特許 7580811 基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法

(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】

(24)【登録日】2024-11-01

(45)【発行日】2024-11-12

(54)【発明の名称】基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/02 20060101AFI20241105BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20241105BHJP

【ＦＩ】

H01L21/02 B

H01L21/68 N

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022052820

(22)【出願日】2022-03-29

(65)【公開番号】P2023145908

(43)【公開日】2023-10-12

【審査請求日】2023-10-17

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】316011226

【氏名又は名称】ＡＩメカテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107836

【弁理士】

【氏名又は名称】西 和哉

(72)【発明者】

【氏名】菊地 右文

(72)【発明者】

【氏名】山田 芳裕

(72)【発明者】

【氏名】池田 孝生

【審査官】今井 聖和

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１１１１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－３３５６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１４０３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７４９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２４３２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－００７２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３５３６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０７４１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１７３５４０（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】

２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ装置であって、
下方側の下側プレートと、
前記下側プレートに設けられ、搬入された前記基板を支持して昇降するリフトピンと、
先に搬入された前記基板を前記リフトピンから受け取って保持する保持部と、
前記下側プレートの上方に配置され、貼り合わされる２枚の前記基板のうち上側の前記基板の上面側に当接可能な上側押え部と、
前記下側プレートに設けられ、前記リフトピンが下降した際に、前記貼り合わされる２枚の前記基板のうち上側の前記基板の下面外周部に当接して前記基板を支持する支持部材と、
前記支持部材に支持された前記基板を、前記基板の表面に沿った方向に挟み込むことで前記基板を位置決めし、前記貼り合わされる２枚の前記基板のうち下側の前記基板は前記リフトピンに支持した状態で前記基板の表面に沿った方向に挟み込むことで前記基板を位置決めするアライメント機構と、を備え、
前記保持部は、前記基板の上面を真空吸着する真空吸着パッドを備える、基板貼り合わせ装置。

【請求項2】

前記支持部材は、前記下側プレートの周方向に間隔をあけて３個所以上設けられ、前記下側プレートの上面から突出するピンである、請求項１に記載の基板貼り合わせ装置。

【請求項3】

前記アライメント機構は、前記基板の表面に沿った方向に進退して前記基板を挟み込むことが可能な複数のアライメントブロックを備え、
前記複数のアライメントブロックのそれぞれは、前記ピンに対して前記下側プレートの周方向にずれた状態で配置される、請求項２に記載の基板貼り合わせ装置。

【請求項4】

前記リフトピンは、前記基板の機能領域が下方を向いている場合に、前記機能領域に当接して前記基板を支持し、
前記支持部材は、前記リフトピンから受け取った前記基板のうち、前記機能領域よりも外側である前記下面外周部に当接して前記基板を支持する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。

【請求項5】

前記上側押え部は、昇降可能であり、
前記上側押え部を昇降させる昇降機構を備える、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。

【請求項6】

前記下側プレート及び前記上側押え部の一方又は双方は、前記基板を加熱するための加熱部を備える、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。

【請求項7】

前記下側プレート及び前記上側押え部を収容するチャンバを備える、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。

【請求項8】

前記ピンの先端は、半球状である、請求項２に記載の基板貼り合わせ装置。

【請求項9】

２枚の基板を貼り合わせる方法であって、
搬入された前記基板をリフトピンにより支持することと、
先に搬入された前記基板を前記リフトピンから受け取って保持部で保持することと、
前記リフトピンから前記基板の下面外周部に当接する支持部材に渡して、前記貼り合わされる２枚の前記基板のうち上側の前記基板を前記支持部材により支持することと、
前記支持部材に支持された前記基板を、前記基板の表面に沿った方向に挟み込むことで前記基板を位置決めすることと、
前記貼り合わされる２枚の前記基板のうち下側の前記基板が後に搬入され、前記基板を前記リフトピンに支持した状態で前記基板の表面に沿った方向に挟み込むことで前記基板を位置決めすることと、を含み、
前記保持部は、前記基板の上面を真空吸着する真空吸着パッドである、基板貼り合わせ方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の基板を重ねた状態で貼り合わせる基板貼り合わせ装置が知られている。このような基板貼り合わせ装置として、第１のウエハが、ステージ上に保持された第２のウエハ上に載置され、加圧機構から加えられる加圧力が第１のウエハに印加されることにより、第１のウエハと第２のウエハとが加圧接合される構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－３０１５９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された基板貼り合わせ装置では、第１のウエハと第２のウエハとを加圧接合するに先立ち、第１のウエハ、及び第２のウエハのアライメントを実施する。この際、第１のウエハ、第２のウエハを支持部材で下方から支えた状態で、アライメント機構によりアライメントを実施する。すると、機能面を下方に向けた第１のウエハの場合、アライメントのために第１のウエハを移動させると、支持部材と機能面とが擦れ、機能面の損傷、異物の発生、チップ飛び等に繋がることがある。

【0005】

本発明は、基板のアライメントを行う際に基板の機能面の損傷、異物の発生、チップ飛び等を抑え、基板どうしを良好な品質で貼り合わせることが可能な基板貼り合わせ装置、基板貼り合わせ方法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】

本発明の態様では、２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ装置であって、下方側の下側プレートと、下側プレートに設けられ、搬入された基板を支持して昇降するリフトピンと、先に搬入された基板をリフトピンから受け取って保持する保持部と、下側プレートの上方に配置され、貼り合わされる２枚の基板のうち上側の基板の上面側に当接可能な上側押え部と、下側プレートに設けられ、リフトピンが下降した際に、貼り合わされる２枚の基板のうち上側の基板の下面外周部に当接して基板を支持する支持部材と、支持部材に支持された基板を、基板の表面に沿った方向に挟み込むことで基板を位置決めし、貼り合わされる２枚の基板のうち下側の基板はリフトピンに支持した状態で基板の表面に沿った方向に挟み込むことで基板を位置決めするアライメント機構と、を備え、保持部は、基板の上面を真空吸着する真空吸着パッドを備える、基板貼り合わせ装置が提供される。
また、本発明の態様では、２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ装置であって、下方側の下側プレートと、下側プレートに設けられ、搬入された基板を支持して昇降するリフトピンと、先に搬入された基板を前記リフトピンから受け取って保持する保持部と、下側プレートの上方に配置され、貼り合わされる２枚の基板のうち上側の基板の上面側に当接可能な上側押え部と、下側プレートに設けられ、リフトピンが下降した際に基板の下面外周部に当接して基板を支持する支持部材と、支持部材に支持された基板を、基板の表面に沿った方向に挟み込むことで基板を位置決めするアライメント機構と、を備え、保持部は、基板の上面を真空吸着する真空吸着パッドを備える、基板貼り合わせ装置が提供される。
また、本発明の態様では、２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ装置であって、下方側の下側プレートと、下側プレートに設けられ、搬入された基板を支持して昇降するリフトピンと、先に搬入された基板をリフトピンから受け取って保持する保持部と、下側プレートの上方に配置され、貼り合わされる２枚の基板のうち上側の基板の上面側に当接可能な上側押え部と、下側プレートに設けられ、リフトピンが下降した際に基板の下面外周部に当接して基板を支持する支持部材と、支持部材に支持された基板を、基板の表面に沿った方向に挟み込むことで基板を位置決めするアライメント機構と、を備え、保持部は、導電性を有しかつ前記基板の外周縁の下方に進出することで前記基板を支持するスペーサ機構であり、上側押え部は、複数のプッシャーピンと、プッシャーピンの下端に設けられ、上側の基板の上面側に当接して弾性部材により下方に押し付けるピンと、を備える、基板貼り合わせ装置が提供される。
また、本発明の態様では、２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ装置であって、下方側の下側プレートと、下側プレートに設けられ、搬入された基板を支持して昇降するリフトピンと、先に搬入された基板をリフトピンから受け取って保持する保持部と、下側プレートの上方に配置され、貼り合わされる２枚の基板のうち上側の基板の上面側に当接可能な上側押え部と、下側プレートに設けられ、リフトピンが下降した際に基板の下面外周部に当接して基板を支持する支持部材と、支持部材に支持された基板を、基板の表面に沿った方向に挟み込むことで基板を位置決めするアライメント機構と、を備える、基板貼り合わせ装置が提供される。

