特許 6961046 接合装置のパラメータ調整方法、接合装置および接合システム

(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】6961046

(24)【登録日】2021年10月14日

(45)【発行日】2021年11月5日

(54)【発明の名称】接合装置のパラメータ調整方法、接合装置および接合システム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/02 20060101AFI20211025BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20211025BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/02 B

   H01L21/68 N

【請求項の数】10

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2020-120755(P2020-120755)

(22)【出願日】2020年7月14日

(62)【分割の表示】特願2020-522885(P2020-522885)の分割

【原出願日】2019年8月20日

(65)【公開番号】特開2020-181990(P2020-181990A)

(43)【公開日】2020年11月5日

【審査請求日】2020年7月15日

(31)【優先権主張番号】特願2018-160051(P2018-160051)

(32)【優先日】2018年8月29日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小濱 範史

【審査官】 堀江 義隆

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１７／１５５００２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１８−０２６４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−０９３０１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１基板を上方から吸着保持する第１保持部と、前記第１保持部の下方に配置され、第２基板を下方から吸着保持する第２保持部と、前記第１保持部と前記第２保持部との間のギャップを調整する調整部と、前記第１基板の中心部を上方から押圧して前記第２基板に接触させるストライカーとを備え、前記調整部によって前記ギャップを調整したうえで、前記第１保持部に吸着保持された前記第１基板の中心部を前記ストライカーにて前記第２保持部に吸着保持された前記第２基板に接触させることにより、前記第１基板と前記第２基板とを接合する接合装置のパラメータ調整方法であって、
前記接合装置によって前記第１基板と前記第２基板とが接合された重合基板を検査する検査装置から、前記重合基板に生じた前記第１基板と前記第２基板とのずれのうち線形的なずれを除外して得られる非線形的なずれの各点における方向および度合を示す検査結果を取得する取得工程と、
前記ギャップ、前記第１保持部による前記第１基板の吸着圧力、前記第２保持部による前記第２基板の吸着圧力および前記ストライカーによる前記第１基板の押圧力の少なくとも１つを含む複数のパラメータごとに、該パラメータを変更した場合における前記ずれの方向および度合の変化の傾向を示すトレンド情報と、前記取得工程において取得された前記検査結果とに基づき、前記複数のパラメータの少なくとも１つを変更するパラメータ変更工程と
を含み、
前記パラメータ変更工程は、
前記重合基板の板面に設定された複数のゾーンのうち１つを選択し、選択された前記ゾーンにおける前記検査結果および前記トレンド情報に基づき、前記複数のパラメータの少なくとも１つを変更する、接合装置のパラメータ調整方法。

【請求項2】

前記パラメータ変更工程は、
前記複数のゾーンのうち前記ずれの度合が最も大きいゾーンを前記検査結果に基づいて選択する、請求項１に記載の接合装置のパラメータ調整方法。

【請求項3】

前記第１基板および前記第２基板は、
表面の結晶方向が［１００］である単結晶シリコンウェハであり、
前記複数のゾーンは、
前記第１基板の中心部から前記第１基板の表面に対して平行な［０−１１］結晶方向に向かう方向を０度と規定したときの４５度の方向における外周部である４５度外周ゾーン、９０度の方向における外周部である９０度外周ゾーン、前記４５度外周ゾーンと前記中心部との中間部である４５度中間ゾーンおよび前記９０度外周ゾーンと前記中心部との中間部である９０度中間ゾーンを含む、請求項１または２に記載の接合装置のパラメータ調整方法。

【請求項4】

前記第１保持部は、
前記４５度の方向を基準に９０度間隔で配置され、前記第１基板の外周部を吸着保持する４つの第１吸着部と、
前記０度の方向を基準に９０度間隔で配置され、前記第１基板の外周部を吸着保持する４つの第２吸着部と
を備え、
前記複数のパラメータは、
前記第１吸着部および前記第２吸着部のうち前記第１基板の吸着保持に用いられる吸着部を含む、請求項３に記載の接合装置のパラメータ調整方法。

【請求項5】

前記複数のパラメータは、
前記第１保持部に吸着保持された前記第１基板の中心部を前記ストライカーにて押圧した後、前記第１保持部による前記第１基板の吸着保持を解除するタイミングを含む、請求項４に記載の接合装置のパラメータ調整方法。

【請求項6】

前記パラメータ変更工程後に前記接合装置によって接合された前記重合基板の前記検査結果を前記検査装置から取得する再取得工程と、
前記再取得工程によって取得された前記検査結果に基づき、前記重合基板の均一性が目標条件を満たすか否かを判定する判定工程と
を含み、
前記パラメータ変更工程および前記再取得工程は、
前記判定工程によって前記重合基板の均一性が前記目標条件を満たすと判定されるまで繰り返される、請求項１〜５のいずれか一つに記載の接合装置のパラメータ調整方法。

【請求項7】

前記パラメータ変更工程後に前記接合装置によって前記第１基板と前記第２基板とを接合したと仮定した場合における前記検査結果を前記トレンド情報に基づいて予測する予測工程
を含み、
前記パラメータ変更工程は、
前記予測工程において予測された前記検査結果と前記トレンド情報とに基づいて前記複数のパラメータの少なくとも１つをさらに変更する、請求項１〜５のいずれか一つに記載の接合装置のパラメータ調整方法。

【請求項8】

前記予測工程は、
前記パラメータ変更工程後に前記接合装置によって前記第１基板と前記第２基板とを接合したと仮定した場合における前記検査結果を、前記トレンド情報と、前記パラメータの変更量と前記ずれの度合の変化量との相関を示す相関情報とに基づいて予測する、請求項７に記載の接合装置のパラメータ調整方法。

【請求項9】

第１基板と第２基板とを接合する接合装置であって、
前記第１基板を上方から吸着保持する第１保持部と、
前記第１保持部の下方に配置され、前記第２基板を下方から吸着保持する第２保持部と、
前記第１保持部と前記第２保持部との間のギャップを調整する調整部と、
前記第１基板の中心部を上方から押圧して前記第２基板に接触させるストライカーと、
前記接合装置のパラメータを変更する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記接合装置によって前記第１基板と前記第２基板とが接合された重合基板を検査する検査装置から、前記重合基板に生じた前記第１基板と前記第２基板とのずれのうち線形的なずれを除外して得られる非線形的なずれの各点における方向および度合を示す検査結果を取得する取得部と、
前記ギャップ、前記第１保持部による前記第１基板の吸着圧力、前記第２保持部による前記第２基板の吸着圧力および前記ストライカーによる前記第１基板の押圧力の少なくとも１つを含む複数のパラメータごとに、該パラメータを変更した場合における前記ずれの方向および度合の変化の傾向を示すトレンド情報と、前記取得部において取得された前記検査結果とに基づき、前記複数のパラメータの少なくとも１つを変更するパラメータ変更部と、
前記取得部によって取得された検査結果に基づき、前記ずれの方向が矢印で示され、前記ずれの度合が前記矢印の長さ、太さおよび色の少なくとも１つで示された画像を表示部に表示させる表示制御部と
を備える、接合装置。

【請求項10】

第１基板と第２基板とを接合する接合装置と、
前記接合装置によって前記第１基板と前記第２基板とが接合された重合基板を検査する検査装置と、
前記接合装置のパラメータを変更する制御部と
を備え、
前記接合装置は、
前記第１基板を上方から吸着保持する第１保持部と、
前記第１保持部の下方に配置され、前記第２基板を下方から吸着保持する第２保持部と、
前記第１保持部と前記第２保持部との間のギャップを調整する調整部と、
前記第１基板の中心部を上方から押圧して前記第２基板に接触させるストライカーと
を備え、
前記制御部は、
前記検査装置から、前記重合基板に生じた前記第１基板と前記第２基板とのずれのうち線形的なずれを除外して得られる非線形的なずれの各点における方向および度合を示す検査結果を取得する取得部と、
前記ギャップ、前記第１保持部による前記第１基板の吸着圧力、前記第２保持部による前記第２基板の吸着圧力および前記ストライカーによる前記第１基板の押圧力の少なくとも１つを含む複数のパラメータごとに、該パラメータを変更した場合における前記ずれの方向および度合の変化の傾向を示すトレンド情報と、前記取得部において取得された前記検査結果とに基づき、前記複数のパラメータの少なくとも１つを変更するパラメータ変更部と、
前記取得部によって取得された検査結果に基づき、前記ずれの方向が矢印で示され、前記ずれの度合が前記矢印の長さ、太さおよび色の少なくとも１つで示された画像を表示部に表示させる表示制御部と
を備える、接合システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、接合装置のパラメータ調整方法、接合装置および接合システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体ウェハ等の基板同士を分子間力によって接合する接合装置が知られている。

【0003】

この種の接合装置は、上側基板の中心部を押し下げることにより、上側基板および下側基板の中心部同士を接触させる。これにより、上側基板および下側基板の中心部同士が分子間力によって接合して接合領域が形成され、この接合領域が基板の外周部に向かって拡大していくことで、上側基板と下側基板とが接合される（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５−０９５５７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示は、第１基板と第２基板とを接合することによって重合基板を作成する接合装置において、歪みの少ない重合基板を作成することができる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様による接合装置のパラメータ調整方法は、第１基板を上方から吸着保持する第１保持部と、第１保持部の下方に配置され、第２基板を下方から吸着保持する第２保持部と、第１保持部と第２保持部との間のギャップを調整する調整部と、第１基板の中心部を上方から押圧して第２基板に接触させるストライカーとを備え、調整部によってギャップを調整したうえで、第１保持部に吸着保持された第１基板の中心部をストライカーにて第２保持部に吸着保持された第２基板に接触させることにより、第１基板と第２基板とを接合する接合装置のパラメータ調整方法であって、取得工程と、パラメータ変更工程とを含む。取得工程は、接合装置によって第１基板と第２基板とが接合された重合基板を検査する検査装置から検査装置から、重合基板に生じた第１基板と第２基板とのずれのうち線形的なずれを除外して得られる非線形的なずれの各点における方向および度合を示す検査結果を取得する。パラメータ変更工程は、ギャップ、第１保持部による第１基板の吸着圧力、第２保持部による第２基板の吸着圧力およびストライカーによる第１基板の押圧力の少なくとも１つを含む複数のパラメータごとに、パラメータを変更した場合におけるずれの方向および度合の変化の傾向を示すトレンド情報と、取得工程において取得された検査結果とに基づき、複数のパラメータの少なくとも１つを変更する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、第１基板と第２基板とを接合することによって重合基板を作成する接合装置において、歪みの少ない重合基板を作成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る接合システムの構成を示す模式図である。

