WO2021039427A1 - 押圧装置、基板処理システム、及び基板処理方法 - Google Patents

押圧装置、基板処理システム、及び基板処理方法 Download PDF

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WO2021039427A1
WO2021039427A1 PCT/JP2020/030809 JP2020030809W WO2021039427A1 WO 2021039427 A1 WO2021039427 A1 WO 2021039427A1 JP 2020030809 W JP2020030809 W JP 2020030809W WO 2021039427 A1 WO2021039427 A1 WO 2021039427A1
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WO
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substrate
polymerization
pressing
holding
pressing device
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PCT/JP2020/030809
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紳太郎 杉原
憲雄 和田
英二 眞鍋
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東京エレクトロン株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • 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
    • H01L21/683—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 for supporting or gripping

Definitions

  • the present disclosure relates to a pressing device, a substrate processing system, and a substrate processing method.
  • the manufacturing system described in Patent Document 1 includes a spontaneous joint portion and a deformed joint portion.
  • the spontaneous joining portion spontaneously joins the central portion of the first substrate and the central portion of the second substrate. Activated damping bonds bond to each other via water at the molecular level.
  • the deformation joining portion deforms the peripheral edge portion of the second substrate toward the peripheral edge portion of the first substrate, and joins the peripheral edge portion of the first substrate and the peripheral edge portion of the second substrate.
  • the deformed joint has a roller-shaped pressurizer, and the pressurizer presses around the peripheral edge of the second substrate.
  • One aspect of the present disclosure provides a technique capable of improving the adhesion between the first substrate and the second substrate after joining.
  • the pressing device of one aspect of the present disclosure is A pressing device that presses two main surfaces of a polymerized substrate including a first substrate and a second substrate bonded to the first substrate.
  • the movable portion includes a pressing surface that pushes the entire main surface of the polymerization substrate.
  • the holding portion includes a holding surface that holds the entire main surface of the polymerization substrate.
  • the adhesion between the first substrate and the second substrate can be improved after joining.
  • FIG. 1 is a plan view showing a substrate processing system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a front view showing a substrate processing system according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a side view showing the polymerization substrate according to one embodiment separated into a first substrate and a second substrate.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a substrate processing method according to an embodiment.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view showing an example of the operation of the joining device.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view showing an example of the operation of the joining device following FIG. 5A.
  • FIG. 5C is a cross-sectional view showing an example of the operation of the joining device following FIG. 5B.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view showing an example of the operation of the first pressing device.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view showing an example of the operation of the first pressing device, following FIG. 6A.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view showing an example of the operation of the second pressing device.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view showing an example of the operation of the second pressing device, following FIG. 7A.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view showing an example of the polymerized substrate before being pressurized by the second pressing device shown in FIG. 7.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view showing an example of the polymerized substrate after being pressurized by the second pressing device shown in FIG. 7.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view showing a first modification of the second pressing device.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view showing a second modification of the second pressing device.
  • FIG. 9C is a cross-sectional view showing a third modification of the second pressing device.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view showing a fourth modification of the second pressing device.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view showing a fifth modification of the second pressing device.
  • FIG. 10C is a cross-sectional view showing a sixth modification of the second pressing device.
  • FIG. 10D is a cross-sectional view showing a seventh modification of the second pressing device.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view showing a first modification of the first pressing device.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view showing a second modification of the first pressing device.
  • FIG. 11C is a cross-sectional view showing a third modification of the first pressing device.
  • FIG. 12 is a plan view showing an example of the pressure distribution of the polymerized substrate pressed by the second pressing device.
  • the same or corresponding configurations may be designated by the same reference numerals and description thereof may be omitted.
  • the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are perpendicular to each other.
  • the X-axis direction and the Y-axis direction are the horizontal direction, and the Z-axis direction is the vertical direction.
  • the bonding surface W1a of the first substrate W1 and the bonding surface W2a of the second substrate W2 shown in FIG. 3 face each other, and the first substrate W1 and the second substrate W2 are bonded.
  • a polymerization substrate T is obtained.
  • the polymerization substrate T has two main surfaces opposite to each other.
  • One main surface of the polymerization substrate T is a non-bonded surface W1b of the first substrate W1.
  • the remaining one main surface of the polymerization substrate T is the non-bonded surface W2b of the second substrate W2.
  • the first substrate W1 includes a semiconductor substrate such as a silicon wafer or a compound semiconductor wafer, and a first device layer formed on the surface of the semiconductor substrate.
  • the first device layer is formed on the joint surface W1a of the first substrate W1.
  • the first device layer includes semiconductor elements, circuits, terminals, and the like.
  • the first device layer includes a first silicon oxide layer which is a bonding layer.
  • the first device layer may further include a first conductive layer inside the first silicon oxide layer. The first conductive layer electrically connects the first device layer and the second device layer described later.
  • the second substrate W2 includes a semiconductor substrate in the same manner as the first substrate W1.
  • the second substrate W2 may further include a second device layer in the same manner as the first substrate W1.
  • the second device layer is formed on the joint surface W2a of the second substrate W2.
  • the second device layer includes semiconductor elements, circuits, terminals, and the like.
  • the second device layer includes a second silicon oxide layer which is a bonding layer.
  • the second device layer may further include a second conductive layer inside the second silicon oxide layer. The second conductive layer electrically connects the second device D2 and the first device D1.
  • the first silicon oxide layer and the second silicon oxide layer are joined by a dehydration condensation reaction between hydrophilic groups as described later. Further, the first conductive layer and the second conductive layer are formed of the same material and are joined by heat diffusion or the like.
  • the joining method is not particularly limited. For example, a resin adhesive may be used as the bonding layer.
  • the substrate processing system 1 includes a loading / unloading station 2, a processing station 3, and a control device 9.
  • the loading / unloading station 2 and the processing station 3 are arranged in this order from the negative side in the X-axis direction to the positive side in the X-axis direction.
  • the loading / unloading station 2 is provided with a mounting table 21, and the loading table 21 is provided with a plurality of mounting plates 22.
  • a plurality of cassettes C1, C2, C3, and C4 are mounted on the plurality of mounting plates 22.
  • the cassette C1 accommodates the first substrate W1
  • the cassette C2 accommodates the second substrate W2
  • the cassette C3 contains the non-defective product of the polymerization substrate T
  • the cassette C4 contains the defective product of the polymerization substrate T. Contain.
  • the number of mounting plates 22 is not particularly limited.
  • the number of cassettes C1 to C4 is not particularly limited.
  • the loading / unloading station 2 includes a first transport area 23, and the first transport area 23 is adjacent to the mounting table 21 and is arranged on the positive side of the mounting table 21 in the X-axis direction.
  • the first transport device 24 is provided in the first transport region 23.
  • the first transfer device 24 has a transfer arm, and the transfer arm moves in the horizontal direction (X-axis direction and Y-axis direction) and in the vertical direction, and rotates about the vertical axis.
  • the transport arm transports the first substrate W1, the second substrate W2, and the polymerization substrate T between the plurality of cassettes C1 to C4 and the third processing block G3 described later.
  • the number of transfer arms may be one or a plurality.
  • the processing station 3 includes, for example, a first processing block G1, a second processing block G2, a third processing block G3, and a second transport area 31.
  • the second transport region 31 is adjacent to the first processing block G1, the second processing block G2, and the third processing block G3, and is on the negative side in the Y-axis direction of the first processing block G1 and the Y of the second processing block G2. It is arranged on the positive side in the axial direction and on the positive side in the X-axis direction of the third processing block G3.
  • the second transport device 32 is arranged in the second transport region 31.
  • the second transfer device 32 has a transfer arm, and the transfer arm moves in the horizontal direction (X-axis direction and Y-axis direction) and in the vertical direction, and rotates about the vertical axis.
  • the transport arm transports the first substrate W1, the second substrate W2, and the polymerization substrate T between the first processing block G1, the second processing block G2, and the third processing block G3.
  • the number of transfer arms may be one or a plurality.
  • the surface modifying device 33, the surface hydrophilizing device 34, and the second pressing device 35 are arranged in the first processing block G1.
  • the apparatus of the second processing block G2 shown in FIG. 1 is not shown in order to illustrate the apparatus of the first processing block G1.
  • the type and arrangement of the devices of the first processing block G1 are not limited to those shown in FIG.
  • the surface modifier 33 modifies the joint surface W1a of the first substrate W1.
  • the surface modifier 33 breaks the bond of SiO 2 on the joint surface W1a to form an unbonded Si, and enables the joint surface W1a to become hydrophilic.
  • oxygen gas which is a processing gas
  • Oxygen ions are irradiated on the joint surface W1a to modify the joint surface W1a.
  • the processing gas is not limited to oxygen gas, and may be, for example, nitrogen gas.
  • the surface modifier 33 modifies the joint surface W2a of the second substrate W2 as well as the joint surface W1a of the first substrate W1.
  • the number of the surface modifiers 33 may be plural, and the ones for the first substrate W1 and the ones for the second substrate W2 may be arranged separately.
  • the surface hydrophilic device 34 hydrophilizes the joint surface W1a of the first substrate W1.
  • the surface hydrophilization device 34 holds the first substrate W1 with a spin chuck, and supplies pure water such as DIW (deionized water) to the joint surface W1a of the first substrate W1 that rotates together with the spin chuck.
  • An OH group is attached to the unbonded hands of Si on the joint surface W1a, and the joint surface W1a is hydrophilized.
  • the surface hydrophilization device 34 hydrophilizes the joint surface W2a of the second substrate W2 as well as the joint surface W1a of the first substrate W1.
  • the number of the surface hydrophilic devices 34 may be plural, and those for the first substrate W1 and those for the second substrate W2 may be arranged separately.
  • the second pressing device 35 After joining the first substrate W1 and the second substrate W2 by the joining device 36, the second pressing device 35 locally pressurizes the peripheral edges of the two main surfaces of the polymerization substrate T, and the joining surfaces W1a and W2a Press the peripheral parts together.
  • the pressing force can be concentrated on the peripheral edges, and the gap S between the peripheral edges (see FIG. 8A) can be reliably crushed. Therefore, the adhesion between the first substrate W1 and the second substrate W2 can be improved after joining. Details of the second pressing device 35 will be described later.
  • a joining device 36 and a first pressing device 37 are arranged in the second processing block G2.
  • the type and arrangement of the devices of the second processing block G2 are not limited to those shown in FIG.
  • the joining device 36 faces the joining surface W1a of the first substrate W1 and the joining surface W2a of the second substrate W2, and joins the first substrate W1 and the second substrate W2. Since the joint surface W1a of the first substrate W1 and the joint surface W2a of the second substrate W2 are modified, a van der Waals force (intermolecular force) is generated, and the joint surfaces W1a and W2a are joined to each other. Further, since the bonding surface W1a of the first substrate W1 and the bonding surface W2a of the second substrate W2 are hydrophilic, hydrophilic groups such as OH groups undergo a dehydration condensation reaction, and the bonding surfaces W1a and W2a are firmly bonded to each other. Will be done. Details of the joining device 36 will be described later.
  • the first pressing device 37 pressurizes the entire two main surfaces of the polymerization substrate T and presses the entire joining surfaces W1a and W2a against each other. Voids can be reduced overall. Also, the gap can be crushed. Voids are closed spaces and gaps are open spaces. Since the voids are reduced and the gaps are crushed, the adhesion between the first substrate W1 and the second substrate W2 can be improved after joining. Details of the first pressing device 37 will be described later.
  • transition devices 38 and 39 are arranged in the third processing block G3.
  • the transition device 38 temporarily stores the first substrate W1 and the second substrate W2.
  • the transition device 39 temporarily stores the polymerization substrate T.
  • the plurality of transition devices 38, 39 are stacked in the vertical direction.
  • the type and arrangement of the devices of the third processing block G3 are not limited to those shown in FIG.
  • the control device 9 is, for example, a computer, and as shown in FIG. 1, includes a CPU (Central Processing Unit) 91 and a storage medium 92 such as a memory.
  • the storage medium 92 stores programs that control various processes executed in the substrate processing system 1.
  • the control device 9 controls the operation of the substrate processing system 1 by causing the CPU 91 to execute the program stored in the storage medium 92.
  • the control device 9 includes an input interface 93 and an output interface 94.
  • the control device 9 receives a signal from the outside through the input interface 93 and transmits the signal to the outside through the output interface 94.
  • the above program is stored in, for example, a computer-readable storage medium, and is installed from the storage medium in the storage medium 92 of the control device 9.
  • Examples of the storage medium that can be read by a computer include a hard disk (HD), a flexible disk (FD), a compact disk (CD), a magnet optical desk (MO), and a memory card.
  • the program may be downloaded from the server via the Internet and installed on the storage medium 92 of the control device 9.
  • a cassette C1 containing a plurality of first substrates W1, a cassette C2 accommodating a plurality of second substrates W2, and empty cassettes C3 and C4 are placed on a predetermined mounting plate 22 of the loading / unloading station 2. Placed.
  • the first transfer device 24 takes out the first substrate W1 in the cassette C1 and conveys it to the transition device 38.
  • the second transfer device 32 receives the first substrate W1 from the transition device 38 and conveys it to the surface modification device 33.
  • the surface modifier 33 modifies the joint surface W1a of the first substrate W1 (S101 in FIG. 4).
