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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6448858
(24)【登録日】2018年12月14日
(45)【発行日】2019年1月9日
(54)【発明の名称】基板接合方法および基板接合装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/02 20060101AFI20181220BHJP
H01L 21/68 20060101ALI20181220BHJP
H01L 21/683 20060101ALI20181220BHJP
B23K 20/00 20060101ALI20181220BHJP
B23K 20/24 20060101ALI20181220BHJP
【ＦＩ】
H01L21/02 B
H01L21/68 F
H01L21/68 N
B23K20/00 310L
B23K20/24
【請求項の数】22
【全頁数】38
(21)【出願番号】特願2018-516871(P2018-516871)
(86)(22)【出願日】2017年9月29日
(86)【国際出願番号】JP2017035423
(87)【国際公開番号】WO2018062467
(87)【国際公開日】20180405
【審査請求日】2018年3月30日
(31)【優先権主張番号】特願2016-193116(P2016-193116)
(32)【優先日】2016年9月30日
(33)【優先権主張国】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】304019355
【氏名又は名称】ボンドテック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100132883
【弁理士】
【氏名又は名称】森川 泰司
(74)【代理人】
【識別番号】100174388
【弁理士】
【氏名又は名称】龍竹 史朗
(74)【代理人】
【識別番号】100165489
【弁理士】
【氏名又は名称】榊原 靖
(72)【発明者】
【氏名】山内 朗
【審査官】
安田 雅彦
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１６／０６０２７４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２０１２−１７５０４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１５−５１３２１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−１６６０８５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０１Ｌ ２１／０２
Ｂ２３Ｋ ２０／００−２６
Ｈ０１Ｌ ２１／６７−６８７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１基板と第２基板とを接合する基板接合方法であって、
前記第１基板が前記第２基板の下方に配置された状態で、前記第１基板の前記第２基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませるとともに、前記第２基板の前記第１基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第１基板側に突出するように前記第２基板を撓ませた状態で、前記第１基板の接合面の中央部と前記第２基板の接合面の中央部とを接触させる第１接触工程と、
前記第１基板の周部を保持することにより前記第１基板と前記第２基板との仮接合の進行を停止させる仮接合停止工程と、
前記第１基板の前記第２基板に対する位置ずれ量を測定する測定工程と、
前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる離脱工程と、
前記第１基板の接合面と前記第２基板の接合面とが離間した状態で、前記位置ずれ量が小さくなるように前記第１基板の前記第２基板に対する相対位置を調整する位置調整工程と、
前記第１基板が前記第２基板の下方に配置された状態で、前記位置ずれ量が予め設定された位置ずれ量閾値以下になるまで、前記第１接触工程、前記測定工程、前記離脱工程および前記位置調整工程を実行した後、前記第１接触工程を実行することにより前記第１基板の接合面の中央部が前記第２基板の接合面に接触した状態で、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる第２接触工程と、を含み、
前記第１接触工程において、前記第１基板の周部における前記第１基板の中央部からの距離が異なる複数の保持位置で、前記第１基板を第１支持台に保持させるとともに、前記第２基板の周部における前記第２基板の中央部からの距離が異なる複数の保持位置で、前記第２基板を第２支持台に保持させ、
前記第２接触工程において、前記第１基板の周部における前記第１基板の中央部からの距離が短い保持位置から順に前記第１基板の保持を解除させていくとともに、前記第２基板の周部における前記第２基板の中央部からの距離が短い保持位置から順に前記第２基板の保持を解除させていくことにより、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる、
基板接合方法。
前記第１基板が前記第２基板の下方に配置された状態で、前記第１基板の前記第２基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませるとともに、前記第２基板の前記第１基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第１基板側に突出するように前記第２基板を撓ませた状態で、前記第１基板の接合面の中央部と前記第２基板の接合面の中央部とを接触させる第１接触工程と、
前記第１基板の周部を保持することにより前記第１基板と前記第２基板との仮接合の進行を停止させる仮接合停止工程と、
前記第１基板の前記第２基板に対する位置ずれ量を測定する測定工程と、
前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる離脱工程と、
前記第１基板の接合面と前記第２基板の接合面とが離間した状態で、前記位置ずれ量が小さくなるように前記第１基板の前記第２基板に対する相対位置を調整する位置調整工程と、
前記第１基板が前記第２基板の下方に配置された状態で、前記位置ずれ量が予め設定された位置ずれ量閾値以下になるまで、前記第１接触工程、前記測定工程、前記離脱工程および前記位置調整工程を実行した後、前記第１接触工程を実行することにより前記第１基板の接合面の中央部が前記第２基板の接合面に接触した状態で、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる第２接触工程と、を含み、
前記第１接触工程において、前記第１基板の周部における前記第１基板の中央部からの距離が異なる複数の保持位置で、前記第１基板を第１支持台に保持させるとともに、前記第２基板の周部における前記第２基板の中央部からの距離が異なる複数の保持位置で、前記第２基板を第２支持台に保持させ、
前記第２接触工程において、前記第１基板の周部における前記第１基板の中央部からの距離が短い保持位置から順に前記第１基板の保持を解除させていくとともに、前記第２基板の周部における前記第２基板の中央部からの距離が短い保持位置から順に前記第２基板の保持を解除させていくことにより、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる、
基板接合方法。
【請求項2】
第１基板と第２基板とを接合する基板接合方法であって、
前記第１基板の前記第２基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませた状態で、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板の前記第１基板との接合面に接触させる第１接触工程と、
前記第１基板の周部を保持することにより前記第１基板と前記第２基板との仮接合の進行を停止させる仮接合停止工程と、
前記第１基板の前記第２基板に対する位置ずれ量を測定する測定工程と、
前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる離脱工程と、
前記第１基板の接合面と前記第２基板の接合面とが離間した状態で、前記位置ずれ量が小さくなるように前記第１基板の前記第２基板に対する相対位置を調整する位置調整工程と、
前記位置ずれ量が予め設定された位置ずれ量閾値以下になるまで、前記第１接触工程、前記測定工程、前記離脱工程および前記位置調整工程を実行した後、前記第１接触工程を実行することにより前記第１基板の接合面の中央部が前記第２基板の接合面に接触した状態で、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる第２接触工程と、を含み、
前記第１接触工程において、前記第１基板の周部における保持位置で、前記第１基板を第１支持台に保持させた状態で、前記第１支持台と前記第１基板との間の隙間に前記第１基板を撓ますことが可能な圧力の気体を吐出することにより、前記第１基板の前記第２基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませる、
基板接合方法。
前記第１基板の前記第２基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませた状態で、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板の前記第１基板との接合面に接触させる第１接触工程と、
前記第１基板の周部を保持することにより前記第１基板と前記第２基板との仮接合の進行を停止させる仮接合停止工程と、
前記第１基板の前記第２基板に対する位置ずれ量を測定する測定工程と、
前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる離脱工程と、
前記第１基板の接合面と前記第２基板の接合面とが離間した状態で、前記位置ずれ量が小さくなるように前記第１基板の前記第２基板に対する相対位置を調整する位置調整工程と、
前記位置ずれ量が予め設定された位置ずれ量閾値以下になるまで、前記第１接触工程、前記測定工程、前記離脱工程および前記位置調整工程を実行した後、前記第１接触工程を実行することにより前記第１基板の接合面の中央部が前記第２基板の接合面に接触した状態で、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる第２接触工程と、を含み、
前記第１接触工程において、前記第１基板の周部における保持位置で、前記第１基板を第１支持台に保持させた状態で、前記第１支持台と前記第１基板との間の隙間に前記第１基板を撓ますことが可能な圧力の気体を吐出することにより、前記第１基板の前記第２基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませる、
基板接合方法。
【請求項3】
前記離脱工程において、前記第１基板の周部における保持位置で、前記第１基板を第１支持台に保持させるとともに、前記第２基板の周部における保持位置で、前記第２基板を第２支持台に保持させた状態で、前記第１支持台と前記第２支持台との少なくとも一方を他方から遠ざかる方向へ移動させることにより、前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる、
請求項１または２に記載の基板接合方法。
請求項１または２に記載の基板接合方法。
【請求項4】
第１基板と第２基板とを接合する基板接合方法であって、
前記第１基板の前記第２基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませた状態で、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板の前記第１基板との接合面に接触させる第１接触工程と、
前記第１基板の周部を保持することにより前記第１基板と前記第２基板との仮接合の進行を停止させる仮接合停止工程と、
前記第１基板の前記第２基板に対する位置ずれ量を測定する測定工程と、
前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる離脱工程と、
前記第１基板の接合面と前記第２基板の接合面とが離間した状態で、前記位置ずれ量が小さくなるように前記第１基板の前記第２基板に対する相対位置を調整する位置調整工程と、
前記位置ずれ量が予め設定された位置ずれ量閾値以下になるまで、前記第１接触工程、前記測定工程、前記離脱工程および前記位置調整工程を実行した後、前記第１接触工程を実行することにより前記第１基板の接合面の中央部が前記第２基板の接合面に接触した状態で、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる第２接触工程と、を含み、
前記第１接触工程において、前記第１基板の周部における前記第１基板の中央部からの距離が異なる複数の保持位置で、前記第１基板を第１支持台に保持させ、
前記離脱工程において、前記第１基板の周部における保持位置で、前記第１基板を支持台に保持させた状態から、前記第１基板の周部よりも中央部側に位置する、前記第１基板の中央部からの距離が長い保持位置から順に前記第１基板を保持させることにより、前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる、
基板接合方法。
前記第１基板の前記第２基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませた状態で、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板の前記第１基板との接合面に接触させる第１接触工程と、
前記第１基板の周部を保持することにより前記第１基板と前記第２基板との仮接合の進行を停止させる仮接合停止工程と、
前記第１基板の前記第２基板に対する位置ずれ量を測定する測定工程と、
前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる離脱工程と、
前記第１基板の接合面と前記第２基板の接合面とが離間した状態で、前記位置ずれ量が小さくなるように前記第１基板の前記第２基板に対する相対位置を調整する位置調整工程と、
前記位置ずれ量が予め設定された位置ずれ量閾値以下になるまで、前記第１接触工程、前記測定工程、前記離脱工程および前記位置調整工程を実行した後、前記第１接触工程を実行することにより前記第１基板の接合面の中央部が前記第２基板の接合面に接触した状態で、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる第２接触工程と、を含み、
前記第１接触工程において、前記第１基板の周部における前記第１基板の中央部からの距離が異なる複数の保持位置で、前記第１基板を第１支持台に保持させ、
前記離脱工程において、前記第１基板の周部における保持位置で、前記第１基板を支持台に保持させた状態から、前記第１基板の周部よりも中央部側に位置する、前記第１基板の中央部からの距離が長い保持位置から順に前記第１基板を保持させることにより、前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる、
基板接合方法。
【請求項5】
前記離脱工程において、更に、前記第１支持台と前記第２基板を保持する第２支持台との少なくとも一方を他方から遠ざかる方向へ移動させることにより、前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる、
請求項４に記載の基板接合方法。
請求項４に記載の基板接合方法。
【請求項6】
前記第１接触工程の前に、前記第１基板の接合面と前記第２基板の接合面とに水またはＯＨ含有物質を付着させる親水化処理を行う親水化処理工程を更に含む、
請求項１から５のいずれか１項に記載の基板接合方法。
請求項１から５のいずれか１項に記載の基板接合方法。
【請求項7】
前記第２接触工程の後、前記第１基板と前記第２基板とを加圧と加熱との少なくとも一方を行って接合する接合工程を更に含む、
請求項１から６のいずれか１項に記載の基板接合方法。
請求項１から６のいずれか１項に記載の基板接合方法。
【請求項8】
前記離脱工程において、前記第１基板の周部と前記第２基板の周部との間の隙間に、前記第１基板および前記第２基板の周縁から前記第１基板および前記第２基板の中央部に向かう方向へ気体を吹き付ける、
請求項１から７のいずれか１項に記載の基板接合方法。
請求項１から７のいずれか１項に記載の基板接合方法。
