JP6925160B2 - Joining device - Google Patents

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開示の実施形態は、接合装置に関する。 The disclosed embodiments relates to joining equipment.

従来、半導体ウェハ等の基板同士を接合する手法として、分子間力を用いて２枚の基板を半永久的に接合する手法が知られている。 Conventionally, as a method of joining substrates such as semiconductor wafers, a method of semi-permanently joining two substrates by using an intermolecular force is known.

この手法においては、２枚の基板を上下方向に対向配置させた後、上側の基板（上側基板）の中心部を押し下げて下側の基板（下側基板）の中心部に接触させる。これにより、まず、上側基板および下側基板の中心部同士が分子間力によって接合して接合領域が形成され、その後、基板の外周部に向けて接合領域が拡大していくことにより、上側基板と下側基板とが全面で接合される。 In this method, the two substrates are arranged so as to face each other in the vertical direction, and then the central portion of the upper substrate (upper substrate) is pushed down to come into contact with the central portion of the lower substrate (lower substrate). As a result, first, the central portions of the upper substrate and the lower substrate are joined by intermolecular force to form a bonding region, and then the bonding region expands toward the outer peripheral portion of the substrate, whereby the upper substrate is expanded. And the lower substrate are joined on the entire surface.

ここで、上側基板は反らされた状態で下側基板と張り合わされるため、上側基板に余計なストレスがかかり、このストレスによって接合後の基板に歪みが生じるおそれがある。 Here, since the upper substrate is attached to the lower substrate in a warped state, extra stress is applied to the upper substrate, and this stress may cause distortion of the substrate after joining.

この問題を解決するために、たとえば、下側基板を保持する保持部の保持面を凸形状とすることにより、下側基板を反らせた状態で保持することが提案されている（特許文献１参照）。この技術によれば、上側基板と同様に下側基板も反らせておくことで、接合後の基板に生じる歪みを低減することができる。 In order to solve this problem, for example, it has been proposed to hold the lower substrate in a warped state by forming the holding surface of the holding portion for holding the lower substrate into a convex shape (see Patent Document 1). ). According to this technique, by warping the lower substrate as well as the upper substrate, it is possible to reduce the distortion generated in the substrate after joining.

特開２０１６−３９２５４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-39254

しかしながら、仮に従来技術のような対策を行ったとしても、接合後の基板には局所的な歪みが生じる場合がある。 However, even if measures such as those in the prior art are taken, the substrate after joining may be locally distorted.

実施形態の一態様は、接合後の基板の外周部に生じる局所的な歪みを低減することができる接合装置を提供することを目的とする。 One aspect of the embodiment aims to provide a bonding equipment which can reduce local strain occurring in the outer peripheral portion of the substrate after bonding.

実施形態の一態様に係る接合装置は、第１保持部と、第２保持部と、ストライカーと、変形部とを備える。第１保持部は、第１基板を上方から吸着保持する。第２保持部は、第２基板を下方から吸着保持する。ストライカーは、第１基板の中心部を上方から押圧して第２基板に接触させる。変形部は、第２保持部に吸着保持された第２基板の外周部の少なくとも一部を第２基板の面内方向に沿って変形させる。 The joining device according to one aspect of the embodiment includes a first holding portion, a second holding portion, a striker, and a deformed portion. The first holding portion sucks and holds the first substrate from above. The second holding portion sucks and holds the second substrate from below. The striker presses the central portion of the first substrate from above to bring it into contact with the second substrate. The deformed portion deforms at least a part of the outer peripheral portion of the second substrate that is attracted and held by the second holding portion along the in-plane direction of the second substrate.

実施形態の一態様によれば、接合後の基板の外周部に生じる局所的な歪みを低減することができる。 According to one aspect of the embodiment, it is possible to reduce the local strain generated on the outer peripheral portion of the substrate after joining.

図１は、実施形態にかかる接合システムの構成を示す模式平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of the joining system according to the embodiment. 図２は、実施形態にかかる接合システムの構成を示す模式側面図である。FIG. 2 is a schematic side view showing the configuration of the joining system according to the embodiment. 図３は、第１基板および第２基板の模式側面図である。FIG. 3 is a schematic side view of the first substrate and the second substrate. 図４は、接合装置の構成を示す模式平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view showing the configuration of the joining device. 図５は、接合装置の構成を示す模式側面図である。FIG. 5 is a schematic side view showing the configuration of the joining device. 図６は、上チャックおよび下チャックの構成を示す模式側断面図である。FIG. 6 is a schematic side sectional view showing the configurations of the upper chuck and the lower chuck. 図７は、変形部の構成を示す模式平面図である。FIG. 7 is a schematic plan view showing the configuration of the deformed portion. 図８Ａは、図６に示すＨ部の模式拡大図である。FIG. 8A is a schematic enlarged view of the H portion shown in FIG. 図８Ｂは、図６に示すＨ部の模式拡大図である。FIG. 8B is a schematic enlarged view of the H portion shown in FIG. 図９は、接合システムが実行する処理の一部を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing a part of the processing executed by the joining system. 図１０Ａは、接合処理の動作説明図である。FIG. 10A is an operation explanatory view of the joining process. 図１０Ｂは、接合処理の動作説明図である。FIG. 10B is an operation explanatory view of the joining process. 図１０Ｃは、接合処理の動作説明図である。FIG. 10C is an operation explanatory view of the joining process. 図１０Ｄは、接合処理の動作説明図である。FIG. 10D is an operation explanatory view of the joining process. 図１０Ｅは、接合処理の動作説明図である。FIG. 10E is an operation explanatory view of the joining process. 図１０Ｆは、接合処理の動作説明図である。FIG. 10F is an operation explanatory view of the joining process. 図１０Ｇは、接合処理の動作説明図である。FIG. 10G is an operation explanatory view of the joining process. 図１１は、第１の変形例に係る変形部の構成を示す模式平面図である。FIG. 11 is a schematic plan view showing the configuration of the deformed portion according to the first modified example. 図１２Ａは、第２の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。FIG. 12A is a schematic side view showing the configuration of the deformed portion according to the second modified example. 図１２Ｂは、第２の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。FIG. 12B is a schematic side view showing the configuration of the deformed portion according to the second modified example. 図１２Ｃは、第２の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。FIG. 12C is a schematic side view showing the configuration of the deformed portion according to the second modified example. 図１３Ａは、第３の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。FIG. 13A is a schematic side view showing the configuration of the deformed portion according to the third modified example. 図１３Ｂは、第３の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。FIG. 13B is a schematic side view showing the configuration of the deformed portion according to the third modified example. 図１４は、第４の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。FIG. 14 is a schematic side view showing the configuration of the deformed portion according to the fourth modified example. 図１５は、第５の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。FIG. 15 is a schematic side view showing the configuration of the deformed portion according to the fifth modified example.

以下、添付図面を参照して、本願の開示する接合装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the joining equipment disclosed in the present application in detail. The present invention is not limited to the embodiments shown below.

＜１．接合システムの構成＞
まず、実施形態に係る接合システムの構成について、図１および図２を参照して説明する。図１は、実施形態に係る接合システムの構成を示す模式平面図であり、図２は、同模式側面図である。また、図３は、第１基板および第２基板の模式側面図である。なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。また、図１〜３を含む各図面では、説明に必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略する場合がある。 <1. Bonding system configuration>
First, the configuration of the joining system according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of the joining system according to the embodiment, and FIG. 2 is a schematic side view of the same. Further, FIG. 3 is a schematic side view of the first substrate and the second substrate. In the following, in order to clarify the positional relationship, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction that are orthogonal to each other are defined, and the Z-axis positive direction is defined as the vertically upward direction. Further, in each drawing including FIGS. 1 to 3, only the components necessary for explanation are shown, and the description of general components may be omitted.

図１に示す実施形態に係る接合システム１は、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを接合することによって重合基板Ｔを形成する（図３参照）。 The joining system 1 according to the embodiment shown in FIG. 1 forms a polymerization substrate T by joining the first substrate W1 and the second substrate W2 (see FIG. 3).

第１基板Ｗ１は、たとえばシリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板に複数の電子回路が形成された基板である。また、第２基板Ｗ２は、たとえば電子回路が形成されていないベアウェハである。第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とは、略同径を有する。 The first substrate W1 is a substrate in which a plurality of electronic circuits are formed on a semiconductor substrate such as a silicon wafer or a compound semiconductor wafer. Further, the second substrate W2 is, for example, a bare wafer on which no electronic circuit is formed. The first substrate W1 and the second substrate W2 have substantially the same diameter.

なお、第１基板Ｗ１だけでなく、第２基板Ｗ２にも電子回路が形成される場合があり得る。また、上述した化合物半導体ウェハとしては、たとえばヒ化ガリウム、炭化シリコン、窒化ガリウムおよびリン化インジウムなどを含むウェハを用いることができる。 An electronic circuit may be formed not only on the first substrate W1 but also on the second substrate W2. Further, as the compound semiconductor wafer described above, for example, a wafer containing gallium arsenide, silicon carbide, gallium nitride, indium phosphide and the like can be used.

以下では、第１基板Ｗ１を「上ウェハＷ１」と記載し、第２基板Ｗ２を「下ウェハＷ２」、重合基板Ｔを「重合ウェハＴ」と記載する場合がある。 In the following, the first substrate W1 may be referred to as “upper wafer W1”, the second substrate W2 may be referred to as “lower wafer W2”, and the polymerization substrate T may be referred to as “polymerization wafer T”.

また、以下では、図３に示すように、上ウェハＷ１の板面のうち、下ウェハＷ２と接合される側の板面を「接合面Ｗ１ｊ」と記載し、接合面Ｗ１ｊとは反対側の板面を「非接合面Ｗ１ｎ」と記載する。また、下ウェハＷ２の板面のうち、上ウェハＷ１と接合される側の板面を「接合面Ｗ２ｊ」と記載し、接合面Ｗ２ｊとは反対側の板面を「非接合面Ｗ２ｎ」と記載する。 Further, in the following, as shown in FIG. 3, among the plate surfaces of the upper wafer W1, the plate surface on the side to be bonded to the lower wafer W2 is described as "bonding surface W1j", which is opposite to the bonding surface W1j. The plate surface is described as "non-bonded surface W1n". Further, among the plate surfaces of the lower wafer W2, the plate surface on the side to be bonded to the upper wafer W1 is described as "bonding surface W2j", and the plate surface on the side opposite to the bonding surface W2j is referred to as "non-bonding surface W2n". Describe.

図１に示すように、接合システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２および処理ステーション３は、Ｘ軸正方向に沿って、搬入出ステーション２および処理ステーション３の順番で並べて配置される。また、搬入出ステーション２および処理ステーション３は、一体的に接続される。 As shown in FIG. 1, the joining system 1 includes a loading / unloading station 2 and a processing station 3. The carry-in / out station 2 and the processing station 3 are arranged side by side in the order of the carry-in / out station 2 and the processing station 3 along the positive direction of the X-axis. Further, the loading / unloading station 2 and the processing station 3 are integrally connected.

搬入出ステーション２は、載置台１０と、搬送領域２０とを備える。載置台１０は、複数の載置板１１を備える。各載置板１１には、複数枚（例えば、２５枚）の基板を水平状態で収容するカセットＣ１，Ｃ２，Ｃ３がそれぞれ載置される。例えば、カセットＣ１は上ウェハＷ１を収容するカセットであり、カセットＣ２は下ウェハＷ２を収容するカセットであり、カセットＣ３は重合ウェハＴを収容するカセットである。 The loading / unloading station 2 includes a mounting table 10 and a transport area 20. The mounting table 10 includes a plurality of mounting plates 11. Cassettes C1, C2, and C3 for horizontally accommodating a plurality of (for example, 25) substrates are mounted on each mounting plate 11. For example, the cassette C1 is a cassette containing the upper wafer W1, the cassette C2 is a cassette containing the lower wafer W2, and the cassette C3 is a cassette containing the polymerized wafer T.

搬送領域２０は、載置台１０のＸ軸正方向側に隣接して配置される。かかる搬送領域２０には、Ｙ軸方向に延在する搬送路２１と、この搬送路２１に沿って移動可能な搬送装置２２とが設けられる。搬送装置２２は、Ｙ軸方向だけでなく、Ｘ軸方向にも移動可能かつＺ軸周りに旋回可能であり、載置板１１に載置されたカセットＣ１〜Ｃ３と、後述する処理ステーション３の第３処理ブロックＧ３との間で、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴの搬送を行う。 The transport area 20 is arranged adjacent to the X-axis positive direction side of the mounting table 10. The transport area 20 is provided with a transport path 21 extending in the Y-axis direction and a transport device 22 that can move along the transport path 21. The transport device 22 can move not only in the Y-axis direction but also in the X-axis direction and can rotate around the Z-axis, and the cassettes C1 to C3 mounted on the mounting plate 11 and the processing station 3 described later The upper wafer W1, the lower wafer W2, and the polymerized wafer T are transferred to and from the third processing block G3.

