(57)【要約】【課題】  基板間への液剤注入において、生産性が高い実用的な方法及び装置を提供する。【解決手段】  積層基板１１，１２の基板間隙間を真空に排気し、真空に排気された給液チャンバー２内で基板受け具１３に載置した後、積層基板１１，１２の周縁と基板受け具１３で形成された液溜めに液剤Ｌを供給し、積層基板１１，１２の周縁開口を液剤Ｌで塞ぎ、この状態を基板受け具１３が保持する。積層基板１１，１２、液剤Ｌ及び基板受け具１３を一体に移動させて給液チャンバー２外に搬出し、真空より高い圧力下の別の場所に位置させて隙間への液剤Ｌの注入を完了させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重ね合わせて貼り合わされた複数の基板から成る積層基板の基板間の隙間に液剤を注入する基板間液剤注入方法であって、
積層基板の基板間の隙間を真空に排気するステップと、
基板間の隙間が真空に排気された積層基板を、真空に排気された真空チャンバー内の所定位置に配置するステップと、
所定位置に配置された積層基板の周縁に液剤を供給し、当該積層基板の周縁で形成された開口を液剤が塞いだ状態を保持具で保持するステップと、
保持具による保持状態を維持しながら、積層基板、液剤及び保持具を一体に移動させて前記真空より高い圧力下の別の場所に位置させて前記隙間への液剤の注入を完了させるステップとを
有していることを特徴とする基板間液剤注入方法。
【請求項２】
重ね合わせて貼り合わされた複数の基板から成る積層基板の基板間の隙間に液剤を注入する基板間液剤注入装置であって、
積層基板の基板間の隙間を真空に排気する排気手段と、
積層基板を出し入れすることができる真空チャンバーである給液チャンバーと、
基板間の隙間が真空に排気された積層基板を、真空に排気された給液チャンバー内に搬入する搬入機構と、
搬入された積層基板を所定位置に配置する基板配置手段と、
所定位置に配置された積層基板の周縁に液剤を供給する液剤供給系と、
供給された液剤が積層基板の周縁で形成された開口を塞ぐ状態を保持する保持具と、
保持具による保持状態を維持しながら、積層基板、液剤及び保持具を一体に移動させて前記真空より高い圧力下の別の場所に位置させる搬出機構と
を備えていることを特徴とする基板間液剤注入装置。
【請求項３】
前記保持具は、前記積層基板が載置される部材である基板受け具によって構成されており、
基板受け具は、前記積層基板の周縁によって形成された開口を塞ぐよう液剤を溜める液溜めが、載置された前記積層基板の周縁とともに全周状に形成される形状を有していることを特徴とする請求項２記載の基板間液剤注入装置。
【請求項４】
前記基板受け具は、水平な表面を有するベース部と、ベース部の周囲に延設した周辺部とから構成されており、周辺部はベース部に対して上方に突出していて周辺部の表面はベース部の表面の周縁から上方に延びており、この上方に延びた表面によって前記液剤の保持が行われることを特徴とする請求項３記載の基板間液剤注入装置。
【請求項５】
前記基板受け具のうち液溜めを形成する部分の表面は、前記積層基板の基板間の隙間内の面に比べて液剤に対する濡れ性が低くなっていることを特徴とする請求項３又は４記載の基板間液剤注入装置。
【請求項６】
前記基板受け具は、開口を有して積層基板との間の空間を塞がない形状であることを特徴とする請求項３乃至５いずれかに記載の基板間液剤注入装置。
【請求項７】
前記液剤供給系は、前記形成される液溜めの上方から液剤を放出して供給する液剤ディスペンサーを有することを特徴とする請求項３乃至６いずれかに記載の基板間液剤注入装置。
【請求項８】
静止した前記液剤ディスペンサーに対して積層基板及び基板受け具を一体に回転させて液剤が液溜めに沿って供給されるようにする回転機構が設けられていることを特徴とする請求項７記載の基板間液剤注入装置。
【請求項９】
重ね合わされて貼り合わされた複数の基板から成る積層基板の基板間の隙間に液剤を注入する基板間液剤注入装置であって、
積層基板の基板間の隙間を真空に排気する排気手段と、
積層基板を出し入れすることができる真空チャンバーである給液チャンバーと、
基板間の隙間が真空に排気された積層基板を、真空に排気された給液チャンバー内に搬入する搬入機構と、
搬入された積層基板を所定位置に配置する基板配置手段と、
所定位置に配置された積層基板の周縁に液剤を供給する液剤供給系と、
供給された液剤が積層基板の周縁で形成された開口を塞いだ後、積層基板及び液剤を前記真空より高い圧力下に置いて前記隙間に液剤を注入する注入手段と
を備えており、
前記排気手段は、
前記給液チャンバーに対して真空が連続するよう気密に接続された別の真空チャンバーであるロードロックチャンバーと、ロードロックチャンバーを排気する排気系とによって構成されており、前記搬入機構は、真空に排気されたロードロックチャンバーから積層基板を前記給液チャンバーに搬送するものであり、
さらに、
前記ロードロックチャンバーは、複数の積層基板を収容可能なものであることを特徴とする基板間液剤注入装置。
【請求項１０】
前記給液チャンバーは、前記ロードロックチャンバーとの間に設けられた第一のゲートバルブと、大気圧雰囲気に対して開放される第二のゲートバルブとを備えていることを特徴とする請求項９記載の基板間液剤注入装置。
【請求項１１】
重ね合わされて貼り合わされた複数の基板から成る積層基板の基板間の隙間に液剤を注入する基板間液剤注入装置であって、
積層基板の基板間の隙間を真空に排気する排気手段と、
積層基板を出し入れすることができる真空チャンバーである給液チャンバーと、
基板間の隙間が真空に排気された積層基板を、真空に排気された給液チャンバー内に搬入する搬入機構と、
搬入された積層基板を所定位置に配置する基板配置手段と、
所定位置に配置された積層基板の周縁に液剤を供給する液剤供給系と、
供給された液剤が積層基板の周縁で形成された開口を塞いだ後、積層基板及び液剤を前記真空より高い圧力下に置いて前記隙間に液剤を注入する注入手段と
を備えており、
注入手段が注入を行う際に液剤が室温より高い温度となって液剤の粘性が下がっているよう加熱を行う予備加熱手段が設けられていることを特徴とする基板間液剤注入装置。
【請求項１２】
重ね合わされて貼り合わされた複数の基板から成る積層基板の基板間の隙間に液剤を注入する基板間液剤注入装置であって、
積層基板の基板間の隙間を真空に排気する排気手段と、
積層基板を出し入れすることができる真空チャンバーである給液チャンバーと、
基板間の隙間が真空に排気された積層基板を、真空に排気された給液チャンバー内に搬入する搬入機構と、
搬入された積層基板を所定位置に配置する基板配置手段と、
所定位置に配置された積層基板の周縁に液剤を供給する液剤供給系と、
供給された液剤が積層基板の周縁で形成された開口を塞いだ後、積層基板及び液剤を前記真空より高い圧力下に置いて前記隙間に液剤を注入する注入手段と
を備えており、
注入手段による注入が完了した後、液剤を加熱して硬化させる加熱手段が設けられていることを特徴とする基板間液剤注入装置。
【請求項１３】
積層基板、液剤及び基板受け具を前記真空より高い圧力下の別の場所に所定時間位置させることで前記隙間への液剤の注入が完了した後、当該液剤を加熱して硬化させる加熱手段を備えていることを特徴とする請求項３乃至１０いずれかに記載の基板間液剤注入装置。
【請求項１４】
前記隙間への液剤の注入が完了した後、基板受け具から積層基板を取り上げる取り上げ手段を備えており、前記加熱手段は、取り上げ手段が積層基板を取り上げた後に加熱を行うものであって、基板受け具を加熱せずに液剤を加熱するものであることを特徴とする請求項１３記載の基板間液剤注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の発明は、液剤注入の技術に関するものであり、重ね合わされて貼り合わされた複数の基板から成る積層基板の基板間の隙間に液剤を注入する方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種メモリやプロセッサ等の半導体集積回路は、微細加工技術の進歩により、高集積化、高機能化を遂げてきた。しかしながら、平面的な（２次元の）微細化には限界が指摘されるようになってきており、垂直方向にも素子を集積した三次元集積回路の技術に期待が集まっている。
一つの基板の上に多層の回路を集積し、各層を層間配線でつないで一つの素子が形成したものも三次元集積回路であるが、工程の簡略化や歩留まりの向上等のため、複数の基板を貼り合わせて三次元集積回路を実現する技術が研究されている。例えば特開平１１−２６１００１号公報に、この技術が開示されている。
【０００３】
貼り合わせ法により三次元集積回路を製作する場合、第一の基板の表面にＭＯＳＦＥＴ等の回路素子を形成し、トレンチエッチングと埋め込み配線により層間配線を形成した後、裏面をＣＭＰ（化学的機械的研磨）法によって研磨して基板を薄膜化し、層間配線の下端を露出させる。そして、露出させた層間配線の下端にマイクロバンプを形成する。次に、予め回路素子と層間配線を形成し、層間配線の上端にマイクロバンプを設けた第二の基板の上に第一の基板を載せ、貼り合わせを行う。貼り合わせは、第一の基板の下面のマイクロバンプと第二の基板の上面のマイクロバンプとが正しく接触するようアライメントを行い、導電性接着剤等を使用してマイクロバンプを接合することで行われる。
尚、二枚の基板に限らず、三枚又はそれ以上の枚数の基板を貼り合わせることもある。以下の説明では、このように重ね合わされて貼り合わせた複数の基板から成るものを、「積層基板」と呼ぶ。
【０００４】
積層基板を構成する各基板は、双方のマイクロバンプが突出している関係で離間しており、各基板の間には隙間がある。このままであると機械的強度や層間絶縁性等の点で問題がある。そこで、両者を接着剤により接着する。上記公報の発明では、二枚の基板の隙間に絶縁性の接着剤を注入して両者を接着している。接着剤としては絶縁エポキシ樹脂が使用されてり、注入後に硬化させ、二枚の基板を接着する。さらに基板を接合する場合、第二の基板を同様にＣＭＰ法により研磨し、層間配線の下端を露出させ、同様の工程を繰り返す。
【０００５】
接着剤の注入方法の詳細について、上記公報は以下のように説明している。
まず、貼り合わせる基板の対向面にそれぞれ堰（公報では「壁」と呼ばれている。）を形成する。堰は、多数のマイクロバンプが形成された領域（各基板のうちデバイスの産出に利用される領域）を取り囲むようにして周状に形成され、一箇所だけ堰が途切れた所を作っておく。そして、二枚の基板を重ね合わせ、真空チャンバー内に配置する。真空チャンバー内には、接着剤を溜めた容器が設けられており、堰の途切れた所（開口）を接着剤に浸ける。この状態で、真空チャンバー内をベントして大気圧に戻す。これにより、圧力差により接着剤が開口から注入されて堰の内側の空間に満ちる。また、堰の外側の空間にも、毛細管現象により接着剤が注入される。
【特許文献１】特開平１１−２６１００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願の発明者の検討によると、上述した接着剤の注入方法では、以下のような問題がある。
まず、注入に先立ち予め堰を作っておかなければならない面倒さがある。堰自体は素子の構造に不要なものであり、このようなもののために工程が増えることは、工程の簡略化の要請に反し、生産性の点で問題がある。
【０００７】
また、接着剤が入っていく箇所が堰の開口に限定されている関係で、注入に時間が掛かる。この点でも、生産性を高くできない問題がある。さらに、大気圧に戻して注入が完了するまでは次の二枚の基板への注入が行えないため、スループットが悪く、この点でも生産性が良くない。
本願の発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、三次元集積回路の製作の際に行われる接着剤注入のような基板間への液剤注入において、生産性が高い実用的な方法及び装置を提供する意義を有している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本願の請求項１記載の発明は、重ね合わせて貼り合わされた複数の基板から成る積層基板の基板間の隙間に液剤を注入する基板間液剤注入方法であって、
