JP6014302B2 - Bonding apparatus and bonding method - Google Patents

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Description

本発明は、基板と支持体との貼り合わせに用いられる、貼り合わせ装置および貼り合わせ方法に関する。   The present invention relates to a bonding apparatus and a bonding method used for bonding a substrate and a support.

携帯電話、デジタルAV機器およびICカード等の高機能化に伴い、搭載される半導体シリコンチップ(以下、チップ)を小型化および薄板化することによって、パッケージ内にチップを高集積化する要求が高まっている。パッケージ内のチップの高集積化を実現するためには、チップの厚さを25〜150μmの範囲にまで薄くする必要がある。   As mobile phones, digital AV devices, IC cards, etc. have become more sophisticated, there is an increasing demand for higher integration of chips in packages by reducing the size and thickness of semiconductor silicon chips (hereinafter referred to as chips). ing. In order to achieve high integration of chips in the package, it is necessary to reduce the thickness of the chip to a range of 25 to 150 μm.

しかしながら、チップのベースとなる半導体ウエハ(以下、ウエハ)は、研削することにより薄化され、その強度は弱くなり、ウエハにクラックまたは反りが生じやすくなる。また、薄板化することによって強度が弱くなったウエハを自動搬送することは困難であるため、人手によって搬送しなければならず、その取り扱いが煩雑であった。   However, a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) serving as a base of a chip is thinned by grinding, its strength is weakened, and the wafer is likely to be cracked or warped. Further, since it is difficult to automatically transport a wafer whose strength has been reduced by making it thin, it has to be transported manually, and the handling thereof is complicated.

そのため、研削するウエハにサポートプレートと呼ばれる、ガラスまたは硬質プラスチック等からなるプレートを貼り合わせることによって、ウエハの強度を保持し、クラックの発生およびウエハの反りを防止するウエハサポートシステムが開発されている。ウエハサポートシステムによりウエハの強度を維持することができるため、薄板化した半導体ウエハの搬送を自動化することができる。   Therefore, a wafer support system has been developed that maintains the strength of the wafer and prevents the occurrence of cracks and warpage of the wafer by bonding a plate made of glass or hard plastic, called a support plate, to the wafer to be ground. . Since the strength of the wafer can be maintained by the wafer support system, the transport of the thinned semiconductor wafer can be automated.

ウエハとサポートプレートとは、粘着テープ、熱可塑性樹脂および接着剤等を用いて貼り合わせられている。サポートプレートが貼り付けられたウエハを薄板化した後、ウエハをダイシングする前にサポートプレートを基板から剥離する。   The wafer and the support plate are bonded together using an adhesive tape, a thermoplastic resin, an adhesive, or the like. After thinning the wafer to which the support plate is attached, the support plate is peeled from the substrate before dicing the wafer.

ウエハにサポートプレートを貼り合わせる手段としては、貼り合わせ装置がある。この貼り合わせ装置は、接着剤をウエハに塗布する塗布ユニット、接着剤を加熱して硬化させるベークユニット、ウエハとサポートプレートとを貼り合わせる貼り合わせユニット等により構成されている。さらに特許文献1には、ウエハとサポートプレートとを貼り合わせる前にウエハとサポートプレートとを所定位置で重ね合わせる、重ね合わせユニットを備えた貼り合わせ装置が開示されている。   As a means for bonding the support plate to the wafer, there is a bonding apparatus. This bonding apparatus includes a coating unit that applies an adhesive to a wafer, a baking unit that heats and cures the adhesive, a bonding unit that bonds the wafer and a support plate, and the like. Further, Patent Document 1 discloses a bonding apparatus including an overlapping unit that overlaps a wafer and a support plate at a predetermined position before bonding the wafer and the support plate.

特開2008−182127号公報(2008年8月7日公開)JP 2008-182127 A (released on August 7, 2008) 特開2009−212196号公報(2009年9月17日公開)JP 2009-212196 A (published September 17, 2009)

ウエハなどの基板上の回路段差が高くなるにつれ、真空中において基板と支持体(サポートプレート)とを貼り合わせることが必要になってくる。そのため、貼り合わせ装置、特に、実際に貼り合わせを行う部分を真空にする必要がある。   As the circuit level difference on a substrate such as a wafer becomes higher, it becomes necessary to bond the substrate and a support (support plate) in a vacuum. For this reason, it is necessary to evacuate the bonding apparatus, particularly the part where the bonding is actually performed.

本発明者らが検討した結果、貼り合わせの工程において貼り合わせ装置における貼り合わせ部分を真空処理した後、支持体に貼り合わされた基板を次の工程に搬送するために真空を解除して大気開放されると、貼り合わせ部分の貼り合わせステージの温度が変化して不安定となり、貼り合わせの精度が低下してしまう問題を見出した。   As a result of investigations by the present inventors, after the bonding portion in the bonding apparatus is vacuum-treated in the bonding process, the vacuum is released to release the atmosphere in order to transport the substrate bonded to the support to the next process. Then, the temperature of the bonding stage of the bonding portion changed and became unstable, and the problem was found that the accuracy of bonding was lowered.

そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、真空処理を行う場合でも精度良く貼り合わせを行うことができる貼り合わせ装置を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and a main object thereof is to provide a bonding apparatus capable of performing bonding with high accuracy even when vacuum processing is performed.

本発明に係る貼り合わせ装置は、上記課題を解決するために、基板と支持体とを貼り合わせる貼り合わせ装置において、上記基板と上記支持体との貼り合わせに先立って上記基板と上記支持体との位置合わせを行う位置合わせ手段を有する、減圧可能な第1の処理室と、位置合わせされた上記基板と上記支持体とを貼り合わせる貼り合わせ手段を有する、減圧可能な第2の処理室とを備えており、上記第1の処理室および上記第2の処理室は、位置合わせされた少なくとも一組の上記基板および上記支持体が、上記第1の処理室から上記第2の処理室に減圧下で移動可能となるように形成されている構成である。   In order to solve the above-described problems, a bonding apparatus according to the present invention is a bonding apparatus that bonds a substrate and a support. In the bonding apparatus, the substrate and the support are bonded to each other prior to the bonding between the substrate and the support. A first process chamber capable of depressurization having an alignment means for performing the alignment, and a second process chamber capable of depressurization having a bonding means for bonding the aligned substrate and the support. And the first processing chamber and the second processing chamber have at least one set of the substrate and the support that are aligned from the first processing chamber to the second processing chamber. It is the structure formed so that it can move under reduced pressure.

本発明に係る貼り合わせ装置は、位置合わせ手段を有する減圧可能な第1の処理室と、貼り合わせ手段を有する減圧可能な第2の処理室とを備えており、位置合わせされた基板および支持体が、第1の処理室から第2の処理室に減圧下で移動可能である。そのため、貼り合わせ手段を有する第2の処理室を常時減圧状態に保ちつつ、基板および支持体の搬送および位置合わせが可能となる。したがって、貼り合わせ手段の温度安定性が向上し、これにより貼り合わせ精度の低下を防ぐことができる。   The bonding apparatus according to the present invention includes a first process chamber capable of depressurization having alignment means and a second process chamber capable of depressurization having bonding means. The body is movable under reduced pressure from the first processing chamber to the second processing chamber. Therefore, the substrate and the support can be transported and aligned while the second processing chamber having the bonding means is always kept in a reduced pressure state. Therefore, the temperature stability of the bonding means is improved, thereby preventing a decrease in bonding accuracy.

一実施形態における本発明の貼り合わせ装置の要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of the bonding apparatus of this invention in one Embodiment. 一実施形態における本発明の貼り合わせ装置の全体の構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the bonding apparatus of this invention in one Embodiment. 一実施形態における本発明の貼り合わせ装置の内部搬送アームの構成を示す図であり、(a)は上面図、(b)は側面図である。It is a figure which shows the structure of the internal conveyance arm of the bonding apparatus of this invention in one Embodiment, (a) is a top view, (b) is a side view. 一実施形態における本発明の貼り合わせ装置の、2つの内部搬送アームの位置関係を表す図であり、(a)および(b)は、2つの内部搬送アームが互いに異なる処理室に位置している例を示している。It is a figure showing the positional relationship of two internal conveyance arms of the bonding apparatus of this invention in one Embodiment, (a) And (b) is located in the process chamber from which two internal conveyance arms mutually differ. An example is shown. 一実施形態におけるロードロック室内部の位置合わせ手段の構成を示す図であり、ロードロック室内部を側面側から見た図である。It is a figure which shows the structure of the alignment means of the load lock interior in one Embodiment, and is the figure which looked at the load lock interior from the side surface side. 本発明の貼り合わせ装置の一実施形態における外径合わせ機構の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the outer diameter matching mechanism in one Embodiment of the bonding apparatus of this invention. 本発明の貼り合わせ方法の一実施形態における各工程での貼り合わせ装置の各構成の状態を、工程順に示す図である。It is a figure which shows the state of each structure of the bonding apparatus in each process in one Embodiment of the bonding method of this invention in order of a process. 本発明の貼り合わせ方法の一実施形態における各工程での貼り合わせ装置の各構成の状態を、工程順に示す図である。It is a figure which shows the state of each structure of the bonding apparatus in each process in one Embodiment of the bonding method of this invention in order of a process. 一実施形態におけるスペーサ機構を上面から見た図である。It is the figure which looked at the spacer mechanism in one Embodiment from the upper surface.

本発明に係る貼り合わせ装置および貼り合わせ方法の一実施形態について、図1〜図9に基づいて説明すれば以下の通りである。   An embodiment of a bonding apparatus and a bonding method according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

〔1.貼り合わせ装置〕
本発明に係る貼り合わせ装置は、基板と支持体とを貼り合わせる装置であって、減圧可能な第1の処理室と、減圧可能な第2の処理室とを備えている。第1の処理室は、基板と支持体との貼り合わせに先立って基板と支持体との位置合わせを行う位置合わせ手段を有している。一方、第2の処理室は、第1の処理室において位置合わせされた基板と支持体とを貼り合わせる貼り合わせ手段を有している。第1の処理室および第2の処理室は、第1の処理室において位置合わせされた少なくとも一組の基板および支持体が、第1の処理室から第2の処理室に減圧下で移動可能となるように形成されている。
[1. (Laminating device)
The laminating apparatus according to the present invention is an apparatus for laminating a substrate and a support, and includes a first process chamber that can be depressurized and a second process chamber that can be depressurized. The first processing chamber has alignment means for aligning the substrate and the support prior to bonding the substrate and the support. On the other hand, the second processing chamber has a bonding means for bonding the substrate and the support aligned in the first processing chamber. In the first processing chamber and the second processing chamber, at least one pair of substrates and supports aligned in the first processing chamber can be moved from the first processing chamber to the second processing chamber under reduced pressure. It is formed to become.

