(57)【要約】【課題】貼り合わせ時における基板と支持体との位置合わせの精度、並びに、品質が向上された貼合装置および貼り合わせ方法を提供する。【解決手段】基板２と支持体３とを接着層４を介して貼り合わせる貼合装置１は、支持体保持部材４２を備える。支持体保持部材４２の保持治具４２ａは、その斜面部（接触部材４２ｂ）で、支持体３を、基板２に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持する。貼合装置１は、表面に非接触の状態で保持した支持体３を基板２に貼り合わせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と当該基板を支持する支持体とを接着層を介して貼り合わせる貼合装置であって、
上記支持体を保持する支持体保持部材を備え、当該支持体保持部材は、支持体を、当該支持体における少なくとも接着層を介して基板に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持するようになっていることを特徴とする貼合装置。
【請求項２】
上記支持体保持部材は、支持体の搬入時に当該支持体の端部を保持するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の貼合装置。
【請求項３】
上記支持体の上下面を反転させる反転機構を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の貼合装置。
【請求項４】
上記反転機構は、支持体の位置合わせが行われた後に当該支持体を反転させるようになっていることを特徴とする請求項３に記載の貼合装置。
【請求項５】
上記支持体保持部材が上記反転機構を兼ねていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の貼合装置。
【請求項６】
基板と当該基板を支持する支持体とを接着層を介して貼り合わせる方法であって、
上記支持体を、当該支持体における少なくとも接着層を介して基板に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持する支持体保持工程と、
表面に非接触の状態で保持した上記支持体を基板に貼り合わせる貼合工程と、
を包含することを特徴とする、貼り合わせ方法。
【請求項７】
表面に非接触の状態で保持した上記支持体の位置合わせを行う支持体位置合わせ工程をさらに包含することを特徴とする請求項６に記載の貼り合わせ方法。
【請求項８】
上記支持体保持工程の前に、上記支持体の搬入時に当該支持体の端部を保持する支持体搬入工程をさらに包含することを特徴とする請求項６または７に記載の貼り合わせ方法。
【請求項９】
上記支持体の上下面を反転させる反転工程をさらに包含することを特徴とする請求項６から８の何れか一項に記載の貼り合わせ方法。
【請求項１０】
上記反転工程を、上記支持体位置合わせ工程の後に行うことを特徴とする請求項９に記載の貼り合わせ方法。
【請求項１１】
上記基板の位置合わせを行う基板位置合わせ工程をさらに包含することを特徴とする請求項６から１０の何れか一項に記載の貼り合わせ方法。
【請求項１２】
上記基板位置合わせ工程を、上記支持体搬入工程の前に行うことを特徴とする請求項１１に記載の貼り合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と当該基板を支持する支持体とを接着層を介して貼り合わせる貼合装置および貼り合わせ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、デジタルＡＶ機器およびＩＣカード等の高機能化に伴い、搭載される半導体シリコンチップ（以下、チップ）を小型化および薄型化することによって、パッケージ内にチップを高集積化する要求が高まっている。例えば、ＣＳＰ（chip size package）またはＭＣＰ（multi-chip package）に代表されるような複数のチップをワンパッケージ化する集積回路においては、一層の薄型化が求められている。パッケージ内のチップの高集積化を実現するためには、チップの厚さを２５〜１５０μｍの範囲にまで薄くする必要がある。
【０００３】
しかしながら、チップのベースになる半導体ウエハ（以下、ウエハ）は、研削することにより肉薄になるため、その強度は弱くなり、クラックまたは反りが生じ易くなる。また、薄板化することによって強度が弱くなったウエハを自動搬送することは困難であるため、人手によって搬送しなければならず、その取り扱いが煩雑である。
【０００４】
そのため、研削するウエハにサポートプレートと呼ばれる、ガラス、シリコンまたは硬質プラスチック等からなるプレートを貼り合わせることによって、ウエハの強度を保持し、クラックの発生およびウエハの反りを防止するウエハハンドリングシステムが開発されている。ウエハハンドリングシステムによりウエハの強度を維持することができるため、薄板化したウエハの搬送を自動化することができる。
【０００５】
ウエハハンドリングシステムにおいて、ウエハとサポートプレートとは粘着テープ、熱可塑性樹脂、接着剤等により形成された接着剤層を用いて貼り合わせられる。
【０００６】
当該貼り合わせを行う貼合装置および貼り合わせ方法として、特許文献１には、基板を載置する載置プレートと、基板上にサポートプレートを押し付けるプレスプレートと、水平方向に進退自在の一対のアライメント部材とを備え、当該アライメント部材の先端部に、サポートプレートの周縁部下面を支持するブレードと、基板にサポートプレートを重ねた状態で位置合わせを行う押し当て部材が設けられている、貼り合わせ装置および貼り合わせ方法が記載されている。また、特許文献２には、ウエハまたはサポートプレートを支持する支持手段と、ウエハまたはサポートプレートを搬送する搬送手段とを備え、前記支持手段が、ウエハまたはサポートプレートの端部を支持する第１支持部と、当該端部を前記第１支持部に導く第１位置合わせ部とを有する三本以上の柱状部材を備える、重ね合わせユニットおよび貼り合わせ装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１５８１２２号公報（２００７年６月２１日公開）
【特許文献２】特開２００８−１８２１２７号公報（２００８年８月７日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ウエハは、サポートプレートに貼り合わせられた状態で例えば回路形成工程等の各種工程に供される。それゆえ、貼り合わせ時におけるウエハとサポートプレートとの位置合わせの精度は、製品の良否を左右するため、非常に重要である。
【０００９】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の貼り合わせ装置においては、何れも、ウエハ（基板）とサポートプレートとを重ね合わせる直前に、当該ウエハとサポートプレートとの重ね合わせ部分から、サポートプレートを保持している保持部材（ブレード、支持手段）を引き抜く（退避させる）構成となっている。このため、特許文献１および特許文献２に記載の貼り合わせ装置においては、ウエハとサポートプレートとの位置合わせにズレを生じ易いという不都合を有している。また、特許文献１および特許文献２に記載の貼り合わせ装置においては、何れも、サポートプレートにおけるウエハとの貼り合わせ面（表面）を保持部材が保持している。つまり、保持部材がサポートプレートの貼り合わせ面に接触している。それゆえ、サポートプレートに疵が付いたり、パーティクル等によって汚染したりするおそれがあるという不都合も有している。
【００１０】
それゆえ、貼り合わせ時における基板と支持体との位置合わせの精度、並びに、品質が向上された貼合装置および貼り合わせ方法が求められている。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、貼り合わせ時における基板と支持体との位置合わせの精度、並びに、品質が向上された貼合装置および貼り合わせ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明に係る貼合装置は、基板と当該基板を支持する支持体とを接着層を介して貼り合わせる貼合装置であって、上記支持体を保持する支持体保持部材を備え、当該支持体保持部材は、支持体を、当該支持体における少なくとも接着層を介して基板に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持するようになっていることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明に係る貼り合わせ方法は、基板と当該基板を支持する支持体とを接着層を介して貼り合わせる方法であって、上記支持体を、当該支持体における少なくとも接着層を介して基板に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持する支持体保持工程と、表面に非接触の状態で保持した上記支持体を基板に貼り合わせる貼合工程と、を包含することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る貼合装置によれば、支持体保持部材は、支持体を、当該支持体における少なくとも接着層を介して基板に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持する。従って、基板と支持体とを貼り合わせる直前に、基板と支持体との貼り合わせ部分から、支持体保持部材を退避させる必要が無い。また、支持体保持部材によって支持体を保持した状態で、基板と支持体とを貼り合わせることができる。さらに、支持体に疵が付いたり、パーティクル等によって汚染したりするおそれも回避することができる。それゆえ、貼り合わせ時における基板と支持体との位置合わせの精度、並びに、品質が向上された貼合装置を提供することができる。
