ウエハの接合装置
【課題】一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行な状態で接合され、生産性を向上させるウエハの接合装置を提供する
【解決手段】硬化前の接着剤を介して二つのウエハが重ね合わされたワークを搭載する搭載手段と、照射部と検出部とを有し、照射部から光を照射し、一方のウエハの面及び他方のウエハの面で反射される光を検出部で検出し、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行になっているかを検査する平面度検査手段と、貫通穴が設けられている平板部と加圧部と吸引部とを有し、平板部の主面間にワークを配置し、加圧部によってウエハの主面を加圧部により加圧又は吸引部によってウエハの主面を吸引し、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行な状態となるように調整する平面度調整手段と、接着剤を硬化する硬化手段と、ワークを搭載したままの状態で移動させる移動手段と、を少なくとも備えていることを特徴とする。
【解決手段】硬化前の接着剤を介して二つのウエハが重ね合わされたワークを搭載する搭載手段と、照射部と検出部とを有し、照射部から光を照射し、一方のウエハの面及び他方のウエハの面で反射される光を検出部で検出し、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行になっているかを検査する平面度検査手段と、貫通穴が設けられている平板部と加圧部と吸引部とを有し、平板部の主面間にワークを配置し、加圧部によってウエハの主面を加圧部により加圧又は吸引部によってウエハの主面を吸引し、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行な状態となるように調整する平面度調整手段と、接着剤を硬化する硬化手段と、ワークを搭載したままの状態で移動させる移動手段と、を少なくとも備えていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤をウエハの両主面で挟んだ状態でウエハが重ね合わされ形成されているワークの、接着剤を硬化させることで、ウエハを接合するウエハの接合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
接着剤をウエハの両主面で挟んだ状態でウエハが重ね合わされた状態で接着剤が硬化され接合されたウエハは、例えば、光学変換素子に多く用いられる。
光学変換素子は、例えば、入射された光を変換し出射させる特性を有しており、二つのウエハの主面同士が接着剤によって接合されて構成されている。
【０００３】
二つのウエハのうち一方のウエハは、例えば、互いに直交するＸ軸とＹ軸とＺ軸とからなる結晶軸を有している水晶部材が用いられ、両主面が四角形状となっている。
また、一方のウエハは、例えば、主面がＸ軸とＹ軸に平行で、かつ、厚み方向がＺ軸に平行となっている旋光板となっている。
【０００４】
他方のウエハは、例えば、互いに直交するＸ軸とＹ軸とＺ軸とからなる結晶軸を有している水晶部材が用いられている。
また、他方のウエハは、例えば、両主面が四角形状となっており、他方のウエハの主面の大きさが一方のウエハの主面と同じ大きさとなっている。
また、他方のウエハは、例えば、主面がＸ軸及びＹ軸に平行で、かつ、厚み方向がＺ軸に平行となっている旋光板となっている。
【０００５】
接着剤は、例えば、紫外光を照射すると硬化し、硬化前後であっても紫外光を透過させる特性を有している。
また、接着剤は、一方のウエハの一方の主面の全面に塗布され、一方のウエハの一方の主面と他方のウエハの一方の主面との間に挟まれた状態で硬化されて、一方のウエハの一方の主面と他方のウエハの一方の主面とを接合している。
【０００６】
従って、このような光学部品素子は、接着剤をウエハの両主面で挟んだ状態でウエハが重ね合わされた状態で接着剤が硬化され接合されており、一方のウエハの他方の主面から入射された光が二つのウエハの内部を通過し他方のウエハの他方の主面から変換されて出射される特性を有している（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
このように接着剤によってウエハが接合されている光学変換素子は、例えば、次のようなウエハの接合装置が用いられる。
【０００８】
ここで、ウエハ接合装置によって接合されるウエハは、例えば、水晶部材が平板状に切断された後、両主面が両主面に両面研磨機により研磨されて形成されている。
【０００９】
ウエハの接合装置は、例えば、一方の主面にワークを搭載するワーク搭載手段と接着剤を硬化させる硬化手段とを備えている。
【００１０】
ここで、ワークは、一方のウエハの一方の主面の全面に接着剤が塗布され、この接着剤を一方のウエハの一方の主面と他方のウエハの他方の主面とで挟むようにウエハを重ね合わされた状態となっている。
また、このワークは、前述したように、ワーク搭載手段に搭載される。
【００１１】
搭載手段は、例えば、平板状の試料台が用いられる。
従って、ワークは、試料台の一方の主面に搭載される。
【００１２】
硬化手段は、例えば、紫外光を放射する紫外光照射ランプが用いられる。
この紫外光照射ランプは、例えば、ワークが搭載されている試料台の一方の面に、紫外光を照射することができる位置に設けられている。
【００１３】
従って、前述したウエハの接合装置は、搭載手段である試料台の一方の主面に搭載されているワークの接着剤に、硬化手段である紫外光照射ランプから放射された紫外光を照射し、ワークの接着剤を硬化しウエハを接合する構造となっている。
つまり、前述したウエハ接合装置は、搭載手段である試料台に搭載されたワークの接着剤が、そのままの状態で硬化手段である紫外線照射ランプから放射された紫外光によって硬化され、ウエハが接合される構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
特開２００７−１１４５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、従来のウエハの接合装置によれば、搭載手段に搭載されたワークの接着剤がそのままの状態で硬化手段によって硬化され、ウエハが接合される構造となっているので、ウエハ間に存在している接着剤に塗布ムラがある場合、ワークのウエハの主面が平行となっていない状態でウエハが接合されてしまう恐れがある。
このため、従来のウエハの接合装置によれば、接着剤に接している面に対向する一方のウエハの面を基準として接着剤に接している面に対向する他方のウエハの面までの距離の最大値と最小値との差をワークの面精度とすると、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行にならず、ワークの面精度が大きくなる。
従って、従来のウエハの接合装置を用いて接合されたウエハの面精度を小さくするために、接着剤を溶融させ再び接合のやり直しや接合後のウエハの主面の研磨などの接合後の修正作業が必要となり、接合されたウエハの生産性が低下する恐れがある。
【００１６】
また、従来のウエハの接合装置によれば、搭載手段に搭載されたワークの接着剤がそのままの状態で硬化手段に搭載されウエハが接合される構造となっているので、ウエハが研磨されることでウエハの主面に反りが生じている場合、ワークのウエハの主面が平行となっていない状態でウエハが接合されてしまう恐れがある。
このため、従来のウエハの接合装置によれば、接着剤に接している面に対向する一方のウエハの面を基準として接着剤に接している面に対向する他方のウエハの面までの距離の最大値と最小値との差をワークの面精度とすると、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行にならず、ワークの面精度が大きくなる。
従って、従来のウエハの接合装置を用いて接合されたウエハの面精度を小さくするために、接着剤を溶融させ再び接合のやり直しや接合後のウエハの主面の研磨などの接合後の修正作業が必要となり、接合されたウエハの生産性が低下する恐れがある。
【００１７】
本発明では、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行な状態で接合され、生産性を向上させるウエハの接合装置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】
【００１８】
前記課題を解決するため、硬化前の接着剤を介して二つのウエハが重ね合わされた状態となっているワークを搭載する搭載手段と、照射部と検出部とを有し、前記ワークの前記一方のウエハから前記他方のウエハに向かう向きに前記照射部から光を照射し、前記接着剤に接している面に対向する前記一方のウエハの面及び前記他方のウエハの面で反射される光を検出部で検出し、前記一方のウエハの主面と前記他方のウエハの主面とが平行になっているかを検査する平面度検査手段と、複数の貫通穴が設けられている二つ一対の平板部と前記平板部に接続されている加圧部と前記平板部に接続されている吸引部とを有し、前記平板部の主面間に前記ワークを配置し、前記加圧部又は前記吸引部によって前記一方のウエハの主面を前記加圧部により前記貫通穴から気体が排出し加圧又は前記吸引部により前記貫通穴を通じて吸引しつつ、前記加圧部又は前記吸引部によって前記他方のウエハの主面を加圧又は吸引して、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行な状態となるように調整する平面度調整手段と、前記一方のウエハの主面と前記他方のウエハの主面とが平行な状態となっている前記ワークの接着剤を硬化する硬化手段と、前記ワークを搭載したままの状態で前記搭載手段を移動させる移動手段と、を少なくとも備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