【請求項9】
第１基板と第２基板とを接合する基板接合方法であって、
前記第１基板が前記第２基板の下方に配置された状態で、前記第１基板の周部における前記第１基板の中央部からの距離が異なる複数の保持位置で、前記第１基板を第１支持台に保持させるとともに、前記第２基板の周部における前記第２基板の中央部からの距離が異なる複数の保持位置で、前記第２基板を第２支持台に保持させて、前記第１基板の前記第２基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませるとともに、前記第２基板の前記第１基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第１基板側に突出するように前記第２基板を撓ませた状態で、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板の前記第１基板との接合面の中央部に接触させる第１接触工程と、
前記第１基板が前記第２基板の下方に配置された状態で、前記第１基板の接合面の中央部が前記第２基板の接合面の中央部に接触した状態で、前記第１基板の周部における前記第１基板の中央部からの距離が短い保持位置から順に前記第１基板の保持を解除させていくとともに、前記第２基板の周部における前記第２基板の中央部からの距離が短い保持位置から順に前記第２基板の保持を解除させていくことにより、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる第２接触工程と、を含む、
基板接合方法。
前記第１基板が前記第２基板の下方に配置された状態で、前記第１基板の周部における前記第１基板の中央部からの距離が異なる複数の保持位置で、前記第１基板を第１支持台に保持させるとともに、前記第２基板の周部における前記第２基板の中央部からの距離が異なる複数の保持位置で、前記第２基板を第２支持台に保持させて、前記第１基板の前記第２基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませるとともに、前記第２基板の前記第１基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第１基板側に突出するように前記第２基板を撓ませた状態で、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板の前記第１基板との接合面の中央部に接触させる第１接触工程と、
前記第１基板が前記第２基板の下方に配置された状態で、前記第１基板の接合面の中央部が前記第２基板の接合面の中央部に接触した状態で、前記第１基板の周部における前記第１基板の中央部からの距離が短い保持位置から順に前記第１基板の保持を解除させていくとともに、前記第２基板の周部における前記第２基板の中央部からの距離が短い保持位置から順に前記第２基板の保持を解除させていくことにより、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる第２接触工程と、を含む、
基板接合方法。
【請求項10】
第１基板と第２基板とを接合する基板接合方法であって、
前記第１基板の周部における前記第１基板の中央部からの距離が異なる複数の保持位置で、前記第１基板を支持台に保持させて、前記第１基板の前記第２基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませた状態で、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板の前記第１基板との接合面に接触させる第１接触工程と、
前記第１基板の周部における保持位置で、前記第１基板を支持台に保持させた状態から、前記第１基板の周部よりも中央部側に位置する、前記第１基板の中央部からの距離が長い保持位置から順に前記第１基板を保持させることにより、前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる離脱工程と、
前記離脱工程の後、前記第１接触工程を実行することにより前記第１基板の接合面の中央部が前記第２基板の接合面に接触した状態で、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる第２接触工程と、を含む、
基板接合方法。
前記第１基板の周部における前記第１基板の中央部からの距離が異なる複数の保持位置で、前記第１基板を支持台に保持させて、前記第１基板の前記第２基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませた状態で、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板の前記第１基板との接合面に接触させる第１接触工程と、
前記第１基板の周部における保持位置で、前記第１基板を支持台に保持させた状態から、前記第１基板の周部よりも中央部側に位置する、前記第１基板の中央部からの距離が長い保持位置から順に前記第１基板を保持させることにより、前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる離脱工程と、
前記離脱工程の後、前記第１接触工程を実行することにより前記第１基板の接合面の中央部が前記第２基板の接合面に接触した状態で、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる第２接触工程と、を含む、
基板接合方法。
【請求項11】
第１基板と第２基板とを接合する基板接合方法であって、
前記第１基板の前記第２基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませた状態で、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板の前記第１基板との接合面に接触させる第１接触工程と、
前記第１基板の周部を保持することにより前記第１基板と前記第２基板との仮接合の進行を停止させる仮接合停止工程と、
前記第１基板の前記第２基板に対する位置ずれ量を測定する測定工程と、
前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる離脱工程と、
前記第１基板の接合面と前記第２基板の接合面とが離間した状態で、前記位置ずれ量が小さくなるように前記第１基板の前記第２基板に対する相対位置を調整する位置調整工程と、
前記位置ずれ量が予め設定された位置ずれ量閾値以下になるまで、前記第１接触工程、前記測定工程、前記離脱工程および前記位置調整工程を実行した後、前記第１接触工程を実行することにより前記第１基板の接合面の中央部が前記第２基板の接合面に接触した状態で、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる第２接触工程と、を含み、
前記離脱工程において、前記第１基板を支持する第１支持台と前記第１基板との間の隙間と、前記第２基板を支持する第２支持台と前記第２基板との間の隙間と、の少なくとも一方に前記第１基板と前記第２基板とが互いに剥離する方向への引圧を加えながら、前記第１基板の周部と前記第２基板の周部との間の隙間に、前記第１基板および前記第２基板の周縁から前記第１基板および前記第２基板の中央部に向かう方向へ気体を吹き付ける、
基板接合方法。
前記第１基板の前記第２基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませた状態で、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板の前記第１基板との接合面に接触させる第１接触工程と、
前記第１基板の周部を保持することにより前記第１基板と前記第２基板との仮接合の進行を停止させる仮接合停止工程と、
前記第１基板の前記第２基板に対する位置ずれ量を測定する測定工程と、
前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる離脱工程と、
前記第１基板の接合面と前記第２基板の接合面とが離間した状態で、前記位置ずれ量が小さくなるように前記第１基板の前記第２基板に対する相対位置を調整する位置調整工程と、
前記位置ずれ量が予め設定された位置ずれ量閾値以下になるまで、前記第１接触工程、前記測定工程、前記離脱工程および前記位置調整工程を実行した後、前記第１接触工程を実行することにより前記第１基板の接合面の中央部が前記第２基板の接合面に接触した状態で、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる第２接触工程と、を含み、
前記離脱工程において、前記第１基板を支持する第１支持台と前記第１基板との間の隙間と、前記第２基板を支持する第２支持台と前記第２基板との間の隙間と、の少なくとも一方に前記第１基板と前記第２基板とが互いに剥離する方向への引圧を加えながら、前記第１基板の周部と前記第２基板の周部との間の隙間に、前記第１基板および前記第２基板の周縁から前記第１基板および前記第２基板の中央部に向かう方向へ気体を吹き付ける、
基板接合方法。
【請求項12】
前記第１接触工程において、前記第２基板の前記第１基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第１基板側に突出するように前記第２基板を撓ませた状態で、前記第２基板の接合面の中央部を前記第１基板の前記第２基板との接合面に接触させる、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の基板接合方法。
請求項１から１１のいずれか１項に記載の基板接合方法。
【請求項13】
第１基板と第２基板とを接合する基板接合装置であって、
第１保持部を有し前記第１基板の周部を保持した状態で支持する第１支持台と、
第２保持部を有し前記第１支持台に対向して配置されるとともに、前記第１支持台に対向する側で前記第２基板を保持した状態で支持する第２支持台と、
前記第１基板の中央部を前記第２基板側に押圧することにより、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませる第１押圧部と、
前記第２基板の中央部を前記第１基板側に押圧することにより、前記第２基板の接合面の中央部を前記第１基板側に突出するように前記第２基板を撓ませる第２押圧部と、
前記第１支持台と前記第２支持台との少なくとも一方を、前記第１支持台と前記第２支持台とが互いに近づく第１方向に移動させる支持台駆動部と、
前記第１保持部、前記第２保持部、前記第１押圧部、前記第２押圧部および前記支持台駆動部それぞれの動作を制御する制御部と、を備え、
前記第１保持部は、前記第１支持台における前記第１基板が載置される領域に設けられた複数のサブ保持部から構成され、
前記第２保持部は、前記第２支持台における前記第２基板が載置される領域に設けられた複数のサブ保持部から構成され、
前記制御部は、前記第１基板が前記第２基板の下方に配置され、前記第１基板の接合面の中央部と前記第２基板の接合面の中央部とが接触した状態において、前記第１基板の周部における前記第１基板の中央部からの距離が短い保持位置に対向するサブ保持部から順に前記第１基板の保持を停止させていくとともに、前記第２基板の周部における前記第２基板の中央部からの距離が短い保持位置に対向するサブ保持部から順に前記第２基板の保持を停止させていくことにより、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる、
基板接合装置。
第１保持部を有し前記第１基板の周部を保持した状態で支持する第１支持台と、
第２保持部を有し前記第１支持台に対向して配置されるとともに、前記第１支持台に対向する側で前記第２基板を保持した状態で支持する第２支持台と、
前記第１基板の中央部を前記第２基板側に押圧することにより、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませる第１押圧部と、
前記第２基板の中央部を前記第１基板側に押圧することにより、前記第２基板の接合面の中央部を前記第１基板側に突出するように前記第２基板を撓ませる第２押圧部と、
前記第１支持台と前記第２支持台との少なくとも一方を、前記第１支持台と前記第２支持台とが互いに近づく第１方向に移動させる支持台駆動部と、
前記第１保持部、前記第２保持部、前記第１押圧部、前記第２押圧部および前記支持台駆動部それぞれの動作を制御する制御部と、を備え、
前記第１保持部は、前記第１支持台における前記第１基板が載置される領域に設けられた複数のサブ保持部から構成され、
前記第２保持部は、前記第２支持台における前記第２基板が載置される領域に設けられた複数のサブ保持部から構成され、
前記制御部は、前記第１基板が前記第２基板の下方に配置され、前記第１基板の接合面の中央部と前記第２基板の接合面の中央部とが接触した状態において、前記第１基板の周部における前記第１基板の中央部からの距離が短い保持位置に対向するサブ保持部から順に前記第１基板の保持を停止させていくとともに、前記第２基板の周部における前記第２基板の中央部からの距離が短い保持位置に対向するサブ保持部から順に前記第２基板の保持を停止させていくことにより、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる、
基板接合装置。
【請求項14】
前記第１保持部は、前記第１基板の周部を保持した状態で、前記第１支持台と前記第１基板との間の隙間に気体を吐出する第１気体吐出部を有し、
前記制御部は、前記第１保持部が前記第１基板の周部を保持した状態で、前記第１気体吐出部から前記第１基板を撓ますことが可能な圧力の気体を吐出するように、前記第１保持部を制御することにより、前記第１基板の前記第２基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませる、
請求項１３に記載の基板接合装置。
前記制御部は、前記第１保持部が前記第１基板の周部を保持した状態で、前記第１気体吐出部から前記第１基板を撓ますことが可能な圧力の気体を吐出するように、前記第１保持部を制御することにより、前記第１基板の前記第２基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませる、
請求項１３に記載の基板接合装置。
【請求項15】
前記制御部は、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板の前記第１基板との接合面に接触させた状態で、前記第１基板と前記第２基板との間の基板間距離を維持するように、前記支持台駆動部を制御し、
前記第１支持台は、前記第１基板の周部を保持することにより前記第１基板と前記第２基板との仮接合の進行を停止させる、
請求項１３または１４に記載の基板接合装置。
前記第１支持台は、前記第１基板の周部を保持することにより前記第１基板と前記第２基板との仮接合の進行を停止させる、
請求項１３または１４に記載の基板接合装置。
【請求項16】
前記測定部は、前記第１基板の周部における、前記第１支持台および前記第２支持台に保持される保持位置に基づいて決定された測定位置において、前記位置ずれ量を測定する、
請求項１５に記載の基板接合装置。
請求項１５に記載の基板接合装置。
【請求項17】
前記複数のサブ保持部は、互いに径の異なる円環状であり同心円状に配置され、
前記制御部は、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませる際、前記複数のサブ保持部のうち前記第１基板の周部に対向するサブ保持部に前記第１基板を保持させ、前記第１基板の中央部に対向するサブ保持部の動作を停止させる、
請求項１６に記載の基板接合装置。
前記制御部は、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませる際、前記複数のサブ保持部のうち前記第１基板の周部に対向するサブ保持部に前記第１基板を保持させ、前記第１基板の中央部に対向するサブ保持部の動作を停止させる、
請求項１６に記載の基板接合装置。
【請求項18】
前記制御部は、前記第１保持部が前記第１基板の周部を保持するとともに、前記第２保持部が前記第２基板の周部を保持した状態で、前記第１支持台と前記第２支持台との少なくとも一方が前記第１支持台と前記第２支持台とが離れる第２方向へ移動するように、前記第１保持部、前記第２保持部および前記支持台駆動部を制御することにより、前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる、
請求項１３から１７のいずれか１項に記載の基板接合装置。
請求項１３から１７のいずれか１項に記載の基板接合装置。
【請求項19】
第１基板と第２基板とを接合する基板接合装置であって、
第１保持部を有し前記第１基板の周部を保持した状態で支持する第１支持台と、
第２保持部を有し前記第１支持台に対向して配置されるとともに、前記第１支持台に対向する側で前記第２基板を保持した状態で支持する第２支持台と、
