JP2016040805A - Substrate processing method, program, computer storage medium, and substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び基板処理装置に関する。 The present invention relates to a substrate processing method, a program, a computer storage medium, and a substrate processing apparatus.
近年、例えば半導体デバイスの製造工程において、シリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板の大口径化および薄化が進んでいる。半導体基板上には複数の電子回路が形成され、以下、かかる基板を被処理基板という。大口径で薄い被処理基板は、搬送時や研磨処理時に反りや割れが生じるおそれがある。このため、被処理基板に支持基板を貼り合わせることによって、被処理基板を補強することが行われている。 In recent years, for example, in semiconductor device manufacturing processes, semiconductor substrates such as silicon wafers and compound semiconductor wafers have become larger and thinner. A plurality of electronic circuits are formed on the semiconductor substrate. Hereinafter, such a substrate is referred to as a substrate to be processed. A thin substrate to be processed having a large diameter may be warped or cracked during conveyance or polishing. For this reason, the substrate to be processed is reinforced by attaching a support substrate to the substrate to be processed.
例えば特許文献1には、上チャックと下チャックとで被処理基板と支持基板とをそれぞれ保持し、上チャックを降下させることによって被処理基板と支持基板とを接触及び押圧して両者を接合する接合装置が開示されている。被処理基板又は支持基板の表面には接着剤が塗布されており、上記のように押圧されることによって両者は接合される。なお、被処理基板と支持基板の接合は真空状態の処理雰囲気下で行われるため、上チャックおよび下チャックとして、基板を静電吸着により保持する静電チャックが用いられる。 For example, in Patent Document 1, the substrate to be processed and the support substrate are respectively held by the upper chuck and the lower chuck, and the substrate to be processed and the support substrate are brought into contact and pressed by lowering the upper chuck to join them together. A joining apparatus is disclosed. An adhesive is applied to the surface of the substrate to be processed or the support substrate, and the two are joined by being pressed as described above. Since the substrate to be processed and the support substrate are bonded in a vacuum processing atmosphere, an electrostatic chuck that holds the substrate by electrostatic attraction is used as the upper chuck and the lower chuck.
このように静電チャックを用いた基板処理においては、当該基板処理を適切に行うため、基板が静電チャックに適切に保持されていることが必要となる。そこで、例えば特許文献2では、基板と静電チャックの電極との間の静電容量を測定し、測定された静電容量と基準値を比較して、基板の保持状態を検査することが提案されている。
As described above, in the substrate processing using the electrostatic chuck, it is necessary that the substrate is appropriately held by the electrostatic chuck in order to appropriately perform the substrate processing. Thus, for example,
しかしながら、特許文献2に記載された方法では、静電容量を測定するための測定器などが別途必要となる。このため、静電チャックによる基板の保持状態の検査には改善の余地があった。
However, the method described in
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板の保持状態を効率よく検査し、基板処理を適切に行うことを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to efficiently inspect the holding state of a substrate and appropriately perform substrate processing.
前記の目的を達成するため、本発明は、基板に所定の処理を行う基板処理方法であって、基板の抵抗値より大きい抵抗値を有する本体部と、基板を静電吸着する静電吸着部とを備える基板保持部に対し、当該静電吸着部の電極に電源から電圧を印加することでジョンソンラーベック力を発生させて、前記基板保持部で基板を保持する基板保持工程と、その後、前記電源から出力される電流の電流値を測定し、測定された電流値と所定の基準値とを比較して、前記基板保持部による基板の保持状態を検査する検査工程と、その後、前記検査工程において前記基板保持部による基板の保持状態が正常であると判定された場合、当該基板に所定の処理を行う処理工程と、を有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention is a substrate processing method for performing a predetermined process on a substrate, and a main body portion having a resistance value larger than the resistance value of the substrate, and an electrostatic adsorption portion for electrostatically adsorbing the substrate And a substrate holding step of generating a Johnson Rahbek force by applying a voltage from a power source to the electrode of the electrostatic attraction unit, and holding the substrate by the substrate holding unit, An inspection step of measuring a current value of a current output from the power source, comparing the measured current value with a predetermined reference value, and inspecting a holding state of the substrate by the substrate holding unit, and then the inspection And a processing step of performing a predetermined process on the substrate when it is determined in the step that the substrate holding state by the substrate holding unit is normal.
本発明によれば、基板保持部にジョンソンラーベック型の静電チャックを用いており、当該基板保持部の本体部の抵抗値は基板の抵抗値より大きい。そうすると、基板保持部の電極に電圧を印加した際、基板保持部に基板が保持されていない場合には、基板保持部の内部における電極間で電流は流れにくく、電源から出力される電流の電流値は小さい。これに対して、基板保持部に基板が保持されている場合、基板の抵抗値が小さい分、基板保持部と基板との間で電流が流れやすくなり、電源から出力される電流の電流値は大きくなる。 According to the present invention, a Johnson Rabeck type electrostatic chuck is used for the substrate holding portion, and the resistance value of the main body portion of the substrate holding portion is larger than the resistance value of the substrate. Then, when a voltage is applied to the electrodes of the substrate holding unit, if the substrate is not held by the substrate holding unit, the current hardly flows between the electrodes inside the substrate holding unit, and the current of the current output from the power supply The value is small. On the other hand, when the substrate is held by the substrate holding part, the current flows easily between the substrate holding part and the substrate because the resistance value of the substrate is small, and the current value of the current output from the power supply is growing.
かかる知見に基づいて、本発明では、検査工程において電源から出力される電流の電流値を測定し、基板の保持状態を検査する。具体的には、例えば測定された電流値が所定の基準値より大きい場合、基板の保持状態が正常であると判定され、一方、例えば測定された電流値が所定の基準値以下の場合、基板の保持状態が異常であると判定される。このとき、従来の静電容量に基づいた検査のように別途の測定器が不要であるため、基板の保持状態を効率よく検査できる。そして、基板の保持状態が正常である場合のみ、基板に所定の処理が行われるので、当該基板処理を適切に行うことができる。 Based on this knowledge, in the present invention, the current value of the current output from the power source is measured in the inspection process, and the holding state of the substrate is inspected. Specifically, for example, when the measured current value is larger than a predetermined reference value, it is determined that the holding state of the substrate is normal. On the other hand, for example, when the measured current value is less than the predetermined reference value, the substrate Is determined to be abnormal. At this time, since a separate measuring instrument is not required unlike the inspection based on the conventional capacitance, the holding state of the substrate can be efficiently inspected. Only when the holding state of the substrate is normal, the predetermined processing is performed on the substrate, so that the substrate processing can be appropriately performed.
なお、例えばクーロン力を利用した静電チャックを用いた場合、当該静電チャックの抵抗値は、ジョンソンラーベック型の静電チャックの抵抗値よりも大きい。すなわち、クーロン型の静電チャックにおいては、静電チャック内の電極間で電流は流れにくいが、静電チャックと基板との間でも電流は流れにくい。このため、クーロン型の静電チャックでは電流値の変動が小さく、電流値に基づいて基板の保持状態を検査するのは困難であって、従来のように静電容量に基づいて基板の保持状態を検査せざるをえない。換言すれば、基板保持部がジョンソンラーベック型の静電チャックである場合に、本発明は有効なのである。 For example, when an electrostatic chuck using Coulomb force is used, the resistance value of the electrostatic chuck is larger than the resistance value of the Johnson Rabeck type electrostatic chuck. That is, in a Coulomb type electrostatic chuck, current hardly flows between electrodes in the electrostatic chuck, but current does not easily flow between the electrostatic chuck and the substrate. For this reason, in the Coulomb type electrostatic chuck, the fluctuation of the current value is small, and it is difficult to inspect the holding state of the substrate based on the current value, and the holding state of the substrate based on the capacitance as in the past. Must be inspected. In other words, the present invention is effective when the substrate holder is a Johnson Rabeck type electrostatic chuck.
前記基板保持部は、基板を真空引きして吸着する真空吸着部をさらに有し、前記基板保持工程は、前記真空吸着部により基板を真空吸着する真空吸着工程と、その後、処理雰囲気を減圧する際、前記真空吸着部による基板の真空吸着を停止すると共に、前記静電吸着部により基板を静電吸着する静電吸着工程と、を有していてもよい。 The substrate holding unit further includes a vacuum suction unit that vacuums and sucks the substrate, and the substrate holding step includes a vacuum suction step in which the substrate is vacuum-sucked by the vacuum suction unit, and then the processing atmosphere is depressurized. At the time, the vacuum suction of the substrate by the vacuum suction unit may be stopped, and an electrostatic suction step of electrostatically chucking the substrate by the electrostatic suction unit may be included.
前記基板保持工程の前に、前記電源から出力される電流の電流値を測定し、測定された電流値と、前記所定の基準値とは別の基準値とを比較して、前記基板保持部の表面の清浄状態を検査してもよい。 Before the substrate holding step, the current value of the current output from the power source is measured, the measured current value is compared with a reference value different from the predetermined reference value, and the substrate holding unit You may inspect the clean state of the surface.
前記所定の処理は、接着剤を介して基板同士を接合する処理であってもよい。 The predetermined process may be a process of bonding substrates through an adhesive.
別な観点による本発明によれば、前記基板処理方法を基板処理装置によって実行させるように、当該基板処理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 substrate processing apparatus so that the substrate processing method is executed by the substrate processing apparatus.
また別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。 According to another aspect of the present invention, a readable computer storage medium storing the program is provided.
さらに別な観点による本発明は、基板に所定の処理を行う基板処理装置であって、基板の抵抗値より大きい抵抗値を有する本体部と、ジョンソンラーベック力を利用して基板を静電吸着する静電吸着部とを備える基板保持部と、前記静電吸着部の電極に電圧を印加する電源と、前記静電吸着部の電極に電源から電圧を印加することでジョンソンラーベック力を発生させて、前記基板保持部で基板を保持する基板保持工程と、その後、前記電源から出力される電流の電流値を測定し、測定された電流値と所定の基準値とを比較して、前記基板保持部による基板の保持状態を検査する検査工程と、その後、前記検査工程において前記基板保持部による基板の保持状態が正常であると判定された場合、当該基板に所定の処理を行う処理工程と、を実行するように、前記基板保持部と前記電源を制御する制御部と、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 substrate processing apparatus for performing predetermined processing on a substrate, wherein the substrate is electrostatically attracted by utilizing a body portion having a resistance value larger than the resistance value of the substrate and Johnson Rabeck force. A substrate holding unit including an electrostatic chuck unit, a power source that applies a voltage to the electrode of the electrostatic chuck unit, and a Johnson Rabeck force generated by applying a voltage from the power source to the electrode of the electrostatic chuck unit The substrate holding step of holding the substrate by the substrate holding unit, and then measuring the current value of the current output from the power source, comparing the measured current value with a predetermined reference value, An inspection process for inspecting the holding state of the substrate by the substrate holding unit, and then a processing step for performing a predetermined process on the substrate when it is determined in the inspection step that the holding state of the substrate by the substrate holding unit is normal And the fruit As to, it is characterized by having a control unit for controlling the power source and the substrate holder.
前記基板保持部は、基板を真空引きして吸着する真空吸着部をさらに有し、前記制御部は、前記基板保持工程において、前記真空吸着部により基板を真空吸着する真空吸着工程と、その後、処理雰囲気を減圧する際、前記真空吸着部による基板の真空吸着を停止すると共に、前記静電吸着部により基板を静電吸着する静電吸着工程と、を実行するように、前記基板保持部と前記電源を制御してもよい。 The substrate holding unit further includes a vacuum suction unit that vacuums and sucks the substrate, and the control unit includes a vacuum suction step of vacuum suction of the substrate by the vacuum suction unit in the substrate holding step, and then An electrostatic chucking step of stopping vacuum suction of the substrate by the vacuum chucking unit and electrostatically chucking the substrate by the electrostatic chucking unit when reducing the processing atmosphere. The power source may be controlled.
前記制御部は、前記基板保持工程の前に、前記電源から出力される電流の電流値を測定し、測定された電流値と、前記所定の基準値とは別の基準値とを比較して、前記基板保持部の表面の清浄状態を検査してもよい。 The control unit measures a current value of a current output from the power supply before the substrate holding step, and compares the measured current value with a reference value different from the predetermined reference value. The clean state of the surface of the substrate holder may be inspected.
前記所定の処理は、接着剤を介して基板同士を接合する処理であってもよい。 The predetermined process may be a process of bonding substrates through an adhesive.
本発明によれば、基板の保持状態を効率よく検査し、基板処理を適切に行うことができる。 According to the present invention, the substrate holding state can be efficiently inspected, and substrate processing can be performed appropriately.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、本発明の基板処理として、基板同士を接合する接合処理について説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, a bonding process for bonding substrates together will be described as a substrate process of the present invention. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below.
<1.接合システムの構成>
先ず、本実施形態に係る基板処理装置としての接合装置を備えた接合システムの構成について、図1〜図3を参照して説明する。図1は、接合システムの構成の概略を示す平面図である。図2は、接合システムの内部構成の概略を示す側面図である。図3は、被処理基板と支持基板の側面図である。なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。
<1. Structure of joining system>
First, a configuration of a bonding system including a bonding apparatus as a substrate processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view showing an outline of the configuration of the joining system. FIG. 2 is a side view illustrating the outline of the internal configuration of the joining system. FIG. 3 is a side view of the substrate to be processed and the support substrate. In the following, in order to clarify the positional relationship, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction that are orthogonal to each other are defined, and the positive direction of the Z-axis is the vertically upward direction.
以下では、図3に示すように、被処理基板Wの板面のうち、接着剤Gを介して支持基板Sと接合される側の板面を「接合面Wj」といい、接合面Wjとは反対側の板面を「非接合面Wn」という。また、支持基板Sの板面のうち、接着剤Gを介して被処理基板Wと接合される側の板面を「接合面Sj」といい、接合面Sjとは反対側の板面を「非接合面Sn」という。 In the following, as shown in FIG. 3, the plate surface of the substrate W to be processed that is bonded to the support substrate S via the adhesive G is referred to as “bonding surface Wj”, and the bonding surface Wj Is referred to as the “non-bonding surface Wn”. In addition, among the plate surfaces of the support substrate S, the plate surface on the side bonded to the substrate W to be processed via the adhesive G is referred to as “bonding surface Sj”, and the plate surface on the opposite side to the bonding surface Sj is referred to as “ This is referred to as “non-joint surface Sn”.
被処理基板Wは、例えば、シリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板に複数の電子回路(デバイス)が形成された基板であり、電子回路が形成される側の板面を接合面Wjとしている。かかる被処理基板Wは、支持基板Sとの接合後、非接合面Wnが研磨処理されることによって薄化される。 The substrate W to be processed is a substrate in which a plurality of electronic circuits (devices) are formed on a semiconductor substrate such as a silicon wafer or a compound semiconductor wafer, and a plate surface on the side where the electronic circuits are formed is used as a bonding surface Wj. . The substrate W to be processed is thinned by polishing the non-bonded surface Wn after bonding to the support substrate S.
一方、支持基板としての支持基板Sは、被処理基板Wと略同径の基板であり、被処理基板Wを支持する。支持基板Sとしては、シリコンウェハの他、ガラス基板などを用いることができる。 On the other hand, the support substrate S as a support substrate is a substrate having the same diameter as the substrate to be processed W, and supports the substrate to be processed W. As the support substrate S, a glass substrate or the like can be used in addition to a silicon wafer.
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被処理基板W、複数の支持基板S、複数の重合基板Tをそれぞれ収容可能なカセットCw、Cs、Ctが搬入出される搬入出ステーション2と、被処理基板W、支持基板S、重合基板T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 Cw, Cs, and Ct that can accommodate a plurality of substrates W, a plurality of support substrates S, and a plurality of superposed substrates T, respectively, with the outside. The loading /
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、Y軸方向(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Cw、Cs、Ctを搬入出する際に、カセットCw、Cs、Ctを載置することができる。このように搬入出ステーション2は、複数の被処理基板W、複数の支持基板S、複数の重合基板Tを保有可能に構成されている。
The loading /
なお、カセット載置板11の個数は、本実施形態に限定されず、任意に決定することができる。また、カセットの1つを不具合基板の回収用として用いてもよい。すなわち、種々の要因で被処理基板Wと支持基板Sとの接合に不具合が生じた基板を、他の正常な重合基板Tと分離することができるカセットである。本実施形態においては、複数のカセットCtのうち、1つのカセットCtを不具合基板の回収用として用い、他方のカセットCtを正常な重合基板Tの収容用として用いている。
In addition, the number of the
搬入出ステーション2には、カセット載置台10に隣接して第1の基板搬送領域20が設けられている。第1の基板搬送領域20には、Y軸方向に延伸する搬送路21上を移動自在な第1の基板搬送装置22が設けられている。第1の基板搬送装置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Cw、Cs、Ctと、後述する処理ステーション3の第3の処理ブロックG3のトランジション装置50、51との間で被処理基板W、支持基板S、重合基板Tを搬送できる。
In the carry-in / out
処理ステーション3には、各種処理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中のY軸負方向側)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中のY軸正方向側)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中のX軸負方向側)には、第3の処理ブロックG3が設けられている。
The
例えば第1の処理ブロックG1には、接着剤Gを介して被処理基板Wと支持基板Sとを押圧して接合する接合装置30〜33が、搬入出ステーション2側からこの順でX軸方向に並べて配置されている。なお、接合装置30〜33の装置数や配置は任意に設定することができる。また、接合装置30〜33の構成については、後述する。
For example, in the first processing block G1,
例えば第2の処理ブロックG2には、図2に示すように被処理基板Wに接着剤Gを塗布する塗布装置40と、接着剤Gが塗布された被処理基板Wを所定の温度に加熱する熱処理装置41〜43と、同様の熱処理装置44〜46とが、搬入出ステーション2側に向かう方向(図1中のX軸負方向)にこの順で並べて配置されている。熱処理装置41〜43と熱処理装置44〜46は、それぞれ下からこの順で3段に設けられている。なお、熱処理装置41〜46の装置数や鉛直方向及び水平方向の配置は任意に設定することができる。
For example, in the second processing block G2, as shown in FIG. 2, the
上記塗布装置40としては、例えば特開2014−27118号公報に記載の塗布装置を用いることができる。すなわち、塗布装置40は、被処理基板Wを保持して回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持された被処理基板W上に接着剤Gを供給する接着剤ノズルを有している。
As the
上記熱処理装置41〜46としては、例えば特開2014−27118号公報に記載の熱処理装置を用いることができる。すなわち、熱処理装置41〜46は、被処理基板Wを加熱処理する加熱部と、被処理基板Wを温度調節する温度調節部を有している。なお、熱処理装置41〜46では、重合基板Tの温度調節もすることができる。さらに、重合基板Tの温度調節をするため、第2の処理ブロックG2に温度調節装置(図示せず)を設けてもよい。温度調節装置は、上述した熱処理装置41〜46と同様の構成を有し、熱板に代えて、温度調節板が用いられる。温度調節板の内部には、例えばペルチェ素子などの冷却部材が設けられており、温度調節板を設定温度に調節できる。
As said heat processing apparatus 41-46, the heat processing apparatus of Unexamined-Japanese-Patent No. 2014-27118 can be used, for example. That is, the
例えば第3の処理ブロックG3には、被処理基板W、支持基板S、重合基板Tのトランジション装置50、51が下からこの順で2段に設けられている。
For example, in the third processing block G3,
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、第2の基板搬送領域60が形成されている。第2の基板搬送領域60には、例えば第2の基板搬送装置61が配置されている。
As shown in FIG. 1, a second
第2の基板搬送装置61は、例えば鉛直方向、水平方向(X軸方向、Y軸方向)及び鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有している。第2の基板搬送装置61は、第2の基板搬送領域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内の所定の装置に被処理基板W、支持基板S、重合基板Tを搬送できる。
The second
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における被処理基板W、支持基板S、重合基板T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 substrate to be processed W, the support substrate S, and the superposed substrate T in the bonding system 1. The program storage unit also stores a program for controlling the operation of drive systems such as the above-described various processing apparatuses and transfer apparatuses to realize the below-described joining process in the joining 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.
<2.接合装置の構成>
次に、上述した接合装置30〜33の構成について説明する。なお、以下においては接合装置30の構成について説明し、接合装置31〜33の構成は接合装置30の構成と同様であるので説明を省略する。
<2. Structure of joining device>
Next, the structure of the joining
図4に示すように接合装置30は、内部を密閉可能な処理容器100を有している。処理容器100の第2の基板搬送領域60側の側面には、被処理基板W、支持基板S、重合基板Tの搬入出口101が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ(図示せず)が設けられている。
As shown in FIG. 4, the joining
処理容器100の内部は、内壁102によって、前処理領域D1と接合領域D2に区画されている。上述した搬入出口101は、前処理領域D1における処理容器100の側面に形成されている。また、内壁102にも、被処理基板W、支持基板S、重合基板Tの搬入出口103が形成されている。
The inside of the
前処理領域D1には、接合装置30の外部との間で被処理基板W、支持基板S、重合基板Tを受け渡すための受渡部110が設けられている。受渡部110は、搬入出口101に隣接して配置されている。また受渡部110は、鉛直方向に複数、例えば2段配置され、被処理基板W、支持基板S、重合基板Tのいずれか2つを同時に受け渡すことができる。例えば一の受渡部110で接合前の被処理基板W又は支持基板Sを受け渡し、他の受渡部110で接合後の重合基板Tを受け渡してもよい。あるいは、一の受渡部110で接合前の被処理基板Wを受け渡し、他の受渡部110で接合前の支持基板Sを受け渡してもよい。
In the pretreatment region D1, a
受渡部110としては、例えば特開2014−27118号公報に記載の受渡部を用いることができる。すなわち、受渡部110は、受渡アーム111と支持ピン112とを有している。受渡アーム111は、第2の基板搬送装置61と支持ピン112との間で被処理基板W、支持基板S、重合基板Tを受け渡すことができる。支持ピン112は、複数、例えば3箇所に設けられ、被処理基板W、支持基板S、重合基板Tを支持することができる。
As the
前処理領域D1のX軸負方向側、すなわち搬入出口103側において、受渡部110の鉛直上方には、例えば支持基板Sの表裏面を反転させる反転部120が設けられている。
On the X-axis negative direction side of the pretreatment region D1, that is, on the loading / unloading
反転部120としては、例えば特開2014−27118号公報に記載の反転部を用いることができる。すなわち、反転部120は、支持基板S、被処理基板Wを保持する保持アーム121を有している。保持アーム121は、水平方向(図4中のY軸方向)に延伸している。また保持アーム121には、支持基板S、被処理基板Wを保持する保持部材122が例えば4箇所に設けられている。保持アーム121は、例えばモータなどを備えた駆動部123に支持されている。この駆動部123によって、保持アーム121は水平軸周りに回動自在であり、且つ水平方向(図4中のX軸方向及びY軸方向)に移動できる。また、駆動部123によって、保持アーム121は鉛直方向に延伸する支持柱124に沿って鉛直方向に移動できる。
As the reversing
支持柱124には、保持部材122に保持された支持基板S、被処理基板Wの水平方向の向きを調節する位置調節機構125が支持板126を介して支持されている。位置調節機構125は、基台127と、支持基板S、被処理基板Wのノッチ部の位置を検出する検出部128とを有している。そして、位置調節機構125では、保持部材122に保持された支持基板S、被処理基板Wを水平方向に移動させながら、検出部128で支持基板S、被処理基板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支持基板S、被処理基板Wの水平方向の向きを調節している。
A
なお、以上のように構成された受渡部110は鉛直方向に2段に配置され、またこれら受渡部110の鉛直上方に反転部120が配置される。すなわち、受渡部110の受渡アーム111は、反転部120の保持アーム121と位置調節機構125の下方において水平方向に移動する。また、受渡部110の支持ピン112は、反転部120の保持アーム121の下方に配置されている。
The
接合領域D2のX軸正方向側には、受渡部110、反転部120及び後述する接合部140に対して、被処理基板W、支持基板S、重合基板Tを搬送する搬送部130が設けられている。搬送部130は、搬入出口103に取り付けられている。
On the X axis positive direction side of the bonding region D2, a
搬送部130としては、例えば特開2014−27118号公報に記載の搬送部を用いることができる。すなわち、搬送部130は、複数、例えば2本の搬送アーム131を有している。2本の搬送アーム131は、鉛直方向に下からこの順で2段に配置され、それぞれ被処理基板W、支持基板S、重合基板Tの裏面(被処理基板W、支持基板Sにおいては非接合面Wn、Sn)を保持して搬送する搬送アームと、支持基板Sの表面、すなわち接合面Sjの外周部を保持して搬送する搬送アームである。搬送アーム131の基端部には、例えばモータなどを備えたアーム駆動部132が設けられている。このアーム駆動部132によって、各搬送アーム131は独立して水平方向に移動できる。これら搬送アーム131とアーム駆動部132は、基台133に支持されている。
As the
接合領域D2のX軸負方向側には、接着剤Gを介して被処理基板Wと支持基板Sとを押圧して接合する接合部140が設けられている。
A
図5に示すように接合部140は、被処理基板Wを上面で載置して保持する基板保持部としての第1の保持部200と、支持基板Sを下面で吸着保持する基板保持部としての第2の保持部300とを有している。第1の保持部200は、第2の保持部300の下方に設けられ、第2の保持部300と対向するように配置されている。すなわち、第1の保持部200に保持された被処理基板Wと第2の保持部300に保持された支持基板Sは対向して配置されている。
As shown in FIG. 5, the
図6に示すように第1の保持部200には、ジョンソンラーベック型の双極型静電チャックが用いられる。第1の保持部200の本体部201は、被処理基板Wの抵抗値より大きい抵抗値を有し、本体部201には、例えば窒化アルミセラミックなどのセラミックが用いられる。
As shown in FIG. 6, a Johnson Rabeck type bipolar electrostatic chuck is used for the
本体部201には、被処理基板Wを静電吸着するための第1の静電吸着部202が設けられている。第1の静電吸着部202は、一対の電極202a、202bを有している。一対の電極202a、202bには例えば直流高圧電源203が接続され、例えば電極202aを陽極、電極202bを陰極とする電圧が電源203から印加される。そして、第1の静電吸着部202は、電極202a、202bに電源203から電圧を印加することで、本体部201の保持面201aにジョンソンラーベック力を発生させて、当該保持面201aに被処理基板Wの非接合面Wnを吸着させる。なお、本実施形態では、図6において第1の静電吸着部202が電極202a、202bをそれぞれ1個ずつ有する例について説明したが、電極の個数はこれに限定されず、それぞれ複数個あってもよい。
The
また、本体部201には、被処理基板Wを真空吸着するための第1の真空吸着部204が設けられている。第1の真空吸着部204は、吸気空間204aと、保持面201aから吸気空間204aへ連通する複数の貫通孔204bとを有している。吸気空間204aには、吸気管205を介して真空ポンプなどの吸気装置206が接続されている。そして、第1の真空吸着部204は、吸気装置206の吸気によって発生する負圧を利用し、保持面201aに被処理基板Wの非接合面Wnを吸着させる。
The
図5に示すように本体部201の内部には、被処理基板Wを加熱する第1の加熱機構207が設けられている。第1の加熱機構207には、例えば減圧雰囲気下でも使用可能なセラミックヒータが用いられる。第1の加熱機構207による被処理基板Wの加熱温度は、例えば制御部70により制御される。
As shown in FIG. 5, a
第1の保持部200の下面側には、第1の冷却機構208が設けられている。第1の冷却機構208としては、例えば金属製の冷却ジャケットを用いることができ、冷水等の冷却流体を媒体として第1の保持部200を冷却することによって、第1の保持部200に保持された被処理基板Wを冷却する。なお、第1の冷却機構208の下面側にさらに断熱板(図示せず)を設け、第1の加熱機構207により被処理基板Wを加熱する際の熱が後述する第1のチャンバ411側に伝達されるのを防止するようにしてもよい。また、第1の冷却機構208を省略し、断熱板のみを設けてもよい。
A
第1の保持部200の下方には、被処理基板W又は重合基板Tを下方から支持し昇降させるための昇降ピン210が例えば3箇所に設けられている。昇降ピン210は、昇降駆動部211により上下動できる。昇降駆動部211は、例えばボールネジ(図示せず)と当該ボールネジを回動させるモータ(図示せず)とを有している。また、第1の保持部200の中央部付近には、第1の保持部200及び第1のチャンバ411を厚み方向に貫通する貫通孔212が例えば3箇所に形成されている。そして、昇降ピン210は貫通孔212を挿通し、第1の保持部200の上面から突出可能になっている。なお、昇降駆動部211は後述する第1のチャンバ411の下部に設けられている。そして昇降駆動部211は、支持部材220上に設けられている。
Below the first holding
図7に示すように第2の保持部300には、第1の保持部200と同様にジョンソンラーベック型の双極型静電チャックが用いられる。第2の保持部300は、本体部301は、支持基板Sの抵抗値より大きい抵抗値を有し、本体部301には、例えば窒化アルミセラミックなどのセラミックが用いられる。
As shown in FIG. 7, as the
本体部301には、支持基板Sを静電吸着するための第2の静電吸着部302が設けられている。第2の静電吸着部302は、一対の電極302a、302bを有している。一対の電極302a、302bには例えば直流高圧電源303が接続され、例えば電極302aを陽極、電極302bを陰極とする電圧が電源303から印加される。そして、第2の静電吸着部302は、電極302a、302bに電源303から電圧を印加することで、本体部301の保持面301aにジョンソンラーベック力を発生させて、当該保持面301aに支持基板Sの非接合面Snを吸着させる。なお、本実施形態では、図7において第2の静電吸着部302が電極302a、302bをそれぞれ1個ずつ有する例について説明したが、電極の個数はこれに限定されず、それぞれ複数個あってもよい。
The
また、本体部301には、支持基板Sを真空吸着するための第2の真空吸着部304が設けられている。第2の真空吸着部304は、吸気空間304aと、保持面301aから吸気空間304aへ連通する複数の貫通孔304bとを有している。吸気空間304aには、吸気管305を介して真空ポンプなどの吸気装置306が接続されている。そして、第2の真空吸着部304は、吸気装置306の吸気によって発生する負圧を利用し、保持面301aに支持基板Sの非接合面Snを吸着させる。
The
図5に示すように本体部301の内部には、支持基板Sを加熱する第2の加熱機構307が設けられている。第2の加熱機構307には、例えば減圧雰囲気下でも使用可能なセラミックヒータが用いられる。第2の加熱機構307による支持基板Sの加熱温度は、例えば制御部70により制御される。
As shown in FIG. 5, a
第2の保持部300の上面側には、第2の冷却機構308が設けられている。第2の冷却機構308としては、例えば金属製の冷却ジャケットを用いることができ、冷水等の冷却流体を媒体として第2の保持部300を冷却することによって、第2の保持部300に保持された支持基板Sを冷却する。なお、第2の冷却機構308の上面側にさらに断熱板(図示せず)を設け、第2の加熱機構307により支持基板Sを加熱する際の熱が後述する支持板310側に伝達されるのを防止するようにしてもよい。また、第2の冷却機構308を省略し、断熱板のみを設けてもよい。
A
第2の保持部300の上面側には、支持板310を介して、第2の保持部300を鉛直下方に押圧する加圧機構320が設けられている。加圧機構320は、第2の保持部300を鉛直下方に移動させることにより、支持基板Sを被処理基板Wに接触させて加圧する。かかる加圧機構320は、被処理基板Wと支持基板Sを覆うように設けられた圧力容器321と、圧力容器321の内部に流体、例えば圧縮空気を供給する流体供給管322と、内部に流体を貯留し、流体供給管322を介して圧力容器321に流体を供給する流体を流体供給源323とを有している。
A
圧力容器321は、例えば鉛直方向に伸縮自在の例えばステンレス製のベローズにより構成されている。圧力容器321は、その下面が支持板310の上面に固定されると共に、上面が第2の保持部300の上方に設けられた支持板330の下面に固定されている。流体供給管322は、その一端が圧力容器321に接続され、他端が流体供給源323に接続されている。なお、支持板330は、加圧機構320により第2の保持部300にかかる荷重の反力を受けても変形しない強度を有する部材により構成されているのが好ましい。
The
そして、圧力容器321に流体供給管322から流体を供給することで、圧力容器321が伸長する。この際、圧力容器321の上面と支持板330の下面とが当接しているので、圧力容器321は下方向にのみ伸長し、圧力容器321の下面に設けられた第2の保持部300を下方に押圧することができる。これにより、支持基板Sは被処理基板Wと接触して加圧される。被処理基板Wと支持基板Sの加圧力は、圧力容器321に供給する流体の圧力を調節することで調節される。
Then, by supplying fluid from the
なお、圧力容器321は伸縮性を有するので、第2の保持部300の平行度と第1の保持部200の平行度に差異が生じていても、その差異を吸収できる。またこの際、圧力容器321の内部は流体により均等に加圧されるので、被処理基板Wと支持基板Sを均等に押圧できる。したがって、第1の保持部200と第2の保持部300の平行度に関わらず、圧力容器321は第2の保持部300(被処理基板Wと支持基板S)を面内均一に押圧することができる。
In addition, since the
第1の保持部200と第2の保持部300との間には、第1の保持部200に保持された被処理基板Wの表面を撮像する第1の撮像部400と、第2の保持部300に保持された支持基板Sの表面を撮像する第2の撮像部401とが設けられている。第1の撮像部400と第2の撮像部401には、例えば広角型のCCDカメラがそれぞれ用いられる。また、第1の撮像部400と第2の撮像部401は、移動機構(図示せず)によって鉛直方向及び水平方向に移動可能に構成されている。
Between the 1st holding |
接合部140は、内部を密閉可能なチャンバ410を有している。チャンバ410は、上述した第1の保持部200、第2の保持部300、支持板310、圧力容器321、支持板330、第1の撮像部400、第2の撮像部401を内部に収容する。
The joint 140 has a
チャンバ410は、第1の保持部200を支持する第1のチャンバ411と、第2の保持部300を支持する第2のチャンバ412とを有している。第2のチャンバ412は、例えばエアシリンダ等の昇降機構(図示せず)によって鉛直方向に昇降可能に構成されている。第1のチャンバ411における第2のチャンバ412との接合面には、チャンバ410の内部の気密性を保持するためのシール材413が設けられている。シール材413には、例えばOリングが用いられる。そして、図8に示すように第1のチャンバ411と第2のチャンバ412を当接させることで、チャンバ410の内部が密閉空間に形成される。
The
図5に示すように第2のチャンバ412の周囲には、当該第2のチャンバ412を介して第2の保持部300を水平方向に移動させる移動機構420が複数、例えば5つ設けられている。5つの移動機構420のうち、4つの移動機構420は第2の保持部300の水平方向への移動に用いられ、1つの移動機構420は第2の保持部300の鉛直軸周り(θ方向)の回転に用いられる。
As shown in FIG. 5, a plurality of, for example, five moving
移動機構420は、第2のチャンバ412の外周部に当接して第2の保持部300を移動させるカム421と、シャフト422を介してカム421を回転させる、例えばモータ(図示せず)を内蔵した回転駆動部423とを有している。カム421はシャフト422の中心軸に対して偏心して設けられている。そして、回転駆動部423によりカム421を回転させることで、第2の保持部300に対するカム421の中心位置が移動し、第2の保持部300を水平方向に移動させることができる。
The moving
第1のチャンバ411には、チャンバ410内の雰囲気を減圧する減圧機構430が設けられている。減圧機構430は、チャンバ410内の雰囲気を吸気するための吸気管431と、吸気管431に接続された例えば真空ポンプ等の吸気装置432とを有している。なお、第1のチャンバ411には、チャンバ410内へ例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給するガス供給機構(図示せず)が設けられていてもよい。
The
なお、接合装置30〜33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。 In addition, operation | movement of each part in the joining apparatuses 30-33 is controlled by the control part 70 mentioned above.
<3.接合システムの動作>
次に、以上のように構成された接合システム1を用いて行われる被処理基板Wと支持基板Sの接合処理方法について説明する。図9は、かかる接合処理の主な工程の例を示すフローチャートである。
<3. Operation of joining system>
Next, a method for bonding the substrate to be processed W and the support substrate S performed using the bonding system 1 configured as described above will be described. FIG. 9 is a flowchart showing an example of main steps of the joining process.
先ず、複数枚の被処理基板Wを収容したカセットCw、複数枚の支持基板Sを収容したカセットCs、及び空のカセットCtが、搬入出ステーション2の所定のカセット載置板11に載置される。その後、第1の基板搬送装置22によりカセットCw内の被処理基板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。このとき、被処理基板Wは、その非接合面Wnが下方を向いた状態で搬送される。
First, a cassette Cw that accommodates a plurality of substrates to be processed W, a cassette Cs that accommodates a plurality of support substrates S, and an empty cassette Ct are placed on a predetermined
次に被処理基板Wは、第2の基板搬送装置61によって塗布装置40に搬送される。塗布装置40に搬入された被処理基板Wは、第2の基板搬送装置61からスピンチャックに受け渡され吸着保持される。このとき、被処理基板Wの非接合面Wnが吸着保持される。そして、スピンチャックによって被処理基板Wを回転させながら、接着剤ノズルから被処理基板Wの接合面Wjに接着剤Gを供給する。供給された接着剤Gは遠心力により被処理基板Wの接合面Wjの全面に拡散されて、当該被処理基板Wの接合面Wjに接着剤Gが塗布される(図9の工程A1)。
Next, the substrate W to be processed is transferred to the
次に被処理基板Wは、第2の基板搬送装置61によって熱処理装置41に搬送される。熱処理装置41では、先ず、加熱部によって被処理基板Wは所定の温度、例えば100℃〜300℃に加熱される(図9の工程A2)。かかる加熱を行うことで被処理基板W上の接着剤Gが加熱され、当該接着剤Gが硬化する。その後、温度調節部によって、被処理基板Wは所定の温度、例えば常温である23℃に温度調節される。
Next, the substrate W to be processed is transferred to the
次に被処理基板Wは、第2の基板搬送装置61によって接合装置30に搬送される。接合装置30に搬送された被処理基板Wは、第2の基板搬送装置61から受渡部110の受渡アーム111に受け渡された後、さらに受渡アーム111から支持ピン112に受け渡される。その後、被処理基板Wは、搬送部130の搬送アーム131によって支持ピン112から反転部120に搬送される。
Next, the substrate W to be processed is transferred to the
反転部120に搬送された被処理基板Wは、保持部材122に保持され、位置調節機構125に移動される。そして、位置調節機構125において、被処理基板Wのノッチ部の位置を調節して、当該被処理基板Wの水平方向の向きが調節される(図9の工程A3)。
The substrate to be processed W transferred to the reversing
その後、被処理基板Wは、搬送部130の搬送アーム131によって反転部120から接合部140に搬送される。このとき、第2のチャンバ412は第1のチャンバ411の上方に位置しており、第2のチャンバ412と第1のチャンバ411は当接しておらず、チャンバ410内が密閉空間に形成されていない。接合部140に搬送された被処理基板Wは、第1の保持部200に真空吸着されて保持される(図9の工程A4)。
Thereafter, the substrate W to be processed is transferred from the reversing
工程A4では、第1の真空吸着部204によって、被処理基板Wの非接合面Wnが本体部201の保持面201aに真空吸着される。そして、第1の保持部200上では、被処理基板Wの接合面Wjが上方を向いた状態、すなわち接着剤Gが上方を向いた状態で被処理基板Wが保持される。
In step A <b> 4, the non-bonded surface Wn of the target substrate W is vacuum-sucked to the holding
被処理基板Wに上述した工程A1〜A4の処理が行われている間、当該被処理基板Wに続いて支持基板Sの処理が行われる。支持基板Sは、第2の基板搬送装置61によって接合装置30に搬送される。なお、支持基板Sが接合装置30に搬送される工程については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
While the processes A1 to A4 described above are performed on the target substrate W, the support substrate S is processed subsequent to the target substrate W. The support substrate S is transferred to the
接合装置30に搬送された支持基板Sは、第2の基板搬送装置61から受渡部110の受渡アーム111に受け渡された後、さらに受渡アーム111から支持ピン112に受け渡される。その後、支持基板Sは、搬送部130の搬送アーム131によって支持ピン112から反転部120に搬送される。
The support substrate S transferred to the
反転部120に搬送された支持基板Sは、保持部材122に保持され、位置調節機構125に移動される。そして、位置調節機構125において、支持基板Sのノッチ部の位置を調節して、当該支持基板Sの水平方向の向きが調節される(図9の工程A5)。水平方向の向きが調節された支持基板Sは、位置調節機構125から水平方向に移動され、且つ鉛直方向上方に移動された後、その表裏面が反転される(図9の工程A6)。すなわち、支持基板Sの接合面Sjが下方に向けられる。
The support substrate S conveyed to the reversing
その後、支持基板Sは、鉛直方向下方に移動された後、搬送部130の搬送アーム131によって反転部120から接合部140に搬送される。このとき、搬送アーム131は、支持基板Sの接合面Sjの外周部のみを保持しているので、例えば搬送アーム131に付着したパーティクル等によって接合面Sjが汚れることはない。接合部140に搬送された支持基板Sは、第2の保持部300に真空吸着されて保持される(図9の工程A7)。
Thereafter, the support substrate S is moved downward in the vertical direction, and is then transferred from the reversing
工程A7では、第2の真空吸着部304によって、支持基板Sの非接合面Snが本体部301の保持面301aに真空吸着される。そして、第2の保持部300では、支持基板Sの接合面Sjが下方を向いた状態で支持基板Sが保持される。
In step A <b> 7, the non-bonding surface Sn of the support substrate S is vacuum-sucked to the holding
接合部140では、先ず、第1の保持部200に保持された被処理基板Wと第2の保持部300に保持された支持基板Sとの水平方向の位置調節が行われる。被処理基板Wの表面と支持基板Sの表面には、予め定められた複数、例えば4点以上の基準点が形成されている。そして、第1の撮像部400を水平方向に移動させ、被処理基板Wの表面が撮像される。また、第2の撮像部401を水平方向に移動させ、支持基板Sの表面が撮像される。その後、第1の撮像部400が撮像した画像に表示される被処理基板Wの基準点の位置と、第2の撮像部401が撮像した画像に表示される支持基板Sの基準点の位置とが合致するように、移動機構420によって支持基板Sの水平方向の位置(水平方向の向きを含む)が調節される。すなわち、回転駆動部423によってカム421を回転させて第2のチャンバ412を介して第2の保持部300を水平方向に移動させ、支持基板Sの水平方向の位置が調節される。こうして被処理基板Wと支持基板Sとの水平方向の位置が調節され、被処理基板Wと支持基板Sが対向して配置される(図9の工程A8)。
In the
その後、第1の撮像部400と第2の撮像部401を第1の保持部200と第2の保持部300との間から退出させた後、移動機構(図示せず)によって第2のチャンバ412を下降させる。そして、図8に示したように第2のチャンバ412と第1のチャンバ411を当接させて、これら第2のチャンバ412と第1のチャンバ411で構成されるチャンバ410の内部が密閉空間に形成される(図9の工程A9)。このとき、第1の保持部200に保持された被処理基板Wと第2の保持部300に保持された支持基板Sとの間には、微小な隙間が形成されている。すなわち、被処理基板Wと支持基板Sは当接していない。
Thereafter, after the
その後、減圧機構430によってチャンバ410内の雰囲気を吸引し、チャンバ410内を真空状態まで減圧する(図9の工程A10)。本実施形態では、チャンバ410内を所定の真空圧、例えば10Pa以下まで減圧する。
Thereafter, the
このようにチャンバ410内を減圧する際、第1の保持部200では、第1の真空吸着部204による被処理基板Wの真空吸着を停止し、第1の静電吸着部202によって被処理基板Wを静電吸着して保持する。具体的には、第1の静電吸着部202の電極202a、202b間に電源203から電圧を印加してジョンソンラーベック力を発生させ、被処理基板Wを吸着する。なお、このように電圧を印加しても当該電圧が低電圧(例えば1.0kV以下)であるため、第1の保持部200や被処理基板Wのデバイスが損傷を被るのを抑制できる。同様に第2の保持部300でも、第2の真空吸着部304による支持基板Sの真空吸着を停止し、第2の静電吸着部302によって支持基板Sを静電吸着して保持する。具体的には、第2の静電吸着部302の電極302a、302b間に電源303から電圧を印加してジョンソンラーベック力を発生させ、被処理基板Wを吸着する(図9の工程A11)。このように被処理基板Wと支持基板Sを静電吸着するのは、チャンバ410内が減圧されると、被処理基板Wと支持基板Sを適切に真空引きして真空吸着できないためである。なお、工程A10においてチャンバ410内が真空状態まで減圧された後も、第1の真空吸着部204による被処理基板Wの真空吸着と第2の真空吸着部304による支持基板Sの真空吸着は、継続して行われてもよい。
Thus, when the pressure in the
その後、第1の保持部200による被処理基板Wの保持状態の検査と、第2の保持部300による支持基板Sの保持状態の検査を行う(図9の工程A12)。
Thereafter, an inspection of the holding state of the substrate W to be processed by the
ここで、上述したように第1の保持部200の本体部201の抵抗値は、被処理基板Wの抵抗値より大きい。具体的には、本体部201の抵抗値は例えば1.0×109〜12Ωcmであり、被処理基板Wの抵抗値は例えば1.0×104Ωcmである。このため、電源203から電極202a、202b間に電圧を印加すると、被処理基板Wの保持状態によって、当該電源203から出力される電流の電流値が変化する。
Here, as described above, the resistance value of the
図10に示すように第1の保持部200が被処理基板Wを保持していない状態では、本体部201の内部において電極202a、202b間を流れる電流の電流値A1は小さい。電流値A1は、例えば90μA以下である。
As shown in FIG. 10, in the state where the
これに対して、図11に示すように第1の保持部200が被処理基板Wを保持している状態では、電極202a、202b間の電流は、本体部201と被処理基板Wの間を流れ、すなわち被処理基板Wの非接合面Wn側の表層を通って流れる。そして、この電流の電流値A2は、被処理基板Wの抵抗値が本体部201の抵抗値より小さい分、上記電流値A1に比べて大きくなる。電流値A2は、例えば100μA〜200μAである。なお、実際には本体部201の内部においても電極202a、202b間で電流は流れるが、この電流は微小であるため、図示を省略している。
On the other hand, as shown in FIG. 11, in the state where the
そして、接合システム1において被処理基板Wと支持基板Sの接合処理を行う前に、上記電流値A1と電流値A2を求めておき、これら電流値A1と電流値A2の間の基準値Asを予め定めておく。すなわち、第1の保持部200における被処理基板Wの保持状態(被処理基板Wの有無)を示す基準値Asを予め定めておく。
And before performing the joining process of the to-be-processed substrate W and the support substrate S in the joining system 1, the said electric current value A1 and electric current value A2 are calculated | required, and the reference value As between these electric current value A1 and electric current value A2 is obtained. It is determined in advance. That is, the reference value As indicating the holding state of the substrate W to be processed (the presence or absence of the substrate W to be processed) in the
このように基準値Asが定められた状態で、工程A12において被処理基板Wの保持状態を検査する際には、先ず、電源203から出力される電流の電流値を測定する。電流の測定は、電源203に内蔵された電流計(図示せず)を用いてもよいし、電極202a、202b間を接続する配線に設けられた電流計(図示せず)を用いてもよい。
When inspecting the holding state of the substrate W to be processed in step A12 with the reference value As thus determined, first, the current value of the current output from the
測定された電流値は制御部70に出力される。制御部70では、測定された電流値と基準値Asを比較する。そして、測定された電流値が基準値Asより大きい場合には、第1の保持部200により被処理基板Wが適切に保持されていると判定される。一方、測定された電流値が基準値As以下の場合には、第1の保持部200により被処理基板Wが適切に保持されていないと判定される。
The measured current value is output to the control unit 70. The control unit 70 compares the measured current value with the reference value As. When the measured current value is larger than the reference value As, it is determined by the
工程A12における支持基板Sの保持状態の検査も、被処理基板Wの保持状態の検査と同様に行われる。すなわち、電源303から出力される電流の電流値を測定し、測定された電流値と基準値を比較することで、第2の保持部300による支持基板Sの保持状態が検査される。
The inspection of the holding state of the support substrate S in the step A12 is performed in the same manner as the inspection of the holding state of the substrate W to be processed. That is, by measuring the current value of the current output from the
工程A12において、第1の保持部200により被処理基板Wが適切に保持されていると判定され、且つ第2の保持部300により支持基板Sが適切に保持されていると判定された場合には、これら被処理基板Wと支持基板Sの接合処理が行われる。
In Step A12, when it is determined that the target substrate W is appropriately held by the
一方、工程A12において、第1の保持部200により被処理基板Wが適切に保持されていないと判定された場合、又は第2の保持部300により支持基板Sが適切に保持されていないと判定された場合には、操作者によって状態を確認する。そして、引き続き接合処理を行うことが可能な場合には、再度、被処理基板Wと支持基板Sの保持状態が正常になるまで、上記工程A4、A7、A8〜A12を繰り返し行う。
On the other hand, in step A12, when it is determined that the target substrate W is not properly held by the
その後、工程A12において被処理基板Wと支持基板Sの保持状態が正常であると判定されると、圧力容器321に圧縮空気を供給し、当該圧力容器321内を所定の圧力、例えば10kPa〜1MPaにする。ここで、チャンバ410内は真空状態に維持されており、圧力容器321はチャンバ410内の真空雰囲気内に配置されている。このため、加圧機構320によって下方に押圧される圧力、すなわち圧力容器321から第2の保持部300に伝達される圧力は、圧力容器321内の圧力とチャンバ410内の圧力との差圧になる。そして、この加圧機構320によって第2の保持部300が下方に押圧され、被処理基板Wの全面と支持基板Sの全面が当接する。
Thereafter, when it is determined in Step A12 that the holding state of the target substrate W and the support substrate S is normal, compressed air is supplied to the
なお、チャンバ410内は真空状態に維持されているため、被処理基板Wと支持基板Sを当接させても、当該被処理基板Wと支持基板Sとの間におけるボイドの発生を抑制することができる。また、加圧機構320によって第2の保持部300を押圧する圧力は、接着剤Gの種類や被処理基板W上のデバイスの種類等に応じて設定される。
Since the
このように加圧機構320により被処理基板Wと支持基板Sを押圧する際、加熱機構207、307により被処理基板Wと支持基板Sを所定の温度、例えば100℃〜400℃で加熱する。このように支持基板Sと被処理基板Wを所定の温度で加熱しながら、加圧機構320により第2の保持部300を所定の圧力で押圧することによって、被処理基板Wと支持基板Sがより強固に接着され、接合される(図9の工程A13)。
In this way, when the target substrate W and the support substrate S are pressed by the
なお、被処理基板Wと支持基板Sの加熱は、工程A4、A7において被処理基板Wと支持基板Sがそれぞれ保持されてから工程A12までの間に行われてもよい。また、工程A13の後、冷却機構208、308によって被処理基板Wと支持基板Sを所定の温度に冷却してもよい。
In addition, the heating of the to-be-processed substrate W and the support substrate S may be performed between process A4 and A7 and process A12 after holding the to-be-processed substrate W and the support substrate S, respectively. In addition, after the process A13, the target substrate W and the support substrate S may be cooled to a predetermined temperature by the cooling
その後、第2のチャンバ412を上昇させて、チャンバ410内を大気開放する(図9の工程A14)。そして、第1の保持部200と第2の保持部300において静電吸着を停止すると共に、第1の保持部200の第1の真空吸着部204によって重合基板Tを真空吸着して保持する。(図9の工程A15)。
Thereafter, the
このように被処理基板Wと支持基板Sが接合された重合基板Tは、搬送部130の搬送アーム131によって接合部140から受渡部110に搬送される。受渡部110に搬送された重合基板Tは、支持ピン112を介して受渡アーム111に受け渡され、さらに受渡アーム111から第2の基板搬送装置61に受け渡される。
The superposed substrate T in which the substrate to be processed W and the support substrate S are bonded in this way is transferred from the bonded
その後、重合基板Tは、第2の基板搬送装置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の第1の基板搬送装置22によって所定のカセット載置板11のカセットCtに搬送される。こうして、一連の被処理基板Wと支持基板Sの接合処理が終了する。
Thereafter, the superposed substrate T is transferred to the
以上の実施の形態によれば、工程A12において電源203から出力される電流の電流値を測定し、被処理基板Wの保持状態を検査する。例えば測定された電流値が基準値Asより大きい場合、被処理基板Wの保持状態が正常であると判定され、一方、例えば測定された電流値が所定の基準値As以下の場合、被処理基板Wの保持状態が異常であると判定される。このとき、特定の装置を別途設ける必要がないため、被処理基板Wの保持状態を効率よく検査できる。同様に、支持基板Sの保持状態も効率よく検査できる。そして、被処理基板Wと支持基板Sの保持状態が正常である場合のみ、被処理基板Wと支持基板Sの接合処理が行われるので、当該接合処理を適切に行うことができる。
According to the above embodiment, the current value of the current output from the
なお、例えば第1の保持部200にクーロン力を利用した静電チャックを用いた場合、当該静電チャックの抵抗値(例えば1.0×1015Ωcm)であり、ジョンソンラーベック型の静電チャックの抵抗値(例えば1.0×109〜12Ωcm)よりも大きい。すなわち、クーロン型の静電チャックにおいては、静電チャック内の電極202a、202b間で電流は流れにくいが、静電チャックと被処理基板Wとの間でも電流は流れにくい。このため、クーロン型の静電チャックでは電流値の変動が小さく、電流値に基づいて被処理基板Wの保持状態を検査できない。さらにクーロン型の静電チャックでは、高電圧(例えば5.0kV〜10.0kV)を印加する必要があるため、第1の保持部200や被処理基板Wのデバイスが損傷を被るおそれがある。このため、本実施形態のように電流値を用いた基板保持状態の検査方法は、第1の保持部200がジョンソンラーベック型の静電チャックである場合に有用なのである。また、この効果は、支持基板Sの保持状態の検査においても同様である。
For example, when an electrostatic chuck using a Coulomb force is used for the
また、チャンバ410内の減圧前には、工程A4において第1の真空吸着部204により被処理基板Wを真空吸着し、チャンバ410内の減圧後(真空状態)には、工程A11において第1の静電吸着部202により被処理基板Wを静電吸着する。その後、さらにチャンバ410内を大気開放した際には、工程A15において再び第1の真空吸着部204により重合基板Tを真空吸着する。
In addition, before the pressure in the
ここで、チャンバ410内が減圧されると被処理基板Wを真空吸着できず、静電吸着せざるを得ないが、一方で、第1の保持部200や被処理基板Wのデバイスの損傷抑制という観点からは、静電吸着をできるだけ短時間に抑えたい。なお、本実施形態では、第1の保持部200にはジョンソンラーベック型の静電チャックが用いられるので、被処理基板Wに印加される電圧は低く、第1の保持部200や被処理基板Wのデバイスが損傷を被る可能性は極めて低いが、わずかなリスクも回避したいという狙いである。この点、本実施形態では、チャンバ410内が減圧されている間のみ被処理基板Wを静電吸着するので、被処理基板Wを適切に保持しつつ、第1の保持部200や被処理基板Wのデバイスが損傷を被るのを確実に抑制することができる。また、この効果は、第2の保持部300と支持基板Sに対しても同様である。
Here, when the inside of the
さらに接合システム1は、接合装置30〜33、塗布装置40、熱処理装置41〜46を有しているので、被処理基板Wを順次処理して当該被処理基板Wに接着剤Gを塗布して所定の温度に加熱すると共に、接合装置30において支持基板Sの表裏面を反転させる。その後、接合装置30において、接着剤Gが塗布されて所定の温度に加熱された被処理基板Wと表裏面が反転された支持基板Sとを接合する。このように本実施形態によれば、被処理基板Wと支持基板Sを並行して処理することができる。また、接合装置30において被処理基板Wと支持基板Sを接合する間に、塗布装置40、熱処理装置41及び接合装置30において、別の被処理基板Wと支持基板Sを処理することもできる。したがって、被処理基板Wと支持基板Sの接合を効率よく行うことができ、接合処理のスループットを向上させることができる。
Furthermore, since the bonding system 1 includes the
<4.その他の実施形態>
以上の実施形態では、工程A12において被処理基板Wと支持基板Sの保持状態を検査したが、これに加えて、第1の保持部200の保持面201aと第2の保持部300の保持面301aの清浄状態も検査してもよい。
<4. Other Embodiments>
In the above embodiment, the holding state of the target substrate W and the support substrate S is inspected in step A12. In addition, the holding
発明者らが調べたところ、第2の保持部300によって支持基板Sが適切に保持されず、落下してしまう一因として、第2の保持部300の保持面301aの汚れがあることが分かった。また発明者らが鋭意検討したところ、例えば保持面301aが汚れていると、電源303から出力される電流の電流値が小さくなることも分かった。
As a result of investigations by the inventors, it is found that the support substrate S is not properly held by the
そこで、例えば保持面301aの清浄状態と電源303から出力される電流の電流値との関係を予め求めておく。そして、保持面301aの洗浄が必要となる際の電流値、すなわち基準値Atを求めておく。いうまでもなく、この基準値Atは、上記実施形態において支持基板Sの保持状態を検査する際に用いた基準値Asとは別の値である。
Therefore, for example, the relationship between the clean state of the holding
そして、工程A7において第2の保持部300で支持基板Sを保持する前に、電極302a、302bに電源303から電圧を印加し、当該電源303から出力される電流の電流値を測定する。測定された電流値は制御部70に出力され、制御部70では、測定された電流値と基準値Atを比較する。測定された電流値が基準値Atより大きい場合には、保持面301aの洗浄は不要と判定され、そのまま後続の処理が行われる。一方、測定された電流値が基準値At以下の場合には、保持面301aの洗浄が必要と判定され、当該保持面301aの洗浄処理が行われる。
Then, before the supporting substrate S is held by the
電源303から出力される電流の電流値の大きさは、支持基板Sを静電吸着する際の応答性に効き、すなわち電流値が小さくなるに伴い、支持基板Sを適切に保持までに要する時間が長くなる。この点、本実施形態によれば、保持面301aの清浄状態を検査し、当該保持面301aが清浄の場合にのみ処理を行うので、第2の保持部300で支持基板Sを短時間で適切に保持することができ、従来のように支持基板Sが落下するのを抑制することができる。
The magnitude of the current value of the current output from the
また、第1の保持部200についても、工程A4において第1の保持部200で被処理基板Wを保持する前に、その保持面201aの清浄状態の検査を行ってもよい。具体的な検査方法は、第2の保持部300の保持面301aの清浄状態の検査方法と同様であるので説明を省略する。
In addition, the
以上の実施の形態では、第1の保持部200で被処理基板Wを保持する場合、第1の真空吸着部204による真空吸着と第1の静電吸着部202による静電吸着を行っていたが、静電吸着のみで被処理基板Wを保持してもよい。そして、工程A4において第1の保持部200で被処理基板Wを保持する際にも、被処理基板Wの保持状態を検査してもよい。例えば被処理基板Wが反っていると、第1の保持部200で被処理基板Wの全面を吸着保持するまでには時間がかかる。かかる場合、上記のように被処理基板Wの保持状態を検査することは、特に有用となる。
In the above embodiment, when the substrate W to be processed is held by the
同様に第2の保持部300で支持基板Sを保持する場合も、第2の真空吸着部304による真空吸着と第2の静電吸着部302による静電吸着を行っていたが、静電吸着のみで支持基板Sを保持してもよい。
Similarly, when the support substrate S is held by the
以上の実施形態では、被処理基板Wを下側に配置し、且つ支持基板Sを上側に配置した状態で、これら被処理基板Wと支持基板Sを接合していたが、被処理基板Wと支持基板Sの上下配置を反対にしてもよい。この際、第1の保持部200が支持基板Sを支持し、第2の保持部300が被処理基板Wを支持してもよい。そして、上述した工程A1〜A4を支持基板Sに対して行い、当該支持基板Sの接合面Sjに接着剤Gを塗布する。また、上述した工程A5〜A7を被処理基板Wに対して行い、当該被処理基板Wの表裏面を反転させる。そして、上述した工程A8〜A11を行い、被処理基板Wと支持基板Sを接合する。
In the above embodiment, the substrate to be processed W and the support substrate S are bonded in a state where the substrate to be processed W is disposed on the lower side and the support substrate S is disposed on the upper side. The top and bottom arrangement of the support substrate S may be reversed. At this time, the
以上の実施形態では、被処理基板Wの接合面Wjに接着剤Gを塗布していたが、支持基板Sの接合面Sjに接着剤Gを塗布してもよいし、あるいは被処理基板Wの接合面Wjと支持基板Sの接合面Sjの両方に接着剤Gを塗付してもよい。 In the above embodiment, the adhesive G is applied to the bonding surface Wj of the substrate to be processed W. However, the adhesive G may be applied to the bonding surface Sj of the support substrate S, or The adhesive G may be applied to both the bonding surface Wj and the bonding surface Sj of the support substrate S.
以上の実施形態は、基板処理として、被処理基板Wと支持基板Sの接合処理について説明したが、本発明が適用される基板処理はこれに限定されるものではない。本発明は、ジョンソンラーベック型の静電チャックを用いた装置であれば適用することができ、例えばドライエッチング装置、CVD装置、真空蒸着装置などの真空装置にも適用することができる。 In the above embodiments, the bonding process between the target substrate W and the support substrate S has been described as the substrate processing, but the substrate processing to which the present invention is applied is not limited to this. The present invention can be applied to any apparatus using a Johnson Rabeck type electrostatic chuck. For example, the present invention can also be applied to a vacuum apparatus such as a dry etching apparatus, a CVD apparatus, and a vacuum evaporation apparatus.
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。 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.
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
30〜33 接合装置
70 制御部
200 第1の保持部
201 本体部
202 第1の静電吸着部
202a、202b 電極
203 電源
204 第1の真空吸着部
300 第2の保持部
301 本体部
302 第2の静電吸着部
302a、302b 電極
303 電源
304 第2の真空吸着部
G 接着剤
S 支持基板
T 重合基板
W 被処理基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Joining
Claims (10)
基板の抵抗値より大きい抵抗値を有する本体部と、基板を静電吸着する静電吸着部とを備える基板保持部に対し、当該静電吸着部の電極に電源から電圧を印加することでジョンソンラーベック力を発生させて、前記基板保持部で基板を保持する基板保持工程と、
その後、前記電源から出力される電流の電流値を測定し、測定された電流値と所定の基準値とを比較して、前記基板保持部による基板の保持状態を検査する検査工程と、
その後、前記検査工程において前記基板保持部による基板の保持状態が正常であると判定された場合、当該基板に所定の処理を行う処理工程と、を有することを特徴とする、基板処理方法。 A substrate processing method for performing predetermined processing on a substrate,
Johnson applies a voltage from the power supply to the electrode of the electrostatic chucking portion with respect to the substrate holding portion including a main body portion having a resistance value larger than the resistance value of the substrate and an electrostatic chucking portion that electrostatically chucks the substrate. A substrate holding step of generating a Rabeck force and holding the substrate by the substrate holding unit;
Thereafter, measuring the current value of the current output from the power source, comparing the measured current value with a predetermined reference value, and inspecting the holding state of the substrate by the substrate holding unit,
Thereafter, when it is determined in the inspection step that the substrate holding state by the substrate holding unit is normal, the substrate processing method includes performing a predetermined process on the substrate.
前記基板保持工程は、
前記真空吸着部により基板を真空吸着する真空吸着工程と、
その後、処理雰囲気を減圧する際、前記真空吸着部による基板の真空吸着を停止すると共に、前記静電吸着部により基板を静電吸着する静電吸着工程と、を有することを特徴とする、請求項1に記載の基板処理方法。 The substrate holding unit further includes a vacuum suction unit that sucks and sucks the substrate,
The substrate holding step includes
A vacuum adsorption step of vacuum adsorbing the substrate by the vacuum adsorption unit;
Thereafter, when reducing the processing atmosphere, the vacuum suction of the substrate by the vacuum suction unit is stopped, and the electrostatic suction step of electrostatically chucking the substrate by the electrostatic suction unit is included. Item 2. The substrate processing method according to Item 1.
基板の抵抗値より大きい抵抗値を有する本体部と、ジョンソンラーベック力を利用して基板を静電吸着する静電吸着部とを備える基板保持部と、
前記静電吸着部の電極に電圧を印加する電源と、
前記静電吸着部の電極に電源から電圧を印加することでジョンソンラーベック力を発生させて、前記基板保持部で基板を保持する基板保持工程と、その後、前記電源から出力される電流の電流値を測定し、測定された電流値と所定の基準値とを比較して、前記基板保持部による基板の保持状態を検査する検査工程と、その後、前記検査工程において前記基板保持部による基板の保持状態が正常であると判定された場合、当該基板に所定の処理を行う処理工程と、を実行するように、前記基板保持部と前記電源を制御する制御部と、を有することを特徴とする、基板処理装置。 A substrate processing apparatus for performing predetermined processing on a substrate,
A substrate holding unit including a main body unit having a resistance value larger than the resistance value of the substrate, and an electrostatic adsorption unit that electrostatically adsorbs the substrate using Johnson Rabeck force;
A power supply for applying a voltage to the electrode of the electrostatic chuck,
A substrate holding step of generating a Johnson Rahbek force by applying a voltage from a power source to the electrode of the electrostatic adsorption unit and holding the substrate by the substrate holding unit, and then a current output from the power source An inspection step of measuring the value, comparing the measured current value with a predetermined reference value, and inspecting the holding state of the substrate by the substrate holding portion, and then the substrate holding portion by the substrate holding portion in the inspection step And a control unit that controls the power source so as to perform a processing step of performing a predetermined process on the substrate when it is determined that the holding state is normal. A substrate processing apparatus.
前記制御部は、前記基板保持工程において、前記真空吸着部により基板を真空吸着する真空吸着工程と、その後、処理雰囲気を減圧する際、前記真空吸着部による基板の真空吸着を停止すると共に、前記静電吸着部により基板を静電吸着する静電吸着工程と、を実行するように、前記基板保持部と前記電源を制御することを特徴とする、請求項7に記載の基板処理装置。 The substrate holding unit further includes a vacuum suction unit that sucks and sucks the substrate,
In the substrate holding step, the control unit stops the vacuum suction of the substrate by the vacuum suction unit when the vacuum suction step of vacuum suction of the substrate by the vacuum suction unit, and then depressurizes the processing atmosphere. The substrate processing apparatus according to claim 7, wherein the substrate holding unit and the power source are controlled so as to execute an electrostatic adsorption step of electrostatically adsorbing the substrate by the electrostatic adsorption unit.
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