CN103915365B - 贴合装置和贴合处理方法 - Google Patents
贴合装置和贴合处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103915365B CN103915365B CN201310741286.4A CN201310741286A CN103915365B CN 103915365 B CN103915365 B CN 103915365B CN 201310741286 A CN201310741286 A CN 201310741286A CN 103915365 B CN103915365 B CN 103915365B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substrate
- nozzle
- unit
- gas
- face
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 53
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 300
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 40
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 24
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 abstract 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 62
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 21
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- CVOFKRWYWCSDMA-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-n-(2,6-diethylphenyl)-n-(methoxymethyl)acetamide;2,6-dinitro-n,n-dipropyl-4-(trifluoromethyl)aniline Chemical compound CCC1=CC=CC(CC)=C1N(COC)C(=O)CCl.CCCN(CCC)C1=C([N+]([O-])=O)C=C(C(F)(F)F)C=C1[N+]([O-])=O CVOFKRWYWCSDMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002835 noble gases Chemical class 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
- Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
- Y10T156/17—Surface bonding means and/or assemblymeans with work feeding or handling means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
根据一个实施例，一种用于处理被保持的基板的贴合装置包括主体单元、喷嘴、气体供应单元和基板支撑单元。所述喷嘴在所述主体单元的保持第一基板的这一侧的面上敞开。所述气体供应单元被构造成对所述喷嘴供应气体，以对所述第一基板施加吸力和将所述基板与所述主体单元的面分离。所述基板支撑单元被构造成支撑以预定间隙与所述第一基板相对设置的第二基板的周缘部。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于2012年12月28日提交的日本专利申请No.2012-287536，且要求其优先权，其全部内容通过参考在此并入。
技术领域
这里描述的本发明的实施例涉及贴合装置和贴合处理方法。
背景技术
在用于制造诸如半导体装置和平板显示器的电子装置的贴合装置中，利用设置在安装平台上的静电卡盘或真空卡盘吸引且保持基板（例如，见专利文献1）。
然而，当使用设置在安装平台上的静电卡盘或真空卡盘将基板吸引到安装平台的安装面时，基板被吸引且保持以便与安装面的形状一致。
因此，存在基板将变形成不适于处理的形状的可能性。特别地，如果基板的厚度小，诸如硅晶片等，安装面的条件的影响变得显著。
而且，如果基板被变形成不适于处理的形状，例如，在基板贴合处理中存在基板将在与适当位置偏离的位置被贴合的可能性。
而且，基板与安装平台的安装面接触，从而有损坏基板和产生颗粒的可能性。
引用文献列表
专利文献
专利文献1：JP特开2012-156163A
发明内容
根据一个实施例，一种用于处理被保持的基板的贴合装置，包括：主体单元、喷嘴、气体供应单元和基板支撑单元。所述喷嘴在所述主体单元的保持第一基板的这一侧的面上敞开。所述气体供应单元被构造成对所述喷嘴供应气体，以对所述第一基板施加抽吸和将所述基板与所述主体单元的面分离。所述基板支撑单元被构造成支撑以预定间隙与所述第一基板相对设置的第二基板的周缘部。
附图说明
图1是用于示出根据本实施例的贴合装置1的示意图；
图2是用于示出喷嘴12a2的布局的示意图；