【図2】図２は、実施形態に係る接合システムの構成を示す模式図である。

【図3】図３は、実施形態に係る第１基板および第２基板の接合前の状態を示す模式図である。

【図4】図４は、実施形態に係る接合装置の構成を示す模式図である。

【図5】図５は、実施形態に係る接合装置の構成を示す模式図である。

【図6】図６は、実施形態に係る第１保持部および第２保持部を示す模式図である。

【図7】図７は、接合領域が拡大する様子の一例を示す模式図である。

【図8】図８は、接合領域が拡大する様子の一例を示す模式図である。

【図9】図９は、実施形態に係る第１保持部を下方から見た模式図である。

【図10】図１０は、実施形態に係る接合システムが実行する処理の手順を示すフローチャートである。

【図11】図１１は、実施形態に係る接合処理の手順を示すフローチャートである。

【図12】図１２は、制御装置の記憶部に記憶される設定情報の一例を示す図である。

【図13】図１３は、実施形態に係る接合処理の動作説明図である。

【図14】図１４は、実施形態に係る接合処理の動作説明図である。

【図15】図１５は、重合基板の板面に設定される複数のゾーンの一例を示す図である。

【図16】図１６は、トレンド情報の一例を示す図である。

【図17】図１７は、パラメータ変更処理の具体例の説明図である。

【図18】図１８は、パラメータ変更処理の具体例の説明図である。

【図19】図１９は、パラメータ変更処理の具体例の説明図である。

【図20】図２０は、パラメータ変更処理の具体例の説明図である。

【図21】図２１は、パラメータ変更処理の具体例の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本開示による接合装置のパラメータ調整方法、接合装置および接合システムを実施するための形態（以下、「実施形態」と記載する）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示による接合装置のパラメータ調整方法、接合装置および接合システムが限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。

【0010】

また、以下参照する各図面では、説明を分かりやすくするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする直交座標系を示す場合がある。また、鉛直軸を回転中心とする回転方向をθ方向と呼ぶ場合がある。

【0011】

＜接合システム＞
まず、実施形態に係る接合システムの構成について図１〜図３を参照して説明する。図１および図２は、実施形態に係る接合システムの構成を示す模式図である。また、図３は、実施形態に係る第１基板および第２基板の接合前の状態を示す模式図である。

【0012】

図１に示す接合システム１は、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを接合することによって重合基板Ｔを形成する（図３参照）。

【0013】

第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２は、たとえばシリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板に複数の電子回路が形成された基板である。第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２は、略同径である。なお、第２基板Ｗ２は、たとえば電子回路が形成されていないベアウェハであってもよい。

【0014】

以下では、図３に示すように、第１基板Ｗ１の板面のうち、第２基板Ｗ２と接合される側の板面を「接合面Ｗ１ｊ」と記載し、接合面Ｗ１ｊとは反対側の板面を「非接合面Ｗ１ｎ」と記載する。また、第２基板Ｗ２の板面のうち、第１基板Ｗ１と接合される側の板面を「接合面Ｗ２ｊ」と記載し、接合面Ｗ２ｊとは反対側の板面を「非接合面Ｗ２ｎ」と記載する。

【0015】

図１に示すように、接合システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２は、処理ステーション３のＸ軸負方向側に配置され、処理ステーション３と一体的に接続される。

【0016】

搬入出ステーション２は、載置台１０と、搬送領域２０とを備える。載置台１０は、複数の載置板１１を備える。各載置板１１には、複数枚（たとえば、２５枚）の基板を水平状態で収容するカセットＣ１〜Ｃ４がそれぞれ載置される。カセットＣ１は複数枚の第１基板Ｗ１を収容可能であり、カセットＣ２は複数枚の第２基板Ｗ２を収容可能であり、カセットＣ３は複数枚の重合基板Ｔを収容可能である。カセットＣ４は、たとえば、不具合が生じた基板を回収するためのカセットである。なお、載置板１１に載置されるカセットＣ１〜Ｃ４の個数は、図示のものに限定されない。

【0017】

搬送領域２０は、載置台１０のＸ軸正方向側に隣接して配置される。搬送領域２０には、Ｙ軸方向に延在する搬送路２１と、搬送路２１に沿って移動可能な搬送装置２２とが設けられる。搬送装置２２は、Ｙ軸方向だけでなく、Ｘ軸方向にも移動可能かつＺ軸周りに旋回可能である。搬送装置２２は、載置板１１に載置されたカセットＣ１〜Ｃ４と、後述する処理ステーション３の第３処理ブロックＧ３との間で、第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２および重合基板Ｔの搬送を行う。

【0018】

処理ステーション３には、たとえば３つの処理ブロックＧ１，Ｇ２，Ｇ３が設けられる。第１処理ブロックＧ１は、処理ステーション３の正面側（図１のＹ軸負方向側）に配置される。また、第２処理ブロックＧ２は、処理ステーション３の背面側（図１のＹ軸正方向側）に配置され、第３処理ブロックＧ３は、処理ステーション３の搬入出ステーション２側（図１のＸ軸負方向側）に配置される。

【0019】

第１処理ブロックＧ１には、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを改質する表面改質装置３０が配置される。表面改質装置３０は、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊにおけるＳｉＯ２の結合を切断して単結合のＳｉＯとすることで、その後親水化され易くするように接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを改質する。

【0020】

具体的には、表面改質装置３０では、たとえば減圧雰囲気下において処理ガスである酸素ガスまたは窒素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。そして、かかる酸素イオンまたは窒素イオンが、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊに照射されることにより、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊがプラズマ処理されて改質される。

【0021】

また、第１処理ブロックＧ１には、後述する接合装置４１によって第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とが接合された重合基板Ｔの接合状態を検査する検査装置３１が配置される。

【0022】

検査装置３１は、たとえば、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２に形成されたパターンを赤外線によって撮像し、撮像された画像に基づき、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２間におけるパターンのずれを算出する。

【0023】

ここで、パターンのずれ方には、線形的なずれと非線形的なずれの２種類がある。線形的なずれとは、たとえば、「平行移動」、「回転」、「拡大もしくは縮小」、「傾斜（せん断変位）」などの均等なずれを意味する。検査装置３１は、重合基板Ｔに生じたずれのうち上記の線形的なずれを除外することで、非線形的なずれ、すなわち、重合基板Ｔに生じたランダムなずれを検査結果として後述する制御装置７０に出力する。具体的には、検査結果には、重合基板Ｔの板面に設定された複数の測定点の各点におけるランダムなずれ（以下、「歪み」と記載する）の方向および度合が含まれる。

【0024】

第２処理ブロックＧ２には、表面親水化装置４０と、接合装置４１とが配置される。表面親水化装置４０は、たとえば純水によって第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを親水化するとともに、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊを洗浄する。具体的には、表面親水化装置４０は、たとえばスピンチャックに保持された第１基板Ｗ１または第２基板Ｗ２を回転させながら、当該第１基板Ｗ１または第２基板Ｗ２上に純水を供給する。これにより、第１基板Ｗ１または第２基板Ｗ２上に供給された純水が第１基板Ｗ１または第２基板Ｗ２の接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ上を拡散し、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊが親水化される。

【0025】

接合装置４１は、親水化された第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを分子間力により接合する。かかる接合装置４１の構成については、後述する。

【0026】

第３処理ブロックＧ３には、図２に示すように、第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２および重合基板Ｔのトランジション（ＴＲＳ）装置５０，５１が、下から順に設けられる。

【0027】

第１処理ブロックＧ１、第２処理ブロックＧ２および第３処理ブロックＧ３に囲まれた領域には、搬送領域６０が形成される。搬送領域６０には、搬送装置６１が配置される。搬送装置６１は、たとえば鉛直方向、水平方向および鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有する。かかる搬送装置６１は、搬送領域６０内を移動し、搬送領域６０に隣接する第１処理ブロックＧ１、第２処理ブロックＧ２および第３処理ブロックＧ３内の所定の装置に第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２および重合基板Ｔを搬送する。

【0028】

また、接合システム１は、制御装置７０を備える。制御装置７０は、接合システム１の動作を制御する。かかる制御装置７０は、たとえばコンピュータであり、図示しない制御部および記憶部を備える。制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。かかるマイクロコンピュータのＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、後述する制御を実現する。また、記憶部は、たとえば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。

【0029】

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって、その記録媒体から制御装置７０の記憶部にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記録媒体としては、例えばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

【0030】

制御装置７０の制御部は、検査装置３１の検査結果を取得する取得部を備える。また、制御部は、取得部によって取得された検査結果に基づく画像を図示しない表示部に表示させる表示制御部を備える。

【0031】

表示制御部は、各測定点における歪みの方向が矢印で示され、且つ、歪みの度合が矢印の長さ、太さおよび色のうち少なくとも１つで示された画像（後述する図１４参照）を表示させる。図１４の例では、歪みの度合が矢印の長さで示されている。このような画像を表示部に表示させることで、検査装置３１の検査結果をユーザに対して視覚的にわかりやすく提示することができる。

【0032】

＜接合装置＞
次に、接合装置４１の構成について図４および図５を参照して説明する。図４および図５は、実施形態に係る接合装置４１の構成を示す模式図である。

【0033】

図４に示すように、接合装置４１は、内部を密閉可能な処理容器１００を有する。処理容器１００の搬送領域６０側の側面には、第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２および重合基板Ｔの搬入出口１０１が形成され、当該搬入出口１０１には開閉シャッタ１０２が設けられている。

【0034】

処理容器１００の内部は、内壁１０３によって、搬送領域Ｔ１と処理領域Ｔ２に区画される。上述した搬入出口１０１は、搬送領域Ｔ１における処理容器１００の側面に形成される。また、内壁１０３にも、第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２および重合基板Ｔの搬入出口１０４が形成される。

【0035】

搬送領域Ｔ１には、トランジション１１０、基板搬送機構１１１、反転機構１３０および位置調節機構１２０が、たとえば搬入出口１０１側からこの順番で並べて配置される。

【0036】

トランジション１１０は、第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２および重合基板Ｔを一時的に載置する。トランジション１１０は、たとえば２段に形成され、第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２および重合基板Ｔのいずれか２つを同時に載置することができる。

【0037】

基板搬送機構１１１は、図４および図５に示すように、たとえば鉛直方向（Ｚ軸方向）、水平方向（Ｙ軸方向、Ｘ軸方向）および鉛直軸周りの方向（θ方向）に移動自在な搬送アームを有する。基板搬送機構１１１は、搬送領域Ｔ１内または搬送領域Ｔ１と処理領域Ｔ２との間で第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２および重合基板Ｔを搬送することが可能である。

【0038】

位置調節機構１２０は、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の水平方向の向きを調節する。具体的には、位置調節機構１２０は、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２を保持して回転させる図示しない保持部を備えた基台１２１と、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２のノッチ部の位置を検出する検出部１２２と、を有する。位置調節機構１２０は、基台１２１に保持された第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２を回転させながら検出部１２２を用いて第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２のノッチ部の位置を検出することにより、ノッチ部の位置を調節する。これにより、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の水平方向の向きが調節される。

【0039】

反転機構１３０は、第１基板Ｗ１の表裏を反転させる。具体的には、反転機構１３０は、第１基板Ｗ１を保持する保持アーム１３１を有する。保持アーム１３１は、水平方向（Ｘ軸方向）に延伸する。また保持アーム１３１には、第１基板Ｗ１を保持する保持部材１３２がたとえば４箇所に設けられている。

【0040】

保持アーム１３１は、たとえばモータなどを備えた駆動部１３３に支持される。保持アーム１３１は、かかる駆動部１３３によって水平軸周りに回動自在である。また、保持アーム１３１は、駆動部１３３を中心に回動自在であると共に、水平方向（Ｘ軸方向）に移動自在である。駆動部１３３の下方には、たとえばモータなどを備えた他の駆動部（図示せず）が設けられる。この他の駆動部によって、駆動部１３３は、鉛直方向に延伸する支持柱１３４に沿って鉛直方向に移動できる。

【0041】

このように、保持部材１３２に保持された第１基板Ｗ１は、駆動部１３３によって水平軸周りに回動できると共に鉛直方向および水平方向に移動することができる。また、保持部材１３２に保持された第１基板Ｗ１は、駆動部１３３を中心に回動して、位置調節機構１２０と後述する第１保持部１４０との間を移動することができる。

【0042】

処理領域Ｔ２には、第１基板Ｗ１の上面（非接合面Ｗ１ｎ）を上方から吸着保持する第１保持部１４０と、第２基板Ｗ２の下面（非接合面Ｗ２ｎ）を下方から吸着保持する第２保持部１４１とが設けられる。第２保持部１４１は、第１保持部１４０よりも下方に設けられ、第１保持部１４０と対向配置可能に構成される。第１保持部１４０および第２保持部１４１は、たとえばバキュームチャックである。

【0043】

図５に示すように、第１保持部１４０は、第１保持部１４０の上方に設けられた支持部材１８０によって支持される。支持部材１８０は、たとえば、複数の支持柱１８１を介して処理容器１００の天井面に固定される。

【0044】

第１保持部１４０の側方には、第２保持部１４１に保持された第２基板Ｗ２の上面（接合面Ｗ２ｊ）を撮像する上部撮像部１４５が設けられている。上部撮像部１４５には、たとえばＣＣＤカメラが用いられる。

【0045】

第２保持部１４１は、第２保持部１４１の下方に設けられた第１移動部１６０に支持される。第１移動部１６０は、後述するように第２保持部１４１を水平方向（Ｘ軸方向）に移動させる。また、第１移動部１６０は、第２保持部１４１を鉛直方向に移動自在、且つ鉛直軸周りに回転可能に構成される。

【0046】

第１移動部１６０には、第１保持部１４０に保持された第１基板Ｗ１の下面（接合面Ｗ１ｊ）を撮像する下部撮像部１４６が設けられている。下部撮像部１４６には、たとえばＣＣＤカメラが用いられる。

【0047】

第１移動部１６０は、一対のレール１６２，１６２に取り付けられている。一対のレール１６２，１６２は、第１移動部１６０の下面側に設けられ、水平方向（Ｘ軸方向）に延伸する。第１移動部１６０は、レール１６２に沿って移動自在に構成されている。

【0048】

一対のレール１６２，１６２は、第２移動部１６３に配設されている。第２移動部１６３は、一対のレール１６４，１６４に取り付けられている。一対のレール１６４，１６４は、第２移動部１６３の下面側に設けられ、水平方向（Ｙ軸方向）に延伸する。第２移動部１６３は、レール１６４に沿って水平方向（Ｙ軸方向）に移動自在に構成される。なお、一対のレール１６４，１６４は、処理容器１００の底面に設けられた載置台１６５上に配設されている。

【0049】

第１移動部１６０および第２移動部１６３等により、位置合わせ部１６６が構成される。位置合わせ部１６６は、第２保持部１４１をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ方向に移動させることにより、第１保持部１４０に保持されている第１基板Ｗ１と、第２保持部１４１に保持されている第２基板Ｗ２との水平方向位置合わせを行う。また、位置合わせ部１６６は、第２保持部１４１をＺ軸方向に移動させることにより、第１保持部１４０に保持されている第１基板Ｗ１と、第２保持部１４１に保持されている第２基板Ｗ２との鉛直方向位置合わせを行う。

【0050】

なお、ここでは、第２保持部１４１をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ方向に移動させることとしたが、位置合わせ部１６６は、たとえば、第２保持部１４１をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させ、第１保持部１４０をθ方向に移動させてもよい。また、ここでは、第２保持部１４１をＺ軸方向に移動させることとしたが、位置合わせ部１６６は、たとえば、第１保持部１４０をＺ軸方向に移動させてもよい。

【0051】

次に、第１保持部１４０および第２保持部１４１の構成について図６を参照して説明する。図６は、実施形態に係る第１保持部１４０および第２保持部１４１を示す模式図である。

【0052】

図６に示すように、第１保持部１４０は、本体部１７０を有する。本体部１７０は、支持部材１８０によって支持される。支持部材１８０および本体部１７０には、支持部材１８０および本体部１７０を鉛直方向に貫通する貫通孔１７６が形成される。貫通孔１７６の位置は、第１保持部１４０に吸着保持される第１基板Ｗ１の中心部に対応している。貫通孔１７６には、ストライカー１９０の押圧ピン１９１が挿通される。

【0053】

ストライカー１９０は、支持部材１８０の上面に配置され、押圧ピン１９１と、アクチュエータ部１９２と、直動機構１９３とを備える。押圧ピン１９１は、鉛直方向に沿って延在する円柱状の部材であり、アクチュエータ部１９２によって支持される。

【0054】

アクチュエータ部１９２は、たとえば電空レギュレータ（図示せず）から供給される空気により一定方向（ここでは鉛直下方）に一定の圧力を発生させる。アクチュエータ部１９２は、電空レギュレータから供給される空気により、第１基板Ｗ１の中心部と当接して当該第１基板Ｗ１の中心部にかかる押圧荷重を制御することができる。また、アクチュエータ部１９２の先端部は、電空レギュレータからの空気によって、貫通孔１７６を挿通して鉛直方向に昇降自在になっている。

【0055】

アクチュエータ部１９２は、直動機構１９３に支持される。直動機構１９３は、たとえばモータを内蔵した駆動部によってアクチュエータ部１９２を鉛直方向に沿って移動させる。

【0056】

ストライカー１９０は、以上のように構成されており、直動機構１９３によってアクチュエータ部１９２の移動を制御し、アクチュエータ部１９２によって押圧ピン１９１による第１基板Ｗ１の押圧荷重を制御する。これにより、ストライカー１９０は、第１保持部１４０に吸着保持された第１基板Ｗ１の中心部を押圧して第２基板Ｗ２に接触させる。

【0057】

本体部１７０の下面には、第１基板Ｗ１の上面（非接合面Ｗ１ｎ）に接触する複数のピン１７１が設けられている。複数のピン１７１は、たとえば、径寸法が０．１ｍｍ〜１ｍｍであり、高さが数十μｍ〜数百μｍである。複数のピン１７１は、たとえば２ｍｍの間隔で均等に配置される。

【0058】

第１保持部１４０は、これら複数のピン１７１が設けられている領域のうちの一部の領域に、第１基板Ｗ１を吸着する複数の吸着部を備える。複数の吸着部は、第１基板Ｗ１の物性の異方性に応じて配置される。

【0059】

ここで、第１保持部１４０が有する複数の吸着部について図７〜図９を参照して説明する。図７および図８は、接合領域が拡大する様子の一例を示す模式図である。図９は、第１保持部１４０を下方から見た模式図である。なお、ミラー指数が負であることは、通常、数字の上に「−」（バー）を付すことによって表現するが、本明細書では数字の前に負の符号を付すことによって表現する。

【0060】

図７に示すように、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２は、表面（接合面）と垂直な方向における結晶方向が［１００］である単結晶シリコンウェハである。第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２のノッチ部Ｎは、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の［０１１］結晶方向の外縁に形成される。なお、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の直径は、たとえば３００ｍｍである。

【0061】

第１基板Ｗ１の中心部を押し下げて第２基板Ｗ２の中心部に接触させると、第１基板Ｗ１の中心部と第２基板Ｗ２の中心部とが分子間力により接合されることによって両基板の中心部に接合領域Ａが形成される。その後、接合領域Ａが両基板の中心部から外周部に向かって拡大するボンディングウェーブが発生して、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の接合面Ｗ１ｊ、Ｗ２ｊ同士が全面で接合される。

【0062】

第１基板Ｗ１の外縁の全周を保持する保持部を用いて第１基板Ｗ１を保持して上記の接合処理を行った場合、図８に示すように、接合領域Ａは、同心円状に拡大する。しかしながら、単結晶シリコンウェハである第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２は、９０度方向と４５度方向とでヤング率やポアソン比等の物性が異なるため、９０度方向と４５度方向とで歪みの度合に差が生じることとなる。ここで、９０度方向とは、第１基板Ｗ１の中心部から第１基板Ｗ１の表面に対して平行な［０−１１］結晶方向に向かう方向を基準とする９０度周期の方向（図８に示す０度、９０度、１８０度、２７０度の方向）である。４５度方向とは、第１基板Ｗ１の中心部から第１基板Ｗ１の表面に対して平行な［０１０］結晶方向に向かう方向を基準とする９０度周期の方向（図８に示す４５度、１３５度、２２５度、３１５度の方向）である。

【0063】

単結晶シリコンウェハのヤング率、ポアソン比、せん断弾性係数の値は、９０度周期で変化する。具体的には、単結晶シリコンウェハのヤング率は、９０度方向において最も高くなり、４５度方向において最も低くなる。また、ポアソン比およびせん断弾性係数については、４５度方向において最も高くなり、９０度方向において最も低くなる。

【0064】

図９に示すように、第１保持部１４０における本体部１７０の下面には、第１基板Ｗ１を真空引きして吸着する複数の外側吸着部３０１および複数の内側吸着部３０２が設けられている。複数の外側吸着部３０１および複数の内側吸着部３０２は、平面視において円弧形状の吸着領域を有する。また、複数の外側吸着部３０１および複数の内側吸着部３０２は、ピン１７１と同じ高さを有する。

【0065】

複数の外側吸着部３０１は、本体部１７０の外周部に配置され、第１基板Ｗ１の外周部を吸着保持する。複数の外側吸着部３０１は、９０度間隔で配置された４つの第１吸着部３１１と、４つの第１吸着部３１１に対して周方向に４５度ずらして配置された４つの第２吸着部３１２とを備える。なお、第１基板Ｗ１の外周部とは、第１基板Ｗ１の外周端から、第１基板Ｗ１の半径の１５％以内の部分を意味する。

【0066】

４つの第１吸着部３１１は、４５度の方向を基準に９０度間隔で配置され、４５度方向（４５度、１３５度、２２５度、３１５度の方向）における第１基板Ｗ１の外周部を吸着保持する。具体的には、４つの第１吸着部３１１は、円弧形状の吸着領域の中心部が第１基板Ｗ１における４５度方向と一致する位置に配置される。

【0067】

４つの第２吸着部３１２は、０度の方向を基準に９０度間隔で配置され、９０度方向（０度、９０度、１８０度、２７０度の方向）における第１基板Ｗ１の外周部を吸着保持する。具体的には、４つの第２吸着部３１２は、円弧形状の吸着領域の中心部が第１基板Ｗ１における９０度方向と一致する位置に配置される。

【0068】

４つの第１吸着部３１１は、第１吸引管１７１ａを介して単一の第１真空ポンプ１７１ｂに接続され、第１真空ポンプ１７１ｂによる真空引きによって第１基板Ｗ１を吸着する。また、４つの第２吸着部３１２は、第２吸引管１７２ａを介して単一の第２真空ポンプ１７２ｂに接続され、第２真空ポンプ１７２ｂによる真空引きによって第１基板Ｗ１を吸着する。ここでは、理解を容易にするため、４つの第１吸着部３１１のうち、いずれか１つについての配管構成のみを示している。４つの第２吸着部３１２についても同様である。

【0069】

このように、第１保持部１４０は、４５度方向における第１基板Ｗ１の外周部を吸着保持する４つの第１吸着部３１１と、９０度方向における第１基板Ｗ１の外周部を吸着保持する４つの第２吸着部３１２とを備える。このため、実施形態に係る接合装置４１によれば、たとえば、４つの第１吸着部３１１および４つの第２吸着部３１２を用いることで、第１基板Ｗ１の外周部を全周に亘って吸着保持することができる。また、実施形態に係る接合装置４１によれば、４つの第１吸着部３１１のみを用いることで、第１基板Ｗ１の４５度方向における外周部のみを吸着保持することもできる。

【0070】

複数の内側吸着部３０２は、複数の外側吸着部３０１よりも本体部１７０の径方向内方において、周方向に沿って並べて配置される。具体的には、複数の内側吸着部３０２は、第１基板Ｗ１における４５度方向に４つ配置されるとともに、９０度方向に４つ配置される。複数の内側吸着部３０２は、第３吸引管１７３ａを介して単一の第３真空ポンプ１７３ｂに接続され、第３真空ポンプ１７３ｂによる真空引きによって第１基板Ｗ１を吸着する。ここでは、理解を容易にするため、複数の内側吸着部３０２のうち、いずれか１つについての配管構成のみを示している。

【0071】

なお、第１〜第３真空ポンプ１７１ｂ〜１７３ｂの数や配置は、特に限定されない。第１〜第３真空ポンプ１７１ｂ〜１７３ｂは、吸着圧力が独立に制御される領域毎に設けられればよい。たとえば、８つの内側吸着部３０２のうち、４５度方向に配置される４つの内側吸着部３０２と、９０度方向に配置される４つの内側吸着部３０２とは、異なる真空ポンプに接続されてもよい。

【0072】

図６に戻り、第２保持部１４１について説明する。第２保持部１４１は、第２基板Ｗ２と同径もしくは第２基板Ｗ２より大きい径を有する本体部２００を有する。ここでは、第２基板Ｗ２よりも大きい径を有する第２保持部１４１を示している。本体部２００の上面は、第２基板Ｗ２の下面（非接合面Ｗ２ｎ）と対向する対向面である。

【0073】

本体部２００の上面には、第２基板Ｗ２の下面（非接合面Ｗｎ２）に接触する複数のピン２０１が設けられている。複数のピン２０１は、たとえば、径寸法が０．１ｍｍ〜１ｍｍであり、高さが数十μｍ〜数百μｍである。複数のピン２０１は、たとえば２ｍｍの間隔で均等に配置される。

【0074】

また、本体部２００の上面には、下側リブ２０２が複数のピン２０１の外側に環状に設けられている。下側リブ２０２は、環状に形成され、第２基板Ｗ２の外周部を全周に亘って支持する。

【0075】

また、本体部２００は、複数の下側吸引口２０３を有する。複数の下側吸引口２０３は、下側リブ２０２によって囲まれた吸着領域に複数設けられる。複数の下側吸引口２０３は、図示しない吸引管を介して真空ポンプ等の図示しない吸引装置に接続される。

【0076】

第２保持部１４１は、下側リブ２０２によって囲まれた吸着領域を複数の下側吸引口２０３から真空引きすることによって吸着領域を減圧する。これにより、吸着領域に載置された第２基板Ｗ２は、第２保持部１４１に吸着保持される。

【0077】

下側リブ２０２が第２基板Ｗ２の下面の外周部を全周に亘って支持するため、第２基板Ｗ２は外周部まで適切に真空引きされる。これにより、第２基板Ｗ２の全面を吸着保持することができる。また、第２基板Ｗ２の下面は複数のピン２０１に支持されるため、第２基板Ｗ２の真空引きを解除した際に、第２基板Ｗ２が第２保持部１４１から剥がれ易くなる。

【0078】

＜接合システムの具体的動作＞
本願発明者は、鋭意研究の結果、接合装置４１のパラメータを調整することで、重合基板Ｔに生じる歪みの方向および度合が変化することを突き止めた。そこで、実施形態に係る接合システム１では、パラメータを変更した場合における歪みの方向および度合の変化の傾向を示すトレンド情報と、検査装置３１による重合基板Ｔの検査結果とに基づき、接合装置４１のパラメータの自動調整を行うこととした。

【0079】

以下、接合システム１により実行される接合装置４１のパラメータの自動調整処理の手順について図１０を参照して説明する。図１０は、実施形態に係る接合システムが実行する処理の手順を示すフローチャートである。なお、図１０に示す各種の処理は、制御装置７０による制御に基づいて実行される。

【0080】

図１０に示すように、接合システム１では、接合処理が行われる（ステップＳ１０１）。ここで、接合処理の手順について図１１〜図１４を参照して説明する。図１１は、実施形態に係る接合処理の手順を示すフローチャートである。また、図１２は、制御装置７０の記憶部に記憶される設定情報の一例を示す図である。また、図１３および図１４は、実施形態に係る接合処理の動作説明図である。

【0081】

まず、複数枚の第１基板Ｗ１を収容したカセットＣ１、複数枚の第２基板Ｗ２を収容したカセットＣ２、および空のカセットＣ３が、搬入出ステーション２の所定の載置板１１に載置される。その後、搬送装置２２によりカセットＣ１内の第１基板Ｗ１が取り出され、処理ステーション３の第３処理ブロックＧ３のトランジション装置５０に搬送される。

【0082】

次に、図１１に示すように、第１基板Ｗ１は、搬送装置６１によって第１処理ブロックＧ１の表面改質装置３０に搬送され、表面改質装置３０において接合面Ｗ１ｊが改質される（ステップＳ２０１）。表面改質装置３０では、所定の減圧雰囲気下において、処理ガスである酸素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。この酸素イオンが第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ｊに照射されて、当該接合面Ｗ１ｊがプラズマ処理される。これにより、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ｊが改質される。

