(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板および第２基板の接合される表面を改質する表面改質工程と、
改質された前記第１基板および前記第２基板の表面を親水化する表面親水化工程と、
親水化された前記第１基板と前記第２基板とを常温常圧下において分子間力により接合する接合工程と、
前記第１基板と前記第２基板とが接合された重合基板を前記常温より高い所定温度まで昇温させるとともに、前記所定温度で前記重合基板を加圧する加圧工程と
を含み、
前記加圧工程は、
前記重合基板の下方に位置する第２平板部の前記重合基板と対向する面に設けられた昇降自在な支持部の上に前記重合基板を載置して支持し、前記支持部に支持された状態で前記重合基板の加熱を前記第２平板部に設けられた第２加熱機構によって開始し、前記支持部を降下させながら前記重合基板を前記所定温度まで昇温させること
を特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記加圧工程は、
前記重合基板を減圧下で加圧すること
を特徴とする請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記加圧工程の前に、前記接合工程によって接合された前記重合基板を前記常温より高くかつ前記所定温度より低い予熱温度まで昇温させる予熱工程
を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記所定温度は、
前記重合基板の接合面を可変可能な温度であること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の接合方法。
【請求項５】
前記加圧工程は、
前記重合基板の上方に位置する第１平板部と、前記第２平板部と、前記第１平板部を加熱する第１加熱機構と、前記第２平板部を加熱する前記第２加熱機構と、前記第１平板部と前記第２平板部とを相対的に移動させることによって前記重合基板を加圧する加圧機構とを備える加圧装置を用いて行われること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の接合方法。
【請求項６】
前記加圧工程は、
前記重合基板を下方から吸着保持した状態で加圧すること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の接合方法。
【請求項７】
前記加圧工程は、
前記重合基板の中央部を下方から吸着保持した後、さらに前記重合基板の前記中央部よりも外周側を下方から吸着保持した状態で加圧すること
を特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の接合方法。
【請求項８】
第１基板および第２基板の接合される表面を改質する表面改質装置と、
改質された前記第１基板および前記第２基板の表面を親水化する表面親水化装置と、
親水化された前記第１基板と前記第２基板とを常温常圧下において分子間力により接合する接合装置と、
前記第１基板と前記第２基板とが接合された重合基板を前記常温より高い所定温度まで昇温させるとともに、前記所定温度で前記重合基板を加圧する加圧装置と
を備え、
前記加圧装置は、
前記重合基板の下方に位置する第２平板部の前記重合基板と対向する面に設けられた昇降自在な支持部の上に前記重合基板を載置して支持し、前記支持部に支持された状態で前記重合基板の加熱を前記第２平板部に設けられた第２加熱機構によって開始し、前記支持部を降下させながら前記重合基板を前記所定温度まで昇温させること
を特徴とする接合システム。
【請求項９】
前記加圧装置は、
前記重合基板が収容される収容部内を減圧する減圧部
を備えることを特徴とする請求項８に記載の接合システム。
【請求項１０】
前記加圧装置によって加圧される前に、前記接合装置によって接合された前記重合基板を前記常温より高くかつ前記所定温度より低い予熱温度まで昇温させる予熱装置
を備えることを特徴とする請求項８または９に記載の接合システム。
【請求項１１】
前記所定温度は、
前記重合基板の接合面を可変可能な温度であること
を特徴とする請求項８〜１０のいずれか一つに記載の接合システム。
【請求項１２】
前記加圧装置は、
前記重合基板の上方に位置する第１平板部と、
前記第２平板部と、
前記第１平板部を加熱する第１加熱機構と、
前記第２平板部を加熱する前記第２加熱機構と、
前記第１平板部と前記第２平板部とを相対的に移動させることによって前記重合基板を加圧する加圧機構と
を備えることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一つに記載の接合システム。
【請求項１３】
前記加圧装置は、
前記第２平板部を用いて前記重合基板を下方から吸着保持した状態で加圧すること
を特徴とする請求項８〜１２のいずれか一つに記載の接合システム。
【請求項１４】
前記第２平板部は、
前記重合基板の中央部を下方から吸着保持する第１領域と、前記重合基板において前記中央部よりも外周側の部位を下方から吸着保持する第２領域とを含む複数の吸着領域
を備え、
前記加圧装置は、
前記第２平板部の前記第１領域で前記重合基板の前記中央部を吸着保持した後、さらに前記第２平板部の前記第２領域で前記重合基板の外周側の部位を吸着保持した状態で加圧すること
を特徴とする請求項８〜１３のいずれか一つに記載の接合システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、接合方法および接合システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置の製造工程において、２枚の基板を接合する接合処理が行われる場合がある。たとえば、裏面照射型の撮像素子を備えた半導体装置を製造する場合、フォトダイオード等の半導体素子が形成された第１基板に対して第２基板を接合する接合処理が行われる。
【０００３】
接合処理を実行する接合システムは、たとえば、第１、第２基板の接合される表面を親水化する表面親水化装置と、表面親水化装置によって表面が親水化された基板同士を接合する接合装置とを備える。かかる接合システムでは、表面親水化装置において基板の表面に純水を供給することによって当該基板の表面を親水化した後、接合装置において基板同士をファンデルワールス力および水素結合（分子間力）によって接合する（特許文献１参照）。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１８７７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した接合システムを用いた場合、接合装置における第１基板と第２基板との接合状態によっては、接合された基板間に気泡が発生することがあった。
【０００６】
実施形態の一態様は、基板間に気泡が発生することを抑制して、基板同士を適切に接合することのできる接合方法および接合システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の一態様に係る接合方法は、表面改質工程と、表面親水化工程と、接合工程と、加圧工程とを含む。表面改質工程は、第１基板および第２基板の接合される表面を改質する。表面親水化工程は、改質された前記第１基板および前記第２基板の表面を親水化する。接合工程は、親水化された前記第１基板と前記第２基板とを常温常圧下において分子間力により接合する。加圧工程は、前記第１基板と前記第２基板とが接合された重合基板を前記常温より高い所定温度まで昇温させるとともに、前記所定温度で前記重合基板を加圧する。また、前記加圧工程は、前記重合基板の下方に位置する第２平板部の前記重合基板と対向する面に設けられた昇降自在な支持部の上に前記重合基板を載置して支持し、前記支持部に支持された状態で前記重合基板の加熱を前記第２平板部に設けられた第２加熱機構によって開始し、前記支持部を降下させながら前記重合基板を前記所定温度まで昇温させる。
【発明の効果】
【０００８】
実施形態の一態様によれば、基板間に気泡が発生することを抑制して、基板同士を適切に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る接合システムの構成を示す模式平面図である。
【図２】図２は、第１基板および第２基板の模式側面図である。
【図３】図３は、接合装置の構成を示す模式平面図である。
【図４】図４は、接合装置の構成を示す模式側面図である。
【図５】図５は、位置調節機構の構成を示す模式側面図である。
【図６】図６は、反転機構の構成を示す模式平面図である。
【図７】図７は、反転機構の構成を示す模式側面図である。
【図８】図８は、反転機構の構成を示す模式側面図である。
【図９】図９は、保持アームおよび保持部材の構成を示す模式側面図である。
【図１０】図１０は、接合装置の内部構成を示す模式側面図である。
【図１１】図１１は、上チャックおよび下チャックの構成を示す模式側面図である。
【図１２】図１２は、上チャックを下方から見た場合の模式平面図である。
【図１３】図１３は、下チャックを上方から見た場合の模式平面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、接合装置の動作説明図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、接合装置の動作説明図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、接合装置の動作説明図である。
【図１４Ｄ】図１４Ｄは、接合装置の動作説明図である。
【図１４Ｅ】図１４Ｅは、接合装置の動作説明図である。
【図１４Ｆ】図１４Ｆは、接合装置の動作説明図である。
【図１４Ｇ】図１４Ｇは、接合装置の動作説明図である。
【図１４Ｈ】図１４Ｈは、接合装置の動作説明図である。
【図１５】図１５は、予熱装置の構成を示す模式側面図である。
【図１６】図１６は、加圧装置の構成を示す模式側面図である。
【図１７】図１７は、第２平板部の構成を示す模式側面図である。
【図１８】図１８は、接合システムが実行する処理の処理手順の一部を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、重合ウェハに対する加圧処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図２０Ａ】図２０Ａは、加圧装置の動作説明図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、加圧装置の動作説明図である。
