JP6140624B2 - 基板保持方法、基板保持装置および接合装置 - Google Patents

Description

開示の実施形態は、基板保持方法、基板保持装置および接合装置に関する。

近年、たとえば半導体デバイスの製造工程において、シリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの被処理基板の大口径化および薄型化が進んでいる。大口径で薄い被処理基板は、搬送時や研磨処理時に反りや割れが生じるおそれがある。このため、被処理基板にガラス基板等の支持基板を貼り合わせることによって被処理基板を補強することが行われている。

たとえば、特許文献１に記載される技術にあっては、上部チャックと下部チャックとで被処理基板とガラス基板とをそれぞれ保持し、上部チャックと下部チャックとを接近させて被処理基板とガラス基板とを押圧することで両者を接合するように構成される。なお、被処理基板またはガラス基板の表面にはたとえば接着剤が塗布されており、上記のように押圧されることによって両者は接合される。

国際公開第２０１０／０５５７３０号

しかしながら、上述した従来技術において、ガラス基板の保持部として静電チャックを採用した場合、ガラス基板からナトリウムが析出することがある。すなわち、静電チャックは、内部に一対の電極を備え、一対の電極のうち一方の電極を陽極とし、他方の電極を陰極とする直流電圧が印加されることによって発生する静電吸着力によりガラス基板を保持する。

上述した静電吸着力によって保持されたガラス基板においては、ガラス基板の中のナトリウムイオンが静電チャックの陰極側の電極へ引き寄せられ、結果としてガラス基板からナトリウムが析出する。ナトリウムが析出すると、空気中の水分と結合して水酸化ナトリウムとなり、静電チャックの表面劣化やガラス基板の変質等の不具合を招くおそれがあった。

実施形態の一態様は、ガラス基板からのナトリウムの析出を抑制することのできる基板保持方法、基板保持装置および接合装置を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る基板保持方法は、保持工程と、切り替え工程とを含む。保持工程は、一対の電極に対して一方の電極を陽極とし、他方の電極を陰極とする電圧が印加されることによって発生する静電吸着力によりガラス基板を保持する。切り替え工程は、前記ガラス基板が保持された状態で前記一対の電極に対する電圧の印加方向を反転させることによって前記一対の電極の極性を切り替える。

実施形態の一態様によれば、ガラス基板からのナトリウムの析出を抑制することができる。

図１は、第１の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は、被処理基板およびガラス基板の模式側面図である。 図３は、接合装置の構成を示す模式平断面図である。 図４は、接合部の構成を示す模式側断面図である。 図５Ａは、第１保持部の構成を示す模式側断面図である。 図５Ｂは、第２保持部の構成を示す模式側断面図である。 図６Ａは、接合処理の動作例を示す説明図である。 図６Ｂは、接合処理の動作例を示す説明図である。 図７は、ガラス基板にナトリウムが析出するまでの時間を説明する図である。 図８は、第２保持部の一対の電極に印加される電圧と析出時間との関係を示すグラフである。 図９Ａは、第２保持部の一対の電極のうち第１電極に印加される電圧の波形を示す図である。 図９Ｂは、第２保持部の一対の電極のうち第２電極に印加される電圧の波形を示す図である。 図１０は、第１の実施形態に係る接合処理の処理手順を示すタイミングチャートである。 図１１は、第２の実施形態に係る第２保持部の構成を示す模式側断面図である。 図１２は、第２の実施形態に係る第２保持部の第１電極および第３電極に印加される電圧の波形を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板保持方法、基板保持装置および接合装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

（第１の実施形態）
＜１．接合システムの構成＞
まず、第１の実施形態に係る接合システムの構成について、図１および図２を参照して説明する。図１は、第１の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。また、図２は、被処理基板およびガラス基板の模式側面図である。なお、以下においては、位置関係を明確にするために、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。

図１に示す第１の実施形態に係る接合システム１は、被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓ（図２参照）を、接着剤Ｇを介して接合することによって重合基板Ｔを形成する。

以下では、図２に示すように、被処理基板Ｗの板面のうち、接着剤Ｇを介してガラス基板Ｓと接合される側の板面を「接合面Ｗｊ」といい、接合面Ｗｊとは反対側の板面を「非接合面Ｗｎ」という。また、ガラス基板Ｓの板面のうち、接着剤Ｇを介して被処理基板Ｗと接合される側の板面を「接合面Ｓｊ」といい、接合面Ｓｊとは反対側の板面を「非接合面Ｓｎ」という。

被処理基板Ｗは、たとえば、シリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板に複数の電子回路が形成された基板であり、電子回路が形成される側の板面を接合面Ｗｊとしている。かかる被処理基板Ｗは、ガラス基板Ｓとの接合後、非接合面Ｗｎが研磨処理されることによって薄型化される。

一方、支持基板としてのガラス基板Ｓは、被処理基板Ｗと略同径の基板であり、被処理基板Ｗを支持する。また、接着剤Ｇとしては、たとえば熱可塑性樹脂が用いられる。

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、第１搬送領域３と、接合ステーション４とを備える。搬入出ステーション２、第１搬送領域３および接合ステーション４は、Ｘ軸正方向にこの順番で一体的に接続される。

搬入出ステーション２は、複数枚（たとえば、２５枚）の基板を水平状態で収容するカセットＣｗ，Ｃｓ，Ｃｔが載置される場所である。かかる搬入出ステーション２には、たとえば４つのカセット載置台２１が一列に並べて載置される。各カセット載置台２１には、被処理基板Ｗを収容するカセットＣｗ、ガラス基板Ｓを収容するカセットＣｓおよび重合基板Ｔを収容するカセットＣｔがそれぞれ載置される。

なお、カセット載置台２１の個数は、任意に決定することが可能である。また、ここでは、４つのカセット載置台２１のうち２つにカセットＣｔが載置される場合の例を示したが、このうちの１つに、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を載置してもよい。

第１搬送領域３には、Ｙ軸方向に延在する搬送路３１と、この搬送路３１に沿って移動可能な第１搬送装置３２とが配置される。第１搬送装置３２は、Ｘ軸方向にも移動可能かつＺ軸周りに旋回可能であり、カセット載置台２１に載置されたカセットＣｗ，Ｃｓ，Ｃｔと、後述する接合ステーション４の第１受渡部４１との間で被処理基板Ｗ、ガラス基板Ｓおよび重合基板Ｔの搬送を行う。

接合ステーション４は、第１受渡部４１と、第２搬送領域４２とを備える。また、接合ステーション４は、塗布・熱処理ブロックＧ１と、接合処理ブロックＧ２とを備える。

第１受渡部４１は、第１搬送領域３と第２搬送領域４２との間に配置される。かかる第１受渡部４１では、第１搬送領域３の第１搬送装置３２と、後述する第２搬送領域４２の第２搬送装置４２０との間で被処理基板Ｗ、ガラス基板Ｓおよび重合基板Ｔの受け渡しが行われる。

第２搬送領域４２には、第２搬送装置４２０が配置される。第２搬送装置４２０は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能かつＺ軸周りに旋回可能であり、第１受渡部４１、塗布・熱処理ブロックＧ１および接合処理ブロックＧ２間での被処理基板Ｗ、ガラス基板Ｓおよび重合基板Ｔの搬送を行う。

塗布・熱処理ブロックＧ１と接合処理ブロックＧ２とは、第２搬送領域４２を挟んで対向配置される。

塗布・熱処理ブロックＧ１には、２つの塗布装置４３と１つの熱処理装置４４とが、第２搬送領域４２に隣接して並べて配置される。塗布装置４３は、被処理基板Ｗの接合面Ｗｊに接着剤Ｇを塗布する装置であり、熱処理装置４４は、接着剤Ｇが塗布された被処理基板Ｗを所定の温度に加熱する装置である。

接合処理ブロックＧ２には、４つの接合装置４５が第２搬送領域４２に隣接して並べて配置される。接合装置４５は、被処理基板Ｗとガラス基板Ｓとの接合を行う。かかる接合装置４５の具体的な構成については後述する。

また、接合システム１は、制御装置５を備える。制御装置５は、接合システム１の動作を制御する。かかる制御装置５は、たとえばコンピュータであり、図示しない制御部と記憶部とを備える。記憶部には、接合処理等の各種処理を制御するプログラムが格納される。制御部は記憶部に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって接合システム１の動作を制御する。

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５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、たと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。

上記のように構成された接合システム１では、まず、第１搬送領域３の第１搬送装置３２が、カセット載置台２１に載置されたカセットＣｗから被処理基板Ｗを取り出し、取り出した被処理基板Ｗを第１受渡部４１へ搬送する。このとき、被処理基板Ｗは、非接合面Ｗｎが下方を向いた状態で搬送される。

