JP6727049B2 - Joining system - Google Patents
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Description
開示の実施形態は、接合システムに関する。 The disclosed embodiments relate to a joining system .
従来、半導体デバイスの高集積化の要請に応えるため、半導体デバイスを3次元に積層する3次元集積技術を用いることが提案されている。この3次元集積技術を用いたシステムとしては、たとえば半導体ウェハ(以下、「ウェハ」と言う)等の基板同士を接合する接合システムが知られている(たとえば特許文献1参照)。 In order to meet the demand for higher integration of semiconductor devices, it has been conventionally proposed to use a three-dimensional integration technique in which semiconductor devices are three-dimensionally stacked. As a system using this three-dimensional integration technique, for example, a bonding system for bonding substrates such as semiconductor wafers (hereinafter referred to as “wafers”) to each other is known (see, for example, Patent Document 1).
かかる接合システムは、基板の接合される表面を改質する表面改質装置と、改質された基板を親水化する親水化装置と、親水化された基板同士をファンデルワールス力および水素結合(分子間力)によって接合する接合装置とを備える。 This bonding system includes a surface modification device that modifies the surfaces of the substrates to be bonded, a hydrophilization device that hydrophilizes the modified substrates, and van der Waals force and hydrogen bonding (hydrogen bonding) between the hydrophilized substrates. And a joining device for joining by intermolecular force).
また、上記した接合システムは、基板を収容する収容部と、表面改質装置や接合装置に対して基板を搬送する基板搬送装置とを備え、収容部と基板搬送装置との間での基板の受け渡しは、基板受け渡し装置によって行われるように構成される。 Further, the above-described bonding system includes a housing unit that houses the substrate, and a substrate transfer device that transfers the substrate to the surface modification device or the bonding device, and the substrate transfer device between the housing unit and the substrate transfer device. The transfer is configured to be performed by the substrate transfer device.
ところで、上記した接合システムには、接合装置において通常の接合処理が行われる通常モードの他に、接合システム内での基板の搬送状態を確認するためのテストモードがある。かかるテストモードでは、たとえば、収容部から取り出されて基板受け渡し装置にて基板搬送装置へ受け渡された基板は、表面改質装置、親水化装置および接合装置を経由し、続いて基板搬送装置から基板受け渡し装置を介して収容部へ戻されることとなる。なお、テストモードでは、表面改質装置や接合装置において改質処理や接合処理は実際に行われない。 By the way, the above-mentioned bonding system has a test mode for confirming the transport state of the substrate in the bonding system, in addition to the normal mode in which the normal bonding process is performed in the bonding apparatus. In such a test mode, for example, the substrate taken out from the accommodation portion and transferred to the substrate transfer device by the substrate transfer device passes through the surface modification device, the hydrophilization device, and the bonding device, and then from the substrate transfer device. It will be returned to the accommodation portion via the substrate transfer device. In the test mode, the surface modification device and the bonding device do not actually perform the modification process or the bonding process.
ここで、収容部には、たとえば、基板が、接合される接合面を上面にした状態で向きを揃えて収容される。しかしながら、テストモード時には接合装置で接合処理が行われないため、収容部に戻ってくる基板の中には、接合面を下面にした状態の基板もある。そこで、接合面を下面にした状態の基板を、収容部に戻される前に反転させ、接合面を上面にした状態にすることのできる技術が望まれていた。 Here, for example, the substrates are accommodated in the accommodating portion in the same orientation with the joining surface to be joined facing upward. However, since the bonding process is not performed by the bonding device in the test mode, some of the substrates that return to the accommodating unit may have the bonding surface as the lower surface. Therefore, there has been a demand for a technique capable of reversing the substrate having the bonding surface as the lower surface before being returned to the accommodating portion to make the bonding surface as the upper surface.
実施形態の一態様は、基板の表裏面を反転させることのできる基板受け渡し装置を含む接合システムを提供することを目的とする。 It is an object of one aspect of the embodiment to provide a bonding system including a substrate transfer device capable of reversing the front and back surfaces of a substrate.
実施形態の一態様に係る基板受け渡し装置は、基板を収容する収容部と、前記基板同士を接合する接合装置に対して前記基板を搬送する基板搬送装置との間で前記基板の受け渡しを行う。基板受け渡し装置は、保持部と、反転機構とを備える。保持部は、前記基板を保持する。反転機構は、前記保持部に接続され、前記保持部によって保持された前記基板の表裏面を反転させる。 A substrate transfer device according to an aspect of the embodiment transfers the substrate between a storage unit that stores the substrate and a substrate transfer device that transfers the substrate to a bonding device that bonds the substrates to each other. The substrate transfer device includes a holder and a reversing mechanism. The holding unit holds the substrate. The reversing mechanism is connected to the holding unit and reverses the front and back surfaces of the substrate held by the holding unit.
実施形態の一態様によれば、基板受け渡し装置において、基板の表裏面を反転させることができる。 According to one aspect of the embodiment, the front and back surfaces of the substrate can be inverted in the substrate transfer device.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する接合システムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a joining system disclosed in the present application will be described in detail 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>
まず、実施形態に係る接合システムの構成について、図1および図2を参照して説明する。図1は、実施形態に係る接合システムの構成を示す模式平面図であり、図2は、同模式側面図である。また、図3は、第1基板および第2基板の模式側面図である。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軸方向およびZ軸方向を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。また、図1〜3を含む各図面では、説明に必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略する場合がある。
<1. Structure of joining system>
First, the configuration of the joining system according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of the joining system according to the embodiment, and FIG. 2 is a schematic side view of the same. Further, FIG. 3 is a schematic side view of the first substrate and the second substrate. In the following, in order to clarify the positional relationship, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction orthogonal to each other are defined, and the Z-axis positive direction is defined as the vertically upward direction. Further, in each of the drawings including FIGS. 1 to 3, only constituent elements necessary for description are shown, and description of general constituent elements may be omitted.
図1に示す本実施形態に係る接合システム1は、第1基板W1と第2基板W2とを接合することによって重合基板Tを形成する(図3参照)。 The bonding system 1 according to the present embodiment shown in FIG. 1 forms the overlapped substrate T by bonding the first substrate W1 and the second substrate W2 (see FIG. 3).
第1基板W1は、たとえばシリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板に複数の電子回路が形成された基板である。また、第2基板W2は、たとえば電子回路が形成されていないベアウェハである。第1基板W1と第2基板W2とは、略同径を有する。 The first substrate W1 is a substrate in which a plurality of electronic circuits are formed on a semiconductor substrate such as a silicon wafer or a compound semiconductor wafer. The second substrate W2 is, for example, a bare wafer on which no electronic circuit is formed. The first substrate W1 and the second substrate W2 have substantially the same diameter.
なお、第2基板W2に電子回路が形成されていてもよい。また、上述した化合物半導体ウェハとしては、たとえばヒ化ガリウム、炭化シリコン、窒化ガリウムおよびリン化インジウムなどを含むウェハを用いることができるが、これに限定されるものではない。 An electronic circuit may be formed on the second substrate W2. As the compound semiconductor wafer described above, for example, a wafer containing gallium arsenide, silicon carbide, gallium nitride, indium phosphide, or the like can be used, but the compound semiconductor wafer is not limited to this.
以下では、第1基板W1を「上ウェハW1」と記載し、第2基板W2を「下ウェハW2」、重合基板Tを「重合ウェハT」と記載する場合がある。 Hereinafter, the first substrate W1 may be referred to as an “upper wafer W1”, the second substrate W2 may be referred to as a “lower wafer W2”, and the overlapping substrate T may be referred to as an “overlapping wafer T”.
また、以下では、図3に示すように、上ウェハW1の板面のうち、下ウェハW2と接合される側の板面を「接合面W1j」と記載し、接合面W1jとは反対側の板面を「非接合面W1n」と記載する。また、下ウェハW2の板面のうち、上ウェハW1と接合される側の板面を「接合面W2j」と記載し、接合面W2jとは反対側の板面を「非接合面W2n」と記載する。 Further, hereinafter, as shown in FIG. 3, among the plate surfaces of the upper wafer W1, the plate surface on the side to be bonded to the lower wafer W2 is referred to as “bonding surface W1j”, and the plate surface on the side opposite to the bonding surface W1j. The plate surface is described as "non-bonded surface W1n". Further, among the plate surfaces of the lower wafer W2, the plate surface on the side to be bonded to the upper wafer W1 is referred to as “bonding surface W2j”, and the plate surface on the side opposite to the bonding surface W2j is referred to as “non-bonding surface W2n”. Enter.
