JP6333184B2 - Joining apparatus, joining system, joining method, program, and computer storage medium - Google Patents

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本発明は、基板上に配置された複数のチップを当該基板と接合する接合装置、当該接合装置を備えた接合システム、当該接合装置を用いた接合方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体に関する。   The present invention relates to a bonding apparatus that bonds a plurality of chips arranged on a substrate to the substrate, a bonding system including the bonding apparatus, a bonding method using the bonding apparatus, a program, and a computer storage medium.

近年、半導体デバイスにおいて、半導体チップ（以下、「チップ」という。）の高集積化が進んでいる。高集積化した複数のチップを水平面内で配置し、これらチップを配線で接続して製品化する場合、配線長が増大し、それにより配線の抵抗が大きくなること、また配線遅延が大きくなることが懸念される。   In recent years, in semiconductor devices, semiconductor chips (hereinafter referred to as “chips”) are highly integrated. When a plurality of highly integrated chips are arranged in a horizontal plane and these chips are connected by wiring to produce a product, the wiring length increases, thereby increasing the wiring resistance and wiring delay. Is concerned.

そこで、チップを３次元に積層する３次元集積技術を用いて、半導体デバイスを製造することが提案されている。この３次元集積技術では、積層されるチップのバンプ同士が接合されて、当該積層されたチップが電気的に接続される。   Therefore, it has been proposed to manufacture a semiconductor device using a three-dimensional integration technique in which chips are three-dimensionally stacked. In this three-dimensional integration technique, bumps of stacked chips are joined together, and the stacked chips are electrically connected.

３次元集積方法としては、例えば半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上に複数のチップを接合して積層する方法が用いられる。この方法では、例えば特許文献１に示す接合装置を用いて、ウェハとチップを加熱しながら押圧して接合する。すなわち、ウェハ上に複数のチップを配置し、当該複数のチップ上に板状体を接触させた後、ウェハとチップを加熱しながら、ウェハと板状体を押圧して、ウェハと複数のチップを接合する。   As the three-dimensional integration method, for example, a method of bonding and stacking a plurality of chips on a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) is used. In this method, for example, a bonding apparatus shown in Patent Document 1 is used to press and bond a wafer and a chip while heating. That is, a plurality of chips are arranged on a wafer, a plate-like body is brought into contact with the plurality of chips, and then the wafer and the chip-like body are pressed while heating the wafer and the chip, thereby Join.

特開２００４−１２２２１６号公報JP 2004-122216 A

しかしながら、ウェハ上に複数のチップを配置した際、複数のチップの高さがばらつく場合がある。かかる場合、特許文献１のように板状体を用いると、ウェハと複数のチップを均一に押圧することができない。例えばウェハとチップを押圧する際の圧力が小さ過ぎると、当該ウェハとチップの接合強度が不十分になる。一方、例えばウェハとチップを押圧する際の圧力が大き過ぎると、バンプが変形するおそれがあり、さらには半導体デバイスが損傷を被るおそれもある。   However, when a plurality of chips are arranged on the wafer, the height of the plurality of chips may vary. In such a case, if a plate-like body is used as in Patent Document 1, the wafer and the plurality of chips cannot be pressed uniformly. For example, if the pressure when pressing the wafer and the chip is too small, the bonding strength between the wafer and the chip becomes insufficient. On the other hand, for example, if the pressure when pressing the wafer and the chip is too large, the bumps may be deformed, and further, the semiconductor device may be damaged.

そこで、例えば処理チャンバの内部において、載置台上のウェハを加熱しながら、当該処理チャンバの内部に加圧ガスを供給して、ウェハと複数のチップを押圧することが考えられる。かかる場合、例えばウェハ上の複数のチップの高さがばらついていても、当該複数のチップは処理チャンバの内部に充填された加圧ガスによって押圧されるので、ウェハと複数のチップを均一に適切な圧力で押圧することができる。   Therefore, for example, it is conceivable to pressurize the wafer and a plurality of chips by supplying a pressurized gas to the inside of the processing chamber while heating the wafer on the mounting table inside the processing chamber. In such a case, for example, even if the heights of the plurality of chips on the wafer vary, the plurality of chips are pressed by the pressurized gas filled in the processing chamber, so that the wafer and the plurality of chips are uniformly and appropriately arranged. It can be pressed with an appropriate pressure.

上述したように処理チャンバの内部に加圧ガスを供給する際、当該加圧ガスを制御しないと、例えば載置台上のウェハにおいて、加圧ガスが直接噴射される部分と直接噴射されない部分が生じる場合がある。かかる場合、ウェハを面内均一に押圧することができず、ウェハと複数のチップを適切に接合することができない。   As described above, when the pressurized gas is supplied to the inside of the processing chamber, if the pressurized gas is not controlled, for example, in the wafer on the mounting table, a portion where the pressurized gas is directly injected and a portion where the pressurized gas is not directly generated are generated. There is a case. In such a case, the wafer cannot be pressed uniformly in the surface, and the wafer and the plurality of chips cannot be bonded appropriately.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板上に配置された複数のチップを当該基板と適切に接合することを目的とする。   This invention is made | formed in view of this point, and it aims at joining the some chip | tip arrange | positioned on a board | substrate appropriately with the said board | substrate.

前記の目的を達成するため、本発明は、基板上に配置された複数のチップを当該基板と接合する接合装置であって、基板を収容する処理チャンバと、前記処理チャンバの内部に設けられ、基板を載置する載置台と、前記載置台に設けられ、基板を加熱する加熱機構と、前記処理チャンバの内部における前記載置台の上方であって、平面視において当該載置台上の基板と重なる位置に設けられ、当該処理チャンバの内部に加圧ガスを供給するガス供給部と、を有し、前記ガス供給部は、前記載置台上の基板に直接噴射される加圧ガスの流量が、前記載置台上の基板に直接噴射されない加圧ガスの流量より少なくなるように、加圧ガスを供給することを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention is a bonding apparatus for bonding a plurality of chips arranged on a substrate to the substrate, provided in a processing chamber that accommodates the substrate, and the processing chamber. A mounting table for mounting the substrate, a heating mechanism for heating the substrate provided on the mounting table, and above the mounting table inside the processing chamber, and overlaps the substrate on the mounting table in plan view. And a gas supply unit that supplies a pressurized gas to the inside of the processing chamber, and the gas supply unit has a flow rate of the pressurized gas directly injected onto the substrate on the mounting table. The pressurized gas is supplied so as to be smaller than the flow rate of the pressurized gas that is not directly injected onto the substrate on the mounting table.

本発明によれば、処理チャンバの内部に基板を搬入して当該処理チャンバの内部を密閉した後、加熱機構によって所定の温度に加熱された載置台に基板を載置する。その後、ガス供給部から処理チャンバの内部に加圧ガスを供給し、当該処理チャンバの内部を所定の圧力に加圧する。したがって、基板と複数のチップを所定の温度に加熱しながら所定の圧力で押圧することで、基板と複数のチップを適切に接合することができる。   According to the present invention, after a substrate is carried into the processing chamber and the inside of the processing chamber is sealed, the substrate is mounted on a mounting table heated to a predetermined temperature by a heating mechanism. Thereafter, pressurized gas is supplied from the gas supply unit to the inside of the processing chamber, and the inside of the processing chamber is pressurized to a predetermined pressure. Therefore, the substrate and the plurality of chips can be appropriately joined by pressing the substrate and the plurality of chips at a predetermined pressure while heating them to a predetermined temperature.

しかも、ガス供給部から載置台上の基板に直接噴射される加圧ガスの流量が、当該ガス供給部から載置台上の基板に直接噴射されない加圧ガスの流量より少なくなるように制御される。そうすると、基板を基板面内で均一に押圧することができ、基板と複数のチップを適切に接合することができる。   In addition, the flow rate of the pressurized gas that is directly injected from the gas supply unit onto the substrate on the mounting table is controlled to be smaller than the flow rate of the pressurized gas that is not directly injected from the gas supply unit onto the substrate on the mounting table. . If it does so, a board | substrate can be pressed uniformly within a substrate surface, and a board | substrate and a some chip | tip can be joined appropriately.

前記ガス供給部は、下面が閉塞された円筒形状を有し、側周面から加圧ガスを供給してもよい。
The gas supply unit has a cylindrical shape with the bottom surface is closed, it may supply pressurized gas from the side peripheral surface.

前記ガス供給部は、複数のガス供給孔が形成された球形状を有し、前記載置台上の基板に直接噴射される加圧ガスの前記ガス供給孔の流量抵抗は、前記載置台上の基板に直接噴射されない加圧ガスの前記ガス供給孔の流量抵抗より大きくてもよい。
The gas supply unit has a spherical shape in which the gas supply holes of the multiple is formed, the flow rate resistance of the gas supply holes of the pressurized gas is injected directly into the substrate on the mounting table, the mounting table on It may be larger than the flow resistance of the gas supply hole of the pressurized gas that is not directly injected onto the substrate.

前記ガス供給部は、複数のガス流通孔が形成されたフィルタを有していてもよい。   The gas supply unit may include a filter in which a plurality of gas flow holes are formed.

前記ガス供給部と前記処理チャンバの間には所定の隙間が形成されていてもよい。
May be predetermined gap is formed between the processing chamber and pre SL gas supply unit.

前記処理チャンバは、鉛直方向に分割された上部チャンバと下部チャンバを有し、上部チャンバは、上方から下方に向かって同心円状に径が拡大するテーパ形状を有し、且つ側面視においてテーパ部が内側に凸の形状を有していてもよい。   The processing chamber has an upper chamber and a lower chamber that are divided in the vertical direction. The upper chamber has a tapered shape whose diameter increases concentrically from the upper side to the lower side, and has a tapered portion in a side view. You may have a convex shape inside.

別な観点による本発明は、前記接合装置を備えた接合システムであって、前記接合装置と、前記接合装置で複数のチップが接合された基板の温度を調節する温度調節装置とを備えた処理ステーションと、基板を複数保有可能で、且つ前記処理ステーションに対して基板を搬入出する搬入出ステーションと、を有することを特徴としている。   According to another aspect of the present invention, there is provided a bonding system including the bonding apparatus, the process including the bonding apparatus and a temperature adjustment apparatus that adjusts a temperature of a substrate on which a plurality of chips are bonded by the bonding apparatus. A plurality of substrates, and a loading / unloading station for loading / unloading substrates to / from the processing station.

また別な観点による本発明は、基板上に配置された複数のチップを当該基板と接合する接合方法であって、処理チャンバの内部に基板を搬入して当該処理チャンバの内部を密閉した後、加熱機構によって所定の温度に加熱された載置台に基板を載置する第１の工程と、前記処理チャンバの内部における前記載置台の上方であって、平面視において当該載置台上の基板と重なる位置に設けられたガス供給部から当該処理チャンバの内部に加圧ガスを供給し、当該処理チャンバの内部を所定の圧力に加圧して、基板と複数のチップを接合する第２の工程と、を有し、前記第２の工程において、前記ガス供給部から前記載置台上の基板に直接噴射される加圧ガスの流量は、前記ガス供給部から前記載置台上の基板に直接噴射されない加圧ガスの流量より少ないことを特徴としている。
Another aspect of the present invention is a bonding method for bonding a plurality of chips arranged on a substrate to the substrate, after the substrate is loaded into the processing chamber and the inside of the processing chamber is sealed, A first step of placing a substrate on a mounting table heated to a predetermined temperature by a heating mechanism; and a position above the mounting table in the processing chamber and overlapping the substrate on the mounting table in plan view A second step of bonding a substrate and a plurality of chips by supplying a pressurized gas from the gas supply unit provided at a position to the inside of the processing chamber, pressurizing the inside of the processing chamber to a predetermined pressure, In the second step, the flow rate of the pressurized gas directly injected from the gas supply unit onto the substrate on the mounting table is not directly injected from the gas supply unit onto the substrate on the mounting table. Pressure gas flow It is characterized in that less Ri.

