(57)【要約】【課題】位置合わせを行う基板に反りが発生してしまうことを防止する。【解決手段】対向させた第一及び第二の基板１００，２００の位置合わせを行うアライメント装置２において、第一の基板１００が吸着固定される基板ホルダ７を透明とし、基板ホルダ７の吸着面９を第一の基板１００の一方の面の全体を支持する平面形状とした。これにより、第一の基板１００の一方の面の全体が平面形状の吸着面９に支持される。また、基板ホルダ７の第一の基板１００側とは反対側から第一及び第二の基板１００，２００へ向けて出射した光が基板ホルダ７を通過するので、第一及び第二の基板１００，２００に光を到達させることが可能となる。【選択図】    図１
2004286892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着手段によって基板ホルダの吸着面に固定される第一の基板に設けられた第一のアライメントマークと、前記第一の基板に対して対向配置される第二の基板に設けられた第二のアライメントマークとを、前記第一及び前記第二のアライメントマークへ照射した光に基づいて位置合わせするアライメント装置において、
前記基板ホルダを透明とし、前記吸着面を前記第一の基板の一方の面の全体を支持する平面形状としたことを特徴とするアライメント装置。
【請求項２】
前記吸着面上に反射防止膜を形成したことを特徴とする請求項１記載のアライメント装置。
【請求項３】
前記基板ホルダには、前記吸着手段に接続される吸着用溝を形成する溝部が形成され、
前記吸着手段は、前記吸着用溝を介して前記第一の基板を前記吸着面に真空吸着させることを特徴とする請求項１又は２記載のアライメント装置。
【請求項４】
前記溝部の表面には、鏡面加工が施されていることを特徴とする請求項３記載のアライメント装置。
【請求項５】
前記溝部の表面には、反射防止膜が設けられていることを特徴とする請求項３又は４記載のアライメント装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一記載のアライメント装置と、
前記基板間に光硬化性を有する接着剤を設ける手段と、
前記基板間の距離を制御する手段と、
前記接着剤に光を照射して前記接着剤を硬化させる手段と、
を備えるアライメント接着装置。
【請求項７】
基板のデバイスが形成される面に異方性ドライエッチング又は異方性ウェットエッチングにより凹凸状に形成されたアライメントマーク。
【請求項８】
請求項１ないし５の何れか一記載のアライメント装置を用いて前記第一のアライメントマークと前記第二のアライメントマークとを位置合わせする工程と、
前記基板間に光硬化性を有する接着剤を設ける工程と、
前記基板間の距離を制御する工程と、
前記接着剤に光を照射して前記接着剤を硬化させる工程と、
を含む接着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アライメント装置、アライメント接着装置、アライメントマーク及び接着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、２枚の基板から構成される光偏向分離素子の製造においては２枚の基板の位置合わせを行った後に２枚の基板を接着結合させている。また、半導体素子の製造においては基板であるウエハと基板であるマスクとの位置合わせを行った後にマスクに対して露光を行いウエハ上にマスクパターンを形成している。このように２枚の基板の位置合わせを行う装置としてアライメント装置がある（例えば、特許文献１参照）。従来のアライメント装置の一例を図８に示す。
【０００３】
図８に示すように、アライメント装置４００には、例えばマスク等の第一の基板４０１を真空吸着して保持する第一の保持部４０２と、第一の保持部４０２の下側に配置され例えばウエハ等の第二の基板４０３を保持して第一の基板４０１に対して移動させる第二の保持部４０４と、第一の保持部４０２の上側に配置され第一の基板４０１に設けられたアライメントマーク４０５と第二の基板４０３に設けられたアライメントマーク４０６との位置ズレを検出するアライメント検出部４０７とが設けられている。
【０００４】
