JP6178683B2 - 吸着ステージ、貼合装置、および貼合方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、吸着ステージ、貼合装置、および貼合方法に関する。

ウェーハなどの基板を吸着する吸着ステージがある。
この様な吸着ステージは、例えば、半導体装置の製造における基板の貼合工程において用いられている（例えば、特許文献１を参照）。
基板の貼合工程においては、２枚の基板の貼り合わせ面同士を貼り合わせて１枚の基板を形成している。
例えば、いわゆるＳＯＩ（Silicon on Insulator）ウェーハの製造や、陽極接合法を用いてガラス基板とシリコン基板との接合を行う場合などにおいて、２枚の基板の貼り合わせ面同士を貼り合わせて１枚の基板を形成している。

この様な技術によれば、基板間に接着剤などを介在させることなく基板同士を貼り合わせることができる。そのため、貼り合わせ後の処理（例えば、プラズマ処理、熱処理、化学処理など）におけるプロセス条件の多様化を図ることができる。また、ｐｎ接合や絶縁膜の埋め込みなども容易とすることができる。
しかしながら、任意の形状となるように基板を吸着ステージに吸着させるのは困難であった。

特開昭６１−１４５８３９号公報

本発明が解決しようとする課題は、任意の形状となるように基板を吸着させることができる吸着ステージ、貼合装置、および貼合方法を提供することである。

実施形態に係る吸着ステージは、第１の載置部と、第２の載置部と、を備えた吸着ステージである。前記第１の載置部は、第１の本体部の一方の端面の外縁側に設けられ、環状を呈する第１の壁部と、前記第１の本体部の前記第１の壁部が設けられる側とは反対側の端面の外縁側に設けられ、環状を呈する第２の壁部と、前記第１の本体部を厚み方向に貫通する孔部と、を有する。
前記第２の載置部は、前記第１の本体部に対峙する第２の本体部と、前記第２の本体部から突出し、前記孔部に挿入された支持部と、を有する。

本発明の実施形態によれば、任意の形状となるように基板を吸着させることができる吸着ステージ、貼合装置、および貼合方法が提供される。

本実施の形態に係る吸着ステージ１２および貼合装置１００を例示するための模式図である。 吸着ステージ１２を例示するための模式図である。 第１の載置部１２ａを例示するための模式平面図である。 第２の載置部１２ｂを例示するための模式平面図である。 他の実施形態に係る吸着ステージ２２を例示するための模式図である。 他の実施形態に係る吸着ステージ３２を例示するための模式図である。 （ａ）、（ｂ）は、他の実施形態に係る吸着ステージ４２を例示するための模式図である。 他の実施形態に係る吸着ステージ５２を例示するための模式図である。 第１の載置部５２ａを例示するための模式平面図である。 他の実施形態に係る吸着ステージ６２を例示するための模式図である。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
なお、以下の図２、図５、図６、図７、図８、図１０においては、煩雑となるのを避けるために、孔部１２ａ４と支持部１２ｂ２の一部を省略している。
図１は、本実施の形態に係る吸着ステージ１２および貼合装置１００を例示するための模式図である。
図２は、吸着ステージ１２を例示するための模式図である。
図３は、第１の載置部１２ａを例示するための模式平面図である。
図４は、第２の載置部１２ｂを例示するための模式平面図である。

図１に示すように、貼合装置１００には、処理容器１１、吸着ステージ１２、基板支持部１３、押圧部１４、排気部１５、および制御部１６が設けられている。
処理容器１１は、箱状を呈し、気密構造となっている。
処理容器１１の側壁には、基板Ｗ１（第１の基板の一例に相当する）や基板Ｗ２（第２の基板の一例に相当する）などの搬入搬出を行うための開口部１１ａが設けられている。また、開口部１１ａを気密に開閉可能な開閉扉１１ｂが設けられている。

吸着ステージ１２は、台座１７を介して処理容器１１の内部の底面に設けられている。 なお、台座１７は、必ずしも必要ではなく、必要に応じて適宜設けるようにすることができる。
図２〜図４に示すように、吸着ステージ１２には第１の載置部１２ａおよび第２の載置部１２ｂが設けられている。第１の載置部１２ａは、第２の載置部１２ｂの上に着脱自在に設けられていてもよいし、固定されていてもよい。

