CN101960557B - 常温接合装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种常温接合装置,其具备:角度调节机构(12),将保持第一基板的第一试料台(13)支承在第一架台(11)上并可变更所述第一试料台(13)的朝向;第一驱动装置(14),沿第一方向驱动所述第一架台(11);第二驱动装置(44),沿第二方向驱动保持第二基板的第二试料台(46);以及滑架支承台(45),在压接所述第二基板和所述第一基板时,沿所述第一方向支承所述第二试料台(46)。此时,常温接合装置可将超过第二驱动装置(44)的耐负荷的大负荷施加于第一基板和第二基板。常温接合装置还能够利用角度调节机构(12)变更第一基板的方向以使第一基板和第二基板平行地接触,能够使接合面均匀地承载所述大负荷。
Description
技术领域
本发明涉及一种常温接合装置,特别是涉及一种使用常温接合大批量生产产品的常温接合装置。另外,本专利申请主张基于日本专利申请2008-050551的优先权,通过引用日本专利申请2008-050551所公开的内容组成本专利申请。
背景技术
公知集成了微细的电气部件及机械部件的MEMS。作为该MEMS例如有微继电器、压力传感器、加速度传感器等。理想的是,该MEMS使用具有高接合强度且不需要因负荷而产生的推压及加热处理的常温接合而制造。希望该常温接合装置可在大批量生产产品时使用,具有长寿命,并更加小型化。还希望该常温接合装置在大批量生产产品时使用便利性优良,且希望每单位时间的生产量高。
公知有一种常温接合方法,其通过将形成有多个图形的两片基板与接合基板接合,在该接合基板上形成多个器件。在这样的常温接合方法中,希望提高其多个器件的成品率,并希望其接合面更均匀地承载负荷。
日本专利2791429号公报公示了一种具有高接合强度且不需要因负荷而产生的推压及加热处理的硅晶片的接合方法。该硅晶片的常温接合方法为将硅晶片和硅晶片接合的方法,其特征在于,在接合两个硅晶片的接合面之前,先在室温的真空中用惰性气体离子束或者惰性气体高速原子束照射而进行溅射蚀刻。
日本特开2001-351892号公报公开了一种安装方法,其使该接合法更便利地适于要求大批量生产的现实的安装工序,同时实现了安装工序整体的生产节拍时间的缩短。该安装方法为将多个被接合体彼此接合的安装方法,其特征在于,具有:通过对各个被接合体的表面照射能量波而进行清洗的清洗工序;将清洗后的被接合体传送到安装工序的传送工序;以及对传送来的各个被接合体的清洗了的表面彼此进行常温接合的安装工序。
日本特开2003-318219号公报公开了一种安装方法,其可以利用能量波或者能量粒子高效且均匀地清洗接合面,另外,在腔室内进行清洗时也可以避免因相对腔室壁面蚀刻而引起的杂质附着的问题。该安装方法的特征在于,在形成于相对的两被接合体间的间隙内,通过一种照射单元照射能量波或者能量粒子而实质上同时清洗两被接合体的接合面,同时在清洗中至少使一方被接合体旋转,在对清洗后的被接合体间的相对位置进行对准后将被接合体彼此接合。
日本专利第3970304号公报公开了一种常温接合装置,其可以实现小型化、低成本化,另外,由于不受架台耐负荷的制约而可以使压接负荷的上限值实现大范围化,且增加了向在接合时要求高负荷的对象适用时的可靠性。该常温接合装置具备:生成用于常温接合上侧基板和下侧基板的真空气氛的接合室;设置于上述接合室的内部且在上述真空气氛中支承上述上侧基板的上侧架台;设置于上述接合室的内部且在上述真空气氛中支承上述下侧基板的滑架;与上述滑架连接成一体的弹性导向件;设置于上述接合室的内部且可在水平方向移动地支承上述弹性导向件的定位架台;驱动上述弹性导向件并使上述滑架在上述水平方向移动的第一机构;在垂直于上述水平方向即上下方向上使上述上侧架台移动的第二机构;以及设置于上述接合室的内部且在压接上述下侧基板和上述上侧基板时在上述上侧架台移动的方向支承上述滑架的滑架支承台。上述弹性导向件在上述下侧基板和上述上侧基板不发生接触时以使上述滑架不与上述滑架支承台发生接触的方式支承上述滑架,在压接上述下侧基板和上述上侧基板时以使上述滑架与上述滑架支承台发生接触的方式使其发生弹性形变。
日本特开2002-064042号公报公开了一种最终可得到极高精度且高可靠性的接合状态的安装方法。该安装方法为将多个被接合体彼此接合的安装方法,其特征在于,使第一被接合体、第二被接合体及其保持单元以及具有定位基准面的挡块部件按上述顺序彼此分开配置,调整第二被接合体或者其保持单元相对于挡块部件的定位基准面的平行度,同时调整第一被接合体或者其保持单元相对于第二被接合体或者其保持单元的平行度,在使第一被接合体与第二被接合体接触而将两被接合体进行了临时接合之后,使第二被接合体的保持单元与挡块部件的定位基准面接触,并对两被接合体加压而进行总接合。
发明内容
本发明的课题在于提供一种对基板更可靠地进行常温接合的常温接合装置。
本发明的另一课题在于提供一种使接合后的接合面更均匀地承载更大的负荷的常温接合装置。
本发明的另一课题在于提供一种更长寿命的常温接合装置。
本发明的另一课题在于提供一种更小型的常温接合装置。
本发明的另一课题在于提供一种可用更低成本进行常温接合的常温接合装置。
本发明的另一课题在于提供一种使每单位时间的产品的生产量更高的常温接合装置。
本发明的常温接合装置具备:角度调节机构,将保持第一基板的第一试料台支承在第一架台上并可变更所述第一试料台的朝向;第一驱动装置,沿第一方向驱动第一架台;第二驱动装置,沿与所述第一方向不平行的第二方向驱动保持第二基板的第二试料台;以及滑架支承台,在压接所述第二基板和所述第一基板时,沿所述第一方向支承第二试料台。此时,常温接合装置在压接第一基板和第二基板时可减轻施加于第二驱动装置的负荷,并能够将超过第二驱动装置的耐负荷的更大的负荷施加于第一基板和第二基板。常温接合装置还能够利用角度调节机构变更第一基板的方向,以使第一基板中的与第二基板相对的第一表面和第二基板中的与第一基板相对的第二表面平行接触,能够使接合面均匀地承受该大负荷。
角度调节机构优选具备:球形凸缘,其被固定于所述第一试料台;球座,其被固定于第一架台;以及固定凸缘,其通过对球形凸缘进行铆接而将球形凸缘固定于球座。
角度调节机构优选具备:多个垫片;以及紧固部件,其将所述多个垫片中的若干垫片夹在第一架台和第一试料台之间而将所述第一架台和所述第一试料台接合。
角度调节机构优选具备:根据电信号进行伸缩的多个元件;以及紧固部件,将多个元件各自的一端接合于第一试料台,将其各自的另一端接合于第一架台。
角度调节装置优选还具备:测定所述第一试料台中与所述第二基板相对的表面的朝向的传感器;以及根据所述测定的表面的朝向控制多个元件的控制装置。此时,控制装置控制多个元件以使所述测定的表面平行于基准面。作为该基准面,例如有:滑架支承台中的与第二试料台相对的面、第二试料台中的第二基板被保持的面、第二基板中的与第一基板接合的面。此时,常温接合装置优选例如校正第一试料台的方向以使接合室不向大气开放。
本发明的常温接合装置,其还具备机械锁机构,该机械锁机构将固定所述第二基板的卡盘机械性地固定于第二试料台。此时,常温接合装置可以不利用电磁力保持第二基板,在第二基板不能施加电磁力时有效。
本发明的常温接合装置优选还具备线圈,该线圈利用磁力将用于固定所述第二基板的卡盘固定于所述第二试料台。
本发明的常温接合装置还具备:发光的光源;以及照相机,基于所述光的在对准标记上反射的反射光而拍摄图像,其中,所述对准标记形成在所述第一基板或者第二基板上。滑架支承台形成有所述光和所述反射光透过的观察窗。此时,常温接合装置根据图像驱动第二试料台,由此能够使第一基板和第二基板对位,以使第一基板和第二基板按照设计的那样进行常温接合。
本发明的常温接合装置还具备:接合室,在内部配置有第一试料台和第二试料台;真空泵,经由形成于接合室的排气口将气体从接合室的内部排出而在接合室的内部生成真空气氛;以及表面清洗装置,在所述第一基板中与所述第二基板相对的第一表面和所述第二基板中与所述第一基板相对的第二表面分离时,使从一个部位释放出的粒子在所述真空气氛中向所述第一表面和所述第二表面之间照射。所述粒子的射线束的中心线朝向接合室的内侧表面中的除排气口之外的区域。这样的常温接合装置可防止真空泵的污染并使其长寿命化。
本发明的常温接合装置具备:接合室,在内部配置有第一试料台和第二试料台;闸阀,对真空进样室(load-lock chamber)和接合室之间进行开闭;传送装置,经由闸阀将所述第一基板和所述第二基板从真空进样室传送到接合室;以及表面清洗装置,在所述第一表面和所述第二表面分离时,使从一个部位释放出的粒子在所述真空气氛中向所述第一表面和所述第二表面之间照射。所述粒子的射线束的中心线朝向接合室的内侧表面中的除闸阀之外的区域。这样的常温接合装置可防止闸阀的污染并使之长寿命化。
本发明的常温接合装置还具备彼此可独立减压的多个盒室。传送装置将所述第一基板从所述多个盒室中的第一盒室传送到接合室,将所述第二基板从所述多个盒室中的第二盒室传送到接合室,并将所述第二基板和所述第一基板进行常温接合而形成的接合基板从接合室传送到所述多个盒室中的一个盒室。这样的常温接合装置可错开计时而将多片基板分别在盒室内固定。
本发明的常温接合装置还具备可出入所述多个盒室的内部地配置的多个盒。所述多个盒分别形成有配置所述第二基板、所述第一基板或者所述接合基板的多个搁板。这样的常温接合装置能够将多个所述两片基板的组连同盒一起装入盒室,并能够将所述接合基板连同盒一起传送到下一工序(划线及蚀刻或者再接合基板的工序)。这样的常温接合装置可缩短生产节拍时间,效率高,且每单位时间的生产量大,适合于大批量生产。
本发明的常温接合装置,还具备与第二试料台接合成一体的弹性导向件。第二驱动装置支承弹性导向件,通过驱动弹性导向件而驱动第二试料台。弹性导向件优选以如下方式发生弹性形变:在所述第一基板和所述第二基板不相接触时使所述第二试料台不与所述滑架支承台接触,在所述第一基板和所述第二基板压接时使所述第二试料台与所述滑架支承台接触。
第二试料台优选在滑架支承台上滑动而沿所述第二方向移动。
本发明的常温接合装置还具备:第一驱动装置,沿第一方向驱动对保持第一基板的第一试料台进行支承的第一架台;第二驱动装置,沿不与所述第一方向平行的第二方向驱动用于保持第二基板的第二试料台;滑架支承台,在所述第二基板和所述第一基板压接时,沿所述第一方向支承第二试料台;以及机械锁机构,将固定所述第二基板的卡盘机械性地固定于第二试料台。此时,常温接合装置在压接第一基板和第二基板时可降低施加于第二驱动装置的负荷,可将超过第二驱动装置的耐负荷的更大的负荷施加于第一基板和第二基板。常温接合装置还可以对第二基板不施加电磁力而将第二基板可装卸地支承于第二试料台。因此,常温接合装置可以使不能施加电磁力的基板承受所述大负荷。
