(57)【要約】  基板を保持し、前記基板に重ね合された他の基板との接合時に加熱される基板ホルダであって、基板が載置される載置部と、載置部に設けられ、他の部材から支持される被支持部と、加熱時に載置部と被支持部との熱膨張量の差によって生じる応力による破損を抑制する抑制部とを備え、抑制部は、載置部と被支持部との間の熱膨張量の差を吸収する吸収部を有し、吸収部は、熱膨張量の差による載置部と被支持部との相対位置ずれを許容するスリットを含む基板ホルダ。
2013088733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持し、前記基板に重ね合された他の基板との接合時に加熱される基板ホルダであって、
前記基板が載置される載置部と、
前記載置部に設けられ、他の部材から支持される被支持部と、
前記加熱時に前記載置部と前記被支持部との熱膨張量の差によって生じる応力による破損を抑制する抑制部と
を備える基板ホルダ。
【請求項２】
前記抑制部は、前記載置部と前記被支持部との間の前記熱膨張量の差を吸収する吸収部を有する請求項１に記載の基板ホルダ。
【請求項３】
前記吸収部は、前記熱膨張量の差による前記載置部と前記被支持部との相対位置ずれを許容するスリットを含む請求項２に記載の基板ホルダ。
【請求項４】
前記被支持部は前記載置部の周縁を支持しており、前記吸収部は、前記載置部を前記被支持部に対して径方向に移動可能に付勢している請求項２に記載の基板ホルダ。
【請求項５】
前記載置部は前記被支持部の周縁に連結されており、前記吸収部は、前記載置部を前記被支持部に対して径方向に移動可能に付勢している請求項２に記載の基板ホルダ。
【請求項６】
前記吸収部は、前記載置部と前記被支持部とを弾性を有して連結している請求項２に記載の基板ホルダ。
【請求項７】
前記吸収部は、前記載置部と前記被支持部との間の径方向の間隙を含む請求項２に記載の基板ホルダ。
【請求項８】
前記載置部に設けられ、前記載置部に載置された前記基板と前記基板に重ね合わされた他の基板との位置ずれを防止すべく前記他の基板を前記基板に押さえつけるクランプ部を備える請求項１から７のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
【請求項９】
前記載置部に設けられ、前記載置部と他の部材との間で前記基板を挟むべく前記他の部材に結合されるクランプ部をさらに備える請求項１から７のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
【請求項１０】
前記他の部材は、前記基板に重ね合される他の基板を保持する他の基板ホルダである請求項９に記載の基板ホルダ。
【請求項１１】
前記他の部材は、前記基板に重ね合される他の基板上に載置され、前記クランプ部に結合する結合部を有する板部材である請求項９に記載の基板ホルダ。
【請求項１２】
前記被支持部は、複数の耳片部材を有し、前記複数の耳片部材は互いに離間して前記載置部の周縁に連結される請求項１から１１のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
【請求項１３】
前記載置部はセラミックにより形成され、前記載置部には前記基板を保持する静電パッドが設けられるとともに、前記被支持部は導電性金属をセラミック溶射することにより形成され、前記静電パッドと前記被支持部とは電気的に接続される請求項１から１２のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
【請求項１４】
前記被支持部は、前記基板の面に垂直な方向に弾性を有し、他の基板ホルダとの間で前記基板を挟む場合に前記他の基板ホルダの一部と静電吸着力で結合する結合部を有する請求項１から１３のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
【請求項１５】
前記抑制部は、前記被支持部における、前記載置部の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する部分である請求項１から１４のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
【請求項１６】
前記載置部の熱膨張係数は、径方向に沿って、変化する請求項１から１５のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
【請求項１７】
径方向において、前記被支持部の線熱膨張量は、前記載置部の線熱膨張量と等しい請求項１から１６のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
【請求項１８】
前記被支持部は、前記載置部の前記基板が載置される載置面以外の部分に結合されている請求項１から１７のいずれか一項に記載の基板ホルダ。
【請求項１９】
前記被支持部は、前記載置部に載置された前記基板と前記基板に重ね合された他の基板とを互いに加圧することにより接合する場合に、前記載置部の領域のうち加圧時に圧力が作用する領域以外の部分に結合されている請求項１から１８のいずれか一項に記載の基板ホルダ。
【請求項２０】
前記被支持部は、前記基板が載置される載置面に沿った方向に前記載置部に対して摺動可能、かつ、前記載置面に垂直な方向に前記載置面に対して移動が規制されて、連結されている請求項１から１９のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
【請求項２１】
前記被支持部および前記載置部の一方が他方へ向けて、前記載置面に垂直な方向に入り込んでいる請求項２０に記載の基板ホルダ。
【請求項２２】
前記被支持部と前記載置部とは皿バネを介して前記載置面に垂直な方向に締結されている請求項２０に記載の基板ホルダ。
【請求項２３】
前記被支持部と前記載置部との前記載置面に垂直な方向のガタは、前記載置面に沿った方向のガタよりも小さい請求項２０に記載の基板ホルダ。
【請求項２４】
前記被支持部および前記載置部の少なくとも一方に、前記載置面に沿った方向に弾性変形する弾性変形部を設け、前記弾性変形部を介して前記被支持部と前記載置部とが前記載置面に垂直な方向に締結されている請求項２０に記載の基板ホルダ。
【請求項２５】
基板を保持する基板ホルダであって、
前記基板が載置される載置面を有する載置部と、
前記載置部に結合され、他の部材から支持される被支持部と、
を備える基板ホルダ。
【請求項２６】
複数の基板を間に挟んで保持し、前記複数の基板の接合時に加熱される一対の基板ホルダであって、
前記一対の基板ホルダの各々は、
基板が載置される載置部と、
前記載置部に設けられ、他の部材から支持される被支持部と、
前記加熱時に前記載置部と前記被支持部との熱膨張量の差によって生じる応力による破損を抑制する抑制部と
を備える一対の基板ホルダ。
【請求項２７】
前記抑制部は、前記載置部と前記被支持部との間の前記熱膨張量の差を吸収する吸収部を有する請求項２６に記載の一対の基板ホルダ。
【請求項２８】
前記被支持部はそれぞれ、前記基板の面に垂直な方向に弾性を有し、静電吸着力で互いに結合する結合部を有し、
前記結合部は、前記複数の基板が互いに重ね合わされた場合に異極の電荷がチャージされる請求項２６または２７に記載の一対の基板ホルダ。
【請求項２９】
前記載置部と前記被支持部との連結部は、前記一対の基板ホルダを対向させた状態で互いにオフセットした位置にある請求項２６から２８のいずれか１項に記載の一対の基板ホルダ。
【請求項３０】
前記抑制部は、前記被支持部における、前記載置部の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する部分である請求項２６から２９のいずれか１項に記載の一対の基板ホルダ。
【請求項３１】
請求項１から２５のいずれか１項に記載の基板ホルダと、
前記基板ホルダに複数の基板を保持した状態で、前記複数の基板を貼り合わせる貼り合わせ部と
を備える基板貼り合わせ装置。
【請求項３２】
請求項２６から３０のいずれか１項に記載の一対の基板ホルダと、
前記一対の基板ホルダの間に前記複数の基板を保持した状態で、前記複数の基板を貼り合わせる貼り合わせ部と
を備える基板貼り合わせ装置。
【請求項３３】
前記他の部材は、前記基板ホルダを搬送する搬送部を含む請求項３１に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項３４】
前記他の部材は、前記一対の基板ホルダを搬送する搬送部を含む請求項３２に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項３５】
前記搬送部は、前記被支持部を吸引する吸引部を有する請求項３３または３４に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項３６】
前記吸引部は前記載置部の前記基板が載置される載置面に対する傾きおよび高さの少なくとも一方が可変である請求項３５に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項３７】
前記吸引部は複数配され、複数の前記吸引部は前記載置部の前記基板が載置される載置面に対する傾きおよび高さの少なくとも一方が互いに独立して可変である請求項３５に記載の基板貼り合わせ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板ホルダ、一対の基板ホルダ及び基板貼り合わせ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板ホルダに保持された状態で重ね合わされた複数の基板を加熱して基板同士を貼り合わせる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
［特許文献１］  特開２０１１−２１６８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、加熱によって基板ホルダが膨張して破損するといった課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、基板を保持し、前記基板に重ね合された他の基板との接合時に加熱される基板ホルダであって、前記基板が載置される載置部と、前記載置部に設けられ、他の部材から支持される被支持部と、前記加熱時に前記載置部と前記被支持部との熱膨張量の差によって生じる応力による破損を抑制する抑制部とを備える基板ホルダを提供する。【０００５】
本発明の第２の態様においては、複数の基板を間に挟んで保持し、前記複数の基板の接合時に加熱される一対の基板ホルダであって、前記一対の基板ホルダの各々は、基板が載置される載置部と、前記載置部に設けられ、他の部材から支持される被支持部と、前記加熱時に前記載置部と前記被支持部との熱膨張量の差によって生じる応力による破損を抑制する抑制部とを備える一対の基板ホルダを提供する。【０００６】
本発明の第３の態様においては、本発明の第１の態様に記載の基板ホルダと、前記基板ホルダに複数の基板を保持した状態で、前記複数の基板を貼り合わせる貼り合わせ部とを備える基板貼り合わせ装置が提供される。【０００７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】基板貼り合わせ装置１０の全体構成図である。