第１の載置部１２ａは、本体部１２ａ１（第１の本体部の一例に相当する）、壁部１２ａ２（第１の壁部の一例に相当する）、壁部１２ａ３（第２の壁部の一例に相当する）、および孔部１２ａ４を有する。
図２などに示したように、第１の載置部１２ａは、別個の要素である本体部１２ａ１、壁部１２ａ２、および壁部１２ａ３が接合されたものとすることができる。
また、第１の載置部１２ａは、本体部１２ａ１、壁部１２ａ２、および壁部１２ａ３が、一体的に成形されたものとすることもできる。
本体部１２ａ１は、平面形状が円形を呈する板状体とすることができる。
なお、平面形状が円形を呈する本体部１２ａ１を例示したが、本体部１２ａ１の平面形状は載置される基板Ｗ１の形状などに応じて適宜変更することができる。例えば、本体部１２ａ１は、平面形状が矩形を呈するものであってもよい。

壁部１２ａ２は、本体部１２ａ１の基板Ｗ１が載置される側の端面１２ａ１ａに設けられている。壁部１２ａ２は、環状を呈し、本体部１２ａ１の外縁を囲んでいる。
壁部１２ａ３は、本体部１２ａ１の端面１２ａ１ａとは反対側の端面１２ａ１ｂに設けられている。壁部１２ａ３は、環状を呈し、本体部１２ａ１の外縁を囲んでいる。
なお、第１の載置部１２ａの載置面は、壁部１２ａ２、および後述する複数の支持部１２ｂ２のそれぞれの頂面を含む面である。

孔部１２ａ４は、本体部１２ａ１を厚み方向に貫通している。孔部１２ａ４は、複数設けられている。隣接する孔部１２ａ４同士の間の寸法は、等しくなっている。すなわち、複数の孔部１２ａ４は、等間隔に設けられている。孔部１２ａ４には後述する支持部１２ｂ２が挿入される。孔部１２ａ４の内壁と、支持部１２ｂ２の側壁との間には、僅かな隙間が設けられている。そのため、支持部１２ｂ２は孔部１２ａ４に沿って移動できるようになっている。また、孔部１２ａ４の内壁と、支持部１２ｂ２の側壁との間の隙間を介して、基板Ｗ１と本体部１２ａ１との間の空間を排気できるようになっている。

支持部１２ｂ２の間隔、すなわち孔部１２ａ４の間隔を広くしすぎると、基板Ｗ１を吸着した際に基板Ｗ１が局部的に撓むおそれがある。孔部１２ａ４の間隔は、実験やシミュレーションを行うことで適宜設定することができる。
複数の孔部１２ａ４の配置は、例えば、同心円状、千鳥状などとすることができる。

第２の載置部１２ｂは、本体部１２ｂ１（第２の本体部の一例に相当する）、支持部１２ｂ２、および孔部１２ｂ３を有する。
本体部１２ｂ１は、平面形状が円形を呈する板状体とすることができる。
本体部１２ｂ１は、第１の載置部１２ａの本体部１２ａ１と対峙している。
なお、本体部１２ｂ１の平面形状は円形に限定されるわけではない。この場合、本体部１２ｂ１の平面形状は、本体部１２ａ１の平面形状と同じとすることができる。

支持部１２ｂ２は、柱状を呈し、本体部１２ｂ１の一方の端面側から突出している。
支持部１２ｂ２は、孔部１２ａ４に挿入されている。
なお、本実施の形態における吸着ステージ１２においては、支持部１２ｂ２と孔部１２ａ４の数は同じとなっている。
図２に示すように、支持部１２ｂ２は、円柱状を呈するものとすることができる。なお、支持部１２ｂ２は、角柱状を呈するものであってもよい。ただし、支持部１２ｂ２の断面形状を円形とすれば、孔部１２ａ４の加工を容易とすることができる。
また、支持部１２ｂ２の基板Ｗ１が載置される側の端部は、先端になるに従い断面積が小さくなるようにすることができる。

この様にすれば、基板Ｗ１との接触面積を減らすことができる。その結果、基板Ｗ１の汚れの発生やパーティクルの発生などを抑制することができる。
また、支持部１２ｂ２の頂面の面積を小さくすることができるので、基板Ｗ１の載置面である支持部１２ｂ２の頂面にパーティクルが付着する確率を減らすことができる。そのため、パーティクルによる吸着性性能の低下を抑制することができる。