なお、載置板１１に載置されるカセットＣ１〜Ｃ３の個数は、図示のものに限定されない。また、載置板１１には、カセットＣ１，Ｃ２，Ｃ３以外に、不具合が生じた基板を回収するためのカセット等が載置されてもよい。 The number of cassettes C1 to C3 mounted on the mounting plate 11 is not limited to the one shown in the figure. Further, in addition to the cassettes C1, C2, and C3, a cassette or the like for collecting a defective substrate may be mounted on the mounting plate 11.

処理ステーション３には、各種装置を備えた複数の処理ブロック、例えば３つの処理ブロックＧ１，Ｇ２，Ｇ３が設けられる。例えば処理ステーション３の正面側（図１のＹ軸負方向側）には、第１処理ブロックＧ１が設けられ、処理ステーション３の背面側（図１のＹ軸正方向側）には、第２処理ブロックＧ２が設けられる。また、処理ステーション３の搬入出ステーション２側（図１のＸ軸負方向側）には、第３処理ブロックＧ３が設けられる。 The processing station 3 is provided with a plurality of processing blocks equipped with various devices, for example, three processing blocks G1, G2, and G3. For example, the first processing block G1 is provided on the front side (Y-axis negative direction side in FIG. 1) of the processing station 3, and the second processing block G1 is provided on the back side (Y-axis positive direction side in FIG. 1) of the processing station 3. The processing block G2 is provided. Further, a third processing block G3 is provided on the loading / unloading station 2 side (X-axis negative direction side in FIG. 1) of the processing station 3.

第１処理ブロックＧ１には、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを改質する表面改質装置３０が配置される。表面改質装置３０は、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊにおけるＳｉＯ２の結合を切断して単結合のＳｉＯとすることで、その後親水化されやすくするように当該接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを改質する。 In the first processing block G1, a surface reforming device 30 that modifies the bonding surfaces W1j and W2j of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 is arranged. The surface modifier 30 cuts the bond of SiO2 on the bonding surfaces W1j and W2j of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 to form a single-bonded SiO, so that the bonding surface W1j, can be easily hydrophilized thereafter. Modify W2j.

なお、表面改質装置３０では、例えば減圧雰囲気下において処理ガスである酸素ガスまたは窒素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。そして、かかる酸素イオン又は窒素イオンが、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊに照射されることにより、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊがプラズマ処理されて改質される。 In the surface reformer 30, for example, oxygen gas or nitrogen gas, which is a processing gas, is excited to be turned into plasma and ionized in a reduced pressure atmosphere. Then, by irradiating the bonding surfaces W1j and W2j of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 with such oxygen ions or nitrogen ions, the bonding surfaces W1j and W2j are plasma-treated and modified.

第２処理ブロックＧ２には、表面親水化装置４０と、接合装置４１とが配置される。表面親水化装置４０は、例えば純水によって上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを親水化するとともに、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを洗浄する。表面親水化装置４０では、例えばスピンチャックに保持された上ウェハＷ１または下ウェハＷ２を回転させながら、当該上ウェハＷ１または下ウェハＷ２上に純水を供給する。これにより、上ウェハＷ１または下ウェハＷ２上に供給された純水が上ウェハＷ１または下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ上を拡散し、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊが親水化される。 A surface hydrophilic device 40 and a joining device 41 are arranged in the second processing block G2. The surface hydrophilization device 40 hydrophilizes the bonding surfaces W1j and W2j of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 with pure water, and cleans the bonding surfaces W1j and W2j. In the surface hydrophilization apparatus 40, pure water is supplied onto the upper wafer W1 or the lower wafer W2 while rotating the upper wafer W1 or the lower wafer W2 held by the spin chuck, for example. As a result, the pure water supplied on the upper wafer W1 or the lower wafer W2 diffuses on the bonding surfaces W1j and W2j of the upper wafer W1 or the lower wafer W2, and the bonding surfaces W1j and W2j are hydrophilized.

接合装置４１は、親水化された上ウェハＷ１と下ウェハＷ２とを分子間力により接合する。かかる接合装置４１の構成については、後述する。 The joining device 41 joins the hydrophilic upper wafer W1 and the lower wafer W2 by an intermolecular force. The configuration of the joining device 41 will be described later.

第３処理ブロックＧ３には、図２に示すように、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴのトランジション（ＴＲＳ）装置５０，５１が下から順に２段に設けられる。なお、トランジション装置５０，５１の個数は２つに限定されない。 As shown in FIG. 2, the third processing block G3 is provided with transition (TRS) devices 50 and 51 for the upper wafer W1, the lower wafer W2, and the polymerization wafer T in two stages in order from the bottom. The number of transition devices 50 and 51 is not limited to two.

また、図１に示すように、第１処理ブロックＧ１、第２処理ブロックＧ２および第３処理ブロックＧ３に囲まれた領域には、搬送領域６０が形成される。搬送領域６０には、搬送装置６１が配置される。搬送装置６１は、例えば鉛直方向、水平方向および鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有する。かかる搬送装置６１は、搬送領域６０内を移動し、搬送領域６０に隣接する第１処理ブロックＧ１、第２処理ブロックＧ２および第３処理ブロックＧ３内の所定の装置に上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴを搬送する。 Further, as shown in FIG. 1, a transport region 60 is formed in a region surrounded by the first processing block G1, the second processing block G2, and the third processing block G3. A transport device 61 is arranged in the transport region 60. The transport device 61 has, for example, a transport arm that is movable in the vertical direction, the horizontal direction, and around the vertical axis. The transfer device 61 moves in the transfer area 60, and the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are placed on predetermined devices in the first processing block G1, the second processing block G2, and the third processing block G3 adjacent to the transport area 60. And the polymerized wafer T is conveyed.

また、図１に示すように、接合システム１は、制御装置７０を備える。制御装置７０は、接合システム１の動作を制御する。かかる制御装置７０は、例えばコンピュータであり、図示しない制御部および記憶部を備える。制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。かかるマイクロコンピュータのＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、後述する制御を実現する。また、記憶部は、たとえば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。 Further, as shown in FIG. 1, the joining system 1 includes a control device 70. The control device 70 controls the operation of the joining system 1. Such a control device 70 is, for example, a computer, and includes a control unit and a storage unit (not shown). The control unit includes a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output port, and various circuits. The CPU of such a microcomputer realizes the control described later by reading and executing the program stored in the ROM. Further, the storage unit is realized by, for example, a semiconductor memory element such as a RAM or a flash memory, or a storage device such as a hard disk or an optical disk.

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって、その記録媒体から制御装置７０の記憶部にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記録媒体としては、例えばハードディスク（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ィスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。 The program may be recorded on a recording medium that can be read by a computer, and may be installed from the recording medium in the storage unit of the control device 70. Recording media that can be read by a computer include, for example, a hard disk (HD), a flexible disk (FD), a compact disk (CD), a magnet optical disk (MO), and a memory card.

＜２．接合装置の構成＞
次に、接合装置４１の構成について図４および図５を参照して説明する。図４は、接合装置４１の構成を示す模式平面図である。図５は、接合装置４１の構成を示す模式側面図である。 <2. Configuration of joining device>
Next, the configuration of the joining device 41 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a schematic plan view showing the configuration of the joining device 41. FIG. 5 is a schematic side view showing the configuration of the joining device 41.

図４に示すように、接合装置４１は、内部を密閉可能な処理容器１００を有する。処理容器１００の搬送領域６０側の側面には、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴの搬入出口１０１が形成され、当該搬入出口１０１には開閉シャッタ１０２が設けられている。 As shown in FIG. 4, the joining device 41 has a processing container 100 whose inside can be sealed. A carry-in outlet 101 for the upper wafer W1, a lower wafer W2, and a polymerized wafer T is formed on the side surface of the processing container 100 on the transport region 60 side, and the carry-in outlet 101 is provided with an opening / closing shutter 102.

処理容器１００の内部は、内壁１０３によって、搬送領域Ｔ１と処理領域Ｔ２に区画される。上述した搬入出口１０１は、搬送領域Ｔ１における処理容器１００の側面に形成される。また、内壁１０３にも、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴの搬入出口１０４が形成される。 The inside of the processing container 100 is divided into a transport area T1 and a processing area T2 by an inner wall 103. The above-mentioned carry-in outlet 101 is formed on the side surface of the processing container 100 in the transport region T1. Further, the upper wafer W1, the lower wafer W2, and the carry-in outlet 104 of the polymerized wafer T are also formed on the inner wall 103.

搬送領域Ｔ１には、トランジション１１０、ウェハ搬送機構１１１、反転機構１３０および位置調節機構１２０が、例えば搬入出口１０１側からこの順番で並べて配置される。 In the transport region T1, the transition 110, the wafer transport mechanism 111, the reversing mechanism 130, and the position adjusting mechanism 120 are arranged side by side in this order from, for example, the carry-in outlet 101 side.

トランジション１１０は、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴを一時的に載置する。トランジション１１０は、例えば２段に形成され、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴのいずれか２つを同時に載置することができる。 The transition 110 temporarily places the upper wafer W1, the lower wafer W2, and the polymerization wafer T. The transition 110 is formed in, for example, two stages, and any two of the upper wafer W1, the lower wafer W2, and the polymerization wafer T can be placed at the same time.

ウェハ搬送機構１１１は、図４および図５に示すように、たとえば鉛直方向（Ｚ軸方向）、水平方向（Ｙ軸方向、Ｘ軸方向）および鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有する。ウェハ搬送機構１１１は、搬送領域Ｔ１内、又は搬送領域Ｔ１と処理領域Ｔ２との間で上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴを搬送することが可能である。 As shown in FIGS. 4 and 5, the wafer transfer mechanism 111 has, for example, a transfer arm that can move in the vertical direction (Z-axis direction), the horizontal direction (Y-axis direction, the X-axis direction), and around the vertical axis. The wafer transfer mechanism 111 can transfer the upper wafer W1, the lower wafer W2, and the polymerized wafer T within the transfer area T1 or between the transfer area T1 and the processing area T2.

位置調節機構１２０は、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の水平方向の向きを調節する。具体的には、位置調節機構１２０は、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２を保持して回転させる図示しない保持部を備えた基台１２１と、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２のノッチ部の位置を検出する検出部１２２と、を有する。位置調節機構１２０は、基台１２１に保持された上ウェハＷ１および下ウェハＷ２を回転させながら検出部１２２を用いて上ウェハＷ１および下ウェハＷ２のノッチ部の位置を検出することにより、ノッチ部の位置を調節する。これにより、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の水平方向の向きが調節される。 The position adjusting mechanism 120 adjusts the horizontal orientation of the upper wafer W1 and the lower wafer W2. Specifically, the position adjusting mechanism 120 detects the positions of the base 121 having a holding portion (not shown) for holding and rotating the upper wafer W1 and the lower wafer W2, and the notch portions of the upper wafer W1 and the lower wafer W2. It has a detection unit 122 and a detection unit 122. The position adjusting mechanism 120 detects the positions of the notches of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 by using the detection unit 122 while rotating the upper wafer W1 and the lower wafer W2 held on the base 121, thereby detecting the notch portion. Adjust the position of. As a result, the horizontal orientations of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are adjusted.

反転機構１３０は、上ウェハＷ１の表裏面を反転させる。具体的には、反転機構１３０は、上ウェハＷ１を保持する保持アーム１３１を有する。保持アーム１３１は、水平方向（Ｘ軸方向）に延伸する。また保持アーム１３１には、上ウェハＷ１を保持する保持部材１３２が例えば４箇所に設けられている。 The reversing mechanism 130 inverts the front and back surfaces of the upper wafer W1. Specifically, the reversing mechanism 130 has a holding arm 131 for holding the upper wafer W1. The holding arm 131 extends in the horizontal direction (X-axis direction). Further, the holding arm 131 is provided with holding members 132 for holding the upper wafer W1 at, for example, four places.

保持アーム１３１は、例えばモータなどを備えた駆動部１３３に支持される。保持アーム１３１は、かかる駆動部１３３によって水平軸周りに回動自在である。また、保持アーム１３１は、駆動部１３３を中心に回動自在であると共に、水平方向（Ｘ軸方向）に移動自在である。駆動部１３３の下方には、例えばモータなどを備えた他の駆動部（図示せず）が設けられる。この他の駆動部によって、駆動部１３３は、鉛直方向に延伸する支持柱１３４に沿って鉛直方向に移動することができる。 The holding arm 131 is supported by a drive unit 133 including, for example, a motor. The holding arm 131 is rotatable about a horizontal axis by the driving unit 133. Further, the holding arm 131 is rotatable about the drive unit 133 and is movable in the horizontal direction (X-axis direction). Below the drive unit 133, another drive unit (not shown) provided with, for example, a motor or the like is provided. The other drive unit allows the drive unit 133 to move in the vertical direction along the support column 134 extending in the vertical direction.

