(57)【要約】【課題】熱可塑性樹脂の接着剤を介して被処理基板と支持基板の接合を適切に行う。【解決手段】接合装置の接合部１１３は、被処理ウェハＷを保持する第１の保持部２００と、支持ウェハＳを保持する第２の保持部２０１と、被処理ウェハＷを加熱する第１の加熱機構２１１と、支持ウェハＳを加熱する第２の加熱機構２４１と、被処理ウェハＷを冷却する第１の冷却機構２１２と、支持ウェハＳを冷却する第２の冷却機構２４２と、を有する。接合部１１３では、第１の加熱機構２１１と第２の加熱機構２４１により被処理ウェハＷと支持ウェハＳを加熱して、当該被処理ウェハＷと支持ウェハＳを密着させた後、第１の冷却機構２１１により被処理ウェハＷを第１の冷却温度に冷却すると共に、第２の冷却機構２４１により支持ウェハＳを第２の冷却温度で冷却する。【選択図】図２０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂の接着剤を介して被処理基板と支持基板を接合する接合装置であって、
被処理基板を保持する第１の保持部と、
前記第１の保持部に対向配置され、支持基板を保持する第２の保持部と、
前記第１の保持部側に設けられ、被処理基板を加熱する第１の加熱機構と、
前記第２の保持部側に設けられ、支持基板を加熱する第２の加熱機構と、
前記第１の保持部側に設けられ、被処理基板を冷却する第１の冷却機構と、
前記第２の保持部側に設けられ、支持基板を冷却する第２の冷却機構と、
少なくとも前記第１の加熱機構又は前記第２の加熱機構により被処理基板と支持基板を加熱して、当該被処理基板と支持基板を密着させた後、前記第１の冷却機構により被処理基板を第１の冷却温度に冷却すると共に、前記第２の冷却機構により支持基板を前記第１の冷却温度と異なる第２の冷却温度で冷却するように、被処理基板と支持基板の接合を制御する制御部と、を有することを特徴とする、接合装置。
【請求項２】
前記制御部は、接合前の被処理基板の中央部が周辺部に比べて前記第２の保持部側に突出して被処理基板が反っている場合、前記第１の冷却温度を前記第２の冷却温度よりも低くし、接合前の被処理基板の中央部が周辺部に比べて前記第１の保持部側に突出して被処理基板が反っている場合、前記第２の冷却温度を前記第１の冷却温度よりも低くするように、前記第１の冷却機構と前記第２の冷却機構を制御することを特徴する、請求項１に記載の接合装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１の冷却温度及び前記第２の冷却温度と、被処理基板の反り量との相関を有し、
前記制御部は、接合前の被処理基板の反り量に基づいて、前記相関から前記第１の冷却温度と前記第２の冷却温度を設定することを特徴とする、請求項１又は２に記載の接合装置。
【請求項４】
前記制御部は、接合前に測定された被処理基板の反り量に基づいて、前記相関から前記第１の冷却温度と前記第２の冷却温度を設定することを特徴とする、請求項３に記載の接合装置。
【請求項５】
前記第２の保持部に保持された支持基板を覆うように設けられた鉛直方向に伸縮自在の圧力容器を備え、当該圧力容器内に流体を流入出させることで前記第２の保持部を前記第１の保持部側に押圧する加圧機構を有し、
前記制御部は、少なくとも前記第１の加熱機構又は前記第２の加熱機構により被処理基板と支持基板を加熱しながら、前記加圧機構により被処理基板と支持基板を押圧して密着させるように、被処理基板と支持基板の接合を制御することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の接合装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の接合装置を備えた接合システムであって、
前記接合装置と、被処理基板又は支持基板に接着剤を塗布する塗布装置と、前記接着剤が塗布された被処理基板又は支持基板を所定の温度に加熱する熱処理装置と、前記塗布装置、前記熱処理装置及び前記接合装置に対して、被処理基板、支持基板、又は被処理基板と支持基板が接合された重合基板を搬送するための搬送領域と、を有する処理ステーションと、
被処理基板、支持基板又は重合基板を、前記処理ステーションに対して搬入出する搬入出ステーションと、を有していることを特徴とする、接合システム。
【請求項７】
熱可塑性樹脂の接着剤を介して被処理基板と支持基板を接合する接合方法であって、
第１の保持部に保持された被処理基板と第２の保持部に保持された支持基板を対向配置した後、前記第１の保持部側に設けられた第１の加熱機構と前記第２の保持部側に設けられた第２の加熱機構のいずれか一方又は両方により被処理基板と支持基板を加熱して、当該被処理基板と支持基板を密着させる密着工程と、
その後、前記第１の保持部側に設けられた第１の冷却機構により被処理基板を第１の冷却温度に冷却すると共に、前記第２の保持部側に設けられた第２の冷却機構により支持基板を前記第１の冷却温度と異なる第２の冷却温度で冷却して、当該被処理基板と支持基板を接合する接合工程と、を有することを特徴とする、接合方法。
【請求項８】
前記接合工程において、接合前の被処理基板の中央部が周辺部に比べて前記第２の保持部側に突出して被処理基板が反っている場合、前記第１の冷却温度を前記第２の冷却温度よりも低くし、接合前の被処理基板の中央部が周辺部に比べて前記第１の保持部側に突出して被処理基板が反っている場合、前記第２の冷却温度を前記第１の冷却温度よりも低くすることを特徴する、請求項７に記載の接合方法。
【請求項９】
接合前の被処理基板の反り量に基づいて、前記第１の冷却温度及び前記第２の冷却温度と被処理基板の反り量との相関から、前記第１の冷却温度と前記第２の冷却温度を設定することを特徴とする、請求項７又は８に記載の接合方法。
【請求項１０】
接合前に被処理基板の反り量を測定した後、当該測定された被処理基板の反り量に基づいて、前記相関から前記第１の冷却温度と前記第２の冷却温度を設定することを特徴とする、請求項９に記載の接合方法。
【請求項１１】
前記接合工程において、少なくとも前記第１の加熱機構又は前記第２の加熱機構により被処理基板と支持基板を加熱しながら、加圧機構により被処理基板と支持基板を押圧して密着させることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１２】
請求項７〜１１のいずれかに記載の接合方法を接合装置によって実行させるために、当該接合装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂の接着剤を介して被処理基板と支持基板を接合する接合装置、当該接合装置を備えた接合システム、当該接合装置を用いた接合方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば半導体デバイスの製造プロセスにおいて、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）の大口径化が進んでいる。また、実装などの特定の工程において、ウェハの薄型化が求められている。そして例えば大口径で薄いウェハを、そのまま搬送したり、研磨処理すると、ウェハに反りや割れが生じるおそれがある。このため、例えばウェハを補強するために、例えば支持基板であるウェハやガラス基板にウェハを貼り付けることが行われている。
【０００３】
かかるウェハと支持基板の接合は、例えば接合システムを用いて、ウェハと支持基板との間に接着剤を介在させることにより行われている。接合システムは、例えばウェハ又は支持基板に接着剤を塗布する塗布装置と、接着剤が塗布されたウェハ又は支持基板を加熱する熱処理装置と、接着剤を介してウェハと支持基板とを押圧して接合する接合装置とを有している。そして、この接合システムでは、塗布装置と熱処理装置でウェハ又は支持基板に接着剤を塗布して所定の温度に加熱した後、接合装置でウェハと支持基板とを加熱しながら押圧して接合している（特許文献１）。
【０００４】
ところで、近年、種々の接着剤が開発されており、例えば接着剤に熱可塑性樹脂を用いる場合がある。熱可塑性樹脂は、加熱することによって軟化し、また冷却することによって固化する樹脂である。かかる場合、ウェハと支持基板を接合する際には、ウェハと支持基板を所定の温度まで加熱して接着剤を軟化させた後、当該ウェハと支持基板を冷却して接着剤を硬化させる必要がある。そこで、ウェハと支持基板を加熱する加熱機構と、ウェハと支持基板を冷却する冷却機構とを備えた接合装置が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−６９９００号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２０１０／０５５７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１又は特許文献２に記載された接合装置で接合されるウェハには、接合前に反りが生じている場合がある。このように沿った状態でウェハと支持基板を接合すると、接合された重合ウェハも反る場合がある。そうすると、その後の重合ウェハの搬送や、ウェハの研磨処理やパターニング等の種々の処理を適切に行うことができない。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、熱可塑性樹脂の接着剤を介して被処理基板と支持基板の接合を適切に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するため、本発明は、熱可塑性樹脂の接着剤を介して被処理基板と支持基板を接合する接合装置であって、被処理基板を保持する第１の保持部と、前記第１の保持部に対向配置され、支持基板を保持する第２の保持部と、前記第１の保持部側に設けられ、被処理基板を加熱する第１の加熱機構と、前記第２の保持部側に設けられ、支持基板を加熱する第２の加熱機構と、前記第１の保持部側に設けられ、被処理基板を冷却する第１の冷却機構と、前記第２の保持部側に設けられ、支持基板を冷却する第２の冷却機構と、少なくとも前記第１の加熱機構又は前記第２の加熱機構により被処理基板と支持基板を加熱して、当該被処理基板と支持基板を密着させた後、前記第１の冷却機構により被処理基板を第１の冷却温度に冷却すると共に、前記第２の冷却機構により支持基板を前記第１の冷却温度と異なる第２の冷却温度で冷却するように、被処理基板と支持基板の接合を制御する制御部と、を有することを特徴としている。なお熱可塑性樹脂は、加熱することによって軟化し、また冷却することによって固化する樹脂である。
【０００９】
本発明によれば、先ず、少なくとも第１の加熱機構又は第２の加熱機構により被処理基板と支持基板を所定の温度で加熱する。そうすると、接着剤が軟化して、当該被処理基板と支持基板を密着させることができる。その後、第１の冷却機構により被処理基板を第１の冷却温度に冷却すると共に、第２の冷却機構により支持基板を前記第１の冷却温度と異なる第２の冷却温度で冷却する。このように被処理基板と支持基板を異なる温度で冷却すると、被処理基板の熱膨張量と支持基板の熱膨張量を異ならしめることができる。そして、第１の冷却温度と第２の冷却温度のうち高温側の基板の熱膨張量を大きくした状態で接着剤が固化する。その後、例えば被処理基板と支持基板を常温まで冷却すると、被処理基板と支持基板の収縮量が異なるため、被処理基板と支持基板が接合された重合基板において、第１の冷却温度と第２の冷却温度の温度差に応じた反りが発生する。そうすると、例えば接合前の被処理基板に反りが生じている場合でも、被処理基板の第１の冷却温度と支持基板の第２の冷却温度を調節することで、当該被処理基板の反りを抑制する方向に重合基板を反らせることができ、結果的に重合基板を平坦に接合することができる。しかも、本発明の接合装置では、第１の冷却機構と第２の冷却機構によって被処理基板と支持基板がそれぞれ積極的に冷却されるので、当該冷却を基板面内で均一に行うことができる。かかる観点からも重合基板に歪みや反りが生じることがない。以上のように本発明によれば、被処理基板と支持基板を適切に接合することができ、さらにその後の重合基板の搬送や処理を適切に行うことができる。
