JP2023059079A - Direct-acting mechanism, positioning mechanism, bonding device and bonding method - Google Patents

Direct-acting mechanism, positioning mechanism, bonding device and bonding method Download PDF

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Abstract

To provide a technique for suppressing positional displacement of a move target object.SOLUTION: A direct-acting mechanism comprises a base member, a movable member, a drive mechanism, a fixing member and a connection member. The movable member is provided so as to directly act along a direct-acting axis with respect to the base member. The drive mechanism moves the movable member along the direct-acting axis. The fixing member is disposed on an opposite side of the movable member with the base member interposed therebetween and includes a fixing surface on which a move target object can be fixed. The connection member connects the fixing member with the movable member movably between an isolation position where the fixing member is isolated from the base member and the movable member is allowed to move and an abutment position where the fixing member is abutted to the base member and the movement of the movable member is regulated.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本開示は、直動機構、位置決め機構、接合装置および接合方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a linear motion mechanism, a positioning mechanism, a joining device, and a joining method.

従来、半導体ウェハなどの基板同士を接合する接合装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a bonding apparatus for bonding substrates such as semiconductor wafers is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2015-095579号公報JP 2015-095579 A

本開示は、移動対象物の位置ずれを抑制する技術を提供する。 The present disclosure provides a technique for suppressing displacement of a moving object.

本開示の一態様による直動機構は、ベース部材と、可動部材と、駆動機構と、固定部材と、連結部材とを備える。可動部材は、ベース部材に対し、直動軸に沿って直動可能に設けられる。駆動機構は、可動部材を直動軸に沿って移動させる。固定部材は、ベース部材を挟んで可動部材と反対側に配置され、移動対象物を固定可能な固定面を有する。連結部材は、固定部材を、ベース部材から固定部材を離隔して可動部材の移動を許容する離隔位置とベース部材に固定部材を当接して可動部材の移動を規制する当接位置との間で移動可能に可動部材と連結する。 A linear motion mechanism according to one aspect of the present disclosure includes a base member, a movable member, a drive mechanism, a fixed member, and a connecting member. The movable member is provided to be linearly movable along the linear motion axis with respect to the base member. The drive mechanism moves the movable member along the linear motion axis. The fixed member is arranged on the opposite side of the movable member with the base member interposed therebetween, and has a fixed surface capable of fixing the moving object. The connecting member moves the fixed member between a separated position where the fixed member is separated from the base member to allow movement of the movable member and a contact position where the fixed member is brought into contact with the base member to restrict movement of the movable member. It is movably connected to the movable member.

本開示によれば、移動対象物の位置ずれを抑制することができる。 According to the present disclosure, displacement of a moving object can be suppressed.

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。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a joining system according to 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。FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the joining system according to the 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 showing 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 showing the 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 showing the 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 showing a first holding portion and a second holding portion according to the embodiment. 図7は、実施形態に係る位置決め機構の構成を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the positioning mechanism according to the embodiment; 図8は、実施形態に係る位置決め機構の構成を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing the configuration of the positioning mechanism according to the embodiment; 図9は、実施形態に係る位置決め機構の構成を示す側断面図である。FIG. 9 is a side cross-sectional view showing the configuration of the positioning mechanism according to the embodiment. 図10は、実施形態に係る位置決め機構の動作説明図(その1)である。FIG. 10 is an operation explanatory diagram (part 1) of the positioning mechanism according to the embodiment; 図11は、実施形態に係る位置決め機構の動作説明図(その2)である。FIG. 11 is an operation explanatory diagram (2) of the positioning mechanism according to the embodiment; 図12は、実施形態に係る接合システムが実行する処理の手順を示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart illustrating a procedure of processing executed by the joining system according to the embodiment;

以下に、本開示による直動機構、位置決め機構、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直動機構、位置決め機構、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。 Embodiments for implementing the linear motion mechanism, the positioning mechanism, the joining apparatus, and the joining method according to the present disclosure (hereinafter referred to as "embodiments") will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the linear motion mechanism, the positioning mechanism, the joining apparatus, and the joining method according to the present disclosure are not limited to this embodiment. Further, each embodiment can be appropriately combined within a range that does not contradict the processing contents. Also, in each of the following embodiments, the same parts are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

また、以下に示す実施形態では、「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」といった表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密に「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」であることを要しない。すなわち、上記した各表現は、例えば製造精度、設置精度などのずれを許容するものとする。 Further, in the embodiments described below, expressions such as "constant", "perpendicular", "perpendicular" or "parallel" may be used, but these expressions are strictly "constant", "perpendicular", " It does not have to be "perpendicular" or "parallel". That is, each of the expressions described above allows deviations in, for example, manufacturing accuracy and installation accuracy.

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 drawing referred to below, in order to make the explanation easier to understand, an orthogonal coordinate system is shown in which the X-axis direction, the Y-axis direction and the Z-axis direction that are orthogonal to each other are defined, and the Z-axis positive direction is the vertically upward direction. Sometimes. Also, the direction of rotation about the vertical axis is sometimes called the θ direction.

基板同士を接合する接合装置においては、基板同士を接合する前に、基板同士の水平方向の位置調節が行われる。基板同士の水平方向の位置調節を行う際には、撮像部で基板の接合面を撮像して得られる画像データが用いられる。撮像部は、たとえば、ベース部材に直動可能に可動部材を設けたリニアガイドの可動部材に移動対象物として固定され、基板の接合面を撮像する前に、リニアガイドを用いて撮像部の位置決めが行われる。このリニアガイドでは、可動部材の移動が停止された後に、可動部材が移動方向とは異なる方向にふらつく現象であるドリフトが発生するのが一般的である。その結果、可動部材に固定された撮像部などの移動対象物の位置ずれが発生するおそれがある。撮像部などの移動対象物の位置ずれは、撮像部で撮像される画像データの乱れを生じさせるため、基板同士の水平方向の位置調節の精度を低下させる可能性がある。したがって、移動対象物の位置ずれを抑制することが期待される。 2. Description of the Related Art In a bonding apparatus for bonding substrates together, horizontal positional adjustment of the substrates is performed before the substrates are bonded together. Image data obtained by imaging the bonding surfaces of the substrates with the imaging unit is used when adjusting the horizontal position of the substrates. The imaging unit is fixed as a moving object to a movable member of a linear guide provided with a movable member that can move linearly on the base member, and the imaging unit is positioned using the linear guide before imaging the bonding surface of the substrate. is done. In this linear guide, drift, which is a phenomenon in which the movable member wobbles in a direction different from the moving direction, generally occurs after the movement of the movable member is stopped. As a result, there is a possibility that a moving object such as an imaging unit fixed to the movable member may be displaced. A positional deviation of a moving object such as an imaging unit causes disturbance in image data captured by the imaging unit, which may reduce the accuracy of horizontal position adjustment between substrates. Therefore, it is expected to suppress the displacement of the moving object.

<接合システムの構成>
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。
<Composition of joining system>
First, the configuration of a joining system according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 and 2 are schematic diagrams showing the configuration of the joint system according to the embodiment. Moreover, FIG. 3 is a schematic diagram showing a state before bonding of the first substrate and the second substrate according to the embodiment.

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)。 The bonding system 1 shown in FIG. 1 forms a superimposed substrate T by bonding a first substrate W1 and a second substrate W2 (see FIG. 3).

第1基板W1および第2基板W2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。第1基板W1および第2基板W2は、略同径である。なお、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ってもよい。 The first substrate W1 and the second substrate W2 are substrates in which a plurality of electronic circuits are formed on semiconductor substrates such as silicon wafers and compound semiconductor wafers. The first substrate W1 and the second substrate W2 have substantially the same diameter. The second substrate W2 may be, for example, a bare wafer on which electronic circuits are not formed.

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。 Hereinafter, as shown in FIG. 3, of the plate surfaces of the first substrate W1, the plate surface on the side to be bonded to the second substrate W2 is referred to as "bonding surface W1j", and the surface opposite to the bonding surface W1j is referred to as "bonding surface W1j". The plate surface is described as "non-bonded surface W1n". In addition, among the plate surfaces of the second substrate W2, the plate surface on the side to be 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 comprises a loading/unloading station 2 and a processing station 3 . The loading/unloading station 2 is arranged 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~C4がそれぞれ載置される。カセットC1は複数枚の第1基板W1を収容可能であり、カセットC2は複数枚の第2基板W2を収容可能であり、カセットC3は複数枚の重合基板Tを収容可能である。カセットC4は、たとえば、不具合が生じた基板を回収するためのカセットである。なお、載置板11に載置されるカセットC1~C4の個数は、図示のものに限定されない。 The loading/unloading station 2 includes a mounting table 10 and a transport area 20 . The mounting table 10 includes a plurality of mounting plates 11 . Cassettes C1 to C4 each accommodating a plurality of (for example, 25) substrates in a horizontal state are mounted on each mounting plate 11, respectively. The cassette C1 can accommodate a plurality of first substrates W1, the cassette C2 can accommodate a plurality of second substrates W2, and the cassette C3 can accommodate a plurality of superimposed substrates T. FIG. The cassette C4 is, for example, a cassette for recovering defective substrates. The number of cassettes C1 to C4 placed on the placing plate 11 is not limited to that illustrated.

