(57)【要約】【課題】加熱装置の寿命を延ばす。【解決手段】加熱装置であって、加熱対象物に接触する第１の面を有する加熱部材と、加熱部材において第１の面と異なる第２の面に対して、給電部が加熱部材から遠ざかる向きに固定され、給電部に電力が供給された場合に発熱して加熱部材を加熱する発熱部とを備える。上記加熱装置において、第２の面は、第１の面と反対側に位置する面であってもよい。また、上記加熱装置は、発熱部に密着する発熱側熱伝導面と、加熱部材の第２の面に密着する加熱側熱伝導面とを有し、発熱部を第２の面に対して固定する固定部材を更に備えてもよい。【選択図】図８
2015008203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱対象物に接触する第１の面を有する加熱部材と、
前記加熱部材において前記第１の面と異なる第２の面に対して、給電部が前記加熱部材から遠ざかる向きに固定され、前記給電部に電力が供給された場合に発熱して前記加熱部材を加熱する発熱部と
を備える加熱装置。
【請求項２】
前記第２の面は、前記第１の面と反対側に位置する面である請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記発熱部に密着する発熱側熱伝導面と、前記加熱部材の前記第２の面に密着する加熱側熱伝導面とを有し、前記発熱部を前記第２の面に対して固定する固定部材を更に備える請求項１または請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記固定部材は、前記発熱部において前記加熱部材に対向する面に対して離れた状態で前記発熱部を保持する請求項３に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記固定部材は、前記発熱部において前記発熱側熱伝導面に接する面と異なる面から離れた状態で前途発熱部を保持する請求項３または請求項４に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記固定部材は、前記第２の面に対してねじ止めされる請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項７】
前記固定部材は、前記発熱部を挟んで保持する一対の保持部材を含み、前記一対の保持部材の少なくとも一方は、前記発熱側熱伝導面を有する請求項３から請求項６までのいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項８】
前記一対の保持部材の少なくとも一方は、前記加熱側熱伝導面を有する請求項７に記載の加熱装置。
【請求項９】
前記一対の保持部材の一方は、前記加熱部材の前記第２の面から離れている請求項７または請求項８に記載の加熱装置。
【請求項１０】
前記一対の保持部材の少なくとも一方は、前記発熱側熱伝導面の曲げ剛性を補強するリブを有する請求項７から請求項９までのいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項１１】
前記一対の保持部材は、締め込まれた場合に前記一対の保持部材の相互の間隔が狭くなる結合ねじにより互いに結合される請求項７から請求項１０までのいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項１２】
前記一対の保持部材は、前記発熱部に対して対称に配された複数の結合ねじにより結合される請求項１１に記載の加熱装置。
【請求項１３】
前記固定部材は、
前記発熱部を挟んだ前記一対の保持部材を外側から挟む把持部材と、
締め込まれた場合に前記把持部材の間隔が狭くなる締結ねじと
を更に備え、前記一対の保持部材は、前記把持部材に向かって隆起した隆起部において前記把持部材に当接する請求項７から請求項１０までのいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項１４】
前記加熱部材は、銅および銅合金のいずれかを含む請求項３から請求項１３までのいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項１５】
前記発熱部は、少なくとも表面の一部が窒化珪素焼結体により形成される請求項３から請求項１４までのいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項１６】
前記固定部材は、前記発熱部と同じ熱膨張係数を有する材料により形成される請求項３から請求項１５までのいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項１７】
前記固定部材は、炭化珪素焼結体により形成された部分を含む請求項１６に記載の加熱装置。
【請求項１８】