本実施の形態では、ウエハサポートシステムのためにサポートプレートであるガラス(支持板)にウエハ(基板)を一時的に貼り合わせる処理を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。なお、本明細書では、ガラスとウエハとを重ね合わせたものを本接合の前後に関わらず「ガラス積層ウエハ」と呼ぶ。   In this embodiment, a process for temporarily bonding a wafer (substrate) to glass (support plate) that is a support plate for the wafer support system will be described as an example, but the present invention is not limited to this. . In the present specification, a superposition of a glass and a wafer is referred to as a “glass laminated wafer” regardless of before and after the main bonding.

図2は、本実施の形態における貼り合わせ装置1を示す構成図であり、貼り合わせ装置1を真上から見た概略構成を示している。図2に示されるように、貼り合わせ装置1は、貼り合わせユニット2、プリアライナー3、第1外部搬送手段4および第1外部搬送手段走行路5を備えている構成である。図2には、さらに、貼り合わせ装置1が備えているFOUPオープナー50、ウエハに接着層を塗布するスピンナー52、塗布された接着層を硬化させるベークプレート51、第2外部搬送手段54、ウエハを第1外部搬送手段4に引き渡すためのパスライン53、が図示されている。   FIG. 2 is a configuration diagram showing the bonding apparatus 1 in the present embodiment, and shows a schematic configuration when the bonding apparatus 1 is viewed from directly above. As shown in FIG. 2, the bonding apparatus 1 includes a bonding unit 2, a pre-aligner 3, a first external transport unit 4, and a first external transport unit travel path 5. 2 further includes a FOUP opener 50 provided in the bonding apparatus 1, a spinner 52 that applies an adhesive layer to the wafer, a bake plate 51 that cures the applied adhesive layer, a second external transfer means 54, and a wafer. A pass line 53 for delivery to the first external transport means 4 is shown.

貼り合わせユニット2は、減圧可能なロードロック室(第1の処理室)6および減圧可能な接合室(第2の処理室)7を含んで構成されている。ロードロック室6および接合室7は、一つの処理室の内部を二つの処理室に仕切る壁を設けた構造となっている。このほかにもロードロック室6および接合室7は、ロードロック室6と接合室7とがそれぞれの側面において隙間なく互いに接している構造であってもよい。ロードロック室6および接合室7の境界には、ロードロック室6および接合室7間でガラス積層ウエハの受け渡しを行うためのゲート8が設けられている。ゲート8はシャッターによって開閉が制御されている。また、ロードロック室6には、貼り合わせユニット2と外部搬送手段4との間でガラス、ウエハおよびガラス積層ウエハの受け渡しを行うための開閉可能な受け渡し窓9が設けられている。ロードロック室6および接合室7にはそれぞれ、公知の減圧手段が設けられており(図示せず)、各室の内部圧の状態を独立に制御することができる。   The bonding unit 2 includes a load lock chamber (first processing chamber) 6 that can be decompressed and a joining chamber (second processing chamber) 7 that can be decompressed. The load lock chamber 6 and the joining chamber 7 have a structure in which a wall that partitions the inside of one processing chamber into two processing chambers is provided. In addition, the load lock chamber 6 and the joining chamber 7 may have a structure in which the load lock chamber 6 and the joining chamber 7 are in contact with each other without a gap on each side surface. At the boundary between the load lock chamber 6 and the bonding chamber 7, a gate 8 for delivering the glass laminated wafer between the load lock chamber 6 and the bonding chamber 7 is provided. The gate 8 is controlled to be opened and closed by a shutter. Further, the load lock chamber 6 is provided with an openable / closable delivery window 9 for delivering glass, a wafer and a glass laminated wafer between the bonding unit 2 and the external transfer means 4. Each of the load lock chamber 6 and the joining chamber 7 is provided with a known decompression means (not shown), and the internal pressure state of each chamber can be controlled independently.

接合室7が減圧可能な構成であるため、減圧雰囲気下においてウエハとガラスとを接着剤層を介して貼り合わせることができる。減圧雰囲気下において接着剤層にウエハを圧着させることによって、ウエハ表面の凹凸パターンの窪みに空気が存在しない状態において、接着剤層を当該窪みに入り込ませることができるため、接着剤層とウエハとの間の気泡の発生をより確実に防止することが可能である。   Since the bonding chamber 7 has a configuration capable of reducing the pressure, the wafer and the glass can be bonded together via an adhesive layer in a reduced pressure atmosphere. By pressure bonding the wafer to the adhesive layer in a reduced pressure atmosphere, the adhesive layer can enter the recess in a state where there is no air in the recess of the uneven pattern on the wafer surface. It is possible to more reliably prevent the generation of bubbles during the interval.

ゲート8は、シャッターが開いた状態で、位置合わせがなされたガラス積層ウエハをロードロック室6から接合室7に移動させることができるように、また、接合後のガラス積層ウエハを接合室7からロードロック室6に移動させることができるように形成されている。ロードロック室6および接合室7の何れも減圧させた状態でシャッターを開けることにより、接合前のガラス積層ウエハをロードロック室6から接合室7に減圧下で移動させることができる構造となっている。   The gate 8 can move the aligned glass laminated wafer from the load lock chamber 6 to the bonding chamber 7 with the shutter opened, and the bonded glass laminated wafer from the bonding chamber 7. It is formed so that it can be moved to the load lock chamber 6. By opening the shutter in a state where both the load lock chamber 6 and the bonding chamber 7 are depressurized, the glass laminated wafer before bonding can be moved from the load lock chamber 6 to the bonding chamber 7 under reduced pressure. Yes.

貼り合わせユニット2にはさらにゲート8を介してロードロック室6および接合室7間でガラス積層ウエハの受け渡しを行う内部搬送手段(図1中の10)が設けられている。内部搬送手段の詳細は後述する。   The laminating unit 2 is further provided with an internal transfer means (10 in FIG. 1) for delivering the glass laminated wafer between the load lock chamber 6 and the bonding chamber 7 via the gate 8. Details of the internal conveyance means will be described later.

ロードロック室6は、ウエハとガラスとの貼り合わせに先立ってウエハとガラスとの位置合わせを行う位置合わせ手段を有している。位置合わせ手段の詳細は後述する。   The load lock chamber 6 has alignment means for aligning the wafer and glass prior to bonding of the wafer and glass. Details of the alignment means will be described later.

接合室7は、位置合わせを行って重ね合わされたウエハとガラスとを貼り合わせる貼り合わせ手段を有している。貼り合わせ手段としては、ウエハとガラスとを接着剤層を介して熱圧着により貼り合わせる構成が可能である。例えば、接合室7内部の上下にプレスプレートを設け、この上下のプレスプレート間に、接合前のガラス積層ウエハを挟み込めるようにする構成が可能である。   The bonding chamber 7 has a bonding means for bonding the wafer and the glass that have been aligned and aligned. As the bonding means, a configuration in which the wafer and glass are bonded together by thermocompression bonding through an adhesive layer is possible. For example, a configuration is possible in which press plates are provided above and below the inside of the bonding chamber 7 and a glass laminated wafer before bonding is sandwiched between the upper and lower press plates.

上述の構成を有する貼り合わせユニット2によれば、接合室7内部の圧状態とロードロック室6内部の圧状態とを独立に制御することができる。すなわち、接合室7を常に真空状態にしておく一方で、ロードロック室6内部を真空にしたり大気圧にしたりすることができる。そのため、貼り合わせユニット2が外部搬送手段5との間で、ウエハ、ガラスおよびガラス積層ウエハの受け渡しを行うために大気圧にしておく必要がある場合には、ロードロック室6のみを大気圧にして、貼り合わせ手段を有する接合室7を真空状態に維持しておくことができる。そして、ロードロック室6と接合室7との間でガラス積層ウエハの受け渡しを行う際には、ロードロック室6を真空状態にした後でゲート8のシャッターを開けることにより、接合室7を真空状態に維持した状態で受け渡しを行うことができる。以上によれば、貼り合わせ手段を有する接合室7を常に真空とすることができるため、貼り合わせ手段に温度変化が生じるのを防ぐことができ、これにより貼り合わせの精度が低下することを防ぐことができる。   According to the bonding unit 2 having the above-described configuration, the pressure state inside the joining chamber 7 and the pressure state inside the load lock chamber 6 can be controlled independently. That is, while the joining chamber 7 is always kept in a vacuum state, the inside of the load lock chamber 6 can be evacuated or atmospheric pressure. For this reason, when it is necessary to maintain the atmospheric pressure in order for the bonding unit 2 to transfer the wafer, the glass, and the glass laminated wafer to and from the external transfer means 5, only the load lock chamber 6 is set to the atmospheric pressure. Thus, the bonding chamber 7 having the bonding means can be maintained in a vacuum state. When transferring the glass laminated wafer between the load lock chamber 6 and the bonding chamber 7, the bonding chamber 7 is vacuumed by opening the shutter of the gate 8 after the load lock chamber 6 is evacuated. Delivery can be performed while maintaining the state. According to the above, since the bonding chamber 7 having the bonding means can always be evacuated, it is possible to prevent a temperature change from occurring in the bonding means, thereby preventing a reduction in bonding accuracy. be able to.

また、ロードロック室6を大気開放し、再び真空にする間にも、接合室7においては真空中でウエハとガラスとの貼り合わせ(接合)を行うことができる。これに対し、ガラス積層ウエハの次工程への搬送のために貼り合わせ部分も大気開放する必要がある構成では、大気開放してガラス積層ウエハの次工程へ搬送している間、貼り合わせの処理を進めることができない。そのため、貼り合わせ装置1は、貼り合わせ部分も大気開放する必要がある構成と比較して、全体の処理時間を短縮することができる。   In addition, the wafer and glass can be bonded (bonded) in the bonding chamber 7 even while the load lock chamber 6 is opened to the atmosphere and is evacuated again. On the other hand, in the configuration where the bonded portion needs to be opened to the atmosphere for transporting the glass laminated wafer to the next process, the bonding process is performed while the glass laminated wafer is transported to the next process of releasing the glass laminated wafer. Can not proceed. Therefore, the bonding apparatus 1 can shorten the entire processing time as compared with a configuration in which the bonding portion needs to be opened to the atmosphere.

具体例を挙げて説明すれば、貼り合わせ部分も大気開放する必要がある構成を用いた場合、全体の処理時間は、貼り合わせ時間のほかにその他の動作時間として3分間を要していた。一方で、貼り合わせ装置1を用いた場合には、貼り合わせ時間のほかのその他の動作時間は1分間であった。すなわち、1回の貼り合わせ処理において、処理時間を2分間短縮することができている。   If a specific example is given and demonstrated, when the structure which needs to open | release the bonding part to air | atmosphere was used, the whole processing time required 3 minutes as other operation time besides the bonding time. On the other hand, when the bonding apparatus 1 was used, the other operation time other than the bonding time was 1 minute. That is, the processing time can be reduced by 2 minutes in one bonding process.

プリアライナー3としては、上記特許文献2に開示された吸着装置をガラスおよびウエハのアラインメントのために用いることができる。   As the pre-aligner 3, the suction device disclosed in Patent Document 2 can be used for glass and wafer alignment.

外部搬送手段4は、ガラス、ウエハおよびガラス積層ウエハを持ち運びできる構成を有しており、貼り合わせユニット2との間で、ガラス、ウエハおよびガラス積層ウエハの受け渡しが可能な構成となっている。外部搬送手段4は外部搬送手段走行路5上を移動する。このような機能を担う外部搬送手段4および外部搬送手段走行路5は従来公知の技術によって準備することができる。   The external transfer means 4 has a configuration that can carry glass, a wafer, and a glass laminated wafer, and can transfer the glass, the wafer, and the glass laminated wafer to and from the bonding unit 2. The external transport unit 4 moves on the external transport unit travel path 5. The external conveying means 4 and the external conveying means traveling path 5 that bear such a function can be prepared by a conventionally known technique.

ベークプレート51は、ウエハに塗布した接着層を硬化させるユニットである。   The bake plate 51 is a unit that cures the adhesive layer applied to the wafer.

<内部搬送手段>
貼り合わせユニット2は、ロードロック室6と接合室7との間でガラス積層ウエハを移動させる内部搬送手段10を備えている。図1は、内部搬送手段10を含めた貼り合わせユニット2の内部構成を上方から見た構成図である。内部搬送手段10は、ガラス積層ウエハをロードロック室6と接合室7との間で移動させることができる構成である限り、具体的な機構に特に制限はない。本実施の形態では、図1に示すように、内部搬送手段10は、内部搬送アーム11およびアーム旋回軸12によって構成されている。内部搬送手段10は、ガラス積層ウエハ40をその下面から支持できる内部搬送アーム11のアーム旋回軸12を回転中心とした回動によって、ガラス積層ウエハ40を移動させる機構となっている。詳しくは後述するが、本実施の形態では、回動の旋回軸が共通する2つの内部搬送手段10が設けられている。アーム旋回軸12はロードロック室6側に設けられているが、接合室7側に設けられた構成であってもよい。ロードロック室6と外部搬送手段4との間での受け渡しのストロークを短くすることができるという観点から、アーム旋回軸12は、受け渡し窓9が形成されている側面に近い側に形成されていることが好ましい。図1中、「B」で示す二点鎖線は、内部搬送アーム11の待機位置を表しており、「C」で示す二点鎖線は、内部搬送アーム11の接合室7での位置(接合室受け渡し位置)を表している。
<Internal transfer means>
The bonding unit 2 includes an internal transfer means 10 that moves the glass laminated wafer between the load lock chamber 6 and the bonding chamber 7. FIG. 1 is a configuration diagram of the internal configuration of the bonding unit 2 including the internal conveyance means 10 as viewed from above. As long as the internal transfer means 10 is configured to be able to move the glass laminated wafer between the load lock chamber 6 and the bonding chamber 7, there is no particular limitation on the specific mechanism. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the internal transfer means 10 includes an internal transfer arm 11 and an arm pivot shaft 12. The internal transfer means 10 is a mechanism for moving the glass laminated wafer 40 by turning about the arm turning shaft 12 of the internal transfer arm 11 that can support the glass laminated wafer 40 from the lower surface thereof. As will be described in detail later, in the present embodiment, two internal conveyance means 10 having a common pivot axis for rotation are provided. The arm turning shaft 12 is provided on the load lock chamber 6 side, but may be configured on the joining chamber 7 side. From the viewpoint that the transfer stroke between the load lock chamber 6 and the external transfer means 4 can be shortened, the arm pivot shaft 12 is formed on the side close to the side surface on which the transfer window 9 is formed. It is preferable. In FIG. 1, a two-dot chain line indicated by “B” represents a standby position of the internal transfer arm 11, and a two-dot chain line indicated by “C” indicates the position (the bonding chamber 7) of the internal transfer arm 11 in the bonding chamber 7. (Delivery position).

内部搬送アーム11の回動速度は状況に応じた速度を設定することができる。そのため、内部搬送アーム11がガラス積層ウエハ40を保持しているときには、内部搬送アーム11を低速で回動させることができ、ガラス積層ウエハ40を保持していないときには、内部搬送アーム11を高速で回動させることができる。また、内部搬送アーム11の回動の立ち上がりと停止とがスムーズになるように加減速を制御することができる。   The rotation speed of the internal transfer arm 11 can be set according to the situation. Therefore, when the internal transfer arm 11 holds the glass laminated wafer 40, the internal transfer arm 11 can be rotated at a low speed. When the glass transfer wafer 40 is not held, the internal transfer arm 11 can be moved at a high speed. It can be rotated. In addition, acceleration / deceleration can be controlled so that the turning up and stopping of the internal transfer arm 11 is smooth.

図1に示すように、ゲート8は、シャッターが開いた状態において、回動する内部搬送アーム11がゲート8を通過してガラス積層ウエハ40を接合室受け渡し位置Cにまで運べるような幅の開口となっている。ゲート8の開閉には従来公知の手段を用いることができ、例えばゲートバルブ構造を適用できる。   As shown in FIG. 1, the gate 8 has an opening width that allows the rotating internal transfer arm 11 to pass the gate 8 and carry the glass laminated wafer 40 to the bonding chamber delivery position C when the shutter is open. It has become. Conventionally known means can be used to open and close the gate 8, and for example, a gate valve structure can be applied.

図3は、ガラス積層ウエハを保持している状態の内部搬送アーム11を示す図であり、(a)は上面を図示しており、(b)は側面を図示している。図3(a)および図3(b)に示すように、内部搬送アーム11は、搬送アーム本体13と、搬送アーム本体13下部に設けられている搬送アーム対象保持部14とによって形成されている。内部搬送アーム11は、搬送アーム対象保持部14によって、ガラス積層ウエハ40を、その下面から支持することによって保持する構成となっている。   FIGS. 3A and 3B are diagrams showing the internal transfer arm 11 in a state where the glass laminated wafer is held, in which FIG. 3A shows the upper surface, and FIG. 3B shows the side surface. As shown in FIGS. 3A and 3B, the internal transfer arm 11 is formed by a transfer arm main body 13 and a transfer arm target holding portion 14 provided at the lower part of the transfer arm main body 13. . The internal transfer arm 11 is configured to hold the glass laminated wafer 40 by supporting the glass laminated wafer 40 from the lower surface by the transfer arm target holding unit 14.

搬送アーム対象保持部14における基板との接触部分には、基板のズレを防止するためのズレ防止部材15が形成されている。ズレ防止部材15は耐熱性材料によって形成されていることが好ましく、250℃において耐熱性を有していることがより好ましい。なお、基板のズレ防止手段がなくても基板のズレが生じない場合には、ズレ防止部材15などを形成しなくてもよい。   A shift preventing member 15 for preventing the shift of the substrate is formed at a portion of the transport arm target holding unit 14 that contacts the substrate. The displacement preventing member 15 is preferably formed of a heat resistant material, and more preferably has heat resistance at 250 ° C. In the case where the substrate is not displaced even without the substrate displacement preventing means, the displacement preventing member 15 or the like may not be formed.

搬送アーム対象保持部14には、さらに落下防止ガイド16が設けられている。   The transfer arm target holding unit 14 is further provided with a fall prevention guide 16.

搬送アーム対象保持部14の大きさは、内部搬送に干渉しない限り制限はなく、ガラス積層ウエハ40を安定して保持できるという観点からは、搬送アーム対象保持部14は大きい方が好ましい。そのため、内部搬送に干渉しない範囲で、可能な限り大きく設計することが好ましい。なお、ガラス積層ウエハ40と内部搬送アーム11との不要な接触を避けるために、内部搬送アーム11が受け渡し位置にある状態(ガラス積層ウエハ40を支持する前)のときに、ガラス積層ウエハ40の上面と搬送アーム本体13の下面との間隔dが2mm以上であって、ガラス積層ウエハ40の下面と搬送アーム対象保持部14におけるガラス積層ウエハ支持面との間隔dが2mm以上となる構成であることが好ましい。 The size of the transfer arm target holding unit 14 is not limited as long as it does not interfere with the internal transfer. From the viewpoint that the glass laminated wafer 40 can be stably held, the transfer arm target holding unit 14 is preferably larger. Therefore, it is preferable to design as large as possible within a range that does not interfere with internal conveyance. In order to avoid unnecessary contact between the glass laminated wafer 40 and the internal transfer arm 11, when the internal transfer arm 11 is in the transfer position (before supporting the glass laminated wafer 40), distance d 1 between the upper surface and the lower surface of the transfer arm body 13 is not more 2mm the structures distance d 2 between the glass laminate wafer support surface and the lower surface of the glass laminate wafer 40 in the transport arm subject holding section 14 is equal to or greater than 2mm It is preferable that

上述のように、本実施の形態では、内部搬送手段10が2つ設けられており(内部搬送手段10a、内部搬送手段10b)、鉛直方向における位置を互いに違えて設けられている。図4は、2つの内部搬送手段10a,10bの位置関係を説明するための図であり、ロードロック室6および接合室7の内部の一部の構成を示しており、貼り合わせユニット2の受け渡し窓9が形成されている側面側から見たときの図である。図4(a)は、内部搬送手段10aがロードロック室6側にあり、内部搬送手段10bが接合室7側にある状態を示している。一方、図4(b)は、内部搬送手段10aが接合室7側にあり、内部搬送手段10bがロードロック室6側にある状態を示している。図4(a)および図4(b)に示すように、内部搬送手段10aおよび内部搬送手段10bは、貼り合わせユニット2の床面32からの高さが異なって設けられている。それぞれの回動の中心軸33は同一である。   As described above, in the present embodiment, two internal conveyance means 10 are provided (internal conveyance means 10a and internal conveyance means 10b), and the positions in the vertical direction are different from each other. FIG. 4 is a view for explaining the positional relationship between the two internal transfer means 10a and 10b, showing a partial configuration inside the load lock chamber 6 and the joining chamber 7, and delivering the bonding unit 2 It is a figure when it sees from the side surface in which the window 9 is formed. FIG. 4A shows a state in which the internal transfer means 10a is on the load lock chamber 6 side and the internal transfer means 10b is on the bonding chamber 7 side. On the other hand, FIG. 4B shows a state in which the internal transfer means 10a is on the bonding chamber 7 side and the internal transfer means 10b is on the load lock chamber 6 side. As shown in FIG. 4A and FIG. 4B, the internal conveyance means 10 a and the internal conveyance means 10 b are provided with different heights from the floor surface 32 of the bonding unit 2. The central axis 33 of each rotation is the same.

図4(a)では、内部搬送手段10aは、ロードロック室6内にある昇降ステージ21が内部搬送下アーム受け渡し位置にある状態に対応した位置となっており、内部搬送手段10bは、接合室7内にある昇降ピン31が内部搬送上アーム受け渡し位置にある状態に対応した位置となっている。昇降ピン31は、上下一組のプレスプレートの下側のプレスプレート34に取り付けられている。一方、図4(b)では、内部搬送手段10aは、昇降ピン31が内部搬送下アーム受け渡し位置にある状態に対応した位置となっており、内部搬送手段10bは、昇降ステージ21が内部搬送上アーム受け渡し位置にある状態に対応した位置となっている。すなわち、内部搬送手段10aは、内部搬送下アーム受け渡し位置にあるガラス積層ウエハ40を、ロードロック室6および接合室7間で移動させる役割を果たしている。また、内部搬送手段10bは、内部搬送上アーム受け渡し位置にあるガラス積層ウエハ40を、ロードロック室6および接合室7間で移動させる役割を果たしている。   In FIG. 4A, the internal transfer means 10a is in a position corresponding to the state in which the elevating stage 21 in the load lock chamber 6 is in the internal transfer lower arm transfer position, and the internal transfer means 10b is connected to the joining chamber. 7 is a position corresponding to a state in which the elevating pin 31 in the inner transfer upper arm transfer position. The elevating pins 31 are attached to the lower press plate 34 of a pair of upper and lower press plates. On the other hand, in FIG. 4B, the internal transfer means 10a is in a position corresponding to the state where the elevating pins 31 are in the internal transfer lower arm transfer position, and the internal transfer means 10b The position corresponds to the state at the arm delivery position. That is, the internal transfer means 10 a plays a role of moving the glass laminated wafer 40 located at the internal transfer lower arm transfer position between the load lock chamber 6 and the bonding chamber 7. Further, the internal transfer means 10 b plays a role of moving the glass laminated wafer 40 located at the internal transfer upper arm transfer position between the load lock chamber 6 and the bonding chamber 7.

<位置合わせ手段>
ロードロック室6内に設けられている、ウエハとガラスとの位置合わせを行う位置合わせ手段について説明する。図5は、本実施の形態における位置合わせ手段の具体的構成を説明するための図であり、ロードロック室6の内部を示している。図5に示すように、ロードロック室6内部には、上下動可能な昇降ステージ(昇降部材)21、水平方向に移動可能な外径合わせ機構(位置調節手段)22、水平方向に移動可能なスペーサ機構(位置固定手段、保持部材)23および上下動可能な仮押さえ具(位置固定手段、押し当て部材)24によって構成された位置合わせ手段が設けられている。なお説明の便宜上、図5では、外径合わせ機構22、スペーサ機構23および仮押さえ具24を保持または制御するためのそれぞれの部材については、その図示を省略している。
<Positioning means>
An alignment means for aligning the wafer and the glass provided in the load lock chamber 6 will be described. FIG. 5 is a diagram for explaining a specific configuration of the alignment means in the present embodiment, and shows the inside of the load lock chamber 6. As shown in FIG. 5, inside the load lock chamber 6, an elevating stage (elevating member) 21 that can move up and down, an outer diameter adjusting mechanism (position adjusting means) 22 that can move in the horizontal direction, and a movable in the horizontal direction. Positioning means constituted by a spacer mechanism (position fixing means, holding member) 23 and a temporary pressing tool (position fixing means, pressing member) 24 that can move up and down is provided. For convenience of explanation, in FIG. 5, illustration of the respective members for holding or controlling the outer diameter matching mechanism 22, the spacer mechanism 23, and the temporary presser 24 is omitted.

(昇降ステージ)
昇降ステージ21は、位置合わせの対象となるガラスもしくはウエハ、またはこれらを重ね合わせたガラス積層ウエハをその底面から保持する部材である。昇降ステージ21は、鉛直方向上下に移動可能であり、これにより、保持するガラス、ウエハおよびガラス積層ウエハ40を鉛直方向上下に移動させることができる。貼り合わせ装置1における昇降ステージ21の停止位置は、鉛直下方から順に、外径合わせ位置、内部搬送下アーム受け渡し位置、内部搬送上アーム受け渡し位置、仮接合位置およびスペーサ挿入位置である。
(Elevating stage)
The elevating stage 21 is a member that holds a glass or wafer to be aligned or a glass laminated wafer in which these are stacked from the bottom surface. The elevating stage 21 can move up and down in the vertical direction, whereby the glass, wafer and glass laminated wafer 40 to be held can be moved up and down in the vertical direction. Stop positions of the elevating stage 21 in the bonding apparatus 1 are an outer diameter alignment position, an internal transfer lower arm transfer position, an internal transfer upper arm transfer position, a temporary bonding position, and a spacer insertion position in order from the vertically lower side.

外径合わせ位置は、昇降ステージ21に載せられているガラスおよびウエハについて、外径合わせ機構22を用いて外径合わせを行うときの位置である。内部搬送下アーム受け渡し位置は、昇降ステージ21と内部搬送アーム10aとの間でガラス積層ウエハ40の受け渡しを行うときの位置である。内部搬送上アーム受け渡し位置は、昇降ステージ21と内部搬送アーム10bとの間でガラス積層ウエハ40の受け渡しを行うときの位置である。仮接合位置は、仮押さえ具24を用いてウエハとガラスとの仮接合を行うときの位置である。スペーサ挿入位置は、外径合わせを行ったガラスを仮接合の前にスペーサ機構23に保持させるときの位置である。なお、このほかの停止位置として外部搬送手段受け渡し位置があるが、本実施の形態では、外部搬送手段受け渡し位置は、内部搬送下アーム受け渡し位置と同じ高さ位置である。   The outer diameter matching position is a position when the outer diameter matching mechanism 22 is used to match the outer diameter of the glass and wafer placed on the elevating stage 21. The internal transfer lower arm transfer position is a position when the glass laminated wafer 40 is transferred between the elevating stage 21 and the internal transfer arm 10a. The internal transfer upper arm transfer position is a position when the glass laminated wafer 40 is transferred between the elevating stage 21 and the internal transfer arm 10b. The temporary bonding position is a position when temporary bonding between the wafer and the glass is performed using the temporary pressing tool 24. The spacer insertion position is a position at which the glass whose outer diameter has been adjusted is held by the spacer mechanism 23 before temporary bonding. In addition, although there exists an external conveyance means delivery position as another stop position, in this Embodiment, an external conveyance means delivery position is the same height position as an internal conveyance lower arm delivery position.

(外径合わせ機構)
外径合わせ機構22は、位置合わせのために、位置合わせの対象となるガラスおよびウエハの水平方向における位置を調節する部材である。ガラスおよびウエハの水平方向における位置を適切に調節できる限り、すなわち、ガラスおよびウエハを所望の水平位置に移動させることができる限り、外径合わせ機構22の具体的な機構は特に制限されない。本実施の形態において外径合わせ機構22は、図6に示すように、スプリングが備え付けられている複数のエアシリンダ(押圧部材)25a,25b、スプリンが備え付けられている別のエアシリンダ28、ならびに複数のステッピングモータ(押圧部材)26a,26bによって構成されている。
(Outer diameter matching mechanism)
The outer diameter alignment mechanism 22 is a member that adjusts the position in the horizontal direction of the glass and wafer to be aligned for alignment. As long as the position of the glass and wafer in the horizontal direction can be adjusted appropriately, that is, as long as the glass and wafer can be moved to a desired horizontal position, the specific mechanism of the outer diameter adjusting mechanism 22 is not particularly limited. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the outer diameter adjusting mechanism 22 includes a plurality of air cylinders (pressing members) 25a and 25b provided with springs, another air cylinder 28 provided with a spring, and A plurality of stepping motors (pressing members) 26a and 26b are used.

エアシリンダ25a,25bおよびステッピングモータ26a,26bは、ステッピングモータ26aとエアシリンダ25aとで一対の組を形成しており、同様にステッピングモータ26bとエアシリンダ25bとで一対の組を形成している。ステッピングモータ26a(26b)は、外径合わせ位置にあるガラスまたはウエハをその周縁から内側に向かって押すことができるように配置されており、対応するエアシリンダ25a(25b)がステッピングモータ26a(26b)の対向位置にあり、ガラスまたはウエハに対して、ステッピングモータ26a(26b)が押す方向と反対方向へ応力を加えることができるように配置されている。   The air cylinders 25a and 25b and the stepping motors 26a and 26b form a pair of the stepping motor 26a and the air cylinder 25a. Similarly, the stepping motor 26b and the air cylinder 25b form a pair of pairs. . The stepping motor 26a (26b) is arranged so as to be able to push the glass or wafer in the outer diameter alignment position inward from the peripheral edge thereof, and the corresponding air cylinder 25a (25b) is connected to the stepping motor 26a (26b). ) And is arranged so that stress can be applied to the glass or wafer in the direction opposite to the direction in which the stepping motor 26a (26b) pushes.

また、エアシリンダ25a,25bおよびステッピングモータ26a,26bは、ステッピングモータ26aとエアシリンダ25aとを結ぶ直線と、ステッピングモータ26bとエアシリンダ25bとを結ぶ直線とが互いに直交するようにそれぞれ配置されている。これにより、ガラスおよびウエハを水平面上所望の位置に移動させることができる。   The air cylinders 25a and 25b and the stepping motors 26a and 26b are arranged so that a straight line connecting the stepping motor 26a and the air cylinder 25a and a straight line connecting the stepping motor 26b and the air cylinder 25b are orthogonal to each other. Yes. Thereby, glass and a wafer can be moved to a desired position on a horizontal plane.

エアシリンダ28は、ノッチ合わせを行うために設けられている。エアシリンダ28の先端には、ガラスおよびウエハに設けられたノッチ(切り欠き)43に嵌まり込む部品が取り付けられている。   The air cylinder 28 is provided for performing notch alignment. At the tip of the air cylinder 28, a part that fits into a notch 43 provided on the glass and the wafer is attached.

エアシリンダ25a,25b、ステッピングモータ26a,26b、およびエアシリンダ28のそれぞれは、自身がガラスおよびウエハを押す方向と平行な方向に進退移動できるように設けられている。すなわち、これらの各部材は、その部材自体が、図6中で各部材の隣に示した両端矢印の方向に移動することができる。本明細書では、外径合わせ機構22の各部材を水平放射方向に移動させて、ガラスまたはウエハから遠ざけた状態にある場合を、外径合わせ機構22が「開いた状態」と呼ぶ。また、外径合わせ機構22の各部材が互いに近づく方向にそれぞれを移動させて、ガラスまたはウエハを押すことができる状態にある場合を、外径合わせ機構22が「閉じた状態」と呼ぶ。   Each of the air cylinders 25a and 25b, the stepping motors 26a and 26b, and the air cylinder 28 is provided so that it can move forward and backward in a direction parallel to the direction in which the glass and the wafer are pushed. That is, each of these members can move in the direction of a double-ended arrow shown next to each member in FIG. In the present specification, a case where each member of the outer diameter matching mechanism 22 is moved in the horizontal radial direction and is away from the glass or the wafer is referred to as an “open state”. In addition, when the members of the outer diameter matching mechanism 22 are moved in a direction approaching each other and the glass or wafer can be pushed, the outer diameter matching mechanism 22 is referred to as a “closed state”.

プリアライナー3内には、CCDカメラが設置されている。CCDカメラは、プリアライナー3内に置かれているガラスまたはウエハの外周部を検出する。ステッピングモータ26a,26bの制御部(不図示)は、予めCCDカメラから入力された検出結果に基づいて、ステッピングモータ26a,26bを制御して、ガラスまたはウエハの水平位置を所定の位置に調整する。本実の施形態ではCCDカメラを用いてガラスまたはウエハの外周部を検出しているが、ガラスまたはウエハの直径を検出できるセンサであればよく、一般的な透過センサを用いることができる。   A CCD camera is installed in the pre-aligner 3. The CCD camera detects the outer periphery of the glass or wafer placed in the pre-aligner 3. A control unit (not shown) of the stepping motors 26a and 26b controls the stepping motors 26a and 26b based on the detection result input in advance from the CCD camera to adjust the horizontal position of the glass or wafer to a predetermined position. . In this embodiment, the outer periphery of the glass or wafer is detected using a CCD camera. However, any sensor that can detect the diameter of the glass or wafer may be used, and a general transmission sensor can be used.

(スペーサ機構)
スペーサ機構23は、外径合わせを行ったガラス(ウエハの外径合わせを先に行う場合には、ウエハ)を、その水平位置を変化させずに仮接合を行うまで保持しておく部材である。図9は、スペーサ機構23を上面側から見た図である。スペーサ機構23は、ガラス41の周縁部の一部をその下側から支持することによって、ガラス41を安定に保持する。スペーサ機構23は、水平方向に移動可能である。ガラス41が昇降ステージ21に載ってスペーサ挿入位置まで運ばれるときには、スペーサ機構23をガラス41と一切重ならない位置に移動させておく。本明細書では、この状態のとき、スペーサ機構23が「抜き位置」にあると呼ぶ。ガラス41がスペーサ挿入位置に運び込まれた後、スペーサ機構23によってガラスを支持できるように、スペーサ機構23をガラスと重なる位置に戻す。本明細書では、この状態のとき、スペーサ機構23が「挿入位置」にあると呼ぶ。図9は、スペーサ機構23が「挿入位置」にある状態を示している。スペーサ機構23が挿入位置にあるときの、スペーサ機構23のガラス41を支持する各部材とガラスとの重なりの幅dは、非限定的に、ガラスの周縁から内側にかけて1〜5mm程度であり得る。好適には5mmである。また、スペーサ機構23の大きさは、例えば、横幅dが5mmであり得るが、これに限定されるものではない。
(Spacer mechanism)
The spacer mechanism 23 is a member that holds the glass whose outer diameter has been adjusted (wafer when the outer diameter of the wafer is first adjusted) until temporary bonding without changing the horizontal position. . FIG. 9 is a view of the spacer mechanism 23 as seen from the upper surface side. The spacer mechanism 23 stably holds the glass 41 by supporting a part of the peripheral edge of the glass 41 from below. The spacer mechanism 23 is movable in the horizontal direction. When the glass 41 is placed on the elevating stage 21 and carried to the spacer insertion position, the spacer mechanism 23 is moved to a position where it does not overlap the glass 41 at all. In this specification, in this state, the spacer mechanism 23 is referred to as being in the “extraction position”. After the glass 41 is brought into the spacer insertion position, the spacer mechanism 23 is returned to a position overlapping the glass so that the glass can be supported by the spacer mechanism 23. In this specification, it is called that the spacer mechanism 23 is in the “insertion position” in this state. FIG. 9 shows a state where the spacer mechanism 23 is in the “insertion position”. When the spacer mechanism 23 is in the insertion position, the width d 3 of the overlap between the glass and each member that supports the glass 41 of the spacer mechanism 23 is, without limitation, about 1 to 5 mm from the periphery of the glass to the inside. obtain. It is preferably 5 mm. Further, the size of the spacer mechanism 23 may be, for example, the lateral width d 4 of 5 mm, but is not limited thereto.

スペーサ機構23の材質は特に限定されるものではなく、例えば、ステンレス鋼(SUS)を使用できる。   The material of the spacer mechanism 23 is not particularly limited, and for example, stainless steel (SUS) can be used.

(仮押さえ具)
仮押さえ具24は、ガラスとウエハとを重ね合わせる際に、ガラスをウエハに押し当てることによって重ね合わせの際に生じ得る水平方向の位置ズレを防止する部材である。仮押さえ具24は、スペーサ機構23よりも鉛直上方に設けられており、上下への移動が可能な構成となっている。仮押さえ具24が下方に移動しておらず、そのためスペーサ機構23に保持されているガラスとは接触しない位置にあることを、本明細書では、仮押さえ具24が「待機位置」にあるという。これに対し、仮押さえ具24が下方に移動し、その結果、スペーサ機構23に保持されているガラス表面を押圧している位置にあることを、本明細書では、仮押さえ具24が「接合位置」にあるという。仮押さえ具24は、仮押さえ具24が接合位置にあるときにガラス表面の中心部分と接触するように設けられている。
(Temporary presser)
The temporary presser 24 is a member that prevents a positional deviation in the horizontal direction that may occur when the glass and the wafer are overlapped by pressing the glass against the wafer. The temporary presser 24 is provided vertically above the spacer mechanism 23 and is configured to be movable up and down. In the present specification, the temporary pressing tool 24 is in the “standby position” that the temporary pressing tool 24 is not moved downward and is therefore not in contact with the glass held by the spacer mechanism 23. . On the other hand, in this specification, the temporary pressing tool 24 is “bonded” because the temporary pressing tool 24 moves downward and, as a result, is in a position where the glass surface held by the spacer mechanism 23 is pressed. It is said to be in position. The temporary presser 24 is provided so as to come into contact with the central portion of the glass surface when the temporary presser 24 is in the joining position.

仮押さえ具24は、ウエハと接触するため、ウエハに傷がつくことを防止できる材料によって形成されていることが好ましく、例えば樹脂を用いることができる。中でも、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂が好ましい。仮押さえ具24の形状に特に制限はないが、例えば、ウエハとの接触面が直径20mmの円形である円柱状であり得る。   The temporary pressing tool 24 is preferably made of a material capable of preventing the wafer from being damaged since it comes into contact with the wafer, and for example, a resin can be used. Among these, a fluororesin such as polytetrafluoroethylene is preferable. Although there is no restriction | limiting in particular in the shape of the temporary holding tool 24, For example, the contact surface with a wafer may be a cylindrical shape with a diameter of 20 mm.

上述の構成を有する位置合わせ手段によれば、外径合わせ機構22を用いて、ガラスの水平位置を調整することができる。また、ガラスの位置調整が済んだ後に、昇降ステージ21を用いてガラスを上方に移動させて、その水平位置を変化させずにスペーサ機構23に保持させることができる。位置合わせの済んだガラスをスペーサ機構23に渡すことにより、昇降ステージ21にウエハを載せて、外径合わせ機構22を用いて、ウエハの水平位置を調節することができるようになる。昇降ステージ21をそのまま上昇させることにより、位置合わせが済んだウエハを、水平位置を変化させずに仮接合位置まで運ぶことができる。スペーサ機構23を抜き位置にしてガラスをウエハに重ね合わせる直前に、仮押さえ具24を用いてガラスを押圧して、押圧部分の裏面をウエハに押し当てることができる。これにより、スペーサ機構23を抜き位置にしてガラスをウエハに重ね合わせるときに、ガラスの水平位置が変化することを防ぐことができる。したがって、以上により、ウエハとガラスとを精度良く重ね合わせることができる。   According to the alignment means having the above-described configuration, the horizontal position of the glass can be adjusted using the outer diameter alignment mechanism 22. Moreover, after the position adjustment of the glass is completed, the glass can be moved upward using the elevating stage 21 and can be held by the spacer mechanism 23 without changing its horizontal position. By passing the aligned glass to the spacer mechanism 23, the wafer can be placed on the elevating stage 21 and the horizontal position of the wafer can be adjusted using the outer diameter adjusting mechanism 22. By raising the elevating stage 21 as it is, the aligned wafer can be transported to the temporary bonding position without changing the horizontal position. Immediately before the glass is superimposed on the wafer with the spacer mechanism 23 in the extraction position, it is possible to press the glass using the temporary pressing tool 24 and press the back surface of the pressed portion against the wafer. Thereby, it is possible to prevent the horizontal position of the glass from changing when the glass is overlapped on the wafer with the spacer mechanism 23 being in the extraction position. Therefore, the wafer and the glass can be accurately superimposed as described above.

〔2.貼り合わせ方法〕
本発明に係る貼り合わせ方法は、基板と支持体とを貼り合わせる方法であって、第1の処理室において基板と支持体との位置合わせを行う第1処理工程と、位置合わせされた基板および支持体を第1の処理室から第2の処理室に移動させる移動工程と、移動してきた少なくとも一組の基板と支持体とを第2の処理室において貼り合わせる第2処理工程とを含んでいる構成である。第1処理工程における位置合わせは、減圧状態にある第1の処理室において行われる。第2処理工程における貼り合わせは、減圧状態にある第2の処理室において行われる。第1の処理室から第2の処理室への基板および支持体の移動は減圧下で行われる。
[2. (Paste method)
The bonding method according to the present invention is a method of bonding a substrate and a support, wherein the first processing step of aligning the substrate and the support in the first processing chamber, the aligned substrate, and A moving step of moving the support from the first processing chamber to the second processing chamber, and a second processing step of bonding the moved at least one set of substrates and the support in the second processing chamber. It is the composition which is. The alignment in the first processing step is performed in the first processing chamber in a reduced pressure state. Bonding in the second processing step is performed in the second processing chamber in a reduced pressure state. The substrate and the support are moved from the first processing chamber to the second processing chamber under reduced pressure.

本実施の形態では、上述の貼り合わせ装置1を用いて本発明に係る貼り合わせ方法を行う場合について説明する。   In the present embodiment, the case where the bonding method according to the present invention is performed using the bonding apparatus 1 described above will be described.

図7および図8は、本実施の形態における貼り合わせ方法での各工程の状態を順に説明するための図であり、ロードロック室6の内部の構成を表している図である。なお説明の便宜上、図5と同様に、外径合わせ機構22、スペーサ機構23および仮押さえ具24を保持または制御するためのそれぞれの部材については、その図示を省略している。以下、図7および図8を参照して、本実施の形態における貼り合わせ方法での各工程を順に説明する。   FIG. 7 and FIG. 8 are diagrams for sequentially explaining the state of each step in the bonding method in the present embodiment, and are diagrams showing the internal configuration of the load lock chamber 6. For convenience of explanation, as in FIG. 5, the members for holding or controlling the outer diameter matching mechanism 22, the spacer mechanism 23, and the temporary presser 24 are not shown. Hereinafter, with reference to FIG. 7 and FIG. 8, each process in the bonding method in this Embodiment is demonstrated in order.

(1.ガラス搬入)
まず、昇降ステージ21を外部搬送手段受け渡し位置に移動させる。そして、外部搬送手段4を用いて、ガラス41を、受け渡し窓9を介してロードロック室6内部に搬入し、昇降ステージ21上に載置する(図7(a)参照)。外径合わせ機構22は開いた状態にしておく。なお、この時点において、スペーサ機構23は抜き位置にしておき、仮押さえ具24は待機位置にしておくことが好ましい。したがって、このときの位置合わせ手段における各構成の状態は下記の通りである:
・スペーサ機構23:抜き位置
・外径合わせ機構22:開
・昇降ステージ21:外部搬送手段受け渡し位置
・仮押さえ具24:待機位置。
(1. Glass loading)
First, the elevating stage 21 is moved to the external transfer means delivery position. Then, the glass 41 is carried into the load lock chamber 6 through the delivery window 9 using the external transfer means 4 and placed on the lifting stage 21 (see FIG. 7A). The outer diameter matching mechanism 22 is left open. At this time, it is preferable that the spacer mechanism 23 is in the removal position and the temporary pressing tool 24 is in the standby position. Therefore, the state of each component in the alignment means at this time is as follows:
-Spacer mechanism 23: Pull-out position-Outer diameter adjusting mechanism 22: Open-Lifting stage 21: External transfer means delivery position-Temporary presser 24: Standby position

(2.ガラス外径合わせ)
次に、ガラス41を載せた昇降ステージ21を、外径合わせ位置まで移動させる。昇降ステージ21が外径合わせ位置まで移動した後、外径合わせ機構22を閉じた状態にして、ガラス41の外径合わせを行って水平方向における位置を調節し、ガラス41を適切な位置に移動させる(図7(b)参照)。このときの位置合わせ手段における各構成の状態は下記の通りである:
・スペーサ機構23:抜き位置
・外径合わせ機構22:閉
・昇降ステージ21:外径合わせ位置
・仮押さえ具24:待機位置。
(2. Matching glass outer diameter)
Next, the elevating stage 21 on which the glass 41 is placed is moved to the outer diameter matching position. After the elevating stage 21 has moved to the outer diameter adjusting position, the outer diameter adjusting mechanism 22 is closed, the outer diameter of the glass 41 is adjusted, the position in the horizontal direction is adjusted, and the glass 41 is moved to an appropriate position. (See FIG. 7B). The state of each component in the alignment means at this time is as follows:
-Spacer mechanism 23: Extraction position-Outer diameter adjustment mechanism 22: Closed-Lifting stage 21: Outer diameter adjustment position-Temporary presser 24: Standby position

(3.スペーサ挿入−ガラス受け渡し)
ガラス41の外径合わせが終了した後、外径合わせ機構22を開いた状態に戻す。次いで、外径合わせを終えたガラス41を載せた昇降ステージ21を、スペーサ挿入位置まで上昇させる。昇降ステージ21がスペーサ挿入位置まで移動した後、スペーサ機構23を挿入位置に移動させる(図7(c)参照)。これにより、外径合わせを終えたガラス41の水平方向の位置を変えずにスペーサ機構23によって保持させて、昇降ステージ21を再び下降させることができるようになる。スペーサ機構23を挿入位置に移動させた後の位置合わせ手段における各構成の状態は下記の通りである:
・スペーサ機構23:挿入位置
・外径合わせ機構22:開
・昇降ステージ21:スペーサ挿入位置
・仮押さえ具24:待機位置。
(3. Spacer insertion-Glass delivery)
After the outer diameter adjustment of the glass 41 is completed, the outer diameter adjustment mechanism 22 is returned to the opened state. Next, the elevating stage 21 on which the glass 41 whose outer diameter has been adjusted is placed is raised to the spacer insertion position. After the elevating stage 21 has moved to the spacer insertion position, the spacer mechanism 23 is moved to the insertion position (see FIG. 7C). Thus, the elevating stage 21 can be lowered again by being held by the spacer mechanism 23 without changing the horizontal position of the glass 41 whose outer diameter has been adjusted. The state of each component in the alignment means after moving the spacer mechanism 23 to the insertion position is as follows:
-Spacer mechanism 23: Insertion position-Outer diameter adjustment mechanism 22: Open-Lifting stage 21: Spacer insertion position-Temporary presser 24: Standby position

(4.ウエハ搬入)
スペーサ機構23を挿入位置に移動させた後、昇降ステージ21を下降させて、外部搬送手段受け渡し位置まで移動させる。このとき、外径合わせを終えているガラス41は、その水平方向の位置を変えずにスペーサ機構23に支持された状態となる。昇降ステージ21を外部搬送手段受け渡し位置まで移動させた後、外部搬送手段4を用いて、ウエハ42を、受け渡し窓9を介してロードロック室6内部に搬入し、昇降ステージ21上に配置させる(図7(d)参照)。ウエハ42をロードロック室6内に搬入し終えて、受け渡し窓9を閉じた後に、ロードロック室6の減圧を開始する。ロードロック室6の減圧は、仮接合が終了した時点におけるロードロック室6の減圧状態および接合室7の減圧状態が、互いにほぼ同じ状態になるように行えばよい。好適には、10Pa以下である。ウエハ42を搬入した後の位置合わせ手段における各構成の状態は下記の通りである:
・スペーサ機構23:挿入位置
・外径合わせ機構22:開
・昇降ステージ21:外部搬送手段受け渡し位置
・仮押さえ具24:待機位置。
(4. Wafer loading)
After moving the spacer mechanism 23 to the insertion position, the elevating stage 21 is lowered and moved to the external transfer means delivery position. At this time, the glass 41 whose outer diameter has been matched is in a state of being supported by the spacer mechanism 23 without changing its horizontal position. After the elevating stage 21 is moved to the external transfer means delivery position, the wafer 42 is loaded into the load lock chamber 6 through the delivery window 9 and placed on the elevating stage 21 using the external transfer means 4 ( (Refer FIG.7 (d)). After loading the wafer 42 into the load lock chamber 6 and closing the delivery window 9, the load lock chamber 6 starts to be depressurized. The load lock chamber 6 may be depressurized so that the depressurized state of the load lock chamber 6 and the depressurized state of the bonding chamber 7 at the time when the temporary bonding is completed are substantially the same. Preferably, it is 10 Pa or less. The state of each component in the alignment means after carrying in the wafer 42 is as follows:
-Spacer mechanism 23: Insertion position-Outer diameter matching mechanism 22: Open-Lifting stage 21: External transfer means delivery position-Temporary presser 24: Standby position

(5.ウエハ外径合わせ)
ウエハ42を配置させた後、ウエハ42を載せた昇降ステージ21を、外径合わせ位置まで移動させる。昇降ステージ21が外径合わせ位置まで移動した後、外径合わせ機構22を閉じた状態にして、ウエハ42の外径合わせを行って水平方向における位置を調節し、ウエハ42を適切な位置に移動させる(図7(e)参照)。このときの位置合わせ手段における各構成の状態は下記の通りである:
・スペーサ機構23:挿入位置
・外径合わせ機構22:閉
・昇降ステージ21:外径合わせ位置
・仮押さえ具24:待機位置。
(5. Wafer outer diameter matching)
After the wafer 42 is placed, the elevating stage 21 on which the wafer 42 is placed is moved to the outer diameter matching position. After the elevating stage 21 moves to the outer diameter matching position, the outer diameter matching mechanism 22 is closed, the outer diameter of the wafer 42 is adjusted, the position in the horizontal direction is adjusted, and the wafer 42 is moved to an appropriate position. (See FIG. 7E). The state of each component in the alignment means at this time is as follows:
-Spacer mechanism 23: Insertion position-Outer diameter adjustment mechanism 22: Closed-Lifting stage 21: Outer diameter adjustment position-Temporary presser 24: Standby position.

(6.仮押さえ)
ウエハ42の外径合わせが終了した後、外径合わせ機構22を開いた状態に戻す。次いで、外径合わせを終えたウエハ42を載せた昇降ステージ21を、仮接合位置まで上昇させる。昇降ステージ21が仮接合位置に到達した後、仮押さえ具24を接合位置に移動させる。これにより、仮押さえ具24の底面(ガラス41に対向している面)がガラス41の表面に接して、ガラス41の表面を押圧した状態になる。表面が押圧されているガラス41は押圧部分を中心として撓みが生じ、撓んだ部分においてウエハ42に押し当てられた状態となる(図7(f)参照)。したがって、スペーサ機構23を抜き位置に戻してガラス41とウエハ42とを重ね合わせるときに、互いの水平方向の相対位置がずれてしまうことを防ぐことができる。仮押さえ具24が接合位置に移動した後における、位置合わせ手段の各構成の状態は下記の通りである:
・スペーサ機構23:挿入位置
・外径合わせ機構22:開
・昇降ステージ21:仮接合位置
・仮押さえ具24:接合位置。
(6. Temporary holding)
After the outer diameter adjustment of the wafer 42 is completed, the outer diameter adjustment mechanism 22 is returned to the opened state. Next, the elevating stage 21 on which the wafers 42 whose outer diameters have been matched is placed is raised to the temporary bonding position. After the elevating stage 21 reaches the temporary joining position, the temporary presser 24 is moved to the joining position. As a result, the bottom surface of the temporary presser 24 (the surface facing the glass 41) is in contact with the surface of the glass 41 and presses the surface of the glass 41. The glass 41 whose surface is pressed is bent around the pressed portion, and is pressed against the wafer 42 at the bent portion (see FIG. 7F). Therefore, when the glass mechanism 41 and the wafer 42 are overlapped with each other by returning the spacer mechanism 23 to the extraction position, it is possible to prevent the relative positions in the horizontal direction from shifting. The state of each component of the positioning means after the temporary holding tool 24 has moved to the joining position is as follows:
-Spacer mechanism 23: Insertion position-Outer diameter matching mechanism 22: Open-Lifting stage 21: Temporary joining position-Temporary presser 24: Joining position

(7.スペーサ抜き:仮接合)
仮押さえ具24によってガラス41がウエハ42に押し当てられた状態となった後に、スペーサ機構23を抜き位置に戻す。これにより、ガラス41とウエハ42とが重なる部分の全体において、両者が重ね合わされた状態となる(図7(g)参照)。このとき、ガラス41の一部がウエハ42に押し当てられていたため、互いの水平方向の相対位置を変えずにガラス41とウエハ42とを接触させることができる。したがって、それぞれの外径合わせを行った結果の水平位置を保った状態で、ガラス41をウエハ42と重ね合わせることができる。スペーサ機構23を抜き位置に戻して、ガラス41をウエハ42と重ね合わせた後における、位置合わせ手段の各構成の状態は下記の通りである:
・スペーサ機構23:抜き位置
・外径合わせ機構22:開
・昇降ステージ21:仮接合位置
・仮押さえ具24:接合位置。
(7. Spacer removal: Temporary joining)
After the glass 41 is pressed against the wafer 42 by the temporary presser 24, the spacer mechanism 23 is returned to the extraction position. Thereby, in the whole part with which the glass 41 and the wafer 42 overlap, both will be in the state superimposed (refer FIG.7 (g)). At this time, since a part of the glass 41 is pressed against the wafer 42, the glass 41 and the wafer 42 can be brought into contact with each other without changing the relative positions in the horizontal direction. Therefore, the glass 41 can be overlapped with the wafer 42 while maintaining the horizontal position as a result of the respective outer diameter matching. The state of each component of the alignment means after the spacer mechanism 23 is returned to the extraction position and the glass 41 is overlapped with the wafer 42 is as follows:
-Spacer mechanism 23: Extraction position-Outer diameter adjustment mechanism 22: Open-Lifting stage 21: Temporary joining position-Temporary presser 24: Joining position

(8.仮接合終了)
ガラス41をウエハ42とを重ね合わせた後、仮押さえ具24を待機位置に戻す。次いで、ガラス41とウエハ42とを重ね合わせたガラス積層ウエハ40を載せた昇降ステージ21を下降させて、内部搬送下アーム受け渡し位置まで移動させる。以上により、仮接合が終了し、ガラス積層ウエハ40を本接合に移行できる状態となる(図7(h)参照)。仮接合作業が終了したときの位置合わせ手段における各構成の状態は下記の通りである:
・スペーサ機構23:抜き位置
・外径合わせ機構22:開
・昇降ステージ21:仮接合位置
・仮押さえ具24:接合位置。
(8. End of temporary joining)
After the glass 41 and the wafer 42 are overlaid, the temporary presser 24 is returned to the standby position. Next, the elevating stage 21 on which the glass laminated wafer 40 in which the glass 41 and the wafer 42 are superposed is lowered and moved to the internal transfer lower arm delivery position. By the above, temporary joining is complete | finished and it will be in the state which can transfer the glass laminated wafer 40 to this joining (refer FIG.7 (h)). The state of each component in the alignment means when the temporary joining operation is completed is as follows:
-Spacer mechanism 23: Extraction position-Outer diameter adjustment mechanism 22: Open-Lifting stage 21: Temporary joining position-Temporary presser 24: Joining position

これまでの工程において、2つの内部搬送手段10a,10bのそれぞれの内部搬送アーム11a,11bはいずれも、待機位置にある。仮接合を終えた後、内部搬送手段10a,10bを用いて、ロードロック室6と接合室7との間で、ガラス積層ウエハ40の受け渡し作業を行う。   In the steps so far, the internal transfer arms 11a and 11b of the two internal transfer units 10a and 10b are both in the standby position. After the temporary bonding, the glass laminated wafer 40 is transferred between the load lock chamber 6 and the bonding chamber 7 using the internal transfer means 10a and 10b.

(9.内部搬送差し替え1)
ガラス積層ウエハ40を本接合に移行できる状態(図8(a)参照)となった後、内部搬送アーム11aをロードロック室受け渡し位置まで移動させる(図8(b)参照)。このときゲート8のシャッターを開いて、内部搬送アーム11bを接合室受け渡し位置まで移動させる。
(9. Internal transfer replacement 1)
After the glass laminated wafer 40 can be transferred to the main bonding (see FIG. 8A), the internal transfer arm 11a is moved to the load lock chamber delivery position (see FIG. 8B). At this time, the shutter of the gate 8 is opened, and the internal transfer arm 11b is moved to the joining chamber delivery position.

(10.内部搬送差し替え2)
次いで、昇降ステージ21を外径合わせ位置まで下降させる。これにより、ガラス積層ウエハ40が昇降ステージ21から離れて、内部搬送アーム11aの搬送アーム対象保持部14aに支持された状態へと遷移する(図8(c)参照)。内部搬送アーム11a自体は、ロードロック室受け渡し位置のままである。一方、接合室7でも、本接合済みのガラス積層ウエハ40’を保持している昇降ピン31を下降させ、ガラス積層ウエハ40’が内部搬送アーム11bの搬送アーム対象保持部14bに支持された状態へと遷移させる。
(10. Internal transfer replacement 2)
Next, the elevating stage 21 is lowered to the outer diameter matching position. Thereby, the glass laminated wafer 40 leaves | separates from the raising / lowering stage 21, and changes to the state supported by the conveyance arm object holding | maintenance part 14a of the internal conveyance arm 11a (refer FIG.8 (c)). The internal transfer arm 11a itself remains in the load lock chamber delivery position. On the other hand, in the bonding chamber 7, the lift pins 31 holding the glass laminated wafer 40 ′ that has been fully bonded are lowered, and the glass laminated wafer 40 ′ is supported by the transfer arm target holding portion 14 b of the internal transfer arm 11 b. Transition to.

(11.内部搬送差し替え3)
内部搬送アーム11aがガラス積層ウエハ40を保持した状態で、内部搬送アーム11aを接合室7の接合室受け渡し位置まで回動させる。なお、これに先立って、接合室7の昇降ピン31を、内部搬送アーム11aによる受け渡しが行われる位置よりも鉛直下方に下降させておく。一方、ガラス積層ウエハ40’を保持している内部搬送アーム11bを、接合室受け渡し位置からロードロック室受け渡し位置まで回動させる。これにより、仮接合状態のガラス積層ウエハ40が接合室7に搬送され、本接合後のガラス積層ウエハ40’がロードロック室6に搬送された状態となる(図8(d)参照)。
(11. Internal transfer replacement 3)
With the internal transfer arm 11 a holding the glass laminated wafer 40, the internal transfer arm 11 a is rotated to the bonding chamber delivery position of the bonding chamber 7. Prior to this, the elevating pin 31 of the joining chamber 7 is lowered vertically below the position where the transfer by the internal transfer arm 11a is performed. On the other hand, the internal transfer arm 11b holding the glass laminated wafer 40 ′ is rotated from the bonding chamber delivery position to the load lock chamber delivery position. As a result, the glass laminated wafer 40 in the temporarily bonded state is transferred to the bonding chamber 7, and the glass laminated wafer 40 ′ after the final bonding is transferred to the load lock chamber 6 (see FIG. 8D).

(12.内部搬送差し替え4)
本接合後のガラス積層ウエハ40’がロードロック室6に搬送された後、昇降ステージ21を上昇させ、内部搬送上受け渡し位置まで移動させる。これにより、ガラス積層ウエハ40’は、内部搬送アーム11bから離れて、内部搬送アーム11bに支持された状態から昇降ステージ21に支持された状態へと切り替わる(図8(e)参照)。一方、接合室7では、昇降ピン31を上昇させて、ガラス積層ウエハ40を昇降ピン31によって支持する状態に遷移させる。これによりガラス積層ウエハ40は、内部搬送アーム11aから離れた状態となる。
(12. Internal transfer replacement 4)
After the glass laminated wafer 40 ′ after the main bonding is transferred to the load lock chamber 6, the elevating stage 21 is raised and moved to the delivery position on the internal transfer. Thereby, glass laminated wafer 40 'leaves | separates from the internal conveyance arm 11b, and switches from the state supported by the internal conveyance arm 11b to the state supported by the raising / lowering stage 21 (refer FIG.8 (e)). On the other hand, in the bonding chamber 7, the elevating pins 31 are raised to make a transition to a state where the glass laminated wafer 40 is supported by the elevating pins 31. Thereby, the glass laminated wafer 40 will be in the state which left | separated from the internal conveyance arm 11a.

(13.内部搬送差し替え終了)
本接合後のガラス積層ウエハ40’を昇降ステージ21の上面に載せた後、内部搬送アーム11aを回動させて待機位置まで移動させる。同様に、仮接合状態のガラス積層ウエハ40を昇降ピン31に載せた後、内部搬送アーム11bを回動させて待機位置まで移動させる。接合室受け渡し位置にあった内部搬送アーム11bを待機位置に戻した後、ゲート8のシャッターを再び閉じる。以上により、仮接合状態のガラス積層ウエハ40が接合室7において本接合され得る状態となり、本接合後のガラス積層ウエハ40’がロードロック室6にあって外部搬送手段4に受け渡しできる状態となり、ロードロック室6および接合室7間でのガラス積層ウエハの差し替えが終了する(図8(f)参照)。
(13. End of internal transfer replacement)
After the glass-bonded wafer 40 ′ after the main bonding is placed on the upper surface of the elevating stage 21, the internal transfer arm 11 a is rotated and moved to the standby position. Similarly, after the glass laminated wafer 40 in the temporarily bonded state is placed on the lifting pins 31, the internal transfer arm 11b is rotated and moved to the standby position. After returning the internal transfer arm 11b in the joining chamber delivery position to the standby position, the shutter of the gate 8 is closed again. As described above, the glass laminated wafer 40 in the temporarily bonded state can be finally bonded in the bonding chamber 7, and the glass laminated wafer 40 ′ after the final bonding is in the load lock chamber 6 and can be transferred to the external transfer means 4. The replacement of the glass laminated wafer between the load lock chamber 6 and the bonding chamber 7 is completed (see FIG. 8F).

(14.外部搬送手段受け渡し)
ゲート8のシャッターを閉じたのち、ロードロック室6の減圧を解いて、内部を大気圧に戻す。昇降ステージ21を下降させて外部搬送手段受け渡し位置まで移動させる(図8(g)参照)。ロードロック室6の内部が大気圧に戻った後に、受け渡し窓9を開けて、昇降ステージ21上の本接合後のガラス積層ウエハ40’を外部搬送手段4に受け渡す。これにより、外部搬送手段4への受け渡しが完了する。連続処理を行う場合には、この状態で再び、外部搬送手段4を用いてガラス41をロードロック室6内部に搬入し、外部搬送手段受け渡し位置にある昇降ステージ21上にガラス41を配置させて、上述の一連の処理を繰り返す。一方、本接合後のガラス積層ウエハ40’を外部搬送手段4に受け渡して処理を終了とする場合には、受け渡し窓9を閉じて、昇降ステージ21を下降させて外径合わせ位置まで移動させて、処理終了とする(図8(h)参照)。
(14. Delivery of external transport means)
After closing the shutter of the gate 8, the decompression of the load lock chamber 6 is released, and the inside is returned to atmospheric pressure. The elevating stage 21 is lowered and moved to the external transfer means delivery position (see FIG. 8G). After the inside of the load lock chamber 6 returns to the atmospheric pressure, the delivery window 9 is opened, and the glass laminated wafer 40 ′ after the main bonding on the elevating stage 21 is delivered to the external transfer means 4. Thereby, the delivery to the external conveyance means 4 is completed. When continuous processing is performed, the glass 41 is again carried into the load lock chamber 6 by using the external transfer means 4 in this state, and the glass 41 is arranged on the elevating stage 21 in the external transfer means transfer position. The above-described series of processing is repeated. On the other hand, when the glass laminated wafer 40 ′ after the final bonding is delivered to the external transfer means 4 and the processing is terminated, the delivery window 9 is closed, the elevating stage 21 is lowered and moved to the outer diameter adjusting position. Then, the processing is ended (see FIG. 8H).

内部搬送差し替えの各工程においては、スペーサ機構23、外径合わせ機構22および仮押さえ具24は操作されず、スペーサ機構23:抜き位置、外径合わせ機構22:開、および仮押さえ具24:待機位置、の状態にある。   In each step of the internal conveyance replacement, the spacer mechanism 23, the outer diameter adjusting mechanism 22 and the temporary pressing tool 24 are not operated, and the spacer mechanism 23: the extraction position, the outer diameter adjusting mechanism 22: open, and the temporary pressing tool 24: standby. In position.

以上の貼り合わせ方法によれば、ウエハ42とガラス41との位置合わせおよび貼り合わせ(接合)の期間、および貼り合わせユニット2と外部搬送手段4との間でのウエハ42、ガラス41およびガラス積層ウエハ40,40’の受け渡しの期間、貼り合わせを行う接合室7を、常に、真空にしておくことができる。したがって、貼り合わせ手段、特に、プレスプレートの温度を一定に保つことができ、これにより、温度変化により生じ得る貼り合わせ精度の低下を防ぐことができる。   According to the above bonding method, the wafer 42, the glass 41, and the glass lamination between the bonding unit 2 and the external transfer means 4, and the period of alignment and bonding (bonding) between the wafer 42 and the glass 41 During the transfer period of the wafers 40, 40 ′, the bonding chamber 7 for bonding can be always kept in vacuum. Therefore, the temperature of the bonding means, in particular, the press plate can be kept constant, thereby preventing a decrease in bonding accuracy that may occur due to a temperature change.

さらに、以上の貼り合わせ方法によれば、ウエハ42とガラス41との位置合わせを行った後、貼り合わせに先立ってこれらを重ね合わせる際に、その水平位置を保ったまま両者を重ね合わせることができる。そのため、貼り合わせの精度をより向上させることができる。   Further, according to the above bonding method, after the wafer 42 and the glass 41 are aligned, when they are overlapped prior to bonding, they can be overlapped while maintaining the horizontal position. it can. Therefore, the bonding accuracy can be further improved.

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、真空における基板および支持板の貼り合わせの精度を向上させることができるため、工業製品の製造分野に幅広く利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can improve the accuracy of bonding a substrate and a support plate in a vacuum, and thus can be widely used in the industrial product manufacturing field.

1 貼り合わせ装置
2 貼り合わせユニット
3 プリアライナー
4 外部搬送手段
5 外部搬送手段走行路
6 ロードロック室(第1の処理室)
7 接合室(第2の処理室)
8 ゲート
9 受け渡し窓
10,10a,10b 内部搬送手段(搬送手段)
11,11a,11b 内部搬送アーム
12 アーム旋回軸
13 搬送アーム本体
14 搬送アーム対象保持部
15 ずれ防止部材
16 落下防止ガイド
21 昇降ステージ(昇降部材)
22 外径合わせ機構(位置調節手段)
23 スペーサ機構(位置固定手段、保持部材)
24 仮押さえ具(位置固定手段、押し当て部材)
25a,25b エアシリンダ(押圧部材)
26a,26b ステッピングモータ(押圧部材)
28 エアシリンダ
32 床面
34 プレスプレート
40 ガラス積層ウエハ
40’ 本接合後のガラス積層ウエハ
41 ガラス(支持体)
42 ウエハ(基板)
43 ノッチ
50 FOUPオープナー
51 ベークプレート
52 スピンナー
53 パスライン
54 第2外部搬送手段
B 待機位置
C 接合室受け渡し位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bonding apparatus 2 Bonding unit 3 Pre-aligner 4 External transfer means 5 External transfer means traveling path 6 Load lock chamber (first processing chamber)
7 Joining chamber (second processing chamber)
8 Gate 9 Delivery window 10, 10a, 10b Internal transport means (transport means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 11a, 11b Inner transfer arm 12 Arm rotation axis 13 Transfer arm main body 14 Transfer arm object holding part 15 Shift prevention member 16 Fall prevention guide 21 Lifting stage (lifting member)
22 Outer diameter matching mechanism (position adjustment means)
23 Spacer mechanism (position fixing means, holding member)
24 Temporary presser (position fixing means, pressing member)
25a, 25b Air cylinder (pressing member)
26a, 26b Stepping motor (pressing member)
28 Air Cylinder 32 Floor 34 Press Plate 40 Glass Laminated Wafer 40 'Glass Laminated Wafer After Main Bonding 41 Glass (Support)
42 Wafer (substrate)
43 notch 50 FOUP opener 51 bake plate 52 spinner 53 pass line 54 second external transfer means B standby position C joining chamber delivery position

Claims (6)

基板と支持体とを貼り合わせる貼り合わせ装置において、
上記基板と上記支持体との貼り合わせに先立って上記基板と上記支持体との位置合わせを減圧状態で行う位置合わせ手段を有する、減圧可能な第1の処理室と、
位置合わせされた上記基板と上記支持体とを減圧状態で貼り合わせる貼り合わせ手段を有する、減圧可能な第2の処理室とを備えており、
上記第1の処理室および上記第2の処理室は、位置合わせされた少なくとも一組の上記基板および上記支持体が、上記第1の処理室から上記第2の処理室に減圧下で移動可能となるように形成されており、上記第1の処理室の減圧および上記第2の処理室の減圧が互いに独立に制御されており、
上記位置合わせ手段が、
上記基板の水平方向における位置および上記支持体の水平方向における位置を調節する、位置調節手段と、
水平方向における位置が調節された上記基板および上記支持体を重ね合わせるときに、該基板または該支持体の水平方向における位置を固定する、位置固定手段とを備えており、
上記位置調節手段が、上記基板または上記支持体を該基板または該支持体の外周部から水平方向に押圧する複数の押圧部材を有しており、
上記複数の押圧部材のうち、或る押圧部材と別の押圧部材とは一対の組を形成しており、当該或る押圧部材が当該別の押圧部材の対向位置にあり、或る一対の押圧部材を結ぶ直線と、別の一対の押圧部材を結ぶ直線とが互いに直交するようにそれぞれ配置されていることを特徴とする貼り合わせ装置。
In a laminating apparatus for laminating a substrate and a support,
A first processing chamber capable of being depressurized, having alignment means for aligning the substrate and the support in a depressurized state prior to bonding the substrate and the support;
A second processing chamber capable of being depressurized, comprising a laminating means for laminating the aligned substrate and the support in a depressurized state ;
In the first processing chamber and the second processing chamber, at least one set of the aligned substrate and the support body can be moved from the first processing chamber to the second processing chamber under reduced pressure. The decompression of the first processing chamber and the decompression of the second processing chamber are controlled independently of each other,
The alignment means is
Position adjusting means for adjusting the horizontal position of the substrate and the horizontal position of the support;
Position fixing means for fixing the position of the substrate or the support in the horizontal direction when the substrate and the support whose position in the horizontal direction is adjusted are overlapped,
The position adjusting means has a plurality of pressing members that press the substrate or the support in the horizontal direction from the outer periphery of the substrate or the support,
Among the plurality of pressing members, a certain pressing member and another pressing member form a pair, and the certain pressing member is located at a position opposite to the other pressing member. A bonding apparatus, wherein a straight line connecting members and a straight line connecting another pair of pressing members are arranged so as to be orthogonal to each other.
上記少なくとも一組の上記基板および上記支持体を上記第1の処理室から上記第2の処理室に移動させる、搬送手段をさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の貼り合わせ装置。   2. The bonding apparatus according to claim 1, further comprising a transfer unit configured to move the at least one set of the substrate and the support body from the first processing chamber to the second processing chamber. . 上記複数の押圧部材のそれぞれが、押圧する方向と平行な方向に進退移動可能であることを特徴とする請求項1又は2に記載の貼り合わせ装置。   The bonding apparatus according to claim 1, wherein each of the plurality of pressing members is movable back and forth in a direction parallel to the pressing direction. 上記位置固定手段が、上記基板および上記支持体のうちの一方の部材の表面を押圧して他方の部材に押し当てる、押し当て部材を有していることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の貼り合わせ装置。   The said position fixing means has a pressing member which presses the surface of one member of the said board | substrate and the said support body, and presses it against the other member. The bonding apparatus according to any one of the above. 上記位置合わせ手段が、
水平方向における位置が調節された上記基板または上記支持体を、水平方向における位置を維持した状態で鉛直上方に移動させる昇降部材と、
鉛直上方に移動させた上記基板または上記支持体を、鉛直上方で保持する保持部材とをさらに備えており、
上記位置調節手段は、上記保持部材が上記基板または上記支持体を保持した状態で、上記基板および上記支持体の他方の水平方向における位置を調節することによって、上記基板と上記支持体との位置合わせを行うようになっていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の貼り合わせ装置。
The alignment means is
An elevating member that moves the substrate or the support body, the position of which is adjusted in the horizontal direction, vertically upward while maintaining the position in the horizontal direction;
A holding member that holds the substrate or the support that has been moved vertically upward;
The position adjusting means adjusts the position of the substrate and the support in the other horizontal direction in a state where the holding member holds the substrate or the support, thereby positioning the substrate and the support. The bonding apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the bonding is performed.
基板と支持体とを貼り合わせる貼り合わせ方法において、
減圧状態にある第1の処理室において上記基板と上記支持体との位置合わせを行う、第1処理工程と、
位置合わせされた少なくとも一組の上記基板および上記支持体を、上記第1の処理室から減圧状態にある第2の処理室に減圧下で移動させる、移動工程と、
上記第1の処理室とは独立に減圧状態にある上記第2の処理室において上記少なくとも一組の上記基板と上記支持体とを貼り合わせる、第2処理工程と、
を含み、
上記第1処理工程では、
位置調節手段によって、上記基板および上記支持体のうちの一方の部材の水平方向における位置を調節し、
昇降部材によって、該一方の部材を、その水平方向における位置を保持した状態で鉛直上方に移動させ、
上記位置調節手段によって、上記基板および上記支持体のうちの他方の部材の水平方向における位置を調節し、
位置固定手段によって上記基板および上記支持体の上記一方の部材の水平方向における位置を固定した状態で、上記基板および上記支持体を重ね合わせ、
上記位置調節手段が、上記基板または上記支持体を該基板または該支持体の外周部から水平方向に押圧する複数の押圧部材を有しており、
上記複数の押圧部材のうち、或る押圧部材と別の押圧部材とは一対の組を形成しており、当該或る押圧部材が当該別の押圧部材の対向位置にあり、或る一対の押圧部材を結ぶ直線と、別の一対の押圧部材を結ぶ直線とが互いに直交するようにそれぞれ配置されていることを特徴とする貼り合わせ方法。
In the laminating method for laminating the substrate and the support,
A first processing step of aligning the substrate and the support in a first processing chamber in a reduced pressure state;
Moving the aligned at least one set of the substrate and the support from the first processing chamber to a second processing chamber in a reduced pressure state under reduced pressure;
A second processing step of bonding the at least one set of the substrate and the support in the second processing chamber in a reduced pressure state independently of the first processing chamber;
Including
In the first processing step,
The position adjusting means adjusts the position in the horizontal direction of one member of the substrate and the support,
The lifting member moves the one member vertically upward while maintaining the position in the horizontal direction,
The position adjusting means adjusts the position of the other member of the substrate and the support in the horizontal direction,
In a state where the position in the horizontal direction of the one member of the substrate and the support is fixed by the position fixing means, the substrate and the support are overlapped,
The position adjusting means has a plurality of pressing members that press the substrate or the support in the horizontal direction from the outer periphery of the substrate or the support,
Among the plurality of pressing members, a certain pressing member and another pressing member form a pair, and the certain pressing member is located at a position opposite to the other pressing member. A bonding method, wherein a straight line connecting members and a straight line connecting another pair of pressing members are arranged so as to be orthogonal to each other.
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