特開 2023-184648 接合システム

(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】P2023184648

(43)【公開日】2023-12-28

(54)【発明の名称】接合システム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/02 20060101AFI20231221BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20231221BHJP

【ＦＩ】

H01L21/02 B

H01L21/68 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023189859

(22)【出願日】2023-11-07

(62)【分割の表示】P 2022515280の分割

【原出願日】2021-03-30

(31)【優先権主張番号】P 2020071650

(32)【優先日】2020-04-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川内 拓男

(72)【発明者】

【氏名】松永 正隆

(72)【発明者】

【氏名】坂本 亮一

(72)【発明者】

【氏名】本田 勝

(72)【発明者】

【氏名】西村 理志

(57)【要約】

【課題】フットプリントを小さくすること。
【解決手段】本開示による接合システムは、第１搬送装置および第２搬送装置と、第３搬送装置と、ロードロック室と、複数のゲートとを備える。第１搬送装置および第２搬送装置は、常圧雰囲気において第１基板および第２基板を搬送する。第３搬送装置は、減圧雰囲気において第１基板および第２基板を搬送する。ロードロック室は、第１基板および第２基板を収容可能な収容部を有し、収容部を常圧雰囲気と減圧雰囲気との間で切り替え可能である。複数のゲートは、ロードロック室の異なる３つの側面にそれぞれ設けられ、ロードロック室を開閉可能である。また、第１搬送装置、第２搬送装置および第３搬送装置は、複数のゲートのうちそれぞれ異なるゲートを介してロードロック室に対する第１基板および第２基板の搬入出を行う。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１基板および第２基板を分子間力により接合することによって重合基板を形成する接合システムであって、
常圧雰囲気において前記第１基板および前記第２基板を搬送する第１搬送装置および第２搬送装置と、
減圧雰囲気において前記第１基板および前記第２基板を搬送する第３搬送装置と、
前記第１基板および前記第２基板を収容可能な収容部を有し、前記収容部を前記常圧雰囲気と前記減圧雰囲気との間で切り替え可能なロードロック室と
前記ロードロック室の異なる３つの側面にそれぞれ設けられ、前記ロードロック室を開閉可能な複数のゲートと
を備え、
前記第１搬送装置、前記第２搬送装置および前記第３搬送装置は、前記複数のゲートのうちそれぞれ異なるゲートを介して前記ロードロック室に対する前記第１基板および前記第２基板の搬入出を行う、接合システム。

【請求項2】

カセットが載置される載置台を有する搬入出ブロックと、
前記第１基板および前記第２基板の接合される表面を前記減圧雰囲気にて改質する表面改質装置と、改質された前記第１基板および前記第２基板の表面を親水化する表面親水化装置とが配置される処理ブロックと
を備え、
前記第１搬送装置は、前記搬入出ブロックに配置され、前記カセットから前記ロードロック室への前記第１基板および前記第２基板の搬送を行い、
前記第３搬送装置は、前記処理ブロックに配置され、前記ロードロック室から前記表面改質装置への前記第１基板および前記第２基板の搬送を行い、
前記第２搬送装置は、前記処理ブロックに配置され、前記ロードロック室から前記表面親水化装置への前記第１基板および前記第２基板の搬送を行う、請求項１に記載の接合システム。

【請求項3】

前記ロードロック室は、前記第１搬送装置と前記第２搬送装置との間に配置される、請求項１または２に記載の接合システム。

【請求項4】

前記収容部は、
前記第１搬送装置によってアクセスされる第１収容部と、
前記第１収容部の上部または下部に配置され、前記第１収容部と独立して前記常圧雰囲気と前記減圧雰囲気との間で切り替え可能であり、前記第２搬送装置によってアクセスされる第２収容部と
を備える、請求項１～３のいずれか一つに記載の接合システム。

【請求項5】

平面視において、２つの前記第３搬送装置、２つの前記表面改質装置、２つの前記ロードロック室が、前記搬入出ブロックおよび前記処理ブロックの並び方向に沿った直線であって、前記第２搬送装置を通る前記直線に対して対称に配置される、請求項２に記載の接合システム。

【請求項6】

２つの前記ロードロック室は、前記搬入出ブロック、２つの前記第３搬送装置および前記第２搬送装置によって囲まれる領域に配置される、請求項５に記載の接合システム。

【請求項7】

前記ロードロック室は、平面視において、前記異なる３つの側面を含む４つの側面からなる形状が台形状である、請求項６に記載の接合システム。

【請求項8】

前記処理ブロックは、前記搬入出ブロックと前記第２搬送装置との間に、複数のモジュールが積層された積層部
を備え、
前記ロードロック室は、前記積層部に配置される、請求項２に記載の接合システム。

【請求項9】

前記複数のモジュールは、前記重合基板の前記第２搬送装置から前記第１搬送装置への受け渡しが行われる第１受渡部、前記第１基板および前記第２基板の仮置部、前記第１基板および前記第２基板に付された識別情報を読み取る読取部の少なくとも１つを含む、請求項８に記載の接合システム。

【請求項10】

前記表面親水化装置は、前記表面改質装置の上部または下部に配置される、請求項２に記載の接合システム。

【請求項11】

前記第１基板および前記第２基板の検査を行う検査装置
を備え、
前記検査装置は、前記処理ブロックにおいて、前記表面改質装置および前記表面親水化装置とともに積層される、請求項１０に記載の接合システム。

【請求項12】

親水化された前記第１基板と前記第２基板とを分子間力により接合する接合装置
を備え、
前記接合装置は、前記処理ブロックに配置される、請求項２に記載の接合システム。

【請求項13】

前記処理ブロックは、
前記搬入出ブロックに隣接し、前記第２搬送装置、前記第３搬送装置、前記表面改質装置および前記表面親水化装置が配置される第１処理ブロックと、
前記第１処理ブロックに隣接する第２処理ブロックと
を備え、
前記接合装置は、前記第２処理ブロックに配置される、請求項１２に記載の接合システム。

【請求項14】

前記第１処理ブロックは、
前記第２搬送装置と前記第２処理ブロックとの間に第２受渡部
を備え、
前記第２処理ブロックは、
前記第２搬送装置によって前記第２受渡部に載置された前記第１基板および前記第２基板を前記接合装置へ搬送する第４搬送装置
を備える、請求項１３に記載の接合システム。

【請求項15】

前記第１基板、前記第２基板および前記重合基板のうち少なくとも１つの検査を行う検査装置
を備え、
前記検査装置は、前記第２処理ブロックにおいて、前記接合装置の上部または下部に配置される、請求項１４に記載の接合システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、接合システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体デバイスの高集積化の要請に応えるため、半導体デバイスを３次元に積層する３次元集積技術を用いることが提案されている。この３次元集積技術を用いたシステムとしては、たとえば半導体ウエハ等の基板同士を接合する接合技術が知られている。