  • the second transport device 32 transports the first substrate W1 from the surface modification device 33 to the surface hydrophilization device 34.
  • the surface hydrophilization device 34 hydrophilizes the joint surface W1a of the first substrate W1 (S102 in FIG. 4). After that, the second transfer device 32 transfers the first substrate W1 from the surface hydrophilization device 34 to the joining device 36.
  • the joining device 36 turns the first substrate W1 upside down and turns the joining surface W1a of the first substrate W1 downward (S103 in FIG. 4).
  • the reversing device that inverts the first substrate W1 upside down is provided inside the joining device 36 in the present embodiment, but may be provided outside the joining device 36.
  • the surface modification of the second substrate W2 (S104 in FIG. 4) and the second are performed as described later.
  • the surface of the substrate W2 is made hydrophilic (S105 in FIG. 4).
  • the first transfer device 24 takes out the second substrate W2 in the cassette C2 and conveys it to the transition device 38.
  • the second transfer device 32 receives the second substrate W2 from the transition device 38 and conveys it to the surface modification device 33.
  • the surface modifier 33 modifies the joint surface W2a of the second substrate W2 (S104 in FIG. 4).
  • the second transport device 32 transports the second substrate W2 from the surface modification device 33 to the surface hydrophilization device 34.
  • the surface hydrophilization device 34 hydrophilizes the joint surface W2a of the second substrate W2 (S105 in FIG. 4). After that, the second transport device 32 transports the second substrate W2 from the surface hydrophilization device 34 to the joining device 36.
  • the joining device 36 faces the joining surface W1a of the first substrate W1 and the joining surface W2a of the second substrate W2, and joins the first substrate W1 and the second substrate W2 (S106 in FIG. 4). .. As a result, the polymerization substrate T is obtained. After that, the second transfer device 32 transfers the polymerization substrate T from the joining device 36 to the first pressing device 37.
  • the first pressing device 37 pressurizes the entire two main surfaces of the polymerization substrate T and presses the joint surfaces W1a and W2a as a whole (S107 in FIG. 4). Voids can be reduced overall. Also, the gap can be crushed.
  • the second transfer device 32 transfers the polymerization substrate T from the first pressing device 37 to the second pressing device 35.
  • the second pressing device 35 locally pressurizes the peripheral edges of the two main surfaces of the polymerization substrate T, and presses the peripheral edges of the joint surfaces W1a and W2a against each other (S108 in FIG. 4).
  • the pressing force can be concentrated on the peripheral edges, and the gap S between the peripheral edges (see FIG. 8A) can be reliably crushed.
  • the second transfer device 32 transfers the polymerization substrate T from the second pressing device 35 to the transition device 39.
  • the first transfer device 24 receives the polymerization substrate T from the transition device 39 and stores it in the cassette C3.
  • both the bonding surface W1a of the first substrate W1 and the bonding surface W2a of the second substrate W2 are modified and made hydrophilic before the bonding between the first substrate W1 and the second substrate W2.
  • the techniques of the present disclosure are not limited to this. Only one of the joint surface W1a of the first substrate W1 and the joint surface W2a of the second substrate W2 may be modified and made hydrophilic.
  • the entire surface of the polymerization substrate T is pressed (S107 in FIG. 4), and then the peripheral edge of the polymerization substrate T (S108 in FIG. 4) is pressed, but the order may be reversed. That is, after the peripheral edge pressing of the polymerization substrate T (S108 in FIG. 4), the entire surface pressing of the polymerization substrate T (S107 in FIG. 4) may be performed.
  • the joining device 36 faces the joining surface W1a of the first substrate W1 and the joining surface W2a of the second substrate W2, joins the first substrate W1 and the second substrate W2, and forms the polymerization substrate T. obtain.
  • the joining device 36 has, for example, a first chuck 51, a second chuck 52, and a pressing mechanism 53.
  • the first chuck 51 holds the first substrate W1 horizontally from above with the joint surface W1a of the first substrate W1 facing downward.
  • the first chuck 51 is, for example, a pin chuck, and has a first frame portion 511 and a first pin portion 512.
  • the first frame portion 511 is formed in an annular shape and supports the peripheral edge portion of the non-joining surface W1b of the first substrate W1.
  • the first pin portion 512 is dispersedly arranged inside the first frame portion 511 and supports the non-joining surface W1b of the first substrate W1.
  • the first chuck 51 is connected to the vacuum pump via a pipe.
  • the control device 9 operates the vacuum pump, the first chuck 51 sucks the first substrate W1.
  • the first chuck 51 has a first partition portion 513 that partitions a plurality of regions in order to independently control the suction pressure of the first substrate W1 in the plurality of regions.
  • the first partition portion 513 is formed inside the first frame portion 511 concentrically with the first frame portion 511. The degree of vacuum can be controlled independently on the inside and outside of the first partition portion 513, and suction and its release can be controlled independently.
  • the second chuck 52 holds the second substrate W2 horizontally from below with the joint surface W2a of the second substrate W2 facing upward.
  • the second chuck 52 is, for example, a pin chuck, and has a second frame portion 521 and a second pin portion 522.
  • the second frame portion 521 is formed in an annular shape and supports the peripheral edge portion of the non-joining surface W2b of the second substrate W2.
  • the second pin portion 522 is dispersedly arranged inside the second frame portion 521 and supports the non-joining surface W2b of the second substrate W2.
  • the second chuck 52 is connected to the vacuum pump via a pipe.
  • the control device 9 operates the vacuum pump, the second chuck 52 sucks the second substrate W2.
  • the second chuck 52 has a second partition portion 523 that partitions the plurality of regions in order to independently control the suction pressure of the second substrate W2 in the plurality of regions.
  • the second partition portion 523 is formed inside the second frame portion 521 concentrically with the second frame portion 521. Since the degree of vacuum can be controlled independently and the suction pressure can be controlled independently on the inside and outside of the second partition portion 523, the strain of the second substrate W2 can be controlled.
  • the pressing mechanism 53 presses the central portion of the first substrate W1 from above.
  • the pressing mechanism 53 includes a pressing pin 531, an actuator 532, and an elevating mechanism 533.
  • the pressing pin 531 is arranged in a through hole that penetrates the central portion of the first chuck 51 in the vertical direction.
  • the actuator 532 presses the pressing pin 531 downward with a constant force, for example, by the air supplied from the electropneumatic regulator.
  • the elevating mechanism 533 is fixed to the first chuck 51 and elevates the actuator 532.
  • the joining device 36 performs the following operations under the control of the control device 9.
  • the joining device 36 sucks the entire radial direction of the first substrate W1 with the first chuck 51 and the entire radial direction of the second substrate W2 with the second chuck 52.
  • the gap G between the joint surface W2a of the second substrate W2 and the joint surface W1a of the first substrate W1 is adjusted to a predetermined distance, for example, 50 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the joining device 36 releases the adsorption of the central portion of the first substrate W1 and presses the central portion of the first substrate W1 from above with the pressing mechanism 53. As a result, the central portion of the first substrate W1 comes into contact with the central portion of the second substrate W2, and the bonding starts. After that, a bonding wave is generated in which the first substrate W1 and the second substrate W2 are gradually bonded from the central portion toward the peripheral portion.
  • the joining device 36 sucks the peripheral portion of the first substrate W1 in a state where the central portion of the first substrate W1 is pressed against the central portion of the second substrate W2 by the pressing mechanism 53. To release. The bonding surface W1a of the first substrate W1 and the bonding surface W2a of the second substrate W2 are in contact with each other on the entire surface, and the first substrate W1 and the second substrate W2 are bonded. After that, the joining device 36 raises the pressing pin 531 to the first chuck 51 to release the suction of the second substrate W2.
  • the joining device 36 presses the central portions of the first substrate W1 and the second substrate W2 without pressing the peripheral portions of the first substrate W1 and the second substrate W2, and presses the central portions of the first substrate W1 and the second substrate W2. W1 and the second substrate W2 are joined to obtain a polymerization substrate T. Therefore, the joining device 36 does not press the entire first substrate W1 and the second substrate W2 against each other.
  • the first pressing device 37 includes a first holding portion 61, a first movable portion 62, and a first pressurizing mechanism 63.
  • the first holding portion 61 holds the polymerization substrate T
  • the first movable portion 62 is arranged to face the first holding portion 61
  • the first pressurizing mechanism 63 moves the first movable portion 62 and is first movable.
  • the section 62 pushes the polymerization substrate T onto the first holding section 61.
  • the first holding portion 61 pushes back the polymerization substrate T.
  • the first holding portion 61 holds, for example, the polymerization substrate T horizontally from below.
  • the first holding portion 61 holds the polymerization substrate T with the first substrate W1 facing upward, but may hold the polymerization substrate T upside down, or may hold the polymerization substrate T with the second substrate W2 facing upward. Good.
  • the first holding portion 61 has a first holding surface 611 that holds the entire main surface of the polymerization substrate T.
  • the first holding portion 61 is, for example, an electrostatic chuck, and electrostatically attracts the polymerization substrate T.
  • the first holding portion 61 may be a vacuum chuck or a mechanical chuck.
  • the first movable portion 62 is arranged so as to face above the first holding portion 61, and moves up and down above the first holding portion 61.
  • the first movable portion 62 has a first pressing surface 621 that pushes the entire main surface of the polymerization substrate T.
  • the first pressurizing mechanism 63 moves the first movable portion 62 vertically downward, and the first movable portion 62 pushes the polymerization substrate T onto the first holding portion 61. Since the first movable portion 62 pushes the entire main surface of the polymerization substrate T and the first holding portion 61 pushes back the entire main surface of the polymerization substrate T, the entire joint surfaces W1a and W2a can be pressed against each other. Therefore, voids can be reduced as a whole. Also, the gap can be crushed.
  • the first pressurizing mechanism 63 includes, for example, a base portion 631, a pressure vessel 632, an air supply pipe 633, and an air supply source 634.
  • the pressure vessel 632 is, for example, a stainless steel bellows that can be expanded and contracted in the vertical direction.
  • the lower end of the pressure vessel 632 is fixed to the upper surface of the first movable portion 62, and the upper end of the pressure vessel 632 is fixed to the lower surface of the base portion 631.
  • the air supply source 634 supplies gas to the inside of the pressure vessel 632 via the air supply pipe 633, the pressure vessel 632 extends, the first movable portion 62 is lowered, and the polymerization substrate T is pressurized.
  • the pressing force can be adjusted by the pressure of the gas supplied to the pressure vessel 632.
  • the first pressing device 37 may have heating mechanisms 64 and 65.
  • the heating mechanism 64 is arranged inside the first holding portion 61, heats the first holding portion 61, and heats the polymerization substrate T to a desired temperature.
  • the heating mechanism 65 is arranged inside the first movable portion 62, heats the first movable portion 62, and heats the polymerization substrate T to a desired temperature.
  • the first pressing device 37 has a processing container 66, an opening / closing mechanism 67, and a decompression mechanism 68.
  • the processing container 66 is a container whose inside can be sealed, and is divided into a fixed storage portion 661 and a movable storage portion 662.
  • the fixed storage portion 661 is a bottomed tubular container with an open upper portion, and houses the first holding portion 61 inside.
  • the movable accommodating portion 662 is a bottomed tubular container having an open lower portion, holds the base portion 631 on the ceiling inside, and accommodates the pressure vessel 632 and the first movable portion 62 inside.
  • the opening / closing mechanism 67 raises and lowers the movable accommodating portion 662 to open / close the inside of the processing container 66.
  • the depressurizing mechanism 68 decompresses the inside of the processing container 66.
  • the decompression mechanism 68 includes, for example, an exhaust pipe 681 that discharges the gas inside the processing container 66, and an exhaust source 682 such as a vacuum pump connected to the exhaust pipe 681.
  • the first pressing device 37 performs the following operations under the control of the control device 9.
  • the first holding unit 61 receives the polymerization substrate T from the second transfer device 32, and holds the polymerization substrate T as shown in FIG. 6A.
  • the first holding portion 61 is preheated by the heating mechanism 64. After that, the second transfer device 32 exits from the first pressing device 37.
  • the opening / closing mechanism 67 lowers the movable accommodating portion 662 to seal the inside of the processing container 66.
  • the depressurizing mechanism 68 discharges the gas inside the processing container 66 to depressurize the inside of the processing container 66.
  • the first pressurizing mechanism 63 lowers the first movable portion 62.
  • the first movable portion 62 is preheated by the heating mechanism 65.
  • the first pressurizing mechanism 63 lowers the first movable portion 62, and the first movable portion 62 pushes the polymerization substrate T onto the first holding portion 61.
  • the first holding portion 61 pushes back the polymerization substrate T.
  • the pressing force of the polymerization substrate T can be adjusted by the pressure of the gas supplied to the pressure vessel 632.
  • the first pressurizing mechanism 63 raises the first movable portion 62.
  • the opening / closing mechanism 67 raises the movable accommodating portion 662 to open the inside of the processing container 66.
  • the second transfer device 32 receives the polymerization substrate T from the first holding unit 61 and exits from the first pressing device 37.
  • the second pressing device 35 includes a second holding portion 71, a second movable portion 72, and a second pressurizing mechanism 73.