第１受渡部４１へ搬送された被処理基板Ｗは、第２搬送装置４２０によって第１受渡部４１から取り出され、塗布・熱処理ブロックＧ１の塗布装置４３へ搬入される。塗布装置４３は、たとえばスピンチャックを備え、かかるスピンチャックで被処理基板Ｗの非接合面Ｗｎを吸着保持する。そして、塗布装置４３は、吸着保持した被処理基板Ｗを回転させながら被処理基板Ｗの接合面Ｗｊに液体状の接着剤Ｇを供給する。これにより、被処理基板Ｗの接合面Ｗｊに接着剤Ｇが塗り広げられる。

塗布装置４３によって接着剤Ｇが塗布された後、被処理基板Ｗは、第２搬送装置４２０によって塗布装置４３から搬出されて、熱処理装置４４へ搬入される。熱処理装置４４は、たとえば不活性雰囲気に保たれた内部で被処理基板Ｗを加熱することにより、接着剤Ｇに含まれる有機溶剤等の溶媒を揮発させて接着剤Ｇを塗布時よりも硬くする。その後、被処理基板Ｗは、熱処理装置４４によって所定の温度、たとえば常温に温度調節される。

熱処理装置４４によって熱処理が施された後、被処理基板Ｗは、第２搬送装置４２０によって熱処理装置４４から搬出されて、接合装置４５へ搬入される。

一方、ガラス基板Ｓは、第１搬送装置３２によってカセットＣｓから取り出されて第１受渡部４１へ搬送され、さらに、第２搬送装置４２０によって第１受渡部４１から取り出されて接合装置４５へ搬入される。

被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓが接合装置４５へ搬入されると、接合装置４５によって被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓの接合処理が行われる。これにより、重合基板Ｔが形成される。その後、重合基板Ｔは、第２搬送装置４２０によって第１受渡部４１へ搬送され、第１搬送装置３２によってカセットＣｔへ搬送される。こうして、一連の処理が終了する。

＜２．接合装置の構成＞
次に、接合装置４５の構成について図３を参照して説明する。図３は、接合装置４５の構成を示す模式平断面図である。

図３に示すように、接合装置４５は、内部を密閉可能な処理室５０を備える。処理室５０の第２搬送領域４２側の側面には、被処理基板Ｗ、ガラス基板Ｓおよび重合基板Ｔの搬入出口５１が形成される。搬入出口５１には、開閉シャッタ（図示せず）が設けられる。

処理室５０の内部には、処理室５０内の領域を前処理領域Ｄ１と接合領域Ｄ２とに区画する内壁５２が設けられてもよい。内壁５２には、被処理基板Ｗ、ガラス基板Ｓおよび重合基板Ｔの搬入出口５３が形成される。搬入出口５３には、内壁５２が設けられた場合、図示しない開閉シャッタが設けられる。なお、前述の搬入出口５１は、前処理領域Ｄ１における処理室５０の側面に形成される。

前処理領域Ｄ１には、接合装置４５の外部との間で被処理基板Ｗ、ガラス基板Ｓおよび重合基板Ｔの受け渡しを行う受渡部６０が設けられる。受渡部６０は、搬入出口５１に隣接して配置される。

受渡部６０は、受渡アーム６１と支持ピン６２とを備える。受渡アーム６１は、第２搬送装置４２０（図１参照）と支持ピン６２との間で被処理基板Ｗ、ガラス基板Ｓおよび重合基板Ｔの受け渡しを行う。支持ピン６２は、複数、例えば３箇所に設けられ、被処理基板Ｗ、ガラス基板Ｓおよび重合基板Ｔを支持する。

なお、受渡部６０は、鉛直方向に複数、たとえば２段に配置され、被処理基板Ｗ、ガラス基板Ｓおよび重合基板Ｔのいずれか２つを同時に受け渡すことができる。たとえば、一の受渡部６０で接合前の被処理基板Ｗまたはガラス基板Ｓを受け渡し、他の受渡部６０で接合後の重合基板Ｔを受け渡してもよい。あるいは、一の受渡部６０で接合前の被処理基板Ｗを受け渡し、他の受渡部６０で接合前のガラス基板Ｓを受け渡してもよい。

前処理領域Ｄ１のＹ軸負方向側、すなわち搬入出口５３側には、たとえば被処理基板Ｗの表裏面を反転させる反転部７０が設けられる。

反転部７０は、被処理基板Ｗまたはガラス基板Ｓを挟み込んで保持する保持アーム７１を備える。保持アーム７１は、水平方向（図３においてはＸ軸方向）に延在しており、水平軸周りに回動自在であり、かつ、水平方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）および鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動可能である。

また、反転部７０は、被処理基板Ｗまたはガラス基板Ｓの水平方向の位置向きを調節する調節機能も備える。具体的には、反転部７０は、ガラス基板Ｓまたは被処理基板Ｗのノッチ部の位置を検出する検出部７２を備える。そして、反転部７０では、保持アーム７１に保持されたガラス基板Ｓまたは被処理基板Ｗを水平方向に移動させながら、検出部７２で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被処理基板Ｗまたはガラス基板Ｓの水平方向の向きを調節する。

接合領域Ｄ２のＹ軸正方向側には、受渡部６０、反転部７０および後述する接合部９０に対して、被処理基板Ｗ、ガラス基板Ｓおよび重合基板Ｔを搬送する搬送部８０が設けられる。搬送部８０は、搬入出口５３に隣接して配置される。

搬送部８０は、２本の搬送アーム８１，８２を備える。これら搬送アーム８１，８２は、鉛直方向に下からこの順で２段に配置され、図示しない駆動部によって水平方向および鉛直方向に移動可能である。

搬送アーム８１，８２のうち、搬送アーム８１は、たとえばガラス基板Ｓ等の裏面、すなわち非接合面Ｓｎを保持して搬送する。また、搬送アーム８２は、反転部７０で表裏面が反転された被処理基板Ｗの表面、すなわち接合面Ｗｊの外周部を保持して搬送する。

そして、接合領域Ｄ２のＹ軸負方向側には、被処理基板Ｗとガラス基板Ｓとを接合する接合部９０が設けられる。

上記のように構成された接合装置４５では、第２搬送装置４２０によって被処理基板Ｗが受渡部６０の受渡アーム６１に受け渡されると、受渡アーム６１が被処理基板Ｗを支持ピン６２へ受け渡す。その後、被処理基板Ｗは、搬送部８０の搬送アーム８１によって支持ピン６２から反転部７０に搬送される。

反転部７０に搬送された被処理基板Ｗは、反転部７０の検出部７２によってノッチ部の位置が検出されて水平方向の向きが調節される。その後、被処理基板Ｗは、反転部７０によって表裏が反転される。すなわち、接合面Ｗｊが下方に向けられる。

その後、被処理基板Ｗは、搬送部８０の搬送アーム８２によって反転部７０から接合部９０へ搬送される。このとき、搬送アーム８２は、被処理基板Ｗの外周部を保持するため、たとえば搬送アーム８２に付着したパーティクル等によって接合面Ｗｊが汚損することを防止することができる。

一方、第２搬送装置４２０によってガラス基板Ｓが受渡部６０の受渡アーム６１に受け渡されると、受渡アーム６１がガラス基板Ｓを支持ピン６２へ受け渡す。その後、ガラス基板Ｓは、搬送部８０の搬送アーム８１によって支持ピン６２から反転部７０に搬送される。

反転部７０に搬送されたガラス基板Ｓは、反転部７０の検出部７２によってノッチ部の位置が検出されて水平方向の向きが調節される。その後、ガラス基板Ｓは、搬送部８０の搬送アーム８１によって反転部７０から接合部９０へ搬送される。

被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓの接合部９０への搬入が完了すると、接合部９０によって被処理基板Ｗとガラス基板Ｓとが接合され、重合基板Ｔが形成される。形成された重合基板Ｔは、搬送部８０の搬送アーム８１によって接合部９０から受渡部６０に搬送された後、支持ピン６２を介して受渡アーム６１へ受け渡され、さらに受渡アーム６１から第２搬送装置４２０へ受け渡される。

＜３．接合部の構成＞
次に、接合部９０の構成について図４を参照して説明する。図４は、接合部９０の構成を示す模式側断面図である。なお、図４では、接合部９０の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。

図４に示すように、接合部９０は、第１保持部１０１と、第２保持部２０１とを備える。第１保持部１０１は、被処理基板Ｗを鉛直方向において被処理基板Ｗの上面側（具体的には非接合面Ｗｎ側）から保持する。

また、第２保持部２０１は、第１保持部１０１の下方において第１保持部１０１に対向配置され、ガラス基板Ｓを鉛直方向においてガラス基板Ｓの下面側（具体的には非接合面Ｓｎ側）から保持する。第１保持部１０１および第２保持部２０１は、被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓよりも大径の略円板形状を有する。

第１保持部１０１および第２保持部２０１は、静電チャックであり、それぞれ被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓを静電吸着により保持する。また、第２保持部２０１は、静電吸着が解除される場合、ガラス基板Ｓを載置された状態で保持する。すなわち、第２保持部２０１は、ガラス基板Ｓの保持を、載置による保持と静電吸着による保持との間で切り替え可能に構成される。なお、第２保持部２０１において、ガラス基板Ｓの保持を載置による保持と静電吸着による保持とで切り替えるタイミングについては、後に詳説する。