【図２０Ｃ】図２０Ｃは、加圧装置の動作説明図である。
【図２１】図２１は、第２の実施形態に係る第２平板部の構成を示す模式側面図である。
【図２２】図２２は、第２の実施形態に係る第２平板部を上方から見た場合の模式平面図である。
【図２３】図２３は、第２平板部によって重合ウェハを吸着保持する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図２４Ａ】図２４Ａは、第２平板部の動作説明図である。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、第２平板部の動作説明図である。
【図２４Ｃ】図２４Ｃは、第２平板部の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する接合方法および接合システムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
（第１の実施形態）
＜１．接合システムの構成＞
まず、第１の実施形態に係る接合システムの構成について、図１および図２を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る接合システムの構成を示す模式平面図である。また、図２は、第１基板および第２基板の模式側面図である。なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。また、図１，２を含む各図面では、説明に必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略する場合がある。
【００１２】
図１に示す本実施形態に係る接合システム１は、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを接合することによって重合基板Ｔを形成する（図２参照）。
【００１３】
第１基板Ｗ１は、たとえばシリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板に複数の電子回路が形成された基板である。また、第２基板Ｗ２は、たとえば電子回路が形成されていないベアウェハである。第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とは、略同径を有する。
【００１４】
なお、第２基板Ｗ２に電子回路が形成されていてもよい。また、上述した化合物半導体ウェハとしては、たとえばヒ化ガリウム、炭化シリコン、窒化ガリウムおよびリン化インジウムなどを含むウェハを用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００１５】
以下では、第１基板Ｗ１を「上ウェハＷ１」と記載し、第２基板Ｗ２を「下ウェハＷ２」、重合基板Ｔを「重合ウェハＴ」と記載する場合がある。
【００１６】
また、以下では、図２に示すように、上ウェハＷ１の板面のうち、下ウェハＷ２と接合される側の板面を「接合面Ｗ１ｊ」と記載し、接合面Ｗ１ｊとは反対側の板面を「非接合面Ｗ１ｎ」と記載する。また、下ウェハＷ２の板面のうち、上ウェハＷ１と接合される側の板面を「接合面Ｗ２ｊ」と記載し、接合面Ｗ２ｊとは反対側の板面を「非接合面Ｗ２ｎ」と記載する。
【００１７】
図１に示すように、接合システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２および処理ステーション３は、Ｘ軸正方向に沿って、搬入出ステーション２および処理ステーション３の順番で並べて配置される。また、搬入出ステーション２および処理ステーション３は、一体的に接続される。
【００１８】
搬入出ステーション２は、載置台１０と、搬送領域２０とを備える。載置台１０は、複数の載置板１１を備える。各載置板１１には、複数枚（たとえば、２５枚）の基板を水平状態で収容するカセットＣ１，Ｃ２，Ｃ３がそれぞれ載置される。カセットＣ１は上ウェハＷ１を収容するカセットであり、カセットＣ２は下ウェハＷ２を収容するカセットであり、カセットＣ３は重合ウェハＴを収容するカセットである。
【００１９】
搬送領域２０は、載置台１０のＸ軸正方向側に隣接して配置される。かかる搬送領域２０には、Ｙ軸方向に延在する搬送路２１と、この搬送路２１に沿って移動可能な搬送装置２２とが設けられる。搬送装置２２は、Ｘ軸方向にも移動可能かつＺ軸周りに旋回可能であり、載置板１１に載置されたカセットＣ１〜Ｃ３と、後述する処理ステーション３の第３処理ブロックＧ３との間で、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴの搬送を行う。
【００２０】
なお、載置板１１に載置されるカセットＣ１〜Ｃ３の個数は、図示のものに限定されない。また、載置板１１には、カセットＣ１，Ｃ２，Ｃ３以外に、不具合が生じた基板を回収するためのカセット等が載置されてもよい。
【００２１】
処理ステーション３には、各種装置を備えた複数たとえば３つの処理ブロックＧ１，Ｇ２，Ｇ３が設けられる。たとえば処理ステーション３の正面側（図１のＹ軸負方向側）には、第１処理ブロックＧ１が設けられ、処理ステーション３の背面側（図１のＹ軸正方向側）には、第２処理ブロックＧ２が設けられる。また、処理ステーション３の搬入出ステーション２側（図１のＸ軸負方向側）には、第３処理ブロックＧ３が設けられる。
【００２２】
第１処理ブロックＧ１には、表面改質装置３０と、予熱装置３１と、加圧装置３２とが配置される。表面改質装置３０は、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを改質する。詳しくは、表面改質装置３０は、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊにおけるＳｉＯ２の結合を切断して単結合のＳｉＯとすることで、その後親水化されやすくするように当該接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを改質する。
【００２３】
なお、表面改質装置３０では、たとえば減圧下において処理ガスである酸素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。そして、かかる酸素イオンが、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊに照射されることにより、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊがプラズマ処理されて改質される。
【００２４】
予熱装置３１は、後述する接合装置で接合された重合ウェハＴを予熱温度まで昇温させる。また、加圧装置３２は、たとえば重合ウェハＴを予熱温度から所定温度まで昇温させるとともに、所定温度の状態で重合ウェハＴを加圧する。これにより、重合ウェハＴにおいて上ウェハＷ１と下ウェハＷ２との間に気泡（ボイド）が発生することを抑制でき、ウェハＷ１，Ｗ２同士を適切に接合することができるが、これについては後述する。また、予熱装置３１および加圧装置３２の構成についても後述する。
【００２５】
なお、図１で示した予熱装置３１および加圧装置３２の配置位置は、例示であって限定されるものではない。すなわち、たとえば第２処理ブロックＧ２や第３処理ブロックＧ３に予熱装置３１や加圧装置３２を配置してもよい。さらには、たとえば処理ステーション３のＸ軸正方向側の位置や、搬入出ステーション２と処理ステーション３との間に新たなステーションを設け、その新たなステーションに予熱装置３１や加圧装置３２を配置するようにしてもよい。
【００２６】
第２処理ブロックＧ２には、表面親水化装置４０と、接合装置４１とが配置される。表面親水化装置４０は、たとえば純水などの親水化処理液によって上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを親水化するとともに、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを洗浄する。表面親水化装置４０では、たとえばスピンチャックに保持された上ウェハＷ１または下ウェハＷ２を回転させながら、当該上ウェハＷ１または下ウェハＷ２上に純水を供給する。これにより、上ウェハＷ１または下ウェハＷ２上に供給された純水が上ウェハＷ１または下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ上を拡散し、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊが親水化される。
【００２７】
接合装置４１は、親水化された上ウェハＷ１と下ウェハＷ２とを分子間力によって接合する。かかる接合装置４１の構成については、後述する。
【００２８】
第３処理ブロックＧ３には、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴのトランジション装置５０がたとえば上下２段に設けられる。
【００２９】
第１処理ブロックＧ１〜第３処理ブロックＧ３に囲まれた領域には、搬送領域６０が形成される。搬送領域６０には、搬送装置６１が配置される。搬送装置６１は、たとえば鉛直方向、水平方向および鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有する。かかる搬送装置６１は、搬送領域６０内を移動し、搬送領域６０に隣接する第１処理ブロックＧ１、第２処理ブロックＧ２および第３処理ブロックＧ３内の所定の装置に上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴを搬送する。
【００３０】
また、図１に示すように、接合システム１は、制御装置７０を備える。制御装置７０は、接合システム１の動作を制御する。かかる制御装置７０は、たとえばコンピュータであり、図示しない制御部および記憶部を備える。記憶部には、接合処理や予熱処理、加圧処理等の各種処理を制御するプログラムや各種処理で用いられるデータなどが格納される。制御部は記憶部に記憶されたプログラムなどを読み出して実行することによって接合システム１の動作を制御する。
【００３１】
