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JP2008182016A - 貼り合わせ装置、貼り合わせ方法 - Google Patents

貼り合わせ装置、貼り合わせ方法 Download PDF

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JP2008182016A
JP2008182016A JP2007013644A JP2007013644A JP2008182016A JP 2008182016 A JP2008182016 A JP 2008182016A JP 2007013644 A JP2007013644 A JP 2007013644A JP 2007013644 A JP2007013644 A JP 2007013644A JP 2008182016 A JP2008182016 A JP 2008182016A
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Wataru Okase
亘 大加瀬
英一郎 ▲高▼鍋
Eiichiro Takanabe
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Tokyo Electron Ltd
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Tokyo Electron Ltd
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Abstract

【課題】従来の装置においては、処理対象物同士を、平行に近い状態で貼り合わせることができない、という課題があった。
【解決手段】第一処理対象物Ｗおよび第二処理対象物Ｓを、鉛直方向において対向するよう、第一保持部材１１および第二保持部材１２に吸引して保持させる吸引機構と、第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとの間の熱溶融性接着剤を加熱溶融させる加熱機構と、第一保持部材１１または第二保持部材１２の少なくとも一方を、上下方向に移動させる移動機構と、を具備し、第一保持部材１１の第一保持面１１ａに、第一処理対象物Ｗを吸引する複数の吸引部１１０を有しており、吸引機構が、加熱して溶融した接着剤が固化する際に、第一処理対象物Ｗの一部が第一保持面１１ａから離れるよう、複数の吸引部１１０が第一処理対象物Ｗを吸引する吸引力を個別に調節するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウエハ等の薄板状の処理対象物を貼り合わせる貼り合わせ装置等に関するものである。
近年、半導体デバイスの製造においては、半導体ウエハ（以下、ウエハと呼ぶ）の大型化と薄型化が進んでいる。例えば、大口径で薄いウエハを、そのまま搬送したり、研磨したりすると、ウエハに反りや割れが生じる恐れがある。このため、ウエハを補強するため、ウエハを例えば支持基板に貼り付けることが行われている。例えば、ウエハを薄型化するためには、ウエハを研削する必要があり、この際、ウエハを支持基板に貼り付ける必要がある。
例えば、上述のウエハと支持基板との貼り合わせは、通常、貼り合わせ装置を用いて行われる。この貼り合せ装置では、例えばウエハと支持基板とを、上下のチャックと呼ばれる保持部材の平面である表面に吸着させ、これらを対向するように保持する。そして、ホットメルト型の接着剤、例えばいわゆるワックスをウエハ上に配置し、熱により溶融させる。そして、チャックを移動させて、ウエハと補強用基板を互いに押圧して、ワックスを全面に広げ、その後、ワックスを冷却して固化させることによってウエハと支持基板を接着していた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−５１０５５号公報（第１頁、第１図等）
しかしながら、上述したようにウエハと補強用の支持基板との接着は、ワックス等の熱溶融性の接着剤を用いて行われるため、接着時に、接着剤を溶融させるための加熱処理を行う必要がある。この加熱時の温度は、利用する接着剤の融点によって異なるが、接着剤によっては、２００℃程度の温度で加熱することが必要となる。このような加熱を行うと、ウエハおよび支持基板を保持する保持部材が熱により変形してしまう。このように、保持部材が変形することによって、常温時には平面であり、保持部材の、ウエハや支持基板が吸着されている保持面も、反ってしまう等、変形してしまう。この結果、保持されているウエハや支持基板も、保持部材の表面の変形に追従して変形してしまう。このため、このような変形したウエハと支持基板を貼り合わせることとなるため、ウエハと支持基板とが平行に接着されず、貼り合せ後に得られる接合体の厚みが接合体の面内でばらついてしまうという課題があった。この結果、その後に行われるウエハの研磨や熱処理などがウエハ面内で均一に行われず、例えばウエハ面内でデバイスの品質がばらつくことがあった。また、ウエハと支持基板とを貼り合わせた接合体の厚さのコントロールも困難であった。
一方、このような溶融させた接着剤を用いてウエハと支持基板との接着を行う場合、上下のチャックを移動させて、対向するウエハと補強用の支持基板とを押し付ける際に、これらの間からはみ出したり、こぼれたりした接着剤が、ウエハや支持基板の端部から、ウエハや支持基板の下面に回り込んでしまい、ウエハや支持基板を汚してしまうという課題があった。この結果、ウエハから作成されるデバイスの品質に影響を与えたり、支持基板を再利用できないようにしてしまう問題が生じていた。
本発明の貼り合わせ装置は、熱溶融性を有する接着剤を用いて、薄板状の処理対象物である第一処理対象物および第二処理対象物を貼り合わせる貼り合わせ装置であって、前記第一処理対象物を保持する第一保持部材と、鉛直方向において、第一処理対象物に対向するよう、前記第二処理対象物を保持する第二保持部材と、前記第一処理対象物および前記第二処理対象物を吸引して、前記第一保持部材および前記第二の保持部材に保持させる吸引機構と、前記第一処理対象物と第二処理対象物との間に配置される前記接着剤を加熱して溶融させる加熱機構と、前記第一保持部材または前記第二保持部材の少なくとも一方を、上下方向に移動させる移動機構と、を具備し、前記第一保持部材は、前記第一処理対象物を保持する面である第一保持面を有し、当該第一保持面に、前記第一処理対象物を吸引する複数の吸引部を有しており、前記吸引機構は、前記第一保持部材の複数の吸引部と接続され、加熱して溶融した前記接着剤が固化する際に、前記第一処理対象物の一部が前記第一保持面から離れるよう、前記複数の吸引部が前記第一処理対象物を吸引する吸引力を個別に調節する貼り合わせ装置である。
かかる構成により、第一保持部材の変形に伴う第一処理対象物の変形を補正することができ、処理対象物同士を平行となるよう貼り合わせることができる。
また、本発明の貼り合わせ装置は、前記貼り合わせ装置において、前記第二保持部材は、前記第二処理対象物を保持する面である第二保持面を有し、当該第二保持面に、前記第二処理対象物を吸引する複数の吸引部を有しており、前記吸引機構は、前記第二保持部材の複数の吸引部と接続され、加熱して溶融した前記接着剤が固化する際に、前記第二処理対象物の一部が前記第二保持面から離れるよう、前記複数の吸引部が前記第二処理対象物を吸引する吸引力を個別に調節する貼り合わせ装置である。
かかる構成により、第二保持部材の変形に伴う第二処理対象物の変形を補正することができ、処理対象物同士を平行となるよう貼り合わせることができる。
また、本発明の貼り合わせ装置は、前記貼り合わせ装置において、前記第一保持面または前記第二保持面の少なくとも一方が、前記加熱環境下で略平面となる形状を有している貼り合わせ装置である。
かかる構成により、第一保持面または第二保持面の少なくとも一方の熱による変形を押さえることができ、処理対象物同士を平行となるよう貼り合わせることができる。
また、本発明の貼り合わせ装置は、前記貼り合わせ装置において、前記移動機構は、前記加熱機構が加熱により前記接着剤を溶融している状態で、前記第一保持部材または前記第二保持部材の少なくとも一方を移動させて、前記第一処理対象物と、第二処理対象物とを、前記溶融している接着剤に接触させる貼り合わせ装置である。
かかる構成により、溶融した接着剤に第一処理対象物と、第二処理対象物とを接触させて、処理対象物同士を平行となるよう貼り合わせることができる。
また、本発明の貼り合わせ装置は、前記貼り合わせ装置において、前記各吸引部は、前記第一保持面または前記第二保持面に設けられた１以上の吸引孔と、当該１以上の吸引孔を接続する排気路とを備えており、前記各吸引部の排気路は、互いに分離しており、前記吸引機構は、前記各吸引部の排気路と接続されている貼り合わせ装置である。
かかる構成により、各排気路から吸引する吸引力を変更することで、各吸引部の吸引力を変更することができる。
また、本発明の貼り合わせ装置は、熱溶融性を有する接着剤を用いて、薄板状の処理対象物である第一処理対象物および第二処理対象物を貼り合わせる貼り合わせ装置であって、加熱環境下で、前記第一処理対象物と、前記第二処理対象物とを、対向するように保持する２つの保持部材を備えており、前記保持部材の少なくとも一方は、対応する前記処理対象物を保持する面である保持面が、前記加熱環境下で略平面となる形状を有している貼り合わせ装置である。
かかる構成により、加熱処理の必要な処理対象物の貼り合わせ工程等において、貼り合わせ時に処理対象物を略平面とすることができ、処理対象物同士を平行となるよう貼り合わせることができる。
また、本発明の貼り合わせ装置は、前記貼り合わせ装置において、前記保持部材は、非加熱環境下で、前記保持面に、くぼみを有しており、当該くぼみの深さは、当該保持面の中央部に近づくに従って、深くなっている貼り合わせ装置である。
かかる構成により、加熱処理の必要な処理対象物の貼り合わせ工程等において、熱膨張等の変形により保持面の中央部が隆起した場合に、貼り合わせ時に処理対象物を略平面とすることができ、処理対象物同士を平行となるよう貼り合わせることができる。
また、本発明の貼り合わせ装置は、前記貼り合わせ装置において、前記くぼみの深さは、前記保持面の中央部に近づくに従って、連続的に深くなっている貼り合わせ装置である。
かかる構成により、加熱処理の必要な処理対象物の貼り合わせ工程等において、熱膨張等の変形により保持面の中央部が隆起した場合に、貼り合わせ時に処理対象物を略平面とすることができ、処理対象物同士を平行となるよう貼り合わせることができる。
