JP2011091230A - Workpiece sticking device - Google Patents

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Japanese (ja)
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Hideki Fushitsugu
英樹 藤次
Shinji Suzuki
信二 鈴木
Tadahira Seki
匡平 関
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Ushio Denki KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a workpiece sticking device capable of discharging particles to surfaces of workpieces for reforming, stacking two workpieces and sticking them on each other by pressing (or heating). <P>SOLUTION: A first workpiece W1 is placed on the inversion stage 31 of an inversion stage unit 30 and sucked and held, a second workpiece W2 is placed on the work stage 21 of a pressing stage unit 20, and the workpieces W1 and W2 are irradiated with UV light from, for example, a light irradiation unit 10 to reform surfaces thereof. Then the inversion stage unit 30 and pressing stage unit 20 are moved away from the light irradiation unit 10, the inversion stage 31 is turned over by 180° to put the workpieces W1 and W2 one over the other on the work stage 21, and the workpieces W1 and W2 are pressed (or heated) to be stuck together. The inversion stage 31 is turned over into the original state, and the stuck workpieces W1 and W2 (microchip) are taken out. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明はワーク(基板)の貼り合わせ装置に関し、特に、少なくとも一方に微細な流路が形成されているワーク(基板)同士を貼り合わせるための装置に関するものである。   The present invention relates to a workpiece (substrate) laminating apparatus, and more particularly to an apparatus for laminating workpieces (substrates) each having a fine channel formed in at least one of them.

近年、例えばシリコン、シリコーン、ガラスなどよりなる小さな基板上に、半導体微細加工の技術によってマイクロスケールの分析用チャネルなどを形成したマイクロチップよりなるマイクロリアクタを用いて微量の試薬の分離、合成、抽出、分析などを行う手法が注目されている。
このようなマイクロリアクタを用いた反応分析システムは、マイクロ・トータル・アナリシス・システム(以下、「μTAS」という。)と称されており、μTASによれば、試薬の体積に対する表面積の比が大きくなることなどから高速かつ高精度の反応分析を行うことが可能となり、また、コンパクトで自動化されたシステムを実現することが可能となる。
In recent years, separation, synthesis, and extraction of trace amounts of reagents using a microreactor consisting of microchips, in which microscale analysis channels are formed on a small substrate made of, for example, silicon, silicone, glass, etc. Attention has been focused on methods for performing analysis and the like.
A reaction analysis system using such a microreactor is called a micro total analysis system (hereinafter referred to as “μTAS”). According to μTAS, the ratio of the surface area to the volume of the reagent is increased. It is possible to perform high-speed and high-accuracy reaction analysis, and to realize a compact and automated system.

マイクロチップでは、マイクロチャンネルとも呼ばれる流路に、試薬が配置された反応領域など、各種機能を有する領域を設けることにより、様々な用途に適したチップを構成できる。マイクロチップの用途としては、遺伝子解析、臨床診断、薬物スクリーニングなどの化学、生化学、薬学、医学、獣医学の分野における分析、あるいは、化合物の合成、環境計測などが代表的である。
上記したマイクロチップは、典型的には一対の基板が対向して接着された構造を有し、少なくとも1つの上記基板の表面に微細な流路(例えば、幅10〜数100μm、深さ10〜数100μm程度)が形成されている。これまでマイクロチップには、製造が容易であり、光学的な検出も可能であることから、主にガラス基板が用いられている。また、最近では、軽量でありながらガラス基板に比べて破損しにくく、かつ、安価な、樹脂基板を用いたマイクロチップの開発が進められている。
In a microchip, a chip suitable for various applications can be configured by providing regions having various functions such as a reaction region in which a reagent is arranged in a flow path also called a microchannel. Typical applications of microchips include chemical analysis such as genetic analysis, clinical diagnosis, drug screening, analysis in the fields of chemistry, biochemistry, pharmacy, medicine, veterinary medicine, compound synthesis, and environmental measurement.
The above-described microchip typically has a structure in which a pair of substrates are bonded to face each other, and a fine channel (for example, a width of 10 to several hundreds μm, a depth of 10 to 10 μm) is provided on the surface of at least one of the substrates. About several hundred μm). Conventionally, a glass substrate is mainly used for a microchip because it can be easily manufactured and optically detected. Recently, development of a microchip using a resin substrate, which is light in weight but is less likely to be damaged than a glass substrate and inexpensive.

マイクロチップの貼り合わせ方法としては、接着剤を使用する方法、熱融着による方法が考えられる。しかしながら、両者は以下の理由により好ましくない。
接着剤を使用する場合、接着剤が微小流路に染みだして流路が閉塞したり、微小流路の一部が狭くなって流路が不均一となったり、また流路壁面の均質な特性の乱れの発生といった問題が発生する。
また、熱融着の場合、加熱溶融温度以上で融着すると加熱段階で流路がつぶれてしまうとか、流路が所定の断面形状に保持できないなどの問題が生じ、熱融着による接着では、マイクロチップの高機能化が困難となる。
そこで、近年は真空紫外光を基板表面に照射して、基板表面を活性化させた後に基板を貼り合わせる方法が一般的である。
As a method for bonding microchips, a method using an adhesive or a method using heat fusion may be considered. However, both are not preferable for the following reasons.
When using an adhesive, the adhesive oozes out into the micro flow path and the flow path is blocked, a part of the micro flow path becomes narrow and the flow path becomes non-uniform, or the flow path wall surface is homogeneous. Problems such as the occurrence of disturbance of characteristics occur.
In addition, in the case of heat fusion, if fusion is performed at a temperature higher than the heat melting temperature, the flow path may be collapsed in the heating stage, or the flow path may not be maintained in a predetermined cross-sectional shape. It becomes difficult to increase the functionality of the microchip.
Therefore, in recent years, a method of attaching the substrates after irradiating the substrate surfaces with vacuum ultraviolet light to activate the substrate surfaces is common.

例えば、特許文献1においては、マイクロチップ用基板の貼り合わせに際し、ポリジメチルシロキサン (Polydimethylsiloxane: PDMS) などのシリコーンからなる基板に波長172nmに輝線を有するエキシマランプからの光を照射して当該表面に改質処理(酸化処理)を施し、表面に水酸基が存在する基板(例えば、ガラス基板)を上記シリコーン基板の被改質処理表面に密着させて、両基板を接合する方法が提案されている。
また、特許文献2においては、マイクロチップ用基板として2枚の樹脂基板を使用する例を示している。すなわち、マイクロチップ用基板の貼り合わせに際し、例えば、シクロオレフィンポリマー (Cyclo Olefin Polymer: COP )等からなる2枚の樹脂基板の少なくとも一方の基板表面に波長172nmに輝線を有するエキシマランプからの光を照射して、その後、両基板を積層して組成変形温度未満までの温度に加熱したり、あるいは加熱することなく加圧して両者を接合する方法が提案されている。なお、加熱工程と加圧工程は両方実施してもよい。
For example, in Patent Document 1, when a microchip substrate is bonded, a substrate made of silicone such as polydimethylsiloxane (PDMS) is irradiated with light from an excimer lamp having an emission line at a wavelength of 172 nm to the surface. There has been proposed a method in which a modification process (oxidation process) is performed, a substrate having a hydroxyl group on the surface (for example, a glass substrate) is brought into close contact with the surface to be modified of the silicone substrate, and the two substrates are bonded.
Patent Document 2 shows an example in which two resin substrates are used as a microchip substrate. That is, when the microchip substrate is bonded, for example, light from an excimer lamp having an emission line at a wavelength of 172 nm is applied to at least one substrate surface of two resin substrates made of cycloolefin polymer (COP) or the like. There have been proposed methods of irradiating and then laminating both substrates and heating them to a temperature below the composition deformation temperature, or joining them by applying pressure without heating. In addition, you may implement both a heating process and a pressurization process.

特開2006−187730号公報JP 2006-187730 A 特開2008−19348号公報JP 2008-19348 A 特開2007−40751号公報JP 2007-40751 A 特開2008−166548号公報JP 2008-166548 A 特開2004−154898号公報JP 2004-154898 A

以上のように、少なくとも一方に微細な流路が形成されている2枚のマイクロチップ基板を貼り合わせる場合、両基板のうちの少なくとも一方の基板の表面に真空紫外光の照射等、改質能を有する粒子を放出して当該表面を改質し、その後、両者を積層して貼り合わせるという方法が有効となる。積層後は、上記したような積層基板への加熱処理や、積層基板の加圧処理が行われる。
これは、上記したように、両基板とも樹脂基板であってもよいし、一方がガラス基板で他方が樹脂基板であってもよい。
しかしながら、このような2枚の基板(ワーク)に対し、ワーク表面への改質能を有する粒子の放出工程、2枚のワークの積層工程、2枚のワークの加熱工程および/または加圧工程といった一連のワーク(マイクロチップ基板)の貼り合わせ工程を実施可能であって、かつ、装置全体がコンパクトに構成されているような貼り合わせ装置は提案されていない。
As described above, when two microchip substrates each having a fine channel formed on at least one of them are bonded together, a modification capability such as irradiation with vacuum ultraviolet light is applied to the surface of at least one of the two substrates. It is effective to release the particles having a surface to modify the surface, and then laminate and bond the two together. After the lamination, the heat treatment for the laminated substrate as described above and the pressure treatment for the laminated substrate are performed.
As described above, both of the substrates may be resin substrates, or one may be a glass substrate and the other may be a resin substrate.
However, with respect to such two substrates (workpieces), a discharge process of particles having the ability to modify the work surface, a stacking process of the two works, a heating process and / or a pressurizing process of the two works There has not been proposed a bonding apparatus that can perform a series of bonding processes of a workpiece (microchip substrate) as described above and that the entire apparatus is configured in a compact manner.

例えば、特許文献3に記載されているマイクロチップ基板の貼り合わせ装置は、光透過性チップ基板と光吸収性チップ基板とからなるマイクロチップ基板であって、上記光透過性チップ基板が上部に配置されるように予め両者を積層しておいたマイクロチップ基板を、まず加圧機構に設置して当該マイクロチップ基板を加圧する。
その後、上記マイクロチップ基板の上部(光透過性チップ基板の上部)側から、フラッシュランプから放出される閃光を上記マイクロチップ基板に照射し、熱融着により両チップ基板を接着するものである。
すなわち、特許文献3のものは、熱融着方法を使用した基板の貼り合わせ装置であって、前記したような一連のワークの貼り合わせ工程(光照射→積層→加圧および/または加熱)を実現するものではない。
For example, a bonding apparatus for a microchip substrate described in Patent Document 3 is a microchip substrate composed of a light-transmitting chip substrate and a light-absorbing chip substrate, and the light-transmitting chip substrate is disposed on the top. First, a microchip substrate on which both are laminated in advance is first placed in a pressurizing mechanism, and the microchip substrate is pressurized.
Thereafter, the microchip substrate is irradiated with flash light emitted from a flash lamp from the upper side of the microchip substrate (upper part of the light-transmitting chip substrate), and both chip substrates are bonded together by heat fusion.
That is, the thing of the patent document 3 is the board | substrate bonding apparatus using the heat sealing | fusion method, Comprising: The above-mentioned series of workpiece | work bonding processes (light irradiation->lamination-> pressurization and / or heating) are mentioned. It is not realized.

また特許文献4に記載の貼り合わせ装置は、サポートプレートとウエハとを接着して貼り合わせるものである。まずサポートプレート上面に接着剤を塗布し、反転機構によりサポートプレートを反転させてサポートプレートの接着剤塗布面が下面側となるようにする。そしてサポートプレートとウエハとを接着剤を介して積層し、両者を加圧して、両者を接合する。すなわち、特許文献4のものは、接着剤を使用した基板の貼り合わせ装置であって、前記したような一連のワークの貼り合わせ工程を実現するものではない。
また特許文献5に記載の貼り合わせ装置は、マイクロチップに大気圧プラズマとUV光(例えば、波長172nm)の少なくとも1つを照射し、それらを貼りあわせるものである。具体的には、コンベアにより搬送される基板に大気圧プラズマとUV光の少なくとも1つを照射し、ハンドリングロボットにより貼り合わせ装置に基板を搬送し、その後、当該貼り合わせ装置により上記基板を貼り合せるものである。
しかしながら、特許文献5には貼り合わせ装置の具体的な構成は開示されておらず、また、コンベアを使用した光照射兼搬送装置と貼り合わせ装置が個別に存在するので、装置自体が大掛かりとなっている。
Further, the bonding apparatus described in Patent Document 4 bonds a support plate and a wafer together. First, an adhesive is applied to the upper surface of the support plate, and the support plate is inverted by an inversion mechanism so that the adhesive application surface of the support plate is on the lower surface side. And a support plate and a wafer are laminated | stacked via an adhesive agent, both are pressurized, and both are joined. That is, the thing of patent document 4 is a board | substrate bonding apparatus which uses the adhesive agent, Comprising: The above-mentioned series of workpiece | work bonding processes are not implement | achieved.
The bonding apparatus described in Patent Document 5 irradiates at least one of atmospheric pressure plasma and UV light (for example, wavelength 172 nm) onto a microchip and bonds them together. Specifically, the substrate conveyed by the conveyor is irradiated with at least one of atmospheric pressure plasma and UV light, the substrate is conveyed to the bonding apparatus by the handling robot, and then the substrate is bonded by the bonding apparatus. Is.
However, the specific configuration of the bonding apparatus is not disclosed in Patent Document 5, and the light irradiation / conveying apparatus using the conveyor and the bonding apparatus exist separately, so that the apparatus itself becomes large. ing.

本発明は上記したような事情を鑑みなされたものであって、その課題は、2枚の基板(ワーク)に対し、ワーク表面への改質能を有する粒子の放出処理工程、2枚のワークの積層工程、2枚のワークの加熱工程および/または加圧工程といった一連のワークの貼り合わせ工程を実施可能であって、かつ、装置全体がコンパクトに構成されるワークの貼り合わせ装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and the problem is that, for two substrates (workpieces), a process for releasing particles having the ability to modify the workpiece surface, two workpieces Provided is a workpiece laminating apparatus capable of performing a series of workpiece laminating steps such as a laminating process, a heating process and / or a pressurizing process of two workpieces, and the entire apparatus being compact. There is.

本発明においては、上記課題を解決するため、少なくとも一方に微細な流路が形成されている第一および第二のワーク同士を貼り合せるためのワーク貼り合わせ装置を次のように構成する。
(1)ワーク貼り合わせ装置を、第一のワークを保持するステージと、このステージに保持された第一のワークの表面を改質処理するための改質能を有する粒子を放出する放出ユニットと、上記ステージに保持された第一のワークの改質面に、第二のワークの一方の面が接触するように積層された上記第一のワークおよび第二のワークの少なくとも上下方向の移動を規制する移動規制機構と、上記積層された状態の第一のワーク及び第二のワークを、その接触面が加圧されるように加圧する加圧機構とから構成する。
上記第1、第2のワークは例えばマイクロチップ基板であり、上記放出ユニットは、例えば、UV光などの光子を放出する光源装置、あるいはプラズマ(酸素プラズマ、不活性ガスプラズマ)粒子を放出する放出ユニット等である。
なお、上記において、上記ステージに保持された第一のワークの表面と、上記放出ユニットとの間隙(距離)を調整するための間隙設定機構を設けることで、この間隙を放出ユニットに応じた最適な値に設定することができる。
(2)ワーク貼り合わせ装置を、上記第一のワークを保持する第一のステージと、上記第二のワークを保持する第二のステージと、第一のワークの表面及び/または第二のワークの表面を改質処理するための改質能を有する粒子を放出する少なくとも一つの放出ユニットと、少なくとも、上記第一および第二のステージに保持された上記第一、第二のワークの内の一方のワークの改質面が、他方のワークの表面もしくは改質面に接触するように両者を積層させるワーク積層機構と、積層された第一及び第二のワークの少なくとも上下方向の移動を規制する移動規制機構と、積層された状態の上記第一のワーク及び第二のワークを、その接触面が加圧されるように加圧する加圧機構と、第一のステージに保持された第一のワークの表面及び/または第二ステージに保持された第二のワークの表面と、上記放出ユニットとの距離をそれぞれ独立して調整するための間隙設定機構とから構成する。(3)上記(2)において、前記放出ユニットを、第一のステージに保持された第一のワークに対するユニットと、第二のステージに保持された第二のワークに対するユニットの2つより構成する。
(4)上記(1)(2)(3)において、前記ステージ、または、第一のステージ及び/または第二のステージに、加熱機構を設ける。
(5)上記(1)(2)(3)において、前記ステージと放出ユニットの間、または、前記第一のステージと前記放出ユニットの間及び/または前記第二のステージと前記放出ユニットの間に、ワーク表面の所定領域における改質処理を制限するためのマスクの脱着機構を設ける。
(6)上記(1)(2)(3)において、前記放出ユニットとして、波長200nm以下の光子を放出する光放出ユニットを用いる。
(7)上記(1)(2)(3)において、前記放出ユニットとして、プラズマ粒子を放出するプラズマ放出ユニットを用いる。
(8)上記(1)(2)(3)において、前記放出ユニットと前記ステージ、または、前記放出ユニットと前記第一のステージ及び前記第二のステージが、相対的に移動するための機構を設ける。
(9)上記(1)(2)(3)において、前記加圧機構は、積層された状態の第一のワークと第二のワークの接触圧力を調整する機構を備える。
In the present invention, in order to solve the above-described problem, a workpiece laminating apparatus for laminating first and second workpieces each having a fine channel formed at least on one side is configured as follows.
(1) A workpiece laminating apparatus, a stage that holds a first workpiece, and a discharge unit that discharges particles having a modifying ability for modifying the surface of the first workpiece held by the stage. The first workpiece and the second workpiece laminated so that one surface of the second workpiece contacts the modified surface of the first workpiece held on the stage at least in the vertical direction. The movement restricting mechanism for restricting and the pressurizing mechanism for pressurizing the first and second workpieces in the stacked state so as to pressurize their contact surfaces.
The first and second workpieces are, for example, microchip substrates, and the emission unit is, for example, a light source device that emits photons such as UV light, or an emission that emits plasma (oxygen plasma, inert gas plasma) particles. Unit etc.
Note that, in the above, by providing a gap setting mechanism for adjusting the gap (distance) between the surface of the first workpiece held on the stage and the discharge unit, this gap is optimized according to the discharge unit. Can be set to any value.
(2) The workpiece laminating apparatus includes a first stage for holding the first workpiece, a second stage for holding the second workpiece, the surface of the first workpiece and / or the second workpiece. At least one discharge unit that discharges particles having a modification ability for modifying the surface of the surface, and at least of the first and second workpieces held in the first and second stages. A workpiece laminating mechanism for laminating both workpieces so that the modified surface of one workpiece is in contact with the surface or modified surface of the other workpiece, and at least vertical movement of the laminated first and second workpieces is restricted. A movement restricting mechanism, a pressurizing mechanism that pressurizes the stacked first and second workpieces so that their contact surfaces are pressurized, and a first stage held by the first stage. The surface of the workpiece and / or It is composed of a surface of the second workpiece held by the second stage, the gap setting mechanism for adjusting independently the distance between the emission unit. (3) In the above (2), the discharge unit is composed of two units: a unit for the first workpiece held on the first stage and a unit for the second workpiece held on the second stage. .
(4) In the above (1), (2), and (3), a heating mechanism is provided in the stage or the first stage and / or the second stage.
(5) In the above (1), (2), and (3), between the stage and the discharge unit, or between the first stage and the discharge unit, and / or between the second stage and the discharge unit. In addition, a mask detachment mechanism is provided for limiting the modification process in a predetermined region of the workpiece surface.
(6) In the above (1), (2), and (3), a light emitting unit that emits photons having a wavelength of 200 nm or less is used as the emitting unit.
(7) In the above (1), (2), and (3), a plasma emission unit that emits plasma particles is used as the emission unit.
(8) In the above (1), (2), and (3), a mechanism for relatively moving the discharge unit and the stage or the discharge unit and the first stage and the second stage. Provide.
(9) In the above (1), (2), and (3), the pressurizing mechanism includes a mechanism that adjusts a contact pressure between the stacked first and second workpieces.