【００１０】
前記制御部は、接合前の被処理基板の中央部が周辺部に比べて前記第２の保持部側に突出して被処理基板が反っている場合、前記第１の冷却温度を前記第２の冷却温度よりも低くし、接合前の被処理基板の中央部が周辺部に比べて前記第１の保持部側に突出して被処理基板が反っている場合、前記第２の冷却温度を前記第１の冷却温度よりも低くするように、前記第１の冷却機構と前記第２の冷却機構を制御してもよい。
【００１１】
前記制御部は、前記第１の冷却温度及び前記第２の冷却温度と、被処理基板の反り量との相関を有し、前記制御部は、接合前の被処理基板の反り量に基づいて、前記相関から前記第１の冷却温度と前記第２の冷却温度を設定してもよい。
【００１２】
また前記制御部は、接合前に測定された被処理基板の反り量に基づいて、前記相関から前記第１の冷却温度と前記第２の冷却温度を設定してもよい。
【００１３】
前記接合装置は、前記第２の保持部に保持された支持基板を覆うように設けられた鉛直方向に伸縮自在の圧力容器を備え、当該圧力容器内に流体を流入出させることで前記第２の保持部を前記第１の保持部側に押圧する加圧機構を有し、前記制御部は、少なくとも前記第１の加熱機構又は前記第２の加熱機構により被処理基板と支持基板を加熱しながら、前記加圧機構により被処理基板と支持基板を押圧して密着させるように、被処理基板と支持基板の接合を制御してもよい。
【００１４】
別な観点による本発明は、前記接合装置を備えた接合システムであって、前記接合装置と、被処理基板又は支持基板に接着剤を塗布する塗布装置と、前記接着剤が塗布された被処理基板又は支持基板を所定の温度に加熱する熱処理装置と、前記塗布装置、前記熱処理装置及び前記接合装置に対して、被処理基板、支持基板、又は被処理基板と支持基板が接合された重合基板を搬送するための搬送領域と、を有する処理ステーションと、被処理基板、支持基板又は重合基板を、前記処理ステーションに対して搬入出する搬入出ステーションと、を有していることを特徴としている。
【００１５】
また別な観点による本発明は、熱可塑性樹脂の接着剤を介して被処理基板と支持基板を接合する接合方法であって、第１の保持部に保持された被処理基板と第２の保持部に保持された支持基板を対向配置した後、前記第１の保持部側に設けられた第１の加熱機構と前記第２の保持部側に設けられた第２の加熱機構のいずれか一方又は両方により被処理基板と支持基板を加熱して、当該被処理基板と支持基板を密着させる密着工程と、その後、前記第１の保持部側に設けられた第１の冷却機構により被処理基板を第１の冷却温度に冷却すると共に、前記第２の保持部側に設けられた第２の冷却機構により支持基板を前記第１の冷却温度と異なる第２の冷却温度で冷却して、当該被処理基板と支持基板を接合する接合工程と、を有することを特徴としている。
【００１６】
前記接合工程において、接合前の被処理基板の中央部が周辺部に比べて前記第２の保持部側に突出して被処理基板が反っている場合、前記第１の冷却温度を前記第２の冷却温度よりも低くし、接合前の被処理基板の中央部が周辺部に比べて前記第１の保持部側に突出して被処理基板が反っている場合、前記第２の冷却温度を前記第１の冷却温度よりも低くしてもよい。
【００１７】
接合前の被処理基板の反り量に基づいて、前記第１の冷却温度及び前記第２の冷却温度と被処理基板の反り量との相関から、前記第１の冷却温度と前記第２の冷却温度を設定してもよい。
【００１８】
接合前に被処理基板の反り量を測定した後、当該測定された被処理基板の反り量に基づいて、前記相関から前記第１の冷却温度と前記第２の冷却温度を設定してもよい。
【００１９】
前記接合工程において、少なくとも前記第１の加熱機構又は前記第２の加熱機構により被処理基板と支持基板を加熱しながら、加圧機構により被処理基板と支持基板を押圧して密着させてもよい。
【００２０】
また別な観点による本発明によれば、前記接合方法を接合装置によって実行させるために、当該接合装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。
【００２１】
さらに別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、熱可塑性樹脂の接着剤を介して被処理基板と支持基板を適切に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施の形態にかかる接合システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】本実施の形態にかかる接合システムの内部構成の概略を示す側面図である。
【図３】被処理ウェハと支持ウェハの側面図である。
【図４】接合装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図５】受渡部の構成の概略を示す平面図である。
【図６】受渡アームの構成の概略を示す平面図である。
【図７】受渡アームの構成の概略を示す側面図である。
【図８】反転部の構成の概略を示す平面図である。
【図９】反転部の構成の概略を示す側面図である。
【図１０】反転部の構成の概略を示す側面図である。
【図１１】保持アームと保持部材の構成の概略を示す側面図である。
【図１２】受渡部と反転部の位置関係を示す説明図である。
【図１３】搬送部の構成の概略を示す側面図である。
【図１４】搬送部が接合装置内に配置された様子を示す説明図である。
【図１５】第１の搬送アームの構成の概略を示す平面図である。
【図１６】第１の搬送アームの構成の概略を示す側面図である。
【図１７】第２の搬送アームの構成の概略を示す平面図である。
【図１８】第２の搬送アームの構成の概略を示す側面図である。
【図１９】第２の保持部に切り欠きが形成された様子を示す説明図である。
【図２０】接合部の構成の概略を示す縦断面図である。
【図２１】接合部の構成の概略を示す縦断面図である。
【図２２】第２の保持部とその移動機構の構成の概略を示す平面図である。
【図２３】塗布装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図２４】塗布装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図２５】熱処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図２６】熱処理装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図２７】接合処理の主な工程を示すフローチャートである。
【図２８】接合前の被処理ウェハが反った様子を示す説明図である。
【図２９】接合処理における被処理ウェハの温度と支持ウェハの温度の時系列変化を模式的に示すグラフである。
【図３０】被処理ウェハと支持ウェハを接合した様子を示す説明図である。
【図３１】第１の冷却機構の第１の冷却温度と第２の冷却機構の第２の冷却機構を同じ温度にした場合に、接合された重合ウェハが反った様子を示す説明図である。
【図３２】他の実施の形態において接合前の被処理ウェハが反った様子を示す説明図である。
【図３３】他の実施の形態にかかる接合システムの内部構成の概略を示す側面図である。
【図３４】反り測定装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図３５】他の実施の形態にかかる接合部の構成の概略を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる接合システム１の構成の概略を示す平面図である。図２は、接合システム１の内部構成の概略を示す側面図である。
【００２５】
接合システム１では、図３に示すように例えば接着剤Ｇを介して、被処理基板としての被処理ウェハＷと支持基板としての支持ウェハＳとを接合する。以下、被処理ウェハＷにおいて、接着剤Ｇを介して支持ウェハＳと接合される面を表面としての「接合面ＷＪ」といい、当該接合面ＷＪと反対側の面を裏面としての「非接合面ＷＮ」という。同様に、支持ウェハＳにおいて、接着剤Ｇを介して被処理ウェハＷと接合される面を表面としての「接合面ＳＪ」といい、接合面ＳＪと反対側の面を裏面としての「非接合面ＳＮ」という。そして、接合システム１では、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合して、重合基板としての重合ウェハＴを形成する。
【００２６】
なお、接着剤Ｇには熱可塑性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂は、加熱することによって軟化し、また冷却することによって固化する樹脂である。
【００２７】
また、被処理ウェハＷは、製品となるウェハであって、例えば接合面ＷＪに複数の電子回路が形成されており、非接合面ＷＮが研磨処理される。また、支持ウェハＳは、被処理ウェハＷの径と同じ径を有し、当該被処理ウェハＷを支持するウェハである。なお、本実施の形態では、支持基板としてウェハを用いた場合について説明するが、例えばガラス基板等の他の基板を用いてもよい。
【００２８】
接合システム１は、図１に示すように例えば外部との間で複数の被処理ウェハＷ、複数の支持ウェハＳ、複数の重合ウェハＴをそれぞれ収容可能なカセットＣＷ、ＣＳ、ＣＴが搬入出される搬入出ステーション２と、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴに対して所定の処理を施す各種処理装置を備えた処理ステーション３とを一体に接続した構成を有している。
【００２９】
搬入出ステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。カセット載置台１０には、複数、例えば４つのカセット載置板１１が設けられている。カセット載置板１１は、Ｘ方向（図１中の上下方向）に一列に並べて配置されている。これらのカセット載置板１１には、接合システム１の外部に対してカセットＣＷ、ＣＳ、ＣＴを搬入出する際に、カセットＣＷ、ＣＳ、ＣＴを載置することができる。このように搬入出ステーション２は、複数の被処理ウェハＷ、複数の支持ウェハＳ、複数の重合ウェハＴを保有可能に構成されている。なお、カセット載置板１１の個数は、本実施の形態に限定されず、任意に決定することができる。また、カセットの１つを不具合ウェハの回収用として用いてもよい。すなわち、種々の要因で被処理ウェハＷと支持ウェハＳとの接合に不具合が生じたウェハを、他の正常な重合ウェハＴと分離することができるカセットである。本実施の形態においては、複数のカセットＣＴのうち、１つのカセットＣＴを不具合ウェハの回収用として用い、他方のカセットＣＴを正常な重合ウェハＴの収容用として用いている。
【００３０】