前記第１基板の中央部を前記第２基板側に押圧することにより、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませる押圧部と、
前記第１支持台と前記第２支持台との少なくとも一方を、前記第１支持台と前記第２支持台とが互いに近づく第１方向または前記第１支持台と前記第２支持台とが離れる第２方向に移動させる支持台駆動部と、
前記支持台駆動部が前記第１支持台と前記第２支持台との少なくとも一方を前記第１方向に移動させることにより前記第１基板の接合面の中央部と前記第２基板の接合面とが接触した状態において、前記第１方向および前記第２方向に直交する方向における、前記第１基板の前記第２基板に対する位置ずれ量を測定する測定部と、
前記位置ずれ量が小さくなるように前記第１基板の前記第２基板に対する前記第１方向および前記第２方向に直交する方向における相対位置を調整する位置調整部と、
前記第１保持部、前記第２保持部、前記押圧部、前記支持台駆動部、前記測定部および前記位置調整部それぞれの動作を制御する制御部と、を備え、
前記第１保持部は、互いに径の異なる円環状であり、前記第１支持台における前記第１基板が載置される領域に同心円状に設けられた複数のサブ保持部を有し、
前記制御部は、前記第１基板の周部に対向するサブ保持部が前記第１基板を保持した状態から、前記第１基板の周部よりも中央部側における前記第１基板の中央部からの距離が長い保持位置に対向するサブ保持部から順に前記第１基板を保持するように、前記第１保持部を制御することにより、前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる、
基板接合装置。
第１保持部を有し前記第１基板の周部を保持した状態で支持する第１支持台と、
第２保持部を有し前記第１支持台に対向して配置されるとともに、前記第１支持台に対向する側で前記第２基板を保持した状態で支持する第２支持台と、
前記第１基板の中央部を前記第２基板側に押圧することにより、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませる押圧部と、
前記第１支持台と前記第２支持台との少なくとも一方を、前記第１支持台と前記第２支持台とが互いに近づく第１方向または前記第１支持台と前記第２支持台とが離れる第２方向に移動させる支持台駆動部と、
前記支持台駆動部が前記第１支持台と前記第２支持台との少なくとも一方を前記第１方向に移動させることにより前記第１基板の接合面の中央部と前記第２基板の接合面とが接触した状態において、前記第１方向および前記第２方向に直交する方向における、前記第１基板の前記第２基板に対する位置ずれ量を測定する測定部と、
前記位置ずれ量が小さくなるように前記第１基板の前記第２基板に対する前記第１方向および前記第２方向に直交する方向における相対位置を調整する位置調整部と、
前記第１保持部、前記第２保持部、前記押圧部、前記支持台駆動部、前記測定部および前記位置調整部それぞれの動作を制御する制御部と、を備え、
前記第１保持部は、互いに径の異なる円環状であり、前記第１支持台における前記第１基板が載置される領域に同心円状に設けられた複数のサブ保持部を有し、
前記制御部は、前記第１基板の周部に対向するサブ保持部が前記第１基板を保持した状態から、前記第１基板の周部よりも中央部側における前記第１基板の中央部からの距離が長い保持位置に対向するサブ保持部から順に前記第１基板を保持するように、前記第１保持部を制御することにより、前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる、
基板接合装置。
【請求項20】
前記制御部は、前記第１基板の周部に対向するサブ保持部が前記第１基板を保持した状態から、前記第１基板の周部よりも中央部側における前記第１基板の中央部からの距離が長い保持位置に対向するサブ保持部から順に前記第１基板を保持するように、前記第１保持部を制御するとともに、前記第１支持台と前記第２支持台との少なくとも一方が前記第２方向へ移動するように、前記第１保持部、前記第２保持部および前記支持台駆動部を制御することにより、前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる、
請求項１９記載の基板接合装置。
請求項１９記載の基板接合装置。
【請求項21】
前記支持台駆動部が前記第１支持台と前記第２支持台との少なくとも一方を前記第１方向に移動させることにより前記第１基板の接合面の中央部と前記第２基板の接合面とが接触した状態において、前記第１基板と前記第２基板との重なり方向に直交する方向で前記第１基板の周部と前記第２基板の周部とに対向する位置に配置され、前記第１基板の周部と前記第２基板の周部との間の隙間に、前記第１基板および前記第２基板の周縁から前記第１基板および前記第２基板の中央部に向かう方向へ気体を吹き付ける第２気体吐出部を更に備え、
前記制御部は、更に、前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる際、前記第２気体吐出部から前記第１基板の周部と前記第２基板の周部との間の隙間に気体を吹き付けるように、前記第２気体吐出部の動作を制御する、
請求項１３から２０のいずれか１項に記載の基板接合装置。
前記制御部は、更に、前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる際、前記第２気体吐出部から前記第１基板の周部と前記第２基板の周部との間の隙間に気体を吹き付けるように、前記第２気体吐出部の動作を制御する、
請求項１３から２０のいずれか１項に記載の基板接合装置。
【請求項22】
第１基板と第２基板とを接合する基板接合装置であって、
第１保持部を有し前記第１基板の周部を保持した状態で支持する第１支持台と、
第２保持部を有し前記第１支持台に対向して配置されるとともに、前記第１支持台に対向する側で前記第２基板を保持した状態で支持する第２支持台と、
前記第１基板の中央部を前記第２基板側に押圧することにより、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませる押圧部と、
前記第１支持台と前記第２支持台との少なくとも一方を、前記第１支持台と前記第２支持台とが互いに近づく第１方向または前記第１支持台と前記第２支持台とが離れる第２方向に移動させる支持台駆動部と、
前記支持台駆動部が前記第１支持台と前記第２支持台との少なくとも一方を前記第１方向に移動させることにより前記第１基板の接合面の中央部と前記第２基板の接合面とが接触した状態において、前記第１方向および前記第２方向に直交する方向における、前記第１基板の前記第２基板に対する位置ずれ量を測定する測定部と、
前記位置ずれ量が小さくなるように前記第１基板の前記第２基板に対する前記第１方向および前記第２方向に直交する方向における相対位置を調整する位置調整部と、
前記支持台駆動部が前記第１支持台と前記第２支持台との少なくとも一方を前記第１方向に移動させることにより前記第１基板の接合面の中央部と前記第２基板の接合面とが接触した状態において、前記第１基板と前記第２基板との重なり方向に直交する方向で前記第１基板の周部と前記第２基板の周部とに対向する位置に配置され、前記第１基板の周部と前記第２基板の周部との間の隙間に、前記第１基板および前記第２基板の周縁から前記第１基板および前記第２基板の中央部に向かう方向へ気体を吹き付ける第２気体吐出部と、
前記第１保持部、前記第２保持部、前記押圧部、前記支持台駆動部、前記測定部、前記位置調整部および前記第２気体吐出部それぞれの動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる際、前記第１基板を支持する第１支持台と前記第１基板との間の隙間と、前記第２基板を支持する第２支持台と前記第２基板との間の隙間と、の少なくとも一方に前記第１基板と前記第２基板とが互いに剥離する方向への引圧が加わるように、前記第１保持部または前記第２保持部を制御しながら、前記第２気体吐出部から前記第１基板の周部と前記第２基板の周部との間の隙間に気体を吹き付けるように、前記第２気体吐出部の動作を制御する、
基板接合装置。
第１保持部を有し前記第１基板の周部を保持した状態で支持する第１支持台と、
第２保持部を有し前記第１支持台に対向して配置されるとともに、前記第１支持台に対向する側で前記第２基板を保持した状態で支持する第２支持台と、
前記第１基板の中央部を前記第２基板側に押圧することにより、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませる押圧部と、
前記第１支持台と前記第２支持台との少なくとも一方を、前記第１支持台と前記第２支持台とが互いに近づく第１方向または前記第１支持台と前記第２支持台とが離れる第２方向に移動させる支持台駆動部と、
前記支持台駆動部が前記第１支持台と前記第２支持台との少なくとも一方を前記第１方向に移動させることにより前記第１基板の接合面の中央部と前記第２基板の接合面とが接触した状態において、前記第１方向および前記第２方向に直交する方向における、前記第１基板の前記第２基板に対する位置ずれ量を測定する測定部と、
前記位置ずれ量が小さくなるように前記第１基板の前記第２基板に対する前記第１方向および前記第２方向に直交する方向における相対位置を調整する位置調整部と、
前記支持台駆動部が前記第１支持台と前記第２支持台との少なくとも一方を前記第１方向に移動させることにより前記第１基板の接合面の中央部と前記第２基板の接合面とが接触した状態において、前記第１基板と前記第２基板との重なり方向に直交する方向で前記第１基板の周部と前記第２基板の周部とに対向する位置に配置され、前記第１基板の周部と前記第２基板の周部との間の隙間に、前記第１基板および前記第２基板の周縁から前記第１基板および前記第２基板の中央部に向かう方向へ気体を吹き付ける第２気体吐出部と、
前記第１保持部、前記第２保持部、前記押圧部、前記支持台駆動部、前記測定部、前記位置調整部および前記第２気体吐出部それぞれの動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる際、前記第１基板を支持する第１支持台と前記第１基板との間の隙間と、前記第２基板を支持する第２支持台と前記第２基板との間の隙間と、の少なくとも一方に前記第１基板と前記第２基板とが互いに剥離する方向への引圧が加わるように、前記第１保持部または前記第２保持部を制御しながら、前記第２気体吐出部から前記第１基板の周部と前記第２基板の周部との間の隙間に気体を吹き付けるように、前記第２気体吐出部の動作を制御する、
基板接合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板接合方法および基板接合装置に関する。【背景技術】
【0002】
基板同士を接触させた状態での両基板の位置ずれ量の測定と、測定した位置ずれ量に基づいた両基板の位置合わせとを、測定した位置ずれ量が許容範囲内に収まるまで繰り返し、測定した位置ずれ量が許容範囲内に収まったときに基板同士を接合する接合方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。この接合方法では、一方の基板の接合面全体を他方の基板の接合面に接触させた状態で位置ずれ量を測定する。【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１１−６６２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に記載された接合方法では、両基板の位置ずれ量が許容範囲内に収まっておらず一方の基板を他方の基板から離脱させる場合、一方の基板の接合面全体が他方の基板の接合面に接触しているため、一方の基板を他方の基板から剥がせなくなる虞がある。また、一方の基板を他方の基板から無理に剥がすと基板界面に存在するＯＨ基が壊れることにより接合できなくなったり、上記接合方法を実行する装置が故障したりする虞もある。従って、一方の基板を他方の基板から剥がす場合、適正な引っ張り圧力で剥がしていく必要がある。【0005】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、２つの基板同士を接触した後再度２つの基板の位置合わせを行う際に一方の基板が他方の基板から剥がせなくなることを防止できる基板接合方法および基板接合装置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】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明に係る基板接合方法は、第１基板と第２基板とを接合する基板接合方法であって、
前記第１基板が前記第２基板の下方に配置された状態で、前記第１基板の前記第２基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませるとともに、前記第２基板の前記第１基板との接合面の中央部が周部に比べて前記第１基板側に突出するように前記第２基板を撓ませた状態で、前記第１基板の接合面の中央部と前記第２基板の接合面の中央部とを接触させる第１接触工程と、
前記第１基板の周部を保持することにより前記第１基板と前記第２基板との仮接合の進行を停止させる仮接合停止工程と、
前記第１基板の前記第２基板に対する位置ずれ量を測定する測定工程と、
前記第１基板の接合面を前記第２基板の接合面から離脱させる離脱工程と、
前記第１基板の接合面と前記第２基板の接合面とが離間した状態で、前記位置ずれ量が小さくなるように前記第１基板の前記第２基板に対する相対位置を調整する位置調整工程と、
前記第１基板が前記第２基板の下方に配置された状態で、前記位置ずれ量が予め設定された位置ずれ量閾値以下になるまで、前記第１接触工程、前記測定工程、前記離脱工程および前記位置調整工程を実行した後、前記第１接触工程を実行することにより前記第１基板の接合面の中央部が前記第２基板の接合面に接触した状態で、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる第２接触工程と、を含み、
前記第１接触工程において、前記第１基板の周部における前記第１基板の中央部からの距離が異なる複数の保持位置で、前記第１基板を第１支持台に保持させるとともに、前記第２基板の周部における前記第２基板の中央部からの距離が異なる複数の保持位置で、前記第２基板を第２支持台に保持させ、
前記第２接触工程において、前記第１基板の周部における前記第１基板の中央部からの距離が短い保持位置から順に前記第１基板の保持を解除させていくとともに、前記第２基板の周部における前記第２基板の中央部からの距離が短い保持位置から順に前記第２基板の保持を解除させていくことにより、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる。
【0007】
他の観点から見た本発明に係る基板接合装置は、第１基板と第２基板とを接合する基板接合装置であって、
第１保持部を有し前記第１基板の周部を保持した状態で支持する第１支持台と、
第２保持部を有し前記第１支持台に対向して配置されるとともに、前記第１支持台に対向する側で前記第２基板を保持した状態で支持する第２支持台と、
前記第１基板の中央部を前記第２基板側に押圧することにより、前記第１基板の接合面の中央部を前記第２基板側に突出するように前記第１基板を撓ませる第１押圧部と、
前記第２基板の中央部を前記第１基板側に押圧することにより、前記第２基板の接合面の中央部を前記第１基板側に突出するように前記第２基板を撓ませる第２押圧部と、
前記第１支持台と前記第２支持台との少なくとも一方を、前記第１支持台と前記第２支持台とが互いに近づく第１方向に移動させる支持台駆動部と、
前記第１保持部、前記第２保持部、前記第１押圧部、前記第２押圧部および前記支持台駆動部それぞれの動作を制御する制御部と、を備え、
前記第１保持部は、前記第１支持台における前記第１基板が載置される領域に設けられた複数のサブ保持部から構成され、
前記第２保持部は、前記第２支持台における前記第２基板が載置される領域に設けられた複数のサブ保持部から構成され、
