(57)【要約】【課題】接合後の基板の外周部に生じる局所的な歪みを低減すること。【解決手段】実施形態に係る接合装置は、第１保持部と、第２保持部と、ストライカーと、変形部とを備える。第１保持部は、第１基板を上方から吸着保持する。第２保持部は、第２基板を下方から吸着保持する。ストライカーは、第１基板の中心部を上方から押圧して第２基板に接触させる。変形部は、第２保持部に吸着保持された第２基板の外周部の少なくとも一部を第２基板の面内方向に沿って変形させる。【選択図】図１０Ｅ
2018190826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板を上方から吸着保持する第１保持部と、
第２基板を下方から吸着保持する第２保持部と、
前記第１基板の中心部を上方から押圧して前記第２基板に接触させるストライカーと、
前記第２保持部に吸着保持された前記第２基板の外周部の少なくとも一部を該第２基板の面内方向に沿って変形させる変形部と
を備えることを特徴とする接合装置。
【請求項２】
前記第２保持部は、
前記第２基板を真空引きする本体部と、
前記本体部上に設けられ、前記第２基板の下面に接触する複数のピンと
を備え、
前記変形部は、
前記本体部の内部に形成された空洞部と、
前記空洞部内の圧力を調節する圧力調節部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の接合装置。
【請求項３】
前記空洞部は、
前記第２基板の周方向に沿って見たときに、前記本体部の厚み方向に長い円形状を有すること
を特徴とする請求項２に記載の接合装置。
【請求項４】
前記第２保持部は、
前記複数のピンよりも前記本体部の外周側に配置される環状のリブ
を備え、
前記空洞部は、
前記リブの内周側に配置されること
を特徴とする請求項２または３に記載の接合装置。
【請求項５】
前記空洞部は、
前記第２基板の周方向に沿った円環状の内部空間を有すること
を特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の接合装置。
【請求項６】
前記空洞部は、
前記第２基板の周方向に沿って並べて配置される複数の個別空間を有し、
前記圧力調節部は、
前記複数の個別空間のそれぞれに接続される複数の給気部を備えること
を特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の接合装置。
【請求項７】
前記第２保持部は、
前記第２基板を真空引きする本体部と、
前記本体部上に設けられ、前記第２基板の下面に接触する複数のピンと
を備え、
前記変形部は、
前記第２基板の外周部の温度を調節する温度調節部
を備え、
前記複数のピンのうち前記第２基板の外周部に接触する外周側ピンは、前記複数のピンのうち前記外周側ピン以外のピンと比較して摩擦係数が低いこと
を特徴とする請求項１に記載の接合装置。
【請求項８】
前記外周側ピンは、
少なくとも頂部にＤＬＣ（Diamond-Like  Carbon）コーティングが施されること
を特徴とする請求項７に記載の接合装置。
【請求項９】
基板同士を接合する接合方法であって、
第１基板を上方から吸着保持する第１保持部を用い、前記第１基板を上方から吸着保持する第１保持工程と、
第２基板を下方から吸着保持する第２保持部を用い、前記第２基板を下方から吸着保持する第２保持工程と、
前記第２保持部に吸着保持された前記第２基板の外周部の少なくとも一部を該第２基板の面内方向に沿って変形させる変形部を用い、前記第２保持部に吸着保持された前記第２基板の外周部の少なくとも一部を該第２基板の面内方向に沿って変形させる変形工程と、
前記変形工程後、前記第１基板の中心部を上方から押圧して前記第２基板に接触させるストライカーを用い、前記第１基板の中心部を上方から押圧して前記第２基板に接触させる接触工程と
を含むことを特徴とする接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、接合装置および接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウェハ等の基板同士を接合する手法として、分子間力を用いて２枚の基板を半永久的に接合する手法が知られている。
【０００３】
この手法においては、２枚の基板を上下方向に対向配置させた後、上側の基板（上側基板）の中心部を押し下げて下側の基板（下側基板）の中心部に接触させる。これにより、まず、上側基板および下側基板の中心部同士が分子間力によって接合して接合領域が形成され、その後、基板の外周部に向けて接合領域が拡大していくことにより、上側基板と下側基板とが全面で接合される。
【０００４】
ここで、上側基板は反らされた状態で下側基板と張り合わされるため、上側基板に余計なストレスがかかり、このストレスによって接合後の基板に歪みが生じるおそれがある。
【０００５】
この問題を解決するために、たとえば、下側基板を保持する保持部の保持面を凸形状とすることにより、下側基板を反らせた状態で保持することが提案されている（特許文献１参照）。この技術によれば、上側基板と同様に下側基板も反らせておくことで、接合後の基板に生じる歪みを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−３９２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、仮に従来技術のような対策を行ったとしても、接合後の基板には局所的な歪みが生じる場合がある。
【０００８】
実施形態の一態様は、接合後の基板の外周部に生じる局所的な歪みを低減することができる接合装置および接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の一態様に係る接合装置は、第１保持部と、第２保持部と、ストライカーと、変形部とを備える。第１保持部は、第１基板を上方から吸着保持する。第２保持部は、第２基板を下方から吸着保持する。ストライカーは、第１基板の中心部を上方から押圧して第２基板に接触させる。変形部は、第２保持部に吸着保持された第２基板の外周部の少なくとも一部を第２基板の面内方向に沿って変形させる。
【発明の効果】
【００１０】
実施形態の一態様によれば、接合後の基板の外周部に生じる局所的な歪みを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施形態にかかる接合システムの構成を示す模式平面図である。
【図２】図２は、実施形態にかかる接合システムの構成を示す模式側面図である。
【図３】図３は、第１基板および第２基板の模式側面図である。
【図４】図４は、接合装置の構成を示す模式平面図である。
【図５】図５は、接合装置の構成を示す模式側面図である。
【図６】図６は、上チャックおよび下チャックの構成を示す模式側断面図である。
【図７】図７は、変形部の構成を示す模式平面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図６に示すＨ部の模式拡大図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図６に示すＨ部の模式拡大図である。
【図９】図９は、接合システムが実行する処理の一部を示すフローチャートである。
【図１０Ａ】図１０Ａは、接合処理の動作説明図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、接合処理の動作説明図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、接合処理の動作説明図である。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、接合処理の動作説明図である。
【図１０Ｅ】図１０Ｅは、接合処理の動作説明図である。
【図１０Ｆ】図１０Ｆは、接合処理の動作説明図である。
【図１０Ｇ】図１０Ｇは、接合処理の動作説明図である。