また、本発明の貼り合わせ装置は、前記貼り合わせ装置において、前記くぼみの深さは、前記保持面の中央部に近づくに従って、段階的に深くなっている貼り合わせ装置である。
かかる構成により、加熱処理の必要な処理対象物の貼り合わせ工程等において、熱膨張等の変形により保持面の中央部が隆起した場合に、貼り合わせ時に処理対象物を略平面とすることができ、処理対象物同士を平行となるよう貼り合わせることができる。
また、本発明の貼り合わせ装置は、熱溶融性を有する接着剤を用いて、薄板状の処理対象物である第一処理対象物および第二処理対象物を貼り合わせる貼り合わせ装置であって、下部に前記第一処理対象物を保持する面である第一保持面を有する第一保持部材と、前記第二処理対象物を前記第一処理対象物に対向した状態で保持する面である第二保持面を上部に有する第二保持部材と、前記第一処理対象物と第二処理対象物との間に配置される前記接着剤を、加熱可能な加熱機構と、前記第一保持部材または前記第二保持部材の少なくとも一方を、上下方向に移動させる移動機構と、を具備し、前記移動機構は、前記加熱機構が加熱により前記接着剤を溶融している状態で、前記第一保持部材または前記第二保持部材の少なくとも一方を、前記移動機構により移動させ、前記第一保持部材は、前記第一処理対象物と第二処理対象物とがともに、前記加熱によって溶融している接着剤に接した状態で、当該第一処理対象物の保持を中止する貼り合わせ装置である。
かかる構成により、第一処理対象物と第二処理対象物とを貼り合わせる際に、第一処理対象物を加熱処理により変形した第一保持部材から離脱させて接着剤上に配置でき、処理対象物同士を平行となるよう貼り合わせることができる。さらに、第一保持部材が自重により、接着剤を押しつけることで、第一処理対象物と第二処理対象物との間の接着剤の層を薄くすることができ、第一処理対象物と第二処理対象物との貼り合わせにより得られた接合体の厚さを薄くすることができる。
また、本発明の貼り合わせの装置は、前記貼り合わせ装置において、前記第二保持部材は、前記第二処理対象物よりも広い第二保持面を有しており、前記第二保持部材の、前記第二処理対象物が配置される位置の外側に配置され、前記第一処理対象物、前記第二処理対象物、および前記溶融した接着剤の厚さの合計以下の厚さを有するスペーサをさらに具備し、前記第一保持部材は、前記スペーサに接した状態で、当該第一処理対象物の保持を中止する貼り合わせ装置である。
かかる構成により、処理対象物同士を平行となるよう貼り合わせることができる。とともに、第一処理対象物と第二処理対象物との貼り合わせにより得られた接合体の厚さをスペーサよりも薄くすることができる。
また、本発明の貼り合わせ装置は、熱溶融性を有する接着剤を用いて、薄板状の処理対象物である第一処理対象物および第二処理対象物を貼り合わせる貼り合わせ装置であって、下部に前記第一処理対象物を保持する面である第一保持面を有する第一保持部材と、前記第二対象物よりも広く、当該第二処理対象物を前記第一処理対象物に対向した状態で保持する面である第二保持面、および当該第二保持面の前記第二処理対象物の端部が配置される位置に設けられた気体吹き付け部を上部に有している第二保持部材と、前記気体吹き付け部を介して、前記第二処理対象物の端部に気体を吹き付ける気体供給機構と、前記第二処理対象物上に配置される前記接着剤を、加熱可能な加熱機構と、前記第一保持部材または前記第二保持部材の少なくとも一方を、上下方向に移動させる移動機構と、を具備する貼り合わせ装置である。
かかる構成により、貼り付け時等にはみ出した接着剤が、第二処理対象物の端部から、第二処理対象物と第二保持面との間に回り込んで入らないようにすることができ、第二処理対象物や第二保持面の汚れを防ぐことができる。
また、本発明の貼り合わせ装置は、前記貼り合わせ装置において、前記第二保持部材の第二保持面の、前記気体吹き付け部近傍の領域の外側に位置する領域の高さが、前記第二処理対象物を保持する領域の高さよりも低くなっている貼り合わせ装置である。
かかる構成により、一旦吹き飛ばされた接着剤が、再度第二処理対象物と第二保持面との間に回り込んで入らないようにすることができる。
また、本発明の貼り合わせ装置は、前記貼り合わせ装置において、前記第二保持部材の第二保持面の、前記気体吹き付け部近傍の領域の外側に位置する領域は、第二保持部材の外側に向かって下方に傾斜している貼り合わせ装置である。
かかる構成により、一旦吹き飛ばされた接着剤が、再度第二処理対象物と第二保持面との間に回り込んで入り込まないようにすることができる。
また、本発明の貼り合わせ装置は、熱溶融性を有する接着剤を用いて、薄板状の処理対象物である第一処理対象物および第二処理対象物を貼り合わせる貼り合わせ装置であって、下部に前記第一処理対象物を保持する面である第一保持面を有する第一保持部材と、前記第二処理対象物を前記第一処理対象物に対向した状態で保持する面である第二保持面を上部に有する第二保持部材と、前記第二処理対象物上に配置される前記接着剤を、加熱可能な加熱機構と、前記第一保持部材または前記第二保持部材の少なくとも一方を、上下方向に移動させる移動機構と、を具備し、前記第一処理対象物の第一保持面または前記第二処理対象物の第二保持面の少なくとも一方には、撥水処理が行われている貼り合わせ装置である。
かかる構成により、貼り付け時等にはみ出した接着剤が、第一保持面や第二保持面上から外部に排出されやすくすることができる。
本発明による貼り合わせ装置等によれば、２枚の薄板状の処理対象物同士が、平行となるよう貼り合わせることが可能な貼り合わせ装置等を提供することができる。
また、２枚の薄板状の処理対象物同士を貼り合わせる際に、接着剤の端部からの回り込みを防ぐことが可能な貼り合わせ装置等を提供することができる。
以下、装置等の実施形態について図面を参照して説明する。なお、実施の形態において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態にかかる貼り合せ装置の構成の概略を示す縦断面図である。この貼り合わせ装置は、熱溶融性の接着剤を用いて、薄板状の処理対象物である第一処理対象物と、第二処理対象物とを貼り合わせるためのものである。
また、図２は、第一保持部材１１の底面図である。
また、図３は、第一保持部材の１１の構造を説明するための、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図である。
貼り合わせ装置に利用される熱溶融性の接着剤は、熱を加えることにより溶融する接着剤であり、例えば常温で固化するワックスやグリース等の、通常のウエハと支持基板等の接着に利用可能な接着剤や仮止め剤等が利用可能である。この接着剤は、貼り付けたり剥がしたりすることが可能なものであることが好ましい。
第一処理対象物は、薄板状の処理対象物であればよく、例えば、半導体ウエハ等の、半導体材料により構成される薄板状の処理対象物や、エポキシ樹脂等により構成されるプリント基板等である。なお、半導体ウエハの場合、材料の組成等は問わない。
第二処理対象物は、第一処理対象物に対して適宜貼り合わせて利用される薄板状の処理対象物であり、例えば、第一処理対象物を補強するための支持基板等である。第二処理対象物は、例えば、半導体ウエハ等の薄板状の半導体材料、銅箔や、薄板状のポリカーボネート等が利用可能である。なお、第二処理対象物は、第一処理対象物と貼り合わされて、第一処理対象物と同じ環境下に配置されることとなるため、第一処理対象物と特性が似ている材料、例えば、熱膨張係数がほぼ同じである材料により構成されていることが好ましく、同じ材料であることがより好ましい。熱膨張係数等が異なると、加熱処理時に両者の熱膨張の違いによって、一方が変形したり破損したりする恐れがあるからである。
貼り合せ装置１は、例えば気密に閉鎖可能な処理容器１０を有している。処理容器１０内には、例えば薄板状の処理対象物である第一処理対象物Ｗを保持する第一保持部材１１が設けられている。この第一保持部材１１は、第一処理対象物を保持する第一保持面１１ａを有している。ここでは、第一保持面１１ａの、第一処理対象物Ｗが配置される領域は、常温では、平面であるとする。また、第一処理対象物Ｗは、例として半導体ウエハであるとする。また、鉛直方向において、第一処理対象物Ｗに対向するよう、前記第二処理対象物Ｓを保持する第二保持部材１２が設けられている。第二保持部材１２は第二処理対象物を保持する第二保持面１２ａを有している。ここでは、第二保持面１２ａの、第二処理対象物Ｓが配置される領域は、常温では、平面であるとする。また、第二処理対象物Ｓは、例として支持基板であるとする。ここでは、支持基板として、ウエハと同じ材料で、同じ径の基板を用いるものとする。第一処理対象物Ｗであるウエハは、例えば、半導体デバイスが形成される基板である。ここでは、第一保持部材１１が第二保持部材１２の上方に配置されており、第一保持面１１ａが第一保持部材１１の下方に設けられ、第二保持面１２ａが第二保持部材１２の上方に設けられている場合について説明する。ただし、本実施の形態における第一保持部材１１を、第二保持部材とし、第二保持部材１２を、第一保持部材として、第一保持部材を第二保持部材の下方に設けるようにしてもよい。
