(57)【要約】【課題】基板や基板支持部の形状が不均一であっても電極間に十分な圧力を作用可能な接合装置を提供する。【解決手段】接合装置１は、第一の基板２１０の他方の面２１０ｂを支持する平坦な支持面１１を有する基板支持部１０と、球状に形成された押圧部材１５と、支持面に平行であって互いに交差する第一の方向Ｘおよび第二の方向Ｙを規定したときに、押圧部材を、第一の方向に平行な軸線および第二の方向に平行な軸線周りに回転可能に支持する押圧支持部２０と、押圧支持部を基板支持部側に押圧する押圧部２５と、押圧支持部を第一の方向および第二の方向にそれぞれ移動させる移動部と、移動部による押圧支持部の移動を制御する制御部とを備え、制御部は、支持面に直交する直交方向Ｚに見たときに、第二の基板の第二の面２２０ｂを押圧部材が押圧する点状領域Ｒ１が、第一の電極と第二の電極とが重なる範囲を走査するように押圧支持部を移動させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の基板の一方の面に設けられた第一の電極と、前記第一の電極に接触または対向した状態に配置され第二の基板の第一の面に設けられた第二の電極とを接合するための接合装置であって、
前記第一の基板における前記一方の面とは反対側となる他方の面を支持する平坦な支持面を有する基板支持部と、
球状に形成された押圧部材と、
前記支持面に平行であって互いに交差する第一の方向および第二の方向を規定したときに、前記押圧部材を、前記第一の方向に平行な軸線および前記第二の方向に平行な軸線周りにそれぞれ回転可能に支持する押圧支持部と、
前記押圧支持部を前記基板支持部側に押圧する押圧部と、
前記押圧支持部を、前記基板支持部に対して前記第一の方向および前記第二の方向にそれぞれ相対的に移動させる移動部と、
前記移動部による前記押圧支持部の移動を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記支持面に直交する直交方向に見たときに、前記第二の基板における前記第一の面とは反対側となる第二の面を前記押圧部材が前記基板支持部側に押圧することで形成された点状領域が、前記第一の電極と前記第二の電極とが重なる範囲を走査するように前記押圧支持部を相対的に移動させることを特徴とする接合装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記直交方向に見たときに、前記押圧支持部を前記基板支持部に対して、前記第二の基板上の基準位置から外側に向けて螺旋状に相対的に移動させるか、前記第二の基板上の基準位置から一定の方向に蛇行状に相対的に移動させることを特徴とする請求項１に記載の接合装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記直交方向に見たときに、前記点状領域が前記第一の電極と前記第二の電極とが重なる範囲の全てを通るように、前記押圧支持部を移動させることを特徴とする請求項１に記載の接合装置。
【請求項４】
第一の基板の一方の面に設けられた第一の電極と、前記第一の電極に接触または対向した状態に配置され第二の基板の第一の面に設けられた第二の電極とを接合するための接合装置であって、
前記第一の基板における前記一方の面とは反対側となる他方の面を支持する平坦な支持面を有する基板支持部と、
前記支持面に平行であって互いに交差する第一の方向および第二の方向を規定したときに、前記第一の方向に直交する断面、および前記第二の方向に直交する断面のいずれにおいても、前記支持面に向かって凸となる曲線状に形成された凸曲面を有し、前記第一の方向および前記第二の方向に揺動可能とされた押圧部材と、
前記押圧部材における前記凸曲面とは反対側となる裏面の一部に当接する当接部と、
前記当接部を前記基板支持部側に押圧する押圧部と、
前記当接部を、前記基板支持部に対して前記第一の方向および前記第二の方向にそれぞれ相対的に移動させる移動部と、
前記移動部による前記当接部の移動を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記支持面に直交する直交方向に見たときに、前記第二の基板における前記第一の面とは反対側となる第二の面を前記押圧部材が前記基板支持部側に押圧することで形成された点状領域が、前記第一の電極と前記第二の電極とが重なる範囲を走査するように前記当接部を相対的に移動させることを特徴とする接合装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記直交方向に見たときに、前記当接部を前記基板支持部に対して、前記第二の基板上の基準位置から外側に向けて螺旋状に相対的に移動させるか、前記第二の基板上の基準位置から一定の方向に蛇行状に相対的に移動させることを特徴とする請求項４に記載の接合装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記直交方向に見たときに、前記点状領域が前記第一の電極と前記第二の電極とが重なる範囲の全てを通るように、前記当接部を移動させることを特徴とする請求項４に記載の接合装置。
【請求項７】
第一の基板の一方の面に設けられた第一の電極と、前記第一の電極に接触または対向した状態に配置され第二の基板の第一の面に設けられた第二の電極とを接合するための接合装置であって、
前記第一の基板における前記一方の面とは反対側となる他方の面を支持する平坦な支持面を有する基板支持部と、
前記支持面に平行であって互いに交差する第一の方向および第二の方向を規定したときに、前記第二の方向に平行な軸線を有する円筒状に形成された押圧部材と、
前記押圧部材を前記軸線周りに回転可能に支持する押圧支持部と、
前記押圧支持部を前記基板支持部側に押圧する押圧部と、
前記押圧支持部を、前記基板支持部に対して前記第一の方向に相対的に移動させる移動部と、
前記移動部による前記押圧支持部の移動を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記支持面に直交する直交方向に見たときに、前記第二の基板における前記第一の面とは反対側となる第二の面を前記押圧部材が前記基板支持部側に押圧することで形成された線状領域が、前記第一の電極と前記第二の電極とが重なる範囲を通るように前記押圧支持部を相対的に移動させることを特徴とする接合装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記直交方向に見たときに、前記線状領域が前記第一の電極と前記第二の電極とが重なる範囲の全てを通るように、前記押圧支持部を移動させることを特徴とする請求項７に記載の接合装置。
【請求項９】
前記第一の基板および前記第二の基板を収容する収容部と、
前記収容部の内部を真空排気させる減圧手段と、
を備え、
前記収容部内で前記第一の電極と前記第二の電極とが、自身の表面を活性化した後で前記表面を圧着することで接合されることを特徴とする請求項１、４、および７のいずれか一項に記載の接合装置。
【請求項１０】