このように、保持部材１３２に保持された上ウェハＷ１は、駆動部１３３によって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することができる。また、保持部材１３２に保持された上ウェハＷ１は、駆動部１３３を中心に回動して、位置調節機構１２０と後述する上チャック１４０との間を移動することができる。 In this way, the upper wafer W1 held by the holding member 132 can be rotated about the horizontal axis by the drive unit 133 and can be moved in the vertical direction and the horizontal direction. Further, the upper wafer W1 held by the holding member 132 can rotate about the drive unit 133 and move between the position adjusting mechanism 120 and the upper chuck 140 described later.

処理領域Ｔ２には、上ウェハＷ１の上面（非接合面Ｗ１ｎ）を上方から吸着保持する上チャック１４０と、下ウェハＷ２を載置して下ウェハＷ２の下面（非接合面Ｗ２ｎ）を下方から吸着保持する下チャック１４１とが設けられる。下チャック１４１は、上チャック１４０の下方に設けられ、上チャック１４０と対向配置可能に構成される。 In the processing region T2, the upper chuck 140 that attracts and holds the upper surface (non-bonded surface W1n) of the upper wafer W1 from above and the lower wafer W2 are placed and the lower surface (non-bonded surface W2n) of the lower wafer W2 is placed from below. A lower chuck 141 for sucking and holding is provided. The lower chuck 141 is provided below the upper chuck 140 and is configured to be arranged so as to face the upper chuck 140.

図５に示すように、上チャック１４０は、上チャック１４０の上方に設けられた上チャック保持部１５０に保持される。上チャック保持部１５０は、処理容器１００の天井面に設けられる。上チャック１４０は、上チャック保持部１５０を介して処理容器１００に固定される。 As shown in FIG. 5, the upper chuck 140 is held by the upper chuck holding portion 150 provided above the upper chuck 140. The upper chuck holding portion 150 is provided on the ceiling surface of the processing container 100. The upper chuck 140 is fixed to the processing container 100 via the upper chuck holding portion 150.

上チャック保持部１５０には、下チャック１４１に保持された下ウェハＷ２の上面（接合面Ｗ２ｊ）を撮像する上部撮像部１５１が設けられている。上部撮像部１５１には、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラが用いられる。 The upper chuck holding unit 150 is provided with an upper imaging unit 151 that images the upper surface (joining surface W2j) of the lower wafer W2 held by the lower chuck 141. For the upper imaging unit 151, for example, a CCD (Charge Coupled Device) camera is used.

下チャック１４１は、下チャック１４１の下方に設けられた第１の下チャック移動部１６０に支持される。第１の下チャック移動部１６０は、後述するように下チャック１４１を水平方向（Ｘ軸方向）に移動させる。また、第１の下チャック移動部１６０は、下チャック１４１を鉛直方向に移動自在、且つ鉛直軸回りに回転可能に構成される。第１の下チャック移動部１６０は、下チャック１４１を昇降させる第２昇降部の一例である。 The lower chuck 141 is supported by a first lower chuck moving portion 160 provided below the lower chuck 141. The first lower chuck moving portion 160 moves the lower chuck 141 in the horizontal direction (X-axis direction) as described later. Further, the first lower chuck moving portion 160 is configured so that the lower chuck 141 can be moved in the vertical direction and can be rotated around the vertical axis. The first lower chuck moving portion 160 is an example of a second elevating portion that raises and lowers the lower chuck 141.

第１の下チャック移動部１６０には、上チャック１４０に保持された上ウェハＷ１の下面（接合面Ｗ１ｊ）を撮像する下部撮像部１６１が設けられている（図５参照）。下部撮像部１６１には、例えばＣＣＤカメラが用いられる。 The first lower chuck moving portion 160 is provided with a lower imaging portion 161 that images the lower surface (joint surface W1j) of the upper wafer W1 held by the upper chuck 140 (see FIG. 5). For the lower imaging unit 161, for example, a CCD camera is used.

第１の下チャック移動部１６０は、第１の下チャック移動部１６０の下面側に設けられ、水平方向（Ｘ軸方向）に延伸する一対のレール１６２、１６２に取り付けられている。第１の下チャック移動部１６０は、レール１６２に沿って移動自在に構成されている。 The first lower chuck moving portion 160 is provided on the lower surface side of the first lower chuck moving portion 160, and is attached to a pair of rails 162 and 162 extending in the horizontal direction (X-axis direction). The first lower chuck moving portion 160 is configured to be movable along the rail 162.

一対のレール１６２、１６２は、第２の下チャック移動部１６３に配設されている。第２の下チャック移動部１６３は、当該第２の下チャック移動部１６３の下面側に設けられ、水平方向（Ｙ軸方向）に延伸する一対のレール１６４、１６４に取り付けられている。そして、第２の下チャック移動部１６３は、レール１６４に沿って水平方向（Ｙ軸方向）に移動自在に構成される。一対のレール１６４、１６４は、たとえば処理容器１００の底面に設けられた載置台１６５上に配設される。 The pair of rails 162 and 162 are arranged in the second lower chuck moving portion 163. The second lower chuck moving portion 163 is provided on the lower surface side of the second lower chuck moving portion 163, and is attached to a pair of rails 164 and 164 extending in the horizontal direction (Y-axis direction). The second lower chuck moving portion 163 is configured to be movable in the horizontal direction (Y-axis direction) along the rail 164. The pair of rails 164 and 164 are arranged, for example, on a mounting table 165 provided on the bottom surface of the processing container 100.

次に、接合装置４１の上チャック１４０と下チャック１４１の詳細な構成について図６を参照して説明する。図６は、上チャック１４０および下チャック１４１の構成を示す模式側断面図である。 Next, a detailed configuration of the upper chuck 140 and the lower chuck 141 of the joining device 41 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic side sectional view showing the configurations of the upper chuck 140 and the lower chuck 141.

図６に示すように、上チャック１４０は、上ウェハＷ１と同径もしくは上ウェハＷ１より大きい径を有する本体部１７０を有する。 As shown in FIG. 6, the upper chuck 140 has a main body portion 170 having the same diameter as the upper wafer W1 or a diameter larger than that of the upper wafer W1.

本体部１７０は、上チャック保持部１５０の支持部材１８０によって支持される。支持部材１８０は、平面視において少なくとも本体部１７０の上面を覆うように設けられ、且つ本体部１７０に対して例えばネジ止めによって固定されている。支持部材１８０は、たとえば、処理容器１００の天井面に設けられた複数の支持柱１８１（図５参照）に支持される。 The main body 170 is supported by the support member 180 of the upper chuck holding portion 150. The support member 180 is provided so as to cover at least the upper surface of the main body 170 in a plan view, and is fixed to the main body 170 by, for example, screwing. The support member 180 is supported by, for example, a plurality of support columns 181 (see FIG. 5) provided on the ceiling surface of the processing container 100.

支持部材１８０および本体部１７０の中心部には、支持部材１８０および本体部１７０を鉛直方向に貫通する貫通孔１７８が形成される。貫通孔１７８の位置は、上チャック１４０に吸着保持される上ウェハＷ１の中心部に対応している。そして、貫通孔１７８には、ストライカー１９０の押圧ピン１９１が挿通される。 A through hole 178 that vertically penetrates the support member 180 and the main body 170 is formed in the central portion of the support member 180 and the main body 170. The position of the through hole 178 corresponds to the central portion of the upper wafer W1 which is attracted and held by the upper chuck 140. Then, the pressing pin 191 of the striker 190 is inserted into the through hole 178.

ストライカー１９０は、支持部材１８０の上面に配置され、押圧ピン１９１と、アクチュエータ部１９２と、直動機構１９３とを備える。押圧ピン１９１は、鉛直方向に沿って延在する円柱状の部材であり、アクチュエータ部１９２によって支持される。 The striker 190 is arranged on the upper surface of the support member 180, and includes a pressing pin 191, an actuator portion 192, and a linear motion mechanism 193. The pressing pin 191 is a columnar member extending along the vertical direction, and is supported by the actuator portion 192.

アクチュエータ部１９２は、たとえば電空レギュレータ（図示せず）から供給される空気により一定方向（ここでは鉛直下方）に一定の圧力を発生させる。アクチュエータ部１９２は、電空レギュレータから供給される空気により、上ウェハＷ１の中心部と当接して当該上ウェハＷ１の中心部にかかる押圧荷重を制御することができる。また、アクチュエータ部１９２の先端部は、電空レギュレータからの空気によって、貫通孔１７８を挿通して鉛直方向に昇降自在になっている。 The actuator unit 192 generates a constant pressure in a certain direction (here, vertically downward) by air supplied from, for example, an electropneumatic regulator (not shown). The actuator unit 192 can control the pressing load applied to the central portion of the upper wafer W1 in contact with the central portion of the upper wafer W1 by the air supplied from the electropneumatic regulator. Further, the tip portion of the actuator portion 192 is vertically movable up and down through the through hole 178 by the air from the electropneumatic regulator.

アクチュエータ部１９２は、直動機構１９３に支持される。直動機構１９３は、例えばモータを内蔵した駆動部によってアクチュエータ部１９２を鉛直方向に移動させる。 The actuator unit 192 is supported by the linear motion mechanism 193. The linear motion mechanism 193 moves the actuator unit 192 in the vertical direction by, for example, a drive unit having a built-in motor.

上記のように構成されたストライカー１９０は、直動機構１９３によってアクチュエータ部１９２の移動を制御し、アクチュエータ部１９２によって押圧ピン１９１による上ウェハＷ１の押圧荷重を制御する。 The striker 190 configured as described above controls the movement of the actuator unit 192 by the linear motion mechanism 193, and controls the pressing load of the upper wafer W1 by the pressing pin 191 by the actuator unit 192.

本体部１７０の下面には、上ウェハＷ１の裏面（非接合面Ｗ１ｎ）に接触する複数のピン１７１が設けられている。また、本体部１７０の下面には、上ウェハＷ１の裏面（非接合面Ｗ１ｎ）の外周部を支持するリブ１７２が設けられている。リブ１７２は、複数のピン１７１の外側に環状に設けられている。 A plurality of pins 171 that come into contact with the back surface (non-bonded surface W1n) of the upper wafer W1 are provided on the lower surface of the main body 170. Further, a rib 172 that supports the outer peripheral portion of the back surface (non-bonded surface W1n) of the upper wafer W1 is provided on the lower surface of the main body portion 170. The rib 172 is provided in an annular shape on the outside of the plurality of pins 171.

また、本体部１７０の下面には、リブ１７２の内側において別のリブ１７３が設けられている。リブ１７３は、リブ１７２と同心円状に環状に設けられている。そして、リブ１７２の内側の領域は、リブ１７３の内側の第１の吸引領域１７４ａと、リブ１７３の外側の第２の吸引領域１７４ｂとに区画される。 Further, on the lower surface of the main body 170, another rib 173 is provided inside the rib 172. The rib 173 is provided in an annular shape concentrically with the rib 172. The inner region of the rib 172 is divided into a first suction region 174a inside the rib 173 and a second suction region 174b outside the rib 173.

第１の吸引領域１７４ａには、複数の吸引管１７５ａが設けられる。複数の吸引管１７５ａには、圧力調整器１７６ａを介して真空ポンプ１７７ａが接続される。また、第２の吸引領域１７４ｂには、複数の吸引管１７５ｂが設けられる。複数の吸引管１７５ｂには、圧力調整器１７６ｂを介して真空ポンプ１７７ｂが接続される。 A plurality of suction pipes 175a are provided in the first suction region 174a. A vacuum pump 177a is connected to the plurality of suction pipes 175a via a pressure regulator 176a. Further, a plurality of suction pipes 175b are provided in the second suction region 174b. A vacuum pump 177b is connected to the plurality of suction pipes 175b via a pressure regulator 176b.

そして、上ウェハＷ１、本体部１７０及びリブ１７２に囲まれて形成された吸引領域１７４ａ、１７４ｂをそれぞれ吸引管１７５ａ、１７５ｂを介して真空引きし、吸引領域１７４ａ、１７４ｂを減圧する。このとき、吸引領域１７４ａ、１７４ｂの外部の雰囲気が大気圧であるため、上ウェハＷ１は減圧された分だけ大気圧によって吸引領域１７４ａ、１７４ｂ側に押され、上チャック１４０に上ウェハＷ１が吸着保持される。上チャック１４０は、第１の吸引領域１７４ａと第２の吸引領域１７４ｂ毎に上ウェハＷ１を真空引き可能である。 Then, the suction regions 174a and 174b formed by being surrounded by the upper wafer W1, the main body 170 and the rib 172 are evacuated through the suction pipes 175a and 175b, respectively, and the suction regions 174a and 174b are depressurized. At this time, since the outside atmosphere of the suction regions 174a and 174b is atmospheric pressure, the upper wafer W1 is pushed toward the suction regions 174a and 174b by the atmospheric pressure by the amount of decompression, and the upper wafer W1 is attracted to the upper chuck 140. Be retained. The upper chuck 140 can evacuate the upper wafer W1 for each of the first suction region 174a and the second suction region 174b.