複数の支持部１２ｂ２の高さ寸法（本体部１２ｂ１から頂面までの寸法）は、貼り合わせの際の基板Ｗ１の形状に応じて適宜変更することができる。
例えば、図２に示す様に、貼り合わせの際の基板Ｗ１の形状を平坦な形状とする場合には、複数の支持部１２ｂ２の高さ寸法を同じにし、且つ、支持部１２ｂ２の端面１２ａ１ａからの突出寸法を壁部１２ａ２の高さ寸法と同じにする。
また、例えば、貼り合わせの際の基板Ｗ１の形状を中央部が基板Ｗ２の方向に突出した形状とする場合には、中央部側に配置される支持部１２ｂ２の高さ寸法を周縁部側に配置される支持部１２ｂ２の高さ寸法より高くする。

この様に、複数の支持部１２ｂ２の本体部１２ｂ１からの突出寸法を異なるものとすることができる。
すなわち、複数の支持部１２ｂ２の高さ寸法を適宜変更することで、貼り合わせの際の基板Ｗ１の形状を任意の形状とすることができる。
そのため、基板Ｗ１が所望の形状でない場合であっても任意の形状に矯正することができるので、基板Ｗ２と歪みなく貼り合わせることができる。

また、第１の載置部１２ａおよび第２の載置部１２ｂを有する吸着ステージ１２とすることで、基板Ｗ１の形状に対する対応性を向上させることができる。
例えば、基板Ｗ１の形状に応じて、適正な高さ寸法を有し、且つ適正な配置がされた支持部１２ｂ２を有する第２の載置部１２ｂを選定することで、基板Ｗ１の種々の形状に対応することができる。

また、第１の載置部１２ａおよび第２の載置部１２ｂを有する吸着ステージ１２とすることで、メンテナンス性を向上させることができる。
例えば、第１の載置部１２ａに設けられた要素、または第２の載置部１２ｂに設けられた要素のいずれかが破損した場合には、破損した側を交換することで修理を完了させることができる。
また、基板Ｗ１を任意の形状とすることで、基板Ｗ２の貼り合わせの際の接合開始位置を任意の位置とすることができる。例えば、平面視における押圧部の位置に合わせて基板Ｗ２を突出させるように変形することで、基板Ｗ１への押圧力を小さくすることができるので、基板Ｗ１の歪みを小さくすることができる。

孔部１２ｂ３は、本体部１２ｂ１を厚み方向に貫通している。孔部１２ｂ３の第１の載置部１２ａ側とは反対側の開口には、配管１５ｃを介して排気部１５が接続されている。すなわち、孔部１２ｂ３は、排気用の接続孔とすることができる。

基板Ｗ１が吸着ステージ１２に載置された際には、基板Ｗ１の外縁近傍が吸着ステージ１２から突出するようになっている。
この場合、基板Ｗ１の吸着ステージ１２から突出した部分を押し上げる図示しないリフトピンなどを設けることができる。

図１に示すように、基板支持部１３には、支持爪１３ａ、移動部１３ｂ、および基部１３ｃが設けられている。
支持爪１３ａは、基板Ｗ２の周縁部を支持する。そして、支持爪１３ａに基板Ｗ２を支持させることで、吸着ステージ１２に載置された基板Ｗ１と対峙する所定の位置に基板Ｗ２が支持されるようになっている。

移動部１３ｂは、基板Ｗ２を支持する位置と、基板Ｗ２の外方向に退避した位置との間で支持爪１３ａを移動させる。移動部１３ｂは、例えば、サーボモータやパルスモータなどの制御モータを有するものとすることができる。
基部１３ｃは、柱状を呈し、処理容器１１の内部の底面に設けられている。基部１３ｃの端部近傍には、支持爪１３ａ、移動部１３ｂが設けられている。なお、支持爪１３ａ、移動部１３ｂ毎に基部１３ｃが設けられる場合を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、１つの基部１３ｃに複数の支持爪１３ａ、移動部１３ｂが設けられるようにすることもできる。

また、基板支持部１３の配設数には特に限定はないが、基板Ｗ２の周縁の３箇所以上に均等に割り付けられるようにすることが好ましい。その様にすれば基板Ｗ２の支持状態を安定させることができる。

押圧部１４には、移動部１４ａ、移動軸１４ｂ、およびパッド１４ｃが設けられている。
押圧部１４は、本体部１２ａ１の端面１２ａ１ａと対峙する位置に設けられている。また、押圧部１４は、支持爪１３ａに支持された基板Ｗ２の略中央部をパッド１４ｃにより押圧することができる位置に設けられている。
押圧部１４は、支持爪１３ａに支持された基板Ｗ２の略中央部をパッド１４ｃで押圧することにより基板Ｗ２を撓ませて、基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部とを接触させる。なお、基板Ｗ１、基板Ｗ２の貼り合わせ面とは、互いを対峙させたときに対向する基板Ｗ１、基板Ｗ２のそれぞれの面を指す。

