WO2020179716A1 - 積層体形成装置および積層体形成方法 - Google Patents

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WO2020179716A1
WO2020179716A1 PCT/JP2020/008539 JP2020008539W WO2020179716A1 WO 2020179716 A1 WO2020179716 A1 WO 2020179716A1 JP 2020008539 W JP2020008539 W JP 2020008539W WO 2020179716 A1 WO2020179716 A1 WO 2020179716A1
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substrate
substrates
deformation
amount
deformed
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PCT/JP2020/008539
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English (en)
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創 三ッ石
菅谷　功
前田　栄裕
福田　稔
正博 吉橋
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株式会社ニコン
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
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Definitions

  • the present invention relates to a laminate forming apparatus and a laminate forming method.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-098186
  • a laminated body forming apparatus for joining two substrates to form a laminated body, the deforming portion deforming the substrate, the substrate deformed by the deforming portion, and another substrate. And a joining portion for joining the first and second deformation amounts, the deformation portion having a smaller absolute value than the absolute value of the positional deviation amount between the two substrates when the substrates are deformed by the first deformation amount.
  • a laminate forming apparatus that deforms at least one of the two substrates is provided by using the modified value of the above as the second amount of deformation.
  • a laminated body forming apparatus for joining two substrates to form a laminated body, the deforming portion deforming the substrate, the substrate deformed by the deforming portion, and another substrate.
  • the deformed portion is provided with a joint portion for joining the other substrates, and the deformed portion is formed by imitating the shape of the deformed substrate when the other substrate is bonded to the substrate deformed by the first deformation amount.
  • the amount and the amount of deformation that occurs in the other substrate by imitating the shape of the deformed substrate when another substrate is joined to the substrate deformed by the second deformation amount obtained by modifying the first deformation amount.
  • the absolute value of the difference is smaller than the absolute value of the positional displacement amount when the other substrate is joined to the substrate deformed by the first deformation amount, and the absolute value of the difference is used as the second deformation amount.
  • a laminate forming device that deforms one side is provided.
  • a laminated body forming apparatus that joins two substrates to form a laminated body, and includes a deforming portion that deforms one of the two substrates, one of the two substrates, and the other of the two.
  • a joint portion that joins the substrate, and a deformation amount of the one substrate by the deformation portion is a value in which a difference between the deformation amount of the other substrate in the joining step is smaller than a predetermined threshold value,
  • a laminate forming apparatus is provided in which the deformation that occurs on the other substrate includes the deformation that occurs by imitating the shape of one substrate.
  • a laminated body forming method of joining two substrates to form a laminated body which comprises a deforming step of deforming the substrate, and a substrate deformed at the deforming step and another substrate. And a joining step of joining, wherein the deforming step sets the first deformation amount to a value whose absolute value is smaller than the absolute value of the positional displacement amount between the two substrates when the substrates are deformed by the first deformation amount.
  • a method for forming a laminate in which at least one of two substrates is deformed by using the corrected value as a second amount of deformation is provided.
  • a laminated body forming method for joining two substrates to form a laminated body which comprises a deforming step of deforming the substrate, and a substrate deformed in the deforming step and another substrate.
  • the deformation step includes the joining step of joining, and the deformation step is the amount of deformation that occurs in the other substrate by following the shape of the deformed substrate when another substrate is joined to the substrate deformed by the first deformation amount. The difference between the above and the amount of deformation that occurs in the other substrate by following the shape of the deformed substrate when another substrate is joined to the substrate that is deformed by the second deformation amount in which the first deformation amount is corrected.
  • the absolute value of is smaller than the absolute value of the amount of positional deviation when another substrate is bonded to the substrate deformed by the first deformation amount, and the same value is used as the second deformation amount.
  • a laminated body forming method for joining two substrates to form a laminated body which comprises a deforming step of deforming one of the two substrates and one of the two substrates.
  • a joining step of joining the substrates, and a deformation amount of one of the substrates in the deformation step is a value whose difference from a deformation amount of the other substrate in the joining step is smaller than a predetermined threshold value, and
  • a method for forming a laminate including deformation caused by imitating the shape of one of the substrates is provided.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of the laminate forming device 100.
  • the laminated body forming apparatus 100 includes a casing 110, substrate cassettes 120 and 130 and a control unit 150 arranged outside the casing 110, a transport unit 140 arranged inside the casing 110, a joining unit 300, and a holder. It is equipped with a stocker 400 and a pre-aligner 500.
  • the substrate cassette 120 accommodates a plurality of substrates 211 and 213 including two substrates 211 and 213 to be joined.
  • the other substrate cassette 130 accommodates the laminate 230 produced by joining the substrates 211 and 213.
  • the board cassettes 120 and 130 can be individually attached to and detached from the housing 110.
  • the substrates 211 and 213 may be semiconductor wafers such as silicon single crystal wafers and compound semiconductor wafers, and may be glass substrates, sapphire substrates, etc. other than semiconductor wafers.
  • semiconductor wafers such as silicon single crystal wafers and compound semiconductor wafers
  • glass substrates such as aluminum oxide, aluminum oxide, etc.
  • sapphire substrates such as aluminum oxide
  • substrates 211 and 213 may be semiconductor wafers such as silicon single crystal wafers and compound semiconductor wafers, and may be glass substrates, sapphire substrates, etc. other than semiconductor wafers.
  • the same type of substrates may be bonded, or different types of substrates may be bonded.
  • the bonding of the substrates 211 and 213 means that the main surfaces of the plurality of substrates 211 and 213 are overlapped in parallel with each other and their relative positions are fixed by hydrogen bonds, van der Waals bonds, covalent bonds and the like. .. In the process of joining the substrates 211 and 213, bringing the principal surfaces of the substrates into contact but not fixing them may be referred to as overlapping the substrates 211 and 213.
  • the transport unit 140 is responsible for transport functions of the boards 211, 213 and the board holders 221 and 223 inside the housing 110.
  • the transport unit 140 transports a laminate 230 or the like manufactured by joining the substrate holders 221 and 223 holding the single substrates 211 and 213, the substrate holders 221 and 223, the substrates 211 and 213, and the substrates 211 and 213.
  • the control unit 150 individually controls the operation of each unit of the laminated body forming apparatus 100 and integrally controls the cooperation between the units.
  • the control unit 150 may receive a user's instruction from the outside and may instruct the joining unit 300 on a procedure for joining the substrates 211, 213 and the like.
  • the control unit 150 may include a user interface such as a display unit that displays the operating state of the laminate forming device 100 to the outside.
  • the illustrated laminate forming device 100 may have a determination unit 151 provided in the control unit 150.
  • the determining unit 151 determines the amount of deformation when deforming the substrates 211 and 213 in the deforming unit that deforms the substrates 211 and 213 (see FIGS. 16, 18, 19, 20, etc.).
  • the configuration in which the determination unit 151 is provided in the control unit 150 is only an example, and the determination unit 151 may be provided separately from the control unit 150, and the determination unit 151 may be provided outside the laminate forming device 100. Then, the stacked body forming apparatus 100 may be configured to acquire the amount of change determined by the determination unit 151 from the outside and execute the deformation of the substrate.
  • the control unit 150 of the laminated body forming apparatus 100 may further include an acquisition unit 152.
  • the acquisition unit 152 may acquire information related to the deformation amount of the substrates when correcting the magnification of the substrates 211 and 213 to be joined, from the outside or the inside of the stacked body forming apparatus 100.
  • the determining unit 151 can predict the strain generated in at least one of the substrates 211 and 213 based on the information, and can determine the deformation amount that cancels at least a part of the predicted strain.
  • the determining unit 151 can determine a deformation amount that cancels at least a part of the positional displacement of the substrates 211 and 213 due to the magnification distortion that occurs in at least one of the substrates 211 and 213.
  • the deformed portions 601 and 602 are deformed to cancel the misalignment of the substrates 211 and 213 caused by the change in the magnification caused in at least one of the substrates 211 and 213. Can be generated on one of the substrates 211 and 213. Therefore, by appropriately determining the amount of misalignment, the misalignment that occurs between the substrates 211 and 213 can be made smaller than a predetermined threshold value.
  • the information acquired from the outside of the laminate forming apparatus 100 is, for example, the lot number of the substrates 211 and 213, the ID of the equipment used when processing the substrates 211 and 213 in the previous process, and the substrates 211 and 213 before joining. The history of the processing performed on the substrate, the specifications of the boards 211 and 213, and the like. Further, the information acquired from the inside of the laminated body forming apparatus 100 is, for example, recording of the amount of positional deviation of the substrates 211 and 213 remaining in the previously manufactured laminated body 230. The amount of misalignment of the laminated body 230 may be measured by an inspection device provided outside the laminated body forming device 100. In this case, the measurement result is transmitted from the inspection device to the laminate forming device 100.
  • the joint part 300 forms a laminated body 230 by aligning a pair of substrates 211 and 213 facing each other and then bringing them into contact with each other to join them. Further, as will be described later, the joint portion 300 may take part in the deformation of the substrates 211 and 213 before joining.
  • the pre-aligner 500 is used when the loaded substrates 211 and 213 are held by the substrate holders 221 and 223 in cooperation with the transport unit 140.
  • the pre-aligner 500 is also used when separating the stacked body 230 carried out from the bonding section 300 from the substrate holders 221 and 223.
  • the substrates 211 and 213 may be handled while being held by the substrate holders 221 and 223 inside the laminated body forming apparatus 100.
  • the substrate holders 221 and 223 are made of a hard material such as alumina ceramics, and attract and hold the substrates 211 and 213 by an electrostatic chuck, a vacuum chuck or the like.
  • the substrate holders 221 and 223 are separated from the laminate 230 and stay inside the laminate forming apparatus 100, and are repeatedly used for joining the substrates 211 and 213. Will be done. Further, the unused substrate holders 221 and 223 are housed in the holder stocker 400 and stored inside the laminate forming apparatus 100. Therefore, the substrate holders 221 and 223 can be considered to be a part of the laminate forming apparatus 100.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the substrates 211 and 213 to be joined in the laminate forming apparatus 100.
  • the substrates 211 and 213 have a notch 214 and a plurality of circuit areas 216 and a plurality of marks 218.
  • the notch 214 is formed on the periphery of the substrates 211 and 213 having a substantially circular shape as a whole, and serves as an index indicating the crystal orientation of the substrates 211 and 213. Further, when handling the substrates 211 and 213, the arrangement direction of the circuit regions 216 on the substrates 211 and 213 can be known by detecting the position of the notch 214. Further, when the circuit regions 216 including different circuits are formed on one substrate 211, 213, the circuit regions 216 can be distinguished based on the notch 214.
  • the circuit area 216 is periodically arranged on the surfaces of the substrates 211 and 213 in the plane direction of the substrates 211 and 213. Each of the circuit areas 216 is provided with a semiconductor device, wiring, protective film, etc. formed by photolithography technology or the like. In the circuit area 216, pads, bumps, etc., which serve as connection terminals when the boards 211, 213 are electrically connected to other boards 211, 213, lead frames, etc., are also arranged.
  • the mark 218 is an example of a structure formed on the surfaces of the substrates 211 and 213, and is, for example, arranged so as to overlap the scribe line 212 arranged between the circuit regions 216.
  • the mark 218 is used as an index when aligning one substrate 211 with another substrate 213 to be bonded.
  • the mark 218, in addition to the specially formed mark, other structures such as wiring that can be observed from the surfaces of the substrates 211 and 213 can be used.
  • FIG. 3 is a schematic cross section showing a state in which the substrate 213 is held by the substrate holder 223.
  • the substrate 213 and the substrate holder 223 are shown as an example, the other substrate 211 and the substrate holder 221 can be integrated in the same manner.
  • the substrate holder 223 has a holding surface 225 having an area substantially the same as the area of the substrate 213, and an edge portion arranged outside the holding surface 225.
  • a plurality of substrate holders 221 and 223 are prepared in the laminated body forming apparatus 100, and hold the loaded substrates 211 and 213 one by one.
  • FIG. 4 is a flow chart showing an example of a procedure for manufacturing the laminate 230 by joining the substrates 211 and 213 in the laminate forming apparatus 100.
  • the control unit 150 first takes out the substrates 211 and 213 to be joined from the substrate cassette 120 by the transport unit 140 and holds them in the substrate holders 221 and 223 in the pre-aligner 500 (step S101).
  • control unit 150 causes the substrate holders 221 and 223, which respectively hold the substrates 211 and 213, to be sequentially loaded into the bonding unit 300 by the transport unit 140 (step S102).
  • control unit 150 operates the X-direction drive unit 331 and the Y-direction drive unit 333 to detect the positions of the marks 218 provided on each of the substrates 211 and 213 with the microscopes 324 and 334 (step S103).
  • control unit 150 detects the relative positions of the substrates 211 and 213 based on the positions of the marks 218 detected by the microscopes 324 and 334 (step S104). Subsequently, the control unit 150 corrects at least one of the substrates 211 and 213 in order to suppress the positional deviation that may remain in the laminated body 230 formed by joining (step S105).
  • the substrates 211 and 213 can be corrected by deforming at least one of the substrates 211 and 213, which will be described later with reference to other figures.
  • control unit 150 activates the bonding surfaces of the pair of substrates 211 and 213 while recording the relative positions of the pair of substrates 211 and 213 (step S106), and then the substrates 211 and 213 are placed on each other. Align (step S107). Next, the substrates 211 and 213 are brought close to each other and a part of the substrates 211 and 213 are brought into contact with each other to start the bonding of the substrates 211 and 213 (step S108). The body 230 is formed (step S109).
  • control unit 150 carries out the formed laminated body 230 from the joining unit 300, separates it from the substrate holders 221, 223, and stores it in the substrate cassette 130 (step S110). In this way, the laminated body 230 in which the substrates 211 and 213 are joined is manufactured.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the joint portion 300 that executes the joining of the substrates 211 and 213.
  • FIG. 5 is also a diagram illustrating a state in which the substrates 211 and 213 held by the substrate holders 221 and 223 are carried into the bonding unit 300 in step S102 illustrated in FIG.
  • the joint portion 300 includes a frame body 310, an upper stage 322, and a lower stage 332.
  • the frame 310 has a bottom plate 312 and a top plate 316 that are parallel to the horizontal floor surface 301, and a plurality of columns 314 that are vertical to the floor plate.
  • the bottom plate 312, the support columns 314, and the top plate 316 form a rectangular parallelepiped frame body 310 that accommodates the other members of the joint portion 300.
  • the upper stage 322 is fixed downward to the lower surface of the top plate 316 in the drawing.
  • the upper stage 322 has a substrate holding function such as a vacuum chuck and an electrostatic chuck, and is a holding portion for holding one of the substrates 211 and 213. In the state shown in the drawing, the substrate holder 223 holding the substrate 213 is held downward.
  • a microscope 324 and an activator 326 are fixed to the top plate 316 on the side of the upper stage 322. Therefore, the relative positions of the upper stage 322 and the microscope 324 are fixed.
  • the lower stage 332 is mounted on the Y-direction drive unit 333 via the Z-direction drive unit 338 that moves up and down in the direction indicated by arrow Z in the figure.
  • the lower stage 332 has a substrate holding function such as a vacuum chuck and an electrostatic chuck, and is a holding portion for holding the other of the substrates 211 and 213. In the illustrated state, the board holder 221 holding the board 211 is held upward.
  • the microscope 334 and the activation device 336 are directly fixed on the Y-direction drive unit 333 and mounted on the side of the lower stage 332. Therefore, the relative positions of the lower stage 332 and the microscope 334 in the horizontal direction in the drawing are fixed.
  • the Y-direction drive unit 333 is mounted on the bottom plate 312 of the frame 310, on the X-direction drive unit 331 that is movable in the arrow X direction in the figure.
  • the Y-direction drive unit 333 moves with respect to the X-direction drive unit 331 in the direction indicated by the arrow X in the drawing.
  • the lower stage 332 moves two-dimensionally in parallel with the bottom plate 312.
  • the microscope 334 and the activation device 336 also move along with the lower stage 332.
  • the lower stage 332 is moved up by controlling the movement amount of the lower stage 332 using an interferometer or the like, with the position where the focal points of the microscopes 324 and 334 coincide with each other as the initial position. It can be moved relative to the stage 322 with high accuracy.
  • the joint portion 300 may further include a rotation drive unit that rotates the lower stage 332 around a rotation axis perpendicular to the bottom plate 312, and a swing drive unit that swings the lower stage 332. This makes it possible to make the lower stage 332 parallel to the upper stage 322 and rotate the substrate 211 held by the lower stage 332 to improve the alignment accuracy of the substrates 211 and 213.
  • the X-direction drive unit 331 and the Y-direction drive unit 333 may have a two-stage configuration including a coarse movement unit and a fine movement unit. This makes it possible to achieve both high-precision alignment and high throughput, and to bond the movement of the substrate 211 mounted on the lower stage 332 at high speed without lowering control accuracy.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of the joint portion 300 in step S103 shown in FIG.
  • the control unit 150 detects the position of the mark 218 of the substrate 213 held on the upper stage 322 by moving the lower stage 332 to align the field of view of the lower microscope 334 with the mark 218 of the substrate 213. Further, the control unit 150 detects the position of the mark 218 of the substrate 211 held by the lower stage 332 by moving the lower stage 332 and aligning the field of view of the upper microscope 324 with the mark 218 of the substrate 211.
  • the relative positions of the substrates 211 and 213 can be calculated by detecting the positions of the marks 218 of the substrates 211 and 213 with the microscopes 324 and 334 whose relative positions are known (FIG. 4, step S104). Therefore, by moving the lower stage 332 to eliminate the calculated relative position difference, the positions of the substrates 211 and 213 can be aligned.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the operation of the joint portion 300 in step S106 shown in FIG.
  • the control unit 150 chemically activates the bonding surface of each of the substrates 211 and 213 while holding the information on the relative position calculated for aligning the substrates 211 and 213. That is, the control unit 150 moves the lower stage 332 while generating plasma P in the upper activation device 326 to scan the surface of the substrate 211 held by the lower stage 332 with plasma, and the substrate 213 Activates the surface.
  • control unit 150 moves the lower stage 332 while generating plasma P in the lower activation device 336 to scan the surface of the substrate 213 held by the upper stage 322 with plasma, and the substrate 211. Activates the surface of the plasma.
  • the substrates 211 and 213 are in a state of being autonomously adsorbed and joined only when they are close to each other.
  • the activation referred to here is that when the bonding surfaces of the substrates 211 and 213 come into contact with the bonding surfaces of other substrates 211 and 213, hydrogen bonds, van der Waals bonds, covalent bonds and the like are generated and melted. This includes the case where the bonding surface of at least one substrate is treated so that the bonding surface is in a solid phase. That is, activation includes facilitating the formation of bonds by generating dangling bonds (unbonded hands) on the surfaces of the substrates 211 and 213.
  • oxygen gas which is a processing gas
  • oxygen ions are transferred to the surfaces to be the bonding surfaces of the two substrates. Irradiate.
  • the substrate is a substrate having a SiO film formed on Si
  • the irradiation of oxygen ions breaks the bond of SiO on the surface of the substrate which becomes the bonding surface at the time of lamination, and the dangling bonds of Si and O are formed. It is formed. Forming such a dangling bond on the surface of the substrates 211 and 213 may be referred to as activation.
  • hydroxyl groups When a substrate on which dangling bonds are formed is exposed to the air, for example, moisture in the air bonds to the dangling bonds and the substrate surface is covered with hydroxyl groups (OH groups).
  • the surface of the substrate is in a state where it easily binds with water molecules, that is, in a hydrophilic state. That is, the activation results in a state where the surface of the substrate is easily hydrophilized.
  • the presence of impurities such as oxides at the bonding interface and defects at the bonding interface affect the bonding strength. Therefore, the cleaning of the joint surface may be regarded as a part of activation.
  • radical irradiation by DC plasma, RF plasma, MW excited plasma, sputter etching using an inert gas, irradiation of ion beam, fast atom beam, etc. can be exemplified.
  • activation by ultraviolet irradiation, ozone asher, etc. can also be exemplified.
  • a chemical cleaning treatment using a liquid or gas etchant can be exemplified.
  • the substrates 211 and 213 can be activated. .. Due to this hydrophilicity, the surfaces of the substrates 211 and 213 are in a state where OH groups are attached, that is, in a state where they are terminated by OH groups.
  • the activation device 326 and 336 radiate the plasma P in a direction away from the microscopes 324 and 334. This prevents debris generated from the substrates 211, 213 irradiated with plasma from contaminating the microscope 324.
  • the illustrated joint portion 300 includes activation devices 326 and 336 for activating the substrates 211 and 213, but was activated in advance using an activation device 326 and 326 provided separately from the joint portion 300.
  • an activation device 326 and 326 provided separately from the joint portion 300.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the operation of the joint portion 300 in step S107 shown in FIG.
  • the substrate 211 held by the lower stage 332 faces the substrate 213 held by the upper stage 322.
  • the control unit 150 aligns the substrates 211 and 213 with each other based on the information regarding the relative positions of the substrates 211 and 213 calculated in step S104.
  • control unit 150 moves the lower stage 332 to move the horizontal position of the mark 218 of the substrate 213 held by the upper stage 322 and the horizontal position of the mark 218 of the substrate 211 held by the lower stage 332.
  • the substrates 211 and 213 are aligned and aligned.
  • the alignment accuracy can be improved by measuring the movement amount of the lower stage 332 by the X-direction drive unit 331 and the Y-direction drive unit 333 using an interferometer or the like.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the operation of the joint portion 300 in step S108 shown in FIG.
  • the controller 150 operates the Z-direction driver 338 to raise the lower stage 332 and bring parts of the substrates 211 and 213 into contact with each other. As a result, a part of the substrates 211 and 213 comes into contact with each other to start joining.
  • the surfaces of the substrates 211 and 213 are activated in step S106 described above, when a part of the substrates 211 and 213 come into contact with each other, they are adjacent to the initially contacted region due to the intermolecular force between the substrates 211 and 213. Adsorption force acts on the area. Therefore, by opening the other substrate, for example, the substrate 213 held by the upper stage 322 while holding one of the substrates 211 and 213, the regions where the substrates 211 and 213 are joined are adjacent to the portions that are initially in contact with each other. It begins to spread gradually to the area.
  • the region other than the partial region may be opened while the partial region of the substrate 213 to be opened in the joining process is continuously held. This prevents the substrate 213 from moving during bonding due to opening.
  • the control unit 150 may sequentially release the holding of the substrate 213 by the substrate holder 223 in the process of expanding the contact areas of the substrates 211 and 213 as described above. Further, the holding of the substrate holder 223 by the upper stage 322 may be released.
