JP2016039364A - Bonding device, bonding system, bonding method, program and computer storage medium - Google Patents

Bonding device, bonding system, bonding method, program and computer storage medium Download PDF

Info

Publication number
JP2016039364A
JP2016039364A JP2015093838A JP2015093838A JP2016039364A JP 2016039364 A JP2016039364 A JP 2016039364A JP 2015093838 A JP2015093838 A JP 2015093838A JP 2015093838 A JP2015093838 A JP 2015093838A JP 2016039364 A JP2016039364 A JP 2016039364A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
wafer
holding
bonding
main body
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
Application number
JP2015093838A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6382769B2 (en
Inventor
紳太郎 杉原
Shintaro Sugihara
紳太郎 杉原
憲雄 和田
Norio Wada
憲雄 和田
廣瀬 圭蔵
Keizo Hirose
圭蔵 廣瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2015093838A priority Critical patent/JP6382769B2/en
Priority to TW104124749A priority patent/TWI612595B/en
Priority to KR1020150110982A priority patent/KR102407491B1/en
Priority to CN201510483916.1A priority patent/CN105374709B/en
Publication of JP2016039364A publication Critical patent/JP2016039364A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6382769B2 publication Critical patent/JP6382769B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform bonding of substrates appropriately, by holding the substrates appropriately when bonding them.SOLUTION: A bonding device 41 has an upper chuck 140 for suction holding an upper wafer Wto the lower surface by vacuuming, and a lower chuck 141 provided below the upper chuck 140, and suction holding a lower wafer Wto the upper surface by vacuuming. The lower chuck 141 has a body 190 for vacuuming the lower wafer W, a plurality of pins 191 provided on the body 190 in contact with the back of the plurality of pins 191, and a plurality of non-contact ribs 193-196 provided concentrically and annularly on the outer periphery of the body 190. A plurality of pins 191 are provided between adjoining non-contact ribs 193-196.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、基板同士を接合する接合装置、当該接合装置を備えた接合システム、当該接合装置を用いた接合方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体に関する。   The present invention relates to a bonding apparatus for bonding substrates, a bonding system including the bonding apparatus, a bonding method using the bonding apparatus, a program, and a computer storage medium.

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。   In recent years, semiconductor devices have been highly integrated. When a plurality of highly integrated semiconductor devices are arranged in a horizontal plane and these semiconductor devices are connected by wiring to produce a product, the wiring length increases, thereby increasing the wiring resistance and wiring delay. There is concern about becoming.

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た後、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する。その後、接合装置において、2枚のウェハを上下に対向配置し(以下、上側のウェハを「上ウェハ」といい、下側のウェハを「下ウェハ」という。)、上チャックに吸着保持された上ウェハと下チャックに吸着保持された下ウェハとを、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。   Thus, it has been proposed to use a three-dimensional integration technique in which semiconductor devices are stacked three-dimensionally. In this three-dimensional integration technology, for example, two semiconductor wafers (hereinafter referred to as “wafers”) are bonded using a bonding system described in Patent Document 1. For example, a bonding system includes a surface modifying device for modifying a surface to which a wafer is bonded, a surface hydrophilizing device for hydrophilizing a wafer surface modified by the surface modifying device, and the surface hydrophilizing device. And a bonding apparatus for bonding wafers having hydrophilic surfaces. In this bonding system, plasma treatment is performed on the surface of the wafer in the surface modification device to modify the surface, and then the surface is hydrophilized by supplying pure water to the surface of the wafer in the surface hydrophilization device. Thereafter, in the bonding apparatus, the two wafers are vertically opposed to each other (hereinafter, the upper wafer is referred to as the “upper wafer” and the lower wafer is referred to as the “lower wafer”), and is held by suction on the upper chuck. The upper wafer and the lower wafer adsorbed and held by the lower chuck are bonded by van der Waals force and hydrogen bond (intermolecular force).

上述した下チャックには、いわゆるピンチャック方式が用いられている。かかる場合、複数のピンの高さを揃えることで、下チャックの上面を平坦にすることができる(上面の平面度を小さくすることができる)。また、例えば接合装置内にパーティクルが存在する場合でも、隣り合うピンの間隔を調節することで、下チャック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の上面を平坦にして、当該下チャックに保持された下ウェハにおける鉛直方向の歪みの抑制を図っている。   A so-called pin chuck system is used for the lower chuck described above. In such a case, the upper surface of the lower chuck can be flattened by aligning the heights of the plurality of pins (the flatness of the upper surface can be reduced). For example, even when particles are present in the bonding apparatus, it is possible to suppress the presence of particles on the upper surface of the lower chuck by adjusting the interval between adjacent pins. In this way, the upper surface of the lower chuck is flattened to suppress the vertical distortion in the lower wafer held by the lower chuck.

特許第5538613号公報Japanese Patent No. 5538613

ここで、例えば下ウェハ上には複数の半導体デバイスが形成されているため、当該下ウェハ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。そうすると、上述の特許文献1に記載された下チャックで下ウェハを真空引きしただけでは、特に下ウェハの外周部を保持できず、当該外周部が反ったままになるおそれがある。かかる場合、当該下ウェハと上ウェハを接合すると、接合された重合ウェハに鉛直方向の歪みが生じる。   Here, for example, since a plurality of semiconductor devices are formed on the lower wafer, the warp is slightly warped in a normal state where no restraining force is applied to the lower wafer. Then, if the lower wafer is simply evacuated with the lower chuck described in Patent Document 1 described above, the outer peripheral portion of the lower wafer cannot be held, and the outer peripheral portion may remain warped. In such a case, when the lower wafer and the upper wafer are bonded, distortion in the vertical direction occurs in the bonded superposed wafer.

また、このように下ウェハの外周部が平坦でない場合、接合される上ウェハと下ウェハとの間の距離が小さい場所が存在することになる。この場所では、上ウェハと下ウェハが当接する際、これら上ウェハと下ウェハとの間の空気を外部に追い出しきれず、接合された重合ウェハにボイドが発生するおそれがある。したがって、ウェハの接合処理に改善の余地があった。   In addition, when the outer peripheral portion of the lower wafer is not flat in this way, there is a place where the distance between the upper wafer and the lower wafer to be bonded is small. In this place, when the upper wafer and the lower wafer come into contact with each other, the air between the upper wafer and the lower wafer cannot be expelled to the outside, and a void may occur in the bonded superposed wafer. Therefore, there is room for improvement in the wafer bonding process.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板同士を接合する際に基板を適切に保持して、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。   This invention is made | formed in view of this point, and it aims at holding | maintaining a board | substrate appropriately when joining board | substrates, and performing the joining process of the said board | substrates appropriately.

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装置であって、下面に第1の基板を真空引きして吸着保持する第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の基板を真空引きして吸着保持する第2の保持部と、を有し、前記第2の保持部は、第2の基板を真空引きする本体部と、前記本体部に設けられ、第2の基板の裏面に接触する複数のピンと、前記本体部の外周部において同心円状に環状に設けられ、前記ピンより低い高さの複数の非接触リブと、を有し、隣接する前記非接触リブの間には、前記複数のピンが設けられていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention is a bonding apparatus for bonding substrates, the first holding unit holding the first substrate by vacuum suction on the lower surface, and the first holding unit And a second holding portion that vacuum-sucks and holds the second substrate on the upper surface, and the second holding portion includes a main body portion that vacuums the second substrate; A plurality of pins provided in the main body portion and in contact with the back surface of the second substrate; a plurality of non-contact ribs provided concentrically in the outer peripheral portion of the main body portion and having a height lower than the pins; The plurality of pins are provided between the adjacent non-contact ribs.

本発明によれば、本体部の外周部において複数の非接触リブが設けられ、隣接する非接触リブの間に複数のピンが設けられており、すなわち、非接触リブが設けられている領域(以下、「リブ領域」という。)とピンが設けられている領域(以下、「ピン領域」という。)が交互に複数配置されている。かかる場合、本体部の中心部から外周部に向けて、各ピン領域(各リブ領域)における第2の基板の真空引きを順次行うことで、第2の保持部によって第2の基板を順次吸着保持できる。したがって、第2の基板が反っていても、第2の保持部は当該第2の基板の外周部まで適切に保持することができ、接合された重合基板の鉛直方向の歪みを抑制することができる。   According to the present invention, a plurality of non-contact ribs are provided on the outer peripheral portion of the main body, and a plurality of pins are provided between adjacent non-contact ribs, that is, a region where the non-contact ribs are provided ( Hereinafter, a plurality of “rib regions” and regions where pins are provided (hereinafter referred to as “pin regions”) are alternately arranged. In such a case, the second substrate is sequentially sucked by the second holding portion by sequentially evacuating the second substrate in each pin region (each rib region) from the center portion of the main body portion toward the outer peripheral portion. Can hold. Therefore, even if the second substrate is warped, the second holding portion can appropriately hold up to the outer peripheral portion of the second substrate, and suppresses the vertical distortion of the bonded superposed substrate. it can.

しかも、本発明では、本体部の外周部においてピンより低い高さの非接触リブが設けられており、いわゆる静圧シール方式が採用されている。すなわち、第2の保持部が第2の基板を真空引きする際、非接触リブは第2の基板に接触せず、ピンが第2の基板に接触し、リブ領域において真空引きされる空気の流速は、ピン領域において真空引きされる空気の流速より大きくなる。そうすると、第2の基板の外周部を強い力で真空引きすることができるので、当該外周部を適切に保持することができる。また、非接触リブが第2の基板に接触しないので、第2の保持部の外周部における第2の基板との接触面積を小さくすることができ、当該第2の保持部の外周部上面にパーティクルが存するのを抑制できる。そして、第2の保持部は、第2の基板の外周部まで平坦に保持することができる。したがって、接合処理において基板同士を当接させる際には、当該基板間の空気を外部に流出させて、重合基板にボイドが発生するのを抑制することができる。   Moreover, in the present invention, a non-contact rib having a height lower than that of the pin is provided on the outer peripheral portion of the main body, and a so-called static pressure sealing method is employed. That is, when the second holding unit evacuates the second substrate, the non-contact rib does not contact the second substrate, the pin contacts the second substrate, and the air that is evacuated in the rib region The flow rate is greater than the flow rate of air evacuated in the pin area. Then, the outer peripheral portion of the second substrate can be evacuated with a strong force, so that the outer peripheral portion can be appropriately held. Further, since the non-contact rib does not contact the second substrate, the contact area with the second substrate at the outer peripheral portion of the second holding portion can be reduced, and the upper surface of the outer peripheral portion of the second holding portion can be reduced. It can suppress the existence of particles. And the 2nd holding part can be held flat to the peripheral part of the 2nd substrate. Therefore, when the substrates are brought into contact with each other in the bonding process, it is possible to prevent the voids from being generated on the superposed substrate by causing the air between the substrates to flow out to the outside.

以上のように本発明によれば、重合基板の鉛直方向の歪みを抑制しつつ、重合基板のボイドの発生を抑制して、基板同士の接合処理を適切に行うことができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to appropriately perform the bonding process between the substrates by suppressing the occurrence of voids in the superimposed substrates while suppressing the vertical distortion of the superimposed substrates.

前記第2の保持部は、前記本体部において前記非接触リブの内側で同心円状に環状に設けられ、前記ピンと同じ高さの接触リブをさらに有し、前記第2の保持部は、前記接触リブの内側の吸引領域と前記接触リブの外側の吸引領域毎に第2の基板の真空引きを設定可能であってもよい。   The second holding portion is concentrically provided annularly inside the non-contact rib in the main body portion, and further includes a contact rib having the same height as the pin, and the second holding portion includes the contact portion. It may be possible to set vacuuming of the second substrate for each suction region inside the rib and each suction region outside the contact rib.

前記本体部には、前記複数の非接触リブが設けられた領域において、第2の基板の外周部を真空引きする吸引口が形成されていてもよい。   A suction port for evacuating the outer peripheral portion of the second substrate may be formed in the main body portion in the region where the plurality of non-contact ribs are provided.

前記本体部は同心円状に複数のピン領域に区画され、前記複数のピン領域において、内側のピン領域における前記複数のピンの間隔は、外側のピン領域における前記複数のピンの間隔の間隔より小さくてもよい。   The main body is concentrically divided into a plurality of pin regions, and in the plurality of pin regions, the interval between the plurality of pins in the inner pin region is smaller than the interval between the plurality of pins in the outer pin region. May be.

前記第2の保持部は、当該第2の保持部に保持された第2の基板の温度を調節する温度調節機構をさらに有していてもよい。また、前記温度調節機構は、第2の基板の外周部を温度調節する第1の温度調節部と、第2の基板において外周部内側の中央部を温度調節する第2の温度調節部と、を有していてもよい。   The second holding unit may further include a temperature adjustment mechanism that adjusts the temperature of the second substrate held by the second holding unit. The temperature adjusting mechanism includes a first temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the outer peripheral portion of the second substrate, a second temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the central portion inside the outer peripheral portion of the second substrate, You may have.

前記第1の保持部は、第1の基板を真空引きする他の本体部と、前記他の本体部に設けられ、第1の基板の裏面に接触する複数の他のピンと、前記他の本体部の外周部において同心円状に環状に設けられ、前記他のピンより低い高さの複数の他の非接触リブと、を有し、隣接する前記他の非接触リブの間には、前記複数の他のピンが設けられていてもよい。   The first holding portion includes another body portion that evacuates the first substrate, a plurality of other pins that are provided on the other body portion and are in contact with the back surface of the first substrate, and the other body. A plurality of other non-contact ribs that are provided concentrically in an annular shape at the outer peripheral portion of the portion, and have a height lower than that of the other pins, and the plurality of the non-contact ribs adjacent to each other Other pins may be provided.

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。   Another aspect of the present invention is a bonding system including the bonding apparatus, wherein a processing station including the bonding apparatus, a first substrate, a second substrate, or a first substrate and a second substrate are provided. A plurality of bonded superposed substrates, and a loading / unloading station for loading / unloading the first substrate, the second substrate, or the superposed substrate to / from the processing station. Surface modifying device for modifying the surface to which the substrate or the second substrate is bonded, and surface hydrophilization for hydrophilizing the surface of the first substrate or the second substrate modified by the surface modifying device An apparatus, and a transfer device for transferring the first substrate, the second substrate, or the superposed substrate to the surface modification device, the surface hydrophilization device, and the bonding device, and the bonding device In the surface hydrophilizing device, the surface is hydrophilic. It is characterized by bonding a first substrate and a second substrate that is.

また別な観点による本発明は、接合装置を用いて基板同士を接合する接合方法であって、前記接合装置は、下面に第1の基板を真空引きして吸着保持する第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の基板を真空引きして吸着保持する第2の保持部と、を有し、前記第2の保持部は、第2の基板を真空引きする本体部と、前記本体部に設けられ、第2の基板の裏面に接触する複数のピンと、前記本体部の外周部において同心円状に環状に設けられ、前記ピンより低い高さの複数の非接触リブと、を有し、隣接する前記非接触リブの間には、前記複数のピンが設けられ、前記接合方法は、前記第1の保持部によって第1の基板を真空引きして保持する第1の保持工程と、前記第2の保持部によって、第2の基板をその中心部から外周部に向けて順次真空引きして保持する第2の保持工程と、その後、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して接合する接合工程と、を有することを特徴としている。   According to another aspect of the present invention, there is provided a bonding method for bonding substrates using a bonding apparatus, wherein the bonding apparatus includes a first holding unit that vacuum-holds and holds the first substrate on a lower surface. And a second holding unit that is provided below the first holding unit and evacuates and holds the second substrate on the upper surface, and the second holding unit is a second substrate. And a plurality of pins that are provided on the main body and are in contact with the back surface of the second substrate, and are provided concentrically and annularly on the outer periphery of the main body, and have a lower height than the pins. A plurality of non-contact ribs, wherein the plurality of pins are provided between the adjacent non-contact ribs, and the bonding method includes evacuating the first substrate by the first holding portion. And holding the second substrate by the first holding step and the second holding portion. A second holding step of sequentially vacuuming and holding from the outer peripheral portion to the outer peripheral portion, and then the second substrate held by the first holding portion and the second holding portion held by the first holding portion. And a bonding step of bonding the substrates so as to face each other.

前記第2の保持部は、前記本体部において前記非接触リブの内側で同心円状に環状に設けられ、前記ピンと同じ高さの接触リブをさらに有し、前記第2の保持部は、前記接触リブの内側の吸引領域と前記接触リブの外側の吸引領域毎に第2の基板の真空引きを設定可能であり、前記第2の保持工程において、前記内側の吸引領域で第2の基板を吸着した後、前記外側の吸引領域で第2の基板を吸着してもよい。   The second holding portion is concentrically provided annularly inside the non-contact rib in the main body portion, and further includes a contact rib having the same height as the pin, and the second holding portion includes the contact portion. The vacuum suction of the second substrate can be set for each of the suction region inside the rib and the suction region outside the contact rib. In the second holding step, the second substrate is sucked by the inner suction region. Then, the second substrate may be adsorbed by the outside suction region.

前記第2の保持工程では、前記本体部において前記複数の非接触リブが設けられた領域に形成された吸引口から、第2の基板の外周部を真空引きしてもよい。   In the second holding step, the outer peripheral portion of the second substrate may be evacuated from a suction port formed in a region where the plurality of non-contact ribs are provided in the main body portion.

前記本体部は同心円状に複数のピン領域に区画され、前記複数のピン領域において、内側のピン領域における前記複数のピンの間隔は、外側のピン領域における前記複数のピンの間隔の間隔より小さく、前記接合工程において、第1の基板の中心部と第2の基板の前記内側のピン領域を押圧して当接させた後、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、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の基板を順次接合してもよい。   The main body is concentrically divided into a plurality of pin regions, and in the plurality of pin regions, the interval between the plurality of pins in the inner pin region is smaller than the interval between the plurality of pins in the outer pin region. In the bonding step, after the central portion of the first substrate and the inner pin region of the second substrate are pressed and brought into contact with each other, the evacuation of the first substrate by the first holding portion is stopped. Then, the first substrate and the second substrate may be sequentially joined from the center of the first substrate toward the outer periphery.

前記接合工程において、前記第2の保持部に設けられた温度調節機構によって第2の基板の温度を調節しながら、第1の基板と第2の基板を接合してもよい。また、前記温度調節機構は、第2の基板の外周部を温度調節する第1の温度調節部と、第2の基板において外周部内側の中央部を温度調節する第2の温度調節部と、を有し、前記接合工程において、前記第1の温度調節部の設定温度を前記第2の温度調節部の設定温度より高くしてもよい。   In the bonding step, the first substrate and the second substrate may be bonded while adjusting the temperature of the second substrate by a temperature adjusting mechanism provided in the second holding portion. The temperature adjusting mechanism includes a first temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the outer peripheral portion of the second substrate, a second temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the central portion inside the outer peripheral portion of the second substrate, In the joining step, the set temperature of the first temperature control unit may be higher than the set temperature of the second temperature control unit.

前記第1の保持部は、第1の基板を真空引きする他の本体部と、前記他の本体部に設けられ、第1の基板の裏面に接触する複数の他のピンと、前記他の本体部の外周部において同心円状に環状に設けられ、前記他のピンより低い高さの複数の他の非接触リブと、を有し、隣接する前記他の非接触リブの間には、前記複数の他のピンが設けられ、前記第1の保持工程では、前記第1の保持部によって、第1の基板をその中心部から外周部に向けて順次真空引きして保持してもよい。   The first holding portion includes another body portion that evacuates the first substrate, a plurality of other pins that are provided on the other body portion and are in contact with the back surface of the first substrate, and the other body. A plurality of other non-contact ribs that are provided concentrically in an annular shape at the outer peripheral portion of the portion, and have a height lower than that of the other pins, and the plurality of the non-contact ribs adjacent to each other Another pin may be provided, and in the first holding step, the first holding unit may hold the first substrate by evacuating sequentially from the central part toward the outer peripheral part.

また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部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。   According to another aspect of the present invention, there is provided a program that operates on a computer of a control unit that controls the joining apparatus so that the joining method is executed by the joining apparatus.

さらに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。   According to another aspect of the present invention, a readable computer storage medium storing the program is provided.

本発明によれば、基板同士を接合する際に基板を適切に保持することで、重合基板の鉛直方向の歪みを抑制しつつ、重合基板のボイドの発生を抑制して、当該基板同士の接合処理を適切に行うことができる。   According to the present invention, by appropriately holding the substrates when bonding the substrates to each other, the generation of voids in the polymerization substrates is suppressed while suppressing the vertical distortion of the polymerization substrates, and the substrates are bonded to each other. Processing can be performed appropriately.

本実施の形態にかかる接合システムの構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a structure of the joining system concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる接合システムの内部構成の概略を示す側面図である。It is a side view which shows the outline of the internal structure of the joining system concerning this Embodiment. 上ウェハと下ウェハの構成の概略を示す側面図である。It is a side view which shows the outline of a structure of an upper wafer and a lower wafer. 接合装置の構成の概略を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the outline of a structure of a joining apparatus. 接合装置の構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of a structure of a joining apparatus. 上チャックと下チャックの構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of a structure of an upper chuck | zipper and a lower chuck | zipper. 上チャックを下方から見た平面図である。It is the top view which looked at the upper chuck from the lower part. 下チャックを上方から見た平面図である。It is the top view which looked at the lower chuck from the upper part. 下チャックの一部を拡大した説明図である。It is explanatory drawing to which a part of lower chuck was expanded. 下ウェハの外周部が吸着保持される様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the outer peripheral part of a lower wafer is adsorbed-held. 比較例において下チャックの外周部を拡大した説明図である。It is explanatory drawing which expanded the outer peripheral part of the lower chuck in the comparative example. ウェハ接合処理の主な工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the main processes of a wafer joining process. 第1の吸引領域で下ウェハを吸着保持した様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the lower wafer was adsorbed and hold | maintained in the 1st suction area | region. 第1の吸引領域〜第5の吸引領域で下ウェハを吸着保持した様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the lower wafer was adsorbed-held by the 1st suction area-the 5th suction area. 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る様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the center part of an upper wafer and the center part of a lower wafer are pressed and made to contact. 上ウェハを下ウェハに順次当接させる様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that an upper wafer is sequentially contact | abutted to a lower wafer. 上ウェハの表面と下ウェハの表面を当接させた様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the surface of the upper wafer and the surface of the lower wafer were made to contact | abut. 上ウェハと下ウェハが接合された様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the upper wafer and the lower wafer were joined. 他の実施の形態における下チャックの構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of a structure of the lower chuck | zipper in other embodiment. 他の実施の形態における下チャックの平面図である。It is a top view of the lower chuck in other embodiments. 他の実施の形態における下チャックの平面図である。It is a top view of the lower chuck in other embodiments. 他の実施の形態における下チャックの構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of a structure of the lower chuck | zipper in other embodiment. 他の実施の形態における下チャックの構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of a structure of the lower chuck | zipper in other embodiment. 他の実施の形態における下チャックの構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of a structure of the lower chuck | zipper in other embodiment.

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。   Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a plan view showing the outline of the configuration of the joining system 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a side view illustrating the outline of the internal configuration of the joining system 1.

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W、W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W」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W」という。また、上ウェハW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W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Wと下ウェハWを接合して、重合基板としての重合ウェハWを形成する。 In the interface system 1, bonding the wafer W U, W L as substrate, for example two as shown in FIG. Hereinafter, the wafer disposed on the upper side is referred to as “upper wafer W U ” as the first substrate, and the wafer disposed on the lower side is referred to as “lower wafer W L ” as the second substrate. Further, a bonding surface to which the upper wafer W U is bonded is referred to as “front surface W U1 ”, and a surface opposite to the front surface W U1 is referred to as “back surface W U2 ”. Similarly, the bonding surface to which the lower wafer W L is bonded is referred to as “front surface W L1 ”, and the surface opposite to the front surface W L1 is referred to as “back surface W L2 ”. Then, in the bonding system 1, by joining the upper wafer W U and the lower wafer W L, to form the overlapped wafer W T as a polymerization substrate.

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W、W、複数の重合ウェハWをそれぞれ収容可能なカセットC、C、Cが搬入出される搬入出ステーション2と、ウェハW、W、重合ウェハW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。 As shown in FIG. 1, the bonding system 1 carries in and out cassettes C U , C L , and C T that can accommodate a plurality of wafers W U and W L and a plurality of superposed wafers W T , respectively, with the outside. The loading / unloading station 2 and the processing station 3 including various processing apparatuses that perform predetermined processing on the wafers W U , W L , and the overlapped wafer W T are integrally connected.

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C、C、Cを搬入出する際に、カセットC、C、C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W、複数の下ウェハW、複数の重合ウェハW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、任意に設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Wと下ウェハW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W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Cのうち、1つのカセットCを異常ウェハの回収用として用い、他のカセットCを正常な重合ウェハWの収容用として用いている。 The loading / unloading station 2 is provided with a cassette mounting table 10. The cassette mounting table 10 is provided with a plurality of, for example, four cassette mounting plates 11. The cassette mounting plates 11 are arranged in a line in the horizontal X direction (vertical direction in FIG. 1). These cassette mounting plates 11, cassettes C U to the outside of the interface system 1, C L, when loading and unloading the C T, a cassette C U, C L, it is possible to place the C T . Thus, carry-out station 2, a wafer over multiple W U, a plurality of lower wafer W L, and is configured to be held by a plurality of overlapped wafer W T. The number of cassette mounting plates 11 is not limited to this embodiment, and can be set arbitrarily. One of the cassettes may be used for collecting abnormal wafers. That is a cassette a wafer abnormality occurs in the bonding of the upper wafer W U and the lower wafer W L, it can be separated from the other normal overlapped wafer W T by various factors. In the present embodiment, among the plurality of cassettes C T, using a one cassette C T for the recovery of the abnormal wafer, and using other cassettes C T for the accommodation of a normal overlapped wafer W T.

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C、C、C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W、W、重合ウェハWを搬送できる。 In the loading / unloading station 2, a wafer transfer unit 20 is provided adjacent to the cassette mounting table 10. The wafer transfer unit 20 is provided with a wafer transfer device 22 that is movable on a transfer path 21 extending in the X direction. The wafer transfer device 22 is also movable in the vertical direction and around the vertical axis (θ direction), and includes cassettes C U , C L , C T on each cassette mounting plate 11 and a third of the processing station 3 described later. The wafers W U and W L and the superposed wafer W T can be transferred between the transition devices 50 and 51 in the processing block G3.

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。   The processing station 3 is provided with a plurality of, for example, three processing blocks G1, G2, and G3 including various devices. For example, a first processing block G1 is provided on the front side of the processing station 3 (X direction negative direction side in FIG. 1), and on the back side of the processing station 3 (X direction positive direction side in FIG. 1) Two processing blocks G2 are provided. Further, a third processing block G3 is provided on the loading / unloading station 2 side of the processing station 3 (Y direction negative direction side in FIG. 1).

例えば第1の処理ブロックG1には、ウェハW、W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。 For example, in the first processing block G1, a surface modification device 30 for modifying the surfaces W U1 and W L1 of the wafers W U and W L is disposed. In the surface modification device 30, for example, in a reduced-pressure atmosphere, oxygen gas or nitrogen gas, which is a processing gas, is excited to be turned into plasma and ionized. The oxygen ions or nitrogen ions are irradiated onto the surface W U1, W L1, surface W U1, W L1 is a plasma treatment, it is reformed.

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W、W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W、W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。 For example, the second processing block G2 includes, for example, a surface hydrophilizing device 40 that hydrophilizes the surfaces W U1 and W L1 of the wafers W U and W L with pure water and cleans the surfaces W U1 and W L1. U, bonding device 41 for bonding the W L are arranged side by side in the horizontal direction of the Y-direction in this order from the carry-out station 2 side.

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W、Wを回転させながら、当該ウェハW、W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W、W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。 In the surface hydrophilizing apparatus 40, for example, wafer W U held by the spin chuck, while rotating the W L, for supplying pure water the wafer W U, on W L. Then, the supplied pure water is diffused on the wafer W U, W L of the surface W U1, W L1, surface W U1, W L1 is hydrophilized. The configuration of the joining device 41 will be described later.

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W、W、重合ウェハW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。 For example, the third processing block G3, the wafer W U as shown in FIG. 2, W L, a transition unit 50, 51 of the overlapped wafer W T are provided in two tiers from the bottom in order.

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。   As shown in FIG. 1, a wafer transfer region 60 is formed in a region surrounded by the first processing block G1 to the third processing block G3. For example, a wafer transfer device 61 is disposed in the wafer transfer region 60.

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W、W、重合ウェハWを搬送できる。 The wafer transfer device 61 has, for example, a transfer arm that can move around the vertical direction, horizontal direction (Y direction, X direction), and vertical axis. The wafer transfer device 61 moves in the wafer transfer region 60, and adds wafers W U , W L , and W to predetermined devices in the surrounding first processing block G1, second processing block G2, and third processing block G3. You can transfer the overlapping wafer W T.

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W、W、重合ウェハW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。 The above joining system 1 is provided with a controller 70 as shown in FIG. The control unit 70 is, for example, a computer and has a program storage unit (not shown). The program storage unit stores a program for controlling processing of the wafers W U and W L and the overlapped wafer W T in the bonding system 1. The program storage unit also stores a program for controlling operations of driving systems such as the above-described various processing apparatuses and transfer apparatuses to realize later-described wafer bonding processing in the bonding system 1. The program is recorded on a computer-readable storage medium H such as a computer-readable hard disk (HD), a flexible disk (FD), a compact disk (CD), a magnetic optical desk (MO), or a memory card. May have been installed in the control unit 70 from the storage medium H.

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W、W、重合ウェハW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。 Next, the structure of the joining apparatus 41 mentioned above is demonstrated. As shown in FIG. 4, the bonding apparatus 41 includes a processing container 100 that can seal the inside. The side surface of the wafer transfer area 60 side of the processing chamber 100, the wafer W U, W L, the transfer port 101 of the overlapped wafer W T is formed, in the transfer port 101 opening and closing the shutter 102 is provided.

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W、W、重合ウェハWの搬入出口104が形成されている。 The inside of the processing container 100 is partitioned by the inner wall 103 into a transport area T1 and a processing area T2. The loading / unloading port 101 described above is formed on the side surface of the processing container 100 in the transfer region T1. In addition, on the inner wall 103, a loading / unloading port 104 for the wafers W U and W L and the overlapped wafer W T is formed.

搬送領域T1のX方向正方向側には、ウェハW、W、重合ウェハW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W、W、重合ウェハWのいずれか2つを同時に載置することができる。 A transition 110 for temporarily placing the wafers W U and W L and the superposed wafer W T is provided on the positive side in the X direction of the transfer region T1. The transition 110 is formed in, for example, two stages, and any two of the wafers W U , W L , and the superposed wafer W T can be placed at the same time.

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W、W、重合ウェハWを搬送できる。 A wafer transfer mechanism 111 is provided in the transfer area T1. As shown in FIGS. 4 and 5, the wafer transfer mechanism 111 has a transfer arm that can move around, for example, the vertical direction, horizontal direction (Y direction, X direction), and vertical axis. Then, the wafer transfer mechanism 111 can transport within transfer region T1, or a transfer region T1 wafer W U between the processing region T2, W L, the overlapped wafer W T.

搬送領域T1のX方向負方向側には、ウェハW、W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、ウェハW、Wを保持して回転させる保持部(図示せず)を備えた基台121と、ウェハW、Wのノッチ部の位置を検出する検出部122と、を有している。そして、位置調節機構120では、基台121に保持されたウェハW、Wを回転させながら検出部122でウェハW、W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W、Wの水平方向の向きを調節している。なお、基台121においてウェハW、Wを保持する方式は特に限定されるものではなく、例えばピンチャック方式やスピンチャック方式など、種々の方式が用いられる。 A position adjusting mechanism 120 that adjusts the horizontal direction of the wafers W U and W L is provided on the negative side in the X direction of the transfer region T1. Position adjusting mechanism 120, the wafer W U, W holder for holding and rotating the L a base 121 having a (not shown), the detection unit 122 for detecting the position of the notch portion of the wafer W U, W L And have. In the position adjustment mechanism 120, the position of the notches of the wafers W U and W L is detected by the detection unit 122 while rotating the wafers W U and W L held on the base 121. The horizontal direction of the wafers W U and W L is adjusted by adjusting the position. Incidentally, the wafer W U in the base 121, a method of holding the W L is not particularly limited, for example, a pin chuck method or a spin chuck method, various methods are used.

また、搬送領域T1には、上ウェハW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、上ウェハW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(Y方向)に延伸している。また保持アーム131には、上ウェハW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。 Further, in the transfer region T1 is reversing mechanism 130 for reversing the front and rear surfaces of the upper wafer W U is provided. Reversing mechanism 130 has a holding arm 131 which holds the upper wafer W U. The holding arm 131 extends in the horizontal direction (Y direction). Also the holding arm 131 is provided on the holding member 132 for holding the upper wafer W U, for example four positions.

保持アーム131は、例えばモータなどを備えた駆動部133に支持されている。この駆動部133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、駆動部133を中心に回動自在であると共に、水平方向(Y方向)に移動自在である。駆動部133の下方には、例えばモータなどを備えた他の駆動部(図示せず)が設けられている。この他の駆動部によって、駆動部133は鉛直方向に延伸する支持柱134に沿って鉛直方向に移動できる。このように駆動部133によって、保持部材132に保持された上ウェハW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Wは、駆動部133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。 The holding arm 131 is supported by a driving unit 133 including, for example, a motor. By this driving unit 133, the holding arm 131 is rotatable around a horizontal axis. The holding arm 131 is rotatable about the driving unit 133 and is movable in the horizontal direction (Y direction). Below the drive unit 133, for example, another drive unit (not shown) including a motor or the like is provided. By this other driving unit, the driving unit 133 can move in the vertical direction along the support pillar 134 extending in the vertical direction. Such driving unit 133, the upper wafer W U held by the holding member 132 is movable in the vertical direction and the horizontal direction together with the pivotable about a horizontal axis. Further, the upper wafer W U held by the holding member 132 can move around the drive unit 133 and move from the position adjustment mechanism 120 to the upper chuck 140 described later.

処理領域T2には、上ウェハW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W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Wと下チャック141に保持された下ウェハWは対向して配置可能となっている。 The processing region T2, under the upper wafer W U and the chuck 140 as a first holding portion for holding suction on the lower surface, as a second holding portion for holding suction by placing the lower wafer W L with the upper surface A chuck 141 is provided. The lower chuck 141 is provided below the upper chuck 140 and is configured to be disposed so as to face the upper chuck 140. That is, the lower wafer W L held on the wafer W U and the lower chuck 141 on which is held by the upper chuck 140 is adapted to be placed opposite.

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。   The upper chuck 140 is supported by an upper chuck support 150 provided above the upper chuck 140. The upper chuck support 150 is provided on the ceiling surface of the processing container 100. That is, the upper chuck 140 is fixed to the processing container 100 through the upper chuck support 150.

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W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。 The upper chuck support 150, upper imaging unit 151 to image the surface W L1 of the lower wafer W L held by the lower chuck 141 is provided. That is, the upper imaging unit 151 is provided adjacent to the upper chuck 140. For the upper imaging unit 151, for example, a CCD camera is used.

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。   The lower chuck 141 is supported by a first lower chuck moving unit 160 provided below the lower chuck 141. The first lower chuck moving unit 160 is configured to move the lower chuck 141 in the horizontal direction (Y direction) as described later. The first lower chuck moving unit 160 is configured to be able to move the lower chuck 141 in the vertical direction and to rotate about the vertical axis.

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W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。 The first lower chuck moving unit 160 is provided with a lower imaging unit 161 that images the surface W U1 of the upper wafer W U held by the upper chuck 140. That is, the lower imaging unit 161 is provided adjacent to the lower chuck 141. For the lower imaging unit 161, for example, a CCD camera is used.

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。   The first lower chuck moving unit 160 is provided on the lower surface side of the first lower chuck moving unit 160 and attached to a pair of rails 162 and 162 extending in the horizontal direction (Y direction). The first lower chuck moving unit 160 is configured to be movable along the rail 162.

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。   The pair of rails 162 and 162 are disposed on the second lower chuck moving portion 163. The second lower chuck moving portion 163 is provided on the lower surface side of the second lower chuck moving portion 163 and is attached to a pair of rails 164 and 164 extending in the horizontal direction (X direction). The second lower chuck moving portion 163 is configured to be movable along the rail 164, that is, configured to move the lower chuck 141 in the horizontal direction (X direction). The pair of rails 164 and 164 are disposed on a mounting table 165 provided on the bottom surface of the processing container 100.

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。   Next, detailed configurations of the upper chuck 140 and the lower chuck 141 of the bonding apparatus 41 will be described.

上チャック140には、図6及び図7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W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W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、複数のピン171の外側において環状のリブ172が設けられている。リブ172は、少なくとも上ウェハWの裏面WU2の外縁部を支持するように、当該裏面WU2の外周部を支持する。 As shown in FIGS. 6 and 7, a pin chuck system is adopted for the upper chuck 140. Upper chuck 140 includes a body portion 170 having at least upper wafer W U is greater than the diameter in a plan view. A plurality of pins 171 that are in contact with the back surface W U2 of the upper wafer W U are provided on the lower surface of the main body 170. An annular rib 172 is provided on the lower surface of the main body 170 on the outside of the plurality of pins 171. Ribs 172, so as to support the outer edge portion of the back surface W U2 of at least the upper wafer W U, which supports the outer peripheral portion of the back surface W U2.

さらに、本体部170の下面には、リブ172の内側において別のリブ173が設けられている。リブ173は、リブ172と同心円状に環状に設けられている。そして、リブ172の内側の領域174(以下、吸引領域174という場合がある。)は、リブ173の内側の第1の吸引領域174aと、リブ173の外側の第2の吸引領域174bとに区画されている。   Furthermore, another rib 173 is provided on the lower surface of the main body 170 inside the rib 172. The rib 173 is annularly provided concentrically with the rib 172. A region 174 inside the rib 172 (hereinafter sometimes referred to as a suction region 174) is divided into a first suction region 174a inside the rib 173 and a second suction region 174b outside the rib 173. Has been.

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W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。 The lower surface of the main body portion 170, in the first suction area 174a, a first suction port 175a for evacuating the upper wafer W U is formed. For example, the first suction port 175a is formed at two locations in the first suction region 174a. A first suction pipe 176a provided inside the main body 170 is connected to the first suction port 175a. Further, a first vacuum pump 177a is connected to the first suction pipe 176a via a joint.

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W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。 Further, on the lower surface of the main body portion 170, in the second suction region 174b, the second suction port 175b for evacuating the upper wafer W U is formed. For example, the second suction port 175b is formed in two places in the second suction region 174b. A second suction pipe 176b provided inside the main body 170 is connected to the second suction port 175b. Further, a second vacuum pump 177b is connected to the second suction pipe 176b via a joint.

このように上チャック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Wを真空引き可能に構成されている。なお、吸引口175a、175bの配置は、本実施の形態に限定されず、任意に設定することができる。 Thus the upper chuck 140 is configured to be evacuated over the wafer W U per the first suction area 174a second suction region 174b. Note that the arrangement of the suction ports 175a and 175b is not limited to this embodiment, and can be set arbitrarily.

そして、上ウェハW、本体部170及びリブ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W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Wが吸着保持される。 Then, the suction regions 174a and 174b formed surrounded by the upper wafer W U , the main body 170 and the ribs 172 are evacuated from the suction ports 175a and 175b, respectively, and the suction regions 174a and 174b are decompressed. At this time, the suction area 174a, for external atmosphere 174b is atmospheric pressure, the upper wafer W U is sucked only by the atmospheric pressure correspondingly reduced in pressure areas 174a, pushed 174b side, top to upper chuck 140 wafer W U Is adsorbed and held.

かかる場合、リブ172が上ウェハWの裏面WU2外周部を支持するので、上ウェハW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Wの全面が吸着保持され、当該上ウェハWの平面度を小さくして、上ウェハWを平坦にすることができる。 In this case, since the ribs 172 supporting the rear surface W U2 outer peripheral portion of the upper wafer W U, the upper wafer W U is suitably evacuated to the outer periphery thereof. Therefore, the entire surface of the upper wafer W U is held by suction on the chuck 140, to reduce the flatness of the on the wafer W U, it is possible to flatten the upper wafer W U.

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Wの鉛直方向の歪みを抑制することができる。 In addition, since the height of the plurality of pins 171 is uniform, the flatness of the lower surface of the upper chuck 140 can be further reduced. Thus in the flat lower surface of the upper chuck 140 (by reducing the lower surface flatness), it is possible to suppress the distortion of the vertical direction of the wafer W U after being held by the upper chuck 140.

また、上ウェハW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Wの真空引きを解除する際、当該上ウェハWが上チャック140から剥がれ易くなる。 Further, since the back surface W U2 of the upper wafer W U is supported by a plurality of pins 171, when releasing the vacuum of the upper wafer W U by the upper chuck 140, easily the on wafer W U is peeled from the upper chuck 140 Become.

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W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。 In the upper chuck 140, a through hole 178 that penetrates the main body 170 in the thickness direction is formed at the center of the main body 170. The central portion of the body portion 170 corresponds to the central portion of the upper wafer W U which is sucked and held on the chuck 140. And the front-end | tip part of the actuator part 181 in the pushing member 180 mentioned later is penetrated by the through-hole 178. As shown in FIG.

上チャック140の上面には、上ウェハW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。 On the upper surface of the upper chuck 140, pressing member 180 for pressing the central portion of the upper wafer W U it is provided. The pushing member 180 has an actuator part 181 and a cylinder part 182.

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Wの中心部と当接して当該上ウェハW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。 The actuator unit 181 generates a constant pressure in a certain direction by air supplied from an electropneumatic regulator (not shown), and can generate the pressure constantly regardless of the position of the pressure application point. . Then, the air from the electropneumatic regulator, the actuator unit 181 can control the pressing load applied against the central portion of the upper wafer W U and those in the center of the on the wafer W U. The tip of the actuator portion 181 is vertically movable through the through hole 178 by air from the electropneumatic regulator.

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。   The actuator part 181 is supported by the cylinder part 182. The cylinder part 182 can move the actuator part 181 in the vertical direction by a drive part incorporating a motor, for example.

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W、Wの接合時に、上ウェハWの中心部と下ウェハWの中心部とを当接させて押圧することができる。 As described above, the pressing member 180 controls the pressing load by the actuator unit 181 and controls the movement of the actuator unit 181 by the cylinder unit 182. Then, the pressing member 180, the wafer W U to be described later, at the time of bonding of W L, it can be pressed by contacting the center portion of the center and lower wafer W L of the upper wafer W U.

下チャック141には、上チャック140と同様に、図6、図8及び図9に示すよう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W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Wの裏面WL2に接触する複数のピン191が設けられている。 Similar to the upper chuck 140, the lower chuck 141 employs a pin chuck system as shown in FIGS. Lower chuck 141 includes a body portion 190 having a greater diameter at least lower wafer W L in a plan view. The upper surface of the main body portion 190, a plurality of pins 191 in contact with the back surface W L2 of the lower wafer W L is provided.

本体部190の上面には、環状のリブ192〜196が設けられている。これらリブ192〜196は、本体部190と同心円状に設けられ、且つ本体部190の中心部から外周部に向けてこの順に配置されている。本体部190の中心部に設けられたリブ192(以下、接触リブ192という場合がある。)は、ピン191と同じ高さを有し、下ウェハWの裏面WL2と接触する。本体部190の外周部に設けられたリブ193〜196(以下、非接触リブ193〜196という場合がある。)は、ピン191より低い高さを有し、下ウェハWの裏面WL2と接触しない。そして、隣接するリブ192〜196間には、複数のピン191が設けられている。なお、非接触リブの数は、本実施の形態に限定されず、任意に設定することができる。 On the upper surface of the main body 190, annular ribs 192 to 196 are provided. The ribs 192 to 196 are provided concentrically with the main body 190 and are arranged in this order from the center of the main body 190 toward the outer periphery. Ribs 192 provided at the center portion of the main body portion 190 (hereinafter sometimes referred to as the contact rib 192.) Has the same height as the pin 191 contacts the rear surface W L2 of the lower wafer W L. Ribs provided on the outer peripheral portion of the main body portion 190 193-196 (hereinafter sometimes referred to as a non-contact rib 193 to 196.) Has a lower pin 191 height, the rear surface W L2 of the lower wafer W L Do not touch. A plurality of pins 191 are provided between the adjacent ribs 192 to 196. In addition, the number of non-contact ribs is not limited to this Embodiment, It can set arbitrarily.

本体部190の上面において、リブ196の内側の領域197(以下、吸引領域197という場合がある。)は、リブ192〜196に区画されている。すなわち、吸引領域197は、接触リブ192の内側の第1の吸引領域197aと、接触リブ192と非接触リブ193間の第2の吸引領域197bと、非接触リブ193、194間の第3の吸引領域197cと、非接触リブ194、195間の第4の吸引領域197dと、非接触リブ195、196間の第5の吸引領域197eとに区画されている。   On the upper surface of the main body 190, a region 197 inside the rib 196 (hereinafter sometimes referred to as a suction region 197) is partitioned into ribs 192 to 196. That is, the suction area 197 includes a first suction area 197a inside the contact rib 192, a second suction area 197b between the contact rib 192 and the non-contact rib 193, and a third area between the non-contact ribs 193 and 194. The suction area 197 c is divided into a fourth suction area 197 d between the non-contact ribs 194 and 195, and a fifth suction area 197 e between the non-contact ribs 195 and 196.

本体部190の上面には、第1の吸引領域197aにおいて、下ウェハWを真空引きするための第1の吸引口198aが形成されている。第1の吸引口198aは、例えば第1の吸引領域197aにおいて2箇所に形成されている。第1の吸引口198aには、本体部190の内部に設けられた第1の吸引管199aが接続されている。さらに第1の吸引管199aには、継手を介して第1の真空ポンプ200aが接続されている。 The upper surface of the main body portion 190, in the first suction area 197a, a first suction port 198a for evacuating the lower wafer W L are formed. The first suction ports 198a are formed at, for example, two locations in the first suction region 197a. A first suction pipe 199a provided inside the main body 190 is connected to the first suction port 198a. Further, a first vacuum pump 200a is connected to the first suction pipe 199a via a joint.

また、本体部190の上面には、吸引領域197b〜197eにおいて、下ウェハWを真空引きするための第2の吸引口198bが形成されている。第2の吸引口198bは、例えば第2の吸引領域197bにおいて2箇所に形成されている。第2の吸引口198bには、本体部190の内部に設けられた第2の吸引管199bが接続されている。さらに第2の吸引管199bには、継手を介して第2の真空ポンプ200bが接続されている。 Further, on the upper surface of the main body portion 190, in the suction region 197B~197e, second suction port 198b for evacuating the lower wafer W L are formed. For example, the second suction port 198b is formed in two places in the second suction region 197b. A second suction pipe 199b provided in the main body 190 is connected to the second suction port 198b. Further, a second vacuum pump 200b is connected to the second suction pipe 199b via a joint.

なお、吸引口198a、198bの配置は、本実施の形態に限定されず、任意に設定することができる。例えば第2の吸引口198bは吸引領域197b〜197eに対して共通に設けられているが、各吸引領域197b〜197eに吸引口がそれぞれ設けられていてもよい。このように吸引領域197b〜197eに吸引口を設けた実施の形態については後述する。   The arrangement of the suction ports 198a and 198b is not limited to this embodiment, and can be arbitrarily set. For example, the second suction port 198b is provided in common to the suction regions 197b to 197e, but a suction port may be provided in each of the suction regions 197b to 197e. An embodiment in which suction ports are provided in the suction regions 197b to 197e will be described later.

そして、吸引領域197a〜197eを吸引口198a、198bから真空引きし、当該吸引領域197a〜197eを減圧する。このとき、吸引領域197a〜197eの外部の雰囲気が大気圧であるため、下ウェハWは減圧された分だけ大気圧によって吸引領域197a〜197e側に押され、下チャック141に下ウェハWが吸着保持される。 Then, the suction regions 197a to 197e are evacuated from the suction ports 198a and 198b, and the suction regions 197a to 197e are decompressed. At this time, since the outside atmosphere suction region 197a~197e is atmospheric pressure, lower wafer W L is pushed to the suction region 197a~197e side only by atmospheric pressure correspondingly reduced in pressure, the lower wafer W L to lower chuck 141 Is adsorbed and held.

ここで、吸引領域197c〜197eにおける下ウェハWの外周部の保持について詳しく説明する。 Here, it will be described in detail holding the outer peripheral portion of the lower wafer W L in the suction region 197C~197e.

吸引領域197c〜197eは非接触リブ193〜196によって区画されているので、第2の吸引口198bからの真空引きを開始すると、当該第2の吸引口198bから順に、すなわち吸引領域197c〜197eの順に真空引きが行われる。そうすると、図10に示すように下ウェハWは、その内側から外側に向けて順次吸着保持される。このため、例えば通常状態で下ウェハWの外周部が鉛直上方に反っていても、下チャック141は下ウェハWの外周部まで適切に保持することができる。 Since the suction regions 197c to 197e are partitioned by the non-contact ribs 193 to 196, when evacuation from the second suction port 198b is started, the suction regions 197c to 197e are sequentially formed from the second suction port 198b. Vacuuming is performed in order. Then, the lower wafer W L as shown in FIG. 10 is sequentially sucked and held outwardly from the inside. Thus, for example, even if the outer peripheral portion of the lower wafer W L is warped vertically upward in a normal state, the lower chuck 141 can be appropriately held to the peripheral portion of the lower wafer W L.

また、吸引領域197c〜197eでは、いわゆる静圧シールによって下ウェハWが吸着保持される。第2の吸引口198bから下ウェハWを真空引きする際、非接触リブ193〜196が設けられている箇所(リブ領域)では、当該非接触リブ193〜196が設けられていない箇所(ピン領域)に比べて、吸引される空気の流速が大きくなる。そうすると、下ウェハWの外周部を中心部より強い力で適切に真空引きすることができる。 Further, in the suction region 197C~197e, lower wafer W L by the so-called static pressure seal is held by suction. When evacuating the lower wafer W L from the second suction port 198b, the portion where the non-contact ribs 193-196 are provided (rib region), places where the non-contact ribs 193-196 are not provided (pins Compared to (region), the flow velocity of the sucked air increases. Then, it is possible to suitably evacuated with a strong force from the center to the outer periphery of the lower wafer W L.

図11は本実施の形態に対する比較例を示している。例えば本体部190の外周のリブRが、下ウェハWの裏面WL2に接触し、且つその外縁部より内側に配置されていた場合、下チャック141で下ウェハWを吸着保持すると、リブRを起点に、下ウェハWの外周部が鉛直上方に反る。 FIG. 11 shows a comparative example for the present embodiment. For example the ribs R of the outer periphery of the main body portion 190, contacts the back surface W L2 of the lower wafer W L, and if it has been placed on the inner side than the outer edge, when sucking and holding the lower wafer W L under the chuck 141, the ribs starting from the R, the outer peripheral portion of the lower wafer W L warps vertically upward.

これに対して本実施の形態では、上述したように吸引領域197c〜197eにおいて下ウェハWをその外周部まで適切に真空引きできるので、下チャック141に下ウェハWの全面が吸着保持され、当該下ウェハWの平面度を小さくして、下ウェハWを平坦にすることができる。 In this embodiment, on the other hand, since the lower wafer W L in the suction region 197c~197e as described above can be appropriately evacuated to the outer periphery thereof, the entire surface of the lower wafer W L is sucked and held on the lower chuck 141 , to reduce the flatness of the lower wafer W L, it is possible to flatten the lower wafer W L.

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。したがって、当該下チャック141に保持された下ウェハWの平面度もさらに小さくすることができ、下ウェハWの鉛直方向の歪みを抑制することができる。 Moreover, since the height of the plurality of pins 191 is uniform, the flatness of the upper surface of the lower chuck 141 can be further reduced. Accordingly, the flatness of the lower wafer W L held on the under chuck 141 can also be further reduced, it is possible to suppress distortion in the vertical direction of the lower wafer W L.

なお、下ウェハW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Wの真空引きを解除する際、当該下ウェハWが下チャック141から剥がれ易くなる。 Since the rear surface W L2 of the lower wafer W L is supported by a plurality of pins 191, when releasing the vacuum of the lower wafer W L by the lower chuck 141, easily separated the lower wafer W L from the lower chuck 141 Become.

図8に示すように下チャック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201が例えば3箇所に形成されている。そして貫通孔201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。   As shown in FIG. 8, in the lower chuck 141, near the center of the main body 190, through holes 201 that penetrate the main body 190 in the thickness direction are formed at, for example, three locations. The elevating pins provided below the first lower chuck moving portion 160 are inserted into the through holes 201.

本体部190の外周部には、ウェハW、W、重合ウェハW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202が設けられている。ガイド部材202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。 The outer peripheral portion of the main body portion 190, the wafer W U, W L, or jump out from the overlapped wafer W T is lower chuck 141, a guide member 202 to prevent the sliding is provided. The guide member 202 is provided at a plurality of positions, for example, at four positions at equal intervals on the outer peripheral portion of the main body 190.

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。   Note that the operation of each unit in the bonding apparatus 41 is controlled by the control unit 70 described above.

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W、Wの接合処理方法について説明する。図12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。 Next, a method for bonding the wafers W U and W L performed using the bonding system 1 configured as described above will be described. FIG. 12 is a flowchart showing an example of main steps of the wafer bonding process.

先ず、複数枚の上ウェハWを収容したカセットC、複数枚の下ウェハWを収容したカセットC、及び空のカセットC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C内の上ウェハW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。 First, the cassette C U, the cassette C L accommodating the lower wafer W L of the plurality, and the empty cassette C T is a predetermined cassette mounting plate 11 of the carry-out station 2 accommodating the wafers W U on the plurality Placed on. Thereafter, the upper wafer W U in the cassette C U is taken out by the wafer transfer device 22 is conveyed to the transition unit 50 of the third processing block G3 in the processing station 3.

次に上ウェハW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W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Wの表面WU1が改質される(図12の工程S1)。 Then the upper wafer W U is transferred to the surface modification apparatus 30 of the first processing block G1 by the wafer transfer apparatus 61. In the surface reforming apparatus 30, oxygen gas or nitrogen gas, which is a processing gas, is excited and turned into plasma and ionized under a predetermined reduced-pressure atmosphere. The surface W U1 of the upper wafer W U is irradiated with this oxygen ion or nitrogen ion, and the surface W U1 is subjected to plasma treatment. Then, the surface W U1 of the upper wafer W U is modified (Step S1 in FIG. 12).

次に上ウェハW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Wを回転させながら、当該上ウェハW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W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W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Wの表面WU1が洗浄される(図12の工程S2)。 Then the upper wafer W U is transferred to a surface hydrophilizing apparatus 40 of the second processing block G2 by the wafer transfer apparatus 61. In the surface hydrophilizing device 40, while rotating the upper wafer W U held by the spin chuck, for supplying pure water onto the onto the wafer W U. Then, the supplied pure water is diffused over the front surface W U1 of the upper wafer W U, the surface W U1 to hydroxyl (silanol group) in the upper wafer W U which are modified in the surface modification apparatus 30 is the attached The surface W U1 is hydrophilized. Further, the surface W U1 of the upper wafer W U is cleaned with the pure water (step S2 in FIG. 12).

次に上ウェハW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W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Wの水平方向の向きが調節される(図12の工程S3)。 Then the upper wafer W U is transferred to the bonding apparatus 41 of the second processing block G2 by the wafer transfer apparatus 61. Upper wafer W U which is carried into the joining device 41 is conveyed to the position adjusting mechanism 120 by the wafer transfer mechanism 111 via the transition 110. Then the position adjusting mechanism 120, the horizontal orientation of the upper wafer W U is adjusted (step S3 in FIG. 12).

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W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Wの表裏面が反転される(図12の工程S4)。すなわち、上ウェハWの表面WU1が下方に向けられる。 Thereafter, the upper wafer W U is transferred from the position adjusting mechanism 120 to the holding arm 131 of the reversing mechanism 130. Subsequently, in transfer region T1, by reversing the holding arm 131, the front and back surfaces of the upper wafer W U is inverted (step S4 in FIG. 12). That is, the surface W U1 of the upper wafer W U is directed downward.

その後、反転機構130の保持アーム131が、駆動部133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Wが受け渡される。上ウェハWは、上チャック140にその裏面WU2が吸着保持される(図12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において吸引口175a、175bを介して上ウェハWを真空引きし、上ウェハWが上チャック140に吸着保持される。 Thereafter, the holding arm 131 of the reversing mechanism 130 rotates around the driving unit 133 and moves below the upper chuck 140. Then, the upper wafer W U is delivered from the reversing mechanism 130 to the upper chuck 140. Upper wafer W U, the back surface W U2 above the chuck 140 is held by suction (step S5 in FIG. 12). Specifically, the vacuum pump 177a, actuates the 177b, the suction area 174a, the upper wafer W U evacuated suction port 175a, via 175b in 174b, the upper wafer W U is attracted and held on the chuck 140 .

上ウェハW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Wに続いて下ウェハW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C内の下ウェハW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。 During the processing of steps S1~S5 described above on the wafer W U is being performed, the processing of the lower wafer W L Following the on wafer W U is performed. First, the lower wafer W L in the cassette C L is taken out by the wafer transfer device 22 is conveyed to the transition unit 50 in the processing station 3.

次に下ウェハW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Wの表面WL1が改質される(図12の工程S6)。なお、工程S6における下ウェハWの表面WL1の改質は、上述した工程S1と同様である。 Lower wafer W L is then transported to the surface modifying apparatus 30 by the wafer transfer apparatus 61, the surface W L1 of the lower wafer W L is reformed (Step S6 in FIG. 12). Note that modification of the surface W L1 of the lower wafer W L in step S6 is the same as step S1 of the aforementioned.

その後、下ウェハW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W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12の工程S7)。なお、工程S7における下ウェハW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。 Thereafter, the lower wafer W L is transferred to the surface hydrophilizing apparatus 40 by the wafer transfer apparatus 61, the surface W L1 of the lower wafer W L is the surface W L1 together is hydrophilized is cleaned (Fig. 12 step S7 ). Incidentally, hydrophilic and cleaning of the surface W L1 of the lower wafer W L in step S7, is similar to the process S2 described above.

その後、下ウェハW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W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Wの水平方向の向きが調節される(図12の工程S8)。 Thereafter, the lower wafer W L is transported to the bonding apparatus 41 by the wafer transfer apparatus 61. Lower wafer W L which is transported to the bonding unit 41 is conveyed to the position adjusting mechanism 120 by the wafer transfer mechanism 111 via the transition 110. Then the position adjusting mechanism 120, the horizontal orientation of the lower wafer W L are adjusted (step S8 in FIG. 12).

その後、下ウェハW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12の工程S9)。なお、本実施の形態では、下チャック141に吸着保持される前の下ウェハWは、図13に示すようにその外周部が鉛直上方に反っている。 Thereafter, the lower wafer W L is transferred to the lower chuck 141 by the wafer transfer mechanism 111, the back surface W L2 is held by suction to the lower chuck 141 (step S9 in FIG. 12). In this embodiment, the lower wafer W L before being sucked and held by the lower chuck 141, an outer peripheral portion thereof as shown in FIG. 13 is warped vertically upward.

工程S9では、先ず、第1の真空ポンプ200aを作動させ、図13に示すように第1の吸引領域197aにおいて第1の吸引口198aから下ウェハWを真空引きする。そうすると、下ウェハWの水平方向の位置が固定される。 In step S9, first actuates the first vacuum pump 200a, evacuating the lower wafer W L from the first suction port 198a in the first suction area 197a as shown in FIG. 13. Then, the horizontal position of the lower wafer W L is fixed.

その後、第1の真空ポンプ200aを作動させた状態でさらに第2の真空ポンプ200bを作動させ、図14に示すように吸引領域197a〜197eにおいて吸引口198a、198bから下ウェハWを真空引きする。このとき、第2の吸引口198bからの真空引きを開始すると、当該第2の吸引口198bから順に、すなわち吸引領域197c〜197eの順に真空引きが行われ、図10に示したように下ウェハWは、その内側から外側に向けて順次吸着保持される。このため、例えば通常状態で下ウェハWの外周部が鉛直上方に反っていても、下ウェハWはその外周部まで適切に保持される。こうして、下ウェハWが全面で下チャック141に吸着保持される。 Thereafter, by further actuating the second vacuum pump 200b in a state that activates the first vacuum pump 200a, evacuated lower wafer W L suction port 198a, from 198b in the suction region 197a~197e as shown in FIG. 14 To do. At this time, when evacuation from the second suction port 198b is started, evacuation is performed in order from the second suction port 198b, that is, in order of the suction regions 197c to 197e, as shown in FIG. W L is sequentially adsorbed and held outwardly from the inside. Thus, for example, even if the outer peripheral portion of the lower wafer W L is warped vertically upward in a normal state, the lower wafer W L is appropriately held to its peripheral portion. Thus, the lower wafer W L is sucked and held by the lower chuck 141 on the entire surface.

次に、上チャック140に保持された上ウェハWと下チャック141に保持された下ウェハWとの水平方向の位置調節を行う。具体的には、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Wの表面WL1上の予め定められた基準点を順次撮像する。同時に、下部撮像部161を用いて、上ウェハWの表面WU1上の予め定められた基準点を順次撮像する。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Wの基準点と下ウェハWの基準点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Wと下ウェハWの水平方向位置が調節される(図12の工程S10)。 Next, the adjusted horizontal position of the wafer W U and the lower wafer W held by the lower chuck 141 L after being held by the upper chuck 140. Specifically, the lower chuck 141 is moved in the horizontal direction (X direction and Y direction) by the first lower chuck moving unit 160 and the second lower chuck moving unit 163, and the lower wafer is used by using the upper imaging unit 151. A predetermined reference point on the surface W L1 of W L is sequentially imaged. At the same time, a predetermined reference point on the surface W U1 of the upper wafer W U is sequentially imaged using the lower imaging unit 161. The captured image is output to the control unit 70. In the control unit 70, such as based on the image captured by the image and the lower image pickup unit 161 captured by the upper imaging unit 151, the reference point of the reference point and the lower wafer W L of the upper wafer W U matches each position In addition, the lower chuck 141 is moved by the first lower chuck moving unit 160 and the second lower chuck moving unit 163. Horizontal position of the upper wafer W U and the lower wafer W L is adjusted in this way (step S10 in FIG. 12).

その後、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Wと下チャック141に保持された下ウェハWとの鉛直方向位置の調節を行う(図12の工程S11)。 Thereafter, the first lower chuck moving unit 160 moves the lower chuck 141 vertically upward to adjust the vertical position of the upper chuck 140 and the lower chuck 141, and the upper wafer W U held by the upper chuck 140 is adjusted. performing adjustment of vertical position of the lower wafer W L held by the lower chuck 141 (the step S11 in FIG. 12).

次に、上チャック140に保持された上ウェハWと下チャック141に保持された下ウェハWの接合処理が行われる。 Next, the bonding process of the lower wafer W L held on the wafer W U and the lower chuck 141 on which is held by the upper chuck 140 is performed.

先ず、図15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W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、所定の押圧荷重がかけられる。そして、押動部材180によって、上ウェハWの中心部と下ウェハWの中心部を当接させて押圧する(図12の工程S12)。このとき、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W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W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Wの外周部を保持することができる。 First, as shown in FIG. 15, the actuator portion 181 is lowered by the cylinder portion 182 of the pushing member 180. Then, with the downward movement of the actuator portion 181, the center portion of the upper wafer W U is lowered is pressed. At this time, a predetermined pressing load is applied to the actuator unit 181 by the air supplied from the electropneumatic regulator. Then, the pressing member 180 is pressed by abutting the central portion of the central portion and the lower wafer W L of the upper wafer W U (step S12 in FIG. 12). At this time, by stopping the operation of the first vacuum pump 177a, stops the evacuation of the upper wafer W U from the first suction opening 175a of the first suction area 174a, a second vacuum pump 177b is The second suction region 174b is evacuated from the second suction port 175b while being operated. Then, even when pressing the central portion of the upper wafer W U by the pressing member 180 can hold the outer peripheral portion of the upper wafer W U by the upper chuck 140.

そうすると、押圧された上ウェハWの中心部と下ウェハWの中心部との間で接合が開始する(図12中の太線部)。すなわち、上ウェハWの表面WU1と下ウェハW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Wの表面WU1と下ウェハW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。 Then, the bonding is started between the central portion of the central portion and the lower wafer W L of the upper wafer W U which pressed (thick line portion in FIG. 12). That is, since the surface W U1 of the upper wafer W U and the surface W L1 of the lower wafer W L are modified in steps S1 and S6, respectively, first, the van der Waals force (intermolecular) between the surfaces W U1 and W L1. Force) is generated, and the surfaces W U1 and W L1 are joined to each other. Furthermore, since the surface W U1 of the upper wafer W U and the surface W L1 of the lower wafer W L are hydrophilized in steps S2 and S7, respectively, hydrophilic groups between the surfaces W U1 and W L1 are hydrogen bonded (intermolecular). Force), the surfaces W U1 and W L1 are firmly bonded to each other.

その後、図16に示すように押動部材180によって上ウェハWの中心部と下ウェハW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の吸引管176bからの上ウェハWの真空引きを停止する。そうすると、上ウェハWが下ウェハW上に落下する。このとき、上ウェハW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Wの真空引きを解除した際、当該上ウェハW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Wが下ウェハW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17に示すように上ウェハWの表面WU1と下ウェハWの表面WL1が全面で当接し、上ウェハWと下ウェハWが接合される(図12の工程S13)。 Then, stop the operation of the second vacuum pump 177b while pressing the center portion of the center and lower wafer W L of the upper wafer W U by the pressing member 180 as shown in FIG. 16, a second suction stopping evacuation of the upper wafer W U from the second suction pipe 176b in the region 174b. Then, the upper wafer W U falls onto the lower wafer W L. At this time, since the back surface W U2 of the upper wafer W U is supported by a plurality of pins 171, when releasing the vacuum of the upper wafer W U by the upper chuck 140, the on wafer W U is peeled from the upper chuck 140 It is easy. Then, the upper wafer W U sequentially falls and comes into contact with the lower wafer W L , and the above-described bonding by the van der Waals force and hydrogen bonding between the surfaces W U1 and W L1 is sequentially expanded. Thus, contact surface W U1 and the surface W L1 of the lower wafer W L of the upper wafer W U is on the whole surface as shown in FIG. 17, the upper wafer W U and the lower wafer W L is bonded (step of FIG. 12 S13 ).

この工程S13において、例えば下ウェハWの外周部が鉛直上方に沿っている場合、上ウェハWの外周部と下ウェハWの外周部の距離が小さくなる。そうすると、上ウェハWが下ウェハW上に落下する際、その外周部ではウェハW、W間の空気を外部に追い出しきれず流出させる前に、上ウェハWが下ウェハWに当接する場合がある。かかる場合、接合された重合ウェハWにボイドが発生するおそれがある。 In this step S13, for example, if the outer peripheral portion of the lower wafer W L is along the vertically upward, the distance of the outer peripheral portion of the outer peripheral portion and the lower wafer W L of the upper wafer W U is reduced. Then, when the upper wafer W U falls onto the lower wafer W L, the wafer W U in its outer peripheral portion, W air between L prior to flow out not completely expelled to the outside, the upper wafer W U bottom wafer W L May come into contact with In such a case, there is a possibility that voids are generated in the bonded overlapped wafer W T.

この点、本実施の形態では、上述の図14に示したように下チャック141によって下ウェハWの全面が吸着保持され、下ウェハWがその外周部まで平坦になっている。しかも、上チャック140においても上ウェハWの全面が吸着保持され、上ウェハWがその外周部まで平坦になっている。したがって、ウェハW、W間の空気を外部に流出させて、重合ウェハWにボイドが発生するのを抑制することができる。 In this regard, in the present embodiment, the entire surface of the lower wafer W L is sucked and held by the lower chuck 141 as shown in FIG. 14 described above, the lower wafer W L is flat up to its outer periphery. Moreover, the entire surface of the upper wafer W U is held by suction also in the upper chuck 140, the upper wafer W U is flat up to its outer periphery. Therefore, it is possible to suppress the generation of voids in the overlapped wafer W T by causing the air between the wafers W U and W L to flow out to the outside.

その後、図18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。また、真空ポンプ200a、200bの作動を停止し、吸引領域197における下ウェハWの真空引きを停止して、下チャック141による下ウェハWの吸着保持を停止する。このとき、下ウェハW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Wの真空引きを解除した際、当該下ウェハWが下チャック141から剥がれ易くなっている。 Thereafter, as shown in FIG. 18, the actuator portion 181 of the pushing member 180 is raised to the upper chuck 140. Further, the vacuum pump 200a, and stops the operation of 200b, to stop the evacuation of the lower wafer W L in the suction region 197, stopping the suction and holding of the lower wafer W L by the lower chuck 141. At this time, since the back surface W L2 of the lower wafer W L is supported by a plurality of pins 191, when releasing the vacuum of the lower wafer W L by the lower chuck 141, peeling the under wafer W L from the lower chuck 141 It is easy.

上ウェハWと下ウェハWが接合された重合ウェハW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Cに搬送される。こうして、一連のウェハW、Wの接合処理が終了する。 The upper wafer W U and the lower wafer W L overlapped wafer bonded W T is transferred to the transition unit 51 by the wafer transfer apparatus 61, then carry out by the wafer transfer apparatus 22 of the station 2 of a predetermined cassette mounting plate 11 It is conveyed to the cassette C T. Thus, a series of wafers W U, bonding process of W L is completed.

以上の実施の形態によれば、本体部190の外周部において複数の非接触リブ193〜195が設けられ、隣接する非接触リブ193〜195の間に複数のピン191が設けられている。このため、工程S9において、本体部190の外周部に向けて、吸引領域197c〜197eにおける下ウェハWの真空引きを順次行うことで、下チャック141によって下ウェハWを順次吸着保持できる。したがって、下ウェハWが反っていても、下チャック141は当該下ウェハWの外周部まで適切に保持することができ、接合された重合ウェハWの鉛直方向の歪みを抑制することができる。 According to the above embodiment, the plurality of non-contact ribs 193 to 195 are provided on the outer peripheral portion of the main body 190, and the plurality of pins 191 are provided between the adjacent non-contact ribs 193 to 195. Therefore, in step S9, toward the outer periphery of the main body portion 190, by sequentially performing the evacuation of the lower wafer W L in the suction region 197C~197e, it can successively attracting and holding the lower wafer W L by the lower chuck 141. Therefore, even if warped lower wafer W L, be lower chuck 141 which can be suitably held to the outer peripheral portion of the lower wafer W L, to suppress the distortion of the vertical bonded overlapped wafer W T it can.

しかも、吸引領域197c〜197eでは、いわゆる静圧シール方式が採用されている。そうすると、上述したように下チャック141は、下ウェハWの外周部を強い力で真空引きすることができるので、当該外周部を適切に保持することができる。また、非接触リブ193〜195が下ウェハWの裏面WL2に接触しないので、下チャック141の外周部における下ウェハWとの接触面積を小さくすることができ、当該下チャック141の外周部上面にパーティクルが存するのを抑制できる。そして、下チャック141は、下ウェハWの外周部まで平坦に保持することができる。したがって、工程S13においてウェハW、W同士を当接させる際には、ウェハW、W間の空気を外部に流出させて、重合ウェハWにボイドが発生するのを抑制することができる。 In addition, a so-called static pressure sealing method is adopted in the suction regions 197c to 197e. Then, the lower chuck 141 as described above, it is possible to evacuate the outer periphery of the lower wafer W L with a strong force, it is possible to appropriately hold the outer peripheral portion. Moreover, since the non-contact rib 193-195 is not in contact with the back surface W L2 of the lower wafer W L, it is possible to reduce the contact area with the lower wafer W L in the outer peripheral portion of the lower chuck 141, the outer periphery of the lower chuck 141 It is possible to suppress the presence of particles on the upper surface of the part. Then, the lower chuck 141 can be held flat to the outer periphery of the lower wafer W L. Thus, when brought into contact wafer W U, the W L together in the step S13, the drained wafer W U, the air between the W L to the outside, a void can be inhibited from occurring in the overlapped wafer W T Can do.

以上のように本実施の形態によれば、重合ウェハWの鉛直方向の歪みを抑制しつつ、重合ウェハWのボイドの発生を抑制して、ウェハW、W同士の接合処理を適切に行うことができる。 According to the present embodiment as described above, while suppressing the distortion of the vertical overlapped wafer W T, while suppressing the occurrence of voids overlapped wafer W T, the wafer W U, the bonding process of the W L between Can be done appropriately.

また、下チャック141が接触リブ192によって第1の吸引領域197aとその外側の吸引領域197b〜197eに区画されているので、工程S9において、下チャック141で下ウェハWを2段階で保持できる。すなわち、先ず、第1の吸引領域197aで下ウェハWを真空引きして、当該下ウェハWの水平方向の位置を固定するので、その後、吸引領域197a〜197eで下ウェハWを真空引きする際、当該下ウェハWの水平方向の位置がずれることがない。したがって、下チャック141の適切な位置に下ウェハWを吸着保持することができる。 Further, since the lower chuck 141 is partitioned into a first suction area 197a and the outside of the suction region 197b~197e by contact rib 192, in step S9, can hold the lower wafer W L in two stages under the chuck 141 . Vacuum that is, first, evacuated the lower wafer W L in the first suction area 197a, so to fix the horizontal position of the lower wafer W L, then the lower wafer W L by suction region 197a~197e when pulling, never horizontal position of the lower wafer W L is deviated. Therefore, it is possible to adsorb holding the lower wafer W L to an appropriate position below the chuck 141.

なお、上ウェハWと下ウェハWは、デバイスウェハとサポートウェハのいずれであってもよい。デバイスウェハは製品となる半導体ウェハであって、例えばその表面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、サポートウェハはデバイスウェハを支持するウェハであり、その表面にデバイスは形成されていない。そして、本発明はデバイスウェハとサポートウェハの接合処理と、デバイスウェハ同士の接合処理のいずれにも適用可能である。但し、デバイスウェハ同士を接合する場合、接合後の重合ウェハWを製品として適切に機能させるためには、上ウェハWの電子回路と下ウェハWの電子回路を適切に対応させる必要がある。このため、上述のように上ウェハWと下ウェハWの水平方向の位置を調節することは、デバイスウェハ同士の接合処理に特に有用となる。 Incidentally, the upper wafer W U and the lower wafer W L may be either a device wafer and support wafer. The device wafer is a semiconductor wafer as a product, and a device having a plurality of electronic circuits and the like is formed on the surface thereof, for example. The support wafer is a wafer that supports the device wafer, and no device is formed on the surface thereof. The present invention can be applied to both a bonding process between a device wafer and a support wafer and a bonding process between device wafers. However, when bonding the device wafer to each other, in order to function properly is the overlapped wafer W T after bonding as products, need to be properly respond the electronic circuit of the electronic circuit and the lower wafer W L of the upper wafer W U is there. Therefore, by adjusting the horizontal position of the upper wafer W U and the lower wafer W L as described above is particularly useful for the bonding process between the device wafer.

また、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W、W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W、W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。 In addition to the bonding apparatus 41, the bonding system 1 of the present embodiment includes a surface modification apparatus 30 for modifying the surfaces W U1 and W L1 of the wafers W U and W L , and the surfaces W U1 and W L1 . Since the surface hydrophilizing device 40 that cleans the surfaces W U1 and W L1 is also provided, the wafers W U and W L can be efficiently bonded in one system. Accordingly, the throughput of the wafer bonding process can be further improved.

次に、以上の実施の形態の接合装置41における下チャック141の他の実施の形態について説明する。   Next, another embodiment of the lower chuck 141 in the bonding apparatus 41 of the above embodiment will be described.

図19及び図20に示すように下チャック141の本体部190は、ピン191の配置の疎密に基づいて、第1のピン領域300と第2のピン領域301に区画されていてもよい。第1のピン領域300は、本体部190の中心部に円形状に設けられる。第2のピン領域301は、第1のピン領域300の外側において当該第1のピン領域300と同心円状に環状に設けられる。そして、第1のピン領域300に設けられたピン191の間隔は、第2のピン領域301に設けられたピン191の間隔よりも小さい。   As shown in FIGS. 19 and 20, the main body 190 of the lower chuck 141 may be partitioned into a first pin region 300 and a second pin region 301 based on the density of the arrangement of the pins 191. The first pin region 300 is provided in a circular shape at the center of the main body 190. The second pin region 301 is provided in an annular shape concentrically with the first pin region 300 outside the first pin region 300. The interval between the pins 191 provided in the first pin region 300 is smaller than the interval between the pins 191 provided in the second pin region 301.

上述したように工程S12では、押動部材180によって、上ウェハWの中心部と下ウェハWの中心部(第1のピン領域300)が押圧される。そうすると、この押圧荷重によって、下ウェハWの中心部が鉛直下方に歪むおそれがある。そこで、図19に示すように第1のピン領域300におけるピン191の間隔を小さくすることで、かかる下ウェハWの中心部の鉛直方向の歪みを抑制することができる。 In second process S12 as described above, by the pressing member 180, the center portion of the center and lower wafer W L of the upper wafer W U (first pin region 300) is pressed. Then, this pressing load, there is a possibility that the central portion of the lower wafer W L is distorted vertically downward. Therefore, by reducing the distance between the pin 191 in first pin region 300 as shown in FIG. 19, it is possible to suppress the distortion of the vertical center portion of such lower wafer W L.

また、図21に示すように下チャック141の本体部190は、ピン191の配置の疎密に基づいて、第1のピン領域310、第2のピン領域311、第3のピン領域312の3つに区画されていてもよい。第1のピン領域310、第2のピン領域311、第3のピン領域312は、同心円状に中心部から外周部に向けてこの順で配置される。そして、第1のピン領域310に設けられたピン191の間隔は、第2のピン領域311に設けられたピン191の間隔よりも小さい。さらに第2のピン領域311に設けられたピン191の間隔は、第3のピン領域312に設けられたピン191の間隔よりも小さい。このように中心部から外周部に向けて、ピン191の間隔を段階的に大きくすることで、下チャック141に支持される下ウェハWの接触面積を滑らかに変動させることができ、下ウェハWの中心部の鉛直方向の歪みを抑制して、下チャック141で下ウェハWをより適切に保持することができる。なお、ピン領域の数は本実施の形態に限定されず、任意に設定することができる。区画する数が多い方が、上記効果をより顕著に享受できる。 Further, as shown in FIG. 21, the main body 190 of the lower chuck 141 has three parts, a first pin region 310, a second pin region 311, and a third pin region 312 based on the density of the arrangement of the pins 191. You may be divided into. The first pin region 310, the second pin region 311 and the third pin region 312 are arranged concentrically in this order from the center to the outer periphery. The interval between the pins 191 provided in the first pin area 310 is smaller than the interval between the pins 191 provided in the second pin area 311. Further, the interval between the pins 191 provided in the second pin region 311 is smaller than the interval between the pins 191 provided in the third pin region 312. Thus toward the peripheral portion from the central portion, by increasing the distance between the pin 191 stepwise, it can be varied smoothly contact area under the wafer W L which is supported by the lower chuck 141, the lower wafer to suppress the distortion of the vertical center portion of W L, it can be more appropriately hold the lower wafer W L with the lower chuck 141. Note that the number of pin regions is not limited to this embodiment, and can be arbitrarily set. The one where there are many divisions can enjoy the said effect more notably.

また、図22に示すように下チャック141は、当該下チャック141に保持された下ウェハWの温度を調節する温度調節機構320を有していてもよい。温度調節機構320は、例えば本体部190に内蔵される。また、温度調節機構320には、例えばヒータが用いられる。かかる場合、温度調節機構320によって下ウェハWを所定の温度、例えば常温(23℃)〜100℃に加熱することにより、上述した工程S13を行う際、ウェハW、W間の空気を消滅させることができる。したがって、重合ウェハWのボイドの発生をより確実に抑制することができる。 Also, the lower chuck 141 as shown in FIG. 22 may have a temperature adjusting mechanism 320 for adjusting the temperature of the lower wafer W L held on the under chuck 141. The temperature adjustment mechanism 320 is built in the main body 190, for example. For example, a heater is used for the temperature adjustment mechanism 320. In such a case, the predetermined temperature lower wafer W L by the temperature regulating mechanism 320, by heating, for example, room temperature (23 ° C.) to 100 ° C., for carrying out process S13 described above, the wafer W U, the air between the W L Can be extinguished. Therefore, it is possible to more reliably suppress the generation of voids overlapped wafer W T.

また、図23に示すように下チャック141の温度調節機構330は、第1の温度調節部331と第2の温度調節部332を有していてもよい。第1の温度調節部331は、下ウェハWの外周部の温度調節を行い、例えば本体部190の外周部に内蔵される。また、第1の温度調節部331には、例えばヒータが用いられる。第2の温度調節部332は、下ウェハWの外周部内側の中央部の温度調節を行い、例えば本体部190の中央部に内蔵される。また、第2の温度調節部332は、例えば内部に温度調節水などの冷却媒体が流通する流通路である。なお、第1の温度調節部331と第2の温度調節部332の設置場所やレイアウトは任意に設計することができ、第1の温度調節部331と第2の温度調節部332は例えば本体部190の外部に取り付けられていてもよい。 As shown in FIG. 23, the temperature adjustment mechanism 330 of the lower chuck 141 may include a first temperature adjustment unit 331 and a second temperature adjustment unit 332. The first temperature adjusting unit 331 performs temperature adjustment of the outer peripheral portion of the lower wafer W L, for example, is incorporated in the outer peripheral portion of the main body portion 190. In addition, for example, a heater is used for the first temperature adjustment unit 331. The second temperature adjusting unit 332 performs the temperature control of the central portion of the outer peripheral portion inside the lower wafer W L, for example, built in the central portion of the main body portion 190. The second temperature adjustment unit 332 is a flow path through which a cooling medium such as temperature adjustment water flows, for example. In addition, the installation place and layout of the 1st temperature control part 331 and the 2nd temperature control part 332 can be designed arbitrarily, and the 1st temperature control part 331 and the 2nd temperature control part 332 are main-body parts, for example. 190 may be attached to the outside.

ここで、ウェハW、Wの外周部は、外部雰囲気に晒されているため、中央部に比べて温度が低下しやすい。そこで、第1の温度調節部331の設定温度を第2の温度調節部332の設定温度を高くする。例えば第2の温度調節部332の設定温度を常温(23℃)とし、第1の温度調節部331の設定温度を常温より高くする。これによって、下ウェハWを面内で均一に温度調節することができる。したがって、上述した工程S13を行う際、ウェハW、W間の空気を消滅させることができ、重合ウェハWのボイドの発生をより確実に抑制することができる。そして、接合された重合ウェハWの鉛直方向の歪みをより確実に抑制することができる。 Here, the outer peripheral portion of the wafer W U, W L is because it is exposed to the outside atmosphere, the temperature tends to decrease as compared with the central portion. Therefore, the set temperature of the first temperature adjusting unit 331 is increased to the set temperature of the second temperature adjusting unit 332. For example, the set temperature of the second temperature adjusting unit 332 is set to room temperature (23 ° C.), and the set temperature of the first temperature adjusting unit 331 is set higher than the normal temperature. Thus, it is possible to uniformly thermostated lower wafer W L in the plane. Therefore, when performing the step S13 described above, it is possible to eliminate the air between the wafer W U, W L, it is possible to more reliably suppress the generation of voids overlapped wafer W T. Then, it is possible to more reliably suppress the distortion of the vertical bonded overlapped wafer W T.

また、図24に示すように下チャック141の本体部190の上面には、第3の吸引口340がさらに形成されていてもよい。第3の吸引口340は、例えば非接触リブ195、196間の第5の吸引領域197eにおいて2箇所に形成されている。第3の吸引口340には、本体部190の内部に設けられた第3の吸引管341が接続されている。さらに第3の吸引管341には、継手を介して第3の真空ポンプ342が接続されている。なお、第3の吸引口340は、非接触リブ193〜196が設けられた領域において形成されていればよく、例えば第3の吸引領域197c又は第4の吸引領域197dに形成されていてもよい。また、第3の吸引口340は、吸引領域197c〜197eのそれぞれに形成されていてもよい。   In addition, as shown in FIG. 24, a third suction port 340 may be further formed on the upper surface of the main body 190 of the lower chuck 141. For example, the third suction port 340 is formed in two places in the fifth suction region 197e between the non-contact ribs 195 and 196. A third suction pipe 341 provided inside the main body 190 is connected to the third suction port 340. Further, a third vacuum pump 342 is connected to the third suction pipe 341 via a joint. The third suction port 340 may be formed in the region where the non-contact ribs 193 to 196 are provided, and may be formed in, for example, the third suction region 197c or the fourth suction region 197d. . Further, the third suction port 340 may be formed in each of the suction regions 197c to 197e.

かかる場合、上述した工程S9を行う際、第5の吸引領域197eにおいて、第3の吸引口340から下ウェハWの外周部が真空引きされる。すなわち、下ウェハWの外周部は静圧シールによって吸着保持されると共に、第3の吸引口340からも積極的に真空引きされる。そして、第5の吸引領域197eの真空度を大きくすることができる。したがって、下チャック141は下ウェハWの外周部をより強い力で真空引きして適切に保持することができ、接合された重合ウェハWの鉛直方向の歪みをより確実に抑制することができる。 In this case, when performing the step S9 described above, in the fifth suction region 197E, an outer peripheral portion of the lower wafer W L from the third suction port 340 is evacuated. That is, the outer peripheral portion of the lower wafer W L is while being attracted and held by the static pressure sealing, positively be evacuated from the third suction port 340. The degree of vacuum in the fifth suction region 197e can be increased. Therefore, it is lower chuck 141 can be appropriately held by vacuum with a stronger force the outer periphery of the lower wafer W L, more reliably suppress the distortion of the vertical bonded overlapped wafer W T it can.

また、上述した下チャック141の構成は、上チャック140にも適用することができる。例えば上チャック140には、図6に示した下チャック141の構成を適用することができる。すなわち、上チャック140には、その中心部に接触リブ192と同様の接触リブが設けられ、外周部に非接触リブ193〜196と同様の非接触リブが設けられる。かかる場合、上述した工程S5を行う際、上チャック140は、その中心部から外周部に向けて順次真空引きを行い、上ウェハWは、その中心部から外周部に向けて順次吸着保持される。また、上チャック140は、上ウェハWの外周部を静圧シールによって適切に吸着保持することができる。 The configuration of the lower chuck 141 described above can also be applied to the upper chuck 140. For example, the configuration of the lower chuck 141 shown in FIG. 6 can be applied to the upper chuck 140. That is, the upper chuck 140 is provided with a contact rib similar to the contact rib 192 at the center thereof and a non-contact rib similar to the non-contact ribs 193 to 196 at the outer peripheral portion. In such a case, when performing the above-described step S5, the upper chuck 140 sequentially evacuates from the central portion toward the outer peripheral portion, and the upper wafer W U is sequentially sucked and held from the central portion toward the outer peripheral portion. The The upper chuck 140 can be held appropriately adsorbing an outer peripheral portion of the upper wafer W U by the static pressure seal.

また、上チャック140の中心部に設けられたピン171の先端位置は、外周部に設けられたピン171の先端位置よりも下方に位置してもよく、すなわち本体部170の下面は下方に凸形状を有していてもよい。かかる場合、上チャック140において上ウェハWは下方に凸に保持される。このため、工程S12において、押動部材180によって上ウェハWの中心部が押圧される際、押圧量を小さく抑えることができる。 Further, the tip position of the pin 171 provided at the center portion of the upper chuck 140 may be positioned below the tip position of the pin 171 provided at the outer peripheral portion, that is, the lower surface of the main body portion 170 protrudes downward. You may have a shape. In this case, the upper wafer W U in the upper chuck 140 is held in a convex downward. Therefore, in step S12, when the central portion of the upper wafer W U is pressed by the pressing member 180, it is possible to suppress the pressing amount.

さらに、上チャック140には、下チャック141の他の構成も適用することができる。すなわち、図19〜24に示した下チャック141の構成を上チャック140にも適用することができる。   Furthermore, other configurations of the lower chuck 141 can be applied to the upper chuck 140. That is, the configuration of the lower chuck 141 shown in FIGS. 19 to 24 can be applied to the upper chuck 140.

なお、上チャック140はピンチャック方式でなくてもよく、例えば平板状のチャックによる真空チャック方式や、静電チャック方式など、種々の方式を取り得る。   The upper chuck 140 does not have to be a pin chuck method, and various methods such as a vacuum chuck method using a flat plate chuck and an electrostatic chuck method can be employed.

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。   In the joining apparatus 41 of the above embodiment, the upper chuck 140 is fixed to the processing container 100 and the lower chuck 141 is moved in the horizontal direction and the vertical direction. On the contrary, the upper chuck 140 is moved in the horizontal direction and the vertical direction. And the lower chuck 141 may be fixed to the processing container 100. However, moving the upper chuck 140 requires a larger moving mechanism, so it is preferable to fix the upper chuck 140 to the processing container 100 as in the above embodiment.

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W、Wを接合した後、さらに接合された重合ウェハW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W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。 In the bonding system 1 of the above embodiment, after bonding the wafers W U and W L by the bonding apparatus 41, the bonded wafer W T may be further heated (annealed) at a predetermined temperature. By performing the heat treatment according to the overlapped wafer W T, it is possible to more firmly bond the bonding interface.

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。   The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood. The present invention is not limited to this example and can take various forms. The present invention can also be applied to a case where the substrate is another substrate such as an FPD (flat panel display) other than a wafer or a mask reticle for a photomask.

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
170 本体部
171 ピン
190 本体部
191 ピン
192 接触リブ
193〜196 非接触リブ
197a 第1の吸引領域
197b 第2の吸引領域
197c 第3の吸引領域
197d 第4の吸引領域
197e 第5の吸引領域
300 第1のピン領域
301 第2のピン領域
310 第1のピン領域
311 第2のピン領域
312 第3のピン領域
320 温度調節機構
330 温度調節機構
331 第1の温度調節部
332 第2の温度調節部
340 第3の吸引口
上ウェハ
下ウェハ
重合ウェハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Joining system 2 Carry-in / out station 3 Processing station 30 Surface modification apparatus 40 Surface hydrophilization apparatus 41 Joining apparatus 61 Wafer transfer apparatus 70 Control part 140 Upper chuck 141 Lower chuck 170 Main part 171 Pin 190 Main part 191 Pin 192 Contact rib 193 To 196 non-contact rib 197a first suction area 197b second suction area 197c third suction area 197d fourth suction area 197e fifth suction area 300 first pin area 301 second pin area 310 first Pin region 311 second pin region 312 third pin region 320 temperature adjustment mechanism 330 temperature adjustment mechanism 331 first temperature adjustment unit 332 second temperature adjustment unit 340 third suction port W U upper wafer W L lower wafer W T polymerization wafer

Claims (17)

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吸着保持する第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の基板を真空引きして吸着保持する第2の保持部と、を有し、
前記第2の保持部は、
第2の基板を真空引きする本体部と、
前記本体部に設けられ、第2の基板の裏面に接触する複数のピンと、
前記本体部の外周部において同心円状に環状に設けられ、前記ピンより低い高さの複数の非接触リブと、を有し、
隣接する前記非接触リブの間には、前記複数のピンが設けられていることを特徴とする、接合装置。
A joining device for joining substrates,
A first holding part for evacuating and holding the first substrate on the lower surface;
A second holding part that is provided below the first holding part and vacuum-holds and holds the second substrate on the upper surface;
The second holding part is
A main body for evacuating the second substrate;
A plurality of pins provided on the main body and in contact with the back surface of the second substrate;
A plurality of non-contact ribs provided concentrically in an annular shape on the outer periphery of the main body, and having a height lower than that of the pin;
The joining device, wherein the plurality of pins are provided between the adjacent non-contact ribs.
前記第2の保持部は、前記本体部において前記非接触リブの内側で同心円状に環状に設けられ、前記ピンと同じ高さの接触リブをさらに有し、
前記第2の保持部は、前記接触リブの内側の吸引領域と前記接触リブの外側の吸引領域毎に第2の基板の真空引きを設定可能であることを特徴とする、請求項1に記載の接合装置。
The second holding part is provided concentrically and annularly inside the non-contact rib in the main body part, and further includes a contact rib having the same height as the pin,
The said 2nd holding | maintenance part can set the evacuation of a 2nd board | substrate for every suction area | region inside the said contact rib, and the suction area | region outside the said contact rib, It is characterized by the above-mentioned. Welding equipment.
前記本体部には、前記複数の非接触リブが設けられた領域において、第2の基板の外周部を真空引きする吸引口が形成されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の接合装置。 The suction port for evacuating the outer peripheral portion of the second substrate is formed in the main body portion in the region where the plurality of non-contact ribs are provided. Welding equipment. 前記本体部は同心円状に複数のピン領域に区画され、
前記複数のピン領域において、内側のピン領域における前記複数のピンの間隔は、外側のピン領域における前記複数のピンの間隔の間隔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装置。
The main body is concentrically divided into a plurality of pin regions,
The interval between the plurality of pins in the inner pin region in the plurality of pin regions is smaller than the interval between the plurality of pins in the outer pin region. The joining apparatus according to item.
前記第2の保持部は、当該第2の保持部に保持された第2の基板の温度を調節する温度調節機構をさらに有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の接合装置。 The said 2nd holding | maintenance part further has a temperature adjustment mechanism which adjusts the temperature of the 2nd board | substrate hold | maintained at the said 2nd holding | maintenance part, It is any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. The joining apparatus as described. 前記温度調節機構は、第2の基板の外周部を温度調節する第1の温度調節部と、第2の基板において外周部内側の中央部を温度調節する第2の温度調節部と、を有することを特徴とする、請求項5に記載の接合装置。 The temperature adjusting mechanism includes a first temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the outer peripheral portion of the second substrate, and a second temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the central portion inside the outer peripheral portion of the second substrate. The bonding apparatus according to claim 5, wherein: 前記第1の保持部は、
第1の基板を真空引きする他の本体部と、
前記他の本体部に設けられ、第1の基板の裏面に接触する複数の他のピンと、
前記他の本体部の外周部において同心円状に環状に設けられ、前記他のピンより低い高さの複数の他の非接触リブと、を有し、
隣接する前記他の非接触リブの間には、前記複数の他のピンが設けられていることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の接合装置。
The first holding part is
Another main body for evacuating the first substrate;
A plurality of other pins that are provided on the other body portion and contact the back surface of the first substrate;
A plurality of other non-contact ribs provided concentrically in the outer periphery of the other main body, and having a lower height than the other pins;
The joining device according to claim 1, wherein the plurality of other pins are provided between the other non-contact ribs adjacent to each other.
請求項1〜7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。
A joining system comprising the joining device according to any one of claims 1 to 7,
A processing station comprising the joining device;
Each of the first substrate, the second substrate, or a plurality of superposed substrates bonded with the first substrate and the second substrate can be held, and the first substrate, the second substrate, or the superposed over the processing station. A loading / unloading station for loading and unloading substrates,
The processing station is
A surface modification device for modifying a surface to which the first substrate or the second substrate is bonded;
A surface hydrophilizing device for hydrophilizing the surface of the first substrate or the second substrate modified by the surface modifying device;
A transport device for transporting the first substrate, the second substrate, or the polymerized substrate to the surface modification device, the surface hydrophilization device, and the bonding device;
In the bonding apparatus, the first substrate and the second substrate whose surfaces have been hydrophilized by the surface hydrophilizing apparatus are bonded to each other.
接合装置を用いて基板同士を接合する接合方法であって、
前記接合装置は、
下面に第1の基板を真空引きして吸着保持する第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の基板を真空引きして吸着保持する第2の保持部と、を有し、
前記第2の保持部は、
第2の基板を真空引きする本体部と、
前記本体部に設けられ、第2の基板の裏面に接触する複数のピンと、
前記本体部の外周部において同心円状に環状に設けられ、前記ピンより低い高さの複数の非接触リブと、を有し、
隣接する前記非接触リブの間には、前記複数のピンが設けられ、
前記接合方法は、
前記第1の保持部によって第1の基板を真空引きして保持する第1の保持工程と、
前記第2の保持部によって、第2の基板をその中心部から外周部に向けて順次真空引きして保持する第2の保持工程と、
その後、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して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。
A bonding method for bonding substrates using a bonding apparatus,
The joining device includes:
A first holding part for evacuating and holding the first substrate on the lower surface;
A second holding part that is provided below the first holding part and vacuum-holds and holds the second substrate on the upper surface;
The second holding part is
A main body for evacuating the second substrate;
A plurality of pins provided on the main body and in contact with the back surface of the second substrate;
A plurality of non-contact ribs provided concentrically in an annular shape on the outer periphery of the main body, and having a height lower than that of the pin;
The plurality of pins are provided between the adjacent non-contact ribs,
The joining method is:
A first holding step of evacuating and holding the first substrate by the first holding unit;
A second holding step of sequentially vacuuming and holding the second substrate from the central portion toward the outer peripheral portion by the second holding portion;
And a bonding step of bonding the first substrate held by the first holding portion and the second substrate held by the second holding portion so as to face each other. , Joining method.
前記第2の保持部は、前記本体部において前記非接触リブの内側で同心円状に環状に設けられ、前記ピンと同じ高さの接触リブをさらに有し、
前記第2の保持部は、前記接触リブの内側の吸引領域と前記接触リブの外側の吸引領域毎に第2の基板の真空引きを設定可能であり、
前記第2の保持工程において、前記内側の吸引領域で第2の基板を吸着した後、前記外側の吸引領域で第2の基板を吸着することを特徴とする、請求項9に記載の接合方法。
The second holding part is provided concentrically and annularly inside the non-contact rib in the main body part, and further includes a contact rib having the same height as the pin,
The second holding unit can set the evacuation of the second substrate for each suction region inside the contact rib and each suction region outside the contact rib,
The bonding method according to claim 9, wherein, in the second holding step, the second substrate is sucked in the outer suction region after the second substrate is sucked in the inner suction region. .
前記第2の保持工程では、前記本体部において前記複数の非接触リブが設けられた領域に形成された吸引口から、第2の基板の外周部を真空引きすることを特徴とする、請求項9又は10に記載の接合方法。 The said 2nd holding process WHEREIN: The outer peripheral part of a 2nd board | substrate is evacuated from the suction port formed in the area | region in which the said some non-contact rib was provided in the said main-body part, The said board | substrate is characterized by the above-mentioned. The joining method according to 9 or 10. 前記本体部は同心円状に複数のピン領域に区画され、
前記複数のピン領域において、内側のピン領域における前記複数のピンの間隔は、外側のピン領域における前記複数のピンの間隔の間隔より小さく、
前記接合工程において、第1の基板の中心部と第2の基板の前記内側のピン領域を押圧して当接させた後、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、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ことを特徴とする、請求項9〜11のいずれか一項に記載の接合方法。
The main body is concentrically divided into a plurality of pin regions,
In the plurality of pin regions, the interval between the plurality of pins in the inner pin region is smaller than the interval between the plurality of pins in the outer pin region,
In the bonding step, after the central portion of the first substrate and the inner pin region of the second substrate are pressed and brought into contact with each other, the evacuation of the first substrate by the first holding portion is stopped. The bonding method according to claim 9, wherein the first substrate and the second substrate are sequentially bonded from the center of the first substrate toward the outer periphery.
前記接合工程において、前記第2の保持部に設けられた温度調節機構によって第2の基板の温度を調節しながら、第1の基板と第2の基板を接合することを特徴とする、請求項9〜12のいずれか一項に記載の接合方法。 The bonding step includes bonding the first substrate and the second substrate while adjusting a temperature of the second substrate by a temperature adjusting mechanism provided in the second holding unit. The joining method according to any one of 9 to 12. 前記温度調節機構は、第2の基板の外周部を温度調節する第1の温度調節部と、第2の基板において外周部内側の中央部を温度調節する第2の温度調節部と、を有し、
前記接合工程において、前記第1の温度調節部の設定温度を前記第2の温度調節部の設定温度より高くすることを特徴とする、請求項13に記載の接合方法。
The temperature adjusting mechanism includes a first temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the outer peripheral portion of the second substrate, and a second temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the central portion inside the outer peripheral portion of the second substrate. And
The joining method according to claim 13, wherein, in the joining step, a set temperature of the first temperature adjusting unit is set higher than a set temperature of the second temperature adjusting unit.
前記第1の保持部は、
第1の基板を真空引きする他の本体部と、
前記他の本体部に設けられ、第1の基板の裏面に接触する複数の他のピンと、
前記他の本体部の外周部において同心円状に環状に設けられ、前記他のピンより低い高さの複数の他の非接触リブと、を有し、
隣接する前記他の非接触リブの間には、前記複数の他のピンが設けられ、
前記第1の保持工程では、前記第1の保持部によって、第1の基板をその中心部から外周部に向けて順次真空引きして保持することを特徴とする、請求項9〜14のいずれか一項に記載の接合方法。
The first holding part is
Another main body for evacuating the first substrate;
A plurality of other pins that are provided on the other body portion and contact the back surface of the first substrate;
A plurality of other non-contact ribs provided concentrically in the outer periphery of the other main body, and having a lower height than the other pins;
The plurality of other pins are provided between the other non-contact ribs adjacent to each other,
15. The method according to claim 9, wherein in the first holding step, the first holding unit holds the first substrate by sequentially evacuating from the center portion toward the outer peripheral portion. The joining method according to claim 1.
請求項9〜15のいずれ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部のコンピュータ上で動作するプログラム。 The program which operate | moves on the computer of the control part which controls the said joining apparatus so that the joining method as described in any one of Claims 9-15 may be performed with a joining apparatus. 請求項16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。 A readable computer storage medium storing the program according to claim 16.
JP2015093838A 2014-08-07 2015-05-01 Joining apparatus, joining system, joining method, program, and computer storage medium Active JP6382769B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015093838A JP6382769B2 (en) 2014-08-07 2015-05-01 Joining apparatus, joining system, joining method, program, and computer storage medium
TW104124749A TWI612595B (en) 2014-08-07 2015-07-30 Joining device, joining system, joining method and computer storage medium
KR1020150110982A KR102407491B1 (en) 2014-08-07 2015-08-06 Joining apparatus, joining system, joining method and storage medium for computer
CN201510483916.1A CN105374709B (en) 2014-08-07 2015-08-07 Engagement device, mating system and joint method

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014161632 2014-08-07
JP2014161632 2014-08-07
JP2015093838A JP6382769B2 (en) 2014-08-07 2015-05-01 Joining apparatus, joining system, joining method, program, and computer storage medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016039364A true JP2016039364A (en) 2016-03-22
JP6382769B2 JP6382769B2 (en) 2018-08-29

Family

ID=55530167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015093838A Active JP6382769B2 (en) 2014-08-07 2015-05-01 Joining apparatus, joining system, joining method, program, and computer storage medium

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6382769B2 (en)
KR (1) KR102407491B1 (en)
TW (1) TWI612595B (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180062948A (en) 2016-12-01 2018-06-11 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Bonding apparatus, bonding system, bonding method and computer storage medium
WO2019146424A1 (en) * 2018-01-23 2019-08-01 東京エレクトロン株式会社 Substrate processing device and substrate processing method
US10411062B2 (en) 2016-11-02 2019-09-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Substrate bonding apparatus having adsorption sectors with different vacuum pressures and method of manufacturing semiconductor device using the same
CN110783247A (en) * 2018-07-31 2020-02-11 佳能特机株式会社 Electrostatic chuck system, film forming apparatus, adsorption and film forming method, and method for manufacturing electronic device
US10639875B2 (en) 2017-06-21 2020-05-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Wafer bonding apparatus and wafer bonding system including the same
KR20210138052A (en) 2019-03-14 2021-11-18 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Bonding systems and bonding methods

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102397545B1 (en) * 2017-05-02 2022-05-12 삼성전자주식회사 Chuck stage particle detection device
US10497667B2 (en) 2017-09-26 2019-12-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Apparatus for bond wave propagation control
KR102225956B1 (en) 2018-10-19 2021-03-12 세메스 주식회사 Apparatus and method for bonding die and substrate
JP2023044294A (en) * 2021-09-17 2023-03-30 キオクシア株式会社 Bonding device and bonding method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006054289A (en) * 2004-08-11 2006-02-23 Nikon Corp Substrate holder, stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2008177303A (en) * 2007-01-17 2008-07-31 Tokyo Electron Ltd Device and method for treating substrate and storage medium
JP2013120902A (en) * 2011-12-08 2013-06-17 Tokyo Electron Ltd Bonding method, program, computer storage medium, bonding device and bonding system
JP5521066B1 (en) * 2013-01-25 2014-06-11 東京エレクトロン株式会社 Joining apparatus and joining system
JP5538613B1 (en) * 2013-11-13 2014-07-02 東京エレクトロン株式会社 Joining apparatus and joining system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1358871A (en) 1971-06-25 1974-07-03 Pye Ltd Crane load indicator arrangement
JP2011181632A (en) * 2010-02-26 2011-09-15 Tokyo Electron Ltd Joining method, program, and computer recording medium
JP5352609B2 (en) * 2011-03-04 2013-11-27 東京エレクトロン株式会社 Joining method, program, computer storage medium, joining apparatus and joining system
EP2704182B1 (en) * 2011-04-26 2018-01-03 Nikon Corporation Substrate bonding apparatus and substrate bonding method
JP5427856B2 (en) * 2011-09-07 2014-02-26 東京エレクトロン株式会社 Joining method, program, computer storage medium, and joining system
JP5575934B2 (en) * 2013-01-25 2014-08-20 東京エレクトロン株式会社 Joining apparatus and joining system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006054289A (en) * 2004-08-11 2006-02-23 Nikon Corp Substrate holder, stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2008177303A (en) * 2007-01-17 2008-07-31 Tokyo Electron Ltd Device and method for treating substrate and storage medium
JP2013120902A (en) * 2011-12-08 2013-06-17 Tokyo Electron Ltd Bonding method, program, computer storage medium, bonding device and bonding system
JP5521066B1 (en) * 2013-01-25 2014-06-11 東京エレクトロン株式会社 Joining apparatus and joining system
JP5538613B1 (en) * 2013-11-13 2014-07-02 東京エレクトロン株式会社 Joining apparatus and joining system

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10411062B2 (en) 2016-11-02 2019-09-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Substrate bonding apparatus having adsorption sectors with different vacuum pressures and method of manufacturing semiconductor device using the same
US10756046B2 (en) 2016-12-01 2020-08-25 Tokyo Electron Limited Bonding apparatus, bonding system, bonding method and storage medium
US10438920B2 (en) 2016-12-01 2019-10-08 Tokyo Electron Limited Bonding apparatus, bonding system, bonding method and storage medium
KR20180062948A (en) 2016-12-01 2018-06-11 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Bonding apparatus, bonding system, bonding method and computer storage medium
US10985132B2 (en) 2016-12-01 2021-04-20 Tokyo Electron Limited Bonding apparatus, bonding system, bonding method and storage medium
KR20220133838A (en) 2016-12-01 2022-10-05 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Bonding apparatus, bonding system, bonding method and computer storage medium
KR20240041306A (en) 2016-12-01 2024-03-29 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Bonding apparatus, bonding system, bonding method and computer storage medium
US10639875B2 (en) 2017-06-21 2020-05-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Wafer bonding apparatus and wafer bonding system including the same
WO2019146424A1 (en) * 2018-01-23 2019-08-01 東京エレクトロン株式会社 Substrate processing device and substrate processing method
US11482431B2 (en) 2018-01-23 2022-10-25 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus and substrate processing method
TWI782171B (en) * 2018-01-23 2022-11-01 日商東京威力科創股份有限公司 Substrate processing equipment
CN110783247A (en) * 2018-07-31 2020-02-11 佳能特机株式会社 Electrostatic chuck system, film forming apparatus, adsorption and film forming method, and method for manufacturing electronic device
CN110783247B (en) * 2018-07-31 2023-06-02 佳能特机株式会社 Electrostatic chuck system, film forming apparatus, adsorption method, and film forming method
KR20210138052A (en) 2019-03-14 2021-11-18 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Bonding systems and bonding methods

Also Published As

Publication number Publication date
TW201622028A (en) 2016-06-16
KR102407491B1 (en) 2022-06-13
KR20160018411A (en) 2016-02-17
JP6382769B2 (en) 2018-08-29
TWI612595B (en) 2018-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6177739B2 (en) Joining apparatus, joining system, joining method, program, and computer storage medium
JP5538613B1 (en) Joining apparatus and joining system
JP6382769B2 (en) Joining apparatus, joining system, joining method, program, and computer storage medium
JP6271404B2 (en) Joining method, program, computer storage medium, joining apparatus and joining system
JP5355451B2 (en) Joining device
JP6596288B2 (en) Joining method, program, computer storage medium, joining apparatus and joining system
JP6407803B2 (en) Joining apparatus, joining system, joining method, program, and computer storage medium
JP2015119088A (en) Bonding method, program, computer storage medium, bonding device and bonding system
JP2014229677A (en) Bonding device, bonding system, bonding method, program, and computer storage medium
JP2015018919A (en) Joining device, joining system, joining method, program and computer storage medium
JP2015018920A (en) Joining device, joining system, joining method, program and computer storage medium
JP6047452B2 (en) Joining apparatus, joining system, joining method, program, and computer storage medium
JP2015015269A (en) Bonding device, bonding system, bonding method, program, and computer storage medium
JP2017034107A (en) Joining device, joining system, joining method, program and computer storage medium
JP6120749B2 (en) Joining method, program, computer storage medium, joining apparatus and joining system
JP6231937B2 (en) Joining apparatus and joining system
JP2014229787A (en) Bonding device, bonding system, bonding method, program, and computer storage medium
JP2015138929A (en) Bonding system, bonding method, program, computer storage medium
JP6382765B2 (en) Joining apparatus and joining system
WO2011105325A1 (en) Joining method, program, and computer recording medium
JP6382764B2 (en) Joining apparatus and joining system
JP2017034108A (en) Substrate holding member
JP2013232685A (en) Bonding apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170823

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180410

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180417

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180612

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: 20180724

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180802

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6382769

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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