JP2008258368A - Device and method for joining substrate - Google Patents

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Yasuaki Tanaka
康明 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate-joining device capable of continuing work for joining substrates even if lateral shift occurs between a pair of substrate-holding means when joining the substrates. <P>SOLUTION: The substrate-joining device comprises: a first substrate-holding means (101) for aligning and holding a first set of substrates; a second substrate-holding means (201) for aligning and holding a second set of substrates; an alignment-monitoring means (401) for monitoring the alignment of the first and second substrate-holding means within a permissive value; a moving means (205) for moving at least one of the first and second substrate-holding means; and a permissible value change means (403) for changing the permissive value of the alignment-monitoring means before force in the direction of a junction surface caused by joining the substrate operates. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の基板を位置合わせして接合させる基板接合装置および基板接合方法に関する。   The present invention relates to a substrate bonding apparatus and a substrate bonding method for aligning and bonding a plurality of substrates.

半導体集積回路を使用するノートパソコンや携帯電話などは、近年、ますます高度の機能を備えるようになっている。この結果、半導体集積回路の高密度化、高機能化の要求が高まっている。   In recent years, notebook computers and mobile phones that use semiconductor integrated circuits have become increasingly sophisticated. As a result, there is an increasing demand for higher density and higher functionality of semiconductor integrated circuits.

半導体集積回路の高密度化、高機能化のための一つの方法は、ウエハなどの基板を接合し、基板を積層させることである。   One method for increasing the density and functionality of semiconductor integrated circuits is to bond substrates such as wafers and stack the substrates.

基板を接合させる場合には、たとえば、ウエハの電極同士を接合させる必要があるので、互いに位置合わせして接合させる必要がある。基板を位置合わせして接合させるには、一対の基板保持手段を備える基板接合装置を使用する。ここで、接合させる基板を第1および第2の基板とする。まず、第1および第2の基板を、それぞれ一対の基板保持手段に位置合わせして保持させる。つぎに、一対の基板保持手段を位置合わせした状態で、一対の基板保持手段の少なくとも一方を移動させることによって第1および第2の基板を接合させる。   In the case of bonding the substrates, for example, since it is necessary to bond the electrodes of the wafer, they need to be aligned and bonded to each other. In order to align and bond the substrates, a substrate bonding apparatus including a pair of substrate holding means is used. Here, the substrates to be bonded are first and second substrates. First, the first and second substrates are respectively positioned and held by a pair of substrate holding means. Next, with the pair of substrate holding means aligned, at least one of the pair of substrate holding means is moved to join the first and second substrates.

上記のような基板接合装置は、たとえば、特許文献1に記載されている。   Such a substrate bonding apparatus is described in Patent Document 1, for example.

特開2005−302858号公報JP 2005-302858 A

しかし、上記のような基板接合装置において、一対の基板保持手段を位置合わせした状態で、第1および第2の基板を接合させようとすると、第1および第2の基板が接する場合に、一対の基板保持装置の保持面の平行度や基板の平面度などにより、基板面に対して斜め方向の力が発生することがある。このような力は基板および基板を保持する一対の基板保持手段の間に横ずれを生じさせる。一対の基板保持手段の間に横ずれが生じても、基板が所定の値の範囲で位置合わせされていれば問題はない。しかし、一対の基板保持手段の間に横ずれが生じると、位置合わせの異常と判断され、基板接合作業を継続することができなくなる。   However, in the substrate bonding apparatus as described above, when the first and second substrates are bonded in a state where the pair of substrate holding means are aligned, the pair of the first and second substrates are in contact with each other. Depending on the parallelism of the holding surface of the substrate holding apparatus and the flatness of the substrate, a force in an oblique direction with respect to the substrate surface may be generated. Such a force causes a lateral shift between the substrate and the pair of substrate holding means for holding the substrate. Even if a lateral shift occurs between the pair of substrate holding means, there is no problem as long as the substrate is aligned within a predetermined value range. However, if a lateral shift occurs between the pair of substrate holding means, it is determined that the alignment is abnormal, and the substrate bonding operation cannot be continued.

そこで、基板を接合させる際に、一対の基板保持手段の保持面の平行度や基板の平面度などにより、一対の基板保持手段の間に横ずれが生じても、基板接合作業を継続することができる基板接合装置および基板接合方法に対するニーズがある。   Therefore, when the substrates are bonded, the substrate bonding operation can be continued even if a lateral shift occurs between the pair of substrate holding means due to the parallelism of the holding surfaces of the pair of substrate holding means or the flatness of the substrate. There is a need for a substrate bonding apparatus and a substrate bonding method that can be performed.