第一保持部材１１は、例えば厚みのある略円盤形状を有している。ただし形状は問わない。第一保持部材１１の下部には、第一処理対象物Ｗの径よりも大きい第一保持面１１ａが形成されている。第一保持面１１ａは常温で水平であることが好ましいが、傾斜等を有していても良い。この第一保持面１１ａには、表面を平坦化する表面処理が施されており、例えば中心線平均粗さ５μｍ以下としている。第一保持部材１１は、３つの吸引部１１０ａ〜１１０ｃを有している。なお、ここでは、吸引部を３つ設けるようにしたが、吸引部は二以上であれば、いくつ設けるようにしても良い。また、吸引部の配置等は問わない。各吸引部同士は、独立しており、互いにつながっていない。ここでは、各吸引部１１０ａ〜１１０ｃは、それぞれ、第一保持部材１１の第一保持面１１ａに設けられた１以上の吸引孔１１１ａ〜１１１ｃと、当該一以上の吸引孔を接続する排気路１１２ａ〜１１２ｃとを備えている。吸引孔１１１ａ〜１１１ｃは、例えば、第一保持面１１ａに開口部を有する孔である。排気路１１２ａ〜１１２ｃは、第一保持部材１１内に配設された、例えば管状の流路である。ここでは、排気路１１２ａ〜１１２ｃは、互いに分離している。すなわち、排気路１１２ａ〜１１２ｃ間は、連通していない。なお、排気路１１２ａ〜１１２ｃは、ガスを排出するための端部を備えた気室であってもよい。各吸引部１１０ａ〜１１０ｃの複数の吸引孔１１１ａ〜１１１ｃの数や、配置パターン等は問わないが、第一処理対象物Ｗの吸着状態の制御の仕方等に合わせて決定される。ここでは、吸引部１１０ａの４つの吸引孔１１１ａは、第一保持部材１１の下面の中央部に、環状に配列されている。吸引部１１０ｃの４つの吸引孔１１１ｃは、第一保持部材１１の下面の周縁部に沿って配列されている。また、吸引部１１０ｂの４つの吸引孔１１１ｂは、吸引部１１０ａの吸引孔１１１ａが配置されている領域と、吸引部１１０ｃの吸引孔１１１ｃが配置されている領域との間の領域に、環状に配列されている。各吸引部１１０ａ〜１１０ｃを構成する吸引孔の数は問わない。なお、第一保持面１１ａに所定の深さ、および幅を有する溝を、各吸引部１１０ａ〜１１０ｃごとに設けて、各吸引部１１０ａ〜１１０ｃの吸引孔１１１ａ〜１１１ｃの開口部を、各吸引部１１０ａ〜１１０ｃに対応した溝内に設けるようにしても良い。また、このような吸引部１１０ａ〜１１０ｃごとの溝や、吸引孔１１１ａ〜１１１ｃに多孔質の材料を埋め込むようにしても良い。また、多孔質の材料を通気部１１０ａ〜１１０ｃごとに第一保持面１１ａに埋め込む場合、吸引孔を省略して、多孔質の材料に直接排気路１１２ａ〜１１２ｃを接続するようにしても良い。各吸引部１１０ａ〜１１０ｃの排気路１１２ａ〜１１２ｃは、それぞれの吸引孔１１１ａ〜１１１ｃを接続するよう設けられており、それらの端部１１３ａ〜１１３ｃは、ここでは、第一保持部材１１の側面において開口している。ただし、端部１１３ａ〜１１３ｃは、貼り合わせ処理の邪魔にならなければ、第一保持部材１１のどの部分に開口していてもよい。この排気路１１２ａ〜１１２ｃの端部から、吸引を行うことにより、第一保持面１１ａに第一処理対象物Ｗを吸着することができ、このように吸着を行うことで、第一処理対象物Ｗを第一保持面１１ａに保持することができる。また、各吸引部１１０ａ〜１１０ｃの排気路１１２ａ〜１１２ｃの端部１１３ａ〜１１３ｃから、個別に吸引を行うようにして、各吸引力を制御して変更することで、第一処理対象物Ｗを吸着する力を、第一保持部材１１の下面の領域ごとに制御することが可能となる。ここでは、第一保持部材１１の下面の同心円状の領域ごとに、吸着する力を変化させることができる。第一保持部材１１の内部には、電源４０からの給電により発熱するヒータ４１が内蔵されている。このヒータ４１により、例えば第一保持部材１１の下面の第一処理対象物Ｗを加熱できる。また第一保持部材１１からの放射熱により、第二保持部材１２の第二保持部材１２や、第二保持部材１２上に配置された接着剤も加熱できる。第一保持部材１１の材料としては、金属や、ガラスや、セラミックスにメッキ処理等を行ったものが利用可能である。また、この第一保持部材１１は、概念上、一般にチャックと呼ばれるものも含むものであり、ここでは、チャックとして利用可能な材料も利用可能である。
第一保持部材１１の排気路１１２ａ〜１１２ｃの端部１１３ａ〜１１３ｃは、吸引管１１６ａ〜１１６ｃに接続されている。吸引管１１６ａ〜１１６ｃは、それぞれ圧力調節弁１１７ａ〜１１７ｃを介して真空ポンプなどの負圧発生装置１１８に接続されている。これにより、吸引部１１０ａ〜１１０ｃ内部をそれぞれ減圧して、第一処理対象物Ｗを吸引して、保持することができる。また、各圧力調節弁１１７ａ〜１１７ｃの開閉の程度を個別に制御することで、各吸引部１１０ａ〜１１０ｃの吸引力を制御することができる。各圧力調節弁１１７ａ〜１１７ｃの制御は、例えば圧力制御部１０１によって行われる。圧力制御部１０１は、例えばコンピュータであり、例えば記憶されたプログラムを実行し、各圧力調節弁１１７ａ〜１１７ｃを駆動して、各吸引部１１０ａ〜１１０ｃの吸引力を制御する。なお、本実施の形態においては、例えば吸引管１１６ａ〜１１６ｃ、圧力調節弁１１７ａ〜１１７ｃおよび負圧発生装置１１８によって、複数の吸引部１１０ａ〜１１０ｃを介して前記第一処理対象物を吸引する吸引機構が構成されている。また、この吸引機構は、第一処理対象物Ｗを吸引する吸引力を各吸引部１１０ａ〜１１０ｃごとに個別に制御可能なものとなっている。なお、吸引力が各吸引部１１０ａ〜１１０ｃごとに個別に制御可能であれば、吸引機構はどのような構成を有していても良く、例えば、圧力調節弁を設ける代わりに、吸引力を切り替え可能な複数の負圧発生装置を各吸引管１１６ａ〜１１６ｃにそれぞれ接続し、各負圧発生装置の吸引力を適宜切り替えるようにしても良い。
第二保持部材１２は、上述した第一保持部材１１の第一保持面１１ａ、および吸引部１１０ａ〜１１０ｃと、同様の構造の、第二保持面１２ａ、および相互に接続されていない独立した吸引部１２０ａ〜１２０ｃを有している。ただし、第二保持面１２ａは、第二保持部材１２の上方に設けられている点で、第一保持部材１１の下方に設けられている第一保持面１１ａとは異なる。吸引部１２０ａ〜１２０ｃは、ここでは、吸引孔１１１ａ〜１１１ｃおよび排気路１１２ａ〜１１２ｃと同様の構造の、吸引孔、および排気路を備えているものとする。そして、この排気路の端部から吸引を行うことにより、第二処理対象物Ｓを第二保持面１２ａに吸引して吸着でき、このように吸着を行うことで、第二処理対象物Ｓを第二保持面１２ａに保持することができる。また、各吸引部１２０ａ〜１２０ｃの排気路の端部から、個別に吸引を行うようにして、各吸引力を制御して変更することで、第二処理対象物Ｓを吸着する力を、第二保持部材１２の第二保持面１２ａの領域ごとに制御することが可能となる。ここでは、第二保持面１２ａ、および吸引部１２０ａ〜１２０ｃの構成についての詳細な説明は省略する。第二保持部材１２は、例えば厚みのある略円盤形状を有している。第二保持部材１２の上部には、第二処理対象物Ｓの径よりも大きい第二保持面１２ａが形成されている。第二保持面１２ａは常温で水平であることが好ましいが、傾斜等を有していても良い。この第二保持面１２ａには平坦化する表面処理が施されており、例えば中心線平均粗さ５μｍ以下となっている。第二保持部材１２の材料としては、金属や、ガラスや、セラミックスにメッキ処理等を行ったものが利用可能である。また、第二保持部材１２は、概念上、一般にチャックと呼ばれるものも含むものであり、ここでは、チャックとして利用可能な材料も利用可能である。
第二保持部材１２の吸引部１２０ａ〜１２０ｃは、それぞれ図示しない排気路の端部において、吸引管１２６ａ〜１２６ｃが接続されている。吸引管１２６ａ〜１２６ｃは、それぞれ圧力調節弁１２７ａ〜１２７ｃを介して上述した負圧発生装置１１８に接続されている。これにより、吸引部１２０ａ〜１２０ｃ内部をそれぞれ減圧して、第二処理対象物Ｓを吸引して、吸着し、保持することができる。また、各圧力調節弁１２７ａ〜１２７ｃの開閉の程度を個別に制御することで、各吸引部１２０ａ〜１２０ｃの吸引力を制御することができる。各圧力調節弁１２７ａ〜１２７ｃの制御は、例えば上述した圧力制御部１０１によって行われる。なお、この吸引管１２６ａ〜１２６ｃ、圧力調節弁１２７ａ〜１２７ｃおよび負圧発生装置１１８によって、複数の吸引部１２０ａ〜１２０ｃを介して第二処理対象物を吸引する吸引機構が構成されている。この吸引機構と上述した第二処理対象物を吸引する吸引機構とを合わせて、１つの吸引機構としてもよい。また、第二処理対象物を吸引する吸引機構用に、負圧発生装置１１８と同様の負圧発生装置を設けるようにしても良い。なお、第二処理対象物を吸引する吸引力が各吸引部１２０ａ〜１２０ｃごとに個別に制御可能であれば、吸引機構はどのような構成を有していても良く、例えば、圧力調節弁を設ける代わりに、吸引力を切り替え可能な複数の負圧発生装置を各吸引管１２６ａ〜１２６ｃにそれぞれ接続し、各負圧発生装置の吸引力を適宜切り替えるようにしても良い。
第二保持部材１２の内部には、電源２０からの給電により発熱するヒータ２１が内蔵されている。このヒータ２１により、第二保持部材１２上の第二処理対象物Ｓや当該第二処理対象物Ｓ上に配置された接着剤を加熱できる。ここでは、このヒータ２１と電源２０と、上述した電源４０とヒータ４１とにより、熱溶融性を有する接着剤を溶融させるための加熱機構を構成している。なお、加熱機構は、少なくとも接着剤を加熱できるもの、好ましくは第一処理対象物および第二処理対象物も加熱できるもの、であれば、どのような構造を有しているものであっても良い。例えば、ヒータ２１が、第二保持部材１２の内部に設けられていなくても良い。
また、第二保持部材１２の内部には、例えば冷媒供給装置２２から供給される冷媒を通流させる冷却部材である冷媒流路２３が形成されている。これにより、第二保持部材１２上の第二処理対象物Ｓや当該第二処理対象物Ｓ上の接着剤を冷却できる。このような冷却するための機構を、第一保持部材１１に設けるようにしても良い。また、室温で冷却させる場合等には、冷媒流路２３等の冷却機構は省略しても良い。なお、本実施の形態においては、例えば電源２０、ヒータ２１、電源４０、ヒータ４１、冷媒供給装置２２及び冷媒流路２３によって温度昇降機構を構成するようにしてもよい。
第一保持部材１１の上面には、例えば円盤状の断熱板５０が取り付けられている。断熱板５０の上面には、支持板５１が取り付けられている。支持板５１の中央部は、処理容器１０の天井面に取り付けられたボールプランジャー５２により支持されている。ボールプランジャー５２を回すことによって第一保持部材１１全体の高さを調節できる。
支持板５１上には、上端部が処理容器１０の天井面に取り付けられ、下端部が支持板５１に取り付けられた引き上げ部材としての引きネジ６０が設けられている。引きネジ６０を回すことにより、ボールプランジャー５２のある支持板５１の中心部（第一保持部材１１の中心部）を支点として第一保持部材１１を上方に引き上げることができる。また、支持板５１上には、上端部が処理容器１０の天井面に取り付けられ、下端部が支持板５１の上面に当接された押し下げ部材としての押しネジ６１が設けられている。押しネジ６１を回すことにより、支持板５１の中心部を支点として第一保持部材１１を下方に押し下げることができる。
引きネジ６０と押しネジ６１は、例えば図４に示すように平面から見て支持板５１（第一保持部材１１）の径方向に沿って中心側から順に配置されている。また、引きネジ６０と押しネジ６１は、それぞれが複数個所、例えば３箇所に設けられている。引きネジ６０と押しネジ６１は、それぞれが同一円周上に等間隔（１２０°間隔）に配置されている。これらの引きネジ６０と押しネジ６１により、第一保持部材１１の高さを調節して、第一保持部材１１と第二保持部材１２との平行度を調節できる。なお．本実施の形態においては、例えばボールプランジャー５２、引きネジ６０および押しネジ６１により平行度調節横構が構成されている。なお、平行度調節機構は、第一保持部材１１の高さを調節して、第一保持部材１１と第二保持部材１２との平行度を調節可能な機構であれば、引きネジ６０と押しネジ６１とを用いた上述した機構以外の他の機構を備えていても良い。
