(57)【要約】【課題】基板外周部に塗布液が塗布されるのを抑制し、基板処理を適切に行う。【解決手段】スピンチャックに保持された支持ウェハＳを回転させながら、疎水化剤ノズルから支持ウェハＳの外周部に疎水化剤Ｈを供給する。その後、保持部に保持された支持ウェハＳと接着剤ノズルを相対的に水平方向に移動させながら、接着剤ノズルから支持ウェハＳに接着剤Ｇを供給する。このとき、疎水化剤Ｈによって、接着剤Ｇは支持ウェハＳの外周部に塗布されない。また、支持ウェハＳ上の接着剤Ｇの膜厚ＴＧは、支持ウェハＳの外周部上の疎水化剤Ｈの膜厚ＴＨより大きい。【選択図】図１８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に塗布液を塗布する基板処理システムであって、
基板外周部に疎水化剤を供給する疎水化剤供給部と、
基板に塗布液を供給する塗布液供給部と、
基板上の塗布液の膜厚が基板外周部上の疎水化剤の膜厚より大きくなるように、前記疎水化剤供給部と前記塗布液供給部を制御する制御部と、
を有することを特徴とする、基板処理システム。
【請求項２】
前記疎水化剤供給部と、基板を保持して回転させる回転保持部とを備えた疎水化装置と、
前記塗布液供給部と、基板を保持する保持部と、前記保持部に保持された基板と前記塗布液供給部を相対的に水平方向に移動させる移動機構とを備えた塗布装置と、
をさらに有することを特徴とする、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記疎水化装置において、前記疎水化剤供給部から基板外周部に疎水化剤を塗布し、
その後、前記塗布装置において、前記疎水化剤が塗布された基板外周部の内側に前記塗布液供給部を配置した後、前記保持部に保持された基板に対して前記塗布液供給部を相対的に水平方向に移動させるように、
前記疎水化装置と前記塗布装置を制御することを特徴とする、請求項２に記載の基板処理システム。
【請求項４】
前記疎水化剤供給部と、前記塗布液供給部と、基板を保持して回転させる回転保持部とを備えた塗布装置をさらに有することを特徴とする、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項５】
前記塗布液は、基板同士を接合する接着剤であって、
前記疎水化剤供給部と、前記塗布液供給部と、前記疎水化剤と前記接着剤が塗布された基板を所定の温度に加熱する熱処理装置と、前記接着剤を介して基板同士を接合する接合装置と、を備えた処理ステーションと、
基板又は基板同士が接合された重合基板を、前記処理ステーションに対して搬入出する搬入出ステーションと、をさらに有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理システム。
【請求項６】
前記疎水化剤と前記接着剤は、被処理基板を支持する支持基板に塗布されることを特徴とする、請求項５に記載の基板処理システム。
【請求項７】
基板上に塗布液を塗布する基板処理方法であって、
疎水化剤供給部から基板外周部に疎水化剤を供給する疎水化工程と、
その後、塗布液供給部から基板に塗布液を供給する塗布工程と、を有し、
基板上の塗布液の膜厚は、基板外周部上の疎水化剤の膜厚より大きいことを特徴とする、基板処理方法。
【請求項８】
前記疎水化工程において、回転保持部に保持された基板を回転させながら、前記疎水化剤供給部から基板外周部に疎水化剤を供給し、
前記塗布工程において、保持部に保持された基板と前記塗布液供給部を相対的に水平方向に移動させながら、前記塗布液供給部から塗布液を供給することを特徴とする、請求項７に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記塗布工程において、前記疎水化剤が塗布された基板外周部の内側に前記塗布液供給部を配置した後、前記保持部に保持された基板に対して前記塗布液供給部を相対的に水平方向に移動させることを特徴とする、請求項８に記載の基板処理方法。
【請求項１０】
前記疎水化工程において、回転保持部に保持された基板を回転させながら、前記疎水化剤供給部から基板外周部に疎水化剤を供給し、
前記塗布工程において、前記回転保持部に保持された基板を回転させながら、前記塗布液供給部から基板中心部に塗布液を供給することを特徴とする、請求項７に記載の基板処理方法。
【請求項１１】
前記塗布液は、基板同士を接合する接着剤であって、
前記疎水化剤と前記接着剤は、被処理基板を支持する支持基板に塗布されることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１２】
請求項７〜１１のいずれか一項に記載の基板処理方法を基板処理システムによって実行させるように、当該基板処理システムを制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に塗布液を塗布する基板処理システム、当該基板処理システムを用いた基板処理方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば半導体デバイスの製造プロセスにおいて、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）の大口径化が進んでいる。また、実装などの特定の工程において、ウェハの薄化が求められている。そして例えば大口径で薄いウェハを、そのまま搬送したり、研磨処理すると、ウェハに反りや割れが生じるおそれがある。このため、例えばウェハを補強するために、例えば支持基板にウェハを貼り付けることが行われている。
【０００３】
かかるウェハと支持基板の接合は、例えば特許文献１に記載された接合システムを用いて、ウェハと支持基板の間に接着剤を介在させることにより行われている。接合システムは、例えばウェハ又は支持基板に接着剤を塗布する塗布装置と、接着剤が塗布されたウェハ又は支持基板を加熱する熱処理装置と、接着剤を介してウェハと支持基板を押圧して接合する接合装置とを有している。そして、この接合システムでは、塗布装置と熱処理装置でウェハ又は支持基板に接着剤を塗布して所定の温度に加熱した後、接合装置でウェハと支持基板を押圧して接合している。
【０００４】
しかしながら、塗布装置において、ウェハ又は支持基板に塗布した接着剤が当該ウェハ又は支持基板の外周部からはみ出る場合がある。このようにはみ出た接着剤は、ウェハと支持基板の搬送工程や他の処理工程に悪影響を及ぼすおそれがある。例えば搬送工程において、ウェハと支持基板を搬送する搬送装置に接着剤が付着すると、当該接着剤が他のウェハや支持基板に付着してしまう。さらに他の処理工程においても、ウェハと支持基板に所定の処理を行う処理装置に接着剤が付着する場合がある。
【０００５】
また、塗布装置において、ウェハ又は支持基板に塗布した接着剤が当該ウェハ又は支持基板の外周部まで塗布されている場合、後続の熱処理装置において、外周部の接着剤が熱によって溶けて垂れ落ちてしまう。かかる場合においても、ウェハと支持基板の搬送工程や他の処理工程に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００６】
そこで、塗布装置では、ウェハ又は支持基板の外周部に接着剤が塗布されないように制御する必要がある。例えば特許文献２には、基板（ウェハ又は支持基板）の外周部に処理液を塗布してフッ素樹脂膜を形成した後、当該基板に塗布液を塗布することが提案されている。かかる場合、基板外周部では、フッ素樹脂膜によって塗布液が弾かれて塗布膜が形成されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−２４７２９２号公報
【特許文献２】特開２００３−１４５０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に記載された塗布方法では、基板外周部におけるフッ素樹脂膜と、基板内周部における塗布膜は、同じ膜厚で形成される。かかる場合、ウェハと支持基板の間においてその外周部には接着剤が介在せず、当該ウェハと支持基板を適切に接合することができない。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板外周部に塗布液が塗布されるのを抑制し、基板処理を適切に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するため、本発明は、基板上に塗布液を塗布する基板処理システムであって、基板外周部に疎水化剤を供給する疎水化剤供給部と、基板に塗布液を供給する塗布液供給部と、基板上の塗布液の膜厚が基板外周部上の疎水化剤の膜厚より大きくなるように、前記疎水化剤供給部と前記塗布液供給部を制御する制御部と、を有することを特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、疎水化剤供給部から基板外周部に疎水化剤を供給した後、塗布液供給部から基板に塗布液を供給する。この際、基板外周部では、疎水化剤によって塗布液が塗布されるのが抑制される。そうすると、塗布液が塗布された基板を搬送する搬送装置や、当該基板に所定の処理を行う処理装置に塗布液が付着することがなく、基板処理を適切に行うことができる。