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~C4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 transport area 20 is arranged adjacent to the mounting table 10 in the positive direction of the X axis. The transport area 20 is provided with a transport path 21 extending in the Y-axis direction and a transport device 22 movable along the transport path 21 . The conveying 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 transport device 22 transfers the first substrate W1, the second substrate W2 and the superimposed substrate T between the cassettes C1 to C4 placed on the platen plate 11 and the third processing block G3 of the processing station 3, which will be described later. Carry out transportation.

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。 The processing station 3 is provided with, for example, three processing blocks G1, G2, G3. The first processing block G1 is arranged on the front side of the processing station 3 (the Y-axis negative direction side in FIG. 1). The second processing block G2 is arranged on the back side of the processing station 3 (the positive direction of the Y axis in FIG. 1), and the third processing block G3 is arranged on the loading/unloading station 2 side of the processing station 3 (the X side in FIG. 1). 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 bonding surfaces W1j and W2j of the first substrate W1 and the second substrate W2 is arranged. The surface modification device 30 cuts the bonds of SiO2 on the bonding surfaces W1j and W2j of the first substrate W1 and the second substrate W2 to form single-bonded SiO, thereby making the bonding surfaces W1j easier to hydrophilize. , W2j.

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、かかる酸素イオンまたは窒素イオンが、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 modification apparatus 30, for example, oxygen gas or nitrogen gas, which is the processing gas, is excited into plasma and ionized under a reduced pressure atmosphere. By irradiating the bonding surfaces W1j and W2j of the first substrate W1 and the second substrate W2 with such oxygen ions or nitrogen ions, the bonding surfaces W1j and W2j are plasma-processed and modified.

また、第1処理ブロックG1には、後述する接合装置41によって第1基板W1と第2基板W2とが接合された重合基板Tの接合状態を検査する検査装置31が配置される。 Also, in the first processing block G1, an inspection device 31 for inspecting the bonded state of the superposed substrate T, in which the first substrate W1 and the second substrate W2 are bonded by the bonding device 41, which will be described later, is arranged.

検査装置31は、たとえば、第1基板W1および第2基板W2に形成されたパターンを赤外線によって撮像し、撮像された画像に基づき、第1基板W1および第2基板W2間におけるパターンのずれを算出する。 For example, the inspection device 31 captures images of the patterns formed on the first substrate W1 and the second substrate W2 using infrared rays, and calculates the deviation of the patterns between the first substrate W1 and the second substrate W2 based on the captured images. do.

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。 A surface hydrophilization device 40 and a bonding device 41 are arranged in the second processing block G2. 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 apparatus 40 supplies pure water onto the first substrate W1 or the second substrate W2 while rotating the first substrate W1 or the second substrate W2 held by the spin chuck, for example. . As a result, the pure water supplied onto the first substrate W1 or the second substrate W2 diffuses over the bonding surfaces W1j and W2j of the first substrate W1 or the second substrate W2, thereby making the bonding surfaces W1j and W2j hydrophilic. .

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 device 41 bonds the hydrophilic 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 superimposed substrate T are provided in this 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 transfer 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 arranged in the transport area 60 . The transport device 61 has a transport arm that is movable vertically, horizontally, and around a vertical axis, for example. The transport device 61 moves within the transport region 60 and transfers the first substrate W1 and the second substrate W1 to predetermined devices in the first processing block G1, the second processing block G2 and the third processing block G3 adjacent to the transport region 60. The substrate W2 and the superimposed substrate T are transferred.

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、または、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 also includes a control device 70 . A control device 70 controls the operation of the joining system 1 . Such control device 70 is, for example, a computer, and includes a control section and a storage section (not shown). The control unit includes a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input/output port, and various circuits. The CPU of such a microcomputer reads out and executes a program stored in the ROM, thereby realizing the control described later. Also, the storage unit is realized by, for example, a semiconductor memory device 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。 The program may be recorded in a computer-readable recording medium and installed in the storage section of the control device 70 from the recording medium. Examples of computer-readable recording media include hard disks (HD), flexible disks (FD), compact disks (CD), magnet optical disks (MO), and memory cards.

<接合装置の構成>
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。
<Structure of joining device>
Next, the configuration of the joining device 41 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 and 5 are schematic diagrams showing the configuration of the joining device 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 bonding apparatus 41 has a processing container 100 whose inside can be sealed. A loading/unloading port 101 for the first substrate W1, the second substrate W2, and the superimposed substrate T is formed on the side surface of the processing container 100 on the transfer region 60 side, and the loading/unloading port 101 is provided with an open/close shutter 102 .

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 interior of the processing container 100 is partitioned into a transfer area T1 and a processing area T2 by an inner wall 103 . The loading/unloading port 101 described above is formed on the side surface of the processing container 100 in the transport area T1. Also, the inner wall 103 is formed with a loading/unloading port 104 for the first substrate W1, the second substrate W2, and the superimposed substrate T. As shown in FIG.

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 area 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 rests the first substrate W1, the second substrate W2 and the superimposed substrate T. FIG. The transition 110 is formed, for example, in two stages, and any two of the first substrate W1, the second substrate W2 and the superimposed substrate T can be placed at the same time.

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 transfer mechanism 111 is movable, for example, in the vertical direction (Z-axis direction), horizontal directions (Y-axis direction, X-axis direction), and directions around the vertical axis (.theta. direction). It has a transport arm. The substrate transport mechanism 111 can transport the first substrate W1, the second substrate W2 and the superimposed 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 orientations of the first substrate W1 and the second substrate W2. Specifically, the position adjusting mechanism 120 includes a base 121 having a holding portion (not shown) that holds and rotates the first substrate W1 and the second substrate W2, and notch portions of the first substrate W1 and the second substrate W2. and a detection unit 122 that detects the position of the . The position adjusting mechanism 120 detects the positions of the notches 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 orientations of the first substrate W1 and the second substrate W2 are 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 has a holding arm 131 that holds the first substrate W1. The holding arm 131 extends in the horizontal direction (X-axis direction). Further, the holding arm 131 is provided with holding members 132 for holding the first substrate W1 at, for example, four positions.

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 section 133 including, for example, a motor. The holding arm 131 is rotatable around the horizontal axis by the driving portion 133 . In addition, the holding arm 131 is rotatable around the driving portion 133 and is also movable in the horizontal direction (X-axis direction). Below the drive unit 133, another drive unit (not shown) is provided, which includes, for example, a motor. This other drive allows the drive 133 to move vertically along a vertically extending support post 134 .

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およ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。 In this way, the first substrate W1 held by the holding member 132 can be rotated around the horizontal axis by the drive unit 133 and can be moved vertically and horizontally. In addition, the first substrate W1 held by the holding member 132 can rotate around the driving portion 133 and move between the position adjusting mechanism 120 and the first holding portion 140, which will be described later.

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 area T2, there are 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 first holder 140 that sucks and holds the lower surface (non-bonded surface W2n) of the second substrate W2 from below. 2 holding portions 141 are provided. The second holding portion 141 is provided below the first holding portion 140 and configured to be arranged to face the first holding portion 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 portion 140 is supported by a support member 180 provided above the first holding portion 140 . The support member 180 is fixed to the ceiling surface of the processing container 100 via a plurality of support columns 181, for example.

第1保持部140の側方には、位置決め機構401を介して、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。位置決め機構401は、第1直動機構および第1直動機構に固定される第2直動機構を備え、上部撮像部145は、第2直動機構に固定される。位置決め機構210は、第1直動機構および第2直動機構によって上部撮像部145の位置決めを行う。 An upper imaging section 145 is provided on the side of the first holding section 140 for imaging the upper surface (bonding surface W2j) of the second substrate W2 held by the second holding section 141 via the positioning mechanism 401. . A CCD camera, for example, is used for the upper imaging unit 145 . The positioning mechanism 401 includes a first linear motion mechanism and a second linear motion mechanism fixed to the first linear motion mechanism, and the upper imaging section 145 is fixed to the second linear motion mechanism. The positioning mechanism 210 positions the upper imaging section 145 by the first linear motion mechanism and the second linear motion mechanism.

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 portion 141 is supported by a first moving portion 160 provided below the second holding portion 141 . The first moving part 160 moves the second holding part 141 in the horizontal direction (X-axis direction) as will be described later. Further, the first moving part 160 is configured to move the second holding part 141 in the vertical direction and to rotate about the vertical axis.