ここで、第１保持部１０１および第２保持部２０１の構成について図５Ａおよび図５Ｂを参照して説明する。図５Ａは、第１保持部１０１の構成を示す模式側断面図であり、図５Ｂは、第２保持部２０１の構成を示す模式側断面図である。

図５Ａおよび図５Ｂに示すように、第１保持部１０１は第１静電吸着部１１１を備え、第２保持部２０１は第２静電吸着部２１１を備える。

第１静電吸着部１１１は、内部に一対の電極１１１ａ，１１１ｂを備え、第２静電吸着部２１１は、内部に一対の電極２１１ａ，２１１ｂを備える。ここで「一対の電極」とは、後述するように、一方の電極と他方の電極とで互いに異なる極性となるような電圧が印加される電極同士を意味する。

なお、以下では、一対の電極１１１ａ，１１１ｂ，２１１ａ，２１１ｂのうち、一方の電極１１１ａ，２１１ａを「第１電極１１１ａ，２１１ａ」、他方の電極１１１ｂ，２１１ｂを「第２電極１１１ｂ，２１１ｂ」という場合がある。また、図５Ａおよび図５Ｂにおいては、図示の簡略化のため、第１電極１１１ａ，２１１ａと、第２電極１１１ｂ，２１１ｂとがそれぞれ１個ずつである例を示したが、これに限定されるものではなく、それぞれ複数個であってもよい。

第１静電吸着部１１１は、一対の電極１１１ａ，１１１ｂによって保持面１１３に発生する静電吸気力を利用して、被処理基板Ｗの非接合面Ｗｎを吸着させる。詳しくは、第１保持部１０１の第１静電吸着部１１１は、たとえば一対の電極１１１ａ，１１１ｂに対して第１電極１１１ａを陽極、第２電極１１１ｂを陰極とする電圧が印加されると静電吸着力が発生し、発生した静電吸着力により被処理基板Ｗを保持する。

また、第２静電吸着部２１１は、一対の電極２１１ａ，２１１ｂによって保持面２１３に発生する静電吸気力を利用して、ガラス基板Ｓの非接合面Ｓｎを吸着させる。詳しくは、第２保持部２０１の第２静電吸着部２１１は、たとえば一対の電極２１１ａ，２１１ｂに対して第１電極２１１ａを陽極、第２電極２１１ｂを陰極とする電圧が印加されると静電吸着力が発生し、発生した静電吸着力によりガラス基板Ｓを保持する。

なお、ガラス基板Ｓを保持する第２保持部２０１の第２静電吸着部２１１は、一対の電極２１１ａ，２１１ｂに対する電圧の印加方向が反転されて一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性が切り替えられるが、これについては後述する。

このように、第１の実施形態に係る接合部９０は、第１保持部１０１および第２保持部２０１として静電チャックを用いることとしたため、被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓを、傷つけることなく確実に保持しておくことができる。

すなわち、機械的な保持を行うメカチャック等を保持部として用いた場合には、被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓが傷つくおそれがあるが、静電チャックによれば、メカチャック等と比べて被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓを傷つけにくい。

なお、第２保持部２０１についてはバキュームチャックとし、その保持面にゴムパッドを設けることで、減圧雰囲気下でのガラス基板Ｓの位置ずれを防止することも考えられる。しかしながら、第１の実施形態に係る接合部９０のように、ゴムパッドの耐熱温度を超える高温環境下で接合処理を行う場合にはゴムパッドを用いることはできない。

したがって、第１の実施形態に係る接合部９０では、第１保持部１０１および第２保持部２０１ともに静電チャックを用いることが好ましい。なお、耐熱性が高いことで知られるフッ素ゴムの耐熱温度は３００℃であるが、第１の実施形態に係る接合システム１では、３００℃以上の高温環境下で被処理基板Ｗとガラス基板Ｓとの接合処理が行われる。

図５Ａおよび図５Ｂに示すように、第１保持部１０１および第２保持部２０１は、第１、第２静電吸着部１１１，２１１に加え、第１、第２真空吸着部１１２，２１２を備える。

第１、第２真空吸着部１１２，２１２はそれぞれ、吸気空間１１２ａ，２１２ａと、保持面１１３，２１３から吸気空間１１２ａ，２１２ａへ連通する複数の貫通孔１１２ｂ，２１２ｂとを備える。吸気空間１１２ａ，２１２ａには、吸気管１１４，２１４を介して真空ポンプ等の吸気装置１１５，２１５が接続される。

かかる第１、第２真空吸着部１１２，２１２は、吸気装置１１５，２１５の吸気によって発生する負圧を利用し、被処理基板Ｗの非接合面Ｗｎおよびガラス基板Ｓの非接合面Ｓｎをそれぞれ吸着させることによって、被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓを保持する。

なお、第１保持部１０１および第２保持部２０１は、たとえば窒化アルミニウムなどのセラミックスにより形成される。

図４に戻り、第１保持部１０１および第２保持部２０１の説明を続ける。第１保持部１０１および第２保持部２０１は、それぞれ第１加熱機構１１７および第２加熱機構２１７をそれぞれ内蔵する。第１加熱機構１１７は、第１保持部１０１によって保持された被処理基板Ｗを加熱し、第２加熱機構２１７は、第２保持部２０１によって保持されたガラス基板Ｓを加熱する。

被処理基板Ｗとガラス基板Ｓとの接合処理は、減圧雰囲気下で行われる。このため、第１加熱機構１１７および第２加熱機構２１７としては、たとえば減圧雰囲気下でも使用可能なセラミックヒータが用いられる。

また、接合部９０は、第１冷却機構１０２と、ベース部材１０３と、加圧機構１０４とを備える。

第１冷却機構１０２は、第１保持部１０１の保持面１１３（図５Ａ参照）と反対側の面に接して設けられる。第１冷却機構１０２としては、たとえば金属製の冷却ジャケットを用いることができ、冷水等の冷却流体を媒体として第１保持部１０１を冷却することによって、第１保持部１０１に保持された被処理基板Ｗを冷却する。

ベース部材１０３は、第１冷却機構１０２の上方において後述する第１チャンバ部３１１の上面に取り付けられる。

加圧機構１０４は、第１保持部１０１と第２保持部２０１とを相対的に移動させることによって被処理基板Ｗとガラス基板Ｓとを接触させて加圧する。具体的には、加圧機構１０４は、第１保持部１０１を鉛直下方に移動させることにより、被処理基板Ｗをガラス基板Ｓに接触させて加圧する。かかる加圧機構１０４は、圧力容器１４１と、気体供給管１４２と、気体供給源１４３と、支持部材１４４とを備える。

圧力容器１４１は、たとえば鉛直方向に伸縮自在なステンレス製のベローズにより構成される。圧力容器１４１は、下端部が支持部材１４４の上面に固定される一方、上端部がベース部材１０３の下面に固定される。

また、支持部材１４４の下面には、上述した第１冷却機構１０２が固定されて支持される。なお、支持部材１４４と第１冷却機構１０２との間にたとえば断熱板を介挿し、第１加熱機構１１７により被処理基板Ｗを加熱する際の熱が支持部材１４４に伝達されるのを防止するようにしてもよい。

気体供給管１４２は、その一端がベース部材１０３および後述する第１チャンバ部３１１を介して圧力容器１４１に接続され、他端が気体供給源１４３に接続される。

かかる圧力容器１４１では、気体供給源１４３から気体供給管１４２を介して圧力容器１４１の内部に気体が供給されることにより、圧力容器１４１が伸長して第１保持部１０１を降下させる。これにより、被処理基板Ｗは、ガラス基板Ｓと接触して加圧される。被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓの加圧力は、圧力容器１４１に供給する気体の圧力を調節することで調節される。

なお、圧力容器１４１は、伸縮性を有するため、第１保持部１０１の平行度と第２保持部２０１の平行度に差異が生じても、その差異を吸収することができる。また、圧力容器１４１の内部は気体により均等に加圧されるため、被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓを均等に加圧することができる。

また、接合部９０は、第２冷却機構２０２と、断熱板２０３とを備える。第２冷却機構２０２は、たとえば第２保持部２０１と略同径の円板形状を有する。かかる第２冷却機構２０２は、第２保持部２０１の保持面２１３（図５Ｂ参照）と反対側の面に接して設けられる。第１冷却機構１０２と同様、第２冷却機構２０２には、たとえば金属製の冷却ジャケットを用いることができ、冷水等の冷却流体を媒体として第２保持部２０１を冷却することによって、第２保持部２０１に保持されたガラス基板Ｓを冷却する。

なお、接合部９０が、上述した第１、第２冷却機構１０２，２０２を備えるようにしたが、第１、第２冷却機構１０２，２０２のうちのいずれか一方を除去してもよく、さらには第１、第２冷却機構１０２，２０２の両方を除去するように構成してもよい。