【0003】

接合技術の１つとして、接着剤などを使用することなく、基板同士を化学結合により直接接合する手法が知られている。この手法を用いた接合システムは、第１、第２基板の接合面を改質する表面改質装置と、改質後の第１、第２基板の接合面を親水化する親水化装置と、親水化後の第１、第２基板を接合する接合装置とを備える。また、接合システムは、各装置間で第１、第２基板を搬送する複数の基板搬送装置を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１０９２１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、接合システムがクリーンルーム等の床面積に占める割合であるフットプリントを小さくすることのできる接合システム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】

本開示の一態様による接合システムは、第１基板および第２基板を分子間力により接合することによって重合基板を形成する接合システムであって、第１搬送装置および第２搬送装置と、第３搬送装置と、ロードロック室と、複数のゲートとを備える。第１搬送装置および第２搬送装置は、常圧雰囲気において第１基板および第２基板を搬送する。第３搬送装置は、減圧雰囲気において第１基板および第２基板を搬送する。ロードロック室は、第１基板および第２基板を収容可能な収容部を有し、収容部を常圧雰囲気と減圧雰囲気との間で切り替え可能である。複数のゲートは、ロードロック室の異なる３つの側面にそれぞれ設けられ、ロードロック室を開閉可能である。また、第１搬送装置、第２搬送装置および第３搬送装置は、複数のゲートのうちそれぞれ異なるゲートを介してロードロック室に対する第１基板および第２基板の搬入出を行う。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、フットプリントを小さくすることができる。

【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平面図である。

【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平面図である。

【図3】図３は、実施形態に係る接合システムのレイアウト図である。

【図4】図４は、第１基板および第２基板の模式側面図である。

【図5】図５は、実施形態に係る接合装置の構成を示す図である。

【図6】図６は、実施形態に係るロードロック室の平面図である。

【図7】図７は、実施形態に係るロードロック室を第１搬送装置のアクセス方向から見た側面図である。

【図8】図８は、実施形態に係るロードロック室を第２搬送装置のアクセス方向から見た側面図である。

【図9】図９は、実施形態に係るロードロック室を第３搬送装置のアクセス方向から見た側面図である。

【図10】図１０は、実施形態に係る接合システムにおける第１基板、第２基板および重合基板の搬送手順を示すフローチャートである。

【図11】図１１は、検査装置の配置例を示す図である。

【図12】図１２は、検査装置の配置例を示す図である。

【図13】図１３は、検査装置の配置例を示す図である。

【図14】図１４は、第２変形例に係る接合システムの構成を示す模式平面図である。

【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、以下に示す実施形態では、「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」といった表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密に「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」であることを要しない。すなわち、上記した各表現は、例えば製造精度、設置精度などのずれを許容するものとする。

【0011】

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。

【0012】

＜１．接合システムの構成＞
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平面図である。

【0013】

なお、実施形態に係る接合システムは、大きく分けて上層および下層の２層構造になっており、図１には下層の構成が主に示されており、図２には上層の構成が主に示されている。また、図３は、実施形態に係る接合システムのレイアウト図である。さらに、図４は、第１基板および第２基板の模式側面図である。

【0014】

図１～図３に示す本実施形態に係る接合システム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４参照）。

【0015】

第１基板Ｗ１は、たとえばシリコンウエハや化合物半導体ウエ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。また、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エハである。第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とは、略同径を有する。

【0016】

なお、第２基板Ｗ２に電子回路が形成されていてもよい。また、上述した化合物半導体ウエハとしては、たとえばヒ化ガリウム、炭化シリコン、窒化ガリウムおよびリン化インジウムなどを含むウエハを用いることができるが、これに限定されるものではない。

【0017】

図１に示すように、接合システム１は、搬入出ブロック２と、処理ブロック３とを備える。また、処理ブロック３は、第１処理ブロック３ａと第２処理ブロック３ｂとを備える。

【0018】

搬入出ブロック２、第１処理ブロック３ａおよび第２処理ブロック３ｂは、Ｘ軸正方向に沿って、搬入出ブロック２、第１処理ブロック３ａおよび第２処理ブロック３ｂの順番で並べられて一体的に接続される。

【0019】

（搬入出ブロックについて）
搬入出ブロック２は、載置台１０と、搬送エリア２０とを備える。載置台１０は、複数の載置板１１ａ～１１ｄを備える。載置板１１ａ～１１ｄには、複数枚（たとえば、２５枚）の基板を水平状態で収容可能なカセットＣ１～Ｃ４がそれぞれ載置される。カセットＣ１は第１基板Ｗ１を収容するカセットであり、カセットＣ２は第２基板Ｗ２を収容するカセットであり、カセットＣ３は重合基板Ｔを収容するカセットである。また、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。

【0020】

なお、カセットＣ１，Ｃ２において、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２は、接合面を上面にした状態で向きを揃えて収容される。

【0021】

搬送エリア２０は、載置台１０のＸ軸正方向側に隣接して配置される。かかる搬送エリア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第１搬送装置２２とが設けられる。第１搬送装置２２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。第１搬送装置２２は、かかる搬送アームを用い、載置板１１ａ～１１ｃに載置されたカセットＣ１～Ｃ３と、第１処理ブロック３ａ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。

【0022】

具体的には、第１搬送装置２２は、カセットＣ１から第１基板Ｗ１を取り出して第１処理ブロック３ａへ搬送する。また、第１搬送装置２２は、カセットＣ２から第２基板Ｗ２を取り出して第１処理ブロック３ａへ搬送する。また、第１搬送装置２２は、第１処理ブロック３ａから重合基板Ｔを受け取ってカセットＣ３へ収容する。

【0023】

なお、図３に示すように、図面においては、載置板１１ａ～１１ｄを「ＦＵＳＴ」と記載し、第１搬送装置２２を「ＣＲＡ」と記載する場合がある。

【0024】

（処理ブロックについて）
処理ブロック３（第１処理ブロック３ａおよび第２処理ブロック３ｂ）は、Ｘ軸方向に沿って延在する搬送エリア３ｃと、搬送エリア３ｃを挟んで配置される２つの処理エリア３ｄ，３ｅを備える。処理エリア３ｄは、搬送エリア３ｃのＹ軸正方向側に配置され、処理エリア３ｅは、搬送エリア３ｃのＹ軸負方向側に配置される。処理ブロック３は、下層および上層の２層構造を有するが、この点については後述する。