第1移動部160には、位置決め機構402を介して、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。位置決め機構402は、位置決め機構210と同様に第1直動機構および第2直動機構を備え、下部撮像部146は、第2直動機構に固定される。位置決め機構402は、第1直動機構および第2直動機構によって下部撮像部146の位置決めを行う。なお、位置決め機構402のより具体的な構成については、後述する。 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 via the positioning mechanism 402 . A CCD camera, for example, is used for the lower imaging unit 146 . The positioning mechanism 402 includes a first linear motion mechanism and a second linear motion mechanism like the positioning mechanism 210, and the lower imaging section 146 is fixed to the second linear motion mechanism. The positioning mechanism 402 positions the lower imaging section 146 by the first linear motion mechanism and the second linear motion mechanism. A more specific configuration of the positioning mechanism 402 will be described later.

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 part 160 is attached to a pair of rails 162,162. A pair of rails 162, 162 are provided on the lower surface side of the first moving part 160 and extend in the horizontal direction (X-axis direction). The first moving part 160 is configured to be movable along rails 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。 A pair of rails 162 , 162 are arranged on the second moving portion 163 . The second moving part 163 is attached to a pair of rails 164,164. A pair of rails 164, 164 are provided on the lower surface side of the second moving portion 163 and extend in the horizontal direction (Y-axis direction). The second moving part 163 is configured to be movable in the horizontal direction (Y-axis direction) along the rail 164 . The pair of rails 164 , 164 are arranged 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との水平方向における位置合わせを行う。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。 An alignment unit 166 is configured by the first moving unit 160, the second moving unit 163, and the like. The alignment unit 166 aligns the first substrate W1 held by the first holding unit 140 with the second holding unit 141 by moving the second holding unit 141 in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the θ direction. Horizontal alignment with the held second substrate W2 is performed. Further, by moving the second holding portion 141 in the Z-axis direction, the alignment portion 166 can move the first substrate W1 held by the first holding portion 140 and the second substrate W1 held by the second holding portion 141. Vertical alignment is performed with two substrates W2.

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。 Although the second holding portion 141 is moved in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the θ direction here, the alignment portion 166 moves the second holding portion 141 in the X-axis direction and the Y-axis direction, for example. , and the first holding portion 140 may be moved in the θ direction. Also, although the second holding portion 141 is moved in the Z-axis direction here, the alignment portion 166 may move the first holding portion 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, configurations of the first holding portion 140 and the second holding portion 141 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing the first holding portion 140 and the second holding portion 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、支持部材180によって支持される。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。 As shown in FIG. 6 , the first holding portion 140 has a body portion 170 . Body portion 170 is supported by support member 180 . A through hole 176 is formed in the support member 180 and the main body portion 170 so as to vertically penetrate the support member 180 and the main body portion 170 . The position of the through-hole 176 corresponds to the central portion of the first substrate W1 held by the first holding portion 140 by suction. A 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 arranged on the upper surface of the support member 180 and includes a pressing pin 191 , an actuator section 192 and a linear motion mechanism 193 . The pressing pin 191 is a columnar member that extends along the vertical direction and is supported by the actuator section 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 constant direction (here, vertically downward) by air supplied from, for example, an electro-pneumatic regulator (not shown). The actuator unit 192 can control the pressure load applied to the center of the first substrate W1 by coming into contact with the center of the first substrate W1 by air supplied from the electropneumatic regulator. Also, the tip of the actuator section 192 can be vertically moved up and down through the through hole 176 by air from the electro-pneumatic 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を鉛直方向に沿って移動させる。 The actuator section 192 is supported by the direct acting mechanism 193 . The linear motion mechanism 193 moves the actuator section 192 in the vertical direction by a driving section including a motor, for example.

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, the linear motion mechanism 193 controls the movement of the actuator section 192 , and the actuator section 192 controls the pressing load of the pressing pin 191 on the first substrate W<b>1 . As a result, the striker 190 presses the central portion of the first substrate W1 adsorbed and held by the first holding portion 140 to bring it into contact with the second 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 are provided on the lower surface of the body portion 170 to contact the upper surface (non-bonded surface W1n) of the first substrate W1. The plurality of pins 171 have, for example, a diameter dimension of 0.1 mm to 1 mm and a height of several tens of μm to several hundred 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。具体的には、第1保持部140における本体部260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。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。 The first holding part 140 includes a plurality of suction parts for sucking the first substrate W1 in a partial region of the region where the plurality of pins 171 are provided. Specifically, a plurality of outer suction portions 301 and a plurality of inner suction portions 302 are provided on the lower surface of the main body portion 260 of the first holding portion 140 to suck the first substrate W1 by vacuuming. The plurality of outer suction portions 301 and the plurality of inner suction portions 302 have arc-shaped suction regions in plan view. The plurality of outer suction portions 301 and the plurality of inner suction portions 302 have the same height as the pins 171 .

複数の外側吸着部301は、本体部260の外周部に配置される。複数の外側吸着部301は、真空ポンプ等の図示しない吸引装置に接続され、真空引きによって第1基板W1の外周部を吸着する。 A plurality of outer suction portions 301 are arranged on the outer peripheral portion of the main body portion 260 . The plurality of outer suction portions 301 are connected to a suction device (not shown) such as a vacuum pump, and suction the outer peripheral portion of the first substrate W1 by vacuum suction.

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260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。複数の内側吸着部302は、真空ポンプ等の図示しない吸引装置に接続され、真空引きによって第1基板W1の外周部と中心部との間の領域を吸着する。 The plurality of inner suction portions 302 are arranged side by side in the circumferential direction radially inward of the main body portion 260 relative to the plurality of outer suction portions 301 . The plurality of inner suction units 302 are connected to a suction device (not shown) such as a vacuum pump, and suction the region between the outer peripheral portion and the central portion of the first substrate W1 by vacuum suction.

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。 The second holding portion 141 has a main body portion 200 having the same diameter as or a larger diameter than the second substrate W2. Here, the second holding portion 141 having a diameter larger than that of the second substrate W2 is shown. The upper surface of the main body part 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W2n)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。 A plurality of pins 201 are provided on the upper surface of the body portion 200 to contact the lower surface (non-bonded surface W2n) of the second substrate W2. The plurality of pins 201 has, for example, a diameter dimension of 0.1 mm to 1 mm and a height of several tens of μm to several hundred 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。 A lower rib 202 is provided annularly outside the plurality of pins 201 on the upper surface of the main body 200 . The lower rib 202 is formed in an annular shape and supports the outer peripheral portion of the second substrate W2 over the entire circumference.

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。 Further, the main body part 200 has a plurality of lower suction ports 203 . A plurality of lower suction ports 203 are provided in the suction area surrounded by the lower ribs 202 . The plurality of lower suction ports 203 are connected to a suction device (not shown) such as a vacuum pump through suction tubes (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 surrounded by the lower ribs 202 by evacuating the suction area through the plurality of lower suction ports 203 . As a result, the second substrate W<b>2 placed in the adsorption area is held by the second holding part 141 by adsorption.

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 circumference, the second substrate W2 is properly vacuumed up to the outer peripheral portion. As a result, the entire surface of the second substrate W2 can be held by suction. 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 portion 141 when the evacuation of the second substrate W2 is released.

<位置決め機構の構成および動作>
ところで、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を行う際には、上部撮像部145および下部撮像部146で撮像された画像データが用いられる。第1基板W1および第2基板W2の水平方向の位置調節の精度を向上させる観点から、上部撮像部145および下部撮像部146によって第1基板W1の接合面および第2基板W2の接合面を精度良く撮像することが重要である。このため、第1基板W1の接合面および第2基板W2の接合面の撮像に先立って、上部撮像部145および下部撮像部146の位置決めを精度良く行うことが重要となる。
<Configuration and Operation of Positioning Mechanism>
By the way, when adjusting the horizontal position of the first substrate W1 held by the first holding portion 140 and the second substrate W2 held by the second holding portion 141, the upper imaging portion 145 and the lower imaging portion are used. Image data captured by the unit 146 is used. From the viewpoint of improving the accuracy of horizontal positional adjustment of the first substrate W1 and the second substrate W2, the bonding surface of the first substrate W1 and the bonding surface of the second substrate W2 are precisely aligned by the upper imaging unit 145 and the lower imaging unit 146. Good imaging is important. Therefore, it is important to accurately position the upper imaging section 145 and the lower imaging section 146 prior to imaging the bonding surface of the first substrate W1 and the bonding surface of the second substrate W2.

この点、比較例となる従来技術は、例えばベース部材に直動可能に可動部材を設けたリニアガイドの可動部材に撮像部を固定する構造であり、可動部材の移動停止時にドリフトが生じ、その結果、可動部材に固定された撮像部の位置ずれが発生する可能性があった。 In this regard, the prior art, which is a comparative example, has a structure in which the imaging unit is fixed to a movable member of a linear guide, for example, in which a movable member is provided on a base member so as to be able to move directly, and drift occurs when the movable member stops moving. As a result, there is a possibility that the imaging unit fixed to the movable member may be misaligned.