前記ガス供給部は、下面が閉塞された円筒形状を有し、前記第２の工程において、前記ガス供給部の側周面から加圧ガスを供給してもよい。
The gas supply unit has a cylindrical shape with the bottom surface is closed, in the second step, may be supplied pressurized gas from the side peripheral surface of the gas supply unit.

前記ガス供給部は、複数のガス供給孔が形成された球形状を有し、前記第２の工程において、相対的に流量抵抗の大きい前記ガス供給孔から供給され前記載置台上の基板に直接噴射される加圧ガスの流量は、相対的に流量抵抗の小さい前記ガス供給孔から供給され前記載置台上の基板に直接噴射されない加圧ガスの流量より少なくてもよい。
The gas supply unit has a spherical shape in which the gas supply holes of the multiple is formed, in the second step, the substrate on the mounting table is supplied from a relatively flow resistance of large the gas supply holes The flow rate of the pressurized gas that is directly injected may be less than the flow rate of the pressurized gas that is supplied from the gas supply hole having a relatively small flow resistance and is not directly injected to the substrate on the mounting table.

前記第２の工程において、前記ガス供給部が有するフィルタを介して、加圧ガスを供給してもよい。   In the second step, pressurized gas may be supplied through a filter included in the gas supply unit.

前記ガス供給部と前記処理チャンバの間には所定の隙間が形成されていてもよい。 May be predetermined gap is formed between the processing chamber and pre SL gas supply unit.

また別な観点による本発明によれば、前記接合方法を接合装置によって実行させるように、当該接合装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。   According to another aspect of the present invention, there is provided a program that operates on a computer of a control unit that controls the joining apparatus so that the joining method is executed by the joining apparatus.

さらに別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。   According to another aspect of the present invention, a readable computer storage medium storing the program is provided.

本発明によれば、基板上に配置された複数のチップを当該基板と適切に接合することができる。   According to the present invention, a plurality of chips arranged on a substrate can be appropriately bonded to the substrate.

本実施の形態にかかる接合システムの構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a structure of the joining system concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる接合システムの内部構成の概略を示す側面図である。It is a side view which shows the outline of the internal structure of the joining system concerning this Embodiment. ウェハと複数のチップの斜視図である。It is a perspective view of a wafer and a plurality of chips. ウェハと複数のチップの側面図である。It is a side view of a wafer and a plurality of chips. 接合装置の構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of a structure of a joining apparatus. 接合装置の構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a structure of a joining apparatus. 処理チャンバの内部構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of the internal structure of a processing chamber. 本実施の形態の上部チャンバに圧力がかかる様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that a pressure is applied to the upper chamber of this Embodiment. 比較例の上部チャンバに圧力がかかる様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that a pressure is applied to the upper chamber of a comparative example. ガス供給部の構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of a structure of a gas supply part. ガス供給部における加圧ガスの流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the pressurized gas in a gas supply part. 処理チャンバの内部の加圧ガスの流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the pressurized gas inside a processing chamber. 接合処理の主な工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the main processes of a joining process. 接合処理の各工程における、加熱機構の温度、ウェハの温度、及び処理チャンバの内部圧力を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the temperature of a heating mechanism, the temperature of a wafer, and the internal pressure of a process chamber in each process of a joining process. 接合装置による接合動作の説明図である。It is explanatory drawing of joining operation | movement by a joining apparatus. 接合装置による接合動作の説明図である。It is explanatory drawing of joining operation | movement by a joining apparatus. 接合装置による接合動作の説明図である。It is explanatory drawing of joining operation | movement by a joining apparatus. 他の実施の形態にかかるガス供給部の構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of a structure of the gas supply part concerning other embodiment.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below.

＜１．接合システムの構成＞
先ず、本実施の形態に係る接合システムの構成について説明する。図１は、接合システム１の構成の概略を示す平面図である。図２は、接合システム１の内部構成の概略を示す側面図である。なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。 <1. Structure of joining system>
First, the configuration of the joining system according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a plan view illustrating the outline of the configuration of the joining system 1. FIG. 2 is a side view illustrating the outline of the internal configuration of the joining system 1. In the following, in order to clarify the positional relationship, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction that are orthogonal to each other are defined, and the positive direction of the Z-axis is the vertically upward direction.

接合システム１では、図３及び図４に示すように基板としてのウェハＷと複数のチップＣを接合する。ウェハＷは、例えばシリコンウェハや化合物半導体ウェハなどにデバイスが形成された半導体ウェハ（デバイスウェハ）である。ウェハＷの表面には複数のバンプが形成されている。また、チップＣの表面にも複数のバンプが形成され、この複数のバンプが形成された表面がウェハＷ側に向けられるように、チップＣは裏返して配置されている。すなわち、ウェハＷにおいて複数のバンプが形成された表面と、チップＣにおいて複数のバンプが形成された表面は、対向して配置されている。ウェハＷのバンプとチップＣのバンプはそれぞれ対応する位置に形成され、これらバンプが接合されることでウェハＷと複数のチップＣが接合される。なお、バンプは例えば銅からなり、この場合、ウェハＷと複数のチップＣの接合は銅と銅の接合となる。   In the bonding system 1, a wafer W as a substrate and a plurality of chips C are bonded as shown in FIGS. The wafer W is a semiconductor wafer (device wafer) in which devices are formed on, for example, a silicon wafer or a compound semiconductor wafer. A plurality of bumps are formed on the surface of the wafer W. In addition, a plurality of bumps are formed on the surface of the chip C, and the chip C is arranged upside down so that the surface on which the plurality of bumps are formed faces the wafer W side. In other words, the surface of the wafer W on which the plurality of bumps are formed and the surface of the chip C on which the plurality of bumps are formed are arranged to face each other. The bumps on the wafer W and the chips C are formed at corresponding positions, and the bumps are bonded to bond the wafer W and the plurality of chips C together. The bump is made of, for example, copper. In this case, the bonding between the wafer W and the plurality of chips C is a bonding between copper and copper.

接合システム１に搬入されるウェハＷの表面には、予め複数のチップＣが所定の位置に配置されている。そして、複数のチップＣの上からフィルムＦが貼られて、ウェハＷに対して複数のチップＣの位置が固定されている。なお、ウェハＷに対して複数のチップＣを固定する手段は、フィルムＦに限定されず、例えばコーティングなど、任意の手段を用いることができる。   On the surface of the wafer W carried into the bonding system 1, a plurality of chips C are arranged in advance at predetermined positions. And the film F is affixed on the some chip | tip C, and the position of the some chip | tip C with respect to the wafer W is being fixed. The means for fixing the plurality of chips C to the wafer W is not limited to the film F, and any means such as coating can be used.

図１に示すように接合システム１は、例えば外部との間で複数のウェハＷを収容可能なカセットＣｓが搬入出される搬入出ステーション２と、複数のチップＣが搭載されたウェハＷに対して所定の処理を施す各種処理装置を備えた処理ステーション３とを一体に接続した構成を有している。   As shown in FIG. 1, for example, the bonding system 1 is used for a loading / unloading station 2 where a cassette Cs capable of accommodating a plurality of wafers W is loaded / unloaded, and a wafer W loaded with a plurality of chips C. It has a configuration in which a processing station 3 including various processing devices for performing predetermined processing is integrally connected.

搬入出ステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。カセット載置台１０には、複数、例えば２つのカセット載置板１１が設けられている。カセット載置板１１は、Ｙ軸方向（図１中の上下方向）に一列に並べて配置されている。これらのカセット載置板１１には、接合システム１の外部に対してカセットＣｓを搬入出する際に、カセットＣｓを載置することができる。このように搬入出ステーション２は、複数のウェハＷを保有可能に構成されている。なお、カセット載置板１１の個数は、本実施の形態に限定されず、任意に決定することができる。   The loading / unloading station 2 is provided with a cassette mounting table 10. The cassette mounting table 10 is provided with a plurality of, for example, two cassette mounting plates 11. The cassette mounting plates 11 are arranged in a line in the Y-axis direction (vertical direction in FIG. 1). The cassette Cs can be placed on these cassette placement plates 11 when the cassette Cs is carried into and out of the joining system 1. Thus, the carry-in / out station 2 is configured to be able to hold a plurality of wafers W. The number of cassette mounting plates 11 is not limited to the present embodiment, and can be arbitrarily determined.

搬入出ステーション２には、カセット載置台１０に隣接してウェハ搬送部２０が設けられている。ウェハ搬送部２０には、Ｙ軸方向に延伸する搬送路２１上を移動自在なウェハ搬送装置２２が設けられている。ウェハ搬送装置２２は、鉛直方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、各カセット載置板１１上のカセットＣｓと、後述する処理ステーション３の位置調節装置３２及びトランジション装置３３との間でウェハＷを搬送できる。   In the loading / unloading station 2, a wafer transfer unit 20 is provided adjacent to the cassette mounting table 10. The wafer transfer unit 20 is provided with a wafer transfer device 22 that is movable on a transfer path 21 extending in the Y-axis direction. The wafer transfer device 22 is also movable in the vertical direction and around the vertical axis (θ direction), a cassette Cs on each cassette mounting plate 11, a position adjusting device 32 and a transition device 33 of the processing station 3 described later, The wafer W can be transferred between the two.

処理ステーション３には、接合装置３０、温度調節装置３１、位置調節装置３２、トランジション装置３３が設けられている。例えば処理ステーション３の正面側（図１中のＹ軸方向負方向側）には接合装置３０が設けられ、処理ステーション３の背面側（図１中のＹ軸方向正方向側）には、温度調節装置３１が設けられている。また、処理ステーション３の搬入出ステーション２側（図１中のＸ軸方向正方向側）には、位置調節装置３２とトランジション装置３３が設けられている。位置調節装置３２とトランジション装置３３は、図２に示すように上からこの順で２段に設けられている。なお、接合装置３０、温度調節装置３１、位置調節装置３２、トランジション装置３３の装置数や配置は任意に設定することができる。   The processing station 3 is provided with a joining device 30, a temperature adjusting device 31, a position adjusting device 32, and a transition device 33. For example, a bonding device 30 is provided on the front side of the processing station 3 (Y-axis direction negative direction side in FIG. 1), and on the back side of the processing station 3 (Y-axis direction positive direction side in FIG. 1), the temperature is An adjusting device 31 is provided. Further, a position adjusting device 32 and a transition device 33 are provided on the loading / unloading station 2 side of the processing station 3 (the positive side in the X-axis direction in FIG. 1). As shown in FIG. 2, the position adjusting device 32 and the transition device 33 are provided in two stages in this order from the top. The number and arrangement of the joining device 30, the temperature adjusting device 31, the position adjusting device 32, and the transition device 33 can be arbitrarily set.

接合装置３０は、ウェハＷと複数のチップＣを接合する装置である。この接合装置３０の構成については後述する。   The bonding apparatus 30 is an apparatus that bonds the wafer W and a plurality of chips C. The configuration of the joining device 30 will be described later.

温度調節装置３１は、接合装置３０で加熱されたウェハＷの温度調節を行う装置である。温度調節装置３１は、例えばペルチェ素子などの冷却部材を内蔵し、温度調節可能な温度調節板（図示せず）を備えている。   The temperature adjustment device 31 is a device that adjusts the temperature of the wafer W heated by the bonding device 30. The temperature adjustment device 31 includes a cooling member such as a Peltier element, and includes a temperature adjustment plate (not shown) capable of adjusting the temperature.

位置調節装置３２は、ウェハＷの周方向の向きを調節する装置である。位置調節装置３２は、ウェハＷを回転保持するチャック（図示せず）と、ウェハＷのノッチ部の位置を検出する検出部（図示せず）を有している。そして、位置調節装置３２では、チャックに保持されたウェハＷを回転させながら、検出部でウェハＷのノッチ部の位置を検出することで、当該ノッチ部の位置を調節してウェハＷの周方向の向きを調節している。   The position adjusting device 32 is a device that adjusts the orientation of the wafer W in the circumferential direction. The position adjusting device 32 has a chuck (not shown) for rotating and holding the wafer W and a detection unit (not shown) for detecting the position of the notch portion of the wafer W. In the position adjustment device 32, the position of the notch portion of the wafer W is detected by the detection unit while the wafer W held by the chuck is rotated, thereby adjusting the position of the notch portion and the circumferential direction of the wafer W. The direction of is adjusted.

トランジション装置３３は、ウェハＷを一時的に載置するための装置である。   The transition device 33 is a device for temporarily placing the wafer W thereon.

図１に示すように接合装置３０、温度調節装置３１、位置調節装置３２、トランジション装置３３に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域４０が形成されている。ウェハ搬送領域４０には、例えばウェハ搬送装置４１が配置されている。   As shown in FIG. 1, a wafer transfer area 40 is formed in an area surrounded by the bonding apparatus 30, the temperature adjustment apparatus 31, the position adjustment apparatus 32, and the transition apparatus 33. For example, a wafer transfer device 41 is disposed in the wafer transfer region 40.

ウェハ搬送装置４１は、例えば鉛直方向、水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）及び鉛直軸周り（θ方向）に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置４１は、ウェハ搬送領域４０内を移動し、周囲の接合装置３０、温度調節装置３１、位置調節装置３２、トランジション装置３３にウェハＷを搬送できる。   The wafer transfer device 41 has, for example, a transfer arm that is movable in the vertical direction, horizontal direction (X-axis direction, Y-axis direction), and around the vertical axis (θ direction). The wafer transfer device 41 moves in the wafer transfer region 40 and can transfer the wafer W to the surrounding bonding device 30, temperature adjustment device 31, position adjustment device 32, and transition device 33.

以上の接合システム１には、制御部５０が設けられている。制御部５０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、接合システム１におけるウェハＷと複数のチップＣの接合処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、接合システム１における後述の接合処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部５０にインストールされたものであってもよい。   The above joining system 1 is provided with a control unit 50. The control unit 50 is, for example, a computer and has a program storage unit (not shown). The program storage unit stores a program for controlling the bonding process between the wafer W and the plurality of chips C in the bonding system 1. The program storage unit also stores a program for controlling the operation of drive systems such as the above-described various processing apparatuses and transfer apparatuses to realize the below-described joining process in the joining system 1. The program is recorded on a computer-readable storage medium H such as a computer-readable hard disk (HD), a flexible disk (FD), a compact disk (CD), a magnetic optical desk (MO), or a memory card. May have been installed in the control unit 50 from the storage medium H.

＜２．接合装置の構成＞
次に、上述した接合装置３０の構成について説明する。図５は、接合装置３０の構成の概略を示す縦断面図である。図６は、接合装置３０の構成の概略を示す平面図である。 <2. Structure of joining device>
Next, the structure of the joining apparatus 30 mentioned above is demonstrated. FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing an outline of the configuration of the bonding apparatus 30. FIG. 6 is a plan view illustrating the outline of the configuration of the bonding apparatus 30.

図５に示すように接合装置３０は、内部を密閉可能な処理チャンバ１００を有している。処理チャンバ１００は、上部チャンバ１０１と下部チャンバ１０２を有している。上部チャンバ１０１は下部チャンバ１０２の上方に設けられている。   As shown in FIG. 5, the bonding apparatus 30 includes a processing chamber 100 that can seal the inside. The processing chamber 100 has an upper chamber 101 and a lower chamber 102. The upper chamber 101 is provided above the lower chamber 102.

図７に示すように上部チャンバ１０１は、下面の内側が開口した中空構造を有している。上部チャンバ１０１の下面には、処理チャンバ１００の内部の気密性を保持するためのシール材１０３が環状に設けられている。シール材１０３は、上部チャンバ１０１の下面から突出して設けられている。また、下部チャンバ１０２は、上面の内側と下面の内側がそれぞれ開口した中空構造を有している。上部チャンバ１０１の下面と下部チャンバ１０２の上面は、対向して配置されている。そして、シール材１０３と下部チャンバ１０２の上面を当接させることで、処理チャンバ１００の内部が密閉空間に形成される。   As shown in FIG. 7, the upper chamber 101 has a hollow structure in which the inside of the lower surface is opened. On the lower surface of the upper chamber 101, a sealing material 103 for maintaining the airtightness inside the processing chamber 100 is provided in an annular shape. The seal material 103 is provided so as to protrude from the lower surface of the upper chamber 101. The lower chamber 102 has a hollow structure in which the inner side of the upper surface and the inner side of the lower surface are opened. The lower surface of the upper chamber 101 and the upper surface of the lower chamber 102 are arranged to face each other. Then, by bringing the sealing material 103 and the upper surface of the lower chamber 102 into contact with each other, the inside of the processing chamber 100 is formed in a sealed space.

また、図８に示すように上部チャンバ１０１は、天板１０４、テーパ部１０５、及び外周リング１０６を有している。テーパ部１０５の上端部は天板１０４の外縁部に接続され、テーパ部１０５の下端部は外周リング１０６の内縁部に接続されている。天板１０４の径は外周リング１０６の内径より小さく、テーパ部１０５は側面視において、上方から下方に向かって同心円状に径が拡大するテーパ形状を有している。また、テーパ部１０５は、側面視において内側、すなわち処理チャンバ１００の内部側に凸の形状を有している。   Further, as shown in FIG. 8, the upper chamber 101 has a top plate 104, a tapered portion 105, and an outer peripheral ring 106. The upper end portion of the tapered portion 105 is connected to the outer edge portion of the top plate 104, and the lower end portion of the tapered portion 105 is connected to the inner edge portion of the outer peripheral ring 106. The diameter of the top plate 104 is smaller than the inner diameter of the outer peripheral ring 106, and the tapered portion 105 has a tapered shape whose diameter increases concentrically from the upper side to the lower side when viewed from the side. Further, the tapered portion 105 has a convex shape on the inner side, that is, on the inner side of the processing chamber 100 in a side view.

ここで、例えば処理チャンバ１００の内部が加圧された場合、テーパ部１０５には処理チャンバ１００の内部から外側に圧力がかかる。この場合、例えば図９に示すようにテーパ部１０５ａが側面視において外側に凸の形状を有する場合、当該テーパ部１０５ａには引張方向の力が作用する。この引張力に対抗するため、例えばテーパ部１０５ａの厚みを厚くする等、テーパ部１０５ａの強度を大きくする必要がある。   Here, for example, when the inside of the processing chamber 100 is pressurized, pressure is applied to the tapered portion 105 from the inside of the processing chamber 100 to the outside. In this case, for example, as shown in FIG. 9, when the tapered portion 105 a has a convex shape outward in a side view, a force in the tensile direction acts on the tapered portion 105 a. In order to counter this tensile force, it is necessary to increase the strength of the tapered portion 105a, for example, by increasing the thickness of the tapered portion 105a.

これに対して、本実施の形態では、図８に示すようにテーパ部１０５は側面視において内側に凸の形状を有するので、当該テーパ部１０５には圧縮方向の力が作用する。そうすると、例えばテーパ部１０５の厚みを薄くする等、テーパ部１０５の強度を上記テーパ部１０５ａの強度より小さく抑えることができ、上部チャンバ１０１の製造コストを低廉化することができる。   On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the tapered portion 105 has an inwardly convex shape in a side view, so that a force in the compression direction acts on the tapered portion 105. As a result, for example, the thickness of the taper portion 105 can be reduced, and the strength of the taper portion 105 can be suppressed to be smaller than the strength of the taper portion 105a, so that the manufacturing cost of the upper chamber 101 can be reduced.

なお、図７に示すように、上部チャンバ１０１の内側面と下部チャンバ１０２の内側面は、それぞれ側面視において略流線形状を有している。上部チャンバ１０１と下部チャンバ１０２の特定箇所に応力が集中するのを抑制するため、これら上部チャンバ１０１の内側面と下部チャンバ１０２の内側面には、鋭角部分ができるだけ抑えられている。   Note that, as shown in FIG. 7, the inner surface of the upper chamber 101 and the inner surface of the lower chamber 102 each have a substantially streamline shape in a side view. In order to prevent stress from concentrating on specific portions of the upper chamber 101 and the lower chamber 102, an acute angle portion is suppressed as much as possible on the inner side surface of the upper chamber 101 and the inner side surface of the lower chamber 102.

図５に示すように上部チャンバ１０１は、上部チャンバ１０１の上面に設けられた上部チャンバベース１１０に支持されている。上部チャンバベース１１０は、上部チャンバ１０１の上面より大きい径を有している。   As shown in FIG. 5, the upper chamber 101 is supported by an upper chamber base 110 provided on the upper surface of the upper chamber 101. The upper chamber base 110 has a larger diameter than the upper surface of the upper chamber 101.

上部チャンバ１０１の外周リング１０６上には、上部チャンバベース１１０との間において、リブ１１１が例えば４箇所に設けられている。すなわち、上部チャンバベース１１０には、上部チャンバ１０１とリブ１１１が固定されて支持されている。   On the outer peripheral ring 106 of the upper chamber 101, ribs 111 are provided at, for example, four locations between the upper chamber base 110 and the upper chamber base 110. In other words, the upper chamber 101 and the rib 111 are fixed and supported on the upper chamber base 110.

ここで、上部チャンバ１０１は上部チャンバベース１１０の中央部で支持されているため、例えば処理チャンバ１００の内部が加圧された場合、リブ１１１がないと、上部チャンバベース１１０の中央部に応力が集中する。この点、本実施の形態では、処理チャンバ１００の内部圧力は、上部チャンバ１０１とリブ１１１を介して、上部チャンバベース１１０の中央部と外周部に分散して伝達される。このため、上部チャンバベース１１０の特定箇所に応力が集中するのを抑制することができる。   Here, since the upper chamber 101 is supported by the central portion of the upper chamber base 110, for example, when the inside of the processing chamber 100 is pressurized, if there is no rib 111, stress is applied to the central portion of the upper chamber base 110. concentrate. In this regard, in the present embodiment, the internal pressure of the processing chamber 100 is distributed and transmitted to the central portion and the outer peripheral portion of the upper chamber base 110 via the upper chamber 101 and the rib 111. For this reason, it can suppress that stress concentrates on the specific location of the upper chamber base 110. FIG.

上部チャンバベース１１０の上面の中央部には、上部チャンバベース１１０を冷却する上部冷却機構１１２が設けられている。より詳細には、上部チャンバベース１１０の上面の中央部には、上部チャンバベース１１０の軽量化を図るために窪み部が形成され、上部冷却機構１１２は当該窪み部に設けられている。上部冷却機構１１２の内部には、例えば冷却水などの冷却媒体が流通する冷媒流路（図示せず）が形成されている。なお、上部冷却機構１１２は、本実施の形態に限定されず、上部チャンバベース１１０を冷却できれば種々の構成を取り得る。例えば上部冷却機構１１２には、ペルチェ素子などの冷却部材が内蔵されていてもよい。   An upper cooling mechanism 112 that cools the upper chamber base 110 is provided at the center of the upper surface of the upper chamber base 110. More specifically, a recess is formed in the center of the upper surface of the upper chamber base 110 in order to reduce the weight of the upper chamber base 110, and the upper cooling mechanism 112 is provided in the recess. A coolant channel (not shown) through which a cooling medium such as cooling water flows is formed inside the upper cooling mechanism 112. The upper cooling mechanism 112 is not limited to the present embodiment, and various configurations can be adopted as long as the upper chamber base 110 can be cooled. For example, the upper cooling mechanism 112 may incorporate a cooling member such as a Peltier element.

下部チャンバ１０２は、下部チャンバ１０２の下面に設けられた下部チャンバベース１２０に支持されている。下部チャンバベース１２０は、下部チャンバ１０２の下面より大きい径を有している。   The lower chamber 102 is supported by a lower chamber base 120 provided on the lower surface of the lower chamber 102. The lower chamber base 120 has a larger diameter than the lower surface of the lower chamber 102.

下部チャンバベース１２０の下面の中央部には、下部チャンバベース１２０を冷却する下部冷却機構１２１が設けられている。下部冷却機構１２１の内部には、例えば冷却水などの冷却媒体が流通する冷媒流路（図示せず）が形成されている。なお、下部冷却機構１２１は、本実施の形態に限定されず、下部チャンバベース１２０を冷却できれば種々の構成を取り得る。例えば下部冷却機構１２１には、ペルチェ素子などの冷却部材が内蔵されていてもよい。   A lower cooling mechanism 121 for cooling the lower chamber base 120 is provided at the center of the lower surface of the lower chamber base 120. A coolant channel (not shown) through which a cooling medium such as cooling water flows is formed inside the lower cooling mechanism 121. The lower cooling mechanism 121 is not limited to the present embodiment, and various configurations can be adopted as long as the lower chamber base 120 can be cooled. For example, the lower cooling mechanism 121 may incorporate a cooling member such as a Peltier element.

上部チャンバベース１１０には、上部チャンバベース１１０、すなわち上部チャンバ１０１を鉛直方向に移動させる移動機構１３０が設けられている。移動機構１３０は、シャフト１３１、支持板１３２、及び鉛直移動部１３３を有している。シャフト１３１は、上部チャンバベース１１０の外周部に例えば４箇所設けられている。また、各シャフト１３１は鉛直方向に延伸し、下部チャンバベース１２０を貫通して、当該下部チャンバベース１２０の下方に設けられた支持板１３２に支持されている。支持板１３２には、例えばエアシリンダ等の鉛直移動部１３３が設けられている。この鉛直移動部１３３によって、支持板１３２とシャフト１３１が鉛直方向に移動し、さらに上部チャンバベース１１０と上部チャンバ１０１は鉛直方向に移動自在に構成されている。   The upper chamber base 110 is provided with a moving mechanism 130 that moves the upper chamber base 110, that is, the upper chamber 101 in the vertical direction. The moving mechanism 130 includes a shaft 131, a support plate 132, and a vertical moving unit 133. For example, four shafts 131 are provided on the outer periphery of the upper chamber base 110. Each shaft 131 extends in the vertical direction, passes through the lower chamber base 120, and is supported by a support plate 132 provided below the lower chamber base 120. The support plate 132 is provided with a vertical moving part 133 such as an air cylinder. The vertical moving unit 133 moves the support plate 132 and the shaft 131 in the vertical direction, and the upper chamber base 110 and the upper chamber 101 are configured to be movable in the vertical direction.

シャフト１３１には、シャフト１３１の移動を制限するロック機構１４０が設けられている。図６に示すようにロック機構１４０は、シャフト１３１に対応して例えば４箇所に設けられている。また、ロック機構１４０は、下部チャンバベース１２０上に設けられている。   The shaft 131 is provided with a lock mechanism 140 that restricts the movement of the shaft 131. As shown in FIG. 6, the lock mechanisms 140 are provided at, for example, four locations corresponding to the shaft 131. The lock mechanism 140 is provided on the lower chamber base 120.

図５及び図６に示すようにロック機構１４０は、ロックピン１４１、水平移動部１４２、及びケーシング１４３を有している。ロックピン１４１は、シャフト１３１に形成された貫通孔に挿入される。ロックピン１４１の基端部には、ロックピン１４１を水平方向に移動させる、例えばエアシリンダ等の水平移動部１４２が設けられている。シャフト１３１の外周面には、シャフト１３１の貫通孔に挿入されたロックピン１４１を支持するケーシング１４３が設けられている。   As shown in FIGS. 5 and 6, the lock mechanism 140 includes a lock pin 141, a horizontal moving part 142, and a casing 143. The lock pin 141 is inserted into a through hole formed in the shaft 131. At the base end portion of the lock pin 141, a horizontal moving portion 142 such as an air cylinder for moving the lock pin 141 in the horizontal direction is provided. A casing 143 that supports a lock pin 141 inserted in a through hole of the shaft 131 is provided on the outer peripheral surface of the shaft 131.

図７に示すように処理チャンバ１００の内部には、ウェハＷを載置する載置台１５０が設けられている。載置台１５０上には複数のギャップピン（図示せず）が設けられ、当該複数のギャップピンがウェハＷを支持する。また、載置台１５０上には複数のガイドピン（図示せず）が設けられ、当該複数のガイドピンによってウェハＷの水平方向の位置が固定される。載置台１５０の内部には、ウェハＷを加熱する加熱機構１５１が設けられている。加熱機構１５１としては、例えばヒータが用いられる。なお、載置台１５０は複数の領域に区画され、当該区画された領域に対応するように、加熱機構１５１は複数に分割されていてもよい。かかる場合、載置台１５０が区画された複数の領域は、当該領域毎に温度調節可能となる。   As shown in FIG. 7, a mounting table 150 on which the wafer W is mounted is provided inside the processing chamber 100. A plurality of gap pins (not shown) are provided on the mounting table 150, and the plurality of gap pins support the wafer W. A plurality of guide pins (not shown) are provided on the mounting table 150, and the horizontal position of the wafer W is fixed by the plurality of guide pins. Inside the mounting table 150, a heating mechanism 151 for heating the wafer W is provided. For example, a heater is used as the heating mechanism 151. The mounting table 150 is divided into a plurality of regions, and the heating mechanism 151 may be divided into a plurality of regions so as to correspond to the divided regions. In such a case, the temperature of the plurality of regions in which the mounting table 150 is partitioned can be adjusted for each region.

なお、載置台１５０の下方には、断熱板（図示せず）が設けられていてもよい。この断熱板により、加熱機構１５１でウェハＷを加熱する際の熱が、後述する載置台ベース１５３や下部チャンバベース１２０に伝達されるのを抑制することができる。   A heat insulating plate (not shown) may be provided below the mounting table 150. With this heat insulating plate, it is possible to suppress the heat when the wafer W is heated by the heating mechanism 151 from being transmitted to the mounting table base 153 and the lower chamber base 120 described later.

載置台１５０は、複数のロッド１５２を介して、載置台１５０の下方に設けられた載置台ベース１５３に支持されている。載置台ベース１５３は、下部チャンバベース１２０上に載置されている。そして、このように載置台１５０と載置台ベース１５３の間に空気層を設けることにより、加熱機構１５１でウェハＷを加熱する際の熱が、載置台ベース１５３や下部チャンバベース１２０に伝達されるのを抑制することができる。   The mounting table 150 is supported by a mounting table base 153 provided below the mounting table 150 via a plurality of rods 152. The mounting table base 153 is mounted on the lower chamber base 120. Then, by providing an air layer between the mounting table 150 and the mounting table base 153 in this way, heat when the wafer W is heated by the heating mechanism 151 is transmitted to the mounting table base 153 and the lower chamber base 120. Can be suppressed.

載置台ベース１５３は、下部チャンバベース１２０に固定されていない。かかる場合、例えば接合処理中に処理チャンバ１００の内部が加熱されても、載置台ベース１５３を自由に熱膨張させることができ、固定することで発生し得る熱応力や撓みを抑制することができる。   The mounting table base 153 is not fixed to the lower chamber base 120. In such a case, for example, even if the inside of the processing chamber 100 is heated during the bonding process, the mounting base 153 can be freely thermally expanded, and thermal stress and deflection that can be generated by fixing can be suppressed. .

図５に示すように載置台１５０の下方には、ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン１６０が例えば３箇所に設けられている。昇降ピン１６０は、載置台１５０、載置台ベース１５３、下部チャンバベース１２０、下部冷却機構１２１を挿通し、下部冷却機構１２１の下方に設けられた支持板１６１に支持されている。支持板１６１には、例えばモータ等を内蔵した昇降駆動部１６２が設けられている。この昇降駆動部１６２によって、支持板１６１と昇降ピン１６０は昇降し、昇降ピン１６０は載置台１５０の上面から突出可能になっている。   As shown in FIG. 5, below the mounting table 150, for example, three raising / lowering pins 160 for supporting the wafer W from below and raising / lowering it are provided. The lift pins 160 are supported by a support plate 161 provided below the lower cooling mechanism 121 through the mounting table 150, the mounting table base 153, the lower chamber base 120, and the lower cooling mechanism 121. The support plate 161 is provided with an elevating drive unit 162 incorporating a motor or the like, for example. The lift drive unit 162 moves the support plate 161 and the lift pins 160 up and down, and the lift pins 160 can protrude from the upper surface of the mounting table 150.

処理チャンバ１００には、処理チャンバ１００の内部に加圧ガスを供給するガス供給機構１７０が設けられている。ガス供給機構１７０は、ガス供給部１７１、ガス供給ライン１７２、及びガス供給装置１７３を有している。ガス供給部１７１は、載置台１５０の中心軸の上方に設けられ、処理チャンバ１００の内部に加圧ガスを供給する。ガス供給部１７１は、ガス供給ライン１７２を介して、ガス供給装置１７３に連通している。ガス供給ライン１７２は、上部チャンバ１０１、上部チャンバベース１１０、上部冷却機構１１２を貫通して設けられている。ガス供給装置１７３は、内部に加圧ガスを貯留し、当該加圧ガスをガス供給部１７１に供給する。   The processing chamber 100 is provided with a gas supply mechanism 170 that supplies pressurized gas into the processing chamber 100. The gas supply mechanism 170 includes a gas supply unit 171, a gas supply line 172, and a gas supply device 173. The gas supply unit 171 is provided above the central axis of the mounting table 150 and supplies pressurized gas to the inside of the processing chamber 100. The gas supply unit 171 communicates with the gas supply device 173 via the gas supply line 172. The gas supply line 172 is provided through the upper chamber 101, the upper chamber base 110, and the upper cooling mechanism 112. The gas supply device 173 stores pressurized gas therein and supplies the pressurized gas to the gas supply unit 171.

