JPWO2013084509A1

JPWO2013084509A1 - 加圧装置、基板貼り合わせ装置、及び、重ね合わせ基板

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Publication number: JPWO2013084509A1
Application number: JP2013548100A
Authority: JP
Inventors: 重人泉; 聡志高橋
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Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2012-12-07
Publication date: 2015-04-27
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Abstract

基板を移動させる段階では移動速度を速くしつつ、基板を加圧する段階では圧力を大きくしなければならない。加圧装置は、互いに重なり合った複数の半導体基板を接合すべく加圧する加圧装置であって、複数の半導体基板を支持する第１ステージと、第１ステージとの間で複数の半導体基板を挟持可能な第２ステージと、複数の半導体基板を挟持すべく第１ステージを第２ステージに向けて移動させる駆動部と、駆動部により第１ステージが予め定められた位置に達したときに第１ステージに押圧力を与え、第１ステージと第２ステージとの間で複数の半導体基板を加圧する加圧部とを備え、駆動部および加圧部は、第１ステージの下の空間で移動方向に少なくとも一部が互いに重なるように並置されている。

Description

本発明は、加圧装置、基板貼り合わせ装置、及び、重ね合わせ基板に関する。

半導体装置の基板等を上下移動または加圧するための加圧装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００５−３０２８５８号公報

しかしながら、一対の基板等を上下移動させて、一対の基板を加圧する場合がある。このような場合、基板を移動させる段階では移動速度を速くしつつ、基板を加圧する段階では圧力を大きくしなければならないといった課題がある。

本発明の第１の態様においては、互いに重なり合った複数の半導体基板を接合すべく加圧する加圧装置であって、前記複数の半導体基板を支持する第１ステージと、前記第１ステージとの間で前記複数の半導体基板を挟持可能な第２ステージと、前記複数の半導体基板を前記挟持すべく前記第１ステージを前記第２ステージに向けて移動させる駆動部と、前記駆動部により前記第１ステージが予め定められた位置に達したときに前記第１ステージに押圧力を与え、前記第１ステージと前記第２ステージとの間で前記複数の半導体基板を加圧する加圧部とを備え、前記駆動部および前記加圧部は、前記第１ステージの下の空間で前記移動方向に少なくとも一部が互いに重なるように並置されていることを特徴とする加圧装置を提供する。

本発明の第２の態様においては、互いに重なり合った複数の半導体基板を接合すべく加圧する加圧装置であって、前記複数の半導体基板を支持する第１ステージと、前記第１ステージとの間で前記複数の半導体基板を挟持可能な第２ステージと、前記複数の半導体基板を前記挟持すべく前記第１ステージを前記第２ステージに向けて移動させる駆動部と、前記駆動部により前記第１ステージが予め定められた位置に達したときに前記第１ステージに押圧力を与え、前記第１ステージと前記第２ステージとの間で前記複数の半導体基板を加圧する加圧部と、前記駆動部の駆動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記加圧部による加圧時に、前記第１ステージおよび前記第２ステージの少なくとも一方の圧力分布が予め定められた分布になるように、前記駆動部から前記第１ステージに作用する押圧力を制御する加圧装置を提供する。

本発明の第３の態様においては、互いに重なり合った複数の半導体基板を接合すべく加圧する加圧装置であって、前記複数の半導体基板を支持する第１ステージを含む可動部と、前記第１ステージとの間で前記複数の半導体基板を挟持可能な第２ステージと、前記複数の半導体基板を前記挟持すべく前記第１ステージを前記第２ステージに向けて移動させる駆動部と、前記駆動部により前記第１ステージが予め定められた位置に達したときに前記第１ステージに押圧力を与え、前記第１ステージと前記第２ステージとの間で前記複数の半導体基板を加圧する加圧部と、前記第１ステージに連結され、前記駆動部から受ける押圧力により前記第１ステージを押圧する押圧部材とを備え、前記押圧部材は、前記可動部の重心を押圧する加圧装置を提供する。

本発明の第４の態様においては、前記複数の半導体基板を互いに位置合わせする位置合わせ部と、位置合わせされた前記複数の半導体基板を互いに接合すべく加圧する上述の加圧装置と、を備える基板貼り合わせ装置を提供する。

本発明の第５の態様においては、ステージに支持された状態で、前記ステージと連結され、第１シリンダにより往復移動する第１押圧部材と、前記ステージと連結され、前記第１シリンダが前記第１押圧部材を押圧する面積と異なる面積で、前記第１シリンダの外周を囲って配された第２シリンダから押圧されることにより往復移動する第２押圧部材とによって加圧されて貼り合わされた重ね合わせ基板を提供する。

本発明の第６の態様においては、固定部と、前記固定部に対して往復移動可能であって、流体が流出入する空間を前記固定部との間で形成する可動部と、前記流体の流入による前記可動部の傾きを抑制する傾き抑制部とを備える加圧装置を提供する。

本発明の第７の態様においては、上述の加圧装置と、積層された複数の基板を保持するとともに、前記加圧装置によって往復移動される可動ステージと、前記可動ステージと対向する位置に配置され、前記可動ステージとによって前記複数の基板を加圧する対向ステージとを備える基板貼り合わせ装置を提供する。

本発明の第８の態様においては、上述の基板貼り合わせ装置によって貼り合わされた重ね合わせ基板を提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

基板貼り合わせ装置１０の全体構成図である。基板貼り合わせ装置１０による重ね合わせ基板の貼り合せ工程を説明する図である。基板貼り合わせ装置１０による重ね合わせ基板の貼り合せ工程を説明する図である。基板貼り合わせ装置１０による重ね合わせ基板の貼り合せ工程を説明する図である。基板貼り合わせ装置１０による重ね合わせ基板の貼り合せ工程を説明する図である。基板貼り合わせ装置１０による重ね合わせ基板の貼り合せ工程を説明する図である。基板貼り合わせ装置１０による重ね合わせ基板の貼り合せ工程を説明する図である。加熱加圧装置５６の全体構造を示す正面図である。昇降部６６の縦断面図である。昇降部６６の縦断面図である。昇降部６６の縦断面図である。昇降部６６の平面図である。移動ステージ部材１２４が傾斜した状態において、移動ステージ部材１２４に作用する力を示す。移動ステージ部材１２４が傾斜した状態において、移動ステージ部材１２４に作用する力を示す。移動ステージ部材１２４が最上位まで達した状態の図である。密閉部材を変更した例を説明する図である。密閉部材を変更した例を説明する図である。昇降部１０６６の縦断面図である。流出入管１１１２の近傍の開口１１２８を説明する縦断面図である。流出入管１１１２から離れた領域の開口１１２８を説明する縦断面図である。開口１１２８を説明する概略平面図である。昇降部１０６６の可動部１１１０が上方へ移動した図である。開口を変形した実施形態を説明する概略平面図である。開口を変形した実施形態を説明する概略平面図である。開口を変形した実施形態を説明するための開口近傍の縦断面図である。開口を変形した実施形態を説明するための開口近傍の縦断面図である。開口を変形した実施形態を説明するための概略平面図である。補助流路を形成した実施形態を説明する縦断面図である。補助流路を形成した実施形態を説明する縦断面図である。補助流路を変形した実施形態を説明する縦断面図である。テーパ面を変更した実施形態を説明する縦断面図である。テーパ面を変更した実施形態を説明する縦断面図である。昇降部の別の実施形態を説明する概略構成図である。昇降部の別の実施形態を説明する概略構成図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、基板貼り合わせ装置の全体構成図である。基板貼り合わせ装置１０は、２枚の基板９０、９０を貼り合わせて、重ね合わせ基板９２を製造する。尚、基板貼り合わせ装置１０が、３枚以上の基板９０を貼り合わせて、重ね合わせ基板９２を製造するように構成してもよい。

図１に示すように、基板貼り合わせ装置１０は、大気環境部１４と、真空環境部１６と、制御部１８とを備える。

大気環境部１４は、環境チャンバ１２と、複数の基板カセット２０、２０、２０と、基板ホルダラック２２と、ロボットアーム２４と、プリアライナ２６と、仮接合部２８と、ロボットアーム３０とを有する。環境チャンバ１２は、大気環境部１４を囲むように形成されている。

基板カセット２０、２０、２０は、基板貼り合わせ装置１０において結合されて貼り合わされる基板９０を収容する。また、基板カセット２０、２０、２０は、基板貼り合わせ装置１０において結合されて貼り合わされた重ね合わせ基板９２を収容する。基板カセット２０、２０、２０は、環境チャンバ１２の外面に脱着可能に装着されている。これにより、複数の基板９０を基板貼り合わせ装置１０に一括して装填できる。また、複数組の重ね合わせ基板９２を一括して回収できる。基板貼り合わせ装置１０によって貼り合わされる基板９０は、単体のシリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、ガラス基板等の他、それらに素子、回路、端子等が形成されていてもよい。また、装填された基板９０が、既に複数のウエハが積層された重ね合わせ基板９２であってもよい。

基板ホルダラック２２は、一対の基板９０が重ね合わされた重ね合わせ基板９２を上下方向から保持する基板ホルダ９４を収容する。基板ホルダ９４は、各組の重ね合わせ基板９２の２枚の基板９０を静電吸着により保持する。

ロボットアーム２４は、環境チャンバ１２の内部であって、基板カセット２０、２０、２０の近傍に配置されている。ロボットアーム２４は、基板カセット２０、２０、２０に装填されている基板９０をプリアライナ２６に搬送する。ロボットアーム２４は、プリアライナ２６の基板９０を、後述する仮接合部２８の移動ステージ３８に載置された基板ホルダ９４へと搬送する。ロボットアーム２４は、結合されて移動ステージ３８まで搬送された重ね合わせ基板９２を基板カセット２０、２０、２０の何れかに搬送する。

プリアライナ２６は、環境チャンバ１２の内部であって、ロボットアーム２４の近傍に配置されている。プリアライナ２６は、仮接合部２８に基板９０を装填する場合に、高精度であるがゆえに、狭い仮接合部２８の調整範囲にそれぞれの基板９０が装填されるように、個々の基板９０の位置を仮合わせする。これにより、仮接合部２８における基板９０の位置決めが、迅速且つ正確にできる。

仮接合部２８は、位置合わせ部の一例である。仮接合部２８は、ロボットアーム２４とロボットアーム３０との間に配置されている。仮接合部２８は、枠体３４と、固定ステージ３６と、移動ステージ３８と、一対のシャッタ４０及びシャッタ４２とを有する。

枠体３４は、固定ステージ３６及び移動ステージ３８を囲むように形成されている。枠体３４の基板カセット２０、２０、２０側の面と、真空環境部１６側の面は、基板９０及び重ね合わせ基板９２を搬入及び搬出可能に、開口されている。

固定ステージ３６は、枠体３４の内側であって、基板カセット２０、２０、２０の近傍に固定されている。固定ステージ３６の下面は、基板９０を保持した状態で、ロボットアーム３０により移動ステージ３８から搬送される基板ホルダ９４を真空吸着する。

移動ステージ３８は、枠体３４の内側であって、真空環境部１６側に配置されている。移動ステージ３８の上面は、基板９０及び基板ホルダ９４を真空吸着する。移動ステージ３８は、枠体３４の内部を水平方向及び鉛直方向に移動する。これにより、移動ステージ３８が移動することによって、固定ステージ３６に保持された基板９０及び基板ホルダ９４と、移動ステージ３８に保持された基板９０及び基板ホルダ９４とが位置合わせされ、仮接合される。基板９０と基板９０は、接着剤によって仮接合してもよく、プラズマによって仮接合してもよい。

シャッタ４０は、枠体３４の基板カセット２０側の開口を開閉する。シャッタ４２は、枠体３４の真空環境部１６側の開口を開閉する。枠体３４及びシャッタ４０、４２に囲まれた領域は、空気調整機等に連通されて、温度管理される。これにより、基板９０と基板９０との位置合わせの精度が向上する。

ロボットアーム３０は、環境チャンバ１２の内部であって、真空環境部１６と仮接合部２８との間に配置されている。ロボットアーム３０は、基板ホルダラック２２に収容されている基板ホルダ９４を移動ステージ３８へと搬送する。移動ステージ３８に載置された基板ホルダ９４は、ロボットアーム２４によってプリアライナ２６から搬送された基板９０を静電吸着により保持する。ロボットアーム３０は、移動ステージ３８上に載置され、基板９０を保持する基板ホルダ９４を、裏返して固定ステージ３６へと搬送する。固定ステージ３６の下面は、ロボットアーム３０によって搬送された基板ホルダ９４を基板９０とともに真空吸着する。ロボットアーム３０は、移動ステージ３８によって位置合わせされた一対の基板９０を含む重ね合わせ基板９２及び基板ホルダ９４を真空吸着して、真空環境部１６へと搬送する。ロボットアーム３０は、真空環境部１６において、結合されて貼り合わされた重ね合わせ基板９２を真空環境部１６から移動ステージ３８へと搬送する。

真空環境部１６は、基板貼り合わせ装置１０の貼り合わせ工程において、高温且つ真空状態に設定される。真空環境部１６は、ロードロック室４８と、一対のアクセスドア５０及びゲートバルブ５２と、ロボットアーム５４と、３個の収容室５５と、３個の加熱加圧装置５６と、ロボットアーム５８と、冷却室５９とを備える。尚、加熱加圧装置５６の個数は、３個に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。

ロードロック室４８は、大気環境部１４と真空環境部１６とを連結する。ロードロック室４８は、真空状態及び大気圧に設定できる。ロードロック室４８の大気環境部１４側及び真空環境部１６側は、一対の基板ホルダ９４に保持された一対の基板９０を含む重ね合わせ基板９２を搬送可能に開口されている。