  • the substrates 211 and 213 may be joined by opening the substrate 211 in the lower stage 332 without opening the substrate 213 in the upper stage 322. Further, the substrates 211 and 213 may be joined by bringing the upper stage 322 and the lower stage 332 closer to each other while holding the substrates 213 and 211 on both the upper stage 322 and the lower stage 332.
  • the laminated body 230 thus formed is carried out from the joint portion 300 by the transport portion 140 (FIG. 4, step S110), and is housed in the substrate cassette 130.
  • the substrate holder 221 held by the lower stage 332 may still hold the substrate 211. Therefore, in such a case, the substrate holder 221 may be carried out together with the laminated body 230, and the laminated body 230 and the substrate holder 221 may be separated in the pre-aligner 500, and then the laminated body 230 may be conveyed to the substrate cassette 130.
  • the laminated body 230 When the laminated body 230 is manufactured by joining the substrates 211 and 213 as described above, the laminated body 230 can be manufactured by performing alignment with high accuracy based on the mark 218. However, in the manufactured laminated body 230, the misalignment of the substrates 211 and 213 may still remain. In addition, even if bonding is not actually performed, it may be predicted by analysis, simulation, or the like that the positional displacement remains in the stacked body 230. Such a misalignment remaining in the laminated body 230 is a step of correcting the joining conditions (FIG. 4, step S105) before the step of joining the substrates 211 and 213 (FIG. 4, step S108) as illustrated below. ), it can be suppressed.
  • FIG. 10 is a diagram showing one of the components that can be contained in the positional deviation remaining between the substrates 211 and 213 in the laminated body 230 in which the substrates 211 and 213 are aligned and joined.
  • This deviation component is a deviation component generated with the same size in a specific direction on the main surface of the laminated body 230, and is described here as a shift deviation component.
  • the target position of the lower stage 332 may be shifted in the direction of canceling the shift deviation component in the alignment step of the substrates 211 and 213 (FIG. 4, step S107). Therefore, in the correction step (FIG. 4, step S105), the determination unit 151 of the control unit 150 calculates the direction and amount by which the target position of the lower stage 332 is displaced according to the direction and magnitude of the shift deviation component to be corrected. Then, the directions and movement amounts of the X-direction drive unit 331 and the Y-direction drive unit 333 are corrected. As a result, the shift deviation component of the positional deviation of the substrates 211 and 213 in the stacked body 230 can be reduced.
  • FIG. 11 is a diagram showing other components that may be included in the positional deviation remaining between the substrates 211 and 213 in the laminated body 230 in which the substrates 211 and 213 are aligned and joined.
  • This deviation component is a component in which a larger deviation amount occurs in the circumferential direction of the circle centered on one point on the main surface of the laminated body 230 as the distance from the center increases, and is described here as a rotational deviation component.
  • the lower stage 332 When correcting the rotation deviation component, the lower stage 332 may be rotated in the direction of canceling the rotation deviation component in the alignment step (FIG. 4, step S107) of the substrates 211 and 213. Therefore, in the correction step (FIG. 4, step S105), the determination unit 151 of the control unit 150 calculates the rotation amount of the lower stage 332 according to the rotation deviation component to be corrected acquired by the acquisition unit 152. The lower stage 332 is rotated by the rotation amount. As a result, it is possible to reduce the rotational deviation component of the substrates 211 and 213 in the stacked body 230.
  • FIG. 12 is a diagram showing other components that may be included in the positional deviation remaining between the substrates 211 and 213 in the laminated body 230 in which the substrates 211 and 213 are aligned and joined.
  • This deviation component is a component having a deviation amount that gradually increases in the plane direction from a certain point on the laminate 230, and is described here as a magnification deviation component.
  • the magnification deviation component may be generated at the stage before joining the substrates 211 and 213 at the joint portion 300, or may be caused by joining at the joint portion 300.
  • the magnification shift component that occurs before the bonding is generated in the manufacturing process of the substrates 211 and 213 and already generated at the time of being loaded into the laminated body forming apparatus 100, and is therefore described as an initial magnification shift component.
  • the magnification deviation component generated in the joining process is not manifested in the stage before joining, and occurs in the joining process of the substrates 211 and 213. Therefore, it is described as the magnification deviation component in the joining process.
  • FIGS. 13 to 15 are diagrams for explaining the occurrence of magnification deviation that occurs in the process of joining the substrates 211 and 213.
  • FIGS. 13 to 17 partially shows a region Q near the boundary between the regions already joined and the regions not yet joined on the substrates 211 and 213 in the process of joining at the joining portion 300. Enlarged and shown.
  • a boundary K between a region where the substrates 211 and 213 are joined to each other and a region where the substrates 211 and 213 are still separated and is to be joined serves as a tip of the bonding wave, and is located from the center side of the substrates 211 and 213 to the outer peripheral side. Proceed towards.
  • the substrate 211 on which the adsorption by the substrate holder 221 is maintained does not undergo any new deformation before and after the boundary K (left and right in the figure).
  • the upper substrate 213 released from the holding by the substrate holder 223 is inevitably deformed before and after the boundary K. More specifically, at the boundary K, the substrate 213 extends on the lower surface side of the substrate 213 in the drawing and contracts on the upper surface side of the substrate 213 with respect to the center surface of the substrate 213 in the thickness direction.
  • FIG. 14 shows a state in which the boundary K has moved toward the outer peripheral side of the substrates 211 and 213 from the state shown in FIG. 13 from the same viewpoint as FIG.
  • the substrate 213 that contacts the substrate 211 gradually expands the contact area from the central portion that is initially in contact with the substrate 213 toward the outer peripheral portion that was initially separated from the lower substrate 211.
  • magnification on the bonding surface of the upper substrate 213 is larger than the initial magnification before bonding due to the above deformation that occurs in the bonding process. Therefore, as shown by the deviation of the broken line of each substrate in the drawing, between the lower substrate 211 held by the substrate holder 221 and the upper substrate 213 released from the substrate holder 223. , But there is a difference in magnification that did not exist before joining.
  • FIG. 15 shows a state in which the joining of the substrate 213 to the substrate 211 further progresses from the state shown in FIG. 14 and the joining of the substrates 211 and 213 is approaching completion.
  • the activated surfaces of the substrates 211 and 213 come into contact with each other, they are joined and integrated. Therefore, at the interface of joining, the positional deviation caused by the difference in magnification between the substrate 211 and the substrate 213 is fixed by joining.
  • the above-mentioned component of the magnification deviation in the joining process was not manifested between the substrates 211 and 213 at the stage before the start of joining.
  • the component of the magnification deviation in the joining process is predicted based on the mechanical characteristics such as the thickness and rigidity of the substrates 211 and 213 and the environmental conditions such as the temperature, atmospheric pressure, and humidity of the atmosphere when the substrates 211 and 213 are joined. Therefore, in step S105 shown in FIG. 4, it is possible to correct the joining process magnification deviation component.
  • the initial magnification deviation component generated before joining can be acquired in advance through the acquisition unit 152 as the accuracy of the product with respect to the design specifications of the substrates 211 and 213.
  • the determination unit 151 can determine the amount of deformation that cancels at least a part of the misalignment of the substrates 211 and 213 due to the joining process magnification generated on at least one of the substrates 211 and 213. Therefore, the deforming units 601 and 602 that have acquired the amount of change determined by the determining unit 151 perform the deformation that cancels the positional deviation of the substrates 211 and 213 due to the change in magnification that has occurred on at least one of the substrates 211 and 213. , 213.
  • the displacement due to the strain already generated before the substrates 211 and 213 are contacted and the displacement due to the strain generated after the substrates 211 and 213 are contacted in the bonded portion 300 are determined in advance. It can be corrected to be smaller than a predetermined threshold value.
  • magnification deviation component As shown in FIG. 12, when viewed along the radial direction of the substrates 211 and 213, the amount of positional deviation that occurs in each region is different. It is difficult to correct such a magnification deviation component by the displacement or rotation of the substrate 211 like the shift deviation component and the rotation deviation component described above. However, such a magnification deviation component can be corrected by a method of joining the substrates 211 and 213 in a deformed state as described below.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of a deformed portion 601 that can be used when the substrate 211 before joining is deformed by the deformed amount determined by the determining portion 151 for the purpose of suppressing the component of the magnification deviation in the joining process.
  • the deformable portion 601 used here is the substrate holder 221 having a curved holding surface 225.
  • the substrate holder 221 shown in FIG. 16 has a cross-sectional shape in which the thickness gradually increases from the peripheral portion to the central portion. As a result, the substrate holder 221 has a curved holding surface 225. Further, the substrate holder 221 has a built-in member such as an electrostatic chuck or a vacuum chuck that attracts the substrate 211.
  • the substrate 211 sucked and held by the substrate holder 221 is curved according to the shape of the holding surface 225 by closely contacting the holding surface 225. Therefore, when the holding surface has a curved surface, for example, a cylindrical surface, a spherical surface, a parabolic surface, or the like, the sucked substrate 213 is also deformed to have such a curved surface.
  • the upper surface of the substrate 211 in the drawing is the substrate 211 as compared with the center A in the thickness direction of the substrate 213 shown by the alternate long and short dash line in the drawing.
  • the surface is expanded and deformed in the plane direction from the center to the peripheral edge.
  • the surface surface of the substrate 211 is reduced and deformed in the surface direction from the center toward the peripheral edge portion.
  • the magnification deviation component can be corrected. If a plurality of substrate holders 221 having different curvatures of the curved holding surface 225 are prepared, the amount of deformation when correcting the magnification deviation component can be adjusted.
  • the holding surface 225 of the substrate holder 221 had a shape that rises in the center.
  • the magnification deviation component on the surface of the substrate 211 can be reduced, and the circuit region 216 is designed. It is also possible to adjust the positional deviation with respect to the specifications.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining the relationship between the correction due to the deformation of the substrate 211 using the substrate holder 221 as described above and the bonding process magnification deviation component that occurs after the substrates 211 and 213 come into contact with each other.
  • the contact areas of the substrates 211 and 213 gradually increase, and in the process, the A new joining process magnification deviation component is generated.
  • the substrate 211 on the lower side in the drawing is held by the substrate holder 221 with the center protruding, and is corrected so that the magnification of the upper surface in the drawing is enlarged. Therefore, the magnification deviation component due to the difference in magnification between the substrates 211 and 213 can be reduced, and the displacement of the substrates 211 and 213 can be suppressed.
  • the substrate holder 221 may be used as the deforming portion, and the substrate 211 may be deformed by adsorbing the substrate 211 to one holding surface selected from a plurality of holding surfaces having different shapes. Further, when the laminated body 230 is manufactured by using the deformed portion 601 according to the shape of the substrate holder 221 as described above, a plurality of substrate holders 221 having different curved surface shapes as well as the curvature of the holding surface 225 are prepared. The substrate 211 may be held by selecting the substrate holder 221 having the holding surface 225 such that the deformation amount determined by the determination unit 151 is obtained on the substrate 211. This makes it possible to correct the substrate 211 having a deviation component other than the magnification deviation component.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of another deformed portion 602.
  • the deforming unit 602 can be incorporated in the lower stage 332 of the joining unit 300, and is used when deforming the substrate 211 for the correction in step S105 shown in FIG.
  • the deformed portion 602 includes a base portion 411, a plurality of actuators 412, and a suction portion 413.
  • the base portion 411 supports the suction portion 413 via the actuator 412.
  • the suction unit 413 has a suction mechanism such as a vacuum chuck or an electrostatic chuck, and forms the upper surface of the lower stage 332.
  • the suction unit 413 integrates the substrate 211, the substrate holder 221, and the suction unit 413 by suctioning and holding the loaded substrate holder 221.
  • the actuator 412 is arranged between the base portion 411 and the suction portion 413. Further, the plurality of actuators 412 are individually expanded and contracted under the control of the control unit 150 by being supplied with a working fluid from the outside through the pump 415 and the valve 416. Further, the actuator 412 expands and contracts according to the deformation amount such that the substrate 211 held by the suction unit 413 expands and contracts with the deformation amount determined by the determining unit 151. As a result, the plurality of actuators 412 expand and contract in the thickness direction of the lower stage 332 with different expansion and contraction amounts, and raise or lower the combined region of the suction portion 413.
  • the plurality of actuators 412 are respectively coupled to the suction unit 413 via links. Further, the central portion of the suction portion 413 is joined to the base portion 411 by the support column 414.
  • the actuator 412 operates in the deformed portion 602
  • the surface of the suction portion 413 is displaced in the height direction for each region to which the actuator 412 is connected.
  • the deforming unit 602 displaces a part of the substrate 211 with respect to the other part to deform the holding surface that sucks and holds the substrate 211, and the substrate 213 of the substrate 211 sucked by the holding surface.
  • the surface to be joined to is deformed by expanding and contracting in the direction of the surface.
  • FIG. 19 is a schematic plan view of the deformed portion 602, and is a diagram showing the layout of the actuator 412 in the deformed portion 601.
  • the actuators 412 are arranged radially around the support column 414.
  • the actuators 412 are arranged along a concentric circle M centered on the support column 414.
  • the arrangement of the actuators 412 is not limited to the one shown in the drawing, and may be arranged in a grid pattern, a spiral pattern, or the like.
  • the substrate 211 can be deformed into a concentric shape, a radial shape, a spiral shape, or the like.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating the operation of the deformed portion 602.
  • the amount of shortening of the actuator 412 increases as the distance from the support column 414 increases, and the suction portion 413 has a convex shape as a whole so that the central portion supported by the support column 414 is the highest and the peripheral portion is lower. ..
  • the substrate 211 held on the suction portion 413 is also deformed into a shape in which the center is raised.
  • the surface of the board 211 is enlarged and deformed in the plane direction on the upper surface of the board 211 in the drawing.
  • the suction portion 413 has a shape that bulges at the center.
  • the operation amount of the actuator 412 may be increased in the peripheral portion of the suction portion 413, the substrate 211 may be deformed into a shape in which the central portion is depressed with respect to the peripheral portion, and the magnification on the surface of the substrate 211 may be reduced. ..
  • the deformation unit 602 directly deforms the substrate holder 221. Therefore, the amount of deformation of the substrate 211 is the amount obtained by multiplying the amount of deformation of the substrate holder 221 by a coefficient corresponding to the thickness of the substrate holder 221. Therefore, the deformation of the substrate 211 by the deformation unit 602 is more efficient than the case of directly deforming the substrate 211.
  • both the deforming part 601 and the deforming part 602 can be used at the same time. That is, the substrate was deformed by holding the substrate 211 on the substrate holder 221 as the deformed portion 601 shown in FIG. 16 and then holding the substrate holder 221 holding the substrate 211 on the lower stage 332 having the deformed portion 602. Deformation of the substrate 211 by adsorbing to the holding surface 225 and deformation of the substrate 211 by deforming the plane holding the substrate 211 can occur at the same time.
  • one of the substrates 211 and 213 is deformed by adsorbing to the deformed holding surface 225, and the substrate holder holding the other of the substrates 211 and 213 is deformed to deform the holding surface of the substrate holder and the substrate. May be deformed, and both the deformed portions 601 and 602 may be used as the entire joint portion 300. Further, the actuator 412 of the deforming portion 602 may be operated with at least one of the acting amounts X 1 , X 2 and X 3 having different correction purposes as described later.
  • the starting point of the joining is formed in the center when the lower stage 332 is raised in step S108 to start the joining.
  • the bonding of the substrates 211 and 213 extends from the region where the bonding is started, but by expanding the region to be bonded from the center of the substrates 211 and 213, the atmosphere sandwiched between the substrates 211 and 213 is efficiently created. It can be discharged to prevent the generation of voids.
  • the substrate 211 when the substrate 211 is deformed, there is a gap between the substrates 211 and 213 so that the atmosphere between the substrates 211 and 213 is smoothly discharged in the bonding process. It is preferable that the substrate 211 is deformed so that the substrate 211 is formed. Further, by individually controlling the acting amounts of the plurality of actuators 412, the substrate 211 may be deformed into a non-linear shape including a plurality of uneven portions in addition to a symmetrical shape such as a spherical surface and a cylindrical surface.
  • the determining unit 151 determines a deformation amount that cancels at least a part of the positional deviation of the substrates 211 and 213 due to the non-linear distortion generated in at least one of the substrates 211 and 213, and the nonlinearly distributed positional deviation. Can also be corrected by deformation.
  • the substrate 211 can generally undergo two-dimensional deformation and three-dimensional deformation.
  • the planar deformation is a deformation in which a part of the substrate 211 is displaced in the surface direction with respect to another part.
  • Planar deformations further include linear and non-linear deformations.
  • the linear deformation is a deformation in which the position of the structure on the substrate 211 displaced by the deformation can be represented by a linear transformation
  • the non-linear deformation is a deformation in which the displacement cannot be represented by the linear transformation.
  • the non-linear distortion occurs due to crystal anisotropy of the substrate 211, processing in the manufacturing process of the substrate 211, and the like.
  • each of the deformed portions 601 and 602 can intentionally cause non-linear deformation with respect to the substrates 211 and 213.
  • the substrate 211 can be non-linearly deformed by providing the substrate holder 221 with a non-linearly deformed holding surface 225 and adsorbing the substrate 211 on the holding surface 225.
  • a substrate 211 in which a portion having a height position different from that of the other portion is formed on a part of the holding surface 225 may be used.
  • the substrate holder 221 and the substrate 211 can be deformed in a non-linear manner by controlling the distribution of the action amounts of the plurality of actuators 412 to be non-linear.
  • the joint portion 300 can also suppress the misalignment that occurs in the laminated body 230 due to the non-linear distortion of the substrates 211 and 213 by using either the deformed portions 601 and 602 or both the deformed portions 601 and 602. ..
  • 21 to 25 are diagrams showing step by step a procedure for joining a set of substrates 211 and 213 in a joint portion 300 provided with deformed portions 601 and 602 while correcting a deviation due to a magnification difference. Is. As shown in FIG. 21, when the substrate 211 and the substrate holder 221 are carried into the joint portion 300, the actuator 412 of the deformable portion 602 is in the initial state, and the upper surface of the suction portion 413 is flat. Therefore, the substrate 211 is attracted to the holding surface 225 of the substrate holder 221.
  • the holding surface 225 of the substrate holder 221, which is also deformable portion 601 has a convex holding surface 225 central portion is also increased by the height difference X 1 by the peripheral portion. Therefore, when the substrate 211 is attracted to the holding surface 225 of the substrate holder 221, the substrate 211 is deformed along the curvature of the holding surface 225 of the substrate holder 221. In this case, the height difference X 1 of the substrate holder 221 becomes the operation amount X 1 of the substrate holder 221 as a deforming portion that deforms the substrate 211.
  • the substrate holder 221 is attracted to the flat suction portion 413 on the lower stage 332, and the entire flat lower surface is brought into close contact with the substrate holder 221. As a result, the substrate holder 221 and the suction portion 413 are in a state where they can be integrally deformed.
  • FIG. 22 shows a state in which the actuator 412 of the deformation unit 602 is operated under the control of the control unit 150.
  • the contraction amount of the actuator 412 is small near the center of the suction unit 413, and the contraction amount of the actuator 412 is large at the peripheral portion of the suction unit 413.
  • the suction portion 413 forms a curved surface on the surface of which the difference in height occurs.
  • FIG. 23 is a diagram showing the next stage of correction of the substrate 211 using the deforming units 601 and 602.
  • the control unit 150 temporarily releases the holding of the substrate 211 by the substrate holder 221 while maintaining the state in which the suction unit 413 is bent by the actuator 412. That is, the adsorption of the substrate 211 to the substrate holder 221 by the electrostatic chuck or the like is stopped.
  • the substrate 211 is lifted from the substrate holder 221 due to its own elasticity, except for a part near the center surrounded by the alternate long and short dash line C. If the substrate 211 does not easily lift from the substrate holder even after the suction is released, a hole may be formed in the substrate holder 221, and a gas may be blown to the substrate 211 through the hole. At this time, it is preferable to adjust the gas pressure and flow rate so as not to displace the substrate 211. Further, the substrate 211 may be deformed by blowing a gas onto at least a part of the substrate 211.
  • the deformation unit 602 may deform the substrate 211 by releasing the deformation of the holding surface while the substrate 211 is adsorbed to the holding surface that has been deformed in advance.
  • the substrate holder 221 may partially continue to hold the substrate 211.
  • the relative position of the substrate 211 with respect to the substrate holder 221 does not change, and the validity of the information regarding the alignment of the substrate 211 is maintained.
  • FIG. 24 is a diagram showing the next stage of correction of the substrate 211 using the deforming units 601 and 602.
  • the control unit 150 re-adsorbs the substrate 211 once released from the adsorption by the substrate holder 221 to the holding surface 225 of the substrate holder 221 by operating the electrostatic chuck or the like of the substrate holder 221.
  • the holding surface 225 of the substrate holder 221 which is the deformable portion 601 has a curved shape itself. Further, the suction portion 413 maintains the bent state until the height difference X 2 corresponding to the acting amount X 2 of the actuator 412 occurs. Therefore, at the stage of re-adsorbing the substrate 211, the holding surface 225 of the substrate holder 221 is curved with a different curvature as compared with the initial shape.
  • the substrate 211 By adsorbing the substrate 211 to the substrate holder 221 in this state, the substrate 211 can be deformed differently and the magnification of the circuit area 216 on the substrate 211 can be corrected.
  • the deforming portion 602 may deform the substrate 211 by attracting the substrate 211 to the holding surface and conforming to the shape of the holding surface.
  • the substrate 211 receives the attractive force of the substrate holder 221 while being separated from the substrate holder 221 and does not displace after coming into contact with the substrate holder 221. Therefore, no frictional force acts on the substrate 211 from the substrate holder 221 in the process of re-adsorption.
  • the deformation amount Y 1 of the circuit area 216 corresponding to the acting amount X 1 can be expressed by the following equation 1.
  • Y 1 0.0375 ⁇ (X 1 + X 2 ) [ppm] ⁇ ⁇ ⁇ (Equation 1)
  • the coefficient "0.0375" in the above formula 1 means that the substrate holder 221 and the suction portion 413 are both bent by the actuator 412 in a state where the substrate holder 221 is attracted to the suction portion 413, and then the substrate 211 is attached to the substrate.
  • holding surface 225 of the substrate holder 221 is a variation Y 1 magnification of the substrate 211
  • a modification unit 601 which is an example of a coefficient ⁇ that defines the relation between the height difference X 2 suction portions 413 which is bent by the height difference X 1 and deformable portion 602.
