JP4955070B2 - Bonded substrate manufacturing apparatus and bonded substrate manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、貼合せ基板製造装置および貼合せ基板製造方法に関する。
本願は、2007年11月09日に、日本国に出願された特願2007−291946号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
The present invention relates to a bonded substrate manufacturing apparatus and a bonded substrate manufacturing method.
This application claims priority on November 09, 2007 based on Japanese Patent Application No. 2007-291946 for which it applied to Japan, and uses the content here.

液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ(FPD)は、2枚の基板を貼り合せた構造を有している。例えば、液晶ディスプレイは、複数のTFT(薄膜トランジスタ)がマトリクス状に形成されたアレイ基板(TFT基板)と、カラーフィルタや遮光膜などが形成されたカラーフィルタ基板(CF基板)とが数μm程度の間隔で対向して配置され、両基板間に液晶が封入されるとともに、両基板が光硬化性樹脂を含むシール部材(接着剤)で互いに貼り合わされて製造される。この2枚の基板の貼り合わせは、不純ガスの混入などを防止するために、真空環境下で行う。   A flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display or a plasma display has a structure in which two substrates are bonded together. For example, in a liquid crystal display, an array substrate (TFT substrate) in which a plurality of TFTs (thin film transistors) are formed in a matrix and a color filter substrate (CF substrate) in which a color filter, a light-shielding film, and the like are formed are about several μm. The liquid crystal is sealed between the two substrates, and the two substrates are manufactured by being bonded to each other with a seal member (adhesive) containing a photocurable resin. The two substrates are bonded together in a vacuum environment in order to prevent mixing of impure gas.

このような2枚の基板を貼り合わせる装置としては、例えば特許文献1の基板貼合せ装置が知られている。特許文献1の基板貼合せ装置は、上側容器と下側容器とで構成される真空チャンバと、上基板を移動させるための上基板搬送治具と、上側容器を上下移動させるための第一の支持棒と、その支持棒が支持されているベース板と、上基板搬送治具を上下移動させるための第二の支持棒と、を備えている。   As an apparatus for bonding such two substrates, for example, a substrate bonding apparatus disclosed in Patent Document 1 is known. The substrate laminating apparatus of Patent Document 1 includes a vacuum chamber composed of an upper container and a lower container, an upper substrate conveying jig for moving the upper substrate, and a first for moving the upper container up and down. A support bar, a base plate on which the support bar is supported, and a second support bar for moving the upper substrate transport jig up and down are provided.

上記の基板貼合せ装置では、第一の支持棒を下方向へ移動させて、上側容器と下側容器とが当接して真空チャンバが構成されるとともに、第二の支持棒を下方向へ移動させて、上基板と下基板とが所定間隔で対向配置されるように上基板搬送治具を下降する。その後、上基板と下基板との位置合わせをして、これらを貼り合わせるものである。
特開2007−212572号公報
In the above-mentioned substrate laminating apparatus, the first support bar is moved downward, the upper container and the lower container are brought into contact with each other to form a vacuum chamber, and the second support bar is moved downward. Then, the upper substrate transport jig is lowered so that the upper substrate and the lower substrate are arranged to face each other at a predetermined interval. Thereafter, the upper substrate and the lower substrate are aligned and bonded together.
JP 2007-212572 A

上記の特許文献1の貼合せ基板製造装置は、処理室内を真空引きした後に、上基板と下基板との位置合わせをし、これら2枚の基板を貼り合わせる。しかしながら、上基板と下基板との位置合わせをした後に、ベース板に備え付けられている第二の支持棒を移動させることにより上基板搬送治具を移動させると、上基板と下基板との位置が相対的にずれる虞がある。これは、ベース板から下基板までの間に複数の部材が介在することにより、下基板が配置されている下側容器と第二の支持棒が備え付けられているベース板とが異なる動きをするためである。このように、上基板と下基板との相対的位置がずれることで、歩留まりが低下するという問題があった。   The above-mentioned bonded substrate manufacturing apparatus of Patent Document 1 evacuates the processing chamber, aligns the upper substrate and the lower substrate, and bonds these two substrates. However, if the upper substrate transport jig is moved by moving the second support rod provided on the base plate after the upper substrate and the lower substrate are aligned, the position of the upper substrate and the lower substrate May be shifted relatively. This is because a plurality of members are interposed between the base plate and the lower substrate, so that the lower container on which the lower substrate is disposed and the base plate on which the second support rod is provided behave differently. Because. As described above, there is a problem in that the yield decreases due to the relative positions of the upper substrate and the lower substrate being shifted.

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、2枚の基板の位置合わせ精度を向上させて、歩留まりを向上させることが可能な貼合せ基板製造装置および貼合せ基板製造方法の提供を課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a bonded substrate manufacturing apparatus and a bonded substrate manufacturing method capable of improving the alignment accuracy of two substrates and improving the yield. Is an issue.

本発明は、上記課題を解決して係る目的を達成するために以下の手段を採用した。
(1)本発明の貼合せ基板製造装置は、上基板と下基板とを位置合わせしつつ貼り合わせて貼合せ基板を製造する貼合せ基板製造装置であって、前記下基板を支持するベース部と;上下移動可能でかつ、前記ベース部とともに貼合せ処理室を形成するチャンバ部材と;前記ベース部に立設された支持棒と;前記支持棒に沿って前記チャンバ部材から独立して上下移動可能でかつ、前記上基板を保持可能な上加圧部材と;前記上加圧部材の上面に複数設けられ、前記上加圧部材を上下移動させるための駆動機構と;を備え、前記上加圧部材が移動することにより、前記貼合せ処理室の内部で前記上基板と前記下基板とが貼り合わされる。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems and achieve the object.
(1) The bonded substrate manufacturing apparatus of the present invention is a bonded substrate manufacturing apparatus that manufactures a bonded substrate by aligning an upper substrate and a lower substrate, and supports the lower substrate. When; vertically movable and chamber member and to form a combined processing chamber bonded with said base portion; vertical movement independently of the chamber member along said support rod; support rod and erected on the base portion An upper pressure member capable of holding the upper substrate ; and a drive mechanism provided on the upper surface of the upper pressure member for moving the upper pressure member up and down. By moving the pressure member, the upper substrate and the lower substrate are bonded together in the bonding processing chamber.

上記(1)に記載の貼合せ基板製造装置によれば、上基板が保持された上加圧部材は、下基板が載置されたベース部に立設している支持棒に案内されて上下移動するため、上基板と下基板との間に介在する部材の数を最小限に抑えられる。これにより、上基板と下基板との位置合わせをしてから貼り合わせるまでの間に、上基板と下基板との相対的な位置がずれるのを防止できる。その結果、2枚の基板の位置合わせ精度を向上させて、歩留まりを向上させられる。また、上加圧部材とチャンバ部材とを個別に上下移動可能にしたため、チャンバ部材は高速で上下移動させられ、上加圧部材は、基板の貼合せ時に微小な動き(上下移動)をさせられる。つまり、2枚の基板の位置合わせ精度が向上するとともに、生産効率が向上する。   According to the bonded substrate manufacturing apparatus described in (1) above, the upper pressure member on which the upper substrate is held is guided by the support rod standing on the base portion on which the lower substrate is placed, and is moved up and down. Since it moves, the number of members interposed between the upper substrate and the lower substrate can be minimized. Thereby, it is possible to prevent the relative positions of the upper substrate and the lower substrate from shifting after the upper substrate and the lower substrate are aligned and bonded. As a result, the alignment accuracy of the two substrates can be improved and the yield can be improved. In addition, since the upper pressure member and the chamber member can be moved up and down individually, the chamber member can be moved up and down at high speed, and the upper pressure member can be moved minutely (up and down movement) when the substrates are bonded together. . That is, the alignment accuracy of the two substrates is improved and the production efficiency is improved.

(2)前記チャンバ部材に、前記上基板を吸着させるための吸着ピンが設けられているのが好ましい。 (2) It is preferable that an adsorption pin for adsorbing the upper substrate is provided on the chamber member.

上記(2)の場合、チャンバ部材の上下移動に連動して吸着ピンを上下移動させられる。また、チャンバ部材から独立して上加圧部材を上下移動させることで、吸着ピンから上加圧部材に上基板を受け渡すことができる。したがって、吸着ピン独自の上下移動機構が不要になり、製造コストの上昇を抑制できる。   In the case of (2) above, the suction pin can be moved up and down in conjunction with the vertical movement of the chamber member. Further, the upper substrate can be transferred from the suction pin to the upper pressure member by moving the upper pressure member up and down independently of the chamber member. Therefore, an up-and-down movement mechanism unique to the suction pin is not required, and an increase in manufacturing cost can be suppressed.

(3)前記ベース部に、前記下基板を載置する載置テーブルと、前記載置テーブルを移動させる移動機構と、が設けられているのが好ましい。 (3) to said base portion, and a mounting table for mounting the lower substrate, and a moving mechanism for moving the mount table, that are provided preferably.

上記(3)の場合、下基板が載置テーブルに載置されているため、下基板を安定に保持でき、下基板と上基板との位置合わせを高精度に行える。   In the case of (3), since the lower substrate is placed on the placement table, the lower substrate can be stably held, and the alignment between the lower substrate and the upper substrate can be performed with high accuracy.

(4)前記ベース部に、前記下基板の一部を吸着しつつ前記下基板を移動させる下基板吸着装置と、前記下基板吸着装置による前記下基板の移動時には、前記下基板の前記下基板吸着装置と吸着していない部位を浮上させ、前記上基板と前記下基板との貼合せ時には、前記下基板の前記下基板吸着装置と吸着していない部位を吸着することが可能な下基板浮上吸着装置と、が設けられているのが好ましい。
(5)本発明の貼合せ基板製造装置は、上基板と下基板とを位置合わせしつつ貼り合わせて貼合せ基板を製造する貼合せ基板製造装置であって、前記下基板を支持するベース部と;上下移動可能でかつ、前記ベース部とともに貼合せ処理室を形成するチャンバ部材と;前記ベース部に立設された支持棒と;前記支持棒に沿って前記チャンバ部材から独立して上下移動可能でかつ、前記上基板を保持可能な上加圧部材と;を備え、前記上加圧部材が移動することにより、前記貼合せ処理室の内部で前記上基板と前記下基板とが貼り合わされ、前記ベース部に、前記下基板の一部を吸着しつつ前記下基板を移動させる下基板吸着装置と、前記下基板吸着装置による前記下基板の移動時には、前記下基板の前記下基板吸着装置と吸着していない部位を浮上させ、前記上基板と前記下基板との貼合せ時には、前記下基板の前記下基板吸着装置と吸着していない部位を吸着することが可能な下基板浮上吸着装置と、が設けられている。
(4) to said base portion, a lower substrate adsorption device for moving the lower substrate while adsorbing a portion of the lower substrate, upon movement of the lower substrate by the lower substrate adsorption device, the lower substrate of the lower substrate The lower substrate levitation that can float the portion that is not attracted to the adsorption device and can adsorb the portion that is not adsorbed to the lower substrate adsorption device of the lower substrate when the upper substrate and the lower substrate are bonded together And an adsorbing device.
(5) The bonded substrate manufacturing apparatus of the present invention is a bonded substrate manufacturing apparatus that manufactures a bonded substrate by aligning an upper substrate and a lower substrate, and supports the lower substrate. A chamber member that can move up and down and forms a laminating process chamber together with the base portion; a support bar erected on the base portion; and a vertical movement independently of the chamber member along the support rod And an upper pressure member capable of holding the upper substrate; and the upper pressure member moves to bond the upper substrate and the lower substrate inside the bonding process chamber. A lower substrate adsorption device that moves the lower substrate while adsorbing a part of the lower substrate to the base portion, and the lower substrate adsorption device of the lower substrate when the lower substrate is moved by the lower substrate adsorption device And parts not adsorbed A lower substrate floating adsorption device capable of adsorbing the lower substrate adsorption device and the non-adsorption portion of the lower substrate at the time of bonding the upper substrate and the lower substrate is provided. .