【0025】

（第１処理ブロックについて）
第１処理ブロック３ａは、搬入出ブロック２の搬送エリア２０に隣接する。第１処理ブロック３ａの搬送エリア３ｃには、第１積層部３１と、第２搬送装置３２と、第２積層部３３とが配置される。第１積層部３１、第２搬送装置３２および第２積層部３３は、Ｘ軸正方向に沿って、第１積層部３１、第２搬送装置３２および第２積層部３３の順番に並べられる。

【0026】

具体的には、第１積層部３１は、搬入出ブロック２の搬送エリア２０と第２搬送装置３２との間に配置される。第２積層部３３は、第２搬送装置３２と第２処理ブロック３ｂの搬送エリア３ｃとの間に配置される。第２搬送装置３２は、第１積層部３１と第２積層部３３との間に配置される。

【0027】

第１積層部３１および第２積層部３３には、複数のモジュールがＺ軸方向に積層されている。たとえば、図３に示すように、第１積層部３１には、読取部３１ａ、第１仮置部３１ｂ、２つの第１受渡部３１ｃおよび２つのロードロック室３１ｄが積層されている。

【0028】

読取部３１ａ、第１仮置部３１ｂ、２つの第１受渡部３１ｃおよび２つのロードロック室３１ｄは、たとえば、下から順に、読取部３１ａ、第１仮置部３１ｂ、２つの第１受渡部３１ｃおよび２つのロードロック室３１ｄの順番で積層される。

【0029】

読取部３１ａは、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２に付された識別情報を読み取るモジュールである。

【0030】

第１仮置部３１ｂは、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２が一時的に載置される場所である。たとえば、第２搬送装置３２によって保持された第１基板Ｗ１または第２基板Ｗ２の位置が基準位置からずれている場合、第２搬送装置３２は、かかる基板を第１仮置部３１ｂに一旦載置して取り直すことで、かかる基板の位置ずれを解消することができる。

【0031】

第１受渡部３１ｃは、重合基板Ｔが載置される場所である。具体的には、第２搬送装置３２から第１搬送装置２２への重合基板Ｔの受け渡しが第１受渡部３１ｃにおいて行われる。

【0032】

ロードロック室３１ｄは、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２を収容可能な収容部を有する。ロードロック室３１ｄの収容部は、吸引管を介して真空ポンプ等の吸引装置に接続されており、吸引装置により収容部を常圧雰囲気と減圧雰囲気との間で切り替えることができる。

【0033】

実施形態において、２つのロードロック室３１ｄ同士は積層されておらず、水平方向（Ｙ軸方向）に並べて配置されている（図１参照）。ロードロック室３１ｄの具体的な構成等については後述する。

【0034】

なお、図面においては、読取部３１ａを「ＷＩＤ」、第１仮置部３１ｂを「ＴＨＳ」、第１受渡部３１ｃを「ＴＲＳ」、ロードロック室３１ｄを「ＬＬＳ」と記載する場合がある。

【0035】

第２積層部３３には、たとえば、第２仮置部３３ａ、第２受渡部３３ｂ、第３受渡部３３ｃ、第２アライメント部３３ｄ、第１アライメント部３３ｅが積層されている。

【0036】

第２仮置部３３ａは、第１積層部３１に配置される第１仮置部３１ｂと同様、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２が一時的に載置される場所である。第２受渡部３３ｂは、重合基板Ｔが載置される場所である。具体的には、後述する第４搬送装置３７から第２搬送装置３２への重合基板Ｔの受け渡しが第２受渡部３３ｂにおいて行われる。第３受渡部３３ｃは、反転機構を有する受渡部である。第３受渡部３３ｃは、たとえば、後述する接合装置３９によって接合されなかった第１基板Ｗ１を反転させる。

【0037】

第２アライメント部３３ｄは、第２基板Ｗ２のアライメント処理を行うモジュールである。たとえば、第２アライメント部３３ｄは、第２基板Ｗ２を吸着保持して回転させる保持部と、第２基板Ｗ２のノッチ部の位置を検出する検出部とを備える。第２アライメント部３３ｄは、保持部に吸着保持された第２基板Ｗ２を回転させながら検出部で第２基板Ｗ２のノッチ部の位置を検出することで、当該ノッチ部の位置を調節して第２基板Ｗ２の水平方向の向きを調節することができる。

【0038】

第１アライメント部３３ｅは、第１基板Ｗ１のアライメント処理を行うモジュールである。たとえば、上述した第２アライメント部３３ｄの構成に加えて、保持部に保持された第１基板Ｗ１を反転させる反転機構を備える。かかる第１アライメント部３３ｅは、第１基板Ｗ１の水平方向の向きを調節することができるとともに、第１基板Ｗ１の表裏を反転させることができる。

【0039】

なお、図面においては、第２仮置部３３ａを「ＴＨＳ」、第２受渡部３３ｂを「ＴＲＳ」、第３受渡部３３ｃを「ＲＴＲＳ」、第２アライメント部３３ｄを「ＮＡＭ」、第１アライメント部３３ｅを「ＲＮＡＭ」と記載する場合がある。

【0040】

第２搬送装置３２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。第２搬送装置３２は、搬送アームを用いて、第１積層部３１と、第２積層部３３と、後述する表面親水化装置３６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。

【0041】

第１処理ブロック３ａの処理エリア３ｄ，３ｅには、それぞれ、第３搬送装置３４と、表面改質装置３５と、複数（ここでは２つ）の表面親水化装置３６とが配置される。

【0042】

第３搬送装置３４および表面改質装置３５は、Ｘ軸正方向に沿って、第３搬送装置３４および表面改質装置３５の順番で並べられる。また、２つの表面親水化装置３６は、互いに積層され、第３搬送装置３４（具体的には、搬送室３４ａ）および表面改質装置３５の上部に跨がるように配置される（図３参照）。なお、表面親水化装置３６は、第３搬送装置３４（具体的には、搬送室３４ａ）および表面改質装置３５の下部に配置されてもよい。

【0043】

このように、実施形態において、表面親水化装置３６は、第３搬送装置３４（搬送室３４ａ）および表面改質装置３５の上部または下部に配置される。これにより、たとえば、搬送室３４ａおよび表面改質装置３５に接続される吸引装置や吸引管をまとめて配設することができることから、システム全体を小型化することができる。

【0044】

第３搬送装置３４は、内部を密閉可能な搬送室３４ａに配置される。第３搬送装置３４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。第３搬送装置３４は、搬送アームを用い、ロードロック室３１ｄと表面改質装置３５との間で、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の搬送を行う。