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって、その記録媒体から制御装置７０の記憶部にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記録媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
【００３２】
＜２．接合装置の構成＞
まず、接合装置４１の構成について図３〜図１０を参照して説明する。図３は、接合装置４１の構成を示す模式平面図であり、図４は、同模式側面図である。また、図５は、位置調節機構の構成を示す模式側面図である。また、図６は、反転機構の構成を示す模式平面図であり、図７および図８は、同模式側面図であり、図９は、保持アームおよび保持部材の構成を示す模式側面図である。また、図１０は、接合装置４１の内部構成を示す模式側面図である。
【００３３】
図３に示すように、接合装置４１は、内部を密閉可能な処理容器１９０を有する。処理容器１９０の搬送領域６０側の側面には、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴの搬入出口１９１が形成され、当該搬入出口１９１には開閉シャッタ１９２が設けられる。
【００３４】
処理容器１９０の内部は、内壁１９３によって搬送領域Ｔ１と処理領域Ｔ２に区画される。上述した搬入出口１９１は、搬送領域Ｔ１における処理容器１９０の側面に形成される。また、内壁１９３にも、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴの搬入出口１９４が形成される。
【００３５】
搬送領域Ｔ１のＹ軸負方向側には、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴを一時的に載置するためのトランジション２００が設けられる。トランジション２００は、たとえば２段に形成され、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴのいずれか２つを同時に載置することができる。
【００３６】
搬送領域Ｔ１には、搬送機構２０１が設けられる。搬送機構２０１は、たとえば鉛直方向、水平方向および鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有する。そして、搬送機構２０１は、搬送領域Ｔ１内、または搬送領域Ｔ１と処理領域Ｔ２との間で上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴを搬送する。
【００３７】
搬送領域Ｔ１のＹ軸正方向側には、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の水平方向の向きを調節する位置調節機構２１０が設けられる。位置調節機構２１０は、図５に示すように基台２１１と、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２を吸着保持して回転させる保持部２１２と、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２のノッチ部の位置を検出する検出部２１３とを有する。
【００３８】
かかる位置調節機構２１０では、保持部２１２に吸着保持された上ウェハＷ１および下ウェハＷ２を回転させながら検出部２１３で上ウェハＷ１および下ウェハＷ２のノッチ部の位置を検出することで、当該ノッチ部の位置を調節して上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の水平方向の向きを調節する。
【００３９】
また、搬送領域Ｔ１には、上ウェハＷ１の表裏面を反転させる反転機構２２０が設けられる。反転機構２２０は、図６〜図９に示すように上ウェハＷ１を保持する保持アーム２２１を有する。
【００４０】
保持アーム２２１は、水平方向に延在する。また保持アーム２２１には、上ウェハＷ１を保持する保持部材２２２がたとえば４箇所に設けられる。保持部材２２２は、図９に示すように保持アーム２２１に対して水平方向に移動可能に構成されている。また保持部材２２２の側面には、上ウェハＷ１の周縁部を保持するための切り欠き２２３が形成される。これら保持部材２２２は、上ウェハＷ１を挟み込んで保持することができる。
【００４１】
保持アーム２２１は、図６〜図８に示すように、たとえばモータなどを備えた第１駆動部２２４に支持される。この第１駆動部２２４によって、保持アーム２２１は水平軸周りに回動自在である。また保持アーム２２１は、第１駆動部２２４を中心に回動自在であるとともに、水平方向に移動自在である。
【００４２】
第１駆動部２２４の下方には、たとえばモータなどを備えた第２駆動部２２５が設けられる。この第２駆動部２２５によって、第１駆動部２２４は鉛直方向に延在する支持柱２２６に沿って鉛直方向に移動可能である。
【００４３】
このように、保持部材２２２に保持された上ウェハＷ１は、第１駆動部２２４と第２駆動部２２５によって水平軸周りに回動することができるとともに、鉛直方向および水平方向に移動することができる。また、保持部材２２２に保持された上ウェハＷ１は、第１駆動部２２４を中心に回動して、位置調節機構２１０から後述する上チャック２３０との間を移動することができる。
【００４４】
図４に示すように、処理領域Ｔ２には、上チャック２３０と下チャック２３１とが設けられる。上チャック２３０は、上ウェハＷ１を上方から吸着保持する。また、下チャック２３１は、上チャック２３０の下方に設けられ、下ウェハＷ２を下方から吸着保持する。
【００４５】
上チャック２３０は、図４に示すように、処理容器１９０の天井面に設けられた支持部材２８０に支持される。
【００４６】
支持部材２８０には、下チャック２３１に保持された下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊを撮像する上部撮像部２８１（図１０参照）が設けられる。上部撮像部２８１は、上チャック２３０に隣接して設けられる。
【００４７】
図３、図４および図１０に示すように、下チャック２３１は、当該下チャック２３１の下方に設けられた第１下チャック移動部２９０に支持される。第１下チャック移動部２９０は、後述するように下チャック２３１を水平方向（Ｙ軸方向）に移動させる。また、第１下チャック移動部２９０は、下チャック２３１を鉛直方向に移動自在、かつ鉛直軸回りに回転可能に構成される。
【００４８】
第１下チャック移動部２９０には、上チャック２３０に保持された上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊを撮像する下部撮像部２９１が設けられている。下部撮像部２９１は、下チャック２３１に隣接して設けられる。
【００４９】
図３、図４および図１０に示すように、第１下チャック移動部２９０は、当該第１下チャック移動部２９０の下面側に設けられ、水平方向（Ｙ軸方向）に延伸する一対のレール２９５，２９５に取り付けられる。第１下チャック移動部２９０は、レール２９５に沿って移動自在に構成される。
【００５０】
一対のレール２９５，２９５は、第２下チャック移動部２９６に設けられる。第２下チャック移動部２９６は、当該第２下チャック移動部２９６の下面側に設けられ、水平方向（Ｘ軸方向）に延伸する一対のレール２９７，２９７に取り付けられる。そして、第２下チャック移動部２９６は、レール２９７に沿って移動自在に、すなわち下チャック２３１を水平方向（Ｘ軸方向）に移動させるように構成される。なお、一対のレール２９７，２９７は、処理容器１９０の底面に設けられた載置台２９８上に設けられる。
【００５１】
次に、上チャック２３０と下チャック２３１の構成について図１１〜図１３を参照して説明する。図１１は、上チャック２３０および下チャック２３１の構成を示す模式側面図である。また、図１２は、上チャック２３０を下方から見た場合の模式平面図であり、図１３は、下チャック２３１を上方から見た場合の模式平面図である。
【００５２】
図１１に示すように、上チャック２３０は、複数、たとえば３つの領域２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃに区画される。これら領域２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃは、図１２に示すように、上チャック２３０の中心部から周縁部（外周部）に向けてこの順で設けられる。領域２３０ａは平面視において円形状を有し、領域２３０ｂ，２３０ｃは平面視において環状形状を有する。
【００５３】
各領域２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃには、図１１に示すように上ウェハＷ１を吸着保持するための吸引管２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃがそれぞれ独立して設けられる。各吸引管２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃには、異なる真空ポンプ２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃがそれぞれ接続される。このように、上チャック２３０は、各領域２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ毎に上ウェハＷ１の真空引きを設定可能に構成されている。
【００５４】
上チャック２３０の中心部には、当該上チャック２３０を厚み方向に貫通する貫通孔２４３が形成される。この上チャック２３０の中心部は、当該上チャック２３０に吸着保持される上ウェハＷ１の中心部Ｗ１ａに対応している。そして、貫通孔２４３には、後述する押動部材２５０の押動ピン２５１が挿通するようになっている。
【００５５】
上チャック２３０の上面には、上ウェハＷ１の中心部を押圧する押動部材２５０が設けられる。押動部材２５０は、シリンダ構造を有し、押動ピン２５１と当該押動ピン２５１が昇降する際のガイドとなる外筒２５２とを有する。押動ピン２５１は、たとえばモータを内蔵した駆動部（図示せず）によって、貫通孔２４３を挿通して鉛直方向に昇降自在になっている。そして、押動部材２５０は、後述する上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の接合時に、上ウェハＷ１の中心部Ｗ１ａと下ウェハＷ２の中心部Ｗ２ａとを当接させて押圧することができる。
【００５６】