断熱板２０３は、第２冷却機構２０２の下面と後述する第２チャンバ部３１２との間に介挿される。これにより、断熱板２０３は、第２加熱機構２１７によりガラス基板Ｓを加熱する際の熱が第２チャンバ部３１２側に伝達されるのを防止することができる。なお、断熱板２０３は、たとえば窒化ケイ素などによって製作される。

また、接合部９０は、チャンバ３０１と、移動機構３０２と、減圧機構３０３と、ガス供給機構３０４と、第１撮像部３０５と、第２撮像部３０６とを備える。

チャンバ３０１は、内部を密閉可能な処理容器であり、第１チャンバ部３１１と、第２チャンバ部３１２とを備える。第１チャンバ部３１１は、下部が開放された有底筒状の容器であり、内部には、第１保持部１０１、被処理基板Ｗ、第１冷却機構１０２、圧力容器１４１等が収容される。また、第２チャンバ部３１２は、上部が開放された有底筒状の容器であり、内部には、第２保持部２０１、ガラス基板Ｓ、第２冷却機構２０２等が収容される。

第１チャンバ部３１１は、エアシリンダ等の図示しない昇降機構によって鉛直方向に昇降可能に構成される。かかる昇降機構によって第１チャンバ部３１１を降下させて第２チャンバ部３１２に当接させることで、チャンバ３０１の内部に密閉空間が形成される。なお、第１チャンバ部３１１の第２チャンバ部３１２との当接面には、チャンバ３０１の機密性を確保するためのシール部材３１３が設けられる。シール部材３１３としては、たとえばＯリングが用いられる。

移動機構３０２は、第１チャンバ部３１１の外周部に設けられ、第１チャンバ部３１１を介して第１保持部１０１を水平方向に移動させる。かかる移動機構３０２は、第１チャンバ部３１１の外周部に対して複数（たとえば、５つ）設けられ、５つの移動機構３０２のうちの４つが第１保持部１０１の水平方向の移動に用いられ、残りの１つが第１保持部１０１の鉛直軸まわりの回転に用いられる。

移動機構３０２は、第１チャンバ部３１１の外周部に当接して第１保持部１０１を移動させるカム３２１と、シャフト３２２を介してカム３２１を回転させる回転駆動部３２３とを備える。カム３２１はシャフト３２２の中心軸に対して偏心して設けられている。そして、回転駆動部３２３によりカム３２１を回転させることで、第１保持部１０１に対するカム３２１の中心位置が移動し、第１保持部１０１を水平方向に移動させることができる。

減圧機構３０３は、たとえば第２チャンバ部３１２の下部に設けられ、チャンバ３０１内を減圧する。かかる減圧機構３０３は、チャンバ３０１内の雰囲気を吸気するための吸気管３３１と、吸気管３３１に接続された真空ポンプなどの第１吸気装置３３２および第２吸気装置３３３とを備える。

第１吸気装置３３２は、チャンバ３０１内の雰囲気を吸気してチャンバ３０１内を第１圧力Ｐｃ１（たとえば１Ｐａ）まで減圧させることができる機能を有している。一方、第２吸気装置３３３は、チャンバ３０１内の雰囲気を吸気してチャンバ３０１内を第１圧力Ｐｃ１よりも低い第２圧力Ｐｃ２（たとえば１Ｐａ未満の値）まで減圧させることができる機能を有している。すなわち、第２吸気装置３３３は、第１吸気装置３３２よりも吸気力が強くなるように設定される。

ガス供給機構３０４は、たとえば第２チャンバ部３１２の下部に設けられ、チャンバ３０１内へたとえば窒素ガスなどの不活性ガスを供給する。かかるガス供給機構３０４は、チャンバ３０１内へ不活性ガスを供給するためのガス供給管３４１と、ガス供給管３４１に接続されるガス供給源３４２とを備える。

第１撮像部３０５は、第１保持部１０１の下方に配置されて、第１保持部１０１に保持された被処理基板Ｗの表面を撮像する。また、第２撮像部３０６は、第２保持部２０１の上方に配置されて、第２保持部２０１に保持されたガラス基板Ｓの表面を撮像する。

第１撮像部３０５および第２撮像部３０６は、図示しない移動機構によって水平方向に移動可能に構成されており、第１チャンバ部３１１を降下させる前にチャンバ３０１内に侵入して、被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓを撮像する。第１撮像部３０５および第２撮像部３０６の撮像データは、制御装置５へ送信される。なお、第１撮像部３０５および第２撮像部３０６としては、たとえば広角型のＣＣＤカメラがそれぞれ用いられる。

＜４．接合部の動作＞
次に、上記のように構成された接合部９０が実行する接合処理の処理手順について図６Ａおよび図６Ｂを参照して説明する。図６Ａおよび図６Ｂは、接合処理の動作例を示す説明図である。

接合部９０では、まず、第１保持部１０１によって被処理基板Ｗが保持され、第２保持部２０１によってガラス基板Ｓが保持される。このとき、第１保持部１０１および第２保持部２０１は、第１保持部１０１の第１加熱機構１１７および第２保持部２０１の第２加熱機構２１７によって予め第１の温度Ｅａ１，Ｅｂ１に加熱された状態となっている。第１加熱機構１１７の第１の温度Ｅａ１および第２加熱機構２１７の第１の温度Ｅｂ１はともに、接着剤Ｇが軟化しない比較的低い温度、たとえば２００℃以下の温度である。

つづいて、接合部９０では、アライメント工程が実施される。かかるアライメント工程では、図４に示す第１撮像部３０５および第２撮像部３０６が水平方向に移動してチャンバ３０１内に侵入し、被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓの表面をそれぞれ撮像する。

その後、第１撮像部３０５によって撮像された画像に表示される被処理基板Ｗの基準点の位置と、第２撮像部３０６によって撮像された画像に表示されるガラス基板Ｓの基準点の位置とが一致するように、移動機構３０２によって被処理基板Ｗの水平方向の位置が調節される。こうして被処理基板Ｗのガラス基板Ｓに対する水平方向の位置が調節される。

つづいて、第１撮像部３０５および第２撮像部３０６がチャンバ３０１内から退出した後、図示しない移動機構によって第１チャンバ部３１１が降下する。そして、第１チャンバ部３１１が第２チャンバ部３１２に当接することにより、チャンバ３０１内に密閉空間が形成される（図６Ａ参照）。

つづいて、接合部９０では、昇温工程が実施される。昇温工程では、第１保持部１０１の第１加熱機構１１７および第２保持部２０１の第２加熱機構２１７によって被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓが加熱される。かかる昇温工程では、第１加熱機構１１７および第２加熱機構２１７を、第１の温度Ｅａ１，Ｅｂ１から第２の温度Ｅａ２，Ｅｂ２へ昇温させ、それに伴って被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓも第２の温度Ｅａ２，Ｅｂ２まで昇温させる。第２の温度Ｅａ２，Ｅｂ２はともに、接着剤Ｇが軟化する比較的高い温度、たとえば３００℃以上の温度である。

また、昇温工程では、不活性ガスがガス供給機構３０４からチャンバ３０１内へ供給され、チャンバ３０１は内部が不活性雰囲気とされる。すなわち、上述した被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓの加熱は、不活性雰囲気に保たれたチャンバ３０１の内部で行われる。これにより、たとえば被処理基板Ｗの接合面Ｗｊに塗布された接着剤Ｇの酸化を抑制することができる。

その後、接合部９０では、減圧工程が実施される。かかる減圧工程では、減圧機構３０３によってチャンバ３０１内の雰囲気が吸気されることによってチャンバ３０１内が減圧される。具体的に減圧工程では、まず第１吸気装置３３２を用いてチャンバ３０１内を第１圧力Ｐｃ１まで減圧させ、その後第２吸気装置３３３を用いてチャンバ３０１内を第２圧力Ｐｃ２まで減圧させる。

つづいて、接合部９０では、接合工程が実施される。かかる接合工程では、圧力容器１４１に気体を供給することにより、圧力容器１４１内を所望の圧力にする。これにより、第１保持部１０１が降下して被処理基板Ｗとガラス基板Ｓとが所望の圧力（後述する加圧力Ｐｂ２）で加圧される（図６Ｂ参照）。

被処理基板Ｗの接合面Ｗｊに塗布された接着剤Ｇは、第２の温度Ｅａ２への昇温によって軟化しており、被処理基板Ｗがガラス基板Ｓに所望の圧力で押圧されることによって、被処理基板Ｗとガラス基板Ｓとは接着される。なお、チャンバ３０１内を減圧雰囲気下とすることで、被処理基板Ｗとガラス基板Ｓとの間にボイドが生じることを防止することができる。