搬入出ステーション２には、カセット載置台１０に隣接してウェハ搬送部２０が設けられている。ウェハ搬送部２０には、Ｘ方向に延伸する搬送路２１上を移動自在なウェハ搬送装置２２が設けられている。ウェハ搬送装置２２は、鉛直方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、各カセット載置板１１上のカセットＣＷ、ＣＳ、ＣＴと、後述する処理ステーション３の第３の処理ブロックＧ３のトランジション装置５０、５１との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送できる。
【００３１】
処理ステーション３には、各種処理装置を備えた複数例えば３つの処理ブロックＧ１、Ｇ２、Ｇ３が設けられている。例えば処理ステーション３の正面側（図１中のＸ方向負方向側）には、第１の処理ブロックＧ１が設けられ、処理ステーション３の背面側（図１中のＸ方向正方向側）には、第２の処理ブロックＧ２が設けられている。また、処理ステーション３の搬入出ステーション２側（図１中のＹ方向負方向側）には、第３の処理ブロックＧ３が設けられている。
【００３２】
例えば第１の処理ブロックＧ１には、接着剤Ｇを介して被処理ウェハＷと支持ウェハＳとを押圧して接合する接合装置３０〜３３が、搬入出ステーション２側からこの順でＹ方向に並べて配置されている。
【００３３】
例えば第２の処理ブロックＧ２には、図２に示すように被処理ウェハＷに接着剤Ｇを塗布する塗布装置４０と、接着剤Ｇが塗布された被処理ウェハＷを所定の温度に加熱する熱処理装置４１〜４３と、同様の熱処理装置４４〜４６とが、搬入出ステーション２側に向かう方向（図１中のＹ方向負方向）にこの順で並べて配置されている。熱処理装置４１〜４３と熱処理装置４４〜４６は、それぞれ下からこの順で３段に設けられている。なお、熱処理装置４１〜４６の装置数や鉛直方向及び水平方向の配置は任意に設定することができる。
【００３４】
例えば第３の処理ブロックＧ３には、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴのトランジション装置５０、５１が下からこの順で２段に設けられている。
【００３５】
図１に示すように第１の処理ブロックＧ１〜第３の処理ブロックＧ３に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域６０が形成されている。ウェハ搬送領域６０には、例えばウェハ搬送装置６１が配置されている。なお、ウェハ搬送領域６０内の圧力は大気圧以上であり、当該ウェハ搬送領域６０において、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴのいわゆる大気系の搬送が行われる。
【００３６】
ウェハ搬送装置６１は、例えば鉛直方向、水平方向（Ｙ方向、Ｘ方向）及び鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置６１は、ウェハ搬送領域６０内を移動し、周囲の第１の処理ブロックＧ１、第２の処理ブロックＧ２及び第３の処理ブロックＧ３内の所定の装置に被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送できる。
【００３７】
次に、上述した接合装置３０〜３３の構成について説明する。接合装置３０は、図４に示すように内部を密閉可能な処理容器１００を有している。処理容器１００のウェハ搬送領域６０側の側面には、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの搬入出口１０１が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。
【００３８】
処理容器１００の内部は、内壁１０２によって、前処理領域Ｄ１と接合領域Ｄ２に区画されている。上述した搬入出口１０１は、前処理領域Ｄ１における処理容器１００の側面に形成されている。また、内壁１０２にも、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの搬入出口１０３が形成されている。
【００３９】
前処理領域Ｄ１には、接合装置３０の外部との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを受け渡すための受渡部１１０が設けられている。受渡部１１０は、搬入出口１０１に隣接して配置されている。また受渡部１１０は、後述するように鉛直方向に複数、例えば２段配置され、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴのいずれか２つを同時に受け渡すことができる。例えば一の受渡部１１０で接合前の被処理ウェハＷ又は支持ウェハＳを受け渡し、他の受渡部１１０で接合後の重合ウェハＴを受け渡してもよい。あるいは、一の受渡部１１０で接合前の被処理ウェハＷを受け渡し、他の受渡部１１０で接合前の支持ウェハＳを受け渡してもよい。
【００４０】
前処理領域Ｄ１のＹ方向負方向側、すなわち搬入出口１０３側において、受渡部１１０の鉛直上方には、例えば支持ウェハＳの表裏面を反転させる反転部１１１が設けられている。なお、反転部１１１は、後述するように支持ウェハＳの水平方向の向きを調節することもでき、また被処理ウェハＷの水平方向の向きを調節することもできる。
【００４１】
接合領域Ｄ２のＹ方向正方向側には、受渡部１１０、反転部１１１及び後述する接合部１１３に対して、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送する搬送部１１２が設けられている。搬送部１１２は、搬入出口１０３に取り付けられている。
【００４２】
接合領域Ｄ２のＹ方向負方向側には、接着剤Ｇを介して被処理ウェハＷと支持ウェハＳとを押圧して接合する接合部１１３が設けられている。
【００４３】
次に、上述した受渡部１１０の構成について説明する。受渡部１１０は、図５に示すように受渡アーム１２０とウェハ支持ピン１２１とを有している。受渡アーム１２０は、接合装置３０の外部、すなわちウェハ搬送装置６１とウェハ支持ピン１２１との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを受け渡すことができる。ウェハ支持ピン１２１は、複数、例えば３箇所に設けられ、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを支持することができる。
【００４４】
受渡アーム１２０は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを保持するアーム部１３０と、例えばモータなどを備えたアーム駆動部１３１とを有している。アーム部１３０は、略円板形状を有している。アーム駆動部１３１は、アーム部１３０をＸ方向（図５中の上下方向）に移動させることができる。またアーム駆動部１３１は、Ｙ方向（図５中の左右方向）に延伸するレール１３２に取り付けられ、当該レール１３２上を移動可能に構成されている。かかる構成により、受渡アーム１２０は、水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動可能となっており、ウェハ搬送装置６１及びウェハ支持ピン１２１との間で、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを円滑に受け渡すことができる。
【００４５】
アーム部１３０上には、図６及び図７に示すように被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを支持するウェハ支持ピン１４０が複数、例えば４箇所に設けられている。またアーム部１３０上には、ウェハ支持ピン１４０に支持された被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの位置決めを行うガイド１４１が設けられている。ガイド１４１は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの側面をガイドするように複数、例えば４箇所に設けられている。
【００４６】
アーム部１３０の外周には、図５及び図６に示すように切り欠き１４２が例えば４箇所に形成されている。この切り欠き１４２により、ウェハ搬送装置６１の搬送アームから受渡アーム１２０に被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを受け渡す際に、当該ウェハ搬送装置６１の搬送アームがアーム部１３０と干渉するのを防止できる。
【００４７】
アーム部１３０には、Ｘ方向に沿った２本のスリット１４３が形成されている。スリット１４３は、アーム部１３０のウェハ支持ピン１２１側の端面からアーム部１３０の中央部付近まで形成されている。このスリット１４３により、アーム部１３０がウェハ支持ピン１２１と干渉するのを防止できる。
【００４８】
次に、上述した反転部１１１の構成について説明する。反転部１１１は、図８〜図１０に示すように支持ウェハＳ、被処理ウェハＷを保持する保持アーム１５０を有している。保持アーム１５０は、水平方向（図８及び図９中のＸ方向）に延伸している。また保持アーム１５０には、支持ウェハＳ、被処理ウェハＷを保持する保持部材１５１が例えば４箇所に設けられている。保持部材１５１は、図１１に示すように保持アーム１５０に対して水平方向に移動可能に構成されている。また保持部材１５１の側面には、支持ウェハＳ、被処理ウェハＷの外周部を保持するための切り欠き１５２が形成されている。そして、これら保持部材１５１は、支持ウェハＳ、被処理ウェハＷを挟み込んで保持することができる。
【００４９】
保持アーム１５０は、図８〜図１０に示すように例えばモータなどを備えた第１の駆動部１５３に支持されている。この第１の駆動部１５３によって、保持アーム１５０は水平軸周りに回動自在であり、且つ水平方向（図８及び図９中のＸ方向、図８及び図１０のＹ方向）に移動できる。なお、第１の駆動部１５３は、保持アーム１５０を鉛直軸周りに回動させて、当該保持アーム１５０を水平方向に移動させてもよい。第１の駆動部１５３の下方には、例えばモータなどを備えた第２の駆動部１５４が設けられている。この第２の駆動部１５４によって、第１の駆動部１５３は鉛直方向に延伸する支持柱１５５に沿って鉛直方向に移動できる。このように第１の駆動部１５３と第２の駆動部１５４によって、保持部材１５１に保持された支持ウェハＳ、被処理ウェハＷは、水平軸周りに回動できると共に鉛直方向及び水平方向に移動できる。
【００５０】
支持柱１５５には、保持部材１５１に保持された支持ウェハＳ、被処理ウェハＷの水平方向の向きを調節する位置調節機構１６０が支持板１６１を介して支持されている。位置調節機構１６０は、保持アーム１５０に隣接して設けられている。
【００５１】
位置調節機構１６０は、基台１６２と、支持ウェハＳ、被処理ウェハＷのノッチ部の位置を検出する検出部１６３とを有している。そして、位置調節機構１６０では、保持部材１５１に保持された支持ウェハＳ、被処理ウェハＷを水平方向に移動させながら、検出部１６３で支持ウェハＳ、被処理ウェハＷのノッチ部の位置を検出することで、当該ノッチ部の位置を調節して支持ウェハＳ、被処理ウェハＷの水平方向の向きを調節している。
【００５２】