下チャック２３１は、図１３に示すように、複数、たとえば２つの領域２３１ａ、２３１ｂに区画される。これら領域２３１ａ、２３１ｂは、下チャック２３１の中心部から周縁部に向けてこの順で設けられる。そして、領域２３１ａは平面視において円形状を有し、領域２３１ｂは平面視において環状形状を有する。
【００５７】
各領域２３１ａ、２３１ｂには、図１１に示すように下ウェハＷ２を吸着保持するための吸引管２６０ａ、２６０ｂがそれぞれ独立して設けられる。各吸引管２６０ａ、２６０ｂには、異なる真空ポンプ２６１ａ、２６１ｂがそれぞれ接続される。このように、下チャック２３１は、各領域２３１ａ、２３１ｂ毎に下ウェハＷ２の真空引きを設定可能に構成されている。
【００５８】
下チャック２３１の周縁部には、上ウェハＷ１、下ウェハＷ２および重合ウェハＴが当該下チャック２３１から飛び出したり、滑落したりすることを防止するストッパ部材２６３が複数箇所、たとえば５箇所に設けられる。
【００５９】
＜３．接合装置におけるウェハの位置調節および接合動作＞
次に、上述のように構成された接合装置４１における上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の位置調節、および、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２との接合動作について、具体的に説明する。図１４Ａ〜図１４Ｈは、接合装置４１の動作説明図である。
【００６０】
ここで、図１４Ａ〜図１４Ｈに示す上ウェハＷ１および下ウェハＷ２は、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊに対してそれぞれ改質処理および親水化処理が施されているものとする。また、上ウェハＷ１は、上チャック２３０にその非接合面Ｗ１ｎが吸着保持され、下ウェハＷ２は、下チャック２３１にその非接合面Ｗ２ｎが吸着保持されているものとする。
【００６１】
そして、上チャック２３０に保持された上ウェハＷ１と下チャック２３１に保持された下ウェハＷ２との水平方向の位置調節が行われる。
【００６２】
図１４Ａに示すように、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊには予め定められた複数、たとえば３点の基準点Ａ１〜Ａ３が形成され、同様に下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊには予め定められた複数、たとえば３点の基準点Ｂ１〜Ｂ３が形成される。これら基準点Ａ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３としては、たとえば上ウェハＷ１および下ウェハＷ２上に形成された所定のパターンがそれぞれ用いられる。なお、基準点の数は任意に設定可能である。
【００６３】
まず、図１４Ａに示すように、上部撮像部２８１および下部撮像部２９１の水平方向位置の調節を行う。具体的には、下部撮像部２９１が上部撮像部２８１の略下方に位置するように、第１下チャック移動部２９０と第２下チャック移動部２９６によって下チャック２３１を水平方向に移動させる。そして、上部撮像部２８１と下部撮像部２９１とで共通のターゲットＸを確認し、上部撮像部２８１と下部撮像部２９１の水平方向位置が一致するように、下部撮像部２９１の水平方向位置が微調節される。
【００６４】
次に、図１４Ｂに示すように、第１下チャック移動部２９０によって下チャック２３１を鉛直上方に移動させた後、上チャック２３０と下チャック２３１の水平方向位置の調節が行われる。
【００６５】
具体的には、第１下チャック移動部２９０と第２下チャック移動部２９６によって下チャック２３１を水平方向に移動させながら、上部撮像部２８１を用いて下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊの基準点Ｂ１〜Ｂ３を順次撮像する。同時に、下チャック２３１を水平方向に移動させながら、下部撮像部２９１を用いて上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊの基準点Ａ１〜Ａ３を順次撮像する。なお、図１４Ｂは上部撮像部２８１によって下ウェハＷ２の基準点Ｂ１を撮像するとともに、下部撮像部２９１によって上ウェハＷ１の基準点Ａ１を撮像する様子を示している。
【００６６】
撮像された画像データは、制御装置７０に出力される。制御装置７０では、上部撮像部２８１で撮像された画像データと下部撮像部２９１で撮像された画像データとに基づいて、上ウェハＷ１の基準点Ａ１〜Ａ３と下ウェハＷ２の基準点Ｂ１〜Ｂ３とがそれぞれ合致するように、第１、第２下チャック移動部２９０，２９６によって下チャック２３１の水平方向位置を調節させる。こうして上チャック２３０と下チャック２３１の水平方向位置が調節され、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２の水平方向位置が調節される。
【００６７】
次に、図１４Ｃに示すように、第１下チャック移動部２９０によって下チャック２３１を鉛直上方に移動させて、上チャック２３０と下チャック２３１の鉛直方向位置の調節が行われ、当該上チャック２３０に保持された上ウェハＷ１と下チャック２３１に保持された下ウェハＷ２との鉛直方向位置の調節が行われる。このとき、下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊと上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊとの間隔は所定の距離、たとえば８０μｍ〜２００μｍになっている。
【００６８】
このように構成することで、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２とに対し、水平方向位置および鉛直方向位置の調節を高精度に行うことが可能となる。
【００６９】
図１４Ｄは、上述した水平方向位置および鉛直方向位置の調節が終わった後の上チャック２３０、上ウェハＷ１、下チャック２３１および下ウェハＷ２の様子を示している。図１４Ｄに示すように、上ウェハＷ１は、上チャック２３０のすべての領域２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃにおいて真空引きされて保持され、下ウェハＷ２も下チャック２３１のすべての領域２３１ａ、２３１ｂにおいて真空引きされて保持されている。
【００７０】
次に、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２とを常温常圧下において分子間力により接合する接合処理が行われる。ここで、常温とは、接合装置４１が設置される場所の温度であり、たとえば２５℃〜７０℃の温度範囲であるが、これに限定されるものではない。また、常圧とは、たとえば大気圧であるが、大気圧と全く同一であることを要さず、大気圧に対し、たとえば±１０ｋＰａの圧力範囲を含んでいてもよい。
【００７１】
接合処理では、具体的には、真空ポンプ２４１ａの作動を停止して、図１４Ｅに示すように、領域２３０ａにおける吸引管２４０ａからの上ウェハＷ１の真空引きを停止する。このとき、領域２３０ｂ，２３０ｃでは、上ウェハＷ１が真空引きされて吸着保持されている。その後、押動部材２５０の押動ピン２５１を下降させることによって、上ウェハＷ１の中心部Ｗ１ａを押圧しながら当該上ウェハＷ１を下降させる。このとき、押動ピン２５１には、上ウェハＷ１がない状態で当該押動ピン２５１が７０μｍ移動するような荷重、たとえば２００ｇがかけられる。そして、押動部材２５０によって、上ウェハＷ１の中心部Ｗ１ａと下ウェハＷ２の中心部Ｗ２ａを当接させて押圧する。
【００７２】
これにより、押圧された上ウェハＷ１の中心部Ｗ１ａと下ウェハＷ２の中心部Ｗ２ａとの間で接合が開始する（図１４Ｅ中の太線部）。すなわち、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊと下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊはそれぞれ改質されているため、まず、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ間にファンデルワールス力（分子間力）が生じ、当該接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ同士が接合される。さらに、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊと下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊはそれぞれ親水化されているため、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ間の親水基が水素結合し、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ同士が強固に接合される。
【００７３】
その後、図１４Ｆに示すように、押動部材２５０によって上ウェハＷ１の中心部Ｗ１ａと下ウェハＷ２の中心部Ｗ２ａを押圧した状態で、真空ポンプ２４１ｂの作動を停止して、領域２３０ｂにおける吸引管２４０ｂからの上ウェハＷ１の真空引きを停止する。
【００７４】
これにより、領域２３０ｂに保持されていた上ウェハＷ１が下ウェハＷ２上に落下する。さらにその後、真空ポンプ２４１ｃの作動を停止して、領域２３０ｃにおける吸引管２４０ｃからの上ウェハＷ１の真空引きを停止する。このように上ウェハＷ１の中心部Ｗ１ａから周縁部Ｗ１ｂに向けて、上ウェハＷ１の真空引きを段階的に停止し、上ウェハＷ１が下ウェハＷ２上に段階的に落下して当接する。そして、上述した接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ間のファンデルワールス力と水素結合による接合が中心部Ｗ１ａから周縁部Ｗ１ｂに向けて順次拡がる。
【００７５】
こうして、図１４Ｇに示すように上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊと下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊとが全面で当接し、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２とが接合される。
【００７６】