つづいて、接合部９０では、第１冷却機構１０２と第２冷却機構２０２を用いた降温工程が実施される。かかる降温工程では、加圧機構１０４によって被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓが加圧された状態を維持したまま、第１、第２冷却機構１０２，２０２で第１、第２加熱機構１１７，２１７を第１の温度Ｅａ１，Ｅｂ１まで降温させる。これにより、被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓも第１の温度Ｅａ１，Ｅｂ１まで降温し、よって軟化した接着剤Ｇが硬化して被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓが接合される。なお、降温工程でも、不活性ガスがガス供給機構３０４からチャンバ３０１内へ供給され、これによりたとえば接着剤Ｇの酸化を抑制することができる。

このようにして形成された重合基板Ｔは、図示しない移動機構によって第１チャンバ部３１１が上昇した後、搬送部８０によって接合部９０から搬出され、上述した手順でカセットＣｔまで搬送される。

＜５．第２保持部の電圧制御＞
上述したように、第１の実施形態に係る接合システム１では、支持基板としてガラス基板Ｓを使用し、このガラス基板Ｓを保持する第２保持部２０１として静電チャックを用いることとしている。

ところで、たとえば仮に、第２保持部２０１において、一対の電極２１１ａ，２１１ｂのうち第１電極２１１ａを陽極とし、第２電極２１１ｂを陰極とする直流電圧が印加された場合、印加後ある時間が経過すると、ガラス基板Ｓの第２電極２１１ｂに対応する部位にナトリウムが析出する。ナトリウムが析出すると、空気中の水分と結合して水酸化ナトリウムとなり、第２保持部２０１の表面劣化やガラス基板Ｓの変質等の不具合を招くおそれがあった。

このナトリウムが析出するまでの時間について図７を参照しつつ説明する。図７は、ガラス基板Ｓにナトリウムが析出するまでの時間を説明する図である。

第２保持部２０１の一対の電極２１１ａ，２１１ｂに上記のような直流電圧が印加された場合、ガラス基板Ｓにおいては、ガラス基板Ｓの中のナトリウムイオンが第２保持部２０１の陰極側の電極（たとえば第２電極２１１ｂ）へ引き寄せられる。そして、図７に示すように、直流電圧の印加が開始されてから時間Ｔが経過すると、ガラス基板Ｓの第２電極２１１ｂに対応する部位にナトリウムが析出する。

発明者らが、ガラス基板Ｓにナトリウムが析出するまでの時間Ｔ（以下、析出時間Ｔともいう）について鋭意検討した結果、析出時間Ｔは、第２保持部２０１の一対の電極２１１ａ，２１１ｂに対する印加電圧やガラス基板Ｓの温度などの要因に基づいて規定されることが分かった。

図８は、第２保持部２０１の一対の電極２１１ａ，２１１ｂに印加される電圧と析出時間Ｔとの関係を示すグラフである。なお、図８においては、ガラス基板Ｓの温度が、たとえば昇温工程後の第２の温度Ｅｂ２である場合を示す。

図８に示すように、第２保持部２０１の印加電圧と析出時間Ｔとは反比例関係にあり、印加電圧が低くなるにつれて析出時間Ｔは長くなる。そのため、たとえば第２保持部２０１の印加電圧を下げて析出時間Ｔを長くすることで、ナトリウムの析出を抑制することが考えられる。

しかしながら、第２保持部２０１の印加電圧には、ガラス基板Ｓを安定して静電吸着できる下限値（図８において「Ｖａ」で示す）があることから、印加電圧を下限値Ｖａ未満にすることはできない。なお、図８に示すように、第２保持部２０１の印加電圧が下限値Ｖａであるときに規定される、ナトリウムが析出するまでの時間Ｔａを「規定析出時間Ｔａ」という。

そこで、本実施形態にあっては、第２保持部２０１の一対の電極２１１ａ，２１１ｂに対する電圧の印加方向を反転させる制御を行い、一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性を切り替えることで、析出時間Ｔを規定析出時間Ｔａよりも長くし、ナトリウムの析出を抑制するようにした。

以下、第２保持部２０１の一対の電極２１１ａ，２１１ｂに対する電圧の印加方向を反転させる制御について、図９Ａおよび図９Ｂを参照して説明する。

図９Ａは、第２保持部２０１の一対の電極２１１ａ，２１１ｂのうち第１電極２１１ａに印加される電圧の波形を示す図であり、図９Ｂは、第２電極２１１ｂに印加される電圧の波形を示す図である。なお、一対の電極２１１ａ，２１１ｂの電圧の制御は、制御装置５によって行われる。

図９Ａ，９Ｂに示すように、制御装置５は、まず第１電極２１１ａを陽極とし、第２電極２１１ｂを陰極とする電圧を印加する、具体的には、第１電極２１１ａに正電圧を印加する一方、第２電極２１１ｂに負電圧を印加する。

そして、制御装置５は、時間Ｔ１が経過すると、一対の電極２１１ａ，２１１ｂに対する電圧の印加方向を反転させる。すなわち、制御装置５は、第１電極２１１ａに印加されていた正電圧を負電圧に、第２電極２１１ｂに印加されていた負電圧を正電圧に切り替える。これにより、第１電極２１１ａの極性は陽極から陰極へ、第２電極２１１ｂの極性は陰極から陽極へ切り替えられる。なお、以下では、上述した極性を切り替えるタイミングを「切り替えタイミングＳＷ」という場合がある。

さらに、制御装置５は、時間Ｔ２が経過すると、一対の電極２１１ａ，２１１ｂに対する電圧の印加方向を再び反転させる。すなわち、制御装置５は、第１電極２１１ａに印加されていた負電圧を正電圧に、第２電極２１１ｂに印加されていた正電圧を負電圧に切り替える。これにより、第１電極２１１ａの極性は陰極から陽極へ、第２電極２１１ｂの極性は陽極から陰極へ切り替えられる。

このように、一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性を切り替えることで、析出時間Ｔを規定析出時間Ｔａよりも長くし、ガラス基板Ｓにおけるナトリウムの析出を抑制することができる。

詳しく説明すると、第１電極２１１ａを陽極とし、第２電極２１１ｂを陰極とする電圧が印加される時間Ｔ１においては、ガラス基板Ｓの中のナトリウムイオンは陰極である第２電極２１１ｂ側に引き寄せられる。

他方、第１電極２１１ａを陰極とし、第２電極２１１ｂを陽極とする電圧が印加される時間Ｔ２においては、陰極である第１電極２１１ａ側にナトリウムイオンが引き寄せられる。

ガラス基板Ｓの陰極側の電極に対応する部位にナトリウムが析出するのは、上述したように、ナトリウムイオンが規定析出時間Ｔａの間、陰極側の電極に引き寄せられ続けたときである。

具体的には、ガラス基板Ｓの第１電極２１１ａに対応する部位にナトリウムが析出するのは、第１電極２１１ａの極性が陰極である時間Ｔ２の累積時間が規定析出時間Ｔａに到達したときである。同様に、ガラス基板Ｓの第２電極２１１ｂに対応する部位にナトリウムが析出するのは、第２電極２１１ｂの極性が陰極である時間Ｔ１の累積時間が規定析出時間Ｔａに到達したときである。

逆にいえば、ナトリウムイオンが陰極側の電極に引き寄せられる時間（Ｔ１またはＴ２）の累積時間が、規定析出時間Ｔａに到達しなければ、ナトリウムは析出されない。

したがって、上述のように、一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性を切り替えることで、ナトリウムイオンが陰極側の電極に引き寄せられる時間（Ｔ１またはＴ２）の累積時間が、規定析出時間Ｔａに到達するのを遅らせるようにした。これにより、析出時間Ｔは、図９Ａ，９Ｂに示すように、規定析出時間Ｔａよりも長くなり、よってガラス基板Ｓにおけるナトリウムの析出を抑制することができる。

また、制御装置５は、最初に第１電極２１１ａを陽極とし、第２電極２１１ｂを陰極とする電圧が印加されてから第２電極２１１ｂに対応するガラス基板Ｓの部位にナトリウムが析出するまでの時間（規定析出時間Ｔａ）が経過する前に、一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性を切り替える。すなわち、時間Ｔ１は規定析出時間Ｔａ未満に設定される（時間Ｔ１＜規定析出時間Ｔａ）。

これにより、析出時間Ｔを規定析出時間Ｔａよりも確実に長くでき、よってガラス基板Ｓにおけるナトリウムの析出を抑制することができる。

また、一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性は周期的に切り替えられるのが好ましい。具体的には、上記した時間Ｔ１と時間Ｔ２とが、同じ値または略同じ値となるように設定され、一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性を切り替える間隔（切り替えタイミングＳＷ間）が一定とされるのが好ましい。

これにより、時間Ｔ１の累積時間および時間Ｔ２の累積時間が、規定析出時間Ｔａに到達するのを可能な限り遅らせることができ、析出時間Ｔをより一層長くすることができる。具体的に析出時間Ｔは、図９Ａ，９Ｂに示すように、規定析出時間Ｔａに対して約２倍程度長くなり、よってガラス基板Ｓにおけるナトリウムの析出をより一層抑制することができる。