上記(4)の場合、上基板と下基板とを位置合わせする際には、下基板浮上吸着装置により下基板をベース部から浮上させられる。したがって、下基板吸着装置により容易に下基板を移動させられる。上基板と下基板とを貼り合わせる際には、下基板浮上吸着装置により、下基板をベース部に吸着できる。したがって、下基板の位置ずれを防止でき、上基板と下基板とを精度良く貼り合わせられる。また、下基板を載置するためのテーブルを別途必要としないため、ベース部と下基板との間に介在する部品点数を少なくできる。
さらに、下基板をベース部に吸着させると、下基板吸着装置と下基板浮上吸着装置とは貼合せ処理室には露出されないため、各装置から発生するパーティクルなどが貼合せ処理室内に流入することを防止できる。したがって、貼合せ処理室内のクリーン度を確保できる。
In the case of (4) above, when aligning the upper substrate and the lower substrate, the lower substrate can be levitated from the base portion by the lower substrate levitating suction device. Therefore, the lower substrate can be easily moved by the lower substrate suction device. When the upper substrate and the lower substrate are bonded together, the lower substrate can be attracted to the base portion by the lower substrate floating adsorption device. Therefore, the position shift of the lower substrate can be prevented, and the upper substrate and the lower substrate can be bonded together with high accuracy. In addition, since a table for placing the lower substrate is not required separately, the number of components interposed between the base portion and the lower substrate can be reduced.
Furthermore, if the lower substrate is adsorbed to the base part, the lower substrate adsorbing device and the lower substrate floating adsorbing device are not exposed to the bonding processing chamber, so that particles generated from each device flow into the bonding processing chamber. Can be prevented. Therefore, the cleanliness in the bonding treatment chamber can be ensured.

)本発明の貼合せ基板製造方法は、ベース部により下基板を支持し、前記ベース部から立設された支持棒に沿って上下移動可能な上加圧部材により上基板を保持し、前記上加圧部材から独立して上下移動可能なチャンバ部材と前記ベース部とにより構成された貼合せ処理室の内部で、前記下基板と前記上基板とを位置合わせしつつ貼り合わせて貼合せ基板を製造する貼合せ基板製造方法であって、前記チャンバ部材を下降させて、前記ベース部と前記チャンバ部材とで前記上基板および前記下基板が収容された貼合せ処理室を形成する処理室形成工程と;前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを所定距離だけ離間配置する第一上基板移動工程と;前記貼合せ処理室内を減圧する減圧工程と;前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを所定間隔に対向配置する第二上基板移動工程と;前記下基板を載置する載置テーブルを前記ベース部に設けられた移動機構により移動させることで前記下基板を移動させて、前記下基板と前記上基板との位置合わせを行う基板位置合わせ工程と;前記上加圧部材の上面に複数設けられた駆動機構を用いて前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを貼り合わせる基板貼合せ工程と;を備えている。 ( 6 ) The bonded substrate manufacturing method of the present invention supports the lower substrate by the base portion, and holds the upper substrate by an upper pressure member that can move up and down along a support bar erected from the base portion. The lower substrate and the upper substrate are aligned and bonded together inside a bonding processing chamber constituted by a chamber member that can move up and down independently of the upper pressure member and the base portion. A bonded substrate manufacturing method for manufacturing a substrate, wherein the chamber member is lowered to form a bonded processing chamber in which the upper substrate and the lower substrate are accommodated by the base portion and the chamber member. A forming step; a first upper substrate moving step in which the upper pressurizing member is lowered and the lower substrate and the upper substrate are spaced apart by a predetermined distance; a depressurizing step for depressurizing the bonding process chamber; Lower the upper pressure member A second upper substrate moving step in which the lower substrate and the upper substrate are opposed to each other at a predetermined interval; and a mounting table on which the lower substrate is mounted is moved by a moving mechanism provided in the base portion. A substrate alignment step of moving the lower substrate to align the lower substrate and the upper substrate; and a plurality of driving mechanisms provided on the upper surface of the upper pressure member to move the upper pressure member A substrate laminating step of lowering and laminating the lower substrate and the upper substrate.

上記()に記載の貼合せ基板製造方法によれば、上基板が保持された上加圧部材が、下基板が載置される載置テーブルが設置されたベース部に立設されている支持棒に案内されて上下移動する。そのため、上基板と下基板との間に介在する部材の数を最小限に抑えられる。これにより、上基板と下基板との位置合わせをしてから貼り合わせるまでの間に、上基板と下基板との位置関係がずれるのを防止できる。したがって、2枚の基板の位置合わせ精度を向上させて、歩留まりを向上させられる。また、上加圧部材とチャンバ部材とを個別に上下移動可能にしたため、チャンバ部材は高速で上下移動させられ、上加圧部材は基板の貼合せ時に微小な動き(上下移動)をさせられる。つまり、2枚の基板の位置合わせ精度が向上するとともに、生産効率が向上する。
また、下基板と上基板とを所定距離だけ離間配置した状態で貼合せ処理室を減圧するので、コンダクタンスが大きい状態で減圧できる。これにより、減圧時間を短縮できる。
さらに、貼合せ処理室内を減圧した後に、移動機構により下基板と上基板との位置合わせを行える。したがって、下基板と上基板との位置合わせを行った後、再度、上加圧部材を上昇させる必要がなくなり、生産効率を向上できる。
そして、下基板が載置テーブルに載置されているため、下基板を安定保持でき、下基板と上基板との位置合わせを高精度に行える。
According to the bonded substrate manufacturing method described in ( 6 ) above, the upper pressure member holding the upper substrate is erected on the base portion where the mounting table on which the lower substrate is mounted is installed. Moves up and down as guided by the support bar. Therefore, the number of members interposed between the upper substrate and the lower substrate can be minimized. Accordingly, it is possible to prevent the positional relationship between the upper substrate and the lower substrate from being shifted after the upper substrate and the lower substrate are aligned and bonded. Therefore, the alignment accuracy of the two substrates can be improved and the yield can be improved. Further, since the upper pressurizing member and the chamber member can be moved up and down individually, the chamber member can be moved up and down at high speed, and the upper pressurizing member can be moved minutely (up and down movement) when the substrates are bonded. That is, the alignment accuracy of the two substrates is improved and the production efficiency is improved.
Further, since the bonding processing chamber is depressurized in a state where the lower substrate and the upper substrate are spaced apart from each other by a predetermined distance, the depressurization can be performed with a large conductance. Thereby, the decompression time can be shortened.
Further, after the pressure in the bonding process chamber is reduced, the lower substrate and the upper substrate can be aligned by the moving mechanism. Therefore, after aligning the lower substrate and the upper substrate, it is not necessary to raise the upper pressure member again, and the production efficiency can be improved.
And since the lower board | substrate is mounted in the mounting table, a lower board | substrate can be hold | maintained stably and position alignment with a lower board | substrate and an upper board | substrate can be performed with high precision.

)本発明の貼合せ基板製造方法は、ベース部により下基板を支持し、前記ベース部から立設された支持棒に沿って上下移動可能な上加圧部材により上基板を保持し、前記上加圧部材から独立して上下移動可能なチャンバ部材と前記ベース部とにより構成された貼合せ処理室の内部で、前記下基板と前記上基板とを位置合わせしつつ貼り合わせて貼合せ基板を製造する貼合せ基板製造方法にであって、前記チャンバ部材を下降させて、前記ベース部と前記チャンバ部材とで前記上基板および前記下基板が収容された貼合せ処理室を形成する処理室形成工程と;前記ベース部に設置された下基板吸着装置により前記下基板の一部を吸着しつつ前記下基板を前記ベース部から離間させるとともに、前記ベース部に設置された下基板浮上吸着装置により、前記下基板の前記下基板吸着装置と吸着していない部位を浮上させる第一下基板移動工程と;前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを所定間隔に対向配置する第一上基板移動工程と;前記下基板吸着装置により前記下基板を移動させて、前記下基板と前記上基板との位置合わせを行う基板位置合わせ工程と;前記上加圧部材を上昇させて、前記下基板と前記上基板とを所定距離だけ離間配置する第二上基板移動工程と;前記下基板吸着装置により前記下基板の一部を吸着しつつ前記下基板を前記ベース部に当接させるとともに、前記下基板浮上吸着装置により、前記下基板の前記下基板吸着装置と吸着していない部位を前記ベースに吸着させる第二下基板移動工程と;前記貼合せ処理室内を減圧する減圧工程と、前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを貼り合わせる基板貼合せ工程と;を備えていることを特徴とする貼合せ基板製造方法。 ( 7 ) The bonded substrate manufacturing method of the present invention supports the lower substrate by the base portion, and holds the upper substrate by an upper pressure member that can move up and down along a support bar erected from the base portion. The lower substrate and the upper substrate are aligned and bonded together inside a bonding processing chamber constituted by a chamber member that can move up and down independently of the upper pressure member and the base portion. A bonded substrate manufacturing method for manufacturing a substrate, wherein the chamber member is lowered to form a bonded processing chamber in which the upper substrate and the lower substrate are accommodated by the base portion and the chamber member. A chamber forming step; the lower substrate is separated from the base portion while adsorbing a part of the lower substrate by the lower substrate adsorption device installed in the base portion, and the lower substrate floating adsorption installed in the base portion Dress A first lower substrate moving step of levitating a portion of the lower substrate that is not adsorbed with the lower substrate suction device; and lowering the upper pressurizing member to keep the lower substrate and the upper substrate at a predetermined interval A first upper substrate moving step disposed opposite to each other; a substrate alignment step of moving the lower substrate by the lower substrate suction device to align the lower substrate with the upper substrate; and A second upper substrate moving step in which the lower substrate and the upper substrate are spaced apart from each other by a predetermined distance; and the lower substrate is attached to the base portion while adsorbing a part of the lower substrate by the lower substrate adsorption device. A second lower substrate moving step in which the lower substrate floating adsorption device causes the lower substrate adsorption device to adsorb a portion of the lower substrate that is not adsorbed to the base; A depressurizing step, And a substrate laminating step of laminating the upper pressurizing member to bond the lower substrate and the upper substrate together.

上記()に記載の貼合せ基板製造方法によれば、上基板が保持された上加圧部材が、下基板が載置されたベース部に立設されている支持棒に案内されて上下移動するため、上基板と下基板との間に介在する部材の数を最小限に抑えられる。これにより、上基板と下基板との位置合わせをしてから貼り合わせるまでの間に上基板と下基板の位置関係がずれることを防止できる。
したがって、2枚の基板の位置合わせ精度を向上して、歩留まりを向上させられる。
また、上加圧部材を上昇させて下基板と上基板とを所定距離だけ離間配置した後に貼合せ処理室を減圧するので、コンダクタンスが大きい状態で減圧できる。これにより、減圧時間を短縮できる。
さらに、上基板と下基板とを位置合わせする際には、下基板浮上吸着装置により下基板をベース部から浮上させられる。したがって、下基板吸着装置により、容易に下基板を移動させられる。上基板と下基板とを貼り合わせる際には、下基板浮上吸着装置により下基板をベース部に吸着させられる。したがって、下基板の位置ずれを防止でき、上基板と下基板とを精度良く貼り合わせられる。また、下基板を載置するためのテーブルを別途必要としないため、ベース部と下基板との間に介在する部品点数を少なくできる。さらに、下基板をベース部に吸着させると、下基板吸着装置および下基板浮上吸着装置は貼合せ処理室には露出されないため、各装置から発生するパーティクルなどが貼合せ処理室内に流入することを防止できる。したがって、貼合せ処理室内のクリーン度を確保した状態で、上基板と下基板とを貼り合わせられる。
According to the method for manufacturing a bonded substrate described in ( 7 ) above, the upper pressure member holding the upper substrate is guided by the support bar standing on the base portion on which the lower substrate is placed, Since it moves, the number of members interposed between the upper substrate and the lower substrate can be minimized. Accordingly, it is possible to prevent the positional relationship between the upper substrate and the lower substrate from being shifted between the time when the upper substrate and the lower substrate are aligned and the time when they are bonded.
Therefore, the alignment accuracy of the two substrates can be improved and the yield can be improved.
In addition, since the bonding process chamber is depressurized after the upper pressurizing member is raised and the lower substrate and the upper substrate are separated from each other by a predetermined distance, the depressurization can be performed with a large conductance. Thereby, the decompression time can be shortened.
Furthermore, when aligning the upper substrate and the lower substrate, the lower substrate can be lifted from the base portion by the lower substrate floating suction device. Therefore, the lower substrate can be easily moved by the lower substrate suction device. When the upper substrate and the lower substrate are bonded together, the lower substrate can be adsorbed to the base portion by the lower substrate floating adsorption device. Therefore, the position shift of the lower substrate can be prevented, and the upper substrate and the lower substrate can be bonded together with high accuracy. In addition, since a table for placing the lower substrate is not required separately, the number of components interposed between the base portion and the lower substrate can be reduced. Furthermore, if the lower substrate is adsorbed to the base part, the lower substrate adsorbing device and the lower substrate floating adsorbing device are not exposed to the bonding processing chamber, so that particles generated from each device flow into the bonding processing chamber. Can be prevented. Therefore, the upper substrate and the lower substrate can be bonded together while ensuring the cleanliness in the bonding processing chamber.

上記(1)に記載の貼合せ基板製造装置によれば、チャンバ部材および上加圧部材が、ともにベース部によって支持されているため、上基板と下基板との間に介在する部材が最小限に抑えられている。
これにより、上基板と下基板との位置合わせをしてから貼り合わせるまでの間に、上基板と下基板の位置関係がずれることを防止できる。したがって、2枚の基板の位置合わせ精度が向上して、歩留まりを向上させられる。また、上加圧部材とチャンバ部材とを個別に上下移動可能にしたため、チャンバ部材は高速で上下移動させることができ、上加圧部材は基板の貼合せ時に微小な動き(上下移動)をさせられる。つまり、2枚の基板の位置合わせ精度が向上するとともに、生産効率を向上できる。
According to the bonded substrate manufacturing apparatus described in (1) above, since the chamber member and the upper pressure member are both supported by the base portion, the number of members interposed between the upper substrate and the lower substrate is minimal. Is suppressed.
Accordingly, it is possible to prevent the positional relationship between the upper substrate and the lower substrate from being shifted between the time when the upper substrate and the lower substrate are aligned and the time when they are bonded. Therefore, the alignment accuracy of the two substrates is improved, and the yield can be improved. In addition, since the upper pressure member and the chamber member can be moved up and down individually, the chamber member can be moved up and down at a high speed, and the upper pressure member can move minutely (up and down movement) when the substrates are bonded. It is done. That is, the alignment accuracy of the two substrates can be improved and the production efficiency can be improved.

図1は、本発明の第一実施形態に係る貼合せ基板製造装置の正面概略図である。FIG. 1 is a schematic front view of a bonded substrate manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図2は、図1のA−A線に沿う断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図3は、同施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図(1)である。FIG. 3: is explanatory drawing (1) which shows the process in which a bonded substrate is manufactured using the bonded substrate manufacturing apparatus concerning the embodiment. 図4は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図(2)である。FIG. 4 is explanatory drawing (2) which shows the process in which a bonded substrate is manufactured using the bonded substrate manufacturing apparatus concerning the embodiment. 図5は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図(3)である。FIG. 5: is explanatory drawing (3) which shows the process in which a bonded substrate is manufactured using the bonded substrate manufacturing apparatus concerning the embodiment. 図6は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図(4)である。FIG. 6: is explanatory drawing (4) which shows the process in which a bonded substrate is manufactured using the bonded substrate manufacturing apparatus concerning the embodiment. 図7は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図(5)である。FIG. 7: is explanatory drawing (5) which shows the process in which a bonded substrate is manufactured using the bonded substrate manufacturing apparatus concerning the embodiment. 図8は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図(6)である。FIG. 8: is explanatory drawing (6) which shows the process of manufacturing a bonded substrate using the bonded substrate manufacturing apparatus concerning the embodiment. 図9は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図(7)である。FIG. 9: is explanatory drawing (7) which shows the process in which a bonded substrate is manufactured using the bonded substrate manufacturing apparatus concerning the embodiment. 図10は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図(8)である。FIG. 10: is explanatory drawing (8) which shows the process in which a bonded substrate is manufactured using the bonded substrate manufacturing apparatus concerning the embodiment. 図11は、同実施形態に係る貼合せ基板を製造する過程を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing a process of manufacturing the bonded substrate according to the embodiment. 図12は、本発明の第二実施形態に係る貼合せ基板製造装置の正面概略図である。FIG. 12 is a schematic front view of the bonded substrate manufacturing apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図13は、図12のB−B線に沿う断面図である。13 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 図14は、本発明の第二実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing a process of manufacturing a bonded substrate using the bonded substrate manufacturing apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図15は、本発明の第二実施形態に係る貼合せ基板を製造する過程を示すフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart showing a process of manufacturing a bonded substrate according to the second embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10,110 貼合せ基板製造装置
11,111 ベース部
14 チャンバ部材
15 上加圧部材
16 第二支持棒(支持棒)
17 チャンバ(貼合せ処理室)
29 移動機構
31 載置テーブル
57 吸着ピン
125 駆動台(下基板吸着装置)
135 エアーパッド(下基板浮上吸着装置)
W1 下基板
W2 上基板
W3 貼合せ基板
10, 110 Bonded substrate manufacturing apparatus 11, 111 Base portion 14 Chamber member 15 Upper pressure member 16 Second support bar (support bar)
17 Chamber (bonding processing room)
29 moving mechanism 31 mounting table 57 suction pin 125 drive base (lower substrate suction device)
135 Air pad (lower substrate floating adsorption device)
W1 Lower substrate W2 Upper substrate W3 Bonded substrate

(第一実施形態)(貼合せ基板製造装置)
本発明の第一実施形態に係る貼合せ基板製造装置について、図1〜図11に基づいて説明する。
図1は貼合せ基板製造装置の正面概略図であり、図2は図1のA−A線に沿う断面図である。図1,図2に示すように、貼合せ基板製造装置10は、下基板W1を載置するベース部11と、ベース部11に立設された第一支持棒13と、第一支持棒13に沿って上下移動可能であり、かつチャンバ17の一部を構成するチャンバ部材14と、ベース部11に立設された第二支持棒16と、第二支持棒16に沿ってチャンバ部材14から独立して上下移動可能であり、かつ上基板W2を保持可能な上加圧部材15と、を備えている。
(First embodiment) (Laminated substrate manufacturing apparatus)
The bonded substrate manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic front view of a bonded substrate manufacturing apparatus, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the bonded substrate manufacturing apparatus 10 includes a base portion 11 on which the lower substrate W <b> 1 is placed, a first support rod 13 erected on the base portion 11, and a first support rod 13. The chamber member 14 that can move up and down along the line and that constitutes a part of the chamber 17, the second support bar 16 that is erected on the base 11, and the chamber member 14 along the second support bar 16 And an upper pressurizing member 15 that can move up and down independently and can hold the upper substrate W2.

ベース部11は、剛性を有し、略直方体形状に形成されている。ベース部11は、その下面21の四隅に脚22が設けられて、床面に載置されている。一方、ベース部11の上面23は平面視で長方形に形成されている。上面23には、平面視において下基板W1よりも大きな凹部25が形成されている。凹部25の略中央部および四隅には、直交2軸水平方向と水平回転方向(以下、水平面内方向という)とに移動可能なXYθガイド27が設けられている。凹部25の周縁部に配されたXYθガイド27同士の略中央部には、XYθガイド27と同じ構造を有するXYθガイドにアクチュエータ33が設けられた移動機構29が配置されている。つまり、凹部25には、5個のXYθガイド27と、4個の移動機構29とが配置されている。XYθガイド27の表面28と、移動機構29の表面30とは面一になるように配置されている。   The base part 11 has rigidity and is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape. The base part 11 is provided with legs 22 at the four corners of the lower surface 21 and is placed on the floor surface. On the other hand, the upper surface 23 of the base portion 11 is formed in a rectangular shape in plan view. A recess 25 larger than the lower substrate W <b> 1 is formed on the upper surface 23 in plan view. XYθ guides 27 that are movable in two orthogonal horizontal directions and in a horizontal rotation direction (hereinafter referred to as a horizontal plane direction) are provided at approximately the center and four corners of the recess 25. A moving mechanism 29 in which an actuator 33 is provided on an XYθ guide having the same structure as that of the XYθ guide 27 is disposed at a substantially central portion between the XYθ guides 27 disposed on the peripheral edge of the recess 25. That is, five XYθ guides 27 and four moving mechanisms 29 are arranged in the recess 25. The surface 28 of the XYθ guide 27 and the surface 30 of the moving mechanism 29 are arranged to be flush with each other.

XYθガイド27と移動機構29との上部には、平面視において矩形状の載置テーブル31が設けられている。載置テーブル31の上面32には、下基板W1を載置できる。移動機構29を駆動させることで、載置テーブル31を水平面内方向に移動させられる。つまり、移動機構29を駆動させることで、下基板W1を水平面内方向に移動させられる。   On the top of the XYθ guide 27 and the moving mechanism 29, a rectangular mounting table 31 is provided in plan view. On the upper surface 32 of the mounting table 31, the lower substrate W1 can be mounted. By driving the moving mechanism 29, the mounting table 31 can be moved in the horizontal plane direction. That is, by driving the moving mechanism 29, the lower substrate W1 can be moved in the horizontal plane direction.

XYθガイド27は、略3層構造であり、ベース部11に固定されるベース固定部27aと、載置テーブル31に固定されるテーブル固定部27cと、ベース固定部27aとテーブル固定部27cとの間に配置され、水平面内方向に移動可能な移動部27bと、で構成されている。   The XYθ guide 27 has a substantially three-layer structure, and includes a base fixing portion 27a fixed to the base portion 11, a table fixing portion 27c fixed to the mounting table 31, and a base fixing portion 27a and a table fixing portion 27c. And a moving part 27b which is arranged between them and is movable in the horizontal plane direction.

移動機構29(29a,29b)は、アクチュエータ33が駆動することで、移動部27bが所望の方向へ移動する。ここで、例えば、凹部25の長辺方向の中央に設けられた移動機構29aをX方向(載置テーブル31の長辺方向)に沿って移動可能とし、短辺方向に設けられた移動機構29bをY方向(載置テーブル31の短辺方向)に沿って移動可能とした場合には、各移動機構29の移動量を制御することで、載置テーブル31を所望の方向へ移動できる。つまり、載置テーブル31をX方向に沿って移動させたい場合は、移動機構29aを移動させ、載置テーブル31をY方向に沿って移動させたい場合は、移動機構29bを移動させればよい。また、2個の移動機構29aおよび2個の移動機構29bを移動させることで、載置テーブル31をその垂直軸の周りに回動させられる。   In the moving mechanism 29 (29a, 29b), when the actuator 33 is driven, the moving unit 27b moves in a desired direction. Here, for example, the moving mechanism 29a provided at the center in the long side direction of the recess 25 can be moved along the X direction (the long side direction of the mounting table 31), and the moving mechanism 29b provided in the short side direction. Can be moved along the Y direction (the short side direction of the mounting table 31), the mounting table 31 can be moved in a desired direction by controlling the movement amount of each moving mechanism 29. That is, when the placement table 31 is to be moved along the X direction, the moving mechanism 29a is moved, and when the placement table 31 is to be moved along the Y direction, the moving mechanism 29b is moved. . Further, by moving the two moving mechanisms 29a and the two moving mechanisms 29b, the mounting table 31 can be rotated around its vertical axis.