かかる場合、リブ１７２が上ウェハＷ１の裏面（非接合面Ｗ１ｎ）の外周部を支持するので、上ウェハＷ１はその外周部まで適切に真空引きされる。このため、上チャック１４０に上ウェハＷ１の全面が吸着保持され、当該上ウェハＷ１の平面度を小さくして、上ウェハＷ１を平坦にすることができる。 In such a case, since the rib 172 supports the outer peripheral portion of the back surface (non-bonded surface W1n) of the upper wafer W1, the upper wafer W1 is appropriately evacuated to the outer peripheral portion thereof. Therefore, the entire surface of the upper wafer W1 is attracted and held by the upper chuck 140, the flatness of the upper wafer W1 can be reduced, and the upper wafer W1 can be flattened.

しかも、複数のピン１７１の高さが均一なので、上チャック１４０の下面の平面度をさらに小さくすることができる。このように上チャック１４０の下面を平坦にして（下面の平面度を小さくして）、上チャック１４０に保持された上ウェハＷ１の鉛直方向の歪みを抑制することができる。また、上ウェハＷ１の裏面（非接合面Ｗ１ｎ）は複数のピン１７１に支持されるため、上チャック１４０による上ウェハＷ１の真空引きを解除する際、当該上ウェハＷ１が上チャック１４０から剥がれ易くなる。 Moreover, since the heights of the plurality of pins 171 are uniform, the flatness of the lower surface of the upper chuck 140 can be further reduced. In this way, the lower surface of the upper chuck 140 can be made flat (the flatness of the lower surface is reduced), and the vertical distortion of the upper wafer W1 held by the upper chuck 140 can be suppressed. Further, since the back surface (non-bonded surface W1n) of the upper wafer W1 is supported by a plurality of pins 171, the upper wafer W1 is easily peeled off from the upper chuck 140 when the vacuuming of the upper wafer W1 is released by the upper chuck 140. Become.

つづいて、下チャック１４１の構成について説明する。下チャック１４１には、上チャック１４０と同様にピンチャック方式が採用されている。下チャック１４１は、下ウェハＷ２と同径もしくは下ウェハＷ２より大きい径を有する本体部２５０を有している。本体部２５０の上面には、下ウェハＷ２の裏面（非接合面Ｗ２ｎ）に接触する複数のピン２５１が設けられている。また本体部２５０の上面には、下ウェハＷ２の裏面（非接合面Ｗ２ｎ）の外周部を支持するリブ２５２が設けられている。リブ２５２は、複数のピン２５１の外側に環状に設けられている。 Subsequently, the configuration of the lower chuck 141 will be described. Similar to the upper chuck 140, the lower chuck 141 employs a pin chuck method. The lower chuck 141 has a main body portion 250 having the same diameter as the lower wafer W2 or a diameter larger than that of the lower wafer W2. A plurality of pins 251 that come into contact with the back surface (non-bonded surface W2n) of the lower wafer W2 are provided on the upper surface of the main body 250. Further, a rib 252 for supporting the outer peripheral portion of the back surface (non-bonded surface W2n) of the lower wafer W2 is provided on the upper surface of the main body portion 250. The rib 252 is provided in an annular shape on the outside of the plurality of pins 251.

本体部２５０におけるリブ２５２よりも内側の領域には、複数の吸引管２５５が設けられる。複数の吸引管２５５は、圧力調整器２５６を介して真空ポンプ２５７に接続される。 A plurality of suction pipes 255 are provided in the region inside the rib 252 in the main body 250. The plurality of suction pipes 255 are connected to the vacuum pump 257 via a pressure regulator 256.

そして、下ウェハＷ２、本体部２５０及びリブ２５２に囲まれて形成された吸引領域２５４を複数の吸引管２５５を介して真空引きすることによって減圧する。このとき、吸引領域２５４の外部の雰囲気が大気圧であるため、下ウェハＷ２は減圧された分だけ大気圧によって吸引領域２５４側に押され、下チャック１４１に下ウェハＷ２が水平に吸着保持される。 Then, the suction region 254 formed by being surrounded by the lower wafer W2, the main body 250, and the rib 252 is evacuated through the plurality of suction tubes 255 to reduce the pressure. At this time, since the atmosphere outside the suction region 254 is atmospheric pressure, the lower wafer W2 is pushed toward the suction region 254 by the amount of decompression, and the lower wafer W2 is horizontally attracted and held by the lower chuck 141. NS.

かかる場合、リブ２５２が下ウェハＷ２の裏面の外周部を支持するため、下ウェハＷ２はその外周部まで適切に真空引きされる。このため、下チャック１４１に下ウェハＷ２の全面が吸着保持され、当該下ウェハＷ２の平面度を小さくして、下ウェハＷ２を平坦にすることができる。また、下ウェハＷ２の裏面は複数のピン２５１に支持されているので下チャック１４１による下ウェハＷ２の真空引きを解除する際、当該下ウェハＷ２が下チャック１４１から剥がれ易くなる。 In such a case, since the rib 252 supports the outer peripheral portion of the back surface of the lower wafer W2, the lower wafer W2 is appropriately evacuated to the outer peripheral portion thereof. Therefore, the entire surface of the lower wafer W2 is attracted and held by the lower chuck 141, the flatness of the lower wafer W2 can be reduced, and the lower wafer W2 can be flattened. Further, since the back surface of the lower wafer W2 is supported by a plurality of pins 251 so that the lower wafer W2 is easily peeled off from the lower chuck 141 when the vacuuming of the lower wafer W2 by the lower chuck 141 is released.

さらに、接合装置４１は、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部を下ウェハＷ２の面内方向に沿って変形させる変形部３００を備える。 Further, the joining device 41 includes a deforming portion 300 that deforms the outer peripheral portion of the lower wafer W2 that is attracted and held by the lower chuck 141 along the in-plane direction of the lower wafer W2.

実施形態に係る接合装置４１は、空気圧を用いて下チャック１４１を下ウェハＷ２の面内方向（すなわち水平方向）に沿って変形させることにより、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷを面内方向に沿って変形させる。 The joining device 41 according to the embodiment deforms the lower chuck 141 along the in-plane direction (that is, the horizontal direction) of the lower wafer W2 by using air pressure, so that the lower wafer W attracted and held by the lower chuck 141 is surfaced. Deform along the inward direction.

なお、下ウェハＷ２の外周部とは、たとえば、下ウェハＷ２の外縁端から２０ｍｍの範囲をいう。 The outer peripheral portion of the lower wafer W2 means, for example, a range of 20 mm from the outer edge of the lower wafer W2.

ここで、変形部３００の構成について図６および図７を参照して説明する。図７は、変形部３００の構成を示す模式平面図である。 Here, the configuration of the deformed portion 300 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 7 is a schematic plan view showing the configuration of the deformed portion 300.

図６に示すように、変形部３００は、空洞部３１０と、圧力調節部３２０と、接続管３３０とを備える。 As shown in FIG. 6, the deformed portion 300 includes a cavity portion 310, a pressure adjusting portion 320, and a connecting pipe 330.

空洞部３１０は、本体部２５０の内部に形成される。具体的には、図７に示すように、空洞部３１０は、下ウェハＷ２の周方向に沿った円環状の内部空間３１１を有し、本体部２５０の外周部においてリブ２５２と同心円状に配置される。 The cavity 310 is formed inside the main body 250. Specifically, as shown in FIG. 7, the cavity portion 310 has an annular internal space 311 along the circumferential direction of the lower wafer W2, and is arranged concentrically with the rib 252 on the outer peripheral portion of the main body portion 250. Will be done.

圧力調節部３２０は、接続管３３０を介して空洞部３１０に接続され、空洞部３１０内の圧力を調節する。具体的には、圧力調節部３２０は、空洞部３１０の内部に圧縮気体（ここでは、圧縮空気とする）を供給する給気部３２１と、空洞部３１０内を排気する排気部３２２とを備える。給気部３２１は、たとえばコンプレッサであり、排気部３２２は、たとえば真空ポンプである。 The pressure adjusting unit 320 is connected to the cavity 310 via the connecting pipe 330 and adjusts the pressure in the cavity 310. Specifically, the pressure adjusting unit 320 includes an air supply unit 321 that supplies compressed gas (here, compressed air) inside the cavity portion 310, and an exhaust unit 322 that exhausts the inside of the cavity portion 310. .. The air supply unit 321 is, for example, a compressor, and the exhaust unit 322 is, for example, a vacuum pump.

ここでは、給気部３２１と排気部３２２とが共通の接続管３３０に接続される場合の例を示すが、給気部３２１と排気部３２２とは、それぞれ異なる接続管を介して空洞部３１０に接続されてもよい。 Here, an example is shown in which the air supply unit 321 and the exhaust unit 322 are connected to a common connection pipe 330, but the air supply unit 321 and the exhaust unit 322 are connected to the hollow portion 310 via different connection pipes. May be connected to.

次に、変形部３００の動作例について図８Ａおよび図８Ｂを参照して説明する。図８Ａおよび図８Ｂは、図６に示すＨ部の模式拡大図である。 Next, an operation example of the deformed portion 300 will be described with reference to FIGS. 8A and 8B. 8A and 8B are schematic enlarged views of the H portion shown in FIG.

図８Ａに示すように、空洞部３１０は、下ウェハＷ２の周方向に沿って見た場合（すなわち図８Ａの紙面手前側から奥側に向かって見た場合）に、下チャック１４１の本体部２５０の厚み方向、すなわち、鉛直方向に長い形状を有する。具体的には、空洞部３１０は、長円形状、好ましくは楕円形状を有する。 As shown in FIG. 8A, the cavity 310 is the main body of the lower chuck 141 when viewed along the circumferential direction of the lower wafer W2 (that is, when viewed from the front side to the back side of the paper surface in FIG. 8A). It has a shape that is long in the thickness direction of 250, that is, in the vertical direction. Specifically, the cavity 310 has an oval shape, preferably an elliptical shape.

変形部３００は、給気部３２１を用いて空洞部３１０の内部空間３１１に圧縮空気を供給することにより、内部空間３１１を加圧する。これにより、空洞部３１０が拡張し、これに伴い、空洞部３１０を内包する下チャック１４１の本体部２５０が拡張する。このとき、本体部２５０の拡張に伴い、本体部２５０に設けられたリブ２５２やピン２５１が本体部２５０の径方向外方に向かって変位することで、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部を伸張させることができる。 The deformed portion 300 pressurizes the internal space 311 by supplying compressed air to the internal space 311 of the hollow portion 310 using the air supply portion 321. As a result, the cavity portion 310 expands, and accordingly, the main body portion 250 of the lower chuck 141 containing the cavity portion 310 expands. At this time, as the main body 250 expands, the ribs 252 and pins 251 provided on the main body 250 are displaced outward in the radial direction of the main body 250, so that the lower wafer is attracted and held by the lower chuck 141. The outer peripheral portion of W2 can be extended.

通常、物体を内部から加圧すると、その物体は真円に近付こうとする。このため、空洞部３１０を本体部２５０の厚み方向に長い形状とすることで、内部空間３１１を加圧した場合における空洞部３１０の変形量のうち本体部２５０の厚み方向と直交する径方向への変形量を、本体部２５０の厚み方向への変形量と比較して多くすることができる。 Normally, when an object is pressurized from the inside, the object tries to approach a perfect circle. Therefore, by making the cavity 310 long in the thickness direction of the main body 250, the amount of deformation of the cavity 310 when the internal space 311 is pressurized is in the radial direction orthogonal to the thickness direction of the main body 250. The amount of deformation of the main body 250 can be increased as compared with the amount of deformation of the main body 250 in the thickness direction.

したがって、変形部３００によれば、本体部２５０の厚み方向への変形量を抑えつつ、空洞部３１０を拡張させることができる。すなわち、下ウェハＷ２の平坦度を維持しつつ、下ウェハＷ２の外周部を伸張させることができる。 Therefore, according to the deformed portion 300, the hollow portion 310 can be expanded while suppressing the amount of deformation of the main body portion 250 in the thickness direction. That is, the outer peripheral portion of the lower wafer W2 can be stretched while maintaining the flatness of the lower wafer W2.

なお、空洞部３１０は長円形状であることが好ましい。長円形状とすることで、空洞部３１０に対してより均等に圧力がかかるようになり、本体部２５０の強度を維持しやすくなるためである。好ましくは、空洞部３１０は、本体部２５０の厚み方向に長い楕円形状である。 The cavity 310 is preferably oval. This is because the oval shape makes it easier to apply pressure to the cavity 310 more evenly and maintain the strength of the main body 250. Preferably, the hollow portion 310 has an elliptical shape that is long in the thickness direction of the main body portion 250.

また、空洞部３１０は、リブ２５２の内周側に配置されている。これにより、空洞部３１０を拡張させた場合に、空洞部３１０の外周側に位置するリブ２５２およびピン２５１を本体部２５０の径方向外方に向かって変位させることができる。また、空洞部３１０を拡張させても、空洞部３１０の内周側に位置するピン２５１はほとんど変位しない。したがって、変形部３００によれば、下ウェハＷ２の外周部のみを下ウェハＷ２の面内方向に沿って伸張させることが可能である。 Further, the cavity portion 310 is arranged on the inner peripheral side of the rib 252. As a result, when the cavity 310 is expanded, the ribs 252 and the pins 251 located on the outer peripheral side of the cavity 310 can be displaced outward in the radial direction of the main body 250. Further, even if the cavity 310 is expanded, the pin 251 located on the inner peripheral side of the cavity 310 is hardly displaced. Therefore, according to the deformed portion 300, it is possible to extend only the outer peripheral portion of the lower wafer W2 along the in-plane direction of the lower wafer W2.

