(57)【要約】【課題】被加圧物の相互間の離間距離をより正確に制御することが可能な加圧技術を提供する。【解決手段】加圧装置１は、ステージ１２、ヘッド２２、測距センサ３３、およびピエゾアクチュエータ３１等を備える。ステージ１２およびヘッド２２は、Ｚ方向に離間して対向するとともにＺ方向に相対移動可能である。ステージ１２の加圧面とヘッド２２の加圧面との間には両被加圧物９１，９２が介装される。両被加圧物９１，９２はその相互間に流動可能物質層（熱硬化性樹脂等）を挟んで配置される。測距センサ３３等によって、両被加圧物９１，９２のＺ方向における相互間距離が、ＸＹ平面に平行な平面内での複数の位置（例えば３つの位置）において測定される。そして、それらの測定結果に基づいて、当該複数の位置における相互間距離がそれぞれ目標値に近づくように、ステージ１２の加圧面とヘッド２２の加圧面とが相対的に移動される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧装置であって、
所定方向に離間して対向するとともに前記所定方向に相対移動可能な第１および第２の加圧部材と、
前記第１の加圧部材の加圧面と前記第２の加圧部材の加圧面との間に介装される第１および第２の被加圧物であって相互間に流動可能物質層を挟んで配置される第１および第２の被加圧物の前記所定方向における相互間距離を、前記所定方向を法線方向とする平面内での複数の位置において測定する測定手段と、
前記測定手段による測定結果に基づいて、前記複数の位置における前記相互間距離がそれぞれ目標値に近づくように、前記第１の加圧部材の加圧面と前記第２の加圧部材の加圧面とを相対的に移動する駆動手段と、
を備えることを特徴とする加圧装置。
【請求項２】
請求項１に記載の加圧装置において、
前記複数の位置は、前記平面内での非同一直線上の３つの位置を含むことを特徴とする加圧装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の加圧装置において、
前記駆動手段は、互いに独立して前記所定方向に伸縮する３つのピエゾアクチュエータを有し、
前記３つのピエゾアクチュエータは、前記平面内での非同一直線上の互いに異なる位置に配置されることを特徴とする加圧装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の加圧装置において、
前記測定手段は、
前記第１の加圧部材における第１の位置と前記第２の加圧部材における第２の位置との前記所定方向における距離を計測する測距センサを有し、
前記測距センサによる測定値と前記第１の被加圧物の前記所定方向における厚さと前記第２の被加圧物の前記所定方向における厚さとに基づいて前記相互間距離を測定することを特徴とする加圧装置。
【請求項５】
請求項４に記載の加圧装置において、
前記測定手段は、
前記測距センサによる測定値と、前記第１の位置と前記第１の加圧部材の加圧面との前記所定方向における変位と、前記第２の位置と前記第２の加圧部材の加圧面との前記所定方向における変位と、前記第１の被加圧物の前記所定方向における厚さと、前記第２の被加圧物の前記所定方向における厚さとに基づいて、前記相互間距離を測定することを特徴とする加圧装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の加圧装置において、
前記第１の被加圧物の前記所定方向における厚さと前記第２の被加圧物の前記所定方向における厚さとを予め測定したデータを記憶する記憶部、
を備え、
前記測定手段は、前記記憶部に記憶された前記データに基づいて、前記相互間距離を測定することを特徴とする加圧装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の加圧装置において、
前記第１の被加圧物および前記第２の被加圧物の少なくとも一方は、透光性部材を有し、
前記第１の被加圧物は、前記第２の被加圧物に対向する第１の対向面に第１の反射面を有し、
前記第２の被加圧物は、前記第１の被加圧物に対向する第２の対向面に第２の反射面を有し、
前記測定手段は、
前記透光性部材を透過し前記第１の反射面で反射された後に再び前記透光性部材を通過して復帰する光を用いて、基準位置から前記第１の反射面までの前記所定方向における距離である第１の距離を計測し、
前記透光性部材を透過し前記第２の反射面で反射された後に再び前記透光性部材を通過して復帰する光を用いて、前記基準位置から前記第２の反射面までの前記所定方向における距離である第２の距離を計測し、
前記第１の距離と前記第２の距離との差に基づいて、前記相互間距離を求めることを特徴とする加圧装置。
【請求項８】
請求項７に記載の加圧装置において、
前記測定手段は、前記平面に平行な方向に移動可能な測距センサを有し、
前記測距センサは、前記平面に平行な方向に移動して、前記複数の位置のそれぞれにおいて前記第１の距離と前記第２の距離とを測定することを特徴とする加圧装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の加圧装置において、
前記測定手段は、３つの測距センサを有し、前記３つの測距センサを用いて、前記平面内における非同一直線上の互いに異なる位置で前記相互間距離をそれぞれ測定することを特徴とする加圧装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の加圧装置において、
前記流動可能物質層は、熱硬化性樹脂材料および光硬化性樹脂材料のいずれかの樹脂材料で形成される層であり、
前記加圧装置は、
前記相互間距離の目標値に対する誤差がそれぞれ許容範囲内に収まっている状態において、流動性を有していた前記樹脂材料を硬化させる硬化手段、
をさらに備えることを特徴とする加圧装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の加圧装置において、
前記流動可能物質層は、金属バンプ層であり、
前記加圧装置は、
前記相互間距離の目標値に対する誤差がそれぞれ許容範囲内に収まっている状態において、熱溶融されていた前記金属バンプ層を冷却して硬化させる硬化手段、
をさらに備えることを特徴とする加圧装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の加圧装置において、
前記第１および第２の被加圧物は、それぞれ、基板であり、
前記測定手段は、相互間に樹脂材料を挟んで配置される前記第１の被加圧物と前記第２の被加圧物との前記所定方向における相互間距離を、前記平面内の複数の位置において測定することを特徴とする加圧装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の加圧装置において、
前記第１および第２の被加圧物の一方は基板であり且つ他方はチップであり、
前記測定手段は、相互間に金属バンプ層を挟んで配置される前記第１の被加圧物と前記第２の被加圧物との前記所定方向における相互間距離を、前記平面内の複数の位置において測定することを特徴とする加圧装置。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の加圧装置において、
前記第１および第２の被加圧物の一方はモールドであり且つ他方は基板であり、
前記測定手段は、光硬化性樹脂材料および熱硬化性樹脂材料のいずれかを相互間に挟んで配置される前記第１の被加圧物と前記第２の被加圧物との前記所定方向における相互間距離を、前記平面内の複数の位置において測定することを特徴とする加圧装置。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の加圧装置において、
前記第１の被加圧物と前記第２の被加圧物との相互間に作用する力を検出する検出手段、
をさらに備え、
前記駆動手段は、前記第１の被加圧物と前記第２の被加圧物との加圧期間中において、前記検出手段による検出値が所定の値に近づくように、前記第１の加圧部材の加圧面と前記第２の加圧部材の加圧面とを相対的に移動することを特徴とする加圧装置。
【請求項１６】
請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載の加圧装置において、
前記相互間距離に関する前記目標値は、前記第１の被加圧物と前記第２の被加圧物との加圧期間中において、経時変化する値に設定されることを特徴とする加圧装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の加圧装置において、
前記目標値は、前記加圧期間中における前記流動可能物質層の厚さの変動に基づいて定められるものであることを特徴とする加圧装置。
【請求項１８】
加圧方法であって、
ａ）所定方向に離間して対向する第１および第２の加圧部材の相互間に介装される第１および第２の被加圧物であって相互間に流動可能物質層を挟んで配置される第１および第２の被加圧物の前記所定方向における相互間距離を、前記所定方向を法線方向とする平面内での複数の位置において測定するステップと、
ｂ）前記ステップａ）による測定結果に基づいて、前記複数の位置における前記相互間距離がそれぞれ目標値に近づくように、前記第１の加圧部材の加圧面と前記第２の加圧部材の加圧面とを相対的に移動するステップと、
を備えることを特徴とする加圧方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の加圧方法を用いて生成されたデバイス。
【請求項２０】
所定方向に離間して対向するとともに前記所定方向に相対移動可能な第１および第２の保持部材と、
前記第１の保持部材に保持された第１の被加圧物と前記第２の保持部材に保持された第２の被加圧物との前記所定方向における相互間距離を、前記所定方向を法線方向とする平面内での複数の位置において測定する測定手段と、
前記測定手段による測定結果に基づいて、前記複数の位置における前記相互間距離がそれぞれ目標値に近づくように、前記第１の加圧部材の加圧面と前記第２の加圧部材の加圧面とを相対的に移動する駆動手段と、
を備えることを特徴とする加圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加圧物を加圧する加圧装置およびそれに関連する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの被加圧物を接触させて加圧する技術が存在する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、モールド（原版）と基材とを平行に維持しつつ加圧し、モールドの凹凸パターンを基材上の樹脂層に転写するナノインプリント技術（微細転写技術）が記載されている。
【０００４】
上記の特許文献１においては、２つの被加圧物（モールドおよび基材）を対向保持する２つの保持ツールの相互間に作用する圧力を、３つの圧力検出素子を用いて測定することによって、当該２つの保持ツールの相互間の傾きを検出し、当該傾きを補正することが記載されている。この技術は、互いに異なる位置における３つの圧力検出素子の圧力測定値が均等になるように２つの保持ツールの相対的な傾きを補正するものである。このような技術によれば、２つの保持ツール（ひいては２つの被加圧物）を平行に配置することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１１６６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように特許文献１に記載の技術を用いれば、両被加圧物を平行に保つことは可能である。しかしながら、特許文献１に記載の技術を用いたとしても、２つの保持ツール（加圧部材とも称される）の相互間の離間距離、ひいては２つの被加圧物の相互間の離間距離を正確に制御することは容易ではない。