なお、図１２に示すように、以上のように構成された受渡部１１０は鉛直方向に２段に配置され、またこれら受渡部１１０の鉛直上方に反転部１１１が配置される。すなわち、受渡部１１０の受渡アーム１２０は、反転部１１１の保持アーム１５０と位置調節機構１６０の下方において水平方向に移動する。また、受渡部１１０のウェハ支持ピン１２１は、反転部１１１の保持アーム１５０の下方に配置されている。
【００５３】
次に、上述した搬送部１１２の構成について説明する。搬送部１１２は、図１３に示すように複数、例えば２本の搬送アーム１７０、１７１を有している。第１の搬送アーム１７０と第２の搬送アーム１７１は、鉛直方向に下からこの順で２段に配置されている。なお、第１の搬送アーム１７０と第２の搬送アーム１７１は、後述するように異なる形状を有している。
【００５４】
搬送アーム１７０、１７１の基端部には、例えばモータなどを備えたアーム駆動部１７２が設けられている。このアーム駆動部１７２によって、各搬送アーム１７０、１７１は独立して水平方向に移動できる。これら搬送アーム１７０、１７１とアーム駆動部１７２は、基台１７３に支持されている。
【００５５】
搬送部１１２は、図４及び図１４に示すように処理容器１００の内壁１０２に形成された搬入出口１０３に設けられている。そして、搬送部１１２は、例えばモータなどを備えた駆動部（図示せず）によって搬入出口１０３に沿って鉛直方向に移動できる。
【００５６】
第１の搬送アーム１７０は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの裏面（被処理ウェハＷ、支持ウェハＳにおいては非接合面ＷＮ、ＳＮ）を保持して搬送する。第１の搬送アーム１７０は、図１５に示すように先端が２本の先端部１８０ａ、１８０ａに分岐したアーム部１８０と、このアーム部１８０と一体に形成され、且つアーム部１８０を支持する支持部１８１とを有している。
【００５７】
アーム部１８０上には、図１５及び図１６に示すように樹脂製のＯリング１８２が複数、例えば４箇所に設けられている。このＯリング１８２が被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの裏面と接触し、当該Ｏリング１８２と被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの裏面との間の摩擦力によって、Ｏリング１８２は被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの裏面を保持する。そして、第１の搬送アーム１７０は、Ｏリング１８２上に被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを水平に保持することができる。
【００５８】
またアーム部１８０上には、Ｏリング１８２に保持された被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの外側に設けられたガイド部材１８３、１８４が設けられている。第１のガイド部材１８３は、アーム部１８０の先端部１８０ａの先端に設けられている。第２のガイド部材１８４は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの外周に沿った円弧状に形成され、支持部１８１側に設けられている。これらガイド部材１８３、１８４によって、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴが第１の搬送アーム１７０から飛び出したり、滑落するのを防止することができる。なお、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴがＯリング１８２に適切な位置で保持されている場合、当該被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴはガイド部材１８３、１８４と接触しない。
【００５９】
第２の搬送アーム１７１は、例えば支持ウェハＳの表面、すなわち接合面ＳＪの外周部を保持して搬送する。すなわち、第２の搬送アーム１７１は、反転部１１１で表裏面が反転された支持ウェハＳの接合面ＳＪの外周部を保持して搬送する。第２の搬送アーム１７１は、図１７に示すように先端が２本の先端部１９０ａ、１９０ａに分岐したアーム部１９０と、このアーム部１９０と一体に形成され、且つアーム部１９０を支持する支持部１９１とを有している。
【００６０】
アーム部１９０上には、図１７及び図１８に示すように第２の保持部材１９２が複数、例えば４箇所に設けられている。第２の保持部材１９２は、支持ウェハＳの接合面ＳＪの外周部を載置する載置部１９３と、当該載置部１９３から上方に延伸し、内側面が下側から上側に向かってテーパ状に拡大しているテーパ部１９４とを有している。載置部１９３は、支持ウェハＳの周縁から例えば１ｍｍ以内の外周部を保持する。また、テーパ部１９４の内側面が下側から上側に向かってテーパ状に拡大しているため、例えば第２の保持部材１９２に受け渡される支持ウェハＳが水平方向に所定の位置からずれていても、支持ウェハＳはテーパ部１９４に円滑にガイドされて位置決めされ、載置部１９３に保持される。そして、第２の搬送アーム１７１は、第２の保持部材１９２上に支持ウェハＳを水平に保持することができる。
【００６１】
なお、図１９に示すように、後述する接合部１１３の第２の保持部２０１には切り欠き２０１ａが例えば４箇所に形成されている。この切り欠き２０１ａにより、第２の搬送アーム１７１から第２の保持部２０１に支持ウェハＳを受け渡す際に、第２の搬送アーム１７１の第２の保持部材１９２が第２の保持部２０１に干渉するのを防止することができる。
【００６２】
次に、上述した接合部１１３の構成について説明する。接合部１１３は、図２０に示すように被処理ウェハＷを上面で載置して保持する第１の保持部２００と、支持ウェハＳを下面で吸着保持する第２の保持部２０１とを有している。第１の保持部２００は、第２の保持部２０１の下方に設けられ、第２の保持部２０１と対向するように配置されている。すなわち、第１の保持部２００に保持された被処理ウェハＷと第２の保持部２０１に保持された支持ウェハＳは対向して配置されている。なお、第１の保持部２００の材質は本実施の形態に限定されず、例えば炭化ケイ素セラミックやアルミナセラミック等の他のセラミックを用いてもよいし、例えば第１の保持部２００の表面に絶縁層を形成する場合には、セラミックの他、例えばアルミニウムやステンレス等の金属材料を用いてもよい。
【００６３】
第１の保持部２００には、例えば被処理ウェハＷを静電吸着するための静電チャックが用いられる。第１の保持部２００には、熱伝導性を有する窒化アルミセラミックなどのセラミックが用いられる。また、第１の保持部２００には、例えば直流高圧電源２１０が接続されている。そして、第１の保持部２００の表面に静電気力を生じさせて、被処理ウェハＷを第１の保持部２００上に静電吸着することができる。
【００６４】
第１の保持部２００の内部には、被処理ウェハＷを加熱する第１の加熱機構２１１が設けられている。第１の加熱機構２１１には、例えばヒータが用いられる。第１の加熱機構２１１による被処理ウェハＷの加熱温度は、例えば制御部４００により制御される。
【００６５】
また、第１の保持部２００の下面側には、第１の冷却機構２１２が設けられている。第１の冷却機構２１２には、例えば銅製の冷却ジャケットが用いられる。すなわち、第１の冷却機構２１２に冷却媒体、例えば冷却ガスが流通し、当該冷却媒体によって被処理ウェハＷが冷却される。第１の冷却機構２１２による被処理ウェハＷの第１の冷却温度は、例えば制御部４００により制御される。なお、第１の冷却機構２１２は本実施の形態に限定されず、被処理ウェハＷを冷却できれば種々の構成を取り得る。例えば第１の冷却機構２１２には、ペルチェ素子などの冷却部材が内蔵されていてもよい。
【００６６】
さらに、第１の冷却機構２１２の下面側には、断熱板２１３が設けられている。断熱板２１３は、第１の加熱機構２１１により被処理ウェハＷを加熱する際の熱が後述する下部チャンバ２８１側に伝達されるのを防止する。なお段熱板２１３には、例えば窒化ケイ素が用いられる。
【００６７】
第１の保持部２００の下方には、被処理ウェハＷ又は重合ウェハＴを下方から支持し昇降させるための昇降ピン２２０が例えば３箇所に設けられている。昇降ピン２２０は、昇降駆動部２２１により上下動できる。昇降駆動部２２１は、例えばボールネジ（図示せず）と当該ボールネジを回動させるモータ（図示せず）とを有している。また、第１の保持部２００の中央部付近には、第１の保持部２００及び下部チャンバ２８１を厚み方向に貫通する貫通孔２２２が例えば３箇所に形成されている。そして、昇降ピン２２０は貫通孔２２２を挿通し、第１の保持部２００の上面から突出可能になっている。なお、昇降駆動部２２１は後述する下部チャンバ２８１の下部に設けられている。そして昇降駆動部２２１は、支持部材２３０上に設けられている。
【００６８】
第２の保持部２０１には、例えば支持ウェハＳを静電吸着するための静電チャックが用いられる。第２の保持部２０１には、熱伝導性を有する窒化アルミセラミックなどのセラミックが用いられる。また、第２の保持部２０１には、例えば直流高圧電源２４０が接続されている。そして、第２の保持部２０１の表面に静電気力を生じさせて、支持ウェハＳを第２の保持部２０１上に静電吸着することができる。なお、第２の保持部２０１の材質は本実施の形態に限定されず、例えば炭化ケイ素セラミックやアルミナセラミック等の他のセラミックを用いてもよいし、例えば第２の保持部２０１の表面に絶縁層を形成する場合には、セラミックの他、例えばアルミニウムやステンレス等の金属材料を用いてもよい。
【００６９】
第２の保持部２０１の内部には、支持ウェハＳを加熱する第２の加熱機構２４１が設けられている。第２の加熱機構２４１には、例えばヒータが用いられる。２の加熱機構２４１には、例えばヒータが用いられる。第２の加熱機構２４１による被処理ウェハＷの加熱温度は、例えば制御部４００により制御される。
【００７０】
また、第２の保持部２０１の上面側には、第２の冷却機構２４２が設けられている。第２の冷却機構２４２には、例えば銅製の冷却ジャケットが用いられる。すなわち、第２の冷却機構２４２に冷却媒体、例えば冷却ガスが流通し、当該冷却媒体によって支持ウェハＳが冷却される。第２の冷却機構２４２による被処理ウェハＷの第２の冷却温度は、例えば制御部４００により制御される。なお、第２の冷却機構２４２は本実施の形態に限定されず、第２の冷却機構２４２を冷却できれば種々の構成を取り得る。例えば第２の冷却機構２４２には、ペルチェ素子などの冷却部材が内蔵されていてもよい。
【００７１】
なお、第２の保持部２０１は、第２の冷却機構２４２の上面側に設けられた断熱板（図示せず）を有していてもよい。この断熱板は、第２の加熱機構２４１により支持ウェハＳを加熱する際の熱が後述する支持板２５０側に伝達されるのを防止する。
【００７２】
第２の保持部２０１の上面側には、支持板２５０を介して、第２の保持部２０１を鉛直下方に押圧する加圧機構２６０が設けられている。加圧機構２６０は、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを覆うように設けられた圧力容器２６１と、圧力容器２６１の内部に流体、例えば圧縮空気を供給する流体供給管２６２と、内部に流体を貯留し、流体供給管２６２に流体を供給する流体を流体供給源２６３とを有している。
