CN109923640B - 接合装置、接合系统、接合方法和计算机存储介质 - Google Patents
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Abstract
将基板彼此接合的接合装置具有:第一保持部,其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的下表面;第二保持部,其设置于该第一保持部的下方,对第二基板进行抽真空来将该第二基板吸附保持于所述第二保持部的上表面;移动部,其使第一保持部和第二保持部沿水平方向相对移动;激光干涉仪,其测量通过该移动部而移动的第一保持部或第二保持部的位置;线性标尺,其测量该移动部的位置;以及控制部,其使用激光干涉仪的测量结果和该线性标尺的测量结果来控制移动部。
Description
技术领域
(相关申请的交叉引用)
本申请基于2016年11月9日向日本申请的特愿2016-218580号主张优先权,并且在此援引其内容。
本发明涉及一种将基板彼此接合的接合装置、具备该接合装置的接合系统、使用该接合装置的接合方法以及计算机存储介质。
背景技术
近年来,半导体器件的高集成化不断发展。在将高集成化的多个半导体器件配置在水平面内并将这些半导体器件通过配线连接来进行产品化的情况下,配线长度增长,担心由此而配线的电阻增大、并且配线延迟增大。
因此,提出使用三维地层叠半导体器件的三维集成技术。在该三维集成技术中,使用例如专利文献1所记载的接合系统来进行两张半导体晶圆(以下称作“晶圆”。)的接合。例如,接合系统具有对晶圆的进行接合的表面进行改性的表面改性装置、使由该表面改性装置改性后的晶圆的表面亲水化的表面亲水化装置、将表面在该表面亲水化装置进行了亲水化后的晶圆彼此接合的接合装置。在该接合系统中,在表面改性装置中对晶圆的表面进行等离子体处理来对该表面进行改性,并且在表面亲水化装置中向晶圆的表面供给纯水来使该表面亲水化,之后在接合装置中利用范德华力和氢键(分子间力)来将晶圆彼此接合。
在上述接合装置中,在使用上卡盘保持一个晶圆(以下称作“上晶圆”。),并且使用设置于上卡盘的下方的下卡盘保持另一个晶圆(以下称作“下晶圆”。)的状态下,将该上晶圆与下晶圆接合。而且,在像这样将晶圆彼此接合之前,使下卡盘沿水平方向移动,调节上晶圆与下晶圆之间的水平方向位置,并且使下卡盘沿铅垂方向移动,调节上晶圆与下晶圆之间的铅垂方向位置。
使下卡盘沿水平方向移动的移动部在沿水平方向(X方向及Y方向)延伸的轨道上移动。另外,使下卡盘沿铅垂方向移动的移动部具有上表面倾斜的楔形形状(三棱柱状)的基台、沿着基台的上表面移动自如的直线导轨。而且,直线导轨沿着基台在水平方向及铅垂方向上移动,由此支承于该直线导轨的下卡盘沿铅垂方向移动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-105458号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述的专利文献1所记载的接合装置中,在使下卡盘沿水平方向移动时,例如使用线性标尺来测量移动部的水平方向位置,基于该测量结果对移动部进行反馈控制,由此调节下卡盘的水平方向位置。
然而,即使进行像这样使用了线性标尺的反馈控制来调节上晶圆与下晶圆的水平方向位置,也由于如上所述移动部的基台具有楔形形状,而在之后使下卡盘沿铅垂方向移动时,下卡盘沿水平方向移动。于是,下卡盘的水平方向位置发生偏移。而且,该水平方向位置的偏移为负荷侧的下卡盘的偏移,因此无法利用测量移动部的水平方向位置的线性标尺来把握该水平方向位置的偏移。因而,在将晶圆彼此接合时,有可能上晶圆与下晶圆被偏移地接合,晶圆彼此的接合处理具有改善的余地。
本发明是鉴于该点而完成的,其目的在于适当地进行保持第一基板的第一保持部与保持第二基板的第二保持部之间的位置调节,从而适当地进行基板彼此的接合处理。
用于解决问题的方案
为了实现所述目的,本发明的一个方式为将基板彼此接合的接合装置,其具有:第一保持部,其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的下表面;第二保持部,其设置于所述第一保持部的下方,对第二基板进行抽真空来将该第二基板吸附保持于所述第二保持部的上表面;移动部,其使所述第一保持部和所述第二保持部沿水平方向相对移动;激光干涉仪,其测量通过所述移动部移动的所述第一保持部或所述第二保持部的位置;线性标尺,其测量所述移动部的位置;以及控制部,其使用所述激光干涉仪的测量结果和所述线性标尺的测量结果来控制所述移动部。
根据本发明的一个方式,能够使用激光干涉仪来测量负荷侧的第一保持部或第二保持部的位置,并且使用线性标尺来测量移动部的位置。于是,即使在如以往那样当使第一保持部或第二保持部沿铅垂方向移动时第一保持部或第二保持部在水平方向上发生偏移的情况下,也能够使用激光干涉仪来把握该水平方向位置的偏移量。因而,能够适当地调节第一保持部与第二保持部之间的相对位置,之后能够适当地进行被保持于第一保持部的第一基板与被保持于第二保持部的第二基板之间的接合处理。
基于其它观点的本发明的一个方式为具备所述接合装置的接合系统,该接合系统具备:处理站,其具备所述接合装置;以及搬入搬出站,其能够分别保有多个第一基板、第二基板或将第一基板与第二基板接合而成的重叠基板,并且所述搬入搬出站对所述处理站搬入搬出第一基板、第二基板或重叠基板。而且,所述处理站具有:表面改性装置,其对第一基板或第二基板的进行接合的表面进行改性;表面亲水化装置,其使由所述表面改性装置改性后的第一基板或第二基板的表面亲水化;以及搬送装置,其用于对所述表面改性装置、所述表面亲水化装置和所述接合装置搬送第一基板、第二基板或重叠基板,在所述接合装置中,将表面在所述表面亲水化装置中被亲水化后的第一基板与第二基板接合。
另外,基于其它观点的本发明的一个方式为使用接合装置来将基板彼此接合的接合方法,所述接合装置具有:第一保持部,其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的下表面;第二保持部,其设置于所述第一保持部的下方,对第二基板进行抽真空来将该第二基板吸附保持于所述第二保持部的上表面;移动部,其使所述第一保持部和所述第二保持部沿水平方向相对移动;激光干涉仪,其测量通过所述移动部而移动的所述第一保持部或所述第二保持部的位置;以及线性标尺,其测量所述移动部的位置,在所述接合方法中,使用所述激光干涉仪的测量结果和所述线性标尺的测量结果来控制所述移动部,调节所述第一保持部与所述第二保持部之间的相对位置。
另外,基于其它观点的本发明的一个方式为一种可读取的计算机存储介质,可读取的计算机存储介质保存有在控制接合装置的控制部的计算机上运行以通过该接合装置执行所述接合方法的程序。
发明的效果
根据本发明,能够适当地进行保持第一基板的第一保持部与保持第二基板的第二保持部之间的位置调节,从而能够适当地进行基板彼此的接合处理。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的接合系统的结构概要的俯视图。
