KR101163325B1 - 상온 접합 장치 - Google Patents

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다카유키 고토
마사토 기노우치
사토시 다와라
준 우츠미
요이치로 츠무라
겐스케 이데
다케노리 스즈키
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

제 1 기판을 보지하는 제 1 시료대의 방향을 변경 가능하게, 제 1 스테이지에 그 제 1 시료대를 지지하는 각도 조정 기구와, 그 제 1 스테이지를 제 1 방향으로 구동하는 제 1 구동 장치와, 제 2 기판을 보지하는 제 2 시료대를 제 2 방향으로 구동하는 제 2 구동 장치와, 그 제 2 기판과 그 제 1 기판이 압접될 때에, 그 제 1 방향에 그 제 2 시료대를 지지하는 캐리지 지지대를 구비하고 있다. 이 때에, 상온 접합 장치는, 제 2 구동 장치의 내하중을 초과한 큰 하중을 제 1 기판과 제 2 기판에 가할 수 있다. 상온 접합 장치는, 또한 제 1 기판과 제 2 기판이 평행으로 접촉하도록, 각도 조정 기구를 이용하여 제 1 기판의 방향을 변경하는 것이 가능하고, 그 큰 하중을 접합면에 균일하게 부하시키는 것이 가능하다.

Description

상온 접합 장치{ROOM TEMPERATURE BONDING APPARATUS}
본 발명은 상온 접합 장치에 관한 것이고, 특히 상온 접합을 이용하여 제품을 대량으로 생산하는 상온 접합 장치에 관한 것이다. 또한, 본 출원은 일본 특허 출원 제 2008-050551 호에 근거하는 우선권을 주장한 것이며, 일본 특허 출원 제 2008-050551 호에 있어서의 개시 내용은 인용에 의해 본 출원에 조합되었다.
미세한 전기 부품이나 기계 부품을 집적화한 MEMS가 알려져 있다. 그 MEMS로서는, 마이크로릴레이, 압력 센서, 가속도 센서 등이 예시된다. 그 MEMS는 큰 접합 강도를 갖고, 또한 하중에 의한 가압이나 가열 처리를 필요로 하지 않는 상온 접합을 이용하여 제조되는 것이 요망되고 있다. 그 상온 접합 장치는, 제품을 대량으로 생산하는 것에 이용되는 것이 요망되고, 긴 수명인 것이 요망되고, 보다 콤팩트인 것이 요망되고 있다. 그 상온 접합 장치는, 또한 제품을 대량으로 생산할 때에 사용이 용이한 것이 요망되고, 단위 시간당의 생산량이 많은 것이 요망되고 있다.
복수의 패턴이 형성된 2개의 기판을 접합 기판에 접합함으로써, 그 접합 기판에 복수의 디바이스를 형성하는 상온 접합 방법이 알려져 있다. 이러한 상온 접합 방법에서는, 그 복수의 디바이스의 양품률을 향상시키는 것이 요망되고, 그 접합면에 하중을 보다 균일하게 부하시키는 것이 요망되고 있다.
일본 특허 제 2791429 호 공보에는, 큰 접합 강도를 가지고, 또한 하중에 의한 가압이나 가열 처리를 필요로 하지 않는 실리콘 웨이퍼의 접합 방법이 개시되어 있다. 그 실리콘 웨이퍼의 상온 접합법은, 실리콘 웨이퍼와 실리콘 웨이퍼를 접합하는 방법이며, 양쪽의 실리콘 웨이퍼의 접합면을 접합에 앞서 실온의 진공중에서 불활성 가스 이온 비임 또는 불활성 가스 고속 원자 비임으로 조사해서 스패터 에칭하는 것을 특징으로 한다.
일본 특허 공개 제 2001-351892 호 공보에는, 그 접합법을 대량 생산이 요구되는 현실의 실장 공정에 의해 편리하게 적합시키는 동시에, 실장 공정 전체의 택트 타임의 단축을 도모한 실장 방법이 개시되어 있다. 그 실장 방법은, 복수의 피 접합물끼리를 접합하는 실장 방법이며, 각 피 접합물의 표면에 에너지파를 조사하는 것에 의해 세정하는 세정 공정과, 세정된 피 접합물을 실장 공정으로 반송하는 반송 공정과, 반송된 각 피 접합물의 세정된 표면끼리를 상온 접합하는 실장 공정을 구비한 갖는 것을 특징으로 한다.
일본 특허 공개 제 2003-318219 호 공보에는, 에너지파 또는 에너지 입자에 의해 효율적으로 또한 균일하게 접합면을 세정할 수 있게 하고, 또한 챔버내에서 세정할 때에도, 대향 챔버 벽면 에칭에 의한 불순물 부착의 문제를 회피할 수 있게 한 실장 방법이 개시되어 있다. 그 실장 방법은, 대향하는 양 피합물간에 형성되는 간극내에 하나의 조사 수단에 의해 에너지파 또는 에너지 입자를 조사해서 양 피 접합물의 접합면을 실질적으로 동시 세정하는 동시에, 세정중에 적어도 한쪽의 피 접합물을 회전시키고, 세정된 피 접합물간의 상대 위치를 얼라인먼트한 후, 피 접합물끼리를 접합하는 것을 특징으로 한다.
일본 특허 제 3970304 호 공보에는, 컴팩트화, 저비용화하는 것이 가능하고, 또한 스테이지 내하중의 제약을 받지 않게 되는 것으로 압접 하중의 상한값을 광역화할 수 있고, 접합시에 고하중이 요구되는 대상에 적용할 때의 신뢰성이 증가하는 상온 접합 장치가 개시되어 있다. 그 상온 접합 장치는, 상측 기판과 하측 기판을 상온 접합하기 위한 진공 분위기를 생성하는 접합 챔버와, 상기 접합 챔버의 내부에 설치되어, 상기 상측 기판을 상기 진공 분위기에 지지하는 상측 스테이지와, 상기 접합 챔버의 내부에 설치되어, 상기 하측 기판을 상기 진공 분위기에 지지하는 캐리지와, 상기 캐리지에 동체(同體)로 접합되는 탄성 안내부와, 상기 접합 챔버의 내부에 설치되어, 수평방향으로 이동 가능하게 상기 탄성 안내부를 지지하는 위치 결정 스테이지와, 상기 탄성 안내부를 구동해서 상기 수평방향으로 상기 캐리지를 이동하는 제 1 기구와, 상기 수평방향에 수직인 상하 방향으로 상기 상측 스테이지를 이동하는 제 2 기구와, 상기 접합 챔버의 내부에 설치되어, 상기 하측 기판과 상기 상측 기판이 압접될 때에, 상기 상측 스테이지가 이동하는 방향으로 상기 캐리지를 지지하는 캐리지 지지대를 구비하고 있다. 상기 탄성 안내부는, 상기 하측 기판과 상기 상측 기판이 접촉하지 않을 때에 상기 캐리지가 상기 캐리지 지지대에 접촉하지 않도록 상기 캐리지를 지지하고, 상기 하측 기판과 상기 상측 기판이 압접될 때에 상기 캐리지가 상기 캐리지 지지대에 접촉하도록 탄성 변형한다.
일본 특허 공개 제 2002-064042 호 공보에는, 최종적으로 지극히 고밀도로 신뢰성이 높은 접합 상태를 얻을 수 있는 실장 방법이 개시되어 있다. 그 실장 방법은, 복수의 피 접합물끼리를 접합하는 실장 방법으로서, 제 1 피 접합물과, 제 2 의 피 접합물 및 그 보지 수단과, 위치 결정 기준면을 갖는 백업 부재를 이 순서로 서로 이간시켜서 배치하고, 제 2 피 접합물 또는 그 보지 수단의 백업 부재의 위치 결정 기준면에 대한 평행도를 조정하는 동시에, 제 1 피 접합물 또는 그 보지 수단의 제 2 피 접합물 또는 그 보지 수단에 대한 평행도를 조정하고, 제 1의 피 접합물을 제 2 피 접합물에 접촉시켜서 양 피 접합물을 임시 접합한 후, 제 2 피 접합물의 보지 수단을 백업 부재의 위치 결정 기준면에 접촉시켜, 양 피 접합물을 가압해서 본 접합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 과제는, 기판을 보다 확실하게 상온 접합하는 상온 접합 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는, 접합되는 접합면에, 보다 큰 하중을 보다 균일하게 부하시키는 상온 접합 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 과제는, 보다 긴 수명인 상온 접합 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 과제는, 보다 콤팩트한 상온 접합 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 과제는, 보다 저비용으로 상온 접합하는 상온 접합 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 과제는, 단위 시간당의 제품의 생산량을 보다 많은 하는 상온 접합 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 제 1 기판을 보지하는 제 1 시료대를 제 1 스테이지에, 제 1 시료대의 방향을 변경 가능하게 지지하는 각도 조정 기구와, 제 1 스테이지를 제 1 방향으로 구동하는 제 1 구동 장치와, 제 2 기판을 보지하는 제 2 시료대를 그 제 1 방향에 평행하지 않은 제 2 방향으로 구동하는 제 2 구동 장치와, 그 제 2 기판과 그 제 1 기판이 압접될 때에, 그 제 1 방향에 제 2 시료대를 지지하는 캐리지 지지대를 구비하고 있다. 이 때, 상온 접합 장치는, 제 1 기판과 제 2 기판을 압접할 때에, 제 2 구동 장치에 가해지는 하중을 저감하는 것이 가능하고, 제 2 구동 장치의 내하중을 초과한 보다 큰 하중을 제 1 기판과 제 2 기판에 가할 수 있다. 상온 접합 장치는, 또한 제 1 기판중의 제 2 기판에 대향하는 제 1 표면과 제 2 기판중의 제 1 기판에 대향하는 제 2 표면이 평행으로 접촉하도록, 각도 조정 기구를 이용하여 제 1 기판의 방향을 변경하는 것이 가능하고, 그 큰 하중을 접합면에 균일하게 부하시키는 것이 가능하다.
각도 조정 기구는, 제 1 시료대에 고정되는 볼 플랜지(ball flange)와, 제 1 스테이지에 고정되는 볼 시트(ball seat)와, 볼 플랜지를 코킹하는 것에 의해 볼 플랜지를 볼 시트에 고정하는 고정 플랜지를 구비하는 것이 바람직하다.
각도 조정 기구는, 복수의 심과, 그 복수의 심중의 몇개의 심을 제 1 스테이지와 제 1 시료대와의 사이에 끼워서 제 1 스테이지와 제 1 시료대를 접합하는 체결 부품을 구비하는 것이 바람직하다.
각도 조정 기구는, 전기 신호에 의해 신축하는 복수의 소자와, 복수의 소자의 각각의 일단을 제 1 시료대에 접합하고, 그 각각의 타단을 제 1 스테이지에 접합하는 체결 부품을 구비하는 것이 바람직하다.
각도 조정 기구는, 그 제 1 시료대중의 그 제 2 기판에 대향하는 표면의 방향을 측정하는 센서와, 그 측정된 표면의 방향에 근거해서 복수의 소자를 제어하는 제어 장치를 더 구비하고 있다. 이 때, 제어 장치는, 그 측정된 표면이 기준면에 평행으로 되도록 복수의 소자를 제어한다. 그 기준면으로서는, 캐리지 지지대중의 제 2 시료대에 대향하는 면, 제 2 시료대중의 제 2 기판이 보지되는 면, 제 2 기판중의 제 1 기판에 접합되는 면이 예시된다. 이 때, 상온 접합 장치는, 예를 들면 접합 챔버를 대기 개방하는 일이 없이, 제 1 시료대의 방향을 보정할 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 그 제 2 기판을 고정하는 카트리지를 제 2 시료대에 기계적으로 고정하는 메카니컬 록 기구를 더 구비하고 있다. 이 때, 상온 접합 장치는, 전자력을 이용하지 않고 제 2 기판을 보지하는 것이 가능하고, 제 2 기판이 전자력을 꺼릴 때에 유효하다.
본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 그 제 2 기판을 고정하는 카트리지를 제 2 시료대에 자력을 이용하여 고정하는 코일을 더 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 광을 발하는 광원과, 그 제 1 기판 또는 그 제 2 기판에 패터닝된 얼라인먼트 마크를 반사하는 그 광의 반사광에 근거해서 화상을 촬상하는 카메라를 더 구비하고 있다. 캐리지 지지대에는, 그 광과 그 반사광이 투과하는 관찰 윈도우가 형성된다. 이 때, 상온 접합 장치는, 화상에 근거해서 제 2 시료대를 구동함으로써, 제 1 기판과 제 2 기판이 설계대로 상온 접합되도록, 제 1 기판과 제 2 기판을 위치 맞춤할 수 있다.
본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 제 1 시료대와 제 2 시료대를 내부에 배치하는 접합 챔버와, 접합 챔버에 형성되는 배기구를 거쳐서 접합 챔버의 내부로부터 기체를 배기해서 접합 챔버의 내부에 진공 분위기를 생성하는 진공 펌프와, 그 제 1 기판중의 그 제 2 기판에 대향하는 제 1 표면과 그 제 2 기판중의 그 제 1 기판에 대향하는 제 2 표면이 떨어져 있을 때에, 1개소로부터 방출되는 입자를 그 진공 분위기에서 그 제 1 표면과 그 제 2 표면과의 사이로 향해서 조사하는 표면청정화 장치를 구비하고 있다. 그 입자의 비임의 중심선은, 접합 챔버의 내측 표면중의 배기구를 제외한 영역으로 향해 있다. 이러한 상온 접합 장치는 진공 펌프의 오염이 방지되어서, 긴 수명화한다.
본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 제 1 시료대와 제 2 시료대를 내부에 배치하는 접합 챔버와, 로드록 챔버와 접합 챔버와의 사이를 개폐하는 게이트 밸브와, 게이트 밸브를 거쳐서 그 제 1 기판과 그 제 2 기판을 로드록 챔버로부터 접합 챔버로 반송하는 반송 장치와, 그 제 1 표면과 그 제 2 표면이 떨어져 있을 때에, 1개소로부터 방출되는 입자를 그 진공 분위기에서 그 제 1 표면과 그 제 2 표면과의 사이로 향해서 조사하는 표면청정화 장치를 구비하고 있다. 그 입자의 비임의 중심선은, 접합 챔버의 내측 표면중의 게이트 밸브를 제외한 영역으로 향해 있다. 이와 같은 상온 접합 장치는 게이트 밸브의 오염이 방지되어서, 긴 수명화한다.
본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 서로 독립해서 감압 가능한 복수의 카세트 챔버를 더 구비하고 있다. 반송 장치는, 그 제 1 기판을 그 복수의 카세트 챔버중의 제 1 카세트 챔버로 반송하고, 그 제 2 기판을 그 복수의 카세트 챔버중의 제 2 카세트 챔버로부터 접합 챔버로 반송하고, 그 제 2 기판과 그 제 1 기판이 상온 접합된 접합 기판을 접합 챔버로부터 그 복수의 카세트 챔버중 하나의 카세트 챔버로 반송한다. 이러한 상온 접합 장치는, 타이밍을 비키어 놓아서 복수의 기판을 따로따로 카세트 챔버에 세팅할 수 있다.