【００７３】
なお、これら第２の保持部２０１の上面側の部材は、支持板２５０の上方に設けられたエアシリンダ（図示せず）に支持されている。そして、支持板２５０の上方に設けられた調整ボルト（図示せず）によって、上部チャンバ２８２の平行出しや、第２の保持部２０１と第１の保持部２００との隙間の調整が行われる。
【００７４】
圧力容器２６１は、例えば鉛直方向に伸縮自在の例えばステンレス製のベローズにより構成されている。圧力容器２６１は、その下面が支持板２５０の上面に固定されると共に、上面が第２の保持部２０１の上方に設けられた支持板２６４の下面に固定されている。流体供給管２６２は、その一端が圧力容器２６１に接続され、他端が流体供給源２６３に接続されている。そして、圧力容器２６１に流体供給管２６２から流体を供給することで、圧力容器２６１が伸長する。この際、圧力容器２６１の上面と支持板２６４の下面とが当接しているので、圧力容器２６１は下方向にのみ伸長し、圧力容器２６１の下面に設けられた第２の保持部２０１を下方に押圧することができる。そして圧力容器２６１が伸縮性を有するので、第２の保持部２０１の平行度と第１の保持部２００の平行度に差異が生じていても、圧力容器２６１はその差異を吸収できる。またこの際、圧力容器２６１の内部は流体により加圧されており、均一に押圧できる。さらに圧力容器２６１の平面形状は被処理ウェハＷと支持ウェハＳの平面形状と同一であり、圧力容器２６１の径は被処理ウェハＷの径と同じ、例えば３００ｍｍであるため、余計なエッジ応力が発生しない。したがって、第１の保持部２００と第２の保持部２０１の平行度に関わらず、圧力容器２６１は第２の保持部２０１（被処理ウェハＷと支持ウェハＳ）を面内均一に押圧することができる。第２の保持部２０１を押圧する際の圧力の調節は、圧力容器２６１に供給する圧縮空気の圧力を調節することで行われる。なお、支持板２６４は、加圧機構２６０により第２の保持部２０１にかかる荷重の反力を受けても変形しない強度を有する部材により構成されているのが好ましい。
【００７５】
第１の保持部２００と第２の保持部２０１との間には、第１の保持部２００に保持された被処理ウェハＷの表面を撮像する第１の撮像部２７０と、第２の保持部２０１に保持された支持ウェハＳの表面を撮像する第２の撮像部２７１とが設けられている。第１の撮像部２７０と第２の撮像部２７１には、例えば広角型のＣＣＤカメラがそれぞれ用いられる。また、第１の撮像部２７０と第２の撮像部２７１は、移動機構（図示せず）によって鉛直方向及び水平方向に移動可能に構成されている。
【００７６】
接合部１１３は、内部を密閉可能な処理容器２８０を有している。処理容器２８０は、上述した第１の保持部２００、第２の保持部２０１、支持板２５０、圧力容器２６１、支持板２６４、第１の撮像部２７０、第２の撮像部２７１を内部に収容する。
【００７７】
処理容器２８０は、第１の保持部２００を支持する下部チャンバ２８１と、第２の保持部２０１を支持する上部チャンバ２８２とを有している。上部チャンバ２８２は、例えばエアシリンダ等の昇降機構（図示せず）によって鉛直方向に昇降可能に構成されている。下部チャンバ２８１における上部チャンバ２８２との接合面には、処理容器２８０の内部の気密性を保持するためのシール材２８３が設けられている。シール材２８３には、例えばＯリングが用いられる。そして、図２１に示すように下部チャンバ２８１と上部チャンバ２８２を当接させることで、処理容器２８０の内部が密閉空間に形成される。
【００７８】
上部チャンバ２８２の周囲には、図２２に示すように当該上部チャンバ２８２を介して第２の保持部２０１を水平方向に移動させる移動機構２９０が複数、例えば５つ設けられている。５つの移動機構２９０のうち、４つの移動機構２９０は第２の保持部２０１の水平方向への移動に用いられ、１つの移動機構２９０は第２の保持部２０１の鉛直軸周り（θ方向）の回転に用いられる。移動機構２９０は、図２０に示すように上部チャンバ２８２に当接して第２の保持部２０１を移動させるカム２９１と、シャフト２９２を介してカム２９１を回転させる、例えばモータ（図示せず）を内蔵した回転駆動部２９３とを有している。カム２９１はシャフト２９２の中心軸に対して偏心して設けられている。そして、回転駆動部２９３によりカム２９１を回転させることで、第２の保持部２０１に対するカム２９１の中心位置が移動し、第２の保持部２０１を水平方向に移動させることができる。
【００７９】
下部チャンバ２８１には、処理容器２８０内の雰囲気を減圧する減圧機構３００が設けられている。減圧機構３００は、処理容器２８０内の雰囲気を吸気するための吸気管３０１と、吸気管３０１に接続された例えば真空ポンプなどの負圧発生装置３０２とを有している。
【００８０】
なお、接合装置３１〜３３の構成は、上述した接合装置３０の構成と同様であるので説明を省略する。
【００８１】
次に、上述した塗布装置４０の構成について説明する。塗布装置４０は、図２３に示すように内部を密閉可能な処理容器３１０を有している。処理容器３１０のウェハ搬送領域６０側の側面には、被処理ウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。
【００８２】
処理容器３１０内の中央部には、被処理ウェハＷを保持して回転させるスピンチャック３２０が設けられている。スピンチャック３２０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えば被処理ウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、被処理ウェハＷをスピンチャック３２０上に吸着保持できる。
【００８３】
スピンチャック３２０の下方には、例えばモータなどを備えたチャック駆動部３２１が設けられている。スピンチャック３２０は、チャック駆動部３２１により所定の速度に回転できる。また、チャック駆動部３２１には、例えばシリンダなどの昇降駆動源が設けられており、スピンチャック３２０は昇降自在になっている。
【００８４】
スピンチャック３２０の周囲には、被処理ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ３２２が設けられている。カップ３２２の下面には、回収した液体を排出する排出管３２３と、カップ３２２内の雰囲気を真空引きして排気する排気管３２４が接続されている。
【００８５】
図２４に示すようにカップ３２２のＸ方向負方向（図２４中の下方向）側には、Ｙ方向（図２４中の左右方向）に沿って延伸するレール３３０が形成されている。レール３３０は、例えばカップ３２２のＹ方向負方向（図２４中の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図２４中の右方向）側の外方まで形成されている。レール３３０には、アーム３３１が取り付けられている。
【００８６】
アーム３３１には、図２３及び図２４に示すように被処理ウェハＷに液体状の接着剤Ｇを供給する接着剤ノズル３３２が支持されている。アーム３３１は、図２４に示すノズル駆動部３３３により、レール３３０上を移動自在である。これにより、接着剤ノズル３３２は、カップ３２２のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部３３４からカップ３２２内の被処理ウェハＷの中心部上方まで移動でき、さらに当該被処理ウェハＷ上を被処理ウェハＷの径方向に移動できる。また、アーム３３１は、ノズル駆動部３３３によって昇降自在であり、接着剤ノズル３３２の高さを調節できる。
【００８７】
接着剤ノズル３３２には、図２３に示すように当該接着剤ノズル３３２に接着剤Ｇを供給する供給管３３５が接続されている。供給管３３５は、内部に接着剤Ｇを貯留する接着剤供給源３３６に連通している。また、供給管３３５には、接着剤Ｇの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群３３７が設けられている。
【００８８】
なお、スピンチャック３２０の下方には、被処理ウェハＷの裏面、すなわち非接合面ＷＮに向けて洗浄液を噴射するバックリンスノズル（図示せず）が設けられていてもよい。このバックリンスノズルから噴射される洗浄液によって、被処理ウェハＷの非接合面ＷＮと被処理ウェハＷの外周部が洗浄される。
【００８９】
次に、上述した熱処理装置４１〜４６の構成について説明する。熱処理装置４１は、図２５に示すように内部を閉鎖可能な処理容器３４０を有している。処理容器３４０のウェハ搬送領域６０側の側面には、被処理ウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。
【００９０】
処理容器３４０の天井面には、当該処理容器３４０の内部に例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給するガス供給口３４１が形成されている。ガス供給口３４１には、ガス供給源３４２に連通するガス供給管３４３が接続されている。ガス供給管３４３には、不活性ガスの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群３４４が設けられている。
【００９１】
処理容器３４０の底面には、当該処理容器３４０の内部の雰囲気を吸引する吸気口３４５が形成されている。吸気口３４５には、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置３４６に連通する吸気管３４７が接続されている。
【００９２】
処理容器３４０の内部には、被処理ウェハＷを加熱処理する加熱部３５０と、被処理ウェハＷを温度調節する温度調節部３５１が設けられている。加熱部３５０と温度調節部３５１はＹ方向に並べて配置されている。
【００９３】
加熱部３５０は、熱板３６０を収容して熱板３６０の外周部を保持する環状の保持部材３６１と、その保持部材３６１の外周を囲む略筒状のサポートリング３６２を備えている。熱板３６０は、厚みのある略円盤形状を有し、被処理ウェハＷを載置して加熱することができる。また、熱板３６０には、例えば加熱機構３６３が内蔵されている。加熱機構３６３には、例えばヒータが用いられる。熱板３６０の加熱温度は例えば制御部４００により制御され、熱板３６０上に載置された被処理ウェハＷが所定の温度に加熱される。
【００９４】
熱板３６０の下方には、被処理ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン３７０が例えば３本設けられている。昇降ピン３７０は、昇降駆動部３７１により上下動できる。熱板３６０の中央部付近には、当該熱板３６０を厚み方向に貫通する貫通孔３７２が例えば３箇所に形成されている。そして、昇降ピン３７０は貫通孔３７２を挿通し、熱板３６０の上面から突出可能になっている。
【００９５】
温度調節部３５１は、温度調節板３８０を有している。温度調節板３８０は、図２６に示すように略方形の平板形状を有し、熱板３６０側の端面が円弧状に湾曲している。温度調節板３８０には、Ｙ方向に沿った２本のスリット３８１が形成されている。スリット３８１は、温度調節板３８０の熱板３６０側の端面から温度調節板３８０の中央部付近まで形成されている。このスリット３８１により、温度調節板３８０が、加熱部３５０の昇降ピン３７０及び後述する温度調節部３５１の昇降ピン３９０と干渉するのを防止できる。また、温度調節板３８０には、例えばペルチェ素子などの温度調節部材（図示せず）が内蔵されている。温度調節板３８０の冷却温度は例えば制御部４００により制御され、温度調節板３８０上に載置された被処理ウェハＷが所定の温度に冷却される。
