JP2012231063A - Substrate bonding apparatus, substrate bonding method, and overlapped substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板貼り合わせ装置、基板貼り合わせ方法および重ね合わせ基板に関する。 The present invention relates to a substrate bonding apparatus, a substrate bonding method, and an overlapping substrate.
駆動部により複数の基板の少なくとも一方を移動させて貼り合せる基板貼り合わせ装置および基板貼り合わせ方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1]特開2005−302858号公報
There is known a substrate bonding apparatus and a substrate bonding method in which at least one of a plurality of substrates is moved and bonded by a driving unit (for example, see Patent Document 1).
[Prior art documents]
[Patent Literature]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-302858
しかしながら、駆動部により基板を駆動させる場合に、基板を支持するステージに駆動部を介して外部の振動が伝達されるといった課題がある。 However, when the substrate is driven by the drive unit, there is a problem that external vibration is transmitted to the stage that supports the substrate via the drive unit.
本発明の第1の態様においては、複数の基板のうち第一の基板を支持する第1ステージと、前記第1ステージに対向して配され、前記複数の基板のうち第二の基板を支持する第2ステージと、少なくとも前記第1ステージ及び前記第2ステージに支持された前記第一の基板及び前記第二の基板を囲む減圧室を有する減圧ユニットと、前記減圧ユニットから除振され、前記第1ステージ及び前記第2ステージを支持するフレームと、前記第1ステージ及び前記第2ステージの一方に固定された可動子と、前記減圧ユニットに固定された固定子とを有し、前記第1ステージと前記第2ステージとを相対移動させる駆動部とを備える基板貼り合わせ装置を提供する。 In the first aspect of the present invention, a first stage that supports a first substrate among a plurality of substrates, and a second stage that is disposed to face the first stage and supports a second substrate among the plurality of substrates. A second stage, a decompression unit having a decompression chamber surrounding the first substrate and the second substrate supported by at least the first stage and the second stage, and vibration isolation from the decompression unit, A frame that supports the first stage and the second stage; a mover fixed to one of the first stage and the second stage; and a stator fixed to the decompression unit; Provided is a substrate bonding apparatus including a drive unit that relatively moves a stage and the second stage.
本発明の第2の態様においては、減圧ユニットの減圧室から除振されたフレームに保持された第1ステージが、複数の基板のうち第一の基板を支持する段階と、前記フレームに保持されるとともに、前記第1ステージに対向して配された第2ステージが、前記複数の基板のうち第二の基板を支持する段階と、少なくとも前記第1ステージ及び前記第2ステージに支持された前記第一の基板及び前記第二の基板を囲む前記減圧室を減圧する段階と、前記第1ステージ及び前記第2ステージの一方に固定された可動子と、前記減圧ユニットに固定された固定子とを有し、前記第1ステージと前記第2ステージとを相対移動させる駆動部が、前記第1ステージ及び前記第2ステージの一方を近接させる段階とを備える基板貼り合わせ装置を提供する。 In the second aspect of the present invention, the first stage held by the frame that is isolated from the decompression chamber of the decompression unit supports the first substrate among the plurality of substrates, and is held by the frame. And a second stage disposed to face the first stage supports a second substrate of the plurality of substrates, and is supported by at least the first stage and the second stage. Depressurizing the decompression chamber surrounding the first substrate and the second substrate, a mover fixed to one of the first stage and the second stage, and a stator fixed to the decompression unit; And a driving unit that relatively moves the first stage and the second stage, and a step of bringing one of the first stage and the second stage close to each other.
本発明の第3の態様においては、減圧ユニットの減圧室から除振されたフレームに保持された第1ステージが、複数の基板のうち第一の基板を支持して、前記フレームに保持されるとともに、前記第1ステージに対向して配された第2ステージが、前記複数の基板のうち第二の基板を支持して、少なくとも前記第1ステージ及び前記第2ステージに支持された前記第一の基板及び前記第二の基板を囲む前記減圧室を減圧して、前記第1ステージ及び前記第2ステージの一方に固定された可動子と、前記減圧ユニットに固定された固定子とを有し、前記第1ステージと前記第2ステージとを相対移動させる駆動部が、前記第1ステージ及び前記第2ステージの一方を近接させて製造された重ね合わせ基板を提供する。 