前記第一の電極と前記第二の電極と加熱する加熱手段を備えることを特徴とする請求項９に記載の接合装置。
【請求項１１】
前記第一の電極と前記第二の電極と加熱する加熱手段を備え、
前記収容部内で前記第一の電極と前記第二の電極とが、自身の表面を活性化した後で前記表面を圧着することで接合されることを特徴とする請求項１、４、および７のいずれか一項に記載の接合装置。
【請求項１２】
第一の基板の一方の面に設けられた第一の電極と、前記第一の電極に接触または対向した状態に配置され第二の基板の第一の面に設けられた第二の電極とを接合するための接合方法であって、
前記第一の基板における前記一方の面とは反対側となる他方の面を平坦な支持面で支持しつつ、
前記支持面に直交する直交方向に見たときに、前記第二の基板における前記第一の面とは反対側となる第二の面を前記支持面側に押圧することで形成された点状領域を、前記第一の電極と前記第二の電極とが重なる範囲を走査させることを特徴とする接合方法。
【請求項１３】
第一の基板の一方の面に設けられた第一の電極と、前記第一の電極に接触または対向した状態に配置され第二の基板の第一の面に設けられた第二の電極とを接合するための接合方法であって、
前記支持面に平行であって互いに交差する第一の方向および第二の方向を規定したときに、
前記第一の基板における前記一方の面とは反対側となる他方の面を平坦な支持面で支持しつつ、
前記支持面に直交する方向に見たときに、前記第二の基板における前記第一の面とは反対側となる第二の面を前記支持面側に押圧することで形成され前記第二の方向に延びる線状領域を、前記第一の方向に移動させることで、前記第一の電極と前記第二の電極とが重なる範囲を通すことを特徴とする接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極同士を接合するための接合装置および接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置などの高機能化にともない、半導体装置が有する電極の数が増加するとともに、電極同士を確実に接合させる接合信頼性の要求も高まっている。
半導体装置の一つである固体撮像装置には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型や増幅型のものがあり、ビデオカメラや電子スチルカメラといったカメラなどに広く用いられている。
【０００３】
増幅型の固体撮像装置では、受光画素の光電変換部にて生成、蓄積された信号電荷を画素に設けられた増幅部に導き、増幅部で増幅された信号を画素から出力する。そして、増幅型の固体撮像装置では、このような画素がマトリクス状に複数配置されている。
増幅型の固体撮像装置には、例えば増幅部に接合型電界効果トランジスタを用いた固体撮像装置や、増幅部にＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタを用いたＣＭＯＳ型固体撮像装置などがある。
【０００４】
従来、一般的なＣＭＯＳ型固体撮像装置では、二次元マトリクス状に配列された各画素の光電変換部で生成・蓄積された信号電荷を、行毎に順次読み出す方式が採られている。この場合、各画素の光電変換部における露光のタイミングは、信号電荷の読み出しの開始と終了によって決まるため、画素毎に露光のタイミングが異なる。このため、このようなＣＭＯＳ型固体撮像装置を用いて速い動きの被写体を撮像する場合には、被写体が歪んで撮像されてしまう。
【０００５】
この被写体の歪みを無くすために、信号電荷の蓄積の同時刻性を実現する同時撮像機能（グローバルシャッタ機能）が提案されており、また、グローバルシャッタ機能を有するＣＭＯＳ型固体撮像装置の用途も多くなってきている。グローバルシャッタ機能を有するＣＭＯＳ型固体撮像装置では、通常、光電変換部で生成された信号電荷を読み出し時まで蓄えておくために、遮光性を持った蓄積容量部を有することが必要となる。このような従来のＣＭＯＳ型固体撮像装置では、全画素を同時に露光した後、各光電変換部にて生成された信号電荷を全画素同時に各蓄積容量部に転送して一旦蓄積しておき、この信号電荷を所定の読み出しタイミングで順次画素信号に変換するようにしている。
【０００６】
ただし、従来のグローバルシャッタ機能を有するＣＭＯＳ型固体撮像装置では、光電変換部と蓄積容量部とを基板の同一平面上に作りこまねばならならず、チップ面積の増大が避けられない。さらに、蓄積容量部に蓄積された信号電荷を読み出すまでの待機期間中に、光や蓄積容量のリークに起因するノイズにより信号の品質が劣化してしまうという問題がある。
【０００７】
この問題を解決するために、特許文献１には、単位セル毎に配線層側にマイクロパッドを形成した裏面入射型のＭＯＳイメージセンサチップと、ＭＯＳイメージセンサチップのマイクロパッドに対応する位置の配線層側にマイクロパッドを形成した信号処理チップとが、マイクロバンプによって接続されてなる３次元積層型固体撮像装置が開示されている。
また、特許文献２には、光電変換部が形成された第１の基板と、複数のＭＯＳトランジスタが形成された第２の基板が貼り合わされた３次元積層型固体撮像装置により、チップ面積の増大を防ぐ方法が開示されている。
前述のような貼り合わせ（接合）をウエハ・オン・ウエハで行う場合、ウエハ（基板）の形状が不均一であったり、ウエハを保持する保持部（基板支持部）の形状が不均一であったり、荷重を印加するときに荷重の印加方向に対して保持部が傾いていたりすると、複数のウエハに設けられた電極同士を接合するときに以下のような問題が生じる。すなわち、同一タイミングで保持部全面を加圧することでウエハ全面に均一に荷重を印加する従来の方法では、ウエハ上で電極同士を接触させられない部分で電極同士を接合できなくなる。その不具合を解決する１つの方法として、
ウエハを保持するステージを複数の保持領域に分割し、保持領域ごとに圧力を気体によりコントロールすることが特許文献３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４３４９２３２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１９３３９号公報
【特許文献３】特開２００５−３０２８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献３のように圧力を気体によりコントロールすることは、装置の構造や材質等により制御できる印加圧力に限界があるため、接合できる圧力条件が限られ、基板の形状によっては電極同士を接合できない場合がある。
【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、基板や基板支持部の形状が不均一であったり、基板支持部が傾いていたりする場合であっても電極間に十分な圧力を作用させることができる接合装置および接合方法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】