본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 그 복수의 카세트 챔버의 내부에 출입 가능하게 배치되는 복수 카세트를 더 구비하고 있다. 그 복수 카세트는, 각각 그 제 2 기판 또는 그 제 1 기판 또는 그 접합 기판이 배치되는 복수의 선반이 형성된다. 이러한 상온 접합 장치는, 그 2개의 기판의 복수조를 카세트마다 카세트 챔버에 넣는 것이 가능하고, 그 접합 기판을 카세트마다 다음 공정(다이싱이나 에칭, 또는 더욱 기판을 접합 접합하는 공정)으로 반송할 수 있다. 이러한 상온 접합 장치는, 택트 타임을 단축하는 것이 가능하고, 고효율이며, 단위 시간당의 생산량이 많고, 대량 생산에 적합하다.
본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 제 2 시료대에 동체로 접합되는 탄성 안내부를 더 구비하고 있다. 제 2 구동 장치는 탄성 안내부를 지지하고, 탄성 안내부를 구동함으로써, 제 2 시료대를 구동한다. 탄성 안내부는, 그 제 1 기판과 그 제 2 기판이 접촉하지 않고 있을 때에 제 2 시료대가 캐리지 지지대에 접촉하지 않도록, 또한 그 제 1 기판과 그 제 2 기판이 압접될 때에 제 2 시료대가 캐리지 지지대에 접촉하도록, 탄성 변형하는 것이 바람직하다.
제 2 시료대는, 제 2 시료대가 캐리지 지지대에 접동해서 그 제 2 방향으로 이동하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 제 1 기판을 보지하는 제 1 시료대를 지지하는 제 1 스테이지를 제 1 방향으로 구동하는 제 1 구동 장치와, 제 2 기판을 보지하는 제 2 시료대를 그 제 1 방향에 평행하지 않은 제 2 방향으로 구동하는 제 2 구동 장치와, 그 제 2 기판과 그 제 1 기판이 압접될 때에, 그 제 1 방향에 제 2 시료대를 지지하는 캐리지 지지대와, 그 제 2 기판을 고정하는 카트리지를 제 2 시료대에 기계적으로 고정하는 메카니컬 록 기구를 구비하고 있다. 이 때, 상온 접합 장치 장치는, 제 1 기판과 제 2 기판을 압접할 때에, 제 2 구동 장치에 가해지는 하중을 저감하는 것이 가능하고, 제 2 구동 장치의 내하중 초과한 보다 큰 하중을 제 1 기판과 제 2 기판에 가할 수 있다. 상온 접합 장치는, 또한 제 2 기판에 전자력을 인가하는 일이 없이, 제 2 기판을 착탈 가능하게 제 2 시료대에 지지할 수 있다. 이 때문에, 상온 접합 장치는, 전자력을 인가하는 일이 없이 기판에 그 큰 하중을 부하시킬 수 있다.
본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 제 1 시료대와 제 2 시료대를 내부에 배치하는 접합 챔버와, 접합 챔버에 형성되는 배기구를 거쳐서 접합 챔버의 내부로부터 기체를 배기해서 접합 챔버의 내부에 진공 분위기를 생성하는 진공 펌프와, 로드록 챔버와 접합 챔버와의 사이를 개폐하는 게이트 밸브와, 게이트 밸브를 거쳐서 그 제 1 기판과 그 제 2 기판을 로드록 챔버로부터 접합 챔버로 반송하는 반송 장치와, 그 제 1 기판중의 그 제 2 기판에 대향하는 제 1 표면과 그 제 2 기판중의 그 제 1 기판에 대향하는 제 2 표면이 떨어져 있을 때에, 1개소로부터 방출되는 입자를 그 진공 분위기에서 그 제 1 표면과 그 제 2 표면과의 사이로 향해서 조사하는 표면청정화 장치를 더 구비하고 있다. 그 입자의 비임의 중심선은, 접합 챔버의 내측 표면중의 배기구와 게이트 밸브를 제외한 영역으로 향해 있다. 이러한 상온 접합 장치는, 또한 진공 펌프의 오염과 게이트 밸브의 오염이 방지되어서, 긴 수명화한다.
본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 제 1 기판을 보지하는 제 1 시료대를 지지하는 제 1 스테이지를 제 1 방향으로 구동하는 제 1 구동 장치와, 제 2 기판을 보지하는 제 2 시료대를 그 제 1 방향에 평행하지 않은 제 2 방향으로 구동하는 제 2 구동 장치와, 그 제 2 기판과 그 제 1 기판이 압접될 때에, 그 제 1 방향에 제 2 시료대를 지지하는 캐리지 지지대와, 광을 발하는 광원과, 그 제 1 기판 또는 그 제 2 기판에 패터닝된 얼라인먼트 마크를 반사하는 그 광의 반사광에 근거해서 양쪽 상을 촬상하는 카메라를 구비하고 있다. 캐리지 지지대에는, 그 광과 그 반사광이 투과하는 관찰 윈도우가 형성된다. 이 때, 상온 접합 장치는, 제 1 기판과 제 2 기판을 압접할 때에, 제 2 구동 장치에 가해지는 하중을 저감하는 것이 가능하고, 제 2 구동 장치의 내하중을 초과한 보다 큰 하중을 제 1 기판과 제 2 기판에 가할 수 있다. 상온 접합 장치는, 또한 그 화상에 근거해서 제 2 시료대를 구동하는 것에 의해, 제 1 기판과 제 2 기판이 설계대로 상온 접합되도록, 제 1 기판과 제 2 기판을 위치 맞춤할 수 있다.
본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 제 1 시료대와 제 2 시료대를 내부에 배치하는 접합 챔버와, 접합 챔버에 형성되는 배기구를 거쳐서 접합 챔버의 내부로부터 기체를 배기해서 접합 챔버의 내부에 진공 분위기를 생성하는 진공 펌프와, 로드록 챔버와 접합 챔버와의 사이를 개폐하는 게이트 밸브와, 게이트 밸브를 거쳐서 그 제 1 기판과 그 제 2 기판을 로드록 챔버로부터 접합 챔버에 반송하는 반송 장치와, 그 제 1 기판중의 그 제 2 기판에 대향하는 제 1 표면과 그 제 2 기판중의 그 제 1 기판에 대향하는 제 2 표면이 떨어져 있을 때에, 1개소로부터 방출되는 입자를 그 진공 분위기에서 그 제 1 표면과 그 제 2 표면과의 사이로 향해서 조사하는 표면청정화 장치를 구비하고 있다. 그 입자의 비임의 중심선은, 접합 챔버의 내측 표면중의 배기구와 게이트 밸브를 제외한 영역으로 향해 있다. 이 때, 상온 접합 장치는, 제 1 기판과 제 2 기판을 압접할 때에, 제 2 구동 장치에 가해지는 하중을 저감하는 것이 가능하고, 제 2 구동 장치의 내하중을 초과한 보다 큰 하중을 제 1 기판과 제 2 기판에 가할 수 있다. 이러한 상온 접합 장치는, 또한 진공 펌프의 오염과 게이트 밸브의 오염이 방지되어서, 긴 수명화한다.
본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 제 1 기판과 제 2 기판을 압접할 때에, 제 2 구동 장치에 가해지는 하중을 저감하는 것이 가능하고, 제 2 구동 장치의 내하중을 초과한 보다 큰 하중을 제 1 기판과 제 2 기판에 가할 수 있다. 본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 또한 제 1 기판과 제 2 기판과의 접합면보다 큰 하중을 보다 균일하게 부하시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 상온 접합 장치의 실시형태를 도시하는 단면도,
도 2는 본 발명에 의한 상온 접합 장치의 실시형태를 도시하는 단면도,
도 3은 각도 조정 기구를 도시하는 단면도,
도 4는 각도 조정 기구를 도시하는 사시도,
도 5는 하측 기판 지지부를 도시하는 단면도,
도 6은 하측 기판 지지부에 보지되는 기판을 도시하는 단면도,
도 7은 카트리지를 도시하는 단면도,
도 8은 하측 시료대를 도시하는 평면도,
도 9는 얼라인먼트 장치를 도시하는 단면도,
도 10은 게이트 밸브를 도시하는 단면도,
도 11은 반송 장치의 클로를 도시하는 사시도,
도 12는 기판을 파지한 반송 장치의 클로를 도시하는 사시도,
도 13은 카세트를 도시하는 사시도,
도 14는 기판이 배치된 카세트를 도시하는 사시도,
도 15는 본 발명에 의한 상온 접합 장치를 이용하여 기판을 상온 접합하는 동작을 도시하는 흐름도,
도 16은 본 발명에 의한 상온 접합 장치의 실시의 다른 형태를 도시하는 단면도,
도 17은 본 발명에 의한 상온 접합 장치를 이용하여, 상온 접합 기판을 연속적으로 제조하는 동작을 나타내는 흐름도,
도 18은 본 발명에 의한 상온 접합 장치를 이용하여, 상온 접합 기판을 연속적으로 제조하는 동작을 도시하는 흐름도,
도 19는 본 발명에 의한 상온 접합 장치를 이용하여, 상온 접합 기판을 연속적으로 제조하는 동작을 도시하는 흐름도,
도 20은 다른 각도 조정 기구를 도시하는 측면도,
도 21은 또다른 각도 조정 기구를 도시하는 측면도,
도 22는 또다른 각도 조정 기구를 도시하는 평면도,
도 23은 또다른 각도 조정 기구를 도시하는 측면도,
도 24는 또다른 각도 조정 기구를 도시하는 평면도,
도 25는 다른 시료대를 도시하는 측면도,
도 26은 또다른 시료대를 도시하는 측면도.
도면을 참조하여, 본 발명에 의한 상온 접합 장치의 실시형태를 기재한다. 그 상온 접합 장치(1)는, 도 1에 도시되는 바와 같이, 접합 챔버(2)와 로드록 챔버(3)를 구비하고 있다. 접합 챔버(2)와 로드록 챔버(3)는, 내부를 환경으로부터 밀폐하는 용기에 형성되어 있다. 상온 접합 장치(1)는, 또한 게이트 밸브(5)를 구비하고 있다. 게이트 밸브(5)는 접합 챔버(2)와 로드록 챔버(3)와의 사이에 개재설치되어, 접합 챔버(2)의 내부와 로드록 챔버(3)의 내부를 접속하는 게이트를 폐쇄하고, 또는 개방한다.
로드록 챔버(3)는 제 1 카세트대(6)와 제 2 카세트대(7)와 반송 장치(8)를 내부에 구비하고 있다. 제 1 카세트대(6)와 제 2 카세트대(7)는 기판을 탑재하기 위해 이용되는 카세트가 배치된다. 또한, 로드록 챔버(3)는 이러한 카세트대를 3개 이상 설치해도 상관없다.
로드록 챔버(3)는, 또한 도시되지 않은 진공 펌프와 커버를 구비하고 있다. 그 진공 펌프는 로드록 챔버(3)의 내부로부터 기체를 배기한다. 그 진공 펌프로서는, 내부의 금속제의 복수의 블레이드가 기체 분자를 튕겨 날리는 것에 의해 배기하는 터보 분자 펌프가 예시된다. 그 커버는 로드록 챔버(3)의 외부와 내부를 접속하는 게이트를 폐쇄하고, 또한 개방한다. 그 게이트의 크기는, 제 1 카세트대(6)와 제 2 카세트대(7)에 배치되는 카세트보다 크다.
반송 장치(8)는 제 1 아암(15)과 제 2 아암(16)과 제 3 아암(17)과 제 1 관절(18)과 제 2 관절(19)과 제 3 관절(20)을 구비하고 있다. 제 1 아암(15)과 제 2 아암(16)과 제 3 아암(17)은 각각 막대 형상으로 형성되어 있다. 제 1 관절(18)은 로드록 챔버(3)의 바닥판에 지지되고, 회전축(22)을 중심으로 회전 가능하게 제 1 아암(15)을 지지하고 있다. 회전축(22)은 연직방향에 평행하다. 제 2 관절(19)은 제 1 관절(18)에 지지되고, 회전축(23)을 중심으로 회전 가능하게 제 2 아암(16)을 지지하고 있다. 회전축(23)은 연직방향에 평행한데, 즉 회전축(22)에 평행하다. 제 3 관절(20)은 제 2 관절(19)에 지지되고, 회전축(24)을 중심으로 회전 가능하게 제 3 아암(17)을 지지하고 있다. 회전축(24)은 연직방향에 평행한데, 즉 회전축(23)에 평행하다. 제 3 아암(17)은, 제 3 관절(20)에 접합되는 단과 반대측의 단에 클로(21)를 구비하고 있다. 클로(21)는 제 1 카세트대(6) 또는 제 2 카세트대(7)에 배치되는 카세트에 탑재되는 기판을 파지하기 위해 이용된다.
반송 장치(8)는 또한 도시하지 않은 승강 기구와 신축 기구를 구비하고 있다. 그 승강 기구는, 유저의 조작에 의해, 제 1 아암(15)을 승강시켜서, 클로(21)에 의해 파지되는 기판을 승강시킨다. 그 신축 기구는, 제 1 관절(18)과 제 2 관절(19)과 제 3 관절(20)을 제어해서 제 3 아암(17)의 길이 방향에 평행하게 제 3 아암(17)을 평행 이동시킨다.
반송 장치(8)는, 그 기판을 로드록 챔버(3)로부터 접합 챔버(2)에 게이트 밸브(5)를 거쳐서 반송하고, 그 기판을 접합 챔버(2)로부터 로드록 챔버(3)에 게이트 밸브(5)를 거쳐서 반송한다.
접합 챔버(2)는 진공 펌프(31)와 이온 건(32)과 전자총(33)을 구비하고 있다. 접합 챔버(2)는 용기를 형성하는 벽(34)의 일부분에 배기구(35)가 형성되어 있다. 진공 펌프(31)는 접합 챔버(2)의 외부에 배치되고, 배기구(35)를 거쳐서 접합 챔버(2)의 내부로부터 기체를 배기한다. 진공 펌프(31)로서는, 내부의 금속제의 복수의 블레이드가 기체 분자를 튕겨 날리는 것에 의해 배기하는 터보 분자 펌프가 예시된다. 이온 건(32)은 하나의 조사 방향(36)을 향해서 배치되고, 조사 방향(36)을 향해서 가속된 하전 입자를 방출한다. 그 하전 입자로서는 아르곤 이온이 예시된다. 이온 건(32)은 그 기판의 표면을 청정화하는 다른 표면청정화 장치로 치환할 수 있다. 그 표면청정화 장치로서는 플라즈마 건, 고속 원자 비임원 등이 예시된다. 전자총(33)은 이온 건(32)에 의해 하전 입자가 조사되는 대상을 향해서 배치되고, 그 대상을 향해서 가속된 전자를 방출한다.
벽(34)은 일부분에 도어(37)가 형성되어 있다. 도어(37)는 힌지(38)를 구비하고 있다. 힌지(38)는 벽(34)에 대하여 회전 가능하게 도어(37)를 지지하고 있다. 벽(34)은 또한 일부분에 윈도우(39)가 형성되어 있다. 윈도우(39)는 기체를 투과하지 않고 가시 광을 투과하는 재료로 형성되어 있다. 윈도우(39)는 유저가 이온 건(32)에 의해 하전 입자가 조사되는 대상 또는 접합 상태를 접합 챔버(2)의 외부로부터 보이도록 배치되어 있으면 벽(34)의 어디에서도 상관없다.
