WO2021015028A1 - 接合装置、および接合方法 - Google Patents

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WO2021015028A1
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陽介 大森
賢治 菅川
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東京エレクトロン株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a joining device and a joining method.
  • Patent Document 1 discloses a joining device for joining substrates to each other.
  • the present disclosure provides a technique for improving the bonding accuracy of substrates.
  • the joining device includes a holding portion, a deforming portion, and a control portion.
  • the holding portion holds the substrate to be joined.
  • the deformed portion projects the central portion of the substrate held by the holding portion with respect to the outer peripheral portion of the substrate.
  • the control unit adjusts the amount of protrusion of the substrate by the deformed portion for each substrate based on at least one of the thickness of the substrate, the temperature of the substrate, and the warp of the substrate when not held by the holding portion.
  • the bonding accuracy of the substrate can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic diagram (No. 1) showing the configuration of the joining system according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram (No. 2) showing the configuration of the joining system according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the transition according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a partial configuration of the joining device according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic view showing the configurations of the first chuck portion and the second chuck portion according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a state in which the second substrate according to the embodiment is curved.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating the joining process according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing a state in which the first substrate and the second substrate are curved in the joining process according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram (No. 1) showing the configuration of the joining system 1 according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram (No. 2) showing the configuration of the joining system 1 according to the embodiment.
  • the bonding system 1 forms a polymerization substrate T by bonding the first substrate W1 and the second substrate W2.
  • the first substrate W1 and the second substrate W2 are substrates in which a plurality of electronic circuits are formed on a semiconductor substrate such as a silicon wafer or a compound semiconductor wafer.
  • the first substrate W1 and the second substrate W2 are circular and have substantially the same diameter.
  • One of the first substrate W1 and the second substrate W2 may be, for example, a substrate on which no electronic circuit is formed.
  • the plate surface on the side to be joined to the second substrate W2 is referred to as a "joining surface", and the plate surface on the side opposite to the joining surface is referred to as a "non-bonding surface”. .. Further, among the plate surfaces of the second substrate W2, the plate surface on the side to be joined to the first substrate W1 is referred to as a "joining surface”, and the plate surface on the side opposite to the joining surface is referred to as a "non-bonding surface”.
  • the joining system 1 includes a loading / unloading station 2 and a processing station 3.
  • the carry-in / out station 2 is arranged on the negative side of the X-axis of the processing station 3 and is integrally connected to the processing station 3.
  • the loading / unloading station 2 includes a mounting table 10 and a transport area 20.
  • the mounting table 10 includes a plurality of mounting plates 11.
  • Cassettes C1 to C4 for horizontally accommodating a plurality of (for example, 25) substrates are mounted on each mounting plate 11.
  • the cassette C1 can accommodate a plurality of first substrates W1
  • the cassette C2 can accommodate a plurality of second substrates W2
  • the cassette C3 can accommodate a plurality of polymerization substrates T.
  • the cassette C4 is, for example, a cassette for collecting a defective substrate.
  • the number of cassettes C1 to C4 mounted on the mounting plate 11 is not limited to the one shown in the drawing.
  • the transport area 20 is arranged adjacent to the X-axis positive direction side of the mounting table 10.
  • the transport region 20 is provided with a transport path 21 extending in the Y-axis direction and a transport device 22 that can move along the transport path 21.
  • the transport device 22 can move not only in the Y-axis direction but also in the X-axis direction, and can rotate around the Z-axis.
  • the transport device 22 is formed between the cassettes C1 to C4 mounted on the mounting plate 11 and the third processing block G3 of the processing station 3, which will be described later, of the first substrate W1, the second substrate W2, and the polymerization substrate T. Carry out.
  • the processing station 3 is provided with, for example, three processing blocks G1, G2, and G3.
  • the first processing block G1 is arranged on the front side (Y-axis negative direction side in FIG. 1) of the processing station 3.
  • the second processing block G2 is arranged on the back side of the processing station 3 (the positive direction side of the Y axis in FIG. 1)
  • the third processing block G3 is on the loading / unloading station 2 side of the processing station 3 (X in FIG. 1). It is arranged on the negative axis side).
  • a surface modifier 30 for modifying the joint surface of the first substrate W1 and the second substrate W2 is arranged.
  • the surface modifying device 30 breaks the bond of SiO2 on the bonding surface of the first substrate W1 and the second substrate W2 to form a single-bonded SiO, thereby modifying the bonding surface so as to facilitate hydrophilicity thereafter. ..
  • oxygen gas or nitrogen gas which is a processing gas
  • nitrogen gas which is a processing gas
  • the joint surfaces of the first substrate W1 and the second substrate W2 are plasma-treated and modified.
  • a surface hydrophilic device 40 and a joining device 41 are arranged in the second processing block G2.
  • the surface hydrophilization device 40 hydrophilizes the joint surfaces of the first substrate W1 and the second substrate W2 with, for example, pure water, and cleans the joint surfaces.
  • the surface hydrophilization device 40 supplies pure water onto the first substrate W1 or the second substrate W2 while rotating the first substrate W1 or the second substrate W2 held by the spin chuck, for example.
  • the pure water supplied on the first substrate W1 or the second substrate W2 diffuses on the joint surface of the first substrate W1 or the second substrate W2, and the joint surface becomes hydrophilic.
  • the configuration of the joining device 41 will be described later.
  • the third processing block G3 is provided with a transition device 50 for the first substrate W1 and the second substrate W2, and a transition device 51 for the polymerization substrate T in this order from the bottom.
  • a transport region 60 is formed in a region surrounded by the first processing block G1, the second processing block G2, and the third processing block G3.
  • a transport device 61 is arranged in the transport region 60.
  • the transport device 61 has, for example, a transport arm that is movable in the vertical direction, the horizontal direction, and around the vertical axis.
  • the transfer device 61 moves in the transfer area 60, and the first substrate W1 and the second substrate are connected to predetermined devices in the first processing block G1, the second processing block G2, and the third processing block G3 adjacent to the transport area 60. W2 and the polymerization substrate T are conveyed.
  • the joining system 1 includes a control device 70.
  • the control device 70 controls the operation of the joining system 1.
  • the control device 70 is, for example, a computer, and includes a control unit 70a and a storage unit 70b.
  • the control unit 70a includes a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output port, and various circuits.
  • the CPU of such a microcomputer realizes the control described later by reading and executing the program stored in the ROM.
  • the storage unit 70b is realized by, for example, a semiconductor memory element such as a RAM or a flash memory, or a storage device such as a hard disk or an optical disk.
  • the program may be recorded on a recording medium that can be read by a computer, and may be installed from the recording medium in the storage unit 70b of the control device 70.
  • Recording media that can be read by a computer include, for example, a hard disk (HD), a flexible disk (FD), a compact disk (CD), a magnet optical disk (MO), and a memory card.
  • the joining device 41 will be described. As shown in FIG. 1, the joining device 41 is divided into a transport region T1 and a processing region T2.
  • the transport region T1 is provided with a transition 80 on which the first substrate W1, the second substrate W2, and the polymerization substrate T are temporarily placed.
  • the first substrate W1, the second substrate W2, and the polymerization substrate T are transported in the transport region T1 or between the transport region T1 and the processing region T2 by a transport device (not shown).
  • a position adjusting mechanism (not shown) for adjusting the horizontal orientation of the first substrate W1 and the second substrate W2 and an inversion mechanism (not shown) for inverting the front and back surfaces of the first substrate W1. ) Is provided.
  • the transition 80 includes a mounting portion 81, displacement sensors 82a and 82b, and a load cell 83.
  • FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of the transition 80 according to the embodiment.
  • the transition 80 may be provided in a plurality of stages in the vertical direction, for example.
  • the mounting portion 81 supports the first substrate W1, the second substrate W2, and the polymerization substrate T from below by, for example, a plurality of support pins 81a.
  • the plurality of support pins 81a abut on a non-joining surface such as the first substrate W1 to support each substrate.
  • the plurality of support pins 81a are moved up and down by an actuator (not shown) arranged on the mounting portion 81.
  • each substrate is delivered by the plurality of support pins 81a and the transfer device 61 (see FIG. 2). Further, in the mounting portion 81, each substrate is delivered by a plurality of support pins 81a and a transport device (not shown) provided in the transport region T1.
  • a pair of displacement sensors 82a and 82b are arranged side by side in the vertical direction. Specifically, of the pair of displacement sensors 82a and 82b, one of the displacement sensors 82a is arranged above the first substrate W1 and the second substrate W2 supported by the plurality of support pins 81a. Further, the other displacement sensor 82b is arranged below the first substrate W1 and the second substrate W2 supported by the plurality of support pins 81a.
  • the displacement sensors 82a and 82b measure the amount of warpage of the first substrate W1 and the second substrate W2.
  • the displacement sensors 82a and 82b are, for example, laser displacement meters.
  • the displacement sensors 82a and 82b irradiate the first substrate W1 and the second substrate W2 with laser light, and receive the reflected light.
  • the displacement sensors 82a and 82b measure the height of the joint surface of the first substrate W1 and the height of the non-joint surface of the first substrate W1 and measure the amount of warpage of the first substrate W1.
  • the displacement sensor 82a is attached to the drive arm 82c.
  • the displacement sensor 82b is attached to the drive arm 82d.
  • the displacement sensors 82a and 82b move in the horizontal direction together with the drive arms 82c and 82d by an actuator (not shown).
  • the displacement sensors 82a and 82b measure the amount of warpage of the first substrate W1 and the second substrate W2 while moving in the horizontal direction.
  • the amount of warpage is the amount of protrusion of the central portion of the substrate with respect to the outer peripheral portion of the substrate.
  • the central portion is a predetermined region including the center of the substrate, and is a preset region.
  • the outer peripheral portion is a region outside the central portion of the substrate in the radial direction of the substrate.
  • the warp amount is measured as a positive value. ..
  • the warp amount is measured as a negative value. ..
  • the load cell 83 measures the coefficient of friction on the non-bonded surface of the first substrate W1 and the non-bonded surface of the second substrate W2.
  • the load cell 83 is attached to the drive arm 83a.
  • the load cell 83 moves horizontally and vertically together with the drive arm 83a by an actuator (not shown).
  • the contact terminal 83c is connected to the load cell 83 via the arm 83b.
  • the contact terminal 83c is provided at the tip of the arm 83b.
  • a plurality of load cells 83 may be provided.
  • a load cell for measuring the friction coefficient of the first substrate W1 and a load cell for measuring the friction coefficient of the second substrate W2 may be provided.
  • the contact terminal 83c is made of the same material as the pin 120 and the holding portion 211, which will be described later.
  • the load cell 83 measures the coefficient of friction of the first substrate W1 on the non-junction surface when the contact terminal 83c is pressed against the non-junction surface of the first substrate W1 and moves in the horizontal direction. Specifically, the load cell 83 measures, for example, the frictional force when the contact terminal 83c moves in contact with the non-joining surface of the first substrate W1, and presses the contact terminal 83c against the first substrate W1. The friction coefficient is measured based on the measured frictional force.
  • the transition 80 temporarily causes the first substrate W1, the second substrate W2, and the polymerization substrate T to stand by, the amount of warpage of the first substrate W1 and the second substrate W2, and the first substrate W1. And the coefficient of friction of the second substrate W2 are measured.
  • the joining device 41 includes a first holding mechanism 100 and a second holding mechanism 200.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a partial configuration of the joining device 41 according to the embodiment.
  • the first holding mechanism 100 and the second holding mechanism 200 are provided in the processing area T2 (see FIG. 1).
  • the first holding mechanism 100 includes a rotating mechanism 101, a first height measuring unit 102, and a first chuck unit 103.
  • the first holding mechanism 100 attracts and holds the first substrate W1 by the first chuck portion 103. Details of the first chuck portion 103 will be described later.
  • the rotating mechanism 101 is attached to the ceiling portion 41a of the processing container of the joining device 41.
  • the rotation mechanism 101 rotatably supports the first chuck portion 103.
  • the rotation mechanism 101 rotates the first chuck portion 103 about an axis along the Z-axis direction.
  • the first height measuring unit 102 is attached to the ceiling portion 41a of the processing container.
  • the first height measuring unit 102 may be attached to the rotating mechanism 101 or the first chuck unit 103.
  • the first height measuring unit 102 measures the height of the joint surface of the second substrate W2. Further, the first height measuring unit 102 measures the thickness of the second substrate W2.
  • the first height measuring unit 102 is, for example, an alignment camera using a CCD camera.
  • the first height measuring unit 102 takes an image of the alignment pattern provided on the second substrate W2, recognizes the alignment pattern, and measures the focused height as the height of the joint surface of the second substrate W2.
  • the first height measuring unit 102 sets the difference between the height of the joint surface of the second substrate W2 and the height of the surface of the second chuck portion 203 of the second holding mechanism 200 set in advance as the thickness of the second substrate W2. Measure as.
  • the first height measuring unit 102 may be a displacement sensor.
  • the displacement sensor is, for example, a laser displacement meter.
  • the displacement sensor irradiates the second chuck portion 203 and the second substrate W2 with laser light and receives the reflected light to obtain the height of the joint surface of the second substrate W2 and the thickness of the second substrate W2. Measure the displacement.
  • the first holding mechanism 100 may include an alignment camera and a displacement sensor as the first height measuring unit 102.
  • the second holding mechanism 200 includes a moving mechanism 201, a second height measuring unit 202, and a second chuck unit 203.
  • the second holding mechanism 200 attracts and holds the second substrate W2 by the second chuck portion 203. Details of the second chuck portion 203 will be described later.
  • the moving mechanism 201 moves the second height measuring unit 202 and the second chuck unit 203 in the horizontal direction and the vertical direction.
  • the moving mechanism 201 includes a first moving mechanism 201a, a second moving mechanism 201b, and a third moving mechanism 201c.
  • the first moving mechanism 201a moves the second height measuring portion 202 and the second chuck portion 203 along a rail provided on the floor portion 41b of the processing container of the joining device 41 and extending in the X-axis direction.
  • the second moving mechanism 201b is attached to the upper part of the first moving mechanism 201a.
  • the second moving mechanism 201b moves the second height measuring portion 202 and the second chuck portion 203 along a rail provided on the upper surface of the first moving mechanism 201a and extending in the Y-axis direction.