アクセスドア５０は、ロードロック室４８の大気環境部１４側の開口を開閉する。アクセスドア５０は、図示しないポートを介してロードロック室４８に空気が導入、即ち大気開放されて、圧力ゲージによって大気圧とロードロック室４８の気圧が等しくなったと確認された後に開けられる。これにより、ロードロック室４８が大気環境部１４と連通される。この状態で、ロボットアーム３０は、ロードロック室４８と仮接合部２８との間で、重ね合わせ基板９２を搬送する。

ゲートバルブ５２は、ロードロック室４８の真空環境部１６側の開口を開閉する。ゲートバルブ５２が、ポートを介してロードロック室４８から空気が排気、即ち真空引きされて、ロボットチャンバ５３と略同じ気圧の真空状態になると、開けられる。これにより、ロードロック室４８は、真空環境部１６と連通される。尚、貼り合わせ工程において、アクセスドア５０及びゲートバルブ５２の両方が開状態になることはない。

ロボットアーム５４は、ロボットチャンバ５３の内部に収容されている。ロボットアーム５４は、ロボットアーム３０によりロードロック室４８に搬入された重ね合わせ基板９２を何れかの加熱加圧装置５６へと搬入するとともに、ゲートバルブ５２が閉められる。

収容室５５は、中空状に形成されている。収容室５５は、ゲートバルブ５７を介してロボットチャンバ５３と連結されている。ゲートバルブ５７は、メンテナンス時に大気圧に戻した収容室５５を封止する。収容室５５は、加熱加圧装置５６の主要部を収容して包囲する。収容室５５は、重ね合わせ基板９２を搬入及び搬出するために、ゲートバルブ５７を開閉する。収容室５５は、重ね合わせ基板９２が搬入された後、加熱による発生ガスがロボットチャンバ５３に漏れることを抑制するためにゲートバルブ５７を閉めて密閉される。重ね合わせ基板９２の加熱状態では、収容室５５が真空状態に設定されて、加熱による熱が断熱される。

３個の加熱加圧装置５６は、ロボットアーム５４を各加熱加圧装置５６に届かせることを目的として、ロボットアーム５４を中心として放射状に配置されている。加熱加圧装置５６は、ロードロック室４８から搬入された、互いに重なり合った複数の半導体基板を含む重ね合わせ基板９２を接合して加圧することにより、貼り合わせる機能を実現することを目的として、重ね合わせ基板９２を加熱及び加圧可能な構成となっている。

ロボットアーム５８は、重ね合わせ基板９２を加熱加圧装置５６から冷却室５９へと搬送する機能、及び、重ね合わせ基板９２を冷却室５９からロードロック室４８へと搬送する機能を実現することを目的として、ロボットチャンバ５３の中心の回動可能に配置されている。

冷却室５９は、ロボットアーム５８によって結合された高温の重ね合わせ基板９２を冷却する機能を実現することを目的として、冷却機能を有する。冷却室５９は、真空状態に設定可能に構成されている。冷却室５９は、ゲートバルブ５７を介してロボットチャンバ５３と連結されている。

制御部１８は、基板貼り合わせ装置１０の全体の動作を制御する。制御部１８は、基板貼り合わせ装置１０の電源投入、各種設定等をする場合に、ユーザが外部から操作する操作部を有する。更に、制御部１８は、半導体工場のホストコンピュータのレシピ、工程進捗管理を目的として、オンライン接続されている。

図２から図７は、貼り合わせ装置による重ね合わせ基板の貼り合せ工程を説明する図である。貼り合わせ工程では、まず、ロボットアーム２４が、基板カセット２０の何れかから基板９０をプリアライナ２６へと搬送する。次に、図２に示すように、ロボットアーム３０が、基板ホルダラック２２から基板ホルダ９４を移動ステージ３８へと搬送する。移動ステージ３８は、基板ホルダ９４を真空吸着する。ロボットアーム２４は、プリアライナ２６によって位置が調整された基板９０を、移動ステージ３８に載置された基板ホルダ９４の上方へと搬送する。

次に、図３に示すように、ロボットアーム２４は、基板ホルダ９４上に基板９０を載置する。基板ホルダ９４は、載置された基板９０を静電吸着する。ロボットアーム３０は、基板９０を保持する基板ホルダ９４を移動ステージ３８から固定ステージ３６へと裏返して搬送する。図４に示すように、固定ステージ３６は、基板９０とともに基板ホルダ９４をロボットアーム３０から受け取った後、基板ホルダ９４を真空吸着により保持する。

次に、同様の動作によって、ロボットアーム３０が移動ステージ３８に基板ホルダ９４を搬送した後、ロボットアーム２４が移動ステージ３８上の基板ホルダ９４に基板９０を搬送する。これにより、図５に示すように、移動ステージ３８は、基板９０を上側にして、基板９０及び基板ホルダ９４を保持するとともに、固定ステージ３６は、基板９０を下側にして、基板９０及び基板ホルダ９４を保持する。シャッタ４０、４２が閉状態となった後、移動ステージ３８は、基板９０及び基板ホルダ９４を保持しつつ、基板９０及び基板ホルダ９４を保持する固定ステージ３６の下方へと移動する。これにより、移動ステージ３８の基板９０と、固定ステージ３６の基板９０とが位置合わせされる。

次に、図６に示すように、移動ステージ３８が、上方へと移動して、移動ステージ３８の基板９０の上面と固定ステージ３６の上面とが合わされる。固定ステージ３６が基板ホルダ９４の真空吸着を解除した後、移動ステージ３８が重ね合わせ基板９２を保持する基板ホルダ９４を真空吸着した状態で、ロボットアーム３０の方向へと移動する。

次に、アクセスドア５０が開状態となり、ロードロック室４８と大気環境部１４とが連通される。尚、ゲートバルブ５２は閉状態であり、ロボットチャンバ５３、収容室５５、冷却室５９の真空状態は維持されている。この状態で、ロボットアーム３０が、移動ステージ３８上の重ね合わせ基板９２をロードロック室４８へと搬送する。この後、アクセスドア５０を閉状態にして、ロードロック室４８を真空引きした後、ゲートバルブ５２を開状態にして、ロードロック室４８が大気環境部１４から遮断されるとともに、真空環境部１６と連通される。この状態で、ロボットアーム５４が、重ね合わせ基板９２をロードロック室４８から加熱加圧装置５６へと搬入するとともに、ゲートバルブ５２が閉められる。

次に、加熱加圧装置５６は、重ね合わせ基板９２、９２を結合温度まで加熱した後、結合温度を維持しつつ、重ね合わせ基板９２を上下方向から加圧する。これにより、重ね合わせ基板９２の基板９０、９０が、結合されて貼り合わされる。この後、ロボットアーム５８が、貼り合わされた重ね合わせ基板９２を冷却室５９へと搬入する。冷却室５９は重ね合わせ基板９２を冷却する。

次に、ロードロック室４８の内部を真空引きした後、ゲートバルブ５２を開ける。ロボットアーム５８は冷却された重ね合わせ基板９２を基板ホルダ９４とともに、冷却室５９からロードロック室４８へと搬送する。

次に、ロードロック室４８を大気開放した後、アクセスドア５０を開ける。この状態で、ロボットアーム３０が、重ね合わせ基板９２をロードロック室４８から移動ステージ３８へと搬送する。図７に示すように、移動ステージ３８上にて、ロボットアーム３０により、重ね合わせ基板９２が基板ホルダ９４から分離される。この後、ロボットアーム２４が、重ね合わせ基板９２を基板カセット２０、２０、２０の何れかに搬出する。これにより、基板貼り合わせ装置１０による重ね合わせ基板９２の貼り合わせ工程が終了して、重ね合わせ基板９２が完成する。

図８は、加圧装置の全体構造を示す正面図である。図８に示すように、加熱加圧装置５６は、床面側に配置される下部モジュール６０と、天井側に配置される上部モジュール６２とを有する。

下部モジュール６０は、可動装置の一例である昇降部６６と、下部加熱モジュール７０と、下部トッププレート７２と、プッシュアップピン７３とを有する。

昇降部６６は、一対の基板９０を挟持すべく、下部加熱モジュール７０及び下部トッププレート７２を後述する上部トッププレート８２に向けて移動させて、昇降させる。また、昇降部６６は、予め定められた位置まで下部トッププレート７２が達したときである、上部モジュール６２の下面に基板９０が接触した後、下部トッププレート７２に押圧力を与え、下部トッププレート７２及び上部トッププレート８２との間で一対の基板９０を加圧する。

下部加熱モジュール７０は、昇降部６６の上部に配置されている。下部加熱モジュール７０は、一対の基板９０を加熱または冷却可能に構成されている。尚、基板９０を加熱することなく貼り合わせる場合、下部加熱モジュール７０は、省略してもよい。

下部トッププレート７２は、第１ステージ及び可動ステージの一例である。下部トッププレート７２は、下部加熱モジュール７０の上面に配置されている。下部トッププレート７２は、基板９０よりも直径の大きい円板状に形成されている。下部トッププレート７２の上面は、積層された一対の基板９０を支持する。下部トッププレート７２は、昇降部６６によって往復移動される。

プッシュアップピン７３は、載置部の一例であって、ロボットアーム５４と基板９０を受け渡しするときに、下部トッププレート７２よりも上方に突出して、基板９０を保持する。

上部モジュール６２は、上部加熱モジュール８０と、上部トッププレート８２とを有する。上部加熱モジュール８０は、下部加熱モジュール７０と略同様の構成である。上部加熱モジュール８０は、上部トッププレート８２の上面に固定されている。上部加熱モジュール８０は、重ね合わせ基板９２を加熱するヒータを有する。上部トッププレート８２は、収容室５５の上部に固定されている。上部トッププレート８２は、下部トッププレート７２と対向する位置に配置され、下部トッププレート７２との間で一対の基板９０を挟持して加圧する。上部トッププレート８２の下面は、上部加熱モジュール８０の熱によって重ね合わせ基板９２を加熱するとともに、重ね合わせ基板９２の上面を加圧する加圧面として機能する。

図９、図１０、図１１は、加熱加圧装置の縦断面図である。図１２は、ステージ装置の平面図である。図９は、図１２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った縦断面図である。図１０は、図１２のＩＸ−ＩＸ線に沿った縦断面図である。図１１は、図１２のＸ−Ｘ線に沿った縦断面図である。尚、図９から図１１の断面において、説明の便宜上、空間にハッチングを図示した。また、図１２では、図９から図１１と同じ方向のハッチングを同じ空間に図示した。

図９から図１２に示すように、昇降部６６は、外周筐体１１６と、内部筐体１１８と、シリンダ蓋１２０と、第２ピストン下部１２２と、移動ステージ部材１２４と、上部封止部材１２６と、駆動力伝達部１２８と、案内ロッド１３０と、下部加熱モジュール７０と、一対の第２作動油Ａポート１３４、１３４と、一対の第１作動油Ａポート１３６、１３６と、一対の第１作動油Ｂポート１３８、１３８と、主排気部１４０と、エア抜きポート１４２とを備える。

外周筐体１１６は、昇降部６６の外周を覆うように配置されている。外周筐体１１６は、第２シリンダ１４６と、外周底部１４８とを備える。第２シリンダ１４６は、上下方向に延びる円筒形状に形成されている。これにより、第２シリンダ１４６の内側は、中空状に形成される。外周底部１４８は、第２シリンダ１４６と一体に形成されている。外周底部１４８は、第２シリンダ１４６の下端から内側に延びて、リング状に形成されている。

内部筐体１１８の略全体は、外周筐体１１６の内側に配置されている。内部筐体１１８は、第１シリンダ１５０と、上円板部１５２と、下環状板部１５４とを備える。

第１シリンダ１５０は、上下方向に延びる円筒形状に形成されている。これにより、第１シリンダ１５０の内側は、中空状に形成される。第１シリンダ１５０の外面は、第２シリンダ１４６の内周面と対向する。第１シリンダ１５０の外径は、第２シリンダ１４６の内径よりも小さいので、第１シリンダ１５０の外面と、第２シリンダ１４６の内面との間には、第２ピストンロッド１７８が収容される空間が形成される。

上円板部１５２は、第１シリンダ１５０と一体に形成されている。上円板部１５２は、第１シリンダ１５０の上端から内側に延びる円板状に形成されている。上円板部１５２は、第１シリンダ１５０の内側の中空部の上面を覆う。上円板部１５２の中心部には、駆動力伝達部１２８が挿通されるピストンロッド穴１５６が貫通されている。上円板部１５２の上面から第１シリンダ１５０の途中部まで貫通する３本のガイド凹部１５８が形成されている。ガイド凹部１５８の内部には、円筒状のガイド部材１６０が設けられている。ガイド部材１６０の中央部には、上下方向に延びるガイド穴１６２が形成されている。

下環状板部１５４は、第１シリンダ１５０と一体に形成されている。下環状板部１５４は、第１シリンダ１５０の下端から外側に延びる。これにより、第１シリンダ１５０の下側は開口される。下環状板部１５４は、リング板状に形成されている。下環状板部１５４の内径は、第１シリンダ１５０の内径と略等しい。下環状板部１５４の外側の上面は、外周筐体１１６の外周底部１４８の下面と対向する。下環状板部１５４の外周部は、外周筐体１１６の外周底部１４８の下面にボルトによって固定されている。下環状板部１５４の外側の上面と外周底部１４８の下面との間には、２個のＯリングが設けられている。これにより、内部筐体１１８の外周面と外周筐体１１６の内周面との間に形成された空間の下部が封止される。