【０００７】
たとえば、２つの被加圧物（モールドおよび基材）の相互間に流動性を有する樹脂層（光硬化性樹脂層等）を挟んだ状態でこれらの被加圧物を加圧する場合においては、両被加圧物を平行に保つとともに、両被加圧物の相互間の離間距離（端的に言えば隙間）を適正な値に制御することが望まれる。
【０００８】
ところが、このような場合に特許文献１に記載の技術を用いたとしても、（両被加圧物を平行に保つことは可能であるが、）両被加圧物に挟まれた樹脂層が流動性を有するため、両被加圧物の相互間の離間距離を適正な値に制御することは容易ではない。
【０００９】
なお、このような事情は、ナノインプリント技術だけでなく、その他の接合技術等にも存在する。
【００１０】
そこで、この発明の課題は、２つの被加圧物の相互間の離間距離をより正確に制御することが可能な加圧技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決すべく、請求項１の発明は、加圧装置であって、所定方向に離間して対向するとともに前記所定方向に相対移動可能な第１および第２の加圧部材と、前記第１の加圧部材の加圧面と前記第２の加圧部材の加圧面との間に介装される第１および第２の被加圧物であって相互間に流動可能物質層を挟んで配置される第１および第２の被加圧物の前記所定方向における相互間距離を、前記所定方向を法線方向とする平面内での複数の位置において測定する測定手段と、前記測定手段による測定結果に基づいて、前記複数の位置における前記相互間距離がそれぞれ目標値に近づくように、前記第１の加圧部材の加圧面と前記第２の加圧部材の加圧面とを相対的に移動する駆動手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明に係る加圧装置において、前記複数の位置は、前記平面内での非同一直線上の３つの位置を含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る加圧装置において、前記駆動手段は、互いに独立して前記所定方向に伸縮する３つのピエゾアクチュエータを有し、前記３つのピエゾアクチュエータは、前記平面内での非同一直線上の互いに異なる位置に配置されることを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係る加圧装置において、前記測定手段は、前記第１の加圧部材における第１の位置と前記第２の加圧部材における第２の位置との前記所定方向における距離を計測する測距センサを有し、前記測距センサによる測定値と前記第１の被加圧物の前記所定方向における厚さと前記第２の被加圧物の前記所定方向における厚さとに基づいて前記相互間距離を測定することを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項４の発明に係る加圧装置において、前記測定手段は、前記測距センサによる測定値と、前記第１の位置と前記第１の加圧部材の加圧面との前記所定方向における変位と、前記第２の位置と前記第２の加圧部材の加圧面との前記所定方向における変位と、前記第１の被加圧物の前記所定方向における厚さと、前記第２の被加圧物の前記所定方向における厚さとに基づいて、前記相互間距離を測定することを特徴とする。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項４または請求項５の発明に係る加圧装置において、前記第１の被加圧物の前記所定方向における厚さと前記第２の被加圧物の前記所定方向における厚さとを予め測定したデータを記憶する記憶部、を備え、前記測定手段は、前記記憶部に記憶された前記データに基づいて、前記相互間距離を測定することを特徴とする。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係る加圧装置において、前記第１の被加圧物および前記第２の被加圧物の少なくとも一方は、透光性部材を有し、前記第１の被加圧物は、前記第２の被加圧物に対向する第１の対向面に第１の反射面を有し、前記第２の被加圧物は、前記第１の被加圧物に対向する第２の対向面に第２の反射面を有し、前記測定手段は、前記透光性部材を透過し前記第１の反射面で反射された後に再び前記透光性部材を通過して復帰する光を用いて、基準位置から前記第１の反射面までの前記所定方向における距離である第１の距離を計測し、前記透光性部材を透過し前記第２の反射面で反射された後に再び前記透光性部材を通過して復帰する光を用いて、前記基準位置から前記第２の反射面までの前記所定方向における距離である第２の距離を計測し、前記第１の距離と前記第２の距離との差に基づいて、前記相互間距離を求めることを特徴とする。
【００１８】
請求項８の発明は、請求項７の発明に係る加圧装置において、前記測定手段は、前記平面に平行な方向に移動可能な測距センサを有し、前記測距センサは、前記平面に平行な方向に移動して、前記複数の位置のそれぞれにおいて前記第１の距離と前記第２の距離とを測定することを特徴とする。
【００１９】
請求項９の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかの発明に係る加圧装置において、前記測定手段は、３つの測距センサを有し、前記３つの測距センサを用いて、前記平面内における非同一直線上の互いに異なる位置で前記相互間距離をそれぞれ測定することを特徴とする。
【００２０】
請求項１０の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれかの発明に係る加圧装置において、前記流動可能物質層は、熱硬化性樹脂材料および光硬化性樹脂材料のいずれかの樹脂材料で形成される層であり、前記加圧装置は、前記相互間距離の目標値に対する誤差がそれぞれ許容範囲内に収まっている状態において、流動性を有していた前記樹脂材料を硬化させる硬化手段、をさらに備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項１１の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明に係る加圧装置において、前記流動可能物質層は、金属バンプ層であり、前記加圧装置は、前記相互間距離の目標値に対する誤差がそれぞれ許容範囲内に収まっている状態において、熱溶融されていた前記金属バンプ層を冷却して硬化させる硬化手段、をさらに備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項１２の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明に係る加圧装置において、前記第１および第２の被加圧物は、それぞれ、基板であり、前記測定手段は、相互間に樹脂材料を挟んで配置される前記第１の被加圧物と前記第２の被加圧物との前記所定方向における相互間距離を、前記平面内の複数の位置において測定することを特徴とする。
【００２３】
請求項１３の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明に係る加圧装置において、前記第１および第２の被加圧物の一方は基板であり且つ他方はチップであり、前記測定手段は、相互間に金属バンプ層を挟んで配置される前記第１の被加圧物と前記第２の被加圧物との前記所定方向における相互間距離を、前記平面内の複数の位置において測定することを特徴とする。
【００２４】
請求項１４の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれかの発明に係る加圧装置において、前記第１および第２の被加圧物の一方はモールドであり且つ他方は基板であり、前記測定手段は、光硬化性樹脂材料および熱硬化性樹脂材料のいずれかを相互間に挟んで配置される前記第１の被加圧物と前記第２の被加圧物との前記所定方向における相互間距離を、前記平面内の複数の位置において測定することを特徴とする。
【００２５】
請求項１５の発明は、請求項１ないし請求項１４のいずれかの発明に係る加圧装置において、前記第１の被加圧物と前記第２の被加圧物との相互間に作用する力を検出する検出手段、をさらに備え、前記駆動手段は、前記第１の被加圧物と前記第２の被加圧物との加圧期間中において、前記検出手段による検出値が所定の値に近づくように、前記第１の加圧部材の加圧面と前記第２の加圧部材の加圧面とを相対的に移動することを特徴とする。
【００２６】
請求項１６の発明は、請求項１ないし請求項１５のいずれかの発明に係る加圧装置において、前記相互間距離に関する前記目標値は、前記第１の被加圧物と前記第２の被加圧物との加圧期間中において、経時変化する値に設定されることを特徴とする。
【００２７】
請求項１７の発明は、請求項１６の発明に係る加圧装置において、前記目標値は、前記加圧期間中における前記流動可能物質層の厚さの変動に基づいて定められるものであることを特徴とする。
【００２８】
請求項１８の発明は、加圧方法であって、ａ）所定方向に離間して対向する第１および第２の加圧部材の相互間に介装される第１および第２の被加圧物であって相互間に流動可能物質層を挟んで配置される第１および第２の被加圧物の前記所定方向における相互間距離を、前記所定方向を法線方向とする平面内での複数の位置において測定するステップと、ｂ）前記ステップａ）による測定結果に基づいて、前記複数の位置における前記相互間距離がそれぞれ目標値に近づくように、前記第１の加圧部材の加圧面と前記第２の加圧部材の加圧面とを相対的に移動するステップと、を備えることを特徴とする。
【００２９】
請求項１９の発明は、請求項１８の発明に係る加圧方法を用いて生成されたデバイスであることを特徴とする。
【００３０】
請求項２０の発明は、加圧装置であって、所定方向に離間して対向するとともに前記所定方向に相対移動可能な第１および第２の保持部材と、前記第１の保持部材に保持された第１の被加圧物と前記第２の保持部材に保持された第２の被加圧物との前記所定方向における相互間距離を、前記所定方向を法線方向とする平面内での複数の位置において測定する測定手段と、前記測定手段による測定結果に基づいて、前記複数の位置における前記相互間距離がそれぞれ目標値に近づくように、前記第１の加圧部材の加圧面と前記第２の加圧部材の加圧面とを相対的に移動する駆動手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１ないし請求項２０に記載の発明によれば、被加圧物の相互間の離間距離をより正確に制御することが可能である。
【００３２】
特に、請求項６に記載の発明によれば、各被加圧物の厚さに関する個別の測定データを使用することによって、相互間の離間距離をさらに正確に求めることが可能である。
【００３３】
また特に、請求項７に記載の発明によれば、被加圧物の相互間の離間距離を直接的に求めることが可能である。
【００３４】
また特に、請求項１５の発明によれば、第１の被加圧物と第２の被加圧物との相互間に作用する力に関する検出値が所定の値に近づくように、第１の加圧部材の加圧面と第２の加圧部材の加圧面とが相対的に移動されるので、被加圧物に過大な力が作用することを防止することが可能である。
【００３５】
また特に、請求項１６の発明によれば、相互間距離に関する目標値は、第１の被加圧物と第２の被加圧物との加圧期間中において経時変化する値に設定されるので、当該相互間距離をより適切に制御することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１実施形態に係る加圧装置を示す縦断面図である。
【図２】ステージおよびヘッド付近の概要を示す斜視図である。
【図３】ヘッド付近を示す平面図である。
【図４】コントローラの機能ブロック図である。
【図５】データ記憶部内のデータテーブルの一例を示す図である。