접합 챔버(2)는, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 또한 상측 기판 지지부(41)와 하측 기판 지지부(42)를 내부에 구비하고 있다. 상측 기판 지지부(41)는, 상측 스테이지(11)와 각도 조정 기구(12)와 상측 시료대(13)와 상측 스테이지 구동 장치(14)를 구비하고 있다. 상측 스테이지(11)는, 접합 챔버(2)에 대하여 연직방향으로 평행 이동 가능하게 지지되어 있다. 각도 조정 기구(12)는, 방향을 변경 가능하게, 상측 시료대(13)를 상측 스테이지(11)에 지지하고 있다. 상측 시료대(13)는 그 하단에 유전층을 구비하고, 그 유전층과 기판의 사이에 전압을 인가하고, 정전력에 의해 그 기판을 그 유전층에 흡착한다. 상측 스테이지 구동 장치(14)는, 유저의 조작에 의해, 상측 스테이지(11)를 접합 챔버(2)에 대하여 연직방향으로 평행 이동시킨다. 하측 기판 지지부(42)는 기판을 상단에 지지한다.
이온 건(32)은, 상측 기판 지지부(41)에 지지되는 기판과 하측 기판 지지부(42)에 지지되는 그 기판이 떨어져 있을 때에, 상측 기판 지지부(41)에 지지되는 기판과 하측 기판 지지부(42)에 지지되는 기판과의 사이의 공간을 향해 있다. 접합 챔버(2)의 벽(34)의 일부의 내측 표면을 향해 있다. 즉, 이온 건(32)의 조사 방향(36)은, 상측 기판 지지부(41)에 지지되는 기판과 하측 기판 지지부(42)에 지지되는 기판과의 사이를 통과하고, 접합 챔버(2)의 벽(34)의 일부의 내측 표면에 교차한다.
도 3은 각도 조정 기구(12)를 도시하고 있다. 각도 조정 기구(12)는, 볼 플랜지(26)와 고정 플랜지(27)와 볼 시트(28)를 구비하고 있다. 볼 플랜지(26)는 지지 부분과 플랜지 부분으로 형성되어 있다. 그 지지 부분은 상측 시료대(13)에 접합되어 있다. 그 플랜지 부분은 점(29)을 중심으로 하는 구로 형성되어 있다. 고정 플랜지(27)는 코킹 고정에 의해 볼 플랜지(26)의 플랜지 부분에 접합되어 있다. 볼 시트(28)는 볼 플랜지(26)의 플랜지 부분에 밀착하는 볼 시트면이 형성되어 있다. 볼 시트(28)는 또한 상측 스테이지(11)에 접합되고, 그 볼 시트면이 볼 플랜지(26)의 플랜지 부분에 밀착하도록, 볼트로 예시되는 체결구에 의해 고정 플랜지(27)에 접합되어 있다.
도 4는 고정 플랜지(27)를 도시하고 있다. 고정 플랜지(27)는 분할 링(29-1, 29-2)을 구비하고 있다. 분할 링(29-1, 29-2)은 각각 링의 일부에 형성되어 있다. 분할 링(29-1, 29-2)은 그 링의 내측이 볼 플랜지(26)의 플랜지 부분에 접촉하도록 배치되고, 도시하지 않은 볼트에 의해 체결되는 것에 의해, 볼 플랜지(26)의 플랜지 부분에 접합된다.
도 5는 하측 기판 지지부(42)를 상세하게 도시하고 있다. 하측 기판 지지부(42)는 위치 결정 스테이지(44)와 캐리지 지지대(45)와 하측 시료대(46)와 탄성 안내부(47)를 구비하고 있다. 위치 결정 스테이지(44)는 접합 챔버(2)의 바닥판(48)에 지지되어 있다. 캐리지 지지대(45)는 예를 들면 원주형상으로 형성되고, 접합 챔버(2)의 바닥판(48)에 지지되어 있다. 캐리지 지지대(45)는 그 원주의 상단에 매끈매끈한 지지면(52)을 갖고 있다. 지지면(52)은 연직방향으로 수직이다.
하측 시료대(46)는 예컨대 원주형상으로 형성된다. 하측 시료대(46)는 그 원주의 하단에 매끈매끈한 지지면(54)을 갖고 있다. 하측 시료대(46)의 지지면(54)의 반대측의 면은 지지면(54)과 평행으로 되도록, 고정밀도(예를 들면, 평행도가 10㎛ 이내)로 가공되어 있다. 탄성 안내부(47)는 탄성체로 형성되고, 하측 시료대(46)의 측면에 동체로 접합되어 있다. 위치 결정 스테이지(44)는 하측 시료대(46)의 지지면(54)이 캐리지 지지대(45)의 지지면(52)에 접촉하지 않도록, 탄성 안내부(47)를 수평방향으로 평행 이동 가능하게 지지하고 있다. 이 때, 지지면(54)과 지지면(52)은 100㎛ 정도 떨어져 있다. 탄성 안내부(47)는 또한 상측 기판 지지부(41)에 의해 하측 시료대(46)가 연직 하방향으로 밀렸을 때에, 하측 시료대(46)의 지지면(54)이 캐리지 지지대(45)의 지지면(52)에 접촉하도록 탄성 변형한다. 위치 결정 스테이지(44)는 또한 유저의 조작에 의해 탄성 안내부(47)를 수평방향에 평행한 방향으로 평행 이동시키고, 탄성 안내부(47)를 연직방향에 평행한 회전축을 중심으로 회전 이동시킨다.
이러한 하측 기판 지지부(42)는 하측 시료대(46)가 상측 기판 지지부(41)에 의해 연직 하방향으로 가압될 때에, 가압 하중이 하측 시료대(46)를 지지하는 탄성 안내부에 가해지는 것으로, 캐리지 지지대(45)가 하측 시료대(46)를 지지한다. 이 때문에, 상온 접합 장치(1)는 위치 결정 스테이지(44)에 큰 하중을 걸리게 하지 않고 상측 기판 지지부(41)에 세팅된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 세팅된 기판에, 위치 결정 스테이지(44)의 내하중을 초과하는 보다 큰 하중을 가할 수 있다.
또한, 하측 기판 지지부(42)는 위치 결정 스테이지(44)와 탄성 안내부(47)를 다른 위치 결정 기구로 치환하는 것도 가능하다. 이 때, 캐리지 지지대(45)는, 지지면(52)이 하측 시료대(46)의 지지면(54)에 접촉해서 하측 시료대(46)를 지지한다. 그 위치 결정 기구는 유저의 조작에 의해 하측 시료대(46)를 수평방향에 평행한 방향으로 평행 이동시키고, 하측 시료대(46)를 연직방향에 평행한 회전축을 중심으로 회전 이동시킨다. 이 때, 하측 시료대(46)는 캐리지 지지대(45)의 지지면(52)에 접동해서 이동한다.
도 6은 하측 시료대(46)에 보지되는 기판을 도시하고 있다. 그 기판(43)은 카트리지(55)에 접합되어 있다.
도 7은 카트리지(55)를 도시하고 있다. 카트리지(55)는 대략 원반형상으로 형성되고, 접착면(56)과 복수의 구멍(57)이 형성되어 있다. 접착면(56)은 평탄하게 형성되어 있다. 기판(43)은 도시하지 않은 웨이퍼 테이프를 이용하여 카트리지(55)의 접착면(56)에 고정되어 있다. 복수의 구멍(57)은 접착면(56)의 외측에 형성되어 있다.
도 8은 하측 시료대(46)를 도시하고 있다. 하측 시료대(46)는, 메카니컬 록 기구에 의해 카트리지(55)를 보지하는 것에 의해, 기판(43)을 보지한다. 하측 시료대(46)는 대략 원반형상으로 형성되고, 복수의 핀(58)과 캠(59)을 구비하고 있다. 복수의 핀(58)은 각각 막대 형상으로 형성되고, 하측 시료대(46)의 원반의 반경방향으로 평행 이동 가능하게 하측 시료대(46)에 지지되어 있다. 캠(59)은 하측 시료대(46)의 원반의 중앙에 배치되고, 도시하지 않은 회전 기구(예를 들면, 모터)에 의해 회전되는 것에 의해 복수의 핀(58)을 외측을 향해서 구동한다. 즉, 하측 시료대(46)는 복수의 핀(58)이 카트리지(55)의 복수의 구멍(57)에 들어가도록 기판(43)이 배치되고, 유저의 조작에 의해 캠(59)을 회전시키는 것에 의해 기판(43)을 고정한다.
상측 시료대(13)에 보지되는 기판은 기판(43)과 마찬가지로 해서 카트리지(55)에 접합되어 있다. 또한, 상측 시료대(13)는 하측 시료대(46)와 마찬가지로 해서 구성되어 있다. 즉, 상측 시료대(13)는 대략 원반형상으로 형성되고, 복수의 핀과 캠을 구비하고 있다. 그 복수의 핀은 각각 막대 형상으로 형성되고, 상측 시료대(13)의 원반의 반경방향으로 평행 이동 가능하게 상측 시료대(13)에 지지되어 있다. 그 캠은 상측 시료대(13)의 원반의 중앙에 배치되고, 회전하는 것에 의해 그 복수의 핀을 외측을 향해서 구동한다. 즉, 상측 시료대(13)는, 그 복수의 핀이 카트리지(55)의 복수의 구멍(57)에 들어가도록 기판(43)이 배치되고, 유저의 조작에 의해 그 캠을 회전시키는 것에 의해, 기판(43)을 고정한다.
이러한 메카니컬 록 기구를 구비한 시료대는 전자력을 이용하지 않고 기판(43)을 보지할 수 있고, 전자력이 가해지는 것이 꺼리는 기판(43)을 보지하는 것에 유효하다.
상온 접합 장치(1)는, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 또한 얼라인먼트 장치(70)를 구비하고 있다. 얼라인먼트 장치(70)는 적외조명(71)과 렌즈(72)와 카메라(73)를 구비하고 있다. 이 때, 캐리지 지지대(45)는 투명 부위(74)가 형성되어 있다. 투명 부위(74)는 적외조명(71)이 조사하는 적외선에 대하여 투명한 재료로 형성되어 있다. 또한, 하측 시료대(46)는 투명 부위(75)가 형성되어 있다. 투명 부위(75)는 적외조명(71)이 조사하는 적외선에 대하여 투명한 재료로 형성되고, 하측 시료대(46)중의 투명 부위(74)의 근방에 배치되어 있다. 또한, 그 기판이 카트리지(55)에 접합되어 있을 때에, 카트리지(55)는 마찬가지로 해서 투명 부위가 형성되어 있다. 그 투명 부위는 적외조명(71)이 조사하는 적외선에 대하여 투명한 재료로 형성되고, 하측 시료대(46)중의 투명 부위(75)의 근방에 배치된다.
적외조명(71)과 렌즈(72)와 카메라(73)는 접합 챔버(2)에 고정되어 있다. 적외조명(71)은 반도체를 투과하는 적외선을 생성한다. 그 적외선의 파장으로서는 1㎛ 이상의 파장이 예시된다. 렌즈(72)는 적외조명(71)에 의해 생성되는 적외선의 방향을 연직방향으로 변환해서, 투명 부위(74, 75)를 거쳐서, 상측 기판 지지부(41)에 의해 보지되는 기판(76)에 그 적외선을 조사하고, 또는 하측 기판 지지부(42)에 의해 보지되는 기판(77)에 그 적외선을 조사한다. 렌즈(72)는 또한 기판(76)을 반사하는 적외선의 반사광을 카메라(73)에 투과하고, 기판(77)을 반사하는 적외선의 반사광을 카메라(73)에 투과한다. 카메라(73)는 렌즈(72)를 투과한 반사광에 근거해서 기판(76)의 일부의 화상을 생성하고, 기판(77)의 일부의 화상을 생성한다.
기판(76)은 기판(77)에 대향하는 표면의 일부에 얼라인먼트 마크(78)가 형성되어 있다. 기판(77)은 기판(76)에 대향하는 표면에 얼라인먼트 마크(79)가 형성되어 있다. 기판(77)은 얼라인먼트 마크(79)가 기판(77)중의 투명 부위(74, 75)에 배치되도록, 하측 시료대(46)에 지지된다. 얼라인먼트 마크(78)와 얼라인먼트 마크(79)는 기판(76)과 기판(77)이 설계대로 상온 접합될 때에, 정확히 마주보도록 설계되어 있다. 얼라인먼트 마크(78)는 기판(76)의 복수의 개소에 형성되고, 얼라인먼트 마크(79)는 기판(77)의 복수의 개소에 형성되어 있다.
이 때, 카트리지(55)와 하측 시료대(46)와 캐리지 지지대(45)는 얼라인먼트 장치(70)에 의해 기판(77)의 얼라인먼트 마크(79)가 촬영되도록 형성되어 있다. 즉, 카트리지(55)는, 기판(77)에 접합되었을 때에, 그 복수의 얼라인먼트 마크(79)가 배치되는 복수의 개소에 복수의 투명 부위가 각각 형성되어 있다. 하측 시료대(46)는, 하측 기판 지지부(42)가 기판(77)을 보지했을 때에, 그 복수의 얼라인먼트 마크(79)가 배치되는 복수의 개소에 복수의 투명 부위(75)가 각각 형성되어 있다. 캐리지 지지대(45)는, 하측 기판 지지부(42)가 기판(77)을 보지했을 때에, 그 복수의 얼라인먼트 마크(79)가 배치되는 복수의 개소에 복수의 투명 부위(74)가 각각 형성되어 있다.
도 10은 게이트 밸브(5)를 도시하고 있다. 게이트 밸브(5)는 게이트(61)와 도어(62)를 구비하고 있다. 게이트(61)는 접합 챔버(2)의 내부와 로드록 챔버(3)의 내부를 접속하는 개구부를 형성하고, 그 개구부의 주변에 밀봉면(63)을 갖고 있다. 도어(62)는 유저의 조작에 근거해서 도시하지 않은 기구에 의해 이동되어서, 밀봉면(63)에 밀착해서 게이트(61)의 개구부를 폐쇄하고, 게이트(61)의 개구부로부터 떨어져서 게이트(61)의 개구부를 개방한다.
상온 접합 장치(1)는, 이온 건(32)으로부터 방출되는 입자에 강하게 노출되지 않도록, 또한 이온 건(32)으로부터 방출되는 입자에 의해 벽(34)의 표면이나 내장물의 표면, 그 기판의 표면으로부터 튕겨 날려진 입자에 강하게 노출되지 않도록, 게이트 밸브(5)와 진공 펌프(31)가 배치되도록 제조된다.
게이트 밸브(5)는 이온 건(32)으로부터 방출되는 입자에 강하게 노출되고, 또는 이온 건(32)으로부터 방출되는 입자에 의해 그 기판의 표면으로부터 튕겨 날려진 입자에 강하게 노출되면, 밀봉면(63) 주변에 그 입자에 의한 오염막이 생긴다. 그 오염막이 게이트 밸브(5)의 개폐에 의해 벗겨지고, 오염물이 밀봉면(63)에 들어가고, 접합 챔버(2)의 내부와 로드록 챔버(3)의 내부를 밀폐하는 것이 불가능하게 된다. 이러한 상온 접합 장치(1)는 게이트 밸브(5)의 밀봉면(63)의 오염을 방지하고, 긴 수명화할 수 있다.