【図２】基板貼り合わせ装置１０による貼り合わせ基板９５の貼り合わせ工程を説明する図である。
【図３】基板貼り合わせ装置１０による貼り合わせ基板９５の貼り合わせ工程を説明する図である。
【図４】基板貼り合わせ装置１０による貼り合わせ基板９５の貼り合わせ工程を説明する図である。
【図５】基板貼り合わせ装置１０による貼り合わせ基板９５の貼り合わせ工程を説明する図である。
【図６】基板貼り合わせ装置１０による貼り合わせ基板９５の貼り合わせ工程を説明する図である。
【図７】基板貼り合わせ装置１０による貼り合わせ基板９５の貼り合わせ工程を説明する図である。
【図８】一方の基板ホルダ９４である上基板ホルダ１００の底面図である。
【図９】上基板ホルダ１００の下方から見た斜視図である。
【図１０】図８の点線Ｘで囲む上吸収部１１０の近傍領域の拡大平面図である。
【図１１】上連結部１１２の一例を説明する図８のＸ１−Ｘ１線に沿った縦断面図である。
【図１２】他方の基板ホルダ９４である下基板ホルダ２００の上面図である。
【図１３】下基板ホルダ２００の上方から見た斜視図である。
【図１４】変更した上基板ホルダ１００の下面図である。
【図１５】図１４の上基板ホルダ１００と対応して一部を変更した下基板ホルダ２００の上面図である。変更した上基板ホルダ１００の下面図である。
【図１６】下締結部２４８の一例を説明する図１５のＸ２―Ｘ２線に沿った縦断面図である。
【図１７】下係止部２５０の一例を説明する図１５のＸ３―Ｘ３線に沿った縦断面図である。
【図１８】他の下係止部２５６を説明する図１５のＸ３―Ｘ３線に沿った縦断面図である。
【図１９】他の下係止部２５８を説明する図１５のＸ３―Ｘ３線に沿った縦断面図である。
【図２０】変更した上基板ホルダ１００の下面図である。
【図２１】図２０の上基板ホルダ１００と対応して一部を変更した下基板ホルダ２００の上面図である。
【図２２】下摺動連結部２７２の一例を説明する図２１のＸ４―Ｘ４線に沿った縦断面図である。
【図２３】他の下摺動連結部２８８を説明する図２１のＸ４―Ｘ４線に沿った縦断面図である。
【図２４】他の下摺動連結部２９０を説明する図２１のＸ４―Ｘ４線に沿った縦断面図である。
【図２５】図２４に示した下摺動連結部２９０の一例を説明する斜視図である。
【図２６】図２４に示した下摺動連結部２９０の他の例を説明する斜視図である。
【図２７】変更した上基板ホルダ１００の下面図である。
【図２８】図２７の上基板ホルダ１００と対応して一部を変更した下基板ホルダ２００の上面図である。
【図２９】上静電パッド１０６及びフレーム１４６との接続の一例を説明する縦断面図である。
【図３０】上載置部１０２と上耳部１０４との支持構造を変更した実施形態を説明する縦断面図である。
【図３１】１枚の基板ホルダ３００によって複数の基板９０を挟む実施形態を説明する側面図である。
【図３２】基板ホルダ３００の平面図である。
【図３３】１枚の基板ホルダ３００に複数の基板９０を挟む他の例を説明する側面図である。
【図３４】１枚の基板ホルダ３００で複数の基板９０を挟む他の例を説明する側面図である。
【図３５】１枚の基板ホルダ３００に複数の基板９０を挟む他の例を説明する側面図である。
【図３６】１枚の基板ホルダ３００に複数の基板９０を挟む他の例を説明する側面図である。
【図３７】被支持部の他の例を説明する側面図である。
【図３８】図３７に示した下載置部３６８と上載置部３４２とが加熱加圧プレート３４８に載置された状態を説明する側面断面図である。
【図３９】ロボットアーム３５２に下基板ホルダ４００が搬送される状態を説明する斜視図である。
【図４０】図４０の点線Ｙで囲む吸引部３５４近傍領域の拡大斜視図である。
【図４１】吸引部３５４を説明する図４１のＸ５―Ｘ５線に沿った縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１０】
図１は、基板貼り合わせ装置１０の全体構成図である。基板貼り合わせ装置１０は、２枚の基板９０、９０を貼り合わせて、貼り合わせ基板９５を製造する。尚、基板貼り合わせ装置１０が、一度に３枚以上の基板９０を貼り合わせて、貼り合わせ基板９５を製造してもよい。
【００１１】
図１に示すように、基板貼り合わせ装置１０は、大気環境部１４と、真空環境部１６と、制御部１８とを備える。
【００１２】
大気環境部１４は、環境チャンバ１２と、複数の基板カセット２０と、基板ホルダラック２２と、ロボットアーム２４と、プリアライナ２６と、アライナ２８と、ロボットアーム３０とを有する。環境チャンバ１２は、大気環境部１４を囲むように形成されている。
【００１３】
基板カセット２０は、基板貼り合わせ装置１０において貼り合わされる基板９０を収容する。また、基板カセット２０は、基板貼り合わせ装置１０において貼り合わされた貼り合わせ基板９５を収容する。基板カセット２０は、環境チャンバ１２の外面に脱着可能に装着されている。これにより、複数の基板９０を基板貼り合わせ装置１０に一括して装填できる。また、複数組の貼り合わせ基板９５を一括して回収できる。基板貼り合わせ装置１０によって貼り合わされる基板９０は、単体のシリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、ガラス基板等の他、それらに素子、回路、端子等が形成されていてもよい。また、装填された基板９０が、既に複数のウエハが積層された貼り合わせ基板９５であってもよい。
【００１４】
基板ホルダラック２２は、一対の基板９０が重ね合わされた重ね合わせ基板９２及び貼り合わせ基板９５を上下方向から保持する複数対の基板ホルダ９４を収容する。基板ホルダ９４は、各組の重ね合わせ基板９２及び貼り合わせ基板９５の２枚の基板９０を静電吸着により保持する。
【００１５】
ロボットアーム２４は、環境チャンバ１２の内部であって、基板カセット２０の近傍に配置されている。ロボットアーム２４は、基板カセット２０に装填されている基板９０をプリアライナ２６に搬送する。ロボットアーム２４は、プリアライナ２６の基板９０を、後述するアライナ２８の移動ステージ３８に載置された基板ホルダ９４へと搬送する。ロボットアーム２４は、貼り合わされた後、移動ステージ３８まで搬送された貼り合わせ基板９５を基板カセット２０の何れかに搬送する。
【００１６】
プリアライナ２６は、環境チャンバ１２の内部であって、ロボットアーム２４の近傍に配置されている。プリアライナ２６は、アライナ２８に基板９０を装填する場合に、高精度であるがゆえに、狭いアライナ２８の調整範囲にそれぞれの基板９０が装填されるように、個々の基板９０の位置を仮合わせする。これにより、アライナ２８における基板９０の位置決めが、迅速且つ正確にできる。
【００１７】
アライナ２８は、ロボットアーム２４とロボットアーム３０との間に配置されている。アライナ２８は、枠体３４と、固定ステージ３６と、移動ステージ３８と、一対のシャッタ４０及びシャッタ４２とを有する。尚、ロボットアーム２４及び３０は、搬送部の一例である。
【００１８】
枠体３４は、固定ステージ３６及び移動ステージ３８を囲むように形成されている。枠体３４の基板カセット２０側の面と、真空環境部１６側の面には、基板９０、重ね合わせ基板９２及び貼り合わせ基板９５を搬入及び搬出可能に、開口が形成されている。
【００１９】
固定ステージ３６は、枠体３４の内側であって、基板カセット２０の近傍に固定されている。固定ステージ３６の下面は、基板９０を保持した状態で、ロボットアーム３０により移動ステージ３８から搬送される基板ホルダ９４を真空吸着する。
【００２０】
移動ステージ３８は、枠体３４の内側であって、真空環境部１６側に配置されている。移動ステージ３８の上面は、基板９０及び基板ホルダ９４を真空吸着する。移動ステージ３８は、枠体３４の内部を水平方向及び鉛直方向に移動する。これにより、移動ステージ３８が移動することによって、固定ステージ３６に保持された基板９０及び基板ホルダ９４と、移動ステージ３８に保持された基板９０及び基板ホルダ９４とが位置合わせされ、重ね合わされる。重ね合わされた基板９０と基板９０は、接着剤によって仮接合してもよく、プラズマによって仮接合してもよい。
【００２１】
シャッタ４０は、枠体３４の基板カセット２０側の開口を開閉する。シャッタ４２は、枠体３４の真空環境部１６側の開口を開閉する。枠体３４及びシャッタ４０、４２に囲まれた領域は、空気調整機等に連通されて、温度管理される。これにより、基板９０と基板９０との位置合わせの精度が向上する。
【００２２】
ロボットアーム３０は、環境チャンバ１２の内部であって、真空環境部１６とアライナ２８との間に配置されている。ロボットアーム３０は、基板ホルダラック２２に収容されている基板ホルダ９４を移動ステージ３８へと搬送する。移動ステージ３８に載置された基板ホルダ９４は、ロボットアーム２４によってプリアライナ２６から搬送された基板９０を静電吸着により保持する。ロボットアーム３０は、移動ステージ３８上に載置され、基板９０を保持する基板ホルダ９４を、裏返して固定ステージ３６へと搬送する。固定ステージ３６の下面は、ロボットアーム３０によって搬送された基板ホルダ９４を基板９０とともに真空吸着する。ロボットアーム３０は、移動ステージ３８によって位置合わせされた一対の基板９０を含む重ね合わせ基板９２及び基板ホルダ９４を真空吸着して、真空環境部１６へと搬送する。ロボットアーム３０は、貼り合わせ基板９５を真空環境部１６から移動ステージ３８へと搬送する。
【００２３】
真空環境部１６は、基板貼り合わせ装置１０の貼り合わせ工程において、高温且つ真空状態に設定される。真空環境部１６は、ロードロック室４８と、一対のアクセスドア５０及びゲートバルブ５２と、ロボットアーム５４と、３個の収容室５５と、３個の加熱加圧装置５６と、ロボットアーム５８と、冷却室６０とを備える。尚、加熱加圧装置５６の個数は、３個に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。尚、ロボットアーム５４は、搬送部の一例である。
【００２４】
ロードロック室４８は、大気環境部１４と真空環境部１６とを連結する。ロードロック室４８は、真空状態及び大気圧に設定できる。ロードロック室４８の大気環境部１４側及び真空環境部１６側には、一対の基板ホルダ９４に保持された一対の基板９０を含む重ね合わせ基板９２及び貼り合わせ基板９５を搬送可能に開口が形成されている。
【００２５】
アクセスドア５０は、ロードロック室４８の大気環境部１４側の開口を開閉する。アクセスドア５０は、図示しないポートを介してロードロック室４８に空気が導入、即ち大気開放されて、圧力ゲージによって大気圧とロードロック室４８の気圧が等しくなったと確認された後に開けられる。これにより、ロードロック室４８が大気環境部１４と連通される。この状態で、ロボットアーム３０は、ロードロック室４８とアライナ２８との間で、重ね合わせ基板９２及び貼り合わせ基板９５を搬送する。
【００２６】
ゲートバルブ５２は、ロードロック室４８の真空環境部１６側の開口を開閉する。ゲートバルブ５２が、ポートを介してロードロック室４８から空気が排気、即ち真空引きされて、ロボットチャンバ５３と略同じ気圧の真空状態になると、開けられる。これにより、ロードロック室４８は、真空環境部１６と連通される。尚、貼り合わせ工程において、アクセスドア５０及びゲートバルブ５２の両方が開状態になることはない。