【図６】アライメント動作が完了した状態を示す図である。
【図７】図６における両被加圧物付近をさらに拡大して示す図である。
【図８】非平行離間状態を示す図である。
【図９】平行離間状態を示す図である。
【図１０】樹脂層と上側の被接合物とが接触している状態を示す図である。
【図１１】相互間距離が調整された平行配置状態を示す図である。
【図１２】変形例を示す図である。
【図１３】第２実施形態における被加圧物等を示す図である。
【図１４】別の変形例を示す図である。
【図１５】第３実施形態に係る加圧装置を示す縦断面図である。
【図１６】非平行離間状態を示す図である。
【図１７】平行離間状態を示す図である。
【図１８】樹脂層とモールドとが接触している状態を示す図である。
【図１９】相互間距離が調整された平行配置状態を示す図である。
【図２０】ＵＶ照射状態を示す図である。
【図２１】光硬化性樹脂が硬化した状態を示す図である。
【図２２】第４実施形態に係る加圧装置のステージ付近を示す図である。
【図２３】ヘッドのＺ位置および姿勢の調整後の状態を示す図である。
【図２４】ステージ付近を下側から見た平面図である。
【図２５】第５実施形態に係る加圧装置のステージ付近を示す図である。
【図２６】ステージ付近を下側から見た平面図である。
【図２７】変形例に係る加圧装置のステージ付近を示す図である。
【図２８】変形例に係る加圧装置のステージ付近を示す図である。
【図２９】ヘッド付近を示す平面図である。
【図３０】硬化期間の開始時点における両被加圧物付近の様子を示す図である。
【図３１】硬化期間の終了時点における両被加圧物付近の様子を示す図である。
【図３２】樹脂層の厚さの経時変化曲線（測定結果）の一例を示す図である。
【図３３】目標値曲線の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３８】
＜１．第１実施形態＞
＜１−１．装置＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る加圧装置１（１Ａとも称する）を示す縦断面図である。なお、以下、各図においては、便宜上、ＸＹＺ直交座標系を用いて方向等を示している。
【００３９】
この加圧装置１は、減圧下のチャンバ（真空チャンバ）２内で、被加圧物９１と被加圧物９２とを対向させて加圧し、両被加圧物９１，９２を接合する装置である。そのため、この加圧装置１は、接合装置であるとも表現される。
【００４０】
加圧装置１は、両被加圧物９１，９２の処理空間である真空チャンバ２を備える。真空チャンバ２は、排気管６と排気弁７とを介して真空ポンプ５に接続されている。真空ポンプ５の吸引動作に応じて真空チャンバ２内の圧力が低減（減圧）されることによって、真空チャンバ２は真空状態にされる。また、排気弁７は、その開閉動作と排気流量の調整動作とによって、真空チャンバ２内の真空度を調整することができる。
【００４１】
ここでは、被加圧物９１，９２として、半導体ウエハ（基板）を用いるものとする。また、当該両被加圧物９１，９２は、流動性を有する樹脂層９３を両被加圧物９１，９２の相互間に挟んだ状態で、加圧されるものとする。詳細には、被加圧物９１、樹脂層９３、および被加圧物９２がこの順序で積層された状態で、加圧されるものとする。樹脂層９３は、加圧期間の一部（特に、後述する加熱前）にて流動性（流動可能状態）を有する物質（本願では、「流動可能物質」とも称する）で構成されている。樹脂層９３の材料としては、例えば、熱硬化性の樹脂材料等が用いられる。樹脂層９３は、「流動可能物質層」とも称される。なお、被加圧物９１，９２は、樹脂層を介して接合される被接合物であるとも称され、装置１における加圧処理（加圧方法）は接合処理（接合方法）であるとも称される。
【００４２】
また、両被加圧物９１，９２は、ヘッド２２（加圧部材）の加圧面２２ｆとステージ１２（加圧部材）の加圧面１２ｄとの間に介装される。具体的には、上側の被加圧物９２は、ヘッド２２（より詳細にはその先端部に設けられた静電チャックあるいは機械式チャック等）によって保持される。同様に、下側の被加圧物９１は、当該ステージ１２（より詳細にはその先端部に設けられた静電チャックあるいは機械式チャック等）によって保持される。
【００４３】
ヘッド２２およびステージ１２は、いずれも、真空チャンバ２内に設置されている。ヘッド２２は、当該ヘッド２２に内蔵されたヒータ２２ｈによって加熱され、ヘッド２２に保持された被加圧物９２の温度を調整することができる。同様に、ステージ１２は、当該ステージ１２に内蔵されたヒータ１２ｈによって加熱され、ステージ１２上の被加圧物９１の温度を調整することができる。ヒータ１２ｈ，２２ｈは、樹脂層９３の樹脂材料（詳細には熱硬化性樹脂材料）を硬化させる硬化手段（熱硬化手段）としても機能する。
【００４４】
ヘッド２２は、アライメントテーブル２３によってＸ方向およびＹ方向に移動（並進移動）されるとともに、回転駆動機構２５によってθ方向（Ｚ軸回りの回転方向）に回転される。ヘッド２２は、後述する位置認識部２８による位置検出結果等に基づいてアライメントテーブル２３および回転駆動機構２５によって駆動され、Ｘ方向、Ｙ方向、θ方向におけるアライメント動作が実行される。
【００４５】
また、ヘッド２２は、Ｚ軸昇降駆動機構２６によってＺ方向に移動（昇降）される。Ｚ軸昇降駆動機構２６は、複数（ここでは３つ）のピエゾアクチュエータ３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ）と協働して、複数の圧力検出センサ（ロードセル等）２９，３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）により検出した信号に基づいて、接合時の加圧力を制御することができる。
【００４６】
また、加圧装置１は、被加圧物９１，９２の位置（詳細にはＸ，Ｙ，θ）を認識する位置認識部２８を備えている。
【００４７】
図１に示すように、位置認識部２８は、被加圧物等に関する光像を画像データとして取得する撮像部（カメラ）２８ｃ，２８ｄを有する。撮像部２８ｃ，２８ｄは、それぞれ、同軸照明系を有している。また、両被加圧物９１，９２には、それぞれ、位置識別用パターンマーク（以下、単にパターンあるいはマークとも称する）が付されている。例えば、一方の被加圧物９１に２つの位置識別用マークが設けられ、他方の被加圧物９２にも２つの位置識別用マークが設けられる。なお、当該各マークは、特定の形状を有することが好ましい。
【００４８】
両被加圧物９１，９２の位置合わせ動作（アライメント動作）は、当該位置認識部（カメラ等）２８により、両被加圧物９１，９２に付された２組のマークの位置を認識することによって実行される。
【００４９】
図１に示すように、位置認識部２８は、両被加圧物９１，９２が対向する状態において、撮像部２８ｃ，２８ｄの各同軸照明系から出射された照明光の透過光および反射光に関する画像データを用いて、両被加圧物９１，９２の位置を認識する。なお、撮像部２８ｃ，２８ｄの各同軸照明系の光源としては、両被加圧物９１，９２およびステージ１２等を透過する光（例えば赤外光）が用いられる。
【００５０】
具体的には、カメラ２８Ｍにおける同軸照明系の光源（不図示）から出射された光は、ミラー２８ｅで反射されてその進行方向が変更され上方に進行する。当該光は、さらに、窓部２ｂ（図１）および両被加圧物９１，９２の一部（あるいは全部）を透過した後に両被加圧物９１，９２の各マークで反射されると、今度は逆向き（下向き）に進行する。そして、再び、窓部２ｂを透過してミラー２８ｅで反射されて、その進行方向が左向きに変更され、カメラ２８Ｍの撮像部２８ｃに到達する。位置認識部２８は、このようにして両被加圧物９１，９２に関する光像（各マークを含む画像）を画像データとして取得し、当該画像データに基づいて両被加圧物９１，９２に付された或る１組のマークの位置を認識するとともに、当該１組のマーク相互間の位置ずれ量を求める。
【００５１】
同様に、カメラ２８Ｎにおける同軸照明系の光源（不図示）から出射された光は、ミラー２８ｆで反射されてその進行方向が変更され上方に進行する。当該光は、さらに、窓部２ｂ（図１）および両被加圧物９１，９２の一部あるいは全部を透過した後に両被加圧物９１，９２の各マークで反射されると、今度は逆向き（下向き）に進行する。そして、再び、窓部２ｂを透過してミラー２８ｆで反射されて、その進行方向が右向きに変更され、カメラ２８Ｎの撮像部２８ｄに到達する。位置認識部２８は、このようにして両被加圧物９１，９２に関する光像（各マークを含む画像）を画像データとして取得し、当該画像データに基づいて両被加圧物９１，９２に付された他の１組のマークの位置を認識するとともに、当該１組のマーク相互間の位置ずれ量を求める。
【００５２】
その後、位置認識部２８は、これら２組のマークの位置ずれ量に基づいて、Ｘ方向、Ｙ方向およびθ方向における両被加圧物９１，９２の相対的ずれ量を算出する。そして、位置認識部２８により認識された当該相対的ずれ量が低減されるように、ヘッド２２が２つの並進方向（Ｘ方向およびＹ方向）と回転方向（θ方向）とに駆動される。これにより、両被加圧物９１，９２が相対的に移動され、上記の位置ずれ量が補正される。
【００５３】
このようにして、（Ｘ方向、Ｙ方向およびθ方向に関する）アライメント動作が実行される。
【００５４】
さらに、このような位置認識動作と位置合わせ用の駆動動作とが繰り返し実行される。これによれば、ヘッド２２駆動時の駆動誤差が徐々に低減されていき、さらに正確なアライメント動作が実行される。
【００５５】
図２は、ステージ１２およびヘッド２２付近を示す概略斜視図である。なお、図２においては、図示の簡略化のため、ステージ１２およびヘッド２２等は概略形状（略円柱形状）で示されている。
【００５６】
図２にも示すように、加圧装置１は、３つのピエゾアクチュエータ３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ）と３つの圧力検出センサ３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）と３つの測距センサ３３（３３ａ，３３ｂ，３３ｃ）と３つの反射板３４（３４ａ，３４ｂ，３４ｃ）とをさらに備えている。
【００５７】
３つのピエゾアクチュエータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃと３つの圧力検出センサ３２ａ，３２ｂ，３２ｃとは、ヘッド２２とアライメントテーブル２３との間に設けられている。詳細には、図３の平面図にも示すように、３つのピエゾアクチュエータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、ヘッド２２の上面において互いに異なる位置（非同一直線上の３つの位置）ＰＥ１，ＰＥ２，ＰＥ３において固定されている。より詳細には、３つのピエゾアクチュエータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、略円柱状のヘッド２２の略円形上面内の外周部付近において略等間隔で配置されている。また、３つの圧力検出センサ３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、対応する各ピエゾアクチュエータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃの上端面とアライメントテーブル２３の下面とを接続している。換言すれば、３つの圧力検出センサ３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、ヘッド２２の加圧面に平行な平面内における３つの独立した位置（非同一直線上の位置）ＰＥ１，ＰＥ２，Ｐ３に配置されている。
【００５８】
３つのピエゾアクチュエータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、互いに独立して、Ｚ方向に伸縮可能であり、ヘッド２２の姿勢（詳細には２軸周り（例えばＸ軸周りおよびＹ軸周り）の姿勢角度）および位置（詳細にはＺ方向の位置）を微調整することが可能である。また、３つの圧力検出センサ３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、ヘッド２２の下面（加圧面）２２ｆに平行な平面内における３つの位置（非同一直線上の位置）ＰＥ１，ＰＥ２，Ｐ３での加圧力を測定することができる。各位置での加圧力を均等化するように３つのピエゾアクチュエータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃを駆動することにより、ヘッド２２の下面２２ｆ（図２参照）とステージ１２の上面（加圧面）１２ｆとを平行に維持することが可能である。ただし、この実施形態においては、後述するように、主に３つの測距センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃの測定値を用いて、ヘッド２２の下面２２ｆとステージ１２の上面１２ｆとの両者を平行に維持するとともに当該両者の間隙を適宜の値に制御する。
【００５９】
３つの測距センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、ステージ１２の上面１２ｆに平行な平面（ＸＹ平面に平行な平面）内において、非同一直線上の互いに異なる位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に配置されている（図３参照）。より詳細には、３つの測距センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、略円柱状のステージ１２の外周側面部において略等間隔で固定されている（図２参照）。また、ヘッド２２の外周側面部においては、反射板３４ａ，３４ｂ，３４ｃが、各測距センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃにそれぞれ対応する対向位置に固定されて設けられている。
【００６０】
各測距センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃとしては、例えばレーザ式の測距センサが用いられる。ステージ１２に固定された各測距センサ（レーザ式測距センサ等）３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、それぞれ、対応する反射板３４ａ，３４ｂ，３４ｃまでの距離を測定する。具体的には、各測距センサ３３は、レーザ光を出射し、反射板３４で反射された当該レーザ光（反射光）を用いて、測距センサ３３から反射板３４までの距離（位置ＰＺ１と位置ＰＺ２との距離）ＤＭを測定する（図７参照）。より詳細には、各測距センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、それぞれ、ＸＹ平面に平行な平面内の各位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３において、Ｚ方向位置ＰＺ１とＺ方向位置ＰＺ２との間のＺ方向における距離ＤＭ（ＤＭ１，ＤＭ２，ＤＭ３）を計測する。なお、Ｚ方向位置ＰＺ１は、ステージ１２に固定された測距センサ３３のＺ方向における位置であり、Ｚ方向位置ＰＺ２は、ヘッド２２に固定された反射板３４のＺ方向における位置である（図７参照）。
【００６１】
これによれば、後述するように、２つの両被加圧物９１，９２のＺ方向における離間距離ＤＡ（図７参照）を測定することが可能である。このような測定動作を含む加圧動作については、後に詳述する。なお、３つの測距センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、上記のような３つの位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３での各Ｚ方向距離ＤＡを測定するため、ステージ１２に対するヘッド２２のＺ方向位置（相対位置）および姿勢（相対姿勢）を非常に正確に測定することが可能である。換言すれば、両被接合物９１，９２の相対位置および相対姿勢を非常に正確に測定することが可能である。
【００６２】
また、この加圧装置１は、コントローラ１００をさらに備えている。コントローラ１００は、例えば、アライメント動作および加圧動作などの各種の動作を制御する制御部である。
【００６３】
図４は、コントローラ１００の機能ブロック図である。図４に示すように、コントローラ１００は、アライメント制御部１１０と加圧制御部１２０とデータ記憶部１３０とを備える。
【００６４】
アライメント制御部１１０は、上述のアライメント動作を制御する制御部である。具体的には、アライメント制御部１１０は、撮像部２８ｃ，２８ｄ等による画像の取得動作、位置認識部２８等による位置ずれ量算出動作、およびアライメントテーブル２３等による位置ずれ補正動作等を制御する。
【００６５】
加圧制御部１２０は、後述する加圧動作を制御する制御部である。加圧制御部１２０は、距離測定（単に「測距」とも称する）制御部１２１と圧力検出制御部１２２と駆動制御部１２３とを有している。測距制御部１２１は、複数の測距センサ３３による測距動作（ひいては位置姿勢検出動作）を制御し、圧力検出制御部１２２は、複数の圧力センサ３２等による圧力検出動作（ひいては位置姿勢検出動作）を制御する。また、駆動制御部１２３は、Ｚ軸昇降駆動機構２６および複数のピエゾアクチュエータ３１等による位置姿勢補正動作等（加圧動作を含む）を制御する。
【００６６】
データ記憶部１３０は、予め測定された各被加圧物９１，９２の厚さ等を記憶する記憶部である。
【００６７】
図５は、データ記憶部１３０内のデータテーブルＴＢの一例を示す図である。図５に示すように、データテーブルＴＢ内においては、複数組の被加圧物９１，９２の厚さが各被加圧物９１，９２の識別番号（ＩＤ）とともに記憶される。具体的には、加圧動作に先立って当該加圧処理の対象となる被加圧物の厚さが当該加圧装置１の外部等において予め測定され、その測定結果がデータテーブルＴＢ（図５参照）に記憶される。例えば、識別番号「ＩＤ００００１」の被加圧物は、第１組の両被加圧物（対象物）のうちの一方の被加圧物９１に対応し、識別番号「ＩＤ００００２」の被加圧物は、第１組の両被加圧物（対象物）のうちの他方の被加圧物９２に対応する。また、識別番号「ＩＤ００００３」の被加圧物は、第２組の両被加圧物（対象物）のうちの一方の被加圧物９１に対応し、識別番号「ＩＤ００００４」の被加圧物は、第１組の両被加圧物（対象物）のうちの他方の被加圧物９２に対応する。なお、図５においては、さらに各被加圧物の種類情報（「半導体ウエハ」）も併せて記憶されている。
【００６８】
後述するように、ステージ１２およびヘッド２２の相互間に介装された２つの被加圧物９１，９２の相互間の離間距離を測定（算出）する際には、データ記憶部１３０に記憶された各被加圧物９１，９２の厚さ（測定値）等が用いられる。
【００６９】
＜１−２．加圧動作＞
次に、２つの両被加圧物９１，９２に関する加圧動作について説明する。この加圧動作においては、上述のように、流動性を有する樹脂層９３が両被加圧物９１，９２の相互間に挟まれた状態で、両被加圧物９１，９２が加圧される。
【００７０】
図６は、上記のようなアライメント動作が完了した状態を示す両被加圧物９１，９２付近の様子を示す図であり、図７は、図６における両被加圧物９１，９２付近をさらに拡大して示す図である。
【００７１】
ここでは、被加圧物９１の上面には樹脂層９３が予め形成されており、当該樹脂層９３の上に被加圧物９２を接触させて加圧するものとする。ただし、図６においては、両被加圧物９１，９２（詳細には樹脂層９３および被加圧物９２）は、まだ接触しておらず、Ｚ方向において互いに間隔を空けた状態で配置されている。
【００７２】
図６（および図７）の状態においては、上記のアライメント動作により、ＸＹ方向およびθ方向における両被加圧物９１，９２の相対位置は、所望の状態を有しているものとする。
【００７３】
また、図７においては、ヘッド２２とステージ１２とが完全に平行に配置された理想的な状態（完全平行配置状態）が示されているが、実際には図８に示すようにヘッド２２とステージ１２とは完全な平行配置状態からずれて配置されていることが多い。図８は、このような状態（非平行配置状態）を示す模式図である。図８においては、ヘッド２２とステージ１２とが、微小な傾斜角度を有する状態で配置されている様子が、誇張して示されている。なお、図８等においては、ヘッド２２およびステージ１２等は概略形状（略矩形形状等）で示されている。
【００７４】
以下では、図８の状態から、両被加圧物９１，９２を互いに平行に配置しつつ両被加圧物９１，９２の相互間の距離ＤＡ（図７参照）を所定値に制御する動作について説明する。
【００７５】
まず、図８の状態において、測距制御部１２１は、３つの測距センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃを用いて３つの位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３（図３参照）での各距離ＤＭ（詳細にはＤＭｉ（ｉ＝１，２，３））をそれぞれ計測する（図７参照）。
【００７６】
つぎに、計測距離ＤＭと式（１）とに基づいて、両被加圧物９１，９２の相互間距離ＤＡを算出する。
【００７７】
【数１】
2011051328.tif 000003
【００７８】
ここで、図６にも示すように、値ＤＥ１は、位置ＰＺ１とステージ１２（加圧部材）の加圧面１２ｆとのＺ方向における変位（Ｚ方向距離）であり、値ＤＥ２は、位置ＰＺ２とヘッド２２（加圧部材）の加圧面１２ｆとのＺ方向における変位（Ｚ方向距離）である。これらの値ＤＥ１，ＤＥ２は予め測定された既知の値であるものとし、データ記憶部１３０内に記憶されているものとする。
【００７９】
また、値ＤＴ１は、被加圧物９１のＺ方向における厚さであり、値ＤＴ２は、被加圧物９２のＺ方向における厚さである。これらの両被加圧物９１，９２の厚さＤＴ１，ＤＴ２は、上述したように、予め測定されてデータ記憶部１３０に記憶されている。
【００８０】
測距制御部１２１は、値ＤＥ１，ＤＥ２に関するデータをデータ記憶部１３０から取得するとともに、加圧処理の対象である被加圧物９１，９２の厚さに関するデータＤＴ１，ＤＴ２を識別番号に基づいてデータ記憶部１３０から取得して、上記の式（１）に基づく算出処理を行う。このように、実際の処理対象の被加圧物９１，９２の厚さに関する個別の測定データを用いることによれば、各両被接合物９１，９２の厚さに関する理論値を用いる場合に比べて、相互間離間ＤＡをさらに正確に求めることが可能である。
【００８１】
なお、ヘッド２２の加圧面２２ｆとステージ１２の加圧面１２ｆとの離間距離ＤＣは、上記の値ＤＥ１，ＤＥ２を用いて、式（２）のように表現される。
【００８２】
【数２】
2011051328.tif 000004
【００８３】
すなわち、上記の値ＤＥ１，ＤＥ２を用いれば、距離ＤＭを測定することと距離ＤＣを測定することとは等価である。換言すれば、測距センサ３３が距離ＤＭを測定することは、測距センサ３３が距離ＤＣを測定することと等価である。
【００８４】
そして、この式（２）を考慮すると、上記の式（１）は、式（３）のようにも表現される。
【００８５】
【数３】
2011051328.tif 000005
【００８６】
すなわち、位置Ｐｉにおける２つの被加圧物９１，９２の相互間距離ＤＡは、値ＤＣと値ＤＴ１，ＤＴ２とを用いて算出される。