本发明的常温接合装置还具备:接合室,在内部配置第一试料台和第二试料台;真空泵,经由形成于接合室的排气口将气体从接合室的内部排出而在接合室的内部生成真空气氛;闸阀,对真空进样室和接合室之间进行开闭;传送装置,经由闸阀将所述第一基板和所述第二基板从真空进样室传送到接合室;以及表面清洗装置,在所述第一基板中与所述第二基板相对的第一表面和所述第二基板中与所述第一基板相对的第二表面分离时,使从一个部位释放出的粒子在所述真空气氛中向所述第一表面和所述第二表面之间照射。所述粒子的射线束的中心线朝向接合室的内侧表面中的除排气口和闸阀之外的区域。这样的常温接合装置还可以防止真空泵的污染和闸阀的污染并使其长寿命化。
本发明的常温接合装置具备:第一驱动装置,沿第一方向驱动对保持第一基板的第一试料台进行支承的第一架台;第二驱动装置,沿不与所述第一方向平行的第二方向驱动保持第二基板的第二试料台;滑架支承台,在压接所述第二基板和所述第一基板时,沿所述第一方向支承第二试料台;发光的光源;以及照相机,基于所述光的在对准标记上反射的反射光而拍摄图像,其中,所述对准标记形成在所述第一基板或者第二基板上。滑架支承台形成有所述光和所述反射光透过的观察窗。此时,常温接合装置在压接第一基板和第二基板时可降低施加于第二驱动装置的负荷,且可将超过第二驱动装置的耐负荷的更大的负荷施加于第一基板和第二基板。常温接合装置可以根据所述图像驱动第二试料台,由此对第一基板和第二基板进行定位,以按照设计的那样对第一基板和第二基板进行常温接合。
本发明的常温接合装置具备:接合室,在内部配置有第一试料台和第二试料台;真空泵,经由形成于接合室的排气口将气体从接合室的内部排出而在接合室的内部生成真空气氛;闸阀,对真空进样室和接合室之间进行开闭;传送装置,经由闸阀将所述第一基板和所述第二基板从真空进样室传送到接合室;以及表面清洗装置,在所述第一基板中与所述第二基板相对的第一表面和所述第二基板中与所述第一基板相对的第二表面分离时,使从一个部位释放出的粒子在所述真空气氛中向所述第一表面和所述第二表面之间照射。所述粒子的射线束的中心线朝向接合室的内侧表面中的除排气口和闸阀之外的区域。此时,常温接合装置在压接第一基板和第二基板时可降低施加于第二驱动装置的负荷,且可将超过第二驱动装置的耐负荷的更大的负荷施加于第一基板和第二基板。这样的常温接合装置还可以防止真空泵的污染和闸阀的污染并使其长寿命化。
本发明的常温接合装置在压接第一基板和第二基板时可降低施加于第二驱动装置的负荷,且可将超过第二驱动装置的耐负荷的更大的负荷施加于第一基板和第二基板。本发明的常温接合装置还可以使第一基板和第二基板的接合面更均匀地承受更大的负荷。
附图说明
图1是表示本发明的常温接合装置的实施方式的剖面图;
图2是表示本发明的常温接合装置的实施方式的剖面图;
图3是表示角度调节机构的剖面图;
图4是表示角度调节机构的立体图;
图5是表示下侧基板支承部的剖面图;
图6是表示保持于下侧基板支承部的基板的剖面图;
图7是表示卡盘的剖面图;
图8是表示下侧试料台的俯视图;
图9是表示对准装置的剖面图;
图10是表示闸阀的剖面图;
图11是表示传送装置的爪的立体图;
图12是表示把持基板的传送装置的爪的立体图;
图13是表示盒的立体图;
图14是表示配置有基板的盒的立体图;
图15是表示使用本发明的常温接合装置对基板进行常温接合的动作的流程图;
图16是表示本发明的常温接合装置的另一实施方式的剖面图;
图17是表示使用本发明的常温接合装置连续地制造常温接合基板的动作的流程图;
图18是表示使用本发明的常温接合装置连续地制造常温接合基板的动作的流程图;
图19是表示使用本发明的常温接合装置连续地制造常温接合基板的动作的流程图;
图20是表示其他角度调节机构的侧视图;
图21是表示另一角度调节机构的侧视图;
图22是表示另一角度调节机构的俯视图;
图23是表示另一角度调节机构的侧视图;
图24是表示另一角度调节机构的俯视图;
图25是表示其他试料台的侧视图;
图26是表示另一试料台的侧视图。
具体实施方式
参照附图说明本发明的常温接合装置的实施方式。如图1所示,该常温接合装置1具备接合室2和真空进样室3。接合室2和真空进样室3形成为从环境将内部密闭的容器。常温接合装置1还具备闸阀5。闸阀5被介入设置于接合室2和真空进样室3之间,使连接接合室2的内部和真空进样室3的内部的门关闭或者开放。
真空进样室3在内部具备第一盒台6、第二盒台7和传送装置8。第一盒台6和第二盒台7配置有用于装载基板的盒。另外,真空进样室3还可以设置3个以上这样的盒台。
真空进样室3还具备未图示的真空泵和盖。该真空泵将气体从真空进样室3的内部排出。作为该真空泵,例如为通过使内部的金属制的多个叶片将气体分子吹掉而进行排气的涡轮分子泵。其盖使连接真空进样室3的外部和内部的门关闭或者开放。该门的大小比配置于第一盒台6和第二盒台7的盒大。
传送装置8具备:第一臂15、第二臂16、第三臂17、第一关节18、第二关节19、第三关节20。第一臂15、第二臂16、第三臂17分别形成为棒状。第一关节支承于真空进样室3的底板,并以旋转轴22为中心可旋转地支承第一臂15。旋转轴22平行于垂直方向。第二关节19支承于第一关节18并以旋转轴23为中心可旋转地支承第二臂16。旋转轴23平行于垂直方向,即平行于旋转轴22。第三关节20支承于第二关节19并以旋转轴24为中心可旋转地支承第三臂17。旋转轴24平行于垂直方向,即平行于旋转轴23。第三臂17在与第三关节20接合的端部的相反侧的端部具备爪21。爪21用于把持装载于第一盒台6或者第二盒台7上配置的盒的基板。
传送装置8还具备未图示的升降机构和伸缩机构。该升降机构通过用户的操作使第一臂15进行升降,使被爪21把持的基板进行升降。上述伸缩机构控制第一关节18、第二关节19、第三关节20,使第三关节17在平行于第三臂17的长度方向进行平行移动。
传送装置8将上述基板从真空进样室3经由闸阀5传送到接合室2,并将上述基板从接合室2经由闸阀5传送到真空进样室3。
接合室2具备真空泵31、离子枪32、电子枪33。接合室2在形成容器的壁34的局部形成有排气口35。真空泵31被配置于接合室2的外部,经由排气口35将气体从接合室2的内部排出。作为真空泵31,例如有通过内部的金属制的多个叶片将气体分子排出而进行排气的涡轮分子泵。离子枪32朝向一个照射方向36配置,朝向照射方向36释放出进行了加速的带电粒子。作为该带电粒子例如有氩离子。离子枪32可以调换成对上述基板的表面进行清洗的其他的表面净化装置。作为该表面净化装置,例如有等离子枪、高速原子射线源等。电子枪33朝向通过离子枪32照射带电粒子的对象配置,朝向该对象释放出进行了加速的电子。
在壁34的局部形成有门37。门37具备铰链38。铰链38相对于壁34可旋转地支承门37。壁34在局部还形成有窗39。窗39由不使气体透过而使可视光穿过的材料形成。窗39只要是以用户可以从接合室2的外部看到由离子枪32照射带电粒子的对象或者接合状态的方式进行配置,就可以配置于壁34的任意部位。
如图2所示,接合室2在内部还具备上侧基板支承部41和下侧基板支承部42。上侧基板支承部41具备:上侧架台11、角度调节机构12、上侧试料台13、以及上侧架台驱动装置14。上侧架台11可相对于接合室2沿垂直方向平行移动地被支承。角度调节机构12可变更方向地将上侧试料台13支承于上侧架台11。上侧试料台13在其下端具备电介质层,向该电介质层和基板之间施加电压,利用静电力将该基板吸附于该电介质层。上侧架台驱动装置14通过用户的操作使上述架台11相对于接合室2沿垂直方向进行平行移动。下侧基板支承部42将基板支承于上端。
离子枪32在支承于上侧基板支承部41的基板和支承于下侧基板支承部42的基板分离时,朝向支承于上侧基板支承部41的基板和支承于下侧基板支承部42的基板之间的空间,且朝向接合室2的壁34的局部的内侧表面。即,离子枪32的照射方向36穿过支承于上侧基板支承部41的基板和支承于下侧基板支承部42的基板之间,与接合室2的壁34的局部的内侧表面交叉。
图3表示角度调节机构12。角度调节机构12具备:球形凸缘26、固定凸缘27和球座28。球形凸缘26由支承部分和凸缘部分形成。该支承部分与上侧试料台13接合。该凸缘部分形成为以点29为中心的球。固定凸缘27通过铆接(凿密)固定而与球形凸缘26的凸缘部分接合。球座28形成有与球形凸缘26的凸缘部分密合的球座面。球座28还与上侧架台11接合,并通过例如为螺栓的紧固部件与固定凸缘27接合,以使该球座面与球形凸缘26的凸缘部分密合。
图4表示固定凸缘27。固定凸缘27具备分割环29-1~29-2。分割环29-1~29-2分别形成环的一部分。分割环29-1~29-2配置成使该环的内侧与球形凸缘26的凸缘部分接触,通过利用未图示的螺栓进行紧固而与球形凸缘26的凸缘部分接合。
图5详细表示下侧基板支承部42。下侧基板支承部42具备:定位架台44、滑架支承台45、下侧试料台46以及弹性导向件47。定位架台44支承于接合室2的底板48上。滑架支承台45例如形成为圆柱状并支承于接合室2的底板48上。滑架支承台45在其圆柱的上端具有平滑的支承面52。支承面52垂直于垂直方向。
下侧试料台46例如形成为圆柱状。下侧试料台46在其圆柱的下端具有平滑的支承面54。对下侧试料台46的支承面54的相反侧的面高精度(例如平行度为10μm以内)地加工成与支承面54平行。弹性导向件47由弹性体形成,与下侧试料台46的侧面接合成一体。定位架台44以使下侧试料台46的支承面54不与滑架支承台45的支承面52接触的方式将弹性导向件47支承为可在水平方向平行移动。此时,使支承面54和支承面52分开100μm左右。弹性导向件47还在由上侧基板支承部41向垂直下方向按压下侧试料台46时,以使下侧试料台46的支承面54与滑架支承台45的支承面52进行接触的方式发生弹性形变。定位架台44还通过用户的操作使弹性导向件47在与水平方向平行的方向进行平行移动,使弹性导向件47以与垂直方向平行的旋转轴为中心进行旋转移动。
这样的下侧基板支承部42在由上侧基板支承部41将下侧试料台46向垂直下方向按压时,通过将按压负荷施加于支承下侧试料台46的弹性导向件,而使滑架支承台45支承下侧试料台46。因此,常温接合装置1可以不将大负荷施加于定位架台44,而是可以将超过定位架台44的耐负荷的更大的负荷施加于固定在上侧基板支承部41的基板和固定在下侧基板支承部42的基板。