【００２７】
ロボットアーム５４は、ロボットチャンバ５３の内部に収容されている。ロボットアーム５４は、ロボットアーム３０によりロードロック室４８に搬入された重ね合わせ基板９２を何れかの加熱加圧装置５６へと搬入するとともに、ゲートバルブ５２が閉められる。
【００２８】
収容室５５は、中空状に形成されている。収容室５５は、ゲートバルブ５７を介してロボットチャンバ５３と連結されている。ゲートバルブ５７は、メンテナンス時に大気圧に戻した収容室５５を封止する。収容室５５は、加熱加圧装置５６の主要部を収容して包囲する。収容室５５は、重ね合わせ基板９２及び貼り合わせ基板９５を搬入及び搬出するために、ゲートバルブ５７を開閉する。収容室５５は、重ね合わせ基板９２が搬入された後、加熱による発生ガスがロボットチャンバ５３に漏れることを抑制するためにゲートバルブ５７を閉めて密閉される。重ね合わせ基板９２の加熱状態では、収容室５５が真空状態に設定されて、加熱による熱が断熱される。
【００２９】
３個の加熱加圧装置５６は、ロボットアーム５４を中心として放射状に配置されている。これにより、３個の加熱加圧装置５６は、ロボットアーム５４を各加熱加圧装置５６に届かせることができる。加熱加圧装置５６は、重ね合わせ基板９２を加熱及び加圧可能な構成となっている。本実施形態において、加熱加圧装置５６は、重ね合わせ基板９２を保持する基板ホルダ９４を加熱及び加圧することによって、重ね合わせ基板９２を加圧及び加圧する。加熱加圧装置５６は、ロードロック室４８から搬入された重ね合わせ基板９２を貼り合わせることができる。
【００３０】
ロボットアーム５８は、ロボットチャンバ５３の中心の回動可能に配置されている。これにより、ロボットアーム５８は、貼り合わせ基板９５を加熱加圧装置５６から冷却室６０へと搬送する。また、ロボットアーム５８は、貼り合わせ基板９５を冷却室６０からロードロック室４８へと搬送できる。
【００３１】
冷却室６０は、冷却機能を有する。これにより、冷却室６０は、ロボットアーム５８によって結合された高温の貼り合わせ基板９５を冷却できる。尚、冷却室６０は、真空状態に設定可能に構成されている。冷却室６０は、ゲートバルブ５７を介してロボットチャンバ５３と連結されている。
【００３２】
制御部１８は、基板貼り合わせ装置１０の全体の動作を制御する。制御部１８は、基板貼り合わせ装置１０の電源投入、各種設定等をする場合に、ユーザが外部から操作する操作部を有する。更に、制御部１８は、外部とオンライン接続されている。これにより、制御部１８は、半導体工場のホストコンピュータのレシピを取得できるとともに、工程進捗を管理できる。
【００３３】
図２から図７は、基板貼り合わせ装置１０による貼り合わせ基板９５の貼り合わせ工程を説明する図である。貼り合わせ工程では、まず、ロボットアーム２４が、基板カセット２０の何れかから基板９０をプリアライナ２６へと搬送する。次に、位置決め段階では、図２に示すように、ロボットアーム３０が、基板ホルダラック２２から基板ホルダ９４を移動ステージ３８へと搬送する。移動ステージ３８は、基板ホルダ９４を真空吸着する。ロボットアーム２４は、プリアライナ２６によって位置が調整された基板９０を、移動ステージ３８に載置された基板ホルダ９４の上方へと搬送する。
【００３４】
次に、図３に示すように、ロボットアーム２４は、基板ホルダ９４上に基板９０を載置する。基板ホルダ９４は、載置された基板９０を静電吸着する。ロボットアーム３０は、基板９０を保持する基板ホルダ９４を移動ステージ３８から固定ステージ３６へと裏返して搬送する。図４に示すように、固定ステージ３６は、基板９０とともに基板ホルダ９４をロボットアーム３０から受け取った後、基板ホルダ９４を真空吸着により保持する。
【００３５】
次に、同様の動作によって、ロボットアーム３０が移動ステージ３８に基板ホルダ９４を搬送した後、ロボットアーム２４が移動ステージ３８上の基板ホルダ９４に基板９０を搬送する。これにより、図５に示すように、移動ステージ３８は、基板９０を上側にして、基板９０及び基板ホルダ９４を保持するとともに、固定ステージ３６は、基板９０を下側にして、基板９０及び基板ホルダ９４を保持する。シャッタ４０、４２が閉状態となった後、移動ステージ３８は、基板９０及び基板ホルダ９４を保持しつつ、基板９０及び基板ホルダ９４を保持する固定ステージ３６の下方へと移動する。尚、移動ステージ３８は、基板９０及び基板９０に設けられた複数のマークの位置を観察して、複数のマークが統計的に合う位置へと移動させる。これにより、移動ステージ３８の基板９０と、固定ステージ３６の基板９０とが互いに位置決めされる。
【００３６】
次に、図６に示すように、移動ステージ３８が、上方へと移動して、移動ステージ３８の基板９０の上面と固定ステージ３６の基板９０の下面とが合わされる。固定ステージ３６が基板ホルダ９４の真空吸着を解除した後、移動ステージ３８が重ね合わせ基板９２を保持する基板ホルダ９４を真空吸着した状態で、ロボットアーム３０の方向へと移動する。
【００３７】
次に、搬送段階において、互いに位置決めされた基板９０、９０を含む重ね合わせ基板９２が、搬送される。詳細には、アクセスドア５０が開状態となり、ロードロック室４８と大気環境部１４とが連通される。尚、ゲートバルブ５２は閉状態であり、ロボットチャンバ５３、収容室５５、冷却室６０の真空状態は維持されている。この状態で、ロボットアーム３０が、移動ステージ３８上の重ね合わせ基板９２をロードロック室４８へと搬送する。この後、アクセスドア５０を閉状態にして、ロードロック室４８を真空引きした後、ゲートバルブ５２を開状態にして、ロードロック室４８が大気環境部１４から遮断されるとともに、真空環境部１６と連通される。この状態で、ロボットアーム５４が、重ね合わせ基板９２をロードロック室４８から加熱加圧装置５６へと搬入するとともに、ゲートバルブ５２が閉められる。
【００３８】
次に、貼り合わせ段階において、加熱加圧装置５６は、重ね合わせ基板９２を結合温度まで加熱した後、結合温度を維持しつつ、重ね合わせ基板９２を上下方向から加圧して接合する。これにより、重ね合わせ基板９２の基板９０、９０が、貼り合わされて貼り合わせ基板９５となる。この後、ロボットアーム５８が、貼り合わせ基板９５を冷却室６０へと搬入する。冷却室６０は貼り合わせ基板９５を冷却する。
【００３９】
次に、ロードロック室４８の内部を真空引きした後、ゲートバルブ５２を開ける。ロボットアーム５８は冷却された貼り合わせ基板９５を基板ホルダ９４とともに、冷却室６０からロードロック室４８へと搬送する。
【００４０】
次に、ロードロック室４８を大気開放した後、アクセスドア５０を開ける。この状態で、ロボットアーム３０が、貼り合わせ基板９５をロードロック室４８から移動ステージ３８へと搬送する。図７に示すように、移動ステージ３８上にて、ロボットアーム３０により、貼り合わせ基板９５が基板ホルダ９４から分離される。この後、ロボットアーム２４が、貼り合わせ基板９５を基板カセット２０の何れかに搬出する。これにより、基板貼り合わせ装置１０による貼り合わせ工程が終了して、貼り合わせ基板９５が完成する。この後、個片化段階において、図７に示す点線に沿って、貼り合わせ基板９５が個片化されて積層半導体装置９６が完成する。
【００４１】
図８は、一方の基板ホルダ９４である上基板ホルダ１００の底面図である。図９は、上基板ホルダ１００の下方から見た斜視図である。図９に矢印で示す上下を上下方向とする。図８及び図９に示すように、上基板ホルダ１００は、上載置部１０２と、上耳部１０４と、一対の上静電パッド１０６及び１０７と、３個の吸着部１０８と、上給電端子１２０、１２２と、複数の上吸収部１１０と、複数の上連結部１１２とを有する。上吸収部１１０及び上連結部１１２は、抑制部及び吸収部の一例であり、上耳部１０４は被支持部の一例である。
【００４２】
上載置部１０２は、許容応力が１２０ＭＰａであって、熱膨張係数が４．５×１０−６／℃のＡｌＮからなる。ＡｌＮは、セラミックの一例である。上載置部１０２は、基板９０よりも一回り大きい略円板状に形成されている。上載置部１０２の下面は、平面状に形成されている。上載置部１０２の下面は、上耳部１０４よりも下側に突出している。上載置部１０２の中央部の下面は、基板９０が載置される載置面として機能する。
【００４３】
上耳部１０４は、搬送時にロボットアーム２４、３０、５４、５８等によって支持される。上耳部１０４は、リング状に形成されている。上耳部１０４は、周方向において、分割された３個の上耳片部材１２４を有する。各上耳片部材１２４は、周方向に沿って、互いに離間して配置されている。即ち、隣接する上耳片部材１２４の間には間隔が形成されている。上耳部１０４の内周は、上載置部１０２の外周と略同形状に形成されている。上耳部１０４の内周は、上載置部１０２の外周縁に複数の上連結部１１２によって連結されている。また、上耳部１０４は、ロボットアーム２４に代えてまたはこれに加えて、仮置き台のピンのような他の部材により支持されるのに用いられてもよい。
【００４４】
上耳部１０４の外周には、複数の切り欠き１２６が形成されている。切り欠き１２６は、複数の機能を有する。例えば、切り欠き１２６は、上基板ホルダ１００と後述する下基板ホルダとを離脱させる押上げピンが通される。切り欠き１２６の周辺は、高温レーザで加工されている。これにより、加圧後、常温に戻った状態において、圧縮応力が切り欠き１２６の周辺に作用する。この結果、圧縮応力の変形によるひずみを切り欠き１２６によって吸収して、上耳部１０４の破損を抑制できる。また、上耳部１０４の外周にダミー切り欠き１２７を形成してもよい。ダミー切り欠き１２７は、切り欠き１２６よりも曲率を大きく形成したり、開口を大きく形成することが好ましい。これにより、ダミー切り欠き１２７が、圧縮応力を吸収して、切り欠き１２６が応力によって変形することをより抑制できる。
【００４５】
上静電パッド１０６は、半円形状に形成されている。上静電パッド１０６、１０７は、上載置部１０２の内部に埋め込まれている。一方の上静電パッド１０６は、上載置部１０２の中心を挟み、他方の上静電パッド１０７と線対称となるように配置されている。上給電端子１２０、１２２は、上耳部１０４の外周部に設けられている。上給電端子１２０、１２２は、上耳部１０４の上面及び下面の両面に配置されている。上給電端子１２０、１２２は、搬送中にロボットアーム２４、３０、５４、５８等に電気的に接続されて、電力が供給される。上給電端子１２０は、一方の上静電パッド１０６に電力を供給して、正の電荷をチャージする。上給電端子１２２は、他方の上静電パッド１０７に電力を供給して負の電荷をチャージする。これにより、上静電パッド１０６は、静電気力を発生させて、基板９０を静電吸着する。
【００４６】
３個の吸着部１０８は、上載置部１０２の外周側であって、上耳部１０４が途切れている個所に配置されている。３個の吸着部１０８は、周方向において、略１２０°間隔で配置されている。各吸着部１０８は、上連結部材１１４と、一対の吸着部材１１６とを有する。上連結部材１１４は、平面視において、上載置部１０２の周方向に長い略長方形状に形成されている。上連結部材１１４の内周部は、上載置部１０２の外周部に連結されている。一対の吸着部材１１６は、上連結部材１１４の両端に設けられている。一対の吸着部材１１６は、永久磁石を有する。
【００４７】