图2是表示本实施方式所涉及的接合系统的内部结构的概要的侧视图。
图3是表示上晶圆和下晶圆的结构概要的侧视图。
图4是表示接合装置的结构概要的横截面图。
图5是表示接合装置的结构概要的纵截面图。
图6是表示接合装置的内部结构的概要的立体图。
图7是表示控制部中的伺服环的结构的说明图。
图8是表示上卡盘、上卡盘保持部以及下卡盘的结构概要的纵截面图。
图9是表示晶圆接合处理的主要工序的流程图。
图10是表示按压上晶圆的中心部和下晶圆的中心部来使它们抵接的情形的说明图。
图11是表示其它实施方式所涉及的控制部中的伺服环的结构的说明图。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本发明的实施方式。此外,并不通过以下所示的实施方式来限定本发明。
<1.接合系统的结构>
首先,对本实施方式所涉及的接合系统的结构进行说明。图1是表示接合系统1的结构概要的俯视图。图2是表示接合系统1的内部结构的概要的侧视图。
在接合系统1中,如图3所示,例如将两张作为基板的晶圆WU、WL接合。下面将配置于上侧的晶圆称作作为第一基板的“上晶圆WU”,将配置于下侧的晶圆称作作为第二基板的“下晶圆WL”。另外,将用于接合上晶圆WU的接合面称作“表面WU1”,将与该表面WU1相反一侧的面称作“背面WU2”。同样地,将用于接合下晶圆WL的接合面称作“表面WL1”,将与该表面WL1相反一侧的面称作“背面WL2”。而且,在接合系统1中,将上晶圆WU和下晶圆WL接合来形成作为重叠基板的重叠晶圆WT。
接合系统1如图1所示具有将搬入搬出站2和处理站3一体连接而成的结构,其中,所述搬入搬出站2用于与例如外部之间搬入搬出能够分别收容多个晶圆WU、WL、多个重叠晶圆WT的盒CU、CL、CT,所述处理站3具备对晶圆WU、WL、重叠晶圆WT实施规定的处理的各种处理装置。
在搬入搬出站2中设置有盒载置台10。在盒载置台10上设置有多个、例如四个盒载置板11。盒载置板11配置为沿水平方向的X方向(图1中的上下方向)排成一列。在与接合系统1的外部之间搬入搬出盒CU、CL、CT时,能够将盒CU、CL、CT载置在这些盒载置板11上。像这样,搬入搬出站2构成为能够保有多个上晶圆WU、多个下晶圆WL、多个重叠晶圆WT。此外,关于盒载置板11的个数,不限定于本实施方式,能够任意地进行设定。另外,可以将一个盒用作异常晶圆的回收用盒。即,也可以设为,将由于各种原因而导致在上晶圆WU与下晶圆WL之间的接合中产生了异常的晶圆个别地收容于某个盒中,以能够与其它正常的重叠晶圆WT分离。在本实施方式中,将多个盒CT中的一个盒CT用作异常晶圆的回收用盒,将其它盒CT用作正常的重叠晶圆WT的收容用盒。
在搬入搬出站2中,与盒载置台10相邻地设置有晶圆搬送部20。在晶圆搬送部20中设置有在沿X方向延伸的搬送路径21上移动自如的晶圆搬送装置22。晶圆搬送装置22沿铅垂方向以及绕铅垂轴(θ方向)也移动自如,能够在各盒载置板11上的盒CU、CL、CT与后述的处理站3的第三处理块G3的传送装置50、51之间搬送晶圆WU、WL、重叠晶圆WT。
在处理站3设置有具备各种装置的多个、例如三个处理块G1、G2、G3。例如,在处理站3的正面侧(图1的X方向负方向侧)设置有第一处理块G1,在处理站3的背面侧(图1的X方向正方向侧)设置有第二处理块G2。另外,在处理站3的搬入搬出站2侧(图1的Y方向负方向侧)设置有第三处理块G3。
例如在第一处理块G1中配置有对晶圆WU、WL的表面WU1、WL1进行改性的表面改性装置30。在表面改性装置30中,例如在减压气氛下激励作为处理气体的氧气或氮气来将处理气体等离子体化,从而使处理气体离子化。将该氧离子或氮离子照射于晶圆WU、WL的表面WU1、WL1来对表面WU1、WL1进行等离子体处理,从而使表面WU1、WL1改性。
例如在第二处理块G2中,表面亲水化装置40和将晶圆WU、WL接合的接合装置41按照该顺序从搬入搬出站2侧起沿水平方向的Y方向排列配置,其中,表面亲水化装置40利用例如纯水使晶圆WU、WL的表面WU1、WL1亲水化并且清洗该表面WU1、WL1。此外,在后文对接合装置41的结构进行叙述。
在表面亲水化装置40中,例如一边使被保持于旋转卡盘的晶圆WU、WL旋转一边向该晶圆WU、WL上供给纯水。于是,供给来的纯水在晶圆WU、WL的表面WU1、WL1上扩散,表面WU1、WL1被亲水化。
例如在第三处理块G3中,如图2所示,按从下到上的顺序分两层设置有晶圆WU、WL、重叠晶圆WT的传送装置50、51。
如图1所示,在由第一处理块G1~第三处理块G3包围的区域中形成有晶圆搬送区域60。在晶圆搬送区域60中例如配置有晶圆搬送装置61。
晶圆搬送装置61具有例如沿铅垂方向、水平方向(Y方向、X方向)和绕铅垂轴移动自如的搬送臂61a。晶圆搬送装置61在晶圆搬送区域60内移动,能够将晶圆WU、WL、重叠晶圆WT搬送到周围的第一处理块G1、第二处理块G2及第三处理块G3内的规定装置。
在以上的接合系统1中,如图1所示设置有控制部70。控制部70例如为计算机,并且具有程序保存部(未图示)。在程序保存部中保存有控制接合系统1对晶圆WU、WL、重叠晶圆WT进行的处理的程序。另外,在程序保存部中还保存有用于控制上述各种处理装置、搬送装置等的驱动系统的动作来实现接合系统1中的后述的晶圆接合处理的程序。此外,所述程序可以记录在例如计算机可读取的硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)、存储卡等可读取到计算机的存储介质H中,并且从该存储介质H安装到控制部70中。
<2.接合装置的结构>
接着,对上述的接合装置41的结构进行说明。
<2-1.接合装置的整体结构>
接合装置41如图4和图5所示那样具有内部能够密闭的处理容器100。在处理容器100的靠晶圆搬送区域60侧的侧面形成有晶圆WU、WL、重叠晶圆WT的搬入搬出口101,在该搬入搬出口101设置有开闭闸102。
处理容器100的内部由内壁103划分为搬送区域T1和处理区域T2。上述的搬入搬出口101在搬送区域T1形成于处理容器100的侧面。另外,在内壁103也形成有晶圆WU、WL、重叠晶圆WT的搬入搬出口104。
在搬送区域T1的Y方向正方向侧设置有用于暂时载置晶圆WU、WL、重叠晶圆WT的传送器110。传送器110例如形成为两层,能够同时载置晶圆WU、WL、重叠晶圆WT中的任两个。
在搬送区域T1中设置有晶圆搬送机构111。晶圆搬送机构111具有例如沿铅垂方向、水平方向(X方向、Y方向)以及绕铅垂轴移动自如的搬送臂111a。而且,晶圆搬送机构111能够在搬送区域T1内、或者搬送区域T1与处理区域T2之间搬送晶圆WU、WL、重叠晶圆WT。
在搬送区域T1的Y方向负方向侧设置有调节晶圆WU、WL在水平方向上的朝向的位置调节机构120。位置调节机构120具有基台121和检测部122,所述基台121具备保持晶圆WU、WL并且使该晶圆WU、WL旋转的保持部(未图示),所述检测部122检测晶圆WU、WL的切口部的位置。而且,在位置调节机构120中,一边使被保持于基台121的晶圆WU、WL旋转一边利用检测部122检测晶圆WU、WL的切口部的位置,由此调节该切口部的位置从而调节晶圆WU、WL在水平方向上的朝向。此外,对在基台121中保持晶圆WU、WL的构造没有特别限定,例如使用销卡盘构造、旋转卡盘构造等各种构造。
另外,在搬送区域T1中设置有使上晶圆WU的正反面反转的反转机构130。反转机构130具有保持上晶圆WU的保持臂131。保持臂131沿水平方向(X方向)延伸。另外,在保持臂131的例如四个部位设置有保持上晶圆WU的保持构件132。
保持臂131支承于具备例如马达等的驱动部133。通过该驱动部133,保持臂131绕水平轴转动自如。另外,保持臂131以驱动部133为中心转动自如,并且沿水平方向(X方向)移动自如。在驱动部133的下方设置有具备例如马达等的其它驱动部(未图示)。通过该其它驱动部,驱动部133能够沿着沿铅垂方向延伸的支承柱134沿铅垂方向移动。像这样,通过驱动部133,保持于保持构件132的上晶圆WU能够绕水平轴转动并且沿铅垂方向及水平方向移动。另外,被保持于保持构件132的上晶圆WU能够以驱动部133为中心转动,从而在位置调节机构120与后述的上卡盘140之间移动。
在处理区域T2中设置有在下表面吸附保持上晶圆WU的作为第一保持部的上卡盘140、在上表面载置下晶圆WL并且吸附保持该下晶圆WL的作为第二保持部的下卡盘141。下卡盘141构成为设置于上卡盘140的下方,能够与上卡盘140相向地配置。即,被保持于上卡盘140的上晶圆WU与被保持于下卡盘141的下晶圆WL能够相向地配置。
上卡盘140被保持于设置在该上卡盘140的上方的上卡盘保持部150。上卡盘保持部150设置于处理容器100的顶面。即,上卡盘140经由上卡盘保持部150固定地设置于处理容器100。
在上卡盘保持部150设置有对保持于下卡盘141的下晶圆WL的表面WL1进行拍摄的上部摄像部151。即,上部摄像部151与上卡盘140相邻地设置。上部摄像部151例如使用CCD相机。
如图4~图6所示,下卡盘141被支承于设置在该下卡盘141的下方的下卡盘台160。在下卡盘台160设置有对保持于上卡盘140的上晶圆WU的表面WU1进行拍摄的下部摄像部161。即,下部摄像部161与下卡盘141相邻地设置。下部摄像部161例如使用CCD相机。
下卡盘台160被支承于设置在该下卡盘台160的下方的第一下卡盘移动部162,并且第一下卡盘移动部162被支承于支承台163。第一下卡盘移动部162构成为如后述那样使下卡盘141沿水平方向(X方向)移动。
另外,第一下卡盘移动部162构成为使下卡盘141沿铅垂方向移动自如。具体地说,第一下卡盘移动部162能够取与日本特开2016-105458号公报所记载的第一下卡盘移动部相同的构造。即,第一下卡盘移动部162具有上表面倾斜的楔形形状(三棱柱状)的基台、配置在基台的上表面的轨道、沿着轨道移动自如的直线导轨。而且,通过直线导轨沿着轨道移动,被支承于该直线轨道的下卡盘沿铅垂方向移动。
并且,第一下卡盘移动部162构成为能够绕铅垂轴旋转。
支承台163安装于一对轨道164、164,该一对轨道164、164设置在该支承台163的下表面侧,并且沿水平方向(X方向)延伸。而且,支承台163构成为通过第一下卡盘移动部162沿着轨道164移动自如。此外,第一下卡盘移动部162例如通过沿着轨道164设置的线性马达(未图示)移动。
一对轨道164、164配置于第二下卡盘移动部165。第二下卡盘移动部165安装于一对轨道166、166,该一对轨道166、166设置在该第二下卡盘移动部165的下表面侧,并且沿水平方向(Y方向)延伸。而且,第二下卡盘移动部165构成为沿轨道166移动自如,即构成为使下卡盘141沿水平方向(Y方向)移动。第二下卡盘移动部165例如通过沿轨道166设置的线性马达(未图示)移动。一对轨道166、166配置在设置于处理容器100的底面的载置台167上。
<2-2.下卡盘移动部的伺服控制>
接着,对接合装置41中的第一下卡盘移动部162的移动和第二下卡盘移动部165的伺服控制进行说明。本实施方式中的伺服控制为使用激光干涉仪和线性标尺进行的混合控制。
在接合装置41中设置有测量下卡盘141的水平方向位置的激光干涉仪系统170。激光干涉仪系统170具有激光头171、光路变更部172、173、反射板174、175、激光干涉仪176、177。此外,对于激光干涉仪系统170中的对下卡盘141的位置测量方法,使用公知的方法。
激光头171为发出激光的光源。激光头171设置在与载置台167的上表面大致相同的高度,并且设置在该载置台167的X方向中央部且Y方向负方向端部侧。激光头171被设置在载置台167的外侧的支承构件(未图示)进行支承。
光路变更部172、173分别变更从激光头171发出的激光的光路。第一光路变更部172将来自激光头171的激光的光路变更为朝向铅垂上方。第一光路变更部172设置在与载置台167的上表面大致相同的高度,并且设置在该载置台167的X方向正方向端部侧且Y方向负方向的端部侧。另外,第一光路变更部172被设置在载置台167的外侧的支承构件(未图示)进行支承。
第二光路变更部173将来自第一光路变更部172的激光向第一激光干涉仪176侧(X方向负方向侧)和第二激光干涉仪177侧(Y方向正方向)分支。第二光路变更部173设置在与下卡盘台160的上表面大致相同的高度,并且设置于载置台167的X方向正方向端部侧且Y方向负方向的端部侧。另外,第二光路变更部173被设置在载置台167的外侧的支承构件(未图示)进行支承。
第一反射板174使来自第一激光干涉仪176的激光反射。第一反射板174设置在下卡盘台160的上表面的Y方向负方向侧,且与第一激光干涉仪176相向。第一反射板174沿X方向延伸。第一反射板174的X方向长度为下卡盘台160在X方向上的移动距离(行程长度)以上,以使得即使下卡盘台160沿X方向移动也总是能够反射来自第一激光干涉仪176的激光。同样地,第一反射板174的铅垂方向长度也为下卡盘台160在铅垂方向上的移动距离(行程长度)以上。
第二反射板175使来自第二激光干涉仪177的激光反射。第二反射板175设置在下卡盘台160的上表面的X方向正方向侧,且与第二激光干涉仪177相向。第二反射板175沿Y方向延伸。第二反射板175的Y方向长度为下卡盘台160在Y方向上的移动距离(行程长度)以上,以使得即使下卡盘台160沿Y方向移动也总是能够反射来自第二激光干涉仪177的激光。同样地,第二反射板175的铅垂方向长度也为下卡盘台160在铅垂方向上的移动距离(行程长度)以上。
第一激光干涉仪176使用来自第二光路变更部173的激光和来自第一反射板174的反射光来测量下卡盘141的X方向位置。第一激光干涉仪176设置在与下卡盘台160的上表面大致相同的高度,并且设置于载置台167的X方向中央部且Y方向负方向的端部侧。另外,第一激光干涉仪176被设置在载置台167的外侧的支承构件(未图示)进行支承。此外,第一激光干涉仪176与检测器(未图示)连接。
