JP7491973B2 - 接合装置、接合システム及び接合方法 - Google Patents
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Description
先ず、本実施形態にかか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。
次に、上述した接合装置30の構成について説明する。図5及び図6は、接合装置30の構成の概略を示す側面図である。図7は、接合装置30の構成の概略を示す平面図である。
先ず、処理容器110及びその周辺の構成について説明する。
次に、第1保持部120及びその周辺の構成について説明する。図8は、第1保持部120及びその周辺の構成の断面図である。図9は、第1保持部120及びその周辺を下方から見た平面図である。図10は、第1保持部120及びその周辺を上方から見た平面図である。
次に、第2保持部130及びその周辺の構成について説明する。図11及び図12は、第2保持部130及びその周辺の構成の断面図である。図13は、第2保持部130及びその周辺を上方から見た平面図である。
次に、撮像ユニット210、211及びその周辺の構成について説明する。図5~図7に示すように2つの撮像ユニット210、211は、処理容器110の内部と外部の間を移動するように構成されている。
次に、以上のように構成された接合システム1を用いて行われる基板W1、W2の接合処理について説明する。図19は、基板接合処理の主な工程を示すフロー図である。
(1)第1基板と第2基板を接合する接合装置であって、前記第1基板を保持する第1保持部と、前記第1保持部と対向配置され、前記第2基板を保持する第2保持部と、前記第1基板の接合面に形成された第1アライメントマークを撮像する第1撮像部と、前記第2基板の接合面に形成された第2アライメントマークを撮像する第2撮像部とを備えた、2つの撮像ユニットと、前記第1保持部と前記第2保持部との間の平面領域内において、前記2つの撮像ユニットを第1方向に沿って移動させる第1移動機構と、前記2つの撮像ユニットのうち第1撮像ユニットを、前記第1方向と直交する第2方向に沿って移動させる第2移動機構と、前記2つの撮像ユニットのうち第2撮像ユニットを、前記第2方向に沿って移動させる第3移動機構と、を有する、接合装置。
(2)前記第1撮像ユニットが第1領域を撮像し、前記第2撮像ユニットが第2領域を撮像するように、前記第1移動機構、前記第2移動機構及び前記第3移動機構を制御する制御部を有する、前記(1)に記載の接合装置。
(3)前記撮像ユニットは、前記第1撮像部の第1光軸を前記第1基板側に変更するとともに、前記第2撮像部の第2光軸を前記第1光軸と同軸上であって第2基板側に変更する反射ミラを有する、前記(1)又は(2)に記載の接合装置。
(4)前記第1撮像部は、前記第1保持部に形成された第1保持マークを撮像し、前記第2撮像部は、前記第2保持部に形成された第2保持マークを撮像する、前記(1)~(3)のいずれかに記載の接合装置。
(5)前記第1保持部と前記第2保持部とを収容する処理容器と、前記処理容器の外部から前記第1保持マークと前記第2保持マークを撮像ずる固定撮像部と、を有する、前記(4)に記載の接合装置。
(6)平面視において前記第1保持部と前記第2保持部から前記第1方向に離間した位置に設けられ、前記第1撮像部が撮像する第1基準マークと、前記第1基準マークと対向して設けられ、前記第2撮像部が撮像する第2基準マークと、を有する、前記(1)~(5)のいずれかに記載の接合装置。
(7)第1基板と第2基板を接合する接合システムであって、前記第1基板と前記第2基板を接合する接合装置を備えた処理ステーションと、前記第1基板、前記第2基板又は前記第1基板と前記第2基板が接合された重合基板を、前記処理ステーションに対して搬入出する搬入出ステーションと、を有し、前記接合装置は、前記第1基板を保持する第1保持部と、前記第1保持部と対向配置され、前記第2基板を保持する第2保持部と、前記第1基板の接合面に形成された第1アライメントマークを撮像する第1撮像部と、前記第2基板の接合面に形成された第2アライメントマークを撮像する第2撮像部とを備えた、2つの撮像ユニットと、前記第1保持部と前記第2保持部との間の平面領域内において、前記2つの撮像ユニットを第1方向に沿って移動させる第1移動機構と、前記2つの撮像ユニットのうち第1撮像ユニットを、前記第1方向と直交する第2方向に沿って移動させる第2移動機構と、前記2つの撮像ユニットのうち第2撮像ユニットを、前記第2方向に沿って移動させる第3移動機構と、を有する、接合システム。