一方、図８Ｂに示すように、変形部３００は、排気部３２２を用いて空洞部３１０内を排気することにより、空洞部３１０の内部空間３１１を減圧する。内部空間３１１が減圧されることで、空洞部３１０が収縮し、空洞部３１０の収縮に伴って本体部２５０の外周部が収縮する。これにより、空洞部３１０の外周側に位置するリブ２５２やピン２５１が本体部２５０の径方向内方に向かって変位し、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部が下ウェハＷ２の面内方向に沿って収縮する。 On the other hand, as shown in FIG. 8B, the deformed portion 300 decompresses the internal space 311 of the cavity portion 310 by exhausting the inside of the cavity portion 310 using the exhaust portion 322. When the internal space 311 is depressurized, the cavity 310 contracts, and the outer peripheral portion of the main body 250 contracts as the cavity 310 contracts. As a result, the ribs 252 and pins 251 located on the outer peripheral side of the cavity 310 are displaced inward in the radial direction of the main body 250, and the outer peripheral portion of the lower wafer W2 attracted and held by the lower chuck 141 is the lower wafer W2. Shrinks along the in-plane direction of.

このように、変形部３００は、給気部３２１から供給される圧縮空気を用いて空洞部３１０を加圧して下チャック１４１の外周部を伸張させることで、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部を伸張させることができる。また、変形部３００は、排気部３２２を用いて空洞部３１０を減圧して下チャック１４１の外周部を収縮させることで、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部を収縮させることができる。 In this way, the deformed portion 300 pressurizes the cavity portion 310 with the compressed air supplied from the air supply portion 321 to extend the outer peripheral portion of the lower chuck 141, whereby the lower chuck is attracted and held by the lower chuck 141. The outer peripheral portion of the wafer W2 can be stretched. Further, the deformed portion 300 uses the exhaust portion 322 to depressurize the cavity portion 310 to contract the outer peripheral portion of the lower chuck 141, thereby contracting the outer peripheral portion of the lower wafer W2 that is attracted and held by the lower chuck 141. Can be done.

＜３．接合システムの具体的動作＞
次に、接合システム１の具体的な動作について図９および図１０Ａ〜図１０Ｇを参照して説明する。図９は、接合システム１が実行する処理の一部を示すフローチャートである。また、図１０Ａ〜図１０Ｇは、接合処理の動作説明図である。なお、図９に示す各種の処理は、制御装置７０による制御に基づいて実行される。 <3. Specific operation of the joining system>
Next, the specific operation of the joining system 1 will be described with reference to FIGS. 9 and 10A to 10G. FIG. 9 is a flowchart showing a part of the processing executed by the joining system 1. Further, FIGS. 10A to 10G are operation explanatory views of the joining process. The various processes shown in FIG. 9 are executed based on the control by the control device 70.

まず、複数枚の上ウェハＷ１を収容したカセットＣ１、複数枚の下ウェハＷ２を収容したカセットＣ２、および空のカセットＣ３が、搬入出ステーション２の所定の載置板１１に載置される。その後、搬送装置２２によりカセットＣ１内の上ウェハＷ１が取り出され、処理ステーション３の第３処理ブロックＧ３のトランジション装置５０に搬送される。 First, a cassette C1 containing a plurality of upper wafers W1, a cassette C2 containing a plurality of lower wafers W2, and an empty cassette C3 are placed on a predetermined mounting plate 11 of the loading / unloading station 2. After that, the upper wafer W1 in the cassette C1 is taken out by the transfer device 22, and is transferred to the transition device 50 of the third processing block G3 of the processing station 3.

次に、上ウェハＷ１は、搬送装置６１によって第１処理ブロックＧ１の表面改質装置３０に搬送される。表面改質装置３０では、所定の減圧雰囲気下において、処理ガスである酸素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。この酸素イオンが上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊに照射されて、当該接合面Ｗ１ｊがプラズマ処理される。これにより、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊが改質される（ステップＳ１０１）。 Next, the upper wafer W1 is transferred to the surface reforming device 30 of the first processing block G1 by the transfer device 61. In the surface reformer 30, oxygen gas, which is a processing gas, is excited to be turned into plasma and ionized under a predetermined reduced pressure atmosphere. The oxygen ions are irradiated on the bonding surface W1j of the upper wafer W1, and the bonding surface W1j is plasma-treated. As a result, the bonding surface W1j of the upper wafer W1 is modified (step S101).

次に、上ウェハＷ１は、搬送装置６１によって第２処理ブロックＧ２の表面親水化装置４０に搬送される。表面親水化装置４０では、スピンチャックに保持された上ウェハＷ１を回転させながら、当該上ウェハＷ１上に純水を供給する。そうすると、供給された純水は上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊ上を拡散し、表面改質装置３０において改質された上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊに水酸基（シラノール基）が付着して当該接合面Ｗ１ｊが親水化される。また、当該純水によって、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊが洗浄される（ステップＳ１０２）。 Next, the upper wafer W1 is conveyed by the transfer device 61 to the surface hydrophilization device 40 of the second processing block G2. In the surface hydrophilization apparatus 40, pure water is supplied onto the upper wafer W1 while rotating the upper wafer W1 held by the spin chuck. Then, the supplied pure water diffuses on the bonding surface W1j of the upper wafer W1, and a hydroxyl group (silanol group) adheres to the bonding surface W1j of the upper wafer W1 modified by the surface reforming apparatus 30, and the bonding surface is concerned. W1j is hydrophilized. Further, the bonding surface W1j of the upper wafer W1 is washed with the pure water (step S102).

次に、上ウェハＷ１は、搬送装置６１によって第２処理ブロックＧ２の接合装置４１に搬送される。接合装置４１に搬入された上ウェハＷ１は、トランジション１１０を介してウェハ搬送機構１１１により位置調節機構１２０に搬送される。そして位置調節機構１２０によって、上ウェハＷ１の水平方向の向きが調節される（ステップＳ１０３）。 Next, the upper wafer W1 is conveyed by the transfer device 61 to the joining device 41 of the second processing block G2. The upper wafer W1 carried into the joining device 41 is conveyed to the position adjusting mechanism 120 by the wafer transfer mechanism 111 via the transition 110. Then, the position adjusting mechanism 120 adjusts the horizontal orientation of the upper wafer W1 (step S103).

その後、位置調節機構１２０から反転機構１３０の保持アーム１３１に上ウェハＷ１が受け渡される。続いて搬送領域Ｔ１において、保持アーム１３１を反転させることにより、上ウェハＷ１の表裏面が反転される（ステップＳ１０４）。すなわち、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊが下方に向けられる。 After that, the upper wafer W1 is delivered from the position adjusting mechanism 120 to the holding arm 131 of the reversing mechanism 130. Subsequently, in the transport region T1, the front and back surfaces of the upper wafer W1 are inverted by inverting the holding arm 131 (step S104). That is, the bonding surface W1j of the upper wafer W1 is directed downward.

その後、反転機構１３０の保持アーム１３１が回動して上チャック１４０の下方に移動する。そして、反転機構１３０から上チャック１４０に上ウェハＷ１が受け渡される。上ウェハＷ１は、ノッチ部を予め決められた方向に向けた状態で、上チャック１４０にその非接合面Ｗ１ｎが吸着保持される（ステップＳ１０５）。 After that, the holding arm 131 of the reversing mechanism 130 rotates and moves below the upper chuck 140. Then, the upper wafer W1 is delivered from the reversing mechanism 130 to the upper chuck 140. The non-bonded surface W1n of the upper wafer W1 is attracted and held by the upper chuck 140 with the notch portion oriented in a predetermined direction (step S105).

上ウェハＷ１に上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理が行われている間、下ウェハＷ２の処理が行われる。まず、搬送装置２２によりカセットＣ２内の下ウェハＷ２が取り出され、処理ステーション３のトランジション装置５０に搬送される。 While the processing of steps S101 to S105 described above is being performed on the upper wafer W1, the processing of the lower wafer W2 is performed. First, the lower wafer W2 in the cassette C2 is taken out by the transfer device 22, and is transferred to the transition device 50 of the processing station 3.

次に、下ウェハＷ２は、搬送装置６１によって表面改質装置３０に搬送され、下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊが改質される（ステップＳ１０６）。なお、ステップＳ１０６における下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊの改質は、上述したステップＳ１０１と同様である。 Next, the lower wafer W2 is conveyed to the surface modification device 30 by the transfer device 61, and the bonding surface W2j of the lower wafer W2 is modified (step S106). The modification of the joint surface W2j of the lower wafer W2 in step S106 is the same as in step S101 described above.

その後、下ウェハＷ２は、搬送装置６１によって表面親水化装置４０に搬送され、下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊが親水化されるとともに当該接合面Ｗ２ｊが洗浄される（ステップＳ１０７）。なお、ステップＳ１０７における下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊの親水化および洗浄は、上述したステップＳ１０２と同様である。 After that, the lower wafer W2 is conveyed to the surface hydrophilization device 40 by the transfer device 61, the bonding surface W2j of the lower wafer W2 is hydrophilized, and the bonding surface W2j is washed (step S107). The hydrophilization and cleaning of the bonding surface W2j of the lower wafer W2 in step S107 is the same as in step S102 described above.

その後、下ウェハＷ２は、搬送装置６１によって接合装置４１に搬送される。接合装置４１に搬入された下ウェハＷ２は、トランジション１１０を介してウェハ搬送機構１１１により位置調節機構１２０に搬送される。そして位置調節機構１２０によって、下ウェハＷ２の水平方向の向きが調節される（ステップＳ１０８）。 After that, the lower wafer W2 is conveyed to the joining device 41 by the conveying device 61. The lower wafer W2 carried into the joining device 41 is conveyed to the position adjusting mechanism 120 by the wafer transfer mechanism 111 via the transition 110. Then, the position adjusting mechanism 120 adjusts the horizontal orientation of the lower wafer W2 (step S108).

その後、下ウェハＷ２は、ウェハ搬送機構１１１によって下チャック１４１に搬送され、下チャック１４１に吸着保持される（ステップＳ１０９）。下ウェハＷ２は、ノッチ部を予め決められた方向に向けた状態で、下チャック１４１にその非接合面Ｗ２ｎが吸着保持される。 After that, the lower wafer W2 is conveyed to the lower chuck 141 by the wafer transfer mechanism 111, and is attracted and held by the lower chuck 141 (step S109). The non-bonded surface W2n of the lower wafer W2 is adsorbed and held by the lower chuck 141 in a state where the notch portion is directed in a predetermined direction.

つづいて、下ウェハＷ２は、変形部３００によって外周部の歪みが補正される（ステップＳ１１０）。たとえば、変形部３００は、給気部３２１から供給される圧縮空気を用いて空洞部３１０を加圧することにより、下チャック１４１の外周部を伸張させて、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部を伸張させる（図１０Ａ参照）。あるいは、変形部３００は、排気部３２２を用いて空洞部３１０を減圧することにより、下チャック１４１を収縮させて、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部を収縮させる。 Subsequently, in the lower wafer W2, the distortion of the outer peripheral portion is corrected by the deformed portion 300 (step S110). For example, the deformed portion 300 extends the outer peripheral portion of the lower chuck 141 by pressurizing the cavity portion 310 with the compressed air supplied from the air supply portion 321 and is attracted and held by the lower chuck 141. The outer peripheral portion of W2 is stretched (see FIG. 10A). Alternatively, the deforming portion 300 contracts the lower chuck 141 by depressurizing the hollow portion 310 using the exhaust portion 322, and contracts the outer peripheral portion of the lower wafer W2 that is attracted and held by the lower chuck 141.

なお、下ウェハＷ２の外周部を伸張させるか収縮させるかは、重合ウェハＴの外周部に生じることとなる歪みの方向に応じて決定される。すなわち、重合ウェハＴの外周部に収縮方向の歪みが生じるのであれば、ステップＳ１１０の処理において下ウェハＷ２の外周部を事前に伸張させておくことで、上記収縮方向の歪みを低減することができる。反対に、重合ウェハＴの外周部に伸張方向の歪みが生じる場合には、ステップＳ１１０の処理において下ウェハＷ２の外周部を事前に収縮させておくことで、上記伸張方向の歪みを低減することができる。 Whether the outer peripheral portion of the lower wafer W2 is stretched or contracted is determined according to the direction of distortion that will occur on the outer peripheral portion of the polymerized wafer T. That is, if distortion in the shrinkage direction occurs on the outer peripheral portion of the polymerized wafer T, the distortion in the shrinkage direction can be reduced by stretching the outer peripheral portion of the lower wafer W2 in advance in the process of step S110. can. On the contrary, when the outer peripheral portion of the polymerized wafer T is distorted in the stretching direction, the strain in the stretching direction is reduced by shrinking the outer peripheral portion of the lower wafer W2 in advance in the process of step S110. Can be done.