第二激光干涉仪177使用来自第二光路变更部173的激光和来自第二反射板175的反射光来测量下卡盘141的Y方向位置。第二激光干涉仪177设置在与下卡盘台160的上表面大致相同的高度,并且设置于载置台167的X方向正方向的端部侧且Y方向中央部。另外,第二激光干涉仪177被设置在载置台167的外侧的支承构件(未图示)进行支承。此外,第二激光干涉仪177与检测器(未图示)连接。
另外,在接合装置41中设置有测量第一下卡盘移动部162的X方向位置的第一线性标尺181和测量第二下卡盘移动部165的Y方向位置的第二线性标尺182。第一线性标尺181在第二下卡盘移动部165上沿着轨道164设置。第二线性标尺182在载置台167上沿着轨道166设置。此外,对于这些线性标尺181、182对下卡盘移动部162、165的位置测量方法,使用公知的方法。
将以上的激光干涉仪系统170的测量结果和线性标尺181、182的测量结果输出到已述的控制部70,在控制部70中,基于这些测量结果来进行对下卡盘移动部162、165的伺服控制。图7为表示控制部70中的伺服环的结构的说明图。
在控制部70中,作为伺服环,具有位置环和速度环。在位置环中使用激光干涉仪176、177的测量结果,对下卡盘移动部162、165的位置进行反馈控制。在速度环中使用线性标尺181、182的测量结果,对下卡盘移动部162、165的速度进行反馈控制。此外,激光干涉仪176、177的测量结果还用作速度指令。
在此,第二线性标尺182配置在第二下卡盘移动部165的附近,第二线性标尺182的测量结果为稳定性高的数据,反馈给第二下卡盘移动部165。因此,能够提高速度环的增益来提高响应性,进行快速的控制。
相对于此,测量负荷侧的下卡盘141的位置的第二激光干涉仪177与第二下卡盘移动部165(线性马达)之间的铅垂方向距离约为300mm。像这样,第二激光干涉仪177与第二下卡盘移动部165分离,另外,设置在下卡盘141与第二下卡盘移动部165之间的构造体并不是刚性体。这样,第二激光干涉仪177的测量结果为稳定性低的数据,反馈给第二下卡盘移动部165。在所述情况下,当将该第二激光干涉仪177的测量结果加入到速度环中进行如上述那样提高增益来提高响应性的快速控制时,导致第二下卡盘移动部165的运动振荡,而不能控制该第二下卡盘移动部165。此外,在将第二激光干涉仪177的测量结果加入到速度环中的情况下,也考虑进行降低增益来降低响应性的延迟控制,但在所述情况下,第二下卡盘移动部165的位置不稳定。
因此,为了进行响应性高的控制,优选的是在速度环中使用第二线性标尺182的测量结果。
另一方面,在第二线性标尺182中,不能测量负荷侧的下卡盘141的位置,例如即使下卡盘141的位置偏移,也无法把握该偏移。因此,优选在位置环中使用第二激光干涉仪177的测量结果。
当像这样在位置环中使用第二激光干涉仪177的测量结果、将第二线性标尺182的测量结果用于速度环时,能够一边把握负荷侧的下卡盘141的位置,一边在该下卡盘141产生了变动的情况下使第二下卡盘移动部165快速地返回到适当的位置。
基于同样的理由,将第一激光干涉仪176的测量结果用于位置环,将第一线性标尺181的测量结果用于速度环。
由此,在下卡盘移动部162、165的伺服控制中,通过进行利用了激光干涉仪系统170的测量结果和线性标尺181、182的测量结果的混合控制,能够适当地控制该下卡盘移动部162、165。
<2-3.上卡盘和上卡盘保持部的结构>
接着,对接合装置41的上卡盘140和上卡盘保持部150的详细结构进行说明。
如图8所示,上卡盘140采用销卡盘方式。上卡盘140具有主体部190,该主体部190俯视时具有上晶圆WU的直径以上的直径。在主体部190的下表面设置有与上晶圆WU的背面WU2接触的多个销191。另外,在主体部190的下表面的外周部设置有外侧肋192,该外侧肋192具有与销191的高度相同的高度,用于支承上晶圆WU的背面WU2的外周部。外侧肋192呈环状设置于多个销191的外侧。
另外,在主体部190的下表面的外侧肋192的内侧设置有内侧肋193,该内侧肋193具有与销191的高度相同的高度,用于支承上晶圆WU的背面WU2。内侧肋193以与外侧肋192呈同心圆状的方式设置为环状。而且,外侧肋192的内侧的区域194(以下有时称作吸引区域194。)被划分为内侧肋193的内侧的第一吸引区域194a和内侧肋193的外侧的第二吸引区域194b。
在主体部190的下表面的第一吸引区域194a中形成有用于对上晶圆WU进行抽真空的第一吸引口195a。第一吸引口195a在第一吸引区域194a中例如形成于四个部位。第一吸引口195a与设置在主体部190的内部的第一吸引管196a连接。并且,第一吸引管196a与第一真空泵197a连接。
另外,在主体部190的下表面的第二吸引区域194b中形成有用于对上晶圆WU进行抽真空的第二吸引口195b。第二吸引口195b在第二吸引区域194b中例如形成于两个部位。第二吸引口195b与设置在主体部190的内部的第二吸引管196b连接。并且,第二吸引管196b与第二真空泵197b连接。
而且,分别从吸引口195a、195b对由上晶圆WU、主体部190和外侧肋192包围的吸引区域194a、194b进行抽真空,对吸引区域194a、194b进行减压。此时,吸引区域194a、194b的外部气氛为大气压,因此上晶圆WU被大气压向吸引区域194a、194b侧推压与减压相应的量,上晶圆WU被吸附保持于上卡盘140。另外,上卡盘140构成为能够按第一吸引区域194a和第二吸引区域194b对上晶圆WU进行抽真空。
在所述情况下,外侧肋192支承上晶圆WU的背面WU2的外周部,因此上晶圆WU直至外周部都被适当地抽真空。因此,上晶圆WU的整个面吸附保持于上卡盘140,能够减小该上晶圆WU的平面度,使上晶圆WU平坦。
而且,多个销191的高度均匀,因此能够进一步减小上卡盘140的下表面的平面度。像这样使上卡盘140的下表面平坦(减小下表面的平面度),能够抑制被保持于上卡盘140的上晶圆WU在铅垂方向上的变形。
另外,上晶圆WU的背面WU2是被多个销191支承的,因此在解除上卡盘140对上晶圆WU的抽真空时,该上晶圆WU容易从上卡盘140剥离。
在上卡盘140中,在主体部190的中心部形成有沿厚度方向贯通该主体部190的贯通孔198。该主体部190的中心部与吸附保持于上卡盘140的上晶圆WU的中心部对应。而且,在贯通孔198中插通有后述的推动构件210中的执行部211的前端部。
上卡盘保持部150如图5所示具有设置于上卡盘140的主体部190的上表面的上卡盘台200。上卡盘台200设置为在俯视观察时至少覆盖主体部190的上表面,并且例如通过螺纹固定相对于主体部190进行固定。上卡盘台200被支承于设置在处理容器100的顶面的多个支承构件201。
如图8所示,在上卡盘台200的上表面还设置有按压上晶圆WU的中心部的推动构件210。推动构件210具有执行部211和气缸部212。