【0045】

搬送室３４ａは、ロードロック室３１ｄに隣接するとともに、表面改質装置３５に隣接する。搬送室３４ａには、吸引管を介して真空ポンプ等の吸引装置が接続される。搬送室３４ａは、吸引装置が作動すると、室内が減圧されて減圧雰囲気となる。

【0046】

搬送室３４ａは、吸引装置によって常時減圧雰囲気とされる。このように、第３搬送装置３４は、減圧雰囲気において第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２を搬送する。一方、上述した第１搬送装置２２および第２搬送装置３２は、常圧雰囲気において第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２を搬送する。

【0047】

なお、常圧とは、たとえば大気圧であるが、大気圧と全く同一であることを要さず、大気圧に対し、たとえば±１０ｋＰａの圧力範囲を含んでいてもよい。

【0048】

表面改質装置３５は、ゲートバルブ１０５を介して搬送室３４ａに接続される。表面改質装置３５には、吸引管を介して真空ポンプ等の吸引装置が接続される。表面改質装置３５は、吸引装置が作動すると、室内が減圧されて減圧雰囲気となる。搬送室３４ａと同様、表面改質装置３５も常時減圧雰囲気とされる。

【0049】

表面改質装置３５は、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の接合面を減圧雰囲気にて改質する。具体的には、表面改質装置３５は、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の接合面におけるＳｉＯ２の結合を切断して単結合のＳｉＯとすることで、その後親水化されやすくするように当該接合面を改質する。

【0050】

なお、表面改質装置３５では、減圧雰囲気に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、かかる酸素イオンが、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の接合面に照射されることにより、接合面がプラズマ処理されて改質される。

【0051】

表面親水化装置３６は、たとえば脱イオン水などの親水化処理液によって第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の接合面を親水化するとともに、接合面を洗浄する。表面親水化装置３６では、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上に脱イオン水を供給する。これにより、第１基板Ｗ１または第２基板Ｗ２上に供給された脱イオン水が第１基板Ｗ１または第２基板Ｗ２の接合面上を拡散し、接合面が親水化される。

【0052】

なお、図面においては、第２搬送装置３２を「ＰＲＡ」と記載し、第３搬送装置３４を「ＶＳＲＡ」と記載し、表面改質装置３５を「ＳＡＰ」と記載し、表面親水化装置３６を「ＳＣＲ」と記載する場合がある。

【0053】

（第２処理ブロックについて）
第２処理ブロック３ｂは、第１処理ブロック３ａの第２積層部３３に隣接する。第２処理ブロック３ｂの搬送エリア３ｃには、第４搬送装置３７と、第３仮置部３８ａと、第４仮置部３８ｂとが配置される。

【0054】

第４搬送装置３７は、第１処理ブロック３ａの第２積層部３３と、第３仮置部３８ａおよび第４仮置部３８ｂとの間に配置される。また、第３仮置部３８ａおよび第４仮置部３８ｂは、下から順に、第４仮置部３８ｂおよび第３仮置部３８ａの順番で積層される。

【0055】

第４搬送装置３７は、Ｘ軸方向に延在する図示しない搬送路に沿って移動可能である。第４搬送装置３７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。第４搬送装置３７は、搬送アームを用い、第２積層部３３、第３仮置部３８ａ、第４仮置部３８ｂ、後述する第１温調板３９ａ、第２温調板３９ｂおよび接合装置４０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。

【0056】

第３仮置部３８ａは、第１基板Ｗ１の位置を修正するために第１基板Ｗ１が一時的に載置される場所である。同様に、第４仮置部３８ｂは、第２基板Ｗ２の位置を修正するために第２基板Ｗ２が一時的に載置される場所である。

【0057】

なお、図面においては、第３仮置部３８ａを「ＵＴＨＳ」と記載し、第４仮置部３８ｂを「ＬＴＨＳ」と記載する場合がある。

【0058】

第２処理ブロック３ｂの処理エリア３ｄ，３ｅには、それぞれ、第１温調板３９ａと、第２温調板３９ｂと、接合装置４０とが配置される。

【0059】

第１温調板３９ａおよび第２温調板３９ｂは、下から順に、第２温調板３９ｂおよび第１温調板３９ａの順番で積層される。

【0060】

第１温調板３９ａは、第１基板Ｗ１の温度を予め決められた温度に調整する。また、第２温調板３９ｂは、第２基板Ｗ２の温度を予め決められた温度に調整する。

【0061】

なお、図面においては、第１温調板３９ａを「ＵＣＰＬ」と記載し、第２温調板３９ｂを「ＩＣＰＬ」と記載する場合がある。

【0062】

接合装置４０は、親水化された第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを分子間力によって接合することにより、重合基板Ｔを作製する。

【0063】

ここで、接合装置４０の構成例について図５を参照して説明する。図５は、実施形態に係る接合装置４０の構成を示す図である。

【0064】

図５に示すように、接合装置４０は、第１保持部１４０と、第２保持部１４１と、ストライカー１９０とを備える。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

ストライカー１９０は、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。

【0070】

本体部１７０の下面には、第１基板Ｗ１の上面（非接合面）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。

【0071】

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。具体的には、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。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。

【0072】

複数の外側吸着部３０１は、本体部１７０の外周部に配置される。複数の外側吸着部３０１は、真空ポンプ等の図示しない吸引装置に接続され、真空引きによって第１基板Ｗ１の外周部を吸着する。

【0073】

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。複数の内側吸着部３０２は、真空ポンプ等の図示しない吸引装置に接続され、真空引きによって第１基板Ｗ１の外周部と中心部との間の領域を吸着する。

【0074】

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）と対向する対向面である。

【0075】

本体部２００の上面には、第２基板Ｗ２の下面（非接合面）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。

【0076】

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。

【0077】

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。

【0078】

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。

【0079】

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。

【0080】

かかる接合装置４０は、第１保持部１４０に第１基板Ｗ１を吸着保持し、第２保持部１４１に第２基板Ｗ２を吸着保持する。その後、接合装置４０は、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。これにより、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とが接合された重合基板Ｔが得られる。重合基板Ｔは、第４搬送装置３７によって接合装置４０から搬出される。接合装置４０による処理の詳細については後述する。

【0081】

（制御装置について）
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。

【0082】

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。

【0083】

（ロードロック室について）
次に、実施形態に係るロードロック室３１ｄの具体的な構成例について図６～図９を参照して説明する。図６は、実施形態に係るロードロック室３１ｄの平面図である。図７は、実施形態に係るロードロック室３１ｄを第１搬送装置２２のアクセス方向から見た側面図である。図８は、実施形態に係るロードロック室３１ｄを第２搬送装置３２のアクセス方向から見た側面図である。図９は、実施形態に係るロードロック室３１ｄを第３搬送装置３４のアクセス方向から見た側面図である。