【0007】

本発明の態様では、２枚の基板を貼り合わせる方法であって、搬入された前記基板をリフトピンにより支持することと、先に搬入された基板をリフトピンから受け取って保持部で保持することと、リフトピンから基板の下面外周部に当接する支持部材に渡して、貼り合わされる２枚の基板のうち上側の基板を支持部材により支持することと、支持部材に支持された基板を、基板の表面に沿った方向に挟み込むことで基板を位置決めすることと、記貼り合わされる２枚の基板のうち下側の基板が後に搬入され、基板をリフトピンに支持した状態で基板の表面に沿った方向に挟み込むことで基板を位置決めすることと、を含み、保持部は、基板の上面を真空吸着する真空吸着パッドである、基板貼り合わせ方法が提供される。
また、本発明の態様では、２枚の基板を貼り合わせる方法であって、搬入された基板をリフトピンにより支持することと、先に搬入された基板をリフトピンから受け取って保持部で保持することと、リフトピンから基板の下面外周部に当接する支持部材に渡して、基板を支持部材により支持することと、支持部材に支持された基板を、基板の表面に沿った方向に挟み込むことで基板を位置決めすることと、を含み、保持部は、基板の上面を真空吸着する真空吸着パッドである、基板貼り合わせ方法が提供される。
また、本発明の態様では、２枚の基板を貼り合わせる方法であって、搬入された基板をリフトピンにより支持することと、リフトピンから基板の下面外周部に当接する支持部材に渡して、基板を支持部材により支持することと、支持部材に支持された基板を、基板の表面に沿った方向に挟み込むことで基板を位置決めすることと、を含む、基板貼り合わせ方法が提供される。

【発明の効果】

【0008】

本発明の態様によれば、基板のアライメントを行う際に基板の機能面と接触しないので、基板の機能面の損傷、異物の発生を抑え、基板どうしを良好な品質で貼り合わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態に係る基板貼り合わせ装置の一例を示す図である。

【図2】上側の基板を下方から視た図である。

【図3】上側の基板の断面図である。

【図4】下側プレートを上方から視た平面図である。

【図5】図４のＡ―Ａ矢視断面図である。

【図6】実施形態に係る基板貼り合わせ方法の一例を示すフローチャートである。

【図7】図６に続いて、実施形態に係る基板貼り合わせ方法の一例を示すフローチャートである。

【図8】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、上側の基板をチャンバ内に搬入し、リフトピンで支持した図である。

【図9】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、上側の基板を支持部材上に載置した図である。

【図10】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、上側の基板に対してアライメント動作を行った図である。

【図11】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、上側の基板を保持部（吸着パッド）で保持した図である。

【図12】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、下側の基板をチャンバ内に搬入し、リフトピンで支持した図である。

【図13】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、下側の基板に反り抑制ベーク処理を行う図である。

【図14】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、下側の基板を下側プレートで支持した図である。

【図15】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、下側の基板に対してアライメント動作を行った図である。

【図16】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、リフトピンを上昇させて上側基板と下側基板とを貼り合わせた図である。

【図17】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、保持部による保持を解除した後にリフトピンを下降させて、貼り合わされた上側基板及び下側基板を下降させた図である。

【図18】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、貼り合わされた上側基板及び下側基板をリフトピンからアームに渡した図である。

【図19】第２実施形態に係る基板貼り合わせ装置の一例を示す図である。

【図20】実施形態に係る基板貼り合わせ方法の他の例を示すフローチャートである。

【図21】図７に続いて、実施形態に係る基板貼り合わせ方法の他の例を示すフローチャートである。

【図22】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、上側の基板をチャンバ内に搬入し、リフトピンで支持した図である。

【図23】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、上側の基板を支持部材上に載置した図である。

【図24】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、上側の基板に対してアライメント動作を行った図である。

【図25】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、上側の基板を保持部（スペーサ）で保持した図である。

【図26】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、下側の基板をチャンバ内に搬入し、リフトピンで支持した図である。

【図27】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、下側の基板に反り抑制ベーク処理を行う図である。

【図28】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、下側の基板を下側プレートで支持した図である。

【図29】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、下側の基板に対してアライメント動作を行った図である。

【図30】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、上側押え部を下降させ、プッシャーピンで上側基板を押すことで上側基板と下側基板とを貼り合わせた図である。

【図31】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、スペーサを退避させた図である。

【図32】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、リフトピンを下降させて、貼り合わされた上側基板及び下側基板を下降させた図である。

【図33】基板貼り合わせ装置の動作の一例を示し、貼り合わされた上側基板及び下側基板をリフトピンからアームに渡した図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は、以下の説明に限定されない。また、図面においては実施形態をわかり易く説明するため、一部分を省略して表現している部分がある。さらに、一部分を大きく又は強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現しており、実際の製品とは大きさ、形状が異なっている場合がある。以下の各図において、ＸＹＺ直交座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ直交座標系においては、水平面に平行な平面をＸＹ平面とする。このＸＹ平面において基板Ｓ１と基板Ｓ２との搬送方向に平行な方向をＸ方向とし、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向とする。また、ＸＹ平面に垂直な方向をＺ方向（高さ方向）と表記する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の指す方向が＋方向であり、矢印の指す方向とは反対の方向が－方向であるとして説明する。

【0011】

［第１実施形態］
＜基板貼り合わせ装置＞
第１実施形態に係る基板貼り合わせ装置１００について説明する。図１は、第１実施形態に係る基板貼り合わせ装置１００の一例を示す図である。基板貼り合わせ装置１００は、接着層Ｆを形成した基板Ｓ１と、接着層Ｆを形成した基板Ｓ２とを、互いの接着層Ｆを当接させて貼り付ける。なお、接着層Ｆは、基板Ｓ１及び基板Ｓ２の双方に形成されることに限定されず、いずれか一方の基板Ｓ１又は基板Ｓ２に形成される形態であってもよい。接着層Ｆは、基板貼り合わせ装置１００に搬入される前に、例えば塗布装置等により基板Ｓ１、基板Ｓ２に塗布、乾燥されることで形成される。なお、この塗布装置は、基板貼り合わせ装置１００に備える形態であってもよい。