【００１２】
しかも、基板上の塗布液の膜厚は基板外周部上の疎水化剤の膜厚より大きい。そうすると、例えば塗布液が接着剤であって、基板処理が基板同士を接合する接合処理である場合でも、基板同士を接合する際、当該基板間の外周部まで接着剤を広げることができる。したがって、基板同士をその全面で適切に接合することができる。
【００１３】
前記基板処理システムは、前記疎水化剤供給部と、基板を保持して回転させる回転保持部とを備えた疎水化装置と、前記塗布液供給部と、基板を保持する保持部と、前記保持部に保持された基板と前記塗布液供給部を相対的に水平方向に移動させる移動機構とを備えた塗布装置と、をさらに有していてもよい。
【００１４】
前記制御部は、前記疎水化装置において、前記疎水化剤供給部から基板外周部に疎水化剤を塗布し、その後、前記塗布装置において、前記疎水化剤が塗布された基板外周部の内側に前記塗布液供給部を配置した後、前記保持部に保持された基板に対して前記塗布液供給部を相対的に水平方向に移動させるように、
前記疎水化装置と前記塗布装置を制御してもよい。
【００１５】
前記基板処理システムは、前記疎水化剤供給部と、前記塗布液供給部と、基板を保持して回転させる回転保持部とを備えた塗布装置をさらに有していてもよい。
【００１６】
前記塗布液は、基板同士を接合する接着剤であって、前記基板処理システムは、前記疎水化剤供給部と、前記塗布液供給部と、前記疎水化剤と前記接着剤が塗布された基板を所定の温度に加熱する熱処理装置と、前記接着剤を介して基板同士を接合する接合装置と、を備えた処理ステーションと、基板又は基板同士が接合された重合基板を、前記処理ステーションに対して搬入出する搬入出ステーションと、をさらに有していてもよい。
【００１７】
前記疎水化剤と前記接着剤は、被処理基板を支持する支持基板に塗布されてもよい。
【００１８】
別な観点による本発明は、基板上に塗布液を塗布する基板処理方法であって、疎水化剤供給部から基板外周部に疎水化剤を供給する疎水化工程と、その後、塗布液供給部から基板に塗布液を供給する塗布工程と、を有し、基板上の塗布液の膜厚は、基板外周部上の疎水化剤の膜厚より大きいことを特徴としている。
【００１９】
前記疎水化工程において、回転保持部に保持された基板を回転させながら、前記疎水化剤供給部から基板外周部に疎水化剤を供給し、前記塗布工程において、保持部に保持された基板と前記塗布液供給部を相対的に水平方向に移動させながら、前記塗布液供給部から塗布液を供給してもよい。
【００２０】
前記塗布工程において、前記疎水化剤が塗布された基板外周部の内側に前記塗布液供給部を配置した後、前記保持部に保持された基板に対して前記塗布液供給部を相対的に水平方向に移動させてもよい。
【００２１】
前記疎水化工程において、回転保持部に保持された基板を回転させながら、前記疎水化剤供給部から基板外周部に疎水化剤を供給し、前記塗布工程において、前記回転保持部に保持された基板を回転させながら、前記塗布液供給部から基板中心部に塗布液を供給してもよい。
【００２２】
前記塗布液は、基板同士を接合する接着剤であって、前記疎水化剤と前記接着剤は、被処理基板を支持する支持基板に塗布されてもよい。
【００２３】
また別な観点による本発明によれば、前記基板処理方法を基板処理システムによって実行させるように、当該基板処理システムを制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。
【００２４】
さらに別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、基板外周部に塗布液が塗布されるのを抑制し、基板処理を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施の形態にかかる接合システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】本実施の形態にかかる接合システムの内部構成の概略を示す側面図である。
【図３】被処理ウェハと支持ウェハの側面図である。
【図４】接合装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図５】接合部の構成の概略を示す縦断面図である。
【図６】接合部の構成の概略を示す縦断面図である。
【図７】第２の保持部とその移動機構の構成の概略を示す平面図である。
【図８】疎水化装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図９】疎水化装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図１０】塗布装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図１１】塗布装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図１２】接着剤ノズルの構成の概略を示す斜視図である。
【図１３】接合処理の主な工程を示すフローチャートである。
【図１４】支持ウェハの外周部に疎水化剤を塗布する様子を示す説明図である。
【図１５】支持ウェハの外周部に疎水化剤を塗布した様子を示す説明図である。
【図１６】支持ウェハに接着剤を塗布する様子を示す説明図である。
【図１７】支持ウェハに接着剤を塗布する様子を示す説明図である。
【図１８】支持ウェハに接着剤を塗布した様子を示す説明図である。
【図１９】被処理ウェハと支持ウェハを接合する様子を示す説明図である。
【図２０】被処理ウェハと支持ウェハを接合した様子を示す説明図である。
【図２１】従来の塗布方法で支持ウェハ上に接着剤を塗布した様子を示す説明図である。
【図２２】他の実施の形態にかかる塗布装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図２３】他の実施の形態にかかる塗布装置の構成の概略を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる基板処理システムとしての接合システム１の構成の概略を示す平面図である。図２は、接合システム１の内部構成の概略を示す側面図である。
【００２８】
接合システム１では、図３に示すように例えば接着剤Ｇを介して、被処理基板としての被処理ウェハＷと支持基板としての支持ウェハＳとを接合する。以下、被処理ウェハＷにおいて、接着剤Ｇを介して支持ウェハＳと接合される面を表面としての「接合面ＷＪ」といい、当該接合面ＷＪと反対側の面を裏面としての「非接合面ＷＮ」という。同様に、支持ウェハＳにおいて、接着剤Ｇを介して被処理ウェハＷと接合される面を表面としての「接合面ＳＪ」といい、接合面ＳＪと反対側の面を裏面としての「非接合面ＳＮ」という。そして、接合システム１では、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合して、重合基板としての重合ウェハＴを形成する。なお、被処理ウェハＷは、製品となるウェハであって、例えば接合面ＷＪに複数の電子回路が形成されており、非接合面ＷＮが研磨処理される。また、支持ウェハＳは、被処理ウェハＷの径と同じ径を有し、当該被処理ウェハＷを支持するウェハである。なお、本実施の形態では、支持基板としてウェハを用いた場合について説明するが、例えばガラス基板等の他の基板を用いてもよい。
【００２９】
接合システム１は、図１に示すように例えば外部との間で複数の被処理ウェハＷ、複数の支持ウェハＳ、複数の重合ウェハＴをそれぞれ収容可能なカセットＣＷ、ＣＳ、ＣＴが搬入出される搬入出ステーション２と、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴに対して所定の処理を施す各種処理装置を備えた処理ステーション３とを一体に接続した構成を有している。
【００３０】
搬入出ステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。カセット載置台１０には、複数、例えば４つのカセット載置板１１が設けられている。カセット載置板１１は、Ｘ方向（図１中の上下方向）に一列に並べて配置されている。これらのカセット載置板１１には、接合システム１の外部に対してカセットＣＷ、ＣＳ、ＣＴを搬入出する際に、カセットＣＷ、ＣＳ、ＣＴを載置することができる。このように搬入出ステーション２は、複数の被処理ウェハＷ、複数の支持ウェハＳ、複数の重合ウェハＴを保有可能に構成されている。なお、カセット載置板１１の個数は、本実施の形態に限定されず、任意に決定することができる。また、カセットの１つを不具合ウェハの回収用として用いてもよい。すなわち、種々の要因で被処理ウェハＷと支持ウェハＳとの接合に不具合が生じたウェハを、他の正常な重合ウェハＴと分離することができるカセットである。本実施の形態においては、複数のカセットＣＴのうち、１つのカセットＣＴを不具合ウェハの回収用として用い、他方のカセットＣＴを正常な重合ウェハＴの収容用として用いている。
【００３１】