【0083】

次に、第１基板Ｗ１は、搬送装置６１によって第２処理ブロックＧ２の表面親水化装置４０に搬送される。表面親水化装置４０では、スピンチャックに保持された第１基板Ｗ１を回転させながら、当該第１基板Ｗ１上に純水を供給する。そうすると、供給された純水は第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ｊ上を拡散し、表面改質装置３０において改質された第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ｊに水酸基（シラノール基）が付着して当該接合面Ｗ１ｊが親水化される。また、当該純水によって、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ｊが洗浄される（ステップＳ２０２）。

【0084】

次に、第１基板Ｗ１は、搬送装置６１によって第２処理ブロックＧ２の接合装置４１に搬送される。接合装置４１に搬入された第１基板Ｗ１は、トランジション１１０を介して基板搬送機構１１１により位置調節機構１２０に搬送される。そして位置調節機構１２０によって、第１基板Ｗ１の水平方向の向きが調節される（ステップＳ２０３）。

【0085】

その後、位置調節機構１２０から反転機構１３０の保持アーム１３１に第１基板Ｗ１が受け渡される。続いて搬送領域Ｔ１において、保持アーム１３１を反転させることにより、第１基板Ｗ１の表裏面が反転される（ステップＳ２０４）。すなわち、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ｊが下方に向けられる。

【0086】

その後、反転機構１３０の保持アーム１３１が回動して第１保持部１４０の下方に移動する。そして、反転機構１３０から第１保持部１４０に第１基板Ｗ１が受け渡される。第１基板Ｗ１は、ノッチ部Ｎを予め決められた方向、すなわち、第２吸着部３１２が設けられる方向に向けた状態で、第１保持部１４０にその非接合面Ｗ１ｎが吸着保持される（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５において、第１保持部１４０は、複数の外側吸着部３０１および複数の内側吸着部３０２の全てを用いて第１基板Ｗ１を吸着保持する。

【0087】

第１基板Ｗ１に対するステップＳ２０１〜Ｓ２０５の処理と重複して、第２基板Ｗ２に対する処理が行われる。まず、搬送装置２２によりカセットＣ２内の第２基板Ｗ２が取り出され、処理ステーション３のトランジション装置５０に搬送される。

【0088】

次に、第２基板Ｗ２は、搬送装置６１によって表面改質装置３０に搬送され、第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ｊが改質される（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６における第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ｊの改質は、上述したステップＳ２０１と同様である。

【0089】

その後、第２基板Ｗ２は、搬送装置６１によって表面親水化装置４０に搬送され、第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ｊが親水化されるとともに当該接合面Ｗ２ｊが洗浄される（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７における第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ｊの親水化および洗浄は、上述したステップＳ２０２と同様である。

【0090】

その後、第２基板Ｗ２は、搬送装置６１によって接合装置４１に搬送される。接合装置４１に搬入された第２基板Ｗ２は、トランジション１１０を介して基板搬送機構１１１により位置調節機構１２０に搬送される。そして位置調節機構１２０によって、第２基板Ｗ２の水平方向の向きが調節される（ステップＳ２０８）。

【0091】

その後、第２基板Ｗ２は、基板搬送機構１１１によって第２保持部１４１に搬送され、第２保持部１４１に吸着保持される（ステップＳ２０９）。第２基板Ｗ２は、ノッチ部Ｎを予め決められた方向、具体的には、第１基板Ｗ１のノッチ部Ｎと同じ方向に向けた状態で、第２保持部１４１にその非接合面Ｗ２ｎが吸着保持される。

【0092】

次に、第１保持部１４０に保持された第１基板Ｗ１と第２保持部１４１に保持された第２基板Ｗ２との水平方向の位置調節が行われる（ステップＳ２１０）。

【0093】

次に、第１保持部１４０に保持された第１基板Ｗ１と第２保持部１４１に保持された第２基板Ｗ２との鉛直方向位置の調節を行う（ステップＳ２１１）。具体的には、第１移動部１６０が第２保持部１４１を鉛直上方に移動させることによって、第２基板Ｗ２を第１基板Ｗ１に接近させる。

【0094】

図１２に示すように、第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ｊと第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ｊとの間のギャップ（以下、「基板間ギャップ」と記載する）は、接合装置４１のパラメータの１つである。制御装置７０は、記憶部に記憶された設定情報からパラメータ種別「基板間ギャップ」のパラメータ値「ａａａ」を取り出し、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ間のギャップが「ａａａ」となるように第１移動部１６０を制御して第２保持部１４１を移動させる。

【0095】

次に、複数の内側吸着部３０２による第１基板Ｗ１の吸着保持を解除した後（ステップＳ２１２）、ストライカー１９０の押圧ピン１９１を下降させることによって、第１基板Ｗ１の中心部を押下する（ステップＳ２１３）。

【0096】

第１基板Ｗ１の中心部が第２基板Ｗ２の中心部に接触し、第１基板Ｗ１の中心部と第２基板Ｗ２の中心部とがストライカー１９０によって所定の力で押圧されると、押圧された第１基板Ｗ１の中心部と第２基板Ｗ２の中心部との間で接合が開始される。すなわち、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ｊと第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ｊはそれぞれステップＳ１０１，Ｓ１０９において改質されているため、まず、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ間にファンデルワールス力（分子間力）が生じ、当該接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ同士が接合される。さらに、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ｊと第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ｊはそれぞれステップＳ１０２，Ｓ１１０において親水化されているため、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ間の親水基が水素結合し、接合面Ｗ１ｊ，Ｗ２ｊ同士が強固に接合される。このようにして、接合領域Ａ（図７参照）が形成される。

【0097】

その後、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２との間では、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の中心部から外周部に向けて接合領域Ａが拡大していくボンディングウェーブが発生する（図１３参照）。

【0098】

その後、４つの第１吸着部３１１による第１基板Ｗ１の吸着保持が解除される（ステップＳ２１４）。これにより、外側吸着部３０１によって吸着保持されていた第１基板Ｗ１の外周部が落下する。この結果、図１４に示すように、第１基板Ｗ１の接合面Ｗ１ｊと第２基板Ｗ２の接合面Ｗ２ｊが全面で当接し、重合基板Ｔが形成される。

【0099】

その後、押圧ピン１９１を第１保持部１４０まで上昇させ、第２保持部１４１による第２基板Ｗ２の吸着保持を解除する。その後、重合基板Ｔは、搬送装置６１によって接合装置４１から搬出される。こうして、一連の接合処理が終了する。

【0100】

ここで、図１２に示すように、設定情報には、上述した「基板間ギャップ」の他に、「吸着方向」、「第１基板吸着圧力」、「第２基板吸着圧力」、「ストライカー圧力」、「吸着解除タイミング」が接合装置４１のパラメータとして含まれる。

【0101】

「吸着方向」は、第１基板Ｗ１の外周部を吸着する方向を示す。言い換えれば、「吸着方向」は、第１吸着部３１１および第２吸着部３１２のうち、ステップＳ２１２〜Ｓ２１４において第１基板Ｗ１の吸着保持に用いられる吸着部を示す。たとえば、パラメータ種別「吸着方向」のパラメータ値「ｂｂｂ」が、４つの第１吸着部３１１のみを用いることを示す場合、接合装置４１は、ステップＳ２１２において、４つの第２吸着部３１２による第１基板Ｗ１の吸着保持を解除する。そして、接合装置４１は、ステップＳ２１４において、４つの第１吸着部３１１による第１基板Ｗ１の吸着保持を解除する。また、パラメータ値「ｂｂｂ」が、４つの第１吸着部３１１および４つの第２吸着部３１２を用いることを示す場合、接合装置４１は、ステップＳ２１４において、４つの第１吸着部３１１および４つの第２吸着部３１２による第１基板Ｗ１の吸着保持を解除する。

【0102】

「第１基板吸着圧力」は、第１保持部１４０による第１基板Ｗ１の吸着圧力を示す。制御装置７０は、記憶部に記憶された設定情報からパラメータ種別「第１基板吸着圧力」のパラメータ値「ｃｃｃ」を取り出す。そして、制御装置７０は、第１保持部１４０による第１基板Ｗ１の吸着圧力が「ｃｃｃ」となるように、第１真空ポンプ１７１ｂまたは第２真空ポンプ１７２ｂを制御する。

【0103】

「第２基板吸着圧力」は、第２保持部１４１による第２基板Ｗ２の吸着圧力を示す。制御装置７０は、記憶部に記憶された設定情報からパラメータ種別「第２基板吸着圧力」のパラメータ値「ｄｄｄ」を取り出す。そして、制御装置７０は、第２保持部１４１による第２基板Ｗ２の吸着圧力が「ｄｄｄ」となるように、図示しない吸引装置を制御する。

【0104】

「ストライカー圧力」は、ストライカー１９０による第１基板Ｗ１の押圧力を示す。制御装置７０は、記憶部に記憶された設定情報からパラメータ種別「ストライカー圧力」のパラメータ値「ｅｅｅ」を取り出す。そして、制御装置７０は、ストライカー１９０による第１基板Ｗ１の押圧力が「ｅｅｅ」となるように、アクチュエータ部１９２を制御する。

【0105】

「吸着解除タイミング」は、ステップＳ２１３において、第１基板Ｗ１の中心部をストライカー１９０にて押圧した後、ステップＳ２１４において、第１保持部１４０による第１基板Ｗ１の吸着保持を解除するタイミングを示す。制御装置７０は、記憶部に記憶された設定情報からパラメータ種別「吸着解除タイミング」のパラメータ値「ｆｆｆ」を取り出す。そして、制御装置７０は、第１基板Ｗ１の中心部をストライカー１９０にて押圧してからの経過時間が「ｆｆｆ」となったタイミングで、第１真空ポンプ１７１ｂまたは第２真空ポンプ１７２ｂを制御して第１保持部１４０による第１基板Ｗ１の吸着保持を解除する。

【0106】

図１０に示すように、接合処理が終了すると、重合基板Ｔは、搬送装置６１によって検査装置３１へ搬送され、検査装置３１において接合状態が検査される（ステップＳ１０２）。検査装置３１の検査結果は、制御装置７０の制御部に出力される。