シリンダ蓋１２０は、第１シリンダ１５０の下側の開口を塞ぐように設けられている。シリンダ蓋１２０は、底円板部１６４と、立設リング部１６６とを有する。

底円板部１６４は、円板状に形成されている。底円板部１６４の外周は、第１シリンダ１５０の内周よりも大きい。シリンダ蓋１２０の外周部の上面は、内部筐体１１８の下環状板部１５４の内周部の下面と接している。これにより、底円板部１６４は、内部筐体１１８の内側の中空部の下面を塞ぐ。尚、底円板部１６４は、図示しないボルト等の固定具によって、内部筐体１１８に固定されている。

立設リング部１６６は、底円板部１６４の上面に立設されている。立設リング部１６６は、上下方向に延びる円筒形状に形成されている。立設リング部１６６の外径は、第１シリンダ１５０及び下環状板部１５４の内径と略等しい。これにより、立設リング部１６６が、第１シリンダ１５０及び下環状板部１５４の内側に挿入されると、立設リング部１６６の外周面が、第１シリンダ１５０及び下環状板部１５４の内周面と略接する。立設リング部１６６の外周面には、上下方向に離間された２個のＯリングが、内部筐体１１８の中空部を封止して作動油の漏れを抑制するために設けられている。

第２ピストン下部１２２は、移動ステージ部材１２４の下端部に固定されている。第２ピストン下部１２２は、リング状に形成されている。第２ピストン下部１２２の外径は、第２シリンダ１４６の内径と略等しい。第２ピストン下部１２２は、内部筐体１１８の外周面と移動ステージ部材１２４の内周面との間に形成される中空部の外周を封止する。これにより、第２ピストン下部１２２と、内部筐体１１８の外周面と、移動ステージ部材１２４と、第２シリンダ１４６の内周面とによって囲まれた、第２中空部１７６が形成される。第２中空部１７６には、移動ステージ部材１２４を上下方向に移動するための作動油が充填される。第２中空部１７６に供給される作動油は、主に、下部トッププレート７２を介して、基板を加圧する機能を有する。作動油の一例は、油、グリコール系の液体、防食材を含む水である。第２ピストン下部１２２は、ともに樹脂で形成された下部Ｏリング１６８と下部板状リング１７０とを含む下部スリッパーシール１７２を有する。下部スリッパーシール１７２は、第１密閉部材の一例である。下部スリッパーシール１７２は、第２ピストン下部１２２の外周部に形成された凹部１７４に設けられている。下部板状リング１７０は、下部Ｏリング１６８の内周に設けられ、第２シリンダ１４６の内周と接する。これにより、第２ピストン下部１２２は、第１シリンダ１５０と移動ステージ部材１２４との間に形成される中空部の下端部を封止する。尚、第２ピストン下部１２２と第２シリンダ１４６との間隔が０．４ｍｍの場合、下部板状リング１７０の厚みの一例は、１．５ｍｍである。

移動ステージ部材１２４は、第２ピストンロッド１７８と、第２ピストン上部１８０とを有する。第２ピストン上部１８０と第２ピストン下部１２２とによって第２ピストンが形成される。

第２ピストンロッド１７８は、上下方向に延びる円筒形状に形成されている。これにより、第２ピストンロッド１７８の内側は、中空状に形成される。第２ピストンロッド１７８の外径は、第２シリンダ１４６の内径よりも小さい。第２ピストンロッド１７８の内径は、第１シリンダ１５０の外径よりも大きい。第２ピストンロッド１７８は、第２シリンダ１４６の内周面と第１シリンダ１５０との間に挿入される。

第２ピストン上部１８０は、下部トッププレート７２と間接的に連結されている。第２ピストン上部１８０は、第２ピストンロッド１７８の上端部に一体に連結されている。第２ピストン上部１８０は、円板状に形成されている。第２ピストン上部１８０の上面は、平坦に形成されている。これにより、第２ピストン上部１８０は、対象物の一例である重ね合わせ基板９２を支持するとともに、下部加熱モジュール７０を介して基板ホルダ９４を押圧する加圧部として機能する。第２ピストン上部１８０の下面は、第２中空部１７６に充填された作動油によって押圧されて、第２上押圧面１８２として機能する。第２ピストン上部１８０は、第２中空部１７６に充填された作動油によって押圧されて、下部トッププレート７２を押圧する。

内部筐体１１８の外周部、及び、移動ステージ部材１２４の内周部の少なくとも一部は、第１シリンダ１５０の外周を囲って配される。また、ガイド部材１６０は、第１シリンダ１５０と第２シリンダ１４６の間に配置される。下部スリッパーシール１７２は、第２シリンダ１４６の内側に形成された第２中空部１７６と外部との間に配置される。

上部封止部材１２６は、外周筐体１１６の上端部に固定されている。上部封止部材１２６は、リング状に形成されている。上部封止部材１２６の内径は、第２ピストンロッド１７８の外径と略等しい。上部封止部材１２６は、ともに樹脂によりリング状に形成された上部Ｏリング１８８と上部板状リング１９０とを含む上部スリッパーシール１９２を有する。上部スリッパーシール１９２は、第２密閉部材の一例である。上部スリッパーシール１９２は、上部封止部材１２６の内周部の全周にわたって形成された凹部１９４に設けられている。これにより、上部スリッパーシール１９２は、第２シリンダ１４６の内側の第２中空部１７６と外部との間であって、下部スリッパーシール１７２よりも外部側に配置される。上部板状リング１９０は、上部Ｏリング１８８の内周に設けられ、第２ピストンロッド１７８の外周と接する。上部封止部材１２６は、第２シリンダ１４６と第２ピストンロッド１７８との間に形成される中空部の上端部を封止する。尚、上部封止部材１２６と第２ピストンロッド１７８との間隔が０．４ｍｍの場合、上部板状リング１９０の厚みの一例は、１．５ｍｍである。第２ピストン下部１２２と、第２シリンダ１４６の内周と、移動ステージ部材１２４の外周と、上部封止部材１２６とによって囲まれた気体室１９６が、第２ピストン下部１２２と上部封止部材１２６との間に形成される。気体室１９６には、空気等の気体が充填される。上部封止部材１２６は、樹脂で形成されたスポンジ状の補助シール１９８を有する。補助シール１９８は、上部封止部材１２６の内周部であって、凹部１９４の上方に形成された補助凹部２００に設けられている。

駆動力伝達部１２８は、ピストンロッド２０２と、第１ピストン２０４と、着脱部材の一例であるナット２０８とを備える。

ピストンロッド２０２は、第１ピストン２０４の推力を伝達するための円柱軸（＝ロッド）であって、第２ピストン上部１８０に接続されている。ピストンロッド２０２は、上円板部１５２のピストンロッド穴１５６に挿通されている。ピストンロッド２０２の上端部は、第２ピストン上部１８０の下面の中央部に連結されている。これにより、ピストンロッド２０２は、移動ステージ部材１２４の重心を押圧する。ピストンロッド２０２の下端は、段２１０がついた円柱軸であって、ナット２０８と段２１０との間で第１ピストン２０４を締結する。段２１０の面積は、ナット２０８の締結力に合わせて適切な面積に設計されている。段２１０は、第１ピストン２０４の上方への移動を規制する。

第１ピストン２０４は、ピストンロッド２０２及び移動ステージ部材１２４等を介して下部トッププレート７２と間接的に連結されている。第１ピストン２０４は、円盤状に形成されている。第１ピストン２０４の中央部には、ピストンロッド２０２が嵌合する穴２１２が形成されている。第１シリンダ１５０の内径に対して、第１ピストン２０４は、略一致した外径を有するので、第１シリンダ１５０の内部の空間は、第１下中空部２１４及び第１上中空部２１６に分離される。第１下中空部２１４及び第１上中空部２１６は、下部トッププレート７２の下の空間で、下部トッププレート７２の移動方向において、第２中空部１７６と少なくとも一部が重なるように、第２中空部１７６の内側に配置されている。第１上中空部２１６のピストンロッド穴１５６は、パッキンによって封止され、気密性が保たれており、第１下中空部２１４の下方側は、上述したシリンダ蓋１２０によって閉じられているので、同様に気密性が保たれている。第１下中空部２１４及び第１上中空部２１６は、互いに分離された第１中空部及び第２中空部の一例である。第１下中空部２１４と第１上中空部２１６とには、駆動力伝達部１２８を介して移動ステージ部材１２４を上下方向に往復移動させるための液体の一例である作動油が充填される。第１下中空部２１４及び第１上中空部２１６に供給される作動油は、主に、下部トッププレート７２を昇降させる機能を有する。

第１下中空部２１４に作動油が供給されると、第１ピストン２０４の第１下押圧面２１８が作動油によって押圧されて、駆動力伝達部１２８は上方へと移動する。第１上中空部２１６に作動油が供給されると、第１ピストン２０４の第１上押圧面２２０が作動油によって押圧されて、駆動力伝達部１２８は下方へと移動する。この結果、駆動力伝達部１２８は、第１シリンダ１５０によって上下方向に往復移動される。ここで、第１ピストン２０４が最下端まで移動した状態においても、後述するスリッパーシール２２６の破損を抑制するために、第１ピストン２０４の外周に形成された凹部２２７が、第１下中空部２１４と連結される第１作動油Ａポート１３６の開口１３７よりも上方に位置する。ここで、駆動力伝達部１２８において、第２中空部１７６の作動油によって垂直上方に押圧される面積は、第１下中空部２１４及び第１上中空部２１６の作動油によって垂直上方に押圧される面積よりも大きい。さらに、図９から図１２に示す実施形態において、第２中空部１７６の作動油によって押圧される第２上押圧面１８２の面積は、第１下中空部２１４及び第１上中空部２１６の作動油によって押圧される第１下押圧面２１８及び第１上押圧面２２０の面積よりも大きい。これにより、第２ピストン上部１８０が下部トッププレート７２に与える押圧力は、ピストンロッド２０２が下部トッププレート７２に与える押圧力よりも大きい。

第１ピストン２０４は、Ｏリング２２２と、シールリング２２４とを有するスリッパーシール２２６を有する。スリッパーシール２２６は、凹部２２７に設けられている。シールリング２２４は、Ｏリング２２２よりも外周に設けられている。これにより、シールリング２２４は、内部筐体１１８の第１シリンダ１５０の内周面と接する。

図１３、図１４は、移動ステージ部材が傾斜した状態における作用する力を説明する図である。第２シリンダ１４６によって押圧される移動ステージ部材１２４の第２上押圧面１８２は、第１シリンダ１５０の作動油によって押圧される第１ピストン２０４の第１下押圧面２１８よりも第２ピストン上部１８０に近い。ここで、図１３に示すように第１下押圧面２１８にかかる圧力Ｐ１で移動ステージ部材１２４を押圧しようとすると、移動ステージ部材１２４が傾いている場合に、圧力Ｐ１による合力Ｆ１が移動ステージ部材１２４の重心を通らず、かつ、移動ステージ部材１２４の面方向の成分Ｆ３が生じて、実際に対象物を押圧する力Ｆ２が小さくなるおそれがある。これに対して、図１４に示すように移動ステージ部材１２４の第２上押圧面１８２によって移動ステージ部材１２４を圧力Ｐ２で押圧することにより、合力Ｆ４が移動ステージ部材１２４の重心を通りかつ傾きに応じて移動ステージ部材１２４の面方向に垂直に押圧することができる。また、第２上押圧面１８２は、ピストンロッド２０２によって押される領域よりも大きい領域で移動ステージ部材１２４を押圧する。従って、移動ステージ部材１２４の中心近傍のみを押圧するピストンロッド２０２に大きい駆動力を作用させると、移動ステージ部材１２４の中央部が突状になる場合があるが、押圧領域の大きい第２上押圧面１８２に大きな駆動力を作用させることによって、移動ステージ部材１２４を平面状に保ちつつ、基板９０を押圧することができる。

オネジ部２０６は、ピストンロッド２０２の第２ピストン上部１８０の反対側の端部に形成されている。

ナット２０８は、ピストンロッド２０２の下端部に形成されたオネジ部２０６に螺合される。これにより、第１ピストン２０４は、段２１０とナット２０８とによって上下に固定される。ナット２０８の下端は、シリンダ蓋１２０の上面から許容距離以上、離間されている。許容距離の一例は、ナット２０８が、緩み下方へ移動しても、移動ステージ部材１２４の往復移動に支障のない距離である。従って、ナット２０８が緩み下方へ移動した状態で、移動ステージ部材１２４が最下端まで移動して、ナット２０８の下面または第１ピストン２０４の下面がシリンダ蓋１２０に接すると、異常と判定される。これは、移動ステージ部材１２４が最下端まで移動できなくなったことに基づいて異常と判定される。

案内ロッド１３０は、下部トッププレート７２と間接的に連結されている。３本の案内ロッド１３０は、第２ピストン上部１８０の中心の周りに１２０°間隔で配置されている。尚、案内ロッド１３０の本数は、適宜変更してよいが、第２ピストン上部１８０の中心の周りに等角度間隔で配置することが好ましい。案内ロッド１３０は、略円柱形状に形成されている。案内ロッド１３０の上端部は、第２ピストン上部１８０の下面に連結されている。案内ロッド１３０は、ガイド部材１６０に形成されたガイド穴１６２に挿入されている。これにより、案内ロッド１３０は、第１下中空部２１４及び第１上中空部２１６と第２中空部１７６との間に配置される。案内ロッド１３０の外径は、ガイド穴１６２の内径と略等しい。これにより、案内ロッド１３０が移動ステージ部材１２４とともに上下方向に往復移動すると、案内ロッド１３０は、ガイド部材１６０によって往復移動に沿った上下方向にガイドされる。また、第２上押圧面１８２は、ガイド部材１６０が案内ロッド１３０をガイドする位置よりも第２ピストン上部１８０に近い。これにより、図１３及び図１４を用いて説明したように、移動ステージ部材１２４の面方向に大きな合力を作用させることができる。