このようなウエハの接合装置によれば、搭載手段により搭載されたワークの一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行となっているかを平面度検査手段によって検査し、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行となるように平面度調整手段によって調整され、その後、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行となった状態のワークの接着剤が硬化手段によって硬化させ、ウエハを接合する構成となっているので、ウエハの間に存在している接着剤に塗布ムラがある場合であっても、ワークのウエハの主面が平行となっている状態でウエハを接合することができる。
このため、このようなウエハの接合装置によれば、接着剤に接している面に対向している一方のウエハの面を基準として接着剤に接している面に対向する他方のウエハの面までの距離の最大値と最小値との差をワークの面精度とすると、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とを平行にすることができ、ワークの面精度を小さくすることができる。
従って、このようなウエハの接合装置を用いて接合されたウエハの面精度を小さくするための修正作業が不要となり、接合されたウエハの生産性を向上させることができる。
【００２０】
また、このようなウエハの接合装置によれば、搭載手段により搭載されたワークの一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行となっているかを平面度検査手段によって検査し、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行となるように平面度調整手段によって調整され、その後、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行となった状態のワークの接着剤が硬化手段によって硬化させ、ウエハを接合する構成となっているので、接合されるウエハの主面が反っている場合であっても、ワークのウエハの主面が平行となっている状態でウエハを接合することができる。
このため、このようなウエハの接合装置によれば、接着剤に接している面に対向している一方のウエハの面を基準として接着剤に接している面に対向する他方のウエハの面までの距離の最大値と最小値との差をワークの面精度とすると、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とを平行にすることができ、ワークの面精度を小さくすることができる。
従って、このようなウエハの接合装置を用いて接合されたウエハの面精度を小さくするための修正作業が不要となり、接合されたウエハの生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置の概念の一例を示す概念図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置の搭載手段に搭載されるワークの状態の一例を示す状態図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置の平面度検査手段の概念の一例を示す概念図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置の平面度調整手段の概念の一例を示す概念図である。
【図５】本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置の平面度調整手段後のワークの状態の一例を示す状態図である。
【図６】本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置の硬化手段の概念の一例を示す概念図である。
【図７】本発明の第二の実施形態に係るウエハの接合装置の概念の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、各図面において各構成要素の状態を分かりやすくするために誇張して図示している。
【００２３】
（第一の実施形態）
本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置は、例えば、硬化前の接着剤を介して二つのウエハが重ね合わされた状態で、接着剤を硬化させ、ウエハを接合する構成となっている。
また、本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置１００は、例えば、図１に示すように、搭載手段１１０と平面度検査手段１２０と平面度調整手段１３０と硬化手段１４０と移動手段（図示せず）とから主に構成されている。
【００２４】
搭載手段１１０は、平板状の試料台１１１を備えており、試料台１１１にワークＷが搭載される。
【００２５】
試料台１１１は、後述する平面度調整手段１３０の平板部１３１と同じ形状となっており、複数の貫通穴１１２が設けられている。
また、試料台１１１は、光を吸収する色の部材、例えば、黒色の部材が用いられる。
また、試料台１１１は、移動手段によって、ワークＷを搭載したままの状態で移動する機構を有している。
【００２６】
搭載手段１１０に搭載されるワークＷは、一方のウエハＷ１の一方の主面の全面に接着剤Ｊが塗布され、この接着剤Ｊを一方のウエハＷ１の一方の主面と他方のウエハＷ２の一方の主面とで挟むようにウエハＷ１，Ｗ２を重ね合わされた状態となっている。
このとき、接着剤Jに塗布ムラがある場合や接合されるウエハＷ１，Ｗ２の主面が反っている場合、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となっていない。ここでは、図２に示すように、反っているウエハＷ１，Ｗ２が用いられている場合を例に説明している。
【００２７】
従って、搭載手段１１０には、図１に示すように、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となっていないワークＷが搭載される。
【００２８】
平面度検査手段１２０は、図１及び図３に示すように、照射部１２１と検出部１２２と偏光板Ｍとを有しており、例えば、波面収差検査装置の機能を有している。
【００２９】
照射部１２１は、例えば、照射ランプが用いられる。
また、照射部１２１は、試料台１１１に搭載されているワークＷに光を照射することができる位置に設けられており、例えば、一方のウエハＷ１から他方のウエハＷ２に向かう向きに光を照射することができる位置に設けられている。
【００３０】
検出部１２２は、照射部１２１からワークＷに光が照射されたとき、一方のウエハＷ１の接着剤Ｊに接していない面及び他方のウエハＷ２の接着剤Ｊに接していない面で反射された光が入射される。
また、検出部１２２は、例えば、干渉計が用いられ、光路長の異なる光が入射されたとき、入射された光を光源から検出部１２２までの光路長に換算し、これらの光路長の差及び光路長の差の最大値と最小値との差を計算する機能を有している。
ここでは、検出部１２２に一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とで反射された光が入射されるので、入射された光の光路長の差が一方のウエハＷ１の主面から他方のウエハＷ２の主面までの距離に該当する。従って、検出部１２２では、一方のウエハＷ１から他方のウエハＷ２までの距離の最大値と最小値との差、つまり、ワークＷの面精度が検出される。
【００３１】
偏光板Ｍは、一方の主面側から光が入射されたとき、入射された光をそのまま通過させ他方の主面から出射させ、他方の主面側から光が入射されたとき他方の主面で反射させる特性を有している。
また、偏光板Ｍは、照射部１２１とワークＷが搭載される試料台１１１との間に設けられており、偏光板Ｍの一方の主面が照射部１２１側の斜め４５度の方向を向くように設けられている。
また、偏光板Ｍは、照射部１２１から照射されワークＷで反射された光を偏光板Ｍの他方の主面で反射させ、検出部１２２に入力させることができる位置に設けられている。
【００３２】
平面度検査手段１２０では、検出部１２２に入射される光の量から、接着剤Ｊに接していない一方のウエハＷ１の面を基準として接着剤Ｊに接していない他方のウエハＷ２の面までの距離の最大値と最小値との差を検出している。
このとき、一方のウエハ側から他方のウエハ側を見た場合に照射部１２１から照射された光が反射されない色となっており、例えば、黒色となっている。
【００３３】
ここで、接着剤Ｊに接していない一方のウエハＷ１の面を基準として接着剤Ｊに接していない他方のウエハＷ２の面までの距離の最大値と最小値との差を、ワークＷの面精度とする。
つまり、ワークＷの面精度が小さくなるにつれて一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行に近づく。ワークＷの面精度がゼロのとき、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となる。
【００３４】
従って、平面度検査手段１２０では、搭載手段１１０に搭載されているワークＷの、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行になっているかが検査される。
【００３５】
平面度調整手段１３０は、図１及び図４に示すように、加圧部１３３ａ，１３３ｂと吸引部１３４ａ，１３４ｂと切替バルブ１３５ａ、１３５ｂと複数の貫通穴１３２ａ，１３２ｂが設けられている平板部１３１ａ、１３１ｂとを備えている。
【００３６】
平板部１３１ａ，１３１ｂは、例えば、図１及び図４に示すように、二つ一対で設けられており、それぞれの主面が対向しつつ平行となるように配置されている。
また、平板部１３１ａ，１３１ｂは、例えば、矩形形状の平板状に形成されおり、一方の主面から他方の主面にまで貫通する貫通穴１３２ａ，１３２ｂが複数、設けられている。
