JP2015119088A - 接合方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体、接合装置及び接合システム - Google Patents
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Abstract
【課題】接合される基板同士の水平方向位置を適切に調節し、当該基板同士の接合処理を適切に行う。【解決手段】上ウェハを上チャックの下面で保持し、下ウェハを下チャックの上面で保持した後、上チャックに保持された上ウェハと下チャックに保持された下ウェハとを対向配置する(工程S11)。その後、押動部材を下降させ、当該押動部材によって上ウェハの中心部と下ウェハを押圧して当接させる(工程S12)。その後、上ウェハの中心部と下ウェハの中心部が当接した状態で、下チャックによる下ウェハの真空引きを停止する(工程S13)。その後、上チャックによる上ウェハの外周部の真空引きを停止する(工程S14)。その後、上ウェハの中心部から外周部に向けて、上ウェハと下ウェハを順次接合する(工程S15)。【選択図】図15
Description
本発明は、基板同士を接合する接合方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体、接合装置及び接合システムに関する。
近年、半導体デバイスの高集積化が進んでいる。高集積化した複数の半導体デバイスを水平面内で配置し、これら半導体デバイスを配線で接続して製品化する場合、配線長が増大し、それにより配線の抵抗が大きくなること、また配線遅延が大きくなることが懸念される。
そこで、半導体デバイスを3次元に積層する3次元集積技術を用いることが提案されている。この3次元集積技術においては、例えば特許文献1に記載の接合システムを用いて、2枚の半導体ウェハ(以下、「ウェハ」という。)の接合が行われる。例えば接合システムは、ウェハの接合される表面を改質する表面改質装置(表面活性化装置)と、当該表面改質装置で改質されたウェハの表面を親水化する表面親水化装置と、当該表面親水化装置で表面が親水化されたウェハ同士を接合する接合装置と、を有している。この接合システムでは、表面改質装置においてウェハの表面に対してプラズマ処理を行い当該表面を改質し、さらに表面親水化装置においてウェハの表面に純水を供給して当該表面を親水化した後、接合装置においてウェハ同士をファンデルワールス力及び水素結合(分子間力)によって接合する。
上記接合装置は、下面に一のウェハ(以下、「上ウェハ」という。)を保持する上チャックと、上チャックの下方に設けられ、上面に他のウェハ(以下、「下ウェハ」という。)を保持する下チャックと、上チャックに設けられ、上ウェハの中心部を押圧する押動部材と、を有している。かかる接合装置では、上チャックに保持された上ウェハと下チャックに保持された下ウェハを対向配置した状態で、押動部材によって上ウェハの中心部と下ウェハの中心部を押圧して当接させた後、上ウェハの中心部と下ウェハの中心部が当接した状態で、上ウェハの中心部から外周部に向けて、上ウェハと下ウェハを順次接合する。
しかしながら、特許文献1に記載された方法では、上チャックで上ウェハの外周部を保持した状態で、押動部材によって上ウェハの中心部を下ウェハの中心部側に下降させるので、当該上ウェハは下方に凸に反って伸びる。そうすると、ウェハ同士を接合する際、上ウェハと下ウェハが水平方向にずれて接合される場合がある。例えば接合されたウェハ(以下、「重合ウェハ」という。)において、上ウェハと下ウェハの中心部が合致していても、その外周部では水平方向に位置ずれ(スケーリング)が生じる。
しかしながら、特許文献1に記載された接合システムでは、上記重合ウェハの水平方向の位置ずれを抑制することについては考慮されてない。したがって、従来のウェハ同士の接合処理には改善の余地があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、接合される基板同士の水平方向位置を適切に調節し、当該基板同士の接合処理を適切に行うことを目的とする。
前記の目的を達成するため、本発明は、基板同士を接合する接合方法であって、第1の基板を真空引きして第1の保持部の下面で保持し、第2の基板を真空引きして第2の保持部の上面で保持した後、前記第1の保持部に保持された第1の基板と前記第2の保持部に保持された第2の基板とを対向配置する配置工程と、その後、前記第1の保持部に設けられ、第1の基板の中心部を押圧する押動部材を下降させ、当該押動部材によって第1の基板の中心部と第2の基板の中心部を押圧して当接させる押圧工程と、その後、第1の基板の中心部と第2の基板の中心部が当接した状態で、少なくとも第2の基板の中心部以外において前記第2の保持部による第2の基板の真空引きを停止し、第1の基板の中心部から外周部に向けて、第1の基板と第2の基板を順次接合する接合工程と、を有することを特徴としている。
ここで、基板上には複数の半導体デバイスが形成されているため、当該基板に拘束力が作用していない通常状態では、若干程度反ってる。そして、従来においては、保持部(チャック)で基板を吸着して反りを矯正し、基板同士を接合していた。
本発明では、押動部材によって第1の基板の中心部と第2の基板の中心部を当接させた後、少なくとも第2の基板の中心部以外において第2の保持部による第2の基板の真空引きを停止している。このとき、第2の基板の中心部以外の部分において、第2の基板に作用する拘束力が小さくなるため、当該第2の基板が第1の基板側に反る。そうすると、第1の基板と第2の基板が接合される部分において、第1の基板の曲率と第2の基板の曲率の差を小さくでき、第1の基板の伸び量と第2の基板の伸び量の差を小さくすることができる。また第1の基板と第2の基板が接合される部分において、第1の基板と第2の基板には向かい合う接合力(分子間力)が作用する。本発明では、第1の基板の接合力に対する当該第1の基板の伸び方向と、第2の基板の接合力に対する第2の基板の伸び方向の差を小さくすることができる。このため、第1の基板と第2の基板の水平方向の位置ずれを抑制することができる。以上のように本発明によれば、第1の基板と第2の基板の水平方向の位置を適切に調節することができ、当該第1の基板と第2の基板の接合処理を適切に行うことができる。
前記接合工程において、少なくとも第2の基板の中心部以外において前記第2の保持部による第2の基板の真空引きを停止した際又はその後、前記第1の保持部による第1の基板の真空引きを停止してもよい。
前記接合工程において、第2の基板の中心部以外において前記第2の保持部による第2の基板の真空引きを停止した際、第2の基板の中心部は前記第2の保持部によって保持されていてもよい。
第1の基板の径は第2の基板の径より小さくてもよい。
別な観点による本発明によれば、前記接合方法を接合装置によって実行させるように、当該接合装置を制御する制御装置のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。