図１０は、図８の点線Ｘで囲む上吸収部１１０の近傍領域の拡大平面図である。図１０に示すように、上吸収部１１０は、周方向に沿って、上耳部１０４の複数個所に形成されている。上吸収部１１０には、上載置部１０２と上耳部１０４との熱膨張量の差による相対位置ずれを許容する複数のスリット１２８が形成されている。１個の上耳部１０４に対して、２個の上連結部１１２が配されるとともに、２個の上連結部１１２の間に１個の上吸収部１１０が配される。これにより、熱による膨張・収縮の差をより確実に吸収することができる。
【００４８】
各スリット１２８は、上下方向に上耳部１０４を貫通している。各スリット１２８の先端は、応力を緩和できる円形状に形成されている。各上吸収部１１０において、上耳部１０４の外周側から径方向に延びるスリット１２８と、上耳部１０４の内周側から径方向に延びるスリット１２８とが、交互に形成されている。上耳部１０４が矢印で示す周方向に膨張・収縮すると、上吸収部１１０が周方向の膨張・収縮を吸収して、上耳部１０４の破損を抑制する。
【００４９】
図１１は、上連結部１１２の一例を説明する図８のＸ１−Ｘ１線に沿った縦断面図である。図１１に示すように、上載置部１０２の外周面と、上耳部１０４の内周面との間には、径方向の間隙１３０が形成されている。間隙１３０は、上載置部１０２と上耳部１０４との間の熱膨張量の差を吸収する吸収部の一例であり、熱膨張量の差を吸収して破損を抑制する抑制部でもある。
【００５０】
上載置部１０２の外周部の下側には、外周薄部１３２が形成されている。外周薄部１３２は、上載置部１０２の外周の全周にわたって形成されている。外周薄部１３２には、大径部１３４と、小径部１３６とが形成されている。大径部１３４及び小径部１３６は、円柱形状の孔である。大径部１３４の中心と小径部１３６の中心は、一致する。大径部１３４は、小径部１３６よりも下側に形成されている。大径部１３４の下面は、開口している。小径部１３６の上面は、開口している。大径部１３４及び小径部１３６は、連続して形成されている。従って、大径部１３４と小径部１３６とが繋がる部分には、段部が形成される。
【００５１】
上耳部１０４の内周部の上側には、上載置部１０２の外周縁を支持する内周薄部１４０が形成されている。内周薄部１４０は、上耳部１０４の内周の全体にわたって形成されている。内周薄部１４０の下面は、外周薄部１３２の上面と接する。内周薄部１４０には、ボルト孔１４４が形成されている。ボルト孔１４４は、下側が開口している。ボルト孔１４４は、小径部１３６と対向する位置に形成されている。これにより、ボルト孔１４４は、小径部１３６と繋がる。上耳部１０４の内周面と、上載置部１０２の外周面との間には、間隙が形成されている。これにより、上耳部１０４及び上基板ホルダ１００は、互いに径方向に伸縮及び移動できる。
【００５２】
上耳部１０４は、上耳部１０４は、導電性金属の一例であるＴｉ−６Ａｌ−４Ｖからなるフレーム１４６と、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミック膜１４８とを有する。フレーム１４６を構成するＴｉ−６Ａｌ−４Ｖの許容応力は、４６０ＭＰａであって、上載置部１０２の許容応力よりも大きい。フレーム１４６を構成するＴｉ−６Ａｌ−４Ｖの熱膨張係数は、８．８×１０−６／℃であって、上載置部１０２の熱膨張係数よりも大きい。セラミック膜１４８は、フレーム１４６の表面全体に形成されている。セラミック膜１４８は、例えば、フレーム１４６をセラミック溶射することによって形成される。
【００５３】
上連結部１１２は、上載置部１０２を上耳部１０４に対して径方向に移動可能に付勢しつつ、上載置部１０２と上耳部１０４とを弾性を有して連結する。上連結部１１２は、セラミック製の連結ボルト１５２と、皿バネ座金１５４と、ロック部材１５６とを有する。
【００５４】
連結ボルト１５２は、ボルト孔１４４に螺合する。連結ボルト１５２の頭部の直径は、大径部１３４の直径よりも小さく、小径部１３６の直径よりも大きい。従って、連結ボルト１５２の頭部は、大径部１３４に挿入できるが、小径部１３６には挿入できない。また、連結ボルト１５２と、大径部１３４及び小径部との間には間隙が形成される。これにより、上載置部１０２は、上耳部１０４に対して径方向に移動できる。
【００５５】
皿バネ座金１５４は、弾性変形可能な材料によって構成されている。皿バネ座金１５４は、中空の部分円錐形状に形成されている。皿バネ座金１５４は、連結ボルト１５２の頭部の上面と大径部１３４の上面との間に設けられる。これにより、皿バネ座金１５４は、連結ボルト１５２の押圧力を上載置部１０２に伝達する。この結果、上載置部１０２が、連結ボルト１５２と上耳部１０４との間で、皿バネ座金１５４を介して、挟持される。この状態では、上載置部１０２の下面は、上耳部１０４の下面よりも下方に位置する。
【００５６】
ロック部材１５６は、連結ボルト１５２の頭部と、大径部１３４の側壁との間に設けられる。ロック部材１５６は、耐熱性のある接着剤等の弾性体である。ロック部材１５６は、弾性体であるので、連結ボルト１５２の回動をロックしつつ、連結ボルト１５２の載置面に沿った方向への移動を妨げない。
【００５７】
図１２は、他方の基板ホルダ９４である下基板ホルダ２００の上面図である。図１３は、下基板ホルダ２００の上方から見た斜視図である。図１３に矢印で示す上下を上下方向とする。図１２及び図１３に示すように、下基板ホルダ２００は、下載置部２０２と、下耳部２０４と、一対の下静電パッド２０６及び下静電パッド２０７と、３個の被吸着部２０８、２０８、２０８と、下給電端子２２２、２２４と、下吸収部２２６と、下連結部２２８とを有する。下耳部２０４は、上耳部１０４同様に被支持部の一例である。
【００５８】
下載置部２０２は、基板９０よりも一回り大きい略円板状に形成されている。下載置部２０２の上面は、平面状に形成されている。下載置部２０２の上面は、下耳部２０４よりも上側に突出している。下載置部２０２の中央部の上面は、基板９０が載置される載置面として機能する。
【００５９】
下耳部２０４は、搬送時にロボットアーム２４、３０、５４、５８などによって支持される。下耳部２０４は、リング状に形成されている。下耳部２０４は、周方向において、３個に分割された下耳片部材２２０を有する。各下耳片部材２２０は、周方向に沿って、離間して配置されている。下耳部２０４の内周は、下載置部２０２の外周と略同形状に形成されている。下耳部２０４の内周は、下載置部２０２の外周に固定されている。下耳部２０４の外周には、切り欠き１２６及びダミー切り欠き１２７と同様の機能を有する切り欠き２１０及びダミー切り欠き２１２が形成されている。
【００６０】
下静電パッド２０６は、半円形状に形成されている。下静電パッド２０６、２０７は、下載置部２０２の内部に埋め込まれている。一方の下静電パッド２０６は、下載置部２０２の中心を挟み、他方の下静電パッド２０７と線対称となるように配置されている。下給電端子２２２、２２４は、下耳部２０４の下面に形成されている。一方の下静電パッド２０６は、下給電端子２２２から供給される電力によって負に帯電する。他方の下静電パッド２０７は、下給電端子２２４から供給される電力によって正に帯電する。これにより、下静電パッド２０６は、静電気力を発生させて、基板９０を静電吸着する。
【００６１】
３個の被吸着部２０８は、下載置部２０２の外周側であって、下耳部２０４が途切れている個所に配置されている。３個の被吸着部２０８は、周方向において、略１２０°間隔で配置されている。各被吸着部２０８は、下連結部材２１４と、下弾性部材２１６と、一対の被吸着部材２１８とを有する。
【００６２】
下連結部材２１４は、平面視において、略正方形状に形成されている。下連結部材２１４の内端部は、下載置部２０２の外周部に連結されている。下弾性部材２１６は、弾性変形可能な材料によって構成されている。下弾性部材２１６は、周方向に長い長方形状に形成されている。下弾性部材２１６の中央部は、下連結部材２１４に連結されている。被吸着部材２１８は、磁石に吸着される材料、例えば、強磁性体材料を含む。一対の被吸着部材２１８は、下弾性部材２１６の両端の下面に配置されている。一対の被吸着部材２１８は、吸着部材１１６と対向する位置に配置されている。これにより、上基板ホルダ１００の下面と下基板ホルダ２００の上面とが対向した状態で近接すると、被吸着部材２１８は、吸着部材１１６に磁力によって吸着される。これにより、上基板ホルダ１００及び下基板ホルダ２００によって基板９０、９０が保持される。この基板保持状態では、下弾性部材２１６は弾性変形して、上基板ホルダ１００及び下基板ホルダ２００から基板９０、９０に作用する押圧力を適切に調整する。
【００６３】
下吸収部２２６及び下連結部２２８は、上吸収部１１０及び上連結部１１２と略同様の構成を有する。尚、上基板ホルダ１００及び下基板ホルダ２００が対向して、基板９０を保持した状態では、下連結部２２８は、上連結部１１２と対向した位置となる。
【００６４】
次に、上基板ホルダ１００及び下基板ホルダ２００が熱によって膨張・収縮した場合について説明する。例えば、加熱加圧装置５６において、上基板ホルダ１００及び下基板ホルダ２００が加熱されると、上基板ホルダ１００及び下基板ホルダ２００は膨張する。しかしながら、上基板ホルダ１００において、上載置部１０２及び上耳部１０４は、構成する材料が異なるので、許容応力及び膨張量が異なる。上載置部１０２よりも許容応力が大きく、膨張量の大きい上耳部１０４には、上吸収部１１０が形成されている。そして、膨張の大きい上耳部１０４において、上吸収部１１０がその膨張を周方向の変形によって吸収する。これにより、上吸収部１１０は、上載置部１０２と上耳部１０４との熱膨張量の差を吸収して低減させる。この結果、上吸収部１１０のスリット１２８は、上載置部１０２と上耳部１０４との熱膨張量の差による上載置部１０２と上耳部１０４と相対位置の位置ずれを許容する。更に、上耳部１０４は許容応力が大きいので、上吸収部１１０の周方向の変形によって破損しない。この結果、上基板ホルダ１００の破損を抑制することができる。
【００６５】
また、連結ボルト１５２と、大径部１３４及び小径部１３６との間には、間隙が形成されている。更に、上耳部１０４の内周面と、上載置部１０２の外周面との間には、間隙１３０が形成されている。これにより、上連結部１１２の近傍において、内周薄部１４０が膨張すると、皿バネ座金１５４が大径部１３４の上面を摺動しつつ、内周薄部１４０は外周薄部１３２に対して相対移動する。この結果、上連結部１１２及び間隙１３０が、上耳部１０４の熱膨張を吸収して、上基板ホルダ１００の破損を抑制できる。
【００６６】
上耳部１０４の熱膨張係数は、上載置部１０２の熱膨張係数よりも大きい。これにより、加熱加圧装置５６において、上耳部１０４よりも供給される熱量が多く温度が高くなる上載置部１０２と、上耳部１０４との間の熱膨張量の差を低減できる。
【００６７】
尚、加熱加圧装置５６における貼り合わせ工程において、上耳部１０４には、冷却室６０において、窒素を吹き付けることが好ましい。この場合、上載置部１０２の外側は、プレス機等で覆うことが好ましい。これにより、上載置部１０２の内側は基板９０で覆われ、外側がプレス機で覆われて、窒素が、直接、上載置部１０２にかからないので、熱膨張量の差を低減できる。尚、下基板ホルダ２００も同様の構成を有するので、同様の効果を奏することができる。
【００６８】
次に、上述した上基板ホルダ１００及び下基板ホルダ２００の一部を変更した実施形態について説明する。図１４は、変更した上基板ホルダ１００の下面図である。図１４において、図８と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。図１４の上基板ホルダ１００は、上載置部１０２と、３個に分割された上耳部１８６と、３個の吸着部１０８とを有する。３個に分割された上耳部１８６のそれぞれの内周は、２つの上締結部１８８と２つの上係止部１９０とを有する。２つの上係止部１９０は、２つの上締結部１８８を挟むように周方向外側に設けられる。上耳部１８６は、２つの上締結部１８８によって上載置部１０２の外周に締結されるとともに、２つの上係止部１９０によって、上載置部１０２の載置面に垂直となる方向に係止される。
【００６９】
図１５は、図１４の上基板ホルダ１００と対応して一部を変更した下基板ホルダ２００の上面図である。図１５において、図１２と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。図１５に示すように、下基板ホルダ２００は、下載置部２０２と、３個に分割された下耳部２４０と、３個の被吸着部２０８とを有する。３個に分割された下耳部２４０の内周は、２つの下締結部２４８と２つの下係止部２５０とを有する。２つの下係止部２５０は、２つの下締結部２４８を挟むように周方向外側に設けられる。尚、下締結部２４８は、上締結部１８８を上下逆とした構成と同じなので、下締結部２４８を用いて説明を行い、上締結部１８８の説明は省略する。また、下係止部２５０は、上係止部１９０を上下逆とした構成と同じなので、下係止部２５０を用いて説明を行い、上係止部１９０の説明は省略する。
【００７０】
図１６は、下締結部２４８の一例を説明する図１５のＸ２―Ｘ２線に沿った縦断面図である。図１６において、図１１と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。図１６に示すように、下載置部２０２の外周部の上側には、外周薄部２５４が形成されている。外周薄部２５４には、大径部１３４と小径部１３６からなる孔が形成されている。下耳部２４０の内周の下側には、内周薄部２５２が形成されている。内周薄部２５２には、ボルト孔１４４が形成されている。本実施形態では、連結ボルト１５２が、大径部１３４と小径部１３６の段差部分に直接接して、下耳部２４０に形成されたボルト孔１４４に螺合する。下締結部２４８は、下載置部２０２と下耳部２４０とを下載置部２０２の基板が載置される載置面に垂直な方向及び載置面に沿った方向に移動不可に締結する。
【００７１】
図１７は、下係止部２５０の一例を説明する図１５のＸ３―Ｘ３線に沿った縦断面図である。図１７において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。図１７に示すように、下係止部２５０は、下耳部２４０の内周薄部２５２が、下載置部２０２の外周薄部２５４の載置面に垂直な方向に対して下側に入り込んで係止している。上述のように、下耳部２４０は、搬送時にロボットアーム２４、３０、５４、５８などによって支持される。ロボットアーム２４、３０、５４、５８などに支持された下耳部２４０は、２つの下締結部２４８及び２つの下係止部２５０によって下載置部２０２を支持する。下係止部２５０は、載置面に沿った方向には、下耳部２４０の熱による膨張より大きい間隙１３０を有する。下耳部２４０は、載置面に対して摺動して熱による膨張を吸収できる。一方、下係止部２５０は、内周薄部２５２の上面と、外周薄部２５４の下面とが接しているので、載置面に垂直な方向には、載置面に対して移動が規制される。
【００７２】
ロボットアーム２４、３０、５４、５８などによって支持された下耳部２４０は、下載置部２０２を２個の下締結部２４８及び２個の下係止部２５０の４カ所で支持できる。下耳部２４０は、４か所で下載置部２０２を支持できるので、下載置部２０２の外周薄部２５４及び下耳部２４０の内周薄部２５２の撓みを抑えることができる。その結果、下載置部２０２は、基板９０を保持する位置を正しい位置に維持できる。また、下締結部２４８の周方向外側に下係止部２５０を設けているので、下耳部２４０は、熱によって下耳部２４０が膨張しても、内周薄部２５２が載置面に沿って周方向外側に摺動して熱による膨張を吸収できる。このように、下締結部２４８及び下係止部２５０を備える下基板ホルダ２００は、ロボットアームによる搬送時において、外周薄部２５４及び内周薄部２５２の撓みを防止できるとともに、下耳部２４０の熱膨張による破損を抑制できる。
【００７３】
図１８は、他の下係止部２５６を説明する図１５のＸ３―Ｘ３線に沿った縦断面図である。図１８において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。図１８に示すように、下係止部２５６を構成する下載置部２０２の外周は、載置面に垂直な方向における中心部が凹んだ凹部２６０を有している。一方、下耳部２４０の内周は、載置面に垂直な方向における中心部が凸となった凸部２６２を有しており、両者は相補的な形状を有している。
【００７４】
下耳部２４０の凸部２６２は、下載置部２０２の凹部２６０の載置面に垂直な方向に対して中央部に入り込んで係止している。下耳部２４０は、間隙１３０を有するので、載置面に沿った方向には載置面に対して摺動できる。一方、下耳部２４０は、凸部２６２の上面と、凹部２６０の上側凸部の下面とが接しているので、載置面に垂直な方向には、載置面に対して移動が規制される。このように、下耳部２４０は、下載置部２０２を２つの下締結部２４８及び２つの下係止部２５６の４カ所で支持できる。したがって、下締結部２４８及び下係止部２５６を備える下基板ホルダ２００は、下係止部２５０を備える下基板ホルダ２００と同様の効果を得ることができる。
【００７５】
図１９は、他の下係止部２５８を説明する図１５のＸ３―Ｘ３線に沿った縦断面図である。図１９において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。図１９に示すように、下係止部２５８を構成する下載置部２０２の外周は、載置面に対して垂直な方向における中心部が凸となった凸部２６４を有している。一方、下耳部２４０の内周は、載置面に対して垂直な方向における中心部が凹んだ凹部２６６を有している。下載置部２０２の凸部２６４は、下耳部２４０の凹部２６０に、載置面に垂直な方向に対して中央部に入り込んで係止している。すなわち、下係止部２５６における下耳部２４０と下載置部２０２の有する形状とがそれぞれ逆となっている。このような下係止部２５８を備える下基板ホルダ２００は、下係止部２５０を備える下基板ホルダ２００と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
次に、上述した上基板ホルダ１００及び下基板ホルダ２００の一部を更に変更した実施形態について説明する。図２０は、変更した上基板ホルダ１００の下面図である。図２０において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。図２０に示すように、変更した上基板ホルダ１００は、上載置部１０２と、３個に分割された上耳部１９２と、３個の吸着部１０８とから構成される。３個に分割された上耳部１９２は、その内周において、４か所で上載置部１０２と連結しており、内側２つが上締結部１９４であり、周方向外側の２つが上摺動連結部１９６である。尚、上締結部１９４は、上締結部１８８と同じ構成なので説明を省略する。
【００７７】
図２１は、図２０の上基板ホルダ１００と対応して変更した下基板ホルダ２００の上面図である。図２１において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。図２１に示すように、変更した下基板ホルダ２００は、下載置部２０２と、３個に分割した下耳部２６８と、３個の被吸着部２０８とから構成される。３個に分割した下耳部２６８は、その内周において、４か所で下載置部２０２と連結しており、内側２つが下締結部２７０であり、周方向外側の２つが下摺動連結部２７２である。尚、下締結部２７０は、下締結部２４８と同じ構成なので説明を省略する。また、下摺動連結部２７２は、上摺動連結部１９６を上下逆とした構成と同じなので、下摺動連結部２７２を用いて説明を行い、上摺動連結部１９６の説明は省略する。
【００７８】
図２２は、下摺動連結部２７２の一例を説明する図２１のＸ４―Ｘ４線に沿った縦断面図である。図２２において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。下載置部２０２の外周部の上側には、外周薄部２８０が形成されている。外周薄部２８０には、大径部１３４と小径部１３６からなる孔が形成されている。下耳部２６８の内周の下側には、内周薄部２７８が形成されている。内周薄部２７８には、ボルト孔１４４が形成されている。また、図２２に示すように、下載置部２０２の外周面と、下耳部２６８の内周面との間には、間隙１３０が形成されている。
【００７９】
下摺動連結部２７２は、下耳部２６８を下載置部２０２に向けて径方向に移動可能に付勢しつつ、下載置部２０２と下耳部２６８とを弾性を有して連結する。下摺動連結部２７２は、セラミック製の連結ボルト１５２と、皿バネ座金１５４と、ロック部材１５６とを有する。
【００８０】
連結ボルト１５２は、ボルト孔１４４に螺合する。連結ボルト１５２と大径部１３４との間には間隙２８２が形成される。皿バネ座金１５４は、連結ボルト１５２の頭部の下面と大径部１３４の下面との間に設けられる。これにより、皿バネ座金１５４は、連結ボルト１５２の押圧力を上載置部１０２に伝達する。この結果、下耳部２６８と下載置部２０２とは、皿バネ座金１５４を介して、載置面に垂直な方向に連結される。
【００８１】
連結ボルト１５２と小径部１３６との間には間隙２８６が形成される。間隙２８２、間隙２８６、及び下耳部２６８の内周面と上載置部１０２の外周面との間隙１３０の大きさは、下耳部２４０の熱による膨張より大きい。当該間隙により、下耳部は２６８は、皿バネ座金１５４の付勢力に抗じて載置面に沿った方向に、載置面に対して摺動できる。
【００８２】
下耳部２６８は、下載置部２０２を２つの下締結部２７０及び２つの下摺動連結部２７２の４カ所で支持できるので、下載置部２０２の外周薄部２８０及び下耳部２６８の内周薄部２７８の撓みを抑えることができる。その結果、下載置部２０２は、基板９０を保持する位置を正しい位置に維持できる。また、下締結部２７０の周方向外側に下摺動連結部２７２を設けているので、下耳部２６８は、内周薄部２５２は載置面に沿って周方向外側に摺動して、熱による膨張を吸収できる。このように、下締結部２７０及び下摺動連結部２７２を備える下基板ホルダ２００は、ロボットアームによる搬送時において、外周薄部２８０及び内周薄部２７８の撓みを抑えることができるとともに、下耳部２６８の熱膨張による破損を抑制できる。
【００８３】