【0084】

図６に示すように、実施形態に係るロードロック室３１ｄは、第１搬送装置２２，第２搬送装置３２および第３搬送装置３４によってアクセスされる。

【0085】

具体的には、ロードロック室３１ｄには、複数（ここでは、４つ）のゲートバルブ１０１～１０４がロードロック室３１ｄの異なる３つの側面にそれぞれ設けられる。各ゲートバルブ１０１～１０４は、ロードロック室３１ｄの内部に設けられた第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の収容部を開閉可能である。

【0086】

より具体的には、図７～図９に示すように、ロードロック室３１ｄが備える収容部は、高さ方向に積層される第１収容部３１１および第２収容部３１２に区画される。第１収容部３１１および第２収容部３１２は、たとえば、１枚の第１基板Ｗ１または第２基板Ｗ２を収容可能である。

【0087】

図７および図９に示すように、第１収容部３１１は、第１搬送装置２２と対向する側面に開口部３１１ａを有するとともに、第３搬送装置３４と対向する側面に開口部３１１ｂを有する。

【0088】

ロードロック室３１ｄの第１搬送装置２２と対向する側面には、第１ゲートバルブ１０１が設けられており、第１収容部３１１の開口部３１１ａは、第１ゲートバルブ１０１によって開閉される。また、ロードロック室３１ｄの第３搬送装置３４と対向する側面には、第３ゲートバルブ１０３が設けられており、第１収容部３１１の開口部３１１ｂは、第３ゲートバルブ１０３によって開閉される。

【0089】

第１収容部３１１は、吸引管を介して真空ポンプ等の吸引装置に接続される。第１収容部３１１は、第１ゲートバルブ１０１および第３ゲートバルブ１０３によって開口部３１１ａ，３１１ｂが閉じられた状態、すなわち、第１収容部３１１が密閉された状態で、吸引装置によって真空引きされる。これにより、第１収容部３１１の雰囲気は、常圧雰囲気から減圧雰囲気に切り替わる。

【0090】

第１ゲートバルブ１０１は、第３ゲートバルブ１０３が閉じていることを条件として開かれる。これにより、第３搬送装置３４が配置される搬送室３４ａの減圧雰囲気が維持される。

【0091】

図８および図９に示すように、第２収容部３１２は、第２搬送装置３２と対向する側面に開口部３１２ａを有するとともに、第３搬送装置３４と対向する側面に開口部３１２ｂを有する。

【0092】

ロードロック室３１ｄの第２搬送装置３２と対向する側面には、第２ゲートバルブ１０２が設けられており、第２収容部３１２の開口部３１２ａは、第２ゲートバルブ１０２によって開閉される。また、ロードロック室３１ｄの第３搬送装置３４と対向する側面には、第４ゲートバルブ１０４が設けられており、第２収容部３１２の開口部３１２ｂは、第４ゲートバルブ１０４によって開閉される。

【0093】

第２収容部３１２は、吸引管を介して、第１収容部３１１とは別の吸引装置に接続される。第２収容部３１２は、第２ゲートバルブ１０２および第４ゲートバルブ１０４によって開口部３１２ａ，３１２ｂが閉じられた状態、すなわち、第２収容部３１２が密閉された状態で、吸引装置によって真空引きされる。これにより、第２収容部３１２の雰囲気は、常圧雰囲気から減圧雰囲気に切り替わる。

【0094】

第２ゲートバルブ１０２は、第３ゲートバルブ１０３が閉じていることを条件として開かれる。これにより、第３搬送装置３４が配置される搬送室３４ａの減圧雰囲気が維持される。

【0095】

ここでは、第２収容部３１２が第１収容部３１１の上部に配置される場合の例を示したが、第２収容部３１２は、第１収容部３１１の下部に配置されてもよい。

【0096】

実施形態に係るロードロック室３１ｄは上記のように構成されており、第１搬送装置２２は、第１ゲートバルブ１０１を介して第１収容部３１１にアクセス可能であり、第２搬送装置３２は、第２ゲートバルブ１０２を介して第２収容部３１２にアクセス可能である。また、第３搬送装置３４は、第３ゲートバルブ１０３を介して第１収容部３１１にアクセス可能であり、第４ゲートバルブ１０４を介して第２収容部３１２にアクセス可能である。

【0097】

このように、実施形態に係る接合システム１では、第１搬送装置２２、第２搬送装置３２および第３搬送装置３４が、それぞれ異なるゲートバルブ１０１～１０４を介してロードロック室３１ｄへのアクセスを行う。

【0098】

＜２．接合システムの具体的な動作＞
次に、実施形態に係る接合システム１の具体的な動作について図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１における第１基板Ｗ１、第２基板Ｗ２および重合基板Ｔの搬送手順を示すフローチャートである。図１０に示す搬送処理および搬送先にて行われる各種の処理は、制御装置７０による制御に基づいて実行される。

【0099】

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、搬入出ブロック２の載置板１１ａ～１１ｃにそれぞれ載置される。その後、載置板１１ａに載置されたカセットＣ１から第１基板Ｗ１が第１搬送装置２２によって取り出されて（ステップＳ１０１）、読取部３１ａに搬送される（ステップＳ１０２）。読取部３１ａでは、第１基板Ｗ１の識別番号を読み取る読取処理が行われる。

【0100】

つづいて、第１基板Ｗ１は、第１搬送装置２２によって読取部３１ａからロードロック室３１ｄへ搬送される（ステップＳ１０３）。具体的には、第１基板Ｗ１がロードロック室３１ｄの前まで搬送されると、ゲートバルブ１０１が開放され、ロードロック室３１ｄの第１収容部３１１に載置される。その後、ゲートバルブ１０１が閉鎖される。そして、吸引装置が作動することにより、第１収容部３１１は減圧されて減圧雰囲気となる。

【0101】

その後、ゲートバルブ１０３が開放され、第３搬送装置３４が第１収容部３１１から第１基板Ｗ１を取り出す。また、ゲートバルブ１０５が開放され、第３搬送装置３４が第１基板Ｗ１を表面改質装置３５へ搬送する（ステップＳ１０４）。その後、ゲートバルブ１０５が閉鎖され、表面改質装置３５にて第１基板Ｗ１の表面改質処理が行われる。