また別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。
さらに別な観点による本発明は、基板同士を接合する接合装置であって、下面に第1の基板を真空引きして保持する第1の保持部と、前記第1の保持部の下方に設けられ、上面に第2の基板を保持する第2の保持部と、前記第1の保持部に設けられ、第1の基板の中心部を押圧する押動部材と、前記第1の保持部に保持された第1の基板と、前記第2の保持部に保持された第2の基板とを対向配置する配置工程と、その後、前記押動部材を下降させ、当該押動部材によって第1の基板の中心部と第2の基板の中心部を押圧して当接させる押圧工程と、その後、第1の基板の中心部と第2の基板の中心部が当接した状態で、少なくとも第2の基板の中心部以外において前記第2の保持部による第2の基板の真空引きを停止し、第1の基板の中心部から外周部に向けて、第1の基板と第2の基板を順次接合する接合工程と、を行うように前記第1の保持部、前記第2の保持部及び前記押動部材を制御する制御部と、を有することを特徴としている。
前記制御部は、前記接合工程において、少なくとも第2の基板の中心部以外において前記第2の保持部による第2の基板の真空引きを停止した際又はその後、前記第1の保持部による第1の基板の真空引きを停止するように、前記第1の保持部及び前記第2の保持部を制御してもよい。
前記制御部は、前記接合工程において、第2の基板の中心部以外において前記第2の保持部による第2の基板の真空引きを停止した際、第2の基板の中心部が前記第2の保持部によって保持されるように、前記第2の保持部を制御してもよい。
第1の基板の径は第2の基板の径より小さくてもよい。
また別な観点による本発明は、前記接合装置を備えた接合システムであって、前記接合装置を備えた処理ステーションと、第1の基板、第2の基板又は第1の基板と第2の基板が接合された重合基板をそれぞれ複数保有可能で、且つ前記処理ステーションに対して第1の基板、第2の基板又は重合基板を搬入出する搬入出ステーションと、を備え、前記処理ステーションは、第1の基板又は第2の基板の接合される表面を改質する表面改質装置と、前記表面改質装置で改質された第1の基板又は第2の基板の表面を親水化する表面親水化装置と、前記表面改質装置、前記表面親水化装置及び前記接合装置に対して、第1の基板、第2の基板又は重合基板を搬送するための搬送装置と、を有し、前記接合装置では、前記表面親水化装置で表面が親水化された第1の基板と第2の基板を接合することを特徴としている。
本発明によれば、接合される基板同士の水平方向位置を適切に調節し、当該基板同士の接合処理を適切に行うことができる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態にかかる接合システム1の構成の概略を示す平面図である。図2は、接合システム1の内部構成の概略を示す側面図である。
接合システム1では、図3に示すように例えば2枚の基板としてのウェハWU、WLを接合する。以下、上側に配置されるウェハを、第1の基板としての「上ウェハWU」といい、下側に配置されるウェハを、第2の基板としての「下ウェハWL」という。また、上ウェハWUが接合される接合面を「表面WU1」といい、当該表面WU1と反対側の面を「裏面WU2」という。同様に、下ウェハWLが接合される接合面を「表面WL1」といい、当該表面WL1と反対側の面を「裏面WL2」という。そして、接合システム1では、上ウェハWUと下ウェハWLを接合して、重合基板としての重合ウェハWTを形成する。
本実施の形態においては、上ウェハWUは製品となる半導体ウェハであって、例えば表面WU1に複数の電子回路等を備えたデバイスが形成されている。同様に下ウェハWLも製品となる半導体ウェハであって、例えば表面WL1に複数の電子回路等を備えたデバイスが形成されている。また、上ウェハWUと下ウェハWLには、例えばシリコンウェハが用いられる。
接合システム1は、図1に示すように例えば外部との間で複数のウェハWU、WL、複数の重合ウェハWTをそれぞれ収容可能なカセットCU、CL、CTが搬入出される搬入出ステーション2と、ウェハWU、WL、重合ウェハWTに対して所定の処理を施す各種処理装置を備えた処理ステーション3とを一体に接続した構成を有している。
搬入出ステーション2には、カセット載置台10が設けられている。カセット載置台10には、複数、例えば4つのカセット載置板11が設けられている。カセット載置板11は、水平方向のX方向(図1中の上下方向)に一列に並べて配置されている。これらのカセット載置板11には、接合システム1の外部に対してカセットCU、CL、CTを搬入出する際に、カセットCU、CL、CTを載置することができる。このように、搬入出ステーション2は、複数の上ウェハWU、複数の下ウェハWL、複数の重合ウェハWTを保有可能に構成されている。なお、カセット載置板11の個数は、本実施の形態に限定されず、任意に決定することができる。また、カセットの1つを異常ウェハの回収用として用いてもよい。すなわち、種々の要因で上ウェハWUと下ウェハWLとの接合に異常が生じたウェハを、他の正常な重合ウェハWTと分離することができるカセットである。本実施の形態においては、複数のカセットCTのうち、1つのカセットCTを異常ウェハの回収用として用い、他のカセットCTを正常な重合ウェハWTの収容用として用いている。
搬入出ステーション2には、カセット載置台10に隣接してウェハ搬送部20が設けられている。ウェハ搬送部20には、X方向に延伸する搬送路21上を移動自在なウェハ搬送装置22が設けられている。ウェハ搬送装置22は、鉛直方向及び鉛直軸周り(θ方向)にも移動自在であり、各カセット載置板11上のカセットCU、CL、CTと、後述する処理ステーション3の第3の処理ブロックG3のトランジション装置50、51との間でウェハWU、WL、重合ウェハWTを搬送できる。
処理ステーション3には、各種装置を備えた複数例えば3つの処理ブロックG1、G2、G3が設けられている。例えば処理ステーション3の正面側(図1のX方向負方向側)には、第1の処理ブロックG1が設けられ、処理ステーション3の背面側(図1のX方向正方向側)には、第2の処理ブロックG2が設けられている。また、処理ステーション3の搬入出ステーション2側(図1のY方向負方向側)には、第3の処理ブロックG3が設けられている。
例えば第1の処理ブロックG1には、ウェハWU、WLの表面WU1、WL1を改質する表面改質装置30が配置されている。表面改質装置30では、例えば減圧雰囲気下において、処理ガスである酸素ガス又は窒素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。この酸素イオン又は窒素イオンが表面WU1、WL1に照射されて、表面WU1、WL1がプラズマ処理され、改質される。
例えば第2の処理ブロックG2には、例えば純水によってウェハWU、WLの表面WU1、WL1を親水化すると共に当該表面WU1、WL1を洗浄する表面親水化装置40、ウェハWU、WLを接合する接合装置41が、搬入出ステーション2側からこの順で水平方向のY方向に並べて配置されている。
表面親水化装置40では、例えばスピンチャックに保持されたウェハWU、WLを回転させながら、当該ウェハWU、WL上に純水を供給する。そうすると、供給された純水はウェハWU、WLの表面WU1、WL1上を拡散し、表面WU1、WL1が親水化される。なお、接合装置41の構成については後述する。
例えば第3の処理ブロックG3には、図2に示すようにウェハWU、WL、重合ウェハWTのトランジション装置50、51が下から順に2段に設けられている。
図1に示すように第1の処理ブロックG1〜第3の処理ブロックG3に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域60が形成されている。ウェハ搬送領域60には、例えばウェハ搬送装置61が配置されている。
ウェハ搬送装置61は、例えば鉛直方向、水平方向(Y方向、X方向)及び鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置61は、ウェハ搬送領域60内を移動し、周囲の第1の処理ブロックG1、第2の処理ブロックG2及び第3の処理ブロックG3内の所定の装置にウェハWU、WL、重合ウェハWTを搬送できる。
以上の接合システム1には、図1に示すように制御部70が設けられている。制御部70は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部(図示せず)を有している。プログラム格納部には、接合システム1におけるウェハWU、WL、重合ウェハWTの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、接合システム1における後述のウェハ接合処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルデスク(MO)、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Hに記録されていたものであって、その記憶媒体Hから制御部70にインストールされたものであってもよい。
次に、上述した接合装置41の構成について説明する。接合装置41は、図4に示すように内部を密閉可能な処理容器100を有している。処理容器100のウェハ搬送領域60側の側面には、ウェハWU、WL、重合ウェハWTの搬入出口101が形成され、当該搬入出口101には開閉シャッタ102が設けられている。
処理容器100の内部は、内壁103によって、搬送領域T1と処理領域T2に区画されている。上述した搬入出口101は、搬送領域T1における処理容器100の側面に形成されている。また、内壁103にも、ウェハWU、WL、重合ウェハWTの搬入出口104が形成されている。
搬送領域T1のX方向正方向側には、ウェハWU、WL、重合ウェハWTを一時的に載置するためのトランジション110が設けられている。トランジション110は、例えば2段に形成され、ウェハWU、WL、重合ウェハWTのいずれか2つを同時に載置することができる。
搬送領域T1には、ウェハ搬送機構111が設けられている。ウェハ搬送機構111は、図4及び図5に示すように例えば鉛直方向、水平方向(Y方向、X方向)及び鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有している。そして、ウェハ搬送機構111は、搬送領域T1内、又は搬送領域T1と処理領域T2との間でウェハWU、WL、重合ウェハWTを搬送できる。
搬送領域T1のX方向負方向側には、ウェハWU、WLの水平方向の向きを調節する位置調節機構120が設けられている。位置調節機構120は、図6に示すように基台121と、ウェハWU、WLをピンチャック方式で保持し、且つ回転させる保持部122と、ウェハWU、WLのノッチ部の位置を検出する検出部123と、を有している。なお、保持部122のピンチャック方式は、後述する上チャック140と下チャック141におけるピンチャック方式と同様であるので説明を省略する。そして、位置調節機構120では、保持部122に保持されたウェハWU、WLを回転させながら検出部123でウェハWU、WLのノッチ部の位置を検出することで、当該ノッチ部の位置を調節してウェハWU、WLの水平方向の向きを調節している。なお、保持部122がウェハWU、WLを保持する方式は本実施の形態のピンチャック方式に限定されず、種々の方式を用いることができる。
また、搬送領域T1には、図4及び図5に示すように上ウェハWUの表裏面を反転させる反転機構130が設けられている。反転機構130は、図7〜図9に示すように上ウェハWUを保持する保持アーム131を有している。保持アーム131は、水平方向(図7及び図8中のY方向)に延伸している。また保持アーム131には、上ウェハWUを保持する保持部材132が例えば4箇所に設けられている。保持部材132は、図10に示すように保持アーム131に対して水平方向に移動可能に構成されている。また保持部材132の側面には、上ウェハWUの外周部を保持するための切り欠き133が形成されている。そして、これら保持部材132は、上ウェハWUを挟み込んで保持することができる。
保持アーム131は、図7〜図9に示すように例えばモータなどを備えた第1の駆動部134に支持されている。この第1の駆動部134によって、保持アーム131は水平軸周りに回動自在である。また保持アーム131は、第1の駆動部134を中心に回動自在であると共に、水平方向(図7及び図8中のY方向)に移動自在である。第1の駆動部134の下方には、例えばモータなどを備えた第2の駆動部135が設けられている。この第2の駆動部135によって、第1の駆動部134は鉛直方向に延伸する支持柱136に沿って鉛直方向に移動できる。このように第1の駆動部134と第2の駆動部135によって、保持部材132に保持された上ウェハWUは、水平軸周りに回動できると共に鉛直方向及び水平方向に移動できる。また、保持部材132に保持された上ウェハWUは、第1の駆動部134を中心に回動して、位置調節機構120から後述する上チャック140との間を移動できる。
処理領域T2には、図4及び図5に示すように上ウェハWUを下面で吸着保持する第1の保持部としての上チャック140と、下ウェハWLを上面で載置して吸着保持する第2の保持部としての下チャック141とが設けられている。下チャック141は、上チャック140の下方に設けられ、上チャック140と対向配置可能に構成されている。すなわち、上チャック140に保持された上ウェハWUと下チャック141に保持された下ウェハWLは対向して配置可能となっている。
図4、図5及び図11に示すように上チャック140は、当該上チャック140の上方に設けられた上チャック支持部150に支持されている。上チャック支持部150は、処理容器100の天井面に設けられている。すなわち、上チャック140は、上チャック支持部150を介して処理容器100に固定されて設けられている。
上チャック支持部150には、下チャック141に保持された下ウェハWLの表面WL1を撮像する上部撮像部151が設けられている。すなわち、上部撮像部151は上チャック140に隣接して設けられている。上部撮像部151には、例えばCCDカメラが用いられる。
図4、図5及び図11に示すように下チャック141は、当該下チャック141の下方に設けられた第1の下チャック移動部160に支持されている。第1の下チャック移動部160は、後述するように下チャック141を水平方向(Y方向)に移動させるように構成されている。また、第1の下チャック移動部160は、下チャック141を鉛直方向に移動自在、且つ鉛直軸回りに回転可能に構成されている。
第1の下チャック移動部160には、上チャック140に保持された上ウェハWUの表面WU1を撮像する下部撮像部161が設けられている。すなわち、下部撮像部161は下チャック141に隣接して設けられている。下部撮像部161には、例えばCCDカメラが用いられる。
図4、図5及び図11に示すように第1の下チャック移動部160は、当該第1の下チャック移動部160の下面側に設けられ、水平方向(Y方向)に延伸する一対のレール162、162に取り付けられている。そして、第1の下チャック移動部160は、レール162に沿って移動自在に構成されている。
一対のレール162、162は、第2の下チャック移動部163に配設されている。第2の下チャック移動部163は、当該第2の下チャック移動部163の下面側に設けられ、水平方向(X方向)に延伸する一対のレール164、164に取り付けられている。そして、第2の下チャック移動部163は、レール164に沿って移動自在に構成され、すなわち下チャック141を水平方向(X方向)に移動させるように構成されている。なお、一対のレール164、164は、処理容器100の底面に設けられた載置台165上に配設されている。
次に、接合装置41の上チャック140と下チャック141の詳細な構成について説明する。
上チャック140には、図12及び図13に示すようにピンチャック方式が採用されている。上チャック140は、平面視において少なくとも上ウェハWUより大きい径を有する本体部170を有している。本体部170の下面には、上ウェハWUの裏面WU2に接触する複数のピン171が設けられている。また本体部170の下面には、上ウェハWUの裏面WU2の外周部を支持する外壁部172が設けられている。外壁部172は、複数のピン171の外側に環状に設けられている。
また、本体部170の下面には、外壁部172の内側において隔壁部173が設けられている。隔壁部173は、外壁部172と同心円状に環状に設けられている。そして、外壁部172の内側の領域174(以下、吸引領域174という場合がある。)は、隔壁部173の内側の第1の吸引領域174aと、隔壁部173の外側の第2の吸引領域174bとに区画されている。
本体部170の下面には、第1の吸引領域174aにおいて、上ウェハWUを真空引きするための第1の吸引口175aが形成されている。第1の吸引口175aは、例えば第1の吸引領域174aにおいて2箇所に形成されている。第1の吸引口175aには、本体部170の内部に設けられた第1の吸引管176aが接続されている。さらに第1の吸引管176aには、継手を介して第1の真空ポンプ177aが接続されている。
また、本体部170の下面には、第2の吸引領域174bにおいて、上ウェハWUを真空引きするための第2の吸引口175bが形成されている。第2の吸引口175bは、例えば第2の吸引領域174bにおいて2箇所に形成されている。第2の吸引口175bには、本体部170の内部に設けられた第2の吸引管176bが接続されている。さらに第2の吸引管176bには、継手を介して第2の真空ポンプ177bが接続されている。
そして、上ウェハWU、本体部170及び外壁部172に囲まれて形成された吸引領域174a、174bをそれぞれ吸引口175a、175bから真空引きし、吸引領域174a、174bを減圧する。このとき、吸引領域174a、174bの外部の雰囲気が大気圧であるため、上ウェハWUは減圧された分だけ大気圧によって吸引領域174a、174b側に押され、上チャック140に上ウェハWUが吸着保持される。また、上チャック140は、第1の吸引領域174aと第2の吸引領域174b毎に上ウェハWUを真空引き可能に構成されている。
また、外壁部172が上ウェハWUの裏面WU2の外周部を支持するので、上ウェハWUはその外周部まで適切に真空引きされる。このため、上チャック140に上ウェハWUの全面が吸着保持され、当該上ウェハWUの平面度を小さくして、上ウェハWUを平坦にすることができる。
しかも、複数のピン171の高さが均一なので、上チャック140の下面の平面度をさらに小さくすることができる。このように上チャック140の下面を平坦にして(下面の平面度を小さくして)、上チャック140に保持された上ウェハWUの鉛直方向の歪みを抑制することができる。
また、上ウェハWUの裏面WU2は複数のピン171に支持されているので、上チャック140による上ウェハWUの真空引きを解除する際、当該上ウェハWUが上チャック140から剥がれ易くなる。
上チャック140において、本体部170の中心部には、当該本体部170を厚み方向に貫通する貫通孔178が形成されている。この本体部170の中心部は、上チャック140に吸着保持される上ウェハWUの中心部に対応している。そして貫通孔178には、後述する押動部材180におけるアクチュエータ部181の先端部が挿通するようになっている。
上チャック140の上面には、上ウェハWUの中心部を押圧する押動部材180が設けられている。押動部材180は、アクチュエータ部181とシリンダ部182とを有している。
アクチュエータ部181は、電空レギュレータ(図示せず)から供給される空気により一定方向に一定の圧力を発生させるもので、圧力の作用点の位置によらず当該圧力を一定に発生させることができる。そして、電空レギュレータからの空気によって、アクチュエータ部181は、上ウェハWUの中心部と当接して当該上ウェハWUの中心部にかかる押圧荷重を制御することができる。また、アクチュエータ部181の先端部は、電空レギュレータからの空気によって、貫通孔178を挿通して鉛直方向に昇降自在になっている。
アクチュエータ部181は、シリンダ部182に支持されている。シリンダ部182は、例えばモータを内蔵した駆動部によってアクチュエータ部181を鉛直方向に移動させることができる。
以上のように押動部材180は、アクチュエータ部181によって押圧荷重の制御をし、シリンダ部182によってアクチュエータ部181の移動の制御をしている。そして、押動部材180は、後述するウェハWU、WLの接合時に、上ウェハWUの中心部と下ウェハWLの中心部とを当接させて押圧することができる。
下チャック141には、図12及び図14に示すように上チャック140と同様にピンチャック方式が採用されている。下チャック141は、平面視において少なくとも下ウェハWLより大きい径を有する本体部190を有している。本体部190の上面には、下ウェハWLの裏面WL2に接触する複数のピン191が設けられている。また本体部190の上面には、下ウェハWLの裏面WL2の外周部を支持する外壁部192が設けられている。外壁部192は、複数のピン191の外側に環状に設けられている。
また、本体部190の上面には、外壁部192の内側において隔壁部193が設けられている。隔壁部193は、外壁部192と同心円状に環状に設けられている。そして、外壁部192の内側の領域194(以下、吸引領域194という場合がある。)は、隔壁部193の内側の第1の吸引領域194aと、隔壁部193の外側の第2の吸引領域194bとに区画されている。
本体部190の上面には、第1の吸引領域194aにおいて、下ウェハWLを真空引きするための第1の吸引口195aが形成されている。第1の吸引口195aは、例えば第1の吸引領域194aにおいて2箇所に形成されている。第1の吸引口195aには、本体部190の内部に設けられた第1の吸引管196aが接続されている。さらに第1の吸引管196aには、継手を介して第1の真空ポンプ197aが接続されている。
また、本体部190の上面には、第2の吸引領域194bにおいて、下ウェハWLを真空引きするための第2の吸引口195bが形成されている。第2の吸引口195bは、例えば第2の吸引領域194bにおいて2箇所に形成されている。第2の吸引口195bには、本体部190の内部に設けられた第2の吸引管196bが接続されている。さらに第2の吸引管196bには、継手を介して第2の真空ポンプ197bが接続されている。
そして、下ウェハWL、本体部190及び外壁部192に囲まれて形成された吸引領域194a、194bをそれぞれ吸引口195a、195bから真空引きし、吸引領域194a、194bを減圧する。このとき、吸引領域194a、194bの外部の雰囲気が大気圧であるため、下ウェハWLは減圧された分だけ大気圧によって吸引領域194a、194b側に押され、下チャック141に下ウェハWLが吸着保持される。また、下チャック141は、第1の吸引領域194aと第2の吸引領域194b毎に下ウェハWLを真空引き可能に構成されている。
また、外壁部192が下ウェハWLの裏面WL2の外周部を支持するので、下ウェハWLはその外周部まで適切に真空引きされる。このため、下チャック141に下ウェハWLの全面が吸着保持され、当該下ウェハWLの平面度を小さくして、下ウェハWLを平坦にすることができる。
しかも、複数のピン191の高さが均一なので、下チャック141の上面の平面度をさらに小さくすることができる。また例えば処理容器100内にパーティクルが存在する場合でも、隣り合うピン191の間隔が適切であるため、下チャック141の上面にパーティクルが存在するのを抑制することができる。このように下チャック141の上面を平坦にして(上面の平坦度を小さくして)、下チャック141に保持された下ウェハWLの鉛直方向の歪みを抑制することができる。
また、下ウェハWLの裏面WL2は複数のピン191に支持されているので下チャック141による下ウェハWLの真空引きを解除する際、当該下ウェハWLが下チャック141から剥がれ易くなる。
下チャック141において、本体部190の中心部付近には、当該本体部190を厚み方向に貫通する貫通孔198が例えば3箇所に形成されている。そして貫通孔198には、第1の下チャック移動部160の下方に設けられた昇降ピンが挿通するようになっている。
本体部190の外周部には、ウェハWU、WL、重合ウェハWTが下チャック141から飛び出したり、滑落するのを防止するガイド部材199が設けられている。ガイド部材199は、本体部190の外周部に複数個所、例えば4箇所に等間隔に設けられている。
なお、接合装置41における各部の動作は、上述した制御部70によって制御される。
次に、以上のように構成された接合システム1を用いて行われるウェハWU、WLの接合処理方法について説明する。図15は、かかるウェハ接合処理の主な工程の例を示すフローチャートである。
先ず、複数枚の上ウェハWUを収容したカセットCU、複数枚の下ウェハWLを収容したカセットCL、及び空のカセットCTが、搬入出ステーション2の所定のカセット載置板11に載置される。その後、ウェハ搬送装置22によりカセットCU内の上ウェハWUが取り出され、処理ステーション3の第3の処理ブロックG3のトランジション装置50に搬送される。
次に上ウェハWUは、ウェハ搬送装置61によって第1の処理ブロックG1の表面改質装置30に搬送される。表面改質装置30では、所定の減圧雰囲気下において、処理ガスである酸素ガス又は窒素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。この酸素イオン又は窒素イオンが上ウェハWUの表面WU1に照射されて、当該表面WU1がプラズマ処理される。そして、上ウェハWUの表面WU1が改質される(図15の工程S1)。
次に上ウェハWUは、ウェハ搬送装置61によって第2の処理ブロックG2の表面親水化装置40に搬送される。表面親水化装置40では、スピンチャックに保持された上ウェハWUを回転させながら、当該上ウェハWU上に純水を供給する。そうすると、供給された純水は上ウェハWUの表面WU1上を拡散し、表面改質装置30において改質された上ウェハWUの表面WU1に水酸基(シラノール基)が付着して当該表面WU1が親水化される。また、当該純水によって、上ウェハWUの表面WU1が洗浄される(図15の工程S2)。
次に上ウェハWUは、ウェハ搬送装置61によって第2の処理ブロックG2の接合装置41に搬送される。接合装置41に搬入された上ウェハWUは、トランジション110を介してウェハ搬送機構111により位置調節機構120に搬送される。そして位置調節機構120によって、上ウェハWUの水平方向の向きが調節される(図15の工程S3)。
その後、位置調節機構120から反転機構130の保持アーム131に上ウェハWUが受け渡される。続いて搬送領域T1において、保持アーム131を反転させることにより、上ウェハWUの表裏面が反転される(図15の工程S4)。すなわち、上ウェハWUの表面WU1が下方に向けられる。
その後、反転機構130の保持アーム131が、第1の駆動部134を中心に回動して上チャック140の下方に移動する。そして、反転機構130から上チャック140に上ウェハWUが受け渡される。上ウェハWUは、上チャック140にその裏面WU2が吸着保持される(図15の工程S5)。具体的には、真空ポンプ177a、177bを作動させ、吸引領域174a、174bをそれぞれ吸引口175a、175bから真空引きし、上ウェハWUが上チャック140に吸着保持される。
上ウェハWUに上述した工程S1〜S5の処理が行われている間、当該上ウェハWUに続いて下ウェハWLの処理が行われる。先ず、ウェハ搬送装置22によりカセットCL内の下ウェハWLが取り出され、処理ステーション3のトランジション装置50に搬送される。
次に下ウェハWLは、ウェハ搬送装置61によって表面改質装置30に搬送され、下ウェハWLの表面WL1が改質される(図15の工程S6)。なお、工程S6における下ウェハWLの表面WL1の改質は、上述した工程S1と同様である。
その後、下ウェハWLは、ウェハ搬送装置61によって表面親水化装置40に搬送され、下ウェハWLの表面WL1が親水化される共に当該表面WL1が洗浄される(図15の工程S7)。なお、工程S7における下ウェハWLの表面WL1の親水化及び洗浄は、上述した工程S2と同様である。
その後、下ウェハWLは、ウェハ搬送装置61によって接合装置41に搬送される。接合装置41に搬入された下ウェハWLは、トランジション110を介してウェハ搬送機構111により位置調節機構120に搬送される。そして位置調節機構120によって、下ウェハWLの水平方向の向きが調節される(図15の工程S8)。
その後、下ウェハWLは、ウェハ搬送機構111によって下チャック141に搬送され、下チャック141にその裏面WL2が吸着保持される(図15の工程S9)。具体的には、真空ポンプ197a、197bを作動させ、吸引領域194a、194bをそれぞれ吸引口195a、195bから真空引きし、下ウェハWLが下チャック141に吸着保持される。
次に、図16に示すように上部撮像部151と下部撮像部161の水平方向位置の調節を行う。具体的には、下部撮像部161が上部撮像部151の略下方に位置するように、第1の下チャック移動部160と第2の下チャック移動部163によって下チャック141を水平方向(X方向及びY方向)に移動させる。そして、上部撮像部151と下部撮像部161で共通のターゲットTを確認し、上部撮像部151と下部撮像部161の水平方向位置が一致するように、下部撮像部161の水平方向位置が調節される。このとき、上部撮像部151は処理容器100に固定されているので、下部撮像部161のみを移動させればよく、上部撮像部151と下部撮像部161の水平方向位置を適切に調節できる。
次に、図17に示すように第1の下チャック移動部160によって下チャック141を鉛直上方に移動させた後、上チャック140と下チャック141の水平方向位置の調節を行い、当該上チャック140に保持された上ウェハWUと下チャック141に保持された下ウェハWLとの水平方向位置の調節を行う。
なお、上ウェハWUの表面WU1には予め定められた複数、例えば3点の基準点A1〜A3が形成され、同様に下ウェハWLの表面WL1には予め定められた複数、例えば3点の基準点B1〜B3が形成されている。基準点A1、A3とB1、B3はそれぞれウェハWU、WLの外周部の基準点であり、基準点A2とB2はそれぞれウェハWU、WLの中心部の基準点である。なお、これら基準点A1〜A3、B1〜B3としては、例えばウェハWL、WU上に形成された所定のパターンがそれぞれ用いられる。
図17及び図18に示すように、第1の下チャック移動部160と第2の下チャック移動部163によって下チャック141を水平方向(X方向及びY方向)に移動させ、上部撮像部151を用いて下ウェハWLの表面WL1の基準点B1〜B3を順次撮像する。同時に、下部撮像部161を用いて上ウェハWUの表面WU1の基準点A1〜A3を順次撮像する。撮像された画像は、制御部70に出力される。制御部70では、上部撮像部151で撮像された画像と下部撮像部161で撮像された画像に基づいて、上ウェハWUの基準点A1〜A3と下ウェハWLの基準点B1〜B3がそれぞれ合致するような位置に、第1の下チャック移動部160と第2の下チャック移動部163によって下チャック141を移動させる。こうして上ウェハWUと下ウェハWLの水平方向位置が調節される(図15の工程S10)。このとき、上チャック140は処理容器100に固定されているので、下チャック141のみを移動させればよく、上チャック140と下チャック141の水平方向位置を適切に調節でき、上ウェハWUと下ウェハWLとの水平方向位置を適切に調節できる。
その後、図19に示すように第1の下チャック移動部160によって下チャック141を鉛直上方に移動させて、上チャック140と下チャック141の鉛直方向位置の調節を行い、当該上チャック140に保持された上ウェハWUと下チャック141に保持された下ウェハWLとの鉛直方向位置の調節を行う(図15の工程S11)。このとき、下ウェハWLの表面WL1と上ウェハWUの表面WU1との間の間隔は所定の距離、例えば50μm〜200μmになっている。また、図20に示すように上ウェハWUは吸引口175a、175bから真空引きされ、下ウェハWLは吸引口195a、195bから真空引きされている。
次に、上チャック140に保持された上ウェハWUと下チャック141に保持された下ウェハWLの接合処理が行われる。
先ず、図21に示すように押動部材180のシリンダ部182によってアクチュエータ部181を下降させる。そうすると、このアクチュエータ部181の下降に伴い、上ウェハWUの中心部が押圧されて下降する。このとき、電空レギュレータから供給される空気によって、アクチュエータ部181には、所定の押圧荷重、例えば200g〜250gがかけられる。そして、押動部材180によって、上ウェハWUの中心部と下ウェハWLの中心部を押圧して当接させる(図15の工程S12)。
そうすると、押圧された上ウェハWUの中心部と下ウェハWLの中心部との間で接合が開始する(図21中の太線部)。すなわち、上ウェハWUの表面WU1と下ウェハWLの表面WL1はそれぞれ工程S1、S6において改質されているため、先ず、表面WU1、WL1間にファンデルワールス力(分子間力)が生じ、当該表面WU1、WL1同士が接合される。さらに、上ウェハWUの表面WU1と下ウェハWLの表面WL1はそれぞれ工程S2、S7において親水化されているため、表面WU1、WL1間の親水基が水素結合し(分子間力)、表面WU1、WL1同士が強固に接合される。
この工程S12では、上チャック140において、第1の真空ポンプ177aの作動を停止して、第1の吸引領域174aにおける第1の吸引口175aからの上ウェハWUの真空引きを停止すると共に、第2の真空ポンプ177bは作動させたままにし、第2の吸引領域174bを第2の吸引口175bから真空引きする。そして、押動部材180で上ウェハWUの中心部を押圧する際にも、上チャック140によって上ウェハWUの外周部を保持することができる。
その後、図21に示すように下チャック141において、真空ポンプ197a、197bの作動を停止して、吸引領域194a、194bにおける吸引口195a、195bからの下ウェハWLの真空引きを停止する(図18の工程S13)。
ここで、従来においては、図22に示すように上ウェハWUの中心部と下ウェハWLの中心部を当接させた後も、下チャック141によって下ウェハWLを吸着保持していた。すなわち、下ウェハWLは平坦になっていた。一方、上ウェハWUは、押動部材180によってその中央部が押圧されて下ウェハWL側に下降しているので、上ウェハWUには伸びDUが生じる。そうすると、上ウェハWUと下ウェハWLが接合される部分(図22中の点線部分)において、上ウェハWUの曲率と下ウェハWLの曲率が異なり、伸び量も異なる。また、上ウェハWUと下ウェハWLには向かい合う接合力FU(分子間力)と接合力FL(分子間力)が作用するが、このうち上ウェハWUの接合力FUには、当該上ウェハWUが伸びる方向(伸びDUが生じる方向)の力も作用する。すなわち、対向する上ウェハWUの接合力FUと下ウェハWLの接合力FLの方向がずれる。このように上ウェハWUと下ウェハWLでは、その伸び量と接合力の作用する方向が異なるため、水平方向の位置ずれ(スケーリング)が生じる。
これに対して、本実施の形態では、図23に示すように上ウェハWUの中心部と下ウェハWLの中心部を当接させた後、下チャック141による下ウェハWLの真空引きを停止している。上述したように下ウェハWLの表面WL1にはデバイスが形成されているため、当該下ウェハWLに拘束力が作用しない通常状態では、若干程度反る。そうすると、上ウェハWUに生じる伸びDUと同様に、下ウェハWLにも伸びDLが生じる。すなわち、上ウェハWUと下ウェハWLが接合される部分(図23中の点線部分)において、上ウェハWUの曲率と下ウェハWLの曲率を等しくでき、伸び量を等しくすることができる。また、上ウェハWUの接合力FUに対する上ウェハWUが伸びる方向(伸びDUが生じる方向)と、下ウェハWLの接合力FLに対する下ウェハWLが伸びる方向(伸びDLが生じる方向)とを同じ向きにすることができる。すなわち、上ウェハWUの接合力FUと下ウェハWLの接合力FLは同一直線上で作用する。このように上ウェハWUと下ウェハWLでは、その伸び量と接合力の作用する方向が同じになるため、水平方向の位置ずれ(スケーリング)を抑制することができる。
その後、図24に示すように押動部材180によって上ウェハWUの中心部と下ウェハWLの中心部を押圧した状態で第2の真空ポンプ177bの作動を停止して、第2の吸引領域174bにおける第2の吸引口175bからの上ウェハWUの真空引きを停止する(図15の工程S14)。そうすると、上ウェハWUが下ウェハWL上に落下する。このとき、上ウェハWUの裏面WU2は複数のピン171に支持されているので、上チャック140による上ウェハWUの真空引きを解除した際、当該上ウェハWUが上チャック140から剥がれ易くなっている。そして上ウェハWUが下ウェハWL上に順次落下して当接し、上述した表面WU1、WL1間のファンデルワールス力と水素結合による接合が順次拡がる。こうして、図25に示すように上ウェハWUの表面WU1と下ウェハWLの表面WL1が全面で当接し、上ウェハWUと下ウェハWLが接合される(図15の工程S15)。
その後、図26に示すように押動部材180のアクチュエータ部181を上チャック140まで上昇させる。このとき、下ウェハWLの裏面WL2は複数のピン191に支持されているので、下チャック141による下ウェハWLの真空引きを解除した際、当該下ウェハWLが下チャック141から剥がれ易くなっている。
上ウェハWUと下ウェハWLが接合された重合ウェハWTは、ウェハ搬送装置61によってトランジション装置51に搬送され、その後搬入出ステーション2のウェハ搬送装置22によって所定のカセット載置板11のカセットCTに搬送される。こうして、一連のウェハWU、WLの接合処理が終了する。
以上の実施の形態によれば、工程S12において上ウェハWUの中心部と下ウェハWLの中心部を当接させた後、工程S13において下チャック141による下ウェハWLの真空引きを停止している。このとき、下ウェハWLは上ウェハWU側に反る。そうすると、上ウェハWUと下ウェハWLが接合される部分において、上ウェハWUの曲率と下ウェハWLの曲率の差を等しくでき、上ウェハWUの伸び量と下ウェハWLの伸び量の差を等しくすることができる。上ウェハWUの接合力FUに対する上ウェハWUが伸びる方向(伸びDUが生じる方向)と、下ウェハWLの接合力FLに対する下ウェハWLが伸びる方向(伸びDLが生じる方向)とを同じ向きにすることができる。このため、上ウェハWUと下ウェハWLの水平方向の位置ずれを抑制することができる。以上のように本実施の形態によれば、上ウェハWUと下ウェハWLの水平方向の位置を適切に調節することができ、当該上ウェハWUと下ウェハWLの接合処理を適切に行うことができる。
この本実施の形態における効果について、発明者らが検証を行った。図27は上ウェハと下ウェハの水平方向の位置ずれを説明するための図面である。すなわち、重合ウェハWT上には複数のパターンP、いわゆるボックスインボックスのパターンPが形成されており、外ボックスBOに対する内ボックスBIのずれ量が、上ウェハWUと下ウェハWLの水平方向の位置ずれ量を示している。なお、図示の例では、図示の例では、重合ウェハWTの中心部のパターンPと外周部における4つのパターンPを示している。
従来の方法、すなわち上ウェハWUの中心部と下ウェハWLの中心部を当接させた後も、下チャック141によって下ウェハWLを吸着保持して、上ウェハWUと下ウェハWLを接合した場合、重合ウェハWTの外周部のパターンPでは、内ボックスBIは外ボックスBOに対して外方にずれて配置された(図27の点線の内ボックス)。そして、そのずれ量を測定すると、両側の外周部のパターンP、Pにおけるずれ量の合計が1.5μm〜2.0μmであった。これに対して、本実施の形態によれば、重合ウェハWTの外周部のパターンPでも、内ボックスBIは外ボックスBOに対してほぼずれていない。そのずれ量を測定しても、両側の外周部のパターンP、Pにおけるずれ量の合計が0.06μm〜0.07μmであった。したがって、本実施の形態によれば、上ウェハWUと下ウェハWLの水平方向の位置ずれを抑制することができる。
なお、本実施の形態では、工程S13において下チャック141による下ウェハWLの真空引きを停止した後、工程S14において上チャック140による上ウェハWUの外周部の真空引きを停止している。この点、発明者らが鋭意検討した結果、上チャック140による上ウェハWUの外周部の真空引きを停止するタイミングは、上ウェハWUと下ウェハWLの水平方向の位置ずれに対して影響がないことが分かっている。したがって、下チャック141による下ウェハWLの真空引きを停止する際に、上チャック140による上ウェハWUの外周部の真空引きを停止してもよい。
本実施の形態の接合システム1は、接合装置41に加えて、ウェハWU、WLの表面WU1、WL1を改質する表面改質装置30と、表面WU1、WL1を親水化すると共に当該表面WU1、WL1を洗浄する表面親水化装置40も備えているので、一のシステム内でウェハWU、WLの接合を効率よく行うことができる。したがって、ウェハ接合処理のスループットをより向上させることができる。
以上の実施の形態では、工程S13において下チャック141の真空ポンプ197a、197bの作動を停止して、吸引領域194a、194bにおける吸引口195a、195bからの下ウェハWLの真空引きを停止していたが、図28に示すように下ウェハWLの中心部のみを真空引きしてもよい。かかる場合、第2の真空ポンプ197bの作動を停止して、第2の吸引領域194bにおける第2の吸引口195bからの下ウェハWLの真空引きを停止すると共に、第1の真空ポンプ197aは作動させたままにし、第1の吸引領域194aを第1の吸引口195aから真空引きする。
本実施の形態においても、上ウェハWUの中心部と下ウェハWLの中心部を当接させた後、下ウェハWLの外周部の真空引きは停止しているので、上記実施の形態と同様の効果を享受でき、上ウェハWUと下ウェハWLの水平方向の位置ずれを抑制することができる。しかも、上ウェハWUの中心部と下ウェハWLの中心部を当接させた直後において、下チャック141で下ウェハWLの中心部を真空引きすることにより、上ウェハWUと下ウェハWLが水平方向(X方向、Y方向、θ方向)に相対的に位置ずれするのを抑制することができる。したがって、上ウェハWUと下ウェハWLの接合処理をより適切に行うことができる。
以上の実施の形態において、例えば上ウェハWUと下ウェハWLに異なるデバイスが形成され、当該上ウェハWUの大きさと下ウェハWLの大きさが異なる場合がある。かかる場合には、上ウェハWUの径を下ウェハWLの径より小さくするのが好ましい。上述したようにウェハWU、WLを接合する際、上ウェハWUの中心部は押動部材180によって押圧される。そうすると、上ウェハWUの径を下ウェハWLの径より小さくすることにより、上ウェハWUの伸び量と下ウェハWLの伸び量の差をより小さくすることができる。
以上の実施の形態の接合装置41では、上チャック140を処理容器100に固定し、且つ下チャック141を水平方向及び鉛直方向に移動させていたが、反対に上チャック140を水平方向及び鉛直方向に移動させ、且つ下チャック141を処理容器100に固定してもよい。但し、上チャック140を移動させる方が、移動機構が大掛かりになるため、上記実施の形態のように上チャック140を処理容器100に固定する方が好ましい。
以上の実施の形態の接合システム1において、接合装置41でウェハWU、WLを接合した後、さらに接合された重合ウェハWTを所定の温度で加熱(アニール処理)してもよい。重合ウェハWTにかかる加熱処理を行うことで、接合界面をより強固に結合させることができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のFPD(フラットパネルディスプレイ)、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。
1 接合システム
2 搬入出ステーション
3 処理ステーション
30 表面改質装置
40 表面親水化装置
41 接合装置
61 ウェハ搬送装置
70 制御部
140 上チャック
141 下チャック
180 押動部材
WU 上ウェハ
WL 下ウェハ
WT 重合ウェハ
2 搬入出ステーション
3 処理ステーション
30 表面改質装置
40 表面親水化装置
41 接合装置
61 ウェハ搬送装置
70 制御部
140 上チャック
141 下チャック
180 押動部材
WU 上ウェハ
WL 下ウェハ
WT 重合ウェハ
Claims (11)
- 基板同士を接合する接合方法であって、
第1の基板を真空引きして第1の保持部の下面で保持し、第2の基板を真空引きして第2の保持部の上面で保持した後、前記第1の保持部に保持された第1の基板と前記第2の保持部に保持された第2の基板とを対向配置する配置工程と、
その後、前記第1の保持部に設けられ、第1の基板の中心部を押圧する押動部材を下降させ、当該押動部材によって第1の基板の中心部と第2の基板の中心部を押圧して当接させる押圧工程と、
その後、第1の基板の中心部と第2の基板の中心部が当接した状態で、少なくとも第2の基板の中心部以外において前記第2の保持部による第2の基板の真空引きを停止し、第1の基板の中心部から外周部に向けて、第1の基板と第2の基板を順次接合する接合工程と、を有することを特徴とする、接合方法。 - 前記接合工程において、少なくとも第2の基板の中心部以外において前記第2の保持部による第2の基板の真空引きを停止した際又はその後、前記第1の保持部による第1の基板の真空引きを停止することを特徴とする、請求項1に記載の接合方法。
- 前記接合工程において、第2の基板の中心部以外において前記第2の保持部による第2の基板の真空引きを停止した際、第2の基板の中心部は前記第2の保持部によって保持されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の接合方法。
- 第1の基板の径は第2の基板の径より小さいことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の接合方法。
- 請求項1〜4のいずか一項に記載の接合方法を接合装置によって実行させるように、当該接合装置を制御する制御装置のコンピュータ上で動作するプログラム。
- 請求項5に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
- 基板同士を接合する接合装置であって、
下面に第1の基板を真空引きして保持する第1の保持部と、
前記第1の保持部の下方に設けられ、上面に第2の基板を保持する第2の保持部と、
前記第1の保持部に設けられ、第1の基板の中心部を押圧する押動部材と、
前記第1の保持部に保持された第1の基板と、前記第2の保持部に保持された第2の基板とを対向配置する配置工程と、その後、前記押動部材を下降させ、当該押動部材によって第1の基板の中心部と第2の基板の中心部を押圧して当接させる押圧工程と、その後、第1の基板の中心部と第2の基板の中心部が当接した状態で、少なくとも第2の基板の中心部以外において前記第2の保持部による第2の基板の真空引きを停止し、第1の基板の中心部から外周部に向けて、第1の基板と第2の基板を順次接合する接合工程と、を行うように前記第1の保持部、前記第2の保持部及び前記押動部材を制御する制御部と、を有することを特徴とする、接合装置。 - 前記制御部は、前記接合工程において、少なくとも第2の基板の中心部以外において前記第2の保持部による第2の基板の真空引きを停止した際又はその後、前記第1の保持部による第1の基板の真空引きを停止するように、前記第1の保持部及び前記第2の保持部を制御することを特徴とする、請求項7に記載の接合装置。
- 前記制御部は、前記接合工程において、第2の基板の中心部以外において前記第2の保持部による第2の基板の真空引きを停止した際、第2の基板の中心部が前記第2の保持部によって保持されるように、前記第2の保持部を制御することを特徴とする、請求項7又は8に記載の接合装置。
- 第1の基板の径は第2の基板の径より小さいことを特徴とする、請求項7〜9のいずれか一項に記載の接合装置。
- 請求項7〜10のいずれか一項に記載の接合装置を備えた接合システムであって、
前記接合装置を備えた処理ステーションと、
第1の基板、第2の基板又は第1の基板と第2の基板が接合された重合基板をそれぞれ複数保有可能で、且つ前記処理ステーションに対して第1の基板、第2の基板又は重合基板を搬入出する搬入出ステーションと、を備え、
前記処理ステーションは、
第1の基板又は第2の基板の接合される表面を改質する表面改質装置と、
前記表面改質装置で改質された第1の基板又は第2の基板の表面を親水化する表面親水化装置と、
前記表面改質装置、前記表面親水化装置及び前記接合装置に対して、第1の基板、第2の基板又は重合基板を搬送するための搬送装置と、を有し、
前記接合装置では、前記表面親水化装置で表面が親水化された第1の基板と第2の基板を接合することを特徴とする、接合システム。
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