JP5504840B2 - Superposition apparatus, superposition method and device manufacturing method for superposing a plurality of substrates - Google Patents
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Description
本発明は、複数の基板を重ね合わせる重ね合わせ装置、重ね合わせ方法及びデバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a superposition apparatus, a superposition method, and a device manufacturing method for superposing a plurality of substrates.
半導体装置の実効的な実装密度を向上させる技術のひとつとして、複数の半導体チップを積層させた立体構造がある。特に、半導体基板であるウェハの状態で複数枚を積層して、接合した後に個片化する手順により製造される半導体チップが、その生産性の高さから、近年注目を集めている。2枚のウェハを重ね合わせる場合、互いのアライメントマークを顕微鏡で測定しながら位置合わせをする(例えば、特許文献1を参照)。 One technique for improving the effective mounting density of semiconductor devices is a three-dimensional structure in which a plurality of semiconductor chips are stacked. In particular, a semiconductor chip manufactured by a procedure of laminating a plurality of wafers in the state of a wafer as a semiconductor substrate and joining them into individual pieces has recently attracted attention because of its high productivity. When two wafers are overlapped, alignment is performed while measuring the alignment marks of each other with a microscope (see, for example, Patent Document 1).
一方のウェハに対して他方のウェハを、位置合わせ指令に従って正確にかつ高速に移動させることができる重ね合わせ装置が望まれている。しかしながら、高速に重ね合わせを行うと、重ね合わせ後のウェハ支持ステージにウェハの荷重が一時に加わることに起因して、それぞれのウェハを支持していたステージ同士が一旦離間した後に衝突するという問題が生じていた。ステージ同士が衝突するとは、すなわち、支持したウェハが他方のステージに衝打されることを意味する。このような現象は、ウェハの物理的な破損、電気的な不良の原因となっていた。 There is a demand for an overlay apparatus that can move the other wafer with respect to one wafer accurately and at high speed in accordance with the alignment command. However, when superposition is performed at high speed, the wafer load is applied to the wafer support stage after superposition at the same time, and the stage supporting the respective wafers collides after being separated once. Has occurred. That the stages collide means that the supported wafer is struck by the other stage. Such a phenomenon has caused physical damage and electrical failure of the wafer.
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様においては、複数の基板を重ね合わせる重ね合わせ装置であって、第1基板を保持する第1ステージと、第1基板に対向して配置される第2基板を保持する第2ステージと、第1基板と第2基板が重ね合わされて第2ステージと共に第1ステージから離間したときに、反動により第1基板が第1ステージに衝突することを防止する衝突防止部とを備える。 In order to solve the above-described problem, in the first aspect of the present invention, there is provided a superposing apparatus for superposing a plurality of substrates, the first stage holding the first substrate, and the first substrate being opposed to the first substrate. When the second substrate holding the second substrate to be moved and the first substrate and the second substrate are overlapped and separated from the first stage together with the second stage, the first substrate collides with the first stage by reaction. A collision prevention unit for preventing the collision.
上記課題を解決するために、本発明の第2の態様においては、複数の基板を重ね合わせる重ね合わせ方法であって、第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、第2ステージに、第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、駆動部により少なくとも第2ステージを第1ステージに向けて移動させる移動ステップと、第2ステージから第1ステージに第2ステージの駆動力が作用することが可能となったことを検出する検出ステップと、検出ステップで第1ステージへの駆動力の作用が可能となったことを検出部が検出した後であって、第1ステージが第1基板の保持を解除して第1基板の荷重が第2ステージに作用するまでの間に、少なくとも第1基板の荷重に相当する大きさの駆動力を第2ステージから第1ステージに作用させるべく駆動部を制御する制御ステップとを有する。 In order to solve the above-mentioned problem, in the second aspect of the present invention, there is provided a superposition method for superposing a plurality of substrates, a first holding step for holding the first substrate on the first stage, and a second stage And a second holding step for holding the second substrate facing the first substrate, a moving step for moving at least the second stage toward the first stage by the driving unit, and a second step from the second stage to the first stage. A detection step that detects that the driving force of the two stages can be applied, and after the detection unit detects that the driving force can be applied to the first stage in the detection step. Until the first stage releases the holding of the first substrate and the load on the first substrate acts on the second stage, at least a driving force corresponding to the load on the first substrate is applied from the second stage. And a control step of controlling the driving unit so as to act on the first stage.
上記課題を解決するために、本発明の第3の態様においては、複数の基板を重ね合わせる重ね合わせ方法であって、第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、第2ステージに、第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、駆動部により第2ステージを少なくとも第1ステージに向けて移動させる移動ステップと、第1ステージが第1基板の保持を解除するタイミングに同期して、第1ステージと第1基板との間に気体を噴気させる噴気ステップとを有する。 In order to solve the above problems, in a third aspect of the present invention, there is provided a superposition method for superposing a plurality of substrates, a first holding step for holding the first substrate on the first stage, and a second stage. A second holding step for holding the second substrate facing the first substrate, a moving step for moving the second stage toward at least the first stage by the drive unit, and the first stage holding the first substrate. In synchronism with the timing of releasing the gas, an air blowing step for injecting gas between the first stage and the first substrate is provided.
上記課題を解決するために、本発明の第4の態様においては、複数の基板を重ね合わせる重ね合わせ方法であって、第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、第2ステージに、第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、駆動部により第2ステージと第1ステージとを接近させる移動ステップと、第1ステージが第1基板の保持を解除して第1基板の荷重が第2ステージに作用するまでの間の所定の時点で、第1ステージと第2ステージとが所定距離より大きく離間させるように駆動部を制御する制御ステップとを有する。 In order to solve the above problems, in a fourth aspect of the present invention, there is provided a superposition method for superposing a plurality of substrates, a first holding step for holding the first substrate on the first stage, and a second stage. A second holding step for holding the second substrate facing the first substrate, a moving step for bringing the second stage and the first stage closer by the driving unit, and the first stage releases the holding of the first substrate. And a control step for controlling the drive unit so that the first stage and the second stage are separated from each other by a predetermined distance until the load on the first substrate acts on the second stage. .
上記課題を解決するために、本発明の第5の態様においては、複数の基板を重ね合わせる重ね合わせ方法であって、第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、第2ステージに、第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、駆動部により第2ステージと第1ステージとを接近させる移動ステップと、第1基板と第2基板を重ね合わせる重ね合わせステップと、第1基板と第1ステージとの非接触を検出する非接触検出ステップと、重ね合わせステップと非接触検出ステップの間の所定の時点で、駆動部のフィードバックゲインの値を所定の時点以前の値よりも小さくするゲイン変更ステップとを有する。 In order to solve the above problems, in a fifth aspect of the present invention, there is provided a superposition method for superposing a plurality of substrates, a first holding step for holding the first substrate on the first stage, and a second stage. In addition, a second holding step for holding the second substrate facing the first substrate, a moving step for bringing the second stage and the first stage closer by the driving unit, and an overlap for overlapping the first substrate and the second substrate The feedback gain value of the driving unit is set to a predetermined value at a predetermined time between the alignment step, the non-contact detection step for detecting non-contact between the first substrate and the first stage, and the overlay step and the non-contact detection step. And a gain changing step for making the value smaller than a value before the time point.
上記課題を解決するために、本発明の第6の態様においては、複数の基板を重ね合わせる重ね合わせ方法であって、第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、第2ステージに、第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、駆動部により第2ステージと第1ステージとを接近させる移動ステップと、第1基板と第2基板とを重ね合わせる重ね合わせステップと、第1基板と第1ステージの非接触を検出する非接触検出ステップと、重ね合わせステップと非接触検出ステップの間の所定の時点で、駆動部の制御をフィードバック制御からオープンループ制御に切り替える制御切替ステップとを有する。 In order to solve the above problems, in a sixth aspect of the present invention, there is provided a superposition method for superposing a plurality of substrates, a first holding step for holding the first substrate on the first stage, and a second stage. In addition, a second holding step for holding the second substrate facing the first substrate, a moving step for bringing the second stage and the first stage closer by the driving unit, and the first substrate and the second substrate are overlapped. At the predetermined time between the overlay step, the non-contact detection step for detecting non-contact between the first substrate and the first stage, and the overlap step and the non-contact detection step, the control of the driving unit is opened from the feedback control to the open loop. A control switching step for switching to control.
上記課題を解決するために、本発明の第7の態様においては、複数の基板を重ね合わせて製造されるデバイスの製造方法であって、複数の基板を重ね合わせる工程は、第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、第2ステージに、第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、駆動部により少なくとも第2ステージを第1ステージに向けて移動させる移動ステップと、第2ステージから第1ステージに第2ステージの駆動力が作用することが可能となったことを検出する検出ステップと、検出ステップで第1ステージへの駆動力の作用が可能となったことを検出部が検出した後であって、第1ステージが第1基板の保持を解除して第1基板の荷重が第2ステージに作用するまでの間に、少なくとも第1基板の荷重に相当する大きさの駆動力を第2ステージから第1ステージに作用させるべく駆動部を制御する制御ステップとを含む。 In order to solve the above-described problem, in a seventh aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method manufactured by stacking a plurality of substrates, wherein the step of stacking the plurality of substrates is performed on the first stage. A first holding step for holding one substrate, a second holding step for holding the second substrate facing the first substrate on the second stage, and moving at least the second stage toward the first stage by the drive unit A moving step, a detecting step for detecting that the driving force of the second stage can be applied from the second stage to the first stage, and an operation of the driving force on the first stage being possible in the detecting step After the detection unit detects that the first substrate is released, the first stage releases the holding of the first substrate and the load on the first substrate acts on the second stage. And a driving force of the magnitude corresponding to the weight of the second stage control step of controlling the driving unit so as to act on the first stage.
上記課題を解決するために、本発明の第8の態様においては、複数の基板を重ね合わせて製造されるデバイスの製造方法であって、複数の基板を重ね合わせる工程は、第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、第2ステージに、第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、駆動部により第2ステージと第1ステージとを接近させる移動ステップと、第1ステージが第1基板の保持を解除して第1基板の荷重が第2ステージに作用するまでの間の所定の時点で、第1ステージと第2ステージとが所定距離より大きく離間させるように駆動部を制御する制御ステップとを含む。 In order to solve the above problems, according to an eighth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method manufactured by stacking a plurality of substrates, wherein the step of stacking the plurality of substrates is performed on the first stage. A first holding step for holding one substrate; a second holding step for holding the second substrate opposite to the first substrate; and a movement for causing the second stage and the first stage to approach each other by the driving unit. The first stage and the second stage are larger than a predetermined distance at a predetermined time between the step and the first stage releases the holding of the first substrate and the load of the first substrate acts on the second stage. And a control step of controlling the drive unit so as to be separated.
上記課題を解決するために、本発明の第9の態様においては、複数の基板を重ね合わせて製造されるデバイスの製造方法であって、複数の基板を重ね合わせる工程は、第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、第2ステージに、第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、駆動部により第2ステージと第1ステージとを接近させる移動ステップと、第1ステージが第1基板の保持を解除して第1基板の荷重が第2ステージに作用するまでの間の所定の時点で、第1ステージと第2ステージとが所定距離より大きく離間させるように駆動部を制御する制御ステップとを含む。 In order to solve the above-described problem, in a ninth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method manufactured by stacking a plurality of substrates, wherein the step of stacking the plurality of substrates is performed on the first stage. A first holding step for holding one substrate; a second holding step for holding the second substrate opposite to the first substrate; and a movement for causing the second stage and the first stage to approach each other by the driving unit. The first stage and the second stage are larger than a predetermined distance at a predetermined time between the step and the first stage releases the holding of the first substrate and the load of the first substrate acts on the second stage. And a control step of controlling the drive unit so as to be separated.
上記課題を解決するために、本発明の第10の態様においては、複数の基板を重ね合わせて製造されるデバイスの製造方法であって、複数の基板を重ね合わせる工程は、第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、第2ステージに、第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、駆動部により第2ステージと第1ステージとを接近させる移動ステップと、第1基板と第2基板を重ね合わせる重ね合わせステップと、第1基板と第1ステージの非接触を検出する非接触検出ステップと、重ね合わせステップと非接触検出ステップの間の所定の時点で、駆動部のフィードバックゲインの値を所定の時点以前の値よりも小さくするゲイン変更ステップとを含む。 In order to solve the above problems, according to a tenth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method manufactured by stacking a plurality of substrates, wherein the step of stacking the plurality of substrates is performed on the first stage. A first holding step for holding one substrate; a second holding step for holding the second substrate opposite to the first substrate; and a movement for causing the second stage and the first stage to approach each other by the driving unit. A step of superimposing the first substrate and the second substrate, a non-contact detection step for detecting non-contact between the first substrate and the first stage, and a predetermined step between the overlay step and the non-contact detection step. And a gain changing step of making the feedback gain value of the drive unit smaller than a value before a predetermined time point.
上記課題を解決するために、本発明の第11の態様においては、複数の基板を重ね合わせて製造されるデバイスの製造方法であって、複数の基板を重ね合わせる工程は、第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、第2ステージに、第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、駆動部により第2ステージと第1ステージとを接近させる移動ステップと、第1基板と第2基板を重ね合わせる重ね合わせステップと、第1基板と第1ステージの非接触を検出する非接触検出ステップと、重ね合わせステップと非接触検出ステップの間の所定の時点で、駆動部の制御をフィードバック制御からオープンループ制御に切り替える制御切替ステップとを含む。 In order to solve the above problems, in an eleventh aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method manufactured by stacking a plurality of substrates, wherein the step of stacking the plurality of substrates is performed on the first stage. A first holding step for holding one substrate; a second holding step for holding the second substrate opposite to the first substrate; and a movement for causing the second stage and the first stage to approach each other by the driving unit. A step of superimposing the first substrate and the second substrate, a non-contact detection step for detecting non-contact between the first substrate and the first stage, and a predetermined step between the overlay step and the non-contact detection step. And a control switching step of switching the control of the drive unit from feedback control to open loop control at the time.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態およびその変形例を通じて本発明を説明するが、これらは特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態およびその変形例の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention and modifications thereof, but these do not limit the invention according to the claims. In addition, not all combinations of features described in the embodiment and its modifications are necessarily essential to the solution means of the invention.