前記固定部材は、前記加熱部材と同じ熱膨張係数を有する材料により形成される請求項３から請求項１７までのいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項１９】
前記固定部材は、ベリリウム銅合金により形成された部分を含む請求項１８に記載の加熱装置。
【請求項２０】
請求項１から請求項１９までのいずれか一項に記載された加熱装置と、
前記加熱部材の前記第２の面に加圧力を加える加圧部と
を備え、前記第１の面により前記加熱対象物を加熱し且つ加圧する加熱加圧装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の加熱加圧装置を備え、互いに積層された複数の基板を接合する基板接合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置、加熱加圧装置および基板接合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面において半導体ウエハを支持する基板と、基板の裏面から基板を通じて半導体ウエハを加熱する発熱部とを組み合わせた加熱装置がある（例えば、特許文献１参照）。積層された基板を接合する基板接合装置においても、基板を加熱する加熱装置が用いられる。
［特許文献１］特開２０１２−２０４８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
積層した基板を接合する場合は、コータデベロッパ装置に比較すると加熱温度が高い。このため、発熱部自体が発生した熱により、配線、コネクタ等の周辺部品の劣化が促進される場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第一態様においては、加熱対象物に接触する第１の面を有する加熱部材と、加熱部材において第１の面と異なる第２の面に対して、給電部が加熱部材から遠ざかる向きに固定され、給電部に電力が供給された場合に発熱して加熱部材を加熱する発熱部とを備える加熱装置が提供される。
【０００５】
本発明の第二態様においては、上記加熱装置と、加熱部材の第２の面に加圧力を加える加圧部とを備え、第１の面により加熱対象物を加熱し且つ加圧する加熱加圧装置が提供される。
【０００６】
本発明の第三態様においては、上記加熱加圧装置を備えた基板接合装置が提供される。
【０００７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】基板接合装置１０の模式的平面図である。
【図２】基板２１０の模式的平面図である。
【図３】基板２１０の状態遷移を示す断面図である。
【図４】基板２１０の状態遷移を示す断面図である。
【図５】基板２１０の状態遷移を示す断面図である。
【図６】基板２１０の状態遷移を示す断面図である。
【図７】加熱加圧装置１６０の模式的断面図である。
【図８】加熱モジュール１７０の模式的断面図である。
【図９】ヒータユニット３０１のレイアウトを示す模式的な平面図である。
【図１０】発熱部３１０の斜視図である。
【図１１】ヒータユニット３０１の斜視図である。
【図１２】ヒータユニット３０１の斜視図である。
【図１３】ヒータユニット３０１の四面図である。
【図１４】ヒータユニット３０１の部分断面図である。
【図１５】ヒータユニット３０１の断面図である。
【図１６】ヒータユニット３０２の部分断面図である。
【図１７】ヒータユニット３０３の部分断面図である。
【図１８】ヒータユニット３０４の部分断面図である。
【図１９】ヒータユニット３０５の斜視図である。
【図２０】ヒータユニット３０５の斜視図である。
【図２１】ヒータユニット３０５の四面図である。
【図２２】ヒータユニット３０５の断面図である。
【図２３】ヒータユニット３０６の斜視図である。
【図２４】ヒータユニット３０６の斜視図である。
【図２５】ヒータユニット３０６の四面図である。
【図２６】ヒータユニット３０７の斜視図である。
【図２７】ヒータユニット３０７の斜視図である。
【図２８】ヒータユニット３０７の四面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１０】
図１は、基板接合装置１０の模式的平面図である。基板接合装置１０は、筐体１１０と、筐体１１０の外面に配された基板カセット１２０、１３０と、筐体１１０内部に配された搬送ロボット１４０、アライナ１５０および加熱加圧装置１６０とを備える。
【００１１】
一方の基板カセット１２０は、貼り合わせに供する基板２１０を格納する。他方の基板カセット１３０は、基板２１０を貼り合わせて作製された積層基板２３０を格納する。基板カセット１２０、１３０は筐体１１０に対して着脱できる。よって、基板カセット１２０を用いることにより、複数の基板２１０を一括して基板接合装置１０に搬入できる。また、基板カセット１３０を用いることにより、複数の積層基板２３０を一括して基板接合装置１０から搬出できる。