下部加熱モジュール７０は、移動ステージ部材１２４の上面に固定されている。下部加熱モジュール７０は、重ね合わせ基板９２を加熱するヒータを有する。下部加熱モジュール７０の上面は、重ね合わせ基板９２を加熱するとともに、重ね合わせ基板９２の下面を加圧する加圧面として機能する。

一対の第２作動油Ａポート１３４、１３４は、第２中空部１７６と外部とを接続する。第２作動油Ａポート１３４、１３４は、第２中空部１７６に作動油を供給、または、第２中空部１７６から作動油を排出する。これにより、移動ステージ部材１２４が、作動油の供給及び排出に伴って上下方向に移動する。一対の第２作動油Ａポート１３４及び第２作動油Ａポート１３４は、移動ステージ部材１２４の中心を挟み反対側に配置されている。

一対の第１作動油Ａポート１３６、１３６は、第１下中空部２１４と外部とを接続する。第１作動油Ａポート１３６、１３６は、第１下中空部２１４に作動油を供給、または、第１下中空部２１４から作動油を排出する。一対の第１作動油Ｂポート１３８、１３８は、第１上中空部２１６と外部とを接続する。第１作動油Ｂポート１３８、１３８は、第１上中空部２１６に作動油を供給、または、第１上中空部２１６から作動油を排出する。これにより、駆動力伝達部１２８が、移動ステージ部材１２４とともに上下方向に移動する。ここで、一対の第１作動油Ａポート１３６、１３６及び一対の第１作動油Ｂポート１３８、１３８は、第１下中空部２１４及び第１上中空部２１６のそれぞれに設けられ、第１下中空部２１４及び第１上中空部２１６に充填された作動油に混入された気体を外部へ排出する第１排出部の一例である。例えば、一方の第１作動油Ａポート１３６を介して作動油を第１下中空部２１４に供給するとともに、他方の第１作動油Ａポート１３６を介して第１下中空部２１４から気体が混入した作動油を排出する。同様に、第１作動油Ｂポート１３８、１３８によって、第１上中空部２１６の作動油に混入した気体を排気する。

主排気部１４０は、排気路２２８と、排気口２３０とを有する。排気路２２８は、上部封止部材１２６の内部に形成されている。排気路２２８は、第２シリンダ１４６と第２ピストンロッド１７８との間に形成される気体室１９６と外部とを接続する。排気口２３０は、排気路２２８の外部側の端部に設けられている。排気口２３０は、図示しないポンプに接続されている。これにより、主排気部１４０は、気体室１９６の気体を排気するとともに、第２中空部１７６から気体室１９６に漏れた作動油を排出する。

エア抜きポート１４２は、第２排出部の一例である。エア抜きポート１４２は、上部気体除去路２３２と、下部気体除去路２３４とを有する。上部気体除去路２３２は、第２ピストン上部１８０の外周部の下面から側面まで形成されている。これにより、上部気体除去路２３２は、第２中空部１７６と外部とを接続する。上部気体除去路２３２は、第２中空部１７６に充填された作動油に混入して、上部に溜まった気体を外部へと排出する。下部気体除去路２３４は、上円板部１５２の外周部の上面から下環状板部１５４の下面まで形成されている。これにより、下部気体除去路２３４は、上部気体除去路２３２よりも下方を経由する。下部気体除去路２３４は、図示しないポンプに接続されている。これにより、下部気体除去路２３４は、第２中空部１７６に充填された作動油に混入して、上部に溜まった気体を外部へと排出する。上部気体除去路２３２は、昇降部６６を完全に組立てる前であって、最初に第２中空部１７６に作動油が供給された状態での排気に使用される。一方、下部気体除去路２３４は、加熱加圧装置５６が組立てられ、上部気体除去路２３２からの排気が困難な場合に使用される。尚、図示しないが、第１上中空部２１６及び第１下中空部２１４にもそれぞれエア抜きポートが設けられている。

基板貼り合わせ装置１０の制御部１８は、昇降部６６を制御する。換言すれば、昇降部６６は、制御部１８を備える。例えば、制御部１８は、第２ピストン上部１８０による押圧時に、下部トッププレート７２及び上部トッププレート８２の少なくとも一方の圧力分布が予め定められた分布となるように第２ピストン上部１８０の押圧力を制御する。また、制御部１８は、下部トッププレート７２が、プッシュアップピン７３に載置された一対の基板９０をプッシュアップピン７３から取るときに、下部トッププレート７２の速度を減少させるように制御する。制御部１８は、下部トッププレート７２に支持された一対の基板９０が下部トッププレート７２と上部トッププレート８２との間に挟持される前に、前下部トッププレート７２の速度を減少させるように制御する。制御部１８は、第１漏れ検出部、第２漏れ検出部、異常判定部の一例である。

制御部１８は、第２中空部１７６、第１下中空部２１４及び第１上中空部２１６に供給される作動油の量を検出する。制御部１８は、移動ステージ部材１２４及び駆動力伝達部１２８の上下方向の移動量を検出する。そして、制御部１８は、供給された作動油の量と、移動ステージ部材１２４及び駆動力伝達部１２８の移動量とを比較して、作動油の量と移動量とが対応していない場合、第２中空部１７６、第１下中空部２１４及び第１上中空部２１６の何れかから作動油が漏れていると判定して検出する。また、制御部１８は、作動油を供給及び排出していない状態で、移動ステージ部材１２４が上下方向に移動すると、第１下中空部２１４及び第１上中空部２１６との間で作動油が漏れて流れていると判定する。これにより、スリッパーシール２２６の破損が検出される。

また、制御部１８は、ナット２０８または第１ピストン２０４がシリンダ蓋１２０に接することによって、ナット２０８の緩みを検出して、ナット２０８の位置が異常であると判定する。例えば、制御部１８は、移動ステージ部材１２４を最下端へと移動する作動油の量を供給または排出した場合に、移動ステージ部材１２４が最下端まで移動しない場合に、ナット２０８が異常であると判定する。これは、ナット２０８が緩み、許容距離以上、ナット２０８がピストンロッド２０２に対して下方へと移動しているので、ナット２０８または第１ピストン２０４がシリンダ蓋１２０に接して、下方への移動が規制されているからである。

次に、上述した加熱加圧装置５６による加熱加圧動作について説明する。まず、基板ホルダ９４、９４に保持された重ね合わせ基板９２が、ロボットアーム５４によって下部加熱モジュール７０の上面に搬入される。この後、ロボットアーム５４が戻り、重ね合わせ基板９２が下部加熱モジュール７０を介して、第２ピストン上部１８０に支持される。

次に、第２作動油Ａポート１３４と、図示しない装置内タンクとの間の経路に接続されているバルブが開かれる。尚、装置内タンクは、昇降部６６の直下に設定され、作動油を蓄えている。これにより、装置内タンクの作動油が、装置内タンクと第２中空部１７６との間で自由に流通できる状態となる。この状態において、第１作動油Ａポート１３６、１３６へ圧力をかけて作動油を導入して、第１下中空部２１４に作動油を供給するとともに、第１作動油Ｂポート１３８、１３８を介して、第１上中空部２１６から作動油を排出する。これにより、駆動力伝達部１２８が、上方へと移動される。これに伴って、移動ステージ部材１２４が、駆動力伝達部１２８とともに上方へと移動する。併せて、作動油が、第２作動油Ａポート１３４を介して、装置内タンクから第２中空部１７６に流入する。尚、第１作動油Ａポート１３６、１３６の作動油の導入圧力及び流量を調整することによって、移動ステージ部材１２４の上昇速度を制御できる。

図１５は、移動ステージ部材が最上位まで達した状態の図である。図１５に示すように、移動ステージ部材１２４が、最上位まで達すると、上側の基板ホルダ９４の上面が、上部加熱モジュール８０の下面に接する。この状態で、下部加熱モジュール７０及び上部加熱モジュール８０が、重ね合わせ基板９２の加熱を開始する。そして、下部加熱モジュール７０及び上部加熱モジュール８０は、重ね合わせ基板９２の基板９０、９０同士が結合可能な結合温度まで重ね合わせ基板９２を昇温させた後、保温する。また、第２作動油Ａポート１３４と装置内タンクとの間の経路上のバルブを閉じる。これにより、第２中空部１７６の作動油が密閉された状態となる。この状態において、上述の経路に設けられた分岐管より別の油圧供給源の減圧弁を介して所定の圧力を加圧する。これにより、移動ステージ部材１２４が、基板ホルダ９４、９４の全体に面圧を作用させて、加熱されている重ね合わせ基板９２を本加圧する。この加熱加圧状態を継続することにより、重ね合わせ基板９２の基板９０、９０同士が結合される。

この後、本加圧を終了する場合、減圧弁の圧力を減少させて重ね合わせ基板９２に作用している圧力を開放する。第２シリンダ１４６による圧力が全部開放されたら、第２作動油Ａポート１３４と装置内タンクとの間の経路上のバルブを開き、第２中空部１７６の作動油が装置内タンクへと自由に流通できる状態にする。その後、第１作動油Ｂポート１３８へ圧力をかけて作動油を導入するとともに、第１作動油Ａポート１３６から作動油を排出する。これにより、移動ステージ部材１２４が、下方へと移動する。移動ステージ部材１２４が図９に示す初期位置まで移動すると、ロボットアーム５８が重ね合わせ基板９２を基板ホルダ９４とともに冷却室５９へと搬送する。

次に、昇降部６６の保守方法について説明する。尚、ここでいう保守方法とは、第２中空部１７６、第１下中空部２１４及び第１上中空部２１６の作動油に混入した気体の排出、及び、気体室１９６に混入した作動油の排出である。

気体が第２中空部１７６に混入すると、準備として、配管を介して排出用容器をエア抜きポート１４２に接続する。気体が、エア抜きポート１４２によって排気される。例えば、昇降部６６が完全に組立てられる前では、エア抜きポート１４２の上部気体除去路２３２を介して、気体が排気用容器へと排気される。この場合、第１下中空部２１４に作動油を供給して、移動ステージ部材１２４を最上位まで移動させて固定した状態で、気体が排出される。気体は、作動油の上部に溜まるので、容易に且つ確実に排気される。一方、昇降部６６が組立てられて完成すると、上部気体除去路２３２を介して気体を排気することが困難になる。この場合、上部気体除去路２３２を塞ぐとともに、第１上中空部２１６に作動油を供給して、移動ステージ部材１２４を最下位まで移動させて固定する。この状態で、第２作動油Ａポート１３４を介して作動油を供給しつつ、下部気体除去路２３４から作動油を排出する。これにより、下部気体除去路２３４から排出される作動油とともに、作動油に混入した気体が排出される。

気体が第１下中空部２１４に混入すると、準備として、配管を介して排出用容器を第１作動油Ａポート１３６に接続する。第１作動油Ｂポート１３８を介して第１下中空部２１４に作動油を供給して圧力を作用させる。これにより、圧力が作用していない低圧の作動油が、第１作動油Ａポート１３６を介して、第１下中空部２１４から排出する。これにより、作動油に混入した気体が、他方の第１作動油Ａポート１３６を介して、作動油とともに排出用容器へと排出される。排出される作動油に気体がなく、作動油のみになれば、エア抜きを終了する。この後、排出用容器及び配管を第１作動油Ａポート１３６から取り外して終了する。同様に、気体が第１上中空部２１６の作動油に混入すると、第１作動油Ｂポート１３８、１３８を介して、気体が排気される。

作動油が、気体室１９６に混入すると、主排気部１４０から気体を排気することにより、気体とともに作動油が排出される。ここで、気体室１９６は、加熱加圧動作時などにおいて、主排気部１４０の経路以外は密閉されている。これにより、気体室１９６に混入した作動油が、昇降部６６の外部に排出されて、基板貼り合わせ装置１０の内部を汚染することを抑制する。

次に、昇降部６６の異常検出について説明する。尚、ここでいう異常検出とは、ナット２０８の緩み、作動油の漏れを含む。

ナット２０８が緩むと、ナット２０８がピストンロッド２０２に対して下方へ移動する。ピストンロッド２０２に対するナット２０８の移動距離が、許容距離の範囲内であると、移動ステージ部材１２４が最下端まで移動しても、ナット２０８の下端はシリンダ蓋１２０の上面に接しない。この状態では、制御部１８は、ナット２０８の緩みを検出しない。一方、ナット２０８の移動距離が許容距離の範囲を超えると、移動ステージ部材１２４が最下端まで移動する前に、ナット２０８の下端がシリンダ蓋１２０の上面に接する。これにより、第２中空部１７６及び第１下中空部２１４から作動油を排出しても、移動ステージ部材１２４は、下方への移動を規制されるので、制御部１８は、ナット２０８の緩みに起因する異常と判定する。

移動ステージ部材１２４を上方へ移動させる場合、第１下中空部２１４への作動油の供給量に比べて、移動ステージ部材１２４の移動量が小さい場合、スリッパーシール２２６等を通過して作動油が漏れていることになるので、制御部１８は、スリッパーシール２２６が破損していると判定する。また、この状態では、作動油が、第２作動油Ａポート１３４を介して、第２中空部１７６に供給される。ここで、第２中空部１７６への作動油の供給量に比べて、移動ステージ部材１２４の移動量が小さい場合、下部スリッパーシール１７２を通過して作動油が漏れていることになるので、制御部１８は、下部スリッパーシール１７２等の何れかが破損していると判定する。