In the third aspect of the present invention, the first stage held by the frame that is isolated from the decompression chamber of the decompression unit supports the first substrate among the plurality of substrates and is held by the frame. And a second stage disposed to face the first stage supports a second substrate of the plurality of substrates, and is supported by at least the first stage and the second stage. The decompression chamber surrounding the substrate and the second substrate is decompressed, and a mover fixed to one of the first stage and the second stage and a stator fixed to the decompression unit are provided. A driving unit that relatively moves the first stage and the second stage provides an overlapped substrate manufactured by bringing one of the first stage and the second stage close to each other.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、基板貼り合わせ装置の全体構成図である。基板貼り合わせ装置10は、2枚の基板90、90を貼り合わせて、重ね合わせ基板92を製造する。尚、基板貼り合わせ装置10が、3枚以上の基板90を貼り合わせて、重ね合わせ基板92を製造するように構成してもよい。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a substrate bonding apparatus. The
図1に示すように、基板貼り合わせ装置10は、筐体12と、大気圧部14と、減圧部16と、制御部18とを備える。筐体12は、大気圧部14及び減圧部16を囲む温度調整用チャンバを形成している。
As shown in FIG. 1, the
大気圧部14は、複数の基板カセット20、20、20と、ロボットアーム24と、ロボットアーム28と、プリアライナ30とを有する。
The
基板カセット20、20、20は、基板貼り合わせ装置10において結合されて貼り合わされる基板90を収容する。また、基板カセット20、20、20は、基板貼り合わせ装置10において結合されて貼り合わされた重ね合わせ基板92を収容する。基板カセット20、20、20は、筐体12の外面に脱着可能に装着されている。これにより、複数の基板90を基板貼り合わせ装置10に一括して装填できる。また、複数組の重ね合わせ基板92を一括して回収できる。基板貼り合わせ装置10によって貼り合わされる基板90は、単体のシリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、ガラス基板等の他、それらに素子、回路、端子等が形成されていてもよい。また、装填された基板90が、既に複数のウエハが積層された重ね合わせ基板92であってもよい。
The
ロボットアーム24は、筐体12の内部であって、基板カセット20、20、20の近傍に配置されている。ロボットアーム24は、基板カセット20、20、20に装填されている基板90を真空吸着して、後述するプリアライナ30の設置ステージ34へと搬送する。ロボットアーム24は、結合されて設置ステージ34まで搬送された重ね合わせ基板92を真空吸着して、基板カセット20、20、20の何れかに搬送する。
The
プリアライナ30は、ロボットアーム24とロボットアーム28との間に配置されている。プリアライナ30は、プリアライメント計測装置である枠体32と、設置ステージ34と、一対のシャッタ36及びシャッタ38とを有する。シャッタ36及びシャッタ38は省略してもよい。
The pre-aligner 30 is disposed between the
枠体32は、設置ステージ34を囲むように形成されている。枠体32の基板カセット20、20、20側の面と、減圧部16側の面は、基板90及び重ね合わせ基板92を搬入及び搬出可能に、開口されている。
The
設置ステージ34の上面には、ロボットアーム24によって基板90が搬送される。設置ステージ34において、基板90の外形及び向きが仮合わせされる。アライメント接合装置46に基板90を装填する場合に、高精度であるがゆえに、狭いアライメント接合装置46の調整範囲にそれぞれの基板90が装填されるように、個々の基板90の位置及び向きを仮合わせする。これにより、後述する減圧部16のアライメント接合装置46における基板90の位置決めが、迅速且つ正確にできる。また、設置ステージ34の上面には、減圧部16において貼り合わされた重ね合わせ基板92が搬送される。この重ね合わせ基板92は、ロボットアーム24によって基板カセット20へと搬送される。
The
シャッタ36は、枠体32の基板カセット20側の開口を開閉する。シャッタ38は、枠体32の減圧部16側の開口を開閉する。
The
ロボットアーム28は、筐体12の内部であって、減圧部16とプリアライナ30との間に配置されている。ロボットアーム28は、ロボットアーム24によって設置ステージ34に搬送された基板90を真空吸着して、減圧部16へと搬送する。ロボットアーム28は、減圧部16において、結合されて貼り合わされた重ね合わせ基板92を減圧部16から設置ステージ34へと搬送する。
The
減圧部16は、基板貼り合わせ装置10の貼り合わせ工程において、減圧状態に設定される。減圧部16は、ロードロック室40と、搬送枠41と、ロボットアーム42と、2個の前処理室44と、3個のアライメント接合装置46とを備える。尚、アライメント接合装置46の個数は、3個に限定されるものではなく、スループット比に応じて適宜変更してもよい。
The
ロードロック室40は、減圧部16の内部であって、大気圧部14の最も近傍に配置されている。ロードロック室40は、大気圧部14と減圧部16とを連結または遮断する。ロードロック室40は、遮蔽枠50と、仮載置台52と、シャッタ54と、シャッタ56とを備える。
The
遮蔽枠50は、ロードロック室40を囲む中空形状に形成されている。遮蔽枠50の大気圧部14側及び減圧部16側は、1枚の基板90及び基板90、90を含む重ね合わせ基板92を搬送可能に開口されている。
The shielding
仮載置台52は、遮蔽枠50の略中央に設置されている。仮載置台52には、ロボットアーム28によって搬送される基板90が載置される。また、仮載置台52には、ロボットアーム42によって搬送される貼り合わされた重ね合わせ基板92が載置される。
The temporary mounting table 52 is installed at the approximate center of the shielding
シャッタ54は、ロードロック室40の大気圧部14側の開口を開閉する。シャッタ54が開状態になると、ロードロック室40が大気圧部14と連通される。これにより、ロードロック室40は、大気圧部14と略同じ気圧となる。この状態で、ロボットアーム28は、ロードロック室40とプリアライナ30との間で、重ね合わせ基板92を搬送する。
The
シャッタ56は、ロードロック室40の減圧部16側の開口を開閉する。シャッタ56が開状態になると、ロードロック室40は、減圧部16と連通される。これにより、ロードロック室40は、減圧部16と略同じ気圧となる。尚、貼り合わせ工程において、シャッタ54及びシャッタ56の両方が開状態になることはない。
The
搬送枠41は、減圧部16の中央部に配置されている。搬送枠41は、中空の六角柱形状に形成されている。搬送枠41の6面は、それぞれロードロック室40、前処理室44、3個のアライメント接合装置46のいずれかと対向している。搬送枠41の6面のそれぞれは、開口している。
The
ロボットアーム42は、搬送枠41の中央部に設けられている。ロボットアーム42は、シャッタ54が開状態において、ロボットアーム42によりロードロック室40に搬入された基板90を、前処理室44に搬送する。ロボットアーム42は、前処理室44から何れかのアライメント接合装置46へと基板90を搬入する。尚、ロボットアーム42は、2回に1度、基板90の上下を反転させて、何れかのアライメント接合装置46へと搬入する。即ち、ロボットアーム42は、反転させた基板90及び反転させていない基板90を交互に、何れかのアライメント接合装置46へと搬入する。ロボットアーム42は、シャッタ54が開状態において、アライメント接合装置46から基板90をロードロック室40へと搬送する。尚、ロボットアーム42の代わりに、アライメント接合装置46のいずれかを基板90の反転機構にしてもよく、前処理室44またはプリアライナ30が、基板90を反転させるように構成してもよい。
The