진공 펌프(31)는 배기구(35)가 이온 건(32)으로부터 방출되는 입자에 강하게 노출되고, 또는 이온 건(32)으로부터 방출되는 입자에 의해 벽(34)의 표면이나 내장물의 표면, 그 기판의 표면으로부터 튕겨 날려진 입자에 강하게 노출되면, 내부의 금속제의 복수의 블레이드가 손상, 또는 블레이드에 오염막이 생긴다. 그 블레이드의 손상?오염막의 고화 퇴적에 의해, 진공 펌프(31)의 배기 성능의 저하를 야기할 가능성이 있다. 또한, 오염막이 벗겨지면 진공 펌프(31)가 그것을 흡입해버리고, 진공 펌프(31)를 파괴할 가능성이 있다. 이러한 상온 접합 장치(1)는 진공 펌프(31)의 블레이드의 손상, 오염을 방지하고, 긴 수명화할 수 있다.
도 11은 반송 장치(8)의 클로(21)를 도시하고 있다. 클로(21)는 지지면(64, 65)과 비지지면(66)이 형성되어 있다. 지지면(64, 65)은 동일의 수평면에 따라서 형성되고, 연직방향 상향을 향해 있다. 비지지면(66)은 지지면(64, 65)이 따르는 수평면보다 연직 하측에 배치되는 다른 수평면에 따르도록 형성되고, 지지면(64)과 지지면(65)과의 사이에 배치되어 있다. 클로(21)는 도 12에 도시되어 있는 바와 같이 기판(67)이 지지면(64, 65)에 접촉하고, 기판(67)이 비지지면(66)에 접촉하지 않도록, 기판(67)을 파지한다. 이 때, 클로(21)는 기판(67)의 상온 접합 장치(1)에 의해 상온 접합되는 접합면이 위를 향하고 있을 때라도 아래를 향해 있을 때라도, 그 접합면이 반송 장치(8)에 접촉하지 않고, 그 접합면이 오염되는 것에 의한 접합 불량의 발생을 방지할 수 있다.
도 13은 제 1 카세트대(6) 또는 제 2 카세트대(7)에 배치되는 카세트를 도시하고 있다. 그 카세트(68)는 대향하는 벽면에 수평한 복수(예를 들면, 25)의 선반(69)이 각각 연직방향에 일렬로 나란하게 배치되어 있다. 카세트(68)는 도 14에 도시되어 있는 바와 같이 기판(67)이 선반(69)에 접촉하고, 기판(67)의 접합면이 카세트(68)에 접촉하지 않도록 기판(67)을 배치한다. 이 때, 카세트(68)는, 기판(67)의 상온 접합 장치(1)에 의해 상온 접합되는 접합면이 위를 향해 있을 때라도 아래를 향해 있을 때라도, 그 접합면이 카세트(68)에 접촉하지 않아서, 그 접합면이 오염되는 것에 의한 접합 불량의 발생을 방지하는 것이 가능하다.
상온 접합 장치(1)를 이용하여 상온 접합할 때의 동작은, 상측 시료대의 방향을 보정하는 동작과 상온 접합하는 동작을 구비하고 있다.
상측 시료대의 방향을 보정하는 동작은, 하측 기판 지지부(42)가 하측 시료대(46)와 탄성 안내부(47)를 구비하지 않은 상태로부터 실행된다. 작업자는 우선 상측 시료대(13)의 방향을 측정한다. 작업자는 상측 시료대(13)의 기판이 배치되는 면이 캐리지 지지대(45)의 지지면(52)에 평행하지 않을 때에, 각도 조정 기구(12)를 이용하여, 상측 시료대(13)의 기판이 배치되는 면과 지지면(52)이 평행으로 되도록 조정한다. 즉, 작업자는 상측 시료대(13)의 기판이 배치되는 면과 지지면(52)이 평행으로 되도록, 볼 플랜지(26)를 고정 플랜지(27)에 의해 코킹 고정하고, 고정 플랜지(27)를 볼 시트(28)에 고정한다.
작업자는 이러한 각도 조정을 실시한 후에, 하측 기판 지지부(42)에 하측 시료대(46)와 탄성 안내부(47)를 장착한다. 작업자는 이어서 하측 시료대(46)의 지지면(54)이 캐리지 지지대(45)의 지지면(52)에 접촉하도록, 상측 기판 지지부(41)를 하측 기판 지지부(42)에 가압한다. 이 때, 작업자는 상측 시료대(13)의 기판이 배치되는 면과 하측 시료대(46)의 기판이 배치되는 면에 인가되는 하중의 분포를 계측하고, 그 하중 분포가 균일한 것을 확인한다.
또한, 상측 시료대의 방향을 보정하는 동작은, 하측 시료대(46)가 캐리지 지지대(45)의 지지면(52)에 접촉해서 지지되어 있을 때에, 다른 동작으로 치환된다. 그 동작에서는, 작업자는 우선 상측 시료대(13)의 방향을 측정한다. 작업자는 상측 시료대(13)의 기판이 배치되는 면과 하측 시료대(46)의 기판이 배치되는 면이 평행하지 않을 때에, 각도 조정 기구(12)를 이용하여, 상측 시료대(13)의 기판이 배치되는 면과 하측 시료대(46)의 기판이 배치되는 면이 평행해지도록 조정한다. 여기에서, 하측 시료대(46)가 기판을 보지하고 있을 때에, 상측 시료대(13)의 기판이 배치되는 면이 하측 시료대(46)에 보지되어 있는 기판의 상측 시료대(13)에 대향하는 면에 평행해지도록 조정할 수도 있다. 즉, 작업자는 상측 시료대(13)의 기판이 배치되는 면과 하측 시료대(46)의 기판이 배치되는 면이 평행해지도록, 볼 플랜지(26)를 고정 플랜지(27)에 의해 코킹 고정하고, 고정 플랜지(27)를 볼 시트(28)에 고정한다. 작업자는 이어서 상측 기판 지지부(41)를 하측 기판 지지부(42)에 가압한다. 이 때, 작업자는 상측 시료대(13)의 기판이 배치되는 면과 하측 시료대(46)의 기판이 배치되는 면에 인가되는 하중의 분포를 계측하고, 그 하중 분포가 균일한 것을 확인한다.
또한, 상측 시료대(13)가 기판을 보지하고 있을 때에는, 상측 시료대(13)의 방향으로 치환하고, 그 기판의 하측 시료대(46)에 대향하는 면의 방향을 측정할 수도 있다.
이러한 상측 시료대의 방향을 보정하는 동작에 의하면, 상측 시료대(13)의 기판이 하측 시료대(46)의 기판에 상온 접합될 때에, 상측 시료대(13)의 기판과 하측 시료대(46)의 기판의 접합면에 하중이 보다 균일하게 부하되는 것이 가능하다. 이 결과, 이러한 동작은 그 상온 접합에 의해 접합 기판에 복수의 디바이스가 형성될 때에, 그 복수의 디바이스의 양품률을 향상시켜, 상온 접합 장치(1)에 의한 상온 접합의 신뢰성을 향상시키고, 상온 접합 장치(1)를 보다 실용적으로 할 수 있다. 이러한 동작에 의하면, 또한 캐리지 지지대(45)의 지지면(52)과 하측 시료대(46)의 기판이 배치되는 면이 평행해지도록 조정할 필요가 없고, 그 하중 분포를 보다 용이하게 균일하게 할 수 있다. 이 때, 상온 접합 장치(1)는 캐리지 지지대(45)의 지지면(52)과 하측 시료대(46)의 기판이 배치되는 면이 평행해지도록 조정하는 기구를 구비할 필요가 없고, 보다 용이하게 제조될 수 있다.
도 15는 그 상온 접합하는 동작을 도시하고 있다. 작업자는 상측 시료대의 방향을 보정하는 동작이 실행된 후에, 우선 게이트 밸브(5)를 폐쇄해서(단계 S1), 진공 펌프(31)를 이용하여 접합 챔버(2)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 로드록 챔버(3)의 내부에 대기압 분위기를 생성한다.
작업자는 복수의 기판을 카세트(68)에 장전한다. 그 복수의 기판은 접합면이 하향으로 되도록 카세트(68)에 장전된다. 작업자는 또한 그 복수의 기판에 각각 상온 접합되는 다른 복수의 기판을 다른 카세트(68)에 장전한다. 그 복수의 기판은 접합면이 상향으로 되도록 카세트(68)에 장전된다. 작업자는 로드록 챔버(3)의 커버를 폐쇄하고, 접합면이 하향의 기판이 장전된 카세트(68)를 제 1 카세트대(6)에 배치하고, 접합면이 상향의 기판이 장전된 카세트(68)를 제 2 카세트대(7)에 배치한다(단계 S2). 카세트대가 3개 이상인 경우는, 그들도 배치한다. 작업자는 로드록 챔버(3)의 커버를 폐쇄해서, 로드록 챔버(3)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 게이트 밸브(5)를 개방한다(단계 S3).
작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 제 1 카세트대(6)에 배치된 카세트(68)에 장전된 기판중 하나를 상측 기판 지지부(41)에 세팅하고, 제 2 카세트대(7)에 배치된 카세트(68)에 장전된 기판중 하나를 하측 기판 지지부(42)에 세팅한다(단계 S4). 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄한다(단계 S5).
작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄한 후에, 상측 기판 지지부(41)에 세팅된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 세팅된 기판을 상온 접합한다. 즉, 작업자는 상측 기판 지지부(41)에 세팅된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 세팅된 기판이 떨어진 상태에서, 상측 기판 지지부(41)에 세팅된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 세팅된 기판과의 사이에 이온 건(32)을 이용하여 입자를 방출한다. 그 입자는 그 기판에 조사되어, 그 기판의 표면에 형성되는 산화물 등을 제거하고, 그 기판의 표면에 부착되고 있는 불순물을 제거한다. 작업자는 상측 기판 지지부(41)의 상측 스테이지 구동 장치(14)를 조작하고, 상측 시료대(13)를 연직 하방향으로 하강시켜서, 상측 기판 지지부(41)에 세팅된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 세팅된 기판을 가깝게 한다. 작업자는 얼라인먼트 장치(70)를 이용하여 상측 기판 지지부(41)에 세팅된 기판의 얼라인먼트 마크와 하측 기판 지지부(42)에 세팅된 기판의 얼라인먼트 마크를 화상에 촬상한다. 작업자는 그 화상에 근거해서 하측 기판 지지부(42)의 위치 결정 기구를 조작하고, 상측 기판 지지부(41)에 세팅된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 세팅된 기판이 설계대로 접합되도록, 하측 기판 지지부(42)에 세팅된 기판의 위치를 이동한다. 작업자는 상측 기판 지지부(41)의 상측 스테이지 구동 장치(14)를 조작하고, 상측 시료대(13)를 연직 하방향으로 하강시켜서, 상측 기판 지지부(41)에 세팅된 기판을 하측 기판 지지부(42)에 세팅된 기판에 접촉시킨다. 이 때, 하측 기판 지지부(42)의 탄성 안내부(47)는 탄성 변형하고, 하측 기판 지지부(42)의 하측 시료대(46)는 캐리지 지지대(45)에 접촉해서 캐리지 지지대(45)에 지지된다. 상측 기판 지지부(41)에 세팅된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 세팅된 기판은, 그 접촉에 의해 접합되고, 1장의 접합 기판이 생성된다.
이러한 상온 접합에 의하면, 상측 시료대(13)의 방향을 보정하는 동작이 실행된 후에 실행되는 것에 의해, 상측 기판 지지부(41)에 세팅된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 세팅된 기판과의 접합면에 하중을 보다 균일하게 부하시키는 것이 가능하고, 상온 접합의 양품률을 향상시킬 수 있다. 이러한 상온 접합에 의하면, 또한 하측 시료대(46)가 캐리지 지지대(45)에 접촉해서 지지되는 것에 의해, 위치 결정 스테이지(44)에 내하중을 초과한 큰 하중이 인가되는 것을 방지하면서, 상측 기판 지지부(41)에 세팅된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 세팅된 기판과의 접합면에, 보다 큰 하중을 보다 균일하게 부하시킬 수 있다.
작업자는 상측 시료대(13)를 연직 상방향으로 상승시키고, 게이트 밸브(5)를 개방한다(단계 S7). 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 제 1 카세트대(6)에 배치된 카세트(68)중의 비어 있는 선반에, 하측 기판 지지부(42)에 세팅되어 있는 접합 기판을 반송한다(단계 S8). 카세트대가 3개 이상인 경우는, 단계 S4 ~ 단계 S8의 동작은 장전된 기판이 전부 상온 접합될 때까지(단계 S9, 예) 반복 실행된다.
작업자는 장전된 기판이 전부 상온 접합되면(단계 S9, 예), 게이트 밸브(5)를 폐쇄해서(단계 S10), 로드록 챔버(3)의 내부에 대기를 공급해서 로드록 챔버(3)의 내부에 대기압 분위기를 생성한다. 작업자는 로드록 챔버(3)의 커버를 폐쇄해서, 제 1 카세트대(6), 제 2 카세트대(7)로부터 접합 기판을 카세트(68)마다 취출한다(단계 S11).
이러한 동작에 의하면, 그 접합된 전부의 기판을 카세트(68)마다 다음 공정으로 반송할 수 있다. 이러한 상온 접합 방법은 그 접합된 전부의 기판을 별도의 카세트에 재장전하는 작업이 개재되지 않기 때문에, 택트 타임을 단축할 수 있고, 고효율이며, 단위 시간당의 생산량이 많고, 대량 생산에 바람직하다.
또한, 단계 S2의 접합면이 하향의 기판이 장전된 카세트(68)를 제 1 카세트대(6)에 배치하고, 접합면이 하향의 기판이 장전된 카세트(68)를 제 2 카세트대(7)에 배치하는 것에 의하면, 반송 장치(2)는 접합 챔버(2) 또는 로드록 챔버(3)의 내부에서 기판을 뒤집을 필요가 없다. 이 때문에, 접합 챔버(2)와 로드록 챔버(3)는 기판을 뒤집기 위한 공간을 내부에 마련할 필요가 없고, 보다 콤팩트하게 형성될 수 있다.
또한, 반송 장치(8)는 기판을 뒤집기 위한 기구를 구비할 필요가 없고, 보다 용이하게 제조될 수 있다. 그 결과, 상온 접합 장치(1)는 보다 콤팩트로 보다 저 비용으로 제조될 수 있다.
본 발명에 의한 상온 접합 장치의 실시의 다른 형태는, 상술의 실시형태에 있어서의 상온 접합 장치(1)의 로드록 챔버(3)가 제 1 카세트대(6)와 제 2 카세트대(7)를 내부에 구비하지 않고, 대신에 복수의 카세트 챔버를 구비하고 있다. 즉, 그 상온 접합 장치(81)는 도 16에 도시되어 있는 바와 같이, 그 복수의 카세트 챔버(82-1 내지 82-4)를 구비하고 있다. 카세트 챔버(82-1 내지 82-4)는 각각 내부를 환경으로부터 밀폐하는 용기이며, 일반적으로 스테인리스강에 의해 형성되어 있다. 상온 접합 장치(81)는 또한 복수의 게이트 밸브(83-1 내지 83-4)를 구비하고 있다. 게이트 밸브(83-i(i=1, 2, 3, 4))는 로드록 챔버(3)와 카세트 챔버(82-i)의 사이에 개재설치되고, 카세트 챔버(82-i)의 내부와 로드록 챔버(3)의 내부를 접속하는 게이트를 폐쇄하고, 또는 개방하다.