そこで、本実施形態では、位置決め機構401、402は、第1直動機構と第1直動機構に固定された第2直動機構とを備え、第1直動機構に可動部材の移動を規制する部材を備えることとし、可動部材の移動を高精度に停止させることができる構造とした。 Therefore, in this embodiment, the positioning mechanisms 401 and 402 each include a first linear motion mechanism and a second linear motion mechanism fixed to the first linear motion mechanism, and the first linear motion mechanism restricts the movement of the movable member. The structure is such that the movement of the movable member can be stopped with high accuracy.

これにより、第1直動機構上に固定される第2直動機構や、第2直動機構上に固定される撮像部(つまり、上部撮像部145および下部撮像部146)などの移動対象物の位置ずれを抑制することができる。結果として、上部撮像部145および下部撮像部146の位置決めを精度良く行うことが可能となり、上部撮像部145および下部撮像部146による撮像の精度を向上させることが可能となる。以下、図7および図8を参照して、実施形態に係る位置決め機構402の構成について具体的に説明する。なお、位置決め機構401は、位置決め機構402と同様の構成を有するため、ここではその詳細な説明を省略する。 Thereby, a moving object such as a second linear motion mechanism fixed on the first linear motion mechanism and an imaging unit (that is, the upper imaging unit 145 and the lower imaging unit 146) fixed on the second linear motion mechanism can be suppressed. As a result, the positioning of the upper imaging section 145 and the lower imaging section 146 can be performed with high accuracy, and the imaging accuracy of the upper imaging section 145 and the lower imaging section 146 can be improved. The configuration of the positioning mechanism 402 according to the embodiment will be specifically described below with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. Since the positioning mechanism 401 has the same configuration as the positioning mechanism 402, detailed description thereof will be omitted here.

図7は、実施形態に係る位置決め機構402の構成を示す斜視図である。図8は、実施形態に係る位置決め機構402の構成を示す平面図である。 FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the positioning mechanism 402 according to the embodiment. FIG. 8 is a plan view showing the configuration of the positioning mechanism 402 according to the embodiment.

図7および図8に示すように、位置決め機構402は、第1直動機構420と、第1直動機構420に固定される第2直動機構430とを備える。 As shown in FIGS. 7 and 8 , the positioning mechanism 402 includes a first linear motion mechanism 420 and a second linear motion mechanism 430 fixed to the first linear motion mechanism 420 .

第2直動機構430は、下部撮像部146を固定可能な固定面を有する。第2直動機構430は、例えば直動式のピエゾステージとして構成され、下部撮像部146を鉛直軸(直動軸の一例)Vxに沿って移動(直動)させる。これにより、第2直動機構430は、下部撮像部146のフォーカス動作を制御する。なお、第2直動機構430による下部撮像部146の移動距離(ストローク)は、第1直動機構420による第2直動機構430の移動距離(ストローク)よりも小さい。 The second linear motion mechanism 430 has a fixing surface on which the lower imaging section 146 can be fixed. The second direct-acting mechanism 430 is configured, for example, as a direct-acting piezo stage, and moves (directly moves) the lower imaging section 146 along a vertical axis (an example of a direct-acting axis) Vx. Thereby, the second direct-acting mechanism 430 controls the focus operation of the lower imaging section 146 . The moving distance (stroke) of the lower imaging section 146 by the second linear motion mechanism 430 is smaller than the moving distance (stroke) of the second linear motion mechanism 430 by the first linear motion mechanism 420 .

第1直動機構420は、ベース部材421と、可動部材422と、駆動機構423と、固定部材424と、連結部材425と、直動案内部材426とを備える。 The first linear motion mechanism 420 includes a base member 421 , a movable member 422 , a drive mechanism 423 , a fixed member 424 , a connecting member 425 and a linear motion guide member 426 .

ベース部材421は、第1移動部160(図4および図5参照)に固定され、第1直動機構420の基材となる部材である。ベース部材421には、エア供給部421aおよび吸引部421bが設けられる。 The base member 421 is a member that is fixed to the first moving portion 160 (see FIGS. 4 and 5) and serves as a base material of the first direct-acting mechanism 420 . The base member 421 is provided with an air supply portion 421a and a suction portion 421b.

可動部材422は、ベース部材421に対し、直動案内部材426を介して、鉛直軸Vxに沿って直動可能に設けられる。 The movable member 422 is provided to be linearly movable along the vertical axis Vx with respect to the base member 421 via a linear motion guide member 426 .

駆動機構423は、可動部材422を鉛直軸Vxに沿って移動(直動)させる。ここで、図9を参照して、駆動機構423の具体的な構成を説明する。図9は、実施形態に係る位置決め機構402の構成を示す側断面図である。図9では、図8のI-I線における断面が模式的に示されている。なお、図9では、説明の便宜上、位置決め機構402における第2直動機構430の図示を省略している。 The drive mechanism 423 moves (translates) the movable member 422 along the vertical axis Vx. Here, a specific configuration of the drive mechanism 423 will be described with reference to FIG. 9 . FIG. 9 is a side sectional view showing the configuration of the positioning mechanism 402 according to the embodiment. FIG. 9 schematically shows a cross section taken along line II of FIG. In addition, in FIG. 9, the illustration of the second direct-acting mechanism 430 in the positioning mechanism 402 is omitted for convenience of explanation.

駆動機構423は、例えば直動アクチュエータとして構成され、ねじ軸423aと、スライダ423bと、駆動源423cとを備える。ねじ軸423aは、ベース部材421に固定され、鉛直軸Vxに沿って延在する。スライダ423bは、ねじ軸423aおよび可動部材422に固定される。駆動源423cは、ベース部材421に固定され、ねじ軸423aを回転させる。 The drive mechanism 423 is configured as, for example, a direct acting actuator, and includes a screw shaft 423a, a slider 423b, and a drive source 423c. The screw shaft 423a is fixed to the base member 421 and extends along the vertical axis Vx. The slider 423 b is fixed to the screw shaft 423 a and the movable member 422 . The drive source 423c is fixed to the base member 421 and rotates the screw shaft 423a.

駆動機構423は、駆動源423cを用いてねじ軸423aを回転させることにより、ねじ軸423aに固定されたスライダ423bを鉛直軸Vxに沿って移動させる。これにより、駆動機構423は、スライダ423bに固定された可動部材422をスライダ423bとともに鉛直軸Vxに沿って移動させることができる。可動部材422は、後述するように、連結部材425によって固定部材424と連結される。このため、可動部材422が鉛直軸Vxに沿って移動することにより、固定部材424も鉛直軸Vxに沿って移動することができる。 The drive mechanism 423 rotates the screw shaft 423a using the drive source 423c, thereby moving the slider 423b fixed to the screw shaft 423a along the vertical axis Vx. Thereby, the driving mechanism 423 can move the movable member 422 fixed to the slider 423b along the vertical axis Vx together with the slider 423b. The movable member 422 is connected to the fixed member 424 by a connecting member 425 as will be described later. Therefore, when the movable member 422 moves along the vertical axis Vx, the fixed member 424 can also move along the vertical axis Vx.

図7および図8の説明に戻る。固定部材424は、ベース部材421を挟んで可動部材422と反対側に配置され、第2直動機構430を固定可能な固定面424aを有する。 Returning to the description of FIGS. 7 and 8. FIG. The fixed member 424 is arranged on the opposite side of the movable member 422 with the base member 421 interposed therebetween, and has a fixed surface 424 a capable of fixing the second linear motion mechanism 430 .

連結部材425は、固定部材424を、離隔位置と当接位置との間で移動可能に可動部材422と連結する。離隔位置とは、ベース部材421から固定部材424を離隔して可動部材422の移動を許容する位置であり、当接位置とは、ベース部材421に固定部材424を当接して可動部材422の移動を規制する位置である。図8においては、離隔位置に位置する固定部材424が実線で示され、当接位置に位置する固定部材424が破線で示されている。 The connecting member 425 connects the fixed member 424 to the movable member 422 so as to be movable between the separated position and the contact position. The separated position is a position where the fixed member 424 is separated from the base member 421 to allow movement of the movable member 422, and the contact position is a position where the fixed member 424 is brought into contact with the base member 421 and the movable member 422 is moved. is a position that regulates the In FIG. 8, the fixing member 424 positioned at the separated position is indicated by a solid line, and the fixing member 424 positioned at the contact position is indicated by a broken line.

直動案内部材426は、可動部材422を鉛直軸Vxに沿って直動案内する。直動案内部材426としては、例えば、クロスローラガイドまたはボールガイドを用いることができる。 The linear guide member 426 linearly guides the movable member 422 along the vertical axis Vx. As the linear guide member 426, for example, a cross roller guide or a ball guide can be used.