次に、上チャック１４０に保持された上ウェハＷ１と下チャック１４１に保持された下ウェハＷ２との水平方向の位置調節が行われる（ステップＳ１１１）。 Next, the horizontal position adjustment of the upper wafer W1 held by the upper chuck 140 and the lower wafer W2 held by the lower chuck 141 is performed (step S111).

図１０Ｂに示すように、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊには予め定められた複数、たとえば３点の基準点Ａ１〜Ａ３が形成され、同様に下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊには予め定められた複数、たとえば３点の基準点Ｂ１〜Ｂ３が形成される。これら基準点Ａ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３としては、たとえば上ウェハＷ１および下ウェハＷ２上に形成された所定のパターンがそれぞれ用いられる。なお、基準点の数は任意に設定可能である。 As shown in FIG. 10B, a plurality of predetermined reference points A1 to A3 are formed on the joint surface W1j of the upper wafer W1, and similarly, a predetermined number of reference points A1 to A3 are formed on the joint surface W2j of the lower wafer W2. A plurality of, for example, three reference points B1 to B3 are formed. As the reference points A1 to A3 and B1 to B3, for example, predetermined patterns formed on the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are used, respectively. The number of reference points can be set arbitrarily.

まず、図１０Ｂに示すように、上部撮像部１５１および下部撮像部１６１の水平方向位置の調節を行う。具体的には、下部撮像部１６１が上部撮像部１５１の略下方に位置するように、第１の下チャック移動部１６０と第２の下チャック移動部１６３によって下チャック１４１を水平方向に移動させる。そして、上部撮像部１５１と下部撮像部１６１とで共通のターゲットＸを確認し、上部撮像部１５１と下部撮像部１６１の水平方向位置が一致するように、下部撮像部１６１の水平方向位置が微調節される。 First, as shown in FIG. 10B, the horizontal positions of the upper imaging unit 151 and the lower imaging unit 161 are adjusted. Specifically, the lower chuck 141 is moved in the horizontal direction by the first lower chuck moving portion 160 and the second lower chuck moving portion 163 so that the lower imaging unit 161 is located substantially below the upper imaging unit 151. .. Then, the target X common to the upper imaging unit 151 and the lower imaging unit 161 is confirmed, and the horizontal position of the lower imaging unit 161 is fine so that the horizontal positions of the upper imaging unit 151 and the lower imaging unit 161 match. Be adjusted.

次に、図１０Ｃに示すように、第１の下チャック移動部１６０によって下チャック１４１を鉛直上方に移動させた後、上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置の調節が行われる。 Next, as shown in FIG. 10C, after the lower chuck 141 is moved vertically upward by the first lower chuck moving portion 160, the horizontal positions of the upper chuck 140 and the lower chuck 141 are adjusted.

具体的には、第１の下チャック移動部１６０と第２の下チャック移動部１６３によって下チャック１４１を水平方向に移動させながら、上部撮像部１５１を用いて下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊの基準点Ｂ１〜Ｂ３を順次撮像する。同時に、下チャック１４１を水平方向に移動させながら、下部撮像部１６１を用いて上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊの基準点Ａ１〜Ａ３を順次撮像する。なお、図１０Ｃは上部撮像部１５１によって下ウェハＷ２の基準点Ｂ１を撮像するとともに、下部撮像部１６１によって上ウェハＷ１の基準点Ａ１を撮像する様子を示している。 Specifically, the lower chuck 141 is moved in the horizontal direction by the first lower chuck moving portion 160 and the second lower chuck moving portion 163, and the upper imaging portion 151 is used to refer to the joint surface W2j of the lower wafer W2. Points B1 to B3 are sequentially imaged. At the same time, while moving the lower chuck 141 in the horizontal direction, the lower imaging unit 161 is used to sequentially image the reference points A1 to A3 of the joint surface W1j of the upper wafer W1. Note that FIG. 10C shows a state in which the reference point B1 of the lower wafer W2 is imaged by the upper imaging unit 151 and the reference point A1 of the upper wafer W1 is imaged by the lower imaging unit 161.

撮像された画像データは、制御装置７０に出力される。制御装置７０では、上部撮像部１５１で撮像された画像データと下部撮像部１６１で撮像された画像データとに基づいて、上ウェハＷ１の基準点Ａ１〜Ａ３と下ウェハＷ２の基準点Ｂ１〜Ｂ３とがそれぞれ合致するように、第１の下チャック移動部１６０および第２の下チャック移動部１６３によって下チャック１４１の水平方向位置を調節させる。こうして上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置が調節され、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２の水平方向位置が調節される。 The captured image data is output to the control device 70. In the control device 70, the reference points A1 to A3 of the upper wafer W1 and the reference points B1 to B3 of the lower wafer W2 are based on the image data captured by the upper imaging unit 151 and the image data captured by the lower imaging unit 161. The horizontal position of the lower chuck 141 is adjusted by the first lower chuck moving portion 160 and the second lower chuck moving portion 163 so that the two are matched with each other. In this way, the horizontal positions of the upper chuck 140 and the lower chuck 141 are adjusted, and the horizontal positions of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are adjusted.

次に、図１０Ｄに示すように、第１の下チャック移動部１６０によって下チャック１４１を鉛直上方に移動させて、上チャック１４０と下チャック１４１の鉛直方向位置の調節が行われ、当該上チャック１４０に保持された上ウェハＷ１と下チャック１４１に保持された下ウェハＷ２との鉛直方向位置の調節が行われる（ステップＳ１１２）。このとき、下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊと上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊとの間隔は所定の距離、たとえば８０μｍ〜２００μｍになっている。 Next, as shown in FIG. 10D, the lower chuck 141 is moved vertically upward by the first lower chuck moving portion 160 to adjust the vertical positions of the upper chuck 140 and the lower chuck 141, and the upper chuck is adjusted. The vertical positions of the upper wafer W1 held by the 140 and the lower wafer W2 held by the lower chuck 141 are adjusted (step S112). At this time, the distance between the bonding surface W2j of the lower wafer W2 and the bonding surface W1j of the upper wafer W1 is a predetermined distance, for example, 80 μm to 200 μm.

次に、上チャック１４０に保持された上ウェハＷ１と下チャック１４１に保持された下ウェハＷ２の接合処理が行われる（ステップＳ１１３）。なお、変形部３００によって下ウェハＷ２の外周部が伸張または収縮された状態は、接合処理が終了するまで継続される。 Next, the joining process of the upper wafer W1 held by the upper chuck 140 and the lower wafer W2 held by the lower chuck 141 is performed (step S113). The state in which the outer peripheral portion of the lower wafer W2 is stretched or contracted by the deformed portion 300 is continued until the joining process is completed.

先ず、図１０Ｅに示すように、真空ポンプ１７７ａ（図６参照）を停止して、第１の吸引領域１７４ａにおける上ウェハＷ１の吸着保持を解除した後、ストライカー１９０の押圧ピン１９１を下降させることによって、上ウェハＷ１の中心部を押し下げて、上ウェハＷ１の中心部と下ウェハＷ２の中心部とを接触させて押圧する。 First, as shown in FIG. 10E, the vacuum pump 177a (see FIG. 6) is stopped to release the suction holding of the upper wafer W1 in the first suction region 174a, and then the pressing pin 191 of the striker 190 is lowered. Pushes down the central portion of the upper wafer W1 so that the central portion of the upper wafer W1 and the central portion of the lower wafer W2 are brought into contact with each other and pressed.

これにより、押圧された上ウェハＷ１の中心部と下ウェハＷ２の中心部との間で接合が開始する。具体的には、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊと下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊはそれぞれステップＳ１０１，Ｓ１０６において改質されているため、まず、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ間にファンデルワールス力（分子間力）が生じ、当該接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ同士が接合される。さらに、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊと下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊはそれぞれステップＳ１０２，Ｓ１０７において親水化されているため、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ間の親水基が水素結合し、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ同士が強固に接合される。 As a result, bonding starts between the central portion of the pressed upper wafer W1 and the central portion of the lower wafer W2. Specifically, since the bonding surface W1j of the upper wafer W1 and the bonding surface W2j of the lower wafer W2 are modified in steps S101 and S106, respectively, first, a van der Waals force (intermolecular) is formed between the bonding surfaces W1j and W2j. Force) is generated, and the joint surfaces W1j and W2j are joined to each other. Further, since the bonding surface W1j of the upper wafer W1 and the bonding surface W2j of the lower wafer W2 are hydrophilized in steps S102 and S107, respectively, the hydrophilic groups between the bonding surfaces W1j and W2j are hydrogen-bonded, and the bonding surfaces W1j and W2j are bonded. They are firmly joined together.

その後、図１０Ｆに示すように、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２との接合領域は、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の中心部から外周部へ拡大していく。 After that, as shown in FIG. 10F, the bonding region between the upper wafer W1 and the lower wafer W2 expands from the central portion of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 to the outer peripheral portion.

その後、図１０Ｇに示すように、真空ポンプ１７７ｂ（図６参照）の作動を停止して、第２の吸引領域１７４ｂにおける上ウェハＷ１の吸着保持を解除する。そうすると、上ウェハＷ１の外周部が下ウェハＷ２上に落下する。これにより、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊと下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊが全面で当接し、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２が接合される。 After that, as shown in FIG. 10G, the operation of the vacuum pump 177b (see FIG. 6) is stopped to release the suction holding of the upper wafer W1 in the second suction region 174b. Then, the outer peripheral portion of the upper wafer W1 falls onto the lower wafer W2. As a result, the bonding surface W1j of the upper wafer W1 and the bonding surface W2j of the lower wafer W2 are brought into contact with each other on the entire surface, and the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are bonded.

その後、重合ウェハＴは、搬送装置６１によってトランジション装置５１に搬送された後、搬入出ステーション２の搬送装置２２によってカセットＣ３に搬送される。こうして、一連の接合処理が終了する。 After that, the polymerized wafer T is conveyed to the transition device 51 by the transfer device 61, and then transferred to the cassette C3 by the transfer device 22 of the carry-in / out station 2. In this way, a series of joining processes is completed.

上述してきたように、実施形態に係る接合装置４１は、上チャック１４０（第１保持部の一例）と、下チャック１４１（第２保持部の一例）と、ストライカー１９０と、変形部３００とを備える。上チャック１４０は、上ウェハＷ１（第１基板の一例）を上方から吸着保持する。下チャック１４１は、下ウェハＷ２を下方から吸着保持する。ストライカー１９０は、上ウェハＷ１の中心部を上方から押圧して下ウェハＷ２に接触させる。変形部３００は、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部の少なくとも一部を下ウェハＷ２の面内方向に沿って変形させる。 As described above, the joining device 41 according to the embodiment includes an upper chuck 140 (an example of a first holding portion), a lower chuck 141 (an example of a second holding portion), a striker 190, and a deformed portion 300. Be prepared. The upper chuck 140 attracts and holds the upper wafer W1 (an example of the first substrate) from above. The lower chuck 141 attracts and holds the lower wafer W2 from below. The striker 190 presses the central portion of the upper wafer W1 from above to bring it into contact with the lower wafer W2. The deforming portion 300 deforms at least a part of the outer peripheral portion of the lower wafer W2 that is attracted and held by the lower chuck 141 along the in-plane direction of the lower wafer W2.

したがって、実施形態に係る接合装置４１によれば、重合ウェハＴの外周部に生じる局所的な歪みを低減することができる。 Therefore, according to the joining device 41 according to the embodiment, it is possible to reduce the local strain generated in the outer peripheral portion of the polymerized wafer T.

＜４．第１の変形例＞
次に、接合装置４１の変形例について説明する。まず、第１の変形例について図１１を参照して説明する。図１１は、第１の変形例に係る変形部の構成を示す模式平面図である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 <4. First variant>
Next, a modified example of the joining device 41 will be described. First, the first modification will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic plan view showing the configuration of the deformed portion according to the first modified example. In the following description, the same parts as those already described will be designated by the same reference numerals as those already described, and duplicate description will be omitted.

上述した実施形態では、変形部３００が、円環状の内部空間３１１を有する空洞部３１０を備える場合の例について説明した。すなわち、上述した実施形態では、変形部３００によって下ウェハＷ２の外周部を全周に亘って均一に伸張または収縮させる場合の例について説明した。しかし、変形部は、下ウェハＷ２の外周部の少なくとも一部を下ウェハＷ２の面内方向に沿って変形させるものであってもよい。 In the above-described embodiment, an example in which the deformed portion 300 includes the hollow portion 310 having the annular internal space 311 has been described. That is, in the above-described embodiment, an example in which the outer peripheral portion of the lower wafer W2 is uniformly stretched or contracted over the entire circumference by the deformed portion 300 has been described. However, the deformed portion may deform at least a part of the outer peripheral portion of the lower wafer W2 along the in-plane direction of the lower wafer W2.