図２３は、他の下摺動連結部２８８を説明する図２１のＸ４―Ｘ４線に沿った縦断面図である。図２３において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。図２３に示したように、下摺動連結部２８８は、連結ボルト１５２と、ナットプレート２９２と、皿バネ座金１５４と、ロック部材１５６を有する。ナットプレート２９２は、大径部２９４と、ボルト孔２９５と、小径部２９６とを有する。下載置部２０２の外周薄部２８０の小径部１３６に挿入された連結ボルト１５２とボルト孔２９５とが螺合することにより、連結ボルト１５２とナットプレート２９２とが外周薄部２８０に連結される。下耳部２６８の内周の下側には、内周薄部２７８が形成される。内周薄部２７８には、大径部２９８と小径部３０８からなる孔が同じ中心位置で設けられている。小径部３０８に挿入したナットプレート２９２の小径部２９６と、下載置部２０２の小径部１３６に挿入された連結ボルト１５２とを締結することにより、ナットプレート２９２の大径部２９４と下載置部２０２との間に内周薄部２７８の小径部３０８が介在する。これにより、下載置部２０２と下耳部２６８は連結される。
【００８４】
ナットプレート２９２の小径部２９６の上下方向の長さは、内周薄部２７８の小径部３０８の上下方向の長さより僅かに長いので、ナットプレート２９２の大径部２９４の上面と、内周薄部２７８の小径部３０８の下面との間には微小な間隙３１０を有する。尚、間隙３１０は、ガタの一例である。ナットプレート２９２の小径部２９６の径は、内周薄部２７８の小径部３０８より小径であり、両者の間には、間隙３１２を有する。ナットプレート２９２の大径部２９４の径は、内周薄部２７８の大径部２９８より小径であり、両者の間には、間隙３１５を有する。また下載置部の外周面と、下耳部２６８の内周面との間には、間隙１３０が形成されている。そして、間隙３１２、間隙３１５及び間隙１３０の大きさは下耳部２６８の熱による膨張より大きい。
【００８５】
下載置部２０２に固定されたナットプレート２９２の大径部２９４と内周薄部２７８の小径部３０８との間には、上下方向において、微小な間隙３１０を有している。また、下耳部２６８と下載置部２０２は周方向に対して、間隙３１２と、間隙３１５と、および間隙１３０とを有する。これらの間隙によって、下耳部２６８は、上下方向には移動できないが、載置面に沿った方向に載置面に対して摺動できる。
【００８６】
下摺動連結部２８８を備えることによって、下耳部２６８は、熱によって膨張しても、内周薄部２７８は、載置面に沿って周方向外側に摺動して、熱による膨張を吸収できる。このように、下摺動連結部２８８を設けることによって、下基板ホルダ２００は、下摺動連結部２７２を備える下基板ホルダ２００と同様の効果を得ることができる。
【００８７】
図２４は、他の下摺動連結部２９０を説明する図２１のＸ４―Ｘ４線に沿った縦断面図である。図２４において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。図２４に示したように、下摺動連結部２９０は、連結ボルト１５２と、ナットプレート２９２と、皿バネ座金１５４と、ロック部材１５６とを有する。また、下耳部２６８の内周薄部２７８は、ナットプレート２９２の小径部２９６より僅かに大きい径を有する貫通穴３１４と、貫通穴３１４周辺に設けられたスリット３１６とを有する。ナットプレート２９２の小径部の上下方向の長さは、下耳部の内周薄部２７８の厚さよりも僅かに長くしているので、ナットプレート２９２の大径部２９４の上面と、内周薄部２７８の下面との間には、微小な間隙３１８を介して連結される。したがって、下耳部２６８は、上下方向には移動できないが、貫通穴３１４の周囲に設けたスリット３１６により載置面に沿った方向に載置面に対して摺動できる。
【００８８】
図２５は、図２４に示した下摺動連結部２９０の一例を説明する斜視図である。図２５において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。図２５に示すように、下耳部２６８の内周薄部２７８は、貫通穴３１４と、スリット３２０と、２個の線状スリット３２２を有する。スリット３２０は、貫通穴３１４を下載置部２０２側以外の三方の周囲を囲むスリットであり、貫通穴３１４を囲むように配している。また、２個の線状スリット３２２は、スリット３２０を挟むように、下載置部２０２側端部から延在するように配している。
【００８９】
図２６は、図２４に示した下摺動連結部２９０の他の例を説明する斜視図である。図２６において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。図２６に示すように、下耳部２６８の内周薄部２７８は、貫通穴３１４と、２個の二重半円スリット３２４と、２個の半円スリット３２６とを有する。二重半円スリット３２４は、同心であって径の異なる２個の半円の中央を繋いだスリットである。二重半円スリット３２４は、２個の半円で貫通穴３１４を囲むように、下載置部２０２側と、その反対側にそれぞれ配している。半円スリット３２６は、二重半円スリットの２個の半円の間に延在するスリットであって、２個の二重半円スリット３２４をまたぐように配している。
【００９０】
図２５、図２６に示した下摺動連結部２９０は、貫通穴３１４の周囲に複数のスリットを有しており、当該スリットにより貫通穴３１４は、載置面に沿った方向に移動できる。また、複数のスリットによる移動量は、下耳部２６８の熱による膨張より大きい。下耳部２６８は、ナットプレート２９２により下載置部に対して、上下方向には、微小な隙間を介して連結されているので、下耳部２６８は、上下方向には移動できないが、載置面に対して載置面に沿った方向には移動できる。
【００９１】
下摺動連結部２９０を備えることによって、下耳部２６８は、熱によって膨張しても内周薄部２７８は載置面に沿って周方向外側に移動して熱による膨張を吸収できる。このように、下摺動連結部２９０を設けることによって、下基板ホルダ２００は、下摺動連結部２７２を備える下基板ホルダ２００と同様の効果を得ることができる。
【００９２】
次に、上述した上基板ホルダ１００及び下基板ホルダ２００の一部を変更した実施形態について説明する。図２７は、変更した上基板ホルダ１００の下面図である。図２７において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。図２７に示すように、上基板ホルダ１００では、リング状の上耳部１８４が、分割されることなく、上載置部１０２の外周の全周にわたって形成されている。
【００９３】
上耳部１８４には、上弾性部位１６０が形成されている。上弾性部位１６０は、上耳部１８４の４箇所に形成されている。上弾性部位１６０は、上耳部１８４の他の領域に比べて、基板９０の面に垂直な方向に弾性を有する。従って、近接する２個の上弾性部位１６０に挟まれる上変形領域１６２は、他の領域よりも上下方向に変形しやすい。
【００９４】
上基板ホルダ１００は、二対の上静電吸着部１６４、１６６を有する。上静電吸着部１６４、１６６は結合部の一例である。上静電吸着部１６４、１６６は、上耳部１８４の上変形領域１６２に形成されている。一対の上静電吸着部１６４は、上給電端子１２０と電気的に接続されている。一方の一対の上静電吸着部１６４は、上給電端子１２０から供給される電力によって、正に帯電する。他方の一対の上静電吸着部１６４は、電気的に接続された上給電端子１２２から供給される電力によって、負に帯電する。
【００９５】
図２８は、図２７の上基板ホルダ１００と対応して一部を変更した下基板ホルダ２００の上面図である。図２８において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。図２８に示すように、下基板ホルダ２００では、リング状の下耳部２８４が、下載置部２０２の外周の全周にわたって形成されている。
【００９６】
下耳部２８４には、下弾性部位２３２が形成されている。近接する２個の下弾性部位２３２の間には、下変形領域２３４が形成されている。下弾性部位２３２及び下変形領域２３４は、上弾性部位１６０及び上変形領域１６２と同様の構成である。
【００９７】
下基板ホルダ２００は、二対の下静電吸着部２３６、２３８を有する。下静電吸着部２３６、２３８は、下耳部２８４の下変形領域２３４に形成されている。下静電吸着部２３６は、基板９０を保持する状態において、上静電吸着部１６４と対向する位置に配置されている。一対の下静電吸着部２３６は、下給電端子２２２によって負の電荷がチャージされる。これにより、一対の下静電吸着部２３６は、対向する上静電吸着部１６４と異極の電荷を有するので、下静電吸着部２３６と上静電吸着部１６４との間で静電吸着力が発生する。一対の下静電吸着部２３８は、下給電端子２２４によって正の電荷がチャージされる。これにより、下静電吸着部２３８と上静電吸着部１６６との間に静電吸着力が発生する。この結果、上基板ホルダ１００と下基板ホルダ２００とが互いに引き合って結合して、一対の基板９０が保持される。
【００９８】
ここで、上耳部１８４及び下耳部２８４には、それぞれ上弾性部位１６０及び下弾性部位２３２が形成されている。従って、下静電吸着部２３６、２３８と上静電吸着部１６４、１６６とが引き合っても、上弾性部位１６０及び下弾性部位２３２が変形するので、上基板ホルダ１００及び下基板ホルダ２００が破損することを抑制できる。尚、上基板ホルダ１００及び下基板ホルダ２００を互いに結合する前の状態では、上静電吸着部１６４、１６６、及び、下静電吸着部２３６、２３８は、互いに反発するように、同極の電荷をチャージしてもよい。
【００９９】
図２９は、上静電パッド１０６及びフレーム１４６との接続の一例を説明する縦断面図である。図２９において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。図２９は、上載置部１０２の外周部と上耳部１０４と内周部の近傍であって、径方向に沿った縦断面図である。上静電パッド１０６とフレーム１４６との間には、接続部材１７０が設けられている。接続部材１７０は、上静電パッド１０６とフレーム１４６とを電気的に接続する。接続部材１７０は、フレーム１４６と一体化されている。接続部材１７０は、上静電パッド１０６に対して上耳部１０４が移動可能に曲げられている。フレーム１４６の表面及び接続部材１７０の表面には、セラミック溶射によって形成されたセラミック膜１４８が形成されている。
【０１００】
図３０は、上載置部１０２と上耳部１０４との支持構造を変更した実施形態を説明する縦断面図である。図３０において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。図３０に示すように、上載置部１０２の外周部の上側には、外周薄部１７２が形成されている。外周薄部１７２には、ボルト孔１７４が形成されている。上耳部１０４の内周部の下側には、内周薄部１７８が形成されている。内周薄部１７８には、大径部１８０と、小径部１８２とが形成されている。この実施形態では、連結ボルト１５２が、上載置部１０２に形成されたボルト孔１７４に螺合される。従って、上載置部１０２が、上耳部１０４の内周縁を支持する。尚、上連結部１１２は、上耳部１０４を上載置部１０２に対して径方向に移動可能に付勢しつつ、上載置部１０２と上耳部１０４とを連結する。
【０１０１】