另外,下侧基板支承部42也可以将定位架台44和弹性导向件47调换为其他的定位机构。此时,滑架支承台45使支承面52与下侧试料台46的支承面54接触而支承下侧试料台46。该定位机构通过用户的操作使下侧试料台46在与水平方向平行的方向进行平行移动,使下侧试料台46以与垂直方向平行的旋转轴为中心进行旋转移动。此时,下侧试料台46在滑架支承台45的支承面52上进行滑动移动。
图6表示保持于下侧试料台46的基板。该基板43与卡盘55接合。
图7表示卡盘55。卡盘55形成为大致圆盘状,并形成有接合面56和多个孔57。接合面57平坦地形成。基板43使用未图示的晶片带而被固定于卡盘55的接合面57。多个孔57形成于接合面57的外侧。
图8表示下侧试料台46。下侧试料台46通过机械锁机构保持卡盘55,由此保持基板43。下侧试料台46形成为大致圆盘状,具备多个销58和凸轮59。多个销58分别形成为棒状,以可在下侧试料台46的圆盘的半径方向进行平行移动的方式支承于下侧试料台46。凸轮59配置于下侧试料台46的圆盘中央,通过未图示的旋转机构(例如电机)进行旋转,由此向外侧驱动多个销58。即,下侧试料台46以使多个销58进入卡盘55的多个孔57的方式配置基板43,通过用户的操作使凸轮59旋转,由此固定基板43。
保持于上侧试料台13的基板与基板43一样,与卡盘55接合。此外,上侧试料台13的构成与下侧试料台46一样。即,上侧试料台13形成为大致圆盘状,具备多个销和凸轮。该多个销分别形成为棒状,且以可在上侧试料台13的圆盘半径方向进行平行移动的方式支承于上侧试料台13。该凸轮配置于上侧试料台13的圆盘中央,通过旋转向外侧驱动该多个销。即,上侧试料台13以使该多个销进入卡盘55的多个孔57的方式配置基板43,通过用户的操作使该凸轮旋转,由此固定基板43。
具备这样的机械锁机构的试料台可以不使用电磁力而保持基板43,对于保持不适于施加电磁力的基板43有效。
如图9所示,常温接合装置1还具备对准装置70。对转装置70具备红外照明灯71、透镜72、以及照相机73。此时,滑架支承台45形成有透明部位74。透明部位74由相对于红外照明灯71所照射的红外线透明的材料形成。此外,下侧试料台46形成有透明部位75。透明部位75由相对于红外照明灯71所照射的红外线透明的材料形成,并被配置于下侧试料台46中的透明部位74的附近。此外,在使该基板与卡盘55接合时,卡盘55同样形成有透明部位。该透明部位由相对于红外照明灯71所照射的红外线透明的材料形成,被配置于下侧试料台46中的透明部位75的附近。
红外照明灯71、透镜72、照相机73固定于接合室2。红外照明灯71产生穿过半导体的红外线。作为该红外线的波长,例如为1μm以上的波长。透镜72将由红外照明灯71生成的红外线的方向变为垂直方向,并经由透明部位74、75使该红外线照射到由上侧基板支承部41保持的基板76,或者使该红外线照射到由下侧基板支承部42保持的基板77。透镜72进而使被基板76反射的红外线的反射光透射到照相机73,使被基板77反射的红外线的反射光透射到照相机73。照相机73根据穿过透镜72的反射光生成基板76的局部的图像,并生成基板77的局部的图像。
基板76在与基板77相对的表面的局部形成有对准标记78。基板77在与基板76相对的表面形成有对准标记79。基板77以将对准标记79配置于基板77中的透明部位74、75的方式被支承于下侧试料台46。对准标记78和对准标记79在按照设计的那样对基板76和基板77进行常温接合时,以正好相对配置的方式进行设计。对准标记78形成于基板76的多个部位,对准标记79也形成于基板77的多个部位。
此时,卡盘55、下侧试料台46、滑架支承台45以利用对准装置70拍摄基板77的对准标记79的方式形成。即,卡盘55在与基板77接合时,在配置有上述多个对准标记79的多个部位分别形成有多个透明部位。下侧试料台46在下侧基板支承部42保持基板77时,在配置有上述多个对准标记79的多个部位分别形成有多个透明部位75。滑架支承台45在使下侧基板支承部42保持基板77时,在配置有上述多个对准标记79的多个部位分别形成有多个透明部位74。
图10表示闸阀5。闸阀5具备门61和门62。门61形成连接接合室2的内部和真空进样室3的内部的开口部,该开口部的周边具有密封面63。门62根据用户的操作并通过未图示的机构进行移动,与密封面63密合而关闭门61的开口部,离开门61的开口部而使门61的开口部开放。
常温接合装置1以如下方式制造:以不能被从离子枪32释放出的粒子强烈照射的方式,且以不能被从离子枪32释放出的粒子从壁34的表面及内置物的表面、该基板的表面撞击出的粒子强烈照射的方式,配置闸阀5和真空泵31。
闸阀5在被从离子枪32释放出的粒子强烈照射或者被从离子枪32释放出的粒子从该基板表面撞击出的粒子强烈照射时,可以在密封面63周边形成该粒子造成的污染膜。该污染膜因闸阀5的开闭而剥落,使污染物进入密封面63,不能使接合室2的内部和真空进样室3的内部形成密闭。这样的常温接合装置1可防止闸阀5的密封面63的污染并使其长寿命化。
真空泵31在排气口35被从离子枪32释放出的粒子强烈照射,或者被从离子枪32释放出的粒子从壁34的表面及内置物的表面、该基板的表面撞击出的粒子强烈照射时,可能损伤内部的金属制的多个叶片或者在叶片上形成污染膜。因该叶片的损伤、污染膜的固化堆积而有可能引起真空泵31的排气性能的降低。另外,在污染膜剥落时有可能使真空泵将其吸入而损坏真空泵31。这样的常温接合装置1可防止真空泵31的叶片的损伤、污染并使其长寿命化。
图11表示传送装置8的爪21。爪21形成有支承面64、65和非支承面66。支承面64、65以沿着同一水平面的方式形成,并朝向垂直向上方向。非支承面66以沿着在比支承面64、65所沿的水平面靠垂直下侧配置的另一水平面的方式形成,配置于支承面64和支承面65之间。如图12所示,爪21以使基板接触到支承面64、64而使基板67不接触到非支承面66的方式把持基板67。此时,爪21在基板67的利用常温接合装置1进行常温接合的接合面不论向上时还是向下时都使该接合面不接触到传送装置8,从而可以防止因该接合面被污染而引起的接合不良的发生。
图13表示配置于第一盒台6或者第二盒台7的盒。该盒68在相对的壁面上分别沿垂直方向并排一列配置有水平的多个(例如25个)搁板69。如图14所示,盒68以使基板67与搁板69接触而使基板67的接合面不与盒68接触的方式配置基板67。此时,盒68在基板67的利用常温接合装置1进行常温接合的接合面不论向上还是向下时都使该接合面不与盒68发生接触,从而可以防止因该接合面被污染而引起的接合不良的发生。
使用常温接合装置1进行常温接合时的动作具备校正上侧试料台的方向的动作和进行常温接合的动作。
校正上侧试料台的方向的动作从下侧基板支承部42不具备下侧试料台46和弹性导向件47的状态起开始执行。作业者首先测定上侧试料台13的方向。作业者在上侧试料台13的配置有基板的面不平行于滑架支承台45的支承面52时,使用角度调节机构12并以使上侧试料台13的配置有基板的面和支承面52达到平行的方式对其进行调节。即,作业者以使上侧试料台13的配置有基板的面和支承面52达到平行的方式,通过固定凸缘27铆接固定球形凸缘26,将固定凸缘27固定于球座28。
作业者在实施了这样的角度调节后,在下侧基板支承部42上安装下侧试料台46和弹性导向件47。作业者接着以使下侧试料台46的支承面54与滑架支承台45的支承面52接触的方式使上侧基板支承部41按压下侧基板支承部42。此时,作业者计测施加于上侧试料台13的配置有基板的面和下侧试料台46的配置有基板的面的负荷的分布,确认该负荷分布达到均匀。
另外,校正上侧试料台的方向的动作在下侧试料台46与滑架支承台45的支承面52接触而被支承时调换为其他的动作。在该动作中,作业者首先测定上侧试料台13的方向。作业者在上侧试料台13的配置有基板的面和下侧试料台46的配置有基板的面不平行时,使用角度调节机构12以使上侧试料台13的配置有基板的面和下侧试料台46的配置有基板的面达到平行的方式对其进行调节。在此,也可以在下侧试料台46保持基板时,以使上侧试料台13的配置有基板的面与保持于下侧试料台46的基板的与上侧试料台13相对的面达到平行的方式对其进行调节。即,作业者以使上侧试料台13的配置有基板的面和下侧试料台46的配置有基板的面相平行的方式,通过固定凸缘27将球形凸缘26进行铆接固定,将固定凸缘27固定于球座28。作业者接着将上侧基板支承部41向下侧基板支承部42按压。此时,作业者计测施加于上侧试料台13的配置有基板的面和下侧试料台46的配置有基板的面的负荷的分布,确认该负荷分布达到均匀。
另外,在上侧试料台13保持基板时,也可以调换成上侧试料台13的方向而测定该基板的与下侧试料台46相对的面的方向。
根据校正这样的上侧试料台的方向的动作,将上侧试料台13的基板常温接合于下侧试料台46的基板时,可以使上侧试料台13的基板和下侧试料台46的基板的接合面更均匀地承受负荷。其结果是,这样的动作在利用该常温接合而在接合基板上形成多个器件时,可以提高该多个器件的成品率,提高常温接合装置1的常温接合的可靠性,使常温装置1更加实用。根据这样的动作,不需要再以使滑架支承台45的支承面52和下侧试料台46的配置有基板的面达到平行的方式对其进行调节,从而使该负荷分布更容易达到均匀。此时,常温接合装置1不需要具备以使滑架支承台45的支承面52和下侧试料台46的配置有基板的面达到平行的方式进行调节的机构,因而可以更容易进行制造。
图15表示进行该常温接合的动作。作业者在执行了校正上侧试料台的方向的动作之后,首先关闭闸阀5(步骤S1),并使用真空泵31在接合室2的内部生成真空气氛,在真空进样室3的内部生成大气压气氛。
作业者将多片基板装填于盒68。将该多片基板以接合面向下的方式装填于盒68。作业者再将与该多片基板分别进行常温接合的其他的基板装填于其他的盒68。该多片基板以接合面向上的方式装填于盒68。作业者打开真空进样室3的盖,将装填有接合面向下的基板的盒68配置于第一盒台6,将装填有接合面向上的基板的盒68配置于第二盒台7(步骤S2)。在盒台有三个以上的情况下也将它们进行配置。作业者关闭真空进样室3的盖,在真空进样室3的内部生成真空气氛,开放闸阀5(步骤S3)。
作业者使用传送装置8将配置于第一盒台6的盒68中装填的基板中的一个固定于上侧基板支承部41,将配置于第二盒台7的盒68中装填的基板中的一个固定于下侧基板支承部42(步骤S4)。作业者关闭闸阀5(步骤S5)。
