JP7183391B2 - 接合装置および接合方法 - Google Patents
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Description
まず、実施形態に係る接合システムの構成について図1~図3を参照して説明する。図1および図2は、実施形態に係る接合システムの構成を示す模式図である。また、図3は、実施形態に係る第1基板および第2基板の接合前の状態を示す模式図である。
次に、接合装置41の構成について図4を参照して説明する。図4は、実施形態に係る接合装置41の構成を示す模式図である。
第1保持部101は、第1基板W1を保持する。具体的には、第1保持部101は、第1基板W1を吸着保持する第1吸着領域111を下面に有している。第1吸着領域111は、第1保持部101の内部に形成された経路部112を介して真空ポンプ等の吸引装置114に接続される。第1保持部101は、吸引装置114を用いて第1吸着領域111を真空引きすることにより、第1基板W1の上面全体を吸着保持する。
第1筐体102は、たとえば第1保持部101の上面に接続されて、第1保持部101を上方から支持する。第1筐体102は、第1保持部101の上面との間に第1蓄圧空間121を有する。第1蓄圧空間121は、第1筐体102に形成された下方に向けて開口する内部空間(凹部)と、第1保持部101の上面とによって形成される密閉された空間である。第1蓄圧空間121は、第1筐体102の内部に形成された経路部122を介して第1筐体調圧部124に接続される。第1筐体調圧部124は、経路部122を介して第1蓄圧空間121を排気することによって第1蓄圧空間121を減圧する。また、第1筐体調圧部124は、第1蓄圧空間121の排気量を調節することにより、第1蓄圧空間121の圧力を調節することができる。なお、第1蓄圧空間121は、経路部122を介して第1蓄圧空間121に空気や窒素等の気体を供給することによって第1蓄圧空間121を加圧することも可能である。この場合、第1筐体調圧部124は、第1蓄圧空間121に水等の液体を供給することによって第1蓄圧空間121の圧力を調節してもよい。
回転機構103は、第1筐体102の上方に配置された梁部131に固定されており、第1筐体102を上方から回転可能に支持する。回転機構103は、第1筐体102の上面に接続される軸部132を鉛直軸まわりに回転させる駆動部を有しており、かかる駆動部を用いて軸部132を回転させることにより、第1保持部101および第1筐体102を鉛直軸まわりに回転させることができる。
シール機構104は、シール部材141と、接続管144と、シール調圧部146と、圧力測定部148とを備える。
図4に示すように、第2保持部201は、第1保持部101の下方に配置され、第2基板W2を保持する。具体的には、第2保持部201は、第2基板W2を吸着保持する第2吸着領域211を上面に有している。第2吸着領域211は、第2保持部201の内部に形成された経路部212を介して真空ポンプ等の吸引装置214に接続される。第2保持部201は、吸引装置214を用いて第2吸着領域211を真空引きすることにより、第2基板W2の上面全体を吸着保持する。
第2筐体202は、たとえば第2保持部201の下面に接続されて、第2保持部201を下方から支持する。第2筐体202は、第2保持部201の下面との間に第2蓄圧空間221を有する。第2蓄圧空間221は、第2筐体202に形成された凹部と、第2保持部201の下面とによって形成される密閉された空間である。第2筐体調圧部224は、経路部222を介して第2蓄圧空間221を排気することによって第2蓄圧空間221を減圧する。また、第2筐体調圧部224は、第2蓄圧空間221の排気量を調節することにより、第2蓄圧空間221の圧力を調節することができる。なお、第2蓄圧空間221は、経路部222を介して第2蓄圧空間221に空気や窒素等の気体を供給することによって第2蓄圧空間221を加圧することも可能である。この場合、第2筐体調圧部224は、第2蓄圧空間221に水等の液体を供給することによって第2蓄圧空間221の圧力を調節してもよい。