  • the unit of the deformation amount Y 1 is [ppm] (parts per million).
  • FIG. 25 is a diagram showing the next stage of correction of the substrate 211 by the deforming units 601 and 602.
  • the control unit 150 operates the actuator 412 while maintaining the suction of the substrate holder 221 by the suction unit 413 and the suction of the substrate 211 by the substrate holder 221 to operate the substrate 211, the substrate holder 221 and the substrate holder 221.
  • the suction part 413 is integrally deformed. As a result, the surface of the suction portion 413 is bent until the height difference X 3 that is the amount of action is generated.
  • the coefficient "0.29" in the above equation 2 means that the substrate 211, the substrate holder 221 and the suction portion 413 are bent by the actuator 412 in a state where the substrate holder 221 holding the substrate 211 is attracted to the suction portion 413.
  • the substrate 211 is deformed by the frictional force between the substrate holder 221 and the substrate 211, it is bent by the change amount Y 2 of the coefficient in the substrate 211, the height difference X 1 of the holding surface 225 of the substrate holder 221 and the deformed portion 602. 9 is an example of a coefficient ⁇ that defines the relationship between the height differences X 2 and X 3 of the suction unit 413.
  • the unit of the amount of change Y 2 is [ppm].
  • the coefficient ⁇ for calculating the deformation amount Y 2 when the substrate 211 once released from the adsorption by the substrate holder 221 is re-adsorbed to the substrate holder 221 strongly bent by the actuator 412 to change the magnification of the substrate 211. has a different value than the coefficient ⁇ indicating the relationship between the deformation amount Y 1 in the case where the substrate 211 to the holding surface 225 of the substrate holder 221 is bent while it is adsorbed.
  • 26 to 29 show a part of the procedure of the magnification correction for the substrate 211, and the process of joining the substrate 211 held by the lower stage 332 to the substrate 213 held by the upper stage 322 step by step. It is also a diagram showing. As shown in FIG. 26, the substrate 211 held by the suction portion 413 in the lower stage 332 faces the substrate 213 held by the upper stage 322 in a aligned state.
  • the substrate 211 in the lower stage 332 is in a state in which the magnification is corrected by the curvature of the holding surface 225 of the substrate holder 221 which is the deformed portion 601 and the deformation of the suction portion 413 of the deformed portion 602. At least the central portion of the substrate 211 is in a deformed state in which it is raised more than the peripheral portion.
  • the substrate 213 held by the upper stage 322 is held in a flat state by the flat upper stage 322 via the flat substrate holder 223.
  • the contact between the substrates 211 and 213 starts at a point near the center indicated by the chain line C.
  • the atmosphere sandwiched between the substrates 211 and 213, such as the atmosphere is smoothly extruded from the inside to the outside in the process of expanding the contact area of the substrates 211 and 213, and is formed by joining the substrates 211 and 213.
  • generation of voids in which bubbles and the like remain between the substrates 211 and 213 is prevented.
  • the holding surface 225 has a curvature as the substrate holder 223 for holding the substrate 213 held on the upper stage 322.
  • the substrate holder 221 may be used, or the substrate holder 221 itself may be curved.
  • the substrates 211 and 213 are bonded to each other. It progresses from the inside to the outside in the plane direction. This prevents bubbles (voids) from remaining inside the laminated body 230 formed by joining.
  • the raised part of the deformed one substrate 211 is brought into contact with the other substrate 213 to start the joining of the substrates 211 and 213.
  • the function of contacting a part of the substrates 211 and 213 when starting the bonding of the substrates 211 and 213 is separately provided in the bonding portion 300. It may be provided.
  • FIG. 38 is a schematic cross-sectional view of the pushing portion 701 in which a part of the substrates 211 and 213 is brought into contact with each other to start joining.
  • the pushing portion 701 has a pushing member 710 and an actuator 720.
  • the pushing member 710 has a stem 711 and a pressing portion 712.
  • the stem 711 penetrates the substrate holder 223 held by the upper stage 322 and the upper stage 322 in the thickness direction of the upper stage 322, and extends to the side opposite to the substrate holder 223 with respect to the upper stage 322.
  • the pressing portion 712 is arranged at the tip of the stem 711 and is fixed to the stem 711. Therefore, when the stem 711 moves in the thickness direction of the upper stage 322, the pressing portion 712 also moves along with the stem 711.
  • the actuator 720 is arranged on the side opposite to the substrate holder 223 with respect to the upper stage 322, and moves the stem 711 in the thickness direction of the upper stage 322. Therefore, by moving the stem 711 downward in the drawing by the actuator 720, the pressing portion 712 pushes the substrate 213 held by the substrate holder 223 on the upper stage 322 from the back surface against the joint surface, and the other substrate 211. Can be partially close to.
  • the pressing portion 712 may be formed of an elastic member such as an elastomer. Further, a portion of the pressing portion 712 that abuts the substrate 213 and pushes the substrate 213 may have a shape that abuts along the direction in which the Young's modulus is low, depending on the distribution of the Young's modulus of the substrate 213. As a result, the substrate 213 is deformed in a direction in which it is difficult to be elastically deformed, the shape of the contact region of the substrate 213 with respect to the substrate 211 is brought close to a perfect circle, and the bonding proceeds uniformly in the circumferential direction of the substrates 211 and 213. Will be possible.
  • the substrate holder 221 holding the substrate 211 has a flat holding surface, but instead of this, for example, a cylindrical surface, a spherical surface, a parabolic surface, etc., as shown in FIG.
  • a substrate holder having a curved holding surface may be used.
  • step S109 the holding of the substrate 213 by the substrate holder 223 held by the upper stage 322 is released.
  • the contact area with respect to the lower substrate 211 of the upper substrate 213 gradually expands from the central side to the peripheral side of the substrates 211 and 213, and eventually the substrates 211 and 213 are joined over the entire surface.
  • a deformation amount Y 3 corresponding to the acting amount X 3 that is a change in magnification that occurs in the substrate 211 in the process of bonding as described above can be represented by the following Expression 3.
  • Y 3 0.0375 ⁇ (X 1 + X 3 ) [ppm] ⁇ ⁇ ⁇ (Equation 3)
  • the coefficient "0.0375" in the above equation 3 is open to the case where friction does not occur between the substrate 211 and the substrate holder 221, that is, to the curved shape of the holding surface 225 of the substrate holder 221.
  • This is an example of a coefficient ⁇ that defines the relationship between the amount of change Y 3 that occurs in the magnification of the substrate surface and the height differences X 1 and X 3 when the substrate 211 is adsorbed.
  • the unit of Y 3 is [ppm]. In this way, when the determination unit 151 determines the deformation amount Y 3 , the deformation unit 602 and the like cancel out at least a part of the displacement caused by the deformation that occurs in the process of joining the substrates 211 and 213. It can be generated in the other of 211 and 213.
  • the deformation unit 601 can correct the magnification of the substrate 211 by combining the suction or release of the substrate 211 by the substrate holder 221 and the procedure of deforming or opening the suction unit 413 by the actuator 412. Therefore, if the magnification of the circuit area 216 on the surface of the substrate 213 held on the upper stage 322 of the joint portion 300 to be bonded is different from the magnification of the circuit area 216 of the substrate 211, the circuit of the substrate 211 The magnification of the region 216 can be corrected by the expansion deformation or the reduction deformation to improve the alignment accuracy of the substrates 211 and 213.
  • the positional deviation can be suppressed by a procedure simpler than the procedure described with reference to FIGS. 21 to 28.
  • the substrate holder 221 is deformed by the height difference X 2 in a state that does not hold the substrate 211 and then may perform the bonding procedure since by holding the substrate 211 while maintaining the deformation.
  • the step of temporarily releasing the adsorption of the substrate can be omitted.
  • the height difference X 1 of the substrate holder 221 itself to be used and the correction amount related to the magnification of each substrate are affected.
  • the height difference (X 3 + X 1 ) at the time of joining the substrate holder 221 can be freely determined without any problem.
  • the deforming units 601 and 602 deform at least one of the substrates 211 and 213.
  • the deformation amount Y acting on the substrate 211 is the deformation of the ideal correction. May make a difference with respect to the quantity. However, if the deformation amount Y is determined such that this difference falls within a predetermined allowable range, the positional deviation accuracy of the substrates 211 and 213 in the stacked body 230 formed thereafter can be within the allowable range.
  • the joining portion 300 deforms at least one of the substrates 211 and 213 to be joined by the deforming portions 601 and 602 with the deformation amount Y determined by the determining portion 151, and the positions of the substrates 211 and 213 remaining on the laminated body 230.
  • the deviation can be corrected.
  • the joining unit 300 holds at least one of the substrates 211 and 213 in a deformed state, releases the holding after the other of the substrates 211 and 213 is brought into contact with one, and is joined.
  • a stacked body 230 including the formed substrates 211 and 213 is formed.
  • the substrate to be deformed for correction is a substrate that has been deformed to cause displacement, but itself does not have deformation that causes displacement. You may. In any case, at least one of the substrates 211 and 213 is deformed and bonded to each other, whereby a shift in the manufactured laminated body 230 can be suppressed.
  • the unevenness of the elongation amount predicted for the substrates 211 and 213 alone is larger, It is preferable that the more complicated one and the one with higher anisotropy of the structure are retained, and the other is opened and joined. Accordingly, the correction of the positional deviation of the circuit area 216 is easily reflected in the stacked body 230.
  • the bonding portion 300 may continue to hold the substrates 211 and 213 until the bonding of the substrates 211 and 213 is completed.
  • the substrates 211 and 213 are pressed over the entire surface while the substrate holders 221 and 223 holding the substrates 211 and 213 or the stage maintain the positioning of the substrates 211 and 213.
  • the substrates 211 and 213 thus joined together become a laminated body 230.
  • the bonded substrates 211 and 213 may be further subjected to treatment such as heating and pressure in order to strengthen the bonding of the substrates 211 and 213.
  • the deforming unit 601 deforms the substrate 211 by the deformation amount determined by the determining unit 151 prior to joining the substrates 211 and 213.
  • the joining portion 300 forms the laminated body 230, for example, by joining the substrate 213 to the deformed substrate 211.
  • the determination unit 151 joins the substrates 211 and 213 in order to form the laminated body 230 by taking into account the amount of deformation that occurs on the substrate 213 by following the shape of the deformed substrate 211. The amount of deformation of the substrate 211 at that time is determined.
  • the determination unit 151 determines that the positional displacement amount of the substrates 211 and 213 in the stacked body 230 due to the deformation of one of the substrates 211 and 213 that has occurred before the bonding is smaller than a predetermined threshold value.
  • the deformation amount may be determined so that By joining the substrates 211 and 213 in this way, the misalignment of the substrates 211 and 213 in the laminate 230 obtained by the joining can be suppressed.
  • the deforming unit 601 suppresses the positional deviation that occurs after the contact between the substrates 211 and 213, which has not occurred in the pre-joining stage up to step S107 in FIG. 3, by the correction before the substrates 211 and 213 contact. it can. Therefore, it is possible to manufacture the laminated body 230 that is accurately aligned by compensating for the difference in magnification due to variations, tolerances, etc. in the manufacturing process of the substrates 211 and 213 to be joined.
  • the laminated body 230 may be manufactured by deforming the substrate 211 as the deformation amount. Thereby, the quality can be improved as the manufacturing amount of the laminated body 230 increases.
  • the amount of deformation of the substrate 213 in step S105 is increased so that the residual D does not exceed the predetermined threshold value Dth. It may be corrected. As a result, it is possible to prevent a decrease in the yield of the laminated body 230 in that lot.
  • the positional deviation that occurs in the laminated body 230 is the deviation of the corresponding marks 218 between the substrates 211 and 213 forming the laminated body 230, or the connecting portions that correspond to each other, from a predetermined relative position. is there.
  • the connecting portions such as corresponding contacts may not come into contact with each other, and electrical continuity between the substrates 211 and 213 may not be obtained.
  • the signal transmission as designed may not be possible due to contact or short circuit of the connection portion different from the planned combination.
  • the threshold value Dth of the amount of positional deviation allowed with respect to the positional deviation is, for example, in the laminated body 230 formed by the substrates 211 and 213, the electrical distance between the circuit of one substrate 211 and the circuit of the other substrate 213. It may be the maximum value of the positional deviation amount within the range in which the connection can be maintained. Further, the allowable misalignment threshold is, for example, in the laminated body 230 formed by the substrates 211 and 213, the joint portion of one substrate 211 is different from the joint portion originally connected in the other substrate 213. It may be the maximum value of the amount of positional deviation in the range where it does not touch the part. Therefore, the threshold value of the allowable misalignment amount is determined, for example, depending on the size of the connection terminals formed on the substrates 211 and 213.
  • the determination unit 151 of the control unit 150 determines the deformation amount with which the residual error D of the positional deviation of the substrates 211 and 213 in the stacked body 230 becomes smaller. To do. More specifically, it is preferable to determine the correction amount with respect to the deformation amount as follows. Further, in the case where the displacement of the substrates 211 and 213 still remains in the stacked body 230 formed by the first set of substrates 211 and 213 that are corrected and joined by the deformation, the following description will be given based on the residual error D.
  • the residual D of the stacked body 230 formed by the second set of substrates 211 and 213 to be bonded thereafter is corrected to be closer to the ideal. That is, the residual D can be brought close to zero.
  • the substrate 213 when the upper substrate 213 held and fixed to the substrate holder 221 is joined to the upper substrate 213 held from the substrate holder 221, the substrate 213 may be bonded to the lower substrate 211.
  • the deformation component A in the joining process described with reference to FIGS. 13 to 15 and the deformation component B generated by joining along the shape of the fixed substrate 211 are carried into the laminate forming apparatus 100. Deformation that combines with the deformation component IU that has occurred from before occurs.
  • the deformation component C 1 generated by imitating the substrate holder 221 and the deformation component IL generated before being carried into the laminate forming apparatus 100 Deformation has occurred.
  • the lower substrate 211 is fixed in a convex shape with a raised center. Therefore, in the substrate 213, the deformation component B appears as shrinkage of the joint surface of the substrate 213. Further, the deformation component A appears as the elongation of the joint surface of the substrate 213, as described above. Further, in the substrate 211, the deformation component C appears as extension of the joint surface of the substrate 211.
  • the residual D which is the positional deviation remaining in the laminated body 230 when the above substrates 211 and 213 are joined, can be expressed as the following (Equation 5) by the amount of deformation of each of the above deformations.
  • D A+B+IU-(C+IL) (Equation 5)
  • the deformation amount B changes according to the shape of the lower substrate 211 at the time of joining. Further, the deformation amount C can be changed according to the acting amount of the deformation portions 601, 602 and the like.
  • the deformation amounts A, IU, and IL in the above formula 5 do not change at the predetermined values at the stage of joining the substrates 211 and 213. Therefore, in the formula 5, the deformation amounts A, IU, and IL are put together into a constant K and expressed as the following formula 6.
  • the purpose of the deformation of the substrate 211 by the deformed portions 601 and 602 is to reduce the residual D, ideally D becomes zero.
  • the residual D may actually remain, when the joining of the substrates 211 and 213 is repeated, the first set of the substrates 211 and 213 is joined to form a first layer 230.
  • the deformation amount C is corrected by the correction amount ⁇ so that the residual D becomes smaller.
  • Such a correction amount ⁇ is the positional deviation amount D of the substrates 211 and 213 remaining in the previously formed laminated body 230, or the positional deviation amount D calculated by analysis, simulation or the like for the laminated body 230 to be formed later. It can be determined by modifying as follows.
  • the deformation amount C to be corrected may be the deformation amount determined by the determining unit 151 when the substrates 211 and 213 that are joined before the substrates 211 and 213 that are to be joined are joined. Further, even in the first bonding in which the correction value to be corrected does not exist, for example, the predicted value or the estimated value based on the result of the analysis, the simulation, or the like, which is performed in advance before the bonding regarding the substrates 211 and 213 to be bonded, is corrected. It may be an initial value to be the target of.
  • the initial value to be corrected may be calculated based on the records of the lots that have been joined in the past and have characteristics similar to those of the substrates 211 and 213. ..
  • the deformation amount for the correction in step S105 (FIG. 4), the residual D 1 caused when performed in the previous deformation amount C to correct, modify the amount .DELTA.B, by partitioning [Delta] C, It means that the residual D can be set to zero.
  • the deformation amount C when the substrate 211 is deformed by being attracted to the substrate holder 221 having the convex holding surface 225 is the deformation amount B of the copying deformation that occurs in the substrate 213 bonded to the substrate 211 and the reference numeral. Are opposite and their absolute values are equal.
  • the determining unit 151 can reduce the residual D by satisfying the following Expression 9 when calculating the correction amount ⁇ C.
  • the residual D can be made zero by setting the correction amount ⁇ B and the correction amount ⁇ C that obtain the ideal deformation amount to half the residual D, respectively. Further, when each of the correction amounts ⁇ B and ⁇ C does not satisfy the condition shown in the following equation 9, the result is overcorrection, and the residual D increases due to the correction.
  • the determination unit 151 is formed in the laminate 230 formed by joining the substrates 211 and 213 deformed by a certain amount of deformation C1 to one of the substrates 211 and 213 by opening the holding of the other substrate 211 and 213.
  • the deformation amount C 1 is corrected by the correction amount ⁇ whose absolute value
  • the absolute value of the deformation amount C of the substrate 211 deformed together with the substrate holder 221 and The absolute value of the deformation amount B of the substrate 213 differs at a ratio according to the thickness of the substrate holder 221.
  • the holding surface 225 is deformed by reducing the curvature of the concave shape in the convex direction, and the holding surface 225 at the time of joining is concave.
  • the residual is reduced, the overcorrection of the deformation amount C is canceled by the deformation amount B. Therefore, the correction that reduces the residual D of the misalignment despite the condition of the equation 9 is satisfied.
  • the amount may not be available.
  • the residual D can be reduced by determining the correction amount ⁇ B that satisfies the following expression 10 based on the above expression 8.
  • the deformation amount C 1 A deformation amount B C1 is generated in the other substrate 213 by being deformed following the one substrate 211 that has been deformed in ( 1 ).
  • the determination unit 151 may correct the deformation amount with a correction amount whose absolute value is smaller than the absolute value of the misalignment amount generated in the joining process. As a result, it is possible to prevent the amount of deformation from being excessively corrected and the amount of misalignment of the substrates 211 and 213 in the obtained laminate 230 from increasing.
  • the phenomenon that the deformation amount A occurs in the bonding process of the substrates 211 and 213 depends on the environmental conditions such as the temperature, atmospheric pressure, and humidity of the atmosphere when the substrates 211 and 213 are bonded. Therefore, when predicting the residual D and determining the deformation amount C or the correction amount ⁇ C, it is preferable to consider the environmental conditions of the joint. Further, when the bonding of the substrates 211 and 213 is repeated, the correction amount ⁇ of the deformation amount Y based on the residual D may be repeated every time or periodically depending on the required accuracy for the laminated body 230.
  • the determining unit 151 with respect to at least one of the substrates 211 and 213 forming the laminated body 230 to be formed from now, the individual difference in the deformation that has occurred in the individual substrates 211 and 213 from before the bonding, and the one of the deformed substrates.
  • the amount of deformation at the time of joining may be modified by reflecting at least one individual difference of deformation that occurs in the other substrate 213 in the process of joining the other substrate 213 to 211.
  • FIG. 29 is a diagram showing the next stage of the substrates 211 and 213 joined after correcting the magnification deviation component of the positional deviation of the substrates 211 and 213 in the laminated body 230 at the joint portion 300.
  • the substrates 211 and 213 bonded to each other are sandwiched between the substrate holders 221 and 223, and the substrate holders 221 and 223 are mechanically bonded by clips 227.
  • the aligned state of the substrates 211 and 213 is ensured, and the substrates 300 can be easily carried out from the joint portion 300.
  • the clip 227 may connect the substrate holders 221 and 223 with springs, screws, or the like. Further, the clip 227 may connect the substrate holders 221 and 223 by magnetic force, electrostatic force, or the like. In addition, if the substrates 211 and 213 are reliably joined at the joining portion 300, the laminated body 230 may be carried out from the joining portion 300 without using the clip 227.
  • the substrate 213 held on the upper stage in a flat state is released, and the substrate 211 held on the lower stage 332 in a state of being deformed and corrected by the deformed portions 601 and 602. It was joined.
  • the substrates 211 and 213 is deformed and corrected, and which of the substrates 211 and 213 are opened and joined.
  • both substrates 211 and 213 may be deformed, or the holding of both substrates 211 and 213 may be released in the process of joining.
  • FIG. 30 is a diagram schematically showing other misalignment components that can be corrected by using the deformed portions 601 and 602.
  • the misalignment component in the illustrated laminated body 230 is an anisotropic misalignment component in which the region where the misalignment is distributed in the laminated body 230 forms a plurality of parallel rows.
  • the misalignment component as illustrated is caused by the uneven distribution of the elongation amount at the joining of the substrates 211 and 213.
  • Such an anisotropic misalignment component can be reduced by a correction method in which at least one of the substrates 211 and 213 is joined in a deformed state by using a deformed portion 602 or the like.
  • FIG. 31 is a diagram schematically showing the deformation of the substrate 211 by the deformed portion 602, which is effective for correcting the anisotropic misalignment component.
  • the actuators 412 arranged in a row are extended as shown by being surrounded by the broken line N in FIG.
  • the suction portion 413 of the deforming portion 602 is deformed into a cylindrical shape.
  • the cylindrical center line formed by the adsorption portion 413 is a broken line indicating the distribution direction of the anisotropic displacement component on the substrate 211.
  • the substrates 211 and 213 are joined in a state where the substrate 211 is held by the suction portion 413 in the direction orthogonal to R.
  • the notch of the substrate 211 which is deformed along the cylinder, is located at a position where it is lowered along the cylindrical surface.
  • the deformed amount can be continuously changed according to the amount of the working fluid supplied to the actuator 412.
  • the substrate holder 221 having the holding surface 225 having a curved surface reflecting the deformation amount may be produced and used as the deformation portion 601. ..
  • FIG. 32 is a diagram schematically showing other misalignment components that can be corrected by using the deformed portions 601 and 602.
  • the misalignment component in the illustrated laminate 230 is an orthogonal misalignment component in which the direction of misalignment is reversed between one end and the other end in the plane direction of the laminate 230.
  • the deforming unit 602 is used to individually deform one end and the other end of the suction surface provided on the lower stage 332. it can.
  • the deforming unit 601 is provided on the lower stage 332 .
  • the deformed portion 601 may be provided on the upper stage 322 to correct the upper substrate 213 in the drawing.