前処理室44は、搬送枠41の6面のうち、ロードロック室40に近い2面に、異なる室内環境を分離するシャッタ45を介して設けられている。シャッタ45は、異なる室内環境を有する搬送枠41及び前処理室44を分離及び接続する。前処理室44は、Arガスを充填した状態で、交流のプラズマ電圧を供給して基板90の表面を洗浄処理する。次に、前処理室44は、酸素ガスを充填した状態で、交流のプラズマ電圧を供給して基板90の表面をプラズマ処理する。その後、前処理室44は、水分を含んだガスによって基板90の表面を親水化処理する。
The
3個のアライメント接合装置46は、搬送枠41の6面のうち、ロードロック室40及び前処理室44が対向していない3面と接合されている。アライメント接合装置46は、除振ユニット104及び減圧室130を含む減圧ユニット102を有する。減圧ユニット102は、シャッタ138を介して、搬送枠41と接合されている。アライメント接合装置46は、ロボットアーム42によって搬入された一対の基板90、90を位置合わせする。アライメント接合装置46は、位置合わせした一対の基板90、90を加圧して貼り合せて、重ね合わせ基板92を製造する。尚、基板90の加圧時に、必要に応じて加熱してもよい。
The three
制御部18は、基板貼り合わせ装置10の全体の動作を制御する。制御部18は、基板貼り合わせ装置10の電源投入、各種設定等をする場合に、ユーザが外部から操作する操作部を有する。更に、制御部18は、配備された他の機器と基板貼り合わせ装置10とを接続する接続部を有する。
The
次に、貼り合わせ工程の概略について説明する。貼り合わせ工程では、まず、ロボットアーム24が、基板カセット20、20、20の何れかから基板90を真空吸着して、プリアライナ30の設置ステージ34へと搬送する。
Next, an outline of the bonding process will be described. In the bonding step, first, the
次に、シャッタ54が開状態となり、ロードロック室40と大気圧部14とが連通される。尚、シャッタ56は閉状態である。この状態で、ロボットアーム28が、設置ステージ34上の基板90を真空吸着した状態で、仮載置台52へと搬送する。この後、シャッタ54が閉状態となるとともに、シャッタ56が開状態となり、ロードロック室40が大気圧部14から遮断されるとともに、減圧部16と連通される。この状態で、ロボットアーム42が、基板90を設置ステージ34から前処理室44へと搬入する。
Next, the
前処理室44では、搬送された基板90の表面を洗浄処理、処理する。次に、ロボットアーム42は、前処理室44からアライメント接合装置46のいずれかへと基板90を搬送する。
In the
この後、同様の工程によって、基板90が、同じアライメント接合装置46へと搬送される。尚、ロボットアーム42は、同じアライメント接合装置46に搬送する一対の基板90、90のうち、一方の基板90の上下を反転させて、アライメント接合装置46へと搬送する。尚、搬送途中に基板反転装置を設けて、当該装置により2枚の基板90のうち一方の基板90を反転させてもよい。この後、アライメント接合装置46は、一方の基板90を水平方向に移動させて、他方の基板90と位置合わせする。
Thereafter, the
次に、アライメント接合装置46は、一方の基板90を上方へと移動させて、他方の基板90と接触させる。アライメント接合装置46は、基板90を上下方向から加圧する。また、アライメント接合装置46は、必要な場合は、基板90、90を結合温度まで加熱した後、結合温度を維持する。これにより、基板90、90が、結合されて貼り合わされた重ね合わせ基板92が形成される。このとき上側の基板90と下側の基板90との間に温度差を与えることで、基板90の伸縮による寸法差を補正することができる。
Next, the
次に、シャッタ56が開状態になるとともに、シャッタ54が閉状態となる。これにより、ロードロック室40が大気圧部14から遮断され、減圧部16と連通される。ロボットアーム42は重ね合わせ基板92をアライメント接合装置46からロードロック室40へと搬送する。
Next, the
次に、シャッタ56が閉状態となるとともに、シャッタ54が開状態になる。これにより、ロードロック室40が減圧部16から遮断されるとともに、大気圧部14と連通される。この状態で、ロボットアーム28が、重ね合わせ基板92をロードロック室40から設置ステージ34へと搬送する。この後、ロボットアーム28が、重ね合わせ基板92を基板カセット20、20、20の何れかに搬出する。これにより、基板貼り合わせ装置10による重ね合わせ基板92の貼り合わせ工程が終了して、重ね合わせ基板92が完成する。
Next, the
図2は、アライメント接合装置の全体構成図である。図3は、アライメント接合装置の上部の拡大図である。図4は、駆動部の配置を説明する概略平面図である。図2に矢印で示すXYZをXYZ方向とする。尚、+X方向は、紙面表側に向かう方向である。また、+Z方向は実空間の上方向であり、−Z方向は実空間の下方向である。 FIG. 2 is an overall configuration diagram of the alignment bonding apparatus. FIG. 3 is an enlarged view of the upper part of the alignment bonding apparatus. FIG. 4 is a schematic plan view for explaining the arrangement of the drive units. XYZ indicated by an arrow in FIG. 2 is taken as an XYZ direction. The + X direction is a direction toward the front side of the drawing. Further, the + Z direction is the upward direction of the real space, and the −Z direction is the downward direction of the real space.
図2〜図4に示すように、アライメント接合装置46は、減圧ユニット102と、除振ユニット104と、下ステージ106と、上ステージ108と、自重キャンセラ110と、磁気ベアリング部112と、X駆動部114と、2個のY駆動部116と、3個のZ駆動部118と、3個の顕微鏡120と、位置検出部122とを有する。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
減圧ユニット102は、減圧室130と、ベースフレーム132と、上減圧封止部材134と、下減圧封止部材136と、シャッタ138と、排気管140とを備える。
The
減圧室130は、中空の直方体状に形成されている。減圧室130は、下ステージ106及び上ステージ108を覆う。減圧室130の上面の外周部には、複数、例えば3個所の支持開口142が形成されている。支持開口142は、減圧室130の周壁を貫通している。複数の支持開口142には、除振ユニット104の一部が挿入される。複数の支持開口142は、減圧室130の上面の中心の周りに等角度間隔で配置されている。例えば、6個の支持開口142が形成されている場合、支持開口142は、減圧室130の上面の中心の周りに60°間隔で配置される。
The
減圧室130の上面の中央部には、顕微鏡120と同数、例えば3個の観察窓144が形成されている。観察窓144は、顕微鏡120が観察できる光を透過可能な材料により構成されている。尚、観察窓144の個数は、2個または4個以上の複数であってもよい。
In the central portion of the upper surface of the
減圧室130の−X側の側面の中央部には、X保持穴146が形成されている。X保持穴146は、X駆動部114を保持する。減圧室130の+Y側の側面の上部には、基板90、90を搬入するための搬入口148が、形成されている。
An
減圧室130の+Y側の側面の中央部には、2個のY保持穴150が形成されている。Y保持穴150は、Y駆動部116を保持する。減圧室130の+Y側の側面の下部には、排気口152が形成されている。減圧室130の−Y側の側面には、主位置検出窓154が形成されている。主位置検出窓154は、位置検出部122が検出する位置検出光を透過可能な材料によって構成されている。
Two