移動機構203は、第2筐体202を昇降移動させる昇降移動部231と、第2筐体202を水平移動させる水平移動部232とを備える。
排気機構204は、環状の排気管241と、接続管242と、吸引装置244とを備える。排気管241は、第1保持部101の下面に設けられたシール部材141が第2保持部201の上面に接触することによって形成される処理空間を取り囲むように、第2保持部201の外周部に設けられる。排気管241は、シール部材141よりも外側、すなわち処理空間の外側に配置される。排気管241には、処理空間に向かって開口する複数の排気口241aが排気管241の周方向に沿って形成される。接続管242は、排気管241と吸引装置244とを接続する。吸引装置244は、たとえば真空ポンプであり、排気管241を排気する。
減圧機構205は、処理空間を減圧する。具体的には、減圧機構205は、接続管252と、吸引装置254とを備える。接続管252は、第2保持部201の内部に形成された経路部218の一端に接続される。経路部218の他端は、シール部材141よりも内側、すなわち、処理空間の内部に設けられる。吸引装置254は、接続管252を介して経路部218に接続され、処理空間を吸引することによって処理空間を減圧する。
測定部401は、第1保持部101に保持された第1基板W1および第2保持部201に保持された第2基板W2の厚みを測定する。
次に、接合システム1の具体的な動作について図7~図11を参照して説明する。図7は、接合システム1が実行する処理を示すフローチャートである。なお、図7に示す各種の処理は、制御装置70による制御に基づいて実行される。また、図8~図11は、接合装置41の動作例を示す図である。
図12は、変形例に係るシール部材の構成を示す模式図である。図12に示すように、変形例に係るシール部材141Aは、下方に向けて開放された内部空間142Aを有する。この内部空間142Aは、シール部材141Aが第2保持部201の上面に接触することで密閉される。このように、シール部材141Aは、少なくとも処理空間が形成されている状態において閉じられる内部空間142Aを有していればよい。
上述した実施形態では、シール部材141,141Aが第1保持部101に設けられる場合の例について説明したが、シール部材141,141Aは、第2保持部201に設けられてもよい。なお、シール部材141Aが第2保持部201に設けられる場合、シール部材141Aの内部空間142Aは、第1保持部101の上面に向かって開放されていればよい。
W2 第2基板
T 重合基板
1 接合システム
41 接合装置
70 制御装置
101 第1保持部
111 第1吸着領域
141 シール部材
201 第2保持部
211 第2吸着領域
203 移動機構
Claims (15)
- 第1基板を吸着保持する第1吸着領域を有する第1保持部と、
前記第1保持部の下方に配置され、第2基板を吸着保持する第2吸着領域を有する第2保持部と、
前記第2保持部を少なくとも昇降移動させる移動機構と、
前記第1保持部および前記第2保持部の一方に設けられ、前記第1吸着領域および前記第2吸着領域の一方を取り囲むシール部材と、
前記第2保持部を前記第1保持部に近接させて前記第1吸着領域および前記第2吸着領域の両方を前記シール部材で取り囲むことによって外部から隔離された処理空間を形成する空間形成処理と、前記処理空間において前記第1基板と前記第2基板とを接合する接合処理とを実行する制御部と
を備え、
前記シール部材は、
可撓性材料により形成され、且つ、少なくとも前記処理空間が形成されている状態において閉じられる内部空間を有する、接合装置。 - 前記内部空間の圧力を調節するシール調圧部
をさらに備える、請求項1に記載の接合装置。 - 前記内部空間は、周方向に並ぶ複数の個別空間に分割されており、
前記シール調圧部は、
前記複数の個別空間の圧力を個別に調節可能である、請求項2に記載の接合装置。 - 第1基板を吸着保持する第1吸着領域を有する第1保持部と、