移動部１４ａは、処理容器１１の外部に設けられている。移動部１４ａは、サーボモータやパルスモータなどの制御モータを有するものとすることができる。また、圧力制御された流体により駆動されるもの（例えば、エアシリンダなど）などを有するものとすることもできる。
移動軸１４ｂは、処理容器１１の壁面を貫通するようにして設けられ、一方の端部側が移動部１４ａと接続されている。また、他方の端部側にはパッド１４ｃが取り付けられている。

パッド１４ｃの先端部分は、略半球状を呈し、その基部は円柱状を呈している。パッド１４ｃは、軟質の弾性体から形成され、押圧時に接触部分を点接触から面接触へと変化させることができるようになっている。そのため、押圧点（接合開始位置）における応力を緩和させることができるので、基板Ｗ２の損傷を抑制することができる。また、ボイドの発生、割れや欠けの発生、擦り傷の発生、スリップなどによる位置ずれの発生などを抑制することもできる。パッド１４ｃは、例えば、シリコンゴムやフッ素ゴムなどの軟質樹脂により形成することができる。この場合、パッド１４ｃをシリコンゴムあるいはフッ素ゴムから形成すれば、基板Ｗ２が汚染されることを抑制することができる。

なお、押圧部１４は必ずしも必要ではなく、必要に応じて設けるようにすればよい。
例えば、基板Ｗ２を押圧することなく基板Ｗ２の自重により、基板Ｗ１と基板Ｗ２との貼り合わせを行うようにすることもできる。
また、凸状の基板Ｗ１とすることで、基板Ｗ１と基板Ｗ２とを接触させるようにすることもできる。
また、接合開始位置は必ずしも基板Ｗ１の中央である必要はなく、例えば、基板Ｗ１の周端部であってもよい。
また、載置部１２の内部に押圧部１２と同様の押圧部を設け、基板Ｗ１の裏面を基板Ｗ２の方向に向けて押圧することで、基板Ｗ１を凸状に変形させて基板Ｗ１と基板Ｗ２とを接触させるようにすることもできる。

排気部１５には、排気ポンプ１５ａ、制御弁１５ｂ、および配管１５ｃが設けられている。
排気ポンプ１５ａは、例えば、ドライポンプなどとすることができる。
制御弁１５ｂの一端は排気ポンプ１５ａに接続され、制御弁１５ｂの他端は配管１５ｃを介して孔部１２ｂ３に接続されている。

制御部１６は、貼合装置１００に設けられた各要素の動作を制御する。
制御部１６は、例えば、以下のような制御を行うことができる。
制御部１６は、制御弁１５ｂを制御して、基板Ｗ１の吸着と吸着の解除とを切り替える。
なお、本明細書における「吸着の解除」は、吸着の停止（排気の停止）のみならず、外気の導入をも含む。
制御部１６は、排気ポンプ１５ａの起動と停止を制御する。
制御部１６は、移動部１３ｂを制御して、支持爪１３ａの位置を制御する。
制御部１６は、移動部１４ａを制御して、パッド１４ｃの位置を制御する。
制御部１６は、開閉扉１１ｂの開閉動作を制御する。

次に、他の実施形態に係る吸着ステージについて例示をする。
図５は、他の実施形態に係る吸着ステージ２２を例示するための模式図である。
図５に示すように、吸着ステージ２２の構成要素は、前述した吸着ステージ１２の構成要素と同様とすることができる。
ただし、前述した吸着ステージ１２の場合には、孔部１２ａ４の数と支持部１２ｂ２の数が同じとなっていた。つまり、すべての孔部１２ａ４に支持部１２ｂ２が挿入されていた。
これに対して、本実施の形態に係る吸着ステージ２２の場合には、孔部１２ａ４の数が支持部１２ｂ２の数より多くなっている。つまり、支持部１２ｂ２が挿入されていない孔部１２ａ４がある。

この様に、基板Ｗ１の厚み寸法や形状などによっては、支持部１２ｂ２の数を間引くこともできる。
支持部１２ｂ２の数を間引くことができれば、コストダウンを図ることができる。また、支持部１２ｂ２が挿入されていない孔部１２ａ４を通気孔として用いることができる。
なお、間引かれる支持部１２ｂ２の数や位置などは、基板Ｗ１の厚み寸法や形状などに応じて適宜変更することができる。