  • the deformation portion 601 may be provided on both the lower stage 332 and the upper stage 322, and the correction may be executed on both the substrates 211 and 213.
  • the above-described correction method may be used in combination with another correction method already described.
  • the centers of the substrates 211 and 213 to be joined are first contacted, but if it is possible to avoid the substrates 211 and 213 contacting at a plurality of locations at the same time to enclose the air bubbles, the substrates 211 and 213
  • the contact between the substrates 211 and 213 may be started from another location such as the edge of the substrate.
  • the amount of elongation of the silicon single crystal substrate generated during the bonding wave becomes uniform. This makes it possible to reduce the difference in the amount of deformation within the silicon single crystal substrate due to the rigidity distribution.
  • the surface direction shape of the boundary K that extends from the initial contact point as the joining progresses may be another shape such as a linear shape or an elliptical shape.
  • the existing substrates 211 and 213 have been described as if they were corrected, but at the stage of designing and manufacturing the substrates 211 and 213, the mechanical specifications such as flexural rigidity do not become non-uniform. You may consider it as such.
  • the deformed portion 601 is incorporated in the lower stage 332 of the joint portion 300, but the deformed portions 602 and 603 may be incorporated in the upper stage 322 to correct the substrate 213 in the upper stage 322. Further, the deformed portions 602 and 603 may be incorporated in both the upper stage 322 and the lower stage 332.
  • the correction contents may be shared between the upper stage 322 and the lower stage 332, such as the upper stage 322 correcting the magnification and the lower stage 332 correcting the deviation generated in the joining process.
  • the magnification may be corrected by deforming the substrate 211 like the deforming unit 601, and the deviation caused in the joining process may be changed by the correcting method such as the deforming units 602 and 603 depending on the correction content.
  • another correction method such as changing the temperature of at least a part of the substrates 211 and 213 by temperature adjustment to deform the substrate 211 by thermal expansion or contraction is introduced. May be good.
  • the substrates 211 and 213 may be corrected by temperature control by a heater, a Peltier effect element, or the like embedded in the stage or the substrate holder.
  • the other correction method already described or the other correction method described below may be used in combination with the above correction method.
  • the deformed portion 601 corrects the deviation due to the first distortion
  • the deformed portion 602 corrects the deviation due to the second distortion. it can.
  • FIG. 33 is a schematic cross-sectional view of another deformable portion 603 that can be used in the joint portion 300.
  • the deformation unit 603 includes a switch 434, an electrostatic chuck 436, and a voltage source 432, and can be incorporated in the substrate holders 221 and 223 used in the deformation bonding unit 300.
  • the electrostatic chuck 436 is embedded in the substrate holders 221 and 223.
  • Each of the electrostatic chucks 436 is coupled to a common voltage source 432 via a separate switch 434.
  • each of the electrostatic chucks 436 generates an attracting force on the surface of the substrate holders 221 and 223 when the switch 434 that is individually opened/closed under the control of the determination unit 151 is closed, so that the substrates 211 and 213 are not moved.
  • Adsorb is a common voltage source 432 via a separate switch 434.
  • the electrostatic chucks 436 are arranged concentrically and radially on the entire holding surface for holding the substrate 213, similarly to the actuator 412 of the deformed portion 602 shown in FIG. This allows the substrate holders 221 and 223 to individually interrupt the suction force in each area.
  • all the switches 434 are closed, all the electrostatic chucks 436 generate an attractive force, and the entire substrates 211, 213 are attracted and fixed to the substrate holders 221, 223.
  • FIG. 34 is a diagram illustrating a correction operation of the deformed portion 603.
  • a part of the substrates 211 and 213 in the process of bonding is shown from the same viewpoint as in FIG. 34
  • the substrate 213 to be bonded to the substrate 211 is separated from the region already bonded to the substrate 211 and will be bonded to the region already bonded to the substrate 211, as already described with reference to FIGS.
  • the lower surface in the drawing joined to the substrate 211 is deformed to extend.
  • the voltage application to the electrostatic chuck 436 is locally cut off in the vicinity of the boundary K.
  • the holding of the substrate 211 is also partially released near the boundary K.
  • a part of the substrate 211 released from the holding by the substrate holder 221 is peeled off from the substrate holder 221 by the suction force of the upper substrate 213, and the joint surface side is deformed to be extended like the substrate 213.
  • the amount of deformation that occurs during the bonding process can be changed by changing the holding force instead of completely eliminating the suction force. ..
  • the holding force of the board 211 By adjusting the holding force of the board 211 by the board holder 221 in this way, the amount of deformation generated in the board 211 due to the release from the holding can be adjusted, and the accuracy of the misalignment correction can be improved.
  • the deforming unit 603 By thus operating the deforming unit 603, extensional deformation of the substrates 211 and 213 can be promoted or suppressed.
  • the electrostatic chucks 436 arranged on the entire substrate holders 221 and 223 can individually generate or block the attraction force. Therefore, even when the non-uniformity of the elongation amount on the substrates 211 and 213 is complicatedly distributed, it can be corrected by the deformed portion 603.
  • the substrates 211 and 213 were joined by autonomous bonding of the substrates 213 by releasing the holding of the substrate 213 by the upper stage 322 to the substrate 211 held by the lower stage 332 at once.
  • the attraction force of the electrostatic chuck 436 is sequentially erased from the central portion of the substrate toward the outside in the surface direction of the upper stage 322, so that the autonomous joining of the substrates 213 is suppressed and the substrates 211 and 213 are separated.
  • the spread of the joined regions that is, the degree of progress of contact may be controlled. As a result, it is possible to prevent positional deviation from accumulating as the position gets closer to the outer circumference, resulting in uneven distribution of positional deviation.
  • the deforming portion 603 is used in the same manner as described above. The amount of expansion of the substrates 211 and 213 can be corrected.
  • the position of the circuit region 216 caused by the uneven expansion amount in the substrates 211 and 213 is corrected by correcting the substrates 211 and 213 individually or by correcting the substrates 211 and 213 at the bonding stage.
  • the deviation can be suppressed or prevented.
  • the laminated body 230 can be manufactured with high yield.
  • the deformation unit 603 can be used together with the deformation units 601 and 602. Further, the deformed portion 603 can also be used as an electrostatic chuck used when the substrate holder 221 attracts the substrate 211.
  • FIG. 35 is a schematic cross-sectional view of another deformed portion 604 that can be used at the joint portion 300.
  • the deformation part 604 can be incorporated in the substrate holder 223 used in the upper stage 322 of the bonding part 300.
  • the deformable portion 604 is provided in, for example, the substrate holder 223, and has a plurality of opening portions 426 that open toward the substrate 213 held by the substrate holder 223. Each end of the opening 426 communicates with the pressure source 422 through the valve 424 through the upper stage 322.
  • the pressure source 422 is, for example, a pressurized fluid such as compressed dry air.
  • the valve 424 opens and closes the valve 424 individually according to the amount of action instructed by the determination unit 151. When the valve 424 is opened, the pressurized fluid is ejected from the corresponding opening 426.
  • FIG. 36 is a diagram showing a layout of the opening 426 in the deforming unit 604.
  • the openings 426 are arranged radially and concentrically over the entire holding surface that holds the substrate 213 in the substrate holder 223. Therefore, the deformation unit 604 injects the pressurized fluid toward the substrate 213 at any position on the holding surface of the substrate holder 223 by opening any of the valves 424.
  • the board holder 223 holds the board 213 by, for example, an electrostatic chuck.
  • the electrostatic chuck can remove the attraction force by cutting off the supply voltage, but due to residual charges and the like, there is a time lag until the held substrate 213 is released.
  • the deforming unit 604 can inject the pressurized fluid from the opening 426 of the entire substrate holder 223 to immediately release the substrate 213 from the substrate holder 223.
  • FIG. 37 is a schematic view showing the correction operation of the deformed portion 604.
  • FIG. 37 from the same viewpoint as FIG. 17, a part of the substrates 211 and 213 in the process of joining is shown.
  • the substrate 213 bonded to the substrate 211 is separated from the region bonded to the substrate 211 and the substrate 211 as already described with reference to FIGS. 13 to 15.
  • the lower surface in the drawing to be joined to the substrate 211 is deformed to extend.
  • the pressurized fluid 427 is injected from above in the drawing by the deforming portion 604 into the region near the boundary K where the deformation occurs in the substrate 213, the substrate 213 is pushed toward the other substrate 211 and the amount of deformation is reduced. Decreases. As a result, it is possible to make a correction to make the elongation amount of the substrate 213 smaller at the place where the pressurized fluid is blown.
  • the deformation portion 604 Since the deformation portion 604 operates in this way, the elongation deformation on the substrate 213 can be suppressed, so that the positional deviation of the circuit region 216 due to the non-uniformity of the elongation amount can be corrected between the substrates 211 and 213.
  • the openings 426 can individually eject the pressurized fluid. Therefore, even if the distribution of the elongation amount of the substrate 213 to be corrected is non-uniform, it can be corrected by deforming the substrate 213 with a different deformation amount for each region.
  • the non-uniformity of the rigidity is investigated in advance based on information such as the crystal orientation of the substrate 213, the arrangement of the structures, and the distribution of the thickness.
  • the amount of expansion of the substrate 213 can be corrected by spraying the pressurized fluid from the opening 426 to the region having the larger displacement amount in the region having the lower bending stiffness and the region having the higher bending stiffness.