図３１は、１枚の基板ホルダ３００によって複数の基板９０を挟む実施形態を説明する側面図である。図３２は、基板ホルダ３００の平面図である。図３１及び図３２に示すように、基板ホルダ３００は、載置部３０２と、耳部３０４とを有する。耳部３０４には、載置部３０２との熱膨張量の差を低減する上記吸収部が形成されている。載置部３０２には、一対の基板９０を挟むクランプ部３０６が設けられている。クランプ部３０６は、上下方向の周りに、退避位置と挟持位置との間で回動可能に設けられている。退避位置とは、基板９０を載置部３０２の上面に搬送できるようにクランプ部３０６が退避した位置である。挟持位置とは、クランプ部３０６が載置部３０２に載置された基板９０の上面を押圧して、載置部３０２との協働により基板９０を挟持できる位置である。これにより、基板９０が載置部３０２の上面に載置されると、クランプ部３０６が退避位置から挟持位置へと回動する。これにより、クランプ部３０６は、基板９０を基板９０に重ね合わされた基板９０の上面を押さえつけることができる。クランプ部３０６は、基板９０を挟持して、基板９０と基板９０に重ね合わせた他の基板９０との位置ずれを防止できる。
【０１０２】
図３３と図３４は、１枚の基板ホルダ３００によって複数の基板９０を挟む他の例を説明する側面図である。図３３は、一対の基板９０をピン３２８にて挟持する前の状態を示している。
【０１０３】
基板ホルダ３００は、載置部３０２と、耳部３０４とを有する。耳部３０４には、載置部３０２との熱膨張量の差を低減する上記吸収部が形成されている。載置部３０２には、一対の基板９０を挟むピン３２８が差し込まれる凹部３３０が、基板９０を載置する載置面の外側に２個設けられている。載置面に一対の基板９０が載置された後、ピン３２８は、凹部３３０に差し込まれて載置部３０２に固定される。載置部３０２に固定されたピン３２８は、一対の基板９０の上面を押圧して、ピン３２８と載置部３０２とで基板９０を挟持する。この状態を示したのが図３４である。このように、ピン３２８で一対の基板９０を挟持することによって、基板９０と基板９０に重ね合わせた他の基板９０との位置ずれを防止できる。
【０１０４】
図３５、図３６は、１枚の基板ホルダ３００に複数の基板９０を挟む他の例を説明する側面図である。基板ホルダ３００は、図３３、図３４に示した載置部３０２、および耳部３０４と同じく、載置部３０２には、ピン３３２が差し込まれて、載置部３０２にピン３３２を固定する凹部３３４が形成されている。耳部３０４には、載置部３０２との熱膨張量の差を低減する上記吸収部が形成されている。
【０１０５】
載置部３０２に載置面には、一対の基板９０が載置され、一対の基板９０の上に板部材３３６が被される。尚、板部材３３６は、他の部材の一例である。この状態を示したのが図３６である。板部材３３６には、貫通穴３３８が設けられている。ピン３３２は、板部材３３６の貫通穴３３８を通り、載置部３０２に設けられた凹部３３４に差し込まれて固定される。この状態を示したのが図３７である。このように、一対の基板９０は、板部材３３６とピン３３２により挟持して、基板９０と基板９０に重ね合わせた他の基板９０との位置ずれを防止できる。
【０１０６】
図３５、３６に示した例においては、基板ホルダ３００は、板部材３３６とピン３３２とを別に有する例を用いて説明したが、板部材３３６とピン３３２とが一体となっていてもよい。また、基板ホルダ３００は、板部材３３６を有してもよい。板部材３３６は、図３１にて示したクランプ部との結合部を有しており、クランプ部３０６は、クランプ部３０６と板部材３３６の結合部とを結合させることによって、一対の基板９０を抑えてもよい。また、基板ホルダ３００は、一対の基板９０を抑える板部材３３６の代わりに、他の基板ホルダ３００を用いてもよい。
【０１０７】
図３７は、被支持部の他の例を説明する側面図である。下載置部３６８は、３つの下足部３４０を有する。尚、下足部３４０は、被支持部の一例である。下足部３４０は、円錐形状を上下逆にした形状を有する。３つの下足部３４０は、載置面以外の部分であって、下載置部３６８の重心となる点を中心に略１２０°間隔で、下載置部３６８の下面に結合されている。
【０１０８】
一対の基板９０は、下載置部３６８と、上載置部３４２によって挟持される。尚、下載置部３６８と上載置部３４２とを結合する吸着構成は、吸着部であってもよく、一対のクランプであってもよく、一対のピンであってもよい。一方、ロボットアーム３４４には、下足部３４０を通過させる円錐形状の貫通穴３４６を有しており、貫通穴３４６に下足部３４０が嵌ることによって、ロボットアーム３４４は、下足部３４０を支持する。下載置部３６８は、下足部３４０がスペーサ―となり、ロボットアーム３４４から離間した状態で搬送される。
【０１０９】
図３８は、図３７に示した下載置部３６８と上載置部３４２とが加熱加圧プレート３４８に載置された状態を説明する側面断面図である。図３９に示すように、加熱加圧プレート３４８には、下足部３４０の位置に対応した凹部３５０がそれぞれ設けられており、その形状は、下足部３４０よりも大きいので、下足部３４０は、完全に凹部３５０に入り込む。すなわち、下足部３４０は、加熱加圧プレート３４８による圧力が作用する領域以外の部分に結合されている。下載置部３６８の下面は、加熱加圧プレート３４８の上面に接した状態で、加熱加圧プレート３４８上に載置される。
【０１１０】
下足部３４０は、熱によって下方向に膨張するが、加熱加圧プレート３４８の凹部３５０と、下足部３４０との間に隙間を有するため、その隙間によって、熱による膨張を吸収できる。したがって、下足部３４０は、熱による膨張で下足部３４０が破損することがない。また、ロボットアーム３４４と下足部３４０との接触面を、下足部３４０の形状に対応した斜面とすることができるので、ロボットアーム３４４の接触面へのごみ等の付着及び下足部３４０へのごみ等の付着を軽減できる。
【０１１１】
図３９は、ロボットアーム３５２に下基板ホルダ４００が搬送される状態を説明する斜視図である。図３９に示すように、ロボットアーム３５２は、６つの吸引部３５４を有する。そして２個の吸引部３５４で、三つに分割された下耳部３５８を吸引して、下基板ホルダ４００をロボットアーム３５２上に支持する。尚、ロボットアーム３５２は、搬送部の一例である。
【０１１２】
図４０は、図３９の点線Ｙで囲む吸引部３５４の近傍領域の拡大斜視図である。図４０に示すように、吸引部３５４は、吸引パッド３６０を有する。吸引パッド３６０の上面には凹部３７２が形成されており、凹部３７２の底面には２個の貫通穴３５６が設けられている。吸引パッド３６０の上に下耳部３５８が載置されると、凹部３７２が下耳部３５８により蓋がされた状態となり、凹部３７２は密閉される。ロボットアーム３５２は、密閉された凹部を貫通穴３５６を通じて減圧して、下耳部３５８を吸引パッド３６０に密着させる。吸引パッド３６０は、ロボットアーム３５２に固定されているので、ロボットアーム３５２は、下耳部３５８をロボットアーム３５２に吸引して固定する。
【０１１３】
図４１は、吸引部３５４を説明する図４０のＸ５―Ｘ５線に沿った縦断面図である。図４１に示すように、吸引部３５４は、吸引パッド３６０の他に、２個の円筒部材３６２と、２個のベローズ３６４とを有する。
【０１１４】
ロボットアーム３５２は、負圧源と接続した２つの孔３７４が設けられている。２個の円筒部材３６２は、吸引パッド３６０に設けられた２個の貫通穴３５６に上方から挿入される。挿入された円筒部材３６２は、ロボットアーム３５２の２つの孔３７４にも嵌合して、ロボットアーム３５２に対して上方向に移動可能に固定される。円筒部材３６２は、負圧源３６６と接続して、吸引パッド３６０の凹部３７２を減圧する。
【０１１５】
吸引パッド３６０は、ロボットアーム３５２の上面上に付勢力を有する２個のベローズ３６４を介して支持される。２個の円筒状のベローズ３６４は、吸引パッド３６０とロボットアーム３５２との間に、円筒部材３６２の周囲を囲むように配される。ベローズ３６４は、吸引パッド３６０をロボットアーム３５２に対して上方向に付勢して、ロボットアーム３５２の上面から上方向に離間して吸引パッド３６０を支持する。
【０１１６】
吸引パッド３６０は、ベローズ３６４の付勢力によって、ロボットアーム３５２に対して、上下方向に移動できるとともに、前後左右に傾斜できる。すなわち、ベローズ３６４は、吸引パッド３６０を傾動させる傾動機構の一例である。吸引パッド３６０がロボットアーム３５２に対して、上下方向及び前後左右に傾斜できるので、下基板ホルダ４００の載置面に対しても上下方向及び前後左右に傾斜できることになる。すなわち、吸引部３５４は、下基板ホルダ４００の載置面に対する傾き、および高さの少なくとも一方を変更できる。また、複数の吸引パッド３６０のそれぞれにベローズ３６４を配しているので、複数の吸引部３５４は、載置面に対する傾きおよび高さの少なくとも一方が、互いに独立して変更できる。また、傾動機構にベローズ３６４を用いることにより、下基板ホルダ４００がロボットアーム３５２に載置されたときの衝撃が緩和される。すなわち、ベローズ３６４は衝撃吸収部材としての役割を担う。これにより、載置時の衝撃による基板と基板ホルダとの間のずれ、または、基板間のずれを抑制することができる。
【０１１７】
吸引部３５４は、載置面に対する傾き及び高さを変更できるので、下耳部３５８が、載置面に対して傾いたり、段差が生じたりした場合であっても、傾き、又は、段差に追従することができる。そのため、吸引部３５４は、下耳部３５８との間で、隙間を生じさせることがない。吸引部３５４は、下耳部３５８を確実に吸引して、ロボットアーム３５２の面上に固定することができる。
【０１１８】
上述の実施形態では、上載置部１０２と上耳部１０４との間に吸収部を設けたが、熱膨張量の差によって生じる応力による破損を抑制する抑制部は当該吸収部に限られない。他の抑制部の例として、上耳部１０４自体の熱膨張係数が上載置部１０２の熱膨張係数よりも大きいことによって、熱膨張量の差によって生じる応力による破損を抑制してもよい。上載置部１０２の熱膨張係数、及び、上耳部１０４の熱膨張係数は、各部材において一定としたが、それぞれの熱膨張係数を径方向に沿って変化させてもよい。例えば、径方向に沿って、上載置部１０２の熱膨張係数を外側に向けて徐々に大きくしてもよい。また、径方向に沿って、上耳部１０４の熱膨張係数を外側に向けて徐々に大きくしてもよい。上耳部１０４の外周は、側面からも放熱するので、外周の熱膨張係数を大きくすることにより、上耳部１０４の内周と外周との間の熱膨張量の差を低減することができる。また、径方向において、上載置部１０２の線熱膨張量、及び、上耳部１０４の線熱膨張量を等しくしてもよい。これにより、上載置部１０２の線熱膨張量、及び、上耳部１０４の線熱膨張量の差はなくなる。例えば、加熱加圧装置５６において、上載置部１０２の温度と、上耳部１０４の温度との差からそれぞれの線熱膨張量が等しくなるように、上載置部１０２及び上耳部１０４の熱膨張係数を設定すればよい。
【０１１９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【０１２０】
請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１２１】
１０  基板貼り合わせ装置
１２  環境チャンバ
１４  大気環境部
１６  真空環境部
１８  制御部
２０  基板カセット
２２  基板ホルダラック
２４  ロボットアーム
２６  プリアライナ
２８  アライナ
３０  ロボットアーム
３４  枠体
３６  固定ステージ
３８  移動ステージ
４０  シャッタ
４２  シャッタ
４８  ロードロック室
５０  アクセスドア
５２  ゲートバルブ
５３  ロボットチャンバ