なお、上記では、一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性を周期的に切り替えるように構成したが、これに限定されるものではなく、たとえば時間Ｔ１と時間Ｔ２とを異ならせるようにしてもよい。

また、制御装置５は、電圧の波形が矩形波となるように一対の電極２１１ａ，２１１ｂに対する電圧の印加方向を反転させることによって一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性を切り替える。これにより、第２保持部２０１の第２静電吸着部２１１における静電吸着力の低下を抑制することができる。

詳しくは、第２静電吸着部２１１における静電吸着力は、一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性を切り替えると、一時的に低下する。しかしながら、上述のように、電圧の波形が矩形波となるように一対の電極２１１ａ，２１１ｂに対する電圧の印加方向を反転させれば、一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性の切り替えを瞬時に行うことができる。これにより、たとえば電圧の波形が、極性の切り替えに時間を要する正弦波であった場合に比べて、第２静電吸着部２１１における静電吸着力の低下を抑制することができる。

また、第２静電吸着部２１１における静電吸着力は、上述したように、一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性を切り替えることで一時的に低下するが、その後復帰する。そのため、たとえば仮に、第２静電吸着部２１１の静電吸着力が復帰する前に、次回の一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性の切り替えが行われると、第２静電吸着部２１１において静電吸着力が低下した状態が継続してしまうおそれがある。

そこで、本実施形態にあっては、一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性を複数回切り替える場合、極性の切り替え後において第２静電吸着部２１１の静電吸着力が復帰するまでの復帰時間Ｔｘ（図９Ａ参照）よりも長い間隔で、切り替えるようにした（時間Ｔ１＞復帰時間Ｔｘ。時間Ｔ２＞復帰時間Ｔｘ）。

これにより、一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性を複数回切り替える場合であっても、第２静電吸着部２１１の静電吸着力が低下した状態が継続することはなく、結果として第２保持部２０１でガラス基板Ｓを確実に保持することができる。

＜６．第２保持部の動作＞
つづいて、上記のように構成された第２保持部２０１において、静電吸着力によってガラス基板Ｓを保持するタイミングについて図１０を参照して具体的に説明する。図１０は、第１の実施形態に係る接合処理の処理手順を示すタイミングチャートである。

図１０に示すように、接合部９０では、まず上述したアライメント工程が実施される。かかるアライメント工程において、第２保持部２０１の第２静電吸着部２１１はオフされている。すなわち、第２保持部２０１においてガラス基板Ｓは、載置により保持されている、正確には、保持面２１３に載置されて第２真空吸着部２１２の負圧によって保持されている。なお、第１保持部１０１にあっては、第１静電吸着部１１１がオンされ、被処理基板Ｗが静電吸着により保持されている。

接合部９０では、アライメント工程終了後、第１チャンバ部３１１を降下させ、チャンバ３０１内へ不活性ガスを供給するとともに、第１、第２加熱機構１１７，２１７を用いて被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓの温度を第２の温度Ｅａ２，Ｅｂ２まで昇温させる。

接合部９０では、つづいて減圧工程へ移行し、第１吸気装置３３２を用いたチャンバ３０１内の減圧が開始される。第１吸気装置３３２による減圧が開始されると、チャンバ３０１内の圧力は変化する、換言すれば、チャンバ３０１内の気流の流れが大きくなる。なお、この明細書においては、上述したチャンバ３０１内の圧力が変化するタイミングを「圧力変化タイミング」と称し、図１０において圧力変化タイミングを符号「Ａ１」で示す。

圧力変化タイミングＡ１においては、チャンバ３０１内の圧力が急峻に変化することから、保持面２１３に載置されたガラス基板Ｓは、第２保持部２０１に対して位置ずれを生じるおそれがある。そこで、図１０に示すように、圧力変化タイミングＡ１を含む所定期間Ｂ１において、第２保持部２０１におけるガラス基板Ｓの保持を載置による保持から静電吸着による保持に切り替える、すなわち一対の電極２１１ａ，２１１ｂに対して電圧が印加されて第２静電吸着部２１１をオンするようにした。

これにより、ガラス基板Ｓを第２保持部２０１で静電吸着によって確実に保持することができ、ガラス基板Ｓの位置ずれを防止することができる。

また、所定期間Ｂ１において、第２保持部２０１の一対の電極２１１ａ，２１１ｂに印加される電圧は、上述したように制御される、具体的には電圧の印加方向を反転させることによって一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性を切り替えるように制御されるが、切り替えタイミングＳＷは、圧力変化タイミングＡ１を除いたタイミングとされる。言い換えると、切り替えタイミングＳＷと圧力変化タイミングＡ１とが、一致しないように設定される。

これにより、第２静電吸着部２１１における静電吸着力が一時的に低下する切り替えタイミングＳＷと、ガラス基板Ｓの位置ずれが生じ易い圧力変化タイミングＡ１とをずらすことができ、よってガラス基板Ｓを第２保持部２０１で確実に保持することができる。

また、上述した所定期間Ｂ１は、圧力変化タイミングＡ１の前後に亘って設定される。具体的にたとえば、所定期間Ｂ１は圧力変化タイミングＡ１前の２０〜４０秒、圧力変化タイミングＡ１後の２０〜４０秒の合計４０〜８０秒程度に設定される。なお、上記では、所定期間Ｂ１について具体的な数値を挙げたが、これは例示であって限定されるものではなく、たとえば４０秒以下、または８０秒以上であってもよい。

上述した所定期間Ｂ１が経過すると、第２保持部２０１におけるガラス基板Ｓの保持を静電吸着による保持から載置による保持に切り替える、具体的には第２静電吸着部２１１をオフする。

減圧工程では、次いで第２吸気装置３３３を用いたチャンバ３０１内の減圧が開始される。第２吸気装置３３３による減圧が開始されると、第１吸気装置３３２による減圧と同様、チャンバ３０１内の圧力は変化する。なお、図１０においては、第２吸気装置３３３の減圧による圧力変化タイミングを符号「Ａ２」で示す。

圧力変化タイミングＡ１と同様、圧力変化タイミングＡ２においても、チャンバ３０１内の圧力が急峻に変化することから、保持面２１３に載置されたガラス基板Ｓは位置ずれを生じるおそれがある。そこで、圧力変化タイミングＡ２を含む所定期間Ｂ２において、第２保持部２０１におけるガラス基板Ｓの保持を載置による保持から静電吸着による保持に切り替える、具体的には一対の電極２１１ａ，２１１ｂに対して電圧が印加されて第２静電吸着部２１１を再度オンする。

これにより、ガラス基板Ｓを第２保持部２０１で静電吸着によって確実に保持することができ、ガラス基板Ｓの位置ずれを防止することができる。

また、所定期間Ｂ２においても、一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性を切り替える切り替えタイミングＳＷは、圧力変化タイミングＡ２を除いたタイミングとされる。これにより、第２静電吸着部２１１における静電吸着力が一時的に低下する切り替えタイミングＳＷと、ガラス基板Ｓの位置ずれが生じ易い圧力変化タイミングＡ２とをずらすことができ、よってガラス基板Ｓを第２保持部２０１で確実に保持することができる。

所定期間Ｂ２は、圧力変化タイミングＡ２の前後に亘って設定される。なお、所定期間Ｂ２は、たとえば圧力変化タイミングＡ２前の２０〜４０秒、圧力変化タイミングＡ２後の２０〜４０秒の合計４０〜８０秒程度に設定されるが、これは例示であって限定されるものではない。

上述した所定期間Ｂ２が経過すると、第２静電吸着部２１１をオフし、第２保持部２０１におけるガラス基板Ｓの保持を静電吸着による保持から載置による保持に切り替える。

接合部９０では、減圧工程においてチャンバ３０１内がたとえば第２圧力Ｐｃ２まで減圧されると、接合工程が実施される。なお、接合工程が開始されても、第１、第２吸気装置３３２，３３３によるチャンバ３０１内の減圧は継続される。

接合工程では、加圧機構１０４を用いて第１保持部１０１を降下させることによって、被処理基板Ｗをガラス基板Ｓに接触させる。なお、この明細書においては、上述した被処理基板Ｗとガラス基板Ｓとが接触するタイミングを「接触タイミング」と称し、図１０において接触タイミングを符号「Ａ３」で示す。

また、接触タイミングＡ３の際に被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓに作用する加圧力は、後述する被処理基板Ｗとガラス基板Ｓとの接着時の加圧力Ｐｂ２よりも低い加圧力Ｐｂ１に設定される。具体的に加圧力Ｐｂ１は、たとえば大気圧と同じ圧力である。

接合工程では、次いで被処理基板Ｗとガラス基板Ｓとを加圧力Ｐｂ２で加圧して接着させる。ここでは、上述した被処理基板Ｗとガラス基板Ｓとを加圧するタイミングを「加圧タイミング」といい、図１０において加圧タイミングを符号「Ａ４」で示す。