카세트 챔버(82-i)에는 카세트(84-i)가 배치된다. 카세트(84-i)는 상술의 실시형태에 있어서의 카세트(68)와 마찬가지이며, 수평인 25개의 선반이 연직방향으로 일렬로 나란하게 배치되어 있는 케이스이며, 그 선반에 1장씩 기판을 탑재하기 위해서 이용된다.
카세트 챔버(82-i)는 또한 도시하지 않은 진공 펌프와 커버를 구비하고 있다. 그 진공 펌프는 카세트 챔버(82-i)의 내부로부터 기체를 배기한다. 그 진공 펌프로서는 내부의 금속제의 복수의 블레이드가 기체 분자를 튕겨 날리는 것에 의해 배기하는 터보 분자 펌프가 예시된다. 그 커버는 카세트 챔버(82-i)의 외부와 내부를 접속하는 게이트를 폐쇄하고, 대기 분위기로 함으로써 개방할 수 있다. 그 커버의 크기는 카세트(84-i)보다 크다.
상온 접합 장치(81)는 3장 이상의 기판을 하나의 기판에 상온 접합할 때의 동작과, 2장의 기판을 하나의 기판에 상온 접합할 때의 동작과, 이들의 접합 기판을 연속해서 제조하는 동작을 실행할 수 있다.
3장 이상의 기판을 하나의 기판에 상온 접합할 때의 동작에서는, 복수의 카세트 챔버(82-i)중 카세트 챔버(82-1 내지 82-3)를 이용한다. 작업자는 우선 게이트 밸브(5)와 게이트 밸브(83-1 내지 83-4)를 폐쇄하고, 진공 펌프(31)를 이용하여 접합 챔버(2)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 로드록 챔버(3)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 카세트 챔버(82-1 내지 82-4)의 내부에 대기압 분위기를 생성한다. 작업자는 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 커버를 폐쇄해서, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-1)를 카세트 챔버(82-1)에 배치하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-2)를 카세트 챔버(82-2)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 게이트 밸브(5)와 게이트 밸브(83-1, 83-2)를 개방한다.
작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재하고, 카세트(84-2)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-1)에 장전된 기판이 전부 상온 접합될 때까지 반복 실행된다.
작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 카세트 챔버(82-3)의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-3)를 카세트 챔버(82-3)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-3)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-3)의 내부에 진공 분위기를 생성한다.
작업자는 카세트(84-1)에 장전된 기판과 카세트(84-2)에 장전된 기판과의 상온 접합이 완료되고, 또한 카세트 챔버(82-3)의 내부에 진공 분위기를 생성한 후에, 카세트(84-1)에 장전되어 상온 접합된 접합 기판과 카세트(84-3)에 장전된 기판을 상온 접합한다. 즉, 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)에 장전된 접합 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재하고, 카세트(84-3)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-1)에 장전된 기판이 전부 상온 접합될 때까지 반복 실행된다.
이와 같이, 상온 접합 장치(81)를 이용하여 3장 이상의 기판을 하나의 기판에 상온 접합할 때의 동작에서는, 2개의 기판이 상온 접합되어 있는 사이에, 그 2개의 기판이 각각 배치되는 2개의 카세트 챔버 이외의 카세트 챔버에 다음에 상온 접합되는 기판이 장전되는 카세트가 세팅된다. 상술의 실시형태에 있어서의 상온 접합 장치(1)에서는, 3장 이상의 기판을 1개의 기판에 상온 접합할 때에, 2장의 기판이 상온 접합된 접합 기판이 생성된 후에 3장째의 기판을 세팅하기 위해서 로드록 챔버(3)의 내부를 대기압 분위기로 해서 다시 진공 분위기로 할 필요가 있다. 상온 접합 장치(81)는 로드록 챔버(3)의 내부를 대기압 분위기로 해서 다시 진공 분위기로 할 필요가 없고, 택트 타임을 단축하고, 상온 접합되는 기판의 단위 시간당의 생산량을 상온 접합 장치(1)보다 많게 할 수 있다.
또한, 3장 이상의 기판이 상온 접합되는 제품을 연속해서 제조할 경우에 있어서, 접합전 준비 공정인 배기 대기 시간에 의한 로스를 저감하고, 효율적으로 제조하는 방법으로서, 다음 방법이 있다. 이 동작에서는, 복수의 카세트 챔버(82-i) 중의 챔버(82-1 내지 82-4)를 이용한다. 3장의 기판을 1개의 기판에 연속해서 상온 접합할 때의 동작에서는, 도 17에 도시되어 있는 바와 같이, 작업자는 우선 게이트 밸브(5)와 게이트 밸브(83-1 내지 83-4)를 폐쇄하고, 진공 펌프(31)를 이용하여 접합 챔버(2)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 로드록 챔버(3)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 카세트 챔버(82-1 내지 82-4)의 내부에 대기압 분위기를 생성한다. 작업자는 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-1)를 카세트 챔버(82-1)에 배치하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-2)를 카세트 챔버(82-2)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 게이트 밸브(5)와 게이트 밸브(83-1, 83-2)를 개방한다(step 21). 작업자는 카세트 챔버(82-3)의 커버를 폐쇄하고, 빈 카세트(84-3)를 카세트 챔버(82-3)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-3)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-3)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 게이트 밸브(5)와 게이트 밸브(83-3)를 개방한다.
작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재하고, 카세트(84-2)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-3)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-1)에 장전된 기판이 전부 상온 접합되어, 카세트(84-3)의 모든 선반에 접합 기판이 장전될 때까지 반복 실행된다(step 22).
작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 카세트 챔버(82-4)의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-4)를 카세트 챔버(82-4)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-4)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-4)의 내부에 진공 분위기를 생성한다(step 22).
작업자는 카세트(84-1)에 장전된 기판과 카세트(84-2)에 장전된 기판과의 상온 접합이 완료되고, 또한 카세트 챔버(82-4)의 내부에 진공 분위기가 생성된 후에, 카세트(84-3)에 장전되어 상온 접합된 접합 기판과 카세트(84-4)에 장전된 기판을 상온 접합한다. 즉, 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-3)에 장전된 접합 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재하고, 카세트(84-4)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-4)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-3, 84-4)에 장전된 기판이 전부 상온 접합될 때까지 반복 실행된다(step 23).
작업자는 카세트(84-1)에 장전된 기판과 카세트(84-2)에 장전된 기판과의 상온 접합이 완료되고, 또한 카세트 챔버(82-4)의 내부에 진공 분위기가 생성된 후에, 또한 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 내부에 대기압 분위기를 생성한다. 작업자는 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-1)와 25장의 기판이 장전된 카세트(84-2)를 각각 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 게이트 밸브(5)와 게이트 밸브(83-1, 83-2)를 개방한다(step 23).
작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재하고, 카세트(84-2)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-3)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-1)에 장전된 기판이 전부 상온 접합되어, 카세트(84-3)의 모든 선반에 접합 기판이 장전될 때까지 반복 실행된다(step 24).
작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 카세트 챔버(82-4)의 커버를 폐쇄하고, 접합 기판이 장전된 카세트(84-4)를 카세트 챔버(82-4)로부터 취출하고, 별도의 25장의 기판이 장전된 별도의 카세트(84-4)를 카세트 챔버(82-4)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-4)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-4)의 내부에 진공 분위기를 생성한다(step 24).
작업자는 카세트(84-1)에 장전된 기판과 카세트(84-2)에 장전된 기판과의 상온 접합이 완료되고, 또한 카세트 챔버(82-4)의 내부에 진공 분위기가 생성된 후에, 다시 카세트(84-3)에 장전되어 상온 접합된 접합 기판과 카세트(84-4)에 장전된 기판을 상온 접합하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-1)와 25장의 기판이 장전된 카세트(84-2)를 카세트 챔버(82-1, 82-2)에 각각 배치한다.
작업자는 이러한 동작을 반복해서 실행함으로써, 3장의 기판을 1개의 기판에 연속적으로 상온 접합할 수 있고, 또한 3장의 기판이 상온 접합되는 제품을 연속해서 제조할 수 있다. 즉, 이러한 상온 접합 장치는 3장의 기판이 상온 접합되는 제품을 연속적으로 제조할 때에, 로드록 챔버(3)의 내부를 대기압 분위기로 해서 다시 진공 분위기로 할 필요가 없고, 또한 접합 공정중에 동시에 그 접합중의 기판이 각각 배치되는 2개의 카세트 챔버 이외의 카세트 챔버에, 다음에 상온 접합되는 기판이 장전되는 카세트가 세팅되는 것으로, 배기 대기 시간에 의한 로스를 저감하고, 택트 타임을 단축하고, 상온 접합되는 기판의 단위 시간당의 생산량을 상온 접합 장치(1)보다 많게 할 수 있다. 또한, step 22에 있어서 접합 기판을 배치하는 카세트 챔버는 4개의 카세트 챔버중 어느 하나에서도 좋고, 이 경우 다음에 접합하는 기판을 세팅하는 카세트 챔버는 접합 기판이 배치되어 있지 않고, step 21에 있어서 접합하는 기판을 탑재한 카세트가 세팅되지 않고 있는 카세트 챔버로 된다.
step 23에 있어서 완성된 접합 기판을 배치하는 카세트 챔버는, step 22에 있어서 기판을 탑재한 카세트가 세팅되어 있었던 두개의 카세트 챔버중의 어느쪽에서도 좋다. 이 경우, 다음에 새롭게 접합하는 기판을 세팅하는 카세트 챔버는 step 22에서 기판을 탑재한 카세트가 세팅되어 있었던 2개의 카세트 챔버를 제외한 나머지 2개의 카세트 챔버로 된다.
step 24에 있어서 접합 기판을 배치하는 카세트 챔버는 step 23에서 접합된 기판이 배치되어 있는 카세트 챔버를 제외하는 카세트 챔버의 어느 하나에서도 좋고, 이 경우 다음에 접합하는 기판을 세팅하는 카세트 챔버는 접합 기판이 배치되어 있지 않고, step 23에 있어서 새롭게 접합하는 기판을 탑재한 카세트가 세팅되어 있지 않은 카세트 챔버로 된다.
4장의 기판을 1개의 기판에 상온 접합할 때의 동작에서는, 도 18에 도시하는 바와 같이, 작업자는 우선 게이트 밸브(5)와 게이트 밸브(83-1 내지 83-4)를 폐쇄하고, 진공 펌프(31)를 이용하여 접합 챔버(2)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 로드록 챔버(3)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 카세트 챔버(82-1 내지 82-4)의 내부에 대기압 분위기를 생성한다. 작업자는 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-1)와 25장의 기판이 장전된 카세트(84-2)를 카세트 챔버(82-1, 82-2)에 각각 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 커버를 폐쇄하고, 그 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 게이트 밸브(5)와 게이트 밸브(83-1, 83-2)를 개방한다(step 31).
작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재하고, 카세트(84-2)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-1)에 장전된 기판이 전부 상온 접합되어, 카세트(84-1)의 모든 선반에 접합 기판이 장전될 때까지 반복 실행된다(step 32).
작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 카세트 챔버(82-3)의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-3)를 카세트 챔버(82-3)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-3)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-3)의 내부에 진공 분위기를 생성한다(step 32).
작업자는 카세트(84-1)에 장전된 기판과 카세트(84-2)에 장전된 기판과의 상온 접합이 완료되고, 또한 카세트 챔버(82-3)의 내부에 진공 분위기가 생성된 후에, 카세트(84-1)에 장전되어 상온 접합된 접합 기판과 카세트(84-3)에 장전된 기판을 상온 접합한다. 즉, 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)에 장전된 접합 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재하고, 카세트(84-3)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-3)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-1)에 장전된 기판이 전부 상온 접합될 때까지 반복 실행된다(step 33).
작업자는 카세트(84-1)에 장전된 기판과 카세트(84-2)에 장전된 기판과의 상온 접합이 완료되고, 또한 카세트 챔버(82-3)의 내부에 진공 분위기가 생성된 후에, 또한 카세트 챔버(82-4)의 내부에 대기압 분위기를 생성한다. 작업자는 카세트 챔버(82-4)의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-4)를 카세트 챔버(82-4)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-4)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-4)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 게이트 밸브(5)와 게이트 밸브(83-4)를 개방한다(step 33).
작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-3)에 장전된 접합 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재하고, 카세트(84-4)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-4)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은, 카세트(84-3)에 장전된 접합 기판이 전부 상온 접합될 때까지 반복 실행된다(step 34).
작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 커버를 폐쇄하고, 빈 카세트(84-1, 84-2)를 카세트 챔버(82-1, 82-2)로부터 취출하고, 별도의 25장의 기판이 장전된 별도의 카세트(84-1, 84-2)를 그 카세트 챔버(82-1, 82-2)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 커버를 폐쇄하고, 그 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 내부에 진공 분위기를 생성한다(step 34).
작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재하고, 카세트(84-2)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-1)에 장전된 기판이 전부 상온 접합되어, 카세트(84-1)의 모든 선반에 접합 기판이 장전될 때까지 반복 실행된다(step 35).
작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 카세트 챔버(82-3)의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-3)를 카세트 챔버(82-3)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-3)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-3)의 내부에 진공 분위기를 생성한다. 작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 또한 카세트 챔버(82-4)의 커버를 폐쇄하고, 접합 기판이 장전된 카세트(84-4)를 카세트 챔버(82-4)로부터 취출한다(step 35).
작업자는 카세트(84-1)에 장전된 기판과 카세트(84-2)에 장전된 기판과의 상온 접합이 완료되고, 또한 카세트 챔버(82-3)의 내부에 진공 분위기가 생성된 후에, 다시 카세트(84-1)에 장전되어 상온 접합된 접합 기판과 카세트(84-3)에 장전된 기판을 상온 접합하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-4)를 카세트 챔버(82-4)에 배치한다.
작업자는 이러한 동작을 반복해서 실행함으로써, 4장의 기판을 1개의 기판에 연속적으로 상온 접합하는 것이 가능하고, 또한 4장의 기판이 상온 접합되는 제품을 연속해서 제조할 수 있다. 즉, 이러한 상온 접합 장치는 4장의 기판이 상온 접합되는 제품을 연속적으로 제조할 때에, 로드록 챔버(3)의 내부를 대기압 분위기로 해서 다시 진공 분위기로 할 필요가 없고, 또한 접합 공정중에 동시에, 그 접합중의 기판이 각각 배치되는 2개의 카세트 챔버 이외의 카세트 챔버에, 다음에 상온 접합되는 기판이 장전되는 카세트가 세팅됨으로써, 배기 대기 시간에 의한 로스를 저감하고, 택트 타임을 단축하고, 상온 접합되는 기판의 단위 시간당의 생산량을 상온 접합 장치(1)보다 많게 할 수 있다. 또한, step 32, step 33에 있어서 접합 기판을 배치하는 카세트 챔버는 4개의 카세트 챔버중 어느 하나에서도 좋고, 이 경우 다음에 접합하는 기판을 세팅하는 카세트 챔버는 접합 기판을 배치하고 있지 않고, 이전의 step에 있어서 기판을 탑재한 카세트가 세팅되지 않고 있는 카세트 챔버로 된다. step 34에 있어서 완성된 접합 기판을 배치하는 카세트 챔버는 step 33에 있어서 기판을 탑재한 카세트가 세팅된 두개의 카세트 챔버중 어느 하나의 한쪽에서도 좋다. 이 경우, 다음에 새롭게 접합하는 기판을 세팅하는 카세트 챔버는 step 33에서 기판을 탑재한 카세트가 세팅된 두개의 카세트 챔버를 제외한 나머지의 두개의 카세트 챔버로 된다. step 35에 있어서 접합 기판을 배치하는 카세트 챔버는 step 34에서 접합된 기판이 배치되어 있는 카세트 챔버를 제외한 카세트 챔버의 어느 하나에서도 좋고, 이 경우 다음에 접합하는 기판을 세팅하는 카세트 챔버는 접합 기판을 배치하고 있지 않고, step 34에 있어서 새롭게 접합하는 기판을 탑재한 카세트를 세팅하지 않는 카세트 챔버로 된다.