图3A和图3B是用于示出喷嘴12a2的动作的示意图；
图4A至图4H是用于示出贴合装置1的动作的示意处理图；和
图5A至图5D也是用于示出贴合装置1的动作的示意处理图。
具体实施方式
将参考附图描述实施例。注意相同附图标记用于附图中的同样构成元件，这种构成元件的详细描述被适当省略。
图1是用于示出根据本实施例的贴合装置1的示意图。
图1示出将两个基板的贴合面贴合在一起以生产单个基板的贴合装置1。
贴合装置1可直接贴合例如两个硅晶片。
如图1所示，处理容器11、基板保持单元12、基板支撑单元13、按压单元14、排气单元15、测量单元16和检测单元17被设置在贴合装置1中。
处理容器11具有能够维持低于大气压的氛围的气密结构。用于输入和输出基板W1（对应于第一基板的一个示例）和基板W2（对应于第二基板的一个示例）的开口11a和能够以气密方式打开和关闭开口11a的门11b被设置在处理容器11的侧壁中。而且，开口11c被设置在处理容器11的底部中以用于排出处理容器11中的空气。
保持待贴合的第一基板W1的基板保持单元12被设置在处理容器11内。
基板保持单元12将基板W1保持在悬浮状态。
主体单元12a和气体供应单元12b被设置在基板保持单元12中。
主体单元12a是圆柱形状且包括在保持基板W1侧的面12a1上敞开的喷嘴12a2。
图2是用于示出喷嘴12a2的布局的示意图。
此外，图2是从图1的线A-A的箭头方向看的图。
如图2所示，喷嘴12a2被设置在面12a1的与基板W1的中央区域相对的区域12a1a、面12a1的与基板W1的周缘区域相对的区域12a1b和面12a1的与基板W1的中央区域和周缘区域之间的区域相对的区域12a1c中。
喷嘴12a2的布局和数量不限于示出的，而是可以适当改变。例如，喷嘴12a2可被集中布置在基板W1可能容易翘曲的区域或必须使基板W1变形的区域中。
而且，如图1所示，流动通道12a3的第一端被连接到喷嘴12a2。流动通道12a3的第二端被连接到开关阀12b4。
后面描述喷嘴12a2的动作的细节。
气体供应单元12b将气体供应到喷嘴12a2，且通过产生至少气旋效应和伯努利效应之一来对基板W1施加吸力，且使基板W1与主体单元12a的面12a1分离。换言之，基板W1悬浮且被朝着主体单元12a的面12a1吸引。如果能够将基板W1与主体单元12a的面12a1分离，则基板W1不受面12a1的条件的影响，从而能够保持基板W1同时又保持基板W1处于适于处理的形状。
气体供应源12b1、温度控制单元12b2、流量控制单元12b3和开关阀12b4被设置在气体供应单元12b中。
对于设置在区域12a1a至12a1c中的每组喷嘴12a2都设置气体供应源12b1、温度控制单元12b2、流量控制单元12b3和开关阀12b4。因此，能够控制区域12a1a至12a1c的每一个中的气体温度、气体流量和气体的供应和停止。
气体供应源12b1可以是例如容纳高压气体的压力容器等。容纳在气体供应源12b1中的气体经由温度控制单元12b2、流量控制单元12b3和开关阀12b4供应到喷嘴12a2，且从喷嘴12a2的开口释放到处理容器11中。因此，容纳在气体供应源12b1中的气体对于基板的处理（基板贴合）的影响很小。容纳在气体供应源12b1中的气体可以是例如氮气或诸如氩气、氦气等的惰性气体。
温度控制单元12b2被连接到气体供应源12b1的气体流出侧。温度控制单元12b2控制待要从气体供应源12b1被供应到喷嘴12a2内部的气体的温度。温度控制单元122可以是例如加热器或冷却器或加热和冷却的装置等。
如果存在基板W1的面内温度分布，则存在基板W1变形（例如翘曲）的可能性。
如果基板W1初始不变形，可以控制针对区域12a1a至12a1c中每一个的气体的温度，从而使得基板W1的面内温度一致，从而基板W1不变形。
而且，基板W1可被初始变形。在该情况下，如果基板W1的变形小，可以针对区域12a1a至12a1c中每一个来控制气体的温度，从而使得基板W1的面内温度分布小。如果基板W1的变形大，可控制区域12a1a至12a1c的每一个区域中的气体的温度，从而使得基板W1的变形变小。换言之，如果基板W1初始变形，可使得基板W1的面内温度一致，从而使得基板W1不进一步变形，或通过局部加热或冷却，变形的基板W1可被修正。
流量控制单元12b3被连接到温度控制单元12b2的气体流出侧。流量控制单元12b3控制待要从气体供应源12b1供应到喷嘴12a2内部的气体的流量。流量控制单元12b3可以是质量流量控制器（MFC）等。
如后面所述，通过控制将被供应到喷嘴12a2内的气体的流量，能够控制施加到基板W1的吸力。例如，通过增加将被供应到喷嘴12a2内部的气体的流量，能够增加施加到基板W1的吸力。通过减少将被供应到喷嘴12a2内部的气体的流量，能够减少施加到基板W1的吸力。
在这种情况下，如果基板W1不变形，或如果基板W1的变形小，则气体的流量可被控制，从而使得区域12a1a至12a1c中的吸力一致。如果基板W1的变形大，可控制区域12a1a至12a1c的每一个区域中的气体流量，从而使得基板W1的变形变小。换言之，能够使施加到基板W1的吸力一致，从而使得基板W1不变形，且能够局部改变施加到基板W1的吸力以修正基板W1。
基板W1的变形的状态可通过后面描述的测量单元16测量。
换言之，流量控制单元12b3根据基板W1的形状控制气体流量。
在这种情况下，流量控制单元12b3可控制多个喷嘴12a2的每一个和/或多组喷嘴12a2中的每一组的气体的流量。