【００１２】
搬送ロボット１４０は、筐体１１０内で移動して、基板２１０を、基板カセット１２０からアライナ１５０に搬送する。また、搬送ロボット１４０は、アライナ１５０にて重ね合わされた基板２１０を加熱加圧装置１６０に搬送する。更に、搬送ロボット１４０は、基板２１０を接合して形成された積層基板２３０を、加熱加圧装置１６０から基板カセット１３０に搬送する。
【００１３】
アライナ１５０は、一対の基板２１０を個別に保持するステージを有し、一対の基板２１０を位置合わせして重ね合わせる。アライナ１５０の内部は、室温に近い温度に温度管理され、位置合わせ精度が維持されている。
【００１４】
加熱加圧装置１６０は、断熱容器１６２の内部に形成される。断熱容器１６２は、開閉するシャッタ１６４により封鎖される。よって、断熱容器１６２内の高温雰囲気は、アライナ１５０から遮断される。基板２１０の熱酸化等を防止する目的で、シャッタ１６４を閉じた断熱容器１６２の内部を脱気して、真空環境下で基板２１０を加熱加圧してもよい。
【００１５】
搬送ロボット１４０によりアライナ１５０から搬送された基板２１０は、開かれたシャッタ１６４を通じて加熱加圧装置１６０に搬入される。加熱加圧装置１６０により加熱加圧された基板２１０は、恒久的に接合されて積層基板２３０となる。完成した積層基板２３０は、搬送ロボット１４０により基板カセット１３０に搬送される。
【００１６】
なお、基板２１０は薄く脆いので、基板接合装置１０においては、より高い強度を有する基板ホルダ２２０に基板２１０を保持させて、両者を併せて取り扱ってもよい。基板ホルダ２２０は、アルミナセラミクス等の硬質材料で形成され、保持面および縁部を有する。
【００１７】
基板ホルダ２２０の保持面は、静電チャック等を有して基板２１０を吸着する。基板ホルダ２２０の縁部は保持面の外側に延在する。これにより、基板ホルダ２２０の保持面に保持された基板２１０に接触することなく、基板ホルダ２２０を取り扱うことができる。
【００１８】
更に、基板ホルダ２２０の縁部は、一対の基板ホルダ２２０を相互に結合する結合部を有する。結合部は、例えば、磁石および磁性体を組み合わせて形成される。これにより、基板ホルダ２２０は、位置合わせして重ねられた基板２１０を挟んだ状態を自律的に維持できる。
【００１９】
基板接合装置１０において貼り合わされる基板２１０は、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、ガラス基板等の他、それらウエハまたは基板に素子、回路、端子等が形成されたものでもあってもよい。また、貼り合わされる基板２１０は、それ自体が、既に複数の基板を積層して形成された積層基板であってもよい。更に、基板接合装置１０においては、互いに異なる種類の基板２１０を貼り合わせて積層基板２３０としてもよい。
【００２０】
図２は、基板接合装置１０において貼り合わせる基板２１０の模式的平面図である。基板２１０は、単一のノッチ２１４と、各々が複数の素子領域２１６およびアライメントマーク２１８とを有する。
【００２１】
ノッチ２１４は、基板２１０の結晶配向性等を示す指標として設けられる。換言すれば、ノッチ２１４の位置を検出することにより、基板２１０における素子領域２１６の方向を検知できる。
【００２２】
素子領域２１６は、基板２１０の表面に周期的に配される。素子領域２１６の各々には、フォトリソグラフィ技術等より形成された半導体装置が配置される。また、素子領域２１６には、基板２１０を他の基板２１０等に電気的に接続する場合に接続端子となるパッド、バンプ等も配される。
【００２３】
アライメントマーク２１８は、素子領域２１６が形成されていないブランク領域に配され、基板２１０を位置合わせする場合の指標となる。また、ブランク領域には、素子領域２１６を切り分けてダイにする過程で切断されたスクライブライン２１２が配される。スクライブライン２１２は、基板２１０をダイシングする過程で鋸代となって消滅するので、アライメントマーク２１８を設けることにより基板２１０の実効的な面積が圧迫されることはない。
【００２４】
図３、図４、図５および図６は、基板接合装置１０における基板２１０から積層基板２３０への変遷を、段階を追って示す図である。これらの図面を参照しつつ、基板接合装置１０の動作を併せて説明する。
【００２５】
図３に示すように、基板接合装置１０において、基板カセット１２０から搬出された基板２１０の各々は、１枚ずつ基板ホルダ２２０に搭載される。基板ホルダ２２０は、静電チャックの静電力等により基板２１０を１枚ずつ保持する。基板２１０を保持した基板ホルダ２２０は、搬送ロボット１４０によりアライナ１５０に搬入される。
【００２６】
図４に示すように、アライナ１５０においては、一対の基板２１０を互いに対向させて、アライメントマーク２１８を用いて互いに位置合わせする。続いて、図５に示すように、位置合わせされた一対の基板２１０は互いに重ね合わされる。
