JP2021044520A - 基板貼合装置 - Google Patents

基板貼合装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2021044520A
JP2021044520A JP2019167671A JP2019167671A JP2021044520A JP 2021044520 A JP2021044520 A JP 2021044520A JP 2019167671 A JP2019167671 A JP 2019167671A JP 2019167671 A JP2019167671 A JP 2019167671A JP 2021044520 A JP2021044520 A JP 2021044520A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
pressure
cylindrical members
stage
cylindrical member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019167671A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7286493B2 (ja
Inventor
裕宣 田村
Hironobu Tamura
裕宣 田村
小野　良治
Ryoji Ono
良治 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kioxia Corp
Original Assignee
Kioxia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kioxia Corp filed Critical Kioxia Corp
Priority to JP2019167671A priority Critical patent/JP7286493B2/ja
Priority to TW109106905A priority patent/TWI739327B/zh
Priority to CN202010146859.9A priority patent/CN112509938B/zh
Priority to US16/816,654 priority patent/US11164843B2/en
Publication of JP2021044520A publication Critical patent/JP2021044520A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7286493B2 publication Critical patent/JP7286493B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67288—Monitoring of warpage, curvature, damage, defects or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68735—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge profile or support profile
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93—Batch processes
    • H01L24/94—Batch processes at wafer-level, i.e. with connecting carried out on a wafer comprising a plurality of undiced individual devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/07—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas after the connecting process
    • H01L2224/08—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas after the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/081—Disposition
    • H01L2224/0812—Disposition the bonding area connecting directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/08135—Disposition the bonding area connecting directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding the bonding area connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/08145—Disposition the bonding area connecting directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding the bonding area connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7525—Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/753—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/75301—Bonding head
    • H01L2224/75302—Shape
    • H01L2224/75303—Shape of the pressing surface
    • H01L2224/75305—Shape of the pressing surface comprising protrusions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/757—Means for aligning
    • H01L2224/75743—Suction holding means
    • H01L2224/75744—Suction holding means in the lower part of the bonding apparatus, e.g. in the apparatus chuck
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/757—Means for aligning
    • H01L2224/75743—Suction holding means
    • H01L2224/75745—Suction holding means in the upper part of the bonding apparatus, e.g. in the bonding head
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/757—Means for aligning
    • H01L2224/75753—Means for optical alignment, e.g. sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/759—Means for monitoring the connection process
    • H01L2224/75901—Means for monitoring the connection process using a computer, e.g. fully- or semi-automatic bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/75981—Apparatus chuck
    • H01L2224/75982—Shape
    • H01L2224/75983—Shape of the mounting surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/8012—Aligning
    • H01L2224/80121—Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors
    • H01L2224/80122—Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors by detecting inherent features of, or outside, the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/80125—Bonding areas on the body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/8012—Aligning
    • H01L2224/80121—Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors
    • H01L2224/80122—Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors by detecting inherent features of, or outside, the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/80127—Bonding areas outside the body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/802—Applying energy for connecting
    • H01L2224/80201—Compression bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/808—Bonding techniques
    • H01L2224/80894—Direct bonding, i.e. joining surfaces by means of intermolecular attracting interactions at their interfaces, e.g. covalent bonds, van der Waals forces
    • H01L2224/80895—Direct bonding, i.e. joining surfaces by means of intermolecular attracting interactions at their interfaces, e.g. covalent bonds, van der Waals forces between electrically conductive surfaces, e.g. copper-copper direct bonding, surface activated bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/808—Bonding techniques
    • H01L2224/80894—Direct bonding, i.e. joining surfaces by means of intermolecular attracting interactions at their interfaces, e.g. covalent bonds, van der Waals forces
    • H01L2224/80896—Direct bonding, i.e. joining surfaces by means of intermolecular attracting interactions at their interfaces, e.g. covalent bonds, van der Waals forces between electrically insulating surfaces, e.g. oxide or nitride layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93—Batch processes
    • H01L2224/94—Batch processes at wafer-level, i.e. with connecting carried out on a wafer comprising a plurality of undiced individual devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected

Landscapes

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

Abstract

【課題】一つの実施形態は、２枚の基板を精度よく貼り合わせることができる基板貼合装置を提供することを目的とする。【解決手段】一つの実施形態によれば、第１の吸着ステージと第２の吸着ステージとを有する基板貼合装置が提供される。第１の吸着ステージは、第１の基板を吸着する。第２の吸着ステージは、第１の基板に対向して配される。第２の吸着ステージは、第２の基板を吸着する。第１の吸着ステージは、第１のステージベースと複数の第１の円筒状部材と複数の第１の駆動機構とを有する。複数の第１の駆動機構は、複数の第１の円筒状部材を互いに独立して駆動する。さらに、基板貼合装置は、複数の第１の円筒状部材における空間の圧力状態を互いに独立して制御する第１の圧力制御機構を有する。【選択図】図１

