JP2019186304A - Joining apparatus and joining method - Google Patents

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Abstract

To provide a technique capable of suppressing distortion of a substrate after bonding.SOLUTION: A joining apparatus according to an aspect of the present disclosure includes a first holding unit, a second holding unit, and a plurality of strain forming units. The first holding unit has a plurality of outer suction units arranged in the circumferential direction, and sucks and holds the outer peripheral part of a first substrate by using the plurality of outer suction units. The second holding unit sucks and holds the second substrate. A striker presses the central unit of the first substrate sucked and held by the first holding unit to contact a second substrate sucked and held by the second holding unit. The plurality of strain forming units form strain on the first substrate by pressing the peripheral edge part of the first substrate located radially outward of the plurality of outer suction units toward the radially inward direction.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本開示は、接合装置および接合方法に関する。   The present disclosure relates to a joining apparatus and a joining method.

従来、半導体ウェハ等の基板同士を分子間力によって接合する接合装置が知られている。   Conventionally, a bonding apparatus for bonding substrates such as semiconductor wafers by intermolecular force is known.

この種の接合装置は、上側基板の中心部を押し下げて下側基板の中心部に接触させる。これにより、まず、上側基板および下側基板の中心部同士が分子間力によって接合して接合領域が形成され、この接合領域が基板の外周部に向かって拡大していくことで、上側基板と下側基板とが接合される(特許文献1参照)。   In this type of bonding apparatus, the center portion of the upper substrate is pushed down to contact the center portion of the lower substrate. Thereby, first, the central portions of the upper substrate and the lower substrate are bonded to each other by intermolecular force to form a bonded region, and this bonded region expands toward the outer peripheral portion of the substrate. The lower substrate is bonded (see Patent Document 1).

特開2015−095579号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-095579

本開示は、接合後の基板の歪みを抑えることができる技術を提供する。   The present disclosure provides a technique capable of suppressing distortion of substrates after bonding.

本開示の一態様による接合装置は、第1保持部と、第2保持部と、複数の歪形成部とを備える。第1保持部は、周方向に沿って並べられた複数の外側吸着部を有し、複数の外側吸着部を用いて第1基板の外周部を吸着保持する。第2保持部は、第2基板を吸着保持する。ストライカーは、第1保持部に吸着保持された第1基板の中心部を押圧して第2保持部に吸着保持された第2基板に接触させる。複数の歪形成部は、複数の外側吸着部の径方向外方に位置する第1基板の周縁部を径方向内方へ向かって押圧することによって第1基板に歪みを形成する。   A joining device according to an aspect of the present disclosure includes a first holding unit, a second holding unit, and a plurality of strain forming units. The first holding part has a plurality of outer suction parts arranged in the circumferential direction, and sucks and holds the outer peripheral part of the first substrate using the plurality of outer suction parts. The second holding unit sucks and holds the second substrate. The striker presses the central portion of the first substrate sucked and held by the first holding portion to contact the second substrate sucked and held by the second holding portion. The plurality of strain forming portions form strain on the first substrate by pressing the peripheral edge portion of the first substrate located radially outward of the plurality of outer suction portions toward the radially inward direction.

本開示によれば、接合後の基板の歪みを抑えることができる。   According to this indication, distortion of a substrate after joining can be controlled.

図1は、実施形態に係る接合システムの構成を示す模式図である。Drawing 1 is a mimetic diagram showing the composition of the joining system concerning an embodiment. 図2は、実施形態に係る接合システムの構成を示す模式図である。Drawing 2 is a mimetic diagram showing the composition of the joining system concerning an embodiment. 図3は、実施形態に係る第1基板および第2基板の接合前の状態を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a state before bonding of the first substrate and the second substrate according to the embodiment. 図4は、実施形態に係る接合装置の構成を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration of the bonding apparatus according to the embodiment. 図5は、実施形態に係る接合装置の構成を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a configuration of the bonding apparatus according to the embodiment. 図6は、実施形態に係る第1保持部および第2保持部を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the first holding unit and the second holding unit according to the embodiment. 図7は、接合領域の拡大の様子の一例を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a state of expansion of the bonding region. 図8は、接合領域の拡大の様子の一例を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a state of expansion of the joining region. 図9は、第1保持部を下方から見た模式図である。FIG. 9 is a schematic view of the first holding unit as viewed from below. 図10は、複数の歪形成部の配置の一例を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of an arrangement of a plurality of strain forming portions. 図11は、実施形態に係る接合システムが実行する処理の一部を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating a part of processing executed by the joining system according to the embodiment. 図12は、接合処理の動作説明図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the joining process. 図13は、接合処理の動作説明図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of the bonding process. 図14は、第1の変形例に係る歪形成部の構成を示す模式図である。FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a configuration of a strain forming unit according to a first modification. 図15は、第1の変形例に係る歪形成部の構成を示す模式図である。FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a configuration of a strain forming unit according to a first modification. 図16は、第2の変形例に係る歪形成部の構成を示す模式図である。FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a configuration of a strain forming unit according to a second modification. 図17は、第2の変形例に係る歪形成部の構成を示す模式図である。FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a configuration of a strain forming unit according to a second modification.

以下に、本開示による接合装置および接合方法を実施するための形態(以下、「実施形態」と記載する)について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示による接合装置および接合方法が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。   Hereinafter, modes for carrying out a bonding apparatus and a bonding method according to the present disclosure (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the joining apparatus and joining method by this indication are not limited by this embodiment. In addition, the embodiments can be appropriately combined within a range that does not contradict processing contents. In the following embodiments, the same portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

また、以下参照する各図面では、説明を分かりやすくするために、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直交座標系を示す場合がある。また、鉛直軸を回転中心とする回転方向をθ方向と呼ぶ場合がある。   In addition, in each of the drawings referred to below, for easy understanding, an orthogonal coordinate system in which the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction orthogonal to each other are defined and the Z-axis positive direction is the vertical upward direction is shown. There is a case. Further, the rotation direction with the vertical axis as the rotation center may be referred to as the θ direction.

<接合システム>
まず、実施形態に係る接合システムの構成について図1〜図3を参照して説明する。図1および図2は、実施形態に係る接合システムの構成を示す模式図である。また、図3は、実施形態に係る第1基板および第2基板の接合前の状態を示す模式図である。
<Joint system>
First, the structure of the joining system which concerns on embodiment is demonstrated with reference to FIGS. 1-3. 1 and 2 are schematic diagrams illustrating a configuration of a bonding system according to an embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a state before the first substrate and the second substrate according to the embodiment are bonded.

図1に示す接合システム1は、第1基板W1と第2基板W2とを接合することによって重合基板Tを形成する(図3参照)。   A bonding system 1 shown in FIG. 1 forms a superposed substrate T by bonding a first substrate W1 and a second substrate W2 (see FIG. 3).

第1基板W1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る。また、第2基板W2は、たとえば電子回路が形成されていないベアウェハである。第1基板W1と第2基板W2とは、略同径を有する。なお、第2基板W2は、第1基板W1と同様に、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ってもよい。   The first substrate W1 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. The second substrate W2 is, for example, a bare wafer on which no electronic circuit is formed. The first substrate W1 and the second substrate W2 have substantially the same diameter. Note that, like the first substrate W1, the second substrate W2 may be 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.

以下では、図3に示すように、第1基板W1の板面のうち、第2基板W2と接合される側の板面を「接合面W1j」と記載し、接合面W1jとは反対側の板面を「非接合面W1n」と記載する。また、第2基板W2の板面のうち、第1基板W1と接合される側の板面を「接合面W2j」と記載し、接合面W2jとは反対側の板面を「非接合面W2n」と記載する。   In the following, as shown in FIG. 3, the plate surface of the first substrate W1 on the side bonded to the second substrate W2 is referred to as “bonding surface W1j” and is on the side opposite to the bonding surface W1j. The plate surface is described as “non-bonding surface W1n”. Of the plate surfaces of the second substrate W2, the plate surface on the side bonded to the first substrate W1 is referred to as “bonded surface W2j”, and the plate surface opposite to the bonded surface W2j is referred to as “non-bonded surface W2n”. ".

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、処理ステーション3とを備える。搬入出ステーション2は、処理ステーション3のX軸負方向側に配置され、処理ステーション3と一体的に接続される。   As shown in FIG. 1, the joining system 1 includes a carry-in / out station 2 and a processing station 3. The carry-in / out station 2 is disposed on the X axis negative direction side of the processing station 3 and is integrally connected to the processing station 3.

搬入出ステーション2は、載置台10と、搬送領域20とを備える。載置台10は、複数の載置板11を備える。各載置板11には、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C1,C2,C3がそれぞれ載置される。たとえば、カセットC1は第1基板W1を収容するカセットであり、カセットC2は第2基板W2を収容するカセットであり、カセットC3は重合基板Tを収容するカセットである。   The carry-in / out station 2 includes a mounting table 10 and a transfer area 20. The mounting table 10 includes a plurality of mounting plates 11. On each mounting plate 11, cassettes C1, C2, and C3 for storing a plurality of (for example, 25) substrates in a horizontal state are mounted. For example, the cassette C1 is a cassette that accommodates the first substrate W1, the cassette C2 is a cassette that accommodates the second substrate W2, and the cassette C3 is a cassette that accommodates the superposed substrate T.

搬送領域20は、載置台10のX軸正方向側に隣接して配置される。搬送領域20には、Y軸方向に延在する搬送路21と、搬送路21に沿って移動可能な搬送装置22とが設けられる。搬送装置22は、Y軸方向だけでなく、X軸方向にも移動可能かつZ軸周りに旋回可能である。搬送装置22は、載置板11に載置されたカセットC1〜C3と、後述する処理ステーション3の第3処理ブロックG3との間で、第1基板W1、第2基板W2および重合基板Tの搬送を行う。   The conveyance area 20 is arranged adjacent to the X-axis positive direction side of the mounting table 10. In the transport region 20, a transport path 21 extending in the Y-axis direction and a transport device 22 that can move along the transport path 21 are provided. The transport device 22 can move not only in the Y-axis direction but also in the X-axis direction and can turn around the Z-axis. The transfer device 22 is configured to transfer the first substrate W1, the second substrate W2, and the superposition substrate T between the cassettes C1 to C3 mounted on the mounting plate 11 and a third processing block G3 of the processing station 3 described later. Transport.

なお、載置板11に載置されるカセットC1〜C3の個数は、図示のものに限定されない。また、載置板11には、カセットC1,C2,C3以外に、不具合が生じた基板を回収するためのカセット等が載置されてもよい。   Note that the number of cassettes C1 to C3 mounted on the mounting plate 11 is not limited to the illustrated one. In addition to the cassettes C1, C2, and C3, the placement plate 11 may be loaded with a cassette or the like for collecting a substrate having a problem.

処理ステーション3には、たとえば3つの処理ブロックG1,G2,G3が設けられる。第1処理ブロックG1は、処理ステーション3の正面側(図1のY軸負方向側)に配置される。また、第2処理ブロックG2は、処理ステーション3の背面側(図1のY軸正方向側)に配置され、第3処理ブロックG3は、処理ステーション3の搬入出ステーション2側(図1のX軸負方向側)に配置される。   In the processing station 3, for example, three processing blocks G1, G2, and G3 are provided. The first processing block G1 is arranged on the front side of the processing station 3 (Y-axis negative direction side in FIG. 1). The second processing block G2 is disposed on the back side of the processing station 3 (Y-axis positive direction side in FIG. 1), and the third processing block G3 is on the loading / unloading station 2 side of the processing station 3 (X in FIG. 1). (Axis negative direction side)

第1処理ブロックG1には、第1基板W1および第2基板W2の接合面W1j,W2jを改質する表面改質装置30が配置される。表面改質装置30は、第1基板W1および第2基板W2の接合面W1j,W2jにおけるSiO2の結合を切断して単結合のSiOとすることで、その後親水化され易くするように接合面W1j,W2jを改質する。   In the first processing block G1, a surface modification device 30 for modifying the bonding surfaces W1j and W2j of the first substrate W1 and the second substrate W2 is disposed. The surface modification apparatus 30 cuts the bond of SiO2 in the bonding surfaces W1j and W2j of the first substrate W1 and the second substrate W2 to form single-bonded SiO, so that the bonding surface W1j is easily hydrophilized thereafter. , W2j is modified.

具体的には、表面改質装置30では、たとえば減圧雰囲気下において処理ガスである酸素ガスまたは窒素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。そして、かかる酸素イオン又は窒素イオンが、第1基板W1および第2基板W2の接合面W1j,W2jに照射されることにより、接合面W1j,W2jがプラズマ処理されて改質される。   Specifically, in the surface reformer 30, for example, oxygen gas or nitrogen gas, which is a processing gas, is excited to be turned into plasma and ionized in a reduced pressure atmosphere. The oxygen ions or nitrogen ions are irradiated onto the bonding surfaces W1j and W2j of the first substrate W1 and the second substrate W2, whereby the bonding surfaces W1j and W2j are modified by plasma treatment.