【００２７】
重ね合わされた一対の基板２１０を挟む一対の基板ホルダ２２０は、例えば磁石片２２３および磁性体片２２４により形成された結合部により互いに結合される。こうして、一対の基板２１０および一対の基板ホルダ２２０を含む積層体２０１が形成され、アライナ１５０から搬出される。なお、結合部は、部材の弾性力により基板ホルダ２２０を挟むクリップで形成してもよい。
【００２８】
積層体２０１において、一対の基板２１０は、結合部により結合された一対の基板ホルダ２２０に挟まれて位置合わせされた状態を維持する。ただし、アライナ１５０から搬出された段階の積層体２０１においては、一対の基板２１０は重ね合わされているに過ぎず、基板どうしが接合されているわけではない。
【００２９】
積層体２０１は、加熱加圧装置１６０に搬入されて加熱加圧される。これにより、一対の基板２１０は相互に貼り合わされて積層基板２３０を形成する。図６に示すように、形成された積層基板２３０は、基板ホルダ２２０から分離されて基板カセット１３０に収納される。
【００３０】
このように、基板２１０を位置合わせして接合することにより、例えば、立体的な構造を有する半導体装置を形成して、集積密度および実装密度を向上させることができる。また、製造プロセスが異なる半導体装置を接合することにより、より高機能な半導体装置を容易に製造することができる。更に、基板接合技術の適用は半導体装置の製造に限られず、薄型表示装置、立体表示装置等の製造にも用いることができる。
【００３１】
図７は、加熱加圧装置１６０単独の構造を模式的に示す縦断面図である。加熱加圧装置１６０は、断熱容器１６２と、断熱容器１６２の内部に配された加圧部１６６および一対の加熱モジュール１７０を有する。一対の加熱モジュール１７０は、互いに対向して配される。
【００３２】
図示の例では、上側の加熱モジュール１７０は、断熱容器１６２に対して固定される。これに対して、下側の加熱モジュール１７０は、加圧部１６６により下方から支持される。加圧部１６６は、例えば作動流体により駆動されて伸縮する。これにより、シャッタ１６４を開いて下側の加熱モジュール１７０に載置された積層体２０１を、上側の加熱モジュール１７０に対して押し付けることができる。
【００３３】
図８は、加熱モジュール１７０の模式的断面図である。図８は、図７に示した加熱加圧装置１６０における下側の加熱モジュール１７０の縦断面を示す。加熱モジュール１７０は、加熱板１７１、加熱部材１７２、支持板１７３、バックプレート１７５、支柱１７６および遮熱板１７７、１７８を有する。
【００３４】
加熱板１７１は、加熱対象として加熱される裏面と、加熱板１７１が加熱する対象となる積層体２０１等に接する平坦な表面とを有する。加熱板１７１は、例えば無酸素銅、ベリリウム銅合金等の金属、あるいは、例えば窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）焼結体、炭化珪素（ＳｉＣ）焼結体等のセラミクスのように、熱伝導率の高い材料で形成できる。
【００３５】
複数の加熱部材１７２は、第１の面を加熱板１７１の裏面に当接させた状態で、第１の面に対して裏面にあたる第２の面から支持板１７３により支持されて、位置決めされる。支持板１７３は、止めねじ１７９により加熱板１７１と結合され、加熱板１７１、加熱部材１７２および支持板１７３が一体化される。
【００３６】
加熱部材１７２の各々は、それぞれが加熱板１７１の一部の領域に接して、領域毎に加熱板１７１を加熱する。加熱部材１７２の各々も、ベリリウム銅合金等の熱伝導率の高い材料で形成できる。
【００３７】
加熱部材１７２の各々の第２の面には、支持板１７３に設けられた逃げ穴１７４に挿通されたヒータユニット３０１が固定される。ヒータユニット３０１の各々は、発熱部３１０と保持部３２０とを有し、全体として細長い形状を有する。加熱モジュール１７０において、ヒータユニット３０１の各々は、長手方向が加圧部１６６の加圧方向と平行になるように、即ち、加熱部材１７２の第２の面とヒータユニット３０１の長手方向とが直交する方向に固定される。
【００３８】
発熱部３１０は、給電線３３０を通じて供給された電力により発熱する。給電線３３０は、コネクタ３３２を介してケーブル３３４を発熱部３１０に結合する。発熱部３１０の駆動電力は、ケーブル３３４を通じて加熱モジュール１７０の外部から供給される。給電線３３０は、ヒータユニット３０１毎に個別に結合されているので、ヒータユニット３０１による加熱部材１７２の加熱温度は、個別に制御できる。
【００３９】
なお、ヒータユニット３０１は、加熱部材１７２の第２の面に対して直交する方向に引き出されるので、支持板１７３の図中下側の表面付近でケーブル３３４がスペースをとることがない。また、加熱モジュール１７０を組み立てる場合および保守する場合に、コネクタ３３２の挿抜が容易になる。ケーブル３３４の各々は、ケーブルクランプ３３６により、バックプレート１７５の表面に保持され、加熱部材１７２から離れたバックプレート１７５側で、加熱モジュール１７０の外部に引き出される。