また、平板部１３１ａ，１３１ｂは、例えば、その主面の大きさがワークＷのウエハＷ１，Ｗ２の主面と同じ大きさになっている。
【００３７】
一方の平板部１３１ａの他方の平板部１３１ｂ側を向く面には、例えば、図１及び図４に示すように、後述する移動手段により移動された試料台１１１がワークＷを搭載した状態で配置される。
ここで、前述したように、試料台１１１は、平板部１３１と同じ形状となっている。
従って、このとき、一方の平板部１３１ａの貫通穴１３２ａの開口部が試料台１１１の貫通穴１１２の開口部と重なった状態となる。
このため、一方の平板部１３１ａにワークＷが搭載されている試料台１１１が配置されているとき、一方の平板部１３１ａと試料台１１１とを一体化された構造とみなすことができる。
【００３８】
他方の平板部１３１ｂは、図１及び図４に示すように、他方の平板部１３１ｂの一方の主面が、ワークＷが搭載されている試料台１１１が配置される一方の平板部１３１ａの面に対向しつつ、平行となる位置に配置される。
【００３９】
平板部１３１ａ，１３１ｂでは、図１及び図４に示すように、ワークＷが搭載されている試料台１１１が一方の平板部１３１ａに配置されるとき、ワークＷが搭載されている試料台１１１が試料台１１１ごと一方の平板部１３１ａと他方の平板部１３１ｂとで挟まれる状態となっている。
【００４０】
加圧部１３３ａ，１３３ｂは、例えば、図１及び図４に示すように、二つ一対で設けられており、それぞれの平板部１３１ａ，１３１ｂに一つずつ接続されている。
また、加圧部１３３ａ，１３３ｂは、例えば、気体を排出するガスボンベが用いられている。なお、圧縮空気を送排気するポンプを用いてもよい。
【００４１】
一方の加圧部１３３ａは、図１及び図４に示すように、一方の平板部１３１ａの貫通穴１３２ａの開口部に接続されている。
このため、一方の加圧部１３３ａによって、接続されている面から他方の平板部１３１ｂ側を向く面に向かう向きに貫通穴１３２ａの内部を通るように気体を排気することが可能となる。
従って、ワークＷが搭載されている試料台１１１が一方の平板部１３１ａに配置された状態では、一方の加圧部１３３ａにより、一方の平板部１３１ａの貫通穴１３２ａ及び試料台１１１の貫通穴１１２の内部を通過するように気体を排気させることができるので、試料台１１１に搭載されているワークＷの一方のウエハＷ１の面を平板部１３１ａ上の試料台１１１に加圧することができる。
【００４２】
他方の加圧部１３３ｂは、図１及び図４に示すように、他方の平板部１３１ｂの貫通穴１３２ｂの開口部に接続されている。
このため、他方の加圧部１３３ｂによって、接続されている面から一方の平板部１３１ａ側を向く面に向かう向きに貫通穴１３２ｂの内部を通るように気体を排気することが可能となる。
従って、ワークＷが搭載されている試料台１１１が一方の平板部１３１ａに配置された状態では、他方の加圧部１３３ｂにより、他方の平板部１３１ｂの内部を通過するように気体を排気させることができるので、試料台１１１に搭載されているワークＷの他方のウエハＷ２の面を加圧することができる。
【００４３】
加圧部１３３ａ，１３３ｂは、ワークＷが搭載されている試料台１１１が一方の平板部１３１ａに配置されたとき、ワークＷのウエハＷ１とワークＷのウエハＷ２とを独立して加圧することができる機能を有している。
【００４４】
吸引部１３４ａ，１３４ｂは、例えば、図１及び図４に示すように、それぞれの平板部１３１の一つずつに接続されている。
また、吸引部１３４は、例えば、ローターリーポンプが用いられる。
【００４５】
一方の吸引部１３４ａは、図１及び図４に示すように、一方の平板部１３１ａの貫通穴１３２ａの開口部に接続されている。
このため、一方の吸引部１３４ａによって、接続されている面から他方の平板部１３１ｂ側を向く面に向かう向きに貫通穴１３２ａの内部を通るように気体を吸引することが可能となる。
従って、ワークＷが搭載されている試料台１１１が一方の平板部１３１ａに配置された状態では、一方の吸引部により、試料台１１１の貫通穴１１２及び一方の平板部１２２ａの貫通穴１３２ａの内部を通過するように気体を吸引することができるので、試料台１１１に搭載されているワークＷの一方のウエハＷ１の面を吸引することができる。
【００４６】
他方の吸引部１３４ｂは、図１及び図４に示すように、他方の平板部１３１ｂの貫通穴１３２ｂの開口部に接続されている。
このため、他方の吸引部１３４ｂによって、接続されている面から一方の平板部１３１ａ側を向く面に向かう向きに貫通穴１３２ｂの内部を通るように気体を吸引することが可能となる。
従って、ワークＷが搭載されている試料台１１１が一方の平板部１３１ａに配置された状態では、他方の吸引部１３４ｂにより、他方の平板部１３１ｂの貫通穴１３２ｂを通過するように気体を吸引することができるので、試料台１１１に搭載されているワークＷの他方のウエハＷ２の面を吸引することができる。
【００４７】
吸引部１３４ａ，１３４ｂは、ワークＷが搭載されている試料台１１１が一方の平板部１３１ａに配置されたとき、ワークＷの一方のウエハＷ１とワークＷの他方のウエハＷ２とを独立して吸引することができる機構を有している。
【００４８】
切替バルブ１３５ａ，１３５ｂは、例えば、図１及び図４に示すように、二つ一対で設けられており、平板部１３１ａ，１３１ｂと加圧部１３３ａ，１３３ｂとの間であって平板部１３１ａ，１３１ｂと吸引部１３４ａ、１３４ｂとの間に設けられている。
また、切替バルブ１３５ａ，１３５ｂは、加圧部１３３ａ，１３３ｂによって加圧を行う機能と吸引部１３４ａ，１３４ｂによって吸引を行う機能と切替を行う機能を有している。
【００４９】
従って、平面度調整手段１３０には、ワークＷが搭載されている試料台１１１が一方の平板部１３１ａに配置される。このとき、ワークＷは、試料台１１１に搭載された状態で、一方の平板部１３１ａと他方の平板部１３１ｂとで挟まれる。
また、平面度調整手段１３０は、ワークＷが搭載されている試料台１１１が配置された状態で、加圧部１３３又は吸引部１３４によって、ワークＷのウエハＷ１，Ｗ２の面がそれぞれ加圧又は吸引され、図５に示すように一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となるように調整する機構を有している。
【００５０】
例えば、平面度調整手段１３０では、ワークＷが搭載されている試料台１１１が一方の平板部１３１ａに配置され、吸引部１３４ａ，１３４ｂによりワークＷの両ウエハＷ１，Ｗ２が吸引されることで、一方のウエハＷ１の縁部が試料台１１１の縁部に重なりつつ他方のウエハＷ２の縁部が他方の平板部１３１ｂの縁部に重なり、両ウエハＷ１，Ｗ２の主面が平行となるように調整される。このとき、接着剤Ｊの表面張力により、一方のウエハＷ１と他方のウエハＷ２とが剥がれない状態となっている。
その後、平面度調整手段１３０では、加圧部１３３ａ，１３３ｂによりワークＷの両ウエハＷ１，Ｗ２が加圧されることで、両ウエハＷ１，Ｗ２の主面が平行な状態のまま試料台１１１にワークＷが搭載することができる。
【００５１】
硬化手段１４０は、例えば、図６に示すように、紫外光を放射する紫外光照射ランプ１４１が用いられる。
また、紫外光照射ランプ１４１は、図６に示すように、試料台１１１に搭載されていワークＷに紫外光を照射することができる位置に設けられている。
硬化手段では、例えば、搭載手段１１０に搭載されているワークＷに紫外光が照射され、ワークＷの接着剤Ｊが硬化されて、ウエハＷ１，Ｗ２が接合される。このとき、ワークＷの一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行な状態となっている。
【００５２】
移動手段は、搭載手段１１０である試料台に搭載されているワークＷをそのままの状態で、各手段間を移動させる機構を有する。
また、移動手段によって、ワークＷが搭載されている試料台１１１は、例えば、搭載手段１１０から平面度検査手段１２０への移動、平面度検査手段１２０から平面度調整手段１３０への移動、平面度調整手段１３０から硬化手段１３０への移動、が可能となっている。
【００５３】
このような本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置１００は、ワークＷが搭載手段１１０に搭載されて平面度検査手段１２０でワークＷの平面度が検査され、平面度調整手段１３０でワークＷの平面度が調整された後、硬化手段１４０でワークＷの接着剤Ｊが硬化される構成となっている。
【００５４】
このような本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置１００によれば、搭載手段１１０により搭載されたワークＷの一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となっているかを平面度検査手段１２０によって検査し、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となるように平面度調整手段１３０によって調整され、その後、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となった状態のワークＷの接着剤Ｊが硬化手段によって硬化させ、ウエハＷ１，Ｗ２を接合する構成となっているので、ウエハＷ１，Ｗ２の間に存在している接着剤Ｊに塗布ムラがある場合であっても、ワークＷのウエハＷ１，Ｗ２の主面が平行となっている状態でウエハＷ１，Ｗ２を接合することができる。
このため、このような本発明の実施形態に係るウエハの接合装置１００によれば、接着剤Ｊに接している面に対向している一方のウエハＷ１の面を基準として接着剤Ｊに接している面に対向する他方のウエハＷ２の面までの距離の最大値と最小値との差をワークＷの面精度とすると、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とを平行にすることができ、ワークＷの面精度を小さくすることができる。