另外，能够控制将被供应到喷嘴12a2内部的气体的流量或温度以使基板W1变形成适于处理的形状。例如，能够将基板变形成使得基板W1的中央区域向上（基板W2侧）突出的形状。通过将基板W1变形成这种形状，基板W1的中央区域可容易地与基板W2接触，从而使得容易贴合。
开关阀12b4被连接到流量控制单元12b3的气体流出侧。开关阀12b4控制待要从气体供应源12b1供应到喷嘴12a2内部的气体的供应和停止。
开关阀12b4的气体流出侧经由流动通道12a3连接到喷嘴12a2。
基板支撑单元13支撑与由基板保持单元12以预定间隙支撑的基板W1相对设置的基板W2的周缘部。换言之，基板支撑单元13支撑将贴合到基板W1的基板W2的周缘部。
基板支撑单元13包括支撑爪13a、移动部13b、基部13c、定位部13d和定位部13e。
支撑爪13a支撑基板W2的周缘部。然后，通过用支撑爪13a支撑基板W2，基板W2被支撑在与由基板保持单元12保持的基板W1相对的预定位置。
移动部13b使支撑爪13a在基板W2被支撑的位置和缩回到基板W2的径向外侧的位置之间移动。移动部13b可包括控制马达，诸如例如伺服马达、脉冲马达等作为构成元件。
基部13c被设置在处理容器11的底面上。支撑爪13a和移动部13b被设置在基部13c的上端部。示出的是针对支撑爪13a和移动部13b的每一个都设置基部13c的情况，但这不是限制性的。例如，多个支撑爪13a和移动部13b可被设置在单个基部13c上。
定位部13d基于来自将在后面描述的检测单元17的关于定位的信息改变基板W1和基板W2的相对位置。在这种情况下，定位部13d将基板W2定位在水平面内。定位部13d可将基板W2相对于例如由基板保持单元12保持的基板W1定位。在这种情况下，由支撑爪13a支撑的基板W2通过在水平方向上推压基板W2的外周缘来定位的示例被示出作为定位部13d。例如，定位部13d可通过图中未示出的由诸如伺服马达、脉冲马达等的控制马达构造的移动部件来操作。
定位部13e在旋转方向上定位基板W2。例如，通过将销插入设置在基板W1的周缘中的凹口中，定位部13e可在旋转方向上定位基板W2。例如，定位部13e可通过图中未示出的移动部件操作，该移动部件被设置在基部13c中且由诸如伺服马达、脉冲马达等的控制马达构造。
对于设置的支撑爪13a的数量没有特别限制，而是优选支撑爪13a被设置在基板W2的周缘上不少于三个的等间距位置。以这种方式，可稳定基板W2的支撑状态。
按压单元14通过用垫14c按压由支撑爪13a支撑的基板W2的大致中央部而弯曲基板W2，以使基板W1的贴合面的一部分与基板W2的贴合面的一部分接触。
移动部14a、移动轴14b和垫14c被设置在按压单元14中。
按压单元14被设置成与主体单元12a的面12a1相对。而且，按压单元14被设置在使得它利用垫14c按压由支撑爪13a支撑的基板W2的大致中央部的位置。
移动部14a被设置在处理容器11的外部、与主体单元12a的面12a1相对的位置。移动部14a可包括诸如伺服马达、脉冲马达等的控制马达作为构成元件。而且，移动部可以包括通过压力控制流体驱动的元件（例如气缸等）作为构成元件。
移动轴14b穿透处理容器11的壁面设置，且移动轴14b的第一端被连接到移动部14a。而且，垫14c被安装到移动轴14b的第二端。
垫14c的末端具有大致半球形形状，且垫14c的基部具有圆柱形形状。垫14c由软弹性材料形成，从而使得当被按压时，接触部可由点接触变形为面接触。因此，能够减轻按压点（接触点）处的应力，从而使得能够抑制对基板W2的损坏。而且，还能够抑制空隙的发生、断裂和缺陷的发生、摩擦损坏的发生和由于滑动等造成的位置偏移的发生。垫14c可由诸如例如硅橡胶、氟橡胶等软树脂形成。在这种情况下，如果垫14c由硅橡胶或氟橡胶形成，能够抑制基板W2的污染。
而且，诸如负载传感器等的检测装置可被设置在移动部14a、移动轴14b和垫14c的至少一个中，以检测垫14c的按压力，从而使得能够将按压力控制为预定值。
而且，通过控制垫14c的按压力，能够保证当贴合基板W1和基板W2时，悬浮且向着主体单元12a的面12a1被吸引的基板W1的反面（待与基板W2贴合的面的相反面）不与主体单元12a的面12a1接触。
换言之，按压单元14按压基板W2以使基板W1的一部分和基板W2的一部分接触，能够控制按压力使得基板W1的反面不与主体单元12a的面12a1接触。
通过保证基板W1的反面和主体单元12a的面12a1不接触，即使例如在面12a1上存在颗粒也能够执行贴合，同时保持没有颗粒附着到基板W1的反面的清洁状态。
排气单元15经由管道15a连接到开口11c。排气单元15排出处理容器11内的空气。排气单元15可以是例如干式真空泵等。
在这种情况下，气体通过气体供应单元12b供应到处理容器11的内部。因此，通过排气单元15排出的空气量大于通过气体供应单元12b供应的气体量。
基板W1和基板W2的贴合不必一定要在减压氛围下执行，例如，也可以在大气压氛围下进行。如果基板W1和基板W2的贴合不在减压氛围下执行，那么不需要提供排气单元15，且处理容器11仅需要具有足以抑制颗粒等侵入的气密结构即可。
能够提供图中未示出的支撑构件以将按压单元14设置成与主体单元12a的面12a1相对，而不设置处理容器11。图中未示出的支撑构件可以是例如设置成具有大体上倒U形形状，骑跨主体单元12a和基板支撑单元13。
然而，如果基板W1和基板W2的贴合在减压氛围下执行，则能够抑制空气被困在基板W1和基板W2之间，从而使得能够进一步抑制空隙的出现。
