JP2016129195A - Bonding method, program, computer storage medium, bonding device and bonding system - Google Patents

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

Info

Publication number
JP2016129195A
JP2016129195A JP2015003440A JP2015003440A JP2016129195A JP 2016129195 A JP2016129195 A JP 2016129195A JP 2015003440 A JP2015003440 A JP 2015003440A JP 2015003440 A JP2015003440 A JP 2015003440A JP 2016129195 A JP2016129195 A JP 2016129195A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
processing chamber
substrate
wafer
bonding
vacuum line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015003440A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6415328B2 (en
Inventor
勲 小篠
Isao Koshino
勲 小篠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2015003440A priority Critical patent/JP6415328B2/en
Priority to TW104144258A priority patent/TWI636843B/en
Priority to KR1020160000381A priority patent/KR20160086277A/en
Publication of JP2016129195A publication Critical patent/JP2016129195A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6415328B2 publication Critical patent/JP6415328B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To properly bond a plurality of chips arranged on a substrate with the substrate.SOLUTION: A bonding device includes: a processing chamber for storing a wafer W; a table 150 provided inside the processing chamber, for holding the wafer by suction; a heating mechanism 156 provided in the table 150, for heating the wafer W; a vacuum line 152 provided in the table 150, for sucking the wafer W by vacuuming; an electrode 155 provided in the table 150, for electrostatically sucking the wafer W; and a gas supply mechanism for supplying a pressurized gas to the inside of the processing chamber. In the bonding device, after the wafer W is sucked on the table 150 by vacuuming by the vacuum line 152, voltage is applied to the electrode 155 to make the wafer W be electrostatically sucked on the table 150. Subsequently, the inside of the processing chamber is pressured by the pressurized gas supplied from the gas supply mechanism and the wafer W and a plurality of chips are bonded.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、基板上に配置された複数のチップを当該基板と接合する接合方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体、当該接合方法を実行するための接合装置、及び当該接合装置を備えた接合システムに関する。   The present invention relates to a bonding method for bonding a plurality of chips arranged on a substrate to the substrate, a program, a computer storage medium, a bonding apparatus for executing the bonding method, and a bonding system including the bonding apparatus.

近年、半導体デバイスにおいて、半導体チップ(以下、「チップ」という。)の高集積化が進んでいる。高集積化した複数のチップを水平面内で配置し、これらチップを配線で接続して製品化する場合、配線長が増大し、それにより配線の抵抗が大きくなること、また配線遅延が大きくなることが懸念される。   In recent years, in semiconductor devices, semiconductor chips (hereinafter referred to as “chips”) are highly integrated. When a plurality of highly integrated chips are arranged in a horizontal plane and these chips are connected by wiring to produce a product, the wiring length increases, thereby increasing the wiring resistance and wiring delay. Is concerned.

そこで、チップを3次元に積層する3次元集積技術を用いて、半導体デバイスを製造することが提案されている。この3次元集積技術では、積層されるチップのバンプ同士が接合されて、当該積層されたチップが電気的に接続される。   Therefore, it has been proposed to manufacture a semiconductor device using a three-dimensional integration technique in which chips are three-dimensionally stacked. In this three-dimensional integration technique, bumps of stacked chips are joined together, and the stacked chips are electrically connected.

3次元集積方法としては、例えば半導体ウェハ(以下、「ウェハ」という。)上に複数のチップを接合して積層する方法が用いられる。この方法では、特許文献1に示す接合装置を用いて、ウェハとチップを加熱しながら押圧して接合する。すなわち、ウェハ上に複数のチップを配置し、当該複数のチップ上に板状体を接触させた後、ウェハとチップを加熱しながら、ウェハと板状体を押圧して、ウェハと複数のチップを接合する。   As the three-dimensional integration method, for example, a method of bonding and stacking a plurality of chips on a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) is used. In this method, a bonding apparatus shown in Patent Document 1 is used to press and bond a wafer and a chip while heating. That is, a plurality of chips are arranged on a wafer, a plate-like body is brought into contact with the plurality of chips, and then the wafer and the chip-like body are pressed while heating the wafer and the chip, thereby Join.

特開2004−122216号公報JP 2004-122216 A

しかしながら、ウェハ上に複数のチップを配置した際、複数のチップの高さがばらつく場合がある。かかる場合、特許文献1のように板状体を用いると、ウェハと複数のチップを均一に押圧することができない。例えばウェハとチップを押圧する際の圧力が小さ過ぎると、当該ウェハとチップの接合強度が不十分になる。一方、例えばウェハとチップを押圧する際の圧力が大き過ぎると、バンプが変形するおそれがあり、さらには半導体デバイスが損傷を被るおそれもある。   However, when a plurality of chips are arranged on the wafer, the height of the plurality of chips may vary. In such a case, if a plate-like body is used as in Patent Document 1, the wafer and the plurality of chips cannot be pressed uniformly. For example, if the pressure when pressing the wafer and the chip is too small, the bonding strength between the wafer and the chip becomes insufficient. On the other hand, for example, if the pressure when pressing the wafer and the chip is too large, the bumps may be deformed, and further, the semiconductor device may be damaged.

そこで、例えば処理チャンバの内部において、載置台上のウェハを加熱しながら、当該処理チャンバの内部に加圧ガスを供給して、ウェハと複数のチップを押圧することが考えられる。かかる場合、例えばウェハ上の複数のチップの高さがばらついていても、当該複数のチップは処理チャンバの内部に充填された加圧ガスによって押圧されるので、ウェハと複数のチップを均一に適切な圧力で押圧することができる。   Therefore, for example, it is conceivable to pressurize the wafer and a plurality of chips by supplying a pressurized gas to the inside of the processing chamber while heating the wafer on the mounting table inside the processing chamber. In such a case, for example, even if the heights of the plurality of chips on the wafer vary, the plurality of chips are pressed by the pressurized gas filled in the processing chamber, so that the wafer and the plurality of chips are uniformly and appropriately arranged. It can be pressed with an appropriate pressure.

しかしながら、加熱されたウェハは反る場合があり、かかる場合、載置台上のウェハをウェハ面内で均一に加熱できず、また均一に押圧することができない。そうすると、ウェハと複数のチップを適切に接合することができない。   However, the heated wafer may be warped. In such a case, the wafer on the mounting table cannot be heated uniformly within the wafer surface, and cannot be uniformly pressed. If it does so, a wafer and a plurality of chips cannot be joined appropriately.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板上に配置された複数のチップを当該基板と適切に接合することを目的とする。   This invention is made | formed in view of this point, and it aims at joining the some chip | tip arrange | positioned on a board | substrate appropriately with the said board | substrate.

前記の目的を達成するため、本発明は、基板上に配置された複数のチップを当該基板と接合する接合方法であって、処理チャンバの内部に基板を搬入して当該処理チャンバの内部を密閉した後、加熱機構によって所定の温度に加熱された載置台において、当該載置台に設けられた真空ラインによって基板を真空引きして吸着する第1の工程と、前記載置台に設けられた電極に電圧を印加して基板を静電吸着した後、前記真空ラインによる基板の真空引きを停止する第2の工程と、ガス供給機構から前記処理チャンバの内部に加圧ガスを供給し、当該処理チャンバの内部を所定の圧力に加圧して、基板と複数のチップを接合する第3の工程と、を有し、前記第3の工程において、前記真空ラインの内部の圧力と前記処理チャンバの内部の圧力は等しいことを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention is a bonding method for bonding a plurality of chips arranged on a substrate to the substrate, and the substrate is carried into the processing chamber to seal the inside of the processing chamber. Then, in the mounting table heated to a predetermined temperature by the heating mechanism, the first step of evacuating and sucking the substrate by the vacuum line provided in the mounting table, and the electrode provided in the mounting table described above A second step of stopping the evacuation of the substrate by the vacuum line after applying a voltage and electrostatically adsorbing the substrate; supplying a pressurized gas from the gas supply mechanism to the inside of the processing chamber; A third step of bonding the substrate and the plurality of chips to a predetermined pressure, and in the third step, the pressure inside the vacuum line and the inside of the processing chamber Pressure is It is characterized in that Shii.

発明者らは、載置台上の基板を加熱しながら、処理チャンバの内部に加圧ガスを供給し、基板と複数のチップを押圧して接合するに際し、加熱による基板の反りを抑制するため、載置台で基板を静電吸着することを想到した。このように基板を静電吸着するためには、載置台にできるだけ基板を近接させる必要があるため、発明者らは、載置台で基板を真空吸着した後に(本発明の第1の工程)、基板を静電吸着することをさらに想到した(本発明の第2の工程)。かかる場合、基板の反りが抑制されるので、載置台上の基板を基板面内で均一に加熱でき、また均一に押圧することができる。   The inventors supply a pressurized gas to the inside of the processing chamber while heating the substrate on the mounting table, and suppress the warping of the substrate due to heating when pressing and bonding the substrate and the plurality of chips. The idea was to electrostatically attract the substrate with the mounting table. In order to electrostatically adsorb the substrate in this way, it is necessary to bring the substrate as close as possible to the mounting table. Therefore, the inventors have vacuum-adsorbed the substrate with the mounting table (first step of the present invention), It was further conceived that the substrate is electrostatically adsorbed (second step of the present invention). In such a case, since the warpage of the substrate is suppressed, the substrate on the mounting table can be heated uniformly within the substrate surface and can be pressed uniformly.

基板を真空吸着する場合、載置台の載置面には、真空ラインに対応する位置に吸引口や吸引溝を形成する必要がある。ここで、処理チャンバの内部に加圧ガスを供給して、当該処理チャンバの内部を加圧すると、吸引口や吸引溝が形成された位置において、押圧された基板が窪む。このため、基板と複数のチップを適切に接合することができない。   When vacuum suctioning the substrate, it is necessary to form a suction port or a suction groove on the mounting surface of the mounting table at a position corresponding to the vacuum line. Here, when a pressurized gas is supplied to the inside of the processing chamber to pressurize the inside of the processing chamber, the pressed substrate is recessed at the position where the suction port and the suction groove are formed. For this reason, a board | substrate and a some chip | tip cannot be joined appropriately.

そこで、本発明の第3の工程では、処理チャンバの内部を加圧ガスによって加圧する際、真空ラインの内部の圧力と処理チャンバの内部の圧力を等しくしている。かかる場合、吸引口や吸引溝が形成された位置においても基板が窪むことがない。したがって、基板と複数のチップを適切に接合することができる。   Therefore, in the third step of the present invention, when the inside of the processing chamber is pressurized with a pressurized gas, the pressure inside the vacuum line is made equal to the pressure inside the processing chamber. In such a case, the substrate is not recessed even at the position where the suction port and the suction groove are formed. Therefore, the substrate and the plurality of chips can be appropriately bonded.