搬入出ステーション２には、カセット載置台１０に隣接してウェハ搬送部２０が設けられている。ウェハ搬送部２０には、Ｘ方向に延伸する搬送路２１上を移動自在なウェハ搬送装置２２が設けられている。ウェハ搬送装置２２は、鉛直方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、各カセット載置板１１上のカセットＣＷ、ＣＳ、ＣＴと、後述する処理ステーション３の第３の処理ブロックＧ３のトランジション装置５０、５１との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送できる。
【００３２】
処理ステーション３には、各種処理装置を備えた複数例えば３つの処理ブロックＧ１、Ｇ２、Ｇ３が設けられている。例えば処理ステーション３の正面側（図１中のＸ方向負方向側）には、第１の処理ブロックＧ１が設けられ、処理ステーション３の背面側（図１中のＸ方向正方向側）には、第２の処理ブロックＧ２が設けられている。また、処理ステーション３の搬入出ステーション２側（図１中のＹ方向負方向側）には、第３の処理ブロックＧ３が設けられている。
【００３３】
例えば第１の処理ブロックＧ１には、接着剤Ｇを介して被処理ウェハＷと支持ウェハＳとを押圧して接合する接合装置３０〜３３が、搬入出ステーション２側からこの順でＹ方向に並べて配置されている。なお、接合装置３０〜３３の装置数や配置は任意に設定することができる。また、接合装置３０〜３３の構成については、後述する。
【００３４】
例えば第２の処理ブロックＧ２には、図２に示すように支持ウェハＳの外周部に疎水化剤を塗布する疎水化装置４０と、支持ウェハＳに接着剤Ｇを塗布する塗布装置４１と、接着剤Ｇが塗布された支持ウェハＳを所定の温度に加熱する熱処理装置４２〜４４と、同様の熱処理装置４５〜４７とが、搬入出ステーション２側に向かう方向（図１中のＹ方向負方向）にこの順で並べて配置されている。疎水化装置４０と塗布装置４１は、下からこの順で２段に設けられている。熱処理装置４２〜４４と熱処理装置４５〜４７は、それぞれ下からこの順で３段に設けられている。なお、疎水化装置４０、塗布装置４１、熱処理装置４２〜４７の装置数や鉛直方向及び水平方向の配置は任意に設定することができる。また、疎水化装置４０と塗布装置４１の構成については、後述する。
【００３５】
上記熱処理装置４２〜４７としては、例えば特開２０１３−２４７２９２号公報に記載の熱処理装置を用いることができる。すなわち、熱処理装置４２〜４７は、被処理ウェハＷを加熱処理する加熱部と、被処理ウェハＷを温度調節する温度調節部を有している。なお、熱処理装置４２〜４７では、重合ウェハＴの温度調節もすることができる。さらに、重合ウェハＴの温度調節をするため、第２の処理ブロックＧ２に温度調節装置（図示せず）を設けてもよい。温度調節装置は、上述した熱処理装置４２〜４７と同様の構成を有し、熱板に代えて、温度調節板が用いられる。温度調節板の内部には、例えばペルチェ素子などの冷却部材が設けられており、温度調節板を設定温度に調節できる。
【００３６】
例えば第３の処理ブロックＧ３には、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴのトランジション装置５０、５１が下からこの順で２段に設けられている。
【００３７】
図１に示すように第１の処理ブロックＧ１〜第３の処理ブロックＧ３に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域６０が形成されている。ウェハ搬送領域６０には、例えばウェハ搬送装置６１が配置されている。なお、ウェハ搬送領域６０内の圧力は大気圧以上であり、当該ウェハ搬送領域６０において、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴのいわゆる大気系の搬送が行われる。
【００３８】
ウェハ搬送装置６１は、例えば鉛直方向、水平方向（Ｙ方向、Ｘ方向）及び鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置６１は、ウェハ搬送領域６０内を移動し、周囲の第１の処理ブロックＧ１、第２の処理ブロックＧ２及び第３の処理ブロックＧ３内の所定の装置に被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送できる。
【００３９】
以上の接合システム１には、図１に示すように制御部７０が設けられている。制御部７０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、接合システム１における被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、接合システム１における後述の接合処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部７０にインストールされたものであってもよい。
【００４０】
次に、上述した接合装置３０〜３３の構成について説明する。接合装置３０は、図４に示すように内部を密閉可能な処理容器１００を有している。処理容器１００のウェハ搬送領域６０側の側面には、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの搬入出口１０１が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。
【００４１】
処理容器１００の内部は、内壁１０２によって、前処理領域Ｄ１と接合領域Ｄ２に区画されている。上述した搬入出口１０１は、前処理領域Ｄ１における処理容器１００の側面に形成されている。また、内壁１０２にも、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの搬入出口１０３が形成されている。
【００４２】
前処理領域Ｄ１には、接合装置３０の外部との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを受け渡すための受渡部１１０が設けられている。受渡部１１０は、搬入出口１０１に隣接して配置されている。また受渡部１１０は、鉛直方向に複数、例えば２段配置され、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴのいずれか２つを同時に受け渡すことができる。例えば一の受渡部１１０で接合前の被処理ウェハＷ又は支持ウェハＳを受け渡し、他の受渡部１１０で接合後の重合ウェハＴを受け渡してもよい。あるいは、一の受渡部１１０で接合前の被処理ウェハＷを受け渡し、他の受渡部１１０で接合前の支持ウェハＳを受け渡してもよい。
【００４３】
受渡部１１０としては、例えば特開２０１３−２４７２９２号公報に記載の受渡部を用いることができる。すなわち、受渡部１１０は、受渡アーム１１１とウェハ支持ピン１１２とを有している。受渡アーム１１１は、ウェハ搬送装置６１とウェハ支持ピン１１２との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを受け渡すことができる。ウェハ支持ピン１１２は、複数、例えば３箇所に設けられ、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを支持することができる。
【００４４】
前処理領域Ｄ１のＹ方向負方向側、すなわち搬入出口１０３側において、受渡部１１０の鉛直上方には、例えば被処理ウェハＷの表裏面を反転させる反転部１２０が設けられている。
【００４５】
反転部１２０としては、例えば特開２０１３−２４７２９２号公報に記載の反転部を用いることができる。すなわち、反転部１２０は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳを保持する保持アーム１２１を有している。保持アーム１２１は、水平方向（図４中のＸ方向）に延伸している。また保持アーム１２１には、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳを保持する保持部材１２２が例えば４箇所に設けられている。保持アーム１２１は、例えばモータなどを備えた駆動部１２３に支持されている。この駆動部１２３によって、保持アーム１２１は水平軸周りに回動自在であり、且つ水平方向（図４中のＸ方向及びＹ方向）に移動できる。また、駆動部１２３によって、保持アーム１２１は鉛直方向に延伸する支持柱１２４に沿って鉛直方向に移動できる。
【００４６】
支持柱１２４には、保持部材１２２に保持された被処理ウェハＷ、支持ウェハＳの水平方向の向きを調節する位置調節機構１２５が支持板１２６を介して支持されている。位置調節機構１２５は、基台１２７と、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳのノッチ部の位置を検出する検出部１２８とを有している。そして、位置調節機構１２５では、保持部材１２２に保持された被処理ウェハＷ、支持ウェハＳを水平方向に移動させながら、検出部１２８で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳのノッチ部の位置を検出することで、当該ノッチ部の位置を調節して被処理ウェハＷ、支持ウェハＳの水平方向の向きを調節している。
【００４７】