第一の保持部４０２は、基板ホルダ４０８と真空ポンプ（図示せず）とを備え、基板ホルダ４０８に形成された吸着用溝４０９に接続された真空ポンプにより基板ホルダ４０８に第一の基板４０１を吸着させて保持している。このような基板ホルダ４０８は内側には開口４１０が形成されている。この開口４１０を介して、マスクに対しての露光、接着剤に対する露光、アライメントマーク４０５，４０６に対する光照射等が行われる。
【０００５】
このような構造のアライメント装置４００では、第一の保持部４０２に第一の基板４０１が保持され、第二の保持部４０４に第二の基板４０３が保持され、それらの第一及び第二の基板４０１，４０３のアライメントマーク４０５，４０６に対してアライメント検出部４０７によって光が出射される。そして、その反射光をアライメント検出部４０７が受光してそれらの反射光からアライメントマーク４０５，４０６の位置ズレを検出する。そして、その位置ズレを補正するように第二の保持部４０４が第二の基板４０３を移動させる。これにより、第一の基板４０１のアライメントマーク４０５と第二の基板４０３のアライメントマーク４０６とが位置合わせされて、第一の基板４０１と第二の基板４０３とが位置合わせされる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１−２８９１５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のアライメント装置４００では、基板ホルダ４０８の内側に開口４１０が形成されているので、第一の基板４０１が吸着用溝４０９を介した真空ポンプによって基板ホルダ４０８に吸着固定される際、反ってしまうという問題がある。このような基板の反りは、厚さが薄く剛性が低い基板４０１に特に顕著に現れる。
【０００８】
本発明の目的は、位置合わせを行う基板に反りが発生してしまうことを防止することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、吸着手段によって基板ホルダの吸着面に固定される第一の基板に設けられた第一のアライメントマークと、前記第一の基板に対して対向配置される第二の基板に設けられた第二のアライメントマークとを、前記第一及び前記第二のアライメントマークへ照射した光に基づいて位置合わせするアライメント装置において、前記基板ホルダを透明とし、前記吸着面を前記第一の基板の一方の面の全体を支持する平面形状とした。
【００１０】
したがって、吸着手段によって基板ホルダの吸着面に固定される第一の基板の一方の面の全体が平面形状の吸着面に支持されるので、第一の基板に反りが発生してしまうことが防止される。また、基板ホルダが透明であることから、基板ホルダの第一の基板とは反対側から第一及び第二の基板へ向けて出射した光が基板ホルダを通過するので、第一及び第二の基板に光が到達する。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のアライメント装置において、前記吸着面上に反射防止膜を形成した。
【００１２】
したがって、吸着面への入射光の散乱が反射防止膜によって防止される。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のアライメント装置において、前記基板ホルダには、前記吸着手段に接続される吸着用溝を形成する溝部が形成され、前記吸着手段は、前記吸着用溝を介して前記第一の基板を前記吸着面に真空吸着させる。
【００１４】
したがって、簡素な構成で第一の基板を吸着面に吸着させることが可能となる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のアライメント装置において、前記溝部の表面には、鏡面加工が施されている。
【００１６】
したがって、溝部に入射する光が溝部で散乱することが防止され、これにより、溝部における光の透過率が向上する。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載のアライメント装置において、前記溝部の表面には、反射防止膜が設けられている。
【００１８】
したがって、溝部に入射する光が溝部の表面で反射することが防止され、これにより、溝部における光の透過率が向上する。
【００１９】
請求項６記載の発明のアライメント接着装置は、請求項１ないし５の何れか一記載のアライメント装置と、前記基板間に光硬化性を有する接着剤を設ける手段と、前記基板間の距離を制御する手段と、前記接着剤に光を照射して前記接着剤を硬化させる手段と、を備える。
【００２０】