図６は、他の実施形態に係る吸着ステージ３２を例示するための模式図である。
図６に示すように、吸着ステージ３２には、第１の載置部１２ａ、第２の載置部１２ｂ、および、変形部１８が設けられている。
すなわち、吸着ステージ３２は、前述した吸着ステージ１２に変形部１８をさらに設けた場合である。

変形部１８は、貼り合わせの際の基板Ｗ１の形状に応じて、第２の載置部１２ｂの本体部１２ｂ１の形状を変形させる。
すなわち、前述した吸着ステージ１２の場合には、貼り合わせの際の基板Ｗ１の形状に応じて、複数の支持部１２ｂ２の高さ寸法を変更していた。
これに対して、吸着ステージ３２の場合には、貼り合わせの際の基板Ｗ１の形状に応じて、第２の載置部１２ｂの本体部１２ｂ１の形状を変形させ、複数の支持部１２ｂ２の頂面の位置を変化させるようにしている。
この様にすれば、複数の支持部１２ｂ２の高さ寸法を一定としても、基板Ｗ１の種々の形状に対応することができる。すなわち、汎用性を向上させることができる。
この場合、第２の載置部１２ｂの本体部１２ｂ１は、加圧されることで変形し、加圧が終われば元の形状に戻ることができ、かつ、貼り合わせに影響しない程度にパーティクルを発生しないものであればよい。例えば、本体部１２ｂ１は、ゴムや樹脂などの可撓性材料から形成されたものや、薄い金属板などであればよい。

変形部１８には、駆動部１８ａおよび押圧部１８ｂが設けられている。
駆動部１８ａは、例えば、サーボモータやパルスモータなどの制御モータを有し、押圧部１８ｂの頂面の位置を変化させる。
押圧部１８ｂは、例えば、柱状を呈し、頂面が第２の載置部１２ｂの本体部１２ｂ１に接触している。押圧部１８ｂの頂面側とは反対側の端部は、駆動部１８ａと接続されている。
制御部１６は、駆動部１８ａを制御して複数の支持部１２ｂ２のそれぞれの頂面の位置を制御する。

変形部１８の数や配置は、吸着ステージ３２の大きさや基板Ｗ１の形状などに応じて適宜変更することができる。
この場合、図６に示すように、複数の支持部１２ｂ２のそれぞれの下に変形部１８を設けるようにすることができる。この様にすれば、貼り合わせの際の基板Ｗ１の形状に対する制御性を向上させることができる。

図７（ａ）、（ｂ）は、他の実施形態に係る吸着ステージ４２を例示するための模式図である。
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、吸着ステージ４２には、第１の載置部１２ａ、第２の載置部１２ｂ、および、変形部２８が設けられている。
変形部２８には、エアバッグ２８ａ、ガス供給部２８ｂ、ガス制御部２８ｃ、および配管２８ｄが設けられている。

エアバッグ２８ａは、袋状を呈し、ゴムや樹脂などの可撓性材料から形成することができる。
ガス供給部２８ｂは、エアバッグ２８ａの内部にガスを供給する。ガスの種類には特に限定がなく、例えば、空気や窒素ガスなどとすることができる。
ガス制御部２８ｃは、エアバッグ２８ａへのガスの供給、エアバッグ２８ａへのガスの供給の停止、エアバッグ２８ａからのガスの排出を制御する。ガス制御部２８ｃは、例えば、三方弁などとすることができる。
配管２８ｄは、ガス供給部２８ｂとガス制御部２８ｃ、およびエアバッグ２８ａとガス制御部２８ｃを接続している。
制御部１６は、ガス制御部２８ｃおよびガス供給部２８ｂを制御して、エアバッグ２８ａの膨張と収縮を制御する。

エアバッグ２８ａの内部にガスが供給され、エアバッグ２８ａが膨らむと、第２の載置部１２ｂの本体部１２ｂ１がエアバッグ２８ａにより押圧されて変形する。
エアバッグ２８ａが膨らんだ際の形状は、貼り合わせの際の基板Ｗ１の形状に応じたものとなっている。
例えば、貼り合わせの際の基板Ｗ１の形状が凸状の場合には、図７（ａ）に示す様に、エアバッグ２８ａの本体部１２ｂ１との接触面の形状が、凸状の基板Ｗ１の形状と同様となるようになっている。
例えば、貼り合わせの際の基板Ｗ１の形状が平坦な形状の場合には、図７（ｂ）に示す様に、エアバッグ２８ａの本体部１２ｂ１との接触面の形状が、平坦な形状となるようになっている。