加圧タイミングＡ４においては、被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓに対する加圧によって、保持面２１３に載置されたガラス基板Ｓは位置ずれを生じるおそれがある。そこで、図１０に示すように、加圧タイミングＡ４を含む所定期間Ｂ４において、第２保持部２０１におけるガラス基板Ｓの保持を載置による保持から静電吸着による保持に切り替える、具体的には一対の電極２１１ａ，２１１ｂに対して電圧が印加されて第２静電吸着部２１１をオンするようにした。

これにより、ガラス基板Ｓを第２保持部２０１で静電吸着によって確実に保持することができ、ガラス基板Ｓの位置ずれを防止することができる。

また、所定期間Ｂ４においても、一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性を切り替える切り替えタイミングＳＷは、加圧タイミングＡ４を除いたタイミングとされる。これにより、第２静電吸着部２１１における静電吸着力が一時的に低下する切り替えタイミングＳＷと、ガラス基板Ｓの位置ずれが生じ易い加圧タイミングＡ４とをずらすことができ、よってガラス基板Ｓを第２保持部２０１で確実に保持することができる。

上述した所定期間Ｂ４は、加圧タイミングＡ４の前後に亘って設定される。なお、所定期間Ｂ４は、たとえば加圧タイミングＡ４前の２０〜４０秒、加圧タイミングＡ４後の２０〜４０秒の合計４０〜８０秒程度に設定されるが、これは例示であって限定されるものではない。

また、上述した所定期間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ４の始期は、圧力変化タイミングＡ１，Ａ２または加圧タイミングＡ４よりも前の時点に設定される。そのため、第２保持部２０１においてガラス基板Ｓの静電吸着による保持は、圧力変化タイミングＡ１，Ａ２または加圧タイミングＡ４よりも前に開始されることとなる。

これにより、たとえば第２静電吸着部２１１をオンしてから実際に静電吸着が行われるまでに遅れ（タイムラグ）が生じた場合であっても、圧力変化タイミングＡ１，Ａ２または加圧タイミングＡ４でガラス基板Ｓを静電吸着により保持でき、ガラス基板Ｓの位置ずれを確実に防止することができる。

また、接合部９０では、加圧タイミングＡ４において、第１、第２吸気装置３３２，３３３によるチャンバ３０１内の減圧を停止させる。このようにチャンバ３０１内の減圧を停止した場合、チャンバ３０１内の圧力が変化してガラス基板Ｓの位置ずれが生じ易い状態となるが、上述したように、加圧タイミングＡ４におけるガラス基板Ｓは静電吸着により保持されているため、位置ずれが生じることはない。

すなわち、ガラス基板Ｓの位置ずれが生じ易い、ガラス基板Ｓ等への加圧とチャンバ３０１内の減圧の停止とを、略同じタイミング（具体的には加圧タイミングＡ４）で行うようにした。これにより、加圧タイミングＡ４を含む所定期間Ｂ４においてガラス基板Ｓを静電吸着により保持するだけで、加圧による位置ずれおよび圧力変化による位置ずれの両方を防止することができる。

また、仮に、ガラス基板Ｓ等への加圧とチャンバ３０１内の減圧の停止とが異なるタイミングで実行されると、静電吸着による保持をそれぞれのタイミングで２回行う必要がある。しかしながら、上記のように構成することで、静電吸着を行う回数を１回にでき、静電吸着を行う時間も短縮できることから、ナトリウムの析出をより一層抑制することができる。

上述した所定期間Ｂ４が経過すると、第２保持部２０１におけるガラス基板Ｓの保持を静電吸着による保持から載置による保持に切り替える、具体的には第２静電吸着部２１１をオフする。また、第１保持部１０１の第１静電吸着部１１１もオフする。

その後、接合部９０では、上述した降温工程が実施され、次いで被処理基板Ｗとガラス基板Ｓとが接合された重合基板Ｔが接合部９０から搬出されて、一連の接合処理が終了する。

このように、第２保持部２０１で静電吸着する時間を所定期間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ４としたことから、たとえばアライメント工程から接合工程に至るまで静電吸着し続ける場合に比して、静電吸着する時間を短縮でき、結果としてナトリウムの析出を抑制することができる。

なお、ここでは、圧力変化タイミングＡ１，Ａ２または加圧タイミングＡ４を含む所定期間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ４において静電吸着を行うこととしたが、図１０に想像線で示すように、接触タイミングＡ３を含む所定期間Ｂ３において静電吸着を行ってもよい。これにより、たとえば被処理基板Ｗとガラス基板Ｓとが接触する接触タイミングＡ３でのガラス基板Ｓの位置ずれを防止することができる。

また、その場合の所定期間Ｂ３においても、一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性を切り替える切り替えタイミングＳＷは、接触タイミングＡ３を除いたタイミングとされる。これにより、第２静電吸着部２１１における静電吸着力が一時的に低下する切り替えタイミングＳＷと、ガラス基板Ｓの位置ずれが生じ易い接触タイミングＡ３とをずらすことができ、よってガラス基板Ｓを第２保持部２０１で確実に保持することができる。

上述した所定期間Ｂ３は、接触タイミングＡ３の前後に亘って設定される。所定期間Ｂ３は、たとえば接触タイミングＡ３の前後にそれぞれ２０〜４０秒ずつ、合計４０〜８０秒程度に設定されるが、これは例示であって限定されるものではない。

また、ここでは、減圧機構３０３は、第１吸気装置３３２および第２吸気装置３３３を備えるようにしたが、第２吸気装置３３３を除去して、第１吸気装置３３２のみを備えるようにしてもよい。第２吸気装置３３３を除去した場合、圧力変化タイミングＡ２を含む所定期間Ｂ２において静電吸着を行う必要がないことから、所定期間Ｂ２の分だけ静電吸着の時間を短縮でき、ナトリウムの析出をより抑制することができる。

また、ここでは、所定期間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ４において静電吸着を行うこととしたが、所定期間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ４のうちの少なくともいずれかの所定期間において静電吸着を行うようにしてもよい。これにより、静電吸着を行わない所定期間の分だけ静電吸着の時間を短縮でき、ナトリウムの析出をより一層抑制することができる。

上述してきたように、第１の実施形態に係る基板保持方法は、保持工程と、切り替え工程とを含む。保持工程は、一対の電極２１１ａ，２１１ｂに対して第１電極２１１ａを陽極とし、第２電極２１１ｂを陰極とする電圧が印加されることによって発生する静電吸着力によりガラス基板Ｓを保持する。切り替え工程は、ガラス基板Ｓが保持された状態で一対の電極２１１ａ，２１１ｂに対する電圧の印加方向を反転させることによって一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性を切り替える。

したがって、第１の実施形態に係る基板保持方法によれば、ガラス基板Ｓからのナトリウムの析出を抑制することができる。

（第２の実施形態）
次いで、第２の実施形態に係る基板保持方法について説明する。第１の実施形態との相違点に焦点をおいて説明すると、第２の実施形態に係る第２保持部２０１にあっては、一対の電極２１１ａ，２１１ｂに加え、一対の電極をもうひと組備えるようにした。すなわち、第２保持部２０１が複数組の一対の電極を備えるようにした。

図１１は、第２の実施形態に係る第２保持部２０１の構成を示す模式側断面図である。なお、以下においては、第１の実施形態と共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

図１１に示すように、第２保持部２０１の第２静電吸着部２１１は、一対の電極２１１ａ，２１１ｂに加えて、もうひと組の一対の電極２１１ｃ，２１１ｄを備える。以下、一対の電極２１ａ，２１１ｂを「第１の一対の電極２１１ａ，２１１ｂ」、一対の電極２１１ｃ，２１１ｄを「第２の一対の電極２１１ｃ，２１１ｄ」という場合がある。また、第２の一対の電極２１１ｃ，２１１ｄのうち電極２１１ｃを「第３電極２１１ｃ」、電極２１１ｄを「第４電極２１１ｄ」と称する。

上記のように構成された第２保持部２０１においては、第１の一対の電極２１１ａ，２１１ｂと第２の一対の電極２１１ｃ，２１１ｄとに対して印加する電圧の位相を、一組ごとに異ならせるようにした。これにより、各電極の極性を切り替える場合であっても、第２静電吸着部２１１における静電吸着力を維持することができる。

これについて図１２を参照しつつ詳説する。図１２は、第２保持部２０１の第１電極２１１ａおよび第３電極２１１ｃに印加される電圧の波形を示す図である。なお、図１２においては、第１電極２１１ａに印加される電圧の波形を実線で示す一方、第３電極２１１ｃに印加される電圧の波形を破線で示す。

図１２に示すように、第１電極２１１ａに印加される電圧の位相と、第３電極２１１ｃに印加される電圧の位相とは、所定の周期（たとえば４分の１周期）分ずれるように設定される。なお、図示は省略するが、第２電極２１１ｂに印加される電圧の位相についても、第４電極２１１ｄに印加される電圧の位相に対し、同じ所定の周期分ずれるように設定される。

また、上述したように、切り替えタイミングＳＷにおいては、第２静電吸着部２１１の第１の一対の電極２１１ａ，２１１ｂ側における静電吸着力が一時的に低下する。同様に、第２の一対の電極２１１ｃ，２１１ｄの極性を切り替える切り替えタイミングＳＷａにおいては、第２静電吸着部２１１の第２の一対の電極２１１ｃ，２１１ｄ側における静電吸着力が一時的に低下する。

しかしながら、第１電極２１１ａおよび第３電極２１１ｃに印加される電圧の位相を互いに異ならせるようにしたことから、切り替えタイミングＳＷ，Ｓｗａは、図１２に示すようにずれる。したがって、第２静電吸着部２１１において、たとえば第１、第２の一対の電極２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ，２１１ｄのうち一方側で静電吸着力が一時的に低下した場合であっても、他方側の静電吸着力は低下していないこととなり、結果として第２静電吸着部２１１における静電吸着力を維持することができる。

なお、上記では、所定の周期を４分の１周期としたが、これは例示であって限定されるものではない。すなわち、所定の周期は、切り替えタイミングＳＷ，Ｓｗａ同士が重ならなければよく、たとえば４分の３周期、８分の１周期などその他の周期であってもよい。

また、上記では、第２保持部２０１が２組の一対の電極２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ，２１１ｄを備えるようにしたが、これに限定されるものではなく、３組以上の一対の電極を備え、組ごとに電圧の位相を異ならせるようにしてもよい。また、第１保持部１０１が、複数組の一対の電極を備えるようにしてもよい。

なお、上述してきた実施形態では、第２保持部２０１の一対の電極２１１ａ，２１１ｂの極性を切り替えるようにしたが、これに限られるものではなく、第１保持部１０１の一対の電極１１１ａ，１１１ｂの極性を切り替えるように構成してもよい。

すなわち、たとえば、第１保持部１０１がガラス基板Ｓを保持するような接合システムの場合、第１保持部１０１の一対の電極１１１ａ，１１１ｂの極性を上述のように切り替えることで、ナトリウムの析出を抑制することができる。

また、第１保持部１０１がガラス基板Ｓを保持せず、被処理基板Ｗを保持する場合であっても、一対の電極１１１ａ，１１１ｂの極性を、一対の電極２１１ａ，２１１ｂと同じように切り替えてもよい。これにより、第１保持部１０１の一対の電極１１１ａ，１１１ｂおよび第２保持部２０１の一対の電極２１１ａ，２１１ｂに印加する電圧の制御を同じにできることから、制御装置５の処理負荷を軽減することができる。

また、図１０の接合処理の処理手順を示すタイミングチャートにおいて、第１保持部１０１の第１静電吸着部１１１は、アライメント工程から所定期間Ｂ４が経過するまで静電吸着によって被処理基板Ｗを保持するようにしたが、これに限られるものでない。すなわち、たとえば、第１保持部１０１が静電吸着する時間を、第２保持部２０１が静電吸着する時間と同じにしてもよい。

これにより、第１保持部１０１の静電吸着の制御と、第２保持部２０１の静電吸着の制御とを同じにできることから、制御装置５の処理負荷を軽減することができる。なお、第１保持部１０１において、所定期間Ｂ１等の間のみ静電吸着する場合であっても、第１真空吸着部１１２を動作させて被処理基板Ｗを吸着しているため、被処理基板Ｗが第１保持部１０１から落下することはない。

また、上述してきた実施形態では、接合部９０において、昇温工程で被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓを第２の温度Ｅａ２，Ｅｂ２まで加熱するようにした。しかし、予め第２の温度Ｅａ２，Ｅｂ２まで昇温させた被処理基板Ｗおよびガラス基板Ｓを接合部９０へ搬送し、昇温工程を省略するようにしてもよい。

また、上述してきた実施形態では、塗布・熱処理ブロックＧ１において被処理基板Ｗに対する接着剤Ｇの塗布および熱処理を行った後で、接合処理ブロックＧ２において被処理基板Ｗとガラス基板Ｓとの接合を行うこととした。しかし、予め接着剤Ｇが塗布された被処理基板Ｗを取り扱う場合には、塗布・熱処理ブロックＧ１での処理を省略してもよい。また、かかる場合、接合システム１は、塗布・熱処理ブロックＧ１を必ずしも備えることを要しない。

また、上述してきた実施形態では、制御装置５が、接合装置４５が備える第１保持部１０１、第２保持部２０１、加圧機構１０４等を制御することとしたが、接合装置４５が、第１保持部１０１、第２保持部２０１、加圧機構１０４等を制御する制御部を備えていてもよい。

また、第２保持部２０１は、保持部の一例である。また、上述してきた実施形態では、接合装置４５の接合部９０が第２保持部２０１を備えるようにしたが、たとえば、保持部たる第２保持部２０１および制御部を備えた装置を基板保持装置として、接合装置４５から独立させるように構成してもよい。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

Ｗ 被処理基板
Ｓ ガラス基板
Ｔ 重合基板
Ａ１，Ａ２ 圧力変化タイミング
Ａ３ 接触タイミング
Ａ４ 加圧タイミング
１ 接合システム
２ 搬入出ステーション
４ 接合ステーション
５ 制御装置
４５ 接合装置
９０ 接合部
１０１ 第１保持部
１０４ 加圧機構
１１１ 第１静電吸着部
１１１ａ，１１１ｂ 一対の電極
１１２ 第１真空吸着部
２０１ 第２保持部
２１１ 第２静電吸着部
２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ，２１１ｄ 一対の電極
２１２ 第２真空吸着部
３０１ チャンバ
３０３ 減圧機構
３３２ 第１吸気装置
３３３ 第２吸気装置

Claims (7)

1. 一対の電極に対して一方の電極を陽極とし、他方の電極を陰極とする電圧が印加されることによって発生する静電吸着力によりガラス基板を保持する保持工程と、
   前記ガラス基板が保持された状態で前記一対の電極に対する電圧の印加方向を反転させることによって前記一対の電極の極性を切り替える切り替え工程と
   を含み、
   前記切り替え工程は、
   前記一対の電極に対して前記一方の電極を陽極とし、前記他方の電極を陰極とする電圧が印加されてから前記他方の電極に対応する前記ガラス基板の部位にナトリウムが析出するまでの時間が経過する前に、前記一対の電極の極性を切り替えること
   を特徴とする基板保持方法。
2. 前記切り替え工程は、
   前記一対の電極の極性を周期的に切り替えること
   を特徴とする請求項１に記載の基板保持方法。
3. 前記切り替え工程は、
   電圧の波形が矩形波となるように前記一対の電極に対する電圧の印加方向を反転させることによって前記一対の電極の極性を切り替えること
   を特徴とする請求項１または２に記載の基板保持方法。
4. 前記切り替え工程は、
   極性の切り替え後において静電吸着力が復帰するまでの復帰時間よりも長い間隔で、前記一対の電極の極性を複数回切り替えること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の基板保持方法。
5. 前記切り替え工程は、
   複数組の前記一対の電極に対してそれぞれ電圧の印加方向を反転させることによって前記一対の電極の極性を切り替えるとともに、複数組の前記一対の電極に対して印加する電圧の位相を一組ごとに異ならせること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の基板保持方法。
6. 内部に一対の電極が配置されるとともに、前記一対の電極に対して一方の電極を陽極とし、他方の電極を陰極とする電圧が印加されることによって発生する静電吸着力によりガラス基板を保持する保持部と、
   前記保持部で前記ガラス基板が保持された状態で前記一対の電極に対する電圧の印加方向を反転させることによって前記一対の電極の極性を切り替える制御部と
   を備え、
   前記制御部は、
   前記一対の電極に対して前記一方の電極を陽極とし、前記他方の電極を陰極とする電圧が印加されてから前記他方の電極に対応する前記ガラス基板の部位にナトリウムが析出するまでの時間が経過する前に、前記一対の電極の極性を切り替えること
   を特徴とする基板保持装置。
7. 被処理基板を保持する第１保持部と、
   内部に一対の電極が配置されるとともに、前記一対の電極に対して一方の電極を陽極とし、他方の電極を陰極とする電圧が印加されることによって発生する静電吸着力によりガラス基板を保持する第２保持部と、
   前記第２保持部で前記ガラス基板が保持された状態で前記一対の電極に対する電圧の印加方向を反転させることによって前記一対の電極の極性を切り替える制御部と、
   前記被処理基板および前記ガラス基板が収容されるチャンバと、
   前記チャンバ内を減圧する減圧機構と、
   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ことによって前記被処理基板と前記ガラス基板とを接触させて加圧することにより、前記被処理基板と前記ガラス基板とを接合する加圧機構と
   を備え、
   前記制御部は、
   前記減圧機構によって前記チャンバ内の圧力が変化する圧力変化タイミングおよび前記加圧機構によって前記被処理基板と前記ガラス基板とを加圧する加圧タイミングの少なくともいずれかを除いたタイミングで、前記一対の電極に対する電圧の印加方向を反転させることによって前記一対の電極の極性を切り替えること
   を特徴とする接合装置。

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