  • the second holding portion 71 holds the polymerization substrate T
  • the second movable portion 72 is arranged to face the second holding portion 71
  • the second pressurizing mechanism 73 moves the second movable portion 72 to move the second movable portion 72.
  • the section 72 pushes the polymerization substrate T onto the second holding section 71.
  • the second holding portion 71 pushes back the polymerization substrate T.
  • the second holding portion 71 holds, for example, the polymerization substrate T horizontally from below.
  • the second holding portion 71 holds the polymerization substrate T with the first substrate W1 facing upward, but may hold the polymerization substrate T upside down, or may hold the polymerization substrate T with the second substrate W2 facing upward. Good.
  • the second holding portion 71 has a second holding surface 711 that holds the entire main surface of the polymerization substrate T.
  • the second holding portion 71 is, for example, an electrostatic chuck, and electrostatically attracts the polymerization substrate T.
  • the second holding portion 71 may be a vacuum chuck or a mechanical chuck.
  • the second movable portion 72 is arranged so as to face above the second holding portion 71, and moves up and down above the second holding portion 71.
  • the second movable portion 72 has a second pressing surface 721 that locally pushes the peripheral edge portion of the main surface of the polymerization substrate T.
  • the second pressing surface 721 is formed in a ring shape and presses the peripheral edge portion of the main surface of the polymerization substrate T over the entire circumferential direction.
  • the second movable portion 72 includes, for example, a base portion 722 and a convex portion 723 protruding downward from the horizontal lower surface of the base portion 722.
  • the tip surface of the convex portion 723 is the second pressing surface 721.
  • the second pressing surface 721 is parallel to and horizontal to the main surface of the polymerization substrate T.
  • the material of the base portion 722 and the convex portion 723 is, for example, metal or ceramics.
  • a concave portion 724 is formed inside the convex portion 723 in the radial direction. The recess 724 does not press the main surface of the polymerization substrate T.
  • the second pressurizing mechanism 73 moves the second movable portion 72 vertically downward, and the second movable portion 72 pushes the polymerization substrate T onto the second holding portion 71. Since the second movable portion 72 locally pushes the peripheral edge portion of the main surface of the polymerization substrate T, the second holding portion 71 locally pushes back the peripheral edge portion of the main surface of the polymerization substrate T. Therefore, the peripheral edges of the joint surfaces W1a and W2a can be pressed against each other. Therefore, the pressing force of the second pressurizing mechanism 73 can be concentrated on the peripheral edges, and the gap S generated at the time of joining as shown in FIG. 8A can be crushed as shown in FIG. 8B.
  • the second holding portion 71 holds the entire main surface of the polymerization substrate T, and the second movable portion 72 locally pushes the peripheral edge of the main surface of the polymerization substrate T.
  • the second holding portion 71 may locally hold the peripheral edge portion of the main surface of the polymerization substrate T, and the second movable portion 72 may push the entire main surface of the polymerization substrate T.
  • the second holding portion 71 may locally hold the peripheral edge portion of the main surface of the polymerization substrate T, and the second movable portion 72 may locally push the peripheral edge portion of the main surface of the polymerization substrate T.
  • the pressing force of the second pressurizing mechanism 73 can be concentrated on the peripheral edges, which is shown in FIG. 8A.
  • the gap S generated at the time of joining can be crushed as shown in FIG. 8B.
  • the second pressurizing mechanism 73 includes, for example, a base portion 731, a pressure vessel 732, an air supply pipe 733, and an air supply source 734. Since the second pressurizing mechanism 73 is configured in the same manner as the first pressurizing mechanism 63, the description thereof will be omitted.
  • the second pressing device 35 may have heating mechanisms 74 and 75.
  • the heating mechanism 74 is arranged inside the second holding portion 71, heats the second holding portion 71, and heats the polymerization substrate T to a desired temperature.
  • the heating mechanism 75 is arranged inside the second movable portion 72, heats the second movable portion 72, and heats the polymerization substrate T to a desired temperature.
  • the second pressing device 35 has a processing container 76, an opening / closing mechanism 77, and a decompression mechanism 78.
  • the processing container 76 is a container whose inside can be sealed, and is divided into a fixed storage unit 761 and a movable storage unit 762.
  • the fixed storage portion 761 is a bottomed tubular container with an open upper portion, and houses the second holding portion 71 inside.
  • the movable accommodating portion 762 is a bottomed tubular container with an open lower portion, holds the base portion 731 on the ceiling inside, and accommodates the pressure vessel 732 and the second movable portion 72 inside.
  • the opening / closing mechanism 77 raises and lowers the movable accommodating portion 762 to open / close the inside of the processing container 76.
  • the depressurizing mechanism 78 decompresses the inside of the processing container 76.
  • the decompression mechanism 78 includes, for example, an exhaust pipe 781 that discharges the gas inside the processing container 76, and an exhaust source 782 such as a vacuum pump connected to the exhaust pipe 781.
  • the second pressing device 35 performs the following operations under the control of the control device 9.
  • the second holding unit 71 receives the polymerization substrate T from the second transfer device 32, and holds the polymerization substrate T as shown in FIG. 7A.
  • the second holding portion 71 is preheated by the heating mechanism 74. After that, the second transfer device 32 exits from the second pressing device 35.
  • the opening / closing mechanism 77 lowers the movable accommodating portion 762 to seal the inside of the processing container 76.
  • the depressurizing mechanism 78 discharges the gas inside the processing container 76 to depressurize the inside of the processing container 76.
  • the second pressurizing mechanism 73 lowers the second movable portion 72.
  • the second movable portion 72 is preheated by the heating mechanism 75.
  • the second pressurizing mechanism 73 lowers the second movable portion 72, and the second movable portion 72 pushes the polymerization substrate T onto the second holding portion 71.
  • the second holding portion 71 pushes back the polymerization substrate T.
  • the pressing force of the polymerization substrate T can be adjusted by the pressure of the gas supplied to the pressure vessel 732.
  • the second pressurizing mechanism 73 raises the second movable portion 72.
  • the opening / closing mechanism 77 raises the movable accommodating portion 762 to open the inside of the processing container 76.
  • the second transfer device 32 receives the polymerization substrate T from the second holding unit 71 and exits from the second pressing device 35.
  • the second pressing surface 721 is parallel to the main surface of the polymerization substrate T in FIGS. 7A and 7B, it may be inclined.
  • the second pressing surface 721 shown in FIG. 9A is a tapered surface that sequentially pushes the main surface of the polymerization substrate T from the radial inner side to the radial outer side of the polymerization substrate T.
  • the tapered surface of the second pressing surface 721 is inclined upward from the inside in the radial direction to the outside in the radial direction.
  • the slope of the slope is constant but may vary.
  • the second pressing surface 721 sequentially pushes the main surface of the polymerization substrate T from the radial inside to the radial outside, so that the wedge-shaped gap S is from the radial inside to the radial outside. Close in this order. Since the open end of the gap S is closed last, the generation of voids can be suppressed.
  • the second holding surface 711 sequentially forms the main surface of the polymerization substrate T from the radially inner side to the radial outer side of the polymerization substrate T. It may be a tapered surface that pushes. Unlike the tapered surface of the second pressing surface 721, the tapered surface of the second holding surface 711 is inclined downward from the inner side in the radial direction to the outer side in the radial direction. Also in this case, since the open end of the gap S is closed at the end, the generation of voids can be suppressed.
  • the second pressing surface 721 shown in FIG. 9B is a tapered surface that sequentially pushes the main surface of the polymerization substrate T from the radially outer side to the radial inner side of the polymerization substrate T.
  • the tapered surface as the second pressing surface 721 is inclined upward from the outer side in the radial direction to the inner side in the radial direction.
  • the slope of the slope is constant but may vary.
  • the second pressing surface 721 pushes the main surface of the polymerization substrate T sequentially from the radial outer side to the radial inner side of the polymerization substrate T, so that a stronger pressing force acts toward the radial outer side of the polymerization substrate T. .. Since a strong pressing force acts on the wide portion of the gap S, the gap S is easy to close.
  • the second holding surface 711 sequentially forms the main surface of the polymerization substrate T from the radial outer side to the radial inner side. It may be a tapered surface that pushes. Unlike the tapered surface of the second pressing surface 721, the tapered surface of the second holding surface 711 is inclined downward from the outer side in the radial direction to the inner side in the radial direction. Also in this case, since a strong pressing force acts on the wide portion of the gap S, the gap S is easy to close.
  • the material of the base portion 722 and the convex portion 723 is metal or ceramics, but the material of the convex portion 723 is not particularly limited.
  • the material of the convex portion 723 shown in FIG. 9C is resin or rubber. If the material of the convex portion 723 is resin or rubber, the convex portion 723 can be deformed along the main surface of the polymerization substrate T.
  • the convex portion 723 is, for example, an O-ring and is attached to the base portion 722.
  • the second pressing device 35 shown in FIG. 10A has a lever mechanism 79.
  • the lever mechanism 79 includes a rod 791, a rotating shaft 792 provided in the middle of the rod 791, and an actuator 793 provided at one end of the rod 791.
  • the rotating shaft 792 is attached to the convex portion 723.
  • the actuator 793 rotates the rod 791 around the rotation shaft 792, and pushes the peripheral edge portion of the polymerization substrate T with the other end of the rod 791.
  • the lever mechanism 79 can amplify the force of the actuator 793 and transmit it to the polymerization substrate T.
  • the number of lever mechanisms 79 may be one, but is plural in FIG. 10A.
  • the plurality of lever mechanisms 79 are provided at intervals in the circumferential direction of the polymerization substrate T. By rotating the polymerization substrate T, it is possible to push a plurality of locations of the polymerization substrate T with one lever mechanism 79.
  • the second pressing device 35 shown in FIG. 10B has a pair of pressurizing units 80.
  • the pair of pressurizing units 80 are provided on both sides of the polymerization substrate T in the thickness direction, for example, on both the upper and lower sides of the polymerization substrate T.
  • the pressurizing unit 80 includes a roller 801 and a roller holder 802 that rotatably holds the roller 801 and an actuator 803 that presses the roller 801 against the peripheral edge of the polymerization substrate T.
  • the spin chuck 81 rotates the polymerization substrate T while the pair of pressure units 80 pressurize the peripheral edge of the polymerization substrate T. As a result, the peripheral edge of the polymerization substrate T can be pressurized over the entire circumferential direction.
  • the second pressing device 35 may have a plurality of a pair of pressurizing units 80 at intervals in the circumferential direction of the polymerization substrate T. Further, the second pressing device 35 may further have a heater for heating the roller 801. The heater may be provided outside the roller 801 or inside the roller 801.
  • the second pressing device 35 shown in FIG. 10C has a tightening unit 82.
  • the tightening unit 82 includes a tightening tool 821 on which a V-shaped groove D is formed, and an actuator 822 that presses the tightening tool 821 against the peripheral edge of the polymerization substrate T.
  • the V-shaped groove D has a pair of wall surfaces Da and Db that become narrower in the thickness direction of the polymerization substrate T from the radial inner side to the radial outer side of the polymerization substrate T.
  • the actuator 822 presses the pair of wall surfaces Da and Db against the peripheral edges of the polymerization substrate T, and presses the peripheral edges of the first substrate W1 and the second substrate against each other.
  • the second pressing device 35 has a plurality of tightening units 82 at intervals in the circumferential direction of the polymerization substrate T.
  • the second pressing device 35 may further have a heater for heating the fastener 821.
  • the heater may be provided outside the fastener 821 or inside the fastener 821.
  • the second pressing device 35 shown in FIG. 10D has only one tightening unit 82. While the spin chuck 83 rotates the polymerization substrate T, the tightening unit 82 pressurizes the peripheral edge portion of the polymerization substrate T over the entire circumferential direction.
  • the second pressing device 35 shown in FIG. 10D may further have a heater for heating the fastener 821, similarly to the second pressing device 35 shown in FIG. 10C.
  • first pressing device 37 a modified example of the first pressing device 37 will be described with reference to FIGS. 11A, 11B and 11C. Since the first pressing device 37 shown in FIGS. 11A, 11B and 11C can also be used as the second pressing device 35, the second pressing device 35 may be omitted.
  • the first movable portion 62 shown in FIG. 11A has an auxiliary pressurizing mechanism 84.
  • the auxiliary pressurizing mechanism 84 pushes the peripheral edge of the main surface of the polymerization substrate T.
  • the auxiliary pressurizing mechanism 84 includes, for example, a pressing head 841 and an actuator 842 that presses the pressing head 841 against the peripheral edge of the main surface of the polymerization substrate T.
  • the pressing head 841 may be formed in a ring shape so as to pressurize the peripheral edge portion of the main surface of the polymerization substrate T over the entire circumferential direction.
  • the actuator 842 is a fluid pressure cylinder such as a pneumatic cylinder, but may be a motor or the like. It is sufficient that at least one of the first movable portion 62 and the first holding portion 61 has at least a part of the auxiliary pressurizing mechanism 84 (pressing head 841 and actuator 842 in FIG. 11A).
  • the first movable portion 62 shown in FIG. 11B has a part of the auxiliary pressurizing mechanism 84.
  • the auxiliary pressurizing mechanism 84 includes, for example, a porous portion 843 included in the first movable portion 62 and an air pressure supply device 844 that supplies air pressure to the porous portion 843.
  • the air pressure supply device 844 is provided outside the first movable portion 62.