載置テーブル31の上面32の、下基板W1に対応した位置にはリフトピン45が複数設けられている。リフトピン45は、通常時には載置テーブル31の上面32より下方に配置されている。また、図示しない別の装置から貼合せ基板製造装置10に下基板W1を受け渡す際には、リフトピン45が上昇して図示しないロボットアームから下基板W1を受け取ることができる。下基板W1を受け取った後にリフトピン45を下降させることで、下基板W1を載置テーブル31の上面32に載置できる。また、基板W1,W2の貼合せ処理が完了した後、別の装置に貼合せ基板W3を受け渡す際には、リフトピン45を上昇させて載置テーブル31の上面32から貼合せ基板W3を離間させる。その隙間にロボットアームを挿入して貼合せ基板W3を搬送する。   A plurality of lift pins 45 are provided at positions on the upper surface 32 of the mounting table 31 corresponding to the lower substrate W1. The lift pins 45 are normally disposed below the upper surface 32 of the mounting table 31. Further, when the lower substrate W1 is delivered from another apparatus (not shown) to the bonded substrate manufacturing apparatus 10, the lift pins 45 are raised and the lower substrate W1 can be received from a robot arm (not shown). The lower substrate W1 can be placed on the upper surface 32 of the placement table 31 by lowering the lift pins 45 after receiving the lower substrate W1. Further, after the bonding process of the substrates W1 and W2 is completed, when the bonded substrate W3 is delivered to another apparatus, the lift pins 45 are lifted to separate the bonded substrate W3 from the upper surface 32 of the mounting table 31. Let A robot arm is inserted into the gap to transfer the bonded substrate W3.

また、凹部25の底面26には、排気口47が形成されている。排気口47はベース部11を貫通する排気管48に接続されている。排気管48は、ベース部11の下面21に取り付けられた真空ポンプ49に接続されている。   An exhaust port 47 is formed in the bottom surface 26 of the recess 25. The exhaust port 47 is connected to an exhaust pipe 48 that penetrates the base portion 11. The exhaust pipe 48 is connected to a vacuum pump 49 attached to the lower surface 21 of the base portion 11.

ベース部11の、凹部25の外側の上面23には、第一支持棒13が立設されている。第一支持棒13は、ベース部11の四隅に立設されている。第一支持棒13は、ベース部11に取り付けられた駆動源66からの指示により回転可能である。また、第一支持棒13には雄ネジ85が形成されている。   A first support bar 13 is erected on the upper surface 23 of the base portion 11 outside the recess 25. The first support bars 13 are erected at the four corners of the base portion 11. The first support bar 13 can be rotated by an instruction from a drive source 66 attached to the base portion 11. The first support rod 13 is formed with a male screw 85.

第一支持棒13には、チャンバ部材14が装着されている。チャンバ部材14は、平面視においてベース部11と略同一の大きさの長方形で形成されている。平面視において、チャンバ部材14の四隅には第一支持棒13に対応した位置に、第一支持棒13が螺合される雌ネジ86が形成されている。つまり、第一支持棒13が回転することで、チャンバ部材14を上下移動できるようになっている。チャンバ部材14を水平状態に保持したまま、より確実に上下移動させるための図示しないガイド棒を、第一支持棒13以外に設けてもよい。   A chamber member 14 is attached to the first support bar 13. The chamber member 14 is formed in a rectangular shape having substantially the same size as the base portion 11 in plan view. In plan view, female screws 86 into which the first support bar 13 is screwed are formed at four corners of the chamber member 14 at positions corresponding to the first support bar 13. That is, the chamber member 14 can be moved up and down as the first support bar 13 rotates. A guide rod (not shown) may be provided in addition to the first support rod 13 to move the chamber member 14 up and down more reliably while keeping the chamber member 14 in a horizontal state.

チャンバ部材14の下面の周縁部は、鉛直下方へと延設された壁部51が全周に亘って形成されており、壁部51の底面52がベース部11の上面23と当接可能に構成されている。これにより、ベース部11とチャンバ部材14とでチャンバ17を構成し得るようになっている。チャンバ部材14の底面52には全周に亘ってシールが設けられている。   At the peripheral edge of the lower surface of the chamber member 14, a wall portion 51 extending vertically downward is formed over the entire circumference so that the bottom surface 52 of the wall portion 51 can come into contact with the upper surface 23 of the base portion 11. It is configured. Thereby, the chamber 17 can be constituted by the base portion 11 and the chamber member 14. The bottom surface 52 of the chamber member 14 is provided with a seal over the entire circumference.

チャンバ部材14の天井53には、上基板W2を吸着するための上基板吸着機構55が設けられている。上基板吸着機構55は、天井53に取り付けられた本体部56と、本体部56から鉛直下方に向かって延設された吸着ピン57と、を備えている。吸着ピン57の先端には開口58が形成され、開口58は吸着ピン57内に形成された貫通孔59に連接されている。貫通孔59は、さらに本体部56内に形成された貫通孔61に連接されている。そして、貫通孔61は、配管62に接続され、配管62は装置外へと導かれ、配管62の先端部には排気ポンプ63が設けられている。このようにすることで、排気ポンプ63を駆動して上基板W2を吸着ピン57に吸着できる。配管62の途中にはバルブ64が設けられており、排気風量を調節できる。   An upper substrate adsorption mechanism 55 for adsorbing the upper substrate W2 is provided on the ceiling 53 of the chamber member 14. The upper substrate suction mechanism 55 includes a main body portion 56 attached to the ceiling 53 and suction pins 57 extending from the main body portion 56 vertically downward. An opening 58 is formed at the tip of the suction pin 57, and the opening 58 is connected to a through hole 59 formed in the suction pin 57. The through hole 59 is further connected to a through hole 61 formed in the main body portion 56. The through hole 61 is connected to a pipe 62, the pipe 62 is led out of the apparatus, and an exhaust pump 63 is provided at the tip of the pipe 62. By doing so, the exhaust pump 63 can be driven to attract the upper substrate W2 to the suction pins 57. A valve 64 is provided in the middle of the pipe 62 to adjust the exhaust air volume.

つまり、図示しない別の装置から貼合せ基板製造装置10に上基板W2を受け渡す際に、排気ポンプ63を駆動させることで、吸着ピン57が図示しないロボットアームから上基板W2を受け取ることができる。そして、排気を継続することで、上基板W2を吸着ピン57に保持できる。   That is, when the upper substrate W2 is delivered from another device (not shown) to the bonded substrate manufacturing apparatus 10, the suction pump 57 can receive the upper substrate W2 from the robot arm (not shown) by driving the exhaust pump 63. . The upper substrate W2 can be held on the suction pins 57 by continuing the exhaust.

さらに、チャンバ部材14の天井53の、上基板W2が保持される任意の位置(上基板W2の周縁部近傍が好ましい)に対応した位置には、下基板W1との位置合わせを行う際に用いるカメラ80の撮影部81が形成されている。撮影部81には、チャンバ部材14を貫通する貫通孔であるカメラ配置部82が連接されている。つまり、カメラ配置部82にカメラ80をセットし、カメラ80で撮影部81を通して、下基板W1と上基板W2とのアライメントマークM1,M2を撮影し、アライメントマークM1,M2のズレを検知できる。上加圧部材15の撮影部81に対応した位置には、図示しない貫通孔や切欠きなどが形成されており、下基板W1と上基板W2とを撮影できるようになっている。また、カメラ80で撮影した結果をもとに、移動機構29に対して水平面内方向の移動量を指示するための図示しない制御部が設けられている。   Further, the position of the ceiling 53 of the chamber member 14 corresponding to an arbitrary position (preferably near the peripheral edge of the upper substrate W2) where the upper substrate W2 is held is used when alignment with the lower substrate W1 is performed. An imaging unit 81 of the camera 80 is formed. A camera placement portion 82 that is a through-hole penetrating the chamber member 14 is connected to the imaging portion 81. In other words, the camera 80 is set in the camera placement unit 82, and the camera 80 can photograph the alignment marks M1 and M2 between the lower substrate W1 and the upper substrate W2 through the photographing unit 81, thereby detecting the displacement of the alignment marks M1 and M2. A through hole, a notch, or the like (not shown) is formed at a position corresponding to the imaging unit 81 of the upper pressing member 15 so that the lower substrate W1 and the upper substrate W2 can be imaged. In addition, a control unit (not shown) is provided for instructing the moving mechanism 29 the amount of movement in the horizontal plane based on the result captured by the camera 80.

平面視において、凹部25の底面26における載置テーブル31の外側には、第二支持棒16が立設されている。第二支持棒16は、凹部25の四隅に立設されている。
第二支持棒16には、上加圧部材15が装着されている。上加圧部材15は、平面視において、凹部25より若干小さい長方形で形成されている。上加圧部材15の四隅には、第二支持棒16に対応した位置に、第二支持棒16が挿通可能な貫通孔71が形成されている。貫通孔71の下方には、上加圧部材15が第二支持棒16に沿って垂直方向に上下するように、案内ガイド83が配置されている。
In plan view, the second support bar 16 is erected outside the mounting table 31 on the bottom surface 26 of the recess 25. The second support rods 16 are erected at the four corners of the recess 25.
An upper pressure member 15 is attached to the second support bar 16. The upper pressing member 15 is formed in a rectangular shape slightly smaller than the recess 25 in plan view. At the four corners of the upper pressure member 15, through holes 71 through which the second support bar 16 can be inserted are formed at positions corresponding to the second support bar 16. A guide guide 83 is disposed below the through hole 71 so that the upper pressure member 15 moves up and down along the second support rod 16 in the vertical direction.

上加圧部材15の下面は、上基板W2を保持する保持面75である。
保持面75の上基板W2が保持される位置には、静電チャック部77が複数設けられている。静電チャック部77の表面は、保持面75と面一になるように配置されている。また、保持面75の、静電チャック部77が配置されていない箇所には、吸着ピン57を挿通可能な貫通孔78が形成されている。
The lower surface of the upper pressure member 15 is a holding surface 75 that holds the upper substrate W2.
A plurality of electrostatic chuck portions 77 are provided at positions where the upper substrate W2 of the holding surface 75 is held. The surface of the electrostatic chuck portion 77 is disposed so as to be flush with the holding surface 75. In addition, a through hole 78 through which the suction pin 57 can be inserted is formed at a portion of the holding surface 75 where the electrostatic chuck portion 77 is not disposed.

さらに、上加圧部材15の上面91には、上加圧部材15を上下移動させるための駆動機構92が複数設けられている。駆動機構92は、長さを調節可能な軸部93と、図示しない制御部とを備えている。軸部93は、上加圧部材15に接続された固定軸94と、固定軸94と連接され、軸部93の長さを調節する可動軸95と、を備えている。可動軸95は固定軸94の内部に収納可能に構成され、可動軸95が固定軸94に対して上下方向に可動することで、軸部93の長さを調節できる。つまり、可動軸95が固定軸94に対して上下方向に可動することで、上基板W2を上下移動させられる。チャンバ部材14には、駆動機構92を挿通させるための貫通孔98が適宜形成されている。また、チャンバ17の気密性を確保するために、固定軸94とチャンバ部材14の貫通孔98との間には、シール99が介装されている。   Further, a plurality of drive mechanisms 92 for moving the upper pressure member 15 up and down are provided on the upper surface 91 of the upper pressure member 15. The drive mechanism 92 includes a shaft portion 93 whose length can be adjusted, and a control unit (not shown). The shaft portion 93 includes a fixed shaft 94 connected to the upper pressure member 15 and a movable shaft 95 that is connected to the fixed shaft 94 and adjusts the length of the shaft portion 93. The movable shaft 95 is configured to be housed inside the fixed shaft 94, and the length of the shaft portion 93 can be adjusted by moving the movable shaft 95 in the vertical direction with respect to the fixed shaft 94. That is, when the movable shaft 95 moves in the vertical direction with respect to the fixed shaft 94, the upper substrate W2 can be moved up and down. A through hole 98 for inserting the drive mechanism 92 is appropriately formed in the chamber member 14. In order to ensure the airtightness of the chamber 17, a seal 99 is interposed between the fixed shaft 94 and the through hole 98 of the chamber member 14.

駆動機構92の上部で、かつ、チャンバ部材14の上方には、例えばアクチュエータで構成された加圧機構96が設けられている。加圧機構96は可動軸95と連接されている。
加圧機構96により、下基板W1と上基板W2とを貼り合わせる際に、適正な荷重でこれらの基板W1,W2を貼り合わせるように調節できる。加圧機構96によって基板W1,W2にかけられている荷重は、ロードセル90により検出できる。
A pressurizing mechanism 96 made of, for example, an actuator is provided above the drive mechanism 92 and above the chamber member 14. The pressurizing mechanism 96 is connected to the movable shaft 95.
When the lower substrate W1 and the upper substrate W2 are bonded together, the pressurizing mechanism 96 can be adjusted so that the substrates W1 and W2 are bonded together with an appropriate load. The load applied to the substrates W1 and W2 by the pressurizing mechanism 96 can be detected by the load cell 90.

可動軸95は加圧機構96の内部に収納可能に構成され、長さ調節できるようにしてもよい。また、符号90にユニバーサルジョイント(自在軸継手)を設け、上加圧部材15に垂直方向の力のみを作用させ、上加圧部材15が第二支持棒16のみに案内されるようにしてもよい。ロードセル90は、加圧機構96の内部に取り付けてもよいし、軸部93と上加圧部材15との間に取り付けてもよい。   The movable shaft 95 may be housed inside the pressurizing mechanism 96 and may be adjustable in length. Further, a universal joint (universal shaft joint) is provided at the reference numeral 90 so that only the vertical force is applied to the upper pressure member 15 so that the upper pressure member 15 is guided only by the second support rod 16. Good. The load cell 90 may be attached to the inside of the pressurizing mechanism 96 or may be attached between the shaft portion 93 and the upper pressurizing member 15.

(作用)
次に、貼合せ基板製造装置10を用いて、貼合せ基板を製造する手順を図3〜図11を用いて説明する。図3〜図10は貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図、図11は貼合せ基板を製造する過程を示すフローチャートである。
後述の各ステップ番号は、図11のステップ番号に対応している。
まず、図3に示すように、貼合せ基板製造装置10の上加圧部材15は、加圧機構96によりその最上位に位置した状態に保持されている。
(Function)
Next, a procedure for manufacturing a bonded substrate using the bonded substrate manufacturing apparatus 10 will be described with reference to FIGS. 3-10 is explanatory drawing which shows the process of manufacturing a bonded substrate using a bonded substrate manufacturing apparatus, FIG. 11 is a flowchart which shows the process of manufacturing a bonded substrate.
Each step number described later corresponds to the step number in FIG.
First, as shown in FIG. 3, the upper pressing member 15 of the bonded substrate manufacturing apparatus 10 is held in a state of being positioned at the uppermost position by the pressing mechanism 96.

ステップS1では、この状態で、下基板W1をロボットアームにより搬入する。下基板W1の具体的な搬入方法はステップS2以降に示す。
ステップS2では、図示しないロボットアームで搬送されてきた下基板W1を載置テーブル31の上方に配置する。ここで、リフトピン45を上昇させて下基板W1をロボットアームから浮上させる。
In step S1, in this state, the lower substrate W1 is carried in by the robot arm. A specific method for carrying in the lower substrate W1 will be described after step S2.
In step S <b> 2, the lower substrate W <b> 1 that has been transported by a robot arm (not shown) is placed above the placement table 31. Here, the lift pins 45 are raised to float the lower substrate W1 from the robot arm.

ステップS3では、ロボットアームを貼合せ基板製造装置10内から退避させる。
ステップS4では、リフトピン45を下降させて、下基板W1を載置テーブル31の上面32に載置する。
In step S <b> 3, the robot arm is retracted from the bonded substrate manufacturing apparatus 10.
In step S <b> 4, the lift pins 45 are lowered to place the lower substrate W <b> 1 on the upper surface 32 of the placement table 31.

ステップS5では、図示しないロボットアームで搬送されてきた上基板W2を、上加圧部材15の保持面75の下方に配置する。
ステップS6では、吸着ピン57を下降させて上基板W2を吸着する。吸着ピン57を下降させるには、上加圧部材15を最上位に保持したまま、チャンバ部材14を下降させる。
ステップS7では、ロボットアームをチャンバ17内から退避させる。
In step S <b> 5, the upper substrate W <b> 2 that has been transported by a robot arm (not shown) is disposed below the holding surface 75 of the upper pressure member 15.
In step S6, the suction pin 57 is lowered to suck the upper substrate W2. In order to lower the suction pin 57, the chamber member 14 is lowered while the upper pressure member 15 is held at the uppermost position.
In step S <b> 7, the robot arm is retracted from the chamber 17.

ステップS8では、上加圧部材15を下降させる。
ステップS9では、上加圧部材15の静電チャック部77を機能させて、上基板W2を保持面75に吸着させる。図4は、上述したステップS9までが完了したときの説明図である。
ステップS1〜S4の下基板W1を搬入する工程と、ステップS5〜S9の上基板W2を搬入する工程とは、どちらを先にしてもよい。ただし、上基板W2は吸着ピン57から落下するおそれがある。そのため、上基板W2の搬入を先に行うことにより、上基板W2の落下による影響が下基板W1に及ぶのを防止できる。特に、液晶パネルを製造する場合には、下基板W1の上面に液晶が塗布されているため、上基板W2の搬入を先に行うことが望ましい。
In step S8, the upper pressure member 15 is lowered.
In step S <b> 9, the electrostatic chuck 77 of the upper pressure member 15 is caused to function so that the upper substrate W <b> 2 is attracted to the holding surface 75. FIG. 4 is an explanatory diagram when the process up to step S9 is completed.
Either the step of carrying in the lower substrate W1 of steps S1 to S4 or the step of carrying in the upper substrate W2 of steps S5 to S9 may be performed first. However, the upper substrate W2 may fall from the suction pins 57. Therefore, by carrying in the upper substrate W2 first, it is possible to prevent the lower substrate W1 from being affected by the drop of the upper substrate W2. In particular, when manufacturing a liquid crystal panel, it is desirable to carry in the upper substrate W2 first because the liquid crystal is applied to the upper surface of the lower substrate W1.

次に、ステップS10では、図5に示すように、チャンバ部材14をベース部11(下基板W1)に向かって下降させる。チャンバ部材14の四隅の雌ネジ86が、第一支持棒13の雄ネジ85に螺合されているため、チャンバ部材14は水平状態を保持したまま下降する。そして、壁部51の底面52とベース部11の上面23とが当接するまでチャンバ部材14を下降させる。これにより、ベース部11とチャンバ部材14とで密閉封止されたチャンバ17が構成される(処理室形成工程)。   Next, in step S10, as shown in FIG. 5, the chamber member 14 is lowered toward the base portion 11 (lower substrate W1). Since the female screws 86 at the four corners of the chamber member 14 are screwed into the male screws 85 of the first support rod 13, the chamber member 14 descends while maintaining the horizontal state. Then, the chamber member 14 is lowered until the bottom surface 52 of the wall portion 51 and the top surface 23 of the base portion 11 come into contact with each other. As a result, the chamber 17 hermetically sealed with the base portion 11 and the chamber member 14 is formed (processing chamber forming step).

ステップS11では、ステップS10と略同時に、上加圧部材15をベース部11(下基板W1)に向かって下降させる(第一上基板移動工程)。このとき、駆動機構92の可動軸95が固定軸94から突出するように可動することで、軸部93の長さが長くなり、上加圧部材15が下降する。この際、上加圧部材15の四隅の案内ガイド83には第二支持棒16が挿通されているため、水平状態を保持したまま上加圧部材15が下降する。   In step S11, substantially simultaneously with step S10, the upper pressing member 15 is lowered toward the base portion 11 (lower substrate W1) (first upper substrate moving step). At this time, the movable shaft 95 of the drive mechanism 92 moves so as to protrude from the fixed shaft 94, so that the length of the shaft portion 93 is increased and the upper pressurizing member 15 is lowered. At this time, since the second support rods 16 are inserted into the guide guides 83 at the four corners of the upper pressure member 15, the upper pressure member 15 is lowered while maintaining the horizontal state.

チャンバ部材14の上下移動の速度は、上加圧部材15の上下移動の速度より高速になるように設定されている。したがって、チャンバ部材14と上加圧部材15とを下降させる際に、チャンバ部材14と上加圧部材15とが干渉しないように、基板搬送時の上加圧部材15の位置は、基板の出し入れに影響の無い範囲で、できるだけベース部11側に寄った位置に配置しておくことが望ましい。   The speed of the vertical movement of the chamber member 14 is set to be higher than the speed of the vertical movement of the upper pressure member 15. Therefore, when lowering the chamber member 14 and the upper pressurizing member 15, the position of the upper pressurizing member 15 at the time of transporting the substrate is set so that the substrate is taken in and out so that the chamber member 14 and the upper pressurizing member 15 do not interfere with each other. It is desirable to arrange it at a position as close to the base portion 11 as possible within a range that does not affect the above.

ステップS12では、図6に示すように、チャンバ17が構成されたら、チャンバ17内の真空引きを行う。具体的には、真空ポンプ49を稼動させて、排気口47よりチャンバ17の内部を排気する(減圧工程)。そして、チャンバ17内を真空状態(約0.4Pa以下)に保持する。本実施形態のように、下基板W1と上基板W2との距離が充分確保された状態で真空引きを行うと、コンダクタンスを大きくでき、真空引き時間を短縮できるとともに、基板W1,W2間の空気を確実に排気できる。   In step S12, as shown in FIG. 6, when the chamber 17 is configured, the chamber 17 is evacuated. Specifically, the vacuum pump 49 is operated, and the inside of the chamber 17 is exhausted from the exhaust port 47 (decompression step). Then, the inside of the chamber 17 is kept in a vacuum state (about 0.4 Pa or less). When evacuation is performed with a sufficient distance between the lower substrate W1 and the upper substrate W2 as in this embodiment, conductance can be increased, the evacuation time can be shortened, and the air between the substrates W1 and W2 can be reduced. Can be exhausted reliably.

ステップS13では、図7に示すように、チャンバ17内の真空引きが完了した後、上加圧部材15を再度下降して、下基板W1と上基板W2との間を所定間隔(数百μm程度)にする(第二上基板移動工程)。
ステップS14では、図8に示すように、カメラ80を作動して、下基板W1と上基板W2とのアライメントマークM1,M2に順次焦点を合わせて、これらを撮影する。そして、それぞれのアライメントマークM1,M2が一致するように、下基板W1を水平面内方向に移動する(基板位置合わせ工程)。このとき、アライメントマークM1,M2のズレ量を基に、移動機構29を駆動させて載置テーブル31を移動させて、下基板W1を適正位置まで移動させる。
In step S13, as shown in FIG. 7, after the evacuation in the chamber 17 is completed, the upper pressure member 15 is lowered again, and a predetermined interval (several hundred μm) is formed between the lower substrate W1 and the upper substrate W2. (Second upper substrate moving step).
In step S14, as shown in FIG. 8, the camera 80 is operated, and the alignment marks M1 and M2 between the lower substrate W1 and the upper substrate W2 are sequentially focused and photographed. Then, the lower substrate W1 is moved in the horizontal plane direction so that the alignment marks M1 and M2 coincide with each other (substrate alignment step). At this time, based on the shift amount of the alignment marks M1, M2, the moving mechanism 29 is driven to move the mounting table 31, and the lower substrate W1 is moved to an appropriate position.

ステップS15では、下基板W1と上基板W2との位置合わせが完了した後、上加圧部材15をさらに下降させる。
ステップS16では、図9に示すように、下基板W1と上基板W2とを貼り合わせる(基板貼合せ工程)。このとき、加圧機構96によって上加圧部材15に下向きの力を作用させ、両基板W1,W2を加圧する。ここで、ロードセル90により、両基板W1,W2に作用する荷重を検出し、適正な荷重で基板を貼り合わせるように調整する。
In step S15, after the alignment between the lower substrate W1 and the upper substrate W2 is completed, the upper pressing member 15 is further lowered.
In step S16, as shown in FIG. 9, the lower substrate W1 and the upper substrate W2 are bonded together (substrate bonding step). At this time, the pressing mechanism 96 applies a downward force to the upper pressing member 15 to pressurize both the substrates W1 and W2. Here, the load cell 90 detects the load acting on both the substrates W1 and W2, and adjusts the substrates to be bonded together with an appropriate load.