その後、図１４Ｈに示すように、押動部材２５０を上チャック２３０まで上昇させる。また、下チャック２３１において吸引管２６０ａ、２６０ｂからの下ウェハＷ２の真空引きを停止して、下チャック２３１による下ウェハＷ２の吸着保持を解除する。これにより、接合装置４１での接合処理が終了する。
【００７７】
ところで、上述のように上ウェハＷ１と下ウェハＷ２とを常温常圧下で接合すると、接合装置４１における上ウェハＷ１と下ウェハＷ２との接合状態によっては、接合されたウェハＷ１，Ｗ２間に気泡が発生することがあった。
【００７８】
すなわち、接合システム１の接合装置４１では、上述のように上ウェハＷ１と下ウェハＷ２とを中心部Ｗ１ａ，Ｗ２ａから周縁部Ｗ１ｂ，Ｗ２ｂに向けて段階的に接触させて接合している。
【００７９】
そのため、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２との間に存在する空気は、上下ウェハＷ１，Ｗ２の段階的な接合に伴って周縁部Ｗ１ｂ，Ｗ２ｂ側へ押し出されていき、最終的には周縁部Ｗ１ｂ，Ｗ２ｂ側から外方へ向けて排出される。しかしながら、たとえば空気が外方へ排出される前に周縁部Ｗ１ｂ，Ｗ２ｂが接触して接合されると、空気が上ウェハＷ１と下ウェハＷ２との間に気泡として残ることがあった。
【００８０】
そこで、本実施形態に係る接合システム１では、重合ウェハＴを所定温度まで昇温させるとともに、所定温度の状態で重合ウェハＴを加圧する加圧装置３２を備えるようにした。これにより、重合ウェハＴにおけるウェハＷ１，Ｗ２間の気泡の発生を抑制することができるとともに、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２との接合強度（結合力）も向上させることができ、よってウェハＷ１，Ｗ２同士を適切に接合することができる。
【００８１】
さらに、本実施形態に係る接合システム１では、加圧装置３２で加圧する前に、重合ウェハＴを予熱温度まで昇温させる予熱装置３１を備えるようにした。これにより、接合装置４１で接合された重合ウェハＴを予熱装置３１で予熱温度まで昇温させてから、加圧装置３２で加圧することも可能となる。このように、加圧装置３２とは別の予熱装置３１で重合ウェハＴを予め昇温させておくことで、プロセスのスループットを向上させることができる。
【００８２】
＜４．予熱装置の構成＞
以下、予熱装置３１について図１５を参照して説明する。図１５は、予熱装置３１の構成を示す模式側面図である。
【００８３】
図１５に示すように、予熱装置３１は、上平板部３０１と、下平板部４０１と、チャンバ５０１とを備える。上平板部３０１と下平板部４０１との間には、重合ウェハＴが搬送され、下平板部４０１上に載置される。
【００８４】
詳しくは、上平板部３０１は、重合ウェハＴの上方に位置される。一方、下平板部４０１は、上平板部３０１の下方において上平板部３０１と対向配置されるとともに、重合ウェハＴの下方に位置される。上平板部３０１および下平板部４０１は、重合ウェハＴよりも大径の略円板形状を有する。
【００８５】
チャンバ５０１は、内部を密閉可能な処理容器であり、上平板部３０１や下平板部４０１などが収容される。なお、図示は省略するが、チャンバ５０１の側壁には開口が設けられ、かかる開口から重合ウェハＴの搬入出が行われる。
【００８６】
また、上平板部３０１および下平板部４０１はそれぞれ加熱機構３１１，４１１を内蔵する。加熱機構３１１は、上平板部３０１を加熱し、重合ウェハＴの上方から、具体的には上ウェハＷ１側から重合ウェハＴを加熱する。加熱機構４１１は、下平板部４０１を加熱し、下平板部４０１上の重合ウェハＴを下方から、具体的には下ウェハＷ２側から加熱する。
【００８７】
そして、予熱装置３１の重合ウェハＴは、上平板部３０１の加熱機構３１１および下平板部４０１の加熱機構４１１によって予熱温度まで昇温させる予熱処理が行われる。ここで、予熱温度は、たとえば、常温より高く、かつ、加圧装置３２で重合ウェハＴを加圧するときの所定温度より低い温度に設定される。なお、本実施形態における予熱温度は、たとえば２００℃〜３００℃に設定されるが、これは例示であって限定されるものではない。
【００８８】
また、下平板部４０１は、重合ウェハＴが載置される載置面４１３に、複数の支持ピン４２０が設けられる。支持ピン４２０は、昇降自在に構成され、下平板部４０１の載置面４１３から突出可能とされる。そして、重合ウェハＴは、予熱装置３１に搬入される際、載置面４１３から突出した状態の支持ピン４２０の上に載置され、その後支持ピン４２０が降下することで、重合ウェハＴは載置面４１３に載置される。
【００８９】
なお、上平板部３０１および下平板部４０１はそれぞれ、スペーサー３２１，４２１によって所定の高さに支持される。
【００９０】
なお、予熱装置３１は、スペーサー３２１に代えて、または、スペーサー３２１に加えて、上平板部３０１をＺ軸方向に昇降させる昇降機構を備えるようにしてもよい。かかる場合、昇降機構によって上平板部３０１を重合ウェハＴに対して近接あるいは接触させることができ、重合ウェハＴを予熱温度まで効率よく昇温させることが可能となる。また、上記した昇降機構では、上平板部３０１を昇降させるようにしたが、これに限られず、上平板部３０１および下平板部４０１の一方、あるいは両方を昇降させる構成であってもよい。
【００９１】
なお、本実施形態に係る予熱装置３１において、上平板部３０１と下平板部４０１の温度は同じであることが好ましい。これにより、重合ウェハＴにおいて、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２の伸縮量をほぼ同じにすることができ、反りなどの発生を抑制することができる。なお、本明細書において、温度が「同じ」とは、完全に同一であることを要さず、互いの温度差が許容範囲内であれば、温度が「同じ」とみなしてもよい。
【００９２】
＜５．加圧装置の構成＞
次に、加圧装置３２について図１６を参照して説明する。図１６は、加圧装置３２の構成を示す模式側面図である。
【００９３】
図１６に示すように、加圧装置３２は、第１平板部６０１と、第２平板部７０１とを備える。第１平板部６０１と第２平板部７０１との間には、重合ウェハＴが搬送され、第２平板部７０１上に載置されて保持される。
【００９４】
詳しくは、第１平板部６０１は、重合ウェハＴの上方に位置される。一方、第２平板部７０１は、第１平板部６０１の下方において第１平板部６０１と対向配置されるとともに、重合ウェハＴの下方に位置される。第１平板部６０１および第２平板部７０１は、重合ウェハＴよりも大径の略円板形状を有する。
【００９５】
上記した第２平板部７０１としては、重合ウェハＴを吸着保持可能なチャックを用いることができる。具体的には、たとえば、第２平板部７０１は、静電チャック（ＥＳＣ：Electrostatic  Chuck）であり、重合ウェハＴを静電吸着により保持する。
【００９６】
ここで、第２平板部７０１の構成について図１７を参照して説明する。図１７は、第２平板部７０１の構成を示す模式側面図である。
【００９７】
図１７に示すように、第２平板部７０１は、ジョンソン・ラーベック型の静電チャックであり、静電吸着部７１１を備える。
【００９８】
静電吸着部７１１は、複数の内部電極７１１ａを備えており、これらの内部電極７１１ａによって保持面７１３に発生する静電気力を利用して、重合ウェハＴを下方から吸着させる。
【００９９】
このように、第２平板部７０１として静電チャックを用いることで、たとえば減圧（真空）下においても重合ウェハＴを保持しておくことが可能となる。すなわち、静電チャックは、減圧（真空）環境下でも吸着力が低下することがないため、重合ウェハＴを確実に保持しておくことができる。
【０１００】
また、第２平板部７０１は、静電吸着部７１１に加え、真空吸着部７１２を備える。図１７に示すように、真空吸着部７１２は、吸引管７１２ａと、保持面７１３から吸引管７１２ａへ連通する複数の貫通孔７１２ｂとを備える。吸引管７１２ａには、真空ポンプ７１４が接続される。
【０１０１】
かかる真空吸着部７１２は、真空ポンプ７１４の吸気によって発生する負圧を利用し、重合ウェハＴを吸着させることによって、重合ウェハＴを保持する。なお、第２平板部７０１は、たとえば窒化アルミニウムなどのセラミックスにより形成される。
【０１０２】
また、上記では、第２平板部７０１が、静電吸着部７１１および真空吸着部７１２の両方を備えるように構成したが、いずれか一方を備えるようにしてもよい。具体的には、たとえば、後述する重合ウェハＴの加圧処理において、減圧下で加圧する場合は、真空吸着部７１２による吸着力が低下するため、静電吸着部７１１を備えている方が好ましい。他方、たとえば、減圧下で重合ウェハＴを加圧しない場合は、静電吸着部７１１および真空吸着部７１２のいずれか一方であってもよい。
【０１０３】
図１６に示すように、第１平板部６０１は第１加熱機構６１７を内蔵し、第２平板部７０１は第２加熱機構７１７を内蔵する。第１加熱機構６１７は第１平板部６０１を加熱し、重合ウェハＴを上方から、具体的には上ウェハＷ１側から重合ウェハＴを加熱する。第２加熱機構７１７は第２平板部７０１を加熱し、第２平板部７０１によって保持された重合ウェハＴを下方から、具体的には下ウェハＷ２側から加熱する。
【０１０４】
そして、加圧装置３２の重合ウェハＴは、第１平板部６０１の第１加熱機構６１７および第２平板部７０１の第２加熱機構７１７によって所定温度まで昇温される。ここで、所定温度は、常温より高い温度に設定される。詳しくは、所定温度は、重合ウェハＴの接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを可変可能な温度であり、より詳しくは、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊおよび下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊを相対的に移動させることができる程度の温度である。なお、本実施形態における所定温度は、たとえば３００℃〜５００℃に設定されるが、これは例示であって限定されるものではない。
【０１０５】
また、本実施形態に係る加圧装置３２において、第１平板部６０１と第２平板部７０１との温度は同じであることが好ましい。これにより、重合ウェハＴにおいて、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２の伸縮量をほぼ同じにすることができ、反りなどの発生を抑制することができる。