执行部211利用从电动气动调节器(Electro-Pneumatic Regulator)(未图示)供给的空气来在固定方向上产生固定的压力,能够不取决于压力的作用点的位置地固定地产生该压力。而且,通过来自电动气动调节器的空气,执行部211能够与上晶圆WU的中心部抵接来控制施加于该上晶圆WU的中心部的按压载荷。另外,执行部211的前端部通过来自电动气动调节器的空气插通贯通孔198并沿铅垂方向升降自如。
执行部211被支承于气缸部212。气缸部212能够通过内置有例如马达的驱动部使执行部211沿铅垂方向移动。
如上所述,推动构件210利用执行部211对按压载荷进行控制,利用气缸部212对执行部211的移动进行控制。而且,推动构件210能够在后述的晶圆WU、WL接合时进行按压以使上晶圆WU的中心部与下晶圆WL的中心部抵接。
<2-4.下卡盘的结构>
接着,对接合装置41的下卡盘141的详细结构进行说明。
如图8所示,下卡盘141与上卡盘140同样地采用销卡盘方式。下卡盘141具有主体部220,该主体部220俯视时具有下晶圆WL的直径以上的直径。在主体部220的上表面设置有与下晶圆WL的背面WL2接触的多个销221。另外,在主体部220的上表面的外周部设置有外侧肋222,该外侧肋222具有与销221的高度相同的高度,用于支承下晶圆WL的背面WL2的外周部。外侧肋222以环状设置于多个销221的外侧。
另外,在主体部220的上表面中,在外侧肋222的内侧设置有内侧肋223,该内侧肋223具有与销221的高度相同的高度,用于支承下晶圆WL的背面WL2。内侧肋223以与外侧肋222呈同心圆状的方式设置为环状。而且,外侧肋222的内侧的区域224(以下有时称作吸引区域224。)被划分为靠内侧肋223的内侧的第一吸引区域224a和靠内侧肋223的外侧的第二吸引区域224b。
在主体部220的上表面中,第一吸引区域224a形成有用于对下晶圆WL进行抽真空的第一吸引口225a。第一吸引口225a在第一吸引区域224a例如形成于一个部位。第一吸引口225a与设置在主体部220的内部的第一吸引管226a连接。并且,第一吸引管226a与第一真空泵227a连接。
另外,在主体部220的上表面中,在第二吸引区域224b形成有用于对下晶圆WL进行抽真空的第二吸引口225b。第二吸引口225b在第二吸引区域224b中例如形成于两个部位。第二吸引口225b与设置在主体部220的内部的第二吸引管226b连接。并且,第二吸引管226b与第二真空泵227b连接。
而且,分别从吸引口225a、225b对由下晶圆WL、主体部220和外侧肋222围成的吸引区域224a、224b进行抽真空,对吸引区域224a、224b进行减压。此时,吸引区域224a、224b的外部气氛为大气压,因此下晶圆WL被大气压向吸引区域224a、224b侧推压与减压相当的量,下晶圆WL被吸附保持于下卡盘141。另外,下卡盘141构成为能够按第一吸引区域224a和第二吸引区域224b对下晶圆WL进行抽真空。
在所述情况下,外侧肋222支承下晶圆WL的背面WL2的外周部,因此下晶圆WL直至外周部都被适当地抽真空。因此,下晶圆WL的整个面被吸附保持于下卡盘141,能够减小该下晶圆WL的平面度,使下晶圆WL平坦。
而且,多个销221的高度均匀,因此能够进一步减小下卡盘141的上表面的平面度。像这样使下卡盘141的上表面平坦(减小上表面的平坦度),从而能够抑制被保持于下卡盘141的下晶圆WL在铅垂方向的变形。
另外,下晶圆WL的背面WL2被多个销221支承,因此在解除下卡盘141对下晶圆WL的抽真空时,该下晶圆WL容易从下卡盘141剥离。
在下卡盘141,在主体部220的中心部附近的例如三个部位形成有沿厚度方向贯通该主体部220的贯通孔(未图示)。而且,在贯通孔中插通设置于第一下卡盘移动部162的下方的升降销。
在主体部220的外周部设置有防止晶圆WU、WL、重叠晶圆WT从下卡盘141飞出或者滑落的引导构件(未图示)。引导构件等间隔地设置于主体部220的外周部的多个、例如四个部位。
此外,由上述的控制部70来控制接合装置41中的各部的动作。
<3.接合处理方法>
接着,对使用如上述那样构成的接合系统1进行的晶圆WU、WL的接合处理方法进行说明。图9为表示所述的晶圆接合处理的主要工序的例子的流程图。
首先,将收容了多张上晶圆WU的盒CU、收容了多张下晶圆WL的盒CL、以及空的盒CT载置于搬入搬出站2的规定的盒载置板11。之后,由晶圆搬送装置22取出盒CU内的上晶圆WU,搬送到处理站3的第三处理块G3的传送装置50。
接着,由晶圆搬送装置61将上晶圆WU搬送到第一处理块G1的表面改性装置30。在表面改性装置30中,在规定的减压气氛下激励作为处理气体的氧气或氮气来将处理气体等离子体化,从而使处理气体离子化。将该氧离子或氮离子照射于上晶圆WU的表面WU1来对该表面WU1进行等离子体处理。而且,上晶圆WU的表面WU1被改性(图9的工序S1)。
接着,由晶圆搬送装置61将上晶圆WU搬送到第二处理块G2的表面亲水化装置40。在表面亲水化装置40中,一边使被保持于旋转卡盘的上晶圆WU旋转一边向该上晶圆WU上供给纯水。于是,供给来的纯水在上晶圆WU的表面WU1上扩散,在表面改性装置30中被改性的上晶圆WU的表面WU1附着羟基(硅烷醇基)而使得该表面WU1亲水化。另外,利用该纯水来清洗上晶圆WU的表面WU1(图9的工序S2)。
接着,由晶圆搬送装置61将上晶圆WU搬送到第二处理块G2的接合装置41。由晶圆搬送机构111经由传送器110将被搬入到接合装置41的上晶圆WU搬送到位置调节机构120。然后,由位置调节机构120来调节上晶圆WU在水平方向上的朝向(图9的工序S3)。
之后,将上晶圆WU从位置调节机构120交接到反转机构130的保持臂131。接着,在搬送区域T1中,通过使保持臂131反转来使上晶圆WU的表背面反转(图9的工序S4)。即,上晶圆WU的表面WU1朝向下方。
之后,反转机构130的保持臂131以驱动部133为中心转动,移动到上卡盘140的下方。然后,将上晶圆WU从反转机构130交接到上卡盘140。使上晶圆WU的背面WU2吸附保持于上卡盘140(图9的工序S5)。具体地说,使真空泵197a、197b动作,在吸引区域194a、194b中经由吸引口195a、195b对上晶圆WU进行抽真空,从而将上晶圆WU吸附保持于上卡盘140。
在对上晶圆WU进行上述的工序S1~S5的处理的期间,接着该上晶圆WU之后进行对下晶圆WL的处理。首先,由晶圆搬送装置22取出盒CL内的下晶圆WL,并且搬送到处理站3的传送装置50。
接着,由晶圆搬送装置61将下晶圆WL搬送到表面改性装置30,对下晶圆WL的表面WL1进行改性(图9的工序S6)。此外,工序S6中的对下晶圆WL的表面WL1的改性与上述的工序S1相同。
之后,由晶圆搬送装置61将下晶圆WL搬送到表面亲水化装置40,来使下晶圆WL的表面WL1亲水化并且对该表面WL1进行清洗(图9的工序S7)。此外,工序S7中的对下晶圆WL的表面WL1的亲水化及清洗与上述的工序S2相同。