【図１１】図１１は、第１の変形例に係る変形部の構成を示す模式平面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、第２の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、第２の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、第２の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、第３の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、第３の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。
【図１４】図１４は、第４の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。
【図１５】図１５は、第５の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する接合装置および接合方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
＜１．接合システムの構成＞
まず、実施形態に係る接合システムの構成について、図１および図２を参照して説明する。図１は、実施形態に係る接合システムの構成を示す模式平面図であり、図２は、同模式側面図である。また、図３は、第１基板および第２基板の模式側面図である。なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。また、図１〜３を含む各図面では、説明に必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略する場合がある。
【００１４】
図１に示す実施形態に係る接合システム１は、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを接合することによって重合基板Ｔを形成する（図３参照）。
【００１５】
第１基板Ｗ１は、たとえばシリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板に複数の電子回路が形成された基板である。また、第２基板Ｗ２は、たとえば電子回路が形成されていないベアウェハである。第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とは、略同径を有する。
【００１６】
なお、第１基板Ｗ１だけでなく、第２基板Ｗ２にも電子回路が形成される場合があり得る。また、上述した化合物半導体ウェハとしては、たとえばヒ化ガリウム、炭化シリコン、窒化ガリウムおよびリン化インジウムなどを含むウェハを用いることができる。
【００１７】
以下では、第１基板Ｗ１を「上ウェハＷ１」と記載し、第２基板Ｗ２を「下ウェハＷ２」、重合基板Ｔを「重合ウェハＴ」と記載する場合がある。
【００１８】
また、以下では、図３に示すように、上ウェハＷ１の板面のうち、下ウェハＷ２と接合される側の板面を「接合面Ｗ１ｊ」と記載し、接合面Ｗ１ｊとは反対側の板面を「非接合面Ｗ１ｎ」と記載する。また、下ウェハＷ２の板面のうち、上ウェハＷ１と接合される側の板面を「接合面Ｗ２ｊ」と記載し、接合面Ｗ２ｊとは反対側の板面を「非接合面Ｗ２ｎ」と記載する。
【００１９】
図１に示すように、接合システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２および処理ステーション３は、Ｘ軸正方向に沿って、搬入出ステーション２および処理ステーション３の順番で並べて配置される。また、搬入出ステーション２および処理ステーション３は、一体的に接続される。
【００２０】
搬入出ステーション２は、載置台１０と、搬送領域２０とを備える。載置台１０は、複数の載置板１１を備える。各載置板１１には、複数枚（例えば、２５枚）の基板を水平状態で収容するカセットＣ１，Ｃ２，Ｃ３がそれぞれ載置される。例えば、カセットＣ１は上ウェハＷ１を収容するカセットであり、カセットＣ２は下ウェハＷ２を収容するカセットであり、カセットＣ３は重合ウェハＴを収容するカセットである。
【００２１】
搬送領域２０は、載置台１０のＸ軸正方向側に隣接して配置される。かかる搬送領域２０には、Ｙ軸方向に延在する搬送路２１と、この搬送路２１に沿って移動可能な搬送装置２２とが設けられる。搬送装置２２は、Ｙ軸方向だけでなく、Ｘ軸方向にも移動可能かつＺ軸周りに旋回可能であり、載置板１１に載置されたカセットＣ１〜Ｃ３と、後述する処理ステーション３の第３処理ブロックＧ３との間で、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴの搬送を行う。
【００２２】
なお、載置板１１に載置されるカセットＣ１〜Ｃ３の個数は、図示のものに限定されない。また、載置板１１には、カセットＣ１，Ｃ２，Ｃ３以外に、不具合が生じた基板を回収するためのカセット等が載置されてもよい。
【００２３】
処理ステーション３には、各種装置を備えた複数の処理ブロック、例えば３つの処理ブロックＧ１，Ｇ２，Ｇ３が設けられる。例えば処理ステーション３の正面側（図１のＹ軸負方向側）には、第１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のＹ軸正方向側）には、第２処理ブロックＧ２が設けられる。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のＸ軸負方向側）には、第３処理ブロックＧ３が設けられる。
【００２４】
第１処理ブロックＧ１には、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを改質する表面改質装置３０が配置される。表面改質装置３０は、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊにおけるＳｉＯ２の結合を切断して単結合のＳｉＯとすることで、その後親水化されやすくするように当該接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを改質する。
【００２５】
なお、表面改質装置３０では、例えば減圧雰囲気下において処理ガスである酸素ガスまたは窒素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。そして、かかる酸素イオン又は窒素イオンが、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊに照射されることにより、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊがプラズマ処理されて改質される。
【００２６】
第２処理ブロックＧ２には、表面親水化装置４０と、接合装置４１とが配置される。表面親水化装置４０は、例えば純水によって上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを親水化するとともに、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを洗浄する。表面親水化装置４０では、例えばスピンチャックに保持された上ウェハＷ１または下ウェハＷ２を回転させながら、当該上ウェハＷ１または下ウェハＷ２上に純水を供給する。これにより、上ウェハＷ１または下ウェハＷ２上に供給された純水が上ウェハＷ１または下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ上を拡散し、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊが親水化される。
【００２７】
接合装置４１は、親水化された上ウェハＷ１と下ウェハＷ２とを分子間力により接合する。かかる接合装置４１の構成については、後述する。
【００２８】