  • the displacement of the circuit region 216 in the laminated body 230 produced by joining the substrates 211 and 213 can be suppressed.
  • the convex amount or curvature of the deformed portion 604 is determined to correct the deviation amount in the region where the bending rigidity of the substrate 213 is low.
  • the amount of displacement in the high-rigidity region can also be reduced.
  • the deforming portion 604 may be provided on the lower stage 332 to correct the extension amount of the lower substrate 211 in the drawing. Further, the deformation portion 602 may be provided on both the lower stage 332 and the upper stage 322, and the correction may be executed on both the substrates 211 and 213.
  • the substrates 211 and 213 can be deformed by various methods, but the method of deforming the substrates 211 and 213 is not limited to the above method.
  • the adsorption force between the substrates 211 and 213 can be changed to change the amount of deformation of the substrates 211 and 213 in the bonding process. ..
  • the adsorptive force due to activation can be changed by changing the time interval between activation and joining.
  • the laminated body forming apparatus 100 includes the determining unit 151, but the determining unit 151 may be provided in a device other than the laminated body forming apparatus 100.
  • the laminate forming device 100 acquires a signal indicating the amount of deformation determined by the determination unit 151 arranged externally from the external device through the acquisition unit 152, and the control unit 150 acquires the signal based on the acquired signal.
  • the deforming units 601 to 604 may be controlled.
  • 100 laminated body forming device 110 housing, 120, 130 substrate cassette, 140 transfer unit, 150 control unit, 151 determination unit, 152 acquisition unit, 211, 213 substrate, 212 scribe line, 214 notch, 216 circuit region, 218 mark 221, 223 substrate holder, 225 holding surface, 227 clip, 426 opening, 230 laminated body, 300 joint part, 301 floor surface, 310 frame body, 312 bottom plate, 314 column, 316 top plate, 322 upper stage, 324, 334 microscope, 326, 336 activator, 331 X-direction drive unit, 332 lower stage, 333 Y-direction drive unit, 338 Z-direction drive unit, 400 holder stocker, 411 base, 412, 720 actuator, 413 adsorption unit, 414 strut 415 pump, 416, 424 valve, 422 pressure source, 427 pressurized fluid, 432 voltage source, 434 switch, 436 electrostatic chuck, 500 pre-aligner, 601, 602, 603, 604 de

Abstract

二つの基板を接合して積層体を形成する積層体形成装置であって、基板を変形させる変形部と、変形部が変形させた基板と他の基板とを接合する接合部と、を備え、変形部は、第１の変形量で基板を変形した場合の二つの基板間の位置ずれ量の絶対値よりも絶対値が小さい値で第１の変形量を修正した値を第２の変形量として用いて、二つの基板の少なくとも一方を変形する。

Description

積層体形成装置および積層体形成方法
　本発明は、積層体形成装置および積層体形成方法に関する。
　基板を積層して、積層半導体装置を形成する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１　特開２０１３－０９８１８６号公報
　位置合わせをしてから基板を接合しても位置ずれが残る場合がある。
　本発明の第１の態様においては、二つの基板を接合して積層体を形成する積層体形成装置であって、基板を変形させる変形部と、変形部が変形させた基板と他の基板とを接合する接合部と、を備え、変形部は、第１の変形量で基板を変形した場合の二つの基板間の位置ずれ量の絶対値よりも絶対値が小さい値で第１の変形量を修正した値を第２の変形量として用いて、二つの基板の少なくとも一方を変形する積層体形成装置が提供される。
　本発明の第２の態様においては、二つの基板を接合して積層体を形成する積層体形成装置であって、基板を変形させる変形部と、変形部が変形させた基板と他の基板とを接合する接合部と、を備え、変形部は、第１の変形量で変形した基板に他の基板を接合した場合に、変形した基板の形状に倣うことにより当該他の基板に生じる変形の量と、第１の変形量を修正した第２の変形量で変形した基板に他の基板を接合した場合に、変形した基板の形状に倣うことにより当該他の基板に生じる変形の量との差分の絶対値が、第１の変形量で変形した基板に他の基板を接合した場合の位置ずれ量の絶対値よりも小さくなる値を第２の変形量として用いて、二つの基板の少なくとも一方を変形する積層体形成装置が提供される。
　本発明の第３の態様においては、二つの基板を接合して積層体を形成する積層体形成装置であって、二つの基板の一方の基板を変形させる変形部と、一方の基板と他方の基板とを接合する接合部と、を備え、変形部による一方の基板の変形量は、前記接合段階で前記他方の基板に生じる変形量との差が所定の閾値よりも小さくなる値であり、他方の基板に生じる変形は、一方の基板の形状に倣うことにより生じる変形を含む積層体形成装置が提供される。
　本発明の第４の態様においては、二つの基板を接合して積層体を形成する積層体形成方法であって、基板を変形させる変形段階と、変形段階で変形した基板と他の基板とを接合する接合段階と、を含み、変形段階は、第１の変形量で基板を変形した場合の二つの基板間の位置ずれ量の絶対値よりも絶対値が小さい値で第１の変形量を修正した値を第２の変形量として用いて、二つの基板の少なくとも一方を変形する積層体形成方法が提供される。
　本発明の第５の態様においては、二つの基板を接合して積層体を形成する積層体形成方法であって、基板を変形させる変形段階と、変形段階で変形した基板と他の基板とを接合する接合段階と、を含み、変形段階は、第１の変形量で変形した基板に他の基板を接合した場合に、変形した基板の形状に倣うことにより当該他の基板に生じる変形の量と、第１の変形量を修正した第２の変形量で変形した基板に他の基板を接合した場合に、変形した基板の形状に倣うことにより当該他の基板に生じる変形の量との差分の絶対値が、第１の変形量で変形した基板に他の基板を接合した場合の位置ずれ量の絶対値よりも小さくなる値と同じ値を第２の変形量として用いて、二つの基板の少なくとも一方を変形する積層体形成方法が提供される。
　本発明の第６の態様においては、二つの基板を接合して積層体を形成する積層体形成方法であって、二つの基板の一方の基板を変形させる変形段階と、一方の基板と他方の基板とを接合する接合段階と、を含み、変形段階での一方の基板の変形量は、接合段階で他方の基板に生じる変形量との差が所定の閾値よりも小さくなる値であり、他方の基板に生じる変形は、一方の基板の形状に倣うことにより生じる変形を含む積層体形成方法が提供される。
　上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。
積層体形成装置１００の模式図である。 基板２１１、２１３の模式的平面図である。 基板２１１を保持した基板ホルダ２２１の模式的断面図である。 基板２１１、２１３の接合手順を示す流れ図である。 接合部３００の模式的断面図である。 接合部３００の模式的断面図である。 接合部３００の模式的断面図である。 接合部３００の模式的断面図である。 接合部３００の模式的断面図である。 基板２１１におけるずれの成分を示す模式図である。 基板２１１におけるずれの成分を示す模式図である。 基板２１１におけるずれの成分を示す模式図である。 基板２１１、２１３の接合過程を示す部分拡大図である。 基板２１１、２１３の接合過程を示す部分拡大図である。 基板２１１、２１３の接合過程を示す部分拡大図である。 変形部６０１の模式的断面図である。 基板２１１、２１３の接合過程を示す部分拡大図である。 変形部６０２の模式的断面図である。 アクチュエータ４１２のレイアウトを示す模式図である。 変形部６０２の動作を示す模式図である。 基板２１１の変形過程を示す模式図である。 基板２１１の変形過程を示す模式図である。 基板２１１の変形過程を示す模式図である。 基板２１１の変形過程を示す模式図である。 基板２１１の変形過程を示す模式図である。 基板２１１の変形過程を示す模式図である。 基板２１１、２１３の接合過程を示す模式図である。 基板２１１、２１３の接合過程を示す模式図である。 基板２１１、２１３の接合過程を示す模式図である。 基板２１１におけるずれの分布を示す模式図である。 変形部６０２の動作を説明する模式図である。 基板２１１におけるずれの成分を示す模式図である。 変形部６０３の模式的断面図である。 変形部６０３の動作を説明する模式図である。 変形部６０４の模式的断面図である。 変形部６０４の模式的平面図である。 変形部６０４の動作を説明する模式図である。 押動部７０１の模式的断面図である。
　以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。下記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。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、積層体形成装置１００の模式的平面図である。積層体形成装置１００は、筐体１１０と、筐体１１０の外側に配された基板カセット１２０、１３０および制御部１５０と、筐体１１０の内部に配された搬送部１４０、接合部３００、ホルダストッカ４００、およびプリアライナ５００を備える。
　基板カセット１２０は、これから接合する二つの基板２１１、２１３を含む複数の基板２１１、２１３を収容する。他方の基板カセット１３０は、基板２１１、２１３を接合して作製された積層体２３０を収容する。基板カセット１２０、１３０は、筐体１１０に対して個別に着脱できる。
　ここで、基板２１１、２１３とは、例えば、シリコン単結晶ウェハ、化合物半導体ウェハ等の半導体ウェハであり得、更に、半導体ウェハ以外の、ガラス基板、サファイア基板等でもよい。このような基板を接合する場合は、同じ種類の基板を接合してもよいし、異種の基板を接合してもよい。
　また、基板２１１、２１３の接合は、複数の基板２１１、２１３の主面を互いに平行にして重ね、互いの相対位置を水素結合、ファンデルワールス結合、および、共有結合等で固定することをいう。基板２１１、２１３を接合する過程で、基板の主面を接触させただけで固定していない状態にすることを、基板２１１、２１３を重ねると記載する場合がある。
　搬送部１４０は、筐体１１０の内部における基板２１１、２１３および基板ホルダ２２１、２２３の搬送機能を担う。搬送部１４０は、単独の基板２１１、２１３、基板ホルダ２２１、２２３、基板２１１、２１３を保持した基板ホルダ２２１、２２３、基板２１１、２１３を接合して製造した積層体２３０等を搬送する。
　制御部１５０は、積層体形成装置１００の各部の動作を個々に制御すると共に、各部相互の連携を統括的に制御する。また、制御部１５０は、外部からのユーザの指示を受け付けて、基板２１１、２１３等を接合する場合の手順等を接合部３００に指示する場合もある。更に、制御部１５０は、積層体形成装置１００の動作状態を外部に向かって表示する表示部等のユーザインターフェイスを備えてもよい。
　更に、図示の積層体形成装置１００は、制御部１５０に設けられた決定部１５１を有してもよい。決定部１５１は、後述するように、基板２１１、２１３を変形させる変形部（図１６、１８、１９、２０等を参照）において基板２１１、２１３を変形させる場合の変形量を決定する。なお、制御部１５０に決定部１５１を設ける構成は一例に過ぎず、決定部１５１は、制御部１５０とは別に設けてもよいし、更に、決定部１５１を積層体形成装置１００の外部に配置して、積層体形成装置１００は、決定部１５１が決定した変化量を外部から取得して基板の変形を実行する構成としてもよい。
　また、図示の構成において、積層体形成装置１００の制御部１５０は、取得部１５２を更に有してもよい。取得部１５２は、接合する基板２１１、２１３の倍率等を補正する場合の基板の変形量に関連する情報を積層体形成装置１００の外部または内部から取得してもよい。これにより、決定部１５１は、基板２１１、２１３の少なくとも一方に生じる歪みを情報に基づいて予測し、予測した歪みの少なくとも一部を相殺する変形量を決定できる。また、決定部１５１は、基板２１１、２１３の少なくとも一方に生じた倍率歪みに起因する基板２１１、２１３の位置ずれの少なくとも一部を相殺する変形量を決定できる。
　更に、こうして決定された変形量で基板を変形させることにより、変形部６０１、６０２は、基板２１１、２１３の少なくとも一方に生じた倍率の変化に起因する基板２１１、２１３の位置ずれを相殺する変形を基板２１１、２１３の一方に生じさせることができる。よって、位置ずれ量を適切に決定することにより、基板２１１、２１３の間に生じる位置ずれを、予め定めた閾値よりも小さくできる。
　積層体形成装置１００の外部から取得する情報は、例えば、基板２１１、２１３のロット番号、基板２１１、２１３を前工程で処理する場合に使用した設備のＩＤ、接合するまでに基板２１１、２１３に対してなされた処理の履歴、基板２１１、２１３の仕様等である。また、積層体形成装置１００の内部から取得する情報は、例えば、前に製造された積層体２３０に残った基板２１１、２１３の位置ずれ量の記録等である。積層体２３０の位置ずれ量は、積層体形成装置１００の外部に設けられた検査装置で計測されてもよい。この場合、検査装置から計測結果が積層体形成装置１００に送信される。
　接合部３００は、互いに対向する一組の基板２１１、２１３を相互に位置合わせした後に、互いに接触させて接合して積層体２３０を形成する。また、接合部３００は、後述するように、接合前の基板２１１、２１３の変形の一部を担う場合もある。
　プリアライナ５００は、搬送部１４０と協働して、搬入された基板２１１、２１３を基板ホルダ２２１、２２３に保持させる場合に使用する。また、プリアライナ５００は、接合部３００から搬出された積層体２３０を基板ホルダ２２１、２２３から分離する場合にも使用される。
　なお、積層体形成装置１００の内部において、基板２１１、２１３は基板ホルダ２２１、２２３に保持された状態で取り扱ってもよい。基板ホルダ２２１、２２３は、アルミナセラミックス等の硬質材料により形成され、静電チャック、真空チャック等により基板２１１、２１３を吸着して保持する。
　製造された積層体２３０を積層体形成装置１００から搬出する場合、基板ホルダ２２１、２２３は、積層体２３０から分離されて積層体形成装置１００の内部に留まり、基板２１１、２１３の接合に繰り返し使用される。また、使用していない基板ホルダ２２１、２２３はホルダストッカ４００に収容して積層体形成装置１００の内部に保管される。このため、基板ホルダ２２１、２２３は、積層体形成装置１００の一部であると考えることもできる。
　図２は、積層体形成装置１００において接合する基板２１１、２１３の模式的平面図である。基板２１１、２１３は、ノッチ２１４と、複数の回路領域２１６および複数のマーク２１８とを有する。
　ノッチ２１４は、全体として略円形の基板２１１、２１３の周縁に形成されて、基板２１１、２１３における結晶方位を示す指標となる。また、基板２１１、２１３を取り扱う場合は、ノッチ２１４の位置を検出することにより、基板２１１、２１３における回路領域２１６の配列方向等も知ることができる。更に、１枚の基板２１１、２１３に、互いに異なる回路を含む回路領域２１６が形成されている場合は、ノッチ２１４を基準として、回路領域２１６を区別することができる。
　回路領域２１６は、基板２１１、２１３の表面に、基板２１１、２１３の面方向に周期的に配される。回路領域２１６の各々には、フォトリソグラフィ技術等より形成された半導体装置、配線、保護膜等が設けられる。回路領域２１６には、基板２１１、２１３を他の基板２１１、２１３、リードフレーム等に電気的に接続する場合に接続端子となるパッド、バンプ等も配される。
　マーク２１８は、基板２１１、２１３の表面に形成された構造物の一例であり、例えば、回路領域２１６相互の間に配されたスクライブライン２１２に重ねて配される。マーク２１８は、一枚の基板２１１を接合対象である他の基板２１３と位置合わせする場合に指標として利用される。マーク２１８としては、専用に形成されたものの他、基板２１１、２１３の表面から観察できる配線等の他の構造物を利用することもできる。
　図３は、基板２１３を基板ホルダ２２３に保持させた状態を示す模式的断面である。一例として基板２１３および基板ホルダ２２３について示すが、他方の基板２１１および基板ホルダ２２１も、同様な態様で一体化できる。
　基板ホルダ２２３は、基板２１３の面積と略同じ広さを有する保持面２２５と、保持面２２５の外側に配された縁部とを有する。基板ホルダ２２１、２２３は、積層体形成装置１００内に複数用意され、搬入された基板２１１、２１３を１枚ずつ保持する。
　図４は、積層体形成装置１００において基板２１１、２１３を接合して積層体２３０を製造する手順の一例を示す流れ図である。積層体形成装置１００において、制御部１５０は、まず、基板カセット１２０から接合する基板２１１、２１３を搬送部１４０により取り出して、プリアライナ５００において基板ホルダ２２１、２２３に保持させる（ステップＳ１０１）。
　次に、制御部１５０は、それぞれが基板２１１、２１３を保持した基板ホルダ２２１、２２３を、搬送部１４０により接合部３００に順次搬入させる（ステップＳ１０２）。次いで、制御部１５０は、Ｘ方向駆動部３３１およびＹ方向駆動部３３３を動作させて、基板２１１、２１３の各々に設けられたマーク２１８の位置を顕微鏡３２４、３３４で検出する（ステップＳ１０３）。
　次に、制御部１５０は、顕微鏡３２４、３３４が検出したマーク２１８の位置に基づいて、基板２１１、２１３の相対位置を検出する（ステップＳ１０４）。続いて、制御部１５０は、接合により形成された積層体２３０に残り得る位置ずれを抑制すべく、基板２１１、２１３の少なくとも一方を補正する（ステップＳ１０５）。基板２１１、２１３は、基板２１１、２１３の少なくとも一方を変形することにより補正できるが、他の図を参照して後述する。
　次に、制御部１５０は、一対の基板２１１、２１３の相対位置を記録したまま、一対の基板２１１、２１３の各々の接合面を活性化した後（ステップＳ１０６）、基板２１１、２１３を相互に位置合わせする（ステップＳ１０７）。次いで、基板２１１、２１３を相互に近づけて、基板２１１、２１３の一部を接触させることにより、基板２１１、２１３の接合を開始させ（ステップＳ１０８）、基板２１１、２１３全体が接合されると積層体２３０が形成される（ステップＳ１０９）。
　次に、制御部１５０は、形成された積層体２３０を接合部３００から搬出した後、基板ホルダ２２１、２２３と分離して、基板カセット１３０に収容する（ステップＳ１１０）。こうして、基板２１１、２１３を接合した積層体２３０が製造される。
　図５は、基板２１１、２１３の接合を実行する接合部３００の構造を示す模式的断面図である。また、図５は、図４に示したステップＳ１０２に、基板ホルダ２２１、２２３に保持された基板２１１、２１３が接合部３００に搬入された状態を示す図でもある。接合部３００は、枠体３１０、上ステージ３２２および下ステージ３３２を備える。
　枠体３１０は、水平な床面３０１に対して平行な底板３１２および天板３１６と、床板に対して垂直な複数の支柱３１４とを有する。底板３１２、支柱３１４および天板３１６は、接合部３００の他の部材を収容する直方体の枠体３１０を形成する。
　上ステージ３２２は、天板３１６の下面に、図中下面に下向きに固定される。上ステージ３２２は、真空チャック、静電チャック等の基板保持機能を有し、基板２１１、２１３の一方を保持する保持部となっている。図示の状態では、基板２１３を保持した基板ホルダ２２３を下向きに保持している。上ステージ３２２の側方には、顕微鏡３２４および活性化装置３２６が天板３１６に固定されている。よって、上ステージ３２２および顕微鏡３２４の相対位置は固定されている。
　下ステージ３３２は、図中に矢印Ｚで示す方向に昇降するＺ方向駆動部３３８を介して、Ｙ方向駆動部３３３に搭載される。下ステージ３３２は、真空チャック、静電チャック等の基板保持機能を有し、基板２１１、２１３の他方を保持する保持部となっている。図示の状態では、基板２１１を保持した基板ホルダ２２１を上向きに保持している。
　また、顕微鏡３３４および活性化装置３３６が、Ｙ方向駆動部３３３上に直接に固定されて、下ステージ３３２の側方に搭載される。従って、下ステージ３３２および顕微鏡３３４の図中水平方向の相対位置は固定されている。
　Ｙ方向駆動部３３３は、枠体３１０の底板３１２上で、図中の矢印Ｘ方向に移動可能なＸ方向駆動部３３１に搭載される。Ｙ方向駆動部３３３は、Ｘ方向駆動部３３１に対して、図中に矢印Ｘで示す方向に移動する。
　これら、Ｘ方向駆動部３３１およびＹ方向駆動部３３３の動作を組み合わせることにより、下ステージ３３２は、底板３１２と平行に二次元的に移動する。また、下ステージ３３２が移動した場合は、顕微鏡３３４および活性化装置３３６も下ステージ３３２に連れ従って移動する。上記の接合部３００において、例えば、顕微鏡３２４、３３４の焦点が相互に一致する位置を初期位置として、干渉計等を用いて下ステージ３３２の移動量を管理することにより、下ステージ３３２を、上ステージ３２２に対して高い精度で相対移動させることができる。
　なお、接合部３００は、底板３１２に対して垂直な回転軸の回りに下ステージ３３２を回転させる回転駆動部、および、下ステージ３３２を揺動させる揺動駆動部を更に備えてもよい。これにより、下ステージ３３２を上ステージ３２２に対して平行にすると共に、下ステージ３３２に保持された基板２１１を回転させて、基板２１１、２１３の位置合わせ精度を向上させることができる。
　また、Ｘ方向駆動部３３１およびＹ方向駆動部３３３は、粗動部と微動部との２段構成としてもよい。これにより、高精度な位置合わせと、高いスループットとを両立させて、下ステージ３３２に搭載された基板２１１の移動を、制御精度を低下させることなく高速に接合できる。
　図６は、図４に示したステップＳ１０３における接合部３００の動作を説明する図である。制御部１５０は、下ステージ３３２を移動させて基板２１３のマーク２１８に下側の顕微鏡３３４の視野を合わせることにより、上ステージ３２２に保持された基板２１３のマーク２１８の位置を検出する。また、制御部１５０は、下ステージ３３２を移動させて、基板２１１のマーク２１８に上側の顕微鏡３２４の視野を合わせることにより、下ステージ３３２に保持された基板２１１のマーク２１８の位置を検出する。
　こうして、相対位置が既知である顕微鏡３２４、３３４で基板２１１、２１３のマーク２１８の位置を検出することにより、基板２１１、２１３の相対位置を算出できる（図４、ステップＳ１０４）。従って、算出された相対位置の差を解消すべく下ステージ３３２を移動させることにより、基板２１１、２１３の位置合わせが可能になる。
　図７は、図４に示したステップＳ１０６における接合部３００の動作を説明する図である。図示の状態で、制御部１５０は、基板２１１、２１３を位置合わせするために算出した相対位置の情報を保持したまま、基板２１１、２１３の各々の接合面を化学的に活性化する。すなわち、制御部１５０は、上側の活性化装置３２６にプラズマＰを発生させながら下ステージ３３２を移動させることにより、下ステージ３３２に保持された基板２１１の表面をプラズマで走査して、基板２１３の表面を活性化する。