【００８７】
さて、式（１）あるいは式（３）を用いることによれば、測距値ＤＭ（あるいはＤＣ）と２つの被加圧９１，９２の厚さＤＴ１，ＤＴ２とに基づいて、値ＤＡが算出される。端的に言えば、測距センサ３３は、距離ＤＭ（あるいはＤＣ）を測定することによって、距離ＤＡを測定することが可能である。
【００８８】
より詳細には、３つの位置Ｐｉでの計測距離ＤＭｉについて上記の算出処理を行うことによって、３つの位置Ｐｉでの各相互間距離ＤＡｉが算出される。具体的には、測距制御部１２１は、計測距離ＤＭｉと値ＤＴ１，ＤＴ２と値ＤＥ１，ＤＥ２とに基づいて、３つの位置Ｐｉでの相互間距離ＤＡｉを測定することができる。
【００８９】
ここで、各値ＤＡｉが完全に同一の値であれば、両被加圧物９１，９２は完全に平行であるが、実際には図８に示すように両被加圧物９１，９２は互いに傾いて配置されていることが多い。そして、このとき、各値ＤＡｉは同一ではなく互いに異なる値である。
【００９０】
この実施形態では、まず、これらの値ＤＡｉが互いに同一の値になるように３つのピエゾアクチュエータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃが駆動される（図８参照）。具体的には、各値ＤＡｉがいずれも第１の目標値ＴＦ（正の数）に等しくなるように、各ピエゾアクチュエータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃが駆動される。ここでは、被加圧物９２と樹脂層９３とがこの時点では未だ接触しないようにするため、目標値ＴＦは、後述する第２の目標値ＴＧよりも大きな値に設定されるものとする。また、各３つのピエゾアクチュエータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃの駆動量は幾何学的関係等に基づいて算出されればよい。なお、ピエゾアクチュエータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃの駆動範囲を有効に利用するため（ピエゾアクチュエータが伸びきらないようにするため）、第１の目標値ＴＦとしては、例えば３つの値ＤＡｉの平均値が定められることなどが好ましい。
【００９１】
このような動作によれば、ヘッド２２およびステージ１２（詳細にはその加圧面２２ｆ，１２ｆ）は互いに平行に配置されるとともに、両被加圧物９１，９２の対向面も互いに平行に配置される（図９参照）。そして、両被加圧物９１，９２の相互間距離ＤＡは値ＴＦにほぼ一致する。
【００９２】
なお、１回の測定動作と１回の駆動動作とによっては所望の平行度が実現されないこともある。このような場合には、所望の平行度が実現されるまで、上記のような測定動作と駆動動作とを繰り返すようにすればよい。
【００９３】
その後、Ｚ軸昇降駆動機構２６を駆動することによって、ヘッド２２を所定量ＤＤ（＝ＴＦ−ＴＧ）下降させる（図１０参照）。ここで、値ＴＧは、相互間距離ＤＡの最終的な目標値（第２の目標値）である。これにより、図１０に示すように、被加圧物９１上の樹脂層９３が、被加圧物９２の表面に接触する。なお、被接合物９２と流動性を有する樹脂層９３とを確実に密着させるため、所定量ＤＤに対応するＺ方向位置よりも微小量ΔＤ下側（−Ｚ側）の位置にまでヘッド２２を一旦下降した後に当該ヘッド２２を微小量ΔＤ上昇させるようにしてもよい。
【００９４】
このとき、ヘッド２２の下降動作に伴って、図１０に示すようにヘッド２２とステージ１２とは平行配置状態からずれることがある。
【００９５】
そのため、ここでは３つの測距センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃによる測定動作を再び行う。この測定動作は、上述の測定動作と同様であり、３つの位置Ｐｉでの相互間距離ＤＡｉが、それぞれ、各計測距離ＤＭｉと値ＤＴ１，ＤＴ２と値ＤＥ１，ＤＥ２とに基づいて測定される。
【００９６】
さらに、３つの位置Ｐｉ（ｉ＝１，２，３）での各距離ＤＡｉが最終的な目標値（第２の目標値）ＴＧにそれぞれ近づくように、複数のピエゾアクチュエータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃを伸縮駆動することによって、ヘッド２２の位置および姿勢が微調整される。
【００９７】
このような測定動作と駆動動作とが１回もしくは複数回実行されることによって、各相互間距離ＤＡｉの目標値ＴＧに対する誤差ΔＥｉ（＝ＴＧ−ＤＡｉ）がそれぞれ許容範囲内に収まっている状態（例えば、−ＴＨ１＜ΔＥｉ＜ＴＨ２、（ただし、値ＴＨ１，ＴＨ２は所定の微小値））に到達する（図１１参照）。すなわち、測定動作と駆動動作とを必要に応じて繰り返すことによって、所望の平行度および所望の隙間ＤＡが実現される。なお、目標値ＴＧとしては、例えば、１μｍ（マイクロメートル）などの非常に微小な値が設定され得る。
【００９８】
その後、各相互間距離ＤＡｉの目標値ＴＧに対する誤差ΔＥｉがそれぞれ許容範囲内に収まっている状態（例えば、−ＴＨ１＜ΔＥｉ＜ＴＨ２、（ただし、値ＴＨ１，ＴＨ２は所定の微小値））において、（加熱前まで流動性を有していた）樹脂材料（樹脂層９３）がヒータ１２ｈ，２２ｈにより加熱されて硬化する。端的に言えば、各距離ＤＡｉが最終的な目標値（第２の目標値）ＴＧに到達した状態において、樹脂層９３が加熱されて硬化する。この結果、両被加圧物９１，９２の相互間に所望の膜厚ＤＡの樹脂層９３が形成された状態で、両被加圧物９１，９２が接合される。
【００９９】
このような工程を経ることによって、種々の半導体デバイスが生成（製造）される。
【０１００】
以上のように、この実施形態に係る加圧装置１によれば、両被加圧物９１，９２の相互間距離ＤＡが、ＸＹ平面に平行な平面内での非同一直線上の複数の位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３において測定される。そして、その測定結果に基づいて、複数の位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３における相互間距離ＤＡｉがそれぞれ所定の目標値ＴＧに近づくように、ヘッド２２の加圧面２２ｆがステージ１２の加圧面１２ｆに対して移動される。したがって、２つの両被加圧物９１，９２を平行に維持しつつ、２つの両被加圧物９１，９２の相互間の離間距離ＤＡを正確に制御することが可能である。
【０１０１】
なお、上記実施形態においては、半導体ウエハ９１と半導体ウエハ９２との間の空隙において比較的大きな面積（具体的には、全面）にわたって樹脂層（樹脂材料）９３が挟まれて配置される場合を例示したが、これに限定されない。
【０１０２】
例えば、図１２に示すように、真空封止を行うために、半導体ウエハ９１と半導体ウエハ９２との間の空隙において、比較的狭い面積の部分（詳細には真空封止領域を囲む境界壁領域部分）に樹脂材料９４が挟まれて配置される場合にも上記の思想を適用することができる。
【０１０３】
＜２．第２実施形態＞
上記第１実施形態においては、半導体ウエハ９１と半導体ウエハ９２との空隙に、流動性を有する樹脂層が挟まれる場合を例示したが、これに限定されない。
【０１０４】
例えば、チップオンウエハ（ＣＯＷ：Chip On Wafer）技術に上記の思想を適用することも可能である。具体的には、図１３に示すように、半導体ウエハ９１の上に、金属バンプ９６を介してチップ（半導体チップ）９５が配置される場合において、上記の思想を適用するようにしてもよい。第２実施形態においては、このような態様について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１０５】
この第２実施形態においては、上側の被加圧物として、上記の半導体ウエハ９２の代わりにチップ９５が採用される。また、流動可能物質としては、上記の樹脂層９３の代わりに金属バンプ（ハンダバンプ等）９６が採用される。換言すれば、流動可能物質層としては、金属バンプ９６の層が採用される。なお、ここでは金属バンプ９６の材料として、ハンダを用いる場合を想定するが、これに限定されず、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）等を用いるようにしてもよい。
【０１０６】
半導体ウエハ９１とチップ９５との両被加圧物が当該両被加圧物の間に金属バンプ９６（の層）を挟んだ状態で加圧される際には、当該金属バンプ９６が加熱されると、金属バンプ９６が熱で溶融する。このため、一般的には、両被加圧物相互間の距離（金属バンプ９６の厚さ）を所定値に制御することが困難である。
【０１０７】
第２実施形態においては、このような状況において、本願発明の思想を適用する場合について例示する。以下のような態様によれば、半導体ウエハ９１とチップ９５とを平行に配置しつつ金属バンプ９６の層の厚みを所望の値に制御することが可能である。
【０１０８】
第２実施形態に係る加圧装置１（１Ｂとも称する）は、第１実施形態に係る加圧装置１Ａと同様の構成を有しているとともに、同様の動作を実行する。なお、第２実施形態においては、ヒータ１２ｈ，２２ｈは、金属バンプを軟化させる軟化手段として機能するとともに、金属バンプを硬化させる硬化手段としても機能する。また、第２実施形態においては、加圧動作に先立って当該加圧処理の対象となる半導体ウエハ９１の厚さとチップ９５の厚さとが加圧装置１の外部等において予め測定され、その測定結果を用いて相互間距離ＤＡが求められる。より詳細には、例えば、所定の測定装置を用いて、半導体ウエハ９１の厚さとチップ９５の厚さとがそれぞれ別個に測定される。あるいは、チップを半導体ウエハ上に搭載するチップ搭載機において半導体ウエハ９１の厚さと金属バンプ９６の厚さとチップ９５の厚さとの合計値を測定するとともに、金属バンプ９６の厚さを当該合計値から差し引くことによって、半導体ウエハ９１の厚さとチップ９５の厚さとの合算値を算出するようにしてもよい。
【０１０９】
まず、その下面に金属バンプ（ここでは、ハンダバンプ）９６を付着したチップ９５が、位置（Ｘ，Ｙ，θ）に関するアライメント動作が実行された状態で半導体ウエハ９１上においてフラックスで仮固定されているものとする。
【０１１０】
その後、図９と同様に、ヘッド２２とステージ１２との相互間距離ＤＣｉがいずれも第１の目標値ＴＬ（＝ＴＦ＋ＤＴ１＋ＤＴ２）に等しくなるように（図７参照）、各ピエゾアクチュエータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃが駆動される。このような動作によれば、ヘッド２２およびステージ１２（詳細にはその加圧面２２ｆ，１２ｆ）は互いに平行に配置されるとともに、両被加圧物９１，９５の対向面も互いに平行に配置される。そして、ヘッド２２およびステージ１２の相互間距離ＤＣは値ＴＬにほぼ一致する。
【０１１１】
つぎに、ヒータ１２ｈ（及び／又はヒータ２２ｈ）を用いてハンダが所定の温度にまで加熱され、ハンダが熱溶融し軟化する。
【０１１２】
その後、Ｚ軸昇降駆動機構２６を駆動することによって、ヘッド２２を所定量ＤＤ（＝ＴＦ−ＴＧ）下降させる。これにより、ステージ１２とヘッド２２との間に介装された両被加圧物９１，９５が、ステージ１２とヘッド２２とによって加圧される。
【０１１３】
このとき、上記実施形態と同様にして、３つの異なる位置で距離ＤＭｉを計測しつつ、チップ９５と半導体ウエハ９１との相互間距離ＤＡｉがそれぞれ所望の値ＴＧになるように、複数のピエゾアクチュエータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ等が駆動される。これにより、各距離ＤＡｉが最終的な目標値（第２の目標値）ＴＧに到達する（図１３参照）。
【０１１４】
