JP2015060946A - Substrate bonding device and substrate bonding method - Google Patents
Substrate bonding device and substrate bonding method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015060946A JP2015060946A JP2013193641A JP2013193641A JP2015060946A JP 2015060946 A JP2015060946 A JP 2015060946A JP 2013193641 A JP2013193641 A JP 2013193641A JP 2013193641 A JP2013193641 A JP 2013193641A JP 2015060946 A JP2015060946 A JP 2015060946A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stage
- control amount
- amount
- substrate bonding
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 208
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 49
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 49
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 23
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004148 unit process Methods 0.000 claims 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 30
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 17
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 9
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 8
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 8
- 241001168730 Simo Species 0.000 description 6
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 4
- URWAJWIAIPFPJE-YFMIWBNJSA-N sisomycin Chemical compound O1C[C@@](O)(C)[C@H](NC)[C@@H](O)[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O[C@@H]2[C@@H](CC=C(CN)O2)N)[C@@H](N)C[C@H]1N URWAJWIAIPFPJE-YFMIWBNJSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005316 response function Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
本発明は、2つの基板を貼り合わせる基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法に関する。 The present invention relates to a substrate bonding apparatus and a substrate bonding method for bonding two substrates.
近年、半導体デバイスの実装技術が、複数の半導体チップを平面的に配置する2次元配列実装から立体的に積み重ねる3次元積層実装へと進歩した。それにより、半導体チップ間の配線が短くなり半導体デバイスの動作速度が向上するとともに、1つの半導体デバイスに搭載される回路素子の実装面積効率が飛躍的に向上した。 In recent years, semiconductor device mounting technology has progressed from two-dimensional array mounting in which a plurality of semiconductor chips are arranged in a plane to three-dimensional stacked mounting in which three-dimensional stacking is performed. As a result, the wiring between the semiconductor chips is shortened, the operation speed of the semiconductor device is improved, and the mounting area efficiency of the circuit element mounted on one semiconductor device is dramatically improved.
また、製造コストのパフォーマンスを向上するために、半導体デバイスの組み立て(パッケージング)技術としてチップレベルでの組み立て技術ではなくウエハレベルの組み立て技術、すなわち、複数の回路素子が形成された半導体基板(ウエハ)をチップに個片化せず、ウエハの状態のまま再配線、樹脂封止、及び端子加工までの組み立て工程をおこない、最後に個片化してデバイスを組み立てる技術が進展している。 Further, in order to improve the performance of the manufacturing cost, the semiconductor device assembly (packaging) technique is not a chip-level assembly technique but a wafer-level assembly technique, that is, a semiconductor substrate (wafer) on which a plurality of circuit elements are formed. ) Is not separated into chips, but the assembly process up to rewiring, resin sealing, and terminal processing is performed in the state of a wafer.
このような背景の下、2つの半導体ウエハ等の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ装置が開発されている。ここで、2つの基板は、それらの表面上に形成された複数の電極が互いに接合するように貼り合わせられる。従って、基板貼り合わせ装置において基板を正確に位置合わせするために、基板を保持して移動する基板ステージの精密且つ安定な制御技術が必要となる(例えば、特許文献1参照)。 Under such a background, a substrate bonding apparatus for bonding two substrates such as semiconductor wafers has been developed. Here, the two substrates are bonded together so that a plurality of electrodes formed on their surfaces are bonded to each other. Therefore, in order to accurately position the substrate in the substrate bonding apparatus, a precise and stable control technique for the substrate stage that holds and moves the substrate is required (see, for example, Patent Document 1).
基板貼り合わせ装置では、2つの基板のうちの一方を保持する第1ステージに対し、第1ステージに保持された基板に対向して他方の基板を保持して移動する第2ステージを精密に駆動することで、2つの基板を位置合わせする。ここで、第1及び第2ステージの駆動において、2つの基板が接触することで共振が発生し、基板ステージの精密且つ安定な制御の障害要因となることが明らかにされている。 In the substrate bonding apparatus, the first stage holding one of the two substrates is precisely driven by the second stage that moves while holding the other substrate facing the substrate held by the first stage. By doing so, the two substrates are aligned. Here, in driving of the first and second stages, it has been clarified that resonance occurs when the two substrates come into contact with each other, which becomes an obstacle to precise and stable control of the substrate stage.
本発明は、第1の観点からすると、2つの基板を貼り合わせる基板貼り合わせ装置であって、前記2つの基板の一方を保持する第1ステージと、前記2つの基板の他方を前記一方の基板に対向して保持して移動するとともに、前記2つの基板を介して前記第1ステージに接触する第2ステージと、前記第1ステージの位置に関する第1制御量を求める第1計測器と、前記第2ステージの位置に関連する第2制御量を求める第2計測器と、を有し、前記第1制御量及び前記第2制御量をフィルタ処理して第3制御量を求め、該第3制御量を用いて求められる操作量を前記第2ステージに与えることで該第2ステージを駆動する制御部と、を備える基板貼り合わせ装置である。 From the first viewpoint, the present invention is a substrate bonding apparatus for bonding two substrates, the first stage holding one of the two substrates, and the other of the two substrates as the one substrate. And a second stage that contacts the first stage via the two substrates, a first measuring device that calculates a first control amount related to the position of the first stage, and A second measuring device that obtains a second control amount related to the position of the second stage, and obtains a third control amount by filtering the first control amount and the second control amount. And a control unit that drives the second stage by providing the second stage with an operation amount obtained using the control amount.
ここで、基板は、半導体ウエハなどの基板の他、半導体チップをも含み、また、単層の半導体ウエハ(あるいは単層の半導体チップ)に限らず、複数の半導体ウエハ(複数の半導体チップ)が積層済みの半導体部材をも含む。かかる概念として、本明細書では、「基板」なる用語を用いている。 Here, the substrate includes not only a substrate such as a semiconductor wafer but also a semiconductor chip, and is not limited to a single-layer semiconductor wafer (or a single-layer semiconductor chip), but includes a plurality of semiconductor wafers (a plurality of semiconductor chips). Also includes stacked semiconductor members. In this specification, the term “substrate” is used as such a concept.
これによれば、2つの基板を精度良く位置合わせした状態で貼り合わせることが可能になる。 According to this, it is possible to bond the two substrates in a state where the two substrates are accurately aligned.
本発明は、第2の観点からすると、2つの基板を貼り合わせる基板貼り合わせ方法であって、前記2つの基板の一方を保持する第1ステージの位置に関する制御量を求めることと、前記2つの基板の他方を前記一方の基板に対向して保持して移動するとともに、前記2つの基板を介して前記第1ステージに接触する第2ステージの位置に関連する第2制御量を求めることと、前記第1及び第2制御量をフィルタ処理して第3制御量を求め、該第3制御量を用いて求められる操作量を前記第2ステージに与えることで該第2ステージを駆動することと、を含む基板貼り合わせ方法である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a substrate bonding method for bonding two substrates, wherein a control amount relating to a position of a first stage holding one of the two substrates is obtained; Determining the second control amount related to the position of the second stage contacting the first stage via the two substrates, while holding and moving the other substrate opposite the one substrate; Driving the second stage by filtering the first and second control amounts to obtain a third control amount and providing the second stage with an operation amount obtained using the third control amount; , Including a substrate bonding method.
これによれば、2つの基板を精度良く位置合わせした状態で貼り合わせることが可能になる。 According to this, it is possible to bond the two substrates in a state where the two substrates are accurately aligned.
以下、本発明の一実施形態を、図1〜図16(B)を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1には、一実施形態に係る基板貼合装置100の構成が概略的に示されている。後述するように本実施形態では顕微鏡51,52が設けられており、それらの光軸(それぞれの検出中心を通る。)をZ軸、光軸に直交する面内で図1における紙面内左右方向をX軸方向、及び紙面垂直方向をY軸方向とし、X軸、Y軸、及びZ軸回りの回転(傾斜)方向をそれぞれθx、θy、及びθz方向とする。 FIG. 1 schematically shows a configuration of a substrate bonding apparatus 100 according to an embodiment. As will be described later, in this embodiment, microscopes 51 and 52 are provided, and their optical axes (passing through the respective detection centers) are set in the Z axis and in the plane perpendicular to the optical axis in FIG. Are the X-axis direction, the direction perpendicular to the paper surface is the Y-axis direction, and the rotation (tilt) directions around the X-axis, Y-axis, and Z-axis are the θx, θy, and θz directions, respectively.
基板貼合装置100は、枠体10、固定ステージ装置20、移動ステージ装置30、干渉計41,42、及び制御系(図2参照)を有する。 The board | substrate bonding apparatus 100 has the frame 10, the fixed stage apparatus 20, the moving stage apparatus 30, the interferometers 41 and 42, and a control system (refer FIG. 2).
枠体10は、XY平面に平行な床面(不図示)の上方に水平(床面に平行)に配置された天板部と、天板部の±X端部を下方から支持する側壁部と、床面と平行な表面を有する底板部と、を有する。底板部上にステージ定盤11が設けられている。ステージ定盤11の上面には、後述する移動ステージ31の駆動のためのガイド面が形成されている。枠体10は、基板貼合装置100の他の構成各部を収容する。 The frame body 10 includes a top plate portion disposed horizontally (parallel to the floor surface) above a floor surface (not shown) parallel to the XY plane, and side wall portions that support ± X end portions of the top plate portion from below. And a bottom plate portion having a surface parallel to the floor surface. A stage surface plate 11 is provided on the bottom plate portion. A guide surface for driving a moving stage 31 described later is formed on the upper surface of the stage surface plate 11. The frame 10 accommodates other components of the substrate bonding apparatus 100.
固定ステージ装置20は、枠体10の天板部の下方(−Z側)に水平に配置された固定ステージ21と、固定ステージ21を天板部に吊り下げ支持する2つの支持部材22とを備える。 The fixed stage device 20 includes a fixed stage 21 that is horizontally disposed below (−Z side) the top plate portion of the frame body 10 and two support members 22 that suspend and support the fixed stage 21 on the top plate portion. Prepare.
固定ステージ21は、静電チャック、真空チャック等の吸着装置(不図示)を有する。図1等では、固定ステージ21は、吸着装置を用いて基板1を保持した基板ホルダ3を吸着することで、基板1を−Z方向に向けて保持している。 The fixed stage 21 has a suction device (not shown) such as an electrostatic chuck or a vacuum chuck. In FIG. 1 and the like, the fixed stage 21 holds the substrate 1 in the −Z direction by sucking the substrate holder 3 holding the substrate 1 using a suction device.
なお、基板ホルダ3(及び後述する基板ホルダ4)は、基板を吸着する静電チャック等が埋設された保持面と、その保持面外に配置された磁石片5a(磁性体片5b)を有する。後述するように、基板ホルダ3,4は、磁石片5a及び磁性体片5bを用いて、それぞれが保持する基板1,2を貼り合わせた状態で結合する。 The substrate holder 3 (and a substrate holder 4 to be described later) has a holding surface in which an electrostatic chuck or the like for attracting the substrate is embedded, and a magnet piece 5a (magnetic piece 5b) arranged outside the holding surface. . As will be described later, the substrate holders 3 and 4 are bonded using the magnet piece 5a and the magnetic piece 5b in a state where the substrates 1 and 2 held by the magnet holder 5a and the magnetic material piece 5b are bonded together.
固定ステージ21の側部には、顕微鏡51が下向きに(−Z方向に向けて)固定されている。顕微鏡51は、後述する移動ステージ31に保持される基板2のアライメントマークを検出する。 A microscope 51 is fixed downward (toward the −Z direction) on the side of the fixed stage 21. The microscope 51 detects an alignment mark of the substrate 2 held on the moving stage 31 described later.
固定ステージ21(本実施形態では顕微鏡51)の−X側面には、反射鏡23がその反射面を−X方向に向けて固定されている。また、固定ステージ21の−Y側面には、X軸方向を長手とする反射鏡(不図示)がその反射面を−Y方向に向けて固定されている。これらの反射鏡は、干渉計41を用いた固定ステージ21の位置計測の際に用いられる。なお、反射鏡に代えて、固定ステージ21の端面を鏡面加工して反射面を形成することとしてもよい。 On the −X side surface of the fixed stage 21 (the microscope 51 in this embodiment), the reflecting mirror 23 is fixed with its reflecting surface facing the −X direction. Further, on the −Y side surface of the fixed stage 21, a reflecting mirror (not shown) whose longitudinal direction is the X-axis direction is fixed with its reflecting surface facing the −Y direction. These reflecting mirrors are used when measuring the position of the fixed stage 21 using the interferometer 41. Instead of the reflecting mirror, the end surface of the fixed stage 21 may be mirror-finished to form a reflecting surface.