したがって、第一の基板の反りが防止され、位置合わせ精度及び接着剤の層の厚さの均一性の向上が図られる。
【００２１】
請求項７記載の発明のアライメントマークは、基板のデバイスが形成される面に異方性ドライエッチング又は異方性ウェットエッチングにより凹凸状に形成された。
【００２２】
したがって、アライメントマークのコントラストが高くなり、これを用いての基板同士の位置合わせ精度が向上し、それらの素子により構成される各種素子の低コスト化が図られる。
【００２３】
請求項８記載の発明の接着方法は、請求項１ないし５の何れか一記載のアライメント装置を用いて前記第一のアライメントマークと前記第二のアライメントマークとを位置合わせする工程と、前記基板間に光硬化性を有する接着剤を設ける工程と、前記基板間の距離を制御する工程と、前記接着剤に光を照射して前記接着剤を硬化させる工程と、を含む。
【００２４】
したがって、第一の基板の反りが防止され、アライメント精度及び接着剤の層の集めの均一性が向上され、これにより、アライメント接着装置の性能が向上される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図５に基づいて説明する。ここで、図１は本実施の形態のアライメント接着装置を示す縦断正面図である。本実施の形態に用いられる２枚の基板は、光偏向分離素子を構成する基板へ適用されている。
【００２６】
図１に示すように、アライメント接着装置１は、アライメント装置２と、このアライメント装置２の上側に配置された光照射装置３とから構成されている。アライメント接着装置１は、概略的には、アライメント装置２によって第一の基板である上側基板１００と第二の基板である下側基板２００とを位置合わせし、それらの間に接着剤３００を塗布し、光照射装置３によって接着剤３００に光を照射し接着剤３００を硬化させて上側基板１００と下側基板２００とを接着させるものである。
【００２７】
このアライメント接着装置１で接着される上側及び下側基板１００，２００を図２に基づいて説明する。図２に示すように、上側及び下側基板１００，２００は、直径１００ｍｍの円盤状に形成されており、それぞれの表面には第一及び第二のアライメントマークである凹凸状のアライメントマーク１０１，２０１及び複数の凹凸が並列して形成された回折格子１０２，２０２が形成されている。アライメントマーク１０１，２０１の縦面１０３，２０３は、略垂直に形成されている。このようなアライメントマーク１０１，２０１は異方性ドライエッチングや異方性ウェットエッチングにより形成される。アライメントマーク２０１と回折格子２０２とは、詳しくは、下側基板２００に接着剤２０４により接着された有機複屈折膜２０５に形成されている。このように、アライメントマーク１０１，２０１はデバイスである回折格子１０２，２０２と同じ面に形成されている。
【００２８】
次に、アライメント接着装置１の各部を説明する。図１に示すようにアライメント装置２には、上側基板１００を保持する第一の保持部である上基板保持部４と、上基板保持部４の下側に配置され下側基板２００を保持して上側基板１００に対して移動させる第二の保持部である下基板保持部５と、上基板保持部４の上側に配置され上側基板１００と下側基板２００との位置ズレを検出するアライメント検出部６とが設けられている。
【００２９】
上基板保持部４には、基板ホルダ７と真空ポンプ８（図３参照）とが設けられている。基板ホルダ７は、光照射装置３及びアライメント検出部６から照射される光に対して透明な石英ガラス製であり、平板円盤状に形成されている。基板ホルダ７の下面には、上側基板１００の一方の面である裏面の全面を支持する平面形状の吸着面９が形成されている。吸着面９には、円環状の溝部１０が形成されており、この溝部１０により上側基板１００の裏面に対向する吸着用溝１１が形成されている。この吸着用溝１１には、基板ホルダ７に形成された吸着用孔１２を介して真空ポンプ８が接続されている。そして、真空ポンプ８による吸着用溝１１を介しての真空吸引により、基板ホルダ７の吸着面９に上側基板１００が吸引保持される。
【００３０】
下基板保持部５は、下側基板２００を保持する下側基板チャック１３と、この下側基板チャック１３を保持しその下側基板チャック１３をＸＹＺ軸方向及びＺ軸周りに移動させる移動機構１４等から構成されている。ここで、Ｘ軸方向はアライメント接着装置１の左右方向、Ｙ軸方向はアライメント接着装置１の前後方向、Ｚ軸方向はアライメント接着装置１の上下方向である。