【００４０】
保持部３２０は、発熱部３１０を保持しつつ、ステンレス製のキャップスクリュー３２６により加熱部材１７２に対して固定される。これにより、発熱部３１０において発生した熱が、保持部３２０を通じて加熱部材１７２に伝えられる。加熱部材１７２の各々は、それぞれの領域において加熱板１７１を加熱する。上記の通り、ヒータユニット３０１は個別に温度を制御できるので、加熱モジュール１７０においては、加熱板１７１の領域毎に加熱温度を制御できる。
【００４１】
バックプレート１７５は、支柱１７６を通じて、支持板１７３の裏面に機械的に結合される。バックプレート１７５が、加圧部１６６により裏面から押圧された場合、加圧部１６６の押圧力は、支柱１７６、支持板１７３および加熱部材１７２を通じて加熱板１７１に伝達される。これにより、加熱板１７１は、積層体２０１を加熱しつつ押圧する。
【００４２】
なお、加熱モジュール１７０の側面は、遮熱板１７７により包囲される。これにより、加熱モジュール１７０の内部でヒータユニット３０１が発生した熱が外部に放散されることが防止される。よって、給電線３３０を通じて投入された電力により、加熱部材１７２を効率よく加熱できる。
【００４３】
また、加熱モジュール１７０の内部において、ヒータユニット３０１における保持部３２０側と、給電線３３０に結合された端部との間には、遮熱板１７８が配される。これにより、ヒータユニット３０１において加熱部材１７２側で発生して、給電線３３０側に輻射される熱が遮断されるので、給電線３３０およびヒータユニット３０１自体の熱による劣化が抑制される。
【００４４】
なお、図８は、図７において下側に位置する加熱モジュール１７０を示した。しかしながら、図７において上側に位置する加熱モジュール１７０も、加圧部１６６に結合されていないことを除いて略同じ構造を有する。加熱加圧装置１６０において、加熱モジュール１７０自体は、上下で互換性をもたせることもできる。
【００４５】
図９は、加熱モジュール１７０におけるヒータユニット３０１のレイアウトを示す模式的な平面図である。図９は、図８において、支持板１７３を図中下から見上げた様子を模式的に示す。
【００４６】
加熱モジュール１７０において、それぞれが加熱板１７１の裏面の一部を占拠する加熱部材１７２の各々に対して、支柱１７６とヒータユニット３０１とが配される。これにより、加熱部材１７２毎に温度を制御できると共に、加圧部１６６が加熱板１７１全体を均一に押圧できる。
【００４７】
また、加熱部材１７２のそれぞれにおいて、支柱１７６とヒータユニット３０１とは、互いに異なる位置に配される。これにより、加圧部１６６が加熱モジュール１７０に加える加圧力は、ヒータユニット３０１の保持部３２０と加熱部材１７２との接触圧に影響しない。よって、ヒータユニット３０１から加熱部材１７２への熱抵抗が加圧力の変化に応じて変化することが防止され、加熱部材１７２の温度を精度よく制御できる。
【００４８】
図１０、は、発熱部３１０単独の斜視図である。発熱部３１０は、給電端子３１２、絶縁部３１４および発熱体３１６を有する。
【００４９】
給電端子３１２は導体により形成され、給電線３３０のコネクタ３３２が結合される。絶縁部３１４は、給電端子３１２に供給された電力を発熱体３１６に漏らさず供給すると共に，給電端子３１２と発熱体３１６とを機械的に結合する。絶縁部３１４は、例えば、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）焼結体等の、絶縁性を有し、且つ、耐熱性の高いセラミクスにより形成される。
【００５０】
なお、発熱部３１０が図示のような短冊状の形状に限られるわけではないことはもちろんであり、円筒状、角柱状等、各種の形状とすることができる。ただし、給電端子３１２を発熱体３１６から遠ざけるという要望から、細長い長尺状または棒状の形状とすることが好ましい。
【００５１】
発熱体３１６は、給電端子３１２から供給された電力によりジュール熱を発生する。よって、発熱部３１０においては、発熱体３１６が埋設された部分において絶縁部３１４の表面が発熱面となる。なお、絶縁部３１４の表面に形成される発熱面から、当該発熱面に密着する保持部３２０の熱伝導面への熱伝の効率を向上させる目的で、絶縁部３１４の表面は平滑に仕上げられていることが好ましい。
【００５２】
図１１および図１２は、発熱部３１０を有するヒータユニット３０１の斜視図である。また、図１３は、ヒータユニット３０１の４面図である。ヒータユニット３０１は、発熱部３１０を保持する保持部３２０を有する。保持部３２０は、一対の保持部材３２２、３２４と、複数のキャップスクリュー３２６とを有する。
【００５３】