之后,由晶圆搬送装置61将下晶圆WL搬送到接合装置41。由晶圆搬送机构111经由传送器110将被搬入到接合装置41的下晶圆WL搬送到位置调节机构120。然后,由位置调节机构120来调节下晶圆WL在水平方向上的朝向(图9的工序S8)。
之后,由晶圆搬送机构111将下晶圆WL搬送到下卡盘141,将该下晶圆WL的背面WL2吸附保持于下卡盘141(图9的工序S9)。具体地说,使真空泵227a、227b动作,在吸引区域224a、224b中经由吸引口225a、225b对下晶圆WL进行抽真空,将下晶圆WL吸附保持于下卡盘141。
接着,进行对被保持于上卡盘140的上晶圆WU与被保持于下卡盘141的下晶圆WL的水平方向上的位置调节。具体地说,通过第一下卡盘移动部162和第二下卡盘移动部165使下卡盘141沿水平方向(X方向和Y方向)移动,使用上部摄像部151顺次对下晶圆WL的表面WL1上的预先决定的基准点进行拍摄。同时,使用下部摄像部161顺次对上晶圆WU的表面WU1上的预先决定的基准点进行拍摄。将拍摄得到的图像输出到控制部70。在控制部70中,基于由上部摄像部151拍摄得到的图像和由下部摄像部161拍摄得到的图像来利用第一下卡盘移动部162和第二下卡盘移动部165使下卡盘141移动到上晶圆WU的基准点和下晶圆WL的基准点彼此对准的位置。如此调节上晶圆WU和下晶圆WL的水平方向位置(图9的工序S10)。
在工序S10中,使用第一激光干涉仪176测量下卡盘141的X方向位置,使用第二激光干涉仪177测量下卡盘141的Y方向位置。另外,使用第一线性标尺181测量第一下卡盘移动部162的X方向位置,使用第二线性标尺182测量第二下卡盘移动部165的Y方向位置。而且,在使下卡盘移动部162、165移动时,使用图7所示的伺服环,即,使用利用激光干涉仪系统170的测量结果的位置环和利用线性标尺181、182的测量结果的速度环来对下卡盘移动部162、165进行伺服控制。像这样,通过进行使用了激光干涉仪系统170和线性标尺181、182的混合控制,能够适当地控制下卡盘移动部162、165的移动,从而能够使下卡盘141移动到规定的水平方向位置。
此外,在工序S10中,如上所述使下卡盘141沿水平方向移动,并且也通过第一下卡盘移动部162使下卡盘141旋转来调节该下卡盘141的旋转方向位置(下卡盘141的朝向)。
之后,通过第一下卡盘移动部162使下卡盘141向铅垂上方移动,进行上卡盘140与下卡盘141的铅垂方向位置的调节,从而进行被保持于该上卡盘140的上晶圆WU与被保持于下卡盘141的下晶圆WL的铅垂方向位置的调节(图9的工序S11)。
在工序S11中,在通过第一下卡盘移动部162使下卡盘141向铅垂上方移动时,由于第一下卡盘移动部162的基台具有楔形形状,因此下卡盘141也沿水平方向移动。于是,在工序S10中调节后的下卡盘141的水平方向位置发生偏移。
因此,与工序S10同样地,使用第一激光干涉仪176测量下卡盘141的X方向位置,使用第二激光干涉仪177测量下卡盘141的Y方向位置,并且使用第一线性标尺181测量第一下卡盘移动部162的X方向位置,使用第二线性标尺182测量第二下卡盘移动部165的Y方向位置。而且,使用利用激光干涉仪系统170的测量结果的位置环和利用线性标尺181、182的测量结果的速度环来对下卡盘移动部162、165进行伺服控制,校正下卡盘141的水平方向位置。如此校正上晶圆WU和下晶圆WL的水平方向位置(图9的工序S12)。而且,上晶圆WU和下晶圆WL相向地配置在规定的位置。
接着,进行被保持于上卡盘140的上晶圆WU与被保持于下卡盘141的下晶圆WL的接合处理。
首先,如图10所示,通过推动构件210的气缸部212使执行部211下降。于是,伴随该执行部211的下降,上晶圆WU的中心部被按压而下降。此时,通过从电动气动调节器供给的空气,对执行部211施加规定的按压载荷。然后,利用推动构件210按压以使上晶圆WU的中心部与下晶圆WL的中心部抵接(图9的工序S13)。此时,停止第一真空泵197a的动作,从而停止第一吸引区域194a中的第一吸引口195a对上晶圆WU的抽真空,并且使第二真空泵197b依旧工作,从第二吸引口195b对第二吸引区域194b进行抽真空。而且,在利用推动构件210按压上晶圆WU的中心部时,也能够利用上卡盘140来保持上晶圆WU的外周部。
于是,被按压的上晶圆WU的中心部与下晶圆WL的中心部之间开始接合(图10中的粗线部)。即,由于上晶圆WU的表面WU1和下晶圆WL的表面WL1在工序S1、S6中分别被改性,因此首先在表面WU1、WL1间产生范德华力(分子间力),使得该表面WU1、WL1彼此接合。并且,上晶圆WU的表面WU1和下晶圆WL的表面WL1在工序S2、S7中分别被亲水化,因此表面WU1、WL1间的亲水基氢键键合(分子间力),使得表面WU1、WL1彼此牢固地接合。
之后,在利用推动构件210按压上晶圆WU的中心部和下晶圆WL的中心部的状态下停止第二真空泵197b的工作,从而停止第二吸引区域194b中的第二吸引口195b对上晶圆WU的抽真空。于是,上晶圆WU向下晶圆WL上下落。而且,上晶圆WU顺次向下晶圆WL上下落从而与该下晶圆WL抵接,基于上述的表面WU1、WL1间的范德华力和氢键的接合顺次扩展。这样,上晶圆WU的表面WU1与下晶圆WL的表面WL1整面地抵接,由此上晶圆WU与下晶圆WL接合(图9的工序S14)。
在该工序S14中,上晶圆WU的背面WU2被多个销191支承,因此在解除上卡盘140对上晶圆WU的抽真空时,该上晶圆WU容易从上卡盘140剥离。因此,上晶圆WU与下晶圆WL之间的接合的扩展(接合波(bonding wave))为正圆状,使得上晶圆WU和下晶圆WL适当地接合。
之后,使推动构件210的执行部211上升到上卡盘140。另外,停止真空泵227a、227b的工作,从而停止吸引区域224中的对下晶圆WL的抽真空,停止下卡盘141对下晶圆WL的吸附保持。此时,由于下晶圆WL的背面WL2被多个销221支承,因此在解除下卡盘141对下晶圆WL的抽真空时,该下晶圆WL容易从下卡盘141剥离。
由晶圆搬送装置61将上晶圆WU和下晶圆WL接合而成的重叠晶圆WT搬送到传送装置51,之后由搬入搬出站2的晶圆搬送装置22搬送到规定的盒载置板11的盒CT。这样,晶圆WU、WL的一系列的接合处理结束。
根据以上的实施方式,通过在工序S10中进行使用了激光干涉仪系统170和线性标尺181、182的混合控制(伺服控制),能够适当地调节下卡盘移动部162、165的水平方向位置。另外,当在工序S11中使下卡盘141沿铅垂方向移动时,即使该下卡盘141在水平方向上发生偏移,在工序S12中也能够使用激光干涉仪系统170来把握该水平方向位置的偏移量。而且,通过进行使用了激光干涉仪系统170和线性标尺181、182的混合控制,能够适当地校正下卡盘移动部162、165的水平方向位置。因而,能够适当地调节上卡盘140与下卡盘141之间的相对位置,因此之后能够适当地进行被保持于该上卡盘140的上晶圆WU与被保持于下卡盘141的下晶圆WL之间的接合处理。