支持板５１の外周部には、図１に示すように板ばね７０が設けられている。この板ばね７０によって、支持板５１は上面側から押さえられている。板ばね７０は、例えば処理容器１０の天井面に取り付けられた支持柱７１によって支持されている。板ばね７０は、例えば図４に示すように、１２０°おきに３箇所に配置されている。また、一対の引きネジ６０および押しネジ６１と、板ばね７０とが交互に等間隔に配置されている。
第二保持部材１２の第二保持面１２ａの外周部には、図１に示すようにスペーサ８０が設けられている。スペーサ８０は、例えば図５に示すように第二保持面１２ａに保持される第二処理対象物Ｓの周りを囲むように形成されている。スペーサ８０は、例えば４つの突状部８１から形成されている。例えば４つの突状部８１は、同じ高さ、同じ長さで直線上に形成され、第二処理対象物Ｓの周りを正方形の枠状に囲むように配置されている。各突状部８１の高さは、例えば図６に示すように第一保持部材１１と第二保持部材１２とが接近してスペーサ８０が第一保持部材１１に当接した際の隙間を規定し、第二処理対象物Ｓと第一処理対象物Ｗと接着剤Ａとを合わせた接合体Ｂが所望の厚みになるように設定されている。このスペーサ８０により、接合時の第一保持部材１１と第二保持部材１２との隙間が第一処理対象物Ｗや第二処理対象物Ｓを保持する領域内で一定に維持されることにより接合体の厚みが一定に保たれる。
また、図５に示すようにスペーサ８０の各突状部８１の間には、通気部８２が形成されている。これにより、図６に示すように第二保持部材１２上のスペーサ８０が第一保持部材１１に当接した際にも、接合体Ｂのある領域とスペ−サ８０より外側の領域とが連通し、
例えば接着剤Ａから脱泡した気体をスペーサ８０の外側に排出することができる。
図１に示すように処理容器１０の側壁面には、排気管９０が接続されている。排気管９０は、真空ポンプなどの負圧発生装置９１に接続されている。これにより、処理容器１０内を所定の圧力に減圧できる。なお、本実施の形態においては、例えば排気管９０および負圧発生装置９１によって、接着剤の周辺雰囲気を減圧する減圧機構が構成されている。
第二保持部材１２は、例えば断熱板３０と支持板３１を介してロッド３２に支持されている。ロッド３２は、例えばシリンダ３３により上下動する。これによって、第二保持部材１２を第一保持部材１１側に上昇させ、第二保持部材１２に保持された第二処理対象物Ｓを第一保持部材１１に保持された第一処理対象物Ｗに押し付けることができる。なお、本実施の形態において、ロッド３２及びシリンダ３３により第一保持部材１１と第二保持部材１２との垂直方向における相対的な位置を移動させるための移動機構が構成されている。
なお、ここでは、移動機構が第二保持部材１２に取り付けられている場合について説明するが、移動機構は、第一保持部材１１に取り付けられていても良いし、第一保持部材１１と第二保持部材１２との両方に取り付けられていても良い。例えば、図１に示した構造の移動機構や、第一保持部材１１を保持する構造を上下逆に設けるようにして、第一保持部材１１に移動機構を取り付けるようにしても良い。
なお、例えば上述したシリンダ３３、ヒータ２１、ヒータ４１、冷媒供給装置２２および負圧発生装置９１などの動作の制御は、例えば制御部１００によって行われている。制御部１００は、例えばコンピュータであり、例えば記憶されたプログラムを実行し、各部材や装置を駆動して、貼り合せ処理を制御する。
次に、以上のように構成された貼り合わせ装置を用いて行われる第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとの貼り合せ処理について説明する。
図７は、貼り合せ処理における第二処理対象物Ｓの温度、処理容器１０の圧力、の位置についてのタイムチャートである。また、図８は、貼り合せ処理の各工程時の処理容器１０内の様子を示す説明図である。また、図９は、貼り合わせ処理の主要工程を説明するための模式図である。なお、各図において、ヒータ２１や、ヒータ４１、冷却流路２３、スペーサ８０等は、適宜省略している。
まず、図１に示すように処理容器１０内の、第一保持部材１１と第二保持部材１２とに第一処理対象物Ｗであるウエハと、第二処理対象物Ｓである支持基板とが互いに対向するように吸着保持される。このとき、第一保持部材１１の各吸引部１１０ａ〜１１０ｃから吸引する吸引力が同じとなるように、例えば、圧力調節弁１１７ａ〜１１７ｃを制御する。また、同様に、第二保持部材１２の各吸引部１２０ａ〜１２０ｃから吸引する吸引力が同じとなるように、例えば、圧力調節弁１２７ａ〜１２７ｃを制御する。この時点で、第二処理対象物Ｓの温度は、常温Ｔ１（例えば２３℃）に維持されている。処理容器１０内の圧力は、例えば常圧Ｐ１に維持されている。また、第二保持部材１２は、第一保持部材１１と離れた待機位置Ｋ１に配置されている。なお、このときの第一保持部材１１と第二保持部材１２との距離は５〜３０ｍｍ程度、より好ましくは１０ｍｍ以下に設定される。
第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとが、第一保持部材１１と第二保持部材１２に保持されると、ホットメルト型の接着剤Ａ、ここでは例えば融点Ｔ２が１４８℃のワックス、が第二処理対象物Ｓの中央部に置かれる（図８ａ）。なお、接着剤Ａを、例えば一旦熱を加えて溶融させることで、第一処理対象物Ｗの下面の中央部に貼り付けて配置するようにしても良い。また、接着剤Ａを第一処理対象部Ｗと第二処理対象物Ｓとの両方に配置するようにしても良い。その後、例えばヒータ２１およびヒータ４１に通電して発熱させることにより、図７に示すように第二処理対象物Ｓの温度が、例えば接着剤Ａの融点温度Ｔ２（例えば１４８℃）を超える貼り合せ温度Ｔ３（例えば１７０℃）まで上昇させる。貼り合せ温度Ｔ３は、通常は、例えば融点温度Ｔ２より、５℃〜３０℃程度高い温度に設定される。また、ヒータ４１の発熱により、第一処理対象物Ｗも例えば融点温度Ｔ２以上であって、貼り合せ温度Ｔ３との差が１０℃以内の温度、例えば貼り合せ温度Ｔ３よりも５℃程度高い温度に加熱される。この第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとの加熱により、接着剤Ａが融点温度Ｔ２を超えて融解する（図８ｂ）。この接着剤Ａの融解は、例えば第二処理対象物Ｓからの伝熱と第一処理対象物Ｗからの放射熱により行われる。その後、第二処理対象物Ｓの温度は、図７に示すように貼り合せ温度Ｔ３に維持される。
続いて、排気管９０からの排気により処理容器１０内の圧力が、常圧Ｐｌから、例えば
２０ｋＰａ以下の低圧Ｐ２に減圧される。この減圧により接着剤Ａ中の気泡が除去される（図８ｃ）。
その後、処理容器１０内を減圧雰囲気に維持した状態で、第二保持部材１２が貼り合せ位置Ｋ２まで上昇され、第二処理対象物Ｓが第一処理対象物Ｗに押し付けられ、第二処理対象物Ｓと第一処理対象物Ｗとが、貼り合わせられる（図８ｄ）。このときの第二保持部材１２の上昇に伴い、スペーサ８０が第一保持部材１１に当接し、第一保持部材１１と、第二保持部材１２との間隔がスペーサ８０の高さと同じ距離に保持される。
このとき、第一保持部材１１および第二保持部材１２は、ヒータ２１やヒータ４１による加熱処理により、熱膨張したり、熱変形することで、変形している。例えば、図９ａに示すように、第一保持部材１１の第一保持面１１ａは、中央部が下方向に隆起し、周縁部が上方向に反り返るように変形する。また、第二保持部材１２の第二保持面１２ａは、中央部が上方向に隆起し、周辺部が下方向に反り返るように変形する。そして、第一保持部材１１の第一保持面１１ａに吸着している第一処理対象物Ｗ、および、第二保持部材１２の第二保持面１２ａに吸着している第二処理対象物Ｓが、それぞれ変形した第一保持面１１ａおよび第二保持面１２ａに沿って湾曲した状態に変形することとなる。このため、第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとの距離は、第一処理対象物Ｗの面内において、完全に平行とはならない。例えば、図９ａにおいては、第一処理対象物Ｗの中央部における第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとの距離をｈ１、周縁部における第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとの距離をｈ２とすると、ｈ１＜ｈ２となっている。例えば、ｈ２とｈ１との差は、約５〜１４μｍ程度となる。
第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとが互いに加圧された後、図７に示すように処理容器１０内の圧力が、低圧Ｐ２から常圧Ｐｌに戻され、維持される。これにより、接着剤Ａが圧力差によって第二処理対象物Ｓと第一処理対象物Ｗとの間から外側に漏れて飛散することが防止される。そして、例えば冷媒流路２３に冷媒を流すことより、第二処理対象物Ｓが冷却され、第二処理対象物Ｓの温度が、接着剤Ａ、ここではワックス、の固化温度Ｔ４（例えば１１３℃）より低い最終温度Ｔ５（例えば１０３℃）まで徐々に下げられる。接着剤Ａは、固化温度Ｔ４になると固化し、第二処理対象物Ｓと第一処理対象物Ｗとを接着する。なお、この冷却時の温度変動速度は、加熱時の温度変動速度よりも小さい速度、例えば５℃／ｍｉｎ以下に設定されることが好ましい。
この冷却時において、溶融した接着剤Ａが固化する際、具体的には、接着剤Ａが固化温度の近傍の温度となったとき、ここでは例として、第二処理対象物Ｓの温度が固化温度Ｔ４近傍となったときに、圧力制御部１０１が例えば圧力調節弁１１７ａ〜１１７ｃを制御することで、第一処理対象物Ｗの一部が、吸着されていた第一保持面１１ａから離れるよう、第一保持部材１１の吸引部１１０ａ〜１１０ｃの吸引力を調節する。ここでは、特に、第一処理対象物Ｗが水平となるように、吸引部１１０ａ〜１１０ｃの吸引力を調節する。例えば、第一保持部材１１の吸引部１１０ａ〜１１０ｃの吸引力を、第一保持部材１１の第一保持面１１ａの中央部から周縁部に向かうに従って、小さくなるように調節する。具体的には、吸引部１１０ａ、吸引部１１０ｂ、および吸引部１１０ｃの吸引力を、それぞれ、Ｐａ、Ｐｂ，Ｐｃとすると、Ｐａ≧Ｐｂ＞Ｐｃとなるように調節する。これにより、第一保持部材１１の第一保持面１１ａの周縁部の、第一処理対象物Ｗ、すなわちウエハ、に対する吸引力が弱くなる。そして、第一処理対象物Ｗの周辺部にかかる重力や、第一処理対象物Ｗ自身の復元力等による第一処理対象物Ｗの周縁部に下向きにかかる力が、第一保持部材１１の第一保持面１１ａの周縁部の吸引力よりも強くなり、第一処理対象物Ｗの周縁部が下方に下がり、第一保持面１１ａに対して完全に吸着した状態であった第一処理対象物Ｗの周縁部と、第一保持面１１ａの周縁部との間に隙間が生じることとなる。これにより、例えば、図９ｂに示すように、第一処理対象物Ｗを、接着剤Ａの固化時においてほぼ水平な状態に保つこととなる。これにより、図９ａに示した状態のまま、接着剤Ａを固化させる場合に対して、第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとの距離を、第一処理対象物Ｗの面内、すなわちウエハ面内において、より均一に近い状態にすることが可能となる。なお、各吸引部１１０ａ〜１１０ｃの吸引力をどのように変化させるかについては、第一保持部材１１の変形の度合い等に基づいて、予め設定しておく。
また、第二保持部材１２においても、同様に、溶融した接着剤Ａが固化するとき、ここでは例として、第二処理対象物Ｓの温度が固化温度Ｔ４近傍となった時に、圧力制御部１０１が例えば圧力調節弁１２７ａ〜１２７ｃを制御することで、第二処理対象物Ｓの一部が、吸着されていた第二保持面１２ａから離れるよう、第二保持部材１２の吸引部１２０ａ〜１２０ｃの吸引力を調節する。ここでは、特に、第二保持部材１２が水平となるように、吸引部１２０ａ〜１２０ｃの吸引力を調節する。例えば、上記第一保持部材１１についての吸引力の調節と同様に、第二保持部材１２の吸引部１２０ａ〜１２０ｃの吸引力を、第二保持部材１２の第二保持面１２ａの中央部から周縁部に向かうに従って、小さくなるように調節する。これにより、第二処理対象物Ｓの復元力と、第二保持面１２ａの周縁部の吸引力の減少により、変形した第二保持面１２ａに沿って下方向に沿っていた第二処理対象物Ｓの周縁部が、吸着していた第二保持面１２ａから離れることとなる。これにより、図９ｂに示すように、第二処理対象物Ｓを、接着剤Ａの固化時においてほぼ水平な状態に保つこととなる。これにより、図９ａに示した状態のまま、接着剤Ａを固化させる場合に対して、第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとの距離を、第一処理対象物Ｗの面内、すなわちウエハ面内において、より均一に近い状態にすることが可能となる。
このようにして、第一保持部材１１の吸引部１１０ａ〜１１０ｃによる吸引力と、第二保持部材１２の吸引部１２０ａ〜１２０ｃによる吸引力とを、個別に制御することで、例えば、第一処理対象物Ｗの中央部における第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとの距離をｈ１、周縁部における第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとの距離をｈ２とすると、このように吸引力を調節することで、ｈ２とｈ１との差を、約２μｍ以内とすることが可能となる。
第二処理対象物Ｓが最終温度Ｔ５まで冷却されると、第一保持部材１１の第一処理対象物Ｗに対する吸着が解除される。その後、図７に示すように、第二保持部材１２が待機位置Ｋｌまで下降し、接合体Ｂが、第二保持部材１２に吸着された状態で、第一保持部材１１と第二保持部材１２とが離される（図８ｅ）。こうして、第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとの貼り合せ処理が終了する。なお、この一連の貼り合せ処理は．制御部１００がシリンダ３３、ヒータ２１、ヒータ４１、冷媒供給装置２２及び負圧発生装置９１などの動作を制御したり、圧力制御部１０１が圧力調節弁１１７ａ〜１１７ｃや、圧力調節弁１２７ａ〜１２７ｃ、負圧発生装置１１８等を制御することにより行われる。
ところで、例えば貼り合せ処理が開始される前に、処理容器１０内の、第一保持部材１１と、第二保持部材１２との平行度が十分でない場合には、第一保持部材１１に対して作用する押しネジ６０と引きネジ６１を用いて平行度の調節が行われる。所定の位置の押しネジ６０により第一保持部材１１の中心部を支点として第一保持部材１１を押し下げ、或いは引きネジ６１により第一保持部材１１を引き上げて、第一保持部材１１の傾きを調節する。こうして、第一保持部材１１と第二保持部材１２と、の平行度が調節される。
なお、接着剤Ａが固化するときに、第一保持部材１１の吸引部１１０ａ〜１１０ｃによる吸引力と、第二保持部材１２の吸引部１２０ａ〜１２０ｃによる吸引力とを、個別に制御するようにすることで、固化する前に、第一処理対象物Ｗ等が、吸着していた第一保持部材１１等から離れて、厚さの非常に薄い第一処理対象物Ｗ等が不安定に動いて、接合体Ｂの厚さが不均一になったりすることを防ぐことができる。
以上、本実施の形態によれば、第一保持部材１１および第二保持部材１２が、対向する第一保持面および第二保持面に、それぞれ第一処理対象物Ｗおよび第二処理対象物Ｓを吸引する複数の吸引部１１０ａ〜１１０ｃおよび吸引部１２０ａ〜１２０ｃを有しており、加熱して溶融した接着剤Ａが固化する際に、吸引機構により、第一処理対象物Ｗの一部および第二処理対象物Ｓの一部が第一保持面１１ａおよび第二保持面１２ａから離れるよう、複数の吸引部１１０ａ〜１１０ｃおよび吸引部１２０ａ〜１２０ｃが第一処理対象物Ｗおよび第二処理対象物Ｓを吸引する吸引力を個別に制御するようにしたので、２枚の薄板状の処理対象物である第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとを、より平行に近い状態で貼り合わせることが可能となる。これにより、例えば、より高精度なウエハの研削加工等が可能となり、半導体デバイスの薄型化を図ることが可能となる。
なお、本実施の形態においては、固化する際に、第一処理対象物Ｗあるいは第二処理対象物Ｓが水平に近い状態に保てれば、接着剤Ａが固化する際の、各吸引部１１０ａ〜１１０ｃ、１２０ａ〜１２０ｃごとに変化させる吸引力の設定は、どのような設定であっても良い。例えば、接着剤Ａが固化する際に、第一保持面１１ａの中央側の吸引部１１０ａの吸引力を、周縁部の吸引部１１０ｃの吸引力よりも弱くなるように調節しても良い。
また、第一処理対象物Ｗあるいは第二処理対象物Ｓが水平に近い状態に保てれば、一部の吸引部の吸引力を弱くする代わりに、一部の吸引部の吸引を中止するようにしても良い。
なお、本実施の形態においては、第一保持部材１１だけを、複数の吸引部ごとに個別に吸引力を変更させることが可能な構成とするようにしても良い。この場合、貼り合わせ装置の下側の保持部材の保持構造等は問わない。例えば、従来技術の保持部材等の構成が利用可能である。また、第一保持部材１１を、下側の保持部材として用いるようにし、この下側に配置した第一保持部材１１だけを、複数の吸引部ごとに個別に吸引力を変更させることが可能な構成とするようにしても良い。ただしこの場合には、第一保持面１１ａが上方に位置するよう、第一保持部材１１を上下反転させて配置する必要がある。この場合においても、貼り合わせ装置の上側の保持部材の保持構造等は問わない。
（実施の形態２）
本実施の形態にかかる貼り合わせ装置は、上記実施の形態１において説明した貼り合わせ装置において、処理対象物を保持する面である保持面が、加熱環境下で略平面となる形状を有している保持部材を設けるようにしたものである。
図１０は、本実施の形態にかかる貼り合せ装置の主要部の構成を示す断面図である。この貼り合わせ装置は、上記実施の形態１において説明した貼り合わせ装置において、吸引力を個別に制御可能な複数の吸引部を備えた第一保持部材および第二保持部材や、吸引力を個別に制御可能な吸引機構等を省略して、第一保持部材９０１と第二保持部材９０２とを設けるようにしたものである。なお、図１０において、図１と同一符号は同一または相当する部分を示している。
第一保持部材９０１は、下部に、第一処理対象物Ｗを保持する第一保持面９０１ａを有している。さらに、この第一保持面９０１ａに、非加熱環境下、具体的には常温下で、くぼみを有しており、当該くぼみの深さは、第一保持面９０１ａの中央部に近づくに従って、連続的に深くなっている。これにより、第一保持面９０１ａは、図１０に示すように凹面形状を構成している。ここでは、第一保持面９０１ａの中央の深さが、約３〜５μｍである。また、第一保持部材９０１には、第一保持面９０１ａに開口部を有する複数の吸引孔９１１を備えた吸引部９１０が設けられている。吸引部９１０は、全ての吸引孔９１１を接続する排気路９１２を備えている。そして、この排気路９１２の端部が、吸引管９１６を介して上記実施の形態１において説明したような負圧発生装置と接続されている。この負圧発生装置を動作させることで、吸引部９１０により第一処理対象物Ｗが第一保持面９０１ａに吸着される。また、第一保持部材９０１は、ヒータ４１を備えている。
第二保持部材９０２は、上部に、第二処理対象物Ｓを第一処理対象物Ｗと対向するよう保持する第二保持面９０２ａを有している。さらに、この第二保持面９０２ａには、第一保持面９０１ａと同様のくぼみを有している。また、第二保持部材９０２には、第一保持部材９０１と同様に、第二保持面９０２ａに開口部を有する複数の吸引孔９２１を備えた吸引部９２０が設けられている。吸引部９２０は、全ての吸引孔９２１を接続する排気路９２２を備えている。そして、この排気路９２２の端部が、吸引管９２６を介して上記実施の形態１において説明したような負圧発生装置と接続されている。この負圧発生装置を動作させることで、吸引部９２０により第二処理対象物Ｓが第二保持面９０２ａに吸着される。また、第二保持部材９０２は、ヒータ２１および冷媒流路２３を備えている。また、ここでは、第二保持面９０２ａ上には、スペーサ８０が設けられている。
次に本実施の形態にかかる貼り合わせ装置の動作について図１１に示した模式図を用いて説明する。なお、図において、ヒータ２１や、ヒータ４１、冷却流路２３等は、適宜省略している。
まず、第二処理対象物Ｓの温度が、常温Ｔ１（例えば２３℃）に維持されている条件下において、処理容器１０内の、第一処理対象物Ｗと第二保持部材９０２とに第一処理対象物Ｗであるウエハと、第二処理対象物Ｓである支持基板とが互いに対向するように吸着保持させる。このとき、第一保持部材９０１の第一処理対象物Ｗが吸着保持される面である第一保持面９０１ａと、第二保持部材９０２の第二処理対象物Ｓが吸着保持される面である第二保持面９０２ａとは、それぞれ中央部がくぼんでいるため、図１１ａに示すように、このくぼみに沿って第一処理対象物Ｗおよび第二処理対象物Ｓが保持される。この時点で、処理容器１０内の圧力は、例えば常圧Ｐ１に維持されている。また、第二保持部材９０２は、第一保持部材９０１と離れた待機位置Ｋ１に配置されている。なお、このときの第一保持部材９０１と第二保持部材９０２との距離は５〜３０ｍｍ程度、より好ましくは１０ｍｍ以下に設定される。
次に、上記実施の形態１において図８ａから図８ｄに示した処理と同様の処理を行う。すなわち、第二処理対象物Ｓ上に接着剤Ａを配置し、接着剤Ａを溶融させるために、ヒータ２１およびヒータ４１による加熱処理をおこなって、第二処理対象物Ｓの温度が貼り合わせ温度になるまで昇温させる。その後、接着剤Ａ内の気泡を除去し、第二保持部材９０２を貼り合せ位置まで上昇させ、第二処理対象物Ｓが第一処理対象物Ｗに押し付けられ、第二処理対象物Ｓと第一処理対象物Ｗとが、貼り合わせられる。ここまでの処理についての詳細な説明は省略する。
ここで、接着剤Ａを溶融させるための加熱処理により、第一保持部材９０１および第二保持部材９０２が加熱されるため、第一保持部材９０１の第一保持面９０１ａおよび第二保持部材９０２の第二保持面９０２ａは、それぞれ、熱膨張や熱変形により、くぼみがなくなって、略平面となるよう変形している。そして、第一保持面９０１ａおよび第二保持面９０２ａに吸着されている第一処理対象物Ｗおよび第二処理対象物Ｓも、共に、これらの面の変形に沿って変形して、略平面形状となる。
この結果、図１１ｂに示すように、第二処理対象物Ｓが第一処理対象物Ｗに押し付けられることによって、略平面状態の第二処理対象物Ｓと第一処理対象物Ｗとが、接着剤Ａにより貼り合わせられることとなる。この結果、略平面状態の第二処理対象物Ｓと第一処理対象物Ｗとの間隔を第一処理対象物Ｗの面内においてほぼ等距離に保って、第二処理対象物Ｓと第一処理対象物Ｗとをほぼ平行に貼り合わせることができるため、第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとの距離を、第一処理対象物Ｗの面内、すなわちウエハ面内において、より均一に近い状態にすることが可能となる。
その後は、図７と同様に、処理容器１０内の圧力が、低圧Ｐ２から常圧Ｐｌに戻され、維持される。そして、例えば冷媒流路２３に冷媒を流すことより、第二処理対象物Ｓが冷却され、接着剤Ａが、固化温度Ｔ４になると固化し、第二処理対象物Ｓと第一処理対象物Ｗとを接着する。なお、この冷却時の温度変動速度は、加熱時の温度変動速度よりも小さい速度、例えば５℃／ｍｉｎ以下に設定されることが好ましい。
以上、本実施の形態によれば、非加熱環境下で、くぼみを有している第一保持面９０１ａおよび第二保持面をそれぞれ有する第一保持部材および第二保持部材を用いて、第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとを、加熱環境下で、熱溶融性を有する接着剤Ａを用いて貼り合わせるようにしたことにより、２枚の薄板状の処理対象物である第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとを、より平行に近い状態で貼り合わせることが可能となる。
なお、本実施の形態においては、処理対象物を保持する面である保持面が、加熱環境下で略平面となる形状を有していれば、第一保持部材および第二保持部材の形状はどのような形状を有していても良い。ここで述べる略平面とは、例えば、保持面の処理対象物と接する部分が、平面、もしくは、数μｍ程度の高さの違いのみを有する状態となっている状態を指す。従って、処理対象物の変形に寄与しないような多少の凹凸が存在していてもよい。
例えば、第一保持部材および第二保持部材は、図１２の断面模式図に示すように、保持面１１００ａが中央部に近づくに従って段階的に深くなっているくぼみを有する保持部材１１００であってもよい。ここでは、例えばくぼみは、二段の段差を有しており、各段差の高さは約３〜５μｍであるとする。なお、貼り合わせ後の加工処理を精度良く行うためには、第一保持部材および第二保持部材は、加熱処理時に、保持面内の最も高さの高い部分と最も低い部分との差が２μｍ以下、好ましくは１μｍ以下となる形状を有していることが好ましい。
また、本実施の形態の保持部材の構成を、上記実施の形態１に示した貼り合わせ装置の保持部材の構成と組み合わせるようにしてもよい。例えば、図１３に示すように、図１２と同様に保持面に段差状のくぼみを有する保持部材１２００に、上記実施の形態１において説明したような、３つの吸引部１２１０ａ〜１２１０ｃを設けるようにし、吸引機構が、各吸引部１２１０ａ〜１２１０ｃから、個別に吸引力を制御して処理対象物を吸引できるようにしてもよい。このような構成とすることで、吸引力を部分的に制御して、処理対象物の形状が平面となるよう微調節できるため、二つの処理対象物同士を、より平行に近い状態で貼り合わせることが可能となる。
なお、図１２、図１３においては、ヒータ２１や、ヒータ４１、冷却流路２３、スペーサ８０等は、適宜省略している。
また、本実施の形態においては、加熱環境下で略平面となる形状を有している保持部材を、第一保持部材または第二保持部材のいずれか一方のみに、用いるようにしても良い。
（実施の形態３）
本実施の形態３にかかる貼り合わせ装置は、上記実施の形態１や実施の形態２等において説明した貼り合わせ装置において、貼り合わせ時に、第一処理対象物の保持を中止するようにしたものである。
図１４は、本実施の形態３にかかる貼り合わせ装置の構成を示す断面図である。この貼り合わせ装置は、上記実施の形態１において説明した貼り合わせ装置において、吸引力を個別に制御可能な複数の吸引部を備えた第一保持部材および第二保持部材や、吸引力を個別に制御可能な吸引機構等を省略して、第一保持部材１３０１と第二保持部材１３０２とを設けるようにしたものである。なお、図１４において、図１および図１２と同一符号は同一または相当する部分を示している。
第一保持部材１３０１は、上記実施の形態２において、図１０を用いて説明した第一保持部材の、第一保持面１３０１ａを平面としたものであり、その他の構成については、図１０と同様であるので、ここでは説明を省略する。
第二保持部材１３０２は、上記実施の形態２のおいて、図１０を用いて説明した第二保持部材の、第二保持面１３０２ａを平面としたものであり、その他の構成については、図１０と同様であるので、ここでは説明を省略する。
つぎに、本実施の形態にかかる貼り合わせ装置の動作について説明する。なお、ここでは、第一処理対象物Ｗが厚さ７２５μｍのウエハ、第二処理対象物Ｓが厚さ７２５μｍの支持基板であるとし、スペーサ８０の高さが１４６５μｍであるとする。
図１５は、貼り合わせ処理の主要工程を説明するための第一保持部材１３０１近傍の模式図である。なお、図において、ヒータ２１や、ヒータ４１、冷却流路２３等は、適宜省略している。
まず、第二処理対象物Ｓの温度が、常温Ｔ１に維持されている条件下において、処理容器１０内の、第一保持部材１３０１と第二保持部材１３０２とに第一処理対象物Ｗであるウエハと、第二処理対象物Ｓである支持基板とが互いに対向するように吸着保持させる。
次に、上記実施の形態１において図８ａから図８ｄに示した処理と同様の処理を行う。すなわち、第二処理対象物Ｓ上に接着剤Ａを配置し、接着剤Ａを溶融させるために、ヒータ２１およびヒータ４１による加熱処理を行って、第二処理対象物Ｓの温度が貼り合わせ温度になるまで昇温させる。そして、接着剤Ａ内の気泡を除去する。ここまでの処理についての詳細な説明は省略する。
次に、図１５ａに示すように、処理容器１０内を減圧雰囲気に維持した状態で、スペーサ８０が第一保持部材１３０１に当接するよう、第二保持部材１３０２が上昇する。これにより、第一処理対象物Ｗが第二処理対象物Ｓ上の溶融した接着剤Ａに接触する。ここで、スペーサ８０の高さは、１４６５μｍであり、第一処理対象物Ｗの厚さが７２５μｍ、第二処理対象物Ｓの厚さが７２５μｍであるため、接着剤Ａの厚さは１５μｍとなる。ただし、ここでは、接着剤Ａを溶融させるための加熱処理により、第一保持部材１３０１および第二保持部材１３０２が熱膨張等により変形しており、例えば、それぞれの保持面の中央部がそれぞれ数μｍ程度、それぞれが対向する保持面側に隆起している。このため、これらの保持面に吸着されている第一処理対象物Ｗおよび第二処理対象物Ｓも変形しており、完全な平面形状ではなくなっている。この結果、第一処理対象物Ｗおよび第二処理対象物Ｓとの間の距離は、第一処理対象物Ｗの面内において異なるものとなっており、接着剤Ａの厚さの厚い部分は厚さが１５μｍであるが、薄い部分は、１５μｍ未満となる。
次に、第一保持部材１３０１による第一処理対象物Ｗの吸着を中止する。これにより、第一処理対象物Ｗが第一保持部材１３０１による吸着から解放され、重力や第一保持部材１３０１自身の復元力等により、平面形状に戻る。これと同時に、第一処理対象物Ｗが、自重によって、溶融している接着剤Ａを押さえつけることとなる。これにより、図１５ｂに示すように、第一処理対象物Ｗが、第二処理対象物Ｓに貼り合わされる。このとき、平面形状になった第一処理対象物Ｗが自重により接着剤Ａを押さえつけるため、第一処理対象物Ｗおよび第二処理対象物Ｓとの間の距離の、第一処理対象物Ｗの面内におけるばらつきは、吸着を中止する前の状態と比べて小さくなっている。さらに、平面形状になった第一処理対象物Ｗが自重により接着剤Ａを押さえつけることによって、第一処理対象物Ｗの全体が均一に接着剤Ａ上に、例えば５μｍ程度沈み込むこととなるため、第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓと接着剤Ａとにより構成される接合体Ｂの厚さを、スペーサ８０の厚さである１４６５μｍよりも、５μｍ程度薄くすることができる。また、上方から移動機構により押さえつけるのではなく、第一処理対象物Ｗの自重により接着剤Ａをゆっくりと押さえつけることとなるため、接着剤Ａが、第二保持部材１３０２上にこぼれにくくすることができる。これにより、第二処理対象物Ｓ等を接着剤Ａで汚したりすることを防ぐことができる。
その後は、処理容器１０内の圧力が、低圧Ｐ２から常圧Ｐｌに戻され、維持される。そして、例えば冷媒流路２３に冷媒を流すことより、第二処理対象物Ｓが冷却され、接着剤Ａが固化温度Ｔ４になると固化し、第二処理対象物Ｓと第一処理対象物Ｗとを接着する。
以上、本実施の形態によれば、第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとがともに、加熱処理によって溶融している接着剤Ａに接した状態で、第二保持部材の上方に設けられた第一保持部材による第一処理対象物の吸着を中止して、第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとを貼り合わせるようにしたことにより、２枚の薄板状の処理対象物である第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとを、より平行に近い状態で貼り合わせることが可能となるとともに、貼り合わせにより形成される接合体の厚さを薄くすることができる。
なお、本実施の形態においては、第一保持部材としては、吸着の中止が可能な構造を有するものであれば、どのような保持部材を用いるようにしても良い。また、第二保持部材としても、どのような保持部材を用いるようにしても良い。例えば、上記実施の形態１において説明した第一保持部材や第二保持部材、あるいは、上記実施の形態２において説明した第一保持部材や第二保持部材を用いるようにしても良い。特に、本実施の形態においては、貼り合わせ時における第二処理対象物の変形については制御できないため、上記実施の形態１や実施の形態２の第二保持部材を用いることで、より平行に近い状態で、第一保持部材と第二保持部材とを貼り合わせることが可能となる。
（実施の形態４）
本実施の形態にかかる貼り合わせ装置は、上記実施の形態１から実施の形態３までにおいて説明した貼り合わせ装置等において、第二保持部材の第二処理対象物の端部が配置される位置に気体吹き付け部を設けるようにしたものである。
図１６は、本実施の形態４にかかる貼り合わせ装置の構成を示す断面図である。この貼り合わせ装置は、上記実施の形態３において説明した貼り合わせ装置において、第二保持部材として気体吹き付け部１５１０を備えた第二保持部材１５０２とを設けるようにし、さらに、気体供給管１５２１と、気体を供給する気体供給装置１５２２とを設けるようにしたものである。なお、図１６において、図１および図１４と同一符号は同一または相当する部分を示している。
図１７は、第二保持部材１５０２の主要部、すなわち、第二保持部材１５０２の第二処理対象物Ｓの周縁部が配置される位置近傍の構成を説明するための平面図であり、図１０と同一符号は同一または相当する部分を示している。
図１８は、第二保持部材１５０２の主要部の構成を説明するための断面図であり、図１７のXVII−XVII線による断面図である。図１６と同一符号は同一または相当する部分を示している。
第二保持部材１５０２は、上記実施の形態３において説明した第二保持部材において、第二処理対象物Ｓの端部が配置される位置に沿って、気体吹き付け部１５１０を設けるようにしたものである。第二保持部材１５０２は、第二処理対象物Ｓよりも広い第二保持面１５０２ａを有している。気体吹き付け部１５１０は、第二処理対象物Ｓの端部が配置される位置に沿った環状の溝１５１３と、当該溝１５１３内に開口する、ガスを供給するための孔である一以上の供給孔１５１１と、各供給孔１５１１を接続する供給路１５１２とにより構成される。溝１５１３の幅は、例えば、約０．７〜１．０ｍｍであることが好ましい。溝１５１３の形状はどのような形状であってもよく、例えば、開口部側が底部側よりも広がっている形状等であっても良い。また、溝１５１３は、第二処理対象物Ｓの端が、溝１５１３上に位置するような位置に設けられていることが好ましい。供給路１５１２の端部は、第二保持部材１５０２の側面等の、貼り付け処理の邪魔にならない位置に開口している。なお、気体吹き付け部１５１０の構造は、第二処理対象物Ｓの端部にほぼ均一に下方からガスを吹き付けることができる構造であれば、どのような構造であっても良い。例えば、溝１５１３を設ける代わりに、第二保持面１５０２ａの、第二処理対象物Ｓの端部が配置される位置に沿って複数の供給孔１５１１を、配列するようにしても良い。
気体供給装置１５２２は、気体吹き付け部１５１０を介して、第二処理対象物Ｓの端部に、ガスを吹き付ける。気体供給装置１５２２は、気体吹き付け部１５１０の端部に接続された配管である気体供給管１５２１を通じて、気体吹き付け部１５１０にガスを供給する。気体供給装置１５２２が供給するガスは第一処理対象物Ｗや第二処理対象物Ｓに対して悪影響を与えないガスであれば、空気や、不活性ガス等、どのようなガスであっても良い。気体供給装置１５２２はエアポンプや、エアコンプレッサー、ガスボンベ等により構成される。気体供給装置１５２２と気体供給管１５２１とは、気体供給機構を構成している。ただし、気体供給機構はガスを供給できれば、どのような構成を有していても良い。
本実施の形態においては、上記実施の形態２と同様の処理により、第一処理対象物Ｗと、第二処理対象物Ｓとの貼り合わせ処理が行われる。
ここで、本実施の形態においては、この貼り合わせ処理の、少なくとも、第一処理対象物Ｗを接着剤Ａに接触させ、第二処理対象物Ｓが第一処理対象物Ｗに押しつけられる際には、気体供給機構の気体供給装置１５２２を制御して、ガスを、気体吹き付け部１５１０に供給させる。これにより、気体吹き付け部１５１０から、第二処理対象物Ｓの端部に対して下側から、ガスが吹き付けられる。このようなガスの吹きつけにより、第二処理対象物Ｓが第一処理対象物Ｗに押しつけられる際等にはみ出した接着剤Ａを、第二処理対象物Ｓから離れた位置に吹き飛ばすことができる。これにより、このようにこぼれた接着剤が、第二処理対象物Ｓの端部に沿って流れて、第二処理対象物Ｓの裏面等に回り込んで付着して、第二処理対象物Ｓの裏面等を汚してしまったり、第二保持部材１５０２の吸引部９２０に吸引されて、吸引部９２０等を塞いでしまう、といった問題を解消することができる。
なお、ガスを噴射する圧力は、貼り付け装置の処理雰囲気内の圧力よりも１０〜３０Ｔｏｒｒ程度高い圧力であることが好ましい。また、第二処理対象物Ｓを吸着するための吸引部９２０が吸引する圧力は、ガスを噴射する圧力よりも約５〜２０Ｔｏｒｒ低い圧力であることが好ましい。例えば、第二処理対象物Ｓを第一処理対象物Ｗに押しつける際の処理雰囲気圧が１００Ｔｏｒｒであったとすると、ガスを噴射する圧力を１１０Ｔｏｒｒ、第二処理対象物を吸引する圧力を約９０Ｔｏｒｒとすることが考えられる。また、ガスの流量は、毎秒１０００ｃｃ以下、好ましくは５０ｃｃ〜２００ｃｃであることが好ましい。
以上のように、本実施の形態によれば、第二保持部材１５０２の第二処理対象物Ｓの端部が配置される位置に気体吹き付け部１５１０を設け、当該気体吹き付け部１５１０から、第一処理対象物Ｗと第二処理対象物Ｓとを貼り合わせる際に、第二処理対象物Ｓの端部にガスを吹き付けるようにしたので、貼り合わせ時にあふれた接着剤Ａが第二処理対象物Ｓの裏面等に流れ込み付着することを防ぐことができる。
なお、本実施の形態の気体吹き付け部等の構成を、上記実施の形態１から実施の形態３のいずれかに記載した第二保持部材の構成と組み合わせて適用するようにしても良い。
また、本実施の形態においては、図１９の断面図に示すように、第二保持部材１５０２の第二保持面１５０２ａの、気体吹き付け部１５１０近傍の領域１５５０の外側に位置する領域１５６０の高さを、第二処理対象物Ｓを保持する領域の高さよりも低くなるような構造としても良い。このような構造とすることで、一旦気体吹き付け部１５１０から噴射されるガスにより吹き飛ばされた接着剤Ａが、再度、第二処理対象物Ｓに付着することを防ぐことができる。
また、さらに、図２０の断面図に示すように、第二保持部材１５０２の第二保持面１５０２ａの、気体吹き付け部１５１０近傍の領域１５５０の外側に位置する領域１５６０の領域が、第二保持部材１５０２の外側に向かって、下方に傾斜している構造としても良い。このような構造とすることで、一旦気体吹き付け部１５１０から噴射されるガスにより吹き飛ばされた接着剤Ａが、再度、第二処理対象物Ｓに付着することを防ぐことができる。
また、図１９と図２０との構成を組み合わせて、第二保持部材１５０２の第二保持面１５０２ａの、気体吹き付け部１５１０近傍の領域１５５０の外側に位置する領域１５６０の高さを、第二処理対象物Ｓを保持する領域の高さよりも低くなるようにするとともに、この領域１５６０が、第二保持部材１５０２の外側に向かって、下方に傾斜している構造としても良い。
なお、上記実施の形態１から実施の形態４において説明した貼り合わせ装置に用いられる第一保持部材の第一保持面や第二保持部材の第二保持面に、撥水処理を行うようにしても良い。例えば、第一保持部材および第二保持部材の表面にフッ素系高分子微粒子をＮｉ（ニッケル）被膜中に均一に分散させた共析被膜を生成することにより、第一保持面や第二保持部材の第二保持面に、撥水性を持たせることができる。
このように撥水処理を行うことにより、貼り合わせ時にはみ出した接着剤等を除去しやすくなるとともに、減圧時等に、このような接着剤等を外部に排出することが可能となる。特に、上記実施の形態４に示した第二保持部材に、このような撥水加工を行うことで、貼り合わせ時にはみ出した接着剤等が、第二保持部材の外部に流れ出し、排出しやすくすることができる。
本発明は、なお、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
以上のように、本発明にかかる装置等は、半導体ウエハ等の薄板状の処理対象物を貼り合わせる装置等として適しており、特に加熱処理の工程が必要な貼り合わせ装置等として有用である。
本実施の形態１にかかる貼り合わせ装置の縦断面図 同第一保持部材の底面図 同第一保持部材の断面図 同支持板の平面図 同第二保持部材１２の平面図 同主要部の構成を示す図 同貼り合わせ処理のタイムチャートを示す図 同貼り合わせ処理を説明するための図 同貼り合わせ処理の主要工程を説明するための模式図 本実施の形態２にかかる貼り合わせ装置の主要部の構成を示す断面図 同動作を説明するための模式図 同保持部材の断面模式図 同保持部材の断面模式図 本実施の形態３にかかる貼り合わせ装置の縦断面図 同貼り合わせ処理の主要工程を説明するための模式図 本実施の形態４にかかる貼り合わせ装置の縦断面図 同構成を説明するための平面図 同第二保持部材の主要部の断面図 同第二保持部材の主要部の断面図 同第二保持部材の主要部の断面図
符号の説明
１０ 処理容器
１１、９０１、１３０１ 第一保持部材
１１ａ、９０１ａ、１３０１ａ 第一保持面
１２、９０２、１３０２、１５０２ 第二保持部材
１２ａ、９０２ａ、１３０２ａ、１５０２ａ 第二保持面
２０、４０ 電源
２１、４１ ヒータ
２２ 冷媒供給装置
２３ 冷媒流路
３０ 断熱板
３１ 支持板
３２ ロッド
３３ シリンダ
５０ 断熱板
５１ 支持板
５２ ボールプランジャー
６０、６１ ネジ
７１ 支持柱
８０ スペーサ
８１ 突状部
８２ 通気部
９０ 排気管
９１、１１８ 負圧発生装置
１００ 制御部
１０１ 圧力制御部
１１０ａ〜１１０ｃ、１２０ａ〜１２０ｃ、９１０、９２０、１２１０ａ〜１２１０ｃ 吸引部
１１１ａ〜１１１ｃ、９１１、９２１ 吸引孔
１１２ａ〜１１２ｃ、９１２、９２２、 排気路
１１３ａ〜１１３ｃ 端部
１１６ａ〜１１６ｃ、１２６ａ〜１２６ｃ、９１６、９２６ 吸引管