なお、以降の図面においては、保持部３２０の構造が見えやすいように、倒立させたヒータユニット３０１を見下ろすように描いた。しかしながら、図８に示した加熱モジュール１７０においては、ヒータユニット３０１が、図１１以降に示した状態と図中の上下について反対向きになる。
【００５４】
一対の保持部材３２２、３２４は、絶縁部３１４の先端付近、即ち、給電端子３１２と反対側の端部近傍を挟む。キャップスクリュー３２６は、これら保持部材３２２、３２４を互いに結合する。保持部材３２２、３２４の各々は、補強リブ３２１を有し、高い曲げ剛性を有する。これにより、キャップスクリュー３２６を締め込んだ場合、保持部材３２２、３２４の各々は、絶縁部３１４に強く押し付けられる。
【００５５】
なお、キャップスクリュー３２６としては、ステンレス製のものを使用できる。また、キャップスクリュー３２６と保持部材３２２、３２４との間には、緩みを防止する目的でインコネル製のばねワッシャを挿んでもよい。
【００５６】
図１４は、ヒータユニット３０１の部分断面図である。図１４には、図１３において矢印Ａにより示した位置の断面の一部が示される。
【００５７】
ヒータユニット３０１において、一対の保持部材３２２、３２４は、発熱部３１０において発熱体３１６が埋設された部分を挟む。よって、保持部材３２２、３２４は、発熱部３１０における発熱面に密着して、発熱体３１６が発生した熱を効率よく伝達される熱伝導面となる。保持部３２０に伝えられた熱は加熱部材１７２を通じて加熱対象である加熱板１７１を加熱する。
【００５８】
図１５は、ヒータユニット３０１の断面図である。図１５には、図１３において矢印Ｂにより示した位置の断面が示される。
【００５９】
一対の保持部材３２２、３２４を結合するキャップスクリュー３２６を締め込んだ場合、保持部材３２２、３２４の各々における熱伝導面は、ヒータユニット３０１の絶縁部３１４における発熱面に強く押し付けられて密着する。しかしながら、キャップスクリュー３２６を強く締め込むと、保持部材３２２、３２４が変形して、熱伝導面が絶縁部３１４の発熱面から離れてしまう場合がある。しかしながら、図１５に示すように、保持部材３２２、３２４における熱伝導面を挟んで切欠き３２３を設けることにより熱伝導面を島出し形状として、発熱面から離れることを防止できる。
【００６０】
図１６は、形状の異なる保持部３２０を有するヒータユニット３０２の部分断面図である。図１６は、図１４と同じ視点から描かれている。また、次に説明する部分を除くと、ヒータユニット３０２はヒータユニット３０１と同じ構造を有する。よって、共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００６１】
ヒータユニット３０２において、保持部材３２２、３２４は、発熱部３１０に接する熱伝導面に、段差３２５を有する。段差３２５は、発熱部３１０の絶縁部３１４において、図中下端の端面に当接する。
【００６２】
加熱モジュール１７０において、加熱部材１７２は、その面方向にも熱膨張および熱収縮を生じる。このため、加熱部材１７２の面方向について、それぞれが加熱部材１７２に対してねじ止めされた保持部材３２２、３２４の間隔も、温度の変化に応じて変化する。このため、保持部材３２２、３２４の間に挟まれた絶縁部３１４が、加熱部材１７２に向かって徐々に接近し、やがて、加熱部材１７２に食い込む場合がある。
【００６３】
しかしながら、図１６に示したように、保持部材３２２、３２４の熱伝導面に段差３２５を設けて、絶縁部３１４を長手方向に支持することにより、発熱部３１０の変位を抑制することができる。これにより、加熱モジュール１７０を長寿命化して、加熱加圧装置１６０の稼働コストを抑制できる。
【００６４】
図１７は、上記のような発熱部３１０の変位に対する他の対策を施したヒータユニット３０３の部分断面図である。図１７は、図１４および図１６と同じ視点から描かれている。また、次に説明する部分を除くと、ヒータユニット３０３はヒータユニット３０１と同じ構造を有する。よって、共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００６５】
ヒータユニット３０３においては、一方の保持部材３２２が加熱部材１７２に対してキャップスクリュー３２６でねじ止めされる。他方の保持部材３２４は、キャップスクリュー３２６により一方の保持部材３２２に対して結合されるが、加熱部材１７２に対してはねじ止めされない。
【００６６】
これにより、ヒータユニット３０３においては、加熱部材１７２の面方向の熱膨張および熱収縮が生じた場合も、保持部材３２２、３２４の間隔が変化することがない。よって、発熱部３１０が図中上下方向に変位することも未然に防止される。
【００６７】
図１８は、ヒータユニット３０３の変形例であるヒータユニット３０４の部分断面図である。図１８は、図１７と同じ視点から描かれている。また、次に説明する部分を除くと、ヒータユニット３０４はヒータユニット３０３と同じ構造を有する。よって、共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００６８】
