特開 2023-172116 接合装置および接合方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023172116

(43)【公開日】2023-12-06

(54)【発明の名称】接合装置および接合方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/02 20060101AFI20231129BHJP

   H01L 21/68 20060101ALI20231129BHJP

【ＦＩ】

H01L21/02 B

H01L21/68 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022083700

(22)【出願日】2022-05-23

(71)【出願人】

【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】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】松尾 祐平

【テーマコード（参考）】

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F131AA02

5F131AA03

5F131BA60

5F131CA08

5F131CA18

5F131CA32

5F131EA02

5F131EA10

5F131EA22

5F131EA23

5F131EA24

5F131EA27

5F131EB01

5F131EB52

(57)【要約】

【課題】接合前のアライメント精度を向上する、技術を提供する。
【解決手段】接合装置は、第１アライメントマークを有する第１基板と、第２アライメントマークを有する第２基板と、を接合する。第１撮像部が第２アライメントマークを撮像する際に、第１照射部が第１撮像部の撮像エリアに白色光を照射する。第２撮像部が第１アライメントマークを撮像する際に、第２照射部が第２撮像部の撮像エリアに白色光を照射する。制御部は、第１撮像部と前記第２撮像部で撮像した画像を処理することで第１アライメントマークと第２アライメントマークの位置を検出する。制御部は、検出した第１アライメントマークの位置を、第１基板で反射した反射光の波長と強度の関係を基に補正する。制御部は、補正した第１アライメントマークの位置を基に移動部を制御する。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１アライメントマークを含む第１基板と、第２アライメントマークを含む第２基板とを接合する接合装置であって、
前記第１基板を保持する第１保持部と、
前記第２基板を保持する第２保持部と、
前記第１保持部に設けられ、前記第２保持部に保持されている前記第２基板を撮像する第１撮像部と、
前記第１撮像部による前記第２アライメントマークの撮像時に、前記第１撮像部の撮像エリアに白色光を照射する第１照射部と、
前記第２保持部に設けられ、前記第１保持部に保持されている前記第１基板を撮像する第２撮像部と、
前記第２撮像部による前記第１アライメントマークの撮像時に、前記第２撮像部の撮像エリアに白色光を照射する第２照射部と、
前記第１保持部と前記第２保持部とを相対的に移動させる移動部と、
前記移動部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１撮像部と前記第２撮像部で撮像した画像を処理することで前記第１アライメントマークと前記第２アライメントマークの位置を検出し、検出した前記第１アライメントマークの位置を、前記第１基板で反射した反射光の波長と強度の関係を基に補正し、補正した前記第１アライメントマークの位置を基に前記移動部を制御する、接合装置。

【請求項2】

前記制御部は、検出した前記第２アライメントマークの位置を、前記第２基板で反射した反射光の波長と強度の関係を基に補正し、補正した前記第２アライメントマークの位置を基に前記移動部を制御する、請求項１に記載の接合装置。

【請求項3】

前記第１基板で反射した反射光の反射スペクトルを検出する分光器を備え、
前記制御部は、前記分光器の検出結果を基に、前記第１アライメントマークの位置を補正する、請求項１または２に記載の接合装置。

【請求項4】

前記第２撮像部はカラーカメラを有し、前記カラーカメラは互いに異なる色の光を受光する第１色受光素子と第２色受光素子とを含み、
前記制御部は、同じ画素を構成する前記第１色受光素子と前記第２色受光素子の受光強度の比を基に、前記第１アライメントマークの位置を補正する、請求項１または２に記載の接合装置。

【請求項5】

前記第２照射部は、前記第１撮像部の撮像エリアに対して互いに異なる色である前記白色光と第１色光と第２色光とを切り替えて照射し、
前記第２撮像部はモノクロカメラを有し、前記モノクロカメラは受光素子を含み、
前記制御部は、前記第１撮像部の撮像エリアを固定した状態で前記第１色光と前記第２色光とを切り替えて照射したときの同じ前記受光素子の受光強度の比を基に、前記第１アライメントマークの位置を補正する、請求項１または２に記載の接合装置。

【請求項6】

前記第２照射部は、前記白色光のうち前記第１色光を選択的に透過する第１色フィルターと、前記白色光のうち前記第２色光を選択的に透過する第２色フィルターと、を有する、請求項５に記載の接合装置。

【請求項7】

前記第２照射部が前記白色光の光源を有し且つ前記白色光の光源が前記第１色光の光源と前記第２色光の光源とを有するか、または前記第２照射部が前記白色光の光源と前記第１色光の光源と前記第２色光の光源とを別々に有する、請求項５に記載の接合装置。

【請求項8】

第１アライメントマークを含む第１基板と、第２アライメントマークを含む第２基板とを接合することを有する接合方法であって、
前記第１基板を第１保持部で保持することと、
前記第２基板を第２保持部で保持することと、
前記第１保持部に設けられる第１撮像部で、前記第２保持部に保持されている前記第２基板を撮像することと、
前記第１撮像部による前記第２アライメントマークの撮像時に、第１照射部から前記第１撮像部の撮像エリアに白色光を照射することと、
前記第２保持部に設けられる第２撮像部で、前記第１保持部に保持されている前記第１基板を撮像することと、
前記第２撮像部による前記第１アライメントマークの撮像時に、第２照射部から前記第２撮像部の撮像エリアに白色光を照射することと、
前記第１撮像部と前記第２撮像部で撮像した画像を処理することで前記第１アライメントマークと前記第２アライメントマークの位置を検出することと、
検出した前記第１アライメントマークの位置を、前記第１基板で反射した反射光の波長と強度の関係を基に補正することと、
補正した前記第１アライメントマークの位置を基に、前記第１保持部と前記第２保持部とを相対的に移動させることと、
を有する、接合方法。

【請求項9】

検出した前記第２アライメントマークの位置を、前記第２基板で反射した反射光の波長と強度の関係を基に補正することと、
補正した前記第２アライメントマークの位置を基に、前記第１保持部と前記第２保持部とを相対的に移動させることと、
を有する、請求項８に記載の接合方法。

【請求項10】

前記第１基板で反射した反射光の反射スペクトルを分光器で検出することと、前記分光器の検出結果を基に、前記第１アライメントマークの位置を補正することと、を有する、請求項８または９に記載の接合方法。