前記制御部は、前記第１基板が前記第２基板の下方に配置され、前記第１基板の接合面の中央部と前記第２基板の接合面の中央部とが接触した状態において、前記第１基板の周部における前記第１基板の中央部からの距離が短い保持位置に対向するサブ保持部から順に前記第１基板の保持を停止させていくとともに、前記第２基板の周部における前記第２基板の中央部からの距離が短い保持位置に対向するサブ保持部から順に前記第２基板の保持を停止させていくことにより、前記第１基板の周部を前記第２基板の周部に接触させる。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、基板接合装置が、第１基板の第２基板との接合面の中央部が周部に比べて第２基板側に突出するように第１基板を撓ませた状態で、第１基板の接合面の中央部を第２基板の第１基板との接合面に接触させる。ここで、基板接合装置は、第１基板の周部を保持することにより第１基板と第２基板との接合の進行を停止させる。そして、基板接合装置は、第１基板の第２基板に対する位置ずれ量を測定してから、第１基板の接合面を第２基板の接合面から離脱させる。これにより、第１基板と第２基板とのそれらの中央部から周部に向かって進む接合の進行が停止されているので、第１基板と第２基板との中央部が接触し且つ第１基板と第２基板との周部が互いに離間したような形状が作り出される。従って、基板接合装置が第１基板の接合面を第２基板の接合面から離脱させようとしたときに、第１基板の接合面は、第１基板と第２基板との周部から中央部に向かって除々に第２基板の接合面から剥がれていく。よって、第１基板が第２基板に張り付いて剥がれなくなることが抑制され、且つ適正な圧力で基板接合装置および第１基板、第２基板の接合面（界面）に悪影響を及ぼさずに第１基板を第２基板から剥がすことが可能となる。【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施の形態に係る基板接合システムの概略構成図である。
【図2A】実施の形態に係る外形アライメント装置の概略正面図である。
【図2B】実施の形態に係る接合面処理装置の概略正面図である。
【図3】実施の形態に係る基板接合装置の内部の概略正面図である。
【図4A】実施の形態に係るステージに設けられた保持機構の構成を示す概略正面図である。
【図4B】実施の形態に係るステージおよびヘッドの構成を示す概略断面図である。
【図5A】実施の形態に係るステージおよびヘッド付近を示す概略斜視図である。
【図5B】実施の形態に係るヘッドを微調整する方法を説明する図である。
【図6A】接合する２つの基板の一方に設けられた２つのアライメントマークを示す図である。
【図6B】接合する２つの基板の他方に設けられた２つのアライメントマークを示す図である。
【図7A】基板のアライメントマークの撮影画像を示す概略図である。
【図7B】基板のアライメントマークが互いにずれている状態を示す概略図である。
【図8】実施の形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。
【図9】実施の形態に係る基板接合装置が実行する基板接合処理の流れを示すフローチャートである。
【図10】実施の形態に係る基板接合装置が２つの基板間の距離を算出する処理を説明するための図である。
【図11A】実施の形態に係るステージおよびヘッドに基板が保持された状態を示す概略断面図である。
【図11B】実施の形態に係るステージおよびヘッドを近づけた状態を示す概略断面図である。
【図12A】実施の形態に係る基板接合装置が２つの基板の中央部同士を接触させた状態を示す図である。
【図12B】実施の形態に係る基板接合装置が一方の基板を他方の基板から離脱させる様子を示す図である。
【図13】実施の形態に係る基板接合装置が一方の基板を他方の基板から離脱させた状態を示す図である。
【図14A】実施の形態に係る基板接合装置が２つの基板を接合させる様子を示す図である。
【図14B】実施の形態に係る基板接合装置が２つの基板を接合させた状態を示す図である。
【図15A】変形例に係る基板接合装置が一方の基板を他方の基板から離脱させる様子を示す図である。
【図15B】変形例に係る基板接合装置が一方の基板を他方の基板から離脱させる様子を示す図である。
【図16A】変形例に係る基板接合装置が２つの基板の中央部同士を接触させた状態を示す図である。
【図16B】変形例に係る基板接合装置が２つの基板の中央部同士を接触させた状態を示す図である。
【図17】変形例に係る基板接合装置が２つの基板の中央部同士を接触させた状態を示す図である。
【図18A】変形例に係る基板接合装置が基板をステージ、ヘッドに保持させる様子を示す図である。
【図18B】変形例に係る基板接合装置が基板をステージ、ヘッドに保持させる様子を示す図である。
【図19A】変形例に係る基板接合装置が一方の基板を他方の基板から離脱させる様子を示す図である。
【図19B】変形例に係る基板接合装置が静電チャックにより２つの基板を保持している状態を示す図である。
【図20A】変形例に係る基板接合装置が２つの基板を保持した状態を示す図である。
【図20B】変形例に係る基板接合装置が一方の基板の反り量を計測する様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態に係る基板接合装置について、図を参照しながら説明する。【0011】
本実施の形態に係る基板接合装置は、減圧下のチャンバ内で、２つの基板の接合面について活性化処理および親水化処理を行った後、基板同士を接触させて加圧および加熱することにより、２つの基板を接合する装置である。活性化処理では、基板の接合面に特定の粒子を当てることにより基板の接合面を活性化する。また、親水化処理では、活性化処理により活性化した基板の接合面近傍に水を供給することにより基板の接合面を親水化する。【0012】
本実施の形態に係る基板接合システムは、図１に示すように、導入ポート９６１と、取り出しポート９６２と、第１搬送装置９３０と、洗浄装置９４０と、外形アライメント装置８００と、反転装置９５０と、接合面処理装置６００と、基板接合装置１００と、第２搬送装置９２０と、制御部７００と、ロードロック室９１０と、を備える。第１搬送装置９３０内と洗浄装置９４０内と外形アライメント装置８００には、ＨＥＰＡ(High Efficiency Particulate Air）フィルタ（図示せず）が設置されており、それらの中はクリーンな大気圧環境となっている。一方、反転装置９５０内と接合面処理装置６００内と基板接合装置１００内とは、真空雰囲気に設定されている。制御部７００は、第１搬送装置９３０、洗浄装置９４０、外形アライメント装置８００、反転装置９５０、接合面処理装置６００、基板接合装置１００および第２搬送装置９２０を制御するものである。互いに接合される２つの基板３０１，３０２は、まず、導入ポート９６１に配置される。次に、基板３０１、３０２は、第１搬送装置９３０の大気搬送ロボット９３１により導入ポート９６１から洗浄装置９４０へ搬送され、洗浄装置９４０において基板３０１、３０２上に存在する異物を除去する洗浄が実施される。続いて、基板３０１、３０２は、大気搬送ロボット９３１により洗浄装置９４０から外形アライメント装置８００へ搬送され、外形アライメント装置８００においてそれらの外形のアライメントとともに基板厚さの測定が実施される。その後、基板３０１、３０２は、大気搬送ロボット９３１により大気開放されたロードロック室９１０内へ搬送される。そして、ロードロック室９１０内に存在する気体が排出されることによりロードロック室９１０内の真空度が第２搬送装置９２０内の真空度と同じになると、基板３０１，３０２は、第２搬送装置９２０により、接合面処理装置６００、基板接合装置１００へ搬送されていく。ここで、基板３０２は、反転装置９５０に搬送され反転装置９５０において表裏を反転されてから基板接合装置１００へ搬送される。基板３０１、３０２は、接合面処理装置６００においてそれらの接合面の活性化処理および親水化処理が実行される。その後、基板３０１、３０２は、基板接合装置１００において互いに接合される。第２搬送装置９２０は、真空搬送ロボット９２１を有し、真空搬送ロボット９２１により基板３０１、３０２を、ロードロック室９１０から接合面処理装置６００、接合面処理装置６００から反転装置９５０または基板接合装置１００へと搬送する。基板接合装置１００において互いに接合された基板３０１、３０２は、真空搬送ロボット９２１により再びロードロック室９１０へ搬送される。その後、ロードロック室９１０が大気開放されると、互いに接合された基板３０１、３０２は、大気搬送ロボット９３１によりロードロック室９１０から取り出しポート９６２へ搬送される。【0013】
外形アライメント装置８００は、図２Ａに示すように、エッジ認識センサ８１０と、基板厚さ測定部８０２と、ステージ８０３と、を有する。ステージ８０３は、基板３０１、３０２が載置される載置面に直交する中心軸周りに回転可能となっている。エッジ認識センサ８１０は、レーザを用いて基板３０１、３０２のエッジを認識する。基板厚さ測定部８０２は、レーザ変位計から構成され、基板３０１、３０２に接触せずに基板３０１、３０２の厚さを測定する。外形アライメント装置８００は、ステージ８０３を回転させることにより基板３０１、３０２を回転させながら（図２Ａの矢印ＡＲ１１参照）、エッジ認識センサ８１０により基板３０１、３０２のエッジを認識するとともに、基板厚さ測定部８０２により基板３０１、３０２の厚さを測定する。【0014】
接合面処理装置６００は、図２Ｂに示すように、チャンバ６０１と、活性化処理部６１０と、親水化処理部６２０と、基板３０１、３０２が載置されるステージ６０３と、を有する。チャンバ６０１は、排気管２０２Ｂと排気弁２０３Ｂとを介して真空ポンプ２０１に接続されている。排気弁２０３Ｂを開状態にして真空ポンプ２０１を作動させると、チャンバ６０１内の気体が、排気管２０２Ｂを通してチャンバ６０１外へ排出され、チャンバ６０１内の気圧が低減（減圧）される。活性化処理部６１０は、プラズマ発生源６１１と、トラップ板６１２と、バイアス電源６１３と、を有する。活性化処理部６１０は、プラズマ発生源６１１でプラズマを発生させたときにトラップ板６１２を通過したラジカルのみをステージ６０３へダウンフローさせる構成となっている。なお、プラズマ発生源６１１がＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）装置であれば、コイルによりイオンがトラップされるためトラップ板を設けない場合もある。また、バイアス電源６１３は、ステージ６０３上に載置された基板３０１、３０２に交番電圧を印加することで、基板３０１、３０２の接合面近傍に運動エネルギを有するイオンを引き寄せ交番電界によりイオンが繰り返し基板３０１、３０２に衝突するシース領域が発生させる。そして、バイアス電源６１３により基板３０１、３０２の接合面近傍に発生した運動エネルギを有するイオンにより基板３０１、３０２の接合面をイオンエッチングした後、それらの接合面をラジカル処理することによりそれらの接合面に効率良くＯＨ基を生成することが可能となる。【0015】
親水化処理部６２０は、活性化処理部６１０によって活性化された基板３０１，３０２の接合面に水またはＯＨ含有物質を付着させることにより、基板３０１，３０２の接合面を親水化させる。親水化処理部６２０は、チャンバ６０１内における基板３０１，３０２の接合面の周囲に水（Ｈ２Ｏ）を供給することにより親水化処理を実行する。親水化処理部６２０は、水蒸気発生装置６２１と、供給弁６２２と、供給管６２３と、を備えている。水蒸気発生装置６２１は、貯留された水の中にアルゴン（Ａｒ）や窒素（Ｎ２）、ヘリウム（Ｈｅ）、酸素（Ｏ２）等のキャリアガスでバブリングすることにより水蒸気を生成する。水蒸気およびキャリアガスの流量は供給弁６２２の開度を制御することにより調整される。【0016】
基板接合装置１００は、図３に示すように、チャンバ２００とステージ（支持台、第１支持台）４０１とヘッド（支持台、第２支持台）４０２とステージ駆動部４０３とヘッド駆動部４０４と基板加熱部４２０と位置測定部５００とを備える。また、基板接合装置１００は、ステージ４０１とヘッド４０２との間の距離を測定する距離測定部（図示せず）と、気体を吐出するブロワ（第２気体吐出部）８１１と、を備える。なお、以下の説明において、適宜図３の±Ｚ方向を上下方向、ＸＹ方向を水平方向として説明する。【0017】
チャンバ２００は、排気管２０２Ｃと排気弁２０３Ｃとを介して真空ポンプ２０１に接続されている。排気弁２０３Ｃを開状態にして真空ポンプ２０１を作動させると、チャンバ２００内の気体が、排気管２０２Ｃを通してチャンバ２００外へ排出され、チャンバ２００内の気圧が低減（減圧）される。また、排気弁２０３Ｃの開閉量を変動させて排気量を調節することにより、チャンバ２００内の気圧（真空度）を調節することができる。また、チャンバ２００の一部には、位置測定部５００により基板３０１、３０２間における相対位置を測定するために使用される窓部５０３が設けられている。【0018】
ステージ４０１とヘッド４０２とは、チャンバ２００内において、Ｚ方向において互いに対向するように配置されている。ステージ４０１は、その上面で基板３０１を支持し、ヘッド４０２は、その下面で基板３０２を支持する。なお、ステージ４０１の上面とヘッド４０２の下面とは、基板３０１、３０２のステージ４０１、ヘッド４０２との接触面が鏡面でステージ４０１、ヘッド４０２から剥がれにくい場合を考慮して、粗面加工が施されていてもよい。ステージ４０１およびヘッド４０２は、図４Ａに示すように、基板３０１、３０２を保持する保持機構（第１保持部、第２保持部）４４０と、基板３０１の中央部を押圧する第１押圧機構４３１と、基板３０２の中央部を押圧する第２押圧機構４３２と、を有する。保持機構４４０は、複数（図４Ａでは４つ）の円環状の吸着部（サブ保持部）４４０ａ、４４０ｂ、４４０ｃ、４４０ｄを有する真空チャックから構成されている。吸着部４４０ａ、４４０ｂ、４４０ｃ、４４０ｄは、ステージ４０１、ヘッド４０２における基板３０１、３０２が載置される領域に設けられている。吸着部４４０ａ、４４０ｂ、４４０ｃ、４４０ｄは、互いに径が異なり、同心円状に配置されている。基板３０１、３０２は、ステージ４０１、ヘッド４０２に設けられた吸着部４４０ａ、４４０ｂ、４４０ｃ、４４０ｄにより吸着された状態で、ステージ４０１、ヘッド４０２に保持される。ここで、吸着部４４０ａ、４４０ｂは、基板３０１、３０２の中央部に対向し、吸着部４４０ｃ、４４０ｄは、基板３０１、３０２の周部に対向している。【0019】
吸着部４４０ａ、４４０ｂ、４４０ｃ、４４０ｄは、各別に基板３０１、３０２を吸着している状態と、吸着しない状態と、をとりうる。例えばステージ４０１、ヘッド４０２の比較的内側に配置された吸着部４４０ａ、４４０ｂを真空吸着しない状態にして、ステージ４０１、ヘッド４０２の比較的外側に配置された吸着部４４０ｃ、４４０ｄを真空吸着している状態にすることができる。また、ステージ４０１、ヘッド４０２の中心Ｃ１に最も近くに位置する吸着部４４０ａの半径Ｌ１、吸着部４４０ａと吸着部４４０ａと外側で隣接する吸着部４４０ｂとの間の距離Ｌ２、吸着部４４０ｂと吸着部４４０ｂと外側で隣接する吸着部４４０ｃとの間の距離Ｌ３、吸着部４４０ｃと最も外側に位置する吸着部４４０ｄとの間の距離Ｌ４で、基板３０１、３０２の固定位置が決定される。【0020】
第１押圧機構４３１は、図４Ｂに示すように、ステージ４０１の中央部に設けられ、第２押圧機構４３２は、ヘッド４０２の中央部に設けられている。第１押圧機構４３１は、ヘッド４０２側へ出没可能な第１押圧部４３１ａと、第１押圧部４３１ａを駆動する第１押圧駆動部４３１ｂと、を有する。第２押圧機構４３２は、ステージ４０１側へ出没可能な第２押圧部４３２ａと、第２押圧部４３２ａを駆動する第２押圧駆動部４３２ｂと、を有する。押圧駆動部４３１ｂ、４３２ｂとしては、例えば第１、第２押圧部４３１ａ、４３２ａの一部が嵌入されたシリンダ内の空気圧を制御することにより第１、第２押圧部４３１ａ、４３２ａを駆動する構成を採用できる。或いは、第１、第２押圧駆動部４３１ｂ、４３２ｂとして、ボイスコイルモータを採用してもよい。第１、第２押圧部４３１ａ、４３２ａにおける基板３０１、３０２に接触する頭頂部は、ドーム状の形状を有する。また、第１、第２押圧部４３１ａ、４３２ａは、基板３０１、３０２に印加する圧力を一定に維持するよう制御する圧力制御と、基板３０１、３０２の接触位置を一定に維持するように制御する位置制御と、のいずれかがなされる。例えば、第１押圧部４３１ａが位置制御され、第２押圧部４３２ａが圧力制御されることにより、基板３０１、３０２が一定の位置で一定の圧力で押圧される。【0021】
基板加熱部４２０は、ヒータ４２１、４２２から構成される。ヒータ４２１，４２２は、例えば電熱ヒータから構成される。ヒータ４２１，４２２は、ステージ４０１、ヘッド４０２に支持されている基板３０１，３０２に熱を伝達することにより基板３０１、３０２を加熱する。また、ヒータ４２１，４２２の発熱量を調節することにより、基板３０１，３０２やそれらの接合面の温度を調節できる。【0022】
図３に戻って、ステージ駆動部４０３は、ステージ４０１をＸＹ方向へ移動させたり、Ｚ軸周りに回転させたりすることができる。【0023】