【0012】

本実施形態では、貼り付けられる２枚の基板のうち、上側基板を基板Ｓ１と称し、下側基板を基板Ｓ２と称する。基板Ｓ１及び基板Ｓ２は、例えばガラス基板、半導体基板、樹脂性基板などである。本実施形態では、例えば、上側の基板Ｓ１がガラス基板、下側の基板Ｓ２がシリコン基板である。また、基板Ｓ１と基板Ｓ２とを貼り付けた形態を基板Ｓ（図１８参照）と称する。基板Ｓ１及び基板Ｓ２は、いずれも平面視において（Ｚ方向から見て）円形状の円形基板が使用されるが、円形基板に限定されず、平面視において矩形状（正方形状、長方形状）の角形基板、楕円形状、長円形状等の基板であってもよい。

【0013】

図２は、上側の基板Ｓ１を下方から視た図である。図３は、上側の基板Ｓ１の断面図である。図２、図３に示すように、上側の基板Ｓ１には、チャンバ１０内に搬入された状態で下側を向く下面に、下面外周部Ｆ１と、下面内周部Ｆ２と、が形成されている。下面内周部Ｆ２は、基板Ｓ１の下面の内周側に形成されている。下面外周部Ｆ１は、下面内周部Ｆ２の外周側に形成されている。下面外周部Ｆ１は、下方から見て、基板Ｓ１の下面の外周部に沿って連続する環状の領域に形成されている。基板Ｓ１の機能領域Ａｆが下方を向いている場合、機能領域Ａｆは、下面内周部Ｆ２に形成されている。基板Ｓ１の下面に半導体チップ等の素子が接着剤等によりマウントされている場合、素子がマウントされている領域が機能領域Ａｆを形成する。基板Ｓ１に接着層Ｆが形成されている場合、この接着層Ｆが機能領域Ａｆを形成する。

【0014】

図１に示すように、基板貼り合わせ装置１００は、チャンバ１０と、下側プレート２０と、上側押え部３０Ａと、リフト部４０と、軸部５１と、アライメント機構６０と、制御部Ｃと、を備える。制御部Ｃは、基板貼り合わせ装置１００における各部の動作を統括して制御する。

【0015】

基板貼り合わせ装置１００において、基板Ｓ１、Ｓ２を貼り合わせるには、まず、基板Ｓ１をチャンバ１０内に搬入し、アライメント機構６０で位置合わせした後、リフト部４０で基板Ｓ１を上昇させ、上側押え部３０Ａに備えられた保持部である吸着パッド３２で保持させる。なお、吸着パッド３２については、後述する。その後、基板Ｓ２をチャンバ１０内に搬入し、アライメント機構６０で位置合わせした後、リフト部４０で基板Ｓ２を上昇させ、吸着パッド３２に保持された基板Ｓ１と貼り合わせる。チャンバ１０内に基板Ｓ１が搬入される際、基板Ｓ１は、機能領域Ａｆが下方（－Ｚ方向）を向いた状態で搬送される。また、チャンバ１０内に基板Ｓ２が搬入される際、基板Ｓ２は、接着層Ｆが上方（＋Ｚ方向）を向いた状態で搬入される。

【0016】

チャンバ１０は、基板貼り合わせ装置１００の基台１５上に配置されている。チャンバ１０は、基台１５の外周部から上方に立ち上がる側壁１０ａと、側壁１０ａの上方を覆う天板１０ｂとを有した箱状に形成されている。チャンバ１０は、下側プレート２０と、上側押え部３０Ａと、リフト部４０と、軸部５１の一部と、アライメント機構６０と、上側押え部３０Ａとが収容されている。チャンバ１０は、箱状に形成されており、側壁１０ａの一部に開口部１１を有している。開口部１１は、チャンバ１０の－Ｘ側の面に形成され、チャンバ１０の内部と外部と、を連通させる。開口部１１は、搬送装置９０（図８（Ｂ）参照）に保持された基板Ｓ１、Ｓ２、さらに両者を貼り付けた基板Ｓが通過可能な寸法に形成されている。

【0017】

基板Ｓ１、Ｓ２は、搬送装置９０のアーム９１によって開口部１１を介してチャンバ１０にそれぞれ搬入される。また、基板Ｓは、開口部１１を介してチャンバ１０内から搬出される。本実施形態では、搬送装置９０は、平板状の２本のアーム９１を備えており、チャンバ１０に基板Ｓ１を搬入する際は、基板Ｓ１の上側から吸着して基板Ｓ１を保持し、基板Ｓ２を搬入する際、及び基板Ｓをチャンバ１０から搬出する際は、基板Ｓ２、Ｓの下側から吸着して基板Ｓ２、Ｓを保持する。なお、アーム９１は、基板Ｓ２、Ｓを搬送する際、基板Ｓ２、Ｓを吸着せずにアーム９１の上面側に載置して保持する形態であってもよい。なお、アーム９１は２本とは限らず、３本以上であってもよい。

【0018】

チャンバ１０は、開口部１１を開閉するゲートバルブ１２を備えている。ゲートバルブ１２は、チャンバ１０の－Ｘ側の側面における外側に配置され、図示しない駆動部によって、例えば、上下方向（Ｚ方向）にスライド可能である。ゲートバルブ１２は、スライドすることにより開口部１１を開閉する。なお、ゲートバルブ１２で開口部１１を閉じても、チャンバ１０は、大気開放された状態となっている。また、開口部１１を閉じることによりチャンバ１０内を密閉状態にして、チャンバ１０内を真空雰囲気としてもよい。また、チャンバ１０の上面には、後述する軸部５１が貫通する貫通部１０ｈが設けられている。貫通部１０ｈには、軸部５１が挿入されている。なお、軸部５１は、昇降可能に設けられてもよい。

【0019】

なお、基板貼り合わせ装置１００は、チャンバ１０を備えるか否かが任意であり、チャンバ１０を備えない形態（大気開放型）であってもよい。チャンバ１０内を真空雰囲気とする場合には、チャンバ１０内は、図示しない吸引装置に接続される。この吸引装置によりチャンバ１０内を吸引（排気）することにより、チャンバ１０内を真空雰囲気にすることができる。さらに、チャンバ１０は、内部の真空雰囲気を開放するために外部に対して開放可能なバルブを備えていてもよい。また、チャンバ１０内は、図示しないガス供給装置に接続されてもよい。このガス供給装置からチャンバ１０内に所定のガスを供給することでチャンバ１０内を所定のガス雰囲気にすることができる。所定のガスとしては、例えば、窒素ガスなどの基板Ｓ１、Ｓ２に形成されている薄膜等に対して不活性なガス、又はドライエアなどが用いられる。

【0020】

下側プレート２０は、チャンバ１０内に搬入される基板Ｓ１、Ｓ２を下方から支持する。下側プレート２０は、上方から見て円形状であるが、この形態に限定されず、例えば矩形状（正方形状、長方形状）、楕円形状、長円形状等であってもよい。下側プレート２０は、基板Ｓ１、Ｓ２より大きい外径寸法に設定されている。