이러한 상온 접합 장치는, 마찬가지로 해서, 5장 이상의 기판을 하나의 기판에 연속적으로 상온 접합할 수 있다. 즉, 이러한 상온 접합 장치는, 5장 이상의 기판이 상온 접합되는 제품을 연속적으로 제조할 때에, 로드록 챔버(3)의 내부를 대기압 분위기로 해서 다시 진공 분위기로 할 필요가 없고, 또한 접합 공정중에 동시에, 그 접합중의 기판이 각각 배치되는 2개의 카세트 챔버 이외의 카세트 챔버에, 다음에 상온 접합되는 기판이 장전되는 카세트가 세팅됨으로써, 배기 대기 시간에 의한 로스를 저감하고, 택트 타임을 단축하고, 상온 접합되는 기판의 단위 시간당의 생산량을 상온 접합 장치(1)보다 많게 할 수 있다.
2장의 기판을 1개의 기판에 상온 접합할 때의 동작에서는, 도 19에 도시되는 바와 같이, 작업자는 우선 게이트 밸브(5)와 게이트 밸브(83-1 내지 83-4)를 폐쇄하고, 진공 펌프(31)를 이용하여 접합 챔버(2)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 로드록 챔버(3)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 카세트 챔버(82-1 내지 82-4)의 내부에 대기압 분위기를 생성하는 작업자는 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-1)를 카세트 챔버(82-1)에 배치하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-2)를 카세트 챔버(82-2)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 게이트 밸브(5)와 게이트 밸브(83-1, 83-2)를 개방한다(step 41).
작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재하고, 카세트(84-2)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-1)에 장전된 기판이 전부 상온 접합될 때까지 반복 실행된다(step 42).
작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 카세트 챔버(82-3, 82-4)의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-3)를 카세트 챔버(82-3)에 배치하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-4)를 카세트 챔버(82-4)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-3, 82-4)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-3, 82-4)의 내부에 진공 분위기를 생성한다(step 42).
작업자는 카세트(84-1)에 장전된 기판과 카세트(84-2)에 장전된 기판과의 상온 접합이 완료되고, 또한 카세트 챔버(82-3, 82-4)의 내부에 진공 분위기가 생성된 후에, 카세트(84-3)에 장전된 기판과 카세트(84-4)에 장전된 기판을 상온 접합한다. 즉, 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-3)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재하고, 카세트(84-4)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-3)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-3)에 장전된 기판이 전부 상온 접합될 때까지 반복 실행된다(step 43).
작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 카세트 챔버(82-1)의 커버를 폐쇄하고, 접합 기판이 장전된 카세트(84-1)를 카세트 챔버(82-1)로부터 취출하고, 별도의 25장의 기판이 장전된 별도의 카세트(84-1)를 카세트 챔버(82-1)에 배치하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-2)를 카세트 챔버(82-2)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-1, 82-2)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 게이트 밸브(5)와 게이트 밸브(83-1, 83-2)를 개방한다(step 43).
작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재하고, 카세트(84-2)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-1)에 장전된 기판이 전부 상온 접합되어, 카세트(84-1)의 모든 선반에 접합 기판이 장전될 때까지 반복 실행된다(step 44).
작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 카세트 챔버(82-3)의 커버를 폐쇄하고, 접합 기판이 장전된 카세트(84-3)를 카세트 챔버(82-3)로부터 취출하고, 별도의 25장의 기판이 장전된 별도의 카세트(84-3)를 카세트 챔버(82-3)에 배치하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-4)를 카세트 챔버(82-4)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-3, 82-4)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-3, 82-4)의 내부에 진공 분위기를 생성한다(step 44).
작업자는 이러한 동작(step 43, step 44)을 반복해서 실행함으로써, 2장의 기판이 상온 접합되는 제품을 연속해서 제조할 수 있다. 이렇게, 상온 접합 장치(81)를 이용하여 2장의 기판을 1개의 기판에 상온 접합할 때의 동작에서는, 2개의 기판이 상온 접합되어 있는 사이에, 그 2개의 기판이 각각 배치되는 2개의 카세트 챔버 이외의 2개의 카세트 챔버에 다음에 상온 접합되는 기판이 장전되는 2개의 카세트가 각각 세팅된다. 상술의 실시형태에 있어서의 상온 접합 장치(1)에서는, 2장의 기판을 1개의 기판에 상온 접합할 때에, 2장의 기판이 상온 접합된 접합 기판이 생성된 후에 다음 기판을 세팅하기 위해서 로드록 챔버(3)의 내부를 대기압 분위기로 해서 다시 진공 분위기로 할 필요가 있다. 상온 접합 장치(81)는 2장의 기판이 상온 접합되는 제품을 연속적으로 제조할 때에, 로드록 챔버(3)의 내부를 대기압 분위기로 해서 다시 진공 분위기로 할 필요가 없고, 택트 타임을 단축하고, 상온 접합되는 기판의 단위 시간당의 생산량을 상온 접합 장치(1)보다 많게 할 수 있다.
또한, step 42, step 44에 있어서 완성된 접합 기판을 배치하는 카세트 챔버는 step 41, step 43에서 새롭게 접합하는 기판을 탑재한 카세트를 세팅한 카세트 챔버중의 어느 하나의 한쪽에서도 좋다. 이 경우, 다음에 새롭게 접합하는 기판을 세팅하는 카세트 챔버는, step 41, step 43에서 새롭게 접합하는 기판을 탑재한 카세트를 세팅한 카세트 챔버를 제외한 카세트 챔버로 된다.
또한, 이러한 2장의 기판을 1개의 기판에 상온 접합할 때의 동작은 또한 카세트 챔버(82-1, 82-2)가 2개의 카세트(84-1, 84-2)를 내부에 배치할 수 있는 하나의 제 1 카세트 챔버로 치환되고, 카세트 챔버(82-3, 82-4)가 2개의 카세트(84-3, 84-4)를 내부에 배치할 수 있는 하나의 제 2 카세트 챔버로 치환되어 있는 또다른 상온 접합 장치를 이용하여도 실행될 수 있다. 이 때, 그 상온 접합 장치는 제 1 게이트 밸브와 제 2 게이트 밸브를 구비하고 있다. 그 제 1 게이트 밸브는 그 제 1 카세트 챔버와 로드록 챔버(3)와의 사이에 개재설치되어, 그 제 1 카세트 챔버의 내부와 로드록 챔버(3)의 내부를 접속하는 게이트를 폐쇄하고, 또는 개방한다. 그 제 2 게이트 밸브는 그 제 2 카세트 챔버와 로드록 챔버(3)와의 사이에 개재설치되어, 그 제 2 카세트 챔버의 내부와 로드록 챔버(3)의 내부를 접속하는 게이트를 폐쇄하고, 또는 개방한다. 이러한 상온 접합 장치는 상술의 3장 이상의 기판을 1개의 기판에 상온 접합할 때의 동작을 실행하는 것을 할 수 없지만, 구조가 더욱 간단해서 2장 연속 접합 동작에 있어서 바람직하다.
본 발명에 의한 상온 접합 장치의 실시의 또다른 형태는, 상술의 실시형태에 있어서 상온 접합 장치(81)의 카세트 챔버(82-1, 82-2)가 하나의 연결 카세트 챔버로 치환되어 있다. 그 연결 카세트 챔버는 2개의 카세트(84-1, 84-2)를 내부에 배치할 수 있다. 이 때, 그 상온 접합 장치는 연결 게이트 밸브를 구비하고 있다. 그 연결 게이트 밸브는 그 연결 카세트 챔버와 로드록 챔버(3)와의 사이에 개재설치되어, 그 연결 카세트 챔버의 내부와 로드록 챔버(3)의 내부를 접속하는 게이트를 폐쇄하고, 또는 개방한다.
이러한 상온 접합 장치는, 상술의 실시형태에 있어서의 상온 접합 장치(81)와 마찬가지로, 2장의 기판을 1개의 기판에 상온 접합할 때의 동작과, 3장 이상의 기판을 1개의 기판에 상온 접합할 때의 동작과, 이들의 접합 기판을 연속해서 제조하는 동작을 실행하는 것이 가능하다.
2장의 기판을 1개의 기판에 상온 접합할 때의 동작에서는, 작업자는 우선 게이트 밸브(5)와 게이트 밸브(83-3, 83-4)와 그 연결 게이트 밸브를 폐쇄하고, 진공 펌프(31)를 이용하여 접합 챔버(2)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 로드록 챔버(3)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 카세트 챔버(82-3, 82-4)와 그 연결 카세트 챔버의 내부에 대기압 분위기를 생성한다. 작업자는 그 연결 카세트 챔버의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-1)와 25장의 기판이 장전된 카세트(84-2)를 그 연결 카세트 챔버에 배치한다. 작업자는 그 연결 카세트 챔버의 커버를 폐쇄하고, 그 연결 카세트 챔버의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 게이트 밸브(5)와 그 연결 게이트 밸브와를 개방한다.
작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재하고, 카세트(84-2)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 세팅되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-1)에 장전된 기판이 전부 상온 접합될 때까지 반복 실행된다.
작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 카세트 챔버(82-3, 82-4)의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-3)를 카세트 챔버(82-3)에 배치하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-4)를 카세트 챔버(82-4)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-3, 82-4)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-3, 82-4)의 내부에 진공 분위기를 생성한다.
작업자는 카세트(84-1)에 장전된 기판과 카세트(84-2)에 장전된 기판과의 상온 접합이 완료되고, 또한 카세트 챔버(82-3, 82-4)의 내부에 진공 분위기가 생성된 후에, 카세트(84-3)에 장전된 기판과 카세트(84-4)에 장전된 기판을 상온 접합한다. 즉, 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-4)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재하고, 카세트(84-3)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-3)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송하는 이러한 접합 동작은 카세트(84-3)에 장전된 기판이 전부 상온 접합될 때까지 반복 실행된다.
작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 그 연결 카세트 챔버의 커버를 폐쇄하고, 접합 기판이 장전된 카세트(84-1)를 연결 카세트 챔버로부터 취출하고, 별도의 25장의 기판이 장전된 별도의 카세트(84-1)와, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-2)를 연결 카세트 챔버에 배치한다. 작업자는 연결 카세트 챔버의 커버를 폐쇄하고, 그 연결 카세트 챔버의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 게이트 밸브(5)와 그 연결 게이트 밸브를 개방한다.
작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재하고, 카세트(84-2)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-1)에 장전된 기판이 전부 상온 접합되어, 카세트(84-1)의 모든 선반에 접합 기판이 장전될 때까지 반복 실행된다.
작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 카세트 챔버(82-3)의 커버를 폐쇄하고, 접합 기판이 장전된 카세트(84-3)를 카세트 챔버(82-3)로부터 취출하고, 별도의 25장의 기판이 장전된 별도의 카세트(84-3)를 카세트 챔버(82-3)에 배치하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-4)를 카세트 챔버(82-4)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-3, 82-4)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-3, 82-4)의 내부에 진공 분위기를 생성한다.
작업자는 이러한 동작을 반복해서 실행함으로써, 2장의 기판이 상온 접합되는 제품을 연속해서 제조할 수 있다. 이러한 상온 접합 장치에서는, 2개의 기판이 상온 접합되어 있는 사이에, 그 2개의 기판이 각각 배치되는 2개의 카세트 챔버 이외의 2개의 카세트 챔버에 다음에 상온 접합되는 기판이 장전되는 2개의 카세트가 각각 세팅된다. 이 때문에, 이러한 상온 접합 장치는, 2장의 기판이 상온 접합되는 제품을 연속적으로 제조할 때에, 로드록 챔버(3)의 내부를 대기압 분위기로 해서 다시 진공 분위기로 할 필요가 없고, 택트 타임을 단축하고, 상온 접합되는 기판의 단위 시간당의 생산량을 상온 접합 장치(1)보다 많게 할 수 있다. 이러한 상온 접합 장치는 또한 상온 접합 장치(81)보다 구조가 간단해서, 장치 설계?제조?메인테넌스 비용 저감의 관점으로부터 바람직하다.
3장의 기판을 1개의 기판에 상온 접합할 때의 동작에서는, 작업자는 우선 게이트 밸브(5)와 게이트 밸브(83-3, 83-4)와 그 연결 게이트 밸브를 폐쇄하고, 진공 펌프(31)를 이용하여 접합 챔버(2)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 로드록 챔버(3)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 카세트 챔버(82-3, 82-4)와 그 연결 카세트 챔버의 내부에 대기압 분위기를 생성한다. 작업자는 그 연결 카세트 챔버의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-1)와 25장의 기판이 장전된 카세트(84-2)를 그 연결 카세트 챔버에 배치한다. 작업자는 그 연결 카세트 챔버의 커버를 폐쇄하고, 그 연결 카세트 챔버의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 게이트 밸브(5)와 그 연결 게이트 밸브를 개방한다. 작업자는 카세트 챔버(82-3)의 커버를 폐쇄하고, 빈 카세트(84-3)를 카세트 챔버(82-3)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-3)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-3)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 게이트 밸브(5)와 게이트 밸브(83-3)를 개방한다.
작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재하고, 카세트(84-2)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-3)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-1)에 장전된 기판이 전부 상온 접합되어, 카세트(84-3)의 모든 선반에 접합 기판이 장전될 때까지 반복 실행된다.
작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 카세트 챔버(82-4)의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-4)를 카세트 챔버(82-4)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-4)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-4)의 내부에 진공 분위기를 생성한다.
작업자는 카세트(84-1)에 장전된 기판과 카세트(84-2)에 장전된 기판과의 상온 접합이 완료되고, 또한 카세트 챔버(82-4)의 내부에 진공 분위기가 생성된 후에, 카세트(84-3)에 장전되어 상온 접합된 접합 기판과 카세트(84-4)에 장전된 기판을 상온 접합한다. 즉, 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-3)에 장전된 접합 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재하고, 카세트(84-4)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-4)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-3, 84-4)에 장전된 기판이 전부 상온 접합될 때까지 반복 실행된다.
작업자는 카세트(84-1)에 장전된 기판과 카세트(84-2)에 장전된 기판과의 상온 접합이 완료되고, 또한 카세트 챔버(82-4)의 내부에 진공 분위기가 생성된 후에, 또한 그 연결 카세트 챔버의 내부에 대기압 분위기를 생성한다. 작업자는 그 연결 카세트 챔버의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-1)와 25장의 기판이 장전된 카세트(84-2)를 그 연결 카세트 챔버에 배치한다. 작업자는 그 연결 카세트 챔버의 커버를 폐쇄하고, 그 연결 카세트 챔버의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 게이트 밸브(5)와 그 연결 게이트 밸브를 개방한다.
작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재하고, 카세트(84-2)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-3)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-1)에 장전된 기판이 전부 상온 접합되어, 카세트(84-3)의 모든 선반에 접합 기판이 장전될 때까지 반복 실행된다.
작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 카세트 챔버(82-4)의 커버를 폐쇄하고, 접합 기판이 장전된 카세트(84-4)를 카세트 챔버(82-4)로부터 취출하고, 별도의 25장의 기판이 장전된 별도의 카세트(84-4)를 카세트 챔버(82-4)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-4)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-4)의 내부에 진공 분위기를 생성한다.
작업자는 카세트(84-1)에 장전된 기판과 카세트(84-2)에 장전된 기판과의 상온 접합이 완료되고, 또한 카세트 챔버(82-4)의 내부에 진공 분위기가 생성된 후에, 다시 카세트(84-3)에 장전되어 상온 접합된 접합 기판과 카세트(84-4)에 장전된 기판을 상온 접합하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-1)와 25장의 기판이 장전된 카세트(84-2)를 그 연결 카세트 챔버에 배치한다.
작업자는 이러한 동작을 반복해서 실행함으로써, 그 3장의 기판을 1개의 기판에 연속적으로 상온 접합할 수 있다. 즉, 이러한 상온 접합 장치는, 3장의 기판이 상온 접합되는 제품을 연속적으로 제조할 때에, 로드록 챔버(3)의 내부를 대기압 분위기로 해서 다시 진공 분위기로 할 필요가 없고, 또한 접합 공정중에 동시에, 그 접합중의 기판이 각각 배치되는 2개의 카세트 챔버 이외의 카세트 챔버에, 다음에 상온 접합되는 기판이 장전되는 카세트가 세팅됨으로써, 배기 대기 시간에 의한 로스를 저감하고, 택트 타임을 단축하고, 상온 접합되는 기판의 단위 시간당의 생산량을 상온 접합 장치(1)보다 많게 할 수 있다. 이러한 상온 접합 장치는 또한 상온 접합 장치(81)보다 구조가 간단하고, 장치 설계?제조?메인테넌스 비용 저감의 관점으로부터 바람직하다.
4장의 기판을 1개의 기판에 상온 접합할 때의 동작에서는, 작업자는 우선 게이트 밸브(5)와 게이트 밸브(83-3, 83-4)와 그 연결 게이트 밸브를 폐쇄하고, 진공 펌프(31)를 이용하여 접합 챔버(2)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 로드록 챔버(3)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 카세트 챔버(82-3, 82-4)와 그 연결 카세트 챔버의 내부에 대기압 분위기를 생성한다. 작업자는 그 연결 카세트 챔버의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-1)와 25장의 기판이 장전된 카세트(84-2)를 그 연결 카세트 챔버에 배치한다. 작업자는 그 연결 카세트 챔버의 커버를 폐쇄하고, 그 연결 카세트 챔버의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 게이트 밸브(5)와 그 연결 게이트 밸브를 개방한다.
작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재하고, 카세트(84-2)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-1)에 장전된 기판이 전부 상온 접합되어, 카세트(84-1)의 모든 선반에 접합 기판이 장전될 때까지 반복 실행된다.
작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 카세트 챔버(82-3)의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-3)를 카세트 챔버(82-3)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-3)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-3)의 내부에 진공 분위기를 생성한다.
작업자는 카세트(84-1)에 장전된 기판과 카세트(84-2)에 장전된 기판과의 상온 접합이 완료되고, 또한 카세트 챔버(82-3)의 내부에 진공 분위기가 생성된 후에, 카세트(84-1)에 장전되어 상온 접합된 접합 기판과 카세트(84-3)에 장전된 기판을 상온 접합한다. 즉, 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)에 장전된 접합 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재하고, 카세트(84-3)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(41)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-3)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은, 카세트(84-1)에 장전된 기판이 전부 상온 접합될 때까지 반복 실행된다.
작업자는 카세트(84-1)에 장전된 기판과 카세트(84-2)에 장전된 기판과의 상온 접합이 완료되고, 또한 카세트 챔버(82-3)의 내부에 진공 분위기를 생성한 후에, 또한 카세트 챔버(82-4)의 내부에 대기압 분위기를 생성한다. 작업자는 카세트 챔버(82-4)의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-4)를 카세트 챔버(82-4)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-4)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-4)의 내부에 진공 분위기를 생성하고, 게이트 밸브(5)와 게이트 밸브(83-4)를 개방한다.
작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-3)에 장전된 접합 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재하고, 카세트(84-4)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-4)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-3)에 장전된 접합 기판이 전부 상온 접합될 때까지 반복 실행된다.
작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 그 연결 카세트 챔버의 커버를 폐쇄하고, 빈 카세트(84-1, 84-2)를 그 연결 카세트 챔버로부터 취출하고, 별도의 25장의 기판이 장전된 별도의 카세트(84-1, 84-2)를 그 연결 카세트 챔버에 배치한다. 작업자는 그 연결 카세트 챔버의 커버를 폐쇄하고, 그 연결 카세트 챔버의 내부에 진공 분위기를 생성한다.
작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 상측 기판 지지부(41)에 탑재하고, 카세트(84-2)에 장전된 기판중의 1장의 기판을 하측 기판 지지부(42)에 탑재한다. 작업자는 게이트 밸브(5)를 폐쇄하고, 상측 기판 지지부(41)에 탑재된 기판과 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 기판을 상온 접합하고, 상측 기판 지지부(41)를 연직 상방향으로 상승시키고, 하측 기판 지지부(42)에 탑재된 접합 기판을 생성한다. 작업자는 이어서 게이트 밸브(5)를 개방한다. 작업자는 반송 장치(8)를 이용하여, 카세트(84-1)중의 비어 있는 선반에 하측 기판 지지부(42)에 탑재되어 있는 접합 기판을 반송한다. 이러한 접합 동작은 카세트(84-1)에 장전된 기판이 전부 상온 접합되어, 카세트(84-1)의 모든 선반에 접합 기판이 장전될 때까지 반복 실행된다.
작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 카세트 챔버(82-3)의 커버를 폐쇄하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-3)를 카세트 챔버(82-3)에 배치한다. 작업자는 카세트 챔버(82-3)의 커버를 폐쇄하고, 카세트 챔버(82-3)의 내부에 진공 분위기를 생성한다. 작업자는 이러한 접합 동작이 실행되고 있는 사이에, 또한 카세트 챔버(82-4)의 커버를 폐쇄하고, 접합 기판이 장전된 카세트(84-4)를 카세트 챔버(82-4)로부터 취출한다.
작업자는 카세트(84-1)에 장전된 기판과 카세트(84-2)에 장전된 기판과의 상온 접합이 완료되고, 또한 카세트 챔버(82-3)의 내부에 진공 분위기가 생성된 후에, 다시 카세트(84-1)에 장전되어 상온 접합된 접합 기판과 카세트(84-3)에 장전된 기판을 상온 접합하고, 25장의 기판이 장전된 카세트(84-4)를 카세트 챔버(82-4)에 배치한다.
작업자는 이러한 동작을 반복해서 실행함으로써, 4장의 기판을 1개의 기판에 연속적으로 상온 접합하는 것이 가능하고, 또한 4장의 기판이 상온 접합되는 제품을 연속해서 제조할 수 있다. 즉, 이러한 상온 접합 장치는 4장의 기판이 상온 접합되는 제품을 연속적으로 제조할 때에, 로드록 챔버(3)의 내부를 대기압 분위기로 해서 다시 진공 분위기로 할 필요가 없고, 또한 접합 공정중에 동시에, 그 접합중의 기판이 각각 배치되는 2개의 카세트 챔버 이외의 카세트 챔버에, 다음에 상온 접합되는 기판이 장전되는 카세트가 세팅됨으로써, 배기 대기 시간에 의한 로스를 저감하고, 택트 타임을 단축하고, 상온 접합되는 기판의 단위 시간당의 생산량을 상온 접합 장치(1)보다 많게 할 수 있다. 이러한 상온 접합 장치는, 또한 상온 접합 장치(81)보다 구조가 간단하고, 장치 설계?제조?메인테넌스 비용 저감의 관점으로부터 바람직하다.
이러한 상온 접합 장치는 마찬가지로 해서 5장 이상의 기판을 1개의 기판에 연속적으로 상온 접합하는 것이 가능하다. 즉, 이러한 상온 접합 장치는, 5장 이상의 기판이 상온 접합되는 제품을 연속적으로 제조할 때에, 로드록 챔버(3)의 내부를 대기압 분위기로 해서 다시 진공 분위기로 할 필요가 없고, 또한 접합 공정중에 동시에, 그 접합중의 기판이 각각 배치되는 2개의 카세트 챔버 이외의 카세트 챔버에, 다음에 상온 접합되는 기판이 장전되는 카세트가 세팅됨으로써, 배기 대기 시간에 의한 로스를 저감하고, 택트 타임을 단축하고, 상온 접합되는 기판의 단위 시간당의 생산량을 상온 접합 장치(1)보다 많게 할 수 있다. 이러한 상온 접합 장치는, 또한 상온 접합 장치(81)보다 구조가 간단하고, 장치 설계?제조?메인테넌스 비용 저감의 관점으로부터 바람직하다.
또한, 각도 조정 기구(12)는 상측 스테이지(11)에 상측 시료대(13)의 방향을 변경 가능하게 지지하는 다른 각도 조정 기구로 치환할 수 있다.
도 20은 그 치환되는 각도 조정 기구의 예를 도시하고 있다. 그 각도 조정 기구는 심(91)과 체결구(92)를 구비하고 있다. 심(91)은 상측 스테이지(11)의 상측 시료대(13)에 대향하는 면의 외주역의 일부에 배치되어 있다. 체결구(92)는 심(91)이 상측 스테이지(11)와 상측 시료대(13)에 끼워진 상태에서, 상측 스테이지(11)와 상측 시료대(13)를 체결하는 것에 의해 상측 스테이지(11)와 상측 시료대(13)를 고정한다. 이 때, 상측 시료대의 방향을 보정하는 동작에서는, 작업자는 상측 시료대(13)의 기판이 배치되는 면과 캐리지 지지대(45)의 지지면(52)(하측 시료대(46)가 캐리지 지지대(45)에 접촉하고 있을 때에는 하측 시료대(46)의 기판이 배치되는 면)이 평행하지 않을 때에, 두께가 상이한 복수의 심중의 적당한 심(91)을 상측 스테이지(11)의 상측 시료대(13)에 대향하는 면의 외주역의 적당한 위치에 배치하고, 체결구(92)를 이용해서 상측 스테이지(11)와 상측 시료대(13)를 고정한다.
이러한 각도 조정 기구에 의하면, 본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 상술의 실시형태에 있어서의 각도 조정 기구(12)와 마찬가지로 해서, 상측 시료대(13)의 기판이 하측 시료대(46)의 기판에 상온 접합될 때에, 상측 시료대(13)의 기판과 하측 시료대(46)의 기판과의 접합면에 하중을 보다 균일하게 부하시킬 수 있다.
도 21은 그 치환되는 각도 조정 기구의 다른 예를 도시하고 있다. 그 각도 조정 기구는 3개의 가압 볼트(93)와 인장 스프링(94)을 구비하고 있다. 인장 스프링(94)은 상측 스테이지(11)와 상측 시료대(13)가 당겨 결합되도록, 상측 스테이지(11)에 대하여 상측 시료대(13)에 탄성력을 인가한다. 가압 볼트(93)는 도 22에 도시되어 있는 바와 같이 상측 스테이지(11)의 상측 시료대(13)에 대향하는 면의 외주역의 3개소에 배치되어 있다. 가압 볼트(93)는 각각 회전되는 것에 의해 상측 스테이지(11)로부터 상측 시료대(13)를 밀어넣는 밀어넣음양이 변화된다. 이 때, 상측 시료대의 방향을 보정하는 동작에서는, 작업자는 상측 시료대(13)의 기판이 배치되는 면과 캐리지 지지대(45)의 지지면(52)(하측 시료대(46)가 캐리지 지지대(45)에 접촉하고 있을 때에는 하측 시료대(46)의 기판이 배치되는 면)이 평행하지 않을 때에, 가압 볼트(93)를 적당히 회전시킴으로써, 상측 시료대(13)의 기판이 배치되는 면과 캐리지 지지대(45)의 지지면(52)을 평행하게 한다.
이러한 각도 조정 기구에 의하면, 본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 상술의 실시형태에 있어서의 각도 조정 기구(12)와 마찬가지로 해서, 상측 시료대(13)의 기판이 하측 시료대(46)의 기판에 상온 접합될 때에, 상측 시료대(13)의 기판과 하측 시료대(46)의 기판과의 접합면에 하중을 보다 균일하게 부하시킬 수 있다.
도 23은 그 치환되는 각도 조정 기구의 또다른 예를 도시하고 있다. 그 각도 조정 기구는 3개의 압전 소자(95)와 센서(96)와 제어 장치(97)를 구비하고 있다. 센서(96)는 상측 시료대(13)의 방향을 측정한다. 제어 장치(97)는 컴퓨터이며, 센서(96)에 의해 측정된 상측 시료대(13)의 방향에 근거하고, 또는 작업자의 조작에 근거하여, 압전 소자(95)에 적절한 전압을 인가한다. 압전 소자(95)는 도 24에 도시되어 있는 바와 같이 상측 스테이지(11)의 상측 시료대(13)에 대향하는 면의 외주역의 3개소에 배치되어 있다. 압전 소자(95)는 인가되는 전압에 근거해서 길이가 변화된다.
이 때, 상측 시료대의 방향을 보정하는 동작에서는, 작업자는 센서(96)를 이용하여 상측 시료대(13)의 방향을 측정한다. 작업자는 상측 시료대(13)의 기판이 배치되는 면과 캐리지 지지대(45)의 지지면(52)(하측 시료대(46)가 캐리지 지지대(45)에 접촉하고 있을 때에는 하측 시료대(46)의 기판이 배치되는 면)이 평행하지 않을 때에, 제어 장치(97)를 적당히 조작함으로써, 압전 소자(95)에 적절한 전압을 인가해서 상측 시료대(13)의 기판이 배치되는 면과 캐리지 지지대(45)의 지지면(52)을 평행하게 한다.
이러한 각도 조정 기구에 의하면, 본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 상술의 실시형태에 있어서의 각도 조정 기구(12)와 마찬가지로 해서, 상측 시료대(13)의 기판이 하측 시료대(46)의 기판에 상온 접합될 때에, 상측 시료대(13)의 기판과 하측 시료대(46)의 기판과의 접합면에 하중을 보다 균일하게 부하시킬 수 있다.