作业者在关闭闸阀5之后,对固定于上侧基板支承部41的基板和固定于下侧基板支承部42的基板进行常温接合。即,作业者在固定于上侧基板支承部41的基板和固定于下侧基板支承部42的基板分离的状态下,使用离子枪31将粒子释放到固定于上侧基板支承部41的基板和固定于下侧基板支承部42的基板之间。该粒子照射到该基板,除去形成于该基板的表面的氧化物,并除去附着于该基板的表面的杂质。作业者操作上侧基板支承部41的上侧架台驱动装置14,使上侧试料台13向垂直下方向下降,使固定于上侧基板支承部41的基板和固定于下侧基板支承部42的基板靠近。作业者使用对准装置70将固定于上侧基板支承部41的基板的对准标记和固定于下侧基板支承部42的基板的对准标记拍摄成图像。作业者根据该图像操作下侧基板支承部42的定位机构,并以按照设计的那样对固定于上侧基板支承部41的基板和固定于下侧基板支承部42的基板进行接合的方式移动固定于下侧基板支承部42的基板的位置。作业者操作上侧基板支承部41的上侧架台驱动装置14,使上侧试料台13向垂直下方向下降,使固定于上侧基板支承部41的基板与固定于下侧基板支承部42的基板接触。此时,下侧基板支承部42的弹性导向件47发生弹性形变,下侧基板支承部42的下侧试料台46接触到滑架支承台45而支承于滑架支承台45。固定于上侧基板支承部41的基板和固定于下侧基板支承部42的基板通过该接触而接合,从而生成一片接合基板。
根据这样的常温接合,通过在执行了校正上侧试料台13的方向的动作之后再执行,可以使固定于上侧基板支承部41的基板和固定于下侧基板支承部42的基板的接合面更均匀地承受负荷,可以提高常温接合的成品率。根据这样的常温接合,再通过下侧试料台46与滑架支承台45接触而对其进行支承,可以防止对定位架台44施加超过其耐负荷的大负荷,同时,可以使固定于上侧基板支承部41的基板和固定于下侧基板支承部42的基板的接合面更均匀地承受更大的负荷。
作业者使上侧试料台13向垂直上方向上升而使闸阀5开放(步骤S7)。作业者使用传送装置8,将固定于下侧基板支承部42的接合基板传送到配置于第一盒台6的盒68中的空的搁板上(步骤S8)。在盒台有三个以上的情况下,重复执行步骤S4~步骤S8的动作,直至装填的基板全部完成常温接合(步骤S9,是)。
作业者在使装填的基板全部完成常温接合时(步骤S9,是),关闭闸阀5(步骤S10),将大气供给到真空进样室3的内部而在真空进样室3的内部生成大气压气氛。作业者打开真空进样室3的盖,从第一盒台6、第二盒台7将接合基板连同盒68一起取出(步骤S11)。
根据这样的动作,可以将进行了上述接合的全部基板连同盒68一起传送到下一工序。由于这样的常温接合方法不插入将进行了上述接合的全部基板再装填于另外的盒的作业,因此,可以缩短生产节拍时间,效率高,且每单位时间的生产量大,适合于大批量生产。
此外,将步骤S2的装填有接合面向下的基板的盒68配置于第一盒台6,将装填有接合面向上的基板的盒68配置于第二盒台7,由此,传送装置2不需要在接合室2或者真空进样室3的内部将基板反过来。因此,接合室2和真空进样室3不需要在内部设置用于将基板反过来的空间,可以更小型地形成。
此外,传送装置8不需要具备用于将基板反过来的机构,可以更容易地进行制造。其结果是,常温接合装置1可以更小型、更低成本地进行制造。
本发明的常温接合装置的另一实施方式中,上述的实施方式的常温接合装置1的真空进样室3在内部不具备第一盒台6和第二盒台7,而是取而代之具备多个盒室。即,如图16所示,该常温装置81具备上述的多个盒室82-1~82-4。盒室82-1~82-4分别为从环境将内部密闭的容器,通常由不锈钢形成。常温接合装置81还具备多个闸阀83-1~83-4。闸阀83-i(i=1,2,3,4)介入设置于真空进样室3和盒室82-i之间,关闭或者开放连接盒室82-i的内部和真空进样室3的内部的门。
盒室82-i配置有盒84-i。盒84-i与上述的实施方式中的盒68一样,水平的25个搁板为沿垂直方向一列并排配置的壳,用于在上述搁板上各装载一片基板。
盒室82-i还具备未图示的真空泵和盖。该真空泵将气体从盒室82-i的内部排出。作为该真空泵,例如有通过内部的金属制的多个叶片将气体分子撞击出而进行排气的涡轮分子泵。该盖可关闭连接盒室82-i的外部和内部的门,并通过形成大气气氛而开放。该盖的大小比盒84-i大。
常温接合装置81可以执行将三片以上的基板常温接合成一片基板时的动作、将两片基板常温接合成一片基板时的动作以及连续制造这些接合基板的动作。
在将三片以上的基板常温接合成一片基板时的动作中,在多个盒室82-i中使用82-1~82-3。作业者首先关闭闸阀5和闸阀83-1~83-4,并使用真空泵31在接合室2的内部生成真空气氛,在真空进样室3的内部生成真空气氛,在盒室82-1~82-4的内部生成大气压气氛。作业者打开盒室82-1~82-2的盖,将装填有25片基板的盒84-1配置于盒室82-1,将装填有25片基板的盒84-2配置于盒室82-2。作业者关闭盒室82-1~82-2的盖,在盒室82-1~82-2的内部生成真空气氛,开放闸阀5和闸阀83-1~83-2。
作业者使用传送装置8将装填于盒84-1的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41,将装填于盒84-2的基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。然后,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-1中的空的搁板。重复执行这样的接合动作直至装填于盒84-1的基板全部完成常温接合。
作业者在执行这样的接合动作的期间打开盒室82-3的盖,将装填有25片基板的盒84-3配置于盒室82-3。作业者关闭盒室82-3的盖,在盒室82-3的内部生成真空气氛。
作业者在装填于盒84-1的基板和装填于盒84-2的基板的常温接合结束,且在盒室82-3的内部生成真空气氛之后,对装填于盒84-1并进行了常温接合的接合基板和装填于盒84-3的基板进行常温接合。即,作业者使用传送装置8将装填于盒84-1的接合基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41,将装填于盒84-3的基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,使上侧基板41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。然后,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-1中的空的搁板。重复执行这样的接合动作直至装填于盒84-1的基板全部完成常温接合。
这样,在使用常温接合装置81将三片以上的基板常温接合成一片基板时的动作中,在对两片基板进行常温接合期间,将装填有进行下一次常温接合的基板的盒固定于分别配置有上述两片基板的两个盒室以外的盒室。在上述的实施方式的常温接合装置1中,在将三片以上的基板常温接合成一片基板时,在使两片基板生成进行了常温接合的接合基板之后,为了固定第三片基板,需要使真空进样室3的内部成为大气压气氛并再次形成真空气氛。常温接合装置81不需要使真空进样室3的内部形成大气压气氛并再次形成真空气氛,可以缩短生产节拍时间,并使进行常温接合的基板的每单位时间的生产量高于常温接合装置1。
此外,在连续制造对三片以上的基板进行常温接合的产品的情况下,作为降低因接合前准备工序即排气等待时间而引起的损耗并高效率进行制造的方法,有下面的方法。在该动作中,使用多个盒室82-i中的82-1~82-4。在将三片基板连续地常温接合成一片基板时的动作中,如图17所示,首先,作业者关闭闸阀5和闸阀83-1~83-4,并使用真空泵31在接合室2的内部生成真空气氛,在真空进样室3的内部生成真空气氛,在盒室82-1~82-4的内部生成大气压气氛。作业者打开盒室82-1~82-2的盖,将装填有25片基板的盒84-1配置于盒室82-1,将装填有25片基板的盒84-2配置于盒室82-2。作业者关闭盒室82-1~82-2的盖,在盒室82-1~82-2的内部生成真空气氛,开放闸阀5和闸阀83-1~83-2。(步骤21)作业者打开盒室82-3的盖,将空的盒84-3配置于盒室82-3。作业者关闭盒室82-3的盖,在盒室82-3的内部生成真空气氛,开放闸阀5和闸阀83-3。
作业者使用传送装置8将装填于盒84-1的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41,将装填于盒84-2的基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。然后,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-3中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至对装填于盒84-1的基板全部完成常温接合并在盒84-3所有的搁板上装填有接合基板。(步骤22)
作业者在执行这样的接合动作期间,打开盒室82-4的盖,将装填有25片基板的盒84-4配置于盒室82-4。作业者关闭盒室82-4的盖,在盒室82-4的内部生成真空气氛。(步骤22)
作业者在装填于盒84-1的基板和装填于盒84-2的基板的常温接合结束,且在盒室82-4的内部生成真空气氛之后,对装填于盒84-3并进行了常温接合的接合基板和装填于盒84-4的基板进行常温接合。即,作业者使用传送装置8将装填于盒84-3的接合基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42,将装填于盒84-4的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,然后使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。接着,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-4中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至装填于盒84-3、84-4的基板全部完成常温接合。(步骤23)
作业者在装填于盒84-1的基板和装填于盒84-2的基板的常温接合结束,且在盒室82-4的内部生成真空气氛之后,再次在盒室82-1~82-2的内部生成大气气氛。作业者打开盒室82-1、82-2的盖,对装填有25片基板的盒84-1和装填有25片基板的盒84-2分别进行配置。作业者关闭盒室84-1~84-2的盖,在盒室82-1~82-2的内部生成真空气氛,开放闸阀5和闸阀83-1~83-2。(步骤23)