【0021】

下側プレート２０は、支持プレート２１と、ヒータ（加熱部）２２と、ベースプレート２３とを有する。支持プレート２１、ヒータ２２、及びベースプレート２３は、下側（－Ｚ側）からこの順番で積層されている。下側プレート２０は、支持プレート２１の下面側に設けられた複数の支柱２４により支持されている。支持プレート２１とヒータ２２との間、及びヒータ２２とベースプレート２３との間は、例えばボルト等の締結部材により固定されている。支持プレート２１、ヒータ２２、及びベースプレート２３には、後述するリフト部４０のリフトピン４１を貫通させる貫通孔２０ａが上下方向に複数設けられている。なお、ヒータ（加熱部）２２を設けるか否かは任意であり、下側プレート２０は、ヒータ（加熱部）２２を備えていない形態であってもよい。

【0022】

支持プレート２１は、例えば、金属、樹脂、セラミックス等の材質により形成された板状体である。ヒータ２２は、加熱部の一例であり、例えば、内部に電熱線等の加熱機構（熱源）を有するホットプレートである。ヒータ２２によりベースプレート２３を介して基板Ｓ１、Ｓ２を加熱する。なお、ヒータ２２は、シート状の熱源を挟んで積層された積層構造体であってもよい。ベースプレート２３は、＋Ｚ側の面である上面２３ｆ側に基板Ｓ１、Ｓ２、及び基板Ｓが配置される。ベースプレート２３は、例えば、セラミックスで形成される板状体であるが、金属、樹脂等で形成されてもよい。ベースプレート２３の上面２３ｆは、基板Ｓ２と接触する面であってもよい。従って、上面２３ｆは、平面度が高くかつ面粗さが小さい（又は鏡面である）ことが好ましい。

【0023】

支柱２４は、支持プレート２１の下面に複数設けられている。複数の支柱２４は、下側プレート２０をチャンバ１０の底部の基台１５に支持するために用いられる。なお、支柱２４の本数及び配置は、上記した形態に限定されず、下側プレート２０を支持可能な任意の構成が適用される。

【0024】

図１に示すように、上側押え部３０Ａは、基板Ｓ１と基板Ｓ２とを貼り付ける際に、上側の基板Ｓ１を基板Ｓ２側（下側プレート２０側）に向かって押し付ける。上側押え部３０Ａは、軸部５１の下部に設けられた基部３１と、基部３１の下面側に設けられた吸着パッド（保持部）３２とを備える。基部３１及び吸着パッド３２は、例えば、上方から見て円形状であるが、この形態に限定されず、例えば、矩形状（正方形状、長方形状）、楕円形状、長円形状等であってもよい。基部３１及び吸着パッド３２は、基板Ｓ１、Ｓ２より小さい外径寸法に設定されている。なお、基部３１及び吸着パッド３２の外径寸法は任意に設定可能である。

【0025】

上側押え部３０Ａは、軸部５１の下端に設けられており、上下方向に位置が固定されている。ただし、軸部５１が昇降可能である場合には、上側押え部３０Ａは、軸部５１と一体で昇降する形態であってもよい。吸着パッド３２は、下面３２ａを吸着面として、リフトピン４１に支持された上昇してきた基板Ｓ１の上面を吸着して基板Ｓ１を保持可能である。吸着パッド３２は、基部３１に対して、例えばボルト等の締結部材により固定されている。吸着パッド３２の構成は任意であり、例えば、真空吸着パッド、静電吸着パッドなどが用いられる。また、上側押え部３０Ａは、ヒータ（加熱部）を備える形態であってもよい。また、上側押え部３０Ａがヒータを備える形態に代えて、チャンバ１０内を加熱するヒータが設けられる形態であってもよい。

【0026】

リフト部４０は、下側プレート２０の下方に設けられている。リフト部４０は、下側プレート２０の上方において基板Ｓ１、Ｓ２、Ｓを支持し、この基板Ｓ１、Ｓ２、Ｓを昇降させる。リフト部４０は、チャンバ１０内に搬入された基板Ｓ１、Ｓ２のそれぞれを、アライメント機構６０で位置合わせするため、支持した基板Ｓ１、Ｓ２を下降させ、下側プレート２０上に載せる。リフト部４０は、アライメント機構６０で位置合わせした基板Ｓ１を、吸着パッド３２に保持させるため、支持した基板Ｓ１を上昇させる。リフト部４０は、アライメント機構６０で位置合わせした基板Ｓ２を、基板Ｓ１に貼り合わせるため、基板Ｓ２を上昇させる。

【0027】

リフト部４０は、複数のリフトピン４１と、これらリフトピン４１の下端に連結されてＺ方向に昇降する移動部４２と、移動部４２を昇降させるリフトピン駆動部４３と、を有している。複数のリフトピン４１は、下側プレート２０の中央部に配置されている。複数のリフトピン４１は、基板Ｓ１、Ｓ２の中央部に下方から突き当たることで、基板Ｓ１、Ｓ２を支持する。リフトピン４１は、基板Ｓ１の機能領域Ａｆが下方を向いている場合に、機能領域Ａｆに当接して基板Ｓ１を支持する。なお、リフトピン４１は、基板Ｓ１、Ｓ２を下側プレート２０上に載せた後、上端が基板Ｓ１、Ｓ２と非接触となる。

【0028】

図４は、下側プレート２０を上方から視た平面図である。図４に示すように、リフトピン４１は、下側プレート２０に設けられた複数の貫通孔２０ａをそれぞれ貫通して配置される。複数のリフトピン４１の上端の高さは同一又はほぼ同一に揃えられている。リフトピン４１は、例えば、非導電性を有する材質（例えば樹脂、金属、セラミックスなど）で形成されてもよい。

【0029】

移動部４２は、リフトピン駆動部４３を駆動させることにより昇降する。複数のリフトピン４１は、移動部４２の昇降に伴って同時に昇降する。リフトピン駆動部４３は、例えば電動の回転モータ、リニアモータ、エアーシリンダ装置、油圧シリンダ装置などが用いられ、図示しない伝達機構により駆動力が移動部４２に伝達される。

【0030】

アライメント機構６０は、下側プレート２０に対して、基板Ｓ１、Ｓ２の位置決めを行う。図１、図４に示すように、アライメント機構６０は、複数のアライメント駆動部６１と、複数のアライメントブロック６２と、を備える。アライメントブロック６２は、基板Ｓ１、Ｓ２を径方向から挟み込むことで、基板Ｓ１、Ｓ２をアライメント（位置決め）するために用いられる。複数のアライメントブロック６２は、下側プレート２０のベースプレート２３の外周部に、下側プレート２０の中心軸ＡＸ回りの周方向に間隔を開けて配置されている。複数のアライメントブロック６２は、中心軸ＡＸ回りの周方向に間隔を開けて、例えば５個配置されている。複数のアライメントブロック６２のそれぞれは、図示しないガイドによって、基板Ｓ１、Ｓ２の表面に沿った方向に移動可能である。アライメントブロック６２は、基板Ｓ１、Ｓ２が帯電するのを防止するため、導電性を有する材料で形成されるのが好ましい。

【0031】

アライメント駆動部６１は、複数のアライメントブロック６２のそれぞれを、ベースプレート２３の径方向に移動させる。アライメント駆動部６１は、例えば、シリンダ装置又は電動モータの駆動源と、駆動源で生じた駆動力をアライメントブロック６２のそれぞれに伝達する伝達機構とを有する。