  • the atmospheric pressure supply device 844 supplies atmospheric pressure to the porous portion 843, and pressurizes the peripheral edge portion of the polymerization substrate T with the atmospheric pressure.
  • the porous portion 843 may be formed in a ring shape so as to pressurize the peripheral edge portion of the main surface of the polymerization substrate T over the entire circumferential direction. It is sufficient that at least one of the first movable portion 62 and the first holding portion 61 has the porous portion 843.
  • the first movable portion 62 shown in FIG. 11C has a part of the auxiliary pressurizing mechanism 84.
  • the auxiliary pressurizing mechanism 84 includes, for example, an expansion portion 845 included in the first movable portion 62 and an air pressure supply device 847 that supplies air pressure to the expansion chamber 846 closed by the expansion portion 845.
  • the air pressure supply device 847 is provided outside the first movable portion 62.
  • the air pressure supply device 847 supplies air pressure to the expansion chamber 846, inflates the expansion portion 845, and pressurizes the peripheral edge portion of the polymerization substrate T by the expansion portion 845.
  • the expansion portion 845 may be formed in a ring shape so as to pressurize the peripheral edge portion of the main surface of the polymerization substrate T over the entire circumferential direction. It is sufficient that at least one of the first movable portion 62 and the first holding portion 61 has an expansion portion 845.
  • the second pressing device 35 shown in FIGS. 9A, 9B and 9C as the first pressing device 37. Since the convex portion 723 shown in FIGS. 9A, 9B and 9C can be deformed to some extent along the main surface of the polymerization substrate T, if the height difference between the convex portion 723 and the concave portion 724 is adjusted, the first movable portion 62 becomes the polymerization substrate. It is also possible to push the entire main surface of T.
  • At least one of the second movable portion 72 and the second holding portion 71 pushes the convex portion 723 that pushes the peripheral edge portion of the main surface of the polymerization substrate T and the central portion of the main surface of the polymerization substrate T after the convex portion 723. Includes recess 724.
  • the second pressing device 35 locally pushes the peripheral edges of the two main surfaces of the polymerization substrate T with a uniform pressure over the entire circumferential direction of the polymerization substrate T, but the technique of the present disclosure is this. Not limited to.
  • the second pressing device 35 may locally push the peripheral edges of the two main surfaces of the polymerization substrate T with different pressures at a plurality of locations in the circumferential direction of the polymerization substrate T.
  • FIG. 12 [0-11], [0-10], [0-1-1], etc. are Miller indexes, and more specifically, directional indexes.
  • a negative Miller index is usually expressed by adding a "-" (bar) above the number, but herein it is expressed by adding a negative sign in front of the number.
  • the Miller index shown in FIG. 12 is for a single crystal silicon wafer. Young's modulus, Poisson's ratio, and shear modulus of a single crystal silicon wafer change in a 90 ° cycle.
  • the second pressing device 35 presses the first region A1 and the second region A2, which are alternately arranged along the peripheral edge of the polymerization substrate T, with different pressures.
  • the first region A1 and the second region A2 are arcuate regions, respectively.
  • Four first regions A1 are arranged at a 90 ° cycle.
  • four second regions A2 are also arranged at 90 ° intervals.
  • the pressure for pushing the first region A1 may be smaller or larger than the pressure for pushing the second region A2.
  • the convex portion 723 (see FIG. 7A), the first convex portion and the second convex portion having a height lower than that of the first convex portion are alternately arranged in the circumferential direction of the polymerization substrate T.
  • Four first convex portions are arranged in a 90 ° cycle.
  • four second convex portions are also arranged at a 90 ° cycle. Since the first convex portion is higher than the second convex portion, the peripheral edge of the polymerization substrate T is pushed before the second convex portion. Therefore, the first convex portion pushes the peripheral edge of the polymerization substrate T with a pressure larger than that of the second convex portion.
  • the second holding portion 71 may be rotatable about the center of the polymerization substrate T. By rotating the second holding portion 71, it is possible to switch the region pushed by the first convex portion and the region pushed by the second convex portion. Instead of rotating the second holding portion 71, the second movable portion 72 may be rotated.
  • a plurality of lever mechanisms 79 may be provided at intervals in the circumferential direction of the polymerization substrate T, and a plurality of locations in the circumferential direction of the polymerization substrate T may be pressed with different pressures. If the polymerization substrate T is rotated, it is possible to push a plurality of locations in the circumferential direction of the polymerization substrate T with different pressures by one lever mechanism 79.
  • a plurality of pairs of pressurizing units 80 may be provided at intervals in the circumferential direction of the polymerization substrate T, and a plurality of locations in the circumferential direction of the polymerization substrate T may be pressed with different pressures. If the polymerization substrate T is rotated, the pair of pressurizing units 80 can push a plurality of locations in the circumferential direction of the polymerization substrate T with different pressures.
  • a plurality of tightening units 82 may be provided at intervals in the circumferential direction of the polymerization substrate T, and a plurality of locations of the polymerization substrate T may be pressed with different forces. If the polymerization substrate T is rotated, one tightening unit 82 can push a plurality of locations in the circumferential direction of the polymerization substrate T with different pressures.
  • the first pressing device 37 can also be used as the second pressing device 35. Therefore, similarly to the second pressing device 35, the first pressing device 37 may locally push the peripheral edges of the two main surfaces of the polymerization substrate T with different pressures at a plurality of locations in the circumferential direction of the polymerization substrate T. ..
  • a plurality of pressing heads 841 may be provided at intervals in the circumferential direction of the polymerization substrate T.
  • the first pressing head and the second pressing head driven independently of the first pressing head are alternately arranged in the circumferential direction of the polymerization substrate T.
  • Four first pressing heads are arranged at 90 ° intervals.
  • four second pressing heads are also arranged at 90 ° intervals.
  • a plurality of actuators 842 push the first pressing head and the second pressing head with different forces.
  • a plurality of porous portions 843 may be provided at intervals in the circumferential direction of the polymerization substrate T.
  • the porous portion 843 the first porous portion and the second porous portion that supplies air pressure independently of the first porous portion are alternately arranged in the circumferential direction of the polymerization substrate T.
  • Four first porous portions are arranged at a 90 ° cycle.