【００９６】
温度調節板３８０は、図２５に示すように支持アーム３８２に支持されている。支持アーム３８２には、駆動部３８３が取り付けられている。駆動部３８３は、Ｙ方向に延伸するレール３８４に取り付けられている。レール３８４は、温度調節部３５１から加熱部３５０まで延伸している。この駆動部３８３により、温度調節板３８０は、レール３８４に沿って加熱部３５０と温度調節部３５１との間を移動可能になっている。
【００９７】
温度調節板３８０の下方には、被処理ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン３９０が例えば３本設けられている。昇降ピン３９０は、昇降駆動部３９１により上下動できる。そして、昇降ピン３９０はスリット３８１を挿通し、温度調節板３８０の上面から突出可能になっている。
【００９８】
なお、熱処理装置４２〜４６の構成は、上述した熱処理装置４１の構成と同様であるので説明を省略する。
【００９９】
また、熱処理装置４１〜４６では、重合ウェハＴの温度調節もすることができる。さらに、重合ウェハＴの温度調節をするために、温度調節装置（図示せず）を設けてもよい。温度調節装置は、上述した熱処理装置４１と同様の構成を有し、熱板３６０に代えて、温度調節板が用いられる。温度調節板の内部には、例えばペルチェ素子などの冷却部材が設けられており、温度調節板を設定温度に調節できる。
【０１００】
以上の接合システム１には、図１に示すように制御部４００が設けられている。制御部４００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、接合システム１における被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、接合システム１における後述の接合処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（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のコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部４００にインストールされたものであってもよい。
【０１０１】
なお、後述するように被処理ウェハＷと支持ウェハＳは、加熱機構２１１、２４１によって加熱された後、それぞれ冷却機構２１２、２４２によって異なる温度で冷却される。また、後述するように接合前の被処理ウェハＷは、その中央部が周辺部に比べて突出して反っている。そして制御部４００は、第１の冷却機構２１２による被処理ウェハＷの第１の冷却温度及び第２の冷却機構２４２による支持ウェハＳの第２の冷却温度と、被処理ウェハＷの反り量との相関（データベース）を有している。この相関は、実際に被処理ウェハＷの反り量を変化させ、また第１の冷却機構２１２の第１の冷却温度と第２の冷却機構２４２の冷却温度を変化させて、予め導出される。
【０１０２】
次に、以上のように構成された接合システム１を用いて行われる被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合処理方法について説明する。図２７は、かかる接合処理の主な工程の例を示すフローチャートである。
【０１０３】
なお本実施の形態において、図２８に示すように接合システム１に搬送させる前の被処理ウェハＷ、すなわち接合前の被処理ウェハＷは、その中央部が周辺部に比べて第１の保持部２００側に突出して反っている。この被処理ウェハＷの反り量δは、予め判明しており、本実施の形態では例えば３００μｍである。
【０１０４】
先ず、複数枚の被処理ウェハＷを収容したカセットＣＷ、複数枚の支持ウェハＳを収容したカセットＣＳ、及び空のカセットＣＴが、搬入出ステーション２の所定のカセット載置板１１に載置される。その後、ウェハ搬送装置２２によりカセットＣＷ内の被処理ウェハＷが取り出され、処理ステーション３の第３の処理ブロックＧ３のトランジション装置５０に搬送される。このとき、被処理ウェハＷは、その非接合面ＷＮが下方を向いた状態で搬送される。
【０１０５】
次に被処理ウェハＷは、ウェハ搬送装置６１によって塗布装置４０に搬送される。塗布装置４０に搬入された被処理ウェハＷは、ウェハ搬送装置６１からスピンチャック３２０に受け渡され吸着保持される。このとき、被処理ウェハＷの非接合面ＷＮが吸着保持される。
【０１０６】
続いて、アーム３３１によって待機部３３４の接着剤ノズル３３２を被処理ウェハＷの中心部の上方まで移動させる。その後、スピンチャック３２０によって被処理ウェハＷを回転させながら、接着剤ノズル３３２から被処理ウェハＷの接合面ＷＪに接着剤Ｇを供給する。供給された接着剤Ｇは遠心力により被処理ウェハＷの接合面ＷＪの全面に拡散されて、当該被処理ウェハＷの接合面ＷＪに接着剤Ｇが塗布される（図２７の工程Ａ１）。
【０１０７】
次に被処理ウェハＷは、ウェハ搬送装置６１によって熱処理装置４１に搬送される。このとき熱処理装置４１の内部は、不活性ガスの雰囲気に維持されている。熱処理装置４１に被処理ウェハＷが搬入されると、重合ウェハＴはウェハ搬送装置６１から予め上昇して待機していた昇降ピン３９０に受け渡される。続いて昇降ピン３９０を下降させ、被処理ウェハＷを温度調節板３８０に載置する。
【０１０８】
その後、駆動部３８３により温度調節板３８０をレール３８４に沿って熱板３６０の上方まで移動させ、被処理ウェハＷは予め上昇して待機していた昇降ピン３７０に受け渡される。その後、昇降ピン３７０が下降して、被処理ウェハＷが熱板３６０上に載置される。そして、熱板３６０上の被処理ウェハＷは、所定の温度、例えば３２０℃に加熱される（図２７の工程Ａ２）。かかる熱板３６０による加熱を行うことで被処理ウェハＷ上の接着剤Ｇが加熱され、当該接着剤Ｇが硬化する。
【０１０９】
その後、昇降ピン３７０が上昇すると共に、温度調節板３８０が熱板３６０の上方に移動する。続いて被処理ウェハＷが昇降ピン３７０から温度調節板３８０に受け渡され、温度調節板３８０がウェハ搬送領域６０側に移動する。この温度調節板３８０の移動中に、被処理ウェハＷは所定の温度、例えば常温である２３℃に温度調節される。
【０１１０】
熱処理装置４１で熱処理された被処理ウェハＷは、ウェハ搬送装置６１によって接合装置３０に搬送される。接合装置３０に搬送された被処理ウェハＷは、ウェハ搬送装置６１から受渡部１１０の受渡アーム１２０に受け渡された後、さらに受渡アーム１２０からウェハ支持ピン１２１に受け渡される。その後、被処理ウェハＷは、搬送部１１２の第１の搬送アーム１７０によってウェハ支持ピン１２１から反転部１１１に搬送される。
【０１１１】
反転部１１１に搬送された被処理ウェハＷは、保持部材１５１に保持され、位置調節機構１６０に移動される。そして、位置調節機構１６０において、被処理ウェハＷのノッチ部の位置を調節して、当該被処理ウェハＷの水平方向の向きが調節される（図２７の工程Ａ３）。
【０１１２】
その後、被処理ウェハＷは、搬送部１１２の第１の搬送アーム１７０によって反転部１１１から接合部１１３に搬送される。このとき、上部チャンバ２８２は下部チャンバ２８１の上方に位置しており、上部チャンバ２８２と下部チャンバ２８１は当接しておらず、処理容器２８０内が密閉空間に形成されていない。接合部１１３に搬送された被処理ウェハＷは、第１の保持部２００に載置される（図２７の工程Ａ４）。第１の保持部２００上では、被処理ウェハＷの接合面ＷＪが上方を向いた状態、すなわち接着剤Ｇが上方を向いた状態で被処理ウェハＷが吸着保持される。また図２８に示したように、接合前の被処理ウェハＷの中央部は周辺部に比べて突出している。すなわち第１の保持部２００に保持される被処理ウェハＷは、その中央部が周辺部に比べて第１の保持部２００側に突出するように反っている。そして、第１の保持部２００の静電気力により、実際には被処理ウェハＷは第１の保持部２００上で平坦に保持される。
【０１１３】
被処理ウェハＷに上述した工程Ａ１〜Ａ４の処理が行われている間、当該被処理ウェハＷに続いて支持ウェハＳの処理が行われる。支持ウェハＳは、ウェハ搬送装置６１によって接合装置３０に搬送される。なお、支持ウェハＳが接合装置３０に搬送される工程については、上記実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【０１１４】
接合装置３０に搬送された支持ウェハＳは、ウェハ搬送装置６１から受渡部１１０の受渡アーム１２０に受け渡された後、さらに受渡アーム１２０からウェハ支持ピン１２１に受け渡される。その後、支持ウェハＳは、搬送部１１２の第１の搬送アーム１７０によってウェハ支持ピン１２１から反転部１１１に搬送される。
【０１１５】
反転部１１１に搬送された支持ウェハＳは、保持部材１５１に保持され、位置調節機構１６０に移動される。そして、位置調節機構１６０において、支持ウェハＳのノッチ部の位置を調節して、当該支持ウェハＳの水平方向の向きが調節される（図２７の工程Ａ５）。水平方向の向きが調節された支持ウェハＳは、位置調節機構１６０から水平方向に移動され、且つ鉛直方向上方に移動された後、その表裏面が反転される（図２７の工程Ａ６）。すなわち、支持ウェハＳの接合面ＳＪが下方に向けられる。
【０１１６】
その後、支持ウェハＳは、鉛直方向下方に移動された後、搬送部１１２の第２の搬送アーム１７１によって反転部１１１から接合部１１３に搬送される。このとき、第２の搬送アーム１７１は、支持ウェハＳの接合面ＳＪの外周部のみを保持しているので、例えば第２の搬送アーム１７１に付着したパーティクル等によって接合面ＳＪが汚れることはない。接合部１１３に搬送された支持ウェハＳは、第２の保持部２０１に吸着保持される（図２７の工程Ａ７）。第２の保持部２０１では、支持ウェハＳの接合面ＳＪが下方を向いた状態で支持ウェハＳが保持される。
【０１１７】
このように接合部１１３に被処理ウェハＷと支持ウェハＳが搬送されると、続いて被処理ウェハＷと支持ウェハＳが接合される。図２９は、この接合部１１３での接合処理における、被処理ウェハＷの温度と支持ウェハＳの温度の時系列変化を示している。図２９中、一点鎖線は被処理ウェハＷの温度変化を示し、二点鎖線は支持ウェハＳの温度変化を示している。なお、工程Ａ４において被処理ウェハＷが第１の保持部２００に保持された時間は図２９における時間ｔ１であり、工程Ａ７において支持ウェハＳが第２の保持部２０１に保持された時間は図２９における時間ｔ２である。また、時間ｔ１、ｔ２における被処理ウェハＷと支持ウェハＳの温度はそれぞれ温度Ｔ１であり、温度Ｔ１は例えば常温である２３℃である。さらに、時間ｔ１から時間ｔ２までの間において被処理ウェハＷが第１の保持部２００上で待機中、被処理ウェハＷは第１の加熱機構２１１により加熱されている。
【０１１８】