図7~図9に示した各構成要素について、図10および図11を参照して具体的に説明する。図10および図11は、実施形態に係る位置決め機構402の動作説明図(その1)および(その2)である。図10では、可動部材422の移動が実行される場合の各構成要素の動作状態を示し、図11では、可動部材422の移動が停止される場合の各構成要素の動作状態を示す。 Each component shown in FIGS. 7 to 9 will be specifically described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 and 11 are operation explanatory diagrams (1) and (2) of the positioning mechanism 402 according to the embodiment. 10 shows the operation state of each component when the movable member 422 is moved, and FIG. 11 shows the operation state of each component when the movement of the movable member 422 is stopped.

まずベース部材421は、例えばエアベアリングとして構成される。具体的には、図10に示すように、ベース部材421は、エア供給源421dおよびバルブ421cを介してエア供給部421aへエアを供給する。ベース部材421は、固定部材424側の軸受面にエア噴出溝を有し、固定部材424の固定面424aとは反対側の裏面に対して、エア供給部421aへ供給されるエアを噴出して固定部材424を浮上させることにより固定部材424を離隔位置に移動させる。かかる隔離位置においては、固定部材424の鉛直軸Vxに沿った移動が許容されるため(図中の矢印1001)、固定部材424と連結部材425を介して連結された可動部材422の鉛直軸Vxに沿った移動が許容される(図中の矢印1002)。このため、駆動機構423は、駆動源423cを作動させてねじ軸423aを回転させることにより、スライダ423bとともに可動部材422を鉛直軸Vxに沿って移動させることができる。可動部材422が鉛直軸Vxに沿って移動することにより、固定部材424も鉛直軸Vxに沿って移動する。 First, the base member 421 is configured as an air bearing, for example. Specifically, as shown in FIG. 10, the base member 421 supplies air to the air supply portion 421a via an air supply source 421d and a valve 421c. The base member 421 has air ejection grooves on the bearing surface of the fixing member 424 side, and ejects the air supplied to the air supply portion 421a to the back surface of the fixing member 424 opposite to the fixing surface 424a. By floating the fixing member 424, the fixing member 424 is moved to the separated position. In the isolated position, the fixed member 424 is allowed to move along the vertical axis Vx (arrow 1001 in the drawing), so that the movable member 422 connected to the fixed member 424 via the connecting member 425 moves along the vertical axis Vx. is permitted (arrow 1002 in the figure). Therefore, the drive mechanism 423 can move the movable member 422 along with the slider 423b along the vertical axis Vx by operating the drive source 423c to rotate the screw shaft 423a. As the movable member 422 moves along the vertical axis Vx, the fixed member 424 also moves along the vertical axis Vx.

また、ベース部材421は、駆動機構423によって可動部材422の移動が停止される場合に、図11に示すように、バルブ421cを閉じることにより、固定部材424の固定面424aとは反対側の裏面に対するエアの噴出を停止する。 Further, when the movement of the movable member 422 is stopped by the driving mechanism 423, the base member 421 is configured such that, as shown in FIG. Stop blowing air to

次に、連結部材425について説明する。連結部材425は、例えば弾性ヒンジとして構成され、固定部材424を離隔位置と当接位置との間で移動させる方向に伸縮する弾性を有する。連結部材425は、ベース部材421から噴出されるエアの圧力を受けて浮上する固定部材424に引っ張られて伸張する。そして、連結部材425は、ベース部材421からのエアの噴出停止に伴い、自らの弾性の弾性力によって収縮して、固定部材424を離隔位置から当接位置へ移動させる(図中の矢印1101参照)。かかる当接位置においては、固定部材424の鉛直軸Vxに沿った移動が規制されるため、固定部材424と連結部材425を介して連結された可動部材422の鉛直軸Vxに沿った移動が規制される。 Next, the connecting member 425 will be described. The connecting member 425 is configured, for example, as an elastic hinge, and has elasticity that expands and contracts in directions for moving the fixing member 424 between the separated position and the contact position. The connecting member 425 is stretched by being pulled by the fixing member 424 which floats under the pressure of the air ejected from the base member 421 . When the air ejection from the base member 421 stops, the connecting member 425 contracts due to its own elastic force to move the fixing member 424 from the separated position to the contact position (see arrow 1101 in the drawing). ). At this contact position, the movement of the fixed member 424 along the vertical axis Vx is restricted, so that the movable member 422 connected to the fixed member 424 via the connecting member 425 is restricted from moving along the vertical axis Vx. be done.

このように、連結部材425は、駆動機構423によって可動部材422の移動が停止される場合に、固定部材424を離隔位置から当接位置へ移動させることにより、可動部材422の移動を規制することができる。すなわち、連結部材425は、可動部材422の移動停止に伴う可動部材422および固定部材424のドリフトを抑制することができ、可動部材422および固定部材424の移動を高精度に停止させることができる。これにより、可動部材422および固定部材424の静定性が向上することで、連結部材425は、固定部材424の固定面424aに固定される第2直動機構430や第2直動機構430の固定面に固定される下部撮像部146の位置ずれを抑制することができる。結果として、位置決め機構402は、下部撮像部146の位置決めを精度良く行うことが可能となり、下部撮像部146による撮像の精度を向上させることが可能となる。 Thus, when the movement of the movable member 422 is stopped by the drive mechanism 423, the connecting member 425 restricts the movement of the movable member 422 by moving the fixed member 424 from the separated position to the contact position. can be done. That is, the connecting member 425 can suppress the drift of the movable member 422 and the fixed member 424 when the movement of the movable member 422 is stopped, and can stop the movement of the movable member 422 and the fixed member 424 with high accuracy. As a result, the static stability of the movable member 422 and the fixed member 424 is improved, and the connecting member 425 serves to fix the second linear motion mechanism 430 and the second linear motion mechanism 430 fixed to the fixed surface 424a of the fixed member 424. It is possible to suppress positional deviation of the lower imaging section 146 fixed to the surface. As a result, the positioning mechanism 402 can accurately position the lower imaging section 146, and the imaging accuracy of the lower imaging section 146 can be improved.

なお、図11に示すように、ベース部材421は、吸引部421bおよびバルブ421eを介して、例えば真空ポンプなどの吸引装置421fに接続され、吸引装置421fの吸引によって、当接位置に位置する固定部材424を軸受面に吸着することができる。これにより、可動部材422の移動がより強固に規制されることから、可動部材422の移動停止に伴う可動部材422および固定部材424のドリフトをより抑制することができる。 As shown in FIG. 11, the base member 421 is connected to a suction device 421f such as a vacuum pump via a suction portion 421b and a valve 421e. A member 424 can be attracted to the bearing surface. As a result, the movement of the movable member 422 is more strongly restricted, so that the drift of the movable member 422 and the fixed member 424 due to the stoppage of the movement of the movable member 422 can be further suppressed.

また、駆動機構423における駆動源423cの電源は、可動部材422の移動が停止される場合に、オフにされてもよい。これにより、駆動源423cから可動部材222に伝達される熱に起因した不具合を防止することができる。 Also, the power source 423c in the drive mechanism 423 may be turned off when the movement of the movable member 422 is stopped. As a result, problems caused by heat transferred from the drive source 423c to the movable member 222 can be prevented.

<接合システムの具体的動作>
次に、接合システム1の具体的な動作について図12を参照して説明する。図12は、実施形態に係る接合システム1が実行する処理の手順を示すフローチャートである。図12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。
<Specific operation of the joining system>
Next, specific operations of the joining system 1 will be described with reference to FIG. 12 . FIG. 12 is a flowchart showing the procedure of processing executed by the joining system 1 according to the embodiment. Various processes shown in FIG. 12 are executed under the control of 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 mounting plate 11 of the loading/unloading station 2. be. After that, the first substrate W<b>1 in the cassette C<b>1 is taken out by the transport device 22 and transported to the transition device 50 of the third processing block G<b>3 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、表面改質装置30において接合面W1jが改質される(ステップS101)。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。 Next, the first substrate W1 is transferred by the transfer device 61 to the surface modification device 30 of the first processing block G1, and the bonding surface W1j is modified in the surface modification device 30 (step S101). In the surface modification apparatus 30, the oxygen gas, which is the processing gas, is excited into plasma and ionized under a predetermined reduced pressure atmosphere. The bonding surface W1j of the first substrate W1 is irradiated with the oxygen ions, and the bonding surface W1j is plasma-processed. Thereby, the bonding surface W1j of the first substrate W1 is modified.