そして、各距離ＤＡｉが最終的な目標値（第２の目標値）ＴＧに到達した状態において、ハンダが冷却され、当該ハンダが再び硬化する。詳細には、各相互間距離ＤＡｉの目標値ＴＧに対する誤差ΔＥｉがそれぞれ許容範囲内に収まっている状態において、ヒータ１２ｈ等の温度を低下させることによって、熱溶融されていた金属バンプ層が冷却されて硬化する。この結果、所望の厚さＴＧを有する金属バンプ（ハンダバンプ）９６を介して、チップ９５が半導体ウエハ９１上に固定される。
【０１１５】
このような態様によれば、半導体ウエハ（基板）９１とチップ９５とを平行に配置しつつ金属バンプ９６の厚さＤＡを所望の値に制御することが可能である。
【０１１６】
なお、この第２実施形態においては、半導体ウエハ９１上にチップを１段積層する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、複数のチップ層を半導体ウエハ９１上に積層する場合に上記の思想を適用するようにしてもよい。より具体的には、図１４に示すように、複数のチップ９５（９５ａ，９５ｂ，９５ｃ）と複数の金属バンプ９６（９６ａ，９６ｂ，９６ｃ）の層とがＺ方向に交互に積層される場合に、上記の思想を適用するようにしてもよい。図１４はこのような変形例を示す図である。
【０１１７】
このような変形例においては、複数の金属バンプ９６（９６ａ，９６ｂ，９６ｃ等）の層の厚さの合計値が所望の値になるように制御すればよい。具体的には、ヘッド２２とステージ１２とのＺ方向の離間距離ＤＣが目標値ＴＣに近づくように、複数のピエゾアクチュエータ３１等を用いてヘッド２２とステージ１２とがＺ方向において相対的に移動されればよい。このとき、ヘッド２２とステージ１２との離間距離ＤＣに関する目標値ＴＣは、半導体ウエハ９１の実際の厚さ（測定値）と、複数のチップ９５の実際の厚さ（測定値）の合計値と、複数の金属バンプ９６の理論厚さ（目標値）の合計値とを加算した値として算出されればよい。これによれば、複数の金属バンプ９６の合計値をその目標値に近づけることが可能である。
【０１１８】
特に、このような変形例において、最下層の金属バンプ９６ａのみを溶融する場合には、上記と同様にして最下層の金属バンプ９６ａの厚さを正確に制御することが可能である。
【０１１９】
また、この第２実施形態においては、半導体ウエハ上にチップが金属バンプを介して接合される場合を例示したが、これに限定されない。例えば、下側の半導体ウエハと上側の半導体ウエハとの間に金属バンプの層が設けられる場合に上記の思想を適用するようにしてもよい。これによれば、両半導体ウエハの相互間距離を正確に制御することによって、金属バンプの層の厚さを正確に制御することが可能である。
【０１２０】
＜３．第３実施形態＞
上記第１および第２実施形態においては、両被加圧物に圧力を加えて当該両被加圧物を接合する技術について本発明の思想を適用する場合を例示したが、これに限定されず、例えば、ナノインプリント技術に本発明の思想を適用するようにしてもよい。
【０１２１】
この第３実施形態においては、このような変形例、すなわちナノインプリント技術に本発明の思想を適用する場合を例示する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１２２】
また、上記第１実施形態においては、流動可能物質として樹脂材料（詳細には熱硬化性樹脂材料）を用いるとともに、ヒータ１２ｈ，２２ｈを硬化手段（熱硬化手段）として用いて当該熱硬化性樹脂材料を硬化させる場合を例示した。これに対して、この第３実施形態においては、流動可能物質として樹脂材料（詳細には光硬化性樹脂材料（ＵＶ硬化性樹脂材料））を用いるとともに、ＵＶ照射部６１を硬化手段（光硬化手段）として用いて当該光硬化性樹脂材料を硬化させる場合を例示する。また、第３実施形態においては、加圧処理の対象となる半導体ウエハ９２の厚さとモールド９７（後述）の厚さとが加圧装置１の外部等において当該加圧処理に先立って予め測定されており、その測定結果を用いて相互間距離ＤＡが求められる。より具体的には、例えば、半導体ウエハ９２の厚さとモールド９７の厚さとが加圧装置１の外部で所定の治具等を用いてそれぞれ別個に測定される。あるいは、加圧装置１の外部において半導体ウエハ９２とモールド９７とが所定の治具に固定され且つ半導体ウエハ９２とモールド９７とが接触した状態で半導体ウエハ９２の厚さとモールド９７の厚さとの合計値が測定されるようにしてもよい。
【０１２３】
図１５は、第３実施形態に係る加圧装置１（詳細には１Ｃとも称する）の構成を示す図である。この加圧装置１Ｃは、第１実施形態の加圧装置１Ａと同様の構成を有している。ただし、加圧装置１Ｃは、ＵＶ（紫外線）照射部６１を備える点、およびＵＶ照射時にはミラー固定部材２８ｇがＹ軸方向に移動して退避可能である点などにおいて、加圧装置１Ａとは相違する。ミラー固定部材２８ｇは、ミラー２８ｅ，２８ｆを固定する部材である。なお、この加圧装置１Ｃは、ナノインプリント装置（微細転写装置）とも称される。
【０１２４】
また、ここでは、被加圧物（半導体ウエハ）９２がヘッド２２に保持されるとともに、モールド（原版）９７がステージ１２に保持される場合を例示する（図１６参照）。また、被加圧物９２の表面（下側表面）には光硬化樹脂が予め塗布されている。換言すれば、被加圧物９２の下面側には、光硬化樹脂で形成された樹脂層（流動可能物質層とも称される）９８が設けられている。さらに、モールド９７は透光性部材（例えば石英等）で形成されており、モールド９７の表面（図の上側）には凹凸のパターンが設けられている。端的に言えば、モールド９７は、透明金型である。
【０１２５】
なお、後述するように、このような両被加圧物９２，９７が光硬化樹脂で形成される樹脂層９８を挟んで加圧され、モールド９７の凹凸パターンが樹脂層９８の樹脂材料に押し付けられることなどによって、当該凹凸パターンが樹脂層９８に転写される。ナノインプリント技術においては、このような原理で、所定のパターンが被加圧物９２上に形成される。
【０１２６】
つぎに、第３実施形態における動作について、図１６〜図２１を参照しながら説明する。
【０１２７】
まず、光硬化樹脂が塗布された被加圧物９２がヘッド２２に保持されるとともにモールド（原版）９７がステージ１２に保持された状態で、第１実施形態と同様に、位置（Ｘ，Ｙ，θ）に関するアライメント動作が実行される。
【０１２８】
図１６は、上述のアライメント動作直後の様子を示す図である。図１６においては、両被加圧物９２，９７（詳細には被加圧物９２および樹脂層９８）は、まだ接触しておらず、Ｚ方向において互いに間隔を空けた状態で配置されている。図１６の状態においては、上記のアライメント動作により、ＸＹ方向およびθ方向における両被加圧物９１，９２の相対位置は、所望の状態を有しているものとする。また、図１６においては、ヘッド２２とステージ１２とが非平行配置状態で配置されているものとする。
【０１２９】
その後、被加圧物（半導体ウエハ）９２と被加圧物（モールド）９７との相互間距離ＤＡｉがいずれも第１の目標値ＴＦに等しくなるように、各ピエゾアクチュエータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃが駆動される（図１６）。このような動作により、ヘッド２２およびステージ１２（詳細にはその加圧面２２ｆ，１２ｆ）が互いに平行に配置されるとともに、両被加圧物９２，９７の対向面も互いに平行に配置される。そして、両被加圧物９２，９７の相互間距離ＤＡは値ＴＦにほぼ一致する（図１７）。
【０１３０】
つぎに、Ｚ軸昇降駆動機構２６を駆動することによって、ヘッド２２を所定量ＤＤ（＝ＴＦ−ＴＧ）下降させる。これにより、図１８に示すように、被加圧物９７上の樹脂層９８が、被加圧物９２の表面に接触する。
【０１３１】
その後、上記各実施形態と同様にして、３つの異なる位置で距離ＤＭｉを計測しつつ、被加圧物９２と被加圧物９７との相互間距離ＤＡｉがそれぞれ所望の値ＴＧになるように、複数のピエゾアクチュエータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ等が駆動される（図１８参照）。これにより、各相互間距離ＤＡｉの目標値ＴＧに対する誤差ΔＥｉがそれぞれ許容範囲内に収まる。端的に言えば、各距離ＤＡｉが最終的な目標値（第２の目標値）ＴＧに到達する（図１９）。図１９においては、被加圧物９２，９７が互いに平行に配置されるとともに相互間の距離ＤＡｉがそれぞれ所望の値ＴＧに等しい状況が示されている。なお、目標値ＴＧとしては、非常に小さな値、例えば、数百ｎｍ（ナノメートル）が設定され得る。
【０１３２】
そして、各相互間距離ＤＡｉの目標値ＴＧに対する誤差ΔＥｉがそれぞれ許容範囲内に収まっている状態（端的に言えば各距離ＤＡｉが最終的な目標ＴＧに到達した状態）において、ＵＶ照射部６１によって紫外線（ＵＶ）が照射される（図２０参照）。照射された紫外線は、透光性を有するモールド９７を透過して樹脂層９８に到達する。これにより、ＵＶ照射前まで流動性を有していた当該樹脂層９８の光硬化樹脂が硬化する（図２１参照）。この結果、所定の凹凸パターンを有する樹脂層９８が、所望の残差ＴＧを有し且つ硬化した状態で、被加圧物９２の表面に形成される。
【０１３３】
以上のような工程を経ることによって、ナノインプリント技術を用いて、各種のデバイス（半導体デバイスあるいはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイス等）が生成（製造）される。
【０１３４】
このような態様によれば、半導体ウエハ９２とモールド９７とを平行に配置しつつ樹脂層９８の厚さ（残差）ＤＡを所望の値ＴＧに制御することが可能である。
【０１３５】
なお、この第３実施形態では、光硬化性樹脂材料を用いる場合を例示したが、これに限定されず、例えば熱硬化性樹脂材料を用いたナノインプリント技術に上記の思想を適用するようにしてもよい。
【０１３６】
＜４．第４実施形態＞
上記各実施形態においては、３つの測距センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃによる各計測距離ＤＭｉと値ＤＴ１，ＤＴ２と値ＤＥ１，ＤＥ２とに基づいて、３つの相互間距離ＤＡｉが測定される場合を例示した。端的に言えば、各相互間距離ＤＡｉが間接的に測定される場合を例示した。しかしながら、本発明はこれに限定されない。この第４実施形態においては、各相互間距離ＤＡｉが謂わば直接的に測定される場合を例示する。なお、第４実施形態は、第３実施形態の変形例であり、以下では、第３実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１３７】
図２２および図２３は、第４実施形態に係る加圧装置１（１Ｄとも称する）のヘッド２２およびステージ１２付近を示す側面図（一部断面図）である。図２２は、ヘッド２２のＺ方向位置および姿勢の調整前（もしくは調整中）の状態を示しており、図２３は、ヘッド２２のＺ方向位置および姿勢の調整後の状態を示している。また、図２４は、加圧装置１Ｄのステージ１２および窓部２ｂ付近を下側から見た平面図である。なお、図２４においては、図示の都合上、窓部２ｂは省略されている。
【０１３８】
図２２および図２４に示すように、この第４実施形態においては、３つの測距センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃの代わりに、３つの測距センサ３６（詳細には３６ａ，３６ｂ，３６ｃ）が設けられている。
【０１３９】
これら３つの測距センサ３６ａ，３６ｂ，３６ｃを用いて、それぞれ、位置Ｑｉ（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３）での相互間距離ＤＡｉ（ＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３）が測定される。なお、位置Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３は、ＸＹ平面に平行な平面内における３つの位置であり、非同一直線上の互いに異なる位置である。以下では、このような測定手法について詳細に説明する。
【０１４０】
図２２に示すように、半導体ウエハ（被加圧物）９２は、モールド（被加圧物）９７に対向する対向面（樹脂が塗布された面）９２ｆに、反射面３８ｐを有している。また、モールド９７は、半導体ウエハ９２に対向する対向面（半導体ウエハ９２側に突出した部分の面）９７ｆに、反射面３８ｑを有している。これらの反射面３８ｐ，３８ｑは、例えば、光を反射する金属材料等を用いて非常に薄い薄膜として形成される。
【０１４１】
測距センサ３６および測距制御部１２１は、ＸＹ平面に平行な平面内での各位置Ｑｉ（図２４も参照）における相互間距離ＤＡｉを測定する。具体的には、各測距センサ３６は、２つのサブセンサ３７ｐ，３７ｑを有している。また、各サブセンサ３７ｐ，３７ｑは、それぞれ、基準位置ＢＰから対象物までのＺ方向距離を測定する距離センサである。また、サブセンサ３７ｐ，３７ｑは、ＸＹ平面に平行な平面内において微小距離ΔＰ隔てて配置されており、それぞれ、位置Ｑｉ（厳密には位置Ｑｉ付近）におけるＺ方向距離を測定することができる。
【０１４２】
例えば、測距センサ３６ａおよび測距制御部１２１は、次のようにして位置Ｑ１における相互間距離ＤＡ１を求める。
【０１４３】
図２２に示すように、まず、測距センサ３６ａのサブセンサ３７ｐは、位置Ｑ１付近におけるＺ方向距離ＤＺ１を計測し、測距センサ３６ａのサブセンサ３７ｑは、位置Ｑ１付近におけるＺ方向距離ＤＺ２を計測する。ここで、Ｚ方向距離ＤＺ１は、基準位置ＢＰから反射面３８ｐまでのＺ方向における距離であり、Ｚ方向距離ＤＺ２は、基準位置ＢＰから反射面３８ｑまでのＺ方向における距離である。
【０１４４】
より具体的には、サブセンサ３７ｐは、基準位置ＢＰから測定光（レーザー光）を出射し、反射面３８ｐで反射されて再び入射してきた光を用いてＺ方向距離ＤＺ１を測定する。
【０１４５】
詳細には、サブセンサ３７ｐから出射された光は、窓部２ｂを通過（透過）しステージ１２の孔部（中空部）１２ｅを通過するととともに、透光性のモールド９７をも通過（透過）する。そして、当該光は、透光性を有する樹脂材料で形成された樹脂層９８を通過（透過）して、被加圧物９２の表面９２ｆに設けられた反射面３８ｐに到達して反射する。その後、反射された光は、逆向きに進行し、再びサブセンサ３７ｐに入射する。具体的には、反射面３８ｐでの反射光は、樹脂層９８、モールド９７、孔部１２ｅおよび窓部２ｂをこの順序で通過してサブセンサ３７ｐに復帰する。サブセンサ３７ｐは、このような光を用いて、基準位置ＢＰと反射面３８ｐとのＺ方向距離ＤＺ１を測定することができる。
【０１４６】
一方、サブセンサ３７ｑは、基準位置ＢＰから測定光（レーザー光）を出射し、反射面３８ｑで反射されて再び入射してきた光を用いてＺ方向距離ＤＺ２を測定する。
【０１４７】
詳細には、サブセンサ３７ｑから出射された光は、窓部２ｂを通過（透過）しステージ１２の孔部（中空部）１２ｅを通過するととともに、透光性のモールド９７の内部を進行して反射面３８ｑに到達して反射する。その後、反射された光は、逆向きに進行し、再びサブセンサ３７ｑに入射する。具体的には、反射面３８ｑでの反射光は、モールド９７、孔部１２ｅおよび窓部２ｂをこの順序で通過してサブセンサ３７ｑに復帰する。サブセンサ３７ｑは、このような光を用いて、基準位置ＢＰと反射面３８ｑとのＺ方向距離ＤＺ２を測定することができる。
【０１４８】
そして、測距制御部１２１は、Ｚ方向距離ＤＺ１とＺ方向距離ＤＺ２とに基づいて相互間距離ＤＡ１を求める。具体的には、次の式（４）に基づいて、相互間距離ＤＡ（ＤＡｉｉ）を算出する。
【０１４９】
【数４】
2011051328.tif 000006
【０１５０】
このようにして、測距センサ３６ａおよび測距制御部１２１は、Ｚ方向距離ＤＺ１とＺ方向距離ＤＺ２との差を、相互間距離ＤＡｉとして求める。
【０１５１】
同様にして、測距センサ３６ｂおよび測距制御部１２１は、位置Ｐ２における相互間距離ＤＡ２を求め、測距センサ３６ｃおよび測距制御部１２１は、位置Ｐ３における相互間距離ＤＡ３を求める。
【０１５２】
第４実施形態においては、以上のようにして、各相互間距離ＤＡｉが測定される。なお、その他の動作（駆動動作等）については、第３実施形態と同様である。
【０１５３】
このような態様によれば、相互間距離ＤＡｉを謂わば直接的に測定することが可能である。そのため、被加圧物９２，９７の厚さを予め測定しておくことを要しない。また、間接的な測定結果の影響を受けないため、より正確な測定動作を行うことが可能である。
【０１５４】
なお、３つの測距センサ３６ａ，３６ｂ，３６ｃは、並列的に動作可能であるため、位置Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３での相互間距離ＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３は並列的に（端的に言えば同時に）測定され得る。
【０１５５】
＜５．第５実施形態＞
第５実施形態は、第４実施形態の変形例である。以下、第４実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１５６】
上記第４実施形態においては、３つの測距センサ３６ａ，３６ｂ，３６ｃを用いて相互間距離ＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３を並列的に（同時に）測定する場合を例示した。この第５実施形態においては、単一の測距センサ３６（詳細には３６ｓ）を用いて３つの相互間距離ＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３を逐次的に測定する場合を例示する。なお、第５実施形態に係る加圧装置１（１Ｅ）の測距センサ３６ｓは、移動機構を有する点を除いて、上記の測距センサ３６ａ等と同様の構成を有している。
【０１５７】
図２５および図２６に示すように、測距センサ３６ｓは、ステージ１２の下方（且つ、窓部２ｂの下方）において、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能に設けられる。なお、図２６は、ステージ１２および窓部２ｂ付近を下側から見た平面図である。図２６においては、図示の都合上、窓部２ｂは省略されている。
【０１５８】
まず、測距センサ３６ｓおよび測距制御部１２１は、位置Ｑ１において距離ＤＡ１を求める。具体的には、測距センサ３６ｓは、２つのサブセンサ３７ｐ，３７ｑを用いて、位置Ｑ１におけるＺ方向距離ＤＺ１，ＤＺ２を計測するとともに、測距制御部１２１は当該Ｚ方向距離ＤＺ１，ＤＺ２に基づいて値ＤＡ１を求める。
【０１５９】
その後、測距センサ３６ｓは、Ｘ方向およびＹ方向に移動して位置Ｑ２へと到達すると停止し、距離ＤＡ２が測定される。具体的には、測距センサ３６ｓは、２つのサブセンサ３７ｐ，３７ｑを用いて、位置Ｑ２におけるＺ方向距離ＤＺ１，ＤＺ２を計測するとともに、測距制御部１２１は当該Ｚ方向距離ＤＺ１，ＤＺ２に基づいて値ＤＡ２を求める。
【０１６０】
さらに、測距センサ３６ｓは、今度はＹ方向に移動して位置Ｑ３へと到達すると停止して、距離ＤＡ３が測定される。具体的には、測距センサ３６ｓは、２つのサブセンサ３７ｐ，３７ｑを用いて、位置Ｐ３におけるＺ方向距離ＤＺ１，ＤＺ２を計測するとともに、測距制御部１２１は当該Ｚ方向距離ＤＺ１，ＤＺ２に基づいて値ＤＡ３を求める。
【０１６１】
このように第５実施形態においては、測距センサ３６ｓは、ＸＹ平面に平行な方向に移動して、非同一線上の３つの位置Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３のそれぞれにおいて、第４実施形態と同様の原理に基づいて各距離ＤＡｉを測定する。
【０１６２】
この第５実施形態においては、このようにして各相互間距離ＤＡｉが逐次的に取得される。なお、その他の動作については、第４実施形態と同様である。
【０１６３】
このような態様によれば、単一の測距センサ３６ｓを用いて各距離ＤＡｉを測定し、ヘッド２２の位置および姿勢を微調整することによって、各距離ＤＡｉを所望の大きさに調整することが可能である。
【０１６４】
＜６．変形例等＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
【０１６５】
たとえば、上記各実施形態においては、３つの位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３（あるいはＱ１，Ｑ２，Ｑ３）における３つの相互間距離ＤＡｉ（ｉ＝１，２，３）のみを求める場合を例示したが、これに限定されず、４つ以上の位置における４個以上の相互間距離ＤＡｉ（ｉ＝１，２，３，...，Ｎ）を求めるようにしてもよい。
【０１６６】
また、逆に、所定の条件が満たされる場合には、２つの位置（例えば位置Ｐ１，Ｐ２（あるいは位置Ｑ１，Ｑ２））のみでの各離間距離ＤＡｉを測定するようにしてもよい。
【０１６７】
図２７は、当該変形例に係る加圧装置１（１Ｆとも称する）を示す図であり、図２８は、当該加圧装置１Ｆのヘッド２２が位置ＣＰを中心に若干傾いた状態を示す図である。また、図２７および図２８においては、ヘッド２２およびステージ１２を簡略化して示している。さらに、図２９は、この変形例に係る加圧装置１（１Ｆ）のヘッド２２付近を示す平面図である。
【０１６８】
たとえば、図２７および図２８に示すように、ヘッド２２（詳細にはその上側の略半球状摺動面２２ｕ）がバネ２７ｓの付勢力によって略半球状の球面軸受２７ｖに押しつけられて支持されているとともに、ヘッド２２の回転中心位置ＣＰがＺ方向において所望の位置に存在すること（すなわち位置ＣＰのＺ方向位置が目標位置に存在すること）を前提として、ステージ１２に対するヘッド２２の傾きが生じ得る場合を想定する。
【０１６９】
このような場合には、図２９にも示すように、２つの位置Ｐ４，Ｐ５での各相互間距離ＤＡを求めるようにしてもよい。すなわち、位置ＣＰでのＺ方向距離ＤＡが正しい値（ＴＧ等）に調整されているとの前提条件が満たされているときには、２つの位置Ｐ４，Ｐ５での相互間距離ＤＡのみを測定して当該各相互間距離ＤＡを目標値（ＴＧ等）に調整するようにしてもよい。これによっても、ヘッド２２とステージ１２とを平行に維持し且つ相互間距離ＤＭ（ひいてはＤＡ）を所定値に調整することが可能である。
【０１７０】
また、上記第１および第３実施形態等においては、流動可能物質として、熱硬化性樹脂材料および光硬化性樹脂材料を例示したが、これに限定されない。たとえば、流動可能物質として、熱可塑性樹脂材料を用いるようにしてもよい。具体的には、当該熱可塑性樹脂材料を加熱して流動化させた状態にて両被加圧物の相互間距離（すなわち当該樹脂材料の厚さ）を所望の値に制御し、その後、当該相互間距離を当該所望の値に維持したまま当該樹脂材料を冷却して固化するようにすればよい。
【０１７１】
また、上記各実施形態等においては、下側の加圧部材であるステージ１２が固定され且つ上側の加圧部材であるヘッド２２が移動することによって、両加圧部材の相対移動が実現される場合を例示したが、これに限定されない。例えば、逆に、上側の加圧部材であるヘッド２２が固定され且つ下側の加圧部材であるステージ１２が移動することによって、両加圧部材の相対移動が実現されるようにしてもよい。より詳細には、ステージ１２がＺ方向、Ｘ方向、Ｙ方向、θ方向（Ｚ軸周り）および他の回転２方向（Ｘ軸周りの回転方向とＹ軸周りの回転方向）に移動されるようにしてもよい。
【０１７２】