【請求項11】

前記第２撮像部はカラーカメラを有し、前記カラーカメラは互いに異なる色の光を受光する第１色受光素子と第２色受光素子とを含み、
前記接合方法は、同じ画素を構成する前記第１色受光素子と前記第２色受光素子の受光強度の比を基に、前記第１アライメントマークの位置を補正することを有する、請求項８または９に記載の接合方法。

【請求項12】

前記第２照射部は、前記第１撮像部の撮像エリアに対して互いに異なる色である前記白色光と第１色光と第２色光とを切り替えて照射し、
前記第２撮像部はモノクロカメラを有し、前記モノクロカメラは受光素子を含み、
前記接合方法は、前記第１撮像部の撮像エリアを固定した状態で前記第１色光と前記第２色光とを切り替えて照射したときの同じ前記受光素子の受光強度の比を基に、前記第１アライメントマークの位置を補正することを有する、請求項８または９に記載の接合方法。

【請求項13】

前記第２照射部は、前記白色光のうち前記第１色光を選択的に透過する第１色フィルターと、前記白色光のうち前記第２色光を選択的に透過する第２色フィルターと、を有する、請求項１２に記載の接合方法。

【請求項14】

前記第２照射部が前記白色光の光源を有し且つ前記白色光の光源が前記第１色光の光源と前記第２色光の光源とを有するか、または前記第２照射部が前記白色光の光源と前記第１色光の光源と前記第２色光の光源とを別々に有する、請求項１２に記載の接合方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、接合装置および接合方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の接合装置は、第１アライメントマークを有する第１基板と、第２アライメントマークを有する第２基板とを接合する。接合装置は、第１保持部と、第２保持部と、第１撮像部と、第１照射部と、第２撮像部と、第２照射部と、制御部と、を備える。第１保持部は第１基板を保持する。第２保持部は第２基板を保持する。第１撮像部が第２アライメントマークを撮像する際に、第１照射部が第１撮像部の撮像エリアに白色光を照射する。第２撮像部が第１アライメントマークを撮像する際に、第２照射部が第２撮像部の撮像エリアに白色光を照射する。制御部は、第１撮像部と第２撮像部で撮像した画像を処理することで第１アライメントマークと第２アライメントマークの位置を検出し、第１基板と第２基板の位置合わせを行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１９４８６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示の一態様は、接合前のアライメント精度を向上する、技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様に係る接合装置は、第１アライメントマークを含む第１基板と、第２アライメントマークを含む第２基板とを接合する。前記接合装置は、第１保持部と、第２保持部と、第１撮像部と、第１照射部と、第２撮像部と、第２照射部と、移動部と、制御部と、を備える。前記第１保持部は、前記第１基板を保持する。前記第２保持部は、前記第２基板を保持する。前記第１撮像部は、前記第１保持部に設けられ、前記第２保持部に保持されている前記第２基板を撮像する。前記第１照射部は、前記第１撮像部による前記第２アライメントマークの撮像時に、前記第１撮像部の撮像エリアに白色光を照射する。前記第２撮像部は、前記第２保持部に設けられ、前記第１保持部に保持されている前記第１基板を撮像する。前記第２照射部は、前記第２撮像部による前記第１アライメントマークの撮像時に、前記第２撮像部の撮像エリアに白色光を照射する。前記移動部は、前記第１保持部と前記第２保持部とを相対的に移動させる。前記制御部は、前記移動部を制御する。前記制御部は、前記第１撮像部と前記第２撮像部で撮像した画像を処理することで前記第１アライメントマークと前記第２アライメントマークの位置を検出し、検出した前記第１アライメントマークの位置を、前記第１基板で反射した反射光の波長と強度の関係を基に補正し、補正した前記第１アライメントマークの位置を基に前記移動部を制御する。

【発明の効果】

【0006】

本開示の一態様によれば、接合前のアライメント精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、一実施形態に係る接合システムを示す平面図である。

【図2】図２は、下ウェハと上ウェハを接合することで得られる重合ウェハの一例を示す断面図である。

【図3】図３は、一実施形態に係る接合方法を示すフローチャートである。

【図4】図４は、接合装置の一例を示す断面図である。

【図5】図５は、ステップＳ１０５の一例を示すフローチャートである。

【図6】図６（Ａ）はステップＳ１１２における動作の一例を示す側面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に続く動作を示す側面図であり、図６（Ｃ）は図６（Ｂ）に続く動作を示す側面図である。

【図7】図７（Ａ）はステップＳ１１３における動作の一例を示す断面図であり、図７（Ｂ）はステップＳ１１４における動作の一例を示す断面図であり、図７（Ｃ）は図７（Ｂ）に続く動作を示す断面図である。

【図8】図８は、上撮像部と上照射部と上分光器の一例を示す断面図である。

【図9】図９は、下アライメントマークを撮像した画像の一例を示す図である。

【図10】図１０は、反射スペクトルの一例を示す図である。

【図11】図１１は、制御部の構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。

【図12】図１２は、上撮像部と上照射部の第１変形例を示す断面図である。

【図13】図１３は、上撮像部と上照射部の第２変形例を示す断面図である。

【図14】図１４は、上撮像部と上照射部の第３変形例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。また、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は互いに垂直な方向であり、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。

【0009】

図１を参照して、一実施形態に係る接合システム１について説明する。接合システム１は、第１基板と第２基板とを接合し、重合基板を作製する。図２に示すように接合時に下側に配置される基板を下ウェハＷ１と呼び、接合時に上側に配置される基板を上ウェハＷ２と呼ぶ。下ウェハＷ１が第１基板に相当し、上ウェハＷ２が第２基板に相当するが、その組み合わせは逆でもよく、下ウェハＷ１が第２基板に相当し、上ウェハＷ２が第１基板に相当してもよい。

【0010】

下ウェハＷ１と上ウェハＷ２を接合することで、重合ウェハＴが得られる。下ウェハＷ１の板面のうち、上ウェハＷ２と接合される側の板面を「接合面Ｗ１ｊ」と記載し、接合面Ｗ１ｊとは反対側の板面を「非接合面Ｗ１ｎ」と記載する。また、上ウェハＷ２の板面のうち、下ウェハＷ１と接合される側の板面を「接合面Ｗ２ｊ」と記載し、接合面Ｗ２ｊとは反対側の板面を「非接合面Ｗ２ｎ」と記載する。