【０１０６】
第２平板部７０１は、重合ウェハＴと対向する面、すなわち保持面７１３に、複数の支持ピン（支持部の一例）７２０が設けられる。支持ピン７２０は、昇降自在に構成され、第２平板部７０１の保持面７１３から突出可能とされる。そして、重合ウェハＴは、加圧装置３２に搬入される際、保持面７１３から突出した状態の支持ピン７２０の上に載置され、その後支持ピン７２０が降下することで、重合ウェハＴは保持面７１３に載置されて吸着保持される。
【０１０７】
なお、このとき、第１加熱機構６１７および第２加熱機構７１７はともに作動しているものとする。したがって、たとえば支持ピン７２０の降下する速度を調節することで、重合ウェハＴにおける昇温のスピードを適切に制御することができるが、これについては後述する。
【０１０８】
第２平板部７０１の周縁部には、重合ウェハＴが当該第２平板部７０１から飛び出したり、滑落したりすることを防止するストッパ部材７３０が複数箇所、たとえば５箇所に設けられる。なお、第２平板部７０１は、スペーサー７０４によって所定の高さに支持される。
【０１０９】
さらに、加圧装置３２は、ベース部材８０１と、加圧機構８０２とを備える。ベース部材８０１は、後述する第１チャンバ部８１１内部の天井面に取り付けられる。
【０１１０】
加圧機構８０２は、第１平板部６０１と第２平板部７０１とを相対的に移動させることによって重合ウェハＴを加圧する。具体的には、加圧機構８０２は、第１平板部６０１を鉛直下方に移動させることにより、重合ウェハＴに上方から接触させて重合ウェハＴを加圧する。かかる加圧機構８０２は、圧力容器８０３と、気体供給管８０４と、気体供給源８０５とを備える。
【０１１１】
圧力容器８０３は、たとえば鉛直方向に伸縮自在なステンレス製のベローズにより構成される。圧力容器８０３の下端部は、第１平板部６０１の上面に固定され、上端部は、ベース部材８０１の下面に固定される。
【０１１２】
気体供給管８０４は、その一端がベース部材８０１および後述する第１チャンバ部８１１を介して圧力容器８０３に接続され、他端が気体供給源８０５に接続される。
【０１１３】
かかる圧力容器８０３では、気体供給源８０５から気体供給管８０４を介して圧力容器８０３の内部に気体が供給されることにより、圧力容器８０３が伸長して第１平板部６０１が降下する。これにより、第１平板部６０１が重合ウェハＴと接触して加圧される。重合ウェハＴへの加圧力は、圧力容器８０３に供給する気体の圧力を調節することで調節される。なお、本実施形態における重合ウェハＴへの加圧力は、たとえば０．５ＭＰａ〜１０ＭＰａに設定されるが、これは例示であって限定されるものではない。
【０１１４】
さらに、加圧装置３２は、チャンバ８１０と、減圧部８２０とを備える。チャンバ８１０は、内部を密閉可能な処理容器であり、第１チャンバ部８１１と、第２チャンバ部８１２とを備える。
【０１１５】
第１チャンバ部８１１は、下部が開放された有底筒状の容器であり、内部には、第１平板部６０１、圧力容器８０３等が収容される。また、第２チャンバ部８１２は、上部が開放された有底筒状の容器であり、内部には、第２平板部７０１、スペーサー７０４等が収容される。
【０１１６】
第１チャンバ部８１１は、エアシリンダ等の図示しない昇降機構によって鉛直方向に昇降可能に構成される。かかる昇降機構によって第１チャンバ部８１１を降下させて第２チャンバ部８１２に当接させることで、チャンバ８１０の内部に密閉空間が形成される。なお、第１チャンバ部８１１の第２チャンバ部８１２との当接面には、チャンバ８１０の機密性を確保するためのシール部材８１３が設けられる。シール部材８１３としては、たとえばＯリングが用いられる。
【０１１７】
減圧部８２０は、たとえば第２チャンバ部８１２の下部に設けられ、チャンバ８１０内を減圧する。かかる減圧部８２０は、チャンバ８１０内の雰囲気を吸気するための吸気管８２１と、吸気管８２１に接続された真空ポンプなどの吸気装置８２２とを備える。
【０１１８】
なお、加圧装置３２は、図示しない処理容器の内部に設けられており、かかる処理容器の天井部には、ＦＦＵ（Fan  Filter  Unit。図示せず）が設けられる。ＦＦＵは、図示しない処理容器内にダウンフローを形成する。
【０１１９】
＜６．接合システムの具体的動作＞
次に、以上のように構成された接合システム１の具体的な動作について図１８を参照して説明する。図１８は、接合システム１が実行する処理の処理手順の一部を示すフローチャートである。なお、図１８に示す各種の処理は、制御装置７０による制御に基づいて実行される。
【０１２０】
まず、複数枚の上ウェハＷ１を収容したカセットＣ１、複数枚の下ウェハＷ２を収容したカセットＣ２、および空のカセットＣ３が、搬入出ステーション２の所定の載置板１１に載置される。その後、搬送装置２２によりカセットＣ１内の上ウェハＷ１が取り出され、処理ステーション３の第３処理ブロックＧ３のトランジション装置５０へ搬送される。
【０１２１】
次に、上ウェハＷ１は、搬送装置６１によって第１処理ブロックＧ１の表面改質装置３０へ搬送される。表面改質装置３０では、所定の減圧下において、処理ガスである酸素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。この酸素イオンが上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊに照射されて、当該接合面Ｗ１ｊがプラズマ処理される。これにより、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊは改質される（ステップＳ１）。
【０１２２】
次に、上ウェハＷ１は、搬送装置６１によって第２処理ブロックＧ２の表面親水化装置４０へ搬送される。表面親水化装置４０では、スピンチャックに保持された上ウェハＷ１を回転させながら、当該上ウェハＷ１上に純水を供給する。そうすると、供給された純水は上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊ上を拡散し、表面改質装置３０において改質された上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊに水酸基（シラノール基）が付着して当該接合面Ｗ１ｊが親水化される。また、当該純水によって、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊが洗浄される（ステップＳ２）。
【０１２３】
上述したステップＳ１，２の処理は、下ウェハＷ２に対しても行われる。すなわち、まず、搬送装置２２によりカセットＣ２内の下ウェハＷ２が取り出され、処理ステーション３のトランジション装置５０へ搬送される。
【０１２４】
次に、下ウェハＷ２は、搬送装置６１によって表面改質装置３０に搬送され、下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊが改質される（ステップＳ１）。その後、下ウェハＷ２は、搬送装置６１によって表面親水化装置４０に搬送され、下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊが親水化されるとともに当該接合面Ｗ２ｊが洗浄される（ステップＳ２）。
【０１２５】
次に、上ウェハＷ１および下ウェハＷ２は、搬送装置６１によって第２処理ブロックＧ２の接合装置４１に搬送され、接合処理が行われる（ステップＳ３）。詳しくは、接合装置４１に搬入された上ウェハＷ１は、トランジション２００を介して搬送機構２０１により位置調節機構２１０へ搬送される。そして位置調節機構２１０によって、上ウェハＷ１の水平方向の向きが調節される。
【０１２６】
その後、位置調節機構２１０から反転機構２２０の保持アーム２２１に上ウェハＷ１が受け渡される。続いて搬送領域Ｔ１において、保持アーム２２１を反転させることにより、上ウェハＷ１の表裏面が反転される。すなわち、上ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊが下方に向けられる。
【０１２７】
その後、反転機構２２０の保持アーム２２１が、第１駆動部２２４を中心に回動して上チャック２３０の下方に移動する。そして、反転機構２２０から上チャック２３０に上ウェハＷ１が受け渡される。上ウェハＷ１は、上チャック２３０にその非接合面Ｗ１ｎが吸着保持される。
【０１２８】
他方、下ウェハＷ２も、搬送装置６１によって接合装置４１へ搬送される。接合装置４１に搬入された下ウェハＷ２は、トランジション２００を介して搬送機構２０１により位置調節機構２１０へ搬送される。そして位置調節機構２１０によって、下ウェハＷ２の水平方向の向きが調節される。
【０１２９】
その後、下ウェハＷ２は、搬送機構２０１によって下チャック２３１に搬送され、下チャック２３１に吸着保持される。このとき、下ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊが上方を向くように、当該下ウェハＷ２の非接合面Ｗ２ｎが下チャック２３１に吸着保持される。
【０１３０】
そして、上記で図１４Ａ〜図１４Ｈを参照して説明したように、上チャック２３０に保持された上ウェハＷ１と下チャック２３１に保持された下ウェハＷ２との水平方向および鉛直方向の位置調節が行われる。次いで、上記したように真空ポンプ２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃおよび押動部材２５０の動作が制御されて、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２とが分子間力によって接合される。
【０１３１】
次いで、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２とが接合された重合ウェハＴは、搬送装置６１によって予熱装置３１へ搬送される。そして、予熱装置３１に搬入された重合ウェハＴは、上平板部３０１の加熱機構３１１および下平板部４０１の加熱機構４１１によって予熱温度まで昇温させる予熱処理が行われる（ステップＳ４）。このように、加圧装置３２とは別の予熱装置３１で重合ウェハＴを予め昇温させておくことで、プロセスのスループットを向上させることができる。
【０１３２】
次いで、予熱温度まで昇温された重合ウェハＴは、搬送装置６１によって加圧装置３２へ搬送される。そして、加圧装置３２では、搬送された重合ウェハＴを所定温度まで昇温させるとともに、所定温度で重合ウェハＴを加圧する加圧処理が行われる（ステップＳ５）。