従って、このような本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置１００を用いてウエハＷ１，Ｗ２が接合されたワークＷは、従来のウエハの接合装置を用いてウエハが接合されたワークと比較し接合後のワークＷの面精度が小さくなり、従来のウエハ接合装置のような接合後の修正作業が不要となるので生産性を向上させることができる。
【００５５】
このような本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置１００によれば、搭載手段１１０により搭載されたワークＷの一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となっているかを平面度検査手段１２０によって検査し、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となるように平面度調整手段１３０によって調整され、その後、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となった状態のワークＷの接着剤Ｊが硬化手段によって硬化させ、ウエハＷ１，Ｗ２を接合する構成となっているので、接合されるウエハＷ１，Ｗ２の主面が反っている場合であっても、ワークＷのウエハＷ１，Ｗ２の主面が平行となっている状態でウエハＷ１，Ｗ２を接合することができる。
このため、このような本発明の実施形態に係るウエハの接合装置１００によれば、接着剤Ｊに接している面に対向している一方のウエハＷ１の面を基準として接着剤Ｊに接している面に対向する他方のウエハＷ２の面までの距離の最大値と最小値との差をワークＷの面精度とすると、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とを平行にすることができ、ワークＷの面精度を小さくすることができる。
従って、このような本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置１００を用いてウエハＷ１，Ｗ２が接合されたワークＷは、従来のウエハの接合装置を用いてウエハが接合されたワークと比較し接合後のワークＷの面精度が小さくなり、従来のウエハ接合装置のような接合後の修正作業が不要となるので生産性を向上させることができる。
【００５６】
(第二の実施形態）
本発明の第二の実施形態に係るウエハの接合装置２００は、図７に示すように、平面度調整手段１３０と硬化手段１４０との間に、さらに硬化前平面度検査手段２５０が設けられている点で第一の実施形態と異なる。
従って、本発明の第二の実施形態に係るウエハの接合装置２００は、例えば、図７に示すように、搭載手段１１０と平面度検査手段１２０と平面度調整手段１３０と硬化前平面度検査手段２５０と硬化手段１４０と移動手段（図示せず）から構成されている。
【００５７】
硬化前平面度検査手段２５０は、図７に示すように、平面度調整手段１３０と硬化手段１４０との間に設けられている。
また、硬化前平面度検査手段２５０は、図７に示すように、照射部２５２１と検出部２５２とを有しており、例えば、波面収差検査装置の機能を有している。
【００５８】
照射部２５１は、例えば、照射ランプが用いられる。
また、照射部２５１は、試料台１１１に搭載されているワークＷに光を照射することができる位置に設けられており、例えば、一方のウエハＷ１から他方のウエハＷ２に向かう向きに光を照射することができる位置に設けられている。
【００５９】
検出部２５２は、照射部２５１からワークＷに光が照射されたとき、一方のウエハＷ１の接着剤Ｊに接していない面及び他方のウエハＷ２の接着剤Ｊに接していない面で反射された光が入射される。
また、検出部２５２は、例えば、干渉計が用いられ、光路長の異なる光が入射されたとき、入射された光を光源から検出部２５２までの光路長に換算し、これらの光路長の差及び光路長の差の最大値と最小値との差を計算する機能を有している。
ここでは、検出部２５２に一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とで反射された光が入射されるので、入射された光の光路長の差が一方のウエハＷ１の主面から他方のウエハＷ２の主面までの距離に該当する。従って、検出部１２２では、一方のウエハＷ１から他方のウエハＷ２までの距離の最大値と最小値との差、つまり、ワークＷの面精度が検出される。
【００６０】
偏光板Ｍは、一方の主面側から光が入射されたとき、入射された光をそのまま通過させ他方の主面から出射させ、他方の主面側から光が入射されたとき他方の主面で反射させる特性を有している。
また、偏光板Ｍは、照射部２５１とワークＷが搭載される試料台１１１との間に設けられており、偏光板Ｍの一方の主面が照射部２５１側の斜め４５度の方向を向くように設けられている。
また、偏光板Ｍは、照射部２５１から照射されワークＷで反射された光を偏光板Ｍの他方の主面で反射させ、検出部２５２に入力させることができる位置に設けられている。
【００６１】
硬化前平面度検査手段２５０では、反射される光の量から、接着剤Ｊに接していない一方のウエハＷ１の面を基準として接着剤Ｊに接していない他方のウエハＷ２の面までの距離の最大値と最小値との差を検出している。
このとき、一方のウエハ側から他方のウエハ側を見た場合に照射部２５１から照射された光が反射されない色となっており、例えば、黒色となっている。
【００６２】
従って、硬化前平面度検査手段２５０では、搭載手段１１０に搭載されているワークＷの、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行になっているかが検査される。
【００６３】
移動手段（図示せず）は、搭載手段１１０である試料台に搭載されているワークＷをそのままの状態で、各手段間を移動させる機構を有している。
また、移動手段によって、ワークＷが搭載されている試料台１１１は、図７に示すように、例えば、搭載手段１１０から平面度検査手段１２０への移動、平面度検査手段１２０から平面度調整手段１３０への移動、平面度調整手段１３０から硬化前平面度検査手段２５０への移動、平面度調整手段１３０から硬化手段１３０への移動、が可能となっている。
【００６４】
本発明の第二の実施形態に係るウエハの接合装置２００は、搭載手段１１０に搭載されたワークＷの平面度が平面度検査手段１２０によって検査され、平面度調整手段によってワークＷの平面度が調整された後に、硬化手段によってワークＷの接着剤Ｊが硬化される機構を有しているので、第一の実施形態と同様の効果を奏する。
【００６５】
また、本発明の第二の実施形態に係るウエハの接合装置２００によれば、平面度調整手段１３０と硬化手段１４０との間に硬化前平面度検査手段２５０が設けられているので、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となっていることを確認し接着剤Ｊを硬化することができ、生産性を向上させることができる。
【００６６】
ここで、本発明の第二の実施形態に係るウエハの接合装置２００で硬化前平面度検査手段２５０が設けられている場合について説明しているが、例えば、図８に示すウエハ接合装置３００のように、平面度調整手段１３０後に平面度検査手段１３０によってワークＷの平面度を検査し、硬化手段１４０で接着剤Ｊを硬化してもよい。このとき、移動手段によって、ワークＷが搭載されている試料台は、搭載手段１１０、平面度検査手段１２０、平面度調整手段１３０、平面度検査手段１２０、硬化手段１４０の順でワークＷが搭載されている試料台１１１が移動される。
【００６７】
なお、接着剤が紫外線硬化樹脂を用いた場合について説明しているが、硬化した接着剤が入射された光をそのまま透過させ出射させることができれば、例えば、熱硬化樹脂を用いてもよい。このとき、接着剤硬化工程では、ワークＷに熱を加えて接着剤を硬化させる。
【００６８】
また、ウエハが水晶部材からなる旋光板を接合する場合について説明しているが、ウエハの主面同士を接着剤で接合していれば、例えば、波長板を接合してもよい。
【００６９】
また、ウエハに水晶部材が用いられる場合について説明しているが、ウエハの主面同士を接着剤で接合していれば、例えば、ガラス部材であってもよい。
【００７０】
また、接合されるウエハが両方とも水晶部材からなる場合について説明しているが、例えば、一方のウエハがガラス部材であってもよい。
【００７１】
また、２枚のウエハを接合する場合について説明しているが、例えば、接合されているウエハを一つのウエハとみなして、接合されているウエハ同士をさらに接合してもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１００，２００ ウエハ接合装置
１１０ 搭載手段
１２０ 平面度検査手段
２５０ 硬化前平面度検査手段
１２１，２５１ 照射部
１２２，２５２ 検出部
１３０ 平面度調整手段
Ｍ 偏光板
１３１ 平板部
１３２ 貫通穴
１３３ 加圧部
１３４ 吸引部
１３５ 切替バルブ
１４０ 硬化手段
１４１ 紫外光照射部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤をウエハの両主面で挟んだ状態でウエハが重ね合わされ形成されているワークの、接着剤を硬化させることで、ウエハを接合するウエハの接合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
接着剤をウエハの両主面で挟んだ状態でウエハが重ね合わされた状態で接着剤が硬化され接合されたウエハは、例えば、光学変換素子に多く用いられる。
光学変換素子は、例えば、入射された光を変換し出射させる特性を有しており、二つのウエハの主面同士が接着剤によって接合されて構成されている。
【０００３】