すなわち、エアバッグ２８ａが膨らんだ際の形状を適宜選定することで、基板Ｗ１の種々の形状に対応することができる。
また、エアバッグ２８ａの内部に所定の温度に加熱されたガスを供給することもできる。
エアバッグ２８ａの内部に所定の温度に加熱されたガスを供給すれば、貼り合わせの際に基板Ｗ１の温度を制御することができるので、熱歪みの低減を図ることができる。
この場合、ガス供給部２８ｂや配管２８ｄなどに設けられた図示しないヒータにより、エアバッグ２８ａの内部に供給されるガスを加熱することができる。

図８は、他の実施形態に係る吸着ステージ５２を例示するための模式図である。
図９は、第１の載置部５２ａを例示するための模式平面図である。
図８および図９に示すように、吸着ステージ５２には、第１の載置部５２ａおよび第２の載置部５２ｂが設けられている。
第１の載置部５２ａは、本体部１２ａ１、壁部１２ａ２、壁部１２ａ３、孔部１２ａ４、壁部５２ａ２（第３の壁部の一例に相当する）、および壁部５２ａ３（第４の壁部の一例に相当する）を有する。
すなわち、第１の載置部５２ａは、前述した第１の載置部１２ａに、さらに壁部５２ａ２および壁部５２ａ３を設けた場合である。
壁部５２ａ２は、環状を呈し、壁部１２ａ２の内側に設けられている。
壁部５２ａ３は、環状を呈し、壁部１２ａ３の内側に設けられている。

第２の載置部５２ｂは、本体部１２ｂ１、支持部１２ｂ２、孔部１２ｂ３、および孔部５２ｂ３を有する。
すなわち、第２の載置部５２ｂは、前述した第２の載置部１２ｂに、さらに孔部５２ｂ３を設けた場合である。
この場合、孔部１２ｂ３には配管１５ｃを介して制御弁１５ｂが接続されている。制御弁１５ｂには排気ポンプ１５ａが接続されている。
また、孔部５２ｂ３には配管１５ｃ１を介して制御弁１５ｂ１が接続されている。制御弁１５ｂ１には排気ポンプ１５ａが接続されている。
なお、制御弁１５ｂ１は、制御弁１５ｂと同様とすることができる。配管１５ｃは、配管１５ｃ１と同様とすることができる。
なお、本実施の形態に係る吸着ステージ５２の場合には、孔部１２ａ４の数と支持部１２ｂ２の数が同じとなっている。つまり、すべての孔部１２ａ４に支持部１２ｂ２が挿入されている。

すなわち、吸着ステージ５２においては、壁部１２ａ２と壁部５２ａ２の間に位置する領域５２ｇ（第１の領域の一例に相当する）と、壁部５２ａ２の内側に位置する領域５２ｈ（第２の領域の一例に相当する）とに区画されている。
そして、基板Ｗ１の外縁側の吸着および中央部側の吸着を別々に制御することができるようになっている。
制御部１６は、制御弁１５ｂ、制御弁１５ｂ１および排気ポンプ１５ａを制御して、領域５２ｇと領域５２ｈにおける基板Ｗ１の吸着と吸着の解除とを制御する。

また、平面視における領域５２ｇの面積と、領域５２ｈの面積とが同じとなっている。 平面視における領域５２ｇの面積と、領域５２ｈの面積を同じにすれば、それぞれの領域において発生する単位面積当たりの吸着力を同じにすることができる。
または、領域５２ｇにおける孔部５２ｂ３を介した吸引量と、領域５２ｈにおける孔部１２ｂ３を介した吸引量を同じにすれば、それぞれの領域において発生する単位面積あたりの吸着力を同じにすることができる。すなわち、領域５２ｇと領域５２ｈにおけるそれぞれの吸引量を同じにすればよい。その結果、それぞれの領域において歪みのない吸着を行うことができる。
なお、壁部１２ａ２の内側に壁部５２ａ２を設け、壁部１２ａ３の内側に壁部５２ａ３を設ける場合を例示したが、壁部５２ａ２および壁部５２ａ３のそれぞれの内側にさらに壁部を設けることもできる。

ここで、基板Ｗ１には反りなどの変形がある。そのため、単に、基板Ｗ１を吸着させても基板Ｗ１全体を第１の載置部５２ａに密着させるのは困難である。例えば、反りなどの変形がある基板Ｗ１を１回の吸着動作で吸着させると、局所的に第１の載置部５２ａと密着していない部分、すなわち変形している部分が残るおそれがある。変形している部分が残ると、基板Ｗ１と基板Ｗ２の貼り合わせの位置精度が悪くなるおそれがある。