【0011】

下ウェハＷ１は、シリコンウェハなどの半導体基板Ｗ１ａと、半導体基板Ｗ１ａの上に形成される膜Ｗ１ｂと、を有する。半導体基板Ｗ１ａの代わりに、ガラス基板が用いられてもよい。膜Ｗ１ｂは、例えば、デバイス層と、接合層と、を有する。デバイス層は、複数の電子回路を含む。接合層は、デバイス層の上に形成される。接合層は、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、またはシリコン炭窒化膜である。

【0012】

接合層は、熱酸化法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｏｎ）法、又はＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などで形成される。接合層としてシリコン酸化膜をＣＶＤ法で形成する場合、シリコン酸化膜の原料として例えばＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａ Ｅｔｈｏｘｙ Ｓｉｌａｎｅ）が用いられる。

【0013】

下ウェハＷ１は、下アライメントマークＭ１１～Ｍ１３を有する。下アライメントマークＭ１１～Ｍ１３は、接合前の下ウェハＷ１と上ウェハＷ２の水平方向位置合わせに用いられる。下アライメントマークＭ１１～Ｍ１３は、例えば半導体基板Ｗ１ａと膜Ｗ１ｂの間に形成される。下アライメントマークＭ１１～Ｍ１３の配置と数は、図示のものには限定されない。

【0014】

同様に、上ウェハＷ２は、シリコンウェハなどの半導体基板Ｗ２ａと、半導体基板Ｗ２ａの上に形成される膜Ｗ２ｂと、を有する。半導体基板Ｗ２ａの代わりに、ガラス基板が用いられてもよい。膜Ｗ２ｂは、例えば、デバイス層と、接合層と、を有する。デバイス層は、複数の電子回路を含む。接合層は、デバイス層の上に形成される。接合層は、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、またはシリコン炭窒化膜である。

【0015】

上ウェハＷ２は、上アライメントマークＭ２１～Ｍ２３を有する。上アライメントマークＭ２１～Ｍ２３は、接合前の下ウェハＷ１と上ウェハＷ２の水平方向位置合わせに用いられる。上アライメントマークＭ２１～Ｍ２３は、例えば半導体基板Ｗ２ａと膜Ｗ２ｂの間に形成される。上アライメントマークＭ２１～Ｍ２３の配置と数は、図示のものには限定されない。

【0016】

下アライメントマークＭ１１～Ｍ１３が第１アライメントマークに相当し、上アライメントマークＭ２１～Ｍ２３が第２アライメントマークに相当するが、その組み合わせは逆でもよく、下アライメントマークＭ１１～Ｍ１３が第２アライメントマークに相当し、上アライメントマークＭ２１～Ｍ２３が第１アライメントマークに相当してもよい。

【0017】

なお、下ウェハＷ１と上ウェハＷ２の一方は、デバイス層を有しなくてもよい。

【0018】

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及び処理ステーション３は、Ｘ軸正方向に沿って、搬入出ステーション２及び処理ステーション３の順番で並べて配置される。また、搬入出ステーション２及び処理ステーション３は、一体的に接続される。

【0019】

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（例えば、２５枚）の基板を水平状態で収容するカセットＣ１、Ｃ２、Ｃ３がそれぞれ載置される。カセットＣ１は下ウェハＷ１を収容するカセットであり、カセットＣ２は上ウェハＷ２を収容するカセットであり、カセットＣ３は重合ウェハＴを収容するカセットである。なお、カセットＣ１、Ｃ２において、下ウェハＷ１及び上ウェハＷ２は、それぞれ接合面Ｗ１ｊ、Ｗ２ｊを上面にした状態で向きを揃えて収容される。

【0020】

搬送領域２０は、載置台１０のＸ軸正方向側に隣接して配置される。かかる搬送領域２０には、Ｙ軸方向に延在する搬送路２１と、この搬送路２１に沿って移動可能な搬送装置２２とが設けられる。搬送装置２２は、下ウェハＷ１、上ウェハＷ２又は重合ウェハＴを保持して搬送する搬送アームを有する。搬送アームは、水平方向と鉛直方向に移動可能であり、且つ鉛直軸周りに旋回可能である。搬送アームの数は、複数であってもよい。搬送アームは、搬送領域２０に隣接する所定の装置に上ウェハＷ２、下ウェハＷ１又は重合ウェハＴを搬送する。

【0021】

なお、載置台１０上に載置されるカセットＣ１～Ｃ３の個数は、図示のものに限定されない。また、載置台１０上には、カセットＣ１、Ｃ２、Ｃ３以外に、不具合が生じた基板を回収するためのカセット等が載置されてもよい。

【0022】

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

【0023】

また、第１処理ブロックＧ１～第３処理ブロックＧ３に囲まれた領域には、搬送領域６０が形成される。搬送領域６０には、搬送装置６１が配置される。搬送装置６１は、下ウェハＷ１、上ウェハＷ２又は重合ウェハＴを保持して搬送する搬送アームを有する。搬送アームは、水平方向と鉛直方向に移動可能であり、且つ鉛直軸周りに旋回可能である。搬送アームの数は、複数であってもよい。搬送アームは、搬送領域６０に隣接する所定の装置に下ウェハＷ１、上ウェハＷ２又は重合ウェハＴを搬送する。

【0024】

第１処理ブロックＧ１には、例えば、表面改質装置３３と、表面親水化装置３４と、が配置される。表面改質装置３３は、下ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊ又は上ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊをプラズマで改質する。表面親水化装置３４は、改質された下ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊ又は改質された上ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊを親水化する。表面改質装置３３と表面親水化装置３４の位置は図示のものには限定されない。表面改質装置３３と表面親水化装置３４の数は複数であってもよい。

【0025】

表面改質装置３３は、例えば、接合面Ｗ１ｊ、Ｗ２ｊにおけるＳｉＯ_２の結合を切断し、Ｓｉの未結合手を形成し、その後の親水化を可能にする。表面改質装置３３では、例えば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。そして、酸素イオンが接合面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。処理ガスは、酸素ガスには限定されず、例えば窒素ガスなどでもよい。