本発明においては、以下の効果を得ることができる。
(1)ワーク貼り合わせ装置を、第一のワークを保持するステージと、改質能を有する粒子を放出する放出ユニットと、第一のワークの改質面に第二のワークの一方の面が接触するように積層された状態で上記第二のワークを支持する移動規制機構と、第一のワーク及び第二のワークを加圧する加圧機構とから構成したので、ワーク表面への改質能を有する粒子の放出、積層した第一、第二のワークの加圧工程といった一連のワークの貼り合わせ工程を一台の装置で実施することができ、装置全体をコンパクトに構成することができる。
(2)ワーク貼り合わせ装置を、第一、第二のワークを保持する第一、第二のステージと、第一及び/または第二のワークの表面を改質処理するための改質能を有する粒子を放出する放出ユニットと、第一、第二のワークの改質面が接触するように両者を積層させるワーク積層機構と、その状態で上下方向の移動を規制する移動規制機構と、第一のワーク及び第二のワークを加圧する加圧機構と、第一のワークの表面及び/または第二のワークの表面と放出ユニットとの距離をそれぞれ独立して調整するための間隙設定機構とから構成したので、第一のワーク及び第二のワーク表面への改質能を有する粒子の放出、該第一、第二のワークの積層、加圧工程を一台の装置で実施することができ、装置全体をコンパクトに構成することができる。
また、第一のワークの表面及び/または第二のワークの表面と放出ユニットとの距離をそれぞれ独立して調整するための間隙設定機構を設けることで、放出ユニットと第一、第二のワークの照射面とのそれぞれの間隙(距離)を、ワーク表面を改質するのに最適な間隙に調整することができ、効果的な改質が可能となる。
また、上記間隙を放出ユニットに応じた最適な値に設定することが可能となるので、改質処理の雰囲気を例えば真空雰囲気等の特殊な雰囲気にする必要がなく、装置をコンパクトに構成することができる。
例えば、上記放出ユニットから波長172nmのUV光を照射する場合、UVランプの下側と両ワークの照射面との距離を例えば、1〜5mmに設定することで、UV光照射雰囲気を真空雰囲気にすることなく、照射雰囲気が大気中であってもワーク表面を改質することが可能となり、UV光照射雰囲気を波長172nmのUV光が減衰しない真空雰囲気にする必要がない。このため、装置全体をよりコンパクトに構成することができる。
(3)放出ユニットを、第一のステージに保持された第一のワークに対するユニットと、第二のステージに保持された第二のワークに対するユニットの2つより構成することにより、第一のワークと第二のワークに対して同時に放出ユニットから改質能を有する粒子を放出することが可能であり、効率的に作業を行なうことができる。
(4)ステージに加熱機構を設けることにより、ワーク表面への改質能を有する粒子の放出・ワークの積層工程を実施した後、(A)2枚のワークの加圧工程、(B)2枚のワークの加熱工程、(C)2枚のワークの加圧工程および加熱工程からなる工程グループから任意の工程を選択的に実施することが可能となる。
(5)ステージと放出ユニットの間に、マスクの脱着機構を設けることにより、ワーク表面上に改質処理をしては不都合な領域があっても、マスクを装着することで、改質処理をしては不都合な領域をマスクし、改質処理しては不都合な領域を保護することができる。
(6)放出ユニットとして、波長200nm以下の光子を放出する光放出ユニットを用いたり、プラズマ粒子を放出するプラズマ放出ユニットを用いることにより、効果的な改質処理が可能となる。
(7)放出ユニットとステージが相対的に移動できるように構成することにより、ステージ上に載置されたワーク上の空間を確保することができる。このため、第一と第二のワークの積層処理等を容易に行なうことができる。
(8)加圧機構に積層された状態の第一のワークと第二のワークの接触圧力を調整する機構を設けることにより、第一のワークと第二のワークを適正な圧力で加圧することができる。
In the present invention, the following effects can be obtained.
(1) The work laminating apparatus includes a stage for holding the first work, a discharge unit for discharging particles having reforming ability, and one surface of the second work on the reforming surface of the first work. Since it is composed of a movement restricting mechanism that supports the second workpiece in a state of being stacked so as to be in contact with, and a pressure mechanism that pressurizes the first workpiece and the second workpiece, the ability to modify the workpiece surface A series of work bonding processes such as the discharge of particles having a pressure and the pressurization process of the stacked first and second works can be performed with one apparatus, and the entire apparatus can be configured compactly.
(2) The work laminating apparatus has first and second stages for holding the first and second works, and a reforming capability for modifying the surface of the first and / or second work. A discharge unit that discharges particles, a workpiece stacking mechanism that stacks the first and second workpieces so that the modified surfaces of the first and second workpieces are in contact with each other, a movement restricting mechanism that restricts vertical movement in this state, A pressurizing mechanism for pressurizing one workpiece and the second workpiece, and a gap setting mechanism for independently adjusting the surface of the first workpiece and / or the distance between the surface of the second workpiece and the discharge unit, respectively. Therefore, it is possible to carry out the discharge of particles having the ability to modify the surface of the first workpiece and the second workpiece, the lamination of the first and second workpieces, and the pressurizing step with a single device. The entire apparatus can be configured compactly.
Also, by providing a gap setting mechanism for independently adjusting the distance between the surface of the first work and / or the surface of the second work and the discharge unit, the discharge unit and the first and second work The respective gaps (distances) to the irradiation surface can be adjusted to the optimum gaps for modifying the workpiece surface, and effective modification is possible.
In addition, since the gap can be set to an optimum value according to the discharge unit, the atmosphere of the reforming process does not need to be a special atmosphere such as a vacuum atmosphere, and the apparatus is configured compactly. Can do.
For example, when irradiating UV light having a wavelength of 172 nm from the emission unit, the distance between the lower side of the UV lamp and the irradiation surface of both workpieces is set to 1 to 5 mm, for example, so that the UV light irradiation atmosphere is changed to a vacuum atmosphere. Therefore, the surface of the workpiece can be modified even if the irradiation atmosphere is in the air, and the UV light irradiation atmosphere does not need to be a vacuum atmosphere in which UV light having a wavelength of 172 nm is not attenuated. For this reason, the whole apparatus can be comprised more compactly.
(3) The discharge unit is composed of two units: a unit for the first workpiece held on the first stage and a unit for the second workpiece held on the second stage, thereby providing the first workpiece. It is possible to discharge the particles having the modifying ability from the discharge unit at the same time with respect to the second workpiece and to perform the work efficiently.
(4) By providing a heating mechanism on the stage, after discharging the particles having the ability to modify the workpiece surface and laminating the workpieces, (A) pressurizing the two workpieces, (B) 2 It is possible to selectively carry out an arbitrary process from a process group consisting of a heating process for a single workpiece, (C) a pressurizing process for two workpieces, and a heating process.
(5) By providing a mask desorption mechanism between the stage and the discharge unit, even if there is a region that is inconvenient for the modification process on the workpiece surface, the modification process can be performed by mounting the mask. Thus, an inconvenient area can be masked, and the inconvenient area can be protected by the modification process.
(6) By using a light emission unit that emits photons having a wavelength of 200 nm or less or a plasma emission unit that emits plasma particles as the emission unit, an effective modification process can be performed.
(7) By configuring so that the discharge unit and the stage can move relative to each other, a space on the workpiece placed on the stage can be secured. For this reason, the lamination | stacking process of a 1st and 2nd workpiece | work etc. can be performed easily.
(8) Pressurizing the first workpiece and the second workpiece with an appropriate pressure by providing a mechanism for adjusting the contact pressure between the first workpiece and the second workpiece stacked in the pressurizing mechanism. Can do.

本発明の第1の実施例の装置構成例を示す図である。It is a figure which shows the apparatus structural example of the 1st Example of this invention. 反転ステージユニットを図1の矢印Aの方向から見た図である。It is the figure which looked at the inversion stage unit from the direction of arrow A of FIG. 加圧ステージユニットを図1の矢印Bの方向から見た図である。It is the figure which looked at the pressurization stage unit from the direction of arrow B of FIG. 本発明の第1の実施例の動作(光照射前)を説明する図(1)である。It is a figure (1) explaining the operation | movement (before light irradiation) of the 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例の動作(光照射)を説明する図(2)である。It is FIG. (2) explaining the operation | movement (light irradiation) of the 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例の動作(反転ステージユニット、加圧ステージユニットの退避)を説明する図(3)である。FIG. 6 is a diagram (3) for explaining the operation of the first embodiment of the present invention (retraction of the reversing stage unit and pressure stage unit). 本発明の第1の実施例の動作(反転、加圧動作の準備)を説明する図(4)である。FIG. 6 is a diagram (4) for explaining the operation (preparation of reversal and pressurizing operation) of the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例の動作(反転動作)を説明する図(5)である。FIG. 5 is a diagram (5) for explaining the operation (inversion operation) of the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例の動作(加圧動作)を説明する図(6)である。It is a figure (6) explaining the operation | movement (pressurization operation | movement) of 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例の動作(加圧動作)を説明する図(7)である。It is a figure (7) explaining the operation | movement (pressurization operation | movement) of 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例の動作(ワークの取り出し)を説明する図(8)である。FIG. 8 is a diagram (8) for explaining the operation (work removal) of the first embodiment of the present invention. 光照射ユニットとワークとの間の距離(間隔)を説明する図である。It is a figure explaining the distance (interval) between a light irradiation unit and a workpiece | work. 本発明の第2の実施例である加熱機構を備えた装置構成例を示す図である。It is a figure which shows the apparatus structural example provided with the heating mechanism which is the 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例である各制御部の実行タイミングを制御する上位コントローラを設けた場合の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example at the time of providing the high-order controller which controls the execution timing of each control part which is the 3rd Example of this invention. 本発明の第4の実施例である光照射ユニットを上下方向に移動可能に構成した場合の装置構成例を示す図である。It is a figure which shows the apparatus structural example at the time of comprising the light irradiation unit which is the 4th Example of this invention so that a vertical movement is possible. 本発明の第5の実施例である、一つの光照射ユニットにより第1、第2のワークに個別に光を照射するように構成した場合の装置構成例を示す図である。It is a figure which shows the apparatus structural example at the time of comprising so that light may be separately irradiated to the 1st, 2nd workpiece | work by one light irradiation unit which is the 5th Example of this invention. 発明の第6の実施例である、2枚のマイクロチップ基板の一方のみに真空紫外光等を照射するように構成した場合の装置構成例を示す図である。It is a figure which shows the apparatus structural example at the time of comprising so that a vacuum ultraviolet light etc. may be irradiated to only one of the two microchip substrates which is the 6th Example of invention. 本発明の第6の実施例の動作(第1、第2のワークの積層)を説明する図(1)である。It is a figure (1) explaining the operation | movement (lamination | stacking of the 1st, 2nd workpiece | work) of the 6th Example of this invention. 本発明の第6の実施例の動作(加圧用ふたの設置準備)を説明する図(2)である。It is FIG. (2) explaining the operation | movement (preparation of installation of a pressure lid) of the 6th Example of this invention. 本発明の第6の実施例の動作(加圧用ふたの設置)を説明する図(3)である。It is FIG. (3) explaining the operation | movement (installation of the cover for pressurization) of the 6th Example of this invention. 本発明の第6の実施例の動作(加圧用ふたの固定動作)を説明する図(4)である。It is a figure (4) explaining the operation | movement (fixing operation | movement of a pressure lid) of the 6th Example of this invention. 本発明の第6の実施例の動作(加圧動作)を説明する図(5)である。It is a figure (5) explaining the operation | movement (pressurization operation | movement) of the 6th Example of this invention. 本発明の第6の実施例の動作(加圧動作)を説明する図(6)である。It is a figure (6) explaining the operation | movement (pressurization operation | movement) of the 6th Example of this invention. 本発明の第6の実施例の動作(ワークの取り出し)を説明する図(7)である。It is a figure (7) explaining the operation | movement (work taking-out) of the 6th Example of this invention. 本発明の第7の実施例である光照射ユニットに代えてプラズマ発生手段を用いた場合の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example at the time of replacing with the light irradiation unit which is the 7th Example of this invention, and using a plasma generation means.

以下、本発明の具体的に実施例について説明する。
1.実施例1
図1に本発明の第1の実施例のワーク貼り合わせ装置の構成例を示す。
本装置は、2枚のワーク表面へUV光を照射して当該表面を改質し、上記2枚のワークを積層し、その後上記2枚のワークに圧力を加えて、上記2枚のワークを貼り合わせるためのものである。
上記2枚のワークはマイクロチップ基板であり、例えば、環状オレフィンコポリマー(Cyclic Olefin Copolymer:COC)からなる。
第1のワークは、貼り合わされ形成されるマイクロチップの上側の基板であり、所謂、蓋に相当する。第2のワークは、例えば幅10〜数100μm、深さ10〜数100μm程度の微細な溝部からなる流路(マイクロチャンネル)が形成されている。なお、検査体(例えば、唾液、血液、(がん)細胞など)は、マイクロチップ基板を貼り合わせる前に一方の基板に予め設置される場合もあれば、両基板の貼り合わせ後に、マイクロチップ内部に設置される場合もある。本実施例ではマイクロチップ基板を貼り合わせる前に第2のワーク(マイクロチップ基板)に検査体を予め設置している場合を例に取り説明する。
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described.
1. Example 1
FIG. 1 shows a configuration example of a workpiece bonding apparatus according to a first embodiment of the present invention.
This apparatus irradiates the surfaces of two workpieces with UV light to modify the surfaces, stacks the two workpieces, and then applies pressure to the two workpieces to remove the two workpieces. It is for bonding.
The two workpieces are microchip substrates, and are made of, for example, a cyclic olefin copolymer (COC).
The first work is a substrate on the upper side of the microchip that is bonded and formed, and corresponds to a so-called lid. The second workpiece is formed with a flow path (microchannel) including a fine groove having a width of about 10 to several hundreds of micrometers and a depth of about 10 to several hundreds of micrometers. Note that the specimen (for example, saliva, blood, (cancer) cells, etc.) may be placed in advance on one substrate before the microchip substrate is bonded, or the microchip may be bonded after the two substrates are bonded. Sometimes installed inside. In this embodiment, an example in which an inspection body is installed in advance on the second workpiece (microchip substrate) before bonding the microchip substrate will be described.

[装置構成]
図1における貼り合わせ装置は大きく分けて、光照射ユニット10(放出ユニット)、加圧ステージユニット20(加圧機構)、反転ステージユニット30(ワーク積層機構)の3つのユニットから構成される。
a.光照射ユニット
光照射ユニット10は、第1のワークW1の表面、第2のワークW2の表面にUV光を照射して、両表面を改質するためのものである。光照射ユニット10は、少なくとも1本以上のUVランプ11aと、UVランプ11aから放出される光をワーク側(図1では下方向)に反射する反射ミラー11bと、これらを内包するランプハウス10aとからなる。UVランプ11aとしては、例えば、波長172nmに中心波長を有する単色光の光を放出する真空紫外エキシマランプが採用される。光照射ユニット10の各UVランプ11aの点灯制御は、ランプ点灯装置13により行われる。すなわち、ランプ点灯装置13はUVランプ11aの点灯・消灯を制御したり、UVランプ11aへの供給電力の値を調整することにより、UVランプ11aから放出されるUV光の強度を調整する機能等を有する。
[Device configuration]
The bonding apparatus in FIG. 1 is roughly divided into three units: a light irradiation unit 10 (discharge unit), a pressure stage unit 20 (pressure mechanism), and a reversing stage unit 30 (work stacking mechanism).
a. Light Irradiation Unit The light irradiation unit 10 is for irradiating the surface of the first workpiece W1 and the surface of the second workpiece W2 with UV light to modify both surfaces. The light irradiation unit 10 includes at least one or more UV lamps 11a, a reflection mirror 11b that reflects light emitted from the UV lamps 11a toward the work side (downward in FIG. 1), and a lamp house 10a that contains them. Consists of. As the UV lamp 11a, for example, a vacuum ultraviolet excimer lamp that emits monochromatic light having a center wavelength of 172 nm is employed. Lighting control of each UV lamp 11 a of the light irradiation unit 10 is performed by the lamp lighting device 13. That is, the lamp lighting device 13 functions to adjust the intensity of the UV light emitted from the UV lamp 11a by controlling the turning on / off of the UV lamp 11a or adjusting the value of the power supplied to the UV lamp 11a. Have

b.反転ステージユニット
反転ステージユニット30は、加圧ステージユニット20と協働して、反転ステージ31に載置された第1のワークW1を加圧ステージユニット20のワークステージ21に載置された第2のワークW2に積層させるためのものである。
図2は反転ステージユニットを図1の矢印Aの方向から見た図である。
反転ステージ31には、第1のワークW1を位置決めするための位置決めピン31cが設けられている。第1のワークW1のような四角形のワークの場合、位置決めピン31cは3本設けられる。このうちの1本は、四角形のワークの短辺に対応し、残り2本は四角形のワークの長辺に対応する。
反転ステージ31は、第1のワークW1を真空チャック機構により吸着保持可能となっている。
すなわち、反転ステージ31のワーク載置面には、ワーク(第1のワークW1)形状に対応して構成されている吸着用溝部31aが形成されている。
反転ステージ31の内部には図示を省略した真空供給路が設けられている。この真空供給路の一方は真空供給管35aと接続されていて、真空供給路の他方は吸着用溝部31aに設けられた真空供給用孔部31bと連通している。
第1のワークW1が反転ステージ31上に載置されると、真空供給機構35により真空供給管35aを介して真空供給路、吸着用溝部31a、第1のワークW1の載置面からなる空間に真空が供給される(すなわち、上記空間内が減圧される)。これにより、第1のワークW1は反転ステージ31上に吸着保持される。このような真空チャック機構の制御は、真空チャック駆動制御部35bが真空供給機構35の動作を制御することにより行われる。
b. Reversing Stage Unit The reversing stage unit 30 cooperates with the pressure stage unit 20 to place the first work W1 placed on the reversing stage 31 on the work stage 21 of the pressure stage unit 20. For laminating the workpiece W2.
FIG. 2 is a view of the reversing stage unit viewed from the direction of arrow A in FIG.
The reversing stage 31 is provided with positioning pins 31c for positioning the first workpiece W1. In the case of a rectangular workpiece such as the first workpiece W1, three positioning pins 31c are provided. One of them corresponds to the short side of the quadrangular workpiece, and the other two correspond to the long side of the quadrangular workpiece.
The reversing stage 31 can suck and hold the first workpiece W1 by a vacuum chuck mechanism.
That is, a suction groove 31a configured to correspond to the shape of the workpiece (first workpiece W1) is formed on the workpiece placement surface of the reversing stage 31.
A vacuum supply path (not shown) is provided inside the reversing stage 31. One of the vacuum supply paths is connected to a vacuum supply pipe 35a, and the other of the vacuum supply paths communicates with a vacuum supply hole 31b provided in the suction groove 31a.
When the first workpiece W1 is placed on the reversing stage 31, a space consisting of a vacuum supply path, a suction groove 31a, and a placement surface for the first workpiece W1 via the vacuum supply pipe 35a by the vacuum supply mechanism 35. Is supplied with a vacuum (that is, the space is depressurized). Thereby, the first workpiece W1 is sucked and held on the reversing stage 31. The vacuum chuck mechanism is controlled by the vacuum chuck drive control unit 35b controlling the operation of the vacuum supply mechanism 35.

反転ステージ31の一端側には軸33bが貫通している。この軸33bと反転ステージ31は、例えば、止めねじ等で固定されている。軸は、図1、図2に示すように、反転ステージベース34上に設けられた軸受け部材33dにより、回転可能に保持される。
軸33bの一端は、カップリング33cを介してモータ等の反転ステージ駆動機構33の回転軸33eと連結している。反転ステージ制御部33aは、反転ステージ駆動機構33の動作を制御するものである。例えば、反転ステージ制御部33aの指令により反転ステージ駆動機構33の回転軸33eが(図1において)時計周りに180度回転すると、カップリング33cを介して連結されている軸33bも180度回転する。結果として、軸に固定されている反転ステージ31も180度反転する。
図1において、反転ステージ31は、反転ステージ31に設けられているステージ保持機構32と、上記反転ステージ31に固定されている軸33bを回転可能に保持する軸受け部材33dとによりほぼ水平に保持される。
ステージ保持機構32は、反転ステージ31の背面側からばねを介して反転ステージ31を保持する。
A shaft 33 b passes through one end side of the reversing stage 31. The shaft 33b and the reversing stage 31 are fixed with, for example, a set screw. As shown in FIGS. 1 and 2, the shaft is rotatably held by a bearing member 33 d provided on the reversing stage base 34.
One end of the shaft 33b is connected to a rotating shaft 33e of a reversing stage driving mechanism 33 such as a motor via a coupling 33c. The reversing stage controller 33a controls the operation of the reversing stage drive mechanism 33. For example, when the rotation shaft 33e of the reversing stage drive mechanism 33 is rotated 180 degrees clockwise (in FIG. 1) according to a command from the reversing stage control unit 33a, the shaft 33b connected via the coupling 33c is also rotated 180 degrees. . As a result, the inversion stage 31 fixed to the shaft also inverts 180 degrees.
In FIG. 1, the inversion stage 31 is held substantially horizontally by a stage holding mechanism 32 provided on the inversion stage 31 and a bearing member 33d that rotatably holds a shaft 33b fixed to the inversion stage 31. The
The stage holding mechanism 32 holds the reverse stage 31 from the back side of the reverse stage 31 via a spring.

図1に示す貼り合わせ装置が大気中に設置される場合、光照射ユニット10から第1のワークW1、第2のワークW2に照射される波長172nmのUV光は、大気中で著しく減衰する。よって、大気中においては、光照射ユニット10と第1のワークW1の表面、第2のワークW2の表面とはある程度接近している必要がある。
反転ステージベース34は、高さ調整用スペーサ34aを挿入することにより、その高さを調整することが可能となる。反転ステージベース34の高さが変更されると、反転ステージベース34上面に設置されている軸受部材33dの高さも変わる。その結果、反転ステージ31が傾くことになる。
しかしながら、反転ステージベース34の高さ調整を行う際、ステージ保持機構32の高さを調整することにより、反転ステージベース34の高さを変化させても、反転ステージ31をほぼ水平に保持することが可能となる。
なお、反転ステージ固定機構36、固定機構駆動部36a、固定機構駆動制御部36bについては、後で説明する。
When the bonding apparatus shown in FIG. 1 is installed in the atmosphere, the UV light having a wavelength of 172 nm emitted from the light irradiation unit 10 to the first workpiece W1 and the second workpiece W2 is significantly attenuated in the atmosphere. Therefore, in the atmosphere, the light irradiation unit 10, the surface of the first work W1, and the surface of the second work W2 need to be close to some extent.
The reversing stage base 34 can be adjusted in height by inserting a height adjusting spacer 34a. When the height of the inversion stage base 34 is changed, the height of the bearing member 33d installed on the upper surface of the inversion stage base 34 also changes. As a result, the inversion stage 31 is inclined.
However, when the height of the reversing stage base 34 is adjusted, the reversing stage 31 can be held substantially horizontally by adjusting the height of the stage holding mechanism 32 even if the height of the reversing stage base 34 is changed. Is possible.
The inversion stage fixing mechanism 36, the fixing mechanism driving unit 36a, and the fixing mechanism driving control unit 36b will be described later.

c.加圧ステージユニット
加圧ステージユニット20は、反転ステージユニット30と協働して、反転ステージ31に載置された第1のワークW1を加圧ステージユニット20のワークステージ21に載置された第2のワークW2に積層させるためのものである。
更には、積層された第1のワークW1と第2のワークW2を加圧し、両者を接合するためのものである。
加圧ステージユニット20は、加圧ステージ23と補助ステージ22、および補助ステージ22上に配置されたワークステージ21からなる。加圧ステージ23の上面には、ばね27と当該ばねを内部に収容するばねケース27aとが設置され、補助ステージ22はこのばね27により保持される。
また、2本の円柱状の柱26が、加圧ステージ23と補助ステージ22を貫通している。各ステージ23,22の柱26が貫通する部分は軸受構造となっており、各ステージ23,22は柱26に規制された直線方向(すなわち、上下方向)に移動可能となっている。
柱26の頂部にはフランジ部26aが設けられる。また柱26において、前記フランジ部26aと補助ステージ22との間には、高さ調整用カラー26bが挿入される。
後で詳細に述べるが、高さ調整用カラー26bの厚みを調整することにより、ワークステージ21のベース41からの高さ(ワークステージ21上の第2のワークW2の表面と光照射ユニット10との距離)を調整することが可能となる。
加圧ステージ23の下面は、例えばエアシリンダからなるステージ移動機構24と接続されている。ステージ移動機構24が駆動されることにより、加圧ステージ23、補助ステージ22および補助ステージ22上に配置されたワークステージ21は上下方向に移動する。ステージ移動機構24の駆動は、ステージ移動機構駆動制御部24aにより制御される。
c. Pressure Stage Unit The pressure stage unit 20 cooperates with the reversing stage unit 30 to move the first work W1 placed on the reversing stage 31 onto the work stage 21 of the pressure stage unit 20. It is for laminating | stacking on the 2nd workpiece | work W2.
Furthermore, the first workpiece W1 and the second workpiece W2 that are stacked are pressed to join them together.
The pressure stage unit 20 includes a pressure stage 23, an auxiliary stage 22, and a work stage 21 arranged on the auxiliary stage 22. On the upper surface of the pressure stage 23, a spring 27 and a spring case 27a for accommodating the spring are installed, and the auxiliary stage 22 is held by the spring 27.
Two columnar columns 26 penetrate the pressure stage 23 and the auxiliary stage 22. A portion of each stage 23, 22 through which the column 26 passes has a bearing structure, and each stage 23, 22 is movable in a linear direction (that is, up and down direction) regulated by the column 26.
A flange portion 26 a is provided at the top of the column 26. In the column 26, a height adjusting collar 26 b is inserted between the flange portion 26 a and the auxiliary stage 22.
As will be described in detail later, by adjusting the thickness of the height adjustment collar 26b, the height of the work stage 21 from the base 41 (the surface of the second work W2 on the work stage 21 and the light irradiation unit 10). ) Can be adjusted.
The lower surface of the pressure stage 23 is connected to a stage moving mechanism 24 made of, for example, an air cylinder. By driving the stage moving mechanism 24, the pressure stage 23, the auxiliary stage 22, and the work stage 21 disposed on the auxiliary stage 22 move in the vertical direction. The driving of the stage moving mechanism 24 is controlled by a stage moving mechanism drive control unit 24a.