【0032】

アライメント機構６０は、アライメント駆動部６１を駆動することでアライメントブロック６２をベースプレート２３の径方向に進出させ、基板Ｓ１、Ｓ２の外周縁を、ベースプレート２３の上面２３ｆに平行な方向に押すことで、基板Ｓ１、Ｓ２を挟み込む。アライメント機構６０は、アライメント駆動部６１を駆動することでアライメントブロック６２をベースプレート２３の径方向に進退させることで、基板Ｓ１、Ｓ２を下側プレート２０及び上側押え部３０Ａに対して位置決めする。

【0033】

アライメント機構６０の動作は、制御部Ｃによって制御される。アライメントブロック６２が用いられる場合、制御部Ｃは、例えば、図示しない他のユニットで取得した基板Ｓ１、Ｓ２の形状を読み込み、基板Ｓ１、Ｓ２に対してそれぞれのアライメント位置を決めてから、アライメントブロック６２を動作させる。なお、アライメント機構６０は、所要の機能を果たすことができるのであれば、その具体的な構成を何ら限定するものではなく、適宜他の構成に変更可能である。例えば、図４において、５つ設けられているアライメント機構６０のうち、上側２つのアライメント機構６０を固定式とし、下側３つのアライメント機構６０を進退可能な可動式として構成してもよい。この場合、可動式の３つのアライメント機構６０は、アライメント駆動部６１を駆動させてアライメントブロック６２を進出させ、基板Ｓ１、Ｓ２の外周縁を、固定式の２つのアライメント機構６０の方向に向かって押すことによりアライメントを実行する。なお、アライメント機構６０において、複数のアライメントブロック６２のうち、可動式とする個数、又は固定式とする個数は適宜設定可能である。

【0034】

図５は、図４のＡ―Ａ矢視断面図である。図４，図５に示すように、下側プレート２０は、支持部材８０を備えている。支持部材８０は、アライメント機構６０により基板Ｓ１の位置決めを行う際に、基板Ｓ１の下面外周部Ｆ１を下方から支持する。図５に示すように、リフトピン４１から、機能領域Ａｆを下方に向けた基板Ｓ１を受け取る場合、複数のピン８１は、機能領域Ａｆよりも外側である下面外周部Ｆ１に当接して基板Ｓ１を支持する。支持部材８０は、下側プレート２０のベースプレート２３に設けられる。

【0035】

支持部材８０は、基板Ｓ１、Ｓ２を支持したリフトピン４１が下降した際に、基板Ｓ１の下面外周部Ｆ１に当接して基板Ｓ１を支持する。支持部材８０は、下側プレート２０の周方向に間隔をあけて３個所以上設けられている。支持部材８０は、例えば、下側プレート２０の周方向に間隔を開けて、例えば４箇所に設けられている。支持部材８０は、例えば、下側プレート２０の上面から突出するピン８１である。ピン８１を、基板Ｓ１、Ｓ２の下面外周部Ｆ１に当接させることで、簡易な構成で基板Ｓ１、Ｓ２を安定して支持することができる。

【0036】

ピン８１の先端は、上方に向かって外径寸法が漸次縮小する半球状である。ピン８１の先端が半球状であることで、ピン８１の先端と基板Ｓ１の下面外周部Ｆ１とを点接触により当接させることができる。従って、位置決めのために基板Ｓ１を、基板Ｓ１の表面に沿った方向に移動させるときに、基板Ｓ１とピン８１の先端との間に生じる摩擦を小さく抑えることができる。また、ピン８１の先端は下面外周部Ｆ１と接触しているので、機能領域Ａｆを損傷することがなく、さらにチップ飛びの発生を回避できる。なお、ピン８１の先端の形状は、半球状に限らず、適宜他の形状としてもよい。

【0037】

図４に示すように、複数のアライメントブロック６２のそれぞれは、複数のピン８１に対し、下側プレート２０の周方向にずれた状態で配置される。この構成により、アライメント機構６０で基板Ｓ１、Ｓ２の位置決めを行う際に、複数のアライメントブロック６２を基板Ｓ１、Ｓ２の表面に沿った方向に進退して基板Ｓ１、Ｓ２を挟み込むときに、アライメントブロック６２とピン８１との干渉が生じるのを抑えることができる。

【0038】

＜基板貼り合わせ方法＞
次に、本実施形態に係る基板貼り合わせ方法について説明する。図６は、本実施形態に係る基板貼り合わせ方法の一例を示すフローチャートである。図７は、図６に続いて、本実施形態に係る基板貼り合わせ方法の一例を示すフローチャートである。この基板貼り合わせ方法は、例えば、制御部Ｃからの指示により実行される。図８から図１８は、基板貼り合わせ装置１００の動作の一例を示す工程図である。なお、これらの工程図では、各部の動きが分かり易くなるように、記載を簡略化している。以下、図６、図７のフローチャートに沿って説明する。

【0039】

まず、チャンバ１０のゲートバルブ１２を開き、基板を搬入する（ステップＳ０１）。図８に示すように、制御部Ｃは、図示しない駆動部を駆動させてゲートバルブ１２を上昇させ、開口部１１を開放させる。続いて、基板Ｓ１（上側基板）をチャンバ１０内に搬入する。このとき、制御部Ｃは、リフトピン４１を基板Ｓ１の受け渡し高さまで、上昇させておく。

【0040】

搬送装置９０のアーム９１は、下面側に基板Ｓ１を保持した状態で開口部１１からチャンバ１０の内部に進入し、基板Ｓ１をリフトピン４１の上方に配置させる。アーム９１は、下面に設けられた図示しない吸着パッド等により基板Ｓ１を吸着保持している。その後、制御部Ｃは、アーム９１を下降させて、基板Ｓ１をアーム９１からリフトピン４１に渡す（ステップＳ０２）。リフトピン４１は、基板Ｓ１の下面内周部Ｆ２の中央部に下方から突き当たる。その後、アーム９１は、チャンバ１０から退出する。なお、基板Ｓ１が接着層Ｆを備えている場合、基板Ｓ１は、チャンバ１０内への搬入時に、接着層Ｆが下側になっている。

【0041】

続いて、制御部Ｃは、図９に示すように、基板Ｓ１を支持しているリフトピン４１を下降させ、基板Ｓ１を下側プレート２０の複数の支持部材８０（ピン８１）上に載置する（ステップＳ０３）。このとき、リフトピン４１は、複数の支持部材８０（すなわち基板Ｓ１の下面）よりも下方位置まで下降させ、基板Ｓ１を複数の支持部材８０で支持させる。この構成により、基板Ｓ１は、リフトピン４１と非接触となり、下面外周部Ｆ１に下方から接する複数の支持部材８０のみによって支持された状態となる。また、ヒータ２２により基板Ｓ１を加熱してもよい。

【0042】

続いて、基板Ｓ１に対してアライメント動作を行う（ステップＳ０４）。図１０に示すように、制御部Ｃは、アライメント駆動部６１を駆動して各アライメントブロック６２を径方向内側に向かって進出させ、複数のアライメントブロック６２で基板を挟むことにより基板Ｓ１を位置決めする。このとき、基板Ｓ１は、複数の支持部材８０によって下面外周部Ｆ１で支持されている。このため、複数のアライメントブロック６２で基板Ｓ１を位置決めする際、基板Ｓ１を基板Ｓ１の下面に沿った面内で移動させると、複数の支持部材８０と基板Ｓ１の下面外周部Ｆ１との間で擦れが生じる。アライメント動作の後、制御部Ｃは、各アライメントブロック６２を径方向外側に退避させ、次いでリフトピン４１を上昇させることで基板Ｓ１をスペーサ７２より上方に配置させる。