作业者使用传送装置8将装填于盒84-1的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41,将装填于盒84-2的基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。接着,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-3中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至装填于盒84-1的基板全部完成常温接合,并在盒84-3的所有搁板上装填有接合基板。(步骤24)
作业者在执行这样的接合动作期间,打开盒室82-4的盖,将装填有接合基板的盒84-4从盒室82-4中取出,将装填有另外的25片基板的另一盒84-4配置于盒室82-4。作业者关闭盒室82-4的盖,在盒室82-4的内部生成真空气氛。(步骤24)
作业者在装填于盒84-1的基板和装填于盒84-2的基板的常温接合结束,且在盒室82-4的内部生成真空气氛之后,再次对装填于盒84-3并进行了常温接合的接合基板和装填于盒84-4的基板进行常温接合,将装填有25片基板的盒84-1和装填有25片基板的盒84-2分别配置于盒室82-1、82-2。
作业者通过重复执行这样的动作,可以将三片基板连续地常温接合成一片基板,且可以连续制造对三片基板进行常温接合的产品。即,这样的常温接合装置在连续制造对三片基板进行常温接合的产品时,不需要使真空进样室3的内部形成为大气压气氛并再度形成为真空气氛,另外,在接合工序进行的同时,通过在分别配置有该接合中的基板的两个盒室以外的盒室内固定装填有进行下一常温接合的基板的盒,可以降低因排气等待时间而引起的损耗,并缩短生产节拍时间,使进行常温接合的基板的每单位时间的生产量高于常温接合装置1。另外,在步骤22中配置接合基板的盒室可以是四个盒室中的任一个,在该情况下,固定进行下一次接合的基板的盒室不配置接合基板,而成为对在步骤21中搭载有进行接合的基板的盒不进行固定的盒室。
在步骤23中配置完成的接合基板的盒室可以是在步骤22中不对搭载基板的盒进行固定的两个盒室中的任一方。在该情况下,固定下一次进行新的接合的基板的盒室是除对在步骤22中搭载基板的盒不进行固定的两个盒室之外的剩余两个盒室。
在步骤24中配置接合基板的盒室可以是除在步骤23中配置有进行了接合的基板的盒室之外的盒室的任一方,该情况下,固定进行下一次接合的基板的盒室不配置接合基板,而成为对在步骤23中搭载有进行新的接合的基板的盒不进行固定的盒室。
在将四片基板常温接合成一片基板时的动作中,如图18所示,首先,作业者关闭闸阀5和闸阀83-1~83-4,并使用真空泵31在接合室2的内部生成真空气氛,在真空进样室3的内部生成真空气氛,在盒室82-1~82-4的内部生成大气压气氛。作业者打开盒室82-1~82-2的盖,将装填有25片基板的盒84-1和装填有25片基板的盒84-2分别配置于盒室82-1、82-2。作业者关闭盒室82-1~82-2的盖,在上述盒室82-1~82-2的内部生成真空气氛,开放闸阀5和闸阀83-1~83-2。(步骤31)
作业者使用传送装置8将装填于盒84-1的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41,将装填于盒84-2的基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。接着,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-1中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至对装填于盒84-1的基板全部完成常温接合并在盒84-1所有的搁板上装填有接合基板。(步骤32)
作业者在执行这样的接合动作期间,打开盒室82-3的盖,将装填有25片基板的盒84-3配置于盒室82-3。作业者关闭盒室82-3的盖,在盒室82-3的内部生成真空气氛。(步骤32)
作业者在装填于盒84-1的基板和装填于盒84-2的基板的常温接合结束,且在盒室82-3的内部生成真空气氛之后,对装填于盒84-1并进行了常温接合的接合基板和装填于盒84-3的基板进行常温接合。即,作业者使用传送装置8将装填于盒84-1的接合基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42,将装填于盒84-3的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,然后使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。接着,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-3中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至装填于盒84-1的基板全部完成常温接合。(步骤33)
作业者在装填于盒84-1的基板和装填于盒84-2的基板的常温接合结束,且在盒室82-3的内部生成真空气氛之后,再次在盒室82-4的内部生成大气压气氛。作业者打开盒室82-4的盖,将装填有25片基板的盒84-4配置于盒室82-4。作业者关闭盒室84-4的盖,在盒室82-4的内部生成真空气氛,然后开放闸阀5和闸阀83-4。(步骤33)
作业者使用传送装置8将装填于盒84-3的接合基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42,将装填于盒84-4的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,然后使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。接着,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-4中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至装填于盒84-3的接合基板全部完成常温接合。(步骤34)
作业者在执行这样的接合动作期间,打开盒室82-1、82-2的盖,将空的盒84-1~84-2从盒室82-1、82-2中取出,将装填有另外的25片基板的其他盒84-1~84-2配置于上述盒室82-1、82-2。作业者关闭盒室82-1、82-2的盖,在上述盒室82-1、82-2的内部生成真空气氛。(步骤34)
作业者使用传送装置8将装填于盒84-1的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41,将装填于盒84-2的基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,然后使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。接着,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-1中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至装填于盒84-1的基板全部完成常温接合并将接合基板装填于盒84-1的所有的搁板。(步骤35)
作业者在执行这样的接合动作期间,打开盒室82-3的盖,将装填有25片基板的盒84-3配置于上述盒室82-3。作业者关闭盒室82-3的盖,在上述盒室82-3的内部生成真空气氛。作业者在执行这样的接合动作期间,还要打开盒室82-4的盖,将装填有接合基板的盒84-4从盒室82-4中取出。(步骤35)
作业者在装填于盒84-1的基板和装填于盒84-2的基板的常温接合结束,且在盒室82-3的内部生成真空气氛之后,再次对装填于盒84-1且进行了常温接合的接合基板和装填于盒84-3的基板进行常温接合,并将装填有25片基板的盒84-4配置于盒室82-4。
作业者通过重复执行这样的动作,可以将四片基板连续地常温接合成一片基板,且可以连续制造对四片基板进行常温接合的产品。即,这样的常温接合装置在连续制造对四片基板进行常温接合的产品时,不需要使真空进样室3的内部形成为大气压气氛并再度形成为真空气氛,另外,在接合工序进行的同时,通过在分别配置有上述接合中的基板的两个盒室以外的盒室内固定装填有进行下一次常温接合的基板的盒,可以降低因排气等待时间而引起的损耗,并缩短生产节拍时间,从而使进行常温接合的基板的每单位时间的生产量高于常温接合装置1。另外,在步骤32、步骤33中配置接合基板的盒室也可以是四个盒室中的任一个,在该情况下,对进行下一次接合的基板进行固定的盒室不配置接合基板,而成为对在上一个步骤中搭载有基板的盒不进行固定的盒室。在步骤34中配置有完成后的接合基板的盒室也可以是在步骤33中对搭载有基板的盒进行固定的两个盒室中的任一方。在该情况下,固定有进行下面的新接合的基板的盒室是除在步骤33中对搭载有基板的盒进行固定的两个盒室之外的剩余的两个盒室。在步骤35中,配置接合基板的盒室也可以是除了在步骤34中配置有完成接合的基板的盒室之外的盒室的任一个,该情况下,对进行下面的接合的基板进行固定的盒室不配置接合基板,而成为对在步骤34中搭载有进行新的接合的基板的盒不进行固定的盒室。
这样的常温接合装置同样可以连续地将5片以上的基板常温接合成一片基板。即,这样的常温接合装置在连续制造对5片以上的基板进行常温接合的产品时,不必使真空进样室3的内部形成为大气压气氛并再次形成为真空气氛,另外,在接合工序进行的同时,通过在分别配置有上述接合中的基板的两个盒室以外的盒室内固定装填有进行下一次常温接合的基板的盒,可以降低因排气等待时间而引起的损耗,并缩短生产节拍时间,从而使进行常温接合的基板的每单位时间的生产量高于常温接合装置1。
如图19所示,在将两片基板常温接合成一片基板时的动作中,首先,作业者关闭闸阀5和闸阀83-1~83-4,使用真空泵31在接合室2的内部生成真空气氛,在真空进样室3的内部生成真空气氛,在盒室82-1~82-4的内部生成大气压气氛。作业者打开盒室82-1~82-2的盖,将装填有25片基板的盒84-1配置于盒室82-1,将装填有25片基板的盒84-2配置于盒室82-2。作业者关闭盒室82-1~82-2的盖,在盒室82-1~82-2的内部生成真空气氛,开放闸阀5和闸阀83-1~83-2。(步骤41)