2つの支持部材22は、固定ステージ21に保持される基板1に加わる負荷を検出するロードセル(不図示)を含む。ロードセルの検出結果は制御部60に送信される。 The two support members 22 include a load cell (not shown) that detects a load applied to the substrate 1 held by the fixed stage 21. The detection result of the load cell is transmitted to the control unit 60.
移動ステージ装置30は、例えばエアベアリングを介してステージ定盤11上に浮上支持されるX駆動部32a、その上に配置されたY駆動部32b、その上に配置された昇降部32c及び揺動部32d、並びにこれらによりほぼ水平に支持された移動ステージ31を備える。 The moving stage device 30 includes, for example, an X drive unit 32a that is levitated and supported on the stage surface plate 11 via an air bearing, a Y drive unit 32b disposed thereon, an elevating unit 32c disposed thereon, and a swinging motion. A part 32d and a moving stage 31 supported substantially horizontally by these parts are provided.
X駆動部32a及びY駆動部32bは、例えばリニアモータ等を含み、移動ステージ31(これを支持する昇降部32c及び揺動部32d)をステージ定盤11のガイド面に沿ってそれぞれX軸方向及びY軸方向に所定ストロークで駆動する。 The X drive unit 32a and the Y drive unit 32b include, for example, a linear motor or the like, and move the moving stage 31 (the lifting unit 32c and the swinging unit 32d that support this) along the guide surface of the stage surface plate 11 in the X-axis direction. And it drives with a predetermined stroke in the Y-axis direction.
昇降部32cは、例えばボイスコイルモータ等のアクチュエータ(不図示)を含み、これを用いて移動ステージ31(揺動部32d)をZ軸方向に駆動する。なお、昇降部32cの上面には、凹球面が形成されている。 The elevating unit 32c includes an actuator (not shown) such as a voice coil motor, for example, and drives the moving stage 31 (oscillating unit 32d) in the Z-axis direction using this. A concave spherical surface is formed on the upper surface of the elevating part 32c.
揺動部32dは、移動ステージ31を支持する。揺動部32dは、昇降部32cの凹球面に当接する凸球面が形成された球座を有し、凹球面の表面をガイドに球座を変位することで、移動ステージ31をθx及びθy方向に傾斜、並びにθz方向に回転する。 The swinging part 32 d supports the moving stage 31. The oscillating portion 32d has a spherical seat formed with a convex spherical surface that abuts the concave spherical surface of the elevating portion 32c. The movable stage 31 is displaced in the θx and θy directions by displacing the spherical seat using the concave spherical surface as a guide. And tilt in the θz direction.
上述のX駆動部32a、Y駆動部32b、昇降部32c、及び揺動部32dから移動ステージ駆動部32が構成される(図2参照)。移動ステージ駆動部32を制御することにより、移動ステージ31、すなわちその上に支持される基板2を目標位置に向けて6自由度(X,Y,Z,θx,θy,θz)方向に駆動する。 The above-mentioned X drive unit 32a, Y drive unit 32b, lifting unit 32c, and swing unit 32d constitute a moving stage drive unit 32 (see FIG. 2). By controlling the moving stage driving unit 32, the moving stage 31, that is, the substrate 2 supported on the moving stage 31, is driven in the direction of six degrees of freedom (X, Y, Z, θx, θy, θz) toward the target position. .
移動ステージ31は、静電チャック、真空チャック等の吸着装置(不図示)を有する。図1等では、移動ステージ31は、吸着装置を用いて基板2を保持した基板ホルダ4を吸着することで、基板2を+Z方向に向けて保持している。 The moving stage 31 has a suction device (not shown) such as an electrostatic chuck or a vacuum chuck. In FIG. 1 and the like, the moving stage 31 holds the substrate 2 in the + Z direction by sucking the substrate holder 4 holding the substrate 2 using a suction device.
移動ステージ31の側部には、顕微鏡52が上向きに(+Z方向に向けて)固定されている。顕微鏡52は、固定ステージ21に保持される基板1のアライメントマークを検出する。 A microscope 52 is fixed upward (toward the + Z direction) on the side of the moving stage 31. The microscope 52 detects the alignment mark of the substrate 1 held on the fixed stage 21.
移動ステージ31の−X側面には、反射鏡33がその反射面を−X方向に向けて固定されている。また、移動ステージ31の−Y側面には、X軸方向を長手とする反射鏡(不図示)がその反射面を−Y方向に向けて固定されている。これらの反射鏡は、干渉計42を用いた移動ステージ31の位置計測の際に用いられる。なお、反射鏡に代えて、固定ステージ21の端面を鏡面加工して反射面を形成することとしてもよい。 A reflecting mirror 33 is fixed to the −X side surface of the moving stage 31 with the reflecting surface facing the −X direction. Further, on the −Y side surface of the movable stage 31, a reflecting mirror (not shown) having the X axis direction as a longitudinal direction is fixed with the reflecting surface facing the −Y direction. These reflecting mirrors are used when measuring the position of the moving stage 31 using the interferometer 42. Instead of the reflecting mirror, the end surface of the fixed stage 21 may be mirror-finished to form a reflecting surface.
干渉計41は、測長ビームをX軸に平行に反射鏡23に向けて射出し、反射鏡23からの反射光を受光する。また、干渉計41は、X軸方向に離間する2つの測長ビームをY軸に平行に固定ステージ21の−Y側面に固定された反射鏡(不図示)に向けて射出し、その反射鏡からの反射光を受光する。それにより、干渉計41は、固定ステージ21のXY平面内での位置(X,Y,θz)を計測する。また、干渉計41として2軸干渉計を採用することにより、固定ステージ21の傾き(θx,θy)を計測する。 The interferometer 41 emits the measurement beam toward the reflecting mirror 23 in parallel with the X axis, and receives the reflected light from the reflecting mirror 23. The interferometer 41 emits two length measuring beams separated in the X-axis direction toward a reflecting mirror (not shown) fixed to the −Y side surface of the fixed stage 21 in parallel with the Y-axis, and the reflecting mirror. The reflected light from is received. Thereby, the interferometer 41 measures the position (X, Y, θz) of the fixed stage 21 in the XY plane. Further, by adopting a biaxial interferometer as the interferometer 41, the inclination (θx, θy) of the fixed stage 21 is measured.
干渉計42は、測長ビームをX軸に平行に反射鏡33に向けて射出し、反射鏡33からの反射光を受光する。また、干渉計42は、X軸方向に離間する2つの測長ビームをY軸に平行に移動ステージ31の−Y側面に固定された反射鏡(不図示)に向けて射出し、その反射鏡からの反射光を受光する。それにより、干渉計42は、移動ステージ31のXY平面内での位置(X,Y,θz)を計測する。また、干渉計42として2軸干渉計を採用することにより、移動ステージ31の傾き(θx,θy)を計測する。 The interferometer 42 emits a length measurement beam toward the reflecting mirror 33 parallel to the X axis, and receives the reflected light from the reflecting mirror 33. The interferometer 42 emits two length measuring beams separated in the X-axis direction toward a reflecting mirror (not shown) fixed to the −Y side surface of the moving stage 31 in parallel to the Y-axis. The reflected light from is received. Thereby, the interferometer 42 measures the position (X, Y, θz) of the moving stage 31 in the XY plane. Further, by adopting a two-axis interferometer as the interferometer 42, the inclination (θx, θy) of the moving stage 31 is measured.
干渉計41,42の計測結果は、制御部60に送信される。制御部60は、これらの計測結果に従って移動ステージ駆動部32(X駆動部32a、Y駆動部32b、昇降部32c、及び揺動部32d)を制御することで、移動ステージ31を駆動する。 The measurement results of the interferometers 41 and 42 are transmitted to the control unit 60. The control unit 60 drives the moving stage 31 by controlling the moving stage driving unit 32 (X driving unit 32a, Y driving unit 32b, elevating unit 32c, and swinging unit 32d) according to these measurement results.
図2には、基板貼合装置100の制御系の主要構成が示されている。この制御系は、構成各部を統括的に制御するマイクロコンピュータ(又はワークステーション)から成る制御部60を中心として構成されている。 FIG. 2 shows the main configuration of the control system of the substrate bonding apparatus 100. This control system is configured around a control unit 60 including a microcomputer (or a workstation) that controls each component in a centralized manner.
上述の構成の基板貼合装置100における基板の貼合工程を説明する。 The board | substrate bonding process in the board | substrate bonding apparatus 100 of the above-mentioned structure is demonstrated.
貼合工程の開始に先立って、図1に示されるように、移動ステージ31はステージ定盤11上の−X側の退避領域に退避している。また、基板1を保持した基板ホルダ3が固定ステージ21上に保持され、基板2を保持した基板ホルダ4が移動ステージ31上に保持されている。また、基板1,2のそれぞれについてサーチアライメントが実行されている。また、顕微鏡52(又は顕微鏡51)を用いて基板ホルダ3又は固定ステージ21(基板ホルダ4又は移動ステージ31)上に形成された基準マーク(不図示)を検出するベースライン計測が行われている。これらの詳細は省略する。 Prior to the start of the bonding process, as shown in FIG. 1, the moving stage 31 is retracted to the −X side retreat area on the stage surface plate 11. The substrate holder 3 holding the substrate 1 is held on the fixed stage 21, and the substrate holder 4 holding the substrate 2 is held on the moving stage 31. In addition, search alignment is performed for each of the substrates 1 and 2. In addition, baseline measurement is performed to detect a reference mark (not shown) formed on the substrate holder 3 or the fixed stage 21 (substrate holder 4 or the moving stage 31) using the microscope 52 (or the microscope 51). . These details are omitted.
図3に示されるように、制御部60は、移動ステージ31を、黒塗り矢印の方向(+X方向)に駆動し、それに固定された顕微鏡52が固定ステージ21に保持された基板1に対向する位置に移動する。これにより、同時に、固定ステージ21に固定された顕微鏡51が移動ステージ31に保持された基板2に対向する。 As shown in FIG. 3, the controller 60 drives the moving stage 31 in the direction of the black arrow (+ X direction), and the microscope 52 fixed thereto faces the substrate 1 held on the fixed stage 21. Move to position. Thereby, at the same time, the microscope 51 fixed to the fixed stage 21 faces the substrate 2 held by the moving stage 31.
制御部60は、顕微鏡52を用いて、固定ステージ21に保持された基板1のアライメント計測を行う。ここで、基板1の表面にはマトリクス状に多数のショット領域(回路パターン領域)が配置され、それぞれの領域内に露光により回路パターンが形成されるとともに、アライメントマークが付設されている。 The controller 60 uses the microscope 52 to measure the alignment of the substrate 1 held on the fixed stage 21. Here, a large number of shot regions (circuit pattern regions) are arranged in a matrix on the surface of the substrate 1, and a circuit pattern is formed by exposure in each region, and alignment marks are attached.
具体的には、制御部60は、干渉計41,42の計測結果(固定ステージ21に対する移動ステージ31の位置)に従って移動ステージ31をX軸及びY軸方向に駆動し、基板1の表面上のアライメントマークを顕微鏡52の視野内に位置決めする。制御部60は、移動ステージ31の位置決め位置を計測するとともに、顕微鏡52を用いてアライメントマークを検出する。位置決め位置の計測結果とアライメントマークの検出結果とから、検出されたアライメントマークのXY位置が求められる。制御部60は、同様の計測を2つ以上のアライメントマークに対して実行する。 Specifically, the control unit 60 drives the moving stage 31 in the X-axis and Y-axis directions according to the measurement results of the interferometers 41 and 42 (the position of the moving stage 31 with respect to the fixed stage 21), and on the surface of the substrate 1. The alignment mark is positioned in the field of view of the microscope 52. The control unit 60 measures the positioning position of the moving stage 31 and detects the alignment mark using the microscope 52. From the measurement result of the positioning position and the detection result of the alignment mark, the XY position of the detected alignment mark is obtained. The control unit 60 performs the same measurement for two or more alignment marks.
制御部60は、顕微鏡51を用いて、移動ステージ31に保持された基板2のアライメント計測を行う。ここで、基板1と同様に、基板2の表面にはマトリクス状に多数のショット領域(回路パターン領域)が配置され、それぞれの領域内に露光により回路パターンが形成されるとともに、アライメントマークが付設されている。 The controller 60 uses the microscope 51 to measure the alignment of the substrate 2 held on the moving stage 31. Here, like the substrate 1, a large number of shot regions (circuit pattern regions) are arranged in a matrix on the surface of the substrate 2, and a circuit pattern is formed by exposure in each region, and an alignment mark is attached. Has been.
制御部60は、基板1のアライメント計測と同様に、干渉計41,42の計測結果(固定ステージ21に対する移動ステージ31の位置)に従って移動ステージ31をX軸及びY軸方向に駆動し、基板2の表面上のアライメントマークを顕微鏡51の視野内に位置決めする。制御部60は、移動ステージ31の位置決め位置を計測するとともに、顕微鏡51を用いてアライメントマークを検出する。位置決め位置の計測結果とアライメントマークの検出結果とから、検出されたアライメントマークのXY位置が求められる。制御部60は、同様の計測を2つ以上のアライメントマークに対して実行する。 The controller 60 drives the moving stage 31 in the X-axis and Y-axis directions according to the measurement results of the interferometers 41 and 42 (position of the moving stage 31 with respect to the fixed stage 21) in the same manner as the alignment measurement of the substrate 1, and the substrate 2 An alignment mark on the surface of the microscope is positioned in the field of view of the microscope 51. The control unit 60 measures the positioning position of the moving stage 31 and detects the alignment mark using the microscope 51. From the measurement result of the positioning position and the detection result of the alignment mark, the XY position of the detected alignment mark is obtained. The control unit 60 performs the same measurement for two or more alignment marks.
制御部60は、基板1,2のアライメント計測の計測結果とベースライン計測(及びサーチアライメント)の計測結果とを用いて、基板1,2の貼り合わせ位置に対応する移動ステージ31の目標位置を求める。目標位置として、例えば、2つの基板1,2のそれぞれのアライメントマークの間において、対となるアライメントマーク間のXY平面内での相対距離の自乗和が最小となる位置が採用される。 The control unit 60 uses the measurement result of the alignment measurement of the substrates 1 and 2 and the measurement result of the baseline measurement (and search alignment) to determine the target position of the moving stage 31 corresponding to the bonding position of the substrates 1 and 2. Ask. As the target position, for example, a position where the square sum of the relative distances in the XY plane between the paired alignment marks is minimized between the alignment marks of the two substrates 1 and 2 is adopted.
目標位置を決定すると、図4に示されるように、制御部60は、移動ステージ駆動部32(X駆動部32a及びY駆動部32b)を制御して移動ステージ31を黒塗り矢印の方向(+X方向)に駆動して目標位置に位置決めするとともに、揺動部32dを制御して移動ステージ31を傾斜することで、移動ステージ31に保持された基板2を固定ステージ21に保持された基板1に位置合わせする。 When the target position is determined, as shown in FIG. 4, the control unit 60 controls the moving stage driving unit 32 (X driving unit 32a and Y driving unit 32b) to move the moving stage 31 in the direction of the black arrow (+ X The substrate 2 held on the movable stage 31 is moved to the substrate 1 held on the fixed stage 21 by tilting the moving stage 31 by controlling the swinging part 32d. Align.
図5に示されるように、制御部60は、昇降部32cを制御して移動ステージ31を黒塗り矢印の方向(+Z方向)に駆動することで、移動ステージ31を固定ステージ21に近接し、両ステージに保持された基板1,2を重ね合わせる。この時、基板ホルダ3上の磁石片5aと基板ホルダ4上の磁性体片5bとにより、基板ホルダ3,4が重ね合わされた基板1,2を間に挟んだ状態で固定される。 As shown in FIG. 5, the control unit 60 controls the elevating unit 32 c to drive the moving stage 31 in the direction of the black arrow (+ Z direction), thereby bringing the moving stage 31 close to the fixed stage 21, The substrates 1 and 2 held on both stages are overlapped. At this time, the magnet piece 5a on the substrate holder 3 and the magnetic piece 5b on the substrate holder 4 are fixed in a state where the substrates 1 and 2 on which the substrate holders 3 and 4 are superimposed are sandwiched therebetween.
制御部60は、固定ステージ21による基板ホルダ3の吸着を解除し、移動ステージ31を下降する。それにより、固定された基板ホルダ3,4が固定ステージ21から離間する。さらに、制御部60は、移動ステージ31を退避領域に移動し、移動ステージ31による基板ホルダ4の吸着を解除し、固定された基板ホルダ3,4を搬送装置(不図示)を用いて基板貼合装置100外に搬出する。 The controller 60 releases the suction of the substrate holder 3 by the fixed stage 21 and lowers the moving stage 31. As a result, the fixed substrate holders 3 and 4 are separated from the fixed stage 21. Further, the control unit 60 moves the moving stage 31 to the retreat area, releases the adsorption of the substrate holder 4 by the moving stage 31, and attaches the fixed substrate holders 3 and 4 to the substrate pasting using a transfer device (not shown). It is carried out of the combined device 100.
基板貼合装置100から搬出された基板ホルダ3,4は、加熱装置(不図示)に搬送され、加熱工程等の処理が行われることで基板1,2が貼り合わせられ、3次元積層型の半導体デバイスが製造される。 The board | substrate holders 3 and 4 carried out from the board | substrate bonding apparatus 100 are conveyed by a heating apparatus (not shown), the board | substrates 1 and 2 are bonded together by processes, such as a heating process, and a three-dimensional lamination type is carried out. A semiconductor device is manufactured.
上述の貼合工程において、制御部60は、干渉計41,42の計測結果(固定ステージ21に対する移動ステージ31の相対位置の計測結果)に従って移動ステージ駆動部32を制御し、基板2を保持する移動ステージ31を固定ステージ21に保持される基板1に対して精密に駆動することで、基板1,2を位置合わせする。ここで、固定及び移動ステージ21,31にそれぞれ保持された基板1,2を貼り合わせるために移動ステージ31を駆動して基板2を基板1に圧接すると、すなわち移動ステージ31を基板1,2を介して固定ステージ21に接すると、移動ステージ31の駆動において共振(共振モード)が発生する。その共振は、基板1,2の材料、パターンの有無及び種類等による接合面の状態、基板1,2に加える圧接力(加圧力)等の接合状態により、様々な異なる振舞いを示す。そのような共振は移動ステージ31の精密且つ安定な制御の障害要因となり得る。 In the bonding process described above, the control unit 60 controls the moving stage driving unit 32 according to the measurement results of the interferometers 41 and 42 (measurement result of the relative position of the moving stage 31 with respect to the fixed stage 21), and holds the substrate 2. The substrates 1 and 2 are aligned by precisely driving the moving stage 31 with respect to the substrate 1 held on the fixed stage 21. Here, in order to bond the substrates 1 and 2 held on the fixed and moving stages 21 and 31, respectively, when the moving stage 31 is driven and the substrate 2 is pressed against the substrate 1, the moving stage 31 is attached to the substrates 1 and 2. When the moving stage 31 is driven, resonance (resonance mode) is generated. The resonance exhibits various different behaviors depending on the state of the bonding surface depending on the materials of the substrates 1 and 2, the presence / absence and type of the pattern, and the bonding state such as a pressing force (pressing force) applied to the substrates 1 and 2. Such resonance can be an obstacle to precise and stable control of the moving stage 31.
従来の1入力1出力系(SISO系)のフィードバック制御系(閉ループ制御系)を採用すると、制御部60は、干渉計41,42を用いて移動ステージ31(制御対象)の位置(制御量)を計測し、その計測結果と移動ステージ31の駆動目標とから駆動力F或いは励磁電流の量I等(操作量)を求め、求めた操作量を移動ステージ駆動部32へ送る。移動ステージ駆動部32は、受信した操作量に従って、例えば駆動力Fに等しい駆動力を発する或いは励磁電流の量Iに等しい量の電流をそれらを構成するリニアモータのコイルに供給する。それにより、移動ステージ31が駆動目標に向けて駆動される。 When a conventional feedback control system (closed loop control system) of a 1-input 1-output system (SISO system) is employed, the control unit 60 uses the interferometers 41 and 42 to control the position (control amount) of the moving stage 31 (control target). The driving force F or the excitation current amount I (operation amount) is obtained from the measurement result and the driving target of the moving stage 31, and the obtained operation amount is sent to the moving stage driving unit 32. The moving stage drive unit 32 supplies, for example, a driving force equal to the driving force F or a current equal to the exciting current amount I to the coils of the linear motor constituting them according to the received operation amount. Thereby, the moving stage 31 is driven toward the driving target.
図6(A)及び図6(B)には、1入力1出力系(SISO系)のフィードバック制御系においてそれぞれ加圧力5N及び20Nで2つの基板(I社製)を圧接した場合の補感度関数T(s)(振幅(ゲイン)|T(s)|及び位相arg(T(s)))の周波数応答特性が示されている。ここで、s=jω=j2πf、j=√(−1)、fは周波数である。なお、実線は実測結果、破線は後述する数理モデルを用いて再現された結果を示す。 6 (A) and 6 (B) show complementary sensitivity when two substrates (made by I company) are pressed against each other with a pressure of 5 N and 20 N in a feedback control system of one input and one output system (SISO system), respectively. The frequency response characteristic of the function T (s) (amplitude (gain) | T (s) | and phase arg (T (s))) is shown. Here, s = jω = j2πf, j = √ (−1), and f is a frequency. The solid line indicates the actual measurement result, and the broken line indicates the result reproduced using a mathematical model described later.
SISO系のフィードバック制御系の補感度関数T(s)は複雑な振舞いを示す。いずれの加圧力においても、20Hz、120Hz、及び130〜150Hz近傍にそれぞれ共振が現れている。(また、60Hz近傍に反共振が現れている。)これらのうち20Hz近傍に現れている共振は、2つの基板の加圧力によらずほぼ同様の振舞いを示している。従って、この共振は、固定ステージ21を支持する支持部材22のばね特性に由来するものであると考えられる。120Hz近傍に現れている共振は、本実施形態におけるフィードバック制御において特に重要でないためここでは考えないこととする。130〜150Hz近傍に現れている共振は、2つの基板の加圧力に対してその位置がシフトしていることが確認できる。従って、この共振は、2つの基板の接合に由来するものであると考えられる。 The complementary sensitivity function T (s) of the SISO feedback control system shows a complicated behavior. At any applied pressure, resonance appears in the vicinity of 20 Hz, 120 Hz, and 130 to 150 Hz. (An anti-resonance appears in the vicinity of 60 Hz.) Of these, the resonance that appears in the vicinity of 20 Hz shows almost the same behavior regardless of the pressure applied to the two substrates. Therefore, it is considered that this resonance is derived from the spring characteristics of the support member 22 that supports the fixed stage 21. The resonance appearing in the vicinity of 120 Hz is not particularly considered in the feedback control in the present embodiment, and is not considered here. It can be confirmed that the resonance appearing in the vicinity of 130 to 150 Hz is shifted in position with respect to the applied pressure of the two substrates. Therefore, this resonance is considered to originate from the joining of two substrates.
図7(A)〜図7(C)には、それぞれ異なる基板(その1〜その3)の貼り合わせに対して、後述する数理モデルを用いて再現された移動ステージ31の入出力応答を表現する伝達関数(振幅及び位相)の周波数応答特性が示されている。なお、実線は加圧力5N、破線は加圧力20Nで2つの基板を圧接した場合の特性を示す。 FIGS. 7A to 7C show input / output responses of the moving stage 31 reproduced using a mathematical model to be described later for bonding different substrates (part 1 to part 3). The frequency response characteristics of the transfer function (amplitude and phase) are shown. The solid line indicates the characteristics when the two substrates are pressed against each other with the applied pressure of 5N and the broken line with the applied pressure of 20N.
数理モデルを用いることにより、伝達関数の周波数応答特性において、20Hz近傍に現れる支持部材22のばね特性に由来する共振と、60〜90Hzに現れる反共振と、130〜150Hz近傍に現れる2つの基板の接合に由来する共振と、が再現されている。伝達関数は、20Hz以下の周波数帯域において振幅及び位相を一定に保ち、20Hz近傍において共振により振幅を急激に増加そして減少するとともに位相を180度に減少し、60〜90Hzにおいて反共振により振幅を急激に減少そして増加するとともに位相を180度に増加し、さらに130〜150Hz近傍において共振により振幅を急激に増加そして減少するとともに位相を180度に減少する。これらは、ゲイン線図及び位相線図において、それぞれ、連続する山と谷と山の形及び谷と山の形を示す。すなわち、伝達関数は、剛体モードに対して同相の共振モードを示す。 By using the mathematical model, in the frequency response characteristics of the transfer function, the resonance derived from the spring characteristic of the support member 22 that appears in the vicinity of 20 Hz, the anti-resonance that appears in the range of 60 to 90 Hz, and the two substrates that appear in the vicinity of 130 to 150 Hz. The resonance derived from the junction is reproduced. The transfer function keeps the amplitude and phase constant in a frequency band of 20 Hz or less, rapidly increases and decreases the amplitude due to resonance in the vicinity of 20 Hz and decreases the phase to 180 degrees, and rapidly increases the amplitude due to anti-resonance at 60 to 90 Hz. As the frequency decreases and increases, the phase is increased to 180 degrees, and further, the amplitude is rapidly increased and decreased by resonance near 130 to 150 Hz, and the phase is decreased to 180 degrees. These indicate continuous peaks, valleys, and mountain shapes and valleys and peaks in the gain diagram and the phase diagram, respectively. That is, the transfer function exhibits a resonance mode in phase with the rigid body mode.
20Hz近傍に現れる共振は、貼り合わせる基板の種類及び加圧力に対して、ほぼ同様の振舞いを示している。これに対して、130〜150Hz近傍に現れる共振は、貼り合わせる基板の種類及び加圧力に対して、多様な振舞いを示している。特に、その位置がシフトしている。従って、特に130〜150Hz近傍の共振は2つの基板の接合状態により異なる振舞いを示すため、移動ステージ31の精密且つ安定な制御において特に深刻な障害要因となり得ることが予想される。 The resonance that appears in the vicinity of 20 Hz shows almost the same behavior with respect to the type of substrate to be bonded and the applied pressure. On the other hand, the resonance appearing in the vicinity of 130 to 150 Hz shows various behaviors with respect to the types of substrates to be bonded and the applied pressure. In particular, the position is shifted. Therefore, since resonance in the vicinity of 130 to 150 Hz shows different behavior depending on the bonding state of the two substrates, it can be expected that it can be a particularly serious obstacle to precise and stable control of the moving stage 31.
なお、図7(A)〜図7(C)の伝達関数の周波数応答特性において、高周波数域(2000Hz近傍)にも共振振舞いが見られるが、基板貼合装置100における移動ステージ31のフィードバック制御において高い周波数帯域に存在するうえに、基板の接合状態によらず常に同様の振舞いを示しているため、ここでは考えないこととする。 In the frequency response characteristics of the transfer functions in FIGS. 7A to 7C, resonance behavior is also seen in the high frequency range (near 2000 Hz), but feedback control of the moving stage 31 in the substrate bonding apparatus 100. In addition, since the same behavior is always shown regardless of the bonding state of the substrate, it is not considered here.
上述の共振モードを相殺し、移動ステージ31を精密かつ安定に駆動制御するために、干渉計42(第1計測器)に加えて干渉計41(第2計測器)を用いて、1入力2出力系(SIMO系)のフィードバック制御系を構築する。この制御系では、先述のSISO系のフィードバック制御系において用いられた干渉計41,42の計測結果から求められる固定ステージ21に対する移動ステージ31の相対位置に加えて、干渉計41の計測結果から得られる固定ステージ21の位置が用いられる。 In order to cancel the above-described resonance mode and to precisely and stably drive and control the moving stage 31, using the interferometer 41 (second measuring instrument) in addition to the interferometer 42 (first measuring instrument), one input 2 Build a feedback control system for the output system (SIMO system). In this control system, it is obtained from the measurement result of the interferometer 41 in addition to the relative position of the moving stage 31 with respect to the fixed stage 21 obtained from the measurement result of the interferometers 41 and 42 used in the SISO feedback control system. The position of the fixed stage 21 to be used is used.
図8には、加圧力5Nによる基板(その1)の貼り合わせに対して、後述する数理モデルを用いて再現された移動ステージ31及び固定ステージ21の入出力応答を表現する伝達関数P2,P1(振幅及び位相)の周波数応答特性が示されている。ここで、伝達関数P2の振舞いは、図7(A)に示すそれに等しい。移動ステージ31を駆動してこれに保持された基板2を固定ステージ21に保持された基板1に圧接した際、固定ステージ21の入出力応答を表現する伝達関数P1は、移動ステージ31の入出力応答を表現する伝達関数P2が示す共振モードに対して逆相の共振モード(より正確には少なくとも逆相の共振モードを含む振舞い)を示している。本実施形態の基板貼合装置100では、その逆相の共振モード(を含む振舞い)を示す固定ステージ21に第2計測器(干渉計41(反射鏡23))が設置されている。 FIG. 8 shows transfer functions P2 and P1 representing input / output responses of the moving stage 31 and the fixed stage 21 reproduced using a mathematical model to be described later with respect to the bonding of the substrate (part 1) with a pressing force of 5N. The frequency response characteristics of (amplitude and phase) are shown. Here, the behavior of the transfer function P2 is equal to that shown in FIG. When the movable stage 31 is driven and the substrate 2 held by the movable stage 31 is brought into pressure contact with the substrate 1 held by the fixed stage 21, the transfer function P1 representing the input / output response of the fixed stage 21 is the input / output of the movable stage 31. A resonance mode that is opposite in phase to the resonance mode indicated by the transfer function P2 that expresses the response (more precisely, a behavior that includes at least the resonance mode of the opposite phase) is shown. In the board | substrate bonding apparatus 100 of this embodiment, the 2nd measuring device (interferometer 41 (reflecting mirror 23)) is installed in the stationary stage 21 which shows the resonance mode (including behavior) of the reverse phase.
図9には、SIMO系のフィードバック制御系を示すブロック図が示されている。この制御系では、第1制御対象である移動ステージ31の位置(第1制御量X2)を計測する干渉計42(第1計測器)と、第2制御対象である固定ステージ21の位置(第2制御量X1)を計測する干渉計41(第2計測器)と、第1及び第2制御量(X2,X1)の計測結果を合成して合成制御量(Xmix)を生成する合成部62と、目標値Rと合成制御量(Xmix)の生成結果とを用いて操作量Uを演算し、その結果を移動ステージ駆動部32に送信して移動ステージ31を駆動制御する制御部60と、を含む。なお、移動ステージ駆動部32が受信した操作量U(例えば駆動力F)に従ってそれに等しい駆動力を移動ステージ31に加えることで、移動ステージ31が駆動される。 FIG. 9 is a block diagram showing a SIMO feedback control system. In this control system, an interferometer 42 (first measuring instrument) that measures the position (first control amount X 2 ) of the moving stage 31 that is the first control target, and the position of the fixed stage 21 that is the second control target (the first control amount X 2 ). the interferometer 41 measures a second control amount X 1) (second measurement device), the first and second control amount (X 2, X 1 synthesized and combined control amount measurement results of) a (X mix) The operation amount U is calculated using the generating unit 62 to be generated, the target value R and the generation result of the combined control amount (X mix ), and the result is transmitted to the moving stage driving unit 32 to drive control the moving stage 31. And a control unit 60. Note that the moving stage 31 is driven by applying a driving force equal to the operation amount U (for example, driving force F) received by the moving stage driving unit 32 to the moving stage 31.
ここで、目標値(目標軌道)、制御量、操作量等は、時間の関数として定義されるが、図9及びそれを用いた説明ではそれらのラプラス変換を用いることとする。また、後述する演算式U(R−X1,R−X2)についても、ラプラス変換形においてその定義を与えるものとする。また、以降においても、特に断らない限り、ラプラス変換(ラプラス変換形)を用いて説明するものとする。 Here, the target value (target trajectory), the controlled variable, the manipulated variable, and the like are defined as functions of time. In FIG. 9 and the description using the same, the Laplace transform is used. Further, the definition of an arithmetic expression U (R−X 1 , R−X 2 ) described later is given in the Laplace transform form. Further, hereinafter, unless otherwise specified, the description will be made using Laplace transform (Laplace transform type).
制御部60は、目標生成部60a、減算器60b、及び制御器60cを含む。これら各部は、制御部60を構成するマイクロコンピュータとソフトウェアにより構成してもよいし、ハードウェアにより構成してもよい。目標生成部60aは、移動ステージ31の目標値、ここでは目標位置(時々刻々変化する位置の目標値)Rを生成して、減算器60bに供給する。減算器60bは、目標値Rと合成部62からの合成制御量Xmixとの偏差(R−Xmix)を算出し、制御器60c(伝達関数C)に供給する。制御器60cは、偏差(R−Xmix)が零となるように、演算(制御演算)により操作量U=C(R−Xmix)を算出する。ここで、Cは、制御器60cの伝達関数である。伝達関数とは、入力信号r(t)と出力信号C(t)とのラプラス変換の比R(s)/C(s)、すなわちインパルス応答関数のラプラス変換関数である。算出された操作量Uは移動ステージ駆動部32に送信される。これにより、移動ステージ31が駆動制御される。 The control unit 60 includes a target generation unit 60a, a subtractor 60b, and a controller 60c. Each of these units may be configured by a microcomputer configuring the control unit 60 and software, or may be configured by hardware. The target generation unit 60a generates a target value of the moving stage 31, here a target position (target value of a position that changes from moment to moment) R, and supplies it to the subtractor 60b. The subtractor 60b calculates a deviation (R−X mix ) between the target value R and the combined control amount X mix from the combining unit 62, and supplies it to the controller 60c (transfer function C). The controller 60c calculates the manipulated variable U = C (R−X mix ) by calculation (control calculation) so that the deviation (R−X mix ) becomes zero. Here, C is a transfer function of the controller 60c. The transfer function is a Laplace transform ratio R (s) / C (s) of the Laplace transform between the input signal r (t) and the output signal C (t), that is, a Laplace transform function of an impulse response function. The calculated operation amount U is transmitted to the moving stage drive unit 32. Thereby, the moving stage 31 is driven and controlled.
合成部62は、減算器62g、比例器62a,62b、加算器62c、ハイパスフィルタ62d、ローパスフィルタ62e、及び加算器62fを含む。減算器62gは、干渉計41の計測結果X1と干渉計42の計測結果X2との差分、すなわち固定ステージ21に対する移動ステージ31の相対位置X21(=X2−X1)を生成し、比例器62b及びローパスフィルタ62eに供給する。比例器(比例ゲインβ)62aは、干渉計41の計測結果X1を比例ゲインβ倍して(βX1)、加算器62cに送る。比例器(比例ゲインα)62bは、減算器62gからの信号X21を比例ゲインα倍して(αX21)、加算器62cに送る。加算器62cは、比例器62a,62bからの出力の和(βX1+αX21)を生成し、ハイパスフィルタ62dに供給する。ハイパスフィルタ62d及びローパスフィルタ62eは、同じカットオフ周波数fcを有し、それぞれ、加算器62cからの信号(βX1+αX21)のうちのカットオフ周波数fcより高い周波数成分FH(βX1+αX21)及び減算器62gからの信号X21のうちのカットオフ周波数fcより低い周波数成分FL(X21)のみを通し、加算器62fに供給する。加算器62fは、ハイパスフィルタ62dとローパスフィルタ62eからの信号を合成して合成制御量(単に合成量とも呼ぶ)Xmix=FH(βX1+αX21)+FL(X21)を生成し、制御部60(減算器60b)に供給する。 The synthesizer 62 includes a subtractor 62g, proportional devices 62a and 62b, an adder 62c, a high-pass filter 62d, a low-pass filter 62e, and an adder 62f. Subtractor 62g is the interferometer 41 of the measurement results X 1 and interferometer 42 the difference between the measurement results X 2, that generates a relative position X 21 of the movable stage 31 with respect to the fixed stage 21 (= X 2 -X 1) , And supplied to the proportional device 62b and the low-pass filter 62e. Proportional device (proportional gain beta) 62a is a measurement result X 1 of interferometer 41 by multiplying proportional gain beta (.beta.X 1), sent to the adder 62c. Proportional device (proportional gain alpha) 62b is a signal X 21 from the subtracter 62g proportional gain alpha times to (.alpha.X 21), sent to the adder 62c. The adder 62c generates the sum (βX 1 + αX 21 ) of the outputs from the proportional devices 62a and 62b and supplies it to the high-pass filter 62d. The high-pass filter 62d and the low-pass filter 62e have the same cut-off frequency fc, and frequency components F H (βX 1 + αX 21 ) higher than the cut-off frequency fc in the signal (βX 1 + αX 21 ) from the adder 62c, respectively. ) And the frequency component F L (X 21 ) lower than the cut-off frequency fc in the signal X 21 from the subtractor 62 g is supplied to the adder 62 f. The adder 62f synthesizes signals from the high-pass filter 62d and the low-pass filter 62e to generate a synthesis control amount (also simply referred to as a synthesis amount) X mix = F H (βX 1 + αX 21 ) + F L (X 21 ) It supplies to the control part 60 (subtractor 60b).
ハイパスフィルタ62d及びローパスフィルタ62eの具体例として、次式(1a)により与えられる1次フィルタ、式(1b)により与えられる2次フィルタ、式(1c)により与えられる4次フィルタが挙げられる。 Specific examples of the high-pass filter 62d and the low-pass filter 62e include a primary filter given by the following equation (1a), a secondary filter given by the equation (1b), and a quaternary filter given by the equation (1c).
上述の構成のフィードバック制御系において生成される合成量Xmixは、共振のない低周波数帯域では移動ステージ31の位置(第1制御量X2)から生成される固定ステージ21に対する移動ステージ31の相対位置X21、共振が存在する中・高周波数帯域では共振に対して不可観測なβX1+αX21となる。これにより、操作量Uの入力から合成量Xmixの出力までの移動ステージ31と合成部62の伝達特性は、理想的な剛体モデルを用いて表現することができる。また、合成量Xmixは、低周波数帯域ではX21に等しいため、干渉計41,42の位置計測の基準位置(反射鏡23,33の設置位置)間のオフセットを取り除くために、制御器にハイパスフィルタを接続する必要もない。さらに、制御部60は、剛体モデルに基づいて設計した制御器60cのみを用いて構成することができる。 The composite amount X mix generated in the feedback control system having the above-described configuration is relative to the fixed stage 21 generated from the position of the mobile stage 31 (first control amount X 2 ) in the low frequency band without resonance. The position X 21 is βX 1 + αX 21 that is unobservable with respect to resonance in the middle and high frequency bands where resonance exists. Thereby, the transfer characteristics of the moving stage 31 and the combining unit 62 from the input of the manipulated variable U to the output of the combined amount X mix can be expressed using an ideal rigid body model. Further, since the composite amount X mix is equal to X 21 in the low frequency band, the controller is used to remove the offset between the reference positions (positions where the reflecting mirrors 23 and 33 are installed) of the position measurement of the interferometers 41 and 42. There is no need to connect a high-pass filter. Furthermore, the control unit 60 can be configured using only the controller 60c designed based on the rigid body model.
上述の構成の閉ループ制御系(フィードバック制御系)を、周波数分離SRC (FS-SRC)型制御系と呼ぶ。 The closed-loop control system (feedback control system) configured as described above is called a frequency separation SRC (FS-SRC) type control system.
本実施形態の周波数分離SRC (FS-SRC)型制御系を構成する比例器62a,62bを設計するために、すなわち比例ゲインβ,αを決定するために、簡素化された数理モデルを用いて固定ステージ21及び移動ステージ31の力学的運動を表現する。簡単のため、移動ステージ31及び固定ステージ21のY軸方向についての並進は考えないこととする。 In order to design the proportional devices 62a and 62b constituting the frequency separation SRC (FS-SRC) type control system of the present embodiment, that is, to determine the proportional gains β and α, a simplified mathematical model is used. The dynamic motion of the fixed stage 21 and the moving stage 31 is expressed. For simplicity, translation of the moving stage 31 and the fixed stage 21 in the Y-axis direction is not considered.
図10に、固定ステージ21及び移動ステージ31の力学的運動を表現する数理モデルが示されている。図11に、図10の数理モデルにおける各種パラメータがまとめられている。 FIG. 10 shows a mathematical model that expresses the dynamic motion of the fixed stage 21 and the movable stage 31. FIG. 11 summarizes various parameters in the mathematical model of FIG.
固定ステージ21は、2つの支持部材22を模擬する2つのばねにより枠体10の天板部に吊り下げ支持された質量m0及び慣性モーメントJ0を有する剛体として表現される。ここで、X0は固定ステージ21の重心のX軸方向の位置、2w0は2つの支持部材22(ばね)の間隔、LXUは固定ステージ21の重心と反射鏡23との距離、L0Uは固定ステージ21の重心から支持部材22までの距離、L0Lは固定ステージ21の重心から重ね合わせ面(固定ステージ21が支持する基板1の表面)までの距離である。 The fixed stage 21 is expressed as a rigid body having a mass m0 and an inertia moment J0 that are suspended and supported on the top plate portion of the frame 10 by two springs that simulate the two support members 22. Here, X0 is the position of the center of gravity of the fixed stage 21 in the X-axis direction, 2w0 is the distance between the two support members 22 (springs), LXU is the distance between the center of gravity of the fixed stage 21 and the reflecting mirror 23, and L0U is the fixed stage 21. L0L is the distance from the center of gravity of the fixed stage 21 to the overlapping surface (the surface of the substrate 1 supported by the fixed stage 21).
2つのばねは、それぞれが枠体10の天板部の1点で支持され、その支点を中心に振り子状に揺動する。そのため、固定ステージ21を表す剛体は、2つのばねに吊り下げ支持されることでZ軸方向だけでなくX軸方向にも運動する。これに対応して、2つのばねは、その特性としてZ軸方向の運動に関する摩擦剛性k0z及び摩擦粘性C0z、X軸方向の運動に関する摩擦剛性k0x及び摩擦粘性C0xを用いて表される。 Each of the two springs is supported at one point of the top plate portion of the frame 10 and swings in a pendulum shape around the fulcrum. Therefore, the rigid body representing the fixed stage 21 moves not only in the Z-axis direction but also in the X-axis direction by being supported by being suspended by two springs. Correspondingly, the two springs are expressed by using the frictional rigidity k0z and the frictional viscosity C0z relating to the movement in the Z-axis direction and the frictional rigidity k0x and the frictional viscosity C0x relating to the movement in the X-axis direction.
移動ステージ31は、移動ステージ装置30を模擬する質量m1の可動ステージにより揺動部32eに対応する剛性kθ及び粘性Cθのリンクを介して傾斜可能に支持された質量m2及び慣性モーメントJ2を有する剛体として表現される。ここで、X1は可動ステージ(揺動部32e)の重心のX軸方向の位置、θ2は移動ステージ31の傾斜(揺動部32eの倒れ角度)、Lx2は移動ステージ31の重心と揺動軸(リンクの中心)との距離、L2は移動ステージ31の重心から計測位置(移動ステージ31が保持する基板2の表面)までの距離、Lxは揺動軸(リンクの中心)と計測位置との距離である。なお、可動ステージ(揺動部32e)はX軸方向に移動し、その移動に対して粘性Cxが作用する。 The moving stage 31 is a rigid body having a mass m2 and an inertia moment J2 supported by a movable stage having a mass m1 simulating the moving stage device 30 via a link having a stiffness kθ and a viscosity Cθ corresponding to the oscillating portion 32e so as to be tiltable. Is expressed as Here, X1 is the position of the center of gravity of the movable stage (swinging part 32e) in the X-axis direction, θ2 is the inclination of the moving stage 31 (tilting angle of the swinging part 32e), and Lx2 is the center of gravity of the moving stage 31 and the swinging axis. L2 is the distance from the center of gravity of the moving stage 31 to the measurement position (the surface of the substrate 2 held by the moving stage 31), and Lx is the distance between the swing axis (link center) and the measurement position. Distance. The movable stage (swinging part 32e) moves in the X-axis direction, and viscosity Cx acts on the movement.
移動ステージ装置30(昇降部32c)が移動ステージ31(揺動部32d)をZ軸方向に駆動することで、移動ステージ31に保持される基板2が固定ステージ21に保持される基板1に圧接され、移動ステージ31が基板1,2を介して固定ステージ21に接する。この状態は、固定ステージ21を模擬する剛体と移動ステージ31を模擬する剛体とがばねとダンパ(いずれも不図示)を介して結合したものとして表現される。このときの基板1,2間(固定ステージ21を模擬する剛体の下面と移動ステージ31を模擬する剛体の上面との間)に作用するX軸方向に関する摩擦剛性kwx及び摩擦粘性Cwxと表す。なお、固定ステージ21と移動ステージ31の合成体の重心の位置Lとする。 The moving stage device 30 (lifting part 32 c) drives the moving stage 31 (swing part 32 d) in the Z-axis direction so that the substrate 2 held on the moving stage 31 is pressed against the substrate 1 held on the fixed stage 21. Then, the moving stage 31 contacts the fixed stage 21 through the substrates 1 and 2. This state is expressed as a rigid body simulating the fixed stage 21 and a rigid body simulating the moving stage 31 coupled via a spring and a damper (both not shown). The friction stiffness kwx and friction viscosity Cwx in the X-axis direction acting between the substrates 1 and 2 (between the lower surface of the rigid body simulating the fixed stage 21 and the upper surface of the rigid body simulating the moving stage 31) at this time are expressed. Note that the center of gravity L of the combined body of the fixed stage 21 and the movable stage 31 is used.
上述の数理モデルにおいて、基板2を保持する移動ステージ31は、駆動力(推力)FmによりX軸方向に駆動される。(また、揺動トルクTtyにより、揺動軸(リンクの中心)を中心に揺動される。)なお、dは移動ステージ31の重心と駆動位置(駆動力Fmが作用する位置)との高さの差、XU及びX2dはそれぞれ反射鏡23,33のX軸方向の位置である。 In the mathematical model described above, the moving stage 31 that holds the substrate 2 is driven in the X-axis direction by a driving force (thrust force) Fm. (It is also swung around the swinging shaft (center of the link) by the swinging torque Tty.) D is the height between the center of gravity of the moving stage 31 and the driving position (position where the driving force Fm acts). The difference in height, XU and X2d are the positions of the reflecting mirrors 23 and 33 in the X-axis direction, respectively.
上記の各種パラメータの値は、例えば、数理モデルを用いて導出される補感度関数が図6(A)等に示される補感度関数の周波数応答特性の実測結果を再現するように、或いは、数理モデルを用いて導出される伝達関数が図7(A)等に示される伝達関数の周波数応答特性を再現するように、最小自乗法等を用いて決定される。 The values of the various parameters described above are, for example, such that the complementary sensitivity function derived using a mathematical model reproduces the actual measurement result of the frequency response characteristic of the complementary sensitivity function shown in FIG. The transfer function derived using the model is determined using a least square method or the like so as to reproduce the frequency response characteristics of the transfer function shown in FIG.
なお、図6(A)及び図6(B)にそれぞれ示される加圧力5N及び20Nで2つの基板を圧接した場合の補感度関数を再現することで、基板1,2間に作用する摩擦剛性kwx及び摩擦粘性Cwxが、それぞれ、kwx=4×107,Cwx=4500及びkwx=5×107,Cwx=5500と求められる。2つの基板に加える圧力により、数理モデルのパラメータ(摩擦剛性kwx及び摩擦粘性Cwx)が変動することがわかる。 Note that the frictional stiffness acting between the substrates 1 and 2 is reproduced by reproducing the complementary sensitivity function when the two substrates are pressed against each other with the applied pressures 5N and 20N shown in FIGS. 6A and 6B, respectively. The kwx and the friction viscosity Cwx are determined as kwx = 4 × 10 7 , Cwx = 4500, kwx = 5 × 10 7 , and Cwx = 5500, respectively. It can be seen that the mathematical model parameters (friction stiffness kwx and friction viscosity Cwx) vary depending on the pressure applied to the two substrates.
上述の数理モデルを用いて、固定ステージ21及び移動ステージ31の入出力応答、すなわち、操作量である移動ステージ31に作用する推力Fmに対する制御量である固定ステージ21の位置X1及び移動ステージ31の位置X2の応答をそれぞれ表現する伝達関数P1,P2を導出する。なお、XU=X0−LXU・θ2,X2d=X1+Lx・θ2である(図10参照)。伝達関数P1,P2は、ラプラス変換形において、次の一般形において与えることができる。 Using the above mathematical model, input-output response, i.e., the position X 1 and the moving stage 31 of the fixed stage 21 is a control amount for the thrust Fm acting on the moving stage 31 is an operation amount of the fixed stage 21 and the moving stage 31 The transfer functions P 1 and P 2 representing the responses at the position X 2 are derived. XU = X0−LXU · θ2, X2d = X1 + Lx · θ2 (see FIG. 10). The transfer functions P 1 and P 2 can be given in the following general form in the Laplace transform form.
簡単に説明すると、一般化座標xとして固定ステージ21の位置X0と移動ステージ31の位置X2dをとる。これらを用いて、数理モデルに基づいて、ラグランジュ関数L(x,v)を導出する。ただし、vは一般化座標xの時間微分dx/dtである。ラグランジュ関数L(x,v)を下のラグランジュの方程式(3)に代入することにより、固定ステージ21と移動ステージ31の力学的運動を表現する運動方程式が求められる。 In brief, the position X0 of the fixed stage 21 and the position X2d of the moving stage 31 are taken as generalized coordinates x. Using these, the Lagrangian function L (x, v) is derived based on the mathematical model. Where v is the time derivative dx / dt of the generalized coordinate x. By substituting the Lagrangian function L (x, v) into the lower Lagrangian equation (3), a motion equation expressing the mechanical motion of the fixed stage 21 and the moving stage 31 is obtained.
また、上述の力学模型において共振(周波数fp1,fp2)は2つ存在する。 In the above-described dynamic model, there are two resonances (frequencies f p1 and f p2 ).
先述の通り、図7(A)〜図7(C)には、数理モデルを用いて再現された移動ステージ31の入出力応答を表現する伝達関数P2の周波数応答特性が示されている。詳細は先述の通りである。 As described above, in FIG. 7 (A) ~ FIG 7 (C), the frequency response characteristic of the transfer function P 2 representing the input-output response of the moving stage 31, which is reproduced using the mathematical model is shown. Details are as described above.
伝達関数P1,P2を用いて、比例器62a,62bを設計する、すなわち比例ゲインβ,α(及び伝達関数C)を決定する。便宜のため、伝達関数P1,P2,Cを、分数式形P1=NP1/DPDR,P2=NP2/DPDR,C=1/DCにおいて表す。ただし、以下のとおりである。 The proportional functions 62a and 62b are designed using the transfer functions P 1 and P 2 , that is, the proportional gains β and α (and the transfer function C) are determined. For convenience, the transfer functions P 1 , P 2 , C are represented in the fractional form P 1 = N P1 / D P D R , P 2 = N P2 / D P D R , C = 1 / D C. However, it is as follows.
NP1=b12s2+b11s+b10 …(4a)
NP2=b22s2+b21s+b20 …(4b)
DPDR=a4s4+a3s3+a2s2+a1s1+a0s0 …(4c)
この場合、Fm=1としたときのフィードバック制御系に対する閉ループ伝達関数の特性方程式ACLは、1+CβP1+CαP2の分数式の分子部分により与えられる。すなわち、
ACL=DCDPDR+βNP1+αNP2 …(5)
特性方程式ACLにおいて、任意の解析関数γを用いて、次式(6)を満たすようにβ,αを決定する。
N P1 = b 12 s 2 + b 11 s + b 10 (4a)
N P2 = b 22 s 2 + b 21 s + b 20 (4b)
D P D R = a 4 s 4 + a 3 s 3 + a 2 s 2 + a 1 s 1 + a 0 s 0 ... (4c)
In this case, the characteristic equation A CL of the closed-loop transfer function for the feedback control system when Fm = 1 is given by the numerator part of the fractional expression of 1 + CβP 1 + CαP 2 . That is,
A CL = D C D P D R + βN P1 + αN P2 (5)
In the characteristic equation A CL , β and α are determined so as to satisfy the following expression (6) using an arbitrary analysis function γ.
βNP1+αNP2=γDR …(6) βN P1 + αN P2 = γD R (6)
これにより、開ループ伝達関数βP1+αP2=γ/DCDPが得られ、P1,P2のそれぞれに含まれる共振振舞いを与える極(すなわちP1,P2のそれぞれが示す共振モード)が極零相殺される。さらに、特性方程式ACLが安定な極(本説明では便宜上、重根となるようにする)を有するように、すなわち次式(7)を満たすように、DC,γを決定する。 Thus, the open-loop transfer function βP 1 + αP 2 = γ / D C D P are obtained, P 1, resonant mode indicated by the respective poles (i.e. P 1, P 2 gives the resonance behavior included in each of P 2 ) Is zero-zero canceled. Further, D C and γ are determined so that the characteristic equation A CL has a stable pole (in this description, it is assumed to be a multiple root for convenience), that is, the following equation (7) is satisfied.
ACL=(DCDP+γ)DR=(s+ω1)(s+ω2)…(s+ωn)DR …(7) A CL = (D C D P + γ) D R = (s + ω 1 ) (s + ω 2 ) (s + ω n ) D R (7)
次に、比例ゲインβ,αが、特異点(極)を有するDRを含まないように、式(4a)〜式(4c)及び式(6)より決定される。 Next, the proportional gain beta, alpha is, so as not to include D R having singularities (poles), is determined from equation (4a) ~ formula (4c) and (6).
ここで、β=β1β2と与え、係数β1,αを条件β1+α=1(β2=1)を満たすように決定される。ただし、本実施形態において採用した数理モデル(図10参照)のように複雑なモデルに対して、係数β1,αの具体形を定めるのは容易ではない。かかる場合、例えば、係数β1,αに初期値として固定ステージ21及び移動ステージ31の質量比を与え(β1=M1/(M1+M2),α=M2/(M1+M2))、制御系の安定度が改善されるよう試行錯誤法により最適化することとしてもよい。 Here, β = β 1 β 2 is given, and the coefficients β 1 and α are determined so as to satisfy the condition β 1 + α = 1 (β 2 = 1). However, it is not easy to determine specific forms of the coefficients β 1 and α for a complicated model such as the mathematical model (see FIG. 10) employed in the present embodiment. In this case, for example, the mass ratio between the fixed stage 21 and the moving stage 31 is given as an initial value to the coefficients β 1 and α (β 1 = M 1 / (M 1 + M 2 ), and α = M 2 / (M 1 + M 2). )), It may be optimized by a trial and error method so as to improve the stability of the control system.
一方、本実施形態の基板貼合装置100では、移動ステージ31は移動ステージ装置30(X駆動部32a及びY駆動部32b)により並進運動するとともに揺動部32dにより傾斜する構成であるため、干渉計42の計測点(反射鏡33上の測長ビームの照射点)の傾斜の中心からの離間距離に応じて移動ステージ31の伝達関数P2の振幅(ゲイン)が変化する。そこで、係数β2(追加ゲインと呼ぶ)は、図8に示される伝達関数P2,P1のゲインの周波数応答特性において、特に10Hz以下の低周波帯域において移動ステージ31の伝達関数P2のゲインが固定ステージ21の伝達関数P1のゲインに一致するよう決定する。その効果については後述する。 On the other hand, in the substrate bonding apparatus 100 of the present embodiment, the moving stage 31 is configured to translate by the moving stage apparatus 30 (the X driving unit 32a and the Y driving unit 32b) and to be tilted by the swinging unit 32d. The amplitude (gain) of the transfer function P2 of the moving stage 31 changes according to the distance from the center of the inclination of the measurement points of the total 42 (irradiation point of the length measurement beam on the reflecting mirror 33). Therefore, the coefficient β 2 (referred to as additional gain) is fixed in the gain of the transfer function P2 of the moving stage 31 in the frequency response characteristics of the gains of the transfer functions P2 and P1 shown in FIG. It is determined so as to match the gain of the transfer function P1 of the stage 21. The effect will be described later.
残りのDC,γの決定において、幾らかの自由度が残る。そこで、例えば、比例器62a,62bと制御器60cとからPID制御器を設計することとする。 Some freedom remains in the determination of the remaining D C , γ. Therefore, for example, a PID controller is designed from the proportional devices 62a and 62b and the controller 60c.
比例ゲインβ,αは、固定ステージ21の質量M0、移動ステージ31の質量M2等の固定パラメータのみに依存し、摩擦剛性kwx及び摩擦粘性Cwx等、固定ステージ21及び移動ステージ31の状態に応じて変化し得るパラメータに依存しない。これは、閉ループ伝達関数においてP1,P2の共振モードが相殺され、固定ステージ21及び移動ステージ31の状態の変化に対して不変であることを意味する。 The proportional gains β and α depend only on fixed parameters such as the mass M0 of the fixed stage 21 and the mass M2 of the moving stage 31, and depending on the states of the fixed stage 21 and the moving stage 31, such as the friction stiffness kwx and the friction viscosity Cwx. It does not depend on parameters that can change. This means that the resonance modes of P 1 and P 2 are canceled in the closed loop transfer function and are invariant to changes in the state of the fixed stage 21 and the movable stage 31.
図12には、加圧力5Nによる基板(その3)の貼り合わせに対して、上述の通り設計されたFS-SRC型制御系を適用した場合(FSSRC)と従来型の制御系を適用した場合(nonSRC)の移動ステージ31の入出力応答を表現する伝達関数(振幅及び位相)の周波数応答特性が示されている。FS-SRC型制御系を適用することにより、基板の貼り合わせに起因する130〜150Hz近傍に現れる共振及び60〜90Hzにおいて反共振がほとんど相殺されていることが確認できる。 FIG. 12 shows the case where the FS-SRC control system designed as described above is applied (FSSRC) and the case where the conventional control system is applied to the bonding of the substrate (part 3) with a pressure of 5 N. The frequency response characteristic of the transfer function (amplitude and phase) expressing the input / output response of the (non SRC) moving stage 31 is shown. By applying the FS-SRC type control system, it can be confirmed that the resonance appearing in the vicinity of 130 to 150 Hz caused by the bonding of the substrates and the anti-resonance are almost canceled at 60 to 90 Hz.
上述の通り設計されたFS-SRC型制御系の安定度を、加圧力5N及び20Nによる基板(その1〜その3)の貼り合わせに対して、シミュレーションにより解析する。ここで、固定ステージ21及び移動ステージ31の力学的運動(応答特性)は、前述の数理モデルを用いて再現される。 The stability of the FS-SRC type control system designed as described above is analyzed by simulation with respect to the bonding of the substrates (No. 1 to No. 3) with the applied pressure of 5N and 20N. Here, the mechanical motions (response characteristics) of the fixed stage 21 and the movable stage 31 are reproduced using the mathematical model described above.
図13(A)〜図13(C)には、それぞれ3つの基板(その1〜その3)の貼り合わせに対して従来型の制御系を適用した場合のナイキスト線図が示されている。いずれの条件(基板及び加圧力)に対しても、ナイキスト軌跡は共振に由来する2つのループを含んでいる。その1つは、図中にその一部のみを現し、いずれの条件についても、点(1,1)、点(0,0)、及び点(0,−1)の近傍を通り、ほぼ同じ軌跡を辿っていることから、20Hz近傍に現れる支持部材22のばね特性に由来する共振によるものと判別される。もう1つは、図中右下に現れ、特に加圧力によりそのループの大きさが著しく異なることから、2つの基板の接合に由来する共振によるものと判別される。 FIGS. 13A to 13C show Nyquist diagrams in the case where a conventional control system is applied to bonding of three substrates (part 1 to part 3), respectively. For any condition (substrate and applied pressure), the Nyquist locus includes two loops derived from resonance. One of them shows only a part of it in the figure, and it passes through the vicinity of the point (1, 1), the point (0, 0), and the point (0, -1) for each condition. Since the trajectory is traced, it is determined that the resonance is caused by the spring characteristic of the support member 22 that appears in the vicinity of 20 Hz. The other appears at the lower right in the figure, and since the size of the loop varies significantly depending on the applied pressure, it is determined that the resonance is caused by the joining of the two substrates.
いずれの条件に対しても、ナイキスト軌跡は点(−1,0)を囲まず、その右側を通過しているため、ナイキストの安定条件を満たしている。しかし、ナイキスト軌跡は、条件により2つの基板の接合に由来する共振によるループの大きさが著しく変わり、特に基板その1又はその3については点(−1,0)から0.5の距離まで接近する。なお、図13(A)その他の図において、安定度の指標として点(−1,0)を中心とする半径0.5の円が描かれている。従って、従来型の制御系は安定ではあるもののその程度は低いと評価される。 For any of the conditions, the Nyquist trajectory does not surround the point (−1, 0) and passes through the right side thereof, and therefore satisfies the Nyquist stability condition. However, the Nyquist trajectory changes the size of the loop due to resonance originating from the joining of two substrates depending on the conditions, and in particular, for substrate 1 or 3 thereof, it approaches from a point (-1, 0) to a distance of 0.5. To do. In FIG. 13A and other figures, a circle with a radius of 0.5 centering on the point (−1, 0) is drawn as an index of stability. Therefore, although the conventional control system is stable, it is evaluated that its degree is low.
図14(A)〜図14(C)には、それぞれ3つの基板(その1〜その3)の貼り合わせに対して本実施形態のFS-SRC型制御系を適用した場合のナイキスト線図が示されている。ただし、いずれの図においても、加圧力5N,20Nに対する2つのナイキスト軌跡はほとんど重なっている。いずれの条件(基板及び加圧力)に対しても、ナイキスト軌跡は点(−1,0)を囲まず、その右側を通過しているため、ナイキストの安定条件を満たしている。また、いずれの条件においても、2つの基板の接合に由来する共振によるループが現れず、ナイキスト軌跡は点(−1,0)から十分に離れてその右側を通過している。(言い換えると、ナイキスト軌跡が点(−1,0)に近接するまでゲインを上げることができる。)従って、安定度は十分に高いと評価される。 FIGS. 14A to 14C show Nyquist diagrams when the FS-SRC type control system of this embodiment is applied to bonding of three substrates (part 1 to part 3), respectively. It is shown. However, in any of the figures, the two Nyquist loci for the applied pressures 5N and 20N almost overlap. For any condition (substrate and pressure), the Nyquist locus does not surround the point (−1, 0) and passes through the right side thereof, and thus satisfies the Nyquist stability condition. In any condition, a resonance loop derived from the joining of the two substrates does not appear, and the Nyquist trajectory passes sufficiently far from the point (−1, 0). (In other words, the gain can be increased until the Nyquist trajectory is close to the point (-1, 0).) Therefore, the stability is evaluated to be sufficiently high.
図15(A)及び図15(B)には、それぞれ加圧力5N及び20Nによる基板の貼り合わせに対して、本実施形態のFS−SRC型制御系及び従来型の制御系を適用した場合の補感度関数(振幅及び位相)の周波数応答特性が示されている。本実施形態のFS−SRC型制御系を適用することにより、いずれの加圧力に対しても補感度関数は緩やかな周波数応答特性を示し、約5倍ゲインが向上している。 FIGS. 15A and 15B show the case where the FS-SRC control system and the conventional control system of this embodiment are applied to the bonding of the substrates with the applied pressures 5N and 20N, respectively. The frequency response characteristics of the complementary sensitivity function (amplitude and phase) are shown. By applying the FS-SRC type control system of the present embodiment, the complementary sensitivity function shows a gradual frequency response characteristic for any applied pressure, and the gain is improved by about 5 times.
図16(A)及び図16(B)には、それぞれ追加ゲインを設けなかった場合(β2=1)及び設けた場合(β2≠1)に対して、基板の貼り合わせにおいて本実施形態のFS−SRC型制御系を適用した場合のナイキスト線図が示されている。ただし、いずれの図においても、加圧力5N,20Nに対する2つのナイキスト軌跡はほとんど重なっている。いずれの場合ともに、ナイキスト軌跡は点(−1,0)を囲まず、その右側を通過しているため、ナイキストの安定条件を満たしている。しかし、追加ゲインを設けた場合(図16(B))に対して設けなかった場合(図16(A))、ナイキスト軌跡が点(−1,0)から半径0.5の円の極近傍まで接近している。換言すれば、追加ゲインを設けたことで、位相余裕が十分に向上し、高帯域加可能となっている。 FIG. 16A and FIG. 16B show the present embodiment in the bonding of the substrates when the additional gain is not provided (β 2 = 1) and when the additional gain is provided (β 2 ≠ 1), respectively. The Nyquist diagram in the case of applying the FS-SRC type control system is shown. However, in any of the figures, the two Nyquist loci for the applied pressures 5N and 20N almost overlap. In any case, the Nyquist trajectory does not surround the point (−1, 0) and passes through the right side thereof, and therefore satisfies the Nyquist stability condition. However, when an additional gain is provided (FIG. 16B), when not provided (FIG. 16A), the Nyquist locus is very close to a circle having a radius of 0.5 from the point (−1, 0). Is approaching. In other words, by providing the additional gain, the phase margin is sufficiently improved and a high bandwidth can be added.
以上説明したように、本実施形態に係る基板貼合装置100によると、2つの基板の一方を保持する固定ステージ21と、2つの基板の他方を一方の基板に対向して保持して移動するとともに、2つの基板を介して固定ステージ21に接触する移動ステージ31と、の位置にそれぞれ関連する第1及び第2制御量を計測し、これらの計測結果をフィルタ処理して第3制御量を求め、その第3制御量を用いて求められる操作量を移動ステージ31(移動ステージ駆動部32)に与えることで移動ステージ31を駆動する。これにより、固定ステージ21及び移動ステージ31間の接触状態に拠らず、移動ステージ31(移動ステージ駆動部32)を駆動制御(制御)することで、2つの基板を精度良く位置合わせて貼り合わせることが可能になる。 As described above, according to the substrate bonding apparatus 100 according to the present embodiment, the fixed stage 21 that holds one of the two substrates and the other of the two substrates that are held opposite to the one substrate are moved. At the same time, the first and second control amounts related to the positions of the movable stage 31 that contacts the fixed stage 21 via the two substrates are measured, and the third control amount is obtained by filtering these measurement results. The moving stage 31 is driven by giving the moving stage 31 (moving stage driving unit 32) the operation amount obtained using the third control amount. As a result, the two substrates are accurately aligned and bonded together by controlling the driving of the moving stage 31 (moving stage driving unit 32) regardless of the contact state between the fixed stage 21 and the moving stage 31. It becomes possible.
また、固定ステージ21及び移動ステージ31の位置(第2及び第1制御量)X1,X2の計測結果を用いて操作量を求めるために用いられる合成量Xmix=FH(βX1+αX21)+FL(X21)において、伝達関数β,αを、固定ステージ21及び移動ステージ31の応答を表現する伝達関数P1,P2のそれぞれに含まれる共振モードに対応する極が開ループ伝達関数βP1+αP2において相殺されるように決定する。さらに、伝達関数P1,P2の具体形を、固定ステージ21及び移動ステージ31の運動をばねとダンパにより連結された2つの剛体の運動として表現する力学模型(剛体模型)を用いて与える。これにより、閉ループ伝達関数においてP1,P2の共振振舞い(共振モード)が相殺され(P2の共振モードがP1の共振モードにより相殺され)、固定ステージ21及び移動ステージ31間の接触状態に拠らず、移動ステージ31(移動ステージ駆動部32)を精密且つ安定に駆動制御(制御)することが可能となる。 Further, the combined amount X mix = F H (βX 1 + αX) used to obtain the operation amount using the measurement results of the positions (second and first control amounts) X 1 and X 2 of the fixed stage 21 and the moving stage 31. 21 ) + F L (X 21 ), the poles corresponding to the resonance modes included in the transfer functions P 1 and P 2 representing the responses of the fixed stage 21 and the moving stage 31 are represented as open loops. It is determined so as to cancel out in the transfer function βP 1 + αP 2 . Further, the specific shapes of the transfer functions P 1 and P 2 are given using a dynamic model (rigid body model) that expresses the motion of the fixed stage 21 and the movable stage 31 as the motion of two rigid bodies connected by a spring and a damper. As a result, the resonance behaviors (resonance modes) of P 1 and P 2 are canceled in the closed-loop transfer function (the resonance mode of P 2 is canceled by the resonance mode of P 1 ), and the contact state between the fixed stage 21 and the moving stage 31. Regardless of this, it becomes possible to drive and control (control) the moving stage 31 (moving stage driving unit 32) accurately and stably.
また、移動ステージ31の位置(第1制御量)を計測するとともに、固定ステージ21及び移動ステージ31がそれぞれ保持する基板を貼り合わせるために固定ステージ21及び移動ステージ31を互いに接触した際に、移動ステージ31が示す剛体モードに対して逆相の共振モードを含む振舞いを示す固定ステージ21の部分の位置(第2制御量)を計測し、それらの計測結果と目標値とに基づいて制御演算を行って操作量を求め、得られた操作量を移動ステージ31(移動ステージ駆動部32)に与えることにより、移動ステージ31を駆動制御する。これにより、固定ステージ21及び移動ステージ31間の接触状態に拠らず、移動ステージ31(移動ステージ駆動部32)を精密且つ安定に駆動制御(制御)することが可能となる。 In addition, the position (first control amount) of the movable stage 31 is measured, and the fixed stage 21 and the movable stage 31 are moved when they are brought into contact with each other in order to bond the substrates held by the fixed stage 21 and the movable stage 31, respectively. The position (second control amount) of the portion of the fixed stage 21 showing the behavior including the resonance mode opposite to the rigid mode indicated by the stage 31 is measured, and the control calculation is performed based on the measurement result and the target value. The operation amount is obtained and the obtained operation amount is given to the moving stage 31 (moving stage driving unit 32), so that the moving stage 31 is driven and controlled. Accordingly, it is possible to accurately and stably drive control (control) the moving stage 31 (moving stage driving unit 32) regardless of the contact state between the fixed stage 21 and the moving stage 31.
また、本実施形態に係る基板貼合装置100は、上述のように設計された移動ステージ31(移動ステージ駆動部32)の駆動システムを備えるため、移動ステージ31を精密且つ安定に駆動することが可能となり、貼り合わせ精度の向上が可能となる。これにより、例えば、大直径のウエハを高精度、例えば100nmオーダーの精度で重ね合わせることが可能になり、ひいては実装面積効率の高い3次元積層型の半導体デバイスを効率良く製造することが可能になる。 Moreover, since the board | substrate bonding apparatus 100 which concerns on this embodiment is provided with the drive system of the movement stage 31 (movement stage drive part 32) designed as mentioned above, it can drive the movement stage 31 precisely and stably. This makes it possible to improve the bonding accuracy. As a result, for example, large-diameter wafers can be superposed with high accuracy, for example, on the order of 100 nm, and as a result, a three-dimensional stacked semiconductor device with high mounting area efficiency can be efficiently manufactured. .
なお、本実施形態の基板貼合装置100では、干渉計41,42を用いてそれぞれ独立に固定ステージ21及び移動ステージ31の位置X1,X2を計測する構成を採用したため、固定ステージ21に対する移動ステージ31の相対位置X21を生成する減算器62gを用いて合成部62を構成した(図9参照)。これに代えて、例えば、固定ステージ21から移動ステージ31に設けられた反射鏡等に計測ビームを照射し、反射光を受光することで相対位置X21を計測する干渉計(エンコーダ、ギャップセンサ等)を採用し、その計測結果X21を直に比例器62b及びローパスフィルタ62eに供給するよう合成部62を構成することとしてもよい。また、干渉計41,42の計測結果X1,X2を処理して合成量Xmix=FH(βX1+αX21)+FL(X21)を生成するよう合成部62を構成してもよい。係る場合、例えば、干渉計41の計測結果X1を制御部60にフィードバックし、制御器60c内で固定ステージ21に対する移動ステージ31の相対位置X21に対応する操作量=C(R−(Xmix−X1))を算出する。 In the substrate bonding apparatus 100 of the present embodiment, since the position X 1, X 2 each independently fixed stage 21 and the moving stage 31 with the interferometer 41 employs the configuration for measuring, for a fixed stage 21 to constitute a combining unit 62 with a subtractor 62g which generates a relative position X 21 of the movable stage 31 (see FIG. 9). Alternatively, for example, such as by irradiating a measurement beam reflector provided on the moving stage 31 from the fixed stage 21, the interferometer for measuring the relative position X 21 by receiving the reflected light (the encoder, the gap sensors, etc. ) was employed, it is also possible to configure the combining unit 62 so as to supply on the measurement result directly proportional device 62b and the low-pass filter 62e to X 21. Further, the combining unit 62 may be configured to process the measurement results X 1 and X 2 of the interferometers 41 and 42 to generate a combined amount X mix = F H (βX 1 + αX 21 ) + F L (X 21 ). Good. Such a case, for example, the interferometer 41 is fed back to the control unit 60 a measurement result X 1 of the controller 60c in the operation amount corresponding to the relative positions X 21 of the movable stage 31 relative to the fixed stage 21 = C (R- (X mix -X 1)) is calculated.
また、合成部62(図9参照)に代えて図17に示されるフィードバック制御系の変形例における合成部62’を採用することとしてもよい。合成部62’は、比例器62a,62b、加算器62c、ハイパスフィルタ62d、ローパスフィルタ62e、及び加算器62fを含む。合成部62と比較すると、合成部62’は減算器62gを含まないで構成されている。この構成の合成部62’において、比例器(比例ゲインβ)62aは、干渉計41の計測結果X1を比例ゲインβ倍して(βX1)、加算器62cに送る。比例器(比例ゲインα)62bは、干渉計42の計測結果X2を比例ゲインα倍して(αX2)、加算器62cに送る。加算器62cは、比例器62a,62bからの出力の和(βX1+αX2)を生成し、ハイパスフィルタ62dに供給する。ハイパスフィルタ62d及びローパスフィルタ62eは、同じカットオフ周波数fcを有し、それぞれ、加算器62cからの信号(βX1+αX2)のうちのカットオフ周波数fcより高い周波数成分FH(βX1+αX2)及び干渉計42の計測結果X2のうちのカットオフ周波数fcより低い周波数成分FL(X2)のみを通し、加算器62fに供給する。加算器62fは、ハイパスフィルタ62dとローパスフィルタ62eからの信号を合成して合成量Xmix=FH(βX1+αX2)+FL(X2)を生成し、制御部60(減算器60b)に供給する。このように、固定ステージ21に対する移動ステージ31の相対位置X21を生成することなく干渉計41,42の計測結果X1,X2を用いる構成の合成部62’を採用した場合においても、合成部62を採用した場合と同様に、移動ステージ31(移動ステージ駆動部32)を精密且つ安定に駆動制御(制御)することのできるフィードバック制御系を構築することができる。 Moreover, it is good also as employ | adopting instead of the synthetic | combination part 62 (refer FIG. 9), and the synthetic | combination part 62 'in the modification of the feedback control system shown by FIG. The synthesizer 62 ′ includes proportional devices 62a and 62b, an adder 62c, a high-pass filter 62d, a low-pass filter 62e, and an adder 62f. Compared with the synthesizer 62, the synthesizer 62 'is configured without the subtractor 62g. In combining unit 62 'of this configuration, the proportional device (proportional gain beta) 62a is a measurement result X 1 of interferometer 41 by multiplying proportional gain beta (.beta.X 1), sent to the adder 62c. Proportional device (proportional gain alpha) 62b is the interferometer 42 the measurement result X 2 are multiplied proportional gain alpha of (.alpha.X 2), sent to the adder 62c. The adder 62c generates the sum (βX 1 + αX 2 ) of the outputs from the proportional devices 62a and 62b and supplies it to the high-pass filter 62d. The high-pass filter 62d and the low-pass filter 62e have the same cut-off frequency fc, and each has a frequency component F H (βX 1 + αX 2 ) higher than the cut-off frequency fc in the signal (βX 1 + αX 2 ) from the adder 62c. ) And the frequency component F L (X 2 ) lower than the cut-off frequency fc in the measurement result X 2 of the interferometer 42 is supplied to the adder 62 f. The adder 62f synthesizes the signals from the high-pass filter 62d and the low-pass filter 62e to generate a composite amount X mix = F H (βX 1 + αX 2 ) + F L (X 2 ), and the control unit 60 (subtractor 60b). To supply. Thus, even in the case of adopting the interferometer 41 and 42 of the measurement results X 1, X 2 combining unit 62 of the configuration using the 'without producing relative position X 21 of the movable stage 31 with respect to the fixed stage 21, the synthesis Similarly to the case where the unit 62 is employed, it is possible to construct a feedback control system that can precisely and stably drive (control) the moving stage 31 (moving stage driving unit 32).
また、本実施形態の基板貼合装置100では、干渉計41,42として1つの測長ビームを射出する単軸干渉計を採用したが、これに限らず、Z軸方向に離間する2つ(又はそれ以上)の測長ビームを平行に射出する多軸干渉計を採用してもよい。それにより、さらに、固定ステージ21及び移動ステージ31のY軸周りの回転角(傾斜角)θyを計測することができる。これに対応して、移動ステージ31のY軸周りの揺動トルクTty(図10参照)を操作量として移動ステージ31を駆動制御することとしてもよい。 Moreover, in the board | substrate bonding apparatus 100 of this embodiment, although the single-axis interferometer which inject | emits one length measuring beam was employ | adopted as the interferometers 41 and 42, it is not restricted to this but two spaced apart in a Z-axis direction ( Alternatively, a multi-axis interferometer that emits parallel measurement beam may be employed. Thereby, the rotation angle (tilt angle) θy around the Y axis of the fixed stage 21 and the movable stage 31 can be further measured. Correspondingly, the moving stage 31 may be driven and controlled using the swing torque Tty (see FIG. 10) around the Y axis of the moving stage 31 as an operation amount.
なお、本実施形態では、制御対象である固定ステージ21及び移動ステージ31の制御量として位置を選択したが、これに代えて速度、加速度等、位置に関連する計測量を制御量として選択しても良い。かかる場合、干渉計41,42の計測結果の1階差分または2階差分演算より、速度、加速度を算出して用いてもよい。あるいは、干渉計41,42と独立の速度計測器、加速度計測器等を設置し、それらを用いて速度、加速度等を計測することとする。 In this embodiment, the position is selected as the control amount of the fixed stage 21 and the movable stage 31 that are the control targets. Instead, the measurement amount related to the position, such as speed and acceleration, is selected as the control amount. Also good. In such a case, the speed and acceleration may be calculated and used from the first floor difference or second floor difference calculation of the measurement results of the interferometers 41 and 42. Alternatively, a speed measuring device, an acceleration measuring device, and the like independent from the interferometers 41 and 42 are installed, and speed, acceleration, and the like are measured using them.
また、上記実施形態では、固定ステージ21及び移動ステージ31がそれぞれ保持する基板1,2を貼り合わせる基板貼合装置100において1入力2出力系(SIMO系)のフィードバック制御系を構築したが、基板貼合装置に限らず、制御対象が別部材に物理的に接触し(或いは連結し)、その状態が変わり得る装置についても本実施形態の1入力2出力系(SIMO系)のフィードバック制御系を構築することも可能である。これにより、制御対象の接触状態(或いは連結状態)に拠らず、高帯域でロバストな制御対象の駆動制御が可能となる。 Moreover, in the said embodiment, although the feedback control system of 1 input 2 output system (SIMO system) was constructed | assembled in the board | substrate bonding apparatus 100 which bonds the board | substrates 1 and 2 which each hold | maintains the fixed stage 21 and the movement stage 31, respectively, Not only the bonding device, but the control object physically contacts (or is connected to) another member, and the device whose state can change can also be used for the feedback control system of the 1-input 2-output system (SIMO system) of this embodiment. It is also possible to construct. As a result, the drive control of the control target that is robust in a high band is possible regardless of the contact state (or connected state) of the control target.
1,2…基板、3,4…基板ホルダ、10…枠体、20(21,22,23)…固定ステージ装置(固定ステージ、支持部材、反射鏡)、30(31,32,33)…移動ステージ装置(移動ステージ、移動ステージ駆動部、反射鏡)、41…干渉計、42…干渉計、51,52…顕微鏡、60(62a,62b,62d,62e)…制御部(比例器、比例器、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタ)、100…基板貼合装置。 1, 2 ... Substrate, 3, 4 ... Substrate holder, 10 ... Frame, 20 (21, 22, 23) ... Fixed stage device (fixed stage, support member, reflector), 30 (31, 32, 33) ... Moving stage device (moving stage, moving stage drive unit, reflecting mirror), 41 ... interferometer, 42 ... interferometer, 51,52 ... microscope, 60 (62a, 62b, 62d, 62e) ... control unit (proportional unit, proportional Device, high-pass filter, low-pass filter), 100 ... substrate bonding apparatus.
Claims (20)
前記2つの基板の一方を保持する第1ステージと、
前記2つの基板の他方を前記一方の基板に対向して保持して移動するとともに、前記2つの基板を介して前記第1ステージに接触する第2ステージと、
前記第1ステージの位置に関する第1制御量を求める第1計測器と、前記第2ステージの位置に関連する第2制御量を求める第2計測器と、を有し、前記第1制御量及び前記第2制御量をフィルタ処理して第3制御量を求め、該第3制御量を用いて求められる操作量を前記第2ステージに与えることで該第2ステージを駆動する制御部と、
を備える基板貼り合わせ装置。 A substrate bonding apparatus for bonding two substrates,
A first stage for holding one of the two substrates;
A second stage that moves while holding the other of the two substrates opposite to the one substrate, and that contacts the first stage via the two substrates;
A first measuring device for obtaining a first control amount relating to the position of the first stage; and a second measuring device for obtaining a second control amount relating to the position of the second stage, wherein the first control amount and A control unit that drives the second stage by filtering the second control amount to obtain a third control amount, and giving the second stage an operation amount obtained by using the third control amount;
A substrate bonding apparatus comprising:
前記2つの基板の一方を保持する第1ステージの位置に関する制御量を求めることと、
前記2つの基板の他方を前記一方の基板に対向して保持して移動するとともに、前記2つの基板を介して前記第1ステージに接触する第2ステージの位置に関連する第2制御量を求めることと、
前記第1及び第2制御量をフィルタ処理して第3制御量を求め、該第3制御量を用いて求められる操作量を前記第2ステージに与えることで該第2ステージを駆動することと、
を含む基板貼り合わせ方法。 A substrate laminating method for laminating two substrates,
Obtaining a control amount relating to the position of the first stage holding one of the two substrates;
The other of the two substrates is moved while being held opposite to the one substrate, and a second control amount related to the position of the second stage contacting the first stage via the two substrates is obtained. And
Driving the second stage by filtering the first and second control amounts to obtain a third control amount and providing the second stage with an operation amount obtained using the third control amount; ,
A substrate bonding method including:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013193641A JP6252976B2 (en) | 2013-09-19 | 2013-09-19 | Substrate bonding apparatus and substrate bonding method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013193641A JP6252976B2 (en) | 2013-09-19 | 2013-09-19 | Substrate bonding apparatus and substrate bonding method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015060946A true JP2015060946A (en) | 2015-03-30 |
JP6252976B2 JP6252976B2 (en) | 2017-12-27 |
Family
ID=52818237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013193641A Active JP6252976B2 (en) | 2013-09-19 | 2013-09-19 | Substrate bonding apparatus and substrate bonding method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6252976B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109923640A (en) * | 2016-11-09 | 2019-06-21 | 东京毅力科创株式会社 | Engagement device, mating system, joint method and computer storage medium |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006203113A (en) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Nikon Corp | Stage device, stage control method, exposure device and method, and device manufacturing method |
JP2013115086A (en) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Nikon Corp | System and method for driving, and apparatus and method for laminating substrate |
-
2013
- 2013-09-19 JP JP2013193641A patent/JP6252976B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006203113A (en) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Nikon Corp | Stage device, stage control method, exposure device and method, and device manufacturing method |
JP2013115086A (en) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Nikon Corp | System and method for driving, and apparatus and method for laminating substrate |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109923640A (en) * | 2016-11-09 | 2019-06-21 | 东京毅力科创株式会社 | Engagement device, mating system, joint method and computer storage medium |
KR20190075949A (en) * | 2016-11-09 | 2019-07-01 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Joining device, joining system, joining method and computer storage medium |
JP2020127045A (en) * | 2016-11-09 | 2020-08-20 | 東京エレクトロン株式会社 | Joint device, joint system, joint method and computer storage medium |
KR102383298B1 (en) | 2016-11-09 | 2022-04-06 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Bonding apparatus, bonding system, bonding method and computer storage medium |
KR20220045084A (en) * | 2016-11-09 | 2022-04-12 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Bonding apparatus, bonding system, bonding method, and computer recording medium |
KR102453746B1 (en) | 2016-11-09 | 2022-10-12 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Bonding apparatus, bonding system, bonding method, and computer recording medium |
US11488929B2 (en) | 2016-11-09 | 2022-11-01 | Tokyo Electron Limited | Bonding apparatus, bonding system, bonding method, and recording medium |
CN109923640B (en) * | 2016-11-09 | 2023-06-27 | 东京毅力科创株式会社 | Joining apparatus, joining system, joining method, and computer storage medium |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6252976B2 (en) | 2017-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10943807B2 (en) | Method and device for alignment of substrates | |
KR101913273B1 (en) | Optical apparatus, projection optical system, exposure apparatus, and method of manufacturing article | |
JP2014067016A (en) | Control device, actuator including control device, image shake correction device, replacement lens, imaging device, and automatic stage | |
Han et al. | Design and modeling of decoupled miniature fast steering mirror with ultrahigh precision | |
JP2014055853A (en) | Shape measurement device | |
JP2003256050A (en) | Vibration controller, vibration controlling method, exposure system and manufacturing method of device | |
TW202032611A (en) | Systems and methods for focusing charged-particle beams | |
KR101788898B1 (en) | Position measuring apparatus and pattern forming apparatus | |
TWI630463B (en) | Movable body apparatus and exposure apparatus, and device manufacturing method | |
CN102401637B (en) | Three-dimensional shape measuring device | |
JP6252976B2 (en) | Substrate bonding apparatus and substrate bonding method | |
US8970821B2 (en) | Positioning apparatus, exposure apparatus and device manufacturing method | |
CN102822720A (en) | Variable spectral element | |
JP2007184621A (en) | Device for controlling vibration and method of controlling vibration, exposure device and method of fabricating device | |
JP6252975B2 (en) | Substrate bonding apparatus and substrate bonding method | |
JP2013115086A (en) | System and method for driving, and apparatus and method for laminating substrate | |
JP2011210932A (en) | Stage device | |
US8553307B2 (en) | Double-projection apparatus | |
Berninger et al. | An External Stabilization Unit for High-Precision Applications of Robot Manipulators | |
TWI836101B (en) | System and method for positioning a workpiece on a stage | |
JP3121528B2 (en) | Vibration detection device and vibration detection method | |
JP5500302B2 (en) | Alignment apparatus, alignment method, and substrate bonding method | |
Zhang et al. | Design of a novel passive flexure-based mechanism for microelectromechanical system optical switch assembly | |
CN116913804A (en) | Stage device, charged particle beam device, and optical inspection device | |
Liu et al. | Design evaluation and dynamic modeling of double objective-lenses microsuspension actuators |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160824 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170526 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170601 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170707 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171106 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6252976 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171119 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |