JP5524550B2 - 基板接合装置、基板接合方法およびデバイスの製造方法 - Google Patents
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Claims (18)
- 第1基板ホルダに保持された第1の半導体基板と第2基板ホルダに保持された第2の半導体基板とを互いに接合する基板接合装置であって、
前記第1の半導体基板と前記第2の半導体基板とを接合前に位置合わせするために、互いに相対移動する第1ステージおよび第2ステージを有する位置合わせ部と、
前記第1の半導体基板が前記第1基板ホルダを介して前記第1ステージ上に配置されるように前記第1の半導体基板および前記第1基板ホルダを前記第1ステージに搬送し、前記第2の半導体基板が前記第2基板ホルダを介して前記第2ステージ上に配置されるように前記第2の半導体基板および前記第2基板ホルダを前記第2ステージに搬送する搬送部と、
前記第1基板ホルダと前記第1の半導体基板との間、および、前記第2基板ホルダと前記第2の半導体基板との間にそれぞれ空隙を有する計測位置において、前記第1基板ホルダの姿勢、前記第1の半導体基板の姿勢、並びに、前記第1基板ホルダと前記第1の半導体基板との相対的な第1のずれ量、および、前記第2基板ホルダの姿勢、前記第2の半導体基板の姿勢、並びに、前記第2基板ホルダと前記第2の半導体基板との相対的な第2のずれ量、をそれぞれ検出する検出部と、
前記計測位置において、前記第1および第2のずれ量がそれぞれ前記位置合わせ部での位置合わせが可能な範囲内であるか否かを判断する判断部と、
前記第1および第2のずれ量が前記範囲内であると判断された場合に、前記第1の半導体基板と前記第2の半導体基板とを互いに位置合わせすべく前記第1ステージおよび前記第2ステージを相対移動させる駆動部と、
位置合わせされた前記第1の半導体基板と前記第2の半導体基板とを互いに接合する接合部と、
を備える基板接合装置。 - 前記位置合わせが可能な範囲は、前記第1ステージおよび前記第2ステージの少なくとも一方の回転可能な範囲である請求項1に記載の基板接合装置。
- 前記第1の半導体基板を前記第1基板ホルダに載置し、前記第2の半導体基板を前記第2基板ホルダに載置する基板移載部を備え、
前記基板移載部は、
前記第1基板ホルダ上において前記第1基板ホルダから前記第1の半導体基板が離間した状態で前記第1の半導体基板を支持する支持部材を有し、
前記検出部は、前記第1の半導体基板が前記支持部材に支持された状態で前記第1基板ホルダと前記第1の半導体基板との前記第1のずれ量を検出する請求項1または2に記載の基板接合装置。 - 前記基板移載部は、前記支持部材に支持された前記第1の半導体基板を前記第1基板ホルダ上に載置する載置部材を有し、
前記載置部材は、前記第1のずれ量が前記範囲内であると前記判断部により判断された場合に、前記第1の半導体基板を前記第1基板ホルダに載置する請求項3に記載の基板接合装置。 - 前記支持部材と前記載置部材は同一部材である請求項4に記載の基板接合装置。
- 前記検出部は、前記基板ホルダに設けられたホルダ指標に対する前記第1の半導体基板の前記第1のずれ量を検出する請求項1から5のいずれか1項に記載の基板接合装置。
- 前記検出部は、前記第1基板ホルダに設けられた前記ホルダ指標を検出する第1検出部と、前記第1の半導体基板に設けられた基板指標を検出する第2検出部とを有する請求項6に記載の基板接合装置。
- 前記検出部は、前記ホルダ指標の像と前記基板指標の像を共に被写界深度内に結像させる光学系を備える請求項7に記載の基板接合装置。
- 前記第1の半導体基板および前記第1基板ホルダを相対的に移動させる移動機構を備え、
前記検出部により検出された前記第1ずれ量が前記範囲外であると前記判断部により判断された場合には、前記第1のずれ量を相殺するように前記移動機構により前記第1の半導体基板および前記第1基板ホルダを相対移動する請求項3から8のいずれか1項に記載の基板接合装置。 - 前記移動機構は、前記第2の半導体基板および前記第2基板ホルダを相対的に移動させ、
前記検出部により検出された前記第2のずれ量が前記範囲外であると前記判断部により判断された場合には、前記第2のずれ量を相殺するように前記移動機構により前記第2の半導体基板および前記第2基板ホルダを相対移動する請求項9に記載の基板接合装置。 - 前記基板移載部は、前記基板ホルダを載置するステージを備え、
前記移動機構は、前記第1のずれ量を相殺するように前記ステージを移動させ、前記第1の半導体基板を前記第1基板ホルダに載置した後に、前記ステージを元の位置に戻す請求項9に記載の基板接合装置。 - 前記基板移載部は、前記基板ホルダを載置するステージを備え、
前記移動機構は、前記第2のずれ量を相殺するように前記ステージを移動させ、前記第2の半導体基板を前記第2基板ホルダに載置した後に、前記ステージを元の位置に戻す請求項10に記載の基板接合装置。 - 前記搬送部は、前記第1の半導体基板および前記第1基板ホルダをそれぞれ個別に前記第1ステージに搬送し、前記第2の半導体基板および前記第2基板ホルダをそれぞれ個別に前記第2ステージに搬送する請求項1から12のいずれか1項に記載の基板接合装置。
- 第1基板ホルダに保持された第1の半導体基板と第2基板ホルダに保持された第2の半導体基板とを互いに接合する基板接合方法であって、
前記第1の半導体基板が前記第1基板ホルダを介して位置合わせ部の第1ステージ上に配置されるように前記第1の半導体基板および前記第1基板ホルダを前記第1ステージに搬送し、前記第2の半導体基板が前記第2基板ホルダを介して前記位置合わせ部の第2ステージ上に配置されるように前記第2の半導体基板および前記第2基板ホルダを前記第2ステージに搬送する搬送ステップと、
前記第1基板ホルダと前記第1の半導体基板との間、および、前記第2基板ホルダと前記第2の半導体基板との間にそれぞれ空隙を有する計測位置において、前記第1基板ホルダの姿勢、前記第1の半導体基板の姿勢、並びに、前記第1基板ホルダと前記第1の半導体基板との相対的な第1のずれ量、および、前記第2基板ホルダの姿勢、前記第2の半導体基板の姿勢、並びに、前記第2基板ホルダと前記第2の半導体基板との相対的な第2のずれ量、をそれぞれ検出する検出ステップと、
前記計測位置において、前記第1および第2のずれ量がそれぞれ前記位置合わせ部での位置合わせが可能な範囲内であるか否かを判断する判断ステップと、
前記第1および第2のずれ量が前記範囲内であると判断された場合に、前記第1の半導体基板と前記第2の半導体基板とを互いに位置合わせすべく前記第1ステージおよび前記第2ステージを相対移動させる駆動ステップと、
位置合わせされた前記第1の半導体基板と前記第2の半導体基板とを互いに接合する接合ステップと、
を含む基板接合方法。 - 前記第1の半導体基板を前記第1基板ホルダに載置し、前記第2の半導体基板を第2基板ホルダに載置する基板載置ステップを含む請求項14に記載の基板接合方法。
- 前記位置合わせが可能な範囲は、前記ステージの回転可能な範囲である請求項15に記載の基板接合方法。
- 前記基板載置ステップは、
前記第1基板ホルダ上において前記第1基板ホルダから前記第1の半導体基板が離間した状態で前記第1の半導体基板を支持部材により支持する支持ステップと、
前記支持部材に支持された前記第1の半導体基板を前記基板ホルダ上に載置する載置ステップとを含み、
前記検出ステップでは、前記第1の半導体基板が前記支持部材に支持された状態で前記基板ホルダと前記第1の半導体基板との前記第1のずれ量を検出し、
前記載置ステップは、前記第1のずれ量が前記範囲内であると前記判断ステップで判断された場合に、前記第1の半導体基板を前記基板ホルダに載置する請求項15または16に記載の基板接合方法。 - 請求項14から17のいずれか1項に記載の基板接合方法を含むデバイスの製造方法。
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