【0107】

つづいて、制御装置７０の制御部は、検査装置３１の検査結果を取得すると（ステップＳ１０３）、取得した検査結果に基づき、重合基板Ｔの均一性が目標条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

【0108】

ここで、重合基板Ｔの均一性とは、非線形的な歪みの少なさ、具体的には、歪みの方向および度合の測定点間におけるばらつきの小ささを示す。目標条件は、たとえば、歪みの方向および度合の測定点間におけるばらつきが３σで１００ｎｍ以下であることである。

【0109】

制御部は、重合基板Ｔの均一性が目標条件を満たすと判定した場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、処理を終える。

【0110】

一方、重合基板Ｔの均一性が目標条件を満たしていない場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、接合装置４１のパラメータの調整が行われる。

【0111】

具体的には、制御部は、パラメータ変更部を備える。パラメータ変更部は、検査装置３１から取得した検査結果と、後述するトレンド情報とに基づき、複数のパラメータの少なくとも１つを変更する。

【0112】

まず、パラメータ変更部は、重合基板Ｔの板面に設定された複数のゾーンのうち１つを選択する（ステップＳ１０５）。

【0113】

図１５は、重合基板Ｔの板面に設定される複数のゾーンの一例を示す図である。なお、図１５には、検査装置３１による検査結果も併せて示している。上述したように、検査装置３１による検査結果は、矢印の方向と長さで表される。

【0114】

図１５に示すように、重合基板Ｔの板面には、中央ゾーンＺ０、４５度外周ゾーンＺ１、９０度外周ゾーンＺ２、４５度中間ゾーンＺ３および９０度中間ゾーンＺ４の５種類のゾーンが設定される。

【0115】

中央ゾーンＺ０は、重合基板Ｔの板面の中心部を含むゾーンである。４５度外周ゾーンＺ１は、重合基板Ｔの板面の４５度方向における外周部を含むゾーンである。９０度外周ゾーンＺ２は、重合基板Ｔの板面の９０度方向における外周部を含むゾーンである。４５度中間ゾーンＺ３は、４５度外周ゾーンＺ１と中央ゾーンＺ０との中間部を含むゾーンである。９０度中間ゾーンＺ４は、９０度外周ゾーンＺ２と中央ゾーンＺ０との中間部を含むゾーンである。

【0116】

第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２が単結晶シリコンウェハである場合の重合基板Ｔに生じる歪みは、中央ゾーンＺ０、４５度外周ゾーンＺ１、９０度外周ゾーンＺ２、４５度中間ゾーンＺ３、９０度中間ゾーンＺ４ごとに同様の傾向を示す。たとえば、図１５に示すように、４５度外周ゾーンＺ１における歪みのパターンは、重合基板Ｔの外周部に４５度周期で現れることがわかる。つまり、重合基板Ｔの外周部には、４５度、１３５度、２２５度、３１５度の方向において同様のパターンの歪みが現れることがわかる。

【0117】

したがって、４５度外周ゾーンＺ１、９０度外周ゾーンＺ２、４５度中間ゾーンＺ３、９０度中間ゾーンＺ４を含む複数のゾーンを重合基板Ｔの板面に設定することで、パラメータ調整を効率良く行うことができる。

【0118】

制御部は、ステップＳ１０５において、複数のゾーンＺ０〜Ｚ４のうち歪みの度合が最も大きいゾーンを検査結果に基づいて選択する。歪みの度合が最も大きいゾーンを優先的に選択することで、たとえば、より少ない調整回数で目標条件に到達することができる。したがって、パラメータ調整を効率良く行うことができる。

【0119】

なお、４５度外周ゾーンＺ１、９０度外周ゾーンＺ２、４５度中間ゾーンＺ３、９０度中間ゾーンＺ４については、同様の傾向を示すゾーンがそれぞれ４箇所ずつ存在するのに対し、中央ゾーンＺ０は１箇所しか存在しない。このため、中央ゾーンＺ０における歪みを低減させた場合に重合基板Ｔの均一性に与える影響は、他のゾーンＺ１〜Ｚ４における歪みを低減させた場合に重合基板Ｔの均一性に与える影響と比較して小さい。したがって、制御部は、ステップＳ１０５において、複数のゾーンＺ０〜Ｚ４のうち、中央ゾーンＺ０を除くゾーンＺ１〜Ｚ４の中から歪みの度合が最も大きいゾーンを選択するようにしてもよい。また、重合基板Ｔの板面には、中央ゾーンＺ０を除くゾーンＺ１〜Ｚ４のみが設定されてもよい。

【0120】

また、通常、歪みの度合は、４５度外周ゾーンＺ１、９０度外周ゾーンＺ２、４５度中間ゾーンＺ３、９０度中間ゾーンＺ４のうち、４５度外周ゾーンＺ１または９０度外周ゾーンＺ２において最も大きくなる傾向にある。そこで、制御部は、ステップＳ１０５において、４５度外周ゾーンＺ１および９０度外周ゾーンＺ２の中から歪みの度合が最も大きいゾーンを選択してもよい。

【0121】

つづいて、制御部は、ステップＳ１０５において選択したゾーンにおける検査結果と、後述するトレンド情報とに基づき、変更するパラメータを選択する（ステップＳ１０６）。

【0122】

ここで、トレンド情報の内容について図１６を参照して説明する。図１６は、トレンド情報の一例を示す図である。

【0123】

図１６に示すように、トレンド情報は、上述した接合装置４１のパラメータごとに、そのパラメータを変更した場合における歪みの方向および度合の変化の傾向を示す情報である。ここで、図１６に示す矢印のうち、白塗りの矢印は、重合基板Ｔの外側に向かう歪みを示し、ハッチング付きの矢印は、重合基板Ｔの内側に向かう歪みを示している。図１６において、歪みの度合は、矢印の大きさで表されている。

【0124】

「基板間ギャップ」のトレンド情報は、基板間ギャップを広げた場合に、４５度外周ゾーンＺ１および９０度外周ゾーンＺ２の歪みが内向きに変化することを示している。また、「基板間ギャップ」のトレンド情報は、基板間ギャップを広げた場合に、中央ゾーンＺ０、４５度中間ゾーンＺ３および９０度中間ゾーンＺ４の歪みが外向きに変化することを示している。また、「基板間ギャップ」のトレンド情報は、４５度外周ゾーンＺ１および４５度中間ゾーンＺ３における歪みが、中央ゾーンＺ０、９０度外周ゾーンＺ２および９０度中間ゾーンＺ４における歪みと比較してより大きく変化することを示している。

【0125】

なお、たとえば基板間ギャップを３０μｍとしたときの検査結果と１００μｍとしたときの検査結果との差分を求めることで、基板間ギャップを３０μｍから１００μｍに変化させたときの歪みの変化の情報が得られる。この情報を、たとえば、基板間ギャップを３０μｍから１５０μｍに変化させたとき、３０μｍから１８０μｍに変化させたときについても同様に取得する。これらの情報を比較することで、基板間ギャップを広げた場合の歪みの変化の傾向を示す「基板間ギャップ」のトレンド情報が作成される。

【0126】

また、基板間ギャップを狭めた場合の「基板間ギャップ」のトレンド情報は、たとえば、基板間ギャップを広げた場合の「基板間ギャップ」のトレンド情報と歪みの方向が逆方向となる。

【0127】

「吸着方向」のトレンド情報は、吸着方向を第１吸着部３１１のみを用いた４５度方向吸着から第１吸着部３１１および第２吸着部３１２を用いた全周吸着に変更した場合に、４５度外周ゾーンＺ１の歪みが内向きに変化することを示している。また、「吸着方向」のトレンド情報は、９０度外周ゾーンＺ２および９０度中間ゾーンＺ４における歪みが外向きに変化することを示している。また、「吸着方向」のトレンド情報は、４５度外周ゾーンＺ１および９０度外周ゾーンＺ２における歪みが、９０度中間ゾーンＺ４における歪みと比較して大きく変化することを示している。

【0128】

なお、たとえば第１吸着部３１１の吸着圧力を−８０ｋｐａ、第２吸着部３１２の吸着圧力を０ｋｐａとしたときを基準とし，第２吸着部３１２の吸着圧力を−２０ｋｐａ，−４０ｋｐａ，−６０ｋｐａ，−８０ｋｐａと変化させたときの歪みの変化の傾向を調べる。これにより、「吸着方向」のトレンド情報が作成される。

【0129】

また、吸着方向を全周吸着から４５度吸着に変更した場合の「吸着方向」のトレンド情報は、たとえば、吸着方向を４５度吸着から全周吸着に変更した場合の「吸着方向」のトレンド情報と歪みの方向が逆方向となる。

【0130】

「第１基板吸着圧力」のトレンド情報は、第１保持部１４０による第１基板Ｗ１の吸着圧力を弱めた場合に、４５度外周ゾーンＺ１および４５度中間ゾーンＺ３の歪みが内向きに変化することを示している。また、「第１基板吸着圧力」のトレンド情報は、第１保持部１４０による第１基板Ｗ１の吸着圧力を弱めた場合に、９０度外周ゾーンＺ２の歪みが外向きに変化することを示している。

【0131】

なお、「第１基板吸着圧力」のトレンド情報は、たとえば第１基板Ｗ１の吸着圧力を−８０ｋｐａから−６０ｋｐａ，−８０ｋｐａから−４０ｋｐａ，−８０ｋｐａから−２０ｋｐａに変化させたときの歪みの変化の傾向を調べることにより作成される。

【0132】

また、第１基板Ｗ１の吸着力を強めた場合の「第１基板吸着圧力」のトレンド情報は、たとえば、第１基板Ｗ１の吸着力を弱めた場合の「第１基板吸着圧力」のトレンド情報と歪みの方向が逆方向となる。

【0133】

「第２基板吸着圧力」のトレンド情報は、第２保持部１４１による第２基板Ｗ２の吸着圧力を弱めた場合に、４５度外周ゾーンＺ１，４５度中間ゾーンＺ３および９０度中間ゾーンＺ４の歪みが内向きに変化することを示している。また、「第２基板吸着圧力」のトレンド情報は、第２保持部１４１による第２基板Ｗ２の吸着圧力を弱めた場合に、９０度外周ゾーンＺ２の歪みが外向きに変化することを示している。また、「第２基板吸着圧力」のトレンド情報は、９０度外周ゾーンＺ２の歪みが、４５度外周ゾーンＺ１，４５度中間ゾーンＺ３および９０度中間ゾーンＺ４の歪みと比較して大きく変化していることを示している。

【0134】

なお、「第２基板吸着圧力」のトレンド情報は、たとえば第２基板Ｗ２の吸着圧力を−８０ｋｐａから−６０ｋｐａ，−８０ｋｐａから−４０ｋｐａ，−８０ｋｐａから−２０ｋｐａに変化させたときの歪みの変化の傾向を調べることにより作成される。

【0135】

また、第２基板Ｗ２の吸着力を強めた場合の「第２基板吸着圧力」のトレンド情報は、たとえば、第２基板Ｗ２の吸着力を弱めた場合の「第２基板吸着圧力」のトレンド情報と歪みの方向が逆方向となる。

【0136】

「ストライカー圧力」のトレンド情報は、ストライカー１９０の押圧力を強めた場合に、中央ゾーンＺ０の歪みが外向きに変化することを示している。また、「ストライカー圧力」のトレンド情報は、ストライカー１９０の押圧力を変化させても、４５度外周ゾーンＺ１、９０度外周ゾーンＺ２、４５度中間ゾーンＺ３および９０度中間ゾーンＺ４の歪みは変化しないことを示している。

【0137】

また、ストライカー１９０の押圧力を弱めた場合の「ストライカー圧力」のトレンド情報は、たとえば、ストライカー１９０の押圧力を強めた場合の「ストライカー圧力」のトレンド情報と歪みの方向が逆方向となる。

【0138】

「吸着解除タイミング」のトレンド情報は、吸着解除タイミングを早めた場合に、４５度外周ゾーンＺ１の歪みが内向きに変化し、９０度外周ゾーンＺ２、４５度中間ゾーンＺ３、９０度中間ゾーンＺ４の歪みが外向きに変化することを示している。また、「吸着解除タイミング」のトレンド情報は、４５度外周ゾーンＺ１の歪みが、９０度外周ゾーンＺ２、４５度中間ゾーンＺ３、９０度中間ゾーンＺ４の歪みと比較して大きく変化することを示している。

【0139】

なお、「吸着解除タイミング」のトレンド情報は、たとえば、吸着解除タイミングを９秒とした場合を基準とし、７秒、５秒、３秒と変化させたときの歪みの変化の傾向を調べることで作成される。

【0140】

また、吸着解除タイミングを遅らせた場合の「吸着解除タイミング」のトレンド情報は、たとえば、吸着解除タイミングを早めた場合の「吸着解除タイミング」のトレンド情報と歪みの方向が逆方向となる。

【0141】

制御部は、たとえば、ステップＳ１０５において選択されたゾーンにおいて、ステップＳ１０３において取得された検査結果に示される歪みの方向に対して逆向きの歪みの変化を示すトレンド情報を選択する。そして、制御部は、選択したトレンド情報に対応するパラメータを、変更するパラメータとして選択する。

【0142】

つづいて、制御部は、ステップＳ１０６において選択されたパラメータを変更する（ステップＳ１０７）。具体的には、制御部は、選択したトレンド情報によって示されるパラメータの変更方向と同じ方向にパラメータを変更する。たとえば、図１６に示す「基板間ギャップ」を広げた場合のトレンド情報が選択されたとすると、制御部は、図１２に示す設定情報に含まれるパラメータ種別「基板間ギャップ」のパラメータ値を、基板間ギャップが広くなる方向に変更する。また、制御部は、パラメータごとに予め決められた規定値分だけ、パラメータ値を変更する。すなわち、制御部は、図１２に示す設定情報に含まれるパラメータ種別「基板間ギャップ」のパラメータ値を規定値（たとえば、５０μｍ）だけ変更する。

【0143】

ステップＳ１０７においてパラメータを変更すると、制御部は、処理をステップＳ１０１へ戻し、ステップＳ１０４において重合基板Ｔの均一性が目標条件を満たすと判定するまで、ステップＳ１０１〜Ｓ１０７の処理を繰り返す。

【0144】

ここで、パラメータ変更処理の具体例について図１７〜図２０を参照して説明する。図１７〜図２０は、パラメータ変更処理の具体例の説明図である。

【0145】

たとえば、ステップＳ１０３において、図１７に示す検査結果が得られたとする。ここで、図１７に示す検査結果は、ステップＳ１０１において、第１吸着部３１１および第２吸着部３１２を用いて第１基板Ｗ１の外周部を全周吸着して行った接合処理の検査結果であるものとする。

【0146】

制御部は、図１７に示す検査結果に基づき、複数のゾーンＺ０〜Ｚ４のうち歪みの度合が最も大きい９０度外周ゾーンＺ２を選択する。また、制御部は、選択した９０度外周ゾーンＺ２と歪みの方向が逆方向すなわち内向きであるトレンド情報を有するパラメータ「吸着方向」を選択する。

【0147】

なお、図１６に示すように、９０度外周ゾーンＺ２における歪みの方向が内向きであるトレンド情報を有するパラメータは、「吸着方向」以外にも、「基板間ギャップ」、「第１基板吸着圧力」、「第２基板吸着圧力」、「吸着解除タイミング」がある。このような場合、制御部は、たとえば、これらのパラメータ種別を表示部に表示し、いずれのパラメータを選択すべきかをユーザに決定させてもよい。また、制御部は、歪みの方向だけでなく、歪みの大きさも加味してパラメータを選択してもよい。また、制御部は、注目しているゾーン（ここでは、９０度外周ゾーンＺ２）以外のゾーンへの影響を加味してパラメータを選択してもよい。また、複数のパラメータに予め優先順位を設けておき、複数の選択候補の中から優先順位の高いパラメータを選択するようにしてもよい。

【0148】

つづいて、制御部は、記憶部に記憶された設定情報のうち、パラメータ種別「吸着方向」のパラメータ値を、全周吸着から４５度吸着に変更する。そして、制御部は、変更後のパラメータにて再度接合処理を実行し、検査装置３１から検査結果を再度取得する。この結果、図１８に示すように、図１７に示す検査結果と比較して４５度外周ゾーンＺ１および９０度外周ゾーンＺ２における歪みの方向が外向きから内向きに変化した検査結果が得られる。

【0149】

次に、制御部は、図１８に示す検査結果に基づき、複数のゾーンＺ０〜Ｚ４のうち歪みの度合が最も大きい４５度中間ゾーンＺ３を選択する。また、制御部は、選択した４５度中間ゾーンＺ３と歪みの方向が逆方向すなわち外向きであるトレンド情報を有するパラメータ「基板間ギャップ」を選択する。

【0150】

つづいて、制御部は、記憶部に記憶された設定情報のうち、パラメータ種別「基板間ギャップ」のパラメータ値を、基板間ギャップを広げる方向に規定値だけ変更する。そして、制御部は、変更後のパラメータにて再度接合処理を実行し、検査装置３１から検査結果を再度取得する。この結果、図１９に示すように、図１８に示す検査結果と比較して４５度中間ゾーンＺ３における歪みが低減した検査結果が得られる。また、図１９に示す検査結果は、図１８に示す検査結果と比較して、４５度外周ゾーンＺ１における歪みの方向が外向きから内向きに変化したことも示している。

【0151】

次に、制御部は、図１９に示す検査結果に基づき、複数のゾーンＺ０〜Ｚ４のうち歪みの度合が最も大きい９０度外周ゾーンＺ２を選択する。また、制御部は、選択した９０度外周ゾーンＺ２と歪みの方向が逆方向すなわち外向きであるトレンド情報を有する「第１基板吸着圧力」を選択する。

【0152】

つづいて、制御部は、記憶部に記憶された設定情報のうち、パラメータ種別「第１基板吸着圧力」のパラメータ値を、第１基板吸着圧力を弱める方向に規定値だけ変更する。そして、制御部は、変更後のパラメータにて再度接合処理を実行し、検査装置３１から検査結果を再度取得する。この結果、図２０に示すように、図１９に示す検査結果と比較して９０度外周ゾーンＺ２における歪みが低減した検査結果が得られる。

【0153】

次に、制御部は、図２０に示す検査結果に基づき、複数のゾーンＺ０〜Ｚ４のうち歪みの度合が最も大きい中央ゾーンＺ０を選択する。また、制御部は、選択した中央ゾーンＺ０と歪みの方向が逆方向すなわち内向きであるトレンド情報を有する「ストライカー圧力」を選択する。

【0154】

つづいて、制御部は、記憶部に記憶された設定情報のうち、パラメータ種別「ストライカー圧力」のパラメータ値を、ストライカー圧力を弱める方向に規定値だけ変更する。そして、制御部は、変更後のパラメータにて再度接合処理を実行し、検査装置３１から検査結果を再度取得する。この結果、図２１に示すように、図２０に示す検査結果と比較して中央ゾーンＺ０における歪みが低減した検査結果が得られる。

【0155】

このように、実施形態に係る接合システム１によれば、重合基板Ｔの均一性が目標条件を満たすまで、パラメータ変更処理を繰り返すことで、歪みの少ない重合基板Ｔが作成されるようにパラメータを最適化することができる。

【0156】

＜変形例＞
上述した実施形態では、ステップＳ１０４において重合基板Ｔの均一性が目標条件を満たすまで、パラメータを変更し、変更後のパラメータにて接合処理を行うことを繰り返すこととした。これに限らず、接合システム１では、接合処理を行うことなく、複数のパラメータを一括して変更してもよい。

【0157】

たとえば、制御部は、ステップＳ１０７において変更したパラメータで接合処理を行ったと仮定した場合の検査結果をトレンド情報に基づいて予測し、予測した検査結果とトレンド情報とに基づいて複数のパラメータの少なくとも１つをさらに変更してもよい。

【0158】

このように、検査結果を予測することで、実際に接合処理を行うことなく、複数のパラメータを一括して変更することができる。したがって、パラメータ調整を効率良く行うことができる。

【0159】

この場合、制御装置７０は、パラメータの変更量と歪みの度合の変化量との相関を示す相関情報を記憶部に記憶しておいてもよい。相関情報は、たとえば、各パラメータについて、パラメータ値を最小に設定して接合処理を行った場合の検査結果と、パラメータ値を最大に設定して接合処理を行った場合の検査結果とに基づいて生成される。

【0160】

あるパラメータを変化させたときの歪みの変化の傾向は、基板によらず概ね一致するが、あるパラメータをある値だけ変化させたときの歪みの度合の変化量は、基板ごとに異なる。したがって、対象とする基板についての相関情報を予め生成したうえで、トレンド情報と相関情報とに基づいて複数のパラメータを一括して変更することで、パラメータ調整の更なる効率化を図ることができる。

【0161】

また、上述した実施形態では、接合システム１の処理ステーション３に検査装置３１が配置される場合の例について説明したが、検査装置３１は、接合システム１の外部に配置されていてもよい。この場合、重合基板Ｔは、接合システム１から搬出されて外部の検査装置３１にて検査される。そして、検査装置３１による検査結果は、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介して制御装置７０に入力される。

【0162】

また、ここでは、１枚の重合基板Ｔの検査結果に基づいてパラメータを変更する場合の例について説明したが、たとえば、同一のパラメータにて複数枚の重合基板Ｔを作成し、これら複数枚の重合基板Ｔの検査結果の平均値に基づいてパラメータを変更してもよい。

【0163】

上述してきたように、実施形態に係る接合装置４１のパラメータ調整方法は、第１基板Ｗ１を上方から吸着保持する第１保持部１４０と、第１保持部１４０の下方に配置され、第２基板Ｗ２を下方から吸着保持する第２保持部１４１と、第１保持部１４０と第２保持部１４１との間のギャップを調整する調整部（一例として、第１移動部１６０）と、第１基板Ｗ１の中心部を上方から押圧して第２基板Ｗ２に接触させるストライカー１９０とを備え、調整部によってギャップを調整したうえで、第１保持部１４０に吸着保持された第１基板Ｗ１の中心部をストライカー１９０にて第２保持部１４１に吸着保持された第２基板Ｗ２に接触させることにより、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを接合する接合装置４１のパラメータ調整方法であって、取得工程と、パラメータ変更工程とを含む。取得工程は、接合装置４１によって第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とが接合された重合基板Ｔを検査する検査装置３１から重合基板Ｔに生じた歪みの方向および度合を示す検査結果を取得する。パラメータ変更工程は、ギャップ（一例として、「基板間ギャップ」）、第１保持部１４０による第１基板Ｗ１の吸着圧力（一例として、「第１基板吸着圧力」）、第２保持部１４１による第２基板Ｗ２の吸着圧力（一例として、「第２基板吸着圧力」）およびストライカー１９０による第１基板Ｗ１の押圧力（一例として、「ストライカー圧力」）の少なくとも１つを含む複数のパラメータごとに、パラメータを変更した場合における歪みの方向および度合の変化の傾向を示すトレンド情報と、取得工程において取得された検査結果とに基づき、複数のパラメータの少なくとも１つを変更する。

【0164】

このように、パラメータを変更した場合における歪みの方向および度合の変化の傾向を示すトレンド情報と、検査装置３１による重合基板Ｔの検査結果とに基づき、接合装置４１のパラメータを変更することで、接合装置４１のパラメータを最適化することができる。したがって、実施形態に係る接合装置４１のパラメータ調整方法によれば、歪みの少ない重合基板Ｔを作成することができる。

【0165】

また、パラメータ変更工程は、重合基板Ｔの板面に設定された複数のゾーン（一例として、中央ゾーンＺ０、４５度外周ゾーンＺ１、９０度外周ゾーンＺ２、４５度中間ゾーンＺ３および９０度中間ゾーンＺ４）のうち１つを選択し、選択されたゾーンにおける検査結果およびトレンド情報に基づき、前記複数のパラメータの少なくとも１つを変更してもよい。

【0166】

複数のゾーンから１つを選択し、選択したゾーンの歪みが低減されるようにパラメータを変更することで、歪みの少ない重合基板を作成することができる。

【0167】

また、パラメータ変更工程は、複数のゾーンのうち歪みの度合が最も大きいゾーンを検査結果に基づいて選択してもよい。

【0168】

このように、歪みの度合が最も大きいゾーンを優先的に選択することで、たとえば、より少ない調整回数で目標条件に到達することができることから、パラメータ調整を効率良く行うことができる。

【0169】

第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２は、表面の結晶方向が［１００］である単結晶シリコンウェハであってもよい。この場合、複数のゾーンは、第１基板Ｗ１の中心部から第１基板Ｗ１の表面に対して平行な［０−１１］結晶方向に向かう方向を０度と規定したときの４５度の方向における外周部である４５度外周ゾーンＺ１、９０度の方向における外周部である９０度外周ゾーンＺ２、４５度外周ゾーンＺ１と中心部との中間部である４５度中間ゾーンＺ３および９０度外周ゾーンＺ２と中心部との中間部である９０度中間ゾーンＺ４を含んでいてもよい。

【0170】

第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２が上記単結晶シリコンウェハである場合の重合基板Ｔに生じる歪みは、４５度外周ゾーンＺ１、９０度外周ゾーンＺ２、４５度中間ゾーンＺ３、９０度中間ゾーンＺ４ごとに同様の傾向を示す。このため、４５度外周ゾーンＺ１、９０度外周ゾーンＺ２、４５度中間ゾーンＺ３、９０度中間ゾーンＺ４を含む複数のゾーンを重合基板Ｔの板面に設定することで、パラメータ調整を効率良く行うことができる。

【0171】

また、第１保持部１４０は、４５度の方向を基準に９０度間隔で配置され、第１基板Ｗ１の外周部を吸着保持する４つの第１吸着部３１１と、０度の方向を基準に９０度間隔で配置され、第１基板Ｗ１の外周部を吸着保持する４つの第２吸着部３１２とを備えていてもよい。この場合、複数のパラメータは、第１吸着部３１１および第２吸着部３１２のうち第１基板Ｗ１の吸着保持に用いられる吸着部（一例として、「吸着方向」）を含む。

【0172】

第１吸着部３１１のみを用いて第１基板Ｗ１を吸着保持した場合と、第１吸着部３１１および第２吸着部３１２を用いて第１基板Ｗ１を吸着保持した場合とで重合基板Ｔの歪み方が変化する。たとえば、複数の外側吸着部３０１のうち４つの第１吸着部３１１のみを用いて第１基板Ｗ１を吸着保持した状態で接合処理を行うことで、第１基板Ｗ１の物性の異方性に起因する第１基板Ｗ１の歪みを抑えることができる。このため、検査結果およびトレンド情報に基づき、第１基板Ｗ１の吸着保持に用いられる吸着部を変更し、重合基板Ｔの歪み方を変化させることで、歪みの少ない重合基板Ｔを作成することができる。

【0173】

また、複数のパラメータは、第１保持部１４０に吸着保持された第１基板Ｗ１の中心部をストライカー１９０にて押圧した後、第１保持部１４０による第１基板Ｗ１の吸着保持を解除するタイミング（一例として、「吸着解除タイミング」）を含んでいてもよい。

【0174】

第１吸着部３１１による第１基板Ｗ１の吸着保持を解除するタイミングによって重合基板Ｔの歪み方が変化する。このため、検査結果およびトレンド情報に基づき、第１基板Ｗ１の吸着保持を解除するタイミングを変更し、重合基板Ｔの歪み方を変化させることで、歪みの少ない重合基板Ｔを作成することができる。

【0175】

また、実施形態に係るパラメータ調整方法は、再取得工程と、判定工程とを含んでいてもよい。再取得工程は、パラメータ変更工程後に接合装置４１によって接合された重合基板Ｔの検査結果を検査装置３１から取得する。判定工程は、再取得工程によって取得された検査結果に基づき、重合基板Ｔの均一性が目標条件を満たすか否かを判定する。この場合、パラメータ変更工程および再取得工程は、判定工程によって重合基板Ｔの均一性が目標条件を満たすと判定されるまで繰り返されてもよい。

【0176】

このように、重合基板Ｔの均一性が目標条件を満たすまで、パラメータ変更工程と再取得工程とを繰り返すことにより、パラメータを最適化することができる。

【0177】

また、実施形態に係るパラメータ調整方法は、パラメータ変更工程後に接合装置４１によって第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを接合したと仮定した場合における検査結果をトレンド情報に基づいて予測する予測工程を含んでいてもよい。この場合、パラメータ変更工程は、予測工程において予測された検査結果とトレンド情報とに基づいて複数のパラメータの少なくとも１つをさらに変更してもよい。

【0178】

このように、検査結果を予測することで、実際に接合処理を行うことなく、複数のパラメータを一括して変更することができる。したがって、パラメータ調整を効率良く行うことができる。

【0179】

また、予測工程は、パラメータ変更工程後に接合装置４１によって第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを接合したと仮定した場合における検査結果を、トレンド情報と、パラメータの変更量と歪みの度合の変化量との相関を示す相関情報とに基づいて予測してもよい。

【0180】

このように、相関情報を用いることでよりパラメータ調整の更なる効率化を図ることができる。

【0181】

今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【符号の説明】

【0182】

Ｗ１ 第１基板
Ｗ２ 第２基板
Ｔ 重合基板
１ 接合システム
３１ 検査装置
４１ 接合装置
７０ 制御装置
１４０ 第１保持部
１４１ 第２保持部
１６０ 第１移動部
１９０ ストライカー
３０１ 外側吸着部
３０２ 内側吸着部
３１１ 第１吸着部
３１２ 第２吸着部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】