  • four second porous portions are also arranged at a 90 ° cycle.
  • a plurality of air pressure feeders 844 supply different air pressures to the first porous portion and the second porous portion.
  • a plurality of expansion chambers 846 may be provided at intervals in the circumferential direction of the polymerization substrate T.
  • the expansion chambers 846 the first expansion chamber and the second expansion chamber that supplies air pressure independently of the first expansion chamber are alternately arranged in the circumferential direction of the polymerization substrate T.
  • Four first expansion chambers are arranged at a 90 ° cycle.
  • four second expansion chambers are also arranged at 90 ° intervals.
  • a plurality of air pressure supply devices 847 supply different air pressures to the first expansion chamber and the second expansion chamber.
  • the second pressing device 35 heats the peripheral edge portion of the polymerization substrate T at a uniform temperature over the entire circumferential direction of the polymerization substrate T, but the technique of the present disclosure is not limited to this.
  • the second pressing device 35 may heat the peripheral edge portion of the polymerization substrate T at a plurality of locations in the circumferential direction of the polymerization substrate T at different temperatures.
  • the first pressing device 37 may also heat the peripheral edge portion of the polymerization substrate T at a plurality of locations in the circumferential direction of the polymerization substrate T at different temperatures.
  • the second pressing device 35 heats the first region A1 and the second region A2, which are alternately arranged along the peripheral edge of the polymerization substrate T, to different temperatures.
  • the first region A1 and the second region A2 are arcuate regions, respectively.
  • Four first regions A1 are arranged at a 90 ° cycle.
  • four second regions A2 are also arranged at 90 ° intervals.
  • the heating temperature of the first region A1 may be higher or lower than the heating temperature of the second region A2.
  • the heating mechanisms 74 and 75 alternately have a first heater arranged alternately along the peripheral edge of the polymerization substrate T and a second heater controlled independently of the first heater. You may.
  • the first heater and the second heater are arcuate, respectively.
  • Four first heaters are arranged in a 90 ° cycle.
  • four second heaters are also arranged at 90 ° intervals.
  • the first heater and the second heater are controlled to different outputs.
  • the heating mechanisms 74 and 75 may further have a disk-shaped third heater that heats the center of the polymerization substrate T, respectively.
  • the third heater is controlled independently of the first heater and the second heater.
  • the heating mechanisms 64 and 65 alternately alternate between the first heaters arranged alternately along the peripheral edge of the polymerization substrate T and the second heaters controlled independently of the first heaters. You may have.
  • the first heater and the second heater are arcuate, respectively.
  • Four first heaters are arranged in a 90 ° cycle.
  • four second heaters are also arranged at 90 ° intervals.
  • the first heater and the second heater are controlled to different outputs.
  • the heating mechanisms 64 and 65 may further have a disk-shaped third heater that heats the center of the polymerization substrate T, respectively.
  • the third heater is controlled independently of the first heater and the second heater.
  • the method of joining the first substrate W1 and the second substrate W2 is not limited to the method of utilizing the dehydration condensation reaction of a hydrophilic group such as an OH group.
  • the joining device may join the first substrate W1 and the second substrate W2 with a resin adhesive or the like.
  • Substrate processing system 37 First pressing device (pressing device) 61 First holding part (holding part) 611 First holding surface (holding surface) 62 First movable part (movable part) 621 First pressing surface (pressing surface) 63 First pressurizing mechanism (pressurizing mechanism) W1 1st substrate W2 2nd substrate T Polymerized substrate

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Abstract

第１基板と前記第１基板に接合された第２基板とを含む重合基板の２つの主面を押圧する押圧装置であって、前記重合基板を保持する保持部と、前記保持部に対して対向配置される可動部と、前記可動部を移動させ、前記可動部で前記重合基板を前記保持部に押す加圧機構と、を有し、前記可動部は、前記重合基板の主面の全体を押す押圧面を含み、前記保持部は、前記重合基板の主面の全体を保持する保持面を含む、押圧装置。

Description

押圧装置、基板処理システム、及び基板処理方法
　本開示は、押圧装置、基板処理システム、及び基板処理方法に関する。
　特許文献１に記載の製造システムは、自発接合部と、変形接合部とを備える。自発接合部は、第１基板の中央部と第２基板の中央部とを自発的に接合させる。活性化されたダンブリングボンド同士が、分子レベルの水を介して接合する。変形接合部は、第２基板の周縁部を第１基板の周縁部に向けて変形させ、第１基板の周縁部と第２基板の周縁部とを接合させる。変形接合部はローラ形状の加圧子を有し、加圧子は、第２基板の周縁部一周を押圧する。
日本国特開２０１３－１４９７２５号公報
　本開示の一態様は、接合後に第１基板と第２基板との密着性を向上できる、技術を提供する。
　本開示の一態様の押圧装置は、
　第１基板と前記第１基板に接合された第２基板とを含む重合基板の２つの主面を押圧する押圧装置であって、
　前記重合基板を保持する保持部と、
　前記保持部に対して対向配置される可動部と、
　前記可動部を移動させ、前記可動部で前記重合基板を前記保持部に押す加圧機構と、
を有し、
　前記可動部は、前記重合基板の主面の全体を押す押圧面を含み、
　前記保持部は、前記重合基板の主面の全体を保持する保持面を含む。
　本開示の一態様によれば、接合後に第１基板と第２基板との密着性を向上できる。
図１は、一実施形態に係る基板処理システムを示す平面図である。 図２は、一実施形態に係る基板処理システムを示す正面図である。 図３は、一実施形態に係る重合基板を第１基板と第２基板とに分離して示す側面図である。 図４は、一実施形態に係る基板処理方法を示すフローチャートである。 図５Ａは、接合装置の動作の一例を示す断面図である。 図５Ｂは、図５Ａに続き、接合装置の動作の一例を示す断面図である。 図５Ｃは、図５Ｂに続き、接合装置の動作の一例を示す断面図である。 図６Ａは、第１押圧装置の動作の一例を示す断面図である。 図６Ｂは、図６Ａに続き、第１押圧装置の動作の一例を示す断面図である。 図７Ａは、第２押圧装置の動作の一例を示す断面図である。 図７Ｂは、図７Ａに続き、第２押圧装置の動作の一例を示す断面図である。 図８Ａは、図７に示す第２押圧装置で加圧する前の、重合基板の一例を示す断面図である。 図８Ｂは、図７に示す第２押圧装置で加圧した後の、重合基板の一例を示す断面図である。 図９Ａは、第２押圧装置の第１変形例を示す断面図である。 図９Ｂは、第２押圧装置の第２変形例を示す断面図である。 図９Ｃは、第２押圧装置の第３変形例を示す断面図である。 図１０Ａは、第２押圧装置の第４変形例を示す断面図である。 図１０Ｂは、第２押圧装置の第５変形例を示す断面図である。 図１０Ｃは、第２押圧装置の第６変形例を示す断面図である。 図１０Ｄは、第２押圧装置の第７変形例を示す断面図である。 図１１Ａは、第１押圧装置の第１変形例を示す断面図である。 図１１Ｂは、第１押圧装置の第２変形例を示す断面図である。 図１１Ｃは、第１押圧装置の第３変形例を示す断面図である。 図１２は、第２押圧装置で押圧される重合基板の圧力分布の一例を示す平面図である。
　以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。本明細書において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。
　図１に示す基板処理システム１は、図３に示す第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａと第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ａとを向い合せ、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを接合し、重合基板Ｔを得る。重合基板Ｔは、互いに反対向きの２つの主面を有する。重合基板Ｔの１つの主面は、第１基板Ｗ１の非接合面Ｗ１ｂである。重合基板Ｔの残り１つの主面は、第２基板Ｗ２の非接合面Ｗ２ｂである。
　第１基板Ｗ１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と、半導体基板の表面に形成された第１デバイス層とを含む。第１デバイス層は、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａに形成される。第１デバイス層は、半導体素子、回路、又は端子などを含む。また、第１デバイス層は、接合層である第１酸化シリコン層を含む。第１デバイス層は、第１酸化シリコン層の内部に、第１導電層を更に含んでもよい。第１導電層は、第１デバイス層と後述の第２デバイス層とを電気的に接続する。
　第２基板Ｗ２は、第１基板Ｗ１と同様に、半導体基板を含む。第２基板Ｗ２は、第１基板Ｗ１と同様に、更に第２デバイス層を含んでもよい。第２デバイス層は、第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ａに形成される。第２デバイス層は、半導体素子、回路、又は端子などを含む。また、第２デバイス層は、接合層である第２酸化シリコン層を含む。第２デバイス層は、第２酸化シリコン層の内部に、第２導電層を更に含んでもよい。第２導電層は、第２デバイスＤ２と第１デバイスＤ１とを電気的に接続する。
　第１酸化シリコン層と第２酸化シリコン層とは、後述するように親水基同士の脱水縮合反応等によって接合される。また、第１導電層と第２導電層とは、同じ材質で形成され、熱拡散等で接合される。なお、接合の方法は特に限定されない。例えば接合層として、樹脂製の接着剤が用いられてもよい。
　図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３と、制御装置９とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは、この順番で、Ｘ軸方向負側からＸ軸方向正側に並ぶ。
　搬入出ステーション２は載置台２１を備え、載置台２１は複数の載置板２２を備える。複数の載置板２２には、複数のカセットＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４が載置される。例えば、カセットＣ１は第１基板Ｗ１を収容し、カセットＣ２は第２基板Ｗ２を収容し、カセットＣ３は重合基板Ｔのうちの良品を収容し、カセットＣ４は重合基板Ｔのうちの不良品を収容する。なお、載置板２２の数は特に限定されない。同様に、カセットＣ１～Ｃ４の数も特に限定されない。
　搬入出ステーション２は第１搬送領域２３を備え、第１搬送領域２３は載置台２１に隣接しており載置台２１のＸ軸方向正側に配置される。第１搬送領域２３には、第１搬送装置２４が設けられる。第１搬送装置２４は搬送アームを有し、搬送アームは水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）及び鉛直方向に移動し、鉛直軸を中心に旋回する。搬送アームは、複数のカセットＣ１～Ｃ４と、後述の第３処理ブロックＧ３との間で、第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２、及び重合基板Ｔを搬送する。搬送アームの数は、１つでも複数でもよい。