ワークステージ21上には、第2のワークW2が載置される。図示は省略するが、ワークステージ21には第2のワークW2の位置を位置決めする位置決め機構(図示せず)が設けられる。位置決め機構としては、例えば、反転ステージの場合と同様、位置決めピンが用いられる。
なお、必要に応じて、ワークステージ21は図1の上下方向に対して垂直な方向であって互いに直行するX−Y方向に移動可能なように構成される。また、場合によっては、ワークステージは、中心軸(軸の方向は、図1の上下方向と同じ)に対して回転可能、傾斜可能であるように構成される。
このようなワークステージ21の駆動は、ワークステージ駆動制御部21aにより制御される。
On the work stage 21, the second work W2 is placed. Although illustration is omitted, the work stage 21 is provided with a positioning mechanism (not shown) for positioning the position of the second work W2. As the positioning mechanism, for example, a positioning pin is used as in the case of the reversing stage.
If necessary, the work stage 21 is configured to be movable in the XY directions perpendicular to the vertical direction in FIG. 1 and perpendicular to each other. In some cases, the work stage is configured to be rotatable and tiltable with respect to a central axis (the direction of the axis is the same as the vertical direction in FIG. 1).
The driving of the work stage 21 is controlled by the work stage drive control unit 21a.

図3は加圧ステージユニットを図1の矢印Bの方向から見た図である。
上記したように、第1、第2のワークW1,W2は、例えば、マイクロチップ基板であり、本実施例においては、両者を貼り合わせる前に、第2のワークW2(マイクロチップ基板)には検査体が予め設置されている。第2のワークW2の表面を改質するために、第2のワークW2にUV光を照射する場合、当然ながら、第2のワークW2に搭載された検査体にもUV光が照射される。
しかしながら、検査体によってはUV光の照射により検査体自体の変質が発生することがある。このような場合、マイクロチップ基板を貼り合わせてマイクロチップを形成しても、検査体の分析・計測が困難となってしまう。
このような場合は、第2のワークW2に設置されている検査体にUV光が照射されないように遮光することが望ましい。
本実施例では、光照射ユニット10と第2のワークW2との間にマスクMを配置する。マスクMは、検査体の設置パターンに対応して、検査体にUV光が照射されないようにパターニングされている。
上記マスクMはマスクホルダ14により保持される。マスクホルダ14は、マスクホルダ駆動部14aによって例えば図3の矢印方向に移動可能であるように構成される。マスクホルダ駆動部14aの駆動は、マスクホルダ駆動制御部14bによって制御される。
一方、加圧ステージユニット20は、加圧ステージ23と補助ステージ22との間の空間に挿入・離脱可能なストッパ28を有する。ストッパ28は、両ワークを加圧する際、加圧ステージ23と、補助ステージ22との間の空間に挿入される。なお、ストッパの詳細な動作については後で述べる。
本実施例では、マスクMを保持するマスクホルダ14とこれを駆動するマスクホルダ駆動部14aとが、マスクの着脱機構に相当する。
FIG. 3 is a view of the pressure stage unit as seen from the direction of arrow B in FIG.
As described above, the first and second workpieces W1 and W2 are, for example, microchip substrates. In this embodiment, before the two are bonded, the second workpiece W2 (microchip substrate) An inspection object is installed in advance. When the second workpiece W2 is irradiated with UV light in order to modify the surface of the second workpiece W2, the UV light is also irradiated onto the inspection object mounted on the second workpiece W2.
However, depending on the inspection object, the inspection object itself may be deteriorated by irradiation with UV light. In such a case, even if the microchip substrate is bonded to form a microchip, it becomes difficult to analyze and measure the specimen.
In such a case, it is desirable to shield the inspection object installed on the second workpiece W2 from being irradiated with UV light.
In this embodiment, a mask M is disposed between the light irradiation unit 10 and the second workpiece W2. The mask M is patterned so as not to irradiate the inspection body with UV light in accordance with the installation pattern of the inspection body.
The mask M is held by a mask holder 14. The mask holder 14 is configured to be movable, for example, in the direction of the arrow in FIG. 3 by the mask holder driving unit 14a. The driving of the mask holder driving unit 14a is controlled by the mask holder driving control unit 14b.
On the other hand, the pressure stage unit 20 has a stopper 28 that can be inserted into and removed from the space between the pressure stage 23 and the auxiliary stage 22. The stopper 28 is inserted into a space between the pressure stage 23 and the auxiliary stage 22 when both the workpieces are pressurized. The detailed operation of the stopper will be described later.
In this embodiment, the mask holder 14 that holds the mask M and the mask holder drive unit 14a that drives the mask M correspond to a mask attaching / detaching mechanism.

d.ベース
図1に示すように、上記した反転ステージユニット30と加圧ステージユニット20は、直動ベース42上に設けられる。直動ベース42はベース41上に設置され、直線方向に移動可能であるように構成される。直動ベース42の駆動は、直動ベース駆動制御部43により制御される。なお、図示を簡単にするため、ここでは、直動ベース42を駆動する直動ベース駆動部は直動ベースに含まれているものとしている。
図1において、直動ベース42は、当該直動ベース上に設置される反転ステージユニット30が保持する第1のワークW1と、加圧ステージユニット20が保持する第2のワークW2とが、光照射ユニット10から照射されるUV光の照射領域に対して侵入・離脱ができるように駆動される。
d. Base As shown in FIG. 1, the inversion stage unit 30 and the pressure stage unit 20 described above are provided on a linear motion base 42. The linear motion base 42 is installed on the base 41 and is configured to be movable in a linear direction. The driving of the linear motion base 42 is controlled by the linear motion base drive control unit 43. In order to simplify the illustration, it is assumed here that the linear motion base drive unit that drives the linear motion base 42 is included in the linear motion base.
In FIG. 1, the linear motion base 42 includes a first workpiece W 1 held by the reversing stage unit 30 installed on the linear motion base and a second workpiece W 2 held by the pressure stage unit 20. It is driven so that it can enter and leave the irradiation area of the UV light irradiated from the irradiation unit 10.

以下、図4−図11により、第1の実施例における貼り合わせ装置の動作例について説明する。
A.動作1(光照射前)
(1)図4に示すように、直動ベース駆動制御部43は、直動ベース42を初期位置に位置するように駆動する。ここでの初期位置とは、当該直動ベース42上に設置される反転ステージユニット30が保持する第1のワークW1の位置と、加圧ステージユニット20が保持する第2のワークW2の位置が、光照射ユニット10から照射されるUV光の照射領域から離脱している位置である。また、この初期位置は、反転ステージ31が反転する際、光照射ユニット10と干渉しない位置でもある。
(2)反転ステージユニット30において、第1のワークW1の厚みを考慮して、高さ調整用スペーサ34aにより反転ステージベース34の高さが所定の高さとなるように調整する。この所定の高さとは、反転ステージ31に第1のワークW1を載置し、かつ、第1のワークW1が光照射ユニット10の照射領域に位置したときに、UVランプ11aの下側と第1のワークW1の照射面との距離がDとなるような高さである。すなわち、高さ調整用スペーサ34aは、光照射ユニット10(放出ユニット)と反転ステージ31に載置された第1のワークW1の表面との距離を設定する間隙設定機構として機能する。
(3)第1のワークW1を反転ステージユニット30の反転ステージ31に載置し、所定の位置に位置決めする。ここで第1のワークW1は四角形形状であるとする。位置決めは、図2に示すように、位置決めピン31cに押し当てることによりなされる。なお、第1のワークW1の設置は、作業者が行ってもよいし、図示、説明を省略した周知の搬送機構を用いて行ってもよい。
Hereinafter, an operation example of the bonding apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
A. Operation 1 (before light irradiation)
(1) As shown in FIG. 4, the linear motion base drive control unit 43 drives the linear motion base 42 so as to be positioned at the initial position. The initial position here refers to the position of the first workpiece W1 held by the reversing stage unit 30 installed on the linear motion base 42 and the position of the second workpiece W2 held by the pressure stage unit 20. This is a position away from the irradiation region of the UV light irradiated from the light irradiation unit 10. In addition, this initial position is also a position that does not interfere with the light irradiation unit 10 when the reversing stage 31 is reversed.
(2) In the reversing stage unit 30, in consideration of the thickness of the first workpiece W1, the height of the reversing stage base 34 is adjusted to a predetermined height by the height adjusting spacer 34a. The predetermined height means that when the first work W1 is placed on the reversing stage 31 and the first work W1 is positioned in the irradiation area of the light irradiation unit 10, the lower side of the UV lamp 11a and the first height W1 are set. The height is such that the distance from the irradiation surface of one workpiece W1 is D. That is, the height adjusting spacer 34 a functions as a gap setting mechanism that sets the distance between the light irradiation unit 10 (emission unit) and the surface of the first workpiece W 1 placed on the reversing stage 31.
(3) The first workpiece W1 is placed on the reversing stage 31 of the reversing stage unit 30 and positioned at a predetermined position. Here, it is assumed that the first workpiece W1 has a quadrangular shape. As shown in FIG. 2, the positioning is performed by pressing the positioning pin 31c. The first workpiece W1 may be installed by an operator, or may be performed using a well-known transport mechanism that is not shown or described.

(4)真空チャック駆動制御部35bが真空供給機構35を駆動し、真空供給管35aを介して反転ステージ31に真空を供給する。すなわち、真空供給路(不図示)、吸着用溝部31a、第1のワークW1の載置面からなる空間内が減圧され、第1のワークW1は反転ステージ31上に吸着保持される。
(5)一方、加圧ステージユニット20において、第2のワークW2をワークステージ21に載置し、所定の位置に位置決めする。位置決めは、例えば第1のワークW1における位置決めと同様であり、ここでは詳細は省略する。なお、第2のワークW2の設置は、作業者が行ってもよいし、図示、説明を省略した周知の搬送機構を用いて行ってもよい。
(6)第2のワークW2の厚みを考慮して、ステージ移動機構駆動制御部24aによってステージ移動機構24を駆動することにより加圧ステージ23、補助ステージ22、ワークステージ21を移動させ、ワークステージ21の高さが所定の高さとなるように調整する。具体的には、ステージ移動機構駆動制御部24aによってステージ移動機構24を駆動し、補助ステージ22表面が高さ調整用カラー26bに接触し、更に高さ調整用カラー26bが柱26のフランジ部26aと接触するまで、加圧ステージ23、補助ステージ22、ワークステージ21を移動させる。
(4) The vacuum chuck drive controller 35b drives the vacuum supply mechanism 35 to supply vacuum to the reversing stage 31 via the vacuum supply pipe 35a. That is, the space formed by the vacuum supply path (not shown), the suction groove 31a, and the mounting surface of the first work W1 is depressurized, and the first work W1 is sucked and held on the reversing stage 31.
(5) On the other hand, in the pressure stage unit 20, the second workpiece W2 is placed on the workpiece stage 21 and positioned at a predetermined position. The positioning is the same as the positioning of the first workpiece W1, for example, and details are omitted here. The installation of the second workpiece W2 may be performed by an operator, or may be performed using a well-known transport mechanism that is not shown or described.
(6) Considering the thickness of the second workpiece W2, the stage moving mechanism drive control unit 24a drives the stage moving mechanism 24 to move the pressure stage 23, the auxiliary stage 22, and the work stage 21, thereby moving the work stage. 21 is adjusted to a predetermined height. Specifically, the stage moving mechanism 24 is driven by the stage moving mechanism drive control unit 24a, the surface of the auxiliary stage 22 comes into contact with the height adjusting collar 26b, and the height adjusting collar 26b is further connected to the flange portion 26a of the column 26. The pressure stage 23, the auxiliary stage 22, and the work stage 21 are moved until they come into contact with each other.

補助ステージ22表面の高さは、補助ステージ22と上記フランジ部26aとの間に設けた高さ調整用カラー26bの厚みに依存する。すなわち、補助ステージ22表面に設けられたワークステージ21の高さも高さ調整用カラー26bの厚みに依存し、高さ調整用カラー26bの厚みはワークステージ21の高さが上記した所定の高さとなるように選択される。すなわち、高さ調整用カラー26bは、光照射ユニット10(放出ユニット)とワークステージ21に載置された第2のワークW2の表面との距離を設定する間隙設定機構として機能する。
ここで、この所定の高さとは、ワークステージ21に第2のワークW2を載置し、かつ、第2のワークW2が光照射ユニット10の照射領域に位置したときに、UVランプ11aの下側と第2のワークW2の照射面との距離が後述するDとなるような高さである。
すなわち、第1のワークW1の照射面のベース41からの高さと第2のワークW2の照射面のベース41からの高さとは略一致する。なお、光照射ユニット10とワークW2の間にマスクホルダ14が介在するときの上記距離Dについては後述する。
The height of the surface of the auxiliary stage 22 depends on the thickness of the height adjusting collar 26b provided between the auxiliary stage 22 and the flange portion 26a. That is, the height of the work stage 21 provided on the surface of the auxiliary stage 22 also depends on the thickness of the height adjusting collar 26b. The thickness of the height adjusting collar 26b is equal to the predetermined height described above. Selected to be. That is, the height adjustment collar 26 b functions as a gap setting mechanism that sets the distance between the light irradiation unit 10 (discharge unit) and the surface of the second workpiece W2 placed on the workpiece stage 21.
Here, the predetermined height means that the second work W2 is placed on the work stage 21 and the second work W2 is positioned under the UV lamp 11a when the second work W2 is positioned in the irradiation area of the light irradiation unit 10. The height is such that the distance between the side and the irradiation surface of the second workpiece W2 becomes D to be described later.
That is, the height of the irradiation surface of the first workpiece W1 from the base 41 and the height of the irradiation surface of the second workpiece W2 from the base 41 are substantially the same. The distance D when the mask holder 14 is interposed between the light irradiation unit 10 and the workpiece W2 will be described later.

(7)第2のワークW2の上方に、マスクMが配置される。具体的には、マスクMを搭載したマスクホルダ14が所定の位置に位置するように、マスクホルダ駆動制御部14bによりマスクホルダ駆動部14aが駆動される(図3参照)。
なお、前記したように、マスクMは、第2のワークW2上における検査体の設置パターンに対応して、検査体にUV光が照射されないようにパターニングされている。
ここで、マスクMの位置と第2のワークW2の位置とを精密にアライメントする必要がある場合は、予めマスクMおよび第2のワークW2にアライメントマークを施しておき、図示を省略した顕微鏡によりマスクMのアライメントマークと第2のワークW2のアライメントマークとを検出する。そして、検出結果に基づき、両アライメントマークの位置が一致するように、ワークステージ駆動制御部21aによりワークステージ21を駆動する。なお、マスクホルダ駆動部14aにマスクホルダ14を2次元方向(図4の上下方向に対して垂直なX−Y方向)に精密に駆動する機能がある場合、ワークステージ21上のワークW2の代わりにマスクMを移動させてアライメントを行ってもよい。
(1)〜(7)の工程により、反転ステージ31への第1のワークW1の位置決め、ワークステージ21への第2のワークW2の位置決め、第1のワークW1表面の高さと第2のワークW2表面の高さの調整、マスクMの配置が行われる。
(7) The mask M is disposed above the second workpiece W2. Specifically, the mask holder driving unit 14b is driven by the mask holder driving control unit 14b so that the mask holder 14 on which the mask M is mounted is positioned at a predetermined position (see FIG. 3).
As described above, the mask M is patterned so as not to irradiate the inspection body with UV light in accordance with the installation pattern of the inspection body on the second workpiece W2.
Here, when it is necessary to precisely align the position of the mask M and the position of the second workpiece W2, alignment marks are applied to the mask M and the second workpiece W2 in advance, and a microscope (not shown) is used. The alignment mark of the mask M and the alignment mark of the second workpiece W2 are detected. Then, based on the detection result, the work stage drive controller 21a drives the work stage 21 so that the positions of both alignment marks coincide. When the mask holder driving unit 14a has a function of precisely driving the mask holder 14 in a two-dimensional direction (XY direction perpendicular to the vertical direction in FIG. 4), instead of the workpiece W2 on the workpiece stage 21. The mask M may be moved to perform alignment.
Through the steps (1) to (7), the first work W1 is positioned on the reversing stage 31, the second work W2 is positioned on the work stage 21, the height of the surface of the first work W1 and the second work. The height of the W2 surface is adjusted and the mask M is arranged.

B.動作2(光照射)
(8)図5に示すように、直動ベース駆動制御部43は、反転ステージユニット30が保持する第1のワークW1と加圧ステージユニット20が保持する第2のワークW2が光照射ユニット10から照射されるUV光の照射領域に位置するように、直動ベース42を駆動する。
なお、第1のワークW1の照射面および第2のワークW2の照射面は、ほぼ同一平面上に位置する。また、UVランプ11aの下側と第1のワークW1の照射面との距離、UVランプ11aの下側と第2のワークW2の照射面との距離をDとする。この距離Dは、UVランプから放出される波長172nmのUV光は大気中で著しく減衰することから、例えば、1〜5mmに設定される。
B. Operation 2 (light irradiation)
(8) As shown in FIG. 5, the linear motion base drive control unit 43 is configured such that the first workpiece W1 held by the reversing stage unit 30 and the second workpiece W2 held by the pressure stage unit 20 are the light irradiation unit 10. The linear motion base 42 is driven so as to be positioned in the irradiation region of the UV light irradiated from the side.
The irradiation surface of the first workpiece W1 and the irradiation surface of the second workpiece W2 are located on substantially the same plane. Further, D is the distance between the lower side of the UV lamp 11a and the irradiation surface of the first workpiece W1, and the distance between the lower side of the UV lamp 11a and the irradiation surface of the second workpiece W2. The distance D is set to 1 to 5 mm, for example, because UV light having a wavelength of 172 nm emitted from the UV lamp is significantly attenuated in the atmosphere.

ここで、上記距離Dは、図12に示すように設定される。
図12において、図12(a)は光照射ユニット10とワークWとの間にマスクMを搭載したマスクホルダ14が設けられていない場合のUVランプ11aの下側とワークWの照射面との距離を示し、同図(b)は、光照射ユニット10とワークWとの間にマスクMを搭載したマスクホルダ14が設けられている場合のUVランプ11aの下側とワークWの照射面との距離を示す。
光照射ユニット10とワークWとの間にマスクMを搭載したマスクホルダ14が設けられていない場合には、同図(a)に示すようにUVランプ11aの下側とワークWの照射面との距離をDとする。一方、光照射ユニット10とワークWとの間にマスクMを搭載したマスクホルダ14が設けられている場合には、同図(b)に示すように、UVランプ11aの下側とマスクMの上面との距離をd1、マスクMの下面とワークWの照射面との距離をd2とすると、上記Dをd1+d2とする。これは、マスクMを透過するときにはUV光はほとんど減衰しないためである。
上記したように、本実施例においては間隙設定機構として機能する高さ調整用スペーサ34aや高さ調整用カラー26bによって、距離Dが設定される。
(9)ランプ点灯装置13によりUVランプ11aが点灯され、波長172nmのUV光が第1のワークW1に照射されるとともに、マスクMを介して第2のワークW2に照射される。なお、ランプ点灯装置13は、第1のワークW1表面および第2のワークW2表面における放射照度が所定の値となるようにUVランプ11aへの供給電力を制御する。
(10)所定の照射時間経過後、ランプ点灯装置13はUVランプ11aを消灯する。ここでランプ点灯装置13はランプ点灯時間の設定も行うことができるものとする。
Here, the distance D is set as shown in FIG.
12A, FIG. 12A shows the lower side of the UV lamp 11a and the irradiation surface of the workpiece W when the mask holder 14 on which the mask M is mounted is not provided between the light irradiation unit 10 and the workpiece W. FIG. 4B shows the distance, and the lower side of the UV lamp 11a and the irradiation surface of the workpiece W when the mask holder 14 on which the mask M is mounted is provided between the light irradiation unit 10 and the workpiece W. Indicates the distance.
When the mask holder 14 on which the mask M is mounted is not provided between the light irradiation unit 10 and the workpiece W, the lower side of the UV lamp 11a, the irradiation surface of the workpiece W, as shown in FIG. Is a distance D. On the other hand, when the mask holder 14 on which the mask M is mounted is provided between the light irradiation unit 10 and the workpiece W, as shown in FIG. When the distance from the upper surface is d1, and the distance between the lower surface of the mask M and the irradiation surface of the workpiece W is d2, the above D is d1 + d2. This is because the UV light hardly attenuates when passing through the mask M.
As described above, in this embodiment, the distance D is set by the height adjusting spacer 34a and the height adjusting collar 26b that function as a gap setting mechanism.
(9) The UV lamp 11 a is turned on by the lamp lighting device 13, and UV light having a wavelength of 172 nm is irradiated onto the first workpiece W 1 and is irradiated onto the second workpiece W 2 through the mask M. The lamp lighting device 13 controls the power supplied to the UV lamp 11a so that the irradiance on the surface of the first workpiece W1 and the surface of the second workpiece W2 becomes a predetermined value.
(10) After a predetermined irradiation time has elapsed, the lamp lighting device 13 turns off the UV lamp 11a. Here, it is assumed that the lamp lighting device 13 can also set the lamp lighting time.