本実施の形態に係る吸着ステージ５２とすれば、以下のようにして第１の載置部５２ａに基板Ｗ１を吸着させることができる。
まず、領域５２ｇおよび領域５２ｈのいずれか一方における基板Ｗ１の吸着を行い、領域５２ｇおよび領域５２ｈのいずれか他方における基板Ｗ１の吸着を解除する。
例えば、領域５２ｇおける基板Ｗ１の吸着を行い、領域５２ｈにおける基板Ｗ１の吸着を解除する。
あるいは、領域５２ｈおける基板Ｗ１の吸着を行い、領域５２ｇにおける基板Ｗ１の吸着を解除する。
続いて、前述のものとは逆の動作を行う。
すなわち、吸着を行っていた領域の吸着を解除し、吸着を解除していた領域の吸着を行う。

この様にすれば、反りなどの変形がある基板Ｗ１であっても、第１の載置部５２ａの載置面の形状に倣わすことができる。すなわち、反りなどの変形がある基板Ｗ１を意図した形状（第１の載置部５２ａの載置面の形状）に矯正することができる。そのため、基板Ｗ１と基板Ｗ２の貼り合わせの位置精度を向上させることができる。
なお、第１の載置部５２ａの載置面は、壁部１２ａ２、壁部５２ａ２、および複数の支持部１２ｂ２のそれぞれの頂面を含む面である。
また、この吸着と吸着の解除を複数回繰り返すこともできる。
この様にすれば、反りなどの変形が大きい基板Ｗ１や厚みの厚い基板Ｗ１であっても、第１の載置部５２ａの載置面の形状に倣わすことができる。
また、吸着と吸着の解除の繰り返し回数は適宜変更することができる。
なお、吸着と解除をそれぞれ１回ずつ交互に行うのではなく、吸着と解除をそれぞれ複数回ずつ交互に行うようにしてもよい。

図１０は、他の実施形態に係る吸着ステージ６２を例示するための模式図である。
図１０に示すように、吸着ステージ６２の構成要素は、前述した吸着ステージ５２の構成要素と同様とすることができる。
ただし、前述した吸着ステージ５２の場合には、孔部１２ａ４の数と支持部１２ｂ２の数が同じとなっていた。つまり、すべての孔部１２ａ４に支持部１２ｂ２が挿入されていた。
これに対して、本実施の形態に係る吸着ステージ６２の場合には、孔部１２ａ４の数が支持部１２ｂ２の数より多くなっている。つまり、支持部１２ｂ２が挿入されていない孔部１２ａ４がある。

この様に、基板Ｗ１の厚み寸法や形状などによっては、支持部１２ｂ２の数を間引くこともできる。
支持部１２ｂ２の数を間引くことができれば、コストダウンを図ることができる。また、支持部１２ｂ２が挿入されていない孔部１２ａ４を通気孔として用いることができる。
なお、間引かれる支持部１２ｂ２の数や位置などは、基板Ｗ１の厚み寸法や形状などに応じて適宜変更することができる。

次に、貼合装置１００の作用とともに、吸着ステージ１２、２２、３２、４２、５２、６２の作用および本実施の形態に係る貼合方法について例示をする。
まず、図示しない搬送装置により、基板Ｗ１を開口部１１ａから処理容器１１の内部に搬入する。なお、開閉扉１１ｂは図示しない駆動部により開かれている。
処理容器１１の内部に搬入された基板Ｗ１は、第１の載置部１２ａ、５２ａの上に載置される。

次に、排気部１５を動作させて、基板Ｗ１を吸着ステージ１２、２２、３２、４２、５２、６２に吸着させる。
なお、吸着ステージ３２の場合には、変形部１８を動作させて、基板Ｗ１の形状が所望の形状となるようにする。
吸着ステージ４２の場合には、変形部２８を動作させて、基板Ｗ１の形状が所望の形状となるようにする。
例えば、基板Ｗ１を支持する複数の支持部１２ｂ２の頂面の位置を変化させて、基板Ｗ１の形状を変化させる。
なお、吸着ステージ４２の場合には、エアバッグ２８ａを膨らませることで基板Ｗ１を支持する複数の支持部１２ｂ２の頂面の位置を変化させる。

また、吸着ステージ５２、６２の場合には、前述したようにして基板Ｗ１の吸着と吸着の解除を所定の領域毎に交互に行う。
例えば、吸着ステージ５２に設けられた領域５２ｇにおけるＷ１基板の吸着を行う際には、領域５２ｇに隣接する領域５２ｈにおける基板Ｗ１の吸着を解除する。
また、領域５２ｇおよび領域５２ｈにおける、基板Ｗ１の吸着と基板Ｗ１の吸着の解除とをそれぞれ交互に行う。
また、領域５２ｇおよび領域５２ｈにおける基板Ｗ１の吸着と基板Ｗ１の吸着の解除とをそれぞれ交互に複数回行い、その後、領域５２ｇおよび領域５２ｈにおいて基板Ｗ１を吸着保持する。

次に、図示しない搬送装置により、基板Ｗ２を開口部１１ａから処理容器１１の内部に搬入する。
そして、基板Ｗ２を支持爪１３ａの上に載置する。
次に、基板Ｗ１と基板Ｗ２とを貼り合わせる。
まず、開閉扉１１ｂが閉じられ処理容器１１が密閉される。
次に、支持爪１３ａに支持された基板Ｗ２の略中央部をパッド１４ｃで押圧することにより基板Ｗ２を撓ませて、基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部とを接触させる。

この際、貼り合わせの進行とともに支持爪１３ａを退避方向に徐々に移動させる。
基板Ｗ１の貼り合わせ面と基板Ｗ２の貼り合わせ面とが接触する部分（貼り合わされた部分）が中央部から周縁部に向けて拡大して行く。
そして、基板Ｗ２の周縁部が支持爪１３ａから外れると基板Ｗ１の貼り合わせ面と基板Ｗ２の貼り合わせ面とが全面において接触することになる。すなわち、基板Ｗ１と基板Ｗ２とが貼り合わされて貼合基板が形成される。
また、貼り合わせ進行時において、基板Ｗ１と基板Ｗ２の全面が貼り合わされるまで基板Ｗ１を吸着ステージ１２、２２、３２、４２、５２、６２に全面吸着してもよい。また、貼り合わせの進行にしたがって、基板Ｗ１の一部（例えば基板Ｗ１の周縁部）の吸着を解除してもよい。

次に、パッド１４ｃを上昇させる。
形成された貼合基板は、図示しない搬送装置により処理容器１１の外部に搬出される。 以後、必要に応じて前述の手順を繰り返すことで基板Ｗ１と基板Ｗ２の貼り合わせを連続的に行うことができる。

以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、貼合装置１００や吸着ステージ１２〜６２が備える各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１１ 処理容器、１２ 吸着ステージ、１２ａ 第１の載置部、１２ａ１ 本体部、１２ａ２ 壁部、１２ａ３ 壁部、１２ａ４ 孔部、１２ｂ 第２の載置部、１２ｂ１ 本体部、１２ｂ２ 支持部、１２ｂ３ 孔部、１３ 基板支持部、１３ａ 支持爪、１３ｂ 移動部、１３ｃ 基部、１４ 押圧部、１４ａ 移動部、１４ｂ 移動軸、１４ｃ パッド、１５ 排気部、１５ａ 排気ポンプ、１５ｂ 制御弁、１５ｃ 配管、１６ 制御部、１８ 変形部、１８ａ 駆動部、１８ｂ 押圧部、２２ 吸着ステージ、２８ 変形部、２８ａ エアバッグ、２８ｂ ガス供給部、２８ｃ ガス制御部、２８ｄ 配管、３２ 吸着ステージ、４２ 吸着ステージ、５２ 吸着ステージ、５２ａ 第１の載置部、５２ｂ 第２の載置部、５２ａ２ 壁部、５２ａ３ 壁部、６２ 吸着ステージ、１００ 貼合装置、Ｗ１ 基板、Ｗ２ 基板

Claims (1)

1. 第１の載置部と、第２の載置部と、を備えた吸着ステージであって、
   前記第１の載置部は、
   第１の本体部の一方の端面の外縁側に設けられ、環状を呈する第１の壁部と、
   前記第１の本体部の前記第１の壁部が設けられる側とは反対側の端面の外縁側に設けられ、環状を呈する第２の壁部と、
   前記第１の本体部を厚み方向に貫通する孔部と、
   を有し、
   前記第２の載置部は、
   前記第１の本体部に対峙する第２の本体部と、
   前記第２の本体部から突出し、前記孔部に挿入された支持部と、
   を有した吸着ステージ。

Images