测量单元16测量基板W1的变形状态。
测量头16a、移动部16b和计算单元16c被设置在测量单元16中。
测量头16a可将基板W1的变形量转换成电信号。测量头16a可以是例如激光变形测量仪等。
移动部16b改变测量头16a和基板W1的相对位置。移动部16b可包括控制马达诸如例如伺服马达、脉冲马达等作为构成元件。
计算单元16c将来自测量头16a的电信号转换成基板W1的变形量，以获得基板W1的变形状态。
测量单元16可被设置在处理容器11的顶板上，如图1所示，但是，例如，也可以被设置在主体单元12a内，通过测量基板W1的反面的位移，测量出基板W1的变形状态。
检测单元17通过检测基板W1和基板W2的周缘部来检测基板W1和基板W2的位置。换言之，检测单元17检测基板W1和基板W2的在由基板保持单元12保持的基板W1的周缘部和由基板支撑单元13支撑的基板W2的周缘部的相对位置。而且，检测单元17检测设置在基板W1和基板W2的周缘部中的凹口的位置。
检测头17a和计算单元17b被设置在检测单元17中。
检测头17a可被设置在例如处理容器11的顶板上。
检测头17a可以是例如电荷耦合装置（CCD）图像传感器等。
对于设置的检测头17a的数量没有特别限制，但是如果多个检测头17a绕主体单元12a的周围等间隔设置，能够增加检测精度。
计算单元17b被电连接到检测头17a。计算单元17b基于来自检测头17a的信息计算基板W1和基板W2的相对位置，且产生关于定位的信息。计算单元17b可以是例如图像处理装置。关于定位的信息被发送到基板支撑单元13，且当通过改变基板W1和基板W2的相对位置时使用该信息。例如，在图1中示出的情况下，当相对于由基板保持单元12保持的基板W1定位基板W2时使用关于定位的信息。
接下来，进一步示出喷嘴12a2的动作。
图3A和图3B是用于示出喷嘴12a2的动作的示意图。
图3A示出使用气旋效应的情况，图3B示出使用伯努利效应的情况。
如图3A所示，流动通道12a3被连接到喷嘴12a2的侧壁，该喷嘴是带有底部的圆柱状孔。作为气体从流动通道12a3供应到喷嘴12a2内部的结果，沿喷嘴12a2的内侧壁形成气体的流动，喷嘴12a2的内部形成涡流。然后，通过气旋效应（喷嘴12a2的内部的中央部和周缘部之间的压力差）产生施加到基板W1的吸力F1。另一方面，从流动通道12a3供应到喷嘴12a2内部的气体从喷嘴12a2的开口流出，且从主体单元12a的面12a1和基板W1之间穿过，且被释放到处理容器11的内部。结果，能够以基板W1悬浮于主体单元12a的面12a1的状态保持基板W1。换言之，能够不接触地保持基板W1。
如图3B所示，流动通道12a3被连接到喷嘴12a2的底面，该喷嘴是具有底部的圆柱状孔。从流体通道12a3供应到喷嘴12a2内部的气体从喷嘴12a2的开口流出，且从主体单元12a的面12a1和基板W1之间穿过，且被释放到处理容器11内部。在这种情况下，主体单元12a的面12a1和基板W1之间的尺寸小，从而使得在主体单元12a的面12a1和基板W1之间流动的气体的流速快。因此，通过伯努利效应产生施加到基板W1的吸力F2。结果，能够以基板W1从主体单元12a的面12a1悬浮的状态保持基板W1。换言之，能够不接触地保持基板W1。
而且，通过控制将被供应到喷嘴12a2内部的气体的流量，能够改变施加到基板W1的吸力F1、F2的大小。例如，通过增加将被供应到喷嘴12a2内部的气体的流量，能够增加施加到基板W1的吸力F1、F2。通过减少将被供应到喷嘴12a2内部的气体的流量，能够减少将被施加到基板W1的吸力F1、F2。结果，能够使施加到基板W1的吸力F1、F2一致，从而使得基板W1不变形，并且能够改变例如在设置于区域12a1a至12a1c中的每组喷嘴12a2处施加到基板W1的吸力F1、F2，从而使得变形的基板W1被修正。
另外，能够控制将被供应到喷嘴12a2内部的气体的流量以使基板W1变形成适于处理的形状。例如，能够使基板变形成使得基板W1的中央区域向上突出的形状。通过使基板W1变形成该形状，基板W1的中央区域可容易与基板W2接触，从而使得容易贴合。
而且，如果基板W1被变形成基板的中央区域向上突出的形状，则通过调整至基板W2的距离，能够在不用按压单元14按压的情况下使基板W2的中央区域与基板W1接触。在这种情况下，不需要设置按压单元14。
而且，基板W1的周缘区域的一部分可向上突出。在这种情况下，在与基板W1的突出部相对的位置处或在突出部附近位置处的支撑爪13a可在其它支撑爪13a之前被在水平方向上移动（缩回），从而使得基板W2可利用其自重被贴合到基板W1。
已分别针对气旋效应和伯努利效应描述了示例，但是气旋效应和伯努利效应二者可同时实现。而且，可同时提供实现气旋效应的喷嘴和实现伯努利效应的喷嘴。因此，实现气旋效应和伯努利效应的至少一个就足够了。
然而，对于通过实现气旋效应还是伯努利效应使基板M1悬浮和在基板W1上施加吸力并无限制，只要能够使基板W1悬浮且对基板W1施加吸力即可。
接下来，示出贴合装置1的动作和贴合处理方法。
图4A至图4H是用于示出贴合装置1的动作的示意处理图。图4A、4C、4E和4G是侧视图，图4B是图4A的俯视图，图4D是图4C的俯视图，图4F是图4E的俯视图，图4H是图4G的俯视图。
图5A至图5D也是用于示出贴合装置1的动作的示意处理图。图5A和图5B是与图4G和图4H连续的示意处理图。
图5A、图5C是侧视图，图5B是图5A俯视图，图5D是图5C的俯视图。
首先，基板W1通过图中未示出的输送装置从开口11a输送到处理容器11的内部。门11b通过图中未示出的驱动单元打开。