本発明による基板接合装置は、第1の組の基板および第2の組の基板を位置合わせして接合させる基板接合装置である。本発明による基板接合装置は、前記第1の組の基板を位置合わせして保持する第1の基板保持手段と、前記第2の組の基板を位置合わせして保持する第2の基板保持手段と、前記第1および第2の基板保持手段が許容値内に位置合わせされていることを監視する位置合わせ監視手段と、を備える。本発明による基板接合装置は、前記第1の組の基板および前記第2の組の基板を接合させるように前記第1および第2の基板保持手段の少なくとも一方を移動させる移動手段と、前記第1の組の基板および前記第2の組の基板を接合させたことによる接合面方向の力が作用する前に、前記位置合わせ監視手段の前記許容値を変更する許容値変更手段と、を備えることを特徴とする。   A substrate bonding apparatus according to the present invention is a substrate bonding apparatus that aligns and bonds a first set of substrates and a second set of substrates. The substrate bonding apparatus according to the present invention includes a first substrate holding means for aligning and holding the first set of substrates, and a second substrate holding means for aligning and holding the second set of substrates. And an alignment monitoring means for monitoring that the first and second substrate holding means are aligned within an allowable value. The substrate bonding apparatus according to the present invention includes a moving unit that moves at least one of the first and second substrate holding units so as to bond the first group of substrates and the second group of substrates, And a tolerance changing means for changing the tolerance of the alignment monitoring means before a force in the joining surface direction due to joining of the first set of substrates and the second set of substrates is applied. It is characterized by that.

本発明による基板接合装置によれば、第1の組の基板および第2の組の基板を接合させたことによる接合面方向の力が作用して、第1および第2の基板保持手段の間に横ずれが生じても、許容値変更手段が位置合わせ監視手段の許容値を変更しているので、基板接合作業を継続することができる。   According to the substrate bonding apparatus according to the present invention, the force in the bonding surface direction due to bonding of the first set of substrates and the second set of substrates acts to cause a gap between the first and second substrate holding means. Even if a lateral deviation occurs, the allowable value changing means changes the allowable value of the alignment monitoring means, so that the substrate bonding operation can be continued.

本発明による基板接合方法は、第1の組の基板および第2の組の基板を位置合わせして接合させる基板接合方法である。本発明による基板接合方法において、前記第1の組の基板および前記第2の組の基板をそれぞれ第1および第2の基板保持手段に保持させ、前記第1の組の基板および前記第2の組の基板を位置合わせするように、前記第1の基板保持手段と前記第2の基板保持手段を許容値内に位置合わせする。本発明による基板接合方法において、さらに、前記第1および第2の基板保持手段を前記許容値内に位置合わせした状態で、前記第1の組の基板および前記第2の組の基板を接合させるように前記第1および第2の基板保持手段の少なくとも一方を移動させ、前記第1の組の基板および前記第2の組の基板を接合させたことによる接合面方向の力が作用する前に、該力による影響を受けないように前記許容値を大きくする。   The substrate bonding method according to the present invention is a substrate bonding method in which a first set of substrates and a second set of substrates are aligned and bonded. In the substrate bonding method according to the present invention, the first set of substrates and the second set of substrates are held by first and second substrate holding means, respectively, and the first set of substrates and the second set of substrates are held. The first substrate holding means and the second substrate holding means are aligned within an allowable value so as to align the pair of substrates. In the substrate bonding method according to the present invention, the first set of substrates and the second set of substrates are further bonded in a state where the first and second substrate holding means are aligned within the allowable value. As described above, before at least one of the first and second substrate holding means is moved and the first set of substrates and the second set of substrates are bonded, the force in the bonding surface direction acts. The allowable value is increased so as not to be affected by the force.

本発明による基板接合装置によれば、第1の組の基板および第2の組の基板を接合させたことによる接合面方向の力が作用して、第1および第2の基板保持手段の間に横ずれが生じても、第1および第2の基板保持手段の位置合わせの許容値を変更しているので、基板接合作業を継続することができる。   According to the substrate bonding apparatus according to the present invention, the force in the bonding surface direction due to bonding of the first set of substrates and the second set of substrates acts to cause a gap between the first and second substrate holding means. Even if a lateral deviation occurs, the allowable value for alignment of the first and second substrate holding means is changed, so that the substrate bonding operation can be continued.