図1は、本実施形態に係る重ね合わせ装置10を概略的に示す断面図である。重ね合わせ装置10の全体的な構成としては、まず、床15の上に除振部材16を介して設置された粗動ベース部材13上に、粗動ステージ部14と、更にその上方に下部テーブル35を含む微動ステージ部18を備えている。また、粗動ベース部材13に設けられた凹部19には、除振部材20を介して設置されたボディ21には、下部テーブル35の上方であって下部テーブル35に対向する位置に上部テーブル24が備えられている。従って、除振部材20は防振部として機能し、上部テーブル24が振動することを防いでいる。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a
粗動ベース部材13は、その上面にX‐駆動部33とY‐駆動部34が設置されており、これらによりXY‐ステージ部材32がxy方向に駆動される。したがって、XY‐ステージ部材32は、図示しない制御部からの指示により、xy方向の所定位置へ移動できる。X‐駆動部33、Y‐駆動部34及びXY‐ステージ部材32は、粗動ステージ部14を構成する。なお、装置の鉛直方向をz軸方向とし、z軸方向に直交する平面をxy平面とする。
The coarse
Y‐駆動部34は、Y軸方向に沿った移動力を、XY‐ステージ部材32及びX‐駆動部33に与える一対のY‐リニアモータ53と、XY‐ステージ部材32及びX‐駆動部33の移動を案内するY‐ガイド部材56とを有する。すなわち、XY‐ステージ部材32及びX‐駆動部33は、y軸方向に一体的に移動する。一対のY‐リニアモータ53のマグネット54は、それぞれy軸方向に沿って伸び、かつ互いに平行になるように、粗動ベース部材13のx軸方向で互いに向かい合う一対の縁部13bに固定されている。一対のY‐リニアモータ53のそれぞれのコイル55は、連結部材50、51に設けられており、それぞれのマグネット54に非接触状態で係合する。
The Y-
また、Y‐ガイド部材56は、一対マグネット54間でy軸方向に沿って伸びるように、粗動ベース部材13に固定されている。Y‐ガイド部材56には、一方の連結部材50に設けられた係合部57がエアベアリング58を介して非接触状態で係合している。各Y‐リニアモータ53の駆動時に係合部57がY‐ガイド部材56に案内されることにより、XY‐ステージ部材32及びX‐駆動部33がy軸方向に沿って移動する。
The Y-
連結部材50、51は、X‐駆動部33を構成する2つのX‐ガイド部材46を、それぞれの端部で互いに連結して一体化するための部材である。連結部材50、51の底面には、それぞれエアパッド52が設けられている。これにより、連結部材50、51は、それぞれ粗動ベース部材13の上面13aに接触することなく間隔をおいて設置されている。
The connecting
ボディ21は、微動ベース部材17、これに平行に配置される上板部材22、及び上板部材22を微動ベース部材17上で支持する柱部材23とから構成され、これらは高い剛性をもって、一体的にフレームとして機能する。そして、上板部材22に固定される上部テーブル24は、その下面においてウェハである第1の基板11を保持する。上部テーブル24近傍の具体的な構成については後述する。
The
柱部材23には、上部テーブル24の下面に対して、予め定められた所定の位置にX‐干渉計29が設置されている。具体的には、柱部材23のうちyz平面と平行となるように加工された面上であって、y軸方向に離間した2箇所と、さらにそれぞれに対してz軸方向に離間した2箇所の合計4箇所に対して4つのX‐干渉計29が設置されている。これら4つの干渉計の出力により、下部テーブル35のx軸方向の位置、y軸周りの回転方向及びz軸周りの回転方向の回転量を計測することができる。X‐干渉計29は、下部テーブル35の位置を計測する位置計測部を構成する。
The
微動ステージ部18は、XY‐ステージ部材32を貫通する自重キャンセラ36により支持される。自重キャンセラ36は、ボディ21の微動ベース部材17上に設置される。そして、微動ステージ部18の下部テーブル35の上面においてウェハである第2の基板12を保持する。微動ステージ部18近傍の具体的な構成については後述する。なお、重ね合わされる第1の基板11と第2の基板12は、その重ね合わされる互いの面において半導体素子が形成されており、重ね合わされた後に接合されることで、3次元的な電気回路構成を実現する。第1の基板11及び第2の基板12は、1枚のウェハであっても良いし、一方又は両方が既に積層されたウェハであっても良い。
The fine
図2は、重ね合わせ装置10を概略的に示す上面図である。なお、図2においては、ボディ21のうち、上板部材22と柱部材23、及びこれらに設置されている構造物を取り外した状態を示している。
FIG. 2 is a top view schematically showing the superimposing
X‐駆動部33は、x軸方向に沿った移動力を、XY‐ステージ部材32に与える一対のX‐リニアモータ43と、各X‐リニアモータ43によるXY‐ステージ部材32の移動を案内する一対のX‐ガイド部材46とを有する。
The
一対のX‐リニアモータ43のマグネット44は、粗動ベース部材13の凹部19に配置される微動ベース部材17をx軸方向に跨ぎ、かつ、互いに平行になるように、粗動ベース部材13の上面13aに配置されている。X‐リニアモータ43のコイル45は、XY‐ステージ部材32に取り付けられており、それぞれのマグネット44に非接触状態で係合する。また、一対のX‐ガイド部材46は、一対のマグネット44の間に、x軸方向に沿って伸び、かつ、互いに平行になるように、粗動ベース部材13の上面13a上に配置されている。
The
2つのX‐ガイド部材46及び2つのマグネット44をそれぞれ連結する連結部材50、51は、エアパッド52を介して粗動ベース部材13の上面13aに設置されている。従って、マグネット44及びX‐ガイド部材46は、それぞれ粗動ベース部材13及び微動ベース部材17上に浮上している関係にある。
The connecting
上述のように、柱部材23には下部テーブル35のx軸方向の位置等を計測するX‐干渉計29が設置されているが、同様に、下部テーブル35のy軸方向の位置等を計測するY‐干渉計30も柱部材23の予め定められた所定の位置に設置されている。具体的には、柱部材23のうちxz平面と平行となるように加工された面上であって、x軸方向に離間した2箇所と、さらにそれぞれに対してz軸方向に離間した2箇所の合計4箇所に対して4つのY‐干渉計30が設置されている。これら4つの干渉計の出力により、下部テーブル35のy軸方向の距離、x軸周りの回転方向及びz軸周りの回転方向の回転量を計測することができる。Y‐干渉計30は、下部テーブル35の位置を計測する位置計測部を構成する。したがって、X‐干渉計29とY‐干渉計30から構成される位置計測部は、下部テーブル35のx軸方向、y軸方向、x軸周りの回転方向、y軸周りの回転方向及びz軸周りの回転方向の5自由度に関して位置を計測することができる。
As described above, the X-interferometer 29 for measuring the position and the like of the lower table 35 in the x-axis direction is installed on the
対応する下部テーブル35には、X‐移動鏡74及びY‐移動鏡75が取り付けられている。X‐移動鏡74はX‐干渉計29からの光を反射させるための鏡であり、Y‐移動鏡75はY‐干渉計30からの光を反射させるための鏡である。X‐移動鏡74の鏡面はyz平面と平行な平面であり、Y‐移動鏡75の鏡面はxz平面と平行な平面である。
An
このように位置計測部を構成すると、上部テーブル24を基準として、下部テーブル35の位置を相対的に、かつ正確に把握することができる。第2の基板12を第1の基板11に位置合わせをしながら重ね合わせるとき、第1の基板11側を位置決め基準とした第2の基板12側の位置計測が重要となるが、位置計測部はこのような相対的な関係を満たす。特に、ボディ21は高い剛性をもった一体的なフレーム構造をなすので、このフレーム構造の面であって下部テーブル35の側面に対向する面に位置計測部を設置することが好ましい。なお、本実施形態においては、位置計測部を干渉計を用いて構成したが、これに限らず、例えばレーザー測長計、マイクロセンサなどの、同様の機能を実現する位置センサまたは距離センサを用いても良い。
If the position measuring unit is configured in this way, the position of the lower table 35 can be grasped relatively accurately with reference to the upper table 24. When the
図3は、上部テーブル24の近傍を概略的に示す説明図である。上述のように、上部テーブル24は、上板部材22に固定されている。上部テーブル24の下面24a上には、第1の基板11を保持する第1の基板ホルダ25が載置される。具体的には、下面24aには排気装置に連結された吸引口が複数設けられており、これにより第1の基板ホルダ25を真空吸着して載置を実現している。なお、下面24aは、後述する位置合わせ制御における基準面となる。
FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing the vicinity of the upper table 24. As described above, the upper table 24 is fixed to the
第1の基板11は第1の基板ホルダ25に静電力により吸着される。ESC端子27が上板部材22に備えられており、第1の基板ホルダ25が上部テーブル24に載置されると、ESC端子27と第1の基板ホルダ25の端子が接触するように構成されている。そして、第1の基板ホルダ25が上部テーブル24に載置された後は、このESC端子27を経由して、第1の基板ホルダ25に静電力を生じさせるための電力を供給する。
The
上部テーブル24と上板部材22との間には、上部テーブル24に作用する荷重を検出するためのロードセル26が複数設けられている。具体的には、下面24aの二次元な領域内において加えられる荷重の大きさと位置が検出できるように、上部テーブル24と上板部材22との間に、直線上に並ばない少なくとも3個のロードセル26が設置される。これらのロードセル26の出力は、分析部としての制御部に入力される。制御部は、それぞれのロードセル26の出力から、第2の基板12が第1の基板11に当接したか否かを分析し、更には、互いに仮接合を行うのに必要な圧力に達しているか、もしくは、必要以上の圧力が加えられていないかを分析する。同時に、制御部は、同じくそれぞれのロードセル26の出力から、第1の基板11または第1の基板11を保持する第1の基板ホルダ25が上部テーブル24に接触したか否かを分析し、または、下面24aに第1の基板11もしくは第1の基板ホルダ25が吸着されることによって上部テーブル24が受ける下向きの力を分析して、その装着を判断する。このように、さまざまな分析をロードセル26の出力を用いて行うことで、それぞれ単独にセンサを設けて検出及び分析を行うよりも、装置を単純化することができる。ひいては、装置の小型化、低コスト化に寄与する。なお、仮接合として加える圧力と基板ホルダによる荷重の和が、いずれかの基板に形成された素子を破壊する破壊力よりも小さくなるように制御される。
A plurality of
ロードセル26により検出される具体的な荷重の例としては、設置される個数が3個であるとき、第2の基板12を第1の基板11に当接させた場合は、それぞれのロードセル26は上向きの力として約10Nを検出する。また、第1の基板ホルダ25が上部テーブル24に装着された場合は、それぞれのロードセル26は下向きの力として約5Nを検出する。同様に、第1の基板11のみが上部テーブル24に装着された場合は、それぞれのロードセル26は下向きの力として約0.5Nを検出する。
As an example of a specific load detected by the
なお、第2の基板12が第1の基板11に当接したか否かの分析、互いに仮接合を行うのに必要な圧力に達しているか、もしくは、必要以上の圧力が加えられていないかの分析、及び、第1の基板11もしくは第1の基板ホルダ25が上部テーブル24に吸着されたことの判断は、ひとつのロードセル26のみが設置されている場合であっても実行することができる。これらの分析及び判断に加え、複数のロードセル26を平面的に配置することにより、更に、第2の基板12が第1の基板11のどの位置に当接したかの分析、仮接合時の圧力分布の分析、及び、第1の基板11もしくは第1の基板ホルダ25が上部テーブル24のどの位置に当接したかの分析も行うことができる。したがって、例えば、第1の基板ホルダ25を上部テーブル24に吸着させるときに、全てのロードセル26から同一の出力を検出すれば傾くことなく面と面で接触したと判断できる。一方、それぞれのロードセル26から異なる出力を検出すれば、第1の基板ホルダ25は傾いて上部テーブル24に接触または吸着されたと判断できる。
Whether the
また、微動ステージ部18に保持される第2の基板12を位置合わせ時に観察するための上部顕微鏡28を備える。具体的な位置合せの動作については後述する。
Moreover, the
図4は、粗動ステージ部について、それぞれの構造物を具体的に組み立てたときの斜視図である。同一の構造物には同一の番号を付して、その具体的な形状の一例を示す。 FIG. 4 is a perspective view of the coarse movement stage portion when the respective structures are specifically assembled. The same number is attached | subjected to the same structure and an example of the specific shape is shown.
図示するように、XY‐ステージ部材32は板状の部材からなる。そして、その中央部には、自重キャンセラ36を貫通させるための貫通孔37が形成されている。
As shown in the drawing, the XY-
図5は、図2のB-Bに沿った部分的な概略断面図である。具体的には、微動ベース部材17より上部に配置されているXY‐ステージ部材32、自重キャンセラ36及び下部テーブル35周辺の構造物についての断面を概略的に表す図である。
FIG. 5 is a partial schematic cross-sectional view along BB in FIG. Specifically, it is a diagram schematically showing a cross section of the structure around the XY-
一対のX‐ガイド部材46のうち一方のX‐ガイド部材46は、XY‐ステージ部材32に設けられたエアパッド47を介してXY‐ステージ部材32を支持している。他方のX‐ガイド部材46には、XY‐ステージ部材32に設けられた係合部48が、エアベアリング49を介して非接触状態で係合している。各X‐リニアモータ43の駆動時に、係合部48が他方のX‐ガイド部材46に案内されることにより、XY‐ステージ部材32が微動ベース部材17上をx軸方向に沿って移動する。
One
貫通孔37の内周部には、自重キャンセラ36をその側方から非接触で支持する複数のエアパッド38が設けられている。それぞれのエアパッド38は多少の傾斜にも対応することができるので、自重キャンセラ36が傾いたとしても、許容範囲内であればその傾きに追従して支持することができる。
A plurality of
自重キャンセラ36は、微動ベース部材17上に複数のエアパッド70を介して載置されている。そして、上述のように、自重キャンセラ36はXY‐ステージ部材32に複数のエアパッド38を介して支持されている。すると、XY‐ステージ部材32がX‐駆動部33及びY‐駆動部34によりxy平面上で駆動されると、これに追従して自重キャンセラ36も、微動ベース部材17上を浮上した状態でxy方向に移動することになる。
The self-
自重キャンセラ36は、シリンダ59、ピストン61及び球面座63を備える。シリンダ59は、横断面が矩形状をなした筒部材からなり、内部に圧力室60を有する。制御部は、圧力室60に接続される圧力調整装置を制御して、圧力室60の圧力を、下部テーブル35及びこれに取り付けられる構造物の自重と釣り合うように制御する。また、上述のエアパッド38は、このシリンダ59を非接触で支持しており、したがって、シリンダ59は、XY‐ステージ部材32の貫通孔37に対して、上方へ開放するように貫通されている。また、シリンダ59の上端にはアーム部材89が取り付けられており、このアーム部材の先端部に、自重キャンセラ36に対する下部テーブル35の位置を検出するZ‐干渉計67が設置されている。
The self-
ピストン61は、エアベアリング62を介してシリンダ59内に非接触状態で挿入されており、圧力室60の圧力に応じてz軸方向に沿って移動できる。すなわち、ピストン61は、図示の例では、自重キャンセラ36の伸縮機構である。ピストン61の上部は平板状に形成されており、その上面61a上にエアベアリング66を介して球面座63が載置されている。球面座63は、下部テーブル35の下面35bに一体的に取り付けられている球面部材64と接触する台座である。凸球面77は、球面座63の凹球面65とエアベアリング78を介して対向する、球面部材64の面である。エアベアリング66及びエアベアリング78の介在により、ピストン61は球面座63を、球面座63は球面部材64を、それぞれ非接触状態でz軸方向に支持する。また、球面部材64が球面座63の凹球面65に沿って案内されることにより、下部テーブル35は傾動できる。
The
下部テーブル35は、板部材からなり、XY‐ステージ部材32の上方に配置されている。上述のように、下部テーブル35の上面35aには、第2の基板12を保持する第2の基板ホルダ41が載置される。上面35a上には排気装置に連結された吸引口が複数設けられており、これにより第2の基板ホルダ41を真空吸着して載置を実現している。第2の基板12は第2の基板ホルダ41に静電力により吸着される。ESC端子73が下部テーブル35に備えられており、第2の基板ホルダ41が下部テーブル35に載置されると、ESC端子73と第2の基板ホルダ41の端子が接触するように構成されている。そして、第2の基板ホルダ41が下部テーブル35に載置された後は、このESC端子73を経由して、第2の基板ホルダ41に静電力を生じさせるための電力を供給する。
The lower table 35 is made of a plate member and is disposed above the XY-
下部テーブル35には、複数のプッシュアップピン42を挿通する挿通孔71がそれぞれ形成されている。また、これらの挿通孔71の一部に対応するように、第2の基板ホルダ41にも複数の挿通孔72が形成されている。このように構成することにより、プッシュアップピン42を、挿通孔72及び挿通孔72に対応する挿通孔71の内部を通過するように伸長させて第2の基板12を持ち上げ、第2の基板ホルダ41から離脱させることができる。また、挿通孔72に対応しない挿通孔71に、プッシュアップピン42を通過するように伸長させれば、第2の基板ホルダ41を持ち上げ、下部テーブル35から離脱させることができる。これら複数のプッシュアップピン42は、その本体部がXY‐ステージ部材32上に固定されており、ピンの伸長及び収納は、制御部からの指令によって制御される。
The lower table 35 is formed with
XY‐ステージ部材32には、下部テーブル35とXY‐ステージ部材32との間のx軸及びy軸方向に沿った相対距離を測定するXY‐渦電センサ39と、z軸方向に沿った相対距離を測定するZ‐渦電センサ40が設けられている。これらは、X‐駆動部33及びY‐駆動部34によりxy平面上で共に駆動されるXY‐ステージ部材32と下部テーブル35において、互いの相対位置を検出する計測部を形成する。
The XY-
XY‐ステージ部材32と下部テーブル35の間には、アクチュエータとしてのボイスコイルモータである3つのZ‐VCM86がz軸方向に駆動力が作用するように設置されている。下部テーブル35には、それぞれのZ‐VCM86のマグネット87が固定されており、それらに係合するコイル88はそれぞれXY‐ステージ部材32に固定されている。制御部がこれら3つのZ‐VCM86を個別に制御することで、下部テーブル35をz軸方向に平行移動させ、または、x軸周り及びy軸周りに回転させることができる。具体的な動作については後述する。
Between the XY-
下部テーブル35には、第2の基板ホルダ41の載置面の周辺部に、AFセンサ79と下部顕微鏡76が設置されている。AFセンサ79は、上部テーブル24と下部テーブル35の相対的な傾きを検出するセンサである。また、下部顕微鏡76は、上部テーブル24に保持された第1の基板11を位置合わせ時に観察するための顕微鏡である。
In the lower table 35, an
図6は、自重キャンセラ36について、それぞれの構造物を具体的に組み立てたときの斜視図である。図5で示す自重キャンセラ36と同一の構造物には同一の番号を付して、その具体的な形状の一例を示す。図5で示す自重キャンセラ36と異なるのは、シリンダ59とエアパッド70の間に脚部材68を有する点である。脚部材68は、シリンダ59の下部から微動ベース部材17に向けて伸びている。
FIG. 6 is a perspective view of the self-
さらに、図7は、図6のC-Cに沿った概略断面図である。図示するビス穴にビスを通すことにより、シリンダ59と脚部材68、ピストン61の上面61aを有する天板部とピストン部、下部テーブル35と球面部材64がそれぞれ一体化される。そして、シリンダ59とピストン61の間、ピストン61と球面座63の間、球面座63と球面部材64の間には、それぞれ、エアベアリング62、66、78が設けられており、互いに非接触に保たれている。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view taken along the line CC of FIG. By passing screws through the illustrated screw holes, the
図8は、図2のB-Bに沿った断面図であり、図5とは反対方向から見た部分的な詳細図である。XY‐ステージ部材32と下部テーブル35の間には、アクチュエータとしてのボイスコイルモータである2つのY‐VCM83がy軸方向に駆動力が作用するように設置されている。下部テーブル35には、それぞれのY‐VCM83のマグネット84が固定されており、それらに係合するコイル85はそれぞれXY‐ステージ部材32に固定されている。制御部がこれら2つのY‐VCM83を個別に制御することで、下部テーブル35をy軸方向に平行移動させ、または、z軸周りに回転させることができる。
8 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2, and is a partial detail view seen from the opposite direction to FIG. Between the XY-
図9は、図2のA-A線に沿った部分的な詳細断面図である。XY‐ステージ部材32と下部テーブル35の間には、アクチュエータとしてのボイスコイルモータである1つのX‐VCM80がx軸方向に駆動力が作用するように設置されている。下部テーブル35には、それぞれのX‐VCM80のマグネット81が固定されており、それらに係合するコイル82はそれぞれXY‐ステージ部材32に固定されている。制御部がこのX‐VCM80を制御することで、下部テーブル35をx軸方向に平行移動さることができる。
FIG. 9 is a partial detailed cross-sectional view along the line AA of FIG. Between the XY-
X‐VCM80及びY‐VCM83の駆動力を作用させて下部テーブル35をx軸方向、y軸方向またはz軸周りの回転方向に移動させるとき、下部テーブル35から球面部材64及びエアベアリング78を介して受ける力により、球面座63がピストン61の上面61a上をxy平面内で移動する。このとき、球面座63とピストン61との間には、エアベアリング66が形成されているので、下部テーブル35は、ピストン61の上面61a上をx軸方向及びy軸方向へ案内される。
When the driving force of the X-VCM 80 and Y-
また、Z‐VCM86の駆動力を作用させて下部テーブル35をx軸周りの回転方向またはy軸周りの回転方向に移動させるとき、球面部材64がエアベアリング78を介して球面座63の凹球面65に沿って案内され、これにより、下部テーブル35はx軸周りまたはy軸周りに傾動する。さらに、Z‐VCM86の駆動力を作用させて下部テーブル35をz軸方向に移動させるときは、Z‐VCM86の移動量に応じて自重キャンセラ36のピストン61がz軸方向に移動することで、下部テーブル35とこれに一体的に取り付けられている構造物の自重を支持する。したがって、Z‐VCM86の駆動力自体はそれほど大きくなくても、下部テーブル35をz軸方向へ移動させることができる。なお、自重キャンセラ36の脚部材68の下面には、微動ベース部材17との間にエアベアリング69を形成するためのエアパッド70が設けられている。なお、制御部は、下部テーブル35をx軸周りまたはy軸周りに回転して傾動させるときには、第2の基板12のうち、第1の基板11と対向する面の重心を回転軸が通るようにZ‐VCM86を駆動する。
Further, when the driving force of the Z-
図10は、微動ステージ部を概略的に示す上面図である。特にここでは、下部テーブル35を駆動するアクチュエータの配置とその作用について説明する。 FIG. 10 is a top view schematically showing the fine movement stage portion. In particular, here, the arrangement and operation of actuators that drive the lower table 35 will be described.
上述のように、下部テーブル35には下部顕微鏡76などの構造物が取り付けられている。また、下部テーブル35及び下部テーブル35に取り付けられている構造物は、自重キャンセラ36にその質量が支持されているものの、エアベアリング66、78の作用により、その他の構造物からは空間的に隔離されたユニットであると捉えることができる。このとき、下部テーブル35及び下部テーブル35に取り付けられている構造物全体からなるユニットの重心を重心Gとする。X‐VCM80は、x軸方向に駆動力が作用するように1つ設置されており、Y‐VCM83は、y軸方向に駆動力が作用するように2つ設置されており、Z‐VCM86は、z軸方向に駆動力が作用するように3つ設置されている。その具体的な設置位置としては、X‐VCM80については、そのx軸方向の駆動力が重心Gを通るように設置する。また、Y‐VCM83については、y軸方向にそれぞれが同一の駆動力を出力したときにz軸周りにモーメントを発生させないように設置する。例えば、ユニットに質量分布の偏りが無いと仮定すれば、重心Gを通るy軸に平行で対称な2つの直線方向にそれぞれの駆動力が出力されるように設置すればよい。また、Z‐VCM86については、z軸方向にそれぞれが同一の駆動力を出力したときにx軸周りまたはy軸周りにモーメントを発生させないように設置する。例えば、同様にユニットに質量分布の偏りが無いと仮定すれば、z軸に平行でxy平面上で重心Gを重心とする正三角形の頂点を通る3つの直線方向に、それぞれの駆動力が出力されるように設置すればよい。なお、制御部は、下部テーブル35をz軸周りに回転するときには、重心Gを通るようにX‐VCM80及びY‐VCM83を駆動する。
As described above, a structure such as the
このように、本実施形態によれば、それぞれのアクチュエータが直接的に下部テーブル35にその駆動力を作用させることにより、x軸方向、y軸方向及びz軸方向の並進3自由度と、x軸周り、y軸周り及びz軸周りの回転3自由度の合計6自由度で下部テーブル35を駆動することができる。制御部は、各アクチュエータを独立に駆動することで、下部テーブル35の姿勢を6自由度で制御し、載置されている第2の第2の基板12の位置を、静止した基準面である上部テーブル24の下面24aに対してコントロールする。特に、アクチュエータの駆動力を直接的に下部テーブル35に作用させることで、駆動力の出力指示に対して目標位置に到達するまでにかかる時間である応答性を向上させることができる。これにより、上部テーブル24aに対して下部テーブル35を移動させながら、サブミクロンオーダーで基板同士の位置合わせを行う位置合わせ装置に、位置合わせに要する時間の短縮と、位置合わせ精度の向上をもたらす。なお、本実施形態においては、各々独立に駆動されるアクチュエータはひとつのアクチュエータであるとして説明したが、2つ以上のアクチュエータがあたかもひとつのアクチュエータとして機能するように構成しても良い。この場合は2つ以上のアクチュエータで出力を分担することができるので、求められる出力に対して小さな出力しか有さないアクチュエータを利用することができる。制御部はこれら2つ以上のアクチュエータをあたかもひとつのアクチュエータとして機能するように制御する。
As described above, according to the present embodiment, each actuator directly applies the driving force to the lower table 35, whereby the three degrees of freedom of translation in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction, and x The lower table 35 can be driven with a total of 6 degrees of freedom of rotation around the axis, around the y axis and around the z axis. The control unit independently drives each actuator to control the posture of the lower table 35 with six degrees of freedom, and the position of the mounted second
ユニットの重心Gに対して上述のようにアクチュエータを設置することは、小さな駆動力で下部テーブル35を駆動できるだけでなく、応答性の観点からも好ましい。ただし、アクチュエータの設置はこの位置に限られるものではなく、また、アクチュエータの個数もこれに限られるものではない。制御部により下部テーブル35の姿勢を上述の自由度で制御できるように設置されていれば良い。その意味では、z軸方向に駆動力を出力するアクチュエータは、同一直線状に配置されないように留意する。また、本実施形態においては、アクチュエータとしてボイスコイルモータを用いたが、これに限らない。下部テーブル35に直接的に駆動力を作用させることができるアクチュエータであれば良い。例えば、回転モータなど駆動出力が回転力であっても、直線出力に変換する変換部を組み込んで、下部テーブル35に直接的に駆動力を作用させるアクチュエータを実現しても良い。なお、駆動力を直線方向に直接的に出力するボイスコイルモータなどのリニアアクチュエータは、下部テーブル35に対する応答性、制御性が優れているので好ましい。 Installing the actuator as described above with respect to the center of gravity G of the unit is preferable not only for driving the lower table 35 with a small driving force but also from the viewpoint of responsiveness. However, the installation of the actuator is not limited to this position, and the number of actuators is not limited to this. It only needs to be installed so that the control unit can control the posture of the lower table 35 with the above-described degree of freedom. In that sense, care should be taken that actuators that output a driving force in the z-axis direction are not arranged in a straight line. In this embodiment, the voice coil motor is used as the actuator, but the present invention is not limited to this. Any actuator that can directly apply a driving force to the lower table 35 may be used. For example, even if the driving output is a rotational force, such as a rotary motor, an actuator that directly applies the driving force to the lower table 35 by incorporating a conversion unit that converts it into a linear output may be realized. Note that a linear actuator such as a voice coil motor that directly outputs a driving force in a linear direction is preferable because it has excellent responsiveness and controllability to the lower table 35.
なお、X‐駆動部33及びY‐駆動部34のx軸方向及びy軸方向の駆動量は、X‐VCM80及びY‐VCM83のx軸方向及びy軸方向の駆動量よりも大きい。したがって、xy平面内で大きく移動させるときには、X‐駆動部33及びY‐駆動部34により下部テーブル35と一体的にXY‐ステージ部材32を移動させることが好ましく、わずかに移動させるときには、X‐VCM80及びY‐VCM83により下部テーブル35のみを移動させることが好ましい。
Note that the drive amounts of the
図11は、重ね合わせ装置の他の構成を示す概略断面図である。具体的には、上述の重ね合わせ装置のうち、自重キャンセラ36のシリンダ59とピストン61との位置が逆転している。つまり、シリンダ59は、XY‐ステージ部材32の貫通孔37に対して、下方へ開放するように貫通されている。なお、同一の構造物には同一の番号を付している。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing another configuration of the overlaying apparatus. Specifically, the positions of the
球面座63は、エアベアリング66を介して、シリンダ59の上面59b上に非接触状態で支持されている。ピストン61は、エアベアリング62を介してシリンダ59内に非接触状態でその下方から挿入されている。ピストン61の下端部61bには、XY‐ステージ部材32に形成された貫通孔90を貫通して伸びるアーム部材91が取り付けられている。そして、アーム部材91の先端部には、Z‐干渉計67が設置されている。また、球面座63とシリンダ59との間にエアベアリング66が形成されていることから、X‐VCM80及びY‐VCM83の駆動により下部テーブル35がx軸方向及びy軸方向に移動するとき、下部テーブル35から球面部材64及びエアベアリング78を介して受ける力により、球面座63がシリンダ59の上面59b上をxy平面内で移動する。従って、下部テーブル35は、シリンダ59の上面59b上をx軸方向及びy軸方向へ案内される。
The
図12は、第2の基板ホルダ41を上方から見下ろした様子を示す斜視図である。図では、第2の基板ホルダ41の上面には第2の基板12が保持されている。また、図13は、同じ第2の基板ホルダ41を下方から見上げた様子を示す斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing a state in which the
第2の基板ホルダ41は、ホルダ本体110、吸着子111及び電圧印加端子113を有して、全体としては第2の基板12よりも径がひとまわり大きな円板状をなす。ホルダ本体110は、セラミックス、金属等の高剛性材料により一体成形される。吸着子111は、鉄のような磁性体により形成され、第2の基板12を保持する表面において、保持した第2の基板12よりも外側である外周領域に複数配される。図の場合、2個を一組として120度毎に合計6個の吸着子111が配されている。電圧印加端子113は、第2の基板12を保持する面の裏面に埋設される。
The
ホルダ本体110は、その表面において第2の基板12を保持する領域が高い平坦性を有して、保持する第2の基板12に接する。また、ホルダ本体110は、保持した第2の基板12を吸着する領域の外側に、ホルダ本体110を表裏に貫通して形成された、それぞれ複数の位置決め穴112を有する。更に、ホルダ本体110は、保持した第2の基板12を吸着する領域の内側に、ホルダ本体110を表裏に貫通して形成された、複数の挿通孔72を有する。挿通孔72にはプッシュアップピン42が挿通され、第2の基板12は第2の基板ホルダ41から取り外される。
The holder
位置決め穴112は、位置決めピン等に嵌合して、第2の基板ホルダ41の位置決めに与する。吸着子111は、第2の基板12を保持する平面と略同じ平面内に上面が位置するように、ホルダ本体110に形成された陥没領域に配される。電圧印加端子113は、第2の基板12を保持する表面に対して裏面において、ホルダ本体110に埋め込まれる。電圧印加端子113を介して電圧を印加することにより、第2の基板ホルダ41と第2の基板12との間に電位差を生じさせて、第2の基板12を第2の基板ホルダ41に吸着する。第2の基板ホルダ41が下部テーブル35に載置されているときには、電圧印加端子113はESC端子73に接触して電力の供給を受ける。
The
第1の基板ホルダ25も第2の基板ホルダ41とほぼ同様の構成である。第1の基板ホルダ25が上部テーブル24に載置されているときには、電圧印加端子113はESC端子27に接触して電力の供給を受ける。
The
図14は、重ね合わせ装置10における位置合わせ工程を説明するための制御フロー図である。特に、第1の基板11と第2の基板12が互いに面接触するまでの工程を示す。各々のステップは、それぞれのセンサからの出力を受けて、またはそれぞれの駆動部に対して、制御部が制御を行う。
FIG. 14 is a control flow diagram for explaining the alignment process in the
ステップS101では、第1の基板ホルダ25を上部テーブル24へ、第2の基板ホルダ41を下部テーブル35へ載置する。第1の基板11は、重ね合わせ装置10へ搬入される前に、プリアライナー装置において第1の基板ホルダ25に載置され、静電吸着されている。したがって、重ね合わせ装置10に搬入される段階では、第1の基板11と第1の基板ホルダ25は一体化されている。プリアライナー装置ではさらに、第1の基板11を第1の基板ホルダ25に載置する時に、第1の基板11上に設けられた複数のアライメントマークを検出し、この情報を制御部に接続されている記憶部に記憶する。同様に、第2の基板12も、プリアライナー装置において第2の基板ホルダ41と一体化される。また、同時に第2の基板12を第2の基板ホルダ41に載置する時に、第2の基板12上に設けられた複数のアライメントマークを検出し、この情報を制御部に接続されている記憶部に記憶する。
In step S <b> 101, the
一体化された第1の基板11と第1の基板ホルダ25、及び、第2の基板12と第2の基板ホルダ41はそれぞれ重ね合わせ装置10に搬入される。重ね合わせ装置10への搬入は、ロボットアームにより行われる。ロボットアームの先端部である基板ホルダを保持するハンド部には、基板ホルダを保持したときに基板ホルダへ電力を供給する電力供給端子が設けられている。これにより、基板ホルダは静電吸着力を維持でき、上部テーブル24または下部テーブル35へ載置されるまで基板を固定しておくことができる。
The integrated
特に、第1の基板ホルダ25が上部テーブル24に載置されるときには、ロードセル26の出力を利用して、制御部がその接触及び載置を判断する。これにより、例えば、第1の基板ホルダ25が上部テーブル24に対して点接触したことを判断すると、制御部は、ロボットアームのハンド部の傾きを修正して、第1の基板ホルダ25と上部テーブル24が面接触するように制御することができる。更には、上部テーブル24が第1の基板ホルダ25を吸着した後にロードセル26の出力を観察することにより、第1の基板ホルダ25が正常に装着されているかを判断することができる。
In particular, when the
ステップS102では、XY‐渦電センサ39及びZ‐渦電センサ40を用いてXY‐ステージ部材32と下部テーブル35の相対位置を検出する。検出された相対位置の情報は制御部に接続されている記憶部に記憶される。これにより、X‐駆動部33及びY‐駆動部34によりXY‐ステージ部材32を粗動させても、その移動量に伴って下部テーブル35の位置を算出することができる。なお、このときAFセンサ79を用いて下部テーブル35に対する上部テーブル24の傾きも検出する。
In step S102, the relative positions of the XY-
ステップS103では、記憶部に記憶された各々の位置情報に基づいて、基準面である上部テーブル24の下面24aに対する下部テーブル35の目標位置と、その目標位置へ至る駆動経路を決定する。目標位置については、例えば、第1の基板11の複数のアライメントマークと、第2の基板12の複数のアライメントマークが重ね合わされたときに、相互の位置ずれ量が最も小さくなるように統計的に決定されるグローバルアライメント法等を用いて演算され、決定される。駆動経路については、X‐駆動部33及びY‐駆動部34によるxy方向への移動と自重キャンセラ36によるz方向への移動の後に、X‐VCM80、Y‐VCM83及びZ‐VCM86による微調整のための駆動を組み合わせて決定される。
In step S103, a target position of the lower table 35 with respect to the
ステップS103で目標位置と駆動経路が決定されると、X‐駆動部33及びY‐駆動部34によるxy方向への移動とZ‐VCM86によるz方向への移動が行われ、およそ目標位置の近傍まで下部テーブル35が移動される。そしてステップS104では、下部テーブル35のx軸方向及びy軸方向の正確な位置を、X‐干渉計29及びY‐干渉計30により検出する。そして、目標位置と現在位置との差を算出しながら、ステップS105で、X‐VCM80及びY‐VCM83により微調整を行う。
When the target position and the drive path are determined in step S103, the
さらに、ステップS106で、下部テーブル35のz軸方向の正確な位置を、Z‐干渉計67により検出する。そして、目標位置と現在位置との差を算出しながら、ステップS107で、Z‐VCM86により下部テーブル35を上部テーブル24方向へ漸進させる。このとき、制御部は、Z‐VCM86の駆動による下部テーブル35の移動に応じて、自重キャンセラ36の圧力室60の圧力を調整する。つまり、自重キャンセラ36は、下部テーブル35を含むユニット分の自重を支持するようにフィードバック制御される。
In step S106, the Z-
ステップS108では、ロードセル26の出力を監視しており、下部テーブル35が上部テーブル24方向へ近づき、最初に第2の基板12が第1の基板11に接触する時点を検出する。ロードセル26による検出がされない間は、ステップS104からステップS107を繰り返す。
In step S108, the output of the
ステップS109では、下部テーブル35の傾きを検出する。ロードセル26は上部テーブル24と上板部材22との間に複数設けられており、第1の基板11に対する第2の基板12の接触状態を圧力分布として検出できる。下部テーブル35が傾いていると、第2の基板12は第1の基板11に対して点接触することになるので、特定の領域に荷重が集中する。ロードセル26はこれを出力し、制御部は下部テーブルの傾きを検出する。
In step S109, the inclination of the lower table 35 is detected. A plurality of
ステップS109で下部テーブル35に傾きがあると判断されるとステップS110へ進み、ロードセル26の出力を用いて、Z‐VCM86により下部テーブル35の傾きを修正する。傾きの修正を終えると再度ステップS109へ進む。
If it is determined in step S109 that the lower table 35 has an inclination, the process proceeds to step S110, and the inclination of the lower table 35 is corrected by the Z-
ここで、自重キャンセラ36とZ‐VCM86によるz軸方向の制御について更に説明する。上述のように、自重キャンセラ36は、下部テーブル35を含むユニット分の自重を支持するように、フィードバック制御されている。具体的には、支持重量に応じた圧力室60の圧力が予め設定されており、Z‐VCM86によって下部テーブル35が駆動された場合でも、圧力が一定に保たれるように圧力制御されている。例えば、下部テーブル35とこれに一体的に取り付けられている構造物の自重に、載置される第2の基板ホルダ41の自重約15N、及び一枚のウェハである第2の基板の自重約1.5Nを加えて、これらの重量と釣り合うように圧力室60の圧力が制御される。
Here, the control in the z-axis direction by the self-
自重キャンセラ36の圧力室60による制御は、圧力室60に接続される圧力調整装置を介して、圧力室60内の流体を抜出、注入することにより行う。したがって、その応答速度は、Z‐VCM86の応答速度と比較すると、一般的に遅い。そこで、外乱に対する応答は、まずZ‐VCM86による位置制御で行うように調整されている。つまり、何か急激な変化が生じた場合には、Z‐VCM86を駆動して、その変化を緩和するようにフィードバック制御が行われる。
The self-
詳細は後述するが、第1の基板11と第2の基板12が面接触すると、その後仮接合が行われ、第1の基板ホルダ25と第2の基板ホルダ41がクランプされて、上部テーブル24は、第1の基板ホルダ25の吸着を解除する。すると、自重キャンセラ36に対して、第1の基板11及び第1の基板ホルダ25の重量約16.5Nが加算される。このとき、何の対策も施さないと、第1の基板11及び第1の基板ホルダ25の重量加算がステップ入力として働き、その応答は一般的にオーバーシュートを伴う。すると、クランプされた第1の基板ホルダ25及び第2の基板ホルダ41が載置された下部テーブル35は、上部テーブル24から一旦離間した後、Z‐VCM86の駆動によりバウンスするように再び上部テーブル24側へ引き戻される。そして、当初位置である目標位置を行き過ぎ、載置された第1の基板ホルダ25及び第2の基板ホルダ41は、上部テーブル24と衝突する。このような現象は、仮接合された第1の基板11及び第2の基板12へ物理的な損傷を与えるだけでなく、位置ずれなどを誘引して、電気的な不良を生じさせることにもなる。
Although details will be described later, when the
このような現象を回避するように本実施形態では、2つの制御フローを採り得る。図15は、図14の位置合わせ工程に続く、第1の制御に係る重ね合わせ装置10の位置合わせ工程を説明するための制御フロー図である。各々のステップは、それぞれのセンサからの出力を受けて、またはそれぞれの駆動部に対して、制御部が制御を行う。
In order to avoid such a phenomenon, the present embodiment can take two control flows. FIG. 15 is a control flowchart for explaining the alignment process of the
ステップS109で第1の基板11と第2の基板12が面接触すると、ステップS211へ進む。ステップS211では、この時点で、第1の基板11及び第1の基板ホルダ25の自重に相当する押圧力が加算されるように、Z‐VCM86を駆動する。そして、自重キャンセラ36は、ステップS212で、第1の基板11と第2の基板12を仮接合すべく、下部テーブル35を上部テーブル24側へ加圧する。なお、本接合は重ね合わせ装置10の外部装置である加熱加圧装置により行われるてもよいし、重ね合わせ装置10内で行えるように構成しても良い。
When the
ステップS212で仮接合が完了すると、ステップS213で、第1の基板ホルダ25の吸着子111と、第2の基板ホルダ41の吸着子111を作用させて、2つの基板ホルダを互いにクランプさせる。つまり、第1の基板ホルダ25と第2の基板ホルダ41が、正確に位置合わせされた第1の基板11と第2の基板12を挟み込んで、一体的に固定された状態をつくりあげる。
When temporary bonding is completed in step S212, the
そして、ステップS214で、上部テーブル24は、真空吸着により第1の基板ホルダ25を吸着していた状態を解除し、上部テーブル24による第1の基板ホルダ25及び第1の基板11の支持を終了する。この時点では、自重キャンセラ36の作用により自重を支持する以上の加圧状態にありクランプされた第1の基板ホルダ25及び第2の基板ホルダ41は、上部テーブル24と下部テーブル35に挟持されている。
In step S214, the upper table 24 releases the state where the
この状態から加圧を徐々に解除し、下部テーブル35が、クランプされ一体化された第1の基板11、第2の基板12、第1の基板ホルダ25及び第2の基板ホルダ41のすべての自重を支持する状態に移行する。ステップS215はこの過程であり、同時にステップS211で加算されたZ‐VCM86の押圧力を減ずる。つまり、ステップS214の状態は、Z‐VCM86が第1の基板11と第1の基板ホルダ25の自重分を支持する押圧力を発揮し、自重キャンセラ36がその他の自重を支持する押圧力と仮接合の加圧力を発揮しているところ、Z‐VCM86の支持を徐々に減じて0とし、すべての自重を自重キャンセラ36が支持する状態に移行させる。換言すると、第1の基板11と第1の基板ホルダ25の自重分の支持に関する駆動力を、自重キャンセラ36が発生するように移行させる。そして、加圧力も同時に減じられるので、やがて上部テーブル24と第1の基板ホルダ25の間に働く作用力が0となる。
The pressure is gradually released from this state, and the lower table 35 is clamped and integrated with all of the
上部テーブル24と第1の基板ホルダ25の間に働く作用力が0となり、更に自重キャンセラ36を駆動して下部テーブル35を引き下げると、上部テーブル24と第1の基板ホルダ25が離間する(ステップS216)。このように、自重キャンセラ36の押圧力が上部テーブル24側へ作用し、これをロードセル26が検出してから、上部テーブル24と第1の基板ホルダ25が離間するまでの間に、第1の基板11と第1の基板ホルダ25の荷重に相当する大きさの駆動力を下部テーブル35側から上部テーブル24側へ作用させるように制御すると、離間の時点で急激に第1の基板11と第1の基板ホルダ25の自重分が下部テーブル35に加えられたことにはならず、かつ、応答敏感度の高いZ‐VCM86の不用意な駆動を防ぐことができる。したがって、比較的高速に上記のフローを処理したとしても、オーバーシュートによる不用意な衝突を回避することができる。
When the acting force between the upper table 24 and the
ステップS217で制御部は、自重キャンセラ36により下部テーブル35を所定位置まで引き下げる。具体的に所定位置とは、クランプされた状態で第1の基板ホルダ25及び第2の基板ホルダ41を搬出できるよう、ロボットアームのハンド部が挿入できる位置である。そして、ステップS218で、プッシュアップピン42を動作させ、これらを下部テーブル35から若干持ち上げた状態にして、ロボットアームにより重ね合わせ装置10から搬出する。以上により、一連の位置合わせ工程を終了する。
In step S217, the control unit lowers the lower table 35 to a predetermined position by the
図16は、図14の位置合わせ工程に続く、第2の制御に係る重ね合わせ装置10の位置合わせ工程を説明するための制御フロー図である。各々のステップは、それぞれのセンサからの出力を受けて、またはそれぞれの駆動部に対して、制御部が制御を行う。
FIG. 16 is a control flowchart for explaining the alignment process of the
ステップS109で第1の基板11と第2の基板12が面接触すると、ステップS311へ進む。ステップS311では、第1の基板11と第2の基板12を仮接合すべく、自重キャンセラ36により下部テーブル35を上部テーブル24側へ加圧する。
When the
ステップS311で仮接合が完了すると、ステップS312で、第1の基板ホルダ25の吸着子111と、第2の基板ホルダ41の吸着子111を作用させて、2つの基板ホルダを互いにクランプさせる。つまり、第1の基板ホルダ25と第2の基板ホルダ41が、正確に位置合わせされた第1の基板11と第2の基板12を挟み込んで、一体的に固定された状態をつくりあげる。
When the temporary bonding is completed in step S311, the
そして、ステップS313で、上部テーブル24は、真空吸着により第1の基板ホルダ25を吸着していた状態を解除し、上部テーブル24による第1の基板ホルダ25及び第1の基板11の支持を終了する。この時点では、自重キャンセラ36の作用により自重を支持する以上の加圧状態にあり、クランプされた第1の基板ホルダ25及び第2の基板ホルダ41は、上部テーブル24と下部テーブル35に挟持されている。
In step S313, the upper table 24 releases the state where the
この状態から加圧を徐々に解除し、下部テーブル35が、クランプされ一体化された第1の基板11、第2の基板12、第1の基板ホルダ25及び第2の基板ホルダ41のすべての自重を支持する状態に移行する(ステップS314)。つまり、ステップS313の状態は、自重キャンセラ36が下部テーブル35を含むすべての自重を支持する押圧力と仮接合の加圧力を発揮しているところ、ステップS314では、その仮接合の加圧力を徐々に除去し、上部テーブル24と第1の基板ホルダ25の間に働く作用力を0とする。なお、このときのZ‐VCM86は、加圧力及び自重支持のいずれを担うものでもない。
The pressure is gradually released from this state, and the lower table 35 is clamped and integrated with all of the
上部テーブル24と第1の基板ホルダ25の間に働く作用力が0となり、更に自重キャンセラ36を駆動して下部テーブル35を引き下げると、上部テーブル24と第1の基板ホルダ25が離間する(ステップS315)。このように制御すると、この離間の時点で急激に第1の基板11と第1の基板ホルダ25の自重分が下部テーブル35に加えられたことにはならない。また、一連の処理を比較的ゆっくりおこなうことにより、応答敏感度の高いZ‐VCM86の不用意な駆動を防ぐことができる。したがって、オーバーシュートによる不用意な衝突を回避することができる。
When the acting force between the upper table 24 and the
ステップS316で制御部は、自重キャンセラ36により下部テーブル35を所定位置まで引き下げる。具体的に所定位置とは、クランプされた状態で第1の基板ホルダ25及び第2の基板ホルダ41を搬出できるよう、ロボットアームのハンド部が挿入できる位置である。そして、ステップS317で、プッシュアップピン42を動作させ、これらを下部テーブル35から若干持ち上げた状態にして、ロボットアームにより重ね合わせ装置10から搬出する。以上により、一連の位置合わせ工程を終了する。
In step S316, the control unit lowers the lower table 35 to a predetermined position by the self-
次に、上記の実施形態に対する変形例を、異なる部分を中心に説明する。図17は、第1の変形例に係る上部テーブル24の近傍を概略的に示す説明図である。上部テーブル24の下面24a上には、第1の基板11を保持する第1の基板ホルダ25が載置され、着脱機構121により保持される。具体的には、着脱機構121は、排気装置に連結された配管122、配管中に設置されるバルブ123、及び一端が上部テーブル24の下面24aに複数設けられた開口に接続され他端が配管122に接続される導管124により構成される。制御部は排気装置とバルブ123を制御することにより吸気状態を形成し、第1の基板ホルダ25を真空吸着して上部テーブル24に保持する。排気装置を吸気状態として制御するときは、着脱機構121は保持機構として機能する。また、着脱機構121は、制御部が排気装置を吸気状態から噴気状態に切り替えることにより、噴気機構としても機能する。このとき、下面24aに複数設けられた開口は、噴気口の役割を担う。噴気する気体は、空気、窒素、不活性ガスなどが用いられる。もちろん、保持機構と噴気機構を別々に構成することもできる。なお、下面24aは、後述する位置合わせ制御における基準面となる。
Next, modified examples of the above embodiment will be described focusing on different parts. FIG. 17 is an explanatory diagram schematically showing the vicinity of the upper table 24 according to the first modification. On the
第1の変形例では、図14で説明した制御フローに続いて、上記の実施形態とは異なる制御フローを実行する。図18は、図14で説明した制御フローに続いて実行する、第1の変形例に係る重ね合わせ装置の制御フロー図である。各々のステップは、それぞれのセンサからの出力を受けて、またはそれぞれの駆動部に対して、制御部が制御を行う。 In the first modification, following the control flow described in FIG. 14, a control flow different from that of the above embodiment is executed. FIG. 18 is a control flow diagram of the overlaying apparatus according to the first modification, which is executed following the control flow described in FIG. Each step receives an output from each sensor or a control unit controls each driving unit.