【００１１】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の接合装置は、第一の基板の一方の面に設けられた第一の電極と、前記第一の電極に接触または対向した状態に配置され第二の基板の第一の面に設けられた第二の電極とを接合するための接合装置であって、前記第一の基板における前記一方の面とは反対側となる他方の面を支持する平坦な支持面を有する基板支持部と、球状に形成された押圧部材と、前記支持面に平行であって互いに交差する第一の方向および第二の方向を規定したときに、前記押圧部材を、前記第一の方向に平行な軸線および前記第二の方向に平行な軸線周りにそれぞれ回転可能に支持する押圧支持部と、前記押圧支持部を前記基板支持部側に押圧する押圧部と、前記押圧支持部を、前記基板支持部に対して前記第一の方向および前記第二の方向にそれぞれ相対的に移動させる移動部と、前記移動部による前記押圧支持部の移動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記支持面に直交する直交方向に見たときに、前記第二の基板における前記第一の面とは反対側となる第二の面を前記押圧部材が前記基板支持部側に押圧することで形成された点状領域が、前記第一の電極と前記第二の電極とが重なる範囲を走査するように前記押圧支持部を相対的に移動させることを特徴としている。
【００１２】
また、上記の接合装置において、前記制御部は、前記直交方向に見たときに、前記押圧支持部を前記基板支持部に対して、前記第二の基板上の基準位置から外側に向けて螺旋状に相対的に移動させるか、前記第二の基板上の基準位置から一定の方向に蛇行状に相対的に移動させることがより好ましい。
また、上記の接合装置において、前記制御部は、前記直交方向に見たときに、前記点状領域が前記第一の電極と前記第二の電極とが重なる範囲の全てを通るように、前記押圧支持部を移動させることがより好ましい。
【００１３】
また、本発明の他の接合装置は、第一の基板の一方の面に設けられた第一の電極と、前記第一の電極に接触または対向した状態に配置され第二の基板の第一の面に設けられた第二の電極とを接合するための接合装置であって、前記第一の基板における前記一方の面とは反対側となる他方の面を支持する平坦な支持面を有する基板支持部と、前記支持面に平行であって互いに交差する第一の方向および第二の方向を規定したときに、前記第一の方向に直交する断面、および前記第二の方向に直交する断面のいずれにおいても、前記支持面に向かって凸となる曲線状に形成された凸曲面を有し、前記第一の方向および前記第二の方向に揺動可能とされた押圧部材と、前記押圧部材における前記凸曲面とは反対側となる裏面の一部に当接する当接部と、前記当接部を前記基板支持部側に押圧する押圧部と、前記当接部を、前記基板支持部に対して前記第一の方向および前記第二の方向にそれぞれ相対的に移動させる移動部と、前記移動部による前記当接部の移動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記支持面に直交する直交方向に見たときに、前記第二の基板における前記第一の面とは反対側となる第二の面を前記押圧部材が前記基板支持部側に押圧することで形成された点状領域が、前記第一の電極と前記第二の電極とが重なる範囲を走査するように前記当接部を相対的に移動させることを特徴としている。
【００１４】
また、上記の接合装置において、前記制御部は、前記直交方向に見たときに、前記当接部を前記基板支持部に対して、前記第二の基板上の基準位置から外側に向けて螺旋状に相対的に移動させるか、前記第二の基板上の基準位置から一定の方向に蛇行状に相対的に移動させることがより好ましい。
また、上記の接合装置において、前記制御部は、前記直交方向に見たときに、前記点状領域が前記第一の電極と前記第二の電極とが重なる範囲の全てを通るように、前記当接部を移動させることがより好ましい。
【００１５】
また、本発明の他の接合装置は、第一の基板の一方の面に設けられた第一の電極と、前記第一の電極に接触または対向した状態に配置され第二の基板の第一の面に設けられた第二の電極とを接合するための接合装置であって、前記第一の基板における前記一方の面とは反対側となる他方の面を支持する平坦な支持面を有する基板支持部と、前記支持面に平行であって互いに交差する第一の方向および第二の方向を規定したときに、前記第二の方向に平行な軸線を有する円筒状に形成された押圧部材と、前記押圧部材を前記軸線周りに回転可能に支持する押圧支持部と、前記押圧支持部を前記基板支持部側に押圧する押圧部と、前記押圧支持部を、前記基板支持部に対して前記第一の方向に相対的に移動させる移動部と、前記移動部による前記押圧支持部の移動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記支持面に直交する直交方向に見たときに、前記第二の基板における前記第一の面とは反対側となる第二の面を前記押圧部材が前記基板支持部側に押圧することで形成された線状領域が、前記第一の電極と前記第二の電極とが重なる範囲を通るように前記押圧支持部を相対的に移動させることがより好ましい。
【００１６】
また、上記の接合装置において、前記制御部は、前記直交方向に見たときに、前記線状領域が前記第一の電極と前記第二の電極とが重なる範囲の全てを通るように、前記押圧支持部を移動させることがより好ましい。
また、上記の接合装置において、前記第一の基板および前記第二の基板を収容する収容部と、前記収容部の内部を真空排気させる減圧手段と、を備え、前記収容部内で前記第一の電極と前記第二の電極とが、自身の表面を活性化した後で前記表面を圧着することで接合されることがより好ましい。
【００１７】
また、上記の接合装置において、前記第一の電極と前記第二の電極と加熱する加熱手段を備えることがより好ましい。
また、上記の接合装置において、前記第一の電極と前記第二の電極と加熱する加熱手段を備え、前記収容部内で前記第一の電極と前記第二の電極とが、自身の表面を活性化した後で前記表面を圧着することで接合されることがより好ましい。
【００１８】
また、本発明の接合方法は、第一の基板の一方の面に設けられた第一の電極と、前記第一の電極に接触または対向した状態に配置され第二の基板の第一の面に設けられた第二の電極とを接合するための接合方法であって、前記第一の基板における前記一方の面とは反対側となる他方の面を平坦な支持面で支持しつつ、前記支持面に直交する直交方向に見たときに、前記第二の基板における前記第一の面とは反対側となる第二の面を前記支持面に押圧することで形成された点状領域を、前記第一の電極および前記第二の電極が設けられた範囲を走査させることを特徴としている。
【００１９】