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 transported by the transport device 61 to the surface hydrophilization device 40 of the second processing block G2. In the surface hydrophilization device 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 hydroxyl groups (silanol groups) adhere to the bonding surface W1j of the first substrate W1 modified in the surface modification device 30, thereby The joint surface W1j is made hydrophilic. The pure water also cleans the bonding surface W1j of the first substrate W1 (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 loaded into the bonding device 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。 After that, the first substrate W<b>1 is transferred from the position adjusting mechanism 120 to the holding arm 131 of the reversing mechanism 130 . Subsequently, in the transport area T1, the holding arm 131 is reversed to reverse the front and back surfaces of the first substrate W1 (step S104). That is, the bonding surface W1j of the first substrate W1 faces 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、第1保持部140によって第1基板W1が吸着保持される(ステップ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。 Thereafter, the holding arm 131 of the reversing mechanism 130 rotates and moves below the first holding portion 140 . Then, the first substrate W1 is transferred from the reversing mechanism 130 to the first holding unit 140, and the first substrate W1 is sucked and held by the first holding unit 140 (step S105). In step S<b>105 , the first holding unit 140 sucks and holds the first substrate W<b>1 using all of the plurality of outer suction portions 301 and the plurality of inner suction portions 302 .

第1基板W1に対するステップS101~S105の処理と重複して、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。 The processing for the second substrate W2 is performed in duplicate with the processing of steps S101 to S105 for the first substrate W1. 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 of 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S106)。ステップS106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 transported to the surface modification device 30 by the transport device 61, and the bonding surface W2j of the second substrate W2 is modified (step S106). The modification of the bonding surface W2j of the second substrate W2 in step S106 is the same as 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S107)。ステップS107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。 After that, the second substrate W2 is transported to the surface hydrophilization device 40 by the transport device 61, and the bonding surface W2j of the second substrate W2 is hydrophilized and cleaned (step S107). Hydrophilization and cleaning of the bonding surface W2j of the second substrate W2 in step S107 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S108)。 After that, the second substrate W<b>2 is transferred to the bonding device 41 by the transfer device 61 . The second substrate W<b>2 loaded into the bonding device 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 S108).

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S109)。 After that, the second substrate W2 is transferred to the second holding portion 141 by the substrate transfer mechanism 111 and held by suction on the second holding portion 141 (step S109).

次に、位置決め機構401、402によって、第1基板W1および第2基板W2の接合面W1j,W2jを撮像する撮像部(つまり、上部撮像部145および下部撮像部146)の鉛直方向での位置決めが行われる(ステップS110)。 Next, the positioning mechanisms 401 and 402 position the imaging units (that is, the upper imaging unit 145 and the lower imaging unit 146) for imaging the bonding surfaces W1j and W2j of the first substrate W1 and the second substrate W2 in the vertical direction. is performed (step S110).

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S111)。具体的には、まず、第1移動部160および第2移動部163によって第2保持部141を水平方向に移動させながら、上部撮像部145を用いて第2基板W2の接合面W2jの基準点を撮像する。同時に、第2保持部141を水平方向に移動させながら、下部撮像部146を用いて第1基板W1の接合面W1jの基準点を撮像する。 Next, the horizontal positions of the first substrate W1 held by the first holding unit 140 and the second substrate W2 held by the second holding unit 141 are adjusted (step S111). Specifically, first, while moving the second holding unit 141 in the horizontal direction by the first moving unit 160 and the second moving unit 163, the upper imaging unit 145 is used to move the reference point of the bonding surface W2j of the second substrate W2. is imaged. At the same time, while moving the second holding part 141 in the horizontal direction, the lower imaging part 146 is used to image the reference point of the bonding surface W1j of the first substrate W1.

撮像された画像データは、制御装置70に出力される。そして、制御装置70は、撮像された画像データに基づいて、第1基板W1の基準点と第2基板W2の基準点とを特定する。そして、制御装置70は、第1基板W1の基準点と第2基板W2の基準点とが一致するように、第1移動部160および第2移動部163を移動させる。これにより、第1保持部140と第2保持部141との水平方向位置が調節され、第1基板W1と第2基板W2との水平方向位置が調節される。 The captured image data is output to the control device 70 . Then, the control device 70 identifies the reference point of the first substrate W1 and the reference point of the second substrate W2 based on the captured image data. Then, the control device 70 moves the first moving part 160 and the second moving part 163 so that the reference point of the first substrate W1 and the reference point of the second substrate W2 are aligned. Accordingly, the horizontal positions of the first holding part 140 and the second holding part 141 are adjusted, and the horizontal positions of the first substrate W1 and the second substrate W2 are adjusted.

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S112)。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。 Next, the vertical positions of the first substrate W1 held by the first holding portion 140 and the second substrate W2 held by the second holding portion 141 are adjusted (step S112). Specifically, the first moving unit 160 moves the second holding unit 141 vertically upward, thereby bringing the second substrate W2 closer to the first substrate W1.

次に、複数の内側吸着部302による第1基板W1の吸着保持を解除した後(ステップS113)、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S114)。 Next, after releasing the suction and holding of the first substrate W1 by the plurality of inner suction portions 302 (step S113), the pressing pins 191 of the striker 190 are lowered to press down the center portion of the first substrate W1 (step S113). S114).

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される。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,S106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,S107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、第1基板W1の中心部と第2基板W2の中心部とに接合領域が形成される。 When the central portion of the first substrate W1 contacts 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, the pressing force is applied. 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 have been modified in steps S101 and S106, respectively, the Van der Waals force (intermolecular force) between the bonding surfaces W1j and W2j ) is generated, and the joint surfaces W1j and W2j are joined together. Furthermore, since the bonding surface W1j of the first substrate W1 and the bonding surface W2j of the second substrate W2 have been made hydrophilic in steps S102 and S107, respectively, the hydrophilic groups between the bonding surfaces W1j and W2j are hydrogen-bonded to form the bonding surface W1j. , W2j are firmly joined together. In this manner, a bonding region is formed between the central portion of the first substrate W1 and the central portion of the second substrate W2.

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が拡大していくボンディングウェーブが発生する。 After that, a bonding wave is generated between the first substrate W1 and the second substrate W2 in which the bonding area expands from the central portion of the first substrate W1 and the second substrate W2 toward the outer peripheral portion.

その後、複数の外側吸着部301による第1基板W1の吸着保持が解除される(ステップS115)。これにより、外側吸着部301によって吸着保持されていた第1基板W1の外周部が落下する。この結果、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 and holding of the first substrate W1 by the plurality of outer suction portions 301 is released (step S115). As a result, the outer peripheral portion of the first substrate W1 sucked and held by the outer suction portion 301 drops. As a result, the entire surface of the bonding surface W1j of the first substrate W1 and the bonding surface W2j of the second substrate W2 are in contact with each other, and the superimposed substrate T is formed.

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によって接合装置41から搬出される。こうして、一連の接合処理が終了する。 Thereafter, the pressing pins 191 are lifted up to the first holding portion 140, and the suction holding of the second substrate W2 by the second holding portion 141 is released. After that, the superimposed substrate T is carried out from the bonding device 41 by the transport device 61 . In this way, a series of joining processes is completed.

<効果>
上述してきたように、実施形態に係る直動機構(例えば、第1直動機構420)は、ベース部材(例えば、ベース部材421)と、可動部材(例えば、可動部材422)と、駆動機構(例えば、駆動機構423)と、固定部材(例えば、固定部材424)と、連結部材(例えば、連結部材425)とを備える。可動部材は、ベース部材に対し、直動軸(例えば、鉛直軸Vx)に沿って直動可能に設けられる。駆動機構は、可動部材を直動軸に沿って移動させる。固定部材は、ベース部材を挟んで可動部材と反対側に配置され、移動対象物(例えば、第2直動機構430)を固定可能な固定面(例えば、固定面424a)を有する。連結部材は、固定部材を、ベース部材から固定部材を離隔して可動部材の移動を許容する離隔位置とベース部材に固定部材を当接して可動部材の移動を規制する当接位置との間で移動可能に可動部材と連結する。これにより、実施形態に係る直動機構によれば、移動対象物の位置ずれを抑制することができる。
<effect>
As described above, the linear motion mechanism (eg, first linear motion mechanism 420) according to the embodiment includes a base member (eg, base member 421), a movable member (eg, movable member 422), and a drive mechanism ( For example, it includes a drive mechanism 423), a fixing member (for example, fixing member 424), and a connecting member (for example, connecting member 425). The movable member is provided to be linearly movable with respect to the base member along a linear motion axis (for example, vertical axis Vx). The drive mechanism moves the movable member along the linear motion axis. The fixed member is arranged on the opposite side of the movable member across the base member, and has a fixed surface (eg, fixed surface 424a) capable of fixing the object to be moved (eg, second linear motion mechanism 430). The connecting member moves the fixed member between a separated position where the fixed member is separated from the base member to allow movement of the movable member and a contact position where the fixed member is brought into contact with the base member to restrict movement of the movable member. It is movably connected to the movable member. Thereby, according to the direct-acting mechanism according to the embodiment, it is possible to suppress the displacement of the object to be moved.