図1に示すように、接合システム1は、搬入出ステーション2と、処理ステーション3とを備える。搬入出ステーション2および処理ステーション3は、X軸正方向に沿って、搬入出ステーション2および処理ステーション3の順番で並べて配置される。また、搬入出ステーション2および処理ステーション3は、一体的に接続される。
As shown in FIG. 1, the joining system 1 includes a loading/
搬入出ステーション2は、載置台10と、搬送領域20とを備える。載置台10は、複数の載置板11を備える。各載置板11には、複数枚(たとえば、25枚)の基板を水平状態で収容するカセットC1,C2,C3がそれぞれ載置される。カセットC1は上ウェハW1を収容するカセットであり、カセットC2は下ウェハW2を収容するカセットであり、カセットC3は重合ウェハTを収容するカセットである。なお、カセットC1,C2において、上ウェハW1および下ウェハW2は、それぞれ接合面W1j,W2jを上面にした状態で向きを揃えて収容される。
The loading/
搬送領域20は、載置台10のX軸正方向側に隣接して配置される。かかる搬送領域20には、Y軸方向に延在する搬送路21と、この搬送路21に沿って移動可能な搬送装置22とが設けられる。搬送装置22は、X軸方向にも移動可能かつZ軸周りに旋回可能であり、載置板11に載置されたカセットC1〜C3と、後述する処理ステーション3の第3処理ブロックG3との間で、上ウェハW1、下ウェハW2および重合ウェハTの搬送を行う。
The transfer region 20 is arranged adjacent to the X-axis positive direction side of the mounting table 10. The transport area 20 is provided with a
なお、載置板11に載置されるカセットC1〜C3の個数は、図示のものに限定されない。また、載置板11には、カセットC1,C2,C3以外に、不具合が生じた基板を回収するためのカセット等が載置されてもよい。
The number of cassettes C1 to C3 mounted on the mounting
処理ステーション3には、各種装置を備えた複数たとえば3つの処理ブロックG1,G2,G3が設けられる。たとえば処理ステーション3の背面側(図1のY軸正方向側)には、第1処理ブロックG1が設けられ、処理ステーション3の正面側(図1のY軸負方向側)には、第2処理ブロックG2が設けられる。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のX軸負方向側)には、第3処理ブロックG3が設けられる。
The
また、第1処理ブロックG1〜第3処理ブロックG3に囲まれた領域には、搬送領域60が形成される。搬送領域60には、搬送装置61が配置される。搬送装置61は、たとえば鉛直方向、水平方向および鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有する。なお、搬送装置61の詳細な構成については、図6A,6Bを用いて後述する。
In addition, a
搬送装置61は、搬送領域60内を移動し、搬送領域60に隣接する第1処理ブロックG1、第2処理ブロックG2および第3処理ブロックG3内の所定の装置に上ウェハW1、下ウェハW2および重合ウェハTを搬送する。
The
ここで、搬送装置61による上ウェハW1、下ウェハW2および重合ウェハTの搬送は、常圧雰囲気にて行われる。なお、常圧とは、たとえば大気圧であるが、大気圧と全く同一であることを要さず、大気圧に対し、たとえば±10kPaの圧力範囲を含んでいてもよい。また、搬送装置61は、基板搬送装置の一例である。
Here, the transfer of the upper wafer W1, the lower wafer W2, and the superposed wafer T by the
第1処理ブロックG1には、ロードロック室31と、搬送室32と、表面改質装置33と、表面親水化装置34(図2参照)とが配置される。
A
ロードロック室31は、第1処理ブロックG1において搬入出ステーション2から最も離間した位置に位置され、搬送領域60のY軸正方向側にゲートバルブ36aを介して隣接して配置される。また、搬送室32は、ロードロック室31のX軸負方向側にゲートバルブ36bを介して隣接して配置され、表面改質装置33は、第1処理ブロックG1において搬入出ステーション2に最も近接した位置に位置され、搬送室32のX軸負方向側にゲートバルブ36cを介して隣接して配置される。
The
ロードロック室31は、室内において搬送装置61と表面改質装置33との間での上ウェハW1および下ウェハW2の受け渡しが行われる。詳しくは、ロードロック室31の内部には、複数のトランジション31a1,31a2が設けられる(図2参照)。複数のトランジション31a1,31a2は、上ウェハW1または下ウェハW2を載置する。なお、ここではたとえば、トランジション31a1は、搬送装置61から表面改質装置33へ搬入される上ウェハW1または下ウェハW2を載置し、トランジション31a2は、表面改質装置33から搬送装置61へ搬出される上ウェハW1または下ウェハW2を載置する。
In the
なお、図2に示すように、トランジション31a1,31a2は、鉛直方向に積層されて配置されるが、これに限定されるものではなく、たとえば平面視において隣接するように配置されてもよい。なお、トランジション31a1,31a2は、基板載置台の一例である。 Note that, as shown in FIG. 2, the transitions 31a1 and 31a2 are arranged by being stacked in the vertical direction, but the present invention is not limited to this, and they may be arranged so as to be adjacent to each other in a plan view. The transitions 31a1 and 31a2 are examples of the substrate mounting table.
また、ロードロック室31には、吸引管31bを介して真空ポンプ31c(図2参照)が接続される。これにより、ロードロック室31は、たとえばゲートバルブ36a,36bが閉鎖され、真空ポンプ31cが作動すると、室内が減圧されて減圧雰囲気となる。一方、ロードロック室31は、たとえばゲートバルブ36aが開放されると、室内が大気雰囲気下にある搬送領域60と連通することから、室内の雰囲気は大気雰囲気となる。このように、ロードロック室31は、室内の雰囲気を大気雰囲気と減圧雰囲気との間で切り替え可能に構成される。
A
搬送室32には、表面改質装置用搬送装置(以下、「改質用搬送装置」という)32aが配置される。改質用搬送装置32aは、たとえば鉛直方向、水平方向および鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有する。かかる改質用搬送装置32aは、たとえば、ロードロック室31のトランジション31a1に載置された改質前の上ウェハW1等を受け取って表面改質装置33へ搬送したり、表面改質装置33内で改質された上ウェハW1等をロードロック室31へ搬送してトランジション31a2(図2参照)に載置したりする。
In the
また、搬送室32には、吸引管32bを介して真空ポンプ32c(図2参照)が接続される。搬送室32は、真空ポンプ31cが作動すると、室内が減圧されて減圧雰囲気となる。なお、ゲートバルブ36bは、ロードロック室31が減圧雰囲気下にある場合に開放されるものとする。ゲートバルブ36cも同様に、表面改質装置33が減圧雰囲気下にある場合に開放されるものとする。
A
そのため、搬送室32は、真空ポンプ32cによって常時減圧雰囲気とされる。このように、搬送室32の改質用搬送装置32aは、ロードロック室31に隣接して配置され、ロードロック室31と表面改質装置33との間で上ウェハW1および下ウェハW2を減圧雰囲気にて搬送する。
Therefore, the
表面改質装置33は、上ウェハW1および下ウェハW2の接合面W1j,W2jを改質する。また、表面改質装置33には、吸引管33bを介して真空ポンプ33c(図2参照)が接続される。表面改質装置33は、真空ポンプ33cが作動すると、室内が減圧されて減圧雰囲気となる。なお、表面改質装置33も、搬送室32と同様、常時減圧雰囲気とされる。
The
従って、表面改質装置33は、上ウェハW1および下ウェハW2の接合面W1j,W2jを減圧雰囲気にて改質する。詳しくは、表面改質装置33は、上ウェハW1および下ウェハW2の接合面W1j,W2jにおけるSiO2の結合を切断して単結合のSiOとすることで、その後親水化されやすくするように当該接合面W1j,W2jを改質する。
Therefore, the
なお、表面改質装置33では、減圧雰囲気にて処理ガスである酸素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。そして、かかる酸素イオンが、上ウェハW1および下ウェハW2の接合面W1j,W2jに照射されることにより、接合面W1j,W2jがプラズマ処理されて改質される。
In the
なお、上記したロードロック室31は、室内の容積が表面改質装置33や搬送室32の室内の容積よりも小さくなるように設定されるが、これに限定されるものではない。
The
ここで、上記のように構成されたロードロック室31、搬送室32および表面改質装置33における上ウェハW1の搬送について詳しく説明する。なお、下ウェハW2の搬送は、上ウェハW1の搬送と同様であるため、以下の説明は、下ウェハW2の搬送についても概ね妥当する。また、ゲートバルブ36a,36b,36cは、いずれも閉鎖しているものとする。
Here, the transfer of the upper wafer W1 in the
具体的には、まず、改質前の上ウェハW1が、搬送装置61によってロードロック室31の前まで搬送されると、ゲートバルブ36aが開放され、ロードロック室31のトランジション31a1に載置される。なお、改質前の上ウェハW1が、トランジション31a1に載置される際、前回の処理で既に改質された上ウェハW1または下ウェハW2がトランジション31a2に載置されている場合がある。かかる場合、搬送装置61は、改質前の上ウェハW1をトランジション31a1に載置した後、トランジション31a2上の上ウェハW1または下ウェハW2を受け取って、ロードロック室31から退出するようにしてもよい。
Specifically, first, when the upper wafer W1 before reforming is transferred to the front of the
次いで、ゲートバルブ36aが閉鎖され、真空ポンプ31cが作動し、ロードロック室31は減圧されて減圧雰囲気となる。
Next, the
次いで、ゲートバルブ36b,36cが開放され、改質用搬送装置32aがトランジション31a1に載置された上ウェハW1を表面改質装置33へ搬送する。続いて、ゲートバルブ36b,36cが閉鎖され、表面改質装置33にて上ウェハW1の改質処理が行われる。
Next, the
改質処理が完了すると、ゲートバルブ36b,36cが開放され、改質用搬送装置32aが表面改質装置33から上ウェハW1を取り出し、ロードロック室31のトランジション31a2へ搬送する。次いで、ゲートバルブ36b,36cが閉鎖された後、ゲートバルブ36aが開放されることで、ロードロック室31の室内の雰囲気は、減圧雰囲気から大気雰囲気へ切り替えられる。
When the reforming process is completed, the
そして、搬送装置61は、ロードロック室31のトランジション31a2から、改質された上ウェハW1を取り出して、次の処理が行われる表面親水化装置34へ搬送する。
Then, the
このように、本実施形態に係る接合システム1にあっては、室内において搬送装置61と表面改質装置33との間での上ウェハW1および下ウェハW2の受け渡しが行われるとともに、室内の雰囲気を大気雰囲気と減圧雰囲気との間で切り替え可能なロードロック室31を備える。
As described above, in the bonding system 1 according to this embodiment, the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are transferred between the
これにより、接合システム1にあっては、上ウェハW1および下ウェハW2の処理時間の短縮を図ることができる。すなわち、上ウェハW1や下ウェハW2を表面改質装置33に搬入出する際、ロードロック室31の室内圧を切り替えるように構成すれば、表面改質装置33にあっては、減圧雰囲気を維持したまま改質処理を行うことが可能となる。従って、表面改質装置33においては、大気雰囲気から減圧雰囲気へ切り替える処理を要さないため、上ウェハW1や下ウェハW2の改質処理の時間を短縮することができる。