第３処理ブロックＧ３には、図２に示すように、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴのトランジション（ＴＲＳ）装置５０，５１が下から順に２段に設けられる。なお、トランジション装置５０，５１の個数は２つに限定されない。
【００２９】
また、図１に示すように、第１処理ブロックＧ１、第２処理ブロックＧ２および第３処理ブロックＧ３に囲まれた領域には、搬送領域６０が形成される。搬送領域６０には、搬送装置６１が配置される。搬送装置６１は、例えば鉛直方向、水平方向および鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有する。かかる搬送装置６１は、搬送領域６０内を移動し、搬送領域６０に隣接する第１処理ブロックＧ１、第２処理ブロックＧ２および第３処理ブロックＧ３内の所定の装置に上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴを搬送する。
【００３０】
また、図１に示すように、接合システム１は、制御装置７０を備える。制御装置７０は、接合システム１の動作を制御する。かかる制御装置７０は、例えばコンピュータであり、図示しない制御部および記憶部を備える。制御部は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。かかるマイクロコンピュータのＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、後述する制御を実現する。また、記憶部は、たとえば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ（Flash  Memory）等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。
【００３１】
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって、その記録媒体から制御装置７０の記憶部にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記録媒体としては、例えばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
【００３２】
＜２．接合装置の構成＞
次に、接合装置４１の構成について図４および図５を参照して説明する。図４は、接合装置４１の構成を示す模式平面図である。図５は、接合装置４１の構成を示す模式側面図である。
【００３３】
図４に示すように、接合装置４１は、内部を密閉可能な処理容器１００を有する。処理容器１００の搬送領域６０側の側面には、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴの搬入出口１０１が形成され、当該搬入出口１０１には開閉シャッタ１０２が設けられている。
【００３４】
処理容器１００の内部は、内壁１０３によって、搬送領域Ｔ１と処理領域Ｔ２に区画される。上述した搬入出口１０１は、搬送領域Ｔ１における処理容器１００の側面に形成される。また、内壁１０３にも、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴの搬入出口１０４が形成される。
【００３５】
搬送領域Ｔ１には、トランジション１１０、ウェハ搬送機構１１１、反転機構１３０および位置調節機構１２０が、例えば搬入出口１０１側からこの順番で並べて配置される。
【００３６】
トランジション１１０は、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴを一時的に載置する。トランジション１１０は、例えば２段に形成され、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴのいずれか２つを同時に載置することができる。
【００３７】
ウェハ搬送機構１１１は、図４および図５に示すように、たとえば鉛直方向（Ｚ軸方向）、水平方向（Ｙ軸方向、Ｘ軸方向）および鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有する。ウェハ搬送機構１１１は、搬送領域Ｔ１内、又は搬送領域Ｔ１と処理領域Ｔ２との間で上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴを搬送することが可能である。
【００３８】
位置調節機構１２０は、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の水平方向の向きを調節する。具体的には、位置調節機構１２０は、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２を保持して回転させる図示しない保持部を備えた基台１２１と、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２のノッチ部の位置を検出する検出部１２２と、を有する。位置調節機構１２０は、基台１２１に保持された上ウェハＷ１および下ウェハＷ２を回転させながら検出部１２２を用いて上ウェハＷ１および下ウェハＷ２のノッチ部の位置を検出することにより、ノッチ部の位置を調節する。これにより、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の水平方向の向きが調節される。
【００３９】
反転機構１３０は、上ウェハＷ１の表裏面を反転させる。具体的には、反転機構１３０は、上ウェハＷ１を保持する保持アーム１３１を有する。保持アーム１３１は、水平方向（Ｘ軸方向）に延伸する。また保持アーム１３１には、上ウェハＷ１を保持する保持部材１３２が例えば４箇所に設けられている。
【００４０】
保持アーム１３１は、例えばモータなどを備えた駆動部１３３に支持される。保持アーム１３１は、かかる駆動部１３３によって水平軸周りに回動自在である。また、保持アーム１３１は、駆動部１３３を中心に回動自在であると共に、水平方向（Ｘ軸方向）に移動自在である。駆動部１３３の下方には、例えばモータなどを備えた他の駆動部（図示せず）が設けられる。この他の駆動部によって、駆動部１３３は、鉛直方向に延伸する支持柱１３４に沿って鉛直方向に移動することができる。
【００４１】
このように、保持部材１３２に保持された上ウェハＷ１は、駆動部１３３によって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することができる。また、保持部材１３２に保持された上ウェハＷ１は、駆動部１３３を中心に回動して、位置調節機構１２０と後述する上チャック１４０との間を移動することができる。
【００４２】
処理領域Ｔ２には、上ウェハＷ１の上面（非接合面Ｗ１ｎ）を上方から吸着保持する上チャック１４０と、下ウェハＷ２を載置して下ウェハＷ２の下面（非接合面Ｗ２ｎ）を下方から吸着保持する下チャック１４１とが設けられる。下チャック１４１は、上チャック１４０の下方に設けられ、上チャック１４０と対向配置可能に構成される。
【００４３】
図５に示すように、上チャック１４０は、上チャック１４０の上方に設けられた上チャック保持部１５０に保持される。上チャック保持部１５０は、処理容器１００の天井面に設けられる。上チャック１４０は、上チャック保持部１５０を介して処理容器１００に固定される。
【００４４】
上チャック保持部１５０には、下チャック１４１に保持された下ウェハＷ２の上面（接合面Ｗ２ｊ）を撮像する上部撮像部１５１が設けられている。上部撮像部１５１には、例えばＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）カメラが用いられる。
【００４５】
下チャック１４１は、下チャック１４１の下方に設けられた第１の下チャック移動部１６０に支持される。第１の下チャック移動部１６０は、後述するように下チャック１４１を水平方向（Ｘ軸方向）に移動させる。また、第１の下チャック移動部１６０は、下チャック１４１を鉛直方向に移動自在、且つ鉛直軸回りに回転可能に構成される。第１の下チャック移動部１６０は、下チャック１４１を昇降させる第２昇降部の一例である。