【００１５】
また、近年、貼り合わせた基板と支持体とを光照射によって分離する分離方法が採用されており、当該分離方法を採用する場合には、照射される光を吸収することによって変質する分離層が、例えば支持体における基板の対向面に成膜される。上記分離方法を採用する場合においても、本発明に係る貼合装置によれば、支持体を保持する支持体保持部材が分離層表面に接触しないので、分離層に疵が付くおそれを回避することができ、分離層の品質を保持することができる。
【００１６】
本発明に係る貼り合わせ方法によれば、支持体保持工程において、支持体を、当該支持体における少なくとも接着層を介して基板に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持し、貼合工程において、表面に非接触の状態で保持した上記支持体を基板に貼り合わせる。それゆえ、貼り合わせ時における基板と支持体との位置合わせの精度、並びに、品質が向上された貼り合わせ方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る貼合装置の概略の構成を示す正面図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、実施の形態１に係る貼合装置による貼り合わせ工程を順に説明する概略の正面図である。
【図３】（ｇ）〜（ｌ）は、実施の形態１に係る貼合装置による貼り合わせ工程を順に説明する概略の正面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る貼合装置の概略の構成を示す正面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る貼合装置の概略の構成を示す正面図である。
【図６】（ａ）〜（ｆ）は、実施の形態３に係る貼合装置による貼り合わせ工程を順に説明する概略の正面図である。
【図７】（ｇ）〜（ｋ）は、実施の形態３に係る貼合装置による貼り合わせ工程を順に説明する概略の正面図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る貼合装置の概略の構成を示す正面図である。
【図９】（ａ）〜（ｆ）は、実施の形態４に係る貼合装置による貼り合わせ工程を順に説明する概略の正面図である。
【図１０】（ｇ）〜（ｊ）は、実施の形態４に係る貼合装置による貼り合わせ工程を順に説明する概略の正面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態５に係る貼合装置による貼り合わせ工程の要部を順に説明する概略の正面図である。
【図１２】本発明の実施の形態６に係る貼合装置による貼り合わせ工程の要部を説明する概略の正面図である。
【図１３】（ａ）は、本発明の実施の形態７に係る貼合装置による貼り合わせ工程の要部を説明する概略の正面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は、実施の形態７に係る貼合装置による貼り合わせ工程を順に説明する概略の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る貼合装置は、基板と当該基板を支持する支持体とを接着層を介して貼り合わせる貼合装置であって、上記支持体を保持する支持体保持部材を備え、当該支持体保持部材は、支持体を、当該支持体における少なくとも接着層を介して基板に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持するようになっている構成である。
【００１９】
また、本発明に係る貼り合わせ方法は、基板と当該基板を支持する支持体とを接着層を介して貼り合わせる方法であって、上記支持体を、当該支持体における少なくとも接着層を介して基板に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持する支持体保持工程と、表面に非接触の状態で保持した上記支持体を基板に貼り合わせる貼合工程と、を包含する方法である。
【００２０】
先ず、本発明に係る貼合装置によって貼り合わせられる基板、支持体、および接着層について、以下に説明する。
【００２１】
本発明において貼り合わせの対象となる基板は、特に限定されるものではないが、ウエハハンドリングシステムにおいて取り扱われる基板が好適である。即ち、サポートプレートに支持された（貼り付けられた）状態で、薄化、搬送、実装等のプロセスに供される基板が好適である。当該基板は、ウエハ基板（シリコンウエハ）に限定されず、例えば、サポートプレートによる支持が必要なセラミックス基板、薄いフィルム基板、フレキシブル基板等の任意の基板であってもよい。尚、基板の直径は、例えば２００ｍｍまたは３００ｍｍとすればよいが、特に限定されるものではない。
【００２２】
上記基板は、ウエハハンドリングシステムにおいては、基板と、例えば熱可塑性樹脂を含む接着層と、上記基板を支持するサポートプレート（支持体）とがこの順に積層されて形成された積層体として取り扱われる。当該積層体は、基板およびサポートプレートの何れか一方に接着剤が塗布されることによって、基板と、接着層と、サポートプレートとがこの順に積層されることによって形成されている。
【００２３】
上記サポートプレートは、基板を支持する支持体であり、接着層を介して基板に貼り付けられる。そのため、サポートプレートは、基板の薄化、搬送、実装等のプロセス時に、基板の破損または変形を防ぐために必要な強度を有していればよく、より軽量であることが望ましい。以上の観点から、サポートプレートは、ガラス、シリコン、アクリル系樹脂、ポリイミド等で構成されていることがより好ましい。サポートプレートの直径は、基板の直径よりも僅かに大きければよい。
【００２４】
上記接着層を構成する接着剤は、例えば、加熱することによって熱流動性が向上する熱可塑性樹脂を接着材料として含んでいればよい。熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、マレイミド系樹脂、炭化水素系樹脂、エラストマー等が挙げられる。接着層の形成方法、即ち、基板またはサポートプレートに接着剤を塗布する塗布方法、或いは、基材に接着剤を塗布して接着テープを形成する形成方法は、特に限定されるものではない。また、接着層の厚さは、貼り付けの対象となる基板およびサポートプレートの種類、基板表面の段差、貼り付け後の基板に施される処理等に応じて適宜設定すればよい。
【００２５】
また、基板とサポートプレートとの間には、貼り付けを妨げない限り、接着層以外の他の層がさらに形成されていてもよい。例えば、サポートプレートと接着層との間に、光を照射することによって変質する分離層が形成されていてもよい。分離層が形成されていることにより、基板の薄化、搬送、実装等のプロセス後に光を照射することで、基板とサポートプレートとを容易に分離することができる。
【００２６】
尚、接着層の形成方法や接着層形成装置は、特に限定されるものではなく、種々の方法や装置を採用することができる。例えば、接着層の形成方法として、接着剤が塗布されてなる接着テープを基板およびサポートプレートの何れか一方に貼着することにより、接着層を形成することもできる。
【００２７】
〔実施の形態１〕
本発明における実施の一形態について、図１ないし図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変形を加えた態様で実施できるものである。尚、以下の説明においては、支持体表面に接着層および必要に応じて分離層が設けられている場合を例に挙げることとする。
【００２８】
＜貼合装置＞
図１に示すように、本実施の形態に係る貼合装置１は、基板２とサポートプレート等の支持体３とを接着層４および必要に応じて分離層（図示しない）を介して貼り合わせて積層体を形成する装置であって、内部が重ね合わせ部となっており、当該積層体を加熱および加圧して基板２と支持体３とを接着する接着工程を行う接着装置５に隣接して設けられている。上記貼合装置１は、基板２を水平に載置するステージ２１と、支持体３を保持する支持体保持機構３１と、基板２および支持体３の位置合わせ（アライメント）を行う位置合わせ機構４１とを主に備えている。また、貼合装置１には、搬送装置の搬送アーム８（図２）によって搬送される基板２、支持体３および積層体７（図２）を出し入れするためのシャッタ６、並びに、接着装置５との間で積層体７を出し入れするためのゲート（図示しない）および内部搬送アーム（図示しない）が設けられている。さらに、貼合装置１は、その内部を真空状態にするために、真空ポンプ（図示しない）に接続された排気管９（図２）を備えている。また、貼合装置１は、内部をパージするために例えば窒素ガスを供給する供給管（図示しない）も備えている。尚、基板２は、搬送アーム８（図２）によって、支持体３に貼り合わされる面を上側にして貼合装置１に搬送されるようになっている。また、支持体３は、搬送アーム８によって、基板２に貼り合わされる面を下側にして貼合装置１に搬送されるようになっている。
【００２９】
ステージ２１には、当該ステージ２１に載置された基板２を上下移動させる昇降装置２２と、基板２を位置合わせのために水平移動させる移動装置２３とが設けられている。上記昇降装置２２は、上方に向かって伸びる複数のピン２２ａを有しており、当該ピン２２ａは、ステージ２１に形成された孔を通じてステージ２１から上方に突出するようになっている。また、ピン２２ａにはバネ２２ｂ（図２）が設けられており、当該バネ２２ｂによって、昇降装置２２の上下移動時や貼合工程時に生じる衝撃を吸収するようになっている。従って、昇降装置２２は、ピン２２ａ上に基板２を載置して当該基板２を、衝撃を与えることなく上下移動させるようになっている。即ち、昇降装置２２は、貼り合わせ工程の各工程に応じて、基板２を所定の位置に上下移動させるようになっている。また、昇降装置２２は、移動装置２３と一体的に設けられており、これにより、基板２は、水平移動が可能となっている。貼合装置１は、昇降装置２２および移動装置２３を駆動するモータ（図示しない）を備えている。つまり、昇降装置２２および移動装置２３は、モータによって駆動されることにより、動作するようになっている。上記昇降装置２２および移動装置２３の動作は、図示しない制御部によってモータの駆動を制御することによって制御されている。
【００３０】
また、ステージ２１の下面には、当該ステージ２１を加熱することによって基板２や支持体３を加熱（プリヒート）するためのヒータが設置されている。ヒータの単位時間当たりの発熱量は、ステージ２１に載置された基板２（および支持体３）を２５０℃程度にまで加熱することができるような発熱量であればよい。また、ステージ２１の材質は、２５０℃程度の高温に耐えられる耐熱性を備えていればよく、例えば金属やセラミックス等が好適であるが、特に限定されるものではない。さらに、ステージ２１は、温度調節を容易にするために、冷却水が通水される構成となっていてもよい。ヒータの動作は、図示しない制御部によって制御されている。尚、常温でも接着可能な接着剤を用いる場合には、ヒータを設置しない構成とすることもできる。
【００３１】
支持体保持機構３１は、支持体３を水平に保持する保持部３２と、保持部３２を遊動可能に収容する収容部３３と、収容部３３を上下移動させる昇降装置３４とを備えている。
【００３２】
収容部３３は、保持部３２を遊動可能にすることができるように、その内部が空洞になっている。また、収容部３３は、その下面部に、保持部３２を収容した状態で当該保持部３２の保持部材３２ｃを下方に突出させるための円形の開口を有する鍔受け部３３ａを備えている。さらに、収容部３３は、その上面部が、昇降装置３４に設けられた伸縮部材３４ａに接続されている。
【００３３】
保持部３２は、例えば円柱形状のシリンダ３２ａの上部に、保持部３２が収容部３３内に遊動可能に収容されるように、収容部３３の鍔受け部３３ａの開口よりも大きい円形の鍔部３２ｂを備えている。鍔部３２ｂの大きさは、保持部３２が収容部３３内を遊動しても当該収容部３３から脱落しないような大きさであればよい。また、保持部３２は、上記シリンダ３２ａの下部に、支持体３を真空吸着若しくは静電吸着して保持（チャッキング）する円形の保持部材３２ｃを備えている。そして、保持部材３２ｃは、支持体３における基板２に貼り合わされる面とは異なる面を保持する。保持部材３２ｃの大きさは、支持体３を安定して保持することができるような大きさであればよい。また、保持部材３２ｃは、支持体３の保持を解消するときに当該支持体３が脱落し易いように、保持部材３２ｃと支持体３との間に例えば窒素ガスを供給する供給管（図示しない）を有している。上記保持部３２の動作は、図示しない制御部によって制御されている。
【００３４】
そして、保持部３２および収容部３３は、保持部３２が遊動し易いように、少なくとも両者が互いに接触する面が平滑であることが好ましい。従って、保持部３２および収容部３３の材質としては、ステンレス等の金属同士、合成樹脂とステンレス等の金属との組み合わせ等が挙げられる。このうち、保持部３２を合成樹脂で形成した場合には、保持部３２の軽量化を図ることができるので、保持部３２がより遊動し易くなると共に、昇降装置３４に掛かる負荷を低減することができる。尚、保持部３２および収容部３３の形状は、保持部３２によって保持された支持体３の位置合わせのための水平移動が可能な形状であればよく、従って、図１に示す形状に限定されるものではない。
【００３５】
昇降装置３４は、垂設するようにして設けられており、その全体がモータ（図示しない）の駆動によって上下移動（若しくは上下に伸縮）するようになっている。これにより、昇降装置３４は、保持部３２を上下移動させることができるようになっている。即ち、昇降装置３４は、貼り合わせ工程の各工程に応じて、保持部３２に保持された支持体３を所定の位置に上下移動させるようになっている。また、昇降装置３４には、貼合工程時に生じる衝撃を吸収するために、バネ等の伸縮部材３４ａが設けられている。上記昇降装置３４の動作は、図示しない制御部によってモータの駆動を制御することによって制御されている。
【００３６】
位置合わせ機構４１は、支持体保持機構３１を挟んで向かい合うように設けられている。従って、貼合装置１は、一対の位置合わせ機構４１を備えている。上記位置合わせ機構４１は、搬送装置の搬送アーム８（図２）によって搬送される支持体３を受け取り、当該支持体３が支持体保持機構３１によって保持されるまでの間、支持体３を保持する支持体保持部材４２を備えている。つまり、支持体保持部材４２は、支持体３の搬入時（支持体搬入工程時）に当該支持体３を一時的に保持するようになっている。
【００３７】
上記支持体保持部材４２は、斜面部を有する保持治具４２ａを備えている。保持治具４２ａの斜面部には、支持体３に損傷を与えないように、ゴムまたはフッ素樹脂等からなる接触部材４２ｂが貼着されている。そして、保持治具４２ａは、その斜面部（接触部材４２ｂ）で、支持体３を、当該支持体３における少なくとも接着層４を介して基板２に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持するようになっている。より好適には、保持治具４２ａは、その斜面部（接触部材４２ｂ）で、支持体３の搬入時に当該支持体３の端部を保持するようになっている。ここで、「支持体３の端部」とは、「支持体３における表面と側面との境界部（稜）」を指す。
【００３８】
保持治具４２ａは、当該保持治具４２ａを上下移動させるバネ等の昇降部４２ｃに接続されている。つまり、支持体保持部材４２は、昇降部４２ｃをさらに備えている。また、位置合わせ機構４１は、支持体保持部材４２および位置合わせ部材４３を水平移動させるスライド部４４をさらに備えている。これにより、保持治具４２ａは、支持体３の大きさや位置に応じて上下移動および水平移動が可能となっている。ここで、保持治具４２ａの水平移動とは、支持体３に近づく方向および支持体３から離れる方向に移動することを指す。
【００３９】
また、位置合わせ機構４１は、基板２および支持体３の位置合わせ（アライメント）を行う位置合わせ部材４３を備えている。位置合わせ部材４３は、上記スライド部４４によって、水平移動が可能となっている。ここで、位置合わせ部材４３の水平移動とは、基板２または支持体３に近づく方向、および、基板２または支持体３から離れる方向に移動することを指す。これにより、位置合わせ部材４３は、基板２および支持体３を挟持して、その位置合わせを行うことができるようになっている。上記位置合わせ部材４３の材質は、基板２および支持体３に損傷を与えないように、ゴムまたはフッ素樹脂等からなっている。
【００４０】
上記位置合わせ部材４３は、さらに、支持体保持機構３１の保持部３２の位置合わせも行うようになっている。即ち、位置合わせ部材４３は、保持部材３２ｃを挟持して、保持部３２の位置合わせを行うことができるようになっている。
【００４１】
さらに、位置合わせ機構４１は、支持体保持部材４２および位置合わせ部材４３を移動させる昇降部４２ｃおよびスライド部４４を駆動するモータ４５を備えている。つまり、支持体保持部材４２および位置合わせ部材４３は、昇降部４２ｃおよびスライド部４４を介してモータ４５によって駆動されることにより、動作するようになっている。そして、支持体保持部材４２および位置合わせ部材４３の動作は、図示しない制御部によってモータ４５の駆動を制御することによって制御されている。
【００４２】
支持体保持部材４２および位置合わせ部材４３の個数は、それぞれ一対に限定されるものではなく、例えば、基板２や支持体３の大きさに応じて、それぞれ複数対、例えば、それぞれ二対あってもよい。つまり、位置合わせ機構４１は、支持体保持部材４２および位置合わせ部材４３をそれぞれ複数対、例えば、それぞれ二対備えていてもよい。また、位置合わせ部材４３が複数対備えられている場合においては、基板２の位置合わせと支持体３の位置合わせとを同一対の位置合わせ部材４３で行ってもよく、或いは、互いに異なる対の位置合わせ部材４３で行ってもよい。さらに、支持体保持部材４２および位置合わせ部材４３の具体的な構成は、これら支持体保持部材４２および位置合わせ部材４３が上述した動作を行うことができるのであれば、どのような構成であってもよい。従って、上述した構成に限定されるものではない。尚、貼合装置１における位置合わせ機構４１の取り付け箇所は、支持体３の受け取りおよび基板２や支持体３等の位置合わせができる箇所であればよく、従って、図１に示す箇所（貼合装置１の天井部分）に限定されるものではない。
【００４３】
図示しない制御部は、シャッタ６の開閉や真空ポンプの動作を含め、貼り合わせ工程の各工程に応じて、貼合装置１の各構成を制御するようになっている。
【００４４】
本実施の形態に係る貼合装置１によれば、支持体保持部材４２の保持治具４２ａは、支持体３を、当該支持体３における少なくとも接着層４を介して基板２に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持する。従って、基板２と支持体３とを貼り合わせる直前に、基板２と支持体３との貼り合わせ部分から、支持体保持部材４２の保持治具４２ａを退避させる必要が無い。また、上記保持治具４２ａによって支持体３を保持した状態で、基板２と支持体３とを貼り合わせることができる。さらに、支持体３に疵が付いたり、パーティクル等によって汚染したりするおそれも回避することができる。それゆえ、貼り合わせ時における基板と支持体との位置合わせの精度、並びに、品質が向上された貼合装置を提供することができる。
【００４５】
また、近年、貼り合わせた基板２と支持体３とを光照射によって分離する分離方法が採用されており、当該分離方法を採用する場合には、照射される光を吸収することによって変質する分離層が、例えば支持体３における基板２の対向面に成膜される。上記分離方法を採用する場合においても、本実施の形態に係る貼合装置１によれば、支持体３を保持する支持体保持部材４２の保持治具４２ａが分離層表面に接触しないので、分離層に疵が付くおそれを回避することができ、分離層の品質を保持することができる。
【００４６】
＜貼り合わせ方法＞
上記構成の貼合装置１を用いた基板２と支持体３との貼り合わせ方法、即ち、貼り合わせ工程を、図２および図３を参照しながら順に説明する。尚、以下の説明においては、位置合わせ部材４３が二対備えられている場合を例に挙げることとする。
【００４７】
先ず、シャッタ６を開いた後、図２（ａ）に示すように、搬送装置の搬送アーム８によって基板２を貼合装置１内に搬送し、当該基板２を、上昇させた昇降装置２２における複数のピン２２ａ上に載置する（基板搬入工程）。このとき、支持体保持機構３１は上方の待機位置に位置し、位置合わせ機構４１は基板２から離れた待機位置に位置している。また、ステージ２１の下面のヒータは作動しており、真空ポンプは作動していない。尚、搬送アーム８は、基板２における支持体３との貼り合わせ面とは異なる面（下面）を保持するようになっている。
【００４８】
次に、搬送アーム８を退避させてシャッタ６を閉じた後、図２（ｂ）に示すように、昇降装置２２をさらに上昇させて基板２を位置合わせ機構４１における下側の位置合わせ部材４３の高さに持ち上げる。そして、位置合わせ部材４３を基板２に近づく方向に移動させて基板２に当接させ、当該基板２の位置合わせを行う（基板位置合わせ工程）。
【００４９】
次いで、基板２の位置合わせが終了したら、図２（ｃ）に示すように、位置合わせ部材４３を基板２から離れる方向に移動させた後、昇降装置２２を下降させて基板２をステージ２１に載置して、当該基板２の加熱（プリヒート）を行う（基板加熱工程）。このように、支持体３の搬送および位置合わせを行う前に基板２の搬送および位置合わせを行うことにより、つまり、上記基板位置合わせ工程を下記支持体搬入工程の前に行うことにより、支持体３の搬送および位置合わせを行っている間に（同時に）、基板２の加熱を行うことができる。従って、貼り合わせ工程全体に掛かる時間を短縮することができる。
【００５０】
続いて、シャッタ６を開いた後、図２（ｄ）に示すように、搬送装置の搬送アーム８によって支持体３を貼合装置１内に搬送し、当該支持体３を、支持体３に近づく方向に移動させた位置合わせ機構４１における支持体保持部材４２の保持治具４２ａによって保持する（支持体搬入工程）。即ち、保持治具４２ａは、支持体３を、当該支持体３における少なくとも接着層４を介して基板２に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持する（支持体保持工程）。具体的には、保持治具４２ａは、支持体３の端部を保持する。尚、搬送アーム８は、支持体３における基板２との貼り合わせ面とは異なる面（上面）を例えば真空吸着若しくは静電吸着して保持するようになっている。
【００５１】
次に、搬送アーム８を退避させてシャッタ６を閉じ、内部を窒素ガスでパージした後、図２（ｅ）に示すように、真空ポンプを作動させて貼合装置１内を真空状態にする。尚、このときの貼合装置１内の圧力は、１０Ｐａ程度とすればよい。
【００５２】
貼合装置１内が真空状態（アライメントが可能な状態）に達したら、図２（ｆ）に示すように、支持体保持機構３１の昇降装置３４を下降させて、当該支持体保持機構３１における保持部３２の保持部材３２ｃを、支持体３における基板２との貼り合わせ面とは異なる面（上面）に当接させると共に、当該保持部材３２ｃによって支持体３を真空吸着若しくは静電吸着して保持（チャッキング）する。即ち、保持部３２の保持部材３２ｃは、支持体３を、当該支持体３における少なくとも接着層４を介して基板２に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持する。具体的には、保持部材３２ｃは、支持体３における基板２との貼り合わせ面とは異なる面（上面）を保持する。そして、保持部材３２ｃによる支持体３の保持が完了したら、支持体３を保持していた支持体保持部材４２の保持治具４２ａを下降させて、支持体３の保持を解除する。
【００５３】
続いて、図３（ｇ）に示すように、支持体保持機構３１の昇降装置３４を上昇させて支持体３を位置合わせ機構４１における下側の位置合わせ部材４３の高さに持ち上げる。そして、位置合わせ部材４３を支持体３に近づく方向に移動させて支持体３に当接させ、当該支持体３の位置合わせを行う。即ち、位置合わせ部材４３は、表面に非接触の状態で保持した上記支持体３の位置合わせを行う（支持体位置合わせ工程）。このとき、支持体保持機構３１における保持部３２は、収容部３３内を遊動する。従って、支持体３は、保持部３２に保持された状態で位置合わせを行うことができる。尚、支持体保持部材４２の保持治具４２ａは、下降した位置に位置し、保持部３２の保持部材３２ｃから支持体３が脱落した場合の落下防止機能を負っている。また、基板２および支持体３の位置合わせを同一の位置合わせ部材４３で行うため、両者のアライメントの精度をより一層向上させることができる。
【００５４】
次いで、支持体３の位置合わせが終了したら、図３（ｈ）に示すように、支持体保持部材４２および位置合わせ部材４３を支持体３から離れる方向に移動させて待機位置に戻した後、支持体保持機構３１の昇降装置３４を下降させて支持体３を基板２に近接させる。これにより、基板２と共に支持体３の加熱（プリヒート）を行う（支持体加熱工程）。尚、支持体３と基板２との距離は、両者が接しない距離であればよいが、例えば、１ｍｍ〜２ｍｍ程度であり、好ましくは１ｍｍ程度である。また、加熱時間は、１０秒〜６０秒程度とすればよい。
【００５５】
そして、図３（ｉ）に示すように、貼合装置１内を、貼合工程を行うのに好適な真空状態（アライメントが可能な状態よりも高真空状態）にする。尚、このときの貼合装置１内の圧力は、１０Ｐａ程度とすればよい。
【００５６】
次いで、所定の加熱時間が経過したら、図３（ｊ）に示すように、支持体保持機構３１の昇降装置３４をさらに下降させて支持体３を基板２に接触させる。これにより、支持体３を、接着層を介して基板２に貼り合わせる（貼合工程）。このとき、昇降装置３４の伸縮部材３４ａと、昇降装置２２におけるピン２２ａのバネ２２ｂとが縮むことにより、基板２に掛かる押圧力が所定の値に維持され、衝撃を吸収するようになっている。従って、基板２および支持体３に損傷を与えることなく、両者を貼り合わせることができる。尚、真空ポンプは一旦作動を停止させる。また、貼り合わせ時間（昇降装置３４による押圧時間）は、１０秒〜６００秒程度とすればよい。
【００５７】
所定の貼り合わせ時間が経過したら、真空ポンプを再び作動させると共に、図３（ｋ）に示すように、保持部材３２ｃによる支持体３の保持（チャッキング）を解除して、支持体保持機構３１の昇降装置３４を上昇させて待機位置に戻す。これにより、基板２と接着層４と支持体５とがこの順に積層されて形成された積層体７がステージ２１上に載置された状態となる。
【００５８】
その後、貼合装置１内の真空状態が接着装置５内の真空状態と同じになったら、接着装置５（図１）との間に設けられたゲート（図示しない）を開く。そして、図３（ｌ）に示すように、昇降装置２２を上昇させて積層体７をゲートの高さに持ち上げた後、内部搬送アーム（図示しない）によって積層体７を保持して接着装置５内に搬送する（積層体搬送工程）。接着装置５内では積層体７を加熱および加圧する接着工程が行われ、基板２と支持体３とが接着される。一方、接着工程が行われた積層体７’は、内部搬送アームによって接着装置５内から搬送されて昇降装置２２のピン２２ａ上に載置される。次いで、昇降装置２２をさらに上昇させて積層体７’をシャッタ６の高さに持ち上げると共にゲートを閉じ、貼合装置１内の真空状態を搬送装置が設置されている部屋の真空状態と同じにした後、シャッタ６を開けて、積層体７’を搬送装置の搬送アーム８によって貼合装置１の外部に搬送する。
【００５９】
そして、内部搬送アームによる積層体７の搬送等が行われている間に、待機位置に位置している支持体保持機構３１における保持部３２のアライメントを行う（保持部位置合わせ工程）。即ち、位置合わせ機構４１における上側の位置合わせ部材４３を保持部３２に近づく方向に移動させて当該保持部３２の保持部材３２ｃに当接させ、保持部３２の位置合わせを行う。次いで、保持部３２の位置合わせが終了したら、位置合わせ部材４３を保持部３２から離れる方向に移動させて待機位置に戻す。
【００６０】
以上の各工程を順に行うことにより、基板２と支持体３との貼り合わせ工程が行われる。そして、上記貼り合わせ工程を繰り返し行うことにより、基板２と支持体３との貼り合わせを連続的に行うことができる。
【００６１】
本実施の形態に係る貼り合わせ方法によれば、支持体保持工程（図２（ｄ））において、支持体３を、当該支持体３における少なくとも接着層４を介して基板２に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持し、貼合工程（図３（ｊ））において、表面に非接触の状態で保持した上記支持体３を基板２に貼り合わせる。それゆえ、貼り合わせ時における基板２と支持体３との位置合わせの精度、並びに、品質が向上された貼り合わせ方法を提供することができる。
【００６２】
〔実施の形態２〕
本発明における実施の他の形態について、図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、以下の説明においては、実施の形態１で説明した貼合装置の構成と同様の構成については同一の符号を付記して、その説明を省略することとする。
【００６３】
図４に示すように、本実施の形態に係る貼合装置１０は、位置合わせ機構４１（図１）の替わりに、位置合わせ機構４１ａ・４１ｂを備えている。上記位置合わせ機構４１ａ・４１ｂは、支持体保持機構３１を挟んで向かい合うように設けられている。従って、貼合装置１０は、各一対の位置合わせ機構４１ａ・４１ｂを備えている。
【００６４】
位置合わせ機構４１ａは、支持体保持部材４２を備えており、貼合装置１０の天井部分に取り付けられている。位置合わせ機構４１ｂは、位置合わせ部材４３を備えており、貼合装置１０の床部分に取り付けられている。即ち、本実施の形態に係る貼合装置１０の位置合わせ機構は、支持体保持部材４２を備えた位置合わせ機構４１ａと、位置合わせ部材４３を備えた位置合わせ機構４１ｂとの二つに分割して備えられている。また、スライド部４４およびモータ４５は、位置合わせ機構４１ａおよび位置合わせ機構４１ｂの両方に設けられている。
【００６５】
上記構成の貼合装置１０においても、上述した貼合装置１と同様の効果を奏することができる。また、上記構成の貼合装置１０を用いて、貼合装置１と同様の貼り合わせ工程を行うことができる。即ち、貼り合わせ時における基板と支持体との位置合わせの精度、並びに、品質が向上された貼合装置および貼り合わせ方法を提供することができる。
【００６６】
〔実施の形態３〕
本発明における実施のさらに他の形態について、図５〜７に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、以下の説明においては、実施の形態１で説明した貼合装置の構成と同様の構成については同一の符号を付記して、その説明を省略することとする。
【００６７】
＜貼合装置＞
図５に示すように、本実施の形態に係る貼合装置２０は、保持部３２（図１）および収容部３３（図１）の替わりに保持部３６を備えており、支持体保持部材４２（図１）の替わりにベルヌーイチャック（支持体保持部材）５１を備えている。
【００６８】
保持部３６は、支持体保持機構３１の昇降装置３４の下部に設けられており、支持体３を真空吸着若しくは静電吸着して保持（チャッキング）するようになっている。そして、保持部３６は、支持体３における基板２に貼り合わされる面とは異なる面を保持する。保持部３６の大きさは、支持体３を安定して保持することができるような大きさであればよい。また、保持部３６は、支持体３の保持を解消するときに当該支持体３が脱落し易いように、保持部３６と支持体３との間に例えば窒素ガスを供給する供給管（図示しない）を有している。上記保持部３６の動作は、図示しない制御部によって制御されている。
【００６９】
支持体保持部材であるベルヌーイチャック５１は、一対の位置合わせ機構４１間に架橋するようにして設けられており、位置が固定されている。上記ベルヌーイチャック５１は、中央部分に昇降装置３４が通過する開口が形成されており、従ってリング状の外観を有している。ベルヌーイチャック５１は、窒素ガス等の不活性ガスを噴出することにより、ベルヌーイの原理によって支持体３を空中に浮遊した非接触状態で懸垂保持するようになっている。即ち、ベルヌーイチャック５１は、支持体３を、当該支持体３における少なくとも接着層４を介して基板２に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持するようになっている。
【００７０】
＜貼り合わせ方法＞
上記構成の貼合装置２０を用いた基板２と支持体３との貼り合わせ方法、即ち、貼り合わせ工程を、図６および図７を参照しながら順に説明する。尚、以下の説明においては、実施の形態１で説明した貼り合わせ工程の各工程と同様の工程についてはその説明を簡略化（または省略）することとする。
【００７１】
先ず、図６（ａ）に示すように、搬送装置の搬送アーム８によって基板２を貼合装置２０内に搬送し、当該基板２を、上昇させた昇降装置２２における複数のピン２２ａ上に載置する（基板搬入工程）。このとき、支持体保持機構３１は上方の待機位置に位置し、位置合わせ機構４１は基板２から離れた待機位置に位置している。また、ステージ２１の下面のヒータは作動しており、真空ポンプは作動していない。
【００７２】
次に、図６（ｂ）に示すように、昇降装置２２をさらに上昇させて基板２を位置合わせ機構４１における上側の位置合わせ部材４３の高さに持ち上げる。そして、当該基板２の位置合わせを行う（基板位置合わせ工程）。
【００７３】
次いで、基板２の位置合わせが終了したら、図６（ｃ）に示すように、位置合わせ部材４３を基板２から離れる方向に移動させた後、昇降装置２２を下降させて基板２をステージ２１に載置して、当該基板２の加熱（プリヒート）を行う（基板加熱工程）。
【００７４】
続いて、図６（ｄ）に示すように、搬送装置の搬送アーム８によって支持体３を貼合装置１内に搬送し、当該支持体３を、下降させた昇降装置３４の下部に設けられた保持部３６によって保持する（支持体搬入工程）。即ち、保持部３６は、支持体３を、当該支持体３における少なくとも接着層４を介して基板２に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持する。
【００７５】
その後、図６（ｅ）に示すように、昇降装置３４を上昇させて支持体３をベルヌーイチャック５１による懸垂保持が可能な位置に持ち上げる。このとき、不活性ガスを噴出することにより、ベルヌーイチャック５１を、支持体３の懸垂保持が可能な状態とする。
【００７６】
そして、図６（ｆ）に示すように、位置合わせ部材４３を支持体３に近づく方向に移動させて、保持部３６によって保持された支持体３に当接させる。これにより、支持体３の落下を防止しながら、保持部３６によって保持された支持体３をベルヌーイチャック５１に受け渡す。即ち、図７（ｇ）に示すように、保持部３６による支持体３の保持（チャッキング）を解除して、支持体保持機構３１の昇降装置３４を上昇させることにより、支持体３の保持を、保持部３６による保持からベルヌーイチャック５１による懸垂保持に切り替える。これにより、支持体３はベルヌーイチャック５１によって懸垂保持される（支持体保持工程）。このとき、ベルヌーイチャック５１は、支持体３を、当該支持体３における少なくとも接着層４を介して基板２に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持する。
【００７７】
続いて、図７（ｇ）に示すように、位置合わせ部材４３によって支持体３の位置合わせを行う。即ち、位置合わせ部材４３は、ベルヌーイチャック５１によって懸垂保持された上記支持体３の位置合わせを行う（支持体位置合わせ工程）。
【００７８】
次いで、支持体３の位置合わせが終了したら、図７（ｈ）に示すように、支持体保持機構３１の昇降装置３４を下降させることにより、支持体３の保持を、ベルヌーイチャック５１による懸垂保持から保持部３６による保持（チャッキング）に再び切り替える。このとき、ベルヌーイチャック５１における不活性ガスの噴出を停止する。また、内部を窒素ガスでパージした後、真空ポンプを作動させて貼合装置２０内を真空状態にする。さらに、位置合わせ部材４３を支持体３から離れる方向に移動させて待機位置に戻す。
【００７９】
その後、図７（ｉ）に示すように、支持体保持機構３１の昇降装置３４を下降させて支持体３を基板２に近接させる。これにより、基板２と共に支持体３の加熱（プリヒート）を行う（支持体加熱工程）。そして、貼合装置２０内を、貼合工程を行うのに好適な真空状態（アライメントが可能な状態よりも高真空状態）にする。次いで、所定の加熱時間が経過したら、支持体保持機構３１の昇降装置３４をさらに下降させて支持体３を基板２に接触させる。これにより、支持体３を、接着層を介して基板２に貼り合わせる（貼合工程）。尚、真空ポンプは一旦作動を停止させる。
【００８０】
そして、所定の貼り合わせ時間が経過したら、図７（ｊ）に示すように、保持部３６による支持体３の保持（チャッキング）を解除して、支持体保持機構３１の昇降装置３４を上昇させて待機位置に戻す。これにより、基板２と接着層４と支持体５とがこの順に積層されて形成された積層体７がステージ２１上に載置された状態となる。
【００８１】
真空ポンプを再び作動させて貼合装置２０内の真空状態が接着装置５内の真空状態と同じになったら、図７（ｋ）に示すように、昇降装置２２を上昇させて積層体７をゲートの高さに持ち上げた後、内部搬送アーム（図示しない）によって積層体７を保持して接着装置５内に搬送する（積層体搬送工程）。一方、接着工程が行われた積層体７’は、内部搬送アームによって接着装置５内から搬送されて昇降装置２２のピン２２ａ上に載置される。次いで、昇降装置２２をさらに上昇させて積層体７’をシャッタ６の高さに持ち上げると共にゲートを閉じ、貼合装置２０内の真空状態を搬送装置が設置されている部屋の真空状態と同じにした後、シャッタ６を開けて、積層体７’を搬送装置の搬送アーム８によって貼合装置２０の外部に搬送する。
【００８２】
以上の各工程を順に行うことにより、基板２と支持体３との貼り合わせ工程が行われる。そして、上記貼り合わせ工程を繰り返し行うことにより、基板２と支持体３との貼り合わせを連続的に行うことができる。
【００８３】
上記構成の貼合装置２０においても、上述した貼合装置１と同様の効果を奏することができる。また、上記構成の貼合装置２０を用いて、貼合装置１と同様の貼り合わせ工程を行うことができる。即ち、貼り合わせ時における基板と支持体との位置合わせの精度、並びに、品質が向上された貼合装置および貼り合わせ方法を提供することができる。
【００８４】
〔実施の形態４〕
本発明における実施のさらに他の形態について、図８〜１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、以下の説明においては、実施の形態１で説明した貼合装置の構成と同様の構成については同一の符号を付記して、その説明を省略することとする。
【００８５】
＜貼合装置＞
図８に示すように、本実施の形態に係る貼合装置３０は、保持部３２（図１）および収容部３３（図１）の替わりに保持部６６を備えており、支持体保持部材４２（図１）の替わりに支持体保持部材６１を備えている。また、支持体保持機構３１の昇降装置３４の下部は当接部３４ａを有している。
【００８６】
保持部６６は、支持体保持部材６１の下部に設けられており、支持体３を真空吸着若しくは静電吸着して保持（チャッキング）するようになっている。そして、保持部６６は、支持体３における基板２に貼り合わされる面とは異なる面を保持する。つまり、保持部６６は、支持体３を、当該支持体３における少なくとも接着層４を介して基板２に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持する。保持部６６の大きさは、支持体３を安定して保持することができるような大きさであればよい。また、保持部６６は、支持体３の保持を解消するときに当該支持体３が脱落し易いように、保持部６６と支持体３との間に例えば窒素ガスを供給する供給管（図示しない）を有している。上記保持部６６の動作は、図示しない制御部によって制御されている。
【００８７】
支持体保持部材６１は、一対の昇降機構６４間に架橋するようにして設けられた反転機構６２の中央部に取り付けられている。上記支持体保持部材６１は、その下部に保持部６６が設けられていると共に、中央部分に昇降装置３４の当接部３４ａが通過する開口６１ａが形成されており、従ってリング状の外観を有している。上記開口６１ａは保持部６６にも同様に形成されており、従って保持部６６もリング状の外観を有している。これにより、昇降装置３４の当接部３４ａは、開口６１ａを通って保持部６６よりも下方に突出するようになっている。
【００８８】
昇降機構６４は、反転機構６２に取り付けられた支持体保持部材６１を、反転機構６２と共に上下移動させることができるようになっている。
【００８９】
反転機構６２は、一対の昇降機構６４間に架橋するようにして設けられており、両端部に反転部材６２ａを備えている。つまり、反転機構６２は一対の反転部材６２ａによって昇降機構６４に回転可能に取り付けられており、従って、反転部材６２ａ・６２ａ間を軸として回転可能となっている。反転機構６２は、中央部分に支持体保持部材６１を備えている。
【００９０】
支持体保持部材６１は、反転機構６２と一体的に動作するようになっており、従って、支持体保持部材の機能と反転機構の機能とを兼ねている。つまり、支持体保持部材６１は、反転機構６２によって回転されることにより、支持体３の上下面を反転させる反転機構を兼ねている。このように、貼合装置３０は、その内部（重ね合わせ部）で支持体３を反転させるようになっている。
【００９１】
上記支持体保持部材６１、反転機構６２および昇降機構６４の動作は、図示しない制御部によって制御されている。
【００９２】
＜貼り合わせ方法＞
上記構成の貼合装置３０を用いた基板２と支持体３との貼り合わせ方法、即ち、貼り合わせ工程を、図９および図１０を参照しながら順に説明する。尚、以下の説明においては、実施の形態１で説明した貼り合わせ工程の各工程と同様の工程についてはその説明を簡略化（または省略）することとする。
【００９３】
先ず、図９（ａ）に示すように、搬送装置の搬送アーム８によって基板２を貼合装置３０内に搬送し、当該基板２を、上昇させた昇降装置２２における複数のピン２２ａ上に載置する（基板搬入工程）。このとき、昇降機構６４の昇降動作によって支持体保持機構６１は上方の待機位置に位置し、位置合わせ機構４１は基板２から離れた待機位置に位置している。また、支持体保持部材６１に設けられた保持部６６は、反転機構６２の回転動作によって上側（基板２に向かい合わない側）に向けられている。さらに、ステージ２１の下面のヒータは作動しており、真空ポンプは作動していない。
【００９４】
次に、図９（ｂ）に示すように、昇降装置２２をさらに上昇させて基板２を位置合わせ機構４１における上側の位置合わせ部材４３の高さに持ち上げる。そして、当該基板２の位置合わせを行う（基板位置合わせ工程）。
【００９５】
次いで、基板２の位置合わせが終了したら、図９（ｃ）に示すように、位置合わせ部材４３を基板２から離れる方向に移動させた後、昇降装置２２を下降させて基板２をステージ２１に載置して、当該基板２の加熱（プリヒート）を行う（基板加熱工程）。
【００９６】
続いて、図９（ｄ）に示すように、昇降機構６４の昇降動作によって支持体保持機構６１を支持体３の受け渡しが可能な位置に下降させた後、搬送装置の搬送アーム８によって支持体３を貼合装置３０内に搬送する。このとき、支持体３は、接着層４を介して基板２に貼り合わせる表面を上側にして貼合装置３０内に搬送される。従って、搬送アーム８は、支持体３における基板２に貼り合わされる面とは異なる面を保持している。そして、当該支持体３を、下降させた支持体保持機構６１に設けられた保持部６６によって保持する（支持体搬入工程、支持体保持工程）。即ち、保持部６６は、支持体３を、当該支持体３における少なくとも接着層４を介して基板２に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持する。
【００９７】
その後、図９（ｅ）に示すように、昇降機構６４の昇降動作によって支持体保持機構６１の保持部６６に保持された支持体３を、位置合わせ機構４１における上側の位置合わせ部材４３の高さに持ち上げる。そして、位置合わせ部材４３を支持体３に近づく方向に移動させて、保持部６６によって保持された支持体３に当接させる。これにより、位置合わせ部材４３による支持体３の位置合わせを行う。即ち、位置合わせ部材４３は、支持体３の位置合わせを行う（支持体位置合わせ工程）。また、内部を窒素ガスでパージした後、真空ポンプを作動させて貼合装置３０内を真空状態にする。
【００９８】
次いで、支持体３の位置合わせが終了したら、図９（ｆ）に示すように、位置合わせ部材４３を支持体３から離れる方向に移動させて待機位置に戻す。そして、昇降機構６４の昇降動作によって支持体保持機構６１をさらに上昇させた後、反転機構６２の回転動作によって支持体保持機構６１を反転させる（反転工程）。即ち、上記支持体３の上下面を反転させる反転工程を行い、保持部６６に保持された支持体３を、反転させて下側（基板２に向かい合う側）に向ける。これにより、支持体３における基板２に貼り合わされる面は、基板２に向かい合う。このように、上記反転機構６２および支持体保持部材６１は、支持体３の位置合わせが行われた後に当該支持体３を反転させるようになっている。つまり、上記反転工程は、上記支持体位置合わせ工程の後に行う。
【００９９】
その後、図１０（ｇ）に示すように、昇降機構６４の昇降動作によって支持体保持機構６１を下降させて支持体３を基板２に近接させる。これにより、基板２と共に支持体３の加熱（プリヒート）を行う（支持体加熱工程）。そして、貼合装置３０内を、貼合工程を行うのに好適な真空状態（アライメントが可能な状態よりも高真空状態）にする。次いで、所定の加熱時間が経過したら、昇降機構６４の昇降動作によって支持体保持機構６１をさらに下降させて支持体３を基板２に接触させる。
【０１００】
続いて、図１０（ｈ）に示すように、昇降装置３４の当接部３４ａを下降させ、支持体保持機構６１の開口６１ａを通って保持部６６よりも下方に突出させることにより、当該当接部３４ａを支持体３に当接させる。このとき、保持部６６による支持体３の保持（チャッキング）を解除する。これにより、支持体３を押圧し、当該支持体３を、接着層４を介して基板２に貼り合わせる（貼合工程）。
【０１０１】
そして、所定の貼り合わせ時間が経過したら、図１０（ｉ）に示すように、昇降機構６４の昇降動作によって支持体保持機構６１を上昇させて待機位置に戻すと共に、昇降装置３４の当接部３４ａを上昇させて待機位置に戻す。これにより、基板２と接着層４と支持体５とがこの順に積層されて形成された積層体７がステージ２１上に載置された状態となる。
【０１０２】
貼合装置３０内の真空状態が接着装置５内の真空状態と同じになったら、図１０（ｊ）に示すように、昇降装置２２を上昇させて積層体７をゲートの高さに持ち上げた後、内部搬送アーム（図示しない）によって積層体７を保持して接着装置５内に搬送する（積層体搬送工程）。一方、接着工程が行われた積層体７’は、内部搬送アームによって接着装置５内から搬送されて昇降装置２２のピン２２ａ上に載置される。次いで、昇降装置２２をさらに上昇させて積層体７’をシャッタ６の高さに持ち上げると共にゲートを閉じ、貼合装置３０内の真空状態を搬送装置が設置されている部屋の真空状態と同じにした後、シャッタ６を開けて、積層体７’を搬送装置の搬送アーム８によって貼合装置３０の外部に搬送する。
【０１０３】
そして、内部搬送アームによる積層体７の搬送等が行われている間に、待機位置に位置している支持体保持機構６１を反転機構６２の回転動作によって反転させる。即ち、支持体保持部材６１に設けられた保持部６６を、反転機構６２の回転動作によって上側（基板２に向かい合わない側）に向ける。
【０１０４】
以上の各工程を順に行うことにより、基板２と支持体３との貼り合わせ工程が行われる。そして、上記貼り合わせ工程を繰り返し行うことにより、基板２と支持体３との貼り合わせを連続的に行うことができる。上記構成の貼合装置３０は、その内部で支持体３の反転を行うので、貼合装置３０の外部に反転装置を別途設ける必要が無い。
【０１０５】
上記構成の貼合装置３０においても、上述した貼合装置１と同様の効果を奏することができる。また、上記構成の貼合装置３０を用いて、貼合装置１と同様の貼り合わせ工程を行うことができる。即ち、貼り合わせ時における基板と支持体との位置合わせの精度、並びに、品質が向上された貼合装置および貼り合わせ方法を提供することができる。
【０１０６】
〔実施の形態５〕
本発明における実施の他の形態について、図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、以下の説明においては、実施の形態４で説明した貼合装置の構成と同様の構成については同一の符号を付記して、その説明を省略することとする。
【０１０７】
図１１（ａ）に示すように、本実施の形態に係る貼合装置は、反転機構６２（図８）の替わりに、反転機構７２を備えている。
【０１０８】
反転機構７２は、昇降機構６４から突き出すようにして設けられており、従って、昇降機構６４によって上下移動するようになっている。反転機構７２は、反転部材７２ａを備えている。つまり、反転機構７２は反転部材７２ａによって昇降機構６４に取り付けられている。これにより、反転機構７２は反転部材７２ａを中心として上下方向に回動可能になっており、かつ、図１１（ｂ）・（ｃ）に示すように、上方向に回動した垂直状態で、反転部材７２ａを軸端として回転可能となっている。
【０１０９】
そして、反転機構７２は、先端部分に支持体保持部材６１を備えている。支持体保持部材６１は、反転機構７２と一体的に動作するようになっており、従って、支持体保持部材の機能と反転機構の機能とを兼ねている。つまり、支持体保持部材６１は、反転機構７２によって回動および回転されることにより、支持体３の上下面を反転させる反転機構を兼ねている。尚、昇降機構６４は一対設ける必要はなく、一つだけ設ければよい。
【０１１０】
上記支持体保持部材６１、反転機構７２および昇降機構６４の動作は、図示しない制御部によって制御されている。
【０１１１】
＜貼り合わせ方法＞
上記構成の貼合装置を用いた支持体３の反転工程を、図１１を参照しながら順に説明する。尚、以下の説明においては、実施の形態４で説明した貼り合わせ工程の各工程と同様の工程についてはその説明を簡略化（または省略）することとする。
【０１１２】
先ず、図９（ａ）〜（ｄ）に示す工程と同様の工程を行い、基板２および支持体３の位置合わせを行う。
【０１１３】
次に、図１１（ａ）に示すように、支持体３の位置合わせが終了したら、位置合わせ部材４３を支持体３から離れる方向に移動させて待機位置に戻す。そして、反転機構７２の回動および回転動作によって支持体保持機構６１を反転させる（反転工程）。即ち、図１１（ｂ）に示すように、反転機構７２を、反転部材７２ａを中心として上方向に回動させて支持体保持部材６１を垂直状態にする。次いで、図１１（ｃ）に示すように、上方向に回動した垂直状態で、反転機構７２を、反転部材７２ａを軸端として１８０°回転させて支持体保持部材６１の向きを逆向きにさせる。その後、反転機構７２を、反転部材７２ａを中心として下方向に回動させて支持体保持部材６１を水平状態にする。
【０１１４】
これにより、図１１（ｄ）に示すように、保持部６６に保持された支持体３は、反転されて下側（基板２に向かい合う側）に向けられる。即ち、支持体３における基板２に貼り合わされる面は、基板２に向かい合う。このように、上記反転機構７２および支持体保持部材６１は、支持体３の位置合わせが行われた後に当該支持体３を反転させるようになっている。つまり、上記反転工程は、上記支持体位置合わせ工程の後に行う。
【０１１５】
その後、図１０（ｇ）〜（ｊ）に示す工程と同様の工程を行い、基板２と支持体３とを貼り合わせる。
【０１１６】
上記構成の貼合装置においても、上述した貼合装置３０と同様の効果を奏することができる。また、上記構成の貼合装置を用いて、貼合装置３０と同様の貼り合わせ工程を行うことができる。即ち、貼り合わせ時における基板と支持体との位置合わせの精度、並びに、品質が向上された貼合装置および貼り合わせ方法を提供することができる。
【０１１７】
〔実施の形態６〕
本発明における実施の他の形態について、図１２に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、以下の説明においては、実施の形態１で説明した貼合装置の構成と同様の構成については同一の符号を付記して、その説明を省略することとする。
【０１１８】
図１２に示すように、本実施の形態に係る貼合装置の支持体保持部材４２は、斜面部を有する保持治具４２ａ（図１）の替わりに、斜面部Ａおよび斜面部Ａの鉛直上方に配置された逆傾斜面部Ｂを有する鍬形の保持治具４２ｄを備えている。保持治具４２ｄの斜面部Ａおよび逆傾斜面部Ｂには、支持体３に損傷を与えないように、ゴムまたはフッ素樹脂等からなる接触部材４２ｂが貼着されていてもよい。
【０１１９】
保持治具４２ｄの斜面部Ａは、保持治具４２ａの斜面部と同等の効果を奏する。即ち、保持治具４２ｄは、斜面部Ａ（上の接触部材４２ｂ）で、支持体３を、当該支持体３における少なくとも接着層４を介して基板２に貼り合わせる表面に非接触の状態で保持するようになっている。より好適には、保持治具４２ｂは、斜面部Ａ（上の接触部材４２ｂ）で、支持体３の搬入時に当該支持体３の端部を保持するようになっている。
【０１２０】
保持治具４２ｄの斜面部Ｂは、支持体３が、保持治具４２ｄから落下することを防ぐ。即ち、支持体３を非接触の状態で保持する斜面部Ａの鉛直上方に逆傾斜面部Ｂを設けることにより、逆傾斜面部Ｂが空隙を挟んで支持体３に被さり、例え、支持体３の搬入時等に、保持治具４２ｄ上で支持体３が上下に揺動したとしても、その揺動の範囲を限定し、支持体３の落下を防止することができる。
【０１２１】
そして、上記構成の貼合装置においても、上述した貼合装置１と同様の効果を奏することができる。また、上記構成の貼合装置を用いて、貼合装置１と同様の貼り合わせ工程を行うことができる。即ち、貼り合わせ時における基板と支持体との位置合わせの精度、並びに、品質が向上された貼合装置および貼り合わせ方法を提供することができる。
【０１２２】
〔実施の形態７〕