前記真空ラインは、バルブを介して、前記処理チャンバの内部を排気する排気ラインと接続され、前記第2の工程の後であって前記第3の工程の前に、前記バルブを開けて、前記真空ラインと前記排気ラインを連通させ、前記第3の工程において、前記真空ラインの内部の圧力と前記処理チャンバの内部の圧力を等しくしてもよい。   The vacuum line is connected to an exhaust line for exhausting the inside of the processing chamber through a valve. After the second step and before the third step, the valve is opened, A vacuum line and the exhaust line may be communicated, and in the third step, the pressure inside the vacuum line may be equal to the pressure inside the processing chamber.

前記第3の工程の後、前記バルブを開けた状態で、前記真空ラインの内部と前記処理チャンバの内部を前記排気ラインから排気してもよい。   After the third step, the inside of the vacuum line and the inside of the processing chamber may be exhausted from the exhaust line with the valve opened.

別な観点による本発明によれば、前記接合方法を接合装置によって実行させるように、当該接合装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。   According to another aspect of the present invention, there is provided a program that operates on a computer of a control unit that controls the joining device so that the joining method is executed by the joining device.

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、基板上に配置された複数のチップを当該基板と接合する接合装置であって、基板を収容する処理チャンバと、前記処理チャンバの内部に設けられ、基板を吸着保持する載置台と、前記載置台に設けられ、基板を加熱する加熱機構と、前記載置台に設けられ、基板を真空引きして吸着する真空ラインと、前記載置台に設けられ、基板を静電吸着するための電極と、前記処理チャンバの内部に加圧ガスを供給するガス供給機構と、前記処理チャンバの内部に基板を搬入して当該処理チャンバの内部を密閉した後、前記加熱機構によって所定の温度に加熱された前記載置台において、前記真空ラインによって基板を真空吸着する第1の工程と、前記電極に電圧を印加して基板を静電吸着した後、前記真空ラインによる基板の真空引きを停止する第2の工程と、前記ガス供給機構から前記処理チャンバの内部に加圧ガスを供給して、当該処理チャンバの内部を所定の圧力に加圧し、且つ前記真空ラインの内部の圧力と前記処理チャンバの内部の圧力を等しくして、基板と複数のチップを接合する第3の工程と、を実行するように前記接合装置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 still another aspect, the present invention provides a bonding apparatus for bonding a plurality of chips arranged on a substrate to the substrate, the processing chamber accommodating the substrate, the inside of the processing chamber, and adsorbing the substrate A holding table to be held, a heating mechanism provided on the mounting table, for heating the substrate, a vacuum line provided on the mounting table for vacuuming and sucking the substrate, and provided on the mounting table, An electrode for electroadsorption, a gas supply mechanism for supplying a pressurized gas into the processing chamber, a substrate is loaded into the processing chamber and the processing chamber is sealed, and then the heating mechanism In the mounting table heated to a predetermined temperature, after the first step of vacuum-adsorbing the substrate by the vacuum line, the substrate is electrostatically adsorbed by applying a voltage to the electrode, and then the vacuum line. A second step of stopping evacuation of the substrate, a pressurized gas is supplied from the gas supply mechanism to the inside of the processing chamber, the inside of the processing chamber is pressurized to a predetermined pressure, and the vacuum line A controller that controls the bonding apparatus to perform a third step of bonding the substrate and the plurality of chips by equalizing the internal pressure and the internal pressure of the processing chamber. It is said.

前記接合装置は、前記処理チャンバの内部を排気する排気ラインをさらに有し、前記真空ラインと前記排気ラインはバルブを介して接続され、前記制御部は、前記第2の工程の後であって前記第3の工程の前に、前記バルブを開けて、前記真空ラインと前記排気ラインを連通させ、前記第3の工程において、前記真空ラインの内部の圧力と前記処理チャンバの内部の圧力を等しくするように、前記接合装置を制御してもよい。   The bonding apparatus further includes an exhaust line for exhausting the inside of the processing chamber, the vacuum line and the exhaust line are connected via a valve, and the control unit is after the second step. Prior to the third step, the valve is opened to allow the vacuum line and the exhaust line to communicate with each other. In the third step, the pressure inside the vacuum line is equal to the pressure inside the processing chamber. In this way, the joining device may be controlled.

前記制御部は、前記第3の工程の後、前記バルブを開けた状態で、前記真空ラインの内部と前記処理チャンバの内部を前記排気ラインから排気するように、前記接合装置を制御してもよい。   The controller may control the bonding apparatus so that the interior of the vacuum line and the interior of the processing chamber are exhausted from the exhaust line with the valve opened after the third step. Good.

また別な観点による本発明は、前記接合装置を備えた接合システムであって、前記接合装置と、前記接合装置で複数のチップが接合された基板の温度を調節する温度調節装置とを備えた処理ステーションと、基板を複数保有可能で、且つ前記処理ステーションに対して基板を搬入出する搬入出ステーションと、を有することを特徴としている。   Another aspect of the present invention is a bonding system including the bonding apparatus, including the bonding apparatus and a temperature adjustment apparatus that adjusts the temperature of a substrate on which a plurality of chips are bonded by the bonding apparatus. It has a processing station and a loading / unloading station that can hold a plurality of substrates and loads / unloads the substrates to / from the processing station.

本発明によれば、基板上に配置された複数のチップを当該基板と適切に接合することができる。   According to the present invention, a plurality of chips arranged on a substrate can be appropriately bonded to the substrate.

本実施の形態にかかる接合システムの構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a structure of the joining system concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる接合システムの内部構成の概略を示す側面図である。It is a side view which shows the outline of the internal structure of the joining system concerning this Embodiment. ウェハと複数のチップの斜視図である。It is a perspective view of a wafer and a plurality of chips. ウェハと複数のチップの側面図である。It is a side view of a wafer and a plurality of chips. 接合装置の構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of a structure of a joining apparatus. 接合装置の構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a structure of a joining apparatus. 処理チャンバの内部構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of the internal structure of a processing chamber. 載置台周辺の構成の概略を示す縦断面図の説明図である。It is explanatory drawing of the longitudinal cross-sectional view which shows the outline of a structure around a mounting base. 接合処理の主な工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the main processes of a joining process. 接合処理の各工程における、加熱機構の温度、ウェハの温度、処理チャンバの内部圧力、及び吸引溝の内部圧力を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the temperature of a heating mechanism, the temperature of a wafer, the internal pressure of a process chamber, and the internal pressure of a suction groove in each process of a joining process. 接合装置による接合動作の説明図である。It is explanatory drawing of joining operation | movement by a joining apparatus. 接合装置による接合動作の説明図である。It is explanatory drawing of joining operation | movement by a joining apparatus. 接合装置による接合動作の説明図である。It is explanatory drawing of joining operation | movement by a joining apparatus. 真空ラインと排気ラインの動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of a vacuum line and an exhaust line. 真空ラインと排気ラインの動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of a vacuum line and an exhaust line. 真空ラインと排気ラインの動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of a vacuum line and an exhaust line. 接合装置による接合動作の説明図である。It is explanatory drawing of joining operation | movement by a joining apparatus. 真空ラインと排気ラインの動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of a vacuum line and an exhaust line. 真空ラインと排気ラインの動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of a vacuum line and an exhaust line.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施の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. The present invention is not limited to the embodiments described below.

<1.接合システムの構成>
先ず、本実施の形態に係る接合システムの構成について説明する。図1は、接合システム1の構成の概略を示す平面図である。図2は、接合システム1の内部構成の概略を示す側面図である。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, the configuration of the joining system according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a plan view illustrating the outline of the configuration of the joining system 1. FIG. 2 is a side view illustrating the outline of the internal configuration of the joining system 1. 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.

接合システム1では、図3及び図4に示すように基板としてのウェハWと複数のチップCを接合する。ウェハWは、例えばシリコンウェハや化合物半導体ウェハなどにデバイスが形成された半導体ウェハ(デバイスウェハ)である。ウェハWの表面には複数のバンプが形成されている。また、チップCの表面にも複数のバンプが形成され、この複数のバンプが形成された表面がウェハW側に向けられるように、チップCは裏返して配置されている。すなわち、ウェハWにおいて複数のバンプが形成された表面と、チップCにおいて複数のバンプが形成された表面は、対向して配置されている。ウェハWのバンプとチップCのバンプはそれぞれ対応する位置に形成され、これらバンプが接合されることでウェハWと複数のチップCが接合される。なお、バンプは例えば銅からなり、この場合、ウェハWと複数のチップCの接合は銅と銅の接合となる。   In the bonding system 1, a wafer W as a substrate and a plurality of chips C are bonded as shown in FIGS. The wafer W is a semiconductor wafer (device wafer) in which devices are formed on, for example, a silicon wafer or a compound semiconductor wafer. A plurality of bumps are formed on the surface of the wafer W. In addition, a plurality of bumps are formed on the surface of the chip C, and the chip C is arranged upside down so that the surface on which the plurality of bumps are formed faces the wafer W side. In other words, the surface of the wafer W on which the plurality of bumps are formed and the surface of the chip C on which the plurality of bumps are formed are arranged to face each other. The bumps on the wafer W and the chips C are formed at corresponding positions, and the bumps are bonded to bond the wafer W and the plurality of chips C together. The bump is made of, for example, copper. In this case, the bonding between the wafer W and the plurality of chips C is a bonding between copper and copper.

接合システム1に搬入されるウェハWの表面には、予め複数のチップCが所定の位置に配置されている。そして、複数のチップCの上からフィルムFが貼られて、ウェハWに対して複数のチップCの位置が固定されている。なお、ウェハWに対して複数のチップCを固定する手段は、フィルムFに限定されず、例えばコーティングなど、任意の手段を用いることができる。   On the surface of the wafer W carried into the bonding system 1, a plurality of chips C are arranged in advance at predetermined positions. And the film F is affixed on the some chip | tip C, and the position of the some chip | tip C with respect to the wafer W is being fixed. The means for fixing the plurality of chips C to the wafer W is not limited to the film F, and any means such as coating can be used.

図1に示すように接合システム1は、例えば外部との間で複数のウェハWを収容可能なカセットCsが搬入出される搬入出ステーション2と、複数のチップCが搭載されたウェハWに対して所定の処理を施す各種処理装置を備えた処理ステーション3とを一体に接続した構成を有している。   As shown in FIG. 1, for example, the bonding system 1 is used for a loading / unloading station 2 where a cassette Cs capable of accommodating a plurality of wafers W is loaded / unloaded, and a wafer W loaded with a plurality of chips C. It has a configuration in which a processing station 3 including various processing devices for performing predetermined processing is integrally connected.

搬入出ステーション2には、カセット載置台10が設けられている。カセット載置台10には、複数、例えば2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Csを搬入出する際に、カセットCs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、複数のウェハWを保有可能に構成されている。なお、カセット載置板11の個数は、本実施の形態に限定されず、任意に決定することができる。   The loading / unloading station 2 is provided with a cassette mounting table 10. The cassette mounting table 10 is provided with a plurality of, for example, two cassette mounting plates 11. The cassette mounting plates 11 are arranged in a line in the Y-axis direction (vertical direction in FIG. 1). The cassette Cs can be placed on these cassette placement plates 11 when the cassette Cs is carried into and out of the joining system 1. Thus, the carry-in / out station 2 is configured to be able to hold a plurality of wafers W. The number of cassette mounting plates 11 is not limited to the present embodiment, and can be arbitrarily determined.

搬入出ステーション2には、カセット載置台10に隣接してウェハ搬送部20が設けられている。ウェハ搬送部20には、Y軸方向に延伸する搬送路21上を移動自在なウェハ搬送装置22が設けられている。ウェハ搬送装置22は、鉛直方向及び鉛直軸周り(θ方向)にも移動自在であり、各カセット載置板11上のカセットCsと、後述する処理ステーション3の位置調節装置32及びトランジション装置33との間でウェハWを搬送できる。   In the loading / unloading station 2, a wafer transfer unit 20 is provided adjacent to the cassette mounting table 10. The wafer transfer unit 20 is provided with a wafer transfer device 22 that is movable on a transfer path 21 extending in the Y-axis direction. The wafer transfer device 22 is also movable in the vertical direction and around the vertical axis (θ direction), a cassette Cs on each cassette mounting plate 11, a position adjusting device 32 and a transition device 33 of the processing station 3 described later, The wafer W can be transferred between the two.

処理ステーション3には、接合装置30、温度調節装置31、位置調節装置32、トランジション装置33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軸方向負方向側)には接合装置30が設けられ、処理ステーション3の背面側(図1中のY軸方向正方向側)には、温度調節装置31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軸方向正方向側)には、位置調節装置32とトランジション装置33が設けられている。位置調節装置32とトランジション装置33は、図2に示すように上からこの順で2段に設けられている。なお、接合装置30、温度調節装置31、位置調節装置32、トランジション装置33の装置数や配置は任意に設定することができる。   The processing station 3 is provided with a joining device 30, a temperature adjusting device 31, a position adjusting device 32, and a transition device 33. For example, a bonding device 30 is provided on the front side of the processing station 3 (Y-axis direction negative direction side in FIG. 1), and on the back side of the processing station 3 (Y-axis direction positive direction side in FIG. 1), the temperature is An adjusting device 31 is provided. Further, a position adjusting device 32 and a transition device 33 are provided on the loading / unloading station 2 side of the processing station 3 (the positive side in the X-axis direction in FIG. 1). As shown in FIG. 2, the position adjusting device 32 and the transition device 33 are provided in two stages in this order from the top. The number and arrangement of the joining device 30, the temperature adjusting device 31, the position adjusting device 32, and the transition device 33 can be arbitrarily set.

接合装置30は、ウェハWと複数のチップCを接合する装置である。この接合装置30の構成については後述する。   The bonding apparatus 30 is an apparatus that bonds the wafer W and a plurality of chips C. The configuration of the joining device 30 will be described later.

温度調節装置31は、接合装置30で加熱されたウェハWの温度調節を行う装置である。温度調節装置31は、例えばペルチェ素子などの冷却部材を内蔵し、温度調節可能な温度調節板(図示せず)を備えている。   The temperature adjustment device 31 is a device that adjusts the temperature of the wafer W heated by the bonding device 30. The temperature adjustment device 31 includes a cooling member such as a Peltier element, and includes a temperature adjustment plate (not shown) capable of adjusting the temperature.

位置調節装置32は、ウェハWの周方向の向きを調節する装置である。位置調節装置32は、ウェハWを回転保持するチャック(図示せず)と、ウェハWのノッチ部の位置を検出する検出部(図示せず)を有している。そして、位置調節装置32では、チャックに保持されたウェハWを回転させながら、検出部でウェハWのノッチ部の位置を検出することで、当該ノッチ部の位置を調節してウェハWの周方向の向きを調節している。   The position adjusting device 32 is a device that adjusts the orientation of the wafer W in the circumferential direction. The position adjusting device 32 has a chuck (not shown) for rotating and holding the wafer W and a detection unit (not shown) for detecting the position of the notch portion of the wafer W. In the position adjustment device 32, the position of the notch portion of the wafer W is detected by the detection unit while the wafer W held by the chuck is rotated, thereby adjusting the position of the notch portion and the circumferential direction of the wafer W. The direction of is adjusted.

トランジション装置33は、ウェハWを一時的に載置するための装置である。   The transition device 33 is a device for temporarily placing the wafer W thereon.

図1に示すように接合装置30、温度調節装置31、位置調節装置32、トランジション装置33に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域40が形成されている。ウェハ搬送領域40には、例えばウェハ搬送装置41が配置されている。   As shown in FIG. 1, a wafer transfer area 40 is formed in an area surrounded by the bonding apparatus 30, the temperature adjustment apparatus 31, the position adjustment apparatus 32, and the transition apparatus 33. For example, a wafer transfer device 41 is disposed in the wafer transfer region 40.

ウェハ搬送装置41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(θ方向)に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置41は、ウェハ搬送領域40内を移動し、周囲の接合装置30、温度調節装置31、位置調節装置32、トランジション装置33にウェハWを搬送できる。   The wafer transfer device 41 has, for example, a transfer arm that is movable in the vertical direction, horizontal direction (X-axis direction, Y-axis direction), and around the vertical axis (θ direction). The wafer transfer device 41 moves in the wafer transfer region 40 and can transfer the wafer W to the surrounding bonding device 30, temperature adjustment device 31, position adjustment device 32, and transition device 33.

以上の接合システム1には、制御部50が設けられている。制御部50は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部(図示せず)を有している。プログラム格納部には、接合システム1におけるウェハWと複数のチップCの接合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50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 control unit 50. The control unit 50 is, for example, a computer and has a program storage unit (not shown). The program storage unit stores a program for controlling the bonding process between the wafer W and the plurality of chips C 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 50 from the storage medium H.

<2.接合装置の構成>
次に、上述した接合装置30の構成について説明する。図5は、接合装置30の構成の概略を示す縦断面図である。図6は、接合装置30の構成の概略を示す平面図である。
<2. Structure of joining device>
Next, the structure of the joining apparatus 30 mentioned above is demonstrated. FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing an outline of the configuration of the bonding apparatus 30. FIG. 6 is a plan view illustrating the outline of the configuration of the bonding apparatus 30.

図5に示すように接合装置30は、内部を密閉可能な処理チャンバ100を有している。処理チャンバ100は、上部チャンバ101と下部チャンバ102を有している。上部チャンバ101は下部チャンバ102の上方に設けられている。   As shown in FIG. 5, the bonding apparatus 30 includes a processing chamber 100 that can seal the inside. The processing chamber 100 has an upper chamber 101 and a lower chamber 102. The upper chamber 101 is provided above the lower chamber 102.

図7に示すように上部チャンバ101は、下面の内側が開口した中空構造を有している。上部チャンバ101の下面には、処理チャンバ100の内部の気密性を保持するためのシール材103が環状に設けられている。シール材103は、上部チャンバ101の下面から突出して設けられている。また、下部チャンバ102は、上面の内側と下面の内側がそれぞれ開口した中空構造を有している。上部チャンバ101の下面と下部チャンバ102の上面は、対向して配置されている。そして、シール材103と下部チャンバ102の上面を当接させることで、処理チャンバ100の内部が密閉空間に形成される。   As shown in FIG. 7, the upper chamber 101 has a hollow structure in which the inside of the lower surface is opened. On the lower surface of the upper chamber 101, a sealing material 103 for maintaining the airtightness inside the processing chamber 100 is provided in an annular shape. The seal material 103 is provided so as to protrude from the lower surface of the upper chamber 101. The lower chamber 102 has a hollow structure in which the inner side of the upper surface and the inner side of the lower surface are opened. The lower surface of the upper chamber 101 and the upper surface of the lower chamber 102 are arranged to face each other. Then, by bringing the sealing material 103 and the upper surface of the lower chamber 102 into contact with each other, the inside of the processing chamber 100 is formed in a sealed space.

図5に示すように上部チャンバ101は、上部チャンバ101の上面に設けられた上部チャンバベース110に支持されている。上部チャンバベース110は、上部チャンバ101の上面より大きい径を有している。   As shown in FIG. 5, the upper chamber 101 is supported by an upper chamber base 110 provided on the upper surface of the upper chamber 101. The upper chamber base 110 has a larger diameter than the upper surface of the upper chamber 101.

また、上部チャンバ101は、上方から下方に向かって同心円状に径が拡大するテーパ形状を有し、且つ側面視においてテーパ部分が内側に凸の形状を有している。上部チャンバ101の外周部には、上部チャンバベース110との間において、リブ111が例えば4箇所に設けられている。すなわち、上部チャンバベース110には、上部チャンバ101とリブ111が固定されて支持されている。   The upper chamber 101 has a tapered shape whose diameter increases concentrically from the upper side to the lower side, and the tapered portion has a convex shape inward in a side view. On the outer peripheral portion of the upper chamber 101, ribs 111 are provided at, for example, four locations between the upper chamber base 110 and the upper chamber base 110. In other words, the upper chamber 101 and the rib 111 are fixed and supported on the upper chamber base 110.

ここで、上部チャンバ101は上部チャンバベース110の中央部で支持されているため、例えば処理チャンバ100の内部が加圧された場合、リブ111がないと、上部チャンバベース110の中央部に応力が集中する。この点、本実施の形態では、処理チャンバ100の内部圧力は、上部チャンバ101とリブ111を介して、上部チャンバベース110の中央部と外周部に分散して伝達される。このため、上部チャンバベース110の特定箇所に応力が集中するのを抑制することができる。   Here, since the upper chamber 101 is supported by the central portion of the upper chamber base 110, for example, when the inside of the processing chamber 100 is pressurized, if there is no rib 111, stress is applied to the central portion of the upper chamber base 110. concentrate. In this regard, in the present embodiment, the internal pressure of the processing chamber 100 is distributed and transmitted to the central portion and the outer peripheral portion of the upper chamber base 110 via the upper chamber 101 and the rib 111. For this reason, it can suppress that stress concentrates on the specific location of the upper chamber base 110. FIG.

上部チャンバベース110の上面の中央部には、上部チャンバベース110を冷却する上部冷却機構112が設けられている。より詳細には、上部チャンバベース110の上面の中央部には、上部チャンバベース110の軽量化を図るために窪み部が形成され、上部冷却機構112は当該窪み部に設けられている。上部冷却機構112の内部には、例えば冷却水などの冷却媒体が流通する冷媒流路(図示せず)が形成されている。なお、上部冷却機構112は、本実施の形態に限定されず、上部チャンバベース110を冷却できれば種々の構成を取り得る。例えば上部冷却機構112には、ペルチェ素子などの冷却部材が内蔵されていてもよい。   An upper cooling mechanism 112 that cools the upper chamber base 110 is provided at the center of the upper surface of the upper chamber base 110. More specifically, a recess is formed in the center of the upper surface of the upper chamber base 110 in order to reduce the weight of the upper chamber base 110, and the upper cooling mechanism 112 is provided in the recess. A coolant channel (not shown) through which a cooling medium such as cooling water flows is formed inside the upper cooling mechanism 112. The upper cooling mechanism 112 is not limited to the present embodiment, and various configurations can be adopted as long as the upper chamber base 110 can be cooled. For example, the upper cooling mechanism 112 may incorporate a cooling member such as a Peltier element.

下部チャンバ102は、下部チャンバ102の下面に設けられた下部チャンバベース120に支持されている。下部チャンバベース120は、下部チャンバ102の下面より大きい径を有している。   The lower chamber 102 is supported by a lower chamber base 120 provided on the lower surface of the lower chamber 102. The lower chamber base 120 has a larger diameter than the lower surface of the lower chamber 102.

下部チャンバベース120の下面の中央部には、下部チャンバベース120を冷却する下部冷却機構121が設けられている。下部冷却機構121の内部には、例えば冷却水などの冷却媒体が流通する冷媒流路(図示せず)が形成されている。なお、下部冷却機構121は、本実施の形態に限定されず、下部チャンバベース120を冷却できれば種々の構成を取り得る。例えば下部冷却機構121には、ペルチェ素子などの冷却部材が内蔵されていてもよい。   A lower cooling mechanism 121 for cooling the lower chamber base 120 is provided at the center of the lower surface of the lower chamber base 120. A coolant channel (not shown) through which a cooling medium such as cooling water flows is formed inside the lower cooling mechanism 121. The lower cooling mechanism 121 is not limited to the present embodiment, and various configurations can be adopted as long as the lower chamber base 120 can be cooled. For example, the lower cooling mechanism 121 may incorporate a cooling member such as a Peltier element.

上部チャンバベース110には、上部チャンバベース110、すなわち上部チャンバ101を鉛直方向に移動させる移動機構130が設けられている。移動機構130は、シャフト131、支持板132、及び鉛直移動部133を有している。シャフト131は、上部チャンバベース110の外周部に例えば4箇所設けられている。また、各シャフト131は鉛直方向に延伸し、下部チャンバベース120を貫通して、当該下部チャンバベース120の下方に設けられた支持板132に支持されている。支持板132には、例えばエアシリンダ等の鉛直移動部133が設けられている。この鉛直移動部133によって、支持板132とシャフト131が鉛直方向に移動し、さらに上部チャンバベース110と上部チャンバ101は鉛直方向に移動自在に構成されている。   The upper chamber base 110 is provided with a moving mechanism 130 that moves the upper chamber base 110, that is, the upper chamber 101 in the vertical direction. The moving mechanism 130 includes a shaft 131, a support plate 132, and a vertical moving unit 133. For example, four shafts 131 are provided on the outer periphery of the upper chamber base 110. Each shaft 131 extends in the vertical direction, passes through the lower chamber base 120, and is supported by a support plate 132 provided below the lower chamber base 120. The support plate 132 is provided with a vertical moving part 133 such as an air cylinder. The vertical moving unit 133 moves the support plate 132 and the shaft 131 in the vertical direction, and the upper chamber base 110 and the upper chamber 101 are configured to be movable in the vertical direction.

シャフト131には、シャフト131の移動を制限するロック機構140が設けられている。図6に示すようにロック機構140は、シャフト131に対応して例えば4箇所に設けられている。また、ロック機構140は、下部チャンバベース120上に設けられている。   The shaft 131 is provided with a lock mechanism 140 that restricts the movement of the shaft 131. As shown in FIG. 6, the lock mechanisms 140 are provided at, for example, four locations corresponding to the shaft 131. The lock mechanism 140 is provided on the lower chamber base 120.

図5及び図6に示すようにロック機構140は、ロックピン141、水平移動部142、及びケーシング143を有している。ロックピン141は、シャフト131に形成された貫通孔に挿入される。ロックピン141の基端部には、ロックピン141を水平方向に移動させる、例えばエアシリンダ等の水平移動部142が設けられている。シャフト131の外周面には、シャフト131の貫通孔に挿入されたロックピン141を支持するケーシング143が設けられている。   As shown in FIGS. 5 and 6, the lock mechanism 140 includes a lock pin 141, a horizontal moving part 142, and a casing 143. The lock pin 141 is inserted into a through hole formed in the shaft 131. At the base end portion of the lock pin 141, a horizontal moving portion 142 such as an air cylinder for moving the lock pin 141 in the horizontal direction is provided. A casing 143 that supports a lock pin 141 inserted in a through hole of the shaft 131 is provided on the outer peripheral surface of the shaft 131.

図7に示すように処理チャンバ100の内部には、ウェハWを吸着保持する載置台150が設けられている。載置台150は、ウェハWを真空吸着すると共に、静電吸着できるように構成されている。   As shown in FIG. 7, a mounting table 150 that holds the wafer W by suction is provided inside the processing chamber 100. The mounting table 150 is configured to vacuum-suck the wafer W and electrostatically attract the wafer W.

図8に示すように載置台150の上面には、ウェハWを真空引きして吸着するための吸引溝151が形成されている。吸引溝151のレイアウトは限定されるものではなく、ウェハWの全面が載置台150に吸着されるレイアウトであればよい。   As shown in FIG. 8, on the upper surface of the mounting table 150, a suction groove 151 for vacuuming and sucking the wafer W is formed. The layout of the suction grooves 151 is not limited, and any layout may be used as long as the entire surface of the wafer W is attracted to the mounting table 150.

吸引溝151には、真空ライン152が接続されている。真空ライン152は、載置台150を貫通し、さらに後述する載置台ベース158、下部チャンバベース120、下部冷却機構121を貫通して設けられている。真空ライン152には、バルブ153が設けられている。また、真空ライン152は、例えば真空ポンプ等の真空装置154に接続されている。そして、真空装置154の吸引によって発生する負圧を利用し、載置台150にウェハWが吸着される。   A vacuum line 152 is connected to the suction groove 151. The vacuum line 152 passes through the mounting table 150 and further passes through a mounting table base 158, a lower chamber base 120, and a lower cooling mechanism 121, which will be described later. The vacuum line 152 is provided with a valve 153. The vacuum line 152 is connected to a vacuum device 154 such as a vacuum pump. Then, the wafer W is attracted to the mounting table 150 by using the negative pressure generated by the suction of the vacuum device 154.

載置台150の内部には、ウェハWを静電吸着するための電極155が設けられている。電極155には、例えば直流高圧電源(図示せず)が接続されている。そして、電極155に電圧を印加することで、載置台150の上面にジョンソンラーベック力を発生させて、当該載置台150にウェハWが吸着される。なお、電極155の数は本実施の形態に限定されず、任意に設定される。また、載置台150は、ジョンソンラーベック型の単極型静電チャックであってもよいし、あるいは双極型静電チャックであってもよい。   An electrode 155 for electrostatically adsorbing the wafer W is provided inside the mounting table 150. For example, a direct current high voltage power source (not shown) is connected to the electrode 155. Then, by applying a voltage to the electrode 155, a Johnson Rabeck force is generated on the upper surface of the mounting table 150, and the wafer W is attracted to the mounting table 150. Note that the number of the electrodes 155 is not limited to this embodiment, and is arbitrarily set. Further, the mounting table 150 may be a Johnson Rabeck type monopolar electrostatic chuck or a bipolar electrostatic chuck.

また、載置台150の内部には、ウェハWを加熱する加熱機構156が設けられている。加熱機構156としては、例えばヒータが用いられる。なお、載置台150は複数の領域に区画され、当該区画された領域に対応するように、加熱機構156は複数に分割されていてもよい。かかる場合、載置台150が区画された複数の領域は、当該領域毎に温度調節可能となる。   A heating mechanism 156 for heating the wafer W is provided inside the mounting table 150. For example, a heater is used as the heating mechanism 156. The mounting table 150 is divided into a plurality of regions, and the heating mechanism 156 may be divided into a plurality of regions so as to correspond to the divided regions. In such a case, the temperature of the plurality of regions in which the mounting table 150 is partitioned can be adjusted for each region.

なお、載置台150の下方には、断熱板(図示せず)が設けられていてもよい。この断熱板により、加熱機構156でウェハWを加熱する際の熱が、後述する載置台ベース158や下部チャンバベース120に伝達されるのを抑制することができる。   A heat insulating plate (not shown) may be provided below the mounting table 150. With this heat insulating plate, it is possible to suppress the heat when the wafer W is heated by the heating mechanism 156 from being transmitted to the mounting base 158 and the lower chamber base 120 described later.

載置台150は、複数のロッド157を介して、載置台150の下方に設けられた載置台ベース158に支持されている。載置台ベース158は、下部チャンバベース120上に載置されている。そして、このように載置台150と載置台ベース158の間に空気層を設けることにより、加熱機構156でウェハWを加熱する際の熱が、載置台ベース158や下部チャンバベース120に伝達されるのを抑制することができる。   The mounting table 150 is supported by a mounting table base 158 provided below the mounting table 150 via a plurality of rods 157. The mounting table base 158 is mounted on the lower chamber base 120. Then, by providing an air layer between the mounting table 150 and the mounting table base 158 in this way, heat when the wafer W is heated by the heating mechanism 156 is transmitted to the mounting table base 158 and the lower chamber base 120. Can be suppressed.

載置台ベース158は、下部チャンバベース120に固定されていない。かかる場合、例えば接合処理中に処理チャンバ100の内部が加熱されても、載置台ベース158を自由に熱膨張させることができ、固定することで発生し得る熱応力や撓みを抑制することができる。   The mounting table base 158 is not fixed to the lower chamber base 120. In such a case, for example, even if the inside of the processing chamber 100 is heated during the bonding process, the mounting base 158 can be freely thermally expanded, and thermal stress and deflection that can be generated by fixing can be suppressed. .

図5に示すように載置台150の下方には、ウェハWを下方から支持し昇降させるための昇降ピン160が例えば3箇所に設けられている。昇降ピン160は、載置台150、載置台ベース158、下部チャンバベース120、下部冷却機構121を挿通し、下部冷却機構121の下方に設けられた支持板161に支持されている。支持板161には、例えばモータ等を内蔵した昇降駆動部162が設けられている。この昇降駆動部162によって、支持板161と昇降ピン160は昇降し、昇降ピン160は載置台150の上面から突出可能になっている。   As shown in FIG. 5, below the mounting table 150, for example, three raising / lowering pins 160 for supporting the wafer W from below and raising / lowering it are provided. The elevating pins 160 are supported by a support plate 161 provided below the lower cooling mechanism 121 through the mounting table 150, the mounting table base 158, the lower chamber base 120, and the lower cooling mechanism 121. The support plate 161 is provided with an elevating drive unit 162 incorporating a motor or the like, for example. The lift drive unit 162 moves the support plate 161 and the lift pins 160 up and down, and the lift pins 160 can protrude from the upper surface of the mounting table 150.

処理チャンバ100には、処理チャンバ100の内部に加圧ガスを供給するガス供給機構170が設けられている。ガス供給機構170は、ガス供給部171、ガス供給ライン172、及びガス供給装置173を有している。ガス供給部171は、載置台150の上方に設けられ、処理チャンバ100の内部に加圧ガスを供給する。ガス供給部171は、ガス供給ライン172を介して、ガス供給装置173に連通している。ガス供給ライン172は、上部チャンバ101、上部チャンバベース110、上部冷却機構112を貫通して設けられている。ガス供給装置173は、内部に加圧ガスを貯留し、当該加圧ガスをガス供給部171に供給する。   The processing chamber 100 is provided with a gas supply mechanism 170 that supplies pressurized gas into the processing chamber 100. The gas supply mechanism 170 includes a gas supply unit 171, a gas supply line 172, and a gas supply device 173. The gas supply unit 171 is provided above the mounting table 150 and supplies pressurized gas into the processing chamber 100. The gas supply unit 171 communicates with the gas supply device 173 via the gas supply line 172. The gas supply line 172 is provided through the upper chamber 101, the upper chamber base 110, and the upper cooling mechanism 112. The gas supply device 173 stores pressurized gas therein and supplies the pressurized gas to the gas supply unit 171.

処理チャンバ100には、処理チャンバの内部を排気する排気機構180が設けられている。排気機構180は、排気ライン181、バルブ182、排気装置183を有している。排気ライン181は、下部チャンバベース120の上面において例えば2箇所に形成された排気口に接続され、下部チャンバベース120と下部冷却機構121を貫通して設けられている。排気ライン181には、バルブ182が設けられている。また、排気ライン181は、例えば真空ポンプ等の排気装置183に接続されている。   The processing chamber 100 is provided with an exhaust mechanism 180 that exhausts the inside of the processing chamber. The exhaust mechanism 180 includes an exhaust line 181, a valve 182, and an exhaust device 183. The exhaust line 181 is connected to exhaust ports formed at, for example, two locations on the upper surface of the lower chamber base 120, and is provided through the lower chamber base 120 and the lower cooling mechanism 121. A valve 182 is provided in the exhaust line 181. The exhaust line 181 is connected to an exhaust device 183 such as a vacuum pump.

図8に示すように真空ライン152と排気ライン181は、接続ライン190によって接続されている。接続ライン190は、真空ライン152においてバルブ153より吸引溝151側に接続され、また排気ライン181においてバルブ182より排気口側に接続されている。また、接続ライン190には、バルブ191が設けられている。   As shown in FIG. 8, the vacuum line 152 and the exhaust line 181 are connected by a connection line 190. The connection line 190 is connected to the suction groove 151 side from the valve 153 in the vacuum line 152, and is connected to the exhaust port side from the valve 182 in the exhaust line 181. Further, the connection line 190 is provided with a valve 191.

なお、接合装置30における各部の動作は、上述した制御部50によって制御される。   The operation of each unit in the bonding apparatus 30 is controlled by the control unit 50 described 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を用いて行われるウェハWと複数のチップC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。図10は、接合処理の各工程における加熱機構156(載置台150)の温度、ウェハWの温度、処理チャンバ100の内部の圧力、及び吸引溝151の内部の圧力を示す説明図である。
<3. Operation of joining system>
Next, a method for bonding the wafer W and the plurality of chips C 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. FIG. 10 is an explanatory diagram showing the temperature of the heating mechanism 156 (mounting table 150), the temperature of the wafer W, the pressure inside the processing chamber 100, and the pressure inside the suction groove 151 in each step of the bonding process.

なお、本実施の形態において、接合システム1に搬入されるウェハWの表面には、図3及び図4に示したように予め複数のチップCが所定の位置に配置され、さらにフィルムFによって複数のチップCの位置が固定されている。   In the present embodiment, a plurality of chips C are arranged in advance on the surface of the wafer W carried into the bonding system 1 as shown in FIG. 3 and FIG. The position of the chip C is fixed.

先ず、複数枚のウェハWを収容したカセットCsが、搬入出ステーション2の所定のカセット載置板11に載置される。その後、ウェハ搬送装置22によりカセットCs内のウェハWが取り出され、処理ステーション3の位置調節装置32に搬送される。位置調節装置32では、ウェハWのノッチ部の位置を調節して、当該ウェハWの周方向の向きが調節される(図9の工程S1)。このように工程S1でウェハWの周方向の向きを調節することによって、例えば後述する工程S2〜S10の接合処理に不良が生じた場合、ウェハ履歴を追って不良の原因を特定しやすくなり、接合処理の条件を改善することができる。   First, a cassette Cs containing a plurality of wafers W is placed on a predetermined cassette placement plate 11 in the carry-in / out station 2. Thereafter, the wafer W in the cassette Cs is taken out by the wafer transfer device 22 and transferred to the position adjusting device 32 of the processing station 3. In the position adjusting device 32, the position of the notch part of the wafer W is adjusted to adjust the circumferential direction of the wafer W (step S1 in FIG. 9). By adjusting the circumferential direction of the wafer W in step S1 in this manner, for example, when a defect occurs in the bonding process in steps S2 to S10 described later, it becomes easier to identify the cause of the defect following the wafer history, and bonding The processing conditions can be improved.

工程S1では、図10に示すように接合装置30において、加熱機構156の温度は所定の温度、例えば250℃に維持されている。この加熱機構156の温度は、接合処理を通して(後述する工程S2〜S8)、所定の温度に維持される。なお、接合処理を通して、上部冷却機構112の温度と下部冷却機構121の温度も常温、例えば25℃に維持されており、上部チャンバベース110と下部チャンバベース120がそれぞれ冷却される。ウェハWの温度は常温、例えば25℃である。処理チャンバ100は閉じられているが、その内部の圧力は例えば0.1MPa(大気圧)となっている。吸引溝151の内部の圧力も例えば0.1MPaとなっている。   In step S1, as shown in FIG. 10, in the bonding apparatus 30, the temperature of the heating mechanism 156 is maintained at a predetermined temperature, for example, 250 ° C. The temperature of the heating mechanism 156 is maintained at a predetermined temperature throughout the bonding process (steps S2 to S8 described later). Through the bonding process, the temperature of the upper cooling mechanism 112 and the temperature of the lower cooling mechanism 121 are also maintained at room temperature, for example, 25 ° C., and the upper chamber base 110 and the lower chamber base 120 are cooled. The temperature of the wafer W is normal temperature, for example, 25 ° C. The processing chamber 100 is closed, but the internal pressure is, for example, 0.1 MPa (atmospheric pressure). The pressure inside the suction groove 151 is also 0.1 MPa, for example.

その後、接合装置30では、図11に示すように移動機構130によって上部チャンバ101を上方に移動させ、処理チャンバ100が開けられる。そして、ウェハWは、ウェハ搬送装置41によって処理チャンバ100の内部に搬入され、予め上昇して待機していた昇降ピン160に受け渡される。   Thereafter, in the bonding apparatus 30, the upper chamber 101 is moved upward by the moving mechanism 130 as shown in FIG. 11, and the processing chamber 100 is opened. Then, the wafer W is carried into the processing chamber 100 by the wafer transfer device 41 and transferred to the lift pins 160 that have been lifted and waited in advance.

続いて、図12に示すように移動機構130によって上部チャンバ101を下方に移動させ、処理チャンバ100が閉じられる。このとき、シール材103と下部チャンバ102の上面を当接させて、処理チャンバ100の内部が密閉される(図9の工程S2)。   Subsequently, as shown in FIG. 12, the upper chamber 101 is moved downward by the moving mechanism 130, and the processing chamber 100 is closed. At this time, the sealing material 103 and the upper surface of the lower chamber 102 are brought into contact with each other to seal the inside of the processing chamber 100 (step S2 in FIG. 9).

その後、図12に示すように昇降駆動部162によって昇降ピン160を下降させながら、ウェハWの温度を調節し、いわゆるウェハWの温度ならしを行う(図9の工程S3)。工程S3では、処理チャンバ100の内部の雰囲気が加熱機構156によって加熱されているため、ウェハWも加熱される。そして、載置台150に載置される直前には、ウェハWは約250℃に調節される。なお、ウェハWの温度調節は、昇降ピン160の下降速度を調節することで制御してもよいし、あるいは昇降ピン160を段階的に下降させることで調節してもよい。   Thereafter, as shown in FIG. 12, the temperature of the wafer W is adjusted while lowering the lift pins 160 by the lift drive unit 162, so that the temperature of the wafer W is adjusted (step S3 in FIG. 9). In step S3, since the atmosphere inside the processing chamber 100 is heated by the heating mechanism 156, the wafer W is also heated. The wafer W is adjusted to about 250 ° C. immediately before being placed on the mounting table 150. The temperature adjustment of the wafer W may be controlled by adjusting the lowering speed of the lifting pins 160, or may be adjusted by lowering the lifting pins 160 in a stepwise manner.

ここで、工程S3において、ウェハWの温度ならしをせず、ウェハWを加熱された載置台150に載置すると、ウェハWの温度が急激に上昇し、当該ウェハWが反ってしまう。この点、ウェハWの温度ならしを行うことによって、当該ウェハWの反りを抑制することができる。そして、ウェハWの反り抑制という観点からは、ウェハWは250℃付近まで加熱されればよく、厳密に250℃に調節される必要はない。   Here, in step S3, if the wafer W is mounted on the heated mounting table 150 without leveling the wafer W, the temperature of the wafer W rapidly increases and the wafer W is warped. In this regard, by performing the temperature adjustment of the wafer W, the warpage of the wafer W can be suppressed. From the viewpoint of suppressing the warpage of the wafer W, the wafer W only needs to be heated to around 250 ° C. and does not need to be strictly adjusted to 250 ° C.

その後、図13に示すように載置台150でウェハWを吸着保持する。そうすると、ウェハWが250℃に加熱される。   Thereafter, as shown in FIG. 13, the wafer W is sucked and held by the mounting table 150. Then, the wafer W is heated to 250 ° C.

載置台150によってウェハWを吸着保持する際には、真空吸着と静電吸着がこの順で行われる。上述したように加熱によるウェハWの反り対策として、工程S3におけるウェハWの温度ならしが行われるが、さらに確実にウェハWの反りを抑制するため、載置台150でウェハWを静電吸着する。そして、ウェハWの静電吸着は載置台150の上面にジョンソンラーベック力を発生させて行われるため、載置台150にできるだけウェハWを近接させる必要がある。このため、ウェハWの静電吸着に先だって、ウェハWを真空吸着する。   When the wafer W is sucked and held by the mounting table 150, vacuum suction and electrostatic suction are performed in this order. As described above, as a countermeasure against the warp of the wafer W due to heating, the temperature of the wafer W is adjusted in step S3. In order to more reliably suppress the warp of the wafer W, the wafer W is electrostatically adsorbed by the mounting table 150. . Since electrostatic adsorption of the wafer W is performed by generating a Johnson Rabeck force on the upper surface of the mounting table 150, it is necessary to bring the wafer W as close as possible to the mounting table 150. For this reason, the wafer W is vacuum-sucked prior to the electrostatic suction of the wafer W.

具体的には、図14に示すように真空ライン152のバルブ153を開け、真空装置154を作動させて、載置台150にウェハWを真空吸着する(図9の工程S4)。このとき、吸引溝151の内部の圧力は例えば0.02MPaになる。なお、工程S4において、排気ライン181のバルブ182と接続ライン190のバルブ191は、それぞれ閉じられている。   Specifically, as shown in FIG. 14, the valve 153 of the vacuum line 152 is opened and the vacuum device 154 is operated to vacuum-suck the wafer W onto the mounting table 150 (step S4 in FIG. 9). At this time, the pressure inside the suction groove 151 becomes 0.02 MPa, for example. In step S4, the valve 182 of the exhaust line 181 and the valve 191 of the connection line 190 are closed.

その後、電極155に電圧を印加してジョンソンラーベック力を発生させて、載置台150にウェハWを静電吸着する(図9の工程S5)。ウェハWが静電吸着されると、図15に示すように真空ライン152のバルブ153を閉じ、ウェハWの真空吸着を停止する。このとき、吸引溝151の内部の圧力は例えば0.1MPaに戻る。   Thereafter, a voltage is applied to the electrode 155 to generate a Johnson Rabeck force, and the wafer W is electrostatically attracted to the mounting table 150 (step S5 in FIG. 9). When the wafer W is electrostatically attracted, the valve 153 of the vacuum line 152 is closed as shown in FIG. 15, and the vacuum suction of the wafer W is stopped. At this time, the pressure inside the suction groove 151 returns to 0.1 MPa, for example.

その後、図16に示すように接続ライン190のバルブ191を開け、真空ライン152と排気ライン181を連通させる(図9の工程S6)。そうすると、
吸引溝151の内部(真空ライン152の内部)と処理チャンバ100の内部(排気ライン181の内部)の圧力が等しくなる。
After that, as shown in FIG. 16, the valve 191 of the connection line 190 is opened, and the vacuum line 152 and the exhaust line 181 are communicated (step S6 in FIG. 9). Then
The pressures inside the suction groove 151 (inside the vacuum line 152) and inside the processing chamber 100 (inside the exhaust line 181) become equal.

この工程S6における真空ライン152と排気ライン181間の連通と並行して、ロック機構140の水平移動部142によってロックピン141をシャフト131の貫通孔に挿入する。そうすると、シャフト131が鉛直方向に固定される。   In parallel with the communication between the vacuum line 152 and the exhaust line 181 in step S <b> 6, the lock pin 141 is inserted into the through hole of the shaft 131 by the horizontal moving portion 142 of the lock mechanism 140. Then, the shaft 131 is fixed in the vertical direction.

なお、このロック機構140によるシャフト131の固定は、後述する工程S7においてガス供給部171から処理チャンバ100の内部に加圧ガスを供給する直前に行われる。上部チャンバ101は、加熱機構156からの熱によって熱膨張する。そこで、上部チャンバ101の熱膨張が安定した状態で、シャフト131を固定することにより、当該上部チャンバ101の位置を適切に固定できる。   The shaft 131 is fixed by the lock mechanism 140 immediately before the pressurized gas is supplied from the gas supply unit 171 to the inside of the processing chamber 100 in step S7 described later. The upper chamber 101 is thermally expanded by heat from the heating mechanism 156. Therefore, the position of the upper chamber 101 can be appropriately fixed by fixing the shaft 131 while the thermal expansion of the upper chamber 101 is stable.

その後、図17に示すようにガス供給部171から処理チャンバ100の内部に加圧ガスを供給し、当該処理チャンバ100の内部を所定の圧力、例えば0.9MPaに加圧する(図9の工程S7)。この加圧は、例えば一定の加圧速度で行われてもよいし、所定時間の圧力維持と圧力上昇を繰り返し行い、段階的に行ってもよい。また、この加圧の制御は、例えばガス供給ライン172に設けられたバルブ(図示せず)の開度を調節することによって行ってもよいし、あるいはガス供給ライン172に設けられた電空レギュレータ(図示せず)を制御することで行ってもよい。   Thereafter, as shown in FIG. 17, a pressurized gas is supplied from the gas supply unit 171 to the inside of the processing chamber 100, and the inside of the processing chamber 100 is pressurized to a predetermined pressure, for example, 0.9 MPa (step S7 in FIG. 9). ). This pressurization may be performed at a constant pressurization speed, for example, or may be performed stepwise by repeatedly maintaining the pressure for a predetermined time and increasing the pressure. Further, this pressurization control may be performed, for example, by adjusting the opening of a valve (not shown) provided in the gas supply line 172, or an electropneumatic regulator provided in the gas supply line 172. You may carry out by controlling (not shown).

工程S7では、図18に示すように接続ライン190のバルブ191が開いているため、処理チャンバ100の内部の加圧ガスが、排気ライン181、接続ライン190、真空ライン152を介して、吸引溝151に流れる。そうすると、吸引溝151の内部と処理チャンバ100の内部の圧力が等しくなり、すなわち、吸引溝151の内部の圧力が例えば0.9MPaになる。   In step S7, since the valve 191 of the connection line 190 is opened as shown in FIG. 18, the pressurized gas inside the processing chamber 100 is sucked into the suction groove via the exhaust line 181, the connection line 190, and the vacuum line 152. It flows to 151. Then, the pressure inside the suction groove 151 and the inside of the processing chamber 100 become equal, that is, the pressure inside the suction groove 151 becomes, for example, 0.9 MPa.

ここで、工程S7において、例えば真空ライン152と排気ライン181を連通させずに吸引溝151からウェハWを真空引きした場合、ウェハ面内において、吸引溝151上のウェハWにかかる圧力と、吸引溝151以外の部分上のウェハWにかかる圧力が異なる。そうすると、ウェハWと複数のチップCをウェハ面内で均一に接合できないおそれがある。   Here, in step S7, for example, when the wafer W is evacuated from the suction groove 151 without causing the vacuum line 152 and the exhaust line 181 to communicate with each other, the pressure applied to the wafer W on the suction groove 151 in the wafer plane and the suction The pressure applied to the wafer W on the portion other than the groove 151 is different. If it does so, there exists a possibility that the wafer W and several chip | tip C cannot be joined uniformly within a wafer surface.

また、例えば真空ライン152と排気ライン181を連通させない場合において、吸引溝151からのウェハWの真空引きを停止し、吸引溝151の内部の圧力を例えば0.1MPaとしても、ウェハWの上面と下面にかかる圧力に圧力差が生じる。そうすると、ウェハWが吸引溝151に下方に撓み、ウェハWと複数のチップCを適切に接合できないおそれがある。   Further, for example, when the vacuum line 152 and the exhaust line 181 are not communicated with each other, even if the evacuation of the wafer W from the suction groove 151 is stopped and the pressure inside the suction groove 151 is set to 0.1 MPa, for example, A pressure difference occurs in the pressure applied to the lower surface. Then, the wafer W may be bent downward in the suction groove 151 and the wafer W and the plurality of chips C may not be appropriately bonded.

この点、本実施の形態では、吸引溝151の内部と処理チャンバ100の内部の圧力を等しくしているので、ウェハWにかかる圧力はウェハ面内で均一になり、また、吸引溝151においてウェハWが下方に撓むこともない。   In this regard, in the present embodiment, the pressure inside the suction groove 151 and the inside of the processing chamber 100 are made equal, so that the pressure applied to the wafer W is uniform in the wafer surface, and the wafer in the suction groove 151 W does not bend downward.

なお、工程S7において、上部チャンバ101には鉛直上方に圧力がかかり、さらに上部チャンバベース110にも鉛直上方の力が作用する。この点、上述したようにロックピン141が貫通孔に挿入されているので、当該ロックピン141の下面が貫通孔の下面と当接し、シャフト131は鉛直上方に移動しない。このため、上部チャンバベース110と上部チャンバ101も鉛直上方に移動せず、処理チャンバ100の内部を適切に密閉することができ、内部圧力を所定の圧力に維持することができる。   In step S <b> 7, pressure is applied to the upper chamber 101 in the vertically upward direction, and a force in the vertically upward direction is also applied to the upper chamber base 110. In this respect, since the lock pin 141 is inserted into the through hole as described above, the lower surface of the lock pin 141 contacts the lower surface of the through hole, and the shaft 131 does not move vertically upward. Therefore, the upper chamber base 110 and the upper chamber 101 do not move vertically upward, the inside of the processing chamber 100 can be appropriately sealed, and the internal pressure can be maintained at a predetermined pressure.

そして、処理チャンバ100の内部を0.9MPaに例えば30分間維持する。そうすると、ウェハW上の複数のチップCの高さがばらついていても、当該複数のチップCは処理チャンバ100の内部に充填された加圧ガスによって押圧されるので、ウェハWと複数のチップCを均一に適切な圧力で押圧することができる。このため、ウェハWと複数のチップCを所定の温度に加熱しながら適切に押圧することができ、当該ウェハWと複数のチップCが適切に接合される(図9の工程S8)。   Then, the inside of the processing chamber 100 is maintained at 0.9 MPa, for example, for 30 minutes. Then, even if the height of the plurality of chips C on the wafer W varies, the plurality of chips C are pressed by the pressurized gas filled in the processing chamber 100, so that the wafer W and the plurality of chips C are Can be pressed uniformly at an appropriate pressure. For this reason, the wafer W and the plurality of chips C can be appropriately pressed while being heated to a predetermined temperature, and the wafer W and the plurality of chips C are appropriately bonded (step S8 in FIG. 9).

その後、ガス供給機構170からの加圧ガスの供給を停止し、排気機構180によって吸引溝151の内部と処理チャンバ100の内部をそれぞれ排気する(図9の工程S9)。具体的には、図19に示すように接続ライン190のバルブ191を開けた状態で、排気ライン181のバルブ182を開け、排気装置183を作動させる。そうすると、吸引溝151の内部と処理チャンバ100の内部とがそれぞれ排気され、例えば0.1MPaまで減圧される。なお、この減圧は、例えば一定の減圧速度で行われてもよいし、所定時間の圧力維持と圧力下降を繰り返し行い、段階的に行ってもよい。また、この減圧の制御は、例えばガス供給ライン172に設けられたバルブ(図示せず)の開度を調節することによって行ってもよいし、あるいはガス供給ライン172に設けられた電空レギュレータ(図示せず)を制御することで行ってもよい。   Thereafter, the supply of the pressurized gas from the gas supply mechanism 170 is stopped, and the inside of the suction groove 151 and the inside of the processing chamber 100 are exhausted by the exhaust mechanism 180 (step S9 in FIG. 9). Specifically, as shown in FIG. 19, with the valve 191 of the connection line 190 opened, the valve 182 of the exhaust line 181 is opened and the exhaust device 183 is operated. Then, the inside of the suction groove 151 and the inside of the processing chamber 100 are exhausted, and the pressure is reduced to, for example, 0.1 MPa. Note that this decompression may be performed at a constant decompression speed, for example, or may be performed stepwise by repeatedly maintaining the pressure for a predetermined time and decreasing the pressure. The pressure reduction control may be performed, for example, by adjusting the opening of a valve (not shown) provided in the gas supply line 172, or an electropneumatic regulator (provided in the gas supply line 172). You may carry out by controlling (not shown).

なお、工程S9では、昇降ピン160によってウェハWを上昇させる。このとき、ウェハWは冷却される。   In step S9, the wafer W is raised by the lift pins 160. At this time, the wafer W is cooled.

そして、処理チャンバ100の内部が0.1MPaまで減圧されると、ロック機構140によるシャフト131の固定を解除し、さらに移動機構130によって上部チャンバ101を上方に移動させて、処理チャンバ100が開けられる。その後、ウェハWは、ウェハ搬送装置41によって処理チャンバ100の外部に搬出される。なお、ウェハWが処理チャンバ100から搬出されると、再び処理チャンバ100が閉じられる。   When the inside of the processing chamber 100 is depressurized to 0.1 MPa, the fixing of the shaft 131 by the lock mechanism 140 is released, and the upper chamber 101 is moved upward by the moving mechanism 130 to open the processing chamber 100. . Thereafter, the wafer W is carried out of the processing chamber 100 by the wafer transfer device 41. When the wafer W is unloaded from the processing chamber 100, the processing chamber 100 is closed again.

その後、ウェハWは、ウェハ搬送装置41によって温度調節装置31に搬送される。温度調節装置31では、ウェハWは常温、例えば25℃に温度調節される図9の工程S10)。   Thereafter, the wafer W is transferred to the temperature adjustment device 31 by the wafer transfer device 41. In the temperature adjusting device 31, the temperature of the wafer W is adjusted to room temperature, for example, 25 ° C. (step S10 in FIG. 9).

その後、ウェハWは、ウェハ搬送装置41によってトランジション装置33に搬送され、さらに搬入出ステーション2のウェハ搬送装置22によって所定のカセット載置板11のカセットCsに搬送される。こうして、一連のウェハWと複数のチップCの接合処理が終了する。   Thereafter, the wafer W is transferred to the transition device 33 by the wafer transfer device 41 and further transferred to the cassette Cs of the predetermined cassette mounting plate 11 by the wafer transfer device 22 of the loading / unloading station 2. In this way, the joining process of the series of wafers W and the plurality of chips C is completed.

以上の実施の形態によれば、工程S4において載置台150でウェハWを真空吸着した後、工程S5において載置台150でウェハWを静電吸着するので、加熱によるウェハWの反りを抑制することができる。そうすると、工程S7において載置台150のウェハWをウェハ面内で均一に加熱でき、また均一に押圧できる。したがって、ウェハWと複数のチップCを適切に接合することができる。   According to the above embodiment, after the wafer W is vacuum-sucked by the mounting table 150 in step S4, the wafer W is electrostatically suctioned by the mounting table 150 in step S5, so that warpage of the wafer W due to heating is suppressed. Can do. If it does so, the wafer W of the mounting base 150 can be heated uniformly within a wafer surface in process S7, and it can press uniformly. Therefore, the wafer W and the plurality of chips C can be appropriately bonded.

また、工程S6において真空ライン152と排気ライン181が接続されるので、工程S7において処理チャンバ100の内部に加圧ガスが供給されても、当該処理チャンバ100の内部の圧力と吸引溝151の内部の圧力を等しくすることができる。そうすると、ウェハWにかかる圧力はウェハ面内で均一になり、また、吸引溝151においてウェハWが下方に撓むこともない。したがって、ウェハWと複数のチップCをより適切に接合することができる。   Further, since the vacuum line 152 and the exhaust line 181 are connected in step S6, even if pressurized gas is supplied to the inside of the processing chamber 100 in step S7, the pressure inside the processing chamber 100 and the inside of the suction groove 151 are increased. Can be equalized. Then, the pressure applied to the wafer W becomes uniform in the wafer surface, and the wafer W does not bend downward in the suction groove 151. Therefore, the wafer W and the plurality of chips C can be bonded more appropriately.

また、接合システム1において、搬入出ステーション2は複数のウェハWを保有でき、当該搬入出ステーション2から処理ステーション3にウェハWを連続して搬送することができる。しかも、接合システム1は、接合装置30と温度調節装置31を有しているので、上述した工程S1〜S10を順次行って、ウェハWと複数のチップCを連続して接合することができる。また、一の接合装置30において所定の処理を行っている間、他の温度調節装置31において別の処理を行うこともできる。すなわち、接合システム1内で複数のウェハWを並行して処理することができる。したがって、ウェハWと複数のチップC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。   In the bonding system 1, the loading / unloading station 2 can hold a plurality of wafers W, and the wafers W can be continuously transferred from the loading / unloading station 2 to the processing station 3. Moreover, since the bonding system 1 includes the bonding device 30 and the temperature adjustment device 31, the steps S1 to S10 described above can be sequentially performed to bond the wafer W and the plurality of chips C continuously. In addition, while a predetermined process is performed in one bonding apparatus 30, another process can be performed in another temperature adjustment apparatus 31. That is, a plurality of wafers W can be processed in parallel within the bonding system 1. Therefore, the wafer W and the plurality of chips C can be bonded efficiently, and the throughput of the bonding process can be improved.

<4.その他の実施の形態>
以上の実施の形態では、工程S7において処理チャンバ100の内部を加圧する際、真空ライン152と排気ライン181を連通させることで、吸引溝151の内部と処理チャンバ100の内部の圧力が等しくしていたが、このように圧力を等しくする方法はこれに限定されない。
<4. Other Embodiments>
In the above embodiment, when the inside of the processing chamber 100 is pressurized in step S7, the pressure inside the suction groove 151 and the inside of the processing chamber 100 are made equal by connecting the vacuum line 152 and the exhaust line 181. However, the method of equalizing the pressure in this way is not limited to this.

例えば吸引溝151の内部にも、積極的に加圧ガスを供給してもよい。但し、この場合、別途のガス供給機構が必要となり、また吸引溝151の内部の圧力と処理チャンバ100の内部の圧力をモニターする必要もあり、装置構成が大がかりとなる。   For example, the pressurized gas may be positively supplied also into the suction groove 151. However, in this case, a separate gas supply mechanism is required, and it is also necessary to monitor the pressure inside the suction groove 151 and the pressure inside the processing chamber 100, so that the apparatus configuration becomes large.

この点、上記実施の形態では、真空ライン152と排気ライン181の間に接続ライン190とバルブ191を設けるだけで、工程S7において吸引溝151の内部と処理チャンバ100の内部の圧力が等しくできる。したがって、装置構成が簡略化でき、有用である。   In this regard, in the above embodiment, the pressure inside the suction groove 151 and the inside of the processing chamber 100 can be made equal in step S7 only by providing the connection line 190 and the valve 191 between the vacuum line 152 and the exhaust line 181. Therefore, the apparatus configuration can be simplified and useful.

また、上記実施の形態では、工程S9において吸引溝151の内部と処理チャンバ100の内部を排気する際にも、個別の排気機構を設ける必要がなく、共通の排気装置183を用いることができる。したがって、この点でも有用である。   In the above embodiment, when exhausting the inside of the suction groove 151 and the inside of the processing chamber 100 in step S9, it is not necessary to provide a separate exhaust mechanism, and the common exhaust device 183 can be used. Therefore, this point is also useful.

以上の実施の形態では、載置台150の上面には吸引溝151が任意のレイアウトで形成されていたが、複数の吸引口(図示せず)が面内均一に形成されていてもよく、すなわち載置台150の上面がポーラス状であってもよい。かかる場合、工程S7において、ウェハWと複数のチップCをウェハ面内でより均一に押圧することができる。   In the above embodiment, the suction grooves 151 are formed in an arbitrary layout on the upper surface of the mounting table 150. However, a plurality of suction ports (not shown) may be formed uniformly in the surface, that is, The upper surface of the mounting table 150 may be porous. In such a case, in step S7, the wafer W and the plurality of chips C can be pressed more uniformly within the wafer surface.

以上の実施の形態では、接合装置30において、移動機構130は上部チャンバ101を移動させていたが、上部チャンバ101と下部チャンバ102を相対的に移動させればよい。例えば移動機構130は、下部チャンバ102を移動させてもよいし、あるいは上部チャンバ101と下部チャンバ102を両方移動させてもよい。   In the above embodiment, in the joining apparatus 30, the moving mechanism 130 moves the upper chamber 101. However, the upper chamber 101 and the lower chamber 102 may be moved relatively. For example, the moving mechanism 130 may move the lower chamber 102, or may move both the upper chamber 101 and the lower chamber 102.

また、処理チャンバ100は、上部チャンバ101と下部チャンバ102に鉛直方向に分割されていたが、水平方向に分割されていてもよい。   Further, the processing chamber 100 is divided into the upper chamber 101 and the lower chamber 102 in the vertical direction, but may be divided in the horizontal direction.

なお、以上の実施の形態の接合処理において、ウェハWを加熱する所定の温度(250℃)、処理チャンバ100の内部の加圧圧力(0.9MPa)、処理チャンバ100の内部の加圧時間(30分間)はそれぞれ例示であって、種々の条件によって任意に設定される。   In the bonding process of the above embodiment, the predetermined temperature (250 ° C.) for heating the wafer W, the pressurizing pressure inside the processing chamber 100 (0.9 MPa), the pressurizing time inside the processing chamber 100 ( (30 minutes) is an example, and can be arbitrarily set according to various conditions.

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 接合装置
31 温度調節装置
32 位置調節装置
33 トランジション装置
41 ウェハ搬送装置
50 制御部
100 処理チャンバ
150 載置台
151 吸引溝
152 真空ライン
155 電極
156 加熱機構
170 ガス供給機構
180 排気機構
181 排気ライン
190 接続ライン
191 バルブ
C チップ
F フィルム
W ウェハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bonding system 2 Loading / unloading station 3 Processing station 30 Bonding apparatus 31 Temperature adjustment apparatus 32 Position adjustment apparatus 33 Transition apparatus 41 Wafer transfer apparatus 50 Control part 100 Processing chamber 150 Mounting stand 151 Suction groove 152 Vacuum line 155 Electrode 156 Heating mechanism 170 Gas Supply mechanism 180 Exhaust mechanism 181 Exhaust line 190 Connection line 191 Valve C Chip F Film W Wafer

Claims (9)

基板上に配置された複数のチップを当該基板と接合する接合方法であって、
処理チャンバの内部に基板を搬入して当該処理チャンバの内部を密閉した後、加熱機構によって所定の温度に加熱された載置台において、当該載置台に設けられた真空ラインによって基板を真空引きして吸着する第1の工程と、
前記載置台に設けられた電極に電圧を印加して基板を静電吸着した後、前記真空ラインによる基板の真空引きを停止する第2の工程と、
ガス供給機構から前記処理チャンバの内部に加圧ガスを供給し、当該処理チャンバの内部を所定の圧力に加圧して、基板と複数のチップを接合する第3の工程と、を有し、
前記第3の工程において、前記真空ラインの内部の圧力と前記処理チャンバの内部の圧力は等しいことを特徴とする、接合方法。
A bonding method for bonding a plurality of chips arranged on a substrate to the substrate,
After carrying the substrate into the processing chamber and sealing the inside of the processing chamber, the substrate is evacuated by a vacuum line provided on the mounting table in the mounting table heated to a predetermined temperature by the heating mechanism. A first step of adsorbing;
A second step of stopping evacuation of the substrate by the vacuum line after applying a voltage to the electrode provided on the mounting table and electrostatically adsorbing the substrate;
A third step of supplying a pressurized gas from the gas supply mechanism to the inside of the processing chamber, pressurizing the inside of the processing chamber to a predetermined pressure, and bonding the substrate and the plurality of chips;
In the third step, the pressure inside the vacuum line is equal to the pressure inside the processing chamber.
前記真空ラインは、バルブを介して、前記処理チャンバの内部を排気する排気ラインと接続され、
前記第2の工程の後であって前記第3の工程の前に、前記バルブを開けて、前記真空ラインと前記排気ラインを連通させ、
前記第3の工程において、前記真空ラインの内部の圧力と前記処理チャンバの内部の圧力を等しくすることを特徴とする、請求項1に記載の接合方法。
The vacuum line is connected to an exhaust line for exhausting the inside of the processing chamber via a valve,
After the second step and before the third step, the valve is opened to connect the vacuum line and the exhaust line,
2. The bonding method according to claim 1, wherein, in the third step, the pressure inside the vacuum line is made equal to the pressure inside the processing chamber. 3.
前記第3の工程の後、前記バルブを開けた状態で、前記真空ラインの内部と前記処理チャンバの内部を前記排気ラインから排気することを特徴とする、請求項2に記載の接合方法。 3. The bonding method according to claim 2, wherein after the third step, the inside of the vacuum line and the inside of the processing chamber are exhausted from the exhaust line while the valve is opened. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の接合方法を接合装置によって実行させるように、当該接合装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。 The program which operate | moves on the computer of the control part which controls the said joining apparatus so that the joining method as described in any one of Claims 1-3 is performed with a joining apparatus. 請求項4に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。 A readable computer storage medium storing the program according to claim 4. 基板上に配置された複数のチップを当該基板と接合する接合装置であって、
基板を収容する処理チャンバと、
前記処理チャンバの内部に設けられ、基板を吸着保持する載置台と、
前記載置台に設けられ、基板を加熱する加熱機構と、
前記載置台に設けられ、基板を真空引きして吸着する真空ラインと、
前記載置台に設けられ、基板を静電吸着するための電極と、
前記処理チャンバの内部に加圧ガスを供給するガス供給機構と、
前記処理チャンバの内部に基板を搬入して当該処理チャンバの内部を密閉した後、前記加熱機構によって所定の温度に加熱された前記載置台において、前記真空ラインによって基板を真空吸着する第1の工程と、前記電極に電圧を印加して基板を静電吸着した後、前記真空ラインによる基板の真空引きを停止する第2の工程と、前記ガス供給機構から前記処理チャンバの内部に加圧ガスを供給して、当該処理チャンバの内部を所定の圧力に加圧し、且つ前記真空ラインの内部の圧力と前記処理チャンバの内部の圧力を等しくして、基板と複数のチップを接合する第3の工程と、を実行するように前記接合装置を制御する制御部と、を有することを特徴とする、接合装置。
A bonding apparatus for bonding a plurality of chips arranged on a substrate to the substrate,
A processing chamber containing a substrate;
A mounting table provided inside the processing chamber for adsorbing and holding a substrate;
A heating mechanism provided on the mounting table for heating the substrate;
A vacuum line which is provided on the mounting table and sucks and sucks the substrate;
An electrode provided on the mounting table for electrostatically adsorbing the substrate;
A gas supply mechanism for supplying a pressurized gas into the processing chamber;
A first step of bringing the substrate into the processing chamber and sealing the inside of the processing chamber, and then vacuum-adsorbing the substrate with the vacuum line in the mounting table heated to a predetermined temperature by the heating mechanism. A second step of stopping evacuation of the substrate by the vacuum line after applying a voltage to the electrode to electrostatically adsorb the substrate, and a pressurized gas from the gas supply mechanism to the inside of the processing chamber A third step of joining the substrate and the plurality of chips by supplying, pressurizing the inside of the processing chamber to a predetermined pressure, and equalizing the pressure inside the vacuum line and the pressure inside the processing chamber And a control unit that controls the joining device so as to perform the following.
前記処理チャンバの内部を排気する排気ラインをさらに有し、
前記真空ラインと前記排気ラインはバルブを介して接続され、
前記制御部は、前記第2の工程の後であって前記第3の工程の前に、前記バルブを開けて、前記真空ラインと前記排気ラインを連通させ、前記第3の工程において、前記真空ラインの内部の圧力と前記処理チャンバの内部の圧力を等しくするように、前記接合装置を制御することを特徴とする、請求項6に記載の接合装置。
An exhaust line for exhausting the interior of the processing chamber;
The vacuum line and the exhaust line are connected via a valve,
The control unit opens the valve after the second step and before the third step, and causes the vacuum line and the exhaust line to communicate with each other. The bonding apparatus according to claim 6, wherein the bonding apparatus is controlled so that a pressure inside a line is equal to a pressure inside the processing chamber.
前記制御部は、前記第3の工程の後、前記バルブを開けた状態で、前記真空ラインの内部と前記処理チャンバの内部を前記排気ラインから排気するように、前記接合装置を制御することを特徴とする、請求項7に記載の接合装置。 The controller controls the joining apparatus so that the interior of the vacuum line and the interior of the processing chamber are exhausted from the exhaust line with the valve opened after the third step. The bonding apparatus according to claim 7, wherein the bonding apparatus is characterized. 請求項6〜8のいずれか一項に記載の接合装置を備えた接合システムであって、
前記接合装置と、前記接合装置で複数のチップが接合された基板の温度を調節する温度調節装置とを備えた処理ステーションと、
基板を複数保有可能で、且つ前記処理ステーションに対して基板を搬入出する搬入出ステーションと、を有することを特徴とする、接合システム。
A joining system comprising the joining device according to any one of claims 6 to 8,
A processing station comprising: the bonding apparatus; and a temperature adjustment apparatus that adjusts the temperature of a substrate on which a plurality of chips are bonded by the bonding apparatus;
A bonding system comprising: a plurality of substrates, and a loading / unloading station for loading / unloading the substrates to / from the processing station.
JP2015003440A 2015-01-09 2015-01-09 Joining method, program, computer storage medium, joining apparatus and joining system Active JP6415328B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015003440A JP6415328B2 (en) 2015-01-09 2015-01-09 Joining method, program, computer storage medium, joining apparatus and joining system
TW104144258A TWI636843B (en) 2015-01-09 2015-12-29 Joining apparatus, joining system, joining method, and computer storage
KR1020160000381A KR20160086277A (en) 2015-01-09 2016-01-04 Bonding apparatus, bonding system, bonding method, and computer storage medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015003440A JP6415328B2 (en) 2015-01-09 2015-01-09 Joining method, program, computer storage medium, joining apparatus and joining system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016129195A true JP2016129195A (en) 2016-07-14
JP6415328B2 JP6415328B2 (en) 2018-10-31

Family

ID=56384465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015003440A Active JP6415328B2 (en) 2015-01-09 2015-01-09 Joining method, program, computer storage medium, joining apparatus and joining system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6415328B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018107174A (en) * 2016-12-22 2018-07-05 東京エレクトロン株式会社 Deposition device and deposition method
CN112750711A (en) * 2019-10-30 2021-05-04 梭特科技股份有限公司 Method and device for mass die bonding
WO2023116159A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-29 拓荆科技股份有限公司 Vacuum adsorption system and method
CN116631917B (en) * 2023-07-19 2023-12-19 江苏快克芯装备科技有限公司 Air pressure film crimping device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003115510A (en) * 2001-08-03 2003-04-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method for manufacturing semiconductor mounting body and manufacturing equipment of semiconductor mounting body
JP2006053582A (en) * 2000-11-30 2006-02-23 Fujitsu Ltd System for manufacturing bonded substrate
JP2013115124A (en) * 2011-11-25 2013-06-10 Tokyo Electron Ltd Joint device, joint system, joint method, program, and computer storage medium

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006053582A (en) * 2000-11-30 2006-02-23 Fujitsu Ltd System for manufacturing bonded substrate
JP2003115510A (en) * 2001-08-03 2003-04-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method for manufacturing semiconductor mounting body and manufacturing equipment of semiconductor mounting body
JP2013115124A (en) * 2011-11-25 2013-06-10 Tokyo Electron Ltd Joint device, joint system, joint method, program, and computer storage medium

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018107174A (en) * 2016-12-22 2018-07-05 東京エレクトロン株式会社 Deposition device and deposition method
CN112750711A (en) * 2019-10-30 2021-05-04 梭特科技股份有限公司 Method and device for mass die bonding
WO2023116159A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-29 拓荆科技股份有限公司 Vacuum adsorption system and method
CN116631917B (en) * 2023-07-19 2023-12-19 江苏快克芯装备科技有限公司 Air pressure film crimping device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6415328B2 (en) 2018-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5183659B2 (en) Substrate processing apparatus, substrate processing method, program, and computer storage medium
JP5129848B2 (en) Joining apparatus and joining method
JP6614933B2 (en) Substrate mounting mechanism and substrate processing apparatus
JP6415328B2 (en) Joining method, program, computer storage medium, joining apparatus and joining system
JP5314607B2 (en) Joining apparatus, joining method, program, and computer storage medium
JP2008153337A (en) Method and device for separating laminated substrate, and computer readable recording medium with program recorded thereon
JP6407803B2 (en) Joining apparatus, joining system, joining method, program, and computer storage medium
TWI636843B (en) Joining apparatus, joining system, joining method, and computer storage
JP2018190817A (en) Joint device and joint method
WO2013046991A1 (en) Three-dimensional mounting device
JP5447110B2 (en) Substrate laminating apparatus, laminated semiconductor manufacturing method, laminated semiconductor, and substrate laminating method
JP6412804B2 (en) Joining method and joining system
JP6055387B2 (en) Joining method, program, computer storage medium, and joining system
JP6453081B2 (en) Joining apparatus, joining system, joining method, program, and computer storage medium
JP6770832B2 (en) Joining methods, programs, computer storage media, joining devices and joining systems
WO2013035599A1 (en) Joining method, computer storage medium, and joining system
JP2016129197A (en) Bonding device, bonding system, bonding method, program and computer storage medium
TWI630048B (en) Bonding device, bonding system, bonding method, and computer memory medium
JP2011165952A (en) Substrate laminating device, method of manufacturing laminated semiconductor device, and laminated semiconductor device
JP6333184B2 (en) Joining apparatus, joining system, joining method, program, and computer storage medium
JP2016040805A (en) Substrate processing method, program, computer storage medium, and substrate processing apparatus
JP2016129196A (en) Bonding device, bonding system, bonding method, program and computer storage medium
JP5323730B2 (en) Joining apparatus, joining method, program, and computer storage medium
TW202310046A (en) Processing method and plasma processing apparatus
JP2022135105A (en) Semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170403

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171205

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20171221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180328

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180703

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180822

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180911

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181002

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6415328

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250