また、連結部材は、弾性ヒンジであり、固定部材を離隔位置と当接位置との間で移動させる方向に伸縮する弾性を有してもよい。これにより、実施形態に係る直動機構によれば、当接位置に位置する固定部材を連結部材の弾性の弾性力によってベース部材へ押し付けることができ、固定部材および該固定部材と連結された可動部材の静定性を向上することができる。 Further, the connecting member may be an elastic hinge and have elasticity that expands and contracts in a direction for moving the fixing member between the separated position and the contact position. Thus, according to the linear motion mechanism according to the embodiment, the fixed member positioned at the abutment position can be pressed against the base member by the elastic force of the connecting member, and the fixed member and the movable body connected to the fixed member can be pressed against the base member. The static definiteness of the member can be improved.

また、ベース部材は、エアベアリングであり、可動部材の移動が実行される場合に、固定部材の固定面とは反対側の裏面に対してエアを噴出して固定部材を浮上させることにより固定部材を離隔位置に移動させてもよい。これにより、実施形態に係る直動機構によれば、エアを用いて可動部材の移動を容易に許容することができる。 In addition, the base member is an air bearing, and when the movable member is moved, air is ejected to the back surface of the fixed member opposite to the fixed surface to float the fixed member. may be moved to the remote position. Thus, according to the linear motion mechanism according to the embodiment, it is possible to easily allow the movement of the movable member using air.

また、ベース部材は、可動部材の移動が停止される場合に、エアの噴出を停止してもよい。また、連結部材は、ベース部材から噴出されるエアの圧力を受けて浮上する固定部材に引っ張られて伸張してもよい。また、連結部材は、ベース部材からのエアの噴出停止に伴い、弾性の弾性力によって収縮して、固定部材を離隔位置から当接位置へ移動させてもよい。これにより、実施形態に係る直動機構によれば、連結部材の弾性の弾性力を用いて可動部材の移動を容易に規制することができる。 Further, the base member may stop blowing air when the movement of the movable member is stopped. Further, the connecting member may be stretched by being pulled by a fixing member that floats under the pressure of air ejected from the base member. Further, the connection member may be contracted by an elastic elastic force when the ejection of air from the base member is stopped, and the fixing member may be moved from the separated position to the contact position. Thereby, according to the direct-acting mechanism according to the embodiment, it is possible to easily regulate the movement of the movable member by using the elastic force of the connecting member.

また、ベース部材は、吸引装置に接続され、吸引装置の吸引によって当接位置に位置する固定部材を吸着してもよい。これにより、実施形態に係る直動機構によれば、可動部材の移動停止に伴う可動部材および固定部材のドリフトをより抑制することができる。 Further, the base member may be connected to a suction device and suck the fixed member positioned at the contact position by suction of the suction device. As a result, according to the linear motion mechanism according to the embodiment, it is possible to further suppress the drift of the movable member and the fixed member that accompanies the movement stop of the movable member.

また、直動機構は、可動部材を直動軸に沿って直動案内する直動案内部材(例えば、直動案内部材426)をさらに備えてもよい。また、直動案内部材は、クロスローラガイドまたはボールガイドであってもよい。これにより、実施形態に係る直動機構によれば、可動部材を直動軸に沿って円滑に移動させることができる。 Further, the linear motion mechanism may further include a linear motion guide member (for example, a linear motion guide member 426) that linearly guides the movable member along the linear motion shaft. Also, the linear guide member may be a cross roller guide or a ball guide. Thereby, according to the direct-acting mechanism according to the embodiment, the movable member can be smoothly moved along the direct-acting shaft.

また、駆動機構は、ねじ軸(例えば、ねじ軸423a)と、スライダ(例えば、スライダ423b)と、駆動源(例えば、駆動源423c)とを備えてもよい。ねじ軸は、ベース部材に固定され、直動軸に沿って延在してもよい。スライダは、ねじ軸および可動部材に固定されてもよい。駆動源は、ベース部材に固定され、ねじ軸を回転させることにより、スライダとともに可動部材を直動軸に沿って移動させてもよい。そして、駆動源の電源は、可動部材の移動が停止される場合に、オフにされてもよい。これにより、実施形態に係る直動機構によれば、駆動源から可動部材に伝達される熱に起因した不具合を防止することができる。 The drive mechanism may also include a screw shaft (eg, screw shaft 423a), a slider (eg, slider 423b), and a drive source (eg, drive source 423c). The threaded shaft may be fixed to the base member and extend along the linear motion axis. The slider may be fixed to the screw shaft and the movable member. The drive source may be fixed to the base member and rotate the screw shaft to move the movable member together with the slider along the linear motion shaft. Then, the power source of the drive source may be turned off when the movement of the movable member is stopped. As a result, according to the linear motion mechanism according to the embodiment, it is possible to prevent problems caused by heat transmitted from the drive source to the movable member.

<その他の変形例>
上述した実施形態では、位置決め機構401、402を用いて撮像部(つまり、上部撮像部145および下部撮像部146)の鉛直方向での位置決めを行う例について説明したが、位置決めの対象は、撮像部に限られない。例えば、第1移動部160および第2移動部163を用いて第1保持部140と第2保持部141との水平方向位置を調節する場合においても、本開示の位置決め機構を第1移動部160および第2移動部163に適用可能である。
<Other Modifications>
In the above-described embodiment, an example in which the imaging units (that is, the upper imaging unit 145 and the lower imaging unit 146) are positioned in the vertical direction using the positioning mechanisms 401 and 402 has been described. is not limited to For example, even when the horizontal positions of the first holding portion 140 and the second holding portion 141 are adjusted using the first moving portion 160 and the second moving portion 163, the positioning mechanism of the present disclosure and the second moving part 163 .

なお、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、添付の請求の範囲およ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 noted that the embodiments disclosed this time should be considered as examples in all respects and not restrictive. Indeed, the above-described embodiments may be embodied in many different forms. Also, the above-described embodiments may be omitted, substituted, or modified in various ways without departing from the scope and spirit of the appended claims.

1 接合システム
2 搬入出ステーション
3 処理ステーション
30 表面改質装置
40 表面親水化装置
41 接合装置
70 制御装置
140 第1保持部
141 第2保持部
145 上部撮像部
146 下部撮像部
160 第1移動部
163 第2移動部
401、402 位置決め機構
420 第1直動機構
421 ベース部材
421a エア供給部
421b 吸引部
421c バルブ
421d エア供給源
421e バルブ
421f 吸引装置
422 可動部材
423 駆動機構
423a ねじ軸
423b スライダ
423c 駆動源
424 固定部材
424a 固定面
425 連結部材
426 直動案内部材
430 第2直動機構
W1 第1基板
W2 第2基板
1 Joining system 2 Loading/unloading station 3 Processing station 30 Surface modification device 40 Surface hydrophilization device 41 Joining device 70 Control device 140 First holding unit 141 Second holding unit 145 Upper imaging unit 146 Lower imaging unit 160 First moving unit 163 Second moving parts 401, 402 Positioning mechanism 420 First linear motion mechanism 421 Base member 421a Air supply part 421b Suction part 421c Valve 421d Air supply source 421e Valve 421f Suction device 422 Movable member 423 Drive mechanism 423a Screw shaft 423b Slider 423c Drive source 424 fixing member 424a fixing surface 425 connecting member 426 linear motion guide member 430 second linear motion mechanism W1 first substrate W2 second substrate

Claims (11)