本発明によれば、基板を接合させる際に、一対の基板保持手段の保持面の平行度や基板の平面度などにより、一対の基板保持手段の間に横ずれが生じても、基板接合作業を継続することができる基板接合装置および基板接合方法が得られる。   According to the present invention, when the substrates are bonded, even if a lateral shift occurs between the pair of substrate holding means due to the parallelism of the holding surfaces of the pair of substrate holding means or the flatness of the substrate, the substrate bonding operation is performed. A substrate bonding apparatus and a substrate bonding method that can be continued are obtained.

図1は、本発明の一実施形態による、基板接合装置の構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a substrate bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.

本実施形態による基板接合装置は、上部フレーム301と下部フレーム303とを含む。また、基板接合装置は、上部フレーム301に設置された第1のステージ105と、第1のステージ105に設置された第1の中間プレート103と、第1の中間プレート103に設置された第1の基板ホルダ101と、を含む。第1の基板ホルダ101は、第1の基板W1を保持する。さらに、基板接合装置は、下部フレーム303に設置された第2のステージ205と、第2のステージ205に、ロードセル207を介して設置された第2の中間プレート203と、第2の中間プレート203に設置された第2の基板ホルダ201と、を含む。第2の基板ホルダ201は、第2の基板W2を保持する。   The substrate bonding apparatus according to the present embodiment includes an upper frame 301 and a lower frame 303. Further, the substrate bonding apparatus includes a first stage 105 installed on the upper frame 301, a first intermediate plate 103 installed on the first stage 105, and a first stage installed on the first intermediate plate 103. Substrate holder 101. The first substrate holder 101 holds the first substrate W1. Further, the substrate bonding apparatus includes a second stage 205 installed on the lower frame 303, a second intermediate plate 203 installed on the second stage 205 via a load cell 207, and a second intermediate plate 203. And a second substrate holder 201 installed on the substrate. The second substrate holder 201 holds the second substrate W2.

第1の基板ホルダ101および第2の基板ホルダ201は、静電チャックまたは真空チャックによって基板を保持するように構成してもよい。   The first substrate holder 101 and the second substrate holder 201 may be configured to hold the substrate by an electrostatic chuck or a vacuum chuck.

ここで、基板面をXY面とし、基板面に垂直な方向をZ軸方向とする。第1のステージ105は、位置調整のために、X、Y軸方向に移動可能でありZ軸の周りに回転可能なように構成される。また、第2のステージ205は、位置調整のために、X、Y軸方向に移動可能であり、Z軸の周りに回転可能であり、さらに面を傾けることができるように構成される。第2のステージ205は、さらに、Z軸方向に移動可能に構成される。第1のステージ105および第2のステージ205の動作は、制御装置405によって制御される。   Here, the substrate surface is the XY plane, and the direction perpendicular to the substrate surface is the Z-axis direction. The first stage 105 is configured to be movable in the X and Y axis directions and to be rotatable around the Z axis for position adjustment. The second stage 205 can be moved in the X and Y axis directions for position adjustment, can be rotated about the Z axis, and can be tilted. The second stage 205 is further configured to be movable in the Z-axis direction. The operations of the first stage 105 and the second stage 205 are controlled by the control device 405.

本実施形態においては、第1および第2のステージの両方が位置調整のために移動可能に構成したが、一方のみが位置調整のために移動可能に構成してもよい。また、本実施形態においては、第2のステージのみがZ軸方向に移動可能に構成したが、第1のステージのみ、または第1および第2のステージの両方がZ軸方向に移動可能に構成してもよい。   In the present embodiment, both the first and second stages are configured to be movable for position adjustment, but only one of them may be configured to be movable for position adjustment. In the present embodiment, only the second stage is configured to be movable in the Z-axis direction, but only the first stage or both the first and second stages are configured to be movable in the Z-axis direction. May be.