  • the third moving mechanism 201c is attached to the second moving mechanism 201b and moves the second height measuring unit 202 and the second chuck unit 203 in the vertical direction.
  • the second height measuring unit 202 is attached to the second chuck unit 203.
  • the second height measuring unit 202 measures the height of the joint surface of the first substrate W1. Further, the second height measuring unit 202 measures the thickness of the first substrate W1.
  • the second height measuring unit 202 is an alignment camera and a displacement sensor, like the first height measuring unit 102.
  • FIG. 5 is a schematic view showing the configurations of the first chuck portion 103 and the second chuck portion 203 according to the embodiment.
  • the first chuck portion 103 includes a support portion 110, a holding portion 111, a first suction portion 112, a second suction portion 113, and a deformed portion 114.
  • the support portion 110 is rotatably attached to the rotation mechanism 101 (see FIG. 4).
  • the support portion 110 is formed in a circular shape.
  • a storage chamber 110a for accommodating the deformed portion 114 is formed in the support portion 110.
  • the accommodation chamber 110a is formed in the center of the support portion 110.
  • the holding portion 111 is attached to the lower surface of the supporting portion 110 and fixed to the supporting portion 110.
  • the holding portion 111 is formed in a circular shape.
  • a plurality of pins 120 are provided on the lower surface of the holding portion 111. The plurality of pins 120 come into contact with the upper surface of the first substrate W1, that is, the non-bonded surface of the first substrate W1 to hold the first substrate W1.
  • the holding portion 111 holds the first substrate W1 by adsorbing the non-bonded surface of the first substrate W1 (an example of the substrate).
  • the first substrate W1 is attracted and held by the holding unit 111 by performing vacuuming by the first suction unit 112 and the second suction unit 113. That is, the holding portion 111 (an example of the first holding portion) holds the first substrate W1 (an example of the substrate) to be joined.
  • An outer rib 121 and an inner rib 122 are provided on the lower surface of the holding portion 111.
  • the outer rib 121 contacts the upper surface of the first substrate W1, that is, the outer peripheral portion of the non-bonded surface of the first substrate W1.
  • the outer rib 121 has the same height as the pin 120.
  • the outer rib 121 is provided outside the pin 120 in the radial direction of the first substrate W1.
  • the outer rib 121 is formed in an annular shape along the peripheral edge of the first substrate W1.
  • the inner rib 122 contacts the upper surface of the first substrate W1.
  • the inner rib 122 is provided inside the outer rib 121 in the radial direction of the first substrate W1.
  • the inner rib 122 has the same height as the outer rib 121, that is, the pin 120.
  • the inner rib 122 is formed in an annular shape and is formed concentrically with the outer rib 121.
  • the area inside the outer rib 121 is divided into a first suction area 123a and a second suction area 123b.
  • the first suction region 123a is a region inside the inner rib 122 in the radial direction of the first substrate W1.
  • the second suction region 123b is a region outside the inner rib 122 in the radial direction of the first substrate W1.
  • a first suction hole 124a, a second suction hole 124b, and an insertion hole 124c are formed in the holding portion 111.
  • the first suction hole 124a communicates with the first suction region 123a.
  • a plurality of first suction holes 124a are formed.
  • the second suction hole 124b communicates with the second suction region 123b.
  • a plurality of second suction holes 124b are formed.
  • the insertion hole 124c is formed in the center of the holding portion 111, and the tip of the actuator 114a of the deforming portion 114 described later is inserted.
  • a temperature sensor 126 for measuring the temperature of the first substrate W1 is provided on the lower surface of the holding portion 111.
  • the temperature sensor 126 abuts on the upper surface of the first substrate W1, that is, the non-bonded surface of the first substrate W1.
  • a plurality of temperature sensors 126 are provided.
  • the temperature of the first substrate W1 is an average value of the temperatures measured by the plurality of temperature sensors 126.
  • One temperature sensor 126 may be provided.
  • the temperature sensor 126 may be provided at a position where it does not come into contact with the non-joining surface of the first substrate W1.
  • the temperature sensor 126 may measure the temperature of a portion correlating with the temperature of the first substrate W1, for example, the temperature of the holding portion 111 or the pin 120, and estimate the temperature of the first substrate W1 based on the measured temperature.
  • the first suction unit 112 is connected to the first suction hole 124a.
  • the first suction unit 112 is, for example, a vacuum pump.
  • the first suction region 123a is depressurized by being evacuated using the first suction portion 112.
  • the second suction unit 113 is connected to the second suction hole 124b.
  • the second suction unit 113 is, for example, a vacuum pump.
  • the second suction region 123b is depressurized by being evacuated using the second suction portion 113.
  • the first suction region 123a is decompressed by the first suction unit 112, and the second suction region 123b is depressurized by the second suction unit 113, so that the first substrate W1 is sucked and held by the holding portion 111.
  • the first chuck portion 103 can be evacuated for each of the first suction portion 112 and the second suction portion 113. That is, the suction force with respect to the first substrate W1 can be adjusted for each of the first suction region 123a and the second suction region 123b.
  • the deformed portion 114 is provided in the accommodation chamber 110a formed in the support portion 110. A part of the deformed portion 114 may be provided in the rotating mechanism 101 (see FIG. 4).
  • the deforming portion 114 includes an actuator 114a and a cylinder 114b.
  • the actuator 114a generates a constant pressure in a constant direction by air supplied from an electropneumatic regulator (not shown).
  • the actuator 114a can generate a constant pressure regardless of the position of the pressure acting point.
  • the tip of the actuator 114a abuts on the central portion of the upper surface of the first substrate W1 and can control the pressing load applied to the central portion of the first substrate W1.
  • the cylinder 114b supports the actuator 114a.
  • the cylinder 114b moves the actuator 114a in the vertical direction by, for example, a drive unit having a built-in motor.
  • the deforming portion 114 controls the pressing load on the first substrate W1 by the actuator 114a, and controls the movement of the actuator 114a by the cylinder 114b.
  • the deformed portion 114 downwardly presses the central portion of the first substrate W1 that is attracted and held by the holding portion 111, and bends the first substrate W1 downward. That is, in the deformed portion 114 (an example of the first deformed portion), the central portion of the first substrate W1 (an example of the substrate) held by the holding portion 111 (an example of the first holding portion) is set as the outer peripheral portion of the first substrate. Protrude against it.
  • the deformed portion 114 can adjust the protruding amount of the central portion of the first substrate W1 by controlling the moving amount of the actuator 114a.
  • the second chuck portion 203 includes a base portion 210, a holding portion 211, a suction portion 212, and a deforming portion 213.
  • the base portion 210 is attached to the third moving mechanism 201c (see FIG. 4).
  • the base portion 210 is circular.
  • a storage chamber 210a for accommodating the measurement unit 240 is formed in the base portion 210.
  • the accommodation chamber 210a is formed in the center of the base portion 210.
  • An insertion hole 210b is formed in the base portion 210.
  • the insertion hole 210b communicates with the storage chamber 210a.
  • the insertion hole 210b is formed in the center of the base portion 210.
  • the base portion 210 is provided with a suction pipe 210c and an intake / exhaust pipe 210d.
  • a plurality of suction tubes 210c are provided.
  • one suction tube 210c may be provided.
  • a sealing material, for example, a V-ring is provided around the suction tube 210c.
  • the suction pipe 210c is provided up to the holding portion 211.
  • a sealing material, for example, a V-ring is provided around the intake / exhaust pipe 210d.
  • the holding portion 211 is provided above the base portion 210.
  • the holding portion 211 is circular.
  • a fixing ring 242 is provided around the holding portion 211.
  • the holding portion 211 is fixed to the base portion 210 by the fixing ring 242.
  • the holding portion 211 is formed of, for example, a ceramic material such as alumina ceramic or silicon carbide.
  • the holding portion 211 can be expanded and contracted in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the holding portion 211 can realize a highly accurate flat surface and high resilience.
  • the upper surface of the holding portion 211 is circular.
  • the diameter of the upper surface of the holding portion 211 is larger than the diameter of the second substrate W2.
  • the thickness of the central portion of the holding portion 211 is larger than the thickness of the outer peripheral portion.
  • Ribs 211a are provided on the lower surface of the holding portion 211. The rib 211a comes into contact with the base portion 210 when the upper surface of the holding portion 211 is horizontal.
  • a pressure variable space 243 is formed between the lower surface of the holding portion 211 and the upper surface of the base portion 210.
  • the holding portion 211 is provided with a suction pipe 210c.
  • a sealing material for example, a V-ring is provided around the suction tube 210c.
  • the second substrate W2 is sucked and held by the holding portion 211 by performing evacuation by the suction portion 212 via the suction pipe 210c.
  • the holding portion 211 holds the second substrate W2 by adsorbing the non-bonded surface of the second substrate W2 (an example of the substrate). That is, the holding portion 211 (an example of the second holding portion) holds the second substrate W2 (an example of the substrate) bonded to the first substrate W1.
  • the holding unit 211 is provided with a temperature sensor 244 that measures the temperature of the second substrate W2.
  • the temperature sensor 244 comes into contact with the lower surface of the second substrate W2, that is, the non-bonded surface of the second substrate W2.
  • a plurality of temperature sensors 244 are provided.
  • the temperature of the second substrate W2 is an average value of the temperatures measured by the plurality of temperature sensors 244.
  • one temperature sensor 244 may be provided.
  • the temperature sensor 244 may be provided at a position where it does not come into contact with the non-joining surface of the second substrate W2.
  • the temperature sensor 244 may measure the temperature at a location correlating with the temperature of the second substrate W2, for example, the temperature of the lower surface of the holding portion 211, and estimate the temperature of the second substrate W2 based on the measured temperature.
  • the suction unit 212 is connected to the suction pipe 210c.
  • the suction unit 212 is, for example, a vacuum pump.
  • air is sucked from the lower surface of the second substrate W2, that is, between the non-bonded surface and the holding portion 211.
  • the second substrate W2 is sucked and held by the holding portion 211 by sucking the air between the lower surface of the second substrate W2 and the holding portion 211 by the suction portion 212.
  • the deformed portion 213 includes a vacuum pump 220 and an electropneumatic regulator 221.
  • the vacuum pump 220 is connected to the intake / exhaust pipe 210d via the switching valve 222.
  • the pressure variable space 243 is depressurized by performing evacuation by the vacuum pump 220.
  • the pressure variable space 243 is depressurized, the rib 211a of the holding portion 211 comes into contact with the base portion 210. In this case, the upper surface of the holding portion 211 is horizontal.
  • the electropneumatic regulator 221 is connected to the intake / exhaust pipe 210d via the switching valve 222.
  • the electropneumatic regulator 221 supplies air to the variable pressure space 243 and pressurizes the variable pressure space 243.
  • the holding portion 211 is pressed from below.
  • the outer peripheral portion of the holding portion 211 is fixed to the base portion 210 by the fixing ring 242. Therefore, when pressed from below, the central portion of the holding portion 211 protrudes upward from the outer peripheral portion.
  • the switching valve 222 switches the connection state between the intake / exhaust pipe 210d, the vacuum pump 220, and the electropneumatic regulator 221.
  • the deforming portion 213 pressurizes the pressure variable space 243 to project the central portion of the holding portion 211 upward.
  • the central portion of the second substrate W2 that is attracted and held by the holding portion 211 protrudes upward, and the second substrate W2 is curved. That is, the deformed portion 213 projects the central portion of the second substrate W2 (an example of the substrate) held by the holding portion 211 with respect to the outer peripheral portion of the second substrate W2.
  • the deforming portion 213 can adjust the amount of protrusion of the central portion of the second substrate W2 by adjusting the pressure in the pressure variable space 243.
  • the measuring unit 240 measures the amount of protrusion of the holding unit 211, that is, the amount of protrusion of the central portion of the second substrate W2.
  • the measuring unit 240 is, for example, a capacitance sensor.
  • the capacitance sensor measures the change in capacitance formed by the sensor surface and the measurement target 240a as the distance between the sensor surface and the measurement target 240a.
  • the measurement target 240a is attached to the center of the lower surface of the holding portion 211 and moves in the vertical direction together with the holding portion 211.
  • the measurement target 240a is inserted into the insertion hole 210b of the base portion 210.
  • a sealing material (not shown), for example, a V-ring is provided around the measurement target 240a.
  • the joining device 41 bends the first substrate W1 by the first chuck portion 103 so that the central portion of the first substrate W1 projects downward, and the second chuck so that the central portion of the second substrate W2 projects upward.
  • the second substrate W2 is curved by the portion 203.
  • the joining device 41 joins the first substrate W1 and the second substrate W2 to form the polymerization substrate T.
  • the first substrate W1 and the second substrate W2 may extend in the radial direction to cause a scaling error.
  • the scaling error is the amount of elongation of the substrate in the horizontal direction, and is the magnification in the radial direction with the center of the substrate as the base point.
  • the second substrate W2 will be described as an example.
  • the diameter of the second substrate W2 in the non-curved state is defined as "Dw”
  • the thickness of the second substrate W2 is defined as "t”.
  • the radius of the upper surface of the holding portion 211 in the horizontal state is defined as "Rc”
  • the radius of curvature of the upper surface of the holding portion 211 in the curved state is defined as "R”.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a state in which the second substrate W2 according to the embodiment is curved.
  • the lower surface (non-joining surface) side of the second substrate W2 shrinks, and the upper surface (joining surface) side of the second substrate W2 expands.
  • the amount of elongation of the upper surface of the second substrate W2 is defined as " ⁇ S (ppm)".
  • a ⁇ ⁇ S in the equation (4) is the product of “ ⁇ S” on the order of 10-6 and “a”, which is sufficiently smaller than the other terms. Therefore, if the term “a ⁇ ⁇ S” in the equation (4) is omitted and modified, the equation (5) is obtained.
  • the elongation amount " ⁇ S" of the joint surface of the second substrate W2 is proportional to the thickness "t" of the second substrate W2.
  • the elongation of the joint surface of the second substrate W2 is affected by the thickness of the second substrate W2. That is, the scaling error of the substrate is affected by the thickness of the substrate.
  • the reference substrate is a substrate in which the scaling error in the polymerization substrate T is equal to or less than a preset reference value.