【０１３３】
かかる加圧処理が完了すると、重合ウェハＴは、搬送装置６１によってトランジション装置５０に搬送され、その後、搬入出ステーション２の搬送装置２２によって所定の載置板１１のカセットＣ３に搬送される。こうして、一連の処理が終了する。
【０１３４】
次に、上記したステップＳ５の加圧処理の具体例について、図１９〜図２０Ｃを参照して詳しく説明する。図１９は、重合ウェハＴに対する加圧処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図２０Ａ〜図２０Ｃは、加圧装置３２の動作説明図である。
【０１３５】
図１９に示すように、加圧装置３２は、搬送装置６１によって搬送された重合ウェハＴを支持ピン７２０の上に載置して支持する（ステップＳ１１。図２０Ａ参照）。
【０１３６】
次いで、加圧装置３２は、支持ピン７２０を徐々に降下させながら、重合ウェハＴを所定温度まで昇温させる（ステップＳ１２）。なお、第１平板部６０１および第２平板部７０１は、第１加熱機構６１７および第２加熱機構７１７によって予め所定温度となっているものとする。
【０１３７】
すなわち、支持ピン７２０を徐々に降下させることで、第２平板部７０１と重合ウェハＴとのギャップを徐々に短くし、重合ウェハＴを予熱温度から所定温度まで徐々に昇温させるようにした。
【０１３８】
これにより、たとえば支持ピン７２０の降下する速度を調節することで、重合ウェハＴにおける昇温のスピードを適切に制御することができる。具体的には、たとえば、搬送直後の重合ウェハＴを、第２平板部７０１の保持面７１３にすぐに載置した場合に比べて、重合ウェハＴの急峻な温度上昇を防止でき、重合ウェハＴへの熱の影響を軽減することができる。
【０１３９】
なお、上記では、重合ウェハＴが搬送されたときに、第１平板部６０１および第２平板部７０１が予め所定温度となっている場合を例として示したが、これに限定されるものではない。すなわち、たとえば、重合ウェハＴが搬送されたときに、第１平板部６０１および第２平板部７０１が予熱温度であってもよい。かかる場合、第１、第２平板部６０１，７０１は、重合ウェハＴが搬送された後、第１、第２加熱機構６１７，７１７によって予熱温度から所定温度まで加熱され、それによって重合ウェハＴが所定温度まで昇温されることとなる。
【０１４０】
つづいて、加圧装置３２は、第２平板部７０１を用いて重合ウェハＴを下方から吸着保持する（ステップＳ１３）。具体的には、たとえば、加圧装置３２の第２平板部７０１にあっては、真空吸着部７１２によって重合ウェハＴを吸着し、その後静電吸着部７１１によって重合ウェハＴを吸着保持する。なお、静電吸着部７１１による重合ウェハＴの吸着が完了した後、真空吸着部７１２による吸着は停止されるようにしてもよい。
【０１４１】
これにより、第２平板部７０１は、重合ウェハＴを確実に吸着保持することができる。すなわち、接合装置４１で接合された重合ウェハＴは、反りが生じている場合があり、かかる場合、加圧装置３２には反った状態の重合ウェハＴが搬送される。また、反りが生じた重合ウェハＴは、所定温度まで昇温させられることで、軟化した状態である。
【０１４２】
そこで、加圧装置３２にあっては、上記のように、真空吸着部７１２によって重合ウェハＴを吸引して、重合ウェハＴの平坦性をある程度確保し、その後、静電吸着部７１１で静電吸着して保持することで、第２平板部７０１は重合ウェハＴを確実に吸着保持することができる。
【０１４３】
つづいて、加圧装置３２は、第１チャンバ部８１１を降下させる（ステップＳ１４）。これにより、第１チャンバ部８１１が第２チャンバ部８１２に当接して、チャンバ８１０内に密閉空間が形成される（図２０Ｂ参照）。
【０１４４】
なお、ここでは、重合ウェハＴを所定温度まで昇温させた後に第１チャンバ部８１１を降下させるようにしたが、これに限られるものではない。すなわち、たとえば重合ウェハＴを昇温させる前（ステップＳ１２の処理の前）や、重合ウェハＴを昇温させる処理の途中で、第１チャンバ部８１１を降下させるようにしてもよい。
【０１４５】
つづいて、加圧装置３２は、減圧部８２０を用いてチャンバ８１０内の雰囲気を吸気することによってチャンバ８１０内を減圧する、具体的にはチャンバ８１０内を真空にする（ステップＳ１５）。
【０１４６】
なお、上記では、加圧装置３２は、重合ウェハＴを昇温させた後、チャンバ８１０内を減圧するようしたが、これに限られず、チャンバ８１０内を減圧した後、重合ウェハＴを昇温させるようにしてもよい。
【０１４７】
つづいて、加圧装置３２は、加圧機構８０２の圧力容器８０３に気体を供給して第１平板部６０１を降下させる（ステップＳ１６）。これにより、第１平板部６０１と重合ウェハＴとが接触する。
【０１４８】
なお、上記では、ステップＳ１５でチャンバ８１０内を減圧した後、ステップＳ１６で第１平板部６０１を降下させるようにしたが、これに限られず、たとえば、ステップＳ１６の処理をステップＳ１５よりも前に行ってもよい。
【０１４９】
つづいて、加圧装置３２は、圧力容器８０３に気体をさらに供給して圧力容器８０３内を所望の圧力にすることにより、重合ウェハＴを第１平板部６０１で加圧する（ステップＳ１７。図２０Ｃ参照）。
【０１５０】
重合ウェハＴは加熱によって軟化しており、かかる重合ウェハＴに所望の圧力で押圧されることによって、ウェハＷ１，Ｗ２間の気泡を抜くことができるとともに、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２との接合強度も向上させることができる。
【０１５１】
重合ウェハＴは、第２平板部７０１によって下方から吸着保持されているため、たとえば反りが伸びた状態で加圧されることとなる。これにより、第１平板部６０１からの加圧力は、重合ウェハＴに対して均一または略均一に伝達され、ウェハＷ１，Ｗ２間の気泡を効率よく抜くことができるとともに、重合ウェハＴに割れ等が生じることを抑制することができる。
【０１５２】
また、チャンバ８１０内は減圧されているため、ウェハＷ１，Ｗ２間の気泡をより一層抜けやすくすることができる。さらには、チャンバ８１０内は減圧されているため、重合ウェハＴにおける酸化を抑制することもできる。
【０１５３】
なお、上記では、減圧下で重合ウェハＴを加圧するようにしたが、これは例示であって限定されるものではなく、たとえば常圧下で重合ウェハＴの加圧を行うように構成してもよい。かかる場合、加圧装置３２から減圧部８２０を除去することが可能となり、よって加圧装置３２の簡素化や小型化を図ることができる。
【０１５４】
つづいて、加圧装置３２は、圧力容器８０３へ供給された気体を圧力容器８０３から排出して圧力容器８０３の圧力を低くすることにより、重合ウェハＴへの加圧を終了する（ステップＳ１８）。
【０１５５】
ここで、重合ウェハＴへの加圧は、予め設定された所定時間が経過した場合や気泡が検出装置（図示せず）によって検出されなくなった場合など所定の条件を満たしたときに、終了されるようにしてもよい。
【０１５６】
また、加圧装置３２においては、たとえば上記した所定の条件を満たしたときに直ちに加圧を終了する必要はない。すなわち、たとえば、所定の条件を満たした場合に、加圧を終了する前に、第１、第２平板部６０１，７０１による加熱を停止する。そして、重合ウェハＴの温度が所定の温度範囲を下回ったときに、加圧を終了するようにしてもよい。このように構成すれば、加圧を終了しても、重合ウェハＴの温度が下がっていることから、重合ウェハＴに反りを生じ難くすることができる。
【０１５７】
つづいて、加圧装置３２は、圧力容器８０３から気体をさらに排出して第１平板部６０１を上昇させた後（ステップＳ１９）、減圧部８２０による減圧状態を解除してチャンバ８１０内を大気開放する（ステップＳ２０）。
【０１５８】
つづいて、加圧装置３２は、第２平板部７０１への電圧印加をオフして、第２平板部７０１による重合ウェハＴの保持が解除される（ステップＳ２１）。
【０１５９】
そして、加圧装置３２は、第１チャンバ部８１１を上昇させた後（ステップＳ２２）、支持ピン７２０を上昇させて（ステップＳ２３）、一連の接合処理を終了する。
【０１６０】
上述してきたように、第１の実施形態に係る接合方法は、表面改質工程と、表面親水化工程と、接合工程と、加圧工程とを含む。表面改質工程は、上ウェハ（第１基板）Ｗ１および下ウェハ（第２基板）Ｗ２の接合される接合面（表面）Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを改質する。表面親水化工程は、改質された上ウェハＷ１および下ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを親水化する。接合工程は、親水化された上ウェハＷ１と下ウェハＷ２とを常温常圧下において分子間力により接合する。加圧工程は、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２とが接合された重合ウェハ（重合基板）Ｔを常温より高い所定温度まで昇温させるとともに、所定温度で重合ウェハＴを加圧する。これにより、上ウェハＷ１と下ウェハＷ２との間に気泡が発生することを抑制して、ウェハＷ１，Ｗ２同士を適切に接合することができる。
【０１６１】
また、第１の実施形態に係る接合方法では、接合工程において上ウェハＷ１および下ウェハＷ２を常温常圧下で高精度に位置調節しながら接合された重合ウェハＴに対し、加圧工程において高温減圧下で加圧することで、気泡の発生を抑制するようにした。これにより、重合ウェハＴの品質を向上させることができる。
【０１６２】
（第２の実施形態）
次いで、第２の実施形態に係る接合方法について説明する。上記した第１の実施形態では、加圧装置３２の第２平板部７０１において、真空ポンプ７１４を作動させると、保持面７１３の全面で重合ウェハＴを吸着保持するように構成される。
【０１６３】
これに対して、第２の実施形態に係る加圧装置３２にあっては、第２平板部７０１の保持面７１３において複数の吸着領域を備えるようにし、吸着領域ごとに重合ウェハＴを吸着保持できるような構成とした。かかる構成を有する第２平板部７０１によれば、たとえば反りが比較的大きい重合ウェハＴであっても、確実に吸着保持することが可能となる。
【０１６４】
＜７．第２の実施形態に係る第２平板部の構成＞
以下、第２の実施形態に係る第２平板部７０１の構成について、図２１，２２を参照して詳しく説明する。図２１は、第２平板部７０１の構成を示す模式側面図である。また、図２２は、第２平板部７０１を上方から見た場合の模式平面図である。なお、以下においては、第１の実施形態と共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１６５】
図２１，２２に示すように、第２平板部７０１は、平面視において重合ウェハＴより大きい径を有する本体部７４０を有する。本体部７４０の上面には、重合ウェハＴの下面（非接合面Ｗ２ｎ）に接触する複数のピン７４１が設けられる。
【０１６６】
第２平板部７０１は、保持面７１３における吸着領域７４２を真空ポンプにより真空引きすることにより、吸着領域７４２を減圧する。これにより、重合ウェハＴは、第２平板部７０１によって吸引されて吸着保持される。
【０１６７】
また、本体部７４０の上面には、第１隔壁部７４５と第２隔壁部７４６とがさらに設けられており、これら第１隔壁部７４５および第２隔壁部７４６により、第２平板部７０１の吸着領域７４２は、第１領域７４２ａ、第２領域７４２ｂおよび第３領域７４２ｃの３つの領域に区分けされる。なお、上記では、吸着領域７４２を３つの領域に区分けしたが、これに限られず、２つあるいは４つ以上の領域に区分けしてもよい。
【０１６８】
第１隔壁部７４５および第２隔壁部７４６はともに、平面視において環状形状となるように形成される。また、第２隔壁部７４６は、第１隔壁部７４５よりも外周側に配置される。
【０１６９】
これにより、第１領域７４２ａは、重合ウェハＴの中央部を下方から吸着保持する。また、第２領域７４２ｂは、第１領域７４２ａよりも重合ウェハＴの外周側の部位を吸着保持する。第３領域７４２ｃは、第２領域７４２ｂよりも重合ウェハＴのさらに外周側の部位を吸着保持する。
【０１７０】
また、第１領域７４２ａ、第２領域７４２ｂおよび第３領域７４２ｃの各領域には、それぞれ第１吸引口７５１ａ、第２吸引口７５１ｂおよび第３吸引口７５１ｃが形成される。第１吸引口７５１ａ、第２吸引口７５１ｂおよび第３吸引口７５１ｃには、それぞれ異なる真空ポンプ７５３ａ，７５３ｂ，７５３ｃに連通する第１吸引管７５２ａ、第２吸引管７５２ｂおよび第３吸引管７５２ｃが接続される。これにより、第２平板部７０１は、第１領域７４２ａ、第２領域７４２ｂおよび第３領域７４２ｃごとに重合ウェハＴを吸着保持することができる。
【０１７１】
＜８．第２の実施形態に係る第２平板部の具体的動作＞
次に、以上のように構成された第２平板部７０１の具体的な動作、詳しくは、第２平板部７０１の重合ウェハＴを吸着保持する動作について、図２３〜図２４Ｃを参照して説明する。
【０１７２】
図２３は、接合システム１が実行する処理のうち、第２平板部７０１によって重合ウェハＴを吸着保持する処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図２４Ａ〜図２４Ｃは、第２平板部７０１の動作説明図である。
【０１７３】
なお、図２３に示す処理は、第２平板部７０１で重合ウェハＴを吸着保持する処理であることから、たとえば、図１９のフローチャートにおけるステップＳ１３の処理に対応するものである。
【０１７４】
以下説明すると、図２３に示すように、加圧装置３２は、真空ポンプ７５３ａを作動させることにより、第２平板部７０１の第１領域７４２ａのみで重合ウェハＴを吸着保持する（ステップＳ１３ａ）。これにより、図２４Ａに示すように、たとえば反りが生じた重合ウェハＴにおいて第１領域７４２ａに対応する部位、すなわち、重合ウェハＴの中央部のみが第２平板部７０１から吸引されて吸着保持される。なお、図２４Ａおよび図２４Ｂでは、理解の便宜のため、重合ウェハＴの反りを誇張して示している。
【０１７５】
つづいて、加圧装置３２は、真空ポンプ７５３ａに加え、さらに真空ポンプ７５３ｂを作動させることにより、第１領域７４２ａおよび第２領域７４２ｂで重合ウェハＴを吸着保持する（ステップＳ１３ｂ）。これにより、図２４Ｂに示すように、重合ウェハＴにおいて第１領域７４２ａおよび第２領域７４２ｂに対応する部位が第２平板部７０１から吸引されて吸着保持される。
【０１７６】
すなわち、加圧装置３２は、第２平板部７０１の第１領域７４２ａで重合ウェハＴの中央部を吸着保持した後、さらに第２領域７４２ｂで重合ウェハＴの外周側の部位を吸着保持する。
【０１７７】
つづいて、加圧装置３２は、真空ポンプ７５３ａ，７５３ｂに加え、さらに真空ポンプ７５３ｃを作動させることにより、第２平板部７０１の第１領域７４２ａ〜第３領域７４２ｃの全ての領域で重合ウェハＴを吸着保持する（ステップＳ１３ｃ）。これにより、図２４Ｃに示すように、重合ウェハＴにおいての第１領域７４２ａ、第２領域７４２ｂおよび第３領域７４２ｃに対応する全ての部位が第２平板部７０１から吸引されて吸着保持される。
【０１７８】
したがって、たとえば仮に、反りが比較的大きい重合ウェハＴが第２平板部７０１に載置された場合であっても、重合ウェハＴの中央部から外周側へ向けて段階的に吸引することで、反りを徐々に伸ばして、重合ウェハＴの平坦性を確保することができる。
【０１７９】
そして、加圧装置３２は、平坦性が確保された重合ウェハＴを静電吸着部７１１によって静電吸着して保持する（ステップＳ１３ｄ）。これにより、第２平板部７０１にあっては、たとえば反りが比較的大きい重合ウェハＴであっても、確実に吸着保持することが可能となる。
【０１８０】
また、重合ウェハＴは、反りが伸びた状態で加圧されることとなるため、第１平板部６０１からの加圧力は、重合ウェハＴに対して均一または略均一に伝達される。これにより、第２の実施形態に係る加圧装置３２にあっては、ウェハＷ１，Ｗ２間の気泡を効率よく抜くことができるとともに、重合ウェハＴに割れ等が生じることを抑制することができる。
【０１８１】
なお、上述した実施形態では、予熱装置３１で重合ウェハＴを予熱温度まで昇温させるようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、たとえば、接合システム１から予熱装置３１を除去し、加圧装置３２において重合ウェハＴを常温から所定温度まで昇温させるように構成してもよい。かかる場合、接合システム１から予熱装置３１を除去する分だけ接合システム１の簡素化や小型化を図ることができる。
【０１８２】
また、上記では、予熱装置３１と加圧装置３２とを別体としたが、これに限られるものではなく、たとえば加圧装置３２が予熱装置３１を備えるように構成してもよい。
【０１８３】
また、上記した予熱装置３１と加圧装置３２では、加熱機構３１１，４１１や第１、第２加熱機構６１７，７１７を用いて重合ウェハＴを昇温させるようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、たとえば、温調機構などを用いてチャンバ５０１，８１０内の環境温度を上げて重合ウェハＴを昇温させるようにしてもよい。
【０１８４】
また、上記した加圧装置３２においては、たとえば、水冷式や空冷式などの冷却機構を備えるように構成し、加圧機構８０２や減圧部８２０などのモジュールを保護するようにしてもよい。
【０１８５】
また、トランジション装置５０においては、重合ウェハＴを冷却する冷却機構を備えるように構成してもよい。これにより、接合システム１にあっては、たとえば、加圧処理後の重合ウェハＴをトランジション装置５０で冷却した後、カセットＣ３へ搬送することができる。
【０１８６】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１８７】
Ｗ１      上ウェハ
Ｗ２      下ウェハ
Ｔ        重合ウェハ
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      表面改質装置
３１      予熱装置
３２      加圧装置
４０      表面親水化装置
４１      接合装置
７０      制御装置
３０１    上平板部
３１１    加熱機構
４０１    下平板部
４１１    加熱機構
６０１    第１平板部
６１７    第１加熱機構
７０１    第２平板部
７１７    第２加熱機構
７２０    支持ピン
７４２ａ  第１領域
７４２ｂ  第２領域
７４２ｃ  第３領域
８０２    加圧機構
８２０    減圧部
【図１】
0006412804.tif 000002
【図２】
0006412804.tif 000003
【図３】
0006412804.tif 000004
【図４】
0006412804.tif 000005
【図５】
0006412804.tif 000006
【図６】
0006412804.tif 000007
【図７】
0006412804.tif 000008
【図８】
0006412804.tif 000009
【図９】
0006412804.tif 000010
【図１０】
0006412804.tif 000011
【図１１】
0006412804.tif 000012
【図１２】
0006412804.tif 000013
【図１３】
0006412804.tif 000014
【図１４Ａ】
0006412804.tif 000015
【図１４Ｂ】
0006412804.tif 000016
【図１４Ｃ】
0006412804.tif 000017
【図１４Ｄ】
0006412804.tif 000018
【図１４Ｅ】
0006412804.tif 000019
【図１４Ｆ】
0006412804.tif 000020
【図１４Ｇ】
0006412804.tif 000021
【図１４Ｈ】
0006412804.tif 000022
【図１５】
0006412804.tif 000023
【図１６】
0006412804.tif 000024
【図１７】
0006412804.tif 000025
【図１８】
0006412804.tif 000026
【図１９】
0006412804.tif 000027
【図２０Ａ】
0006412804.tif 000028
【図２０Ｂ】
0006412804.tif 000029
【図２０Ｃ】
0006412804.tif 000030
【図２１】
0006412804.tif 000031
【図２２】
0006412804.tif 000032
【図２３】
0006412804.tif 000033
【図２４Ａ】
0006412804.tif 000034
【図２４Ｂ】
0006412804.tif 000035
【図２４Ｃ】
0006412804.tif 000036