ヘッド駆動部４０４は、ヘッド４０２を上方向（第２方向）または下方向（第１方向）（図３の矢印ＡＲ１参照）に昇降させる昇降駆動部（支持台駆動部）４０６と、ヘッド４０２をＸＹ方向へ移動させるＸＹ方向駆動部４０５と、ヘッド４０２をＺ軸周りの回転方向（図３の矢印ＡＲ２参照）に回転させる回転駆動部４０７と、を有する。ＸＹ方向駆動部４０５と回転駆動部４０７とから、基板３０１の基板３０２に対する上下方向に直交する方向（ＸＹ方向、Ｚ軸周りの回転方向）における相対位置を調整する位置調整部を構成する。また、ヘッド駆動部４０４は、ヘッド４０２のステージ４０１に対する傾きを調整するためのピエゾアクチュエータ４１１と、ヘッド４０２に加わる圧力を測定するための第２圧力センサ４１２と、を有する。ＸＹ方向駆動部４０５および回転駆動部４０７が、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ軸周りの回転方向において、ヘッド４０２をステージ４０１に対して相対的に移動させることにより、ステージ４０１に保持された基板３０１とヘッド４０２に保持された基板３０２とのアライメントが可能となる。【0024】
昇降駆動部４０６は、ヘッド４０２を下方向へ移動させることにより、ステージ４０１とヘッド４０２とを互いに近づける。また、昇降駆動部４０６は、ヘッド４０２を上方向に移動させることにより、ステージ４０１とヘッド４０２とを離れさせる。昇降駆動部４０６がヘッド４０２を下方向へ移動させることにより、ステージ４０１に保持された基板３０１とヘッド４０２に保持された基板３０２とが接触する。そして、基板３０１、３０２同士が接触した状態において昇降駆動部４０６がヘッド４０２に対してステージ４０１に近づく方向への駆動力を作用させると、基板３０２が基板３０１に押し付けられる。また、昇降駆動部４０６には、昇降駆動部４０６がヘッド４０２に対してステージ４０１に近づく方向へ作用させる駆動力を測定する第１圧力センサ４０８が設けられている。第１圧力センサ４０８の測定値から、昇降駆動部４０６により基板３０２が基板３０１に押し付けられたときに基板３０１、３０２の接合面に作用する圧力が検出できる。第１圧力センサ４０８は、例えばロードセルから構成される。【0025】
ピエゾアクチュエータ４１１、第２圧力センサ４１２は、それぞれ図５Ａに示すように、３つずつ存在する。３つのピエゾアクチュエータ４１１と３つの第２圧力センサ４１２とは、ヘッド４０２とＸＹ方向駆動部４０５との間に配置されている。３つのピエゾアクチュエータ４１１は、ヘッド４０２の上面における同一直線上ではない３つの位置、平面視円形のヘッド４０２の上面の周部においてヘッド４０２の周方向に沿って等間隔に並んだ３つの位置に固定されている。３つの第２圧力センサ４１２は、それぞれピエゾアクチュエータ４１１の上端部とＸＹ方向駆動部４０５の下面とを接続している。３つのピエゾアクチュエータ４１１は、各別に上下方向に伸縮可能である。そして、３つのピエゾアクチュエータ４１１が伸縮することにより、ヘッド４０２のＸ軸周りおよびＹ軸周りの傾きとヘッド４０２の上下方向の位置とが微調整される。例えば図５Ｂの破線で示すように、ヘッド４０２がステージ４０１に対して傾いている場合、３つのピエゾアクチュエータ４１１のうちの１つを伸長させて（図５Ｂの矢印ＡＲ３参照）ヘッド４０２の姿勢を微調整することにより、ヘッド４０２の下面とステージ４０１の上面とが平行な状態にすることができる。また、３つの第２圧力センサ４１２は、ヘッド４０２の下面における３つの位置での加圧力を測定する。そして、３つの第２圧力センサ４１２で測定された加圧力が等しくなるように３つのピエゾアクチュエータ４１１それぞれを駆動することにより、ヘッド４０２の下面とステージ４０１の上面とを平行に維持しつつ基板３０１、３０２同士を接触させることができる。【0026】
距離測定部は、レーザ距離計から構成され、ステージ４０１およびヘッド４０２に接触せずにステージ４０１とヘッド４０２との間の距離を測定する。具体的には、例えばヘッド４０２が透明である場合、距離測定部は、ヘッド４０２の上方からステージ４０１に向かってレーザ光を照射したときのステージ４０１の上面での反射光とヘッド４０２の下面での反射光との差分からステージ４０１とヘッド４０２との間の距離を測定する。距離測定部は、図５Ａに示すように、ステージ４０１の上面における３箇所の部位Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３と、ヘッド４０２の下面における、Ｚ方向において部位Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３に対向する３箇所の部位Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３との間の距離を測定する。【0027】
図３に戻って、位置測定部（測定部）５００は、上下方向に直交する方向（ＸＹ方向、Ｚ軸周りの回転方向）における、基板３０１と基板３０２との位置ずれ量を測定する。位置測定部５００は、複数（図３では２つ）の第１撮像部５０１、第２撮像部５０２と、ミラー５０４、５０５と、を有する。第１撮像部５０１、第２撮像部５０２は、それぞれ、撮像素子（図示せず）と同軸照明系とを有している。第１撮像部５０１、第２撮像部５０２の同軸照明系の光源としては、基板３０１、３０２およびステージ４０１、チャンバ２００に設けられた窓部５０３を透過する光（例えば赤外光）を出射する光源が用いられる。【0028】
例えば図６Ａおよび図６Ｂに示すように、基板（第１基板）３０１には、２つのマーク（以下「アライメントマーク」と称する。）ＭＫ１ａ、ＭＫ１ｂが設けられ、基板（第２基板）３０２には、２つのアライメントマークＭＫ２ａ、ＭＫ２ｂが設けられている。基板接合装置１００は、位置測定部５００により両基板３０１、３０２に設けられた各アライメントマークＭＫ１ａ、ＭＫ１ｂ、ＭＫ２ａ、ＭＫ２ｂの位置を認識しながら、両基板３０１、３０２の位置合わせ動作（アライメント動作）を実行する。より詳細には、基板接合装置１００は、まず、位置測定部５００により基板３０１、３０２に設けられたアライメントマークＭＫ１ａ、ＭＫ１ｂ、ＭＫ２ａ、ＭＫ２ｂを認識しながら、基板３０１、３０２の大まかなアライメント動作（ラフアライメント動作）を実行して、２つの基板３０１、３０２を対向させる。その後、基板接合装置１００は、２つの基板３０１、３０２が対向した状態で、位置測定部５００により２つの基板３０１、３０２に設けられたアライメントマークＭＫ１ａ、ＭＫ２ａ、ＭＫ１ｂ、ＭＫ２ｂを同時に認識しながら。更に精緻なアライメント動作（ファインアライメント動作）を実行する。【0029】
ここにおいて、図３に示すように、撮像部（第１撮像部）５０１の同軸照明系の光源（図示せず）から出射された光は、ミラー５０４で反射されて上方に進行し、窓部５０３および基板３０１、３０２の一部あるいは全部を透過する（図３の破線矢印ＳＣ１、ＳＣ２参照）。基板３０１、３０２の一部あるいは全部を透過した光は、基板３０１、３０２のアライメントマークＭＫ１ａ，ＭＫ２ａで反射され、下向きに進行し、窓部５０３を透過してミラー５０４で反射されて第１撮像部５０１の撮像素子に入射する。また、撮像部（第２撮像部）５０２の同軸照明系の光源（図示せず）から出射された光は、ミラー５０５で反射されて上方に進行し、窓部５０３および基板３０１、３０２の一部あるいは全部を透過する。基板３０１、３０２の一部あるいは全部を透過した光は、基板３０１、３０２のアライメントマークＭＫ１ａ，ＭＫ２ａで反射され、下向きに進行し、窓部５０３を透過してミラー５０５で反射されて第２撮像部５０２の撮像素子に入射する。このようにして、位置測定部５００は、図７Ａに示すように、２つの基板３０１、３０２のアライメントマークＭＫ１ａ，ＭＫ２ａを含む撮影画像ＧＡａと、２つの基板３０１、３０２のアライメントマークＭＫ１ｂ，ＭＫ２ｂを含む撮影画像ＧＡｂと、を取得する。なお、第１撮像部５０１による撮影画像ＧＡａの撮影動作と第２撮像部５０２による撮影画像ＧＡｂの撮影動作とは、同時に実行される。また、基板３０１、３０２の位置ずれ量を測定する測定位置は、基板３０１の周部におけるステージ４０１に吸着（保持）される吸着位置（保持位置）に基づいて決定されている。具体的には、基板３０１、３０２が吸着部４４０ｃ、４４０ｄで吸着されている場合、基板３０１、３０２の位置ずれ量を測定する測定位置は、少なくとも吸着部４４０ｃの内側に設定される。【0030】
ブロワ８１１は、ステージ４０１およびヘッド４０２の側方に配置され、ステージ４０１の上面およびヘッド４０２の下面に平行であり且つステージ４０１、ヘッド４０２の中央部に向けて気体を吐出する。ブロワ８１１が吐出する気体は、通常窒素や不活性ガスであるが、親水化接合においては水分を含有するガスが好ましい場合もある。【0031】
制御部７００は、図８に示すように、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）７０１と、主記憶部７０２と、補助記憶部７０３と、インタフェース７０４と、各部を接続するバス７０５と、を有する。主記憶部７０２は、揮発性メモリから構成され、ＭＰＵ７０１の作業領域として使用される。補助記憶部７０３は、不揮発性メモリから構成され、ＭＰＵ７０１が実行するプログラムを記憶する。また、補助記憶部７０３は、後述する基板３０１、３０２の相対的な算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθに対して予め設定された位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈも記憶する。以下インタフェース７０４は、第１圧力センサ４０８、第２圧力センサ４１２、距離測定部８０１、基板厚さ測定部８０２およびエッジ認識センサ８１０から入力される測定信号を測定情報に変換してバス７０５へ出力する。また、インタフェース７０４は、第１撮像部５０１および第２撮像部５０２から入力される撮影画像信号を撮影画像情報に変換してバス７０５へ出力する。また、ＭＰＵ７０１は、補助記憶部７０３が記憶するプログラムを主記憶部７０２に読み込んで実行することにより、インタフェース７０４を介して、保持機構４４０、ピエゾアクチュエータ４１１、第１押圧駆動部４３１ｂ、第２押圧駆動部４３２ｂ、基板加熱部４２０、ステージ駆動部４０３、ヘッド駆動部４０４、ブロワ８１１、活性化処理部６１０、親水化処理部６２０、真空搬送ロボット９２１、大気搬送ロボット９３１それぞれへ制御信号を出力する。【0032】
制御部７００は、図７Ｂに示すように、第１撮像部５０１から取得した撮影画像ＧＡａに基づいて、基板３０１、３０２に設けられた１組のアライメントマークＭＫ１ａ，ＭＫ２ａ相互間の位置ずれ量Δｘａ、Δｙａを算出する。なお、図７Ｂは、１組のアライメントマークＭＫ１ａ，ＭＫ２ａが互いにずれている状態を示している。同様に、制御部７００は、第２撮像部５０２から取得した撮影画像ＧＡｂに基づいて、基板３０１、３０２に設けられた他の１組のアライメントマークＭＫ１ｂ，ＭＫ２ｂ相互間の位置ずれ量Δｘｂ、Δｙｂを算出する。【0033】
その後、制御部７００は、これら２組のアライメントマークの位置ずれ量Δｘａ、Δｙａ、Δｘｂ、Δｙｂと２組のマークの幾何学的関係とに基づいて、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ軸周りの回転方向における２つの基板３０１、３０２の相対的な位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθを算出する。そして、制御部７００は、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθが低減されるように、ヘッド４０２をＸ方向およびＹ方向へ移動させたり、Ｚ軸周りに回転させたりする。これにより、２つの基板３０１、３０２の相対的な位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθが低減される。このようにして、基板接合装置１００は、２つの基板３０１、３０２の水平方向における位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθを補正するファインアライメント動作を実行する。【0034】
次に、本実施の形態に係る基板接合装置１００が実行する基板接合処理について図９乃至図１４Ｂを参照しながら説明する。この基板接合処理は、制御部７００により基板接合処理を実行するためのプログラムを起動されたことを契機として開始される。なお、図９においては、基板３０１，３０２が、第１搬送装置９３０により外形アライメント装置８００内に搬送されているものとする。【0035】
まず、外形アライメント装置８００は、図９に示すように、基板厚さ測定部８０２により、基板３０１、３０２それぞれの厚さｔ１、ｔ２を測定する（ステップＳ１）。このとき、基板厚さ測定部８０２は、基板３０１、３０２の複数箇所（例えば３箇所）における厚さを測定する。そして、制御部７００が、各基板３０１、３０２について、基板厚さ測定部８０２が測定した複数の測定値の平均値を厚さｔ１、ｔ２（図１０参照）として算出する。そして、厚さの測定が完了した各基板３０１、３０２は、第２搬送装置９２０の真空搬送ロボット９２１により、外形アライメント装置８００からロードロック室９１０へ搬送される。そして、ロードロック室９１０内に存在する気体が排出されることによりロードロック室９１０内の真空度が第２搬送装置９２０内の真空度と同じになると、基板３０１，３０２は、第２搬送装置９２０により、接合面処理装置６００へ搬送される。【0036】
次に、接合面処理装置６００は、活性化処理部６１０により基板３０１、３０２の接合面を活性化する活性化処理を実行し、親水化処理部６２０により基板３０１、３０２の接合面を親水化する親水化処理を実行する（親水化処理工程）（ステップＳ２）。ここでは、まず、活性化処理部６１０が、運動エネルギを有するイオンを基板３０１、３０２の接合面に衝突させることにより、基板３０１、３０２の接合面を活性化させる。そして、親水化処理部６２０が、水蒸気発生装置６２１で生成した水蒸気をキャリアガスとともに供給管６２３を通してチャンバ２００内に導入する。これにより、基板３０１、３０２の接合面に水酸基（ＯＨ基）で終端化された層が形成される。【0037】
続いて、基板接合装置１００は、距離測定部８０１により、ステージ４０１およびヘッド４０２に基板３０１、３０２が保持されていない状態で、ステージ４０１の上面とヘッド４０２の下面との間の距離を測定する（ステップＳ３）。このとき、距離測定部８０１は、図５Ａに示すようにステージ４０１の上面における３箇所の部位Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３とヘッド４０２の下面における対応する３箇所の部位Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３との間の距離それぞれを測定する。そして、制御部７００が、距離測定部８０１が測定した３つの測定値の平均値を距離Ｇ１（図１０参照）として算出する。【0038】
その後、活性化処理および親水化処理の完了した基板３０１、３０２が、第２搬送装置９２０の真空搬送ロボット９２１により、接合面処理装置６００から基板接合装置１００へ搬送されると、基板接合装置１００は、基板３０１、３０２を保持する（ステップＳ４）。このとき、基板３０１、３０２は、例えば図１１Ａの矢印で示すように、ステージ４０１、ヘッド４０２に設けられた吸着部４４０ａ、４４０ｂ、４４０ｃ、４４０ｄ全てにより吸着された状態で、ステージ４０１、ヘッド４０２に保持される。ここにおいて、基板接合装置１００は、基板３０１、３０２に対して前述のラフアライメント動作を実行する。【0039】
次に、基板接合装置１００は、ステージ４０１とヘッド４０２との間の距離Ｇ１と基板３０１、３０２の厚さｔ１、ｔ２とから、基板３０１、３０２間の距離を算出する（ステップＳ５）。ここにおいて、制御部７００が、基板３０１，３０２の厚さｔ１、ｔ２と、ステージ４０１とヘッド４０２との間の距離Ｇ１と、から基板３０１、３０２間の距離Ｇ２（図１０参照）を算出する。【0040】
図９に戻って、続いて、基板接合装置１００は、ヘッド４０２を下方向へ移動させて基板３０１、３０２同士を近づける（ステップＳ６）。基板接合装置１００は、図１１Ｂに示すように、基板３０１、３０２間の距離が距離Ｇ２よりも短い距離Ｇ１１となるまでヘッド４０２を下方向へ移動させる。この距離Ｇ１１は、後述のように基板３０１、３０２を撓ませることにより基板３０１、３０２同士が接触しうる距離に設定されている。距離Ｇ１１は、例えば３０μｍ程度に設定される。また、基板接合装置１００は、算出した基板３０１、３０２間の距離Ｇ２から基板３０１、３０２間の距離を距離Ｇ１１にするためのヘッド４０２の移動量を算出し、算出した移動量だけヘッド４０２を動かす。
【0041】