【0043】

続いて、基板Ｓ１を吸着パッド３２で保持させる（ステップＳ０５）。図１１に示すように、制御部Ｃは、リフトピン４１を上昇させ、支持部材８０から基板Ｓ１を受けとり、基板Ｓ１を上昇させ、上側押え部３０Ａの吸着パッド３２の吸着面３２ａに基板Ｓ１を当接させる。制御部Ｃは、基板Ｓ１の当接に際して、吸着パッド３２を予め吸着可能な状態に駆動させている。その結果、基板Ｓ１は、吸着パッド３２に保持された状態となる。その後、リフトピン４１を下降させることにより、リフトピン４１は、基板Ｓ１から離れた状態となる。

【0044】

続いて、基板Ｓ２（下側基板）を、チャンバ１０内に搬入する（ステップＳ０６）。図１２に示すように、制御部Ｃは、リフトピン４１を基板Ｓ２の受け渡し高さまで下降させる。その後、アーム９１によって基板Ｓ２をチャンバ１０内に搬入してリフトピン４１の上方に配置させる。アーム９１は、下面側に基板Ｓ２を吸着して保持している。その後、制御部Ｃは、アーム９１を下降させて、基板Ｓ２をアーム９１からリフトピン４１に渡す。その後、アーム９１は、チャンバ１０から退出する。なお、基板Ｓ２は、チャンバ１０内への搬入時に、接着層Ｆが上側になっている。

【0045】

続いて、ゲートバルブ１２を閉じて、基板Ｓ２の反りを抑制するため反り抑制ベーク処理を行う（ステップＳ０７）。図１３に示すように、ゲートバルブ１２を閉じた後、例えば、ヒータ２２により基板Ｓ２を加熱して反り抑制ベーク処理を行う。基板Ｓ２をベークすることにより、基板Ｓ２の形状を安定させ、基板Ｓ２の反りを抑制することができる。この反り抑制ベーク処理は、チャンバ１０内の温度を例えば１５０℃から２５０℃に保持して行う。なお、上記したステップＳ０２からステップＳ０７までは、ゲートバルブ１２を閉じたとしても、チャンバ１０内が大気開放された状態で行っている。ただし、例えば、ステップＳ０３、Ｓ０４、Ｓ０７などにおいては、チャンバ１０内を真空雰囲気として行われてもよい。

【0046】

続いて、図１４に示すように、リフトピン４１を下降させて基板Ｓ２を下側プレート２０に載置させる。リフトピン４１は、複数の支持部材８０よりも下方位置まで下降させ、基板Ｓ２を複数の支持部材８０のみで支持させる。この構成により、基板Ｓ２は、リフトピン４１と非接触となり、下面外周部Ｆ１に下方から接する複数の支持部材８０によって支持された状態となる。その後、ヒータ２２により基板Ｓ２を加熱して、大気開放された状態で反り抑制ベーク処理を行ってもよいし、チャンバ１０内を真空雰囲気下とした状態で反り抑制ベーク処理を行ってもよい。この反り抑制ベーク処理は、ヒータ２２の温度を例えば１５０℃から２５０℃にして行う。

【0047】

続いて、基板Ｓ２に対してアライメント動作を行う（ステップＳ０８）。図１５に示すように、制御部Ｃは、アライメント駆動部６１を駆動して各アライメントブロック６２を径方向内側に向かって進出させ、複数のアライメントブロック６２で基板Ｓ２を挟むことにより基板Ｓ２を位置決めする。このとき、基板Ｓ２は、複数の支持部材８０によって下面外周部Ｆ１で支持されている。このため、複数のアライメントブロック６２で基板Ｓ２を位置決めするため、基板Ｓ２を基板Ｓ２の下面に沿った面内で移動させると、複数の支持部材８０と基板Ｓ１の下面外周部Ｆ１との間でのみ、擦れが生じる。ステップＳ０８のアライメント動作は、ステップＳ０４のアライメント動作と同様である。従って、基板Ｓ１と基板Ｓ２とは、平面視でほぼ同じ位置に位置決めされる。

【0048】

続いて、制御部Ｃは、図１６に示すように、リフトピン４１を上昇させることで基板Ｓ２を上昇させ、基板Ｓ１と基板Ｓ２とを貼り合わせる（ステップＳ０９）。このとき、上側押え部３０Ａの吸着パッド３２が基板Ｓ１の上面側を押さえており、リフトピン４１により基板Ｓ２が上昇して基板Ｓ１に重ね合わされることで基板Ｓ１と基板Ｓ２とが貼り合わされる。つまり、吸着パッド３２は、基板Ｓ１を保持する保持部として機能するとともに、基板Ｓ１の上面に当接して基板Ｓ１の上面を押さえる機能の双方を有する。ステップＳ０９では、基板Ｓ１の接着層Ｆと基板Ｓ２の接着層Ｆとが当接することで、基板Ｓ１と基板Ｓ２とが貼り合わされる。なお、基板Ｓ１と基板Ｓ２とが貼り合わされる力は、リフトピン４１が上昇する力によって制御される。なお、リフトピン４１の上昇に代えて、基板Ｓ１を保持する上側押え部３０Ａを下降させてもよいし、リフトピン４１を上昇させかつ上側押え部３０Ａを下降させてもよい。

【0049】

続いて、基板Ｓ１に対する吸着パッド３２の吸着を解除する（ステップＳ１０）。制御部Ｃは、基板Ｓ１と基板Ｓ２とを貼り合わせた後、吸着パッド３２による基板Ｓ１への吸着を解除させる。続いて、図１７に示すように、リフトピン４１を下降させて、貼り付けが終了した基板Ｓを搬出用の高さに配置させる。この工程により、基板Ｓは、下側プレート２０及び上側押え部３０Ａの双方から離れる。続いて、ゲートバルブ１２を開いて基板Ｓをチャンバ１０から搬出する（ステップＳ１１）。図１８に示すように、ゲートバルブ１２を上昇させて開口部１１を開放した後、搬送装置９０のアーム９１を開口部１１からチャンバ１０の内部に進入させ、リフトピン４１で支持する基板Ｓの下方にアーム９１を配置させる。その後、制御部Ｃは、アーム９１を上昇させて、アーム９１の上面に基板Ｓを吸着保持させることにより、基板Ｓをリフトピン４１からアーム９１に渡す。なお、アーム９１は、基板Ｓを吸着保持せず、アーム９１の上面に基板Ｓを載置させて保持する形態であってもよい。その後、アーム９１がチャンバ１０から退出することで、基板Ｓがチャンバ１０の外部に搬出される。その後、制御部Ｃは、ゲートバルブ１２を閉じて、一連の処理を終了させる。