Thereby, in the bonding system 1, the processing time of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 can be shortened. That is, when the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are loaded into and unloaded from the
また、ロードロック室31は、室内の容積が表面改質装置33や搬送室32の室内の容積よりも小さくなるように設定される。これにより、ロードロック室31の室内圧を切り替える時間を、表面改質装置33の室内圧を切り替える場合の時間に比べて短くすることができる。
In addition, the
さらに、改質用搬送装置32aは、ロードロック室31に配置されず、ロードロック室31に隣接して配置される。これにより、ロードロック室31を、改質用搬送装置32aが配置される場合に比べて小型化することができ、結果として室内圧を切り替える時間をより一層短縮することができる。
Further, the reforming
表面親水化装置34(図2参照)は、たとえば純水などの親水化処理液によって上ウェハW1および下ウェハW2の接合面W1j,W2jを親水化するとともに、接合面W1j,W2jを洗浄する。表面親水化装置34では、たとえばスピンチャックに保持された上ウェハW1または下ウェハW2を回転させながら、当該上ウェハW1または下ウェハW2上に純水を供給する。これにより、上ウェハW1または下ウェハW2上に供給された純水が上ウェハW1または下ウェハW2の接合面W1j,W2j上を拡散し、接合面W1j,W2jが親水化される。
The surface hydrophilizing device 34 (see FIG. 2) hydrophilizes the bonding surfaces W1j and W2j of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 with a hydrophilizing treatment liquid such as pure water, and cleans the bonding surfaces W1j and W2j. The
図2に示すように、第1処理ブロックG1において、ロードロック室31と、搬送室32と、表面改質装置33と、表面親水化装置34とは、積層されて配置される。具体的には、たとえば、第1処理ブロックG1において、Z軸負方向側の下段には、ロードロック室31、搬送室32および表面改質装置33が配置される一方、Z軸正方向側の上段には、表面親水化装置34が配置される。
As shown in FIG. 2, in the first processing block G1, the
このように、本実施形態にあっては、ロードロック室31、搬送室32および表面改質装置33は、表面親水化装置34の下方に配置される。これにより、たとえば、ロードロック室31、搬送室32および表面改質装置33に接続される真空ポンプ31c,32c,33cや吸引管31b,32b,33bを接合システム1の下方にまとめて配設することができ、システム全体を小型化することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the
また、ロードロック室31、搬送室32および表面改質装置33の付近に真空ポンプ31c,32c,33cが配置されるため、吸引管31b,32b,33bを短くすることもでき、よって減圧する時間を最小限にすることが可能となる。
Further, since the
なお、図1で示したロードロック室31や表面改質装置33、表面親水化装置34の配置位置は、例示であって限定されるものではない。すなわち、ロードロック室31や表面改質装置33が、表面親水化装置34の上方に配置されてもよい。また、たとえば第2処理ブロックG2や第3処理ブロックG3にロードロック室31や表面改質装置33を配置してもよい。さらには、たとえば処理ステーション3のX軸正方向側の位置や、搬入出ステーション2と処理ステーション3との間に新たなステーションを設け、その新たなステーションにロードロック室31や表面改質装置33を配置するようにしてもよい。
The positions of the
第2処理ブロックG2には、接合装置41と、基板温調装置42と、排気口43とが配置される。接合装置41は、第2処理ブロックG1において搬入出ステーション2に最も近接した位置に位置される。また、基板温調装置42は、接合装置41に対してX正方向側に隣接して配置される。基板温調装置42は、排気口43に対してX負方向側に隣接して配置される。
A
接合装置41は、親水化された上ウェハW1と下ウェハW2とを分子間力によって接合する。なお、かかる接合装置41の詳細な構成については、図8〜14Hを用いて後述する。
The
基板温調装置42は、接合前の上ウェハW1および接合前の下ウェハW2をそれぞれ温度調節する。なお、基板温調装置42の詳しい構成については、図7を用いて後述する。
The substrate
排気口43は、温度調節された気体(以下「温調エア」という)を排出する。すなわち、処理ステーション3は、図示は省略するが、たとえば搬入出ステーション2側の天井部などの適宜位置に配置されて温調エアを供給する給気口を備え、排気口43は、かかる給気口から供給されて処理ステーション3内を通った温調エアを処理ステーション3の外部へ排出する。
The
従って、処理ステーション3にあっては、温調エアの流れ方向(X軸正方向)において、接合装置41、基板温調装置42、排気口の順で配置される。言い換えると、基板温調装置42は、温調エアの流れ方向において接合装置41の下流側に配置される。
Therefore, in the
なお、排気口43の配置位置は、図示の例に限定されるものではなく、たとえばロードロック室31付近や搬送領域60付近などその他の位置にも配置されてもよい。また、給気口の位置も、上記に限られず、処理ステーション3の床部や壁部などその他の位置に配置されてもよい。
The arrangement position of the
図2に示すように、第3処理ブロックG3には、上方から順に、位置調節装置51、トランジション53,54および反転用トランジション55が積層されて配置される。なお、第3処理ブロックG3における各装置の配置場所は、あくまでも例示であって限定されるものではない。
As shown in FIG. 2, in the third processing block G3, a
図4は、位置調節装置51の構成を示す模式側面図である。位置調節装置51は、上ウェハW1および下ウェハW2の水平方向の向きを調節する。位置調節装置51は、図4に示すように基台51aと、上ウェハW1および下ウェハW2を吸着保持して回転させる保持部51bと、上ウェハW1および下ウェハW2のノッチ部の位置を検出する検出部51cと、基台51aを反転させる基台反転部51dとを有する。
FIG. 4 is a schematic side view showing the configuration of the
かかる位置調節装置51では、保持部51bに吸着保持された上ウェハW1および下ウェハW2を回転させながら検出部51cで上ウェハW1および下ウェハW2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上ウェハW1および下ウェハW2の水平方向の向きを調節する。
In the
また、検出部51cには、たとえば、図示しないカメラが設けられ、上ウェハW1および下ウェハW2の周縁を撮像するようにしてもよい。検出部51cは、たとえば、保持部51bに保持された上ウェハW1等を1回転させながら、上ウェハW1等の周縁を撮像し、撮像した画像に基づいて上ウェハW1等の周縁をプロットする。そして、検出部51cは、プロットした上ウェハW1等の周縁の情報に基づいて上ウェハW1および下ウェハW2の半径を検出するようにしてもよい。
Further, the
このように、位置調節装置51は、上ウェハW1および下ウェハW2の半径を検出する半径検出装置としても機能する。なお、上記では、位置調節装置51において、上ウェハW1等の半径を検出するようにしたが、これに限られず、たとえば、上ウェハW1等に半径などを示す識別情報(ID)を付しておき、かかる識別情報を読み込むことで、半径を検出するなどしてもよい。
In this way, the
基台反転部51dは、たとえばモータなどを備えるとともに、基台51aに接続され、基台51aを保持部51bに保持された上ウェハW1ごと反転させる。これにより、保持部51bに保持された上ウェハW1は、表裏面が反転することとなる。従って、たとえば、水平方向の向きが調節された上ウェハW1は、上記した反転によって接合面W1jを下面にした状態(図2参照)とされ、かかる状態で、位置調節装置51から搬出される。なお、位置調節装置51から搬出された上ウェハW1および下ウェハW2は、基板温調装置42へ搬送されて温度調節される。
The
図2の説明に戻ると、トランジション53には、搬送装置22や搬送装置61によって搬送された上ウェハW1が一時的に載置される。また、トランジション54には、搬送装置22や搬送装置61によって搬送された下ウェハW2や重合ウェハTが一時的に載置される。
Returning to the description of FIG. 2, the upper wafer W1 transferred by the
反転用トランジション55は、後述するテストモードのときに用いられ、接合面W1j,W2jを下面にした状態で接合装置41から戻ってきた上ウェハW1や下ウェハW2を一時的に保持する装置である。なお、反転用トランジション55は、基板受け渡し装置の一例である。
The
図5Aは、反転用トランジション55の構成を示す模式平面図であり、図5Bは、反転用トランジション55の構成を示す模式側面図である。図5Bに示すように、反転用トランジション55は、保持部56と、反転機構57とを備える。保持部56は、下面56a1側にて、接合面W1j,W2jを下面にした上ウェハW1や下ウェハW2を保持する。
5A is a schematic plan view showing the configuration of the
具体的には、保持部56は、下面56a1側に吸着部56a2が設けられる。吸着部56a2には、吸引管56a3を介して真空ポンプ56a4が接続される。従って、保持部56の下面56a1は、真空ポンプ56a4の作動によって上ウェハW1や下ウェハW2を真空吸着により保持する。これにより、保持部56は、上ウェハW1等を確実に保持することができる。
Specifically, the holding
また、保持部56は、上面56b1側にも吸着部56b2が設けられる。吸着部56b2には、吸引管56b3を介して真空ポンプ56b4が接続される。従って、保持部56の上面56b1は、真空ポンプ56b4の作動によって上ウェハW1等を吸着可能に構成される。
Further, the holding
反転機構57は、たとえばモータなどを備えるとともに、保持部56に接続され、保持部56によって保持された上ウェハW1等の表裏面を反転させる。ここで、反転用トランジション55の反転機構57は、たとえばテストモードにおいて、接合装置41によって接合されなかった上ウェハW1を反転させる。
The reversing
具体的には、接合面W1jを下面にした状態の上ウェハW1が、搬送装置61によって反転用トランジション55に搬送され、吸着部56a2によって保持される。次に、反転機構57は、保持部56を反転させ、よって上ウェハW1は、接合面W1jを上面にした状態とされる。かかる状態の上ウェハW1を、図5A,5Bにおいて想像線で示した。なお、反転用トランジション55が用いられるテストモードについては後述する。
Specifically, the upper wafer W1 with the bonding surface W1j facing down is transferred to the reversing
次に、搬送装置61の構成について図6A,6Bを参照しつつ説明する。図6Aは、搬送装置61の構成を示す模式平面図であり、図6Bは、搬送装置61の構成を示す模式側面図である。
Next, the configuration of the
図6Bに示すように、搬送装置61は、第1保持部62aと、第1保持部62aの下方に設けられる第2保持部62bと、第1駆動部64とを備える。なお、第1保持部62aおよび第2保持部62bとしては、上ウェハW1等の径よりも横幅が小さい二股形状のフォークを用いることができるが、これに限られない。
As shown in FIG. 6B, the