たとえば、図１１に示すように、第１の変形例に係る変形部３００Ａが備える空洞部３１０Ａは、下ウェハＷ２の周方向に沿って並べて配置される複数（ここでは３つ）の個別空間３１２を有する。各個別空間３１２は、下ウェハＷ２の周方向に沿って円弧状に形成される。 For example, as shown in FIG. 11, the cavity portions 310A included in the deformed portion 300A according to the first modification are a plurality of (three in this case) individual spaces 312 arranged side by side along the circumferential direction of the lower wafer W2. Has. Each individual space 312 is formed in an arc shape along the circumferential direction of the lower wafer W2.

また、変形部３００Ａは、各個別空間３１２の圧力を個別に調節する圧力調節部３２０Ａを備える。圧力調節部３２０Ａは、複数の給気部３２１と複数の排気部３２２とを備え、各給気部３２１および各排気部３２２は、接続管３３０Ａを介して個別空間３１２に接続される。 Further, the deformed portion 300A includes a pressure adjusting portion 320A that individually adjusts the pressure of each individual space 312. The pressure adjusting unit 320A includes a plurality of air supply units 321 and a plurality of exhaust units 322, and each air supply unit 321 and each exhaust unit 322 are connected to the individual space 312 via the connecting pipe 330A.

かかる構成とすることにより、たとえば、複数の個別空間３１２のうち何れか１つに給気部３２１からの圧縮空気を供給して、下ウェハＷ２の外周部の一部のみを下ウェハＷ２の面内方向に沿って伸張させることができる。また、複数の個別空間３１２のうちの１つに給気部３２１からの圧縮空気を供給しつつ、他の個別空間３１２を排気部３２２を用いて減圧することにより、下ウェハＷ２の外周部の一部を伸張させつつ、他の一部を収縮させることも可能である。 With such a configuration, for example, compressed air from the air supply unit 321 is supplied to any one of the plurality of individual spaces 312, and only a part of the outer peripheral portion of the lower wafer W2 is covered with the surface of the lower wafer W2. It can be stretched along the inward direction. Further, while supplying compressed air from the air supply unit 321 to one of the plurality of individual spaces 312, the other individual space 312 is decompressed by using the exhaust unit 322 to reduce the pressure of the outer peripheral portion of the lower wafer W2. It is also possible to stretch one part while contracting the other part.

なお、ここでは、空洞部３１０Ａが３つの個別空間３１２を有することとしたが、個別空間３１２の個数は、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。 Although it is assumed here that the cavity portion 310A has three individual spaces 312, the number of individual spaces 312 may be two or four or more.

＜５．第２の変形例＞
次に、第２の変形例について図１２Ａ〜図１２Ｃを参照して説明する。図１２Ａ〜図１２Ｃは、第２の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。 <5. Second variant>
Next, a second modification will be described with reference to FIGS. 12A to 12C. 12A to 12C are schematic side views showing the configuration of the deformed portion according to the second modified example.

上述した実施形態では、排気部３２２を用いて空洞部３１０を減圧することにより、空洞部３１０を収縮させて下ウェハＷ２の外周部を収縮させることとした。しかしながら、給気部３２１により空洞部３１０を変形させることと比較して、排気部３２２により空洞部３１０を変形させることは難しく、排気部３２２の性能によっては、空洞部３１０を変形させるのに十分な排気を行うことが困難な場合もある。 In the above-described embodiment, the hollow portion 310 is depressurized by using the exhaust portion 322 to shrink the hollow portion 310 and shrink the outer peripheral portion of the lower wafer W2. However, it is difficult to deform the cavity 310 by the exhaust unit 322 as compared with deforming the cavity 310 by the air supply unit 321, and it is sufficient to deform the cavity 310 depending on the performance of the exhaust unit 322. It may be difficult to exhaust properly.

そこで、下ウェハＷ２の外周部を収縮させたい場合には、たとえば、図１２Ａに示すように、下チャック１４１に下ウェハＷ２を吸着保持させる前に、給気部３２１から空洞部３１０に圧縮空気を供給して空洞部３１０を拡張させた状態としておく。すなわち、下チャック１４１の本体部２５０を事前に伸張させた状態としておく。なお、この処理は、たとえば、図９に示すステップＳ１０８とステップＳ１０９の間に行われる。 Therefore, when it is desired to shrink the outer peripheral portion of the lower wafer W2, for example, as shown in FIG. 12A, compressed air from the air supply portion 321 to the cavity portion 310 before the lower chuck 141 attracts and holds the lower wafer W2. Is supplied to keep the cavity 310 in an expanded state. That is, the main body 250 of the lower chuck 141 is in a pre-extended state. This process is performed, for example, between step S108 and step S109 shown in FIG.

その後、図１２Ｂに示すように、伸張させた状態の下チャック１４１に下ウェハＷ２を吸着保持させた後、図１２Ｃに示すように、給気部３２１からの圧縮空気の供給を停止する。これにより、下チャック１４１が元の状態に戻り、これに伴って下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部が収縮する。 Then, as shown in FIG. 12B, the lower wafer W2 is attracted and held by the lower chuck 141 in the stretched state, and then the supply of compressed air from the air supply unit 321 is stopped as shown in FIG. 12C. As a result, the lower chuck 141 returns to the original state, and the outer peripheral portion of the lower wafer W2 that is attracted and held by the lower chuck 141 shrinks accordingly.

このように、変形部３００は、下チャック１４１に下ウェハＷ２を吸着保持させる前から下チャック１４１を伸張させておき、下チャック１４１に下ウェハＷ２を吸着保持させた後で、下チャック１４１を伸張させた状態を解除することで、排気部３２２を用いることなく下ウェハＷ２の外周部を収縮させることができる。この場合、排気部３２２は不要となる。 In this way, the deforming portion 300 extends the lower chuck 141 before the lower chuck 141 sucks and holds the lower wafer W2, and after the lower chuck 141 sucks and holds the lower wafer W2, the lower chuck 141 is moved. By releasing the stretched state, the outer peripheral portion of the lower wafer W2 can be contracted without using the exhaust portion 322. In this case, the exhaust unit 322 becomes unnecessary.

＜６．第３の変形例＞
次に、第３の変形例について図１３Ａおよび図１３Ｂを参照して説明する。図１３Ａおよび図１３Ｂは、第３の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。 <6. Third variant>
Next, a third modification will be described with reference to FIGS. 13A and 13B. 13A and 13B are schematic side views showing the configuration of the deformed portion according to the third modified example.

図１３Ａに示すように、第３の変形例に係る変形部３００Ｂは、リブ２５２の内周側に配置される第１の空洞部３１０Ｂ１と、リブ２５２の外周側に配置される第２の空洞部３１０Ｂ２とを備える。第１の空洞部３１０Ｂ１と第２の空洞部３１０Ｂ２とは、リブ２５２と同心円状に配置される。 As shown in FIG. 13A, the deformed portion 300B according to the third modification has a first cavity portion 310B1 arranged on the inner peripheral side of the rib 252 and a second cavity arranged on the outer peripheral side of the rib 252. A unit 310B2 is provided. The first cavity portion 310B1 and the second cavity portion 310B2 are arranged concentrically with the rib 252.

また、変形部３００Ｂは、第１の空洞部３１０Ｂ１内に圧縮空気を供給する第１の給気部３２１Ｂ１と、第２の空洞部３１０Ｂ２内に圧縮空気を供給する第２の給気部３２１Ｂ２とを備える。第１の給気部３２１Ｂ１は、第１の接続管３３０Ｂ１を介して第１の空洞部３１０Ｂ１に接続され、第２の給気部３２１Ｂ２は、第２の接続管３３０Ｂ２を介して第２の空洞部３１０Ｂ２に接続される。 Further, the deformed portion 300B includes a first air supply portion 321B1 that supplies compressed air into the first cavity portion 310B1 and a second air supply portion 321B2 that supplies compressed air into the second cavity portion 310B2. To be equipped. The first air supply unit 321B1 is connected to the first cavity portion 310B1 via the first connecting pipe 330B1, and the second air supply unit 321B2 is connected to the second cavity through the second connecting pipe 330B2. It is connected to the unit 310B2.

かかる変形部３００Ｂは、下ウェハＷ２の外周部を伸張させる場合には、第１の給気部３２１Ｂ１を用いて第１の空洞部３１０Ｂ１を加圧する。これにより、下チャック１４１が伸張し、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部が伸張する。 When the outer peripheral portion of the lower wafer W2 is stretched, the deformed portion 300B pressurizes the first cavity portion 310B1 by using the first air supply portion 321B1. As a result, the lower chuck 141 expands, and the outer peripheral portion of the lower wafer W2 attracted and held by the lower chuck 141 expands.

一方、下ウェハＷ２の外周部を収縮させる場合には、図１３Ｂに示すように、第２の給気部３２１Ｂ２を用いて第２の空洞部３１０Ｂ２を加圧する。これにより、第２の空洞部３１０Ｂ２よりも内周側に配置されるリブ２５２や複数のピン２５１が本体部２５０の中心に向かって変位することによって、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部が収縮する。なお、リブ２５２の内周側に配置される第１の空洞部３１０Ｂ１が、本体部２５０の変形を吸収することで、第１の空洞部３１０Ｂ１よりも内周側における下ウェハＷ２の収縮が抑えられる。したがって、下ウェハＷ２の外周部のみを収縮させることができる。 On the other hand, when the outer peripheral portion of the lower wafer W2 is contracted, as shown in FIG. 13B, the second air supply portion 321B2 is used to pressurize the second cavity portion 310B2. As a result, the rib 252 and the plurality of pins 251 arranged on the inner peripheral side of the second cavity portion 310B2 are displaced toward the center of the main body portion 250, so that the lower wafer W2 is attracted and held by the lower chuck 141. The outer periphery of the is contracted. The first cavity portion 310B1 arranged on the inner peripheral side of the rib 252 absorbs the deformation of the main body portion 250, so that the shrinkage of the lower wafer W2 on the inner peripheral side of the first cavity portion 310B1 is suppressed. Be done. Therefore, only the outer peripheral portion of the lower wafer W2 can be shrunk.

このように、変形部３００Ｂは、リブ２５２よりも外周側に第２の空洞部３１０Ｂ２を設け、かかる第２の空洞部３１０Ｂ２を加圧することにより、排気部３２２を用いることなく下ウェハＷ２の外周部を収縮させることができる。この場合も、排気部３２２は不要となる。 As described above, the deformed portion 300B is provided with the second cavity portion 310B2 on the outer peripheral side of the rib 252, and by pressurizing the second cavity portion 310B2, the outer peripheral portion of the lower wafer W2 is not used. The part can be contracted. In this case as well, the exhaust unit 322 becomes unnecessary.

＜７．第４の変形例＞
次に、第４の変形例について図１４を参照して説明する。図１４は、第４の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。 <7. Fourth variant>
Next, a fourth modification will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a schematic side view showing the configuration of the deformed portion according to the fourth modified example.

図１４に示すように、第４の変形例に係る変形部３００Ｃは、加熱部３５０（温度調節部の一例）と、冷却部３６０とを備える。加熱部３５０は、たとえばセラミックヒータ等の抵抗加熱ヒータであり、下チャック１４１の本体部２５０の内部に設けられる。また、加熱部３５０は、たとえば下ウェハＷ２の周方向に沿った円環状を有しており、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部の下方に配置される。 As shown in FIG. 14, the deformed portion 300C according to the fourth modified example includes a heating unit 350 (an example of a temperature adjusting unit) and a cooling unit 360. The heating unit 350 is a resistance heating heater such as a ceramic heater, and is provided inside the main body 250 of the lower chuck 141. Further, the heating unit 350 has, for example, an annular shape along the circumferential direction of the lower wafer W2, and is arranged below the outer peripheral portion of the lower wafer W2 which is attracted and held by the lower chuck 141.

冷却部３６０は、本体部２５０の内部に形成された流路３６１と、流路３６１を冷却水供給源３７０と接続する供給管３６２とを備える。流路３６１は、下ウェハＷ２の周方向に沿った円環状を有し、加熱部３５０の内周側において加熱部３５０と隣接して配置される。冷却水供給源３７０から供給される冷却水（たとえば水）が供給管３６２を介して流路３６１に供給されることにより、本体部２５０は冷却される。 The cooling unit 360 includes a flow path 361 formed inside the main body 250 and a supply pipe 362 that connects the flow path 361 to the cooling water supply source 370. The flow path 361 has an annular shape along the circumferential direction of the lower wafer W2, and is arranged adjacent to the heating portion 350 on the inner peripheral side of the heating portion 350. The main body 250 is cooled by supplying the cooling water (for example, water) supplied from the cooling water supply source 370 to the flow path 361 via the supply pipe 362.