前記第1保持部の下方に配置され、第2基板を吸着保持する第2吸着領域を有する第2保持部と、
前記第2保持部を少なくとも昇降移動させる移動機構と、
前記第1保持部および前記第2保持部の一方に設けられ、前記第1吸着領域および前記第2吸着領域の一方を取り囲むシール部材と、
前記第2保持部を前記第1保持部に近接させて前記第1吸着領域および前記第2吸着領域の両方を前記シール部材で取り囲むことによって外部から隔離された処理空間を形成する空間形成処理と、前記処理空間において前記第1基板と前記第2基板とを接合する接合処理とを実行する制御部と、
前記第1保持部を鉛直軸まわりに回転させる回転機構と
を備える、接合装置。 - 前記移動機構は、
前記第2保持部を水平移動させる、請求項1~4のいずれか一つに記載の接合装置。 - 第1基板を吸着保持する第1吸着領域を有する第1保持部と、
前記第1保持部の下方に配置され、第2基板を吸着保持する第2吸着領域を有する第2保持部と、
前記第2保持部を少なくとも昇降移動させる移動機構と、
前記第1保持部および前記第2保持部の一方に設けられ、前記第1吸着領域および前記第2吸着領域の一方を取り囲むシール部材と、
前記第2保持部を前記第1保持部に近接させて前記第1吸着領域および前記第2吸着領域の両方を前記シール部材で取り囲むことによって外部から隔離された処理空間を形成する空間形成処理と、前記処理空間において前記第1基板と前記第2基板とを接合する接合処理とを実行する制御部と、
前記第1保持部に保持された前記第1基板および前記第2保持部に保持された前記第2基板の厚みを測定する厚み測定部と
を備える、接合装置。 - 第1基板を吸着保持する第1吸着領域を有する第1保持部と、
前記第1保持部の下方に配置され、第2基板を吸着保持する第2吸着領域を有する第2保持部と、
前記第2保持部を少なくとも昇降移動させる移動機構と、
前記第1保持部および前記第2保持部の一方に設けられ、前記第1吸着領域および前記第2吸着領域の一方を取り囲むシール部材と、
前記第2保持部を前記第1保持部に近接させて前記第1吸着領域および前記第2吸着領域の両方を前記シール部材で取り囲むことによって外部から隔離された処理空間を形成する空間形成処理と、前記処理空間において前記第1基板と前記第2基板とを接合する接合処理とを実行する制御部と、
前記第1保持部または前記第2保持部に接続され、前記第1保持部の上面または前記第2保持部の下面との間に蓄圧空間を有する筐体と、
前記蓄圧空間の圧力を調節する筐体調圧部と
を備え、
前記筐体が接続される前記第1保持部の上面または前記第2保持部の下面は、曲面状の凹部を有する、接合装置。 - 前記制御部は、
前記接合処理において、前記筐体調圧部を制御して、前記処理空間の圧力よりも高くなるように前記蓄圧空間の圧力を調節することにより、前記第1吸着領域または前記第2吸着領域を湾曲させて前記第1基板と前記第2基板とを接触させる、請求項7に記載の接合装置。 - 第1基板を吸着保持する第1吸着領域を有する第1保持部と、
前記第1保持部の下方に配置され、第2基板を吸着保持する第2吸着領域を有する第2保持部と、
前記第2保持部を少なくとも昇降移動させる移動機構と、
前記第1保持部および前記第2保持部の一方に設けられ、前記第1吸着領域および前記第2吸着領域の一方を取り囲むシール部材と、
前記第2保持部を前記第1保持部に近接させて前記第1吸着領域および前記第2吸着領域の両方を前記シール部材で取り囲むことによって外部から隔離された処理空間を形成する空間形成処理と、前記処理空間において前記第1基板と前記第2基板とを接合する接合処理とを実行する制御部と、
前記第1保持部または前記第2保持部に接続され、前記第1保持部の上面または前記第2保持部の下面との間に蓄圧空間を有する筐体と、
前記蓄圧空間の圧力を調節する筐体調圧部と
を備え、
前記筐体が接続される前記第1保持部の上面または前記第2保持部の下面は、曲面状の凸部を有する、接合装置。 - 第1基板を吸着保持する第1吸着領域を有する第1保持部と、
前記第1保持部の下方に配置され、第2基板を吸着保持する第2吸着領域を有する第2保持部と、