【0026】

表面親水化装置３４は、例えば接合面Ｗ１ｊ、Ｗ２ｊにＯＨ基を付与する。表面親水化装置３４は、例えばスピンチャックに保持されている下ウェハＷ１又は上ウェハＷ２を回転させながら、当該下ウェハＷ１又は上ウェハＷ２上に純水を供給する。純水は、接合面Ｗ１ｊ、Ｗ２ｊ上を拡散し、Ｓｉの未結合手にＯＨ基を付与し、接合面Ｗ１ｊ、Ｗ２ｊを親水化させる。表面親水化装置３４は、接合面Ｗ１ｊ、Ｗ２ｊを洗浄する役割も有する。

【0027】

第２処理ブロックＧ２には、例えば、接合装置４１が配置される。接合装置４１は、上ウェハＷ２を上下反転させることで、上ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊを下に向ける。その後、接合装置４１は、親水化された下ウェハＷ１と上ウェハＷ２とを接合し、重合ウェハＴを作製する。なお、上ウェハＷ２を上下反転させる装置は、本実施形態では接合装置４１の一部として設けられるが、接合装置４１とは別に設けられてもよい。

【0028】

第３処理ブロックＧ３には、例えば、トランジション装置５１が配置される。トランジション装置５１は、下ウェハＷ１、上ウェハＷ２又は重合ウェハＴを一時的に保管する。トランジション装置５１の数は、複数であってもよい。

【0029】

接合システム１は、制御装置９０を備える。制御装置９０は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９１と、メモリ等の記憶媒体９２とを備える。記憶媒体９２には、接合システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御装置９０は、記憶媒体９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１に実行させることにより、接合システム１の動作を制御する。

【0030】

次に、図３を参照して、本実施形態の接合方法について説明する。接合方法は、例えばステップＳ１０１～Ｓ１０５を有する。ステップＳ１０１～Ｓ１０５は、制御装置９０による制御下で実施される。なお、接合方法は、ステップＳ１０１～Ｓ１０５の全てを有しなくてもよく、少なくともステップＳ１０５を有していればよい。また、接合方法は、ステップＳ１０５以外の処理を有してもよい。

【0031】

先ず、複数枚の下ウェハＷ１を収容したカセットＣ１、複数枚の上ウェハＷ２を収容したカセットＣ２、及び空のカセットＣ３が、搬入出ステーション２の載置台１０上に載置される。

【0032】

次に、搬送装置２２が、カセットＣ１内の下ウェハＷ１を取り出し、トランジション装置５１に搬送する。その後、搬送装置６１が、トランジション装置５１から下ウェハＷ１を取り出し、表面改質装置３３に搬送する。

【0033】

次に、表面改質装置３３が、下ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊを改質する（ステップＳ１０１）。接合面Ｗ１ｊの改質は、接合面Ｗ１ｊを上に向けた状態で実施される。その後、搬送装置６１が、表面改質装置３３から下ウェハＷ１を取り出し、表面親水化装置３４に搬送する。

【0034】

次に、表面親水化装置３４が、下ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊを親水化する（ステップＳ１０２）。接合面Ｗ１ｊの親水化は、接合面Ｗ１ｊを上に向けた状態で実施される。その後、搬送装置６１が、表面親水化装置３４から下ウェハＷ１を取り出し、接合装置４１に搬送する。

【0035】

下ウェハＷ１に対する上記の処理と並行して、上ウェハＷ２に対する下記の処理が実施される。先ず、搬送装置２２が、カセットＣ２内の上ウェハＷ２を取り出し、トランジション装置５１に搬送する。その後、搬送装置６１が、トランジション装置５１から上ウェハＷ２を取り出し、表面改質装置３３に搬送する。

【0036】

次に、表面改質装置３３が、上ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊを改質する（ステップＳ１０３）。接合面Ｗ２ｊの改質は、接合面Ｗ２ｊを上に向けた状態で実施される。その後、搬送装置６１が、表面改質装置３３から上ウェハＷ２を取り出し、表面親水化装置３４に搬送する。

【0037】

次に、表面親水化装置３４が、上ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊを親水化する（ステップＳ１０４）。接合面Ｗ２ｊの親水化は、接合面Ｗ２ｊを上に向けた状態で実施される。その後、搬送装置６１が、表面親水化装置３４から上ウェハＷ２を取り出し、接合装置４１に搬送する。

【0038】

次に、接合装置４１は、上ウェハＷ２を上下反転させることで、上ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊを下に向ける。その後、接合装置４１が、下ウェハＷ１と上ウェハＷ２を接合し、重合ウェハＴを製造する（ステップＳ１０５）。その後、搬送装置６１が、接合装置４１から重合ウェハＴを取り出し、トランジション装置５１に搬送する。

【0039】

最後に、搬送装置２２が、トランジション装置５１から重合ウェハＴを取り出し、載置台１０上のカセットＣ３に搬送する。これにより、一連の処理が終了する。

【0040】

次に、図４を参照して、接合装置４１の一例について説明する。接合装置４１は、下保持部１１０と、上保持部１２０と、下撮像部１３０と、上撮像部１５０と、移動部１７０と、制御部２００と、を備える。

【0041】

下保持部１１０は、下ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊを上に向けて、下ウェハＷ１を下方から保持する。上保持部１２０は、上ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊを下に向けて、上ウェハＷ２を上方から保持する。下保持部１１０が第１保持部に相当し、上保持部１２０が第２保持部に相当するが、その組み合わせは逆でもよい。

【0042】

下撮像部１３０は、下保持部１１０に設けられ、上保持部１２０に保持されている上ウェハＷ２を撮像する。上撮像部１５０は、上保持部１２０に設けられ、下保持部１１０に保持されている下ウェハＷ１を撮像する。下撮像部１３０が第１撮像部に相当し、上撮像部１５０が第２撮像部に相当するが、その組み合わせは逆でもよい。

【0043】

移動部１７０は、下保持部１１０と上保持部１２０とを相対的に水平方向と鉛直方向に移動させる。移動部１７０は、本実施形態では下保持部１１０を移動させるが、上保持部１２０を移動させてもよい。移動部１７０は、下保持部１１０または上保持部１２０を鉛直軸周りに回転させてもよい。

【0044】

制御部２００は、接合装置４１の動作を制御する。制御部２００は、例えばコンピュータであり、制御装置９０と同様に構成される。制御部２００は、制御装置９０の一部であってもよい。

【0045】

下保持部１１０は、複数（例えば２つ）の領域１１０ａ、１１０ｂに区画される。これら領域１１０ａ、１１０ｂは、下保持部１１０の中心部から周縁部に向けてこの順で設けられる。そして、領域１１０ａは平面視において円形状を有し、領域１１０ｂは平面視において環状形状を有する。

【0046】

各領域１１０ａ、１１０ｂには、吸引管１１１ａ、１１１ｂがそれぞれ独立して設けられる。各吸引管１１１ａ、１１１ｂには、異なる真空ポンプ１１２ａ、１１２ｂがそれぞれ接続される。下保持部１１０は、各領域１１０ａ、１１０ｂ毎に、下ウェハＷ１を真空吸着可能である。

【0047】

下保持部１１０には、鉛直方向に昇降自在な複数の保持ピン１１５が設けられる。下ウェハＷ１は、複数の保持ピン１１５の上端に載置される。なお、下ウェハＷ１は、複数の保持ピン１１５の上端に真空吸着されてもよい。

【0048】

複数の保持ピン１１５は、上昇することで、下保持部１１０の保持面から突出する。その状態で、複数の保持ピン１１５は、下ウェハＷ１を搬送装置６１から受け取る。その後、複数の保持ピン１１５が下降し、下ウェハＷ１が下保持部１１０の保持面に接触させられる。続いて、下保持部１１０は、真空ポンプ１１２ａ、１１２ｂの作動によって、各領域１１０ａ、１１０ｂにおいて下ウェハＷ１を水平に真空吸着する。

【0049】

上保持部１２０は、複数（例えば３つ）の領域１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃに区画される。これら領域１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃは、上保持部１２０の中心部から周縁部に向けてこの順で設けられる。領域１２０ａは平面視において円形状を有し、領域１２０ｂ、１２０ｃは平面視において環状形状を有する。

【0050】

各領域１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃには、吸引管１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃがそれぞれ独立して設けられる。各吸引管１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃには、異なる真空ポンプ１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃがそれぞれ接続される。上保持部１２０は、各領域１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ毎に、上ウェハＷ２を真空吸着可能である。

【0051】

上保持部１２０には、鉛直方向に昇降自在な複数の保持ピン１２５が設けられる。複数の保持ピン１２５は、真空ポンプ１２６に接続され、真空ポンプ１２６の作動によって上ウェハＷ２を真空吸着する。上ウェハＷ２は、複数の保持ピン１２５の下端に真空吸着される。複数の保持ピン１２５の代わりに、リング状の吸着パッドが用いられてもよい。

【0052】

複数の保持ピン１２５は、下降することで、上保持部１２０の保持面から突出する。その状態で、複数の保持ピン１２５は、上ウェハＷ２を真空吸着し、搬送装置６１から受け取る。その後、複数の保持ピン１２５が上昇し、上ウェハＷ２が上保持部１２０の保持面に接触させられる。続いて、上保持部１２０は、真空ポンプ１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃの作動によって、各領域１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃにおいて上ウェハＷ２を水平に真空吸着する。

【0053】

また、上保持部１２０の中心部には、当該上保持部１２０を鉛直方向に貫通する貫通孔１２３が形成される。貫通孔１２３には、後述する押動部１９０が挿通される。押動部１９０は、下ウェハＷ１と間隔をおいて配置された上ウェハＷ２の中心を押し下げ、下ウェハＷ１に接触させる。

【0054】

押動部１９０は、押動ピン１９１と、当該押動ピン１９１の昇降ガイドである外筒１９２とを有する。押動ピン１９１は、例えばモータを内蔵した駆動部（図示せず）によって、貫通孔１２３に挿通され、上保持部１２０の保持面から突出し、上ウェハＷ２の中心を押し下げる。

【0055】

次に、図５～図７を参照して、接合装置４１の動作の一例について説明する。先ず、搬送装置６１が、接合装置４１に対する下ウェハＷ１と上ウェハＷ２の搬入を行う（ステップＳ１１１）。下保持部１１０が、下ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊを上に向けて、下ウェハＷ１を下方から保持する。上保持部１２０が、上ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊを下に向けて、上ウェハＷ２を上方から保持する。

【0056】

次に、移動部１７０が、下保持部１１０と上保持部１２０を相対的に移動させ、下ウェハＷ１と上ウェハＷ２の位置合わせ（アライメント）を行う（ステップＳ１１２）。位置合わせには、図６に示すように下撮像部１３０と上撮像部１５０が用いられる。上撮像部１５０は、上保持部１２０に対して固定されており、下保持部１１０に保持されている下ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊを撮像する。一方、下撮像部１３０は、下保持部１１０に対して固定されており、上保持部１２０に保持されている上ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊを撮像する。

【0057】

先ず、図６（Ａ）に示すように、移動部１７０が、下撮像部１３０と上撮像部１５０の水平方向位置合わせを行う。具体的には、下撮像部１３０が上撮像部１５０の略真下に位置するように、移動部１７０が下保持部１１０を水平方向に移動させる。そして、上撮像部１５０と下撮像部１３０とが共通のターゲットＸを撮像し、上撮像部１５０と下撮像部１３０の水平方向位置が一致するように、移動部１７０が下撮像部１３０の水平方向位置を微調節する。これにより、上撮像部１５０と下撮像部１３０の水平方向位置合わせが完了する。

【0058】

次に、図６（Ｂ）に示すように、移動部１７０が、下保持部１１０を鉛直上方に移動させ、続いて、下保持部１１０と上保持部１２０の水平方向位置合わせを行う。具体的には、移動部１７０が下保持部１１０を水平方向に移動させながら、上撮像部１５０が下アライメントマークＭ１１～Ｍ１３を順次撮像すると共に、下撮像部１３０が上アライメントマークＭ２１～Ｍ２３を順次撮像する。なお、図６（Ｂ）は、上撮像部１５０が下アライメントマークＭ１１を撮像すると共に、下撮像部１３０が上アライメントマークＭ２３を撮像する様子を示している。

【0059】

下撮像部１３０と上撮像部１５０は、撮像した画像データを、制御部２００に送信する。制御部２００は、下撮像部１３０と上撮像部１５０で撮像した画像を処理することで下アライメントマークＭ１１～Ｍ１３と上アライメントマークＭ２１～Ｍ２３の位置を検出する。制御部２００は、鉛直方向視にて下アライメントマークＭ１１～Ｍ１３と上アライメントマークＭ２１～Ｍ２３が重なるように、移動部１７０を制御する。

【0060】

次に、図６（Ｃ）に示すように、移動部１７０が下保持部１１０を鉛直上方に移動させる。その結果、下ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊと上ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊとの間隔Ｇ（図４参照）は、予め定められた距離、例えば８０μｍ～２００μｍになる。

【0061】

次に、図７（Ａ）に示すように、真空ポンプ１２２ａの作動が停止され、領域１２０ａにおける上ウェハＷ２の真空吸着が解除される。その後、押動部１９０の押動ピン１９１が下降し、上ウェハＷ２の中心を押し下げ、下ウェハＷ１に接触させる（ステップＳ１１３）。その結果、下ウェハＷ１と上ウェハＷ２の中心同士が接合される。

【0062】

下ウェハＷ１の接合面Ｗ１ｊと上ウェハＷ２の接合面Ｗ２ｊはそれぞれ改質済みであるので、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、接合面Ｗ１ｊ、Ｗ２ｊはそれぞれ親水化済みであるので、親水基（例えばＯＨ基）が水素結合し、接合面Ｗ１ｊ、Ｗ２ｊ同士が強固に接合される。

【0063】

次に、図７（Ｂ）に示すように、真空ポンプ１２２ｂの作動が停止され、領域１２０ｂにおける上ウェハＷ２の真空吸着が解除される。続いて、真空ポンプ１２２ｃの作動が停止され、図７（Ｃ）に示すように、領域１２０ｃにおける上ウェハＷ２の真空吸着が解除される。

【0064】

このように、上ウェハＷ２の中心から周縁に向けて、上ウェハＷ２の真空吸着が段階的に解除され、上ウェハＷ２が下ウェハＷ１に段階的に落下して当接する。そして、下ウェハＷ１と上ウェハＷ２の接合は、中心から周縁に向けて順次進行する（ステップＳ１１４）。その結果、上ウェハＷ２の接合面Ｗ１ｊと下ウェハＷ１の接合面Ｗ２ｊとが全面で当接し、下ウェハＷ１と上ウェハＷ２とが接合され、重合ウェハＴが得られる。その後、押動ピン１９１は、元の位置まで上昇させられる。

【0065】

次に、移動部１７０が、下保持部１１０を下降させ、下保持部１１０と上保持部１２０の鉛直方向の間隔を広げる。その後、搬送装置６１が、接合装置４１に対する重合ウェハＴの搬出を行う（ステップＳ１１５）。具体的には、先ず、下保持部１１０が、重合ウェハＴの保持を解除する。続いて、複数の保持ピン１１５が、上昇し、重合ウェハＴを搬送装置６１に渡す。その後、複数の保持ピン１１５が、元の位置まで下降する。

【0066】

次に、図８～図１１を参照して、下アライメントマークＭ１２の位置の検出と、検出した位置の補正の一例について説明する。図８に示すように、接合装置４１は、下アライメントマークＭ１２の位置の検出と、検出した位置の補正とを実施すべく、例えば、上撮像部１５０と、上照射部１６０と、上分光器１６５と、を備える。

【0067】

上撮像部１５０は、下ウェハＷ１を撮像する。上撮像部１５０は、例えば、対物レンズ１５１と、結像レンズ１５２と、受光素子１５３と、を有する。図示しないが、複数の受光素子１５３が、２次元的に配列されている。１つの受光素子１５３が、１つの画素を構成する。受光素子１５３は、下ウェハＷ１からの反射光を受光する。

【0068】

上撮像部１５０は、モノクロカメラとカラーカメラのいずれでもよいが、本実施形態ではモノクロカメラである。上撮像部１５０がモノクロカメラである場合、１つの受光素子１５３は特定の色の光（特定の波長の光）ではなく、様々な色の光（様々な波長の光）を受光し、その受光強度に応じた電気信号を生成する。受光強度が高いほど、画素の輝度が高くなる。

【0069】

上撮像部１５０は、対物レンズ１５１と結像レンズ１５２の間に、ハーフミラーなどのビームスプリッタ１５４を有してもよい。ビームスプリッタ１５４は、例えば、上照射部１６０によって照射された白色光を下ウェハＷ１に向けて反射すると共に、白色光が下ウェハＷ１で反射されること生じた反射光を受光素子１５３に向けて透過させる。

【0070】

上照射部１６０は、上撮像部１５０と同様に上保持部１２０に対して固定されるが、上保持部１２０に対して固定されなくてもよい。上照射部１６０は、上撮像部１５０による下アライメントマークＭ１２の撮像時に、上撮像部１５０の撮像エリアに白色光を照射する。白色光は、ビームスプリッタ１５４を介して上撮像部１５０の撮像エリアに照射される。なお、ビームスプリッタ１５４が無くてもよく、白色光は上撮像部１５０の撮像エリアに直接照射されてもよい。

【0071】

上照射部１６０は、白色光の光源１６１を有する。光源１６１は、例えば白色ＬＥＤである。白色ＬＥＤの発光方式は、特に限定されない。白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤと黄色蛍光体を含んでもよいし、赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとを含んでもよいし、近紫外線ＬＥＤと赤色蛍光体と緑色蛍光体と青色蛍光体とを含んでもよい。

【0072】

図９に示すように、上撮像部１５０は、下アライメントマークＭ１２とその周囲を含む画像Ｐを撮像にする。上撮像部１５０は、画像Ｐを制御部２００に送信する。制御部２００は、位置検出部２０１（図１１参照）を有する。位置検出部２０１は、画像Ｐを処理することにより、下アライメントマークＭ１２の位置を検出する。位置検出部２０１は、例えば画像Ｐにおける輝度の変化が極大になる位置を、下アライメントマークＭ１２の位置として検出する。

【0073】

画像Ｐにおける下アライメントマークＭ１２とその周囲との輝度の差（コントラスト）は、主に下アライメントマークＭ１２とその周囲との反射率の差で決まる。反射率の差が大きいほど、輝度の差が大きい。反射率の差は、主に下ウェハＷ１の膜Ｗ１ｂの膜厚と材質、および下アライメントマークＭ１２の厚みと材質で決まる。

【0074】

図１０に、下アライメントマークＭ１２とその周囲との反射スペクトルの一例を示す。下アライメントマークＭ１２とその周囲とでは、下ウェハＷ１の積層構造が異なるので、反射スペクトルが異なる。下アライメントマークＭ１２とその周囲との反射率の差は、光の波長に応じて大きくなったり小さくなったりする。

