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬送するための搬送領域と、を有することを特徴とする、請求項２に記載の接合システム。
  4. 前記熱処理装置の内部は、不活性ガス雰囲気に維持可能であることを特徴とする、請求項１又は３に記載の接合システム。
  5. 前記熱処理装置内の圧力は、前記搬送領域内の圧力に対して陰圧であることを特徴とする、請求項４に記載の接合システム。
  6. 前記第１の搬送アームは、前記第１の保持部材に保持された被処理基板、支持基板又は重合基板の外側に設けられたガイド部材を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の接合システム。
  7. 前記第１の保持部材は、摩擦力によって被処理基板、支持基板又は重合基板を保持することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の接合システム。
  8. 被処理基板と支持基板を接合する接合システムであって、
    被処理基板又は支持基板に接着剤を塗布する塗布装置と、
    前記接着剤が塗布された被処理基板又は支持基板を所定の温度に加熱する熱処理装置と、
    前記接着剤を介して被処理基板と支持基板とを接合する接合装置と、
    前記塗布装置、前記熱処理装置及び前記接合装置に対して、被処理基板、支持基板、又は被処理基板と支持基板が接合された重合基板を搬送するための搬送領域と、を有し、
    前記接合装置は、
    前記接合装置の外部との間で、被処理基板、支持基板又は重合基板を受け渡すための受渡部と、
    前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された被処理基板と接合される支持基板、又は前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された支持基板と接合される被処理基板の表裏面を反転させる反転部と、
    前記接着剤を介して、被処理基板と支持基板とを押圧して接合する接合部と、
    前記受渡部、前記反転部及び前記接合部に対して、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬送する搬送部と、を有し、
    前記反転部は、支持基板又は被処理基板を保持する他の保持部材と、前記他の保持部材に保持された支持基板又は被処理基板を水平軸周りに回動させると共に鉛直方向及び水平方向に移動させる移動機構と、前記他の保持部材に保持された支持基板又は被処理基板の水平方向の向きを調節する位置調節機構と、を有し、
    前記他の保持部材の側面には、支持基板又は被処理基板の外周部を保持するための切り欠きが形成されていることを特徴とする、接合システム。
  9. 被処理基板と支持基板を接合する接合システムであって、
    接着剤を介して被処理基板と支持基板とを接合する接合装置を有する接合処理ステーションと、
    被処理基板、支持基板、又は被処理基板と支持基板が接合された重合基板を、前記接合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、
    前記接合装置は、
    前記接合装置の外部との間で、被処理基板、支持基板又は重合基板を受け渡すための受渡部と、
    前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された被処理基板と接合される支持基板、又は前記接着剤が塗布されて所定の温度に加熱された支持基板と接合される被処理基板の表裏面を反転させる反転部と、
    前記接着剤を介して、被処理基板と支持基板とを押圧して接合する接合部と、
    前記受渡部、前記反転部及び前記接合部に対して、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬送する搬送部と、を有し、
    前記反転部は、支持基板又は被処理基板を保持する他の保持部材と、前記他の保持部材に保持された支持基板又は被処理基板を水平軸周りに回動させると共に鉛直方向及び水平方向に移動させる移動機構と、前記他の保持部材に保持された支持基板又は被処理基板の水平方向の向きを調節する位置調節機構と、を有し、
    前記他の保持部材の側面には、支持基板又は被処理基板の外周部を保持するための切り欠きが形成されていることを特徴とする、接合システム。
  10. 前記接合処理ステーションは、
    被処理基板又は支持基板に前記接着剤を塗布する塗布装置と、
    前記接着剤が塗布された被処理基板又は支持基板を所定の温度に加熱する熱処理装置と、
    前記塗布装置、前記熱処理装置及び前記接合装置に対して、被処理基板、支持基板又は重合基板を搬送するための搬送領域と、を有することを特徴とする、請求項９に記載の接合システム。
  11. 前記熱処理装置の内部は、不活性ガス雰囲気に維持可能であることを特徴とする、請求項８又は１０に記載の接合システム。
  12. 前記熱処理装置内の圧力は、前記搬送領域内の圧力に対して陰圧であることを特徴とする、請求項１１に記載の接合システム。
  13. 前記接合装置で接合された重合基板を検査する検査装置を有することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の接合システム。
  14. 前記受渡部は、鉛直方向に複数配置されていることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の接合システム。
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