JP2009164246A - Stage apparatus and method of controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板保持テーブルの傾斜を調整して、搭載された基板を他の基板に貼り合わせるためのステージ装置及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a stage apparatus for adjusting the inclination of a substrate holding table and bonding a mounted substrate to another substrate and a control method thereof.
半導体基板などの基板同士の貼り合わせにおいて、ステージ装置が用いられる。このステージ装置は、一般的に、水平面内におけるXY方向の位置決めを行うXYステージ上に搭載され、XYステージによりXY方向について基板の位置決めがなされた後で、回転(θ)方向及び鉛直(Z)方向の位置決めを行うと共に、傾斜の調整を行うものである。 A stage apparatus is used for bonding substrates such as semiconductor substrates. This stage apparatus is generally mounted on an XY stage that performs positioning in the XY direction in a horizontal plane, and after the substrate is positioned in the XY direction by the XY stage, the rotation (θ) direction and vertical (Z) In addition to positioning in the direction, the tilt is adjusted.
ここで、基板同士を貼り合わせる際には、貼り合わせ不良や破損を防ぐため、基板の高い平行度が要求される。従来、このような基板同士の平行度を出す技術として、例えば特許文献1に開示されたものがある(なお、この特許文献1に開示の技術は、基板同士の貼り合わせに関するものではなく、半導体チップとTABテープとのボンディングに関するものである)。このステージ装置では、レーザ変位計やダイヤルゲージなどにより計測用部材33を介してボンディングツール下面の傾斜を計測し、この計測値に基づいてチルトテーブル(プレート16)の傾斜を調整することで、チップ搭載ステージ20をボンディングツールの下面の平行度に倣い合わせている。
しかしながら、上記した従来の技術を基板の貼り合わせに利用したのでは、ある程度の平行度まで倣い合わせることはできるものの、達成できる平行度に限界があるため、残った微小な傾斜により過度な反力が作用して基板を破損させたり、貼り合わせ不良が生じたりするおそれがあった。 However, if the above-mentioned conventional technique is used for bonding substrates, it can be traced to a certain degree of parallelism, but there is a limit to the degree of parallelism that can be achieved. May damage the substrate or cause poor bonding.
本発明は、上記した事情に鑑みて為されたものであり、貼り合わせられる他の基板に対して搭載する基板の高い平行度を出すことが可能なステージ装置及びその制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a stage apparatus and a control method thereof capable of providing high parallelism of a substrate to be mounted with respect to another substrate to be bonded. Objective.
本発明に係るステージ装置は、基板を保持するための基板保持テーブルと、基板保持テーブルの平面視において互いに交差する二つの軸のうち一方の軸の周りに基板保持テーブルを傾動させるための第1駆動機構と、一方の軸とは異なる他方の軸の周りに基板保持テーブルを傾動させるための第2駆動機構と、第1駆動機構及び第2駆動機構のそれぞれの駆動を制御する制御装置とを備える。そして、この制御装置は、基板保持テーブルに保持された基板とこの基板に対向する他の基板とが互いに当接した際、基板から基板保持テーブルに作用する力の一方の軸周りの力成分と他方の軸周りの力成分とをそれぞれ算出し、これら各力成分に基づいて、基板が他の基板に平行になるように第1駆動機構及び第2駆動機構を駆動することを特徴とする。 A stage apparatus according to the present invention includes a substrate holding table for holding a substrate, and a first for tilting the substrate holding table about one of two axes intersecting each other in plan view of the substrate holding table. A driving mechanism, a second driving mechanism for tilting the substrate holding table about the other axis different from the one axis, and a control device for controlling the driving of each of the first driving mechanism and the second driving mechanism. Prepare. The control device includes a force component around one axis of a force acting on the substrate holding table from the substrate when the substrate held on the substrate holding table and another substrate facing the substrate contact each other. A force component around the other axis is calculated, and the first drive mechanism and the second drive mechanism are driven so that the substrate is parallel to the other substrate based on each force component.
このステージ装置では、基板保持テーブルに保持された基板とこの基板に対向する他の基板とが互いに当接した際、基板から基板保持テーブルに作用する力の一方の軸周りの力成分と他方の軸周りの力成分とをそれぞれ算出し、これら各力成分に基づいて、基板が他の基板に平行になるように第1駆動機構及び第2駆動機構を駆動する制御装置を備えている。このため、貼り合わせられる他の基板に対する基板の微小な傾斜を、基板から基板保持テーブルに作用する力の一方及び他方の軸周りの力成分として算出することが可能となり、これら各力成分に基づいて第1及び第2駆動機構を駆動して基板保持テーブルの傾斜を調整することで、両基板の高い平行度を出すことが可能となる。 In this stage apparatus, when the substrate held by the substrate holding table and another substrate facing this substrate come into contact with each other, the force component around one axis of the force acting on the substrate holding table from the substrate and the other A control device that calculates force components around the axis and drives the first drive mechanism and the second drive mechanism so that the substrate is parallel to the other substrate based on each force component is provided. For this reason, it becomes possible to calculate the minute inclination of the substrate with respect to the other substrates to be bonded as force components around one and the other axes of the force acting on the substrate holding table from the substrate, and based on these force components. By driving the first and second drive mechanisms and adjusting the inclination of the substrate holding table, it is possible to obtain a high degree of parallelism between the two substrates.
本発明に係るステージ装置において、二つの軸は、基板保持テーブルの平面視における保持中心である原点を通り且つ互いに直交しており、制御装置は、各力成分に基づいて、基板に対して他の基板から作用する力の重心位置を算出し、この重心位置が原点上でない場合、重心位置を利用して、第1駆動機構及び第2駆動機構の駆動量を算出することが好ましい。このようにすれば、複雑な測定が不要な各力成分から算出される重心位置に基づいて駆動量を算出することができるため、第1駆動機構及び第2駆動機構による基板保持テーブルの傾斜調整を容易に制御することができる。なお、保持中心とは、基板保持テーブル上の点であって、基板における重心に対応する点を意味する。 In the stage device according to the present invention, the two axes pass through the origin, which is the holding center in the plan view of the substrate holding table, and are orthogonal to each other, and the control device performs other operations on the substrate based on each force component. It is preferable to calculate the driving amount of the first driving mechanism and the second driving mechanism using the center of gravity position when the center of gravity position of the force acting from the substrate is calculated and this center of gravity position is not on the origin. In this way, since the driving amount can be calculated based on the center of gravity calculated from each force component that does not require complicated measurement, the tilt adjustment of the substrate holding table by the first driving mechanism and the second driving mechanism. Can be easily controlled. The holding center means a point on the substrate holding table and corresponding to the center of gravity of the substrate.