　処理ステーション３は、例えば第１処理ブロックＧ１と、第２処理ブロックＧ２と、第３処理ブロックＧ３と、第２搬送領域３１とを備える。第２搬送領域３１は、第１処理ブロックＧ１と第２処理ブロックＧ２と第３処理ブロックＧ３とに隣接しており、第１処理ブロックＧ１のＹ軸方向負側、第２処理ブロックＧ２のＹ軸方向正側、第３処理ブロックＧ３のＸ軸方向正側に配置される。
　第２搬送領域３１には、第２搬送装置３２が配置される。第２搬送装置３２は搬送アームを有し、搬送アームは水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）及び鉛直方向に移動し、鉛直軸を中心に旋回する。搬送アームは、第１処理ブロックＧ１と、第２処理ブロックＧ２と、第３処理ブロックＧ３との間で、第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２、及び重合基板Ｔを搬送する。搬送アームの数は、１つでも複数でもよい。
　第１処理ブロックＧ１には、図２に示すように、表面改質装置３３と、表面親水化装置３４と、第２押圧装置３５とが配置される。なお、図２において、第１処理ブロックＧ１の装置を図示すべく、図１に示す第２処理ブロックＧ２の装置の図示を省略する。第１処理ブロックＧ１の装置の種類及び配置は、図２に示すものには限定されない。
　表面改質装置３３は、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａを改質する。例えば、表面改質装置３３は、接合面Ｗ１ａのＳｉＯ２の結合を切断し、Ｓｉの未結合手を形成し、接合面Ｗ１ａの親水化を可能にする。表面改質装置３３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が励起されてプラズマ化され、イオン化される。酸素イオンが接合面Ｗ１ａに照射され、接合面Ｗ１ａが改質される。処理ガスは、酸素ガスには限定されず、例えば窒素ガスなどでもよい。表面改質装置３３は、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａと同様に、第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ａも改質する。表面改質装置３３の数は複数でもよく、第１基板Ｗ１用のものと第２基板Ｗ２用のものとが別々に配置されてもよい。
　表面親水化装置３４は、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａを親水化する。例えば、表面親水化装置３４は、スピンチャックで第１基板Ｗ１を保持し、スピンチャックと共に回転する第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａにＤＩＷ（脱イオン水）などの純水を供給する。接合面Ｗ１ａのＳｉの未結合手にＯＨ基が付き、接合面Ｗ１ａが親水化される。表面親水化装置３４は、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａと同様に、第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ａも親水化する。表面親水化装置３４の数は複数でもよく、第１基板Ｗ１用のものと第２基板Ｗ２用のものとが別々に配置されてもよい。
　第２押圧装置３５は、接合装置３６による第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２との接合後に、重合基板Ｔの２つの主面の周縁部同士を局所的に加圧し、接合面Ｗ１ａ、Ｗ２ａの周縁部同士を押し合わせる。加圧力を周縁部同士に集中でき、周縁部同士の隙間Ｓ（図８Ａ参照）を確実に押し潰すことができる。従って、接合後に第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２との密着性を向上できる。第２押圧装置３５の詳細は後述する。
　第２処理ブロックＧ２には、図１に示すように、接合装置３６と第１押圧装置３７とが配置される。第２処理ブロックＧ２の装置の種類及び配置は、図１に示すものには限定されない。
　接合装置３６は、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａと第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ａとを向い合せ、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２と接合する。第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａと第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ａとは改質されているため、ファンデルワールス力（分子間力）が生じ、接合面Ｗ１ａ、Ｗ２ａ同士が接合される。また、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａと第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ａとは親水化されているため、ＯＨ基などの親水基が脱水縮合反応し、接合面Ｗ１ａ、Ｗ２ａ同士が強固に接合される。接合装置３６の詳細は、後述する。
　第１押圧装置３７は、接合装置３６による第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２との接合後に、重合基板Ｔの２つの主面全体を加圧し、接合面Ｗ１ａ、Ｗ２ａの全体同士を押し合わせる。全体的にボイドを減少させることができる。また、隙間を押し潰すことができる。ボイドは閉鎖された空間であり、隙間は開放された空間である。ボイドを減少させ、隙間を押し潰すので、接合後に第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２との密着性を向上できる。第１押圧装置３７の詳細は後述する。
　第３処理ブロックＧ３には、図２に示すように、トランジション装置３８、３９が配置される。トランジション装置３８は、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２を一時的に保管する。トランジション装置３９は、重合基板Ｔを一時的に保管する。複数のトランジション装置３８、３９は、鉛直方向に積み重ねられる。なお、第３処理ブロックＧ３の装置の種類及び配置は、図２に示すものには限定されない。
　制御装置９は、例えばコンピュータであり、図１に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９１と、メモリなどの記憶媒体９２とを備える。記憶媒体９２には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御装置９は、記憶媒体９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１に実行させることにより、基板処理システム１の動作を制御する。また、制御装置９は、入力インターフェース９３と、出力インターフェース９４とを備える。制御装置９は、入力インターフェース９３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース９４で外部に信号を送信する。
　上記プログラムは、例えばコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記憶され、その記憶媒体から制御装置９の記憶媒体９２にインストールされる。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、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スク（ＭＯ）、メモリーカードなどが挙げられる。なお、プログラムは、インターネットを介してサーバからダウンロードされ、制御装置９の記憶媒体９２にインストールされてもよい。
　次に、図４を参照して、上記基板処理システム１の動作、つまり、基板処理方法について説明する。図４に示す処理は、制御装置９による制御下で実施される。
　先ず、複数枚の第１基板Ｗ１を収容したカセットＣ１、複数枚の第２基板Ｗ２を収容したカセットＣ２、及び空のカセットＣ３、Ｃ４が、搬入出ステーション２の所定の載置板２２に載置される。
　次に、第１搬送装置２４が、カセットＣ１内の第１基板Ｗ１を取り出し、トランジション装置３８に搬送する。続いて、第２搬送装置３２が、トランジション装置３８から第１基板Ｗ１を受け取り、表面改質装置３３に搬送する。
　次に、表面改質装置３３が、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａを改質する（図４のＳ１０１）。その後、第２搬送装置３２が、第１基板Ｗ１を、表面改質装置３３から表面親水化装置３４に搬送する。
　次に、表面親水化装置３４が、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａを親水化する（図４のＳ１０２）。その後、第２搬送装置３２が、第１基板Ｗ１を、表面親水化装置３４から接合装置３６に搬送する。
　次に、接合装置３６が、第１基板Ｗ１を上下反転し、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａを下に向ける（図４のＳ１０３）。なお、第１基板Ｗ１を上下反転する反転装置は、本実施形態では接合装置３６の内部に設けられるが、接合装置３６の外部に設けられてもよい。
　次に、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２との接合（図４のＳ１０６）が行われる前に、後述するように、第２基板Ｗ２の表面改質（図４のＳ１０４）、及び第２基板Ｗ２の表面親水化（図４のＳ１０５）が行われる。
　先ず、第１搬送装置２４が、カセットＣ２内の第２基板Ｗ２を取り出し、トランジション装置３８に搬送する。続いて、第２搬送装置３２が、トランジション装置３８から第２基板Ｗ２を受け取り、表面改質装置３３に搬送する。
　次に、表面改質装置３３が、第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ａを改質する（図４のＳ１０４）。その後、第２搬送装置３２が、第２基板Ｗ２を、表面改質装置３３から表面親水化装置３４に搬送する。
　次に、表面親水化装置３４が、第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ａを親水化する（図４のＳ１０５）。その後、第２搬送装置３２が、第２基板Ｗ２を、表面親水化装置３４から接合装置３６に搬送する。
　次に、接合装置３６は、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａと第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ａとを向い合せて、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを接合する（図４のＳ１０６）。その結果、重合基板Ｔが得られる。その後、第２搬送装置３２が、重合基板Ｔを、接合装置３６から第１押圧装置３７に搬送する。
　次に、第１押圧装置３７が、重合基板Ｔの２つの主面全体を加圧し、接合面Ｗ１ａ、Ｗ２ａを全体的に押し合わせる（図４のＳ１０７）。全体的にボイドを減少させることができる。また、隙間を押し潰すことができる。その後、第２搬送装置３２が、重合基板Ｔを、第１押圧装置３７から第２押圧装置３５に搬送する。
　次に、第２押圧装置３５が、重合基板Ｔの２つの主面の周縁部同士を局所的に加圧し、接合面Ｗ１ａ、Ｗ２ａの周縁部同士を押し合わせる（図４のＳ１０８）。加圧力を周縁部同士に集中でき、周縁部同士の隙間Ｓ（図８Ａ参照）を確実に押し潰すことができる。
　次に、第２搬送装置３２が、重合基板Ｔを、第２押圧装置３５からトランジション装置３９に搬送する。その後、第１搬送装置２４が、トランジション装置３９から重合基板Ｔを受け取り、カセットＣ３に収納する。
　なお、本実施形態では、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２との接合前に、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａと第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ａとの両方が、改質され、親水化されるが、本開示の技術はこれに限定されない。第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａと第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ａとの一方のみが、改質され、親水化されてもよい。
　なお、本実施形態では、重合基板Ｔの全面押圧（図４のＳ１０７）の後に、重合基板Ｔの周縁押圧（図４のＳ１０８）が行われるが、その順番は逆でもよい。つまり、重合基板Ｔの周縁押圧（図４のＳ１０８）の後に、重合基板Ｔの全面押圧（図４のＳ１０７）が行われてもよい。
　次に、図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃを参照して、接合装置３６の詳細について説明する。接合装置３６は、図５Ａに示すように第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａと第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ａとを向い合せ、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２を接合し、重合基板Ｔを得る。接合装置３６は、例えば第１チャック５１と、第２チャック５２と、押圧機構５３とを有する。
　第１チャック５１は、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａを下に向けて、第１基板Ｗ１を上方から水平に保持する。第１チャック５１は、例えばピンチャックであって、第１枠部５１１と、第１ピン部５１２とを有する。第１枠部５１１は、円環状に形成され、第１基板Ｗ１の非接合面Ｗ１ｂの周縁部を支持する。第１ピン部５１２は、第１枠部５１１の内側に分散配置され、第１基板Ｗ１の非接合面Ｗ１ｂを支持する。
　第１チャック５１は、配管を介して真空ポンプと接続される。制御装置９が真空ポンプを作動させると、第１チャック５１が第１基板Ｗ１を吸着する。第１チャック５１は、第１基板Ｗ１の吸着圧力を複数の領域で独立に制御すべく、複数の領域を仕切る第１仕切部５１３を有する。第１仕切部５１３は、第１枠部５１１の内側に、第１枠部５１１と同心円状に形成される。第１仕切部５１３の内側と外側とで、真空度を独立に制御でき、吸着およびその解除を独立に制御できる。
　第２チャック５２は、第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ａを上に向けて、第２基板Ｗ２を下方から水平に保持する。第２チャック５２は、例えばピンチャックであって、第２枠部５２１と、第２ピン部５２２とを有する。第２枠部５２１は、円環状に形成され、第２基板Ｗ２の非接合面Ｗ２ｂの周縁部を支持する。第２ピン部５２２は、第２枠部５２１の内側に分散配置され、第２基板Ｗ２の非接合面Ｗ２ｂを支持する。
　第２チャック５２は、配管を介して真空ポンプと接続される。制御装置９が真空ポンプを作動させると、第２チャック５２が第２基板Ｗ２を吸着する。第２チャック５２は、第２基板Ｗ２の吸着圧力を複数の領域で独立に制御すべく、複数の領域を仕切る第２仕切部５２３を有する。第２仕切部５２３は、第２枠部５２１の内側に、第２枠部５２１と同心円状に形成される。第２仕切部５２３の内側と外側とで、真空度を独立に制御でき、吸着圧力を独立に制御できるので、第２基板Ｗ２の歪を制御できる。
　押圧機構５３は、第１基板Ｗ１の中心部を上方から押圧する。押圧機構５３は、押圧ピン５３１と、アクチュエータ５３２と、昇降機構５３３とを有する。押圧ピン５３１は、第１チャック５１の中心部を鉛直方向に貫通する貫通穴に配置される。アクチュエータ５３２は、例えば電空レギュレータから供給される空気により、一定の力で押圧ピン５３１を下方に押圧する。昇降機構５３３は、第１チャック５１に対して固定され、アクチュエータ５３２を昇降させる。
　次に、図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃを再度参照して、接合装置３６の動作について説明する。接合装置３６は、制御装置９による制御下で下記の動作を行う。
　先ず、接合装置３６は、図５Ａに示すように、第１チャック５１で第１基板Ｗ１の径方向全体を吸着すると共に、第２チャック５２で第２基板Ｗ２の径方向全体を吸着する。第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ａと第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａとの間隙Ｇは、所定の距離、例えば５０μｍ～２００μｍに調整される。
　次に、接合装置３６は、図５Ｂに示すように、第１基板Ｗ１の中心部の吸着を解除すると共に、押圧機構５３で第１基板Ｗ１の中心部を上方から押圧する。これにより、第１基板Ｗ１の中心部が第２基板Ｗ２の中心部に接触し、接合が開始する。その後、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを中心部から周縁部に向けて徐々に接合するボンディングウェーブが発生する。
　第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａと第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ａはそれぞれ改質済みであるので、先ず、接合面Ｗ１ａ、Ｗ２ａ間にファンデルワールス力（分子間力）が生じ、当該接合面Ｗ１ａ、Ｗ２ａ同士が接合される。さらに、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａと第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ａはそれぞれ親水化済みであるので、親水基同士が脱水縮合反応し、接合面Ｗ１ａ、Ｗ２ａ同士が強固に接合される。
　次に、接合装置３６は、図５Ｃに示すように、押圧機構５３で第１基板Ｗ１の中心部を第２基板Ｗ２の中心部に押し付けた状態で、第１基板Ｗ１の周縁部の吸着を解除する。第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ａと第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ａが全面で当接し、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２が接合される。その後、接合装置３６は、押圧ピン５３１を第１チャック５１まで上昇させ、第２基板Ｗ２の吸着を解除する。
　以上説明したように、接合装置３６は、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２の周縁部同士を押圧することなく、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２の中心部同士を押圧し、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを接合し、重合基板Ｔを得る。従って、接合装置３６は、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２の全体同士を押圧しない。
　次に、図６Ａ及び図６Ｂを参照して、第１押圧装置３７の詳細について説明する。第１押圧装置３７は、第１保持部６１と、第１可動部６２と、第１加圧機構６３とを備える。第１保持部６１は重合基板Ｔを保持し、第１可動部６２は第１保持部６１に対して対向配置され、第１加圧機構６３は第１可動部６２を移動させ、第１可動部６２で重合基板Ｔを第１保持部６１に押す。第１保持部６１は重合基板Ｔを押し返す。
　第１保持部６１は、例えば重合基板Ｔを下方から水平に保持する。第１保持部６１は、第１基板Ｗ１を上向きに重合基板Ｔを保持するが、重合基板Ｔを上下逆さに保持してもよく、第２基板Ｗ２を上向きに重合基板Ｔを保持してもよい。
　第１保持部６１は、重合基板Ｔの主面の全体を保持する第１保持面６１１を有する。第１保持部６１は、例えば静電チャックであり、重合基板Ｔを静電吸着する。なお、第１保持部６１は、真空チャック又はメカニカルチャックであってもよい。
　第１可動部６２は、第１保持部６１の上方に対向配置され、第１保持部６１の上方にて昇降する。第１可動部６２は、重合基板Ｔの主面の全体を押す第１押圧面６２１を有する。
　第１加圧機構６３は、第１可動部６２を鉛直下方に移動させ、第１可動部６２で重合基板Ｔを第１保持部６１に押す。第１可動部６２は重合基板Ｔの主面の全体を押し、第１保持部６１は重合基板Ｔの主面の全体を押し返すので、接合面Ｗ１ａ、Ｗ２ａの全体同士を押し合わせることができる。従って、全体的にボイドを減少させることができる。また、隙間を押し潰すことができる。
　第１加圧機構６３は、例えば、ベース部６３１と、圧力容器６３２と、給気管６３３と、給気源６３４とを含む。圧力容器６３２は、例えば鉛直方向に伸縮自在なステンレス製のベローズである。圧力容器６３２の下端部は第１可動部６２の上面に固定され、圧力容器６３２の上端部はベース部６３１の下面に固定される。給気源６３４が給気管６３３を介して圧力容器６３２の内部に気体を供給すると、圧力容器６３２が伸長し第１可動部６２が下降させられ、重合基板Ｔが加圧される。その加圧力は、圧力容器６３２に供給する気体の圧力で調節できる。
　第１押圧装置３７は加熱機構６４、６５を有してもよい。加熱機構６４は第１保持部６１の内部に配置され、第１保持部６１を加熱し、重合基板Ｔを所望の温度に加熱する。同様に、加熱機構６５は、第１可動部６２の内部に配置され、第１可動部６２を加熱し、重合基板Ｔを所望の温度に加熱する。重合基板Ｔを加熱すれば、接合面Ｗ１ａ、Ｗ２ａ同士の接合を促進でき、加圧解除時にボイド又は隙間の再形成を抑制できる。また、重合基板Ｔを厚さ方向両側から加熱するので、重合基板Ｔの歪の発生を抑制できる。
　第１押圧装置３７は処理容器６６と、開閉機構６７と、減圧機構６８とを有する。処理容器６６は、内部を密閉可能な容器であり、固定収容部６６１と可動収容部６６２とに分割される。固定収容部６６１は、上部が開放された有底筒状の容器であり、内部に第１保持部６１を収容する。一方、可動収容部６６２は、下部が開放された有底筒状の容器であり、内部の天井でベース部６３１を保持し、内部に圧力容器６３２及び第１可動部６２を収容する。開閉機構６７は、可動収容部６６２を昇降させ、処理容器６６の内部を開閉する。減圧機構６８は、処理容器６６の内部を減圧する。減圧機構６８は、例えば、処理容器６６の内部の気体を排出する排気管６８１と、排気管６８１に接続された真空ポンプなどの排気源６８２とを備える。
　次に、図６Ａ及び図６Ｂを再度参照して、第１押圧装置３７の動作について説明する。第１押圧装置３７は、制御装置９による制御下で下記の動作を行う。
　先ず、第１保持部６１が第２搬送装置３２から重合基板Ｔを受け取り、図６Ａに示すように重合基板Ｔを保持する。第１保持部６１は、予め加熱機構６４によって加熱される。その後、第２搬送装置３２が第１押圧装置３７から退出する。
　次に、開閉機構６７が可動収容部６６２を下降させ、処理容器６６の内部を密閉する。その後、減圧機構６８が処理容器６６の内部の気体を排出し、処理容器６６の内部を減圧する。
　次に、第１加圧機構６３が第１可動部６２を下降させる。第１可動部６２は、予め加熱機構６５によって加熱される。第１加圧機構６３は、第１可動部６２を下降させ、第１可動部６２で重合基板Ｔを第１保持部６１に押す。第１保持部６１は、重合基板Ｔを押し返す。重合基板Ｔの加圧力は、圧力容器６３２に供給する気体の圧力で調節できる。
　次に、第１加圧機構６３が第１可動部６２を上昇させる。その後、開閉機構６７が可動収容部６６２を上昇させ、処理容器６６の内部を開放する。最後に、第２搬送装置３２が第１保持部６１から重合基板Ｔを受け取り、第１押圧装置３７から退出する。
　次に、図７Ａ及び図７Ｂを参照して、第２押圧装置３５の詳細について説明する。第２押圧装置３５は、第２保持部７１と、第２可動部７２と、第２加圧機構７３とを備える。第２保持部７１は重合基板Ｔを保持し、第２可動部７２は第２保持部７１に対して対向配置され、第２加圧機構７３は第２可動部７２を移動させ、第２可動部７２で重合基板Ｔを第２保持部７１に押す。第２保持部７１は重合基板Ｔを押し返す。
　第２保持部７１は、例えば重合基板Ｔを下方から水平に保持する。第２保持部７１は、第１基板Ｗ１を上向きに重合基板Ｔを保持するが、重合基板Ｔを上下逆さに保持してもよく、第２基板Ｗ２を上向きに重合基板Ｔを保持してもよい。
　第２保持部７１は、重合基板Ｔの主面の全体を保持する第２保持面７１１を有する。第２保持部７１は、例えば静電チャックであり、重合基板Ｔを静電吸着する。なお、第２保持部７１は、真空チャック又はメカニカルチャックであってもよい。
　第２可動部７２は、第２保持部７１の上方に対向配置され、第２保持部７１の上方にて昇降する。第２可動部７２は、重合基板Ｔの主面の周縁部を局所的に押す第２押圧面７２１を有する。第２押圧面７２１は、リング状に形成され、重合基板Ｔの主面の周縁部を周方向全体に亘って押圧する。
　第２可動部７２は、例えば、ベース部７２２と、ベース部７２２の水平な下面から下方に突出する凸部７２３とを含む。凸部７２３の先端面が第２押圧面７２１である。第２押圧面７２１は、重合基板Ｔの主面に対して平行であり、水平である。ベース部７２２及び凸部７２３の材質は、例えば金属又はセラミックスである。凸部７２３の径方向内側に凹部７２４が形成される。凹部７２４は、重合基板Ｔの主面を押さない。
　第２加圧機構７３は、第２可動部７２を鉛直下方に移動させ、第２可動部７２で重合基板Ｔを第２保持部７１に押す。第２可動部７２が重合基板Ｔの主面の周縁部を局所的に押すので、第２保持部７１が重合基板Ｔの主面の周縁部を局所的に押し返す。従って、接合面Ｗ１ａ、Ｗ２ａの周縁部同士を押し合わせることができる。従って、第２加圧機構７３の加圧力を周縁部同士に集中でき、図８Ａに示すように接合時に生じた隙間Ｓを、図８Ｂに示すように押し潰すことができる。
　なお、本実施形態では第２保持部７１が重合基板Ｔの主面の全体を保持し、第２可動部７２が重合基板Ｔの主面の周縁部を局所的に押すが、本開示の技術はこれに限定されない第２保持部７１が重合基板Ｔの主面の周縁部を局所的に保持し、第２可動部７２が重合基板Ｔの主面の全体を押してもよい。また、第２保持部７１が重合基板Ｔの主面の周縁部を局所的に保持し、第２可動部７２が重合基板Ｔの主面の周縁部を局所的に押してもよい。いずれにしろ、第２押圧面７２１及び第２保持面７１１が重合基板Ｔの主面の周縁部を押すので、第２加圧機構７３の加圧力を周縁部同士に集中でき、図８Ａに示す接合時に生じた隙間Ｓを、図８Ｂに示すように押し潰すことができる。
　第２加圧機構７３は、例えば、ベース部７３１と、圧力容器７３２と、給気管７３３と、給気源７３４とを含む。第２加圧機構７３は、第１加圧機構６３と同様に構成されるので、説明を省略する。
　第２押圧装置３５は加熱機構７４、７５を有してもよい。加熱機構７４は第２保持部７１の内部に配置され、第２保持部７１を加熱し、重合基板Ｔを所望の温度に加熱する。同様に、加熱機構７５は、第２可動部７２の内部に配置され、第２可動部７２を加熱し、重合基板Ｔを所望の温度に加熱する。重合基板Ｔを加熱すれば、接合面Ｗ１ａ、Ｗ２ａ同士の接合を促進でき、加圧解除時に隙間Ｓの再形成を抑制できる。また、重合基板Ｔを厚さ方向両側から加熱するので、重合基板Ｔの歪の発生を抑制できる。
　第２押圧装置３５は処理容器７６と、開閉機構７７と、減圧機構７８とを有する。処理容器７６は、内部を密閉可能な容器であり、固定収容部７６１と可動収容部７６２とに分割される。固定収容部７６１は、上部が開放された有底筒状の容器であり、内部に第２保持部７１を収容する。一方、可動収容部７６２は、下部が開放された有底筒状の容器であり、内部の天井でベース部７３１を保持し、内部に圧力容器７３２及び第２可動部７２を収容する。開閉機構７７は、可動収容部７６２を昇降させ、処理容器７６の内部を開閉する。減圧機構７８は、処理容器７６の内部を減圧する。減圧機構７８は、例えば、処理容器７６の内部の気体を排出する排気管７８１と、排気管７８１に接続された真空ポンプなどの排気源７８２とを備える。
　次に、図７Ａ及び図７Ｂを再度参照して、第２押圧装置３５の動作について説明する。第２押圧装置３５は、制御装置９による制御下で下記の動作を行う。
　先ず、第２保持部７１が第２搬送装置３２から重合基板Ｔを受け取り、図７Ａに示すように重合基板Ｔを保持する。第２保持部７１は、予め加熱機構７４によって加熱される。その後、第２搬送装置３２が第２押圧装置３５から退出する。
　次に、開閉機構７７が可動収容部７６２を下降させ、処理容器７６の内部を密閉する。その後、減圧機構７８が処理容器７６の内部の気体を排出し、処理容器７６の内部を減圧する。
　次に、第２加圧機構７３が第２可動部７２を下降させる。第２可動部７２は、予め加熱機構７５によって加熱される。第２加圧機構７３は、第２可動部７２を下降させ、第２可動部７２で重合基板Ｔを第２保持部７１に押す。第２保持部７１は、重合基板Ｔを押し返す。重合基板Ｔの加圧力は、圧力容器７３２に供給する気体の圧力で調節できる。
　次に、第２加圧機構７３が第２可動部７２を上昇させる。その後、開閉機構７７が可動収容部７６２を上昇させ、処理容器７６の内部を開放する。最後に、第２搬送装置３２が第２保持部７１から重合基板Ｔを受け取り、第２押圧装置３５から退出する。
　なお、図７Ａ及び図７Ｂでは第２押圧面７２１が、重合基板Ｔの主面に対して平行であるが、傾斜してもよい。
　例えば、図９Ａに示す第２押圧面７２１は、重合基板Ｔの径方向内側から径方向外側に向けて順次、重合基板Ｔの主面を押すようなテーパー面である。第２押圧面７２１のテーパー面は、径方向内側から径方向外側に向うほど、上方に傾斜する。傾斜の勾配は、一定であるが、変化してもよい。第２押圧面７２１は上記の通り、重合基板Ｔの径方向内側から径方向外側に向けて順次、重合基板Ｔの主面を押すので、くさび状の隙間Ｓが径方向内側から径方向外側に向けてこの順番で閉じる。隙間Ｓの開放端が最後に閉じるので、ボイドの発生を抑制できる。
　なお、第２押圧面７２１に代えて、又は第２押圧面７２１に加えて、第２保持面７１１が、重合基板Ｔの径方向内側から径方向外側に向けて順次、重合基板Ｔの主面を押すようなテーパー面であってもよい。第２保持面７１１のテーパー面は、第２押圧面７２１のテーパー面とは異なり、径方向内側から径方向外側に向うほど、下方に傾斜する。この場合も、隙間Ｓの開放端が最後に閉じるので、ボイドの発生を抑制できる。
　また、図９Ｂに示す第２押圧面７２１は、重合基板Ｔの径方向外側から径方向内側に向けて順次、重合基板Ｔの主面を押すようなテーパー面である。第２押圧面７２１としてのテーパー面は、径方向外側から径方向内側に向うほど、上方に傾斜する。傾斜の勾配は、一定であるが、変化してもよい。第２押圧面７２１は上記の通り、重合基板Ｔの径方向外側から径方向内側に向けて順次、重合基板Ｔの主面を押すので、重合基板Ｔの径方向外側ほど強い加圧力が作用する。隙間Ｓの幅広の部分に強い加圧力が作用するので、隙間Ｓが閉じやすい。
　なお、第２押圧面７２１に代えて、又は第２押圧面７２１に加えて、第２保持面７１１が、重合基板Ｔの径方向外側から径方向内側に向けて順次、重合基板Ｔの主面を押すようなテーパー面であってもよい。第２保持面７１１のテーパー面は、第２押圧面７２１のテーパー面とは異なり、径方向外側から径方向内側に向うほど、下方に傾斜する。この場合も、隙間Ｓの幅広の部分に強い加圧力が作用するので、隙間Ｓが閉じやすい。
　ところで、図７Ａ及び図７Ｂではベース部７２２及び凸部７２３の材質が金属又はセラミックスであるが、凸部７２３の材質は特に限定されない。例えば、図９Ｃに示す凸部７２３の材質は樹脂又はゴムである。凸部７２３の材質が樹脂又はゴムであれば、重合基板Ｔの主面に沿って凸部７２３を変形できる。凸部７２３は、例えばＯ－リングであって、ベース部７２２に取り付けられる。
　次に、第２押圧装置３５の別の変形例について、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ及び図１０Ｄを参照して説明する。
　図１０Ａに示す第２押圧装置３５は、てこ機構７９を有する。てこ機構７９は、棒７９１と、棒７９１の途中に設けられる回転軸７９２と、棒７９１の一端に設けられるアクチュエータ７９３とを含む。回転軸７９２は、凸部７２３に取り付けられる。アクチュエータ７９３は、回転軸７９２を中心に、棒７９１を回転させ、棒７９１の他端で重合基板Ｔの周縁部を押す。てこ機構７９は、アクチュエータ７９３の力を増幅し、重合基板Ｔに伝達できる。てこ機構７９の数は、１つでもよいが、図１０Ａでは複数である。複数のてこ機構７９は、重合基板Ｔの周方向に間隔をおいて設けられる。重合基板Ｔを回転させれば、重合基板Ｔの複数箇所を１つのてこ機構７９で押すことも可能である。
　図１０Ｂに示す第２押圧装置３５は、一対の加圧ユニット８０を有する。一対の加圧ユニット８０は、重合基板Ｔの厚み方向両側に設けられ、例えば重合基板Ｔの上下両側に設けられる。加圧ユニット８０は、ローラ８０１と、ローラ８０１を回転自在に保持するローラホルダ８０２と、ローラ８０１を重合基板Ｔの周縁部に押し付けるアクチュエータ８０３とを含む。一対の加圧ユニット８０が重合基板Ｔの周縁部を加圧した状態で、スピンチャック８１が重合基板Ｔを回転させる。その結果、重合基板Ｔの周縁部を周方向全体に亘って加圧できる。なお、第２押圧装置３５は、一対の加圧ユニット８０を、重合基板Ｔの周方向に間隔をおいて複数有してもよい。また、第２押圧装置３５は、ローラ８０１を加熱するヒータを更に有してもよい。ヒータは、ローラ８０１の外部に設けられてもよいし、ローラ８０１の内部に設けられてもよい。
　図１０Ｃに示す第２押圧装置３５は、締付ユニット８２を有する。締付ユニット８２は、Ｖ形溝Ｄが形成される締付具８２１と、締付具８２１を重合基板Ｔの周縁部に押し当てるアクチュエータ８２２とを含む。Ｖ形溝Ｄは、重合基板Ｔの径方向内側から径方向外側に向うほど、重合基板Ｔの厚さ方向に狭くなる一対の壁面Ｄａ、Ｄｂを有する。アクチュエータ８２２は、一対の壁面Ｄａ、Ｄｂを重合基板Ｔの周縁部に押し当て、第１基板Ｗ１と第２基板の周縁部同士を押し合わせる。第２押圧装置３５は、締付ユニット８２を、重合基板Ｔの周方向に間隔をおいて複数有する。なお、第２押圧装置３５は、締付具８２１を加熱するヒータを更に有してもよい。ヒータは、締付具８２１の外部に設けられてもよいし、締付具８２１の内部に設けられてもよい。
　図１０Ｄに示す第２押圧装置３５は、締付ユニット８２を１つのみ有する。スピンチャック８３が重合基板Ｔを回転させながら、締付ユニット８２が重合基板Ｔの周縁部を周方向全体に亘って加圧する。図１０Ｄに示す第２押圧装置３５も、図１０Ｃに示す第２押圧装置３５と同様に、締付具８２１を加熱するヒータを更に有してもよい。