本発明における実施のさらに他の形態について、図１３に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、以下の説明においては、実施の形態１で説明した貼合装置の構成と同様の構成については同一の符号を付記して、その説明を省略することとする。
【０１２３】
＜貼合装置＞
図１３（ａ）に示すように、本実施の形態に係る貼合装置は、保持部３２（図１）および収容部３３（図１）の替わりに保持部３７を備えている。
【０１２４】
保持部３７は、固定部３７ａ、平行移動機構３７ｂ、保持部材３７ｃおよびロック機構３７ｄを備えている。固定部３７ａは、支持体保持機構３１の昇降装置３４の下部に固定されている。平行移動機構３７ｂは、固定部３７ａと保持部材３７ｃとの間に配置され、固定部３７ａに対して、保持部材３７ｃを水平方向に遊動させるようになっている。尚、ここでいう水平方向への遊動には、回転も含まれる。平行移動機構３７ｂは、例えば、スライドレール等によって機械的に実現してもよいし、電磁石を用いて実現してもよい。
【０１２５】
保持部材３７ｃは、支持体３を真空吸着若しくは静電吸着して保持（チャッキング）するようになっている。そして、保持部材３７ｃは、支持体３における基板２に貼り合わされる面とは異なる面を保持する。保持部材３７ｃの大きさは、支持体３を安定して保持することができるような大きさであればよい。また、保持部材３７ｃは、支持体３の保持を解消するときに当該支持体３が脱落し易いように、保持部材３７ｃと支持体３との間に例えば窒素ガスを供給する供給管（図示しない）を有している。上記保持部材３７ｃの動作は、図示しない制御部によって制御されている。
【０１２６】
ロック機構３７ｄは、固定部３７ａに設けられており、ロック状態と非ロック状態とを切り替え可能である。ロック機構３７ｄがロック状態のときは、ロック機構３７ｄが、保持部材３７ｃを固定部３７ａに対して固定するようになっている。ロック機構３７ｄが非ロック状態のときは、保持部材３７ｃは、上記平行移動機構３７ｂによって、固定部３７ａに対して水平方向に遊動可能となる。ロック機構３７ｄは、例えば、機械的に実現してもよいし、電磁石を用いて実現してもよい。
【０１２７】
＜貼り合わせ方法＞
上記構成の貼合装置を用いた基板２と支持体３との貼り合わせ方法、即ち、貼り合わせ工程を、図１３（ｂ）〜（ｄ）を参照しながら順に説明する。尚、以下の説明においては、実施の形態１で説明した貼り合わせ工程の各工程と同様の工程についてはその説明を簡略化（または省略）することとする。
【０１２８】
先ず、図２（ａ）〜（ｆ）に示す工程と同様の工程を行い、基板２の搬入、基板２の位置合わせ、基板２の加熱、支持体３の搬入および保持部材３７ｃによる支持体３の保持を行う。
【０１２９】
続いて、図１３（ｂ）に示すように、支持体保持機構３１の昇降装置３４を上昇させて支持体３を位置合わせ機構４１における下側の位置合わせ部材４３の高さに持ち上げる。そして、位置合わせ部材４３を支持体３に近づく方向に移動させて支持体３に当接させ、当該支持体３の位置合わせを行う。即ち、位置合わせ部材４３は、表面に非接触の状態で保持した上記支持体３の位置合わせを行う（支持体位置合わせ工程）。このとき、支持体保持機構３１におけるロック機構３７ｄは非ロック状態とし、保持部材３７ｃは、平行移動機構３７ｂによって、昇降装置３４に固定された固定部３７ａに対して水平方向に遊動する。従って、支持体３は、保持部材３７ｃに保持された状態で位置合わせを行うことができる。尚、支持体保持部材４２の保持治具４２ａは、下降した位置に位置し、保持部３７の保持部材３７ｃから支持体３が脱落した場合の落下防止機能を負っている。また、基板２および支持体３の位置合わせを同一の位置合わせ部材４３で行うため、両者のアライメントの精度をより一層向上させることができる。
【０１３０】
次いで、支持体３の位置合わせが終了したら、図１３（ｃ）に示すように、支持体３が位置合わせされた状態で、ロック機構３７ｄをロック状態とし、固定部３７ａに対して保持部材３７ｃを固定する。これにより、支持体３が位置合わせされた状態で、昇降装置３４に対して支持体３の位置を固定することができる（支持体固定工程）。
【０１３１】
そして、図１３（ｄ）に示すように、支持体保持部材４２および位置合わせ部材４３を支持体３から離れる方向に移動させて待機位置に戻した後、支持体保持機構３１の昇降装置３４を下降させて支持体３を基板２に近接させる。これにより、基板２と共に支持体３の加熱（プリヒート）を行う（支持体加熱工程）。尚、支持体３と基板２との距離は、両者が接しない距離であればよいが、例えば、１ｍｍ〜２ｍｍ程度であり、好ましくは１ｍｍ程度である。また、加熱時間は、１０秒〜６０秒程度とすればよい。
【０１３２】
このとき、ロック機構３７ｄによって昇降装置３４に対する支持体３の位置が固定された状態で、昇降装置３４が支持体３を基板２に近接させることにより、当該近接中に、上記位置合わせされた位置から支持体３がずれることを排除し、基板２および支持体３のアライメントの精度をより一層向上させることができる。
【０１３３】
その後、図３（ｉ）〜（ｌ）に示す工程と同様の工程を行い、基板２と支持体３とを貼り合わせる。
【０１３４】
上記構成の貼合装置においても、上述した貼合装置１と同様の効果を奏することができる。また、上記構成の貼合装置を用いて、貼合装置１と同様の貼り合わせ工程を行うことができる。即ち、貼り合わせ時における基板と支持体との位置合わせの精度、並びに、品質が向上された貼合装置および貼り合わせ方法を提供することができる。
【０１３５】
〔さらに他の実施の形態〕
上記実施の形態１〜７における貼り合わせ方法においては、各貼合装置に基板２を搬送して位置合わせを行った後、支持体３を搬送して位置合わせを行う方法について説明した。しかしながら、各貼合装置に支持体３を搬送して位置合わせを行った後、基板２を搬送して位置合わせを行う方法を採用することもできる。
【０１３６】
具体的には、例えば、実施の形態１における貼り合わせ方法においては、図２（ｄ）に記載の支持体搬入工程を行い、図２（ｅ）〜図３（ｇ）に記載の各工程を行った後、図２（ａ）に記載の基板搬入工程を行い、図２（ｂ）〜図２（ｃ）に記載の各工程を行い、その後、図３（ｈ）〜図３（ｌ）に記載の各工程を行うこともできる。
【０１３７】
さらに、実施の形態１における貼り合わせ方法において、支持体搬入工程を基板搬入工程の前に行う場合には、貼合装置１における支持体保持部材４２の機能を、昇降装置２２の複数のピン２２ａに代替させることもできる。即ち、昇降装置２２の複数のピン２２ａに支持体保持部材としての機能を付与し、支持体保持部材４２の設置を省略することもできる。
【０１３８】
また、例えば、実施の形態４における貼り合わせ方法においては、図９（ｄ）に記載の支持体搬入工程を行い、図９（ｅ）〜図９（ｆ）に記載の各工程を行った後、図９（ａ）に記載の基板搬入工程を行い、図９（ｂ）〜図９（ｃ）に記載の各工程を行い、その後、図１０（ｇ）〜図１０（ｊ）に記載の各工程を行うこともできる。
【０１３９】
本発明は上記実施の各形態に記載された構成に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。さらに、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された文献の全てが参考として援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明に係る貼合装置および貼り合わせ方法は、例えば、微細化された半導体装置の製造工程において広範に利用することができる。
【符号の説明】
【０１４１】
１    貼合装置
２    基板
３    支持体
４    接着層
１０    貼合装置
２０    貼合装置
２１    ステージ
２２    昇降装置
３０    貼合装置
３１    支持体保持機構
３２    保持部
３２ｃ  保持部材
３４    昇降装置
３６    保持部
３７    保持部
３７ｂ  平行移動機構
３７ｃ  保持部材
３７ｄ  ロック機構
４１    位置合わせ機構
４１ａ  位置合わせ機構
４１ｂ  位置合わせ機構
４２    支持体保持部材
４２ａ  保持治具
４２ｄ  保持治具
４３    位置合わせ部材
５１    ベルヌーイチャック（支持体保持部材）
６１    支持体保持機構
６２    反転機構
６６    保持部
７２    反転機構
【図１】
2014082437.tif 000003
【図２】
2014082437.tif 000004
【図３】
2014082437.tif 000005
【図４】
2014082437.tif 000006
【図５】
2014082437.tif 000007
【図６】
2014082437.tif 000008
【図７】
2014082437.tif 000009
【図８】
2014082437.tif 000010
【図９】
2014082437.tif 000011
【図１０】
2014082437.tif 000012
【図１１】
2014082437.tif 000013
【図１２】
2014082437.tif 000014
【図１３】
2014082437.tif 000015