なお、以上のように構成された受渡部１１０は鉛直方向に２段に配置され、またこれら受渡部１１０の鉛直上方に反転部１２０が配置される。すなわち、受渡部１１０の受渡アーム１１１は、反転部１２０の保持アーム１２１と位置調節機構１２５の下方において水平方向に移動する。また、受渡部１１０のウェハ支持ピン１１２は、反転部１２０の保持アーム１２１の下方に配置されている。
【００４８】
接合領域Ｄ２のＹ方向正方向側には、受渡部１１０、反転部１２０及び後述する接合部１４０に対して、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送する搬送部１３０が設けられている。搬送部１３０は、搬入出口１０３に取り付けられている。
【００４９】
搬送部１３０としては、例えば特開２０１３−２４７２９２号公報に記載の搬送部を用いることができる。すなわち、搬送部１３０は、複数、例えば２本の搬送アーム１３１を有している。２本の搬送アーム１３１は、鉛直方向に下からこの順で２段に配置され、それぞれ被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの裏面（被処理ウェハＷ、支持ウェハＳにおいては非接合面ＷＮ、ＳＮ）を保持して搬送する搬送アームと、被処理ウェハＷの表面、すなわち接合面ＷＪの外周部を保持して搬送する搬送アームである。搬送アーム１３１の基端部には、例えばモータなどを備えたアーム駆動部１３２が設けられている。このアーム駆動部１３２によって、各搬送アーム１３１は独立して水平方向に移動できる。これら搬送アーム１３１とアーム駆動部１３２は、基台１３３に支持されている。
【００５０】
接合領域Ｄ２のＹ方向負方向側には、接着剤Ｇを介して被処理ウェハＷと支持ウェハＳとを押圧して接合する接合部１４０が設けられている。
【００５１】
接合部１４０は、図５に示すように支持ウェハＳを上面で載置して保持する第１の保持部２００と、被処理ウェハＷを下面で吸着保持する第２の保持部２０１とを有している。第１の保持部２００は、第２の保持部２０１の下方に設けられ、第２の保持部２０１と対向するように配置されている。すなわち、第１の保持部２００に保持された支持ウェハＳと第２の保持部２０１に保持された被処理ウェハＷは対向して配置されている。
【００５２】
第１の保持部２００には、例えば支持ウェハＳを静電吸着するための静電チャックが用いられる。第１の保持部２００には、熱伝導性を有する窒化アルミセラミックなどのセラミックが用いられる。また、第１の保持部２００には、例えば直流高圧電源２１０が接続されている。そして、第１の保持部２００の表面に静電気力を生じさせて、支持ウェハＳを第１の保持部２００上に静電吸着することができる。なお、第１の保持部２００の材質は本実施の形態に限定されず、例えば炭化ケイ素セラミックやアルミナセラミック等の他のセラミックを用いてもよいし、例えば第１の保持部２００の表面に絶縁層を形成する場合には、セラミックの他、例えばアルミニウムやステンレス等の金属材料を用いてもよい。
【００５３】
第１の保持部２００の内部には、支持ウェハＳを加熱する第１の加熱機構２１１が設けられている。第１の加熱機構２１１には、例えばヒータが用いられる。第１の加熱機構２１１による支持ウェハＳの加熱温度は、例えば制御部７０により制御される。
【００５４】
また、第１の保持部２００の下面側には、断熱板２１２が設けられている。断熱板２１２は、第１の加熱機構２１１により支持ウェハＳを加熱する際の熱が後述する下部チャンバ２８１側に伝達されるのを防止する。なお断熱板２１２には、例えば窒化ケイ素が用いられる。
【００５５】
第１の保持部２００の下方には、支持ウェハＳ又は重合ウェハＴを下方から支持し昇降させるための昇降ピン２２０が例えば３箇所に設けられている。昇降ピン２２０は、昇降駆動部２２１により上下動できる。昇降駆動部２２１は、例えばボールネジ（図示せず）と当該ボールネジを回動させるモータ（図示せず）とを有している。また、第１の保持部２００の中央部付近には、第１の保持部２００及び下部チャンバ２８１を厚み方向に貫通する貫通孔２２２が例えば３箇所に形成されている。そして、昇降ピン２２０は貫通孔２２２を挿通し、第１の保持部２００の上面から突出可能になっている。なお、昇降駆動部２２１は後述する下部チャンバ２８１の下部に設けられている。そして昇降駆動部２２１は、支持部材２３０上に設けられている。
【００５６】
第２の保持部２０１には、例えば被処理ウェハＷを静電吸着するための静電チャックが用いられる。第２の保持部２０１には、熱伝導性を有する窒化アルミセラミックなどのセラミックが用いられる。また、第２の保持部２０１には、例えば直流高圧電源２４０が接続されている。そして、第２の保持部２０１の表面に静電気力を生じさせて、被処理ウェハＷを第２の保持部２０１上に静電吸着することができる。なお、第２の保持部２０１の材質は本実施の形態に限定されず、例えば炭化ケイ素セラミックやアルミナセラミック等の他のセラミックを用いてもよいし、例えば第２の保持部２０１の表面に絶縁層を形成する場合には、セラミックの他、例えばアルミニウムやステンレス等の金属材料を用いてもよい。
【００５７】
第２の保持部２０１の内部には、被処理ウェハＷを加熱する第２の加熱機構２４１が設けられている。第２の加熱機構２４１には、例えばヒータが用いられる。２の加熱機構２４１には、例えばヒータが用いられる。第２の加熱機構２４１による被処理ウェハＷの加熱温度は、例えば制御部７０により制御される。
【００５８】
また、第２の保持部２０１の上面側には、断熱板２４２が設けられている。断熱板２４２は、第２の加熱機構２４１により被処理ウェハＷを加熱する際の熱が後述する支持板２５０側に伝達されるのを防止する。なお断熱板２４２には、例えば窒化ケイ素が用いられる。
【００５９】
第２の保持部２０１の上面側には、支持板２５０を介して、第２の保持部２０１を鉛直下方に押圧する加圧機構２６０が設けられている。加圧機構２６０は、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを覆うように設けられた圧力容器２６１と、圧力容器２６１の内部に流体、例えば圧縮空気を供給する流体供給管２６２と、内部に流体を貯留し、流体供給管２６２に流体を供給する流体を流体供給源２６３とを有している。
【００６０】
なお、これら第２の保持部２０１の上面側の部材は、支持板２５０の上方に設けられたエアシリンダ（図示せず）に支持されている。そして、支持板２５０の上方に設けられた調整ボルト（図示せず）によって、上部チャンバ２８２の平行出しや、第２の保持部２０１と第１の保持部２００との隙間の調整が行われる。
【００６１】
圧力容器２６１は、例えば鉛直方向に伸縮自在の例えばステンレス製のベローズにより構成されている。圧力容器２６１は、その下面が支持板２５０の上面に固定されると共に、上面が第２の保持部２０１の上方に設けられた支持板２６４の下面に固定されている。流体供給管２６２は、その一端が圧力容器２６１に接続され、他端が流体供給源２６３に接続されている。そして、圧力容器２６１に流体供給管２６２から流体を供給することで、圧力容器２６１が伸長する。この際、圧力容器２６１の上面と支持板２６４の下面とが当接しているので、圧力容器２６１は下方向にのみ伸長し、圧力容器２６１の下面に設けられた第２の保持部２０１を下方に押圧することができる。そして圧力容器２６１が伸縮性を有するので、第２の保持部２０１の平行度と第１の保持部２００の平行度に差異が生じていても、圧力容器２６１はその差異を吸収できる。またこの際、圧力容器２６１の内部は流体により加圧されており、均一に押圧できる。さらに圧力容器２６１の平面形状は被処理ウェハＷと支持ウェハＳの平面形状と同一であり、圧力容器２６１の径は被処理ウェハＷの径と同じ、例えば３００ｍｍであるため、余計なエッジ応力が発生しない。したがって、第１の保持部２００と第２の保持部２０１の平行度に関わらず、圧力容器２６１は第２の保持部２０１（被処理ウェハＷと支持ウェハＳ）を面内均一に押圧することができる。第２の保持部２０１を押圧する際の圧力の調節は、圧力容器２６１に供給する圧縮空気の圧力を調節することで行われる。なお、支持板２６４は、加圧機構２６０により第２の保持部２０１にかかる荷重の反力を受けても変形しない強度を有する部材により構成されているのが好ましい。
【００６２】
第１の保持部２００と第２の保持部２０１との間には、第１の保持部２００に保持された支持ウェハＳの表面を撮像する第１の撮像部２７０と、第２の保持部２０１に保持された被処理ウェハＷの表面を撮像する第２の撮像部２７１とが設けられている。第１の撮像部２７０と第２の撮像部２７１には、例えば広角型のＣＣＤカメラがそれぞれ用いられる。また、第１の撮像部２７０と第２の撮像部２７１は、移動機構（図示せず）によって鉛直方向及び水平方向に移動可能に構成されている。
【００６３】
接合部１４０は、内部を密閉可能な処理容器２８０を有している。処理容器２８０は、上述した第１の保持部２００、第２の保持部２０１、支持板２５０、圧力容器２６１、支持板２６４、第１の撮像部２７０、第２の撮像部２７１を内部に収容する。
【００６４】