接合部１１３では、先ず、第１の保持部２００に保持された被処理ウェハＷと第２の保持部２０１に保持された支持ウェハＳとの水平方向の位置調節が行われる。被処理ウェハＷの表面と支持ウェハＳの表面には、予め定められた複数、例えば４点以上の基準点が形成されている。そして、第１の撮像部２７０を水平方向に移動させ、被処理ウェハＷの表面が撮像される。また、第２の撮像部２７１を水平方向に移動させ、支持ウェハＳの表面が撮像される。その後、第１の撮像部２７０が撮像した画像に表示される被処理ウェハＷの基準点の位置と、第２の撮像部２７１が撮像した画像に表示される支持ウェハＳの基準点の位置とが合致するように、移動機構２９０によって支持ウェハＳの水平方向の位置（水平方向の向きを含む）が調節される。すなわち、回転駆動部２９３によってカム２９１を回転させて上部チャンバ２８２を介して第２の保持部２０１を水平方向に移動させ、支持ウェハＳの水平方向の位置が調節される。こうして被処理ウェハＷと支持ウェハＳとの水平方向の位置が調節される（図２７の工程Ａ８）。
【０１１９】
その後、第１の撮像部２７０と第２の撮像部２７１を第１の保持部２００と第２の保持部２０１との間から退出させた後、移動機構（図示せず）によって上部チャンバ２８２を下降させる。そして、上部チャンバ２８２と下部チャンバ２８１を当接させて、これら上部チャンバ２８２と下部チャンバ２８１で構成される処理容器２８０の内部が密閉空間に形成される。このとき、第１の保持部２００に保持された被処理ウェハＷと第２の保持部２０１に保持された支持ウェハＳとの間には、微小な隙間が形成されている。すなわち、被処理ウェハＷと支持ウェハＳは当接していない。
【０１２０】
その後、減圧機構３００によって処理容器２８０内の雰囲気を吸引し、処理容器２８０内を真空状態まで減圧する（図２７の工程Ａ９）。本実施の形態では、処理容器２８０内を所定の真空圧、例えば１０．０Ｐａ以下まで減圧する。
【０１２１】
その後、図３０に示すように圧力容器２６１に圧縮空気を供給し、当該圧力容器２６１内を所定の圧力、例えば１．００００１ＭＰａにする。ここで、処理容器２８０内は真空状態に維持されており、圧力容器２６１は処理容器２８０内の真空雰囲気内に配置されている。このため、加圧機構２６０によって下方に押圧される圧力、すなわち圧力容器２６１から第２の保持部２０１に伝達される圧力は、圧力容器２６１内の圧力と処理容器２８０内の圧力との差圧１．０ＭＰａになる。すなわち、加圧機構２６０によって第２の保持部２０１を押圧する圧力は、所定の真空圧力より小さい。そして、この加圧機構２６０によって第２の保持部２０１が下方に押圧され、被処理ウェハＷの全面と支持ウェハＳの全面が当接する。被処理ウェハＷと支持ウェハＳが当接する際、被処理ウェハＷと支持ウェハＳはそれぞれ第１の保持部２００と第２の保持部２０１に吸着保持されているので、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの位置ずれが生じない。また圧力容器２６１の平面形状は被処理ウェハＷと支持ウェハＳの平面形状と同一であるため、加圧機構２６０は被処理ウェハＷと支持ウェハＳを全面で押圧することになる。なお、工程Ａ１０において、処理容器２８０内は真空状態に維持されているため、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを当接させても、当該被処理ウェハＷと支持ウェハＳとの間におけるボイドの発生を抑制することができる。また、本実施の形態では加圧機構２６０によって１．０ＭＰａで第２の保持部２０１を押圧したが、この押圧する際の圧力は、接着剤Ｇの種類や被処理ウェハＷ上のデバイスの種類等に応じて設定される。
【０１２２】
このように加圧機構２６０により被処理ウェハＷと支持ウェハＳを押圧する際、加熱機構２１１、２４１により被処理ウェハＷと支持ウェハＳを所定の温度Ｔ２、例えば３４０℃で加熱する。この温度Ｔ２は、固化した接着剤Ｇが軟化する融点温度Ｔ３、例えば３２０℃よりも高い。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳは、接着剤Ｇが軟化した状態で加圧機構２６０により押圧されて強固に接着される（図２７の工程Ａ１０）。なお、被処理ウェハＷと支持ウェハＳは、それぞれ異なる時間ｔ３、ｔ４で上述した温度Ｔ２に達する。
【０１２３】
その後、所定の時間が経過して時間ｔ５になると、第１の冷却機構２１２と第２の冷却機構２４２による被処理ウェハＷと支持ウェハＳの冷却をそれぞれ開始する。被処理ウェハＷと支持ウェハＳは、それぞれ第１の冷却機構２１２と第２の冷却機構２４２によって異なる温度で冷却される。そして時間ｔ６において、被処理ウェハＷは第１の冷却温度Ｔ３、例えば３２０℃で冷却され、支持ウェハＳは第１の冷却温度Ｔ３よりも低い第２の冷却温度Ｔ４、例えば３１０℃で冷却される。第１の冷却温度Ｔ３は、軟化した接着剤Ｇが固化する温度である。したがって時間ｔ６では、接着剤Ｇが固化されて、被処理ウェハＷと支持ウェハＳが接合される（図２７の工程Ａ１１）。そして、被処理ウェハＷと支持ウェハＳはさらに常温である温度Ｔ１まで冷却される。被処理ウェハＷと支持ウェハＳは、それぞれ異なる時間ｔ７、ｔ８で温度Ｔ１に達する。なお、この被処理ウェハＷと支持ウェハＳの冷却工程では、加圧機構２６０による被処理ウェハＷと支持ウェハＳの押圧が継続して行われる。但し、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合条件に応じて、加圧機構２６０による押圧を上述した工程Ａ１０の終了と共に停止してもよい。
【０１２４】
この工程Ａ１１における第１の冷却温度Ｔ３と第２の冷却温度Ｔ４は、制御部４００に保存された第１の冷却機構２１２による被処理ウェハＷの第１の冷却温度Ｔ３及び第２の冷却機構２４２による支持ウェハＳの第２の冷却温度Ｔ４と、被処理ウェハＷの反り量δとの相関に基づいて設定される。本実施の形態では、被処理ウェハＷの反り量δが３００μｍであるので、上記相関から第１の冷却温度Ｔ３の３２０℃と第２の冷却温度Ｔ４の３１０℃が設定される。なお他の実施の形態として、例えば接合前の被処理ウェハＷの反り量δが６００μｍの場合、第１の冷却温度Ｔ３と第２の冷却温度Ｔ４の温度差が２０℃になるように第１の冷却温度Ｔ３と第２の冷却温度Ｔ４が設定される。
【０１２５】
ここで、図２８に示したように接合前の被処理ウェハＷに反りが生じているので、仮に被処理ウェハＷと支持ウェハＳを同じ冷却温度で冷却すると、図３１に示すように接合前の被処理ウェハＷの反りに倣って接合後の重合ウェハＴが反ってしまう。
【０１２６】
この点、本実施の形態の工程Ａ１１では、第２の冷却温度Ｔ４を第１の冷却温度Ｔ３よりも低くしている。そうすると、被処理ウェハＷの熱膨張量を支持ウェハＳの熱膨張量より大きくすることができる。そして、被処理ウェハＷの熱膨張量を大きくした状態で接着剤Ｇが固化する。その後、例えば被処理ウェハＷと支持ウェハＳを常温である温度Ｔ１まで冷却すると、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの収縮量が異なるため、接合された重合ウェハＴにおいて、第１の冷却温度Ｔ３と第２の冷却温度Ｔ４の温度差に応じた反りが発生する。そうすると、図２８に示したように接合前の被処理ウェハＷに反りが生じている場合でも、被処理ウェハＷの第１の冷却温度Ｔ３と支持基ウェハＳの第２の冷却温度Ｔ４を調節することで、当該被処理ウェハＷの反りを抑制する方向に重合ウェハＴを反らせることができ、結果的に図３に示すように重合ウェハＴを平坦に接合することができる。
【０１２７】
このように被処理ウェハＷと支持ウェハＳが接合された重合ウェハＴは、搬送部１１２の第１の搬送アーム１７０によって接合部１１０から受渡部１１０に搬送される。受渡部１１０に搬送された重合ウェハＴは、ウェハ支持ピン１２１を介して受渡アーム１２０に受け渡され、さらに受渡アーム１２０からウェハ搬送装置６１に受け渡される。
【０１２８】
その後重合ウェハＴは、ウェハ搬送装置６１によってトランジション装置５１に搬送され、その後搬入出ステーション２のウェハ搬送装置２２によって所定のカセット載置板１１のカセットＣＴに搬送される。こうして、一連の被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合処理が終了する。
【０１２９】
以上の実施の形態によれば、工程Ａ１０において被処理ウェハＷと支持ウェハＳを温度Ｔ２で加熱した後、工程Ａ１１において被処理ウェハＷと支持ウェハＳをそれぞれ第１の冷却温度Ｔ３と第２の冷却温度Ｔ４で冷却しているので、被処理ウェハＷの熱膨張量を支持ウェハＳの熱膨張量より大きくすることができる。その後、例えば被処理ウェハＷと支持ウェハＳを常温である温度Ｔ１まで冷却すると、接合された重合ウェハＴにおいて第１の冷却温度Ｔ３と第２の冷却温度Ｔ４の温度差に応じた反りが発生するので、被処理ウェハＷの反りを抑制する方向に重合ウェハＴを反らせることができ、結果的に重合ウェハＴを平坦に接合することができる。したがって本実施の形態によれば、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを適切に接合することができ、さらにその後の重合ウェハＴの搬送や処理を適切に行うことができる。
【０１３０】
また工程Ａ１１では、第１の冷却機構２１２と第２の冷却機構２４２によって被処理ウェハＷと支持ウェハＴがそれぞれ積極的に冷却されるので、当該冷却をウェハ面内で均一に行うことができる。かかる観点からも重合ウェハＴに歪みや反りが生じることがない。
【０１３１】
また工程Ａ１０では、加熱機構２１１、２４１により被処理ウェハＷと支持ウェハＳを所定の温度Ｔ２で加熱しながら、加圧機構２６０により被処理ウェハＷと支持ウェハＳを押圧するので、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを強固に密着させることができる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳをより適切に接合することができる。
【０１３２】
また制御部４００は、第１の冷却機構２１２による被処理ウェハＷの第１の冷却温度Ｔ３及び第２の冷却機構２４２による支持ウェハＳの第２の冷却温度Ｔ４と、被処理ウェハＷの反り量δとの相関を有しているので、予め判明している被処理ウェハＷの反り量δに基づいて、第１の冷却温度Ｔ３と第２の冷却温度Ｔ４が設定される。したがって、第１の冷却温度Ｔ３と第２の冷却温度Ｔ４を自動で適切に設定することができ、第１の冷却機構２１２と第２の冷却機構２４２を適切に制御することができる。
【０１３３】
また接合システム１は、接合装置３０〜３１、塗布装置４０、熱処理装置４１〜４６を有しているので、被処理ウェハＷを順次処理して当該被処理ウェハＷに接着剤Ｇを塗布して所定の温度に加熱すると共に、接合装置３０において支持ウェハＳの表裏面を反転させる。その後、接合装置３０において、接着剤Ｇが塗布されて所定の温度に加熱された被処理ウェハＷと表裏面が反転された支持ウェハＳとを接合する。このように本実施の形態によれば、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを並行して処理することができる。また、接合装置３０において被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合する間に、塗布装置４０、熱処理装置４１及び接合装置３０において、別の被処理ウェハＷと支持ウェハＳを処理することもできる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合を効率よく行うことができ、接合処理のスループットを向上させることができる。
【０１３４】