移動ステージ部材１２４を下方へ移動させる場合、第１上中空部２１６への作動油の供給量に比べて、移動ステージ部材１２４の移動量が小さい場合、スリッパーシール２２６等を通過して作動油が漏れていることになるので、制御部１８は、スリッパーシール２２６等の何れかが破損していると判定する。

第１下中空部２１４及び第１上中空部２１６に作動油を溜めた後、第１作動油Ａポート１３６、１３６及び第１作動油Ｂポート１３８、１３８を閉めて作動油の供給を停止する。この状態で、制御部１８は、移動ステージ部材１２４の移動を検出すると、スリッパーシール２２６が破損していると判定する。これは、スリッパーシール２２６が破損して、作動油が第１下中空部２１４と第１上中空部２１６との間に流れることに起因する移動ステージ部材１２４の移動だからである。

上述したように本実施形態による基板貼り合わせ装置１０の昇降部６６は、移動ステージ部材１２４の第２上押圧面１８２の面積と異なる第１下押圧面２１８及び第１上押圧面２２０を有する駆動力伝達部１２８を備える。これにより、面積の小さい第１下押圧面２１８及び第１上押圧面２２０を有する駆動力伝達部１２８によって、移動ステージ部材１２４の移動速度を速くさせるとともに、面積の大きい第２上押圧面１８２を有する移動ステージ部材１２４によって重ね合わせ基板９２を高い圧力で加圧することができる。

昇降部６６では、面積の大きい第２上押圧面１８２を有する移動ステージ部材１２４の第２ピストンロッド１７８を駆動力伝達部１２８の外側に配置しているので、内側に配置される駆動力伝達部１２８の第１下押圧面２１８及び第１上押圧面２２０を大きくする場合に比べて、昇降部６６の小型化を実現できる。また、昇降部６６は、第２上押圧面１８２と、第１下押圧面２１８及び第１上押圧面２２０とを重ねることにより、更に、小型化を実現できる。

昇降部６６では、移動ステージ部材１２４の第２上押圧面１８２が、駆動力伝達部１２８の第１下押圧面２１８及び第１上押圧面２２０よりも第２ピストン上部１８０に近い位置に配置されている。これにより、第２ピストン上部１８０が傾斜しても、駆動力伝達部１２８の傾斜と比較して、重ね合わせ基板９２の傾斜を小さくすることができる。この結果、圧力の大きい加圧時の傾斜の影響を小さくすることができるので、重ね合わせ基板９２へ作用する圧力の面内の均一化を向上させて、重ね合わせ基板９２の結合不良を低減することができる。

昇降部６６では、移動ステージ部材１２４の第２上押圧面１８２が、ガイド部材１６０が案内ロッド１３０をガイドする位置よりも第２ピストン上部１８０に近い位置に配置されている。これにより、第２ピストン上部１８０が傾斜しても、案内ロッド１３０の傾斜に比べて、重ね合わせ基板９２の傾斜を小さくすることができる。この結果、重ね合わせ基板９２の結合不良を低減できる。

昇降部６６では、第２中空部１７６と外部との間に下部スリッパーシール１７２及び上部スリッパーシール１９２を設けている。これにより、第２中空部１７６の作動油が外部へ漏れることを低減できる。ここで、下部スリッパーシール１７２及び上部スリッパーシール１９２の不良率がそれぞれ１×１０^-4とする。この場合、２個の下部スリッパーシール１７２及び上部スリッパーシール１９２を通過して、第２中空部１７６の作動油が外部に流出する可能性は１×１０^-8となる。これにより、第２中空部１７６の作動油による外部の汚染が低減される。また、下部スリッパーシール１７２及び上部スリッパーシール１９２との間に空気が充填された気体室１９６を形成することにより、第２中空部１７６から漏れた作動油を一時的に溜めることができる。これにより、漏れた作動油を気体室１９６から除去できるので、外部への作動油の漏れをより低減できる。

昇降部６６では、下部板状リング１７０及び上部板状リング１９０を有する下部スリッパーシール１７２及び上部スリッパーシール１９２によって第２中空部１７６を密閉している。これにより、移動ステージ部材１２４が外周筐体１１６に対して移動しても、面接触によって摺動に強い下部板状リング１７０及び上部板状リング１９０によって、下部スリッパーシール１７２及び上部スリッパーシール１９２の破損を抑制できる。

昇降部６６は、第２中空部１７６、第１下中空部２１４及び第１上中空部２１６のそれぞれに作動油に混入された気体を排気する一対の第１作動油Ａポート１３６、１３６、一対の第１作動油Ｂポート１３８、１３８、及び、エア抜きポート１４２を有する。これにより、作動油に混入した気体を排出することができるので、作動油に混入した気体に起因する作動油の供給量または排出量と、移動ステージ部材１２４の移動量との誤差を低減することができる。この結果、移動ステージ部材１２４の移動量及び加圧力の精度を向上させることができる。

昇降部６６では、制御部１８が移動ステージ部材１２４の移動量と、作動油の供給量とを比較して、作動油の漏れを検出することができる。これにより、昇降部６６は、第２中空部１７６、第１下中空部２１４及び第１上中空部２１６の作動油の漏れを、早期に、且つ、稼働中に検出することができる。

昇降部６６では、オネジ部２０６が緩み、ピストンロッド２０２に対して許容距離以上、下方へ移動してシリンダ蓋１２０に接すると、制御部１８が、オネジ部２０６とシリンダ蓋１２０との接触を検出して、異常と判定することができる。これにより、内部に配置され異常の検出が難しい駆動力伝達部１２８の異常を早期に検出して、駆動力伝達部１２８の第１ピストン２０４の離脱等の大きい事故を未然に防ぐことができる。

上述した実施形態の一部を変更した実施形態について説明する。図１６及び図１７は、密閉部材を変更した例を説明する図である。例えば、スリッパーシールの代わりに、図１６及び図１７に示すように、板状リング３７０と、Ｕ字状のリップパッキン３６８とを有する密閉部材３７２、または、板状リング４７０と、Ｘ字状のリップパッキン４６８とを有する密閉部材４７２を採用してもよい。板状リング３７０は、リップパッキン３６８、４６８よりも外側に配置される。板状リング３７０は、他の部材と摺動しつつ移動することになる。この密閉部材３７２は、下部スリッパーシール１７２、上部スリッパーシール１９２及びスリッパーシール２２６の何れかの代わりに採用することができる。

また、押圧部の一例である第１シリンダ１５０のシリンダ蓋１２０の上面に、押圧検出部の一例である圧力検出センサを設けてもよい。これにより、制御部１８は、オネジ部２０６の下端部によるシリンダ蓋１２０の押圧量を検出することができる。ここでいう押圧量とは、圧力及び距離を含む。

ピストンロッド２０２と第１シリンダ１５０によって形成される第１上中空部２１６または第１下中空部２１４の一方に流体を出入させる第１の制御弁とを有し、第２ピストン上部１８０と第２シリンダ１４６によって形成される第２中空部１７６に流体を出入させる第２の制御弁とを設けてもよい。第２中空部１７６が、第１上中空部２１６または第１下中空部２１４の一方より大きくてもよい。

制御部１８は、第１の制御弁を制御してピストンロッド２０２を移動させることにより下部トッププレート７２を移動させるときには、第２の制御弁を開放してもよい。制御部１８は、第２の制御弁を制御して第２ピストン上部１８０を移動させるときには、第１の制御弁を開放してもよい。制御部１８は、第２ピストン上部１８０を予め定められた速度以上の速さで移動させるときには第１の制御弁を制御し、予め定められた速度未満の速さで移動させるときには第２の制御弁を制御してもよい。

下部トッププレート７２の上面である押圧面または移動ステージ部材１２４の上面に加えられる圧力を検出する圧力センサを更に設けてもよい。制御部１８は、圧力センサにより、予め定められた圧力以上の圧力を検出したときには、第２の制御弁を制御してもよい。圧力センサを設けた場合、例えば、下部トッププレート７２の上面に作用する圧力の分布を圧力センサで検出し、その検出値に基づいて、下部トッププレート７２の中央部分の圧力がそれ以外の領域の圧力に近づくように、第１上中空部２１６および第１下中空部２１４への流体の流入出を制御してもよい。これにより、第２シリンダ１４６の駆動によって上面に生じる加圧分布を第２シリンダ１４６により補正することができる。この場合、圧力センサの値と第１上中空部２１６および第１下中空部２１４の内圧との関係と、第１上中空部２１６および第１下中空部２１４の内圧検出値とに基づいて制御してもよい。また、圧力センサを設けた場合、第２シリンダ１４６内の内圧と第１シリンダ１５０内の内圧との関係を予め用意しておき、第２シリンダ１４６および第１シリンダ１５０の内圧をそれぞれ検出し、第１シリンダ１５０内の内圧が第２シリンダ１４６内の内圧に近づくように制御してもよい。さらに、圧力センサを設けた場合、移動ステージ部材１２４の移動により上側の基板ホルダ９４の上面が上部加熱モジュール８０の下面に接したことを圧力センサの値に基づいて検出し、その後、第１シリンダ１５０の制御を速度および位置制御から圧力制御に切り替えてもよい。この場合、制御を切り替えるタイミングを、上側の基板ホルダ９４の上面が上部加熱モジュール８０の下面に近接したときでもよい。

第１シリンダ１５０内に、第１上中空部２１６または第１下中空部２１４の他方を第３の空間として、第１の制御弁と共に協調制御され、第１上中空部２１６または第１下中空部２１４の他方に流体を出入させる第３の制御弁を更に設けてもよい。第２中空部１７６が、第１上中空部２１６と第１下中空部２１４とを合わせた空間より大きいことが好ましい。

制御部１８は、第２ピストン上部１８０を移動させるときには少なくとも第１の制御弁を制御し、複数の半導体基板を接合するときには少なくとも第２の制御弁を制御する。予め定められた位置は、下部トッププレート７２に支持された一対の基板９０が下部トッププレート７２と上部トッププレート８２との間に挟持される位置であってもよい。予め定められた位置は、下部トッププレート７２に支持された一対の基板が上部トッププレート８２に挟持される直前の位置であってもよい。

図１８は、昇降部１０６６の縦断面図である。図１８に示すように、昇降部１０６６は、ベース部材１１０２と、外側筐体１１０４と、内側筐体１１０６と、底部材１１０８と、可動部１１１０と、一対の流出入管１１１２、１１１４とを備える。外側筐体１１０４及び内側筐体１１０６が、固定部の一例である。

ベース部材１１０２は、床等に固定される。ベース部材１１０２は、外側筐体１１０４と、内側筐体１１０６と、底部材１１０８と、可動部１１１０と、一対の流出入管１１１２、１１１４とを直接的または間接的に保持して固定する。

外側筐体１１０４は、昇降部１０６６の外周を覆うように設けられている。外側筐体１１０４は、ベース部材１１０２に固定されている。外側筐体１１０４は、上封止部材１１２０と、外周壁部１１２２と、下環状部１１２４とを備える。

上封止部材１１２０は、リング状に形成されている。上封止部材１１２０は、外周壁部１１２２の上端に固定されている。上封止部材１１２０は、外周壁部１１２２の内側に形成される流体溜り１１２６の上側を封止する。

外周壁部１１２２は、上下方向に延びる円筒状に形成されている。外周壁部１１２２の直径は、上封止部材１１２０の直径と略等しい。

下環状部１１２４は、流動抵抗部材の一例である。下環状部１１２４は、リング状に形成されている。下環状部１１２４は、外周壁部１１２２の下端の内周から内側へと突出する。下環状部１１２４の内周面は、後述する内側筐体１１０６の内周壁部１１３６の外周面との間に、流体に抵抗を作用させるリング状の抵抗流路１１２９を形成する。抵抗流路１１２９の上端には、後述する主中空部１１５８と流路１１４４とを連通する開口１１２８が形成されている。開口１１２８は、下環状部１１２４の内周面の全周にわたって形成されている。開口１１２８は、リング状に形成されている。下環状部１１２４の内端部の下面には、テーパ面１１３０が形成されている。テーパ面１１３０は、上下方向から傾斜している。テーパ面１１３０は、上方に向かって狭まる。抵抗流路１１２９は、開口１１２８の上端からテーパ面１１３０の下端にわたって形成される。

内側筐体１１０６は、外側筐体１１０４の内側に嵌め込まれている。内側筐体１１０６は、ベース部材１１０２に固定されている。内側筐体１１０６は、上円板部１１３４と、内周壁部１１３６と、下外周部１１３８とを有する。

上円板部１１３４は、円板状に形成されている。上円板部１１３４の中心には、軸穴１１４２が形成されている。軸穴１１４２は、上円板部１１３４を上下方向に貫通している。

内周壁部１１３６は、上円板部１１３４の外周部の下面から下方へ延びる。内周壁部１１３６は、上円板部１１３４と一体的に形成されている。内周壁部１１３６は、円筒形状に形成されている。内周壁部１１３６の外径は、外周壁部１１２２の内径よりも小さい。これにより、内周壁部１１３６と外周壁部１１２２との間には、空間が形成される。