処理容器２８０は、第１の保持部２００を支持する下部チャンバ２８１と、第２の保持部２０１を支持する上部チャンバ２８２とを有している。上部チャンバ２８２は、例えばエアシリンダ等の昇降機構（図示せず）によって鉛直方向に昇降可能に構成されている。下部チャンバ２８１における上部チャンバ２８２との接合面には、処理容器２８０の内部の気密性を保持するためのシール材２８３が設けられている。シール材２８３には、例えばＯリングが用いられる。そして、図６に示すように下部チャンバ２８１と上部チャンバ２８２を当接させることで、処理容器２８０の内部が密閉空間に形成される。
【００６５】
上部チャンバ２８２の周囲には、図７に示すように当該上部チャンバ２８２を介して第２の保持部２０１を水平方向に移動させる移動機構２９０が複数、例えば５つ設けられている。５つの移動機構２９０のうち、４つの移動機構２９０は第２の保持部２０１の水平方向への移動に用いられ、１つの移動機構２９０は第２の保持部２０１の鉛直軸周り（θ方向）の回転に用いられる。移動機構２９０は、図５に示すように上部チャンバ２８２に当接して第２の保持部２０１を移動させるカム２９１と、シャフト２９２を介してカム２９１を回転させる、例えばモータ（図示せず）を内蔵した回転駆動部２９３とを有している。カム２９１はシャフト２９２の中心軸に対して偏心して設けられている。そして、回転駆動部２９３によりカム２９１を回転させることで、第２の保持部２０１に対するカム２９１の中心位置が移動し、第２の保持部２０１を水平方向に移動させることができる。
【００６６】
下部チャンバ２８１には、処理容器２８０内の雰囲気を減圧する減圧機構３００が設けられている。減圧機構３００は、処理容器２８０内の雰囲気を吸気するための吸気管３０１と、吸気管３０１に接続された例えば真空ポンプなどの負圧発生装置３０２とを有している。
【００６７】
なお、接合装置３１〜３３の構成は、上述した接合装置３０の構成と同様であるので説明を省略する。また、接合装置３０〜３３における各部の動作は、上述した制御部７０によって制御される。
【００６８】
次に、上述した疎水化装置４０の構成について説明する。疎水化装置４０は、図８に示すように内部を密閉可能な処理容器３１０を有している。処理容器３１０のウェハ搬送領域６０側の側面には、支持ウェハＳの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。
【００６９】
処理容器３１０内の中央部には、支持ウェハＳを保持して回転させる回転保持部としてのスピンチャック３２０が設けられている。スピンチャック３２０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えば支持ウェハＳを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、支持ウェハＳをスピンチャック３２０上に吸着保持できる。
【００７０】
スピンチャック３２０の下方には、例えばモータなどを備えたチャック駆動部３２１が設けられている。スピンチャック３２０は、チャック駆動部３２１により所定の速度に回転できる。また、チャック駆動部３２１には、例えばシリンダなどの昇降駆動源が設けられており、スピンチャック３２０は昇降自在になっている。
【００７１】
スピンチャック３２０の周囲には、支持ウェハＳから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ３２２が設けられている。カップ３２２の下面には、回収した液体を排出する排出管３２３と、カップ３２２内の雰囲気を真空引きして排気する排気管３２４が接続されている。
【００７２】
図９に示すようにカップ３２２のＸ方向負方向（図９中の下方向）側には、Ｙ方向（図９中の左右方向）に沿って延伸するレール３３０が形成されている。レール３３０は、例えばカップ３２２のＹ方向負方向（図９中の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図９中の右方向）側の外方まで形成されている。レール３３０には、アーム３３１が取り付けられている。
【００７３】
アーム３３１には、図８及び図９に示すように支持ウェハＳの外周部に疎水化剤を供給する、疎水化剤供給部としての疎水化剤ノズル３３２が支持されている。なお、疎水化剤には、接着剤Ｇに対して疎水性（撥水性）を有する材料、例えばＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシロキサン）が用いられる。アーム３３１は、図９に示すノズル駆動部３３３により、レール３３０上を移動自在である。これにより、疎水化剤ノズル３３２は、カップ３２２のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部３３４からカップ３２２内の支持ウェハＳの外周部上方まで移動でき、さらに当該支持ウェハＳ上を支持ウェハＳの径方向に移動できる。また、アーム３３１は、ノズル駆動部３３３によって昇降自在であり、疎水化剤ノズル３３２の高さを調節できる。
【００７４】
疎水化剤ノズル３３２には、図８に示すように当該疎水化剤ノズル３３２に疎水化剤を供給する供給管３３５が接続されている。供給管３３５は、内部に疎水化剤を貯留する疎水化剤供給源３３６に連通している。また、供給管３３５には、疎水化剤の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群３３７が設けられている。
【００７５】
なお、疎水化装置４０における各部の動作は、上述した制御部７０によって制御される。
【００７６】
次に、上述した塗布装置４１の構成について説明する。塗布装置４１は、図１０に示すように内部を密閉可能な処理容器３４０を有している。処理容器３４０のウェハ搬送領域６０側の側面には、支持ウェハＳの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。
【００７７】
処理容器３４０内の中央部には、表面に支持ウェハＳを載置して保持する保持部３５０が設けられている。保持部３５０には、例えば真空チャックや静電チャック等が用いられる。
【００７８】
保持部３５０の下方には、支持ウェハＳを下方から支持し昇降させるための昇降ピン３５１が設けられている。昇降ピン３５１は例えば３本設けられ、昇降駆動部３５２により上下動できる。保持部３５０には、当該保持部３５０を厚み方向に貫通する貫通孔３５３が例えば３箇所に形成されおり、昇降ピン３５１は、貫通孔３５３を挿通し、保持部３５０の上面から突出可能になっている。
【００７９】
図１１に示すように保持部３５０のＸ方向負方向（図１１の下方向）側には、Ｙ方向（図１１の左右方向）に沿って延伸するレール３６０が形成されている。レール３６０は、例えば保持部３５０のＹ方向負方向（図１１の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図１１の右方向）側の外方まで形成されている。レール３６０には、アーム３６１が取り付けられている。
【００８０】
アーム３６１には、図１０及び図１１に示すように支持ウェハＳに塗布液としての接着剤Ｇを供給する、塗布液供給部としての接着剤ノズル３６２が支持されている。アーム３６１は、図１１に示すノズル駆動部３６３により、レール３６０上を移動自在である。これにより、接着剤ノズル３６２は、保持部３５０のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部３６４から保持部３５０上の支持ウェハＳの中心部上方まで移動でき、さらに当該支持ウェハＳの表面上を支持ウェハＳの径方向に移動できる。また、アーム３６１は、ノズル駆動部３６３によって昇降自在であり、接着剤ノズル３６２の高さを調整できる。なお、本実施の形態では、レール３６０、アーム３６１及びノズル駆動部３６３が、本発明の移動機構を構成している。
【００８１】
接着剤ノズル３６２は、図１２に示すようにＸ方向に向けて延伸する略直方体形状に形成されている。接着剤ノズル３６２は、例えば支持ウェハＳの径よりも長く形成されている。接着剤ノズル３６２の下端面には、例えば支持ウェハＳの径よりも長いスリット状の塗布液の吐出口３６２ａが形成されている。
【００８２】
接着剤ノズル３６２には、図１０に示すように当該接着剤ノズル３６２に接着剤Ｇを供給する供給管３６５が接続されている。供給管３６５は、内部に接着剤Ｇを貯留する接着剤供給源３６６に連通している。また、供給管３６５には、接着剤Ｇの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群３６７が設けられている。
【００８３】
なお、塗布装置４１における各部の動作は、上述した制御部７０によって制御される。
【００８４】
次に、以上のように構成された接合システム１を用いて行われる被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合処理方法について説明する。図１３は、かかる接合処理の主な工程の例を示すフローチャートである。
【００８５】