また、上記各実施形態等においては、複数のピエゾアクチュエータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃのみを用いて上下の被加圧物のＺ方向における相対位置を調整する場合を例示したが、これに限定されない。たとえば、上下の被加圧物を接触させて複数の圧力検出センサ３２ａ，３２ｂ，３２ｃを用いて上下の被加圧物が互いに平行になるように両被加圧物の相対位置関係を大まかに予め調整（粗調整）した後に、上述のような複数のピエゾアクチュエータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃを用いた相対位置の調整動作を行うようにしてもよい。
【０１７３】
また、上記各実施形態等においては、３つの相互間距離ＤＡｉを求める際に、値ＤＴ１，ＤＴ２および値ＤＥ１，ＤＥ２としては、それぞれ、各位置Ｐｉに関して同じ値を用いているが、これに限定されない。例えば、値ＤＴ１，ＤＴ２および値ＤＥ１，ＤＥ２としては、それぞれ、各位置Ｐｉの近傍の部位においてそれぞれ測定された別個の値を各位置Ｐｉごとに用いるようにしてもよい。
【０１７４】
また、上記各実施形態等においては、上側の被加圧物と下側の被加圧物とが平行に配置される場合を例示したが、これに限定されない。例えば、３つの位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３において、３つの相互間距離ＤＡｉをそれぞれ互いに異なる目標値に到達させる（収束させる）ように上側の被加圧物と下側の被加圧物との相対位置関係を調整するようにしてもよい。
【０１７５】
また、上記各実施形態等における加圧動作においては、両被加圧物の相互間距離ＤＡとともに両被加圧物の相互間の圧力も適切に制御されることが好ましい。端的に言えば、位置制御とともに圧力制御（力制御）も精緻に実行されることが好ましい。
【０１７６】
より詳細には、上記各実施形態等において、コントローラ１００は、圧力検出センサ２９（および／または３２）等による検出信号に基づいて、加圧時（接合時）に２つの被加圧物の相互間に作用する力（加圧力）を所定値に近づけるように、Ｚ軸昇降駆動機構２６を制御すればよい。たとえば、両被加圧物９１，９２が接触した後の加圧期間（接合期間）中（図１０，図１１参照）において、次のような力制御が行われればよい。具体的には、まず、コントローラ１００は、両被加圧物９１，９２の相互間に作用する力（詳細には当該力の大きさ）を圧力検出センサ２９等を用いて検出する。そして、コントローラ１００は、圧力検出センサ２９等による検出値を所定値（例えば０．５Ｎ（ニュートン））ＴＨｆに近づけるように、ステージ１２の加圧面とヘッド２２の加圧面とを相対的に移動する。このような動作が繰り返し実行されればよい。
【０１７７】
また、この場合（位置制御と力制御とを併用する場合）において、両被加圧物の相互間の位置制御と力制御とが競合するときには、力制御が優先的に用いられることが好ましい。たとえば、圧力検出センサ２９による検出値が所定値（比較的小さな値）ＴＨｆに等しくなるように両被加圧物の相対位置が制御され、両被加圧物に対して過大な力が加わることが防止されることが好ましい。より具体的には、コントローラ１００は、圧力検出センサ２９の検出値が所定値ＴＨｆを超えてしまうような相対位置変化（相互間距離ＤＡｉが小さくなり過ぎること）を禁止しつつ、３つの相互間距離ＤＡｉを均等にそれぞれの目標値に近づけるように制御すればよい。
【０１７８】
これによれば、両被加圧物相互間の相対的姿勢を適切に維持しつつ（例えば両被加圧物９１，９２を平行に維持しつつ）、さらに両被加圧物の相互間に加わる力をも適切に制御することができるので、両被加圧物を非常に良好に接合することができる。
【０１７９】
また、上記各実施形態等においては、相互間距離ＤＡが固定値としての目標値に一致するように制御される場合を例示したが、これに限定されず、当該距離ＤＡの目標値は、時間に応じて変化（経時変化）する値に設定されるようにしてもよい。このような改変は、流動可能物質層の厚さ等が経時変化する場合に特に有用である。
【０１８０】
例えば第３実施形態においては、両被加圧物９７，９２の加圧期間のうち特に樹脂層９８の硬化期間には、当該樹脂層９８は光硬化に伴って収縮していく。図３０は、硬化期間の開始時点ｔｓにおける両被加圧物９７，９２付近の様子を示す図であり、図３１は硬化期間の終了時点ｔｅにおける両被加圧物９７，９２付近の様子を示す図である。図３０および図３１においては、モールド９７の表面の凹凸（特に凹部）は省略されており、樹脂層９８の収縮は誇張されて示されている。これらの図３０と図３１とを比較すると判るように、樹脂層９８の厚さＨは、光硬化に伴って値ＨＳから値ＨＥへと減少している（ＨＳ＞ＨＥ）。換言すれば、硬化期間において流動可能物質層が収縮し、流動可能物質層の厚さが低減している。
【０１８１】
これに対して、この改変例においては、樹脂層９８の収縮に伴う樹脂層９８の厚さＨの時間変化が予め測定され、当該厚さＨの経時変化曲線ＣＬはコントローラ１００内の記憶部に記憶されるものとする。図３２は、樹脂層９８の厚さＨの経時変化曲線ＣＬ（測定結果）の一例を示す図である。そして、樹脂層９８の厚さＨの経時変化（図３２参照）に応じて相互間距離ＤＡの目標値が経時変化するように、接合動作（硬化動作）が実行される。換言すれば、上述の目標値（第２の目標値）ＴＧ（図１９参照）が経時変化する値として設定されて、硬化動作が実行される。この硬化動作においては、相互間距離ＤＡの目標値の経時変化曲線は、樹脂層９８の厚さＨの経時変化曲線ＣＬと同様の変化率等を有する曲線に設定されることが好ましい。例えば、相互間距離ＤＡの目標値は、加圧期間（詳細には硬化期間）の開始時点ｔｓの値ＨＳから当該加圧期間の終了時点ｔｅの値ＨＥまでの各時点において、上述の経時変化曲線ＣＬ（図３２参照）を所定方向にオフセットした曲線ＬＦ（図３３参照）上の値として設定されればよい。或いは、当該相互間距離ＤＡの目標値は、経時変化曲線ＣＬと同一の曲線上の値として設定されてもよい。
【０１８２】
これによれば、時間変化しない一定の値（すなわち固定値）を目標値として用いる場合に比べて、複数の時刻のそれぞれにおいて目標値を常時適切な値に設定することができる。したがって、流動可能物質層の厚さの変動をも考慮して、両被加圧物に加わる力（加圧力）が小さくなり過ぎること（あるいは大きくなり過ぎること）を防止することができる。
【０１８３】
さらに、このような改変は、硬化期間において流動可能物質層の厚さＨが低減していく状況のみならず、硬化期間において流動可能物質層の厚さＨが増大していく状況にも適用可能である。たとえば、第１実施形態において、樹脂層９３の熱硬化樹脂層の厚さＨが硬化期間に変動する場合（詳細には、熱の付与に応じて熱硬化樹脂層９３の厚さが増大していく場合）において、当該熱硬化樹脂層の厚さＨに応じて相互間距離ＤＡの目標値を経時変化（この場合には増大）させるようにしてもよい。これによっても、上記の改変例と同様の効果を得ることができる。なお、第２実施形態等に対しても同様の改変を行うことが可能である。
【０１８４】
また、これらの改変は、流動可能物質層の厚さが変動する場合のみならず、両被加圧物自体の厚さが変動する場合にも適用することが可能である。たとえば、第１実施形態において、加熱（もしくは冷却）によって両被加圧物９１，９２の厚さが増大（もしくは減少）する場合に、当該両被加圧物９１，９２の厚さに関する変動曲線（経時変化曲線）に基づいて、相互間距離ＤＡの目標値の経時変化曲線を定めるようにしてもよい。あるいは、第２実施形態（図１３参照）において、被加圧物９１，９５の厚さが加熱（もしくは冷却）によって増大（もしくは減少）する場合に、当該被加圧物９１，９５の厚さの変動に関する変動曲線（経時変化曲線）に基づいて、相互間距離ＤＡの目標値の経時変化曲線を定めるようにしてもよい。
【０１８５】
また、流動可能物質以外の物質であって両被加圧物の相互間に配置される物質の厚さが変動する場合にも当該改変を適用することが可能である。たとえば、第２実施形態の変型例（図１４参照）において、加熱等により複数のチップ９５ａ，９５ｂの厚さが変動する場合に、当該チップ９５ａ，９５ｂの厚さに関する変動曲線（経時変化曲線）に基づいて、相互間距離ＤＡの目標値の経時変化曲線を定めるようにしてもよい。
【０１８６】
また、加圧期間中（硬化期間中等）において、両被加圧物に関する相互間距離ＤＡの目標値を経時変化させる態様と、両被加圧物相互間の圧力値を所定値に近づける態様とを組み合わせて実行するようにしてもよい。特に、両被加圧物相互間に作用する力が所定値ＴＨｆを超えないように当該力を所定値ＴＨｆに近づけつつ、各相互間距離ＤＡｉを互いに均等にそれぞれの目標値に近づけることが好ましい。これによれば、流動可能物質層の厚さＨ等が経時変化する場合においても、加圧装置１は、両被加圧物相互間の圧力値を所定程度に抑制しつつ両被加圧物を平行に維持して両被加圧物を接合することが可能である。
【０１８７】
より詳細には、一定のスピードで両被加圧物の間隔（相互間距離ＤＡ）を縮めていく動作（両被加圧物を接近させていく動作）において、所定値以上の力（圧力）が検出されるときには当該両被接合物の接近動作を一時停止あるいはその接近スピードを低減するようにすればよい。これによれば、所定の圧力値以下で当該間隔を縮める動作をより適切に行うことが可能である。
【０１８８】
あるいは、各相互間距離ＤＡｉの目標値に関する経時変化曲線を、各時点での目標値が本来の目標値よりも微小量大きな値になるような曲線として設定するようにしてもよい。このような目標値を設定することによれば、各時点における相互間距離ＤＡは小さくなり過ぎないように（両被加圧物が近づき過ぎないように）制御されるので、両被加圧物の相互間に過大な力が作用することを適切に防止することが可能である。
ことが可能である。
【０１８９】
上述のように、各実施形態および変型例等によれば上記の各利点を得ることができる。また特に、適宜の態様によれば、たとえば、両被加圧物相互間に流動可能物質（硬化材料等）を介装し、両被加圧物の平面方向（ＸＹ平面内）の位置合わせと両被加圧物の相対的姿勢（平行維持等）と両被加圧物の相互間距離（高さ方向（Ｚ方向）距離）とを制御して３次元的な位置をアライメントするととともに、ＵＶ光の照射等によって流動可能物質等の状態を固める３次元的な組み立て（実装）が可能となり、且つ、ウエハレベルで複数個のデバイスを一括生産することが可能となる。
【符号の説明】
【０１９０】
１，１Ａ〜１Ｆ  加圧装置
２  真空チャンバ
１２  ステージ
１２ｆ，２２ｆ  加圧面
１２ｈ，２２ｈ  ヒータ
２２  ヘッド
２３  アライメントテーブル
２５  回転駆動機構
２６  Ｚ軸昇降駆動機構
３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ  ピエゾアクチュエータ
３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ  圧力検出センサ
３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ、３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ、３６ｓ  測距センサ
３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ  反射板
９１，９２  半導体ウエハ（被加圧物）
９３，９４，９８  樹脂層（流動可能物質層）
９５  チップ（被加圧物）
９６  金属バンプ（流動可能物質層）
９７  モールド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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