ステップS109で第1の基板11と第2の基板12が面接触すると、ステップS111へ進む。ステップS111では、第1の基板11と第2の基板12を仮接合すべく、自重キャンセラ36により下部テーブル35を上部テーブル24側へ加圧する。なお、本接合は重ね合わせ装置10の外部装置である加熱加圧装置により行われるてもよいし、重ね合わせ装置10内で行えるように構成しても良い。
When the
ステップS111で仮接合が完了すると、ステップS112で、第1の基板ホルダ25の吸着子111と、第2の基板ホルダ41の吸着子111を作用させて、2つの基板ホルダを互いにクランプさせる。つまり、第1の基板ホルダ25と第2の基板ホルダ41が、正確に位置合わせされた第1の基板11と第2の基板12を挟み込んで、一体的に固定された状態をつくりあげる。
When temporary bonding is completed in step S111, the
そして、ステップS113で、上部テーブル24は、着脱機構121の真空吸着により第1の基板ホルダ25を吸着していた状態を解除し、上部テーブル24による第1の基板ホルダ25及び第1の基板11の支持を終了する。そして、制御部は着脱機構121の吸着制御を終了すると同時に、噴気制御に切り替える。さらに制御部は、下部テーブル35を引き下げる制御を開始する。このとき、第1の基板11及び第1の基板ホルダ25の重量が自重キャンセラ36にステップ入力として加算されるが、下部テーブル35がバウンス動作を起こしたとしても、上部テーブル24からは圧縮空気が噴出しており、これが空気層を形成して緩衝機能を発揮し、下部テーブル35に載置された第1の基板ホルダ25が上部テーブル24へ衝突することは回避される。
In step S <b> 113, the upper table 24 releases the state where the
そして、バウンス動作が収まるまでの所定時間の間、着脱機構121は噴気を継続する。上部テーブル24と下部テーブル35の距離が近い間は強く噴気し、遠ざかるにつれて弱く噴気するように制御しても良い。
And the attachment /
なお、噴気制御に切り替えると同時に、Z‐VCM86が同じ位置を保とうとするフィードバック制御のフィードバックゲインを、元の値より小さい所定値に変更しても良い。このように変更することで、Z‐VCM86の応答感度を低くして、現在の状態を維持しようとする動作を鈍くできる。すなわち、自重キャンセラ36が下部テーブル35を引き下げようとするのに対して、Z‐VCM86が下部テーブル35を持ち上げようと動作することを抑制する。
Note that the feedback gain of the feedback control in which the Z-
ステップS114で制御部は、自重キャンセラ36により下部テーブル35を所定位置まで引き下げる。具体的に所定位置とは、クランプされた状態で第1の基板ホルダ25及び第2の基板ホルダ41を搬出できるよう、ロボットアームのハンド部が挿入できる位置である。そして、ステップS115で、プッシュアップピン42を動作させ、これらを下部テーブル35から若干持ち上げた状態にして、ロボットアームにより重ね合わせ装置10から搬出する。以上により、一連の位置合わせ工程を終了する。
In step S <b> 114, the control unit lowers the lower table 35 to a predetermined position by the self-
更に、第2の変形例を、上記の実施形態と異なる部分を中心に説明する。図19は、第2の変形例に係る自重キャンセラ36において、図6のC−Cに相当する断面線に沿った概略断面図である。上記の実施形態における自重キャンセラ36と異なり、圧力室60の内部にはショックアブソーバ92が設けられており、ピストン61の下限端を規制する。すなわち、ピストン61が上下できる範囲は予め設定されているが、ピストン61が急激に下降したとしてもシリンダ59の底面と衝突しないように、緩衝部材としてショックアブソーバ92が設置されている。ショックアブソーバ92は、圧力室60に充填されている流体に侵食されない材質により覆われており、例えばバネとダンパーを組み合わせて形成される。
Furthermore, a second modification will be described focusing on the differences from the above embodiment. FIG. 19 is a schematic cross-sectional view along a cross-sectional line corresponding to CC in FIG. 6 in the self-
第2の変形例では、図14で説明した制御フローに続いて、上記の実施形態とは異なる制御フローを実行する。図20は、図14で説明した制御フローに続いて実行する、第2の変形例に係る重ね合わせ装置の制御フロー図である。各々のステップは、それぞれのセンサからの出力を受けて、またはそれぞれの駆動部に対して、制御部が制御を行う。 In the second modified example, following the control flow described in FIG. 14, a control flow different from the above embodiment is executed. FIG. 20 is a control flow diagram of the superposing apparatus according to the second modification, which is executed following the control flow described in FIG. Each step receives an output from each sensor or a control unit controls each driving unit.
ステップS109で第1の基板11と第2の基板12が面接触すると、ステップS411へ進む。ステップS411では、第1の基板11と第2の基板12を仮接合すべく、自重キャンセラ36により下部テーブル35を上部テーブル24側へ加圧する。なお、本接合は重ね合わせ装置10の外部装置である加熱加圧装置により行われるてもよいし、重ね合わせ装置10内で行えるように構成しても良い。
When the
ステップS411で仮接合が完了すると、ステップS412で、第1の基板ホルダ25の吸着子111と、第2の基板ホルダ41の吸着子111を作用させて、2つの基板ホルダを互いにクランプさせる。つまり、第1の基板ホルダ25と第2の基板ホルダ41が、正確に位置合わせされた第1の基板11と第2の基板12を挟み込んで、一体的に固定された状態をつくりあげる。
When temporary bonding is completed in step S411, the
そして、ステップS413で、上部テーブル24は、真空吸着により第1の基板ホルダ25を吸着していた状態を解除し、上部テーブル24による第1の基板ホルダ25及び第1の基板11の支持を終了する。この時点では、自重キャンセラ36の作用により自重を支持する以上の加圧状態にあり、クランプされた第1の基板ホルダ25及び第2の基板ホルダ41は、上部テーブル24と下部テーブル35に挟持されている。
In step S413, the upper table 24 releases the state where the
ステップS413で上部テーブル24が吸着状態を解除する動作に同期して、ステップS414で制御部は、下部テーブル35を瞬時にd0mm以上引き下げる制御を行う。これと同時にステップS415では、Z‐VCM86が同じ位置を保とうとするフィードバック制御のフィードバックゲインを、元の値より小さい所定値に変更する。つまり、ステップS414とステップS415は、下部テーブル35が上部テーブル24に対して加圧する状態から、下部テーブル35を上部テーブル24から一挙に引き離す工程である。上部テーブル24が吸着状態を解除する動作に同期する、とは、下部テーブル35が上部テーブル24に対して加圧する状態を保っていれば必ずしも時間的に一致する必要は無く、吸着状態を解除してから加圧状態を保っている間に、という意味である。
In synchronization with the operation of releasing the suction state of the upper table 24 in step S413, in step S414, the control unit performs control to instantaneously lower the lower table 35 by d 0 mm or more. At the same time, in step S415, the feedback gain of feedback control in which the Z-
ただし、本処理フローのように仮接合を行うのではなく、単に位置合わせのみを行ってクランプするようなときには、加圧状態を経ない場合がある。加圧状態ではなく、下部テーブル35が第2の基板12を載置した第2の基板ホルダ41を保持して釣り合っている状態において、第1の基板11を載置した第1の基板ホルダ25の吸着が解除される場合は、この瞬間において下部テーブル35に第1の基板11及び第1の基板ホルダ25の自重が加わるので、同期は時間的な一致を必要とする。
However, when temporary clamping is not performed as in the present processing flow but only alignment is performed and clamping is performed, the pressurized state may not be passed. In the state where the lower table 35 holds and balances the
所定距離d0mmは、上述の説明において、第1の基板11及び第1の基板ホルダ25の重量加算がステップ入力として働いたときに生じ得るオーバーシュートに相当する距離以上の値が予め設定される。下部テーブル35を瞬時にd0mm以上引き下げる自重キャンセラ36の制御は、以下の2つを採り得る。一つめは、引き下げ前の状態を実現している圧力室60の流体量から引き下げ後の状態を実現する圧力室60の流体量を差し引いて得られる差引き量を、圧力調整装置を制御して圧力室60から抜出する方法である。ここで、引き下げ後の状態とは、クランプされた第1の基板ホルダ25と第2の基板ホルダ41が下部テーブル35に載置され、引き下げ前に比較してd0mm下方で釣り合う状態である。この場合、所定距離d0mm自体に意味があるのではなく、オーバーシュートに相当する距離以上であることに意味があるので、距離を設定するのではなく、オーバーシュートに相当する距離以上を引き下げるのに十分な差引き量を、体積または質量で設定しておいても良い。
In the above description, the predetermined distance d 0 mm is set in advance to a value equal to or greater than the distance corresponding to the overshoot that can occur when the weight addition of the
二つめは、通常は圧力制御される自重キャンセラ36を、一時的に位置制御に切り替えて、下部テーブル35がd0mm以上引き下げられるまで監視する方法である。上述のように、下部テーブル35のz軸方向の正確な位置は、Z‐干渉計67により検出されている。したがって、Z‐干渉計67の出力によりd0mm下方の値が得られるまで、圧力調整装置を制御して圧力室60から流体を抜出する。
The second is a method in which the self-
ステップS415で、フィードバックゲインを元の値より小さい所定値に変更するのは、Z‐VCM86の応答感度を低くして、現在の状態を維持しようとする動作を鈍くしたいからである。すなわち、自重キャンセラ36が下部テーブル35を引き下げようとするのに対して、Z‐VCM86が下部テーブル35を持ち上げようと動作することを防ぐ。たとえ、そのような動作を開始しても、フィードバックゲインが小さければ、自重キャンセラ36が下部テーブル35を引き下げようとする速度に対して、Z‐VCM86が下部テーブル35を持ち上げようとする速度が遅くなるので、下部テーブル35が上部テーブル24に衝突するような事態は回避することができる。
The reason why the feedback gain is changed to a predetermined value smaller than the original value in step S415 is that it is desired to lower the response sensitivity of the Z-
なお、ステップS413の上部テーブル24が吸着状態を解除する動作は、上部テーブル24に連結される排気管に設けられた圧力計の出力により、そのタイミングを検出する。なお、圧力計は、できる限り上部テーブル24の近傍に設けられることが好ましい。また、当然ながら、所定距離d0mmは、ショックアブソーバ92の受面までの距離よりは小さい。
In addition, the operation | movement which cancels | releases the adsorption | suction state of the upper table 24 of step S413 detects the timing with the output of the pressure gauge provided in the exhaust pipe connected with the upper table 24. FIG. The pressure gauge is preferably provided as close to the upper table 24 as possible. Of course, the predetermined distance d 0 mm is smaller than the distance to the receiving surface of the
ステップS416で制御部は、自重キャンセラ36により下部テーブル35をさらに所定位置まで引き下げる。具体的に所定位置とは、所定距離d0mm以上の距離に位置し、クランプされた状態で第1の基板ホルダ25及び第2の基板ホルダ41を搬出できるよう、ロボットアームのハンド部が挿入できる位置である。そして、ステップS417で、プッシュアップピン42を動作させ、これらを下部テーブル35から若干持ち上げた状態にして、ロボットアームにより重ね合わせ装置10から搬出する。以上により、一連の位置合わせ工程を終了する。
In step S416, the control unit further lowers the lower table 35 to a predetermined position by the self-
上述の実施形態においては、自重キャンセラ36により下部テーブル35を瞬時にd0mm以上引き下げる制御を行った。しかし、互いのテーブルが相対的にd0mm以上離間すれば良いので、上部テーブル24をd0mm以上引き上げる制御を行っても良い。具体的には、上板部材22をベースとして上部テーブル24をz軸方向へ移動させる機構を設置する。移動させる機構としては、d0mm以上のストロークを有し、オーバーシュートによる衝突を回避し得る応答性を有するアクチュエータもしくは弾性部材を含むように構成する。更には、上部テーブル24と下部テーブル35を同時に、互いに遠ざかるように移動させても良い。
In the above-described embodiment, the lower table 35 is controlled to be instantaneously pulled down by d 0 mm or more by the self-
また、上述の実施形態では、ステップS415において、Z‐VCM86が同じ位置を保とうとするフィードバック制御のフィードバックゲインを、元の値より小さい所定値に変更する例を示した。しかし、ステップS415において、Z‐VCM86の制御対象を、下部テーブル35のz方向位置及び下部テーブル35の傾きから、下部テーブル35の傾きのみに変更してもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the feedback gain of the feedback control in which the Z-
更に、上述の実施形態では、自重キャンセラ36により下部テーブル35をd0mm以上引き下げる例を示した。しかし、下部テーブル35の引き下げを、自重キャンセラ36ではなくZ‐VCM86により行うことができる。この場合、ステップS415におけるフィードバックゲインの変更を不要とすることができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which the lower table 35 is pulled down by d 0 mm or more by the self-
更に、第3の変形例を、上記の実施形態と異なる部分を中心に説明する。第3の変形例では、図14で説明した制御フローに続いて、上記の実施形態とは異なる制御フローを実行する。図21は、図14で説明した制御フローに続いて実行する、第3の変形例に係る重ね合わせ装置の制御フロー図である。各々のステップは、それぞれのセンサからの出力を受けて、またはそれぞれの駆動部に対して、制御部が制御を行う。なお、第3の変形例においては、第2の変形例において説明した図19の自重キャンセラ36を利用する。
Further, a third modification will be described with a focus on differences from the above embodiment. In the third modified example, following the control flow described in FIG. 14, a control flow different from the above embodiment is executed. FIG. 21 is a control flow diagram of the superposition apparatus according to the third modification, which is executed following the control flow described in FIG. Each step receives an output from each sensor or a control unit controls each driving unit. In the third modification, the self-
ステップS109で第1の基板11と第2の基板12が面接触すると、ステップS511へ進む。ステップS511では、第1の基板11と第2の基板12を仮接合すべく、自重キャンセラ36により下部テーブル35を上部テーブル24側へ加圧する。なお、本接合は重ね合わせ装置10の外部装置である加熱加圧装置により行われるてもよいし、重ね合わせ装置10内で行えるように構成しても良い。
When the
ステップS511で仮接合が完了すると、ステップS512で、第1の基板ホルダ25の吸着子111と、第2の基板ホルダ41の吸着子111を作用させて、2つの基板ホルダを互いにクランプさせる。つまり、第1の基板ホルダ25と第2の基板ホルダ41が、正確に位置合わせされた第1の基板11と第2の基板12を挟み込んで、一体的に固定された状態をつくりあげる。
When the temporary bonding is completed in step S511, the
そして、ステップS513で、上部テーブル24は、真空吸着により第1の基板ホルダ25を吸着していた状態を解除し、上部テーブル24による第1の基板ホルダ25及び第1の基板11の支持を終了する。この時点では、自重キャンセラ36の作用により自重を支持する以上の加圧状態にあり、クランプされた第1の基板ホルダ25及び第2の基板ホルダ41は、上部テーブル24と下部テーブル35に挟持されている。
In step S513, the upper table 24 releases the state where the
ステップS513で上部テーブル24が吸着状態を解除する動作に同期して、ステップS514で制御部は、下部テーブル35を瞬時にd0mm以上引き下げる制御を行う。そして、ステップS515では、Z‐VCM86が同じ位置を保とうとするフィードバック制御のフィードバックゲインを、元の値より小さい所定値に変更する。つまり、ステップS514とステップS515は、下部テーブル35が上部テーブル24に対して加圧する状態から、下部テーブル35を上部テーブル24から一挙に引き離す工程である。上部テーブル24が吸着状態を解除する動作に同期する、とは、下部テーブル35が上部テーブル24に対して加圧する状態を保っていれば必ずしも時間的に一致する必要は無く、吸着状態を解除してから加圧状態を保っている間に、という意味である。
In synchronization with the operation of releasing the suction state of the upper table 24 in step S513, in step S514, the control unit performs control to instantaneously lower the lower table 35 by d 0 mm or more. In step S515, the feedback gain of feedback control in which the Z-
ただし、本処理フローのように仮接合を行うのではなく、単に位置合わせのみを行ってクランプするようなときには、加圧状態を経ない場合がある。加圧状態ではなく、下部テーブル35が第2の基板12を載置した第2の基板ホルダ41を保持して釣り合っている状態において、第1の基板11を載置した第1の基板ホルダ25の吸着が解除される場合は、この瞬間において下部テーブル35に第1の基板11及び第1の基板ホルダ25の自重が加わるので、同期は時間的な一致を必要とする。なお、フィードバック制御のフィードバックゲインの変更は、所定のタイミングに同期して実行されるが、詳しくは後述する。
However, when temporary clamping is not performed as in the present processing flow but only alignment is performed and clamping is performed, the pressurized state may not be passed. In the state where the lower table 35 holds and balances the
所定距離d0mmは、上述の説明において、第1の基板11及び第1の基板ホルダ25の重量加算がステップ入力として働いたときに生じ得るオーバーシュートに相当する距離以上の値が予め設定される。下部テーブル35を瞬時にd0mm以上引き下げる自重キャンセラ36の制御は、以下の2つを採り得る。一つめは、引き下げ前の状態を実現している圧力室60の流体量から引き下げ後の状態を実現する圧力室60の流体量を差し引いて得られる差引き量を、圧力調整装置を制御して圧力室60から抜出する方法である。ここで、引き下げ後の状態とは、クランプされた第1の基板ホルダ25と第2の基板ホルダ41が下部テーブル35に載置され、引き下げ前に比較してd0mm下方で釣り合う状態である。この場合、所定距離d0mm自体に意味があるのではなく、オーバーシュートに相当する距離以上であることに意味があるので、距離を設定するのではなく、オーバーシュートに相当する距離以上を引き下げるのに十分な差引き量を、体積または質量で設定しておいても良い。
In the above description, the predetermined distance d 0 mm is set in advance to a value equal to or greater than the distance corresponding to the overshoot that can occur when the weight addition of the
二つめは、通常は圧力制御される自重キャンセラ36を、一時的に位置制御に切り替えて、下部テーブル35がd0mm以上引き下げられるまで監視する方法である。上述のように、下部テーブル35のz軸方向の正確な位置は、Z‐干渉計67により検出されている。したがって、Z‐干渉計67の出力によりd0mm下方の値が得られるまで、圧力調整装置を制御して圧力室60から流体を抜出する。
The second is a method in which the self-
なお、ステップS513の上部テーブル24が吸着状態を解除する動作は、上部テーブル24に連結される排気管に設けられた圧力計の出力により、そのタイミングを検出する。なお、圧力計は、できる限り上部テーブル24の近傍に設けられることが好ましい。また、当然ながら、所定距離d0mmは、ショックアブソーバ92の受面までの距離よりは小さい。
In addition, the operation | movement which cancels | releases the adsorption | suction state of the upper table 24 of step S513 detects the timing with the output of the pressure gauge provided in the exhaust pipe connected with the upper table 24. FIG. The pressure gauge is preferably provided as close to the upper table 24 as possible. Of course, the predetermined distance d 0 mm is smaller than the distance to the receiving surface of the
ステップS516で制御部は、自重キャンセラ36により下部テーブル35をさらに所定位置まで引き下げる。具体的に所定位置とは、所定距離d0mm以上の距離に位置し、クランプされた状態で第1の基板ホルダ25及び第2の基板ホルダ41を搬出できるよう、ロボットアームのハンド部が挿入できる位置である。そして、ステップS517で、プッシュアップピン42を動作させ、これらを下部テーブル35から若干持ち上げた状態にして、ロボットアームにより重ね合わせ装置10から搬出する。以上により、一連の位置合わせ工程を終了する。
In step S516, the control unit further lowers the lower table 35 to a predetermined position by the self-
上述の実施形態においては、自重キャンセラ36により下部テーブル35を瞬時にd0mm以上引き下げる制御を行った。しかし、互いのテーブルが相対的にd0mm以上離間すれば良いので、上部テーブル24をd0mm以上引き上げる制御を行っても良い。具体的には、上板部材22をベースとして上部テーブル24をz軸方向へ移動させる機構を設置する。移動させる機構としては、d0mm以上のストロークを有し、オーバーシュートによる衝突を回避し得る応答性を有するアクチュエータもしくは弾性部材を含むように構成する。更には、上部テーブル24と下部テーブル35を同時に、互いに遠ざかるように移動させても良い。
In the above-described embodiment, the lower table 35 is controlled to be instantaneously pulled down by d 0 mm or more by the self-
ステップS515で、フィードバックゲインを元の値より小さい所定値に変更するのは、Z‐VCM86の応答感度を低くして、現在の状態を維持しようとする動作を鈍くしたいからである。すなわち、自重キャンセラ36が下部テーブル35を引き下げようとするのに対して、Z‐VCM86が下部テーブル35を持ち上げようと動作することを鈍くする。たとえ、そのような動作を開始しても、フィードバックゲインが小さければ、自重キャンセラ36が下部テーブル35を引き下げようとする速度に対して、Z‐VCM86が下部テーブル35を持ち上げようとする速度が遅くなるので、下部テーブル35が上部テーブル24に衝突するような事態は回避することができる。以下に、フィードバックゲインの変更について説明する。
The reason why the feedback gain is changed to a predetermined value smaller than the original value in step S515 is that it is desired to lower the response sensitivity of the Z-
図22は、第3の変形例に係る下部テーブル35の重力方向における位置制御系を簡易的に示すブロック線図である。上述のように重力方向であるz軸方向の制御は、自重キャンセラ36とZ‐VCM86の協調動作により実現されているが、ここでは応答性に優れたZ‐VCM86の制御系のみを特に取り出して表している。
FIG. 22 is a block diagram schematically showing a position control system in the direction of gravity of the lower table 35 according to the third modification. As described above, the control in the z-axis direction, which is the direction of gravity, is realized by the cooperative operation of the self-
Z‐VCM86は、Z‐干渉計67によって監視されている下部テーブル35の実際の位置と、与えられる目標位置との偏差に基づいて、制御対象である下部テーブル35を駆動する。このとき、動作信号の積分値に比例した操作量を得る積分動作の積分ゲインKiと偏差に比例した操作量を得る比例動作の比例ゲインKpを適宜設定して制御系の特性を決定する。
The Z-
図23は、比例ゲインKpの値を変化させたときの応答特性を示す図である。図は、横軸に経過時間を表し、縦軸に変位を表す。比例ゲインKpを大きな値Kp1に設定すると、点線で示すように、目標値にはいち早く到達するものの、目標値を超えて行き過ぎるオーバーシュートを生じる。そして、減衰振動を伴いながら目標値に収束する特性を示す。比例ゲインKpをKp1よりやや小さな値であるKp2にした場合は、一点鎖線で示すように、目標値への到達は若干遅れ、減衰振動は伴わないもののやはりオーバーシュートを生じる特性を示す。オーバーシュートを生じると、上述のように、目標値を超えた位置には上部テーブル24が存在しているので、第2テーブルに載置された第1の基板ホルダ25及び第2の基板ホルダ41は、上部テーブル24と衝突してしまう。そこで、実線で示す特性が得られる比例ゲインKp3の値を設定する。Kp3はKp2よりさらに小さな値である。比例ゲインKp3の特性によれば、目標値への到達時間は遅いものの、オーバーシュートを生じないので、第1の基板ホルダ25及び第2の基板ホルダ41が上部テーブル24へ衝突することがない。
FIG. 23 is a diagram showing response characteristics when the value of the proportional gain Kp is changed. In the figure, the horizontal axis represents elapsed time, and the vertical axis represents displacement. When the proportional gain Kp is set to a large value Kp 1 , the target value is reached quickly as shown by the dotted line, but an overshoot exceeding the target value occurs. And the characteristic which converges to a target value is accompanied with a damped vibration. When the proportional gain Kp is set to Kp 2 which is a value slightly smaller than Kp 1 , the arrival at the target value is slightly delayed as shown by the alternate long and short dash line, and although there is no damped vibration, the characteristic is still that overshoot occurs. When overshoot occurs, as described above, the upper table 24 exists at a position exceeding the target value, so the
一方で、通常の制御状態においては、目標値へより速く到達する応答特性である方が好ましい。したがって、本実施形態においては、以下に説明するタイミングにおいて比例ゲインKpを大きな値から小さな値に変更する。以下のタイミングは、いずれもロードセル26が第1の基板11と第2の基板12の接触を検出してから、第1の基板11と第2の基板12が重ね合わされた後に、ロードセル26が第1の基板ホルダ25と上部テーブル24の非接触を検出するまでの間のタイミングである。
On the other hand, in a normal control state, it is preferable that the response characteristics reach the target value faster. Therefore, in this embodiment, the proportional gain Kp is changed from a large value to a small value at the timing described below. In any of the following timings, after the
下部テーブル35の重力方向における位置制御系にとって、上部テーブル24が第1の基板ホルダ25の吸着を解除したときの、第1の基板11及び第1の基板ホルダ25の重量加算が、ステップ入力として作用する。したがって、下部テーブル35が上部テーブル24に対して加圧する状態でなければ、この時点で、目標位置に対する実際の位置である偏差が瞬時に増大する。偏差が生じた後の目標位置までの復帰は、図17を用いて示すように比例ゲインKpの大きさに依存する。よって、上部テーブル24が第1の基板ホルダ25の吸着を解除するタイミングで比例ゲインKpを大きな値から小さな値に変更することが好ましい。
For the position control system in the gravity direction of the lower table 35, the weight addition of the
上部テーブル24が第1の基板ホルダ25の吸着を解除するタイミングは、他の動作と連動するタイミングであるので、直接的にこのタイミングを検出しなくても他の動作を検出しても良い。他の動作としては、例えば、第1の基板11と第2の基板12の重ね合わせが完了するタイミングであり、第1の基板ホルダ25の脱落を防止する脱落防止機構を上部テーブル24が解除するタイミングが挙げられる。なお、脱落防止機構としては、第1の基板ホルダ25を支持する、上部テーブル24に設けられた進退可能なフック機構などが採用される。これらのタイミングは、上部テーブル24に設けられた吸引口から第1の基板ホルダ25に対して圧縮空気、または圧縮窒素が噴気されるタイミングよりも前であることが好ましい。
Since the timing at which the upper table 24 releases the suction of the
また、上部テーブル24が第1の基板ホルダ25の吸着を解除したときであっても、自重キャンセラ36の作用により下部テーブル35が上部テーブル24に対して加圧する状態であれば、この時点ではまだ吸着の解除が下部テーブル35の位置制御系に対してステップ入力として作用しない。自重キャンセラ36が下部テーブル35を押し上げることにより、結果的に自重キャンセラ36が第1の基板11及び第1の基板ホルダ25の重量を支え、下部テーブル35の位置を維持するからである。この場合は、加圧状態が解除されて、第1の基板11及び第1の基板ホルダ25の重量が下部テーブル35に加わる時点で、下部テーブル35の位置制御系に対してステップ入力として作用する。すなわち、この時を比例ゲインKpを大きな値から小さな値に変更するタイミングとすれば良い。
Further, even when the upper table 24 releases the suction of the
具体的には、このタイミングとして、ロードセル26の出力が所定値を下回る時点とすることができる。すなわち、上部テーブル24が事実上無負荷の状態となったことが検出できれば、第1の基板11及び第1の基板ホルダ25の重量が下部テーブル35に移ったとみなすことができる。この時点を検出して比例ゲインKpを変更する。
Specifically, this timing can be a time when the output of the
また、Z‐VCM86の出力を監視することによっても、このタイミングを検出することができる。位置制御系にステップ入力として作用した直後において、Z‐VCM86は、目標位置に復帰すべく急激にその推力を上昇させる。すなわち、単位時間当たりの推力の上昇量が予め設定されている所定値を上回る。この時点を検出して瞬時に比例ゲインKpを変更する。
This timing can also be detected by monitoring the output of the Z-
上記のタイミングで変更した比例ゲインKpは、下部テーブル35が上部テーブル24に衝突する事態を回避できた時点で元に戻す。具体的には、下部テーブル35に載置されている第1の基板ホルダ25及び第2の基板ホルダ41が搬出される高さにまで下部テーブル35が引き下げられた時点が好ましい。
The proportional gain Kp changed at the above timing is restored when the situation where the lower table 35 collides with the upper table 24 can be avoided. Specifically, it is preferable that the lower table 35 is pulled down to a height at which the
なお、上記の説明においては、第1の基板ホルダ25及び第2の基板ホルダ41を用いて第1の基板11と第2の基板12を重ね合わせたが、基板ホルダを用いずに基板同士を重ね合わせる形態であっても良い。この場合、下部テーブル35への重量加算は限定的となるが、ステップ入力が生じることには変わりないので、なお有効である。
In the above description, the
また、上記の説明においては、下部テーブル35の重力方向における位置制御系は、フィードバック制御を維持するように、比例ゲインKpを変更した。しかし、上記のタイミングにおいて、フィードバック制御を終了し、オープンループ制御に切り替えても良い。このように切り替えれば、目標位置と実際の位置に偏差が生じていても、これを打ち消そうとする動作が発生しない。すなわち偏差が生じた状態を維持する。このように偏差を容認すれば、下部テーブル35が上部テーブル24に衝突する事態を回避することができる。 In the above description, the position control system of the lower table 35 in the direction of gravity has changed the proportional gain Kp so as to maintain the feedback control. However, feedback control may be terminated and switched to open loop control at the above timing. By switching in this way, even if there is a deviation between the target position and the actual position, an operation for canceling this does not occur. That is, the state in which the deviation has occurred is maintained. If the deviation is allowed in this way, a situation in which the lower table 35 collides with the upper table 24 can be avoided.
また、上記の説明において、比例ゲインKpを変更する代わりに、上記のタイミングにおいて、重量加算分をフィードフォーワードすることもできる。この場合、重量加算によって生じる位置変位を実験的に求めておき、所定の偏差量を許容するように制御すれば良い。 In the above description, instead of changing the proportional gain Kp, it is also possible to feed forward the added weight at the above timing. In this case, the position displacement caused by the weight addition may be obtained experimentally and controlled so as to allow a predetermined deviation amount.
上記の実施の形態及びその変形例においては、上部テーブル24と下部テーブル35が重力方向に沿って配置されている場合を説明したが、例えばこれら2つのテーブルが水平方向に対向して2つの基板を重ね合わせるように構成しても良い。また、上記の実施の形態及びその変形例においては、2つの基板が接触するタイミングを検出したが、これに限らず基板ホルダ同士が接触するタイミングを検出するように構成しても良い。 In the above-described embodiment and its modification, the case where the upper table 24 and the lower table 35 are arranged along the direction of gravity has been described. For example, these two tables are opposed to each other in the horizontal direction, and two substrates are arranged. May be configured to overlap each other. Moreover, in said embodiment and its modification, although the timing which two board | substrates contact was detected, you may comprise so that not only this but the timing which board | substrate holders contact may be detected.
また、上記の実施の形態及びその変形例では、自重キャンセラ36の伸縮機構がピストン61で構成された例を示した。しかし、伸縮機構を例えばダイヤフラムやベローズ等で構成することができる。
Moreover, in said embodiment and its modification, the example in which the expansion-contraction mechanism of the self-
以上、本発明を実施の形態及びその変形例を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。特に、上記の実施形態を適用して製造される半導体デバイスにとっては、その製造方法として有効である。また、上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described using the embodiment and its modifications, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the embodiment. In particular, it is effective as a manufacturing method for a semiconductor device manufactured by applying the above embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
10 重ね合わせ装置、11 第1の基板、12 第2の基板、13 粗動ベース部材、13a 上面、13b 縁部、14 粗動ステージ部、15 床、16 除振部材、17 微動ベース部材、18 微動ステージ部、19 凹部、20 除振部材、21 ボディ、22 上板部材、23 柱部材、24 上部テーブル、24a 下面、25 第1の基板ホルダ、26 ロードセル、27 ESC端子、28 上部顕微鏡、29 X‐干渉計、30 Y‐干渉計、32 XY‐ステージ部材、33 X‐駆動部、34 Y‐駆動部、35 下部テーブル、35a 上面、35b 下面、36 自重キャンセラ、37 貫通孔、38 エアパッド、39 XY‐渦電センサ、40 Z‐渦電センサ、41 第2の基板ホルダ、42 プッシュアップピン、43 X‐リニアモータ、44 マグネット、45 コイル、46 X‐ガイド部材、47 エアパッド、48 係合部、49 エアベアリング、50、51 連結部材、52 エアパッド、53 Y‐リニアモータ、54 マグネット、55 コイル、56 Y‐ガイド部材、57 係合部、58 エアベアリング、59 シリンダ、59b 上面、60 圧力室、61 ピストン、61a 上面、61b 下端部、62 エアベアリング、63 球面座、64 球面部材、65 凹球面、66 エアベアリング、67 Z‐干渉計、68 脚部材、68a 下面、69 エアベアリング、70 エアパッド、71 挿通孔、72 挿通孔、73 ESC端子、74 X‐移動鏡、75 Y‐移動鏡、76 下部顕微鏡、77 凸球面、78 エアベアリング、79 AFセンサ、80 X‐VCM、81 マグネット、82 コイル、83 Y‐VCM、84 マグネット、85 コイル、86 Z‐VCM、87 マグネット、88 コイル、89 アーム部材、90 貫通孔、91 アーム部材、92 ショックアブソーバ、110 ホルダ本体、111 吸着子、112 位置決め穴、113 電圧印加端子、121 着脱機構、122 配管、123 バルブ、124 導管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Overlay apparatus, 11 1st board | substrate, 12 2nd board | substrate, 13 coarse movement base member, 13a upper surface, 13b edge part, 14 coarse movement stage part, 15 floor, 16 vibration isolation member, 17 fine movement base member, 18 Fine movement stage portion, 19 concave portion, 20 vibration isolation member, 21 body, 22 upper plate member, 23 column member, 24 upper table, 24a lower surface, 25 first substrate holder, 26 load cell, 27 ESC terminal, 28 upper microscope, 29 X-interferometer, 30 Y-interferometer, 32 XY-stage member, 33 X-drive unit, 34 Y-drive unit, 35 lower table, 35a upper surface, 35b lower surface, 36 self-weight canceller, 37 through-hole, 38 air pad, 39 XY-eddy current sensor, 40 Z-eddy current sensor, 41 2nd substrate holder, 42 push-up pin, 43 X-re Near motor, 44 magnet, 45 coil, 46 X-guide member, 47 air pad, 48 engaging part, 49 air bearing, 50, 51 connecting member, 52 air pad, 53 Y-linear motor, 54 magnet, 55 coil, 56 Y- Guide member, 57 engaging portion, 58 air bearing, 59 cylinder, 59b upper surface, 60 pressure chamber, 61 piston, 61a upper surface, 61b lower end portion, 62 air bearing, 63 spherical seat, 64 spherical member, 65 concave spherical surface, 66 air Bearing, 67 Z-interferometer, 68 Leg member, 68a Bottom surface, 69 Air bearing, 70 Air pad, 71 Insertion hole, 72 Insertion hole, 73 ESC terminal, 74 X-moving mirror, 75 Y-moving mirror, 76 Lower microscope, 77 Convex spherical surface, 78 Air bearing, 79 AF sensor, 0 X-VCM, 81 Magnet, 82 Coil, 83 Y-VCM, 84 Magnet, 85 Coil, 86 Z-VCM, 87 Magnet, 88 Coil, 89 Arm Member, 90 Through Hole, 91 Arm Member, 92 Shock Absorber, 110 Holder body, 111 adsorber, 112 positioning hole, 113 voltage application terminal, 121 attaching / detaching mechanism, 122 piping, 123 valve, 124 conduit
Claims (44)
前記第1基板を保持する第1ステージと、
前記第2基板を保持し、前記第1基板と前記第2基板とを重ね合わせるべく移動する第2ステージと、
前記第2基板に重ね合わされた前記第1基板に対する前記第1ステージの保持が解除されたときに、前記第1ステージから前記第2ステージへの前記第1基板の荷重移動に伴って変位が生じた前記第2ステージの戻り動作による前記第1ステージへの前記第1基板の衝突を防止する衝突防止部と、
前記第2ステージを前記第1ステージの方向へ移動させる駆動部と
を備え、
前記衝突防止部は、前記駆動部の駆動力を前記第2ステージを介して前記第1ステージに作用させることが可能となったことを検出する検出部と、前記駆動部を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記駆動部の駆動力を前記第1ステージに作用させることが可能となったことを前記検出部が検出した後であって、前記第1ステージと前記第1基板が離間するまでの間に、少なくとも前記第1基板の荷重に相当する大きさの駆動力を前記第2ステージから前記第1ステージに作用させるべく前記駆動部を制御する重ね合わせ装置。 An overlay device that superimposes a first substrate and a second substrate on each other,
A first stage for holding the first substrate;
A second stage that holds the second substrate and moves to overlap the first substrate and the second substrate;
When the holding of the first stage with respect to the first substrate overlaid on the second substrate is released, displacement occurs with the load movement of the first substrate from the first stage to the second stage. A collision prevention unit for preventing the first substrate from colliding with the first stage by the return operation of the second stage;
A drive unit for moving the second stage in the direction of the first stage;
The collision prevention unit includes a detection unit that detects that the driving force of the driving unit can be applied to the first stage via the second stage, and a control unit that controls the driving unit. Have
The control unit is after the detection unit detects that the driving force of the driving unit can be applied to the first stage, and the first stage and the first substrate are separated from each other. And a superposing apparatus for controlling the driving unit so that a driving force having a magnitude corresponding to at least a load of the first substrate is applied from the second stage to the first stage.
前記駆動部は、前記第2ステージを前記第1ステージ方向へ駆動するアクチュエータを有し、
前記制御部は、前記荷重に相当する大きさの駆動力を前記アクチュエータにより発生させる請求項1に記載の重ね合わせ装置。 The first stage and the second stage face each other in the direction of gravity, and the second stage is disposed below the first stage,
The drive unit includes an actuator that drives the second stage toward the first stage,
The superimposing apparatus according to claim 1, wherein the control unit generates a driving force having a magnitude corresponding to the load by the actuator.
前記駆動部は、前記第2ステージを重力方向に支持する支持機構を有し、
前記制御部は、前記荷重に相当する大きさの駆動力を支持機構により発生させる請求項1に記載の重ね合わせ装置。 The first stage and the second stage oppose each other in the direction of gravity, and the second stage is disposed below the first stage,
The drive unit has a support mechanism for supporting the second stage in the direction of gravity,
The superimposing apparatus according to claim 1, wherein the control unit generates a driving force having a magnitude corresponding to the load by a support mechanism.
前記衝突防止部は、前記第1基板が前記基板ホルダに保持されているときには、前記変位により前記基板ホルダが前記第1ステージに衝突することを防止する請求項1から6のいずれか1項に記載の重ね合わせ装置。 At least one of the first substrate and the second substrate is held by a substrate holder;
The collision prevention unit according to any one of claims 1 to 6, wherein when the first substrate is held by the substrate holder, the displacement prevents the substrate holder from colliding with the first stage. The overlay apparatus described.
前記第1基板を保持する第1ステージと、
前記第2基板を保持し、前記第1基板と前記第2基板とを重ね合わせるべく移動する第2ステージと、
前記第2基板に重ね合わされた前記第1基板に対する前記第1ステージの保持が解除されたときに、前記第1ステージから前記第2ステージへの前記第1基板の荷重移動に伴って変位が生じた前記第2ステージの戻り動作による前記第1ステージへの前記第1基板の衝突を防止する衝突防止部と
を備え、
前記衝突防止部は、前記第1基板と前記第1ステージとの間に気体を噴出する噴気機構を有する重ね合わせ装置。 An overlay device that superimposes a first substrate and a second substrate on each other,
A first stage for holding the first substrate;
A second stage that holds the second substrate and moves to overlap the first substrate and the second substrate;
When the holding of the first stage with respect to the first substrate overlaid on the second substrate is released, displacement occurs with the load movement of the first substrate from the first stage to the second stage. A collision preventing unit for preventing the first substrate from colliding with the first stage due to the return operation of the second stage,
The collision preventing unit is a superposition apparatus having a gas blowing mechanism for jetting gas between the first substrate and the first stage.
前記制御部は、前記第1ステージが前記第1基板の保持を解除するタイミングに同期して前記気体を噴出させる請求項10に記載の重ね合わせ装置。 The collision prevention unit includes a control unit that controls the fuming mechanism.
The superimposing apparatus according to claim 10, wherein the control unit ejects the gas in synchronization with a timing at which the first stage releases the holding of the first substrate.
前記衝突防止部は、前記第1基板が前記基板ホルダに保持されているときには、前記変位により前記基板ホルダが前記第1ステージに衝突することを防止する請求項11から13のいずれか1項に記載の重ね合わせ装置。 At least one of the first substrate and the second substrate is held by a substrate holder;
The collision prevention unit according to any one of claims 11 to 13, wherein when the first substrate is held by the substrate holder, the displacement prevents the substrate holder from colliding with the first stage. The overlay apparatus described.
前記制御部は、前記検出部が前記第1基板と前記第2基板が接触したことを検出した後に前記気体を噴出させる請求項11から14のいずれか1項に記載の重ね合わせ装置。 A detector for detecting that the first substrate and the second substrate are in contact with each other;
The superposition apparatus according to claim 11, wherein the control unit ejects the gas after the detection unit detects that the first substrate and the second substrate are in contact with each other.
前記第1基板を保持する第1ステージと、
前記第2基板を保持し、前記第1基板と前記第2基板とを重ね合わせるべく移動する第2ステージと、
前記第2基板に重ね合わされた前記第1基板に対する前記第1ステージの保持が解除されたときに、前記第1ステージから前記第2ステージへの前記第1基板の荷重移動に伴って変位が生じた前記第2ステージの戻り動作による前記第1ステージへの前記第1基板の衝突を防止する衝突防止部と、
前記第1ステージと前記第2ステージの少なくとも一方を、互いに対向する方向に沿って相対的に移動させる駆動部と
を備え、
前記衝突防止部は前記駆動部を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記第1ステージへの保持が解除された前記第1基板の荷重が作用した前記第2ステージと前記第1ステージとの間隔が所定距離よりも大きくなるように前記駆動部を制御する重ね合わせ装置。 An overlay device that superimposes a first substrate and a second substrate on each other,
A first stage for holding the first substrate;
A second stage that holds the second substrate and moves to overlap the first substrate and the second substrate;
When the holding of the first stage with respect to the first substrate overlaid on the second substrate is released, displacement occurs with the load movement of the first substrate from the first stage to the second stage. A collision prevention unit for preventing the first substrate from colliding with the first stage by the return operation of the second stage;
A drive unit that relatively moves at least one of the first stage and the second stage along directions facing each other;
The collision prevention unit has a control unit for controlling the drive unit,
The controller controls the drive unit so that a distance between the second stage and the first stage on which the load of the first substrate released from being held on the first stage is applied is greater than a predetermined distance. Superposition device to control.
前記駆動部は、重力方向に伸縮可能な伸縮機構を備えて前記第2ステージを重力方向に支持する支持機構を有し、
前記制御部は、前記伸縮機構の流体を前記所定の時点で所定量分だけ抜出することにより前記第2ステージを前記第1ステージから所定距離より大きく離間させる請求項17に記載の重ね合わせ装置。 The first stage and the second stage face each other in the direction of gravity, and the second stage is disposed below the first stage,
The drive unit includes a support mechanism that includes a telescopic mechanism that can expand and contract in the direction of gravity and supports the second stage in the direction of gravity.
18. The superposition apparatus according to claim 17, wherein the control unit separates the second stage from the first stage by a predetermined amount by extracting the fluid of the expansion / contraction mechanism by a predetermined amount at the predetermined time point. .
前記駆動部は、重力方向に伸縮可能な伸縮機構を備えて前記第2ステージを重力方向に支持する支持機構を有し、
前記制御部は、前記伸縮機構の制御を圧力制御から位置制御に切り替えて、前記第2ステージを前記第1ステージから所定距離より大きく離間させる請求項17に記載の重ね合わせ装置。 The first stage and the second stage face each other in the direction of gravity, and the second stage is disposed below the first stage,
The drive unit includes a support mechanism that includes a telescopic mechanism that can expand and contract in the direction of gravity and supports the second stage in the direction of gravity.
The superposition apparatus according to claim 17, wherein the control unit switches the control of the expansion and contraction mechanism from pressure control to position control, and separates the second stage from the first stage by a predetermined distance.
前記駆動部は、共に前記第2ステージを前記第1ステージ方向へ駆動する支持機構とアクチュエータを有し、
前記制御部は、前記所定の時点に同期して前記アクチュエータのフィードバックゲインの値を前記所定の時点以前の値よりも小さくする請求項17に記載の重ね合わせ装置。 The first stage and the second stage face each other in the direction of gravity, and the second stage is disposed below the first stage,
The drive unit includes a support mechanism and an actuator for driving the second stage toward the first stage,
18. The superimposing apparatus according to claim 17, wherein the control unit makes a feedback gain value of the actuator smaller than a value before the predetermined time in synchronization with the predetermined time.
前記衝突防止部は、前記第1基板が前記基板ホルダに保持されているときには、前記変位により前記基板ホルダが前記第1ステージに衝突することを防止する請求項17から21のいずれか1項に記載の重ね合わせ装置。 At least one of the first substrate and the second substrate is held by a substrate holder;
The collision prevention unit according to any one of claims 17 to 21, wherein when the first substrate is held by the substrate holder, the displacement prevents the substrate holder from colliding with the first stage. The overlay apparatus described.
前記制御部は、前記検出部が前記第1基板と前記第2基板が接触したことを検出した後の時点で、前記第1ステージと前記第2ステージの間隔が所定距離より大きくなるように前記駆動部を制御する請求項17から22のいずれか1項に記載の重ね合わせ装置。 A detector for detecting that the first substrate and the second substrate are in contact with each other;
The control unit is configured so that the interval between the first stage and the second stage is greater than a predetermined distance at a time after the detection unit detects that the first substrate and the second substrate are in contact with each other. The superposition apparatus according to any one of claims 17 to 22, which controls the drive unit.
前記第1基板を保持する第1ステージと、
前記第2基板を保持し、前記第1基板と前記第2基板とを重ね合わせるべく移動する第2ステージと、
前記第2基板に重ね合わされた前記第1基板に対する前記第1ステージの保持が解除されたときに、前記第1ステージから前記第2ステージへの前記第1基板の荷重移動に伴って変位が生じた前記第2ステージの戻り動作による前記第1ステージへの前記第1基板の衝突を防止する衝突防止部と、
前記第1ステージ及び前記第2ステージの少なくとも一方を、互いに対向する方向へ移動させる駆動部と
を備え、
前記衝突防止部は前記駆動部を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記第1基板と前記第2基板とが互いに重ね合わされた後の所定の時点で、前記駆動部のフィードバックゲインの値を前記所定の時点以前の値よりも小さくする重ね合わせ装置。 An overlay device that superimposes a first substrate and a second substrate on each other,
A first stage for holding the first substrate;
A second stage that holds the second substrate and moves to overlap the first substrate and the second substrate;
When the holding of the first stage with respect to the first substrate overlaid on the second substrate is released, displacement occurs with the load movement of the first substrate from the first stage to the second stage. A collision prevention unit for preventing the first substrate from colliding with the first stage by the return operation of the second stage;
A drive unit that moves at least one of the first stage and the second stage in a direction facing each other;
The collision prevention unit has a control unit for controlling the drive unit,
The control unit is configured to superimpose a feedback gain value of the driving unit at a predetermined time after the first substrate and the second substrate are overlapped with each other to be smaller than a value before the predetermined time. .
前記制御部は、前記検出部が前記第1基板と前記第2基板との接触を検出した後に、前記駆動部のフィードバックゲインの値を前記所定の時点以前の値よりも小さくする請求項25から27のいずれか1項に記載の重ね合わせ装置。 A detector for detecting contact between the first substrate and the second substrate;
26. The control unit, after the detection unit detects contact between the first substrate and the second substrate, makes a feedback gain value of the driving unit smaller than a value before the predetermined time point. 27. The superposition apparatus according to any one of 27.
前記第1基板を保持する第1ステージと、
前記第2基板を保持し、前記第1基板と前記第2基板とを重ね合わせるべく移動する第2ステージと、
前記第2基板に重ね合わされた前記第1基板に対する前記第1ステージの保持が解除されたときに、前記第1ステージから前記第2ステージへの前記第1基板の荷重移動に伴って変位が生じた前記第2ステージの戻り動作による前記第1ステージへの前記第1基板の衝突を防止する衝突防止部と、
前記第1ステージと前記第2ステージの少なくとも一方を、互いに対向する方向へ移動させる駆動部と
を備え、
前記衝突防止部は前記駆動部を制御する制御部であって、
前記制御部は、前記第1基板と前記第2基板とが互いに重ね合わされた後の所定の時点で、前記駆動部の制御をフィードバック制御からオープンループ制御に切り替える重ね合わせ装置。 An overlay device that superimposes a first substrate and a second substrate on each other,
A first stage for holding the first substrate;
A second stage that holds the second substrate and moves to overlap the first substrate and the second substrate;
When the holding of the first stage with respect to the first substrate overlaid on the second substrate is released, displacement occurs with the load movement of the first substrate from the first stage to the second stage. A collision prevention unit for preventing the first substrate from colliding with the first stage by the return operation of the second stage;
A drive unit that moves at least one of the first stage and the second stage in a direction facing each other;
The collision prevention unit is a control unit that controls the driving unit,
The controller is a superposition device that switches the control of the drive unit from feedback control to open loop control at a predetermined time after the first substrate and the second substrate are superposed on each other.
前記衝突防止部は、前記第1基板が前記基板ホルダに保持されているときには、前記変位により前記基板ホルダが前記第1ステージに衝突することを防止する請求項24から31のいずれか1項に記載の重ね合わせ装置。 At least one of the first substrate and the second substrate is held by a substrate holder;
32. The collision prevention unit according to any one of claims 24 to 31, wherein the collision prevention unit prevents the substrate holder from colliding with the first stage due to the displacement when the first substrate is held by the substrate holder. The overlay apparatus described.
第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、
第2ステージに、前記第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、
駆動部により少なくとも前記第2ステージを前記第1ステージに向けて移動させる移動ステップと、
前記第2ステージから前記第1ステージに前記第2ステージの駆動力が作用することが可能となったことを検出する検出ステップと、
前記検出ステップで前記第1ステージへの前記駆動力の作用が可能となったことを検出した後であって、前記第1ステージが前記第1基板の保持を解除して前記第1基板の荷重が前記第2ステージに作用するまでの間に、少なくとも前記第1基板の荷重に相当する大きさの駆動力を前記第2ステージから前記第1ステージに作用させるべく前記駆動部を制御する制御ステップと
を有する重ね合わせ方法。 An overlapping method for overlapping a plurality of substrates,
A first holding step for holding the first substrate on the first stage;
A second holding step for holding the second substrate opposite to the first substrate on the second stage;
A moving step of moving at least the second stage toward the first stage by a driving unit;
A detecting step for detecting that the driving force of the second stage can act on the first stage from the second stage;
After detecting that the operation of the driving force to the first stage is enabled in the detection step, the first stage releases the holding of the first substrate and the load on the first substrate A control step for controlling the drive unit so that at least a driving force corresponding to the load of the first substrate is applied from the second stage to the first stage until the first stage is applied to the second stage. And a superposition method.
第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、
第2ステージに、前記第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、
駆動部により前記第2ステージを少なくとも前記第1ステージに向けて移動させる移動ステップと、
前記第1ステージが前記第1基板の保持を解除するタイミングに同期して、前記第1ステージと前記第1基板との間に気体を噴気させる噴気ステップと
を有する重ね合わせ方法。 An overlapping method for overlapping a plurality of substrates,
A first holding step for holding the first substrate on the first stage;
A second holding step for holding the second substrate opposite to the first substrate on the second stage;
A moving step of moving the second stage toward at least the first stage by a driving unit;
A superposition method comprising a step of blowing air between the first stage and the first substrate in synchronization with a timing at which the first stage releases the holding of the first substrate.
第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、
第2ステージに、前記第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、
駆動部により前記第2ステージと前記第1ステージとを接近させる移動ステップと、
前記第1ステージが前記第1基板の保持を解除して前記第1基板の荷重が作用した前記第2ステージと前記第1ステージとの間隔が所定距離よりも大きくなるように前記駆動部を制御する制御ステップと
を有する重ね合わせ方法。 An overlapping method for overlapping a plurality of substrates,
A first holding step for holding the first substrate on the first stage;
A second holding step for holding the second substrate opposite to the first substrate on the second stage;
A moving step for causing the second stage and the first stage to approach each other by a drive unit;
The first stage releases the holding of the first substrate and controls the driving unit so that the distance between the second stage and the first stage on which the load of the first substrate is applied is greater than a predetermined distance. A superimposing method.
第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、
第2ステージに、前記第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、
駆動部により前記第2ステージと前記第1ステージとを接近させる移動ステップと、
前記第1基板と前記第2基板を重ね合わせる重ね合わせステップと、
前記重ね合わせステップの後の所定の時点で、前記駆動部のフィードバックゲインの値を前記所定の時点以前の値よりも小さくするゲイン変更ステップと
を有する重ね合わせ方法。 An overlapping method for overlapping a plurality of substrates,
A first holding step for holding the first substrate on the first stage;
A second holding step for holding the second substrate opposite to the first substrate on the second stage;
A moving step for causing the second stage and the first stage to approach each other by a drive unit;
An overlaying step of overlaying the first substrate and the second substrate;
A superposition method comprising: a gain changing step of making a feedback gain value of the driving unit smaller than a value before the predetermine time at a predetermined time after the superposition step.
第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、
第2ステージに、前記第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、
駆動部により前記第2ステージと前記第1ステージとを接近させる移動ステップと、
前記第1基板と前記第2基板とを重ね合わせる重ね合わせステップと、
前記重ね合わせステップの後の所定の時点で、前記駆動部の制御をフィードバック制御からオープンループ制御に切り替える制御切替ステップと
を有する重ね合わせ方法。 An overlapping method for overlapping a plurality of substrates,
A first holding step for holding the first substrate on the first stage;
A second holding step for holding the second substrate opposite to the first substrate on the second stage;
A moving step for causing the second stage and the first stage to approach each other by a drive unit;
An overlaying step of overlaying the first substrate and the second substrate;
And a control switching step of switching the control of the drive unit from feedback control to open loop control at a predetermined time after the superposition step.
前記複数の基板を重ね合わせる工程は、
第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、
第2ステージに、前記第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、
駆動部により少なくとも前記第2ステージを前記第1ステージに向けて移動させる移動ステップと、
前記第2ステージから前記第1ステージに前記第2ステージの駆動力が作用することが可能となったことを検出する検出ステップと、
前記検出ステップで前記第1ステージへの前記駆動力の作用が可能となったことを検出した後であって、前記第1ステージが前記第1基板の保持を解除して前記第1基板の荷重が前記第2ステージに作用するまでの間に、少なくとも前記第1基板の荷重に相当する大きさの駆動力を前記第2ステージから前記第1ステージに作用させるべく前記駆動部を制御する制御ステップと
を含むデバイスの製造方法。 A device manufacturing method manufactured by stacking a plurality of substrates,
The step of superimposing the plurality of substrates includes:
A first holding step for holding the first substrate on the first stage;
A second holding step for holding the second substrate opposite to the first substrate on the second stage;
A moving step of moving at least the second stage toward the first stage by a driving unit;
A detecting step for detecting that the driving force of the second stage can act on the first stage from the second stage;
After detecting that the operation of the driving force to the first stage is enabled in the detection step, the first stage releases the holding of the first substrate and the load on the first substrate A control step for controlling the drive unit so that at least a driving force corresponding to the load of the first substrate is applied from the second stage to the first stage until the first stage is applied to the second stage. A device manufacturing method including:
前記複数の基板を重ね合わせる工程は、
第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、
第2ステージに、前記第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、
駆動部により前記第2ステージを少なくとも前記第1ステージに向けて移動させる移動ステップと、
前記第1ステージが前記第1基板の保持を解除するタイミングに同期して、前記第1ステージと前記第1基板との間に気体を噴気させる噴気ステップと
を含むデバイスの製造方法。 A device manufacturing method manufactured by stacking a plurality of substrates,
The step of superimposing the plurality of substrates includes:
A first holding step for holding the first substrate on the first stage;
A second holding step for holding the second substrate opposite to the first substrate on the second stage;
A moving step of moving the second stage toward at least the first stage by a driving unit;
A device manufacturing method, comprising: a blowing step of blowing a gas between the first stage and the first substrate in synchronization with a timing at which the first stage releases the holding of the first substrate.
前記複数の基板を重ね合わせる工程は、
第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、
第2ステージに、前記第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、
駆動部により前記第2ステージと前記第1ステージとを接近させる移動ステップと、
前記第1ステージへの保持が解除された前記第1基板の荷重が作用する前記第2ステージと前記第1ステージとの間隔が所定距離よりも大きくなるように前記駆動部を制御する制御ステップと
を含むデバイスの製造方法。 A device manufacturing method manufactured by stacking a plurality of substrates,
The step of superimposing the plurality of substrates includes:
A first holding step for holding the first substrate on the first stage;
A second holding step for holding the second substrate opposite to the first substrate on the second stage;
A moving step for causing the second stage and the first stage to approach each other by a drive unit;
A control step of controlling the drive unit so that a distance between the second stage on which the load of the first substrate released from the holding on the first stage is applied and the first stage is larger than a predetermined distance; A device manufacturing method including:
前記複数の基板を重ね合わせる工程は、
第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、
第2ステージに、前記第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、
駆動部により前記第2ステージと前記第1ステージとを接近させる移動ステップと、
前記第1基板と前記第2基板を重ね合わせる重ね合わせステップと、
前記重ね合わせステップの後の所定の時点で、前記駆動部のフィードバックゲインの値を前記所定の時点以前の値よりも小さくするゲイン変更ステップと
を含むデバイスの製造方法。 A device manufacturing method manufactured by stacking a plurality of substrates,
The step of superimposing the plurality of substrates includes:
A first holding step for holding the first substrate on the first stage;
A second holding step for holding the second substrate opposite to the first substrate on the second stage;
A moving step for causing the second stage and the first stage to approach each other by a drive unit;
An overlaying step of overlaying the first substrate and the second substrate;
A device manufacturing method including a gain changing step of making a feedback gain value of the driving unit smaller than a value before the predetermined time at a predetermined time after the superposition step.
前記複数の基板を重ね合わせる工程は、
第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、
第2ステージに、前記第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、
駆動部により前記第2ステージと前記第1ステージとを接近させる移動ステップと、
前記第1基板と前記第2基板を重ね合わせる重ね合わせステップと、
前記重ね合わせステップの後の所定の時点で、前記駆動部の制御をフィードバック制御からオープンループ制御に切り替える制御切替ステップと
を含むデバイスの製造方法。 A device manufacturing method manufactured by stacking a plurality of substrates,
The step of superimposing the plurality of substrates includes:
A first holding step for holding the first substrate on the first stage;
A second holding step for holding the second substrate opposite to the first substrate on the second stage;
A moving step for causing the second stage and the first stage to approach each other by a drive unit;
An overlaying step of overlaying the first substrate and the second substrate;
And a control switching step of switching the control of the drive unit from feedback control to open loop control at a predetermined time after the superposition step.
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