【0075】

そこで、上照射部１６０は、上撮像部１５０による下アライメントマークＭ１２の撮像時に、上撮像部１５０の撮像エリアに、特定の波長の光（例えば赤色光）ではなく、様々な波長の光を含む白色光を照射する。これにより、膜Ｗ１ｂの膜厚または材質などが変わっても、下アライメントマークＭ１２とその周囲とで反射率の差を安定して確保でき、画像Ｐにおける輝度の差を安定して確保できる。

【0076】

上撮像部１５０の受光素子１５３は、様々な波長の光を受光する。その際、様々な波長の光が対物レンズ１５１と結像レンズ１５２などを通過する。従って、色収差が生じる。色収差は、下アライメントマークＭ１２の検出位置のずれにつながる。検出位置のずれ量（大きさと方向）が一定であれば、問題は無い。しかし、膜Ｗ１ｂの膜厚または材質などが変わると、反射スペクトルが変わり、色収差の影響が変わり、検出位置のずれ量が変わってしまう。

【0077】

そこで、上分光器１６５は、下ウェハＷ１で反射した反射光の反射スペクトルを検出する。上分光器１６５は、上撮像部１５０と同様に上保持部１２０に対して固定されるが、上保持部１２０に対して固定されなくてもよい。上分光器１６５は、例えば上照射部１６０と同様に白色光の光源（図示しない）を有しており、その光源から出射した白色光を下ウェハＷ１に照射し、下ウェハＷ１で反射した反射光の反射スペクトルを検出する。

【0078】

上分光器１６５は、主に下アライメントマークＭ１２の周囲で反射した反射光の反射スペクトルを検出する。上分光器１６５の計測エリアのサイズは下アライメントマークＭ１２のサイズに比べて大きく、下アライメントマークのみで反射した反射光の反射スペクトルを取得するのが困難なためである。

【0079】

上分光器１６５は、検出した結果を制御部２００に送信する。制御部２００は、反射特性解析部２０２（図１１参照）を有する。反射特性解析部２０２は、反射光の波長と強度の関係を求める。求める関係は、例えば、互いに異なる色である第１色光と第２色光の強度比を含む。第１色光は例えば赤色光であり、第２色光は例えば青色光である。求める関係は、互いに異なる色である第１色光と第２色光と第３色光の強度比を含んでもよい。第３色光は例えば緑色光である。これらの強度比の変化は、色収差の影響の変化を表し、検出位置のずれ量の変化を表す。

【0080】

制御部２００は、位置補正部２０３を有する。位置補正部２０３は、位置検出部２０１によって検出した位置を、反射特性解析部２０２によって求めた関係（第１色光と第２色光の強度比など）を基に補正する。これにより、膜Ｗ１ｂの膜厚または材質などが変わることで色収差の影響が変わっても、下アライメントマークＭ１２の正確な位置を把握できる。第１色光と第２色光の強度比などと、検出した位置の補正量（大きさと方向）との関係は予め試験などで求められ、制御部２００の記憶媒体に記憶しておく。

【0081】

制御部２００は、移動制御部２０４を有する。移動制御部２０４は、位置補正部２０３によって補正した下アライメントマークＭ１２の位置を基に移動部１７０を制御する。移動制御部２０４は、鉛直方向視にて下アライメントマークＭ１２と上アライメントマークＭ２２が重なるように、移動部１７０を制御する。これにより、接合前のアライメント精度を向上できる。

【0082】

図示しないが、接合装置４１は、上アライメントマークＭ２２の位置の検出と、検出した位置の補正とを実施すべく、例えば、下撮像部１３０と、下照射部と、下分光器と、を備えてもよい。下照射部は、下撮像部１３０による上アライメントマークＭ２２の撮像時に、下撮像部１３０の撮像エリアに白色光を照射する。下照射部は、下撮像部１３０と同様に下保持部１１０に対して固定されるが、下保持部１１０に対して固定されなくてもよい。下分光器は、上ウェハＷ２で反射した反射光の反射スペクトルを検出し、検出した結果を制御部２００に送信する。下分光器は、下撮像部１３０と同様に下保持部１１０に対して固定されるが、下保持部１１０に対して固定されなくてもよい。

【0083】

反射特性解析部２０２は、上ウェハＷ２で反射した反射光の波長と強度の関係を求める。位置補正部２０３は、位置検出部２０１によって検出した上アライメントマークＭ２２の位置を、反射特性解析部２０２によって求めた関係（第１色光と第２色光の強度比など）を基に補正する。移動制御部２０４は、位置補正部２０３によって補正した上アライメントマークＭ２２の位置を基に移動部１７０を制御する。

【0084】

次に、図１２を参照して、上撮像部１５０と上照射部１６０の第１変形例について説明する。以下、相違点について主に説明する。図１２に示すように、接合装置４１は、上撮像部１５０と上照射部１６０とを備えるが、図８に示す上分光器１６５を備えない。反射特性解析部２０２は、上分光器１６５の代わりに上撮像部１５０を用いて、下ウェハＷ１で反射した反射光の波長と強度の関係を求める。

【0085】

上撮像部１５０は、カラーカメラである。カラーカメラは、第１色受光素子１５３Ａと第２色受光素子１５３Ｂと第３色受光素子１５３Ｃを含む。第１色受光素子１５３Ａと第２色受光素子１５３Ｂと第３色受光素子１５３Ｃは、互いに異なるカラーフィルターを透過した光を受光し、互いに異なる色の光を受光する。１つの画素は、第１色受光素子１５３Ａと、第２色受光素子１５３Ｂと、第３色受光素子１５３Ｃとで構成される。図示しないが、複数の画素が、２次元的に配列されている。

【0086】

反射特性解析部２０２は、同じ画素を構成する第１色受光素子１５３Ａと第２色受光素子１５３Ｂの受光強度の比を求める。第１色は例えば赤色であり、第２色は例えば青色である。反射特性解析部２０２は、同じ画素を構成する第１色受光素子１５３Ａと第２色受光素子１５３Ｂと第３色受光素子１５３Ｃの受光強度の比を求めてもよい。第３色は例えば緑色光である。これらの受光強度の比は、反射光の波長と強度の関係を表す。

【0087】

１つの画素の撮像エリアのサイズは、下アライメントマークＭ１２のサイズに比べて十分に小さい。それゆえ、下アライメントマークＭ１２と下アライメントマークＭ１２の周囲とで別々に、受光強度の比を求めることが可能である。