上述した(8)〜(10)の工程により、第1のワークW1、第2のワークW2の照射領域への配置、および両ワークへの所定時間のUV照射が行われる。
なお、(9)〜(10)の工程では、第1のワークW1および第2のワークW2へのUV光照射を同時に行っているが必ずしも同時に行う必要は無く、例えば、先に第1のワークW1にUV光を照射して、その後、第2のワークW2にUV光を照射してもよい。或いは、先に第2のワークW2にUV光を照射して、その後、第1のワークW1にUV光を照射してもよい。
Through the steps (8) to (10) described above, the first workpiece W1 and the second workpiece W2 are arranged in the irradiation region, and UV irradiation for a predetermined time is performed on both the workpieces.
In the steps (9) to (10), the first workpiece W1 and the second workpiece W2 are simultaneously irradiated with UV light, but it is not always necessary to perform the irradiation simultaneously. For example, the first workpiece is first processed. W1 may be irradiated with UV light, and then the second workpiece W2 may be irradiated with UV light. Alternatively, the second work W2 may be irradiated with UV light first, and then the first work W1 may be irradiated with UV light.

C.動作3(反転ステージユニット、加圧ステージユニットの退避)
(11)図6に示すように、直動ベース駆動制御部43は、直動ベース41を再び初期位置に位置するように駆動する。上記したように、この初期位置は、反転ステージ31が反転する際、光照射ユニット10と干渉しない位置である。
(12)第2のワークW2の上方から、マスクMが退避される。具体的には、マスクホルダ駆動制御部14b(図3参照)によりマスクホルダ駆動部14aが駆動され、マスクMを搭載したマスクホルダ14が第2のワークW2の上方から退避される。なお、マスクホルダ14の退避位置は、反転ステージ31が反転する際、反転ステージ31と干渉しない位置である。
(11)〜(12)の工程により、反転ステージ上方から光照射ユニット、マスクホルダが退避した状態となる。
C. Operation 3 (Retraction stage unit, retraction stage unit)
(11) As shown in FIG. 6, the linear motion base drive control unit 43 drives the linear motion base 41 so as to be positioned at the initial position again. As described above, this initial position is a position that does not interfere with the light irradiation unit 10 when the reversing stage 31 is reversed.
(12) The mask M is retracted from above the second workpiece W2. Specifically, the mask holder driving control unit 14b (see FIG. 3) drives the mask holder driving unit 14a, and the mask holder 14 on which the mask M is mounted is retracted from above the second workpiece W2. The retracted position of the mask holder 14 is a position where the mask holder 14 does not interfere with the reversing stage 31 when the reversing stage 31 is reversed.
By the steps (11) to (12), the light irradiation unit and the mask holder are retracted from above the reversing stage.

D.動作4(反転動作、加圧動作の準備)
(13)図7に示すように、ステージ移動機構駆動制御部24aによってステージ移動機構24を駆動することにより加圧ステージ23、補助ステージ22、ワークステージ21を下方向に移動させて、ワークステージ21の高さが所定の高さとなるように調整する。この所定の高さとは、反転ステージ31が反転した際、反転ステージ31上に吸着保持されている第1のワークW1が、ワークステージ21上の第2のワークW2と衝突しない高さである。すなわち、反転ステージ31が反転した際、第1のワークW1と第2のワークW2は所定の間隙をもって保持される。
(14)加圧ステージ23と補助ステージ22との間の空間にストッパ28を挿入する。ストッパ28はストッパ駆動部28a(図3参照)により駆動され、その制御はストッパ駆動制御部28bにより行われる。
(13)〜(14)の工程により、反転ステージ31の反転時に反転ステージ31が吸着保持する第1のワークW1がワークステージ21上の第2のワークW2に衝突しない状態となり、反転ステージ31が反転可能なスタンバイ状態となる。また、以下に続く加圧工程に移行可能な状態となる。
D. Operation 4 (Preparation for reverse operation and pressurizing operation)
(13) As shown in FIG. 7, the stage moving mechanism drive controller 24a drives the stage moving mechanism 24 to move the pressure stage 23, the auxiliary stage 22, and the work stage 21 downward, so that the work stage 21 Is adjusted to a predetermined height. The predetermined height is a height at which the first work W1 sucked and held on the reversing stage 31 does not collide with the second work W2 on the work stage 21 when the reversing stage 31 is reversed. That is, when the inversion stage 31 is inverted, the first workpiece W1 and the second workpiece W2 are held with a predetermined gap.
(14) The stopper 28 is inserted into the space between the pressure stage 23 and the auxiliary stage 22. The stopper 28 is driven by a stopper driving unit 28a (see FIG. 3), and the control is performed by the stopper driving control unit 28b.
By the steps (13) to (14), the first work W1 attracted and held by the reversing stage 31 when the reversing stage 31 is reversed does not collide with the second workpiece W2 on the work stage 21, and the reversing stage 31 is moved. Reversible standby state. Moreover, it will be in the state which can transfer to the pressurization process following the following.

E.動作5(反転動作)
(15)図8に示すように、反転ステージユニット30において、第1のワークW1を吸着保持する反転ステージ31が反転し、第1のワークW2は第2のワークW2と対向する位置に配置される。
具体的には、図2に示す反転ステージ制御部33aにより反転ステージ駆動機構33が駆動され、反転ステージ駆動機構33の回転軸33eが180度回転する。ここで、反転ステージ31が固定されている軸33bは上記回転軸33eとカップリング33cを介して連結されているので、上記回転軸33eが回転すると、軸33bも回転し、結果的に軸33bに固定されている反転ステージ31も180度反転する。
(16)反転ステージ31の反転後、反転ステージ固定機構36が駆動されて反転ステージ31を固定する。図8において、反転ステージ固定機構36は、反転ステージ31が反時計周りに反転することを規制する。なお、反転ステージ31の時計まわりの回転は図示しないストッパによって規制される。
反転ステージ固定機構36は、固定機構駆動部36aにより駆動される。なお固定機構駆動部36aは、固定機構駆動制御部36bにより制御される。ここで、反転ステージ固定機構36は反転ステージ31が反転した後に駆動するものであり、反転ステージ31が反転する前は反転ステージ31の反転動作を干渉しない位置に退避している。
E. Operation 5 (Reverse operation)
(15) As shown in FIG. 8, in the reversing stage unit 30, the reversing stage 31 that sucks and holds the first work W1 is reversed, and the first work W2 is disposed at a position facing the second work W2. The
Specifically, the inversion stage drive mechanism 33 is driven by the inversion stage controller 33a shown in FIG. 2, and the rotation shaft 33e of the inversion stage drive mechanism 33 rotates 180 degrees. Here, since the shaft 33b to which the reversing stage 31 is fixed is connected to the rotating shaft 33e via the coupling 33c, when the rotating shaft 33e rotates, the shaft 33b also rotates, resulting in the shaft 33b. The inversion stage 31 fixed to is also inverted 180 degrees.
(16) After the inversion stage 31 is inverted, the inversion stage fixing mechanism 36 is driven to fix the inversion stage 31. In FIG. 8, the reversing stage fixing mechanism 36 restricts the reversing stage 31 from reversing counterclockwise. The clockwise rotation of the reversing stage 31 is restricted by a stopper (not shown).
The reversing stage fixing mechanism 36 is driven by a fixing mechanism driving unit 36a. The fixing mechanism driving unit 36a is controlled by the fixing mechanism driving control unit 36b. Here, the inversion stage fixing mechanism 36 is driven after the inversion stage 31 is inverted, and is retracted to a position where the inversion operation of the inversion stage 31 does not interfere before the inversion stage 31 is inverted.

(17)反転ステージ31上の第1のワークW1とワークステージ21上の第2のワークW2は、反転ステージ31の反転後、所定の位置関係となるように位置決めされている。ここで、所定の位置関係とは、以下に続く工程において、第1のワークW1が第2のワークW2に積層される際、第1のワークW1が第2のワークW2に所望の位置関係で重ねあわされるような関係である。
ここで、第1のワークW1と第2のワークW2とを精密に位置合わせする必要がある場合は、予めワークW1およびワークW2にアライメントマークを施しておき、図示を省略したアライメントマーク検出機構により第1のワークW1のアライメントマークと第2のワークW2のアライメントマークとを検出する。そして、検出結果に基づき、両アライメントマークの位置が一致するように、ワークステージ駆動制御部21aによりワークステージ21を駆動する。
(15)〜(17)の工程により、反転ステージ31が反転し、当該反転ステージ31は反転位置に固定される。なお、場合によっては、第1のワークW1と第2のワークW2との位置合わせが行われる。
(17) The first work W1 on the reversing stage 31 and the second work W2 on the work stage 21 are positioned so as to have a predetermined positional relationship after the reversing stage 31 is reversed. Here, the predetermined positional relationship is a desired positional relationship between the first workpiece W1 and the second workpiece W2 when the first workpiece W1 is stacked on the second workpiece W2 in the following steps. It is a relationship that seems to be repeated.
Here, when it is necessary to precisely align the first workpiece W1 and the second workpiece W2, alignment marks are provided in advance on the workpiece W1 and the workpiece W2, and an alignment mark detection mechanism (not shown) is used. The alignment mark of the first workpiece W1 and the alignment mark of the second workpiece W2 are detected. Then, based on the detection result, the work stage drive controller 21a drives the work stage 21 so that the positions of both alignment marks coincide.
By the steps (15) to (17), the inversion stage 31 is inverted, and the inversion stage 31 is fixed at the inversion position. In some cases, the first workpiece W1 and the second workpiece W2 are aligned.

F.動作6(加圧動作)
(18)図9に示すように、加圧ステージユニット20において、ステージ移動機構駆動制御部24aによってステージ移動機構24を駆動することにより、加圧ステージ23、補助ステージ22、ワークステージ21を上方向に移動させて、ワークステージ21に載置された第2のワークW2と反転ステージ31に吸着保持されている第1のワークW1とを接触させる。このとき、ベース41上面と加圧ステージ23表面との距離はS1となる。
(19)図10に示すように、加圧ステージユニット20において、第1のワークW1と第2のワークW2とを接触させた後(第2のワークW2上に第1のワークW1を積層した後)も、ステージ移動機構駆動制御部24aによるステージ移動機構24の駆動を続行する。そして、加圧ステージ23の上面がストッパ28に接触したときにステージ移動機構24の駆動を停止する。
上記したように、第1のワークW1を吸着保持している反転ステージ31は、反転ステージ固定機構36により、反時計周りに反転することを規制されている。そのため、第2のワークW2が載置されているワークステージ21を搭載している補助ステージ22は上方向に移動できない。よって、第1のワークW1と第2のワークW2とが接触した位置から加圧ステージ23の上面がストッパ28に接触する位置までの加圧ステージ23の上方向への移動距離(x)の分だけ、加圧ステージ23と補助ステージ22との間に挿入されているばね27が圧縮される。
すなわち、本実施例では、反転ステージ固定機構36が積層された第1のワークW1およびW2のワークの上方向への移動を規制する移動規制機構に相当する。
F. Action 6 (Pressurizing action)
(18) As shown in FIG. 9, in the pressurizing stage unit 20, the stage moving mechanism 24 is driven by the stage moving mechanism drive control unit 24a, so that the pressurizing stage 23, auxiliary stage 22, and work stage 21 are moved upward. The second work W2 placed on the work stage 21 and the first work W1 sucked and held on the reversing stage 31 are brought into contact with each other. At this time, the distance between the upper surface of the base 41 and the surface of the pressure stage 23 is S1.
(19) As shown in FIG. 10, after the first workpiece W1 and the second workpiece W2 are brought into contact with each other in the pressure stage unit 20 (the first workpiece W1 is stacked on the second workpiece W2). After), the stage moving mechanism 24 continues to be driven by the stage moving mechanism drive controller 24a. Then, when the upper surface of the pressure stage 23 comes into contact with the stopper 28, the drive of the stage moving mechanism 24 is stopped.
As described above, the reversing stage 31 that holds the first workpiece W1 by suction is restricted from being reversed counterclockwise by the reversing stage fixing mechanism 36. For this reason, the auxiliary stage 22 on which the work stage 21 on which the second work W2 is placed cannot be moved upward. Therefore, the upward moving distance (x) of the pressure stage 23 from the position where the first work W1 and the second work W2 are in contact to the position where the upper surface of the pressure stage 23 is in contact with the stopper 28. Only the spring 27 inserted between the pressure stage 23 and the auxiliary stage 22 is compressed.
That is, in the present embodiment, this corresponds to a movement restricting mechanism that restricts the upward movement of the first workpieces W1 and W2 on which the reversing stage fixing mechanism 36 is stacked.

すなわち、加圧ステージ23表面とストッパ28が接触したときのベース41上面と加圧ステージ23表面との距離をS2とすると、上記移動距離xは、x=S2−S1となる。よって、ばね27のばね定数をkとするとき、第1のワークW1と第2のワークW2には、P=|kx|なる大きさの圧力が印加される。
すなわち、第1のワークW1と第2のワークW2へ印加する圧力は、ばね27のばね定数およびストッパ28の挿入位置を調整することにより、所定の値に調節される。
なお、上記圧力の測定は、ワークステージ21に設けられた圧力センサ15を用いて行われる。圧力センサ15によって検出された圧力情報は、例えば、ステージ移動機構駆動制御部24aに送出される。また例えば図示を省略した圧力表示手段に送出される。
なお、第1のワークW1と第2のワークW2へ印加する圧力は、加圧中に圧力値を変更することも可能である。例えば、第1のワークW1、第2のワークW2を複数枚貼り合わせる際、ワークによっては厚みにばらつきが存在する。このようなばらつきが存在すると、第2のワークW2と第1のワークW1とが接触したときのベース41上面と加圧ステージ23表面との距離はS1の値もばらつくことなる。よって、上記移動距離x=S2−S1もばらつくことになり、結果として第1のワークW1と第2のワークW2に印加される圧力P=|kx|もばらつくことになる。
That is, if the distance between the upper surface of the base 41 and the surface of the pressure stage 23 when the surface of the pressure stage 23 and the stopper 28 are in contact is S2, the moving distance x is x = S2-S1. Therefore, when the spring constant of the spring 27 is k, a pressure having a magnitude of P = | kx | is applied to the first workpiece W1 and the second workpiece W2.
That is, the pressure applied to the first workpiece W1 and the second workpiece W2 is adjusted to a predetermined value by adjusting the spring constant of the spring 27 and the insertion position of the stopper 28.
The pressure is measured using a pressure sensor 15 provided on the work stage 21. The pressure information detected by the pressure sensor 15 is sent to, for example, the stage moving mechanism drive control unit 24a. For example, it is sent to a pressure display means (not shown).
The pressure applied to the first workpiece W1 and the second workpiece W2 can be changed during the pressurization. For example, when a plurality of first workpieces W1 and second workpieces W2 are bonded together, there are variations in thickness depending on the workpieces. If such a variation exists, the distance between the upper surface of the base 41 and the surface of the pressure stage 23 when the second workpiece W2 and the first workpiece W1 come into contact with each other also varies in the value of S1. Therefore, the moving distance x = S2-S1 also varies, and as a result, the pressure P = | kx | applied to the first workpiece W1 and the second workpiece W2 also varies.

この場合は、まず加圧ステージ23の上面がストッパ28に接触するまでステージ移動機構を駆動し、第1のワークW1と第2のワークW2にP=|kx|なる大きさの圧力を印加する。この加圧状態を維持したまま、次に圧力センサ15によって検出された圧力Psを確認し、圧力Psが所定の圧力Pに等しくなるようにストッパ28の位置を上下方向に移動する。すなわち、距離S2の値を調整することにより、距離S1のばらつきを補正する。
具体的には、圧力センサ15からの圧力情報に基づき、ストッパ駆動部28aによりストッパ28を駆動して加圧ステージ23と補助ステージ22との間の空間挿入されたストッパ28の上下方向の位置を調整する。なお、上記したように、ストッパ駆動部28aの制御はストッパ駆動制御部28bにより行われる。ストッパ駆動制御部28bは、圧力センサ15からの圧力情報に基づき検出圧力Psが所定の圧力Pに等しくなるようにストッパ駆動部28aを駆動する。なお、図示を省略した圧力表示手段に圧力情報が表示される場合、作業者が表示情報を見ながらストッパ駆動制御部28bを操作してもよい。
すなわち、ストッパ28の上下方向の位置を調整することにより、上記距離S2の値を調整して上記移動距離がxとなるようにし、第1のワークW1と第2のワークW2に印加される圧力P=|kx|の大きさが調整される。
(18)〜(19)の工程により、第1のワークW1と第2のワークW2の積層ならびにこれらへの加圧が行われる。
なお、本実施例においては、ストッパ28及びストッパ駆動部28aが、積層された状態の第1のワークW1と第2のワークW2の接触圧力を調整する機構に相当する。
In this case, first, the stage moving mechanism is driven until the upper surface of the pressure stage 23 comes into contact with the stopper 28, and a pressure having a magnitude P = | kx | is applied to the first workpiece W1 and the second workpiece W2. . While maintaining this pressurized state, the pressure Ps detected by the pressure sensor 15 is checked next, and the position of the stopper 28 is moved in the vertical direction so that the pressure Ps becomes equal to the predetermined pressure P. That is, the variation in the distance S1 is corrected by adjusting the value of the distance S2.
Specifically, based on the pressure information from the pressure sensor 15, the stopper 28 is driven by the stopper driving unit 28 a, and the vertical position of the stopper 28 inserted between the pressure stage 23 and the auxiliary stage 22 is determined. adjust. As described above, the stopper drive unit 28a is controlled by the stopper drive control unit 28b. The stopper drive control unit 28b drives the stopper drive unit 28a based on the pressure information from the pressure sensor 15 so that the detected pressure Ps becomes equal to the predetermined pressure P. When pressure information is displayed on the pressure display means (not shown), the operator may operate the stopper drive control unit 28b while viewing the display information.
That is, by adjusting the position of the stopper 28 in the vertical direction, the value of the distance S2 is adjusted so that the moving distance becomes x, and the pressure applied to the first work W1 and the second work W2. The size of P = | kx | is adjusted.
By the steps (18) to (19), the first workpiece W1 and the second workpiece W2 are stacked and pressure is applied thereto.
In the present embodiment, the stopper 28 and the stopper driving unit 28a correspond to a mechanism for adjusting the contact pressure between the first workpiece W1 and the second workpiece W2 in a stacked state.

G.動作7(ワーク(マイクロチップ)の取り出し)
(20)第1のワークW1と第2のワークW2への圧力印加開始から所定時間経過後、反転ステージユニット30において、真空チャック駆動制御部35bが真空供給機構35の駆動を停止し、反転ステージ31への真空の供給が停止する。そして不図示のパージ機構により反転ステージ31に空気が供給される。すなわち、真空供給路、吸着用溝部31a、第1のワークW1の載置面からなる空間内は、減圧雰囲気から大気圧雰囲気となり、反転ステージ31とマイクロチップ表面(マイクロチップの第1のワークW1側表面)との間の吸着関係が解除される。
なお、上記した所定時間とは、第1のワークW1と第2のワークW2への圧力印加開始から第1のワークW1と第2のワークW2との接合が完了してマイクロチップが形成するまでの時間である。
(21)図11に示すように、加圧ステージユニット20において、ステージ移動機構駆動制御部24aによってステージ移動機構24を駆動することにより加圧ステージ23、補助ステージ22、ワークステージ21を下方向に移動させる。移動位置は、反転ステージ31からマイクロチップ表面が離間状態となり、マイクロチップへの加圧が解除される任意の位置である。
G. Action 7 (Removal of work (microchip))
(20) After a predetermined time has elapsed from the start of pressure application to the first workpiece W1 and the second workpiece W2, in the reversing stage unit 30, the vacuum chuck drive control unit 35b stops driving the vacuum supply mechanism 35, and the reversing stage. The supply of vacuum to 31 stops. Then, air is supplied to the reversing stage 31 by a purge mechanism (not shown). That is, the space formed by the vacuum supply path, the suction groove 31a, and the mounting surface of the first work W1 changes from the reduced pressure atmosphere to the atmospheric pressure atmosphere, and the reversing stage 31 and the microchip surface (the first work W1 of the microchip). The adsorbing relationship with the side surface is released.
Note that the above-described predetermined time is from the start of pressure application to the first workpiece W1 and the second workpiece W2 until the first chip W1 and the second workpiece W2 are joined and the microchip is formed. Is the time.
(21) As shown in FIG. 11, in the pressurizing stage unit 20, the stage moving mechanism drive controller 24a drives the stage moving mechanism 24 to move the pressurizing stage 23, the auxiliary stage 22, and the work stage 21 downward. Move. The moving position is an arbitrary position where the microchip surface is separated from the reversing stage 31 and the pressure on the microchip is released.

(22)固定機構駆動部36aにより反転ステージ固定機構36が駆動されて、反転ステージ固定機構36は反転ステージ31の反転動作を干渉しない位置に退避する。これにより、反転ステージ31の固定が解除される。
(23)反転ステージユニット30において、第1のワークW1を吸着保持する反転ステージ31が工程(15)とは逆方向に反転し、マイクロチップ上方から反転ステージ31が退避する。
具体的には、反転ステージ制御部33aにより反転ステージ駆動機構33が駆動し、反転ステージ31が固定されている軸33bとカップリング33cを介して連結されている反転ステージ駆動機構33(図2参照)の回転軸33eが図11に示すように−180度回転する。
(24)加圧ステージユニット20において、ワークステージ21上に載置されているマイクロチップが取り出される。なお、マイクロチップの取り出しは、作業者が行ってもよいし、図示、説明を省略した周知の搬送機構を用いて行ってもよい。
(20)〜(24)の工程により、マイクロチップへの加圧の解除、反転ステージ31の真空チャックの解除、反転ステージ31の固定の解除および元の位置への反転、ワークステージ21からマイクロチップの取り出しが行われる。
(22) The inversion stage fixing mechanism 36 is driven by the fixing mechanism driving unit 36a, and the inversion stage fixing mechanism 36 is retracted to a position where the inversion operation of the inversion stage 31 does not interfere. Thereby, the fixing of the inversion stage 31 is released.
(23) In the reversing stage unit 30, the reversing stage 31 that sucks and holds the first workpiece W1 is reversed in the direction opposite to the step (15), and the reversing stage 31 is retracted from above the microchip.
Specifically, the inversion stage drive mechanism 33 is driven by the inversion stage control unit 33a, and the inversion stage drive mechanism 33 is connected to the shaft 33b to which the inversion stage 31 is fixed and the coupling 33c (see FIG. 2). ) Is rotated by -180 degrees as shown in FIG.
(24) In the pressure stage unit 20, the microchip placed on the work stage 21 is taken out. Note that the microchip may be taken out by an operator, or may be performed using a well-known transport mechanism that is not shown or described.
By the steps (20) to (24), release of the pressure on the microchip, release of the vacuum chuck of the reversing stage 31, release of fixing of the reversing stage 31 and reversing to the original position, the microchip from the work stage 21 Is taken out.