二つのウエハのうち一方のウエハは、例えば、互いに直交するＸ軸とＹ軸とＺ軸とからなる結晶軸を有している水晶部材が用いられ、両主面が四角形状となっている。
また、一方のウエハは、例えば、主面がＸ軸とＹ軸に平行で、かつ、厚み方向がＺ軸に平行となっている旋光板となっている。
【０００４】
他方のウエハは、例えば、互いに直交するＸ軸とＹ軸とＺ軸とからなる結晶軸を有している水晶部材が用いられている。
また、他方のウエハは、例えば、両主面が四角形状となっており、他方のウエハの主面の大きさが一方のウエハの主面と同じ大きさとなっている。
また、他方のウエハは、例えば、主面がＸ軸及びＹ軸に平行で、かつ、厚み方向がＺ軸に平行となっている旋光板となっている。
【０００５】
接着剤は、例えば、紫外光を照射すると硬化し、硬化前後であっても紫外光を透過させる特性を有している。
また、接着剤は、一方のウエハの一方の主面の全面に塗布され、一方のウエハの一方の主面と他方のウエハの一方の主面との間に挟まれた状態で硬化されて、一方のウエハの一方の主面と他方のウエハの一方の主面とを接合している。
【０００６】
従って、このような光学部品素子は、接着剤をウエハの両主面で挟んだ状態でウエハが重ね合わされた状態で接着剤が硬化され接合されており、一方のウエハの他方の主面から入射された光が二つのウエハの内部を通過し他方のウエハの他方の主面から変換されて出射される特性を有している（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
このように接着剤によってウエハが接合されている光学変換素子は、例えば、次のようなウエハの接合装置が用いられる。
【０００８】
ここで、ウエハ接合装置によって接合されるウエハは、例えば、水晶部材が平板状に切断された後、両主面が両主面に両面研磨機により研磨されて形成されている。
【０００９】
ウエハの接合装置は、例えば、一方の主面にワークを搭載するワーク搭載手段と接着剤を硬化させる硬化手段とを備えている。
【００１０】
ここで、ワークは、一方のウエハの一方の主面の全面に接着剤が塗布され、この接着剤を一方のウエハの一方の主面と他方のウエハの他方の主面とで挟むようにウエハを重ね合わされた状態となっている。
また、このワークは、前述したように、ワーク搭載手段に搭載される。
【００１１】
搭載手段は、例えば、平板状の試料台が用いられる。
従って、ワークは、試料台の一方の主面に搭載される。
【００１２】
硬化手段は、例えば、紫外光を放射する紫外光照射ランプが用いられる。
この紫外光照射ランプは、例えば、ワークが搭載されている試料台の一方の面に、紫外光を照射することができる位置に設けられている。
【００１３】
従って、前述したウエハの接合装置は、搭載手段である試料台の一方の主面に搭載されているワークの接着剤に、硬化手段である紫外光照射ランプから放射された紫外光を照射し、ワークの接着剤を硬化しウエハを接合する構造となっている。
つまり、前述したウエハ接合装置は、搭載手段である試料台に搭載されたワークの接着剤が、そのままの状態で硬化手段である紫外線照射ランプから放射された紫外光によって硬化され、ウエハが接合される構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
特開２００７−１１４５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、従来のウエハの接合装置によれば、搭載手段に搭載されたワークの接着剤がそのままの状態で硬化手段によって硬化され、ウエハが接合される構造となっているので、ウエハ間に存在している接着剤に塗布ムラがある場合、ワークのウエハの主面が平行となっていない状態でウエハが接合されてしまう恐れがある。
このため、従来のウエハの接合装置によれば、接着剤に接している面に対向する一方のウエハの面を基準として接着剤に接している面に対向する他方のウエハの面までの距離の最大値と最小値との差をワークの面精度とすると、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行にならず、ワークの面精度が大きくなる。
従って、従来のウエハの接合装置を用いて接合されたウエハの面精度を小さくするために、接着剤を溶融させ再び接合のやり直しや接合後のウエハの主面の研磨などの接合後の修正作業が必要となり、接合されたウエハの生産性が低下する恐れがある。
【００１６】
また、従来のウエハの接合装置によれば、搭載手段に搭載されたワークの接着剤がそのままの状態で硬化手段に搭載されウエハが接合される構造となっているので、ウエハが研磨されることでウエハの主面に反りが生じている場合、ワークのウエハの主面が平行となっていない状態でウエハが接合されてしまう恐れがある。
このため、従来のウエハの接合装置によれば、接着剤に接している面に対向する一方のウエハの面を基準として接着剤に接している面に対向する他方のウエハの面までの距離の最大値と最小値との差をワークの面精度とすると、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行にならず、ワークの面精度が大きくなる。
従って、従来のウエハの接合装置を用いて接合されたウエハの面精度を小さくするために、接着剤を溶融させ再び接合のやり直しや接合後のウエハの主面の研磨などの接合後の修正作業が必要となり、接合されたウエハの生産性が低下する恐れがある。
【００１７】
本発明では、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行な状態で接合され、生産性を向上させるウエハの接合装置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】
【００１８】
前記課題を解決するため、硬化前の接着剤を介して二つのウエハが重ね合わされた状態となっているワークを搭載する搭載手段と、照射部と検出部とを有し、前記ワークの前記一方のウエハから前記他方のウエハに向かう向きに前記照射部から光を照射し、前記接着剤に接している面に対向する前記一方のウエハの面及び前記他方のウエハの面で反射される光を検出部で検出し、前記一方のウエハの主面と前記他方のウエハの主面とが平行になっているかを検査する平面度検査手段と、複数の貫通穴が設けられている二つ一対の平板部と前記平板部に接続されている加圧部と前記平板部に接続されている吸引部とを有し、前記平板部の主面間に前記ワークを配置し、前記加圧部又は前記吸引部によって前記一方のウエハの主面を前記加圧部により前記貫通穴から気体が排出し加圧又は前記吸引部により前記貫通穴を通じて吸引しつつ、前記加圧部又は前記吸引部によって前記他方のウエハの主面を加圧又は吸引して、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行な状態となるように調整する平面度調整手段と、前記一方のウエハの主面と前記他方のウエハの主面とが平行な状態となっている前記ワークの接着剤を硬化する硬化手段と、前記ワークを搭載したままの状態で前記搭載手段を移動させる移動手段と、を少なくとも備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
このようなウエハの接合装置によれば、搭載手段により搭載されたワークの一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行となっているかを平面度検査手段によって検査し、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行となるように平面度調整手段によって調整され、その後、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行となった状態のワークの接着剤が硬化手段によって硬化させ、ウエハを接合する構成となっているので、ウエハの間に存在している接着剤に塗布ムラがある場合であっても、ワークのウエハの主面が平行となっている状態でウエハを接合することができる。
このため、このようなウエハの接合装置によれば、接着剤に接している面に対向している一方のウエハの面を基準として接着剤に接している面に対向する他方のウエハの面までの距離の最大値と最小値との差をワークの面精度とすると、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とを平行にすることができ、ワークの面精度を小さくすることができる。
従って、このようなウエハの接合装置を用いて接合されたウエハの面精度を小さくするための修正作業が不要となり、接合されたウエハの生産性を向上させることができる。
【００２０】
また、このようなウエハの接合装置によれば、搭載手段により搭載されたワークの一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行となっているかを平面度検査手段によって検査し、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行となるように平面度調整手段によって調整され、その後、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行となった状態のワークの接着剤が硬化手段によって硬化させ、ウエハを接合する構成となっているので、接合されるウエハの主面が反っている場合であっても、ワークのウエハの主面が平行となっている状態でウエハを接合することができる。
このため、このようなウエハの接合装置によれば、接着剤に接している面に対向している一方のウエハの面を基準として接着剤に接している面に対向する他方のウエハの面までの距離の最大値と最小値との差をワークの面精度とすると、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とを平行にすることができ、ワークの面精度を小さくすることができる。