本発明に係るステージ装置において、第1駆動機構は他方の軸上で基板保持テーブルを傾動させるものであり、第2駆動機構は一方の軸上で基板保持テーブルを傾動させるものである。そして、制御装置は、基板と他の基板とが互いに当接した際、第1駆動機構及び第2駆動機構に生じる各反力をそれぞれ各力成分として算出することが好ましい。このようにすれば、両基板が平行になるよう基板保持テーブルを傾動させるために必要である第1駆動機構及び第2駆動機構を用いて、それら機構に生じる各反力を力成分として算出することができるため、簡易な構成のステージ装置とすることができる。 In the stage apparatus according to the present invention, the first driving mechanism tilts the substrate holding table on the other axis, and the second driving mechanism tilts the substrate holding table on the one axis. And it is preferable that a control apparatus calculates each reaction force which arises in a 1st drive mechanism and a 2nd drive mechanism as each force component, respectively, when a board | substrate and another board | substrate contact | abut. If it does in this way, each reaction force which arises in those mechanisms will be calculated as a force component using the 1st drive mechanism and the 2nd drive mechanism which are necessary for tilting a substrate holding table so that both substrates may become parallel. Therefore, a stage device with a simple configuration can be obtained.
本発明に係るステージ装置において、第1駆動機構及び第2駆動機構は流体圧を利用した駆動機構であり、制御装置は、この流体圧の変化に基づいて各反力を算出することが好ましい。このようにすれば、微小な変化が検出しやすい流体圧の変化に基づいて各反力を算出することができ、算出精度が向上する。しかも、このように算出精度が高い反力に基づいて基板保持テーブルの傾斜を調整することができるため、微小な傾斜調整を行うことができる。 In the stage device according to the present invention, it is preferable that the first drive mechanism and the second drive mechanism are drive mechanisms using fluid pressure, and the control device calculates each reaction force based on the change in the fluid pressure. In this way, each reaction force can be calculated based on a change in the fluid pressure at which a minute change is easily detected, and the calculation accuracy is improved. In addition, since the inclination of the substrate holding table can be adjusted based on the reaction force with high calculation accuracy in this way, minute inclination adjustment can be performed.
本発明に係るステージ装置は、基板保持テーブルに保持された基板が他の基板に近づく方向及び離れる方向へ移動するように基板保持テーブルを移動させるための移動機構を更に備えていることが好ましい。そして、制御装置は、基板と他の基板とが互いに当接した際、移動機構に生じる力成分を算出し、この力成分と基板保持テーブルに作用する各力成分と第1駆動機構及び第2駆動機構による基板保持テーブルを傾動させる位置とに基づいて、重心位置を算出することが好ましい。このようにすれば、移動機構に生じる力成分と基板保持テーブルに作用する各力成分と第1,第2駆動機構による基板保持テーブルを傾動させる位置とに基づいて重心位置を算出して、第1,第2駆動機構の駆動量を算出することができるため、算出精度を向上させることができ、しかも、重心位置の算出を容易に行うことができる。 The stage apparatus according to the present invention preferably further includes a moving mechanism for moving the substrate holding table so that the substrate held on the substrate holding table moves in a direction approaching and leaving the other substrate. The control device calculates a force component generated in the moving mechanism when the substrate and another substrate come into contact with each other, the force component, each force component acting on the substrate holding table, the first drive mechanism, and the second drive mechanism. It is preferable to calculate the position of the center of gravity based on the position by which the substrate holding table is tilted by the driving mechanism. In this way, the position of the center of gravity is calculated based on the force component generated in the moving mechanism, each force component acting on the substrate holding table, and the position at which the substrate holding table is tilted by the first and second drive mechanisms. Since the driving amount of the first and second driving mechanisms can be calculated, the calculation accuracy can be improved and the position of the center of gravity can be easily calculated.
本発明に係るステージ装置において、制御装置は、基板と他の基板とが互いに当接した際、移動機構に生じる反力を力成分として算出することが好ましい。このようにすれば、両基板を当接させるための移動機構を用いて、この機構に生じる反力を力成分として算出することができるため、簡易な構成のステージ装置とすることができる。 In the stage device according to the present invention, it is preferable that the control device calculates a reaction force generated in the moving mechanism as a force component when the substrate and another substrate contact each other. In this way, since the reaction force generated in this mechanism can be calculated as a force component using the moving mechanism for bringing the two substrates into contact with each other, a stage device with a simple configuration can be obtained.
本発明に係るステージ装置において、移動機構は流体圧を利用した駆動機構であり、制御装置は、流体圧の変化に基づいて移動機構に生じる反力を算出することが好ましい。このようにすれば、微小な変化が検出しやすい流体圧の変化に基づいて反力を算出することができ、算出精度が向上する。しかも、このように算出精度が高い反力に基づいて基板保持テーブルの傾斜を調整することができるため、微小な傾斜調整を行うことができる。 In the stage device according to the present invention, it is preferable that the moving mechanism is a drive mechanism using fluid pressure, and the control device calculates a reaction force generated in the moving mechanism based on a change in fluid pressure. In this way, the reaction force can be calculated based on the change in the fluid pressure at which a minute change is easily detected, and the calculation accuracy is improved. In addition, since the inclination of the substrate holding table can be adjusted based on the reaction force with high calculation accuracy in this way, minute inclination adjustment can be performed.
本発明に係るステージ装置において、制御装置は、他の基板から基板に作用する荷重が上限値を超える場合、基板が他の基板から離れる方向へ基板保持テーブルが移動するように移動機構を駆動することが好ましい。このようにすれば、両基板を倣い制御させる際、基板を破損させるような荷重が両基板にかからないようにすることができる。その結果、基板の破損を防止でき、歩留まりを向上させることができる。 In the stage apparatus according to the present invention, when the load acting on the substrate from another substrate exceeds the upper limit value, the control device drives the movement mechanism so that the substrate holding table moves in a direction in which the substrate moves away from the other substrate. It is preferable. This makes it possible to prevent a load from damaging the substrates from being applied to both the substrates when the two substrates are copied and controlled. As a result, the substrate can be prevented from being damaged and the yield can be improved.