また、他の本発明の接合方法は、第一の基板の一方の面に設けられた第一の電極と、前記第一の電極に接触または対向した状態に配置され第二の基板の第一の面に設けられた第二の電極とを接合するための接合方法であって、前記支持面に平行であって互いに交差する第一の方向および第二の方向を規定したときに、前記第一の基板における前記一方の面とは反対側となる他方の面を平坦な支持面で支持しつつ、前記支持面に直交する方向に見たときに、前記第二の基板における前記第一の面とは反対側となる第二の面を前記支持面側に押圧することで形成され前記第二の方向に延びる線状領域を、前記第一の方向に移動させることで、前記第一の電極と前記第二の電極とが重なる範囲を通すことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の接合装置および接合方法によれば、基板や基板支持部の形状が不均一であったり、基板支持部が傾いていたりする場合であっても電極間に十分な圧力を作用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態の接合装置で接合される前の積層型半導体装置の側面の断面図である。
【図２】同接合装置の側面の断面図である。
【図３】図２中の切断線Ａ１−Ａ１の断面図である。
【図４】同接合装置のブロック図である。
【図５】同接合装置の押圧支持部における平面の断面図である。
【図６】同接合装置を用いた接合方法における第二の面上での点状領域の移動させ方を説明する平面図である。
【図７】図６中の要部拡大図である。
【図８】本発明の第１実施形態の変形例の接合方法における第二の面上での点状領域の移動させ方を説明する平面図である。
【図９】本発明の第１実施形態の変形例の接合装置の側面の断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の接合装置の側面の断面図である。
【図１１】図１０中の切断線Ａ２−Ａ２の断面図である。
【図１２】同接合装置を用いた接合方法を説明するための接合装置の側面の断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態の接合装置の側面の断面図である。
【図１４】図１３中の切断線Ａ３−Ａ３の断面図である。
【図１５】同接合装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る接合装置の第１実施形態を、図１から図９を参照しながら説明する。この接合装置は、表面が活性化された部材同士を、常温、真空雰囲気下において、いわゆる表面活性化接合により接合する装置である。以下では、まず、本接合装置で接合される積層型半導体装置の一例について説明する。
【００２３】
図１に示すように、接合される前の積層型半導体装置は、一方の面２１０ａに複数の第一の電極２１１が設けられた第一の基板２１０と、第一の面２２０ａに複数の第二の電極２２１が設けられた第二の基板２２０とを有している。
【００２４】
第一の基板２１０は、シリコンなどの半導体材料で円板状に形成されている。第一の基板２１０の一方の面２１０ａには、複数の第一の電極２１１が格子状に配置されている。
第一の基板２１０には、トランジスタなどの素子２１４が内蔵されているとともに、素子２１４に設けられた不図示の接点がビアなどの配線２１５を介して第一の電極２１１に接続されている。
第二の基板２２０は、シリコンなどの半導体材料で、第一の基板２１０と同様の円板状に形成されている。第二の基板２２０には、素子２１４と同様の素子２２４が内蔵されている。素子２２４に設けられた不図示の接点は、配線２２５を介して第二の電極２２１に接続されている。複数の第二の電極２２１は、第一の面２２０ａにおいて、複数の第一の電極２１１と同様の格子状に配置されている。
【００２５】
基板２１０、２２０には、図示はしないが、オリエンテーションフラットなどの位置決め用の指標が設けられている。
接合される前の第一の電極２１１の表面２１１ａと第二の電極２２１の表面２２１ａとは、真空雰囲気下で、例えばアルゴンスパッタにより活性化されている。
【００２６】
続いて、本実施形態の接合装置の説明を行う。
図２から図４に示すように、本接合装置１は、平坦な支持面１１を有する基板支持部１０と、球状に形成された押圧部材１５と、押圧部材１５を支持する押圧支持部２０と、押圧支持部２０を押圧する油圧駆動部（押圧部）２５と、押圧支持部２０を移動させるＸＹ搬送機構（移動部）３５と、ＸＹ搬送機構３５を制御する制御部５０（図４参照。）とを備えている。
なお、後述するチャンバ６１は、説明の便宜上図２においてのみ示す。
【００２７】
基板支持部１０は、支持面１１に直交するＺ方向（直交方向）に平行に見たときに、基板２１０、２２０より大径となる円板状に形成されている。基板支持部１０を形成する材料としては、ステンレス鋼などの金属を好適に用いることができる。基板支持部１０は、チャンバ（収容部）６１内に支持面１１が上方を向くように、すなわち、Ｚ方向が鉛直方向となるように配置されている。支持面１１は、第一の基板２１０における一方の面２１０ａとは反対側となる他方の面２１０ｂを支持することができる。
ここで、支持面１１に平行であって互いに直交するＸ方向（第一の方向）およびＹ方向（第二の方向）を規定する。
【００２８】
押圧部材１５には、基板支持部１０と同様の材料を用いることができる。
押圧支持部２０では、支持部本体２１の下面に開口２１ａが形成されている。開口２１ａ内には、公知のベアリング機構２２が設けられている。ベアリング機構２２に支持された押圧部材１５は、Ｘ方向に平行な軸線およびＹ方向に平行な軸線周りにそれぞれ回転可能であるとともに、押圧部材１５の下部が開口２１ａから下方に突出するように設定されている。支持部本体２１の上面にも、図示はしないが、開口が形成されていて、この開口内に設けられたベアリング機構により、球状に形成された支持部材２３がＸ方向に平行な軸線およびＹ方向に平行な軸線周りにそれぞれ回転可能に支持されている。支持部材２３の上部は、支持部本体２１の開口から上方に突出するように設定されている。
【００２９】
図５に示すように、支持部本体２１のＸ方向の一方Ｘ１の側面２１ｂには、Ｚ方向に延びる案内溝２１ｃが形成されている。案内溝２１ｃにおけるＸ方向の他方Ｘ２の端部には、Ｙ方向の両側に係合溝２１ｄがそれぞれ形成されている。これら案内溝２１ｃおよび係合溝２１ｄは、Ｚ方向に見たときに、全体としてＴ字状に形成されている。
本実施形態では、押圧部材１５は、図２に示すように第二の基板２２０における第一の面２２０ａとは反対側となる第二の面２２０ｂを挟持板６５を介して押圧するようになっている。挟持板６５は、基板支持部１０と同様に構成されたものである。
【００３０】
図４に示すように、油圧駆動部２５は、公知のシリンダピストン機構２６と、シリンダピストン機構２６にオイルを供給する油圧発生源２７とを有している。シリンダピストン機構２６は、シリンダ２８と、シリンダ２８に対してスライド可能とされたピストン２９とを有している。油圧発生源２７により配管３０を介してシリンダ２８内のオイル量を調節することで、ピストン２９をＺ方向に移動させることができる。
【００３１】
ＸＹ搬送機構３５は、図２および図３に示すように、チャンバ６１内に配置されたフレーム６７にＹ方向に対向するように取り付けられた一対の案内レール３６と、両端が案内レール３６にそれぞれ取り付けられた可動梁３７と、可動梁３７にスライド可能に設けられたスライダ３８とを備えている。
それぞれの案内レール３６は、Ｘ方向に延びるように形成されている。案内レール３６には、ラックギア３６ａが形成されている。
可動梁３７のＹ方向のそれぞれの端部には、図３および図４に示すように、ＤＣモータであるＸ方向駆動モータ４０と、Ｘ方向駆動モータ４０の不図示の回転軸の角度を検出可能なエンコーダ４１が内蔵されている。Ｘ方向駆動モータ４０の回転軸に取り付けられたピニオンギアはラックギア３６ａに係合している。可動梁３７には、ラックギア３７ａが形成されている。
Ｘ方向駆動モータ４０に電圧を印加することで、案内レール３６に対して可動梁３７をＸ方向に移動させることができる。
【００３２】
スライダ３８には、Ｘ方向駆動モータ４０と同様のＹ方向駆動モータ４２と、Ｙ方向駆動モータ４２の不図示の回転軸の角度を検出可能なエンコーダ４３が内蔵されている。Ｙ方向駆動モータ４２の回転軸に取り付けられたピニオンギアはラックギア３７ａに係合している。
スライダ３８には、図５に示すように、支持部本体２１の案内溝２１ｃおよび係合溝２１ｄに係合する、Ｚ方向に見たときにＴ字状に形成された係合突起４５が設けられている。係合突起４５は、案内溝２１ｃおよび係合溝２１ｄ内を、Ｚ方向に一定の距離スライド可能となるとともに、Ｘ方向やＹ方向には移動できないように構成されている。
【００３３】
Ｙ方向駆動モータ４２に電圧を印加することで、可動梁３７に対してスライダ３８をＹ方向に移動させることができる。
また、案内溝２１ｃおよび係合溝２１ｄと、係合突起４５との係合により、スライダ３８に対して支持部本体２１がＺ方向に移動できる。
【００３４】
制御部５０は、図４に示すように、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、およびＲＡＭ５３と、バス５４を介してＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、およびＲＡＭ５３に接続されたモータ制御回路５５とを備えている。
駆動モータ４０、４２、およびエンコーダ４１、４３は、モータ制御回路５５に接続されている。モータ制御回路５５は公知の構成のものであり、エンコーダ４１から送信される信号により可動梁３７のＸ方向の位置を検出するとともに、エンコーダ４３から送信される信号によりスライダ３８のＹ方向の位置を検出することができる。これらの検出結果は、バス５４を介してＣＰＵ５１に送信される。また、モータ制御回路５５は、駆動モータ４０、４２に電圧を印加することで、駆動モータ４０、４２の回転軸の回転速度、および回転の向きを制御することができる。
油圧発生源２７は、バス５４に接続されている。
電源部５８は、制御部５０、駆動モータ４０、４２、油圧発生源２７などに所定の電力を供給する。
【００３５】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶されたプログラムに基づき、可動梁３７のＸ方向の位置、およびスライダ３８のＹ方向の位置から、Ｚ方向に見たときの押圧部材１５の中心１５ａ（図３参照。）の位置を求める。そして、油圧発生源２７を制御してピストン２９をＺ方向に移動させるとともに、駆動モータ４０、４２を制御して押圧支持部２０を基板支持部１０に対してＸ方向およびＹ方向にそれぞれ移動させることができる。
【００３６】
チャンバ６１には、図２に示すように貫通孔６１ａが形成されている。チャンバ６１の外面には、真空ポンプ（減圧手段）６２が取り付けられている。真空ポンプ６２は、貫通孔６１ａを通してチャンバ６１の内部の空気を外部に排気し、チャンバ６１の内部を真空状態にすることができる。
【００３７】
次に、本接合装置１を用いて第一の基板２１０の第一の電極２１１と第二の基板２２０の第二の電極２２１とを接合する、本実施形態の接合方法について説明する。
まず、前述のように基板２１０、２２０に関して、第一の電極２１１の表面２１１ａと第二の電極２２１の表面２２１ａとを、アルゴンスパッタにより活性化させておく。
次に、操作者は、支持面１１に他方の面２１０ｂを接触させるとともに、指標により位置決めして、基板支持部１０上に第一の基板２１０を配置する。すなわち、支持面１１で第一の基板２１０の他方の面２１０ｂを支持する。さらに、第一の基板２１０上に、対応する第一の電極２１１と第二の電極２２１とが接触した状態、またはＺ方向に対向した状態になるように第二の基板２２０を配置する。
【００３８】
このように、チャンバ６１に設けられた不図示の出し入れ口から、チャンバ６１内に基板２１０、２２０を収容しておく。
挟持板６５を、第二の基板２２０の第二の面２２０ｂ上であって押圧部材１５の下方に配置する。
【００３９】
続いて、真空ポンプ６２を動作させ、チャンバ６１の内部を真空状態にする。
ここで、操作者が、不図示の入力装置などによりＣＰＵ５１に指示すると、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶されたプログラムを読み出し、以下の工程を行う。
油圧発生源２７によりピストン２９をＺ方向の一方、すなわち、下方に移動させ、ピストン２９の底面を支持部材２３に接触させ、さらに、支持部材２３を下方に押圧する。このとき、押圧支持部２０および押圧部材１５は、押圧部材１５と挟持板６５とで挟まれるが、押圧部材１５および支持部材２３はＸ方向に平行な軸線およびＹ方向に平行な軸線周りにそれぞれ回転可能に支持されているため、支持部本体２１の姿勢を保ったまま支持部本体２１をＸ方向およびＹ方向にそれぞれ移動させることができる。
【００４０】
支持部材２３が下方に押圧されると、押圧部材１５が挟持板６５を介して第二の基板２２０の第二の面２２０ｂを下方に押圧する。
ここで、Ｘ方向およびＹ方向に静止した状態の押圧部材１５により押圧されたときに、第二の面２２０ｂに作用する応力分布について説明する。
押圧部材１５は球状に形成され、挟持板６５、基板支持部１０、および基板２１０、２２０は、ステンレス鋼やシリコンなどでそれぞれ板状に形成されている。このような均質な弾性体による点接触の応力モデルは、例えば、Ｈ．Ｈｅｒｔｚによりヘルツ接触としてモデル化されていて、図２および図３に示すように、押圧部材１５が第二の面２２０ｂを下方に押圧することで形成された点状領域Ｒ１は、幾何学的な意味での点はなく略円形状の領域となる。これは、押圧部材１５が第二の基板２２０の第二の面２２０ｂを直接押圧している場合も同様である。
この点状領域Ｒ１の半径は、ピストン２９による押圧力（荷重）が大きくなるにしたがって大きくなる。
【００４１】
そして、押圧部材１５により第二の面２２０ｂを押圧して点状領域Ｒ１を形成しつつ、ＸＹ搬送機構３５により基板支持部１０に対して押圧支持部２０を移動させることで、図６に示すＺ方向に見た平面視において、点状領域Ｒ１を第二の面２２０ｂ上の基準位置Ｐ１からＸ方向の一方Ｘ１に蛇行状に移動させる。より具体的には、点状領域Ｒ１を基準位置Ｐ１からＹ方向の一方Ｙ１に移動させ、Ｘ方向の一方Ｘ１に移動しながらＹ方向の他方Ｙ２に向きを変えさせ、Ｙ方向の他方Ｙ２に移動させ、Ｘ方向の一方Ｘ１にしながらＹ方向の一方Ｙ１に向きを変えさせることを繰り返す。このとき、図７に示すように、点状領域Ｒ１が第一の電極２１１と第二の電極２２１とが重なる範囲の全てを通るように移動させる。基準位置Ｐ１は、第一の電極２１１と第二の電極２２１とが重なる範囲のうち、Ｘ方向の他方Ｘ２の端部に設定される。