先ず、複数枚の被処理ウェハＷを収容したカセットＣＷ、複数枚の支持ウェハＳを収容したカセットＣＳ、及び空のカセットＣＴが、搬入出ステーション２の所定のカセット載置板１１に載置される。その後、ウェハ搬送装置２２によりカセットＣＳ内の支持ウェハＳが取り出され、処理ステーション３の第３の処理ブロックＧ３のトランジション装置５０に搬送される。このとき、支持ウェハＳは、その非接合面ＳＮが下方を向いた状態で搬送される。
【００８６】
次に支持ウェハＳは、ウェハ搬送装置６１によって疎水化装置４０に搬送される。疎水化装置４０に搬入された支持ウェハＳは、ウェハ搬送装置６１からスピンチャック３２０に受け渡され吸着保持される。このとき、支持ウェハＳの非接合面ＳＮが吸着保持される。
【００８７】
続いて、アーム３３１によって待機部３３４の疎水化剤ノズル３３２を支持ウェハＳの外周部の上方まで移動させる。その後、スピンチャック３２０によって支持ウェハＳを回転させながら、図１４に示すように疎水化剤ノズル３３２から支持ウェハＳの接合面ＳＪの外周部に疎水化剤Ｈを供給する。疎水化剤Ｈは、例えば支持ウェハＳの外側面からの距離Ｌが例えば２ｍｍ程度の範囲に塗布される。そして図１５に示すように、疎水化剤Ｈは、支持ウェハＳの接合面ＳＪの外周部全周に亘って塗布される（図１３の工程Ａ１）。
【００８８】
次に支持ウェハＳは、ウェハ搬送装置６１によって塗布装置４１に搬送される。塗布装置４１に搬入された支持ウェハＳは、昇降ピン３５１に受け渡され、保持部３５０に吸着保持される。
【００８９】
続いて、図１６及び図１７に示すようにアーム３６１によって、待機部３６４の接着剤ノズル３６２を支持ウェハＳの外周部、より具体的には疎水化剤Ｈの内側端部の上方に移動させる。そして、さらに接着剤ノズル３６２を所定の高さまで下降させる。このとき、支持ウェハＳの接合面ＳＪと接着剤ノズル３６２との距離は、支持ウェハＳ上に塗布される接着剤Ｇの膜厚に応じて設定される。そして、接着剤供給源３６６から接着剤ノズル３６２に接着剤Ｇを供給し、当該接着剤ノズル３６２の吐出口３６２ａから表面張力によって接着剤Ｇを露出させる。そうすると、支持ウェハＳの外周部表面と接着剤ノズル３６２の吐出口３６２ａとの間に、接着剤ノズル３６２から吐出された接着剤Ｇの液溜まりが形成される。
【００９０】
その後、接着剤Ｇを支持ウェハＳの接合面ＳＪに接触させた状態で、アーム３６１によって接着剤ノズル３６２を支持ウェハＳの径方向に移動させる。そうすると、吐出口３６２ａから吐出された接着剤Ｇは、その自重と毛細管現象の作用によって支持ウェハＳの接合面ＳＪに順次供給される。接着剤ノズル３６２は、支持ウェハＳの他方の外周部、より具体的には疎水化剤Ｈの他方の内側端部まで移動させる。こうして、図１８に示すように疎水化剤Ｈの内側において、支持ウェハＳの接合面ＳＪの全面に接着剤Ｇが塗布される（図１３の工程Ａ２）。
【００９１】
この工程Ａ２では、接着剤Ｇの膜厚ＴＧが疎水化剤Ｈの膜厚ＴＨより大きくなっている。なお、実際には、接着剤Ｇは後述する工程Ａ３で熱処理されると、接着剤Ｇ中の溶剤成分が揮発して、当該接着剤Ｇの膜厚ＴＧは若干小さくなる。そこで、工程Ａ２では、接着剤Ｇの最終膜厚が疎水化剤Ｈの膜厚ＴＨより大きくなるように、接着剤Ｇが塗布される。
【００９２】
次に支持ウェハＳは、ウェハ搬送装置６１によって熱処理装置４２に搬送される。熱処理装置４２では、先ず、加熱部によって支持ウェハＳは所定の温度、例えば１００℃〜３００℃に加熱される（図１３の工程Ａ３）。かかる加熱を行うことで支持ウェハＳ上の接着剤Ｇが加熱され、当該接着剤Ｇが硬化する。その後、温度調節部によって、支持ウェハＳは所定の温度、例えば常温である２３℃に温度調節される。
【００９３】
次に支持ウェハＳは、ウェハ搬送装置６１によって接合装置３０に搬送される。接合装置３０に搬送された支持ウェハＳは、ウェハ搬送装置６１から受渡部１１０の受渡アーム１１１に受け渡された後、さらに受渡アーム１１１からウェハ支持ピン１１２に受け渡される。その後、支持ウェハＳは、搬送部１３０の搬送アーム１３１によってウェハ支持ピン１１２から反転部１２０に搬送される。
【００９４】
反転部１２０に搬送された支持ウェハＳは、保持部材１２２に保持され、位置調節機構１２５に移動される。そして、位置調節機構１２５において、支持ウェハＳのノッチ部の位置を調節して、当該支持ウェハＳの水平方向の向きが調節される（図１３の工程Ａ４）。
【００９５】
その後、支持ウェハＳは、搬送部１３０の搬送アーム１３１によって反転部１２０から接合部１４０に搬送される。このとき、上部チャンバ２８２は下部チャンバ２８１の上方に位置しており、上部チャンバ２８２と下部チャンバ２８１は当接しておらず、処理容器２８０内が密閉空間に形成されていない。接合部１４０に搬送された支持ウェハＳは、第１の保持部２００に載置される（図１３の工程Ａ５）。第１の保持部２００上では、支持ウェハＳの接合面ＳＪが上方を向いた状態、すなわち接着剤Ｇが上方を向いた状態で支持ウェハＳが吸着保持される。
【００９６】
支持ウェハＳに上述した工程Ａ１〜Ａ５の処理が行われている間、当該支持ウェハＳに続いて被処理ウェハＷの処理が行われる。被処理ウェハＷは、ウェハ搬送装置６１によって接合装置３０に搬送される。なお、被処理ウェハＷが接合装置３０に搬送される工程については、上記実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００９７】
接合装置３０に搬送された被処理ウェハＷは、ウェハ搬送装置６１から受渡部１１０の受渡アーム１１１に受け渡された後、さらに受渡アーム１１１からウェハ支持ピン１１２に受け渡される。その後、被処理ウェハＷは、搬送部１３０の搬送アーム１３１によってウェハ支持ピン１１２から反転部１２０に搬送される。
【００９８】
反転部１２０に搬送された被処理ウェハＷは、保持部材１２２に保持され、位置調節機構１２５に移動される。そして、位置調節機構１２５において、被処理ウェハＷのノッチ部の位置を調節して、当該被処理ウェハＷの水平方向の向きが調節される（図１３の工程Ａ６）。水平方向の向きが調節された被処理ウェハＷは、位置調節機構１２５から水平方向に移動され、且つ鉛直方向上方に移動された後、その表裏面が反転される（図１３の工程Ａ７）。すなわち、被処理ウェハＷの接合面ＷＪが下方に向けられる。
【００９９】
その後、被処理ウェハＷは、鉛直方向下方に移動された後、搬送部１３０の搬送アーム１３１によって反転部１２０から接合部１４０に搬送される。このとき、搬送アーム１３１は、被処理ウェハＷの接合面ＷＪの外周部のみを保持しているので、例えば搬送アーム１３１に付着したパーティクル等によって接合面ＷＪが汚れることはない。接合部１４０に搬送された被処理ウェハＷは、第２の保持部２０１に吸着保持される（図１３の工程Ａ８）。第２の保持部２０１では、被処理ウェハＷの接合面ＷＪが下方を向いた状態で被処理ウェハＷが保持される。
【０１００】
接合部１４０では、先ず、第１の保持部２００に保持された支持ウェハＳと第２の保持部２０１に保持された被処理ウェハＷとの水平方向の位置調節が行われる。被処理ウェハＷの表面と支持ウェハＳの表面には、予め定められた複数、例えば４点以上の基準点が形成されている。そして、第１の撮像部２７０を水平方向に移動させ、支持ウェハＳの表面が撮像される。また、第２の撮像部２７１を水平方向に移動させ、被処理ウェハＷの表面が撮像される。その後、第１の撮像部２７０が撮像した画像に表示される支持ウェハＳの基準点の位置と、第２の撮像部２７１が撮像した画像に表示される被処理ウェハＷの基準点の位置とが合致するように、移動機構２９０によって被処理ウェハＷの水平方向の位置（水平方向の向きを含む）が調節される。すなわち、回転駆動部２９３によってカム２９１を回転させて上部チャンバ２８２を介して第２の保持部２０１を水平方向に移動させ、被処理ウェハＷの水平方向の位置が調節される。こうして被処理ウェハＷと支持ウェハＳとの水平方向の位置が調節される（図１３の工程Ａ９）。
【０１０１】
その後、第１の撮像部２７０と第２の撮像部２７１を第１の保持部２００と第２の保持部２０１との間から退出させた後、移動機構（図示せず）によって上部チャンバ２８２を下降させる。そして、図６に示したように上部チャンバ２８２と下部チャンバ２８１を当接させて、これら上部チャンバ２８２と下部チャンバ２８１で構成される処理容器２８０の内部が密閉空間に形成される。このとき、第１の保持部２００に保持された被処理ウェハＷと第２の保持部２０１に保持された支持ウェハＳとの間には、微小な隙間が形成されている。すなわち、被処理ウェハＷと支持ウェハＳは当接していない。
【０１０２】
その後、減圧機構３００によって処理容器２８０内の雰囲気を吸引し、処理容器２８０内を真空状態まで減圧する（図１３の工程Ａ１０）。本実施の形態では、処理容器２８０内を所定の真空圧、例えば１０Ｐａ以下まで減圧する。
【０１０３】