５４  ロボットアーム
５５  収容室
５６  加熱加圧装置
５７  ゲートバルブ
５８  ロボットアーム
６０  冷却室
９０  基板
９２  重ね合わせ基板
９４  基板ホルダ
９５  貼り合わせ基板
９６  積層半導体装置
１００  上基板ホルダ
１０２  上載置部
１０４  上耳部
１０６  上静電パッド
１０７  上静電パッド
１０８  吸着部
１１０  上吸収部
１１２  上連結部
１１４  上連結部材
１１６  吸着部材
１２０  上給電端子
１２２  上給電端子
１２４  上耳片部材
１２６  切り欠き
１２７  ダミー切り欠き
１２８  スリット
１３０  間隙
１３２  外周薄部
１３４  大径部
１３６  小径部
１４０  内周薄部
１４４  ボルト孔
１４６  フレーム
１４８  セラミック膜
１５２  連結ボルト
１５４  皿バネ座金
１５６  ロック部材
１６０  上弾性部位
１６２  上変形領域
１６４  上静電吸着部
１６６  上静電吸着部
１７０  接続部材
１７２  外周薄部
１７４  ボルト孔
１７８  内周薄部
１８０  大径部
１８２  小径部
１８４  上耳部
１８６  上耳部
１８８  上締結部
１９０  上係止部
１９２  上耳部
１９４  上締結部
１９６  上摺動連結部
２００  下基板ホルダ
２０２  下載置部
２０４  下耳部
２０６  下静電パッド
２０７  下静電パッド
２０８  被吸着部
２１０  切り欠き
２１２  ダミー切り欠き
２１４  下連結部材
２１６  下弾性部材
２１８  被吸着部材
２２０  下耳片部材
２２２  下給電端子
２２４  下給電端子
２２６  下吸収部
２２８  下連結部
２３２  下弾性部位
２３４  下変形領域
２３６  下静電吸着部
２３８  下静電吸着部
２４０  下耳部
２４８  下締結部
２５０  下係止部
２５２  内周薄部
２５４  外周薄部
２５６  下係止部
２５８  下係止部
２６０  凹部
２６２  凸部
２６４  凸部
２６６  凹部
２６８  下耳部
２７０  下締結部
２７２  下摺動連結部
２７８  内周薄部
２８０  外周薄部
２８２  間隙
２８４  下耳部
２８６  間隙
２８８  下摺動連結部
２９０  下摺動連結部
２９２  ナットプレート
２９４  大径部
２９５  ボルト孔
２９６  小径部
２９８  大径部
３００  基板ホルダ
３０２  載置部
３０４  耳部
３０６  クランプ部
３０８  小径部
３１０  間隙
３１２  間隙
３１４  貫通穴
３１５  間隙
３１６  スリット
３１８  間隙
３２０  スリット
３２２  線状スリット
３２４  二重半円スリット
３２６  半円スリット
３２８  ピン
３３０  凹部
３３２  ピン
３３４  凹部
３３６  板部材
３３８  貫通穴
３４０  下足部
３４２  上載置部
３４４  ロボットアーム
３４６  貫通穴
３４８  加熱加圧プレート
３５０  凹部
３５２  ロボットアーム
３５４  吸引部
３５６  貫通穴
３５８  下耳部
３６０  吸引パッド
３６２  円筒部材
３６４  ベローズ
３６６  負圧源
３６８  下載置部
３７２  凹部
３７４  孔
４００  下基板ホルダ
【図１】
2013088733.tif 000003
【図２】
2013088733.tif 000004
【図３】
2013088733.tif 000005
【図４】
2013088733.tif 000006
【図５】
2013088733.tif 000007
【図６】
2013088733.tif 000008
【図７】
2013088733.tif 000009
【図８】
2013088733.tif 000010
【図９】
2013088733.tif 000011
【図１０】
2013088733.tif 000012
【図１１】
2013088733.tif 000013
【図１２】
2013088733.tif 000014
【図１３】
2013088733.tif 000015
【図１４】
2013088733.tif 000016
【図１５】
2013088733.tif 000017
【図１６】
2013088733.tif 000018
【図１７】
2013088733.tif 000019
【図１８】
2013088733.tif 000020
【図１９】
2013088733.tif 000021
【図２０】
2013088733.tif 000022
【図２１】
2013088733.tif 000023
【図２２】
2013088733.tif 000024
【図２３】
2013088733.tif 000025
【図２４】
2013088733.tif 000026
【図２５】
2013088733.tif 000027
【図２６】
2013088733.tif 000028
【図２７】
2013088733.tif 000029
【図２８】
2013088733.tif 000030
【図２９】
2013088733.tif 000031
【図３０】
2013088733.tif 000032
【図３１】
2013088733.tif 000033
【図３２】
2013088733.tif 000034
【図３３】
2013088733.tif 000035
【図３４】
2013088733.tif 000036
【図３５】
2013088733.tif 000037
【図３６】
2013088733.tif 000038
【図３７】
2013088733.tif 000039
【図３８】
2013088733.tif 000040
【図３９】
2013088733.tif 000041
【図４０】
2013088733.tif 000042
【図４１】
2013088733.tif 000043
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月13日(2014.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と他の基板とを重ね合わせる場合に前記基板を保持し、前記基板を保持した状態で搬送される基板ホルダであって、
前記基板が載置される載置部と、
前記載置部に設けられ、搬送時に他の部材により支持される被支持部と、
前記載置部と前記被支持部との熱による伸縮の差によって生じる応力による破損を抑制する抑制部と
を備える基板ホルダ。
【請求項２】
前記抑制部は、前記載置部と前記被支持部の間の熱膨張量の差を吸収する吸収部を有する請求項１に記載の基板ホルダ。
【請求項３】
前記被支持部は、前記載置部の周囲に配置されており、
前記吸収部は、前記載置部が熱により伸縮したときに前記載置部の周方向に沿った前記被支持部の変形を吸収する請求項２に記載の基板ホルダ。
【請求項４】
前記吸収部は、前記被支持部に形成されたスリットを含む請求項２または３に記載の基板ホルダ。
【請求項５】
前記被支持部は前記載置部の周縁に支持されており、前記吸収部は、前記載置部を前記被支持部に対して径方向に移動可能に付勢している請求項２または３に記載の基板ホルダ。
【請求項６】
前記吸収部は、前記載置部と前記被支持部とを弾性を有して連結している請求項２または３に記載の基板ホルダ。
【請求項７】
前記吸収部は、前記載置部と前記被支持部との間の径方向の間隙を含む請求項２または３に記載の基板ホルダ。
【請求項８】
前記載置部に設けられ、前記載置部に載置された前記基板と前記基板に重ね合わされた前記他の基板との位置ずれを防止すべく前記他の基板を前記基板に押さえつけるクランプ部を備える請求項１から７のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
【請求項９】
前記載置部に設けられ、前記載置部と他の部材との間で前記基板を挟むべく前記他の部材に結合されるクランプ部をさらに備える請求項１から７のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
【請求項１０】
前記他の部材は、前記基板に重ね合される他の基板を保持する他の基板ホルダである請求項９に記載の基板ホルダ。
【請求項１１】
前記他の部材は、前記基板に重ね合される他の基板上に載置され、前記クランプ部に結合する結合部を有する板部材である請求項９に記載の基板ホルダ。
【請求項１２】
前記被支持部は、複数の耳片部材を有し、前記複数の耳片部材は互いに離間して前記載置部の周縁に連結される請求項１から１１のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
【請求項１３】
前記載置部には前記基板を保持する静電パッドが設けられ、前記被支持部は導電性金属を含む材料により形成され、前記静電パッドと前記被支持部とは電気的に接続される請求項１から１２のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
【請求項１４】
前記被支持部は、前記基板の面に垂直な方向に弾性を有し、他の基板ホルダとの間で前記基板を挟む場合に前記他の基板ホルダの一部と静電吸着力で結合する結合部を有する請求項１から１３のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
【請求項１５】
前記抑制部は、前記被支持部における、前記載置部の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する部分である請求項１から１４のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
【請求項１６】
前記載置部の熱膨張係数は、径方向に沿って、変化する請求項１から１５のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
【請求項１７】
径方向において、前記被支持部の線熱膨張量は、前記載置部の線熱膨張量と等しい請求項１から１６のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
【請求項１８】
前記被支持部は、前記基板が載置される載置面に沿った方向に前記載置部に対して移動可能、かつ、前記載置面に垂直な方向に前記載置面に対して移動が規制されて、連結されている請求項１から１７のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
【請求項１９】
基板を保持する基板ホルダであって、
前記基板が載置される載置部と、
前記載置部の周囲に設けられ、他の部材により支持される被支持部と、
前記載置部が熱により伸縮したときに前記載置部の周方向に沿った前記被支持部の変形を吸収する吸収部と、
を備える基板ホルダ。
【請求項２０】
請求項１から１９のいずれか１項に記載の基板ホルダと、
前記基板ホルダに複数の基板を保持した状態で、前記複数の基板を貼り合わせる貼り合わせ部と、
を備える基板貼り合わせ装置。
【国際調査報告】
2013088733.tif 000044
2013088733.tif 000045
2013088733.tif 000046
2013088733.tif 000047
2013088733.tif 000048
2013088733.tif 000049
2013088733.tif 000050