ステップS17では、図10に示すように、下基板W1と上基板W2との貼り合わせが完了したら、チャンバ部材14と上加圧部材15とを上昇させる。このとき、貼合せ基板W3はベース部11(載置テーブル31)上に配置させる。つまり、上加圧部材15の静電チャック部77の機能を解除して、上基板W2を上加圧部材15から離間させる。   In step S17, as shown in FIG. 10, when the bonding of the lower substrate W1 and the upper substrate W2 is completed, the chamber member 14 and the upper pressure member 15 are raised. At this time, the bonded substrate W3 is arranged on the base portion 11 (mounting table 31). That is, the function of the electrostatic chuck portion 77 of the upper pressing member 15 is released, and the upper substrate W2 is separated from the upper pressing member 15.

ステップS18では、ベース部11のリフトピン45を上昇させて、貼合せ基板W3を上面23から上昇させる。
ステップS19では、貼合せ基板W3とベース部11の上面23との隙間にロボットアームを挿入して、リフトピン45からロボットアームに貼合せ基板W3を受け渡す。そして、ロボットアームが、図示しない別の装置に貼合せ基板W3を搬送して処理が完了する。
In step S <b> 18, the lift pins 45 of the base portion 11 are raised to raise the bonded substrate W <b> 3 from the upper surface 23.
In step S19, the robot arm is inserted into the gap between the bonded substrate W3 and the upper surface 23 of the base portion 11, and the bonded substrate W3 is delivered from the lift pins 45 to the robot arm. And a robot arm conveys the bonding board | substrate W3 to another apparatus which is not shown in figure, and a process is completed.

本実施形態によれば、上基板W2と下基板W1とを位置合わせしつつ貼り合わせて、貼合せ基板W3を製造する。この製造に用いられる貼合せ基板製造装置10は、下基板W1を支持するベース部11と、上下移動可能に構成され、ベース部11とともにチャンバ17を形成するチャンバ部材14と、ベース部11に立設された第二支持棒16と、第二支持棒16に沿ってチャンバ部材14から独立して上下移動可能であり、かつ上基板W2を保持可能な上加圧部材15と、を備え、上加圧部材15が移動することにより、チャンバ17の内部で上基板W2と下基板W1とが貼り合わされる。   According to the present embodiment, the upper substrate W2 and the lower substrate W1 are bonded while being aligned to manufacture the bonded substrate W3. The bonded substrate manufacturing apparatus 10 used for this manufacture includes a base portion 11 that supports a lower substrate W1, a chamber member 14 that is configured to move up and down and forms a chamber 17 together with the base portion 11, and a base portion 11. A second support bar 16 provided, and an upper pressurizing member 15 that can move up and down independently of the chamber member 14 along the second support bar 16 and can hold the upper substrate W2. As the pressure member 15 moves, the upper substrate W2 and the lower substrate W1 are bonded together in the chamber 17.

したがって、上基板W2が保持された上加圧部材15は、下基板W1が載置されたベース部11に立設している第二支持棒16に案内されて上下移動する。そのため、上基板W2と下基板W1との間に介在する部材の数が最小限に抑えられる。これにより、上基板W2と下基板W1との位置合わせをしてから貼り合わせるまでの間に、上基板W2と下基板W1との相対位置がずれることを防止できる。したがって、2枚の基板W1,W2の位置合わせ精度が向上して、歩留まりが向上する。また、上加圧部材15とチャンバ部材14とを個別に上下移動可能にしたため、チャンバ部材14は高速で上下移動させられ、上加圧部材15は基板W1,W2の貼合せ時に微小な動き(上下移動)をさせられる。つまり、2枚の基板W1,W2の位置合わせ精度が向上するともに、生産効率が向上する。   Therefore, the upper pressurizing member 15 holding the upper substrate W2 moves up and down while being guided by the second support rod 16 standing on the base portion 11 on which the lower substrate W1 is placed. Therefore, the number of members interposed between the upper substrate W2 and the lower substrate W1 is minimized. Accordingly, it is possible to prevent the relative position between the upper substrate W2 and the lower substrate W1 from being shifted between the time when the upper substrate W2 and the lower substrate W1 are aligned and the time when they are bonded. Therefore, the alignment accuracy of the two substrates W1 and W2 is improved, and the yield is improved. Further, since the upper pressurizing member 15 and the chamber member 14 can be individually moved up and down, the chamber member 14 is moved up and down at a high speed, and the upper pressurizing member 15 moves minutely when the substrates W1 and W2 are bonded together ( Up and down). That is, the alignment accuracy of the two substrates W1 and W2 is improved and the production efficiency is improved.

また、本実施形態に係る貼合せ基板製造装置10では、チャンバ部材14に、上基板W2を吸着させるための吸着ピン57を設けたため、チャンバ部材14の上下移動に連動して吸着ピン57を上下移動させられる。
また、チャンバ部材14から独立して上加圧部材15を上下移動させることで、吸着ピン57から上加圧部材15に上基板W2を受け渡すことができる。したがって、吸着ピン57独自の上下移動機構が不要になり、製造コストの上昇を抑制できる。
In the bonded substrate manufacturing apparatus 10 according to the present embodiment, since the suction pin 57 for sucking the upper substrate W2 is provided in the chamber member 14, the suction pin 57 is moved up and down in conjunction with the vertical movement of the chamber member 14. Moved.
Further, the upper substrate W2 can be transferred from the suction pin 57 to the upper pressure member 15 by moving the upper pressure member 15 up and down independently of the chamber member 14. Therefore, an up-and-down movement mechanism unique to the suction pin 57 becomes unnecessary, and an increase in manufacturing cost can be suppressed.

さらに、ベース部11に、下基板W1を載置する載置テーブル31と、載置テーブル31を移動させる移動機構29と、を設けたため、下基板W1を安定保持でき、下基板W1と上基板W2との位置合わせを高精度に行える。   Furthermore, since the mounting table 31 for mounting the lower substrate W1 and the moving mechanism 29 for moving the mounting table 31 are provided on the base portion 11, the lower substrate W1 can be stably held, and the lower substrate W1 and the upper substrate Alignment with W2 can be performed with high accuracy.

(第二実施形態)
次に、本発明の第二実施形態に係る貼合せ基板製造装置について、図12〜図15に基づいて説明する。本実施形態は、第一実施形態と下基板W1の載置手段が異なるのみで、他の構成については略同一であるため、同一箇所には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
図12は、貼合せ基板製造装置の正面概略図であり、図13は図12のB−B線に沿う断面図である。図12、図13に示すように、ベース部111の上面123は平面視で長方形に形成され、下基板W1を載置できる。上面123の平面視略中央部には、下基板W1を上下方向と、直交2軸水平方向と、水平回転方向(以下、水平面内方向という)とに移動できる駆動台125が設けられている。
(Second embodiment)
Next, the bonded substrate manufacturing apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention is demonstrated based on FIGS. In the present embodiment, only the mounting means for the lower substrate W1 is different from that of the first embodiment, and the other configurations are substantially the same. Therefore, the same portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
12 is a schematic front view of the bonded substrate manufacturing apparatus, and FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. As shown in FIGS. 12 and 13, the upper surface 123 of the base 111 is formed in a rectangular shape in plan view, and the lower substrate W1 can be placed thereon. A driving base 125 that can move the lower substrate W1 in the vertical direction, the orthogonal biaxial horizontal direction, and the horizontal rotation direction (hereinafter referred to as a horizontal plane direction) is provided at a substantially central portion of the upper surface 123 in plan view.

駆動台125は、ベース部111の上面123に形成された凹部124内に配置されている。駆動台125は、平面視略円形で形成されており、駆動台125の内部は空洞128が形成されている。空洞128の天井面には、空気孔127が複数形成されている。また、空洞128は、その下方に設けられた排気管129と接続されている。排気管129は、ベース部111を貫通して下面121から延出され、図示しない排気ポンプと接続されている。つまり、下基板W1が駆動台125上に載置された状態で排気ポンプを可動すると、空気孔127を介して下基板W1を駆動台125に密着させられる。排気管129の途中にはバルブ130が設けられており、排気量の調整ができる。   The drive base 125 is disposed in a recess 124 formed on the upper surface 123 of the base portion 111. The drive base 125 is formed in a substantially circular shape in plan view, and a cavity 128 is formed inside the drive base 125. A plurality of air holes 127 are formed in the ceiling surface of the cavity 128. The cavity 128 is connected to an exhaust pipe 129 provided below the cavity 128. The exhaust pipe 129 extends from the lower surface 121 through the base portion 111 and is connected to an exhaust pump (not shown). That is, when the exhaust pump is moved in a state where the lower substrate W1 is placed on the drive base 125, the lower substrate W1 can be brought into close contact with the drive base 125 through the air holes 127. A valve 130 is provided in the middle of the exhaust pipe 129 so that the exhaust amount can be adjusted.

駆動台125の下方には、駆動台125を水平面内方向に移動させるための第1移動機構131が設けられている。第1移動機構131の下方には、駆動台125を上下方向に移動させるための第2移動機構132が設けられている。第1移動機構131と第2移動機構132との駆動方法は特に限定されない。本実施形態では、第1移動機構131としてアクチュエータ機構を用い、駆動台125を水平面内方向に移動可能とし、第2移動機構132としてくさび形状の部材用い、この部材を移動させることで駆動台125を上下方向に移動できる。   A first moving mechanism 131 for moving the drive base 125 in the horizontal plane is provided below the drive base 125. Below the first moving mechanism 131, a second moving mechanism 132 for moving the drive base 125 in the vertical direction is provided. The driving method of the first moving mechanism 131 and the second moving mechanism 132 is not particularly limited. In the present embodiment, an actuator mechanism is used as the first moving mechanism 131, the driving base 125 is movable in a horizontal plane direction, a wedge-shaped member is used as the second moving mechanism 132, and the driving base 125 is moved by moving this member. Can be moved vertically.

ベース部111の上面123の、下基板W1が載置される領域内には、エアーパッド135が複数(本実施形態では14個)設けられている。エアーパッド135は、ベース部111の上面123に形成された凹部136内に配置されている。
エアーパッド135は、平面視略円形で形成されており、エアーパッド135の内部は空洞139が形成されている。空洞139の天井面には空気孔138が複数形成されている。また、空洞139は、その下方に設けられた給排気管140と接続されている。給排気管140は、ベース部111を貫通して下面121から延出され、図示しない給排気ポンプと接続されている。下基板W1がベース部111上に載置された状態で給気すると、空気孔138から空気が下基板W1に向かって噴出し、下基板W1を浮上させられる。一方、下基板W1がベース部111上に載置された状態で排気すると、空気孔138を介して下基板W1をベース部111に密着させられる。給排気管140の途中には、給排気量の調整をするバルブ141が設けられている。通常時において、駆動台125の表面126とエアーパッド135の表面137とは、面一になる。
A plurality (14 in the present embodiment) of air pads 135 are provided in the area on the upper surface 123 of the base portion 111 where the lower substrate W1 is placed. The air pad 135 is disposed in a recess 136 formed on the upper surface 123 of the base portion 111.
The air pad 135 is formed in a substantially circular shape in plan view, and a cavity 139 is formed inside the air pad 135. A plurality of air holes 138 are formed in the ceiling surface of the cavity 139. The cavity 139 is connected to a supply / exhaust pipe 140 provided therebelow. The air supply / exhaust pipe 140 extends from the lower surface 121 through the base portion 111 and is connected to an air supply / exhaust pump (not shown). When air is supplied in a state where the lower substrate W1 is placed on the base portion 111, air is ejected from the air holes 138 toward the lower substrate W1, and the lower substrate W1 is floated. On the other hand, if the lower substrate W1 is exhausted in a state where it is placed on the base portion 111, the lower substrate W1 can be brought into close contact with the base portion 111 via the air holes 138. A valve 141 for adjusting the supply / exhaust amount is provided in the middle of the supply / exhaust pipe 140. Under normal conditions, the surface 126 of the drive base 125 and the surface 137 of the air pad 135 are flush with each other.