【0088】

受光強度の比を求める画素は、下アライメントマークＭ１２の周囲を撮像する画素と、下アライメントマークＭ１２を撮像する画素のいずれでもよく、両方でもよい。いずれかの受光強度の比を求めるのに、複数の画素を使用してもよい。つまり、受光強度の比は、平均値であってもよい。

【0089】

本変形例の内容は、下撮像部１３０と下照射部にも適用可能である。つまり、下撮像部１３０がカラーカメラである場合、反射特性解析部２０２は下分光器の代わりに下撮像部１３０を用いて、上ウェハＷ２で反射した反射光の波長と強度の関係を求めることが可能である。

【0090】

次に、図１３を参照して、上撮像部１５０と上照射部１６０の第２変形例について説明する。以下、相違点について主に説明する。上撮像部１５０がモノクロカメラであっても、上照射部１６０が上撮像部１５０の撮像エリアに対して互いに異なる色である白色光と第１色光と第２色光とを切り替えて照射可能であれば、上分光器１６５は不要である。反射特性解析部２０２は、上分光器１６５の代わりに上撮像部１５０を用いて、下ウェハＷ１で反射した反射光の波長と強度の関係を求める。

【0091】

上照射部１６０は、例えば、白色光の光源１６１と、第１色フィルター１６２Ａと、第２色フィルター１６２Ｂと、を有する。第１色フィルター１６２Ａは、白色光のうち第１色光を選択的に透過する。第２色フィルター１６２Ｂは、白色光のうち第２色光を選択的に透過する。第１色光は例えば赤色光であり、第２色光は例えば青色光である。

【0092】

第１色フィルター１６２Ａと第２色フィルター１６２Ｂは、それぞれ、白色光の光路の途中の位置と、白色光の光路の外の位置との間で移動させられる。これにより、上照射部１６０は、上撮像部１５０の撮像エリアに対して互いに異なる色である白色光と第１色光と第２色光とを切り替えて照射可能である。

【0093】

上照射部１６０は、さらに、第３色フィルター１６２Ｃを有してもよい。第３色フィルター１６２Ｃは、白色光のうち第３色光を選択的に透過する。第３色光は例えば緑色光である。第３色フィルター１６２Ｃは、白色光の光路の途中の位置と、白色光の光路の外の位置との間で移動させられる。これにより、上照射部１６０は、上撮像部１５０の撮像エリアに対して互いに異なる色である白色光と第１色光と第２色光と第３色光とを切り替えて照射可能である。

【0094】

反射特性解析部２０２は、上撮像部１５０の撮像エリアを固定した状態で第１色光と第２色光とを切り替えて照射したときの同じ受光素子１５３の受光強度の比を求める。第１色は例えば赤色であり、第２色は例えば青色である。反射特性解析部２０２は、上撮像部１５０の撮像エリアを固定した状態で第１色光と第２色光と第３色光とを切り替えて照射したときの同じ受光素子１５３の受光強度の比を含んでもよい。第３色は例えば緑色光である。これらの受光強度の比は、反射光の波長と強度の関係を表す。

【0095】

１つの画素の撮像エリアのサイズは、下アライメントマークＭ１２のサイズに比べて十分に小さい。それゆえ、下アライメントマークＭ１２と下アライメントマークＭ１２の周囲とで別々に、受光強度の比を求めることが可能である。

【0096】

受光強度の比を求める画素は、下アライメントマークＭ１２の周囲を撮像する画素と、下アライメントマークＭ１２を撮像する画素のいずれでもよく、両方でもよい。いずれかの受光強度の比を求めるのに、複数の画素を使用してもよい。つまり、受光強度の比は、平均値であってもよい。

【0097】

本変形例の内容は、下撮像部１３０と下照射部にも適用可能である。下撮像部１３０がモノクロカメラであっても、下照射部が下撮像部１３０の撮像エリアに対して互いに異なる色である白色光と第１色光と第２色光とを切り替えて照射可能であれば、下分光器は不要である。下照射部は、白色光の光源と、第１色フィルターと、第２色フィルターと、を有してもよい。下照射部は、さらに第３色フィルターを有してもよい。

【0098】

次に、図１４を参照して、上撮像部１５０と上照射部１６０の第３変形例について説明する。以下、相違点について主に説明する。白色光の光源１６１は、上撮像部１５０の撮像エリアに対して互いに異なる色である白色光と第１色光と第２色光とを切り替えて照射すべく、第１色光の光源１６１Ａと、第２色光の光源１６１Ｂと、第３色光の光源１６１Ｃと、を有してもよい。

【0099】

第１色光は例えば赤色光であり、第２色光は例えば青色光であり、第３色光は例えば緑色光である。上照射部１６０は、３つの光源１６１Ａ、１６１Ｂ、１６１Ｃを同時に点灯することにより、白色光を照射できる。また、上照射部１６０は、３つの光源１６１Ａ、１６１Ｂ、１６１Ｃのいずれか１つみを点灯することにより、第１色光と第２色光と第３色光のいずれか１つのみを照射できる。

【0100】

白色光の光源１６１は、第１色光の光源１６１Ａと、第２色光の光源１６１Ｂと、第３色光の光源１６１Ｃとを有するが、本開示の技術はこれに限定されない。上照射部１６０は、白色光の光源１６１と第１色光の光源１６１Ａと第２色光の光源１６１Ｂと第３色光の光源１６１Ｃとを別々に有してもよい。

【0101】

本変形例の内容は、下撮像部１３０と下照射部にも適用可能である。つまり、下照射部が白色光の光源を有し、且つ白色光の光源が第１色光の光源と第２色光の光源と第３色光の光源とを有してもよい。また、下照射部が白色光の光源と第１色光の光源と第２色光の光源と第３色光の光源とを別々に有してもよい。

【0102】

以上、本開示に係る接合装置および接合方法の実施形態等について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。

【符号の説明】

【0103】

１ 接合システム
４１ 接合装置
１１０ 下保持部（第１保持部）
１２０ 上保持部（第２保持部）
１３０ 下撮像部（第１撮像部）
１５０ 上撮像部（第２撮像部）
１６０ 上照射部（第２照射部）
１７０ 移動部
２００ 制御部
Ｗ１ 下ウェハ（第１基板）
Ｗ２ 上ウェハ（第２基板）

【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】