(8)接合装置を用いて第1基板と第2基板を接合する接合方法であって、前記接合装置は、
前記第1基板を保持する第1保持部と、前記第1保持部と対向配置され、前記第2基板を保持する第2保持部と、前記第1基板の接合面に形成された第1アライメントマークを撮像する第1撮像部と、前記第2基板の接合面に形成された第2アライメントマークを撮像する第2撮像部とを備えた、2つの撮像ユニットと、前記第1保持部と前記第2保持部との間の平面領域内において、前記2つの撮像ユニットを第1方向に沿って移動させる第1移動機構と、前記2つの撮像ユニットのうち第1撮像ユニットを、前記第1方向と直交する第2方向に沿って移動させる第2移動機構と、前記2つの撮像ユニットのうち第2撮像ユニットを、前記第2方向に沿って移動させる第3移動機構と、を有し、前記接合方法は、(a)前記第1保持部によって前記第1基板を保持する工程と、(b)前記第2保持部によって前記第2基板を保持する工程と、(c)前記第1移動機構によって前記第1撮像ユニットと前記第2撮像ユニットを前記第1方向に移動させる工程と、(d)前記第2移動機構によって前記第1撮像ユニットを前記第2方向に移動させる工程と、(e)前記第3移動機構によって前記第2撮像ユニットを前記第2方向に移動させる工程と、(f)前記第1撮像ユニットと前記第2撮像ユニットのそれぞれによって、前記第1アライメントマークと前記第2アライメントマークを撮像する工程と、(g)前記(f)工程で撮像した画像に基づいて、前記第1保持部に保持された前記第1基板と、前記第2保持部に保持された前記第2基板との水平方向位置を調整する工程と、を有する、接合方法。
(9)前記(d)工程では、前記第1撮像ユニットを第1領域において移動させ、前記(e)工程では、前記第2撮像ユニットを第2領域において移動させ、前記(f)工程では、前記第1撮像ユニットによって第1領域を撮像し、前記第2撮像ユニットによって第2領域を撮像する、前記(8)に記載の接合方法。
(10)前記撮像ユニットは、前記第1撮像部の第1撮像経路を前記第1基板側に変更するとともに、前記第2撮像部の第2撮像経路を前記第1撮像経路と同軸上であって第2基板側に変更する反射ミラを有し、前記(f)工程では、前記撮像ユニットによって前記第1アライメントマークと前記第2アライメントマークを同時に撮像する、前記(8)又は(9)に記載の接合方法。
(11)前記(g)工程の後、前記第2移動機構によって前記第1撮像ユニットを前記第2方向に移動させ、
前記第3移動機構によって前記第2撮像ユニットを前記第2方向に移動させ、前記第1撮像ユニットと前記第2撮像ユニットのそれぞれにおいて、前記第1撮像部によって前記第1保持部に形成された第1保持マークを撮像し、前記第2撮像部によって前記第2保持部に形成された第2保持マークを撮像する、前記(8)~(10)のいずれかに記載の接合方法。
(12)前記接合装置は、平面視において前記第1撮像部と前記第2撮像部から離間して前記第1方向に沿った位置に設けられ、前記第1撮像部が撮像する第1基準マークと、前記第1基準マークと対向して設けられ、前記第2撮像部が撮像する第2基準マークと、を有し、前記(c)工程では、前記第1撮像部によって前記第1基準マークを撮像し、前記第2撮像部によって前記第2基準マークを撮像する、前記(8)~(11)のいずれかに記載の接合方法。
120 第1保持部
130 第2保持部
210 第1撮像ユニット
211 第2撮像ユニット
220 第1撮像部
230 第1撮像部
260 第1移動機構
270 第2移動機構
280 第3移動機構
W1 第1基板
W2 第2基板
Claims (8)
- 第1基板と第2基板を接合する接合装置であって、
前記第1基板を保持する第1保持部と、
前記第1保持部と対向配置され、前記第2基板を保持する第2保持部と、