ヒータユニット３０４においては、加熱部材１７２に対してねじ止めされた一方の保持部材３２２が、他方の保持部材３２４の下方を通過して、保持部材３２４の熱伝導面と反対側まで延長されている。これにより、保持部材３２４の加熱部材１７２に対する接触面積が増し、保持部材３２４および加熱部材１７２の間に熱抵抗が低下する。よって、発熱部３１０において発生した熱を、加熱部材１７２に効率よく伝えることができる。
【００６９】
なお、上記のように、保持部材３２２、３２４に対しては、加熱部材１７２の熱変形に起因する機械的な負荷もかかる。よって、保持部材３２２、３２４を形成する材料の熱膨張係数は、加熱部材１７２の熱膨張係数に等しいか近いことが好ましい。より具体的には、加熱部材１７２が例えば銅ベリリウム合金により形成されている場合に、保持部材３２２、３２４の材料として、銅または銅合金、例えばベリリウム銅合金を用いてもよい。
【００７０】
また、保持部材３２２、３２４の熱膨張係数が絶縁部３１４の熱膨張係数と大きく異なる場合、保持部材３２２、３２４には、絶縁部３１４の熱変形によっても機械的な負荷がかかる。よって、保持部材３２２、３２４を形成する材料の熱膨張係数は、発熱部３１０の絶縁部３１４の熱膨張係数とも等しいか近いことが好ましい。このような観点から、絶縁部３１４が窒化珪素焼結体により形成されている場合に、保持部材３２２、３２４を形成する材料として炭化珪素焼結体を例示することができる。
【００７１】
図１９および図２０は、発熱部３１０を有するまた他のヒータユニット３０５の斜視図である。また、図２１は、ヒータユニット３０５の４面図である。なお、ヒータユニット３０５は、次に説明する部分を除くと、ヒータユニット３０１と同じ構造を有する。よって、共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００７２】
ヒータユニット３０５は、発熱部３１０を保持する保持部３２０の構造が、他のヒータユニット３０１、３０２、３０３、３０４と異なる。即ち、ヒータユニット３０５において、保持部３２０は、一対の保持部材３２２、３２４およびキャップスクリュー３２６に加えて、一対の把持部材３２８を有する。
【００７３】
ヒータユニット３０５において、保持部材３２２、３２４は、発熱部３１０の絶縁部３１４を挟んで、熱伝導面において発熱面に密着する。また、保持部材３２２、３２４のそれぞれは、熱伝導面に対して裏面に、発熱部３１０の長手方向と平行に延在する隆起部３２９を有する。把持部材３２８は、発熱部３１０を挟む保持部材３２２、３２４を更に外側から挟む。これにより、把持部材３２８の各々は、保持部材３２２、３２４に対して当接する。
【００７４】
ヒータユニット３０５において、保持部材３２２、３２４を結合するキャップスクリュー３２６は、一方の把持部材３２８の外側から把持部材３２８および保持部材３２２、３２４を貫通して他方の把持部材３２８にねじ込まれる。これにより、キャップスクリュー３２６が締め込まれた場合、一対の把持部材３２８は互いに接近して、その間に挟まれた保持部材３２２、３２４により発熱部３１０の絶縁部３１４を挟みつける。こうして、保持部３２０は、発熱部３１０と一体化される。
【００７５】
図２２は、ヒータユニット３０５の断面図である。図２２には、図２１において矢印Ｃにより示した位置の断面が示される。
【００７６】
ヒータユニット３０５においてキャップスクリュー３２６が締め込まれた場合、一対の把持部材３２８は、隆起部３２９において保持部材３２２、３２４を絶縁部３１４の発熱面に押し付ける。このため、締めつけにより把持部材３２８が撓んでも、保持部材３２２、３２４の熱伝導面は変形することなく発熱面に密着する。よって、発熱部３１０が発生した熱は、保持部材３２２、３２４に効率よく伝えられる。
【００７７】
図２３および図２４は、発熱部３１０を有するまた他のヒータユニット３０６の斜視図である。また、図２５は、ヒータユニット３０６の４面図である。ヒータユニット３０６は、次に説明する部分を除くと、ヒータユニット３０５と同じ構造を有する。よって、共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００７８】
保持部３２０が、一対の保持部材３２２、３２４およびキャップスクリュー３２６に加えて、一対の把持部材３２８を有する点で、ヒータユニット３０６はヒータユニット３０５と共通する。しかしながら、一方の保持部材３２４が、他方の保持部材３２２の図中上方に位置し、加熱部材１７２に結合されない点において、ヒータユニット３０６は、ヒータユニット３０５と異なる。このような構造は、図１８に示したヒータユニット３０４と共通する。
【００７９】
