CN115428121A - 接合系统 - Google Patents
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Abstract
第1输送装置(22)和第2输送装置(32)在常压气氛下输送第1基板(W1)和第2基板(W2)。第3输送装置(34)在减压气氛下输送第1基板(W1)和第2基板(W2)。加载互锁室(31d)具有能够收纳第1基板(W1)和第2基板(W2)的收纳部(311、312),并能够将收纳部(311、312)在常压气氛与减压气氛之间切换。多个闸门(101~104)分别设于加载互锁室(31d)的不同的三个侧面,并能够开闭加载互锁室(31d)。另外,第1输送装置(22)、第2输送装置(32)以及第3输送装置(34)经由多个闸门(101~104)中的各不相同的闸门(101~104)来相对于加载互锁室(31d)进行第1基板(W1)和第2基板(W2)的送入送出。
Description
技术领域
本公开涉及接合系统。
背景技术
以往,为了应对半导体器件的高集成化的要求,提出了使用将半导体器件三维层叠的三维集成技术。作为使用了该三维集成技术的系统,例如已知有将半导体晶圆等基板彼此接合的接合技术。
作为接合技术之一,已知有不使用粘接剂等而是通过化学结合将基板彼此直接接合的方法。使用了该方法的接合系统具备:表面改性装置,其对第1基板、第2基板的接合面进行改性;亲水化装置,其对改性后的第1基板、第2基板的接合面进行亲水化;以及接合装置,其对亲水化后的第1基板、第2基板进行接合。另外,接合系统具备在各装置间输送第1基板、第2基板的多个基板输送装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-10921号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开的目的在于,提供一种能够减小接合系统在洁净室等的地面面积中所占的比例即占地面积的接合系统。
用于解决问题的方案
本公开的一技术方案的接合系统利用分子间力将第1基板和第2基板接合而形成重合基板,该接合系统具备第1输送装置和第2输送装置、第3输送装置、加载互锁室以及多个闸门。第1输送装置和第2输送装置在常压气氛下输送第1基板和第2基板。第3输送装置在减压气氛下输送第1基板和第2基板。加载互锁室具有能够收纳第1基板和第2基板的收纳部,并能够将收纳部在常压气氛与减压气氛之间切换。多个闸门分别设于加载互锁室的不同的三个侧面,并能够开闭加载互锁室。另外,第1输送装置、第2输送装置以及第3输送装置经由多个闸门中的各不相同的闸门来相对于加载互锁室进行第1基板和第2基板的送入送出。
发明的效果
根据本公开,能够减小占地面积。
附图说明
图1是表示实施方式的接合系统的结构的示意俯视图。
图2是表示实施方式的接合系统的结构的示意俯视图。
图3是实施方式的接合系统的布局图。
图4是第1基板和第2基板的示意侧视图。
图5是表示实施方式的接合装置的结构的图。
图6是实施方式的加载互锁室的俯视图。
图7是从第1输送装置的接近方向观察实施方式的加载互锁室的侧视图。
图8是从第2输送装置的接近方向观察实施方式的加载互锁室的侧视图。
图9是从第3输送装置的接近方向观察实施方式的加载互锁室的侧视图。
图10是表示实施方式的接合系统中的第1基板、第2基板以及重合基板的输送顺序的流程图。
图11是表示检查装置的配置例的图。
图12是表示检查装置的配置例的图。
图13是表示检查装置的配置例的图。
图14是表示第2变形例的接合系统的结构的示意俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图对用于实施本公开的接合系统的方式(以下,记载为“实施方式”)进行详细说明。此外,本公开并不限定于该实施方式。另外,各实施方式能够在不使处理内容矛盾的范围内适当组合。另外,在以下的各实施方式中,对相同的部位标注相同的附图标记,并省略重复的说明。
另外,在以下所示的实施方式中,有时使用“一定”、“正交”、“垂直”或者“平行”这样的表述,但这些表述不需要严格地为“一定”、“正交”、“垂直”或者“平行”。即,上述的各表述例如允许制造精度、设置精度等的偏差。
另外,在以下参照的各附图中,为了容易理解说明,有时规定互相正交的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向,示出以Z轴正方向为铅垂向上方向的正交坐标系。另外,有时将以铅垂轴线为旋转中心的旋转方向称为θ方向。
<1.接合系统的结构>
首先,参照图1~图3对实施方式的接合系统的结构进行说明。图1和图2是表示实施方式的接合系统的结构的示意俯视图。
此外,实施方式的接合系统是大致分为上层和下层的双层构造,在图1中主要示出下层的结构,在图2中主要示出上层的结构。另外,图3是实施方式的接合系统的布局图。而且,图4是第1基板和第2基板的示意侧视图。
图1~图3所示的本实施方式的接合系统1通过将第1基板W1和第2基板W2接合而形成重合基板T(参照图4)。
第1基板W1例如是在硅晶圆、化合物半导体晶圆等半导体基板形成有多个电子电路的基板。另外,第2基板W2例如是未形成电子电路的裸晶圆。第1基板W1和第2基板W2具有大致相同的直径。
此外,也可以在第2基板W2形成有电子电路。另外,作为上述的化合物半导体晶圆,例如能够使用包含砷化镓、碳化硅、氮化镓以及磷化铟等的晶圆,但并不限定于此。
如图1所示,接合系统1具备送入送出模块2和处理模块3。另外,处理模块3具备第1处理模块3a和第2处理模块3b。
送入送出模块2、第1处理模块3a以及第2处理模块3b沿着X轴正方向按照送入送出模块2、第1处理模块3a以及第2处理模块3b的顺序排列并连接为一体。
(关于送入送出模块)