前記第1基板の厚みを測定する第1変位計と、
前記第2基板の厚みを測定する第2変位計と、
前記第1保持部と前記第2保持部との間の平面領域内において、前記第1変位計と前記第2変位計を第1方向に沿って移動させる第1移動機構と、を有する、接合装置。 - 前記第1基板の接合面に形成された第1アライメントマークを撮像する第1撮像部と、前記第2基板の接合面に形成された第2アライメントマークを撮像する第2撮像部とを備えた第1撮像ユニットを有し、
前記第1変位計と前記第2変位計は、前記第1撮像ユニットに設けられている、請求項1に記載の接合装置。 - 前記第1撮像ユニットを、前記第1方向と直交する第2方向に沿って移動させる第2移動機構を有する、請求項2に記載の接合装置。
- 前記第1変位計と前記第2変位計を第1方向に移動させながら、前記第1基板の厚みと前記第2基板の厚みを測定し、
前記第1基板の厚みと前記第2基板の厚みの測定結果に基づいて、前記第1保持部の水平度を調整し、
前記第1撮像ユニットを第2方向に移動させて、前記第1撮像部と前記第2撮像部によって、前記第1アライメントマークと前記第2アライメントマークを撮像するように、前記第1撮像ユニット、前記第1移動機構及び前記第2移動機構を制御する制御部を有する、請求項3に記載の接合装置。 - 前記第1基板の接合面に形成された第1アライメントマークを撮像する第1撮像部と、前記第2基板の接合面に形成された第2アライメントマークを撮像する第2撮像部とを備えた第2撮像ユニットと、
前記第2撮像ユニットを、前記第1方向と直交する第2方向に沿って移動させる第3移動機構と、を有する、請求項2~4のいずれか一項に記載の接合装置。 - 第1基板と第2基板を接合する接合システムであって、
前記第1基板と前記第2基板を接合する接合装置を備えた処理ステーションと、
前記第1基板、前記第2基板又は前記第1基板と前記第2基板が接合された重合基板を、前記処理ステーションに対して搬入出する搬入出ステーションと、を有し、
前記接合装置は、
前記第1基板を保持する第1保持部と、
前記第1保持部と対向配置され、前記第2基板を保持する第2保持部と、
前記第1基板の厚みを測定する第1変位計と、
前記第2基板の厚みを測定する第2変位計と、
前記第1保持部と前記第2保持部との間の平面領域内において、前記第1変位計と前記第2変位計を第1方向に沿って移動させる第1移動機構と、を有する、接合システム。 - 接合装置を用いて第1基板と第2基板を接合する接合方法であって、
前記接合装置は、
前記第1基板を保持する第1保持部と、
前記第1保持部と対向配置され、前記第2基板を保持する第2保持部と、
前記第1基板の厚みを測定する第1変位計と、
前記第2基板の厚みを測定する第2変位計と、
前記第1保持部と前記第2保持部との間の平面領域内において、前記第1変位計と前記第2変位計を第1方向に沿って移動させる第1移動機構と、を有し、
前記接合方法は、
(a)前記第1保持部によって前記第1基板を保持する工程と、
(b)前記第2保持部によって前記第2基板を保持する工程と、
(c)前記第1移動機構によって前記第1変位計と前記第2変位計を前記第1方向に移動させながら、前記第1基板の厚みと前記第2基板の厚みを測定する工程と、を有する、接合方法。 - 前記接合装置は、
前記第1基板の接合面に形成された第1アライメントマークを撮像する第1撮像部と、前記第2基板の接合面に形成された第2アライメントマークを撮像する第2撮像部と、前記第1変位計と、前記第2変位計と、を備えた第1撮像ユニットと、
前記第1撮像ユニットを、前記第1方向と直交する第2方向に沿って移動させる第2移動機構と、を有し、
前記接合方法は、
(d)前記(c)工程で測定された前記第1基板の厚みと前記第2基板の厚みに基づいて、前記第1保持部の水平度を調整する工程と、
(e)前記第2移動機構によって前記第1撮像ユニットを第2方向に移動させる工程と、
(f)前記第1撮像部と前記第2撮像部によって、前記第1アライメントマークと前記第2アライメントマークを撮像する工程と、を有する、請求項7に記載の接合方法。
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