  • a second substrate W2 will be used as an example of the substrate.
  • the elongation amount " ⁇ S0" of the joint surface of the reference substrate is based on the equation (5). ).
  • Equation (8) is established based on equations (6) and (7).
  • R1 A x R0 ... (9)
  • the radius of curvature "R1" of the second substrate W2 is the curvature obtained by multiplying the radius of curvature "R0" of the reference substrate by the ratio "A" of the thickness "t0" of the reference substrate and the thickness "t1" of the second substrate W2. Make it a radius. Thereby, the elongation amount of the joint surface of the second substrate W2 can be made equal to the elongation amount " ⁇ S0" of the joint surface of the reference substrate.
  • the amount of protrusion which is the amount of deformation of the upper surface of the holding portion 211, is defined as “h”.
  • the radius "Rc” on the upper surface of the holding portion 211 in the horizontal state and the radius of curvature "R” on the upper surface of the curved holding portion 211.
  • the relationship of equation (10) holds.
  • R 2 Rc 2 + (Rh) 2 ... (10)
  • the amount of elongation of the joint surface of the second substrate W2 is determined by joining the reference substrate.
  • the amount of protrusion of the upper surface of the holding portion 211 that is equal to the amount of elongation of the surface " ⁇ S0" can be calculated.
  • the radius "Rc" of the upper surface of the holding portion 211 in the horizontal state is constant regardless of the second substrate W2 and is a known value. Further, the radius of curvature "R0" of the reference substrate and the thickness "t0" of the reference substrate are known values by calculating or setting based on the reference substrate. Therefore, the amount of protrusion of the central portion of the second substrate W2 can be calculated by measuring the thickness "t1" of the second substrate W2.
  • the height of the central portion of the holding portion 211 is set to the calculated protrusion amount “h”, the elongation of the joint surface of the second substrate W2 is increased with respect to the reference substrate regardless of the thickness of the second substrate W2. Can be equal. That is, it is possible to suppress the occurrence of scaling error with respect to the reference substrate.
  • the scaling error of the substrate may be caused by the expansion or contraction of the substrate depending on the temperature of the substrate.
  • a method of suppressing the scaling error due to the temperature of the substrate will be described.
  • the occurrence of scaling error with respect to the reference substrate is suppressed.
  • a second substrate W2 will be used as an example of the substrate.
  • B is the coefficient of thermal expansion of the base material of the second substrate W2.
  • C is a value for correcting the coefficient of thermal expansion of the base material of the second substrate W2 due to the influence of the film formed on the second substrate W2.
  • B and c are preset by experiments and the like.
  • the radius of curvature of the second substrate W2 for extending the joint surface of the second substrate W2 having the same thickness as the reference substrate “t0” by “ ⁇ Sc1” which is the adjustment amount is set to “R1”.
  • the adjustment amount “ ⁇ Sc1” is represented by the equation (16) based on the equation (6).
  • the radius of curvature "R1" of the second substrate W2 is set to the radius of curvature obtained by multiplying the radius of curvature "R0" of the reference substrate by a predetermined value "1 / (1-B)".
  • the elongation amount of the joint surface of the second substrate W2 can be made equal to the elongation amount " ⁇ S0" of the joint surface of the reference substrate regardless of the temperature of the second substrate W2.
  • B can be calculated by the following method. First, the temperature of the second substrate W2 is measured, and the temperature change “ ⁇ T” with respect to the temperature of the reference substrate is calculated. Then, based on the calculated temperature change “ ⁇ T”, the elongation amount “ ⁇ St” of the joint surface of the second substrate W2 is calculated from the equation (13). Further, “B” is calculated from the formula (14) based on the calculated elongation amount " ⁇ St” of the joint surface of the second substrate W2 and the elongation amount " ⁇ S0" of the joint surface of the reference substrate. The elongation amount “ ⁇ S0” of the joint surface of the reference substrate is known by being calculated in advance or measured in advance.
  • the elongation of the joint surface of the second substrate W2 is equal to that of the reference substrate regardless of the temperature of the second substrate W2. can do. That is, it is possible to suppress the occurrence of a scaling error due to the temperature of the second substrate W2 with respect to the reference substrate.
  • the joint surface of the outer peripheral portion may be sucked and held by the holding portion 211 in a state of being shrunk from the second substrate W2 protruding from the joint surface of the central portion. That is, the scaling error of the substrate may be caused by the warp of the substrate.
  • a second substrate W2 will be used as an example of the substrate.
  • the amount of warpage of the reference substrate is “W0", and the friction coefficient of the reference substrate is “ ⁇ 0". Further, the amount of warpage of the second substrate W2, which is different from the reference substrate, is set to "W1", and the friction coefficient of the second substrate W2 is set to " ⁇ 1".
  • elongation amount the influence of the elongation amount of the joint surface due to the warp of the second substrate W2 (hereinafter, referred to as “elongation amount”) “ ⁇ Sw” is represented by the equation (19).
  • the joint surface of the second substrate W2 is represented by the formula (20).
  • the radius of curvature of the second substrate W2 for extending the joint surface of the second substrate W2 having the same thickness as the reference substrate “t0” by “ ⁇ Sc1” which is the adjustment amount is set to “R1”.
  • the adjustment amount “ ⁇ Sc1” is represented by the equation (23) based on the equation (6).
  • R1 (1 / (1-C)) x R0 ... (25)
  • the radius of curvature "R1" of the second substrate W2 is set to the radius of curvature obtained by multiplying the radius of curvature "R0" of the reference substrate by a predetermined value "1 / (1-C)".
  • C can be calculated by the following method. First, the warp amount “W1” of the second substrate W2 and the friction coefficient “ ⁇ 1” of the second substrate W2 are measured, and the elongation amount “ ⁇ Sw” of the joint surface of the second substrate W2 is calculated based on the equation (19). To do. The warpage amount “W0” of the reference substrate and the friction coefficient “ ⁇ 0” of the reference substrate are known values.
  • the reference substrate a substrate that is not warped is used, and the ratio of the amount of protrusion of the second substrate W2 in which the central portion of the joint surface protrudes from the outer peripheral portion of the joint surface with respect to the reference substrate is calculated and the second substrate is used.
  • the elongation amount " ⁇ Sw" of the joint surface of W2 may be calculated.
  • the elongation of the joint surface of the second substrate W2 is equal to that of the reference substrate regardless of the warp of the second substrate W2. can do. That is, it is possible to suppress the occurrence of scaling error due to the warp of the second substrate W2 with respect to the reference substrate.
  • a second substrate W2 will be used as an example of the substrate.
  • the adjustment amount that makes the second substrate W2 of the thickness "t1", the elongation amount “ ⁇ St” due to the temperature, and the elongation amount “ ⁇ Sw” due to the warp equal to the elongation amount " ⁇ S0" of the reference substrate is "Sc1". Then, the equation (26) holds.
  • the adjustment amount "Sc1” is an adjustment amount caused by the thickness "t1" of the second substrate W2.
  • R1 A x (1-BC) x R0 ... (30)
  • the radius of curvature "R1" of the second substrate W2 is set to the radius of curvature obtained by multiplying the radius of curvature "R0" of the reference substrate by a predetermined value "Ax (1-BC)". .. Thereby, the elongation amount of the joint surface of the second substrate W2 can be made equal to the elongation amount “ ⁇ S0” of the joint surface of the reference substrate regardless of the thickness, temperature, and warpage of the second substrate W2.
  • the protrusion amount "h" on the upper surface of the holding portion 211 is calculated. be able to. That is, it is possible to calculate the amount of protrusion of the central portion of the second substrate W2 that makes the amount of elongation of the joint surface of the second substrate W2 equal to the amount of elongation " ⁇ S0" of the joint surface of the reference substrate.
  • the elongation of the joint surface of the second substrate W2 is used as a reference regardless of the thickness, temperature, and warpage of the second substrate W2. Can be equal to the substrate.
  • Adjustment of the height of the upper surface of the holding portion 211 that is, adjustment of the protrusion amount of the central portion of the second substrate W2 is executed for each second substrate W2.
  • the second substrate W2 is a substrate in which the outer peripheral portion of the joint surface protrudes from the central portion of the joint surface
  • the elongation amount “ ⁇ Sw” due to the warp is not used, and the upper surface of the holding portion 211 is used.
  • the amount of deformation "h” may be calculated. That is, when the outer peripheral portion of the joint surface is the second substrate W2 that protrudes from the central portion of the joint surface, the central portion of the second substrate W2 protrudes without using the elongation amount “ ⁇ Sw” due to the warp. The amount may be adjusted.
  • the second substrate W2 (an example of the substrate) is warped so that the joint surface of the outer peripheral portion protrudes from the joint surface of the central portion in the state of not being held by the holding portion 211
  • the second substrate The amount of protrusion is adjusted for each second substrate W2 based on at least one of the thickness of W2 and the temperature of the second substrate W2.
  • the joining device 41 determines the amount of protrusion of the second substrate W2 by the deformed portion 213 based on at least one of the thickness of the second substrate W2, the temperature of the second substrate W2, and the warp of the second substrate W2. It may be adjusted for each W2. For example, the joining device 41 may adjust the protrusion amount of the second substrate W2 for each second substrate W2 based on the temperature of the second substrate W2.
  • the second substrate W2 has been described as an example, but the same applies to the first substrate W1, and the adjustment of the protrusion amount of the central portion of the first substrate W1 is executed for each first substrate W1.
  • the amount of movement of the actuator 114a by the cylinder 114b of the deformed portion 114 corresponds to the amount of protrusion of the upper surface of the holding portion 211 described above.
  • the radius of the inner rib 122 corresponds to the radius of the upper surface of the holding portion 211 in the above-mentioned horizontal state.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating the joining process according to the embodiment.
  • the various processes shown in FIG. 7 are executed based on the control by the control device 70, specifically, the control unit 70a.
  • the thickness, temperature, warpage amount, and friction coefficient of the reference substrate in the first substrate W1 are stored in advance in the storage unit 70b. Further, the thickness, temperature, warpage amount, and friction coefficient of the reference substrate in the second substrate W2 are stored in advance in the storage unit 70b.
  • the control device 70 performs the first measurement process (S100). Specifically, the control device 70 conveys the first substrate W1 that has been surface-modified by the surface modification device 30 and has been hydrophilized by the surface hydrophilization device 40 to the transition 80. Then, the control device 70 measures the amount of warpage of the first substrate W1 conveyed to the transition 80 by the displacement sensors 82a and 82b. Further, the control device 70 measures the friction coefficient of the first substrate W1 by the load cell 83. The first substrate W1 subjected to the first measurement process is adjusted in the horizontal direction by the position adjusting mechanism, inverted by the inversion mechanism, and then sucked and held by the first chuck portion 103.
  • the control device 70 performs the second measurement process (S101). Specifically, the control device 70 conveys the second substrate W2, which has been surface-modified by the surface modification device 30 and has been hydrophilized by the surface hydrophilic device 40, to the transition 80. Then, the control device 70 measures the amount of warpage of the second substrate W2 conveyed to the transition 80 by the displacement sensors 82a and 82b. Further, the control device 70 measures the friction coefficient of the second substrate W2 by the load cell 83. The second substrate W2 subjected to the second measurement process is attracted and held by the second chuck portion 203 after the horizontal orientation is adjusted by the position adjusting mechanism.
  • the order of the first measurement process and the second measurement process may be reversed, and some processes may be executed at the same time.
  • the control device 70 performs the third measurement process (S102). Specifically, the control device 70 measures the thickness of the first substrate W1 and the thickness of the second substrate W2. The control device 70 measures the thickness of the second substrate W2 by the first height measuring unit 102. Further, the control device 70 measures the thickness of the first substrate W1 by the second height measuring unit 202.
  • the control device 70 performs the fourth measurement process (S103). Specifically, the control device 70 measures the temperature of the first substrate W1 by the temperature sensor 126. Further, the control device 70 measures the temperature of the second substrate W2 by the temperature sensor 244.
  • the order of the third measurement process and the fourth measurement process may be reversed or may be simultaneous.
  • the control device 70 sets the amount of protrusion of the first substrate W1 (S104). Specifically, the control device 70 sets the movement amount of the actuator 114a based on the thickness of the first substrate W1, the temperature of the first substrate W1, and the warp of the first substrate W1, and sets the movement amount of the actuator 114a of the first substrate W1. Set the amount of protrusion in the center.
  • the control device 70 sets the amount of protrusion of the second substrate W2 (S105). Specifically, the control device 70 sets the amount of protrusion of the holding portion 211 based on the thickness of the second substrate W2, the temperature of the second substrate W2, and the warp of the second substrate W2, and sets the protrusion amount of the holding portion 211. Set the amount of protrusion in the center of.
  • the order of setting the protrusion amount of the first substrate W1 and setting the protrusion amount of the second substrate W2 may be reversed or may be the same.
  • the control device 70 performs a joining process (S106). Specifically, the control device 70 adjusts the horizontal positions of the first substrate W1 and the second substrate W2, and then adjusts the vertical positions of the first substrate W1 and the second substrate W2.
  • the central portion of the first substrate W1 and the central portion of the second substrate W2 are formed.
  • the vertical positions of the first substrate W1 and the second substrate W2 are adjusted so as to abut and be pressed.
  • FIG. 8 is a diagram showing a state in which the first substrate W1 and the second substrate W2 are curved in the joining process according to the embodiment.
  • the control device 70 stops the suction of the first suction unit 112 of the first chuck unit 103.
  • the control device 70 specifically, the control unit 70a, includes the thickness of the first substrate W1 (an example of the substrate), the temperature of the first substrate W1, and the warp of the first substrate W1 when not held by the holding portion 111.
  • the amount of protrusion of the first substrate W1 by the deformed portion 114 is adjusted for each first substrate W1 based on at least one of the above.
  • control device 70 projects based on at least one of the thickness of the first substrate W1 with respect to the reference substrate, the temperature of the first substrate W1 with respect to the reference substrate, and the warp of the first substrate W1 with respect to the reference substrate. The amount is adjusted for each first substrate W1.
  • control device 70 specifically, the control unit 70a, includes the thickness of the second substrate W2 (an example of the substrate), the temperature of the second substrate W2, and the second substrate W2 in a state where it is not held by the holding portion 211.
  • the amount of protrusion of the second substrate W2 by the deformed portion 213 is adjusted for each second substrate W2 based on at least one of the warpages of the two.
  • control device 70 projects based on at least one of the thickness of the second substrate W2 with respect to the reference substrate, the temperature of the second substrate W2 with respect to the reference substrate, and the warp of the second substrate W2 with respect to the reference substrate. The amount is adjusted for each second substrate W2.
  • the first substrate W1 and the second substrate W2 have undergone surface modification treatment. Therefore, a van der Worth force (intermolecular force) is generated, and the bonding surfaces of the substrates are bonded to each other. Further, the first substrate W1 and the second substrate W2 are hydrophilized. Therefore, the hydrophilic groups on the bonding surfaces of the substrates are hydrogen-bonded, and the bonding surfaces of the substrates are firmly bonded to each other.
  • the control device 70 stops the suction of the second suction unit 113.
  • the first substrate W1 falls on the second substrate W2 from the central portion to the outer peripheral portion, and the first substrate W1 and the second substrate W2 are joined to form the polymerization substrate T.
  • control device 70 stops the electropneumatic regulator 221, switches the connection of the intake / exhaust pipe 210d to the vacuum pump 220, makes the upper surface of the holding portion 211 horizontal, and then stops the suction portion 212.
  • the joining device 41 first has a holding portion 111 (an example of a first holding portion) for holding the first substrate W1 (an example of a substrate) to be joined and a central portion of the first substrate W1 held by the holding portion 111.
  • a deformed portion 114 (an example of a first deformed portion) that projects from the outer peripheral portion of the substrate W1 is provided.
  • the joining device 41 is determined by the deformed portion 114 based on at least one of the thickness of the first substrate W1, the temperature of the first substrate W1, and the warp of the first substrate W1 in a state where it is not held by the holding portion 111.
  • a control unit 70a for adjusting the amount of protrusion of one substrate W1 for each first substrate W1 is provided.
  • the joining device 41 can suppress the occurrence of scaling error on the first substrate W1 and can improve the joining accuracy on the polymerization substrate T.
  • the joining device 41 has a holding portion 211 (an example of a second holding portion) for holding the second substrate W2 (an example of a substrate) to be joined, and a central portion of the second substrate W2 held by the holding portion 211. It is provided with a deformed portion 213 (an example of a second deformed portion) that projects from the outer peripheral portion of the second substrate W2.
  • the joining device 41 is determined by the deformed portion 213 based on at least one of the thickness of the second substrate W2, the temperature of the second substrate W2, and the warp of the second substrate W2 in a state where it is not held by the holding portion 111.
  • a control unit 70a for adjusting the amount of protrusion of the two substrates W2 for each second substrate W2 is provided.
  • the joining device 41 can suppress the occurrence of scaling error on the second substrate W2, and can improve the joining accuracy on the polymerization substrate T.
  • control unit 70a of the joining device 41 is based on at least one of the thickness of the first substrate W1 with respect to the reference substrate, the temperature of the first substrate W1 with respect to the reference substrate, and the warp of the first substrate W1 with respect to the reference substrate. The amount of protrusion is adjusted for each first substrate W1. Further, the control unit 70a of the joining device 41 is based on at least one of the thickness of the second substrate W2 with respect to the reference substrate, the temperature of the second substrate W2 with respect to the reference substrate, and the warp of the second substrate W2 with respect to the reference substrate. The amount of protrusion is adjusted for each second substrate W2.
  • the joining device 41 can suppress the occurrence of scaling error of the first substrate W1 with respect to the reference substrate. Further, the joining device 41 can suppress the occurrence of a scaling error of the second substrate W2 with respect to the reference substrate. Therefore, the joining device 41 can match the joining accuracy of the other polymerization substrate T with the joining accuracy of the reference polymerization substrate T. That is, the joining device 41 can improve the joining accuracy of the polymerization substrate T.
  • the holding portion 211 of the joining device 41 holds the second substrate W2 by adsorbing the non-joining surface of the second substrate W2. Further, when the second substrate W2 is warped so that the joint surface of the outer peripheral portion protrudes from the joint surface of the central portion in the state where the control unit 70a of the joining device 41 is not held by the holding portion 211. , The amount of protrusion is adjusted for each second substrate W2 based on at least one of the thickness of the second substrate W2 and the temperature of the second substrate W2.
  • the joining device 41 can adjust the amount of protrusion of the second substrate W2 according to the direction of warpage of the second substrate W2, for example. Therefore, the joining device 41 can adjust the protrusion amount of the second substrate W2, for example, depending on whether or not a scaling error due to the warp of the second substrate W2 occurs. Therefore, the bonding device 41 can improve the bonding accuracy of the polymerization substrate T.
  • the joining device 41 according to the modified example may apply the same configuration as the second chuck portion 203 to the first chuck portion 103. That is, the joining device 41 according to the modified example may include a holding portion 211 of the second chuck portion 203, a suction portion 212, and a first chuck portion 103 having a configuration of the deformed portion 213.
  • the joining device 41 according to the modified example sucks and holds the first substrate W1 on the first chuck portion 103, and lowers the central portion of the first substrate W1 according to the thickness and warpage of the first substrate W1.
  • the amount of protrusion of the first substrate W1 may be corrected according to the temperature of the first substrate W1. That is, the joining device 41 according to the modified example sets the protrusion amount to the first substrate W1 based on the temperature of the first substrate W1 in a state where the central portion of the first substrate W1 (an example of the substrate) is projected by the deformed portion 114. It may be adjusted for each. The same applies to the second substrate W2.
  • the joining device 41 according to the modified example can suppress the occurrence of scaling error due to the temperature of the first substrate W1, for example. Therefore, the joining device 41 according to the modified example can improve the joining accuracy of the polymerization substrate T.