Description

本実施形態は、基板貼合装置に関する。
基板貼合装置は、２枚の基板を２つの吸着ステージに吸着させ、２つの吸着ステージを互いに近づけることで、２枚の基板を貼り合わせる。このとき、２枚の基板を精度よく貼り合わせることが望まれる。
特許第５６８２１０６号公報 特許第５８６５４７５号公報
一つの実施形態は、２枚の基板を精度よく貼り合わせることができる基板貼合装置を提供することを目的とする。
一つの実施形態によれば、第１の吸着ステージと第２の吸着ステージとを有する基板貼合装置が提供される。第１の吸着ステージは、第１の基板を吸着する。第２の吸着ステージは、第１の基板に対向して配される。第２の吸着ステージは、第２の基板を吸着する。第１の吸着ステージは、第１のステージベースと複数の第１の円筒状部材と複数の第１の駆動機構とを有する。複数の第１の駆動機構は、複数の第１の円筒状部材を互いに独立して駆動する。さらに、基板貼合装置は、複数の第１の円筒状部材における空間の圧力状態を互いに独立して制御する第１の圧力制御機構を有する。
図１は、第１の実施形態にかかる基板貼合装置の構成を示す図である。 図２は、第１の実施形態における円筒状部材及び駆動機構の構成を示す図である。 図３は、第１の実施形態にかかる基板貼合装置の動作を示すフローチャートである。 図４は、第１の実施形態における補正に関する動作を示す図である。 図５は、第１の実施形態の第１の変形例における補正に関する動作を示す図である。 図６は、第１の実施形態の第２の変形例における補正に関する動作を示す図である。 図７は、第１の実施形態の第３の変形例における補正に関する動作を示す図である。 図８は、第１の実施形態の第４の変形例における補正に関する動作を示す図である。 図９は、第１の実施形態の第５の変形例における補正に関する動作を示す図である。 図１０は、第２の実施形態にかかる基板貼合装置の構成を示す図である。 図１１は、第２の実施形態における補正に関する動作を示す図である。 図１２は、第２の実施形態の変形例にかかる基板貼合装置の動作を示す図である。 図１３は、第２の実施形態の変形例にかかる基板貼合装置の動作を示す図である。 図１４は、第２の実施形態の変形例にかかる基板貼合装置の動作を示す図である。
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる基板貼合装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
（第１の実施形態）
第１の実施形態にかかる基板貼合装置は、２枚の基板（例えば、２枚のウェハ）を２つの吸着ステージに吸着させ、２枚の基板を貼り合わせる。例えば、２枚の基板の電極同士を接合して半導体集積回路を構成することで、半導体集積回路を高密度化、高機能化できる。すなわち、対となる２枚の基板のそれぞれの表面に接合電極を形成し、２枚の基板を重ね合わせて電極同士を接合し、基板の積層を完成させる。このとき、２枚の基板の電極同士を接合して半導体集積回路を適切に構成するためには、２枚の基板を精度よく貼り合わせることが望まれる。すなわち、２枚の基板の貼り合わせをボイド目線で見た場合、接合される表面同士は活性化され、気泡がないように貼合されることが望まれる。また、２枚の基板の貼り合わせを合わせ目線で見た場合、各基板に配置された対となる電極同士も位置ずれがないように、サブミクロンレベルでアライメントされて、接合されることが望まれる。
例えば、基板レベルでの集積化については、２次元における微細化に代えて、３次元メモリ（例えば、３次元フラッシュメモリ）に代表されるような３次元的な回路パターンの積層による高集積化が行われる。その結果として、高積層化による異方的な応力歪により、基板レベルでの大きな反りが発生し、基板を吸着ステージで吸着した際に基板の表面形状が複雑なトポグラフィになることがある。この場合、トポグラフィと基板面内での位置ずれとを両方同時に補正することが望まれるが、そういった大きな反りを持った基板同士を、気泡無く、かつ基板面内での電極ずれなく、貼り合わせることは非常に難しい。
それに対して、ステージに複数個所で温調機能を設けて温度分布により一方の基板を他方の基板より熱膨張させて歪補正を実施することが考えられる。この場合、蓄熱により基板上の寸法の倍率が変動して２枚の基板間で電極位置が合わなくなることが懸念され、貼り合わせ時に他方の基板も熱膨張してしまい基板の歪差分がキャンセルされないことが懸念される。貼り合わせる２枚の基板の歪補正を熱膨張によらずに行うことが望まれる。
そこで、本実施形態では、基板貼合装置において、２つの吸着ステージの一方から他方に近づく方向に突出する複数の円筒状部材で基板を吸着して多点支持し、複数の円筒状部材の個別の駆動制御と複数の円筒状部材における空間の個別の圧力制御との少なくとも一方を行うことで、基板の歪を物理的に補正することを目指す。
具体的には、基板貼合装置１は、図１に示すように構成され得る。図１は、基板貼合装置１の構成を示す図である。
基板貼合装置１は、吸着ステージ１０、吸着ステージ２０、圧力制御機構３０、圧力制御機構４０、及びコントローラ６０を有する。
吸着ステージ１０及び吸着ステージ２０は、使用時に互いに対向するように配される。吸着ステージ１０は、略平板状の外形を有するステージベース１１を有し、吸着ステージ２０は、略平板状の外形を有するステージベース２１を有する。ステージベース１１は、ステージベース２１に対向する側に主面１１ａを有し、ステージベース２１は、ステージベース１１に対向する側に主面２１ａを有する。以下では、ステージベース２１の主面２１ａに垂直な方向をＺ方向とし、Ｚ方向に垂直な面内で互いに直交する２方向をＸ方向及びＹ方向とする。
吸着ステージ１０は、ステージベース１１に加えて、複数の円筒状部材１２−１〜１２−５、複数の駆動機構１３−１〜１３−５、及び駆動機構１４を有する。吸着ステージ１０は、複数の円筒状部材１２−１〜１２−５で基板を吸着保持し、駆動機構１４で複数の円筒状部材１２−１〜１２−５を一括して駆動し、複数の駆動機構１３−１〜１３−５で複数の円筒状部材１２−１〜１２−５を互いに独立して駆動する。複数の円筒状部材１２−１〜１２−５は、ステージベース１１の主面１１ａから−Ｚ側に突出しており、Ｚ方向に貫通する孔１２ａを有し、孔１２ａが減圧状態に制御されることによりその−Ｚ側の先端で基板を吸着保持することができる。複数の円筒状部材１２−１〜１２−５は、互いにＸＹ方向に異なる位置で基板を支持する。これにより、基板は多点で支持される。駆動機構１４は、コントローラ６０による制御に従い、ステージベース１１をＸＹＺ方向に駆動することで複数の円筒状部材１２−１〜１２−５を一括してグローバルに移動させ、複数の駆動機構１３−１〜１３−５は、コントローラ６０による制御に従い、複数の円筒状部材１２−１〜１２−５を個別に移動させる。
ステージベース１１は、ＸＹ方向に延びた平板形状を有し、−Ｚ側に主面１１ａを有し、＋Ｚ側に主面１１ｂを有する。ステージベース１１は、Ｚ方向に延びステージベース１１を主面１１ａから主面１１ｂまで貫通する複数の孔１１ｃを有する。
複数の円筒状部材１２−１〜１２−５は、主面１１ａに配され、ＸＹ方向に配列される。複数の駆動機構１３−１〜１３−５と複数の円筒状部材１２−１〜１２−５とは、互いに対応している。各駆動機構１３は、対応する円筒状部材１２の周囲に配されている。
互いに対応する円筒状部材１２及び駆動機構１３は、例えば、図２に示すように構成される。図２（ａ）は、円筒状部材１２及び駆動機構１３の構成を示す側面図であり、図２（ｂ）は、円筒状部材１２及び駆動機構１３の構成を示す平面図である。
円筒状部材１２は、概ね円筒状の形状を有し、孔１２ａを有する。孔１２ａは、Ｚ方向に延び、円筒状部材１２を貫通している。円筒状部材１２は、大径部１２１、小径部１２２、及び緩衝部１２３を有する。
大径部１２１は、孔１２ａを囲むように円筒状に延びている。大径部１２１の直径は、小径部１２２の直径より大きい。大径部１２１は、小径部１２２の＋Ｚ側に配され、小径部１２２の＋Ｚ側の端部に接続されている。大径部１２１は、ＹＺ断面視において、孔１２ａを挟んで＋Ｙ側及び−Ｙ側に配され、ＸＹ平面視において、孔１２ａを囲むように円状に延びている。
小径部１２２は、孔１２ａを囲むように円筒状に延びている。小径部１２２の直径は、大径部１２１の直径より小さい。小径部１２２は、大径部１２１の−Ｚ側に配され、小径部１２２の−Ｚ側の端部に接続されている。小径部１２２は、ＹＺ断面視において、孔１２ａを挟んで＋Ｙ側及び−Ｙ側に配され、ＸＹ平面視において、孔１２ａを囲むように円状に延びている。
緩衝部１２３は、円筒状部材１２で基板を保持する際に基板が接する部分であり、小径部１２２の−Ｚ側に配され、小径部１２２の−Ｚ側の端部に接続されている。緩衝部１２３は、ゴム等の弾性を有する材料で形成され得る。緩衝部１２３は、孔１２ａを囲むように円筒状に延びている。緩衝部１２３の直径は、小径部１２２の直径に略等しい。
駆動機構１３は、円筒状部材１２の周囲に配され、円筒状部材１２をＸＹＺ方向に駆動可能である。駆動機構１３は、複数の駆動部１３ｘ，１３ｙ，１３ｚを有する。