另外,本实施方式的接合系统1具备表面改性装置30、表面亲水化装置40以及接合装置41,因此能够在一个系统内高效地进行晶圆WU、WL间的接合。因而,能够提高晶圆接合处理的生产率。
<4.其它实施方式>
接着,对本发明的其它实施方式进行说明。
在以上的实施方式中,在进行对第一下卡盘移动部162和第二下卡盘移动部165的伺服控制时,使用图7所示的伺服环,但不限定于此。例如图11所示,伺服环也可以具有使用了线性标尺181、182的测量结果的位置环和速度环。
在所述情况下,首先使用第一线性标尺181来测量第一下卡盘移动部162的X方向位置,并且使用第二线性标尺182来测量第二下卡盘移动部165的Y方向位置。然后,使用利用了线性标尺181、182的测量结果的位置环和速度环,对下卡盘移动部162、165进行伺服控制。
之后,使用第一激光干涉仪176来测量下卡盘141的X方向位置,并且使用第二激光干涉仪177来测量下卡盘141的Y方向位置。并且,根据该激光干涉仪系统170的测量结果来计算第一下卡盘移动部162的X方向位置的校正量和第二下卡盘移动部165的Y方向位置的校正量。然后,基于该校正量来对下卡盘移动部162、165进行伺服控制。
在本实施方式中也能够得到与上述实施方式同样的效果。即,能够适当地调节上卡盘140与下卡盘141的相对位置,之后,能够适当地进行被保持于该上卡盘140的上晶圆WU与被保持于下卡盘141的下晶圆WL之间的接合处理。
而且,在本实施方式中,只使用线性标尺181、182的测量结果来进行对下卡盘移动部162、165的伺服控制,能够提高增益来提高响应性。
但是,在本实施方式中,在使用线性标尺181、182的测量结果来对下卡盘移动部162、165进行伺服控制之后,还使用激光干涉仪系统170的测量结果来对下卡盘移动部162、165进行伺服控制。相对于此,在上述实施方式中,使用激光干涉仪系统170的测量结果和线性标尺181、182的测量结果对下卡盘移动部162、165进行混合控制。于是,上述实施方式更能够提高晶圆接合处理的生产率。
另外,在以上的实施方式的接合装置41中,构成为下卡盘141能够沿水平方向移动,但也可以构成为使上卡盘140沿水平方向移动。在所述情况下,激光干涉仪系统170和线性标尺181、182分别设置于上卡盘140。或者,可以构成为能够使上卡盘140和下卡盘141这两方沿水平方向移动。在所述情况下,激光干涉仪系统170和线性标尺181、182分别设置于上卡盘140和下卡盘141中的任一个。
另外,在以上的实施方式的接合装置41中,构成为下卡盘141能够沿铅垂方向移动,但也可以构成为使上卡盘140能够沿铅垂方向移动,或者构成为能够使上卡盘140和下卡盘141这两方沿铅垂方向移动。
并且,在以上的实施方式的接合装置41中,构成为下卡盘141能够旋转,但也可以构成为能够使上卡盘140旋转,或者也可以构成为能够使上卡盘140和下卡盘141这两方旋转。
另外,在以上的实施方式的接合系统1中,也可以在利用接合装置41将晶圆WU、WL接合后,进一步以规定的温度对接合而成的重叠晶圆WT进行加热(退火处理)。通过对重叠晶圆WT进行所述的加热处理,能够使接合界面更牢固地结合。
以上参照附图说明了本发明的优选实施方式,但本发明并不限定于所述例子。显而易见的是,本领域人员能够在权利要求书所记载的思想范围内想到各种变更例或修正例,应该明白的是,这些变更例或修正例当然也属于本发明的技术范围。本发明不限于该例,能够采用各种方式。本发明也能够应用于基板为晶圆以外的FPD(平板显示器)、光掩模用的掩膜版(mask reticle)等其它基板的情况。
附图标记说明
1:接合系统;2:搬入搬出站;3:处理站;30:表面改性装置;40:表面亲水化装置;41:接合装置;61:晶圆搬送装置;70:控制部;140:上卡盘;141:下卡盘;162:第一下卡盘移动部;165:第二下卡盘移动部;170:激光干涉仪系统;174:第一反射板;175:第二反射板;176:第一激光干涉仪;177:第二激光干涉仪;181:第一线性标尺;182:第二线性标尺;WU:上晶圆;WL:下晶圆;WT:重叠晶圆。
Claims (10)
1.一种接合装置,将基板彼此接合,所述接合装置具有:
第一保持部,其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的下表面;
第二保持部,其设置于所述第一保持部的下方,对第二基板进行抽真空来将该第二基板吸附保持于所述第二保持部的上表面;
移动部,其使所述第一保持部和所述第二保持部沿水平方向相对移动;
激光干涉仪,其测量通过所述移动部而移动的所述第一保持部或所述第二保持部的位置;
线性标尺,其测量所述移动部的位置;以及
控制部,其使用所述激光干涉仪的测量结果和所述线性标尺的测量结果来控制所述移动部,
其中,所述控制部包括位置环和速度环,对所述移动部进行伺服控制,
在所述位置环中使用所述激光干涉仪的测量结果,
在所述速度环中使用所述线性标尺的测量结果。
2.根据权利要求1所述的接合装置,其特征在于,
在通过所述移动部而移动的所述第一保持部或所述第二保持部的与所述激光干涉仪相向的位置设置有反射板。
3.根据权利要求2所述的接合装置,其特征在于,
所述反射板在水平方向上的长度为通过所述移动部沿水平方向移动的所述第一保持部或所述第二保持部的移动距离以上,
并且,所述反射板在铅垂方向上的长度为沿铅垂方向移动的所述第一保持部或所述第二保持部的移动距离以上。
4.一种接合装置,将基板彼此接合,所述接合装置具有:
第一保持部,其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的下表面;
第二保持部,其设置于所述第一保持部的下方,对第二基板进行抽真空来将该第二基板吸附保持于所述第二保持部的上表面;
移动部,其使所述第一保持部和所述第二保持部沿水平方向相对移动;
激光干涉仪,其测量通过所述移动部而移动的所述第一保持部或所述第二保持部的位置;
线性标尺,其测量所述移动部的位置;以及
控制部,其使用所述激光干涉仪的测量结果和所述线性标尺的测量结果来控制所述移动部,
其中,所述控制部使用所述线性标尺的测量结果来对所述移动部进行伺服控制,并且根据所述激光干涉仪的测量结果来计算所述移动部的水平方向位置的校正量,基于该校正量对所述移动部进行伺服控制。
5.一种接合系统,具备将基板彼此接合的接合装置,
所述接合系统具备处理站以及搬入搬出站,所述处理站具备所述接合装置,
所述接合装置具有:
第一保持部,其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的下表面;
第二保持部,其设置于所述第一保持部的下方,对第二基板进行抽真空来将该第二基板吸附保持于所述第二保持部的上表面;
移动部,其使所述第一保持部与所述第二保持部沿水平方向相对移动;
激光干涉仪,其测量通过所述移动部而移动的所述第一保持部或所述第二保持部的位置;
线性标尺,其测量所述移动部的位置;以及
控制部,其使用所述激光干涉仪的测量结果和所述线性标尺的测量结果来控制所述移动部,
所述搬入搬出站能够分别保有多个第一基板、第二基板或将第一基板与第二基板接合而成的重叠基板,并且所述搬入搬出站对所述处理站搬入搬出第一基板、第二基板或重叠基板,
所述处理站还具有:
表面改性装置,其对第一基板或第二基板的进行接合的表面进行改性;
表面亲水化装置,其使由所述表面改性装置改性后的第一基板或第二基板的表面亲水化;以及
搬送装置,其用于对所述表面改性装置、所述表面亲水化装置和所述接合装置搬送第一基板、第二基板或重叠基板,
在所述接合装置中,将表面在所述表面亲水化装置中被亲水化后的第一基板与第二基板接合,
其中,所述控制部包括位置环和速度环,对所述移动部进行伺服控制,
在所述位置环中使用所述激光干涉仪的测量结果,
在所述速度环中使用所述线性标尺的测量结果。
6.一种接合系统,具备将基板彼此接合的接合装置,
所述接合系统具备处理站以及搬入搬出站,所述处理站具备所述接合装置,
所述接合装置具有:
第一保持部,其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的下表面;
第二保持部,其设置于所述第一保持部的下方,对第二基板进行抽真空来将该第二基板吸附保持于所述第二保持部的上表面;
移动部,其使所述第一保持部与所述第二保持部沿水平方向相对移动;
激光干涉仪,其测量通过所述移动部而移动的所述第一保持部或所述第二保持部的位置;
线性标尺,其测量所述移动部的位置;以及
控制部,其使用所述激光干涉仪的测量结果和所述线性标尺的测量结果来控制所述移动部,
所述搬入搬出站能够分别保有多个第一基板、第二基板或将第一基板与第二基板接合而成的重叠基板,并且所述搬入搬出站对所述处理站搬入搬出第一基板、第二基板或重叠基板,
所述处理站还具有:
表面改性装置,其对第一基板或第二基板的进行接合的表面进行改性;
表面亲水化装置,其使由所述表面改性装置改性后的第一基板或第二基板的表面亲水化;以及
搬送装置,其用于对所述表面改性装置、所述表面亲水化装置和所述接合装置搬送第一基板、第二基板或重叠基板,
在所述接合装置中,将表面在所述表面亲水化装置中被亲水化后的第一基板与第二基板接合,
其中,所述控制部使用所述线性标尺的测量结果来对所述移动部进行伺服控制,并且根据所述激光干涉仪的测量结果来计算所述移动部的水平方向位置的校正量,基于该校正量对所述移动部进行伺服控制。
7.一种接合方法,使用接合装置来将基板彼此接合,
所述接合装置具有:
第一保持部,其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的下表面;
第二保持部,其设置于所述第一保持部的下方,对第二基板进行抽真空来将该第二基板吸附保持于所述第二保持部的上表面;
移动部,其使所述第一保持部和所述第二保持部沿水平方向相对移动;
激光干涉仪,其测量通过所述移动部而移动的所述第一保持部或所述第二保持部的位置;以及
线性标尺,其测量所述移动部的位置,
在所述接合方法中,使用所述激光干涉仪的测量结果和所述线性标尺的测量结果来控制所述移动部,调节所述第一保持部与所述第二保持部的相对位置,
其中,所述接合方法具有以下工序:
使用所述激光干涉仪来测量所述第一保持部或所述第二保持部的位置;
使用所述线性标尺来测量所述移动部的位置;
之后,将所述激光干涉仪的测量结果用于位置环中,并且将所述线性标尺的测量结果用于速度环中,来对所述移动部进行伺服控制。
8.一种接合方法,使用接合装置来将基板彼此接合,
所述接合装置具有:
第一保持部,其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的下表面;
第二保持部,其设置于所述第一保持部的下方,对第二基板进行抽真空来将该第二基板吸附保持于所述第二保持部的上表面;
移动部,其使所述第一保持部和所述第二保持部沿水平方向相对移动;
激光干涉仪,其测量通过所述移动部而移动的所述第一保持部或所述第二保持部的位置;以及
线性标尺,其测量所述移动部的位置,
在所述接合方法中,使用所述激光干涉仪的测量结果和所述线性标尺的测量结果来控制所述移动部,调节所述第一保持部与所述第二保持部的相对位置,
其中,所述接合方法具有以下工序:
使用所述线性标尺来测量所述移动部的位置;
之后,使用所述线性标尺的测量结果来对所述移动部进行伺服控制;
之后,使用所述激光干涉仪来测量所述第一保持部或所述第二保持部的位置;以及
之后,根据所述激光干涉仪的测量结果来计算所述移动部的水平方向位置的校正量,基于该校正量对所述移动部进行伺服控制。
9.一种可读取的计算机存储介质,保存有在控制接合装置的控制部的计算机上运行以通过该接合装置执行将基板彼此接合的接合方法的程序,
所述接合装置具有:
第一保持部,其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的下表面;
第二保持部,其设置于所述第一保持部的下方,对第二基板进行抽真空来将该第二基板吸附保持于所述第二保持部的上表面;
移动部,其使所述第一保持部和所述第二保持部沿水平方向相对移动;
激光干涉仪,其测量通过所述移动部而移动的所述第一保持部或所述第二保持部的位置;以及
线性标尺,其测量所述移动部的位置,
在所述接合方法中,使用所述激光干涉仪的测量结果和所述线性标尺的测量结果来控制所述移动部,调节所述第一保持部与所述第二保持部的相对位置,
其中,所述接合方法具有以下工序:
使用所述激光干涉仪来测量所述第一保持部或所述第二保持部的位置;
使用所述线性标尺来测量所述移动部的位置;
之后,将所述激光干涉仪的测量结果用于位置环中,并且将所述线性标尺的测量结果用于速度环中,来对所述移动部进行伺服控制。
10.一种可读取的计算机存储介质,保存有在控制接合装置的控制部的计算机上运行以通过该接合装置执行将基板彼此接合的接合方法的程序,
所述接合装置具有:
第一保持部,其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的下表面;
第二保持部,其设置于所述第一保持部的下方,对第二基板进行抽真空来将该第二基板吸附保持于所述第二保持部的上表面;
移动部,其使所述第一保持部和所述第二保持部沿水平方向相对移动;
激光干涉仪,其测量通过所述移动部而移动的所述第一保持部或所述第二保持部的位置;以及
线性标尺,其测量所述移动部的位置,
在所述接合方法中,使用所述激光干涉仪的测量结果和所述线性标尺的测量结果来控制所述移动部,调节所述第一保持部与所述第二保持部的相对位置,
其中,所述接合方法具有以下工序:
使用所述线性标尺来测量所述移动部的位置;
之后,使用所述线性标尺的测量结果来对所述移动部进行伺服控制;
之后,使用所述激光干涉仪来测量所述第一保持部或所述第二保持部的位置;以及
之后,根据所述激光干涉仪的测量结果来计算所述移动部的水平方向位置的校正量,基于该校正量对所述移动部进行伺服控制。
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