本実施形態において、第1保持部62aは、接合面W1jを下面にした上ウェハW1の保持に用いられる。一方、第2保持部62bは、接合面W2jを上面にした下ウェハW2、接合面W1jを上面にした上ウェハW1、および重合ウェハTなどの保持に用いられる。なお、上記した第1保持部62aおよび第2保持部62bによって保持される各ウェハの種類は、例示であって限定されるものではなく、たとえば、第1保持部62aが重合ウェハTを保持してもよい。
In the present embodiment, the
第1保持部62aは、下面62a1側に吸着部62a2(図6Aにおいて破線で示す)が複数設けられる。吸着部62a2には、吸引管62a3を介して真空ポンプ62a4が接続される。従って、第1保持部62aは、真空ポンプ62a4の作動によって上ウェハW1を真空吸着により保持する。詳しくは、第1保持部62aは、接合面W1jを下面にした上ウェハW1を非接合面W1n側(上面側)から真空吸着により保持する。
The
第2保持部62bは、上面62b1側に吸着部(図6A,6Bで見えず)が複数設けられる。かかる吸着部には、吸引管62b3(図6B参照)を介して真空ポンプ62b4が接続される。従って、第2保持部62bは、真空ポンプ62b4の作動によって下ウェハW2等を真空吸着により保持する。
The
詳しくは、第2保持部62bは、接合面W2jを上面にした下ウェハW2を上ウェハW1に対向させて非接合面W2n側(下面側)から真空吸着により保持する。また、図示は省略するが、第2保持部62bは、上記したように重合ウェハTも真空吸着により保持する。
Specifically, the
このように、第1保持部62aは、上ウェハW1を真空吸着により保持し、第2保持部62bは、下ウェハW2を真空吸着により保持する。これにより、第1、第2保持部62a,62bは、上ウェハW1や下ウェハW2を確実に保持することができる。
In this way, the
第1駆動部64は、第1保持部62aおよび第2保持部62bに接続される。第1駆動部64は、第1保持部62aおよび第2保持部62bをともに駆動し、基台65に対して鉛直方向、水平方向および鉛直軸周りに一体的に移動させる。なお、第1駆動部64は、図示は省略するが、モータなどの駆動源やベルトなどの動力伝達機構を含んでいる。
The
搬送装置61は、上記のように構成されることで、小型化することができる。すなわち、たとえば第1保持部62aおよび第2保持部62bに対してそれぞれ駆動部が接続されると、駆動部が2つとなり、搬送装置61が大型化する。しかしながら、本実施形態に係る搬送装置61にあっては、第1、第2保持部62a,62bが1つの第1駆動部64でともに駆動されることから、搬送装置61を小型化することができる。
The
また、搬送装置61は、接合装置41に対して上ウェハW1および下ウェハW2を搬送する場合、第1保持部62aによって上ウェハW1を保持し、第2保持部62bによって下ウェハW2を保持し、上ウェハW1および下ウェハW2を2枚一緒に搬送する。
When the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are transferred to the
詳しくは、図6Bに示すように、第1保持部62aは、接合面W1jを下面にした上ウェハW1を上面側から保持するとともに、第2保持部62bは、接合面W2jを上面にした下ウェハW2を上ウェハW1に対向させて下面側から保持する。
Specifically, as shown in FIG. 6B, the
これにより、接合装置41にあっては、上ウェハW1および下ウェハW2が接合処理を行うときと同じ向きで搬送されることとなる。そのため、接合装置41にあっては、たとえば上ウェハW1の向きを反転させる処理を要しないことから、結果として接合装置41における接合処理の時間を短縮することができる。
As a result, in the
さらに、搬送装置61は、複数(ここでは4つ)の位置検出部70a〜70dを備える。位置検出部70a〜70dは、たとえば基台65に固定されるものとする。位置検出部70a〜70dは、第1保持部62aや第2保持部62bに保持された上ウェハW1や下ウェハW2の周縁の位置をそれぞれ異なる位置で検出する。
Further, the
具体的には、位置検出部70a〜70dは、投光部71と受光部72とをそれぞれ備える。投光部71および受光部72は、第1保持部62aや第2保持部62bに保持された上ウェハW1や下ウェハW2を上下から挟む位置に配置される。すなわち、位置検出部70a〜70dは、第1保持部62aや第2保持部62bに保持された上ウェハW1や下ウェハW2の面(たとえば接合面W1j,W2jや非接合面W1n,W2n)に対して垂直な方向に配置される。
Specifically, the
なお、投光部71および受光部72の配置は、上記の例に限定されない。たとえば、投光部71が上ウェハW1等の上方に配置され、受光部72が上ウェハW1等の下方に配置されてもよい。なお、受光部72としては、複数の受光素子が直線状に配列されたラインセンサを用いることができるが、これに限定されるものではない。
The arrangement of the
受光部72は、投光部71から照射される光を受光素子によって受光するが、投光部71と受光部72との間に上ウェハW1等が存在すると、光が上ウェハW1等によって部分的に遮られる。
The
これにより、受光部72においては、受光する受光素子と受光しない受光素子とで受光量に差が生じる。位置検出部70a〜70dは、かかる受光量の差に基づいて上ウェハW1等の周縁の位置を検出する。位置検出部70a〜70dは、検出結果を示す信号を、後述する制御装置100(図1参照)へ送出する。なお、上ウェハW1等の周縁の位置を、位置検出部70a〜70dによって検出する処理については後述する。
As a result, in the
図1の説明に戻ると、接合システム1は、制御装置100を備える。制御装置100は、接合システム1の動作を制御する。かかる制御装置100は、たとえばコンピュータであり、図示しない制御部および記憶部を備える。記憶部には、接合処理等の各種処理を制御するプログラムや各種処理で用いられるデータなどが格納される。制御部は記憶部に記憶されたプログラムなどを読み出して実行することによって接合システム1の動作を制御する。
Returning to the description of FIG. 1, the joining system 1 includes a
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって、その記録媒体から制御装置100の記憶部にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記録媒体としては、たとえばハードディスク(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ィスク(MO)、メモリカードなどがある。
The program may be recorded in a computer-readable recording medium, and may be installed in the storage unit of the
ここで、上記した基板温調装置42について、図7を参照して詳しく説明する。図7は、基板温調装置42の構成を示す模式側面図である。
Here, the substrate
基板温調装置42には、搬送装置61によって、接合面W1jを下面にした上ウェハW1および接合面W2jを上面にした下ウェハW2が搬送され、上ウェハW1および下ウェハW2をそれぞれ温度調節する。具体的には、図7に示すように、基板温調装置42は、第1温調保持プレート42aと、第2温調保持プレート42bとを備える。
The substrate
第1温調保持プレート42aは、接合前の上ウェハW1、詳しくは、親水化後で接合される前の上ウェハW1を保持する。具体的には、第1温調保持プレート42aは、上ウェハW1を保持する保持面42a1に、複数の保持ピン42a2が設けられる。保持ピン42a2は、第1温調保持プレート42aの保持面42a1に対して昇降自在に構成される。
The first temperature
また、保持ピン42a2には、吸引管42a3を介して真空ポンプ42a4が接続される。従って、第1温調保持プレート42aは、真空ポンプ42a4の作動によって上ウェハW1を真空吸着により保持する。なお、上ウェハW1は、第1温調保持プレート42aの保持ピン42a2にその非接合面W1nが吸着保持されるものとする。
A vacuum pump 42a4 is connected to the holding pin 42a2 via a suction pipe 42a3. Therefore, the first temperature
さらに、第1温調保持プレート42aには、第1温調機構42a5が内蔵される。第1温調機構42a5には、たとえば、温度調節された冷却水などの冷媒が流通している。従って、第1温調保持プレート42aは、第1温調機構42a5の冷却温度を調節したり、保持ピン42a2を昇降させて上ウェハW1との離間距離を調節したりすることで、上ウェハW1の温度を調節する。
Furthermore, the 1st temperature control mechanism 42a5 is incorporated in the 1st temperature
第2温調保持プレート42bは、保持面42b1が第1温調保持プレート42aの保持面42a1に対向するように配置され、接合前の下ウェハW2、詳しくは、親水化後で接合される前の下ウェハW2を保持する。具体的には、第2温調保持プレート42bは、下ウェハW2を保持する保持面42b1に、複数の保持ピン42b2が設けられる。保持ピン42b2は、第2温調保持プレート42bの保持面42b1に対して昇降自在に構成される。
The second temperature
また、保持ピン42b2には、吸引管42b3を介して真空ポンプ42b4が接続される。従って、第2温調保持プレート42bは、真空ポンプ42b4の作動によって下ウェハW2を真空吸着により保持する。なお、下ウェハW2は、保持ピン42b2にその非接合面W2nが吸着保持されるものとする。また、上記では、第2温調保持プレート42bは、下ウェハW2を吸着により保持するようにしたが、これに限られず、たとえば真空ポンプ42b4や吸引管42b3を除去し、載置により下ウェハW2を保持するようにしてもよい。
A vacuum pump 42b4 is connected to the holding pin 42b2 via a suction pipe 42b3. Therefore, the second temperature
第2温調保持プレート42bには、第2温調機構42b5が内蔵される。第2温調機構42b5には、たとえば冷媒が流通している。また、第2温調保持プレート42bの保持面42b1には、下ウェハW2を支持可能な複数のプロキシミティピン42b7が設けられる。
The second temperature control mechanism 42b5 is built in the second temperature
上記のように構成された第2温調保持プレート42bにあっては、搬送された下ウェハW2を保持ピン42b2で保持し、続いて保持ピン42b2の先端がプロキシミティピン42b7よりも低くなるまで、保持ピン42b2を下降させる。これにより、下ウェハW2がプロキシミティピン42b7に支持され、下ウェハW2と第2温調保持プレート42bの保持面42b1との間に適宜な空隙が確保される。このように、第2温調保持プレート42bは、下ウェハW2と適宜な離間距離を保った状態で、下ウェハW2の温度を調節する。
In the second temperature
なお、上記した第2温調保持プレート42bでは、プロキシミティピン42b7を用いたが、これに限られず、たとえばプロキシミティピン42b7を除去し、保持ピン42b2を下ウェハW2と適宜な離間距離となる位置まで下降させて維持することで、下ウェハW2の温度を調節してもよい。
Although the proximity pin 42b7 is used in the second temperature
なお、上記した第1、第2温調機構42a5,42b5としては、冷却ジャケットなどを用いることができるが、これに限定されるものではなく、たとえばヒータなどその他の種類の温調機構であってもよい。 A cooling jacket or the like can be used as the first and second temperature adjustment mechanisms 42a5 and 42b5 described above, but the invention is not limited to this, and other types of temperature adjustment mechanisms such as a heater may be used. Good.