【0102】

表面改質処理が完了すると、ゲートバルブ１０５が開放され、第３搬送装置３４が表面改質装置３５から第１基板Ｗ１を取り出す。また、ゲートバルブ１０４が開放され、第３搬送装置３４が第１基板Ｗ１をロードロック室３１ｄの第２収容部３１２に載置する（ステップＳ１０５）。その後、ゲートバルブ１０４が閉鎖され、第２収容部３１２が減圧雰囲気から大気雰囲気へ切り替えられる。

【0103】

つづいて、ゲートバルブ１０２が開放された後、第２搬送装置３２が第２収容部３１２から第１基板Ｗ１を取り出して、表面親水化装置３６へ搬送する（ステップＳ１０６）。表面親水化装置３６では、第１基板Ｗ１の接合面を親水化する処理および接合面の洗浄処理が行われる。

【0104】

つづいて、第１基板Ｗ１は、第２搬送装置３２によって第１アライメント部３３ｅに搬送される（ステップＳ１０７）。第１アライメント部３３ｅでは、第１基板Ｗ１の水平方向の向きを調整する処理と、第１基板Ｗ１の表裏を反転する処理とが行われる。これにより、第１基板Ｗ１の接合面は下向きとなる。

【0105】

つづいて、第１基板Ｗ１は、第４搬送装置３７によって第１アライメント部３３ｅから取り出されて、第１温調板３９ａに搬送される（ステップＳ１０８）。第１温調板３９ａでは、第１基板Ｗ１の温度を予め決められた温度に調整する処理が行われる。

【0106】

その後、第１基板Ｗ１は、第４搬送装置３７によって第１温調板３９ａから取り出されて、接合装置４０へ搬送される（ステップＳ１０９）。接合装置４０は、第１基板Ｗ１の接合面を下方に向けた状態で、第１保持部１４０を用いて第１基板Ｗ１を上方から吸着保持する。第１基板Ｗ１は、ノッチ部を予め決められた方向に向けた状態で第１保持部１４０に保持される。

【0107】

第１基板Ｗ１に対するステップＳ１０１～Ｓ１０９の処理と重複して、第２基板Ｗ２の処理も行われる。なお、読取部３１ａ、表面改質装置３５、表面親水化装置３６における処理は、第１基板Ｗ１に対する処理と同様であるため、ここでの説明は省略する。

【0108】

まず、載置板１１ｂに載置されたカセットＣ２から第２基板Ｗ２が第１搬送装置２２によって取り出されて（ステップＳ１１０）、読取部３１ａに搬送される（ステップＳ１１１）。つづいて、第２基板Ｗ２は、第１搬送装置２２によってロードロック室３１ｄの第１収容部３１１に搬送された後（ステップＳ１１２）、第３搬送装置３４によって第１収容部３１１から取り出されて、表面改質装置３５へ搬送される（ステップＳ１１３）。

【0109】

つづいて、第２基板Ｗ２は、第３搬送装置３４によって表面改質装置３５から取り出されて、ロードロック室３１ｄの第２収容部３１２に載置される（ステップＳ１１４）。その後、第２基板Ｗ２は、第２搬送装置３２によって第２収容部３１２から取り出されて、表面親水化装置３６へ搬送される（ステップＳ１１５）。

【0110】

つづいて、第２基板Ｗ２は、第２搬送装置３２によって表面親水化装置３６から取り出されて、第２アライメント部３３ｄへ搬送される。第２アライメント部３３ｄでは、第２基板Ｗ２の水平方向の向きを調整する処理が行われる。

【0111】

つづいて、第２基板Ｗ２は、第４搬送装置３７によって第２アライメント部３３ｄから取り出されて、第２温調板３９ｂに搬送される（ステップＳ１１７）。第２温調板３９ｂでは、第２基板Ｗ２の温度を予め決められた温度に調整する処理が行われる。

【0112】

その後、第２基板Ｗ２は、第４搬送装置３７によって第２温調板３９ｂから取り出されて、接合装置４０へ搬送される（ステップＳ１１８）。接合装置４０は、第２基板Ｗ２の接合面を上方に向けた状態で、第２保持部１４１を用いて第２基板Ｗ２を下方から吸着保持する。第２基板Ｗ２は、ノッチ部を予め決められた方向に向けた状態で第２保持部１４１に保持される。

【0113】

つづいて、接合装置４０において第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２を接合する処理が行われる。まず、接合装置４０は、図示しない昇降機構を用いて第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。

【0114】

つづいて、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。

【0115】

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および第２基板Ｗ２の接合面は表面改質装置３５によって改質されているため、まず、接合面間にファンデルワールス力（分子間力）が生じ、当該接合面同士が接合される。さらに、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の接合面は表面親水化装置３６によって親水化されているため、接合面間の親水基が水素結合し、接合面同士が強固に接合される。このようにして、接合領域が形成される。

【0116】

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が拡大していくボンディングウェーブが発生する。その後、複数の外側吸着部３０１による第１基板Ｗ１の吸着保持が解除される。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、第１基板Ｗ１の接合面と第２基板Ｗ２の接合面が全面で当接し、重合基板Ｔが形成される。

【0117】

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。

【0118】

重合基板Ｔは、第４搬送装置３７によって接合装置４０から取り出されて（ステップＳ１１９）、第２受渡部３３ｂへ搬送される（ステップＳ１２０）。つづいて、重合基板Ｔは、第２搬送装置３２によって第２受渡部３３ｂから取り出されて、第１受渡部３１ｃへ搬送される（ステップＳ１２１）。そして、重合基板Ｔは、第１搬送装置２２によって第１受渡部３１ｃから取り出されて、載置板１１ｃに載置されたカセットＣ３に収容される（ステップＳ１２２）。これにより、接合システム１による一連の基板処理が収容する。

【0119】

従来の接合システムは、第１搬送装置と第２搬送装置との間に第１基板および第２基板の載置台が配置されており、ロードロック室は、第１搬送装置から離れた場所に配置されていた。かかる従来の接合システムでは、第１搬送装置によって搬送された第１基板または第２基板は、載置台を介して第２搬送装置に受け渡された後、第２搬送装置によってロードロック室に搬送されていた。

【0120】

これに対し、実施形態に係る接合システム１では、第１搬送装置２２がアクセス可能な位置にロードロック室３１ｄが配置される。具体的には、実施形態に係る接合システム１において、ロードロック室３１ｄは、第１搬送装置２２と第２搬送装置３２との間に配置される。このように、実施形態に係る接合システム１によれば、ロードロック室３１ｄへのアクセスを第１搬送装置２２からも可能とすることで、たとえば従来の接合システムにおける載置台のスペース分だけ全長（Ｘ軸方向の長さ）を短く抑えることができる。したがって、実施形態に係る接合システム１によれば、接合システム１がクリーンルーム等の床面積に占める割合であるフットプリントを小さくすることができる。

【0121】

また、実施形態に係る接合システム１によれば、第１基板Ｗ１または第２基板Ｗ２をロードロック室３１ｄへ搬送する際に、第１搬送装置２２から第２搬送装置３２へ第１基板Ｗ１または第２基板Ｗ２を受け渡す工程が不要となる。したがって、実施形態に係る接合システム１によれば、接合システム１において実行される一連の基板処理のスループットを向上させることができる。

【0122】

実施形態に係るロードロック室３１ｄの収容部は、第１搬送装置２２によってアクセスされる第１収容部３１１と、第２搬送装置３２によってアクセスされる第２収容部３１２とに区画される。第１収容部３１１と第２収容部３１２とは、互いに独立して常圧雰囲気と減圧雰囲気との間で切り替え可能である。

【0123】

このように構成することで、第１収容部３１１および第２収容部３１２のうち一方の収容部を常圧雰囲気とし、他方の収容部を減圧雰囲気とすることができる。すなわち、ロードロック室３１ｄにおいて、常圧雰囲気にて行われる第１基板Ｗ１または第２基板Ｗ２の搬入出動作と、減圧雰囲気にて行われる第１基板Ｗ１または第２基板Ｗ２の搬入出動作とを並行して行うことができる。したがって、実施形態に係る接合システム１によれば、接合システム１において実行される一連の基板処理のスループットを向上させることができる。

【0124】

図１に示す平面視において、２つの第３搬送装置３４、２つの表面改質装置３５、２つのロードロック室３１ｄは、搬入出ブロック２および処理ブロック３の並び方向（Ｘ軸方向）に沿った直線であって、第２搬送装置３２を通る直線に対して対称に配置される。

【0125】

そして、２つのロードロック室３１ｄは、搬入出ブロック２、２つの第３搬送装置３４および第２搬送装置３２によって囲まれる領域に配置される。２つのロードロック室３１ｄを上記のように配置することで、フットプリントを小さくすることができる。

【0126】

また、ロードロック室３１ｄは、平面視において４つの側面からなる形状が台形状である。ロードロック室３１ｄを係る形状とすることで、フットプリントをさらに小さくすることができる。

【0127】

（第１変形例）
接合システム１は、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の検査を行う検査装置をさらに備えていてもよい。検査装置は、たとえば第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の接合面におけるパーティクルの有無等を検査する。

【0128】

図１１～図１３は、検査装置の配置例を示す図である。たとえば、図１１に示すように、検査装置８０は、第１処理ブロック３ａにおいて、表面親水化装置３６の上部に配置されてもよい。すなわち、検査装置８０は、表面改質装置３５および表面親水化装置３６とともに積層されてもよい。なお、検査装置８０は、表面親水化装置３６の下部に配置されてもいし、表面改質装置３５の下部に配置されてもよい。このような配置とすることで、フットプリントの増大を抑制することができる。

【0129】

また、図１２に示すように、検査装置８０は、たとえば、第１処理ブロック３ａにおいて、表面親水化装置３６および表面改質装置３５の側方に配置されてもよい。なお、この場合、第２搬送装置３２は、表面改質装置３５および検査装置８０の両方にアクセス可能なように、Ｘ軸方向に沿って移動可能に構成されてもよい。

【0130】

なお、表面親水化装置３６は、必ずしも表面親水化装置３６に積層されることを要さず、表面親水化装置３６の側方に配置されてもよい。この場合、検査装置８０は、表面改質装置３５の側方において、表面親水化装置３６の上部または下部に配置されてもよい。

【0131】

また、図１３に示すように、検査装置８０は、第２処理ブロック３ｂにおいて、接合装置４０の上部に配置されてもよい。また、検査装置８０は、接合装置４０の下部に配置されてもよい。このように、接合装置４０の上部または下部に検査装置８０を配置することで、フットプリントの増大を抑制することができる。

【0132】

なお、第２処理ブロック３ｂに配置される検査装置８０は、第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の検査に限らず、重合基板Ｔの検査を行うものであってもよい。

【0133】

（第２変形例）
上述した実施形態では、処理ブロック３が第１処理ブロック３ａと第２処理ブロック３ｂとに分割される場合の例について説明したが、処理ブロック３は、必ずしも分割されることを要しない。処理ブロック３が分割されない場合の例について図１４を参照して説明する。図１４は、第２変形例に係る接合システムの構成を示す模式平面図である。

【0134】

図１４に示すように、第２変形例に係る接合システム１Ａは、処理ブロック３Ａを備える。処理ブロック３Ａは、中央に搬送領域９０を備えており、かかる搬送領域９０には、Ｘ軸方向に延在する搬送路９１と、この搬送路９１に沿って移動可能な第２搬送装置３２とが配置される。

【0135】

搬送領域９０のＹ軸正方向側およびＹ軸負方向側には、それぞれ、処理ブロック３Ａには、第３搬送装置３４、表面改質装置３５および接合装置４０が配置される。第３搬送装置３４、表面改質装置３５および接合装置４０は、Ｘ軸正方向に沿って、第３搬送装置３４、表面改質装置３５および接合装置４０の順番で並べられる。

【0136】

また、処理ブロック３Ａにおいて、搬送領域９０と搬入出ブロック２との間には、ロードロック室３１ｄを含む第１積層部３１が配置される。また、処理ブロック３Ａにおいて、搬送領域９０を挟んで第１積層部３１と反対側には、第３仮置部３８ａおよび第４仮置部３８ｂが配置される。

【0137】

このように、接合システム１Ａは、必ずしも第１処理ブロック３ａと第２処理ブロック３ｂとに分割されることを要しない。

【0138】

上述してきたように、実施形態に係る接合システム（一例として、接合システム１）は、第１基板（一例として、第１基板Ｗ１）および第２基板（一例として、第２基板Ｗ２）を分子間力により接合することによって重合基板（一例として、重合基板Ｔ）を形成する接合システムであって、第１搬送装置（一例として、第１搬送装置２２）および第２搬送装置（一例として、第２搬送装置３２）と、第３搬送装置（一例として、第３搬送装置３４）と、ロードロック室（一例として、ロードロック室３１ｄ）と、複数のゲート（一例として、ゲートバルブ１０１～１０４）とを備える。第１搬送装置および第２搬送装置は、常圧雰囲気において第１基板および第２基板を搬送する。第３搬送装置は、減圧雰囲気において第１基板および第２基板を搬送する。ロードロック室は、第１基板および第２基板を収容可能な収容部（一例として、第１収容部３１１および第２収容部３１２）を有し、収容部を常圧雰囲気と減圧雰囲気との間で切り替え可能である。複数のゲートは、ロードロック室の異なる３つの側面にそれぞれ設けられ、ロードロック室を開閉可能である。また、第１搬送装置、第２搬送装置および第３搬送装置は、複数のゲートのうちそれぞれ異なるゲートを介してロードロック室に対する第１基板および第２基板の搬入出を行う。

【0139】

したがって、実施形態に係る接合システムによれば、フットプリントを小さくすることができる。

【0140】

実施形態に係る接合システムは、搬入出ブロック（一例として、搬入出ブロック２）と、処理ブロック（一例として、処理ブロック３）とを備える。搬入出ブロックは、カセット（一例として、カセットＣ１～Ｃ４）が載置される載置台（一例として、載置板１１ａ～１１ｄ）を有していてもよい。処理ブロックは、第１基板および第２基板の接合される表面（一例として、接合面）を減圧雰囲気にて改質する表面改質装置（一例として、表面改質装置３５）と、改質された第１基板および第２基板の表面を親水化する表面親水化装置（一例として、表面親水化装置３６）とが配置される。この場合、第１搬送装置は、搬入出ブロックに配置され、カセットからロードロック室への第１基板および第２基板の搬送を行ってもよい。また、第３搬送装置は、処理ブロックに配置され、ロードロック室から表面改質装置への第１基板および第２基板の搬送を行ってもよい。また、第２搬送装置は、処理ブロックに配置され、ロードロック室から表面親水化装置への第１基板および第２基板の搬送を行ってもよい。

【0141】

ロードロック室は、第１搬送装置と第２搬送装置との間に配置されてもよい。これにより、フットプリントを小さくすることができる。

【0142】

収容部は、第１収容部（一例として、第１収容部３１１）と、第２収容部（一例として、第２収容部３１２）とを備えていてもよい。第１収容部は、第１搬送装置によってアクセスされる。第２収容部は、第１収容部の上部または下部に配置され、第１収容部と独立して常圧雰囲気と減圧雰囲気との間で切り替え可能であり、第２搬送装置によってアクセスされる。これにより、スループットを向上させることができる。

【0143】

平面視において、２つの第３搬送装置、２つの表面改質装置、２つのロードロック室が、搬入出ブロックおよび処理ブロックの並び方向に沿った直線であって、第２搬送装置を通る直線に対して対称に配置されてもよい。そして、２つのロードロック室は、搬入出ブロック、２つの第３搬送装置および第２搬送装置によって囲まれる領域に配置されてもよい。これにより、フットプリントを小さくすることができる。

【0144】

ロードロック室は、平面視において、異なる３つの側面を含む４つの側面からなる形状が台形状であってもよい。これにより、フットプリントをさらに小さくすることができる。

【0145】

処理ブロックは、搬入出ブロックと第２搬送装置との間に、複数のモジュールが積層された積層部（一例として、第１積層部３１）を備えていてもよい。この場合、ロードロック室は、積層部に配置されてもよい。また、複数のモジュールは、重合基板の第２搬送装置から第１搬送装置への受け渡しが行われる第１受渡部（一例として、第１受渡部３１ｃ）、第１基板および第２基板の仮置部（一例として、第１仮置部３１ｂ）、第１基板および第２基板に付された識別情報を読み取る読取部（一例として、読取部３１ａ）の少なくとも１つを含んでいてもよい。

【0146】

表面親水化装置は、表面改質装置の上部または下部に配置されてもよい。これにより、フットプリントをさらに小さくすることができる。

【0147】

実施形態に係る接合システムは、第１基板および第２基板の検査を行う検査装置（一例として、検査装置８０）を備えていてもよい。この場合、検査装置は、処理ブロック（一例として、第１処理ブロック３ａ）において、表面改質装置および表面親水化装置とともに積層されてもよい。これにより、フットプリントの増大を抑制することができる。

【0148】

実施形態に係る接合システムは、親水化された第１基板と第２基板とを分子間力により接合する接合装置（一例として、接合装置４０）を備えていてもよい。この場合、接合装置は、処理ブロック（一例として、第２処理ブロック３ｂ）に配置されてもよい。

【0149】

処理ブロックは、第１処理ブロック（一例として、第１処理ブロック３ａ）と、第２処理ブロック（一例として、第２処理ブロック３ｂ）とを備えていてもよい。第１処理ブロックは、搬入出ブロックに隣接し、第２搬送装置、第３搬送装置、表面改質装置および表面親水化装置が配置される。第２処理ブロックは、第１処理ブロックに隣接する。この場合、接合装置は、第２処理ブロックに配置されてもよい。

【0150】

第１処理ブロックは、第２搬送装置と第２処理ブロックとの間に第２受渡部（一例として、第２受渡部３３ｂ）を備えていてもよい。この場合、第２処理ブロックは、第２搬送装置によって第２受渡部に載置された第１基板および第２基板を接合装置へ搬送する第４搬送装置（一例として、第４搬送装置３７）を備えていてもよい。

【0151】

実施形態に係る接合システムは、第１基板、第２基板および重合基板のうち少なくとも１つの検査を行う検査装置（一例として、検査装置８０）を備えていてもよい。この場合、検査装置は、第２処理ブロックにおいて、接合装置の上部または下部に配置されてもよい。これにより、フットプリントの増大を抑制することができる。

【0152】

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】

【0153】

１ ：接合システム
２ ：搬入出ブロック
３ ：処理ブロック
３ａ ：第１処理ブロック
３ｂ ：第２処理ブロック
１０ ：載置台
１１ａ ：載置板
１１ｂ ：載置板
１１ｃ ：載置板
１１ｄ ：載置板
２２ ：第１搬送装置
３１ ：第１積層部
３１ａ ：読取部
３１ｂ ：第１仮置部
３１ｃ ：第１受渡部
３１ｄ ：ロードロック室
３２ ：第２搬送装置
３３ ：第２積層部
３３ａ ：第２仮置部
３３ｂ ：第２受渡部
３３ｃ ：第３受渡部
３３ｄ ：第２アライメント部
３３ｅ ：第１アライメント部
３４ ：第３搬送装置
３５ ：表面改質装置
３６ ：表面改質装置
３７ ：第４搬送装置
３８ａ ：第３仮置部
３８ｂ ：第４仮置部
３９ ：接合装置
３９ａ ：第１温調板
３９ｂ ：第２温調板
４０ ：接合装置
１０１～１０５：ゲートバルブ
３１１ ：第１収容部
３１２ ：第２収容部

【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】