第2処理ブロックG2には、表面親水化装置40と、接合装置41とが配置される。表面親水化装置40は、たとえば純水によって第1基板W1および第2基板W2の接合面W1j,W2jを親水化するとともに、接合面W1j,W2jを洗浄する。具体的には、表面親水化装置40は、たとえばスピンチャックに保持された第1基板W1または第2基板W2を回転させながら、当該第1基板W1または第2基板W2上に純水を供給する。これにより、第1基板W1または第2基板W2上に供給された純水が第1基板W1または第2基板W2の接合面W1j,W2j上を拡散し、接合面W1j,W2jが親水化される。   In the second processing block G2, a surface hydrophilizing device 40 and a joining device 41 are arranged. The surface hydrophilizing device 40 hydrophilizes the bonding surfaces W1j and W2j of the first substrate W1 and the second substrate W2 with pure water, for example, and cleans the bonding surfaces W1j and W2j. Specifically, the surface hydrophilization device 40 supplies pure water onto the first substrate W1 or the second substrate W2, for example, while rotating the first substrate W1 or the second substrate W2 held by the spin chuck. . Thereby, the pure water supplied onto the first substrate W1 or the second substrate W2 diffuses on the bonding surfaces W1j, W2j of the first substrate W1 or the second substrate W2, and the bonding surfaces W1j, W2j are hydrophilized. .

接合装置41は、親水化された第1基板W1と第2基板W2とを分子間力により接合す
る。かかる接合装置41の構成については、後述する。
The bonding apparatus 41 bonds the hydrophilized first substrate W1 and second substrate W2 by intermolecular force. The configuration of the joining device 41 will be described later.

第3処理ブロックG3には、図2に示すように、第1基板W1、第2基板W2および重合基板Tのトランジション(TRS)装置50,51が、下から順に設けられる。   In the third processing block G3, as shown in FIG. 2, transition (TRS) devices 50 and 51 for the first substrate W1, the second substrate W2, and the superposed substrate T are provided in order from the bottom.

第1処理ブロックG1、第2処理ブロックG2および第3処理ブロックG3に囲まれた領域には、搬送領域60が形成される。搬送領域60には、搬送装置61が配置される。搬送装置61は、たとえば鉛直方向、水平方向および鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有する。かかる搬送装置61は、搬送領域60内を移動し、搬送領域60に隣接する第1処理ブロックG1、第2処理ブロックG2および第3処理ブロックG3内の所定の装置に第1基板W1、第2基板W2および重合基板Tを搬送する。   A transport area 60 is formed in an area surrounded by the first processing block G1, the second processing block G2, and the third processing block G3. A transport device 61 is disposed in the transport area 60. The transfer device 61 has a transfer arm that can move around the vertical direction, the horizontal direction, and the vertical axis, for example. The transfer device 61 moves in the transfer region 60 and transfers the first substrate W1 and the second substrate to predetermined devices in the first processing block G1, the second processing block G2, and the third processing block G3 adjacent to the transfer region 60. The substrate W2 and the superposed substrate T are transported.

また、接合システム1は、制御装置70を備える。制御装置70は、接合システム1の動作を制御する。かかる制御装置70は、たとえばコンピュータであり、図示しない制御部および記憶部を備える。制御部は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。かかるマイクロコンピュータのCPUは、ROMに記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、後述する制御を実現する。また、記憶部は、たとえば、RAM、フラッシュメモリ(Flash Memory)等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。   The joining system 1 includes a control device 70. The control device 70 controls the operation of the bonding system 1. The control device 70 is a computer, for example, and includes a control unit and a storage unit (not shown). The control unit includes a microcomputer having a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), an input / output port, and various circuits. The CPU of such a microcomputer realizes control to be described later by reading and executing a program stored in the ROM. The storage unit is realized by, for example, a semiconductor memory element such as a RAM or a flash memory, or a storage device such as a hard disk or an optical disk.

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70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、例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。   Note that such a program may be recorded on a computer-readable recording medium and may be installed in the storage unit of the control device 70 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.

<接合装置>
次に、接合装置41の構成について図4および図5を参照して説明する。図4および図5は、実施形態に係る接合装置41の構成を示す模式図である。
<Jointing device>
Next, the structure of the joining apparatus 41 is demonstrated with reference to FIG. 4 and FIG. 4 and 5 are schematic views illustrating the configuration of the bonding apparatus 41 according to the embodiment.

図4に示すように、接合装置41は、内部を密閉可能な処理容器100を有する。処理容器100の搬送領域60側の側面には、第1基板W1、第2基板W2および重合基板Tの搬入出口101が形成され、当該搬入出口101には開閉シャッタ102が設けられている。   As shown in FIG. 4, the joining apparatus 41 includes a processing container 100 that can seal the inside. A loading / unloading port 101 for the first substrate W <b> 1, the second substrate W <b> 2, and the overlapped substrate T is formed on the side surface of the processing container 100 on the transfer region 60 side, and an opening / closing shutter 102 is provided at the loading / unloading port 101.

処理容器100の内部は、内壁103によって、搬送領域T1と処理領域T2に区画される。上述した搬入出口101は、搬送領域T1における処理容器100の側面に形成される。また、内壁103にも、第1基板W1、第2基板W2および重合基板Tの搬入出口104が形成される。   The inside of the processing container 100 is partitioned by the inner wall 103 into a transport area T1 and a processing area T2. The loading / unloading port 101 described above is formed on the side surface of the processing container 100 in the transfer region T1. In addition, a carry-in / out port 104 for the first substrate W <b> 1, the second substrate W <b> 2, and the overlapped substrate T is also formed on the inner wall 103.

搬送領域T1には、トランジション110、基板搬送機構111、反転機構130および位置調節機構120が、たとえば搬入出口101側からこの順番で並べて配置される。   In the transport region T1, the transition 110, the substrate transport mechanism 111, the reversing mechanism 130, and the position adjusting mechanism 120 are arranged in this order from the loading / unloading port 101 side, for example.

トランジション110は、第1基板W1、第2基板W2および重合基板Tを一時的に載置する。トランジション110は、たとえば2段に形成され、第1基板W1、第2基板W2および重合基板Tのいずれか2つを同時に載置することができる。   The transition 110 temporarily places the first substrate W1, the second substrate W2, and the superposed substrate T. The transition 110 is formed, for example, in two stages, and any two of the first substrate W1, the second substrate W2, and the superposed substrate T can be placed simultaneously.

基板搬送機構111は、図4および図5に示すように、たとえば鉛直方向(Z軸方向)、水平方向(Y軸方向、X軸方向)および鉛直軸周りの方向(θ方向)に移動自在な搬送アームを有する。基板搬送機構111は、搬送領域T1内または搬送領域T1と処理領域T2との間で第1基板W1、第2基板W2および重合基板Tを搬送することが可能である。   As shown in FIGS. 4 and 5, the substrate transport mechanism 111 is movable in the vertical direction (Z-axis direction), the horizontal direction (Y-axis direction, the X-axis direction), and the direction around the vertical axis (θ direction), for example. It has a transfer arm. The substrate transport mechanism 111 can transport the first substrate W1, the second substrate W2, and the superposed substrate T within the transport region T1 or between the transport region T1 and the processing region T2.

位置調節機構120は、第1基板W1および第2基板W2の水平方向の向きを調節する。具体的には、位置調節機構120は、第1基板W1および第2基板W2を保持して回転させる図示しない保持部を備えた基台121と、第1基板W1および第2基板W2のノッチ部の位置を検出する検出部122と、を有する。位置調節機構120は、基台121に保持された第1基板W1および第2基板W2を回転させながら検出部122を用いて第1基板W1および第2基板W2のノッチ部の位置を検出することにより、ノッチ部の位置を調節する。これにより、第1基板W1および第2基板W2の水平方向の向きが調節される。   The position adjustment mechanism 120 adjusts the horizontal direction of the first substrate W1 and the second substrate W2. Specifically, the position adjustment mechanism 120 includes a base 121 having a holding unit (not shown) that holds and rotates the first substrate W1 and the second substrate W2, and a notch portion of the first substrate W1 and the second substrate W2. And a detection unit 122 that detects the position of. The position adjustment mechanism 120 detects the positions of the notch portions of the first substrate W1 and the second substrate W2 using the detection unit 122 while rotating the first substrate W1 and the second substrate W2 held on the base 121. To adjust the position of the notch. Thereby, the horizontal direction of the first substrate W1 and the second substrate W2 is adjusted.

反転機構130は、第1基板W1の表裏を反転させる。具体的には、反転機構130は、第1基板W1を保持する保持アーム131を有する。保持アーム131は、水平方向(X軸方向)に延伸する。また保持アーム131には、第1基板W1を保持する保持部材132がたとえば4箇所に設けられている。   The reversing mechanism 130 reverses the front and back of the first substrate W1. Specifically, the reversing mechanism 130 includes a holding arm 131 that holds the first substrate W1. The holding arm 131 extends in the horizontal direction (X-axis direction). The holding arm 131 is provided with holding members 132 for holding the first substrate W1, for example, at four locations.

保持アーム131は、たとえばモータなどを備えた駆動部133に支持される。保持アーム131は、かかる駆動部133によって水平軸周りに回動自在である。また、保持アーム131は、駆動部133を中心に回動自在であると共に、水平方向(X軸方向)に移動自在である。駆動部133の下方には、たとえばモータなどを備えた他の駆動部(図示せず)が設けられる。この他の駆動部によって、駆動部133は、鉛直方向に延伸する支持柱134に沿って鉛直方向に移動できる。   The holding arm 131 is supported by a drive unit 133 including a motor, for example. The holding arm 131 is rotatable around the horizontal axis by the driving unit 133. The holding arm 131 is rotatable about the drive unit 133 and is movable in the horizontal direction (X-axis direction). Below the drive unit 133, for example, another drive unit (not shown) provided with a motor or the like is provided. By this other driving unit, the driving unit 133 can move in the vertical direction along the support pillar 134 extending in the vertical direction.

このように、保持部材132に保持された第1基板W1は、駆動部133によって水平軸周りに回動できると共に鉛直方向及び水平方向に移動することができる。また、保持部材132に保持された第1基板W1は、駆動部133を中心に回動して、位置調節機構120と後述する第1保持部140との間を移動することができる。   As described above, the first substrate W1 held by the holding member 132 can be rotated around the horizontal axis by the driving unit 133 and can be moved in the vertical direction and the horizontal direction. Further, the first substrate W1 held by the holding member 132 can move between the position adjustment mechanism 120 and a first holding unit 140, which will be described later, by rotating around the driving unit 133.

処理領域T2には、第1基板W1の上面(非接合面W1n)を上方から吸着保持する第1保持部140と、第2基板W2の下面(非接合面W2n)を下方から吸着保持する第2保持部141とが設けられる。第2保持部141は、第1保持部140よりも下方に設けられ、第1保持部140と対向配置可能に構成される。第1保持部140および第2保持部141は、たとえばバキュームチャックである。   In the processing region T2, a first holding unit 140 that sucks and holds the upper surface (non-bonded surface W1n) of the first substrate W1 from above and a lower surface (non-bonded surface W2n) of the second substrate W2 that sucks and holds from below. 2 holding part 141 is provided. The second holding unit 141 is provided below the first holding unit 140 and is configured to be disposed to face the first holding unit 140. The first holding part 140 and the second holding part 141 are, for example, vacuum chucks.

図5に示すように、第1保持部140は、第1保持部140の上方に設けられた支持部材180によって支持される。支持部材180は、たとえば、複数の支持柱181を介して処理容器100の天井面に固定される。   As shown in FIG. 5, the first holding unit 140 is supported by a support member 180 provided above the first holding unit 140. The support member 180 is fixed to the ceiling surface of the processing container 100 through a plurality of support columns 181, for example.

第1保持部140の側方には、第2保持部141に保持された第2基板W2の上面(接合面W2j)を撮像する上部撮像部145が設けられている。上部撮像部145には、たとえばCCDカメラが用いられる。   An upper imaging unit 145 that images the upper surface (bonding surface W2j) of the second substrate W2 held by the second holding unit 141 is provided on the side of the first holding unit 140. For the upper imaging unit 145, for example, a CCD camera is used.

第2保持部141は、第2保持部141の下方に設けられた第1移動部160に支持される。第1移動部160は、後述するように第2保持部141を水平方向(X軸方向)に移動させる。また、第1移動部160は、第2保持部141を鉛直方向に移動自在、且つ鉛直軸周りに回転可能に構成される。   The second holding unit 141 is supported by the first moving unit 160 provided below the second holding unit 141. The first moving unit 160 moves the second holding unit 141 in the horizontal direction (X-axis direction) as will be described later. The first moving unit 160 is configured to be able to move the second holding unit 141 in the vertical direction and to rotate around the vertical axis.

第1移動部160には、第1保持部140に保持された第1基板W1の下面(接合面W1j)を撮像する下部撮像部146が設けられている。下部撮像部146には、たとえばCCDカメラが用いられる。   The first moving unit 160 is provided with a lower imaging unit 146 that images the lower surface (bonding surface W1j) of the first substrate W1 held by the first holding unit 140. For the lower imaging unit 146, for example, a CCD camera is used.

第1移動部160は、一対のレール162、162に取り付けられている。一対のレール162,162は、第1移動部160の下面側に設けられ、水平方向(X軸方向)に延伸する。第1移動部160は、レール162に沿って移動自在に構成されている。   The first moving unit 160 is attached to the pair of rails 162 and 162. The pair of rails 162 and 162 are provided on the lower surface side of the first moving unit 160 and extend in the horizontal direction (X-axis direction). The first moving unit 160 is configured to be movable along the rail 162.