作业者使用传送装置8将装填于盒84-1的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41,将装填于盒84-2的基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,然后使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。接着,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-1中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至装填于盒84-1的基板全部完成常温接合。(步骤42)
作业者在执行这样的接合动作期间,打开盒室82-3~82-4的盖,将装填有25片基板的盒84-3配置于盒室82-3,将装填有25片基板的盒84-4配置于盒室82-4。作业者关闭盒室82-3~83-4的盖,在上述盒室82-3~82-4的内部生成真空气氛。(步骤42)
作业者在装填于盒84-1的基板和装填于盒84-2的基板的常温接合结束,且在盒室82-3~82-4的内部生成真空气氛之后,对装填于盒84-3的基板和装填于盒84-4的基板进行常温接合。即,作业者使用传送装置8将装填于盒84-3的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41,将装填于盒84-4的基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,然后使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。然后,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-3中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至装填于盒84-3的基板全部完成常温接合。(步骤43)
作业者在执行这样的接合动作期间,打开盒室82-1的盖,将装填有接合基板的盒84-1从盒室82-1中取出,将装填有另外的25片基板的另外的盒84-1配置于盒室82-1,将装填有25片基板的盒84-2配置于盒室82-2。作业者关闭盒室82-1~82-2的盖,在盒室82-1~82-2的内部生成真空气氛,开放闸阀5和闸阀83-1~83-2。(步骤43)
作业者使用传送装置8将装填于盒84-1的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41,将装填于盒84-2的基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。然后,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-1中的空的搁板。重复执行这样的接合动作直至装填于盒84-1的基板全部完成常温接合,并将接合基板装填于盒84-1的所有的搁板。(步骤44)
作业者在执行这样的接合动作期间,打开盒室82-3的盖,将装填有接合基板的盒84-3从盒室82-3中取出,将装填有另外的25片基板的另外的盒84-3配置于盒室82-3,将装填有25片基板的盒84-4配置于盒室82-4。作业者关闭盒室82-3~82-4的盖,在盒室82-3~82-4的内部生成真空气氛。(步骤44)
作业者通过重复执行这样的动作(步骤43、44),可以连续制造对两片基板进行常温接合的产品。这样,在使用常温接合装置81将两片基板常温接合成一片基板时的动作中,在对两片基板进行常温接合期间,在分别配置有上述两片基板的两个盒室以外的两个盒室中,分别固定装填有进行下一次常温接合的基板的两个盒。在上述实施方式的常温接合装置1中,在将两片基板常温接合成一片基板时,在生成完成两片基板的常温接合的接合基板之后,为了固定下一片基板,需要将真空进样室3的内部形成为大气压气氛并再度形成为真空气氛。常温接合装置81在连续制造对两片基板进行常温接合的产品时,不需要将真空进样室3的内部形成为大气压气氛并再度形成为真空气氛,因而可以缩短生产节拍时间,从而使进行常温接合的基板的每单位时间的生产量高于常温接合装置1。
另外,在步骤42、步骤44中配置有完成的接合基板的盒室也可以是对在步骤41、步骤43中搭载有进行新的接合的基板的盒进行固定的盒室中的任一方。该情况下,对进行下面的新的接合的基板进行固定的盒室是除在步骤41、步骤43中对搭载有进行新的接合的基板的盒进行固定的盒室之外的剩余的盒室。
另外,在将这样的两片基板常温接合成一片基板时的动作也可以使用其他的常温接合装置执行,该常温接合装置将盒室82-1~82-2调换成可将两个盒84-1~84-2配置于内部的一个第一盒室,将盒室82-3~82-4调换成可将两个盒84-3~84-4配置于内部的一个第二盒室。此时,该常温接合装置具备第一闸阀和第二闸阀。该第一闸阀介入设置于上述第一盒室和真空进样室3之间,关闭或者开放连接上述第一盒室的内部和真空进样室3的内部的门。该第二闸阀介入设置于上述第二盒室和真空进样室3之间,关闭或者开放连接上述第二盒室的内部和真空进样室3的内部的门。这样的常温接合装置不能执行将上述的三片以上的基板常温接合成一片基板时的动作,但是结构更为简单,适合两片连续接合动作。
本发明的常温接合装置的另一实施方式是将上述的实施方式中的常温接合装置81的盒室82-1~82-2调换成一个连接盒室。该连接盒室可以将两个盒84-1~84-2配置于内部。此时,该常温接合装置具备连接闸阀。该连接闸阀介入设置于上述连接盒室和真空进样室3之间,关闭或者开放连接上述连接盒室的内部和真空进样室3的内部的门。
这样的常温接合装置与上述的实施方式中的常温接合装置81一样,可以执行将两片基板常温接合成一片基板时的动作、将三片以上的基板常温接合成一片基板时的动作、以及连续制造这些接合基板的动作。
在将两片基板常温接合成一片基板时的动作中,首先,作业者关闭闸阀5、闸阀83-3~83-4和上述连接闸阀,并使用真空泵31在接合室2的内部生成真空气氛,在真空进样室3的内部生成真空气氛,在盒室82-3~82-4和上述连接盒室的内部生成大气压气氛。作业者打开上述连接盒室的盖,将装填有25片基板的盒84-1和装填有25片基板的盒84-2配置于上述连接盒室。作业者关闭上述连接盒室的盖,在该连接盒室的内部生成真空气氛,打开闸阀5和该连接闸阀。
作业者使用传送装置8将装填于盒84-1的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41,将装填于盒84-2的基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。然后,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将固定于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-1中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至装载于盒84-1的基板全部完成常温接合。
作业者在执行这样的接合动作期间,打开盒室82-3~82-4的盖,将装填有25片基板的盒84-3配置于盒室82-3,将装填有25片基板的盒84-4配置于盒室82-4。作业者关闭盒室82-3~82-4的盖,在盒室82-3~82-4的内部生成真空气氛。
作业者在装填于盒84-1的基板和装填于盒84-2的基板的常温接合结束,且在盒室82-3~82-4的内部生成真空气氛之后,对装填于盒84-3的基板和装填于盒84-4的基板进行常温接合。即,作业者使用传送装置8将装填于盒84-4的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41,将装填于盒84-3的基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。然后,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-3中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至装填于盒84-3的基板全部完成常温接合。
作业者在执行这样的接合动作期间,打开上述连接盒室的盖,将装填有接合基板的盒84-1从连接盒室中取出,再将装填有另外的25片基板的另一盒84-1和装填有25片基板的盒84-2配置于连接盒室。作业者关闭连接盒室的盖,在上述连接盒室的内部生成真空气氛,开放闸阀5和连接闸阀。
作业者使用传送装置8将装填于盒84-1的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41,将装填于盒84-2的基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。然后,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-1中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至装填于盒84-1的基板全部完成常温接合,并将接合基板装填于盒84-1的所有的搁板。
作业者在执行这样的接合动作期间,打开盒室82-3的盖,将装填有接合基板的盒84-3从盒室82-3中取出,将装填有另外的25片基板的另一盒84-3配置于盒室82-3,将装填有25片基板的盒84-4配置于盒室82-4。作业者关闭盒室82-3~82-4的盖,在盒室82-3~82-4的内部生成真空气氛。
作业者通过重复执行这样的动作,可以连续制造对两片基板进行常温接合的产品。利用这样的常温接合装置,在对两片基板进行常温接合期间,在分别配置有上述两片基板的两个盒室以外的两个盒室中,分别对装填有进行下面的常温接合的基板的两个盒进行固定。因此,这样的常温接合装置在连续制造对两片基板进行常温接合的产品时,不需要将真空进样室3的内部形成为大气压气氛并再度使其形成为真空气氛,因而可以缩短生产节拍时间,从而使进行常温接合的基板的每单位时间的生产量高于常温接合装置1。此外,这样的常温接合装的结构比常温接合装置81简单,从降低装置设计、制造、维护的成本的观点来看是优选的。