減圧室130の下面の外周部には、3個のZ保持穴156が形成されている。3個のZ保持穴156は、減圧室130の下面の中心の周りに略等角度間隔で配置されている。Z保持穴156は、Z駆動部118を保持する。減圧室130の下面の中心部には、摺動穴158が形成されている。摺動穴158には、自重キャンセラ110の一部が挿入される。減圧室130の下面の摺動穴158とZ保持穴156との間には、補助位置検出窓160が形成されている。補助位置検出窓160は、位置検出部122が検出する位置検出光を透過可能な材料によって構成されている。
Three
ベースフレーム132は、複数本、例えば、4本の柱部材を有する。ベースフレーム132は、減圧室130の下面に固定されている。ベースフレーム132は、床等に固定されている。これにより、ベースフレーム132は、減圧室130を支持する。
The
上減圧封止部材134は、支持封止部材の一例であって、支持開口142と除振ユニット104との間の隙間を封止する。下減圧封止部材136は、摺動穴158と自重キャンセラ110との間の隙間を封止する。上減圧封止部材134及び下減圧封止部材136には、弾性変形可能なベローズ、Oリング、樹脂製の板状リング等が適用される。
The upper
シャッタ138は、搬入口148の外側に設けられている。シャッタ138は、上下方向に移動する。これにより、シャッタ138は、基板90を搬入する場合は、搬入口148を開状態にする。一方、シャッタ138は、減圧室130の内部を減圧状態にする場合には、閉状態に切り替える。
The
排気管140は、排気口152に接続される。排気管140は、図示しない減圧ポンプに接続されている。これにより、減圧室130の内部の気体が、排気口152及び排気管140を介して排気されて、減圧室130が減圧状態となる。
The
除振ユニット104は、減圧ユニット102から除振した状態で、下ステージ106及び上ステージ108を支持する。除振ユニット104は、除振フレーム162と、除振台164と、複数の上ステージ支持腕166と、加重センサ168とを備える。
The
除振フレーム162は、中空の直方体形状に形成されている。除振フレーム162は、減圧室130を囲むように設けられている。除振フレーム162は、磁気ベアリング部112及び自重キャンセラ110を介して、下ステージ106を保持する。除振フレーム162は、上ステージ支持腕166を介して、上ステージ108を保持する。除振フレーム162の+Y側の側面の中央部には、排気管用穴170が形成されている。排気管用穴170には、排気管140が非接触で通される。除振フレーム162の+Y側の側面の上部には、複数のコネクタ穴172が形成されている。除振フレーム162の下面には、複数のベース穴174が形成されている。ベース穴174には、ベースフレーム132が、ベース穴174と非接触で挿入される。
The
除振台164は、除振フレーム162を支持する。除振台164は、除振フレーム162とベースフレーム132との間に設けられている。除振台164は、振動の伝達を抑制する。これにより、除振フレーム162は、減圧ユニット102から除振される。この結果、ベースフレーム132及び減圧室130等が振動しても、除振台164により、除振フレーム162への振動の伝達が抑制される。尚、除振台164は、弾性体等によって振動を吸収するパッシブ型でもよく、電気制御によって振動を打ち消すアクティブ型でもよい。
The vibration isolation table 164 supports the
上ステージ支持腕166は、支持部材の一例であって、除振フレーム162の上面に設けられている。上ステージ支持腕166は、支持開口142と同じ数設けられている。上ステージ支持腕166は、減圧室130の支持開口142を貫通している。従って、上ステージ支持腕166の下端部は、減圧室130の内部に達する。また、上ステージ支持腕166の周りと支持開口142との隙間には、上減圧封止部材134により封止されている。これにより、上ステージ支持腕166は、一対の基板90、90の接触によって生じる力を、上減圧封止部材134を介して除振フレーム162に伝達する。上ステージ支持腕166の下端は、加重センサ168を介して、上ステージ108を支持する。
The upper
加重センサ168は、上ステージ108と上ステージ支持腕166との間に設けられている。加重センサ168は、Z駆動部118によって基板90、90に作用する圧力を検出する。
The
下ステージ106は、下基板チャック96と、下ステージ本体176と、3本の連結部材178と、加熱部の一例である下加熱部180とを備えている。下基板チャック96は、下ステージ106の上面に固定されている。下基板チャック96は、基板90を静電吸着する。これにより、下ステージ106の下ステージ本体176の上面は、下基板チャック96を介して、基板90を支持する。
The
下ステージ本体176は、減圧室130の中央部に設けられている。下ステージ本体176は、後述する各駆動部の永久磁石とコイルとの間のギャップの範囲、例えば、数mm程度の範囲で、移動可能に支持されている。下ステージ本体176の上面は、XY平面と平行な平面に形成されている。
The lower stage
3個の連結部材178の上端は、下ステージ本体176の下面に一体的に固定されている。3個の連結部材178の下端は、それぞれ3個のZ駆動部118のいずれかに連結されている。
The upper ends of the three connecting
下加熱部180は、下ステージ本体176の上部に設けられている。下加熱部180は、下基板チャック96を介して、基板90を加熱する。
The
上ステージ108は、下ステージ106の上方に設けられている。上ステージ108は、上ステージ本体182と、加熱部の一例である上加熱部184と、上基板チャック94とを有する。
The
上基板チャック94は、上ステージ本体182の下面に固定されている。上基板チャック94は、基板90を静電吸着する。これにより、上ステージ本体182の上ステージ本体182は、上基板チャック94を介して、基板90を支持する。上基板チャック94には、3個の観察孔97が形成されている。3個の観察孔97は、上基板チャック94を上下方向に貫通する。観察孔97には、加圧に耐えることを目的として、観察光を透過する部材が埋め込まれている。
The
上ステージ本体182の下面は、XY平面と平行な平面に形成されている。上ステージ本体182の上ステージ本体182の下面は、下ステージ本体176の上面と対向して配される。上ステージ本体182には、3個の観察開口186が形成されている。観察開口186は、上ステージ本体182を上下方向に貫通する。3個の観察開口186は、減圧室130の3個の観察窓144のいずれかの下方に形成されている。また、3個の観察開口186は、上ステージ本体182に固定された上基板チャック94の観察孔97の上方に位置する。これにより、観察窓144、観察開口186及び観察孔97が一直線上に配置されて、基板90、90が観察窓144の外から観察可能となる。
The lower surface of the upper stage
上加熱部184は、上ステージ本体182の下部に設けられている。上加熱部184は、上基板チャック94を介して、基板90を加熱する。
The
自重キャンセラ110は、下ステージ106の自重をキャンセルする。自重キャンセラ110の主要部は、減圧室130の外部に配置されている。自重キャンセラ110は、磁気ベアリング部112を介して、下ステージ106を支持する。自重キャンセラ110は、除振フレーム162に支持されている。自重キャンセラ110は、シリンダ188と、ピストン190と、Zガイド部材192と、配管194と、圧力センサ196とを備える。
The
シリンダ188は、円筒形状に形成されている。シリンダ188の上部は、開口されている。
The
ピストン190は、円板部200と、円柱部202とを備える。円板部200は、円柱部202の下端部に設けられている。円板部200の外径は、シリンダ188の内径と略等しい円板状に形成されている。円柱部202は、上下方向に延びる円柱形状に形成されている。円柱部202の上部は、摺動穴158に挿入されて、減圧室130の内部まで延びる。円柱部202の周りと摺動穴158との間は、下減圧封止部材136によって封止されている。円柱部202の上端部は、磁気ベアリング部112に連結されている。
The
Zガイド部材192は、シリンダ188の内部の上部に固定されている。Zガイド部材192は、上下方向に延びる円筒形状に形成されている。Zガイド部材192の中央部には、ピストン190の円柱部202が挿通されている。Zガイド部材192の内径は、ピストン190の円柱部202の外径と略等しい。これにより、Zガイド部材192は、ピストン190をZ軸方向にガイドする。
The
配管194は、シリンダ188の内部に連通されている。圧力センサ196は、配管194の途中部に設けられている。圧力センサ196は、シリンダ188の圧力を検出する。これにより、図示しないポンプによって設定された高圧及び低圧を制御弁により制御して、シリンダ188の内部に流体を供給、または、シリンダ188の内部から流体を排出する。これにより、ピストン190が、上下方向に移動して、下ステージ106の自重をキャンセルする。
The
磁気ベアリング部112は、自重キャンセラ110を介して、除振フレーム162と下ステージ106とを連結する。磁気ベアリング部112は、平面座204と、部分球面座206と、部分球面部材208とを有する。
The
平面座204は、自重キャンセラ110のピストン190の上面に固定されている。平面座204の上面は、水平面と平行な平面状に形成されている。平面座204は、永久磁石または電磁石を含み磁力を有する。
The
部分球面座206は、平面座204の上方に配置されている。部分球面座206の下面は、水平面と平行な平面状に形成されている。部分球面座206の上面の中央部は、凹状の部分球面に形成されている。部分球面座206は、永久磁石または電磁石を含み磁力を有する。ここで、部分球面座206の磁力は、平面座204の磁力と反発する。これにより、部分球面座206の下面と平面座204の上面との間には磁気ベアリングが形成され、部分球面座206が、平面座204から浮いた状態で保持される。また、部分球面座206の下面と平面座204の上面は、ともに水平面と平行な平面なので、部分球面座206は、平面座204に対して、水平方向、即ち、XY平面で移動できる。
The partial
部分球面部材208は、部分球面座206の部分球面の上方に配置されている。部分球面部材208の下面は、凸状の部分球面に形成されている。これにより、部分球面部材208の下面は、部分球面座206の部分球面と略平行になる。部分球面部材208は、永久磁石または電磁石を含み磁力を有する。ここで、部分球面部材208の磁力は、部分球面座206の磁力と反発する。これにより、部分球面部材208の下面と部分球面座206の上面との間には、磁気ベアリングが形成され、部分球面部材208が、部分球面座206の上面から浮いた状態で保持される。また、部分球面部材208の下面と部分球面座206の上面は、ともに部分球面なので、部分球面部材208はZ軸に対して傾斜できる。部分球面部材208の上面は、下ステージ106の下面に固定されている。尚、上記ベアリングは、磁気浮上の代わりにころがり球を用いてもよい。
The partial
これにより、下ステージ106は、自重キャンセラ110から間隔を開けて浮いた状態で支持される。この結果、下ステージ106は、水平面内で移動可能に、且つ、Z軸に対して傾斜可能に自重キャンセラ110に自重をキャンセルされた状態で支持される。
As a result, the
X駆動部114の一例は、VCM(Voice Coil Motor)であって、X永久磁石210と、Xコネクタ212と、Xコイル214とを有する。X永久磁石210は、下ステージ106の−X側の面に設けられている。Xコネクタ212は、減圧室130のX保持穴146に埋め込まれて固定されている。Xコネクタ212は、外部の電源に接続されている。Xコイル214は、Xコネクタ212の減圧室130側に固定されている。Xコイル214は、X永久磁石210と非接触の位置に配置される。Xコイル214には、Xコネクタ212から電力が供給される。これにより、Xコイル214とX永久磁石210との間には、X方向の磁力が作用して、互いに反力を受ける。この結果、下ステージ106がX方向に駆動する。尚、Xコイル214とX永久磁石210との間に作用する磁力のX方向の延長線上に下ステージ106の重心を配置することが好ましい。
An example of the
2個のY駆動部116の一例は、VCMである。2個のY駆動部116は、互いにY方向に間隔を開けて配置されている。Y駆動部116は、Y永久磁石216と、Yコネクタ218と、Yコイル220とを有する。Y永久磁石216は、下ステージ106の+Y側の面に設けられている。Yコネクタ218は、減圧室130のY保持穴150に埋め込まれて固定されている。各Yコネクタ218は、それぞれ個別に外部の電源に接続され、異なる電力が供給できる。Yコイル220は、Yコネクタ218の減圧室130側に固定されている。Yコイル220は、Y永久磁石216と非接触の位置に配置される。Yコイル220には、Yコネクタ218から電力が供給される。これにより、Yコイル220とY永久磁石216との間には、Y方向の磁力が作用して、互いに反力を受ける。この結果、下ステージ106がY方向に駆動する。また、2個のYコイル220に異なる値の電力を供給することにより、下ステージ106をZ軸の周りに回転させる。尚、X軸周りのモーメントが発生しないように、2個のY駆動部116を下ステージ106の重心を含む平面状に配置することが好ましい。
An example of the two
Z駆動部118は、近接用駆動部の一例である。3個のZ駆動部118の一例は、VCMである。3個のZ駆動部118は、下ステージ106の重心の周りに略等角度間隔で配置されている。Z駆動部118は、一方の駆動素子の一例であるZ永久磁石222と、Zコネクタ224と、他方の駆動素子の一例であるZコイル226とを有する。Z永久磁石222は、下ステージ106の−Z面に固定されている。Zコネクタ224は、減圧室130のZ保持穴156に埋め込まれて固定されている。各Zコネクタ224は、それぞれ個別に外部の電源に接続され、異なる電力が供給できる。Zコイル226は、Zコネクタ224の減圧室130側に設けられている。これにより、Zコイル226は、Zコネクタ224を介して、減圧室130に固定される。Zコイル226は、Z永久磁石222と非接触の位置に配置される。Zコイル226には、Zコネクタ224から電力が供給される。これにより、Zコイル226とZ永久磁石222との間には、Z方向の磁力が作用して、互いに反力を受ける。Z駆動部118は、下ステージ106をZ方向に移動させる。この結果、Z駆動部118は、下ステージ106を上ステージ108に対して近接離間させる。また、3個のZコイル226に異なる値の電力を供給することにより、下ステージ106をX軸またはY軸の周りに回転させる。尚、3組のZコイル226とZ永久磁石222との間の磁力が等しいと場合に、X軸及びY軸周りのモーメントが発生しないように、3個のZ駆動部118を配置することが好ましい。更に、Z駆動部118は、上基板チャック94に保持された基板90と下基板チャック96に保持された基板90とを接触させた後、更に、基板90と基板90とを加圧する機能を有する。
The
3個の顕微鏡120は、それぞれ減圧室130の3個の観察窓144のいずれかの上方に配置されている。顕微鏡120は、基板90を透過可能な光により上基板チャック94に保持された基板90に付与されたマークと、下基板チャック96に保持された基板90に付与されたマークとを同時に観察できることが好ましい。これにより、上側の基板90と、下側の基板90との相対位置のずれを容易に検出できる。尚、顕微鏡120の個数は、3個以外であってもよい。顕微鏡120が1個の場合、計測点の間で顕微鏡を移動させる必要がある。
The three
このような顕微鏡120の一例は、二重焦点または共焦点顕微鏡である。この結果、顕微鏡120は、上側の基板90に付与されたマークと下側の基板90に付与されたマークとを同時に観察できる。
An example of such a
位置検出部122は、上ステージ反射部228と、上ステージ用Y干渉計230と、下ステージ反射部232と、2個の下ステージ用Y干渉計234と、Z反射部236と、反射鏡238と、Z干渉計240とを有する。
The
上ステージ反射部228は、上ステージ108の−Y側の端部に設けられている。上ステージ用Y干渉計230は、主位置検出窓154を介して、レーザ光を上ステージ反射部228に照射して、反射されたレーザ光の干渉を計測する。これにより、上ステージ108のY方向の位置が検出される。
The upper
下ステージ反射部232は、下ステージ106の−Y側の端部に設けられている。下ステージ用Y干渉計234は、レーザ光を下ステージ反射部232に照射して、反射されたレーザ光の干渉を計測する。これにより、下ステージ106のY方向の位置が検出される。更に、2個の下ステージ用Y干渉計234が、干渉を計測することにより、下ステージ106のX軸周りの傾斜を検出する。
The lower
Z反射部236は下ステージ106の下面に設けられている。反射鏡238は、自重キャンセラ110のシリンダ188の−Y側の側面に設けられている。Z干渉計240は、反射鏡238を介してZ反射部236にレーザ光を照射して、反射されたレーザ光の干渉を計測する。これにより、下ステージ106のZ方向の位置が検出される。
The
尚、位置検出部122は、下ステージ106及び上ステージ108のX方向の位置及びY軸周りの傾斜、Z軸周りの傾斜を検出する干渉計を有するが、上述のY方向の干渉計と同様の構成のため説明を省略する。
The
図5は、下加熱部180近傍の拡大側面図である。図5に示すように、下加熱部180は、複数に分割されている。各下加熱部180は、断熱材181を介して、下ステージ本体176に設けられている。これにより、下加熱部180の下側は断熱され、下加熱部180は基板90側のみを加熱する。下ステージ本体176の中央に配置された下加熱部180は、固定されるとともに、周囲に配置された下加熱部180は、放射方向に移動する。これにより、熱膨張による基板90の歪みが抑制される。尚、上加熱部184も同様に構成されている。
FIG. 5 is an enlarged side view in the vicinity of the
次に、アライメント接合装置46の動作を説明する。図6〜図8は、アライメント接合装置における貼り合わせ工程を説明する概略図である。図9は、下ステージが上方へ移動した状態のアライメント接合装置の全体構成図である。
Next, the operation of the
まず、シャッタ138が開状態となるとともに、下ステージ106が、図2及び図3に示す初期位置である下方に配置される。この状態で、ロボットアーム42が、上下を反転させた後、基板90を減圧室130に搬入する。次に、除振台164によって減圧ユニット102から除振された除振フレーム162によって支持された上ステージ108に固定された上基板チャック94が、搬入された基板90を静電吸着して保持する。これにより、図6に示すように、上ステージ108の上ステージ本体182が、上基板チャック94を介して、基板90を支持する。この後、ロボットアーム42は減圧室130から退避する。
First, the
次に、ロボットアーム42は、基板90を減圧室130に搬入する。自重キャンセラ110を介して、除振フレーム162に支持された下ステージ106に固定された下基板チャック96が、基板90を静電吸着する。これにより、図7に示すように、下ステージ106の下ステージ本体176が、下基板チャック96を介して、基板90を支持する。尚、下ステージ106は、Z駆動部118によっても支持されているが、下ステージ106と連結されているZ永久磁石222は、減圧室130に固定されているZコイル226から間隔を開けて分離された状態で支持されている。この後、ロボットアーム42が減圧室130から退避する。
Next, the
次に、シャッタ138が閉状態になり、減圧室130が封止される。この状態で、減圧室130の内部の気体が、排気管140を介して、排気される。この結果、減圧室130が減圧状態となる。次に、Z駆動部118が、自重キャンセラ110によって自重がキャンセルされた下ステージ106を上方へと移動させる。尚、自重キャンセラ110は、圧力センサ196によってシリンダ188の内部の圧力を検出しつつ、シリンダ188の流体を供給して、ピストン190を下ステージ106の移動に追従させる。これにより、上側の基板90と下側の基板90とが近接した状態となる。この状態で、3個の顕微鏡120により基板90と基板90とに付与されたマークを観察する。2枚の基板90、90のマークがずれている場合、位置検出部122によって、上ステージ108の位置、及び、下ステージ106の位置と傾斜を検出しつつ、それらのマークが一致するようにX駆動部114及びY駆動部116が下ステージ106を移動させる。ここで、磁気ベアリング部112の部分球面座206及び部分球面部材208は、平面座204から浮上した状態で、下ステージ106とともに、XY平面上を移動する。
Next, the
この後、基板90、90のマークが一致したら、Z駆動部118が、下ステージ106を上方へと移動させる。これにより、図8及び図9に示すように、上基板チャック94に保持された基板90の下面と、下基板チャック96に保持された基板90の上面とが接触する。この状態から、Z駆動部118が、更に、下ステージ106を上方へ移動させることにより、基板90と基板90とが加圧される。この状態を維持しつつ、必要な場合は、下加熱部180及び上加熱部184により、基板90、90を結合可能な結合温度まで昇温して維持する。尚、下加熱部180及び上加熱部184による加熱は、省略してもよい。この後、基板90と基板90とが結合すると、上ステージ108の上基板チャック94が、基板90の静電吸着を終了する。この後、Z駆動部118が下ステージ106を下方へと移動させると、下ステージ106とともに、基板90、90を保持する下基板チャック96が下方へ移動する。
Thereafter, when the marks on the
上述したように本実施形態の基板貼り合わせ装置10のアライメント接合装置46では、X駆動部114のXコイル214が減圧ユニット102の減圧室130に固定されるとともに、X永久磁石210が下ステージ106に固定されている。これにより、アライメント接合装置46は、Xコイル214が固定されている減圧室130が振動しても、除振フレーム162に保持されている下ステージ106に振動が伝達することを抑制できる。この結果、減圧室130を排気中であっても、下ステージ106に保持された基板90と、上ステージ108に保持された基板90との位置合わせの精度を向上できる。更に、Xコイル214とX永久磁石210は、非接触状態である。従って、Xコイル214とX永久磁石210との間で振動が伝達されることを抑制できる。また、Xコイル214とX永久磁石210が非接触なので、Xコイル214が受ける反力をベースフレーム132に逃がすことができる。尚、Y駆動部116及びZ駆動部118も同様の構成であり、減圧室130から下ステージ106への振動の伝達を抑制できる。
As described above, in the
アライメント接合装置46では、上ステージ108が、除振フレーム162に固定され、減圧室130を貫通した上ステージ支持腕166によって支持されている。また、上ステージ支持腕166の周りと減圧室130との間は、上減圧封止部材134によって封止されている。これにより、上ステージ108に振動が伝達されることを抑制しつつ、減圧室130の減圧状態を維持できる。更に、上減圧封止部材134を弾性変形可能なベローズ等によって構成することにより、減圧室130の振動が上ステージ支持腕166に伝達されることをより抑制できる。
In the
アライメント接合装置46では、X駆動部114のXコイル214がXコネクタ212を介して減圧室130に固定されている。これにより、Xコネクタ212を外部の電源に容易に接続することができる。Y駆動部116及びZ駆動部118に関しても同様である。
In the
アライメント接合装置46では、磁気ベアリング部112によって、下ステージ106を保持している。ここで、磁気ベアリング部112は、平面座204、部分球面座206及び部分球面部材208のそれぞれの間に磁気ベアリングとして機能する空間が形成されている。これにより、磁気ベアリング部112は、下ステージ106に伝達する振動を低減できる。
In the
アライメント接合装置46では、自重キャンセラ110が、下ステージ106を支持している。従って、下ステージ106の自重が自重キャンセラ110によってキャンセルされるので、Z駆動部118が必要な駆動力を低減できる。これにより、Z駆動部118を小さくすることができるので、減圧室130を小さくすることができる。
In the
アライメント接合装置46では、顕微鏡120によって、貼り合わせの前後、及び、貼り合わせの工程中でも、基板90に付与されたマークを観察できる。従って、アライメント接合装置46は、貼り合わせ工程中の基板90と基板90との位置ずれを観察できるとともに、貼り合わせ後の基板90と基板90との貼り合わせ精度を確認できる。
In the
図10は、駆動部の配置を変更した実施形態によるアライメント接合装置の全体構成図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付与する。 FIG. 10 is an overall configuration diagram of an alignment bonding apparatus according to an embodiment in which the arrangement of the drive unit is changed. In addition, the same code | symbol is provided to the structure similar to embodiment mentioned above.
図10に示すように、アライメント接合装置346では、Z駆動部118が減圧室130の外部に設けられている。Z駆動部118は、ベースフレーム132から突出した保持部356に保持されている。また、下ステージ106の連結部材378の下端は、減圧室130の下面に形成された貫通穴366を通って、減圧室130の外部まで延びる。連結部材378の下端は、Z駆動部118のZ永久磁石222に固定されている。連結部材378の周りと減圧室130との間には、連結封止部材336が設けられている。
As shown in FIG. 10, in the
アライメント接合装置46では、Z駆動部118を減圧室130の外部に設けることにより、減圧室130を小型化できる。これにより、減圧室130を減圧状態にするための時間を低減できるので、重ね合わせ基板92の製造時間を短縮できる。尚、X駆動部114及びY駆動部116も減圧室130の外部に設けてもよい。
In the
上述した各実施形態では、顕微鏡120を除振フレーム162に固定したが、顕微鏡120をXY面内で移動可能に構成してもよい。また、顕微鏡120をZ方向に移動可能にしてもよい。この場合、顕微鏡120が、Z方向に移動して、上側の基板90のマークと下側の基板90のマークとを個別に撮像するようにしてもよい。
In each embodiment described above, the
顕微鏡120が、上側の基板90と下側の基板90の間に進退可能にしてもよい。これにより、基板90の貼り合わせ面からマークを観察できる。また、顕微鏡120が、側面から基板90を撮像するように配置してもよい。
The
基板90が基板ホルダによって保持された状態で、アライメント接合装置46に搬入されてもよい。この場合、基板ホルダは、上基板チャック94及び下基板チャック96と略同様の構成になる。この場合、上ステージ本体182及び下ステージ本体176が、基板ホルダを静電吸着する。
The
減圧室130は、基板90のみを囲み、各ステージ及び各駆動部を減圧室130の外部に設けてもよい。
The
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.
10 基板貼り合わせ装置、 12 筐体、 14 大気圧部、 16 減圧部、 18 制御部、 20 基板カセット、 24 ロボットアーム、 28 ロボットアーム、 30 プリアライナ、 32 枠体、 34 設置ステージ、 36 シャッタ、 38 シャッタ、 40 ロードロック室、 41 搬送枠、 42 ロボットアーム、 44 前処理室、 45 シャッタ、 46 アライメント接合装置、 50 遮蔽枠、 52 仮載置台、 54 シャッタ、 56 シャッタ、 90 基板、 92 重ね合わせ基板、 94 上基板チャック、 96 下基板チャック、 97 観察孔、 102 減圧ユニット、 104 除振ユニット、 106 下ステージ、 108 上ステージ、 110 自重キャンセラ、 112 磁気ベアリング部、 114 X駆動部、 116 Y駆動部、 118 Z駆動部、 120 顕微鏡、 122 位置検出部、 130 減圧室、 132 ベースフレーム、 134 上減圧封止部材、 136 下減圧封止部材、 138 シャッタ、 140 排気管、 142 支持開口、 144 観察窓、 146 X保持穴、 148 搬入口、 150 Y保持穴、 152 排気口、 154 主位置検出窓、 156 Z保持穴、 158 摺動穴、 160 補助位置検出窓、 162 除振フレーム、 164 除振台、 166 上ステージ支持腕、 168 加重センサ、 170 排気管用穴、 172 コネクタ穴、 174 ベース穴、 176 下ステージ本体、 178 連結部材、 180 下加熱部、 181 断熱材、 182 上ステージ本体、 184 上加熱部、 186 観察開口、 188 シリンダ、 190 ピストン、 192 Zガイド部材、 194 配管、 196 圧力センサ、 200 円板部、 202 円柱部、 204 平面座、 206 部分球面座、 208 部分球面部材、 210 X永久磁石、 212 Xコネクタ、 214 Xコイル、 216 Y永久磁石、 218 Yコネクタ、 220 Yコイル、 222 Z永久磁石、 224 Zコネクタ、 226 Zコイル、 228 上ステージ反射部、 230 上ステージ用Y干渉計、 232 下ステージ反射部、 234 下ステージ用Y干渉計、 236 Z反射部、 238 反射鏡、 240 Z干渉計、 336 連結封止部材、 346 アライメント接合装置、 356 保持部、 366 貫通穴、 378 連結部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Board | substrate bonding apparatus, 12 Housing | casing, 14 Atmospheric pressure part, 16 Depressurization part, 18 Control part, 20 Substrate cassette, 24 Robot arm, 28 Robot arm, 30 Pre-aligner, 32 Frame, 34 Installation stage, 36 Shutter, 38 Shutter, 40 Load lock chamber, 41 Transfer frame, 42 Robot arm, 44 Pre-processing chamber, 45 Shutter, 46 Alignment bonding device, 50 Shielding frame, 52 Temporary mounting table, 54 Shutter, 56 Shutter, 90 Substrate, 92 Overlaid substrate 94 Upper substrate chuck, 96 Lower substrate chuck, 97 Observation hole, 102 Decompression unit, 104 Vibration isolation unit, 106 Lower stage, 108 Upper stage, 110 Self-weight canceller, 112 Magnetic bearing part, 114 X drive part, 116 Y drive part, 118 Z drive part, 120 Microscope, 122 Position detection part, 130 Decompression chamber, 132 Base frame, 134 Upper decompression sealing member 136 Lower decompression sealing member, 138 Shutter, 140 Exhaust pipe, 142 Support opening, 144 Observation window, 146 X holding hole, 148 Carriage inlet, 150 Y holding hole, 152 Exhaust port, 154 Main position detection window, 156 Z holding Hole, 158 sliding hole, 160 auxiliary position detection window, 162 anti-vibration frame, 164 anti-vibration table, 166 upper stage support arm, 168 weight sensor, 170 exhaust pipe hole, 172 Connector hole, 174 Base hole, 176 Lower stage body, 178 Connecting member, 180 Lower heating part, 181 Thermal insulation, 182 Upper stage body, 184 Upper heating part, 186 Observation opening, 188 Cylinder, 190 Piston, 192 Z guide member , 194 piping, 196 pressure sensor, 200 disc portion, 202 cylindrical portion, 204 plane seat, 206 partial spherical seat, 208 partial spherical member, 210 X permanent magnet, 212 X connector, 214 X coil, 216 Y permanent magnet, 218 Y connector, 220 Y coil, 222 Z permanent magnet, 224 Z connector, 226 Z coil, 228 Upper stage reflector, 230 Upper stage Y interferometer, 232 Lower stage reflector, 234 Lower stage Y interferometer, 236 Z reflector, 238 reflector, 240 Z interferometer, 336 connecting sealing member, 346 alignment joining device, 356 holder, 366 Through hole, 378 connecting member
Claims (14)
前記第1ステージに対向して配され、前記複数の基板のうち第二の基板を支持する第2ステージと、
少なくとも前記第1ステージ及び前記第2ステージに支持された前記第一の基板及び前記第二の基板を囲む減圧室を有する減圧ユニットと、
前記減圧ユニットから除振され、前記第1ステージ及び前記第2ステージを支持するフレームと、
前記第1ステージ及び前記第2ステージの一方に固定された可動子と、前記減圧ユニットに固定された固定子とを有し、前記第1ステージと前記第2ステージとを相対移動させる駆動部とを備える基板貼り合わせ装置。 A first stage that supports a first substrate of the plurality of substrates;
A second stage disposed opposite to the first stage and supporting a second substrate of the plurality of substrates;
A decompression unit having a decompression chamber surrounding at least the first substrate and the second substrate supported by the first stage and the second stage;
A frame that is isolated from the decompression unit and supports the first stage and the second stage;
A drive unit having a mover fixed to one of the first stage and the second stage and a stator fixed to the decompression unit, and relatively moving the first stage and the second stage; A substrate bonding apparatus comprising:
前記支持部材と前記減圧室との間を封止する支持封止部材と
を更に備える請求項1に記載の基板貼り合わせ装置。 A support member that penetrates the peripheral wall of the decompression chamber and supports the other of the first stage and the second stage;
The substrate bonding apparatus according to claim 1, further comprising a support sealing member that seals between the support member and the decompression chamber.
前記支持部材は、前記近接用駆動部による前記第一の基板及び前記第二の基板の接触により生じる力を前記フレームに伝える請求項2に記載の基板貼り合わせ装置。 The drive unit includes a proximity drive unit that brings the first stage and the second stage close to each other so as to bring the first substrate and the second substrate into contact with each other.
The substrate bonding apparatus according to claim 2, wherein the support member transmits a force generated by contact between the first substrate and the second substrate by the proximity driving unit to the frame.
前記可動子は、永久磁石を有する
請求項1または2に記載の基板貼り合わせ装置。 The stator has a coil fixed to the decompression chamber;
The substrate bonding apparatus according to claim 1, wherein the mover includes a permanent magnet.
前記固定子は、前記減圧室の外部に設けられ、前記ベースフレームに固定されたコイルを有し、
前記可動子は、前記減圧室の外部に設けられた永久磁石を有する請求項1または2に記載の基板貼り合わせ装置。 The decompression unit has a base frame that supports the decompression chamber;
The stator is provided outside the decompression chamber, and has a coil fixed to the base frame,
The substrate bonding apparatus according to claim 1, wherein the mover includes a permanent magnet provided outside the decompression chamber.
前記連結部材の周りと前記減圧室との間を封止する連結封止部材を更に備える
請求項4に記載の基板貼り合わせ装置。 The one of the first stage and the second stage has a connecting member that penetrates the decompression chamber and is connected to the permanent magnet,
The board | substrate bonding apparatus of Claim 4 further provided with the connection sealing member which seals between the circumference | surroundings of the said connection member, and the said decompression chamber.
更に備える請求項1から4のいずれか1項に記載の基板貼り合わせ装置。 5. The substrate bonding apparatus according to claim 1, further comprising a magnetic bearing portion that connects the frame and the one of the first stage and the second stage. 6.
更に備える請求項1から5のいずれか1項に記載の基板貼り合わせ装置。 The substrate bonding apparatus according to claim 1, further comprising a self-weight canceller that is provided outside the decompression chamber and cancels the weight of the one of the first stage and the second stage.
前記減圧室の外部に設けられ、前記第1ステージおよび前記第2ステージの前記一方の自重をキャンセルする自重キャンセラと
を更に備え、
前記自重キャンセラは、前記磁気ベアリング部を介して、前記第1ステージおよび前記第2ステージの前記一方を支持する
請求項1から4のいずれか1項に記載の基板貼り合わせ装置。 A magnetic bearing portion connecting the decompression chamber and the one of the first stage and the second stage;
A self-weight canceller provided outside the decompression chamber and canceling the weight of the one of the first stage and the second stage;
5. The substrate bonding apparatus according to claim 1, wherein the self-weight canceller supports the one of the first stage and the second stage via the magnetic bearing portion.
前記フレームに保持されるとともに、前記第1ステージに対向して配された第2ステージが、前記複数の基板のうち第二の基板を支持する段階と、
少なくとも前記第1ステージ及び前記第2ステージに支持された前記第一の基板及び前記第二の基板を囲む前記減圧室を減圧する段階と、
前記第1ステージ及び前記第2ステージの一方に固定された可動子と、前記減圧ユニットに固定された固定子とを有し、前記第1ステージと前記第2ステージとを相対移動させる駆動部が、前記第1ステージ及び前記第2ステージの一方を近接させる段階と
を備える基板貼り合わせ装置。 A first stage held by a frame isolated from the decompression chamber of the decompression unit supports the first substrate among the plurality of substrates;
A second stage held by the frame and arranged to face the first stage supports a second substrate of the plurality of substrates;
Depressurizing the decompression chamber surrounding at least the first substrate and the second substrate supported by the first stage and the second stage;
A drive unit that includes a mover fixed to one of the first stage and the second stage and a stator fixed to the decompression unit, and that relatively moves the first stage and the second stage; And a step of bringing one of the first stage and the second stage close to each other.
前記フレームに保持されるとともに、前記第1ステージに対向して配された第2ステージが、前記複数の基板のうち第二の基板を支持して、
少なくとも前記第1ステージ及び前記第2ステージに支持された前記第一の基板及び前記第二の基板を囲む前記減圧室を減圧して、
前記第1ステージ及び前記第2ステージの一方に固定された可動子と、前記減圧ユニットに固定された固定子とを有し、前記第1ステージと前記第2ステージとを相対移動させる駆動部が、前記第1ステージ及び前記第2ステージの一方を近接させて製造された重ね合わせ基板。 The first stage held by the frame that is isolated from the decompression chamber of the decompression unit supports the first substrate among the plurality of substrates,
A second stage held by the frame and arranged to face the first stage supports a second substrate among the plurality of substrates,
Depressurizing the decompression chamber surrounding at least the first substrate and the second substrate supported by the first stage and the second stage,
A drive unit that includes a mover fixed to one of the first stage and the second stage and a stator fixed to the decompression unit, and that relatively moves the first stage and the second stage; A superposed substrate manufactured by bringing one of the first stage and the second stage close to each other.
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