【００３１】
下側基板チャック１３の吸着面９上には、図示しない吸着用溝が形成されており、この吸着用溝には真空ポンプ１５（図３参照）が接続されている。そして、下側基板チャック１３の吸着面９上に載置された下側基板２００が吸着用溝を介して真空ポンプ１５に吸引され下側基板チャック１３に保持される。このように下側基板チャック１３に保持された下側基板２００は、基板ホルダ７に固定された上側基板１００に対向する。
【００３２】
移動機構１４には、下側基板２００を保持しＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に設けられたＸＹステージ１６と、このＸＹステージ１６を移動駆動するＸＹステージ駆動部１７と、これらのＸＹステージ１６及びＸＹステージ駆動部１７とを保持しＺ軸方向及びＺ軸周りに移動可能に設けられたＺステージ１８と、このＺステージ１８を移動駆動するＺステージ駆動部１９（図３参照）とが設けられている。このような移動機構１４はベース２０上に設けられている。
【００３３】
アライメント検出部６は、発光部（図示せず）により上側及び下側基板１００，２００のアライメントマーク１０１，２０１に光を出射し上側及び下側基板１００，２００で反射した光を受光部（図示せず）で受光する複数のアライメント検出光学系２１と、これらの受光部で受光した光に基づいてアライメントマーク１０１，２０１の位置ズレを求める演算部（図示せず）とから構成されている。
【００３４】
光照射装置３は、上基板保持部４に保持された上側基板１００と下基板保持部５に保持された下側基板２００対して、基板ホルダ７を介して光を照射する。
【００３５】
図３はアライメント接着装置１が備える各部の電気的接続を示すブロック図である。図３に示すように、アライメント接着装置１は、制御部３１が備えられており、この制御部３１が各部を駆動制御する。制御部３１は、各部を集中的に制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３２にバスライン３３を介して、コンピュータプログラム等の固定的データを予め記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）３４と各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能するＲＡＭ３５（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）とが接続されて構成されている。
【００３６】
制御部３１には、バスライン３３を介して、真空ポンプ８，１５、ＸＹステージ駆動部１７、Ｚステージ駆動部１９、アライメント検出部６、光照射装置３、接着剤供給部３６が接続されている。接着剤供給部３６は下基板保持部５に保持された下側基板２００上に接着剤３００を滴下するものである。
【００３７】
次に、ＣＰＵ３２がコンピュータプログラムに基づいて行う基板接着処理を図４に基づいて説明する。ここで、図４は基板接着処理の流れを示すフローチャートである。
【００３８】
まず、基板固定工程として、真空ポンプ８を駆動して真空吸着により基板ホルダ７に上側基板１００を固定させるとともに、真空ポンプ１５を駆動して真空吸着により下側基板チャック１３に下側基板２００を固定させる（ステップＳ１）
次に、接着剤供給工程として、接着剤供給部３６を駆動して下側基板２００上に接着剤３００を滴下させる（ステップＳ２）。ここに、基板１００，２００間に光硬化性を有する接着剤３００を設ける手段の機能が実行される。接着剤３００としては、光硬化性を有したエポキシ樹脂系接着剤やアクリル樹脂系の接着剤が使用される。接着剤３００の滴下量は、例えば、０．１ｍｌ〜０．６ｍｌの範囲の量である。
【００３９】
次に、上側及び下側基板位置合わせ工程として、アライメント検出部６が求めた上側及び下側基板１００，２００のズレ量を、ＸＹステージ駆動部１７やＺステージ駆動部１９を駆動させて下側基板チャック１３を移動させることにより下側基板２００を移動させて補正する（ステップＳ３）。これにより上側及び下側基板１００，２００のＸＹ軸方向が位置決めされ固定される。
【００４０】