一対のレール162、162は、第2移動部163に配設されている。第2移動部163は、一対のレール164、164に取り付けられている。一対のレール164,164は、第2移動部163の下面側に設けられ、水平方向(Y軸方向)に延伸する。第2移動部163は、レール164に沿って水平方向(Y軸方向)に移動自在に構成される。なお、一対のレール164、164は、処理容器100の底面に設けられた載置台165上に配設されている。   The pair of rails 162 and 162 are disposed on the second moving portion 163. The second moving unit 163 is attached to the pair of rails 164 and 164. The pair of rails 164 and 164 are provided on the lower surface side of the second moving part 163 and extend in the horizontal direction (Y-axis direction). The second moving unit 163 is configured to be movable in the horizontal direction (Y-axis direction) along the rail 164. The pair of rails 164 and 164 are disposed on a mounting table 165 provided on the bottom surface of the processing container 100.

第1移動部160および第2移動部163等により、位置合わせ部166が構成される。位置合わせ部166は、第2保持部141をX軸方向、Y軸方向およびθ方向に移動させることにより、第1保持部140に保持されている第1基板W1と、第2保持部141に保持されている第2基板W2との水平方向位置合わせを行う。また、位置合わせ部166は、第2保持部141をZ軸方向に移動させることにより、第1保持部140に保持されている第1基板W1と、第2保持部141に保持されている第2基板W2との鉛直方向位置合わせを行う。   The first moving unit 160, the second moving unit 163, and the like constitute an alignment unit 166. The alignment unit 166 moves the second holding unit 141 in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the θ direction so that the first holding unit 140 holds the first substrate W1 and the second holding unit 141. Horizontal alignment with the held second substrate W2 is performed. In addition, the alignment unit 166 moves the second holding unit 141 in the Z-axis direction, so that the first substrate W1 held by the first holding unit 140 and the second holding unit 141 hold the first holding unit 141. Vertical alignment with the two substrates W2 is performed.

なお、ここでは、第2保持部141をX軸方向、Y軸方向およびθ方向に移動させることとしたが、位置合わせ部166は、たとえば、第2保持部141をX軸方向およびY軸方向に移動させ、第1保持部140をθ方向に移動させてもよい。また、ここでは、第2保持部141をZ軸方向に移動させることとしたが、位置合わせ部166は、たとえば、第1保持部140をZ軸方向に移動させてもよい。   Here, the second holding unit 141 is moved in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the θ-direction, but the alignment unit 166, for example, moves the second holding unit 141 in the X-axis direction and the Y-axis direction. The first holding unit 140 may be moved in the θ direction. Further, here, the second holding unit 141 is moved in the Z-axis direction, but the alignment unit 166 may move the first holding unit 140 in the Z-axis direction, for example.

次に、第1保持部140および第2保持部141の構成について図6を参照して説明する。図6は、実施形態に係る第1保持部140および第2保持部141を示す模式図である。   Next, the structure of the 1st holding | maintenance part 140 and the 2nd holding | maintenance part 141 is demonstrated with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the first holding unit 140 and the second holding unit 141 according to the embodiment.

図6に示すように、第1保持部140は、本体部170を有する。本体部170は、第1基板W1より小さい径を有する。このため、第1基板W1は、本体部170から径方向外方に僅かにはみ出した状態で第1保持部140に吸着保持される。本体部170は、支持部材180によって支持される。   As shown in FIG. 6, the first holding part 140 has a main body part 170. The main body 170 has a smaller diameter than the first substrate W1. For this reason, the first substrate W <b> 1 is sucked and held by the first holding portion 140 in a state of slightly protruding outward from the main body portion 170 in the radial direction. The main body 170 is supported by the support member 180.

支持部材180および本体部170には、支持部材180および本体部170を鉛直方向に貫通する貫通孔176が形成される。貫通孔176の位置は、第1保持部140に吸着保持される第1基板W1の中心部に対応している。貫通孔176には、ストライカー190の押圧ピン191が挿通される。   The support member 180 and the main body portion 170 are formed with through holes 176 that penetrate the support member 180 and the main body portion 170 in the vertical direction. The position of the through hole 176 corresponds to the central portion of the first substrate W1 that is sucked and held by the first holding portion 140. The pressing pin 191 of the striker 190 is inserted through the through hole 176.

ストライカー190は、支持部材180の上面に配置され、押圧ピン191と、アクチュエータ部192と、直動機構193とを備える。押圧ピン191は、鉛直方向に沿って延在する円柱状の部材であり、アクチュエータ部192によって支持される。   The striker 190 is disposed on the upper surface of the support member 180 and includes a pressing pin 191, an actuator unit 192, and a linear motion mechanism 193. The pressing pin 191 is a cylindrical member extending along the vertical direction and is supported by the actuator unit 192.

アクチュエータ部192は、たとえば電空レギュレータ(図示せず)から供給される空気により一定方向(ここでは鉛直下方)に一定の圧力を発生させる。アクチュエータ部192は、電空レギュレータから供給される空気により、第1基板W1の中心部と当接して当該第1基板W1の中心部にかかる押圧荷重を制御することができる。また、アクチュエータ部192の先端部は、電空レギュレータからの空気によって、貫通孔176を挿通して鉛直方向に昇降自在になっている。   The actuator unit 192 generates a constant pressure in a certain direction (here, vertically downward) by air supplied from, for example, an electropneumatic regulator (not shown). The actuator portion 192 can control the pressing load applied to the central portion of the first substrate W1 by contacting the central portion of the first substrate W1 with the air supplied from the electropneumatic regulator. The tip of the actuator portion 192 is vertically movable through the through-hole 176 by air from the electropneumatic regulator.

アクチュエータ部192は、直動機構193に支持される。直動機構193は、たとえばモータを内蔵した駆動部によってアクチュエータ部192を鉛直方向に移動させる。   The actuator unit 192 is supported by the linear motion mechanism 193. The linear motion mechanism 193 moves the actuator unit 192 in the vertical direction by, for example, a drive unit incorporating a motor.

ストライカー190は、以上のように構成されており、直動機構193によってアクチュエータ部192の移動を制御し、アクチュエータ部192によって押圧ピン191による第1基板W1の押圧荷重を制御する。これにより、ストライカー190は、第1保持部140に吸着保持された第1基板W1の中心部を押圧して第2基板W2に接触させる。   The striker 190 is configured as described above, and the movement of the actuator unit 192 is controlled by the linear motion mechanism 193, and the pressing load of the first substrate W1 by the pressing pin 191 is controlled by the actuator unit 192. Thereby, the striker 190 presses the center part of the 1st board | substrate W1 adsorbed and hold | maintained at the 1st holding | maintenance part 140, and makes it contact the 2nd board | substrate W2.

本体部170の下面には、第1基板W1の上面(非接合面W1n)に接触する複数のピン171が設けられている。複数のピン171は、たとえば、径寸法が0.1mm〜1mmであり、高さが数十μm〜数百μmである。複数のピン171は、たとえば2mmの間隔で均等に配置される。   A plurality of pins 171 that come into contact with the upper surface (non-bonding surface W1n) of the first substrate W1 are provided on the lower surface of the main body 170. For example, the plurality of pins 171 have a diameter of 0.1 mm to 1 mm and a height of several tens to several hundreds of μm. The plurality of pins 171 are evenly arranged at intervals of 2 mm, for example.

第1保持部140は、これら複数のピン171が設けられている領域のうちの一部の領域に、第1基板W1を吸着する複数の吸着部を備える。本実施形態において、複数の吸着部は、第1基板W1の物性の異方性に応じて配置される。   The 1st holding | maintenance part 140 is provided with the some adsorption | suction part which adsorb | sucks the 1st board | substrate W1 in the one part area | region of the area | region in which these several pins 171 are provided. In the present embodiment, the plurality of suction portions are arranged according to the anisotropy of the physical properties of the first substrate W1.

ここで、第1保持部140が有する複数の吸着部について図7〜図9を参照して説明する。図7および図8は、接合領域の拡大の様子の一例を示す模式図である。図9は、第1保持部140を下方から見た模式図である。なお、ミラー指数が負であることは、通常、数字の上に「−」(バー)を付すことによって表現するが、本明細書では数字の前に負の符号を付すことによって表現する。   Here, the plurality of suction units included in the first holding unit 140 will be described with reference to FIGS. 7 and 8 are schematic views showing an example of a state of expansion of the joining region. FIG. 9 is a schematic view of the first holding unit 140 as viewed from below. Note that the negative Miller index is usually expressed by adding a “−” (bar) on a number, but in this specification, it is expressed by adding a negative sign in front of the number.

図7に示すように、第1基板W1および第2基板W2は、表面(接合面)と垂直な方向における結晶方向が[100]である単結晶シリコンウェハである。第1基板W1および第2基板W2のノッチ部Nは、第1基板W1および第2基板W2の[011]結晶方向の外縁に形成される。なお、第1基板W1および第2基板W2の直径は、たとえば300mmである。   As shown in FIG. 7, the first substrate W1 and the second substrate W2 are single crystal silicon wafers whose crystal direction in the direction perpendicular to the surface (bonding surface) is [100]. The notch portion N of the first substrate W1 and the second substrate W2 is formed on the outer edge in the [011] crystal direction of the first substrate W1 and the second substrate W2. The diameters of the first substrate W1 and the second substrate W2 are, for example, 300 mm.

第1基板W1の中心部を押し下げて第2基板W2の中心部に接触させると、第1基板W1の中心部と第2基板W2の中心部とが分子間力により接合されることによって両基板の中心部に接合領域Aが形成される。その後、接合領域Aが両基板の中心部から外周部に向かって拡大するボンディングウェーブが発生して、第1基板W1および第2基板W2の接合面W1j、W2j同士が全面で接合される。   When the central portion of the first substrate W1 is pushed down and brought into contact with the central portion of the second substrate W2, the central portion of the first substrate W1 and the central portion of the second substrate W2 are bonded by intermolecular force, thereby both substrates. A junction region A is formed at the center portion of each. Thereafter, a bonding wave is generated in which the bonding region A expands from the center portion of both substrates toward the outer peripheral portion, and the bonding surfaces W1j and W2j of the first substrate W1 and the second substrate W2 are bonded together.

仮に、第1基板W1の外縁の全周を保持する保持部を用いて第1基板W1を保持して上記の接合処理を行った場合、接合領域Aは、同心円状ではなく不均一に拡大することとなる。   If the first substrate W1 is held using the holding unit that holds the entire outer periphery of the first substrate W1, and the above-described bonding process is performed, the bonding area A is not concentric but is unevenly enlarged. It will be.

具体的には、図8に示すように、接合領域Aは、90度方向と比較して45度方向に速く拡大する。90度方向とは、第1基板W1の中心部から第1基板W1の表面に対して平行な[0−11]結晶方向に向かう方向を基準とする90度周期の方向(図8に示す0度、90度、180度、270度の方向)である。45度方向とは、第1基板W1の中心部から第1基板W1の表面に対して平行な[010]結晶方向に向かう方向を基準とする90度周期の方向(図8に示す45度、135度、225度、315度の方向)である。この結果、当初円形状であった接合領域Aの形状は、拡大するにつれて45度方向を頂点とする四角形に近づいていくこととなる。   Specifically, as shown in FIG. 8, the bonding area A expands faster in the 45 degree direction than in the 90 degree direction. The 90-degree direction refers to a direction with a 90-degree period based on a direction from the center of the first substrate W1 toward the [0-11] crystal direction parallel to the surface of the first substrate W1 (0 shown in FIG. 8). Degrees, 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees). The 45-degree direction refers to a direction with a period of 90 degrees based on a direction from the center of the first substrate W1 toward the [010] crystal direction parallel to the surface of the first substrate W1 (45 degrees shown in FIG. 135 degrees, 225 degrees, and 315 degrees). As a result, the shape of the joining area A, which was initially circular, approaches a quadrangle whose apex is the 45 degree direction as it expands.

この原因としては、第1基板W1および第2基板W2のヤング率等の物性の異方性が考えられる。   As this cause, anisotropy of physical properties such as Young's modulus of the first substrate W1 and the second substrate W2 can be considered.

たとえば、単結晶シリコンウェハのヤング率、ポアソン比、せん断弾性係数の値は、90度周期で変化する。具体的には、単結晶シリコンウェハのヤング率は、90度方向において最も高くなり、45度方向において最も低くなる。また、ポアソン比およびせん断弾性係数については、45度方向において最も高くなり、90度方向において最も低くなる。   For example, the Young's modulus, Poisson's ratio, and shear modulus of a single crystal silicon wafer change with a 90 degree period. Specifically, the Young's modulus of the single crystal silicon wafer is highest in the 90 degree direction and lowest in the 45 degree direction. Further, the Poisson's ratio and the shear elastic modulus are highest in the 45 degree direction and lowest in the 90 degree direction.

このように、単結晶シリコンウェハはヤング率等の物性に異方性を有することから、第1基板W1に加わるストレス・歪みの分布は、同心円状ではなく不均一な分布となる。そして、この不均一な分布が、接合領域Aを不均一に拡大させることにより、重合基板Tの歪み(ディストーション)を悪化させていると考えられる。   As described above, since the single crystal silicon wafer has anisotropy in physical properties such as Young's modulus, the distribution of stress and strain applied to the first substrate W1 is not concentric but non-uniform. And it is thought that this non-uniform distribution exacerbates the distortion (distortion) of the superposed substrate T by expanding the bonding region A non-uniformly.

そこで、本実施形態では、第1基板W1の外周部の全周を保持するのではなく、第1基板W1の外周部のうち、接合領域Aが最も速く拡大する45度方向の領域を第1保持部140を用いて保持することとした。   Therefore, in this embodiment, instead of holding the entire circumference of the outer peripheral portion of the first substrate W1, the first region is the 45 ° direction region in the outer peripheral portion of the first substrate W1 where the bonding region A expands the fastest. The holding unit 140 was used for holding.

具体的には、図9に示すように、第1保持部140における本体部170の下面には、第1基板W1を真空引きして吸着する複数の外側吸着部301および複数の内側吸着部302が設けられている。複数の外側吸着部301および複数の内側吸着部302は、平面視において円弧形状の吸着領域を有する。また、複数の外側吸着部301および複数の内側吸着部302は、ピン171と同じ高さを有する。   Specifically, as illustrated in FIG. 9, a plurality of outer suction portions 301 and a plurality of inner suction portions 302 that vacuum-suck and suck the first substrate W <b> 1 are disposed on the lower surface of the main body 170 of the first holding portion 140. Is provided. The plurality of outer suction portions 301 and the plurality of inner suction portions 302 have an arc-shaped suction region in plan view. Further, the plurality of outer suction portions 301 and the plurality of inner suction portions 302 have the same height as the pin 171.

複数の外側吸着部301は、本体部170の外周部に対し、周方向に沿って並べて配置される。具体的には、複数の外側吸着部301は、90度間隔で配置される4つの第1外側吸着部311と、4つの第1外側吸着部311に対して周方向に45度ずれて配置される4つの第2外側吸着部312とを備える。4つの第1外側吸着部311および4つの第2外側吸着部312は、第1基板W1の外周部を吸着保持する。第1基板W1の外周部とは、第1基板W1の外周端から、第1基板W1の半径の15%以内の部分を意味する。   The plurality of outer suction portions 301 are arranged along the circumferential direction with respect to the outer peripheral portion of the main body portion 170. Specifically, the plurality of outer adsorption portions 301 are arranged so as to be deviated by 45 degrees in the circumferential direction with respect to the four first outer adsorption portions 311 arranged at intervals of 90 degrees and the four first outer adsorption portions 311. Four second outer suction portions 312. The four first outer suction portions 311 and the four second outer suction portions 312 suck and hold the outer peripheral portion of the first substrate W1. The outer peripheral portion of the first substrate W1 means a portion within 15% of the radius of the first substrate W1 from the outer peripheral end of the first substrate W1.

4つの第1外側吸着部311は、第1基板W1における45度方向に配置される。具体的には、4つの第1外側吸着部311は、円弧形状の吸着領域の中心部が第1基板W1における45度方向と一致する位置に配置される。また、4つの第2外側吸着部312は、第1基板W1における90度方向に合計4つ配置される。具体的には、4つの第2外側吸着部312は、円弧形状の吸着領域の中心部が第1基板W1における90度方向と一致する位置に配置される。   The four first outer suction portions 311 are arranged in the 45-degree direction on the first substrate W1. Specifically, the four first outer suction portions 311 are arranged at a position where the central portion of the arc-shaped suction region coincides with the 45-degree direction on the first substrate W1. Also, a total of four second outer suction portions 312 are arranged in the 90-degree direction on the first substrate W1. Specifically, the four second outer suction portions 312 are arranged at a position where the central portion of the arc-shaped suction region coincides with the 90-degree direction on the first substrate W1.

4つの第1外側吸着部311は、第1吸引管171aを介して単一の第1真空ポンプ171bに接続され、第1真空ポンプ171bによる真空引きによって第1基板W1を吸着する。また、4つの第2外側吸着部312は、第2吸引管172aを介して単一の第2真空ポンプ172bに接続され、第2真空ポンプ172bによる真空引きによって第1基板W1を吸着する。ここでは、理解を容易にするため、複数の第1外側吸着部311のうち、いずれか1つについての配管構成のみを示している。複数の第2外側吸着部312についても同様である。   The four first outer suction units 311 are connected to a single first vacuum pump 171b via the first suction pipe 171a, and suck the first substrate W1 by evacuation by the first vacuum pump 171b. The four second outer suction units 312 are connected to a single second vacuum pump 172b via the second suction pipe 172a, and suck the first substrate W1 by evacuation by the second vacuum pump 172b. Here, for easy understanding, only the piping configuration for any one of the plurality of first outer adsorption portions 311 is shown. The same applies to the plurality of second outer suction portions 312.

このように、第1基板W1の中心部から第1基板W1の表面に対して平行な[0−11]結晶方向に向かう方向を0度と規定したとき、複数の第1外側吸着部311は45度の方向を基準に90度間隔で配置される。また、複数の第2外側吸着部312は、0度の方向を基準に90度間隔で配置される。   Thus, when the direction from the central portion of the first substrate W1 toward the [0-11] crystal direction parallel to the surface of the first substrate W1 is defined as 0 degrees, the plurality of first outer adsorption portions 311 are They are arranged at 90 degree intervals with a 45 degree direction as a reference. In addition, the plurality of second outer adsorption portions 312 are arranged at intervals of 90 degrees with reference to the direction of 0 degrees.

複数の内側吸着部302は、複数の外側吸着部301よりも本体部170の径方向内方において、周方向に沿って並べて配置される。具体的には、複数の内側吸着部302は、第1基板W1における45度方向に4つ配置されるとともに、90度方向に4つ配置される。複数の内側吸着部302は、第3吸引管173aを介して単一の第3真空ポンプ173bに接続され、第3真空ポンプ173bによる真空引きによって第1基板W1を吸着する。ここでは、理解を容易にするため、複数の内側吸着部302のうち、いずれか1つについての配管構成のみを示している。   The plurality of inner suction portions 302 are arranged side by side along the circumferential direction on the radially inner side of the main body 170 than the plurality of outer suction portions 301. Specifically, the plurality of inner suction portions 302 are arranged in the 45 degree direction on the first substrate W1 and are arranged in the 90 degree direction. The plurality of inner suction portions 302 are connected to a single third vacuum pump 173b via the third suction pipe 173a, and suck the first substrate W1 by evacuation by the third vacuum pump 173b. Here, in order to facilitate understanding, only the piping configuration for any one of the plurality of inner suction portions 302 is shown.

なお、第1〜第3真空ポンプ171b〜173bの数や配置は、特に限定されない。第1〜第3真空ポンプ171b〜173bは、吸着圧力が独立に制御される領域毎に設けられればよい。たとえば、8つの内側吸着部302のうち、45度方向に配置される4つの内側吸着部302と、90度方向に配置される4つの内側吸着部302とは、異なる真空ポンプに接続されてもよい。   The number and arrangement of the first to third vacuum pumps 171b to 173b are not particularly limited. The 1st-3rd vacuum pumps 171b-173b should just be provided for every area | region where adsorption | suction pressure is controlled independently. For example, among the eight inner suction portions 302, the four inner suction portions 302 arranged in the 45 degree direction and the four inner suction portions 302 arranged in the 90 degree direction may be connected to different vacuum pumps. Good.

図6に戻り、第1保持部140の周囲には、複数の歪形成部150が配置されている。歪形成部150は、当接部材151と、移動機構152とを備える。当接部材151は、第1基板W1に当接する部材であり、たとえばPEEK(Poly Ether Ether Ketone)等の樹脂部材で形成される。これにより、たとえば第1基板W1の金属汚染を抑制することができる。   Returning to FIG. 6, a plurality of strain forming sections 150 are arranged around the first holding section 140. The strain forming unit 150 includes a contact member 151 and a moving mechanism 152. The abutting member 151 is a member that abuts on the first substrate W1, and is formed of a resin member such as PEEK (Poly Ether Ether Ketone). Thereby, for example, metal contamination of the first substrate W1 can be suppressed.

移動機構152は、第1基板W1の周縁部に当接する位置と第1基板W1の周縁部から離れた位置との間で当接部材151を移動させる。具体的には、移動機構152は、先端部において当接部材151に接続されるスライダ152aと、スライダ152aを水平方向、具体的には、第1基板W1の径方向に沿って移動させるアクチュエータ152bとを備える。アクチュエータ152bは、たとえば本体部170の上部に固定される。   The moving mechanism 152 moves the contact member 151 between a position where it contacts the peripheral edge of the first substrate W1 and a position away from the peripheral edge of the first substrate W1. Specifically, the moving mechanism 152 includes a slider 152a connected to the contact member 151 at the tip, and an actuator 152b that moves the slider 152a along the horizontal direction, specifically, along the radial direction of the first substrate W1. With. The actuator 152b is fixed to the upper part of the main body 170, for example.

歪形成部150は、上記のように構成されており、当接部材151を移動機構152により第1基板W1の径方向外方から第1基板W1へ向けて移動させて第1基板W1の周縁部に押し当てることで、第1基板W1の周縁部を径方向内方へ向かって押圧する。これにより、歪形成部150は、第1基板W1に歪みを形成する。   The strain forming unit 150 is configured as described above, and the contact member 151 is moved from the radially outer side of the first substrate W1 toward the first substrate W1 by the moving mechanism 152, and the periphery of the first substrate W1. By pressing against the part, the peripheral part of the first substrate W1 is pressed radially inward. Accordingly, the strain forming unit 150 forms strain on the first substrate W1.

ここで、複数の歪形成部150の配置の一例について図10を参照して説明する。図10は、複数の歪形成部150の配置の一例を示す図である。なお、図10には、複数の歪形成部150を下方から見た模式図を示している。   Here, an example of the arrangement of the plurality of strain forming units 150 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the arrangement of the plurality of strain forming units 150. In addition, in FIG. 10, the schematic diagram which looked at the some distortion formation part 150 from the downward direction is shown.

図10に示すように、第1保持部140の周囲には、4つの歪形成部150が配置される。4つの歪形成部150は、複数の外側吸着部301のうち、4つの第1外側吸着部311の径方向外方に配置される。つまり、4つの歪形成部150は、第1基板W1における45度方向に配置される。そして、4つの歪形成部150は、4つの外側吸着部301の径方向外方に位置する第1基板W1の4つの周縁部、すなわち、第1基板W1の45度方向に位置する4つの周縁部を径方向内方に向かって押圧する。   As shown in FIG. 10, four strain forming units 150 are arranged around the first holding unit 140. The four strain forming parts 150 are arranged radially outward of the four first outer suction parts 311 among the plurality of outer suction parts 301. That is, the four strain forming units 150 are arranged in the 45 degree direction on the first substrate W1. The four strain forming portions 150 include four peripheral portions of the first substrate W1 positioned radially outward of the four outer suction portions 301, that is, four peripheral portions positioned in the 45-degree direction of the first substrate W1. The part is pressed inward in the radial direction.

上述したように、第1保持部140の本体部170は、第1基板W1より小さい径を有する。すなわち、第1基板W1は、本体部170から僅かにはみ出した状態で第1保持部140に吸着保持されており、歪形成部150は、第1基板W1の本体部170からはみ出した部分を当接部材151によって押圧する。   As described above, the main body 170 of the first holding unit 140 has a smaller diameter than the first substrate W1. That is, the first substrate W1 is sucked and held by the first holding unit 140 in a state of slightly protruding from the main body 170, and the strain forming unit 150 applies the portion protruding from the main body 170 of the first substrate W1. The contact member 151 is pressed.

当接部材151の先端部は、たとえば平面視V字状に形成されており、各歪形成部150は、第1基板W1の周縁部を2点で押圧する。これにより、たとえば第1基板W1の周縁部を1点で押圧する場合と比較して、第1基板W1の周縁部に局所的な負荷が掛かることを抑制することができる。なお、当接部材151の先端部の形状は、V字状に限定されず、たとえば、第1基板W1の周縁部の形状に沿った円弧状であってもよい。   The front end portion of the contact member 151 is formed, for example, in a V shape in plan view, and each strain forming portion 150 presses the peripheral portion of the first substrate W1 at two points. Thereby, compared with the case where the peripheral part of the 1st board | substrate W1 is pressed at one point, it can suppress that a local load is applied to the peripheral part of the 1st board | substrate W1, for example. In addition, the shape of the front-end | tip part of the contact member 151 is not limited to V shape, For example, the circular arc shape along the shape of the peripheral part of the 1st board | substrate W1 may be sufficient.

ここでは、第1保持部140の周囲に4つの歪形成部150が配置されるものとするが、第1保持部140の周囲には、8つの歪形成部150が45度間隔で配置されてもよい。すなわち、第1基板W1の45度方向における周縁部を押圧する4つの歪形成部150と、第1基板W1の90度方向における周縁部を押圧する4つの歪形成部150とが設けられていてもよい。   Here, four strain forming portions 150 are arranged around the first holding unit 140, but eight strain forming units 150 are arranged around the first holding unit 140 at intervals of 45 degrees. Also good. That is, four strain forming portions 150 that press the peripheral portion in the 45 degree direction of the first substrate W1 and four strain forming portions 150 that press the peripheral portion in the 90 degree direction of the first substrate W1 are provided. Also good.