下外周部１１３８は、内周壁部１１３６の外周を囲むように全周にわたって形成されている。また、下外周部１１３８は、内周側が開口した中空状に形成されている。これにより、下外周部１１３８の内周と内周壁部１１３６の外周との間には、流路１１４４が形成される。流路１１４４は下外周部１１３８の全周にわたって形成されている。これにより、流路１１４４は流体を全周にわたって流す。下外周部１１３８の内端部の上面は、全周にわたって開口されている。これにより、下外周部１１３８の流路１１４４は、抵抗流路１１２９を介して、下環状部１１２４の内周面と内周壁部１１３６の外周面との間の開口１１２８と連通される。下外周部１１３８の外周の一部には、流出入管１１１２、１１１４を介して外部から流体を流出入させる２個の流出入口１１３９、１１４１が形成されている。一方の下流出入口１１３９は、上円板部１１３４の中心を挟み、他方の下流出入口１１４１と反対側に配置されている。流出入口１１３９、１１４１は、水平方向に延びる円柱状に形成されている。流出入口１１３９、１１４１の外端部は開口されている。

底部材１１０８は、平面視において、円板状に形成されている。底部材１１０８は、内側筐体１１０６の内周壁部１１３６の下端の開口を塞ぐ。これにより、底部材１１０８、内周壁部１１３６及び上円板部１１３４の内側に下副中空部１１４６及び上副中空部１１４７が形成される。下副中空部１１４６及び上副中空部１１４７には、可動部１１１０を往復移動させる流体が流出入される。

可動部１１１０は、外側筐体１１０４及び内側筐体１１０６に対して上下方向に往復移動可能に設けられている。可動部１１１０は、ステージ部１１４８と、円筒脚部１１５０と、下封止部材１１５２と、複数の被ガイド部１１５４と、ピストン部１１５６とを備える。

ステージ部１１４８は、円板状に形成されている。ステージ部１１４８は、内側筐体１１０６の上円板部１１３４を覆う。ステージ部１１４８と上円板部１１３４との間には、空間が形成されている。

円筒脚部１１５０は、ステージ部１１４８の下面から下方へと延びる。円筒脚部１１５０は、外周壁部１１２２と内周壁部１１３６との間に嵌入されている。円筒脚部１１５０の内径は、内周壁部１１３６の外径よりも大きい。これにより、内周壁部１１３６と外周壁部１１２２との間には、空間が形成される。この結果、上円板部１１３４とステージ部１１４８との間の空間が、内周壁部１１３６と円筒脚部１１５０及び下環状部１１２４との間の空間と、抵抗流路１１２９とを介して、流路１１４４へと連通される。可動部１１１０のステージ部１１４８及び円筒脚部１１５０と、内側筐体１１０６の上円板部１１３４及び内周壁部１１３６と、外側筐体１１０４の外周壁部１１２２及び下環状部１１２４との間には、可動部１１１０を往復移動させる流体が流出入する主中空部１１５８が形成される。主中空部１１５８は、流体が流出入する空間の一例である。主中空部１１５８と下副中空部１１４６及び上副中空部１１４７は、互いに絶縁されている。即ち、流体は、主中空部１１５８と下副中空部１１４６及び上副中空部１１４７との間で流通しない。ここで、主中空部１１５８の容量は、下副中空部１１４６及び上副中空部１１４７の容量よりも大きい。従って、可動部１１１０を高速で移動させる場合、下副中空部１１４６及び上副中空部１１４７の流体を主に制御する。一方、可動部１１１０を高圧で動作させる場合、主中空部１１５８の流体を主に制御する。

円筒脚部１１５０の外径は、上封止部材１１２０の内径と略等しい。これにより、円筒脚部１１５０の外周面は、摺動可能に、上封止部材１１２０の内周面と接する。円筒脚部１１５０の外径は、外周壁部１１２２の内径よりも小さい。これにより、円筒脚部１１５０の外周と外周壁部１１２２の内周との間には、流体溜り１１２６として機能する空間が形成される。流体溜り１１２６の上部は、上封止部材１１２０によって封止されている。

下封止部材１１５２は、円筒脚部１１５０の下端部に固定されている。下封止部材１１５２は、リング状に形成されている。下封止部材１１５２の外径は、外周壁部１１２２の内径と略等しい。これにより、下封止部材１１５２の外周面は、摺動可能に外周壁部１１２２の内周面と接する。また、下封止部材１１５２は、上円板部１１３４と、内周壁部１１３６と、ステージ部１１４８と、円筒脚部１１５０とによって囲まれる主中空部１１５８を封止する。これにより、下封止部材１１５２は、主中空部１１５８に充填された流体の漏れを抑制する。尚、下封止部材１１５２と外周壁部１１２２との間を通過して漏れた流体は、流体溜り１１２６に達する。ここで、流体溜り１１２６は、上封止部材１１２０によって封止されている。従って、上封止部材１１２０は、主中空部１１５８から漏れた流体が昇降部１０６６の外部に漏れることを抑制する。

被ガイド部１１５４は、ステージ部１１４８の下面に固定されている。被ガイド部１１５４は、上下方向に延びる円柱形状に形成されている。被ガイド部１１５４は、円筒脚部１１５０に形成された上下方向に延びるガイド穴１１６０に摺動可能に嵌入されている。これにより、被ガイド部１１５４は、ガイド穴１１６０によって上下方向にガイドされる。

ピストン部１１５６は、円柱部１１６２と、分離部１１６４とを有する。

円柱部１１６２は、ステージ部１１４８の下面の中心に固定されている。円柱部１１６２は、上下方向に延びる円柱形状に形成されている。円柱部１１６２は、上円板部１１３４の軸穴１１４２に摺動可能に嵌入されている。円柱部１１６２と軸穴１１４２との間は、封止されている。円柱部１１６２の下端は、下副中空部１１４６及び上副中空部１１４７に達する。

分離部１１６４は、円柱部１１６２の途中部の外周に固定されている。分離部１１６４の外径は、円筒脚部１１５０の内径と略等しい。分離部１１６４は、円筒脚部１１５０に対して摺動可能に設けられている。また、分離部１１６４は、下副中空部１１４６及び上副中空部１１４７を上下に分離する。これにより、下副中空部１１４６に流体が供給されると、分離部１１６４は上方への押圧力を流体から受ける。この結果、ピストン部１１５６は、可動部１１１０とともに上方へと移動する。一方、上副中空部１１４７に流体が供給されると、分離部１１６４は下方への押圧力を流体から受ける。これにより、ピストン部１１５６は、可動部１１１０とともに下方へと移動する。この結果、可動部１１１０は、外側筐体１１０４及び内側筐体１１０６に対して往復移動する。

一対の流出入管１１１２、１１１４は、流路１１４４及び開口１１２８を介して、主中空部１１５８に流体を供給、または、主中空部１１５８から流体を排出させる。流出入管１１１２、１１１４は、下外周部１１３８に形成された流出入口１１３９、１１４１に連結される。

図１９は、流出入管１１１２の近傍の開口１１２８を説明する縦断面図である。図２０は、流出入管１１１２から離れた領域の開口１１２８を説明する縦断面図である。図２１は、開口１１２８を説明する概略平面図である。図１９は、図２１のＡ−Ａ線に沿った縦断面図である。図２０は、図２１のＢ−Ｂ線に沿った縦断面図である。

図１９及び図２０に示すように、下環状部１１２４は、主中空部１１５８と流出入口１１３９、１１４１との間に配されている。抵抗流路１１２９が、下環状部１１２４の内周面と内周壁部１１３６の外周面との間に形成される。抵抗流路１１２９は、流出入口１１３９、１１４１から流入した流体が流れる流路１１４４から主中空部１１５８に流れる流体への抵抗である流動抵抗を作用させる。流出入口１１３９、１１４１の近傍の開口１１２８の径方向の幅は、流出入口１１３９、１１４１から離れた開口１１２８の径方向の幅よりも小さい。また、図２１に示すように、開口１１２８の径方向の幅は、流路１１４４に沿って流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるにつれて、徐々に大きくなる。これにより、下環状部１１２４は、流入した流体の流量を調節して、可動部１１１０の傾きを抑制する流量制御部として機能する。例えば、下環状部１１２４は、可動部１１１０の往復移動方向に直交する主中空部１１５８の単位断面積あたりの流体の流量を均一化して、可動部１１１０の傾きを抑制する。

図２２は、昇降部１０６６の可動部１１１０が上方へ移動した図である。図１８から図２２を参照して、可動部１１１０の往復移動について説明する。

まず、図１８の状態において、流体が主中空部１１５８よりも容量の小さい下副中空部１１４６に供給されるとともに、上副中空部１１４７の流体が排出される。これにより、可動部１１１０の分離部１１６４が流体から上方への圧力を受けて、図２２に示すように、可動部１１１０が上方へと移動する。この上方への移動によって、主中空部１１５８の容量が増加するので、流体が、開口１１２８を介して、流路１１４４及び流出入管１１１２、１１１４から引き込まれる。ここで、図１９から図２１に示すように、開口１１２８は、流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるにつれて、徐々に大きくなる。これにより、流出入口１１３９、１１４１の近傍の開口１１２８は、流出入口１１３９、１１４１から離れた開口１１２８と比べて、流体への流動抵抗が大きい。換言すれば、流出入口１１３９、１１４１の近傍の開口１１２８を流れる流体の圧力損失は、流出入口１１３９、１１４１から離れた開口１１２８を流れる流体の圧力損失よりも大きい。

従って、流出入口１１３９、１１４１の近傍の領域では、リング形状の流路１１４４に沿って周方向に流れる流体の流量が、流出入口１１３９、１１４１から離れた領域における周方向に流れる流体の流量よりも多い。これにより、流出入口１１３９、１１４１の近傍の領域では、開口１１２８を通過して引き込まれる流体の流量と、流出入口１１３９、１１４１から離れた領域における開口１１２８を通過して引き込まれる流体の流量とが、均一化される。この結果、可動部１１１０の上下の移動方向に直交する主中空部１１５８の単位断面積あたりの流体の流量が均一化されて、主中空部１１５８の流体から円筒脚部１１５０の底面に作用する圧力が周方向において均一化される。このため、ステージ部１１４８は水平状態を保ちつつ、上方に移動する。この後、下部トッププレート７２が保持する一対の基板９０が上部トッププレート８２と接すると、容量の大きい主中空部１１５８に流体が供給されて、ステージ部１１４８が、下部トッププレート７２を介して、基板９０を大きい加圧力により押圧する。

可動部１１１０を下方に移動させる場合、上副中空部１１４７に流体が供給されるとともに、下副中空部１１４６から流体が排出される。可動部１１１０が下方に移動することにより、主中空部１１５８から流体が排出される。ここで、上述したように、開口１１２８は、流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるにつれて、徐々に大きくなる。従って、流体の排出は、流路の周方向において、略均一となる。これにより、ステージ部１１４８は、水平状態を保ちつつ、下方に移動する。また、流出入口１１３９および流出入口１１４１の流入量に差が生じたとしても、流出入口１１３９付近における流路１１４４と流出入口１１４１付近における流路１１４４との間に生じる負圧力の差を小さくすることができる。これにより、負圧力の差すなわち流入量の差によって可動部１１１０が傾くことを防止することができる。

上述したように昇降部１０６６では、開口１１２８が流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるにつれて、徐々に大きくなる。これにより、昇降部１０６６は、可動部１１１０の上下の移動方向に直交する主中空部１１５８の単位断面積あたりの流体の流量を均一化することができる。この結果、昇降部１０６６は、ステージ部１１４８を水平に保ちつつ上下に往復移動させることができる。

図２３は、開口を変形した実施形態を説明する概略平面図である。図２３に示す実施形態では、下環状部１１２４と内周壁部１１３６との間に流動抵抗部材の一例であるパンチング部材１１７０が埋め込まれている。パンチング部材１１７０の外周は、全周にわたって下環状部１１２４の内周と接触している。パンチング部材１１７０の内周は、全周にわたって内周壁部１１３６の外周と接触している。尚、パンチング部材１１７０は、下環状部１１２４または内周壁部１１３６と一体化させてもよい。パンチング部材１１７０は、リング板状に形成されている。パンチング部材１１７０には、円形状の複数の開口１１７８が形成されている。各開口１１７８は、同じ開口面積を有する。開口１１７８は、パンチング部材１１７０を上下方向に貫通している。これにより、開口１１７８は、流路１１４４と主中空部１１５８とを連通する。複数の開口１１７８は、互いに分割されている。換言すれば、開口１１７８は、隣接する開口１１７８と互いに不連続に形成されている。ここで、開口１１７８の単位面積あたりの個数は、流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるに連れて、多くなる。換言すれば、隣接する開口１１７８と開口１１７８との距離は、流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるに連れて、短くなる。従って、単位面積当たりの開口１１７８の開口面積は、流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるに連れて、大きくなる。これにより、本実施形態は、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。尚、本実施形態では、各開口１１７８の開口面積を等しくして開口１１７８の個数によって単位面積あたりの開口面積を設定したが、各開口１１７８の開口面積を、流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるに連れて、大きくすることにより、上述のように単位面積あたりの開口面積を設定してもよい。

図２４は、開口を変形した実施形態を説明する概略平面図である。図２４に示す実施形態では、下環状部１１２４と内周壁部１１３６との間に流動抵抗部材の一例である多孔質部材１１８０が埋め込まれている。多孔質部材１１８０の外周は、全周にわたって下環状部１１２４の内周と接触している。多孔質部材１１８０の内周は、全周にわたって内周壁部１１３６の外周と接触している。尚、多孔質部材１１８０は、下環状部１１２４または内周壁部１１３６と一体化させてもよい。多孔質部材１１８０には、複数の連通孔１１８８が形成されている。多孔質部材１１８０は、複数の連通孔１１８８によって、上下方向に貫通している。これにより、複数の連通孔１１８８が、流路１１４４と主中空部１１５８とを連通する。ここで、連通孔１１８８の密度は、流路１１４４に沿って流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるに連れて、多くなる。これにより、本実施形態は、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。