上記のように構成された基板温調装置42は、接合前の下ウェハW2が接合前の上ウェハW1の温度よりも高い温度となるように温度調節する。これにより、スケーリングを抑制することができる。
The substrate
スケーリングとは、たとえば接合された重合ウェハTにおいて、上ウェハW1と下ウェハW2の中心部が合致していても、その周縁部では水平方向に位置ずれが生じる現象である。かかる現象は、後述するように、上ウェハW1と下ウェハW2を接合する際、押動部材250(図14D参照)によって上ウェハW1の中心部W1aを下ウェハW2の中心部W2a側に下降させるので、上ウェハW1が下方に凸状に反って伸びるために発生する。 Scaling is a phenomenon in which, for example, in a bonded overlapped wafer T, even if the center portions of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are aligned with each other, the peripheral portions of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are misaligned in the horizontal direction. As described later, this phenomenon causes the central portion W1a of the upper wafer W1 to descend toward the central portion W2a of the lower wafer W2 by the pushing member 250 (see FIG. 14D) when the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are bonded to each other. Therefore, it occurs because the upper wafer W1 warps and extends downward.
そこで、本実施形態に係る基板温調装置42にあっては、接合前の下ウェハW2が接合前の上ウェハW1の温度よりも高い温度となるように温度調節し、下ウェハW2を膨張させる。これにより、上ウェハW1と下ウェハW2の周縁部の水平方向の位置ずれ(スケーリング)を効果的に抑制することができる。
Therefore, in the substrate
なお、上記では、基板温調装置42は、接合前の下ウェハW2が接合前の上ウェハW1の温度よりも高い温度となるように温度調節したが、これは例示であって限定されるものではなく、たとえば下ウェハW2と上ウェハW1とで同じ温度となるようにしてもよい。
In the above description, the substrate
なお、上記では、基板温調装置42は、上ウェハW1および下ウェハW2の両方を温度調節するようにしたが、これに限られず、上ウェハW1および下ウェハW2のうちいずれか一方を温度調節するようにしてもよい。
In the above description, the substrate
また、上記したように、基板温調装置42は、温調エアの流れ方向において接合装置41の下流側に配置される(図1参照)。従って、基板温調装置42および接合装置41の周辺の温度環境は、同様なものとなる。これにより、基板温調装置42によって温度調節された上ウェハW1および下ウェハW2が接合装置41へ搬送される際、温度環境によってウェハ温度が下がるなどの影響を可及的に抑制することができ、よって上ウェハW1および下ウェハW2の温度管理を容易に行うことが可能となる。
Further, as described above, the substrate
<2.接合装置の構成>
次に、接合装置41の構成について図8〜図13を参照して説明する。図8は、接合装置41の構成を示す模式平面図であり、図9は、同模式側面図である。また、図10は、接合装置41の内部構成を示す模式側面図である。
<2. Structure of joining device>
Next, the configuration of the joining
図8に示すように、接合装置41は、内部を密閉可能な処理容器190を有する。処理容器190の搬送領域60側の側面には、上ウェハW1、下ウェハW2および重合ウェハTの搬入出口191が形成され、当該搬入出口191には開閉シャッタ192が設けられる。
As shown in FIG. 8, the joining
図9に示すように、処理容器190の内部には、上チャック230と下チャック231とが設けられる。上チャック230は、上ウェハW1を上方から吸着保持する。また、下チャック231は、上チャック230の下方に設けられ、下ウェハW2を下方から吸着保持する。
As shown in FIG. 9, an
上チャック230は、図9に示すように、処理容器190の天井面に設けられた支持部材280に支持される。
As shown in FIG. 9, the
支持部材280には、下チャック231に保持された下ウェハW2の接合面W2jを撮像する上部撮像部281(図10参照)が設けられる。上部撮像部281は、上チャック230に隣接して設けられる。
The
図8、図9および図10に示すように、下チャック231は、当該下チャック231の下方に設けられた第1下チャック移動部290に支持される。第1下チャック移動部290は、後述するように下チャック231を水平方向(Y軸方向)に移動させる。また、第1下チャック移動部290は、下チャック231を鉛直方向に移動自在、かつ鉛直軸回りに回転可能に構成される。
As shown in FIGS. 8, 9 and 10, the
第1下チャック移動部290には、上チャック230に保持された上ウェハW1の接合面W1jを撮像する下部撮像部291が設けられている。下部撮像部291は、下チャック231に隣接して設けられる。
The first lower
図8、図9および図10に示すように、第1下チャック移動部290は、当該第1下チャック移動部290の下面側に設けられ、水平方向(Y軸方向)に延伸する一対のレール295,295に取り付けられる。第1下チャック移動部290は、レール295に沿って移動自在に構成される。
As shown in FIGS. 8, 9 and 10, the first lower
一対のレール295,295は、第2下チャック移動部296に設けられる。第2下チャック移動部296は、当該第2下チャック移動部296の下面側に設けられ、水平方向(X軸方向)に延伸する一対のレール297,297に取り付けられる。そして、第2下チャック移動部296は、レール297に沿って移動自在に、すなわち下チャック231を水平方向(X軸方向)に移動させるように構成される。なお、一対のレール297,297は、処理容器190の底面に設けられた載置台298上に設けられる。
The pair of
次に、上チャック230と下チャック231の構成について図11〜図13を参照して説明する。図11は、上チャック230および下チャック231の構成を示す模式側面図である。また、図12は、上チャック230を下方から見た場合の模式平面図であり、図13は、下チャック231を上方から見た場合の模式平面図である。
Next, configurations of the
図11に示すように、上チャック230は、複数、たとえば3つの領域230a,230b,230cに区画される。これら領域230a,230b,230cは、図12に示すように、上チャック230の中心部から周縁部(外周部)に向けてこの順で設けられる。領域230aは平面視において円形状を有し、領域230b,230cは平面視において環状形状を有する。
As shown in FIG. 11, the
各領域230a,230b,230cには、図11に示すように上ウェハW1を吸着保持するための吸引管240a,240b,240cがそれぞれ独立して設けられる。各吸引管240a,240b,240cには、異なる真空ポンプ241a,241b,241cがそれぞれ接続される。このように、上チャック230は、各領域230a,230b,230c毎に上ウェハW1の真空引きを設定可能に構成されている。
As shown in FIG. 11,
また、上チャック230は、鉛直方向に昇降自在な複数の保持ピン245を備える。保持ピン245には、真空ポンプ246が接続される。すなわち、保持ピン245は、真空ポンプ246の作動によって上ウェハW1を真空吸着により保持することができる。
Further, the
従って、上チャック230にあっては、たとえば、保持ピン245が保持面から突出された状態で上ウェハW1を吸着して受け取り、その後保持ピン245が上昇して上ウェハW1を保持面に接触させる。続いて上チャック230にあっては、真空ポンプ241a,241b,241cが作動し、図11に示すように、各領域230a,230b,230cにおいて上ウェハW1を吸着保持する。
Therefore, in the
また、上チャック230の中心部には、当該上チャック230を厚み方向に貫通する貫通孔243が形成される。この上チャック230の中心部は、当該上チャック230に吸着保持される上ウェハW1の中心部W1aに対応している。そして、貫通孔243には、後述する押動部材250の押動ピン251が挿通するようになっている。
Further, a through
上チャック230の上面には、上ウェハW1の中心部を押圧する押動部材250が設けられる。押動部材250は、シリンダ構造を有し、押動ピン251と当該押動ピン251が昇降する際のガイドとなる外筒252とを有する。押動ピン251は、たとえばモータを内蔵した駆動部(図示せず)によって、貫通孔243を挿通して鉛直方向に昇降自在になっている。そして、押動部材250は、後述する上ウェハW1および下ウェハW2の接合時に、上ウェハW1の中心部W1aと下ウェハW2の中心部W2aとを当接させて押圧することができる。
A pushing
下チャック231は、図13に示すように、複数、たとえば2つの領域231a、231bに区画される。これら領域231a、231bは、下チャック231の中心部から周縁部に向けてこの順で設けられる。そして、領域231aは平面視において円形状を有し、領域231bは平面視において環状形状を有する。
As shown in FIG. 13, the
各領域231a、231bには、図11に示すように下ウェハW2を吸着保持するための吸引管260a、260bがそれぞれ独立して設けられる。各吸引管260a、260bには、異なる真空ポンプ261a、261bがそれぞれ接続される。このように、下チャック231は、各領域231a、231b毎に下ウェハW2の真空引きを設定可能に構成されている。
As shown in FIG. 11,
また、下チャック231は、鉛直方向に昇降自在な複数の保持ピン265を備える。下チャック231にあっては、たとえば、保持ピン265が保持面から突出された状態で下ウェハW2を載置して受け取り、その後保持ピン265が下降して下ウェハW2を保持面に接触させる。続いて下チャック231にあっては、真空ポンプ261a,261bが作動し、図11に示すように、各領域231a,231bにおいて下ウェハW2を吸着保持する。なお、上記では、保持ピン265は、載置により下ウェハW2を保持するようにしたが、これに限られず、上チャック230の保持ピン245と同様、吸着により下ウェハW2を保持してもよい。
In addition, the
また、下チャック231の周縁部には、上ウェハW1、下ウェハW2および重合ウェハTが当該下チャック231から飛び出したり、滑落したりすることを防止するストッパ部材263が複数箇所、たとえば5箇所に設けられる。
In addition,
<3.接合装置におけるウェハの位置調節および接合動作>
次に、上述のように構成された接合装置41における上ウェハW1および下ウェハW2の位置調節、および、上ウェハW1と下ウェハW2との接合動作について、具体的に説明する。図14A〜図14Hは、接合装置41の動作説明図である。
<3. Wafer position adjustment and bonding operation in bonding apparatus>
Next, the position adjustment of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 and the bonding operation between the upper wafer W1 and the lower wafer W2 in the
ここで、図14A〜図14Hに示す上ウェハW1および下ウェハW2は、接合面W1j,W2jに対してそれぞれ改質処理および親水化処理が施されているものとする。また、上ウェハW1は、上チャック230にその非接合面W1nが吸着保持され、下ウェハW2は、下チャック231にその非接合面W2nが吸着保持されているものとする。
Here, in the upper wafer W1 and the lower wafer W2 shown in FIGS. 14A to 14H, it is assumed that the bonding surfaces W1j and W2j are subjected to the modification treatment and the hydrophilic treatment, respectively. Further, the upper wafer W1 is assumed to have its non-bonding surface W1n suction-held by the
そして、上チャック230に保持された上ウェハW1と下チャック231に保持された下ウェハW2との水平方向の位置調節が行われる。
Then, the position adjustment of the upper wafer W1 held by the
図14Aに示すように、上ウェハW1の接合面W1jには予め定められた複数、たとえば3点の基準点A1〜A3が形成され、同様に下ウェハW2の接合面W2jには予め定められた複数、たとえば3点の基準点B1〜B3が形成される。これら基準点A1〜A3,B1〜B3としては、たとえば上ウェハW1および下ウェハW2上に形成された所定のパターンがそれぞれ用いられる。なお、基準点の数は任意に設定可能である。 As shown in FIG. 14A, a predetermined plurality of, for example, three reference points A1 to A3 are formed on the bonding surface W1j of the upper wafer W1, and similarly, the bonding surface W2j of the lower wafer W2 is predetermined. A plurality of, for example, three reference points B1 to B3 are formed. As the reference points A1 to A3 and B1 to B3, for example, predetermined patterns formed on the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are used, respectively. The number of reference points can be set arbitrarily.