従って、このようなウエハの接合装置を用いて接合されたウエハの面精度を小さくするための修正作業が不要となり、接合されたウエハの生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置の概念の一例を示す概念図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置の搭載手段に搭載されるワークの状態の一例を示す状態図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置の平面度検査手段の概念の一例を示す概念図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置の平面度調整手段の概念の一例を示す概念図である。
【図５】本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置の平面度調整手段後のワークの状態の一例を示す状態図である。
【図６】本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置の硬化手段の概念の一例を示す概念図である。
【図７】本発明の第二の実施形態に係るウエハの接合装置の概念の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、各図面において各構成要素の状態を分かりやすくするために誇張して図示している。
【００２３】
（第一の実施形態）
本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置は、例えば、硬化前の接着剤を介して二つのウエハが重ね合わされた状態で、接着剤を硬化させ、ウエハを接合する構成となっている。
また、本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置１００は、例えば、図１に示すように、搭載手段１１０と平面度検査手段１２０と平面度調整手段１３０と硬化手段１４０と移動手段（図示せず）とから主に構成されている。
【００２４】
搭載手段１１０は、平板状の試料台１１１を備えており、試料台１１１にワークＷが搭載される。
【００２５】
試料台１１１は、後述する平面度調整手段１３０の平板部１３１と同じ形状となっており、複数の貫通穴１１２が設けられている。
また、試料台１１１は、光を吸収する色の部材、例えば、黒色の部材が用いられる。
また、試料台１１１は、移動手段によって、ワークＷを搭載したままの状態で移動する機構を有している。
【００２６】
搭載手段１１０に搭載されるワークＷは、一方のウエハＷ１の一方の主面の全面に接着剤Ｊが塗布され、この接着剤Ｊを一方のウエハＷ１の一方の主面と他方のウエハＷ２の一方の主面とで挟むようにウエハＷ１，Ｗ２を重ね合わされた状態となっている。
このとき、接着剤Jに塗布ムラがある場合や接合されるウエハＷ１，Ｗ２の主面が反っている場合、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となっていない。ここでは、図２に示すように、反っているウエハＷ１，Ｗ２が用いられている場合を例に説明している。
【００２７】
従って、搭載手段１１０には、図１に示すように、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となっていないワークＷが搭載される。
【００２８】
平面度検査手段１２０は、図１及び図３に示すように、照射部１２１と検出部１２２と偏光板Ｍとを有しており、例えば、波面収差検査装置の機能を有している。
【００２９】
照射部１２１は、例えば、照射ランプが用いられる。
また、照射部１２１は、試料台１１１に搭載されているワークＷに光を照射することができる位置に設けられており、例えば、一方のウエハＷ１から他方のウエハＷ２に向かう向きに光を照射することができる位置に設けられている。
【００３０】
検出部１２２は、照射部１２１からワークＷに光が照射されたとき、一方のウエハＷ１の接着剤Ｊに接していない面及び他方のウエハＷ２の接着剤Ｊに接していない面で反射された光が入射される。
また、検出部１２２は、例えば、干渉計が用いられ、光路長の異なる光が入射されたとき、入射された光を光源から検出部１２２までの光路長に換算し、これらの光路長の差及び光路長の差の最大値と最小値との差を計算する機能を有している。
ここでは、検出部１２２に一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とで反射された光が入射されるので、入射された光の光路長の差が一方のウエハＷ１の主面から他方のウエハＷ２の主面までの距離に該当する。従って、検出部１２２では、一方のウエハＷ１から他方のウエハＷ２までの距離の最大値と最小値との差、つまり、ワークＷの面精度が検出される。
【００３１】
偏光板Ｍは、一方の主面側から光が入射されたとき、入射された光をそのまま通過させ他方の主面から出射させ、他方の主面側から光が入射されたとき他方の主面で反射させる特性を有している。
また、偏光板Ｍは、照射部１２１とワークＷが搭載される試料台１１１との間に設けられており、偏光板Ｍの一方の主面が照射部１２１側の斜め４５度の方向を向くように設けられている。
また、偏光板Ｍは、照射部１２１から照射されワークＷで反射された光を偏光板Ｍの他方の主面で反射させ、検出部１２２に入力させることができる位置に設けられている。
【００３２】
平面度検査手段１２０では、検出部１２２に入射される光の量から、接着剤Ｊに接していない一方のウエハＷ１の面を基準として接着剤Ｊに接していない他方のウエハＷ２の面までの距離の最大値と最小値との差を検出している。
このとき、一方のウエハ側から他方のウエハ側を見た場合に照射部１２１から照射された光が反射されない色となっており、例えば、黒色となっている。
【００３３】
ここで、接着剤Ｊに接していない一方のウエハＷ１の面を基準として接着剤Ｊに接していない他方のウエハＷ２の面までの距離の最大値と最小値との差を、ワークＷの面精度とする。
つまり、ワークＷの面精度が小さくなるにつれて一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行に近づく。ワークＷの面精度がゼロのとき、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となる。
【００３４】
従って、平面度検査手段１２０では、搭載手段１１０に搭載されているワークＷの、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行になっているかが検査される。
【００３５】
平面度調整手段１３０は、図１及び図４に示すように、加圧部１３３ａ，１３３ｂと吸引部１３４ａ，１３４ｂと切替バルブ１３５ａ、１３５ｂと複数の貫通穴１３２ａ，１３２ｂが設けられている平板部１３１ａ、１３１ｂとを備えている。
【００３６】
平板部１３１ａ，１３１ｂは、例えば、図１及び図４に示すように、二つ一対で設けられており、それぞれの主面が対向しつつ平行となるように配置されている。
また、平板部１３１ａ，１３１ｂは、例えば、矩形形状の平板状に形成されおり、一方の主面から他方の主面にまで貫通する貫通穴１３２ａ，１３２ｂが複数、設けられている。
また、平板部１３１ａ，１３１ｂは、例えば、その主面の大きさがワークＷのウエハＷ１，Ｗ２の主面と同じ大きさになっている。
【００３７】
一方の平板部１３１ａの他方の平板部１３１ｂ側を向く面には、例えば、図１及び図４に示すように、後述する移動手段により移動された試料台１１１がワークＷを搭載した状態で配置される。
ここで、前述したように、試料台１１１は、平板部１３１と同じ形状となっている。
従って、このとき、一方の平板部１３１ａの貫通穴１３２ａの開口部が試料台１１１の貫通穴１１２の開口部と重なった状態となる。
このため、一方の平板部１３１ａにワークＷが搭載されている試料台１１１が配置されているとき、一方の平板部１３１ａと試料台１１１とを一体化された構造とみなすことができる。
【００３８】
他方の平板部１３１ｂは、図１及び図４に示すように、他方の平板部１３１ｂの一方の主面が、ワークＷが搭載されている試料台１１１が配置される一方の平板部１３１ａの面に対向しつつ、平行となる位置に配置される。
【００３９】
平板部１３１ａ，１３１ｂでは、図１及び図４に示すように、ワークＷが搭載されている試料台１１１が一方の平板部１３１ａに配置されるとき、ワークＷが搭載されている試料台１１１が試料台１１１ごと一方の平板部１３１ａと他方の平板部１３１ｂとで挟まれる状態となっている。
【００４０】
加圧部１３３ａ，１３３ｂは、例えば、図１及び図４に示すように、二つ一対で設けられており、それぞれの平板部１３１ａ，１３１ｂに一つずつ接続されている。
また、加圧部１３３ａ，１３３ｂは、例えば、気体を排出するガスボンベが用いられている。なお、圧縮空気を送排気するポンプを用いてもよい。
【００４１】
一方の加圧部１３３ａは、図１及び図４に示すように、一方の平板部１３１ａの貫通穴１３２ａの開口部に接続されている。
このため、一方の加圧部１３３ａによって、接続されている面から他方の平板部１３１ｂ側を向く面に向かう向きに貫通穴１３２ａの内部を通るように気体を排気することが可能となる。
従って、ワークＷが搭載されている試料台１１１が一方の平板部１３１ａに配置された状態では、一方の加圧部１３３ａにより、一方の平板部１３１ａの貫通穴１３２ａ及び試料台１１１の貫通穴１１２の内部を通過するように気体を排気させることができるので、試料台１１１に搭載されているワークＷの一方のウエハＷ１の面を平板部１３１ａ上の試料台１１１に加圧することができる。
【００４２】
他方の加圧部１３３ｂは、図１及び図４に示すように、他方の平板部１３１ｂの貫通穴１３２ｂの開口部に接続されている。
このため、他方の加圧部１３３ｂによって、接続されている面から一方の平板部１３１ａ側を向く面に向かう向きに貫通穴１３２ｂの内部を通るように気体を排気することが可能となる。