その後、基板接合装置１００は、位置測定部５００により、基板３０１、３０２の相対的な位置ずれ量を測定する（ステップＳ７）。ここにおいて、制御部７００は、まず、位置測定部５００の第１撮像部５０１および第２撮像部５０２から、非接触状態における２つの基板３０１、３０２（図１１Ｂ参照）の撮影画像ＧＡａ，ＧＡｂ（図７Ａ参照）を取得する。そして、制御部７００は、２つの撮影画像ＧＡａ，ＧＡｂに基づいて、２つの基板３０１、３０２のＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸周りの回転方向の位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθそれぞれを算出する。具体的には、制御部７００は、例えばＺ方向に離間したアライメントマークＭＫ１ａ，ＭＫ２ａを同時に読み取った撮影画像ＧＡａに基づき、ベクトル相関法を用いて位置ずれ量Δｘａ、Δｙａ（図７Ｂ参照）を算出する。同様に、Ｚ方向に離間したアライメントマークＭＫ１ｂ，ＭＫ２ｂを同時に読み取った撮影画像ＧＡｂに基づき、ベクトル相関法を用いて位置ずれ量Δｘｂ、Δｙｂ（図７Ｂ参照）を算出する。そして、制御部７００は、位置ずれ量Δｘａ、Δｙａ、Δｘｂ、Δｙｂに基づいて、２つの基板３０１、３０２の水平方向における位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθを算出する。【0042】
次に、基板接合装置１００は、算出した基板３０１、３０２の相対的な位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθを補正するように基板３０２を基板３０１に対して相対的に移動させることにより、位置合わせを実行する（ステップＳ８）。ここにおいて、基板接合装置１００は、ステージ４０１を固定した状態で、位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθが解消するように、ヘッド４０２をＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸周りの回転方向へ移動させる。【0043】
次に、基板接合装置１００は、基板３０１、３０２が距離Ｇ１１だけ離間した状態で、基板３０１、３０２を撓ませる（ステップＳ９）。基板接合装置１００は、例えば図１２Ａに示すように、基板３０１の接合面の周部３０１ｓに対して中央部３０１ｃが基板３０２側に突出する形で、基板３０１を撓ませる。このとき、基板接合装置１００は、ステージ４０１の周縁側の２つの吸着部４４０ｃ、４４０ｄにより基板３０１を吸着させつつ、ステージ４０１の中央部側の２つの吸着部４４０ａ、４４０ｂによる基板３０１の吸着を停止させる（図１２Ａの矢印ＡＲ４１、ＡＲ４２参照）。このとき、基板接合装置１００は、基板３０１、３０２の周部における基板３０１、３０２の中央部からの距離が異なる２つの吸着位置（保持位置）で、基板３０１、３０２をステージ４０１、ヘッド４０２に保持させている。そして、基板接合装置１００は、基板３０１の周部３０１ｓをステージ４０１に吸着（保持）させた状態で、第１押圧部４３１ａにより基板３０１の中央部を基板３０２側に押圧する。これにより、基板３０１は、その接合面の中央部３０１ｃが基板３０２側に突出するように撓む。また、基板接合装置１００は、例えば図１２Ａに示すように、基板３０２の接合面の周部３０２ｓに対して中央部３０２ｃが基板３０１側に突出する形で、基板３０２を撓ませる。このとき、基板接合装置１００は、ヘッド４０２の周縁側の２つの吸着部４４０ｃ、４４０ｄにより基板３０２を吸着させつつ、ヘッド４０２の中央部側の２つの吸着部４４０ａ、４４０ｂによる基板３０２の吸着を停止させる（図１２Ａの矢印ＡＲ４１、ＡＲ４２参照）。そして、基板接合装置１００は、基板３０２の周部３０２ｓをヘッド４０２に吸着（保持）させた状態で、第２押圧部４３２ａにより基板３０２の中央部を基板３０１側に押圧する。これにより、基板３０２は、その接合面の中央部３０２ｃが基板３０１側に突出するように撓む。【0044】
ここで、４つの吸着部４４０ａ、４４０ｂ、４４０ｃ、４４０ｄそれぞれの吸着動作は、基板３０１の基板３０２からの剥がし易さと、基板３０１、３０２同士の仮接合に起因した位置ずれが生じる位置と、基板３０１と基板３０２とが仮接合した状態で基板３０２の基板３０１に対する振動が停止する位置と、に基づいて決定される。基板３０１、３０２同士が仮接合した領域の面積が所定の大きさの第１面積よりも大きい場合、基板３０２が基板３０１から剥がれなくなる。一方、基板３０１、３０２同士が仮接合した領域の面積が第１面積よりも小さい所定の大きさの第２面積未満の場合、基板３０１、３０２同士の仮接合に起因した位置ずれが生じない、或いは、基板３０１、３０２同士が仮接合した領域の面積が第１面積よりも小さい所定の大きさの第３面積未満の場合、基板３０２が基板３０１に対して振動してしまう。そして、４つの吸着部４４０ａ、４４０ｂ、４４０ｃ、４４０ｄそれぞれは、基板３０１、３０２同士が仮接合した領域の面積が第２面積以上第１面積以下となるように、吸着動作を行う。本実施の形態では、吸着部４４０ｃ、４４０ｄに基板３０１、３０２を吸着させ、吸着部４４０ａ、４４０ｂによる基板３０１、３０２の吸着を停止させているが、前述の「基板３０１の基板３０２からの剥がし易さ」、「基板３０１、３０２同士の仮接合に起因した位置ずれが生じる位置」および「基板３０１と基板３０２とが仮接合した状態で基板３０２の基板３０１に対する振動が減衰する位置」によっては、吸着部４４０ｄのみに基板３０１、３０２を吸着させ、吸着部４４０ａ、４４０ｂ、４４０ｃによる基板３０１、３０２の吸着を停止させたほうが好ましい場合もある。或いは、吸着部４４０ｂ、４４０ｃ、４４０ｄに基板３０１、３０２を吸着させ、吸着部４４０ａによる基板３０１、３０２の吸着のみを停止させたほうが好ましい場合もある。本実施の形態に係る基板接合装置１００では、基板３０１、３０２について決定された最適な吸着位置において基板３０１、３０２が吸着されるように、複数の吸着部４４０ａ、４４０ｂ、４４０ｃ、４４０ｄそれぞれの吸着動作を制御することが可能である。【0045】
そして、基板接合装置１００は、ステージ４０１の第１押圧部４３１ａの突出量とヘッド４０２の第２押圧部４３２ａの突出量を増加させることにより、２つの基板３０１、３０２の接合面の中央部同士を接触させる（ステップＳ１０）。即ち、基板接合装置１００は、図１２Ａに示すように、基板３０１の基板３０２との接合面の中央部が周部に比べて基板３０２側に突出するように基板３０１を撓ませた状態で、基板３０１の接合面の中央部を基板３０２の基板３０１との接合面に接触させる（第１接触工程）。その後、基板３０１と基板３０２との仮接合は同芯状に波が広がるかのように徐々に外側へと進んでいく。ここで、基板接合装置１００は、基板３０１の周部を保持することにより基板３０１と基板３０２との仮接合の進行を停止させている（仮接合停止工程）。ここで、「仮接合状態」とは、基板３０２を基板３０１から離脱させることができる状態で、基板３０１、３０２同士が接合している状態を意味する。そして、基板３０１の接合面の中央部の基板３０２側への突出量と基板３０１の接合面における吸着位置（保持位置）とは、基板３０１の接合面と基板３０２の接合面との接触領域の大きさが基板３０１の接合面を基板３０２の接合面から離脱させることができる大きさになるように設定されている。なお、本実施の形態に係る基板接合方法のような親水化接合を採用する場合、基板３０１、３０２の接合面に存在するＯＨ基同士の接合に至る前段階の基板３０１、３０２間に水分子が介在した状態は、基板３０２の基板３０１から剥離と基板３０１、３０２同士の貼り合わせとを何回も繰り返すことができるいわゆる仮接合状態である。そして、この仮接合状態から基板３０１、３０２の接合面に存在するＯＨ基同士が接合した状態（本接合）へ移行させるには、基板３０１、３０２を貼り合わせた状態で所定の大きさ以上の圧力を加えたり、加熱したりすることにより基板３０１、３０２間に存在する水分子を除去してＯＨ基同士が接合した状態にする必要がある。【0046】
続いて、基板接合装置１００は、位置測定部５００により、基板３０１の基板３０２に対する位置ずれ量を測定する（測定工程）（ステップＳ１１）。このステップＳ１１で実行される処理は、前述のステップＳ７で実行される処理と同様である。【0047】
その後、基板接合装置１００は、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθの全てが予め設定された位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。ここにおいて、制御部７００が、まず、補助記憶部７０３が記憶する位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈと、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθと、を比較する。そして、制御部７００は、比較結果に基づいて、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθの全てが、それぞれ対応する位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈ以下であるか否かを判定する。【0048】
基板接合装置１００により、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθのいずれかが、予め設定された位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈよりも大きいと判定されたとする（ステップＳ１２：Ｎｏ）。この場合、基板接合装置１００は、基板３０２の接合面を基板３０１の接合面から離脱させる（離脱工程）（ステップＳ１３）。このとき、基板接合装置１００は、ヘッド４０２を上昇させて基板３０１、３０２間の隙間を広げつつ、第１押圧部４３１ａをステージ４０１に埋没させる方向（図１２Ｂの矢印ＡＲ５１参照）へ移動させるとともに、第２押圧部４３２ａをヘッド４０２に埋没させる方向（図１２Ｂの矢印ＡＲ５２参照）へ移動させる。ここにおいて、基板接合装置１００は、基板３０２を基板３０１から剥がす際の基板３０２の引っ張り圧力が一定となるようにヘッド４０２の上昇を制御する。また、基板接合装置１００は、ステージ４０１の中央部側の２つの吸着部４４０ａ、４４０ｂの両方による基板３０１の吸着を再開させる（図１２Ｂの矢印ＡＲ６１参照）。また、基板接合装置１００は、ヘッド４０２の中央部側の吸着部４４０ａ、４４０ｂの両方による基板３０２の吸着を再開させる（図１２Ｂの矢印ＡＲ６２参照）。ここで、基板接合装置１００が基板３０１、３０２の吸着を再開するタイミングは、基板３０１、３０２間の隙間を広げつつ第１押圧部４３１ａをステージ４０１に埋没させ第２押圧部４３２ａをヘッド４０２に埋没させるタイミングの前後のタイミングであってもよいし、同時であってもよい。このとき、基板接合装置１００は、ブロワ８１１により、基板３０１の周部と基板３０２の周部との間の隙間に、基板３０１、３０２の周縁から基板３０１、３０２の中央部に向かう方向へ気体を吹き付ける（図１２Ｂの矢印ＡＲ６参照）。このとき、ブロワ８１１により気体を吹き付ける圧力と吸着部４４０ａ、４４０ｂが吸着する引圧との差圧から、基板３０２が基板３０１から剥がれる方向への力が生じる。これにより、図１３に示すように、基板３０２が基板３０１から離脱し、基板３０１と基板３０２との接触状態が解除される。【0049】
続いて、基板接合装置１００は、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθの全てを位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈ以下にするための基板３０１、３０２の補正移動量を算出する（ステップＳ１４）。ここにおいて、制御部７００は、基板３０２を基板３０１に接触させた状態での基板３０１と基板３０２との位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθと、基板３０２が基板３０１に接触していない状態での基板３０１と基板３０２との位置ずれ量との差分に相当する移動量だけ移動させるような補正移動量を算出する。このように、基板３０１、３０２同士が接触した状態での位置ずれ量と基板３０１、３０２が接触していない状態での位置ずれ量との差分に相当する移動量だけオフセットしてアライメントすることにより、再度基板３０１、３０２同士が接触したときに同様の基板３０１、３０２の接触による位置ずれが発生すれば基板３０１、３０２の位置ずれが無くなることになる。【0050】
その後、基板接合装置１００は、２つの基板３０１、３０２の非接触状態、即ち２つの基板３０１、３０２が水平方向において自由に移動可能な状態において、２つの基板３０１、３０２の相対的な位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθを補正するように、位置合わせを実行する（ステップＳ１５）。ここにおいて、基板接合装置１００は、ステージ４０１が固定された状態で、ヘッド４０２をステップＳ１４で算出された補正移動量だけＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸周りの回転方向に移動させる。このようにして、基板接合装置１００は、基板３０１の接合面と基板３０２の接合面とが離間した状態で、基板３０１、３０２の位置ずれ量が小さくなるように基板３０２の基板３０１に対する相対位置を調整する（位置調整工程）。そして、基板接合装置１００は、再びステップＳ９の処理を実行する。【0051】
一方、基板接合装置１００により、算出した位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθの全てが、予め設定された位置ずれ量閾値Δｘｔｈ、Δｙｔｈ、Δθｔｈ以下であると判定されたとする（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）。この場合、基板接合装置１００は、２つの基板３０１、３０２を加圧および加熱することにより基板３０１、３０２同士をいわゆる本接合する接合処理を実行する（接合工程）（ステップＳ１６）。ここにおいて、基板接合装置１００は、例えば図１２Ａに示す状態から、図１４Ａに示すように基板３０１、３０２を吸着している吸着部４４０ｃ、４４０ｄのうち、ステージ４０１およびヘッド４０２の中央部側の吸着部４４０ｃを停止させる。即ち、基板接合装置１００は、基板３０１、３０２の周部における基板３０１、３０２の中央部からの距離が短い吸着位置（保持位置）から順に基板３０１、３０２の吸着（保持）を停止させていくことにより、基板３０１の周部と基板３０２の周部とを接触させる。これにより、基板３０１、３０２同士の接触部分が、基板３０１、３０２の中央部から周縁側に向かって広がっていく。次に、基板接合装置１００は、図１４Ｂに示すように、基板３０１、３０２を吸着している吸着部４４０ｄを停止させることにより、基板３０１、３０２の接合面全体が接触した状態にする（第２接触工程）。その後、基板接合装置１００は、基板３０１、３０２の接合面全体が互いに接触した状態で、基板３０１、３０２に圧力を加えるとともに、ヒータ４２１、４２２により基板３０１、３０２を加熱する。つまり、基板接合装置１００は、ステップＳ９乃至Ｓ１５において、基板３０１、３０２の位置ずれ量が位置ずれ量閾値以下になるまで、基板３０１、３０２同士の接触、位置ずれ量の測定、基板３０２の基板３０１からの離脱および基板３０１、３０２の位置合わせを実行する。その後、基板接合装置１００は、基板３０２の接合面の中央部が基板３０１の接合面の中央部に接触した状態で、基板３０１の周部を基板３０２の周部に接触させる。【0052】
以上説明したように、本実施の形態に係る基板接合装置１００は、基板３０１（３０２）の接合面の中央部３０１ｃ（３０２ｃ）が周部３０１ｓ（３０２ｓ）に比べて基板３０２（３０１）側に突出するように基板３０１（３０２）を撓ませる。そして、基板接合装置１００は、この状態で、基板３０１（３０２）の接合面の中央部を基板３０２（３０１）の接合面に接触させる。ここで、基板接合装置１００は、基板３０１（３０２）の周部を保持することにより基板３０１と基板３０２との仮接合の進行を停止させる。そして、基板接合装置１００は、基板３０１の基板３０２に対する位置ずれ量を測定してから、基板３０２の接合面を基板３０１の接合面から離脱させる。これにより、基板３０１と基板３０２とのそれらの中央部から周部に向かって進む接合の進行が停止されているので、基板３０１と基板３０２との中央部が接触し且つ基板３０１と基板３０２との周部が互いに離間したような形状が作り出される。従って、基板接合装置１００が基板３０１の接合面を基板３０２の接合面から離脱させようとしたときに、基板３０１の接合面は、基板３０１と基板３０２との周部から中央部に向かって除々に基板３０２の接合面から剥がれていく。よって、基板３０２が基板３０１に張り付いて剥がれなくなることが抑制される。また、基板３０１の接合面の中央部３０１ｃが周部３０１ｓに比べて基板３０２側に突出するように基板３０１を撓ませるとともに、基板３０２の接合面の中央部３０２ｃが周部３０２ｓに比べて基板３０１側に突出するように基板３０２を撓ませる。これにより、基板３０１、３０２の両方が同じ形状に撓まされるため、基板３０１または基板３０２に加わる歪みが低減される。【0053】
ところで、基板３０１、３０２の接合面同士が仮接合した状態において、基板３０１の周部と基板３０２の周部との間にカッターの刃のような楔状のものを入れて基板３０１、３０２の周部から徐々に剥がすことが可能であることが見出した。しかしながら、この場合、楔状のものが基板３０１、３０２の接合面に接触してしまうため、基板３０１、３０２の接合面が損傷し、基板３０１、３０２の接合不良の原因となる虞がある。これに対して、本実施の形態に係る基板接合装置１００によれば、基板３０１、３０２の裏面における基板３０１、３０１の周縁から一定の位置を吸着保持する。これにより、基板３０１、３０２同士の接合において、基板３０１、３０２の接合面を損傷させることなく、基板３０１の周部と基板３０２の周部との間の隙間を確保することができる、即ち、基板３０１、３０２の形状を基板３０１の周部と基板３０２の周部との間にカッターの刃のような楔状のものを入れた場合と同様な形状にすることができる。【0054】
また、一方、基板３０１、３０２同士が仮接合した領域の面積が第１面積よりも小さい所定の大きさの第２面積未満の場合、基板３０１、３０２同士の仮接合に起因した位置ずれが生じない、或いは、基板３０２が基板３０１に対して振動してしまう。そこで、本実施の形態に係る基板接合装置１００では、基板３０１、３０２の間の基板間距離と、基板３０１、３０２の吸着位置と、が、基板３０１、３０２とが仮接合することに起因して基板３０１の基板３０２に対する位置ずれが発生するように決定されている。更に、基板３０１、３０２の間の基板間距離と、基板３０１、３０２の吸着位置と、は、基板３０１の基板３０２に対する振動が減衰するように決定されている。具体的には、基板接合装置１００の吸着位置は、基板３０１、３０２同士が仮接合した領域の面積が第２面積、第３面積以上となるように決定されている。これにより、基板３０１、３０２の位置ずれ量の測定精度が向上するので、基板３０１、３０２同士を高い位置精度で接合することができる。【0055】
基板３０１、３０２同士が仮接合した領域の面積が所定の大きさの第１面積よりも大きい場合、基板３０２が基板３０１から剥がれなくなる。そこで、本実施の形態に係る基板接合装置１００では、基板３０１（３０２）の接合面の中央部の基板３０２（３０１）側への突出量と、基板３０１（３０２）の接合面における吸着位置とが、基板３０１の接合面と基板３０２の接合面との接触領域の大きさが基板３０２を基板３０１から離脱させることができる大きさになるように設定されている。具体的には、基板接合装置１００の吸着位置は、基板３０１、３０２同士が仮接合した領域の面積が第１面積以下となるように決定されている。これにより、基板接合装置１００が基板３０１の接合面を基板３０２の接合面から離脱させる際、基板３０１または基板３０２に加わる歪みが低減されるので、基板３０１または基板３０２の破損が抑制される。【0056】
また、本実施の形態に係る基板接合装置１００は、基板３０１の接合面を基板３０２の接合面から離脱させる際、ブロワ８１１により、基板３０１の周部と基板３０２の周部との間の隙間に、基板３０１、３０２の周縁から基板３０１、３０２の中央部に向かう方向へ気体を吹き付ける。これにより、基板接合装置１００が基板３０１の接合面を基板３０２の接合面から離脱させる際、基板３０２が基板３０１から離脱し易くなるので、基板３０１または基板３０２に加わる歪みが低減される。【0057】
更に、本実施の形態に係る基板接合装置１００は、基板３０１の周部における基板３０１の中央部からの距離が異なる４つの吸着位置で、基板３０１をステージ４０１に保持させ、基板３０２の周部における基板３０２の中央部からの距離が異なる４つの吸着位置で、基板３０２をヘッド４０２に保持させる。そして、基板接合装置１００は、基板３０１、３０２の周部における基板３０１、３０２の中央部からの距離が短い吸着位置から順に基板３０１、３０２の吸着保持を停止させていくことにより、基板３０１（３０２）の周部を基板３０２（３０１）の周部に接触させる。ここにおいて、撓んでいた一方の基板３０１（３０２）は、元の平板状に復元する過程でその中央部から基板３０１、３０２の周縁側に向けて順次他方の基板３０２（３０１）に接触していく。これにより、２つの基板３０１、３０２間に存在する空気は、一方の基板３０１（３０２）が平板状に復元する過程で基板３０１、３０２の周縁側へ押し出される。従って、基板３０１、３０２同士が接合されたときに、基板３０１、３０２間への気体の入り込みが防止される。そして、２つの基板３０１，３０２間への気体の入り込みが防止されることにより、接合された２つの基板３０１、３０２間でのいわゆるボイドの発生が抑制される。【0058】
（変形例）以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は前述の各実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、補正移動量は、基板３０２の基板３０１に対する位置ずれ量を引数とする関数により決定されてもよい。なお、この関数の引数として、基板３０２の基板３０１に対する位置ずれ量以外のパラメータを含んでもよい。このようなパラメータとしては、例えばステージ４０１やヘッド４０２の移動機構に固有の誤差や位置測定部５００の誤差等を示すパラメータが挙げられる。
【0059】
実施の形態に係る基板接合装置１００は、基板３０２の接合面を基板３０１の接合面から離脱させるとき、ステージ４０１の２つの吸着部４４０ａ、４４０ｂの両方で基板３０１の吸着を再開させるとともに、ヘッド４０２の２つの吸着部４４０ａ、４４０ｂの両方で基板３０２の吸着を再開させる例について説明した。但し、基板接合装置１００が、基板３０２の接合面を基板３０１の接合面から離脱させる方法はこれに限定されない。例えば基板接合装置１００が、ステージ４０１の吸着部４４０ａ、４４０ｂとヘッド４０２の吸着部４４０ａ、４４０ｂとを停止した状態でヘッド４０２をステージ４０１から遠ざけて基板３０２の接合面を基板３０１の接合面から離脱させてもよい。即ち、基板接合装置１００は、基板３０１の周部における保持位置で、基板３０１をステージ４０１に保持させるとともに、基板３０２の周部における保持位置で、基板３０２をヘッド４０２に保持させる。そして、基板接合装置１００は、この状態で、ヘッド４０２をステージ４０１から遠ざかる方向（上方）へ移動させることにより、基板３０１の接合面を基板３０２の接合面から離脱させる。ここにおいて、基板接合装置１００の制御部７００は、ステージ４０１の吸着部４４０ｃ、４４０ｄが基板３０１の周部を吸着するとともに、ヘッド４０２の吸着部４４０ｃ、４４０ｄが基板３０２の周部を吸着するように、保持機構４４０を制御する。そして、制御部７００は、この状態で、ヘッド４０２が上方へ移動するようにヘッド駆動部４０４を制御することにより、基板３０１の接合面を基板３０２の接合面から離脱させる。なお、基板接合装置１００は、ステージ４０１をヘッド４０２から遠ざかる方向（下方）へ移動させることにより、基板３０１の接合面を基板３０２の接合面から離脱させる構成であってもよい。【0060】
或いは、基板接合装置１００が、基板３０２の接合面を基板３０１の接合面から離脱させるとき、基板３０１の周部における吸着部４４０ｃ、４４０ｄで、基板３０１をステージ４０１に保持させた状態から、基板３０１の周部よりも中央部側に位置する、基板３０１の中央部からの距離が長い吸着部から順に、基板３０１を保持させることにより、基板３０１の接合面を基板３０２の接合面から離脱させる構成であってもよい。即ち、基板接合装置１００は、ステージ４０１の吸着部４４０ｂに基板３０１を吸着保持させてから、ステージ４０１の吸着部４４０ａに基板３０１を吸着保持させる構成であってもよい。また、基板接合装置１００は、ヘッド４０２の吸着部４４０ｂに基板３０１を吸着保持させてから、ヘッド４０２の吸着部４４０ａに基板３０１を吸着保持させる構成であってもよい。【0061】
基板接合装置１００は、例えば図１２Ａに示すように基板３０１、３０２の周部で基板３０１、３０２を保持した状態から、まず、図１５Ａに示すようにステージ４０１の吸着部４４０ｂとヘッド４０２の吸着部４４０ｂとによる基板３０１、３０２の吸着を再開させる（図１５Ａの矢印ＡＲ６１１、ＡＲ６２１参照）。なお、図１５Ａおよび図１５Ｂにおいて、実施の形態と同様の構成については、図１２Ｂと同一の符号を付している。このとき、基板接合装置１００は、ステージ４０１の吸着部４４０ａとヘッド４０２の吸着部４４０ａとを停止状態で維持する。次に、図１５Ｂに示すように、基板接合装置１００は、ステージ４０１の吸着部４４０ａとヘッド４０２の吸着部４４０ａとによる基板３０１、３０２の吸着も再開させる（図１５Ｂの矢印ＡＲ６１２、ＡＲ６２２参照）。そして、図１３に示すように、基板３０２が基板３０１から離脱し、基板３０１と基板３０２との接触状態が解除される。【0062】
更に、基板接合装置１００は、ヘッド４０２をステージ４０１から上方へ遠ざけつつ、ステージ４０１およびヘッド４０２の吸着部４４０ｂ、４４０ａによる基板３０１の吸着を順番に再開させることにより、基板３０１の接合面を基板３０２の接合面から離脱させる構成であってもよい。つまり、基板接合装置１００は、基板３０２の接合面を基板３０１の接合面から離脱させるとき、基板３０１、３０２の周部で基板３０１、３０２をステージ４０１、ヘッド４０２に保持させた状態で、ヘッド４０２をステージ４０１から上方へ遠ざけつつ、基板３０１、３０２の周部よりも中央部側に位置する、基板３０１、３０２の中央部からの距離が長い吸着部から順に、基板３０１、３０２を保持させてもよい。【0063】
ところで、実施の形態では、ステージ４０１とヘッド４０２との間の間隔を一定にした状態で、ステージ４０１、ヘッド４０２それぞれの吸着部４４０ａ、４４０ｂによる基板３０１、３０２の吸着を同時に再開する。即ち、ステージ４０１で基板３０１全面の吸着を再開し、ヘッド４０２で基板３０２全面の吸着を再開することにより、基板３０２を基板３０１から剥がす。この場合、ステージ４０１、ヘッド４０２或いは基板３０１、３０２の接合界面に、数百Ｎの力が働く場合がある。この場合、ステージ４０１、ヘッド４０２の損傷や基板３０１、３０２の接合面の損傷（ダメージ）が生じる虞がある。【0064】
これに対して、前述の本変形例に係る構成によれば、基板３０１、３０２が仮接合した状態で基板３０２を基板３０１から剥がす際、基板３０１、３０２の周部から中心部に向かって順に剥がしていく。これにより、ステージ４０１の吸着部４４０ａ、４４０ｂによる基板３０１の吸着を同時に再開させる場合に比べて、ステージ４０１に加わる上方への力が低減される。また、ヘッド４０２の吸着部４４０ａ、４４０ｂによる基板３０２の吸着を同時に再開させる場合に比べて、ヘッド４０２に加わる下方への力が低減される。これにより、基板３０１の接合面を基板３０２の接合面から離脱させる際に、ステージ４０１が上方へ移動することによるステージ４０１の位置ずれやヘッド４０２が下方へ移動することによるヘッド４０２の位置ずれの発生が抑制される。また、基板３０１の中央部がステージ４０１に吸着される際に基板３０１に加わる衝撃や基板３０２の中央部がヘッド４０２に吸着される際に基板３０２に加わる衝撃が低減される。従って、基板３０１の接合面を基板３０２の接合面から離脱させる際の基板３０１、３０２の接合面の損傷（ダメージ）が抑制される。これにより、基板３０１、３０２の接合面同士を再度接触させて基板３０１、３０２同士を接合させようとしたときに、基板３０１、３０２の接合面の損傷に起因して基板３０１、３０２同士が接合しなくなってしまうことを抑制できる。【0065】
実施の形態では、基板接合装置１００が、前述の図９のステップＳ９、Ｓ１０の処理において、図１２Ａに示すように基板３０１の周部３０１ｓをステージ４０１に吸着させた状態で、第１押圧部４３１ａのみにより基板３０１の中央部を押圧して基板３０１を撓ませる例について説明した。ここで、基板接合装置１００は、ステップＳ９、Ｓ１０の処理において、基板３０２の周部３０２ｓをヘッド４０２に吸着させた状態で、第２押圧部４３２ａのみにより基板３０２の中央部を押圧することにより基板３０２を撓ませる。但し、基板接合装置は、ステップＳ９、Ｓ１０の処理において、第１押圧部４３１ａ、第２押圧部４３２ａのみにより基板３０１、３０２を撓ませるものに限定されない。例えば図１６Ａに示すように、基板接合装置が、ステージ４０１の周縁側の２つの吸着部４４０ｃ、４４０ｄにより基板３０１を吸着させつつ、ステージ４０１の中央部側の２つの吸着部（第１気体吐出部）４４０ａ、４４０ｂからステージ４０１と基板３０１との間の隙間Ｓ７１に空気を吐出するものであってもよい（図１６Ａの矢印ＡＲ７１１参照）。これにより、基板３０１は、その基板３０２との接合面の中央部３０１ｃが周部３０１ｓに比べて基板３０２側に突出するように、撓む。また、基板接合装置は、ヘッド４０２の周縁側の２つの吸着部４４０ｃ、４４０ｄにより基板３０２を吸着させつつ、ヘッド４０２の中央部側の２つの吸着部４４０ａ、４４０ｂからヘッド４０２と基板３０２との間の隙間Ｓ７２に空気を吐出するものであってもよい。これにより、基板３０２は、その基板３０１との接合面の中央部３０２ｃが周部３０２ｓに比べて基板３０１側に突出するように、撓む。このとき、図１６Ａに示すように、基板３０１の中央部３０１ｃと基板３０２の中央部３０２ｃとが接触した状態となる。【0066】
次に、基板接合装置は、図１６Ｂに示すように、第１押圧部４３１ａを上方へ突出させて（図１６Ｂの矢印ＡＲ７５１参照）第１押圧部４３１ａの先端部を基板３０１の中央部に接触させる。また、基板接合装置は、第２押圧部４３２ａを下方へ突出させて（図１６Ｂの矢印ＡＲ７５２参照）第２押圧部４３２ａの先端部を基板３０２の中央部に接触させる。その後、基板接合装置は、ステージ４０１の２つの吸着部４４０ａ、４４０ｂからの空気の吐出を停止するとともに、ヘッド４０２の２つの吸着部４４０ａ、４４０ｂからの空気の吐出を停止する。なお、基板接合装置は、第１押圧部４３１ａの先端部を基板３０１の中央部に接触させるとともに、第２押圧部４３２ａの先端部を基板３０２の中央部に接触させた後も、ステージ４０１、ヘッド４０２それぞれの吸着部４４０ａ、４４０ｂからの空気の吐出し続けるようにしてもよい。【0067】
本構成によれば、基板３０１、３０２を撓ませる際の基板３０１、３０２に加わる応力が低減されるので、基板３０１、３０２の接合面の損傷が抑制される。【0068】
実施の形態では、第１押圧部４３１ａの先端部を基板３０１の中央部に接触させ、第２押圧部４３２ａの先端部を基板３０２の中央部に接触させる基板接合装置１００について説明した。但し、基板接合装置は、必ずしも、第１押圧部４３１ａ、第２押圧部４３２ａを有するステージ４０１、ヘッド４０２を備える構成に限定されるものではない。例えば、基板接合装置が、図１７に示すように、押圧部を備えず、吸着部４４０ａ、４４０ｂ、４４０ｃ、４４０ｄのみを有するステージ２４０１、ヘッド２４０２を備えるものであってもよい。この場合、基板接合装置は、ステージ２４０１の周縁側の２つの吸着部４４０ｃ、４４０ｄにより基板３０１を吸着させつつ、ステージ２４０１の中央部側の２つの吸着部４４０ａ、４４０ｂからステージ２４０１と基板３０１との間の隙間Ｓ７１に空気を吐出することにより、基板３０１を撓ませる。また、基板接合装置は、ヘッド２４０２の周縁側の２つの吸着部４４０ｃ、４４０ｄにより基板３０２を吸着させつつ、ヘッド２４０２の中央部側の２つの吸着部４４０ａ、４４０ｂからヘッド２４０２と基板３０２との間の隙間Ｓ７２に空気を吐出することにより、基板３０２を撓ませる。【0069】
本構成によれば、ステージ２４０１、ヘッド２４０２の構造が簡素化されるという利点がある。【0070】
また、実施の形態では、保持機構４４０が真空チャックから構成される場合について説明したが、これに限らず、例えば保持機構が機械式チャックや静電チャックから構成されていてもよい。或いは、保持機構が、真空チャック、機械式チャックおよび静電チャックのうちの少なくとも２種類のチャックを組み合わせた構成であってもよい。また、実施の形態では、保持機構４４０が、円環状の吸着部４４０ａ、４４０ｂ、４４０ｃ、４４０ｄから構成される例について説明したが、吸着部の構造はこれに限定されるものではなく、例えばステージ４０１の上面、ヘッド４０２の下面の複数箇所に開口する孔を介して基板３０１、３０２を吸着する構造であってもよい。更に、保持機構４４０が、ステージ４０１またはヘッド４０２の中心からの距離が異なる複数（例えば４つ）の円環状の領域それぞれに、互いに独立して動作する静電チャックが設けられた構成であってもよい。【0071】
実施の形態では、保持機構４４０が、４つの円環状の吸着部４４０ａ、４４０ｂ、４４０ｃ、４４０ｄから構成される例について説明したが、吸着部の数は４つに限定されるものではなく、保持機構が、複数の吸着部から構成されてもよい。例えば、保持機構が、３つ以下の吸着部から構成されてもよいし、５つ以上の吸着部から構成されてもよい。【0072】