【００４２】
押圧部材１５は、挟持板６５との間に作用する摩擦力により、Ｘ方向に平行な軸線およびＹ方向に平行な軸線周りにそれぞれ回転する。支持部材２３も同様に、ピストン２９との間に作用する摩擦力により回転する。
係合突起４５が設けられたスライダ３８に対して支持部本体２１がＺ方向にスライドできるため、挟持板６５の天面が案内レール３６に対して傾いている場合であっても、この天面の形状に追随してスライダ３８に対して押圧部材１５がＺ方向に移動することができる。
なお、点状領域Ｒ１を折り返す前後で、図７に示すように、Ｙ方向の一方Ｙ１に移動するときの点状領域Ｒ１のＸ方向の幅Ｂ１と、Ｙ方向の他方Ｙ２に移動するときの点状領域Ｒ１のＸ方向の幅Ｂ２とが、Ｘ方向において一部重なるように点状領域Ｒ１を移動させることが好ましい。点状領域Ｒ１をこのように移動させることで、幅Ｂ１と幅Ｂ２との間でＸ方向に隙間が生じることを抑制することができる。
【００４３】
押圧部材１５により一度押圧された第一の電極２１１と第二の電極２２１とは、真空雰囲気下における、活性化されている表面２１１ａと表面２２１ａとの圧着により、常温において、表面活性化接合により接合される。
このため、一度押圧された第一の電極２１１と第二の電極２２１とが剥がれることはなく、点状領域Ｒ１をＺ方向に見て第一の電極２１１と第二の電極２２１とが重なる範囲を一通り移動させることで、両基板２１０、２２０を確実に接合させることができる。
【００４４】
この後で、ＣＰＵ５１は、油圧発生源２７によりピストン２９を上方に移動させる。
操作者は、真空ポンプ６２を停止させるとともに、チャンバ６１の内部に窒素ガスなど注入した後、チャンバ６１の出し入れ口から接合されて積層型半導体装置となった両基板２１０、２２０を取り出す。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の接合装置１および接合方法によれば、油圧駆動部２５のピストン２９が第二の面２２０ｂを下方に押圧することで形成された点状領域Ｒ１を、Ｚ方向に見たときに、第一の電極２１１と第二の電極２２１とが重なる範囲の全てを通るように移動させる。第一の電極２１１と第二の電極２２１とを狭い点状領域Ｒ１で押すため、ピストン２９が作用する力を集中させて電極２１１、２２１間に十分な圧力を作用させ、両電極２１１、２２１を確実に接合することができる。これは、基板支持部１０の支持面１１に対するピストン２９の傾きや、基板２１０、２２０や基板支持部１０の形状が不均一な場合であっても、力を集中させることで電極２１１、２２１間に十分な圧力を作用させることができる。
球状の押圧部材１５が押圧支持部２０により回転可能に支持されているため、ピストン２９で押圧部材１５を下方に押圧しながら、ＸＹ搬送機構３５により押圧支持部２０をＸ方向およびＹ方向に移動させたときに、挟持板６５との間に作用する摩擦力により押圧部材１５が回転する。このため、Ｚ方向に例えば数万Ｎ（ニュートン）、すなわち数トンもの大きな荷重を受けた場合であっても、押圧部材１５や挟持板６５の表面が損傷するのを抑えることができる。
【００４６】
点状領域Ｒ１を蛇行状に移動させることで、第一の電極２１１と第二の電極２２１とは、Ｘ方向のある位置においてはＹ方向の一方Ｙ１および他方Ｙ２のいずれか一つの向きに接合され、Ｘ方向においては他方Ｘ２から一方Ｘ１に順に接合される。このため、接合する際に第一の基板２１０と第二の基板２２０との間に、反りなどの形状の違いにより残留応力が生じるのを抑制することができる。
また、Ｚ方向に見たときに、点状領域Ｒ１を第一の電極２１１と第二の電極２２１とが重なる範囲の全てを通るように移動させることで、第一の電極２１１と第二の電極２２１とをより確実に接合することができる。
【００４７】
両電極２１１、２２１が常温における表面活性化接合により接合されるため、電極２１１、２２１や基板２１０、２２０を高温に加熱することなく、両基板２１０、２２０を確実に接合させることができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、基板同士を接合する前に、ＲＡＭ５３に基板に応じた電極の位置を記憶させてもよい。この例では、基板支持部１０の支持面１１に対して、基板２１０、２２０を指標により位置決めしたときの電極２１１、２２１の位置を記憶させる。
この場合、基板２１０、２２０を接合する際に、ＣＰＵ５１が、ＲＡＭ５３から基板２１０、２２０に対する電極２１１、２２１の位置を読み出し、さらに、点状領域Ｒ１の半径を求めることで、Ｚ方向に見たときに点状領域Ｒ１が第一の電極２１１と第二の電極２２１とが重なる範囲を通るように駆動モータ４０、４２を制御することになる。
【００４９】
なお、本実施形態では、図８に示すように、Ｚ方向に見た平面視において、基準位置Ｐ２を第二の面２２０ｂにおける第一の電極２１１と第二の電極２２１とが重なる範囲の中央部に設定し、点状領域Ｒ１を基準位置Ｐ２から外側に向けて螺旋状に移動させてもよい。
点状領域Ｒ１をこのように移動させても、電極２１１、２２１の径方向においては中心から外側に向けて点状領域Ｒ１を移動させることになる。このため、接合する際に第一の基板２１０と第二の基板２２０との間に残留応力が生じるのを抑制することができる。
【００５０】
また、図９に示す接合装置２のように、本実施形態の接合装置１の押圧支持部２０が複数の押圧部材１５を支持するように構成してもよい。この例では、押圧支持部２０におけるそれぞれの押圧部材１５の上方となる位置に、支持部材２３が支持されている。
このように構成することで、第一の電極２１１と第二の電極２２１とが重なる範囲の全てを通るように移動させるのに必要な押圧支持部２０の移動量が少なくなり、両基板２１０、２２０を接合するように要する時間を短縮させることができる。
【００５１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１０から図１２を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１０および図１１に示すように、本実施形態の接合装置３は、第１実施形態の接合装置１の押圧部材１５に代えて、押圧部材７５および当接部８０を備えている。
【００５２】
本実施形態の押圧部材７５は、ほぼ円板状に形成されているとともに、押圧部材７５の底面７５ａは、支持面１１に向かって凸となる曲面状に形成された凸曲面となっている。より具体的には、底面７５ａは、Ｙ方向に直交する仮想平面Ｓによる断面形状７５ｂが、支持面１１に向かって凸となる曲線状に形成されている。図示はしないが、同様に、Ｘ方向に直交する仮想平面による断面形状も、支持面１１に向かって凸となる曲線状に形成されている。押圧部材７５における底面７５ａとは反対側となる天面（裏面）７５ｃは、平坦な面となっている。