(作用)
次に、貼合せ基板製造装置110を用いて、貼合せ基板を製造する手順の一部を図15に基づいて説明する。図15は貼合せ基板を製造する過程を示すフローチャートである。
ステップS1では、下基板W1をロボットアームにより搬入する。下基板W1の具体的な搬入方法はステップS2以降に示す。
ステップS2では、図示しないロボットアームで搬送されてきた下基板W1をベース部111の上方に配置する。ここで、リフトピン145を上昇させて下基板W1をロボットアームから浮上させる。
(Function)
Next, a part of a procedure for manufacturing a bonded substrate using the bonded substrate manufacturing apparatus 110 will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a flowchart showing a process of manufacturing a bonded substrate.
In step S1, the lower substrate W1 is carried in by the robot arm. A specific method for carrying in the lower substrate W1 will be described after step S2.
In step S <b> 2, the lower substrate W <b> 1 transported by a robot arm (not shown) is disposed above the base unit 111. Here, the lift pins 145 are raised to lift the lower substrate W1 from the robot arm.

ステップS3では、ロボットアームを貼合せ基板製造装置10内から退避させる。
ステップS4では、リフトピン145を下降させて、下基板W1をベース部111の上面123に載置する。このとき、排気管129から排気することで下基板W1を駆動台125に吸着させる。
In step S <b> 3, the robot arm is retracted from the bonded substrate manufacturing apparatus 10.
In step S <b> 4, the lift pins 145 are lowered to place the lower substrate W <b> 1 on the upper surface 123 of the base portion 111. At this time, the lower substrate W <b> 1 is adsorbed to the drive base 125 by exhausting from the exhaust pipe 129.

ステップS5からステップS9までは第一実施形態と略同一のため説明を省略する。
ステップS1〜S4の下基板W1を搬入する工程と、ステップS5〜S9の上基板W2を搬入する工程とは、どちらを先にしてもよい。
ステップS10では、チャンバ部材14をベース部111(下基板W1)に向かって下降させる。チャンバ部材14の四隅の雌ネジ86が、第一支持棒13の雄ネジ85に螺合されているため、チャンバ部材14は水平状態を保持したまま下降する。そして、壁部51の底面52とベース部111の上面123とが当接するまでチャンバ部材14を下降させる。つまり、ベース部111とチャンバ部材14とで密閉封止されたチャンバ17が構成される(処理室形成工程)。
Steps S5 to S9 are substantially the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
Either the step of carrying in the lower substrate W1 of steps S1 to S4 or the step of carrying in the upper substrate W2 of steps S5 to S9 may be performed first.
In step S10, the chamber member 14 is lowered toward the base portion 111 (lower substrate W1). Since the female screws 86 at the four corners of the chamber member 14 are screwed into the male screws 85 of the first support rod 13, the chamber member 14 descends while maintaining the horizontal state. Then, the chamber member 14 is lowered until the bottom surface 52 of the wall portion 51 and the top surface 123 of the base portion 111 contact each other. That is, the base 17 and the chamber member 14 form a hermetically sealed chamber 17 (processing chamber forming step).

ステップS11では、下基板W1を上昇させる(第一下基板移動工程)。具体的には、ベース部111に設けられた第2移動機構132を可動して、駆動台125を上方へ移動させる。略同時に、エアーパッド135に対して給気し、空気孔138から下基板W1に向かって空気を噴出させる。すると、下基板W1は駆動台125により略中央部が持ち上げられ、さらに、エアーパッド135の作用により下基板W1の周縁部が浮上する。このようにして、下基板W1を水平状態に保持する。このとき、下基板W1は数十μm程度、上面123から浮上している。   In step S11, the lower substrate W1 is raised (first lower substrate moving step). Specifically, the second moving mechanism 132 provided on the base portion 111 is moved to move the drive base 125 upward. At substantially the same time, air is supplied to the air pad 135, and air is ejected from the air hole 138 toward the lower substrate W1. Then, the lower substrate W <b> 1 is lifted substantially at the center by the drive base 125, and the peripheral portion of the lower substrate W <b> 1 floats due to the action of the air pad 135. In this way, the lower substrate W1 is held in a horizontal state. At this time, the lower substrate W1 is levitated from the upper surface 123 by about several tens of μm.

ステップS12では、図14に示すように、ステップS11と略同時に、上加圧部材15をベース部111(下基板W1)に向かって下降させる(第一上基板移動工程)。このとき、駆動機構92の可動軸95が固定軸94から突出するように可動することで、軸部93の長さが長くなり、上加圧部材15が下降する。上加圧部材15の四隅の案内ガイド83は、第二支持棒16が挿通されているため、水平状態を保持したまま下降する。   In step S12, as shown in FIG. 14, substantially simultaneously with step S11, the upper pressurizing member 15 is lowered toward the base portion 111 (lower substrate W1) (first upper substrate moving step). At this time, the movable shaft 95 of the drive mechanism 92 moves so as to protrude from the fixed shaft 94, so that the length of the shaft portion 93 is increased and the upper pressurizing member 15 is lowered. Since the second support rod 16 is inserted, the guide guides 83 at the four corners of the upper pressure member 15 are lowered while maintaining the horizontal state.

ステップS13では、カメラ80を作動して、下基板W1と上基板W2のアライメントマークM1,M2に順次焦点を合わせて撮影する。そして、それぞれのアライメントマークM1,M2が一致するように、下基板W1を水平面内方向に移動させる(基板位置合わせ工程)。このとき、アライメントマークM1,M2のズレ量を基に、駆動台125を水平面内方向に移動させて、下基板W1を適正位置まで移動させる。   In step S13, the camera 80 is actuated so that the alignment marks M1 and M2 on the lower substrate W1 and the upper substrate W2 are sequentially focused and photographed. Then, the lower substrate W1 is moved in the horizontal plane direction so that the alignment marks M1 and M2 coincide with each other (substrate alignment step). At this time, based on the shift amount of the alignment marks M1 and M2, the drive base 125 is moved in the horizontal plane direction, and the lower substrate W1 is moved to an appropriate position.

ステップS14では、下基板W1と上基板W2との位置合わせが完了したら、下基板W1の駆動台125を下降させるとともに、エアーパッド135の給気を停止して、下基板W1をベース部111の上面123に下降させる。そして、エアーパッド135から排気して下基板W1を上面123に吸着させて、位置がずれないようにする(第二下基板移動工程)。その後に、上加圧部材15を若干上方へ移動させる(第二上基板移動工程)。このようにして、下基板W1と上基板W2との距離を、位置合わせ時より長くする。これは、その後に行うチャンバ17内の真空引きの際に、コンダクタンスを大きくして、真空引き時間を短縮するとともに、基板W1,W2間の空気を確実に排気するためである。
ステップS15では、チャンバ17内の真空引きを行う(減圧工程)。
In step S14, when the alignment between the lower substrate W1 and the upper substrate W2 is completed, the drive base 125 of the lower substrate W1 is lowered and the supply of the air pad 135 is stopped, and the lower substrate W1 is moved to the base portion 111. Lower to upper surface 123. Then, the air pad 135 is evacuated to attract the lower substrate W1 to the upper surface 123 so that the position is not shifted (second lower substrate moving step). Thereafter, the upper pressure member 15 is moved slightly upward (second upper substrate moving step). In this way, the distance between the lower substrate W1 and the upper substrate W2 is made longer than that during alignment. This is for increasing the conductance and shortening the evacuation time and evacuating the air between the substrates W1 and W2 during the subsequent evacuation of the chamber 17.
In step S15, the inside of the chamber 17 is evacuated (decompression step).

ステップS16では、チャンバ17内の真空引きが完了した後、上加圧部材15を再度下降させる。
ステップS17では、下基板W1と上基板W2とを貼り合わせる(基板貼合せ工程)。
このとき、加圧機構96によって両基板W1,W2を加圧する。ここで、ロードセル90により、両基板W1,W2に作用する荷重を検出し、適正な荷重で基板を貼り合わせるように調整する。
In step S16, after the evacuation in the chamber 17 is completed, the upper pressure member 15 is lowered again.
In step S17, the lower substrate W1 and the upper substrate W2 are bonded together (substrate bonding step).
At this time, the substrates W1 and W2 are pressurized by the pressurizing mechanism 96. Here, the load cell 90 detects the load acting on both the substrates W1 and W2, and adjusts the substrates to be bonded together with an appropriate load.

ステップS18では、下基板W1と上基板W2との貼り合わせが完了したら、チャンバ部材14および上加圧部材15を上昇させる。このとき、貼合せ基板W3は、ベース部111(載置テーブル131)上に配置させる。つまり、上加圧部材15の静電チャック部77の機能を解除して、上基板W2を上加圧部材15から離間させる。   In step S18, when the bonding of the lower substrate W1 and the upper substrate W2 is completed, the chamber member 14 and the upper pressure member 15 are raised. At this time, the bonded substrate W3 is disposed on the base 111 (mounting table 131). That is, the function of the electrostatic chuck portion 77 of the upper pressing member 15 is released, and the upper substrate W2 is separated from the upper pressing member 15.

ステップS19では、ベース部111のリフトピン145を上昇させて、貼合せ基板W3を上面123から上昇させる。
ステップS20では、貼合せ基板W3とベース部111の上面123との隙間にロボットアームを挿入して、リフトピン145からロボットアームに貼合せ基板W3を受け渡す。
そして、ロボットアームが図示しない別の装置に貼合せ基板W3を搬送して処理が完了する。
このように構成しても、第一実施形態と同様に、2枚の基板W1,W2の位置合わせ精度が向上して、歩留まりを向上できる。
In step S19, the lift pins 145 of the base portion 111 are raised, and the bonded substrate W3 is raised from the upper surface 123.
In step S20, the robot arm is inserted into the gap between the bonded substrate W3 and the upper surface 123 of the base portion 111, and the bonded substrate W3 is delivered from the lift pins 145 to the robot arm.
And a robot arm conveys the bonding board | substrate W3 to another apparatus which is not shown in figure, and a process is completed.
Even if comprised in this way, the alignment accuracy of the two board | substrates W1 and W2 improves like 1st embodiment, and it can improve a yield.

本実施形態では、ベース部111に、下基板W1の一部を吸着しつつ下基板W1を移動させる駆動台125と;駆動台125による下基板W1の移動時に下基板W1の残部(下基板W1が駆動台125に吸着していない部位)を浮上させるとともに、上基板W2と下基板W1との貼合せ時に下基板W1の残部を吸着することが可能なエアーパッド135と;を設けて構成した。   In the present embodiment, a drive base 125 that moves the lower substrate W1 while adsorbing a part of the lower substrate W1 to the base portion 111; and the remaining portion of the lower substrate W1 (lower substrate W1 when the lower substrate W1 is moved by the drive base 125 And an air pad 135 capable of adsorbing the remaining portion of the lower substrate W1 when the upper substrate W2 and the lower substrate W1 are bonded to each other. .

このため、上基板W2と下基板W1とを貼り合わせる際には、駆動台125により下基板W1をベース部111に吸着できる。したがって、下基板W1の位置ずれを防止でき、上基板W2と下基板W1とを精度良く貼り合わせられる。また、下基板W1を載置するためのテーブルを別途必要としないため、ベース部111と下基板W1との間に介在する部品点数を少なくできる。さらに、下基板W1をベース部111に吸着させると、駆動台125およびエアーパッド135がチャンバ17に露出されないため、各装置から発生するパーティクルなどがチャンバ17内に流入することを防止できる。したがって、チャンバ17内のクリーン度を確保できる。   Therefore, when the upper substrate W2 and the lower substrate W1 are bonded together, the lower substrate W1 can be attracted to the base 111 by the drive base 125. Therefore, the position shift of the lower substrate W1 can be prevented, and the upper substrate W2 and the lower substrate W1 can be bonded together with high accuracy. In addition, since a table for placing the lower substrate W1 is not required separately, the number of components interposed between the base portion 111 and the lower substrate W1 can be reduced. Further, when the lower substrate W1 is adsorbed to the base portion 111, the driving base 125 and the air pad 135 are not exposed to the chamber 17, so that particles generated from each device can be prevented from flowing into the chamber 17. Therefore, the cleanliness in the chamber 17 can be ensured.