駆動部１３ｘは、コントローラ６０からの制御に従い、円筒状部材１２をＸ方向に駆動可能である。駆動部１３ｘは、一対の駆動素子１３ｘ１，１３ｘ２を有し、一対の駆動素子１３ｘ１，１３ｘ２を連動させることで、円筒状部材１２をＸ方向に駆動させる。駆動素子１３ｘ１，１３ｘ２は、例えば、ピエゾ素子、モータ、ソレノイドなどである。図２（ｂ）に点線の矢印で示すように、駆動素子１３ｘ１の凸部が＋Ｘ方向に縮み駆動素子１３ｘ２の凸部が＋Ｘ方向に伸びることで円筒状部材１２を＋Ｘ方向に移動させる。駆動素子１３ｘ１の凸部が−Ｘ方向に伸び駆動素子１３ｘ２の凸部が−Ｘ方向に縮むことで円筒状部材１２を−Ｘ方向に移動させる。
駆動部１３ｙは、コントローラ６０からの制御に従い、円筒状部材１２をＹ方向に駆動可能である。駆動部１３ｙは、一対の駆動素子１３ｙ１，１３ｙ２を有し、一対の駆動素子１３ｙ１，１３ｙ２を連動させることで、円筒状部材１２をＹ方向に駆動させる。駆動素子１３ｙ１，１３ｙ２は、例えば、ピエゾ素子、モータ、ソレノイドなどである。図２（ａ）、図２（ｂ）に点線の矢印で示すように、駆動素子１３ｙ１の凸部が＋Ｙ方向に縮み駆動素子１３ｙ２の凸部が＋Ｙ方向に伸びることで円筒状部材１２を＋Ｙ方向に移動させる。駆動素子１３ｙ１の凸部が−Ｙ方向に伸び駆動素子１３ｙ２の凸部が−Ｙ方向に縮むことで円筒状部材１２を−Ｙ方向に移動させる。
駆動部１３ｚは、コントローラ６０からの制御に従い、円筒状部材１２をＺ方向に駆動可能である。駆動部１３ｚは、駆動素子１３ｚ１を有し、駆動素子１３ｚ１により円筒状部材１２をＺ方向に駆動させる。駆動素子１３ｚ１は、例えば、ピエゾ素子、モータ、ソレノイドなどである。図２（ａ）に点線の矢印で示すように、駆動素子１３ｚ１の凸部が＋Ｚ方向に縮むことで円筒状部材１２を＋Ｚ方向に移動させる。駆動素子１３ｚ１の凸部が−Ｚ方向に伸びることで円筒状部材１２を−Ｚ方向に移動させる。
また、駆動部１３ｚは、孔１３ａを有する。孔１３ａは、Ｚ方向に延び、駆動部１３ｚを貫通している。駆動部１３ｚの孔１３ａは、−Ｚ側で円筒状部材１２の孔１２ａに連通されており、＋Ｚ側でステージベース１１の孔１１ａに連通されている。
図１に示す吸着ステージ２０のステージベース２１は、ＸＹ方向に延びた平板形状を有し、＋Ｚ側に主面２１ａを有し、−Ｚ側に主面２１ｂを有する。ステージベース２１は、Ｚ方向に延びステージベース２１を主面２１ａから主面２１ｂまで貫通する複数の孔２１ｃを有する。
圧力制御機構３０は、コントローラ６０による制御に従い、複数の円筒状部材１２−１〜１２−５における空間の圧力状態を互いに独立して制御する。圧力制御機構３０は、複数の管３１、複数の圧力生成装置３９−１〜３９−３、及び切替部３８を有する。
複数の管３１は、複数の円筒状部材１２−１〜１２−５における空間に連通されている。各管３１は、その内側の空間が孔１１ｃ及び孔１３ａを介して円筒状部材１２の孔１２ａに連通されている。
各管３１は、主管３１０及び分岐管３１１〜３１３を有する。主管３１０は、一端が吸着ステージ１０に接続され、他端が分岐ノード３１４を介して各分岐管３１１〜３１３の一端に接続されている。複数の分岐管３１１〜３１３の他端は、それぞれ、切替部３８を介して、複数の圧力生成装置３９−１〜３９−３に接続されている。
複数の圧力生成装置３９−１〜３９−３は、互いに異なる圧力状態を生成する。例えば、圧力生成装置３９−１は、真空ポンプ等の減圧装置であり、コントローラ６０による制御に従い、気体に負圧を付与して減圧状態を生成する。圧力生成装置３９−２は、大気開放装置であり、コントローラ６０による制御に従い、気体を大気開放して大気圧状態を生成する。圧力生成装置３９−３は、コンプレッサ等の加圧装置であり、コントローラ６０による制御に従い、気体に正圧を付与して加圧状態を生成する。
切替部３８は、コントローラ６０による制御に従い、複数の管３１のそれぞれを複数の圧力生成装置３９−１〜３９−３のいずれかに接続する。切替部３８は、各管３１と複数の圧力生成装置３９−１〜３９−３との接続を個別に切り替え可能であり、コントローラ６０による制御に従い、各管３１を個別に複数の圧力生成装置３９−１〜３９−３のいずれかに接続する。
切替部３８は、開閉弁３２、開閉弁３３、減圧管（減圧ライン）３５、大気管（大気開放ライン）３６、及び加圧管（加圧ライン）３７を有する。開閉弁３２は、コントローラ６０による制御に従い、管３１（分岐管３１１）と減圧管３５との接続を開閉する。開閉弁３２が開状態のとき、圧力生成装置（減圧装置）３９−１は、孔１１ｃ、孔１３ａ、管３１及び減圧管３５を介して円筒状部材１２の孔１２ａを真空排気し減圧状態にすることができる。開閉弁３３は、コントローラ６０による制御に従い、管３１（分岐管３１１）と大気管３６との接続を開閉する。開閉弁３３が開状態のとき、圧力生成装置（大気開放装置）３９−２は、孔１１ｃ、孔１３ａ、管３１及び減圧管３５を介して円筒状部材１２の孔１２ａを大気開放し大気圧状態にすることができる。開閉弁３４が開状態のとき、圧力生成装置（加圧装置）３９−３は、孔１１ｃ、孔１３ａ、管３１及び減圧管３５を介して円筒状部材１２の孔１２ａに給気し加圧状態にすることができる。
吸着ステージ２０は、ステージベース２１に加えて、駆動機構２４を有する。吸着ステージ２０は、ステージベース２１で基板を吸着保持し、駆動機構２４でステージベース２１を駆動する。ステージベース２１は、ＸＹ方向に延びた平板形状を有し、＋Ｚ側に主面２１ａを有し、−Ｚ側に主面２１ｂを有する。ステージベース２１は、Ｚ方向に延びステージベース２１を主面２１ａから主面２１ｂまで貫通する複数の孔２１ｃを有する。ステージベース２１は、孔２１ｃが減圧状態に制御されることによりその主面２１ａで基板を吸着保持することができる。駆動機構２４は、コントローラ６０による制御に従い、ステージベース２１をＸＹＺ方向に駆動する。
圧力制御機構４０は、コントローラ６０による制御に従い、ステージベース２１における空間の圧力状態を互いに独立して制御する。圧力制御機構４０は、複数の管４１、複数の圧力生成装置４９−１〜４９−２、及び切替部４８を有する。
複数の管４１は、ステージベース２１における空間に連通されている。各管４１は、その内側の空間がステージベース２１の孔２１ｃに連通されている。
各管４１は、主管４１０及び分岐管４１１〜４１２を有する。主管４１０は、一端が吸着ステージ２０に接続され、他端が分岐ノード４１４を介して各分岐管４１１〜４１２の一端に接続されている。複数の分岐管４１１〜４１２の他端は、それぞれ、切替部４８を介して、複数の圧力生成装置４９−１〜４９−２に接続されている。
複数の圧力生成装置４９−１〜４９−２は、互いに異なる圧力状態を生成する。例えば、圧力生成装置４９−１は、真空ポンプ等の減圧装置であり、コントローラ６０による制御に従い、気体に負圧を付与して減圧状態を生成する。圧力生成装置４９−２は、大気開放装置であり、コントローラ６０による制御に従い、気体を大気開放して大気圧状態を生成する。
切替部４８は、コントローラ６０による制御に従い、複数の管４１のそれぞれを複数の圧力生成装置４９−１〜４９−２のいずれかに接続する。切替部４８は、各管４１と複数の圧力生成装置４９−１〜４９−２との接続を個別に切り替え可能であり、コントローラ６０による制御に従い、各管４１を個別に複数の圧力生成装置４９−１〜４９−２のいずれかに接続する。
切替部４８は、開閉弁４２、開閉弁４３、減圧管（減圧ライン）４５、及び大気管（大気開放ライン）４６を有する。開閉弁４２は、コントローラ６０による制御に従い、管４１（分岐管４１１）と減圧管４５との接続を開閉する。開閉弁４２が開状態のとき、圧力生成装置（減圧装置）４９−１は、管４１及び減圧管４５を介してステージベース２１の孔２１ｃを真空排気し減圧状態にすることができる。開閉弁４３は、コントローラ６０による制御に従い、管４１（分岐管４１１）と大気管４６との接続を開閉する。開閉弁４３が開状態のとき、圧力生成装置（大気開放装置）４９−２は、管４１及び減圧管４５を介してステージベース２１の孔２１ｃを大気開放し大気圧状態にすることができる。
コントローラ６０は、吸着ステージ１０で吸着すべき基板Ｗ１に対応した基板Ｗ３（図４（ａ）参照）と吸着ステージ２０で吸着すべき基板Ｗ２に対応した基板Ｗ４（図４（ａ）参照）とが用意された場合、基板Ｗ４に対する基板Ｗ３の歪みについて、歪み補正量を予め取得する。基板Ｗ４に対する基板Ｗ３の歪み補正量は、基板Ｗ２に対する基板Ｗ１の歪み補正量を示していると見なせる。コントローラ６０は、基板Ｗ３の歪み補正量（すなわち、基板Ｗ１の歪み補正量）に応じて、複数の円筒状部材１２−１〜１２−５で基板Ｗ１が吸着された状態で複数の駆動機構１３−１〜１３−５と圧力制御機構３０の少なくとも一方を制御して基板Ｗ１の歪みを補正する。
例えば、基板Ｗ１の歪み補正に関して、図３に示すような動作が行われる。図３は、基板貼合装置１の動作を示す図である。
基板貼合装置１において、コントローラ６０は、本接合（Ｓ２０）に先立ち、条件出し（Ｓ１０）を行って、基板Ｗ３の歪み補正量（すなわち、基板Ｗ１の歪み補正量）を求める。
具体的には、コントローラ６０は、基板Ｗ３と基板Ｗ４とを互いに対向するように配置させる（Ｓ１１）。基板Ｗ３は、本接合で用いるべき基板Ｗ１に対応したものであり、例えば、基板Ｗ１と同じ形状・突き出し量・材質・厚さを有する。基板Ｗ４は、本接合で用いるべき基板Ｗ２に対応したものであり、例えば、基板Ｗ２と同じ形状・突き出し量・材質・厚さを有する。