次に、上側及び下側基板間距離制御工程として、Ｚステージ駆動部１９を駆動してＺステージ１８を上昇させて、上側及び下側基板１００，２００間で接着剤３００を押し広げ、上側及び下側基板１００，２００の間の距離を規定の距離に設定してＺステージ１８を固定する（ステップＳ４）。ここに、基板１００，２００間の距離を制御する手段の機能が実行される。この上側及び下側基板１００，２００間の規定の距離が接着剤３００の層（以降、接着層という）の厚さとなる。上側及び下側基板１００，２００間の規定の距離は、例えば、２０μｍ〜１００μｍである。
【００４１】
ここで、上側及び下側基板１００，２００間の距離の制御方法を簡単に説明する。上側及び下側基板間距離制御工程よりも前に、予め、下側基板２００上に基準厚さのスペーサを挿入し、その状態で、Ｚステージ１８を上昇させ、スペーサを上側及び下側基板１００，２００で挟み込む。この状態でＺステージ１８の上昇を停止させる。このときのＺステージ１８の位置を基準位置としてＲＡＭ３５に記憶させる。そして、上側及び下側基板間距離制御工程における上側及び下側基板１００，２００の間の距離の設定の際に、設定する上側及び下側基板１００，２００の間の距離とスペーサの基準厚さとの差の分だけ、Ｚステージ１８が基準位置から離れるようにＺステージ１８を移動させる。
【００４２】
次に、接着剤硬化工程として、光照射装置３を駆動して、基板ホルダ７を介して下側基板２００の表面の全面に向けて光を照射する（ステップＳ５）。これにより、接着剤３００に光が当たり、接着剤３００が硬化し、上側及び下側基板１００，２００が接着剤３００により接着される。ここに、接着剤３００に光を照射して接着剤３００を硬化させる手段の機能が実行される。
【００４３】
このようにして接着剤３００により接着させた上側及び下側基板１００，２００の間の接着層の厚さを計測した結果を図５に示す。図５には、比較のために従来の装置での接着層の厚さも示している。図５から、本実施の形態の接着層の厚さは基板１００，２００全域で略同じ厚さとなっていることが分かる。つまり、上側基板１００の反りが防止されていることが分かる。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態では、吸着用溝１１を介して真空ポンプ８によって基板ホルダ７の吸着面９に固定される上側基板１００の一方の面である裏面の全体が吸着面９に支持されるので、上側基板１００に反りが発生してしまうことが防止される。また、基板ホルダ７が透明であることから、基板ホルダ７の上側から下側基板２００へ向けて出射した光が基板ホルダ７を通過するので、上側及び下側基板１００，２００に光を到達させることができ、これにより、上側及び下側基板１００，２００間の接着剤３００に光を当てて硬化させることができる。これらにより、基板１００，２００同士の位置合わせ精度及び接着層の厚みの均一性の向上を図ることができ、基板１００，２００同士の高品質な接着を実現することができる。
【００４５】
また、吸着用溝１１を介した真空ポンプ８より上側基板１００が吸着面９に真空吸着されるので、簡素な構成で上側基板１００を吸着面９に吸着させることができる。
【００４６】
また、アライメントマーク１０１，２０１の縦面１０３，２０３がほぼ垂直に形成されていることにより、エッジコントラストが確保でき、これにより位置合わせが容易となり、位置合わせ精度を向上することができる。
【００４７】
なお、本実施の形態では、アライメント検出部６のアライメント検出光学系２１を複数配置した例を示したが、これに限るものではなく、アライメント検出光学系２１は単一であってもよく、単一のアライメント検出光学系２１によって複数のアライメントマーク１０１，２０１を交互に検出しても良い。
【００４８】
次に、本発明の第二の実施の形態を図６に基づいて説明する。なお、前述した実施の形態と同じ部分は同一符号で示し説明も省略する。ここで、図６は本実施の形態の上側及び下側基板１００，２００間の接着層に入射する光の強度を説明する説明図である。
【００４９】
本実施の形態は、基板ホルダ７の吸着用孔１２と吸着用溝１１とのそれぞれの表面に鏡面加工を施した。
【００５０】
鏡面加工方法は、基板ホルダ７に加工した吸着用孔１２及び吸着用溝１１を、ダイヤモンドドリルの砥粒径を順次小さくして加工した後、さらに、ダイヤモンド砥粒径を小さくし、粗仕上げ、中仕上げ、仕上げ、精密仕上げのラッピング（研磨）加工し、吸着用孔１２及び吸着用溝１１の表面を鏡面に仕上げる方法を採った。加工面の表面粗さＲａ（中心線平均粗さ）は、具体的には、５０ｎｍ以下とした。