図２５及び図２６は、開口を変形した実施形態を説明するための開口近傍の縦断面図である。尚、図２５は、図１９と同じ位置の縦断面図であって、図２６は図２０と同じ位置の縦断面図である。

図２５及び図２６に示すように、下環状部１１２４の内周面と内側筐体１１０６の内周壁部１１３６の外周面との間には開口１２２８が形成されている。開口１２２８は、内周壁部１１３６の外周の全周にわたって連続して形成されている。開口１２２８は、平面視において、リング状に形成されている。開口１２２８の内周及び外周は、正円であって、互いに同心に形成されている。従って、開口１２２８の径方向の幅は、全周にわたって、一定である。可動部１１１０の移動方向において、下環状部１２２４の抵抗流路１１２９に平行な厚みは、流路１１４４に沿って流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるにつれて、徐々に小さくなる。換言すれば、抵抗流路１１２９を流れる流体の流れに沿った長さは、流路１１４４に沿って流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるにつれて、徐々に短くなる。これにより、開口１２２８によって形成される抵抗流路１１２９の長さが、流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるにつれて、徐々に短くなる。この結果、流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるにつれて、流体への抵抗が小さくなるので、本実施形態は、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。尚、上述したパンチング部材１１７０及び多孔質部材１１８０の厚みを同様に設定してもよい。

図２７は、開口を変形した実施形態を説明するための概略平面図である。図２７に示す実施形態では、流出入管１３１２が、流出入口１３１９を流れる流体の流れる方向と平行に連結されている。この場合、開口１３２８は、流出入口１３１９から途中部まで流体の流路１１４４に沿って遠ざかるにつれて、径方向の幅が大きくなり、途中部から流出入口１３１９まで流体の流路１１４４に沿って遠ざかるにつれて、径方向の幅が小さくなる。従って、開口１３２８の径方向の幅は途中部で最大になる。これにより、本実施形態は、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。

図２８及び図２９は、補助流路を形成した実施形態を説明する縦断面図である。尚、図２８は、図１９と同じ位置の縦断面図であって、図２９は図２０と同じ位置の縦断面図である。図２８及び図２９に示すように、流路１１４４の内端部の下面には、補助流路の一例である溝１４４５が形成されている。溝１４４５は、流路１１４４を挟み、主中空部１１５８とは反対側に配置されている。溝１４４５は、流路１１４４と連なって形成されている。溝１４４５は、流路１１４４と同心のリング状に形成されている。溝１４４５は、流路１１４４に沿って、流路１１４４の全周にわたって連続して形成されている。溝１４４５の縦断面積は、流出入口１１３９、１１４１近傍では遠ざかるにつれて小さくなる。尚、ここでいう溝１４４５の縦断面積とは、周方向と直行する断面である。これにより、流体が溝１４４５から受ける流動抵抗は、流出入口１１３９、１１４１近傍では小さく遠ざかるにつれて大きくなる。このため、流出入口１１３９、１１４１近傍では周方向の流体の流動を促し、垂直方向の流動を妨げる。一方、流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるにつれて周方向の流体の流動を妨げ、垂直方向の流動を促す効果を持つ。この結果、本実施形態は、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。尚、昇降部１０６６の外部の大気圧、開口１１２８の圧力、可動部１１１０に作用する圧力、溝１４４５の圧力の関係は、「昇降部１０６６の外部の大気圧＞＞開口１１２８の圧力≧可動部１１１０に作用する圧力≧溝１４４５の圧力」となることが好ましい。また、本実施形態において、開口１１２８の径方向の幅を流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるにつれて大きくしたが、流出入口１１３９、１１４１からの距離に関わらず開口１１２８の径方向の幅を一定にしてもよい。また、溝１４４５の縦断面積を流出入口１１３９、１１４１からの距離に関わらず一定にしてもよい。

図３０は、補助流路を変形した実施形態を説明する縦断面図である。図３０に示す実施形態では、補助流路の一例である溝１５４５が、流路１１４４の内端部に形成されている。溝１５４５は、流出入管１１１２、１１１４から流入する流体の流入方向の延長線上に配置されている。溝１５４５の縦断面積は、流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるにつれて小さくすることが好ましいが、一定でもよい。

図３１及び図３２は、テーパ面を変更した実施形態を説明する縦断面図である。尚、図３１は、図１９と同じ位置の縦断面図であって、図３２は図２０と同じ位置の縦断面図である。図３１及び図３２に示す実施形態では、下環状部１１２４が、主中空部１１５８と流出入口１１３９、１１４１との間に配されたリング状のテーパ面１５３０を有する。テーパ面１５３０の主中空部１１５８側の開口面積は、テーパ面１５３０の流出入口１１３９、１１４１側の開口面積よりも小さい。テーパ面１５３０の傾斜は、流路１１４４に沿って流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるにつれて大きくなる。ここでいう、テーパ面１５３０の傾斜とは、可動部１１１０の移動方向である上下方向からの傾斜である。これにより、流体が、テーパ面１５３０から受ける流動抵抗が流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるにつれて小さくなる。この結果、本実施形態は、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。尚、本実施形態では、開口１５２８の径方向の幅は流出入口１１３９、１１４１から遠ざかるにつれて大きくしてもよく、一定でもよい。

図３３は、昇降部の別の実施形態を説明する概略構成図である。図３３に示す昇降部１６６６は、固定部の一例である筐体１６０４と、可動部１６１０と、流出入管１６１２と、分散部材の一例である分散板１６２８とを有する。

筐体１６０４の上部の中央部には、主中空部１６５８が形成されている。主中空部１６５８には、可動部１６１０を往復移動させる流体が充填される。筐体１６０４の下部には、流体を流しつつ溜める流路１６４４として機能する中空部が形成されている。流路１６４４の一部には、流出入口１６３９として機能する開口が形成されている。流路１６４４は、主中空部１６５８と流出入口１６３９との間に形成されている。主中空部１６５８と流路１６４４は、複数の連通管１６２９によって連通されている。流出入管１６１２は、流出入口１６３９の外端に接続される。

分散板１６２８は、流出入口１６３９の内側の延長線上に配置されている。分散板１６２８は、流出入口１６３９の端部から間隔を空けて配置されている。分散板１６２８の平面積は、流出入口１６３９より大きく、流路１６４４の縦断面積よりも小さい。これにより、分散板１６２８と流路１６４４の内面との間には、間隔が形成される。これにより、分散板１６２８は、流出入口１６３９から引き込まれる流体及び流入する流体を遮断して、自己の外周側へと流体の流れを変える。従って、分散板１６２８は、流路１６４４の流体を分散させて流路１６４４の内部を流す。このため、流体は、連通管１６２９を介して、横断面において略均一に主中空部１６５８へと引き込まれ、または、流入する。この結果、昇降部１０６６は、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。

図３４は、昇降部の別の実施形態を説明する概略構成図である。図３４に示す昇降部１７６６は、中心部の下部に中空部が形成された可動部１７１０を有する。可動部１７１０の形状の変更に伴って、主中空部１６５８は、図３３の実施形態よりも大きくなる。本実施形態においても、分散板１６２８を設けることによって、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。

上述した実施形態の一部を変更した実施形態について説明する。上述した各実施形態において、各構成の形状、個数、配置等は適宜変更してよい。また、上述した実施形態を組み合わせてもよい。

例えば、入出力管の本数は、３本以上であってもよい。入出力管の配置は、本数に関わらず、流路の中心の周りに点対称の配置が好ましい。

上述の実施形態では、開口１１２８が変形しない例について説明したが、開口１１２８をモータ等によって開閉させる開閉部を設けてもよい。開閉部は、可動部１１１０の移動に伴って、開口１１２８を開閉させて、開口１１２８の径方向の幅及び開口面積を変動させる。一例として、可動部１１１０の上昇速度が大きくなると、流体の流量が大きくなるので、開口１１２８を小さくすることを提案できる。開口１１２８を変動させる構成として、下環状部１１２４の直径が変動可能に構成することを提案できる。

上述の実施形態では、溝１４４５、１５４５が変形しない例について説明したが、溝１４４５、１５４５が変形するように構成してもよい。例えば、可動部１１１０の速度に対応して溝１４４５、１５４５の縦断面積をさせてもよい。

開口１１２８の径方向の幅は、特に限定されるものではない。一例として、流量制御のために設定する開口１１２８の径方向の幅は、主中空部１１５８の中心と可動部１１１０の中心との間のずれ量である公差よりも大きくすることが好ましい。これにより、偏心を吸収することができる。開口１１２８の径方向の幅は、可動部１１１０の上昇速度が最大となる状態に対応させて設定してもよい。

流出入管１１１２、１１１４が流出入させる流体の流量が互いに異なる場合、流量の差によって、開口及び溝を形成することが好ましい。例えば、流量が多い流出入管の近傍の開口は小さく、または、溝は小さくすることが好ましい。これは、流出入管が、３本以上の場合も同様である。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０基板貼り合わせ装置、１２環境チャンバ、１４大気環境部、１６真空環境部、１８制御部、２０基板カセット、２２基板ホルダラック、２４ロボットアーム、２６プリアライナ、２８仮接合部、３０ロボットアーム、３４枠体、３６固定ステージ、３８移動ステージ、４０シャッタ、４２シャッタ、４８ロードロック室、５０アクセスドア、５２ゲートバルブ、５３ロボットチャンバ、５４ロボットアーム、５５収容室、５６加熱加圧装置、５７ゲートバルブ、５８ロボットアーム、５９冷却室、６０下部モジュール、６２上部モジュール、６６昇降部、７０下部加熱モジュール、７２下部トッププレート、７３プッシュアップピン、８０上部加熱モジュール、８２上部トッププレート、９０基板、９２重ね合わせ基板、９４基板ホルダ、１１６外周筐体、１１８内部筐体、１２０シリンダ蓋、１２２第２ピストン下部、１２４移動ステージ部材、１２６上部封止部材、１２８駆動力伝達部、１３０案内ロッド、１３４第２作動油Ａポート、１３６第１作動油Ａポート、１３７開口、１３８第１作動油Ｂポート、１４０主排気部、１４２ポート、１４６第２シリンダ、１４８外周底部、１５０第１シリンダ、１５２上円板部、１５４下環状板部、１５６ピストンロッド穴、１５８ガイド凹部、１６０ガイド部材、１６２ガイド穴、１６４底円板部、１６６立設リング部、１６８下部Ｏリング、１７０下部板状リング、１７２下部スリッパーシール、１７４凹部、１７６第２中空部、１７８第２ピストンロッド、１８０第２ピストン上部、１８２第２上押圧面、１８８上部Ｏリング、１９０上部板状リング、１９２上部スリッパーシール、１９４凹部、１９６気体室、１９８補助シール

２００補助凹部、２０２ピストンロッド、２０４第１ピストン、２０６オネジ部、２０８ナット、２１０段、２１２穴、２１４第１下中空部、２１６第１上中空部、２１８第１下押圧面、２２０第１上押圧面、２２２Ｏリング、２２４シールリング、２２６スリッパーシール、２２７凹部、２２８排気路、２３０排気口、２３２上部気体除去路、２３４下部気体除去路、３６８リップパッキン、３７０板状リング、３７２密閉部材、４６８リップパッキン、４７０板状リング、４７２密閉部材、１０６６昇降部、１１０２ベース部材、１１０４外側筐体、１１０６内側筐体、１１０８底部材、１１１０可動部、１１１２流出入管、１１１４流出入管、１１２０上封止部材、１１２２外周壁部、１１２４下環状部、１１２６流体溜り、１１２８開口、１１２９抵抗流路

１１３０テーパ面、１１３４上円板部、１１３６内周壁部、１１３８下外周部、１１３９流出入口、１１４１流出入口、１１４２軸穴、１１４４流路、１１４６下副中空部、１１４７上副中空部、１１４８ステージ部、１１５０円筒脚部、１１５２下封止部材、１１５４被ガイド部、１１５６ピストン部、１１５８主中空部、１１６０ガイド穴、１１６２円柱部、１１６４分離部、１１７０パンチング部材、１１７８開口、１１８０多孔質部材、１１８８連通孔、１２２４下環状部、１２２８開口、１３１２流出入管、１３１９流出入口、１３２８開口、１４４５溝、１５２８開口、１５３０テーパ面、１５４５溝、１６０４筐体、１６１０可動部、１６１２流出入管、１６２８分散板、１６２９連通管、１６３９流出入口、１６４４流路、１６５８主中空部、１６６６昇降部、１７１０可動部、１７６６昇降部