例えば、図４（ａ）に示すように、吸着ステージ１０の複数の円筒状部材１２−１〜１２−５の孔１２ａが減圧状態に制御され複数の円筒状部材１２−１〜１２−５の−Ｚ側の先端で基板Ｗ３が吸着され、吸着ステージ２０の主面２１ａに基板Ｗ４が吸着される。その後、コントローラ６０は、両基板Ｗ３，Ｗ４の電極パッドが一致するように吸着ステージ１０，２０（ステージベース１１，２１）を相対的にＸＹ方向に駆動させる。図４（ａ）は、基板Ｗ１の補正に関する動作を示す図である。
コントローラ６０は、基板Ｗ３の中央部を基板Ｗ４側へ凸になるように基板Ｗ３を変形させながら基板Ｗ４に接触させて、基板Ｗ３及び基板Ｗ４を貼り合わせる（Ｓ１２）。
例えば、コントローラ６０は、基板Ｗ３の中央部に対応した駆動機構１３（図４（ａ）の場合、駆動機構１３−３）を制御して、円筒状部材１２（図４（ａ）の場合、駆動機構１２−３）を−Ｚ方向に移動させることで、基板Ｗ３の中央部を基板Ｗ４側へ凸になるように基板Ｗ３を変形させる。コントローラ６０は、複数の駆動機構１３−１〜１３−５を制御して、複数の円筒状部材１２−１〜１２−５を−Ｚ方向に移動させることで、基板Ｗ４に接触させる。コントローラ６０は、圧力制御機構３０を制御して、複数の円筒状部材１２−１〜１２−５における空間（孔１２ａ）の減圧状態を基板Ｗ３の中央部から外側へ順に（図４（ａ）の場合、１２−３→１２−２，１２−４→１２−１，１２−５の順に）解除して、基板Ｗ３及び基板Ｗ４を貼り合わせる。
コントローラ６０は、基板Ｗ３及び基板Ｗ４の貼合位置ずれの量・方向を測定する（Ｓ１３）。すなわち、コントローラ６０は、基板Ｗ３の複数の電極パッド及び基板Ｗ４の複数の電極パッドについて、基板Ｗ３の電極パッドの位置とそれに対応する基板Ｗ４の電極パッドの位置とのずれを測定する。
例えば、コントローラ６０は、基板Ｗ３の電極パッドを撮像し、画像処理により位置合わせ電極パッドの中心（例えば、その重心）を電極パッドの位置として認識する。同様に、コントローラ６０は、基板Ｗ４の電極パッドを撮像し、画像処理により電極パッドの中心を電極パッドの位置として認識する。
そして、図４（ａ）に点線で囲って示すように、コントローラ６０は、画像処理により、基板Ｗ３の−Ｙ側の領域で位置ずれが発生していることを特定し、基板Ｗ４の電極パッドの位置に対する基板Ｗ３の電極パッドの位置のずれＧ１〜Ｇ３をそれぞれ求める。ずれＧ１〜Ｇ３は、大きさ及び向きを持ったベクトル量として捉えることができる。例えば、ずれＧ１〜Ｇ３は、それぞれ、外側から基板Ｗ３の中央部へ近づく向き（図４（ａ）における右向き）を有する。
コントローラ６０は、Ｓ１３で測定された歪位置及び歪補正に対応した補正量を求める（Ｓ１４）。例えば、コントローラ６０は、Ｓ１３で測定された電極パッドの位置のずれと逆方向で大きさが均等なＸＹ方向の駆動量を求める。
例えば、コントローラ６０は、Ｓ１３の測定において基板Ｗ３の−Ｙ側の領域で基板Ｗ３の電極パッドの位置が基板Ｗ４の電極パッドの位置より中央部側にずれている場合（図４（ａ）参照）、そのずれがキャンセルされるように円筒状部材１２の移動量を決める。すなわち、円筒状部材１２−１の移動量をΔＹ１＝−Ｇ３とし、円筒状部材１２−２の移動量をΔＹ２＝−Ｇ１とすることができる。
そして、コントローラ６０は、条件出し（Ｓ１０）で求めた補正量を用いて、２つの基板を貼り合わせる本接合（Ｓ２０）を行う。
具体的には、コントローラ６０は、基板Ｗ１と基板Ｗ２とを互いに対向するように配置させる（Ｓ２１）。例えば、図４（ａ）に示すように、吸着ステージ１０の複数の円筒状部材１２−１〜１２−５の孔１２ａが減圧状態に制御され複数の円筒状部材１２−１〜１２−５の−Ｚ側の先端で基板Ｗ１が吸着され、吸着ステージ２０の主面２１ａに基板Ｗ２が吸着される。その後、コントローラ６０は、両基板Ｗ１，Ｗ２の電極パッドが一致するように吸着ステージ１０，２０（ステージベース１１，２１）を相対的にＸＹ方向に駆動させる。
コントローラ６０は、Ｓ１４で決定した歪み補正量に応じて、複数の駆動機構１３−１と圧力制御機構３０の少なくとも一方を制御して基板Ｗ１の歪みを補正する。
例えば、図４（ｂ）に示すように、コントローラ６０は、円筒状部材１２−１を移動量ΔＹ１＝−Ｇ３で−Ｙ方向に移動させ、円筒状部材１２−２を移動量ΔＹ２＝−Ｇ１で−Ｙ方向に移動させる。このとき、円筒状部材１２−３の位置が固定されているので、基板Ｗ１における円筒状部材１２−３の吸着位置と円筒状部材１２−２の吸着位置との間に一点鎖線で示す弾性歪モードでの応力を作用させることができる。また、円筒状部材１２−１及び円筒状部材１２−２を両方とも移動させるので、基板Ｗ１における円筒状部材１２−２の吸着位置と円筒状部材１２−１の吸着位置との間に二点鎖線で示す強制歪モードでの応力を作用させることができる。これにより、歪の大きな箇所において弾性歪モードで任意の２点間の距離を変えながら歪補正しつつ、歪の小さな箇所において強制歪モードで任意の２点間の距離を維持しながら補正することなどにより、基板Ｗ１の歪みを補正できる。
コントローラ６０は、基板Ｗ１の中央部を基板Ｗ２側へ凸になるように基板Ｗ１を変形させながら基板Ｗ２に接触させて、基板Ｗ１及び基板Ｗ２を貼り合わせる（Ｓ２３）。
例えば、コントローラ６０は、基板Ｗ１の中央部に対応した駆動機構１３（図４（ｂ）の場合、駆動機構１３−３）を制御して、円筒状部材１２（図４（ｂ）の場合、駆動機構１２−３）を−Ｚ方向に移動させることで、基板Ｗ３の中央部を基板Ｗ４側へ凸になるように基板Ｗ３を変形させる。コントローラ６０は、複数の駆動機構１３−１〜１３−５を制御して、複数の円筒状部材１２−１〜１２−５を−Ｚ方向に移動させることで、基板Ｗ４に接触させる。コントローラ６０は、圧力制御機構３０を制御して、複数の円筒状部材１２−１〜１２−５における空間（孔１２ａ）の減圧状態を基板Ｗ１の中央部から外側へ順に（図４（ａ）の場合、１２−３→１２−２，１２−４→１２−１，１２−５の順に）解除して、基板Ｗ１及び基板Ｗ２を貼り合わせる。
以上のように、本実施形態では、基板貼合装置１において、吸着ステージ１０から吸着ステージ２０に近づく方向に突出する複数の円筒状部材１２−１〜１２−５で基板Ｗ１を吸着して多点支持し、複数の円筒状部材１２−１〜１２−５の個別の駆動制御と複数の円筒状部材１２−１〜１２−５における空間の個別の圧力制御との少なくとも一方を行う。これにより、基板Ｗ１の歪を物理的に補正できるので、熱膨張の影響を回避でき、基板の歪差分を確実に補正できる。また、基板のトポグラフィが複雑な場合に、基板のトポグラフィによる歪みを補正できる。この結果、２枚の基板Ｗ１，Ｗ２を精度よく貼り合わせることができる。
なお、図４では、複数の円筒状部材１２−１〜１２−５の個別の駆動制御で基板Ｗ１の歪み補正を行う動作が例示されているが、複数の円筒状部材１２−１〜１２−５の個別の駆動制御と複数の円筒状部材１２−１〜１２−５における空間の個別の圧力制御との組み合わせで基板Ｗ１の歪み補正を行ってもよい。
例えば、図４（ａ）に示すずれＧ１〜Ｇ３が発生している場合、図５に示すように、円筒状部材１２−１を移動量ΔＹ１＝−Ｇ３で−Ｙ方向に移動させ、円筒状部材１２−２における空間（孔１２ａ）を大気開放して大気圧状態にしてもよい。図５は、第１の実施形態の第１の変形例における補正に関する動作を示す図である。図５では、大気圧状態を矢なしの点線で示している。このとき、吸着ステージ１０において、円筒状部材１２−３の位置が固定されているので、基板Ｗ１における円筒状部材１２−３の吸着位置と円筒状部材１２−１の吸着位置との間に一点鎖線で示す弾性歪モードでの応力を作用させることができる。これによっても、基板Ｗ１の歪を物理的に補正できる。
あるいは、基板における歪の発生の仕方によっては、貼り合わせ前に意図的に基板を撓ませる補正が有効なことがある。
例えば、貼り合わせ時に基板Ｗ５における円筒状部材１２−２に対応した位置に＋Ｚ方向の撓みが生じることが予め条件出し等で分かっている場合、図６に示すように、複数の円筒状部材１２−１〜１２−５で基板Ｗ５を吸着した状態で円筒状部材１２−２を移動量ΔＺ２（＜０）で−Ｚ方向に移動させてもよい。図６は、第１の実施形態の第２の変形例における補正に関する動作を示す図である。これにより、貼り合わせ前に基板Ｗ５における円筒状部材１２−２に対応した位置を−Ｚ側に凸になるように変形させることができ、貼り合わせ時の基板Ｗ６の＋Ｚ方向の撓みを補正できる。この結果、２枚の基板の貼り合わせの界面に気泡（ボイド）が形成されることを抑制できる。
また、貼り合わせ時に基板Ｗ６における円筒状部材１２−２に対応した位置に−Ｚ方向の撓みが生じることが予め条件出し等で分かっている場合、図７に示すように、複数の円筒状部材１２−１〜１２−５で基板Ｗ６を吸着した状態で円筒状部材１２−２を移動量ΔＺ２（＞０）で＋Ｚ方向に移動させてもよい。図７は、第１の実施形態の第３の変形例における補正に関する動作を示す図である。これにより、貼り合わせ前に基板Ｗ６における円筒状部材１２−２に対応した位置を＋Ｚ側に凹になるように変形させることができ、貼り合わせ時の基板Ｗ６の−Ｚ方向の撓みを補正できる。この結果、２枚の基板の貼り合わせの界面に気泡（ボイド）が形成されることを抑制できる。