上部フレーム301には、レーザ距離計4011Aおよび4012Aが設置されており、それぞれ、第1の基板ホルダ101に設置された反射板4011Bおよび第2の基板ホルダ201に設置された反射板4012Bとの間の距離を測定する。レーザ距離計4011Aおよび4012Aによって測定された距離は、位置合わせ監視装置401によって監視される。レーザ距離計は、X、Y軸の2方向に設置してもよい。上部フレーム301と第1の基板ホルダ101および第2の基板ホルダ201との距離が、位置合わせした状態からずれた場合には、位置合わせ監視装置401が位置ずれと判断する。なお、第1および第2の基板ホルダ(第1および第2のステージ)の位置は、リニアエンコーダなどの他のセンサによって測定してもよい。   Laser distance meters 4011A and 4012A are installed on the upper frame 301. Between the reflector 4011B installed on the first substrate holder 101 and the reflector 4012B installed on the second substrate holder 201, respectively. Measure the distance. The distances measured by the laser distance meters 4011A and 4012A are monitored by the alignment monitoring device 401. The laser distance meter may be installed in two directions of the X and Y axes. When the distance between the upper frame 301 and the first substrate holder 101 and the second substrate holder 201 deviates from the aligned state, the alignment monitoring device 401 determines that the position is displaced. The positions of the first and second substrate holders (first and second stages) may be measured by other sensors such as a linear encoder.

下部フレーム303上には、位置合わせ用の顕微鏡307Aを支持する支柱305Aおよび位置合わせ用の顕微鏡307Bを支持する支柱305Bが設置される。   On the lower frame 303, a support column 305A for supporting the alignment microscope 307A and a support column 305B for supporting the alignment microscope 307B are installed.

図2は、本発明の一実施形態による基板接合方法を示す流れ図である。   FIG. 2 is a flowchart illustrating a substrate bonding method according to an embodiment of the present invention.

図2のステップS2010において、第1の基板W1および第2の基板W2を、第1の基板ホルダ101(第1の基板保持手段)および第2の基板ホルダ201(第2の基板保持手段)に保持させる。ここで、第1の基板W1および第2の基板W2の各々は、既に接合された複数の基板の組であってもよい。図1に示すように、第1の基板ホルダ101および第2の基板ホルダ201には、位置合わせのためのホルダ・フィデューシャルマークFMが設置されている。このホルダ・フィデューシャルマークFMと基板に付した基板フィデューシャルマーク(不図示)とを使用して、基板ホルダと基板とを予め位置合わせしておいてもよい。   In step S2010 of FIG. 2, the first substrate W1 and the second substrate W2 are used as the first substrate holder 101 (first substrate holding means) and the second substrate holder 201 (second substrate holding means). Hold. Here, each of the first substrate W1 and the second substrate W2 may be a set of a plurality of substrates already bonded. As shown in FIG. 1, the first substrate holder 101 and the second substrate holder 201 are provided with a holder fiducial mark FM for alignment. Using this holder fiducial mark FM and a substrate fiducial mark (not shown) attached to the substrate, the substrate holder and the substrate may be aligned in advance.

図2のステップS2020において、第1および第2の基板を位置合わせするように、第1の基板ホルダ101および第2の基板ホルダ201を位置合わせする。基板ホルダと基板とが予め位置合わせされている場合には、位置合わせ用顕微鏡307Aおよび307Bによってホルダ・フィデューシャルマークFMを観察することによって、第1の基板ホルダ101および第2の基板ホルダ201の位置合わせを行ってもよい。基板ホルダと基板とが予め位置合わせされていない場合には、位置合わせ用顕微鏡307Aおよび307Bによって、第1の基板ホルダ101および第2の基板ホルダ201のホルダ・フィデューシャルマークFMならびに第1および第2の基板のフィデューシャルマークを観察することによって、第1および第2の基板を位置合わせするように、第1の基板ホルダ101および第2の基板ホルダ201の位置合わせを行ってもよい。   In step S2020 of FIG. 2, the first substrate holder 101 and the second substrate holder 201 are aligned so that the first and second substrates are aligned. When the substrate holder and the substrate are aligned in advance, the first substrate holder 101 and the second substrate holder 201 are observed by observing the holder fiducial mark FM with the alignment microscopes 307A and 307B. May be aligned. When the substrate holder and the substrate are not aligned in advance, the alignment microscopes 307A and 307B use the alignment microscopes 307A and 307B to hold the first and second substrate holders 201 and 201, the fiducial marks FM, and the first and The first substrate holder 101 and the second substrate holder 201 may be aligned so as to align the first and second substrates by observing the fiducial marks on the second substrate. .