　また、制御部１５０は、下側の活性化装置３３６にプラズマＰを発生させながら下ステージ３３２を移動させることにより、上ステージ３２２に保持された基板２１３の表面をプラズマで走査して、基板２１１の表面を活性化する。これにより、基板２１１、２１３は、互いに接近しただけで自律的に吸着して接合する状態になる。
　なお、ここでいう活性化は、基板２１１、２１３の接合面が他の基板２１１、２１３の接合面と接触した場合に、水素結合、ファンデルワールス結合、共有結合等を生じて、溶融することなく固相で接合される状態にすべく、少なくとも一方の基板の接合面を処理する場合を含む。すなわち、活性化とは、基板２１１、２１３の表面にダングリングボンド（未結合手）を生じさせることによって、結合を形成しやすくすることを含む。
　より具体的には、活性化装置３２６および活性化装置３３６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を励起してプラズマ化し、酸素イオンを二つの基板のそれぞれの接合面となる表面に照射する。例えば、基板がＳｉ上にＳｉＯ膜を形成した基板である場合には、この酸素イオンの照射によって、積層時に接合面となる基板表面におけるＳｉＯの結合が切断され、ＳｉおよびＯのダングリングボンドが形成される。基板２１１、２１３の表面にこのようなダングリングボンドを形成することを活性化という場合がある。
　ダングリングボンドが形成された状態の基板を、例えば大気に晒した場合、空気中の水分がダングリングボンドに結合して、基板表面が水酸基（ＯＨ基）で覆われる。基板の表面は、水分子と結合しやすい状態、すなわち親水化された状態となる。つまり、活性化により、結果として基板の表面が親水化されやすい状態になる。また、固相の接合では、接合界面における、酸化物等の不純物の存在、接合界面の欠陥等が接合強度に影響する。よって、接合面の清浄化を活性化の一部と見做してもよい。
　基板２１１、２１３を活性化する方法としては、ＤＣプラズマ、ＲＦプラズマ、ＭＷ励起プラズマによるラジカル照射の他、不活性ガスを用いたスパッタエッチング、イオンビーム、高速原子ビーム等の照射も例示できる。また、紫外線照射、オゾンアッシャー等による活性化も例示できる。更に、液体または気体のエッチャントを用いた化学的な清浄化処理も例示できる。
　更に、図示しない親水化装置を用いて、基板２１１、２１３の接合面となる表面に純水等を塗布することによって基板２１１、２１３の表面を親水化しても、基板２１１、２１３を活性化できる。この親水化により、基板２１１、２１３の表面は、ＯＨ基が付着した状態、すなわちＯＨ基で終端された状態となる。
　なお、図示の接合部３００において、活性化装置３２６、３３６は、顕微鏡３２４、３３４から遠ざかる方向にプラズマＰを放射する。これにより、プラズマを照射された基板２１１、２１３から発生した破片が顕微鏡３２４を汚染することが防止される。
　また、図示の接合部３００は、基板２１１、２１３を活性化する活性化装置３２６、３３６を備えているが、接合部３００とは別に設けた活性化装置３２６、３２６を用いて予め活性化した基板２１１、２１３を接合部３００に搬入することにより、接合部３００の活性化装置３３６を省略した構造にすることもできる。
　図８は、図４に示したステップＳ１０７における接合部３００の動作を説明する図である。下ステージ３３２に保持された基板２１１は、上ステージ３２２に保持された基板２１３に対向している。図７に示した状態に続いて、制御部１５０は、ステップＳ１０４で算出した基板２１１、２１３の相対位置に関する情報に基づいて、基板２１１、２１３を相互に位置合わせする。
　すなわち、制御部１５０は、下ステージ３３２を移動させることにより、上ステージ３２２に保持された基板２１３のマーク２１８の水平位置と、下ステージ３３２に保持された基板２１１のマーク２１８の水平位置とを一致させて、基板２１１、２１３を位置合わせする。このとき、Ｘ方向駆動部３３１およびＹ方向駆動部３３３による下ステージ３３２の移動量を、干渉計等を用いて計測することにより、位置合わせ精度を向上できる。
　図９は、図４に示したステップＳ１０８における接合部３００の動作を説明する図である。制御部１５０は、Ｚ方向駆動部３３８を動作させて下ステージ３３２を上昇させ、基板２１１、２１３の一部を相互に接触させる。これにより、基板２１１、２１３の一部が接触して接合を開始する。
　基板２１１、２１３の表面は、先に説明したステップＳ１０６で活性化しているので、基板２１１、２１３の一部が接触すると、基板２１１、２１３同士の分子間力により、当初接触した領域に隣接する領域に吸着力が作用する。よって、基板２１１、２１３の一方を保持したまま他方の基板、例えば上ステージ３２２に保持された基板２１３を開放することにより、基板２１１、２１３が接合された領域は、当初接触した部分から隣接する領域に順次拡がり始める。
　これにより、接触した領域が順次拡がっていくボンディングウェイブが発生し、基板２１１、２１３の接合が進行する。やがて、基板２１１、２１３は、全面にわたって接合され、接合された基板２１１、２１３による積層体２３０が形成される。
　なお、接合の過程で開放する基板２１３の一部領域の保持を継続したまま、当該一部領域以外の領域を開放してもよい。これにより、開放により基板２１３が接合中に移動することが防止される。また、上記のように基板２１１、２１３の接触領域が拡大していく過程で、制御部１５０は、基板ホルダ２２３による基板２１３の保持を順次解除してもよい。また、上ステージ３２２による基板ホルダ２２３の保持を解除してもよい。
　更に、上ステージ３２２において基板２１３を開放せずに、下ステージ３３２において基板２１１を開放することにより、基板２１１、２１３の接合を進行させてもよい。更に、上ステージ３２２および下ステージ３３２の双方において基板２１３、２１１を保持したまま、上ステージ３２２および下ステージ３３２を更に近づけることにより、基板２１１、２１３を接合してもよい。こうして形成された積層体２３０は、搬送部１４０により接合部３００から搬出され（図４、ステップＳ１１０）、基板カセット１３０に収納される。
　なお、積層体２３０を接合部３００から搬出する段階においては、下ステージ３３２に保持された基板ホルダ２２１が、基板２１１を依然として保持している場合がある。よって、そのような場合は、積層体２３０と共に基板ホルダ２２１を搬出して、プリアライナ５００において積層体２３０と基板ホルダ２２１とを分離した後に、積層体２３０を基板カセット１３０に搬送してもよい。
　上記のように基板２１１、２１３を接合して積層体２３０を製造した場合、マーク２１８に基づいて高い精度で位置合わせをして積層体２３０を製造できる。しかしながら、製造された積層体２３０において、基板２１１、２１３の位置ずれが依然として残る場合がある。また、実際に接合をしなくても、解析、シミュレーション等により、積層体２３０において位置ずれが残ることが予測される場合がある。このような積層体２３０に残る位置ずれは、基板２１１、２１３を接合する段階（図４、ステップＳ１０８）の前に、次に例示するように、接合条件を補正する段階（図４、ステップＳ１０５）を設けることにより抑制できる。
　図１０は、基板２１１、２１３を位置合わせして接合した積層体２３０において、基板２１１、２１３相互の間に残る位置ずれに含まれ得る成分のひとつを示す図である。このずれ成分は、積層体２３０の主面について、特定の方向に同じ大きさで生じたずれ成分であり、ここではシフトずれ成分と記載する。
　シフトずれ成分を補正する場合は、基板２１１、２１３の位置合わせ段階（図４、ステップＳ１０７）で、下ステージ３３２の目標位置を、シフトずれ成分を打ち消す方向にずらせばよい。よって、補正段階（図４、ステップＳ１０５）において、制御部１５０の決定部１５１は、補正すべきシフトずれ成分の方向と大きさに応じて下ステージ３３２の目標位置をずらす方向と量を算出して、Ｘ方向駆動部３３１およびＹ方向駆動部３３３の方向および移動量を補正する。これにより、積層体２３０における基板２１１、２１３の位置ずれのシフトずれ成分を減らすことができる。
　図１１は、基板２１１、２１３を位置合わせして接合した積層体２３０において、基板２１１、２１３相互の間に残る位置ずれに含まれ得る他の成分を示す図である。このずれ成分は、積層体２３０の主面上のひとつの点を中心とする円の周方向に、中心から遠ざかるほど大きなずれ量が生じる成分であり、ここでは回転ずれ成分と記載する。
　回転ずれ成分を補正する場合は、基板２１１、２１３の位置合わせ段階（図４、ステップＳ１０７）で、下ステージ３３２を、回転ずれ成分を打ち消す方向に回転すればよい。よって、補正段階（図４、ステップＳ１０５）において、制御部１５０の決定部１５１は、取得部１５２が取得した補正すべき回転ずれ成分に応じて下ステージ３３２の回転量を算出して、算出した回転量で下ステージ３３２を回転させる。これにより、積層体２３０における基板２１１、２１３の回転ずれ成分を減らすことができる。
　図１２は、基板２１１、２１３を位置合わせして接合した積層体２３０において、基板２１１、２１３相互の間に残る位置ずれに含まれ得る他の成分を示す図である。このずれ成分は、積層体２３０上のある点から面方向に放射状に漸増するずれ量を有する成分であり、ここでは倍率ずれ成分と記載する。
　倍率ずれ成分は、接合部３００において基板２１１、２１３を接合する前の段階で既に生じているものと、接合部３００における接合により生じるものとがある。接合前に生じている倍率ずれ成分は、基板２１１、２１３の製造過程で生じ、積層体形成装置１００に搬入された時点で既に生じているので初期倍率ずれ成分と記載する。接合過程で生じる倍率ずれ成分は、次に説明するように、接合前の段階では顕在化しておらず、基板２１１、２１３の接合の過程で生じるので接合過程倍率ずれ成分と記載する。
　図１３から図１５は、基板２１１、２１３の接合の過程で生じる倍率ずれの発生を説明する図である。図１３から図１７のそれぞれは、接合部３００において接合が進行する過程で、基板２１１、２１３において既に接合している領域と、まだ接合されていない領域との境界付近の領域Ｑを部分的に拡大して示す。
　既に説明した通り、接合部３００において基板２１１、２１３の接合が開始（図４、ステップＳ１０８）されてから接合が完了（図４、ステップＳ１０９）するまでの間は、図１３に示すように、基板２１１、２１３が相互に接合された領域と、基板２１１、２１３が未だ離れていてこれから接合される領域との境界Ｋがボンディングウェイブの先端となって、基板２１１、２１３の中央側から外周側に向かって進行する。
　ここで、基板ホルダ２２１による吸着が維持されている基板２１１は、境界Ｋの前後（図中では左右）を通じて新たな変形は生じない。しかしながら、基板ホルダ２２３による保持から開放された上側の基板２１３には、境界Ｋの前後で不可避に変形が生じる。より具体的には、境界Ｋにおいて、基板２１３の厚さ方向の中央の面に対して、基板２１３の図中下面側においては基板２１３が伸び、図中上面側においては基板２１３が収縮する。
　図１４は、図１３に示した状態から、境界Ｋが、基板２１１、２１３の外周側に向かって移動した状態を、図１３と同じ視点から示す。基板２１１に対して接触した基板２１３は、当初接触した中央部から、当初は下側の基板２１１から離れていた外周部に向かって、接触面積を徐々に拡大する。
　ここで、基板２１１、２１３の接合面に着目すると、接合の過程で生じる上記の変形により、上側の基板２１３の接合面における倍率が、接合前の当初の倍率よりも拡大している。このため、図中に、各基板の破線のずれとして示すように、基板ホルダ２２１に保持されたままの下側の基板２１１と、基板ホルダ２２３から開放された上側の基板２１３との間には、接合前には存在しなかった倍率の相違が生じている。
　図１５は、図１４に示した状態から、基板２１３の基板２１１に対する接合が更に進行して、基板２１１、２１３の接合が完了に近づいた状態を示す。基板２１１、２１３の活性化された面が互いに接触すると、両者は接合されて一体化する。このため、接合の界面において、基板２１１と基板２１３との間に生じた倍率の相違に起因する位置ずれは、接合により固定される。
　上記のような接合過程倍率ずれ成分は、接合を開始する前の段階では基板２１１、２１３間に顕在化していない。しかしながら、接合過程倍率ずれ成分は、基板２１１、２１３の厚さ、剛性等の機械的特性と、基板２１１、２１３を接合する場合の雰囲気の温度、気圧、湿度などの環境条件とに基づいて予測できるので、図４に示したステップＳ１０５で、接合過程倍率ずれ成分に対する補正ができる。接合前から生じている初期倍率ずれ成分は、基板２１１、２１３の設計仕様に対する製品の精度として、取得部１５２を通じて予め取得することができる。
　これにより、決定部１５１は、基板２１１、２１３の少なくとも一方に生じた接合過程倍率に起因する基板２１１、２１３の位置ずれの少なくとも一部を相殺する変形量を決定できる。従って、決定部１５１が決定した変化量を取得した変形部６０１、６０２は、基板２１１、２１３の少なくとも一方に生じた倍率の変化に起因する基板２１１、２１３の位置ずれを相殺する変形を基板２１１、２１３の一方に生じさせることができる。従って、このように、接合部３００は、積層体２３０において、基板２１１、２１３が接触する前に既に生じている歪みによるずれと、基板２１１、２１３が接触した後に生じる歪みによるずれとを、予め定めた所定の閾値よりも小さくなるように補正できる。
　ただし、倍率ずれ成分は、図１２に示したように、基板２１１、２１３の径方向に沿ってみた場合に、領域毎に生じている位置ずれ量が異なる。このような倍率ずれ成分は、先に説明したシフトずれ成分および回転ずれ成分のように、基板２１１の変位または回転により補正することが難しい。しかしながら、このような倍率ずれ成分は、次に説明するように、基板２１１、２１３の少なくとも一方を変形させた状態で接合する方法で補正することができる。
　図１６は、接合過程倍率ずれ成分を抑制する目的で、接合前の基板２１１を、決定部１５１が決定した変形量で変形する場合に使用できる変形部６０１の一例を示す図である。ここで用いられる変形部６０１は、曲面状の保持面２２５を有する基板ホルダ２２１である。
　すなわち、図１６に示す基板ホルダ２２１は、周縁部から中央部に向けて厚さが徐々に増加する断面形状を有する。これにより、基板ホルダ２２１は、湾曲した保持面２２５を有する。また、基板ホルダ２２１は、静電チャック、真空チャック等、基板２１１を吸着する部材を内蔵する。
　基板ホルダ２２１に吸着されて保持された基板２１１は、保持面２２５に密着することにより、保持面２２５の形状に倣って湾曲する。よって、保持面の表面が曲面、例えば、円筒面、球面、放物面等をなす場合は、吸着された基板２１３も、そのような曲面をなすように変形される。
　保持面２２５に吸着されて湾曲した基板２１１においては、図中に一点鎖線で示す基板２１３の厚さ方向の中心Ａに比較して、基板２１１の図中の上面である表面では、基板２１１の表面が中心から周縁部に向けて面方向に拡大変形される。また、基板２１１の図中の下面である裏面においては、基板２１１の表面が中心から周縁部に向けて面方向に縮小変形される。
　このように、基板２１１を基板ホルダ２２１に保持させることにより、基板２１１の図中上側の表面は、基板２１１が平坦な状態に比較すると拡大され、倍率ずれ成分を補正できる。なお、湾曲した保持面２２５の曲率が異なる複数の基板ホルダ２２１を用意すれば、倍率ずれ成分を補正する場合の変形量を調節できる。
　更に、上記の例では、基板ホルダ２２１の保持面２２５が、中央で盛り上がる形状を有していた。しかしながら、保持面２２５の周縁部に対して中央部が陥没した基板ホルダ２２３を用意して基板２１１を保持させることにより、基板２１１表面における倍率ずれ成分を縮小することができ、回路領域２１６の設計仕様に対する位置ずれを調整することもできる。
　図１７は、上記のような基板ホルダ２２１を用いた基板２１１の変形による補正と、基板２１１，２１３が接触した後に生じる接合過程倍率ずれ成分との関係を説明する図である。既に説明した通り、基板２１１、２１３が接触した後に、図中上側の基板２１３が基板ホルダ２２３による保持から開放されると、基板２１１、２１３は徐々に接触面積を拡げ、その過程で基板２１３に新たな接合過程倍率ずれ成分が生じる。
　しかしながら、上記のように、図中下側の基板２１１は、中央が突出した基板ホルダ２２１に保持されて、図中上面の倍率が拡大するように補正された状態にある。よって、基板２１１、２１３の倍率の相違に起因する倍率ずれ成分は低減され、基板２１１、２１３の位置ずれを抑制できる。
　このように、基板ホルダ２２１を変形部として使用し、互いに異なる形状を有する複数の保持面から選択した一の保持面に基板２１１を吸着して基板２１１を変形させてもよい。更に、上記のような基板ホルダ２２１の形状による変形部６０１を用いて積層体２３０を製造する場合は、保持面２２５の曲率だけではなく、曲面形状が異なる複数の基板ホルダ２２１を用意して、決定部１５１が決定した変形量が基板２１１において得られるような保持面２２５を有する基板ホルダ２２１を選択して基板２１１を保持させてもよい。これにより、倍率ずれ成分以外のずれ成分を有する基板２１１の補正にも対応できる。
　図１８は、他の変形部６０２の模式的断面図である。変形部６０２は、接合部３００の下ステージ３３２に組み込むことができ、図４に示したステップＳ１０５の補正のために基板２１１を変形させる場合に使用する。
　変形部６０２は、基部４１１、複数のアクチュエータ４１２、および吸着部４１３を含む。基部４１１は、アクチュエータ４１２を介して吸着部４１３を支持する。
　吸着部４１３は、真空チャック、静電チャック等の吸着機構を有し、下ステージ３３２の上面を形成する。吸着部４１３は、搬入された基板ホルダ２２１を吸着して保持することにより、基板２１１、基板ホルダ２２１、および吸着部４１３を一体化する。
　アクチュエータ４１２は、基部４１１と吸着部４１３との間に配される。また、複数のアクチュエータ４１２は、制御部１５０の制御の下で、外部からポンプ４１５およびバルブ４１６を通じて作動流体を供給されることにより、個別に伸縮する。また、アクチュエータ４１２は、吸着部４１３に保持した基板２１１が、決定部１５１が決定した変形量で伸縮するように、変形量に応じて伸縮する。これにより、複数のアクチュエータ４１２は、下ステージ３３２の厚さ方向に、個々に異なる伸縮量で伸縮して、吸着部４１３の結合された領域を上昇または下降させる。
　また、複数のアクチュエータ４１２は、それぞれリンクを介して吸着部４１３に結合される。また、吸着部４１３の中央部は、支柱４１４により基部４１１に結合される。変形部６０２においてアクチュエータ４１２が動作した場合、アクチュエータ４１２が結合された領域毎に吸着部４１３の表面が高さ方向に変位する。これにより、変形部６０２は、基板２１１の一部を他の一部に対して変位させて基板２１１を吸着して保持する保持面を変形し、当該保持面に吸着された基板２１１の基板２１３に接合される面を当該面の方向に伸縮させて変形する。
　図１９は、変形部６０２の模式的平面図であり、変形部６０１におけるアクチュエータ４１２のレイアウトを示す図である。変形部６０２において、アクチュエータ４１２は、支柱４１４を中心として放射状に配される。また、アクチュエータ４１２の配列は、支柱４１４を中心とした同心円Ｍに沿って配置されている。ただし、アクチュエータ４１２の配置は図示のものに限られず、例えば格子状、渦巻き状等に配置してもよい。これにより、基板２１１を、同心円状、放射状、渦巻き状等に変形させることもできる。
　図２０は、変形部６０２の動作を説明する図である。図示の状態では、支柱４１４から遠ざかるほどアクチュエータ４１２の短縮量が大きくなり、吸着部４１３は、支柱４１４に支持された中央部が最も高く、周縁部ほど低くなるように、全体が凸状をなす。これにより、吸着部４１３上に保持された基板２１１も中央が隆起した形状に変形される。
　図示のように変形した基板２１１においては、基板２１１の図中上面では、基板２１１の表面が面方向に拡大変形される。また、上記の例では、吸着部４１３が、中央で隆起する形状を有していた。しかしながら、吸着部４１３の周縁部においてアクチュエータ４１２の動作量を増加させて、周縁部に対して中央部が陥没した形状に基板２１１を変形させて、基板２１１の表面における倍率を縮小する補正もできる。
　ここで、変形部６０２は、直接には基板ホルダ２２１を変形させている。よって、基板２１１の変形量は、基板ホルダ２２１の変形量に、基板ホルダ２２１の厚さに応じた係数を乗じた量となる。このため、変形部６０２による基板２１１の変形は、基板２１１を直接に変形させる場合よりも効率がよい。
　接合部３００においては、変形部６０１および変形部６０２を両方同時に使用できる。すなわち、図１６に示した変形部６０１としての基板ホルダ２２１に基板２１１を保持させた上で、変形部６０２を有する下ステージ３３２に基板２１１を保持した基板ホルダ２２１を保持させることにより、変形した保持面２２５に吸着させることによる基板２１１の変形と、基板２１１を保持した平面を変形させることによる基板２１１の変形とを同時に生じさせることができる。
　また、変形した保持面２２５に吸着させることにより基板２１１、２１３の一方を変形させ、基板２１１、２１３の他方を保持した基板ホルダを変形させることにより、当該基板ホルダの保持面を変形させて基板を変形させ、接合部３００全体として両方の変形部６０１、６０２を用いる構造としてもよい。更に、変形部６０２のアクチュエータ４１２を、後述するように補正の目的が異なる作用量Ｘ１、Ｘ２およびＸ３の少なくともひとつの量で動作させてもよい。
　また、変形した基板２１１において、中央が最も高い場合は、ステップＳ１０８において下ステージ３３２を上昇させて接合を開始する場合に、中央に接合の起点が形成される。既に説明した通り、基板２１１、２１３の接合は、接合を開始した領域から拡がるが、基板２１１、２１３の中央から接合する領域を拡げさせることにより、基板２１１、２１３に挟まれた雰囲気を効率よく排出して、ボイドの発生を防止できる。
　このように、ボイドの発生を防止するという観点から、基板２１１を変形させる場合に、基板２１１、２１３の間の雰囲気が接合の過程で円滑に排出されるような間隙が基板２１１、２１３の間に形成されるように留意して基板２１１を変形させることが好ましい。また、複数のアクチュエータ４１２の作用量を個別に制御することにより、球面および円筒面等の対称形の他に、複数の凹凸部を含む非線形々状に基板２１１を変形させてもよい。これにより、決定部１５１は、基板２１１、２１３の少なくとも一方に生じた非線形歪みに起因する基板２１１、２１３の位置ずれの少なくとも一部を相殺する変形量を決定して、非線形に分布した位置ずれを変形により補正することもできる。
　なお、基板２１１には一般に、平面的な変形と立体的な変形とが生じ得る。平面的変形は、基板２１１の一部が他の一部に対して面方向に変位する変形である。平面的変形は、更に、線形の変形と非線形の変形とを含む。線形の変形は、変形により変位した基板２１１上の構造物の位置を線形変換により表すことができる変形であり、非線形の変形は、線形変換により変位を表すことができない変形である。非線形歪みは、基板２１１の結晶異方性および基板２１１の製造プロセスにおける加工等により生じる。
　一方、変形部６０１、６０２のそれぞれは、基板２１１、２１３に対して非線形の変形を意図的に生じさせることができる。変形部６０１の場合は、基板ホルダ２２１に、非線形に変形した保持面２２５を設け、当該保持面２２５に基板２１１を吸着することにより、基板２１１を非線形に変形できる。
　例えば、保持面２２５の一部に高さ位置が他の部分と異なる部分が形成された基板２１１を用いてもよい。また、変形部６０２の場合は、複数のアクチュエータ４１２の作用量の分布が非線形になるように制御して、基板ホルダ２２１および基板２１１を非線形に変形できる。このように、接合部３００は、変形部６０１、６０２のいずれかまたは変形部６０１、６０２の両方を用いて、基板２１１、２１３の非線形歪みに起因して積層体２３０に生じる位置ずれも抑制できる。
　図２１から図２５までは、変形部６０１、６０２を備えた接合部３００において、一組の基板２１１、２１３を、倍率差に起因するずれを補正しつつ接合する手順を、段階を追って示す図である。図２１に示すように、基板２１１および基板ホルダ２２１が接合部３００に搬入された当初、変形部６０２のアクチュエータ４１２は初期状態にあり、吸着部４１３の上面は平坦である。よって、基板２１１は、基板ホルダ２２１の保持面２２５に吸着されている。
　変形部６０１でもある基板ホルダ２２１の保持面２２５は、中央部が周縁部によりも高低差Ｘ１だけ上昇した凸状の保持面２２５を有する。よって、基板２１１を、基板ホルダ２２１の保持面２２５に吸着させた時点で、基板２１１は、基板ホルダ２２１の保持面２２５の湾曲に沿って変形する。この場合、基板ホルダ２２１の高低差Ｘ１が、基板２１１を変形させる変形部としての基板ホルダ２２１の作用量Ｘ１となる。
　基板ホルダ２２１は、下ステージ３３２上で平坦な吸着部４１３に吸着されて、平坦な下面全体を密着させている。これにより、基板ホルダ２２１と吸着部４１３は、一体的な変形が可能な状態になる。
　図２２は、制御部１５０の制御の下に、変形部６０２のアクチュエータ４１２を動作させた状態を示す。図示の状態では、吸着部４１３の中央付近ではアクチュエータ４１２の収縮量が小さく、吸着部４１３の周縁部ではアクチュエータ４１２の収縮量が大きい。これにより、吸着部４１３は、その表面において、高低差が生じる曲面をなす。
　図２３は、変形部６０１、６０２を用いた基板２１１の補正の次の段階を示す図である。制御部１５０は、吸着部４１３をアクチュエータ４１２により屈曲させた状態を維持したまま、基板ホルダ２２１による基板２１１の保持を一旦解除する。即ち、静電チャック等による基板２１１の基板ホルダ２２１への吸着を停止する。
　これにより、基板２１１は、それ自体の弾性により、一点鎖線Ｃで囲って示す中央付近の一部を除いて、基板２１１は基板ホルダ２２１から浮き上がる。なお、吸着を解除しても基板２１１が基板ホルダから浮き上がり難い場合は、基板ホルダ２２１に孔を形成し、その孔を通して基板２１１に気体を吹き付けてもよい。このとき、気体の圧力と流量を調整して、基板２１１を変位させないように留意することが好ましい。更に、基板２１１の少なくとも一部に気体を吹きつけることにより基板２１１を変形させてもよい。