図１０に示すようにガス供給ライン１７２の下端部の側周面には、ガス供給部１７１に加圧ガスを供給するガス供給孔１７２ａが複数形成されている。ガス供給孔１７２ａは、例えば上下２段に形成され、且つ周方向に等間隔に４列に形成されている。なお、ガス供給孔１７２ａの個数や配置は、本実施の形態に限定されず、任意に決定することができる。   As shown in FIG. 10, a plurality of gas supply holes 172 a for supplying pressurized gas to the gas supply unit 171 are formed on the side peripheral surface of the lower end portion of the gas supply line 172. The gas supply holes 172a are formed, for example, in two upper and lower stages and in four rows at equal intervals in the circumferential direction. Note that the number and arrangement of the gas supply holes 172a are not limited to the present embodiment, and can be arbitrarily determined.

また、ガス供給ライン１７２の側周面において、ガス供給孔１７２ａの上方には、後述するメカスト機構１７８のボルト１８０が挿通する一対の挿通孔１７２ｂ、１７２ｂが形成されている。一対の挿通孔１７２ｂ、１７２ｂは、ガス供給ライン１７２の径方向に対向して形成されている。   In addition, a pair of insertion holes 172b and 172b through which bolts 180 of a mechanical mechanism 178 described later are inserted are formed above the gas supply hole 172a on the side peripheral surface of the gas supply line 172. The pair of insertion holes 172 b and 172 b are formed to face the gas supply line 172 in the radial direction.

さらに、ガス供給ライン１７２の下端には、後述するホルダ１７５の雌ネジ１７５ｂに螺合される雄ネジ１７４が設けられている。雄ネジ１７４は、例えばガス供給ライン１７２の下端に溶接されている。   Further, a male screw 174 that is screwed into a female screw 175b of a holder 175, which will be described later, is provided at the lower end of the gas supply line 172. The male screw 174 is welded to the lower end of the gas supply line 172, for example.

ガス供給部１７１は、ホルダ１７５、フィルタ１７６、ロックナット１７７及びメカスト機構１７８（メカニカルストッパ機構）を有している。ホルダ１７５は、下面が閉塞された円筒形状を有している。ホルダ１７５の側周面には、加圧ガスを供給するガス供給孔１７５ａが複数、例えば４つ形成されている。   The gas supply unit 171 includes a holder 175, a filter 176, a lock nut 177, and a mechanical mechanism 178 (mechanical stopper mechanism). The holder 175 has a cylindrical shape whose bottom surface is closed. A plurality of, for example, four gas supply holes 175 a for supplying pressurized gas are formed on the side peripheral surface of the holder 175.

フィルタ１７６は、ホルダ１７５の内側周面に沿って設けられ、少なくともガス供給孔１７５ａを覆うように設けられている。また、フィルタ１７６は、ガス供給ライン１７２の複数のガス供給孔１７２ａを覆うように設けられている。フィルタ１７６には、ガス供給孔１７２ａからガス供給孔１７５ａに加圧ガスを流通させるためのガス流通孔（図示せず）が複数形成されている。なお、これらのガス流通孔は小径であって、フィルタ１７６によってガス供給ライン１７２からのパーティクルが処理チャンバ１００の内部に流入するのを抑制し、また処理チャンバ１００の内部のパーティクルがガス供給ライン１７２側に流入するのを抑制することができる。   The filter 176 is provided along the inner peripheral surface of the holder 175, and is provided so as to cover at least the gas supply hole 175a. The filter 176 is provided so as to cover the plurality of gas supply holes 172a of the gas supply line 172. The filter 176 is formed with a plurality of gas flow holes (not shown) for flowing pressurized gas from the gas supply holes 172a to the gas supply holes 175a. Note that these gas flow holes have a small diameter, and the filter 176 prevents particles from the gas supply line 172 from flowing into the processing chamber 100, and particles inside the processing chamber 100 cause the gas supply line 172 to flow. Inflow to the side can be suppressed.

そして、図１１に示すようにガス供給部１７１において、ガス供給ライン１７２のガス供給孔１７２ａから供給された加圧ガスは、フィルタ１７６のガス流通孔を介して、ホルダ１７５のガス供給孔１７５ａから処理チャンバ１００の内部に供給される。すなわち、図１２に示すようにガス供給部１７１から略水平方向に処理チャンバ１００の内部に加圧ガスが供給される。そして、ガス供給部１７１から供給される加圧ガスは、載置台１５０上のウェハＷに直接噴射されることはない。図１２中、点線部分は、加圧ガスが載置台１５０上のウェハＷに直接噴射される範囲を示し、ガス供給部１７１からの加圧ガスは、この範囲より上方に供給される。   As shown in FIG. 11, in the gas supply unit 171, the pressurized gas supplied from the gas supply hole 172 a of the gas supply line 172 passes through the gas supply hole 175 a of the holder 175 through the gas circulation hole of the filter 176. It is supplied into the processing chamber 100. That is, as shown in FIG. 12, the pressurized gas is supplied from the gas supply unit 171 into the processing chamber 100 in a substantially horizontal direction. The pressurized gas supplied from the gas supply unit 171 is not directly injected onto the wafer W on the mounting table 150. In FIG. 12, a dotted line portion indicates a range in which the pressurized gas is directly injected onto the wafer W on the mounting table 150, and the pressurized gas from the gas supply unit 171 is supplied above this range.

図１０に示すようにホルダ１７５の下部には、ホルダ１７５を厚み方向に貫通して雌ネジ１７５ｂが形成されている。雌ネジ１７５ｂは雄ネジ１７４に対応する位置に形成されており、雄ネジ１７４を雌ネジ１７５ｂに螺合させることで、ホルダ１７５がガス供給ライン１７２に取り付けられる。さらに、ホルダ１７５の下面側から雄ネジ１７４にロックナット１７７を取り付けて、ホルダ１７５が固定される。このようにホルダ１７５とフィルタ１７６は、本体部１７９に対して着脱自在に構成されている。これにより、例えばフィルタ１７６のメンテナンスを容易に行うことができる。   As shown in FIG. 10, a female screw 175b is formed in the lower part of the holder 175 so as to penetrate the holder 175 in the thickness direction. The female screw 175b is formed at a position corresponding to the male screw 174, and the holder 175 is attached to the gas supply line 172 by screwing the male screw 174 with the female screw 175b. Furthermore, the lock nut 177 is attached to the male screw 174 from the lower surface side of the holder 175, and the holder 175 is fixed. Thus, the holder 175 and the filter 176 are configured to be detachable from the main body 179. Thereby, for example, maintenance of the filter 176 can be easily performed.

また、メカスト機構１７８は、本体部１７９とボルト１８０を有している。ホルダ１７５の上面とフィルタ１７６の上面はそれぞれ開口し、当該ホルダ１７５の上面とフィルタ１７６の上面を覆うように本体部１７９は設けられている。ボルト１８０は、ガス供給ライン１７２の一対の挿通孔１７２ｂ、１７２ｂを挿通して、本体部１７９に固定されている。そして、メカスト機構１７８によって、ガス供給部１７１の鉛直方向の位置が固定される。   Further, the mechanical mechanism 178 has a main body 179 and a bolt 180. The upper surface of the holder 175 and the upper surface of the filter 176 are opened, and the main body 179 is provided so as to cover the upper surface of the holder 175 and the upper surface of the filter 176. The bolt 180 is fixed to the main body 179 through the pair of insertion holes 172 b and 172 b of the gas supply line 172. Then, the vertical position of the gas supply unit 171 is fixed by the mechanical mechanism 178.

このようにガス供給部１７１の鉛直方向の位置が固定されることで、ガス供給部１７１の上面（本体部１７９の上面）と上部チャンバ１０１の下面との間に所定の隙間が形成される。この所定の隙間により、例えばガス供給部１７１から処理チャンバ１００の内部に加圧ガスを供給する際、ガス供給部１７１が振動しても、ガス供給部１７１と上部チャンバ１０１が接触してパーティクルが発生するのを抑制することができる。   Thus, by fixing the position of the gas supply unit 171 in the vertical direction, a predetermined gap is formed between the upper surface of the gas supply unit 171 (the upper surface of the main body unit 179) and the lower surface of the upper chamber 101. For example, when the pressurized gas is supplied from the gas supply unit 171 to the inside of the processing chamber 100 due to the predetermined gap, even if the gas supply unit 171 vibrates, the gas supply unit 171 and the upper chamber 101 come into contact with each other to generate particles. Generation | occurrence | production can be suppressed.

図５に示すように処理チャンバ１００には、処理チャンバの内部を排気する排気機構１９０が設けられている。排気機構１９０は、排気ライン１９１と排気装置１９２を有している。排気ライン１９１は、下部チャンバベース１２０の上面において例えば２箇所に形成された排気口に接続され、下部チャンバベース１２０と下部冷却機構１２１を貫通して設けられている。また、排気ライン１９１は、例えば真空ポンプ等の排気装置１９２に接続されている。   As shown in FIG. 5, the processing chamber 100 is provided with an exhaust mechanism 190 that exhausts the inside of the processing chamber. The exhaust mechanism 190 includes an exhaust line 191 and an exhaust device 192. The exhaust line 191 is connected to exhaust ports formed at, for example, two locations on the upper surface of the lower chamber base 120 and is provided through the lower chamber base 120 and the lower cooling mechanism 121. Further, the exhaust line 191 is connected to an exhaust device 192 such as a vacuum pump.

なお、接合装置３０における各部の動作は、上述した制御部５０によって制御される。   The operation of each unit in the bonding apparatus 30 is controlled by the control unit 50 described above.

＜３．接合システムの動作＞
次に、以上のように構成された接合システム１を用いて行われるウェハＷと複数のチップＣの接合処理方法について説明する。図１３は、かかる接合処理の主な工程の例を示すフローチャートである。図１４は、接合処理の各工程における加熱機構１５１（載置台１５０）の温度、ウェハＷの温度、及び処理チャンバ１００の内部の圧力を示す説明図である。 <3. Operation of joining system>
Next, a method for bonding the wafer W and the plurality of chips C performed using the bonding system 1 configured as described above will be described. FIG. 13 is a flowchart showing an example of main steps of the joining process. FIG. 14 is an explanatory diagram showing the temperature of the heating mechanism 151 (mounting table 150), the temperature of the wafer W, and the pressure inside the processing chamber 100 in each step of the bonding process.

なお、本実施の形態において、接合システム１に搬入されるウェハＷの表面には、図３及び図４に示したように予め複数のチップＣが所定の位置に配置され、さらにフィルムＦによって複数のチップＣの位置が固定されている。   In the present embodiment, a plurality of chips C are arranged in advance on the surface of the wafer W carried into the bonding system 1 as shown in FIG. 3 and FIG. The position of the chip C is fixed.

先ず、複数枚のウェハＷを収容したカセットＣｓが、搬入出ステーション２の所定のカセット載置板１１に載置される。その後、ウェハ搬送装置２２によりカセットＣｓ内のウェハＷが取り出され、処理ステーション３の位置調節装置３２に搬送される。位置調節装置３２では、ウェハＷのノッチ部の位置を調節して、当該ウェハＷの周方向の向きが調節される（図１３の工程Ｓ１）。このように工程Ｓ１でウェハＷの周方向の向きを調節することによって、例えば後述する工程Ｓ２〜Ｓ８の接合処理に不良が生じた場合、ウェハ履歴を追って不良の原因を特定しやすくなり、接合処理の条件を改善することができる。   First, a cassette Cs containing a plurality of wafers W is placed on a predetermined cassette placement plate 11 in the carry-in / out station 2. Thereafter, the wafer W in the cassette Cs is taken out by the wafer transfer device 22 and transferred to the position adjusting device 32 of the processing station 3. The position adjusting device 32 adjusts the circumferential direction of the wafer W by adjusting the position of the notch portion of the wafer W (step S1 in FIG. 13). By adjusting the circumferential direction of the wafer W in step S1 in this way, for example, when a defect occurs in the bonding process in steps S2 to S8 described later, it becomes easier to identify the cause of the defect following the wafer history, and bonding The processing conditions can be improved.

工程Ｓ１では、図１４に示すように接合装置３０において、加熱機構１５１の温度は所定の温度、例えば２５０℃に維持されている。この加熱機構１５１の温度は、接合処理を通して（後述する工程Ｓ２〜Ｓ８）、所定の温度に維持される。なお、接合処理を通して、上部冷却機構１１２の温度と下部冷却機構１２１の温度も常温、例えば２５℃に維持されており、上部チャンバベース１１０と下部チャンバベース１２０がそれぞれ冷却される。またウェハＷの温度は常温、例えば２５℃である。さらに処理チャンバ１００は閉じられているが、その内部の圧力は例えば０．１ＭＰａ（大気圧）となっている。   In step S1, as shown in FIG. 14, in the bonding apparatus 30, the temperature of the heating mechanism 151 is maintained at a predetermined temperature, for example, 250 ° C. The temperature of the heating mechanism 151 is maintained at a predetermined temperature throughout the bonding process (steps S2 to S8 described later). Through the bonding process, the temperature of the upper cooling mechanism 112 and the temperature of the lower cooling mechanism 121 are also maintained at room temperature, for example, 25 ° C., and the upper chamber base 110 and the lower chamber base 120 are cooled. The temperature of the wafer W is normal temperature, for example, 25 ° C. Furthermore, although the processing chamber 100 is closed, the internal pressure is, for example, 0.1 MPa (atmospheric pressure).

その後、接合装置３０では、図１５に示すように移動機構１３０によって上部チャンバ１０１を上方に移動させ、処理チャンバ１００が開けられる。そして、ウェハＷは、ウェハ搬送装置４１によって処理チャンバ１００の内部に搬入され、予め上昇して待機していた昇降ピン１６０に受け渡される。   Thereafter, in the bonding apparatus 30, the upper chamber 101 is moved upward by the moving mechanism 130 as shown in FIG. 15, and the processing chamber 100 is opened. Then, the wafer W is carried into the processing chamber 100 by the wafer transfer device 41 and transferred to the lift pins 160 that have been lifted and waited in advance.

続いて、図１６に示すように移動機構１３０によって上部チャンバ１０１を下方に移動させ、処理チャンバ１００が閉じられる。このとき、シール材１０３と下部チャンバ１０２の上面を当接させて、処理チャンバ１００の内部が密閉される（図１３の工程Ｓ２）。   Subsequently, as shown in FIG. 16, the upper chamber 101 is moved downward by the moving mechanism 130, and the processing chamber 100 is closed. At this time, the sealing material 103 and the upper surface of the lower chamber 102 are brought into contact with each other to seal the inside of the processing chamber 100 (step S2 in FIG. 13).

その後、図１６に示すように昇降駆動部１６２によって昇降ピン１６０を下降させながら、ウェハＷの温度を調節し、いわゆるウェハＷの温度ならしを行う（図１３の工程Ｓ３）。工程Ｓ３では、処理チャンバ１００の内部の雰囲気が加熱機構１５１によって加熱されているため、ウェハＷも加熱される。そして、載置台１５０に載置される直前には、ウェハＷは約２５０℃に調節される。なお、ウェハＷの温度調節は、昇降ピン１６０の下降速度を調節することで制御してもよいし、あるいは昇降ピン１６０を段階的に下降させることで調節してもよい。   After that, as shown in FIG. 16, the temperature of the wafer W is adjusted while lowering the lift pins 160 by the lift drive unit 162, so that the temperature of the wafer W is adjusted (step S3 in FIG. 13). In step S3, since the atmosphere inside the processing chamber 100 is heated by the heating mechanism 151, the wafer W is also heated. The wafer W is adjusted to about 250 ° C. immediately before being placed on the mounting table 150. The temperature adjustment of the wafer W may be controlled by adjusting the lowering speed of the lifting pins 160, or may be adjusted by lowering the lifting pins 160 in a stepwise manner.

ここで、工程Ｓ３において、ウェハＷの温度ならしをせず、ウェハＷを加熱された載置台１５０に載置すると、ウェハＷの温度が急激に上昇し、当該ウェハＷが反ってしまう。この点、ウェハＷの温度ならしを行うことによって、当該ウェハＷの反りを抑制することができる。そして、ウェハＷの反り抑制という観点からは、ウェハＷは２５０℃付近まで加熱されればよく、厳密に２５０℃に調節される必要はない。   Here, in step S3, if the wafer W is mounted on the heated mounting table 150 without leveling the wafer W, the temperature of the wafer W rapidly increases and the wafer W is warped. In this regard, by performing the temperature adjustment of the wafer W, the warpage of the wafer W can be suppressed. From the viewpoint of suppressing the warpage of the wafer W, the wafer W only needs to be heated to around 250 ° C. and does not need to be strictly adjusted to 250 ° C.

その後、図１７に示すように載置台１５０にウェハＷを載置する。そうすると、ウェハＷが２５０℃に加熱される。   Thereafter, the wafer W is mounted on the mounting table 150 as shown in FIG. Then, the wafer W is heated to 250 ° C.

ウェハＷが２５０℃まで加熱されると、ロック機構１４０の水平移動部１４２によってロックピン１４１をシャフト１３１の貫通孔に挿入する。そうすると、シャフト１３１が鉛直方向に固定される（図１３の工程Ｓ４）。   When the wafer W is heated to 250 ° C., the lock pin 141 is inserted into the through hole of the shaft 131 by the horizontal moving portion 142 of the lock mechanism 140. Then, the shaft 131 is fixed in the vertical direction (step S4 in FIG. 13).

なお、このロック機構１４０によるシャフト１３１の固定は、後述する工程Ｓ５においてガス供給部１７１から処理チャンバ１００の内部に加圧ガスを供給する直前に行われる。上部チャンバ１０１は、加熱機構１５１からの熱によって熱膨張する。そこで、上部チャンバ１０１の熱膨張が安定した状態で、シャフト１３１を固定することにより、当該上部チャンバ１０１の位置を適切に固定できる。   The shaft 131 is fixed by the lock mechanism 140 immediately before the pressurized gas is supplied from the gas supply unit 171 to the inside of the processing chamber 100 in step S5 described later. The upper chamber 101 is thermally expanded by heat from the heating mechanism 151. Therefore, the position of the upper chamber 101 can be appropriately fixed by fixing the shaft 131 while the thermal expansion of the upper chamber 101 is stable.

その後、図１２に示したようにガス供給部１７１から処理チャンバ１００の内部に加圧ガスを供給し、当該処理チャンバ１００の内部を所定の圧力、例えば０．９ＭＰａに加圧する（図１３の工程Ｓ５）。このとき、ガス供給部１７１から供給される加圧ガスは、載置台１５０上のウェハＷに直接噴射されることはない。なお、この加圧は、例えば一定の加圧速度で行われてもよいし、所定時間の圧力維持と圧力上昇を繰り返し行い、段階的に行ってもよい。また、この加圧の制御は、例えばガス供給ライン１７２に設けられたバルブ（図示せず）の開度を調節することによって行ってもよいし、あるいはガス供給ライン１７２に設けられた電空レギュレータ（図示せず）を制御することで行ってもよい。   Thereafter, as shown in FIG. 12, a pressurized gas is supplied from the gas supply unit 171 to the inside of the processing chamber 100, and the inside of the processing chamber 100 is pressurized to a predetermined pressure, for example, 0.9 MPa (step of FIG. 13). S5). At this time, the pressurized gas supplied from the gas supply unit 171 is not directly injected onto the wafer W on the mounting table 150. In addition, this pressurization may be performed at a constant pressurization speed, for example, or may be performed stepwise by repeatedly maintaining the pressure for a predetermined time and increasing the pressure. Further, this pressurization control may be performed, for example, by adjusting the opening of a valve (not shown) provided in the gas supply line 172, or an electropneumatic regulator provided in the gas supply line 172. You may carry out by controlling (not shown).

なお、工程Ｓ５において、上部チャンバ１０１には鉛直上方に圧力がかかり、さらに上部チャンバベース１１０にも鉛直上方の力が作用する。この点、上述したようにロックピン１４１が貫通孔に挿入されているので、当該ロックピン１４１の下面が貫通孔の下面と当接し、シャフト１３１は鉛直上方に移動しない。このため、上部チャンバベース１１０と上部チャンバ１０１も鉛直上方に移動せず、処理チャンバ１００の内部を適切に密閉することができ、内部圧力を所定の圧力に維持することができる。   In step S <b> 5, pressure is applied to the upper chamber 101 in the vertical direction, and a force in the vertical direction also acts on the upper chamber base 110. In this respect, since the lock pin 141 is inserted into the through hole as described above, the lower surface of the lock pin 141 contacts the lower surface of the through hole, and the shaft 131 does not move vertically upward. Therefore, the upper chamber base 110 and the upper chamber 101 do not move vertically upward, the inside of the processing chamber 100 can be appropriately sealed, and the internal pressure can be maintained at a predetermined pressure.

そして、処理チャンバ１００の内部を０．９ＭＰａに例えば３０分間維持する。この際、上述したようにガス供給部１７１から略水平方向に処理チャンバ１００の内部に加圧ガスが供給され、ガス供給部１７１から供給される加圧ガスは、載置台１５０上のウェハＷに直接噴射されることはない。そうすると、処理チャンバ１００の内部に充填された加圧ガスによってウェハＷにはウェハ面内で均一に圧力がかかるため、ウェハＷ上の複数のチップＣの高さがばらついていても、当該加圧ガスによってウェハＷと複数のチップＣを均一に適切な圧力で押圧することができる。このため、ウェハＷと複数のチップＣを所定の温度に加熱しながら適切に押圧することができ、当該ウェハＷと複数のチップＣが適切に接合される（図１３の工程Ｓ６）。   Then, the inside of the processing chamber 100 is maintained at 0.9 MPa, for example, for 30 minutes. At this time, as described above, the pressurized gas is supplied from the gas supply unit 171 into the processing chamber 100 in the substantially horizontal direction, and the pressurized gas supplied from the gas supply unit 171 is applied to the wafer W on the mounting table 150. There is no direct injection. Then, the pressure applied to the wafer W is uniformly applied within the wafer surface by the pressurized gas filled in the processing chamber 100, so that even if the height of the plurality of chips C on the wafer W varies, the pressure is increased. The wafer W and the plurality of chips C can be uniformly pressed with an appropriate pressure by the gas. For this reason, the wafer W and the plurality of chips C can be appropriately pressed while being heated to a predetermined temperature, and the wafer W and the plurality of chips C are appropriately bonded (step S6 in FIG. 13).

その後、ガス供給機構１７０からの加圧ガスの供給を停止し、排気機構１９０によって処理チャンバ１００の内部を排気する（図１３の工程Ｓ７）。そして、処理チャンバ１００の内部は０．１ＭＰａまで減圧される。なお、この減圧は、例えば一定の減圧速度で行われてもよいし、所定時間の圧力維持と圧力下降を繰り返し行い、段階的に行ってもよい。また、この減圧の制御は、例えばガス供給ライン１７２に設けられたバルブ（図示せず）の開度を調節することによって行ってもよいし、あるいはガス供給ライン１７２に設けられた電空レギュレータ（図示せず）を制御することで行ってもよい。   Thereafter, the supply of the pressurized gas from the gas supply mechanism 170 is stopped, and the inside of the processing chamber 100 is exhausted by the exhaust mechanism 190 (step S7 in FIG. 13). Then, the inside of the processing chamber 100 is depressurized to 0.1 MPa. Note that this decompression may be performed at a constant decompression speed, for example, or may be performed stepwise by repeatedly maintaining the pressure for a predetermined time and decreasing the pressure. The pressure reduction control may be performed, for example, by adjusting the opening of a valve (not shown) provided in the gas supply line 172, or an electropneumatic regulator (provided in the gas supply line 172). You may carry out by controlling (not shown).

なお、工程Ｓ７では、昇降ピン１６０によってウェハＷを上昇させる。このとき、ウェハＷは冷却される。   In step S7, the wafer W is raised by the lift pins 160. At this time, the wafer W is cooled.

そして、処理チャンバ１００の内部が０．１ＭＰａまで減圧されると、ロック機構１４０によるシャフト１３１の固定を解除し、さらに移動機構１３０によって上部チャンバ１０１を上方に移動させて、処理チャンバ１００が開けられる。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置４１によって処理チャンバ１００の外部に搬出される。なお、ウェハＷが処理チャンバ１００から搬出されると、再び処理チャンバ１００が閉じられる。   When the inside of the processing chamber 100 is depressurized to 0.1 MPa, the fixing of the shaft 131 by the lock mechanism 140 is released, and the upper chamber 101 is moved upward by the moving mechanism 130 to open the processing chamber 100. . Thereafter, the wafer W is carried out of the processing chamber 100 by the wafer transfer device 41. When the wafer W is unloaded from the processing chamber 100, the processing chamber 100 is closed again.

その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置４１によって温度調節装置３１に搬送される。温度調節装置３１では、ウェハＷは常温、例えば２５℃に温度調節される図１３の工程Ｓ８）。   Thereafter, the wafer W is transferred to the temperature adjustment device 31 by the wafer transfer device 41. In the temperature adjusting device 31, the temperature of the wafer W is adjusted to room temperature, for example, 25 ° C. (step S8 in FIG. 13).

その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置４１によってトランジション装置３３に搬送され、さらに搬入出ステーション２のウェハ搬送装置２２によって所定のカセット載置板１１のカセットＣｓに搬送される。こうして、一連のウェハＷと複数のチップＣの接合処理が終了する。   Thereafter, the wafer W is transferred to the transition device 33 by the wafer transfer device 41 and further transferred to the cassette Cs of the predetermined cassette mounting plate 11 by the wafer transfer device 22 of the loading / unloading station 2. In this way, the joining process of the series of wafers W and the plurality of chips C is completed.

以上の実施の形態によれば、工程Ｓ５において、ガス供給部１７１から略水平方向に処理チャンバ１００の内部に加圧ガスが供給され、ガス供給部１７１から供給される加圧ガスは、載置台１５０上のウェハＷに直接噴射されることはない。そうすると、処理チャンバ１００の内部に充填された加圧ガスによってウェハＷにはウェハ面内で均一に圧力がかかるため、ウェハＷ上の複数のチップＣの高さがばらついていても、当該加圧ガスによってウェハＷと複数のチップＣを均一に適切な圧力で押圧することができる。したがって、ウェハＷと複数のチップＣを所定の温度に加熱しながら所定の圧力で適切に押圧することができ、当該ウェハＷと複数のチップＣを適切に接合することができる。   According to the above embodiment, in step S5, the pressurized gas is supplied from the gas supply unit 171 to the inside of the processing chamber 100 in the substantially horizontal direction, and the pressurized gas supplied from the gas supply unit 171 is the mounting table. The wafer W on 150 is not directly jetted. Then, the pressure applied to the wafer W is uniformly applied within the wafer surface by the pressurized gas filled in the processing chamber 100, so that even if the height of the plurality of chips C on the wafer W varies, the pressure is increased. The wafer W and the plurality of chips C can be uniformly pressed with an appropriate pressure by the gas. Accordingly, the wafer W and the plurality of chips C can be appropriately pressed at a predetermined pressure while being heated to a predetermined temperature, and the wafer W and the plurality of chips C can be appropriately bonded.

しかも、ガス供給部１７１のホルダ１７５は下面が閉塞された円筒形状を有しているので、ガス供給部１７１の加圧ガスは下方に供給されることはない。このため、ガス供給部１７１からの加圧ガスが、載置台１５０上のウェハＷに直接噴射されるのをより確実に抑制することができる。   In addition, since the holder 175 of the gas supply unit 171 has a cylindrical shape whose bottom surface is closed, the pressurized gas of the gas supply unit 171 is not supplied downward. For this reason, it can suppress more reliably that the pressurized gas from the gas supply part 171 is directly injected by the wafer W on the mounting base 150. FIG.

また、このようにガス供給部１７１からの加圧ガスが載置台１５０上のウェハＷに直接噴射されないので、当該ウェハＷが損傷を被るのを抑制することもできる。   In addition, since the pressurized gas from the gas supply unit 171 is not directly injected onto the wafer W on the mounting table 150 in this way, it is possible to suppress the wafer W from being damaged.

なお、ウェハＷに供給される加圧ガスを均一にするため、例えばガス供給部１７１と載置台１５０上のウェハＷとの間にパンチングプレートを設けることも考えられる。しかしながら、かかる場合、パンチングプレートの穴径や穴の配置等、考慮すべきパラメータ多く、加圧ガスを均一にすることは困難となる。したがって、本実施の形態は有用である。   In order to make the pressurized gas supplied to the wafer W uniform, for example, a punching plate may be provided between the gas supply unit 171 and the wafer W on the mounting table 150. However, in such a case, it is difficult to make the pressurized gas uniform because of many parameters to be considered such as the hole diameter of the punching plate and the arrangement of the holes. Therefore, this embodiment is useful.

また、接合システム１において、搬入出ステーション２は複数のウェハＷを保有でき、当該搬入出ステーション２から処理ステーション３にウェハＷを連続して搬送することができる。しかも、接合システム１は、接合装置３０と温度調節装置３１を有しているので、上述した工程Ｓ１〜Ｓ８を順次行って、ウェハＷと複数のチップＣを連続して接合することができる。また、一の接合装置３０において所定の処理を行っている間、他の温度調節装置３１において別の処理を行うこともできる。すなわち、接合システム１内で複数のウェハＷを並行して処理することができる。したがって、ウェハＷと複数のチップＣの接合を効率よく行うことができ、接合処理のスループットを向上させることができる。   In the bonding system 1, the loading / unloading station 2 can hold a plurality of wafers W, and the wafers W can be continuously transferred from the loading / unloading station 2 to the processing station 3. Moreover, since the bonding system 1 includes the bonding device 30 and the temperature adjustment device 31, the above-described steps S1 to S8 can be sequentially performed to bond the wafer W and the plurality of chips C continuously. In addition, while a predetermined process is performed in one bonding apparatus 30, another process can be performed in another temperature adjustment apparatus 31. That is, a plurality of wafers W can be processed in parallel within the bonding system 1. Therefore, the wafer W and the plurality of chips C can be bonded efficiently, and the throughput of the bonding process can be improved.

＜４．その他の実施の形態＞
以上の実施の形態では、接合装置３０において、ガス供給部１７１の構成は上記実施の形態に限定されない。ガス供給部１７１から載置台１５０上のウェハＷに直接噴射される加圧ガスの流量が、ガス供給部１７１から載置台１５０上のウェハＷに直接噴射されない加圧ガスの流量より少なければ、上記実施の形態の効果を享受できる。すなわち、ウェハＷと複数のチップＣを均一に適切な圧力で押圧することができ、当該ウェハＷと複数のチップＣを適切に接合することができる。 <4. Other Embodiments>
In the above embodiment, in the joining apparatus 30, the structure of the gas supply part 171 is not limited to the said embodiment. If the flow rate of the pressurized gas directly injected from the gas supply unit 171 to the wafer W on the mounting table 150 is less than the flow rate of the pressurized gas not directly injected from the gas supply unit 171 to the wafer W on the mounting table 150, The effects of the embodiment can be enjoyed. That is, the wafer W and the plurality of chips C can be uniformly pressed with an appropriate pressure, and the wafer W and the plurality of chips C can be appropriately bonded.

例えばガス供給部１７１はホルダ１７５とフィルタ１７６を有していたが、ホルダ１７５を省略して、フィルタ１７６から処理チャンバ１００の内部に加圧ガスを供給してもよい。   For example, the gas supply unit 171 has the holder 175 and the filter 176, but the holder 175 may be omitted and the pressurized gas may be supplied from the filter 176 to the inside of the processing chamber 100.

また、図１８に示すようにガス供給部２００は球形状を有していてもよい。図示の例においては、ガス供給部２００は下方に凸の半球形状を有しているが、全球形状であってもよい。また、ガス供給部２００は、ガス供給ライン１７２の複数のガス供給孔１７２ａを覆うように設けられている。   Moreover, as shown in FIG. 18, the gas supply part 200 may have a spherical shape. In the illustrated example, the gas supply unit 200 has a downwardly convex hemispherical shape, but may be a spherical shape. The gas supply unit 200 is provided so as to cover the plurality of gas supply holes 172a of the gas supply line 172.

ガス供給部２００は、ガス供給ライン１７２の鉛直下方に形成された中心領域２０１と、当該中心領域２０１の上方に環状に形成された外周領域２０２とに区画されている。中心領域２０１には複数のガス供給孔（図示せず）が形成され、当該複数のガス供給孔からの加圧ガスは、載置台１５０上のウェハＷに直接噴射される。外周領域２０２には複数のガス供給孔（図示せず）が形成され、当該複数のガス供給孔からの加圧ガスは、載置台１５０上のウェハＷに直接噴射されない。そして、中心領域２０１における複数のガス供給孔の流量抵抗は、外周領域２０２における複数のガス供給孔の流量抵抗より大きい。   The gas supply unit 200 is partitioned into a central region 201 formed vertically below the gas supply line 172 and an outer peripheral region 202 formed in an annular shape above the central region 201. A plurality of gas supply holes (not shown) are formed in the central region 201, and pressurized gas from the plurality of gas supply holes is directly injected onto the wafer W on the mounting table 150. A plurality of gas supply holes (not shown) are formed in the outer peripheral region 202, and pressurized gas from the plurality of gas supply holes is not directly injected onto the wafer W on the mounting table 150. The flow resistance of the plurality of gas supply holes in the central region 201 is larger than the flow resistance of the plurality of gas supply holes in the outer peripheral region 202.

かかる場合、載置台１５０上のウェハＷに直接噴射される加圧ガスの流量は、載置台１５０上のウェハＷに直接噴射されない加圧ガスの流量より少なくなる。したがって、上記実施の形態と同様の効果を享受でき、すなわち、ウェハＷと複数のチップＣを均一に適切な圧力で押圧することができる。   In this case, the flow rate of the pressurized gas that is directly injected onto the wafer W on the mounting table 150 is smaller than the flow rate of the pressurized gas that is not directly injected onto the wafer W on the mounting table 150. Therefore, the same effect as that of the above embodiment can be enjoyed, that is, the wafer W and the plurality of chips C can be uniformly pressed with an appropriate pressure.