第1の基板ホルダ101および第2の基板ホルダ201の位置合わせは、制御装置405によって、第1のステージ105および第2のステージ205の一方または両方をX、Y軸方向に移動し、またはZ軸の周りに回転させることによって行う。   The positioning of the first substrate holder 101 and the second substrate holder 201 is performed by moving one or both of the first stage 105 and the second stage 205 in the X and Y axis directions by the control device 405, or Z Do this by rotating around an axis.

第1の基板ホルダ101および第2の基板ホルダ201を位置合わせした状態で、位置合わせ監視装置401は、レーザ距離計4011Aおよび4012Aによって、上部フレーム301と第1の基板ホルダ101および第2の基板ホルダ201との距離を測定し記憶する。   In a state where the first substrate holder 101 and the second substrate holder 201 are aligned, the alignment monitoring device 401 uses the laser distance meters 4011A and 4012A to perform the upper frame 301, the first substrate holder 101, and the second substrate. The distance from the holder 201 is measured and stored.

図2のステップS2030において、第1の基板ホルダ101および第2の基板ホルダ201を位置合わせした状態で、第1の基板ホルダ101および第2の基板ホルダ201を互いに接近させる。具体的には、制御装置405によって、第2のステージ205をZ軸の上方向に移動させることによって、第1の基板ホルダ101および第2の基板ホルダ201を互いに接近させる。第2のステージ205をZ軸の上方向に移動させている間に、位置合わせ監視装置401は、レーザ距離計4011Aおよび4012Aによって、上部フレーム301と第1の基板ホルダ101および第2の基板ホルダ201との距離を測定する。測定された距離と、記憶された、位置合わせした状態の距離との差が許容値以内であれば、第1のホルダおよび第2のホルダは、許容値以内の精度で位置合わせされていると判断される。該差が許容値を超えれば、第1のホルダおよび第2のホルダは、位置ずれしたと判断される。この場合には、異常状態であるので処理を中断する。   In step S2030 of FIG. 2, the first substrate holder 101 and the second substrate holder 201 are brought close to each other with the first substrate holder 101 and the second substrate holder 201 being aligned. Specifically, the first substrate holder 101 and the second substrate holder 201 are moved closer to each other by moving the second stage 205 upward in the Z-axis by the control device 405. While moving the second stage 205 upward in the Z-axis, the alignment monitoring device 401 uses the laser distance meters 4011A and 4012A to move the upper frame 301, the first substrate holder 101, and the second substrate holder. The distance to 201 is measured. If the difference between the measured distance and the stored distance in the aligned state is within an allowable value, the first holder and the second holder are aligned with an accuracy within the allowable value. To be judged. If the difference exceeds the allowable value, it is determined that the first holder and the second holder are displaced. In this case, since the state is abnormal, the process is interrupted.

図2のステップS2040において、図1の許容値変更手段403は、上記の位置合わせの許容値を大きくすべきかどうか判断する。許容値を大きくすべきかどうかは、たとえば、第2のステージ205のZ軸方向の位置によって判断してもよい。基板の厚さおよび各部分の寸法は既知であるので、第2のステージ205のZ軸方向の位置がわかれば、基板と基板の間の距離がわかる。そこで、リニアスケールなどの測定器によって第2のステージ205のZ軸方向の位置を測定し、基板と基板の間の距離が所定値以下となったときに上記の位置合わせの許容値を大きくすべきと判断してもよい。あるいは、第1のホルダ101および第2のホルダ201に、距離測定用の静電容量センサや渦電流センサ(ともに不図示)を設置してホルダ間の距離を測定することによって、ホルダ間の距離が所定値以下となったときに上記の位置合わせの許容値を大きくすべきと判断してもよい。ここで、センサは、距離測定用の他のセンサであってもよい。また、センサの設置場所は、基板の厚さおよび各部分の寸法に基づいて、基盤と基板の間の距離が推定できる場所であれば、中間プレートやステージあるいはフレームであってもよい。さらに、ロードセル207によって基板と基板との接触によって生じる力を検出したときに上記の位置合わせの許容値を大きくすべきと判断してもよい。   In step S2040 in FIG. 2, the tolerance value changing unit 403 in FIG. 1 determines whether or not the tolerance value for the alignment should be increased. Whether or not the allowable value should be increased may be determined based on the position of the second stage 205 in the Z-axis direction, for example. Since the thickness of the substrate and the dimensions of each part are known, the distance between the substrate can be known if the position of the second stage 205 in the Z-axis direction is known. Therefore, the position of the second stage 205 in the Z-axis direction is measured by a measuring device such as a linear scale, and the above-described alignment tolerance is increased when the distance between the substrates becomes a predetermined value or less. You may judge that you should. Alternatively, the distance between the holders is measured by installing a distance measuring capacitance sensor or eddy current sensor (both not shown) in the first holder 101 and the second holder 201 and measuring the distance between the holders. It may be determined that the allowable value for the above alignment should be increased when becomes less than a predetermined value. Here, the sensor may be another sensor for distance measurement. The sensor may be installed on an intermediate plate, a stage, or a frame as long as the distance between the substrate and the substrate can be estimated based on the thickness of the substrate and the dimensions of each part. Furthermore, when the force generated by the contact between the substrate and the substrate is detected by the load cell 207, it may be determined that the allowable value of the alignment should be increased.