　このように、変形部６０２は、予め変形させた保持面に基板２１１を吸着した状態で、当該保持面の変形を解除して基板２１１を変形させてもよい。なお、一点鎖線Ｃで囲って示す基板２１１の中央付近では、基板ホルダ２２１による基板２１１の保持を部分的に継続してもよい。これにより、基板ホルダ２２１に対する基板２１１の相対位置が変化せず、基板２１１の位置合わせに関する情報の有効性が保たれる。
　図２４は、変形部６０１、６０２を用いた基板２１１の補正の次の段階を示す図である。図示の段階において、制御部１５０は、基板ホルダ２２１の静電チャック等を動作させることにより、基板ホルダ２２１による吸着から一旦開放された基板２１１を、基板ホルダ２２１の保持面２２５に再吸着させる。
　ここで、変形部６０１である基板ホルダ２２１の保持面２２５は、それ自体が湾曲した形状を有する。更に、吸着部４１３は、アクチュエータ４１２の作用量Ｘ２に応じた高低差Ｘ２が生じるまで屈曲された状態を維持している。よって、基板２１１を再吸着させる段階において、基板ホルダ２２１の保持面２２５は、当初の形状に比較して、異なる曲率で湾曲している。
　この状態の基板ホルダ２２１に基板２１１を吸着させることにより、基板２１１に異なる変形を生じさせ、基板２１１における回路領域２１６の倍率を補正することができる。このように、変形部６０２は、基板２１１を保持面に吸着して、保持面の形状に倣わせることにより基板２１１を変形させてもよい。
　なお、基板２１１は、基板ホルダ２２１から離れた状態で基板ホルダ２２１の吸着力を受け、基板ホルダ２２１に接触した後は変位しない。よって、上記の再吸着の過程では、基板ホルダ２２１から基板２１１に摩擦力は作用しない。上記のような手順で基板２１１の倍率を補正した場合、作用量Ｘ１に対応する回路領域２１６の変形量Ｙ１は下記の式１により表すことができる。
　Ｙ１＝０．０３７５・（Ｘ１＋Ｘ２）［ｐｐｍ］　・・・（式１）
　ここで、上記式１における係数「０．０３７５」は、基板ホルダ２２１を吸着部４１３に吸着した状態で、基板ホルダ２２１および吸着部４１３を諸共にアクチュエータ４１２により屈曲させた後、基板２１１を基板ホルダ２２１に吸着させることにより基板ホルダ２２１との間の摩擦力無しで基板２１１を変形させた場合に、基板２１１の倍率の変化量Ｙ１と、変形部６０１である基板ホルダ２２１の保持面２２５の高低差Ｘ１および変形部６０２により屈曲された吸着部４１３の高低差Ｘ２との関係を規定する係数αの一例である。変形量Ｙ１の単位は［ｐｐｍ］（ｐａｒｔｓ　ｐｅｒ　ｍｉｌｌｉｏｎ）である。
　図２５は、変形部６０１、６０２による基板２１１の補正の次の段階を示す図である。図示の段階において、制御部１５０は、吸着部４１３による基板ホルダ２２１の吸着と、基板ホルダ２２１による基板２１１の吸着とを維持したまま、アクチュエータ４１２を動作させて、基板２１１、基板ホルダ２２１、および吸着部４１３を一体的に変形させる。これにより、吸着部４１３の表面は、作用量である高低差Ｘ３が生じるまで屈曲される。
　この場合、基板２１１は基板ホルダ２２１に吸着されたままなので、基板ホルダ２２１および基板２１１の間には摩擦が作用し続けて、基板２１１は効率よく変形される。このような変形部６０２の動作により作用量Ｘ２に対応した保持面の変形により基板２１１に生じる倍率の変化量Ｙ２は、下記の式２により表すことができる。
　Ｙ２＝０．２９・｛（Ｘ１＋Ｘ３）－（Ｘ１＋Ｘ２）｝［ｐｐｍ］　・・・（式２）
　ここで、上記式２における係数「０．２９」は、基板２１１を保持した基板ホルダ２２１を吸着部４１３に吸着した状態で、基板２１１、基板ホルダ２２１および吸着部４１３をアクチュエータ４１２により屈曲させることにより基板ホルダ２２１との間の摩擦力により基板２１１を変形させた場合の、基板２１１における倍率の変化量Ｙ２と、基板ホルダ２２１の保持面２２５の高低差Ｘ１および変形部６０２により屈曲された吸着部４１３の高低差Ｘ２、Ｘ３との関係を規定する係数βの一例である。変化量Ｙ２の単位は［ｐｐｍ］である。
　このように、基板ホルダ２２１による吸着から一旦開放した基板２１１を、アクチュエータ４１２により強く屈曲させた基板ホルダ２２１に再吸着させて基板２１１の倍率を変化させる場合の変形量Ｙ２を算出する係数βは、基板ホルダ２２１の保持面２２５に基板２１１を吸着させたまま屈曲させた場合の変形量Ｙ１との関係を示す係数αとは異なる値を有する。
　図２６から図２９は、基板２１１に対する倍率補正の手順の一部を示すと共に、下ステージ３３２に保持された基板２１１を、上ステージ３２２に保持された基板２１３と接合する過程を、段階毎に示す図でもある。図２６に示すように、下ステージ３３２で吸着部４１３に保持された基板２１１は、上ステージ３２２に保持された基板２１３と位置合わせされた状態で対向している。
　ここで、下ステージ３３２における基板２１１は、変形部６０１である基板ホルダ２２１の保持面２２５の湾曲と、変形部６０２の吸着部４１３の変形とにより、倍率を補正された状態であり、且つ、少なくとも基板２１１の中央付近が周縁付近よりも隆起した変形状態にある。これに対して、上ステージ３２２に保持された基板２１３は、平坦な基板ホルダ２２３を介して、平坦な上ステージ３２２に、平坦な状態で保持されている。
　次に、図２７に示すように、下ステージ３３２が上昇して上ステージ３２２に接近することにより、下ステージ３３２に保持された基板２１１と上ステージ３２２に保持された基板２１３とが、互いに最も接近した領域で接触して、基板２１１、２１３の接合が開始される。下ステージ３３２の上昇は、この時点で停止される。
　下ステージ３３２の基板２１１では、中央付近が周縁付近よりも隆起した状態が維持されている。よって、基板２１１、２１３の接触は、一点鎖線Ｃで示す中央付近の一点で始まる。これにより、基板２１１、２１３に挟まれた雰囲気、例えば大気が、基板２１１、２１３の接触面積が拡がる過程で、内側から外側に向かって円滑に押し出され、基板２１１、２１３の接合により形成された積層体２３０において、基板２１１、２１３の間に気泡等が残るボイドの発生が防止される。
　換言すれば、基板２１１、２１３が接合される過程で、基板２１１、２１３の間から円滑に気泡が抜けるには、接触が開始された時点で、基板２１１、２１３の周縁側に、気泡の移動を妨げない広さの間隙、または、基板２１１，２１３同士が２箇所以上で接触せず１箇所で接触する大きさの間隔が残されていることが望ましい。よって、変形部６０１による基板２１１の変形は、ステップＳ１０８（図４）で基板２１３に接触させる段階において、一定の湾曲が残るような変形手順を選択することが好ましい。また、接合の過程で基板２１１の湾曲が小さくなり、上記した間隙を確保することができない場合は、上ステージ３２２に保持される基板２１３を保持する基板ホルダ２２３として、保持面２２５に湾曲を有する基板ホルダ２２１を用いてもよく、基板ホルダ２２１自体を湾曲させてもよい。
　このように、基板２１１、２１３の少なくとも一方を、基板２１１、２１３の面方向について内側が突出するように変形させた状態で接合することにより、基板２１１、２１３の接合が、基板２１１、２１３の面方向について内側から外側に向かって進行する。これにより、接合により形成された積層体２３０の内部に気泡（ボイド）等が残ることが防止される。
　なお、上記の例では、変形させた一方の基板２１１の隆起した一部を他方の基板２１３に接触させて基板２１１、２１３の接合を開始させた。しかしながら、位置ずれを減少させる目的で基板２１１、２１３を変形させる機能とは別に、基板２１１、２１３の接合を開始する場合に基板２１１、２１３の一部を接触させる機能を、接合部３００に別途設けてもよい。
　図３８は、基板２１１、２１３の一部を接触させて接合を開始させる押動部７０１の模式的断面図である。押動部７０１は、押動部材７１０およびアクチュエータ７２０を有する。
　図示の例で、押動部材７１０は、ステム７１１および押圧部７１２を有する。ステム７１１は、上ステージ３２２および上ステージ３２２に保持された基板ホルダ２２３を、上ステージ３２２の厚さ方向に貫通し、上ステージ３２２に対して、基板ホルダ２２３と反対側まで延在する。押圧部７１２は、ステム７１１の先端に配され、ステム７１１に対して固定されている。よって、ステム７１１が上ステージ３２２の厚さ方向に移動した場合は、押圧部７１２もステム７１１に連れ従って移動する。
　アクチュエータ７２０は、上ステージ３２２に対して基板ホルダ２２３と反対側に配され、ステム７１１を、上ステージ３２２の厚さ方向に移動させる。よって、アクチュエータ７２０によりステム７１１を図中下方に移動させることにより、押圧部７１２は、上ステージ３２２で基板ホルダ２２３に保持された基板２１３を、接合面に対して裏面から押して、他方の基板２１１に対して部分的に近づけることができる。
　なお、押圧部７１２は、例えばエラストマ等の弾性を有する部材で形成してもよい。また、押圧部７１２において基板２１３に当接して基板２１３を押し出す部分は、基板２１３のヤング率の分布に応じて、ヤング率が低い方向に沿って当接する形状を有してもよい。これにより、基板２１３が弾性変形しにくい方向への変形を促進して、基板２１１に対する基板２１３の接触領域の形状を真円に近づけて、基板２１１、２１３の周方向について均一に接合を進行させることが可能になる。図示の例では、基板２１１を保持する基板ホルダ２２１が平坦な保持面を有する例を示したが、これに代えて、図１６に示したような例えば、円筒面、球面、放物面等の曲面をなす保持面を有する基板ホルダを用いてもよい。
　次に、図２８に示すように、ステップＳ１０９（図４）において、上ステージ３２２に保持された基板ホルダ２２３による基板２１３の保持が開放される。これにより、上側の基板２１３の下側の基板２１１に対する接触面積は、基板２１１、２１３の中央側から周縁側に順次拡がり、やがて、基板２１１、２１３は全面にわたって接合される。
　上記のように、下ステージ３３２側に保持された基板２１１は、中央が隆起した形状を有する。よって、図中下側に基板２１１に対して接合される上側の基板２１３は、接合の過程で変形し、その回路領域２１６における倍率も変化する。このような接合の過程において基板２１１に生じる倍率の変化であり、作用量Ｘ３に対応する変形量Ｙ３は、下記の式３により表すことができる。
　Ｙ３＝０．０３７５・（Ｘ１＋Ｘ３）［ｐｐｍ］　・・・（式３）
　ここで、上記式３における係数「０．０３７５」は、基板２１１と基板ホルダ２２１との間に摩擦が生じない場合、即ち、基板ホルダ２２１の保持面２２５の湾曲した形状に、開放されていた基板２１１が吸着された場合に、基板表面の倍率に生じる変化量Ｙ３と、高低差Ｘ１、Ｘ３との関係を規定する係数γの一例である。Ｙ３の単位は［ｐｐｍ］である。このように、決定部１５１が変形量Ｙ３を決定することにより、変形部６０２等は、基板２１１、２１３の接合の過程で生じる変形に起因する位置ずれの少なくとも一部を相殺する変形を基板２１１、２１３の他方に生じさせることができる。
　このように、変形部６０１は、基板ホルダ２２１による基板２１１の吸着または開放と、アクチュエータ４１２による吸着部４１３の変形または開放の手順を組み合わせて、基板２１１の倍率を補正できる。よって、貼り合わせの対象となる、接合部３００の上ステージ３２２に保持された基板２１３の表面における回路領域２１６の倍率が、基板２１１の回路領域２１６の倍率と相違する場合は、基板２１１の回路領域２１６の倍率を拡大変形または縮小変形により補正して、基板２１１、２１３の位置合わせ精度を向上させることができる。
　なお、図２１から２８を参照して説明した上記の手順よりも簡潔な手順で位置ずれを抑制することもできる。例えば、基板２１３に接触する前の高低差Ｘ２による基板２１１の変形を省き［Ｘ２＝０］、専ら、基板２１１、２１３が接触した後の高低差Ｘ３により基板２１１を変形させて基板２１１、２１３を接合することにより、高低差Ｘ２で変形させた基板２１１の吸着を解除する手順を省くことができる。
　また、基板ホルダ２２１を、基板２１１を保持していない状態で高低差Ｘ２により変形させ、次いで、当該変形を維持した状態で基板２１１を保持させて以降の接合手順を実行してもよい。この場合も、基板の吸着を一旦解除する手順を省くことができる。ただし、高低差Ｘ２による変形の後に基板２１１の保持を一旦解除する手順を導入することにより、使用する基板ホルダ２２１自体の高低差Ｘ１、個々の基板の倍率に係る補正量に左右されることなく、基板ホルダ２２１の接合時の高低差（Ｘ３＋Ｘ１）を自由に決定できる。
　上記のように、複数の段階を追って倍率を補正された基板２１１、２１３を接合した積層体２３０においては、倍率の変化量Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３が重畳されている。よって、図示の段階の基板２１１の総合的な倍率の変化である変形量Ｙ（Ｙ＝Ｙ１＋Ｙ２＋Ｙ３）は下記のように表すことができる。
　Ｙ１＋Ｙ２＋Ｙ３＝０．０３７５・（Ｘ１＋Ｘ３）＋
　　　　　　　　　０．２９・｛（Ｘ１＋Ｘ３）－（Ｘ１＋Ｘ２）｝＋
　　　　　　　　　０．０３７５・（Ｘ１＋Ｘ３）
　　　　　　　　＝０．０３７５・（２Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３）＋０．２９・（Ｘ３－Ｘ２）
　・・・（式４）
　上記の式４に示すように、変形量Ｙ（Ｙ＝Ｙ１＋Ｙ２＋Ｙ３）は、補正量Ｘ（Ｘ＝Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３）のそれぞれに係数を乗じた値として算出できる。よって、積層体２３０に残る基板２１１、２１３の位置ずれを減少または解消させる補正をする場合は、上記の式４に従って、位置ずれが零または所定の値より小さくなる変形量Ｙに対応する補正量Ｘを求めて、変形部６０１、６０２により基板２１１、２１３の少なくもと一方を変形させる。
　なお、理想的な補正、すなわち積層体２３０における基板２１１、２１３の位置ずれが零になる変形量Ｙで補正を実行しても、基板２１１に作用した変形量Ｙは、理想的な補正の変形量に対して差分を生じる場合がある。しかしながら、この差分が予め定めた許容範囲に納まるように変形量Ｙを決定すれば、それ以降に形成する積層体２３０における基板２１１、２１３の位置ずれ精度を許容範囲に納めることができる。
　こうして、接合部３００は、変形部６０１、６０２により、接合する基板２１１、２１３の少なくとも一方を、決定部１５１が決定した変形量Ｙで変形させて、積層体２３０に残る基板２１１、２１３の位置ずれを補正できる。（ステップＳ１０５：図４）更に、接合部３００は、基板２１１、２１３の少なくとも一方を変形した状態で保持し、基板２１１、２１３の他方を、一方に接触させた後に保持を解除して、接合された基板２１１、２１３を含む積層体２３０を形成する。
　この場合、基板２１１、２１３のうち補正のために変形させる基板は、ずれの原因となる変形を生じている基板であっても、それ自体はずれの原因となる変形を有していない基板であってもよい。いずれの場合も、少なくとも基板２１１、２１３の少なくとも一方を変形させて結合することにより、製造される積層体２３０におけるずれを抑制できる。
　また、基板２１１、２１３を接合するに当たって、基板２１１、２１３の一方を保持し続け、他方を開放する場合には、基板２１１、２１３の単体で予測される伸び量の不均一がより大きいもの、より複雑であるもの、構造の異方性がより高い方を保持し、他方を開放して接合することが好ましい。これにより、回路領域２１６の位置ずれの補正が、積層体２３０により反映されやすくなる。
　更に、基板２１１、２１３を接合する場合に、基板２１１、２１３の接合が完了するまで、接合部３００により基板２１１、２１３を保持し続けてもよい。この場合は、基板２１１、２１３を保持する基板ホルダ２２１、２２３またはステージによる基板２１１、２１３の位置決めを維持したまま、基板２１１、２１３を全面にわたって押し付ける。こうして、接合された基板２１１、２１３は、積層体２３０となる。なお、基板２１１、２１３の接合を強固にする目的で、接合した基板２１１、２１３を更に、加熱、加圧等の処理に付してもよい。
　接合部３００において、変形部６０１は、基板２１１、２１３の接合に先立って、決定部１５１が決定した変形量で基板２１１を変形させる。接合部３００は、例えば、変形した状態の基板２１１に基板２１３を接合させることにより積層体２３０を形成する。ここで、決定部１５１は、積層体２３０を形成するために基板２１１、２１３を接合する過程で、変形した基板２１１の形状に倣うことにより基板２１３に生じる変形の変形量を加味して、接合時の基板２１１の変形量を決定する。ここで、決定部１５１は、基板２１１、２１３のいずれかに接合前から生じている変形に起因する、積層体２３０における基板２１１、２１３の位置ずれ量が、予め定めた所定の閾値よりも小さくなるように、変形量を決定してもよい。こうして基板２１１、２１３を接合することにより、接合により得られた積層体２３０における基板２１１、２１３の位置ずれを抑制できる。
　このように、変形部６０１を備えた接合部３００では、基板２１１を他の基板２１３と接合する場合に、基板２１１、２１３のそれぞれの表面における回路領域２１６の設計仕様に対する変倍または変形によるずれを、接合の過程で補正できる。更に、変形部６０１は、図３のステップＳ１０７までの接合前の段階では発生していない、基板２１１、２１３の接触後に発生する位置ずれを、基板２１１、２１３が接触する前にする補正により抑制できる。よって、接合する基板２１１、２１３の製造過程におけるばらつき、公差等による倍率の相違を補償して、精度よく位置合わせした積層体２３０を製造できる。
　更に、複数の積層体２３０を製造する場合、例えば、同じ仕様で製造された一群の基板２１１、２１３を接合して１ロットの積層体２３０を製造する場合には、既に製造された積層体２３０に残った位置ずれの量である残差Ｄを測定して、残差Ｄがより小さくなるように、ステップＳ１０５における基板２１１の修正した変形量の値を求めて、それ以降は、その値を変形量として基板２１１を変形させて積層体２３０を製造してもよい。これにより、積層体２３０の製造量が増すにつれて品質を向上できる。
　また、基板２１１、２１３の接合を繰り返すうちに、何らかの理由で残差Ｄが増加した場合には、残差Ｄが予め定めた閾値Ｄｔｈを超えないように、ステップＳ１０５における基板２１３の変形量を補正してもよい。これにより、そのロットにおける積層体２３０の歩留り低下を防止できる。
　なお、積層体２３０に生じる位置ずれは、積層体２３０を形成する基板２１１、２１３の間で対応するマーク２１８同士、あるいは、互いに対応する接続部同士の、予め定めた所定の相対位置に対するずれである。位置ずれ量が閾値よりも大きい場合は、例えば、対応する接点等の接続部同士が接触せずに基板２１１、２１３相互の電気的導通が得られない場合がある。また、予定された組み合わせとは異なる接続部の接触や短絡により、設計通りの信号伝達ができない場合がある。
　位置ずれに関して許容される位置ずれ量の閾値Ｄｔｈは、例えば、基板２１１、２１３により形成された積層体２３０において、一方の基板２１１の回路と、他方の基板２１３の回路との間の電気的な接続が維持できる範囲の位置ずれ量の最大値であってもよい。また、許容される位置ずれの閾値は、例えば、基板２１１、２１３により形成された積層体２３０において、一方の基板２１１の接合部が、他方の基板２１３において本来接続される接合部とは異なる接合部に接触しない範囲の位置ずれ量の最大値であってもよい。このため、許容される位置ずれ量の閾値は、例えば、基板２１１、２１３に形成された接続端子の大きさに依存して決定される。
　上記のように、ステップＳ１０５における基板２１３の変形量を修正する場合、制御部１５０の決定部１５１は、積層体２３０における基板２１１、２１３の位置ずれの残差Ｄがより小さくなる変形量を決定する。より具体的には、変形量に対する修正量を下記のように決定することが好ましい。更に、変形により補正して接合した第１の組の基板２１１、２１３が形成する積層体２３０に、依然として基板２１１、２１３の位置ずれが残る場合は、残差Ｄに基づいて、次に説明するように、変形量を修正量αで修正することにより、それ以降に接合される第２の組の基板２１１、２１３が形成する積層体２３０の残差Ｄを、より理想に近く補正すること、すなわち、残差Ｄを零に近づけることができる。
　図２７に示したように、基板ホルダ２２１に保持されて固定された下側の基板２１１に対して、基板ホルダ２２１からの保持を開放した上側の基板２１３を接合する場合、基板２１３には、図１３から図１５を参照して説明した接合過程の変形成分Ａと、固定されている基板２１１の形状に沿って接合されることにより生じる変形成分Ｂと、積層体形成装置１００に搬入される前から生じていた変形成分ＩＵとを合わせた変形が生じる。一方、基板２１１は、接合の過程を通じて終始固定されているので、基板ホルダ２２１に倣うことにより生じた変形成分Ｃ１と、積層体形成装置１００に搬入される前から生じていた変形成分ＩＬとを合わせた変形が生じている。
　ここで、下側の基板２１１は、中央が隆起した凸状の形状で固定されている。このため、基板２１３において、変形成分Ｂは基板２１３の接合面の縮みとして現れる。また、変形成分Ａは、上述したように、基板２１３の接合面の伸びとして現れる。また、基板２１１において、変形成分Ｃは基板２１１の接合面の伸びとして現れる。
　上記の基板２１１、２１３を接合した場合に、積層体２３０に残る位置ずれである残差Ｄは、上記した各変形の変形量により、下記の（式５）のように表すことができる。
　Ｄ＝Ａ＋Ｂ＋ＩＵ－（Ｃ＋ＩＬ）・・・（式５）
　ここで、上記式５において、変形量Ｂは、下側の基板２１１の接合時の形状に応じて変化する。また、変形量Ｃは、変形部６０１、６０２等の作用量に応じて変化させることができる。一方、上記式５における変形量Ａ、ＩＵ、ＩＬは、基板２１１、２１３を接合する段階では既定の値で変化しない。そこで、式５は、変形量Ａ、ＩＵ、ＩＬを定数Ｋにまとめて、下記の式６のように表す。
　Ｄ＝（Ａ＋ＩＵ－ＩＬ）＋Ｂ－Ｃ
　　＝Ｋ＋Ｂ－Ｃ・・・（式６）
　ここで、変形部６０１、６０２による基板２１１の変形の目的は、残差Ｄを小さくすることなので、理想的にはＤはゼロになる。しかしながら、実際には残差Ｄが残る場合があるので、基板２１１、２１３の接合を繰り返す場合に、第１の組の基板２１１、２１３を接合して先に形成した積層体２３０よりも、第１の組よりも後に第２の組の基板２１１、２１３を接合して形成した積層体２３０において、残差Ｄがより小さくなるように変形量Ｃを修正量αで修正していく。そのような修正量αは、先に形成した積層体２３０に残った基板２１１、２１３の位置ずれ量Ｄ、または、これから形成する積層体２３０について解析、シミュレーション等により算出した位置ずれ量Ｄを後述のように修正することにより決定できる。
　修正の対象となる変形量Ｃは、これから接合する基板２１１、２１３よりも先に接合された基板２１１、２１３を接合する場合に決定部１５１が決定した変形量であってもよい。また、修正の対象となる補正値が存在しない初回の接合においても、例えば、これから接合する基板２１１、２１３に関して接合前に予め実行した解析、シミュレーション等の結果に基づく予測値または推定値を、補正の対象となる初期値としてもよい。
　また、多くの基板２１１、２１３を接合する場合は、最初に、全く変形させずに１組の基板２１１、２１３を第１の組として接合して、その接合で発生した残差Ｄ１を低減する修正量αを決定してもよい。更に、新しいロットの基板２１１、２１３を接合する場合に、過去に接合した、基板２１１、２１３と類似した特性を有するロットに関する記録に基づいて、修正の対象となる初期値を算出してもよい。
　いま、修正前の変形量をＢ１、Ｃ１と表し、修正した後の変形量をＢ２、Ｃ２と表し、修正量をΔＢ、ΔＣと表すと、修正後の変形量で変形した基板２１１に基板２１３を接合して作成した積層体２３０における残差Ｄがゼロになった場合は下記の式７が成立する。
　０＝Ｋ＋Ｂ２－Ｃ２・・・（式７）
　従って、式６および式７から、変形量Ｂ、Ｃの修正量ΔＢ（＝Ｂ２－Ｂ１）、ΔＣ（＝Ｃ２－Ｃ１）は、下記の式８のように表すことができる。
　Ｄ＝－（Ｂ２－Ｃ２）＋Ｂ１－Ｃ１
　　＝－（Ｂ２－Ｂ１）＋Ｃ２－Ｃ１
　　＝－ΔＢ＋ΔＣ・・・（式８）
　上記式８は、ステップＳ１０５（図４）の補正のための変形量を、修正する前の変形量Ｃで実行した場合に生じる残差Ｄ１を、修正量ΔＢ、ΔＣに分配することにより、残差Ｄをゼロにすることが可能であることを意味する。更に、凸状の保持面２２５を有する基板ホルダ２２１に吸着することにより基板２１１を変形させた場合の変形量Ｃは、この基板２１１に接合する基板２１３に生じる倣い変形の変形量Ｂと、符号が逆で絶対値が等しい。
　よって、積層体形成装置１００において決定部１５１は、修正量ΔＣを算出する場合に、下記の式９を満たすことにより、残差Ｄを低減できる。理想的な変形量が得られる修正量ΔＢおよび修正量ΔＣをそれぞれ残差Ｄの半分とすることにより、残差Ｄをゼロにすることができる。また、修正量ΔＢ、ΔＣの各々が、下記の式９に示す条件を満たさない場合は、結果的に過補正となり、補正により残差Ｄが増加することになる。
　｜Ｄ１｜＞｜ΔＣ｜・・・（式９）
　このように、決定部１５１は、ある変形量Ｃ１で変形させた基板２１１、２１３の一方に、基板２１１、２１３の他方の保持を開放して接合して形成される積層体２３０において生じる基板２１１、２１３の位置ずれ量Ｄ１の絶対値｜Ｄ１｜よりも、絶対値｜α｜が小さい修正量αで変形量Ｃ１を修正して、すなわち、変形量Ｃ１に｜α｜を加算または減算して、これから接合する基板２１１、２１３の変形量を決定することにより、積層体２３０における基板２１１、２１３の位置ずれをより小さくしていくことができる。
　一方、基板ホルダ２２１に吸着した状態で、基板２１１および基板ホルダ２２１を諸共に変形させて基板２１１、２１３を接合する場合は、基板ホルダ２２１と共に変形する基板２１１の変形量Ｃの絶対値と、基板２１３の変形量Ｂの絶対値とは、基板ホルダ２２１の厚さに応じた比率で異なるものとなる。特に、基板ホルダ２２１の保持面２２５が凹状に変形した状態で基板２１１を保持させた後、保持面２２５を凸方向に凹形状の曲率を減少させて変形させ、接合時の保持面２２５は凹状にして残差を低減させた場合は、変形量Ｃの過補正を変形量Ｂで相殺することになるため、式９の条件を満たすにもかかわらず、位置ずれの残差Ｄを減少させる修正量が得られなくなる場合がある。
　このような場合は、上記の式８に基づいて、下記の式１０を満たす修正量ΔＢを決定することにより、残差Ｄを減少させることができる。