以上の実施の形態では、図２８に示したように接合前の被処理ウェハＷは、その中央部が周辺部に比べて第１の保持部２００側に突出して反っていたが、図３２に示すように被処理ウェハＷは、その中央部が周辺部に比べて第２の保持部２０１側に突出して反っていてもよい。
【０１３５】
かかる場合、工程Ａ１１では、第１の冷却機構２１２による被処理ウェハＷの第１の冷却温度は、第２の冷却機構２４２による被処理ウェハＷの冷却温度よりも低く設定される。そうすると、被処理ウェハＷの熱膨張量を支持ウェハＳの熱膨張量より小さくすることができる。そして、被処理ウェハＷの熱膨張量を小さくした状態で接着剤Ｇが固化する。その後、例えば被処理ウェハＷと支持ウェハＳを常温まで冷却すると、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの収縮量が異なるため、接合された重合ウェハＴにおいて、第１の冷却温度と第２の冷却温度の温度差に応じた反りが発生する。そうすると、接合前の被処理ウェハＷに反りが生じている場合でも、当該被処理ウェハＷの反りを抑制する方向に重合ウェハＴを反らせることができ、結果的に重合ウェハＴを平坦に接合することができる。
【０１３６】
なお、第１の冷却温度と第２の冷却温度のいずれを低くするかは、被処理ウェハＷの中央部が周辺部に比べて第１の保持部２００側に突出しているか、或いは第２の保持部２０１側に突出しているかに因る。すなわち、高温側のウェハの熱膨張量が大きくなるため、被処理ウェハＷの中央部が周辺部に比べて第２の保持部２０１側に突出している場合は、第１の冷却温度を第２の冷却温度よりも低くすればよい。一方、被処理ウェハＷの中央部が周辺部に比べて第１の保持部２００側に突出している場合には、第２の冷却温度を第１の冷却温度よりも低くすればよいのである。
【０１３７】
以上の実施の形態では、被処理ウェハＷを下側に配置し、且つ支持ウェハＳを上側に配置した状態で、これら被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合していたが、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの上下配置を反対にしてもよい。この際、第１の保持部２００が支持ウェハＳを支持し、第２の保持部２０１が被処理ウェハＷを支持してもよく、かかる場合、第１の保持部２００と第２の保持部２０１はそれぞれ本発明の第２の保持部と第１の保持部に相当する。そして、上述した工程Ａ１〜Ａ４を支持ウェハＳに対して行い、当該支持ウェハＳの接合面ＳＪに接着剤Ｇを塗布する。また、上述した工程Ａ５〜Ａ７を被処理ウェハＷに対して行い、当該被処理ウェハＷの表裏面を反転させる。そして、上述した工程Ａ８〜Ａ１１を行い、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合する。
【０１３８】
また以上の実施の形態では、被処理ウェハＷの接合面ＷＪに接着剤Ｇを塗布していたが、支持ウェハＳの接合面ＳＪに接着剤Ｇを塗布してもよし、或いは被処理ウェハＷの接合面ＷＪと支持ウェハＳの接合面ＳＪの両方に接着剤Ｇを塗付してもよい。
【０１３９】
以上の実施の形態の接合システム１において、図３３に示すように接合前の被処理ウェハＷの反り量を測定する反り測定装置５００をさらに設けてもよい。反り測定装置５００は、例えば第３の処理ブロックＧ３の最上層に配置される。
【０１４０】
反り測定装置５００は、図３４に示すように処理容器５１０を有している。処理容器５１０のウェハ搬送領域６０側の側面には、被処理ウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。
【０１４１】
処理容器５１０の中央部には、被処理ウェハＷを載置する載置台５２０を有している。載置台５２０は、例えば処理容器５１０の側壁５１０ａに固定された載置台支持部５２１によって、水平に設置されている。載置台５２０の載置面上には、被処理ウェハＷを支持する複数の支持ピン５２２が設けられている。載置台５２０の下方には、当該載置台５２０を貫通して昇降自在の昇降ピン５２３が複数設けられている。昇降ピン５２３には、ブラケット５２４を介して駆動機構５２５が設けられ、この駆動機構５２５の作動により昇降ピン５２３が昇降する。
【０１４２】
載置台５２０の上方には、例えばレーザ変位計５２６が、変位計支持部５２７に支持されている。レーザ変位計５２６は、移動機構（図示せず）により変位計支持部５２７に沿って移動できる。またレーザ変位計５２６は、被処理ウェハＷの表面との距離を測定できる。そして、レーザ変位計５２６の測定結果は測定部５２８に出力され、被処理ウェハＷの反り量が測定される。この被処理ウェハＷの反り量は、制御部４００に出力される。
【０１４３】
かかる場合、接合システム１では、先ずウェハ搬送装置２２によりカセットＣＷ内の被処理ウェハＷが取り出され、処理ステーション３の第３の処理ブロックＧ３の反り測定装置５００に搬送される。
【０１４４】
反り搬送装置５００に搬入された被処理ウェハＷは、載置台５２０上に載置される。そして、レーザ変位計５２６を変位計支持部５２７に沿って被処理ウェハＷの径方向に走査させて、当該レーザ変位計５２６と被処理ウェハＷとの距離が測定される。この測定結果が測定部５２８に出力され、被処理ウェハＷの反り量が測定される。そして、この測定された被処理ウェハＷの反り量は、制御部４００に出力される。
【０１４５】
制御部４００では、測定された被処理ウェハＷの反り量に基づいて、上述した被処理ウェハＷの第１の冷却温度及び支持ウェハＳの第２の冷却温度と、被処理ウェハＷの反り量との相関から、第１の冷却機構２１２による被処理ウェハＷの第１の冷却温度と、第２の冷却機構２４２による支持ウェハＳの第２の冷却温度が設定される。
【０１４６】
なお、その後の工程については、以上の実施の形態の工程Ａ１〜Ａ１１と同様であるので説明を省略する。
【０１４７】
本実施の形態によれば、反り測定装置５００において接合前に測定された被処理ウェハＷの反り量に基づいて、第１の冷却機構２１２の第１の冷却温度と第２の冷却機構２４２の第２の冷却温度をフィードフォワード制御することができる。このように各被処理ウェハＷと支持ウェハＳの冷却温度を個別に制御することができるので、被処理ウェハＷと支持ウェハＳをさらに適切に接合することができる。
【０１４８】
以上の実施の形態では、第１の冷却機構２１２の第１の冷却温度と第２の冷却機構２４２の第２の冷却温度の設定は、第１の冷却温度及び第２の冷却温度と、被処理ウェハＷの反り量との相関に基づいて設定されていたが、かかる相関が制御部４００に保存されていない場合には、反りが発生した被処理ウェハＷのモデルを用いてシミュレーションを行い、第１の冷却温度及び第２の冷却温度を算出してもよい。
【０１４９】
以上の実施の形態では、第１の加熱機構２１１と第２の加熱機構２４１の両方を用いて被処理ウェハＷと支持ウェハＳを加熱していたが、いずれか一方の加熱機構２１１、２４１を用いて被処理ウェハＷと支持ウェハＳを加熱してもよい。
【０１５０】
以上の実施の形態では、上部チャンバ２８２を昇降させていたが、上部チャンバ２８２の昇降に代えて下部チャンバ２８１を昇降させてもよい。或いは、処理容器２８０を一の処理容器とし、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ及び重合ウェハＴの搬入出口にゲートバルブ（図示せず）を設けてもよい。いずれの場合でも、処理容器２８０の内部を密閉空間に形成することができる。
【０１５１】
以上の実施の形態において、上部チャンバ２８２と下部チャンバ２８１が当接する部分であって、上部チャンバ２８２と下部チャンバ２８１の内側面又は外側面には、メカニカルストッパ（図示せず）が設けられていてもよい。ここで、チャンバ２８１、２８２を開閉させる度に上部チャンバ２８２の接触面と下部チャンバ２８１の接触面同士が接触を繰り返すと、当該接触面に傷がつくおそれがある。そこで、上部チャンバ２８２と下部チャンバ２８１を閉じた際、シール材２８３を潰して処理容器２８０の内部を真空密閉空間にできる程度に、上部チャンバ２８２と下部チャンバ２８１の接触面の隙間を確保するため、本実施の形態のメカニカルストッパが設けられる。
【０１５２】
以上の実施の形態では、移動機構２９０は第２の保持部２０１を水平方向に移動させていたが、第１の保持部２００を水平方向に移動させてもよい。或いは、図３５に示すように第１の保持部２００側と第２の保持部２０１側にそれぞれ移動機構２９０を設け、第１の保持部２００と第２の保持部２０１を共に水平方向に移動可能にしてもよい。
【０１５３】
また図３５に示すように第２の保持部２０１の上面側に、支持板２５０を介して、当該第２の保持部２０１を支持する支持部材５５０を設けてもよい。支持部材５５０は、鉛直方向に伸縮自在に構成され、例えばマイクロメータとして機能し、さらにリニアシャフトとして機能する。また、支持部材５５０は、圧力容器２６１の外側に例えば３箇所に設けられている。なお、工程Ａ１０において被処理ウェハＷと支持ウェハＳが押圧される際、支持部材５５０は圧力容器２６１の伸縮に連動して伸縮する。そして、圧力容器２６１が第２の保持部２０１の平行度と第１の保持部２００の平行度に差異を吸収する際に、支持部材５５０がこの吸収を妨げることはない。
【０１５４】
以上の実施の形態において、移動機構２９０によって第１の保持部２００を水平方向に円滑に移動させるため、第１の保持部２００を下部チャンバ２８１から浮上させてもよい。この第１の保持部２００を浮上させる手段には種々の手段を取り得るが、例えばエアベアリングを用いてもよいし、昇降ピンを用いてもよい。
【０１５５】
以上の実施の形態において、上部チャンバ２８２には、処理容器２８０の内部を確認するためのメンテナンス用の窓が設けられていてもよい。
【０１５６】
以上の実施の形態では、工程Ａ２において被処理ウェハＷを所定の温度３２０℃に加熱していたが、被処理ウェハＷの熱処理を２段階で行ってもよい。例えば熱処理装置４１において、第１の熱処理温度、例えば１００℃〜１５０℃に加熱した後、熱処理装置４４において第２の熱処理温度、例えば３２０℃に加熱する。かかる場合、熱処理装置４１と熱処理装置４４における加熱機構自体の温度を一定にできる。したがって、当該加熱機構の温度調節をする必要がなく、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合処理のスループットをさらに向上させることができる。
【０１５７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。
【符号の説明】
【０１５８】
１    接合システム
２    搬入出ステーション
３    処理ステーション
３０〜３３  接合装置
４０    塗布装置
４１〜４６  熱処理装置
６０  ウェハ搬送領域
１１３  接合部
２００  第１の保持部
２０１  第２の保持部
２１１  第１の加熱機構
２１２  第１の冷却機構
２４１  第２の加熱機構
２４２  第２の冷却機構
２６０  加圧機構
２６１  圧力容器
２６２  流体供給管
２６３  流体供給源
４００  制御部
５００  反り測定装置
Ｇ    接着剤
Ｓ    支持ウェハ
Ｔ    重合ウェハ
Ｗ    被処理ウェハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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