これにより、ヒータユニット３０６においては、キャップスクリュー３２６を強く締め込んでも、保持部材３２２、３２４の熱伝導面が変形することなく発熱部３１０の発熱面に密着する。よって、発熱部３１０から保持部材３２２、３２４に効率よく熱が伝わる。
【００８０】
また、ヒータユニット３０６においては、一方の保持部材３２４が加熱部材１７２に接合されないので、加熱部材１７２の面方向の熱変形に起因する保持部材３２２、３２４の間隔の変化が生じない。よって、発熱部３１０が変位して加熱部材１７２に食い込むことが未然に防止される。
【００８１】
更に、ヒータユニット３０６においては、保持部材３２２、３２４が図中上方に延長され、発熱部３１０における発熱体３１６に対応する部分を、保持部材３２２、３２４により包み込んでいる。これにより、発熱部３１０が発生した熱が、より効率よく保持部材３２２、３２４に伝えられる。
【００８２】
図２６および図２７は、発熱部３１０を有するまた他のヒータユニット３０７の斜視図である。また、図２８は、ヒータユニット３０７の４面図である。ヒータユニット３０７において、他のヒータユニットと共通する要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００８３】
ヒータユニット３０７においては、図１７に示したヒータユニット３０３と同様に、一方の保持部材３２２が加熱部材１７２にねじ止めされ、他方の保持部材３２４は、ヒートブロックに結合されない。これにより、加熱部材１７２の面方向の熱変形に起因する保持部材３２２、３２４の間隔の変化が生じない。よって、発熱部３１０が変位して加熱部材１７２に食い込むことが未然に防止される。
【００８４】
また、ヒータユニット３０７においては、図１５に示したヒータユニット３０１と同様に、保持部材３２２の熱伝導面が島出し形状をなす。これにより、保持部材３２２の熱伝導面が、変形することなく発熱部３１０に密着して、熱を効率よく伝えられる。
【００８５】
更に、ヒータユニット３０７においては、一方の保持部材３２２の体積が大きく、その結果、保持部材３２２は、値かのヒータユニット２０１〜３０６の保持部材３２２に比較すると、より大きな熱容量を有している。これにより、発熱部３１０が発生した熱を、保持部材３２２に効率よく伝えることができる。
【００８６】
また、更に、ヒータユニット３０７においては、ヒータユニット３０５、３０６と同様に、他方の保持部材３２４が、隆起部３２９において、把持部材３２８により発熱部３１０に押し付けられる。これにより、キャップスクリュー３２６を強く締め込んだ場合も、保持部材３２４は、発熱部３１０に密着して、効率よく熱を伝えることができる。
【００８７】
本実施例では、発熱部３１０が加熱部材１７２の面上に固定された例を示したが、これに代えて、発熱部３１０の一部（例えば先端部）が加熱部材１７２の内部に入り込んだ状態で、発熱部３１０を加熱部材１７２に固定してもよい。
【００８８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００８９】
１０  基板接合装置、１１０  筐体、１２０、１３０  基板カセット、１４０  搬送ロボット、１５０  アライナ、１６０  加熱加圧装置、１６２  断熱容器、１６４  シャッタ、１６６  加圧部、１７０  加熱モジュール、１７１  加熱板、１７２  加熱部材、１７３  支持板、１７４  逃げ穴、１７５  バックプレート、１７６  支柱、１７７、１７８  遮熱板、１７９  止めねじ、２０１  積層体、２１０  基板、２１２  スクライブライン、２１４  ノッチ、２１６  素子領域、２１８  アライメントマーク、２２０  基板ホルダ、２２３  磁石片、２２４  磁性体片、２３０  積層基板、３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６、３０７  ヒータユニット、３１０  発熱部、３１２  給電端子、３１４  絶縁部、３１６  発熱体、３２０  保持部、３２１  補強リブ、３２２、３２４  保持部材、３２３  切欠き、３２５  段差、３２６  キャップスクリュー、３２８  把持部材、３２９  隆起部、３３０  給電線、３３２  コネクタ、３３４  ケーブル、３３６  ケーブルクランプ
【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２２】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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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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