  • the joining device 41 according to the modified example may generate the polymerization substrate T by projecting one of the first substrate W1 or the second substrate W2 and not projecting the other.

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Abstract

実施形態に係る接合装置（４１）は、保持部（１１１，２１１）と、変形部（１１４,２１３）と、制御部（７０ａ）とを備える。保持部（１１１，２１１）は、接合される基板（Ｗ１，Ｗ２）を保持する。変形部（１１４,２１３）は、保持部（１１１，２１１）に保持された基板（Ｗ１，Ｗ２）の中央部を基板（Ｗ１，Ｗ２）の外周部に対して突出させる。制御部（７０ａ）は、基板（Ｗ１，Ｗ２）の厚さ、基板（Ｗ１，Ｗ２）の温度、および保持部（１１１，２１１）に保持されていない状態における基板（Ｗ１，Ｗ２）の反りの少なくとも一つに基づいて、変形部（１１４,２１３）による基板（Ｗ１，Ｗ２）の突出量を基板（Ｗ１，Ｗ２）毎に調整する。

Description

接合装置、および接合方法
　本開示は、接合装置、および接合方法に関する。
　特許文献１には、基板同士を接合する接合装置が開示されている。
特開２０１７－５２１９号公報
　本開示は、基板の接合精度を向上させる技術を提供する。
　本開示の一態様による接合装置は、保持部と、変形部と、制御部とを備える。保持部は、接合される基板を保持する。変形部は、保持部に保持された基板の中央部を基板の外周部に対して突出させる。制御部は、基板の厚さ、基板の温度、および保持部に保持されていない状態における基板の反りの少なくとも一つに基づいて、変形部による基板の突出量を基板毎に調整する。
　本開示によれば、基板の接合精度を向上させることができる。
図１は、実施形態に係る接合システムの構成を示す模式図（その１）である。 図２は、実施形態に係る接合システムの構成を示す模式図（その２）である。 図３は、実施形態に係るトランジションの構成を示す模式図である。 図４は、実施形態に係る接合装置の一部の構成を示す模式図である。 図５は、実施形態に係る第１チャック部、および第２チャック部の構成を示す模式図である。 図６は、実施形態に係る第２基板が湾曲した状態を示す模式図である。 図７は、実施形態に係る接合処理を説明するフローチャートである。 図８は、実施形態に係る接合処理において、第１基板、および第２基板を湾曲させた状態を示す図である。
　以下、添付図面を参照して、本願の開示する接合装置、および接合方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態により開示される接合装置、および接合方法が限定されるものではない。
　以下参照する各図面では、説明を分かりやすくするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする直交座標系を示す場合がある。Ｘ軸方向、およびＹ軸方向は、水平方向である。以下では、Ｚ軸正方向を上方とし、Ｚ軸負方向を下方として説明する場合がある。
＜接合システムの構成＞
　実施形態に係る接合システム１について図１および図２を参照して説明する。図１は、実施形態に係る接合システム１の構成を示す模式図（その１）である。図２は、実施形態に係る接合システム１の構成を示す模式図（その２）である。
　接合システム１は、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを接合することによって重合基板Ｔを形成する。
　第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２は、例えば、シリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板に複数の電子回路が形成された基板である。第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２は、円形であり、略同径である。なお、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の一方は、たとえば電子回路が形成されていない基板であってもよい。
　以下では、第１基板Ｗ１の板面のうち、第２基板Ｗ２と接合される側の板面を「接合面」と称し、接合面とは反対側の板面を「非接合面」と称する。また、第２基板Ｗ２の板面のうち、第１基板Ｗ１と接合される側の板面を「接合面」と称し、接合面とは反対側の板面を「非接合面」と称する。
　接合システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２は、処理ステーション３のＸ軸負方向側に配置され、処理ステーション３と一体的に接続される。
　搬入出ステーション２は、載置台１０と、搬送領域２０とを備える。載置台１０は、複数の載置板１１を備える。各載置板１１には、複数枚（たとえば、２５枚）の基板を水平状態で収容するカセットＣ１～Ｃ４がそれぞれ載置される。カセットＣ１は複数枚の第１基板Ｗ１を収容可能であり、カセットＣ２は複数枚の第２基板Ｗ２を収容可能であり、カセットＣ３は複数枚の重合基板Ｔを収容可能である。カセットＣ４は、たとえば、不具合が生じた基板を回収するためのカセットである。なお、載置板１１に載置されるカセットＣ１～Ｃ４の個数は、図示のものに限定されない。
　搬送領域２０は、載置台１０のＸ軸正方向側に隣接して配置される。搬送領域２０には、Ｙ軸方向に延在する搬送路２１と、搬送路２１に沿って移動可能な搬送装置２２とが設けられる。搬送装置２２は、Ｙ軸方向だけでなく、Ｘ軸方向にも移動可能であり、かつＺ軸周りに旋回可能である。搬送装置２２は、載置板１１に載置されたカセットＣ１～Ｃ４と、後述する処理ステーション３の第３処理ブロックＧ３との間で、第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２および重合基板Ｔの搬送を行う。
　処理ステーション３には、たとえば３つの処理ブロックＧ１，Ｇ２，Ｇ３が設けられる。第１処理ブロックＧ１は、処理ステーション３の正面側（図１のＹ軸負方向側）に配置される。また、第２処理ブロックＧ２は、処理ステーション３の背面側（図１のＹ軸正方向側）に配置され、第３処理ブロックＧ３は、処理ステーション３の搬入出ステーション２側（図１のＸ軸負方向側）に配置される。
　第１処理ブロックＧ１には、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の接合面を改質する表面改質装置３０が配置される。表面改質装置３０は、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の接合面におけるＳｉＯ２の結合を切断して単結合のＳｉＯとすることで、その後親水化され易くするように接合面を改質する。
　具体的には、表面改質装置３０では、たとえば減圧雰囲気下において処理ガスである酸素ガスまたは窒素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。そして、酸素イオンまたは窒素イオンが、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の接合面に照射されることにより、接合面がプラズマ処理されて改質される。
　第２処理ブロックＧ２には、表面親水化装置４０と、接合装置４１とが配置される。表面親水化装置４０は、たとえば純水によって第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の接合面を親水化するとともに、接合面を洗浄する。具体的には、表面親水化装置４０は、たとえばスピンチャックに保持された第１基板Ｗ１または第２基板Ｗ２を回転させながら、第１基板Ｗ１または第２基板Ｗ２上に純水を供給する。これにより、第１基板Ｗ１または第２基板Ｗ２上に供給された純水が第１基板Ｗ１または第２基板Ｗ２の接合面上を拡散し、接合面が親水化される。接合装置４１の構成については、後述する。
　第３処理ブロックＧ３には、図２に示すように、第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２のトランジション装置５０、および重合基板Ｔのトランジション装置５１が、下から順に設けられる。
　第１処理ブロックＧ１、第２処理ブロックＧ２および第３処理ブロックＧ３に囲まれた領域には、搬送領域６０が形成される。搬送領域６０には、搬送装置６１が配置される。搬送装置６１は、たとえば鉛直方向、水平方向および鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有する。搬送装置６１は、搬送領域６０内を移動し、搬送領域６０に隣接する第１処理ブロックＧ１、第２処理ブロックＧ２および第３処理ブロックＧ３内の所定の装置に第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２および重合基板Ｔを搬送する。
　また、接合システム１は、制御装置７０を備える。制御装置７０は、接合システム１の動作を制御する。制御装置７０は、たとえばコンピュータであり、制御部７０ａおよび記憶部７０ｂを備える。制御部７０ａは、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。かかるマイクロコンピュータのＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、後述する制御を実現する。また、記憶部７０ｂは、たとえば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ（Flash　Memory）等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。
　なお、プログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって、記録媒体から制御装置７０の記憶部７０ｂにインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記録媒体としては、例えばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
＜接合装置＞
　次に、接合装置４１について説明する。接合装置４１は、図１に示すように、搬送領域Ｔ１と、処理領域Ｔ２とに区画される。
　搬送領域Ｔ１には、第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２、および重合基板Ｔを一時的に載置するトランジション８０が設けられる。接合装置４１では、搬送装置（不図示）によって、第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２、および重合基板Ｔが、搬送領域Ｔ１内、または搬送領域Ｔ１と処理領域Ｔ２との間で搬送される。また、搬送領域Ｔ１には、第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２の水平方向の向きを調整する位置調整機構（不図示）や、第１基板Ｗ１の表裏面を反転させる反転機構（不図示）が設けられる。
＜トランジション＞
　トランジション８０は、図３に示すように、載置部８１と、変位センサ８２ａ、８２ｂと、ロードセル８３とを備える。図３は、実施形態に係るトランジション８０の構成を示す模式図である。なお、トランジション８０は、例えば、上下方向に複数段設けられてもよい。
　載置部８１は、例えば、複数の支持ピン８１ａによって第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２、および重合基板Ｔを下方から支持する。複数の支持ピン８１ａは、第１基板Ｗ１などの非接合面に当接し、各基板を支持する。複数の支持ピン８１ａは、載置部８１に配置されたアクチュエータ（不図示）によって昇降する。載置部８１では、複数の支持ピン８１ａと搬送装置６１（図２参照）とによって各基板の受け渡しが行われる。また、載置部８１では、複数の支持ピン８１ａと搬送領域Ｔ１に設けられた搬送装置（不図示）とによって各基板の受け渡しが行われる。
　変位センサ８２ａ、８２ｂは、上下方向に並んで一対配置される。具体的には、一対の変位センサ８２ａ、８２ｂのうち、一方の変位センサ８２ａは、複数の支持ピン８１ａに支持された第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２よりも上方に配置される。また、他方の変位センサ８２ｂは、複数の支持ピン８１ａに支持された第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２よりも下方に配置される。
　変位センサ８２ａ、８２ｂは、第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２の反り量を測定する。変位センサ８２ａ、８２ｂは、例えば、レーザ変位計である。変位センサ８２ａ、８２ｂは、第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２に向けてレーザ光を照射し、その反射光を受光する。例えば、変位センサ８２ａ、８２ｂは、第１基板Ｗ１の接合面の高さ、および第１基板Ｗ１の非接合面の高さを測定し、第１基板Ｗ１の反り量を測定する。
　変位センサ８２ａは、駆動アーム８２ｃに取り付けられる。変位センサ８２ｂは、駆動アーム８２ｄに取り付けられる。変位センサ８２ａ、８２ｂは、アクチュエータ（不図示）によって駆動アーム８２ｃ、８２ｄとともに水平方向に移動する。
　変位センサ８２ａ、８２ｂは、水平方向に移動しながら、第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２の反り量を測定する。
　反り量は、基板の外周部に対する基板の中央部の突出量である。中央部とは、基板の中心を含む所定領域であり、予め設定された領域である。外周部とは、基板の径方向において、基板の中央部よりも外側の領域である。
　例えば、複数の支持ピン８１ａに支持された第１基板Ｗ１において、外周部の接合面に対して中央部の接合面が上方に突出する場合には、反り量は、プラスの値として測定される。
　また、複数の支持ピン８１ａに支持された第１基板Ｗ１において、中央部の接合面に対して外周部の接合面が上方に突出する場合には、反り量は、マイナスの値として測定される。
　ロードセル８３は、第１基板Ｗ１の非接合面、および第２基板Ｗ２の非接合面における摩擦係数を測定する。ロードセル８３は、駆動アーム８３ａに取り付けられる。ロードセル８３は、アクチュエータ（不図示）によって駆動アーム８３ａとともに水平方向、および上下方向に移動する。
　ロードセル８３には、アーム８３ｂを介して接触端子８３ｃが接続される。接触端子８３ｃは、アーム８３ｂの先端に設けられる。なお、ロードセル８３は、複数設けられてもよい。例えば、第１基板Ｗ１の摩擦係数を測定するロードセル、および第２基板Ｗ２の摩擦係数を測定するロードセルが設けられてもよい。例えば、接触端子８３ｃは、後述するピン１２０や、保持部２１１と同じ材料によって形成される。
　接触端子８３ｃが、例えば、第１基板Ｗ１の非接合面に押し当てられて、水平方向に移動することによって、ロードセル８３は、第１基板Ｗ１の非接合面における摩擦係数を測定する。具体的には、ロードセル８３は、例えば、接触端子８３ｃが第１基板Ｗ１の非接合面に接触して移動した場合の摩擦力を測定し、接触端子８３ｃを第１基板Ｗ１に押し付ける力、および測定した摩擦力に基づいて摩擦係数を測定する。
　このように、トランジション８０は、第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２、および重合基板Ｔを一時的に待機させるとともに、第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２の反り量と、第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２の摩擦係数とを測定する。
＜第１保持機構、および第２保持機構＞
　また、接合装置４１は、図４に示すように、第１保持機構１００と、第２保持機構２００とを備える。図４は、実施形態に係る接合装置４１の一部の構成を示す模式図である。第１保持機構１００、および第２保持機構２００は、処理領域Ｔ２（図１参照）に設けられる。
　第１保持機構１００は、回動機構１０１と、第１高さ測定部１０２と、第１チャック部１０３とを備える。第１保持機構１００は、第１基板Ｗ１を第１チャック部１０３によって吸着し、保持する。第１チャック部１０３の詳細については、後述する。
　回動機構１０１は、接合装置４１の処理容器の天井部４１ａに取り付けられる。回動機構１０１は、第１チャック部１０３を回動可能に支持する。回動機構１０１は、Ｚ軸方向に沿った軸を中心に第１チャック部１０３を回動させる。
　第１高さ測定部１０２は、処理容器の天井部４１ａに取り付けられる。第１高さ測定部１０２は、回動機構１０１や、第１チャック部１０３に取り付けられてもよい。第１高さ測定部１０２は、第２基板Ｗ２の接合面の高さを測定する。また、第１高さ測定部１０２は、第２基板Ｗ２の厚さを測定する。
　第１高さ測定部１０２は、例えば、ＣＣＤカメラを用いたアライメントカメラである。第１高さ測定部１０２は、第２基板Ｗ２に設けられたアライメントパターンを撮像し、アライメントパターンを認識し、焦点が合った高さを第２基板Ｗ２の接合面の高さとして測定する。第１高さ測定部１０２は、第２基板Ｗ２の接合面の高さと、予め設定された第２保持機構２００の第２チャック部２０３の表面の高さとの差分を第２基板Ｗ２の厚さとして測定する。
　第１高さ測定部１０２は、変位センサであってもよい。変位センサは、例えば、レーザ変位計である。変位センサは、第２チャック部２０３、および第２基板Ｗ２に向けてレーザ光を照射し、その反射光を受光することによって、第２基板Ｗ２の接合面の高さや、第２基板Ｗ２の厚さを測定する。第１保持機構１００は、第１高さ測定部１０２として、アライメントカメラと、変位センサとを備えてもよい。
　第２保持機構２００は、移動機構２０１と、第２高さ測定部２０２と、第２チャック部２０３とを備える。第２保持機構２００は、第２基板Ｗ２を第２チャック部２０３によって吸着し、保持する。第２チャック部２０３の詳細については、後述する。
　移動機構２０１は、第２高さ測定部２０２、および第２チャック部２０３を水平方向、および上下方向に移動させる。移動機構２０１は、第１移動機構２０１ａと、第２移動機構２０１ｂと、第３移動機構２０１ｃとを備える。
　第１移動機構２０１ａは、接合装置４１の処理容器の床部４１ｂに設けられてＸ軸方向に延びるレールに沿って第２高さ測定部２０２、および第２チャック部２０３を移動させる。第２移動機構２０１ｂは、第１移動機構２０１ａの上部に取り付けられる。第２移動機構２０１ｂは、第１移動機構２０１ａの上面に設けられてＹ軸方向に延びるレールに沿って第２高さ測定部２０２、および第２チャック部２０３を移動させる。第３移動機構２０１ｃは、第２移動機構２０１ｂに取り付けられ、第２高さ測定部２０２、および第２チャック部２０３を上下方向に沿って移動させる。
　第２高さ測定部２０２は、第２チャック部２０３に取り付けられる。第２高さ測定部２０２は、第１基板Ｗ１の接合面の高さを測定する。また、第２高さ測定部２０２は、第１基板Ｗ１の厚さを測定する。第２高さ測定部２０２は、第１高さ測定部１０２と同様に、アライメントカメラや、変位センサである。
＜第１チャック部＞
　次に、第１チャック部１０３について図５を参照して説明する。図５は、実施形態に係る第１チャック部１０３、および第２チャック部２０３の構成を示す模式図である。
　第１チャック部１０３は、支持部１１０と、保持部１１１と、第１吸引部１１２と、第２吸引部１１３と、変形部１１４とを備える。
　支持部１１０は、回動機構１０１（図４参照）に回動可能に取り付けられる。支持部１１０は、円形に形成される。支持部１１０には、変形部１１４を収容する収容室１１０ａが形成される。収容室１１０ａは、支持部１１０の中央に形成される。
　保持部１１１は、支持部１１０の下面に取り付けられ、支持部１１０に固定される。保持部１１１は、円形に形成される。保持部１１１の下面には、複数のピン１２０が設けられる。複数のピン１２０は、第１基板Ｗ１の上面、すなわち第１基板Ｗ１の非接合面に接触し、第１基板Ｗ１を保持する。保持部１１１は、第１基板Ｗ１（基板の一例）の非接合面を吸着することによって第１基板Ｗ１を保持する。
　第１吸引部１１２や、第２吸引部１１３によって真空引きが行われることによって、第１基板Ｗ１が吸着され、保持部１１１に保持される。すなわち、保持部１１１（第１保持部の一例）は、接合される第１基板Ｗ１（基板の一例）を保持する。
　保持部１１１の下面には、外側リブ１２１、および内側リブ１２２が設けられる。外側リブ１２１は、第１基板Ｗ１の上面、すなわち第１基板Ｗ１の非接合面の外周部に接触する。外側リブ１２１は、ピン１２０と同じ高さである。外側リブ１２１は、第１基板Ｗ１の径方向において、ピン１２０よりも外側に設けられる。外側リブ１２１は、第１基板Ｗ１の周縁に沿って環状に形成される。
　内側リブ１２２は、第１基板Ｗ１の上面に接触する。内側リブ１２２は、第１基板Ｗ１の径方向において、外側リブ１２１よりも内側に設けられる。内側リブ１２２は、外側リブ１２１、すなわちピン１２０と同じ高さである。内側リブ１２２は、環状に形成され、外側リブ１２１と同心円状に形成される。
　外側リブ１２１よりも内側の領域は、第１吸引領域１２３ａと、第２吸引領域１２３ｂとに区画される。第１吸引領域１２３ａは、第１基板Ｗ１の径方向において内側リブ１２２よりも内側の領域である。第２吸引領域１２３ｂは、第１基板Ｗ１の径方向において内側リブ１２２よりも外側の領域である。
　保持部１１１には、第１吸引孔１２４ａと、第２吸引孔１２４ｂと、挿入孔１２４ｃとが形成される。第１吸引孔１２４ａは、第１吸引領域１２３ａに連通する。第１吸引孔１２４ａは、複数形成される。第２吸引孔１２４ｂは、第２吸引領域１２３ｂに連通する。第２吸引孔１２４ｂは、複数形成される。挿入孔１２４ｃは、保持部１１１の中央に形成され、後述する変形部１１４のアクチュエータ１１４ａの先端が挿入される。
　保持部１１１の下面には、第１基板Ｗ１の温度を測定する温度センサ１２６が設けられる。温度センサ１２６は、第１基板Ｗ１の上面、すなわち第１基板Ｗ１の非接合面に当接する。温度センサ１２６は、複数設けられる。例えば、第１基板Ｗ１の温度は、複数の温度センサ１２６によって測定された温度の平均値である。温度センサ１２６は、１つ設けられてもよい。
　なお、温度センサ１２６は、第１基板Ｗ１の非接合面に当接しない箇所に設けられてもよい。温度センサ１２６は、第１基板Ｗ１の温度と相関がある箇所、例えば、保持部１１１やピン１２０の温度を測定し、測定した温度に基づいて第１基板Ｗ１の温度を推定してもよい。
　第１吸引部１１２は、第１吸引孔１２４ａに接続される。第１吸引部１１２は、例えば、真空ポンプである。第１吸引部１１２を用いて真空引きされることによって、第１吸引領域１２３ａが減圧される。
　第２吸引部１１３は、第２吸引孔１２４ｂに接続される。第２吸引部１１３は、例えば、真空ポンプである。第２吸引部１１３を用いて真空引きされることによって、第２吸引領域１２３ｂが減圧される。
　第１吸引部１１２によって第１吸引領域１２３ａが減圧され、第２吸引部１１３によって第２吸引領域１２３ｂが減圧されることによって、第１基板Ｗ１が保持部１１１に吸着保持される。第１チャック部１０３は、第１吸引部１１２、および第２吸引部１１３毎に真空引き可能である。すなわち、第１基板Ｗ１に対する吸着力は、第１吸引領域１２３ａ、および第２吸引領域１２３ｂ毎に調整可能である。
　変形部１１４は、支持部１１０に形成された収容室１１０ａに設けられる。変形部１１４の一部は、回動機構１０１（図４参照）に設けられてもよい。変形部１１４は、アクチュエータ１１４ａと、シリンダ１１４ｂとを備える。
　アクチュエータ１１４ａは、電空レギュレータ（不図示）から供給される空気によって一定方向に一定の圧力を発生させる。アクチュエータ１１４ａは、圧力の作用点の位置によらず圧力を一定に発生させることができる。アクチュエータ１１４ａの先端は、第１基板Ｗ１の上面の中央部に当接し、第１基板Ｗ１の中央部にかかる押圧荷重を制御することができる。
　シリンダ１１４ｂは、アクチュエータ１１４ａを支持する。シリンダ１１４ｂは、例えば、モータを内蔵した駆動部によってアクチュエータ１１４ａを上下方向に移動させる。
　変形部１１４は、アクチュエータ１１４ａによって第１基板Ｗ１に対する押圧荷重を制御し、シリンダ１１４ｂによってアクチュエータ１１４ａの移動を制御する。変形部１１４は、保持部１１１に吸着保持された第１基板Ｗ１の中央部を下方に押圧し、第１基板Ｗ１を下方に湾曲させる。すなわち、変形部１１４（第１変形部の一例）は、保持部１１１（第１保持部の一例）に保持された第１基板Ｗ１（基板の一例）の中央部を第１基板の外周部に対して突出させる。変形部１１４は、アクチュエータ１１４ａの移動量を制御することによって、第１基板Ｗ１の中央部の突出量を調整可能である。
＜第２チャック部＞
　次に、第２チャック部２０３について説明する。第２チャック部２０３は、基台部２１０と、保持部２１１と、吸引部２１２と、変形部２１３とを備える。
　基台部２１０は、第３移動機構２０１ｃ（図４参照）に取り付けられる。基台部２１０は、円形である。基台部２１０には、測定部２４０を収容する収容室２１０ａが形成される。収容室２１０ａは、基台部２１０の中央に形成される。
　基台部２１０には、挿入孔２１０ｂが形成される。挿入孔２１０ｂは、収容室２１０ａに連通する。挿入孔２１０ｂは、基台部２１０の中央に形成される。また、基台部２１０には、吸引管２１０ｃ、および吸排気管２１０ｄが設けられる。
　吸引管２１０ｃは、複数設けられる。なお、吸引管２１０ｃは、１つ設けられてもよい。吸引管２１０ｃの周囲には、シール材、例えば、Ｖリングが設けられる。なお、吸引管２１０ｃは、保持部２１１まで設けられる。吸排気管２１０ｄの周囲には、シール材、例えば、Ｖリングが設けられる。
　保持部２１１は、基台部２１０の上方に設けられる。保持部２１１は、円形である。保持部２１１の周囲には、固定リング２４２が設けられる。保持部２１１は、固定リング２４２によって基台部２１０に固定される。
　保持部２１１は、例えば、アルミナセラミックや、炭化ケイ素などのセラミック材料によって形成される。保持部２１１は、上下方向、および水平方向に伸縮自在である。保持部２１１は、高精度な平面、かつ高い復元性を実現できる。
　保持部２１１の上面は、円形である。保持部２１１の上面の直径は、第２基板Ｗ２の直径よりも大きい。保持部２１１の中央部の厚さは、外周部の厚さよりも大きい。保持部２１１の下面には、リブ２１１ａが設けられる。リブ２１１ａは、保持部２１１の上面が水平となる場合に、基台部２１０に当接する。保持部２１１の下面と、基台部２１０の上面との間には、圧力可変空間２４３が形成される。
　保持部２１１には、吸引管２１０ｃが設けられる。吸引管２１０ｃの周囲には、シール材、例えば、Ｖリングが設けられる。吸引管２１０ｃを介して吸引部２１２によって真空引きが行われることによって、第２基板Ｗ２が吸着され、保持部２１１に保持される。保持部２１１は、第２基板Ｗ２（基板の一例）の非接合面を吸着することによって第２基板Ｗ２を保持する。すなわち、保持部２１１（第２保持部の一例）は、第１基板Ｗ１に接合される第２基板Ｗ２（基板の一例）を保持する。
　保持部２１１には、第２基板Ｗ２の温度を測定する温度センサ２４４が設けられる。温度センサ２４４は、第２基板Ｗ２の下面、すなわち第２基板Ｗ２の非接合面に当接する。温度センサ２４４は、複数設けられる。例えば、第２基板Ｗ２の温度は、複数の温度センサ２４４によって測定された温度の平均値である。なお、温度センサ２４４は、１つ設けられてもよい。
　なお、温度センサ２４４は、第２基板Ｗ２の非接合面に当接しない箇所に設けられてもよい。温度センサ２４４は、第２基板Ｗ２の温度と相関がある箇所、例えば、保持部２１１の下面の温度を測定し、測定した温度に基づいて第２基板Ｗ２の温度を推定してもよい。
　吸引部２１２は、吸引管２１０ｃに接続される。吸引部２１２は、例えば、真空ポンプである。吸引部２１２によって真空引きされることによって、第２基板Ｗ２の下面、すなわち非接合面と保持部２１１との間の空気が吸引される。吸引部２１２によって第２基板Ｗ２の下面と保持部２１１との間の空気が吸引されることによって、第２基板Ｗ２が保持部２１１に吸着保持される。
　変形部２１３は、真空ポンプ２２０と、電空レギュレータ２２１とを備える。
　真空ポンプ２２０は、切替バルブ２２２を介して吸排気管２１０ｄに接続される。真空ポンプ２２０によって真空引きが行われることによって、圧力可変空間２４３が減圧される。圧力可変空間２４３が減圧されることによって、保持部２１１のリブ２１１ａが基台部２１０に当接する。この場合、保持部２１１の上面は、水平となる。
　電空レギュレータ２２１は、切替バルブ２２２を介して吸排気管２１０ｄに接続される。電空レギュレータ２２１は、圧力可変空間２４３に空気を供給し、圧力可変空間２４３を加圧する。これにより、保持部２１１は下方から押圧される。保持部２１１の外周部は、固定リング２４２によって基台部２１０に固定されている。そのため、下方から押圧されることによって、保持部２１１の中央部は、外周部よりも上方に向けて突出する。
　切替バルブ２２２は、吸排気管２１０ｄと、真空ポンプ２２０、および電空レギュレータ２２１との接続状態を切り替える。
　変形部２１３は、圧力可変空間２４３を加圧することによって、保持部２１１の中央部を上方に突出させる。これにより、保持部２１１に吸着保持された第２基板Ｗ２の中央部が上方に突出し、第２基板Ｗ２が湾曲する。すなわち、変形部２１３は、保持部２１１に保持された第２基板Ｗ２（基板の一例）の中央部を第２基板Ｗ２の外周部に対して突出させる。変形部２１３は、圧力可変空間２４３の圧力を調整することによって、第２基板Ｗ２の中央部の突出量を調整可能である。
　測定部２４０は、保持部２１１の突出量、すなわち第２基板Ｗ２の中央部の突出量を測定する。測定部２４０は、例えば、静電容量センサである。静電容量センサは、センサ面と測定ターゲット２４０ａとによって形成される静電容量の変化を、センサ面と測定ターゲット２４０ａとの距離として測定する。
　測定ターゲット２４０ａは、保持部２１１の下面の中央に取り付けられ、保持部２１１とともに、上下方向に移動する。測定ターゲット２４０ａは、基台部２１０の挿入孔２１０ｂに挿入される。測定ターゲット２４０ａの周囲には、シール材（不図示）、例えば、Ｖリングが設けられる。
　接合装置４１は、第１基板Ｗ１の中央部が下方に突出するように第１チャック部１０３によって第１基板Ｗ１を湾曲させ、第２基板Ｗ２の中央部が上方に突出するように第２チャック部２０３によって第２基板Ｗ２を湾曲させる。
　そして、接合装置４１は、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを接合し、重合基板Ｔを形成する。このとき、第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２を湾曲させることによって、第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２が径方向に伸びてスケーリング誤差が生じることがある。
　スケーリング誤差とは、基板の水平方向における伸び量であり、基板の中心を基点とした径方向の拡大縮小倍率である。スケーリング誤差が生じた状態で、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２が接合された場合、スケーリング誤差の影響によって、重合基板Ｔの接合精度が低下するおそれがある。
＜基板の伸び量＞
　ここで、湾曲した基板の接合面の伸びについて説明する。ここでは、第２基板Ｗ２を一例として説明する。湾曲していない状態における第２基板Ｗ２の直径を「Ｄｗ」とし、第２基板Ｗ２の厚さを「ｔ」とする。また、水平状態における保持部２１１の上面の半径を「Ｒｃ」とし、湾曲した状態の保持部２１１の上面の曲率半径を「Ｒ」とする。