従って、ワークＷが搭載されている試料台１１１が一方の平板部１３１ａに配置された状態では、他方の加圧部１３３ｂにより、他方の平板部１３１ｂの内部を通過するように気体を排気させることができるので、試料台１１１に搭載されているワークＷの他方のウエハＷ２の面を加圧することができる。
【００４３】
加圧部１３３ａ，１３３ｂは、ワークＷが搭載されている試料台１１１が一方の平板部１３１ａに配置されたとき、ワークＷのウエハＷ１とワークＷのウエハＷ２とを独立して加圧することができる機能を有している。
【００４４】
吸引部１３４ａ，１３４ｂは、例えば、図１及び図４に示すように、それぞれの平板部１３１の一つずつに接続されている。
また、吸引部１３４は、例えば、ローターリーポンプが用いられる。
【００４５】
一方の吸引部１３４ａは、図１及び図４に示すように、一方の平板部１３１ａの貫通穴１３２ａの開口部に接続されている。
このため、一方の吸引部１３４ａによって、接続されている面から他方の平板部１３１ｂ側を向く面に向かう向きに貫通穴１３２ａの内部を通るように気体を吸引することが可能となる。
従って、ワークＷが搭載されている試料台１１１が一方の平板部１３１ａに配置された状態では、一方の吸引部により、試料台１１１の貫通穴１１２及び一方の平板部１２２ａの貫通穴１３２ａの内部を通過するように気体を吸引することができるので、試料台１１１に搭載されているワークＷの一方のウエハＷ１の面を吸引することができる。
【００４６】
他方の吸引部１３４ｂは、図１及び図４に示すように、他方の平板部１３１ｂの貫通穴１３２ｂの開口部に接続されている。
このため、他方の吸引部１３４ｂによって、接続されている面から一方の平板部１３１ａ側を向く面に向かう向きに貫通穴１３２ｂの内部を通るように気体を吸引することが可能となる。
従って、ワークＷが搭載されている試料台１１１が一方の平板部１３１ａに配置された状態では、他方の吸引部１３４ｂにより、他方の平板部１３１ｂの貫通穴１３２ｂを通過するように気体を吸引することができるので、試料台１１１に搭載されているワークＷの他方のウエハＷ２の面を吸引することができる。
【００４７】
吸引部１３４ａ，１３４ｂは、ワークＷが搭載されている試料台１１１が一方の平板部１３１ａに配置されたとき、ワークＷの一方のウエハＷ１とワークＷの他方のウエハＷ２とを独立して吸引することができる機構を有している。
【００４８】
切替バルブ１３５ａ，１３５ｂは、例えば、図１及び図４に示すように、二つ一対で設けられており、平板部１３１ａ，１３１ｂと加圧部１３３ａ，１３３ｂとの間であって平板部１３１ａ，１３１ｂと吸引部１３４ａ、１３４ｂとの間に設けられている。
また、切替バルブ１３５ａ，１３５ｂは、加圧部１３３ａ，１３３ｂによって加圧を行う機能と吸引部１３４ａ，１３４ｂによって吸引を行う機能と切替を行う機能を有している。
【００４９】
従って、平面度調整手段１３０には、ワークＷが搭載されている試料台１１１が一方の平板部１３１ａに配置される。このとき、ワークＷは、試料台１１１に搭載された状態で、一方の平板部１３１ａと他方の平板部１３１ｂとで挟まれる。
また、平面度調整手段１３０は、ワークＷが搭載されている試料台１１１が配置された状態で、加圧部１３３又は吸引部１３４によって、ワークＷのウエハＷ１，Ｗ２の面がそれぞれ加圧又は吸引され、図５に示すように一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となるように調整する機構を有している。
【００５０】
例えば、平面度調整手段１３０では、ワークＷが搭載されている試料台１１１が一方の平板部１３１ａに配置され、吸引部１３４ａ，１３４ｂによりワークＷの両ウエハＷ１，Ｗ２が吸引されることで、一方のウエハＷ１の縁部が試料台１１１の縁部に重なりつつ他方のウエハＷ２の縁部が他方の平板部１３１ｂの縁部に重なり、両ウエハＷ１，Ｗ２の主面が平行となるように調整される。このとき、接着剤Ｊの表面張力により、一方のウエハＷ１と他方のウエハＷ２とが剥がれない状態となっている。
その後、平面度調整手段１３０では、加圧部１３３ａ，１３３ｂによりワークＷの両ウエハＷ１，Ｗ２が加圧されることで、両ウエハＷ１，Ｗ２の主面が平行な状態のまま試料台１１１にワークＷが搭載することができる。
【００５１】
硬化手段１４０は、例えば、図６に示すように、紫外光を放射する紫外光照射ランプ１４１が用いられる。
また、紫外光照射ランプ１４１は、図６に示すように、試料台１１１に搭載されていワークＷに紫外光を照射することができる位置に設けられている。
硬化手段では、例えば、搭載手段１１０に搭載されているワークＷに紫外光が照射され、ワークＷの接着剤Ｊが硬化されて、ウエハＷ１，Ｗ２が接合される。このとき、ワークＷの一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行な状態となっている。
【００５２】
移動手段は、搭載手段１１０である試料台に搭載されているワークＷをそのままの状態で、各手段間を移動させる機構を有する。
また、移動手段によって、ワークＷが搭載されている試料台１１１は、例えば、搭載手段１１０から平面度検査手段１２０への移動、平面度検査手段１２０から平面度調整手段１３０への移動、平面度調整手段１３０から硬化手段１３０への移動、が可能となっている。
【００５３】
このような本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置１００は、ワークＷが搭載手段１１０に搭載されて平面度検査手段１２０でワークＷの平面度が検査され、平面度調整手段１３０でワークＷの平面度が調整された後、硬化手段１４０でワークＷの接着剤Ｊが硬化される構成となっている。
【００５４】
このような本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置１００によれば、搭載手段１１０により搭載されたワークＷの一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となっているかを平面度検査手段１２０によって検査し、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となるように平面度調整手段１３０によって調整され、その後、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となった状態のワークＷの接着剤Ｊが硬化手段によって硬化させ、ウエハＷ１，Ｗ２を接合する構成となっているので、ウエハＷ１，Ｗ２の間に存在している接着剤Ｊに塗布ムラがある場合であっても、ワークＷのウエハＷ１，Ｗ２の主面が平行となっている状態でウエハＷ１，Ｗ２を接合することができる。
このため、このような本発明の実施形態に係るウエハの接合装置１００によれば、接着剤Ｊに接している面に対向している一方のウエハＷ１の面を基準として接着剤Ｊに接している面に対向する他方のウエハＷ２の面までの距離の最大値と最小値との差をワークＷの面精度とすると、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とを平行にすることができ、ワークＷの面精度を小さくすることができる。
従って、このような本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置１００を用いてウエハＷ１，Ｗ２が接合されたワークＷは、従来のウエハの接合装置を用いてウエハが接合されたワークと比較し接合後のワークＷの面精度が小さくなり、従来のウエハ接合装置のような接合後の修正作業が不要となるので生産性を向上させることができる。
【００５５】
このような本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置１００によれば、搭載手段１１０により搭載されたワークＷの一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となっているかを平面度検査手段１２０によって検査し、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となるように平面度調整手段１３０によって調整され、その後、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となった状態のワークＷの接着剤Ｊが硬化手段によって硬化させ、ウエハＷ１，Ｗ２を接合する構成となっているので、接合されるウエハＷ１，Ｗ２の主面が反っている場合であっても、ワークＷのウエハＷ１，Ｗ２の主面が平行となっている状態でウエハＷ１，Ｗ２を接合することができる。
このため、このような本発明の実施形態に係るウエハの接合装置１００によれば、接着剤Ｊに接している面に対向している一方のウエハＷ１の面を基準として接着剤Ｊに接している面に対向する他方のウエハＷ２の面までの距離の最大値と最小値との差をワークＷの面精度とすると、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とを平行にすることができ、ワークＷの面精度を小さくすることができる。
従って、このような本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合装置１００を用いてウエハＷ１，Ｗ２が接合されたワークＷは、従来のウエハの接合装置を用いてウエハが接合されたワークと比較し接合後のワークＷの面精度が小さくなり、従来のウエハ接合装置のような接合後の修正作業が不要となるので生産性を向上させることができる。
【００５６】
(第二の実施形態）
本発明の第二の実施形態に係るウエハの接合装置２００は、図７に示すように、平面度調整手段１３０と硬化手段１４０との間に、さらに硬化前平面度検査手段２５０が設けられている点で第一の実施形態と異なる。