【００５１】
このように吸着用孔１２と吸着用溝１１とに鏡面加工を施した基板ホルダ７が設けられたアライメント接着装置１に上側及び下側基板１００，２００をセットし、光照射装置３により上側及び下側基板１００，２００に対して光を照射した。このときの上側及び下側基板１００，２００内に入射する光の強度を調べた。その結果を図６に示す。
【００５２】
図６から、鏡面仕上げを施した基板ホルダ７では上側及び下側基板１００，２００における吸着用溝１１及び吸着用孔１２に対面する領域Ｂでの光強度が、粗仕上げしかしていないものに比べて大幅に向上していることが分かる。つまり、加工表面を鏡面にしたことにより光散乱の発生が低減された。また、基板１００，２００全域での光強度が均一に近づいた。
【００５３】
これにより、本実施の形態では、接着層に入射する光の強度が略均一化され、接着層の均一な光硬化が可能となった。これにより、接着剤３００を確実に機能させることができ、アライメント接着の低コスト化が図られる。
【００５４】
次に、本発明の第三の実施の形態を図７に基づいて説明する。ここで、図７は本実施の形態の基板ホルダ７を示す縦断正面図である。
【００５５】
本実施の形態は、図７に示すように、第二の実施の形態の基板ホルダ７に対して基板ホルダ７の両面及び吸着用溝１１の表面に反射防止膜４１を形成した。この反射防止膜４１は接着剤３００が硬化する波長の光の表面反射を防止する膜である。
【００５６】
この反射防止膜４１の形成方法を簡単に説明する。まず、第二の実施の形態で説明した基板ホルダ７の両面を平面仕上げし、光学的に平面な状態とする。具体的には平面度がλ／２０（λ＝６６０ｎｍ）になるまで仕上げる。この状態で、基板ホルダ７の両面に、ＭｇＦ２を電子銃加熱による真空蒸着法で約２６０ｎｍの厚さになるように蒸着する。これにより、ＭｇＦ２からなる反射防止膜４１が形成される。
【００５７】
このような構成により、反射防止膜４１により基板ホルダ７の両面及び吸着用溝１１での光の反射が低減され、接着層への光入射効率が向上される。
【００５８】
なお、本実施の形態では、反射防止膜４１として、ＭｇＦ２の単層膜とした例を説明したが、これに限るものではなく、Ｎａ３ＡｌＦ６、ＬｉＦ、ＣａＦ２、ＴｈＯＦ２等の単層膜を用いても良い。また、以上説明した低屈折率材とＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＳｉＯ等の高屈折率材とを組み合わせた多層膜でも良い。
【００５９】
【実施例】
次に、本発明の実施例を説明する。以下の方法で上側及び下側基板１００，２００を製作した。直径１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのショット社製光学ガラスＢＫ７からなる下側基板２００を図示しない回転塗布装置の基板固定テーブルに載せ、真空吸着し、固定した。その後、基板固定テーブルを１０ｒｐｍ〜５０ｒｐｍで回転させながら、下側基板２００の中央部にディスペンサーを用いて屈折率１．５２のエポキシ樹脂系紫外線硬化性接着剤を５ｇ〜１０ｇ滴下した。
【００６０】
その後、基板固定テーブルを３００ｒｐｍ〜５００ｒｐｍで回転させ、下側基板２００全面に紫外線硬化性接着剤を広げ、その後、基板固定テーブルの回転を停止した。
【００６１】
その後、直径９０ｍｍ、厚さ１００μｍの有機複屈折膜２０５の中心を基板固定テーブルの回転中心に合わせ、その有機複屈折膜２０５を載置装置を用いて紫外線硬化性接着剤の上に載せた。
【００６２】
その後、基板固定テーブルを１０００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍで回転させ、紫外線硬化性接着剤を振り切り、接着層厚さを下側基板２００の面内で一定にして有機複屈折膜２０５表面を平坦化した。
【００６３】
その後、基板固定テーブルの回転を停止し、有機複屈折膜２０５側から高圧水銀灯を用いて紫外線を照射し、紫外線硬化性接着剤を硬化させた。
【００６４】
次に，有機複屈折膜２０５を接着した下側基板２００を基板固定テーブルから外し、有機複屈折膜２０５上にポジレジストを１．１μｍの厚さに塗布し、９０℃で３０分のプリベークを行った。その後、下側基板２００を縮小投影露光装置（ＮＡ＝０．４５、σ＝０．６、波長；ｉ線）に装着し、１０００周期ある２．０μｍラインアンドスペースのデバイスパターンとライン幅３０μｍ、長さ１３０μｍの十字形状アライメントパターンのレチクルを用いて露光を行い、現像液ＮＭＤ−３を用いて現像を行い、１００℃で３０分のポストベークを行い、周期的なレジストパターンを完成させた。その後、前記のレジストパターン上にスパッタ法によってＡｌを蒸着し、引き続きアセトンを用いてレジストを溶解してＡｌのリフトオフを行い、レジストパターンを反転させたＡｌパターンを完成させた。
【００６５】
その後、日本真空技術製ＮＬＤ−８００エッチング装置を用いて、基板バイアス２００Ｗ，アンテナ電力１ｋＷ，酸素ガス４０ＳＣＣＭ、基板温度−３０℃のエッチング条件で、前記のＡｌパターンを金属マスクにして有機複屈折膜２０５を深さ４μｍエッチングした。エッチング゛形状はテーパー角が８０度から略垂直の間で形成されている。
【００６６】
その後、リン酸系のＡｌエッチング液を用いてＡｌパターンを除去し、凹凸が１０００周期ある回折格子２０２と凹凸状のアライメントマーク２０１とを完成させた。
【００６７】
次に、直径１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのショット社製光学ガラスＢＫ７からなる上側基板１００も同様に、上側基板１００上にポジレジストを１．１μｍの厚さに塗布し、９０℃で３０分のプリベークを行った。その後、上側基板１００を縮小投影露光装置（ＮＡ＝０．４５、σ＝０．６、波長；ｉ線）に装着し、１０００周期ある５μｍラインアンドスペースのデバイスパターンとライン幅２０μｍ、長さ１１０μｍの十字形状アライメントパターンのレチクルを用いて露光を行い、現像液ＮＭＤ−３を用いて現像を行い、１００℃で３０分のポストベークを行い、周期的なレジストパターンを完成させた。
【００６８】
その後、日本真空技術製ＮＬＤ−８００エッチング装置を用い基板バイアス４００Ｗ，アンテナ電力１ｋＷ，酸素ガス６０ＳＣＣＭ、基板温度−３０℃のエッチング条件で、前記のレジストパターンをマスクにして上側基板１００を深さ０．５μｍエッチングした。エッチング形状はテーパー角が７０度から８５度の間で形成されている。
【００６９】
このような方法により上側及び下側基板１００，２００に縦面１０３，２０３が略垂直となる凹凸上のアライメントマーク１０１，２０１を形成することができる。
【００７０】
なお、基板はホウ酸クラウンガラス（ＢＫ−７）に限定されるものではなく、石英ガラス、ホウ珪酸ガラス、フッケイ・クラウンガラス、バリウムクラウンガラス、クラウンガラス等の透明なガラス基板や、ポリエステル、アクリル等の高分子フィルム、シート、板等を用いても良い。接着剤は紫外線硬化性のエポキシ樹脂系接着剤を用いたがアクリル樹脂系の接着剤でも良い。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、吸着手段によって基板ホルダの吸着面に固定される第一の基板に設けられた第一のアライメントマークと、前記第一の基板に対して対向配置される第二の基板に設けられた第二のアライメントマークとを、前記第一及び前記第二のアライメントマークへ照射した光に基づいて位置合わせするアライメント装置において、前記基板ホルダを透明とし、前記吸着面を前記第一の基板の一方の面の全体を支持する平面形状としたことにより、吸着手段によって基板ホルダの吸着面に固定される第一の基板の一方の面の全体が平面形状の吸着面に支持されるので、第一の基板に反りが発生してしまうことを防止することができる。また、基板ホルダが透明であることから、基板ホルダの第一の基板とは反対側から第一及び第二の基板へ向けて出射した光が基板ホルダを通過するので、第一及び第二の基板に光を到達させることができる。
【００７２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載のアライメント装置において、前記吸着面上に反射防止膜を形成したことにより、吸着面への入射光の散乱を反射防止膜によって防止することができる。
【００７３】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載のアライメント装置において、前記基板ホルダには、前記吸着手段に接続される吸着用溝を形成する溝部が形成され、前記吸着手段は、前記吸着用溝を介して前記第一の基板を前記吸着面に真空吸着させることにより、簡素な構成で第一の基板を吸着面に吸着させることができる。
【００７４】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載のアライメント装置において、前記溝部の表面には、鏡面加工が施されていることにより、溝部に入射する光が溝部で散乱することを防止することができ、これにより、溝部における光の透過率が向上し、例えば、基板同士を光硬化性の接着剤を使用して接着する場合には、接着剤を確実に機能させることができ、アライメント接着の低コスト化が図られる。
【００７５】
請求項５記載の発明によれば、請求項３又は４記載のアライメント装置において、前記溝部の表面には、反射防止膜が設けられていることにより、溝部に入射する光が溝部の表面で反射することが防止され、これにより、溝部における光の透過率が向上し、例えば、基板同士を光硬化性の接着剤を使用して接着する場合には、接着剤を確実に機能させることができ、アライメント接着の低コスト化が図られる。
【００７６】
請求項６記載の発明のアライメント接着装置によれば、請求項１ないし５の何れか一記載のアライメント装置と、前記基板間に光硬化性を有する接着剤を設ける手段と、前記基板間の距離を制御する手段と、前記接着剤に光を照射して前記接着剤を硬化させる手段と、を備えることにより、第一の基板の反りを防止することができ、これにより、位置合わせ精度及び接着剤の層の厚みの均一性の向上を図ることができ、基板同士の高品質な接着を実現することができる。
【００７７】
請求項７記載の発明のアライメントマークによれば、基板のデバイスが形成される面に異方性ドライエッチング又は異方性ウェットエッチングにより凹凸状に形成されたことにより、アライメントマークのコントラストが高くなるので、これを用いての基板同士の位置合わせ精度の向上が図られ、それらの素子により構成される各種素子の低コスト化を図ることができる。
【００７８】
請求項８記載の発明の接着方法は、請求項１ないし５の何れか一記載のアライメント装置を用いて前記第一のアライメントマークと前記第二のアライメントマークとを位置合わせする工程と、前記基板間に光硬化性を有する接着剤を設ける工程と、前記基板間の距離を制御する工程と、前記接着剤に光を照射して前記接着剤を硬化させる工程と、を含む。
【００７９】
したがって、第一の基板の反りを防止することができ、これにより、位置合わせ精度及び接着剤の層の厚みの均一性の向上を図ることができ、基板同士の高品質な接着を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態のアライメント接着装置を示す縦断正面図である。
【図２】上下基板を示す縦断正面図である。
【図３】アライメント接着装置が備える各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図４】基板接着処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】接着層の厚さの測定結果を示すグラフである。
【図６】本発明の第二の実施の形態の上下基板間の接着層に入射する光の強度を説明する説明図である。
【図７】本発明の第三の実施の形態の基板ホルダを示す縦断正面図である。
【図８】従来のアライメント装置を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
１      アライメント接着装置
２      アライメント装置
７      基板ホルダ
８      真空ポンプ（吸着手段）
９      吸着面
１０    溝部
１１    吸着用溝
４１    反射防止膜
１００  上側基板（第一の基板）
１０１  アライメントマーク（第一のアライメントマーク）
２００  下側基板（第二の基板）
２０１  アライメントマーク（第二のアライメントマーク）
【図１】
2004286892.tif 000003
【図２】
2004286892.tif 000004
【図３】
2004286892.tif 000005
【図４】
2004286892.tif 000006
【図５】
2004286892.tif 000007
【図６】
2004286892.tif 000008
【図７】
2004286892.tif 000009
【図８】
2004286892.tif 000010