実施の形態では、前述の離脱工程（図９のステップＳ１３参照）において、ブロワ８１１により、基板３０１の周部と基板３０２の周部との間の隙間に気体を吹き付ける基板接合装置１００について説明した。但し、基板接合装置は、ブロワ８１１を備える構成に限定されない。基板接合装置は、ブロワ８１１を備えず、離脱工程（ステップＳ１３）において、基板３０１の周部と基板３０２の周部との間の隙間に気体を吹き付けないものであってもよい。【0073】
実施の形態において、基板接合装置１００が、基板３０１、３０２を保持する工程（図９のステップＳ４）で、基板３０１、３０２の中央部から周縁に向かって順に、ステージ４０１、ヘッド４０２に基板３０１、３０２を保持させるものであってもよい。即ち、基板接合装置１００が、基板３０１、３０２の中央部からの距離が短い保持位置から順に基板３０１、３０２を支持台に保持させることにより、基板３０１、３０２の中央部からの距離が異なる複数の保持位置で、基板３０１、３０２をステージ４０１、ヘッド４０２に保持させるものであってもよい。ここで、基板接合装置１００は、ステージ４０１、ヘッド４０２における基板３０１、３０２が載置される領域の中央部からの距離が短い吸着部から順に基板３０１、３０２を保持させるように、吸着部４４０ａ、４４０ｂ、４４０ｃ、４４０ｄの動作を制御する。例えば図１８Ａに示すように、基板３０１が基板３０２側に凸となるように反っており、基板３０２が基板３０１側に凸となるように反っているとする。そして、基板接合装置１００は、まず、ステージ４０１、ヘッド４０２の吸着部４４０ａにより、基板３０１、３０２の中央部３０１ｃ、３０２ｃを吸着保持する（図１８Ａの矢印ＡＲ８１１、ＡＲ８２１参照）。その後、基板接合装置１００は、ステージ４０１、ヘッド４０２の吸着部４４０ｂにより基板３０１、３０２を吸着保持した後、図１８Ｂに示すように、吸着部４４０ｃにより基板３０１、３０２を吸着保持する（図１８Ｂの矢印ＡＲ８１１、ＡＲ８１２、ＡＲ８１３、ＡＲ８２１、ＡＲ８２２、ＡＲ８２３参照）。最後に、基板接合装置１００は、吸着部４４０ｄにより基板３０１、３０２を吸着保持することにより、図１１Ａに示すように、ステージ４０１、ヘッド４０２に基板３０１、３０２を保持させる。【0074】
本構成によれば、基板３０１、３０２が反っている場合であっても、基板３０１、３０２をステージ４０１、ヘッド４０２に歪みなく保持させることができる。例えば、外周部から先に保持した場合、中央部が撓んだ分だけ歪みが発生することになる。
【0075】
また、保持機構が、真空チャックと静電チャックとを組み合わせた構成、即ち、保持機構が、ステージ、ヘッドにおける基板３０１、３０２が載置される領域の中央部からの距離が異なる複数の吸着部と、複数の静電チャックと、を有するとする。この場合、基板接合装置は、前述の基板３０１、３０２を保持する工程（図９のステップＳ４）において、初めに真空チャックにより基板３０１、３０２をステージ、ヘッドの保持面に面接触させる形で吸着させてから、その後、静電チャックにより基板３０１、３０２を保持するようにしてもよい。ここで、基板接合装置の制御部は、ステージ４０１、ヘッド４０２における基板３０１、３０２が載置される領域の中央部からの距離が短い吸着部から順に基板３０１、３０２を吸着保持させた後、複数の静電チャックに基板３０１、３０２を保持させるように、複数の吸着部および複数の静電チャックの動作を制御する。例えば、図１９Ａに示すように、基板接合装置が、４つの円環状の吸着部４４０ａ、４４０ｂ、４４０ｃ、４４０ｄと、静電チャック３４４０と、を有するステージ３４０１、ヘッド３４０２を備えるものであってもよい。この基板接合装置は、まず、吸着部４４０ａ、４４０ｂを介して基板３０１、３０２をステージ３４０１、ヘッド３４０２の保持面３４０１ａ、３４０２ａに吸着させる（図１９Ａの矢印ＡＲ８１１、ＡＲ８１２、ＡＲ８１３、ＡＲ８１４、ＡＲ８２１、ＡＲ８２２、ＡＲ８２３、ＡＲ８２４参照）。ここで、基板接合装置は、基板３０１、３０２の中央部から周縁に向かって順に、ステージ３４０１、ヘッド３４０２に基板３０１、３０２を吸着保持させていく。また、基板接合装置は、静電チャック３４４０へ電圧を印加していない。そして、基板接合装置は、図１９Ｂに示すように、基板３０１、３０２がステージ３４０１、３４０２の保持面３４０１ａ、３４０２ａに面接触した状態になると、静電チャック３４４０に電圧を印加するとともに、吸着部４４０ａ、４４０ｂ、４４０ｃ、４４０ｄによる基板３０１、３０２の吸着を停止する。このようにして、基板３０１、３０２は、静電チャック３４４０により、ステージ３４０１、ヘッド３４０２に吸着保持された状態となる。【0076】
実施の形態では、基板接合装置１００が、前述の基板３０１、３０２を撓ませる工程（図９のステップＳ９参照）において、ステージ４０１、ヘッド４０２の吸着部４４０ａ、４４０ｂによる基板３０１、３０２の吸着を停止させる例について説明した。但し、これに限らず、例えば、基板接合装置１００が、吸着部４４０ａ、４４０ｂに連通する配管系統（図示せず）を大気開放する構成であってもよいし、或いは、吸着部４４０ａ、４４０ｂから僅かに気体を吐出させる構成であってもよい。本構成によれば、基板３０１、３０２を撓ませる工程において、基板３０１、３０２が撓みやすくなるので、基板３０１、３０２を歪み無く自然にステージ４０１、ヘッド４０２から剥がすことができる。【0077】
実施の形態では、前述の接合工程（図９のステップＳ１６）において、基板接合装置１００が、図１２Ａに示す状態から、ステージ４０１およびヘッド４０２の吸着部４４０ｃ、４４０ｄを停止させる例について説明した。但し、これに限らず、基板接合装置が、接合工程において、吸着部４４０ｃ、４４０ｄに連通する配管系統（図示せず）を大気開放する構成であってもよいし、或いは、吸着部４４０ｃ、４４０ｄから僅かに気体を吐出させる構成であってもよい。本構成によれば、接合工程において、基板３０１、３０２がステージ４０１、ヘッド４０２から剥がれ易くなるので、基板３０１、３０２同士を良好に接合することができる。【0078】
実施の形態において、基板接合装置１００が、位置合わせ工程（図９のステップＳ８参照）の直前において、ステージ４０１、ヘッド４０２に保持された基板３０１、３０２の反り量を測定する基板反り量測定工程を実行してもよい。例えば図２０Ａに示すように、ステージ４０１、ヘッド４０２に保持された基板３０１、３０２の中央部が突出する形で反っている場合がある。この場合、基板３０１、３０２の中央部同士の距離は、ステージ４０１、ヘッド４０２間の距離Ｇ１から基板３０１、３０２の厚さを差し引いて得られる距離Ｇ２よりも短くなる。例えば、基板３０１、３０２の中央部が突出する形で反っているとする。この場合、実施の形態のように距離Ｇ２が所望の距離となるように、ヘッド４０２をステージ４０１に近づけた場合、ステージ４０１、ヘッド４０２の中央部同士の距離は所望の距離よりも短くなる。従って、例えば基板３０１，３０２の中央部の反り量が合計で１０μｍ以上ある場合、距離Ｇ２が１０μｍとなるようにステージ４０１、ヘッド４０２同士を近づけると、基板３０１、３０２が接触してしまい、位置合わせ工程を行うことができなくなる。【0079】
これに対して、本変形例に係る基板接合装置は、少なくとも第２押圧部４３２ａの位置を検出する変位センサ（図示せず）を有する。そして、本変形例に係る基板接合装置は、位置合わせ工程の直前の反り量測定工程において、変位センサにより、反りの無い平坦な基準基板（図示せず）に第２押圧部４３２ａを極めて微小な圧力で接触させた状態での第２押圧部４３２ａの位置と、図２０Ｂに示すように、基板３０２に第２押圧部４３２ａを極めて微小な圧力で接触させた状態での第２押圧部４３２ａの位置とを検出する。つまり、基準基板に第２押圧部４３２ａを、基準基板を撓ませない大きさの圧力で接触させた状態での第２押圧部４３２ａの位置と、基板３０２に第２押圧部４３２ａを、基板３０２を撓ませない大きさの圧力で接触させた状態での第２押圧部４３２ａの位置とを検出する。そして、基板接合装置は、変位センサにより検出された前述の２つの位置の差分から、基板３０２のヘッド４０２からの反り量ｐ０を算出する。そして、基板接合装置は、距離Ｇ２から、基板３０２の反り量ｐ０と予め設定された倍率との積の和に相当する距離補正量を差し引いて得られる距離が所望の距離となるようにヘッド４０２をステージ４０１に近づける。上記距離補正量は、例えば、単に反り量ｐ０の２倍としてもよい。或いは、ヘッド４０２に保持された基板３０２の自重による撓みが大きい場合、ステージ４０１に保持された基板３０１の反り量を基板３０２の反り量ｐ０の０．８倍と看做して、上記距離補正量を反り量ｐ０の１．８倍としてもよい。【0080】
また、反り量測定工程の終了後、ステージ４０１の第１押圧部４３１ａを上記距離補正量に応じた突出量だけ突出させてから、位置合わせ工程へ移行すればよい。そうすることで、ステージ４０１として、第１押圧部４３１ａの位置測定機能がない構成、例えば単純なピエゾアクチュエータのみを有する構成とすることができる。【0081】
本構成によれば、位置合わせ工程の直前において基板３０１、３０２同士の接触を抑制することができる。【0082】
更に、実施の形態では、距離測定部８０１が、ステージ４０１の上面の３箇所の部位とヘッド４０２の下面の３箇所の部位との間の距離を測定する例について説明した。但し、距離測定部８０１により測定する箇所の数は３箇所に限定されるものではなく、例えば２箇所以下であってもよいし４箇所以上であってもよい。また、各実施の形態では、ステージ４０１の上面とヘッド４０２の下面との間の距離と基板３０１、３０２の厚さとを測定してから基板３０１、３０２間の距離を算出する構成について説明した。但し、これに限らず、例えば基板接合装置が、基板３０１がステージ４０１に保持され、基板３０２がヘッド４０２に保持された状態で、基板３０１、３０２間の距離を直接測定する構成であってもよい。【0083】
また、実施の形態では、位置測定部５００が２つの第１撮像部５０１、第２撮像部５０２を有する例について説明したが、位置測定部５００の構成はこれに限定されるものではなく、例えば位置測定部が、撮像部を１つだけ有し、この撮像部をＸ方向またはＹ方向へ移動させることにより撮影画像ＧＡａ，ＧＡｂを逐次的に撮影する構成であってもよい。【0084】
更に、実施の形態では、基板接合装置１００が、基板３０１、３０２の接合面全体が互いに接触した状態で、基板３０１、３０２に圧力を加えるとともに、ヒータ４２１、４２２により基板３０１、３０２を加熱する例について説明した。但し、これに限らず、例えば基板接合装置１００が、基板３０１、３０２の接合面全体が互いに接触した状態で、基板３０１、３０２に圧力を加えるだけで加熱しない構成であってもよい。或いは、基板接合装置１００が、基板３０１、３０２の接合面全体が互いに接触した状態で、基板３０１、３０２の加熱のみ実行し圧力を加えない構成であってもよい。【0085】
また、実施の形態では、基板接合装置１００において基板３０１、３０２の加圧および加熱が実行される例について説明したが、この構成に限定されない。基板接合装置１００とは異なる装置において、基板３０１、３０２の加圧処理および／または加熱処理が実行される構成であってもよい。例えば基板接合装置１００が、基板３０１、３０２の仮接合までを実行し、その後、他の加熱装置（図示せず）において加熱処理が実行される構成であってもよい。この場合、加熱処理は、１８０℃で２時間程度の条件に設定される。これにより、生産効率向上を図ることができる。【0086】
更に、実施の形態では、基板３０１、３０２同士の接合方法として親水化接合を採用する例について説明したが、採用される接合方法はこれに限定されず他の接合方法であってもよい。例えば表面活性化直接接合方法を採用してもよい。或いは、金属やハンダ系材料を介した基板同士の接合方法を採用してもよい。【0087】
また、実施の形態では、基板３０１、３０２同士を真空中で接合する構成について説明したが、これに限らず、基板３０１、３０２同士を大気圧下で接合する構成であってもよいし、或いは、任意の気体が充填された雰囲気下で接合する構成であってもよい。【0088】
更に、実施の形態では、ステージ４０１に対してヘッド４０２が移動する構成について説明したが、これに限らず、例えばヘッド４０２に対してステージ４０１が移動する構成であってもよい。【0089】
また、実施の形態では、ピエゾアクチュエータ４１１と第２圧力センサ４１２とが水平面内において同じ位置にある構成について説明したが、これに限らず、水平面内においてピエゾアクチュエータ４１１の位置と第２圧力センサ４１２の位置とが異なっていてもよい。【0090】
更に、実施の形態では、第１撮像部５０１、第２撮像部５０２から出射され、基板３０１、３０２のアライメントマークＭＫ１ａ，ＭＫ２ａで反射された赤外光を第１撮像部５０１、第２撮像部５０２で検出することにより、基板３０１、３０２の位置ずれを測定する構成について説明した。但し、これに限らず、例えば基板３０１、３０２の厚さ方向における一方から基板３０１、３０２のアライメントマークＭＫ１ａ，ＭＫ２ａに向けて照射した赤外光を、基板３０１、３０２の厚さ方向における他方で検出する構成であってもよい。或いは、可視光を用いて基板３０１、３０２のアライメントマークＭＫ１ａ，ＭＫ２ａを直接読み取ることにより、基板３０１、３０２の位置ずれ量を測定する構成であってもよい。【0091】
また、実施の形態では、洗浄装置９４０において基板３０１、３０２の洗浄が実施された後、接合面処理装置６００において基板３０１、３０２の接合面の活性化処理および親水化処理が実行され、その後、接合装置１００において基板３０１、３０２の接合が実行される例について説明した。但し、基板３０１、３０２の洗浄、活性化処理および親水化処理、接合の順序はこれに限定されない。例えば、基板３０１、３０２の接合面の活性化処理および親水化処理が実行された後、基板３０１、３０２の洗浄が実施され、その後、基板３０１、３０２の接合が実行されてもよい。【0092】
更に、実施の形態では、接合面処理装置６００において基板３０１、３０２の水ガスを供給する親水化処理が実行される例について説明したが、水ガスを供給する親水化処理が実行される場所は接合面処理装置６００に限定されるものではない。例えば、ロードロック室９１０において基板３０１、３０２の親水化処理が実行される構成であってもよい。【0093】
以上、本発明の実施の形態および変形例（なお書きに記載したものを含む。以下、同様。）について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、実施の形態および変形例が適宜組み合わされたもの、それに適宜変更が加えられたものを含む。【0094】
本出願は、２０１６年９月３０日に出願された日本国特許出願特願２０１６−１９３１１６号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１６−１９３１１６号の明細書、特許請求の範囲および図面全体を参照として取り込むものとする。【産業上の利用可能性】
【0095】
本発明は、例えばＣＭＯＳイメージセンサやメモリ、演算素子、ＭＥＭＳの製造に好適である。【符号の説明】
【0096】
１００：基板接合装置、２００，６０１：チャンバ、２０１：真空ポンプ、２０２Ｂ，２０２Ｃ：排気管、２０３Ｂ，２０３Ｃ：排気弁、３０１，３０２：基板、３０１ｃ，３０２ｃ：中央部、３０１ｓ，３０２ｓ：周部、４０１，６０３，８０３，２４０１，３４０１：ステージ、４０２，２４０２，３４０２：ヘッド、４０３：ステージ駆動部、４０４：ヘッド駆動部、４０５：ＸＹ方向駆動部、４０６：昇降駆動部、４０７：回転駆動部、４０８：第１圧力センサ、４１１：ピエゾアクチュエータ、４１２：第２圧力センサ、４２０：基板加熱部、４２１，４２２：ヒータ、４３１：第１押圧機構、４３１ａ：第１押圧部、４３１ｂ：第１押圧駆動部、４３２：第２押圧機構、４３２ａ：第２押圧部、４３２ｂ：第２押圧駆動部、４４０：保持機構、４４０ａ，４４０ｂ，４４０ｃ，４４０ｄ：吸着部、５００：位置測定部、５０１：第１撮像部、５０２：第２撮像部、５０３：窓部、５０４，５０５：ミラー、６００：接合面処理装置、６１０：活性化処理部、６１１：プラズマ発生源、６１２：トラップ板、６１３：バイアス電源、６２０：親水化処理部、６２１：水蒸気発生装置、６２２：供給弁、６２３：供給管、７００：制御部、７０１：ＭＰＵ、７０２：主記憶部、７０３：補助記憶部、７０４：インタフェース、７０５：バス、８００：外形アライメント装置、８０１：距離測定部、８０２：基板厚さ測定部、８１０：エッジ認識センサ、８１１：ブロワ、９１０：ロードロック室、９２０：第２搬送装置、９３０：第１搬送装置、９２１：真空搬送ロボット、９３１：大気搬送ロボット、９４０：洗浄装置、９５０：反転装置、９６１：導入ポート、９６２：取り出しポート、３４０１ａ，３４０２ａ：保持面、３４４０：静電チャック、ＧＡａ，ＧＡｂ：撮影画像、ＭＫ１ａ，ＭＫ１ｂ，ＭＫ２ａ，ＭＫ２ｂ：アライメントマーク、Ｓ７１，Ｓ７２：隙間