図6に戻り、第2保持部141について説明する。第2保持部141は、第2基板W2と同径もしくは第2基板W2より大きい径を有する本体部200を有する。ここでは、第2基板W2よりも大きい径を有する第2保持部141を示している。本体部200の上面は、第2基板W2の下面(非接合面W2n)と対向する対向面である。   Returning to FIG. 6, the second holding unit 141 will be described. The second holding unit 141 includes a main body 200 having the same diameter as the second substrate W2 or a larger diameter than the second substrate W2. Here, the 2nd holding | maintenance part 141 which has a larger diameter than the 2nd board | substrate W2 is shown. The upper surface of the main body 200 is a facing surface that faces the lower surface (non-bonding surface W2n) of the second substrate W2.

本体部200の上面には、第2基板W2の下面(非接合面Wn2)に接触する複数のピン201が設けられている。複数のピン201は、たとえば、径寸法が0.1mm〜1mmであり、高さが数十μm〜数百μmである。複数のピン201は、たとえば2mmの間隔で均等に配置される。   On the upper surface of the main body 200, a plurality of pins 201 that are in contact with the lower surface (non-bonding surface Wn2) of the second substrate W2 are provided. For example, the plurality of pins 201 have a diameter of 0.1 mm to 1 mm and a height of several tens to several hundreds of μm. The plurality of pins 201 are evenly arranged at intervals of 2 mm, for example.

また、本体部200の上面には、下側リブ202が複数のピン201の外側に環状に設けられている。下側リブ202は、環状に形成され、第2基板W2の外周部を全周に亘って支持する。   In addition, on the upper surface of the main body 200, lower ribs 202 are annularly provided outside the plurality of pins 201. The lower rib 202 is formed in an annular shape, and supports the outer periphery of the second substrate W2 over the entire periphery.

また、本体部200は、複数の下側吸引口203を有する。複数の下側吸引口203は、下側リブ202によって囲まれた吸着領域に複数(ここでは、3つ)設けられる。複数の下側吸引口203は、図示しない吸引管を介して真空ポンプ等の図示しない吸引装置に接続される。   The main body 200 has a plurality of lower suction ports 203. A plurality (three in this case) of the plurality of lower suction ports 203 are provided in the suction region surrounded by the lower rib 202. The plurality of lower suction ports 203 are connected to a suction device (not shown) such as a vacuum pump via a suction pipe (not shown).

第2保持部141は、下側リブ202によって囲まれた吸着領域を複数の下側吸引口203から真空引きすることによって吸着領域を減圧する。これにより、吸着領域に載置された第2基板W2は、第2保持部141に吸着保持される。   The second holding unit 141 decompresses the suction area by evacuating the suction area surrounded by the lower ribs 202 from the plurality of lower suction ports 203. As a result, the second substrate W2 placed in the suction region is sucked and held by the second holding unit 141.

下側リブ202が第2基板W2の下面の外周部を全周に亘って支持するため、第2基板W2は外周部まで適切に真空引きされる。これにより、第2基板W2の全面を吸着保持することができる。また、第2基板W2の下面は複数のピン201に支持されるため、第2基板W2の真空引きを解除した際に、第2基板W2が第2保持部141から剥がれ易くなる。   Since the lower rib 202 supports the outer peripheral portion of the lower surface of the second substrate W2 over the entire periphery, the second substrate W2 is appropriately evacuated to the outer peripheral portion. Thereby, the entire surface of the second substrate W2 can be sucked and held. Further, since the lower surface of the second substrate W2 is supported by the plurality of pins 201, the second substrate W2 is easily peeled off from the second holding part 141 when the vacuuming of the second substrate W2 is released.

次に、実施形態に係る接合システム1の具体的な動作について図11〜図13を参照して説明する。図11は、実施形態に係る接合システム1が実行する処理の一部を示すフローチャートである。また、図12および図13は、接合処理の動作説明図である。図13に示す各種の処理は、制御装置70による制御に基づいて実行される。   Next, a specific operation of the bonding system 1 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a flowchart showing a part of processing executed by the joining system 1 according to the embodiment. 12 and 13 are diagrams for explaining the operation of the joining process. Various processes shown in FIG. 13 are executed based on control by the control device 70.

まず、複数枚の第1基板W1を収容したカセットC1、複数枚の第2基板W2を収容したカセットC2、および空のカセットC3が、搬入出ステーション2の所定の載置板11に載置される。その後、搬送装置22によりカセットC1内の第1基板W1が取り出され、処理ステーション3の第3処理ブロックG3のトランジション装置50に搬送される。   First, a cassette C1 containing a plurality of first substrates W1, a cassette C2 containing a plurality of second substrates W2, and an empty cassette C3 are placed on a predetermined placement plate 11 of the carry-in / out station 2. The Thereafter, the first substrate W1 in the cassette C1 is taken out by the transfer device 22 and transferred to the transition device 50 of the third processing block G3 of the processing station 3.

次に、第1基板W1は、搬送装置61によって第1処理ブロックG1の表面改質装置30に搬送される。表面改質装置30では、所定の減圧雰囲気下において、処理ガスである酸素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。この酸素イオンが第1基板W1の接合面W1jに照射されて、当該接合面W1jがプラズマ処理される。これにより、第1基板W1の接合面W1jが改質される(ステップS101)。   Next, the first substrate W1 is transferred by the transfer device 61 to the surface modification device 30 of the first processing block G1. In the surface reforming apparatus 30, oxygen gas, which is a processing gas, is excited and turned into plasma and ionized under a predetermined reduced-pressure atmosphere. The oxygen ions are irradiated onto the bonding surface W1j of the first substrate W1, and the bonding surface W1j is subjected to plasma treatment. Thereby, the bonding surface W1j of the first substrate W1 is modified (step S101).

次に、第1基板W1は、搬送装置61によって第2処理ブロックG2の表面親水化装置40に搬送される。表面親水化装置40では、スピンチャックに保持された第1基板W1を回転させながら、当該第1基板W1上に純水を供給する。そうすると、供給された純水は第1基板W1の接合面W1j上を拡散し、表面改質装置30において改質された第1基板W1の接合面W1jに水酸基(シラノール基)が付着して当該接合面W1jが親水化される。また、当該純水によって、第1基板W1の接合面W1jが洗浄される(ステップS102)。   Next, the first substrate W1 is transferred by the transfer device 61 to the surface hydrophilizing device 40 of the second processing block G2. In the surface hydrophilizing apparatus 40, pure water is supplied onto the first substrate W1 while rotating the first substrate W1 held by the spin chuck. Then, the supplied pure water diffuses on the bonding surface W1j of the first substrate W1, and a hydroxyl group (silanol group) adheres to the bonding surface W1j of the first substrate W1 modified by the surface modification device 30. The joint surface W1j is hydrophilized. Further, the bonding surface W1j of the first substrate W1 is cleaned with the pure water (step S102).

次に、第1基板W1は、搬送装置61によって第2処理ブロックG2の接合装置41に搬送される。接合装置41に搬入された第1基板W1は、トランジション110を介して基板搬送機構111により位置調節機構120に搬送される。そして位置調節機構120によって、第1基板W1の水平方向の向きが調節される(ステップS103)。   Next, the first substrate W1 is transferred by the transfer device 61 to the bonding device 41 of the second processing block G2. The first substrate W <b> 1 carried into the bonding apparatus 41 is transported to the position adjustment mechanism 120 by the substrate transport mechanism 111 via the transition 110. Then, the horizontal orientation of the first substrate W1 is adjusted by the position adjustment mechanism 120 (step S103).

その後、位置調節機構120から反転機構130の保持アーム131に第1基板W1が受け渡される。続いて搬送領域T1において、保持アーム131を反転させることにより、第1基板W1の表裏面が反転される(ステップS104)。すなわち、第1基板W1の接合面W1jが下方に向けられる。   Thereafter, the first substrate W <b> 1 is transferred from the position adjustment mechanism 120 to the holding arm 131 of the reversing mechanism 130. Subsequently, in the transfer area T1, the front and back surfaces of the first substrate W1 are reversed by reversing the holding arm 131 (step S104). That is, the bonding surface W1j of the first substrate W1 is directed downward.

その後、反転機構130の保持アーム131が回動して第1保持部140の下方に移動する。そして、反転機構130から第1保持部140に第1基板W1が受け渡される。第1基板W1は、ノッチ部Nを予め決められた方向、すなわち、第2外側吸着部312が設けられる方向に向けた状態で、第1保持部140にその非接合面W1nが吸着保持される(ステップS105)。   Thereafter, the holding arm 131 of the reversing mechanism 130 rotates and moves below the first holding unit 140. Then, the first substrate W <b> 1 is delivered from the reversing mechanism 130 to the first holding unit 140. In the first substrate W1, the non-joint surface W1n is sucked and held by the first holding portion 140 in a state where the notch portion N is directed in a predetermined direction, that is, a direction in which the second outer suction portion 312 is provided. (Step S105).

ステップS105において、第1保持部140は、複数の外側吸着部301および複数の内側吸着部302の全てを用いて第1基板W1を吸着保持する。   In step S105, the first holding unit 140 holds and holds the first substrate W1 using all of the plurality of outer suction units 301 and the plurality of inner suction units 302.

つづいて、制御装置70は、第1真空ポンプ171bおよび第2真空ポンプ172bを停止することにより、複数の外側吸着部301および複数の内側吸着部302のうち、複数の外側吸着部301による吸着保持を解除する(ステップS106)。   Subsequently, the control device 70 stops the first vacuum pump 171b and the second vacuum pump 172b, so that the plurality of outer suction portions 301 and the plurality of inner suction portions 302 among the plurality of outer suction portions 301 are sucked and held. Is released (step S106).

つづいて、制御装置70は、4つの歪形成部150を制御して第1基板W1に歪みを形成する(ステップS107)。具体的には、制御装置70は、第1基板W1から離れた位置に配置された当接部材151を第1基板W1へ向けて移動させて第1基板W1の周縁部に押し当てる。これにより、第1基板W1の45度方向における各周縁部が当接部材151によって径方向内方へ向かって押圧されて、第1基板W1の45度方向における各周縁部に径方向内方に向かう歪みが形成される。なお、たとえば第1基板W1の破損を抑制するために、歪形成部150による押圧力は、10N以下であることが好ましい。   Subsequently, the control device 70 controls the four strain forming units 150 to form strain on the first substrate W1 (step S107). Specifically, the control device 70 moves the contact member 151 disposed at a position away from the first substrate W1 toward the first substrate W1 and presses it against the peripheral edge of the first substrate W1. Thereby, each peripheral part in the 45 degree direction of the first substrate W1 is pressed radially inward by the contact member 151, and radially inward to each peripheral part in the 45 degree direction of the first substrate W1. A heading distortion is formed. For example, in order to suppress damage to the first substrate W1, the pressing force by the strain forming unit 150 is preferably 10 N or less.

ここで、ステップS105において、第1外側吸着部311による第1基板W1の吸着保持が解除されている。このため、ステップS106において、第1外側吸着部311によって歪みの形成が阻害されることを抑制することができ、周縁部から外周部の径方向に広い領域に歪みを形成することができる。ステップS105およびステップS106の処理は、歪形成処理の一例に相当する。   Here, in step S105, the suction holding of the first substrate W1 by the first outer suction unit 311 is released. For this reason, in step S106, it can suppress that formation of distortion is inhibited by the 1st outer side adsorption | suction part 311, and distortion can be formed in a wide area | region from the peripheral part to the radial direction of an outer peripheral part. The processes in steps S105 and S106 correspond to an example of a distortion forming process.

その後、制御装置70は、第1真空ポンプ171bおよび第2真空ポンプ172bを駆動することにより、複数の外側吸着部301による吸着保持を再開するする(ステップS108)。4つの第1外側吸着部311によって第1基板W1の外周部が吸着保持されることにより、第1基板W1に形成された歪みを第1外側吸着部311による吸着力によって固定することができる。ステップS108の処理は、歪固定処理の一例に相当する。その後、制御装置70は、歪形成部150を制御して、当接部材151を第1基板W1から離れた位置に退避させる。   Thereafter, the controller 70 restarts the suction holding by the plurality of outer suction units 301 by driving the first vacuum pump 171b and the second vacuum pump 172b (step S108). The outer periphery of the first substrate W <b> 1 is sucked and held by the four first outer suction portions 311, whereby the distortion formed on the first substrate W <b> 1 can be fixed by the suction force of the first outer suction portion 311. The process in step S108 corresponds to an example of a distortion fixing process. Thereafter, the control device 70 controls the strain forming unit 150 to retract the contact member 151 to a position away from the first substrate W1.

なお、ここでは、4つの第1外側吸着部311および4つの第2外側吸着部312の全ての吸着保持を解除することとするが、制御装置70は、複数の外側吸着部301のうち、4つの第1外側吸着部311の吸着保持のみを解除してもよい。   Note that, here, all the suction holdings of the four first outer suction units 311 and the four second outer suction units 312 are released, but the control device 70 includes four of the plurality of outer suction units 301. Only the suction holding of the first outer suction portions 311 may be released.