従って、本発明の第二の実施形態に係るウエハの接合装置２００は、例えば、図７に示すように、搭載手段１１０と平面度検査手段１２０と平面度調整手段１３０と硬化前平面度検査手段２５０と硬化手段１４０と移動手段（図示せず）から構成されている。
【００５７】
硬化前平面度検査手段２５０は、図７に示すように、平面度調整手段１３０と硬化手段１４０との間に設けられている。
また、硬化前平面度検査手段２５０は、図７に示すように、照射部２５２１と検出部２５２とを有しており、例えば、波面収差検査装置の機能を有している。
【００５８】
照射部２５１は、例えば、照射ランプが用いられる。
また、照射部２５１は、試料台１１１に搭載されているワークＷに光を照射することができる位置に設けられており、例えば、一方のウエハＷ１から他方のウエハＷ２に向かう向きに光を照射することができる位置に設けられている。
【００５９】
検出部２５２は、照射部２５１からワークＷに光が照射されたとき、一方のウエハＷ１の接着剤Ｊに接していない面及び他方のウエハＷ２の接着剤Ｊに接していない面で反射された光が入射される。
また、検出部２５２は、例えば、干渉計が用いられ、光路長の異なる光が入射されたとき、入射された光を光源から検出部２５２までの光路長に換算し、これらの光路長の差及び光路長の差の最大値と最小値との差を計算する機能を有している。
ここでは、検出部２５２に一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とで反射された光が入射されるので、入射された光の光路長の差が一方のウエハＷ１の主面から他方のウエハＷ２の主面までの距離に該当する。従って、検出部１２２では、一方のウエハＷ１から他方のウエハＷ２までの距離の最大値と最小値との差、つまり、ワークＷの面精度が検出される。
【００６０】
偏光板Ｍは、一方の主面側から光が入射されたとき、入射された光をそのまま通過させ他方の主面から出射させ、他方の主面側から光が入射されたとき他方の主面で反射させる特性を有している。
また、偏光板Ｍは、照射部２５１とワークＷが搭載される試料台１１１との間に設けられており、偏光板Ｍの一方の主面が照射部２５１側の斜め４５度の方向を向くように設けられている。
また、偏光板Ｍは、照射部２５１から照射されワークＷで反射された光を偏光板Ｍの他方の主面で反射させ、検出部２５２に入力させることができる位置に設けられている。
【００６１】
硬化前平面度検査手段２５０では、反射される光の量から、接着剤Ｊに接していない一方のウエハＷ１の面を基準として接着剤Ｊに接していない他方のウエハＷ２の面までの距離の最大値と最小値との差を検出している。
このとき、一方のウエハ側から他方のウエハ側を見た場合に照射部２５１から照射された光が反射されない色となっており、例えば、黒色となっている。
【００６２】
従って、硬化前平面度検査手段２５０では、搭載手段１１０に搭載されているワークＷの、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行になっているかが検査される。
【００６３】
移動手段（図示せず）は、搭載手段１１０である試料台に搭載されているワークＷをそのままの状態で、各手段間を移動させる機構を有している。
また、移動手段によって、ワークＷが搭載されている試料台１１１は、図７に示すように、例えば、搭載手段１１０から平面度検査手段１２０への移動、平面度検査手段１２０から平面度調整手段１３０への移動、平面度調整手段１３０から硬化前平面度検査手段２５０への移動、平面度調整手段１３０から硬化手段１３０への移動、が可能となっている。
【００６４】
本発明の第二の実施形態に係るウエハの接合装置２００は、搭載手段１１０に搭載されたワークＷの平面度が平面度検査手段１２０によって検査され、平面度調整手段によってワークＷの平面度が調整された後に、硬化手段によってワークＷの接着剤Ｊが硬化される機構を有しているので、第一の実施形態と同様の効果を奏する。
【００６５】
また、本発明の第二の実施形態に係るウエハの接合装置２００によれば、平面度調整手段１３０と硬化手段１４０との間に硬化前平面度検査手段２５０が設けられているので、一方のウエハＷ１の主面と他方のウエハＷ２の主面とが平行となっていることを確認し接着剤Ｊを硬化することができ、生産性を向上させることができる。
【００６６】
ここで、本発明の第二の実施形態に係るウエハの接合装置２００で硬化前平面度検査手段２５０が設けられている場合について説明しているが、例えば、図８に示すウエハ接合装置３００のように、平面度調整手段１３０後に平面度検査手段１３０によってワークＷの平面度を検査し、硬化手段１４０で接着剤Ｊを硬化してもよい。このとき、移動手段によって、ワークＷが搭載されている試料台は、搭載手段１１０、平面度検査手段１２０、平面度調整手段１３０、平面度検査手段１２０、硬化手段１４０の順でワークＷが搭載されている試料台１１１が移動される。
【００６７】
なお、接着剤が紫外線硬化樹脂を用いた場合について説明しているが、硬化した接着剤が入射された光をそのまま透過させ出射させることができれば、例えば、熱硬化樹脂を用いてもよい。このとき、接着剤硬化工程では、ワークＷに熱を加えて接着剤を硬化させる。
【００６８】
また、ウエハが水晶部材からなる旋光板を接合する場合について説明しているが、ウエハの主面同士を接着剤で接合していれば、例えば、波長板を接合してもよい。
【００６９】
また、ウエハに水晶部材が用いられる場合について説明しているが、ウエハの主面同士を接着剤で接合していれば、例えば、ガラス部材であってもよい。
【００７０】
また、接合されるウエハが両方とも水晶部材からなる場合について説明しているが、例えば、一方のウエハがガラス部材であってもよい。
【００７１】
また、２枚のウエハを接合する場合について説明しているが、例えば、接合されているウエハを一つのウエハとみなして、接合されているウエハ同士をさらに接合してもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１００，２００ ウエハ接合装置
１１０ 搭載手段
１２０ 平面度検査手段
２５０ 硬化前平面度検査手段
１２１，２５１ 照射部
１２２，２５２ 検出部
１３０ 平面度調整手段
Ｍ 偏光板
１３１ 平板部
１３２ 貫通穴
１３３ 加圧部
１３４ 吸引部
１３５ 切替バルブ
１４０ 硬化手段
１４１ 紫外光照射部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化前の接着剤を介して二つのウエハが重ね合わされた状態となっているワークを搭載する搭載手段と、
照射部と検出部とを有し、前記ワークの前記一方のウエハから前記他方のウエハに向かう向きに前記照射部から光を照射し、前記接着剤に接している面に対向する前記一方のウエハの面及び前記他方のウエハの面で反射される光を検出部で検出し、前記一方のウエハの主面と前記他方のウエハの主面とが平行になっているかを検査する平面度検査手段と、
複数の貫通穴が設けられている二つ一対の平板部と前記平板部に接続されている加圧部と前記平板部に接続されている吸引部とを有し、前記平板部の主面間に前記ワークを配置し、前記加圧部又は前記吸引部によって前記一方のウエハの主面を前記加圧部により前記貫通穴から気体が排出し加圧又は前記吸引部により前記貫通穴を通じて吸引しつつ、前記加圧部又は前記吸引部によって前記他方のウエハの主面を加圧又は吸引して、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行な状態となるように調整する平面度調整手段と、
前記一方のウエハの主面と前記他方のウエハの主面とが平行な状態となっている前記ワークの接着剤を硬化する硬化手段と、
前記ワークを搭載したままの状態で前記搭載手段を移動させる移動手段と、
を少なくとも備えていることを特徴とするウエハの接合装置。
【請求項１】
硬化前の接着剤を介して二つのウエハが重ね合わされた状態となっているワークを搭載する搭載手段と、
照射部と検出部とを有し、前記ワークの前記一方のウエハから前記他方のウエハに向かう向きに前記照射部から光を照射し、前記接着剤に接している面に対向する前記一方のウエハの面及び前記他方のウエハの面で反射される光を検出部で検出し、前記一方のウエハの主面と前記他方のウエハの主面とが平行になっているかを検査する平面度検査手段と、
複数の貫通穴が設けられている二つ一対の平板部と前記平板部に接続されている加圧部と前記平板部に接続されている吸引部とを有し、前記平板部の主面間に前記ワークを配置し、前記加圧部又は前記吸引部によって前記一方のウエハの主面を前記加圧部により前記貫通穴から気体が排出し加圧又は前記吸引部により前記貫通穴を通じて吸引しつつ、前記加圧部又は前記吸引部によって前記他方のウエハの主面を加圧又は吸引して、一方のウエハの主面と他方のウエハの主面とが平行な状態となるように調整する平面度調整手段と、
前記一方のウエハの主面と前記他方のウエハの主面とが平行な状態となっている前記ワークの接着剤を硬化する硬化手段と、
前記ワークを搭載したままの状態で前記搭載手段を移動させる移動手段と、
を少なくとも備えていることを特徴とするウエハの接合装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−７６７３３（Ｐ２０１３−７６７３３Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４９６１（Ｐ２０１１−２１４９６１）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００１０４７２２）京セラクリスタルデバイス株式会社 (870)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００１０４７２２）京セラクリスタルデバイス株式会社 (870)
【Ｆターム（参考）】
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