　次に、第１押圧装置３７の変形例について、図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｃを参照して説明する。図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｃに示す第１押圧装置３７は、第２押圧装置３５としても利用できるので、第２押圧装置３５は無くてもよい。
　図１１Ａに示す第１可動部６２は補助加圧機構８４を有する。補助加圧機構８４は、重合基板Ｔの主面の周縁部を押す。補助加圧機構８４は、例えば、押圧ヘッド８４１と、押圧ヘッド８４１を重合基板Ｔの主面の周縁部に押し付けるアクチュエータ８４２とを含む。押圧ヘッド８４１は、重合基板Ｔの主面の周縁部を周方向全体に亘って加圧すべく、リング状に形成されてもよい。アクチュエータ８４２は、空気圧シリンダなどの流体圧シリンダであるが、モータなどであってもよい。なお、第１可動部６２及び第１保持部６１の少なくとも１つが、補助加圧機構８４の少なくとも一部（図１１Ａでは押圧ヘッド８４１とアクチュエータ８４２）を有すればよい。
　図１１Ｂに示す第１可動部６２は補助加圧機構８４の一部を有する。補助加圧機構８４は、例えば、第１可動部６２が有する多孔質部８４３と、多孔質部８４３に気圧を供給する気圧供給器８４４とを含む。気圧供給器８４４は、第１可動部６２の外に設けられる。気圧供給器８４４は、多孔質部８４３に気圧を供給し、気圧で重合基板Ｔの周縁部を加圧する。多孔質部８４３は、重合基板Ｔの主面の周縁部を周方向全体に亘って加圧すべく、リング状に形成されてもよい。なお、第１可動部６２及び第１保持部６１の少なくとも１つが、多孔質部８４３を有すればよい。
　図１１Ｃに示す第１可動部６２は補助加圧機構８４の一部を有する。補助加圧機構８４は、例えば、第１可動部６２が有する膨張部８４５と、膨張部８４５で塞がれた膨張室８４６に気圧を供給する気圧供給器８４７とを含む。気圧供給器８４７は、第１可動部６２の外に設けられる。気圧供給器８４７は、膨張室８４６に気圧を供給し、膨張部８４５を膨らませ、膨張部８４５で重合基板Ｔの周縁部を加圧する。膨張部８４５は、重合基板Ｔの主面の周縁部を周方向全体に亘って加圧すべく、リング状に形成されてもよい。なお、第１可動部６２及び第１保持部６１の少なくとも１つが、膨張部８４５を有すればよい。
　ところで、図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃに示す第２押圧装置３５を第１押圧装置３７として利用することも可能である。図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃに示す凸部７２３は重合基板Ｔの主面に沿ってある程度変形できるので、凸部７２３と凹部７２４の高低差を調節すれば、第１可動部６２が重合基板Ｔの主面全体を押すことも可能である。第２可動部７２及び第２保持部７１の少なくとも１つは、重合基板Ｔの主面の周縁部を押す凸部７２３と、凸部７２３の後で重合基板Ｔの主面の中心部を押す凹部７２４とを含む。
　ところで、第２押圧装置３５は、重合基板Ｔの周方向全体に亘って一様な圧力で、重合基板Ｔの２つの主面の周縁部同士を局所的に押すが、本開示の技術はこれに限定されない。第２押圧装置３５は、重合基板Ｔの周方向複数箇所で異なる圧力で、重合基板Ｔの２つの主面の周縁部同士を局所的に押してもよい。
　次に、図１２を参照して、第２押圧装置３５で加圧される重合基板Ｔの圧力分布の一例について説明する。図１２において、[０－１１]、[０－１０]、及び[０－１－１]等は、ミラー指数であり、詳細には方向指数である。ミラー指数が負であることは、通常、数字の上に「－」（バー）を付すことによって表現するが、本明細書では数字の前に負の符号を付すことによって表現する。図１２に示すミラー指数は、単結晶シリコンウェハのものである。単結晶シリコンウェハのヤング率、ポアソン比、及びせん断弾性係数は、９０°周期で変化する。
　そこで、例えば、第２押圧装置３５は、重合基板Ｔの周縁に沿って交互に並ぶ第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とを、異なる圧力で押圧する。第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２は、それぞれ、円弧状の領域である。第１領域Ａ１は、９０°周期で４つ配置される。また、第２領域Ａ２も、９０°周期で４つ配置される。第１領域Ａ１を押す圧力は、第２領域Ａ２を押す圧力に比べて、小さくてもよいし、大きくてもよい。
　例えば、凸部７２３（図７Ａ参照）として、第１凸部と、第１凸部よりも高さの低い第２凸部とが、重合基板Ｔの周方向に交互に配置される。第１凸部は、９０°周期で４つ配置される。また、第２凸部も、９０°周期で４つ配置される。第１凸部は、第２凸部よりも高いので、第２凸部よりも先に重合基板Ｔの周縁を押す。従って、第１凸部は、第２凸部よりも大きな圧力で、重合基板Ｔの周縁を押す。
　第１凸部と第２凸部とが重合基板Ｔの周方向に交互に配置される場合に、第２保持部７１が重合基板Ｔの中心を中心に回転自在であってもよい。第２保持部７１を回転させれば、第１凸部で押す領域と、第２凸部で押す領域とを入れ替えることが可能である。なお、第２保持部７１を回転させる代わりに、第２可動部７２を回転させてもよい。
　複数のてこ機構７９（図１０Ａ参照）が、重合基板Ｔの周方向に間隔をおいて設けられ、重合基板Ｔの周方向複数箇所を異なる圧力で押してもよい。なお、重合基板Ｔを回転させれば、１つのてこ機構７９によって重合基板Ｔの周方向複数箇所を異なる圧力で押すことも可能である。
　複数対の加圧ユニット８０（図１０Ｂ参照）が、重合基板Ｔの周方向に間隔をおいて設けられ、重合基板Ｔの周方向複数箇所を異なる圧力で押してもよい。なお、重合基板Ｔを回転させれば、一対の加圧ユニット８０によって重合基板Ｔの周方向複数箇所を異なる圧力で押すことも可能である。
　締付ユニット８２（図１０Ｃ参照）が、重合基板Ｔの周方向に間隔をおいて複数設けられ、重合基板Ｔの複数箇所を異なる力で押してもよい。なお、重合基板Ｔを回転させれば、１つの締付ユニット８２によって重合基板Ｔの周方向複数箇所を異なる圧力で押すことも可能である。
　上記の通り、第１押圧装置３７は、第２押圧装置３５としても利用できる。従って、第１押圧装置３７は、第２押圧装置３５と同様に、重合基板Ｔの周方向複数箇所で異なる圧力で、重合基板Ｔの２つの主面の周縁部同士を局所的に押してもよい。
　例えば、複数の押圧ヘッド８４１（図１１Ａ参照）が重合基板Ｔの周方向に間隔をおいて複数設けられてもよい。押圧ヘッド８４１として、第１押圧ヘッドと、第１押圧ヘッドとは独立に駆動される第２押圧ヘッドとが、重合基板Ｔの周方向に交互に配置される。第１押圧ヘッドは、９０°周期で４つ配置される。また、第２押圧ヘッドも、９０°周期で４つ配置される。複数のアクチュエータ８４２が、第１押圧ヘッドと第２押圧ヘッドとを異なる力で押す。
　複数の多孔質部８４３（図１１Ｂ参照）が重合基板Ｔの周方向に間隔をおいて複数設けられてもよい。多孔質部８４３として、第１多孔質部と、第１多孔質部とは独立に気圧を供給する第２多孔質部とが、重合基板Ｔの周方向に交互に配置される。第１多孔質部は、９０°周期で４つ配置される。また、第２多孔質部も、９０°周期で４つ配置される。複数の気圧供給器８４４が、第１多孔質部と第２多孔質部とに異なる気圧を供給する。
　複数の膨張室８４６（図１１Ｃ参照）が重合基板Ｔの周方向に間隔をおいて複数設けられてもよい。膨張室８４６として、第１膨張室と、第１膨張室とは独立に気圧を供給する第２膨張室とが、重合基板Ｔの周方向に交互に配置される。第１膨張室は、９０°周期で４つ配置される。また、第２膨張室も、９０°周期で４つ配置される。複数の気圧供給器８４７が、第１膨張室と第２膨張室とに異なる気圧を供給する。
　ところで、第２押圧装置３５は、重合基板Ｔの周方向全体に亘って一様な温度で、重合基板Ｔの周縁部を加熱するが、本開示の技術は、これに限定されない。第２押圧装置３５は、重合基板Ｔの周方向複数箇所で異なる温度で、重合基板Ｔの周縁部を加熱してもよい。なお、第１押圧装置３７も、第２押圧装置３５と同様に、重合基板Ｔの周方向複数箇所で異なる温度で、重合基板Ｔの周縁部を加熱してもよい。
　例えば、第２押圧装置３５は、重合基板Ｔの周縁に沿って交互に並ぶ第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とを、異なる温度に加熱する。第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２は、それぞれ、円弧状の領域である。第１領域Ａ１は、９０°周期で４つ配置される。また、第２領域Ａ２も、９０°周期で４つ配置される。第１領域Ａ１の加熱温度は、第２領域Ａ２の加熱温度に比べて、高くてもよいし、低くてもよい。
　例えば、加熱機構７４、７５（図７Ａ参照）は、それぞれ、重合基板Ｔの周縁に沿って交互に並ぶ第１ヒータと、第１ヒータとは独立に制御される第２ヒータとを交互に有してもよい。第１ヒータ及び第２ヒータは、それぞれ、円弧状である。第１ヒータは、９０°周期で４つ配置される。また、第２ヒータも、９０°周期で４つ配置される。第１ヒータと第２ヒータとは、異なる出力に制御される。なお、加熱機構７４、７５は、それぞれ、重合基板Ｔの中央を加熱する円盤状の第３ヒータを更に有してもよい。第３ヒータは、第１ヒータ及び第２ヒータとは独立に制御される。
　同様に、加熱機構６４、６５（図６Ａ参照）は、それぞれ、重合基板Ｔの周縁に沿って交互に並ぶ第１ヒータと、第１ヒータとは独立に制御される第２ヒータとを交互に有してもよい。第１ヒータ及び第２ヒータは、それぞれ、円弧状である。第１ヒータは、９０°周期で４つ配置される。また、第２ヒータも、９０°周期で４つ配置される。第１ヒータと第２ヒータとは、異なる出力に制御される。なお、加熱機構６４、６５は、それぞれ、重合基板Ｔの中央を加熱する円盤状の第３ヒータを更に有してもよい。第３ヒータは、第１ヒータ及び第２ヒータとは独立に制御される。
　以上、本開示に係る押圧装置、基板処理システム、及び基板処理方法の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、および組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。
　例えば、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２との接合方法は、ＯＨ基などの親水基の脱水縮合反応を利用する方法には限定されない。接合装置は、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを樹脂製の接着剤などで接合してもよい。
　本出願は、２０１９年８月３０日に日本国特許庁に出願した特願２０１９－１５８１１２号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１９－１５８１１２号の全内容を本出願に援用する。
１　　基板処理システム
３７　第１押圧装置（押圧装置）
６１　第１保持部（保持部）
６１１　第１保持面（保持面）
６２　第１可動部（可動部）
６２１　第１押圧面（押圧面）
６３　第１加圧機構（加圧機構）
Ｗ１　第１基板
Ｗ２　第２基板
Ｔ　　重合基板

Claims (20)

  1. 　第１基板と前記第１基板に接合された第２基板とを含む重合基板の２つの主面を押圧する押圧装置であって、
    　前記重合基板を保持する保持部と、
    　前記保持部に対して対向配置される可動部と、
    　前記可動部を移動させ、前記可動部で前記重合基板を前記保持部に押す加圧機構と、
    を有し、
    　前記可動部は、前記重合基板の主面の全体を押す押圧面を含み、
    　前記保持部は、前記重合基板の主面の全体を保持する保持面を含む、押圧装置。
  2. 　前記可動部の内部にて前記可動部を加熱する加熱機構と、前記保持部の内部にて前記保持部を加熱する加熱機構とを更に含む、請求項１に記載の押圧装置。
  3. 　前記可動部及び前記保持部の少なくとも１つは、前記重合基板の主面の周縁部を押す補助加圧機構の少なくとも一部を含む、請求項１又は２に記載の押圧装置。
  4. 　前記可動部及び前記保持部の少なくとも１つは、前記重合基板の主面の周縁部を押す凸部と、前記凸部の後で前記重合基板の主面の中心部を押す凹部とを含む、請求項１又は２に記載の押圧装置。
  5. 　請求項１又は２に記載の押圧装置を含む基板処理システムであって、
    　前記重合基板の２つの主面の周縁部同士を局所的に押圧する第２押圧装置と、
    　前記押圧装置、及び前記第２押圧装置に対して前記重合基板を搬送する搬送装置と、
    を備える、基板処理システム。
  6. 　前記第２押圧装置は、前記重合基板を保持する第２保持部と、前記第２保持部に対して対向配置される第２可動部と、前記第２可動部を移動させ、前記第２可動部で前記重合基板を前記第２保持部に押す第２加圧機構とを有し、
    　前記第２可動部は前記重合基板の主面を押す第２押圧面を含み、前記第２保持部は前記重合基板の主面を保持する第２保持面を含み、前記第２押圧面及び前記第２保持面が前記重合基板の２つの主面の周縁部同士を局所的に押す、請求項５に記載の基板処理システム。
  7. 　前記第２押圧装置は、前記重合基板の周方向複数箇所で異なる圧力で、前記重合基板の２つの主面の周縁部同士を局所的に押す、請求項６に記載の基板処理システム。
  8. 　前記第２押圧面及び前記第２保持面の少なくとも１つは、前記重合基板の径方向内側から径方向外側に向けて順次、前記重合基板の主面を押すようなテーパー面である、請求項６又は７に記載の基板処理システム。
  9. 　前記第２押圧面及び前記第２保持面の少なくとも１つは、前記重合基板の径方向内側から径方向外側に向けて順次、前記重合基板の主面を押すようなテーパー面である、請求項６又は７に記載の基板処理システム。
  10. 　前記第２押圧装置は、前記第２可動部の内部にて前記第２可動部を加熱する加熱機構と、前記第２保持部の内部にて前記第２保持部を加熱する加熱機構とを更に含む、請求項６～９のいずれか１項に記載の基板処理システム。
  11. 　前記第２押圧装置は、前記重合基板の周方向複数箇所で異なる温度で、前記重合基板の周縁部を加熱する、請求項１０に記載の基板処理システム。
  12. 　前記第１基板又は前記第２基板の接合面を改質する表面改質装置と、
    　前記第１基板又は前記第２基板の改質した接合面を親水化する表面親水化装置と、
    　前記第１基板と前記第２基板の周縁部同士を押圧することなく、前記第１基板と前記第２基板の中心部同士を押圧し、前記第１基板と前記第２基板とを接合する接合装置と、
    を更に備え、
    　前記搬送装置は、前記表面改質装置、前記表面親水化装置及び前記接合装置に対して、前記第１基板又は前記第２基板を搬送する、請求項５～１１のいずれか１項に記載の基板処理システム。
  13. 　請求項３又は４に記載の押圧装置を含む基板処理システムであって、
    　前記第１基板又は前記第２基板の接合面を改質する表面改質装置と、
    　前記第１基板又は前記第２基板の改質した接合面を親水化する表面親水化装置と、
    　前記第１基板と前記第２基板の周縁部同士を押圧することなく、前記第１基板と前記第２基板の中心部同士を押圧し、前記第１基板と前記第２基板とを接合する接合装置と、
    　前記表面改質装置、前記表面親水化装置及び前記接合装置に対して、前記第１基板又は前記第２基板を搬送し、前記押圧装置に対して前記重合基板を搬送する搬送装置と、
    を備える、基板処理システム。
  14. 　第１基板と前記第１基板に接合された第２基板とを含む重合基板の２つの主面を押圧する基板処理方法であって、
    　前記重合基板を保持する保持部と、前記保持部に対して対向配置される可動部とで、前記重合基板の２つの主面の全体同士を押すことを含む、基板処理方法。
  15. 　前記可動部の内部に配置される加熱機構で前記可動部を加熱し、前記保持部の内部に配置される加熱機構で前記保持部を加熱することを更に含む、請求項１４に記載の基板処理方法。
  16. 　前記可動部及び前記保持部の少なくとも１つは、前記重合基板の主面の周縁部を押す補助加圧機構の少なくとも一部を含む、請求項１４又は１５に記載の基板処理方法。
  17. 　前記可動部及び前記保持部の少なくとも１つは、前記重合基板の主面の周縁部を押す凸部と、前記凸部の後で前記重合基板の主面の中心部を押す凹部とを含む、請求項１４又は１５に記載の基板処理方法。
  18. 　前記重合基板を保持する第２保持部と、前記第２保持部に対して対向配置される第２可動部とで、前記重合基板の２つの主面の周縁部同士を局所的に押す、請求項１４又は１５に記載の基板処理方法。
  19. 　前記重合基板の周方向複数箇所で異なる圧力で、前記重合基板の２つの主面の周縁部同士を局所的に押す、請求項１８に記載の基板処理方法。
  20. 　前記第１基板又は前記第２基板の接合面を改質することと、
    　前記第１基板又は前記第２基板の改質した接合面を親水化することと、
    　前記第１基板と前記第２基板の周縁部同士を押圧することなく、前記第１基板と前記第２基板の中心部同士を押圧し、前記第１基板と前記第２基板とを接合することと、
    を更に有する、請求項１４～１９のいずれか１項に記載の基板処理方法。
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