送入送出模块2包括载置台10和输送区域20。载置台10具备多个载置板11a~11d。在载置板11a~11d分别载置有能够以水平状态收纳多张(例如25张)基板的盒C1~C4。盒C1是收纳第1基板W1的盒,盒C2是收纳第2基板W2的盒,盒C3是收纳重合基板T的盒。另外,盒C4例如是用于回收产生了不良情况的基板的盒。
此外,在盒C1、C2中,第1基板W1和第2基板W2以将接合面作为上表面的状态朝向一致地被收纳。
输送区域20与载置台10的X轴正方向侧相邻地配置。在该输送区域20设有在Y轴方向上延伸的输送路径21和能够沿着该输送路径21移动的第1输送装置22。第1输送装置22例如具有在铅垂方向上、在水平方向上以及绕铅垂轴线移动自如的输送臂。第1输送装置22使用该输送臂,在载置于载置板11a~11c的盒C1~C3与第1处理模块3a之间进行第1基板W1、第2基板W2以及重合基板T的输送。
具体而言,第1输送装置22自盒C1取出第1基板W1并向第1处理模块3a输送。另外,第1输送装置22自盒C2取出第2基板W2并向第1处理模块3a输送。另外,第1输送装置22自第1处理模块3a接收重合基板T并向盒C3收纳。
此外,如图3所示,在附图中,有时将载置板11a~11d记载为“FUST”,将第1输送装置22记载为“CRA”。
(关于处理模块)
处理模块3(第1处理模块3a和第2处理模块3b)包括沿着X轴方向延伸的输送区域3c和隔着输送区域3c配置的两个处理区域3d、3e。处理区域3d配置于输送区域3c的Y轴正方向侧,处理区域3e配置于输送区域3c的Y轴负方向侧。处理模块3是具有下层和上层的双层构造,关于这一点在后文叙述。
(关于第1处理模块)
第1处理模块3a与送入送出模块2的输送区域20相邻。在第1处理模块3a的输送区域3c配置有第1层叠部31、第2输送装置32和第2层叠部33。第1层叠部31、第2输送装置32以及第2层叠部33沿着X轴正方向按照第1层叠部31、第2输送装置32以及第2层叠部33的顺序排列。
具体而言,第1层叠部31配置于送入送出模块2的输送区域20与第2输送装置32之间。第2层叠部33配置于第2输送装置32与第2处理模块3b的输送区域3c之间。第2输送装置32配置于第1层叠部31与第2层叠部33之间。
在第1层叠部31和第2层叠部33沿Z轴方向层叠有多个组件。例如,如图3所示,在第1层叠部31层叠有读取部31a、第1临时放置部31b、两个第1交接部31c以及两个加载互锁室31d。
读取部31a、第1临时放置部31b、两个第1交接部31c以及两个加载互锁室31d例如从下方起依次按照读取部31a、第1临时放置部31b、两个第1交接部31c以及两个加载互锁室31d的顺序层叠。
读取部31a是读取第1基板W1和第2基板W2带有的识别信息的组件。
第1临时放置部31b是临时载置第1基板W1和第2基板W2的场所。例如,在由第2输送装置32保持着的第1基板W1或第2基板W2的位置自基准位置偏移了的情况下,第2输送装置32通过将该基板临时载置于第1临时放置部31b并重新取下,从而能够消除该基板的位置偏移。
第1交接部31c是载置重合基板T的场所。具体而言,在第1交接部31c进行自第2输送装置32向第1输送装置22的重合基板T的交接。
加载互锁室31d具有能够收纳第1基板W1和第2基板W2的收纳部。加载互锁室31d的收纳部经由抽吸管连接于真空泵等抽吸装置,能够利用抽吸装置将收纳部在常压气氛与减压气氛之间切换。
在实施方式中,两个加载互锁室31d彼此未层叠,而是在水平方向(Y轴方向)上排列配置(参照图1)。关于加载互锁室31d的具体结构等在后文叙述。
另外,在附图中,有时将读取部31a记载为“WID”,将第1临时放置部31b记载为“THS”,将第1交接部31c记载为“TRS”,将加载互锁室31d记载为“LLS”。
在第2层叠部33例如层叠有第2临时放置部33a、第2交接部33b、第3交接部33c、第2对准部33d、第1对准部33e。
第2临时放置部33a与配置于第1层叠部31的第1临时放置部31b同样,是临时载置第1基板W1和第2基板W2的场所。第2交接部33b是载置重合基板T的场所。具体而言,在第2交接部33b进行后述的自第4输送装置37向第2输送装置32的重合基板T的交接。第3交接部33c是具有翻转机构的交接部。第3交接部33c例如使未由后述的接合装置39接合的第1基板W1翻转。
第2对准部33d是进行第2基板W2的对准处理的组件。例如,第2对准部33d具备吸附保持第2基板W2并使其旋转的保持部和检测第2基板W2的缺口部的位置的检测部。第2对准部33d通过一边使吸附保持于保持部的第2基板W2旋转一边利用检测部检测第2基板W2的缺口部的位置,从而能够调节该缺口部的位置来调节第2基板W2的水平方向上的朝向。
第1对准部33e是进行第1基板W1的对准处理的组件。例如,该第1对准部33e除了具备上述的第2对准部33d的结构之外,还具备使保持于保持部的第1基板W1翻转的翻转机构。该第1对准部33e能够调节第1基板W1的水平方向上的朝向,并且能够使第1基板W1的表背面翻转。
此外,在附图中,有时将第2临时放置部33a记载为“THS”,将第2交接部33b记载为“TRS”,将第3交接部33c记载为“RTRS”,将第2对准部33d记载为“NAM”,将第1对准部33e记载为“RNAM”。
第2输送装置32例如具有在铅垂方向上、在水平方向上以及绕铅垂轴线移动自如的输送臂。第2输送装置32使用输送臂,在第1层叠部31、第2层叠部33和后述的表面亲水化装置36之间进行第1基板W1、第2基板W2以及重合基板T的输送。
在第1处理模块3a的处理区域3d、3e各自配置有第3输送装置34、表面改性装置35和多个(在此为两个)表面亲水化装置36。
第3输送装置34和表面改性装置35沿着X轴正方向按照第3输送装置34和表面改性装置35的顺序排列。另外,两个表面亲水化装置36互相层叠,以横跨第3输送装置34(具体而言,输送室34a)和表面改性装置35的上部的方式配置(参照图3)。此外,表面亲水化装置36也可以配置于第3输送装置34(具体而言,输送室34a)和表面改性装置35的下部。
像这样,在实施方式中,表面亲水化装置36配置于第3输送装置34(输送室34a)和表面改性装置35的上部或下部。由此,例如能够一并地配设与输送室34a和表面改性装置35连接的抽吸装置、抽吸管,因此能够使系统整体小型化。
第3输送装置34配置于能够将内部密闭的输送室34a。第3输送装置34例如具有在铅垂方向上、在水平方向上以及绕铅垂轴线移动自如的输送臂。第3输送装置34使用输送臂,在加载互锁室31d与表面改性装置35之间进行第1基板W1和第2基板W2的输送。
输送室34a与加载互锁室31d相邻,并且与表面改性装置35相邻。在输送室34a经由抽吸管连接有真空泵等抽吸装置。在抽吸装置工作时,输送室34a的室内被减压而成为减压气氛。
输送室34a利用抽吸装置而始终设为减压气氛。如此,第3输送装置34在减压气氛下输送第1基板W1和第2基板W2。另一方面,上述的第1输送装置22和第2输送装置32在常压气氛下输送第1基板W1和第2基板W2。
此外,常压例如是大气压,但不需要与大气压完全相同,也可以相对于大气压包含例如±10kPa的压力范围。
表面改性装置35经由闸阀105与输送室34a连接。在表面改性装置35经由抽吸管连接有真空泵等抽吸装置。当抽吸装置工作时,表面改性装置35的室内被减压而成为减压气氛。与输送室34a同样地,表面改性装置35也始终设为减压气氛。
表面改性装置35在减压气氛下对第1基板W1和第2基板W2的接合面进行改性。具体而言,表面改性装置35通过切断第1基板W1和第2基板W2的接合面的SiO2的键来形成单键的SiO,从而对该接合面进行改性以使其之后容易被亲水化。
此外,在表面改性装置35中,在减压气氛下作为处理气体的氧气被激发而等离子体化,从而离子化。然后,通过将该氧离子照射至第1基板W1和第2基板W2的接合面,从而对接合面进行等离子体处理而使其改性。
表面亲水化装置36利用例如去离子水等亲水化处理液使第1基板W1和第2基板W2的接合面亲水化,并且对接合面进行清洗。在表面亲水化装置36中,例如一边使保持于旋转卡盘的第1基板W1或第2基板W2旋转,一边向该第1基板W1或第2基板W2之上供给去离子水。由此,供给至第1基板W1或第2基板W2之上的去离子水在第1基板W1或第2基板W2的接合面之上扩散,而使接合面亲水化。
此外,在附图中,有时将第2输送装置32记载为“PRA”,将第3输送装置34记载为“VSRA”,将表面改性装置35记载为“SAP”,将表面亲水化装置36记载为“SCR”。
(关于第2处理模块)
第2处理模块3b与第1处理模块3a的第2层叠部33相邻。在第2处理模块3b的输送区域3c配置有第4输送装置37、第3临时放置部38a和第4临时放置部38b。
第4输送装置37配置于第1处理模块3a的第2层叠部33与第3临时放置部38a以及第4临时放置部38b之间。另外,第3临时放置部38a和第4临时放置部38b从下方起依次按照第4临时放置部38b和第3临时放置部38a的顺序层叠。
第4输送装置37能够沿着在X轴方向上延伸的未图示的输送路径移动。第4输送装置37例如具有在铅垂方向上、在水平方向上以及绕铅垂轴线移动自如的输送臂。第4输送装置37使用输送臂,在第2层叠部33、第3临时放置部38a、第4临时放置部38b、后述的第1调温板39a、第2调温板39b以及接合装置40之间进行第1基板W1、第2基板W2以及重合基板T的输送。
第3临时放置部38a是为了修正第1基板W1的位置而临时载置第1基板W1的场所。同样地,第4临时放置部38b是为了修正第2基板W2的位置而临时载置第2基板W2的场所。
此外,在附图中,有时将第3临时放置部38a记载为“UTHS”,将第4临时放置部38b记载为“LTHS”。
在第2处理模块3b的处理区域3d、3e各自配置有第1调温板39a、第2调温板39b和接合装置40。
第1调温板39a和第2调温板39b从下方起依次按照第2调温板39b和第1调温板39a的顺序层叠。
第1调温板39a将第1基板W1的温度调整为预先决定的温度。另外,第2调温板39b将第2基板W2的温度调整为预先决定的温度。
此外,在附图中,有时将第1调温板39a记载为“UCPL”,将第2调温板39b记载为“ICPL”。
接合装置40利用分子间力将亲水化的第1基板W1与第2基板W2接合,从而制作重合基板T。
在此,参照图5对接合装置40的结构例进行说明。图5是表示实施方式的接合装置40的结构的图。
如图5所示,接合装置40具备第1保持部140、第2保持部141和撞销190。
第1保持部140具有主体部170。主体部170由支承构件180支承。在支承构件180和主体部170形成有沿铅垂方向贯通支承构件180和主体部170的贯通孔176。贯通孔176的位置对应于被第1保持部140吸附保持的第1基板W1的中心部。在贯通孔176贯穿有撞销190的按压销191。
撞销190配置于支承构件180的上表面,具备按压销191、致动器部192和直动机构193。按压销191是沿着铅垂方向延伸的圆柱状的构件,由致动器部192支承。
致动器部192例如利用自电空调节器(未图示)供给的空气向一定方向(在此为铅垂下方)产生一定的压力。致动器部192能够利用自电空调节器供给的空气与第1基板W1的中心部抵接而控制施加于该第1基板W1的中心部的按压负荷。另外,致动器部192的前端部利用来自电空调节器的空气贯穿于贯通孔176并在铅垂方向上升降自如。
致动器部192支承于直动机构193。直动机构193例如利用内置有马达的驱动部使致动器部192沿着铅垂方向移动。
撞销190利用直动机构193控制致动器部192的移动,利用致动器部192控制按压销191对第1基板W1的按压负荷。由此,撞销190按压被吸附保持于第1保持部140的第1基板W1的中心部而使其与第2基板W2接触。
在主体部170的下表面设有与第1基板W1的上表面(非接合面)接触的多个销171。多个销171例如直径尺寸为0.1mm~1mm,高度为几十μm~几百μm。多个销171例如以2mm的间隔均匀地配置。
第1保持部140在设有这多个销171的区域中的局部的区域具备吸附第1基板W1的多个吸附部。具体而言,在第1保持部140的主体部170的下表面设有以抽真空的方式吸附第1基板W1的多个外侧吸附部301和多个内侧吸附部302。多个外侧吸附部301和多个内侧吸附部302在俯视时具有圆弧形状的吸附区域。多个外侧吸附部301和多个内侧吸附部302具有与销171相同的高度。
多个外侧吸附部301配置于主体部170的外周部。多个外侧吸附部301与真空泵等未图示的抽吸装置连接,通过抽真空来吸附第1基板W1的外周部。
多个内侧吸附部302在比多个外侧吸附部301靠主体部170的径向内方的位置沿着周向排列配置。多个内侧吸附部302与真空泵等未图示的抽吸装置连接,通过抽真空来吸附第1基板W1的外周部与中心部之间的区域。
对第2保持部141进行说明。第2保持部141具有主体部200,该主体部200具有与第2基板W2相同的直径或比第2基板W2大的直径。在此,示出了具有比第2基板W2大的直径的第2保持部141。主体部200的上表面是与第2基板W2的下表面(非接合面)相对的相对面。
在主体部200的上表面设有与第2基板W2的下表面(非接合面)接触的多个销201。多个销201例如直径尺寸为0.1mm~1mm,高度为几十μm~几百μm。多个销201例如以2mm的间隔均匀地配置。
另外,在主体部200的上表面,下侧肋202在多个销201的外侧呈环状地设置。下侧肋202形成为环状,遍及整周地支承第2基板W2的外周部。
另外,主体部200具有多个下侧抽吸口203。多个下侧抽吸口203在由下侧肋202包围的吸附区域设有多个。多个下侧抽吸口203经由未图示的抽吸管与真空泵等未图示的抽吸装置连接。
第2保持部141自多个下侧抽吸口203对由下侧肋202包围的吸附区域进行抽真空,从而对吸附区域进行减压。由此,载置于吸附区域的第2基板W2被吸附保持于第2保持部141。
下侧肋202遍及整周地支承第2基板W2的下表面的外周部,因此第2基板W2到外周部为止被适当地抽真空。由此,能够吸附保持第2基板W2的整个面。另外,第2基板W2的下表面被多个销201支承,因此在解除了对第2基板W2进行的抽真空时,第2基板W2容易自第2保持部141剥离。
该接合装置40在第1保持部140吸附保持第1基板W1,在第2保持部141吸附保持第2基板W2。然后,接合装置40在解除了多个内侧吸附部302对第1基板W1的吸附保持后,使撞销190的按压销191下降,从而将第1基板W1的中心部下压。由此,得到第1基板W1与第2基板W2接合而成的重合基板T。重合基板T由第4输送装置37自接合装置40送出。关于接合装置40的处理的详细内容在后文叙述。
(关于控制装置)
另外,接合系统1具备控制装置70。控制装置70控制接合系统1的动作。该控制装置70例如是计算机,具备未图示的控制部和存储部。控制部包括具有CPU(CentralProcessing Unit:中央处理单元)、ROM(Read Only Memory:只读存储器)、RAM(RandomAccess Memory:随机存取存储器)、输入输出端口等的微型计算机、各种电路。该微型计算机的CPU通过读取并执行存储于ROM的程序来实现后述的控制。另外,存储部例如由RAM、闪存(Flash Memory)等半导体存储器元件、或者硬盘、光盘等存储装置来实现。
此外,该程序也可以存储于计算机可读取的存储介质,并从该存储介质加载于控制装置70的存储部。作为计算机可读取的存储介质,例如有硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)、存储卡等。
(关于加载互锁室)
接着,参照图6~图9对实施方式的加载互锁室31d的具体的结构例进行说明。图6是实施方式的加载互锁室31d的俯视图。图7是从第1输送装置22的接近方向观察实施方式的加载互锁室31d的侧视图。图8是从第2输送装置32的接近方向观察实施方式的加载互锁室31d的侧视图。图9是从第3输送装置34的接近方向观察实施方式的加载互锁室31d的侧视图。
如图6所示,利用第1输送装置22、第2输送装置32以及第3输送装置34接近实施方式的加载互锁室31d。
具体而言,在加载互锁室31d,多个(在此为四个)闸阀101~104分别设于加载互锁室31d的不同的三个侧面。各闸阀101~104能够开闭设于加载互锁室31d的内部的第1基板W1和第2基板W2的收纳部。
更具体而言,如图7~图9所示,加载互锁室31d所具备的收纳部划分为在高度方向上层叠的第1收纳部311和第2收纳部312。第1收纳部311和第2收纳部312例如能够收纳一张第1基板W1或第2基板W2。
如图7和图9所示,第1收纳部311在与第1输送装置22相对的侧面具有开口部311a,并且在与第3输送装置34相对的侧面具有开口部311b。
在加载互锁室31d的与第1输送装置22相对的侧面设有第1闸阀101,第1收纳部311的开口部311a由第1闸阀101开闭。另外,在加载互锁室31d的与第3输送装置34相对的侧面设有第3闸阀103,第1收纳部311的开口部311b由第3闸阀103开闭。
第1收纳部311经由抽吸管与真空泵等抽吸装置连接。第1收纳部311在利用第1闸阀101和第3闸阀103关闭了开口部311a、311b的状态、即将第1收纳部311密闭了的状态下利用抽吸装置抽真空。由此,第1收纳部311的气氛从常压气氛切换为减压气氛。
第1闸阀101以第3闸阀103关闭为条件而打开。由此,维持配置有第3输送装置34的输送室34a的减压气氛。
如图8和图9所示,第2收纳部312在与第2输送装置32相对的侧面具有开口部312a,并且在与第3输送装置34相对的侧面具有开口部312b。
在加载互锁室31d的与第2输送装置32相对的侧面设有第2闸阀102,第2收纳部312的开口部312a由第2闸阀102开闭。另外,在加载互锁室31d的与第3输送装置34相对的侧面设有第4闸阀104,第2收纳部312的开口部312b由第4闸阀104开闭。
第2收纳部312经由抽吸管连接于与第1收纳部311不同的抽吸装置。第2收纳部312在利用第2闸阀102和第4闸阀104关闭了开口部312a、312b的状态、即将第2收纳部312密闭了的状态下利用抽吸装置抽真空。由此,第2收纳部312的气氛从常压气氛切换为减压气氛。
第2闸阀102以第3闸阀103关闭为条件而打开。由此,维持配置有第3输送装置34的输送室34a的减压气氛。
在此,示出了第2收纳部312配置于第1收纳部311的上部的情况的例子,但第2收纳部312也可以配置于第1收纳部311的下部。
实施方式的加载互锁室31d如上述那样构成,第1输送装置22能够经由第1闸阀101接近第1收纳部311,第2输送装置32能够经由第2闸阀102接近第2收纳部312。另外,第3输送装置34能够经由第3闸阀103接近第1收纳部311,并能够经由第4闸阀104接近第2收纳部312。
像这样,在实施方式的接合系统1中,第1输送装置22、第2输送装置32以及第3输送装置34分别经由不同的闸阀101~104进行向加载互锁室31d的接近。
<2.接合系统的具体的动作>
接下来,参照图10对实施方式的接合系统1的具体动作进行说明。图10是表示实施方式的接合系统1中的第1基板W1、第2基板W2以及重合基板T的输送顺序的流程图。图10所示的输送处理和在输送目的地进行的各种处理基于控制装置70的控制来执行。
首先,将收纳有多张第1基板W1的盒C1、收纳有多张第2基板W2的盒C2以及空的盒C3分别载置于送入送出模块2的载置板11a~11c。之后,利用第1输送装置22自载置于载置板11a的盒C1取出第1基板W1(步骤S101),并向读取部31a输送(步骤S102)。在读取部31a,进行读取第1基板W1的识别编号的读取处理。
接着,利用第1输送装置22将第1基板W1自读取部31a向加载互锁室31d输送(步骤S103)。具体而言,在将第1基板W1输送至加载互锁室31d的前方时,开放闸阀101,而将该第1基板W1载置于加载互锁室31d的第1收纳部311。之后,封闭闸阀101。然后,通过抽吸装置工作,从而第1收纳部311被减压而成为减压气氛。
然后,开放闸阀103,第3输送装置34自第1收纳部311取出第1基板W1。另外,开放闸阀105,第3输送装置34将第1基板W1向表面改性装置35输送(步骤S104)。之后,封闭闸阀105,在表面改性装置35进行第1基板W1的表面改性处理。
当表面改性处理完成时,开放闸阀105,第3输送装置34自表面改性装置35取出第1基板W1。另外,开放闸阀104,第3输送装置34将第1基板W1载置于加载互锁室31d的第2收纳部312(步骤S105)。之后,封闭闸阀104,第2收纳部312从减压气氛切换为大气气氛。
接着,在闸阀102开放后,第2输送装置32自第2收纳部312取出第1基板W1,并向表面亲水化装置36输送(步骤S106)。在表面亲水化装置36中,进行使第1基板W1的接合面亲水化的处理和接合面的清洗处理。
接着,由第2输送装置32将第1基板W1向第1对准部33e输送(步骤S107)。在第1对准部33e中,进行调整第1基板W1的水平方向上的朝向的处理和将第1基板W1的表背面翻转的处理。由此,第1基板W1的接合面成为朝下。
接着,由第4输送装置37将第1基板W1自第1对准部33e取出,并向第1调温板39a输送(步骤S108)。在第1调温板39a中,进行将第1基板W1的温度调整为预先决定的温度的处理。
之后,由第4输送装置37将第1基板W1自第1调温板39a取出,并向接合装置40输送(步骤S109)。接合装置40在使第1基板W1的接合面朝向下方的状态下,使用第1保持部140自上方吸附保持第1基板W1。第1基板W1以使缺口部朝向预先决定的方向的状态被第1保持部140保持。
与对第1基板W1进行的步骤S101~S109的处理重复地,也对第2基板W2进行处理。另外,读取部31a、表面改性装置35、表面亲水化装置36中的处理与对第1基板W1进行的处理同样,因此省略此处的说明。
首先,由第1输送装置22将第2基板W2自载置于载置板11b的盒C2取出(步骤S110),并向读取部31a输送(步骤S111)。接着,在由第1输送装置22将第2基板W2输送到加载互锁室31d的第1收纳部311后(步骤S112),由第3输送装置34将该第2基板W2自第1收纳部311取出,并向表面改性装置35输送(步骤S113)。
接着,由第3输送装置34将第2基板W2自表面改性装置35取出,并载置于加载互锁室31d的第2收纳部312(步骤S114)。之后,由第2输送装置32将第2基板W2自第2收纳部312取出,并向表面亲水化装置36输送(步骤S115)。
接着,由第2输送装置32将第2基板W2自表面亲水化装置36取出,并向第2对准部33d输送。在第2对准部33d中,进行调整第2基板W2的水平方向上的朝向的处理。
接着,由第4输送装置37将第2基板W2自第2对准部33d取出,并向第2调温板39b输送(步骤S117)。在第2调温板39b中,进行将第2基板W2的温度调整为预先决定的温度的处理。
之后,由第4输送装置37将第2基板W2自第2调温板39b取出,并向接合装置40输送(步骤S118)。接合装置40在使第2基板W2的接合面朝向上方的状态下,使用第2保持部141自下方吸附保持第2基板W2。第2基板W2以使缺口部朝向预先决定的方向的状态被第2保持部141保持。
接着,在接合装置40中进行接合第1基板W1和第2基板W2的处理。首先,接合装置40使用未图示的升降机构使第2保持部141向铅垂上方移动,由此使第2基板W2接近第1基板W1。
接着,在解除了多个内侧吸附部302对第1基板W1的吸附保持后,使撞销190的按压销191下降,从而将第1基板W1的中心部下压。
当第1基板W1的中心部与第2基板W2的中心部接触而第1基板W1的中心部和第2基板W2的中心部被撞销190以规定的力按压时,在被按压的第1基板W1的中心部与第2基板W2的中心部之间开始接合。即,由于第1基板W1和第2基板W2的接合面由表面改性装置35改性,因此,首先,在接合面间产生范德华力(分子间力),该接合面彼此被接合。进而,由于第1基板W1和第2基板W2的接合面由表面亲水化装置36亲水化,因此,接合面间的亲水基形成氢键,接合面彼此牢固地接合。由此,形成接合区域。
之后,在第1基板W1与第2基板W2之间,产生接合区域自第1基板W1和第2基板W2的中心部朝向外周部扩大的接合波。之后,解除多个外侧吸附部301对第1基板W1的吸附保持。由此,由外侧吸附部301吸附保持的第1基板W1的外周部落下。该结果,第1基板W1的接合面与第2基板W2的接合面在整个面抵接,而形成重合基板T。
之后,使按压销191上升至第1保持部140,解除第2保持部141对第2基板W2的吸附保持。
由第4输送装置37将重合基板T自接合装置40取出(步骤S119),并向第2交接部33b输送(步骤S120)。接着,由第2输送装置32将重合基板T自第2交接部33b取出,并向第1交接部31c输送(步骤S121)。然后,由第1输送装置22将重合基板T自第1交接部31c取出,并收纳于在载置板11c载置的盒C3(步骤S122)。由此,接合系统1的一系列的基板处理结束。
以往的接合系统在第1输送装置与第2输送装置之间配置有第1基板和第2基板的载置台,加载互锁室配置于远离第1输送装置的场所。在该以往的接合系统中,在由第1输送装置输送来的第1基板或第2基板经由载置台交接到第2输送装置后,由第2输送装置输送到加载互锁室。
相对于此,在实施方式的接合系统1中,加载互锁室31d配置于第1输送装置22能够接近的位置。具体而言,在实施方式的接合系统1中,加载互锁室31d配置于第1输送装置22与第2输送装置32之间。像这样,根据实施方式的接合系统1,自第1输送装置22也能够接近加载互锁室31d,因而,例如能够将全长(X轴方向上的长度)抑制得短出与以往的接合系统中的载置台的空间相应的量。因而,根据实施方式的接合系统1,能够减小接合系统1在洁净室等的地面面积中所占的比例即占地面积。
另外,根据实施方式的接合系统1,在将第1基板W1或第2基板W2向加载互锁室31d输送时,不需要自第1输送装置22向第2输送装置32交接第1基板W1或第2基板W2的工序。因而,根据实施方式的接合系统1,能够提高在接合系统1中执行的一系列的基板处理的生产率。
实施方式的加载互锁室31d的收纳部划分为由第1输送装置22接近的第1收纳部311和由第2输送装置32接近的第2收纳部312。第1收纳部311和第2收纳部312能够彼此独立地在常压气氛与减压气氛之间切换。
通过像这样构成,从而能够将第1收纳部311和第2收纳部312中的一收纳部设为常压气氛,将另一收纳部设为减压气氛。即,在加载互锁室31d中,能够并行地进行在常压气氛下进行的第1基板W1或第2基板W2的送入送出动作和在减压气氛下进行的第1基板W1或第2基板W2的送入送出动作。因而,根据实施方式的接合系统1,能够提高在接合系统1中执行的一系列的基板处理的生产率。
在图1所示的俯视图中,两个第3输送装置34、两个表面改性装置35、两个加载互锁室31d相对于直线对称地配置,该直线沿着送入送出模块2和处理模块3的排列方向(X轴方向)且穿过第2输送装置32。
而且,两个加载互锁室31d配置于由送入送出模块2、两个第3输送装置34以及第2输送装置32包围的区域。通过如上述这样配置两个加载互锁室31d,从而能够减小占地面积。
另外,关于加载互锁室31d,在俯视时,由四个侧面构成的形状为梯形状。通过将加载互锁室31d设为该形状,从而能够进一步减小占地面积。
(第1变形例)
接合系统1也可以还具备对第1基板W1和第2基板W2进行检查的检查装置。检查装置例如检查第1基板W1和第2基板W2的接合面有无微粒等。
图11~图13是表示检查装置的配置例的图。例如,如图11所示,检查装置80也可以在第1处理模块3a中配置于表面亲水化装置36的上部。即,检查装置80也可以与表面改性装置35以及表面亲水化装置36一起层叠。此外,检查装置80也可以配置于表面亲水化装置36的下部,也可以配置于表面改性装置35的下部。通过设为这样的配置,从而能够抑制占地面积的增大。
另外,如图12所示,检查装置80例如也可以在第1处理模块3a中配置于表面亲水化装置36以及表面改性装置35的侧方。此外,在该情况下,第2输送装置32也可以构成为能够沿着X轴方向移动,以便能够接近表面改性装置35和检查装置80这两者。
此外,表面亲水化装置36并不需要一定与表面亲水化装置36层叠,也可以配置于表面亲水化装置36的侧方。在该情况下,检查装置80也可以在表面改性装置35的侧方配置于表面亲水化装置36的上部或下部。
另外,如图13所示,检查装置80也可以在第2处理模块3b中配置于接合装置40的上部。另外,检查装置80也可以配置于接合装置40的下部。像这样,在接合装置40的上部或下部配置检查装置80,从而能够抑制占地面积的增大。
此外,配置于第2处理模块3b的检查装置80并不限定于对第1基板W1和第2基板W2进行检查,也可以对重合基板T进行检查。
(第2变形例)
在上述的实施方式中,对处理模块3被分割为第1处理模块3a和第2处理模块3b的情况的例子进行了说明,但处理模块3并不需要一定被分割。参照图14,对处理模块3未被分割的情况的例子进行说明。图14是表示第2变形例的接合系统的结构的示意俯视图。
如图14所示,第2变形例的接合系统1A具备处理模块3A。处理模块3A在中央具备输送区域90,在该输送区域90配置有沿X轴方向延伸的输送路径91和能够沿着该输送路径91移动的第2输送装置32。
在输送区域90的Y轴正方向侧和Y轴负方向侧,均在处理模块3A配置有第3输送装置34、表面改性装置35以及接合装置40。第3输送装置34、表面改性装置35以及接合装置40沿着X轴正方向按照第3输送装置34、表面改性装置35以及接合装置40的顺序排列。
另外,在处理模块3A中,在输送区域90与送入送出模块2之间配置有包含加载互锁室31d的第1层叠部31。另外,在处理模块3A中,在隔着输送区域90与第1层叠部31相反的一侧配置有第3临时放置部38a和第4临时放置部38b。
像这样,接合系统1A不需要一定被分割为第1处理模块3a和第2处理模块3b。
如上所述,实施方式的接合系统(作为一个例子,接合系统1)利用分子间力将第1基板(作为一个例子,第1基板W1)和第2基板(作为一个例子,第2基板W2)接合而形成重合基板(作为一个例子,重合基板T),该接合系统具备第1输送装置(作为一个例子,第1输送装置22)和第2输送装置(作为一个例子,第2输送装置32)、第3输送装置(作为一个例子,第3输送装置34)、加载互锁室(作为一个例子,加载互锁室31d)以及多个闸门(作为一个例子,闸阀101~104)。第1输送装置和第2输送装置在常压气氛下输送第1基板和第2基板。第3输送装置在减压气氛下输送第1基板和第2基板。加载互锁室具有能够收纳第1基板和第2基板的收纳部(作为一个例子,第1收纳部311和第2收纳部312),并能够将收纳部在常压气氛与减压气氛之间切换。多个闸门分别设于加载互锁室的不同的三个侧面,并能够开闭加载互锁室。另外,第1输送装置、第2输送装置以及第3输送装置经由多个闸门中的各不相同的闸门来相对于加载互锁室进行第1基板和第2基板的送入送出。
因而,根据实施方式的接合系统,能够减小占地面积。
实施方式的接合系统具备送入送出模块(作为一个例子,送入送出模块2)和处理模块(作为一个例子,处理模块3)。送入送出模块也可以具有载置盒(作为一个例子,盒C1~C4)的载置台(作为一个例子,载置板11a~11d)。处理模块配置有:表面改性装置(作为一个例子,表面改性装置35),其在减压气氛下使第1基板和第2基板的要接合的表面(作为一个例子,接合面)改性;以及表面亲水化装置(作为一个例子,表面亲水化装置36),其使第1基板和第2基板的改性后的表面亲水化。在该情况下,也可以是,第1输送装置配置于送入送出模块,自盒向加载互锁室进行第1基板和第2基板的输送。另外,也可以是,第3输送装置配置于处理模块,自加载互锁室向表面改性装置进行第1基板和第2基板的输送。另外,也可以是,第2输送装置配置于处理模块,自加载互锁室向表面亲水化装置进行第1基板和第2基板的输送。
也可以是,加载互锁室配置于第1输送装置与第2输送装置之间。由此,能够减小占地面积。
也可以是,收纳部具备第1收纳部(作为一个例子,第1收纳部311)和第2收纳部(作为一个例子,第2收纳部312)。第1收纳部由第1输送装置接近。第2收纳部配置于第1收纳部的上部或下部,能够独立于第1收纳部地在常压气氛与减压气氛之间切换,由第2输送装置接近。由此,能够提高生产率。
也可以是,在俯视时,两个第3输送装置、两个表面改性装置、两个加载互锁室相对于直线对称地配置,该直线沿着送入送出块和处理模块的排列方向且穿过第2输送装置。而且,也可以是,两个加载互锁室配置于由送入送出模块、两个第3输送装置以及第2输送装置包围的区域。由此,能够减小占地面积。
也可以是,加载互锁室在俯视时由包含不同的三个侧面在内的四个侧面构成的形状为梯形状。由此,能够进一步减小占地面积。
也可以是,处理模块在送入送出模块与第2输送装置之间具备层叠有多个组件的层叠部(作为一个例子,第1层叠部31)。在该情况下,也可以是,加载互锁室配置于层叠部。另外,也可以是,多个组件包括自第2输送装置向第1输送装置进行重合基板的交接的第1交接部(作为一个例子,第1交接部31c)、第1基板和第2基板的临时放置部(作为一个例子,第1临时放置部31b)、读取第1基板和第2基板带有的识别信息的读取部(作为一个例子,读取部31a)中的至少一者。
也可以是,表面亲水化装置配置于表面改性装置的上部或下部。由此,能够进一步减小占地面积。
也可以是,实施方式的接合系统具备对第1基板和第2基板进行检查的检查装置(作为一个例子,检查装置80)。在该情况下,也可以是,检查装置在处理模块(作为一个例子,第1处理模块3a)中与表面改性装置以及表面亲水化装置一起层叠。由此,能够抑制占地面积的增大。
也可以是,实施方式的接合系统具备利用分子间力将亲水化后的第1基板与第2基板接合的接合装置(作为一个例子,接合装置40)。在该情况下,也可以是,接合装置配置于处理模块(作为一个例子,第2处理模块3b)。
也可以是,处理模块具备第1处理模块(作为一个例子,第1处理模块3a)和第2处理模块(作为一个例子,第2处理模块3b)。第1处理模块与送入送出模块相邻,配置有第2输送装置、第3输送装置、表面改性装置以及表面亲水化装置。第2处理模块与第1处理模块相邻。在该情况下,也可以是,接合装置配置于第2处理模块。
也可以是,第1处理模块在第2输送装置与第2处理模块之间具备第2交接部(作为一个例子,第2交接部33b)。在该情况下,也可以是,第2处理模块具备第4输送装置(作为一个例子,第4输送装置37),该第4输送装置将由第2输送装置载置于第2交接部的第1基板和第2基板向接合装置输送。
也可以是,实施方式的接合系统具备检查装置(作为一个例子,检查装置80),该检查装置对第1基板、第2基板以及重合基板中的至少一者进行检查。在该情况下,也可以是,检查装置在第2处理模块中配置于接合装置的上部或下部。由此,能够抑制占地面积的增大。
应该认为,本次公开的实施方式在所有方面均为例示,而不是限制性的。实际上,上述的实施方式能够以多种多样的方式来具体实现。另外,上述的实施方式也可以在不脱离所附的权利要求书及其主旨的情况下以各种各样的方式进行省略、置换、变更。
附图标记说明
1、接合系统;2、送入送出模块;3、处理模块;3a、第1处理模块;3b、第2处理模块;10、载置台;11a、载置板;11b、载置板;11c、载置板;11d、载置板;22、第1输送装置;31、第1层叠部;31a、读取部;31b、第1临时放置部;31c、第1交接部;31d、加载互锁室;32、第2输送装置;33、第2层叠部;33a、第2临时放置部;33b、第2交接部;33c、第3交接部;33d、第2对准部;33e、第1对准部;34、第3输送装置;35、表面改性装置;36、表面改性装置;37、第4输送装置;38a、第3临时放置部;38b、第4临时放置部;39、接合装置;39a、第1调温板;39b、第2调温板;40、接合装置;101~105、闸阀;311、第1收纳部;312、第2收纳部。
Claims (15)
1.一种接合系统,其利用分子间力将第1基板和第2基板接合而形成重合基板,其中,
该接合系统具备:
第1输送装置和第2输送装置,其在常压气氛下输送所述第1基板和所述第2基板;
第3输送装置,其在减压气氛下输送所述第1基板和所述第2基板;
加载互锁室,其具有能够收纳所述第1基板和所述第2基板的收纳部,并能够将所述收纳部在所述常压气氛与所述减压气氛之间切换;以及
多个闸门,其分别设于所述加载互锁室的不同的三个侧面,并能够开闭所述加载互锁室,
所述第1输送装置、所述第2输送装置以及所述第3输送装置经由所述多个闸门中的各不相同的闸门来相对于所述加载互锁室进行所述第1基板和所述第2基板的送入送出。
2.根据权利要求1所述的接合系统,其中,
该接合系统具备:
送入送出模块,其具有载置盒的载置台;以及
处理模块,其配置有表面改性装置和表面亲水化装置,该表面改性装置使所述第1基板和所述第2基板的要接合的表面在所述减压气氛下改性,该表面亲水化装置使所述第1基板和所述第2基板的改性后的表面亲水化,
所述第1输送装置配置于所述送入送出模块,自所述盒向所述加载互锁室进行所述第1基板和所述第2基板的输送,
所述第3输送装置配置于所述处理模块,自所述加载互锁室向所述表面改性装置进行所述第1基板和所述第2基板的输送,
所述第2输送装置配置于所述处理模块,自所述加载互锁室向所述表面亲水化装置进行所述第1基板和所述第2基板的输送。
3.根据权利要求1或2所述的接合系统,其中,
所述加载互锁室配置于所述第1输送装置与所述第2输送装置之间。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的接合系统,其中,
所述收纳部具备:
第1收纳部,其由所述第1输送装置接近;以及
第2收纳部,其配置于所述第1收纳部的上部或下部,能够独立于所述第1收纳部地在所述常压气氛与所述减压气氛之间切换,由所述第2输送装置接近。
5.根据权利要求2所述的接合系统,其中,
在俯视时,两个所述第3输送装置、两个所述表面改性装置、两个所述加载互锁室相对于直线对称地配置,所述直线沿着所述送入送出模块和所述处理模块的排列方向且穿过所述第2输送装置。
6.根据权利要求5所述的接合系统,其中,
两个所述加载互锁室配置于由所述送入送出模块、两个所述第3输送装置以及所述第2输送装置包围的区域。
7.根据权利要求6所述的接合系统,其中,
关于所述加载互锁室,在俯视时,由包含所述不同的三个侧面在内的四个侧面构成的形状为梯形状。
8.根据权利要求2所述的接合系统,其中,
所述处理模块在所述送入送出模块与所述第2输送装置之间具备层叠部,该层叠部层叠有多个组件,
所述加载互锁室配置于所述层叠部。
9.根据权利要求8所述的接合系统,其中,
所述多个组件包括自所述第2输送装置向所述第1输送装置进行所述重合基板的交接的第1交接部、所述第1基板和所述第2基板的临时放置部、读取所述第1基板和所述第2基板带有的识别信息的读取部中的至少一者。
10.根据权利要求2所述的接合系统,其中,
所述表面亲水化装置配置于所述表面改性装置的上部或下部。
11.根据权利要求10所述的接合系统,其中,
该接合系统具备检查装置,该检查装置对所述第1基板和所述第2基板进行检查,
所述检查装置在所述处理模块中与所述表面改性装置以及所述表面亲水化装置一起层叠。
12.根据权利要求2所述的接合系统,其中,
该接合系统具备接合装置,该接合装置利用分子间力将亲水化后的所述第1基板和所述第2基板接合,
所述接合装置配置于所述处理模块。
13.根据权利要求12所述的接合系统,其中,
所述处理模块具备:
第1处理模块,其与所述送入送出模块相邻,配置有所述第2输送装置、所述第3输送装置、所述表面改性装置以及所述表面亲水化装置;以及
第2处理模块,其与所述第1处理模块相邻,
所述接合装置配置于所述第2处理模块。
14.根据权利要求13所述的接合系统,其中,
所述第1处理模块在所述第2输送装置与所述第2处理模块之间具备第2交接部,
所述第2处理模块具备第4输送装置,该第4输送装置将由所述第2输送装置载置于所述第2交接部的所述第1基板和所述第2基板向所述接合装置输送。
15.根据权利要求14所述的接合系统,其中,
该接合系统具备检查装置,该检查装置对所述第1基板、所述第2基板以及所述重合基板中的至少一者进行检查,
所述检查装置在所述第2处理模块中配置于所述接合装置的上部或下部。
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