　｜Ｄ１｜＞｜ΔＢ｜・・・（式１０）
　すなわち、変形量Ｃ１で変形した一方の基板２１１に他方の基板２１３を接合して、基板２１１、２１３の位置ずれの残差Ｄ１を有する積層体２３０を形成する場合に、変形量Ｃ１で変形した一方の基板２１１に倣って変形することにより他方の基板２１３に変形量ＢＣ１が生じる。その後、変形量Ｃ１を修正量αで修正して、他の基板２１１、２１３を接合する場合、修正された変形量Ｃ２（＝Ｃ１＋α）で変形した一方の基板２１１に倣って変形することにより、他方の基板２１３に変形量ＢＣ２が生じる。
　ここで、変形量ＢＣ１、ＢＣ２の差分の絶対値ΔＢ（＝｜ＢＣ１－ＢＣ２｜）が、先に形成された積層体２３０の残差Ｄ１の絶対値｜Ｄ１｜よりも小さくなるように修正量αを決定することにより、積層体２３０における基板２１１、２１３の位置ずれをより小さくしていくことができる。よって、決定部１５１は、接合の過程で生じる位置ずれ量の絶対値よりも絶対値が小さい修正量で変形量を修正してもよい。これにより、変形量を過剰に修正して、得られる積層体２３０における基板２１１、２１３の位置ずれ量が却って増加することを防止できる。
　なお、既に説明した通り、基板２１１、２１３の接合過程で変形量Ａを生じる現象は、基板２１１、２１３を接合する場合の雰囲気の温度、気圧、湿度などの環境条件に依存して生じる。このため、残差Ｄを予測する場合、および、変形量Ｃまたは修正量ΔＣを決定する場合は、接合の環境条件も考慮することが好ましい。また、基板２１１、２１３の接合を繰り返す場合、残差Ｄに基づく変形量Ｙの修正量αは、積層体２３０に対する要求精度に応じて、毎回、あるいは、定期的に繰り返してもよい。
　更に、決定部１５１は、これから形成する積層体２３０を構成する基板２１１、２１３の少なくとも一方に関して、接合前から個々の基板２１１、２１３に生じている変形の個体差、および、変形した一方の基板２１１に他方の基板２１３を接合する過程で他方の基板２１３に生じる変形の個体差の少なくとも一方の個体差を反映して、接合時の変形量を修正してもよい。
　図２９は、接合部３００において、積層体２３０における基板２１１、２１３の位置ずれの倍率ずれ成分を補正した上で接合した基板２１１、２１３の次の段階を示す図である。図示のように、互いに接合された基板２１１、２１３は、基板ホルダ２２１、２２３に挟まれた状態で、更に、基板ホルダ２２１、２２３をクリップ２２７により機械的に結合される。これにより、基板２１１、２１３の位置合わせした状態が確保され、接合部３００からの搬出が容易になる。
　なお、クリップ２２７は、ばね、ねじ等により基板ホルダ２２１、２２３を結合するものであってもよい。また、クリップ２２７は、磁力、静電力等により、基板ホルダ２２１、２２３を結合するものであってもよい。また、接合部３００において基板２１１、２１３が確実に接合されるのであれば、クリップ２２７を使用せずに、積層体２３０を接合部３００から搬出してもよい。
　また、上記の例では、平坦な状態で上ステージに保持された基板２１３の保持を開放して、変形部６０１、６０２で変形して補正された状態で下ステージ３３２に保持された基板２１１に接合された。しかしながら、いずれの基板２１１、２１３を変形して補正するか、また、いずれの基板２１１、２１３を開放して接合するかは、特に制限されない。更に、両方の基板２１１、２１３を変形してもよいし、接合の過程で、両方の基板２１１、２１３の保持を解除してもよい。
　図３０は、変形部６０１、６０２を用いて補正できる他の位置ずれ成分を模式的に示す図である。図示の積層体２３０における位置ずれ成分は、図中に破線Ｒで示すように、積層体２３０において位置ずれが分布する領域が、複数の平行な列をなす異方性位置ずれ成分である。
　図示のような位置ずれ成分は、基板２１１、２１３の接合における伸び量の不均一な分布に起因するものであり、例えば、基板２１１、２１３の結晶方位、基板２１１、２１３に形成されたスクライブライン２１２の存在等による物性の不均一により生じる。このような位置ずれ成分は、先に説明したシフトずれ成分および回転ずれ成分のように、基板２１１の変位または回転により補正することが難しい。このような異方性位置ずれ成分は、変形部６０２等を用いて、基板２１１、２１３の少なくとも一方を変形させた状態で接合する補正方法により減らすことができる。
　図３１は、上記の異方性位置ずれ成分の補正に有効な、変形部６０２による基板２１１の変形を模式的に示す図である。図示のように、ステップＳ１０５（図４）で特定の方向に分布した位置ずれ成分を補正する場合は、図１９において破線Ｎで囲って示すように、一列に並んだアクチュエータ４１２を伸長させて、変形部６０２の吸着部４１３を円筒状に変形させる。
　また、円筒形に変形させた吸着部４１３に接合する基板２１１を保持させる場合は、吸着部４１３が形成する円筒形の中心線が、基板２１１における異方性位置ずれ成分の分布方向を示す破線Ｒと直行する向きに、基板２１１を吸着部４１３に保持させた状態で基板２１１、２１３を接合する。図３１では、円筒に沿って変形する基板２１１のノッチが、円筒面に沿って低くなる位置にあることが判る。このように変形した基板２１１に対して他方の基板２１３を保持から開放して吸着させることにより、積層体２３０における異方性位置ずれ成分を減らすことができる。
　なお、変形部６０２を用いた場合は、アクチュエータ４１２に供給する作動流体の量に応じて変形量を連続的に変化させることができる。しかしながら、補正方法および変形量が同等の数多くの基板２１１を接合する場合は、変形量を反映した曲面をなす保持面２２５を有する基板ホルダ２２１を作製して、変形部６０１として使用してもよい。
　図３２は、変形部６０１、６０２を用いて補正できる他の位置ずれ成分を模式的に示す図である。図示の積層体２３０における位置ずれ成分は、積層体２３０の面方向の一端と他端との間で位置ずれの方向が反転する直交位置ずれ成分である。上記のような直交位置成分が積層体２３０に残ることが予測される場合は、変形部６０２を用いて、下ステージ３３２に設けた吸着面の一端と他端とを個別に変形させることにより補正できる。
　なお、上記の例では、下ステージ３３２に変形部６０１を設ける場合について説明した。しかしながら、変形部６０１を上ステージ３２２に設けて、図中上側の基板２１３を補正してもよい。更に、下ステージ３３２および上ステージ３２２の両方に変形部６０１を設けて、両方の基板２１１、２１３で補正を実行してもよい。また更に、既に説明した他の補正方法と上記の補正方法とを併用してもよい。
　上記の例では、接合する基板２１１、２１３の中央を最初に接触させたが、基板２１１、２１３が複数の箇所で同時に接触して気泡を囲い込むことが避けられるのならば、基板２１１、２１３の縁部等、他の箇所から基板２１１、２１３の接触を開始してもよい。このとき、ステージまたは基板ホルダへの保持が開放される基板の結晶方向や応力歪の方向をボンディングウェイブの進行方向に沿わせることが好ましい。例えばシリコン単結晶基板において、結晶配向の０°方向をボンディングウェイブの進行方向に沿わせることにより、ボンディングウェイブ中に生じるシリコン単結晶基板の伸び量が均一になる。これにより、剛性分布に起因するシリコン単結晶基板内での変形量の差を小さくすることができる。
　また、当初の接触箇所から接合の進行に従って拡がる境界Ｋの面方向形状を線状、楕円状等、他の形状にしてもよい。また、上記した例では、既存の基板２１１、２１３を補正するかのように説明したが、基板２１１、２１３を設計および製造する段階において、曲げ剛性等の機械的な仕様に不均一が生じないように配慮してもよい。
　更に、上記の例では、接合部３００の下ステージ３３２に変形部６０１を組み込んだが、上ステージ３２２に変形部６０２、６０３を組み込んで、上ステージ３２２において基板２１３を補正してもよい。また更に、上ステージ３２２および下ステージ３３２の両方に変形部６０２、６０３を組み込んでもよい。
　また、上ステージ３２２では倍率に関する補正をし、下ステージ３３２では接合過程で生じるずれを補正する等、上ステージ３２２および下ステージ３３２で補正内容を分担してもよい。更に、倍率に関しては、変形部６０１のように基板２１１を変形させて補正し、接合過程で生じるずれは、変形部６０２、６０３等、補正内容に応じて補正方法を変えてもよい。また更に、上記の例の他にも、温度調節により基板２１１、２１３の少なくとも一部の温度を変化させて熱膨張または熱収縮により基板２１１を変形する等、他の補正方法を更に導入してもよい。
　また更に、上記の例では、主に機械的な操作により歪みを補正する例について主に記載した。しかしながら、例えば、ステージまたは基板ホルダに埋め込んだヒータ、ペルチェ効果素子等による温度制御で基板２１１、２１３を補正してもよい。
　また更に、既に説明した他の補正方法、あるいは、これから説明する他の補正方法を、上記の補正方法と併用してもよい。また、変形部６０２、６０３を接合部３００に組み込んで使用することにより、例えば、第１の歪みによるずれを変形部６０１で補正し、第２の歪みによるずれを変形部６０２で補正することもできる。
　図３３は、接合部３００で使用できる他の変形部６０３の模式的断面図である。変形部６０３は、スイッチ４３４、静電チャック４３６、および電圧源４３２を有し、変形接合部３００で使用する基板ホルダ２２１、２２３に組み込むことができる。
　変形部６０３において、静電チャック４３６は、基板ホルダ２２１、２２３に埋設される。静電チャック４３６の各々は、個別のスイッチ４３４を介して、共通の電圧源４３２に結合される。これにより、静電チャック４３６の各々は、決定部１５１の制御の下に個別に開閉するスイッチ４３４が閉じた場合に、基板ホルダ２２１、２２３の表面で吸着力を発生して基板２１１、２１３を吸着する。
　また、基板ホルダ２２１、２２３において、静電チャック４３６は、図１９に示した変形部６０２のアクチュエータ４１２と同様に基板２１３を保持する保持面全体に、同心円状且つ放射状に配される。これにより、基板ホルダ２２１，２２３は、個々の領域で個別に吸着力を断続できる。全てのスイッチ４３４を閉じた場合は、全ての静電チャック４３６が吸着力を発生して、基板２１１、２１３全体を基板ホルダ２２１、２２３に吸着して固定する。
　図３４は、変形部６０３の補正動作を説明する図である。図３４においては、図１７と同様の視点で、接合の過程にある基板２１１、２１３の一部が示される。
　接合の過程において、基板２１１に対して接合される基板２１３は、図２２～２４を参照して既に説明した通り、既に基板２１１に接合された領域と、基板２１１から離れていてこれから接合される領域との境界Ｋにおいて、基板２１１に接合される図中下面が伸びる変形を生じる。これに対して、変形部６０３を備える基板ホルダ２２１では、境界Ｋの近傍で、静電チャック４３６への電圧印加を局部的に遮断する。
　これにより、基板２１１の保持も、境界Ｋ付近で部分的に開放される。基板ホルダ２２１による保持から開放された基板２１１の一部は、上側の基板２１３の吸着力により基板ホルダ２２１から引き剥がされ、基板２１３と同様に接合面側が伸長する変形を生じる。これにより、接合過程で生じる倍率ずれ成分を抑制できる。
　なお、基板２１１の保持を部分的に解除する場合に、吸着力を完全に消失させるのではなく、保持力を変化させることによっても、接合の過程で生じる変形の変形量を変化させることができる。このように、基板ホルダ２２１による基板２１１の保持力を調整することによって、保持からの開放により基板２１１に生じる変形量を調整して、位置ずれ補正の精度を向上できる。
　このように、変形部６０３が動作することにより、基板２１１、２１３における伸び変形を促進または抑制できる。また、基板ホルダ２２１、２２３全体に配された静電チャック４３６は、個別に吸着力を発生または遮断できる。よって、基板２１１、２１３における伸び量の不均一が複雑に分布している場合であっても、変形部６０３により補正することができる。
　なお、上記の例では、下ステージ３３２が保持する基板２１１に対して、上ステージ３２２による基板２１３の保持を一気に開放することにより、基板２１３の自律的な接合により基板２１１、２１３を接合した。しかしながら、静電チャック４３６の吸着力を、上ステージ３２２の面方向について基板の中心部から外側に向かって順次消去することにより、基板２１３の自律的な接合を抑制して、基板２１１、２１３が接合された領域の拡がりすなわち接触の進行度合いを制御してもよい。これにより、外周に近づくほど位置ずれが累積され、位置ずれの分布が不均一になることを抑制できる。
　更に、上ステージ３２２による基板２１３の保持を継続して、下ステージ３３２による基板２１１の保持を開放することにより基板２１１、２１３を接合する場合にも、上記したと同様に変形部６０３を用いて、基板２１１、２１３の伸び量を補正できる。
　このように、基板２１１、２１３を個別に補正することによっても、基板２１１、２１３を接合する段階に補正することによっても、基板２１１、２１３における伸び量の不均一に起因する回路領域２１６の位置ずれを抑制あるいは防止できる。これにより、積層体２３０を、歩留りよく製造することができる。
　また更に、変形部６０３は、変形部６０１、６０２と併用することもできる。更に、変形部６０３を、基板ホルダ２２１が基板２１１を吸着する場合に用いる静電チャックと兼用することもできる。
　図３５は、接合部３００で使用できるまた他の変形部６０４の模式的断面図である。変形部６０４は接合部３００の上ステージ３２２で使用される基板ホルダ２２３に組み込むことができる。
　変形部６０４は、例えば基板ホルダ２２３に設けられ、基板ホルダ２２３に保持された基板２１３に向かって開口した複数の開口部４２６を有する。開口部４２６の各々の一端は、上ステージ３２２を通じて、バルブ４２４を介して圧力源４２２に連通する。圧力源４２２は、例えば、圧縮された乾燥空気等の加圧流体である。バルブ４２４は、決定部１５１から指示された作用量に応じてバルブ４２４を個別に開閉する。バルブ４２４が開いた場合は、対応する開口部４２６から加圧流体が噴射される。
　図３６は、変形部６０４における開口部４２６のレイアウトを示す図である。開口部４２６は、基板ホルダ２２３において基板２１３を保持する保持面全体に放射状且つ同心円状に配される。よって、変形部６０４は、バルブ４２４のいずれかを開くことにより、基板ホルダ２２３の保持面における任意の位置で、加圧流体を基板２１３に向かって噴射する。
　基板ホルダ２２３は、例えば静電チャックにより基板２１３を保持する。静電チャックは、供給電圧を遮断することにより吸着力を解消できるが、残留電荷等により、保持していた基板２１３が開放されるまでにタイムラグが生じる。変形部６０４は、静電チャックへの給電が遮断された直後に、基板ホルダ２２３全体の開口部４２６から加圧流体を噴射して、基板２１３を基板ホルダ２２３から即座に開放させることができる。
　図３７は、変形部６０４の補正動作を示す模式図である。同図においては、図１７と同様の視点で、接合の過程にある基板２１１、２１３の一部が示される。
　接合部３００における接合の過程において、基板２１１に対して接合される基板２１３は、図１３から図１５を参照して既に説明した通り、基板２１１に接合された領域と、基板２１１から離れていてこれから接合される領域との境界Ｋにおいて、基板２１１に接合される図中下面が伸びる変形を生じる。ここで、基板２１３において変形が生じている境界Ｋ付近の領域に、変形部６０４により、図中上方から加圧流体４２７を噴射すると、基板２１３が他方の基板２１１に向かって押されて変形量が減少する。これにより、加圧流体を吹きつけた箇所において、基板２１３の伸び量をより小さくする補正ができる。
　このように、変形部６０４が動作することにより、基板２１３における伸び変形を抑制できるので、基板２１１、２１３相互の間で、伸び量の不均一に起因する回路領域２１６の位置ずれを補正できる。なお、変形部６０４において、開口部４２６は、個別に加圧流体を噴射できる。よって、補正すべき基板２１３の伸び量の分布が不均一な場合も、基板２１３の領域毎に異なる変形量で変形させることにより補正できる。
　よって、変形部６０４を備えた接合部３００においては、基板２１３の結晶方位、構造物の配置、厚さの分布等の情報に基づいて剛性の不均一を予め調べて、例えば、基板２１３において、曲げ剛性が低い領域および曲げ剛性が高い領域のうちずれ量が大きい方の領域に対して開口部４２６から加圧流体を吹きつけて、基板２１３の伸び量を補正することができる。これにより、基板２１１、２１３を接合して作製した積層体２３０における回路領域２１６の位置ずれを抑制できる。
　例えば、基板２１３の曲げ剛性が高い領域の方がずれ量が大きい場合、変形部６０４の凸量もしくは曲率が、基板２１３の曲げ剛性が低い領域でのずれ量を補正すべく決められている場合には、高剛性領域に加圧流体を吹き付けることにより、高剛性領域におけるずれ量も小さくすることができる。
　なお、上記の例では、上ステージ３２２に変形部６０４を設ける場合について説明した。しかしながら、下ステージ３３２に保持された基板２１１が変形する構造の接合部３００では、変形部６０４を下ステージ３３２に設けて、図中下側の基板２１１の伸び量を補正してもよい。更に、下ステージ３３２および上ステージ３２２の両方に変形部６０２を設けて、両方の基板２１１、２１３で補正を実行してもよい。
　上記のように、基板２１１、２１３は、さまざまな方法で変形させることができるが、基板２１１、２１３を変形させる方法は上記の方法に限らない。例えば、接合する基板２１１、２１３の活性化の度合いを変更することによっても、基板２１１、２１３相互の吸着力を変化させて、接合の過程における基板２１１、２１３の変形量を変化させることができる。また、活性化装置３２６、３３６による活性化の度合いは一定であっても、活性化後に接合するまでの時間的な間隔を変更することにより、活性化による吸着力を変化させることもできる。
　また、上記の例では、積層体形成装置１００が決定部１５１を備える例を示したが、決定部１５１は積層体形成装置１００以外の装置に設けられていてもよい。この場合、積層体形成装置１００は、外部に配された決定部１５１で決定された変形量を示す信号を、取得部１５２を通じて外部装置から取得し、制御部１５０がこの取得した信号に基づいて変形部６０１～６０４を制御してもよい。
　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得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また、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。
１００　積層体形成装置、１１０　筐体、１２０、１３０　基板カセット、１４０　搬送部、１５０　制御部、１５１　決定部、１５２　取得部、２１１、２１３　基板、２１２　スクライブライン、２１４　ノッチ、２１６　回路領域、２１８　マーク、２２１、２２３　基板ホルダ、２２５　保持面、２２７　クリップ、４２６　開口部、２３０　積層体、３００　接合部、３０１　床面、３１０　枠体、３１２　底板、３１４　支柱、３１６　天板、３２２　上ステージ、３２４、３３４　顕微鏡、３２６、３３６　活性化装置、３３１　Ｘ方向駆動部、３３２　下ステージ、３３３　Ｙ方向駆動部、３３８　Ｚ方向駆動部、４００　ホルダストッカ、４１１　基部、４１２、７２０　アクチュエータ、４１３　吸着部、４１４　支柱、４１５　ポンプ、４１６、４２４　バルブ、４２２　圧力源、４２７　加圧流体、４３２　電圧源、４３４　スイッチ、４３６　静電チャック、５００　プリアライナ、６０１、６０２、６０３、６０４　変形部、７０１　押動部、７１０　押動部材、７１１　ステム、７１２　押圧部

Claims (19)

  1. 　二つの基板を接合して積層体を形成する積層体形成装置であって、
    　基板を変形させる変形部と、
    　前記変形部が変形させた基板と他の基板とを接合する接合部と、
    を備え、
    　前記変形部は、第１の変形量で基板を変形した場合の二つの基板間の位置ずれ量の絶対値よりも絶対値が小さい値で前記第１の変形量を修正した値を第２の変形量として用いて、二つの基板の少なくとも一方を変形する積層体形成装置。
  2. 　二つの基板を接合して積層体を形成する積層体形成装置であって、
    　基板を変形させる変形部と、
    　前記変形部が変形させた基板と他の基板とを接合する接合部と、
    を備え、
    　前記変形部は、第１の変形量で変形した基板に他の基板を接合した場合に、変形した基板の形状に倣うことにより当該他の基板に生じる変形の量と、前記第１の変形量を修正した第２の変形量で変形した基板に他の基板を接合した場合に、変形した基板の形状に倣うことにより当該他の基板に生じる変形の量との差分の絶対値が、前記第１の変形量で変形した基板に他の基板を接合した場合の位置ずれ量の絶対値よりも小さくなる値を前記第２の変形量として用いて、二つの基板の少なくとも一方を変形する積層体形成装置。
  3. 　前記第１の変形量は、これから接合する二つの基板よりも先に接合した二つの基板を接合したときの変形量である請求項１または２に記載の積層体形成装置。
  4. 　前記変形部は、接合する二つの基板に接合前から生じている変形と、当該二つの基板のうち変形した一方の基板に接合する過程で他方の基板に生じる変形との少なくとも一方に関して、当該二つの基板の少なくとも一方の個体差を反映して決定された前記第２の変形量で、当該二つの基板の少なくとも一方を変形する請求項１から３のいずれか一項に記載の積層体形成装置。
  5. 　二つの基板の一方を保持する第１の保持部と、前記第１の保持部に保持された基板に対向する他の基板を保持する第２の保持部とを更に備え、
    　前記第１の保持部が基板を保持した状態で、前記第２の保持部が保持していた他の基板を解放することにより、二つの基板を接合する請求項１から４のいずれか一項に記載の積層体形成装置。
  6. 　前記第２の保持部は、基板の一部領域の保持を継続したまま、前記一部領域以外の領域を開放する請求項５に記載の積層体形成装置。
  7. 　前記変形部は、接合する二つの基板の両方を変形する請求項１から５のいずれか一項に記載の積層体形成装置。
  8. 　前記変形部は、変形する基板の一部を他の一部に対して、前記第２の変形量に応じた作用量で変位させる請求項１から７のいずれか一項に記載の積層体形成装置。
  9. 　前記第２の変形量は、接合する二つの基板の少なくとも一方に生じた倍率歪みに起因する位置ずれの少なくとも一部を相殺する成分を含む請求項１から８のいずれか一項に記載の積層体形成装置。
  10. 　前記第２の変形量は、二つの基板の少なくとも一方における面方向の非線形歪みに起因する位置ずれの少なくとも一部を相殺する変形を基板に生じさせる成分を含む請求項１から９のいずれか一項に記載の積層体形成装置。
  11. 　前記第２の変形量は、前記二つの基板が接合する過程で生じる位置ずれの少なくとも一部を相殺する変形を基板に生じさせる成分を含む請求項１から１０のいずれか一項に記載の積層体形成装置。
  12. 　前記第２の変形量は、前記二つの基板に関する情報に基づいて予測した位置ずれの少なくとも一部を相殺する変形を基板に生じる成分を含む請求項１から１１のいずれか一項に記載の積層体形成装置。
  13. 　前記変形部は、
    　二つの基板の少なくとも一方に生じた倍率の変化に起因する位置ずれを相殺する変形を前記二つの基板の一方に生じさせる第１の変形部と、
    　前記二つの基板の接合の過程で生じる位置ずれの少なくとも一部を相殺する変形を前記二つの基板の他方に生じさせる第２の変形部と
    を有する請求項１から１２までのいずれか一項に記載の積層体形成装置。
  14. 　二つの基板を接合して積層体を形成する積層体形成装置であって、
    　前記二つの基板の一方の基板を変形させる変形部と、
    　前記一方の基板と他方の基板とを接合する接合部と、
    を備え、
    　前記変形部による前記一方の基板の変形量は、前記接合部で前記他方の基板に生じる変形量との差が所定の閾値よりも小さくなる値であり、
    　前記他方の基板に生じる変形は、前記一方の基板の形状に倣うことにより生じる変形を含む積層体形成装置。
  15. 　前記変形部は、基板に対する保持力を変化させることにより、接合の過程で生じる変形の変形量を変化させる請求項１４に記載の積層体形成装置。
  16. 　二つの基板を接合して積層体を形成する積層体形成方法であって、
    　基板を変形させる変形段階と、
    　前記変形段階で変形した基板と他の基板とを接合する接合段階と、
    を含み、
    　前記変形段階は、第１の変形量で基板を変形した場合の二つの基板間の位置ずれ量の絶対値よりも絶対値が小さい値で前記第１の変形量を修正した値を第２の変形量として用いて、二つの基板の少なくとも一方を変形する積層体形成方法。
  17. 　二つの基板を接合して積層体を形成する積層体形成方法であって、
    　基板を変形させる変形段階と、
    　前記変形段階で変形した基板と他の基板とを接合する接合段階と、
    を含み、
    　前記変形段階は、第１の変形量で変形した基板に他の基板を接合した場合に、変形した基板の形状に倣うことにより当該他の基板に生じる変形の量と、前記第１の変形量を修正した第２の変形量で変形した基板に他の基板を接合した場合に、変形した基板の形状に倣うことにより当該他の基板に生じる変形の量との差分の絶対値が、前記第１の変形量で変形した基板に他の基板を接合した場合の位置ずれ量の絶対値よりも小さくなる値と同じ値を前記第２の変形量として用いて、二つの基板の少なくとも一方を変形する積層体形成方法。
  18. 　接合する二つの基板の位置ずれ量が所定の閾値よりも小さくなるように、前記第１の変形量を決定する決定段階を更に含む請求項１６または１７に記載の積層体形成方法。
  19. 　二つの基板を接合して積層体を形成する積層体形成方法であって、
    　前記二つの基板の一方の基板を変形させる変形段階と、
    　前記一方の基板と他方の基板とを接合する接合段階と、
    を含み、
    　前記変形段階での前記一方の基板の変形量は、前記接合段階で前記他方の基板に生じる変形量との差が所定の閾値よりも小さくなる値であり、
    　前記他方の基板に生じる変形は、前記一方の基板の形状に倣うことにより生じる変形を含む積層体形成方法。
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