本発明に係るステージ装置において、制御装置は、重心位置が原点上である場合であって、且つ、基板への荷重が下限値を超えていない場合、基板が他の基板に近づく方向へ基板保持テーブルが移動するように移動機構を駆動することが好ましい。このようにすれば、両基板を倣い制御させる際、基板の貼り合わせに必要な荷重が両基板に適切にかかるようにすることができる。その結果、不十分な荷重による貼り合わせ不良を避けることができ、歩留まりを向上させることができる。 In the stage device according to the present invention, the control device holds the substrate in a direction in which the substrate approaches another substrate when the position of the center of gravity is on the origin and the load on the substrate does not exceed the lower limit value. It is preferable to drive the moving mechanism so that the table moves. In this way, when the copying control of both the substrates is performed, a load necessary for bonding the substrates can be appropriately applied to both the substrates. As a result, bonding failure due to insufficient load can be avoided, and yield can be improved.
本発明に係るステージ装置の制御方法は、基板を保持するための基板保持テーブルと、この基板保持テーブルの平面視において互いに交差する二つの軸のうち一方の軸周りに基板保持テーブルを傾動させるための第1駆動機構と、他方の軸周りに基板保持テーブルを傾動させるための第2駆動機構とを備えるステージ装置の制御方法である。そして、このステージ装置の制御方法は、基板保持テーブルに保持された基板とこの基板に対向する他の基板とが互いに当接した際、基板から基板保持テーブルに作用する力の一方の軸周りの力成分と他方の軸周りの力成分とをそれぞれ算出する算出工程と、各力成分に基づいて、基板が他の基板と平行になるように、第1駆動機構及び第2駆動機構を駆動して基板保持テーブルの傾斜を調整する傾斜調整工程とを含むことを特徴とする。 A method of controlling a stage apparatus according to the present invention tilts a substrate holding table around one of a substrate holding table for holding a substrate and two axes that intersect each other in plan view of the substrate holding table. And a second drive mechanism for tilting the substrate holding table around the other axis. Then, the control method of this stage apparatus is such that when the substrate held on the substrate holding table and another substrate facing this substrate come into contact with each other, the force acting on the substrate holding table from one substrate is around one axis. The first drive mechanism and the second drive mechanism are driven so that the substrate is parallel to the other substrate based on the calculation step for calculating the force component and the force component around the other axis, respectively. And an inclination adjusting step for adjusting the inclination of the substrate holding table.
このステージ装置の制御方法では、各力成分に基づいて、基板が他の基板と平行になるように、第1駆動機構及び第2駆動機構を駆動して基板保持テーブルの傾斜を調整する傾斜調整工程を含んでいる。このため、貼り合わせられる他の基板に対する基板の微小な傾斜を、基板から基板保持テーブルに作用する力の一方及び他方の軸周りの力成分として算出することが可能となり、これら各力成分に基づいて第1及び第2駆動機構を駆動して基板保持テーブルの傾斜を調整することで、両基板の高い平行度を出すことが可能となる。 In this stage apparatus control method, the tilt adjustment is performed by adjusting the tilt of the substrate holding table by driving the first drive mechanism and the second drive mechanism so that the substrate is parallel to the other substrate based on each force component. It includes a process. For this reason, it becomes possible to calculate the minute inclination of the substrate with respect to the other substrates to be bonded as force components around one and the other axes of the force acting on the substrate holding table from the substrate, and based on these force components. By driving the first and second drive mechanisms and adjusting the inclination of the substrate holding table, it is possible to obtain a high degree of parallelism between the two substrates.
本発明によれば、貼り合わせられる他の基板に対して搭載する基板の高い平行度を出すことが可能なステージ装置及びその制御方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the stage apparatus which can take out the high parallelism of the board | substrate mounted with respect to the other board | substrate bonded together, and its control method can be provided.
以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、本実施形態に係るステージ装置を備えた基板貼り合わせ装置の構成を模式的に示す概略図である。図1に示すように、基板貼り合わせ装置1は、除振器12、定盤14、ボディー16、上部ステージ20、下部ステージ30、及び制御装置90を備えている。
FIG. 1 is a schematic view schematically showing a configuration of a substrate bonding apparatus including a stage apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
除振器12は、基板貼り合わせ装置1へ伝わる振動を取り除く。この除振器12の上に、定盤14が設けられている。ボディー16は、側壁部と上壁部とを有し、定盤14上で密閉空間を形成する。
The
上部ステージ20は、ボディー16の上壁部の内面に搭載されている。上部ステージ20は、XYθステージ22と基板保持テーブル24とを有している。基板保持テーブル24は、貼り合わせの対象である上部基板(他の基板)Wuを、静電吸着や真空吸着により保持する。XYθステージ22は、水平面内で基板保持テーブル24に保持された上部基板WuのXYθ方向の位置決めを行う
The
下部ステージ30は、定盤14上に搭載されている。下部ステージ30は、XYステージ32と本実施形態に係るステージ装置34とを有している。ステージ装置34は、基板保持テーブル36、チルトテーブル38、支持テーブル45、第1駆動機構46及び第2駆動機構48、θ駆動機構50、及び移動機構52を備えている。
The
このステージ装置34は、チルトテーブル38を第1及び第2駆動機構46,48で駆動し、支持テーブル45をθ駆動機構50で駆動することによって、載置面38a(すなわち、載置面38a上に搭載された基板保持テーブル36に保持される下部基板(基板)Wd)の傾斜角度調整及び回動角度調整が行われる。また、エアシリンダである移動機構52によって、高さ位置の調整も行われる。なお、図3及び図4に示すように、水平面内で互いに90度をなすようにX軸及びY軸を設定し、鉛直方向にZ軸を定めて3次元直交座標系を設定し、以下必要な場合にXYZ座標系を用いて説明する。
In this
基板保持テーブル36は、図1及び図2に示すように、貼り合わせの対象である下部基板Wdを保持する。この基板保持テーブル36は、静電力によりウェハを吸着する静電チャックESCと、静電チャックESCを真空吸着する真空チャックVACとを有している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the substrate holding table 36 holds the lower substrate Wd to be bonded. The substrate holding table 36 has an electrostatic chuck ESC that attracts a wafer by electrostatic force and a vacuum chuck VAC that vacuum-sucks the electrostatic chuck ESC.
