JP2016096353A - Joint device, joint system, and joint method - Google Patents
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Abstract
Description
開示の実施形態は、接合装置、接合システムおよび接合方法に関する。 Embodiments disclosed herein relate to a bonding apparatus, a bonding system, and a bonding method.
近年、たと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被処理基板の大口径化および薄型化が進んでいる。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、被処理基板にガラス基板等の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 a semiconductor device manufacturing process, a substrate to be processed such as a silicon wafer or a compound semiconductor wafer is becoming larger and thinner. 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 such as a glass substrate to the substrate to be processed.
たとえば、特許文献1には、上部チャックと下部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、上部チャックと下部チャックとを接近させて被処理基板と支持基板とを押圧することで両者を接合する方法が開示されている。被処理基板または支持基板の表面にはたとえば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。 For example, in Patent Document 1, an upper chuck and a lower chuck hold a substrate to be processed and a support substrate, respectively, and the upper chuck and the lower chuck are brought close to each other to press the substrate to be processed and the support substrate. A method of bonding is disclosed. For example, an adhesive is applied to the surface of the substrate to be processed or the support substrate, and both are joined by being pressed as described above.
また、特許文献1では、上部チャックおよび下部チャックに加熱機構を設け、被処理基板および支持基板を加熱して両者を接合する方法も提案されている。 Patent Document 1 also proposes a method in which a heating mechanism is provided for the upper chuck and the lower chuck, and the substrate to be processed and the support substrate are heated to join them together.
しかしながら、上述した従来技術には、上部チャックおよび下部チャックに隣接する他の部材が加熱に伴って熱変形を起こすことで、上部チャックおよび下部チャックが損傷するおそれがあった。 However, in the above-described prior art, there is a possibility that the upper chuck and the lower chuck may be damaged by causing other members adjacent to the upper chuck and the lower chuck to be thermally deformed with heating.
たとえば、上部チャックおよび下部チャックには、接合後の被処理基板および支持基板を冷却するための冷却ジャケットが、上部チャックおよび下部チャックにそれぞれ隣接して設けられる場合がある。このような場合において加熱機構による加熱を行うと、冷却ジャケットに反りが生じ、この反りによる応力が上部チャックおよび下部チャックに加わって、上部チャックおよび下部チャックに割れ等の損傷が生じるおそれがあった。 For example, the upper chuck and the lower chuck may be provided with cooling jackets for cooling the substrate to be processed and the support substrate after bonding, adjacent to the upper chuck and the lower chuck, respectively. In such a case, if heating by the heating mechanism is performed, the cooling jacket is warped, and stress due to this warping is applied to the upper chuck and the lower chuck, and there is a possibility that damage such as cracking may occur in the upper chuck and the lower chuck. .
実施形態の一態様は、基板を保持する保持部の損傷を防止することのできる接合装置、接合システムおよび接合方法を提供することを目的とする。 An object of one embodiment is to provide a bonding apparatus, a bonding system, and a bonding method capable of preventing damage to a holding unit that holds a substrate.
実施形態の一態様に係る接合装置は、第1保持部と、第2保持部と、加圧機構と、第1冷却機構と、第2冷却機構と、第3加熱機構と、第4加熱機構とを備える。第1保持部は、第1加熱機構を有し、第1基板を保持する。第2保持部は、第1保持部に対向して配置され、第2加熱機構を有し、第2基板を保持する。加圧機構は、第1保持部と第2保持部とを相対的に移動させることによって、第1基板と第2基板とを接触させて加圧する。第1冷却機構は、第1保持部の保持面と反対側に設けられ、第1保持部を介して第1基板を冷却する単一の冷却ジャケットを有する。第2冷却機構は、第2保持部の保持面と反対側に設けられ、第2保持部を介して第2基板を冷却する単一の冷却ジャケットを有する。第3加熱機構は、第1冷却機構の第1保持部が配置される側と反対側に設けられ、第1冷却機構を加熱する単一のヒータを有する。第4加熱機構は、第2冷却機構の第2保持部が配置される側と反対側に設けられ、第2冷却機構を加熱する単一のヒータを有する。 A joining apparatus according to an aspect of the embodiment includes a first holding unit, a second holding unit, a pressurizing mechanism, a first cooling mechanism, a second cooling mechanism, a third heating mechanism, and a fourth heating mechanism. With. The first holding unit has a first heating mechanism and holds the first substrate. The second holding unit is disposed to face the first holding unit, has a second heating mechanism, and holds the second substrate. The pressurizing mechanism moves the first holding unit and the second holding unit relative to each other, thereby bringing the first substrate and the second substrate into contact with each other and applying pressure. The first cooling mechanism is provided on the side opposite to the holding surface of the first holding unit, and has a single cooling jacket for cooling the first substrate via the first holding unit. The second cooling mechanism is provided on the side opposite to the holding surface of the second holding unit, and has a single cooling jacket that cools the second substrate via the second holding unit. The third heating mechanism is provided on the side opposite to the side on which the first holding unit of the first cooling mechanism is disposed, and has a single heater that heats the first cooling mechanism. The fourth heating mechanism is provided on the side opposite to the side on which the second holding unit of the second cooling mechanism is disposed, and has a single heater that heats the second cooling mechanism.
実施形態の一態様によれば、基板を保持する保持部の損傷を防止することができる。 According to one aspect of the embodiment, it is possible to prevent damage to the holding unit that holds the substrate.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する接合装置、接合システムおよび接合方法の実施形態を詳細に説明する。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。 Hereinafter, embodiments of a joining device, a joining system, and a joining method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below.
(第1の実施形態)
<1.接合システムの構成>
まず、本実施形態に係る接合システムの構成について、図1および図2を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る接合システムの構成を示す模式平面図である。また、図2は、被処理基板およびガラス基板の模式側面図である。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軸方向およびZ軸方向を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。
(First embodiment)
<1. Structure of joining system>
First, the configuration of the joining system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of the joining system according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic side view of the substrate to be processed and the glass 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.
図1に示す本実施形態に係る接合システム1は、被処理基板Wおよびガラス基板S(図2参照)を、接着剤Gを介して接合することによって重合基板Tを形成する。 The bonding system 1 according to the present embodiment shown in FIG. 1 forms a superposed substrate T by bonding a substrate to be processed W and a glass substrate S (see FIG. 2) via an adhesive G.
以下では、図2に示すように、被処理基板Wの板面のうち、接着剤Gを介してガラス基板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、ガラス基板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. 2, among the plate surfaces of the substrate W to be processed, the plate surface on the side bonded to the glass 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”. Further, among the plate surfaces of the glass substrate S, the plate surface on the side bonded to the substrate W to be processed through the adhesive G is referred to as “bonding surface Sj”, and the plate surface on the opposite side to the bonding surface Sj is “ This is referred to as “non-joint surface Sn”.
被処理基板Wは、たとえば、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、ガラス基板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型化される。 The substrate W to be processed is a substrate in which a plurality of electronic circuits are formed on a semiconductor substrate such as a silicon wafer or a compound semiconductor wafer, and the plate surface on the side where the electronic circuits are formed is used as a bonding surface Wj. The target substrate W is thinned by polishing the non-joint surface Wn after bonding to the glass substrate S.
一方、支持基板としてのガラス基板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。また、接着剤Gとしては、たとえば熱可塑性樹脂が用いられる。 On the other hand, the glass substrate S as a support substrate is a substrate having the same diameter as the substrate W to be processed, and supports the substrate W to be processed. Further, as the adhesive G, for example, a thermoplastic resin is used.
図1に示すように、接合システム1は、搬入出ステーション2と、第1搬送領域3と、接合ステーション4とを備える。搬入出ステーション2、第1搬送領域3および接合ステーション4は、X軸正方向にこの順番で一体的に接続される。
As shown in FIG. 1, the joining system 1 includes a carry-in /
搬入出ステーション2は、複数枚(たとえば、25枚)の基板を水平状態で収容するカセットCw,Cs,Ctが載置される場所である。かかる搬入出ステーション2には、たとえば4つのカセット載置台21が一列に並べて載置される。各カセット載置台21には、被処理基板Wを収容するカセットCw、ガラス基板Sを収容するカセットCsおよび重合基板Tを収容するカセットCtがそれぞれ載置される。
The carry-in / out
なお、カセット載置台21の個数は、任意に決定することが可能である。また、ここでは、4つのカセット載置台21のうち2つにカセットCtが載置される場合の例を示したが、このうちの1つに、たとえば不具合が生じた基板を回収するためのカセットを載置してもよい。 Note that the number of cassette mounting tables 21 can be arbitrarily determined. Here, an example in which the cassette Ct is mounted on two of the four cassette mounting tables 21 has been shown, but one of these is a cassette for collecting, for example, a substrate having a defect. May be placed.
第1搬送領域3には、Y軸方向に延在する搬送路31と、この搬送路31に沿って移動可能な第1搬送装置32とが配置される。第1搬送装置32は、X軸方向にも移動可能かつZ軸周りに旋回可能であり、カセット載置台21に載置されたカセットCw,Cs,Ctと、後述する接合ステーション4の第1受渡部41との間で被処理基板W、ガラス基板Sおよび重合基板Tの搬送を行う。
In the
接合ステーション4は、第1受渡部41と、第2搬送領域42とを備える。また、接合ステーション4は、塗布・熱処理ブロックG1と、接合処理ブロックG2とを備える。
The joining
第1受渡部41は、第1搬送領域3と第2搬送領域42との間に配置される。かかる第1受渡部41では、第1搬送領域3の第1搬送装置32と、後述する第2搬送領域42の第2搬送装置420との間で被処理基板W、ガラス基板Sおよび重合基板Tの受け渡しが行われる。
The
第2搬送領域42には、第2搬送装置420が配置される。第2搬送装置420は、X軸方向およびY軸方向に移動可能かつZ軸周りに旋回可能であり、第1受渡部41、塗布・熱処理ブロックG1および接合処理ブロックG2間での被処理基板W、ガラス基板Sおよび重合基板Tの搬送を行う。
A
塗布・熱処理ブロックG1と接合処理ブロックG2とは、第2搬送領域42を挟んで対向配置される。
The coating / heat treatment block G1 and the bonding processing block G2 are disposed to face each other with the
塗布・熱処理ブロックG1には、2つの塗布装置43と1つの熱処理装置44とが、第2搬送領域42に隣接して並べて配置される。塗布装置43は、被処理基板Wの接合面Wjに接着剤Gを塗布する装置であり、熱処理装置44は、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装置である。
In the coating / heat treatment block G <b> 1, two
接合処理ブロックG2には、4つの接合装置45が第2搬送領域42に隣接して並べて配置される。接合装置45は、被処理基板Wとガラス基板Sとの接合を行う。かかる接合装置45の具体的な構成については後述する。
In the joining processing block G2, four joining
また、接合システム1は、制御装置5を備える。制御装置5は、接合システム1の動作を制御する。かかる制御装置5は、たとえばコンピュータであり、図示しない制御部と記憶部とを備える。記憶部には、接合処理等の各種処理を制御するプログラムが格納される。制御部は記憶部に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって接合システム1の動作を制御する。 The joining system 1 includes a control device 5. The control device 5 controls the operation of the joining system 1. The control device 5 is a computer, for example, and includes a control unit and a storage unit (not shown). The storage unit stores a program for controlling various processes such as a bonding process. The control unit controls the operation of the bonding system 1 by reading and executing the program stored in the storage unit.
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって、その記録媒体から制御装置5の記憶部にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記録媒体としては、たとえばハードディスク(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ィスク(MO)、メモリカードなどがある。 Such a program may be recorded on a computer-readable recording medium and may be installed in the storage unit of the control device 5 from the recording medium. Examples of the computer-readable recording medium include a hard disk (HD), a flexible disk (FD), a compact disk (CD), a magnetic optical disk (MO), and a memory card.
上記のように構成された接合システム1では、まず、第1搬送領域3の第1搬送装置32が、カセット載置台21に載置されたカセットCwから被処理基板Wを取り出し、取り出した被処理基板Wを第1受渡部41へ搬送する。このとき、被処理基板Wは、非接合面Wnが下方を向いた状態で搬送される。
In the bonding system 1 configured as described above, first, the
第1受渡部41へ搬送された被処理基板Wは、第2搬送装置420によって第1受渡部41から取り出され、塗布・熱処理ブロックG1の塗布装置43へ搬入される。塗布装置43は、たとえばスピンチャックを備え、かかるスピンチャックで被処理基板Wの非接合面Wnを吸着保持する。そして、塗布装置43は、吸着保持した被処理基板Wを回転させながら被処理基板Wの接合面Wjに液体状の接着剤Gを供給する。これにより、被処理基板Wの接合面Wjに接着剤Gが塗り広げられる。
The to-be-processed substrate W conveyed to the
塗布装置43によって接着剤Gが塗布された後、被処理基板Wは、第2搬送装置420によって塗布装置43から搬出されて、熱処理装置44へ搬入される。熱処理装置44は、たとえば不活性雰囲気に保たれた内部で被処理基板Wを加熱することにより、接着剤Gに含まれる有機溶剤等の溶媒を揮発させて接着剤Gを塗布時よりも硬くする。その後、被処理基板Wは、熱処理装置44によって所定の温度、たとえば常温に温度調節される。
After the adhesive G is applied by the
熱処理装置44によって熱処理が施された後、被処理基板Wは、第2搬送装置420によって熱処理装置44から搬出されて、接合装置45へ搬入される。
After the heat treatment is performed by the
一方、ガラス基板Sは、第1搬送装置32によってカセットCsから取り出されて第1受渡部41へ搬送され、さらに、第2搬送装置420によって第1受渡部41から取り出されて接合装置45へ搬入される。
On the other hand, the glass substrate S is taken out from the cassette Cs by the
被処理基板Wおよびガラス基板Sが接合装置45へ搬入されると、接合装置45によって被処理基板Wおよびガラス基板Sの接合処理が行われる。これにより、重合基板Tが形成される。その後、重合基板Tは、第2搬送装置420によって第1受渡部41へ搬送され、第1搬送装置32によってカセットCtへ搬送される。こうして、一連の処理が終了する。
When the substrate to be processed W and the glass substrate S are carried into the
<2.接合装置の構成>
次に、接合装置45の構成について図3を参照して説明する。図3は、接合装置45の構成を示す模式平断面図である。
<2. Structure of joining device>
Next, the structure of the joining
図3に示すように、接合装置45は、内部を密閉可能な処理室50を備える。処理室50の第2搬送領域42側の側面には、被処理基板W、ガラス基板Sおよび重合基板Tの搬入出口51が形成される。搬入出口51には、開閉シャッタ(図示せず)が設けられる。
As shown in FIG. 3, the joining
処理室50の内部には、処理室50内の領域を前処理領域D1と接合領域D2とに区画する内壁52が設けられてもよい。内壁52を設ける場合、内壁52には、被処理基板W、ガラス基板Sおよび重合基板Tの搬入出口53が形成され、搬入出口53には、図示しない開閉シャッタが設けられる。なお、前述の搬入出口51は、前処理領域D1における処理室50の側面に形成される。
Inside the
前処理領域D1には、接合装置45の外部との間で被処理基板W、ガラス基板Sおよび重合基板Tの受け渡しを行う受渡部60が設けられる。受渡部60は、搬入出口51に隣接して配置される。
In the pretreatment region D <b> 1, a
受渡部60は、受渡アーム61と支持ピン62とを備える。受渡アーム61は、第2搬送装置420(図1参照)と支持ピン62との間で被処理基板W、ガラス基板Sおよび重合基板Tの受け渡しを行う。支持ピン62は、複数、例えば3箇所に設けられ、被処理基板W、ガラス基板Sおよび重合基板Tを支持する。
The
なお、受渡部60は、鉛直方向に複数、たとえば2段に配置され、被処理基板W、ガラス基板Sおよび重合基板Tのいずれか2つを同時に受け渡すことができる。たとえば、一の受渡部60で接合前の被処理基板W又はガラス基板Sを受け渡し、他の受渡部60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60で接合前の被処理基板Wを受け渡し、他の受渡部60で接合前のガラス基板Sを受け渡してもよい。
The
前処理領域D1のY軸負方向側、すなわち搬入出口53側には、たとえば被処理基板Wの表裏面を反転させる反転部70が設けられる。
A reversing
反転部70は、被処理基板Wまたはガラス基板Sを挟み込んで保持する保持アーム71を備える。保持アーム71は、水平方向(図3においてはX軸方向)に延在しており、水平軸周りに回動自在であり、かつ、水平方向(X軸方向およびY軸方向)および鉛直方向(Z軸方向)に移動可能である。
The reversing
また、反転部70は、被処理基板Wまたはガラス基板Sの水平方向の向きを調節する調節機能も備える。具体的には、反転部70は、ガラス基板Sまたは被処理基板Wのノッチ部の位置を検出する検出部72を備える。そして、反転部70では、保持アーム71に保持されたガラス基板Sまたは被処理基板Wを水平方向に移動させながら、検出部72で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被処理基板Wまたはガラス基板Sの水平方向の向きを調節する。
The reversing
接合領域D2のY軸正方向側には、受渡部60、反転部70および後述する接合部90に対して、被処理基板W、ガラス基板Sおよび重合基板Tを搬送する搬送部80が設けられる。搬送部80は、搬入出口53に隣接して配置される。
On the Y axis positive direction side of the bonding region D2, a
搬送部80は、2本の搬送アーム81,82を備える。これら搬送アーム81,82は、鉛直方向に下からこの順で2段に配置され、図示しない駆動部によって水平方向および鉛直方向に移動可能である。
The
搬送アーム81,82のうち、搬送アーム81は、たとえばガラス基板S等の裏面、すなわち非接合面Snを保持して搬送する。また、搬送アーム82は、反転部70で表裏面が反転された被処理基板Wの表面、すなわち接合面Wjの外周部を保持して搬送する。
Of the transfer arms 81 and 82, the transfer arm 81 holds and transfers the back surface of the glass substrate S or the like, that is, the non-joint surface Sn. The transport arm 82 holds and transports the front surface of the substrate W whose front and back surfaces are reversed by the reversing
そして、接合領域D2のY軸負方向側には、被処理基板Wとガラス基板Sとを接合する接合部90が設けられる。
And the
上記のように構成された接合装置45では、第2搬送装置420によって被処理基板Wが受渡部60の受渡アーム61に受け渡されると、受渡アーム61が被処理基板Wを支持ピン62へ受け渡す。その後、被処理基板Wは、搬送部80の搬送アーム81によって支持ピン62から反転部70に搬送される。
In the joining
反転部70に搬送された被処理基板Wは、反転部70の検出部72によってノッチ部の位置が検出されて水平方向の向きが調節される。その後、被処理基板Wは、反転部70によって表裏が反転される。すなわち、接合面Wjが下方に向けられる。
The substrate W transferred to the reversing
その後、被処理基板Wは、搬送部80の搬送アーム82によって反転部70から接合部90へ搬送される。このとき、搬送アーム82は、被処理基板Wの外周部を保持するため、たとえば搬送アーム82に付着したパーティクル等によって接合面Wjが汚損することを防止することができる。
Thereafter, the substrate W to be processed is transferred from the reversing
一方、第2搬送装置420によってガラス基板Sが受渡部60の受渡アーム61に受け渡されると、受渡アーム61がガラス基板Sを支持ピン62へ受け渡す。その後、ガラス基板Sは、搬送部80の搬送アーム81によって支持ピン62から反転部70に搬送される。
On the other hand, when the glass substrate S is delivered to the
反転部70に搬送されたガラス基板Sは、反転部70の検出部72によってノッチ部の位置が検出されて水平方向の向きが調節される。その後、ガラス基板Sは、搬送部80の搬送アーム81によって反転部70から接合部90へ搬送される。
The glass substrate S conveyed to the reversing
被処理基板Wおよびガラス基板Sの接合部90への搬入が完了すると、接合部90によって被処理基板Wとガラス基板Sとが接合され、重合基板Tが形成される。形成された重合基板Tは、搬送部80の搬送アーム81によって接合部90から受渡部60に搬送された後、支持ピン62を介して受渡アーム61へ受け渡され、さらに受渡アーム61から第2搬送装置420へ受け渡される。
When the carry-in of the substrate to be processed W and the glass substrate S to the
<3.接合部の構成>
次に、接合部90の構成について図4を参照して説明する。図4は、接合部90の構成を示す模式側断面図である。なお、図4では、接合部90の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
<3. Structure of joint part>
Next, the structure of the
図4に示すように、接合部90は、第1保持部101と、第2保持部201とを備える。第1保持部101は、第2保持部201の上方に配置されて被処理基板Wを保持する。また、第2保持部201は、ガラス基板Sを保持する。第1保持部101および第2保持部201は、被処理基板Wおよびガラス基板Sよりも大径の略円板形状を有する。
As shown in FIG. 4, the joining
第1保持部101および第2保持部201は、静電チャックであり、それぞれ被処理基板Wおよびガラス基板Sを静電吸着により保持する。ここで、第1保持部101および第2保持部201の構成について図5Aおよび図5Bを参照して説明する。図5Aは、第1保持部101の構成を示す模式側断面図であり、図5Bは、第2保持部201の構成を示す模式側断面図である。
The 1st holding |
図5Aおよび図5Bに示すように、第1保持部101および第2保持部201は、静電吸着部111,211を備える。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
静電吸着部111,211は、複数の内部電極111a,211aを備え、これらの内部電極111a,211aによって保持面113,213に発生する静電気力を利用して、被処理基板Wの非接合面Wnおよびガラス基板Sの非接合面Snをそれぞれ吸着させる。
The
このように、本実施形態に係る接合部90は、第1保持部101および第2保持部201として静電チャックを用いることとしたため、減圧雰囲気下において被処理基板Wおよびガラス基板Sを確実に保持しておくことができる。
As described above, since the
すなわち、負圧を利用して吸着保持を行うバキュームチャック等を保持部として用いることも考えられるが、かかる保持部は減圧環境下において吸着力が低下するため、被処理基板Wおよびガラス基板Sの落下や位置ずれ等が生じるおそれがある。これに対し、静電チャックによれば、真空環境下でも吸着力が低下することがないため、被処理基板Wおよびガラス基板Sを確実に保持しておくことができる。 That is, it is conceivable to use a vacuum chuck or the like that performs suction holding using negative pressure as the holding unit. However, since the holding force of the holding unit decreases in a reduced pressure environment, the substrate W to be processed and the glass substrate S There is a risk of dropping or misalignment. On the other hand, according to the electrostatic chuck, the attracting force does not decrease even in a vacuum environment, so that the target substrate W and the glass substrate S can be reliably held.
また、機械的な保持を行うメカチャック等を保持部として用いた場合には、被処理基板Wおよびガラス基板Sが傷つくおそれがあるが、静電チャックによれば、メカチャック等と比べて被処理基板Wおよびガラス基板Sを傷つけにくい。 In addition, when a mechanical chuck or the like that performs mechanical holding is used as the holding portion, the substrate W and the glass substrate S may be damaged. The processing substrate W and the glass substrate S are hardly damaged.
なお、第2保持部201についてはバキュームチャックとし、その保持面にゴムパッドを設けることで、減圧雰囲気下でのガラス基板Sの位置ずれを防止することも考えられる。しかしながら、本実施形態に係る接合部90のように、ゴムパッドの耐熱温度を超える高温環境下で接合処理を行う場合にはゴムパッドを用いることはできない。
The
したがって、本実施形態に係る接合部90では、第1保持部101および第2保持部201ともに静電チャックを用いることが好ましい。なお、耐熱性が高いことで知られるフッ素ゴムの耐熱温度は300℃であるが、本実施形態に係る接合システム1では、300℃以上の高温環境下で被処理基板Wとガラス基板Sとの接合処理が行われる。
Therefore, in the joining
図5Aおよび図5Bに示すように、第1保持部101および第2保持部201は、静電吸着部111,211に加え、真空吸着部112,212を備える。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
真空吸着部112,212は、吸気空間112a,212aと、保持面113,213から吸気空間112a,212aへ連通する複数の貫通孔112b,212bとを備える。吸気空間112a,212aには、吸気管114,214を介して真空ポンプ等の吸気装置115,215が接続される。
The
かかる真空吸着部112,212は、吸気装置115,215の吸気によって発生する負圧を利用し、被処理基板Wの非接合面Wnおよびガラス基板Sの非接合面Snをそれぞれ吸着させることによって、被処理基板Wおよびガラス基板Sを保持する。
The
なお、第1保持部101および第2保持部201は、たとえば窒化アルミニウムなどのセラミックスにより形成される。
In addition, the 1st holding |
また、第1保持部101および第2保持部201の外周部には、保持面113,213に対して厚み方向に窪んだ段差116,216が設けられている。かかる段差116,216には、第1保持機構401および第2保持機構402が設けられる(図4参照)。
In addition, steps 116 and 216 that are recessed in the thickness direction with respect to the holding
第1保持機構401および第2保持機構402は、第1保持部101および第2保持部201を弾性的に保持する。第1保持機構401および第2保持機構402については、後述する。
The
図4に戻り、第1保持部101および第2保持部201の説明を続ける。第1保持部101および第2保持部201は、それぞれ第1加熱機構117および第2加熱機構217をそれぞれ内蔵する。第1加熱機構117は、第1保持部101によって保持された被処理基板Wを加熱し、第2加熱機構217は、第2保持部201によって保持されたガラス基板Sを加熱する。
Returning to FIG. 4, the description of the
被処理基板Wとガラス基板Sとの接合処理は、減圧雰囲気下で行われる。このため、第1保持部101に内蔵される第1加熱機構117としては、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。
The bonding process between the substrate to be processed W and the glass substrate S is performed in a reduced pressure atmosphere. Therefore, as the
一方、第2保持部201には、後述する第1温度検出部301等を挿通するための貫通孔等が形成されているため、シーズヒータを配設することが困難である。そこで、第2保持部201に内蔵される第2加熱機構217としては、セラミックヒータが用いられる。
On the other hand, since the
また、接合部90は、第1冷却機構102と、第3加熱機構103と、押圧部104と、ベース部材105と、加圧機構106とを備える。
In addition, the
第1冷却機構102は、第1保持部101の保持面113(図5A参照)と反対側の面に接して設けられる。第1冷却機構102としては、たと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保持部101を冷却することによって、第1保持部101に保持された被処理基板Wを冷却する。
The
第3加熱機構103は、たとえば被処理基板Wと略同径の円板形状を有する。かかる第3加熱機構103は、第1冷却機構102の第1保持部101が配置される側の面と反対側の面に配置され、第1冷却機構102を加熱する。第3加熱機構103としては、減圧雰囲気下でも使用可能なシーズヒータを用いることができる。
The
押圧部104は、第3加熱機構103を第1冷却機構102に押さえ付ける。かかる押圧部104は、プレート141と支持部材142とを備える。プレート141は、第3加熱機構103と略同径の円板形状を有する金属部材であり、第3加熱機構103の上面に配置される。支持部材142は、鉛直方向に伸縮可能であり、プレート141の上面に複数配置されて、プレート141および第3加熱機構103の位置ずれを防止する。
The
かかる押圧部104は、たとえばプレート141の自重により第3加熱機構103を第1冷却機構102に押さえ付けることができる。あるいは、支持部材142の内部にコイルバネ等の付勢部材を設け、かかる付勢部材によって第3加熱機構103を第1冷却機構102に押さえ付けてもよい。このように、第3加熱機構103を第1冷却機構102に押さえ付けて、第3加熱機構103を第1冷却機構102に密着させることで、第1冷却機構102の熱変形による反りをより確実に防止することができる。
The
ベース部材105は、押圧部104の上方において後述する第1チャンバ部511の上面に取り付けられる。なお、支持部材142の上端部は、たとえばベース部材105の下面に固定される。
The
加圧機構106は、第1保持部101を鉛直下方に移動させることにより、被処理基板Wをガラス基板Sに接触させて加圧する。かかる加圧機構106は、圧力容器161と、気体供給管162と、気体供給源163とを備える。
The
圧力容器161は、たとえば鉛直方向に伸縮自在なステンレス製のベローズにより構成される。圧力容器161の下端部は、第1冷却機構102の上面に固定され、上端部は、ベース部材105の下面に固定される。なお、上述した第3加熱機構103および押圧部104は、この圧力容器161の内部に配置される。
The
気体供給管162は、その一端がベース部材105および後述する第1チャンバ部511を介して圧力容器161に接続され、他端が気体供給源163に接続される。
One end of the
かかる圧力容器161では、気体供給源163から気体供給管162を介して圧力容器161の内部に気体が供給されることにより、圧力容器161が伸長して第1保持部101を降下させる。これにより、被処理基板Wは、ガラス基板Sと接触して加圧される。被処理基板Wおよびガラス基板Sの加圧力は、圧力容器161に供給する気体の圧力を調節することで調節される。
In the
なお、圧力容器161は、伸縮性を有するため、第1保持部101の平行度と第2保持部201の平行度に差異が生じても、その差異を吸収することができる。また、圧力容器161の内部は気体により均等に加圧されるため、被処理基板Wおよびガラス基板Sを均等に加圧することができる。
In addition, since the
また、接合部90は、第2冷却機構202と、第4加熱機構203と、スペーサー204とを備える。第2保持部201、第2冷却機構202、第4加熱機構203およびスペーサー204は、下から順にスペーサー204、第4加熱機構203、第2冷却機構202および第2保持部201の順で積層される。
The joining
第2冷却機構202は、たとえば第2保持部201と略同径の円板形状を有する。かかる第2冷却機構202は、第2保持部201の保持面213(図5B参照)と反対側の面に接して設けられる。第1冷却機構102と同様、第2冷却機構202には、たと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保持部201を冷却することによって、第2保持部201に保持されたガラス基板Sを冷却する。
The
第4加熱機構203は、たとえば第2冷却機構202よりも大径の円板形状を有する。かかる第4加熱機構203は、第2冷却機構202の第2保持部201が配置される側の面と反対側の面に配置され、第2冷却機構202を加熱する。第4加熱機構203には、第1加熱機構117と同様の理由によりセラミックヒータが用いられる。
The
スペーサー204は、第4加熱機構203の下面に配置される部材であり、たとえば第2保持部201の高さを調節するために設けられる。かかるスペーサー204は、後述する第2チャンバ部512の下面に載置される。なお、接合部90は、必ずしもスペーサー204を備えることを要しない。
The
このように、本実施形態に係る接合部90では、第1冷却機構102の上下両面を挟み込むように第1加熱機構117および第3加熱機構103が設けられ、第2冷却機構202の上下両面を挟み込むように第2加熱機構217および第4加熱機構203が設けられる。これにより、第1冷却機構102および第2冷却機構202の加熱による反りを抑制することができ、かかる反りによる第1保持部101および第2保持部201の破損を防止することができる。
As described above, in the
かかる点について図6Aおよび図6Bを参照して説明する。図6Aは、従来において第1冷却機構および第2冷却機構に反りが発生する状況の説明図である。また、図6Bは、本実施形態に係る第1冷却機構102および第2冷却機構202の模式側断面図である。
This point will be described with reference to FIGS. 6A and 6B. FIG. 6A is an explanatory diagram of a situation in which warpage occurs in the first cooling mechanism and the second cooling mechanism in the related art. FIG. 6B is a schematic side sectional view of the
図6Aに示すように、従来においては、第1冷却機構102Xの下面に第1保持部101Xの第1加熱機構117Xが設けられ、第2冷却機構202Xの上面に第2保持部201Xの第2加熱機構217Xが設けられるのみであった。
As shown in FIG. 6A, conventionally, a
このため、従来においては、第1加熱機構117Xおよび第2加熱機構217Xによる加熱を行うと、第1冷却機構102Xおよび第2冷却機構202Xの上下面に温度差が生じ易かった。特に、減圧雰囲気下で加熱を行う場合には、減圧によって気体の熱伝導率が低下するため、気体に接する部分と接しない部分、すなわち、第1保持部101Xおよび第2保持部201Xに接する部分と接しない部分とで大きな温度差が生じ易い。
For this reason, conventionally, when heating is performed by the
したがって、従来においては、第1冷却機構102Xおよび第2冷却機構202Xに反りが生じ易かった。第1保持部101Xおよび第2保持部201Xは、金属等と比べてじん性が低いセラミックスで形成される。このため、第1冷却機構102Xおよび第2冷却機構202Xの反りによる応力が第1保持部101Xおよび第2保持部201Xに加わることで、第1保持部101Xおよび第2保持部201Xに割れ等の損傷が生じるおそれがある。
Therefore, conventionally, the
そこで、本実施形態に係る接合部90では、図6Bに示すように、第1冷却機構102の上面に第3加熱機構103を、第2冷却機構202の下面に第4加熱機構203をさらに設けることとした。
Therefore, in the
これにより、第1冷却機構102および第2冷却機構202の上下面に温度差が生じることを防止することができるため、第1冷却機構102および第2冷却機構202の反りを抑制することができる。したがって、本実施形態に係る接合部90によれば、第1保持部101および第2保持部201の破損を防止することができる。
Accordingly, it is possible to prevent a temperature difference between the upper and lower surfaces of the
図4に示すように、第1保持部101には、被処理基板Wの温度を検出するための第1温度検出部303が設けられる。また、第1冷却機構102の外周部には、第1冷却機構102の温度を検出するための第2温度検出部302が取り付けられる。第1温度検出部303および第2温度検出部302には、たとえば熱電対が用いられる。
As shown in FIG. 4, the
これら第1温度検出部303および第2温度検出部302による検出結果は、制御装置5へ送信される。そして、制御装置5は、これらの検出結果に基づき、第1冷却機構102に反りが発生したと判定した場合に第1加熱機構117等による加熱を中止させるフェールセーフ処理を実行する。
The detection results by the first
同様に、第2保持部201には、ガラス基板Sの温度を検出するための第1温度検出部301が設けられ、第2冷却機構202の外周部には、第2冷却機構202の温度を検出するための第2温度検出部304が取り付けられる。第1温度検出部301および第2温度検出部304には、たとえば熱電対が用いられる。
Similarly, the
これら第1温度検出部301および第2温度検出部304による検出結果は、制御装置5へ送信される。そして、制御装置5は、これらの検出結果に基づき、第2冷却機構202に反りが発生したと判定した場合にも第1加熱機構117等による加熱を中止させる。
The detection results by the first
かかるフェールセーフ処理を設けることで、仮に、第1冷却機構102および第2冷却機構202に反りが生じた場合であっても、それ以上の反りが生じることを防止でき、第1保持部101および第2保持部201の破損を防ぐことができる。なお、かかるフェールセーフ処理については、図13を用いて後述する。
By providing such fail-safe processing, even if the
また、第1冷却機構102および第2冷却機構202は、図6Aに示すように、外周部が第1保持部101および第2保持部201から離れる方向に反り易い。このため、第1冷却機構102および第2冷却機構202の反りが大きくなるほど、第1冷却機構102および第2冷却機構202の外周部の温度と、第1保持部101および第2保持部201の温度とに差が生じることとなる。
Moreover, the
したがって、第1冷却機構102および第2冷却機構202の外周部に第2温度検出部302,304をそれぞれ設けて、第1冷却機構102および第2冷却機構202の外周部の温度を検出することで、第1冷却機構102および第2冷却機構202の反りを適切に検出することができる。
Therefore, the second
なお、本実施形態では、第2温度検出部302,304を第1冷却機構102および第2冷却機構202の両方に設ける場合の例を示したが、第1冷却機構102および第2冷却機構202のいずれか一方にのみ第2温度検出部302,304を設けてもよい。また、第1温度検出部301,303についても、第1保持部101または第2保持部201のいずれか一方にのみ設けることとしてもよい。
In the present embodiment, an example in which the second
次に、第1保持機構401および第2保持機構402について説明する。上述した第1保持部101は、第1冷却機構102に固定されておらず、位置決めピン11によって中心位置がある程度揃えられてはいるが、水平方向に所定の遊びをもって積層された状態である。これは、第1保持部101と第1冷却機構102とを完全に固定すると、第1保持部101および第1冷却機構102が加熱に伴って熱伸びが発生した場合に、熱伸び分を逃がすことができずに第1保持部101および第1冷却機構102が破損するおそれがあるためである。
Next, the
また、第2保持部201、第2冷却機構202、第4加熱機構203およびスペーサー204も、上記と同様の理由により、互いに完全には固定されておらず、水平方向に所定の遊びをもって積層される。具体的には、第2保持部201、第2冷却機構202、第4加熱機構203およびスペーサー204は、それぞれ位置決めピン11によって中心位置がある程度揃えられるとともに、回転止めピン12によってある程度の回転が防止された状態となっている。
Also, the
このように、第1保持部101および第2保持部201は、完全には固定されておらず、隣接する他の部材(ここでは、第1冷却機構102および第2冷却機構202)に対して水平方向に所定の遊びをもって積層された状態となっている。このため、第1保持部101および第2保持部201には水平方向の位置ずれが生じ易い。特に、減圧環境下で接合処理を行う場合、後述するチャンバ501の内部を吸気により減圧していく過程で、第1保持部101および第2保持部201の位置ずれが生じ易い。
Thus, the 1st holding |
このように、第1保持部101および第2保持部201に位置ずれが生じると、被処理基板Wとガラス基板Sとがずれた状態で接合されるおそれがある。
As described above, if the
そこで、本実施形態に係る接合部90では、第1保持部101および第2保持部201を、それぞれ第1保持機構401および第2保持機構402を用いて弾性的に保持することとした。これにより、加熱に伴う熱伸びを逃がしつつ、第1保持部101および第2保持部201の位置ずれを防止することができる。
Therefore, in the
第1保持機構401は、第1保持部101と後述する第1チャンバ部511との間に配置されて、第1保持部101の外周部を弾性的に保持する。また、第2保持機構402は、第2保持部201と後述する第2チャンバ部512との間に配置されて、第2保持部201の外周部を弾性的に保持する。
The
ここで、第2保持機構402の具体的な構成について図7および図8を参照して説明する。図7は、第2保持機構402の模式側面図である。また、図8は、第2保持機構402の配置の一例を示す模式平面図である。
Here, a specific configuration of the
図7に示すように、第2保持機構402は、ベース部421と、爪部422と、垂直付勢部423と、支持部424とを備える。
As shown in FIG. 7, the
ベース部421は、平面視略弧状に形成され(図8参照)、第4加熱機構203の外周に近接して配置される。ベース部421の下端部は、たとえば、第2チャンバ部512の下面に固定される。
The
爪部422は、側面視略鉤爪状に形成された部材であり、基端部がベース部421の上方に所定の間隔を空けて配置され、先端部が第2保持部201の段差216の上部に配置される。
The
かかる爪部422は、第2保持部201の段差216との対向面422aにコイルバネ422bを備える。コイルバネ422bは、段差216の周方向に沿って湾曲した状態で対向面422aに横設される。
The
垂直付勢部423は、爪部422をZ軸負方向に付勢する。具体的には、垂直付勢部423は、シャフト423aと、係止部423bと、垂直付勢部材423cとを備える。シャフト423aは、Z軸方向に延在する部材である。かかるシャフト423aは、爪部422の基端部を貫通するように設けられており、シャフト423aの基端部はベース部421に固定される。シャフト423aには、ネジ溝が切られている。
The
係止部423bは、シャフト423aに取り付けられる。かかる係止部423bは、たとえばナットを含んで構成されており、シャフト423aに形成されたネジ溝に沿って回し込むことでZ軸方向の位置を調節することができる。
The locking
垂直付勢部材423cは、爪部422の基端部の上面と係止部423bとの間に設けられ、爪部422にZ軸負方向の力を与える。
The
支持部424は、爪部422の水平度を保つための部材であり、たとえばナット424aと頭なしボルト424bとで構成される。かかる支持部424は、頭なしボルト424bに対してナット424aを締めたり緩めたりすることで、爪部422の水平度を調節することができる。
The
第2保持機構402は、上記のように構成されており、垂直付勢部423によって爪部422がZ軸負方向に付勢されることにより、爪部422が第2保持部201をZ軸負方向に付勢する。これにより、第2保持部201は弾性的に保持される。
The
このように、接合部90では、第2保持機構402を用いて第2保持部201の外周部を弾性的に保持することとした。したがって、熱伸びを考慮して第2保持部201を完全に固定しないこととした場合においても、加熱に伴う第2保持部201の熱伸びを逃がしつつ、第2保持部201の位置ずれを防止することができる。
As described above, in the
また、第2保持機構402の爪部422は、第2保持部201の段差216との対向面422aにコイルバネ422bを備えるため、第2保持部201をより少ない接触面積でより弾性的に保持することができる。したがって、たとえば第2保持部201の第2保持機構402との接触箇所を破損し難くすることができる。
Further, since the
なお、接合部90では、耐熱性が高いことで知られるフッ素ゴムの耐熱温度以上の高温環境下で被処理基板Wとガラス基板Sとの接合処理が行われる。このため、爪部422の段差216との対向面422aに設けられる部材としては、金属製のコイルバネ422bが最適である。
In addition, in the joining
また、第2保持機構402は、第2保持部201の段差216に爪部422を当接させるように構成され、かつ、第2保持部201の保持面213から飛び出ない程度の高さに形成される。したがって、後述する接合処理に際して第1保持部101と第2保持部201とを接近させた場合にも、第2保持機構402が邪魔になることがない。
Further, the
第2保持機構402は、第2保持部201の外周部に対して複数設けられる。たとえば、図8に示すように、第2保持部201の段差216には、3つの第2保持機構402が、第2保持部201の周方向に均等な間隔で並べて設けられる。これにより、加熱に伴う第2保持部201の熱伸びをより均等に逃がすことができる。
A plurality of
なお、第2保持部201の段差216には、第2保持部201、第2冷却機構202、第4加熱機構203およびスペーサー204の回転を防止するためのボルト13がさらに設けられる。
The
ここでは、第2保持部201に3つの第2保持機構402が設けられる場合の例を示したが、第2保持部201に設けられる第2保持機構402の数は、3つに限定されない。
Here, an example in which three second holding
図4に示すように、第1保持機構401も、上述した第2保持機構402と同様、第1保持部101を弾性的に保持する。第1保持機構401は、図4に示すように、爪部411と、垂直付勢部材412とを備える。爪部411の先端部は、第1保持部101の段差116に当接し、垂直付勢部材412は、爪部411をZ軸正方向に付勢する。これにより、第1保持部101は、第2保持部201と同様、弾性的に保持された状態となる。なお、爪部411には、第2保持機構402の爪部422と同様、第1保持部101の段差116との対向面にコイルバネ(図示せず)を備える。また、第1保持機構401は、第2保持機構402と同様、第1保持部101の外周部に対して複数設けられる。
As shown in FIG. 4, the
ところで、第1保持機構401および第2保持機構402は、第1保持部101および第2保持部201を保持面113,213に対して水平方向に付勢する水平付勢部材をさらに備えていてもよい。かかる点について、第2保持機構が水平付勢部材を備える場合の例を挙げて図9を参照して説明する。図9は、変形例に係る第2保持機構の模式側面図である。
Incidentally, the
図9に示すように、変形例に係る第2保持機構402Aは、支持部425と、保持ピン426と、水平付勢部材427とを備える。支持部425は、Z軸方向に延在する部材であり、基端部がベース部421の上面に固定される。
As illustrated in FIG. 9, the
保持ピン426は、水平方向(ここでは、X軸方向)に延在する棒状の部材であり、基端部が支持部425に進退可能に支持される。保持ピン426の先端部は、第2保持部201の保持面213と段差216とに連接する側壁部218に当接する。また、保持ピン426の中途部には、保持ピン426よりも大径の係止部426aが形成される。
The holding
水平付勢部材427は、保持ピン426の係止部426aと支持部425との間に設けられ、保持ピン426を水平方向(ここでは、X軸正方向)に付勢する。これにより、第2保持部201は、中心部に向かって水平方向に付勢される。
The
このように、第2保持機構402Aは、水平付勢部材427をさらに備えることで、第2保持部201の位置ずれをより確実に防止することができる。
As described above, the
なお、ここでは、第2保持機構402Aが垂直付勢部材423cおよび水平付勢部材427の両方を備える場合の例を示したが、第2保持機構402Aは、垂直付勢部材423cを備えない構成としてもよい。
Here, an example in which the
また、接合部90は、被処理基板Wまたはガラス基板Sの大きな位置ずれを防止するためのストッパを第1保持部101または第2保持部201の外周部に設けてもよい。かかる点について図10Aおよび図10Bを参照して説明する。図10Aおよび図10Bは、被処理基板Wまたはガラス基板Sの位置ずれを防止するストッパを設ける場合の変形例を示す図である。
In addition, the
図10Aに示すように、位置ずれ防止用のストッパ219aは、たとえば第2保持部201の保持面213の外周部に設けられる。これにより、たとえば被処理基板Wまたはガラス基板Sが水平方向に滑って位置ずれが起きたとしても、ストッパ219aに当接することによって大きな位置ずれが防止される。なお、ストッパ219aの厚みは、ガラス基板Sよりも厚く、被処理基板W、ガラス基板Sおよび接着剤Gの厚みの合計よりも薄いことが好ましい。
As shown in FIG. 10A, the position
また、図10Bに示すように、第2保持部201の段差216に設けられるボルト13の上部にストッパ219bを設けてもよい。かかる場合も図10Aに示した場合と同様に、位置ずれを起こした被処理基板Wまたはガラス基板Sがストッパ219bに当接することによって被処理基板Wまたはガラス基板Sの大きな位置ずれを防止することができる。
Further, as shown in FIG. 10B, a
なお、図10Bに示すように、ボルト13は、段差216の上面に対して頭部が所定の隙間dを空けて設けられる。これにより、第2保持部201、第2冷却機構202、第4加熱機構203およびスペーサー204が加熱に伴って鉛直方向に熱伸びした場合に、第2保持部201の破損を防止することができる。また、ボルト13の挿通孔216aは、真円ではなく、第2保持部201の径方向に長い楕円状に形成される。これにより、第2保持部201が加熱に伴って水平方向に熱伸びした場合に、第2保持部201の破損を防止することができる。
As shown in FIG. 10B, the
図4に戻り、接合部90の説明を続ける。第2保持部201、第2冷却機構202、第4加熱機構203、スペーサー204、第2チャンバ部512および各位置決めピン11には、鉛直方向に貫通する貫通孔がそれぞれ形成されている。そして、これら第2保持部201、第2冷却機構202、第4加熱機構203、スペーサー204、第2チャンバ部512および各位置決めピン11が積層されることにより、第2チャンバ部512の下面から第2保持部201の上面まで貫通する貫通孔205が形成される。貫通孔205には、ガラス基板Sの温度を検出するための第1温度検出部301が挿通される。
Returning to FIG. 4, the description of the joint 90 will be continued. The
また、接合部90は、チャンバ501と、移動機構502と、減圧機構503と、第1撮像部504と、第2撮像部505とを備える。
The joining
チャンバ501は、内部を密閉可能な処理容器であり、第1チャンバ部511と、第2チャンバ部512とを備える。第1チャンバ部511は、下部が開放された有底筒状の容器であり、内部には、第1保持部101、第1冷却機構102、第3加熱機構103、押圧部104、圧力容器161、第2温度検出部302、第1保持機構401等が収容される。また、第2チャンバ部512は、上部が開放された有底筒状の容器であり、内部には、第2保持部201、第2冷却機構202、第4加熱機構203、スペーサー204、第2保持機構402等が収容される。
The
第1チャンバ部511は、エアシリンダ等の図示しない昇降機構によって鉛直方向に昇降可能に構成される。かかる昇降機構によって第1チャンバ部511を降下させて第2チャンバ部512に当接させることで、チャンバ501の内部に密閉空間が形成される。なお、第1チャンバ部511の第2チャンバ部512との当接面には、チャンバ501の機密性を確保するためのシール部材513が設けられる。シール部材513としては、たとえばOリングが用いられる。
The
移動機構502は、第1チャンバ部511の外周部に設けられ、第1チャンバ部511を介して第1保持部101を水平方向に移動させる。かかる移動機構502は、第1チャンバ部511の外周部に対して複数(たとえば、5つ)設けられ、5つの移動機構502のうちの4つが第1保持部101の水平方向の移動に用いられ、残りの1つが第1保持部101の鉛直軸まわりの回転に用いられる。
The moving
移動機構502は、第1チャンバ部511の外周部に当接して第1保持部101を移動させるカム521と、シャフト522を介してカム521を回転させる回転駆動部523とを備える。カム521はシャフト522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523によりカム521を回転させることで、第1保持部101に対するカム521の中心位置が移動し、第1保持部101を水平方向に移動させることができる。
The moving
減圧機構503は、たとえば第2チャンバ部512の下部に設けられ、チャンバ501内を減圧する。かかる減圧機構503は、チャンバ501内の雰囲気を吸気するための吸気管531と、吸気管531に接続された真空ポンプなどの吸気装置532とを備える。
The
第1撮像部504は、第1保持部101の下方に配置されて、第1保持部101に保持された被処理基板Wの表面を撮像する。また、第2撮像部505は、第2保持部201の上方に配置されて、第2保持部201に保持されたガラス基板Sの表面を撮像する。
The
第1撮像部504および第2撮像部505は、図示しない移動機構によって水平方向に移動可能に構成されており、第1チャンバ部511を降下させる前にチャンバ501内に侵入して、被処理基板Wおよびガラス基板Sを撮像する。第1撮像部504および第2撮像部505の撮像データは、制御装置5へ送信される。なお、第1撮像部504および第2撮像部505としては、たとえば広角型のCCDカメラがそれぞれ用いられる。
The first
<4.接合部の動作>
次に、上記のように構成された接合部90が実行する接合処理の処理手順について図11Aおよび図11Bを参照して説明する。図11Aおよび図11Bは、接合処理の動作例を示す説明図である。
<4. Operation of the joint>
Next, the processing procedure of the bonding process performed by the
接合部90では、まず、第1保持部101によって被処理基板Wが保持され、第2保持部201によってガラス基板Sが保持される。このとき、第1保持部101および第2保持部201は、第1保持部101の第1加熱機構117および第2保持部201の第2加熱機構217によって予め第1の温度に加熱された状態となっている。第1の温度は、たとえば200℃以下の温度である。
In the
また、このとき、第3加熱機構103および第4加熱機構203も第1加熱機構117および第2加熱機構217と同様の第1の温度で加熱を行う。これにより、第1冷却機構102および第2冷却機構202の反りが抑制され、第1保持部101および第2保持部201の破損が防止される。
At this time, the
つづいて、接合部90では、アライメント工程が実施される。かかるアライメント工程では、図4に示す第1撮像部504および第2撮像部505が水平方向に移動してチャンバ501内に侵入し、被処理基板Wおよびガラス基板Sの表面をそれぞれ撮像する。
Subsequently, an alignment process is performed at the joint 90. In the alignment step, the
その後、第1撮像部504によって撮像され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撮像部505によって撮像された画像に表示されるガラス基板Sの基準点の位置とが一致するように、移動機構502によって被処理基板Wの水平方向の位置が調節される。こうして被処理基板Wのガラス基板Sに対する水平方向の位置が調節される。
Thereafter, the position of the reference point of the substrate W to be processed displayed in the image captured by the
つづいて、第1撮像部504および第2撮像部505がチャンバ501内から退出した後、図示しない移動機構によって第1チャンバ部511が降下する。そして、第1チャンバ部511が第2チャンバ部512に当接することにより、チャンバ501内に密閉空間が形成される(図11A参照)。
Subsequently, after the
つづいて、接合部90では、減圧工程が実施される。かかる減圧工程では、減圧機構503によってチャンバ501内の雰囲気が吸気されることによってチャンバ501内が減圧される。上述したように、第1保持部101および第2保持部201は、第1保持機構401および第2保持機構402によって弾性的に保持されるため、かかる減圧工程中に位置ずれを起こすおそれがない。
Subsequently, a decompression process is performed at the joint 90. In such a decompression process, the interior of the
その後、接合部90では、昇温工程が実施される。昇温工程では、第1保持部101の第1加熱機構117および第2保持部201の第2加熱機構217によって被処理基板Wおよびガラス基板Sが加熱される。かかる昇温工程では、被処理基板Wおよびガラス基板Sを第1の温度から第2の温度へ昇温する。第2の温度は、たとえば300℃以上の温度である。
Thereafter, a temperature raising step is performed at the joint 90. In the temperature raising step, the target substrate W and the glass substrate S are heated by the
このとき、第3加熱機構103および第4加熱機構203も第1加熱機構117および第2加熱機構217と同様の昇温レートで第2の温度まで昇温する。これにより、第1冷却機構102および第2冷却機構202の反りが抑制され、第1保持部101および第2保持部201の破損が防止される。
At this time, the
つづいて、接合部90では、本接合工程が実施される。かかる本接合工程では、圧力容器161に気体を供給することにより、圧力容器161内を所望の圧力にする。これにより、第1保持部101が降下して被処理基板Wとガラス基板Sとが所望の圧力で加圧される(図11B参照)。被処理基板Wの接合面Wjに塗布された接着剤Gは、第2の温度への昇温によって軟化しており、被処理基板Wがガラス基板Sに所望の圧力で押圧されることによって、被処理基板Wとガラス基板Sとは接着される。
Subsequently, in the
なお、チャンバ501内を減圧雰囲気下とすることで、被処理基板Wとガラス基板Sとの間にボイドが生じることを防止することができる。
In addition, it can prevent that a void arises between the to-be-processed substrate W and the glass substrate S by making the inside of the
つづいて、接合部90では、降温工程が実施される。かかる降温工程では、加圧機構106によって被処理基板Wおよびガラス基板Sが加圧された状態を維持したまま、被処理基板Wおよびガラス基板Sを第1の温度まで降温する。これにより、軟化した接着剤Gが硬化して被処理基板Wおよびガラス基板Sが接合される。
Subsequently, a temperature lowering process is performed at the joint 90. In such a temperature lowering process, the temperature of the target substrate W and the glass substrate S is decreased to the first temperature while maintaining the state where the target substrate W and the glass substrate S are pressurized by the
このようにして形成された重合基板Tは、図示しない移動機構によって第1チャンバ部511が上昇した後、搬送部80によって接合部90から搬出され、上述した手順でカセットCtまで搬送される。
The superposed substrate T thus formed is lifted from the joining
<5.仮接合工程について>
ところで、本実施形態に係る接合システム1では、支持基板としてガラス基板Sを使用し、このガラス基板Sを保持する第2保持部201として静電チャックを用いることとしている。また、本実施形態に係る接合システム1では、上述したようにチャンバ501内の温度を第1の温度から第2の温度に昇温する昇温工程が行われる。
<5. About Temporary Joining Process>
By the way, in the joining system 1 which concerns on this embodiment, it is supposed that the glass substrate S is used as a support substrate and an electrostatic chuck is used as the 2nd holding |
第2保持部201には、ガラス基板Sを静電吸着するために高電圧がかけられる。また、第2の温度は、ガラス基板Sが有するガラス転移点以上の温度である。このため、静電チャックである第2保持部201を用いてガラス基板Sを静電吸着した状態で第2の温度への昇温を行うと、ガラス基板S中のナトリウムイオンが第2保持部201との接触面に移動してナトリウムが析出するおそれがある。
A high voltage is applied to the
ナトリウムの析出が生じると、第2保持部201の表面劣化やガラス基板Sの変質等の不具合が生じるおそれがある。昇温工程中において第2保持部201によるガラス基板Sの静電吸着を解除することも考えられるが、ガラス基板Sの位置ずれが生じるおそれがあるため好ましくない。
If precipitation of sodium occurs, there is a possibility that problems such as surface deterioration of the
そこで、本実施形態に係る接合システム1では、被処理基板Wおよびガラス基板Sをそれぞれ第1保持部101および第2保持部201で保持した後、これらを本接合工程よりも低い加圧力および温度で仮接合する仮接合工程を実施し、その後、第2保持部201による静電吸着を解除したうえで、昇温工程を実施することとした。
Therefore, in the bonding system 1 according to the present embodiment, the target substrate W and the glass substrate S are held by the
かかる仮接合工程について図12を参照して具体的に説明する。図12は、本実施形態に係る接合処理の処理手順を示すタイミングチャートである。 This temporary joining step will be specifically described with reference to FIG. FIG. 12 is a timing chart showing the procedure of the bonding process according to the present embodiment.
図12に示すように、接合部90では、アライメント工程が終了した後、第1チャンバ部511を降下させて減圧工程を実施する。減圧工程では、チャンバ501内の圧力を大気圧atmから所望の圧力Pc2まで減圧する。具体的には、チャンバ501内の圧力を大気圧atmから圧力Pc1まで減圧させた後、吸気装置532(図4参照)よりも吸気力の強い他の吸気装置(図示せず)に切り替えて所望の圧力Pc2までの減圧を行う。
As shown in FIG. 12, in the joining
その後、仮接合工程が実施される。かかる仮接合工程では、加圧機構106を用いて第1保持部101を降下させることによって、被処理基板Wをガラス基板Sに接触させるとともに本接合時の加圧力Pb2よりも低い加圧力Pb1で両者を加圧する。
Thereafter, a temporary joining step is performed. In such a temporary bonding step, the
このとき、第1保持部101および第2保持部201の静電吸着部111,211はオンされた状態であるが、チャンバ501内の温度は、ガラス基板Sのガラス転移点以下の温度である第1の温度T1である。このため、ガラス基板Sからのナトリウムの析出が生じるおそれがない。
At this time, the
なお、仮接合工程における加圧力Pb1は、たとえば大気圧と同じ圧力である。チャンバ501内は減圧された状態であるため、大気圧でも被処理基板Wおよびガラス基板Sは加圧された状態となる。
Note that the pressure Pb1 in the temporary joining step is, for example, the same pressure as the atmospheric pressure. Since the inside of the
仮接合工程が終了した後、接合部90では、静電吸着部111,211による静電吸着を解除し、被処理基板Wとガラス基板Sとを加圧力Pb1で加圧した状態で、第1の温度T1から第2の温度T2への昇温を開始する。そして、第2の温度T2に到達した後、接合部90では、加圧機構106を用いて被処理基板Wとガラス基板Sとを所望の加圧力Pb2で本接合する。
After the temporary bonding step is completed, the
このように、本実施形態に係る接合システム1では、昇温を開始する前に静電吸着部111,211による静電吸着を解除することとしたため、その後の昇温工程、接合工程および降温工程においてもガラス基板Sからナトリウムの析出が生じるおそれがない。また、静電吸着部111,211による静電吸着を解除しても、被処理基板Wとガラス基板Sとは仮接合された状態であるため、これら被処理基板Wおよびガラス基板Sが位置ずれを起こすおそれがない。
As described above, in the bonding system 1 according to the present embodiment, since electrostatic adsorption by the
したがって、本実施形態に係る接合システム1によれば、被処理基板Wおよびガラス基板Sの位置ずれを防止しつつ、ガラス基板Sからのナトリウムの析出を防止することができる。 Therefore, according to the bonding system 1 according to the present embodiment, it is possible to prevent the precipitation of sodium from the glass substrate S while preventing the positional displacement between the target substrate W and the glass substrate S.
なお、ここでは、被処理基板Wとガラス基板Sとを仮接合した後で、静電吸着部111,211による静電吸着を解除することとしたが、静電吸着を解除するタイミングは、仮接合工程と同時であってもよい。すなわち、接合部90は、たとえば仮接合工程において被処理基板Wとガラス基板Sとが接触したタイミングで静電吸着部111,211による静電吸着を解除してもよい。これにより、被処理基板Wおよびガラス基板Sの位置ずれを防止しつつ、より早期に静電吸着を解除することができる。
Note that, here, after temporarily bonding the target substrate W and the glass substrate S, the electrostatic adsorption by the
また、ここでは、静電吸着部111,211による静電吸着を解除した後で、第2の温度T2への昇温を開始することとしたが、第2の温度T2への昇温の開始タイミングは、静電吸着の解除と同時または静電吸着の解除よりも前であってもよい。すなわち、少なくともガラス基板Sのガラス転移点以上の温度となる前に、静電吸着部111,211による静電吸着が解除されればよい。
In addition, here, the temperature increase to the second temperature T2 is started after the electrostatic adsorption by the
また、ここでは、アライメント工程および減圧工程時に、静電吸着部111,211を用いて被処理基板Wおよびガラス基板Sを静電吸着することとした。しかし、被処理基板Wおよびガラス基板Sを大気環境下で静電吸着した後、所望の圧力まで減圧することとすると、減圧中に放電が起こる可能性があり(パッシェンの法則)、被処理基板Wおよびガラス基板Sが破損するおそれがある。
Here, the substrate W and the glass substrate S are electrostatically attracted using the electrostatic attracting
このため、接合部90は、アライメント工程においては、真空吸着部112,212を用いて被処理基板Wおよびガラス基板Sを吸着保持し、その後、減圧工程において減圧がある程度進んだ後で、静電吸着部111,211による静電吸着に切り替えることとしてもよい。これにより、放電による被処理基板Wおよびガラス基板Sの破損を防止することができる。
For this reason, in the alignment step, the
本接合工程では、第2の温度T2かつ所望の加圧力Pb2で被処理基板Wとガラス基板Sとを加圧した状態を所定時間維持する。なお、本接合工程では、チャンバ501内の圧力がPc2からPc3へ変化する。
In the main bonding step, the state in which the substrate W and the glass substrate S are pressurized at the second temperature T2 and the desired pressure Pb2 is maintained for a predetermined time. In the main joining process, the pressure in the
その後、接合部90では、第1冷却機構102および第2冷却機構202を用いてチャンバ501内の温度を第2の温度T2から第1の温度T1まで降温する。このとき、被処理基板Wとガラス基板Sとを所望の加圧力Pb2で加圧したまま降温を行うことにより、重合基板Tに反りが発生することを防止することができる。また、かかる降温工程において、チャンバ501内の圧力は、Pc3から大気圧atmに戻される。その後、重合基板Tが接合部90から搬出されて一連の接合処理が終了する。
Thereafter, in the
<6.フェールセーフ処理について>
次に、第1温度検出部301,303および第2温度検出部302,304を用いたフェールセーフ処理の処理手順について図13を参照して説明する。図13は、フェールセーフ処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図13に示すフェールセーフ処理は、たとえば上述した昇温工程および本接合工程中に実行される。
<6. About fail-safe processing>
Next, a processing procedure of fail-safe processing using the first
なお、ここでは、第1温度検出部303および第2温度検出部302を用いて第1冷却機構102の反りを検出する場合の処理手順について説明する。1温度検出部301および第2温度検出部304を用いて第2冷却機構202の反りを検出する処理は、以下に説明する第1冷却機構102についての処理と平行して且つ同様の処理手順で行われる。
Here, a processing procedure when the warp of the
図13に示すように、制御装置5は、第1温度検出部303の検出結果、すなわち、被処理基板Wの温度を取得するとともに(ステップS101)、第2温度検出部302の検出結果、すなわち、第1冷却機構102の外周部の温度を取得する(ステップS102)。つづいて、制御装置5は、被処理基板Wと第1冷却機構102の外周部の温度差が閾値以上であるか否かを判定する(ステップS103)。
As shown in FIG. 13, the control device 5 acquires the detection result of the first
そして、かかる処理において、温度差が閾値以上であると判定した場合(ステップS103,Yes)、制御装置5は、接合部90に対して加熱中止を指示し(ステップS104)、フェールセーフ処理を終了する。これにより、接合部90は、第1加熱機構117、第2加熱機構217、第3加熱機構103および第4加熱機構203を停止させる。一方、制御装置5は、被処理基板Wと第1冷却機構102の外周部の温度差が閾値以上でない場合には(ステップS103,No)、たとえばステップS101〜S103の処理を繰り返す。
And in this process, when it determines with a temperature difference being more than a threshold value (step S103, Yes), the control apparatus 5 instruct | indicates a heating stop with respect to the junction part 90 (step S104), and complete | finishes a fail safe process. To do. As a result, the joining
このようなフェールセーフ処理を行うことにより、本実施形態に係る接合システム1では、仮に、第1冷却機構102および第2冷却機構202に反りが生じた場合であっても、それ以上の反りが生じることを防止でき、第1保持部101および第2保持部201の破損を防ぐことができる。
By performing such fail-safe processing, even if warpage occurs in the
上述してきたように、本実施形態に係る接合装置45は、第1保持部101と、第2保持部201と、加圧機構106と、第1冷却機構102と、第2冷却機構202と、第3加熱機構103と、第4加熱機構203とを備える。
As described above, the joining
第1保持部101は、第1加熱機構117を有し、第1基板である被処理基板Wを保持する。第2保持部201は、第1保持部101に対向して配置され、第2加熱機構217を有し、第2基板であるガラス基板Sを保持する。加圧機構106は、第1保持部101と第2保持部201とを相対的に移動させることによって、被処理基板Wとガラス基板Sとを接触させて加圧する。第1冷却機構102は、第1保持部101の保持面113と反対側に設けられ、第1保持部101を介して被処理基板Wを冷却する。第2冷却機構202は、第2保持部201の保持面213と反対側に設けられ、第2保持部201を介してガラス基板Sを冷却する。第3加熱機構103は、第1冷却機構102の第1保持部101が配置される側と反対側に設けられ、第1冷却機構102を加熱する。第4加熱機構203は、第2冷却機構202の第2保持部201が配置される側と反対側に設けられ、第2冷却機構202を加熱する。
The
したがって、本実施形態に係る接合装置45によれば、第1保持部101および第2保持部201の破損を防止することができる。
Therefore, according to the joining
また、本実施形態に係る接合装置45は、第1保持部101と、第2保持部201と、加圧機構106と、第1保持機構401および第2保持機構402とを備える。第1保持機構401および第2保持機構402は、第1保持部101および第2保持部201の外周部を弾性的に保持する。
In addition, the joining
したがって、本実施形態に係る接合装置45によれば、第1保持部101および第2保持部201の位置ずれを防止することができる。
Therefore, according to the joining
また、本実施形態に係る接合方法は、第1保持工程と、第2保持工程と、仮接合工程と、昇温工程と、本接合工程とを含む。第1保持工程では、被処理基板Wを保持する。第2保持工程では、ガラス基板Sを静電吸着により保持する。仮接合工程では、第1保持工程および第2保持工程後に、被処理基板Wとガラス基板Sとを所望の加圧力よりも低い加圧力かつ所望の温度よりも低い温度で仮接合する。昇温工程では、仮接合工程と同時にまたは仮接合工程後に、ガラス基板Sの静電吸着を解除し、所望の温度まで昇温する。本接合工程では、昇温工程後に、被処理基板Wとガラス基板Sとを所望の加圧力で本接合する。 In addition, the bonding method according to the present embodiment includes a first holding process, a second holding process, a temporary bonding process, a temperature raising process, and a main bonding process. In the first holding step, the substrate W to be processed is held. In the second holding step, the glass substrate S is held by electrostatic adsorption. In the temporary bonding step, after the first holding step and the second holding step, the target substrate W and the glass substrate S are temporarily bonded at a pressure lower than the desired pressure and lower than the desired temperature. In the temperature raising step, the electrostatic adsorption of the glass substrate S is canceled simultaneously with or after the temporary joining step, and the temperature is raised to a desired temperature. In the main bonding step, the target substrate W and the glass substrate S are main bonded with a desired pressure after the temperature raising step.
したがって、本実施形態に係る接合方法によれば、ガラス基板Sからのナトリウムの析出を防止することができる。 Therefore, according to the bonding method according to the present embodiment, sodium precipitation from the glass substrate S can be prevented.
上述してきた実施形態では、塗布・熱処理ブロックG1において被処理基板Wに対する接着剤Gの塗布および熱処理を行った後で、接合処理ブロックG2において被処理基板Wとガラス基板Sとの接合を行うこととした。しかし、予め接着剤Gが塗布された被処理基板Wを取り扱う場合には、塗布・熱処理ブロックG1での処理を省略してもよい。また、かかる場合、接合システム1は、塗布・熱処理ブロックG1を必ずしも備えることを要しない。 In the embodiment described above, after the application and heat treatment of the adhesive G to the substrate to be processed W is performed in the coating / heat treatment block G1, the substrate to be processed W and the glass substrate S are bonded in the bonding processing block G2. It was. However, when the target substrate W to which the adhesive G has been applied in advance is handled, the processing in the coating / heat treatment block G1 may be omitted. In such a case, the bonding system 1 does not necessarily include the application / heat treatment block G1.
また、上述してきた実施形態では、制御装置5が、接合装置45が備える第1保持部101、第2保持部201、加圧機構106等を制御することとしたが、接合装置45が、第1保持部101、第2保持部201、加圧機構106等を制御する制御部を備えていてもよい。
In the embodiment described above, the control device 5 controls the
また、上述してきた実施形態では、支持基板としてガラス基板を用いる場合の例を示したが、ガラス基板に代えて、たとえばシリコンウェハを支持基板として用いてもよい。 In the embodiment described above, an example in which a glass substrate is used as the support substrate has been described. However, instead of the glass substrate, for example, a silicon wafer may be used as the support substrate.
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.
W 被処理基板
S ガラス基板
T 重合基板
1 接合システム
2 搬入出ステーション
4 接合ステーション
5 制御装置
45 接合装置
90 接合部
101 第1保持部
102 第1冷却機構
103 第3加熱機構
106 加圧機構
111 静電吸着部
117 第1加熱機構
201 第2保持部
202 第2冷却機構
203 第4加熱機構
211 静電吸着部
217 第2加熱機構
301,303 第1温度検出部
302,304 第2温度検出部
401 第1保持機構
402 第2保持機構
501 チャンバ
W Substrate S Glass substrate T Polymerized substrate 1
Claims (9)
前記第1保持部に対向して配置され、第2加熱機構を有し、第2基板を保持する第2保持部と、
前記第1保持部と前記第2保持部とを相対的に移動させることによって、前記第1基板と前記第2基板とを接触させて加圧する加圧機構と、
前記第1保持部の保持面と反対側に設けられ、前記第1保持部を介して前記第1基板を冷却する単一の冷却ジャケットを有する第1冷却機構と、
前記第2保持部の保持面と反対側に設けられ、前記第2保持部を介して前記第2基板を冷却する単一の冷却ジャケットを有する第2冷却機構と、
前記第1冷却機構の前記第1保持部が配置される側と反対側に設けられ、前記第1冷却機構を加熱する単一のヒータを有する第3加熱機構と、
前記第2冷却機構の前記第2保持部が配置される側と反対側に設けられ、前記第2冷却機構を加熱する単一のヒータを有する第4加熱機構と
を備えることを特徴とする接合装置。 A first holding unit having a first heating mechanism and holding the first substrate;
A second holding unit that is disposed to face the first holding unit, has a second heating mechanism, and holds the second substrate;
A pressure mechanism that pressurizes the first substrate and the second substrate by bringing the first holding portion and the second holding portion into contact with each other; and
A first cooling mechanism provided on the opposite side of the holding surface of the first holding unit and having a single cooling jacket for cooling the first substrate via the first holding unit;
A second cooling mechanism provided on the opposite side of the holding surface of the second holding unit and having a single cooling jacket for cooling the second substrate through the second holding unit;
A third heating mechanism having a single heater provided on the opposite side of the first cooling mechanism to the side on which the first holding unit is disposed, and heating the first cooling mechanism;
And a fourth heating mechanism provided on the opposite side of the second cooling mechanism to the side on which the second holding portion is disposed and having a single heater for heating the second cooling mechanism. apparatus.
前記第1基板または前記第2基板を静電吸着する静電吸着部
を備えることを特徴とする請求項1に記載の接合装置。 The first holding unit and the second holding unit are
The bonding apparatus according to claim 1, further comprising: an electrostatic adsorption unit that electrostatically adsorbs the first substrate or the second substrate.
前記チャンバ内を減圧する減圧機構と
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の接合装置。 A chamber in which the first holding unit and the second holding unit are accommodated;
The joining apparatus according to claim 1, further comprising: a decompression mechanism that decompresses the inside of the chamber.
前記第3加熱機構は、シーズヒータであり、
前記第4加熱機構は、セラミックヒータであること
を特徴とする請求項1、2または3に記載の接合装置。 The first holding unit holds the first substrate above the second holding unit,
The third heating mechanism is a sheathed heater;
The joining apparatus according to claim 1, wherein the fourth heating mechanism is a ceramic heater.
前記第1冷却機構または前記第2冷却機構の温度を検出する第2温度検出部と
を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の接合装置。 A first temperature detector for detecting a temperature of the first substrate or the second substrate;
The joining apparatus according to claim 1, further comprising: a second temperature detection unit that detects a temperature of the first cooling mechanism or the second cooling mechanism.
を特徴とする請求項5に記載の接合装置。 The joining apparatus according to claim 5, wherein the second temperature detection unit detects a temperature of an outer peripheral portion of the first cooling mechanism or the second cooling mechanism.
を備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の接合装置。 The joining device according to claim 1, further comprising: a holding mechanism that elastically holds outer peripheral portions of the first holding unit and the second holding unit.
前記搬入出ステーションに載置された前記第1基板および前記第2基板を搬送する基板搬送装置と、
前記基板搬送装置によって搬送された前記第1基板および前記第2基板を接合する接合装置が設置される接合ステーションと
を備え、
前記接合装置は、
第1加熱機構を有し、前記第1基板を保持する第1保持部と、
前記第1保持部に対向して配置され、第2加熱機構を有し、前記第2基板を保持する第2保持部と、
前記第1保持部と前記第2保持部とを相対的に移動させることによって、前記第1基板と前記第2基板とを接触させて加圧する加圧機構と、
前記第1保持部の保持面と反対側に設けられ、前記第1保持部を介して前記第1基板を冷却する単一の冷却ジャケットを有する第1冷却機構と、
前記第2保持部の保持面と反対側に設けられ、前記第2保持部を介して前記第2基板を冷却する単一の冷却ジャケットを有する第2冷却機構と、
前記第1冷却機構の前記第1保持部が配置される側と反対側に設けられ、前記第1冷却機構を加熱する単一のヒータを有する第3加熱機構と、
前記第2冷却機構の前記第2保持部が配置される側と反対側に設けられ、前記第2冷却機構を加熱する単一のヒータを有する第4加熱機構と
を備えることを特徴とする接合システム。 A loading / unloading station on which the first substrate and the second substrate are placed;
A substrate transfer device for transferring the first substrate and the second substrate placed on the loading / unloading station;
A bonding station where a bonding apparatus for bonding the first substrate and the second substrate transferred by the substrate transfer device is installed, and
The joining device includes:
A first holding unit having a first heating mechanism and holding the first substrate;
A second holding unit that is disposed to face the first holding unit, has a second heating mechanism, and holds the second substrate;
A pressure mechanism that pressurizes the first substrate and the second substrate by bringing the first holding portion and the second holding portion into contact with each other; and
A first cooling mechanism provided on the opposite side of the holding surface of the first holding unit and having a single cooling jacket for cooling the first substrate via the first holding unit;
A second cooling mechanism provided on the opposite side of the holding surface of the second holding unit and having a single cooling jacket for cooling the second substrate through the second holding unit;
A third heating mechanism having a single heater provided on the opposite side of the first cooling mechanism to the side on which the first holding unit is disposed, and heating the first cooling mechanism;
And a fourth heating mechanism provided on the opposite side of the second cooling mechanism to the side on which the second holding portion is disposed and having a single heater for heating the second cooling mechanism. system.
前記第1保持部に対向して配置され、第2加熱機構を有し、第2基板を保持する第2保持部によって、前記第2基板を保持して加熱する第2加熱工程と、
前記第1保持部と前記第2保持部とを相対的に移動させることによって、前記第1基板と前記第2基板とを接触させて加圧する加圧工程と、
前記第1保持部の保持面と反対側に設けられ、前記第1保持部を介して前記第1基板を冷却する単一の冷却ジャケットを有する第1冷却機構によって、前記第1基板を冷却する第1冷却工程と、
前記第2保持部の保持面と反対側に設けられ、前記第2保持部を介して前記第2基板を冷却する単一の冷却ジャケットを有する第2冷却機構によって、前記第2基板を冷却する第2冷却工程と、
前記第1冷却機構の前記第1保持部が配置される側と反対側に設けられ、前記第1冷却機構を加熱する第3加熱機構によって、前記第1冷却機構を加熱する単一のヒータを有する第3加熱工程と、
前記第2冷却機構の前記第2保持部が配置される側と反対側に設けられ、前記第2冷却機構を加熱する第4加熱機構によって、前記第2冷却機構を加熱する単一のヒータを有する第4加熱工程と
を含むことを特徴とする接合方法。 A first heating step having a first heating mechanism and holding and heating the first substrate by a first holding unit holding the first substrate;
A second heating step that is arranged opposite to the first holding unit, has a second heating mechanism, and holds and heats the second substrate by a second holding unit that holds the second substrate;
A pressurizing step of bringing the first substrate and the second substrate into contact and pressurizing by relatively moving the first holding unit and the second holding unit;
The first substrate is cooled by a first cooling mechanism that is provided on the opposite side of the holding surface of the first holding unit and has a single cooling jacket that cools the first substrate through the first holding unit. A first cooling step;
The second substrate is cooled by a second cooling mechanism that is provided on the opposite side of the holding surface of the second holding unit and has a single cooling jacket that cools the second substrate through the second holding unit. A second cooling step;
A single heater that heats the first cooling mechanism by a third heating mechanism that is provided on the opposite side of the first cooling mechanism to the side on which the first holding unit is disposed and that heats the first cooling mechanism. Having a third heating step;
A single heater that heats the second cooling mechanism by a fourth heating mechanism that is provided on the opposite side of the second cooling mechanism to the side on which the second holding unit is disposed and that heats the second cooling mechanism. And a fourth heating step.
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