【0050】

［第２実施形態］
＜基板貼り合わせ装置＞
第２実施形態に係る基板貼り合わせ装置２００について説明する。図１９は、第２実施形態に係る基板貼り合わせ装置２００の一例を示す図である。なお、図１９以降の各図において、上記した第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付して、その説明を省略又は簡略化する。基板貼り合わせ装置２００は、接着層Ｆを形成した基板Ｓ１と、接着層Ｆを形成した基板Ｓ２とを、互いの接着層Ｆを当接させて貼り付ける。図１９に示すように、基板貼り合わせ装置２００は、チャンバ１０と、下側プレート２０と、上側押え部３０Ｂと、リフト部４０と、昇降機構５０と、アライメント機構６０と、スペーサ機構７０と、制御部Ｃと、を備える。制御部Ｃは、基板貼り合わせ装置２００における各部の動作を統括して制御する。

【0051】

基板貼り合わせ装置２００において、基板Ｓ１、Ｓ２を貼り合わせるには、まず、基板Ｓ１をチャンバ１０内に搬入し、アライメント機構６０で位置合わせした後、リフト部４０で基板Ｓ１を上昇させ、スペーサ機構７０で保持させる。その後、基板Ｓ２をチャンバ１０内に搬入し、アライメント機構６０で位置合わせした後、リフト部４０で基板Ｓ２を上昇させ、スペーサ機構７０に保持された基板Ｓ１と貼り合わせる。チャンバ１０は、下側プレート２０と、上側押え部３０Ｂと、リフト部４０と、昇降機構５０の一部と、アライメント機構６０と、スペーサ機構７０とが収容されている。

【0052】

チャンバ１０の上面の貫通部１０ｈには、軸部５１が昇降可能な状態で挿入されており、図示しないシール部材によってチャンバ１０内の密閉状態を維持している。チャンバ１０は、ゲートバルブ１２で開口部１１を閉じることによりチャンバ１０内を密閉状態にすることができる。チャンバ１０内は、図示しない吸引装置によりチャンバ１０内を吸引（排気）することにより、チャンバ１０内を真空雰囲気にすることができる。さらに、チャンバ１０は、内部の真空雰囲気を開放するために外部に対して開放可能なバルブを備えていてもよい。また、チャンバ１０内は、図示しないガス供給装置に接続されてもよい。なお、基板貼り合わせ装置２００は、チャンバ１０を備えるか否かが任意であり、チャンバ１０を備えない形態（大気開放型）であってもよい。

【0053】

下側プレート２０、支持プレート２１、ヒータ２２、ベースプレート２３、及び支柱２４については、上記した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0054】

上側押え部３０Ｂは、図１９に示すように、基板Ｓ１と基板Ｓ２とを貼り付ける際に、上側の基板Ｓ１を基板Ｓ２側（下側プレート２０側）に向かって押し付ける。上側押え部３０Ｂは、基部３１と、基部３１の下面側に設けられた複数のプッシャーピン３３とを備える。複数のプッシャーピン３３は、互いに間隔をあけて基部３１から下方に延びるように設けられている。複数のプッシャーピン３３のそれぞれは、下端に、図示しない弾性部材によって上方に押し込み可能なピン３３ａが設けられている。上側押え部３０Ｂは、軸部５１の下端に設けられており、上下方向に位置が固定されている。ただし、軸部５１が昇降可能である場合には、上側押え部３０Ｂは、軸部５１と一体で昇降する形態であってもよい。

【0055】

リフト部４０は、チャンバ１０内に搬入された基板Ｓ１、Ｓ２のそれぞれを、アライメント機構６０で位置合わせするため、支持した基板Ｓ１、Ｓ２を下降させ、下側プレート２０上に載せる。リフト部４０は、アライメント機構６０で位置合わせした基板Ｓ１を、スペーサ７２に保持させるため、支持した基板Ｓ１を上昇させる。リフト部４０は、アライメント機構６０で位置合わせした基板Ｓ２を、基板Ｓ１に貼り合わせるため、基板Ｓ２を上昇させる。なお、リフトピン４１、移動部４２、リフトピン駆動部４３、及びアライメント機構６０については、上記した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0056】

昇降機構５０は、上側押え部３０Ｂを下降させ、基板Ｓ１と基板Ｓ２とを貼り合わせる際に、基板Ｓ１を基板Ｓ２側（下側プレート２０側）に向かって押圧する。昇降機構５０は、上記した軸部５１と、軸部５１を駆動させる駆動部５２と、を備える。軸部５１は、上方から見て基部３１の中央部に配置される。駆動部５２は、軸部５１を昇降させる。駆動部５２は、例えば、エアーシリンダ装置、油圧シリンダ装置、電動回転モータを用いたボールネジ機構等が用いられる。

【0057】

駆動部５２は、制御部Ｃによって制御される。駆動部５２によって軸部５１に付与する荷重、及び荷重を付与する駆動タイミングは、予め設定されたプログラム等に基づいて制御部Ｃによって統括して制御される。また、駆動部５２の動作の一部又は全部は、オペレータによる操作によって行われてもよい。駆動部５２により軸部５１を昇降させることで、上側押え部３０Ｂは、軸部５１と一体となって昇降する。

【0058】

スペーサ機構７０は、図１９示すように、先に搬入された基板Ｓ１をリフトピン４１から受け取って支持する。スペーサ機構７０は、複数のスペーサ駆動部７１と、複数のスペーサ（保持部）７２とを備える。スペーサ駆動部７１は、チャンバ１０内に設けられる。スペーサ駆動部７１は、スペーサ７２をＸ方向又はＹ方向に移動させる。スペーサ駆動部７１は、例えば、シリンダ装置又は電動モータの駆動源と、駆動源で生じた駆動力をスペーサ７２に伝達する伝達機構とを有する。

【0059】

スペーサ７２は、図示しないガイドによってＺ方向に直交する面内で、中心軸ＡＸを中心とした径方向に移動可能である。スペーサ７２は、基板Ｓ１、Ｓ２が帯電するのを防止するため、導電性を有する材料で形成されるのが好ましい。スペーサ機構７０は、スペーサ駆動部７１を駆動することでスペーサ７２を進出させ、基板Ｓ１の外周縁の下方に位置させることで、リフトピン４１に載置された基板Ｓ１を保持する。スペーサ機構７０の動作は、制御部Ｃによって制御される。

【0060】

＜基板貼り合わせ方法＞
次に、本実施形態に係る基板貼り合わせ方法について説明する。図２０は、本実施形態に係る基板貼り合わせ方法の他の例を示すフローチャートである。図２１は、図２０に続いて、本実施形態に係る基板貼り合わせ方法の他の例を示すフローチャートである。この基板貼り合わせ方法は、例えば、制御部Ｃからの指示により実行される。図２２から図３３は、基板貼り合わせ装置２００の動作の一例を示す工程図である。なお、これらの工程図では、各部の動きが分かり易くなるように、記載を簡略化している。以下、図２０、図２１のフローチャートに沿って説明する。

【0061】

まず、チャンバ１０のゲートバルブ１２を開き、基板を搬入する（ステップＳ１０１）。図２２に示すように、制御部Ｃは、ゲートバルブ１２を上昇させ、開口部１１を開放させる。続いて、搬送装置９０のアーム９１は、基板Ｓ１を開口部１１からチャンバ１０の内部に搬入してリフトピン４１に渡す（ステップＳ１０２）。続いて、制御部Ｃは、図２３に示すように、リフトピン４１を下降させ、基板Ｓ１を下側プレート２０の複数の支持部材８０（ピン８１）上に載置する（ステップＳ１０３）。また、ヒータ２２により基板Ｓ１を加熱してもよい。