输送到处理容器11内部的基板W1被设置在主体单元12a的面12a1之上。
接下来，基板W1被保持在悬浮状态。
气体被从气体供应单元12b供应到喷嘴12a2，并利用气旋效应和伯努利效应的至少一个，基板W1被保持在悬浮状态。
而且，如图4A、4B所示，通过测量单元16测量基板W1的变形状态。例如，通过移动部16b移动测量头16a测量基板W1的表面的位移来测量基板W1的变形状态。
然后，基于测量的基板W1的变形状态控制将被供应到喷嘴12a2内部的气体的流量或温度。
例如，通过控制将被供应到喷嘴12a2内部的气体的流量，能够使施加到基板W1的吸力一致，使得基板W1不变形，并且能够改变在设置于区域12a1a至12a1c中的每组喷嘴12a2处施加到基板W1的吸力，以修正变形的基板W1。而且，能够通过改变多个喷嘴12a2中的任何一个（而不是成组的）来修正变形的基板W1。
而且，通过借助温度控制单元12b2控制将被供应的气体的温度，可使得基板W1的面内温度一致，从而使得基板W1不变形，或通过局部加热或冷却基板W1，变形的基板W1可被修正。
另外，能够使基板W1变形成适于处理的形状。例如，能够使基板变形成使得基板W1的中央区域向上突出的形状。通过使基板W1变形成该形状，基板W1的中央区域可容易与基板W2接触，从而使得容易贴合。
换言之，根据本实施例的贴合处理方法包括：通过对喷嘴12a2供应气体来对基板W1施加吸力和将基板W1与主体单元12a的面12a1分离，其中该喷嘴12a2朝着主体单元12a的保持基板W1的这一侧的面12a1敞开，且根据基板W1的形状控制气体的流量。
而且，在根据基板W1的形状控制气体的流量的过程中，能够控制设置于区域12a1a至12a1c中的多个喷嘴12a2中的每一个喷嘴和/或多个喷嘴12a2中的每一组喷嘴中的气体的流量。
而且，在通过将气体供应到在主体单元12a的保持基板W1的这一侧的面12a1上敞开的喷嘴12a2、对基板W1施加吸力和将基板W1与主体单元12a的面12a1分离的处理中，能够实现气旋效应和伯努利效应的至少一个。
而且，基板W1和基板W2的至少一个可以是硅晶片。
接下来，如图4C和图4D所示，通过检测单元17检测基板W1上的凹口W1a的位置。
接下来，如图4E和图4F所示，支撑爪13a被移动到支撑基板W2的位置。
接下来，基板W2通过图中未出的输送装置从开口11a输送到处理容器11的内部。
然后，如图4G和图4H所示，基板W2被设置在支撑爪13a上。
接下来，基板W2通过定位部13d定位在水平面内。
接下来，通过检测单元17检测设置在基板W2的周缘上的凹口W2a的位置。此时，基板W1在水平方向上移动到不阻碍基板W2的凹口W2a的位置的检测的位置。在凹口W2a的位置已被检测之后，基板W1水平移动，以匹配基板W2的水平位置（返回到图4G的位置）。
接下来，定位部13e将基板W2在旋转方向上与基板W1的位置对准。例如，通过将销插入设置在基板W1的周缘中的凹口W1a，基板W1的旋转方向的位置与基板W2的旋转方向上的位置对准。
接下来，基板W1和基板W2被贴合。
首先，门11b被关闭且处理容器11被密封。然后，空气被从处理容器11的内部排出。
如果在大气下进行贴合，不需要排出处理容器11内的空气。
接下来，如图5A和图5B所示，基板W2通过用垫14c按压由支撑爪13a支撑的基板W2的大致中央部而弯曲，以使基板W1的贴合面的一部分与基板W2的贴合面的一部分接触。
在这种情况下，随着贴合的进行，支撑爪13a在缩回方向上逐渐移动。当支撑爪13a在缩回方向上移动时，由支撑爪13a支撑的部分移动到基板W2的周缘部侧，从而使得基板W2的周缘部的高度方向上的位置降低。因此，基板W1的贴合面和基板W2的贴合面接触的部分（贴合部）从中央部扩展到周缘部。然后，当基板W2的周缘部从支撑爪13a脱离时，基板W1的贴合面和基板W2的贴合面在整个面上接触。换言之，通过贴合基板W1和基板W2形成基板W。
而且，随着贴合的进行，通过定位部13d、13e的定位被松开。
而且，当用垫14c按压基板W2的大约中央部时，对垫14c的按压力进行控制，从而使得悬浮且朝着主体单元12a的面12a1被吸引的基板W1的反面（与基板W2贴合面的相反侧面）不与主体单元12a的面12a1接触。
接下来，如图5C和图5D所示，垫14c升高。
贴合的基板W通过图中未出的输送装置输送到处理器容器11外部。之后，如果需要，上述过程可被重复以连续贴合基板W1和基板W2。
至此完成实施例的说明。然而，本发明不限于上述描述。
在上述实施例中，当在设计中适当添加、去除或改变构成元件时、当本领域技术人员添加或省略某种处理或改变条件时，只要获得的构造包括本发明的特征，那么它就落入本发明的范围内。例如，包括在贴合装置1中的各元件的形状、尺寸、材料、布置、数量等不限于如上所述的，而是可以适当改变。而且，在如上所述的实施例中，描述了直接贴合两个硅晶片的贴合装置的示例，但是本发明可被应用于将硅晶片经由粘性层贴合到支撑基板的贴合装置、贴合除了硅晶片之外的基板（例如，诸如玻璃基板）的贴合装置等。
包括在以前描述的实施例中的元件可被以可能的程度组合，这种组合也可包含在本发明的范围内，只要它们包括本发明的特征。
Claims (10)
1.一种用于处理被保持的基板的贴合装置，包括：
主体单元；
喷嘴,所述喷嘴在所述主体单元的保持第一基板的这一侧的面上敞开；
气体供应单元，所述气体供应单元被构造成对所述喷嘴供应气体，以对所述第一基板施加吸力并将所述第一基板与所述主体单元的所述面分离；