上記の位置合わせの許容値を大きくすべきでなければ、ステップS2050に進み所定の時間待機し、ステップS2040に戻る。上記の位置合わせの許容値を大きくすべきであれば、ステップS2060に進む。   If the above alignment tolerance value should not be increased, the process proceeds to step S2050, waits for a predetermined time, and returns to step S2040. If the allowable value for the alignment should be increased, the process proceeds to step S2060.

図2のステップS2060において、許容値変更手段403は、位置合わせ監視装置401に指示を送り、上記の位置合わせの許容値を大きくする。ここで、本明細書および特許請求の範囲において、許容値を大きくするとは、許容値を無限大とすること、すなわち、許容値のチェックを行わないことを含むものとする。   In step S2060 of FIG. 2, the allowable value changing unit 403 sends an instruction to the alignment monitoring device 401 to increase the above alignment allowable value. Here, in the present specification and claims, increasing the allowable value includes setting the allowable value to infinity, that is, not checking the allowable value.

図2のステップS2070において、第2のステージ205をさらにZ軸の上方向に移動させて、第1の基板および第2の基板を接合させる。第1および第2の基板が接する場合に、第1の基板ホルダ101および第2の基板ホルダ201の保持面の平行度や基板の平面度などにより、基板面に対して斜め方向の力が発生し、第1の基板ホルダ101および第2の基板ホルダ201の間に横ずれが生じても、上記の位置合わせの許容値が大きくされているので、位置合わせ監視装置401によって、位置ずれ(異常)と判断されることはなく接合作業を継続することができる。   In step S2070 in FIG. 2, the second stage 205 is further moved upward in the Z-axis to join the first substrate and the second substrate. When the first and second substrates are in contact with each other, an oblique force is generated with respect to the substrate surface due to the parallelism of the holding surfaces of the first substrate holder 101 and the second substrate holder 201, the flatness of the substrate, and the like. Even if a lateral deviation occurs between the first substrate holder 101 and the second substrate holder 201, the tolerance for the above-mentioned alignment is increased. Therefore, the joining operation can be continued.

基板がウエハであり、ウエハ間に樹脂を入れて接合する場合には、接合したウエハを取り出してもよい。基板がウエハであり、接合に樹脂を使用しない場合には、第1の基板ホルダ101および第2の基板ホルダ201を磁石などで固定して取り出してもよい。   In the case where the substrate is a wafer and bonding is performed by inserting a resin between the wafers, the bonded wafer may be taken out. When the substrate is a wafer and no resin is used for bonding, the first substrate holder 101 and the second substrate holder 201 may be fixed with a magnet or the like and taken out.

このように本発明によれば、基板を接合させる際に、第1および第2の基板保持手段の保持面の平行度や基板の平面度などにより、第1および第2の基板保持手段の間に横ずれが生じても、基板接合作業を継続することができる基板接合装置および基板接合方法が得られる。   As described above, according to the present invention, when the substrates are bonded, the first and second substrate holding means are arranged depending on the parallelism of the holding surfaces of the first and second substrate holding means and the flatness of the substrate. Even if a lateral shift occurs, a substrate bonding apparatus and a substrate bonding method capable of continuing the substrate bonding operation are obtained.

本発明の一実施形態は、第1および第2の基板保持手段の間の距離を検出し、該距離と所定値との比較の結果によって、第1の組の基板および第2の組の基板を接合させたことによる接合面方向の力が作用する前に、該力による影響を受けないように前記許容値を大きくすることを特徴とする。   In one embodiment of the present invention, the distance between the first and second substrate holding means is detected, and the first set of substrates and the second set of substrates are determined according to the result of comparison between the distance and a predetermined value. Before the force in the joining surface direction due to joining is applied, the allowable value is increased so as not to be affected by the force.

本実施形態によれば、第1および第2の基板保持手段の間の距離を検出することによって、第1の組の基板および第2の組の基板を接合させたことによる接合面方向の力が作用する前に、確実に許容値を大きくすることができる。   According to this embodiment, the force in the bonding surface direction due to the bonding of the first set of substrates and the second set of substrates by detecting the distance between the first and second substrate holding means. The tolerance can be increased without fail before the action.

本発明の他の実施形態は、第1および第2の基板保持手段の少なくとも一方に取り付けたセンサによって前記第1および第2の基板保持手段の間の距離を検出することを特徴とする。   Another embodiment of the present invention is characterized in that the distance between the first and second substrate holding means is detected by a sensor attached to at least one of the first and second substrate holding means.

本実施形態によれば、第1および第2の基板保持手段の少なくとも一方に取り付けたセンサによって前記第1および第2の基板保持手段の間の距離を、容易かつ確実に検出することができる。   According to this embodiment, the distance between the first and second substrate holding means can be easily and reliably detected by the sensor attached to at least one of the first and second substrate holding means.

本発明の他の実施形態は、第1および第2の基板保持手段の少なくとも一方の位置を検出することによって前記第1および第2の基板保持手段の間の距離を検出することを特徴とする。   Another embodiment of the present invention is characterized in that the distance between the first and second substrate holding means is detected by detecting the position of at least one of the first and second substrate holding means. .

本実施形態によれば、第1および第2の基板保持手段の少なくとも一方の位置を検出することによって前記第1および第2の基板保持手段の間の距離を、容易かつ確実に検出することができる。   According to this embodiment, it is possible to easily and reliably detect the distance between the first and second substrate holding means by detecting the position of at least one of the first and second substrate holding means. it can.

本発明の他の実施形態は、第1および第2の基板保持手段の間に作用する力を検出し、該力と所定値との比較の結果によって、第1の組の基板および第2の組の基板を接合させたことによる接合面方向の力が作用する前に、該力による影響を受けないように前記許容値を大きくすることを特徴とする。   In another embodiment of the present invention, a force acting between the first and second substrate holding means is detected, and the first set of substrates and the second substrate are detected based on a result of comparison between the force and a predetermined value. Before the force in the bonding surface direction due to bonding of a pair of substrates is applied, the allowable value is increased so as not to be affected by the force.

本実施形態によれば、第1および第2の基板保持手段の間に作用する力を検出することによって前記第1および第2の基板保持手段の間の距離を、容易かつ確実に検出することができる。   According to the present embodiment, the distance between the first and second substrate holding means can be easily and reliably detected by detecting the force acting between the first and second substrate holding means. Can do.

本発明の一実施形態による、基板接合装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the board | substrate bonding apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による基板接合方法を示す流れ図である。3 is a flowchart illustrating a substrate bonding method according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

101…第1の基板ホルダ、103…第1の中間プレート、105…第1のステージ、201…第2の基板ホルダ、203…第2の中間プレート、205…第2のステージ DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... 1st board | substrate holder, 103 ... 1st intermediate | middle plate, 105 ... 1st stage, 201 ... 2nd board | substrate holder, 203 ... 2nd intermediate | middle plate, 205 ... 2nd stage

Claims (8)

第1の組の基板および第2の組の基板を位置合わせして接合させる基板接合装置であって、
前記第1の組の基板を位置合わせして保持する第1の基板保持手段と、
前記第2の組の基板を位置合わせして保持する第2の基板保持手段と、
前記第1および第2の基板保持手段が許容値内に位置合わせされていることを監視する位置合わせ監視手段と、
前記第1の組の基板および前記第2の組の基板を接合させるように前記第1および第2の基板保持手段の少なくとも一方を移動させる移動手段と、
前記位置合わせ監視手段の前記許容値を変更する許容値変更手段と、を備えることを特徴とする基板接合装置。
A substrate bonding apparatus for aligning and bonding a first set of substrates and a second set of substrates,
First substrate holding means for aligning and holding the first set of substrates;
Second substrate holding means for aligning and holding the second set of substrates;
Alignment monitoring means for monitoring that the first and second substrate holding means are aligned within an allowable value;
Moving means for moving at least one of the first and second substrate holding means to join the first set of substrates and the second set of substrates;
And a tolerance changing means for changing the tolerance of the alignment monitoring means.
前記許容値変更手段は、前記第1および第2の基板保持手段の間の距離を検出し、該距離と所定値との比較の結果によって、前記第1の組の基板および前記第2の組の基板を接合させたことによる接合面方向の力が作用する前に、該力による影響を受けないように前記許容値を大きくすることを特徴とする請求項1に記載の基板接合装置。   The allowable value changing unit detects a distance between the first and second substrate holding units and compares the distance with a predetermined value to determine the first group of substrates and the second group. 2. The substrate bonding apparatus according to claim 1, wherein before the force in the bonding surface direction due to bonding of the substrates is applied, the allowable value is increased so as not to be affected by the force. 前記許容値変更手段は、前記第1および第2の基板保持手段の少なくとも一方に取り付けたセンサによって前記第1および第2の基板保持手段の間の距離を検出することを特徴とする請求項2に記載の基板接合装置。   3. The tolerance changing means detects a distance between the first and second substrate holding means by a sensor attached to at least one of the first and second substrate holding means. A substrate bonding apparatus according to claim 1. 前記許容値変更手段は、前記第1および第2の基板保持手段の少なくとも一方の位置を検出することによって前記第1および第2の基板保持手段の間の距離を検出することを特徴とする請求項2に記載の基板接合装置。   The tolerance value changing means detects a distance between the first and second substrate holding means by detecting a position of at least one of the first and second substrate holding means. Item 3. The substrate bonding apparatus according to Item 2. 前記許容値変更手段は、前記第1および第2の基板保持手段の間に作用する力を検出し、該力と所定値との比較の結果によって、第1の組の基板および第2の組の基板を接合させたことによる接合面方向の力が作用する前に、該力による影響を受けないように前記許容値を大きくすることを特徴とする請求項1に記載の基板接合装置。   The permissible value changing unit detects a force acting between the first and second substrate holding units, and compares the force with a predetermined value to determine a first set of substrates and a second set. 2. The substrate bonding apparatus according to claim 1, wherein before the force in the bonding surface direction due to bonding of the substrates is applied, the allowable value is increased so as not to be affected by the force. 第1の組の基板および第2の組の基板を位置合わせして接合させる基板接合方法であって、
前記第1の組の基板および前記第2の組の基板をそれぞれ第1および第2の基板保持手段に保持させ、
前記第1の組の基板および前記第2の組の基板を位置合わせするように、前記第1の基板保持手段と前記第2の基板保持手段を許容値内に位置合わせし、
前記第1および第2の基板保持手段を前記許容値内に位置合わせした状態で、前記第1の組の基板および前記第2の組の基板を接合させるように前記第1および第2の基板保持手段の少なくとも一方を移動させ、
前記第1および第2の組を接合させたことによる接合面方向の力が作用する前に、該力による影響を受けないように前記許容値を大きくする基板接合方法。
A substrate bonding method for aligning and bonding a first set of substrates and a second set of substrates,
Holding the first set of substrates and the second set of substrates in first and second substrate holding means, respectively;
Aligning the first substrate holding means and the second substrate holding means within an allowable value so as to align the first set of substrates and the second set of substrates;
The first and second substrates are bonded so that the first set of substrates and the second set of substrates are joined in a state where the first and second substrate holding means are aligned within the allowable value. Move at least one of the holding means,
A substrate bonding method for increasing the allowable value so as not to be affected by the force before the force in the bonding surface direction caused by bonding the first and second sets is applied.
前記第1および第2の基板保持手段の間の距離を検出し、該距離と所定値との比較の結果によって前記許容値を大きくすることを特徴とする請求項6に記載の基板接合方法。   The substrate bonding method according to claim 6, wherein a distance between the first and second substrate holding means is detected, and the allowable value is increased according to a result of comparison between the distance and a predetermined value. 前記第1および第2の基板保持手段の間に作用する力を検出し、該力と所定値との比較の結果によって前記許容値を大きくすることを特徴とする請求項6に記載の基板接合方法。   7. The substrate bonding according to claim 6, wherein a force acting between the first and second substrate holding means is detected, and the allowable value is increased according to a result of comparison between the force and a predetermined value. Method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010272739A (en) * 2009-05-22 2010-12-02 Nikon Corp Stage device, positioning device and substrate sticking device
JP2021005724A (en) * 2016-12-01 2021-01-14 東京エレクトロン株式会社 Joining device, joining system, joining method, program, and computer storage media

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