チルトテーブル38は、図3から図5に示すように、円板状のテーブルであり、基板保持テーブル36を載置するための平面状の載置面38aを上面側に有し、凸球面状の軸受面38bを下面側に有する。この軸受面38bの鉛直方向の中心軸線Lはチルトテーブルの中心軸線と一致する。
As shown in FIGS. 3 to 5, the tilt table 38 is a disk-shaped table, and has a flat mounting
チルトテーブルの側面38cには、中心軸線Lから見てX軸方向の位置に、断面L字型の作動部60が設けられる。図3から図5に示すように、作動部60は、支持テーブル45よりも低い位置でX軸方向に突出する第1の作動片60cと、第1の作動片60cの中心軸線L側の端部と側面38cとを連結させるための鉛直方向に延びる連結部60dとを有している。また、側面38cには、中心軸線Lから見てY軸方向の位置に、断面L字型の作動部62が設けられている。図4に示すように、作動部62は、支持テーブル45よりも低い位置でY軸方向に突出する第2の作動片62cと、第2の作動片62cの中心軸線L側の端部と側面38cとを連結させるための鉛直方向に延びる連結部62dとを有している。なお、第1の及び第2の作動片60c,62cはXY平面上に広がる矩形板とされている。
On the
矩形状の支持テーブル45は、エアシリンダである移動機構52に設けられたロッド53の上端に形成されている。図5に示すように、支持テーブル45の上面の略中央部には、チルトテーブル38の軸受面38bを支持するために凹球面状とされた軸受面45bが形成されている。
The rectangular support table 45 is formed at the upper end of a
また、支持テーブル45には、軸受面45bを形成するように多孔部45cが埋設され、軸受面45bには多数の微小な孔が形成されている。この多孔部45cからは、パイプP45が導出されて外部の空気圧源(図示せず)と接続されている。空気圧源は、多孔部45cへ圧縮空気を供給し、その圧縮空気が軸受面45bの多数の孔から軸受面38bに対して吹きつけられる。これによって、軸受面38bと軸受面45bの間に空気膜が形成され、軸受面38bは、軸受面45bから抵抗を受けることなく非接触状態で支持されることとなる。
The support table 45 is embedded with a
支持テーブルの側面45dには、図3に示すように、中心軸線Lから見てY軸の反対方向の位置に、断面L字型の作動部64が設けられる。作動部64は、Y軸の負の方向へ突出する連結部64dと、連結部64dの自由端部から下方へ突出する第3の作動片64cを有している。なお、第3の作動片64cは、YZ平面上に広がる矩形板とされている。
As shown in FIG. 3, an operating
第1駆動機構46は、図3から図5に示すように、第1の作動片60cの上方に配置された支持片66a及び下方に配置された支持片66bとを有する支持部材66と、支持片66aと第1の作動片60cとの間に延在するベローズアクチュエータ68と、支持片66bと第1の作動片60cとの間に延在するベローズアクチュエータ70とからなる。そして、第1の作動片60cは、ベローズアクチュエータ68の先端とベローズアクチュエータ70の先端とで挟み込まれる。また、支持部材66は、支持片66a,66bを連結させる矩形板状の連結部66cを有しており、連結部66cの支持テーブル45側の側面は、支持テーブル45に固定されている。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
ベローズアクチュエータ68は、図6に示すように、鉛直方向に伸縮可能なベローズ68aと、ベローズ68aの下端側の開口部を封止する円板状の作動板68bとを備える。ベローズ68aの上端側の開口部は支持片66aに固定されることにより封止される。これによって、ベローズアクチュエータ68の内部空間68cは、ベローズ68aと、支持片66aと作動板68bとによって密閉され、その気密性は保たれている。
As shown in FIG. 6, the bellows actuator 68 includes a bellows 68 a that can be expanded and contracted in the vertical direction, and a disk-shaped
作動板68bの中央部には、上方へ延びるシャフト68dが形成され、このシャフト68dは、支持片66aに設けられたボス66dのガイド穴に挿入されることによって鉛直方向に移動可能とされている。また、作動板68bの中央部には、第1の作動片60cへ向かって突出する半球面状の押圧部68eが形成され、この押圧部68eは、第1の作動片60cの上面60aと当接することによってベローズアクチュエータ68の鉛直方向の駆動に伴い発生する力を第1の作動片60cに伝達することができる。
A
ベローズアクチュエータ68の内部空間68cからは、パイプP68が導出され、外部に設けられたサーボ弁68fと接続されている。そして、サーボ弁68fを制御することで、内部空間68c内の空気を供給及び排出することができ、内部空間68cの気圧の変化に伴って、作動板68bの鉛直方向の移動量を任意に制御することができる。
A pipe P68 is led out from the
また、ベローズアクチュエータ68には、内部空間68c内の気圧を継続的に計測する圧力計68gが備えられている。そして、計測された気圧情報は、制御装置90へ送られる。従って、後述する上部基板Wuと下部基板Wdとの貼り合わせの際に発生する荷重によって第1の作動片60cが上昇等させられた場合における内部空間68c内の気圧変化を制御装置90で算出できるようになっている。また、この気圧変化に基づき、ベローズアクチュエータ68に生じる反力を制御装置90で算出できるようになっている。
The bellows actuator 68 is provided with a
ベローズアクチュエータ70も、上述のベローズアクチュエータ68と同様の構成を有し、サーボ弁70fを制御することで作動板70bの鉛直方向の移動量を任意に制御することができる。また、押圧部70eは、第1の作動片60cの下面60bと当接することによって、ベローズアクチュエータ70の鉛直方向の駆動に伴い発生する力を第1の作動片60cに伝達することができる。なお、ベローズアクチュエータ70は、ベローズ70a、内部空間70c、シャフト70d、を備え、内部空間70cとサーボ弁70fとはパイプP70で連結されている。
The bellows actuator 70 also has the same configuration as the bellows actuator 68 described above, and the amount of movement of the
また、ベローズアクチュエータ70には、内部空間70c内の気圧を継続的に計測する圧力計70gが備えられている。そして、計測された気圧情報は、制御装置90へ送られる。従って、後述する上部基板Wuと下部基板Wdの貼り合わせの際に発生する荷重によって第1の作動片60cが下降等させられた場合における内部空間70c内の気圧変化を制御装置90で算出できるようになっている。また、この気圧変化に基づき、ベローズアクチュエータ70に生じる反力を制御装置90で算出できるようになっている。
Further, the bellows actuator 70 is provided with a
第2駆動機構48は、図4に示すように、第2の作動片62cの上方に配置された支持片72a及び下方に配置された支持片72bを有する断面コ字型の支持部材72と、支持片72aと第2の作動片62cとの間に延在するベローズアクチュエータ74と、支持片72bと第2の作動片62cとの間に延在するベローズアクチュエータ76とからなる。そして、第2の作動片62cは、ベローズアクチュエータ74の先端とベローズアクチュエータ76の先端とで挟み込まれる。また、支持部材72は、支持片72aと支持片72bとを連結させる矩形板状の連結部72cを有し、連結部72cの支持テーブル45側の側面は、支持テーブル45に固定されている。また、ベローズアクチュエータ74,76は、ベローズアクチュエータ68,70と同様の構成を有しており、ベローズアクチュエータ74,76の内部空間内の気圧を計測する圧力計をそれぞれ備えている。そして、圧力計から制御装置90へ気圧情報を送り、ベローズアクチュエータ74,76に生じる気圧変化及び反力を算出できるようになっている。
As shown in FIG. 4, the
θ駆動機構50は、図3に示すように、第3の作動片64cを間に挟むようにX軸方向に離間して配置された支持片56a及び支持片56bを有する断面コ字型の支持部材56と、支持片56aと第3の作動片64cとの間に延在するベローズアクチュエータ78と、支持片56bと第3の作動片64cとの間に延在するベローズアクチュエータ80とからなる。そして、第3の作動片64cは、ベローズアクチュエータ78の先端とベローズアクチュエータ80の先端とで挟み込まれている。また、支持部材56は、支持片56aと支持片56bとを連結する矩形板状の連結部56cを有し、連結部56cは、ベースプレート82の上面82aに固定されている。なお、ベローズアクチュエータ78,80の構成は、ベローズアクチュエータ68,70と同様の構成を有している。
As shown in FIG. 3, the
エアシリンダである移動機構52のロッド53は、図5に示すように、下端に円筒体52aの内周と略同一の径を有する円板状のピストン53aを有する。円筒体52aの内部空間において、ピストン53aよりも上側の内部空間52b及び下側の内部空間52cからは、それぞれパイプP84,P86が導出されている。このパイプP86には、下側の内部空間52cの気圧を継続的に計測する圧力計52dが備えられている。そして、計測された気圧情報は、制御装置90へ送られる。従って、後述する上部基板Wuと下部基板Wdの貼り合わせの際に発生する荷重によって支持テーブル45が下降等させられた場合における内部空間52c内の気圧変化を制御装置90で算出できるようになっている。また、この気圧変化に基づき、移動機構52に生じる反力を制御装置90で算出できるようになっている。
As shown in FIG. 5, the
次に、第1駆動機構46、第2駆動機構48、移動機構52のXY座標系における配置関係について説明する。図7等に示すように、第1駆動機構46及び第2駆動機構48は互いに略90度の角度をなして配置されている。そして、第1駆動機構46はX軸上に配置されてY軸周りの傾斜調整を行い、第2駆動機構48はY軸上に配置されてX軸周りの傾斜調整を行うようになっている。また、移動機構52は、その中心が中心軸線Lと一致しており、チルトテーブル38のXY座標系における原点Oと同じ位置となっている。
Next, the arrangement relationship in the XY coordinate system of the
なお、図3から図5では、ベースプレート82より下部の構成の図示を省略しているが、かかる構成のステージ装置34が、ベースプレート82を介してXYステージ32に搭載されている。
3 to 5, the illustration of the configuration below the
制御装置90は、ステージ装置34の制御も含めて、基板貼り合わせ装置1の制御を行う。この制御装置90による制御の詳細は、後述する。
The
次に、基板貼り合わせ装置1による基板の貼り合わせについて説明する。
Next, the bonding of substrates by the
まず、上部ステージ20の基板保持テーブル24で貼り合わせの対象である上部基板Wuを保持し、XYθステージ22により上部基板WuのXYθ方向の位置決めを行う。次に、下部ステージ30の基板保持テーブル36で貼り合わせの対象である下部基板Wdを保持し、XYステージ32により下部基板WdのXY方向の位置決めを行う。次に、θ駆動機構50により支持テーブル45を駆動し、中心軸線L(Z軸)周りの下部基板Wdの回転位置の位置決めを行う。これらの位置決めは、レーザ干渉計や顕微鏡など、図示しない光学系からの検出信号に基づいて、制御装置90により自動制御される。
First, the upper substrate Wu to be bonded is held by the substrate holding table 24 of the
この状態から、基板の貼り合わせに移る。この場合のステージ装置34の制御方法について、図8のフローチャートを参照して説明する。
From this state, the process proceeds to bonding of the substrates. A control method of the
まず、基板保持テーブル36に保持された下部基板Wdを上部基板Wuに当接させるため、移動機構52により、支持テーブル45を所定量、上昇させ、基板保持テーブル36を基板保持テーブル24に近づく方向に移動させる(ステップS1)。この上昇は、移動機構52の内部空間52c内の気圧を第1の気圧から第2の気圧へパイプP86を介して加圧し、そして、一定圧である第2の気圧を維持することによって行われる。そして、この上昇によって基板保持テーブル36に保持された下部基板Wdと上部基板Wuとが当接すると、内部空間52c内の気圧は、第2の気圧より更に高い圧力である第3の気圧になる。なお、各気圧は圧力計52dで計測され、その気圧情報は制御装置90へ送られる。
First, in order to bring the lower substrate Wd held on the substrate holding table 36 into contact with the upper substrate Wu, the support table 45 is raised by a predetermined amount by the moving
次に、上述した支持テーブル45の上昇に伴う移動機構52の内部空間52cの気圧変化(差圧)ΔPzを算出し、この差圧が零より大きいか否か判定する(ステップS2)。判定の結果、上昇の途中であれば、気圧変化ΔPZが第2の気圧同士の差分になるので零となり、ステップS1に戻って、移動機構52による支持テーブル45の上昇を継続する。一方、両基板が当接していれば、気圧変化ΔPZが第3の気圧と第2の気圧の差分になるので零より大きくなり、次のステップS3に移る。
Next, an atmospheric pressure change (differential pressure) ΔPz in the
次に、上部基板Wuと下部基板Wdとが当接した際の荷重Fを算出する。荷重Fは、次の式(1)により表される。
荷重F=ΔFz=ΔFB+ΔFAx+ΔFAy・・・(1)
ここで、ΔFzは、移動機構52における反力であり、内部空間52c内の気圧変化ΔPZにピストン53aの表面積SAを積算した値である。ΔFBは、軸受面45bにおける反力であり、例えば、軸受面38bと軸受面45bとの間の気圧変化ΔPBに、軸受面45bの表面積SBを積算した値である。ΔFAXは、第1駆動機構46における反力であり、たとえば、内部空間68c又は70c内の気圧変化ΔPXに、ベローズの作動板68b又は70bの表面積SCを積算した値である。また、ΔFAYは、第2駆動機構48における反力であり、たとえば、ベローズアクチュエータ74,76の内部空間内の気圧変化ΔPYに、ベローズアクチュエータ74,76の作動板の表面積SDを積算した値である。なお、荷重Fの算出にあたっては、算出精度及び算出の容易性を考慮して、ΔFzを用いることが好ましいが、必要に応じて、ΔFBとΔFAxとΔFAyとの合計値を用いてもよく、ΔFBが無視できるほど小さい場合にあっては、ΔFAxとΔFAyとの合計値を用いてもよい。
Next, a load F when the upper substrate Wu and the lower substrate Wd are in contact with each other is calculated. The load F is represented by the following formula (1).
Load F = ΔF z = ΔF B + ΔF Ax + ΔF Ay (1)
Here, [Delta] F z is the reaction force in the moving
そして、この荷重Fが、上部基板Wu又は下部基板Wdを破損する可能性のある値を考慮して決められる上限値Aより小さいか否かを判断する(ステップS3)。その結果、荷重Fが上限値Aより大きければ、上部基板Wu又は下部基板Wdが破損してしまうおそれがあるので、ステップS4に移り、移動機構52により支持テーブル45を所定量、下降させ、基板保持テーブル36を基板保持テーブル24から離れる方向に移動させる。一方、荷重Fが上限値Aより小さければ次のステップS5に進む。なお、上限値Aとしては、例えば、1[N]を設定することが好ましい。
Then, it is determined whether or not the load F is smaller than an upper limit value A determined in consideration of a value that may damage the upper substrate Wu or the lower substrate Wd (step S3). As a result, if the load F is larger than the upper limit value A, the upper substrate Wu or the lower substrate Wd may be damaged. Therefore, the process proceeds to step S4, the support table 45 is lowered by a predetermined amount by the moving
ステップS5では、上部基板Wuと下部基板Wdとが当接した接触位置T(XF,YF)を、第1駆動機構46、第2駆動機構48、及び移動機構52の位置関係、各駆動機構における反力、並びに基板への荷重に基づいて、次のとおり算出する。なお、接触位置Tを算出するにあたり、チルトテーブル38の平面視において中心を原点OとしたXY座標系を設定している。
In step S5, the contact position T (X F , Y F ) where the upper substrate Wu and the lower substrate Wd are in contact is determined based on the positional relationship between the
まず、図9に示すように、上部基板Wuと下部基板Wdとは、XY平面内の1点T(XF,YF)で接触し、その接触部に荷重Fが加わっているとして、次のようなモーメントの釣り合い式(2)(3)を考える。この接触位置には、すべての荷重Fが加わっており、このような接触位置が1つの場合は、この接触位置は重心位置に相当する。なお、接触位置が複数ある場合は、それら複数の接触位置から重心位置を算出して、この重心位置を仮想上の接触位置とし、この仮想上の接触位置を接触位置T(XF,YF))として以下の算出を行う。
−F・XF+ΔFAX・XAY=0(Y軸周りのモーメント)・・・(2)
−F・YF+ΔFAY・YAX=0(X軸周りのモーメント)・・・(3)
First, as shown in FIG. 9, it is assumed that the upper substrate Wu and the lower substrate Wd are in contact at one point T (X F , Y F ) in the XY plane and a load F is applied to the contact portion. Consider moment balance equations (2) and (3). All loads F are applied to this contact position. When there is one such contact position, this contact position corresponds to the center of gravity position. When there are a plurality of contact positions, the center of gravity position is calculated from the plurality of contact positions, this center of gravity position is set as a virtual contact position, and this virtual contact position is set as the contact position T (X F , Y F )) As follows.
−F · X F + ΔF AX · X AY = 0 (moment about Y axis) (2)
-F · Y F + ΔF AY · Y AX = 0 (moment about X axis) (3)
そして、この釣り合い式(2)(3)を、XF及びYFを基準としてまとめると、荷重Fが作用している接触位置T(XF,YF)は次のような式として導き出され、各値を算出することが可能となる。
XF=ΔFAX・XAY/F・・・(4)
YF=ΔFAY・YAX/F・・・(5)
Then, the balance equation (2) (3) are summarized based on the X F and Y F, the contact position T (X F, Y F) that the load F is acting is derived as such the following formula Each value can be calculated.
X F = ΔF AX · X AY / F (4)
Y F = ΔF AY · Y AX / F (5)
次に、上記で算出された接触位置T(XF,YF)が原点O上であるか否かを判断する(ステップS6)。なお、ステップS6における「XF=YF=0」とは、完全同一だけではなく、位置整定範囲(E>0)を設定し、誤差範囲(±E)内にある実質的に等しい場合も含むものである。その結果、接触位置T(XF,YF)が原点Oでない場合、上部基板Wuと下部基板Wdとは平行でないので、両基板を平行にするため、ステップS7、S8に進む。 Next, it is determined whether or not the contact position T (X F , Y F ) calculated above is on the origin O (step S6). It should be noted that “X F = Y F = 0” in step S6 is not only completely identical, but also a position settling range (E> 0) is set and may be substantially equal within the error range (± E). Is included. As a result, if the contact position T (X F , Y F ) is not the origin O, the upper substrate Wu and the lower substrate Wd are not parallel, so the process proceeds to steps S7 and S8 in order to make both substrates parallel.
ステップS7では、下部基板Wdを上部基板Wuと平行に調整するためのX軸周りの回転角θXの駆動量(ΔθAX)と、Y軸周りの回転角θYの駆動量(ΔθAY)を算出する。各駆動量を算出するにあたり、まず、図10(a)(b)のように、上部基板Wuと下部基板WdとのX軸周りの傾きをΔθX、Y軸周りの傾きをΔθYと仮定する。どちらの傾きも極めて微小であると仮定すると、両者の傾きは次の式により表される。
ΔθX=Zmax/YF・・・(6)
ΔθY=−Zmax/XF・・・(7)
ここで、Zmaxとは、基板を貼り合わせる際に通常、発生する基板の傾きにおけるZ軸方向のずれ量として想定される値の内、最も大きい数値である。
In step S7, the driving amount (Δθ AX ) about the rotation angle θ X around the X axis and the driving amount (Δθ AY ) about the rotation angle θ Y around the Y axis for adjusting the lower substrate Wd parallel to the upper substrate Wu. Is calculated. In calculating each drive amount, first, as shown in FIGS. 10A and 10B, it is assumed that the inclination of the upper substrate Wu and the lower substrate Wd around the X axis is Δθ X , and the inclination around the Y axis is Δθ Y. To do. Assuming that both slopes are very small, both slopes are expressed by the following equations.
Δθ X = Z max / Y F (6)
Δθ Y = −Z max / X F (7)
Here, Z max is the largest value among the values assumed as the amount of deviation in the Z-axis direction in the substrate tilt that normally occurs when the substrates are bonded together.
そして、この傾きと逆向きになるように、X軸周りの回転駆動量ΔθAX及びY軸周りの回転駆動量ΔθAYを算出すると、次の式(8)(9)として表される。
ΔθAX=−Z/YF・・・(8)
ΔθAY=Z/XF・・・(9)
ここで、Zとは、Zmaxより小さい値であり、かつ、基板を貼り合わせる際に発生する基板の傾きにおけるZ方向のずれ量として問題ない範囲の数値であり、例えば、Zmaxの10分の1程度の数値である。
When the rotational drive amount Δθ AX around the X axis and the rotational drive amount Δθ AY around the Y axis are calculated so as to be opposite to the inclination, they are expressed as the following equations (8) and (9).
Δθ AX = −Z / Y F (8)
Δθ AY = Z / X F (9)
Here, Z is a value smaller than Z max and is a numerical value within a range in which there is no problem as a shift amount in the Z direction in the tilt of the substrate generated when the substrates are bonded together, for example, 10 minutes of Z max It is a numerical value of about 1.
次に、上記の回転駆動量ΔθAXを第2駆動機構48によって駆動し、X軸周りの傾斜を調整するとともに、回転駆動量ΔθAYを第1駆動機構46によって駆動し、Y軸周りの傾斜を調整する(ステップS8)。その後、ステップS2に戻る。
Next, the rotational drive amount Δθ AX is driven by the
そして、再度、ステップS3、ステップS5、ステップS6と進み、ステップS6でXF=YF=0となるまで、駆動量を算出するステップS7、算出された駆動量に基づき駆動機構を駆動させるステップS8、ステップS2,ステップS3、基板の接触位置を算出するステップS5、及びステップS6を繰り返し行う。このような制御により、第1駆動機構46、第2駆動機構48及び移動機構52に生じる各反力に基づいて、下部基板Wdが上部基板Wuに対して徐々に平行になるようにしている。つまり、各反力に基づいて、重心位置に相当する接触位置を算出し、この接触位置によって両基板が平行であるか否かを算出し、接触位置が原点に近づくようにしている。
Step S3, step S5, and step S6 are then performed again. Step S7 for calculating the drive amount until X F = Y F = 0 in step S6, and step for driving the drive mechanism based on the calculated drive amount. S8, step S2, step S3, step S5 for calculating the contact position of the substrate, and step S6 are repeated. By such control, the lower substrate Wd is gradually parallel to the upper substrate Wu based on the reaction forces generated in the
そして、ステップS6の判定において、接触位置(XF,YF)が原点Oであれば、両基板は平行であり、ステップS9に進む。そして、荷重Fが、上部基板Wuと下部基板Wdとが貼り合わせされるのに十分な値を考慮して定められた下限値Bより大きいか否かを判断する(ステップS9)。下限値Bとしては、例えば、0.5[N]を設定することが好ましい。荷重Fが下限値Bより小さければ、ステップS1に戻る。一方、荷重Fが下限値Bより大きければ、この状態で貼り合わせを継続し、所定時間経過後、貼り合わせ加工を完了させる。 If the contact position (X F , Y F ) is the origin O in the determination in step S6, the two substrates are parallel and the process proceeds to step S9. Then, it is determined whether or not the load F is larger than a lower limit B determined in consideration of a value sufficient for bonding the upper substrate Wu and the lower substrate Wd (step S9). For example, 0.5 [N] is preferably set as the lower limit value B. If the load F is smaller than the lower limit B, the process returns to step S1. On the other hand, if the load F is larger than the lower limit B, the bonding is continued in this state, and the bonding process is completed after a predetermined time has elapsed.
以上詳述したように、本実施形態のステージ装置34の制御装置90は、上部基板Wuと下部基板Wdとが互いに当接した際、第1駆動機構46、第2駆動機構48、及び移動機構52に生じる各反力を算出し、この各反力から算出した駆動量に基づき、第1及び第2駆動機構46,48を駆動して、上部基板Wuに対する下部基板Wdの平行度が等しくなるように基板保持テーブル36の傾斜を調整することができる。
As described above in detail, when the upper substrate Wu and the lower substrate Wd are in contact with each other, the
また、制御装置90は、上部基板Wuと下部基板Wdとの接触位置に作用する荷重Fと、第1駆動機構46及び第2駆動機構48に生じる各反力と、第1駆動機構46のX軸上の位置と第2駆動機構48のY軸上の位置とに基づき、上部基板Wuと下部基板Wdとの接触位置を算出し、接触位置が原点上でない場合、この接触位置を利用して、下部基板Wdが上部基板Wuと平行になるように、第1及び第2駆動機構46,48を駆動するようになっている。これにより、制御装置90による、傾斜調整のための第1及び第2駆動機構46,48の制御が容易になる。
In addition, the
また、制御装置90は、上部基板Wuから下部基板Wdに作用する荷重が上限値を超える場合、チルトテーブル38を下降させて基板保持テーブル36が基板保持テーブル24から離れる方向に移動するように、移動機構52を駆動させるようになっている。このため、貼り合わせされる基板同士に過度の力が加わって基板が破損してしまうことを防止できる。
Further, when the load acting on the lower substrate Wd from the upper substrate Wu exceeds the upper limit value, the
また、制御装置90は、基板への荷重が下限値を超えていない場合、チルトテーブル38を上昇させて基板保持テーブル36が基板保持テーブル24に近づく方向に移動するように、移動機構52を駆動させるようになっている。このため、不十分な力での基板の貼り合わせを避けることができる。
In addition, when the load on the substrate does not exceed the lower limit value, the
また、ステージ装置34は、第1駆動機構46、第2駆動機構48、及び移動機構52が流体圧、例えば、空気圧を利用した駆動機構であり、この流体圧の変化に基づいて反力を制御装置90で算出するようになっている。このため、微小な変化が検出しやすい流体圧の変化に基づいて微妙な傾斜を検出でき、高度な傾斜調整を行うことができる。
The
なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、第1駆動機構46、第2駆動機構48及び移動機構52で生じる各反力に基づいて、第1の基板Wuと第2の基板Wdとの接触位置を算出していたが、この接触位置を算出できるようであれば、反力以外の力成分を用いて接触位置を算出してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the contact position between the first substrate Wu and the second substrate Wd is calculated based on each reaction force generated by the
また、上記実施形態では、移動機構52に対する反力を算出するにあたり、図5に示すように、圧力計52dをパイプP86に設ける構成としたが、移動機構52に対する反力が算出できれば、他の部分に圧力計52dを設ける構成としてもよい。また、第1駆動機構46及び第2駆動機構48に対する反力を算出するにあたり、図6等に示すように、圧力計をパイプP68,P70等に設ける構成としたが、第1駆動機構46及び第2駆動機構48に対する反力が算出できれば、他の部分に圧力計を設ける構成としてもよい。
In the above embodiment, the pressure gauge 52d is provided on the pipe P86 as shown in FIG. 5 in calculating the reaction force against the moving
また、上記実施形態では、第1駆動機構46、第2駆動機構48、及び移動機構52は空気圧を使った駆動機構とし、空気圧の変動により反力を検出する構成としたが、これらを油圧など他の流体を使った駆動機構とし、その流体圧の変動により反力を検出する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、下部基板Wdを上昇させて上部基板Wuに当接させていたが、上部ステージ20に別の移動機構を設けて上部基板Wuを下降させて下部基板Wdに当接させるようにしてもよい。この場合でも、反力に基づく高度な傾斜調整が可能である。
In the above embodiment, the lower substrate Wd is raised and brought into contact with the upper substrate Wu. However, another moving mechanism is provided on the
また、上記実施形態では、半導体基板の貼り合わせについて説明したが、ガラス基板など他の基板同士の貼り合わせにも本発明は適用可能である。 Moreover, in the said embodiment, although bonding of the semiconductor substrate was demonstrated, this invention is applicable also to bonding of other board | substrates, such as a glass substrate.
1…基板貼り合わせ装置、20…上部ステージ、30…下部ステージ、34…ステージ装置、36…基板保持テーブル、38…チルトテーブル、45…支持テーブル、46…第1駆動機構、48…第2駆動機構、52…移動機構、52d,68g,70g…圧力計、90…制御装置、O…原点、T…接触位置(重心位置)、Wu…上部基板、Wd…下部基板。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
該基板保持テーブルの平面視において互いに交差する二つの軸のうち一方の軸の周りに前記基板保持テーブルを傾動させるための第1駆動機構と、
前記一方の軸とは異なる他方の軸の周りに前記基板保持テーブルを傾動させるための第2駆動機構と、
前記第1駆動機構及び前記第2駆動機構のそれぞれの駆動を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記基板保持テーブルに保持された前記基板と該基板に対向する他の基板とが互いに当接した際、前記基板から前記基板保持テーブルに作用する力の前記一方の軸周りの力成分と前記他方の軸周りの力成分とをそれぞれ算出し、該各力成分に基づいて、前記基板が前記他の基板に平行になるように前記第1駆動機構及び前記第2駆動機構を駆動することを特徴とするステージ装置。 A substrate holding table for holding the substrate;
A first drive mechanism for tilting the substrate holding table around one of two axes intersecting each other in plan view of the substrate holding table;
A second drive mechanism for tilting the substrate holding table about the other axis different from the one axis;
A control device for controlling the driving of each of the first drive mechanism and the second drive mechanism;
When the substrate held by the substrate holding table and another substrate facing the substrate abut against each other, the control device moves around the one axis of the force acting on the substrate holding table from the substrate. A force component and a force component around the other axis are calculated, and based on each force component, the first drive mechanism and the second drive mechanism are arranged so that the substrate is parallel to the other substrate. A stage device that is driven.
前記制御装置は、前記各力成分に基づいて、前記基板に対して前記他の基板から作用する力の重心位置を算出し、該重心位置が前記原点上でない場合、前記重心位置を利用して、前記第1駆動機構及び前記第2駆動機構の駆動量を算出することを特徴とする請求項1に記載のステージ装置。 The two axes pass through an origin which is a holding center in a plan view of the substrate holding table and are orthogonal to each other,
The control device calculates a gravity center position of a force acting on the substrate from the other substrate based on the force components, and uses the gravity center position when the gravity center position is not on the origin. The stage apparatus according to claim 1, wherein driving amounts of the first driving mechanism and the second driving mechanism are calculated.
前記制御装置は、前記基板と前記他の基板とが互いに当接した際、前記第1駆動機構及び前記第2駆動機構に生じる各反力をそれぞれ前記各力成分として算出することを特徴とする請求項1又は2に記載のステージ装置。 The first driving mechanism tilts the substrate holding table on the other axis, and the second driving mechanism tilts the substrate holding table on the one axis.
The control device calculates each reaction force generated in the first drive mechanism and the second drive mechanism as each force component when the substrate and the other substrate contact each other. The stage apparatus according to claim 1 or 2.
前記制御装置は、前記基板と前記他の基板とが互いに当接した際、前記移動機構に生じる力成分を算出し、該力成分と前記基板保持テーブルに作用する前記各力成分と前記第1駆動機構及び前記第2駆動機構による前記基板保持テーブルを傾動させる位置とに基づいて、前記重心位置を算出することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一項に記載のステージ装置。 A moving mechanism for moving the substrate holding table so that the substrate held by the substrate holding table moves in a direction approaching and leaving the other substrate;
The control device calculates a force component generated in the moving mechanism when the substrate and the other substrate are in contact with each other, the force component, the force components acting on the substrate holding table, and the first component. 5. The stage apparatus according to claim 2, wherein the position of the center of gravity is calculated based on a position at which the substrate holding table is tilted by the driving mechanism and the second driving mechanism.
前記制御装置は、前記流体圧の変化に基づいて前記移動機構に生じる前記反力を算出することを特徴とする請求項6に記載のステージ装置。 The moving mechanism is a driving mechanism using fluid pressure,
The stage device according to claim 6, wherein the control device calculates the reaction force generated in the moving mechanism based on the change in the fluid pressure.
前記基板保持テーブルに保持された前記基板と前記基板に対向する他の基板とが互いに当接した際、前記基板から前記基板保持テーブルに作用する力の前記一方の軸周りの力成分と前記他方の軸周りの力成分とをそれぞれ算出する算出工程と、
前記各力成分に基づいて、前記基板が前記他の基板と平行になるように、前記第1駆動機構及び前記第2駆動機構を駆動して前記基板保持テーブルの傾斜を調整する傾斜調整工程とを含むことを特徴とするステージ装置の制御方法。
A substrate holding table for holding a substrate, a first drive mechanism for tilting the substrate holding table around one of two axes intersecting each other in plan view of the substrate holding table, and the other axis A control method of a stage apparatus comprising a second drive mechanism for tilting the substrate holding table around,
When the substrate held on the substrate holding table and another substrate facing the substrate contact each other, the force component around the one axis of the force acting on the substrate holding table from the substrate and the other A calculation step of calculating force components around the axis of
An inclination adjustment step of adjusting the inclination of the substrate holding table by driving the first drive mechanism and the second drive mechanism so that the substrate is parallel to the other substrate based on the force components; A control method for a stage apparatus, comprising:
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JP2007340329A JP5491696B2 (en) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | Stage device and control method thereof |
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