基板支撑单元，所述基板支撑单元被构造成支撑以预定间隙与所述第一基板相对设置的第二基板的周缘部；以及
按压单元，所述按压单元构造成按压所述第二基板，使得所述第一基板的一部分与所述第二基板的一部分接触，且所述第一基板与所述主体单元的所述面分离。
2.根据权利要求1所述的贴合装置，其中所述气体供应单元包括流量控制单元，所述流量控制单元被构造成控制气体的流量，且
所述流量控制单元根据所述第一基板的形状控制气体的流量。
3.根据权利要求2所述的贴合装置，其中所述喷嘴被设置为多个，和
所述流量控制单元控制所述多个喷嘴的每个喷嘴中的气体流量和/或所述多个喷嘴的每组喷嘴中的气体流量。
4.根据权利要求1所述的贴合装置，其中所述第一基板和所述第二基板中的至少一个是硅晶圆。
5.根据权利要求1所述的贴合装置，进一步包括测量所述第一基板的变形状态的测量单元。
6.根据权利要求1所述的贴合装置，其中，所述按压单元按压所述第二基板且使得所述第一基板的一部分与所述第二基板的一部分接触，且所述按压单元控制按压力，使得所述第一基板不与所述主体单元的所述面接触。
7.一种用于处理被保持的基板的贴合处理方法，包括：
通过对在主体单元的保持第一基板的这一侧的面上敞开的喷嘴供应气体而对第一基板施加吸力且将所述第一基板与主体单元的所述面分离，以及
贴合第一基板和与所述第一基板相对设置的第二基板，所述第一基板与所述主体单元的所述面分离。
8.根据权利要求7所述的贴合处理方法，其中所述喷嘴被设置为多个，且
在根据所述第一基板的形状控制气体的流量的步骤中，对所述多个喷嘴的每个喷嘴中的气体流量和/或所述多个喷嘴的每组喷嘴中的气体流量进行控制。
9.根据权利要求7所述的贴合处理方法，其中所述第一基板和所述第二基板中的至少一个是硅晶片。
10.根据权利要求7所述的贴合处理方法，还包括根据所述第一基板的形状控制气体的流量。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012-287536 | 2012-12-28 | ||
| JP2012287536A JP6188123B2 (ja) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | 貼合装置および貼合処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103915365A CN103915365A (zh) | 2014-07-09 |
| CN103915365B true CN103915365B (zh) | 2017-01-18 |
Family
ID=49918476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310741286.4A Active CN103915365B (zh) | 2012-12-28 | 2013-12-27 | 贴合装置和贴合处理方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9741596B2 (zh) |
| EP (1) | EP2750174A3 (zh) |
| JP (1) | JP6188123B2 (zh) |
| KR (1) | KR101535356B1 (zh) |
| CN (1) | CN103915365B (zh) |
| TW (1) | TWI529848B (zh) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2986175A1 (fr) * | 2012-01-31 | 2013-08-02 | St Microelectronics Tours Sas | Procede et dispositif de decoupe d'une plaquette |
| CN112445065A (zh) * | 2014-04-22 | 2021-03-05 | Ev 集团 E·索尔纳有限责任公司 | 用于压印纳米结构的方法和装置 |
| JP6271404B2 (ja) * | 2014-11-27 | 2018-01-31 | 東京エレクトロン株式会社 | 接合方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体、接合装置及び接合システム |
| KR102271993B1 (ko) * | 2014-12-29 | 2021-07-02 | 주식회사 케이씨텍 | 부상식 기판 코터 장치 |
| JP5797863B1 (ja) * | 2015-05-29 | 2015-10-21 | オリジン電気株式会社 | 接合部材製造装置及び接合部材の製造方法 |
| JP6568773B2 (ja) * | 2015-11-10 | 2019-08-28 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板搬送装置及び剥離システム |
| CN105702881B (zh) | 2016-01-21 | 2017-11-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种基板顶起装置、基板封装设备及方法 |
| JP6596353B2 (ja) * | 2016-02-17 | 2019-10-23 | 東京応化工業株式会社 | 貼付装置、貼付システム、及び貼付方法 |