その後、図１９に示すように圧力容器２６１に圧縮空気を供給し、当該圧力容器２６１内を所定の圧力、例えば１０ｋＰａ〜１ＭＰａにする。こで、処理容器２８０内は真空状態に維持されており、圧力容器２６１は処理容器２８０内の真空雰囲気内に配置されている。このため、加圧機構２６０によって下方に押圧される圧力、すなわち圧力容器２６１から第２の保持部２０１に伝達される圧力は、圧力容器２６１内の圧力と処理容器２８０内の圧力との差圧になる。そして、この加圧機構２６０によって第２の保持部２０１が下方に押圧され、被処理ウェハＷの全面と支持ウェハＳの全面が当接する。被処理ウェハＷと支持ウェハＳが当接する際、被処理ウェハＷと支持ウェハＳはそれぞれ第２の保持部２０１と第１の保持部２００に吸着保持されているので、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの位置ずれが生じない。また圧力容器２６１の平面形状は被処理ウェハＷと支持ウェハＳの平面形状と同一であるため、加圧機構２６０は被処理ウェハＷと支持ウェハＳを全面で押圧することになる。なお、処理容器２８０内は真空状態に維持されているため、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを当接させても、当該被処理ウェハＷと支持ウェハＳとの間におけるボイドの発生を抑制することができる。また、加圧機構２６０によって第２の保持部２０１を押圧する圧力は、接着剤Ｇの種類や被処理ウェハＷ上のデバイスの種類等に応じて設定される。
【０１０４】
このように加圧機構２６０により被処理ウェハＷと支持ウェハＳを押圧する際、加熱機構２１１、２４１により被処理ウェハＷと支持ウェハＳを所定の温度、例えば１００℃〜４００℃で加熱する。このように被処理ウェハＷと支持ウェハＳを所定の温度で加熱しながら、加圧機構２６０により第２の保持部２０１を所定の圧力で押圧することによって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳがより強固に接着され、接合される（図１３の工程Ａ１１）。
【０１０５】
ここで図１８に示したように、接合前の支持ウェハＳの接合面ＳＪにおいて、接着剤Ｇの膜厚ＴＧは疎水化剤Ｈの膜厚ＴＨより大きい。このため、工程Ａ１１においては、図２０に示すように接着剤Ｇが被処理ウェハＷと支持ウェハＳの間の外周部まで拡がる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを適切に接合することができる。
【０１０６】
このように被処理ウェハＷと支持ウェハＳが接合された重合ウェハＴは、搬送部１３０の搬送アーム１３１によって接合部１４０から受渡部１１０に搬送される。受渡部１１０に搬送された重合ウェハＴは、ウェハ支持ピン１１２を介して受渡アーム１１１に受け渡され、さらに受渡アーム１１１からウェハ搬送装置６１に受け渡される。
【０１０７】
その後重合ウェハＴは、ウェハ搬送装置６１によってトランジション装置５１に搬送され、その後搬入出ステーション２のウェハ搬送装置２２によって所定のカセット載置板１１のカセットＣＴに搬送される。こうして、一連の被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合処理が終了する。
【０１０８】
以上の実施の形態によれば、工程Ａ１において支持ウェハＳの接合面ＳＪの外周部に疎水化剤Ｈを塗布した後、工程Ａ２において支持ウェハＳの接合面ＳＪに接着剤Ｇが塗布される。この工程Ａ２において支持ウェハＳの外周部では、疎水化剤Ｈによって接着剤Ｇが塗布されるのが抑制される。そうすると、接着剤Ｇが塗布された支持ウェハＳを搬送する搬送装置や、当該支持ウェハＳに所定の処理を行う処理装置に接着剤Ｇが付着することがない。しかも、支持ウェハＳ上の接着剤Ｇの膜厚ＴＧは支持ウェハＳの外周部上の疎水化剤Ｈの膜厚ＴＨより大きい。そうすると、工程Ａ１１において、接着剤Ｇが被処理ウェハＷと支持ウェハＳの間の外周部まで拡がり、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを適切に接合することができる。
【０１０９】
また、本実施の形態のように、工程Ａ２（塗布装置４１）において、いわゆるスキャン塗布が行われる場合、接着剤ノズル３６２の吐出口３６２ａは、支持ウェハＳの径より大きい。そうすると、例えば本実施の形態のように支持ウェハＳの外周部に疎水化剤Ｈが塗布されていないと、例えば図２１に示すように接着剤ノズル３６２から支持ウェハＳに供給された接着剤Ｇは、支持ウェハＳの外周部からはみ出しやすい。このようにはみ出た接着剤Ｇは、支持ウェハＳの搬送工程や他の処理工程に悪影響を及ぼすおそれがある。この点、上述したように本実施の形態によれば、疎水化剤Ｈが塗布された支持ウェハＳの外周部には、接着剤Ｇが塗布されない。したがって、本発明は接着剤Ｇをスキャン塗布する際に特に有用となる。
【０１１０】
さらに、工程Ａ２では、図１６及び図１７に示したように接着剤ノズル３６２による接着剤Ｇの塗布開始位置を、疎水化剤Ｈの内側端部の上方としている。このため、接着剤Ｇが支持ウェハＳの外周部に塗布されるのをより確実に抑制することができる。
【０１１１】
また、本実施の形態では、支持ウェハＳに疎水化剤Ｈと接着剤Ｇが塗布されおり、換言すれば被処理ウェハＷに疎水化剤Ｈと接着剤Ｇが塗布されない。ここで、工程Ａ１１において、接合された重合ウェハＴの外周部から接着剤Ｇをはみ出させてもよい。接合システム１において接合処理を終了した後、被処理ウェハＷは薄化される。被処理ウェハＷが薄化される際、はみ出した接着剤Ｇの突出量が適切に制御されていると、当該接着剤Ｇによって被処理ウェハＷの外周部が保護されるのである。そこで、本実施の形態のように、被処理ウェハＷの外周部に疎水化剤Ｈが塗布されていないと、当該被処理ウェハＷの外周部において接着剤Ｇが拡がりやすく、また外周部からはみ出しやすい。したがって、被処理ウェハＷの外周部を保護するという観点からは、支持ウェハＳに疎水化剤Ｈと接着剤Ｇを塗布するのが好ましい。
【０１１２】
また、接合システム１は、接合装置３０〜３３、疎水化装置４０、塗布装置４１、熱処理装置４２〜４７を有しているので、支持ウェハＳを順次処理して当該支持ウェハＳに疎水化剤Ｈと接着剤Ｇを塗布して所定の温度に加熱すると共に、接合装置３０において被処理ウェハＷの表裏面を反転させる。その後、接合装置３０において、疎水化剤Ｈと接着剤Ｇが塗布されて所定の温度に加熱された支持ウェハＳと表裏面が反転された被処理ウェハＷとを接合する。このように本実施の形態によれば、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを並行して処理することができる。また、接合装置３０において被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合する間に、疎水化装置４０、塗布装置４１、熱処理装置４２及び接合装置３０において、別の被処理ウェハＷと支持ウェハＳを処理することもできる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの接合を効率よく行うことができ、接合処理のスループットを向上させることができる。
【０１１３】
なお、以上の実施の形態の塗布装置４１では、ノズル駆動部３６３によって接着剤ノズル３６２を水平方向に移動させることで、支持ウェハＳと接着剤ノズル３６２を相対的に移動させたが、支持ウェハＳが保持される保持部３５０を水平方向に移動させるようにしてもよい。或いは、接着剤ノズル３６２と保持部３５０の両方を水平方向に移動させるようにしてもよい。
【０１１４】
以上の実施の形態では、疎水化装置４０において支持ウェハＳの外周部に疎水化剤Ｈを塗布し、塗布装置４１において支持ウェハＳに接着剤Ｇを塗布していたが、これら疎水化装置４０と塗布装置４１の構成はこれに限定されない。例えば図２２及び図２３に示す一の塗布装置４００を用いて、支持ウェハＳに疎水化剤Ｈと接着剤Ｇを塗布してもよい。塗布装置４００は、疎水化装置４０と塗布装置４１に代えて、例えば接合システム１の第２の処理ブロックＧ２に設けられる。
【０１１５】
塗布装置４００は、内部を密閉可能な処理容器４１０を有している。処理容器４１０のウェハ搬送領域６０側の側面には、支持ウェハＳの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。
【０１１６】
処理容器４１０内の中央部には、支持ウェハＳを保持して回転させる回転保持部としてのスピンチャック４２０が設けられている。スピンチャック４２０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えば支持ウェハＳの非接合面ＳＮを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、支持ウェハＳをスピンチャック４２０上に吸着保持できる。
【０１１７】
スピンチャック４２０の下方には、例えばモータなどを備えたチャック駆動部４２１が設けられている。スピンチャック４２０は、チャック駆動部４２１により所定の速度に回転できる。また、チャック駆動部４２１には、例えばシリンダなどの昇降駆動源が設けられており、スピンチャック４２０は昇降自在になっている。
【０１１８】
スピンチャック４２０の周囲には、支持ウェハＳから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ４２２が設けられている。カップ４２２の下面には、回収した液体を排出する排出管４２３と、カップ４２２内の雰囲気を真空引きして排気する排気管４２４が接続されている。