なお、上記動作(1)〜(7)において、直動ベース42上に設けられた反転ステージユニット30と加圧ステージユニット20は、UV光照射前((1)〜(7)の工程)においては光照射ユニットから照射されるUV光の照射領域から外れた位置(初期位置)に位置し、UV光照射工程((8〜10)の工程)においては上記したUV光の照射領域に位置するように移動し、後に続く加圧(加熱)工程以降((11)〜(24)の工程)では、再び上記したUV光の照射領域から外れた位置に移動する。
これは、UVランプ11aから放出されるUV光の波長が172nmであるとき、UVランプ11aの下側と各ワークWの照射面と距離Dが例えば、1〜5mmであるので、反転ステージユニット30と加圧ステージユニット20がUV光の照射領域にある場合、反転ステージ31、ワークステージ21にそれぞれ第1のワークW1、第2のワークW2を配置したり、反転ステージ31を反転することが困難であるためである。
仮にUV光の波長を波長172nmより長波長に設定し、上記距離Dを比較的大きく設定できるのであれば、反転ステージユニット30と加圧ステージユニット20をUV光の照射領域に配置したままでもよい。
In the above operations (1) to (7), the inversion stage unit 30 and the pressure stage unit 20 provided on the linear motion base 42 are not irradiated with UV light (steps (1) to (7)). Is located at a position (initial position) deviated from the UV light irradiation region irradiated from the light irradiation unit, and is positioned in the UV light irradiation region in the UV light irradiation step (steps (8 to 10)). In the subsequent pressurizing (heating) step (steps (11) to (24)), the head moves again to a position outside the irradiation region of the UV light.
This is because when the wavelength of the UV light emitted from the UV lamp 11a is 172 nm, the distance D between the lower side of the UV lamp 11a and the irradiation surface of each workpiece W is, for example, 1 to 5 mm. When the pressure stage unit 20 is in the UV light irradiation area, it is difficult to dispose the first work W1 and the second work W2 on the reversing stage 31 and the work stage 21, respectively, or to reverse the reversing stage 31. This is because.
If the wavelength of the UV light is set longer than the wavelength of 172 nm and the distance D can be set relatively large, the inversion stage unit 30 and the pressurizing stage unit 20 may remain arranged in the UV light irradiation region. .

上述した第1の実施例の装置によれば以下の効果を得ることができる。
本実施例に示す貼り合わせ装置は、反転ステージユニット30の反転ステージ31に保持された第1のワークW1と加圧ステージユニット20のワークステージ21に保持された第2のワークW2に対し、光照射ユニットからのUV光を照射することが可能であり、また、反転ステージユニット30の反転ステージ31を反転させて、加圧ステージユニット20の高さを制御することにより、第1のワークW1と第2のワークW2とを積層することが可能である。更に、加圧ステージユニット20の加圧機構により積層された第1のワークW1と第2ワークとに圧力を印加することが可能となる。
すなわち、一台の装置でマイクロチップの貼り合わせ工程が実施可能であり、装置全体がコンパクトに構成することができる。
According to the apparatus of the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
The bonding apparatus shown in the present embodiment applies light to the first work W1 held on the reverse stage 31 of the reverse stage unit 30 and the second work W2 held on the work stage 21 of the pressure stage unit 20. It is possible to irradiate UV light from the irradiation unit, and by reversing the reversing stage 31 of the reversing stage unit 30 and controlling the height of the pressure stage unit 20, the first work W1 and It is possible to stack the second workpiece W2. Furthermore, it becomes possible to apply pressure to the first workpiece W1 and the second workpiece stacked by the pressurization mechanism of the pressurization stage unit 20.
That is, the bonding process of the microchip can be performed with one apparatus, and the entire apparatus can be configured compactly.

更に、第1のワークW1のUV光照射面と第2のワークW2のUV光照射面とをほぼ同じ高さに調節することが可能であり、更にはこれらの照射面と光照射ユニットとの距離とを任意に設定することができる。
例えば、光照射ユニットから両ワークの照射面に照射されるUV光が中心波長172nmのUV光であるとき、UVランプの下側と両ワークの照射面との距離を例えば、1〜5mmに設定することが可能となる。
よって、大気中で著しく減衰する波長172nmのUV光を照射する際、照射雰囲気が大気中であっても第1のワークW1表面と、第2のワークW2表面を改質することが可能となる。すなわち、UV光照射雰囲気を波長172nmのUV光が減衰しない真空雰囲気にする必要がないので、装置全体をよりコンパクトに構成することができる。
なお、上記したように本実施例では、間隙設定機構として機能する高さ調整用スペーサ34aにより、反転ステージ(第1のステージ)31に保持された第1のワークW1の表面と、光照射ユニット(放出ユニット)10との距離を調整することができる。また、同様に間隙設定機構として機能する高さ調整用カラー26bにより、ワークステージ(第2のステージ)21に保持された第2のワークW2の表面と、光照射ユニット(放出ユニット)10との距離を調整することができる。すなわち、本実施例では、間隙設定機構により、反転ステージ(第1のステージ)31に保持された第1のワークW1の表面と光照射ユニット(放出ユニット)10との距離および/またはワークステージ(第2のステージ)21に保持された第2のワークW2の表面と光照射ユニット(放出ユニット)10との距離をそれぞれ独立に調整することができる。
Furthermore, it is possible to adjust the UV light irradiation surface of the first workpiece W1 and the UV light irradiation surface of the second workpiece W2 to substantially the same height, and further, between these irradiation surfaces and the light irradiation unit. The distance can be arbitrarily set.
For example, when the UV light emitted from the light irradiation unit to the irradiation surfaces of both workpieces is UV light having a center wavelength of 172 nm, the distance between the lower side of the UV lamp and the irradiation surfaces of both workpieces is set to 1 to 5 mm, for example. It becomes possible to do.
Therefore, when irradiating UV light having a wavelength of 172 nm that is significantly attenuated in the air, it is possible to modify the surface of the first workpiece W1 and the surface of the second workpiece W2 even if the irradiation atmosphere is in the air. . That is, the UV light irradiation atmosphere does not need to be a vacuum atmosphere in which UV light having a wavelength of 172 nm is not attenuated, and thus the entire apparatus can be configured more compactly.
As described above, in this embodiment, the surface of the first workpiece W1 held on the reversing stage (first stage) 31 and the light irradiation unit by the height adjusting spacer 34a functioning as a gap setting mechanism. The distance from the (release unit) 10 can be adjusted. Similarly, by the height adjusting collar 26b that functions as a gap setting mechanism, the surface of the second workpiece W2 held on the workpiece stage (second stage) 21 and the light irradiation unit (discharge unit) 10 are arranged. The distance can be adjusted. That is, in this embodiment, the distance between the surface of the first work W1 held on the reversing stage (first stage) 31 and the light irradiation unit (discharge unit) 10 and / or the work stage (by the gap setting mechanism). The distance between the surface of the second workpiece W2 held on the second stage) 21 and the light irradiation unit (discharge unit) 10 can be adjusted independently.

2.実施例2
実施例1に示した貼り合わせ装置は、2枚のワーク(基板)に対し、ワーク表面への光照射処理工程、2枚のワークの積層工程、2枚のワークの加圧工程からなる一連のワーク(マイクロチップ基板)の貼り合わせ工程を実施することが可能である。
実施例2の貼り合わせ装置は、実施例1の貼り合わせ装置に基板加熱機能を付加したものである。これにより、上記した2枚のワークの積層工程後、(A)2枚のワークの加圧工程、(B)2枚のワークの加熱工程、(C)2枚のワークの加圧工程および加熱工程からなる工程グループから任意の工程を選択することが可能となる。
2. Example 2
The laminating apparatus shown in the first embodiment is a series of two workpieces (substrates) including a light irradiation treatment process on a workpiece surface, a stacking process of two workpieces, and a pressurizing process of two workpieces. It is possible to perform a work (microchip substrate) bonding step.
The bonding apparatus of Example 2 is obtained by adding a substrate heating function to the bonding apparatus of Example 1. As a result, after the above-described two workpiece laminating step, (A) two workpiece pressing step, (B) two workpiece heating step, (C) two workpiece pressing step and heating. An arbitrary process can be selected from a process group consisting of processes.

[装置構成]
上記したように、実施例2の貼り合わせ装置は、実施例1の貼り合わせ装置にワーク加熱機構を加えたものであり、ワーク加熱機構以外は実施例1の貼り合わせ装置と同等である。よって、以下、ワーク加熱機構についてのみ説明する。
図13に示すように、実施例2の貼り合わせ装置の加圧ステージユニット20において、第2のワークW2を載置するワークステージ21に加熱機構16を設ける。加熱機構16は、例えば、ワークステージ21内部にシースヒータを埋設することにより構成される。ワークステージ21の温度制御は、温度制御部16aにより行われる。温度制御部16aは、図示を省略した温度センサによって計測されたワークステージ21表面の温度情報に基づき、ワークステージ21表面の温度が所定の温度となるように加熱機構16を制御する。
[Device configuration]
As described above, the bonding apparatus according to the second embodiment is obtained by adding a workpiece heating mechanism to the bonding apparatus according to the first embodiment, and is the same as the bonding apparatus according to the first embodiment except for the workpiece heating mechanism. Therefore, only the workpiece heating mechanism will be described below.
As shown in FIG. 13, in the pressure stage unit 20 of the bonding apparatus according to the second embodiment, the heating mechanism 16 is provided on the work stage 21 on which the second work W2 is placed. The heating mechanism 16 is configured by, for example, embedding a sheath heater inside the work stage 21. The temperature control of the work stage 21 is performed by the temperature control unit 16a. The temperature control unit 16a controls the heating mechanism 16 based on temperature information on the surface of the work stage 21 measured by a temperature sensor (not shown) so that the surface temperature of the work stage 21 becomes a predetermined temperature.

以下、本実施例の貼り合わせ装置の動作について説明する。なお、上記第1の実施例では、2枚のワークを加圧して貼り合わせる場合について説明したので、ここでは、(イ)2枚のワークを加熱のみにより貼り合わせる場合、(ロ)2枚のワークを加圧および加熱により貼り合わせ場合について説明する。なお、前記第1の実施例と動作が同じてある工程については説明を省略する。
(イ)加熱工程のみ行う場合。
以下に説明するようにA(動作1:光照射前)〜E(動作5:反転動作)の工程は第1の実施例と同じであり、第1の実施例におけるF(動作5:加圧動作),G(動作6:ワークの取り出し)の工程が、以下のF’(加熱動作),G’(ワークの取り出し)の工程に置き換わる。
A.動作1(光照射前)
前記図4で説明した実施例1の(1)〜(7)と同様であるので説明を省略する。
B.動作2(光照射)
前記図5で説明した実施例1の(8)〜(10)と同様であるので説明を省略する。
C.動作3(反転ステージユニット30、加圧ステージユニット20の退避)
前記図6で説明した実施例1の(11)〜(12)と同様であるので説明を省略する。D.動作4(反転動作、加圧動作の準備)
前記図7で説明した実施例1の(13)〜(14)と同様であるので説明を省略する。E.動作5(反転動作)
前記図8で説明した実施例1の(15)〜(17)と同様であるので説明を省略する。
Hereinafter, the operation of the bonding apparatus of this embodiment will be described. In the first embodiment, the case where the two workpieces are pressed and bonded together has been described. Therefore, here, (a) when the two workpieces are bonded together only by heating, (b) A case where the workpiece is bonded by pressurization and heating will be described. Note that a description of the steps having the same operations as those of the first embodiment will be omitted.
(A) When only the heating step is performed.
As described below, steps A (operation 1: before light irradiation) to E (operation 5: inversion operation) are the same as those in the first embodiment, and F (operation 5: pressurization) in the first embodiment. The steps of (operation) and G (operation 6: workpiece removal) are replaced with the following steps F ′ (heating operation) and G ′ (work removal).
A. Operation 1 (before light irradiation)
Since this is the same as (1) to (7) of the first embodiment described with reference to FIG.
B. Operation 2 (light irradiation)
Since it is the same as (8) to (10) of the first embodiment described with reference to FIG.
C. Operation 3 (Retraction of reversing stage unit 30 and pressure stage unit 20)
Since this is the same as (11) to (12) of the first embodiment described with reference to FIG. D. Operation 4 (Preparation for reverse operation and pressurizing operation)
Since this is the same as (13) to (14) of the first embodiment described with reference to FIG. E. Operation 5 (Reverse operation)
Since this is the same as (15) to (17) of the first embodiment described with reference to FIG.

F’.動作6’(加熱動作)
(18)図9に示すように、加圧ステージユニット20において、ステージ移動機構駆動制御部24aによってステージ移動機構24を駆動することにより、加圧ステージ23、補助ステージ22、ワークステージ21を上方向に移動させて、ワークステージ21に載置された第2のワークW2と反転ステージ31に吸着保持されている第1のワークW1とを接触させる。
(19−1)図13に示す温度制御部16aにより、ワークステージ21の温度制御を開始する。温度制御部16aは、図示を省略した温度センサによって計測されたワークステージ21表面の温度情報に基づき、ワークステージ21表面の温度が所定の温度となるように加熱機構を制御する。
(18)〜(19−1)の工程により、第1のワークW1と第2のワークW2の積層ならびにこれらへの加熱が行われる。
F '. Operation 6 '(heating operation)
(18) As shown in FIG. 9, in the pressurizing stage unit 20, the stage moving mechanism 24 is driven by the stage moving mechanism drive control unit 24a, so that the pressurizing stage 23, auxiliary stage 22, and work stage 21 are moved upward. The second work W2 placed on the work stage 21 and the first work W1 sucked and held on the reversing stage 31 are brought into contact with each other.
(19-1) The temperature control of the work stage 21 is started by the temperature control unit 16a shown in FIG. The temperature control unit 16a controls the heating mechanism based on the temperature information on the surface of the work stage 21 measured by a temperature sensor (not shown) so that the temperature of the surface of the work stage 21 becomes a predetermined temperature.
Through the steps (18) to (19-1), the first workpiece W1 and the second workpiece W2 are stacked and heated.

G’.動作7’(ワーク(マイクロチップ)の取り出し)
(19−2)第1のワークW1と第2のワークW2への加熱開始から所定時間経過後、図13に示す温度制御部16aによるワークステージ21の温度制御を停止する。ワークステージ21上の第1のワークW1と第2のワークW2は接合してマイクロチップとなる。 上記したようにワークステージ21の温度制御を停止したので、ワークステージ21およびワークステージ21上のマイクロチップは室温まで冷却される。
なお、冷却時間を短縮する場合は、ワークステージ21内に図示を省略した冷却機構を設けてもよい。冷却機構としては、例えば、ワークステージ21内に冷却管を埋設し、当該冷却管に冷媒を流す。そして冷媒とワークステージ21との熱交換により、ワークステージ21の冷却を実施する。なお、冷却機構の制御も、例えば、温度制御部16aにより行われる。温度制御部16aは、加熱機構16の動作を停止後、冷却機構を動作させ、図示を省略した温度センサによって計測されたワークステージ21表面の温度情報に基づき、ワークステージ21表面の温度が所定の温度となるように冷却機構を制御する。
なお、上記した所定時間とは、積層させた第1のワークW1と第2のワークW2への加熱開始から第1のワークW1と第2のワークW2との接合が完了してマイクロチップが形成するまでの時間である。
G '. Operation 7 ′ (work (microchip) removal)
(19-2) Temperature control of the work stage 21 by the temperature control unit 16a shown in FIG. 13 is stopped after a predetermined time has elapsed from the start of heating the first work W1 and the second work W2. The first workpiece W1 and the second workpiece W2 on the workpiece stage 21 are joined to form a microchip. Since the temperature control of the work stage 21 is stopped as described above, the work stage 21 and the microchip on the work stage 21 are cooled to room temperature.
In order to shorten the cooling time, a cooling mechanism (not shown) may be provided in the work stage 21. As the cooling mechanism, for example, a cooling pipe is embedded in the work stage 21 and a refrigerant is caused to flow through the cooling pipe. Then, the work stage 21 is cooled by heat exchange between the refrigerant and the work stage 21. The cooling mechanism is also controlled by, for example, the temperature control unit 16a. The temperature control unit 16a operates the cooling mechanism after stopping the operation of the heating mechanism 16, and the temperature of the surface of the work stage 21 is determined based on the temperature information of the surface of the work stage 21 measured by a temperature sensor (not shown). The cooling mechanism is controlled to reach the temperature.
Note that the above-described predetermined time is the time when the first workpiece W1 and the second workpiece W2 are heated to complete the joining of the first workpiece W1 and the second workpiece W2 to form a microchip. It is time to do.

(20’)第1のワークW1と第2のワークW2の温度が所定の温度まで冷却された後、反転ステージユニット30において、真空チャック駆動制御部35bが真空供給機構35の駆動を停止し、反転ステージ31への真空の供給が停止する。
そして不図示のパージ機構により反転ステージ31に空気が供給される。すなわち、真空供給路、吸着用溝部31a、第1のワークW1の載置面からなる空間内は、減圧雰囲気から大気圧雰囲気となり、反転ステージ31とマイクロチップ表面(マイクロチップの第1のワークW1側表面)との間の吸着関係が解除される。
(21’)図11に示すように、加圧ステージユニット20において、ステージ移動機構駆動制御部24aによってステージ移動機構24を駆動することにより加圧ステージ23、補助ステージ22、ワークステージ21を下方向に移動させる。移動位置は、反転ステージ31からマイクロチップ表面が離間状態となる任意の位置である。
以下の動作は、前記第1の実施例の(22)〜(24)と同様であるので説明を省略する。
上記(19−2)(20’)(21’)(22)〜(24)の工程により、マイクロチップへの加熱の解除、反転ステージ31の真空チャックの解除、反転ステージ31の固定の解除および元の位置への反転、ワークステージ21からマイクロチップの取り出しが行われる。
(20 ′) After the temperature of the first workpiece W1 and the second workpiece W2 is cooled to a predetermined temperature, the vacuum chuck drive control unit 35b stops driving the vacuum supply mechanism 35 in the reversing stage unit 30, The supply of vacuum to the inversion stage 31 is stopped.
Then, air is supplied to the reversing stage 31 by a purge mechanism (not shown). That is, the space formed by the vacuum supply path, the suction groove 31a, and the mounting surface of the first work W1 changes from the reduced pressure atmosphere to the atmospheric pressure atmosphere, and the reversing stage 31 and the microchip surface (the first work W1 of the microchip). The adsorbing relationship with the side surface is released.
(21 ') As shown in FIG. 11, in the pressurizing stage unit 20, the stage moving mechanism 24 is driven by the stage moving mechanism drive control unit 24a so that the pressurizing stage 23, the auxiliary stage 22, and the work stage 21 are moved downward. Move to. The moving position is an arbitrary position at which the microchip surface is separated from the reversing stage 31.
Since the following operations are the same as (22) to (24) of the first embodiment, the description thereof is omitted.
By the steps (19-2), (20 ′), (21 ′), (22) to (24), the heating to the microchip is released, the vacuum chuck of the inversion stage 31 is released, the fixing of the inversion stage 31 is released, and Inversion to the original position and removal of the microchip from the work stage 21 are performed.

(ロ)加圧工程と加熱工程を両方行う場合。
以下に説明するようにA(動作1:光照射前)〜E(動作5:反転動作)の工程は第1の実施例と同じであり、第1の実施例におけるF(動作5:加圧動作),G(動作6:ワークの取り出し)の工程が、以下のF’(加熱動作),G’(ワークの取り出し)の工程に置き換わる。
A.動作1(光照射前)
前記図4で説明した実施例1の(1)〜(7)と同様であるので説明を省略する。
B.動作2(光照射)
前記図5で説明した実施例1の(8)〜(10)と同様であるので説明を省略する。
C.動作3(反転ステージユニット30、加圧ステージユニット20の退避)
前記図6で説明した実施例1の(11)〜(12)と同様であるので説明を省略する。D.動作4(反転動作、加圧動作の準備)
前記図7で説明した実施例1の(13)〜(14)と同様であるので説明を省略する。E.動作5(反転動作)
前記図8で説明した実施例1の(15)〜(17)と同様であるので説明を省略する。
(B) When performing both the pressurizing step and the heating step.
As described below, steps A (operation 1: before light irradiation) to E (operation 5: inversion operation) are the same as those in the first embodiment, and F (operation 5: pressurization) in the first embodiment. The steps of (operation) and G (operation 6: workpiece removal) are replaced with the following steps F ′ (heating operation) and G ′ (work removal).
A. Operation 1 (before light irradiation)
Since this is the same as (1) to (7) of the first embodiment described with reference to FIG.
B. Operation 2 (light irradiation)
Since it is the same as (8) to (10) of the first embodiment described with reference to FIG.
C. Operation 3 (Retraction of reversing stage unit 30 and pressure stage unit 20)
Since this is the same as (11) to (12) of the first embodiment described with reference to FIG. D. Operation 4 (Preparation for reverse operation and pressurizing operation)
Since this is the same as (13) to (14) of the first embodiment described with reference to FIG. E. Operation 5 (Reverse operation)
Since this is the same as (15) to (17) of the first embodiment described with reference to FIG.