在将三片基板常温接合成一片基板时的动作中,首先,作业者关闭闸阀5、闸阀83-3~83-4和上述连接闸阀,并使用真空泵31在接合室2的内部生成真空气氛,在真空进样室3的内部生成真空气氛,在盒室82-3~82-4和上述连接盒室的内部生成大气压气氛。作业者打开上述连接盒室的盖,将装填有25片基板的盒84-1和装填有25片基板的盒84-2配置于上述连接盒室。作业者关闭上述连接盒室的盖,在上述连接盒室的内部生成真空气氛,开放闸阀5和上述连接闸阀。作业者打开盒室82-3的盖,将空的盒84-3配置于盒室82-3。作业者关闭盒室82-3的盖,在盒室82-3的内部生成真空气氛,开放闸阀5和闸阀83-3。
作业者使用传送装置8将装填于盒84-1的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41,将装填于盒84-2的基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,然后使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。然后,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-3中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至对装填于盒84-1的基板全部完成常温接合并将接合基板装填于盒84-3的所有的搁板上。
作业者在执行这样的接合动作期间,打开盒室82-4的盖,将装填有25片基板的盒84-4配置于盒室82-4。作业者关闭盒室82-4的盖,在盒室82-4的内部生成真空气氛。
作业者在装填于盒84-1的基板和装填于盒84-2的基板的常温接合结束,且在盒室82-4的内部生成真空气氛之后,对装填于盒84-3并完成常温接合的接合基板和装填于盒84-4的基板进行常温接合。即,作业者使用传送装置8将装填于盒84-3的接合基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42,将装填于盒84-4的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。然后,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-4中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至装填于盒84-3、84-4的基板全部完成常温接合。
作业者在装填于盒84-1的基板和装填于盒84-2的基板的常温接合结束,且在盒室82-4的内部生成真空气氛之后,再次在上述连接盒室的内部生成大气压气氛。作业者打开上述连接盒室的盖,将装填有25片基板的盒84-1和装填有25片基板的盒84-2配置于上述连接盒室。作业者关闭上述连接盒室的盖,在上述连接盒室的内部生成真空气氛,开放闸阀5和上述连接闸阀。
作业者使用传送装置8将装填于盒84-1的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41,将装填于盒84-2的基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。然后,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-3中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至对装填于盒84-1的基板全部完成常温接合并将接合基板装填于盒84-3的所有的搁板上。
作业者在执行这样的接合动作期间,打开盒室82-4的盖,将装填有接合基板的盒84-4从盒室82-4中取出,将装填有另外的25片基板的另一盒84-4配置于上述盒室82-4。作业者关闭盒室82-4的盖,在盒室82-4的内部生成真空气氛。
作业者在装填于盒84-1的基板和装填于盒84-2的基板的常温接合结束,且在盒室82-4的内部生成真空气氛之后,再次对装填于盒84-3并完成常温接合的接合基板和装填于盒84-4的基板进行常温接合,并将装填有25片基板的盒84-1和装填有25片基板的盒84-2配置于上述连接盒室。
作业者通过重复执行这样的动作,可以连续地将上述三片基板常温接合成一片基板。即,这样的常温接合装置在连续制造对三片基板进行常温接合的产品时,不需要将真空进样室3的内部形成为大气压气氛并再度使其形成为真空气氛,另外,在接合工序进行的同时,通过在分别配置有该接合中的基板的两个盒室以外的盒室内对装填进行下一次常温接合的基板的盒进行固定,可以降低因排气等待时间而引起的损耗,并缩短生产节拍时间,从而使进行常温接合的基板的每单位时间的生产量高于常温接合装置1。此外,这样的常温接合装的结构比常温接合装置81简单,从降低装置设计、制造、维护的成本的观点来看是优选的。
在将四片基板常温接合成一片基板时的动作中,首先,作业者关闭闸阀5、闸阀83-3~83-4和上述连接闸阀,并使用真空泵31在接合室2的内部生成真空气氛,在真空进样室3的内部生成真空气氛,在盒室82-3~82-4和上述连接盒室的内部生成大气压气氛。作业者打开上述连接盒室的盖,将装填有25片基板的盒84-1和装填有25片基板的盒84-2配置于上述连接盒室。作业者关闭上述连接盒室的盖,在上述连接盒室的内部生成真空气氛,开放闸阀5和上述连接闸阀。
作业者使用传送装置8将装填于盒84-1的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41,将装填于盒84-2的基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。然后,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-1中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至对装填于盒84-1的基板全部完成常温接合并将接合基板装填于盒84-1的所有的搁板上。
作业者在执行这样的接合动作期间,打开盒室82-3的盖,将装填有25片基板的盒84-3配置于盒室82-3。作业者关闭盒室82-3的盖,在盒室82-3的内部生成真空气氛。
作业者在装填于盒84-1的基板和装填于盒84-2的基板的常温接合结束,且在盒室82-3的内部生成真空气氛之后,对装填于盒84-1并完成常温接合的接合基板和装填于盒84-3的基板进行常温接合。即,作业者使用传送装置8将装填于盒84-1的接合基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42,将装填于盒84-3的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。然后,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-3中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至装填于盒84-1的基板全部完成常温接合。
作业者在装填于盒84-1的基板和装填于盒84-2的基板的常温接合结束,且在盒室82-3的内部生成真空气氛之后,再次在盒室82-4的内部生成大气压气氛。作业者打开盒室82-4的盖,将装填有25片基板的盒84-4配置于盒室82-4。作业者关闭盒室82-4的盖,在盒室82-4的内部生成真空气氛,开放闸阀5和闸阀83-4。
作业者使用传送装置8将装填于盒84-3的接合基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42,将装填于盒84-4的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。然后,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-4中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至对装填于盒84-3的基板全部完成常温接合。
作业者在执行这样的接合动作期间,打开上述连接盒室的盖,将空的盒84-1~84-2从上述连接盒室中取出,将装填有另外的25片基板的另外的盒84-1~84-2配置于上述连接盒室。作业者关闭上述连接盒室的盖,在该连接盒室的内部生成真空气氛。
作业者使用传送装置8将装填于盒84-1的基板中的一片基板搭载于上侧基板支承部41,将装填于盒84-2的基板中的一片基板搭载于下侧基板支承部42。作业者关闭闸阀5,对搭载于上侧基板支承部41的基板和搭载于下侧基板支承部42的基板进行常温接合,使上侧基板支承部41向垂直上方向上升,生成搭载于下侧基板支承部42的接合基板。然后,作业者开放闸阀5。作业者使用传送装置8将搭载于下侧基板支承部42的接合基板传送到盒84-1中的空的搁板。重复执行这样的接合动作,直至对装填于盒84-1的基板全部完成常温接合并将接合基板装填于盒84-1的所有的搁板上。
作业者在执行这样的接合动作期间,打开盒室82-3的盖,将装填有25片基板的盒84-3配置于盒室82-3。作业者关闭盒室82-3的盖,在盒室82-3的内部生成真空气氛。作业者在执行这样的接合动作期间,还打开盒室82-4的盖,将装填有接合基板的盒84-4从盒室82-4中取出。
作业者在装填于盒84-1的基板和装填于盒84-2的基板的常温接合结束,且在盒室82-3的内部生成真空气氛之后,再次对装填于盒84-1并完成常温接合的接合基板和装填于盒84-3的基板进行常温接合,并将装填有25片基板的盒84-4配置于盒室82-4。
作业者通过重复执行这样的动作,可以连续地将四片基板常温接合成一片基板,且可以连续制造对四片基板进行常温接合的产品。即,这样的常温接合装置在连续制造对四片基板进行常温接合的产品时,不需要使真空进样室3的内部形成为大气压气氛并再度使其形成为真空气氛,另外,在接合工序进行的同时,通过在分别配置有该接合中的基板的两个盒室以外的盒室内对装填有进行下一次常温接合的基板的盒进行固定,可以降低因排气等待时间而引起的损耗,并缩短生产节拍时间,从而使进行常温接合的基板的每单位时间的生产量高于常温接合装置1。此外,这样的常温接合装置的结构比常温接合装置81简单,从降低装置设计、制造、维护的成本的观点来看是优选的。