また、第４の変形例において複数のピン２５１は、下ウェハＷ２の外周部に接触する外周側ピン２５１Ｃ１と、外周側ピン２５１Ｃ１よりも内周側に配置される内周側ピン２５１Ｃ２とを有する。 Further, in the fourth modification, the plurality of pins 251 have an outer peripheral side pin 251C1 that contacts the outer peripheral portion of the lower wafer W2 and an inner peripheral side pin 251C2 that is arranged on the inner peripheral side of the outer peripheral side pin 251C1. ..

外周側ピン２５１Ｃ１には、少なくとも頂部にＤＬＣ（Diamond-Like Carbon）コーティングが施されている。これにより、外周側ピン２５１Ｃ１は、内周側ピン２５１Ｃ２と比較して摩擦係数が低くなっている。また、リブ２５２の上面にも、同様にＤＬＣコーティングが施されており、リブ２５２も内周側ピン２５１Ｃ２と比較して摩擦係数が低くなっている。 The outer peripheral pin 251C1 has a DLC (Diamond-Like Carbon) coating at least on the top. As a result, the outer peripheral side pin 251C1 has a lower coefficient of friction than the inner peripheral side pin 251C2. Further, the upper surface of the rib 252 is also similarly coated with DLC, and the rib 252 also has a lower friction coefficient than the inner peripheral side pin 251C2.

変形部３００Ｃは、上記のように構成されており、加熱部３５０を用いて下ウェハＷ２の外周部を加熱することにより、下ウェハＷ２の外周部を熱膨張させて下ウェハＷ２の面内方向に沿って伸張させる。加熱部３５０により発生した熱のうち、本体部２５０の内周側に伝搬する熱は、流路３６１を流れる冷却水によって吸収される。これにより、冷却部３６０よりも内周側への熱の伝搬が抑制されるため、下ウェハＷ２だけを伸張させることができる。 The deformed portion 300C is configured as described above, and by heating the outer peripheral portion of the lower wafer W2 using the heating portion 350, the outer peripheral portion of the lower wafer W2 is thermally expanded in the in-plane direction of the lower wafer W2. Stretch along. Of the heat generated by the heating unit 350, the heat propagating to the inner peripheral side of the main body 250 is absorbed by the cooling water flowing through the flow path 361. As a result, heat propagation to the inner peripheral side of the cooling unit 360 is suppressed, so that only the lower wafer W2 can be stretched.

また、通常、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２を加熱しても、下ウェハＷ２は下チャック１４１に拘束された状態であるため変形しないかほとんど変形しない。これに対し、第４の変形例では、下ウェハＷ２の外周部に接触する外周側ピン２５１Ｃ１およびリブ２５２の上面がＤＬＣコーティングによって低摩擦化されている。このため、下ウェハＷ２を吸着保持した状態でも、加熱により下ウェハＷ２の外周部を伸張させることができる。 Further, normally, even if the lower wafer W2 attracted and held by the lower chuck 141 is heated, the lower wafer W2 is not deformed or hardly deformed because it is in a state of being restrained by the lower chuck 141. On the other hand, in the fourth modification, the upper surfaces of the outer peripheral side pins 251C1 and the ribs 252 that come into contact with the outer peripheral portion of the lower wafer W2 are reduced in friction by the DLC coating. Therefore, even in the state where the lower wafer W2 is sucked and held, the outer peripheral portion of the lower wafer W2 can be stretched by heating.

なお、ＤＬＣコーティングは、耐摩擦性や耐食性に優れる他、摩擦時に相手材（下ウェハＷ２）の摩耗・損傷が生じにくく、また、摩擦時に相手材との化学反応が起こりにくいという点で、外周側ピン２５１Ｃ１およびリブ２５２を低摩擦化させる手段として効果的である。ただし、外周側ピン２５１Ｃ１およびリブ２５２を低摩擦化させる手段は、ＤＬＣコーティングに限定されない。たとえば、外周側ピン２５１Ｃ１を内周側ピン２５１Ｃ２よりも摩擦係数の少ない材料で形成することとしてもよい。 The DLC coating has excellent abrasion resistance and corrosion resistance, and the mating material (lower wafer W2) is less likely to be worn or damaged during rubbing, and a chemical reaction with the mating material is less likely to occur during rubbing. It is effective as a means for reducing friction of the side pin 251C1 and the rib 252. However, the means for reducing the friction of the outer peripheral pin 251C1 and the rib 252 is not limited to the DLC coating. For example, the outer peripheral side pin 251C1 may be formed of a material having a friction coefficient smaller than that of the inner peripheral side pin 251C2.

＜８．第５の変形例＞
次に、第５の変形例について図１５を参照して説明する。図１５は、第５の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。 <8. Fifth variant>
Next, a fifth modification will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a schematic side view showing the configuration of the deformed portion according to the fifth modified example.

上述した第４の変形例では、加熱部３５０が下チャック１４１の本体部２５０の内部に設けられる場合の例を示したが、加熱部は、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の上方に配置されてもよい。 In the fourth modification described above, an example is shown in which the heating portion 350 is provided inside the main body portion 250 of the lower chuck 141, but the heating portion is above the lower wafer W2 which is attracted and held by the lower chuck 141. May be placed in.

たとえば、図１５に示すように、第５の変形例に係る変形部３００Ｄは、加熱部３５５（温度調節部の一例）と、冷却部３６０とを備える。 For example, as shown in FIG. 15, the deformed portion 300D according to the fifth modified example includes a heating unit 355 (an example of a temperature control unit) and a cooling unit 360.

加熱部３５５は、たとえば、気体を供給するノズルであり、下ウェハＷ２の外周部の上方に配置されて、下ウェハＷ２の外周部に向けて温風を供給することによって下ウェハＷ２の外周部を加熱する。 The heating unit 355 is, for example, a nozzle for supplying gas, which is arranged above the outer peripheral portion of the lower wafer W2 and supplies warm air toward the outer peripheral portion of the lower wafer W2 to supply warm air to the outer peripheral portion of the lower wafer W2. To heat.

このように、加熱部３５５は、必ずしも下チャック１４１の本体部２５０の内部に設けられることを要さず、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の上方に配置されてもよい。また、加熱部３５５は、必ずしも気体を供給するノズルであることを要さず、抵抗加熱ヒータやランプヒータなどであってもよい。 As described above, the heating portion 355 does not necessarily have to be provided inside the main body portion 250 of the lower chuck 141, and may be arranged above the lower wafer W2 which is attracted and held by the lower chuck 141. Further, the heating unit 355 does not necessarily have to be a nozzle for supplying gas, and may be a resistance heater, a lamp heater, or the like.

また、ここでは、下ウェハＷ２の外周部を加熱することによって下ウェハＷ２の外周部を伸張させる場合の例について説明したが、変形部３００Ｄは、加熱部３５５に代えて、下ウェハＷ２の外周部を冷却する冷却部（温度調節部の一例）を備えていてもよい。冷却部としては、たとえば、下ウェハＷ２の外周部の上方に配置されて、下ウェハＷ２の外周部に向けて冷風を供給するノズルを用いることができる。 Further, here, an example in which the outer peripheral portion of the lower wafer W2 is stretched by heating the outer peripheral portion of the lower wafer W2 has been described, but the deformed portion 300D replaces the heating portion 355 with the outer peripheral portion of the lower wafer W2. A cooling unit (an example of a temperature control unit) for cooling the unit may be provided. As the cooling unit, for example, a nozzle that is arranged above the outer peripheral portion of the lower wafer W2 and supplies cold air toward the outer peripheral portion of the lower wafer W2 can be used.

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and variations can be easily derived by those skilled in the art. For this reason, the broader aspects of the invention are not limited to the particular details and representative embodiments expressed and described above. Therefore, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general concept of the invention as defined by the appended claims and their equivalents.

Ｗ１ 上ウェハ
Ｗ２ 下ウェハ
Ｔ 重合ウェハ
１ 接合システム
３０ 表面改質装置
４０ 表面親水化装置
４１ 接合装置
７０ 制御装置
１４０ 上チャック
１４１ 下チャック
２５０ 本体部
２５１ ピン
３００ 変形部
３１０ 空洞部
３２０ 圧力調節部
３２１ 給気部
３２２ 排気部
３３０ 接続管 W1 Upper wafer W2 Lower wafer T Polymerized wafer 1 Bonding system 30 Surface modifier 40 Surface hydrophilization device 41 Bonding device 70 Control device 140 Upper chuck 141 Lower chuck 250 Main body 251 Pin 300 Deformation part 310 Cavity part 320 Pressure adjustment part 321 Air supply unit 322 Exhaust unit 330 Connection pipe

Claims (6)

第１基板を上方から吸着保持する第１保持部と、
第２基板を下方から吸着保持する第２保持部と、
前記第１基板の中心部を上方から押圧して前記第２基板に接触させるストライカーと、
前記第２保持部に吸着保持された前記第２基板の外周部の少なくとも一部を該第２基板の面内方向に沿って変形させる変形部と
を備え、
前記第２保持部は、
前記第２基板を真空引きする本体部と、
前記本体部上に設けられ、前記第２基板の下面に接触する複数のピンと
を備え、
前記変形部は、
前記本体部の内部に形成された空洞部と、
前記空洞部内の圧力を調節する圧力調節部と
を備え、
前記空洞部は、
前記第２基板の周方向に沿って見たときに、前記本体部の厚み方向に長い円形状を有すること
を特徴とする接合装置。 A first holding part that sucks and holds the first substrate from above,
A second holding part that sucks and holds the second substrate from below,
A striker that presses the central portion of the first substrate from above to bring it into contact with the second substrate.
A deformed portion that deforms at least a part of the outer peripheral portion of the second substrate that is attracted and held by the second holding portion along the in-plane direction of the second substrate is provided .
The second holding portion is
The main body that evacuates the second substrate and
With a plurality of pins provided on the main body and in contact with the lower surface of the second substrate
With
The deformed part is
The cavity formed inside the main body and
With a pressure adjusting unit that adjusts the pressure inside the cavity
With
The cavity is
When viewed along the circumferential direction of the second substrate, it has a long circular shape in the thickness direction of the main body.
A joining device characterized by. 前記第２保持部は、
前記複数のピンよりも前記本体部の外周側に配置される環状のリブ
を備え、
前記空洞部は、
前記リブの内周側に配置されること
を特徴とする請求項１に記載の接合装置。 The second holding portion is
It is provided with an annular rib that is arranged on the outer peripheral side of the main body portion rather than the plurality of pins.
The cavity is
The joining device according to claim 1 , wherein the joining device is arranged on the inner peripheral side of the rib. 前記空洞部は、
前記第２基板の周方向に沿った円環状の内部空間を有すること
を特徴とする請求項１または２に記載の接合装置。 The cavity is
The joining device according to claim 1 or 2 , further comprising an annular internal space along the circumferential direction of the second substrate. 前記空洞部は、
前記第２基板の周方向に沿って並べて配置される複数の個別空間を有し、
前記圧力調節部は、
前記複数の個別空間のそれぞれに接続される複数の給気部を備えること
を特徴とする請求項１または２に記載の接合装置。 The cavity is
It has a plurality of individual spaces arranged side by side along the circumferential direction of the second substrate, and has a plurality of individual spaces.
The pressure adjusting unit is
The joining device according to claim 1 or 2 , further comprising a plurality of air supply units connected to each of the plurality of individual spaces. 第１基板を上方から吸着保持する第１保持部と、
第２基板を下方から吸着保持する第２保持部と、
前記第１基板の中心部を上方から押圧して前記第２基板に接触させるストライカーと、
前記第２保持部に吸着保持された前記第２基板の外周部の少なくとも一部を該第２基板の面内方向に沿って変形させる変形部と
を備え、
前記第２保持部は、
前記第２基板を真空引きする本体部と、
前記本体部上に設けられ、前記第２基板の下面に接触する複数のピンと
を備え、
前記変形部は、
前記第２基板の外周部の温度を調節する温度調節部
を備え、
前記複数のピンのうち前記第２基板の外周部に接触する外周側ピンは、前記複数のピンのうち前記外周側ピン以外のピンと比較して摩擦係数が低いこと
を特徴とする接合装置。 A first holding part that sucks and holds the first substrate from above,
A second holding part that sucks and holds the second substrate from below,
A striker that presses the central portion of the first substrate from above to bring it into contact with the second substrate.
A deformed portion that deforms at least a part of the outer peripheral portion of the second substrate that is attracted and held by the second holding portion along the in-plane direction of the second substrate is provided .
The second holding portion is
The main body that evacuates the second substrate and
With a plurality of pins provided on the main body and in contact with the lower surface of the second substrate
With
The deformed part is
Temperature control unit that adjusts the temperature of the outer peripheral portion of the second substrate
With
Of the plurality of pins, the outer peripheral side pins that come into contact with the outer peripheral portion of the second substrate have a lower friction coefficient than the pins other than the outer peripheral side pins among the plurality of pins.
A joining device characterized by. 前記外周側ピンは、
少なくとも頂部にＤＬＣ（Diamond-Like Carbon）コーティングが施されること
を特徴とする請求項５に記載の接合装置。 The outer peripheral pin
The joining apparatus according to claim 5 , wherein at least the top thereof is coated with DLC (Diamond-Like Carbon).
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