F”.動作6”(加圧・加熱動作)
(18)図9に示すように、加圧ステージユニット20において、ステージ移動機構駆動制御部24aによってステージ移動機構24を駆動することにより、加圧ステージ23、補助ステージ22、ワークステージ21を上方向に移動させて、ワークステージ21に載置された第2のワークW2と反転ステージ31に吸着保持されている第1のワークW1とを接触させる。
(19)図10に示すように、加圧ステージユニット20において、第1のワークW1と第2のワークW2とを接触させた後(第2のワークW2上に第1のワークW1を積層した後)も、ステージ移動機構駆動制御部24aによるステージ移動機構24の駆動を続行する。そして、加圧ステージ23の上面がストッパ28に接触したときにステージ移動機構24の駆動を停止する。
実施例1で説明したとおり、第1のワークW1と第2のワークW2とが接触した位置から加圧ステージ23の上面がストッパ28に接触する位置までの加圧ステージ23の上方向への移動距離をx、ばねのばね定数をkとするとき、第1のワークW1と第2のワークW2には、P=|kx|なる大きさの圧力が印加される。
(19”)図13に示す温度制御部16aにより、ワークステージ21の温度制御を開始する。温度制御部16aは、図示を省略した温度センサによって計測されたワークステージ21表面の温度情報に基づき、ワークステージ21表面の温度が所定の温度となるように加熱機構を制御する。
F ”.Operation 6” (Pressurization / heating operation)
(18) As shown in FIG. 9, in the pressurizing stage unit 20, the stage moving mechanism 24 is driven by the stage moving mechanism drive control unit 24a, so that the pressurizing stage 23, auxiliary stage 22, and work stage 21 are moved upward. The second work W2 placed on the work stage 21 and the first work W1 sucked and held on the reversing stage 31 are brought into contact with each other.
(19) As shown in FIG. 10, after the first workpiece W1 and the second workpiece W2 are brought into contact with each other in the pressure stage unit 20 (the first workpiece W1 is stacked on the second workpiece W2). After), the stage moving mechanism 24 continues to be driven by the stage moving mechanism drive controller 24a. Then, when the upper surface of the pressure stage 23 comes into contact with the stopper 28, the drive of the stage moving mechanism 24 is stopped.
As described in the first embodiment, the upward movement of the pressure stage 23 from the position where the first work W1 and the second work W2 are in contact to the position where the upper surface of the pressure stage 23 is in contact with the stopper 28 is performed. When the distance is x and the spring constant of the spring is k, a pressure of magnitude P = | kx | is applied to the first workpiece W1 and the second workpiece W2.
(19 ″) Temperature control of the work stage 21 is started by the temperature control unit 16a shown in FIG. 13. The temperature control unit 16a is based on temperature information on the surface of the work stage 21 measured by a temperature sensor (not shown). The heating mechanism is controlled so that the surface temperature of the work stage 21 becomes a predetermined temperature.

(18)(19)(19”)の工程により、第1のワークW1と第2のワークW2の積層ならびにこれらへの加圧および加熱が行われる。
なお、上記したように、第1のワークW1と第2のワークW2へ印加する圧力は加圧中に圧力値を変更することも可能である。具体的には、ストッパ駆動部28aによりストッパ28を駆動して、加圧ステージ23と補助ステージ22との間の空間に挿入されたストッパ28の上下方向の位置を調整する。なお、上記したように、ストッパ駆動部28aの制御はストッパ駆動制御部28bにより行われる。
すなわち、加圧状態を維持したままストッパ28の上下方向の位置を調整することにより、上記距離S2の値を調整して上記移動距離がxとなるようにし、第1のワークW1と第2のワークW2に印加される圧力P=|kx|の大きさが調整される。
(18) Through the steps (19) and (19 ″), the first workpiece W1 and the second workpiece W2 are stacked, and pressurization and heating are performed on them.
As described above, the pressure applied to the first workpiece W1 and the second workpiece W2 can be changed during the pressurization. Specifically, the stopper 28 is driven by the stopper driving unit 28 a to adjust the vertical position of the stopper 28 inserted in the space between the pressure stage 23 and the auxiliary stage 22. As described above, the stopper drive unit 28a is controlled by the stopper drive control unit 28b.
That is, by adjusting the vertical position of the stopper 28 while maintaining the pressurized state, the value of the distance S2 is adjusted so that the moving distance becomes x, and the first workpiece W1 and the second workpiece W2 are adjusted. The magnitude of the pressure P = | kx | applied to the workpiece W2 is adjusted.

G”.動作7”(ワーク(マイクロチップ)の取り出し)
(19−3)第1のワークW1と第2のワークW2への加圧および加熱開始から所定時間経過後、図12に示す温度制御部16aによるワークステージ21の温度制御を停止する。ワークステージ21上の第1のワークW1と第2のワークW2は接合してマイクロチップとなる。上記したようにワークステージ21の温度制御を停止したので、ワークステージ21およびワークステージ21上のマイクロチップは室温まで冷却される。
なお、冷却時間を短縮する場合は、前述したように、ワークステージ21内に図示を省略した冷却機構を設けてもよい。冷却機構としては、例えば、ワークステージ21内に冷却管を埋設し、当該冷却管に冷媒を流す。そして冷媒とワークステージ21との熱交換により、ワークステージ21の冷却を実施する。なお、冷却機構の制御も、例えば、温度制御部16aにより行われる。温度制御部16aは、加熱機構16の動作を停止後、冷却機構を動作させ、図示を省略した温度センサによって計測されたワークステージ21表面の温度情報に基づき、ワークステージ21表面の温度が所定の温度となるように冷却機構を制御する。
なお、上記した所定時間とは、第1のワークW1と第2のワークW2への加圧および加熱開始から第1のワークW1と第2のワークW2との接合が完了してマイクロチップが形成するまでの時間である。
G ".Operation 7" (work (microchip) removal)
(19-3) The temperature control of the work stage 21 by the temperature control unit 16a shown in FIG. The first workpiece W1 and the second workpiece W2 on the workpiece stage 21 are joined to form a microchip. Since the temperature control of the work stage 21 is stopped as described above, the work stage 21 and the microchip on the work stage 21 are cooled to room temperature.
In order to shorten the cooling time, a cooling mechanism (not shown) may be provided in the work stage 21 as described above. As the cooling mechanism, for example, a cooling pipe is embedded in the work stage 21 and a refrigerant is caused to flow through the cooling pipe. Then, the work stage 21 is cooled by heat exchange between the refrigerant and the work stage 21. The cooling mechanism is also controlled by, for example, the temperature control unit 16a. The temperature control unit 16a operates the cooling mechanism after stopping the operation of the heating mechanism 16, and the temperature of the surface of the work stage 21 is determined based on the temperature information of the surface of the work stage 21 measured by a temperature sensor (not shown). The cooling mechanism is controlled to reach the temperature.
The above-mentioned predetermined time is the time when the first workpiece W1 and the second workpiece W2 are pressed and heated, and the joining of the first workpiece W1 and the second workpiece W2 is completed to form a microchip. It is time to do.

(20”)第1のワークW1と第2のワークW2の温度が所定の温度まで冷却された後、反転ステージユニット30において、真空チャック駆動制御部35bが真空供給機構35の駆動を停止し、反転ステージ31への真空の供給が停止する。
そして不図示のパージ機構により反転ステージ31に空気が供給される。すなわち、真空供給路、吸着用溝部31a、第1のワークW1の載置面からなる空間内は、減圧雰囲気から大気圧雰囲気となり、反転ステージ31とマイクロチップ表面(マイクロチップの第1のワークW1側表面)との間の吸着関係が解除される。
以下の動作は、前記第1の実施例の(21)〜(24)と同様であるので説明を省略する。
上記(19−3)(20”)(21)〜(24)の工程により、マイクロチップへの加圧および加熱の解除、反転ステージ31の真空チャックの解除、反転ステージ31の固定の解除および元の位置への反転、ワークステージ21からマイクロチップの取り出しが行われる。
(20 ″) After the temperature of the first workpiece W1 and the second workpiece W2 is cooled to a predetermined temperature, the vacuum chuck drive control unit 35b stops driving the vacuum supply mechanism 35 in the reversing stage unit 30, The supply of vacuum to the inversion stage 31 is stopped.
Then, air is supplied to the reversing stage 31 by a purge mechanism (not shown). That is, the space formed by the vacuum supply path, the suction groove 31a, and the mounting surface of the first work W1 changes from the reduced pressure atmosphere to the atmospheric pressure atmosphere, and the reversing stage 31 and the microchip surface (the first work W1 of the microchip). The adsorbing relationship with the side surface is released.
Since the following operations are the same as (21) to (24) of the first embodiment, the description thereof will be omitted.
By the steps (19-3), (20 ″), (21) to (24), the pressure and heating to the microchip are released, the vacuum chuck of the reversing stage 31 is released, the fixing of the reversing stage 31 is released, and the original And the microchip is taken out from the work stage 21.

上述した第2の実施例の装置によれば、前記第1の実施例の装置の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
すなわち、ワークステージ21に加熱機構16を付与したので、2枚のワーク(基板)に対し、ワーク表面への光照射処理工程、2枚のワークの積層工程を実施した後、前記第1の実施例で説明した「2枚のワークの加圧工程」に加え、「(イ)2枚のワークの加熱工程」、「(ロ)2枚のワークの加圧工程および加熱工程」からなる3つの工程グループから任意の工程を選択して実施することが可能となる。
According to the apparatus of the second embodiment described above, the following effects can be obtained in addition to the effects of the apparatus of the first embodiment.
That is, since the heating mechanism 16 is applied to the work stage 21, the first execution is performed after performing the light irradiation treatment process on the work surface and the stacking process of the two works on the two works (substrates). In addition to the “pressing process of two workpieces” described in the example, there are three (3) consisting of “(b) heating process of two workpieces” and “(b) pressing process and heating process of two workpieces”. An arbitrary process can be selected from the process group and executed.

3.実施例3
次に、上記第1、第2の実施例の変更例である第3の実施例について説明する。
前記したように、第1、第2の実施例の各構成要素の動作は各制御部で行われる。
すなわち、ランプ点灯装置13はUVランプ11aの点灯・消灯、ランプ点灯時間の制御を行う。真空チャック駆動制御部35bは、真空チャック機構を動作させるための真空供給機構35の動作を制御する。
反転ステージ制御部33aは、反転ステージ31を反転させるための反転ステージ駆動機構33の動作を制御する。
ステージ移動機構駆動制御部24aは、加圧ステージ23、補助ステージ22、ワークステージ21を上下方向に移動させるステージ移動機構24の動作を制御する。
ワークステージ駆動制御部21aは、必要に応じて第1のワークW1、第2のワークW2の位置合わせを行うためにワークステージ21を駆動制御する。
3. Example 3
Next, a third embodiment, which is a modification of the first and second embodiments, will be described.
As described above, the operation of each component in the first and second embodiments is performed by each control unit.
That is, the lamp lighting device 13 controls the lighting / extinguishing of the UV lamp 11a and the lamp lighting time. The vacuum chuck drive controller 35b controls the operation of the vacuum supply mechanism 35 for operating the vacuum chuck mechanism.
The inversion stage control unit 33 a controls the operation of the inversion stage driving mechanism 33 for inverting the inversion stage 31.
The stage moving mechanism drive control unit 24a controls the operation of the stage moving mechanism 24 that moves the pressure stage 23, the auxiliary stage 22, and the work stage 21 in the vertical direction.
The work stage drive control unit 21a drives and controls the work stage 21 in order to align the first work W1 and the second work W2 as necessary.

マスクホルダ駆動制御部14bは、マスクMを搭載したマスクホルダ14を所定の位置に配置するためのマスクホルダ駆動部14aの動作を制御する。
直動ベース駆動制御部43は、反転ステージユニット30、加圧ステージユニット20搭載した直動ベース42を駆動制御する。
ストッパ駆動制御部28bは、マイクロチップへの加圧に寄与するストッパ28を駆動するためのストッパ駆動部28aの動作を制御する。
固定機構駆動制御部36bは、反転ステージ31が図8において反時計周りに反転することを規制するための反転ステージ固定機構36を駆動する固定機構駆動部36aの動作を制御する。
温度制御部16aは、図示を省略した温度センサによって計測されたワークステージ21表面の温度情報に基づき、ワークステージ21表面の温度が所定の温度となるように加熱機構16の動作を制御する。また、必要に応じて温度制御部16aは、上記温度情報に基づき、ワークステージ21表面の温度が所定の温度となるように図示を省略した冷却機構を制御する。これらの制御部は、上記した(1)〜(24)の各工程において、その都度制御を行う。
The mask holder drive control unit 14b controls the operation of the mask holder drive unit 14a for placing the mask holder 14 on which the mask M is mounted at a predetermined position.
The linear motion base drive controller 43 drives and controls the linear motion base 42 mounted with the reversing stage unit 30 and the pressure stage unit 20.
The stopper drive control unit 28b controls the operation of the stopper drive unit 28a for driving the stopper 28 that contributes to pressurization to the microchip.
The fixing mechanism drive control unit 36b controls the operation of the fixing mechanism driving unit 36a that drives the inversion stage fixing mechanism 36 for restricting the inversion stage 31 from being inverted counterclockwise in FIG.
The temperature controller 16a controls the operation of the heating mechanism 16 so that the temperature of the surface of the work stage 21 becomes a predetermined temperature based on the temperature information of the surface of the work stage 21 measured by a temperature sensor (not shown). Moreover, the temperature control part 16a controls the cooling mechanism which abbreviate | omitted illustration so that the temperature of the work stage 21 surface may become predetermined | prescribed temperature based on the said temperature information as needed. These control units perform the control in each step (1) to (24) described above.

ここで、図14に示すように、これらの制御部の実行タイミングを指令する制御部である上位コントローラ50を設け、一連の工程を自動的に実施してもよい。
上位コントローラ50は、上記した(1)〜(24)の工程手続きに関する指令内容を予め記憶しており、この指令内容に基づき、上記した各制御部を制御する。
なお、圧力センサ15は、第1のワークW1と第2のワークW2へ印加される圧力を検出し、例えば前述したようにステージ移動機構駆動制御部24aに送出されるが、上位コントローラ50を設ける場合には、圧力センサ15の出力を上位コントローラ50に送り、上位コントローラ50を介してステージ移動機構駆動制御部24aを制御するようにしてもよい。
なお、周知の搬送機構を用いて第1のワークW1、第2のワークW2をそれぞれ反転ステージ31、ワークステージ21に搬入、設置、搬出を行う場合、このような搬送機構を制御する制御部を上位コントローラ50と接続してもよい。
Here, as shown in FIG. 14, a host controller 50 that is a control unit that instructs the execution timing of these control units may be provided, and a series of steps may be automatically performed.
The host controller 50 stores in advance command contents relating to the above-described process procedures (1) to (24), and controls each control unit described above based on the command contents.
The pressure sensor 15 detects the pressure applied to the first workpiece W1 and the second workpiece W2, and is sent to the stage moving mechanism drive control unit 24a as described above, for example, but the host controller 50 is provided. In this case, the output of the pressure sensor 15 may be sent to the host controller 50, and the stage moving mechanism drive control unit 24a may be controlled via the host controller 50.
In addition, when carrying in, installing, and carrying out the 1st workpiece | work W1 and the 2nd workpiece | work W2 to the inversion stage 31 and the work stage 21, respectively using a well-known conveyance mechanism, the control part which controls such a conveyance mechanism is provided. You may connect with the high-order controller 50. FIG.

4.実施例4
次に、上記第1、第2、第3の実施例のその他の変更例である第4の実施例について説明する。
上記したように、波長172nmのUV光を第1のワークW1、第2のワークW2に照射する場合、反転ステージユニット30と加圧ステージユニット20はUV光照射工程(前記(8)〜(10)の工程)においては上記したUV光の照射領域に位置するように移動し、それ以外の工程においては、UV光の照射領域から退避する。
上記した実施例においては、反転ステージユニット30と加圧ステージユニット20は直動ベース42上に設けられ、ベース41上を移動するように構成されている。
しかしながら、必ずしもこのように構成する必要はない。例えば、図15に示すように、光照射ユニット10を上下方向に移動可能なように構成してもよい
具体的には、光照射ユニット10は光照射ユニット駆動部17により上下方向に駆動される。ここで光照射ユニット駆動部17の動作は、光照射ユニット駆動制御部17aにより制御される。
4). Example 4
Next, a description will be given of a fourth embodiment, which is another modification of the first, second, and third embodiments.
As described above, when the first workpiece W1 and the second workpiece W2 are irradiated with UV light having a wavelength of 172 nm, the reversing stage unit 30 and the pressurizing stage unit 20 are subjected to the UV light irradiation step ((8) to (10 In step (2), it moves so as to be located in the UV light irradiation region, and in other steps, it is retracted from the UV light irradiation region.
In the embodiment described above, the reversing stage unit 30 and the pressure stage unit 20 are provided on the linear motion base 42 and configured to move on the base 41.
However, this configuration is not necessarily required. For example, as shown in FIG. 15, the light irradiation unit 10 may be configured to be movable in the vertical direction. Specifically, the light irradiation unit 10 is driven in the vertical direction by the light irradiation unit driving unit 17. . Here, the operation of the light irradiation unit drive unit 17 is controlled by the light irradiation unit drive control unit 17a.

例えば、前記第1の実施例の動作(1)〜(7)において、光照射ユニット10は、UV光照射前((1)〜(7)の工程)においては光照射ユニット駆動部17により上方向に移動して所定の位置に維持される。この所定の位置とは、光照射ユニット10と反転ステージユニット30および加圧ステージユニット20との間に、反転ステージ31、ワークステージ21上にそれぞれ第1のワークW1、第2のワークW2を配置することが可能な空間を確保することができる位置である。また、上記所定の位置とは、加圧(加熱)工程以降((11)〜(24)の工程)において、光照射ユニット10と反転ステージユニット30および加圧ステージユニット20との間に、反転ステージ31が反転する際に光照射ユニット10が干渉しないような空間を確保することができる位置である。   For example, in the operations (1) to (7) of the first embodiment, the light irradiation unit 10 is moved up by the light irradiation unit driving unit 17 before UV light irradiation (steps (1) to (7)). It moves in the direction and is kept in place. The predetermined position means that the first workpiece W1 and the second workpiece W2 are arranged on the reversing stage 31 and the work stage 21, respectively, between the light irradiation unit 10, the reversing stage unit 30, and the pressure stage unit 20. It is a position where a space that can be secured can be secured. The predetermined position is reversed between the light irradiation unit 10, the reversing stage unit 30, and the pressure stage unit 20 in the pressurization (heating) step and subsequent steps (steps (11) to (24)). This is a position where a space where the light irradiation unit 10 does not interfere when the stage 31 is reversed can be secured.

次に、光照射ユニット10は、UV光照射工程((8〜10)の工程)においては光照射ユニット駆動部17により下方向に移動して、UVランプ11aの下側と各ワークの照射面と距離Dが例えば、1〜5mmとなる位置に維持される。
光照射終了後、光照射ユニット10は光照射ユニット駆動部17により上方向に移動して、上記した所定の位置に維持される。
前記第1の実施例に示したように反転ステージユニット30と加圧ステージユニット20を直動ベース42上に設け、反転ステージユニット30が保持する第1のワークW1と、加圧ステージユニット20が保持する第2のワークW2とが光照射ユニット10から照射されるUV光の照射領域に対して侵入・離脱ができるように、直動ベース42をベース41上で駆動する場合、直動ベース42の移動方向に沿ってベース41が長くなる。このため、貼り合わせ装置の床面積もそれに応じて大きくなる。
しかしながら、第4の実施例に示す貼り合わせ装置は、直動ベース42を設ける必要がないので貼り合わせ装置の床面積を小さくすることが可能となる。
Next, the light irradiation unit 10 is moved downward by the light irradiation unit driving unit 17 in the UV light irradiation step (steps (8 to 10)), and the lower side of the UV lamp 11a and the irradiation surface of each workpiece. The distance D is maintained at a position of 1 to 5 mm, for example.
After the light irradiation is completed, the light irradiation unit 10 is moved upward by the light irradiation unit driving unit 17 and is maintained at the predetermined position described above.
As shown in the first embodiment, the reversing stage unit 30 and the pressure stage unit 20 are provided on the linear motion base 42, and the first work W1 held by the reversing stage unit 30 and the pressure stage unit 20 are When the linear motion base 42 is driven on the base 41 so that the second workpiece W2 to be held can enter and leave the irradiation region of the UV light irradiated from the light irradiation unit 10, the linear motion base 42 is driven. The base 41 becomes longer along the moving direction. For this reason, the floor area of the bonding apparatus also increases accordingly.
However, since the bonding apparatus shown in the fourth embodiment does not need to provide the linear motion base 42, the floor area of the bonding apparatus can be reduced.

5.実施例5
次に、上記第1、第2、第3、第4の実施例のその他の変更例である第5の実施例について説明する。
上記した各実施例においては、UV光照射工程において第1のワークW1と第2のワークW2に対して同時にUV光を照射していたが、必ずしもこれに限るものではなく、第1のワークW1と第2のワークW2に対して個別にUV光を照射してもよい。
図16は、第1のワークW1と第2のワークW2に対して個別にUV光を照射する貼り合わせ装置の構成例を示す図である。
光照射ユニット10は光照射ユニット駆動部17により図16の左右に駆動可能なように構成される。ここで光照射ユニット駆動部17の動作は、光照射ユニット駆動制御部17aにより制御される。このような構成により、光照射ユニット10から放出されるUV光を第1のワークW1と第2のワークW2に対して個別に照射することが可能となる。
図16に示す貼り合わせ装置は、第1のワークW1と第2のワークW2に対して個別にUV光を照射することが可能であるので、光照射ユニット10をコンパクトに構成することが可能となる。
5). Example 5
Next, a fifth embodiment, which is another modification of the first, second, third, and fourth embodiments, will be described.
In each of the above-described embodiments, the UV light is irradiated to the first work W1 and the second work W2 at the same time in the UV light irradiation step. The second workpiece W2 may be individually irradiated with UV light.
FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of a bonding apparatus that individually irradiates UV light to the first workpiece W1 and the second workpiece W2.
The light irradiation unit 10 is configured to be driven left and right in FIG. 16 by the light irradiation unit driving unit 17. Here, the operation of the light irradiation unit drive unit 17 is controlled by the light irradiation unit drive control unit 17a. With such a configuration, it is possible to individually irradiate the first work W1 and the second work W2 with UV light emitted from the light irradiation unit 10.
Since the bonding apparatus shown in FIG. 16 can individually irradiate UV light to the first workpiece W1 and the second workpiece W2, the light irradiation unit 10 can be configured compactly. Become.

なお、図16に示す貼り合わせ装置においても、反転ステージユニット30と加圧ステージユニット20はUV光照射工程においてはUV光の照射領域に位置するように移動し、それ以外の工程においては、UV光の照射領域から退避させる必要がある。
そのため、第1の実施例に示したように、反転ステージユニット30と加圧ステージユニット20を直動ベース42上に設けてベース41上を移動するように構成してもよいが、前記第4の実施例と同様に、図16の点線で示すように、光照射ユニット10は光照射ユニット駆動部17により上下方向にも駆動可能なように構成してもよい。
このような構成にすることにより、第4の実施例に示す貼り合わせ装置と同等の効果を奏することが可能となる。
Also in the bonding apparatus shown in FIG. 16, the reversing stage unit 30 and the pressure stage unit 20 are moved so as to be positioned in the UV light irradiation region in the UV light irradiation process, and in other steps, the UV light irradiation process is performed. It is necessary to evacuate from the light irradiation area.
Therefore, as shown in the first embodiment, the reversing stage unit 30 and the pressurizing stage unit 20 may be provided on the linear motion base 42 and moved on the base 41. Similarly to the embodiment, the light irradiation unit 10 may be configured to be driven in the vertical direction by the light irradiation unit driving unit 17 as indicated by a dotted line in FIG.
By adopting such a configuration, it is possible to achieve the same effect as the bonding apparatus shown in the fourth embodiment.

6.実施例6
上記した実施例1〜5においては、2枚のマイクロチップ基板の両方に真空紫外光等を照射する例を示した。すなわち、両基板の表面に真空紫外光等を照射して当該表面を改質し、上記2枚のワークを積層し、その後上記2枚のワークに圧力を加えて、上記2枚のワークを貼り合わせるための装置を提示した。
本実施例においては、2枚のマイクロチップ基板の一方のみに真空紫外光等を照射する場合におけるワークの貼り合わせ装置の例を示す。特に本実施例では、ワーク表面に真空紫外光を照射して、表面を改質する例について述べる。
6). Example 6
In the above-described Examples 1 to 5, an example in which vacuum ultraviolet light or the like is irradiated to both of two microchip substrates has been shown. That is, the surfaces of both substrates are irradiated with vacuum ultraviolet light or the like to modify the surfaces, the two workpieces are stacked, and then the two workpieces are pressed to attach the two workpieces. A device for matching was presented.
In this embodiment, an example of a workpiece bonding apparatus in the case where only one of two microchip substrates is irradiated with vacuum ultraviolet light or the like is shown. In particular, in this embodiment, an example of modifying the surface by irradiating the surface of the workpiece with vacuum ultraviolet light will be described.

[装置構成]
本実施例の装置構成例を図17に示す。本実施例の貼り合わせ装置は、主として図1に示した、第1の実施例の貼り合わせ装置と同様の構成の光照射ユニット10(放出ユニット)、加圧ステージユニット20(加圧機構)の2つのユニットから構成されるが、更に、後に述べるワーク加圧時にワークを固定するための加圧用ふた61を有する。なお、光照射ユニット10、加圧ステージユニット20の構成は、第1の実施例のものと同様であるので、以下、簡単に説明する。
a.光照射ユニット
光照射ユニット10は、第2のワークW2の表面にUV光を照射して、同表面を改質するためのものである。ランプ11aとしては、前述したように波長172nmに中心波長を有する単色光の光を放出する真空紫外エキシマランプが採用され、各ランプの点灯制御は、ランプ点灯装置13により行われる。
なお、光照射ユニット10は光照射ユニット駆動部17により図17の左右に駆動可能なように構成される。ここで光照射ユニット駆動部17の動作は、光照射ユニット駆動制御部17aにより制御される。
[Device configuration]
FIG. 17 shows a device configuration example of this embodiment. The bonding apparatus of the present embodiment is mainly composed of a light irradiation unit 10 (release unit) and a pressure stage unit 20 (pressure mechanism) having the same configuration as that of the bonding apparatus of the first embodiment shown in FIG. Although it is composed of two units, it further includes a pressurizing lid 61 for fixing the work when the work is pressed as described later. In addition, since the structure of the light irradiation unit 10 and the pressurization stage unit 20 is the same as that of the 1st Example, it demonstrates easily below.
a. Light Irradiation Unit The light irradiation unit 10 is for irradiating the surface of the second workpiece W2 with UV light to modify the surface. As the lamp 11a, as described above, a vacuum ultraviolet excimer lamp that emits monochromatic light having a center wavelength at a wavelength of 172 nm is adopted, and lighting control of each lamp is performed by the lamp lighting device 13.
The light irradiation unit 10 is configured to be driven left and right in FIG. 17 by the light irradiation unit drive unit 17. Here, the operation of the light irradiation unit drive unit 17 is controlled by the light irradiation unit drive control unit 17a.

b.加圧ステージユニット
加圧ステージユニット20は、積層された第1のワークW1と第2のワークW2を加圧し、両者を接合するためのものである。
加圧ステージユニット20は、加圧ステージ23と補助ステージ22、および補助ステージ22上に配置されたワークステージ21からなる。各ステージは柱26に規制された直線方向(すなわち、上下方向)に移動可能となっている。
ここで、具体的な構成は、第1の実施例のものと同様であるのでここでは説明を省略し、本実施例において新規の構成である加圧用ふた61について説明する。
加圧用ふた61は、積層された第1のワークW1、第2のワークW2を加圧する際、両ワークの上方向への移動を規制するためのものである。加圧用ふた61は、後述する図19、図20に示すように、加圧用ふた駆動部61aによって図17の左右方向に駆動される。加圧用ふた駆動部61aの動作は、加圧用ふた駆動制御部61bにより制御される。 上記したように、加圧用ふた61は、加圧動作時において両ワークの上方向への移動を規制するために固定される。ここで加圧用ふた61の固定は、加圧用ふた固定機構62によって行われる。加圧用ふた固定機構62は、第1の実施例の反転ステージ固定機構36と同様の構成であり、固定機構駆動部62aにより駆動される。なお固定機構駆動部62aは、固定機構駆動制御部62bにより制御される。
すなわち、本実施例では、加圧用ふた固定機構62が両ワーク(積層された第1のワークW1、第2のワークW2)の上方向への移動を規制する移動規制機構に相当する。
c.ベース
図17に示すように、上記した加圧ステージユニット20は、ベース41上に設けられる。
b. Pressurization stage unit The pressurization stage unit 20 pressurizes the stacked first workpiece W1 and second workpiece W2 and joins them together.
The pressure stage unit 20 includes a pressure stage 23, an auxiliary stage 22, and a work stage 21 arranged on the auxiliary stage 22. Each stage is movable in a linear direction (that is, up and down direction) restricted by the pillar 26.
Here, since the specific configuration is the same as that of the first embodiment, the description is omitted here, and the pressurizing lid 61 which is a new configuration in this embodiment will be described.
The pressurizing lid 61 is for restricting the upward movement of both the workpieces when pressurizing the stacked first workpiece W1 and second workpiece W2. The pressurizing lid 61 is driven in the left-right direction in FIG. 17 by a pressurizing lid driving unit 61a as shown in FIGS. The operation of the pressurizing lid driving unit 61a is controlled by the pressurizing lid driving control unit 61b. As described above, the pressure lid 61 is fixed in order to restrict the upward movement of both workpieces during the pressure operation. Here, the pressurizing lid 61 is fixed by the pressurizing lid fixing mechanism 62. The pressurizing lid fixing mechanism 62 has the same configuration as the inversion stage fixing mechanism 36 of the first embodiment, and is driven by a fixing mechanism driving unit 62a. The fixing mechanism driving unit 62a is controlled by the fixing mechanism driving control unit 62b.
In other words, in this embodiment, the pressure lid fixing mechanism 62 corresponds to a movement restricting mechanism that restricts the upward movement of the two works (the stacked first work W1 and second work W2).
c. Base As shown in FIG. 17, the above-described pressure stage unit 20 is provided on a base 41.

以下、本実施例における貼り合わせ装置の動作例について説明する。
なお説明を簡単にするため、本実施例では第1のワークW1、第2のワークW2を貼り合わせてマイクロチップを構成した後で、当該マイクロチップに検査体を設置する場合について述べる。
すなわち、第1の実施例のように、マイクロチップ基板を貼り合わせる前に第2のワークW2(マイクロチップ基板)に検査体を予め設置しないので、検査体にUV光が照射されないように遮光するためのマスクM、マスクホルダ14、マスクホルダ駆動部14a、マスクホルダ駆動制御部14bは省略される。
Hereinafter, an operation example of the bonding apparatus in this embodiment will be described.
In order to simplify the description, in this embodiment, a case is described in which after the first workpiece W1 and the second workpiece W2 are bonded together to form a microchip, an inspection object is placed on the microchip.
That is, as in the first embodiment, since the inspection body is not set in advance on the second workpiece W2 (microchip substrate) before the microchip substrate is bonded, the inspection body is shielded from being irradiated with UV light. Therefore, the mask M, the mask holder 14, the mask holder driving unit 14a, and the mask holder driving control unit 14b are omitted.

A.動作1(第2のワークW2設置から光照射まで)
(1)図17に示すように、加圧ステージユニット20において、第2のワークW2をワークステージ21に載置し、所定の位置に位置決めする。位置決めは、例えば図2に示すように、位置決めピンに押し当てることによりなされる。なお、第2のワークW2の設置は、作業者が行ってもよいし、図示、説明を省略した周知の搬送機構を用いて行ってもよい。
(2)第2のワークW2の厚みを考慮して、ステージ移動機構駆動制御部24aによってステージ移動機構24を駆動することにより加圧ステージ23、補助ステージ22、ワークステージ21を移動させ、ワークステージ21の高さが所定の高さとなるように調整する。
具体的には、ステージ移動機構駆動制御部24aによってステージ移動機構24を駆動し、補助ステージ22表面が高さ調整用カラー26bに接触し、更に高さ調整用カラー26bが柱26のフランジ部26aと接触するまで、加圧ステージ23、補助ステージ22、ワークステージ21を移動させる。
A. Operation 1 (from second workpiece W2 installation to light irradiation)
(1) As shown in FIG. 17, in the pressure stage unit 20, the second workpiece W2 is placed on the workpiece stage 21 and positioned at a predetermined position. The positioning is performed by pressing against a positioning pin, for example, as shown in FIG. The installation of the second workpiece W2 may be performed by an operator, or may be performed using a well-known transport mechanism that is not shown or described.
(2) In consideration of the thickness of the second workpiece W2, the stage moving mechanism drive control unit 24a drives the stage moving mechanism 24 to move the pressure stage 23, the auxiliary stage 22, and the work stage 21, thereby moving the work stage. 21 is adjusted to a predetermined height.
Specifically, the stage moving mechanism 24 is driven by the stage moving mechanism drive control unit 24a, the surface of the auxiliary stage 22 comes into contact with the height adjusting collar 26b, and the height adjusting collar 26b is further connected to the flange portion 26a of the column 26. The pressure stage 23, the auxiliary stage 22, and the work stage 21 are moved until they come into contact with each other.

補助ステージ22表面の高さは、補助ステージ22と上記フランジ部26aとの間に設けた高さ調整用カラー26bの厚みに依存する。すなわち、補助ステージ22表面に設けられたワークステージ21の高さも高さ調整用カラー26bの厚みに依存し、高さ調整用カラー26bの厚みはワークステージ21の高さが上記した所定の高さとなるように選択される。
ここで、この所定の高さとは、ワークステージ21に第2のワークW2を載置し、かつ、第2のワークW2が光照射ユニット10の照射領域に位置したときに、UVランプ11aの下側と第2のワークW2の照射面との距離がDとなるような高さである。
The height of the surface of the auxiliary stage 22 depends on the thickness of the height adjusting collar 26b provided between the auxiliary stage 22 and the flange portion 26a. That is, the height of the work stage 21 provided on the surface of the auxiliary stage 22 also depends on the thickness of the height adjusting collar 26b. The thickness of the height adjusting collar 26b is equal to the predetermined height described above. Selected to be.
Here, the predetermined height means that the second workpiece W2 is placed on the workpiece stage 21 and the second workpiece W2 is positioned below the UV lamp 11a when the second workpiece W2 is positioned in the irradiation area of the light irradiation unit 10. The height is such that the distance between the side and the irradiation surface of the second workpiece W2 is D.

(3)光照射ユニット駆動部17は、第2のワークW2が光照射ユニット10から照射されるUV光の照射領域に位置するように、光照射ユニット10を駆動する。ここで光照射ユニット駆動部17の動作は、光照射ユニット駆動制御部17aにより制御される。
前記したように、UVランプ11aの下側と第2のワークW2の照射面との距離はDとなる。UVランプから放出される波長172nmのUV光は、大気中で著しく減衰するので、上記距離Dは、例えば、1〜5mmに設定される。
(4)ランプ点灯装置13によりUVランプ11aが点灯され、波長172nmのUV光が第2のワークW2に照射される。なお、ランプ点灯装置13は、第2のワークW2表面における放射照度が所定の値となるように、UVランプ11aへの供給電力を制御する。(5)所定の照射時間経過後、ランプ点灯装置13はUVランプ11aを消灯する。ここでランプ点灯装置13はランプ点灯時間の設定も行うことができるものとする。
上記(1)〜(5)の工程により、ワークステージ21への第2のワークW2の位置決め、第2のワークW2表面の高さの調整、第2のワークW2の照射領域への配置、および第2のワークW2への所定時間のUV照射が行われる。
(3) The light irradiation unit driving unit 17 drives the light irradiation unit 10 so that the second workpiece W2 is positioned in the irradiation region of the UV light irradiated from the light irradiation unit 10. Here, the operation of the light irradiation unit drive unit 17 is controlled by the light irradiation unit drive control unit 17a.
As described above, the distance between the lower side of the UV lamp 11a and the irradiation surface of the second workpiece W2 is D. Since the UV light having a wavelength of 172 nm emitted from the UV lamp is significantly attenuated in the atmosphere, the distance D is set to 1 to 5 mm, for example.
(4) The UV lamp 11a is turned on by the lamp lighting device 13, and the second work W2 is irradiated with UV light having a wavelength of 172 nm. The lamp lighting device 13 controls the power supplied to the UV lamp 11a so that the irradiance on the surface of the second workpiece W2 becomes a predetermined value. (5) After a predetermined irradiation time has elapsed, the lamp lighting device 13 turns off the UV lamp 11a. Here, it is assumed that the lamp lighting device 13 can also set the lamp lighting time.
Through the steps (1) to (5), the positioning of the second workpiece W2 on the workpiece stage 21, the adjustment of the height of the surface of the second workpiece W2, the arrangement of the second workpiece W2 in the irradiation region, and UV irradiation for a predetermined time is performed on the second workpiece W2.

B.動作2(第1のワークW1と第2のワークW2との積層)
(6)図18に示すように、光照射ユニット駆動部17は、光照射ユニット10を第2のワークW2上から退避させる。退避位置は、後に示す第1のワークW1を第2のワークW2に積層する際、積層工程に支障をきたさない位置である。
(7)第2のワークW2上に第1のワークW1が設置される。なお、第1のワークW1の設置は、作業者が行ってもよいし、図示、説明を省略した周知の搬送機構を用いて行ってもよい。
第1のワークW1の位置決めは、第2のワークW2のときと同様、位置決めピンに押し当てることによりなされる。この場合、位置決めピンの高さは、第2のワークW2の厚みよりは高く、第1のワークW1と第2のワークW2を積層したときの両ワークの高さよりは低い高さに設定される。また、この高さは、後で示す加圧工程に影響を及ぼさない高さに設定される。
ここで、第1のワークW1と第2のワークW2とを精密に位置合わせする必要がある場合は、予めワークW1およびワークW2にアライメントマークを施しておく。そして、第1のワークW1を周知の搬送機構で第2のワークW2上に搬送し、図示を省略したアライメントマーク検出機構により第1のワークW1のアライメントマークと第2のワークW2のアライメントマークとを検出する。そして、検出結果に基づき、両アライメントマークの位置が一致するように、ワークステージ駆動制御部によりワークステージ21を駆動する。そして、上記搬送機構を駆動して、第2のワークW2上に第1のワークW1を設置する。(6)〜(7)の工程により、第2のワークW2上から光照射ユニット10が退避し、第1のワークW1と第2のワークW2とが積層した状態となる。
B. Operation 2 (Lamination of first workpiece W1 and second workpiece W2)
(6) As shown in FIG. 18, the light irradiation unit drive unit 17 retracts the light irradiation unit 10 from the second workpiece W2. The retracted position is a position that does not interfere with the stacking process when the first work W1 described later is stacked on the second work W2.
(7) The first workpiece W1 is installed on the second workpiece W2. The first workpiece W1 may be installed by an operator, or may be performed using a well-known transport mechanism that is not shown or described.
The positioning of the first workpiece W1 is performed by pressing it against the positioning pins as in the case of the second workpiece W2. In this case, the height of the positioning pin is set to be higher than the thickness of the second workpiece W2 and lower than the height of both the workpieces when the first workpiece W1 and the second workpiece W2 are stacked. . Moreover, this height is set to a height that does not affect the pressurizing process described later.
Here, when it is necessary to precisely align the first workpiece W1 and the second workpiece W2, alignment marks are provided in advance on the workpiece W1 and the workpiece W2. Then, the first workpiece W1 is transferred onto the second workpiece W2 by a known transfer mechanism, and the alignment mark detection mechanism (not shown) is used to detect the alignment mark of the first workpiece W1 and the alignment mark of the second workpiece W2. Is detected. Then, based on the detection result, the work stage drive controller drives the work stage 21 so that the positions of both alignment marks coincide. And the said conveyance mechanism is driven and the 1st workpiece | work W1 is installed on the 2nd workpiece | work W2. Through the steps (6) to (7), the light irradiation unit 10 is retracted from the second work W2, and the first work W1 and the second work W2 are stacked.

C.動作3(加圧用ふたの設置準備)
(8)図19に示すように、ステージ移動機構駆動制御部24aによってステージ移動機構24を駆動することにより加圧ステージ23、補助ステージ22、ワークステージ21を下方向に移動させて、ワークステージ21の高さが所定の高さとなるように調整する。この所定の高さとは、後に示す加圧用ふた61が両ワーク上に進入する際、加圧用ふた61が両ワークやワークステージ21と衝突しない高さである。
上記(8)の工程により、加圧用ふた61が第1および第2のワークW1,W2の上方に挿入可能な状態となる。
C. Operation 3 (Preparation for installation of pressure lid)
(8) As shown in FIG. 19, the stage moving mechanism drive controller 24a drives the stage moving mechanism 24 to move the pressure stage 23, auxiliary stage 22, and work stage 21 downward, so that the work stage 21 Is adjusted to a predetermined height. The predetermined height is a height at which the pressurizing lid 61 does not collide with both the workpieces and the work stage 21 when the pressurizing lid 61 shown later enters both the workpieces.
Through the step (8), the pressurizing lid 61 can be inserted above the first and second workpieces W1, W2.

D.動作4(加圧用ふたの設置)
(9)図20に示すように、加圧用ふた駆動部61aは、加圧用ふた61が積層した第1および第2のワークW1,W2の上方に位置するように、加圧用ふた61を駆動する。ここで加圧用ふた駆動部61aの動作は、加圧用ふた駆動制御部61bにより制御される。(10)加圧ステージ23と補助ステージ22との間の空間にストッパ28を挿入する。ストッパ28は前述したストッパ駆動部28aにより駆動され、その制御はストッパ駆動制御部28b(図3参照)により行われる
(9)〜(10)の工程により、加圧用ふた61が第1および第2のワークW2の上方に位置した状態となる。
D. Operation 4 (Installation of pressure lid)
(9) As shown in FIG. 20, the pressurizing lid driving unit 61a drives the pressurizing lid 61 so that the pressurizing lid 61 is positioned above the first and second workpieces W1 and W2 stacked. . Here, the operation of the pressurizing lid driving unit 61a is controlled by the pressurizing lid driving control unit 61b. (10) The stopper 28 is inserted into the space between the pressure stage 23 and the auxiliary stage 22. The stopper 28 is driven by the above-described stopper driving unit 28a, and the control is performed by the stopper driving control unit 28b (see FIG. 3). It will be in the state located above the workpiece | work W2.

E.動作5(加圧用ふたの固定動作)
(11)図21に示すように、加圧用ふた固定機構62が駆動されて加圧用ふた61を固定する。加圧用ふた固定機構62は、後で示す加圧工程において、加圧用ふた61が上方向に移動することを規制する。結果として、積層された第1のワークW1、第2のワークW2は、加圧工程において、上方向への移動が規制される。
加圧用ふた固定機構62は、固定機構駆動部62aにより駆動される。なお固定機構駆動部62aは、固定機構駆動制御部62bにより制御される。
上記(11)の工程により、加圧用ふた61が固定された状態となり、また、以下に続く加圧工程に移行可能な状態となる。
E. Action 5 (fixing action of pressure lid)
(11) As shown in FIG. 21, the pressure lid fixing mechanism 62 is driven to fix the pressure lid 61. The pressurizing lid fixing mechanism 62 restricts the pressurizing lid 61 from moving upward in the pressurizing step described later. As a result, the upward movement of the stacked first workpiece W1 and second workpiece W2 is restricted in the pressing step.
The pressure lid fixing mechanism 62 is driven by a fixing mechanism driving unit 62a. The fixing mechanism driving unit 62a is controlled by the fixing mechanism driving control unit 62b.
By the step (11), the pressurizing lid 61 is fixed, and the state can be shifted to the subsequent pressurizing step.

F.動作6(加圧動作)
(12)図22に示すように、加圧ステージユニット20において、ステージ移動機構駆動制御部24aによってステージ移動機構24を駆動することにより、加圧ステージ23、補助ステージ22、ワークステージ21を上方向に移動させて、ワークステージ21上の積層された第1のワークW1、第2のワークW2と加圧用ふた61とを接触させる(すなわち、第1のワークW1の上側表面と加圧用ふた61とを接触させる)。このとき、ベース41上面と加圧ステージ23表面との距離はS1’となる。
(13)図23に示すように、加圧ステージユニット20において、両ワークと加圧用ふた61とを接触させた後も、ステージ移動機構駆動制御部24aによるステージ移動機構24の駆動を続行する。
そして、加圧ステージ23の上面がストッパ28に接触したときにステージ移動機構24の駆動を停止する。
F. Action 6 (Pressurizing action)
(12) As shown in FIG. 22, in the pressurizing stage unit 20, the stage moving mechanism 24 is driven by the stage moving mechanism drive control unit 24a, so that the pressurizing stage 23, the auxiliary stage 22, and the work stage 21 are moved upward. The first and second workpieces W1 and W2 stacked on the workpiece stage 21 are brought into contact with the pressure lid 61 (that is, the upper surface of the first workpiece W1 and the pressure lid 61). Contact). At this time, the distance between the upper surface of the base 41 and the surface of the pressure stage 23 is S1 ′.
(13) As shown in FIG. 23, in the pressurizing stage unit 20, the stage moving mechanism 24 continues to be driven by the stage moving mechanism drive control unit 24a even after both the workpieces and the pressurizing lid 61 are brought into contact with each other.
Then, when the upper surface of the pressure stage 23 comes into contact with the stopper 28, the drive of the stage moving mechanism 24 is stopped.

上記したように、積層された第1のワークW1、第2のワークW2は、固定機構62により固定された加圧用ふた61により、上方向への移動を規制されている。そのため、両ワークW1,W2が載置されているワークステージ21を搭載している補助ステージ22は上方向に移動できない。よって、両ワークW1,W2と加圧用ふた61とが接触した位置から加圧ステージ23の上面がストッパ28に接触する位置までの加圧ステージ23の上方向への移動距離(x)の分だけ、加圧ステージ23と補助ステージ22との間に挿入されているばね27が圧縮される。
すなわち、加圧ステージ23表面とストッパ28が接触したときのベース41上面と加圧ステージ23表面との距離をS2’とすると、上記移動距離xは、x=S2’−S1’となる。
よって、ばね27のばね定数をkとするとき、第1のワークW1と第2のワークW2には、P=|kx|なる大きさの圧力が印加される。
すなわち、第1のワークW1と第2のワークW2へ印加する圧力は、ばね27のばね定数およびストッパ28の挿入位置を調整することにより、所定の値に調節される。
なお、上記圧力の測定は、圧力センサ15を用いて行われる。圧力センサ15によって検出された圧力情報は、例えば、ステージ移動機構駆動制御部24aに送出される。また例えば図示を省略した圧力表示手段に送出される。
(12)〜(13)の工程により、積層された第1のワークW1と第2のワークW2への加圧が行われる。
As described above, the upward movement of the stacked first workpiece W1 and second workpiece W2 is restricted by the pressure lid 61 fixed by the fixing mechanism 62. For this reason, the auxiliary stage 22 on which the work stage 21 on which both the works W1 and W2 are placed cannot move upward. Therefore, the upward movement distance (x) of the pressure stage 23 from the position where the workpieces W1, W2 and the pressure lid 61 are in contact to the position where the upper surface of the pressure stage 23 is in contact with the stopper 28. The spring 27 inserted between the pressure stage 23 and the auxiliary stage 22 is compressed.
That is, when the distance between the upper surface of the base 41 and the surface of the pressure stage 23 when the surface of the pressure stage 23 and the stopper 28 come into contact is S2 ′, the moving distance x is x = S2′−S1 ′.
Therefore, when the spring constant of the spring 27 is k, a pressure having a magnitude of P = | kx | is applied to the first workpiece W1 and the second workpiece W2.
That is, the pressure applied to the first workpiece W1 and the second workpiece W2 is adjusted to a predetermined value by adjusting the spring constant of the spring 27 and the insertion position of the stopper 28.
Note that the pressure is measured using the pressure sensor 15. The pressure information detected by the pressure sensor 15 is sent to, for example, the stage moving mechanism drive control unit 24a. For example, it is sent to a pressure display means (not shown).
By the steps (12) to (13), pressurization is performed on the stacked first workpiece W1 and second workpiece W2.

G.動作7(ワーク(マイクロチップ)の取り出し)
(14)図24に示すように、第1のワークW1と第2のワークW2への圧力印加開始から所定時間経過後、ステージ移動機構駆動制御部24aによってステージ移動機構24を駆動することにより加圧ステージ23、補助ステージ22、ワークステージ21を下方向に移動させる。移動位置は、加圧用ふた61から第1のワークW1表面が離間状態となり、第1のワークW1と第2のワークW2への加圧が解除される任意の位置である。なお、上記した所定時間とは、第1のワークW1と第2のワークW2への圧力印加開始から第1のワークW1と第2のワークW2との接合が完了してマイクロチップが形成するまでの時間である。
(15)固定機構駆動部62aにより加圧用ふた固定機構62が駆動されて、加圧用ふた固定機構62aは図24の右側に移動する。これにより、加圧用ふた61の固定が解除される。
G. Action 7 (Removal of work (microchip))
(14) As shown in FIG. 24, after a predetermined time has elapsed from the start of pressure application to the first workpiece W1 and the second workpiece W2, the stage moving mechanism 24 is driven by the stage moving mechanism drive control unit 24a. The pressure stage 23, the auxiliary stage 22, and the work stage 21 are moved downward. The moving position is an arbitrary position where the surface of the first workpiece W1 is separated from the pressurizing lid 61 and the pressure on the first workpiece W1 and the second workpiece W2 is released. Note that the above-described predetermined time is from the start of pressure application to the first workpiece W1 and the second workpiece W2 until the first chip W1 and the second workpiece W2 are joined and the microchip is formed. Is the time.
(15) The pressurizing lid fixing mechanism 62 is driven by the fixing mechanism driving unit 62a, and the pressurizing lid fixing mechanism 62a moves to the right side of FIG. Thereby, the fixing of the pressure lid 61 is released.

(16)加圧用ふた駆動部61aは、加圧用ふた61が積層した第1および第2のワークW2(すなわち、マイクロチップ)の上方から退避するように、加圧用ふた61を図24の左側へ駆動する。ここで加圧用ふた駆動部61aの動作は、加圧用ふた駆動制御部61bにより制御される。
(17)加圧ステージユニット20において、ワークステージ21上に載置されているマイクロチップが取り出される。なお、マイクロチップの取り出しは、作業者が行ってもよいし、図示、説明を省略した周知の搬送機構を用いて行ってもよい。
(15)〜(17)の工程により、マイクロチップへの加圧の解除、加圧用ふた61の固定の解除および元の位置への反転、ワークステージ21からマイクロチップの取り出しが行われる。
(16) The pressurizing lid driving unit 61a moves the pressurizing lid 61 to the left side of FIG. 24 so that the pressurizing lid 61 is retracted from above the first and second works W2 (that is, microchips) stacked. To drive. Here, the operation of the pressurizing lid driving unit 61a is controlled by the pressurizing lid driving control unit 61b.
(17) In the pressure stage unit 20, the microchip placed on the work stage 21 is taken out. Note that the microchip may be taken out by an operator, or may be performed using a well-known transport mechanism that is not shown or described.
By the steps (15) to (17), release of the pressurization to the microchip, release of the fixing of the pressurization lid 61, inversion to the original position, and removal of the microchip from the work stage 21 are performed.

本実施例の装置によれば、以下の効果を得ることができる。
本実施例に示す貼り合わせ装置は、加圧ステージユニット20のワークステージ21に保持された第2のワークW2に対し、光照射ユニット10からのUV光を照射することが可能であり、改質処理された第2のワークW2表面に第1のワークW1を積層後、加圧ステージユニット20の加圧機構により積層された第1のワークW1と第2ワークとに圧力を印加することが可能となる。
すなわち、一台の装置でマイクロチップの貼り合わせ工程が実施可能であり、装置全体をコンパクトに構成することができる。
According to the apparatus of the present embodiment, the following effects can be obtained.
The bonding apparatus shown in the present embodiment can irradiate the second work W2 held on the work stage 21 of the pressure stage unit 20 with the UV light from the light irradiation unit 10, and the modification is performed. After the first workpiece W1 is stacked on the surface of the processed second workpiece W2, it is possible to apply pressure to the first workpiece W1 and the second workpiece stacked by the pressing mechanism of the pressing stage unit 20. It becomes.
That is, the bonding process of the microchip can be performed with one apparatus, and the entire apparatus can be configured compactly.

更に、第2のワークW2のUV光照射面と光照射ユニット10との距離とを任意に設定することができる。例えば、光照射ユニット10から両ワークの照射面に照射されるUV光が中心波長172nmのUV光であるとき、UVランプの下側と両ワークの照射面との距離を例えば、1〜5mmに設定することが可能となる。よって、大気中で著しく減衰する波長172nmのUV光を照射する際、照射雰囲気が大気中であっても第2のワークW2表面を改質することが可能となる。
すなわち、UV光照射雰囲気を波長172nmのUV光が減衰しない真空雰囲気にする必要がないので、装置全体をよりコンパクトに構成することができる。
なお、第2の実施例と同様、本実施例の貼り合わせ装置に基板加熱機能を付加することも可能である。これにより、上記した2枚のワークの積層工程後、(A)2枚のワークの加圧工程、(B)2枚のワークの加熱工程、(C)2枚のワークの加圧工程および加熱工程からなる工程グループから任意の工程を選択することが可能となる。
また、第3の実施例と同様、上位コントローラ50を設け、一連の工程を自動的に実施してもよい。
Furthermore, the distance between the UV light irradiation surface of the second workpiece W2 and the light irradiation unit 10 can be arbitrarily set. For example, when the UV light emitted from the light irradiation unit 10 to the irradiation surfaces of both workpieces is UV light having a center wavelength of 172 nm, the distance between the lower side of the UV lamp and the irradiation surfaces of both workpieces is set to 1 to 5 mm, for example. It becomes possible to set. Therefore, when irradiating UV light having a wavelength of 172 nm that significantly attenuates in the air, the surface of the second workpiece W2 can be modified even if the irradiation atmosphere is in the air.
That is, the UV light irradiation atmosphere does not need to be a vacuum atmosphere in which UV light having a wavelength of 172 nm is not attenuated, and thus the entire apparatus can be configured more compactly.
As in the second embodiment, a substrate heating function can be added to the bonding apparatus of this embodiment. As a result, after the above-described two workpiece laminating step, (A) two workpiece pressing step, (B) two workpiece heating step, (C) two workpiece pressing step and heating. An arbitrary process can be selected from a process group consisting of processes.
As in the third embodiment, a host controller 50 may be provided to automatically execute a series of steps.

7.実施例7
上記した実施例1〜6では、光照射ユニットからワークの表面にUV光を照射して改質する場合について説明したが、ワークの表面を改質処理するための改質能を有する粒子を放出する放出ユニットとしては、プラズマ(酸素プラズマ、不活性ガスプラズマ)粒子を放出する放出ユニットを用いることもできる。
図25にプラズマ発生手段の構成例を示す。なお、プラズマ発生手段以外の構成は、前記実施例1〜6と同様の構成であり、同図では、加圧ステージユニット20近傍の構成のみを示している。
同図に示すように、プラズマ発生手段70は、所定の間隔を隔てて対向する一対の電極71a,71bと、前記一対の電極71a,71b間にガスを供給するガス供給手段73と、ガス供給手段73からガスを供給しながら電極71a,71b間にパルス状の電圧を印加する電源装置72とから構成される。電極間距離は数mm以下に設定され、電極71a,71b間がプラズマ発生空間となる。上記ガスの主成分としては例えば酸素や不活性ガスを用いることができる。
7). Example 7
In the above-described Examples 1 to 6, the case where the light irradiation unit is modified by irradiating the surface of the workpiece with UV light has been described. However, particles having a modification ability for modifying the surface of the workpiece are released. As the emission unit, an emission unit that emits plasma (oxygen plasma, inert gas plasma) particles may be used.
FIG. 25 shows a configuration example of the plasma generating means. The configuration other than the plasma generating means is the same as that of the first to sixth embodiments, and only the configuration in the vicinity of the pressure stage unit 20 is shown in FIG.
As shown in the figure, the plasma generating means 70 includes a pair of electrodes 71a and 71b facing each other at a predetermined interval, a gas supply means 73 for supplying a gas between the pair of electrodes 71a and 71b, and a gas supply The power supply device 72 is configured to apply a pulsed voltage between the electrodes 71a and 71b while supplying gas from the means 73. The distance between the electrodes is set to several mm or less, and the space between the electrodes 71a and 71b becomes a plasma generation space. As the main component of the gas, for example, oxygen or an inert gas can be used.

電極71a,71b間に発生したプラズマは、電極71a,71bの下端開口から放出され、マスクホルダ14に設けられたマスクMを介してワークステージ21に載置されたワークWに照射される。なおマスクMの構造は、検査体の設置パターンに対応して、検査体にプラズマ粒子が接触しないようにパターニングされたステンシルプレート構造である。
上記プラズマ発生手段70には走査手段74が設けられており、走査手段74によりプラズマ発生手段70を同図の矢印方向に走査することにより、電極71a,71bの下端の開口から放出されるプラズマがワークWの全表面に放出される。
これにより、ワークを酸素プラズマ雰囲気にさらしてプラズマ処理したり、不活性ガスを用いワークを不活性ガスプラズマ雰囲気にさらしてプラズマ処理することができる。
その他の構成は前記実施例1〜6と同様であり、第1の実施例に示したように第1のワークW1の表面と第2のワークW2の表面に同時にプラズマを放出できるように、プラズマ発生手段70を2組設けてもよいし、あるいは、第5の実施例のように、第1のワークW1と第2のワークW2に対して個別にプラズマを放出できるように構成してもよい。
また、図25ではプラズマ発生手段70とワークWの間にマスクMを設ける場合について示したが、第6の実施例に示したようにマスクを配置しない場合もある。
Plasma generated between the electrodes 71a and 71b is emitted from the lower end openings of the electrodes 71a and 71b, and is irradiated onto the workpiece W placed on the workpiece stage 21 through the mask M provided on the mask holder 14. The structure of the mask M is a stencil plate structure that is patterned so as to prevent the plasma particles from coming into contact with the inspection body in accordance with the installation pattern of the inspection body.
The plasma generating means 70 is provided with a scanning means 74. When the plasma generating means 70 is scanned by the scanning means 74 in the direction of the arrow in FIG. Released to the entire surface of the workpiece W.
Thus, the workpiece can be exposed to an oxygen plasma atmosphere for plasma treatment, or the workpiece can be exposed to an inert gas plasma atmosphere using an inert gas for plasma treatment.
Other configurations are the same as those of the first to sixth embodiments, and as shown in the first embodiment, the plasma can be simultaneously emitted to the surface of the first workpiece W1 and the surface of the second workpiece W2. Two sets of generating means 70 may be provided, or plasma may be emitted individually to the first workpiece W1 and the second workpiece W2 as in the fifth embodiment. .
FIG. 25 shows the case where the mask M is provided between the plasma generating means 70 and the workpiece W. However, as shown in the sixth embodiment, the mask may not be arranged.

10 光照射ユニット
10a ランプハウス
11a UVランプ
11b 反射ミラー
13 ランプ点灯装置
14 マスクホルダ
14a マスクホルダ駆動部
14b マスクホルダ駆動制御部
15 圧力センサ
16 加熱機構
16a 温度制御部
17 光照射ユニット駆動部
17a 光照射ユニット駆動制御部
20 加圧ステージユニット
21 ワークステージ
21a ワークステージ駆動制御部
22 補助ステージ
23 加圧ステージ
24 ステージ移動機構
24a ステージ移動機構駆動制御部
25 駆動軸
26 柱
26a フランジ部
26b 高さ調整用カラー
27 ばね
27a ばねケース
28 ストッパ
28a ストッパ駆動部
28b ストッパ駆動制御部
30 反転ステージユニット
31 反転ステージ
31a 吸着用溝部
31b 真空供給用孔部
31c 位置決めピン
32 ステージ保持機構
33 反転ステージ駆動機構
33a 反転ステージ制御部
33b 軸
33c カップリング
33d 軸受け部材
33e 回転軸
34 反転ステージベース
34a 高さ調整用スペーサ
35 真空供給機構
35a 真空供給管
35b 真空チャック駆動制御部
36 反転ステージ固定機構
36a 固定機構駆動部
36b 固定機構駆動制御部
41 ベース
42 直動ベース
43 直動ベース駆動制御部
50 上位コントローラ
61 加圧用ふた
61a 加圧用ふた駆動部
61b 加圧用ふた駆動制御部
62 加圧用ふた固定機構
62a 固定機構
62b 固定機構駆動制御部
70 プラズマ発生手段
71a,71b 電極
72 電源
73 ガス供給手段
74 走査手段
M マスク
W,W1,W2 ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light irradiation unit 10a Lamp house 11a UV lamp 11b Reflection mirror 13 Lamp lighting device 14 Mask holder 14a Mask holder drive part 14b Mask holder drive control part 15 Pressure sensor 16 Heating mechanism 16a Temperature control part 17 Light irradiation unit drive part 17a Light irradiation Unit drive control unit 20 Pressure stage unit 21 Work stage 21a Work stage drive control unit 22 Auxiliary stage 23 Pressure stage 24 Stage moving mechanism 24a Stage moving mechanism drive control unit 25 Drive shaft 26 Column 26a Flange portion 26b Height adjustment collar 27 Spring 27a Spring case 28 Stopper 28a Stopper drive unit 28b Stopper drive control unit 30 Reverse stage unit 31 Reverse stage 31a Suction groove 31b Vacuum supply hole 31c Positioning pin 32 Stage holding mechanism 33 Reverse stage drive mechanism 33a Reverse stage controller 33b Shaft 33c Coupling 33d Bearing member 33e Rotating shaft 34 Reverse stage base 34a Height adjustment spacer 35 Vacuum supply mechanism 35a Vacuum supply pipe 35b Vacuum chuck drive control Unit 36 Inversion stage fixing mechanism 36a Fixing mechanism drive unit 36b Fixing mechanism drive control unit 41 Base 42 Linear motion base 43 Linear motion base drive control unit 50 Host controller 61 Pressure lid 61a Pressure lid drive unit 61b Pressure lid drive control unit 62 Pressurizing lid fixing mechanism 62a Fixing mechanism 62b Fixing mechanism drive controller 70 Plasma generating means 71a, 71b Electrode 72 Power supply 73 Gas supply means 74 Scanning means
M Mask W, W1, W2 Workpiece

Claims (9)

少なくとも一方に微細な流路が形成されている第一および第二のワーク同士を貼り合せる装置であって、
上記第一のワークを保持するステージと、
上記ステージに保持された第一のワークの表面を改質処理するための改質能を有する粒子を放出する放出ユニットと、
上記ステージに保持された第一のワークの改質面に、第二のワークの一方の面が接触するように積層された上記第一のワークおよび第二のワークの少なくとも上下方向の移動を規制する移動規制機構と、
上記積層された状態の第一のワーク及び第二のワークを、その接触面が加圧されるように加圧する加圧機構とを備えた
ことを特徴とするワーク貼り合わせ装置。
A device for bonding the first and second workpieces having a fine flow path formed on at least one of them,
A stage for holding the first workpiece;
A discharge unit that discharges particles having a modification ability for modifying the surface of the first workpiece held on the stage; and
The movement of at least the vertical direction of the first workpiece and the second workpiece laminated so that one surface of the second workpiece contacts the modified surface of the first workpiece held on the stage is restricted. A movement restriction mechanism to
A workpiece laminating apparatus comprising: a pressurizing mechanism that pressurizes the first workpiece and the second workpiece in the stacked state so that the contact surfaces thereof are pressurized.
少なくとも一方に微細な流路が形成されている第一及び第二のワーク同士を貼り合せる装置であって、
上記第一のワークを保持する第一のステージと、
上記第二のワークを保持する第二のステージと、
第一のワークの表面及び/または第二のワークの表面を改質処理するための改質能を有する粒子を放出する少なくとも一つの放出ユニットと、
少なくとも、上記第一および第二のステージに保持された上記第一、第二のワークの内の一方のワークの改質面が、他方のワークの表面もしくは改質面に接触するように両者を積層させるワーク積層機構と、
積層された第一及び第二のワークの少なくとも上下方向の移動を規制する移動規制機構と、
積層された状態の上記第一のワーク及び第二のワークを、その接触面が加圧されるように加圧する加圧機構と、
第一のステージに保持された第一のワークの表面及び/または第二ステージに保持された第二のワークの表面と、上記放出ユニットとの距離をそれぞれ独立して調整するための間隙設定機構とを備えた、
ことを特徴とするワーク貼り合わせ装置。
A device for bonding the first and second workpieces having a fine flow path formed on at least one of them,
A first stage for holding the first workpiece;
A second stage for holding the second workpiece;
At least one discharge unit for discharging particles having a modification ability for modifying the surface of the first workpiece and / or the surface of the second workpiece;
At least the modified surface of one of the first and second workpieces held on the first and second stages is brought into contact with the surface or modified surface of the other workpiece. A workpiece laminating mechanism for laminating;
A movement regulating mechanism for regulating movement of at least the vertical direction of the stacked first and second workpieces;
A pressurizing mechanism that pressurizes the first workpiece and the second workpiece in a stacked state so that the contact surface is pressurized;
A gap setting mechanism for independently adjusting the distance between the discharge unit and the surface of the first workpiece held on the first stage and / or the surface of the second workpiece held on the second stage. With
A workpiece laminating apparatus characterized by that.
前記放出ユニットは、第一のステージに保持された第一のワークに対するユニットと、第二のステージに保持された第二のワークに対するユニットの2つより構成される
ことを特徴とする請求項2に記載のワーク貼り合わせ装置。
3. The discharge unit is composed of two units: a unit for a first work held on a first stage and a unit for a second work held on a second stage. The workpiece laminating device described in 1.
前記ステージ、または、第一のステージ及び/または第二のステージに、加熱機構が設けられた
ことを特徴とする請求項1,2または請求項3に記載のワーク貼り合わせ装置。
The workpiece bonding apparatus according to claim 1, wherein a heating mechanism is provided in the stage or the first stage and / or the second stage.
前記ステージと放出ユニットの間、または、前記第一のステージと前記放出ユニットの間及び/または前記第二のステージと前記放出ユニットの間に、ワーク表面の所定領域における改質処理を制限するためのマスクの脱着機構が設けられた
ことを特徴とする請求項1,2または請求項3に記載のワーク貼り合わせ装置。
In order to limit the modification process in a predetermined region of the workpiece surface between the stage and the discharge unit, or between the first stage and the discharge unit and / or between the second stage and the discharge unit. 4. The workpiece bonding apparatus according to claim 1, further comprising a mask attaching / detaching mechanism.
前記放出ユニットは、波長200nm以下の光子を放出する光放出ユニットである
ことを特徴とする請求項1,2または請求項3に記載のワーク貼り合わせ装置。
The workpiece bonding apparatus according to claim 1, wherein the emission unit is a light emission unit that emits photons having a wavelength of 200 nm or less.
前記放出ユニットは、プラズマ粒子を放出するプラズマ放出ユニットである
ことを特徴とする請求項1,2または請求項3に記載のワーク貼り合わせ装置。
The workpiece bonding apparatus according to claim 1, wherein the discharge unit is a plasma discharge unit that discharges plasma particles.
前記放出ユニットと前記ステージ、または、前記放出ユニットと前記第一のステージ及び前記第二のステージが、相対的に移動するための機構を有する
ことを特徴とする請求項1,2または請求項3に記載のワーク貼り合わせ装置。
4. The discharge unit and the stage, or the discharge unit, the first stage, and the second stage have a mechanism for relatively moving. The workpiece laminating device described in 1.
前記加圧機構は、積層された状態の第一のワークと第二のワークの接触圧力を調整する機構を備えた
ことを特徴とする請求項1,2または請求項3に記載のワーク貼り合わせ装置。
4. The workpiece bonding according to claim 1, wherein the pressurizing mechanism includes a mechanism for adjusting a contact pressure between the first workpiece and the second workpiece in a stacked state. apparatus.
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