積層基板の基板間の隙間を真空に排気するステップと、
基板間の隙間が真空に排気された積層基板を、真空に排気された真空チャンバー内の所定位置に配置するステップと、
所定位置に配置された積層基板の周縁に液剤を供給し、当該積層基板の周縁で形成された開口を液剤が塞いだ状態を保持具で保持するステップと、
保持具による保持状態を維持しながら、積層基板、液剤及び保持具を一体に移動させて前記真空より高い圧力下の別の場所に位置させて前記隙間への液剤の注入を完了させるステップとを有している。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、重ね合わせて貼り合わされた複数の基板から成る積層基板の基板間の隙間に液剤を注入する基板間液剤注入装置であって、
積層基板の基板間の隙間を真空に排気する排気手段と、
積層基板を出し入れすることができる真空チャンバーである給液チャンバーと、
基板間の隙間が真空に排気された積層基板を、真空に排気された給液チャンバー内に搬入する搬入機構と、
搬入された積層基板を所定位置に配置する基板配置手段と、
所定位置に配置された積層基板の周縁に液剤を供給する液剤供給系と、
供給された液剤が積層基板の周縁で形成された開口を塞ぐ状態を保持する保持具と、
保持具による保持状態を維持しながら、積層基板、液剤及び保持具を一体に移動させて前記真空より高い圧力下の別の場所に位置させる搬出機構と
を備えている。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項２の構成において、前記保持具は、前記積層基板が載置される部材である基板受け具によって構成されており、
基板受け具は、前記積層基板の周縁によって形成された開口を塞ぐよう液剤を溜める液溜めが、載置された前記積層基板の周縁とともに全周状に形成される形状を有している。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、前記請求項３の構成において、前記基板受け具は、水平な表面を有するベース部と、ベース部の周囲に延設した周辺部とから構成されており、周辺部はベース部に対して上方に突出していて周辺部の表面はベース部の表面の周縁から上方に延びており、この上方に延びた表面によって前記液剤の保持が行われるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項３又は４の構成において、前記基板受け具のうち液溜めを形成する部分の表面は、前記積層基板の基板間の隙間内の面に比べて液剤に対する濡れ性が低くなっているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、前記請求項３乃至５いずれかの構成において、前記基板受け具は、開口を有して積層基板との間の空間を塞がない形状であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項７記載の発明は、前記請求項３乃至６いずれかの構成において、前記液剤供給系は、前記形成される液溜めの上方から液剤を放出して供給する液剤ディスペンサーを有する。
また、上記課題を解決するため、請求項８記載の発明は、前記請求項７の構成において、静止した前記液剤ディスペンサーに対して積層基板及び基板受け具を一体に回転させて液剤が液溜めに沿って供給されるようにする回転機構が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項９記載の発明は、重ね合わされて貼り合わされた複数の基板から成る積層基板の基板間の隙間に液剤を注入する基板間液剤注入装置であって、
積層基板の基板間の隙間を真空に排気する排気手段と、
積層基板を出し入れすることができる真空チャンバーである給液チャンバーと、
基板間の隙間が真空に排気された積層基板を、真空に排気された給液チャンバー内に搬入する搬入機構と、
搬入された積層基板を所定位置に配置する基板配置手段と、
所定位置に配置された積層基板の周縁に液剤を供給する液剤供給系と、
供給された液剤が積層基板の周縁で形成された開口を塞いだ後、積層基板及び液剤を前記真空より高い圧力下に置いて前記隙間に液剤を注入する注入手段と
を備えており、
前記排気手段は、
前記給液チャンバーに対して真空が連続するよう気密に接続された別の真空チャンバーであるロードロックチャンバーと、ロードロックチャンバーを排気する排気系とによって構成されており、前記搬入機構は、真空に排気されたロードロックチャンバーから積層基板を前記給液チャンバーに搬送するものであり、
さらに、
前記ロードロックチャンバーは、複数の積層基板を収容可能なものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１０記載の発明は、前記請求項９の構成において、前記給液チャンバーは、前記ロードロックチャンバーとの間に設けられた第一のゲートバルブと、大気圧雰囲気に対して開放される第二のゲートバルブとを備えているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１１記載の発明は、重ね合わされて貼り合わされた複数の基板から成る積層基板の基板間の隙間に液剤を注入する基板間液剤注入装置であって、
積層基板の基板間の隙間を真空に排気する排気手段と、
積層基板を出し入れすることができる真空チャンバーである給液チャンバーと、
基板間の隙間が真空に排気された積層基板を、真空に排気された給液チャンバー内に搬入する搬入機構と、
搬入された積層基板を所定位置に配置する基板配置手段と、
所定位置に配置された積層基板の周縁に液剤を供給する液剤供給系と、
供給された液剤が積層基板の周縁で形成された開口を塞いだ後、積層基板及び液剤を前記真空より高い圧力下に置いて前記隙間に液剤を注入する注入手段と
を備えており、
注入手段が注入を行う際に液剤が室温より高い温度となって液剤の粘性が下がっているよう加熱を行う予備加熱手段が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１２記載の発明は、重ね合わされて貼り合わされた複数の基板から成る積層基板の基板間の隙間に液剤を注入する基板間液剤注入装置であって、
積層基板の基板間の隙間を真空に排気する排気手段と、
積層基板を出し入れすることができる真空チャンバーである給液チャンバーと、
基板間の隙間が真空に排気された積層基板を、真空に排気された給液チャンバー内に搬入する搬入機構と、
搬入された積層基板を所定位置に配置する基板配置手段と、
所定位置に配置された積層基板の周縁に液剤を供給する液剤供給系と、
供給された液剤が積層基板の周縁で形成された開口を塞いだ後、積層基板及び液剤を前記真空より高い圧力下に置いて前記隙間に液剤を注入する注入手段と
を備えており、
注入手段による注入が完了した後、液剤を加熱して硬化させる加熱手段が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１３記載の発明は、前記請求項３乃至１０いずれかの構成において、積層基板、液剤及び基板受け具を前記真空より高い圧力下の別の場所に所定時間位置させることで前記隙間への液剤の注入が完了した後、当該液剤を加熱して硬化させる加熱手段を備えているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１４記載の発明は、前記請求項１３の構成において、前記隙間への液剤の注入が完了した後、基板受け具から積層基板を取り上げる取り上げ手段を備えており、前記加熱手段は、取り上げ手段が積層基板を取り上げた後に加熱を行うものであって、基板受け具を加熱せずに液剤を加熱するものであるという構成を有する。
【発明の効果】
【０００９】
以下に説明する通り、本願の請求項１又は２記載の発明によれば、積層基板、液剤及び保持具を一体に移動させて前記真空より高い圧力下の別の場所に位置させて前記隙間への液剤の注入を完了させるので、高い生産性で液剤注入を行うことができる。
また、請求項３記載の発明によれば、上記請求項２の発明の効果に加え、積層基板の周縁によって形成された開口を塞ぐよう液剤を溜める液溜めが、載置された積層基板の周縁とともに全周状に形成されるので、積層基板の周縁開口の全周から液剤が注入される。液剤は、圧力差により積層基板の周縁の全周から中心に向けて広がり、基板間隙間に完全に満ちる状態となるので、従来のような堰の形成は不要であって工程が簡略化される他、注入口が堰の開口のような特定の一箇所に限定されていない。このため、注入が完了するまでの時間が短くなり、この点でも生産性は高い。
また、請求項５記載の発明によれば、上記効果に加え、液溜めの表面の濡れ性が積層基板の基板間の隙間内の面に比べて低くなっているので、隙間内への液剤の進展が促進される。このため、短時間に注入を完了させることができる。
また、請求項６記載の発明によれば、上記請求項３乃至５いずれかの発明の効果に加え、基板受け具が積層基板との間の空間を塞がない形状であるので、積層基板の破損が防止される他、空間への流れ込みによって液剤が積層基板の下面に付着したり、液剤が不足したりする問題がない。
また、請求項７記載の発明によれば、上記請求項３乃至６いずれかの発明の効果に加え、液溜めの上方から液剤を放出して供給する液剤ディスペンサーを備えているので、基板受け具を別の場所に移動して注入を完了させることで生産性を高める構成を実現するのに極めて実用的である。
また、請求項８記載の発明によれば、上記請求項７の発明の発明の効果に加え、比較的簡略化された構造で均一に液剤を液溜めに供給することができる。
また、請求項９記載の発明によれば、ロードロックチャンバーが複数の積層基板を収容可能なものであり、複数の積層基板の基板間隙間を同時に真空に排気可能になっているので、この点で装置の生産性が向上する。
また、請求項１０記載の発明によれば、積層基板及び液剤を真空より高い圧力下に置いて注入を完了させる際には、第二のゲートバルブを通して大気側に搬出することができるので、上記請求項９の発明の効果をより効果的に達成することができる。
また、請求項１１記載の発明によれば、液剤の予備加熱手段が設けられているので、液剤の粘性を下げながら注入を行うことで注入時間を短縮することができ、この点で生産性が高くできる。
また、請求項１２記載の発明によれば、注入手段による注入が完了した後、液剤を加熱して硬化させる加熱手段が設けられているので、一つの装置で液剤の注入と液剤の硬化が一貫して行え、工程全体の設備コストの低減に寄与することが可能である。また、注入後の事情によって液剤の性質が変化してしまう可能性が小さく、好適である。
また、請求項１３記載の発明によれば、上記請求項３乃至１０の発明の効果に加え、工程全体の設備コストの低減への寄与と、注入後の事情による液剤の性質の変化の防止という効果が得られる。
また、請求項１４記載の発明によれば、上記請求項１３の発明の効果に加え、加熱手段が基板受け具を加熱せずに液剤を加熱するので、不必要な加熱を無くして加熱の効率を高めている他、基板受け具に残留付着した液剤を硬化させないので、残留付着した液剤の除去が容易であるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本願発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態）について説明する。
実施形態の方法及び装置は、積層基板の間の隙間に熱硬化性の液剤を注入する方法及び装置である。液剤の注入は、圧力差によって行われるようになっている。即ち、積層基板を真空雰囲気に置いて積層基板の基板間の隙間を真空圧力とした後、隙間の入り口即ち積層基板の周縁で形成された開口（以下、周縁開口）を塞ぐようにして液剤を供給する。その後、液剤及び積層基板１１，１２を大気圧に晒して、大気圧と真空との圧力差により隙間に液剤が注入されるようにしている。
【００１１】
積層基板の間の隙間を、以下、「基板間隙間」と呼ぶ。本実施形態では、積層基板は、二枚の基板即ち上側基板１１及び下側基板１２を重ね合わせて貼り合わせたものであるが、３枚又はそれ以上の枚数の基板を重ねて貼り合わせたものであっても良い。尚、基板は円形であり、本実施形態では半導体ウエハが想定されている。
【００１２】
液剤は、前述したように積層基板を構成する各基板間の絶縁及び積層基板の機械的強度の向上の目的で注入されるものであり、さらに各基板間の熱伝導性の向上等の目的もある。本実施形態では、液剤は熱硬化性の絶縁性樹脂であり、具体的には熱硬化性の絶縁エポキシ樹脂が想定されている。本実施形態の装置は、液剤の注入とともに、注入した液剤を加熱して硬化させる機能をも有している。
【００１３】
実施形態の方法及び装置の大きな特徴点は、真空圧力下で液剤を供給した後、積層基板の周縁開口を液剤が塞いた状態を保持具で保持しながら、積層基板、液剤及び保持具を一体に移動させて大気圧下に置いて注入を完了させるようにした点である。この点について、図１を使用して説明する。図１は、保持具を使用した注入動作について概略的に示した図である。
【００１４】
保持具としては、本実施形態では、積層基板１１，１２を載置する部材である基板受け具１３が使用される。基板受け具１３は、全体としては、円環状である。図１に示すように、基板受け具１３の外径は積層基板１１，１２よりは少し大きく、内径は少し小さい。より具体的には、基板受け具１３は、円環状の板状のベース部１３１と、ベース部１３１の周囲に延長して設けた円環状の周辺部１３２とから主に形成されている。周辺部１３２の上側部分は、図１に示すように断面直角三角形状であり、内側（基板受け具１３の中心軸に近い側）に向けて除々に厚さが薄くなっている。従って、周辺部１３２の上面は斜面１３３となっている。
【００１５】
積層基板１１，１２は、ベース部１３１の上に基板受け具１３と同軸になるように載置される。ベース部１３１は積層基板１１，１２よりも僅かに径が大きく、従って、ベース部１３１の表面は積層基板１１，１２から少しはみ出た状態となる。そして、そのはみ出たベース部１３１の表面の周縁から外側斜め上方に向けて斜面１３３が延びた構成となっている。
この斜面１３３と、ベース部１３１の表面（水平面）と積層基板１１，１２の周縁とによって形成された凹部が液溜めを形成しており、周縁開口が液剤Ｌによって塞がれるようこの液溜めに液剤Ｌが溜められる構造となっている。尚、下側基板１２の周縁は斜面１３３に達していてもよく、この場合は、斜面１３３と積層基板１１，１２の周縁のみによって液溜めが形成される。
【００１６】
また、基板受け具１３の液溜めを形成する部分の表面は、液剤に対する濡れ性を低くなっている。このための構成の一例としては、濡れ性を低くする表面処理を施すことが挙げられる。濡れ性を低くする表面処理とは、例えばフッ素樹脂のような材料の被膜をコーティングすることが挙げられる。濡れ性が低いとは、表面処理を行う前に比べて低いという比較もあるが、積層基板１１，１２の対向面に比べて低い、という比較もある。各基板の対向面（基板間隙間内の面）に比べて液剤の濡れ性を低くしておくことで、液剤が基板間隙間に入り易くなり、注入が促進される。尚、表面処理は、基板受け具１３の全面に施されていても良い。また、基板受け具１３自体が濡れ性が低い材料で形成されていて、そのような材料の表面となっている場合もある。
【００１７】
図１において、給液チャンバー２内が真空に排気され、この真空雰囲気において積層基板１１，１２が基板受け具１３に載置される（図１（１））。積層基板１１，１２の基板間隙間も予め所定の真空に排気されている。その後、上述した液溜めに液剤Ｌが供給される。この際、図１（２）に示すように、液剤は積層基板１１１，１２の周縁開口を塞いだ状態となり、この状態を基板受け具１３が保持する。即ち、基板受け具１３は斜面１３３を有しているため、液剤Ｌは流れ出すことなく、周縁開口を塞いだ状態が保持される。つまり、基板受け具１３は、ステンレスやアルミ等の金属で形成されてもよく、セラミックスで形成されてもよいが、固体であって形態安定性を有する。基板受け具１３が形状を保持する結果、上記液剤Ｌによる周縁開口の閉塞状態が保持される。
この状態で、積層基板１１，１２、液剤Ｌ及び基板受け具１３を一体に移動させ、大気圧雰囲気の別の場所に配置する。そして、大気圧に晒した状態を所定時間維持することにより、圧力差により、基板間隙間に液剤Ｌが満ちて注入が完了する（図１（３））。
【００１８】
次に、上記方法を達成する基板間液剤注入装置の各部の構成について詳細に説明する。
図２は、実施形態に係る基板間液剤注入装置の平面概略図である。図２に示す装置は、積層基板１１，１２の基板間隙間を排気する排気手段と、積層基板１１，１２を出し入れすることができる真空チャンバーである給液チャンバー２と、搬入された積層基板１１，１２を所定位置に配置する基板配置手段と、給液チャンバー２内が真空圧力の状態で積層基板１１，１２が所定位置に配置された後、積層基板１１，１２の周縁開口を塞ぐようにして液剤を供給する液剤供給系と、液剤が供給された後、積層基板１１，１２及び液剤を大気圧雰囲気に晒して圧力差により隙間に液剤を注入する注入手段と、注入手段による注入が完了した後、液剤を加熱して硬化させる加熱手段とを備えている。
【００１９】
前述したように、図２に示す装置は、給液チャンバー２内で注入を完了させるのではなく、液剤が積層基板１１，１２の周縁開口を塞いだ状態を基板受け具１３に保持させながら、積層基板１１，１２、液剤及び基板受け具１３を一体に移動させて別の場所で注入を完了させるようにしている。即ち、注入手段は、常時大気圧であって注入を完了させる場所である注入ステーション５と、積層基板１１，１２、液剤及び基板受け具１３を一体に給液チャンバー２から取り出して注入ステーション５に搬送する搬送機構によって主に構成されている。
【００２０】
搬送機構は、第一搬送ロボット４１と、第一搬送ロボット４１を全体に移動させる不図示のロボット移動機構によって構成されている。第一搬送ロボット４１は、多関節型アームを二つ備えたデュアルアーム型のロボットである。一方のアームの先端には、積層基板１１，１２を搬送するための基板用フォーク４１１を備えており、他方のアームの先端には、基板受け具１３用のフォーク（以下、受け具用フォーク）４１２を備えている。
【００２１】
図２に示すように、装置は床面ユニット１００を備えている。床面ユニット１００には、第一搬送ロボット４１を移動させるためのガイド孔１０１が形成されている。第一搬送ロボット４１は不図示の支柱によって支えられており、支柱は、ガイド孔１０１に挿通されている。不図示の移動機構は、支柱をガイド孔１０１に沿って移動させることで第一搬送ロボット４１を移動させるものとなっている。第一搬送ロボット４１は、この他、ロボット自体の中心軸周りの回転、上下方向の移動、各アームの伸縮、各アームの回転等が行えるようになっている。
図２に示すように、注入ステーション５は、紙面上、右上の位置に設けられている。加熱手段は、加熱ステーション７に設けられている。加熱ステーション７は、図２に示すように、紙面上、上部中央の位置に設けられており、注入ステーション５に対して隣接している。
【００２２】
基板受け具１３は、注入のたびに給液チャンバー２に搬送されて利用される治具であり、従って、本実施形態の装置では、積層基板１１，１２の搬送系と、基板受け具１３の搬送系という二つの搬送系がある。
まず、積層基板１１，１２の搬送系に沿って装置の各部を説明する。
装置は、装置への積層基板１１，１２の投入場所である不図示の投入ステーションを備えている。投入ステーションは、所定数の積層基板１１，１２が収容された不図示の投入用カセットが配置される場所である。
【００２３】
また、積層基板１１，１２の基板間隙間を真空に排気する排気手段を構成するものとして、装置は、ロードロックチャンバー３１，３２と、ロードックチャンバー３１，３２内を排気する排気系（図１中不図示）を備えている。積層基板１１，１２は、装置に投入された際、最初にロードロックチャンバー３１，３２に搬入される。この搬入動作については、カセットごと又は一つずつ搬送するローディング機構により行われる場合もあるし、オペレータがカセットごと行う場合もある。図２に示すように、本実施形態では、二つのロードロックチャンバー３１，３２が左右に並べて設けられている。
【００２４】
投入ステーションからロードロックチャンバー３１，３２への搬送路上又はロードロックチャンバー３１，３２内には、積層基板１１，１２のアライメントを行う不図示のアライメント機構が設けられている。アライメントとは、中心出しと周方向位置出しである。中心出しとは、搬入される積層基板１１，１２の中心軸が常に同じ位置になるよう位置合わせすることである。周方向位置出しとは、搬入される積層基板１１，１２が周方向（中心軸の周りの回転方向）で常に同じ位置になるよう位置合わせすることである。このようなアライメントを行うアライメント機構としては、例えば特開平１１−３１２７２７号公報に開示された機構を採用することができる。よって、詳細な説明は省略する。
【００２５】
給液チャンバー２は、ロードロックチャンバー３１，３２と真空が連続するようにして設けられている。即ち、ロードロックチャンバー３１，３２との間には、別の真空チャンバーである搬送チャンバー４が設けられており、搬送チャンバー４を介して真空が連続するようになっている。尚、各ロードロックチャンバー３１，３２は、搬送チャンバー４との境界部分及び大気側の器壁にそれぞれゲートバルブ１０を有している。
【００２６】
本実施形態では、１０個の給液チャンバー２が備えられている。各給液チャンバー２は、搬送チャンバー４の周面にゲートバルブ１０Ａを介して設けられている。搬送チャンバー４内には、ロードロックチャンバー３１，３２から各給液チャンバー２に積層基板１１，１２を搬送する搬入機構が設けられている。
搬入機構は、第二搬送ロボット４２で構成されている。第二搬送ロボット４２も、多関節型アームを備えたロボットであり、アームの先端に設けた基板支持具としてのフォーク４２１上に積層基板１１，１２を載せて搬送するものとなっている。尚、搬送チャンバー４内は、装置の可動中常時真空圧力であり、従って、第二搬送ロボット４２は、真空中で動作可能なものとなっている。
【００２７】
図２に示すように、１０個の給液チャンバー２は、５個ずつ上下二段に配置されている。各５個の給液チャンバー２は、一つの円弧上に等間隔で配置されている。図２に示すように、各５個の給液チャンバー２は、上下で少しずれた位置に配置されている。尚、第二搬送ロボット４２は、各給液チャンバー２が並ぶ円弧の内側に配置されており、円弧のほぼ中心の位置に配置されている。
【００２８】
積層基板１１，１２は、前述したように、液剤及び基板受け具１３と一体に第一搬送ロボット４１により給液チャンバー２から搬出される。本実施形態で特徴的なのは、この一体搬送のための機構が、各給液チャンバー２が並んだ部分の外側に設けられており、積層基板１１，１２の搬入側とは反対側で搬出動作を行うようになっている点である。
即ち、各給液チャンバー２は、搬送チャンバー４との間のゲートバルブ（以下、第一ゲートバルブ）１０Ａとは別に反対側にもう一つのゲートバルブ（以下、第二ゲートバルブ）１０Ｂを有している。そして、図２に示すように、床面ユニット１００のガイド孔１０１は、各給液チャンバー２が並んだ部分の外側で円弧状に延びた形状となっている。ガイド孔１０１の円弧は、各給液チャンバー２が並ぶ円弧とほぼ同心である。第一搬送ロボット４１は、不図示のロボット移動機構によってガイド孔１０１に沿って移動しながら、各給液チャンバー２に対して動作可能な位置に停止するようになっている。
【００２９】
第一搬送ロボット４１によって、液剤及び基板受け具１３とともに一体に注入ステーション５に搬送された積層基板１１，１２は、注入ステーション５での注入完了後、加熱ステーション７に搬送される。この注入ステーション５から加熱ステーション７への搬送用として、第一補助搬送機構４３が設けられている。
【００３０】
また、装置は、加熱ステーション７での液剤の加熱硬化後、積層基板１１，１２を回収する回収ステーション８を備えている。加熱ステーション７から回収ステーション８への搬送のため、第二補助搬送機構４４が設けられているとともに、前述した第一搬送ロボット４１が兼用されるようになっている。即ち、第二補助搬送機構４４及び第一搬送ロボット４１により、積層基板１１，１２は加熱ステーション７から回収ステーション８に搬送される。尚、第一搬送ロボット４１は、図２に示すガイド孔１０１の紙面上上側ほぼ中央に位置した際、第二補助搬送機構４４に対して動作可能となる。
回収ステーション８は、図２に示すように、紙面上、左下の位置に設けられている。回収ステーション８には、液剤の注入・硬化済みの積層基板１１，１２が所定数収容される回収用カセット８１が配置されている。
【００３１】
次に、基板受け具１３の搬送系に沿って装置の各部を説明する。
まず、装置は、基板受け具を投入及び回収を行う場所である受け具ロードステーション６を備えている。受け具ロードステーション６は、図２に示すように、紙面上、右下の位置に設けられている。受け具ロードステーション６には、受け具用カセット６１が配置される。
【００３２】
基板受け具１３は、大気側から直接各給液チャンバー２に搬入されるようになっており、受け具ステーション６から各給液チャンバー２への基板受け具１３の搬送には、前述した第一搬送ロボット４１が兼用される。即ち、第一搬送ロボット４１は、ガイド孔１０１の右端に位置した際、受け具ステーション６に対して動作可能となっている。第一搬送ロボット４１は、受け具用カセット６１にある基板受け具１３を一つずつ取り出し、ガイド孔１０１に沿って移動して所定位置に停止しながら、各給液チャンバー２に基板受け具１３を搬送するようになっている。基板受け具１３は、第二ゲートバルブ１０Ｂを通して各給液チャンバー２に搬入される。
【００３３】
第一搬送ロボット４１は、図２に示すガイド孔１０１の紙面上右上の位置に停止した際、注入ステーション５に対して動作可能となる。基板受け具１３は、前述したように、第一搬送ロボット４１により積層基板１１，１２及び液剤とともに一体に注入ステーション５に搬送されるが、注入ステーション５での注入が終了した後は、基板受け具１３は受け具ステーション６に戻される。この注入ステーション５から受け具ステーション６への基板受け具１３のリターン搬送にも、第一搬送ロボット４１が兼用されている。即ち、第一搬送ロボット４１は、注入ステーション５において基板受け具１３を受け取った後、ガイド孔１０１に沿って右端まで移動し、基板受け具１３を受け具用カセット６１に戻すようになっている。
【００３４】
尚、装置は、基板受け具１３用のアライメント機構（不図示）を備えている。各基板受け具１３は、第一搬送ロボット４１により受け具用カセット６１から給液チャンバー２に搬送される途中で、このアライメント機構により基板受け具１３の中心出しと周方向位置出しが行われる。尚、基板受け具１３の周方向位置出しは、不要な場合もある。
また、各搬送ロボット４１、４２は、積層基板１１，１２や基板受け具１３を吸着しながら搬送する場合がある。積層基板１１，１２や基板受け具１３を水平に支持しながら搬送する場合は吸着が不要な場合があるが、垂直な姿勢にして搬送する場合には吸着が必要となる。
【００３５】
図２において、各給液チャンバー２、各ロードロックチャンバー３１，３２及び搬送チャンバー４を真空に排気する不図示の排気系が設けられている。排気系は、各チャンバーを各々独立したタイミングで排気することが可能になっている。排気系は、各チャンバーにそれぞれ独立して設けられる場合もあるし、一部が兼用された構成が採用されることもある。例えば、粗引きポンプを兼用し、メインポンプを個々のチャンバー用に設けることがある。
また、装置の前面側には、コントロールボックス９を備えている。コントロールボックス９内には、装置の各部を制御するメインコントローラが設けられている。また、コントロールボックス９の前面には、オペレータが装置を操作するための操作パネルが設けられている。
【００３６】
次に、ロードロックチャンバー３１，３２の構成について説明する。
各ロードロックチャンバー３１，３２は、複数の積層基板１１，１２を収容することが可能となっている。本実施形態のロードロックチャンバー３１，３２は、各積層基板１１，１２を水平な姿勢にし、上下に並べて収容する構造となっている。
【００３７】
図３は、ロードロックチャンバー３１，３２の正面断面概略図である。図２に示す二つのロードロックチャンバー３１，３２は、いずれも同じ構造であり、図３にはその一つ３１が示されている。図３に示すように、ロードロックチャンバー３１には、排気系３６及びベントガス導入系３７の他、棚ユニット３３が設けられている。棚ユニット３３は、積層基板１１，１２が載る棚部３４を有している。棚部３４は、一定の間隔をおいて上下に所定数設けられており、棚部３４の数だけ積層基板１１，１２を収容することができるようになっている。棚部３４は例えば２０個設けられており、２０組の積層基板１１，１２を一度に収容できるようになっている。
【００３８】
本実施形態の装置の別の特徴点は、注入手段が注入を行う際、液剤を加熱して液剤の粘性を下げる予備加熱手段を備えている点である。予備加熱手段として、ロードロックチャンバー３１，３２には、ヒータ３５が設けられている。ロードロックチャンバー３１，３２内は真空に排気されるため、ヒータ３５は輻射加熱方式のもの（例えばセラミックヒータ）となっている。
【００３９】
ヒータ３５は複数設けられており、各棚部３４に載せられた収容された各積層基板１１，１２の間の位置と、一番上の積層基板１１，１２の上側の位置と、一番下の積層基板１１，１２の下側の位置にそれぞれ設けられている。これらのヒータ３５により、ロードロックチャンバー３１，３２に収容された各積層基板１１，１２は所定の温度に予備加熱されるようになっている。
尚、上記構成の他、ロードロックチャンバー３１、３２内にカセットごと積層基板１１，１２を搬入するような場合には、ロードロックチャンバー３１，３２の内壁面にヒータを設けて予備加熱する場合もある。また、壁面に設けたヒータと上記ヒータ３５とを併用する場合もある。
【００４０】
次に、各給液チャンバー２の構造について、図４を使用して説明する。図４は、図２に示す一つの給液チャンバー２の正面断面概略図である。図２に示す１０個の給液チャンバー２は、いずれも同じ構造であり、図４にはその一つが示されている。
【００４１】
図４に示すように、給液チャンバー４は、排気系２０２及びベントガス導入系２０３を備えている。給液チャンバー２内には、搬入された積層基板１１，１２を所定位置に配置する基板配置手段が設けられている。基板配置手段は、本実施形態では、積層基板１１，１２が載せられるピン２１となっている。本実施形態ではピン２１は３本設けられており、均等間隔（１２０度間隔）に配置されている。ピン２１は２本でも良いし、四本又はそれ以上でも良い。各ピン２１の上端の高さは同じであり、積層基板１１，１２は各ピン２１の上に載置された際、水平な姿勢となる。この際の位置が上記所定位置である。尚、各ピン２１は、給液チャンバー２の底板部に固定されている。
【００４２】
前述したように、液剤が積層基板１１，１２の周縁開口を塞いだ状態を保持する保持具として基板受け具１３が給液チャンバー２に搬入されるようになっており、この基板受け具１３が載置される部材として、受け具ステージ２４が設けられている。
受け具ステージ２４は、基板受け具１３より外径内径とも少し小さい円環状である。上述したピン２１は、受け具ステージ２４の内部に配設されている。
【００４３】
受け具ステージ２４には、昇降機構２２が付設されている。受け具ステージ２４は、水平な姿勢の駆動板２４１上に取り付けられている。昇降機構２２は、駆動板２４１を昇降させることで受け具ステージ２４を昇降させるようになっている。昇降機構２２は、駆動板２４１を支える支柱２４２と、支柱２４２に連結された直線駆動源２４３とから主に構成されている。支柱２４２は、駆動板２４１を中央で支えている。直線駆動源２４２は、例えばサーボモータが使用され、サーボモータの回転をボールネジと回転止めにより直線運動に変換させる機構が採用される。サーボモータの制御により、受け具ステージ２４を垂直方向の所定位置に位置させることができるようようになっている。尚、サーボモータとボールネジの組み合わせに代え、エアシリンダ等の流体圧シリンダが採用されることもある。
【００４４】
尚、不図示のリニアガイドが設けられており、受け具ステージ２４が直線性良く垂直に昇降するようになっている。また、給液チャンバー２の底板部には、支柱２４２が挿通された開口２００が設けられている。開口２００の縁から下方に延びるようにしてベローズ２０１が設けられており、開口２００からの真空のリークを防止している。
昇降機構２２は、受け具ステージ２４を上昇させ、基板受け具１３を所定の上昇位置まで上昇させるようになっている。この上昇の過程で、ピン２１上の積層基板１１，１２を基板受け具１３が受け、積層基板１１，１２が基板受け具１３に載置された状態となる。尚、積層基板１１，１２は基板受け具１３と同軸の位置で載置されるよう、積層基板１１，１２のピン２１上の載置位置が設定されている。
【００４５】
基板受け具１３への積層基板１１，１２の載置の後、液剤供給系２３により液剤が供給される。液剤供給系２３は、形成された液溜めの上方から液剤を放出して供給する液剤ディスペンサー２３１を有している。液剤ディスペンサー２３１は、シリンジと同様の構成であり、垂直に立った姿勢で設けられており、先端に備えたニードルから液剤を放出するものとなっている。
【００４６】
液剤ディスペンサー２３１には、給液用配管２３２が接続されている。給液用配管２３２は、給液チャンバー２の壁を気密に貫通しており、不図示の送液ポンプにつながっている。送液ポンプが動作すると、給液用配管２３２を通して液剤が液剤ディスペンサー２３１に送られる。液剤は、液剤ディスペンサー２３１内に一旦溜められた後、ニードルから放出されるようになっている。尚、送られる液剤は脱泡済みとなっており、基板間隙間に注入された際に泡が混入しないようになっている。液剤ディスペンサー２３１としては、液剤の放出量を必要な精度で制御できるものが好ましい。液剤ディスペンサー２３１には、移動機構２３４が必要に応じて設けられる。移動機構２３４は、液剤ディスペンサー２３１を垂直方向、積層基板１１，１２の径方向又はその双方の方向に移動させることができるものである。
【００４７】
尚、液剤ディスペンサー２３１の本体部分を給液チャンバー２外に配置し、ニードル部分のみを給液チャンバー２内に配置し、送液チューブを通してニードルに液剤を送って放出させる構成が採用されることもある。
また、液剤供給系２３全体が給液チャンバー２内に配置される場合もある。即ち、給液用配管２３２が給液チャンバー２の壁を貫通せず、装置のメンテナンスのたびに液剤を補充する構成が採用されることもある。この場合、給液チャンバー２に設けられたメンテナンス用の不図示の開閉扉を開け、オペレータが手作業で液剤ディスペンサー２３１に液剤を補充するか、開けられた開閉扉を通して液剤ディスペンサー２３１に供給ホースを接続て補充を行う。
【００４８】
前述した説明から解るように、基板受け具１３と積層基板１１，１２の周縁によって形成される液溜めは、積層基板１１，１２の周縁に沿って３６０度周状に延びる形状となる。本実施形態では、この液溜めに、均一に液剤が供給されるようにするため、液剤ディスペンサー２３１に対して液溜めを相対的に回転させる回転機構が設けられている。本質的には、静止した液剤ディスペンサー２３１に対して液溜めを回転させてもよく、静止した液溜めに対して液剤ディスペンサー２３１を回転させてもよいのであるが、本実施形態では、液溜めを回転させる構成が採用されている。即ち、基板受け具１３と基板受け具１３に載置された積層基板１１，１２とを一体に回転させる回転機構が設けられている。
【００４９】
回転機構は、基板受け具１３が載置された受け具ステージ２４を回転させるモータ２４４によって構成されている。回転機構の構成としては、モータ２４４としてリング状の超音波モータを採用し、受け具ステージ２４に直結するか、ラックアンドピニオン機構を採用することが考えられる。リング状の超音波モータとしては、市販のものを任意に選択して使用すればよく、特に限定されない。ラックアンドピニオン機構を採用する場合、受け具ステージ２４の周面に円環状のラック板を固定する。ラック板の歯が外側面に形成された構造とし、これにピニオンを噛み合わせる。ピニオンは回転軸が垂直になるように設け、ピニオンをモータで回転させることで、ラック板を回転させる。これにより、受け具ステージ２４を回転させるようにする。尚、受け具ステージ２４の回転の軸は、受け具ステージ２４の中心軸に一致している。
【００５０】
受け具ステージ２４の回転により、受け具ステージ２４上の基板受け具１３及び積層基板１１，１２が一体に回転する。基板受け具１３は受け具ステージ２４に載置されるのみであるが、回転速度がそれほど速くないため、摩擦力のみで滑ることなく一体に回転するようになっている。必要であれば、基板受け具１３と受け具ステージ２４との間の摩擦力を高める表面処理を両者の表面の一方又は双方にしたり、受け具ステージ２４の表面に静電気を誘起して基板受け具１３を吸着するようにしても良い。また、積層基板１１，１２と基板受け具１３についても、摩擦力を高める構成が採用されることがある。
尚、受け具ステージ２４は、ベアリング２４５を介して円環状の固定ステージ２４６に支持されている。固定ステージ２４６は、駆動板２４１に固定されている。
【００５１】
また、給液チャンバー２内にも、予備加熱手段としてのヒータ２５１，２５２が設けられている。ヒータ２５１、２５２は、受け具ステージ２４を挟んで上下に二つ設けられている。上側のヒータ２５１は、ホルダー２５３により給液チャンバー２の上壁部に固定されている。下側のヒータ２５２は、ヒータ支柱２５４を介して固定ステージ２４６に固定されている。
【００５２】
上下のヒータ２５１，２５２とも、円盤状のヒータであり、受け具ステージ２４と同軸に配置されている。上下のヒータ２５１，２５２は、輻射加熱するヒータとなっている。尚、下側のヒータ２５２からの輻射線は、受け具ステージ２４の開口を通して基板受け具１３や積層基板１１，１２に達する。
尚、下側のヒータ２５２及び駆動板２４１には、ピン２１が挿通されるピン挿通孔がそれぞれ設けられている。ピン挿通孔は、下側のヒータ２５２及び駆動板２４１にそれぞれピン２１の数だけ設けられている。
【００５３】
次に、注入ステーション５の構成について、図５を使用して説明する。図５は、図２に示す注入ステーション５の斜視概略図である。注入ステーション５は、液剤が積層基板１１，１２の周縁開口を塞いだ状態を基板受け具１３により保持させながら、この状態を大気圧下で所定時間維持することで注入を完了させる場所である。このため、注入ステーション５には、液剤が積層基板１１，１２の周縁開口を塞いだ状態を基板受け具１３が保持している積層基板１１，１２、液剤及び基板受け具１３の組（以下、スタンバイワークセットと呼ぶ）１４を、大気圧下で所定時間収容するワークストッカー５１が設けられている。
【００５４】
図５を使用して、ワークストッカー５１の構成について説明する。図５に示すように、ワークストッカー５１は、スタンバイワークセット１４を収容する筐体５２と、筐体５２内に設けられた複数の棚板５３と、複数の棚板５３を周回路に沿って周回させる周回機構５４等から構成されている。
各棚板５３は、基板受け具１３よりも少し大きな形状である。図５に示すように、棚板５３には、切り欠き５３１が設けられている。この切り欠き５３１は、第一搬送ロボット４１の受け具用フォーク４１２の形状に合わせたものである。尚、各棚板５３は、基板受け具１３よりも小さくてもよく、各棚板５３を小さくして各棚板５３が受け具用フォーク４１２の内部に位置するようにすれば、切り欠き５３１は不要である。
【００５５】
周回機構５４は、棚板５３を支持した不図示の棚アームが固定された不図示の台座と、台座が嵌り込んでいるガイドレール５４１と、ガイドレール５４１に沿って台座を移動させるためのベルト（又はチェーン）やギヤなどから成る不図示の駆動部とから主に構成されている。図５に示すように、ガイドレール５４１は、垂直な面内で無終端状の周回路を形成するようになっており、棚板５３はこの垂直な周回路に沿って周回するようになっている。棚板５３は、周回中、常に水平な姿勢を保つようになっている。
【００５６】
尚、図５では、棚板５３は、１２個示されているが、実際にはもっと多くの数の棚板５３が設けられている。基板間隙間は非常に狭い空間であるため、大気圧に晒しての注入には比較的長い時間を要する。一方、給液チャンバー２内での液剤供給動作は比較的短時間で済む。このため、実用的には、給液チャンバー２の数の数倍（例えば、２倍から３倍）の数のスタンバイワークセット１４を収容できるようになっており、この数の分の棚板５３が設けられている。
【００５７】
筐体５２は、直方体のボックス状である。筐体５２の一つの側板の下側位置には、基板受け具１３を出し入れするための受け具用ゲートが設けられている。受け具用ゲートは受け具用扉５２１によって開閉されるようになっている。また、もう一つの側板の下側位置には、積層基板１１，１２を取り出すための基板用ゲートが設けられている。基板用ゲートは、基板用扉５２２によって開閉されるようになっている。周回機構５４は、棚板５３を受け具用ゲートに最も近い位置で停止させるようになっており、この位置を、以下、「受け具出し入れ位置」と呼ぶ。また、周回機構５４は、棚板５３を基板用ゲートに最も近い位置で停止させるようになっており、この位置を、以下、「基板取り出し位置」と呼ぶ。
【００５８】
予備加熱手段は、この注入ステーション５にも設けられている。具体的には、棚板５３にはヒータが埋め込まれており、棚板５３との接触を通してスタンバイワークセット１４が加熱される結果、液剤も加熱されて粘性が低下するようになっている。尚、ヒータは筐体５２の内壁面に設けられる場合もあり、筐体５２内は大気圧であるので、ガスブローによって加熱する場合もある。
【００５９】
次に、加熱ステーション７の構成について図６を使用して説明する。図６は、図２に示す加熱ステーション７の斜視概略図である。加熱ステーション７は、注入された液剤を加熱して液剤を硬化させるための場所である。加熱ステーション７には、加熱室７１が設けられている。加熱室７１は、積層基板１１，１２を収容する筐体７２と、筐体７２内に設けられた複数の加熱ステージ７３と、複数の加熱ステージ７３を周回路に沿って周回させる周回機構７４等から構成されている。
【００６０】
各加熱ステージ７３は、積層基板１１，１２よりも少し大きな板状である。加熱ステージ７３には、抵抗加熱方式又は輻射加熱方式のヒータが埋め込まれている。加熱ステージ７３に積層基板１１，１２が載置されると、主に接触による熱の伝導伝達により積層基板１１，１２が加熱されるようになっている。尚、同様に、加熱室７１内は大気圧雰囲気であるので、加熱炉と同様の構成が採用されることもある。即ち、筐体７２の内壁面にヒータを設けて加熱したり、加熱室７１内に熱風を循環させて加熱したり（ガスブロー加熱）、筐体７２を加熱することで積層基板１１，１２を加熱したり（ホットウォール加熱）する構成が採用されることがある。
【００６１】
周回機構７４は、ワークストッカー５１におけるものとほぼ同様であり、加熱ステージ７３を支持した不図示のステージアームが固定された不図示の台座と、台座が嵌り込んでいるガイドレール７４１と、ガイドレール７４１に沿って台座を移動させるためのベルト（又はチェーン）やギヤなどからなる不図示の駆動部とから主に構成されている。
この加熱室７１においても、筐体７２の一つの側面の下側部分には、搬入扉７２１により開閉される開閉ゲートが設けられ、もう一つの側面の下側部分には、搬出扉７２２により開閉される搬出ゲートが設けられている。周回機構７４は、加熱ステージ７３を搬入ゲートに最も近い位置で停止させるようになっており、この位置を、以下、「搬入位置」と呼ぶ。また、周回機構７４は、加熱ステージ７３を搬出ゲートに最も近い位置で停止させるようになっており、この位置を、以下、「搬出位置」と呼ぶ。
【００６２】
本実施形態の装置の別の特徴点は、注入が完了した積層基板１１，１２を基板受け具１３から取り上げる取り上げ手段が設けられており、基板受け具１３は加熱されず積層基板１１，１２を介して液剤のみが加熱されるようになっている点である。この取り上げ手段を構成するものとして、図２及び図６に示すように、加熱室７１の搬入側には、第一補助搬送機構４３が設けられている。また、前述したように、加熱室７１の搬出側には、第二補助搬送機構４４が設けられている。これらの補助搬送機構４３，４４は、第一搬送ロボット４１の動作負荷を軽減する目的でも設けられている。
【００６３】
第一補助搬送機構４３は、ワークストッカー５１と加熱室７１との間で搬送動作を行うものである。第一補助搬送機構４３は、比較的小型のシンプルな構造の搬送ロボットとなっている。この搬送ロボットは、アーム４３１の先端に吸着ヘッドを備えたものとなっており、積層基板１１，１２を上から吸着しながら保持するものとなっている。この吸着は真空吸着であるが、大気圧雰囲気であるので、静電吸着であっても良い。
また、第二補助搬送機構４４は、加熱室７１から取り出した積層基板１１，１２を、回収ステーション８への搬送のために第一搬送ロボット４１に渡す動作を行うものである。この第二補助搬送機構４４は、第一補助搬送機構４３と同様の搬送ロボットとなっており、アーム４４１の先端で積層基板１１，１２を上から吸着して搬送するものとなっている。
【００６４】
次に、方法の発明の実施形態の説明も兼ね、上記構成に係る本実施形態の装置の動作について、図２乃至図８を使用して説明する。図７及び図８は、給液チャンバー２内での動作について示した概略図である。
まず、ロードロックチャンバー３１，３２の大気側のゲートバルブ１０が開けられ、前述したように所定数の積層基板１１，１２がそれぞれ投入される。また、回収ステーション８には、空の回収用カセット８１が配置される。受け具用カセット６１には、所定数の未使用の基板受け具１３が収容されている。
ロードロックチャンバー３１，３２内に所定数の積層基板１１，１２が搬入されると、ゲートバルブ１０が閉じられ、ロードロックチャンバー３１，３２の排気動作が開始される。積層基板１１，１２は、ヒータ３５により加熱される。
【００６５】
並行して、各給液チャンバー２に対する基板受け具１３の搬入動作が行われる。即ち、第一搬送ロボット４１が受け具用カセット６１から基板受け具１３を一つずつ取り出し、各給液チャンバー２に搬送する。基板受け具１３は、開けられた第二ゲートバルブ１０Ｂを通して搬入され、受け具ステージ２４上に載置される。図７（１）に示すように、基板受け具１３を支持した第一搬送ロボット４１の受け具用フォーク４１２は、所定の高さの面に沿って進入した後、この高さ下降して基板受け具１３を受け具ステージ２４に移載する。この際、受け具用フォーク４１２の内部に、受け具ステージ２４が位置した状態となる。基板受け具１３の載置位置は、基板受け具１３が受け具ステージ２４と同軸となる位置である。また、昇降機構２２は、受け具ステージ２４を所定の下降位置に位置させており、従って、基板受け具１３も所定の下降位置に配置される。基板受け具１３の搬入動作が終了すると、第二ゲートバルブ１０Ｂが閉じられ、排気系２０２による給液チャンバー２の排気動作が開始される。
【００６６】
一方、ロードロックチャンバー３１，３２が所定の真空圧力に排気されると、積層基板１１，１２の基板間隙間の真空排気が完了したことになる。従って、これらの積層基板１１，１２は、基板受け具１３の搬入が完了して所定の真空圧力に排気された給液チャンバー２に順次搬入される。即ち、第一ゲートバルブ１０Ａが開けられ、第二搬送ロボット４２によりロードロックチャンバー３１，３２から搬送チャンバー４を経由して積層基板１１，１２が搬入される。積層基板１１，１２は、図７（２）に示すように、ピン２１上に載置される。この際、積層基板１１，１２を支持した第二の搬送ロボット４２のフォーク４２１は、三つのピン２１の間に位置する。尚、積層基板１１，１２の載置位置は、同様に、受け具ステージ２４と同軸となる位置である。
【００６７】
その後、図７（３）に示すように、昇降機構２２が受け具ステージ２４を所定の上昇位置まで上昇させる。この上昇の過程で、積層基板１１，１２が基板受け具１３に載置される。積層基板１１，１２が基板受け具１３に載置される結果、前述したように液溜めが形成される。
尚、積層基板１１，１２は、ロードロックチャンバー３１，３２内で既に予備加熱されているが、給液チャンバー２内でヒータ２５１，２５２により引き続き予備加熱される。また、基板受け具１３も、ヒータ２５１，２５１により予備加熱される。
【００６８】
次に、回転機構を動作させて受け具ステージ２４を回転させながら、液剤供給系２３を動作させる。これにより、図８（１）に示すように、液剤ディスペンサー２３１から液剤Ｌが放出され、回転する液溜めに沿って液剤Ｌが供給される。受け具ステージ２４は、一回転（３６０度）で回転を終了する。この動作により、液剤Ｌが液溜めに溜められる。液溜めは積層基板１１，１２の周縁に沿って全周に形成されるが、液剤も途切れることなく全周に溜められる。この液剤供給により、積層基板１１，１２の周縁開口は全周において液剤Ｌにより塞がれる。溜められた液剤Ｌによって周縁開口が完全に塞がれていない状態、即ち、液剤が下側基板１２の周縁のみに接触し、上側基板１１の周縁に接触していない状態の場合、大気圧に晒して注入の際に空気が混入する恐れがある。
【００６９】
尚、上述した昇降機構２２による受け具ステージ２４の上昇位置は、液剤ディスペンサー２３１から基板受け具１３までの距離が最適になるよう設定されている。この他、液体ディスペンサー２３１に付設した移動機構２３４によりこの距離を調節しても良い。いずれにしても、液剤ディスペンサー２３１から液溜めまでの距離を近づけて液剤を供給すると、給液動作が安定するので好適である。尚、回転機構の構成として、ラック板が所定の上昇位置に位置した際にピニオンがラック板に噛み合うよう構成されることもある。
【００７０】
液剤ディスペンサー２３１によって供給された液剤Ｌは、積層基板１１，１２及び基板受け具１３が加熱されているため、これらからの熱を受けて同程度まで予備加熱される。これにより、液剤Ｌの粘性が低下する。
そして、液溜めへの液剤Ｌの供給が完了し、積層基板１１，１２、液剤Ｌ及び基板受け具１３がスタンバイワークセット１４を構成すると、スタンバイワークセット１４の搬出動作が開始される。即ち、ベントガス導入系２０３により給液チャンバー２にベントガス（空気又は不活性ガス）が導入され、給液チャンバー２内が大気圧とされる。そして、第二ゲートバルブ１０Ｂが開けられ、図８（２）に示すように、第一搬送ロボット４１の受け具用フォーク４１２が進入し、スタンバイワークセット１４の下方に位置する。
【００７１】
そして、昇降機構２２が動作し、受け具ステージ２４を所定の下降位置に下降させる。この結果、図８（３）に示すように、スタンバイワークセット１４が受け具用フォーク４１２の上に載る。その後、第一搬送ロボット４１は、受け具用フォーク４１２を後退させ、スタンバイワークセット１４を給液チャンバー２から搬出する。搬出後、第二ゲートバルブ１０Ｂは閉じられる。尚、給液チャンバー２内が大気圧とされた際、基板間隙間内は真空圧力であるので、圧力差により液剤Ｌが基板間隙間内に押し出され、注入が開始される。しかし、この段階では、液剤Ｌは基板間隙間に少し進入しただけであり、基板間隙間を満たす状態ではない。
【００７２】
第一搬送ロボット４１は、搬出したスタンバイワークセット１４を注入ステーション５まで搬送する。そして、ワークストッカー５１の搬入扉５２１が開き、スタンバイワークセット１４は、受け具出し入れ位置にある棚板５３に載せられる。この際、第一搬送ロボット４１の受け具用フォーク４１２は棚板５３の切り欠き５３１を通って下降する。
ワークストッカー５１内は大気圧雰囲気であり、一方、基板間隙間は液剤により入り口が封鎖されているので真空圧力のままである。このため、スタンバイワークセット１４が周回機構７４により周回する間、大気圧に晒されて圧力差により液剤が基板間隙間に押し出され、基板間隙間を満たす。即ち、受け具出し入れ位置で棚板５３に載せられたスタンバイワークセット１４が基板取り出し位置に達するまでの時間が最適に設定されており、この時間で基板間隙間に液剤が完全に満ちるようになっている。尚、上記注入の際、棚板５３内のヒータにより液剤の予備加熱が継続され、粘性が低下している。このため、注入に要する時間が短くなっている。
このようにして、各給液チャンバーに基板受け具１３と積層基板１１，１２を順次搬入し、液剤を供給してスタンバイワークセット１４を構成した後、スタンバイワークセット１４を次々に注入ステーション５に搬送する。そして、スタンバイワークセット１４は、各棚板５３に次々に載置される。
【００７３】
そして、ワークストッカー５１内の基板取り出し位置に達して注入が完了した積層基板１１，１２は、加熱ステーション７に搬送される。即ち、搬出扉５２２が開き、第一補助搬送機構４３のアーム４３１が進入して積層基板１１，１２を上から吸着して取り出す。第一補助搬送機構４３により、この積層基板１１，１２が加熱室７１まで搬送されると、搬入扉７２１が開き、搬入位置にある加熱ステージ７３に載置される。積層基板１１，１２が載置された加熱ステージ７３は、周回機構７４により周回路に沿って移動し、この間、注入された液剤は、加熱ステージ７３からの熱を受けて温度上昇する。そして、この加熱ステージ７３が搬出位置に達した際、液剤が完全に硬化するようになっている。即ち、加熱ステージ７３が搬出位置に達した際には液剤が完全に硬化しているよう、加熱ステージ７３内のヒータの温度、周回機構７４による移動速度及び移動距離が最適に設定されている。
【００７４】
一方、積層基板１１，１２が取り去られて残った基板受け具１３は、第一搬送ロボット４１により受け具ロードステーション６に搬送される。即ち、積層基板１１，１２が取り去られて残った基板受け具１３が載った棚板５３は、周回機構７４により移動し、受け具出し入れ位置に達する。そして、受け具用扉５２１が開き、第一搬送ロボット４１がこの位置の基板受け具１３を取り出し、受け具ステーション６に搬送する。搬送された基板受け具１３は、受け具用カセット６１に戻される。
【００７５】
一方、加熱室７１内の搬出位置に達して液剤の硬化が完了した積層基板１１，１２は、第二補助搬送機構４４及び第一搬送ロボット４１により回収ステーション８に搬送される。即ち、第二補助搬送機構４４のアーム４４１が積層基板１１，１２を上から吸着して保持しながら加熱室７１から取り出す。そして、第一搬送ロボット４１の基板用フォーク４１１がこれを受け取って支持し、回収ステーション８まで搬送し、回収用カセット８１に収容する。
【００７６】
ワークストッカー５１内の基板取り出し位置に達した棚板５３上の基板受け具１３から、次々に積層基板１１，１２が取り出されて加熱室７１に搬送される。そして、搬送された積層基板１１，１２は、加熱室７１内で搬入位置に順次位置する加熱ステージ７３に次々に載置される。そして、搬出位置に順次達した加熱ステージ７３から、積層基板１１，１２が次々に取り出されて回収される。
このような動作を繰り返し、積層基板１１，１２の基板間隙間のロードロックチャンバー３１，３２内での真空排気、給液チャンバー２内での基板受け具１３への積層基板１１，１２の載置（液溜め形成）、液剤供給と液剤による周縁開口の閉塞状態の保持、注入ステーション５での注入動作、加熱ステーション７での液剤の加熱硬化をそれぞれ行う。
【００７７】
ロードロックチャンバー３１，３２にあったすべて積層基板１１，１２について給液チャンバー２への搬入が終了すると、ロードロックチャンバー３１，３２への次のロットの積層基板１１，１２の投入動作が行われる。また、回収用カセット８１に液剤の注入・硬化済みの積層基板１１，１２が所定数収容されると、オペレータが回収用カセット８１を空のものと交換する。
また、受け具用カセット６１に当初あった基板受け具１３がすべて使用されて受け具用カセット６１に戻ってくると、受け具用カセット６１が交換される。使用した基板受け具１３には、液剤が残留付着していることが多いので、装置から取り出して液剤を取り除き、再度受け具カセット６１に収容して装置に投入する。液剤の除去は、エアブロー又は拭き取り等の方法による。
【００７８】
尚、基板受け具１３に対する液剤の残留付着が無い場合や、残留付着した液剤を装置内で除去する場合には、基板受け具１３を常時装置内に投入した状態とする場合もある。この場合は、基板受け具１３は、第一搬送ロボット４１によりワークストッカー５１の受け具出し入れ位置から取り出され、必要に応じてエアブロー機構等により液体の除去が装置内で行われた後、空の（基板受け具１３が配置されていない）給液チャンバー２に搬送される。
【００７９】
尚、給液チャンバー２における動作において、図７（１）に示すように第一搬送ロボット４１の受け具用フォーク４１２が下降して基板受け具１３を受け具ステージ２４に載置する場合の他、受け具ステージ２４が上昇して受け具用フォーク４１２から基板受け具１３を受け取る場合もある。この場合は、受け具用フォーク４１２よりも少し高い位置まで受け具ステージ２４を昇降機構２２により上昇させ、受け具ステージ２４に基板受け具１３が載るようにする。
【００８０】
液剤供給後にスタンバイワークセット１４を取り去る際も、同様であり、受け具ステージ２４の昇降動作によりスタンバイワークセット１４を受け具用フォーク４１２に渡す場合もある。即ち、予め昇降機構２２によりスタンバイワークセット１４を所定の上昇位置に上昇させておき、その位置のスタンバイワークセット１４の下方に受け具用フォーク４１２を進入させる。そして、受け具ステージ２４を下降させて、その下降の過程でスタンバイワークセット１４が受け具用フォーク４１２に移載されるようにする。
【００８１】
このように受け具ステージ２４の昇降動作により移載が行われるようにすると、第一搬送ロボット４１の受け具用フォーク４１２の垂直方向の移動距離を小さくしたりゼロにしたりすることができる。受け具用フォーク４１２は、第二ゲートバルブ１０Ｂを通して給液チャンバー２内に進入するが受け具用フォーク４１２の垂直方向の移動距離が小さいと、第二ゲートバルブ１０Ｂの開閉部分の高さを小さくでき、ゲートバルブの構造が大がかりにならないというメリットがある。
【００８２】
上記構成及び動作に係る実施形態の方法及び装置は、以下のような効果を有する。
まず、注入に先立って積層基板１１，１２の間に堰を形成しておくことは不要である。従って、工程が簡略化され、生産性が高い。また、注入口が堰の開口のような特定の一箇所に限定されておらず、積層基板１１，１２の周縁の全周から液剤が注入される。このため、注入が完了するまでの時間が短くなり、この点でも生産性は高い。さらに、液剤は、圧力差により積層基板１１，１２の周縁の全周から中心に向けて均一に広がり、基板間隙間に完全に満ちる状態となるので、注入完了後の積層基板１１，１２の重量バランスは完全に均一なものとなる。このため、後工程で積層基板１１，１２を取り扱う際に問題が生ずることがない。
【００８３】
また、液剤が積層基板１１，１２の周縁開口を塞いだ状態を基板受け具１３に保持させつつ、それらから成るスタンバイワークセット１４を一体に搬送して給液チャンバー２外の大気圧下の別の場所である注入ステーション５に位置させて注入を完了させるとともに、それと並行して、次の積層基板１１，１２を給液チャンバー２に配置して液剤の供給を行うため、生産性がさらに向上している。給液チャンバー２内に基板受け具１３、液剤及び積層基板１１，１２を配置したままで給液チャンバー２を大気圧にして注入を完了することも、できなくはない。しかしながら、ある程度粘性のある液剤が圧力差により基板間隙間に満ちるまでには相当の時間がかかる。この間、次の積層基板１１，１２に対する液剤供給ができず、次の積層基板１１，１２は給液チャンバー２外で待機することになり、スループットが低下してしまう。本実施形態では、大気圧下での液剤の基板間隙間への注入と並行して次の積層基板１１，１２への液剤供給が行われるので、スループットが高く、生産性の点で極めて好適である。
【００８４】
また、上記実施形態の装置では、液剤を溜める液溜めが、基板受け具１３とその基板受け具１３に載置された積層基板１１，１２の周縁によって形成されるので、液剤を溜める動作や液剤に積層基板１１，１２の周縁開口を塞ぐ動作が容易に行える。積層基板１１，１２の周縁の全周から液剤を注入して基板間隙間に満たすには、全周状に液剤を溜める容器が必要になる。この容器を、上記のような液溜めによらず、それ自体で液剤を溜められるよう構成することも可能である。しかしながら、積層基板１１，１２を水平な姿勢にしつつその周縁開口を液剤が塞ぐよう溜める構成は、容易ではない。周状の溝に液剤を溜め、表面張力により突出させてそこに積層基板１１，１２の周縁を接触させる構成も考えられるが、突出量の制御や積層基板１１，１２の位置制御に高い精度を要し、技術的には難しくなる。本実施形態では、このような問題はなく、積層基板１１，１２の周縁への液剤の供給は容易である。
【００８５】
特に、本実施形態では、液溜めが、基板受け具１３の斜面１３３と、積層基板１１，１２からはみ出したベース部１３１の部分の表面と、積層基板１１，１２の周縁によって形成される。従って、積層基板１１，１２の全体の厚みに応じて、はみ出し部分の幅や斜面１３３の角度を適宜設定することで液溜めの容積を定めることができる。このため、注入する液剤の量に応じた液溜めの設計が容易である。場合によっては、ベース部１３１の外径や斜面１３３の角度の異なる基板受け具１３を用意し、液剤の注入量に応じて使い分けても良い。
【００８６】
尚、液剤が周縁開口を塞いだ状態を保持するための構成は、斜面１３３には限られない。ベース部１３１の周縁から垂直上方に延びる壁面を形成してもよく、これによっても、同様の効果が得られる。即ち、周辺部１３２がベース部１３１に対して上方に突出していて、周辺部１３２の表面がベース部１３１の表面の周縁から上方に延びていれば足りる。但し、上述したように斜面１３３によって閉塞状態を保持する構成によると、注入が進行する過程で液剤が周縁開口に寄って行き易い。従って、注入を確実に行ったり、液剤の残留を少なくしたりする上で好適な構成である。
【００８７】
また、液溜めを形成する部分の表面は、積層基板１１，１２の対向面に比べて液剤に対する濡れ性が低くなっているため、液剤の注入が効率的に行われるほか、注入後に基板受け具１３に残留する液剤の量も少ない。液溜めに溜められた液剤は、前述したように圧力差により基板間隙間に押し込まれるが、この際、基板間隙間内の面（上側基板１１と下側基板１２の互いに対向する面）の方が斜面１３３よりも濡れ性が高いので、液剤は斜面１３３を離れて対向面に沿って進展しようとする。このため、注入がより効率的となる。注入が進む過程で、液溜め内の液剤は少なくなるが、残留する液剤は、斜面１３３やベース部１３１の表面の濡れ性が低いために積層基板１１，１２に寄った位置で常に溜まる状態となる。このため、液溜めに当初溜める量を一つの基板間隙間の容積に合わせておけば、注入が完了した際には斜面１３３上には液剤の残留は殆ど無くなる。尚、液剤が残留すると、次の積層基板１１，１２が載置された際に下側基板１２の下側に入り込んで下面に付着する可能性があるが、本実施形態ではこの可能性は少ない。
【００８８】
また、円環状である基板受け具１３の形状は、「積層基板に対向する部分に開口を有して積層基板との間の空間を塞がない形状」の一例である。もし、基板受け具１３が積層基板１１，１２との間の空間を塞ぐ形状であると、注入時に積層基板１１，１２が変形する可能性がある。即ち、積層基板１１，１２は、給液チャンバー２内が真空圧力の状態で基板受け具１３に載置されるため、積層基板１１，１２の下側の空間が基板受け具１３で塞がれると、この空間は注入時にも真空圧力のままとなる。積層基板１１，１２の上側の空間は注入時に大気圧となるので、圧力差により積層基板１１，１２が下側に押されて変形する可能性がある。圧力差が大きいと、積層基板１１，１２が破損する恐れもある。本実施形態では、上記の通り積層基板１１，１２の下側の空間は塞がれないので、このような問題はない。積層基板１１，１２の下側に真空圧力の空間があると、注入ステーション５での注入の際、液剤がそこに流れ込み易くなり、積層基板１１，１２の下面（下側の基板１２の下面）に液剤が付着し易くなるが、本実施形態ではそのような問題はない。尚、積層基板１１，１２の下側への液剤の流れ込みがあると、その分、液剤が不足し、基板間隙間に液剤が充分に注入されない恐れがあるが、本実施形態ではそのような恐れもない。
【００８９】
また、形成される液溜めの上方から液剤を放出して供給する液剤ディスペンサー２３１を有する点は、上述したように基板受け具１３を別の場所に移動して注入を完了させることで生産性を高める構成を実現するのに極めて実用的となっている。液溜めに液剤を供給する構造としては、液溜めに給液用の配管を接続することが考えられる。しかしながら、この構造だと、基板受け具１３が液溜めを形成しているため、配管の接続を切り離してから基板受け具１３を移動させることになり、配管の接続・切り離し機構が必要になる。本実施形態では、このような機構は不要であり、極めて実用的である。
【００９０】
また、静止した液剤ディスペンサー２３１に対して積層基板１１，１２及び基板受け具１３を一体に回転させて液剤が液溜めに沿って供給される点は、比較的簡略化された構造で均一に液剤を供給できるようにした意義を有する。上記のように配管を接続して液剤を供給する構成や、積層基板１１，１２及び基板受け具１３を一体に回転させずに給液する構成では、周状の液溜めに対して給液箇所が一箇所になるので、給液量が均一にできない可能性が高い。即ち、粘性の高い液剤の場合、給液箇所に近い位置で多く、遠い位置で少ない状態となってしまう。本実施形態では、積層基板１１，１２及び基板受け具１３が一体に回転しながら（即ち液溜めが回転しながら）、液剤ディスペンサー２３１から液剤が放出されて供給されるので、周状の液溜めの各箇所に均一に液剤が供給される。液剤ディスペンサー２３１を積層基板１１，１２及び基板受け具１３の中心軸と同軸の回転軸の周りに回転させても同様の効果が得られるが、積層基板１１，１２及び基板受け具１３を回転させた方が、比較的簡易な機構となる。
【００９１】
また、ロードロックチャンバー３１，３２が複数の積層基板１１，１２を収容可能なものであり、複数の積層基板１１，１２の基板間隙間を同時に真空に排気可能になっている点は、装置の生産性をさらに向上させる意義を有する。上述した通り、給液チャンバー２内で基板受け具１３に積層基板１１，１２を載置して液剤を供給する際には、両者は真空雰囲気に配置されていることを要し、基板間隙間が真空に排気されていることを要する。この場合、基板受け具１３も積層基板１１，１２も同様に大気側から直接給液チャンバー２に搬入し、積層基板１１，１２を基板受け具１３に載置した後、給液チャンバー２内を排気して基板間隙間を真空圧力とすることが考えられる。しかしながら、この構成だと、基板間隙間は非常に狭い空間でありコンダクタンスが小さい。従って、所定の真空圧力に排気するまでに相当程度長い時間を要する。一方、基板受け具１３だけであれば、それが配置された給液チャンバー２の真空排気は、短時間に済む。本実施形態の装置は、時間のかかる基板間隙間の真空排気をバッチ式とし、基板受け具１３（が配置された雰囲気）の真空排気を枚葉式として、生産性を効果的に高める技術思想となっている。
【００９２】
尚、給液チャンバー２に、ロードロックチャンバー３１，３２との間に設けられた第一ゲートバルブ１０Ａと、大気圧雰囲気に対して開放される第二ゲートバルブ１０Ｂとが設けられている点は、上記技術思想を効果的に達成する意義を有する。通常のクラスターツールタイプのチャンバーレイアウトの場合、プロセスチャンバーには、通常の稼働中に大気圧雰囲気に対してゲートバルブは開放されず、ロードロックチャンバーや搬送チャンバー等の他の真空チャンバーに対して開放される（真空圧力下のチャンバーに対して開放される）のみである。この構成だと、基板受け具１３を大気圧雰囲気から直接搬入したり、スタンバイワークセット１４を大気圧雰囲気に直接取り出すことができない。本実施形態の構成では、これが可能になっている。
【００９３】
上記本実施形態のチャンバーレイアウトと搬送系の構成は、基板間液剤注入に限らず、真空処理装置全般においても非常にユニークなものとなっている。通常のクラスターツールのチャンバーレイアウトでは、搬送ロボットを内蔵した搬送チャンバーが中央にあり、その周面に複数のプロセスチャンバーやロードロックチャンバーが接続されるのみである。プロセスチャンバーのさらに外側で搬送動作を行う搬送手段を設けたような装置構成は、これまで知られていない。本実施形態の構成は、搬送チャンバーの周囲に並ぶ複数のプロセスチャンバーのさらに外側で動作する搬送ロボットを設けるとともに、その搬送ロボットを、複数のプロセスチャンバーが並ぶ方向に沿って移動させるようにしたものである。このように構成することで、各プロセスチャンバーついてのワークや部材の搬入搬出経路を、中央の搬送チャンバーを経由したものの他、各プロセスチャンバーの外側の経路を経由したものとすることもできる。つまり、各プロセスチャンバーについてのワークや部材の搬入搬出経路の自由度が高まる。このため、二つの搬送ロボットを適宜設計することで、装置のタクトタイムやスループットを高めることが可能で、生産性の向上に大きく貢献する。
【００９４】
また、本実施形態の装置では、液剤の注入が行われる際、予備加熱手段により液剤が加熱されて液剤の粘性が下げられているので、基板間隙間への液剤の進展が促進される。このため、短時間に液剤が基板間隙間に満ちることになり、この点でも生産性が高くなっている。
【００９５】
また、本実施形態では、一つの装置で液剤の注入と液剤の硬化が一貫して行えるので、工程全体の設備コストの低減に寄与することが可能である。従来の工程では、液剤の注入と液剤の硬化とは別々の装置で行われているため、それぞれの装置を設置する必要があり、装置間の搬送機構も別途必要になるが、本実施形態ではそれらは不要である。従って、設備コストが大幅に低減する。また、液剤の注入後、短時間のうちに硬化が行われるので、注入後の事情によって液剤の性質が変化してしまう可能性が小さい。この点でも、本実施形態の装置は好適である。
【００９６】
さらに、本実施形態では、液剤注入後の積層基板１１，１２を基板受け具１３から取り上げ手段が取り上げ、基板受け具１３を加熱せずに積層基板１１，１２を介して液剤のみを加熱して硬化させる点は、不必要な加熱を無くして加熱の効率を高めている他、基板受け具１３に残留付着した液剤を硬化させないという長所がある。基板受け具１３に残留付着した液剤が硬化してしまうと、基板受け具１３に固着してしまい、容易には除去できない状態となり易い。液剤が残留固化した基板受け具１３が次の液剤供給に使用された場合、残留固化した液剤の上に積層基板１１，１２が載置される結果、基板受け具１３と積層基板１１，１２との間に隙間ができてしまうことがあり得る。この場合、供給された液剤がこの隙間から漏れ出てしまうことがあり得る。本実施形態では、たとえ液剤が残留付着しても硬化することはないので、エア吹き付けや拭き取り等により容易に除去することができる。
【００９７】
上記構成の基板間液剤注入装置において、液溜めへの液剤供給が確実に行われているかどうかを監視する給液モニタが設けられることが好ましい。即ち、積層基板１１，１２と基板受け具１３を一体に回転させながら液剤ディスペンサー２３１から液剤を放出させて液剤を供給すると、積層基板１１，１２の周囲に形成された液溜めに沿って全周に（円周状に）液剤が溜まる。この液剤の溜まりが周の途中で途切れていたり、極端に少ない場所があると、注入ステーション５での注入の際、基板間隙間に液剤が均一に流れ込まず、注入が不均一になったり、気泡が混入したりする恐れがある。また、積層基板１１，１２の周縁開口が全周において塞がれずに開いた部分があると、やはり気泡が発生する恐れがある。従って、液剤の溜まりの途切れ等が無いかどうか監視する給液モニタが設けられることが好ましい。
【００９８】
図９は、給液モニタの構成を一例を示した正面概略図である。図９に示す給液モニタ２３３は、距離センサを利用している。給液モニタ２３３は、受け具ステージ２４の回転方向において液剤ディスペンサー２３１の後方に取り付けられており、垂直下方までの距離を検出するものとなっている。
液溜めに液剤が適正に溜められた場合に比べ、液剤が少なかったり液剤の溜まりに途切れがあったりすると、給液モニタ２３３が計測する距離Ｄは大きくなる。従って、給液モニタ２３３で距離を計測しておくことで、液溜めに液剤Ｌが適正に溜められたか否かを監視することができる。
【００９９】
また、上記構成の基板間液剤注入装置において、液剤の注入後、加熱ステーション７での加熱に先立ち、気泡が無いかどうか監視する気泡モニタが設けられることが好ましい。気泡がある状態で液剤の硬化を行ってしまうと、気泡の部分で貼り合わせ強度が低下してしまうので、製品欠陥を招いたり信頼性が低下したりし易い。気泡モニタの構成としては、注入完了後の積層基板１１，１２の基板間隙間の全域をカバーして撮影するイメージセンサが採用できる。イメージセンサとしては、半導体ウエハを透過して撮像することが必要になるので、Ｘ線イメージセンサ又は超音波イメージセンサ等が適している。積層基板１１，１２がガラス基板のような透明な基板である場合、光学式イメージセンサが使用されることもある。
【０１００】
気泡モニタは、例えば、第一補助搬送機構４３がワークストッカー５１から注入済みの積層基板１１，１２を取り出し際に気泡の発生を監視するよう設けられる。即ち、第一の補助搬送機構４３のアーム４３１が保持した積層基板１１，１２の映像を下方から撮影するよう気泡モニタを設け、気泡が発生していないかどうか気泡モニタが監視するようにする。
【０１０１】
次に、オリエンテーションフラット（以下、オリフラ）を考慮した好適な装置の構成について説明する。図１０は、オリフラを考慮した好適な装置の構成について示した平面概略図である。
オリフラがある場合、図１０に示すように、上側基板１１と下側基板１２は、両者のオリフラを一致させながら（平面視でオリフラが重なるようにしながら）重ね合わされる。この場合、基板受け具１３の構成は二通り考えられる。一つは、図１０（１）に示すように、基板受け具１３のベース部１３１もフラットな周縁を有する形状とし、周辺部１３２が直線状の部分を有する形状とする構成である。もう一つは、図１０（２）に示すようにオリフラに関係なく、周辺部１３２を完全な円環状とする構成である。図１０（１）の場合には基板受け具１３の周方向位置出しが必要になるものの、図１０（２）の場合にはそれが不要なので、装置の構成としては簡略になる。
【０１０２】
図１０（１）の場合でも図１０（２）の場合でも、オリフラの部分においても適量の液剤Ｌが供給されるようにするには、液剤ディスペンサー２３１に設けた移動機構２３４により液剤ディスペンサー２３１を積層基板１１，１２の径方向にシフトさせる。即ち、受け具ステージ２４の回転の際、オリフラの部分が液剤ディスペンサー２３１の下方に達したタイミングで液剤ディスペンサー２３１を回転軸（即ち中心軸）寄りにシフトさせる。そして、オリフラの部分が通り過ぎるタイミングで液剤ディスペンサー２３１を元に位置に戻すようにする。これにより、オリフラの部分においても、積層基板１１，１２の周縁に液剤Ｌが正しく接触した状態で溜められる。尚、液剤ディスペンサー２３１のシフト量は、厳密には、オリフラの中央部分において最も回転軸に近い位置とされる。
【０１０３】
また、液剤ディスペンサー２３１に移動機構２３４を設けると機構的に複雑になるので、図１０（２）に示すように、オリフラの部分だけ給液量を多くして積層基板１１，１２の周縁に確実に液剤Ｌが接触するようにしても良い。給液量を多くする方法としては、オリフラの部分が液剤ディスペンサー２３１の下方に達したタイミングで回転速度を遅く方法が実用的であるが、液剤ディスペンサー２３１からの放出量を多くしても良い。オリフラの部分だけ給液量が多いと、基板間隙間への液剤注入の均一性の点で問題が発生する可能性があるが、液剤Ｌの粘性がそれほど高くなくて流動性が高い場合には、問題の発生はない場合が多い。
尚、基板受け具１３の斜面１３３のみならず水平面（ベース部１３１の表面）についても、液剤の濡れ性を積層基板１１，１２の対向面に比べて低くしておくことが好ましい。濡れ性を低くすることで、注入が進行する際に液剤が積層基板１１，１２に寄った状態になり、確実に基板間隙間に入り込みことになる。
【０１０４】
次に、基板間液剤注入装置の別の実施形態について説明する。図１１は、別の実施形態に係る液剤注入装置の主要部の正面断面概略図である。図１１には、別の実施形態の装置における給液チャンバー２の概略構成が示されてる。
図１乃至図６に示す装置では、基板配置手段は、固定されたピン２１であり、ピン２１に載置された積層基板１１，１２に対し、基板受け具１３が移動することにより積層基板１１，１２が載置された。一方、この図１１に示す実施形態では、静止した基板受け具１３に対して積層基板１１，１２が移動することで積層基板１１，１２が基板受け具１３に載置される構成となっている。
【０１０５】
即ち、ピン２１は上下方向に移動するリフトピンとなっている。ピン２１は、垂直な姿勢のピン駆動板２１１上に固定されている。そして、ピン駆動板２１１に昇降機構２２が付設されている。昇降機構２２の構成は、図４に示すものと同様であり、ピン駆動板２１１を中央で支えた支柱２４２と、支柱２４２を駆動して昇降させる直線駆動源２４３とから主に構成されている。
受け具ステージ２４は、同様にベアリング２４５を介して固定ステージ２４６に固定されている。固定ステージ２４６は、ステージ支柱２４７により給液チャンバー２の底板部に固定されている。
【０１０６】
この実施形態においても、図７（１）に示すのと同様に、第一搬送ロボット４１の受け具用フォーク４１２が基板受け具１３を支持しながら基板受け具１３を受け具ステージ２４上に載置する。そして、図７（２）に示すのと同様に、第二搬送ロボット４２のフォーク４２１により支持されて、積層基板１１，１２がピン２１上に載置される。
その後、昇降機構２２が動作し、ピン２１を所定の下降位置まで下降させる。この下降の過程で、積層基板１１，１２が基板受け具１３に載置される。
【０１０７】
そして、受け具ステージ２４を回転させながら、同様に液剤供給系２３による液剤供給が行われる。この際、液剤ディスペンサー２３１に設けた移動機構２３４により、液剤ディスペンサー２３１を移動させて基板受け具１３までの距離を調節することがある。
液剤供給の後、図８（１）（２）に示すように、第一搬送ロボット４１の受け具用フォーク４１２が受け具ステージ２４からスタンバイワークセット１４を受け取り、注入ステーション５に搬送する。
【０１０８】
上記構成及び動作に係る装置においても、前述した装置と全く同様の効果を得ることができる。尚、図１１に示す実施形態においても、受け具ステージ２４を昇降させる機構を設けてもよい。この機構は、液剤ディスペンサー２３１と基板受け具１３との距離の調節に利用したり、前記実施形態と同様にフォーク４１２，４２１の垂直移動のストロークを小さくしたりするのに利用できる。
【０１０９】
上述した各実施形態の構成において、予備加熱手段による予備加熱の温度は、注入完了前に液剤が硬化してしまわないよう、硬化温度から充分に低い温度とされる。予備加熱温度は、液剤の粘性が最も小さくなる温度とされる。液剤の粘性に温度依存性が無い場合や、あっても小さい場合、予備加熱は行われない場合もある。尚、上記説明から明らかなように、予備加熱の最終的な目標は注入時に液剤の温度を上げて粘性を下げることであるが、直接的な加熱の対象は液剤に限らず、積層基板１１，１２であったり、基板受け具１３であったりもする。つまり、積層基板１１，１２や基板受け具１３を加熱しておくことで間接的に液剤を加熱するものも、予備加熱に含まれる。
【０１１０】
尚、本願発明において、注入される液剤は、上述した熱硬化性の絶縁エポキシ樹脂には限定されない。また、積層基板は、三枚又はそれ以上の基板を重ね合わせて貼り合わせたものでもよく、それらで形成される各隙間に液剤を同時に注入することも可能である。また、本願発明の実施に際しては、給液チャンバー２は複数である必要はなく、一つでもあっても足りる。
【０１１１】
上記各実施形態では、真空雰囲気において液剤を積層基板の周縁に供給した後、積層基板及び液剤を大気圧雰囲気に置いて注入を完了させたが、これは必須条件ではない。圧力差により注入を行うのであるから、液剤を供給して液剤で周縁開口を塞いだ際の基板間隙間内の真空よりも高い圧力下で注入を行えば足りる。従って、液剤供給時の真空よりも高い圧力の真空雰囲気で注入を行ったり、大気圧よりも高い圧力下で注入を行ったりしても良い。
【０１１２】
尚、上記各実施形態は、三次元集積回路用の積層基板（ウエハ）に対する液剤注入を行う技術であったが、本願発明は、これに限られるものではなく、ウエハ以外の他の基板を積層した積層基板についても実施が可能である。例えば、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ用のガラス基板を複数重ね合わせて貼り合わせた積層基板についても同様に実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】保持具を使用した注入動作について概略的に示した図である。
【図２】実施形態に係る基板間液剤注入装置の平面概略図である。
【図３】ロードロックチャンバー３１，３２の正面断面概略図である。
【図４】図２に示す一つの給液チャンバー２の正面断面概略図である。
【図５】図２に示す注入ステーション５の斜視概略図である。
【図６】図２に示す加熱ステーション７の斜視概略図である。
【図７】給液チャンバー２内での動作について示した概略図である。
【図８】給液チャンバー２内での動作について示した概略図である。
【図９】給液モニタの構成の一例を示した正面概略図である。
【図１０】オリフラを考慮した好適な装置の構成について示した平面概略図である。
【図１１】別の実施形態に係る液剤注入装置の主要部の正面断面概略図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０  ゲートバルブ
１０Ａ  第一ゲートバルブ
１０Ｂ  第二ゲートバルブ
１１  下側基板
１２  上側基板
１３  基板受け具
１３１  ベース部
１３２  周辺部
１３３  斜面
２  給液チャンバー
２１  ピン
２２  昇降機構
２３  液剤供給系
２３１  液剤ディスペンサー
２４  受け具ステージ
２４４  モータ
２５１  ヒータ
２５２  ヒータ
３１  ロードロックチャンバー
３２  ロードロックチャンバー
３４  棚部
３５  ヒータ
４  搬送チャンバー
４１  第一搬送ロボット
４２  第二搬送ロボット
４３  第一補助搬送機構
４４  第二補助搬送機構
５  注入ステーション
５１  ワークストッカー
５２  筐体
５３  棚板
５４  周回機構
６  受け具ロードステーション
６１  受け具用カセット
７  加熱ステーション
７１  加熱室
７２  筐体
７３  加熱ステージ
７４  周回機構
８  回収ステーション
８１  回収用カセット
９  コントロールボックス
１００  床面ユニット
１０１  ガイド孔
【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】
2006203085.tif 000008
【図７】
2006203085.tif 000009
【図８】
2006203085.tif 000010
【図９】
2006203085.tif 000011
【図１０】
2006203085.tif 000012
【図１１】
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