이러한 각도 조정 기구는, 또한 접합 챔버(2)를 대기 개방하지 않고 상측 시료대(13)의 기판이 배치되는 면과 하측 시료대(46)의 기판이 배치되는 면을 평행으로 할 수 있다. 즉, 상측 시료대의 방향을 보정하는 동작에서는, 제어 장치(97)는 센서(96)를 이용하여 상측 시료대(13)의 방향을 측정하고, 그 측정 결과에 근거해서 압전 소자(95)에 적절한 전압을 인가해서 상측 시료대(13)의 기판이 배치되는 면과 하측 시료대(46)의 기판이 배치되는 면을 평행하게 한다. 이러한 동작은, 접합 챔버(2)를 대기 개방하지 않고 실행될 수 있고, 예를 들면 도 15의 단계 S4 내지 단계 S8이 반복되어 있는 기간중의 단계 S6이 실행되지 않고 있는 기간에 실행될 수 있다. 이 때문에, 이러한 동작에 의하면, 단계 S4 내지 단계 S8이 반복되고 있는 기간에 상측 시료대(13)의 방향이 변화되었을 경우라도, 상측 시료대(13)의 기판이 배치되는 면과 하측 시료대(46)의 기판이 배치되는 면이 평행으로 되도록 조정할 수 있고, 기판을 상온 접합하는 것에 따른 시간을 단축할 수 있다.
또한, 상측 시료대(13)와 하측 시료대(46)는 메카니컬 록 기구와 상이한 다른 기구에 의해 기판을 고정하는 시료대로 치환할 수 있다.
도 25는 그 치환되는 시료대의 예를 도시하고 있다. 그 시료대(101)는 코일(102)과 자성재(103)와 전원(104)을 구비하고 있다. 자성재(103)는 막대 형상으로 형성되고, 시료대(101)의 내부에 배치되어 있다. 코일(102)은 자성재(103)에 감겨져 있는 전선으로 형성되고, 직류 전류가 흘려지는 것에 의해 자력을 발생시킨다. 전원(104)은 유저의 조작에 의해, 코일(102)에 직류 전류를 흘리고, 또는 코일(102)에 직류 전류가 흐르는 것을 정지한다. 시료대(101)에 보지되는 기판(105)은 도시하지 않은 웨이퍼 테이프를 이용하여 카트리지(106)에 접합되어 있다. 카트리지(106)는 강자성체로 형성되어 있다. 시료대(101)는 카트리지(106)에 접합된 기판(105)이 시료대(101)에 배치된 후에 코일(102)에 직류 전류를 흘려보내는 것에 의해 기판(105)을 보지한다. 시료대(101)는 코일(102)에 직류 전류를 흘리는 것이 정지된 후에, 카트리지(106)에 접합된 기판(105)이 분리된다. 이러한 시료대(101)는 기판(105)이 강자성체가 아닐때라도, 기판(43)을 보지할 수 있고, 바람직하다.
도 26은 그 치환되는 시료대의 다른 예를 도시하고 있다. 그 시료대(111)는 전극(112, 113)과 전원(114, 115)을 구비하고 있다. 전극(112)과 전극(113)은 시료대(111)의 내부에 배치되어 있다. 전원(114)은 유저의 조작에 의해, 전극(112)에 전압을 인가하고, 또는 전극(112)에 전압을 인가하는 것을 정지한다. 전원(115)은 유저의 조작에 의해, 전극(113)에 전압을 인가하고, 또는 전극(113)에 전압을 인가하는 것을 정지한다. 시료대(111)는 기판(116)이 시료대(111)에 배치된 후에 전극(112)과 전극(113)에 전압을 인가하고, 시료대(111)와 기판(116)에 발생하는 정전력에 의해 기판(116)을 보지한다. 시료대(111)는 전극(112)과 전극(113)에 전압을 인가하는 것이 정지된 후에, 기판(116)이 분리된다. 이러한 시료대(111)는 기판(116)에 정전력이 부여되어 있을 때에, 상온 접합 장치에 적용될 수 있다. 즉, 시료대는 그 시료대에 보지되는 기판의 사양에 허용되는 한, 여러가지 기구를 적용할 수 있다.
본 발명에 의한 상온 접합 장치는, 제 1 기판과 제 2 기판을 압접할 때에, 제 2 구동 장치에 가해지는 하중을 저감할 수 있고, 제 2 구동 장치의 내하중을 초과한 보다 큰 하중을 제 1 기판과 제 2 기판에 가할 수 있다. 본 발명에 의한 상온 접합 장치는 또한 제 1 기판과 제 2 기판의 접합면에 보다 큰 하중을 보다 균일하게 부하시킬 수 있다.

Claims (18)

  1. 제 1 기판을 보지하는 제 1 시료대를 제 1 스테이지에, 상기 제 1 시료대의 방향을 변경 가능하게 지지하는 각도 조정 기구와,
    상기 제 1 스테이지를 제 1 방향으로 구동하는 제 1 구동 장치와,
    제 2 기판을 보지하는 제 2 시료대를 상기 제 1 방향에 평행하지 않은 제 2 방향으로 구동하는 제 2 구동 장치와,
    상기 제 2 기판과 상기 제 1 기판이 압접될 때에, 상기 제 1 방향으로 상기 제 2 시료대를 지지하는 캐리지 지지대와,
    상기 제 2 시료대에 동체(同體)로 접합되는 탄성 안내부를 구비하고,
    상기 제 2 구동 장치는 상기 탄성 안내부를 지지하고, 상기 탄성 안내부를 구동함으로써, 상기 제 2 시료대를 구동하고,
    상기 탄성 안내부는, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판이 접촉하지 않고 있을 때에 상기 제 2 시료대가 상기 캐리지 지지대에 접촉하지 않도록, 또한 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판이 압접될 때에 상기 제 2 시료대가 상기 캐리지 지지대에 접촉하도록 탄성 변형하는
    상온 접합 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각도 조정 기구는,
    상기 제 1 시료대에 고정되는 볼 플랜지(ball flange)와,
    상기 제 1 스테이지에 고정되는 볼 시트(ball seat)와,
    상기 볼 플랜지를 코킹하는 것에 의해 상기 볼 플랜지를 상기 볼 시트에 고정하는 고정 플랜지를 구비하는
    상온 접합 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 시료대와 상기 제 2 시료대를 내부에 배치하는 접합 챔버와,
    상기 접합 챔버에 형성되는 배기구를 거쳐서 상기 접합 챔버의 내부로부터 기체를 배기해서 상기 접합 챔버의 내부에 진공 분위기를 생성하는 진공 펌프와,
    로드록 챔버와 상기 접합 챔버 사이를 개폐하는 게이트 밸브와,
    상기 게이트 밸브를 거쳐서 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 상기 로드록 챔버로부터 상기 접합 챔버로 반송하는 반송 장치와,
    상기 제 1 표면과 상기 제 2 표면이 떨어져 있을 때에, 1개소로부터 방출되는 입자를 상기 진공 분위기에서 상기 제 1 표면과 상기 제 2 표면 사이를 향해서 조사하는 표면청정화 장치를 구비하고,
    상기 입자의 비임의 중심선은, 상기 접합 챔버의 내측 표면중의 상기 게이트 밸브를 제외한 영역을 향해 있는
    상온 접합 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    서로 독립해서 감압 가능한 복수의 카세트 챔버를 더 구비하고,
    상기 반송 장치는, 상기 제 1 기판을 상기 복수의 카세트 챔버중의 제 1 카세트 챔버로부터 상기 접합 챔버로 반송하고, 상기 제 2 기판을 상기 복수의 카세트 챔버중의 제 2 카세트 챔버로부터 상기 접합 챔버로 반송하고, 상기 제 2 기판과 상기 제 1 기판이 상온 접합된 접합 기판을 상기 접합 챔버로부터 상기 복수의 카세트 챔버중 하나의 카세트 챔버로 반송하는
    상온 접합 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 카세트 챔버의 내부에 출입 가능하게 배치되는 복수 카세트를 더 구비하고,
    상기 복수 카세트는, 각각, 상기 제 2 기판 또는 상기 제 1 기판 또는 상기 접합 기판이 배치되는 복수의 선반이 형성되는
    상온 접합 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    광을 발하는 광원과,
    상기 제 1 기판 또는 상기 제 2 기판에 패터닝된 얼라인먼트 마크를 반사하는 상기 광의 반사광에 근거해서 화상을 촬상하는 카메라를 더 구비하고,
    상기 캐리지 지지대는 상기 광과 상기 반사광이 투과하는 관찰 윈도우가 형성되는
    상온 접합 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 기판을 고정하는 카트리지를 상기 제 2 시료대에 기계적으로 고정하는 메카니컬 록 기구를 더 구비하는
    상온 접합 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 기판을 고정하는 카트리지를 상기 제 2 시료대에 자력을 이용하여 고정하는 코일을 더 구비하는
    상온 접합 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 시료대와 상기 제 2 시료대를 내부에 배치하는 접합 챔버와,
    상기 접합 챔버에 형성되는 배기구를 거쳐서 상기 접합 챔버의 내부로부터 기체를 배기해서 상기 접합 챔버의 내부에 진공 분위기를 생성하는 진공 펌프와,
    상기 제 1 기판중의 상기 제 2 기판에 대향하는 제 1 표면과 상기 제 2 기판중의 상기 제 1 기판에 대향하는 제 2 표면이 떨어져 있을 때에, 1개소로부터 방출되는 입자를 상기 진공 분위기에서 상기 제 1 표면과 상기 제 2 표면 사이를 향해서 조사하는 표면청정화 장치를 구비하고,
    상기 입자의 비임의 중심선은, 상기 접합 챔버의 내측 표면중의 상기 배기구를 제외한 영역을 향해 있는
    상온 접합 장치.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 시료대는, 상기 제 2 시료대가 상기 캐리지 지지대에 접동해서 상기 제 2 방향으로 이동하는
    상온 접합 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 각도 조정 기구는,
    전기 신호에 의해 신축하는 복수의 소자와,
    상기 복수의 소자의 각각의 일단을 상기 제 1 시료대에 접합하고, 상기 복수의 소자의 각각의 타단을 상기 제 1 스테이지에 접합하는 체결 부품을 구비하는
    상온 접합 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 각도 조정 기구는,
    상기 제 1 시료대중의 상기 제 2 시료대에 대향하는 표면의 방향을 측정하는 센서와,
    상기 표면의 방향에 근거해서 상기 복수의 소자를 제어하는 제어 장치를 더 구비하는
    상온 접합 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 각도 조정 기구는,
    복수의 심(shim)과,
    상기 복수의 심중 몇개의 심을 상기 제 1 스테이지와 상기 제 1 시료대 사이에 끼워서 상기 제 1 스테이지와 상기 제 1 시료대를 접합하는 체결 부품을 구비하는
    상온 접합 장치.
  15. 제 1 기판을 보지하는 제 1 시료대를 지지하는 제 1 스테이지를 제 1 방향으로 구동하는 제 1 구동 장치와,
    제 2 기판을 보지하는 제 2 시료대를 상기 제 1 방향에 평행하지 않은 제 2 방향으로 구동하는 제 2 구동 장치와,
    상기 제 2 기판과 상기 제 1 기판이 압접될 때에, 상기 제 1 방향으로 상기 제 2 시료대를 지지하는 캐리지 지지대와,
    상기 제 2 기판을 고정하는 카트리지를 상기 제 2 시료대에 기계적으로 고정하는 메카니컬 록 기구와,
    상기 제 2 시료대에 동체로 접합되는 탄성 안내부를 구비하고,
    상기 제 2 구동 장치는 상기 탄성 안내부를 지지하고, 상기 탄성 안내부를 구동함으로써, 상기 제 2 시료대를 구동하고,
    상기 탄성 안내부는, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판이 접촉하지 않고 있을 때에 상기 제 2 시료대가 상기 캐리지 지지대에 접촉하지 않도록, 또한 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판이 압접될 때에 상기 제 2 시료대가 상기 캐리지 지지대에 접촉하도록 탄성 변형하는
    상온 접합 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 시료대와 상기 제 2 시료대를 내부에 배치하는 접합 챔버와,
    상기 접합 챔버에 형성되는 배기구를 거쳐서 상기 접합 챔버의 내부로부터 기체를 배기해서 상기 접합 챔버의 내부에 진공 분위기를 생성하는 진공 펌프와,
    로드록 챔버와 상기 접합 챔버 사이를 개폐하는 게이트 밸브와,
    상기 게이트 밸브를 거쳐서 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 상기 로드록 챔버로부터 상기 접합 챔버로 반송하는 반송 장치와,
    상기 제 1 기판중의 상기 제 2 기판에 대향하는 제 1 표면과 상기 제 2 기판중의 상기 제 1 기판에 대향하는 제 2 표면이 떨어져 있을 때에, 1개소로부터 방출되는 입자를 상기 진공 분위기에서 상기 제 1 표면과 상기 제 2 표면 사이를 향해서 조사하는 표면청정화 장치를 구비하고,
    상기 입자의 비임의 중심선은, 상기 접합 챔버의 내측 표면중의 상기 배기구와 상기 게이트 밸브를 제외한 영역을 향해 있는
    상온 접합 장치.
  17. 제 1 기판을 보지하는 제 1 시료대를 지지하는 제 1 스테이지를 제 1 방향으로 구동하는 제 1 구동 장치와,
    제 2 기판을 보지하는 제 2 시료대를 상기 제 1 방향에 평행하지 않은 제 2 방향으로 구동하는 제 2 구동 장치와,
    상기 제 2 기판과 상기 제 1 기판이 압접될 때에, 상기 제 1 방향으로 상기 제 2 시료대를 지지하는 캐리지 지지대와,
    광을 발하는 광원과,
    상기 제 1 기판 또는 상기 제 2 기판에 패터닝된 얼라인먼트 마크를 반사하는 상기 광의 반사광에 근거해서 화상을 촬상하는 카메라와,
    상기 제 2 시료대에 동체로 접합되는 탄성 안내부를 구비하고,
    상기 제 2 구동 장치는 상기 탄성 안내부를 지지하고, 상기 탄성 안내부를 구동함으로써, 상기 제 2 시료대를 구동하고,
    상기 탄성 안내부는, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판이 접촉하지 않고 있을 때에 상기 제 2 시료대가 상기 캐리지 지지대에 접촉하지 않도록, 또한 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판이 압접될 때에 상기 제 2 시료대가 상기 캐리지 지지대에 접촉하도록 탄성 변형하고,
    상기 캐리지 지지대에는, 상기 광과 상기 반사광이 투과하는 관찰 윈도우가 형성되는
    상온 접합 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 시료대와 상기 제 2 시료대를 내부에 배치하는 접합 챔버와,
    상기 접합 챔버에 형성되는 배기구를 거쳐서 상기 접합 챔버의 내부로부터 기체를 배기해서 상기 접합 챔버의 내부에 진공 분위기를 생성하는 진공 펌프와,
    로드록 챔버와 상기 접합 챔버 사이를 개폐하는 게이트 밸브와,
    상기 게이트 밸브를 거쳐서 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 상기 로드록 챔버로부터 상기 접합 챔버로 반송하는 반송 장치와,
    상기 제 1 기판중의 상기 제 2 기판에 대향하는 제 1 표면과 상기 제 2 기판중의 상기 제 1 기판에 대향하는 제 2 표면이 떨어져 있을 때에, 1개소로부터 방출되는 입자를 상기 진공 분위기에서 상기 제 1 표면과 상기 제 2 표면 사이를 향해서 조사하는 표면청정화 장치를 구비하고,
    상기 입자의 비임의 중심선은, 상기 접합 챔버의 내측 표면중의 상기 배기구와 상기 게이트 밸브를 제외한 영역을 향해 있는
    상온 접합 장치.
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