　この場合、第２基板Ｗ２は、図６に示すように、角度「θ［ｒａｄ］」で曲がり、湾曲する。図６は、実施形態に係る第２基板Ｗ２が湾曲した状態を示す模式図である。湾曲した第２基板Ｗ２において、第２基板Ｗ２の下面（非接合面）側は縮み、第２基板Ｗ２の上面（接合面）側は伸びる。第２基板Ｗ２の上面の伸び量を「ΔＳ（ｐｐｍ）」とする。
　第２基板Ｗ２の下面、すなわち、保持部２１１の上面から「ａ×ｔ」（０＜ａ＜１）となる位置に伸び縮みがない中立面があると仮定すると、中立面の弧の長さは、湾曲していない状態における第２基板Ｗ２の直径「Ｄｗ」であり、式（１）が成り立つ。
　　Ｄｗ＝（Ｒ＋ａ×ｔ）×θ・・・（１）
　また、湾曲した第２基板Ｗ２の上面の長さ「Ｄｗ＋ΔＳ×Ｄｗ」は、式（２）で表される。
　　Ｄｗ＋ΔＳ×Ｄｗ＝（Ｒ＋ｔ）×θ・・・（２）
　式（１）の「Ｄｗ」を式（２）の「Ｄｗ」に代入し、まとめると、伸び量「ΔＳ」は、式（３）となる。
　　ΔＳ＝（ｔ－ａ×ｔ）／（Ｒ＋ａ×ｔ）・・・（３）
　式（３）を曲率半径「Ｒ」について変形すると、式（４）となる。
　　Ｒ＝ｔ×（１－ａ－ａ×ΔＳ）／ΔＳ・・・（４）
　ここで、式（４）の「ａ×ΔＳ」の項は、１０－６のオーダーである「ΔＳ」と、「ａ」との積であり、他の項に対して十分に小さい。そのため、式（４）の「ａ×ΔＳ」の項を省略し、変形すると、式（５）となる。
　　ΔＳ＝（１－ａ）×ｔ／Ｒ・・・（５）
　式（５）より、第２基板Ｗ２の接合面の伸び量「ΔＳ」は、第２基板Ｗ２の厚さ「ｔ」に比例する。このように、第２基板Ｗ２の接合面の伸びは、第２基板Ｗ２の厚さが影響する。すなわち、基板のスケーリング誤差は、基板の厚さが影響する。
＜基板の厚さによるスケーリング誤差の抑制＞
　次に、基板の厚さによるスケーリング誤差の抑制方法について説明する。ここでは、基準となる基板（以下、「基準基板」と称する。）に対するスケーリング誤差の発生を抑制する。基準基板は、重合基板Ｔにおけるスケーリング誤差が、予め設定された基準値以下となる基板である。なお、基板の一例として第２基板Ｗ２を用いて説明する。
　基準基板の厚さを「ｔ０」とし、基準基板を曲率半径「Ｒ０」として湾曲させた場合には、基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」は、式（５）に基づいて式（６）となる。
　　ΔＳ０＝（１－ａ）×ｔ０／Ｒ０・・・（６）
　また、厚さが「ｔ１」の第２基板Ｗ２の接合面を、基準基板と同様に「ΔＳ０」伸ばすためには、第２基板Ｗ２の曲率半径を変更することによって実現できる。ここで、変更後の第２基板Ｗ２の曲率半径を「Ｒ１」とすると、式（７）となる。
　　ΔＳ０＝（１－ａ）×ｔ１／Ｒ１・・・（７）
　式（６）および式（７）に基づいて式（８）が成立する。
　　ｔ０／Ｒ０＝ｔ１／Ｒ１・・・（８）
　基準基板の厚さ「ｔ０」と、第２基板Ｗ２の「ｔ１」との比を「Ａ（＝ｔ０／ｔ１）」とすると、式（８）は、式（９）に変形される。
　　Ｒ１＝Ａ×Ｒ０・・・（９）
　第２基板Ｗ２の曲率半径「Ｒ１」を、基準基板の曲率半径「Ｒ０」に基準基板の厚さ「ｔ０」と第２基板Ｗ２の厚さ「ｔ１」との比「Ａ」を乗算した曲率半径にする。これによって、第２基板Ｗ２の接合面の伸び量を、基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」と等しくすることができる。
　また、図６において、保持部２１１の上面の変形量である突出量を「ｈ」とする。この場合、保持部２１１の上面の突出量「ｈ」と、水平状態における保持部２１１の上面の半径「Ｒｃ」と、湾曲した保持部２１１の上面の曲率半径「Ｒ」との間には、式（１０）の関係が成り立つ。
　　Ｒ２＝Ｒｃ２＋（Ｒ－ｈ）２・・・（１０）
　式（１０）を変形すると、式（１１）となる。
　　ｈ＝Ｒ－（Ｒ２－Ｒｃ２）１／２・・・（１１）
　式（９）に基づいて「Ｒ１」を算出し、算出した「Ｒ１」を式（１１）の「Ｒ」に代入することによって、第２基板Ｗ２の接合面の伸び量を、基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」と等しくする保持部２１１の上面の突出量を算出することができる。換言すると、第２基板Ｗ２の接合面の伸び量を、基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」と等しくする第２基板Ｗ２の中央部の突出量を算出することができる。
　なお、水平状態における保持部２１１の上面の半径「Ｒｃ」は、第２基板Ｗ２に関係なく一定であり、既知の値である。また、基準基板の曲率半径「Ｒ０」、および基準基板の厚さ「ｔ０」は、基準基板に基づいて算出、または設定することによって既知の値となる。そのため、第２基板Ｗ２の厚さ「ｔ１」を測定することによって、第２基板Ｗ２の中央部の突出量を算出することができる。
　保持部２１１の中央部の高さを、算出された突出量「ｈ」とすることによって、第２基板Ｗ２の厚さにかかわらず、第２基板Ｗ２の接合面の伸びを基準基板に対して等しくすることができる。すなわち、基準基板に対するスケーリング誤差の発生を抑制することができる。
＜基板の温度によるスケーリング誤差の抑制＞
　基板のスケーリング誤差は、基板の温度に応じて基板が膨張、または収縮することによって生じるおそれがある。次に、基板の温度によるスケーリング誤差の抑制方法について説明する。ここでは、基準基板に対するスケーリング誤差の発生を抑制する。なお、基板の一例として第２基板Ｗ２を用いて説明する。
　基準基板に対する第２基板Ｗ２の温度変化を「ΔＴ」とし、温度変化による第２基板Ｗ２の接合面の伸び量を「ΔＳｔ」とする。この場合、第２基板Ｗ２の接合面の伸び量「ΔＳｔ」は、式（１２）で表される。
　　ΔＳｔ＝ｂ×ｃ×ΔＴ・・・（１２）
　「ｂ」は、第２基板Ｗ２の母材の熱膨張係数である。「ｃ」は、第２基板Ｗ２に成膜された膜の影響によって第２基板Ｗ２の母材の熱膨張係数を補正する値である。「ｂ」、および「ｃ」は、実験などによって予め設定される。
　また、温度変化による第２基板Ｗ２の接合面の伸び量「ΔＳｔ」が、基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」の「Ｂ」倍であるとすると、第２基板Ｗ２の接合面の伸び量「ΔＳｔ」は、式（１３）で表される。
　　ΔＳｔ＝Ｂ×ΔＳ０・・・（１３）
　第２基板Ｗ２において温度に起因するスケーリング誤差が発生した場合に、第２基板Ｗ２の接合面の伸び量が、基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」と同じ伸び量となる調整量を「ΔＳｃ１」とすると、式（１４）が成り立つ。
　　ΔＳ０＝ΔＳｔ＋ΔＳｃ１・・・（１４）
　式（１３）の「ΔＳｔ」を式（１４）の「ΔＳｔ」に代入し、変形すると式（１５）となる。
　　ΔＳｃ１＝（１－Ｂ）×ΔＳ０・・・（１５）
　また、基準基板と同じ厚さ「ｔ０」の第２基板Ｗ２の接合面を、調整量である「ΔＳｃ１」伸ばすための第２基板Ｗ２の曲率半径を「Ｒ１」とする。この場合、調整量「ΔＳｃ１」は、式（６）に基づいて式（１６）で表される。
　　ΔＳｃ１＝（１－ａ）×ｔ０／Ｒ１・・・（１６）
　式（１５）の「ΔＳｃ１」に式（１６）の「ΔＳｃ１」を代入し、式（１５）の「ΔＳ０」に式（６）の「ΔＳ０」を代入すると、式（１７）となる。
　　（１－ａ）×ｔ０／Ｒ１＝（１－Ｂ）×（１－ａ）×ｔ０／Ｒ０・・・（１７）
　　式（１７）を変形すると、式（１８）になる。
　　Ｒ１＝（１／（１－Ｂ））×Ｒ０・・・（１８）
　式（１８）に基づいて、第２基板Ｗ２の曲率半径「Ｒ１」を、基準基板の曲率半径「Ｒ０」に所定の値「１／（１－Ｂ）」を乗算した曲率半径にする。これによって、第２基板Ｗ２の温度にかかわらず、第２基板Ｗ２の接合面の伸び量を、基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」と等しくすることができる。
　なお、「Ｂ」は、以下の方法によって算出することができる。まず、第２基板Ｗ２の温度を測定し、基準基板の温度に対する温度変化「ΔＴ」を算出する。そして、算出した温度変化「ΔＴ」に基づいて、式（１３）から第２基板Ｗ２の接合面の伸び量「ΔＳｔ」を算出する。さらに、算出した第２基板Ｗ２の接合面の伸び量「ΔＳｔ」、および基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」に基づいて、式（１４）から「Ｂ」を算出する。基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」は、予め算出され、または予め測定されることによって、既知である。
　また、式（１８）に基づいて「Ｒ１」を算出し、算出した「Ｒ１」を式（１１）の「Ｒ」に代入する。これにより、第２基板Ｗ２の温度にかかわらず、第２基板Ｗ２の接合面の伸び量を、基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」と等しくする保持部２１１の上面の突出量を算出することができる。すなわち、第２基板Ｗ２の接合面の伸び量を、基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」と等しくする第２基板Ｗ２の中央部の突出量を算出することができる。
　保持部２１１の中央部の高さを、算出された突出量「ｈ」とすることによって、第２基板Ｗ２の温度にかかわらず、第２基板Ｗ２の接合面の伸びを基準基板に対して等しくすることができる。すなわち、基準基板に対し、第２基板Ｗ２の温度に起因するスケーリング誤差の発生を抑制することができる。
＜基板の反りによるスケーリング誤差の抑制＞
　中央部の接合面が外周部の接合面よりも突出する基板が吸着保持される場合には、例えば、第２基板Ｗ２は、第２基板Ｗ２の外周部が保持部２１１の上面に接した状態から吸着保持される。このとき、外周部と保持部２１１の上面との摩擦力が大きい場合には、第２基板Ｗ２は、径方向外側への変形が抑制されて保持部２１１に吸着される。そのため、例えば、外周部の接合面が中央部の接合面よりも突出する第２基板Ｗ２よりも縮んだ状態で、保持部２１１に吸着保持されるおそれがある。すなわち、基板のスケーリング誤差が、基板の反りによって生じるおそれがある。
　次に、基板の反りによるスケーリング誤差の抑制方法について説明する。ここでは、基準基板に対するスケーリング誤差の発生を抑制する。なお、基板の一例として第２基板Ｗ２を用いて説明する。
　基準基板の反り量を「Ｗ０」とし、基準基板の摩擦係数を「μ０」とする。また、基準基板とは異なる第２基板Ｗ２の反り量を「Ｗ１」とし、第２基板Ｗ２の摩擦係数を「μ１」とする。この場合、第２基板Ｗ２の反りによる接合面の伸び量の影響分（以下、「伸び量」と称する。）「ΔＳｗ」は、式（１９）で表される。
　　ΔＳｗ＝ｄ×（Ｗ１／Ｗ０）×（μ１／μ０）・・・（１９）
　「ｄ」は、予め設定された補正係数である。
　また、第２基板Ｗ２の反りによる第２基板Ｗ２の伸び量「ΔＳｗ」が、基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」の「Ｃ」倍であるとすると、第２基板Ｗ２の接合面の伸び量「ΔＳｗ」は、式（２０）で表される。
　　ΔＳｗ＝Ｃ×ΔＳ０・・・（２０）
　第２基板Ｗ２において反りに起因するスケーリング誤差が発生した場合に、第２基板Ｗ２の接合面の伸び量が、基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」と同じ伸び量となる調整量を「ΔＳｃ１」とすると、式（２１）が成り立つ。
　　ΔＳ０＝ΔＳｗ＋ΔＳｃ１・・・（２１）
　式（２０）の「ΔＳｗ」を式（２１）の「ΔＳｗ」に代入し、変形すると式（２２）となる。
　　ΔＳｃ１＝（１－Ｃ）×ΔＳ０・・・（２２）
　また、基準基板と同じ厚さ「ｔ０」の第２基板Ｗ２の接合面を、調整量である「ΔＳｃ１」伸ばすための第２基板Ｗ２の曲率半径を「Ｒ１」とする。この場合、調整量「ΔＳｃ１」は、式（６）に基づいて式（２３）で表される。
　　ΔＳｃ１＝（１－ａ）×ｔ０／Ｒ１・・・（２３）
　式（２３）の「ΔＳｃ１」に式（２２）の「ΔＳｃ１」を代入し、式（２２）の「ΔＳ０」に式（６）の「ΔＳ０」を代入すると、式（２４）となる。
　　（１－ａ）×ｔ０／Ｒ１＝（１－Ｃ）×（１－ａ）×ｔ０／Ｒ０・・・（２４）
　式（２４）を変形すると、式（２５）になる。
　　Ｒ１＝（１／（１－Ｃ））×Ｒ０・・・（２５）
　式（２６）に基づいて、第２基板Ｗ２の曲率半径「Ｒ１」を、基準基板の曲率半径「Ｒ０」に所定の値「１／（１－Ｃ）」を乗算した曲率半径にする。これによって、第２基板Ｗ２の反りにかかわらず、第２基板Ｗ２の接合面の伸び量を、基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」と等しくすることができる。
　なお、「Ｃ」は、以下の方法によって算出することができる。まず、第２基板Ｗ２の反り量「Ｗ１」、および第２基板Ｗ２の摩擦係数「μ１」を測定し、式（１９）に基づいて第２基板Ｗ２の接合面の伸び量「ΔＳｗ」を算出する。基準基板の反り量「Ｗ０」、および基準基板の摩擦係数「μ０」は、既知の値である。
　なお、基準基板として、反りが生じていない基板を用い、基準基板に対する、接合面の中央部が接合面の外周部よりも突出する第２基板Ｗ２の突出量の比率を算出し、第２基板Ｗ２の接合面の伸び量「ΔＳｗ」を算出してもよい。
　そして、算出した第２基板Ｗ２の接合面の伸び量「ΔＳｗ」、および基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」に基づいて、式（２０）から「Ｃ」を算出する。
　また、式（２５）に基づいて「Ｒ１」を算出し、算出した「Ｒ１」を式（１１）の「Ｒ」に代入する。これにより、第２基板Ｗ２の反りにかかわらず、第２基板Ｗ２の接合面の伸び量を、基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」と等しくする保持部２１１の上面の突出量を算出することができる。すなわち、第２基板Ｗ２の接合面の伸び量を、基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」と等しくする第２基板Ｗ２の中央部の突出量を算出することができる。
　保持部２１１の中央部の高さを、算出された突出量「ｈ」とすることによって、第２基板Ｗ２の反りにかかわらず、第２基板Ｗ２の接合面の伸びを基準基板に対して等しくすることができる。すなわち、基準基板に対し、第２基板Ｗ２の反りに起因するスケーリング誤差の発生を抑制することができる。
＜スケーリング誤差抑制のまとめ＞
　上記した基板の厚さ、基板の温度、および基板の反りに起因するスケーリング誤差の発生抑制をまとめると、以下のようになる。なお、基板の一例として第２基板Ｗ２を用いて説明する。
　厚さ「ｔ１」、温度に起因する伸び量「ΔＳｔ」、および反りに起因する伸び量「ΔＳｗ」の第２基板Ｗ２を、基準基板の伸び量「ΔＳ０」と等しくする調整量を「Ｓｃ１」とすると、式（２６）が成り立つ。なお、調整量「Ｓｃ１」は、第２基板Ｗ２の厚さ「ｔ１」に起因する調整量である。
　　ΔＳ０＝ΔＳｃ１＋ΔＳｔ＋ΔＳｗ・・・（２６）
　式（２６）を変形すると、式（２７）となる。
　　ΔＳｃ１＝ΔＳ０－ΔＳｔ－ΔＳｗ・・・（２７）
　式（２７）の「ΔＳｔ」に式（１３）の「ΔＳｔ」を代入し、式（２７）の「ΔＳｗ」に式（２０）の「ΔＳＷ」を代入し、まとめると、式（２８）となる。
　　ΔＳｃ１＝（１－Ｂ－Ｃ）×ΔＳ０・・・（２８）
　ここで、厚さが「ｔ１」の第２基板Ｗ２の接合面を「ΔＳ０」伸ばす場合には、式（７）の関係が成り立つため、式（２８）の「ΔＳｃ１」を式（７）の右辺に置き換えることができる。また、「ΔＳ０」は、式（６）として表すことができる。これらから式（２８）を変形すると、式（２９）となる。
　　（１－ａ）×ｔ１／Ｒ１＝（１－Ｂ－Ｃ）×（１－ａ）×ｔ０／Ｒ０・・・（２９）
　また、「Ａ（＝ｔ０／ｔ１）」を用いて式（２９）を変形すると、式（３０）となる。
　　Ｒ１＝Ａ×（１－Ｂ－Ｃ）×Ｒ０・・・（３０）
　式（３０）に基づいて、第２基板Ｗ２の曲率半径「Ｒ１」を、基準基板の曲率半径「Ｒ０」に所定の値「Ａ×（１－Ｂ－Ｃ）」を乗算した曲率半径にする。これによって、第２基板Ｗ２の厚さ、温度、および反りにかかわらず、第２基板Ｗ２の接合面の伸び量を、基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」と等しくすることができる。