【0062】

続いて、制御部Ｃは、図２４に示すように、基板Ｓ１に対してアライメント動作を行う（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４は、図６に示すステップＳ０４と同様であるため、説明を省略する。制御部Ｃは、アライメント動作の後、制御部Ｃは、各アライメントブロック６２を径方向外側に退避させ、次いでリフトピン４１を上昇させることで基板Ｓ１をスペーサ７２より上方に配置させる。続いて、基板Ｓ１をスペーサ７２で保持させる（ステップＳ１０５）。図２５に示すように、制御部Ｃは、リフトピン４１を上昇させ、支持部材８０から基板Ｓ１を受けとり、基板Ｓ１を上昇させた後に、スペーサ駆動部７１を駆動させてスペーサ７２を進出させ、基板Ｓ１の下面側にスペーサ７２を配置させる。その後、リフトピン４１を下降させることにより、基板Ｓ１は、スペーサ７２によって保持される。

【0063】

続いて、基板Ｓ２を、チャンバ１０内に搬入する（ステップＳ１０６）。図２６に示すように、リフトピン４１を基板Ｓ２の受け渡し高さまで下降させた後、アーム９１によって基板Ｓ２をアーム９１からリフトピン４１に渡す。続いて、ゲートバルブ１２を閉じて、基板Ｓ２の反りを抑制するため反り抑制ベーク処理を行う（ステップＳ１０７）。図２７に示すように、ゲートバルブ１２を閉じた後、例えば、図示しない吸引装置によりチャンバ１０内を排気しつつ、ヒータ２２により基板Ｓ２を加熱して反り抑制ベーク処理を行う。なお、反り抑制ベーク処理は、ゲートバルブ１２を開けた状態（すなわち大気開放状態）で行うことができる。

【0064】

続いて、チャンバ１０内を真空雰囲気にする（ステップＳ１０８）。図示しない吸引装置によりチャンバ１０内を排気することで、チャンバ１０内を真空雰囲気にする。その後、図２８に示すように、リフトピン４１を下降させて基板Ｓ２を下側プレート２０に載置させる。その後、ヒータ２２により基板Ｓ２を加熱して、真空雰囲気下において反り抑制ベーク処理を行ってもよいし、大気開放された状態で反り抑制ベーク処理を行ってもよい。続いて、制御部Ｃは、図２９に示すように基板Ｓ２に対してアライメント動作を行う（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９は、図６に示すステップＳ０８と同様であるため、説明を省略する。ステップＳ１０９のアライメント動作は、ステップＳ１０４のアライメント動作と同様である。

【0065】

続いて、制御部Ｃは、リフトピン４１を上昇させることで基板Ｓ２を上昇させ、基板Ｓ２をスペーサ７２の下面に近接させる（ステップＳ１１０）。基板Ｓ２の上面は、スペーサ７２の下面に対して離間してもよいし、スペーサ７２の下面に当接してもよい。この状態では、スペーサ７２は、基板Ｓ１と基板Ｓ２に挟まれた状態になっている。なお、スペーサ７２のない部分で、基板Ｓ１と基板Ｓ２とが接触していてもよい。続いて、制御部Ｃは、図３０に示すように、駆動部５２を駆動させて軸部５１とともに上側押え部３０を下降させ、上側押え部３０のプッシャーピン３３で基板Ｓ１を基板Ｓ２に押し付けて、基板Ｓ１と基板Ｓ２とを重ね合わせる（ステップＳ１１１）。

【0066】

ステップＳ１１１では、プッシャーピン３３の下端に設けられているピン３３ａが弾性部材の弾性力に抗してプッシャーピン３３に押し込まれた状態となっている。この構成により、複数のプッシャーピン３３によりバランスよく基板Ｓ１を基板Ｓ２に押し付けることができる。

【0067】

続いて、制御部Ｃは、図３１に示すように、スペーサ７２を元の位置に退避させる（ステップＳ１１２）。スペーサ７２が退避することで、スペーサ７２を挟んでいた部分がなくなり、基板Ｓ１がプッシャーピン３３により押されることで基板Ｓ１と基板Ｓ２とが貼り合わされる。続いて、図３２に示すように、リフトピン４１を下降させて、貼り付けが終了した基板Ｓを搬出用の高さに配置させる。この工程により、基板Ｓは、下側プレート２０及び上側押え部３０Ｂの双方から離れる。その後、図示しないバルブ等を開放してチャンバ１０内を大気開放、又は所定ガスをチャンバ１０内に供給してチャンバ１０をパージする（ステップＳ１１３）。所定ガスとしては、例えば、窒素ガス、ドライエアなどが用いられる。

【0068】

続いて、図３３に示すように、ゲートバルブ１２を開いて基板Ｓをチャンバ１０から搬出する（ステップＳ１１４）。開口部１１を開放した後、搬送装置９０のアーム９１により基板Ｓを搬出する。その後、制御部Ｃは、ゲートバルブ１２を閉じて、一連の処理を終了させる。

【0069】

以上のように、実施形態に係る基板貼り合わせ装置１００、２００は、支持部材８０が、基板Ｓ１、Ｓ２の下面外周部Ｆ１に当接して基板Ｓ１を支持するので、基板Ｓ１を位置決めする際に、基板Ｓ１の下面内周部Ｆ２に支持部材８０が擦れることを抑えることができる。従って、実施形態に係る基板貼り合わせ装置１００，２００によれば、アライメントを行う際に基板Ｓ１の機能面の損傷、異物の発生、チップ飛び等を抑え、基板Ｓ１，Ｓ２どうしを良好な品質で貼り合わせることが可能となる。

【0070】

以上、実施形態及び変形例について説明したが、本発明は、上記した説明に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。上記した実施形態では、２枚の基板Ｓ１と基板Ｓ２とを貼り付ける形態を例に挙げて説明しているがこの形態に限定されない。例えば、基板Ｓ１と基板Ｓ２とを貼り付けた基板Ｓに、さらに他の基板を貼り付ける形態であってもよい。

【0071】

上記した実施形態では、基板Ｓ２をアライメントブロック６２で位置決めする際、基板Ｓ２を複数の支持部材８０で支持するようにしたが、基板Ｓ２の場合、基板Ｓ２は、リフトピン４１に支持された状態のまま、アライメントブロック６２で挟んで位置決めしてもよい。

【符号の説明】

【0072】

１０・・・チャンバ
２０・・・下側プレート
２３ｆ・・・上面
３０Ａ、３０Ｂ・・・上側押え部
３２・・・吸着パッド（保持部）
３３・・・プッシャーピン
４１・・・リフトピン
５０・・・昇降機構
６０・・・アライメント機構
６２・・・アライメントブロック
７２・・・スペーサ（保持部）
８０・・・支持部材
８１・・・ピン
１００、２００・・・基板貼り合わせ装置
Ａｆ・・・機能領域
Ｆ１・・・下面外周部
Ｓ・・・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】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】