| CN108189521B (zh) * | 2017-12-28 | 2021-01-29 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 贴合设备和贴合方法 |
| CN109887860B (zh) * | 2018-12-28 | 2020-12-25 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 一种键合腔体结构及键合方法 |
| KR20210023298A (ko) | 2019-08-22 | 2021-03-04 | 삼성전자주식회사 | 기판 본딩 장치 및 이를 이용한 반도체 소자 제조 방법 |
| CN112490175B (zh) * | 2020-11-28 | 2023-06-30 | 扬州思普尔科技有限公司 | 面向晶圆显微检测的分级变吸力伯努利吸盘装置及其应用方法 |
| JP7179391B1 (ja) | 2022-07-07 | 2022-11-29 | 日本Ｗｓｔ合同会社 | 半導体処理装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101013274A (zh) * | 2006-02-03 | 2007-08-08 | 佳能株式会社 | 掩模成膜方法及掩模成膜设备 |
| CN101801646A (zh) * | 2007-11-08 | 2010-08-11 | 株式会社爱发科 | 粘合基板制造装置和粘合基板制造方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10296624A (ja) * | 1997-02-27 | 1998-11-10 | Takahiro Oishi | 多孔質定盤へのウエハ貼付方法及び装置 |
| DE19733215A1 (de) * | 1997-08-01 | 1999-02-04 | Hebenstreit Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur pneumatischen Handhabung von Waffelblättern |
| TW484184B (en) | 1998-11-06 | 2002-04-21 | Canon Kk | Sample separating apparatus and method, and substrate manufacturing method |
| TW415406U (en) | 1999-09-01 | 2000-12-11 | Chen Peng Ren | Hand supporting structure especially for motorcycle |
| JP2005150177A (ja) | 2003-11-12 | 2005-06-09 | Nitto Denko Corp | 半導体ウエハ裏面への粘着テープ貼付方法及び粘着テープ貼付装置 |
| US20090181553A1 (en) | 2008-01-11 | 2009-07-16 | Blake Koelmel | Apparatus and method of aligning and positioning a cold substrate on a hot surface |
| JP5314523B2 (ja) | 2009-07-24 | 2013-10-16 | 東レエンジニアリング株式会社 | 基板の貼合せ装置及び方法、並びに、基板貼合せヘッド |
| JP5558953B2 (ja) | 2010-07-27 | 2014-07-23 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
| EP2463892B1 (de) * | 2010-12-13 | 2013-04-03 | EV Group E. Thallner GmbH | Einrichtung, Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung von Ausrichtungsfehlern |
| JP5323867B2 (ja) | 2011-01-19 | 2013-10-23 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板反転装置、基板反転方法、剥離システム、プログラム及びコンピュータ記憶媒体 |
| JP2012156163A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | Toshiba Corp | 半導体製造装置 |
| JP5877954B2 (ja) * | 2011-03-07 | 2016-03-08 | 株式会社ゼビオス | 非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置 |
-
2012
- 2012-12-28 JP JP2012287536A patent/JP6188123B2/ja active Active
-
2013