また、貼り合わせ時に基板Ｗ５における円筒状部材１２−２に対応した位置に＋Ｚ方向の撓みが生じることが予め条件出し等で分かっている場合、図８に示すように、円筒状部材１２−２による吸着を解除してもよい。図８は、第１の実施形態の第４の変形例における補正に関する動作を示す図である。複数の円筒状部材１２−１〜１２−５で基板Ｗ５を吸着した状態で円筒状部材１２−２における空間（孔１２ａ）を加圧状態に制御すると、円筒状部材１２−２による基板Ｗ５の吸着が解除され、円筒状部材１２−１による吸着位置と円筒状部材１２−３による吸着位置との間に加圧可能な加圧室（加圧空間）ＳＰ１が形成される。円筒状部材１２−２における空間の加圧状態がその加圧室ＳＰ１に伝達され、基板Ｗ５における円筒状部材１２−２に対応した位置が加圧室ＳＰ１の圧力（正圧）に応じた形状に撓み得る。これによっても、貼り合わせ前に基板Ｗ５における円筒状部材１２−２に対応した位置を−Ｚ側に凸になるように変形させることができ、貼り合わせ時の基板Ｗ６の＋Ｚ方向の撓みを補正できる。この結果、２枚の基板の貼り合わせの界面に気泡（ボイド）が形成されることを抑制できる。
また、貼り合わせ時に基板Ｗ６における円筒状部材１２−２に対応した位置に−Ｚ方向の撓みが生じることが予め条件出し等で分かっている場合、図９に示すように、円筒状部材１２−２による吸着を解除してもよい。図９は、第１の実施形態の第５の変形例における補正に関する動作を示す図である。複数の円筒状部材１２−１〜１２−５で基板Ｗ６を吸着した状態で円筒状部材１２−２における空間（孔１２ａ）を大気開放して大気圧状態に制御すると、円筒状部材１２−２による基板Ｗ５の吸着が解除され、円筒状部材１２−１による吸着位置と円筒状部材１２−３による吸着位置との間に減圧可能な減圧室（減圧空間）ＳＰ２が形成される。この状態で円筒状部材１２−２を移動量ΔＺ２（＞０）で＋Ｚ方向に移動させ、円筒状部材１２−２における空間（孔１２ａ）を減圧状態に制御すると、その減圧状態がその減圧室ＳＰ２に伝達され、基板Ｗ６における円筒状部材１２−２に対応した位置が減圧室ＳＰ２の圧力（負圧）に応じた形状に撓み得る。これによっても、貼り合わせ前に基板Ｗ６における円筒状部材１２−２に対応した位置を＋Ｚ側に凹になるように変形させることができ、貼り合わせ時の基板Ｗ６の−Ｚ方向の撓みを補正できる。この結果、２枚の基板の貼り合わせの界面に気泡（ボイド）が形成されることを抑制できる。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態にかかる基板貼合装置について説明する。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
第１の実施形態では、基板の多点支持しながらの基板の物理的な歪補正を２つの吸着ステージの一方で行う構成を例示したが、第２の実施形態では、基板の多点支持しながらの基板の物理的な歪補正を２つの吸着ステージの両方で行う。
具体的には、基板貼合装置２０１は、図１０に示すように構成され得る。図１０は、基板貼合装置２０１の構成を示す図である。
基板貼合装置２０１は、吸着ステージ２０、減圧制御機構４０、及びコントローラ６０（図１参照）に代えて、吸着ステージ２２０、圧力制御機構２４０、及びコントローラ２６０を有する。
吸着ステージ２２０は、ステージベース２１及び駆動機構２４に加えて、複数の円筒状部材２２−１〜２２−５、複数の駆動機構２３−１〜２３−５を有する。吸着ステージ２０は、複数の円筒状部材２２−１〜２２−５で基板を吸着保持し、駆動機構２４で複数の円筒状部材２２−１〜２２−５を一括して駆動し、複数の駆動機構２３−１〜２３−５で複数の円筒状部材１２−１〜１２−５を互いに独立して駆動する。複数の円筒状部材２２−１〜２２−５は、ステージベース２１の主面２１ａから＋Ｚ側に突出しており、Ｚ方向に貫通する孔２２ａを有し、孔２２ａが減圧状態に制御されることによりその＋Ｚ側の先端で基板を吸着保持することができる。複数の円筒状部材２２−１〜２２−５は、互いにＸＹ方向に異なる位置で基板を支持する。これにより、基板は多点で支持される。駆動機構２４は、コントローラ２６０による制御に従い、ステージベース２１をＸＹＺ方向に駆動することで複数の円筒状部材２２−１〜２２−５を一括してグローバルに移動させ、複数の駆動機構２３−１〜２３−５は、コントローラ２６０による制御に従い、複数の円筒状部材２２−１〜２２−５を個別に移動させる。
複数の円筒状部材２２−１〜２２−５は、主面１１ａに配され、ＸＹ方向に配列される。複数の駆動機構２３−１〜２３−５と複数の円筒状部材２２−１〜２２−５とは、互いに対応している。各駆動機構２３は、対応する円筒状部材２２の周囲に配されている。
圧力制御機構２４０は、コントローラ２６０による制御に従い、複数の円筒状部材２２−１〜２２−５における空間の圧力状態を互いに独立して制御する。圧力制御機構２４０は、切替部４８（図１参照）に代えて切替部２４８を有し、圧力生成装置４９−３をさらに有する。圧力生成装置４９−３は、コンプレッサ等の加圧装置であり、コントローラ２６０による制御に従い、気体に正圧を付与して加圧状態を生成する。
切替部２４８は、コントローラ２６０による制御に従い、複数の管４１のそれぞれを複数の圧力生成装置４９−１〜４９−３のいずれかに接続する。切替部２４８は、各管４１と複数の圧力生成装置４９−１〜４９−３との接続を個別に切り替え可能であり、コントローラ２６０による制御に従い、各管４１を個別に複数の圧力生成装置４９−１〜４９−３のいずれかに接続する。
切替部２４８は、開閉弁４２、開閉弁４３、減圧管（減圧ライン）４５、大気管（大気開放ライン）４６、及び加圧管（加圧ライン）４７を有する。開閉弁４２は、コントローラ６０による制御に従い、管４１（分岐管４１１）と減圧管４５との接続を開閉する。開閉弁４２が開状態のとき、圧力生成装置（減圧装置）４９−１は、孔１１ｃ、孔１３ａ、管４１及び減圧管４５を介して円筒状部材１２の孔１２ａを真空排気し減圧状態にすることができる。開閉弁４３は、コントローラ２６０による制御に従い、管４１（分岐管４１１）と大気管４６との接続を開閉する。開閉弁４３が開状態のとき、圧力生成装置（大気開放装置）４９−２は、孔１１ｃ、孔１３ａ、管４１及び減圧管４５を介して円筒状部材１２の孔１２ａを大気開放し大気圧状態にすることができる。開閉弁４４が開状態のとき、圧力生成装置（加圧装置）４９−３は、孔１１ｃ、孔１３ａ、管４１及び減圧管４５を介して円筒状部材１２の孔１２ａに給気し加圧状態にすることができる。
コントローラ２６０は、吸着ステージ１０で吸着すべき基板Ｗ１に対応した基板Ｗ３（図４（ａ）参照）と吸着ステージ２２０で吸着すべき基板Ｗ２に対応した基板Ｗ４（図４（ａ）参照）とが用意された場合、基板Ｗ３及び基板Ｗ４の間の歪みについて、歪み補正量を基板Ｗ３及び基板Ｗ４に振り分ける。コントローラ２６０は、振り分けられた基板Ｗ３の歪み補正量及び基板Ｗ４の歪み補正量をそれぞれ予め取得する。基板Ｗ３の歪み補正量は、基板Ｗ１の歪み補正量と見なせ、基板Ｗ４の歪み補正量は、基板Ｗ２の歪み補正量と見なせる。コントローラ２６０は、基板Ｗ３の歪み補正量（すなわち、基板Ｗ１の歪み補正量）に応じて、複数の円筒状部材１２−１〜１２−５で基板Ｗ１が吸着された状態で複数の駆動機構１３−１〜１３−５と圧力制御機構３０の少なくとも一方を制御して基板Ｗ１の歪みを補正する。それとともに、コントローラ２６０は、基板Ｗ４の歪み補正量（すなわち、基板Ｗ２の歪み補正量）に応じて、複数の円筒状部材２２−１〜２２−５で基板Ｗ２が吸着された状態で複数の駆動機構２３−１〜２３−５と圧力制御機構２４０の少なくとも一方を制御して基板Ｗ２の歪みを補正する。
例えば、条件出しにおいて、図１１（ａ）に点線で囲って示すように、画像処理により、基板Ｗ３の−Ｙ側の領域で位置ずれが発生していることを特定し、基板Ｗ４の電極パッドの位置に対する基板Ｗ３の電極パッドの位置のずれＧ１１〜Ｇ１３をそれぞれ求める。ずれＧ１１〜Ｇ１３は、大きさ及び向きを持ったベクトル量として捉えることができる。例えば、ずれＧ１１〜Ｇ１３は、それぞれ、基板Ｗ３の中央部から外側へ遠ざかる向き（図１１（ａ）における左向き）を有する。
このとき、コントローラ２６０は、ずれＧ１１〜Ｇ１３がキャンセルされるように、円筒状部材１２及び円筒状部材２２の移動量をそれぞれ決め、円筒状部材１２における空間及び円筒状部材２２における空間の圧力制御をそれぞれ決める。すなわち、円筒状部材１２−１の移動量をΔＹ１＝−Ｇ１３×ｋ（ｋは０より大きく１より小さい数）とし、円筒状部材１２−２の移動量をΔＹ２＝−Ｇ１１とし、円筒状部材２２−１の移動量をΔＹ１１＝−Ｇ１３×（１−ｋ）とすることができる。また、円筒状部材２２における空間を大気開放状態にすべきであるとすることができる。
そして、本接合において、図１１（ｂ）に示すように、コントローラ２６０は、円筒状部材１２−１を移動量ΔＹ１＝−Ｇ１３×ｋで＋Ｙ方向に移動させ、円筒状部材１２−２を移動量ΔＹ２＝−Ｇ１１で＋Ｙ方向に移動させ、円筒状部材２２−１を移動量ΔＹ１１＝−Ｇ１３×（１−ｋ）で−Ｙ方向に移動させる。それとともに、円筒状部材２２−２における空間（孔１２ａ）を大気開放して大気圧状態にする。このとき、円筒状部材１２−３の位置が固定されているので、基板Ｗ１における円筒状部材１２−３の吸着位置と円筒状部材１２−２の吸着位置との間に一点鎖線で示す弾性歪モードでの応力を作用させることができる。円筒状部材１２−１及び円筒状部材１２−２を両方とも移動させるので、基板Ｗ１における円筒状部材１２−２の吸着位置と円筒状部材１２−１の吸着位置との間に二点鎖線で示す強制歪モードでの応力を作用させることができる。また、円筒状部材２２−１，２２−３の位置が固定されているので、基板Ｗ２における円筒状部材２２−３の吸着位置と円筒状部材２２−１の吸着位置との間に一点鎖線で示す弾性歪モードでの応力を作用させることができる。これにより、歪の大きな箇所において弾性歪モードで任意の２点間の距離を変えながら歪補正しつつ、歪の小さな箇所において強制歪モードで任意の２点間の距離を維持しながら補正することにより、基板Ｗ１の歪みを補正できるとともに、歪の大きな箇所において弾性歪モードで任意の２点間の距離を変えながら歪補正することにより、基板Ｗ２の歪みを補正できる。
以上のように、基板貼合装置２０１において、基板を多点支持しながらの基板の物理的な歪補正を２つの吸着ステージ１０，２２０の両方で行う。これにより、２枚の基板Ｗ１，Ｗ２の歪補正量を２枚の基板Ｗ１，Ｗ２に振り分けて物理的に補正できるので、基板の歪差分をさらに確実に補正でき、基板のトポグラフィがさらに複雑な場合に、基板のトポグラフィによる歪みを補正できる。この結果、２枚の基板Ｗ１，Ｗ２をさらに精度よく貼り合わせることができる。
なお、２枚の基板Ｗ１，Ｗ２の歪み補正及び貼り合わせを図１２〜図１４に示すように行ってもよい。図１２（ａ）〜図１４（ｂ）は、第２の実施形態の変形例にかかる基板貼合装置２０１の動作を示す図である。図１２（ａ）〜図１４（ｂ）で示される動作は、複雑なトポグラフィを持つ基板同士を補正して貼り合わせる場合に有効である。
図１２（ａ）に示すように、互いに異なる凹凸を持つ基板Ｗ１１，Ｗ１２を、それぞれ、吸着ステージ１０，２２０の複数の円筒状部材１２−１〜１２−５，２２−１〜２２−５で把持する。
次に、図１２（ｂ）に示すように、吸着リークしている円筒状部材１２−３，２２−２，２２−４の周辺に存在する円筒状部材１２−２，１２−４，２２−１，２２−５をＸＹ駆動させ、図１２（ｃ）に示すように、リークしている円筒状部材１２−１〜１２−５，２２−１〜２２−５をＺ駆動させて、各基板Ｗ１１，Ｗ１２の全面把持を実施する。なお、図１２（ｂ）に示すＸＹ駆動と図１２（ｃ）に示すＺ駆動とは、段階的に行われてもよいし、同時に行われてもよい。
次に、図１３（ａ）に示すように、複数の円筒状部材１２−１〜１２−５で基板Ｗ１１が吸着され複数の円筒状部材２２−１〜２２−５で基板Ｗ１２が吸着された状態で、特定の円筒状部材１２−１，１２−３，１２−５，２２−２，２２−４をＸＹＺ駆動して凹凸と同時に電極合わせズレを補正する。
その後、図１３（ｂ）に示すように、補正ズレがないように、また気泡が入らないように、複数の円筒状部材１２−１〜１２−５及び複数の円筒状部材２２−１〜２２−５をＺ駆動させて、基板Ｗ１１及び基板Ｗ１２をＺ方向に線対称になるように歪ませる。これにより、基板Ｗ１１及び基板Ｗ１２を対向して凸型形状になるようにする。
その後、図１３（ｃ）に示すように、吸着ステージ１０が−Ｚ方向に下降あるいは吸着ステージ２２０が＋Ｚ方向に上昇して、基板Ｗ１１，Ｗ１２の中央部を互いに接触させる。これにより、基板Ｗ１１，Ｗ１２の中央部から貼り合わせが開始される。貼合開始閾値荷重を超えた後に、貼合終了した部分の円筒状部材１２，２２は流体加圧に切り替わって、貼合面の２枚の基板Ｗ１１，Ｗ１２がなす角度が変化しないように制御され、当該円筒状部材１２，２２は基板Ｗ１１，Ｗ１２から離れる方向にＺ駆動する。
図１４（ａ）に示すように、基板Ｗ１１，Ｗ１２の面内放射方向に貼合が進展すると同時に、円筒状部材１２，２２は基板Ｗ１１，Ｗ１２から離れて、加圧に切り替わり、貼合面の基板Ｗ１１，Ｗ１２がなす角度が徐々に小さくなるように、加圧力も制御される。
図１４（ｂ）に示すように、貼合が終了したら、吸着ステージ１０の各円筒状部材１２−１〜１２−５は大気開放され、吸着ステージ２２０の各円筒状部材２２−１〜２２−５は吸着して、貼合された基板Ｗ１１及び基板Ｗ１２の積層体ＳＳＴを保持する。
このように、歪補正後に２枚の基板を互いに断面視において線対称になる凸状に撓ませることで、基板間の気体を効果的に逃しながら基板を段階的に貼り合わせることができ、貼合面での気泡の発生を抑制できる。
（付記１）
第１の基板を吸着する第１の吸着ステージと、
前記第１の基板に対向して配され、第２の基板を吸着する第２の吸着ステージと、
を備え、
前記第１の吸着ステージは、
前記第２の吸着ステージに向く第１の主面を有する第１のステージベースと、
前記第１の主面に配され、平面方向に配列され、それぞれが前記第１の主面から前記第２の吸着ステージに近づく方向に突出して前記第１の基板を吸着可能である複数の第１の円筒状部材と、
前記複数の第１の円筒状部材を互いに独立して駆動する複数の第１の駆動機構と、
を有し、
前記複数の第１の円筒状部材における空間の圧力状態を互いに独立して制御する第１の圧力制御機構をさらに備えた
基板貼合装置。
（付記２）
前記第２の吸着ステージは、
前記第１の吸着ステージに向く第２の主面を有する第２のステージベースと、
前記第２の主面に平面方向に配列され、それぞれが前記第２の主面から前記第１の吸着ステージに近づく方向に突出して前記第２の基板を吸着可能である複数の第２の円筒状部材と、
前記複数の第２の円筒状部材を互いに独立して駆動する複数の第２の駆動機構と、
を有し、
前記複数の第２の円筒状部材における空間の圧力状態を互いに独立して制御する第２の圧力制御機構をさらに備えた
付記１に記載の基板貼合装置。
（付記３）
前記第１の圧力制御機構は、
前記複数の第１の円筒状部材における空間に連通された複数の第１の管と、
互いに異なる圧力状態を生成する複数の第１の圧力生成装置と、
前記複数の第１の管のそれぞれを前記複数の第１の圧力生成装置のいずれかに接続する第１の切替部と、
を有する
付記１に記載の基板貼合装置。
（付記４）
前記第１の圧力制御機構は、
前記複数の第１の円筒状部材における空間に連通された複数の第１の管と、
互いに異なる圧力状態を生成する複数の第１の圧力生成装置と、
前記複数の第１の管のそれぞれを前記複数の第１の圧力生成装置のいずれかに接続する第１の切替部と、
を有し、
前記第２の圧力制御機構は、
前記複数の第２の円筒状部材における空間に連通された複数の第２の管と、
互いに異なる圧力状態を生成する複数の第２の圧力生成装置と、
前記複数の第２の管のそれぞれを前記複数の第２の圧力生成装置のいずれかに接続する第２の切替部と、
を有する
付記２に記載の基板貼合装置。
（付記５）
前記複数の第１の圧力生成装置は、第１の減圧装置、第１の大気開放装置、第１の加圧装置を含む
付記３に記載の基板貼合装置。
（付記６）
前記複数の第１の圧力生成装置は、第１の減圧装置、第１の大気開放装置、第１の加圧装置を含み、
前記複数の第２の圧力生成装置は、第２の減圧装置、第２の大気開放装置、第２の加圧装置を含む
付記４に記載の基板貼合装置。
（付記７）
前記第１の基板の歪み補正量に応じて、前記複数の第１の円筒状部材で前記第１の基板が吸着された状態で前記複数の第１の駆動機構と前記第１の圧力制御機構の少なくとも一方を制御して前記第１の基板の歪みを補正するコントローラをさらに備えた
付記１に記載の基板貼合装置。
（付記８）
前記第１の基板の歪み補正量に応じて、前記複数の第１の円筒状部材で前記第１の基板が吸着された状態で前記複数の第１の駆動機構と前記第１の圧力制御機構の少なくとも一方を制御して前記第１の基板の歪みを補正し、前記第２の基板の歪み補正量に応じて、前記複数の第２の円筒状部材で前記第２の基板が吸着された状態で前記複数の第２の駆動機構と前記第２の圧力制御機構の少なくとも一方を制御して前記第２の基板の歪みを補正するコントローラをさらに備えた
付記２に記載の基板貼合装置。
（付記９）
前記コントローラは、さらに、前記複数の第１の駆動機構を制御して前記補正された前記第１の基板の中央部が前記第２の基板の側へ凸になるように前記第１の基板を変形させ、前記複数の第２の駆動機構を制御して前記補正された前記第２の基板の中央部が前記第１の基板の側へ凸になるように前記第２の基板を変形させ、前記第１の基板及び前記第２の基板を互いに接触させ、前記第１の圧力制御機構を制御して前記複数の第１の円筒状部材による前記第１の基板の吸着を前記第１の基板の中央部から外側に順に解除し、前記第２の圧力制御機構を制御して前記複数の第２の円筒状部材による前記第２の基板の吸着を前記第２の基板の中央部から外側に順に解除する
付記８に記載の基板貼合装置。
（付記１０）
前記コントローラは、前記複数の第１の駆動機構及び前記複数の第２の駆動機構を制御して前記第１の基板と前記第２の基板とを断面視において互いに対称に変形させる
付記９に記載の基板貼合装置。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１，２０１ 基板貼合装置、１０，２０，２２０ 吸着ステージ、１１，２１ ステージベース、１２，１２−１〜１２−５，２２，２２−１〜２２−５ 円筒状部材、１３，１３−１〜１３−５，２３，２３−１〜２３−５ 駆動機構、３０，４０，２４０ 圧力制御機構、３１，４１ 管、３８，４８，２４８ 切替部、３９−１〜３９−３，４９−１〜４９−３ 圧力生成装置、６０，２６０ コントローラ。

Claims (6)

  1. 第１の基板を吸着する第１の吸着ステージと、
    前記第１の基板に対向して配され、第２の基板を吸着する第２の吸着ステージと、
    を備え、
    前記第１の吸着ステージは、
    前記第２の吸着ステージに向く第１の主面を有する第１のステージベースと、
    前記第１の主面に配され、平面方向に配列され、それぞれが前記第１の主面から前記第２の吸着ステージに近づく方向に突出して前記第１の基板を吸着可能である複数の第１の円筒状部材と、
    前記複数の第１の円筒状部材を互いに独立して駆動する複数の第１の駆動機構と、
    を有し、
    前記複数の第１の円筒状部材における空間の圧力状態を互いに独立して制御する第１の圧力制御機構をさらに備えた
    基板貼合装置。
  2. 前記第２の吸着ステージは、
    前記第１の吸着ステージに向く第２の主面を有する第２のステージベースと、
    前記第２の主面に平面方向に配列され、それぞれが前記第２の主面から前記第１の吸着ステージに近づく方向に突出して前記第２の基板を吸着可能である複数の第２の円筒状部材と、
    前記複数の第２の円筒状部材を互いに独立して駆動する複数の第２の駆動機構と、
    を有し、
    前記複数の第２の円筒状部材における空間の圧力状態を互いに独立して制御する第２の圧力制御機構をさらに備えた
    請求項１に記載の基板貼合装置。
  3. 前記第１の圧力制御機構は、
    前記複数の第１の円筒状部材における空間に連通された複数の第１の管と、
    互いに異なる圧力状態を生成する複数の第１の圧力生成装置と、
    前記複数の第１の管のそれぞれを前記複数の第１の圧力生成装置のいずれかに接続する第１の切替部と、
    を有し、
    前記第２の圧力制御機構は、
    前記複数の第２の円筒状部材における空間に連通された複数の第２の管と、
    互いに異なる圧力状態を生成する複数の第２の圧力生成装置と、
    前記複数の第２の管のそれぞれを前記複数の第２の圧力生成装置のいずれかに接続する第２の切替部と、
    を有する
    請求項２に記載の基板貼合装置。
  4. 前記複数の第１の圧力生成装置は、第１の減圧装置、第１の大気開放装置、第１の加圧装置を含み、
    前記複数の第２の圧力生成装置は、第２の減圧装置、第２の大気開放装置、第２の加圧装置を含む
    請求項３に記載の基板貼合装置。
  5. 前記第１の基板の歪み補正量に応じて、前記複数の第１の円筒状部材で前記第１の基板が吸着された状態で前記複数の第１の駆動機構と前記第１の圧力制御機構の少なくとも一方を制御して前記第１の基板の歪みを補正し、前記第２の基板の歪み補正量に応じて、前記複数の第２の円筒状部材で前記第２の基板が吸着された状態で前記複数の第２の駆動機構と前記第２の圧力制御機構の少なくとも一方を制御して前記第２の基板の歪みを補正するコントローラをさらに備えた
    請求項２に記載の基板貼合装置。
  6. 前記コントローラは、さらに、前記複数の第１の駆動機構を制御して前記補正された前記第１の基板の中央部が前記第２の基板の側へ凸になるように前記第１の基板を変形させ、前記複数の第２の駆動機構を制御して前記補正された前記第２の基板の中央部が前記第１の基板の側へ凸になるように前記第２の基板を変形させ、前記第１の基板及び前記第２の基板を互いに接触させ、前記第１の圧力制御機構を制御して前記複数の第１の円筒状部材による前記第１の基板の吸着を前記第１の基板の中央部から外側に順に解除し、前記第２の圧力制御機構を制御して前記複数の第２の円筒状部材による前記第２の基板の吸着を前記第２の基板の中央部から外側に順に解除する
    請求項５に記載の基板貼合装置。
JP2019167671A 2019-09-13 2019-09-13 基板貼合装置 Active JP7286493B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019167671A JP7286493B2 (ja) 2019-09-13 2019-09-13 基板貼合装置
TW109106905A TWI739327B (zh) 2019-09-13 2020-03-03 基板貼合裝置
CN202010146859.9A CN112509938B (zh) 2019-09-13 2020-03-05 衬底贴合装置
US16/816,654 US11164843B2 (en) 2019-09-13 2020-03-12 Substrate bonding apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019167671A JP7286493B2 (ja) 2019-09-13 2019-09-13 基板貼合装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021044520A true JP2021044520A (ja) 2021-03-18
JP7286493B2 JP7286493B2 (ja) 2023-06-05

Family

ID=74863215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019167671A Active JP7286493B2 (ja) 2019-09-13 2019-09-13 基板貼合装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11164843B2 (ja)
JP (1) JP7286493B2 (ja)
CN (1) CN112509938B (ja)
TW (1) TWI739327B (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230268312A1 (en) * 2022-02-18 2023-08-24 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Soft touch eutectic solder pressure pad

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0766093A (ja) * 1993-08-23 1995-03-10 Sumitomo Sitix Corp 半導体ウエーハの貼り合わせ方法およびその装置
US20110083786A1 (en) * 2009-10-08 2011-04-14 International Business Machines Corporation Adaptive chuck for planar bonding between substrates
JP2016191883A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 株式会社日立製作所 基板組立装置とそれを用いた基板組立方法
JP2019514197A (ja) * 2016-03-22 2019-05-30 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー 基板を接合する装置および方法
US20190189593A1 (en) * 2017-12-18 2019-06-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Substrate bonding apparatus

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3251362B2 (ja) * 1993-01-11 2002-01-28 三菱電機株式会社 露光装置及び露光方法
JP5272348B2 (ja) 2007-08-14 2013-08-28 株式会社ニコン ウェハ接合装置
JP5682106B2 (ja) 2009-09-11 2015-03-11 株式会社ニコン 基板処理方法、及び基板処理装置
FR2965398B1 (fr) 2010-09-23 2012-10-12 Soitec Silicon On Insulator Procédé de collage par adhésion moléculaire avec réduction de desalignement de type overlay
KR101866622B1 (ko) 2010-12-20 2018-06-11 에베 그룹 에. 탈너 게엠베하 웨이퍼의 장착을 위한 수용 수단
JP5558452B2 (ja) 2011-10-21 2014-07-23 東京エレクトロン株式会社 貼り合わせ装置
JP2015088590A (ja) 2013-10-30 2015-05-07 キヤノン株式会社 基板吸着装置および基板平面度補正方法
JP5865475B2 (ja) 2014-12-16 2016-02-17 株式会社東芝 基板保持装置及びパターン転写装置並びにパターン転写方法
JP6554651B2 (ja) * 2015-04-08 2019-08-07 ユニパルス株式会社 圧力エア測定装置及びこれを用いた工作機械システム
JP6737575B2 (ja) * 2015-09-30 2020-08-12 Ａｉメカテック株式会社 基板組立システム、そのシステムに用いる基板組立装置、及び、そのシステムを用いた基板組立方法
JP2018010925A (ja) 2016-07-12 2018-01-18 東京エレクトロン株式会社 接合装置
JP6727069B2 (ja) * 2016-08-09 2020-07-22 東京エレクトロン株式会社 接合装置および接合システム
CN108602342B (zh) * 2016-10-17 2020-06-12 信越工程株式会社 贴合器件的真空贴合装置
JP6925160B2 (ja) * 2017-05-02 2021-08-25 東京エレクトロン株式会社 接合装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0766093A (ja) * 1993-08-23 1995-03-10 Sumitomo Sitix Corp 半導体ウエーハの貼り合わせ方法およびその装置
US20110083786A1 (en) * 2009-10-08 2011-04-14 International Business Machines Corporation Adaptive chuck for planar bonding between substrates
JP2016191883A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 株式会社日立製作所 基板組立装置とそれを用いた基板組立方法
JP2019514197A (ja) * 2016-03-22 2019-05-30 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー 基板を接合する装置および方法
US20190189593A1 (en) * 2017-12-18 2019-06-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Substrate bonding apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US11164843B2 (en) 2021-11-02
JP7286493B2 (ja) 2023-06-05
CN112509938B (zh) 2024-02-20
US20210082863A1 (en) 2021-03-18
CN112509938A (zh) 2021-03-16
TWI739327B (zh) 2021-09-11
TW202112218A (zh) 2021-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20100043478A (ko) 정전 척 및 이를 구비한 기판 접합 장치
JP6582059B2 (ja) アライナ構造及びアライン方法
TW200821678A (en) Substrate assembling apparatus and method for substrate assembling using the same
TW201304034A (zh) 基板保持裝置、基板貼合裝置、基板保持方法、基板貼合方法、積層半導體裝置及疊合基板
JP4624836B2 (ja) 貼り合わせウエーハの製造方法及びそれに用いるウエーハ保持用治具
JP7286493B2 (ja) 基板貼合装置
JP5061515B2 (ja) ウェハ接合装置及びウェハ接合方法
JP6454812B1 (ja) ワーク転写用チャック及びワーク転写方法
JP2010249936A (ja) 実装処理作業装置及び実装処理作業方法
JP5996566B2 (ja) ワーク用チャック装置及びワーク貼り合わせ機並びにワーク貼り合わせ方法
JP2015065298A (ja) 吸着ステージ、貼合装置、および貼合方法
JP6398301B2 (ja) 吸着離脱装置
JP5741994B2 (ja) 基板合着装置及び基板合着方法
JP6374132B1 (ja) 貼合デバイスの製造装置及び貼合デバイスの製造方法
KR20120087462A (ko) 기판합착장치 및 기판합착방법
US12002700B2 (en) Substrate bonding apparatus and method of manufacturing a semiconductor device
KR101221034B1 (ko) 기판척 및 이를 이용한 기판처리장치
US20220076980A1 (en) Substrate bonding apparatus and method of manufacturing a semiconductor device
WO2020179716A1 (ja) 積層体形成装置および積層体形成方法
TWI832981B (zh) 基板支持裝置、基板處理裝置及基板支持方法
JP6426797B2 (ja) 吸着ステージ、貼合装置、および貼合方法
JP4751659B2 (ja) 基板の貼り合せ装置
JP2017069312A (ja) 基板支持装置
JP2023044294A (ja) 接合装置及び接合方法
CN113979114A (zh) 基板搬运装置以及基板搬运方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220310

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230228

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230413

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230425

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230524

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7286493

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151