なお、本実施の形態においても、ガス供給部２００の内部には、上記フィルタ１７６と同様のフィルタが設けられていてもよい。また、ガス供給部２００は、上記メカスト機構１７８と同様のメカスト機構が設けられていてもよい。   Also in this embodiment, a filter similar to the filter 176 may be provided inside the gas supply unit 200. Further, the gas supply unit 200 may be provided with a mechanical mechanism similar to the mechanical mechanism 178 described above.

以上の実施の形態では、接合装置３０において、移動機構１３０は上部チャンバ１０１を移動させていたが、上部チャンバ１０１と下部チャンバ１０２を相対的に移動させればよい。例えば移動機構１３０は、下部チャンバ１０２を移動させてもよいし、あるいは上部チャンバ１０１と下部チャンバ１０２を両方移動させてもよい。   In the above embodiment, in the joining apparatus 30, the moving mechanism 130 moves the upper chamber 101. However, the upper chamber 101 and the lower chamber 102 may be moved relatively. For example, the moving mechanism 130 may move the lower chamber 102, or may move both the upper chamber 101 and the lower chamber 102.

また、処理チャンバ１００は、上部チャンバ１０１と下部チャンバ１０２に鉛直方向に分割されていたが、水平方向に分割されていてもよい。   Further, the processing chamber 100 is divided into the upper chamber 101 and the lower chamber 102 in the vertical direction, but may be divided in the horizontal direction.

また、載置台１５０はウェハＷを単に載置するものであったが、例えばウェハＷを真空吸着してもよいし、あるいはウェハＷを静電吸着してもよい。   Further, the mounting table 150 merely mounts the wafer W, but the wafer W may be vacuum-sucked or the wafer W may be electrostatically chucked, for example.

なお、以上の実施の形態の接合処理において、ウェハＷを加熱する所定の温度（２５０℃）、処理チャンバ１００の内部の加圧圧力（０．９ＭＰａ）、処理チャンバ１００の内部の加圧時間（３０分間）はそれぞれ例示であって、種々の条件によって任意に設定される。   In the bonding process of the above embodiment, the predetermined temperature (250 ° C.) for heating the wafer W, the pressurizing pressure inside the processing chamber 100 (0.9 MPa), the pressurizing time inside the processing chamber 100 ( (30 minutes) is an example, and can be arbitrarily set according to various conditions.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.

１ 接合システム
２ 搬入出ステーション
３ 処理ステーション
３０ 接合装置
３１ 温度調節装置
３２ 位置調節装置
３３ トランジション装置
４１ ウェハ搬送装置
５０ 制御部
１００ 処理チャンバ
１０１ 上部チャンバ
１０２ 下部チャンバ
１０４ 天板
１０５ テーパ部
１０６ 外周リング
１５０ 載置台
１５１ 加熱機構
１７０ ガス供給機構
１７１ ガス供給部
１７５ ホルダ
１７５ａ ガス供給孔
１７６ フィルタ
１７８ メカスト機構
２００ ガス供給部
２０１ 中心領域
２０２ 外周領域
Ｃ チップ
Ｆ フィルム
Ｗ ウェハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bonding system 2 Carry-in / out station 3 Processing station 30 Bonding apparatus 31 Temperature adjustment apparatus 32 Position adjustment apparatus 33 Transition apparatus 41 Wafer transfer apparatus 50 Control part 100 Processing chamber 101 Upper chamber 102 Lower chamber 104 Top plate 105 Taper part 106 Outer ring 150 Mounting table 151 Heating mechanism 170 Gas supply mechanism 171 Gas supply unit 175 Holder 175a Gas supply hole 176 Filter 178 Mechast mechanism 200 Gas supply unit 201 Central region 202 Outer peripheral region C Chip F Film W Wafer

Claims (14)

基板上に配置された複数のチップを当該基板と接合する接合装置であって、
基板を収容する処理チャンバと、
前記処理チャンバの内部に設けられ、基板を載置する載置台と、
前記載置台に設けられ、基板を加熱する加熱機構と、
前記処理チャンバの内部における前記載置台の上方であって、平面視において当該載置台上の基板と重なる位置に設けられ、当該処理チャンバの内部に加圧ガスを供給するガス供給部と、を有し、
前記ガス供給部は、前記載置台上の基板に直接噴射される加圧ガスの流量が、前記載置台上の基板に直接噴射されない加圧ガスの流量より少なくなるように、加圧ガスを供給することを特徴とする、接合装置。 A bonding apparatus for bonding a plurality of chips arranged on a substrate to the substrate,
A processing chamber containing a substrate;
A mounting table provided inside the processing chamber for mounting a substrate;
A heating mechanism provided on the mounting table for heating the substrate;
A gas supply unit that is provided above the mounting table in the processing chamber and is provided at a position overlapping the substrate on the mounting table in a plan view, and that supplies pressurized gas to the inside of the processing chamber. And
The gas supply unit supplies the pressurized gas such that the flow rate of the pressurized gas directly injected onto the substrate on the mounting table is smaller than the flow rate of the pressurized gas not directly injected onto the substrate on the mounting table. A joining apparatus characterized by: 前記ガス供給部は、下面が閉塞された円筒形状を有し、側周面から加圧ガスを供給することを特徴とする、請求項１に記載の接合装置。 The gas supply unit has a cylindrical shape with the bottom surface is closed, and supplying the pressurized gas from the side peripheral surface, bonding apparatus according to claim 1. 前記ガス供給部は、複数のガス供給孔が形成された球形状を有し、
前記載置台上の基板に直接噴射される加圧ガスの前記ガス供給孔の流量抵抗は、前記載置台上の基板に直接噴射されない加圧ガスの前記ガス供給孔の流量抵抗より大きいことを特徴とする、請求項１に記載の接合装置。 The gas supply unit has a spherical shape in which the gas supply holes of the multiple is formed,
The flow resistance of the gas supply hole of the pressurized gas that is directly injected to the substrate on the mounting table is greater than the flow resistance of the gas supply hole of the pressurized gas that is not directly injected to the substrate on the mounting table. The bonding apparatus according to claim 1. 前記ガス供給部は、複数のガス流通孔が形成されたフィルタを有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の接合装置。 The said gas supply part has a filter in which several gas flow holes were formed, The joining apparatus as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 前記ガス供給部と前記処理チャンバの間には所定の隙間が形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の接合装置。 Between the processing chamber before and SL gas supply unit, characterized in that the predetermined gap is formed, the bonding apparatus according to any one of claims 1-4. 前記処理チャンバは、鉛直方向に分割された上部チャンバと下部チャンバを有し、
上部チャンバは、上方から下方に向かって同心円状に径が拡大するテーパ形状を有し、且つ側面視においてテーパ部が内側に凸の形状を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の接合装置。 The processing chamber has an upper chamber and a lower chamber divided in a vertical direction,
The upper chamber has a tapered shape whose diameter increases concentrically from the upper side to the lower side, and the tapered portion has an inwardly convex shape in a side view. A joining apparatus according to claim 1. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の接合装置を備えた接合システムであって、
前記接合装置と、前記接合装置で複数のチップが接合された基板の温度を調節する温度調節装置とを備えた処理ステーションと、
基板を複数保有可能で、且つ前記処理ステーションに対して基板を搬入出する搬入出ステーションと、を有することを特徴とする、接合システム。 A joining system comprising the joining device according to any one of claims 1 to 6,
A processing station comprising: the bonding apparatus; and a temperature adjustment apparatus that adjusts the temperature of a substrate on which a plurality of chips are bonded by the bonding apparatus;
A bonding system comprising: a plurality of substrates, and a loading / unloading station for loading / unloading the substrates to / from the processing station. 基板上に配置された複数のチップを当該基板と接合する接合方法であって、
処理チャンバの内部に基板を搬入して当該処理チャンバの内部を密閉した後、加熱機構によって所定の温度に加熱された載置台に基板を載置する第１の工程と、
前記処理チャンバの内部における前記載置台の上方であって、平面視において当該載置台上の基板と重なる位置に設けられたガス供給部から当該処理チャンバの内部に加圧ガスを供給し、当該処理チャンバの内部を所定の圧力に加圧して、基板と複数のチップを接合する第２の工程と、を有し、
前記第２の工程において、前記ガス供給部から前記載置台上の基板に直接噴射される加圧ガスの流量は、前記ガス供給部から前記載置台上の基板に直接噴射されない加圧ガスの流量より少ないことを特徴とする、接合方法。 A bonding method for bonding a plurality of chips arranged on a substrate to the substrate,
A first step of loading the substrate into the processing chamber and sealing the inside of the processing chamber, and then mounting the substrate on a mounting table heated to a predetermined temperature by a heating mechanism;
A pressurized gas is supplied to the inside of the processing chamber from a gas supply unit provided above the mounting table in the processing chamber and at a position overlapping the substrate on the mounting table in plan view. And pressurizing the interior of the chamber to a predetermined pressure to join the substrate and the plurality of chips,
In the second step, the flow rate of the pressurized gas directly injected from the gas supply unit onto the substrate on the mounting table is the flow rate of the pressurized gas not directly injected from the gas supply unit onto the substrate on the mounting table. A joining method characterized by less. 前記ガス供給部は、下面が閉塞された円筒形状を有し、
前記第２の工程において、前記ガス供給部の側周面から加圧ガスを供給することを特徴とする、請求項８に記載の接合方法。 The gas supply unit has a cylindrical shape with the bottom surface is closed,
The bonding method according to claim 8, wherein in the second step, a pressurized gas is supplied from a side peripheral surface of the gas supply unit. 前記ガス供給部は、複数のガス供給孔が形成された球形状を有し、
前記第２の工程において、相対的に流量抵抗の大きい前記ガス供給孔から供給され前記載置台上の基板に直接噴射される加圧ガスの流量は、相対的に流量抵抗の小さい前記ガス供給孔から供給され前記載置台上の基板に直接噴射されない加圧ガスの流量より少ないことを特徴とする、請求項８に記載の接合方法。 The gas supply unit has a spherical shape in which the gas supply holes of the multiple is formed,
In the second step, the flow rate of the pressurized gas supplied from the gas supply hole having a relatively high flow resistance and directly injected to the substrate on the mounting table is the gas supply hole having a relatively low flow resistance. The bonding method according to claim 8, wherein the flow rate of the pressurized gas is less than the flow rate of the pressurized gas that is supplied from above and is not directly injected to the substrate on the mounting table. 前記第２の工程において、前記ガス供給部が有するフィルタを介して、加圧ガスを供給することを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の接合方法。 The joining method according to any one of claims 8 to 10, wherein in the second step, pressurized gas is supplied through a filter included in the gas supply unit. 前記ガス供給部と前記処理チャンバの間には所定の隙間が形成されていることを特徴とする、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の接合方法。 Between the processing chamber before and SL gas supply unit, characterized in that it is formed a predetermined gap, the bonding method according to any one of claims 8-11. 請求項８〜１２のいずれか一項に記載の接合方法を接合装置によって実行させるように、当該接合装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。 The program which operate | moves on the computer of the control part which controls the said joining apparatus so that the joining method as described in any one of Claims 8-12 may be performed with a joining apparatus. 請求項１３に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
A readable computer storage medium storing the program according to claim 13.
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