【０１１９】
図２３に示すようにカップ４２２のＸ方向負方向（図２３中の下方向）側には、Ｙ方向（図２３中の左右方向）に沿って延伸するレール４３０が形成されている。レール４３０は、例えばカップ４２２のＹ方向負方向（図２３中の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図２３中の右方向）側の外方まで形成されている。レール４３０には、アーム４３１が取り付けられている。
【０１２０】
アーム４３１には、図２２及び図２３に示すように支持ウェハＳに接着剤Ｇを供給する、塗布液供給部としての接着剤ノズル４３２が支持されている。アーム４３１は、図２３に示すノズル駆動部４３３により、レール４３０上を移動自在である。これにより、接着剤ノズル４３２は、カップ４２２のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部４３４からカップ４２２内の支持ウェハＳの中心部上方まで移動でき、さらに当該支持ウェハＳ上を支持ウェハＳの径方向に移動できる。また、アーム４３１は、ノズル駆動部４３３によって昇降自在であり、接着剤ノズル４３２の高さを調節できる。
【０１２１】
接着剤ノズル４３２には、図２２に示すように当該接着剤ノズル４３２に接着剤Ｇを供給する接着剤供給管４３５が接続されている。接着剤供給管４３５は、内部に接着剤Ｇを貯留する接着剤供給源４３６に連通している。また、接着剤供給管４３５には、接着剤Ｇの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群４３７が設けられている。
【０１２２】
また、図２３に示すようにカップ４２２とレール４３０の間には、Ｙ方向（図２３中の左右方向）に沿って延伸するレール４４０が形成されている。レール４４０は、例えばカップ４２２のＹ方向負方向（図５中の左方向）側の外方からカップ４２２の中央近傍まで形成されている。レール４４０には、アーム４４１が取り付けられている。
【０１２３】
アーム４４１には、図２２及び図２３に示すように支持ウェハＳの外周部に疎水化剤Ｈを供給する、疎水化剤供給部としての疎水化剤ノズル４４２が支持されている。アーム４４１は、図２３に示すノズル駆動部４４３により、レール４４０上を移動自在である。これにより、疎水化剤ノズル４４２は、カップ４２２のＹ方向負方向側の外方に設置された待機部４４４からカップ４２２内の支持ウェハＳの外周部上方まで移動でき、さらに当該支持ウェハＳ上を支持ウェハＳの径方向に移動できる。また、アーム４４１は、ノズル駆動部４４３によって昇降自在であり、疎水化剤ノズル４４２の高さを調節できる。
【０１２４】
疎水化剤ノズル４４２には、図２２に示すように当該疎水化剤ノズル４４２に疎水化剤Ｈを供給する疎水化剤供給管４４５が接続されている。疎水化剤供給管４４５は、内部に疎水化剤Ｈを貯留する疎水化剤供給源４４６に連通している。さらに、疎水化剤供給管４４５には、疎水化剤Ｈの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群４４７が設けられている。
【０１２５】
なお、本実施の形態では、接着剤ノズル４３２を支持するアーム４３１と疎水化剤ノズル４４２を支持するアーム４４１は、それぞれ別々のレール４３０、４４０に取り付けられていたが、同じレールに取り付けられていてもよい。また、接着剤ノズル４３２と疎水化剤ノズル４４２は、それぞれ別々のアーム４３１、４４１に支持されていたが、同じアームに支持されていてもよい。
【０１２６】
また、塗布装置４００における各部の動作は、上述した制御部７０によって制御される。
【０１２７】
かかる場合、工程Ａ１において、スピンチャック４２０に支持ウェハＳが吸着保持されると、アーム４４１によって待機部４４４の疎水化剤ノズル４４２を支持ウェハＳの外周部の上方まで移動させる。その後、スピンチャック４２０によって支持ウェハＳを回転させながら、疎水化剤ノズル４４２から支持ウェハＳの接合面ＳＪの外周部に疎水化剤Ｈを供給する。そして、図１４及び図１５に示したように、疎水化剤Ｈは、支持ウェハＳの接合面ＳＪの外周部全周に亘って塗布される。
【０１２８】
その後、工程Ａ２において、疎水化剤ノズル４４２を待機部４４４に移動させると共に、アーム４３１によって待機部４３４の接着剤ノズル４３２を支持ウェハＳの中心部の上方まで移動させる。その後、スピンチャック４２０による支持ウェハＳの回転を維持した状態で、接着剤ノズル４３２から支持ウェハＳの接合面ＳＪに接着剤Ｇを供給する。供給された接着剤Ｇは、遠心力により支持ウェハＳの接合面ＳＪを外周部に向けて拡散する。そして、図１８に示したように疎水化剤Ｈの内側において、支持ウェハＳの接合面ＳＪの全面に接着剤Ｇが塗布される。
【０１２９】
なお、他の工程Ａ３〜Ａ１１については、上記実施の形態における工程Ａ３〜Ａ１１と同様であるので説明を省略する。
【０１３０】
本実施の形態においても、上記実施の形態と同様の効果を享受することができる。すなわち、工程Ａ２において支持ウェハＳの外周部に接着剤Ｇが塗布されるのが抑制しつつ、工程Ａ１１において接着剤Ｇを被処理ウェハＷと支持ウェハＳの外周部まで拡げて、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを適切に接合することができる。
【０１３１】
以上の実施の形態では、工程Ａ１と工程Ａ２において、それぞれ支持ウェハＳに疎水化剤Ｈと接着剤Ｇを塗布していたが、被処理ウェハＷに疎水化剤Ｈと接着剤Ｇを塗布してもよい。
【０１３２】
以上の実施の形態では、接合装置３０において被処理ウェハＷを下側に配置し、且つ支持ウェハＳを上側に配置した状態で、これら被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合していたが、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの上下配置を反対にしてもよい。この際、第１の保持部２００が被処理ウェハＷを支持し、第２の保持部２０１が支持ウェハＳを支持してもよい。そして、上述した工程Ａ１〜Ａ５を被処理ウェハＷに対して行い、当該被処理ウェハＷの接合面ＷＪに疎水化剤Ｈと接着剤Ｇを塗布する。また、上述した工程Ａ６〜Ａ８を支持ウェハＳに対して行い、当該支持ウェハＳの表裏面を反転させる。そして、上述した工程Ａ９〜Ａ１１を行い、被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合する。
【０１３３】
以上の実施の形態では、塗布液として接着剤Ｇを用いた場合について説明したが、本発明が適用される塗布液はこれに限定されない。例えば被処理ウェハＷと支持ウェハＳを接合する際には、接着剤Ｇのほか、被処理ウェハＷ上のデバイスを保護するための保護剤や、接合された被処理ウェハＷと支持ウェハＳを適切に剥離させるための剥離剤が設けられる場合がある。被処理ウェハＷ又は支持ウェハＳにこれら保護剤や剥離剤を塗布する際にも、本発明は適用できる。また、例えば被処理ウェハＷ又は支持ウェハＳ上にレジスト液を塗布する際にも、本発明を適用することができる。
【０１３４】
以上の実施の形態では、被処理基板と支持基板がウェハの場合について説明したが、本発明は、これら被処理基板と支持基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。
【０１３５】
例えば上述した塗布装置４１において、矩形のガラス基板に塗布液を塗布する場合、接着剤ノズル３６２の吐出口３６２ａの長さを、疎水化剤Ｈが塗布された内側の長さに合致させてもよい。かかる場合、接着剤ノズル３６２から供給される接着剤Ｇはガラス基板の外周部の疎水化剤Ｈ上には塗布されないので、当該接着剤Ｇがガラス基板の外周部に塗布されるのをより確実に抑制することができる。
【０１３６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１３７】
１    接合システム
２    搬入出ステーション
３    処理ステーション
３０〜３３  接合装置
４０    疎水化装置
４１    塗布装置
４２〜４７  熱処理装置
６０  ウェハ搬送領域
７０  制御部
３２０  スピンチャック
３３２  疎水化剤ノズル
３５０  保持部
３６０  レール
３６１  アーム
３６２  接着剤ノズル
３６３  ノズル駆動部
４００  塗布装置
４２０  スピンチャック
４３２  接着剤ノズル
４４２  疎水化剤ノズル
Ｇ    接着剤
Ｈ    疎水化剤
Ｓ    支持ウェハ
Ｔ    重合ウェハ
Ｗ    被処理ウェハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015207691.tif 000007
【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】
2015207691.tif 000018
【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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