这样的常温接合装置同样可以连续地将5片以上的基板常温接合成一片基板。即,这样的常温接合装置在连续制造对5片以上的基板进行常温接合的产品时,不必使真空进样室3的内部形成为大气压气氛并再次使其形成为真空气氛,另外,在接合工序进行的同时,通过在分别配置有上述接合中的基板的两个盒室以外的盒室内对装填有进行下一次常温接合的基板的盒进行固定,可以降低因排气等待时间而引起的损耗,并缩短生产节拍时间,从而使进行常温接合的基板的每单位时间的生产量高于常温接合装置1。这样的常温接合装的结构比常温接合装置81简单,从降低装置设计、制造、维护的成本的观点来看是优选的。
另外,角度调节机构12可以调换为在上侧架台11上可变更上侧试料台13的方向地对其进行支承的其他角度调节机构。
图20表示进行该调换的角度调节机构的一例。该角度调节机构具备垫片91和紧固部件92。垫片91配置于与上侧架台11的上侧试料台13相对的面的外周区域的局部。紧固部件92在垫片91被上侧架台11和上侧试料台13夹持的状态下,通过紧固上侧架台11和上侧试料台13来固定上侧架台11和上侧试料台13。此时,在校正上侧试料台的方向的动作中,作业者在上侧试料台13的配置有基板的面和滑架支承台45的支承面52(在下侧试料台46与滑架支承台45相接触时下侧试料台46的配置有基板的面)不平行时,将厚度不同的多个垫片中的适当的垫片91配置于与上侧架台11的上侧试料台13相对的面的外周区域的适当的位置,并使用紧固部件92来固定上侧架台11和上侧试料台13。
根据这样的角度调节机构,本发明的常温接合装置与上述的实施方式中的角度调节机构12同样,在将上侧试料台13的基板常温接合于下侧试料台46的基板时,可使上侧试料台13的基板和下侧试料台46的基板的接合面更均匀地承受负荷。
图21表示进行上述调换的角度调节机构的其他例子。该角度调节机构具备三个紧固螺栓93和拉伸弹簧94。拉伸弹簧94相对于上侧架台11对上侧试料台13施加弹力以拉近上侧架台11和上侧试料台13。如图22所示,紧固螺栓93配置于与上侧架台11的上侧试料台13相对的面的外周区域的三个位置。紧固螺栓93分别通过旋转而使从上侧架台11压入上侧试料台13的压入量变化。此时,在校正上侧试料台的方向的动作中,作业者在上侧试料台13的配置基板的面和滑架支承台45的支承面52(在下侧试料台46与滑架支承台45发生接触时下侧试料台46的配置有基板的面)不平行时,通过适当地旋转紧固螺栓93而使上侧试料台13的配置有基板的面和滑架支承台45的支承面52达到平行。
根据这样的角度调节机构,本发明的常温接合装置与上述的实施方式中的角度调节机构12一样,在将上侧试料台13的基板与下侧试料台46的基板常温接合时,可以使上侧试料台13的基板和下侧试料台46的基板的接合面更均匀地承受负荷。
图23表示进行上述调换的角度调节机构的其他例子。该角度调节机构具备:三个压电元件95、传感器96和控制装置97。传感器96对上侧试料台13的方向进行测定。控制装置97为计算机,根据由传感器96测定的上侧试料台13的方向或者根据作业者的操作而对压电元件95施加合适的电压。如图24所示,压电元件95被配置于与上侧架台11的上侧试料台13相对的面的外周区域的三个位置。压电元件95根据所施加的电压而使长度发生变化。
此时,在校正上侧试料台的方向的动作中,作业者使用传感器96测定上侧试料台13的方向。作业者在上侧试料台13的配置基板的面和滑架支承台45的支承面52(在下侧试料台46与滑架支承台45发生接触时下侧试料台46的配置有基板的面)不平行时,通过适当地操作控制装置97,对压电元件95施加合适的电压而使上侧试料台13的配置有基板的面和滑架支承台45的支承面52达到平行。
根据这样的角度调节机构,本发明的常温接合装置与上述的实施方式中的角度调节机构12一样,在将上侧试料台13的基板与下侧试料台46的基板常温接合时,可以使上侧试料台13的基板和下侧试料台46的基板的接合面更均匀地承受负荷。
这样的角度调节机构还可以不将接合室2向大气开放而使上侧试料台13的配置有基板的面和下侧试料台46的配置有基板的面达到平行。即,在校正上侧试料台的方向的动作中,控制装置97利用传感器96测定上侧试料台13的方向,并根据该测定结果向压电元件95施加合适的电压而使上侧试料台13的配置有基板的面和下侧试料台46的配置有基板的面达到平行。这样的动作可以不将接合室2向大气开放而执行,例如,可以在重复图15的步骤S4~步骤S8的期间内的步骤S6不执行的期间执行。因此,根据这样的动作,即使在重复步骤S4~步骤S8的期间上侧试料台13的方向发生了变化的情况下,也可以对其进行调节以使上侧试料台13的配置有基板的面和下侧试料台46的配置有基板的面达到平行,可以缩短常温接合基板所需要的时间。
另外,还可以将上侧试料台13和下侧试料台46调换成通过与机械锁机构不同的其他的机构来固定基板的试料台。
图25表示进行上述调换的试料台的一例。该试料台101具备:线圈102、磁性部件103和电源104。磁性部件103形成为棒状,被配置于试料台101的内部。线圈102由卷绕于磁性部件103的电线形成,通过施加直流电流而产生磁力。电源104通过用户的操作而使直流电流流过线圈102,或者使流经线圈102的直流电流停止。保持于试料台101的基板105利用未图示的晶片带而与卡盘106接合。卡盘106由强磁性体形成。试料台101在将与卡盘106接合的基板105配置于试料台101之后通过使直流电流流过线圈102而保持基板105。试料台101在使流经线圈102的直流电流停止之后,取下与卡盘106接合的基板105。这样的试料台101即使在基板105不是强磁性体时也可以保持基板43,故而是优选的。
图26表示进行上述调换的试料台的其他例子。该试料台111具备:电极112、113和电源114、115。电极112和113被配置于试料台111的内部。电源114通过用户的操作而向电极112施加电压,或者停止向电极112施加电压。电源115通过用户的操作而向电极113施加电压,或者停止向电极113施加电压。试料台111在将的基板116配置于试料台111之后,向电极112和电极113施加电压,利用在试料台111和基板116上产生的静电力而保持基板116。试料台111在停止向电极112和电极113施加电压之后,取下基板116。这样的试料台111在也可以向基板116施加静电力时,可以应用于常温接合装置。即,试料台只要被保持于该试料台的基板的样式允许,就可以适用各种结构。
本发明的常温接合装置在压接第一基板和第二基板时,可以降低施加于第二驱动装置的负荷,可以将超过第二驱动装置的耐负荷的更大的负荷施加于第一基板和第二基板。本发明的常温接合装置还可以使第一基板和第二基板的接合面更均匀地承受更大的负荷。
Claims (13)
1.一种常温接合装置,具备:
角度调节机构,将保持第一基板的第一试料台支承在第一架台上并可变更所述第一试料台的朝向;
第一驱动装置,沿第一方向驱动所述第一架台;
第二驱动装置,沿与所述第一方向不平行的第二方向驱动保持第二基板的第二试料台;以及
滑架支承台,在压接所述第二基板和所述第一基板时,沿所述第一方向支承所述第二试料台,
所述角度调节机构具备:
球形凸缘,被固定于所述第一试料台;
球座,被固定于所述第一架台;以及
固定凸缘,通过对所述球形凸缘进行铆接而将所述球形凸缘固定于所述球座。
2.如权利要求1所述的常温接合装置,其中,
还具备与所述第二试料台接合成一体的弹性导向件,
所述第二驱动装置支承所述弹性导向件,通过驱动所述弹性导向件而驱动所述第二试料台,
所述弹性导向件以如下方式发生弹性形变:在所述第一基板和所述第二基板不相接触时使所述第二试料台不与所述滑架支承台接触,在所述第一基板和所述第二基板压接时使所述第二试料台与所述滑架支承台接触。
3.如权利要求2所述的常温接合装置,其中,具备:
接合室,在内部配置有所述第一试料台和所述第二试料台;
闸阀,对真空进样室和所述接合室之间进行开闭;
传送装置,经由所述闸阀将所述第一基板和所述第二基板从所述真空进样室传送到所述接合室;以及
表面清洗装置,在所述第一表面和所述第二表面分离时,使从一个部位释放出的粒子在所述真空气氛中向所述第一表面和所述第二表面之间照射,
所述粒子的射线束的中心线朝向所述接合室的内侧表面中的除所述闸阀之外的区域。
4.如权利要求3所述的常温接合装置,其中,
还具备彼此可独立减压的多个盒室,
所述传送装置将所述第一基板从所述多个盒室中的第一盒室传送到所述接合室,将所述第二基板从所述多个盒室中的第二盒室传送到所述接合室,将所述第二基板和所述第一基板进行常温接合而形成的接合基板从所述接合室传送到所述多个盒室中的一个盒室。
5.如权利要求4所述的常温接合装置,其中,
还具备可出入所述多个盒室的内部地配置的多个盒,
所述多个盒分别形成有配置所述第二基板、所述第一基板或者所述接合基板的多个搁板。
6.如权利要求5所述的常温接合装置,其中,还具备:
发光的光源;以及
照相机,基于所述光的在对准标记上反射的反射光而拍摄图像,其中,所述对准标记形成在所述第一基板或者第二基板上,
所述滑架支承台形成有所述光和所述反射光透过的观察窗。
7.如权利要求6所述的常温接合装置,其中,
还具备机械锁机构,该机械锁机构将固定所述第二基板的卡盘机械性地固定于所述第二试料台。
8.如权利要求6所述的常温接合装置,其中,
还具备线圈,该线圈利用磁力将用于固定所述第二基板的卡盘固定于所述第二试料台。
9.如权利要求2所述的常温接合装置,其中,具备:
接合室,在内部配置有所述第一试料台和所述第二试料台;
真空泵,经由形成于所述接合室的排气口将气体从所述接合室的内部排出而在所述接合室的内部生成真空气氛;以及
表面清洗装置,在所述第一基板中与所述第二基板相对的第一表面和所述第二基板中与所述第一基板相对的第二表面分离时,使从一个部位释放出的粒子在所述真空气氛中向所述第一表面和所述第二表面之间照射,
所述粒子的射线束的中心线朝向所述接合室的内侧表面中的除所述排气口之外的区域。
10.如权利要求1所述的常温接合装置,其中,
所述第二试料台在所述滑架支承台上滑动而沿所述第二方向移动。
11.如权利要求1所述的常温接合装置,其中,
所述角度调节机构具备:
根据电信号进行伸缩的多个元件;以及
紧固部件,将所述多个元件各自的一端接合于所述第一试料台,将所述多个元件各自的另一端接合于所述第一架台。
12.如权利要求11所述的常温接合装置,其中,
所述角度调节装置还具备:
测定所述第一试料台中与所述第二试料台相对的表面的朝向的传感器;以及
根据所述表面的朝向控制所述多个元件的控制装置。
13.如权利要求1所述的常温接合装置,其中,
所述角度调节机构具备:
多个垫片;以及
紧固部件,将所述多个垫片中的若干垫片夹在所述第一架台和所述第一试料台之间而将所述第一架台和所述第一试料台接合。
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