本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態において、移動ステージを水平方向のみに移動できるように構成したが、上下方向にも移動できるように構成してもよい。
また、本実施形態において、上加圧部材の上下移動もチャンバ部材の上下移動と同様に、第二支持棒にネジを形成し、第二支持棒を回転させることで上加圧部材を上下移動できるように構成してもよい。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the specific shapes, configurations, and the like given in the embodiment are merely examples, and can be changed as appropriate.
For example, in the present embodiment, the moving stage is configured to be movable only in the horizontal direction, but may be configured to be movable in the vertical direction.
Further, in this embodiment, the vertical movement of the upper pressurizing member is similar to the vertical movement of the chamber member, and a screw is formed on the second support rod, and the upper pressurization member is moved up and down by rotating the second support rod. You may comprise so that it can do.

2枚の基板の位置合わせ精度を向上させて、歩留まりを向上させることが可能な貼合せ基板製造装置および貼合せ基板製造方法を提供することができる。   A bonded substrate manufacturing apparatus and a bonded substrate manufacturing method capable of improving the alignment accuracy of two substrates and improving the yield can be provided.

Claims (7)

上基板と下基板とを位置合わせしつつ貼り合わせて貼合せ基板を製造する貼合せ基板製造装置であって、
前記下基板を支持するベース部と;
上下移動可能でかつ、前記ベース部とともに貼合せ処理室を形成するチャンバ部材と;
前記ベース部に立設された支持棒と;
前記支持棒に沿って前記チャンバ部材から独立して上下移動可能でかつ、前記上基板を保持可能な上加圧部材と;
前記上加圧部材の上面に複数設けられ、前記上加圧部材を上下移動させるための駆動機構と;
を備え、
前記上加圧部材が移動することにより、前記貼合せ処理室の内部で前記上基板と前記下基板とが貼り合わされることを特徴とする貼合せ基板製造装置。
A bonded substrate manufacturing apparatus that manufactures a bonded substrate by bonding the upper substrate and the lower substrate together,
A base portion supporting the lower substrate;
A chamber member that is vertically movable and forms a bonding treatment chamber together with the base portion;
A support bar erected on the base part;
And vertically movable independently of the chamber member along said support rod, on a pressure member capable of holding said substrate;
A plurality of drive mechanisms provided on the upper surface of the upper pressure member for moving the upper pressure member up and down;
With
The bonded substrate manufacturing apparatus, wherein the upper substrate and the lower substrate are bonded to each other inside the bonding processing chamber by moving the upper pressing member.
前記チャンバ部材に、前記上基板を吸着させるための吸着ピンが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の貼合せ基板製造装置。  The bonded substrate manufacturing apparatus according to claim 1, wherein an adsorption pin for adsorbing the upper substrate is provided on the chamber member. 前記ベース部に、
前記下基板を載置する載置テーブルと、
前記載置テーブルを移動させる移動機構と、
が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の貼合せ基板製造装置。
In the base part,
A mounting table for mounting the lower substrate;
A moving mechanism for moving the mount table,
The bonded substrate manufacturing apparatus according to claim 1, wherein:
前記ベース部に、
前記下基板の一部を吸着しつつ前記下基板を移動させる下基板吸着装置と、
前記下基板吸着装置による前記下基板の移動時には、前記下基板の前記下基板吸着装置と吸着していない部位を浮上させ、前記上基板と前記下基板との貼合せ時には、前記下基板の前記下基板吸着装置と吸着していない部位を吸着することが可能な下基板浮上吸着装置と、
が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の貼合せ基板製造装置。
In the base part,
A lower substrate adsorption device that moves the lower substrate while adsorbing a part of the lower substrate;
When the lower substrate is moved by the lower substrate suction device, a portion of the lower substrate that is not sucked with the lower substrate suction device is levitated, and when the upper substrate and the lower substrate are bonded, the lower substrate A lower substrate levitation adsorption device capable of adsorbing a lower substrate adsorption device and a portion not adsorbed;
The bonded substrate manufacturing apparatus according to claim 1, wherein:
上基板と下基板とを位置合わせしつつ貼り合わせて貼合せ基板を製造する貼合せ基板製造装置であって、A bonded substrate manufacturing apparatus that manufactures a bonded substrate by bonding the upper substrate and the lower substrate together,
前記下基板を支持するベース部と;A base portion supporting the lower substrate;
上下移動可能でかつ、前記ベース部とともに貼合せ処理室を形成するチャンバ部材と;A chamber member that is vertically movable and forms a bonding treatment chamber together with the base portion;
前記ベース部に立設された支持棒と;A support bar erected on the base part;
前記支持棒に沿って前記チャンバ部材から独立して上下移動可能でかつ、前記上基板を保持可能な上加圧部材と;An upper pressurizing member capable of moving up and down independently of the chamber member along the support rod and capable of holding the upper substrate;
を備え、With
前記上加圧部材が移動することにより、前記貼合せ処理室の内部で前記上基板と前記下基板とが貼り合わされ、By moving the upper pressure member, the upper substrate and the lower substrate are bonded together inside the bonding processing chamber,
前記ベース部に、In the base part,
前記下基板の一部を吸着しつつ前記下基板を移動させる下基板吸着装置と、A lower substrate adsorption device that moves the lower substrate while adsorbing a part of the lower substrate;
前記下基板吸着装置による前記下基板の移動時には、前記下基板の前記下基板吸着装置と吸着していない部位を浮上させ、前記上基板と前記下基板との貼合せ時には、前記下基板の前記下基板吸着装置と吸着していない部位を吸着することが可能な下基板浮上吸着装置と、When the lower substrate is moved by the lower substrate suction device, a portion of the lower substrate that is not sucked with the lower substrate suction device is levitated, and when the upper substrate and the lower substrate are bonded, the lower substrate A lower substrate levitation adsorption device capable of adsorbing a lower substrate adsorption device and a portion not adsorbed;
が設けられていることを特徴とする貼合せ基板製造装置。An apparatus for manufacturing a bonded substrate board, comprising:
ベース部により下基板を支持し、前記ベース部から立設された支持棒に沿って上下移動可能な上加圧部材により上基板を保持し、前記上加圧部材から独立して上下移動可能なチャンバ部材と前記ベース部とにより構成された貼合せ処理室の内部で、前記下基板と前記上基板とを位置合わせしつつ貼り合わせて貼合せ基板を製造する貼合せ基板製造方法であって、
前記チャンバ部材を下降させて、前記ベース部と前記チャンバ部材とで前記上基板および前記下基板が収容された貼合せ処理室を形成する処理室形成工程と;
前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを所定距離だけ離間配置する第一上基板移動工程と;
前記貼合せ処理室内を減圧する減圧工程と;
前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを所定間隔に対向配置する第二上基板移動工程と;
前記下基板を載置する載置テーブルを前記ベース部に設けられた移動機構により移動させることで前記下基板を移動させて、前記下基板と前記上基板との位置合わせを行う基板位置合わせ工程と;
前記上加圧部材の上面に複数設けられた駆動機構を用いて前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを貼り合わせる基板貼合せ工程と;
を備えていることを特徴とする貼合せ基板製造方法。
The lower substrate is supported by the base portion, the upper substrate is held by the upper pressure member that can be moved up and down along the support rod erected from the base portion, and can be moved up and down independently of the upper pressure member. A bonded substrate manufacturing method for manufacturing a bonded substrate by aligning the lower substrate and the upper substrate while aligning the lower substrate and the upper substrate inside a bonding processing chamber constituted by a chamber member and the base part,
A process chamber forming step of lowering the chamber member to form a bonding process chamber in which the upper substrate and the lower substrate are accommodated by the base portion and the chamber member;
A first upper substrate moving step of lowering the upper pressure member and disposing the lower substrate and the upper substrate by a predetermined distance;
A depressurization step of depressurizing the inside of the bonding treatment chamber;
A second upper substrate moving step of lowering the upper pressure member and disposing the lower substrate and the upper substrate opposite to each other at a predetermined interval;
A substrate alignment step of aligning the lower substrate with the upper substrate by moving the lower substrate by moving a mounting table for mounting the lower substrate by a moving mechanism provided in the base portion. When;
A substrate bonding step of lowering the upper pressure member using a plurality of drive mechanisms provided on the upper surface of the upper pressure member , and bonding the lower substrate and the upper substrate;
A method for producing a bonded substrate, comprising:
ベース部により下基板を支持し、前記ベース部から立設された支持棒に沿って上下移動可能な上加圧部材により上基板を保持し、前記上加圧部材から独立して上下移動可能なチャンバ部材と前記ベース部とにより構成された貼合せ処理室の内部で、前記下基板と前記上基板とを位置合わせしつつ貼り合わせて貼合せ基板を製造する貼合せ基板製造方法にであって、
前記チャンバ部材を下降させて、前記ベース部と前記チャンバ部材とで前記上基板および前記下基板が収容された貼合せ処理室を形成する処理室形成工程と;
前記ベース部に設置された下基板吸着装置により前記下基板の一部を吸着しつつ前記下基板を前記ベース部から離間させるとともに、前記ベース部に設置された下基板浮上吸着装置により、前記下基板の前記下基板吸着装置と吸着していない部位を浮上させる第一下基板移動工程と;
前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを所定間隔に対向配置する第一上基板移動工程と;
前記下基板吸着装置により前記下基板を移動させて、前記下基板と前記上基板との位置合わせを行う基板位置合わせ工程と;
前記上加圧部材を上昇させて、前記下基板と前記上基板とを所定距離だけ離間配置する第二上基板移動工程と;
前記下基板吸着装置により前記下基板の一部を吸着しつつ前記下基板を前記ベース部に当接させるとともに、前記下基板浮上吸着装置により、前記下基板の前記下基板吸着装置と吸着していない部位を前記ベースに吸着させる第二下基板移動工程と;
前記貼合せ処理室内を減圧する減圧工程と、
前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを貼り合わせる基板貼合せ工程と;
を備えていることを特徴とする貼合せ基板製造方法。
The lower substrate is supported by the base portion, the upper substrate is held by the upper pressure member that can be moved up and down along the support rod erected from the base portion, and can be moved up and down independently of the upper pressure member. In a bonded substrate manufacturing method for manufacturing a bonded substrate by aligning the lower substrate and the upper substrate while aligning the lower substrate and the upper substrate in a bonding processing chamber constituted by a chamber member and the base part. ,
A process chamber forming step of lowering the chamber member to form a bonding process chamber in which the upper substrate and the lower substrate are accommodated by the base portion and the chamber member;
The lower substrate is separated from the base portion while adsorbing a part of the lower substrate by the lower substrate adsorption device installed in the base portion, and the lower substrate floating adsorption device installed in the base portion A first lower substrate moving step of levitating a portion of the substrate that is not adsorbed with the lower substrate adsorbing device;
A first upper substrate moving step of lowering the upper pressure member and disposing the lower substrate and the upper substrate opposite to each other at a predetermined interval;
A substrate alignment step of aligning the lower substrate and the upper substrate by moving the lower substrate by the lower substrate suction device;
A second upper substrate moving step in which the upper pressurizing member is raised and the lower substrate and the upper substrate are spaced apart from each other by a predetermined distance;
The lower substrate is brought into contact with the base portion while adsorbing a part of the lower substrate by the lower substrate adsorption device, and is adsorbed to the lower substrate adsorption device of the lower substrate by the lower substrate floating adsorption device. A second lower substrate moving step of adsorbing a non-existing portion to the base;
A depressurizing step of depressurizing the bonding treatment chamber;
A substrate laminating step of lowering the upper pressure member and laminating the lower substrate and the upper substrate;
A method for producing a bonded substrate, comprising:
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