まず、図14Aに示すように、上部撮像部281および下部撮像部291の水平方向位置の調節を行う。具体的には、下部撮像部291が上部撮像部281の略下方に位置するように、第1下チャック移動部290と第2下チャック移動部296によって下チャック231を水平方向に移動させる。そして、上部撮像部281と下部撮像部291とで共通のターゲットXを確認し、上部撮像部281と下部撮像部291の水平方向位置が一致するように、下部撮像部291の水平方向位置が微調節される。
First, as shown in FIG. 14A, the horizontal positions of the
次に、図14Bに示すように、第1下チャック移動部290によって下チャック231を鉛直上方に移動させた後、上チャック230と下チャック231の水平方向位置の調節が行われる。
Next, as shown in FIG. 14B, after the
具体的には、第1下チャック移動部290と第2下チャック移動部296によって下チャック231を水平方向に移動させながら、上部撮像部281を用いて下ウェハW2の接合面W2jの基準点B1〜B3を順次撮像する。同時に、下チャック231を水平方向に移動させながら、下部撮像部291を用いて上ウェハW1の接合面W1jの基準点A1〜A3を順次撮像する。なお、図14Bは上部撮像部281によって下ウェハW2の基準点B1を撮像するとともに、下部撮像部291によって上ウェハW1の基準点A1を撮像する様子を示している。
Specifically, while the
撮像された画像データは、制御装置100に出力される。制御装置100では、上部撮像部281で撮像された画像データと下部撮像部291で撮像された画像データとに基づいて、上ウェハW1の基準点A1〜A3と下ウェハW2の基準点B1〜B3とがそれぞれ合致するように、第1、第2下チャック移動部290,296によって下チャック231の水平方向位置を調節させる。こうして上チャック230と下チャック231の水平方向位置が調節され、上ウェハW1と下ウェハW2の水平方向位置が調節される。
The captured image data is output to the
次に、図14Cに示すように、第1下チャック移動部290によって下チャック231を鉛直上方に移動させて、上チャック230と下チャック231の鉛直方向位置の調節が行われ、当該上チャック230に保持された上ウェハW1と下チャック231に保持された下ウェハW2との鉛直方向位置の調節が行われる。このとき、下ウェハW2の接合面W2jと上ウェハW1の接合面W1jとの間隔は所定の距離、たとえば80μm〜200μmになっている。
Next, as shown in FIG. 14C, the first lower
このように構成することで、上ウェハW1と下ウェハW2とに対し、水平方向位置および鉛直方向位置の調節を高精度に行うことが可能となる。 With this configuration, the horizontal position and the vertical position of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 can be adjusted with high accuracy.
図14Dは、上述した水平方向位置および鉛直方向位置の調節が終わった後の上チャック230、上ウェハW1、下チャック231および下ウェハW2の様子を示している。図14Dに示すように、上ウェハW1は、上チャック230のすべての領域230a、230b、230cにおいて真空引きされて保持され、下ウェハW2も下チャック231のすべての領域231a、231bにおいて真空引きされて保持されている。
FIG. 14D shows a state of the
次に、上ウェハW1と下ウェハW2とを分子間力により接合する接合処理が行われる。接合処理では、具体的には、真空ポンプ241aの作動を停止して、図14Eに示すように、領域230aにおける吸引管240aからの上ウェハW1の真空引きを停止する。このとき、領域230b,230cでは、上ウェハW1が真空引きされて吸着保持されている。その後、押動部材250の押動ピン251を下降させることによって、上ウェハW1の中心部W1aを押圧しながら当該上ウェハW1を下降させる。このとき、押動ピン251には、上ウェハW1がない状態で当該押動ピン251が70μm移動するような荷重、たとえば200gがかけられる。そして、押動部材250によって、上ウェハW1の中心部W1aと下ウェハW2の中心部W2aを当接させて押圧する。
Next, a bonding process for bonding the upper wafer W1 and the lower wafer W2 with an intermolecular force is performed. In the bonding process, specifically, the operation of the
これにより、押圧された上ウェハW1の中心部W1aと下ウェハW2の中心部W2aとの間で接合が開始する(図14E中の太線部)。すなわち、上ウェハW1の接合面W1jと下ウェハW2の接合面W2jはそれぞれ改質されているため、まず、接合面W1j,W2j間にファンデルワールス力(分子間力)が生じ、当該接合面W1j,W2j同士が接合される。さらに、上ウェハW1の接合面W1jと下ウェハW2の接合面W2jはそれぞれ親水化されているため、接合面W1j,W2j間の親水基が水素結合し、接合面W1j,W2j同士が強固に接合される。 As a result, bonding is started between the pressed central portion W1a of the upper wafer W1 and the pressed central portion W2a of the lower wafer W2 (thick line portion in FIG. 14E). That is, since the bonding surface W1j of the upper wafer W1 and the bonding surface W2j of the lower wafer W2 are modified, first, a Van der Waals force (intermolecular force) is generated between the bonding surfaces W1j and W2j, and the bonding surface concerned. W1j and W2j are joined together. Further, since the bonding surface W1j of the upper wafer W1 and the bonding surface W2j of the lower wafer W2 are hydrophilized, the hydrophilic groups between the bonding surfaces W1j and W2j are hydrogen-bonded, and the bonding surfaces W1j and W2j are strongly bonded to each other. To be done.
その後、図14Fに示すように、押動部材250によって上ウェハW1の中心部W1aと下ウェハW2の中心部W2aを押圧した状態で、真空ポンプ241bの作動を停止して、領域230bにおける吸引管240bからの上ウェハW1の真空引きを停止する。
Thereafter, as shown in FIG. 14F, with the pushing
これにより、領域230bに保持されていた上ウェハW1が下ウェハW2上に落下する。さらにその後、真空ポンプ241cの作動を停止して、領域230cにおける吸引管240cからの上ウェハW1の真空引きを停止する。このように上ウェハW1の中心部W1aから周縁部W1bに向けて、上ウェハW1の真空引きを段階的に停止し、上ウェハW1が下ウェハW2上に段階的に落下して当接する。そして、上述した接合面W1j,W2j間のファンデルワールス力と水素結合による接合が中心部W1aから周縁部W1bに向けて順次拡がる。
As a result, the upper wafer W1 held in the
こうして、図14Gに示すように上ウェハW1の接合面W1jと下ウェハW2の接合面W2jとが全面で当接し、上ウェハW1と下ウェハW2とが接合される。 Thus, as shown in FIG. 14G, the bonding surface W1j of the upper wafer W1 and the bonding surface W2j of the lower wafer W2 abut on the entire surface, and the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are bonded.
その後、図14Hに示すように、押動部材250を上チャック230まで上昇させる。また、下チャック231において吸引管260a、260bからの下ウェハW2の真空引きを停止して、下チャック231による下ウェハW2の吸着保持を解除する。これにより、接合装置41での接合処理が終了する。
Then, as shown in FIG. 14H, the pushing
<4.接合システムの具体的動作(通常モード)>
次に、以上のように構成された接合システム1の具体的な動作について図15を参照して説明する。図15は、接合システム1が実行する処理の処理手順の一部を示すフローチャートである。なお、図15に示す各種の処理は、制御装置100による制御に基づいて実行される。また、図15に示す処理は、接合システム1の接合装置41において通常の接合処理が行われる「通常モード」での処理である。
<4. Specific operation of the joining system (normal mode)>
Next, a specific operation of the joining system 1 configured as above will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a flowchart showing a part of a processing procedure of processing executed by the joining system 1. The various processes shown in FIG. 15 are executed under the control of the
まず、複数枚の上ウェハW1を収容したカセットC1、複数枚の下ウェハW2を収容したカセットC2、および空のカセットC3が、搬入出ステーション2の所定の載置板11に載置される。その後、搬送装置22によりカセットC1内の上ウェハW1が取り出され、処理ステーション3の第3処理ブロックG3のトランジション53へ搬送される。
First, the cassette C1 accommodating a plurality of upper wafers W1, the cassette C2 accommodating a plurality of lower wafers W2, and the empty cassette C3 are mounted on a predetermined mounting
次に、上ウェハW1は、搬送装置61によって第1処理ブロックG1のロードロック室31へ搬送され、トランジション31a1に載置されて受け渡しが行われる(ステップS101)。次いで、ロードロック室31は、ゲートバルブ36aが閉鎖された後、真空ポンプ31cが作動して減圧されて減圧雰囲気となる(ステップS102)。
Next, the upper wafer W1 is transferred to the
次に、上ウェハW1は、搬送室32の改質用搬送装置32aによってロードロック室31から表面改質装置33へ搬送される。表面改質装置33では、減圧雰囲気下において、処理ガスである酸素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。この酸素イオンが上ウェハW1の接合面W1jに照射されて、当該接合面W1jがプラズマ処理される。これにより、上ウェハW1の接合面W1jは改質される(ステップS103)。
Next, the upper wafer W1 is transferred from the
次に、上ウェハW1は、改質用搬送装置32aによって表面改質装置33からロードロック室31へ搬送され、トランジション31a2に載置される。そして、ロードロック室31は、ゲートバルブ36aが開放されることで、減圧雰囲気から大気雰囲気へ切り替えられ、上ウェハW1の受け渡しが行われる(ステップS104)。なお、ロードロック室31は、上記のように、大気雰囲気とされるが、搬送室32や表面改質装置33は、減圧雰囲気のままとされる。
Next, the upper wafer W1 is transferred from the
次に、上ウェハW1は、搬送装置61によってロードロック室31から表面親水化装置34へ搬送される。表面親水化装置34では、スピンチャックに保持された上ウェハW1を回転させながら、当該上ウェハW1上に純水を供給する。そうすると、供給された純水は上ウェハW1の接合面W1j上を拡散し、表面改質装置33において改質された上ウェハW1の接合面W1jに水酸基(シラノール基)が付着して当該接合面W1jが親水化される。また、当該純水によって、上ウェハW1の接合面W1jが洗浄される(ステップS105)。
Next, the upper wafer W1 is transferred from the
次に、親水化された上ウェハW1は、搬送装置61によって位置調節装置51へ搬送される。そして、位置調節装置51によって、上ウェハW1の水平方向の向きが調節される(ステップS106)。
Next, the hydrophilized upper wafer W1 is transferred to the
その後、上ウェハW1は、位置調節装置51の基台反転部51dによって表裏面を反転させられ、接合面W1jを下面にした状態とされる(ステップS107)。次に、接合面W1jを下面にした上ウェハW1は、搬送装置61によって基板温調装置42へ搬送され、基板温調装置42の第1温調保持プレート42aに吸着保持される。これにより、上ウェハW1の温度が調節される(ステップS108)。
After that, the upper wafer W1 has its front and back surfaces inverted by the
上記したステップS101〜S106,S108の処理は、下ウェハW2に対しても行われる。すなわち、まず、搬送装置22によりカセットC2内の下ウェハW2が取り出され、処理ステーション3のトランジション54へ搬送される。
The processes of steps S101 to S106 and S108 described above are also performed on the lower wafer W2. That is, first, the lower wafer W2 in the cassette C2 is taken out by the
次に、下ウェハW2は、搬送装置61によってロードロック室31へ搬送されて受け渡しが行われる(ステップS109)。次いで、ロードロック室31は、減圧されて減圧雰囲気となる(ステップS110)。
Next, the lower wafer W2 is transferred to the
次に、下ウェハW2は、改質用搬送装置32aによってロードロック室31から表面改質装置33へ搬送され、接合面W2jが改質される(ステップS111)。次に、下ウェハW2は、改質用搬送装置32aによって表面改質装置33からロードロック室31へ搬送される。ロードロック室31は、減圧雰囲気から大気雰囲気へ切り替えられ、下ウェハW2の受け渡しが行われる(ステップS112)。
Next, the lower wafer W2 is transferred from the
次に、下ウェハW2は、搬送装置61によってロードロック室31から表面親水化装置34へ搬送され、接合面W2jが親水化されるとともに、洗浄される(ステップS113)。
Next, the lower wafer W2 is transferred from the
次に、親水化された下ウェハW2は、搬送装置61によって位置調節装置51へ搬送され、水平方向の向きが調節される(ステップS114)。なお、このときの下ウェハW2は、接合面W2jを上面にした状態である。
Next, the hydrophilized lower wafer W2 is transferred to the
次に、接合面W2jを上面にした下ウェハW2は、基板温調装置42へ搬送されて第2温調保持プレート42bに吸着保持され、温度が調節される(ステップS115)。なお、基板温調装置42では、たとえば、下ウェハW2が上ウェハW1よりも高い温度となるように調節される。
Next, the lower wafer W2 having the bonding surface W2j as the upper surface is transferred to the substrate
なお、上記したステップS101〜S106,S109〜S115において、搬送装置61による上ウェハW1および下ウェハW2の搬送は、第2保持部62bによって行われ、ステップS107,S108において、反転されて接合面W1jを下面にした上ウェハW1の搬送は、第1保持部62aによって行われるが、これに限定されるものではない。
In steps S101 to S106 and S109 to S115 described above, the transfer of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 by the
接合システム1にあっては続いて、上ウェハW1および下ウェハW2が2枚とも、搬送装置61によって接合装置41へ搬送され、上ウェハW1は接合装置41の上チャック230に、下ウェハW2は下チャック231にそれぞれ受け渡される。このとき、制御装置100は、上ウェハW1および下ウェハW2を上チャック230および下チャック231に対して適切な位置で受け渡すため、保持している上ウェハW1および下ウェハW2の位置を位置検出部70a〜70dを用いて検出しておく。
In the bonding system 1, subsequently, both the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are transferred to the
しかしながら、位置検出部70a〜70dは、上記したように、保持された上ウェハW1や下ウェハW2の面に対して垂直な方向に配置される。そのため、たとえば上ウェハW1および下ウェハW2が2枚重なった状態で保持されている場合、検出された周縁の位置が、上ウェハW1のものであるか、下ウェハW2のものであるかを判定することは難しい。
However, as described above, the
そこで、本実施形態にあっては、上ウェハW1および下ウェハW2の2枚を搬送装置61によって接合装置41へ搬送する際、いずれか1枚が保持されるタイミングで、位置検出を行うようにした。これにより、制御装置100は、搬送装置61によって保持されている上ウェハW1および下ウェハW2の周縁の位置を正確に検出でき、上チャック230および下チャック231に対して適切な位置で受け渡すことができる。
Therefore, in the present embodiment, when two wafers, the upper wafer W1 and the lower wafer W2, are transferred to the
具体的に説明すると、搬送装置61は、まず第1温調保持プレート42aに吸着保持されている上ウェハW1を第1保持部62aで受け取る(ステップS116)。このとき、搬送装置61は上ウェハW1を1枚保持した状態であるため、位置検出部70a〜70dは、上ウェハW1の周縁の位置を検出する。これにより、制御装置100は、検出された上ウェハW1の周縁の位置に基づき、保持されている上ウェハW1の位置を検出することができる。
More specifically, the
続いて、搬送装置61は、第2温調保持プレート42bに吸着保持されている下ウェハW2を第2保持部62bで受け取る(ステップS117)。次に、搬送装置61は、上ウェハW1および下ウェハW2の2枚を接合装置41へ搬送する(ステップS118)。
Then, the
次に、第1保持部62aは、先に検出された上ウェハW1の位置に基づいて上ウェハW1を上チャック230の下方の適切な位置に移動させ、そして上ウェハW1を上チャック230に吸着保持させる(ステップS119)。
Next, the
ここで、搬送装置61にあっては、下ウェハW2の1枚を保持している状態となることから、位置検出部70a〜70dは、下ウェハW2の周縁の位置を検出する。これにより、制御装置100は、検出された下ウェハW2の周縁の位置に基づき、保持されている下ウェハW2の位置を検出することができる。
Since the
次に、第2保持部62bは、検出された下ウェハW2の位置に基づいて下ウェハW2を下チャック231の上方の適切な位置に移動させ、そして下ウェハW2を下チャック231に吸着保持させる(ステップS120)。
Next, the
このように、本実施形態にあっては、搬送装置61が上ウェハW1および下ウェハW2のうちの1枚を保持するタイミングで、周縁の位置検出が行われるようにした。なお、上記では、上ウェハW1、下ウェハW2の順で位置を検出するようにしたが、これは例示であって限定されるものではなく、たとえば、ステップS116とステップS117の処理を入れ替え、ステップS119とステップS120の処理を入れ替えて、下ウェハW2、上ウェハW1の順で位置を検出するようにしてもよい。
As described above, in the present embodiment, the position of the peripheral edge is detected at the timing when the
続いて、接合装置41内において、上チャック230に保持された上ウェハW1と下チャック231に保持された下ウェハW2との水平方向の位置調節が行われる(ステップS121)。次に、上チャック230に保持された上ウェハW1と下チャック231に保持された下ウェハW2との鉛直方向位置の調節が行われる(ステップS122)。
Subsequently, in the
次に、押動部材250によって、上ウェハW1の中心部W1aと下ウェハW2の中心部W2aとが、当接されて押圧される(ステップS123)。そして、上ウェハW1と下ウェハW2とが分子間力によって接合される(ステップS124)。 Next, the center portion W1a of the upper wafer W1 and the center portion W2a of the lower wafer W2 are brought into contact and pressed by the pushing member 250 (step S123). Then, the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are bonded by the intermolecular force (step S124).