- 2013-12-20 KR KR1020130160210A patent/KR101535356B1/ko active IP Right Grant
- 2013-12-23 US US14/138,196 patent/US9741596B2/en active Active
- 2013-12-27 CN CN201310741286.4A patent/CN103915365B/zh active Active
- 2013-12-27 TW TW102148890A patent/TWI529848B/zh active
- 2013-12-27 EP EP13199664.7A patent/EP2750174A3/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101013274A (zh) * | 2006-02-03 | 2007-08-08 | 佳能株式会社 | 掩模成膜方法及掩模成膜设备 |
| CN101801646A (zh) * | 2007-11-08 | 2010-08-11 | 株式会社爱发科 | 粘合基板制造装置和粘合基板制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20140182761A1 (en) | 2014-07-03 |
| CN103915365A (zh) | 2014-07-09 |
| TW201434105A (zh) | 2014-09-01 |
| EP2750174A2 (en) | 2014-07-02 |
| KR20140086851A (ko) | 2014-07-08 |
| US9741596B2 (en) | 2017-08-22 |
| EP2750174A3 (en) | 2017-04-05 |
| TWI529848B (zh) | 2016-04-11 |
| KR101535356B1 (ko) | 2015-07-08 |
| JP2014130904A (ja) | 2014-07-10 |
| JP6188123B2 (ja) | 2017-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103915365B (zh) | 贴合装置和贴合处理方法 | |
| US11955339B2 (en) | Device and method for bonding of substrates | |
| KR101809760B1 (ko) | 가압 모듈, 가압 장치 및 기판 접합 장치 | |
| CN103000563B (zh) | 接合装置、接合系统及接合方法 | |
| JP6407803B2 (ja) | 接合装置、接合システム、接合方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体 | |
| KR20210125592A (ko) | 기판 결합 방법 | |
| JP2016127086A (ja) | 基板吸着補助部材及び基板搬送装置 | |
| KR20180114896A (ko) | 기판을 접합하기 위한 방법 및 장치 | |
| CN118099001A (zh) | 接合基板的装置和方法 | |
| CN101359580B (zh) | 具有感测单元的衬底处理设备 | |
| JP2016180563A (ja) | 加熱乾燥装置 | |
| CN109887860B (zh) | 一种键合腔体结构及键合方法 | |
| TW201133681A (en) | Substrate processing apparatus, changing method and transferring method | |
| WO2011043224A1 (ja) | 圧力センサ素子およびシート状圧力センサ | |
| JP2011192676A (ja) | 基板処理装置、積層半導体装置製造方法及び積層半導体装置 | |
| JP3917528B2 (ja) | 吸着パッド | |
| KR102541305B1 (ko) | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 | |
| JP6622254B2 (ja) | 貼合装置および貼合処理方法 | |
| JP2014203975A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| CN115315346B (zh) | 微小结构物制造装置及微小结构物的制造方法 | |
| WO2022070390A1 (ja) | 分離装置及び分離方法 | |
| JP2004220023A (ja) | 基板の貼り合わせ装置及び貼り合わせ方法 | |
| Wesselingh et al. | Contactless 6 dof planar positioning system utilizing an active air film | |
| EP1619716B1 (en) | Pressure testing apparatus and method for pressure testing | |
| TW201913872A (zh) | 分離裝置及分離方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |