CN116895562A - 接合装置、接合系统、接合方法以及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种接合装置、接合系统、接合方法以及存储介质，在将基板彼此接合的接合技术中提高基板彼此的接合精度。接合装置是将基板彼此进行接合的装置，具备第一保持部、第二保持部、移动部、壳体、标尺构件及读取头。第一保持部从第一基板的上方吸附保持第一基板。第二保持部从第二基板的下方吸附保持第二基板。移动部使第一保持部和第二保持部中的一方相对于另一方沿第一水平方向及与第一水平方向正交的第二水平方向移动。壳体收容第一保持部、第二保持部及移动部。标尺构件配置于壳体的内部，具有表示第一水平方向及第二水平方向上的位置的刻度。读取头与第一保持部和第二保持部中的一方一体地移动，并读取标尺构件的刻度来测量一方的位置。

Description

接合装置、接合系统、接合方法以及存储介质
技术领域
本公开涉及一种接合装置、接合系统、接合方法以及存储介质。
背景技术
以往，为了响应半导体器件的高集成化的要求，提出使用将半导体器件三维地层叠的三维集成技术。作为使用了该三维集成技术的系统，例如已知一种将半导体晶圆等基板彼此进行接合的接合技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2018/088094号
发明内容
发明要解决的问题
本公开提供一种在将基板彼此进行接合的接合技术中能够提高基板彼此的接合精度的技术。
用于解决问题的方案
本公开的一个方式的接合装置是将基板彼此进行接合的装置，该接合装置具备第一保持部、第二保持部、移动部、壳体、标尺构件以及读取头。第一保持部从第一基板的上方吸附保持所述第一基板。第二保持部从第二基板的下方吸附保持所述第二基板。移动部使第一保持部和第二保持部中的一方相对于另一方沿第一水平方向以及与第一水平方向正交的第二水平方向移动。壳体收容第一保持部、第二保持部以及移动部。标尺构件配置于壳体的内部，所述标尺构件具有表示第一水平方向和第二水平方向上的位置的刻度。读取头与第一保持部和第二保持部中的一方一体地移动，并读取标尺构件的刻度来测量一方的位置。
发明的效果
根据本公开，在将基板彼此进行接合的接合技术中能够提高基板彼此的接合精度。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的接合系统的结构的示意图。
图2是表示实施方式所涉及的第一基板与第二基板接合前的状态的示意图。
图3是实施方式所涉及的接合装置的俯视图。
图4是实施方式所涉及的接合装置的侧视图。
图5是实施方式所涉及的第一保持部和第二保持部的侧视图。
图6是表示实施方式所涉及的标尺构件、第一读取头以及第二读取头的结构和位置关系的图。
图7是表示实施方式所涉及的接合系统执行的处理的过程的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图来详细地说明用于实施本公开的接合装置、接合系统、接合方法以及存储介质的方式(下面记载为“实施方式”)。此外，并不通过该实施方式来限定本公开。另外，各实施方式在不使处理内容矛盾的范围内能够适当地组合。另外，在以下的各实施方式中，对同一部位标注同一标记，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“固定”、“正交”、“垂直”者“平行”之类的表现，但这些表现不需要严格地为“固定”、“正交”、“垂直”或“平行”。即，上述的各表达例如容许制造精度、设置精度等的偏差。
另外，在以下参照的各附图中，有时示出规定出相互正交的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向并将Z轴正方向设为铅垂向上方向的正交坐标系，以使说明容易理解。另外，有时将以铅垂轴为旋转中心的旋转方向称为θ方向。
近年，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布线连接来进行产品化的情况下，布线长度增大，由此可能会导致布线的电阻增大，另外布线延迟增大。
因此，提出使用将半导体器件三维地层叠的三维集成技术。在该三维集成技术中，例如使用专利文献1所记载的接合系统来进行两张半导体晶圆(下面称为“基板”。)的接合。
在上述接合装置中，在使用第一保持部保持一个基板(下面称为“第一基板”。)、并且使用设置于第一保持部的下方的第二保持部保持其它基板(下面称为“第二基板”。)的状态下，将该第一基板与第二基板进行接合。而且，在像这样将基板彼此进行接合之前，使第二保持部沿水平方向移动来调节第一基板及第二基板的水平方向位置，并且，使第二保持部沿铅垂方向移动来调节第一基板及第二基板的铅垂方向位置。
在上述的专利文献1所记载的接合装置中，在使第二保持部沿水平方向移动时，使用激光干涉仪来测量移动部的水平方向上的位置，并基于该测量结果来控制移动部，由此调节第二保持部的水平方向位置。
关于像这样将基板彼此进行接合的技术，存在想要提高基板彼此的接合精度的要求。例如，能够通过尽可能地减少第一基板与第二基板的、水平方向上的位置偏移来提高接合精度。
＜接合系统的结构＞
首先，参照图1和图2来说明实施方式所涉及的接合系统的结构。图1是表示实施方式所涉及的接合系统的结构的示意图。另外，图2是表示实施方式所涉及的第一基板与第二基板的接合前的状态的示意图。
图1所示的接合系统1通过将第一基板W1与第二基板W2进行接合来形成重合基板T(参照图2)。
第一基板W1和第二基板W2为单晶硅晶圆，在板面形成有多个电子电路。第一基板W1与第二基板W2的直径大致相同。此外，第一基板W1和第二基板W2中的一方也可以是例如未形成电子电路的基板。
下面，如图2所示，将第一基板W1的板面中的、与第二基板W2接合的一侧的板面记载为“接合面W1j”，将与接合面W1j相反的一侧的板面记载为“非接合面W1n”。另外，将第二基板W2的板面中的、与第一基板W1接合的一侧的板面记载为“接合面W2j”，将与接合面W2j相反的一侧的板面记载为“非接合面W2n”。
如图1所示，接合系统1具备搬入搬出站2和处理站3。搬入搬出站2配置于处理站3的Y轴正方向侧，与处理站3连接为一体。
搬入搬出站2具备载置台10和搬送区域20。载置台10具备多个载置板11。在各载置板11分别载置将多张(例如，25张)基板以水平状态收容的盒C1～C4。盒C1能够收容多张第一基板W1，盒C2能够收容多张第二基板W2，盒C3能够收容多张重合基板T。盒C4例如是用于回收产生了不良状况的基板的盒。此外，载置于载置板11的盒C1～C4的个数不限定于图示的个数。
搬送区域20在载置台10的Y轴负方向侧相邻地配置。在搬送区域20设置有沿X轴方向延伸的搬送路21以及能够沿搬送路21移动的搬送装置22。搬送装置22不仅能够沿Y轴方向移动，还能够沿X轴方向移动且能够绕Z轴回转。搬送装置22在载置于载置板11的盒C1～C4与后述的处理站3的第三处理块G3之间进行第一基板W1、第二基板W2以及重合基板T的搬送。
在处理站3例如设置有三个处理块G1、G2、G3。第一处理块G1配置于处理站3的背面侧(图1的X轴正方向侧)。另外，第二处理块G2配置于处理站3的正面侧(图1的X轴负方向侧)，第三处理块G3配置于处理站3的靠搬入搬出站2侧(图1的Y轴正方向侧)。
在第一处理块G1配置有用于将第一基板W1和第二基板W2的接合面W1j、W2j改性的表面改性装置30。表面改性装置30使第一基板W1和第二基板W2的接合面W1j、W2j中的SiO2的键切断而成为单键的SiO，由此将该接合面W1j、W2j进行改性使其在之后容易亲水化。
具体地说，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使其等离子体化，进而离子化。而且，将该氧离子或氮离子照射于第一基板W1和第二基板W2的接合面W1j、W2j，由此对接合面W1j、W2j进行等离子体处理来进行改性。
另外，在第一处理块G1配置有表面亲水化装置40。表面亲水化装置40例如利用纯水来将第一基板W1和第二基板W2的接合面W1j、W2j亲水化，并且对接合面W1j、W2j进行清洗。具体地说，表面亲水化装置40例如一边使保持于旋转保持盘(chuck)的第一基板W1或第二基板W2旋转，一边向该第一基板W1或第二基板W2上供给纯水。由此，被供给到第一基板W1或第二基板W2上的纯水在第一基板W1或第二基板W2的接合面W1j、W2j上扩散，使接合面W1j、W2j亲水化。
在此，示出了表面改性装置30和表面亲水化装置40以横向排列的方式配置的情况的例子，但表面亲水化装置40也可以层叠于表面改性装置30的上方或下方。
在第二处理块G2配置有接合装置41。接合装置41将被亲水化后的第一基板W1与第二基板W2通过分子间力进行接合。在后文中叙述接合装置41的具体结构。
在由第一处理块G1、第二处理块G2以及第三处理块G3包围的区域形成有搬送区域60。在搬送区域60配置有搬送装置61。搬送装置61具有例如沿铅垂方向、水平方向移动自如且绕铅垂轴移动自如的搬送臂。该搬送装置61在搬送区域60内移动，向与搬送区域60相邻的第一处理块G1、第二处理块G2以及第三处理块G3内的规定的装置搬送第一基板W1、第二基板W2以及重合基板T。
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例如为计算机，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计算机、各种电路。该微计算机的CPU通过读出并执行存储于ROM的程序来实现后述的控制。另外，存储部例如通过RAM、闪存(Flash Memory)等半导体存储元件或者硬盘、光盘等存储装置来实现。
此外，该程序也可以记录于可由计算机读取的记录介质，从该记录介质安装到控制装置70的存储部。作为可由计算机读取的记录介质，例如有硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)、存储卡等。
＜接合装置的结构＞
在此，参照图3和图4来说明接合装置41的结构例。图3是实施方式所涉及的接合装置41的俯视图。另外，图4是实施方式所涉及的接合装置41的侧视图。
如图3和图4所示，实施方式所涉及的接合装置41具备壳体100、第一保持部110、第二保持部120、移动部130、标尺构件140、第一读取头150以及第二读取头160。
壳体100是例如侧面开放的、俯视时呈矩形状的箱体，收容第一保持部110、第二保持部120、移动部130、标尺构件140、第一读取头150以及第二读取头160。
壳体100例如具备载置台101、竖立设置于载置台101的上表面的多个支柱部102以及支承于多个支柱部102的顶部103。载置台101的上表面为壳体100的底面，顶部103的下表面为壳体100的顶面。
第一保持部110从第一基板W1的上方吸附保持第一基板W1的上表面(非接合面W1n)。第一保持部110的下表面为用于保持第一基板W1的基板保持面。第一保持部110被设置于顶部103的升降部170支承(参照图4)。升降部170使第一保持部110沿铅垂方向(Z轴方向)移动。由此，升降部170能够使第一保持部110靠近第二保持部120。
第二保持部120设置于比第一保持部110靠下方的位置，从第二基板W2的下方吸附保持第二基板W2的下表面(非接合面W2n)。第二保持部120的上表面为保持第二基板W2的基板保持面。
此处，参照图5来说明第一保持部110和第二保持部120的结构例。图5是实施方式所涉及的第一保持部110和第二保持部120的侧视图。
如图5所示，第一保持部110具有主体部111。主体部111由支承构件112支承。在支承构件112和主体部111形成有沿铅垂方向贯通支承构件112和主体部111的贯通孔113。贯通孔113的位置与被吸附保持于第一保持部110的第一基板W1的中心部对应。在贯通孔113贯穿有后述的撞击器210的按压销211。
撞击器210配置于支承构件112的上表面，具备按压销211、致动器部212以及直动机构213。按压销211为沿铅垂方向延伸的圆柱状的构件，由致动器部212支承。
致动器部212例如通过从电动气动调节器(未图示)供给的空气而向固定方向(在此为铅垂下方)产生固定的压力。致动器部212能够通过从电动气动调节器供给的空气来控制与第一基板W1的中心部抵接而作用于该第一基板W1的中心部的按压力。另外，按压销211的前端部通过来自电动气动调节器的空气而以贯穿贯通孔113的方式沿铅垂方向升降自如。
致动器部212被支承于直动机构213。直动机构213通过例如内置有电动机的驱动部来使致动器部212沿铅垂方向移动。
撞击器210通过直动机构213来控制致动器部212的移动，通过致动器部212来控制按压销211对第一基板W1的按压力。由此，撞击器210按压被吸附保持于第一保持部110的第一基板W1的中心部，来使第一基板W1与第二基板W2接触。
在主体部111的下表面设置有用于与第一基板W1的上表面(非接合面)接触的多个销114。关于多个销114，例如直径尺寸为0.1mm～1mm，高度为数十μm～数百μm。多个销114例如以2mm的间隔均等地配置。
第一保持部110在设置有该多个销114的区域中的一部分区域具备用于吸附第一基板W1的多个吸附部。具体地说，在第一保持部110的主体部111的下表面设置有以抽真空的方式对第一基板W1进行吸附的多个外侧吸附部115和多个内侧吸附部116。俯视观察时，多个外侧吸附部115和多个内侧吸附部116具有圆弧形状的吸附区域。多个外侧吸附部115及多个内侧吸附部116具有与销114相同的高度。
多个外侧吸附部115配置于主体部111的外周部。多个外侧吸附部115与真空泵等未图示的吸引装置连接，通过抽真空来吸附第一基板W1的外周部。
多个内侧吸附部116在比多个外侧吸附部115靠主体部111的径向内侧的位置处沿周向排列配置。多个内侧吸附部116与真空泵等未图示的吸引装置连接，通过抽真空来吸附第一基板W1的外周部与中心部之间的区域。
对第二保持部120进行说明。第二保持部120具有主体部121，该主体部121具有与第二基板W2的直径相同或者比第二基板W2的直径大的直径。在此，示出具有比第二基板W2的直径大的直径的第二保持部120。主体部121的上表面为与第二基板W2的下表面(非接合面W2n)相向的相向面。
在主体部121的上表面设置有用于与第二基板W2的下表面(非接合面W2n)接触的多个销122。关于多个销122，例如直径尺寸为0.1mm～1mm，高度为数十μm～数百μm。多个销122例如以2mm的间隔均等地配置。
另外，在主体部121的上表面且多个销122的外侧环状地设置有下侧肋123。下侧肋123形成为环状，对第二基板W2的外周部遍及整周地进行支承。
另外，主体部121具有多个下侧吸引口124。多个下侧吸引口124设置于被下侧肋123包围的吸附区域。多个下侧吸引口124经由未图示的吸引管而与真空泵等未图示的吸引装置连接。
第二保持部120通过从多个下侧吸引口124对被下侧肋123包围的吸附区域进行抽真空来对吸附区域进行减压。由此，载置于吸附区域的第二基板W2被吸附保持于第二保持部120。
下侧肋123第二基板W2的下表面的外周部遍及整周地进行支承，因此甚至第二基板W2的外周部都被适当地抽真空。由此，能够吸附保持第二基板W2的整个面。另外，第二基板W2的下表面被支承于多个销122，因此在解除了对第二基板W2的抽真空时，第二基板W2容易从第二保持部120剥离。
该接合装置41将第一基板W1吸附保持于第一保持部110，将第二基板W2吸附保持于第二保持部120。之后，接合装置41解除多个内侧吸附部116对第一基板W1的吸附保持，之后，通过使撞击器210的按压销211下降来按下第一基板W1的中心部。由此，得到第一基板W1与第二基板W2接合而成的重合基板T。通过搬送装置61将重合基板T从接合装置41搬出。
返回图3和图4来说明移动部130的结构。移动部130使第二保持部120沿水平方向移动。具体地说，移动部130具备使第二保持部120沿X轴方向(第一水平方向的一例)移动的第一移动部131、以及使第二保持部120沿Y轴方向(第二水平方向的一例)移动的第二移动部132。
第一移动部131构成为：安装于沿X轴方向延伸的一对第一导轨131a，且能够沿该一对第一导轨131a移动。一对第一导轨131a设置于壳体100的底面(载置台101的上表面)。第一移动部131的在Y轴方向上的两端分别能够通过直线电动机等驱动装置而沿一对第一导轨131a的各导轨131a独立地移动。
第二移动部132构成为：安装于沿Y轴方向延伸的一对第二导轨132a，且能够沿该一对第二导轨132a移动。一对第二导轨132a设置于第一移动部131的上表面。
第二保持部120安装于第二移动部132，与第二移动部132一体地移动。另外，如上所述，第二移动部132经由一对第二导轨132a安装于第一移动部131。因而，移动部130能够通过使第一移动部131移动来使第二保持部120沿X轴方向移动，能够通过使第二移动部132移动来使第二保持部120沿Y轴方向移动。此处，第一移动部131的沿着X轴方向的行程(移动量)比第二移动部132的沿着Y轴方向的行程(移动量)小。例如可以是，第一移动部131的沿着X轴方向的行程(移动量)小于第二基板W2的半径，第二移动部132的沿着Y轴方向的行程(移动量)为第二基板W2的直径以上。由此，移动部130的沿着X轴方向的尺寸被缩小，因此实现接合装置41的小型化。
另外，第二移动部132包括使第二保持部120绕铅垂轴旋转的旋转部(未图示)。
像这样，移动部130通过使第二保持部120沿X轴方向、Y轴方向以及θ方向移动，来进行保持于第一保持部110的第一基板W1与保持于第二保持部120的第二基板W2的水平方向上的位置对准。
此外，移动部130能够使第一保持部110与第二保持部120沿X轴方向、Y轴方向以及θ方向相对地移动即可。例如，也可以是，移动部130使第一保持部110沿X轴方向、Y轴方向以及θ方向移动。另外，还可以是，移动部130使第二保持部120沿X轴方向以及Y轴方向移动，并且使第一保持部110沿θ方向移动。另外，也可以是，移动部130使第二保持部120沿X轴方向以及Y轴方向移动，并且使第一保持部110以及第二保持部120沿θ方向移动。
标尺构件140配置于壳体100的内部，具有表示X轴方向和Y轴方向上的位置的刻度。
第一读取头150及第二读取头160与第二保持部120一体地移动，读取标尺构件140的刻度来测量第二保持部120的位置。
另外，在如现有技术那样使用了激光干涉仪的位置测量中，可能会由于测量环境的温度、气压等的变化而产生误差。即，当测量环境的温度、气压等发生变化时，空气的折射率发生变化，由此作为基准的激光的波长始终变化，因此激光干涉仪的测量结果产生始终变化的误差。
与此相对地，在使用通过读取机读取标尺构件的刻度的直线标尺的位置测量中，标尺构件与读取机接近，因此能够抑制由标尺构件与读取机之间的测量环境的温度、气压等的变化引起的影响。因此，能够抑制读取机的测量结果产生误差。
因此，在实施方式所涉及的接合装置41中，设为通过与第二保持部120一体地移动的第一读取头150及第二读取头160读取标尺构件140的刻度，来测量第二保持部120的位置。
第一读取头150及第二读取头160以能够读取标尺构件140的刻度的距离与标尺构件140接近。通过使第一读取头150及第二读取头160与标尺构件140接近，第一读取头150及第二读取头160的刻度的读取不易受到温度、气压等的变化的影响。因而，能够抑制由于温度、气压等的变化而在第一读取头150及第二读取头160的测量结果中产生误差。
第一读取头150和第二读取头160的测量结果的误差变小，由此第二基板W2的定位精度提高。因而，根据实施方式所涉及的接合装置41，能够提高第一基板W1与第二基板W2的接合精度。
此处，参照图3、图4以及图6来说明标尺构件140、第一读取头150及第二读取头160的结构和位置关系。图6是表示实施方式所涉及的标尺构件140、第一读取头150及第二读取头160的结构和位置关系的图。在图6中，示出从Y轴负方向观察标尺构件140、第一读取头150及第二读取头160的图。
如图4和图6所示，标尺构件140在铅垂方向(Z轴方向)上配置于比壳体100的底面(也就是，载置台101的上表面)更靠近第二保持部120的基板保持面120a的位置。具体地说，标尺构件140固定在设置于载置台101的上表面的垫高构件180上，由此配置在比载置台101的上表面更靠近第二保持部120的基板保持面120a的位置。例如，标尺构件140通过固定在垫高构件180上而配置于与第二保持部120的基板保持面120a处于同一平面上的位置、或者比第二保持部120的基板保持面120a低且比第二保持部120的下表面高的位置。
通过像这样使标尺构件140靠近基板保持面120a的高度位置，第一读取头150及第二读取头160能够在尽可能靠近基板保持面120a的高度位置处读取标尺构件140的刻度。由此，与标尺构件140远离基板保持面120a地配置的情况相比，第一读取头150及第二读取头160的测量结果的误差变小。
此外，标尺构件140配置在比载置台101的上表面更靠近第二保持部120的基板保持面120a的位置即可，用于固定标尺构件140的位置的构件不限于垫高构件180。例如，标尺构件140也可以通过被设置于顶部103的下表面的支承构件支承，来配置于比载置台101的上表面更靠近第二保持部120的基板保持面120a的位置。
另外，如图3所示，俯视观察时，标尺构件140为沿着X轴方向的边的长度比沿着Y轴方向的边的长度短的长方形形状。由此，标尺构件140的沿着X轴方向的尺寸缩小，因此实现接合装置41的小型化。
第一读取头150及第二读取头160安装于设置在第二移动部132的安装构件190，并与第二移动部132及安装构件190一体地移动。
如图6所示，安装构件190在侧视观察时例如为倒L字状的框体，设置于第二移动部132的位于X轴正方向侧的侧面132b，向X轴正方向弯曲并延伸。在该安装构件190的延伸的部分的下表面以与标尺构件140相向的方式安装有第一读取头150及第二读取头160。
如图3所示，第一读取头150及第二读取头160沿Y轴方向隔开间隔d地安装于安装构件190。间隔d为第二基板W2的直径以下。
此处，当第一移动部131的在Y轴方向上的两端的移动量产生差的情况下，第二移动部132在水平面(XY面)上沿θ方向旋转，伴随该第二移动部132的旋转，第二保持部120在水平面(XY面)上非意图地沿θ方向旋转。第一读取头150及第二读取头160通过隔开间隔d地安装于安装构件190，能够将第二保持部120的水平面(XY面)上的旋转量测量为与X轴方向有关的测量结果之差。
使用第一读取头150及第二读取头160的与X轴方向有关的测量结果来调整第一移动部131的在Y轴方向上的两端的移动量。具体地说，第一读取头150及第二读取头160分别将与X轴方向有关的测量结果输出到控制装置70的控制部。而且，控制装置70的控制部控制第一移动部131来调整Y轴方向上的两端的移动量，以使第一读取头150及第二读取头160的与X轴方向有关的测量结果一致。由此，能够消除第一移动部131的在Y轴方向上的两端的移动量之差，作为结果，能够抑制第二保持部120产生水平面(XY面)上的非意图的旋转。
此外，此处省略图示，但接合装置41具备传送部、位置调节机构以及翻转机构等。传送部暂时地载置第一基板W1、第二基板W2以及重合基板T。位置调节机构调节第一基板W1及第二基板W2的水平方向上的朝向。翻转机构使第一基板W1的表背翻转。
＜接合系统的具体动作＞
接着，参照图7来说明实施方式所涉及的接合系统1的具体动作。图7是表示实施方式所涉及的接合系统1执行的处理的过程的流程图。基于控制装置70的控制来执行图7所示的各种处理。
首先，将收容有多张第一基板W1的盒C1、收容有多张第二基板W2的盒C2以及空的盒C3载置于搬入搬出站2的规定的载置板11。之后，利用搬送装置22将盒C1内的第一基板W1取出，并搬送到配置于第三处理块G3的传送装置。
接着，利用搬送装置61将第一基板W1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使其等离子体化，进而离子化。将该氧离子照射于第一基板W1的接合面，来对该接合面进行等离子体处理。由此，将第一基板W1的接合面进行改性(步骤S101)。
接着，利用搬送装置61将第一基板W1搬送到第一处理块G1的表面亲水化装置40。在表面亲水化装置40中，一边使保持于旋转保持盘的第一基板W1旋转，一边向第一基板W1上供给纯水。由此，将第一基板W1的接合面亲水化。另外，通过该纯水来清洗第一基板W1的接合面(步骤S102)。
接着，利用搬送装置61将第一基板W1搬送到第二处理块G2的接合装置41。经由传送部将被搬入到接合装置41的第一基板W1搬送到位置调节机构，利用位置调节机构调节水平方向上的朝向(步骤S103)。
之后，将第一基板W1从位置调节机构交接到翻转机构，利用翻转机构使第一基板W1的表背面翻转(步骤S104)。具体地说，使第一基板W1的接合面W1j朝向下方。接着，将第一基板W1从翻转机构交接到第一保持部110，利用第一保持部110吸附保持第一基板W1(步骤S105)。
对第二基板W2进行与针对第一基板W1的步骤S101～S105的处理重复的处理。首先，利用搬送装置22将盒C2内的第二基板W2取出，并搬送到配置于第三处理块G3的传送装置。
接着，利用搬送装置61将第二基板W2搬送到表面改性装置30，将第二基板W2的接合面W2j进行改性(步骤S106)。之后，利用搬送装置61将第二基板W2搬送到表面亲水化装置40，将第二基板W2的接合面W2j亲水化，并且清洗该接合面(步骤S107)。
之后，利用搬送装置61将第二基板W2搬送到接合装置41。经由传送部将被搬入到接合装置41的第二基板W2搬送到位置调节机构。然后，利用位置调节机构调节第二基板W2的水平方向上的朝向(步骤S108)。
之后，将第二基板W2搬送到第二保持部120，将第二基板W2以切口部朝向预先决定的方向的状态吸附保持于第二保持部120(步骤S109)。
接着，进行保持于第一保持部110的第一基板W1与保持于第二保持部120的第二基板W2的、水平方向上的位置调节(步骤S110)。
具体地说，基于第一读取头150及第二读取头160的测量结果来确定第二基板W2的中心位置(X坐标和Y坐标)。然后，使用第一移动部131和第二移动部132来使第二基板W2移动，以使第二基板W2的中心位置与第一基板W1的中心位置一致。
接着，将第一基板W1与第二基板W2进行接合(步骤S111)。
首先，进行保持于第一保持部110的第一基板W1与保持于第二保持部120的第二基板W2的、铅垂方向位置的调节。具体地说，通过使用升降部170使第一保持部110下降，来使第二基板W2接近第一基板W1。
接着，解除多个内侧吸附部116对第一基板W1的吸附保持，之后，通过使撞击器210的按压销211下降来按下第一基板W1的中心部。
当第一基板W1的中心部与第二基板W2的中心部接触、且第一基板W1的中心部与第二基板W2的中心部被撞击器210以规定的力按压时，被按压的第一基板W1的中心部与第二基板W2的中心部之间开始进行接合。即，由于第一基板W1的接合面W1j和第二基板W2的接合面W2j已被改性，因此，首先在接合面W1j、W2j间产生范德华力(分子间力)，来使该接合面W1j、W2j彼此进行接合。并且，由于第一基板W1的接合面W1j和第二基板W2的接合面W2j已亲水化，因此接合面W1j、W2j间的亲水基发生氢键结合，接合面W1j、W2j彼此牢固地接合。通过这样，形成接合区域。
之后，在第一基板W1与第二基板W2之间，产生接合区域从第一基板W1和第二基板W2的中心部朝向周部地扩大的接合波。之后，解除多个外侧吸附部115对第一基板W1的吸附保持。由此，被外侧吸附部115吸附保持的第一基板W1的外周部下落。其结果，第一基板W1的接合面W1j与第二基板W2的接合面W2j整面地抵接，形成重合基板T。
之后，使按压销211上升到第一保持部110，解除第二保持部120对第二基板W2的吸附保持。之后，利用搬送装置61将重合基板T从接合装置41搬出。通过这样，一系列的接合处理结束。
＜其它＞
在上述的实施方式中，对接合装置41具备两个读取头(第一读取头150及第二读取头160)的情况的例子进行了说明。不限于此，读取头的数量既可以为一个，也可以为三个以上。
如上所述，接合装置(例如，接合装置41)是将基板彼此进行接合的装置，接合装置具备第一保持部(例如，第一保持部110)、第二保持部(例如，第二保持部120)、移动部(例如，移动部130)、壳体(例如，壳体100)、标尺构件(例如，标尺构件140)以及读取头(例如，第一读取头150及第二读取头160)。第一保持部从第一基板(例如，第一基板W1)的上方吸附保持该第一基板。第二保持部从第二基板(例如，第二基板W2)的下方吸附保持该第二基板。移动部使第一保持部和第二保持部中的一方相对于另一方沿第一水平方向(例如，X轴方向)以及与第一水平方向正交的第二水平方向(例如，Y轴方向)移动。壳体收容第一保持部、第二保持部以及移动部。标尺构件配置于壳体的内部，该标尺构件具有表示第一水平方向以及第二水平方向上的位置的刻度。读取头与第一保持部和第二保持部中的一方一体地移动，并读取标尺构件的刻度来测量所述一方的位置。因而，根据实施方式所涉及的接合装置，在将基板彼此进行接合的接合技术中能够提高基板彼此的接合精度。
移动部也可以包括使第一保持部和第二保持部中的一方沿第一水平方向移动的第一移动部、以及使第一保持部和第二保持部中的一方沿第二水平方向移动的第二移动部。第一移动部的沿第一水平方向的行程可以比第二移动部的沿第二水平方向的行程小。由此，实现接合装置的小型化。
也可以是，第一移动部安装于沿第一水平方向延伸的一对导轨，能够沿一对导轨移动，第一移动部的在第二水平方向上的两端沿一对导轨的各导轨独立地移动。由此，能够独立地调整第一移动部的在第二水平方向上的两端的移动量。
实施方式所涉及的接合装置也可以具备多个读取头(例如，第一读取头150及第二读取头160)。第二移动部也可以配置于比第一移动部靠上方的位置。第一保持部和第二保持部中的一方也可以安装于第二移动部，与第二移动部一体地移动。多个读取头也可以沿第二水平方向隔开间隔(例如，间隔d)地安装于设置在第二移动部的安装构件(例如，安装构件190)。由此，多个读取头能够测量第二保持部的水平面上的旋转量来作为与第一水平方向有关的测量结果之差。
上述间隔也可以为第二基板的直径以下。
实施方式所涉及的接合装置还可以具备控制部(例如，控制装置70的控制部)，该控制部控制第一移动部来调整上述两端的移动量，以使多个读取头的与第一水平方向有关的测量结果一致。由此，能够抑制第二保持部产生水平面上的非意图的旋转。
标尺构件也可以在铅垂方向(例如，Z轴方向)上配置于比壳体的底面更靠近第一保持部和上述第二保持部中的一方的基板保持面(例如，基板保持面120a)的位置。由此，与标尺构件远离基板保持面地配置的情况相比，读取头的测量结果的误差变小。
也可以是，俯视观察时，标尺构件为沿着第一水平方向的边的长度比沿着第二水平方向的边的长度短的长方形形状。由此，实现接合装置的小型化。
移动部也可以包括使第一保持部和第二保持部中的至少一方绕铅垂轴旋转的旋转部。由此，能够使第一保持部与第二保持部沿θ方向相对地移动。
实施方式所涉及的接合装置还可以具备使第一保持部和第二保持部中的另一方接近第一保持部和第二保持部的一方的升降部。由此，能够进行保持于第一保持部的第一基板与保持于第二保持部的第二基板的、铅垂方向位置的调节。
应认为本次公开的实施方式在所有方面均为例示，而非限制性的。实际上，上述的实施方式能够通过多种方式来具体实现。另外，上述的实施方式能够不脱离所附的权利要求书及其主旨地以各种方式进行省略、置换、变更。
附图标记说明
1：接合系统；30：表面改性装置；40：表面亲水化装置；41：接合装置；70：控制装置；100：壳体；101：载置台；102：支柱部；103：顶部；110：第一保持部；120：第二保持部；120a：基板保持面；130：移动部；131：第一移动部；131a：第一导轨；132：第二移动部；132a：第二导轨；140：标尺构件；150：第一读取头；160：第二读取头；170：升降部；180：垫高构件；190：安装构件；T：重合基板；W1：第一基板；W2：第二基板。

Claims (13)

1.一种接合装置，将基板彼此进行接合，所述接合装置具备：
第一保持部，其从第一基板的上方吸附保持所述第一基板；
第二保持部，其从第二基板的下方吸附保持所述第二基板；
移动部，其使所述第一保持部和所述第二保持部中的一方相对于另一方沿第一水平方向以及与第一水平方向正交的第二水平方向移动；
壳体，其收容所述第一保持部、所述第二保持部以及所述移动部；
标尺构件，其配置于所述壳体的内部，所述标尺构件具有表示所述第一水平方向以及所述第二水平方向上的位置的刻度；以及
读取头，其与所述第一保持部和所述第二保持部中的所述一方一体地移动，并读取所述标尺构件的刻度来测量所述一方的所述位置。
2.根据权利要求1所述的接合装置，其特征在于，
所述移动部包括：
第一移动部，其使所述第一保持部和所述第二保持部中的所述一方沿所述第一水平方向移动；以及
第二移动部，其使所述第一保持部和所述第二保持部中的所述一方沿所述第二水平方向移动，
所述第一移动部的沿着所述第一水平方向的行程比所述第二移动部的沿着所述第二水平方向的行程小。
3.根据权利要求2所述的接合装置，其特征在于，
所述第一移动部安装于沿所述第一水平方向延伸的一对导轨，能够沿所述一对导轨移动，
所述第一移动部的在所述第二水平方向上的两端沿所述一对导轨的各导轨独立地移动。
4.根据权利要求3所述的接合装置，其特征在于，
具备多个所述读取头，
所述第二移动部配置于比所述第一移动部靠上方的位置，
所述第一保持部和所述第二保持部中的所述一方安装于所述第二移动部，与所述第二移动部一体地移动，
多个所述读取头沿所述第二水平方向隔开间隔地安装于设置在所述第二移动部的安装构件。
5.根据权利要求4所述的接合装置，其特征在于，
所述间隔为所述第二基板的直径以下。
6.根据权利要求3～5中的任一项所述的接合装置，其特征在于，
还具备控制部，该控制部控制所述第一移动部来调整所述两端的移动量，以使多个所述读取头的与所述第一水平方向有关的测量结果一致。
7.根据权利要求1所述的接合装置，其特征在于，
所述标尺构件在铅垂方向上配置于比所述壳体的底面更靠近所述第一保持部和所述第二保持部中的所述一方的基板保持面的位置。
8.根据权利要求1所述的接合装置，其特征在于，
俯视观察时，所述标尺构件为沿着所述第一水平方向的边的长度比沿着所述第二水平方向的边的长度短的长方形形状。
9.根据权利要求1所述的接合装置，其特征在于，
所述移动部包括使所述第一保持部和所述第二保持部中的至少一方绕铅垂轴旋转的旋转部。
10.根据权利要求1所述的接合装置，其特征在于，
还具备升降部，所述升降部使所述第一保持部和所述第二保持部中的所述另一方接近所述第一保持部和所述第二保持部中的所述一方。
11.一种接合系统，具备：
表面改性装置，其将第一基板和第二基板的表面进行改性；
表面亲水化装置，其将改性后的所述第一基板和所述第二基板的表面进行亲水化；以及
接合装置，其将亲水化后的所述第一基板与所述第二基板通过分子间力进行接合，
其中，所述接合装置具备：
第一保持部，其从所述第一基板的上方吸附保持所述第一基板；
第二保持部，其从所述第二基板的下方吸附保持所述第二基板；
移动部，其使所述第一保持部和所述第二保持部中的一方相对于另一方沿第一水平方向以及与第一水平方向正交的第二水平方向移动；
壳体，其收容所述第一保持部、所述第二保持部以及所述移动部；
标尺构件，其配置于所述壳体的内部，所述标尺构件具有表示所述第一水平方向和所述第二水平方向上的位置的刻度；以及
读取头，其与所述第一保持部和所述第二保持部中的所述一方一体地移动，并读取所述标尺构件的刻度来测量所述一方的所述位置。
12.一种接合方法，用于将基板彼此进行接合，所述接合方法包括以下工序：
使用从第一基板的上方吸附保持所述第一基板的第一保持部来吸附保持所述第一基板；
使用从第二基板的下方吸附保持所述第二基板的第二保持部来吸附保持所述第二基板；以及
使用使所述第一保持部和所述第二保持部中的一方相对于另一方沿第一水平方向以及与所述第一水平方向正交的第二水平方向移动的移动部，来进行所述第一保持部和所述第二保持部的水平方向上的定位，
在所述接合方法中，在收容所述第一保持部、所述第二保持部以及所述移动部的壳体的内部配置有标尺构件和读取头，所述标尺构件具有表示所述第一水平方向和所述第二水平方向上的位置的刻度，所述读取头与所述第一保持部和所述第二保持部中的所述一方一体地移动，并读取所述标尺构件的刻度来测量所述一方的所述位置，
在进行所述定位的工序中，基于所述读取头的测量结果来使所述移动部移动。
13.一种存储介质，存储有使计算机执行根据权利要求12所述的接合方法的程序。
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