【００４６】
第１の下チャック移動部１６０には、上チャック１４０に保持された上ウェハＷ１の下面（接合面Ｗ１ｊ）を撮像する下部撮像部１６１が設けられている（図５参照）。下部撮像部１６１には、例えばＣＣＤカメラが用いられる。
【００４７】
第１の下チャック移動部１６０は、第１の下チャック移動部１６０の下面側に設けられ、水平方向（Ｘ軸方向）に延伸する一対のレール１６２、１６２に取り付けられている。第１の下チャック移動部１６０は、レール１６２に沿って移動自在に構成されている。
【００４８】
一対のレール１６２、１６２は、第２の下チャック移動部１６３に配設されている。第２の下チャック移動部１６３は、当該第２の下チャック移動部１６３の下面側に設けられ、水平方向（Ｙ軸方向）に延伸する一対のレール１６４、１６４に取り付けられている。そして、第２の下チャック移動部１６３は、レール１６４に沿って水平方向（Ｙ軸方向）に移動自在に構成される。一対のレール１６４、１６４は、たとえば処理容器１００の底面に設けられた載置台１６５上に配設される。
【００４９】
次に、接合装置４１の上チャック１４０と下チャック１４１の詳細な構成について図６を参照して説明する。図６は、上チャック１４０および下チャック１４１の構成を示す模式側断面図である。
【００５０】
図６に示すように、上チャック１４０は、上ウェハＷ１と同径もしくは上ウェハＷ１より大きい径を有する本体部１７０を有する。
【００５１】
本体部１７０は、上チャック保持部１５０の支持部材１８０によって支持される。支持部材１８０は、平面視において少なくとも本体部１７０の上面を覆うように設けられ、且つ本体部１７０に対して例えばネジ止めによって固定されている。支持部材１８０は、たとえば、処理容器１００の天井面に設けられた複数の支持柱１８１（図５参照）に支持される。
【００５２】
支持部材１８０および本体部１７０の中心部には、支持部材１８０および本体部１７０を鉛直方向に貫通する貫通孔１７８が形成される。貫通孔１７８の位置は、上チャック１４０に吸着保持される上ウェハＷ１の中心部に対応している。そして、貫通孔１７８には、ストライカー１９０の押圧ピン１９１が挿通される。
【００５３】
ストライカー１９０は、支持部材１８０の上面に配置され、押圧ピン１９１と、アクチュエータ部１９２と、直動機構１９３とを備える。押圧ピン１９１は、鉛直方向に沿って延在する円柱状の部材であり、アクチュエータ部１９２によって支持される。
【００５４】
アクチュエータ部１９２は、たとえば電空レギュレータ（図示せず）から供給される空気により一定方向（ここでは鉛直下方）に一定の圧力を発生させる。アクチュエータ部１９２は、電空レギュレータから供給される空気により、上ウェハＷ１の中心部と当接して当該上ウェハＷ１の中心部にかかる押圧荷重を制御することができる。また、アクチュエータ部１９２の先端部は、電空レギュレータからの空気によって、貫通孔１７８を挿通して鉛直方向に昇降自在になっている。
【００５５】
アクチュエータ部１９２は、直動機構１９３に支持される。直動機構１９３は、例えばモータを内蔵した駆動部によってアクチュエータ部１９２を鉛直方向に移動させる。
【００５６】
上記のように構成されたストライカー１９０は、直動機構１９３によってアクチュエータ部１９２の移動を制御し、アクチュエータ部１９２によって押圧ピン１９１による上ウェハＷ１の押圧荷重を制御する。
【００５７】
本体部１７０の下面には、上ウェハＷ１の裏面（非接合面Ｗ１ｎ）に接触する複数のピン１７１が設けられている。また、本体部１７０の下面には、上ウェハＷ１の裏面（非接合面Ｗ１ｎ）の外周部を支持するリブ１７２が設けられている。リブ１７２は、複数のピン１７１の外側に環状に設けられている。
【００５８】
また、本体部１７０の下面には、リブ１７２の内側において別のリブ１７３が設けられている。リブ１７３は、リブ１７２と同心円状に環状に設けられている。そして、リブ１７２の内側の領域は、リブ１７３の内側の第１の吸引領域１７４ａと、リブ１７３の外側の第２の吸引領域１７４ｂとに区画される。
【００５９】
第１の吸引領域１７４ａには、複数の吸引管１７５ａが設けられる。複数の吸引管１７５ａには、圧力調整器１７６ａを介して真空ポンプ１７７ａが接続される。また、第２の吸引領域１７４ｂには、複数の吸引管１７５ｂが設けられる。複数の吸引管１７５ｂには、圧力調整器１７６ｂを介して真空ポンプ１７７ｂが接続される。
【００６０】
そして、上ウェハＷ１、本体部１７０及びリブ１７２に囲まれて形成された吸引領域１７４ａ、１７４ｂをそれぞれ吸引管１７５ａ、１７５ｂを介して真空引きし、吸引領域１７４ａ、１７４ｂを減圧する。このとき、吸引領域１７４ａ、１７４ｂの外部の雰囲気が大気圧であるため、上ウェハＷ１は減圧された分だけ大気圧によって吸引領域１７４ａ、１７４ｂ側に押され、上チャック１４０に上ウェハＷ１が吸着保持される。上チャック１４０は、第１の吸引領域１７４ａと第２の吸引領域１７４ｂ毎に上ウェハＷ１を真空引き可能である。
【００６１】
かかる場合、リブ１７２が上ウェハＷ１の裏面（非接合面Ｗ１ｎ）の外周部を支持するので、上ウェハＷ１はその外周部まで適切に真空引きされる。このため、上チャック１４０に上ウェハＷ１の全面が吸着保持され、当該上ウェハＷ１の平面度を小さくして、上ウェハＷ１を平坦にすることができる。
【００６２】
しかも、複数のピン１７１の高さが均一なので、上チャック１４０の下面の平面度をさらに小さくすることができる。このように上チャック１４０の下面を平坦にして（下面の平面度を小さくして）、上チャック１４０に保持された上ウェハＷ１の鉛直方向の歪みを抑制することができる。また、上ウェハＷ１の裏面（非接合面Ｗ１ｎ）は複数のピン１７１に支持されるため、上チャック１４０による上ウェハＷ１の真空引きを解除する際、当該上ウェハＷ１が上チャック１４０から剥がれ易くなる。
【００６３】
つづいて、下チャック１４１の構成について説明する。下チャック１４１には、上チャック１４０と同様にピンチャック方式が採用されている。下チャック１４１は、下ウェハＷ２と同径もしくは下ウェハＷ２より大きい径を有する本体部２５０を有している。本体部２５０の上面には、下ウェハＷ２の裏面（非接合面Ｗ２ｎ）に接触する複数のピン２５１が設けられている。また本体部２５０の上面には、下ウェハＷ２の裏面（非接合面Ｗ２ｎ）の外周部を支持するリブ２５２が設けられている。リブ２５２は、複数のピン２５１の外側に環状に設けられている。
【００６４】
本体部２５０におけるリブ２５２よりも内側の領域には、複数の吸引管２５５が設けられる。複数の吸引管２５５は、圧力調整器２５６を介して真空ポンプ２５７に接続される。
【００６５】
そして、下ウェハＷ２、本体部２５０及びリブ２５２に囲まれて形成された吸引領域２５４を複数の吸引管２５５を介して真空引きすることによって減圧する。このとき、吸引領域２５４の外部の雰囲気が大気圧であるため、下ウェハＷ２は減圧された分だけ大気圧によって吸引領域２５４側に押され、下チャック１４１に下ウェハＷ２が水平に吸着保持される。
【００６６】
かかる場合、リブ２５２が下ウェハＷ２の裏面の外周部を支持するため、下ウェハＷ２はその外周部まで適切に真空引きされる。このため、下チャック１４１に下ウェハＷ２の全面が吸着保持され、当該下ウェハＷ２の平面度を小さくして、下ウェハＷ２を平坦にすることができる。また、下ウェハＷ２の裏面は複数のピン２５１に支持されているので下チャック１４１による下ウェハＷ２の真空引きを解除する際、当該下ウェハＷ２が下チャック１４１から剥がれ易くなる。
【００６７】
さらに、接合装置４１は、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部を下ウェハＷ２の面内方向に沿って変形させる変形部３００を備える。
【００６８】
実施形態に係る接合装置４１は、空気圧を用いて下チャック１４１を下ウェハＷ２の面内方向（すなわち水平方向）に沿って変形させることにより、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷを面内方向に沿って変形させる。
【００６９】
なお、下ウェハＷ２の外周部とは、たとえば、下ウェハＷ２の外縁端から２０ｍｍの範囲をいう。
【００７０】
ここで、変形部３００の構成について図６および図７を参照して説明する。図７は、変形部３００の構成を示す模式平面図である。
【００７１】
図６に示すように、変形部３００は、空洞部３１０と、圧力調節部３２０と、接続管３３０とを備える。
【００７２】
空洞部３１０は、本体部２５０の内部に形成される。具体的には、図７に示すように、空洞部３１０は、下ウェハＷ２の周方向に沿った円環状の内部空間３１１を有し、本体部２５０の外周部においてリブ２５２と同心円状に配置される。
【００７３】
圧力調節部３２０は、接続管３３０を介して空洞部３１０に接続され、空洞部３１０内の圧力を調節する。具体的には、圧力調節部３２０は、空洞部３１０の内部に圧縮気体（ここでは、圧縮空気とする）を供給する給気部３２１と、空洞部３１０内を排気する排気部３２２とを備える。給気部３２１は、たとえばコンプレッサであり、排気部３２２は、たとえば真空ポンプである。
【００７４】
ここでは、給気部３２１と排気部３２２とが共通の接続管３３０に接続される場合の例を示すが、給気部３２１と排気部３２２とは、それぞれ異なる接続管を介して空洞部３１０に接続されてもよい。
【００７５】
次に、変形部３００の動作例について図８Ａおよび図８Ｂを参照して説明する。図８Ａおよび図８Ｂは、図６に示すＨ部の模式拡大図である。
【００７６】
図８Ａに示すように、空洞部３１０は、下ウェハＷ２の周方向に沿って見た場合（すなわち図８Ａの紙面手前側から奥側に向かって見た場合）に、下チャック１４１の本体部２５０の厚み方向、すなわち、鉛直方向に長い形状を有する。具体的には、空洞部３１０は、長円形状、好ましくは楕円形状を有する。
【００７７】
変形部３００は、給気部３２１を用いて空洞部３１０の内部空間３１１に圧縮空気を供給することにより、内部空間３１１を加圧する。これにより、空洞部３１０が拡張し、これに伴い、空洞部３１０を内包する下チャック１４１の本体部２５０が拡張する。このとき、本体部２５０の拡張に伴い、本体部２５０に設けられたリブ２５２やピン２５１が本体部２５０の径方向外方に向かって変位することで、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部を伸張させることができる。
【００７８】
通常、物体を内部から加圧すると、その物体は真円に近付こうとする。このため、空洞部３１０を本体部２５０の厚み方向に長い形状とすることで、内部空間３１１を加圧した場合における空洞部３１０の変形量のうち本体部２５０の厚み方向と直交する径方向への変形量を、本体部２５０の厚み方向への変形量と比較して多くすることができる。
【００７９】
したがって、変形部３００によれば、本体部２５０の厚み方向への変形量を抑えつつ、空洞部３１０を拡張させることができる。すなわち、下ウェハＷ２の平坦度を維持しつつ、下ウェハＷ２の外周部を伸張させることができる。
【００８０】
なお、空洞部３１０は長円形状であることが好ましい。長円形状とすることで、空洞部３１０に対してより均等に圧力がかかるようになり、本体部２５０の強度を維持しやすくなるためである。好ましくは、空洞部３１０は、本体部２５０の厚み方向に長い楕円形状である。
【００８１】
また、空洞部３１０は、リブ２５２の内周側に配置されている。これにより、空洞部３１０を拡張させた場合に、空洞部３１０の外周側に位置するリブ２５２およびピン２５１を本体部２５０の径方向外方に向かって変位させることができる。また、空洞部３１０を拡張させても、空洞部３１０の内周側に位置するピン２５１はほとんど変位しない。したがって、変形部３００によれば、下ウェハＷ２の外周部のみを下ウェハＷ２の面内方向に沿って伸張させることが可能である。
【００８２】
一方、図８Ｂに示すように、変形部３００は、排気部３２２を用いて空洞部３１０内を排気することにより、空洞部３１０の内部空間３１１を減圧する。内部空間３１１が減圧されることで、空洞部３１０が収縮し、空洞部３１０の収縮に伴って本体部２５０の外周部が収縮する。これにより、空洞部３１０の外周側に位置するリブ２５２やピン２５１が本体部２５０の径方向内方に向かって変位し、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部が下ウェハＷ２の面内方向に沿って収縮する。
【００８３】
このように、変形部３００は、給気部３２１から供給される圧縮空気を用いて空洞部３１０を加圧して下チャック１４１の外周部を伸張させることで、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部を伸張させることができる。また、変形部３００は、排気部３２２を用いて空洞部３１０を減圧して下チャック１４１の外周部を収縮させることで、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部を収縮させることができる。
【００８４】
＜３．接合システムの具体的動作＞
次に、接合システム１の具体的な動作について図９および図１０Ａ〜図１０Ｇを参照して説明する。図９は、接合システム１が実行する処理の一部を示すフローチャートである。また、図１０Ａ〜図１０Ｇは、接合処理の動作説明図である。なお、図９に示す各種の処理は、制御装置７０による制御に基づいて実行される。
【００８５】
まず、複数枚の上ウェハＷ１を収容したカセットＣ１、複数枚の下ウェハＷ２を収容したカセットＣ２、および空のカセットＣ３が、搬入出ステーション２の所定の載置板１１に載置される。その後、搬送装置２２によりカセットＣ１内の上ウェハＷ１が取り出され、処理ステーション３の第３処理ブロックＧ３のトランジション装置５０に搬送される。
【００８６】
次に、上ウェハＷ１は、搬送装置６１によって第１処理ブロックＧ１の表面改質装置３０に搬送される。表面改質装置３０では、所定の減圧雰囲気下において、処理ガスである酸素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。この酸素イオンが上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊに照射されて、当該接合面Ｗ１ｊがプラズマ処理される。これにより、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊが改質される（ステップＳ１０１）。
【００８７】
次に、上ウェハＷ１は、搬送装置６１によって第２処理ブロックＧ２の表面親水化装置４０に搬送される。表面親水化装置４０では、スピンチャックに保持された上ウェハＷ１を回転させながら、当該上ウェハＷ１上に純水を供給する。そうすると、供給された純水は上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊ上を拡散し、表面改質装置３０において改質された上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊに水酸基（シラノール基）が付着して当該接合面Ｗ１ｊが親水化される。また、当該純水によって、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊが洗浄される（ステップＳ１０２）。
【００８８】
次に、上ウェハＷ１は、搬送装置６１によって第２処理ブロックＧ２の接合装置４１に搬送される。接合装置４１に搬入された上ウェハＷ１は、トランジション１１０を介してウェハ搬送機構１１１により位置調節機構１２０に搬送される。そして位置調節機構１２０によって、上ウェハＷ１の水平方向の向きが調節される（ステップＳ１０３）。
【００８９】
その後、位置調節機構１２０から反転機構１３０の保持アーム１３１に上ウェハＷ１が受け渡される。続いて搬送領域Ｔ１において、保持アーム１３１を反転させることにより、上ウェハＷ１の表裏面が反転される（ステップＳ１０４）。すなわち、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊが下方に向けられる。
【００９０】
その後、反転機構１３０の保持アーム１３１が回動して上チャック１４０の下方に移動する。そして、反転機構１３０から上チャック１４０に上ウェハＷ１が受け渡される。上ウェハＷ１は、ノッチ部を予め決められた方向に向けた状態で、上チャック１４０にその非接合面Ｗ１ｎが吸着保持される（ステップＳ１０５）。
【００９１】
上ウェハＷ１に上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理が行われている間、下ウェハＷ２の処理が行われる。まず、搬送装置２２によりカセットＣ２内の下ウェハＷ２が取り出され、処理ステーション３のトランジション装置５０に搬送される。
【００９２】
次に、下ウェハＷ２は、搬送装置６１によって表面改質装置３０に搬送され、下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊが改質される（ステップＳ１０６）。なお、ステップＳ１０６における下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊの改質は、上述したステップＳ１０１と同様である。
【００９３】
その後、下ウェハＷ２は、搬送装置６１によって表面親水化装置４０に搬送され、下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊが親水化されるとともに当該接合面Ｗ２ｊが洗浄される（ステップＳ１０７）。なお、ステップＳ１０７における下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊの親水化および洗浄は、上述したステップＳ１０２と同様である。
【００９４】
その後、下ウェハＷ２は、搬送装置６１によって接合装置４１に搬送される。接合装置４１に搬入された下ウェハＷ２は、トランジション１１０を介してウェハ搬送機構１１１により位置調節機構１２０に搬送される。そして位置調節機構１２０によって、下ウェハＷ２の水平方向の向きが調節される（ステップＳ１０８）。
【００９５】
その後、下ウェハＷ２は、ウェハ搬送機構１１１によって下チャック１４１に搬送され、下チャック１４１に吸着保持される（ステップＳ１０９）。下ウェハＷ２は、ノッチ部を予め決められた方向に向けた状態で、下チャック１４１にその非接合面Ｗ２ｎが吸着保持される。
【００９６】
つづいて、下ウェハＷ２は、変形部３００によって外周部の歪みが補正される（ステップＳ１１０）。たとえば、変形部３００は、給気部３２１から供給される圧縮空気を用いて空洞部３１０を加圧することにより、下チャック１４１の外周部を伸張させて、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部を伸張させる（図１０Ａ参照）。あるいは、変形部３００は、排気部３２２を用いて空洞部３１０を減圧することにより、下チャック１４１を収縮させて、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部を収縮させる。
【００９７】
なお、下ウェハＷ２の外周部を伸張させるか収縮させるかは、重合ウェハＴの外周部に生じることとなる歪みの方向に応じて決定される。すなわち、重合ウェハＴの外周部に収縮方向の歪みが生じるのであれば、ステップＳ１１０の処理において下ウェハＷ２の外周部を事前に伸張させておくことで、上記収縮方向の歪みを低減することができる。反対に、重合ウェハＴの外周部に伸張方向の歪みが生じる場合には、ステップＳ１１０の処理において下ウェハＷ２の外周部を事前に収縮させておくことで、上記伸張方向の歪みを低減することができる。
【００９８】
次に、上チャック１４０に保持された上ウェハＷ１と下チャック１４１に保持された下ウェハＷ２との水平方向の位置調節が行われる（ステップＳ１１１）。
【００９９】
図１０Ｂに示すように、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊには予め定められた複数、たとえば３点の基準点Ａ１〜Ａ３が形成され、同様に下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊには予め定められた複数、たとえば３点の基準点Ｂ１〜Ｂ３が形成される。これら基準点Ａ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３としては、たとえば上ウェハＷ１および下ウェハＷ２上に形成された所定のパターンがそれぞれ用いられる。なお、基準点の数は任意に設定可能である。
【０１００】
まず、図１０Ｂに示すように、上部撮像部１５１および下部撮像部１６１の水平方向位置の調節を行う。具体的には、下部撮像部１６１が上部撮像部１５１の略下方に位置するように、第１の下チャック移動部１６０と第２の下チャック移動部１６３によって下チャック１４１を水平方向に移動させる。そして、上部撮像部１５１と下部撮像部１６１とで共通のターゲットＸを確認し、上部撮像部１５１と下部撮像部１６１の水平方向位置が一致するように、下部撮像部１６１の水平方向位置が微調節される。
【０１０１】
次に、図１０Ｃに示すように、第１の下チャック移動部１６０によって下チャック１４１を鉛直上方に移動させた後、上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置の調節が行われる。
【０１０２】
具体的には、第１の下チャック移動部１６０と第２の下チャック移動部１６３によって下チャック１４１を水平方向に移動させながら、上部撮像部１５１を用いて下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊの基準点Ｂ１〜Ｂ３を順次撮像する。同時に、下チャック１４１を水平方向に移動させながら、下部撮像部１６１を用いて上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊの基準点Ａ１〜Ａ３を順次撮像する。なお、図１０Ｃは上部撮像部１５１によって下ウェハＷ２の基準点Ｂ１を撮像するとともに、下部撮像部１６１によって上ウェハＷ１の基準点Ａ１を撮像する様子を示している。
【０１０３】
撮像された画像データは、制御装置７０に出力される。制御装置７０では、上部撮像部１５１で撮像された画像データと下部撮像部１６１で撮像された画像データとに基づいて、上ウェハＷ１の基準点Ａ１〜Ａ３と下ウェハＷ２の基準点Ｂ１〜Ｂ３とがそれぞれ合致するように、第１の下チャック移動部１６０および第２の下チャック移動部１６３によって下チャック１４１の水平方向位置を調節させる。こうして上チャック１４０と下チャック１４１の水平方向位置が調節され、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２の水平方向位置が調節される。
【０１０４】
次に、図１０Ｄに示すように、第１の下チャック移動部１６０によって下チャック１４１を鉛直上方に移動させて、上チャック１４０と下チャック１４１の鉛直方向位置の調節が行われ、当該上チャック１４０に保持された上ウェハＷ１と下チャック１４１に保持された下ウェハＷ２との鉛直方向位置の調節が行われる（ステップＳ１１２）。このとき、下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊと上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊとの間隔は所定の距離、たとえば８０μｍ〜２００μｍになっている。
【０１０５】
次に、上チャック１４０に保持された上ウェハＷ１と下チャック１４１に保持された下ウェハＷ２の接合処理が行われる（ステップＳ１１３）。なお、変形部３００によって下ウェハＷ２の外周部が伸張または収縮された状態は、接合処理が終了するまで継続される。
【０１０６】
先ず、図１０Ｅに示すように、真空ポンプ１７７ａ（図６参照）を停止して、第１の吸引領域１７４ａにおける上ウェハＷ１の吸着保持を解除した後、ストライカー１９０の押圧ピン１９１を下降させることによって、上ウェハＷ１の中心部を押し下げて、上ウェハＷ１の中心部と下ウェハＷ２の中心部とを接触させて押圧する。
【０１０７】
これにより、押圧された上ウェハＷ１の中心部と下ウェハＷ２の中心部との間で接合が開始する。具体的には、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊと下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊはそれぞれステップＳ１０１，Ｓ１０６において改質されているため、まず、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ間にファンデルワールス力（分子間力）が生じ、当該接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ同士が接合される。さらに、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊと下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊはそれぞれステップＳ１０２，Ｓ１０７において親水化されているため、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ間の親水基が水素結合し、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ同士が強固に接合される。
【０１０８】
その後、図１０Ｆに示すように、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２との接合領域は、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の中心部から外周部へ拡大していく。
【０１０９】
その後、図１０Ｇに示すように、真空ポンプ１７７ｂ（図６参照）の作動を停止して、第２の吸引領域１７４ｂにおける上ウェハＷ１の吸着保持を解除する。そうすると、上ウェハＷ１の外周部が下ウェハＷ２上に落下する。これにより、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊと下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊが全面で当接し、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２が接合される。
【０１１０】
その後、重合ウェハＴは、搬送装置６１によってトランジション装置５１に搬送された後、搬入出ステーション２の搬送装置２２によってカセットＣ３に搬送される。こうして、一連の接合処理が終了する。
【０１１１】
上述してきたように、実施形態に係る接合装置４１は、上チャック１４０（第１保持部の一例）と、下チャック１４１（第２保持部の一例）と、ストライカー１９０と、変形部３００とを備える。上チャック１４０は、上ウェハＷ１（第１基板の一例）を上方から吸着保持する。下チャック１４１は、下ウェハＷ２を下方から吸着保持する。ストライカー１９０は、上ウェハＷ１の中心部を上方から押圧して下ウェハＷ２に接触させる。変形部３００は、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部の少なくとも一部を下ウェハＷ２の面内方向に沿って変形させる。
【０１１２】
したがって、実施形態に係る接合装置４１によれば、重合ウェハＴの外周部に生じる局所的な歪みを低減することができる。
【０１１３】
＜４．第１の変形例＞
次に、接合装置４１の変形例について説明する。まず、第１の変形例について図１１を参照して説明する。図１１は、第１の変形例に係る変形部の構成を示す模式平面図である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【０１１４】
上述した実施形態では、変形部３００が、円環状の内部空間３１１を有する空洞部３１０を備える場合の例について説明した。すなわち、上述した実施形態では、変形部３００によって下ウェハＷ２の外周部を全周に亘って均一に伸張または収縮させる場合の例について説明した。しかし、変形部は、下ウェハＷ２の外周部の少なくとも一部を下ウェハＷ２の面内方向に沿って変形させるものであってもよい。
【０１１５】
たとえば、図１１に示すように、第１の変形例に係る変形部３００Ａが備える空洞部３１０Ａは、下ウェハＷ２の周方向に沿って並べて配置される複数（ここでは３つ）の個別空間３１２を有する。各個別空間３１２は、下ウェハＷ２の周方向に沿って円弧状に形成される。
【０１１６】
また、変形部３００Ａは、各個別空間３１２の圧力を個別に調節する圧力調節部３２０Ａを備える。圧力調節部３２０Ａは、複数の給気部３２１と複数の排気部３２２とを備え、各給気部３２１および各排気部３２２は、接続管３３０Ａを介して個別空間３１２に接続される。
【０１１７】
かかる構成とすることにより、たとえば、複数の個別空間３１２のうち何れか１つに給気部３２１からの圧縮空気を供給して、下ウェハＷ２の外周部の一部のみを下ウェハＷ２の面内方向に沿って伸張させることができる。また、複数の個別空間３１２のうちの１つに給気部３２１からの圧縮空気を供給しつつ、他の個別空間３１２を排気部３２２を用いて減圧することにより、下ウェハＷ２の外周部の一部を伸張させつつ、他の一部を収縮させることも可能である。
【０１１８】
なお、ここでは、空洞部３１０Ａが３つの個別空間３１２を有することとしたが、個別空間３１２の個数は、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
【０１１９】
＜５．第２の変形例＞
次に、第２の変形例について図１２Ａ〜図１２Ｃを参照して説明する。図１２Ａ〜図１２Ｃは、第２の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。
【０１２０】
上述した実施形態では、排気部３２２を用いて空洞部３１０を減圧することにより、空洞部３１０を収縮させて下ウェハＷ２の外周部を収縮させることとした。しかしながら、給気部３２１により空洞部３１０を変形させることと比較して、排気部３２２により空洞部３１０を変形させることは難しく、排気部３２２の性能によっては、空洞部３１０を変形させるのに十分な排気を行うことが困難な場合もある。
【０１２１】
そこで、下ウェハＷ２の外周部を収縮させたい場合には、たとえば、図１２Ａに示すように、下チャック１４１に下ウェハＷ２を吸着保持させる前に、給気部３２１から空洞部３１０に圧縮空気を供給して空洞部３１０を拡張させた状態としておく。すなわち、下チャック１４１の本体部２５０を事前に伸張させた状態としておく。なお、この処理は、たとえば、図９に示すステップＳ１０８とステップＳ１０９の間に行われる。
【０１２２】
その後、図１２Ｂに示すように、伸張させた状態の下チャック１４１に下ウェハＷ２を吸着保持させた後、図１２Ｃに示すように、給気部３２１からの圧縮空気の供給を停止する。これにより、下チャック１４１が元の状態に戻り、これに伴って下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部が収縮する。
【０１２３】
このように、変形部３００は、下チャック１４１に下ウェハＷ２を吸着保持させる前から下チャック１４１を伸張させておき、下チャック１４１に下ウェハＷ２を吸着保持させた後で、下チャック１４１を伸張させた状態を解除することで、排気部３２２を用いることなく下ウェハＷ２の外周部を収縮させることができる。この場合、排気部３２２は不要となる。
【０１２４】
＜６．第３の変形例＞
次に、第３の変形例について図１３Ａおよび図１３Ｂを参照して説明する。図１３Ａおよび図１３Ｂは、第３の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。
【０１２５】
図１３Ａに示すように、第３の変形例に係る変形部３００Ｂは、リブ２５２の内周側に配置される第１の空洞部３１０Ｂ１と、リブ２５２の外周側に配置される第２の空洞部３１０Ｂ２とを備える。第１の空洞部３１０Ｂ１と第２の空洞部３１０Ｂ２とは、リブ２５２と同心円状に配置される。
【０１２６】
また、変形部３００Ｂは、第１の空洞部３１０Ｂ１内に圧縮空気を供給する第１の給気部３２１Ｂ１と、第２の空洞部３１０Ｂ２内に圧縮空気を供給する第２の給気部３２１Ｂ２とを備える。第１の給気部３２１Ｂ１は、第１の接続管３３０Ｂ１を介して第１の空洞部３１０Ｂ１に接続され、第２の給気部３２１Ｂ２は、第２の接続管３３０Ｂ２を介して第２の空洞部３１０Ｂ２に接続される。
【０１２７】
かかる変形部３００Ｂは、下ウェハＷ２の外周部を伸張させる場合には、第１の給気部３２１Ｂ１を用いて第１の空洞部３１０Ｂ１を加圧する。これにより、下チャック１４１が伸張し、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部が伸張する。
【０１２８】
一方、下ウェハＷ２の外周部を収縮させる場合には、図１３Ｂに示すように、第２の給気部３２１Ｂ２を用いて第２の空洞部３１０Ｂ２を加圧する。これにより、第２の空洞部３１０Ｂ２よりも内周側に配置されるリブ２５２や複数のピン２５１が本体部２５０の中心に向かって変位することによって、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部が収縮する。なお、リブ２５２の内周側に配置される第１の空洞部３１０Ｂ１が、本体部２５０の変形を吸収することで、第１の空洞部３１０Ｂ１よりも内周側における下ウェハＷ２の収縮が抑えられる。したがって、下ウェハＷ２の外周部のみを収縮させることができる。
【０１２９】
このように、変形部３００Ｂは、リブ２５２よりも外周側に第２の空洞部３１０Ｂ２を設け、かかる第２の空洞部３１０Ｂ２を加圧することにより、排気部３２２を用いることなく下ウェハＷ２の外周部を収縮させることができる。この場合も、排気部３２２は不要となる。
【０１３０】
＜７．第４の変形例＞
次に、第４の変形例について図１４を参照して説明する。図１４は、第４の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。
【０１３１】
図１４に示すように、第４の変形例に係る変形部３００Ｃは、加熱部３５０（温度調節部の一例）と、冷却部３６０とを備える。加熱部３５０は、たとえばセラミックヒータ等の抵抗加熱ヒータであり、下チャック１４１の本体部２５０の内部に設けられる。また、加熱部３５０は、たとえば下ウェハＷ２の周方向に沿った円環状を有しており、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の外周部の下方に配置される。
【０１３２】
冷却部３６０は、本体部２５０の内部に形成された流路３６１と、流路３６１を冷却水供給源３７０と接続する供給管３６２とを備える。流路３６１は、下ウェハＷ２の周方向に沿った円環状を有し、加熱部３５０の内周側において加熱部３５０と隣接して配置される。冷却水供給源３７０から供給される冷却水（たとえば水）が供給管３６２を介して流路３６１に供給されることにより、本体部２５０は冷却される。
【０１３３】
また、第４の変形例において複数のピン２５１は、下ウェハＷ２の外周部に接触する外周側ピン２５１Ｃ１と、外周側ピン２５１Ｃ１よりも内周側に配置される内周側ピン２５１Ｃ２とを有する。
【０１３４】
外周側ピン２５１Ｃ１には、少なくとも頂部にＤＬＣ（Diamond-Like  Carbon）コーティングが施されている。これにより、外周側ピン２５１Ｃ１は、内周側ピン２５１Ｃ２と比較して摩擦係数が低くなっている。また、リブ２５２の上面にも、同様にＤＬＣコーティングが施されており、リブ２５２も内周側ピン２５１Ｃ２と比較して摩擦係数が低くなっている。
【０１３５】
変形部３００Ｃは、上記のように構成されており、加熱部３５０を用いて下ウェハＷ２の外周部を加熱することにより、下ウェハＷ２の外周部を熱膨張させて下ウェハＷ２の面内方向に沿って伸張させる。加熱部３５０により発生した熱のうち、本体部２５０の内周側に伝搬する熱は、流路３６１を流れる冷却水によって吸収される。これにより、冷却部３６０よりも内周側への熱の伝搬が抑制されるため、下ウェハＷ２だけを伸張させることができる。
【０１３６】
また、通常、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２を加熱しても、下ウェハＷ２は下チャック１４１に拘束された状態であるため変形しないかほとんど変形しない。これに対し、第４の変形例では、下ウェハＷ２の外周部に接触する外周側ピン２５１Ｃ１およびリブ２５２の上面がＤＬＣコーティングによって低摩擦化されている。このため、下ウェハＷ２を吸着保持した状態でも、加熱により下ウェハＷ２の外周部を伸張させることができる。
【０１３７】
なお、ＤＬＣコーティングは、耐摩擦性や耐食性に優れる他、摩擦時に相手材（下ウェハＷ２）の摩耗・損傷が生じにくく、また、摩擦時に相手材との化学反応が起こりにくいという点で、外周側ピン２５１Ｃ１およびリブ２５２を低摩擦化させる手段として効果的である。ただし、外周側ピン２５１Ｃ１およびリブ２５２を低摩擦化させる手段は、ＤＬＣコーティングに限定されない。たとえば、外周側ピン２５１Ｃ１を内周側ピン２５１Ｃ２よりも摩擦係数の少ない材料で形成することとしてもよい。
【０１３８】
＜８．第５の変形例＞
次に、第５の変形例について図１５を参照して説明する。図１５は、第５の変形例に係る変形部の構成を示す模式側面図である。
【０１３９】
上述した第４の変形例では、加熱部３５０が下チャック１４１の本体部２５０の内部に設けられる場合の例を示したが、加熱部は、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の上方に配置されてもよい。
【０１４０】
たとえば、図１５に示すように、第５の変形例に係る変形部３００Ｄは、加熱部３５５（温度調節部の一例）と、冷却部３６０とを備える。
【０１４１】
加熱部３５５は、たとえば、気体を供給するノズルであり、下ウェハＷ２の外周部の上方に配置されて、下ウェハＷ２の外周部に向けて温風を供給することによって下ウェハＷ２の外周部を加熱する。
【０１４２】
このように、加熱部３５５は、必ずしも下チャック１４１の本体部２５０の内部に設けられることを要さず、下チャック１４１に吸着保持された下ウェハＷ２の上方に配置されてもよい。また、加熱部３５５は、必ずしも気体を供給するノズルであることを要さず、抵抗加熱ヒータやランプヒータなどであってもよい。
【０１４３】
また、ここでは、下ウェハＷ２の外周部を加熱することによって下ウェハＷ２の外周部を伸張させる場合の例について説明したが、変形部３００Ｄは、加熱部３５５に代えて、下ウェハＷ２の外周部を冷却する冷却部（温度調節部の一例）を備えていてもよい。冷却部としては、たとえば、下ウェハＷ２の外周部の上方に配置されて、下ウェハＷ２の外周部に向けて冷風を供給するノズルを用いることができる。
【０１４４】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１４５】
Ｗ１  上ウェハ
Ｗ２  下ウェハ
Ｔ  重合ウェハ
１  接合システム
３０  表面改質装置
４０  表面親水化装置
４１  接合装置
７０  制御装置
１４０  上チャック
１４１  下チャック
２５０  本体部
２５１  ピン
３００  変形部
３１０  空洞部
３２０  圧力調節部
３２１  給気部
３２２  排気部
３３０  接続管
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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【図１０Ｇ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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