１１７ａ〜１１７ｃ、１２７ａ〜１２７ｃ 圧力調節弁
１１００、１２００ 保持部材
１１００ａ、１２００ａ 保持面
１５１０ 気体吹き付け部
１５１１ 供給孔
１５１２ 供給路
１５１３ 溝
１５２１ 気体供給管
１５２２ 気体供給装置
１５５０、１５６０ 領域
Ａ 接着剤
Ｂ 接合体
Ｓ 第二処理対象物
Ｗ 第一処理対象物

Claims (19)

  1. 熱溶融性を有する接着剤を用いて、薄板状の処理対象物である第一処理対象物および第二処理対象物を貼り合わせる貼り合わせ装置であって、
    前記第一処理対象物を保持する第一保持部材と、
    鉛直方向において、第一処理対象物に対向するよう、前記第二処理対象物を保持する第二保持部材と、
    前記第一処理対象物および前記第二処理対象物を吸引して、前記第一保持部材および前記第二の保持部材に保持させる吸引機構と、
    前記第一処理対象物と第二処理対象物との間に配置される前記接着剤を加熱して溶融させる加熱機構と、
    前記第一保持部材または前記第二保持部材の少なくとも一方を、上下方向に移動させる移動機構と、を具備し、
    前記第一保持部材は、前記第一処理対象物を保持する面である第一保持面を有し、当該第一保持面に、前記第一処理対象物を吸引する複数の吸引部を有しており、
    前記吸引機構は、前記第一保持部材の複数の吸引部と接続され、加熱して溶融した前記接着剤が固化する際に、前記第一処理対象物の一部が前記第一保持面から離れるよう、前記複数の吸引部が前記第一処理対象物を吸引する吸引力を個別に調節する貼り合わせ装置。
  2. 前記第二保持部材は、前記第二処理対象物を保持する面である第二保持面を有し、当該第二保持面に、前記第二処理対象物を吸引する複数の吸引部を有しており、
    前記吸引機構は、前記第二保持部材の複数の吸引部と接続され、加熱して溶融した前記接着剤が固化する際に、前記第二処理対象物の一部が前記第二保持面から離れるよう、前記複数の吸引部が前記第二処理対象物を吸引する吸引力を個別に調節する請求項１記載の貼り合わせ装置。
  3. 前記第一保持面または前記第二保持面の少なくとも一方が、前記加熱環境下で略平面となる形状を有している請求項１または請求項２記載の貼り合わせ装置。
  4. 前記移動機構は、前記加熱機構が加熱により前記接着剤を溶融している状態で、前記第一保持部材または前記第二保持部材の少なくとも一方を移動させて、前記第一処理対象物と、第二処理対象物とを、前記溶融している接着剤に接触させる請求項１から請求項３いずれか記載の貼り合わせ装置。
  5. 前記各吸引部は、前記第一保持面または前記第二保持面に設けられた１以上の吸引孔と、当該１以上の吸引孔を接続する排気路とを備えており、
    前記各吸引部の排気路は、互いに分離しており、
    前記吸引機構は、前記各吸引部の排気路と接続されている請求項１から請求項４いずれか記載の貼り合わせ装置。
  6. 熱溶融性を有する接着剤を用いて、薄板状の処理対象物である第一処理対象物および第二処理対象物を貼り合わせる貼り合わせ装置であって、
    加熱環境下で、前記第一処理対象物と、前記第二処理対象物とを、対向するように保持する２つの保持部材を備えており、
    前記保持部材の少なくとも一方は、対応する前記処理対象物を保持する面である保持面が、前記加熱環境下で略平面となる形状を有している貼り合わせ装置。
  7. 前記保持部材は、非加熱環境下で、前記保持面に、くぼみを有しており、当該くぼみの深さは、当該保持面の中央部に近づくに従って、深くなっている請求項６記載の貼り合わせ装置。
  8. 前記くぼみの深さは、前記保持面の中央部に近づくに従って、連続的に深くなっている請求項７記載の貼り合わせ装置。
  9. 前記くぼみの深さは、前記保持面の中央部に近づくに従って、段階的に深くなっている請求項７記載の貼り合わせ装置。
  10. 熱溶融性を有する接着剤を用いて、薄板状の処理対象物である第一処理対象物および第二処理対象物を貼り合わせる貼り合わせ装置であって、
    下部に前記第一処理対象物を保持する面である第一保持面を有する第一保持部材と、
    前記第二処理対象物を前記第一処理対象物に対向した状態で保持する面である第二保持面を上部に有する第二保持部材と、
    前記第一処理対象物と第二処理対象物との間に配置される前記接着剤を、加熱可能な加熱機構と、
    前記第一保持部材または前記第二保持部材の少なくとも一方を、上下方向に移動させる移動機構と、を具備し、
    前記移動機構は、前記加熱機構が加熱により前記接着剤を溶融している状態で、当該第一保持部材または前記第二保持部材の少なくとも一方を、前記移動機構により移動させ、
    前記第一保持部材は、前記第一処理対象物と第二処理対象物とがともに、前記加熱によって溶融している接着剤に接した状態で、当該第一処理対象物の保持を中止する貼り合わせ装置。
  11. 前記第二保持部材は、前記第二処理対象物よりも広い第二保持面を有しており、
    前記第二保持部材の、前記第二処理対象物が配置される位置の外側に配置され、前記第一処理対象物、前記第二処理対象物、および前記溶融した接着剤の厚さの合計以下の厚さを有するスペーサをさらに具備し、
    前記第一保持部材は、前記スペーサに接した状態で、当該第一処理対象物の保持を中止する請求項１０記載の貼り合わせ装置。
  12. 熱溶融性を有する接着剤を用いて、薄板状の処理対象物である第一処理対象物および第二処理対象物を貼り合わせる貼り合わせ装置であって、
    下部に前記第一処理対象物を保持する面である第一保持面を有する第一保持部材と、
    前記第二対象物よりも広く、当該第二処理対象物を前記第一処理対象物に対向した状態で保持する面である第二保持面、および当該第二保持面の前記第二処理対象物の端部が配置される位置に設けられた気体吹き付け部を上部に有している第二保持部材と、
    前記気体吹き付け部を介して、前記第二処理対象物の端部に気体を吹き付ける気体供給機構と、
    前記第二処理対象物上に配置される前記接着剤を、加熱可能な加熱機構と、
    前記第一保持部材または前記第二保持部材の少なくとも一方を、上下方向に移動させる移動機構と、を具備する貼り合わせ装置。
  13. 前記第二保持部材の第二保持面の、前記気体吹き付け部近傍の領域の外側に位置する領域の高さが、前記第二処理対象物を保持する領域の高さよりも低くなっている請求項１２記載の貼り合わせ装置。
  14. 前記第二保持部材の第二保持面の、前記気体吹き付け部近傍の領域の外側に位置する領域は、第二保持部材の外側に向かって下方に傾斜している請求項１２または請求項１３記載の貼り合わせ装置。
  15. 熱溶融性を有する接着剤を用いて、薄板状の処理対象物である第一処理対象物および第二処理対象物を貼り合わせる貼り合わせ装置であって、
    下部に前記第一処理対象物を保持する面である第一保持面を有する第一保持部材と、
    前記第二処理対象物を前記第一処理対象物に対向した状態で保持する面である第二保持面を上部に有する第二保持部材と、
    前記第二処理対象物上に配置される前記接着剤を、加熱可能な加熱機構と、
    前記第一保持部材または前記第二保持部材の少なくとも一方を、上下方向に移動させる移動機構と、を具備し、
    前記第一処理対象物の第一保持面または前記第二処理対象物の第二保持面の少なくとも一方には、撥水処理が行われている貼り合わせ装置。
  16. 熱溶融性を有する接着剤を用いて、薄板状の処理対象物である第一処理対象物および第二処理対象物を貼り合わせる貼り合わせ方法であって、
    前記第一処理対象物および前記第二処理対象物を、それぞれ、第一保持部材に設けられた第一保持面および前記第二保持部材に設けられた第二保持面に吸引して吸着させ、鉛直方向において対向するよう保持する吸引ステップと、
    前記第一処理対象物と第二処理対象物との間に配置される前記接着剤を加熱して溶融させる加熱ステップと、
    前記第一保持部材または前記第二保持部材の少なくとも一方を、上下方向に移動させて、前記第一処理対象物および前記第二処理対象物を前記接着剤に接触させる移動ステップと、
    前記加熱して溶融した接着剤を冷却し、当該接着剤が固化する際に、前記第一処理対象物の一部が前記第一保持面から離れるよう、前記第一処理対象物を吸引する吸引力を、前記第一保持面の複数の領域ごとに個別に調節する冷却ステップと、を具備する貼り合わせ方法。
  17. 前記冷却ステップは、接着剤が固化する際に、前記第二処理対象物の一部が前記第二保持面から離れるよう、前記第二処理対象物を吸引する吸引力を、前記第二保持面の複数の領域ごとに個別に調節する請求項１６記載の貼り合わせ方法。
  18. 熱溶融性を有する接着剤を用いて、薄板状の処理対象物である第一処理対象物および第二処理対象物を貼り合わせる貼り合わせ方法であって、
    前記第一処理対象物および前記第二処理対象物を、それぞれ、第一保持部材の下部に設けられた第一保持面および第二保持部材の上部に設けられた第二保持面に吸引して吸着させ、鉛直方向において対向するよう保持する吸引ステップと、
    前記第一処理対象物と第二処理対象物との間に配置される前記接着剤を加熱して溶融させる加熱ステップと、
    前記第一保持部材または前記第二保持部材の少なくとも一方を、上下方向に移動させて、前記第一処理対象物および前記第二処理対象物を前記接着剤に接触させる移動ステップと、
    前記第一処理対象物と第二処理対象物とがともに、前記加熱によって溶融している接着剤に接した状態で、前記第一保持部材による前記第一処理対象物の吸引を中止する吸引中止ステップと、を具備する貼り合わせ方法。
  19. 熱溶融性を有する接着剤を用いて、薄板状の処理対象物である第一処理対象物および第二処理対象物を貼り合わせる貼り合わせ方法であって、
    前記第一処理対象物および前記第二処理対象物を、それぞれ、第一保持部材の下部に設けられた第一保持面および第二保持部材の上部に設けられた第二保持面に吸引して吸着させ、鉛直方向において対向するよう保持する吸引ステップと、
    前記第一処理対象物と第二処理対象物との間に配置される前記接着剤を加熱して溶融させる加熱ステップと、
    前記第一保持部材または前記第二保持部材の少なくとも一方を、上下方向に移動させて、前記第一処理対象物および前記第二処理対象物を前記接着剤に接触させる移動ステップと、
    前記第二処理対象物の端部に、前記第二保持面から気体を吹き付ける気体供給ステップと、を具備する貼り合わせ方法。
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