　また、式（３０）に基づいて「Ｒ１」を算出し、算出した「Ｒ１」を式（１１）の「Ｒ」に代入することによって、保持部２１１の上面の突出量「ｈ」を算出することができる。すなわち、第２基板Ｗ２の接合面の伸び量を、基準基板の接合面の伸び量「ΔＳ０」と等しくする第２基板Ｗ２の中央部の突出量を算出することができる。
　保持部２１１の中央部の高さを、算出した変形量「ｈ」とすることによって、第２基板Ｗ２の厚さ、温度、および反りにかかわらず、第２基板Ｗ２の接合面の伸びを基準基板に対して等しくすることができる。
　このような保持部２１１の上面の高さの調整、すなわち、第２基板Ｗ２の中央部の突出量の調整は、第２基板Ｗ２毎に実行される。
　なお、第２基板Ｗ２が、接合面の外周部が接合面の中央部よりも突出する基板である場合には、反りに起因する伸び量「ΔＳｗ」を用いずに、保持部２１１の上面の変形量「ｈ」を算出してもよい。すなわち、接合面の外周部が接合面の中央部よりも突出する第２基板Ｗ２である場合には、反りに起因する伸び量「ΔＳｗ」を用いずに、第２基板Ｗ２の中央部の突出量が調整されてもよい。すなわち、保持部２１１に保持されていない状態において外周部の接合面が中央部の接合面よりも突出するように、第２基板Ｗ２（基板の一例）が反っている場合には、第２基板Ｗ２の厚さ、および第２基板Ｗ２の温度の少なくとも一つに基づいて、突出量が第２基板Ｗ２毎に調整される。
　接合装置４１は、第２基板Ｗ２の厚さ、第２基板Ｗ２の温度、および第２基板Ｗ２の反りの少なくとも一つに基づいて、変形部２１３による第２基板Ｗ２の突出量を第２基板Ｗ２毎に調整してもよい。例えば、接合装置４１は、第２基板Ｗ２の温度に基づいて第２基板Ｗ２の突出量を第２基板Ｗ２毎に調整してもよい。
　ここでは、第２基板Ｗ２を一例として説明したが、第１基板Ｗ１においても同様であり、第１基板Ｗ１の中央部の突出量の調整は、第１基板Ｗ１毎に実行される。第１基板Ｗ１では、変形部１１４のシリンダ１１４ｂによるアクチュエータ１１４ａの移動量が、上記した保持部２１１の上面の突出量に対応する。また、内側リブ１２２の半径が、上記した水平状態における保持部２１１の上面の半径に対応する。
＜接合処理＞
　次に、実施形態に係る接合処理について図７のフローチャートを参照し説明する。図７は、実施形態に係る接合処理を説明するフローチャートである。図７に示す各種処理は、制御装置７０、具体的には、制御部７０ａによる制御に基づいて実行される。
　なお、第１基板Ｗ１における基準基板の厚さ、温度、反り量、および摩擦係数は、予め記憶部７０ｂに記憶されている。また、第２基板Ｗ２における基準基板の厚さ、温度、反り量、および摩擦係数は、予め記憶部７０ｂに記憶されている。
　制御装置７０は、第１測定処理を行う（Ｓ１００）。具体的には、制御装置７０は、表面改質装置３０によって表面改質が行われ、かつ表面親水化装置４０によって親水化された第１基板Ｗ１をトランジション８０に搬送する。そして、制御装置７０は、トランジション８０に搬送された第１基板Ｗ１の反り量を変位センサ８２ａ、８２ｂによって測定する。また、制御装置７０は、第１基板Ｗ１の摩擦係数をロードセル８３によって測定する。第１測定処理が行われた第１基板Ｗ１は、位置調整機構によって水平方向の向きが調整され、反転機構によって反転された後に、第１チャック部１０３によって吸着保持される。
　制御装置７０は、第２測定処理を行う（Ｓ１０１）。具体的には、制御装置７０は、表面改質装置３０によって表面改質が行われ、かつ表面親水化装置４０によって親水化された第２基板Ｗ２をトランジション８０に搬送する。そして、制御装置７０は、トランジション８０に搬送された第２基板Ｗ２の反り量を変位センサ８２ａ、８２ｂによって測定する。また、制御装置７０は、第２基板Ｗ２の摩擦係数をロードセル８３によって測定する。第２測定処理が行われた第２基板Ｗ２は、位置調整機構によって水平方向の向きが調整された後に、第２チャック部２０３によって吸着保持される。
　なお、第１測定処理、および第２測定処理の順番は、逆であってもよく、一部の処理が同時に実行されてもよい。
　制御装置７０は、第３測定処理を行う（Ｓ１０２）。具体的には、制御装置７０は、第１基板Ｗ１の厚さ、および第２基板Ｗ２の厚さを測定する。制御装置７０は、第１高さ測定部１０２によって第２基板Ｗ２の厚さを測定する。また、制御装置７０は、第２高さ測定部２０２によって第１基板Ｗ１の厚さを測定する。
　制御装置７０は、第４測定処理を行う（Ｓ１０３）。具体的には、制御装置７０は、温度センサ１２６によって第１基板Ｗ１の温度を測定する。また、制御装置７０は、温度センサ２４４によって第２基板Ｗ２の温度を測定する。
　なお、第３測定処理、および第４測定処理の順番は、逆であってもよく、同時であってもよい。
　制御装置７０は、第１基板Ｗ１の突出量を設定する（Ｓ１０４）。具体的には、制御装置７０は、第１基板Ｗ１の厚さ、第１基板Ｗ１の温度、および第１基板Ｗ１の反りに基づいて、アクチュエータ１１４ａの移動量を設定し、第１基板Ｗ１の中央部の突出量を設定する。
　制御装置７０は、第２基板Ｗ２の突出量を設定する（Ｓ１０５）。具体的には、制御装置７０は、第２基板Ｗ２の厚さ、第２基板Ｗ２の温度、および第２基板Ｗ２の反りに基づいて、保持部２１１の突出量を設定し、第２基板Ｗ２の中央部の突出量を設定する。
　なお、第１基板Ｗ１の突出量の設定、および第２基板Ｗ２の突出量の設定の順番は、逆であってもよく、同時であってもよい。
　制御装置７０は、接合処理を行う（Ｓ１０６）。具体的には、制御装置７０は、第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２の水平方向の位置を調整した後に、第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２の上下方向の位置を調整する。
　制御装置７０は、設定された各突出量となるように第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２を湾曲させた場合に、第１基板Ｗ１の中央部と、第２基板Ｗ２の中央部とが当接し、押圧されるように、第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２の上下方向の位置を調整する。
　そして、制御装置７０は、第１基板Ｗ１の中央部を突出させ、第２基板Ｗ２の中央部を突出させて、図８に示すように、第１基板Ｗ１の中央部と、第２基板Ｗ２の中央部とを当接させる。図８は、実施形態に係る接合処理において、第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２を湾曲させた状態を示す図である。なお、制御装置７０は、第１チャック部１０３の第１吸引部１１２の吸引を停止する。
　制御装置７０、具体的には制御部７０ａは、第１基板Ｗ１（基板の一例）の厚さ、第１基板Ｗ１の温度、および保持部１１１に保持されていない状態における第１基板Ｗ１の反りの少なくとも一つに基づいて、変形部１１４による第１基板Ｗ１の突出量を第１基板Ｗ１毎に調整する。
　具体的には、制御装置７０は、基準基板に対する第１基板Ｗ１の厚さ、基準基板に対する第１基板Ｗ１の温度、および基準基板に対する第１基板Ｗ１の反りの少なくとも一つに基づいて、突出量を第１基板Ｗ１毎に調整する。
　また、制御装置７０、具体的には制御部７０ａは、第２基板Ｗ２（基板の一例）の厚さ、第２基板Ｗ２の温度、および保持部２１１に保持されていない状態における第２基板Ｗ２の反りの少なくとも一つに基づいて、変形部２１３による第２基板Ｗ２の突出量を第２基板Ｗ２毎に調整する。
　具体的には、制御装置７０は、基準基板に対する第２基板Ｗ２の厚さ、基準基板に対する第２基板Ｗ２の温度、および基準基板に対する第２基板Ｗ２の反りの少なくとも一つに基づいて、突出量を第２基板Ｗ２毎に調整する。
　これにより、第１基板Ｗ１の中央部と、第２基板Ｗ２の中央部との接合が開始される。第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２は、表面改質処理が行われている。そのため、ファンデルワース力（分子間力）が生じ、各基板の接合面同士が接合される。さらに、第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２は、親水化処理が行われている。そのため、各基板の接合面の親水基が水素結合し、各基板の接合面同士が強固に接合される。
　次に、制御装置７０は、第２吸引部１１３の吸引を停止する。これにより、第１基板Ｗ１は、中央部から外周部にかけて第２基板Ｗ２上に落下し、第１基板Ｗ１、および第２基板Ｗ２が接合され、重合基板Ｔが形成される。
　そして、制御装置７０は、電空レギュレータ２２１を停止し、吸排気管２１０ｄの接続を真空ポンプ２２０に切り替えて、保持部２１１の上面を水平とした後、吸引部２１２を停止する。
＜効果＞
　接合装置４１は、接合される第１基板Ｗ１（基板の一例）を保持する保持部１１１（第１保持部の一例）と、保持部１１１に保持された第１基板Ｗ１の中央部を第１基板Ｗ１の外周部に対して突出させる変形部１１４（第１変形部の一例）とを備える。接合装置４１は、第１基板Ｗ１の厚さ、第１基板Ｗ１の温度、および保持部１１１に保持されていない状態における第１基板Ｗ１の反りの少なくとも一つに基づいて、変形部１１４による第１基板Ｗ１の突出量を第１基板Ｗ１毎に調整する制御部７０ａを備える。
　これにより、接合装置４１は、第１基板Ｗ１におけるスケーリング誤差の発生を抑制することができ、重合基板Ｔにおける接合精度を向上させることができる。
　また、接合装置４１は、接合される第２基板Ｗ２（基板の一例）を保持する保持部２１１（第２保持部の一例）と、保持部２１１に保持された第２基板Ｗ２の中央部を第２基板Ｗ２の外周部に対して突出させる変形部２１３（第２変形部の一例）とを備える。接合装置４１は、第２基板Ｗ２の厚さ、第２基板Ｗ２の温度、および保持部１１１に保持されていない状態における第２基板Ｗ２の反りの少なくとも一つに基づいて、変形部２１３による第２基板Ｗ２の突出量を第２基板Ｗ２毎に調整する制御部７０ａを備える。
　これにより、接合装置４１は、第２基板Ｗ２におけるスケーリング誤差の発生を抑制することができ、重合基板Ｔにおける接合精度を向上させることができる。
　また、接合装置４１の制御部７０ａは、基準基板に対する第１基板Ｗ１の厚さ、基準基板に対する第１基板Ｗ１の温度、および基準基板に対する第１基板Ｗ１の反りの少なくとも一つに基づいて、突出量を第１基板Ｗ１毎に調整する。また、接合装置４１の制御部７０ａは、基準基板に対する第２基板Ｗ２の厚さ、基準基板に対する第２基板Ｗ２の温度、および基準基板に対する第２基板Ｗ２の反りの少なくとも一つに基づいて、突出量を第２基板Ｗ２毎に調整する。
　これにより、接合装置４１は、第１基板Ｗ１のスケーリング誤差の発生を基準基板に対して抑制することができる。また、接合装置４１は、第２基板Ｗ２のスケーリング誤差の発生を基準基板に対して抑制することができる。そのため、接合装置４１は、基準となる重合基板Ｔにおける接合精度に、他の重合基板Ｔの接合精度を合わせることができる。すなわち、接合装置４１は、重合基板Ｔにおける接合精度を向上させることができる。
　また、例えば、接合装置４１の保持部２１１は、第２基板Ｗ２の非接合面を吸着することによって第２基板Ｗ２を保持する。また、接合装置４１の制御部７０ａは、保持部２１１に保持されていない状態において外周部の接合面が中央部の接合面よりも突出するように、第２基板Ｗ２が反っている場合には、第２基板Ｗ２の厚さ、および第２基板Ｗ２の温度の少なくとも一つに基づいて、突出量を第２基板Ｗ２毎に調整する。
　これにより、接合装置４１は、例えば、第２基板Ｗ２の反りの方向に応じて、第２基板Ｗ２の突出量を調整することができる。そのため、接合装置４１は、例えば、第２基板Ｗ２の反りに起因するスケーリング誤差が発生するか否かに応じて、第２基板Ｗ２の突出量を調整することができる。従って、接合装置４１は、重合基板Ｔにおける接合精度を向上させることができる。
＜変形例＞
　変形例に係る接合装置４１は、第２チャック部２０３と同様の構成を第１チャック部１０３に適用してもよい。すなわち、変形例に係る接合装置４１は、第２チャック部２０３の保持部２１１や、吸引部２１２や、変形部２１３の構成を有する第１チャック部１０３を備えてもよい。
　また、変形例に係る接合装置４１は、第１基板Ｗ１を第１チャック部１０３に吸着保持し、第１基板Ｗ１の厚さ、および反りに応じて、第１基板Ｗ１の中央部を下方に突出させた後に、第１基板Ｗ１の温度に応じて、第１基板Ｗ１の突出量を補正してもよい。すなわち、変形例に係る接合装置４１は、変形部１１４によって第１基板Ｗ１（基板の一例）の中央部が突出された状態における第１基板Ｗ１の温度に基づいて、突出量を第１基板Ｗ１毎に調整してもよい。第２基板Ｗ２においても同様である。
　これにより、変形例に係る接合装置４１は、例えば、第１基板Ｗ１の温度に起因するスケーリング誤差の発生を抑制することができる。そのため、変形例に係る接合装置４１は、重合基板Ｔにおける接合精度を向上させることができる。
　また、変形例に係る接合装置４１は、第１基板Ｗ１、または第２基板Ｗ２の一方を突出させ、他方を突出させずに、重合基板Ｔを生成してもよい。
　なお、今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
１　　　接合システム
４１　　接合装置
７０　　制御装置
７０ａ　制御部
７０ｂ　記憶部
８０　　トランジション
８２ａ　変位センサ
８２ｂ　変位センサ
８３　　ロードセル
１００　第１保持機構
１０２　第１高さ測定部
１０３　第１チャック部
１１１　保持部（第１保持部）
１１２　第１吸引部
１１３　第２吸引部
１１４　変形部（第１変形部）
１２６　温度センサ
２００　第２保持機構
２０２　第２高さ測定部
２０３　第２チャック部
２１１　保持部（第２保持部）
２１２　吸引部
２１３　変形部（第２変形部）
２４４　温度センサ
Ｗ１　　第１基板
Ｗ２　　第２基板

Claims (6)

  1. 　接合される基板を保持する保持部と、
    　前記保持部に保持された前記基板の中央部を前記基板の外周部に対して突出させる変形部と、
    　前記基板の厚さ、前記基板の温度、および前記保持部に保持されていない状態における前記基板の反りの少なくとも一つに基づいて、前記変形部による前記基板の突出量を前記基板毎に調整する制御部と
    　を備える接合装置。
  2. 　前記制御部は、
    　基準基板に対する前記基板の厚さ、前記基準基板に対する前記基板の温度、および前記基準基板に対する前記基板の反りの少なくとも一つに基づいて、前記突出量を前記基板毎に調整する
    　請求項１に記載の接合装置。
  3. 　前記制御部は、
    　前記変形部によって前記基板の中央部が突出された状態における前記基板の温度に基づいて、前記突出量を前記基板毎に調整する
    　請求項１または２に記載の接合装置。
  4. 　前記保持部は、
    　前記基板の非接合面を吸着することによって前記基板を保持し、
    　前記制御部は、
    　前記保持部に保持されていない状態において前記外周部の接合面が前記中央部の接合面よりも突出するように、前記基板が反っている場合には、前記基板の厚さ、および前記基板の温度の少なくとも一つに基づいて、前記突出量を前記基板毎に調整する
    　請求項１～３のいずれか一つに記載の接合装置。
  5. 　前記保持部は、
    　第１基板を保持する第１保持部と、
    　前記第１基板に接合される第２基板を保持する第２保持部と
    　を備え、
    　前記変形部は、
    　前記第１保持部に保持された前記第１基板の中央部を前記第１基板の外周部に対して突出させる第１変形部と、
    　前記第２保持部に保持された前記第２基板の中央部を前記第２基板の外周部に対して突出させる第２変形部と、
    　を備え、
    　前記制御部は、
    　前記第１変形部による前記第１基板の突出量を前記第１基板毎に調整し、かつ前記第２変形部による前記第２基板の突出量を前記第２基板毎に調整する
    　請求項１～４のいずれか一つに記載の接合装置。
  6. 　接合される基板を保持する工程と、
    　保持された前記基板の中央部を前記基板の外周部に対して突出させる工程と、
    　前記基板の厚さ、前記基板の温度、および保持されていない状態における前記基板の反りの少なくとも一つに基づいて、前記基板の突出量を前記基板毎に調整する工程と
    　を含む接合方法。
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