前記第2保持部を少なくとも昇降移動させる移動機構と、
前記第1保持部および前記第2保持部の一方に設けられ、前記第1吸着領域および前記第2吸着領域の一方を取り囲むシール部材と、
前記第2保持部を前記第1保持部に近接させて前記第1吸着領域および前記第2吸着領域の両方を前記シール部材で取り囲むことによって外部から隔離された処理空間を形成する空間形成処理と、前記処理空間において前記第1基板と前記第2基板とを接合する接合処理とを実行する制御部と、
前記第1保持部または前記第2保持部に接続され、前記第1保持部の上面または前記第2保持部の下面との間に蓄圧空間を有する筐体と、
前記蓄圧空間の圧力を調節する筐体調圧部と
を備え、
前記シール部材は、可撓性材料により形成され、且つ、少なくとも前記処理空間が形成されている状態において閉じられる内部空間を有しており、
前記内部空間の圧力を調節するシール調圧部
をさらに備え、
前記制御部は、
前記接合処理において、前記内部空間が加圧された状態で、前記筐体調圧部を制御して、前記処理空間の圧力よりも高くなるように前記蓄圧空間の圧力を調節することにより、前記第1吸着領域または前記第2吸着領域を湾曲させて前記第1基板の中心部と前記第2基板の中心部とを接触させた後、前記シール調圧部を制御して前記内部空間の圧力を低下させることによって前記第1基板と前記第2基板とを全面で接合させる、接合装置。 - 前記制御部は、
前記接合処理において、前記第1基板と前記第2基板とを全面で接合させた後、前記第1基板および前記第2基板を加圧する、請求項10に記載の接合装置。 - 第1基板を吸着保持する第1吸着領域を有する第1保持部と、
前記第1保持部の下方に配置され、第2基板を吸着保持する第2吸着領域を有する第2保持部と、
前記第2保持部を少なくとも昇降移動させる移動機構と、
前記第1保持部および前記第2保持部の一方に設けられ、前記第1吸着領域および前記第2吸着領域の一方を取り囲むシール部材と、
前記第2保持部を前記第1保持部に近接させて前記第1吸着領域および前記第2吸着領域の両方を前記シール部材で取り囲むことによって外部から隔離された処理空間を形成する空間形成処理と、前記処理空間において前記第1基板と前記第2基板とを接合する接合処理とを実行する制御部と、
前記第1保持部または前記第2保持部に接続され、前記第1保持部の上面または前記第2保持部の下面との間に蓄圧空間を有する筐体と、
前記蓄圧空間の圧力を調節する筐体調圧部と、
前記処理空間を減圧する減圧機構と
を備え、
前記制御部は、
前記空間形成処理において、前記減圧機構を制御して前記処理空間を減圧するとともに、前記筐体調圧部を制御して前記蓄圧空間を減圧する、接合装置。 - 前記制御部は、
前記空間形成処理において、前記第1吸着領域によって前記第1基板を吸着する圧力および前記第2吸着領域によって前記第2基板を吸着する圧力を前記処理空間の圧力よりも低くする、請求項12に記載の接合装置。 - 第1吸着領域に第1基板を吸着保持した第1保持部と、第2吸着領域に第2基板を吸着保持した第2保持部とを接近させて、前記第1保持部および前記第2保持部の一方に設けられ、前記第1吸着領域および前記第2吸着領域の一方を取り囲むシール部材で前記第1吸着領域および前記第2吸着領域の両方を取り囲むことにより、外部から隔離された処理空間を形成する空間形成工程と、
前記空間形成工程後、前記シール部材の内部空間を加圧しつつ、前記処理空間を減圧する減圧工程と、
前記減圧工程後、前記第1基板と前記第2基板とを接合する接合工程と
を含む、接合方法。 - 前記接合工程は、
前記第1保持部または前記第2保持部に接続され、前記第1保持部の上面または前記第2保持部の下面との間に蓄圧空間を有する筐体の前記蓄圧空間を前記処理空間の圧力よりも高くすることにより、前記第1吸着領域または前記第2吸着領域を湾曲させて前記第1基板と前記第2基板とを接触させる、請求項14に記載の接合方法。
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