ベース部材と、
前記ベース部材に対し、直動軸に沿って直動可能に設けられる可動部材と、
前記可動部材を前記直動軸に沿って移動させる駆動機構と、
前記ベース部材を挟んで前記可動部材と反対側に配置され、移動対象物を固定可能な固定面を有する固定部材と、
前記固定部材を、前記ベース部材から前記固定部材を離隔して前記可動部材の移動を許容する離隔位置と前記ベース部材に前記固定部材を当接して前記可動部材の移動を規制する当接位置との間で移動可能に前記可動部材と連結する連結部材と
を備える、直動機構。
a base member;
a movable member provided to be linearly movable along a linear motion axis with respect to the base member;
a drive mechanism for moving the movable member along the linear motion axis;
a fixing member disposed on the opposite side of the movable member across the base member and having a fixing surface capable of fixing a moving object;
The fixed member is separated from the base member at a separated position to allow movement of the movable member, and at a contact position at which the fixed member is brought into contact with the base member to restrict movement of the movable member. a connecting member movably connected to the movable member between the linear motion mechanism.
前記連結部材は、
弾性ヒンジであり、前記固定部材を前記離隔位置と前記当接位置との間で移動させる方向に伸縮する弾性を有する、請求項1に記載の直動機構。
The connecting member is
2. The linear motion mechanism according to claim 1, wherein the hinge is an elastic hinge and has elasticity for expanding and contracting in a direction for moving the fixed member between the separated position and the contact position.
前記ベース部材は、
エアベアリングであり、前記可動部材の移動が実行される場合に、前記固定部材の前記固定面とは反対側の裏面に対してエアを噴出して前記固定部材を浮上させることにより前記固定部材を前記離隔位置に移動させる、請求項2に記載の直動機構。
The base member is
The air bearing is an air bearing, and when the movable member is moved, the fixed member is lifted by ejecting air to the back surface of the fixed member opposite to the fixed surface to levitate the fixed member. 3. The linear motion mechanism according to claim 2, which moves to said separated position.
前記ベース部材は、
前記可動部材の移動が停止される場合に、前記エアの噴出を停止し、
前記連結部材は、
前記ベース部材から噴出される前記エアの圧力を受けて浮上する前記固定部材に引っ張られて伸張し、前記ベース部材からの前記エアの噴出停止に伴い、前記弾性の弾性力によって収縮して、前記固定部材を前記離隔位置から前記当接位置へ移動させる、請求項3に記載の直動機構。
The base member is
stopping blowing of the air when the movement of the movable member is stopped;
The connecting member is
It is stretched by being pulled by the fixed member that floats under the pressure of the air ejected from the base member, and contracted by the elastic force of the elastic force when the ejection of the air from the base member stops. 4. The linear motion mechanism according to claim 3, wherein the fixed member is moved from the separated position to the contact position.
前記ベース部材は、
吸引装置に接続され、前記吸引装置の吸引によって前記当接位置に位置する前記固定部材を吸着する、請求項4に記載の直動機構。
The base member is
5. The linear motion mechanism according to claim 4, which is connected to a suction device and sucks said fixing member positioned at said contact position by suction of said suction device.
前記可動部材を前記直動軸に沿って直動案内する直動案内部材をさらに備える、請求項1~5のいずれか一つに記載の直動機構。 The linear motion mechanism according to any one of claims 1 to 5, further comprising a linear motion guide member that linearly guides the movable member along the linear motion shaft. 前記直動案内部材は、
クロスローラガイドまたはボールガイドである、請求項6に記載の直動機構。
The linear guide member is
7. The linear motion mechanism according to claim 6, which is a cross roller guide or a ball guide.
前記駆動機構は、
前記ベース部材に固定され、前記直動軸に沿って延在するねじ軸と、
前記ねじ軸および前記可動部材に固定されるスライダと、
前記ベース部材に固定され、前記ねじ軸を回転させることにより、前記スライダとともに前記可動部材を前記直動軸に沿って移動させる駆動源と
を備え、
前記駆動源の電源は、前記可動部材の移動が停止される場合に、オフにされる、請求項1~7のいずれか一つに記載の直動機構。
The drive mechanism is
a screw shaft fixed to the base member and extending along the linear motion shaft;
a slider fixed to the screw shaft and the movable member;
a drive source fixed to the base member and configured to move the movable member together with the slider along the linear motion shaft by rotating the screw shaft;
8. The linear motion mechanism according to any one of claims 1 to 7, wherein the power source of said drive source is turned off when movement of said movable member is stopped.
第1直動機構と、
前記第1直動機構に固定される第2直動機構と
を備え、
前記第1直動機構は、
ベース部材と、
前記ベース部材に直動軸に沿って直動可能に設けられる可動部材と、
前記可動部材を前記直動軸に沿って移動させる駆動機構と、
前記ベース部材を挟んで前記可動部材と反対側に配置され、前記第2直動機構を固定可能な固定面を有する固定部材と、
前記固定部材を、前記ベース部材から前記固定部材を離隔して前記可動部材の移動を許容する離隔位置と前記ベース部材に前記固定部材を当接して前記可動部材の移動を規制する当接位置との間で移動可能に前記可動部材と連結する連結部材と
を備える、位置決め機構。
a first linear motion mechanism;
a second linear motion mechanism fixed to the first linear motion mechanism,
The first linear motion mechanism is
a base member;
a movable member provided on the base member so as to be linearly movable along a linear motion axis;
a drive mechanism for moving the movable member along the linear motion axis;
a fixing member disposed on the opposite side of the movable member with respect to the base member and having a fixing surface capable of fixing the second linear motion mechanism;
The fixed member is separated from the base member at a separated position to allow movement of the movable member, and at a contact position at which the fixed member is brought into contact with the base member to restrict the movement of the movable member. and a connecting member movably connected to the movable member between.
基板同士を接合する接合装置であって、
第1基板を上方から吸着保持する第1保持部と、
第2基板を下方から吸着保持する第2保持部と、
前記第1保持部および前記第2保持部の一方を他方に対して水平方向に移動させる移動部と、
第1直動機構と、前記第1直動機構に固定される第2直動機構とを備える位置決め機構と、
前記位置決め機構の前記第2直動機構に固定され、前記第1基板または前記第2基板の接合面を撮像する撮像部と
を備え、
前記第1直動機構は、
ベース部材と、
前記ベース部材に直動軸に沿って直動可能に設けられる可動部材と、
前記可動部材を前記直動軸に沿って移動させる駆動機構と、
前記ベース部材を挟んで前記可動部材と反対側に配置され、前記第2直動機構を固定可能な固定面を有する固定部材と、
前記固定部材を、前記ベース部材から前記固定部材を離隔して前記可動部材の移動を許容する離隔位置と前記ベース部材に前記固定部材を当接して前記可動部材の移動を規制する当接位置との間で移動可能に前記可動部材と連結する連結部材と
を備える、接合装置。
A bonding apparatus for bonding substrates,
a first holding part that sucks and holds the first substrate from above;
a second holding part that sucks and holds the second substrate from below;
a moving part that horizontally moves one of the first holding part and the second holding part with respect to the other;
a positioning mechanism comprising a first linear motion mechanism and a second linear motion mechanism fixed to the first linear motion mechanism;
an imaging unit that is fixed to the second linear motion mechanism of the positioning mechanism and captures an image of the joint surface of the first substrate or the second substrate,
The first linear motion mechanism is
a base member;
a movable member provided on the base member so as to be linearly movable along a linear motion axis;
a drive mechanism for moving the movable member along the linear motion axis;
a fixing member disposed on the opposite side of the movable member with respect to the base member and having a fixing surface capable of fixing the second linear motion mechanism;
The fixed member is separated from the base member at a separated position to allow movement of the movable member, and at a contact position at which the fixed member is brought into contact with the base member to restrict the movement of the movable member. and a connecting member that is movably connected to the movable member between.
基板同士を接合する接合方法であって、
第1基板を上方から吸着保持する第1保持部を用いて前記第1基板を吸着保持する工程と、
第2基板を下方から吸着保持する第2保持部を用いて前記第2基板を吸着保持する工程と、
第1直動機構と、前記第1直動機構に固定される第2直動機構とを備える位置決め機構であって、前記第1直動機構は、ベース部材と、前記ベース部材に直動軸に沿って直動可能に設けられる可動部材と、前記可動部材を前記直動軸に沿って移動させる駆動機構と、前記ベース部材を挟んで前記可動部材と反対側に配置され、前記第2直動機構を固定可能な固定面を有する固定部材と、前記固定部材を、前記ベース部材から前記固定部材を離隔して前記可動部材の移動を許容する離隔位置と前記ベース部材に前記固定部材を当接して前記可動部材の移動を規制する当接位置との間で移動可能に前記可動部材と連結する連結部材とを備える前記位置決め機構を用いて、前記位置決め機構の前記第2直動機構に固定され、前記第1基板および前記第2基板の接合面を撮像する撮像部の位置決めを行う工程と、
前記第1保持部および前記第2保持部の一方を他方に対して水平方向に移動させる移動部を用いて、前記第1保持部および前記第2保持部の水平方向の位置調節を行う工程と
を含み、
前記位置調節を行う工程は、
前記撮像部で撮像される画像データに基づいて、前記移動部を移動させる、接合方法。
A bonding method for bonding substrates,
a step of sucking and holding the first substrate using a first holding portion that sucks and holds the first substrate from above;
sucking and holding the second substrate using a second holding part that sucks and holds the second substrate from below;
A positioning mechanism comprising a first linear motion mechanism and a second linear motion mechanism fixed to the first linear motion mechanism, wherein the first linear motion mechanism includes a base member and a linear motion shaft mounted on the base member. a drive mechanism for moving the movable member along the linear motion shaft; a fixed member having a fixed surface capable of fixing a moving mechanism; a spaced position separating the fixed member from the base member to allow movement of the movable member; The positioning mechanism is fixed to the second direct-acting mechanism using the positioning mechanism that includes a connecting member that connects the movable member so as to be movable between a contact position that contacts and restricts the movement of the movable member. a step of positioning an imaging unit for imaging the bonding surfaces of the first substrate and the second substrate;
adjusting the horizontal positions of the first holding part and the second holding part using a moving part for moving one of the first holding part and the second holding part in the horizontal direction with respect to the other; including
The step of adjusting the position includes:
A bonding method, wherein the moving section is moved based on image data captured by the imaging section.
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