上ウェハW1と下ウェハW2とが接合された重合ウェハTは、たとえば、搬送装置61の第2保持部62bによってトランジション54に搬送される(ステップS125)。その後、搬入出ステーション2の搬送装置22によって所定の載置板11のカセットC3に搬送され、一連の処理が終了する。
The overlapped wafer T in which the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are bonded is transferred to the
<5.接合システムの具体的動作(テストモード)>
次に、テストモードについて説明する。本実施形態に係る接合システム1には、上記した「通常モード」の他に、接合システム1内での上ウェハW1や下ウェハW2の搬送状態を確認するための「テストモード」がある。
<5. Specific operation of bonding system (test mode)>
Next, the test mode will be described. The bonding system 1 according to the present embodiment has a "test mode" for confirming the transfer state of the upper wafer W1 and the lower wafer W2 in the bonding system 1, in addition to the "normal mode" described above.
テストモードでは、表面改質装置33や接合装置41において改質処理や接合処理は実際に行われない。従って、たとえば、カセットC1,C2から取り出された上ウェハW1や下ウェハW2は、接合装置41まで搬送された後、接合されることなく、カセットC1,C2へ戻されるものとする。
In the test mode, the
以下、接合システム1におけるテストモードでの処理について、図16を参照しつつ詳説する。図16は、テストモード時に接合システム1が実行する処理の処理手順の一部を示すフローチャートである。なお、通常モードと同じ処理については、説明を省略することがある。 Hereinafter, the processing in the test mode in the joining system 1 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 16 is a flowchart showing a part of a processing procedure of processing executed by the joining system 1 in the test mode. The description of the same processing as the normal mode may be omitted.
図16に示すように、上ウェハW1は、ステップS101,S102の処理を経て、ロードロック室31から表面改質装置33へ搬送される(ステップS103a)。なお、表面改質装置33では、実際の改質処理は実行されない。
As shown in FIG. 16, the upper wafer W1 is transferred from the
続いて、上ウェハW1は、搬送装置61によって表面親水化装置34へ搬送される(ステップS105a)。表面親水化装置34においても、親水化処理は行われない。そして、上ウェハW1は、ステップS106で水平方向の向きが調節された後、位置調節装置51の基台反転部51dによって表裏面を反転させられ、接合面W1jを下面にした状態とされる(ステップS107)。
Subsequently, the upper wafer W1 is transferred to the
他方、下ウェハW2も、搬送装置61によって表面改質装置33へ搬送され(ステップS111a)、その後、表面親水化装置34へ搬送されるが(ステップS113a)、いずれにおいても改質処理や親水化処理は行われない。
On the other hand, the lower wafer W2 is also transferred to the
その後、上ウェハW1や下ウェハW2は、基板温調装置42から接合装置41へ搬送される(ステップS118)。そして、ステップS119からS122までの処理によって、上ウェハW1は、接合面W1jを下面にした状態で上チャック230に吸着保持される一方、下ウェハW2は、接合面W2jを上面にした状態で下チャック231に吸着保持される(図14D参照)。
After that, the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are transferred from the substrate
テストモードでは接合処理は行われず、続いて、上ウェハW1および下ウェハW2は、接合装置41から搬送される(ステップS130)。ステップS130の処理では、たとえば図6Bに示すように、上ウェハW1は、接合面W1jを下面にした状態で第1保持部62aに吸着保持される一方、下ウェハW2は、接合面W2jを上面にした状態で第2保持部62bに吸着保持されつつ搬送される。
No bonding process is performed in the test mode, and subsequently, the upper wafer W1 and the lower wafer W2 are transferred from the bonding apparatus 41 (step S130). In the process of step S130, for example, as shown in FIG. 6B, the upper wafer W1 is sucked and held by the
ここで、上ウェハW1を収容するカセットC1にあっては、上記したように、上ウェハW1が、接合面W1jを上面にした状態で向きを揃えて収容される。そのため、接合面W1jを下面にした上ウェハW1は、第3処理ブロックG3の反転用トランジション55によって表裏面が反転させられる(ステップS131)。
Here, in the cassette C1 that houses the upper wafer W1, as described above, the upper wafer W1 is housed in the same orientation with the bonding surface W1j facing upward. Therefore, the upper wafer W1 having the bonding surface W1j as the lower surface has its front and back surfaces inverted by the
詳しくは、図5Bに示すように、テストモードで接合装置41から搬送された上ウェハW1は、反転用トランジション55の吸着部56a2によって保持される。続いて、上ウェハW1は、反転機構57が保持部56を反転させることで、表裏面が反転させられる。その後、上ウェハW1は、図5Bに想像線で示すように、カセットC1に収容されるときと同じ、接合面W1jを上面にした状態となり、そして搬送装置22によってカセットC1へ搬送され、そのまま収容される。
Specifically, as shown in FIG. 5B, the upper wafer W1 transported from the
このように、反転用トランジション55にあっては、テストモードにおいて接合面W1jを下面にした状態の上ウェハW1の表裏面を容易に反転させることができる。
As described above, in the
また、保持部56は、上面56b1および下面56a1において上ウェハW1等を保持可能に構成される。そのため、保持部56は、図5Bに示すように、下面56a1の吸着部56a2によって上ウェハW1を吸着した状態で、反転させられた場合、上面56b1の吸着部56b2が下方を向くこととなる。そのため、反転用トランジション55にあっては、次に戻ってくる上ウェハW1を受け取る準備ができることとなり、接合システム1における処理時間の短縮を図ることができる。
The holding
なお、下ウェハW2は、接合面W2jを上面にした状態であることから、第2保持部62bによって第3処理ブロックG3のトランジション54に搬送され、その後、搬送装置22によってカセットC2に戻され、一連のテストモードが終了する。
Since the lower wafer W2 is in a state where the bonding surface W2j is on the upper surface, the lower wafer W2 is transferred to the
上述してきたように、実施形態に係る接合システム1において、反転用トランジション55は、上ウェハW1等を収容するカセットC1〜C3(収容部の一例)と、上ウェハW1と下ウェハW2を接合する接合装置41に対して上ウェハW1等を搬送する搬送装置61との間で上ウェハW1等の受け渡しを行う。反転用トランジション55は、保持部56と、反転機構57とを備える。保持部56は、上ウェハW1等を保持する。反転機構57は、保持部56に接続され、保持部56によって保持された上ウェハW1等の表裏面を反転させる。これにより、反転用トランジション55にあっては、上ウェハW1等の表裏面を反転させることができる。
As described above, in the bonding system 1 according to the embodiment, the
なお、上述した実施形態では、ロードロック室31を1つとしたが、これに限られず、2つ以上であってもよい。また、ロードロック室31内のトランジション31a1,31a2は、1つまたは3つ以上であってもよい。
Although the number of the
また、上記した接合システム1にあっては、基板温調装置42が接合装置41に隣接して配置されるようにしたが、これに限られず、たとえば、第3処理ブロックG3など他の場所に配置されるようにしてもよい。また、接合システム1においては、基板温調装置42が除去されるように構成してもよい。
Further, in the bonding system 1 described above, the substrate
また、上記では、上ウェハW1等は真空吸着や載置により保持されるが、これに限定されるものではなく、たとえば機械的な保持を行うメカチャックや静電吸着力で保持する静電チャックなどに適宜変更してもよい。 Further, in the above, the upper wafer W1 and the like are held by vacuum suction or placement, but the invention is not limited to this. For example, a mechanical chuck that performs mechanical holding or an electrostatic chuck that holds by electrostatic attraction force is used. It may be changed as appropriate.
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications may be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.
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
31 ロードロック室
31a1,31a2 トランジション
32 搬送室
33 表面改質装置
34 表面親水化装置
41 接合装置
42 基板温調装置
42a 第1温調保持プレート
42b 第2温調保持プレート
55 反転用トランジション
61 搬送装置
62a 第1保持部
62b 第2保持部
64 第1駆動部
100 制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記接合装置において通常の接合処理が行われる通常モードのとき、前記基板の表裏面を反転させる反転部
を備え、
前記基板受け渡し装置は、
前記基板を保持する保持部と、
前記保持部に接続され、前記保持部によって保持された前記基板の表裏面を反転させる反転機構と
を備え、
前記反転機構は、
前記接合装置において前記基板の接合処理が行われず前記基板の搬送状態を確認するためのテストモードのとき、前記反転部によって表裏面が反転させられた後に前記基板搬送装置によって前記接合装置を経由するように搬送された前記基板の表裏面を反転させ、
前記反転機構による反転によって表裏面が元の状態となった前記基板が前記収容部に戻されて収容されること
を特徴とする接合システム。 A bonding system including a substrate transfer device that transfers the substrate between a container that stores the substrate and a substrate transfer device that transfers the substrate to a bonding device that bonds the substrates together,
An inversion unit that inverts the front and back surfaces of the substrate in a normal mode in which a normal bonding process is performed in the bonding apparatus.
Equipped with
The substrate transfer device is
A holder for holding the substrate,
A reversing mechanism that is connected to the holding unit and reverses the front and back surfaces of the substrate held by the holding unit ,
The reversing mechanism is
When the bonding apparatus does not perform the bonding process on the substrate and is in a test mode for confirming the transport state of the substrate, the front and back surfaces are reversed by the reversing unit, and then the substrate transfer apparatus passes through the bonding apparatus. Invert the front and back of the substrate transported as
The bonding system , wherein the substrate whose front and back surfaces are in the original state by the reversal by the reversing mechanism is returned to and accommodated in the accommodating portion .
上面および下面において前記基板を保持可能であること
を特徴とする請求項1に記載の接合システム。 The holding portion is
The bonding system according to claim 1, wherein the substrate can be held on an upper surface and a lower surface.
前記基板を真空吸着により保持すること
を特徴とする請求項1または2に記載の接合システム。 The holding portion is
The bonding system according to claim 1 or 2, wherein the substrate is held by vacuum suction.
前記接合装置によって接合されなかった前記基板を反転させること
を特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の接合システム。 The inversion mechanism is
Joining system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that reversing the substrate that has not been joined by the joining device.
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