第1基板W1に上述したステップS101〜S108の処理が行われている間、第2基板W2に対する処理が行われる。まず、搬送装置22によりカセットC2内の第2基板W2が取り出され、処理ステーション3のトランジション装置50に搬送される。   While the processes in steps S101 to S108 described above are performed on the first substrate W1, the process on the second substrate W2 is performed. First, the second substrate W <b> 2 in the cassette C <b> 2 is taken out by the transport device 22 and transported to the transition device 50 in the processing station 3.

次に、第2基板W2は、搬送装置61によって表面改質装置30に搬送され、第2基板W2の接合面W2jが改質される(ステップS109)。ステップS109における第2基板W2の接合面W2jの改質は、上述したステップS101と同様である。   Next, the second substrate W2 is transferred to the surface modification device 30 by the transfer device 61, and the bonding surface W2j of the second substrate W2 is modified (step S109). The modification of the bonding surface W2j of the second substrate W2 in step S109 is the same as that in step S101 described above.

その後、第2基板W2は、搬送装置61によって表面親水化装置40に搬送され、第2基板W2の接合面W2jが親水化されるとともに当該接合面W2jが洗浄される(ステップS110)。ステップS110における第2基板W2の接合面W2jの親水化および洗浄は、上述したステップS102と同様である。   Thereafter, the second substrate W2 is transferred to the surface hydrophilizing device 40 by the transfer device 61, and the bonding surface W2j of the second substrate W2 is hydrophilized and the bonding surface W2j is cleaned (step S110). Hydrophilization and cleaning of the bonding surface W2j of the second substrate W2 in step S110 are the same as in step S102 described above.

その後、第2基板W2は、搬送装置61によって接合装置41に搬送される。接合装置41に搬入された第2基板W2は、トランジション110を介して基板搬送機構111により位置調節機構120に搬送される。そして位置調節機構120によって、第2基板W2の水平方向の向きが調節される(ステップS111)。   Thereafter, the second substrate W <b> 2 is transferred to the bonding apparatus 41 by the transfer device 61. The second substrate W2 carried into the bonding apparatus 41 is transported to the position adjustment mechanism 120 by the substrate transport mechanism 111 via the transition 110. Then, the horizontal orientation of the second substrate W2 is adjusted by the position adjustment mechanism 120 (step S111).

その後、第2基板W2は、基板搬送機構111によって第2保持部141に搬送され、第2保持部141に吸着保持される(ステップS112)。第2基板W2は、ノッチ部Nを予め決められた方向、具体的には、第1基板W1のノッチ部Nと同じ方向に向けた状態で、第2保持部141にその非接合面W2nが吸着保持される。   Thereafter, the second substrate W2 is transferred to the second holding unit 141 by the substrate transfer mechanism 111, and is sucked and held by the second holding unit 141 (step S112). The second substrate W2 has the non-bonding surface W2n on the second holding portion 141 in a state in which the notch portion N is oriented in a predetermined direction, specifically, in the same direction as the notch portion N of the first substrate W1. Adsorbed and held.

次に、第1保持部140に保持された第1基板W1と第2保持部141に保持された第2基板W2との水平方向の位置調節が行われる(ステップS113)。   Next, the horizontal position adjustment between the first substrate W1 held by the first holding unit 140 and the second substrate W2 held by the second holding unit 141 is performed (step S113).

次に、第1保持部140に保持された第1基板W1と第2保持部141に保持された第2基板W2との鉛直方向位置の調節を行う(ステップS114)。具体的には、第1移動部160が第2保持部141を鉛直上方に移動させることによって、第2基板W2を第1基板W1に接近させる。これにより、第2基板W2の接合面W2jと第1基板W1の接合面W1jとの間隔は所定の距離、たとえば50μm〜200μmに調整される。   Next, the vertical position between the first substrate W1 held by the first holding unit 140 and the second substrate W2 held by the second holding unit 141 is adjusted (step S114). Specifically, the first moving unit 160 moves the second holding unit 141 vertically upward to bring the second substrate W2 closer to the first substrate W1. Thereby, the interval between the bonding surface W2j of the second substrate W2 and the bonding surface W1j of the first substrate W1 is adjusted to a predetermined distance, for example, 50 μm to 200 μm.

次に、複数の内側吸着部302および複数の第2外側吸着部312による第1基板W1の吸着保持を解除した後(ステップS115)、ストライカー190の押圧ピン191を下降させることによって、第1基板W1の中心部を押下する(ステップS116)。ストライカー190により第1基板W1を押し下げる直前まで、複数の内側吸着部302により第1基板W1の中心部を吸着保持しておくことで、第1基板W1の中心部の自重たわみ(たとえば1μm程度)を抑えることができる。   Next, after releasing the suction and holding of the first substrate W1 by the plurality of inner suction portions 302 and the plurality of second outer suction portions 312 (step S115), the first substrate is lowered by lowering the pressing pin 191 of the striker 190. The center part of W1 is pressed down (step S116). Until the first substrate W1 is pushed down by the striker 190, the central portion of the first substrate W1 is sucked and held by the plurality of inner suction portions 302, so that the self-weight deflection (for example, about 1 μm) of the center portion of the first substrate W1. Can be suppressed.

第1基板W1の中心部が第2基板W2の中心部に接触し、第1基板W1の中心部と第2基板W2の中心部とがストライカー190によって所定の力で押圧されると、押圧された第1基板W1の中心部と第2基板W2の中心部との間で接合が開始する。すなわち、第1基板W1の接合面W1jと第2基板W2の接合面W2jはそれぞれステップS101,S109において改質されているため、まず、接合面W1j,W2j間にファンデルワールス力(分子間力)が生じ、当該接合面W1j,W2j同士が接合される。さらに、第1基板W1の接合面W1jと第2基板W2の接合面W2jはそれぞれステップS102,S110において親水化されているため、接合面W1j,W2j間の親水基が水素結合し、接合面W1j,W2j同士が強固に接合される。このようにして、接合領域A(図7参照)が形成される。   When the central portion of the first substrate W1 comes into contact with the central portion of the second substrate W2 and the central portion of the first substrate W1 and the central portion of the second substrate W2 are pressed with a predetermined force by the striker 190, they are pressed. Bonding starts between the central portion of the first substrate W1 and the central portion of the second substrate W2. That is, since the bonding surface W1j of the first substrate W1 and the bonding surface W2j of the second substrate W2 are modified in steps S101 and S109, respectively, first, van der Waals force (intermolecular force) is generated between the bonding surfaces W1j and W2j. ) Occurs, and the joint surfaces W1j and W2j are joined together. Further, since the bonding surface W1j of the first substrate W1 and the bonding surface W2j of the second substrate W2 are hydrophilized in steps S102 and S110, respectively, hydrophilic groups between the bonding surfaces W1j and W2j are hydrogen-bonded, and the bonding surface W1j. , W2j are firmly joined together. In this way, the junction region A (see FIG. 7) is formed.

その後、第1基板W1と第2基板W2との間では、第1基板W1および第2基板W2の中心部から外周部に向けて接合領域Aが拡大していくボンディングウェーブが発生する(図12参照)。   Thereafter, a bonding wave is generated between the first substrate W1 and the second substrate W2 in which the bonding region A expands from the center portion of the first substrate W1 and the second substrate W2 toward the outer peripheral portion (FIG. 12). reference).

本実施形態に係る接合装置41では、第1基板W1の異方性に合わせて配置された複数の外側吸着部301のうち、接合領域Aが最も速く拡大する45°方向に配置した4つの第1外側吸着部311のみを用いて第1基板W1を吸着保持することとした。言い換えれば、接合領域Aが最も遅く拡大する90°方向においては第1基板W1を吸着保持しないこととした。   In the bonding apparatus 41 according to the present embodiment, among the plurality of outer adsorption portions 301 arranged in accordance with the anisotropy of the first substrate W1, the four fourth arrangements arranged in the 45 ° direction in which the bonding area A expands fastest. The first substrate W1 is held by suction using only the first outer suction part 311. In other words, the first substrate W1 is not sucked and held in the 90 ° direction in which the bonding area A expands most slowly.

これにより、第1基板W1の外縁の全周を吸着保持する場合と比較して、第1基板W1に加わるストレス・歪みの分布の不均一さを緩和することができる。この結果、ボンディングウェーブの不均一さが緩和されて、接合領域Aが同心円状に近い状態で拡大するようになる。これにより、本実施形態に係る接合装置41は、異方性に起因する重合基板Tの歪み(ディストーション)を低減することができる。   Thereby, compared with the case where the entire periphery of the outer edge of the first substrate W1 is sucked and held, the unevenness of the stress / strain distribution applied to the first substrate W1 can be reduced. As a result, the non-uniformity of the bonding wave is alleviated and the bonding region A expands in a state of being concentric. Thereby, the joining apparatus 41 which concerns on this embodiment can reduce the distortion (distortion) of the superposition | polymerization board | substrate T resulting from anisotropy.

その後、4つの第1外側吸着部311による第1基板W1の吸着保持を解除する(ステップS117)。これにより、4つの第1外側吸着部311によって吸着保持されていた第1基板W1の45度方向における外周部が落下する。この結果、図13に示すように、第1基板W1の接合面W1jと第2基板W2の接合面W2jが全面で当接し、重合基板Tが形成される。   Thereafter, the suction holding of the first substrate W1 by the four first outer suction portions 311 is released (step S117). As a result, the outer peripheral portion in the 45-degree direction of the first substrate W1 that has been sucked and held by the four first outer suction portions 311 falls. As a result, as shown in FIG. 13, the bonding surface W1j of the first substrate W1 and the bonding surface W2j of the second substrate W2 come into contact with each other, and a superposed substrate T is formed.

このように、本実施形態に係る接合装置41では、第1基板W1の45度方向における外周部を4つの第1外側吸着部311により、第1基板W1と第2基板W2とが接合される直前まで吸着保持する。このため、第1基板W1の45度方向における周縁部から外周部の領域には、径方向外方へ向かう歪みが生じる。この結果、第1基板W1の45度方向における周縁部から外周部の領域において第1基板W1および第2基板W2の貼り合わせ精度が低下するおそれがある。   As described above, in the bonding apparatus 41 according to this embodiment, the first substrate W1 and the second substrate W2 are bonded to the outer peripheral portion of the first substrate W1 in the 45-degree direction by the four first outer suction portions 311. Adsorb and hold until just before. For this reason, in the region from the peripheral edge portion to the outer peripheral portion in the 45-degree direction of the first substrate W1, distortion in the radially outward direction is generated. As a result, the bonding accuracy of the first substrate W1 and the second substrate W2 may be reduced in the region from the peripheral edge to the outer periphery in the 45-degree direction of the first substrate W1.

これに対し、本実施形態に係る接合装置41では、第1基板W1の45度方向における周縁部から外周部の領域に対して予め径方向内方へ向かう歪みを形成しておくこととした。これにより、接合時に生じる径方向外方へ向かう歪みを、予め形成しておいた径方向内方へ向かう歪みによって相殺することができる。したがって、本実施形態に係る接合装置41によれば、重合基板Tの歪み、特に、45度方向における周縁部から外周部の領域に生じる歪みを抑えることができる。   On the other hand, in the bonding apparatus 41 according to the present embodiment, a distortion inward in the radial direction is formed in advance with respect to the region of the outer peripheral portion from the peripheral portion in the 45 degree direction of the first substrate W1. As a result, the radially outward strain generated during joining can be offset by the previously formed radially inward strain. Therefore, according to the bonding apparatus 41 according to the present embodiment, it is possible to suppress distortion of the superposed substrate T, particularly distortion generated in the region from the peripheral portion to the outer peripheral portion in the 45 degree direction.

4つの歪形成部150は、第1基板W1の周縁部を押圧するものであって、第1基板W1を吸着保持するものではないため、歪形成部150により第1基板W1を押圧しても、第1保持部140の平坦度が崩れることはない。このため、たとえば、第1保持部140の外周部を吸着保持する部分を径方向に沿って移動可能に構成した場合と比較して、第1保持部140の平坦度が崩れることによる貼り合わせ精度の低下を抑制することができる。   The four strain forming portions 150 press the peripheral portion of the first substrate W1, and do not suck and hold the first substrate W1, so even if the strain forming portion 150 presses the first substrate W1. In addition, the flatness of the first holding unit 140 does not collapse. For this reason, for example, the bonding accuracy due to the flatness of the first holding part 140 being collapsed as compared with the case where the portion that holds the outer peripheral part of the first holding part 140 by suction is configured to be movable along the radial direction. Can be suppressed.

その後、押圧ピン191を第1保持部140まで上昇させ、第2保持部141による第2基板W2の吸着保持を解除する。その後、重合基板Tは、搬送装置61によってトランジション装置51に搬送され、その後、搬入出ステーション2の搬送装置22によってカセットC3に搬送される。こうして、一連の接合処理が終了する。   Thereafter, the pressing pin 191 is raised to the first holding unit 140, and the suction holding of the second substrate W2 by the second holding unit 141 is released. Thereafter, the superposed substrate T is transported to the transition device 51 by the transport device 61 and then transported to the cassette C3 by the transport device 22 of the carry-in / out station 2. In this way, a series of joining processing is completed.

上述してきたように、本実施形態に係る接合装置41は、第1保持部140と、第2保持部141と、複数の歪形成部150とを備える。第1保持部140は、周方向に沿って並べられた複数の外側吸着部301を有し、複数の外側吸着部301を用いて第1基板W1の外周部を吸着保持する。第2保持部141は、第2基板W2を吸着保持する。ストライカー190は、第1保持部140に吸着保持された第1基板W1の中心部を押圧して第2保持部141に吸着保持された第2基板W2に接触させる。複数の歪形成部150は、複数の外側吸着部301の径方向外方に位置する第1基板W1の周縁部を径方向内方へ向かって押圧することによって第1基板W1に歪みを形成する。   As described above, the joining device 41 according to this embodiment includes the first holding unit 140, the second holding unit 141, and the plurality of strain forming units 150. The first holding unit 140 includes a plurality of outer suction units 301 arranged in the circumferential direction, and uses the plurality of outer suction units 301 to suck and hold the outer periphery of the first substrate W1. The second holding unit 141 holds the second substrate W2 by suction. The striker 190 presses the central portion of the first substrate W1 sucked and held by the first holding unit 140 to bring it into contact with the second substrate W2 sucked and held by the second holding unit 141. The plurality of strain forming portions 150 form strain on the first substrate W1 by pressing the peripheral portion of the first substrate W1 positioned radially outward of the plurality of outer suction portions 301 toward the radially inward direction. .

複数の歪形成部150を用いて第1基板W1に径方向内方へ向かう歪みを予め形成しておくことで、第1基板W1と第2基板W2とを貼り合わせる際に生じる径方向外方へ向かう歪みを相殺することができる。したがって、本実施形態に係る接合装置41によれば、接合後の基板である重合基板Tの歪みを抑えることができる。   A radially outward deformation that occurs when the first substrate W1 and the second substrate W2 are bonded together by previously forming a strain inward in the radial direction on the first substrate W1 using the plurality of strain forming portions 150. The distortion which goes to can be canceled. Therefore, according to the bonding apparatus 41 according to the present embodiment, distortion of the superposed substrate T that is a substrate after bonding can be suppressed.

また、第1保持部140は、第1基板W1の外周部を吸着保持する本体部170を備える。そして、本体部170は、第1基板W1よりも小さい径を有する。すなわち、第1基板W1は、本体部170から僅かにはみ出した状態で第1保持部140に吸着保持される。したがって、歪形成部150は、本体部170からはみ出した第1基板W1の周縁部を径方向内側へ向かって押圧することができる。   The first holding unit 140 includes a main body 170 that holds the outer periphery of the first substrate W1 by suction. The main body 170 has a smaller diameter than the first substrate W1. That is, the first substrate W1 is sucked and held by the first holding unit 140 in a state of slightly protruding from the main body 170. Therefore, the strain forming part 150 can press the peripheral part of the first substrate W1 protruding from the main body part 170 toward the inside in the radial direction.

また、本実施形態に係る接合装置41は、制御装置70(制御部の一例)を備える。制御装置70は、歪形成処理と、歪固定処理と、接合処理とを実行する。歪形成処理は、複数の歪形成部150を制御して、第1基板W1に歪みを形成する処理である。歪固定処理は、第1保持部140を制御して、歪形成処理によって第1基板W1に形成された歪みを外側吸着部301による吸着力によって固定する処理である。接合処理は、第1基板W1に歪みが形成された状態で、ストライカー190を制御して、第1基板W1の中心部を第2基板W2に接触させて第1基板W1と第2基板W2とを接合させる処理である。   Further, the joining device 41 according to the present embodiment includes a control device 70 (an example of a control unit). The control device 70 executes a strain forming process, a strain fixing process, and a joining process. The strain forming process is a process of controlling the plurality of strain forming units 150 to form a strain on the first substrate W1. The strain fixing process is a process of controlling the first holding unit 140 to fix the strain formed on the first substrate W1 by the strain forming process by the suction force of the outer suction unit 301. In the bonding process, the strainer 190 is controlled in a state where the strain is formed on the first substrate W1, the center portion of the first substrate W1 is brought into contact with the second substrate W2, and the first substrate W1 and the second substrate W2 It is the process which joins.

このように、歪形成処理によって第1基板W1に形成された歪みは、歪固定処理によって固定される。これにより、歪形成部150を第1基板W1から離れた場所に退避させることができることから、接合処理において第1保持部140と第2保持部141とを接近させる際に、歪形成部150が邪魔になることがない。   Thus, the strain formed on the first substrate W1 by the strain forming process is fixed by the strain fixing process. As a result, the strain forming unit 150 can be retreated to a place away from the first substrate W1, and therefore, when the first holding unit 140 and the second holding unit 141 are brought closer to each other in the bonding process, the strain forming unit 150 It will not get in the way.

また、第1保持部140は、複数の外側吸着部301よりも径方向内方に設けられた内側吸着部302を備える。そして、制御装置70は、歪形成処理において、第1保持部140を制御して、内側吸着部302により第1基板W1を吸着保持した状態で、複数の歪形成部150を制御して、第1基板W1に歪みを形成する。   The first holding part 140 includes an inner suction part 302 provided radially inward from the plurality of outer suction parts 301. In the strain formation process, the control device 70 controls the first holding unit 140 and controls the plurality of strain forming units 150 in a state where the first substrate W1 is sucked and held by the inner suction unit 302. A strain is formed on one substrate W1.

このように、内側吸着部302により第1基板W1を吸着保持することで、仮に、複数の外側吸着部301による第1基板W1の吸着保持を解除したとしても、第1基板W1の落下を抑制することができる。   In this way, by holding the first substrate W1 by the inner suction portion 302, even if the suction holding of the first substrate W1 by the plurality of outer suction portions 301 is released, the first substrate W1 is prevented from falling. can do.

また、歪形成部150は、当接部材151と、当接部材151を移動させる移動機構152とを備える。そして、歪形成部150は、当接部材151を移動機構152により第1基板W1の径方向外方から第1基板W1へ向けて移動させることによって第1基板W1の周縁部に押し当てることで、第1基板W1の周縁部を径方向内方へ向かって押圧する。   The strain forming unit 150 includes a contact member 151 and a moving mechanism 152 that moves the contact member 151. The strain forming unit 150 then presses the contact member 151 against the peripheral portion of the first substrate W1 by moving the contact member 151 from the radially outer side of the first substrate W1 toward the first substrate W1. Then, the peripheral edge of the first substrate W1 is pressed inward in the radial direction.

このように、歪形成部150は、第1基板W1を吸着保持するものではない。このため、歪形成部150により第1基板W1を押圧しても、第1保持部140の平坦度が崩れることはない。したがって、たとえば、第1保持部140の外周部を吸着保持する部分を径方向に沿って移動可能に構成した場合と比較して、第1保持部140の平坦度が崩れることによる貼り合わせ精度の低下を抑制することができる。   Thus, the strain forming unit 150 does not suck and hold the first substrate W1. For this reason, even if the first substrate W1 is pressed by the strain forming unit 150, the flatness of the first holding unit 140 is not lost. Therefore, for example, as compared with the case where the portion that holds the outer peripheral portion of the first holding unit 140 by suction is configured to be movable along the radial direction, the bonding accuracy due to the flatness of the first holding unit 140 is lost. The decrease can be suppressed.

また、複数の外側吸着部301は、90度間隔で配置される4つの第1外側吸着部311と、4つの第1外側吸着部311に対して周方向に45度ずれて配置される4つの第2外側吸着部312とを備える。そして、複数の歪形成部150は、4つの第1外側吸着部311の径方向外方に位置する第1基板W1の周縁部を径方向内方へ向かって押圧する。   In addition, the plurality of outer adsorption portions 301 includes four first outer adsorption portions 311 arranged at intervals of 90 degrees, and four outer adsorption portions 301 arranged at 45 degrees in the circumferential direction with respect to the four first outer adsorption portions 311. A second outer suction portion 312. The plurality of strain forming portions 150 press the peripheral edge portion of the first substrate W1 positioned radially outward of the four first outer suction portions 311 toward the radially inner side.

たとえば、4つの第1外側吸着部311および4つの第2外側吸着部312のうち、4つの第1外側吸着部311の径方向外方に位置する第1基板W1の周縁部のみが、貼り合わせの際に径方向外方に向かって歪む場合がある。このような場合に、4つの第1外側吸着部311の径方向外方に位置する第1基板W1の周縁部に予め歪みを形成しておくことで、第1基板W1と第2基板W2とを貼り合わせる際に生じる径方向外方へ向かう歪みを相殺することができる。   For example, of the four first outer suction portions 311 and the four second outer suction portions 312, only the peripheral edge portion of the first substrate W <b> 1 positioned radially outward of the four first outer suction portions 311 is bonded. In this case, there is a case where distortion occurs in the radially outward direction. In such a case, the first substrate W1 and the second substrate W2 are preliminarily formed in the peripheral edge portion of the first substrate W1 positioned radially outward of the four first outer suction portions 311. It is possible to cancel out the distortion in the radially outward direction that occurs when the two are bonded together.

また、第1基板W1は、表面の結晶方向が[100]である単結晶シリコンウェハである。そして、4つの第1外側吸着部311は、第1基板W1の中心部から第1基板W1の表面に対して平行な[0−11]結晶方向に向かう方向を0度と規定したとき、45度の方向を基準に90度間隔で配置される。   The first substrate W1 is a single crystal silicon wafer having a surface crystal direction of [100]. The four first outer adsorption portions 311 are 45 when the direction from the central portion of the first substrate W1 toward the [0-11] crystal direction parallel to the surface of the first substrate W1 is defined as 0 degree. Arranged at intervals of 90 degrees with respect to the direction of the degrees.

たとえば、複数の外側吸着部301のうち4つの第1外側吸着部311のみを用いて第1基板W1を吸着保持した状態で接合処理を行うことで、第1基板W1の物性の異方性に起因する第1基板W1の歪みを抑えることができる。一方、4つの第1外側吸着部311のみを用いて第1基板W1を吸着保持した状態で接合処理を行うと、第1基板W1の45度方向における周縁部に径方向外方へ向かう歪みが生じる。これに対し、本実施形態に係る接合装置41では、4つの歪形成部150により第1基板W1の45度方向における周縁部に予め径方向内方に向かう歪みを形成しておくことで、接合時に生じる径方向外方へ向かう歪みを相殺することができる。したがって、本実施形態に係る接合装置41によれば、重合基板Tの歪み、特に、45度方向における周縁部から外周部の領域に生じる歪みを抑えることができる。   For example, by performing the bonding process in a state where the first substrate W1 is sucked and held using only the four first outer suction portions 311 among the plurality of outer suction portions 301, the physical property anisotropy of the first substrate W1 is increased. The resulting distortion of the first substrate W1 can be suppressed. On the other hand, when the bonding process is performed in a state where the first substrate W1 is sucked and held using only the four first outer suction portions 311, the radially outward distortion in the peripheral portion in the 45-degree direction of the first substrate W1 is generated. Arise. On the other hand, in the bonding apparatus 41 according to the present embodiment, the four strain forming units 150 form a strain inward in the radial direction in advance in the peripheral portion in the 45-degree direction of the first substrate W <b> 1. It is possible to cancel out the radial outward distortion that sometimes occurs. Therefore, according to the bonding apparatus 41 according to the present embodiment, it is possible to suppress distortion of the superposed substrate T, particularly distortion generated in the region from the peripheral portion to the outer peripheral portion in the 45 degree direction.

今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の請求お範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。   It should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. Indeed, the above-described embodiment can be embodied in various forms. The above embodiments may be omitted, replaced, and changed in various forms without departing from the scope and spirit of the appended claims.

ここで、上述した歪形成部150の変形例について図14〜図17を参照して説明する。図14および図15は、第1の変形例に係る歪形成部の構成を示す模式図である。また、図16および図17は、第2の変形例に係る歪形成部の構成を示す模式図である。   Here, a modified example of the above-described strain forming unit 150 will be described with reference to FIGS. FIG. 14 and FIG. 15 are schematic views showing the configuration of the strain forming section according to the first modification. FIGS. 16 and 17 are schematic views showing the configuration of the strain forming section according to the second modification.

図14および図15に示すように、第1の変形例に係る歪形成部150Aは、当接部材151Aと、移動機構152Aとを備える。当接部材151Aは、たとえば逆L字状の部材であり、水平方向に延在する第1部分151Aaと、第1部分151Aaの先端から鉛直下方に延在する第2部分151Abとを有する。移動機構152Aは、鉛直方向に延在し、当接部材151Aの第1部分151Aaを回転可能に支持する回転軸部152Aaと、回転軸部152Aaを鉛直軸まわりに回転させるアクチュエータ152Abとを備える。なお、図15では、アクチュエータ152Abを省略して示している。   As illustrated in FIGS. 14 and 15, the strain forming unit 150A according to the first modification includes a contact member 151A and a moving mechanism 152A. The contact member 151A is, for example, an inverted L-shaped member, and includes a first portion 151Aa extending in the horizontal direction and a second portion 151Ab extending vertically downward from the tip of the first portion 151Aa. The moving mechanism 152A includes a rotation shaft portion 152Aa that extends in the vertical direction and rotatably supports the first portion 151Aa of the contact member 151A, and an actuator 152Ab that rotates the rotation shaft portion 152Aa around the vertical axis. In FIG. 15, the actuator 152Ab is omitted.

第1の変形例に係る歪形成部150Aは、上記のように構成されており、移動機構152Aにより当接部材151Aを鉛直軸周りに回転させることによって、当接部材151Aを第1基板W1の径方向外方から第1基板W1へ向けて移動させる。これにより、当接部材151Aの第2部分151Abが第1基板W1の周縁部を押圧することで、第1基板W1の周縁部に径方向内方へ向かう歪みを形成することができる。   The strain forming unit 150A according to the first modification is configured as described above, and the contact member 151A is moved to the first substrate W1 by rotating the contact member 151A around the vertical axis by the moving mechanism 152A. Move from the outside in the radial direction toward the first substrate W1. As a result, the second portion 151Ab of the contact member 151A presses the peripheral edge of the first substrate W1, thereby forming a distortion inward in the radial direction on the peripheral edge of the first substrate W1.

また、上述してきた例では、第1保持部140の本体部170が第1基板W1よりも小さい径を有しており、第1基板W1が全周にわたって本体部170からはみ出る場合について説明した。しかし、これに限らず、第1保持部の本体部は、第1基板W1と同径または第1基板W1よりも大きい径を有していてもよい。   In the example described above, the case where the main body 170 of the first holding unit 140 has a smaller diameter than the first substrate W1 and the first substrate W1 protrudes from the main body 170 over the entire circumference has been described. However, the present invention is not limited to this, and the main body of the first holding unit may have the same diameter as the first substrate W1 or a larger diameter than the first substrate W1.

この場合、たとえば、図16および図17に示すように、第1保持部140Bの本体部170Bは、本体部170Bを周縁部から外周部にかけて切り欠いた切欠部148を有していればよい。切欠部148は、第1基板W1の45度方向における周縁部(4箇所)に設けられる。あるいは、切欠部148は、第1基板W1の45度方向および90度方向における周縁部(8箇所)に設けられる。   In this case, for example, as shown in FIGS. 16 and 17, the main body portion 170B of the first holding portion 140B only needs to have a cutout portion 148 in which the main body portion 170B is cut from the peripheral edge portion to the outer peripheral portion. The cutout portions 148 are provided at the peripheral portions (four locations) in the 45-degree direction of the first substrate W1. Or the notch part 148 is provided in the peripheral part (8 places) in the 45 degree direction and 90 degree direction of the 1st board | substrate W1.

第2の変形例に係る歪形成部150Bは、当接部材151Bと、移動機構152Bとを備える。当接部材151Bは、たとえば棒状の部材であり、切欠部148に配置される。移動機構152Bは、水平方向に延在し、当接部材151Bを回転可能に支持する回転軸部152Baと、回転軸部152Baを軸芯まわりに回転させるアクチュエータ152Bbとを備える。なお、図17では、アクチュエータ152Bbを省略して示している。   The strain forming unit 150B according to the second modification includes a contact member 151B and a moving mechanism 152B. The contact member 151 </ b> B is, for example, a rod-shaped member, and is disposed in the notch 148. The moving mechanism 152B includes a rotation shaft portion 152Ba that extends in the horizontal direction and rotatably supports the contact member 151B, and an actuator 152Bb that rotates the rotation shaft portion 152Ba around the axis. In FIG. 17, the actuator 152Bb is omitted.

第2の変形例に係る歪形成部150Bは、上記のように構成されており、移動機構152Bにより当接部材151Bを水平軸周りに回転させることにより、当接部材151Bを第1基板W1の径方向外方から第1基板W1へ向けて移動させる。これにより、当接部材151Bが第1基板W1の周縁部を押圧することで、第1基板W1の周縁部に径方向内方へ向かう歪みを形成することができる。   The strain forming portion 150B according to the second modification is configured as described above, and the contact member 151B is rotated around the horizontal axis by the moving mechanism 152B, thereby bringing the contact member 151B into the first substrate W1. Move from the outside in the radial direction toward the first substrate W1. Accordingly, the contact member 151B presses the peripheral edge portion of the first substrate W1, so that a distortion inward in the radial direction can be formed in the peripheral edge portion of the first substrate W1.

なお、第2の変形例に係る第1保持部140Bの周囲には、歪形成部150Bに代えて、歪形成部150(図6参照)あるいは歪形成部150A(図14参照)が配置されてもよい。   Note that a strain forming unit 150 (see FIG. 6) or a strain forming unit 150A (see FIG. 14) is arranged around the first holding unit 140B according to the second modification instead of the strain forming unit 150B. Also good.

上述した実施形態では、第1保持部140が、複数の外側吸着部301として、4つの第1外側吸着部311と4つの第2外側吸着部312とを備える場合の例について説明したが、第1保持部140の構成は上記の例に限定されない。たとえば、第1保持部は、複数の外側吸着部301のうち、4つの第1外側吸着部311のみを備える構成であってもよい。また、上述した実施形態では、第1保持部140が、複数の内側吸着部302を備える場合の例について説明したが、第1保持部は、リング状に繋がった単一の内側吸着部を備えていてもよい。   In the above-described embodiment, an example in which the first holding unit 140 includes the four first outer suction units 311 and the four second outer suction units 312 as the plurality of outer suction units 301 has been described. The configuration of the 1 holding unit 140 is not limited to the above example. For example, the first holding unit may include only four first outer suction units 311 among the plurality of outer suction units 301. In the above-described embodiment, an example in which the first holding unit 140 includes a plurality of inner suction units 302 has been described. However, the first holding unit includes a single inner suction unit connected in a ring shape. It may be.

また、上述した実施形態では、第1保持部140が第1基板W1を真空吸着する場合の例について説明したが、第1保持部は、第1基板W1を静電吸着してもよい。   In the above-described embodiment, the example in which the first holding unit 140 vacuum-sucks the first substrate W1 has been described. However, the first holding unit may electrostatically suction the first substrate W1.

また、上述した実施形態では、複数の歪形成部150が、第1保持部140の周囲に配置される場合の例について説明したが、複数の歪形成部150は、第1保持部140に加えて第2保持部141の周囲にも配置されてよい。   In the above-described embodiment, the example in which the plurality of strain forming units 150 are arranged around the first holding unit 140 has been described. However, the plurality of strain forming units 150 are added to the first holding unit 140. It may also be arranged around the second holding part 141.

W1 第1基板
W2 第2基板
1 接合システム
41 接合装置
140 第1保持部
141 第2保持部
150 歪形成部
151 当接部材
152 移動機構
190 ストライカー
301 外側吸着部
302 内側吸着部
311 第1外側吸着部
312 第2外側吸着部
W1 1st board | substrate W2 2nd board | substrate 1 Joining system 41 Joining apparatus 140 1st holding | maintenance part 141 2nd holding | maintenance part 151 Strain forming part 151 Contact member 152 Moving mechanism 190 Striker 301 Outer adsorption part 302 Inner adsorption part 311 First outer adsorption Part 312 2nd outer side adsorption part

Claims (8)

周方向に沿って並べられた複数の外側吸着部を有し、前記複数の外側吸着部を用いて第1基板の外周部を吸着保持する第1保持部と、
第2基板を吸着保持する第2保持部と、
前記第1保持部に吸着保持された前記第1基板の中心部を押圧して前記第2保持部に吸着保持された前記第2基板に接触させるストライカーと、
前記複数の外側吸着部の径方向外方に位置する前記第1基板の周縁部を径方向内方へ向かって押圧することによって前記第1基板に歪みを形成する複数の歪形成部と
を備える、接合装置。
A first holding part that has a plurality of outer suction parts arranged along the circumferential direction, and sucks and holds the outer peripheral part of the first substrate using the plurality of outer suction parts;
A second holding unit for holding the second substrate by suction;
A striker that presses the central portion of the first substrate sucked and held by the first holding portion to contact the second substrate sucked and held by the second holding portion;
A plurality of strain forming portions for forming a strain on the first substrate by pressing a peripheral edge portion of the first substrate located radially outward of the plurality of outer suction portions toward the radially inward direction. , Bonding equipment.
前記第1保持部は、
前記第1基板の外周部を吸着保持する本体部
を備え、
前記本体部は、
前記第1基板よりも小さい径を有する、請求項1に記載の接合装置。
The first holding part is
A main body for sucking and holding the outer periphery of the first substrate;
The main body is
The bonding apparatus according to claim 1, wherein the bonding apparatus has a diameter smaller than that of the first substrate.
前記複数の歪形成部を制御して、前記第1基板に歪みを形成する歪形成処理と、前記第1保持部を制御して、前記歪形成処理によって前記第1基板に形成された前記歪みを前記外側吸着部による吸着力によって固定する歪固定処理と、前記第1基板に前記歪みが形成された状態で、前記ストライカーを制御して、前記第1基板の中心部を前記第2基板に接触させて前記第1基板と前記第2基板とを接合させる接合処理とを実行する制御部
を備える、請求項1または2に記載の接合装置。
A strain forming process for controlling the plurality of strain forming portions to form strain on the first substrate, and the strain formed on the first substrate by the strain forming processing by controlling the first holding portion. And a strain fixing process for fixing the outer substrate by the suction force of the outer suction portion, and the striker is controlled in a state in which the strain is formed on the first substrate, and the central portion of the first substrate is placed on the second substrate. The bonding apparatus according to claim 1, further comprising: a control unit that performs a bonding process of bringing the first substrate and the second substrate into contact with each other.
前記第1保持部は、
前記複数の外側吸着部よりも径方向内方に設けられた内側吸着部
を備え、
前記制御部は、
前記歪形成処理において、前記第1保持部を制御して、前記内側吸着部により前記第1基板を吸着保持した状態で、前記複数の歪形成部を制御して、前記第1基板に歪みを形成する、請求項3に記載の接合装置。
The first holding part is
An inner suction part provided radially inward from the plurality of outer suction parts,
The controller is
In the strain forming process, the first holding unit is controlled and the first substrate is sucked and held by the inner suction unit, and the plurality of strain forming units are controlled to strain the first substrate. The joining apparatus according to claim 3, which is formed.
前記歪形成部は、
当接部材と、
前記当接部材を移動させる移動機構と
を備え、
前記当接部材を前記移動機構により前記第1基板の径方向外方から前記第1基板へ向けて移動させることによって前記第1基板の周縁部に押し当てることで、前記第1基板の周縁部を径方向内方へ向かって押圧する、請求項1〜4のいずれか一つに記載の接合装置。
The strain forming part is
A contact member;
A moving mechanism for moving the contact member,
The peripheral portion of the first substrate is pressed against the peripheral portion of the first substrate by moving the contact member from the radially outer side of the first substrate toward the first substrate by the moving mechanism. The joining device according to any one of claims 1 to 4, which presses radially inward.
前記複数の外側吸着部は、
90度間隔で配置される4つの第1外側吸着部と、
前記4つの第1外側吸着部に対して前記周方向に45度ずれて配置される4つの第2外側吸着部と
を備え、
前記複数の歪形成部は、
前記4つの第1外側吸着部の径方向外方に位置する前記第1基板の周縁部を径方向内方へ向かって押圧する、請求項1〜5のいずれか一つに記載の接合装置。
The plurality of outer adsorption portions are:
Four first outer suction portions arranged at intervals of 90 degrees;
Four second outer suction portions disposed 45 degrees apart in the circumferential direction with respect to the four first outer suction portions,
The plurality of strain forming portions are
6. The bonding apparatus according to claim 1, wherein a peripheral portion of the first substrate located radially outward of the four first outer suction portions is pressed radially inward. 7.
前記第1基板は、表面の結晶方向が[100]である単結晶シリコンウェハであり、
前記4つの第1外側吸着部は、
前記第1基板の中心部から前記第1基板の表面に対して平行な[0−11]結晶方向に向かう方向を0度と規定したとき、45度の方向を基準に90度間隔で配置される、請求項6に記載の接合装置。
The first substrate is a single crystal silicon wafer having a surface crystal direction of [100].
The four first outer adsorption portions are:
When the direction from the center of the first substrate toward the [0-11] crystal direction parallel to the surface of the first substrate is defined as 0 degree, the first substrate is arranged at 90 degree intervals with respect to the 45 degree direction. The bonding apparatus according to claim 6.
周方向に沿って並べられた複数の外側吸着部を有する第1保持部の前記複数の外側吸着部を用い、第1基板の外周部を吸着保持する第1吸着保持工程と、
前記複数の外側吸着部の径方向外方に位置する前記第1基板の周縁部を径方向内方へ向かって押圧することによって前記第1基板に歪みを形成する歪形成工程と、
第2基板を吸着保持する第2保持部を用い、前記第2基板を吸着保持する第2吸着保持工程と、
前記第1保持部に吸着保持された前記第1基板の中心部を押圧して前記第2保持部に吸着保持された前記第2基板に接触させる接触工程と
を含む、接合方法。
A first suction holding step of sucking and holding the outer peripheral portion of the first substrate using the plurality of outer suction portions of the first holding portion having a plurality of outer suction portions arranged along the circumferential direction;
A strain forming step of forming strain on the first substrate by pressing a peripheral portion of the first substrate located radially outward of the plurality of outer suction portions toward the radially inward;
A second suction holding step for sucking and holding the second substrate using a second holding part for sucking and holding the second substrate;
And a contact step of pressing the central portion of the first substrate sucked and held by the first holding portion to contact the second substrate sucked and held by the second holding portion.
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