押圧部材７５は、押圧部材１５と同様の材料で形成されている。
押圧部材７５は、挟持板６５上に底面７５ａを下方にした状態で支持されている。挟持板６５上で押圧部材７５が底面７５ａに沿って揺れ動くことで、押圧部材７５は挟持板６５によりＸ方向およびＹ方向にそれぞれ揺動可能に支持されている。
【００５３】
当接部８０は、第１実施形態の押圧部材１５および押圧支持部２０と同様に形成されている。すなわち、当接部８０は、当接部本体８１の下面および上面に形成された不図示の開口内で、下部支持部材８２、上部支持部材８３がＸ方向に平行な軸線およびＹ方向に平行な軸線周りにそれぞれ回転可能に支持されている。支持部材８２、８３は、押圧部材１５と同様の材料で形成されている。
当接部本体８１には、図示はしないが第１実施形態の案内溝２１ｃおよび係合溝２１ｄと同様の案内溝および係合溝が形成されていて、これらの溝は、スライダ３８の係合突起４５に係合している。
当接部８０は、押圧部材７５とシリンダピストン機構２６との間に配置され、下部支持部材８２が押圧部材７５の天面７５ｃの一部に当接すると同時に、上部支持部材８３がピストン２９の底面に当接することができる。
【００５４】
本実施形態では、当接部８０をＸ方向およびＹ方向の所定の位置に移動させたときに、下部支持部材８２が押圧部材７５の天面７５ｃの一部に当接することで押圧部材７５が挟持板６５上でＸ方向およびＹ方向にそれぞれ揺動することになる。このとき、押圧部材７５の底面７５ａのうち最も下方に突出した部分のみが挟持板６５に当接する。この例では、ＲＡＭ５３に予め、当接部８０のＸ方向およびＹ方向の位置と、押圧部材７５の底面７５ａのうち挟持板６５に当接する部分（以下、「当接部」と称する。）のＸ方向およびＹ方向の位置との関係が記憶されている。
【００５５】
次に、本接合装置３を用いて第一の基板２１０の第一の電極２１１と第二の基板２２０の第二の電極２２１とを接合する、本実施形態の接合方法について説明する。
基板支持部１０上に、基板２１０、２２０、挟持板６５を順に位置決めして配置した後で、挟持板６５と当接部８０との間に押圧部材７５を配置する。
ＣＰＵ５１は、ＸＹ搬送機構３５により、基準位置Ｐ１の上方に当接部が位置するように当接部８０のＸ方向およびＹ方向の位置を調節する。
油圧発生源２７によりピストン２９を下方に移動させて、図１２に示すように下部支持部材８２で押圧部材７５の天面７５ｃを押圧すると、押圧部材７５が揺動し当接部が挟持板６５を下方に押圧し、第二の基板２２０の第二の面２２０ｂの基準位置Ｐ１に、下方に押圧される点状領域Ｒ２が形成される。
【００５６】
ピストン２９で上部支持部材８３を下方に押圧しつつ、ＸＹ搬送機構３５により当接部８０をＸ方向およびＹ方向に移動させることで、第１実施形態と同様に点状領域Ｒ２を基準位置Ｐ１からＸ方向の一方Ｘ１に蛇行状に移動させる。
これにより、両基板２１０、２２０が接合される。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態の接合装置３および接合方法によれば、基板２１０、２２０や基板支持部１０の形状が不均一であったり、基板支持部１０が傾いていたりする場合であっても電極２１１、２２１間に十分な圧力を作用させることができる
さらに、押圧部材全体の形状が第１実施形態のように球状に形成されていなくても、その表面の一部に凸曲面を有していれば、その凸曲面を挟持板６５に接触させることで押圧部材として用いることができる。
【００５８】
点状領域Ｒ２を蛇行状に移動させることで、接合する際に第一の基板２１０と第二の基板２２０との間に、反りなどの形状の違いにより残留応力が生じるのを抑制することができる。
また、Ｚ方向に見たときに、点状領域Ｒ２を第一の電極２１１と第二の電極２２１とが重なる範囲の全てを通るように移動させることで、第一の電極２１１と第二の電極２２１とをより確実に接合することができる。
【００５９】
なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、Ｚ方向に見たときに点状領域Ｒ２を基準位置Ｐ２から外側に向けて螺旋状に移動させてもよい。
【００６０】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１３から図１５を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１３および図１４に示すように、本実施形態の接合装置４は、第１実施形態の接合装置１の押圧部材１５、押圧支持部２０、およびＸＹ搬送機構３５に代えて、押圧部材９５、押圧支持部１００、およびＸ方向搬送機構（移動部）１０５を備えている。
【００６１】
押圧部材９５は、Ｙ方向に平行な軸線Ｃ１を有する円筒状に形成されている。押圧部材９５には、基板支持部１０と同様の材料を用いることができる。
押圧支持部１００は、第１実施形態の押圧支持部２０がＹ方向に延びた構成となっている。具体的には、押圧支持部１００は、支持部本体１０１の下面に形成された不図示の開口内で押圧部材９５を軸線Ｃ１周りに回転可能に支持している。支持部本体１０１の上面に形成された不図示の開口内では、押圧支持部１００と同様の円筒状に形成された支持部材１０２がその軸線Ｃ２周りに回転可能に支持されている。
支持部本体１０１には、図示はしないが第１実施形態の案内溝２１ｃおよび係合溝２１ｄと同様の案内溝および係合溝が形成されている。
押圧支持部１００は、挟持板６５とシリンダピストン機構２６との間に配置され、押圧部材９５が挟持板６５の天面に当接すると同時に、支持部材１０２がピストン２９の底面に当接することができる。
【００６２】
Ｘ方向搬送機構１０５は、前述の一対の案内レール３６と、両端が案内レール３６にそれぞれ取り付けられた可動梁１０６とを備えている。可動梁１０６は、図１４および図１５に示すように、第１実施形態の可動梁３７に対して、スライダ３８、Ｙ方向駆動モータ４２、およびエンコーダ４３が備えられていないことのみが異なる。
Ｘ方向駆動モータ４０に電圧を印加することで、案内レール３６に対して可動梁１０６をＸ方向に移動させることができる。
可動梁１０６には、図示はしないが前述の係合突起４５が設けられている。係合突起４５が支持部本体１０１の案内溝および係合溝に係合することで、可動梁１０６に対して支持部本体１０１をＺ方向に移動できる。
【００６３】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶されたプログラムに基づき、可動梁１０６のＸ方向の位置から、Ｚ方向に見たときの押圧部材９５の軸線Ｃ１の位置を求める。
そして、油圧発生源２７を制御してピストン２９をＺ方向に移動させるとともに、Ｘ方向駆動モータ４０を制御して押圧支持部１００を基板支持部１０に対してＸ方向に移動させることができる。
【００６４】
次に、本接合装置４を用いて第一の基板２１０の第一の電極２１１と第二の基板２２０の第二の電極２２１とを接合する、本実施形態の接合方法について説明する。
基板支持部１０上に、基板２１０、２２０を順に位置決めして配置した後で、第二の基板２２０と押圧部材９５との間に、挟持板６５を配置する。
ＣＰＵ５１は、Ｘ方向搬送機構１０５により、押圧部材９５を第一の電極２１１と第二の電極２２１とが重なる範囲のうち、Ｘ方向の他方Ｘ２の端部の上方に移動させる。
ピストン２９で支持部材１０２を下方に押圧すると、第二の基板２２０の第二の面２２０ｂに挟持板６５を介して押圧部材９５に押圧されたＺ方向に見てＹ方向に延びる略矩形状の線状領域Ｒ４が形成される（図１４参照。）。
Ｘ方向搬送機構１０５により押圧支持部１００をＸ方向の一方Ｘ１に移動させることで、Ｚ方向に見て、線状領域Ｒ４が第一の電極２１１と第二の電極２２１とが重なる範囲の全てを通るように移動させる。
このとき、押圧部材９５が、押圧部材９５と挟持板６５との間に作用する摩擦力により軸線Ｃ１周りに回転することで、押圧部材９５や挟持板６５の表面が損傷するのが抑えられる。
これにより、両基板２１０、２２０が接合される。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態の接合装置４および接合方法によれば、基板２１０、２２０や基板支持部１０の形状が不均一であったり、基板支持部１０が傾いていたりする場合であっても電極２１１、２２１間に十分な圧力を作用させることができる
さらに、Ｘ方向搬送機構１０５により押圧支持部１００をＸ方向の一方Ｘ１に移動させるだけで基板２１０、２２０が接合されるため、接合に要する時間を短縮させることができる。
【００６６】
Ｚ方向に見たときに、線状領域Ｒ４を第一の電極２１１と第二の電極２２１とが重なる範囲の全てを通るように移動させることで、第一の電極２１１と第二の電極２２１とをより確実に接合することができる。
【００６７】
なお、本実施形態では、線状領域Ｒ４を第一の電極２１１と第二の電極２２１とが重なる範囲の全てを通るように移動させた。しかし、Ｚ方向に見たときに、第一の電極２１１と第二の電極２２１とが重なる範囲の一部でも押圧すれば電極２１１、２２１同士が接合される。このため、第一の電極２１１と第二の電極２２１とが重なる範囲を通すように線状領域Ｒ４を移動させてもよい。
また、本実施形態では、押圧部材９５をＸ方向に移動させたが、押圧部材９５をＺ方向に直交するとともにＹ方向に交差する方向に移動させてもよい。
【００６８】
以上、本発明の第１実施形態から第３実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更なども含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
たとえば、前記第１および第２実施形態では、点状領域が第一の電極２１１と第二の電極２２１とが重なる範囲の全てを通るように移動させた。
しかし、Ｚ方向に見たときに、第一の電極２１１と第二の電極２２１とが重なる範囲の一部でも押圧すれば電極２１１、２２１同士が接合される。このため、第一の電極２１１と第二の電極２２１とが重なる範囲を走査するように点状領域Ｒ１を移動させてもよい。
【００６９】
前記第１実施形態から第３実施形態では、挟持板６５は、接合装置の必須の構成要素ではなく、第二の基板２２０の第二の面２２０ｂを押圧部材で直接押圧するように構成してもよい。
前記第１実施形態では、静止している基板支持部１０に対してＸＹ搬送機構３５により押圧支持部２０をＸ方向およびＹ方向にそれぞれ移動させた。しかし、押圧部材１５を回転可能に支持した押圧支持部２０を固定した状態で、移動部により押圧支持部２０に対して基板支持部１０をＸ方向およびＹ方向にそれぞれ移動させてもよい。この場合、制御部は移動部による基板支持部１０の移動を制御することになる。
前記第２実施形態では、当接部８０を固定した状態で基板支持部１０を移動させてもよいし、前記第３実施形態では、押圧部材９５を固定した状態で基板支持部１０を移動させてもよい。
【００７０】
前記第１実施形態から第３実施形態では、第一の基板２１０の一方の面２１０ａに複数の第一の電極２１１が格子状に配置されているとした。しかし、一方の面２１０ａにおける複数の第一の電極２１１の配置は、格子状に限ることなく、環状や千鳥状など所望の形状に配置することができる。また、一方の面２１０ａに配置する第一の電極２１１の数は、複数に限らず１つでもよい。第二の基板２２０における複数の第二の電極２２１についても、同様である。
基板２１０、２２０の構成も前記第１実施形態から第３実施形態の構成に限定されない。例えば、第一の基板２１０の一方の面２１０ａに第一の電極２１１と同形状であるが素子２１４には接続されない第一のダミー電極を設けるとともに、第二の基板２２０の第一の面２２０ａに第二の電極２２１と同形状であるが素子２２４には接続されない第二のダミー電極を設け、これらダミー電極を表面活性化接合により接合してもよい。また、基板２１０、２２０内に電極２１１、２２１に接続されない素子を設けてもよい。
【００７１】
前記実施形態では、押圧部が油圧駆動部２５であるとしたが、押圧部は押圧支持部２０、１００、当接部８０を基板支持部１０側に押圧可能なものであれば特に限定されない。押圧部の他の形態としては、電動モータによる駆動部などを適宜選択して用いることができる。
基板支持部１０上に基板２１０、２２０を位置決めするのを操作者が行っていたが、接合装置に、基板２１０、２２０の位置決めを自動で行うロボットアームなどの位置決め手段を備えてもよい。
前記第１実施形態および第２実施形態では、Ｘ方向およびＹ方向は、支持面１１に平行であって互いに交差する方向として規定してもよい。
【００７２】
前記第１実施形態から第３実施形態では、電極２１１、２２１を加熱する加熱手段を接合装置にさらに備えてもよい。真空雰囲気下において、電極２１１、２２１を加熱しながら電極２１１、２２１を圧着して接合することで、電極２１１、２２１間の接合強度を高めることができる。
また、接合装置に、チャンバ６１および真空ポンプ６２に代えて、前述の加熱手段を備えてもよい。接合装置をこのように構成しても、加熱手段で電極２１１、２２１を加熱しつつ押圧することで、両電極２１１、２２１を接合することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１、２、３、４  接合装置
１０  基板支持部
１１  支持面
１５、７５、９５  押圧部材
２０、１００  押圧支持部
２５  油圧駆動部（押圧部）
３５  ＸＹ搬送機構（移動部）
５０  制御部
８０  当接部
１０５  Ｘ方向搬送機構（移動部）
２１０  第一の基板
２１０ａ  一方の面
２１０ｂ  他方の面
２１１  第一の電極
２２０  第二の基板
２２０ａ  第一の面
２２０ｂ  第二の面
２２１  第二の電極
Ｃ１  軸線
Ｐ１、Ｐ２  基準位置
Ｒ１、Ｒ２  点状領域
Ｒ４  線状領域
Ｘ    方向（第一の方向）
Ｙ    方向（第二の方向）
Ｚ    方向（直交方向）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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