Claims

互いに重なり合った複数の半導体基板を接合すべく加圧する加圧装置であって、
前記複数の半導体基板を支持する第１ステージと、
前記第１ステージとの間で前記複数の半導体基板を挟持可能な第２ステージと、
前記複数の半導体基板を前記挟持すべく前記第１ステージを前記第２ステージに向けて移動させる駆動部と、
前記駆動部により前記第１ステージが予め定められた位置に達したときに前記第１ステージに押圧力を与え、前記第１ステージと前記第２ステージとの間で前記複数の半導体基板を加圧する加圧部とを備え、
前記駆動部および前記加圧部は、前記第１ステージの下の空間で前記移動方向に少なくとも一部が互いに重なるように並置されていることを特徴とする加圧装置。
前記駆動部の少なくとも一部は、前記加圧部の内部に配置されている請求項１に記載の加圧装置。
前記第１ステージに連結され、前記駆動部から受ける押圧力により前記第１ステージを押圧する第１押圧部材と、
前記第１ステージに連結され、前記複数の半導体基板を加圧すべく前記加圧部からうける押圧力により前記第１ステージを押圧する第２押圧部材とを備える請求項１または２に記載の加圧装置。
前記駆動部の駆動を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記第２押圧部材による加圧時に、前記第１ステージおよび前記第２ステージの少なくとも一方の圧力分布が予め定められた分布になるように、前記第１押圧部材の押圧力を制御する請求項３に記載の加圧装置。
前記第１ステージに連結された案内ロッドと、
前記案内ロッドを、前記移動に沿ってガイドするガイド部材と、
を更に備える請求項３または４に記載の加圧装置。
前記案内ロッドは、前記駆動部と前記加圧部との間に設けられている請求項５に記載の加圧装置。
前記加圧部により押圧される前記第２押圧部材の第２押圧面は、前記ガイド部材が複数の案内ロッドをガイドする位置よりも前記ステージに近い請求項５または６に記載の加圧装置。
前記第１ステージを含む可動部を備え、
前記第１押圧部材は、前記可動部の重心を押圧する請求項３から７のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記加圧部により押圧される前記第２押圧部材の第２押圧面は、前記駆動部により押圧される前記第１押圧部材の第１押圧面よりも大きい請求項３から８のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記加圧部により押圧される前記第２押圧部材の第２押圧面は、前記駆動部により押圧される前記第１押圧部材の第１押圧面よりも前記第１ステージに近い請求項３から９のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記駆動部は、前記第１押圧部材を受け入れ、前記第１押圧部材に押圧力を与えるための流体が流入される第１シリンダを有し、
前記加圧部は、前記第２押圧部材を受け入れ、前記第２押圧部材に押圧力を与えるための流体が流入される第２シリンダを有し、
前記第１シリンダの少なくとも一部が前記第２シリンダの内部に配置されており、
前記第２押圧部材は、前記第１シリンダと前記第２シリンダとの間の空間に流入する流体から押圧される請求項３から１０のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記第２シリンダと前記第２押圧部材との間には、前記空間を密閉する第１密閉部材が設けられている請求項１１に記載の加圧装置。
前記第１密閉部材よりも前記空間の外部側には、第２密閉部材が設けられている請求項１２に記載の加圧装置。
前記空間内において、前記第１密閉部材と前記第２密閉部材との間には、気体が充填される気体室が形成されている請求項１３に記載の加圧装置。
前記第１密閉部材及び前記第２密閉部材の少なくとも一方は、スリッパーシールを有する請求項１３または１４に記載の加圧装置。
前記第１密閉部材及び前記第２密閉部材の少なくとも一方は、板状リングと、リップパッキンとを有する請求項１３または１４に記載の加圧装置。
前記第１シリンダの中空部に充填される液体に混入した気体を外部へ排出する第１排出部を更に備える請求項１１から１６のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記第１排出部は、前記第１シリンダに液体を供給する第１ポートと、前記第１シリンダから気体が混入した液体を排出する第２ポートとを含む請求項１７に記載の加圧装置。
前記第１シリンダには、互いに分離され、液体が充填される第１中空部及び第２中空部が形成され、
前記第１排出部は、前記第１中空部及び前記第２中空部のそれぞれに設けられている請求項１７または１８に記載の加圧装置。
前記第２シリンダの中空部に充填される液体に混入した気体を外部へ排出する第２排出部を更に備える請求項１１から１９のいずれか１項に記載の加圧装置。
第２排出部は、上部気体除去路と、前記上部気体除去路よりも下方を経由して気体を排出する下部気体除去路とを有する請求項２０に記載の加圧装置。
前記第１シリンダに供給された液体と、前記第１押圧部材の移動量とを比較して、前記第１シリンダに充填された液体の漏れを検出する第１漏れ検出部を更に備える請求項１１から２１のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記第１シリンダには、互いに分離され、液体が充填される第１中空部及び第２中空部が形成され、
前記第１漏れ検出部は、前記第１シリンダへの液体の供給及び排出をしていない状態で、前記第１中空部と前記第２中空部との間の液体の漏れを検出する請求項２２に記載の加圧装置。
前記第２シリンダに供給された液体と、前記第２押圧部材の移動量とを比較して、前記第２シリンダに充填された液体の漏れを検出する第２漏れ検出部を更に備える請求項１１から２３のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記第１押圧部材は、前記ステージと反対側の端部に着脱可能に設けられる着脱部材を有し、
前記着脱部材の前記ステージと反対側の端部は、前記第１シリンダから許容距離以上、離間され、
前記着脱部材の端部と、前記第１シリンダとが接すると、前記着脱部材が異常であると判定する異常判定部を更に備える請求項１１から２４のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記第１押圧部材は、前記ステージと反対側の端部に着脱可能に設けられる着脱部材を有し、
前記第１シリンダには、前記着脱部材により押圧される押圧部が設けられ、
前記着脱部材による前記押圧部の押圧量を検出する押圧検出部を更に備える請求項１１から２４のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記第１ステージと前記第２ステージとの間に配置され、前記複数の半導体基板が載置される載置部と、前記駆動部の駆動を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記第１ステージが前記載置部に載置された前記複数の半導体基板を前記載置部から取るときに、前記第１ステージの速度を減少させるように制御する請求項３から２６のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記制御部は、前記第１ステージに支持された前記複数の半導体基板が前記第１ステージと前記第２ステージとの間に挟持される前に、前記第１ステージの速度を減少させるように制御する請求項２７に記載の加圧装置。
前記第２押圧部材が前記第１ステージに与える前記押圧力は、前記第１押圧部材が前記第１ステージに与える押圧力よりも大きいことを特徴とする請求項３から２８のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記第１押圧部材と前記第１シリンダによって形成される第１の空間に流体を出入させる第１の制御弁とを有し、
前記第２押圧部材と前記第２シリンダによって形成される第２の空間に流体を出入させる第２の制御弁とを有する請求項１１から２６のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記第２の空間が、前記第１の空間より大きい請求項３０に記載の加圧装置。
前記第１の制御弁を制御して前記第１押圧部材を移動させることにより前記第１ステージを移動させるときには、前記第２の制御弁を開放する請求項３０または３１に記載の加圧装置。
前記第２の制御弁を制御して前記第２押圧部材を移動させるときには、前記第１の制御弁を開放する請求項３０から３２のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記第２押圧部材を予め定められた速度以上の速さで移動させるときには前記第１の制御弁を制御し、前記予め定められた速度未満の速さで移動させるときには前記第２の制御弁を制御する請求項３０から３３のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記第１ステージの押圧面に加えられる圧力を検出する圧力センサを更に備え、
前記圧力センサにより、予め定められた圧力以上の圧力を検出したときには、前記第２の制御弁を制御する請求項３０から３４のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記第１シリンダ内に前記第１の空間とは別の第３の空間を有し、
前記第１の制御弁と共に協調制御され、前記第３の空間に流体を出入させる第３の制御弁を更に備える請求項３０から３５のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記第２の空間が、前記第１の空間と前記第３の空間を合わせた空間より大きい請求項３６に記載の加圧装置。
前記第２押圧部材を移動させるときには少なくとも前記第１の制御弁を制御し、前記複数の半導体基板を接合するときには少なくとも前記第２の制御弁を制御する請求項３０から３７のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記予め定められた位置は、前記第１ステージに支持された前記複数の半導体基板が前記第１ステージと前記第２ステージとの間に挟持される位置である請求項１から３８のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記予め定められた位置は、前記第１ステージに支持された前記複数の半導体基板が前記第２ステージに挟持される直前の位置である請求項１から３８のいずれか１項に記載の加圧装置。
互いに重なり合った複数の半導体基板を接合すべく加圧する加圧装置であって、
前記複数の半導体基板を支持する第１ステージと、
前記第１ステージとの間で前記複数の半導体基板を挟持可能な第２ステージと、
前記複数の半導体基板を前記挟持すべく前記第１ステージを前記第２ステージに向けて移動させる駆動部と、
前記駆動部により前記第１ステージが予め定められた位置に達したときに前記第１ステージに押圧力を与え、前記第１ステージと前記第２ステージとの間で前記複数の半導体基板を加圧する加圧部と、
前記駆動部の駆動を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記加圧部による加圧時に、前記第１ステージおよび前記第２ステージの少なくとも一方の圧力分布が予め定められた分布になるように、前記駆動部から前記第１ステージに作用する押圧力を制御する加圧装置。
互いに重なり合った複数の半導体基板を接合すべく加圧する加圧装置であって、
前記複数の半導体基板を支持する第１ステージを含む可動部と、
前記第１ステージとの間で前記複数の半導体基板を挟持可能な第２ステージと、
前記複数の半導体基板を前記挟持すべく前記第１ステージを前記第２ステージに向けて移動させる駆動部と、
前記駆動部により前記第１ステージが予め定められた位置に達したときに前記第１ステージに押圧力を与え、前記第１ステージと前記第２ステージとの間で前記複数の半導体基板を加圧する加圧部と、
前記第１ステージに連結され、前記駆動部から受ける押圧力により前記第１ステージを押圧する押圧部材とを備え、
前記押圧部材は、前記可動部の重心を押圧する加圧装置。
前記複数の半導体基板を互いに位置合わせする位置合わせ部と、
位置合わせされた前記複数の半導体基板を互いに接合すべく加圧する請求項１から３０のいずれか１項に記載の加圧装置と、
を備える基板貼り合わせ装置。
ステージに支持された状態で、
前記ステージと連結され、第１シリンダにより往復移動する第１押圧部材と、
前記ステージと連結され、前記第１シリンダが前記第１押圧部材を押圧する面積と異なる面積で、前記第１シリンダの外周を囲って配された第２シリンダから押圧されることにより往復移動する第２押圧部材とによって加圧されて貼り合わされた重ね合わせ基板。
固定部と、
前記固定部に対して往復移動可能であって、流体が流出入する空間を前記固定部との間で形成する可動部と、
前記流体の流入による前記可動部の傾きを抑制する傾き抑制部と
を備える加圧装置。
前記傾き抑制部は、前記空間に外部から流体を流入させる流入口から流入した流体の流量を調節する流量制御部を有する請求項４５に記載の加圧装置。
前記流量制御部は、前記空間と前記流入口との間に配され、前記可動部の往復移動方向に直交する前記空間の単位断面積あたりの流体の流量を均一化する請求項４６に記載の加圧装置。
前記流量制御部は、前記流入口から流入した前記流体が流れる流路から前記空間に流れる前記流体に抵抗を作用させる抵抗流路を形成する流動抵抗部材を有する
請求項４６または４７に記載の加圧装置。
前記抵抗流路の一端には、前記空間と前記流路とを連通するリング状の開口が形成され、
前記開口の径方向の幅は、前記流路に沿って前記流入口から遠ざかるにつれて、大きくなる
請求項４８に記載の加圧装置。
前記流動抵抗部材には、前記空間と前記流路とを連通する複数の分割された開口が形成され、
前記開口の単位面積あたりの開口面積は、前記流路に沿って前記流入口から遠ざかるにつれて、大きくなる
請求項４８に記載の加圧装置。
前記流動抵抗部材は、前記空間と前記流路とを連通する複数の連通孔が形成された多孔質部材を含み
前記複数の連通孔の密度は、前記流路に沿って前記流入口から遠ざかるにつれて、増加する
請求項４８に記載の加圧装置。
前記流動抵抗部材は、前記空間と前記流入口と前記流路との間に配されたリング状のテーパ面を有し、
前記テーパ面は、前記流入口側よりも前記空間側の開口面積が小さく、前記流路に沿って前記流入口から遠ざかるにつれて、前記抵抗流路に沿った方向に対する傾斜が大きくなる
請求項４８または４９に記載の加圧装置。
前記開口の径方向の幅を前記可動部の移動に伴って変動させる開閉部を有する
請求項４９に記載の加圧装置。
前記流動抵抗部材の前記抵抗流路に平行な厚みは、前記流路に沿って前記流入口から遠ざかるにつれて、小さくなる請求項４８から５３のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記流量制御部は、前記流入口から流入した前記流体が流れる流路に沿って、且つ、前記流路と連なる補助流路を有する
請求項４６から５４のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記補助流路は、前記流路と同心のリング状に形成され、
前記補助流路の周方向と直交する方向の断面積は、前記流路に沿って前記流入口から遠ざかるにつれて、小さくなる
請求項５５に記載の加圧装置。
前記補助流路は、前記流路を挟み、前記空間とは反対側に配置されている請求項５５または５６に記載の加圧装置。
前記補助流路は、前記流入口から流入する前記流体の流入方向の延長線上に配置されている請求項５５から５７のいずれか１項に記載の加圧装置。
前記流入口を流れる前記流体の流れる方向と平行に、前記流入口に接続される流出入管を備え、
前記抵抗流路には、前記空間と連結するリング状の開口が形成され、
前記開口は、前記流入口から途中部まで前記流路に沿って遠ざかるにつれて、径方向の幅が大きくなり、前記途中部から前記流入口まで前記流路に沿って遠ざかるにつれて、径方向の幅が小さくなる
請求項４８に記載の加圧装置。
前記固定部は、前記空間と前記流入口との間に連結され、前記流体を流しつつ溜める流路が形成され、
前記流量制御部は、前記流路の前記流体を分散させる分散部材とを有する
請求項４６または４７に記載の加圧装置。
請求項４６から６０のいずれか１項に記載の加圧装置と、
積層された複数の基板を保持するとともに、前記加圧装置によって往復移動される可動ステージと、
前記可動ステージと対向する位置に配置され、前記可動ステージとによって前記複数の基板を加圧する対向ステージと
を備える基板貼り合わせ装置。
請求項６１に記載の基板貼り合わせ装置によって貼り合わされた重ね合わせ基板。